KR960003929B1

KR960003929B1 - 펄프, 제지슬러지 및 제지오니의 건조처리장치

Info

Publication number: KR960003929B1
Application number: KR1019930017830A
Authority: KR
Inventors: 황윤홍
Original assignee: 충남질석산업 주식회사; 권성준; 황영우
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1996-03-23
Also published as: KR950008386A

Abstract

내용 없음.

Description

펄프, 제지슬러지 및 제지오니의 건조처리장치

제 1 도는 본 발명 장치의 참조 사시도.

제 2 도는 본 발명 장치의 요부발췌참고 횡단면도.

제 3 도는 본 발명 장치의 요부발췌참고 종단면도.

제 4 도는 본 발명 장치의 요부발췌참고 분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이싱 2 : 공간부

4 : 회전축 7 : 스팀열전달파이프

8 : 방열챔버 9 : 외부공급공급부

10,11 : 더운공기공급관 10a,11a : 분사관

10b,11b : 보고간 10c,11c : 나사봉

10d,11d : 스프링 10e,11e : 조절판

10f,11f : 볼트 13 : 배출구

15 : 밸브 16 : 배출기

17 : 강제배출관 21 : 역류방지관

22 : 배출드레인관

본 발명은 제지공장등에서 나무등의 각종 원재료를 처리하여 제지를 제조할 때 필연적으로 발생하는 펄프, 제지슬러지 및 제지오니를 필요에 따라 완전건조, 반건조 상태로 건조하여 유기비료, 각종 건축자재 및 환경오염방지제등으로 이용할 수 있도록한 펌프, 제지슬러지 및 제지오니의 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 제지 즉, 종이는 식물성 섬유인 펌프를 해리하고, 충전제, 싸이즈제등을 배합하여 여러과정을 거치면서 제조하게 된다.

이때 종이원료로 사용하는 펄프는 종이의 용도에 따라 침엽수, 활엽수등의 목재류는 물론이고 아마, 볏집, 폐지등의 원자재를 사용하여 제조하고 있다.

이러한 원재료로부터 제조한 원료펄프에는 각종 무기산등이 첨가되어 있음에도 불구하고 그대로 쓰레기화 되고 있다.

특히 상기에서와 같이 종이를 제조할 때 필연적으로 발생하는 펄프, 제지슬러지 및 제지오니에는 상기한 각종 유기물 및 무기물이 함유되어 있어 훌륭한 유기비료로 될 수 있는 자원이 되나, 이를 압축등의 방법에 의해 수분을 어느정도 제거한 상태에서 매립, 소각하는 등의 방법에 의하여 처리하여 왔기 때문에 제한된 국토의 이용활성저하 및 로타리 방식에 의한 건조후 소각은 하나 소각후 잔유물의 발생 및 소각에 의한 분진 및 연소가스에 의한 환경 오염을 유발시킬 뿐만 아니라 훌륭한 자원을 그대로 쓰레기화하여 재활용하지 못함으로서 자원의 낭비를 초래했다.

그러나 이러한 문제는 근본적으로 생성되는 슬러지, 오니를 압축시키는 방법에 의하여 일단의 수분을 제거시키기는 하나 통상 70-80%의 수분이 함유되어 있기 때문에 부식이 단시간내에 일어나지 아니할 뿐만 아니라 압축시키는 방법에 의해 수분 및 그 부피를 축소하기 때문에 압축에 의한 응집력에 의해 쉽게 와해되지 아니하는등의 원인에 의해 재처리가 용이하지 아니한 것이 가장 근본적인 원인이 되었다.

본 발명은 이러한 슬러지 및 오니가 훌륭한 자원으로 재활용 할 수 있는 것임에도 불구하고 상기한 문제점 때문에 재활용 할 수 없었던 것을 본 발명의 장치에 의한 그 이용분야에 따라 완전건조 또는 필요에 따라 반건조할 수 있도록 하는 장치를 제공하여 상기한 슬러지 및 오니를 훌륭한 자원으로 재생할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 슬러지 및 오니의 와해를 위해 일정한 온도의 유지하에 슬러지 및 오니를 교반익으로 교반하여 압축에 의한 슬러지 및 오니의 응집력을 해리하고, 가열된 더운공기의 공급을 취하여 상기 온도와 함께 더운 공기에 의해 발생되는 수증기를 강제배출 및 일정한 상태에서는 자연 배출시키되 배출된 수증기가 냉각에 의해 발생되는 물방울이 역류되지 않도록 하는 일련의 장치를 제공하여 상기한 바 있듯이 슬러지 및 오니를 완전건조 또는 반 건조시킬 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

이러한 본 발명의 장치를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

하부가 단면 U자형상을 가진 케이싱(1)의 하부에 스팀가열공간부(2)를 형성하고, 상기 케이싱(1)의 내부에는 스크류교반익(3)이 정, 역회동가능하게 상기 케이싱(1)의 길이방향으로 내장하여, 정,역회전축(4)상에 고정하되 상기 스크류교반익(3)은 동일한 피치와 나사높이를 가지되 서로 반대방향으로 교차하고 있는 한쌍의 외측스크류교반익(3a), (3b)와 상기 외측스크류교반익(3a), (3b)의 내부에 위치하는 크기의 내측스크류교반익(3c), (3d)이 각각 동일한 피치와 나사높이로 서로 반대방향으로 교차되도록 정,역회전축(4)상에 각각 보조간(5), (6)에 의해 고정된다.

상기 스팀가열공간부(2)의 일측에는 스팀열전달파이프(7)가 연결되어 상기 케이싱(1)의 일측면에 밀폐설치된 방열쳄버(8)내에 내장되도록 연장설치된다.

이러한 방열챔버(8)의 일측면에는 외부공기공급관(9)이 연통설치되고 방열챔버(8)의 타측면에는 상기 케이싱(1)의 내부양측부에 각각 위치하는 더운공기공급관(10), (11)이 일치로 연통설치 되어진다.

상기 더운공기공급관(10), (11)의 저면부에는 상협하광체의 분사관(10a), (11a)이 등간격으로 다수개 설치되고, 더운공기공급관(10), (11)의 끝단부에는 각각 보조간(10b), (11b)를 고정하여 그 중앙부에 나사봉(10c), (11c)을 고정하여 조절판(10e), (11e)을 삽입하여 볼트(10f), (11f)로 나합하되 상기 보조간(10b), (11b)와 조절판(10e), (11e)사이에 스프링(10d), (11d)을 삽입시켜서 볼트(10f), (11f)를 외력으로 작동시키면 조절판(10e), (11e)이 나사봉(10c), (11c)을 따라 스프링(10d), (11d)을 압압하면서 더욱 공기공급관(10), (11)의 끝단부로 이동하여 더운공기 공급관(10, (11)의 끝단면을 밀폐 또는 개구의 정도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 케이싱(1)의 상부에는 배출구(13)가 설치되어서 케이싱(1)의 내부상부저면에 케이싱(1)의 길이방향으로 V자로 절곡형성된 유도판(20)이 설치되고 그 하부에는 상기 케이싱(1)의 상부면과 일정간 간격을 두고 케이싱(1)의 양측면에서 고정되는 역류방지관(21)과 연통되며 상기 역류방지관(21)의 저면에는 배출드레인관(22)이 케이싱(1)의 외부에 설치되어진다.

상기 배출구(13)은 밸브(15)의 작동으로 개폐되는 자연배출관(14)과 배출기(16)의 작동에 의해 강제 배출되는 강제배출관(17)이 밸브(18)에 의해 개폐되도록 되어 있다.

미설명부호 30은 상기 정,역회전축(4)를 회동시켜주기 위한 통상의 동력 전달장치이다. 31은 외부공기공급관(9)에 외부공기를 불어넣어주기 위한 불로워이고, 60은 방열챔버내에서 통과하는 공기가 가열건조시 발생하는 수분을 드레인시키기 위한 출구이고, 61은 스팀가열공간부에 통하여 스팀순환로로서 스팀보일러(미도시)에 재순환된다. 62는 배출구이다. 이러한 본 발명의 장치에 대한 그 작용 및 제효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 각종 펄프, 제지슬러지 및 오니를 케이싱(1)의 상부에 형성된 투입구(40)를 통하여 케이싱(1)의 내부에 투입한다.

이와같은 상태에서 보일러(미도시)에 의해 가열된 스팀가열공간부(2)와 스팀열전달파이프(7)를 통하여 방열챔버(8)에 까지 전달되도록 하여 케이싱(1)내부와 방열챔버(8)를 가열시킨다.

이러한 상태에서 케이싱(1)의 내부온도가 100-120℃가 될 때까지 가열하면서 동력전달장치(30)에 의해 정,역회전축(4)을 회전시키되 분(分)당 6-10회 하여 슬러지 및 오니가 와해되면서 살균 및 슬러지, 오니를 가열하여 수분증발을 꾀하되 이때에는 밸브(15)를 열어두어서 배출구(13)을 통해 자연배출관(14)으로 배출되도록 한다.

또한 필요에 따라 상기한 정,역회전축(4)은 정회전 또는 역회전시켜서 그 효용가치를 높여준다.

이때 발생되는 수증기는 케이싱(1)의 상부면과 역류방지관(21)사이를 통해 유도판(20)과 역류방지관(21)의 안내를 받으면서 자연배출되게 된다.

이때 케이싱(1)의 내부와 외부의 온도차이에 의해 배출되는 수증기가 물로 변화되어 수분증발을 꾀하는 슬러지 및 오니에 떨어져 흡수될 우려가 있게 된다.

그러나 상기한 바와 같이 역류방지관(21)이 배출관(13)의 하부에 위치하고 또한 V자로 절곡된 유도판(20)에 맺히는 물방울은 자연히 역류방지관(21)에 떨어져 배출드레인관(22)을 통해 외부로 배출되게 되므로 일단 수증기화 되어 슬러지 및 오니로부터 증발된 수증기는 다시 슬러지 및 오니에 재흡수되지 않게 된다.

그리고 상기 정, 역회전축(4)의 회전은 이에 고정된 스크류교반익(3)을 회전시키게 되고, 스크류교반익(3)의 회전은 압축된 슬러지 및 오니의 와해를 취하게 되는바, 이때에는 스크류교반익(30)을 구성하는 외측스크류교반익(3a), (3b)에 의해 입자가 큰 상태로 일차로 와해되면서 내측스크류교반익(3c), (3d)에 의해 재 분쇄되어 입자가 작은 상태로 이차로 와해되게 된다.

이러한 상태로 40-60분간 계속하여 작업한후에 다시 밸브(15)로서 자연배출관(14)를 차단하여 밸브(18)를 열고 배출기(16)를 작동시켜 강제배출관(17)를 통해 케이싱(1)내의 수증기를 강제로 배출시키는 작업을 한다. 이때에 블로워(31)를 작동시켜서 외부로부터 공기를 외부공기공급관(9)을 통해 방열챔버(8)에 공기를 공급하여 준다.

이렇게 공급된 외부공기는 방열챔버98)에서 스팀열전달파이프(7)에서 방열되는 스팀열에 의해 가열되어 건조공기상태를 유지하면서 더욱 오기공급관(10), (11)에서 이에 설치된 분사관(10a), (11a)을 통해 케이싱(1)내부에 있는 슬러지 및 오니에 직접 불어 넣어주게 된다.

이러한 가열된 건조공기는 분사관(10a), (11a)에서 슬러지 및 오니가 내부에서 교반되면서 스팀열에 의해 건조되는 것과 함께 가열된 건조공기를 공급하여 주는 것이 되므로 그 가열된 건조공기에 의해 한층 더 건조속도가 빨라질 뿐만 아니라 건조공기의 공급을 취하는 것이 되어 월등한 건조효과가 있게 된다.

이때에는 통상 정,역회전축(4)을 분(分)당 10-14회로 회전시켜서 스크류교반익(3)으로 슬러지 및 오니를 와해시키는 교반을 취하게 되는데 이는 스크류교반익(3)에 의한 슬러지 및 오니의 와해 또는 교반시 충분한 수분증발 및 와해, 교반시 가열된 건조공기를 충분히 슬러지 및 오니에 미치되도록 하는데 있다.

이때에는 가열된 건족오기가 와해, 교반되는 슬러지 및 오니에 미치는 것이 되므로 다량의 수증기가 발생되므로 상기와 같이 강제배출방법을 취하는 것이다.

이러한 작업을 7-8시간 행하게 되면 슬러지 및 오니가 완전히 와해되고 또는 수분함유율도 30-40%로 떨어지게 된다.

이렇게 하여 수분함유율이 30-40%가 된 슬러지 및 오니는 필요에 따라 인분, 돈분등과 혼합하여 퇴적시켜 두게 되면 빠른기일내에 자연발효에 의해 유기비료로서 훌륭히 사용할 수 있게 된다.

그러나 완전건조하고자 할 때에는 상기와 같이 수분 30-40%인 반건조상태에서 강제배출을 중단하여 밸브(15)를 열어 자연배출관(14)를 통해 자연배출하는 방법을 취하게 되는데 이는 수분함유율이 30%이하로 떨어지게 되면 어느정도의 분진이 발생하여 배출되게 되면 또 다른 환경오염을 발생시키는 것이 되므로 강제배출을 중단하여 자연배출시키게 되는 것이다.

이러한 상태로하여 계속 와해교반작업을 계속 행하여 내부온도를 60-80℃로 유지하면서 회전축을 분(分)당 4-6회전으로 낮추어 작동시킨다.

이 역시 회전수를 낮추어주는 것 역시 분진 발생율을 최대한으로 낮추어주면서 건조효과를 구득하고자 하는데 있는 것이다.

이와같은 작업을 1-2시간정도 행하여 완전건조시킨 상태에서 이를 축사에 살포하여 주게되면 그 흡습성, 흡취성으로 인해 축뇨흡수와 함께 악취를 흡수하여 불쾌감을 제거함과 함께 이를 수거하여 퇴적시키는 방법에 의해 자연발효시켜 유기비료로 훌륭히 사용할 수 있게 되고, 각종 건조자재인 충진제 단열, 방음재, 포장지대용으로 사용할 수도 있게 된다.

이러한 본 발명의 장치에 의하면 상기에서 제지, 펄프슬러지 및 제지오니를 건조시켜 주는 것에 이용은 하고 있으나 필요에 따라 가축혈분등과 같은 제품 및 폐기 축산물, 농산물, 산업폐기물등을 건조할 수 있으므로 그 용도는 꼭 제지, 펄프슬러지 및 제지오니에만 한정되어 사용되어지는 것이 아님은 물론이다.

이상 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치에 의하면 건조 및 반건조로 처리가 극히 어려워 쓰레기화 될 수밖에 없었던 제지, 펄프슬러지 및 제지오니를 필요에 따라 건조 또는 반건조로 처리할 수 있도록 하여 유기비료, 건축자재, 흡습, 흡취제등으로 사용할 수 있도록한 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims

통상의 U자형상을 가진 케이싱(1)으로 이루어진 것에 있어서, 상기 케이싱(1)의 하부에 스팀가열공간부(2)를 형성하고, 상기 케이싱(1)의 내부에 스크류교반익(3)이 회동가능한 정,역회전축(4)상에 고정되어지고, 상기 스팀가열공간부(2)의 일측에는 스팀열전달파이프(7)를 연결하여 케이싱(1)의 일측면에 설치된 방열챔버(8)에 내장되도록 연장설치하여 상기 방열챔버(8)의 일측면에 설치되는 외부공기공급관(8)의 일측면에서 연결설치되어 케이싱(1)의 양측부에 위치한 더운공기공급관(10), (11)에 공급되어 상현하광체의 분사관(10a), (11a)를 통해 케이싱(1)의 내부로 공급되고, 상기 케이싱(1)의 상부에는 배출구(13)가 설치되어서 케이싱(1)의 내부상부저면에 V자로 절곡형성된 유도판(20)이 설치되고 그 하부에 케이싱(1)의 상부면과 일정한 간격을 두고 저면에 배출드레인관(22)이 형성된 역류방지관(21)이 설치되어지도록 구성된 것을 특징으로하는 펄프, 제지슬러지 및 제지오니의 건조처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스크류교반익(3)이 동일한 피치와 나사높이를 가지되 서로 반대방향으로 교차하고 있는 한쌍의 외측스크류교반익(3a), (3b)와 상기 외측스크류교반익(3a), (3b)의 내부에 위치하는 크기의 내측스크류교반익(3c), (3d)가 각각 동일한 피치와 나사높이로 서로 반대방향으로 교차되도록 정,역회전축(4)상에 각각 보조간(5), (6)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 펄프, 제지슬러지 및 제지오니의 건조처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 더운공기 공급관(10), (11)의 끝단부에 각각 보조간(10b), (11b)를 고정하여 그 중앙부에 나사봉(10c), (11c)를 고정하여서 조절판(10e), (11e)을 삽입하여 볼트(10f), (11f)로 나합하되 상기 보조간(10b), (11b)와 조절판(10e), (11e) 사이에 스프링(10d), (11d)을 삽입시켜서 볼트(10f), (11f)를 작동시키면 조절판(10e), (11e)이 나사봉(10c), (11c)을 따라 더운공기공급관(10), (11)의 끝단부를 밀폐 또는 개구의 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 펄프, 제지슬러지 및 제지오니의 건조처리장치.
제 2 항에 있어서, 상기 배출구(13)는 밸브(15)의 작동으로 개폐되는 자연배출관(14)과 배출기(16)의 작동에 의해 강제배출되는 강제배출관(17)이 밸브(18)에 의해 개폐되도록 한 것을 특징으로 하는 펄프, 제지슬러지 및 제지오니의 건조처리장치.