KR20200012232A - 슬러지 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 건조대상 슬러지를 저장하는 슬러지 저장호퍼, 슬러지 저장호퍼와 연결되어, 슬러지 저장호퍼로부터 건조대상 슬러지를 공급받은 후, 건조대상 슬러지를 일정한 크기로 배출되게 하는 슬러지 압출기, 슬러지 압출기와 연결되어, 슬러지 압출기로부터 건조대상 슬러지를 공급받은 후, 건조대상 슬러지가 컨베이어를 이동되게 하면서 가열 공기로 건조되게 하는 고열 건조기, 고열 건조기와 연결되어, 고열 건조기에서 건조된 건조대상 슬러지를 회전하는 스크류에 의해 분쇄상태로 이동하면서 히터를 의해 건조되게 한 후, 팰릿형태로 배출되게 하는 스크류 건조기, 스크류 건조기와 연결되어, 스크류 건조기로부터 배출되는 팰릿형태의 건조대상 슬러지가 컨베이어를 이동되게 하면서 가열 공기로 건조되게 하는 저열 건조기, 고열 건조기 및 저열 건조기와 연결되어, 고열 건조기 및 저열 건조기로 가열 공기를 공급되게 하는 열풍 공급기, 저열 건조기와 연결되어, 저열 건조기로부터 배출되는 건조된 팰릿형태의 건조대상 슬러지를 저장하는 건조팰릿 저장조를 포함하는 슬러지 건조 장치를 제공한다.

Description

슬러지 건조 장치{Sludge drying apparatus}
본 발명은 하수 처리과정에서 발생하는 슬러지에 함유되어 있는 수분을 건조시키는 슬러지 건조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 슬러지(Sludge)는 음식물이나 폐수 또는 하수처리 과정에서 발생한 침전물로써 오니라고도 하며, 하수 슬러지는 약 50%의 유기질을 함유하고 함수율도 최초 침전 슬러지의 96 ~ 98%에서 활성 슬러지의 99 ~ 99.5%로 높기 때문에 처리하기에 많은 어려움이 있다.
이러한, 슬러지는 해양 투기하거나 토양 속에 그대로 매립할 경우 해수와 토양 및 지하수의 급격한 오염을 유발하고, 직접 매립시 매립장의 확보가 난해하다.
따라서, 슬러지의 함수율을 낮추는 건조 처리과정을 거치게 되는데, 슬러지의 함수율을 낮추기 위한 방법으로 슬러지를 고속회전시키거나 프레스로 눌러 탈수처리 하는 방법은 다량의 고분자 응집제가 포함되는 슬러지에 있어서 감량화 효과를 크게 높일 수 없으며, 소각처리 시에는 설비비 및 운영비가 많이 들고 대기오염과 같은 2차 오염의 우려도 있다.
이러한, 슬러지 건조 장치에 대한 관련 기술은, 대한민국 공개특허공보 제2008-0072151호(208.08.06)에 제시된다.
본 발명은, 슬러지의 함수율을 안정적으로 낮출 수 있게 함과 더불어 슬러지의 건조처리시 환경오염을 최소화할 수 있게 하는 슬러지 건조 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 건조대상 슬러지를 저장하는 슬러지 저장호퍼, 상기 슬러지 저장호퍼와 연결되어, 슬러지 저장호퍼로부터 건조대상 슬러지를 공급받은 후, 건조대상 슬러지를 일정한 크기로 배출되게 하는 슬러지 압출기, 상기 슬러지 압출기와 연결되어, 슬러지 압출기로부터 건조대상 슬러지를 공급받은 후, 건조대상 슬러지가 컨베이어를 이동되게 하면서 가열 공기로 건조되게 하는 고열 건조기, 상기 고열 건조기와 연결되어, 고열 건조기에서 건조된 건조대상 슬러지를 회전하는 스크류에 의해 분쇄상태로 이동하면서 히터를 의해 건조되게 한 후, 팰릿형태로 배출되게 하는 스크류 건조기, 상기 스크류 건조기와 연결되어, 스크류 건조기로부터 배출되는 팰릿형태의 건조대상 슬러지가 컨베이어를 이동되게 하면서 가열 공기로 건조되게 하는 저열 건조기, 상기 고열 건조기 및 저열 건조기와 연결되어, 고열 건조기 및 저열 건조기로 가열 공기를 공급되게 하는 열풍 공급기, 상기 저열 건조기와 연결되어, 저열 건조기로부터 배출되는 건조된 팰릿형태의 건조대상 슬러지를 저장하는 건조팰릿 저장조를 포함하는 슬러지 건조 장치를 제공한다.
또한, 상기 슬러지 압출기는, 상단에 건조대상 슬러지를 유입되게 하는 압출슬러지 유입구가 형성되고, 하단에는 상호 이격되게 복수의 슬러지 압출노즐이 형성된 통 형상의 압출 본체, 상기 압출 본체의 내부에 상/하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치하며, 저면에는 슬러지 압출노즐에 대응되게 복수의 압출노즐 삽입돌기가 형성된 막힘방지대, 상기 압출 본체에 설치하며, 로드 단부는 막힘방지대에 연결되어 막힘방지대가 상기 압출 본체의 내부에서 상/하 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 막힘방지 실린더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고열 건조기 및 저열 건조기는, 상기 열풍 공급기로부터 가열 공기가 유입되게 하는 열풍 유입구 및 내부로 유입된 후 건조대상 슬러지를 가열한 가열 공기가 배출되게 하는 열풍 배출구가 형성되고, 건조대상 슬러지가 유입/배출되게 하는 슬러지 건조유입구 및 슬러지 건조배출구가 형성된 통 구조의 열풍 건조 본체, 상기 열풍 건조 본체의 내부에 다단으로 설치하여, 슬러지 건조유입구를 통해 유입된 건조대상 슬러지를 상기 열풍 건조 본체의 상부에서 하부 방향으로 지그재그로 이동되게 하는 복수의 컨베이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스크류 건조기는, 상기 건조대상 슬러지가 유입/배출되게 하는 슬러지 스크류유입구 및 슬러지 스크류배출구가 형성된 통 구조의 스크류 건조 본체, 상기 스크류 건조 본체의 내부에 회전 가능하게 설치하며, 슬러지 스크류유입구를 통해 유입된 건조대상 슬러지를 분쇄시키면서 슬러지 스크류배출구로 이동되게 하는 스크류, 상기 스크류의 축 선단에 연결 설치하여, 스크류가 회전하도록 구동력을 발생시키는 스크류구동모터, 상기 스크류의 축 후단에 연결 설치하며, 슬러지 스크류배출구로 이동하는 건조대상 슬러지를 일정한 길이로 절단시키는 절단나이프, 상기 스크류 건조 본체의 내측에 설치하며, 스크류에 의해 분쇄되는 건조대상 슬러지를 가열 건조되게 하는 히터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열풍 공급기는, 상기 고열 건조기와 연결되어, 외부 공기를 공급받아 가열한 후 고열 건조기로 가열 공기를 공급하는 고열 버너, 상기 저열 건조기와 연결되어, 외부 공기를 공급받아 가열한 후 저열 건조기로 가열 공기를 공급하는 저열 버너, 상기 고열 건조기 및 고열 버너와 연결되어, 고열 건조기에서 건조대상 슬러지를 가열한 후 배출되는 기체를 공급받아, 고열 버너로 공급되는 외부 공기를 가열하는 고열 열교환기, 상기 저열 건조기 및 저열 버너와 연결되어, 저열 건조기에서 건조대상 슬러지를 가열한 후 배출되는 기체를 공급받아, 저열 버너로 공급되는 외부 공기를 가열하는 저열 열교환기, 상기 고열 열교환기 및 저열 열교환기와 연결되어, 고열 열교환기 및 저열 열교환기로부터 배출되는 기체 내 유해물질을 전기 분해 및 화학적 처리로 걸러낸 후, 기체가 대기 중으로 배출되게 하는 상분리 스크러버를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 슬러지 건조 장치는, 슬러지 저장호퍼에 저장된 건조대상 슬러지를 슬러지 압출기에서 복수의 가는 직경의 가락으로 성형 배출되게 한 후, 다단의 컨베이어가 마련된 고열 건조기로 전달되어 가열 공기에 의해 1차적으로 건조가 이루어진다. 그리고, 건조대상 슬러지는 스크류 건조기에서 팰릿형태로 형성된 후 다단의 컨베이어가 마련된 저열 건조기로 전달되어 가열 공기에 의해 2차적으로 건조가 이루어지면서, 건조대상 슬러지의 건조가 안정적으로 이루어지게 된다.
또한, 고열 건조기 및 저열 건조기에서 배출되는 기체가 열풍 공급기로 전달된 후 열교환을 통해 연료소비를 적게 할 수 있음과 더불어 상분리 스크러버를 통해 외부로 배출되게 함으로써 환경오염을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 슬러지 압출기의 상세 구성단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 고열 건조기(저열 건조기)의 상세 구성단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 스크류 건조기의 상세 구성단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예의 슬러지 건조장치는, 슬러지 저장호퍼(100), 슬러지 압출기(200), 고열 건조기(300), 스크류 건조기(400), 저열 건조기(500), 열풍 공급기(600), 건조팰릿 저장조(700)를 구비하고 있다.
상기 슬러지 저장호퍼(100)는 하수 처리과정에서 발생된 후 탈수기(도면미도시)를 통해 처리된 건조대상 슬러지를 보관하는 부분이다. 이러한, 슬러지 저장호퍼(100)는 건조대상 슬러지를 보관할 수 있도록 내부에 공간부가 마련된 통 구조로 이루어지며, 건조대상 슬러지를 투입할 수 있게 하는 투입구(도면미도시) 및 내부에 투입 저장된 건조대상 슬러지를 이후 설명될 슬러지 압출기(200)로 배출되게 하는 배출구(도면미도시)가 형성된다.
여기서, 상기 슬러지 저장호퍼(100)에는 배출구를 통해 배출되는 건조대상 슬러지를 혼합 및 정량으로 슬러지 압출기(200)로 이송되게 하는 정량 이송펌프(110)를 연결 구비할 수 있다.
상기 슬러지 압출기(200)는 슬러지 저장호퍼(100)에서 배출되는 건조대상 슬러지, 보다 상세하게는 정량 이송펌프(110)를 통해 혼합 및 정량 상태로 이송되는 건조대상 슬러지를 공급받은 후, 건조대상 슬러지가 복수의 가는 직경의 가락으로 성형 배출되게 하는 부분이다. 이같이, 슬러지 압출기(200)는 건조대상 슬러지를 복수의 가는 직경의 가락으로 성형 배출되게 함으로써, 이후 설명될 고열 건조기(300)에서 공급되는 가열 공기와의 접촉면적이 넓어지게 하면서 건조 효율이 높아지게 된다. 이러한, 슬러지 압출기(200)는 슬러지 저장호퍼(100)와 이후 설명될 고열 건조기(300)에 연결되게 설치하는데, 보다 상세하게는 정량 이송펌프(110)와 고열 건조기(300) 사이에 배치된 상태로 정량 이송펌프(110) 및 고열 건조기(300)에 연결되게 설치한다. 도 2를 참조하면, 슬러지 압출기(200)는 압출 본체(210), 막힘 방지대(220), 막힘방지 실린더(230)를 포함한다.
상기 압출 본체(210)는 정량 이송펌프(110)를 통해 이송되는 건조대상 슬러지를 공급받아 저장하도록 공간부가 마련된 통 형상을 가진다. 이러한, 압출 본체(210)의 상단에는 건조대상 슬러지를 유입되게 하는 압출슬러지 유입구(211)가 형성되고, 압출 본체(210)의 하단에는 건조대상 슬러지를 복수의 가는 직경의 가락으로 성형 배출되게 하는 복수의 슬러지 압출노즐(212)이 상호 이격되게 형성된다.
상기 막힘 방지대(220)는 막힘방지 실린더(230)에 의해 상/하 방향으로 이동하면서 슬러지 압출노즐(212)이 막히지 않도록 하여, 슬러지 압출노즐(212)을 통해 건조대상 슬러지가 연속적이면서 균일한 형태로 성형 배출될 수 있게 한다. 이러한, 막힘 방지대(220)는 압출 본체(210)의 내부에서 상/하 방향으로 슬라이딩 이동되도록 압출 본체(210)에 연결 설치한다. 그리고, 막힘 방지대(220)의 저면에는 슬러지 압출노즐(212)에 대응되게 복수의 압출노즐 삽입돌기(221)가 하방으로 돌출되게 형성되어, 막힘 방지대(220)가 하방으로 이동할 때 슬러지 압출노즐(212)로 삽입되면서 슬러지 압출노즐(212)를 관통 상태로 유지되게 한다.
상기 막힘방지 실린더(230)는 막힘 방지대(220)를 상/하 방향으로 이동되게 구동력을 발생시킨다. 이러한, 막힘방지 실린더(230)는 로드를 연직되게 배치하도록 압출 본체(210)에 연결 설치하며, 막힘방지 실린더(230)의 로드 단부는 막힘 방지대(220)에 연결상태로 고정한다.
상기 고열 건조기(300)는 슬러지 압출기(200)에서 성형 배출되는 건조대상 슬러지를 공급받은 후 가열 공기로 건조되게 하는 부분이다. 이러한, 고열 건조기(300)는 슬러지 압출기(200)와 스크류 건조기(400) 사이에 위치한 상태로 슬러지 압출기(200)와 스크류 건조기(400) 및 열풍 공급기(600)와 연결되게 설치한다. 여기서, 고열 건조기(300)는 이후 설명될 열풍 공급기(600)를 통해 외부에서 공급되는 가열 공기로 건조대상 슬러지의 함수율이 68 내지 72%가 되도록 건조한다. 도 3을 참조하면, 고열 건조기(300)는, 열풍 건조 본체(310), 컨베이어(320)를 포함한다.
상기 열풍 건조 본체(310)는 슬러지 압출기(200)에서 배출되는 건조대상 슬러지 및 열풍 공급기(600)로부터 가열 공기를 공급받아 건조대상 슬러지의 건조가 이루어지게 하는 공간을 제공하는 통 형상 부재이다. 이러한, 열풍 건조 본체(310)의 상단에는 열풍 공급기(600)와 연결되는 열풍 유입구(311) 및 열풍 배출구(312)가 형성된다. 여기서, 열풍 유입구(311)는 열풍 공급기(600)로부터 공급되는 가열 공기가 열풍 건조 본체(310) 내부로 유입되게 하며, 열풍 배출구(312)는 건조대상 슬러지를 가열한 가열 공기가 열풍 건조 본체(310) 외부로 배출되게 한다. 이때, 열풍 배출구(312)에는 흡입배출팬(312a)을 구비하여, 열풍 건조 본체(310) 내부의 가열 공기를 흡입한 후 다시 열풍 공급기(600)로 안정적인 배출이 이루어질 수 있게 한다.
또한, 상기 열풍 건조 본체(310)의 상단 일측에는 슬러지 압출기(200)로부터 배출된 건조대상 슬러지를 내부로 유입되게 하는 슬러지 건조유입구(313)가 형성된다. 그리고, 열풍 건조 본체(310)의 하단 일측에는 컨베이어(320)를 통해 이동하면서 열풍 공급기(600)에서 공급된 가열 공기로 건조된 건조대상 슬러지를 배출되게 하는 슬러지 건조배출구(314)가 형성된다.
상기 컨베이어(320)는 열풍 건조 본체(310)의 내부에 설치되어, 열풍 건조 본체(310)의 슬러지 건조유입구(313)를 통해 유입된 건조대상 슬러지가 슬러지 건조배출구(314) 방향으로 이동되게 한다. 이러한, 컨베이어(320)는 열풍 건조 본체(310)의 내부에서 건조대상 슬러지의 이동시간을 길게 하여 건조효율을 증대시킬 수 있도록 열풍 건조 본체(310)의 내부에 다단으로 복수 배치되게 설치한다. 이같이, 컨베이어(320)가 다단으로 배치된 바, 건조대상 슬러지는 열풍 건조 본체(310)의 내부 상단에서 하단 방향으로 이동시 지그재그로 이동하게 된다.
상기 스크류 건조기(400)는 고열 건조기(300)에서 1차 건조된 건조대상 슬러지를 다시 건조하면서 팰릿형태로 배출되게 하는 부분이다. 이러한, 스크류 건조기(400)는 고열 건조기(300)와 이후 설명될 저열 건조기(500) 사이에 위치한 상태로 고열 건조기(300) 및 저열 건조기(500)와 연결되게 설치한다. 도 4를 참조하면, 스크류 건조기(400)는 스크류 건조 본체(410), 스크류(420), 스크류 구동모터(430), 절단 나이프(440), 히터(450)를 포함한다.
상기 스크류 건조 본체(410)는 고열 건조기(300)의 열풍 건조 본체(310)에 형성된 슬러지 건조배출구(314)를 통해 배출되는 건조대상 슬러지를 공급받아 건조대상 슬러지의 혼합 및 건조가 이루어지게 하는 공간을 제공하는 통 형상 부재이다. 이러한, 스크류 건조 본체(410)의 선단 상측에는 건조대상 슬러지를 유입되게 하는 슬러지 스크류유입구(411)가 형성되고, 스크류 건조 본체(410)의 후단에는 내부로 유입된 후 혼합 및 건조된 건조대상 슬러지를 배출되게 하는 슬러지 스크류배출구(412)가 형성된다.
상기 스크류(420)는 슬러지 스크류유입구(411)를 통해 스크류 건조 본체(410)의 내부로 유입된 건조대상 슬러지를 분쇄상태로 혼합시키면서 스크류 건조 본체(410)의 후단, 보다 상세하게는 슬러지 스크류배출구(412)로 이동 배출되게 한다. 이러한, 스크류(420)는 스크류 건조 본체(410)의 내부에 회전 가능하게 위치하도록 축 선단 부분을 스크류 건조 본체(410)의 선단에 연결되게 설치한다.
상기 스크류 구동모터(430)는 스크류(420)를 회전하도록 구동력을 발생시킨다. 이러한, 스크류 구동모터(430)의 구동축은 스크류(420)의 축 선단에 연결되게 설치한다.
상기 절단나이프(440)는 스크류(420)에 의해 분쇄상태로 혼합되면서 슬러지 스크류배출구(412)를 통해 배출되는 건조대상 슬러지를 일정한 길이의 팰릿 형상으로 절단되게 한다. 이러한, 절단나이프(440)는 슬러지 스크류배출구(412)에 인접하게 위치하도록 스크류(420)의 축 후단 부분에 연결되게 설치한다. 이같이, 절단나이프(440)는 스크류(420)의 회전에 대응되게 회전하면서, 건조대상 슬러지를 슬러지 스크류배출구(412)를 통해 배출하기 전에 일정한 길이의 팰릿 형상으로 절단되게 한다.
상기 히터(450)는 스크류(420)에 의해 스크류 건조본체(410) 내부에서 분쇄상태로 혼합 이동되는 건조대상 슬러지를 가열 건조한다. 이러한, 히터(450)는 스크류 건조 본체(410) 내측에 고정되게 결합 설치하며, 외부로부터 공급되는 전류에 의해 열을 발생시키는 발열체이다.
상기 저열 건조기(500)는 스크류 건조기(400)에서 팰릿형태로 배출되는 건조대상 슬러지를 공급받은 후 가열 공기로 건조되게 하는 부분이다. 이러한, 저열 건조기(500)는 스크류 건조기(400)와 건조팰릿 저장조(700) 사이에 위치한 상태로 스크류 건조기(400)와 건조팰릿 저장조(700) 및 열풍 공급기(600)와 연결되게 설치한다. 여기서, 저열 건조기(500)는 열풍 공급기(600)를 통해 외부에서 공급되는 가열 공기로 건조대상 슬러지의 함수율이 10% 이하가 되도록 건조한다. 이러한, 저열 건조기(500)는 앞서 설명한 고열 건조기(300)와 동일한 구조를 가지게 되는데 도 3을 참조하면, 저열 건조기(500)는, 열풍 건조 본체(510), 컨베이어(520)를 포함한다.
상기 열풍 건조 본체(510)는 스크류 건조기(400)에서 배출되는 건조대상 슬러지 및 열풍 공급기(600)로부터 가열 공기를 공급받아 건조대상 슬러지의 건조가 이루어지게 하는 공간을 제공하는 통 형상 부재이다. 이러한, 열풍 건조 본체(510)의 상단에는 열풍 공급기(600)와 연결되는 열풍 유입구(511) 및 열풍 배출구(512)가 형성된다. 여기서, 열풍 유입구(511)는 열풍 공급기(600)로부터 공급되는 가열 공기가 열풍 건조 본체(510) 내부로 유입되게 하며, 열풍 배출구(512)는 건조대상 슬러지를 가열한 가열 공기가 열풍 건조 본체(510) 외부로 배출되게 한다. 이때, 열풍 배출구(512)에는 흡입배출팬(512a)을 구비하여, 열풍 건조 본체(510) 내부의 가열 공기를 흡입한 후 다시 열풍 공급기(600)로 안정적인 배출이 이루어질 수 있게 한다.
또한, 상기 열풍 건조 본체(510)의 상단 일측에는 스크류 건조기(400)로부터 배출된 건조대상 슬러지를 내부로 유입되게 하는 슬러지 건조유입구(513)가 형성된다. 그리고, 열풍 건조 본체(510)의 하단 일측에는 컨베이어(520)를 통해 이동하면서 열풍 공급기(600)에서 공급된 가열 공기로 건조된 건조대상 슬러지를 배출되게 하는 슬러지 건조배출구(514)가 형성된다.
상기 컨베이어(520)는 열풍 건조 본체(510)의 내부에 설치되어, 열풍 건조 본체(510)의 슬러지 건조유입구(513)를 통해 유입된 건조대상 슬러지가 슬러지 건조배출구(514) 방향으로 이동되게 한다. 이러한, 컨베이어(520)는 열풍 건조 본체(510)의 내부에서 건조대상 슬러지의 이동시간을 길게 하여 건조효율을 증대시킬 수 있도록 열풍 건조 본체(510)의 내부에 다단으로 복수 배치되게 설치한다. 이같이, 컨베이어(520)가 다단으로 배치된 바, 건조대상 슬러지는 열풍 건조 본체(510)의 내부 상단에서 하단 방향으로 이동시 지그재그로 이동하게 된다.
상기 열풍 공급기(600)는 고열 건조기(300) 및 저열 건조기(400)로 가열 공기를 공급되게 하는 부분이다. 보다 상세하게는, 열풍 공급기(600)는 고열 건조기(300)의 열풍 건조 본체(310) 및 저열 건조기(500)의 열풍 건조 본체(510)로 가열 공기를 공급/배출되게 하도록 열풍 건조 본체(310,510)의 열풍유입구(311,511) 및 열풍배출구(312,512)에 연결되게 설치한다. 이러한, 열풍 공급기(600)는 고열버너(610), 저열버너(620), 고열 열교환기(630), 저열 열교환기(640), 상분리 스크러버(650)를 포함한다.
상기 고열 버너(610)는 외부 공기를 공급받아 가열한 후 고열 건조기(300)로 가열 공기를 공급하는 버너이다. 이러한, 고열 버너(610)는 고열 건조기(300)의 열풍 건조 본체(310)에 형성된 열풍유입구(311)에 연결되게 설치한다.
상기 저열 버너(620)는 외부 공기를 공급받아 가열한 후 저열 건조기(500)로 가열 공기를 공급하는 버너이다. 이러한, 저열 버너(610)는 저열 건조기(500)의 열풍 건조 본체(510)에 형성된 열풍유입구(511)에 연결되게 설치한다.
상기 고열 열교환기(630)는 고열 건조기(300)의 열풍 건조 본체(310) 내부에서 건조대상 슬러지를 가열한 후 배출되는 기체를 공급받은 후, 고열 버너(610)로 공급되는 외부 공기를 가열되게 한다. 이러한, 고열 열교환기(630)는 고열 건조기(300)의 열풍 건조 본체(310)에 형성된 열풍 배출구(312)와 고열 버너(610) 및 상분리 스크러버(650)에 연결되게 설치한다. 이같이, 고열 열교환기(630)는 고열 버너(610)로 공급되는 외부 공기를 고열 건조기(300)에서 배출되는 기체로 가열되게 하면서 고열 버너(610)를 통한 공기의 가열시 연료소비를 줄일 수 있게 한다.
상기 저열 열교환기(640)는 저열 건조기(500)의 열풍 건조 본체(510) 내부에서 건조대상 슬러지를 가열한 후 배출되는 기체를 공급받은 후, 저열 버너(510)로 공급되는 외부 공기를 가열되게 한다. 이러한, 저열 열교환기(640)는 저열 건조기(500)의 열풍 건조 본체(510)에 형성된 열풍 배출구(512)와 저열 버너(620) 및 상분리 스크러버(650)에 연결되게 설치한다. 이같이, 저열 열교환기(640)는 저열 버너(620)로 공급되는 외부 공기를 저열 건조기(500)에서 배출되는 기체로 가열되게 하면서 저열 버너(620)를 통한 공기의 가열시 연료소비를 줄일 수 있게 한다.
상기 건조팰릿 저장조(700)는 저열 건조기(500)로부터 배출되는 건조된 팰릿형태의 건조대상 슬러지를 저장하는 통 형상 부분이다. 이러한, 건조팰릿 저장조(700)는 저열 건조기(500)의 열풍 건조 본체(510)에 형성된 슬러지 건조배출구(514)와 연결되게 설치한다. 여기서, 건조팰릿 저장조(700)에는 슬러지 건조배출구(514)로부터 팰릿형태로 건조된 건조대상 슬러지를 유입되게 하는 유입구(도면미도시) 및 내부로 유입 저장된 팰릿형태의 건조대상 슬러지를 외부로 유출되게 하는 유출구(도면미도시)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 구성되는 일 실시예의 슬러지 건조 장치를 이용한 건조대상 슬러지의 건조작업을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하수 처리과정에서 발생된 후 탈수기를 통해 함수율 80% 정도로 처리된 건조대상 슬러지가 슬러지 저장호퍼(100)에 저장되고, 이러한, 건조대상 슬러지는 정량이송펌프(110)에 의해 슬러지 압출기(200)의 압출 본체(210) 내부로 혼합 및 정량으로 공급된다.
상기 슬러지 압출기(200)의 압출 본체(210) 내부로 공급된 건조대상 슬러지는, 슬러지 압출노즐(212)을 통해 복수의 가는 직경의 가락으로 성형 배출이 이루어진다. 이후, 압출 본체(210) 내부에 공급된 건조대상 슬러지의 배출이 완료된 후에는 막힘방지 실린더(230)를 작동시켜 막힘방지대(220)가 하방으로 이동되게 하면서 압출노즐 삽입돌기(221)를 슬러지 압출노즐(212)에 삽입되게 한 후, 다시 막힘방지대(220)를 상방으로 이동되게 하여, 슬러지 압출노즐(212)이 관통된 상태를 유지되게 한다.
이렇게, 복수의 가는 직경의 가락으로 성형 배출되는 건조대상 슬러지는 고열 건조기(300)의 슬러지 건조유입구(313)를 통해 열풍 건조 본체(310)로 공급된다. 그러면, 건조대상 슬러지는 열풍 건조 본체(310) 내부에서 컨베이어(320)를 통해 지그재그로 이동하게 된다. 이때, 열풍공급기(600)의 고열버너(610)를 통해 고열 건조기(300)의 열풍 건조 본체(310) 내부에 유입되는 가열 공기를 통해 건조대상 슬러지는 건조되면서 68 내지 72%의 함수율을 가지는 상태로 슬러지 건조배출구(314)를 통해 배출된다.
이후, 상기 고열 건조기(300)에서 배출되는 건조대상 슬러지는 스크류 건조기(400)의 스크류 건조 본체(410)에 형성된 슬러지 스크류 유입구(411)를 통해 스크류 건조 본체(410) 내부로 유입 공급된다. 이렇게, 스크류 건조 본체(410)의 내부로 공급된 건조대상 슬러지는 스크류 구동모터(430)에 의해 회전하는 스크류(420)를 통해 다시 골고루 섞은 후, 슬러지 스크류배출구(412) 방향으로 이동하게 된다. 이때, 스크류 건조 본체(410)의 내측에 설치된 히터(450)는 건조대상 슬러지를 가열하면서 건조되게 한다.
이렇게, 상기 스크류(420)에 의해 이동하는 건조대상 슬러지는 절단나이프(440)에 의해 일정 길이의 팰릿형태로 슬러지 스크류배출구(412)를 통해 배출된 후, 저열 건조기(500)의 열풍 건조 본체(510) 내부로 유입 공급된다.
이같이, 상기 저열 건조기(500)의 열풍 건조 본체(510) 내부로 공급된 건조대상 슬러지는 열풍 건조 본체(510) 내부에서 컨베이어(520)를 통해 지그재그로 이동하게 된다. 이때, 열풍공급기(600)의 저열버너(620)를 통해 저열 건조기(500)의 열풍 건조 본체(510) 내부에 유입되는 가열 공기를 통해 건조대상 슬러지는 건조되면서 10% 이하의 함수율을 가지는 상태로 저열 건조기(500)의 슬러지 건조배출구(514)를 통해 배출된다.
상기 저열 건조기(500)에서 건조된 후 배출되는 팰릿형태의 건조대상 슬러지는 건조팰릿 저장조(700)로 공급된 후 저장이 이루어지게 된다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 슬러지 건조 장치는, 슬러지 저장호퍼(100)에 저장된 건조대상 슬러지를 슬러지 압출기(200)에서 복수의 가는 직경의 가락으로 성형 배출되게 한 후, 다단의 컨베이어(320)가 마련된 고열 건조기(300)로 전달되어 가열 공기에 의해 1차적으로 건조가 이루어진다. 그리고, 건조대상 슬러지는 스크류 건조기(400)에서 팰릿형태로 형성된 후 다단의 컨베이어(520)가 마련된 저열 건조기(500)로 전달되어 가열 공기에 의해 2차적으로 건조가 이루어지면서, 건조대상 슬러지의 건조가 안정적으로 이루어지게 된다.
또한, 상기 고열 건조기(300) 및 저열 건조기(500)에서 배출되는 기체가 열풍 공급기(600)로 전달된 후 열교환을 통해 연료소비를 적게 할 수 있음과 더불어 상분리 스크러버(650)를 통해 외부로 배출되게 함으로써 환경오염을 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 슬러지 저장호퍼 110: 정량 이송펌프
200: 슬러지 압출기 210: 압출 본체
220: 막힘 방지대 230: 막힘 방지실린더
300: 고열 건조기 310,510: 열풍 건조 본체
320,520: 컨베이어 400: 스크류 건조기
410: 스크류 건조 본체 420: 스크류
430: 스크류 구동모터 440: 절단 나이프
450: 히터 500: 저열 건조기
600: 열풍 공급기 610: 고열 버너
620: 저열 버너 630: 고열 열교환기
640: 저열 열교환기 650: 상분리 스크러버
700: 건조팰릿 저장조

Claims (5)

  1. 건조대상 슬러지를 저장하는 슬러지 저장호퍼와;
    상기 슬러지 저장호퍼와 연결되어, 슬러지 저장호퍼로부터 건조대상 슬러지를 공급받은 후, 건조대상 슬러지를 일정한 크기로 배출되게 하는 슬러지 압출기와;
    상기 슬러지 압출기와 연결되어, 슬러지 압출기로부터 건조대상 슬러지를 공급받은 후, 건조대상 슬러지가 컨베이어를 이동되게 하면서 가열 공기로 건조되게 하는 고열 건조기와;
    상기 고열 건조기와 연결되어, 고열 건조기에서 건조된 건조대상 슬러지를 회전하는 스크류에 의해 분쇄상태로 이동하면서 히터를 의해 건조되게 한 후, 팰릿형태로 배출되게 하는 스크류 건조기와;
    상기 스크류 건조기와 연결되어, 스크류 건조기로부터 배출되는 팰릿형태의 건조대상 슬러지가 컨베이어를 이동되게 하면서 가열 공기로 건조되게 하는 저열 건조기와;
    상기 고열 건조기 및 저열 건조기와 연결되어, 고열 건조기 및 저열 건조기로 가열 공기를 공급되게 하는 열풍 공급기; 및
    상기 저열 건조기와 연결되어, 저열 건조기로부터 배출되는 건조된 팰릿형태의 건조대상 슬러지를 저장하는 건조팰릿 저장조;를 포함하는 슬러지 건조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬러지 압출기는,
    상단에 건조대상 슬러지를 유입되게 하는 압출슬러지 유입구가 형성되고, 하단에는 상호 이격되게 복수의 슬러지 압출노즐이 형성된 통 형상의 압출 본체와,
    상기 압출 본체의 내부에 상/하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치하며, 저면에는 슬러지 압출노즐에 대응되게 복수의 압출노즐 삽입돌기가 형성된 막힘방지대 및,
    상기 압출 본체에 설치하며, 로드 단부는 막힘방지대에 연결되어 막힘방지대가 상기 압출 본체의 내부에서 상/하 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 막힘방지 실린더를 포함하는 슬러지 건조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고열 건조기 및 저열 건조기는,
    상기 열풍 공급기로부터 가열 공기가 유입되게 하는 열풍 유입구 및 내부로 유입된 후 건조대상 슬러지를 가열한 가열 공기가 배출되게 하는 열풍 배출구가 형성되고, 건조대상 슬러지가 유입/배출되게 하는 슬러지 건조유입구 및 슬러지 건조배출구가 형성된 통 구조의 열풍 건조 본체와,
    상기 열풍 건조 본체의 내부에 다단으로 설치하여, 슬러지 건조유입구를 통해 유입된 건조대상 슬러지를 상기 열풍 건조 본체의 상부에서 하부 방향으로 지그재그로 이동되게 하는 복수의 컨베이어를 포함하는 슬러지 건조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스크류 건조기는,
    상기 건조대상 슬러지가 유입/배출되게 하는 슬러지 스크류유입구 및 슬러지 스크류배출구가 형성된 통 구조의 스크류 건조 본체와,
    상기 스크류 건조 본체의 내부에 회전 가능하게 설치하며, 슬러지 스크류유입구를 통해 유입된 건조대상 슬러지를 분쇄시키면서 슬러지 스크류배출구로 이동되게 하는 스크류와,
    상기 스크류의 축 선단에 연결 설치하여, 스크류가 회전하도록 구동력을 발생시키는 스크류구동모터와,
    상기 스크류의 축 후단에 연결 설치하며, 슬러지 스크류배출구로 이동하는 건조대상 슬러지를 일정한 길이로 절단시키는 절단나이프 및,
    상기 스크류 건조 본체의 내측에 설치하며, 스크류에 의해 분쇄되는 건조대상 슬러지를 가열 건조되게 하는 히터를 포함하는 슬러지 건조 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 열풍 공급기는,
    상기 고열 건조기와 연결되어, 외부 공기를 공급받아 가열한 후 고열 건조기로 가열 공기를 공급하는 고열 버너와,
    상기 저열 건조기와 연결되어, 외부 공기를 공급받아 가열한 후 저열 건조기로 가열 공기를 공급하는 저열 버너와,
    상기 고열 건조기 및 고열 버너와 연결되어, 고열 건조기에서 건조대상 슬러지를 가열한 후 배출되는 기체를 공급받아, 고열 버너로 공급되는 외부 공기를 가열하는 고열 열교환기와,
    상기 저열 건조기 및 저열 버너와 연결되어, 저열 건조기에서 건조대상 슬러지를 가열한 후 배출되는 기체를 공급받아, 저열 버너로 공급되는 외부 공기를 가열하는 저열 열교환기 및,
    상기 고열 열교환기 및 저열 열교환기와 연결되어, 고열 열교환기 및 저열 열교환기로부터 배출되는 기체 내 유해물질을 전기 분해 및 화학적 처리로 걸러낸 후, 기체가 대기 중으로 배출되게 하는 상분리 스크러버를 포함하는 슬러지 건조 장치.

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