KR20200144942A - 슬러지 전처리 방법 - Google Patents

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KR20200144942A KR1020190073212A KR20190073212A KR20200144942A KR 20200144942 A KR20200144942 A KR 20200144942A KR 1020190073212 A KR1020190073212 A KR 1020190073212A KR 20190073212 A KR20190073212 A KR 20190073212A KR 20200144942 A KR20200144942 A KR 20200144942A
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Abstract

슬러지 전처리 방법과 관련한 발명이 개시된다. 한 구체예에서 상기 슬러지 전처리 방법은 서로 인접하여 반대방향으로 회전하는 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 슬러지를 투입하고 압착하여 압착슬러지를 제조하는 단계; 및 상기 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 소성분진을 도포하여, 상기 압착슬러지와 소성분진을 접촉하여 혼합물을 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

슬러지 전처리 방법 {PRETREATMENT METHOD FOR SLUDGE}
본 발명은 슬러지 전처리 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 제철 수처리 공정에서 발생하는 슬러지의 전처리 방법에 관한 것이다.
제철 수처리 공정에서 발생하는 부산물인 슬러지는 철(Fe) 및 (Ca) 등의 유용 성분을 다량 포함한다. 상기 제철 수처리 공정에서 발생한 슬러지는, 제철 공정에 다양한 용도로 재사용이 가능하다. 한편, 상기 슬러지는 케이크(cake) 형태로 배출되며 높은 함수율(20~50 중량%)을 가지며, 그 입도가 일정하지 않아 별도의 건조 및 고형화 등의 과정을 거쳐 공정에 재사용되고 있는 실정이다.
종래 슬러지 전처리 기술의 경우, 열풍을 사용하여 건조시키는 방법을 적용하는데, 건조 비용이 높으며, 건조된 슬러지의 입도가 불균질한 문제점을 가지고 있다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2018-0021016호(2018.02.28. 공개, 발명의 명칭: 철강부산물의 슬러리 전처리방법 및 이를 이용한 저원가펠렛 제조방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 비용 절감효과 및 경제성이 우수한 슬러지 전처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 환경 부하를 감소하여 친환경성이 우수한 슬러지 전처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 건조된 슬러지의 균질성이 우수한 슬러지 전처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 슬러지 전처리 방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 슬러지 전처리 방법은 서로 인접하여 반대방향으로 회전하는 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 슬러지를 투입하고 압착하여 압착슬러지를 제조하는 단계; 및 상기 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 소성분진을 도포하여, 상기 압착슬러지와 소성분진을 접촉하여 혼합물을 형성하는 단계;를 포함한다.
한 구체예에서 상기 슬러지는 함수율 20~50%일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 롤러 및 제2 롤러에는 밀착압력이 50~1,000kg/cm2 으로 인가될 수 있다.
한 구체예에서 상기 소성분진은 산화칼슘(CaO) 40~55 중량% 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 소성분진은 슬러지 100 중량부에 대하여 50~300 중량부를 투입할 수 있다.
한 구체예에서 상기 혼합물 형성단계 이후, 제1 롤러 및 제2 롤러의 하단에 구비되는 스크래퍼에 의해 상기 혼합물을 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 슬러지는 제철 수처리 공정에서 발생할 수 있다.
본 발명의 슬러지 전처리 방법을 적용하여 건조 슬러지 제조시, 비용 절감효과 및 경제성이 우수하며, 환경 부하를 감소하여 친환경성이 우수하고, 건조된 슬러지의 균질성이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 슬러지 전처리 방법을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 슬러지 전처리 장치를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 슬러지 전처리 장치의 평면도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
슬러지 전처리 방법
본 발명의 하나의 관점은 슬러지 전처리 방법에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 슬러지 전처리 방법을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면 상기 슬러지 전처리 방법은 (S10) 압착슬러지 제조단계; 및 (S20) 혼합물 형성단계;를 포함한다. 보다 구체적으로 상기 슬러지 전처리 방법은 (S10) 서로 인접하여 반대방향으로 회전하는 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 슬러지를 투입하고 압착하여 압착슬러지를 제조하는 단계; 및 (S20) 상기 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 소성분진을 도포하여, 상기 압착슬러지와 소성분진을 접촉하여 혼합물을 형성하는 단계;를 포함한다.
이하, 본 발명의 한 구체예에 따른 슬러지 전처리 방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
(S10) 압착슬러지 제조단계
상기 단계는 서로 인접하여 반대방향으로 회전하는 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 슬러지를 투입하고 압착하여 압착슬러지를 제조하는 단계이다. 도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 슬러지 전처리 장치를 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 도 2를 참조하면, 슬러지 전처리 장치(1000)는 서로 인접하여 반대방향으로 회전하는 제1 롤러(110) 및 제2 롤러(120); 제1 롤러(110) 및 제2 롤러(120)의 상부에 각각 구비되어, 소성분진을 도포하는 제1 분사기(210) 및 제2 분사기(220);와, 제1 롤러(110) 및 제2 롤러(120)의 하부에 각각 구비되어, 제1 롤러(110) 및 제2 롤러(120)의 표면에 있는 혼합물을 제거하는 스크래퍼(310, 320)를 포함한다.
한 구체예에서 상기 슬러지는 제철 수처리 공정에서 발생할 수 있다.
한 구체예에서 상기 슬러지는 함수율 20~50%일 수 있다. 상기 조건에서 작업성, 압착 슬러지 제조 효율성과 소성 분진과의 접촉에 의한 수분 제가 효율성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 롤러 및 제2 롤러에는 밀착압력이 50~1,000kg/cm2 으로 인가될 수 있다. 상기 조건에서 압착 슬러지 제조 효율성이 우수하며, 제조된 슬러지의 입자가 균질하게 형성될 수 있다. 예를 들면 밀착압력이 100~1,000kg/cm2으로 인가될 수 있다. 다른 예를 들면 밀착압력이 500~1,000kg/cm2으로 인가될 수 있다.
(S20) 혼합물 형성단계
상기 단계는 상기 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 소성분진을 도포하여, 상기 압착슬러지와 소성분진을 접촉하여 혼합물을 형성하는 단계이다.
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 슬러지 전처리 장치의 평면도이다. 상기 도 3을 참조하면, 슬러지 전처리 장치(1000)의 제1 롤러(110) 및 제2 롤러(120) 중 하나 이상의 롤러의 상부 표면에, 제1 분사기(210) 및 제2 분사기(220)를 이용하여 소성분진을 도포하여, 상기 압착슬러지(S1) 및 소성분진(P)을 접촉하여 혼합물을 형성할 수 있다.
한 구체예에서 상기 소성분진은 제철 소성공정에서 발생하는 것을 사용할 수 있다. 한 구체예에서 상기 소성분진은 산화칼슘(CaO) 40~55 중량% 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시, 상기 압착슬러지에 포함된 수분을 용이하게 제거할 수 있다.
예를 들면, 상기 소성분진에 포함된 산화칼슘은, 상기 압착슬러지에 포함된 수분과 접촉하여, 하기 화학식 1과 같은 발열반응이 발생할 수 있다:
[화학식 1]
CaO + H2O → Ca(OH)2 + 15.6 kcal
상기 화학식 1과 같은 반응이 발생하여 생성되는 Ca(OH)2는 상기 혼합물 내에서 팽창하고, 상기 발열에 의해 상기 혼합물이 건조될 수 있다.
한 구체예에서 상기 소성분진은 슬러지 100 중량부에 대하여 50~300 중량부를 투입할 수 있다. 상기 범위로 투입시, 혼합물의 입자 균질성이 우수하며, 작업성과 건조 효율성이 우수할 수 있다. 예를 들면 80~200 중량부 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 혼합물 형성단계 이후, 제1 롤러 및 제2 롤러의 하단에 구비되는 스크래퍼에 의해 상기 제1 롤러 및 제2 롤러 표면의 혼합물을 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 혼합물 제거단계 이후, 상온에서 자연 건조하여 건조 슬러지를 제조할 수 있다.
본 발명의 슬러지 전처리 방법을 적용하여 건조 슬러지 제조시, 비용 절감효과 및 경제성이 우수하며, 환경 부하를 감소하여 친환경성이 우수하고, 건조된 슬러지의 균질성이 우수할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예
도 2와 같은 슬러지 전처리 장치를 이용하여 슬러지를 전처리하였다. 구체적으로 서로 인접하여 반대방향으로 회전하는 제1 롤러(110) 및 제2 롤러(120) 중 하나 이상의 롤러 표면에 함수율 30%의 제철 슬러지를 투입하고 밀착압력 100~1000kg/cm2을 인가하여 압착하여 압착슬러지를 제조하였다.
하기 표 1과 같은 제철 소성분진을 준비하고, 제1 롤러(110) 및 제2 롤러(120)의 상부에 배치된 제1 도포기(210) 및 제2 도포기(220)를 이용하여 상기 제1 롤러 및 제2 롤러의 상부 표면에 상기 슬러지 100 중량부에 대하여 소성분진 80~200 중량부를 균질하게 도포하고, 상기 제1 및 제2 롤러를 회전하여 상기 압착슬러지와 소성분진을 접촉하여 혼합물을 형성하였다. 제1 롤러 및 제2 롤러 표면에 형성된 혼합물은, 스크래퍼(310, 320)를 이용하여 제거하였으며, 상온에서 자연 건조하여 건조 슬러지를 제조하였다.
Figure pat00001
상기 실시예와 같이, 본 발명에 따른 슬러지 전처리시 종래 열풍방법의 단점인 비용 문제를 해결하며, 제철 슬러지의 재활용 시에 문제가 되는 불균질한 입도 및 높은 함수율을 저비용으로 해결가능하며, 제철 부산물을 수분 건조제로 재활용함으로써 처리비를 줄이고 환경 부하를 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
110: 제1 롤러 120: 제2 롤러
210: 제1 도포기 220: 제2 도포기
310, 320: 스크래퍼 1000: 슬러지 전처리 장치
S: 슬러지 S1: 압착슬러지
P: 소성분진

Claims (7)

  1. 서로 인접하여 반대방향으로 회전하는 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 슬러지를 투입하고 압착하여 압착슬러지를 제조하는 단계; 및
    상기 제1 롤러 및 제2 롤러 중 하나 이상의 롤러 표면에 소성분진을 도포하여, 상기 압착슬러지와 소성분진을 접촉하여 혼합물을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 전처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지는 함수율 20~50%인 것을 특징으로 하는 슬러지 전처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 롤러 및 제2 롤러에는 밀착압력이 50~1,000kg/cm2 으로 인가되는 것을 특징으로 하는 슬러지 전처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소성분진은 산화칼슘(CaO) 40~55 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 전처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소성분진은 슬러지 100 중량부에 대하여 50~300 중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는 슬러지 전처리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물 형성단계 이후, 제1 롤러 및 제2 롤러의 하단에 구비되는 스크래퍼에 의해 상기 혼합물을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 전처리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지는 제철 수처리 공정에서 발생하는 것을 특징으로 하는 슬러지 전처리 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030079467A (ko) * 2002-04-04 2003-10-10 주식회사 포스코건설 슬러지 처리제 조성물
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