KR20190120584A

KR20190120584A - 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치

Info

Publication number: KR20190120584A
Application number: KR1020180043945A
Authority: KR
Inventors: 안광호
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2018-04-16
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2019-10-24
Also published as: KR102120737B1

Abstract

탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치가 제공된다. 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치는, 슬러지가 유입되는 슬러지 투입구와, 유입된 슬러지와 흡착하여 유입된 슬러지에 포함된 수분을 흡수하는 탈수볼들이 유입되는 탈수볼 투입구가 형성되고, 슬러지 투입구로 유입된 슬러지와 탈수볼 투입구로 유입된 탈수볼들이 혼합하면서 회전하도록 하는 혼합조와, 혼합조 내부에 구비되어 회전하면서 유입된 슬러지와 탈수볼들이 혼합 및 흡착되도록 하는 회전 블레이드와, 유입된 슬러지와 탈수볼들이 부양한 상태에서 회전가능하도록 회전 블레이드를 회전시키는 회전 블레이드 구동부를 포함한다.

Description

탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치{Sludge dehydration apparatus using dehydrated balls}

본 발명은 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 슬러지의 수분을 흡수할 수 있는 탈수볼들과 슬러지를 회전 블레이드를 이용하여 회전하면서 혼합시키고 탈수볼들과 가열장치를 이용하여 슬러지를 탈수 처리할 수 있는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치에 관한 것이다.

육상폐기물 해양투기관리 종합대책 수립(2006. 03)이후 중소기업 등 산업체 연착륙대책으로 산업폐수 폐수오니에 한하여 2015년 폐수·폐수오니의 한시적 적용을 마지막으로 런던협약/의정서에 의거 2016년부터는 전면 해양배출을 금지하였다.

육상처리 대책으로는 슬러지 자원화시설, 폐기물 소각시설, 슬러지 감량화를 위한 가용화시설, 소화조 개조 및 증설 등의 다양한 방법이 시행되고 있다.

민간기업의 경우 폐수·폐수오니의 전면 해양배출 금지에 따라 사업장에서 발생되는 하·폐수 오니는 기계적 탈수를 거쳐 저장 후, 폐기물매립장에 매립하거나 소각처리로 처리하고 있다. 사업장에서 발생되는 하·폐수오니는 기계적 탈수를 거쳐 탈수된 슬러지는 80∼85%정도의 함수율을 가지게 되며, 이를 매립 또는 소각 등으로 처리함에 따라 폐기물 처리 단가는 고단가로 많은 비용을 들여 처리를 하고 있다.

이에 함수율 80∼85%정도의 탈수슬러지를 함수율 30%이하로 감량화할 경우 그 부피는 71∼64%로 감소되고 폐기물처리단가도 71∼64% 절감하게 되므로 탈수슬러지를 감량화하는 것이 공공하수종말처리시설과 폐수종말처리시설 및 배출사업장에서는 폐기물 처리비용을 대폭 줄일 수 있고, 또한 폐기물매립장도 줄어든 부피만큼의 사용연수를 늘릴 수 있게 된다.

탈수슬러지의 함수율을 감소시키기 위해 현재 폐기물 발효장치 및 유사장치 등이 개발되어 사용 중에 있으나 원통형 내부에 임펠러가 부착된 주축의 교반에 의해 탈수슬러지를 혼합하는 구조로 되어 있어 원통형 하부는 중력에 의해 탈수슬러지가 하부에 집중되어 회전 부하에 의해 잦은 고장이나 파손되는 경우가 많이 있고, 하부에 집중된 슬러지의 혐기화로 인한 부패로 탈수슬러지 발효장치는 요구하는 효율을 제대로 발휘하지 못하는 경우가 많다.

따라서 탈수슬러지의 중량부하에도 효율적으로 혼합/교반하여 24시간 이내에 함수율을 30% 이내로 처리할 수 있고, 내부 일정 온도 유지에 필요한 에너지를 줄일 수 있으며, 함수율 감소로 인한 슬러지 부피를 줄임으로써 슬러지 처리 비용을 절감할 수 있는 기술이 필요하다.

국내 등록특허 제10-1341018호(2013.12.06. 등록)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 소각을 위해서는 슬러지 내의 수분을 가능한 많이 제거하여야 하므로, 슬러지의 탈수 효율을 높일 수 있는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치를 제시하는 데 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치는, 슬러지가 유입되는 슬러지 투입구와, 상기 유입된 슬러지와 흡착하여 상기 유입된 슬러지에 포함된 수분을 흡수하는 탈수볼들이 유입되는 탈수볼 투입구가 형성되고, 상기 슬러지 투입구로 유입된 슬러지와 상기 탈수볼 투입구로 유입된 탈수볼들이 혼합하면서 회전하도록 하는 혼합조; 상기 혼합조 내부에 구비되어 회전하면서 상기 유입된 슬러지와 상기 탈수볼들이 혼합 및 흡착되도록 하는 회전 블레이드; 및 상기 유입된 슬러지와 상기 탈수볼들이 부양한 상태에서 회전가능하도록 상기 회전 블레이드를 회전시키는 회전 블레이드 구동부;를 포함할 수 있다.

상기 탈수볼들은, 회전하면서 상기 탈수볼들의 측면에 붙은 슬러지의 수분을 흡수하고, 상기 슬러지가 상기 탈수볼들로부터 떨어지면 상기 탈수볼들 내의 수분을 증발시킨다.

상기 탈수볼들은 제올라이트를 함유할 수 있다.

상기 탈수볼들의 표면에는, 회전하면서 상기 슬러지와 부딪혀 상기 슬러지의 비표면적을 증가시키도록 다수의 돌출부들이 형성되어 있을 수 있다.

상기 혼합조의 내측면에 구비되어 상기 슬러지 및 상기 탈수볼들의 수분이 제거되도록 하는 가열 장치;를 더 포함한다.

상기 가열 장치에 의해 상기 탈수볼들의 수분이 제거되면, 상기 탈수볼들을 세정처리하는 탈수볼 세정 장치;를 더 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치는, 슬러지가 유입되는 슬러지 투입구와, 상기 유입된 슬러지와 흡착하여 상기 유입된 슬러지에 포함된 수분을 흡수하는 탈수볼들이 유입되는 탈수볼 투입구가 형성되고, 상기 슬러지 투입구로 유입된 슬러지와 상기 탈수볼 투입구로 유입된 탈수볼들이 혼합하도록 회전하는 혼합조; 상기 유입된 슬러지와 상기 탈수볼들이 상기 혼합조에서 혼합 및 흡착되어 탈수처리되도록 상기 혼합조 내부에서 회전하는 회전 블레이드; 및 상기 유입된 슬러지와 상기 탈수볼들이 부양한 상태에서 회전가능하도록 상기 회전 블레이드를 회전시키는 회전 블레이드 구동부;를 포함한다.

상기 회전 블레이드는, 상기 혼합조의 가운데에 형성되는 중심축; 및 상기 중심축을 기준으로 상기 혼합조의 측면을 향하도록 구비되고 길이 및 크기가 상이한 다수의 블레이드들;을 포함하고, 상기 혼합조로 투입된 슬러지는 상기 다수의 블레이드들에 의해 부양하면서 상기 탈수볼들과 혼합되고, 동시에 비표면적이 증가할 수 있다.

상기 회전 블레이드는, 일부는 상기 혼합조의 바닥면과 닿도록 상기 중심축의 하단에 구비되어, 회전하면서 상기 혼합조의 바닥면에 놓여진 탈수볼들을 정해진 위치로 모으는 브러쉬;를 더 포함할 수 있다.

상기 브러쉬의 길이는 상기 중심축부터 상기 혼합조의 측면까지의 최소직선거리보다 짧고, 상기 브러쉬는 자체적으로 제자리에서 회전하면서 동시에 상기 혼합조의 측면을 따라 회전할 수 있다.

상기 혼합조와 상기 회전 블레이드는 동일한 방향으로 회전할 수 있다.

본 발명에 따르면, 수분 흡수 기능이 있는 탈수볼을 슬러지와 혼합하면서 탈수처리함으로써, 슬러지의 탈수화에 일조하고, 가열장치로 탈수볼에 흡수된 수분을 증발시킴으로써 탈수볼의 재사용이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 탈수볼을 이용하여 슬러지를 깨트려 슬러지의 비표면적을 넓힘으로써 슬러지의 탈수화가 더 신속히 진행되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 회전 블레이드를 이용하여 슬러지와 탈수볼을 회전시키면서 혼합함으로써 슬러지와 탈수볼의 흡착률을 높이고 또한, 슬러지의 비표면적을 넓히는데 일조할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지의 탈수 장치가 적용된 슬러지 처리 시스템을 간략히 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치를 자세히 도시한 블록도, 그리고,
도 3은 본 발명의 실시 예에서 사용되는 탈수볼의 일 예를 도시한 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다.

하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다.

어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 탈수 장치(40)의 제어를 위한 전자제어장치(40a)는 예를 들면, 데스크탑 PC(Personal Computer), 서버, 랩탑 PC(Laptop PC), 넷북 컴퓨터(Netbook Computer) 등 프로그램의 설치 및 실행이 가능한 모든 전자기기들 중 하나일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지의 탈수 장치(40)가 적용된 슬러지 처리 시스템을 간략히 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 처리 시스템은 슬러지 저장조(10), 슬러지 농축 장치(20), 슬러지 소화 장치(30), 슬러지 탈수 장치(40), 슬러지 건조 장치(50) 및 슬러지 소각 장치(60)를 포함할 수 있다.

일반적으로 슬러지를 처리하는 방식은 농축(thickening), 소화(digestion), 탈수(dehydration), 건조(drying) 및 소각(incineration) 등을 포함하고 있으며, 실제 슬러지를 처리하는 환경에서는 이러한 동작을 다양하게 조합하여 슬러지를 처리한다.

본 발명의 실시 예에서는, 농축, 소화, 탈수, 건조 및 소각을 모두 포함하고 있으나, 상술한 것처럼 슬러지 처리 환경에 따라 일부 동작은 생략되거나 다른 방식으로 대체될 수 있다.

슬러지 저장조(10)는 슬러지 수송관과 같은 이동체를 통해 수송된 슬러지를 저장하나. 슬러지 저장조(10)는 슬러지의 평균 1일 발생량분 이상의 용량을 수용할 수도 있고, 그 이하의 크기를 가질 수도 있다.

또한, 슬러지 저장조(10)는 슬러지 저장조(10) 내에서 발생하는 냄새를 환기하기 위한 구조, 슬러지 저장조(10)에 저장된 슬러지의 농도를 균일하게 유지하기 위한 교반장치를 포함할 수 있다.

슬러지 농축 장치(20)는 슬러지 저장조(10)로부터 슬러지를 공급받아 슬러지의 함수율을 낮춰 최종적으로 슬러지 부피를 감소시킨다. 슬러지 농축 장치(20)는 슬러지 소화 장치(30)까지 농축된 슬러지를 원활히 수송하기 위해 농축된 슬러지의 함수율이 최저 90%에 머물도록 할 수 있다. 90%는 일 예로서, 농축된 슬러지를 슬러지 소화 장치(30)까지 이송하는 관로, 또는 이송 방식(예를 들어, 펌프 수송)에 따라 변경가능하다.

슬러지 소화 장치(30)는 혐기성 소화 방식 또는 호기성 소화 방식을 이용하여 농축처리된 슬러지를 소화할 수 있다. 혐기성 소화 방식은 농축처리된 슬러지 중의 유기물을 혐기성 미생물과의 작용에 의해 무기물로 분해하여 안정화할 수 있다. 호기성 소화 방식은 농축처리된 슬러지에 장시간 공기를 불어 넣어 슬러지 중의 유기물을 분해 및 안정화할 수 있다. 슬러지 소화 장치(30)에 의한 소화 동작은 생략될 수 있다.

슬러지 탈수 장치(40)는 슬러지 소화 장치(30)로부터 소화처리된 슬러지와 탈수볼(300)을 혼합하여 회전시키면서 슬러지의 수분이 탈수되도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치(40)를 자세히 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 탈수 장치(40)는 슬러지 투입구(210), 탈수볼 투입구(220), 혼합조(230), 회전 블레이드(240), 회전 블레이드 구동부(250), 가열 장치(260), 게이트(270), 탈수볼 배출구(280), 탈수볼 세정 장치(290), 탈수볼 저장조(295) 및 수증기 배출구(297)를 포함할 수 있다.

슬러지 투입구(210)는 슬러지 소화 장치(30)로부터 소화처리된 슬러지를 공급받아 혼합조(230) 내로 투입시킨다.

탈수볼 투입구(220)는 탈수볼 저장조(295)로부터 탈수볼들(300)을 공급받아 혼합조(230) 내로 투입시킨다. 슬러지 투입구(210)와 탈수볼 투입구(220)는 혼합조(230)의 상부에 형성될 수 있다. 이는 혼합조(230) 내에서 슬러지와 탈수볼들(300)이 회전에 의해 혼합하면서 탈수처리되는 효율을 높이기 위함이다.

슬러지와 탈수볼들(300)은 혼합조(230) 내로 동시에 투입되거나, 슬러지가 혼합조(230) 내에서 회전 블레이드(240)에 의해 회전되는 중간에 탈수볼들(300)이 투입되도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에서 사용되는 탈수볼(300)의 일 예를 도시한 도면이다.

탈수볼(300)은 도 3에 도시된 것처럼 구형태이거나, 표면에 규칙적으로 또는 비규칙적으로 돌출된 다수의 돌출부들(300a)을 포함하는 형태일 수 있다. 돌출부들(300a)의 형상은 슬러지를 부수기에 용이한 형태로서 첨예하거나 또는 원기둥형상이거나 또는 다각형일 수 있다.

탈수볼(300)은 혼합조(230)에서 탈수볼(300)의 표면에 달라붙은 또는 흡착된 슬러지의 수분을 흡수하고, 가열 장치(260)의 가열에 의해 탈수볼(300) 내의 수분을 증발시킬 수 있는 재료, 예를 들어, 제올라이트를 포함하거나 제올라이트만으로 만들어질 수 있다.

또한, 탈수볼(300)의 돌출부들(300a)은 혼합조(230)에서 회전하면서 슬러지와 부딪히며 이 부딪힘에 의해 슬러지의 비표면적이 넓혀지도록 할 수 있다. 비표면적은 어떤 입자의 단위질량 또는 단위부피당 전표면적으로서, 같은 부피에서 비표면적이 최소인 기하학적 모양은 구이다. 따라서, 슬러지의 비표면적이 넓어질수록 슬러지의 탈수율은 증가할 수 있으므로, 본 발명에서는 탈수볼(300)을 이용하여 슬러지를 깨트리면서 슬러지의 비표면적을 최대화할 수 있다.

또한, 슬러지의 탈수율을 높이고 슬러지의 비표면적을 최대화하기 위해서, 탈수볼 투입구(220)로 투입되는 탈수볼들(300)은 구형태와 울퉁불퉁한 형태 모두 동시에 사용될 수도 있다.

또한, 혼합조(230)에서 슬러지를 탈수하는 중 일정 시간이 경과한 후에도 혼합조(230) 내부에 구비된 수분 센서(미도시)에 의해 센싱된 수분함유량이 상위기준값 이상이면, 탈수볼 투입구(220)를 개방하여 건조상태의 탈수볼들(300)을 추가로 투입할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 혼합조(230)는 슬러지와 탈수볼들(300)을 혼합시키면서 탈수처리하는 조로서, 회전 블레이드(240)와 가열 장치(260)를 이용하여 슬러지를 탈수처리할 수 있다.

회전 블레이드(240)는 중심축(242)과, 서로 다른 크기 및 길이를 갖는 다수의 블레이드들(244)과, 브러쉬(246)를 포함한다. 회전 블레이드(240)는 일정 속도로 회전하면서 슬러지와 탈수볼들(300)을 혼합시킨다. 또한, 다수의 블레이드들(244) 역시 회전에 의해 슬러지와 부딪히면서 슬러지의 비표면적을 넓힐 수 있다.

브러쉬(246)는 중심축(242)의 하단에 구비되며, 길이(d)는 중심축(242)부터 혼합조(230)의 내면까지의 최소직선거리(D)와 동일하거나 최소직선거리(D)보다 짧을 수 있다. 이는, 혼합조(230)의 바닥에 남아 있는 탈수볼들(300)을 가능한 모두 한 곳으로 수집하기 위함이다. 또한, 브러쉬(246)의 일부는 혼합조(230)의 바닥면과 닿도록 중심축(242)에 구비될 수 있다.

브러쉬(246)는 자전운동처럼 자체적으로 회전 운동을 하면서 동시에 중심축(242)을 기준으로 360° 회전하면서 혼합조(230)의 바닥에 남겨진 탈수볼들(300)을 탈수볼 배출구(280)에 대향하는 위치로 수집할 수 있다. 이를 위해, 브러쉬(246)가 자체적으로 회전운동하는 것은 생략될 수도 있다.

회전 블레이드 구동부(250)는 회전 블레이드들(244)이 일정 속도로 회전하도록 구동한다. 이를 위하여 회전 블레이드 구동부(250)는 모터를 포함한다.

가열 장치(260)는 혼합조(230) 내면 중 측면을 따라 형성되며, 슬러지의 수분이 탈수되고 또한, 탈수볼(300) 내에 흡수된 수분이 증발되도록 가열하여 혼합조(230) 내부의 온도를 상승시킬 수 있다. 이로써, 슬러지와 탈수볼(300)은 보다 신속히 탈수되거나 건조될 수 있다.

전자제어장치(40a)는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 탈수 장치(40) 또는 도 1에 도시된 모든 장치들(10~60)의 동작을 제어할 수 있으며, 본 실시 예에서는 슬러지 탈수 장치(40)의 동작을 제어하는 경우를 예로 들어 설명한다. 따라서, 전자제어장치(40a)는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 탈수 장치(40)의 모든 동작을 위한 프로그램이 데이터 프로세서에서 실행되어 본 발명의 기술적 사상을 구현할 수 있다.

전자제어장치(40a)는 수분 센서(미도시)에 의해 센싱된 수분함유량이 하위기준값 이하이면 슬러지의 탈수가 완료된 것으로 판단하여, 회전 블레이드(240)는 회전을 정지하고, 탈수처리된 슬러지는 게이트(270)를 통해 슬러지 건조 장치(50)로 수송되도록 할 수 있다. 슬러지 건조 장치(50)로 수송되는 슬러지는 일정량의 수분을 함유하고 있을 수 있으며, 또는 건조된 상태일 수도 있다. 완전 건조된 경우, 게이트(270)를 통해 배출되는 슬러지는 수송관(미도시) 또는 차량(미도시) 등을 통해 슬러지 소각 장치(60)로 직접 수송될 수도 있다.

게이트(270)는 탈수처리된 슬러지만을 통과시키고 탈수볼(300)을 통과시키지 않기 위해 거름망 형태를 가질 수 있다. 이로써, 거름망의 구멍보다 큰 탈수볼(300)은 혼합조(230) 내에 남게 된다.

탈수처리된 슬러지가 게이트(270)로 배출되면, 회전 블레이드(240)는 다시 회전을 하고 가열 장치(260)는 가열을 시작하여 탈수볼들(300)을 더 건조시킬 수 있다. 이는 선택적으로 수행될 수 있다.

탈수처리된 슬러지가 게이트(270)로 배출되면, 또는 탈수볼들(300)이 더 건조되면, 브러쉬(246)는 혼합조(230)의 내면을 따라 회전하면서 혼합조(230)에 남겨진 탈수볼들(300)을 한 곳, 예를 들어, 탈수볼 배출구(280)와 대향하는 위치로 모을 수 있다. 이를 위해, 혼합조(230)의 바닥 중 탈수볼 배출구(280)와 대향하는 위치에는 브러쉬(246)를 센싱하는 센서가 마련되어, 전자제어장치(40a)는 센서에 의해 브러쉬(246)가 센싱되는 위치에서 브러쉬(246)의 회전을 멈출 수 있다.

탈수볼 배출구(280)는 혼합조(230)의 한 곳에 모아진 탈수볼들(300)을 탈수볼 세정 장치(290)로 배출한다.

탈수볼 세정 장치(290)는 혼합조(230)에서 탈수 또는 건조된 탈수볼들(300)을 세정하여 탈수볼들(300)에 남아있을 수 있는 슬러지를 제거할 수 있다. 탈수볼 세정 장치(290)는 물에 의한 세정, 바람에 의한 세정, 진동에 의한 세정 등 하나 이상의 방식을 이용하여 탈수볼들(300)을 세정할 수 있다.

탈수볼 저장조(295)는 세정처리된 탈수볼들(300)을 저장하고, 혼합조(230)로 새로운 슬러가 투입되면, 다시 탈수볼 투입구(220)를 통해 혼합조(230)로 투입될 수 있다.

수증기 배출구(297)는 슬러지와 탈수볼들(300)의 탈수처리가 완료되면 슬러지와 탈수볼들(300)로부터 발생한 수증기를 외부로 배출한다.

상술한 본 발명의 실시 예에 의하면, 혼합조(230) 내의 회전 블레이드(240)로 슬러지와 탈수볼들(300)을 회전시키고, 가열 장치(260)로 가열하면서 슬러지의 탈수화를 진행시킨다. 특히 탈수볼들(300)을 이용하여 슬러지의 비표면적을 넓히고 또한 슬러지로부터 수분 흡착이 가능하도록 할 수 있다.

이 때, 회전 블레이드(240)를 회전시킬 때 혼합조(230) 역시 회전 블레이드(240)와 동일한 방향으로 회전하여, 슬러지와 탈수볼들(300)의 혼합 및 탈수효과가 높아지도록 할 수 있다. 또한, 혼합조(230)의 회전 속도를 회전 블레이드(240)보다 높게 하여 탈수 효과가 더 높아지도록 할 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 슬러지 건조 장치(50)는 슬러지 탈수 장치(40)로부터 탈수처리된 슬러지를 가열하거나 자연 건조 방식으로 슬러지를 건조시킬 수 있다. 이는 탈수처리된 슬러지가 슬러지 탈수 장치(40)에서 완전 건조되지 않은 경우, 탈수처리된 슬러지는 소량의 수분을 함유하고 있기 때문이다. 슬러지 건조 장치(50)에서의 건조처리에 의해 슬러지의 부피 및/또는 무게는 감량된다.

슬러지 소각 장치(60)는 슬러지 건조 장치(50)에서 건조처리된 슬러지를 소각한다.

한편 본 발명에 따른 슬러지 탈수 장치(40)의 동작은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써, 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있음은 통상의 기술자가 쉽게 이해할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 슬러지 탈수 장치(40)의 상술한 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있으며, 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

따라서, 본 발명은 슬러지 탈수 장치(40)의 동작을 구현하기 위하여 상기 슬러지 탈수 장치(40)를 제어하는 컴퓨터, 즉, 전자제어장치(40a) 상에서 수행되는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램을 함께 제공한다.

한편, 이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 슬러지 저장조 20: 슬러지 농축 장치
30: 슬러지 소화 장치 40: 슬러지 탈수 장치
50: 슬러지 건조 장치 60: 슬러지 소각 장치
210: 슬러지 투입구 220: 탈수볼 투입구
230: 혼합조 240: 회전 블레이드
242: 중심축 244: 블레이드
246: 브러쉬 250: 회전 블레이드 구동부
260: 가열 장치 270: 게이트
280: 탈수볼 배출구 290: 탈수볼 세정 장치
295: 탈수볼 저장조 297: 수증기 배출구

Claims

슬러지 탈수 장치에 있어서,
슬러지가 유입되는 슬러지 투입구와, 상기 유입된 슬러지와 흡착하여 상기 유입된 슬러지에 포함된 수분을 흡수하는 탈수볼들이 유입되는 탈수볼 투입구가 형성되고, 상기 슬러지 투입구로 유입된 슬러지와 상기 탈수볼 투입구로 유입된 탈수볼들이 혼합하면서 회전하도록 하는 혼합조;
상기 혼합조 내부에 구비되어 회전하면서 상기 유입된 슬러지와 상기 탈수볼들이 혼합 및 흡착되도록 하는 회전 블레이드; 및
상기 유입된 슬러지와 상기 탈수볼들이 부양한 상태에서 회전가능하도록 상기 회전 블레이드를 회전시키는 회전 블레이드 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제1항에 있어서,
상기 탈수볼들은,
회전하면서 상기 탈수볼들의 측면에 붙은 슬러지의 수분을 흡수하고, 상기 슬러지가 상기 탈수볼들로부터 떨어지면 상기 탈수볼들 내의 수분을 증발시키는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제2항에 있어서,
상기 탈수볼들은 제올라이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제1항에 있어서,
상기 탈수볼들의 표면에는,
회전하면서 상기 슬러지와 부딪혀 상기 슬러지의 비표면적을 증가시키도록 다수의 돌출부들이 형성되는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제1항에 있어서,
상기 혼합조의 내측면에 구비되어 상기 슬러지 및 상기 탈수볼들의 수분이 제거되도록 하는 가열 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제5항에 있어서,
상기 가열 장치에 의해 상기 탈수볼들의 수분이 제거되면, 상기 탈수볼들을 세정처리하는 탈수볼 세정 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
슬러지 탈수 장치에 있어서,
슬러지가 유입되는 슬러지 투입구와, 상기 유입된 슬러지와 흡착하여 상기 유입된 슬러지에 포함된 수분을 흡수하는 탈수볼들이 유입되는 탈수볼 투입구가 형성되고, 상기 슬러지 투입구로 유입된 슬러지와 상기 탈수볼 투입구로 유입된 탈수볼들이 혼합하도록 회전하는 혼합조;
상기 유입된 슬러지와 상기 탈수볼들이 상기 혼합조에서 혼합 및 흡착되어 탈수처리되도록 상기 혼합조 내부에서 회전하는 회전 블레이드; 및
상기 유입된 슬러지와 상기 탈수볼들이 부양한 상태에서 회전가능하도록 상기 회전 블레이드를 회전시키는 회전 블레이드 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제7항에 있어서,
상기 회전 블레이드는,
상기 혼합조의 가운데에 형성되는 중심축; 및
상기 중심축을 기준으로 상기 혼합조의 측면을 향하도록 구비되고 길이 및 크기가 상이한 다수의 블레이드들;을 포함하고,
상기 혼합조로 투입된 슬러지는 상기 다수의 블레이드들에 의해 부양하면서 상기 탈수볼들과 혼합되고, 동시에 비표면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제8항에 있어서,
상기 회전 블레이드는,
일부는 상기 혼합조의 바닥면과 닿도록 상기 중심축의 하단에 구비되어, 회전하면서 상기 혼합조의 바닥면에 놓여진 탈수볼들을 정해진 위치로 모으는 브러쉬;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제9항에 있어서,
상기 브러쉬의 길이는 상기 중심축부터 상기 혼합조의 측면까지의 최소직선거리보다 짧고, 상기 브러쉬는 자체적으로 제자리에서 회전하면서 동시에 상기 혼합조의 측면을 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.
제7항에 있어서,
상기 혼합조와 상기 회전 블레이드는 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 탈수볼을 이용한 슬러지 탈수 장치.