KR20210130356A - 오폐수 슬러지 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오폐수 내 슬러지를 압착하여 일차적으로 수분을 제거하는 압착모듈; 상기 압착모듈에 의하여 압착된 슬러지를 공급받아 가열하는 가열모듈; 상기 가열모듈에 의하여 수분이 제거된 슬러지를 공급받아 저장하는 저장모듈; 및 상기 가열모듈과 저장모듈 내 슬러지에 함유된 수분과 공기를 공급받아 냉각시키는 냉각모듈;을 포함하는 오폐수 슬러지 건조장치를 제공한다.

Description

오폐수 슬러지 건조장치{A drying machine for waste water and sludge}

본 발명은 슬러지 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수분이 함유된 오폐수 슬러지의 건조가 신속하게 이루어짐과 동시에 생성된 공기의 악취를 효율적으로 제거할 수 있도록 구성된 오폐수 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 함수 슬러지는 하수나 폐수, 음식물 쓰레기, 가축의 분뇨 등에 의해 생성되는 폐기물로서, 고체 찌꺼기와 수분이 뒤섞인 상태로 형성된다.

그런데, 이와 같은 오폐수 슬러지는 하천이나 자연 상태에 방치된 경우에 하천과 토양 및 지하수를 오염시켜 심각한 환경 오염 문제의 요인이 되고 있다.

이러한 함수 슬러지에 의한 환경 오염을 최소화하고자 근래에는 함수 슬러지를 건조하여 수분과 고체 성분을 분리한 후 수분을 별도 정화 처리하여 하천이나 하수도 등으로 흘려보내고, 고체 성분은 별도의 재처리 과정을 거쳐 퇴비 등으로 이용하거나 유해 성분을 제거한 후 별도의 매립장 등지에 매립하는 방법이 이용되어지고 있는 실정이다.

이렇게 함수 슬러지의 수분과 고체 성분을 분리하는 슬러지 건조장치는 통상적으로 슬러지유입구와 슬러지배출구가 형성된 챔버의 내측에서 회전하면서 함수 슬러지를 교반하는 교반날개가 구비되고, 상기 챔버의 내측으로는 함수 슬러지를 가열하는 가열부를 구비한 건조수단과, 상기 건조수단에서 기화된 수분이 다시 액체로 환원되도록 하는 응축수단으로 구성되어져 있고, 상기 응축수단의 후방 측으로는 함수 슬러지에서 분리된 수분이 원활히 이송되도록 하는 펌프를 구비하고 있다.

이에 따라, 슬러지유입구를 통해 챔버의 내부로 유입된 함수 슬러지를 고온으로 가열하면서 교반하면 수분이 증발하여 챔버의 외부로 배출됨과 동시에 수분과 고체성분이 분리가 끝나면 슬러지배출구를 통해 고체 성분을 챔버의 외부로 배출시키고, 기화된 수분은 냉각수가 흐르는 응축수단을 통과시켜 다시 액체로 환원되도록 함으로써, 액체 성분과 기체 성분을 분리하여 별도로 배출시킬 수 있도록 함으로써 환경오염을 줄일 수 있게 된다.

하지만, 상기와 같은 종래의 슬러지 건조장치는 함수 슬러지에서 분리된 수분에 악취 성분 및 각종 세균이 포함되어 있음에 따라, 슬러지 건조장치가 설치된 장소에서는 매우 심한 악취가 발생되어 그에 따른 주민의 반발이 심하게 발생하였고, 이에 따른 입지 선정이 매우 힘든 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0430073호

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 수분이 함유된 오폐수 슬러지의 건조가 신속하게 이루어짐과 동시에 증발된 공기의 악취를 효율적으로 제거할 수 있도록 구성된 오폐수 슬러지 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 간단한 구성으로 이루어져 유지 및 보수가 편리하도록 이루어진 오폐수 슬러지 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 오폐수 내 슬러지를 압착하여 일차적으로 수분을 제거하는 압착모듈; 상기 압착모듈에 의하여 압착된 슬러지를 공급받아 가열하는 가열모듈; 상기 가열모듈에 의하여 수분이 제거된 슬러지를 공급받아 저장하는 저장모듈; 및 상기 가열모듈과 저장모듈 내 슬러지에 함유된 수분과 공기를 공급받아 냉각시키는 냉각모듈;을 포함하는 오폐수 슬러지 건조장치를 제공한다.

여기서, 상기 냉각모듈에 의하여 냉각된 공기 내 함유된 악취를 제거하는 탈취모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 압착모듈은 오폐수가 투입되는 호퍼부와, 상기 호퍼부 내부에 구비되어 투입된 오폐수를 압착하는 한 쌍의 압착부와, 상기 호퍼부 하측에 구비되어 압착된 오폐수 내 슬러지가 투입되어 이송되는 벨트콘베이어를 포함하되, 상기 벨트콘베이어는 상측에서 하측으로 물이 통과될 수 있도록 메시 형태로 이루어질 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치에 의하면, 수분이 함유된 슬러지의 건조가 신속하게 이루어짐과 동시에 증발된 공기의 악취를 효율적으로 제거할 수 있도록 구성된 슬러지 건조장치를 제공함으로써, 슬러지의 탈수 과정에서 소요되는 에너지 소비를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 처리할 수 있는 슬러지의 양이 극대화되고, 슬러지처리 장치 인근의 악취 문제가 해소되어 더욱 쾌적한 주변 환경을 형성할 수 있는 효과를 가지게 된다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치에 의하면, 간단한 구성으로 수분이 함유되어 증발된 공기가 신속하게 이동됨과 동시에 탈취 작동이 수행되도록 함으로서, 건조장치의 유지 및 보수가 간편하게 이루어지는 효과를 가지게 된다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치를 이루는 주요 구성들의 연결관계를 개략적으로 나타낸 블록도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치를 이루는 주요 구성들의 연결관계를 개략적으로 나타낸 구성도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치를 이루는 냉각모듈의 요부 단면도;
도 4는 상기 도 3에 도시된 냉각모듈에 설치되는 지시흡수유닛의 분해사시도; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치를 이루는 탈취모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치를 이루는 주요 구성들의 연결관계를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치를 이루는 주요 구성들의 연결관계를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1 및 도 2에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치는 압착모듈(100), 가열모듈(200), 저장모듈(300), 냉각모듈(400) 및 탈취모듈(500)을 포함한다.

상기 압착모듈(100)은 오폐수를 압착하여 일차적으로 슬러지 내 수분을 제거하는 역할을 수행한다.

이를 위해, 상기 압착모듈(100)은 외부로부터 슬러지가 포함된 오폐수가 투입되는 호퍼부(110)와, 상기 호퍼부(110) 내부에 구비되어 투입된 오폐수의 슬러지를 압착하는 한 쌍의 압착부(115)를 구비한다.

상기 압착부(115)는 한 쌍이 서로 마주보며 회전축을 따라 회전되는 휠 형태로 이루어지며, 둘레 외주부를 따라 소정 이격된 간격마다 돌기부(117)가 서로 간섭되지 않는 위치로 구비되어, 상기 한 쌍의 압착부(115)가 회전 시 압착부(115) 사이로 오폐수 내 슬러지가 압착되도록 구성된다.

도시되어 있지는 않으나, 상기 압착부(115)를 회전시키는 구동부가 별도로 구비됨은 물론이다.

그리고, 상기 호퍼부(110) 하측에 구비되어 압착된 오폐수 내 슬러지가 낙하하여 일측에서 타측으로 이송되는 벨트콘베이어(120)를 구비한다.

여기서, 상기 벨트콘베이어(120)는 상측에서 하측으로 물이 통과될 수 있도록 메시 형태로 이루어지며, 상기 벨트콘베이어(120) 하측에는 벨트콘베이어(120)의 상부에서 하부로 낙하하는 물을 수용하며 상황에 따라 밸브(158)를 이용하여 외부로 물을 배출하는 물수용부(150)가 구비된다.

그리고, 상기 물수용부(150)의 일측에는 개폐밸브(158)가 적용된 물배출관(155)이 구비된다.

한편, 상기 벨트콘베이어(120) 외측으로는 소정 이격된 간격마다 오폐수 슬러지의 이동을 보다 용이하게 하도록 하는 격벽부(122)가 구비된다.

또한, 상기 벨트콘베이어(120)의 양측 회전 회전풀리 중 일측 회전풀리(130)의 회전축에 연결되는 형태로 진동부(140)와 진동로드(152)가 구비되어 상기 벨트콘베이어(120)에 진동을 가하여 슬러지 내 수분이 보다 쉽게 분리된 후 하부로 낙하하도록 할 수 있다.

다음으로, 상기 가열모듈(200)은 내부 공간부가 구비되며 외관을 이루는 가열케이스(210)를 구비하되, 상기 벨트콘베이어(120)를 따라 이동한 후 낙하하는 슬러지를 가열케이스(210) 내부로 유입시키는 유입호퍼부(212)가 구비된다.

그리고, 상기 가열케이스(210) 내부에는 일측에서 타측으로 가로지르는 방향으로 이송스크류(241, 242)가 구비된 회전축(232)기 구비되되, 상기 회전축(232)을 회전시키는 모터부(230)가 가열케이스(210) 외측에 구비된다.

또한, 상기 가열케이스(210)는 내부 공간부를 가열하는 히터부(220)가 구비된다.

한편, 상기 가열케이스(210)의 일측에서 타측으로 소정 구간 영역(L1, L2)별로 내부에 놓여지는 이송스크류(241, 242)의 직경을 크기가 다르게 형성되어, 가열케이스(210)의 일측에서 타측으로 슬러지가 이송된 후 가열케이스(210) 내부에 투입된 슬러지가 배출되도록 구비되는 슬러지배출관(250) 주변에서 슬러지의 수용 공간이 충분히 확보되도록 함이 바람직하다.

여기서, 상기 슬러지배출관(250)은 개폐밸브(258)가 구비되어 상황에 따라 수분이 적절 수치까지 제거된 슬러지가 외부로 배출되도록 구성된다.

또한, 상기 가열케이스(210)의 타측 상부에는 상기 가열케이스(210) 내부에서 슬러지의 가열 시 발생되는 수분을 상기 냉각모듈(400)로 이송시키는 증기배출부(218)가 구비되며, 상기 증기배출부(218)는 냉각모듈(400)과 연결관(281)에 의하여 연결된 상태를 이룬다.

그리고, 도시된 바와 같이, 상기 가열케이스(210)의 슬러지배출관(250)에 연결되는 형태로 이루어지며 수분이 제거된 슬러지가 저장되도록 탱크 형태의 상기 저장모듈(300)이 구비된다.

상기 저장모듈(300)은 외관을 이루며 내부 공간이 구비된 저장케이스(310)가 구비되되, 상기 저장케이스(310) 일측에는 밸브(358)에 의하여 개폐되는 공기유입부(350)가 구비되며, 상기 저장케이스(310)의 타측에는 공기배출부(330)가 상기 냉각모듈(400)와 연결관(370)에 연결된 구조를 이루도록 구비된다.

상기 공기유입부(350)와 공기배출부(330)를 통하여는 상기 저장모듈(300)에서 생성되고 기회된 공기와 수분을 상기 냉각모듈(400)로 이송시키는 역할을 하게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치를 이루는 냉각모듈의 요부 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각모듈(400)은 내부 공간을 형성하는 냉각모듈케이스(410)를 구비하며, 상기 냉각모듈케이스(410)의 일측 하부 단부에는 별도의 구획 공간을 형성하는 메시부(430)가 구비된다.

또한, 상기 메시부(430) 측으로 냉각 시 생성되는 물을 상기 메시부(430)에 의하여 구획된 공간측으로 유동시키는 경사부(420)가 상기 냉각모듈케이스(410) 하부에 구비된다.

여기서, 상기 메시부(430)는 일부 이물질을 걸러내는 역할을 하게 된다.

자세히 도시되어 있지는 않으나, 공지된 다양한 기술에 따라 공기를 냉각시키는 냉각유닛이 상기 냉각모듈케이스(410)에 적용될 수 있다.

그리고, 상기 냉각모듈케이스(410) 하부 상기 메시부(430)에 구획된 공간에 연통되는 형태로 배출관(450)이 구비되며, 상기 배출관(450)에 개폐밸브(458)가 구비된다.

또한, 상기 냉각모듈케이스(410) 하부 상기 메시부(430)에 구획된 공간에 연통되는 형태로 지시관(460)이 구비되며, 상기 지시관(460) 내부에는 지시흡수유닛(470)이 설치된다.

도 4는 상기 도 3에 도시된 냉각모듈에 설치되는 지시흡수유닛의 분해사시도이다.

도 3 및 도 4에서와 같이, 상기 지시흡수유닛(470)은 양단부가 개구되어 내부 수용부(473)가 구비된 드럼 형상으로 이루어지며 상기 지시관(460) 내부에 압입 설치되는 고무재질의 흡수유닛몸체부(472)와, 상기 흡수유닛몸체부(472) 내부에 설치되는 흡수부(474)를 포함하여 구성된다.

상기 흡수부(474)는 드럼형상의 부직포 재질로 이루어지며 내부에 물을 흡수 시 팽창하는 고흡수수지와 펄프가 수용된다.

이와 같은 지시흡수유닛(470)은 상기 흡수부(474) 내측에 물이 투입되어 고흡수수지가 팽창하는 경우 상기 흡수부(474)가 흡수유닛몸체부(472)로부터 일부 외부로 팽창되어 노출되는 정도를 사용자가 파악하도록 함으로써 상기 냉각모듈(400) 내부 메시부(430)를 물이 제대로 통과되고 있는지 파악할 수 있게 하여 준다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치를 이루는 탈취모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2 및 도 5에서와 같이, 상기 탈취모듈(500)은 내부 공간부를 형성하며 일측에 상기 냉각모듈(400) 내부와 연결된 연결관(470)이 구비되며 타측에 공기배출관(550)이 구비된 탈취모듈케이스(510)를 구비한다.

그리고, 상기 탈취모듈케이스(510) 상부에는 엘이디램프부(515)가 구비된다.

또한, 상기 탈취모듈케이스(510) 내부에는 회전축(535)과, 상기 회전축(535)에 상기 회전축(535)의 회전 시 회전하는 윙부(540)가 구비된다.

그리고, 상기 회전축(535)을 회전시키는 구동모터(530)가 상기 탈취모듈케이스(510) 외부에 구비된다.

한편, 상기 윙부(540)의 양면에는 소정 이격된 간격마다 복수 개의 브러쉬부(542)가 구비되며, 상기 윙부(540)와 브러쉬부(542)는 표면에 가시광 감응형 광촉매 조성물이 코팅된 형태를 이룬다. 이와 같은 상기 가시광 감응형 광촉매 조성물의 자세한 특성과 효과는 한국등록특허 제1721027호에 기재되어 있으며, 상기 가시광 감응형 광촉매 조성물은 이미 공지된 기술이므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 탈취모듈케이스(510) 하부에는 표면에 전체적으로 브러쉬부(562)가 구비된 탈취볼(560)이 복수 개 수용되며, 상기 브러쉬부(562)와 탈취볼(560)의 표면에도 전술한 가시광 감응형 광촉매 조성물이 코팅된 형태를 이룬다.

이때, 상기 탈취볼(560)에 구비된 브러쉬부(562)는 유연한 재질로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 탈취모듈케이스(510)를 전체적으로 진동시키는 진동부(520)가 상기 탈취모듈케이스(510) 하부에 설치된다.

이와 같이 구성되어, 상기 진동부(520)가 진동함에 따라서 탈취모듈케이스(510)가 전체적으로 진동하면서 탈취볼(560)들이 유동하게 되고, 또한 상기 윙부(540)의 회전에 따라서 탈취모듈케이스(510) 내부에 유입된 공기가 상기 공기배출관(550) 측으로 이동하게 된다.

이때, 상기 엘이디램프부(515)가 점등된 상태에서는 가시광선에 의하여 상기 스크류(540)의 브러쉬부(542)와 상기 탈취볼(560)의 브러쉬부(562)에 유동하며 접촉되는 공기가 최대 접촉 면적을 가지며 접촉하게 되어 탈취 효과를 극대화할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 슬러지 건조장치에 의하면, 수분이 함유된 슬러지의 건조가 신속하게 이루어짐과 동시에 증발된 공기의 악취를 효율적으로 제거할 수 있도록 구성된 슬러지 건조장치를 제공함으로써, 슬러지의 탈수 과정에서 소요되는 에너지 소비를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 처리할 수 있는 슬러지의 양이 극대화되고, 슬러지처리 장치 인근의 악취 문제가 해소되어 더욱 쾌적한 주변 환경을 형성할 수 있는 효과를 가지게 된다.

또한, 간단한 구성으로 수분이 함유되어 증발된 공기가 신속하게 이동됨과 동시에 탈취 작동이 수행되도록 함으로서, 건조장치의 유지 및 보수가 간편하게 이루어지는 효과를 가지게 된다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 압착모듈 110: 호퍼부
115: 압착부 120: 벨트콘베이어
200: 가열모듈 210: 가열케이스
241, 242: 이송스크류 300: 저장모듈
300: 저장케이스 350: 공기유입부
400: 냉각모듈 410: 냉각모듈케이스
420: 경사부 430: 메시부
500: 탈취모듈 510: 탈취모듈케이스

Claims (3)

1. 오폐수 내 슬러지를 압착하여 일차적으로 수분을 제거하는 압착모듈;
   상기 압착모듈에 의하여 압착된 슬러지를 공급받아 가열하는 가열모듈;
   상기 가열모듈에 의하여 수분이 제거된 슬러지를 공급받아 저장하는 저장모듈; 및
   상기 가열모듈과 저장모듈 내 슬러지에 함유된 수분과 공기를 공급받아 냉각시키는 냉각모듈;
   을 포함하는 오폐수 슬러지 건조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉각모듈에 의하여 냉각된 공기 내 함유된 악취를 제거하는 탈취모듈을 더 포함하는 오폐수 슬러지 건조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 압착모듈은 오폐수가 투입되는 호퍼부와, 상기 호퍼부 내부에 구비되어 투입된 오폐수를 압착하는 한 쌍의 압착부와, 상기 호퍼부 하측에 구비되어 압착된 오폐수 내 슬러지가 투입되어 이송되는 벨트콘베이어를 포함하되,
   상기 벨트콘베이어는 상측에서 하측으로 물이 통과될 수 있도록 메시 형태로 이루어지는 오폐수 슬러지 건조장치.

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