WO2011010763A1 - 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법 - Google Patents

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sludge
chamber
screw
screws
infrared rays
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김상혁
장대식
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Kim Sang Hyeog
Jang Dae Sik
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    • Y02W10/20—Sludge processing

Definitions

  • the present invention relates to a rapid drying apparatus for treating a large amount of sludge and a method for rapidly drying sludge by the apparatus, and more particularly, by drying a large amount of sludge in a short time in various industrial sites, homes, houses, etc.
  • the present invention relates to a rapid drying apparatus for treating a large amount of sludge and a method for rapidly drying sludge by the apparatus.
  • sludge water-containing waste
  • sewage sludge from sewage water treatment facilities
  • humid waste generated from industrial sites such as food or paper mills
  • food waste generated from homes and livestock manure from livestock farms.
  • sludge typically contains up to 80% of water, it is excluded from the general treatment of incineration plants, and treatment through landfill is common.
  • the treatment of sludge through landfill has caused problems due to secondary pollution such as groundwater due to leachate, weakening of the ground, and securing landfill area. Therefore, an alternative technology is required.
  • the Republic of Korea Patent Publication No. 2003-0079397 Food Waste and Shaft Drying Device
  • the second fixed A sludge drying apparatus comprising a heater plate fixed to the frame and having respective holes formed at the center and one side thereof, and a heater device fixed to the first fixed frame and supporting a near infrared lamp that radiates radiant heat is proposed.
  • the proposed techniques for treating sludge in a conventional drying method suggest an apparatus and method for carrying out a drying process using various types of heat sources while transferring sludge using a conveyor belt or a screw.
  • moisture drying method using infrared and high frequency is intended to be dried by using a high frequency while conveying using a conveyor belt, irradiated with infrared radiation from the exit side, such sludge
  • the sludge is separately crushed and rolled in a state in which the sludge is stacked, so that the throughput of the sludge is limited, and thus, the treatment efficiency is low and the maintenance cost is high.
  • the conventional sludge drying method and apparatus have low thermal efficiency, low practicality, and in particular, when the screw method is applied, the sludge is almost impossible to transfer, and the sludge which is positioned inside is almost never dried.
  • the sludge drying apparatus using the screw method is expected to transfer the sludge through the screw while conveying the sludge, but the expectation of substantially the grinding action is not expected, and the surface of the sludge to be transferred is dried but the sludge inside is not dried. After all, there is a problem that the screw is overloaded.
  • the present inventors have a frame 12 as shown in FIGS. 1 to 3 and an inner space supported by the frame 12 to communicate in a horizontal direction, and includes a front end portion.
  • An inflow hopper 60 is provided for supplying sludge to be dried, and chambers 20, 20 'and 20 "are provided with an outlet hopper 62 for discharging the dried sludge at a rear end thereof, and both ends of the chamber.
  • Rotatably supported, and the pitch of the rotary blades 44 are arranged in succession in parallel to each other, and the sludge supplied to the inlet hopper 60 is directed along the rotary blade 44 toward the outlet hopper 62.
  • a plurality of screws 40, 40 ′, 40 ′′ which are horizontally installed into the inner spaces of the chambers 20, 20 ′, 20 ′′ and rotated by a drive unit 50 installed outside the chamber so as to be transferred to the chamber 20, 20 ′, 20 ′′, 40b, 40c, 40d), and micro-arranged on top of the chamber
  • a plurality of magnetrons 70 arranged successively in the horizontal direction of the chamber so that the wave acts as an internal space in which the screws are installed, and arranged in an upper portion of the chamber so that near-infrared rays act in the screw direction.
  • the sludge drying apparatus 10 including a plurality of near-infrared lamps 80 which are disposed has been developed and patented as Republic of Korea Patent Publication No.
  • the sludge drying apparatus developed by the present invention is a multi-axis shaft ( The number of installation of the screws 40a, 40b, 40c, and 40d of the 40 is limited, and the multiaxial shaft (as shown in FIG. 4) for mass processing of highly viscous sludge using such a conventional sludge drying apparatus is shown.
  • 40) and screw (40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g, 40h) increase the number of installations, and then mass treatment of highly viscous sludge In this case, as shown in FIG.
  • the present invention has been proposed as a way to improve the above problems, the present inventors continuously in the direction in which the sludge is transported in the chamber of the sludge drying apparatus has already been patented in Korea Patent No. 10-0539413
  • a heating lamp such as microwaves and near-infrared lamps or infrared lamps emitted from the installed magnetron
  • the physical properties such as chemical resistance (acid resistance, alkali resistance) and heat resistance are excellent on the upper surface of the chamber.
  • the present invention is wrapped around the chamber using a glass wool insulating material to prevent the loss of heat generated by near infrared rays or infrared rays and microwaves to maximize the drying of a large amount of sludge, characterized in that Another object is to provide a rapid drying apparatus for treating sludge and a method for rapidly drying sludge by the apparatus.
  • the present invention when the sludge is highly viscous flow into the chamber and the sludge is transferred from one side to the other by the pitch of the screw rotary blade at the same time pulverization and agitation, multi-axis so that the sludge is driven in one direction does not occur
  • the sludge deflection plate between the screws, it is easy to crush, stir and transport the sludge in the chamber, so that the emission of microwaves and the irradiation of near infrared or infrared rays are not disturbed to further increase thermal efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide a rapid drying apparatus for treating a large amount of sludge and a method for rapidly drying sludge by the apparatus.
  • a chamber having an inner space supported by the frame and communicating horizontally, an inflow hopper for introducing sludge into the front end portion, an outflow hopper for discharging dried sludge in the rear end portion, and both ends of the chamber
  • the sludge drying apparatus comprising a plurality of multi-axial screw that is rotatably supported on the plurality, and comprising a plurality of magnetrons and a plurality of heating lamps arranged in succession in the horizontal direction of the chamber,
  • the chamber prevents sludge biasing to form a plurality of sludge transport spaces by forming an interface in a space between one screw of a plurality of screws provided in the inner space for transporting sludge and the other screw of the adjacent plurality of screws. Plate is installed,
  • the upper surface of the inside of the chamber is provided with a reflector for reflecting in the axial direction of the multi-axial screw near the infrared or infrared radiation emitted from the plurality of magnetrons in the reverse direction and the plurality of heating lamps in the reverse direction,
  • the chamber has a rapid drying device for treating a large amount of sludge, characterized in that the thermal efficiency is improved by attaching a heat insulating material on the outer surface of the wall forming the inner space as a problem solving means.
  • the sludge (functional sludge) to be dried is introduced into the chamber through an inflow hopper, pulverized and agitated with a plurality of screws, and then transported and dried by heating with microwaves, near infrared rays or infrared rays, and then the outside through the outflow hopper.
  • the sludge drying method characterized in that for discharging the dry sludge,
  • the sludge is supplied to one end of the chamber and installed in a space between one side screw of a plurality of screws that are arranged in parallel and rotated so that the pitches of the rotary blades alternate with each other during the drying process, and are disposed in a space between the other screws of the plurality of adjacent screws. Sludge is prevented from slanting in one direction by the sludge anti-skid plate and is transferred to the other end by the rotary blade of the screw,
  • the infrared rays act in the direction of the screw, and the microwaves and near infrared rays or infrared rays emitted in the reverse direction are reflected in the axial direction of the multi-axial screw using a reflector, and the sludge is rapidly heated while being crushed, stirred and transported into the plurality of screws.
  • a rapid drying method for treating a large amount of sludge, characterized by drying, is another problem solving means.
  • the present invention by the above-mentioned means for solving the problem is a structure in which a heating lamp such as a magnetron and a near infrared lamp or an infrared lamp is continuously installed in a direction in which sludge is transferred by a rotary blade of a multi-axial screw in a chamber, and has properties such as chemical resistance and heat resistance.
  • a heating lamp such as a magnetron and a near infrared lamp or an infrared lamp
  • properties such as chemical resistance and heat resistance.
  • microwaves, near-infrared or infrared rays reflected by the reflector can be irradiated to the sludge to increase the drying efficiency, and the large amount of sludge can be rapidly dried by wrapping the glass wool insulation around the chamber to prevent heat loss.
  • the sludge anti-skid plate By installing the sludge anti-skid plate in between, even when highly viscous sludge flows into the chamber, there is no bias in which the sludge is driven in one direction, so that the emission of microwaves and the irradiation of near-infrared or infrared rays are not disturbed. It is an advantage to be able to rapidly dry a large amount of sludge by maximizing the drying treatment efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic view of a conventional sludge drying apparatus
  • FIG. 2 is a front view of a conventional sludge drying apparatus
  • FIG. 3 is a side view of the sludge drying apparatus shown in FIG.
  • 4 and 5 are a front view of the chamber showing a state in which a high viscosity sludge is introduced into the interior space of the chamber and transported in the conventional sludge drying apparatus.
  • FIG. 6 is a view for explaining the technical idea of the sludge rapid drying apparatus and method according to the present invention.
  • Figure 7 is a cross-sectional view showing a cross section of the chamber of the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side view of the sludge rapid drying device shown in FIG.
  • FIG. 9 is a front view of the sludge rapid drying apparatus shown in FIG.
  • FIGS. 10 and 11 are views for explaining the configuration of the chamber in the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view for explaining the installation form of the screw in the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view for explaining the configuration of a screw installed in the upper chamber in the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view for explaining in detail the heating lamp in the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a chamber having an inner space supported by the frame and communicating horizontally, an inflow hopper for introducing sludge into the front end portion, an outflow hopper for discharging dried sludge in the rear end portion, and both ends of the chamber
  • a sludge drying apparatus including a plurality of multi-axial screws that are rotatably supported at a plurality thereof, the plurality of magnetrons and a plurality of near-infrared lamps disposed in succession in the horizontal direction of the chamber, are shown in FIG. 4.
  • the highly viscous sludge When a large amount of viscous sludge flows into the chamber, the highly viscous sludge is pulverized and agitated by a plurality of multiaxial screws, and as shown in FIG. 5, the sludge agglomerates due to the viscosity of the sludge.
  • Direction is diverted from the multiple magnetrons
  • the chamber is composed of a plurality of screws provided in an internal space for transporting sludge, whereas the far infrared rays irradiated from microwaves and a plurality of near-infrared lamps are disturbed by the unbalanced sludge.
  • a sludge anti-skid plate that forms a boundary surface in the space between one side screw of the screw and the other screw of the adjacent plural screw to form a plurality of sludge conveying spaces
  • a large amount of viscous sludge flows into the chamber and rotates the screw.
  • the sludge anti-blocking plate does not generate the deflection and microwave emission.
  • roots The ray or infrared irradiation may be possible to increase the thermal efficiency by not disturbed.
  • the upper surface of the inside of the chamber is a multi-screw of near-infrared or infrared radiation irradiated in a reverse direction from a plurality of heating lamps and microwaves emitted in a reverse direction from a plurality of magnetrons.
  • a reflecting plate made of a glossy metal material having excellent physical properties such as chemical resistance and heat resistance for reflecting in the axial direction, microwaves and near infrared rays or infrared rays can be irradiated directly by the sludge as well as by the reflecting plate to maximize the thermal efficiency.
  • the heat lamp usable in the present invention is preferably a heat lamp such as a near infrared lamp or an infrared lamp.
  • the sludge rapid drying apparatus can prevent the loss of heat generated by near-infrared rays or infrared rays and microwaves by wrapping the surroundings of the chamber using a glass wool insulation. .
  • the sludge rapid drying apparatus dehumidifies the high-temperature exhaust gas generated when the sludge is dried in the inner space of the chamber in which the screw is installed, and then reflows it into the chamber inner space to heat the inner space.
  • the chamber includes a partition plate having a gap formed at regular intervals, wherein the partition plate protrudes into the inner space so as not to interfere with the screw between the screw and the screw. It has a face convex.
  • the sludge rapid treatment apparatus is to provide a partition plate to form a boundary surface in the space between the screw of one side of the plurality of screws provided in the inner space for transporting the sludge and the other screw of the plurality of adjacent screws
  • the sludge anti-skid plate By installing the sludge anti-skid plate, the sludge conveyance space is divided into a plurality of sludge to prevent the sludge biased phenomenon.
  • the screw has a front portion of the position close to the inlet hopper and a rear portion of the position close to the outlet hopper and an intermediate portion between the front portion and the rear portion,
  • the first mixing plate protruding in one direction horizontally with the pitch direction of the screw is successively installed
  • the rear part has the second mixing plate protruding in both directions horizontally with the pitch direction of the screw. It can be installed successively with a gap.
  • the heating lamps are disposed between the magnetrons so as not to interfere with the magnetrons, and the heating lamps are irradiated downwardly by infrared rays or near infrared rays by using an infrared heating element.
  • the heating element is formed by inserting the transparent quartz tube, and the upper outer circumferential surface of the quartz tube may be plated to allow near-infrared rays to be irradiated downward.
  • the driving unit is installed to be positioned outside the chambers of each stage provided with the plurality of screws, and the plurality of screws may include a motor for transmitting a driving force outside the chambers of each stage. It is operated by the provided drive unit.
  • the reflective plate installed in the sludge rapid drying apparatus is a glossy metal material having excellent chemical resistance (acid resistance, alkali resistance) and heat resistance, specifically, stainless steel (SUS 316L, etc.), it is preferably equivalent to the above In the case of a glossy metallic material having the above properties, all of them are applicable.
  • the heat insulating material that can be used in the present invention is a material excellent in heat resistance, and specifically, glass wool is preferable, and in the case of a heat insulating material having physical properties equal to or higher than this, all are applicable.
  • the thickness of the heat insulating material used in the present invention is preferably 50 mm, the thickness can be appropriately adjusted according to the needs of the consumer or the needs of the manufacturer.
  • the sludge rapid drying method according to the present invention by grinding and stirring the sludge to be dried as the sludge drying method in the sludge drying method of the present inventors 10-0539413 which has already been patented in Korea
  • the sludge drying method characterized in that the drying by heating by microwave and near-infrared or infrared while conveying, the sludge is supplied to one end of the chamber and the rotary blades are arranged in succession in parallel so that the pitches are staggered at the time of the drying treatment.
  • the sludge is prevented from being biased in one direction by the sludge anti-biasing plate installed in the space between one side screw of the plurality of screws and the other screw of the adjacent plurality of screws so that the sludge is easily transferred to the other end by the rotary blade of the screw. Viscous sludge by A can be rapidly processed in large quantities.
  • the sludge rapid treatment method by operating the magnetron continuously installed at a predetermined interval in the conveying direction of the sludge so that the microwave acts in the screw direction, a near-infrared lamp or infrared lamp disposed continuously between the magnetron
  • a heating lamp such as the near infrared or infrared ray to act in the screw direction, and the microwave and near infrared or infrared rays emitted in the reverse direction to reflect the axial direction of the multi-axial screw using a reflector and the sludge to the plurality of screws
  • the magnetron is continuously installed in the sludge conveying direction, and a heating lamp is installed between the magnetrons.
  • a near infrared or infrared light to remove the surface moisture during application of the microwave can be problematic because it is characterized in that to maximize the thermal efficiency.
  • the microwave is generated using a special electron tube, Klystron, magnetron, major, etc., mainly used for the three-dimensional circuit for the transmission, it is emitted by having a sharp directivity in the electron bugle, parabola antenna.
  • Microwaves such as these have strong sterilizing power and are well absorbed by plants and water to generate heat.
  • a typical device made using this property is a microwave oven.
  • the present invention is applied to drying sludge using such microwaves. Therefore, in the present invention, only a microwave generator, a magnetron, a wave guide, etc. are mentioned as a configuration for the application of microwaves, but a technical configuration that generates microwaves and causes the microwaves to act on sludge may be applied to conventional techniques. .
  • near infrared rays generate heat because they penetrate and enter the object, not only near other infrared rays and objects. And this heat has many effects on disinfection and sterilization.
  • the present invention not only uses a heat source by near infrared rays using such near infrared rays, but also improves drying efficiency by preventing drying degradation that may occur when only microwaves are used as described below.
  • the present invention may use infrared rays in addition to the above-mentioned near infrared rays.
  • Infrared rays have a longer wavelength than visible light, shorter wavelengths than microwaves used in microwave ovens, and act as electromagnetic waves that penetrate into objects and are characterized by thermal action.
  • Microwaves commonly used in microwave ovens and the like vibrate the internal water molecules of the object (sludge) so that the object is heated by the heat generated thereby.
  • the water molecules vibrated by the microwaves are generated from the inside of the object and moved to the outside. In this process, the object is wrapped by moisture, and thus there is a problem that the drying efficiency is lowered. Therefore, the sludge rapid drying apparatus according to the present invention and the method for rapidly drying the sludge using the apparatus to remove the moisture surrounding the sludge particles as a target by installing a heating lamp continuously between the magnetron for the microwave to act on the sludge. By heating and by near-infrared or infrared heating to maximize the drying efficiency of the sludge.
  • FIG. 6 is a view for explaining the technical idea of the sludge rapid drying apparatus and method according to the present invention.
  • sludge functional sludge
  • inflow hopper 60 to be pulverized and stirred with a plurality of screws 40.
  • the dried sludge is discharged to the outside through the outgoing hopper 62 while drying by heating with microwaves and near infrared or infrared while transporting the sludge to one end of the chamber (20).
  • Sludge installed in the space between one side screw of the plurality of screws 40 consisting of a plurality of screws rotated in parallel so that the pitch of the rotary blade 44 to be mutually staggered during the drying process by supplying
  • the sludge is not biased in one direction by the anti-biasing plate 112, but is rotated to the other end by the rotary blade 44 of the screw 40. It acts to transmit.
  • the magnetron 70 continuously installed at a predetermined interval in the sludge conveying direction allows the microwaves emitted by the operation of the microwave generator 72 to act in the direction of the screw 40, and continuously between the magnetrons 70.
  • the heating lamp 80 disposed and installed so that the near infrared or infrared rays act in the direction of the screw, and the microwave and the near infrared or infrared rays emitted in the reverse direction by using the reflector plate 114 of the shaft of the multi-axis screw 40 It is reflected in the direction to maximize the thermal efficiency.
  • the pitch of the rotary blades 44 are arranged in succession in parallel to each other to be fed to one end of the plurality of or more of the screw 40 is rotated by rotating the screw 40, the sludge is the rotary blade 44 of the screw 40 To be transferred to the other end by Then, by operating the magnetron 70 continuously installed at a predetermined interval in the direction of transport of the sludge so that the microwaves act in the direction of the screw 40, and the heating lamp 80 is disposed continuously disposed between the magnetron 70 Near-infrared or infrared light is directed toward the screw 40.
  • the sludge rapid drying method according to the present invention is heated by microwave and near-infrared or infrared while crushing, stirring and transporting the hydrous sludge with a plurality of screws 40 installed so that the pitch of the rotary blade 44 is staggered with each other. It is characterized by forming a dry sludge by advancing.
  • the sludge is pulverized, agitated and conveyed by the plurality of screws 40 or more, and rapidly heated to dry, thereby providing a magnetron 70 continuously in the sludge conveying direction, and the magnetron 70.
  • the heating lamp 80 is installed between the heating mechanism of the microwave oven and the surface moisture which may be a problem when applying the microwave is characterized in that it can maximize the thermal efficiency because the infrared or infrared rays are removed.
  • the chamber was attached to the outer surface of the wall forming the inner space to improve the thermal efficiency.
  • the sludge rapid drying apparatus 10 includes a frame 12 (see FIG. 8), a chamber 20, a plurality of screws 40, a magnetron 70, and a heating lamp 80. It is provided with.
  • the frame 12 supports various components constituting the sludge drying apparatus 10 with a skeleton which is usually configured using various rods, panels, profiles, and the like. Therefore, such a frame 12 may be formed in various ways according to the configuration of the sludge drying apparatus 10.
  • the control unit 110 is configured, and such a control unit 110 is to control various elements to perform the sludge drying process automatically or semi-automatically, electronic or pneumatic control may be applied, PLC Or overall control by computer will be possible.
  • the chamber 20 has an internal space 22 which is supported by the frame 12 and communicates in the horizontal direction, and an inflow hopper 60 is provided to which sludge to be dried is supplied to the front end portion. Outflow hopper 62 through which the dried sludge is discharged is installed.
  • a chamber 20 is for forming a sealed space for proceeding the drying process of the sludge, it is usually configured by welding a stainless steel plate or fastening using a bolt and nut.
  • a structure of the chamber 20 may be configured as in the preferred embodiment of the present invention to be described later.
  • the present invention is characterized by applying a plurality of screws 40 or more.
  • the processing capacity may be configured by applying a single screw, but by placing a plurality of (40 or more) screws 40 in parallel so that the sludge is crushed and stirred together with the sludge transfer. The sludge is effectively transported between the two screws 40.
  • Such a screw 40 is supported by the shaft 42 is rotatably coupled to both ends of the chamber (20).
  • the plurality of screws 40a, 40b, 40c, 40d 40e, 40f, 40g, and 40h may include a plurality of screws 40e, adjacent to one side screw 40d of the plurality of screws 40a, 40b, 40c, and 40d.
  • Sludge anti-gravity plate 112 is formed in the space between the other screw (40e) of the 40f, 40g, 40h) to form a plurality of sludge conveying space and installed in a plurality of sludge conveying space of one side It is divided into multi-axis screws 40a, 40b, 40c, 40d and multi-axis screws 40e, 40f, 40g, 40h installed in the sludge conveying space on the other side, and each rotary blade 44 of the multi-axial screw in the conveying space of each sludge. Are arranged in parallel so that the pitches of are staggered from each other.
  • the screw 40 is horizontally installed into the inner space 22 of the chamber 20 and is rotated by the drive unit 50 installed outside the chamber 20.
  • the sludge drying apparatus 10 has a multi-screw screw (40a, 40b, 40c, 40d) installed in the sludge transport space of one side divided by the sludge anti-skid plate 112 and the sludge transport space of the other side
  • Multi-axial screws 40e, 40f, 40g, 40h installed are screws 40a and 40b, 40b and 40c, 40c and 40d adjacent to each other so that the rotary blades 44 intersect in each sludge moving space.
  • the sludge supplied to the inflow hopper 60 is transferred along the rotary blade 44 in the direction of the outflow hopper 62 by being installed such that the rotary blades 44 of 40f, 40f and 40g, 40g and 40h are offset relative to each other. Allow the sludge to stir and grind as desired.
  • the magnetron 70 allows the microwaves generated by the microwave generator 72 to act in the screw direction. That is, the magnetron 70 is disposed above the chamber 20 so that microwaves can be arranged in a horizontal direction of the chamber 20 so as to act as an inner space 22 in which the screw 40 is installed.
  • the heating lamp 80 is disposed above the chamber 20 so that the near infrared rays or the infrared rays act in the direction of the screw 40 so that the heating lamps 80 are disposed in the horizontal direction of the chamber 20.
  • the upper surface inside the chamber reflector plate 114 for reflecting the microwaves emitted in the reverse direction from the plurality of magnetrons 70 and the near infrared rays irradiated in the reverse direction from the plurality of heating lamps 80 in the axial direction of the multi-axis screw 40.
  • microwaves, near-infrared or infrared rays are irradiated directly to the sludge as well as by the reflector plate so that the thermal efficiency can be maximized, and the chamber is formed outside the wall to form an internal space so that the heat inside the chamber is not lost.
  • Insulating material 116 is attached to the surface to further improve the thermal efficiency.
  • the dehumidification exhaust gas supply unit 90 and the exhaust gas inlet path 92 may be additionally configured to maximize thermal efficiency. That is, the sludge rapid drying apparatus 10 according to the present invention is to proceed to a high temperature of about 600 °C during the drying process of the sludge, the high-temperature exhaust gas generated in this process is dehumidified and then introduced into the chamber 20 It can be used as an auxiliary heat source.
  • a technical configuration that allows the exhaust gas to be re-introduced into the chamber 20 and used as an auxiliary heat source will be possible by the configuration of the preferred embodiment of the present invention described below.
  • the sludge rapid drying apparatus and method according to the present invention is provided with a dehumidifying exhaust gas supply unit 90 to supply the high-temperature exhaust gas from which moisture is removed to the interior space 22 of the chamber 20 to maximize the drying efficiency.
  • a dehumidifying exhaust gas supply unit 90 to supply the high-temperature exhaust gas from which moisture is removed to the interior space 22 of the chamber 20 to maximize the drying efficiency.
  • the high temperature exhaust gas supplied to the inner space 22 of the chamber 20 is further associated with the above-mentioned microwave and near infrared or infrared rays to further increase the drying efficiency.
  • FIGS. 7 to 14 exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 14, and like reference numerals denote like elements for performing the same functions in FIGS. 7 to 14.
  • FIGS. 7 to 14 detailed descriptions of the technical contents of the general sludge drying apparatus are easily understood by those skilled in the art, and thus, they will be briefly omitted or omitted and shown based on the parts related to the present invention.
  • the size and shape of the assembled portion or the connecting portion in the drawings of the drawings may be slightly different or the dimensional difference from the other drawings are merely urban differences and do not limit or change the technical spirit of the present invention.
  • Figure 7 is a cross-sectional view showing a cross section of the chamber of the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a side view of the sludge rapid drying apparatus shown in Figure 6
  • Figure 9 is a sludge rapid drying apparatus shown in FIG.
  • FIGS. 10 and 11 are views for explaining the configuration of the chamber in the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention in detail
  • Figure 12 is a sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention 13 is a view for explaining the installation form of the screw in detail
  • Figure 13 is a view for explaining the configuration of the screw installed in the upper chamber in the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention in detail
  • Figure 14 of the present invention In the sludge rapid drying apparatus according to a preferred embodiment is a view for explaining the heating lamp in detail.
  • Figures 7 to 9 are parts that need to show the parts related to the characteristic technical components of the sludge rapid drying apparatus according to the present embodiment in the direction of illustration of each figure is shown around them.
  • the sludge rapid drying apparatus 10 is a frame 12 composed of multiple stages for treating sludge having a relatively high moisture content of up to 80%; Configured in three stages), chambers 20, 20 ', 20 "provided at each stage of the frame 12, screws 40, 40', 40" in each chamber 20 (see Fig. 8), A magnetron 70 and a heating lamp 80 are provided.
  • the frame 12 is configured to be able to adjust the horizontal degree with respect to the ground and to stably support various elements including the chambers 20, 20 ', and 20 ".
  • various elements including the chambers 20, 20 ', and 20 ".
  • the sludge rapid drying apparatus 10 is configured to have three chambers 20 arranged in succession up and down.
  • the sludge is supplied from the outside through an inflow hopper 60 installed at the left end of the upper chamber 20.
  • the manner of supplying the sludge to the inlet hopper 60 will be made through various types of conveyors or feeders.
  • the three chambers 20, 20 ', 20 are connected via intermediate hoppers 64, 66. The sludge is thus introduced into one end of the upper chamber 20 through the inlet hopper 60 and transported to the other end.
  • Such chambers 20, 20 ', 20 “have a structure as shown in Figures 7-11. That is, referring to Figures 7-11, the chambers 20, 20', 20" are basically The sludge which is supported by the frame 12 and communicates in the horizontal direction is formed to have two inner spaces 22 which are spaces to be transported.
  • each chamber (20, 20 ', 20 ") of the multi-axial screw in order to mass dry the highly viscous sludge the number of screws (40a, 40b, 40c, 40d) than the screw (40e, 40f, 40g, Further increase the number of 40h, between one screw 40d of the plurality of screws 40a, 40b, 40c, 40d and the other screw 40e of the plurality of adjacent screws 40e, 40f, 40g, 40h.
  • Two sludge conveying internal spaces are formed by the sludge anti-wrap plate 112 by forming a boundary surface in the space of the sludge and thus the sludge is deflected in one direction by the sludge anti-wage plate 112. It is possible to prevent the phenomenon.
  • the dehumidification exhaust gas supply unit 90 in which the exhaust gas of about 180 ° C. to 200 ° C. generated when the sludge drying process is performed in the inner space 22 of the chamber is made of a blower, etc. Flows into the sludge transfer space and then flows to the outside of the chamber 20 "and passes through the sludge transfer space of the chamber 20 'of the intermediate stage and then flows out to the chamber 20 of the first stage. As a result, the sludge is dried while passing through the sludge conveying space.
  • the exhaust gas which has undergone such a circulation process, is dehumidified in a hydrolysis separator (not shown in the drawing), and then flows back into the interior of the chamber 20 "at the final stage, and is a heat source for drying the sludge as described above. To be used.
  • Rapid sludge drying apparatus 10 is a device that can be carried out environmentally friendly method because it can reduce the exhaust gas emissions to the outside by recycling the exhaust gas as a heat source by the above method.
  • the bottom convex part 32 is installed on the split plate 30, and the split plate 30 extends to the side so that the side convex part ( 38) is installed and the side convex portion 38 is installed on both side walls.
  • the bottom convex portion 32 is formed to protrude into the inner space 22 through which sludge is transferred so as not to interfere with the screw between the screw and the screw, and the side convex portion 38 is formed on both side walls. It is formed to protrude so as not to interfere with the screw inward.
  • the bottom convex portion 32 and the side convex portion 38 are configured to smoothly transport the sludge. That is, the sludge conveyed by the rotary blade 44 of the screw 40 is smoothly transported without stagnation or blockage.
  • Each chamber 20, 20 ', 20 "of the sludge rapid drying apparatus 10 is a sludge conveying space in which four screws 40a, 40b, 40c, and 40d are installed on one side and four screws on the other side. It consists of two sludge conveying spaces in which sludge conveying spaces (40e, 40f, 40g, 40h) are installed, each screw (40a, 40b, 40c, 40d) of each sludge conveying space (40e, 40f, 40g, 40h) are coupled to the shaft 42 is rotatably supported at both ends of the chamber 20, as shown in Figure 12, when looking at the rotary blade arrangement relationship of the screw in one sludge transport space inside the chamber, The pitches of the rotary blades 44 of the screws 40a and 40b, 40b and 40c, 40c and 40d are arranged in succession in parallel.
  • each chamber 20, 20 ', 20 " is shown.
  • Screws 40, 40 ', 40 "installed in the < RTI ID 0.0 >) < / RTI >
  • the drive structure is relatively installed by operating a plurality of screws installed inside the chamber of each stage in a drive unit (not shown) installed horizontally with the liver 22 and installed outside the chamber of each stage to transmit the driving force.
  • mixing plates 46 and 46 ′ that increase toward the rear part are installed.
  • Such a technical configuration is that when the agitation and crushing function is applied at the initial stage when a high viscosity of sludge is introduced, the introduced sludge overflows upwards of the screw 40 so that the effective transport and drying are not achieved. In order to prevent and to ensure effective drying is carried out while the sludge is smoothly transported so that the agitation and grinding action is gradually applied when the surface of the sludge to be transported is dried to some extent.
  • such a screw 40 has a front portion at a position close to the inflow hopper 60 and a rear portion at a position close to the outlet hopper 62 and between the front portion and the rear portion. Consisting of the middle portion of the, the middle portion of the first mixing plate 46 protruding in one direction horizontally with the pitch direction of the screw 40 is successively installed to have a predetermined interval, the rear portion and the pitch direction of the screw 40 The second mixing plate 46 ', which protrudes in both directions horizontally, is installed in series so as to have a predetermined interval.
  • the sludge rapid drying apparatus 10 having such a configuration is provided with a magnetron 70 and a heating lamp 80 to effectively dry the sludge.
  • the magnetron 70 allows microwaves generated by the microwave generator 72 to act in the screw direction. That is, the magnetron 70 is disposed above the chamber 20 so that microwaves can be arranged in a horizontal direction of the chamber 20 so as to act as an inner space 22 in which the screw 40 is installed.
  • the wave guide 74 is provided so that the microwaves effectively act on the sludge, and the shape of the upper case 26 corresponds to the traveling direction of the microwaves. By forming, the efficiency of the microwave is maximized.
  • the heating lamp 80 is disposed above the chamber 20 so that the near infrared rays or the infrared rays act in the direction of the screw 40 so that the heating lamps 80 are disposed in the horizontal direction of the chamber 20.
  • such a heating lamp 80 is disposed between the magnetron 70 so as not to interfere with the magnetron 70 in order to prevent breakage and not interfere with the progress of the microwave. As shown in FIG.
  • the heating lamp 80 used in the sludge drying apparatus 10 is formed by inserting the heating heating element 82 into the transparent quartz tube 84, and the quartz tube 84 By plating (86) on the upper outer circumferential surface of the) to adjust the direction of the near infrared or infrared ray to be irradiated downward, and to prevent damage to the heating heating element 82 by microwaves that may be generated.
  • microwaves are installed on the upper surface of the inside of the chamber 20 by installing a reflector plate 114 of a glossy metal material having excellent physical properties such as chemical resistance (acid resistance, alkali resistance), heat resistance, and the like.
  • a reflector plate 114 of a glossy metal material having excellent physical properties such as chemical resistance (acid resistance, alkali resistance), heat resistance, and the like.
  • near-infrared or infrared rays are directly irradiated to the sludge, and reflecting microwaves radiated in reverse direction from a plurality of magnetrons and near-infrared rays irradiated in a reverse direction from a plurality of heating lamps in the axial direction of the multi-screw to improve the sludge drying efficiency.
  • heat inside the chamber 20 is lost to the outside by using a heat insulating material 116 such as glass wool around the chamber 20. To prevent as much as possible.
  • a chamber having an inner space supported by the frame and communicating horizontally, an inflow hopper for introducing sludge into the front end portion, an outflow hopper for discharging dried sludge in the rear end portion, and both ends of the chamber
  • the sludge drying apparatus comprising a plurality of multi-axial screw that is rotatably supported on the plurality, and comprising a plurality of magnetrons and a plurality of heating lamps arranged in succession in the horizontal direction of the chamber,
  • the chamber prevents sludge biasing to form a plurality of sludge transport spaces by forming an interface in a space between one screw of a plurality of screws provided in the inner space for transporting sludge and the other screw of the adjacent plurality of screws. Plate is installed,
  • the upper surface of the inside of the chamber is provided with a reflector for reflecting in the axial direction of the multi-axial screw near the infrared or infrared radiation emitted from the plurality of magnetrons in the reverse direction and the plurality of heating lamps in the reverse direction,
  • the chamber has a rapid drying device for treating a large amount of sludge, characterized in that the thermal efficiency is improved by attaching a heat insulating material on the outer surface of the wall forming the inner space as a problem solving means.
  • the sludge (functional sludge) to be dried is introduced into the chamber through an inflow hopper, pulverized and agitated with a plurality of screws, and then transported and dried by heating with microwaves, near infrared rays or infrared rays, and then the outside through the outflow hopper.
  • the sludge drying method characterized in that for discharging the dry sludge,
  • the sludge is supplied to one end of the chamber and installed in a space between one side screw of a plurality of screws that are arranged in parallel and rotated so that the pitches of the rotary blades alternate with each other during the drying process, and are disposed in a space between the other screws of the plurality of adjacent screws. Sludge is prevented from slanting in one direction by the sludge anti-skid plate and is transferred to the other end by the rotary blade of the screw,
  • the infrared rays act in the direction of the screw, and the microwaves and near infrared rays or infrared rays emitted in the reverse direction are reflected in the axial direction of the multi-axial screw using a reflector, and the sludge is rapidly heated while being crushed, stirred and transported into the plurality of screws.
  • a rapid drying method for treating a large amount of sludge, characterized by drying, is another problem solving means.
  • the present invention relates to a rapid drying apparatus for treating a large amount of sludge and a method for rapidly drying sludge by the apparatus, and more particularly, by drying a large amount of sludge in a short time in various industrial sites, homes, houses, etc.
  • the present invention relates to a rapid drying apparatus for treating a large amount of sludge and a method for rapidly drying sludge by the apparatus.

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Abstract

본 발명은 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 복수개 이상의 다축 스크류가 구비되고, 상기 챔버의 수평방향으로 연이어 상부에서 배치되는 다수개의 마그네트론 및 다수개의 가열 램프를 포함하는 슬러지 건조장치에 있어서, 상기 챔버는 슬러지를 이송하기 위한 내부 공간에 구비된 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 다수개의 슬러지 이송공간이 형성되도록 하는 슬러지 편중 방지판이 설치되고, 그리고 상기 챔버의 내부 상부 면에는 다수개의 마그네트론으로부터 역방향으로 발산되는 마이크로파와 다수개의 가열 램프로부터 역방향으로 조사되는 근적외선 또는 적외선을 다축 스크류의 축방향으로 반사시키기 위한 반사판이 구비되고, 또한 상기 챔버는 내부 공간을 형성하는 벽체의 외부면에 보온재를 부착시켜 열효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법에 관한 것이다. 본 발명은 내약품성, 내열성 등의 물성이 우수하고, 유광을 갖는 금속소재를 사용하여 챔버 내부의 상부 면에 반사판을 설치함으로써, 마그네트론으로부터 발산되는 마이크로파와 가열 램프로부터 조사되는 근적외선 또는 적외선이 직접 슬러지에 조사됨을 물론 동시에 반사판에 의해 반사된 마이크로파와 근적외선 또는 적외선이 슬러지에 조사됨으로써 건조효율을 높일 수 있고, 챔버 주변에 글라스 울 소재의 보온재를 감싸므로서 열손실을 방지하여 대량의 슬러지를 급속 건조처리할 수 있고, 또한 다축 스크류 사이에 슬러지 편중 방지판을 설치함으로써, 점성이 높은 슬러지가 챔버 내에 유입될 경우에도 슬러지가 한쪽 방향으로 몰리는 편중현상이 발생하지 아니하여 마이크로파의 발산과 근적외선 또는 적외선의 조사가 방해를 받지 아니하여 슬러지의 건조처리효율을 최대한 높임으로써 대량의 슬러지를 급속건조시킬 수 있는 것이 장점이다.

Description

대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법
본 발명은 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 각종 산업현장, 가정 및 축사 등에서 발생하는 폐기물인 슬러지를 단시간에 대량으로 건조하여 처리할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법에 관한 것이다.
최근 다양한 분야에서 발생되는 각종 폐기물 중에서 수분이 함유된 폐기물(이하 '슬러지(sludge)'라 한다)의 처리에 대한 관심이 증대되고 있다. 이와 같은 슬러지에는 하폐수 처리시설에서 발생하는 하폐수 슬러지, 식품 또는 제지공장 등의 산업현장에서 발생하는 다습 폐기물, 가정에서 발생하는 음식물 쓰레기 및 축산 농가에서 발생하는 축산 분뇨 등이 있다. 이와 같은 슬러지는 통상적으로 80%에 이르는 수분이 함유되어 있으므로 일반적인 소각시설의 처리대상에서는 제외되어 매립을 통한 처리가 일반화되어 있다. 그러나 매립을 통한 슬러지의 처리는 침출수로 인한 지하수 등의 2차 오염, 지반의 약화, 매립 면적의 확보 등에 따른 문제점이 대두되고 있어 이에 대한 대체 기술이 요구되고 있는 실정이다.
따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 슬러지 처리를 위한 많은 기술들이 개발되어 특허 출원되고 있으며, 이와 같은 특허 출원된 기술로는 대한민국 공개특허공보 특2002-0005917호의 "다단식 스크류 건조기"는 스크류가 설치된 다수의 건조용 원통을 인접하게 나란히 배치하고, 최상단의 건조용 원통에 주입된 건조대상물은 상부에서 하부로 연속적으로 이송되어 최하단의 건조용 원통을 통해 배출되고, 최하단의 건조용 원통으로 주입된 열풍은 하부에서 상부로 연속적으로 이송되도록 최상단의 건조용 원통을 통해 배기되는 슬러지 건조장치를 제안하고 있다.
그리고 대한민국 등록특허공보 제10-0407828호의 "적외선과 고주파를 이용한 수분건조방법"은 건조용기내에 컨베이어 밸트를 회전가능하게 설치하고, 그 컨베이어 밸트의 입구측 상부에 자석을 설치하여 투입된 슬러지나 음식물 쓰레기에 포함된 금속성 이물질을 제거하도록 하고, 컨베이어 벨트의 상부에 고주파장치의 양극판과 음극판을 설치하여 슬러지나 음식물 쓰레기에 고온의 열을 가하도록 하며, 가열에 의해 발생된 증기를 배출시키는 환풍기를 건조용기에 설치하고, 배출구측에 적외선을 조사하여 슬러지나 음식물 쓰레기를 통과하도록 조사하는 적외선 건조로를 설치하여 이루어지는 슬러지 건조방법을 제안하고 있다.
또한 대한민국 공개특허공보 특2003-0079397호의 "음식물 쓰레기 및 축분 건조장치"는 테엽이 감긴 형상으로 다수의 공간부를 구비하며 이 공간부로 음식물 쓰레기를 회전시키기 위한 돌출턱이 형성된 회전날개와, 제 2고정프레임에 고정되며 중앙과 일측에 각각의 구멍이 형성된 가열판과, 제 1고정프레임에 고정되며 복사열을 발산하는 근적외선램프를 지지하는 브라켓으로 형성된 히터장치로 구성되는 슬러지 건조장치를 제안하고 있다.
상기와 같이 슬러지를 종래의 건조방식으로 처리하기 위해 제안된 기술들은 컨베이어 벨트 또는 스크류를 사용하여 슬러지를 이송시키면서 다양한 종류의 열원을 사용하여 건조공정을 진행하는 장치 및 방법을 제안하고 있다.
그러나 이와 같은 종래 기술은 열효율이 낮아 슬러지 건조에 소요되는 비용이 높고, 소각 처리방법에 비해 시간이 많이 소요되며, 슬러지의 처리시 발생되는 분진이나 소음에 대한 대책이 미흡한 점이 있다. 예컨대, 대한민국 공개특허공보 특2002-0005917호의 "다단식 스크류 건조기"는 스크류를 다단으로 구성하고, 열풍(또는 전도방식에 의한 가열과 소각로의 폐열을 열원으로 하는 것도 제안)을 사용하여 슬러지를 건조시키는 기술을 제안하고 있으나, 이와 같은 방법은 60%이하의 수분을 함유한 슬러지의 건조에도 많은 시간이 소요되고, 열효율이 높지 않아 처리효율이 낮고 유지비용이 높은 문제점이 있는 것이다. 또한 대한민국 공개특허공보 특2003-0079397호의 "음식물 쓰레기 및 축분 건조장치"는 적층구조의 처리장치에 회전날개를 설치하므로써 슬러지가 상층으로부터 하층으로 이송되도록 하고, 가열판과 근적외선 램프를 열원으로 하여 복사열과 반사열에 의한 슬러지의 건조기술을 제안하고 있으나, 이와 같은 방법은 장치의 구성이 복잡해지고, 슬러지의 분쇄가 별도로 이루어져야 하며, 슬러지가 적층된 상태에서 건조되므로 슬러지의 처리량이 제한되어 전술한 장치와 같이 처리효율이 낮고 유지비용이 높은 문제점이 있다. 또한 대한민국 등록특허공보 제10-0407828호의 "적외선과 고주파를 이용한 수분건조방법"은 컨베이어 밸트를 사용하여 이송시키면서 고주파를 이용해 건조시키고, 출구측에서 적외선을 조사하여 건조시키고자 하고 있으나, 이와 같은 슬러지 건조장치 및 방법은 전술한 예와 같이 슬러지의 분쇄가 별도로 이루어지고, 슬러지가 적층된 상태에서 전조되므로 슬러지의 처리량이 제한되어 역시 처리효율이 낮고 유지비용이 높은 문제점이 있는 것이다.
이와 같이 종래 슬러지 건조방법 및 장치는 열효율이 낮아 실용성이 낮을 뿐만 아니라, 특히 스크류 방식을 적용하는 경우에는 슬러지의 이송이 거의 불가능하고, 내측에 위치되어 이송되는 슬러지는 거의 건조되지 않는 문제점이 있다. 즉 통상 스크류 방식을 적용하는 슬러지 건조장치는 스크류를 통해 슬러지를 분쇄시키면서 이송시키는 작용을 기대하고 있으나, 실질적으로 분쇄 작용은 거의 기대할 수 없고, 이송되는 슬러지의 표면은 건조되지만 내측의 슬러지는 건조되지 않아 결국 스크류에 과부하가 걸리는 문제점이 있는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명자는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 프레임(12)과, 이 프레임(12)에 지지되어 수평방향으로 연통되는 내부공간을 갖고, 전단부에 건조시키고자 하는 슬러지가 공급되는 유입 호퍼(60)가 설치되며, 후단부에 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼(62)가 설치되는 챔버(20, 20', 20")와, 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되고, 회전날(44)의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되며, 상기 유입 호퍼(60)로 공급된 슬러지가 상기 회전날(44)을 따라 상기 유출 호퍼(62) 방향으로 이송되도록 상기 챔버(20, 20', 20")의 내부공간으로 수평되게 설치되어 상기 챔버의 외부에 설치되는 구동 유니트(50)에 의해 회전되는 복수개 이상의 스크류(40, 40', 40", 40b, 40c, 40d)와, 상기 챔버의 상부에 배치되어 마이크로파가 상기 스크류가 설치된 내부공간으로 작용하도록 상기 챔버의 수평방향으로 연이어 배치되는 다수개의 마그네트론(70) 및, 상기 챔버의 상부에서 배치되어 근적외선이 상기 스크류 방향으로 작용하도록 상기 챔버의 수평방향으로 연이어 배치되는 다수개의 근적외선 램프(80)를 포함하는 슬러지 건조장치(10)를 개발하여 대한민국 등록특허공보 제10-0539413호로 특허등록 받은 바 있지만 상기와 같이 본 발명자가 개발한 슬러지 건조장치는 다축 샤프트(40)의 스크류(40a, 40b, 40c, 40d)의 설치개수가 한정되어 있으며, 이와 같은 종래의 슬러지 건조장치를 이용하여 점성이 높은 슬러지를 대량처리하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 다축 샤프트(40)와 스크류(40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g, 40h)의 설치개수를 증가시킨 다음 점성이 높은 슬러지를 대량처리하고자 할 경우 도 5에 도시된 바와 같이 점성이 높은 슬러지들이 서로 뭉쳐지면서 한쪽 방향으로 편중되는 쏠림 현상이 발생하게 되고, 이와 같은 슬러지의 편중현상에 의해 슬러지가 분쇄, 교반 및 이송이 제대로 되지 않으면서 마그네트론에서 발산되는 마이크로파와 근적외선 팸프(80)에서 조사되는 근적외선이 슬러지에 조사되는 것을 방해받음에 따라 열효율이 일부 저하되는 문제점이 발생함에 따라 종래의 슬러지 건조장치에서 다축 샤프트(40)의 개수를 늘이는 방법에 의해 점성이 높은 슬러지를 급속처리하는데는 한계점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위한 방안으로 제안된 것으로, 본 발명자가 이미 국내에서 등록특허 제10-0539413호로 특허등록받은 바 있는 슬러지 건조장치의 챔버 내에 슬러지가 이송되는 방향으로 연속적으로 설치된 마그네트론에서 발산되는 마이크로파와 근적외선 램프 또는 적외선 램프와 같은 가열 램프에서 조사되는 근적외선 또는 적외선의 열 효율을 최대한 높이기 위해 챔버 내부의 상부 면에 내약품성(내산성, 내알칼리성), 내열성 등의 물성이 우수한 유광 금속소재의 반사판을 설치함으로써, 마이크로파와 근적외선 또는 적외선이 슬러지에 직접 조사됨은 물론 반사판에 의해서도 조사되도록 하여 열 효율을 최대한 높인 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법을 제공함을 과제로 한다.
그리고 본 발명은 챔버의 주변을 글라스 울 소재의 보온재를 사용하여 감쌈으로써 근적외선 또는 적외선 및 마이크로파에 의해 발생하는 열의 손실을 최대한 방지하여 대량의 슬러지를 급속 건조처리할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법을 제공함을 다른 과제로 한다.
또한 본 발명은 점성이 높은 슬러지가 챔버 내에 유입되어 스크류 회전날의 피치에 의해 슬러지가 일방에서 타방으로 이송되면서 분쇄와 교반이 동시에 이루어질 때, 슬러지가 한쪽 방향으로 몰리는 편중현상이 발생하지 아니하도록 다축 스크류 사이에 슬러지 편중 방지판을 설치함으로써, 챔버 내에서 슬러지의 분쇄와 교반및 이송이 용이하여 마이크로파의 발산과 근적외선 또는 적외선의 조사가 방해를 받지 아니하여 열효율을 더욱 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법을 제공함을 또 다른 과제로 한다.
또한 본 발명자가 등록특허 제10-0539413호로 특허등록받은 바 있는 슬러지 건조장치의 경우에는 슬러지의 건조효율을 높이기 위해 챔버 하부에 형성된 서브 공간 내에 열풍을 공급함으로써 많은 에너지가 소모된데 반해 본 발명은 챔버 내부에서 발생한 높은 온도의 배기가스만을 제습하여 다시 챔버 내부에 공급하여 재활용함으로써, 에너지가 적게 소모되고, 장치 외부로의 배기가스의 배출이 적어 친환경적인 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법을 제공함을 또 다른 과제로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 프레임과. 이 프레임에 지지되어 수평방향으로 연통되는 내부 공간을 갖고, 전단부에 슬러지가 유입되는 유입 호퍼가 설치되며, 후단부에 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼가 설치되는 챔버와, 그리고 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 복수개 이상의 다축 스크류가 구비되고, 상기 챔버의 수평방향으로 연이어 상부에서 배치되는 다수개의 마그네트론 및 다수개의 가열 램프를 포함하는 슬러지 건조장치에 있어서,
상기 챔버는 슬러지를 이송하기 위한 내부 공간에 구비된 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 다수개의 슬러지 이송공간이 형성되도록 하는 슬러지 편중 방지판이 설치되고,
그리고 상기 챔버 내부의 상부 면에는 다수개의 마그네트론으로부터 역방향으로 발산되는 마이크로파와 다수개의 가열 램프로부터 역방향으로 조사되는 근적외선 또는 적외선을 다축 스크류의 축방향으로 반사시키기 위한 반사판이 구비되고,
또한 상기 챔버는 내부 공간을 형성하는 벽체의 외부면에 보온재를 부착시켜 열효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치를 과제 해결 수단으로 한다.
그리고 본 발명은 건조시키고자 하는 슬러지(함수 슬러지)를 유입호퍼를 통해 챔버 내부에 투입시켜 복수개 이상의 스크류로 분쇄 및 교반하여 이송시키면서 마이크로파와 근적외선 또는 적외선으로 가열하여 건조처리 한 다음 유출호퍼를 통해 외부로 건조 슬러지를 배출시키는 것을 특징으로 하는 슬러지의 건조방법에 있어서,
상기 슬러지는 챔버의 일단으로 공급시켜 건조처리시에 회전날의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되어 회전되는 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 설치된 슬러지 편중 방지판에 의해 슬러지가 한쪽방향으로 편중되지 않고 상기 스크류의 회전날에 의해 타단으로 이송되도록 하고,
상기 슬러지의 이송방향으로 정해진 간격으로 연속적으로 설치된 마그네트론을 마이크로파 발생기의 작동에 의해 발산되는 마이크로파가 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하며, 상기 마그네트론 사이에 연속적으로 배치되어 설치된 가열 램프를 작동시켜 조사되는 근적외선 또는 적외선이 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하고, 역방향으로 발산되는 마이크로파와 근적외선 또는 적외선을 반사판을 이용하여 다축 스크류의 축방향으로 반사되도록 하고 상기 슬러지를 상기 복수개 이상의 스크류로 분쇄 및 교반하고 이송시키면서 급속가열하여 건조시키는 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조방법을 다른 과제 해결 수단으로 한다.
상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 챔버 내에 다축 스크류의 회전날에 의해 슬러지가 이송되는 방향으로 연속적으로 마그네트론과 근적외선 램프 또는 적외선 램프와 같은 가열 램프가 설치된 구조로서, 내약품성, 내열성 등의 물성이 우수하고, 유광을 갖는 금속소재를 사용하여 챔버 내부의 상부 면에 반사판을 설치함으로써, 마그네트론으로부터 발산되는 마이크로파와 근적외선 램프 또는 적외선 램프와 같은 가열 램프로부터 조사되는 근적외선 또는 적외선이 직접 슬러지에 조사됨을 물론 동시에 반사판에 의해 반사된 마이크로파와 근적외선 또는 적외선이 슬러지에 조사됨으로써 건조효율을 높일 수 있고, 챔버 주변에 글라스 울 소재의 보온재를 감싸므로서 열손실을 방지하여 대량의 슬러지를 급속 건조처리할 수 있고, 또한 다축 스크류 사이에 슬러지 편중 방지판을 설치함으로써, 점성이 높은 슬러지가 챔버 내에 유입될 경우에도 슬러지가 한쪽 방향으로 몰리는 편중현상이 발생하지 아니하여 마이크로파의 발산과 근적외선 또는 적외선의 조사가 방해를 받지 아니하여 슬러지의 건조처리효율을 최대한 높임으로써 대량의 슬러지를 급속건조시킬 수 있는 것이 장점이다.
도 1은 종래의 슬러지 건조장치의 개략도;
도 2는 종래의 슬러지 건조장치의 정면도;
도 3은 도 2에서 보인 슬러지 건조장치의 측면도;
도 4 및 도 5는 종래의 슬러지 건조장치에서 점성이 높은 슬러지가 챔버의 내부공간에 유입되어 이송되는 상태를 나타낸 챔버의 정면도;
도 6는 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치 및 방법의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치의 챔버의 단면을 나타낸 단면도;
도 8은 도 6에서 보인 슬러지 급속건조장치의 측면도;
도 9은 도 6에서 보인 슬러지 급속건조장치의 정면도;
도 10 및 도 11는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 챔버의 구성을 상세히 설명하기 위한 도면;
도 12은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 스크류의 설치형태를 상세히 설명하기 위한 도면;
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 상부 챔버에 설치되는 스크류의 구성을 상세히 설명하기 위한 도면;
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 가열 램프를 상세히 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바의 효과를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명자가 이미 등록특허 제10-0539413호로 특허등록받은 바 있는 프레임과. 이 프레임에 지지되어 수평방향으로 연통되는 내부 공간을 갖고, 전단부에 슬러지가 유입되는 유입 호퍼가 설치되며, 후단부에 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼가 설치되는 챔버와, 그리고 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 복수개 이상의 다축 스크류가 구비되고, 상기 챔버의 수평방향으로 연이어 상부에서 배치되는 다수개의 마그네트론 및 다수개의 근적외선 램프를 포함하는 슬러지 건조장치는 도 4에 도시된 바와 같이 챔버 내부의 공간 내에 점성이 높은 슬러지가 챔버 내에 대량 유입되면 복수개 이상으로 이루어진 다축 스크류에 의해 점성이 높은 슬러지가 분쇄와 교반이 이루어지면서 도 5에 도시된 바와 같이 슬러지의 점성에 의해 슬러지가 뭉쳐지면서 스크류의 한쪽 방향으로 편중되어 다수개의 마그네트론에서 발산되는 마이크로파 및 다수개의 근적외선 램프에서 조사되는 원적외선이 편중된 슬러지에 의해 방해를 받아 열효율이 저하되는데 반해 본 발명에 따른 슬러지 급속처리장치에서 챔버는 슬러지를 이송하기 위한 내부 공간에 구비된 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 다수개의 슬러지 이송공간이 형성되도록 하는 슬러지 편중 방지판을 설치함으로써, 점성이 높은 슬러지가 챔버 내에 대량 유입되어 스크류 회전날의 피치에 의해 슬러지가 일방에서 타방으로 이송되면서 분쇄와 교반이 동시에 이루어질 때, 슬러지가 점성에 의해 뭉쳐지면서 스크류의 한쪽 방향으로 몰리더라도 슬러지 편중 방지판에 의해 편중현상이 발생하지 아니하고 마이크로파의 발산과 근적외선 또는 적외선의 조사가 방해를 받지 아니하여 열효율을 최대한 높일 수 있다.
그리고 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치에서 챔버 내부의 상부 면에는 다수개의 마그네트론으로부터 역방향으로 발산되는 마이크로파와 다수개의 가열 램프로부터 역방향으로 조사되는 근적외선 또는 적외선을 다축 스크류의 축방향으로 반사시키기 위한 내약품성, 내열성 등의 물성이 우수한 유광 금속소재의 반사판을 설치함으로써, 마이크로파와 근적외선 또는 적외선이 슬러지에 직접 조사됨은 물론 반사판에 의해서도 조사되도록 하여 열 효율을 최대한 높일 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 가열 램프는 근적외선 램프 또는 적외선 램프와 같은 가열 램프인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치는 챔버의 주변을 글라스 울 소재의 보온재를 사용하여 감쌈으로써 근적외선 또는 적외선 및 마이크로파에 의해 발생하는 열의 손실을 최대한 방지할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치는 상기 스크류가 설치된 챔버의 내부공간에 슬러지의 건조시 발생되는 고온의 배기가스를 제습처리한 다음 다시 챔버 내부공간으로 재유입되도록 하여 상기 내부공간을 가열시키는 보조 열원으로 작용되도록 하여 상기 내부공간을 가열시키는 보조 열원으로 작용되도록 한다..
그리고 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치에서 상기 챔버는 일정한 간격으로 틈새가 형성되는 분할 플레이트를 구비하고, 이때 상기 분할 플레이트는 상기 스크류와 스크류 사이에 상기 스크류와 간섭되지 않도록 상기 내부공간으로 돌출되는 바닥면 철부를 구비한다.
또한 본 발명에 따른 슬러지 급속처리장치는 슬러지를 이송하기 위한 내부 공간에 구비된 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 경계면을 형성시킬 수 있도록 분할 플레이트를 이용하여 슬러지 편중 방지판을 설치함으로써, 슬러지의 이송공간을 다수개로 분할하여 형성시켜 슬러지의 편중현상을 막을 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치에서 상기 스크류는 상기 유입 호퍼와 근접되는 위치의 전방부와 상기 유출 호퍼와 근접되는 위치의 후방부 및 상기 전방부와 후방부 사이의 중간부를 구비하고, 상기 중간부에는 상기 스크류의 피치 방향과 수평되게 일방향으로 돌출되는 제 1 믹싱 플레이트가 정해진 간격을 갖도록 연이어 설치되며, 상기 후방부에는 상기 스크류의 피치 방향과 수평되게 양방향으로 돌출되는 제 2 믹싱 플레이트가 정해진 간격을 갖도록 연이어 설치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치에서 상기 가열 램프는 상기 마그네트론과 간섭되지 않도록 상기 마그네트론 사이에 배치되어 설치되고, 상기 가열 램프는 적외선 발열체를 그대로 사용하여 적외선이 하방향으로 조사되도록 하거나 또는 근적외선 발열체를 투명한 석영관에 삽입시켜 형성되고, 상기 석영관의 상부 외주면은 도금처리되어 근적외선이 하방향으로 조사되도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치에서 구동 유니트는 상기 복수개의 스크류가 구비된 각 단의 챔버들의 외부에 위치되도록 설치되고, 상기 복수개의 스크류는 각 단의 챔버 외부에서 구동력을 전달하는 모터가 구비된 구동 유니트에 의해 작동되어 지도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치에 설치한 반사판은 내약품성(내산성, 내알칼리성)과 내열성이 우수한 유광 금속소재로서, 구체적으로는 스테인리스 강(SUS 316L 등)인것이 바람직하며, 상기와 동등 이상의 물성을 갖는 유광 금속소재인 경우에는 모두 적용가능하다.
또한 본 발명에서 사용 가능한 보온재는 내열성이 우수한 소재로서, 구체적으로는 글라스 울인 것이 바람직하며, 이와 동등 이상의 물성을 갖는 보온소재인 경우에는 모두 적용이 가능하다. 본 발명에서 사용하는 보온재의 두께는 50mm인 것이 바람직하지만 소비자의 요구나 또는 제조자의 필요에 따라 그 두께는 적절히 조정되어 질 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 슬러지 급속건조방법은 본 발명자가 국내에서 이미 특허등록받은 바 있는 제10-0539413호에서의 슬러지 건조방법에서와 같이 건조시키고자 하는 슬러지를 상기 복수개 이상의 스크류로 분쇄 및 교반하여 이송시키면서 마이크로파와 근적외선 또는 적외선으로 가열하여 건조시키는 것을 특징으로 하는 슬러지의 건조방법에 있어서, 상기 슬러지는 챔버의 일단으로 공급시켜 건조처리시에 회전날이 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되어 회전되는 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 설치된 슬러지 편중 방지판에 의해 슬러지가 한쪽 방향으로 편중되지 않고 상기 스크류의 회전날에 의해 타단으로 용이하게 이송되도록 하여 점성이 높은 슬러지를 대량으로 급속처리할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 슬러지 급속처리방법은 상기 슬러지의 이송방향으로 정해진 간격으로 연속적으로 설치된 마그네트론을 작동시켜서 마이크로파가 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하며, 상기 마그네트론 사이에 연속적으로 배치되어 설치된 근적외선 램프 또는 적외선 램프와 같은 가열 램프를 작동시켜 근적외선 또는 적외선이 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하고, 역방향으로 발산되는 마이크로파와 근적외선 또는 적외선을 반사판을 이용하여 다축 스크류의 축방향으로 반사되도록 하고 상기 슬러지를 상기 복수개 이상의 스크류로 분쇄 및 교반하고 이송시켜 급속가열하여 건조시킴으로써, 슬러지의 이송방향으로 연속적으로 마그네트론을 설치하고, 이 마그네트론 사이에 가열 램프가 설치되므로 전자레인지의 가열 메커니즘과 마이크로파의 적용시 문제시 될 수 있는 표면 수분을 근적외선 또는 적외선이 제거하므로 열효율을 극대화시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 마이크로파(microwave)는 특별한 전자관, 클라이스트론, 마그네트론, 메이저 등을 사용하여 발생되며, 그 전송에는 주로 입체회로를 쓰는데, 전자나팔, 파라볼라안테나에서 날카로운 지향성을 가지게 하여 방출된다. 이와 같은 마이크로파는 살균력이 강하며 식물이나 물에 잘 흡수되어 열을 발생하는데, 이 성질을 이용해서 만든 대표적인 장치가 전자레인지이다. 본 발명은 이와 같은 마이크로파를 이용하여 슬러지를 건조시키는데 응용한 것이다. 따라서 본 발명에서는 마이크로파의 적용을 위한 구성으로 마이크로파 발생기, 마그네트론, 웨이브 가이드 등 만을 언급하고 있지만, 통상 마이크로파를 발생시키고, 이 마이크로파가 슬러지에 작용되도록 하는 기술적 구성은 통상의 기술을 적용할 수 있을 것이다.
그리고 근적외선(fore infrared rays)은 다른 적외선과 물체 가까이에서만 작용하는 것이 아니라 물체 속에 침투하여 들어와서 작용하므로 열을 발생시킨다. 그리고 이러한 열은 소독과 멸균에 많은 효과가 있다. 본 발명은 이와 같은 근적외선을 사용하여 근적외선에 의한 열원을 사용할 뿐만 아니라, 후술하는 바와 같이 마이크로파만을 사용했을 때 발생될 수 있는 건조 저하를 방지하여 건조 효율을 높이게 된다.
또한 본 발명은 상기와 같은 근적외선(fore infrared rays) 이외에도 적외선(infrared rays)을 사용할 수 있다. 적외선(infrared rays)은 가시광선보다 파장이 길고 전자레인지에 사용하는 마이크로파보다는 파장이 짧으며, 물체 속에 침투하여 열작용으로 특징지어지는 전자기파로 작용한다.
통상 전자레인지에 등에 사용되는 마이크로파는 대상물(슬러지)의 내부 물분자를 진동시켜 그로 인해 발생되는 열에 의해 대상물이 가열되도록 한다. 그런데 이와 같이 마이크로파에 의해 진동되는 물분자는 대상물의 내측으로부터 발생되어 외측으로 이동되는데, 이 과정에서 대상물이 수분에 의해 싸이게 되어 건조효율이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치 및 이 장치를 이용한 슬러지의 급속건조방법은 슬러지에 마이크로파가 작용되도록 하는 마그네트론 사이에 가열 램프를 연속적으로 설치하여 대상물인 슬러지 입자 주위를 감싸는 수분을 제거해 주어 마이크로파에 의한 가열과 근적외선 또는 적외선에 의한 가열이 효과적으로 이루어지도록 하므로써 슬러지의 건조효율을 극대화시키는 것이다.
도 6는 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치 및 방법의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6를 참조하면, 본 발명에 따른 슬러지 급속건조방법은 건조시키고자 하는 슬러지(함수 슬러지)를 유입호퍼(60)를 통해 챔버(20) 내부에 투입시켜 복수개 이상의 스크류(40)로 분쇄 및 교반하여 이송시키면서 마이크로파와 근적외선 또는 적외선으로 가열하여 건조처리 한 다음 유출호퍼(62)를 통해 외부로 건조 슬러지를 배출시키는 것을 특징으로 하는 슬러지의 건조방법에 있어서, 상기 슬러지는 챔버(20)의 일단으로 공급시켜 건조처리시에 회전날(44)의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되어 회전되는 복수개로 이루어진 스크류(40)의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 설치된 슬러지 편중 방지판(112)에 의해 슬러지가 한쪽방향으로 편중되지 않고 상기 스크류(40)의 회전날(44)에 의해 타단으로 이송되도록 작용한다.
그리고 상기 슬러지의 이송방향으로 정해진 간격으로 연속적으로 설치된 마그네트론(70)을 마이크로파 발생기(72)의 작동에 의해 발산되는 마이크로파가 상기 스크류(40) 방향으로 작용하도록 하며, 상기 마그네트론(70) 사이에 연속적으로 배치되어 설치된 가열 램프(80)를 작동시켜 조사되는 근적외선 또는 적외선이 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하고, 역방향으로 발산되는 마이크로파와 근적외선 또는 적외선을 반사판(114)을 이용하여 다축 스크류(40)의 축방향으로 반사되도록 하여 열효율을 최대한 높일 수 있도록 한다.
이때 회전날(44)의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되어 회전되는 복수개 이상의 스크류(40)의 일단으로 공급시켜 스크류(40)를 회전시키므로써 슬러지가 스크류(40)의 회전날(44)에 의해 타단으로 이송되도록 한다. 그리고 슬러지의 이송방향으로 정해진 간격으로 연속적으로 설치된 마그네트론(70)을 작동시켜서 마이크로파가 스크류(40) 방향으로 작용하도록 하고, 마그네트론(70) 사이에 연속적으로 배치되어 설치된 가열 램프(80)를 작동시켜 근적외선 또는 적외선이 스크류(40) 방향으로 작용하도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 슬러지 급속건조방법은 함수 슬러지를 회전날(44)의 피치가 서로 엇갈리도록 설치된 복수개 이상의 스크류(40)로 분쇄 및 교반하고 이송시키면서 마이크로파와 근적외선 또는 적외선으로 가열하여 건조 공정을 진행하므로써 건조 슬러지를 형성하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같은 조건에서 상기 슬러지를 상기 복수개 이상의 스크류(40)로 분쇄 및 교반하고 이송시켜 급속가열하여 건조시킴으로써, 슬러지의 이송방향으로 연속적으로 마그네트론(70)을 설치하고, 이 마그네트론(70) 사이에 가열 램프(80)가 설치되므로 전자레인지의 가열 메커니즘과 마이크로파의 적용시 문제시 될 수 있는 표면 수분을 근적외선 또는 적외선이 제거하므로 열효율을 극대화시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기와 같은 조건에서 열손실을 최대한 방지하기 위해 챔버는 내부 공간을 형성하는 벽체의 외부면에 보온재를 부착시켜 열효율을 향상시킬 수 있도록 하였다.
다시 도 6를 참조하면, 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 프레임(12; 도 8 참조), 챔버(20), 복수개 이상의 스크류(40), 마그네트론(70) 및 가열 램프(80)를 구비하여 이루어진다. 프레임(12)은, 도 9에서 보는 바와 같이, 통상 각종 봉재, 판넬, 프로파일(profile) 등을 사용하여 구성되는 골격으로 슬러지 건조장치(10)를 구성하는 각종 구성요소들을 지지한다. 따라서 이와 같은 프레임(12)은 슬러지 건조장치(10)의 구성형태에 따라 다양하게 형성될 수 있을 것이다. 그리고 여기에는 제어부(110)가 구성되는데, 이와 같은 제어부(110)는 슬러지 건조 공정을 자동 또는 반자동으로 실시할 수 있도록 각종 요소를 제어하기 위한 것으로, 전자 또는 유공압적인 제어가 적용될 수 있을 것이고, PLC 또는 컴퓨터를 이용한 전체적인 제어가 가능할 것이다.
본 발명에서 챔버(20)는 프레임(12)에 지지되어 수평방향으로 연통되는 내부공간(22)을 갖고, 전단부에 건조시키고자 하는 슬러지가 공급되는 유입 호퍼(60)가 설치되며, 후단부에 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼(62)가 설치된다. 이와 같은 챔버(20)는 슬러지의 건조 공정을 진행하기 위한 밀폐공간을 형성하기 위한 것으로, 통상 스테인레스 판재를 용접하거나 볼트와 너트 등을 사용하여 체결하므로써 구성된다. 물론 이와 같은 챔버(20)의 구조는 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예와 같이 구성할 수 있을 것이다.
본 발명은 복수개 이상의 스크류(40)를 적용하는 것을 특징으로 한다. 물론 처리 용량이 작은 경우 단일의 스크류를 적용하여 구성할 수도 있지만, 슬러지의 이송과 함께 슬러지의 분쇄 및 교반이 원활하게 이루어지도록 복수개 이상(즉 2개 이상)의 스크류(40)를 병렬로 배치하여 두 스크류(40) 사이로 슬러지가 이송되도록 효과적으로 이송되도록 한다. 이와 같은 스크류(40)는 샤프트(42)가 챔버(20)의 양단에 회전가능하도록 지지되어 결합된다. 그리고 복수개 이상의 스크류(40a, 40b, 40c, 40d 40e, 40f, 40g, 40h)는 복수개로 이루어진 스크류(40a, 40b, 40c, 40d)의 일측 스크류(40d)와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류(40e, 40f, 40g, 40h)의 타측 스크류(40e) 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 다수개의 슬러지 이송공간이 형성되도록 하는 슬러지 편중 방지판(112)이 설치되고 복수개로 이루어진 일측의 슬러지 이송공간에 설치한 다축 스크류(40a, 40b, 40c, 40d)와 타측의 슬러지 이송공간에 설치한 다축 스크류(40e, 40f, 40g, 40h)로 구분하고, 각 슬러지의 이송공간에서 다축 스크류의 각각 회전날(44)의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치된다. 그리고 이 스크류(40)는 챔버(20)의 내부공간(22)으로 수평되게 설치되어 챔버(20)의 외부에 설치되는 구동 유니트(50)에 의해 회전된다.
이와 같이 본 발명에 따른 슬러지 건조장치(10)는 슬러지 편중 방지판(112)에 의해 구분된 일측의 슬러지 이송공간에 설치한 다축 스크류(40a, 40b, 40c, 40d)와 타측의 슬러지 이송공간에 설치한 다축 스크류(40e, 40f, 40g, 40h)가 각각의 슬러지 이동공간 내에서 서로의 회전날(44)이 교차하도록 서로 인접되는 스크류(40a와 40b, 40b와 40c, 40c와 40d)(40e와 40f, 40f와 40g, 40g와 40h)의 회전날(44)이 상대에 대해 어긋나도록 설치되므로써 유입 호퍼(60)로 공급된 슬러지가 회전날(44)을 따라 유출 호퍼(62) 방향으로 이송되도록 하면서 슬러지가 교반되고 분쇄되도록 한다.
그리고 마그네트론(70)은 마이크로파 발생기(72)에서 발생된 마이크로파가 스크류 방향으로 작용하도록 한다. 즉 이 마그네트론(70)은 챔버(20)의 상부에 배치되어 마이크로파가 스크류(40)가 설치된 내부공간(22)으로 작용하도록 챔버(20)의 수평방향으로 연이어 배치된다. 가열 램프(80)는 챔버(20)의 상부에서 배치되어 근적외선 또는 적외선이 스크류(40) 방향으로 작용하도록 챔버(20)의 수평방향으로 연이어 배치된다.
이때 상기 챔버 내부의 상부 면에는 다수개의 마그네트론(70)으로부터 역방향으로 발산되는 마이크로파와 다수개의 가열 램프(80)로부터 역방향으로 조사되는 근적외선을 다축 스크류(40)의 축방향으로 반사시키기 위한 반사판(114)을 설치하여 마이크로파와 근적외선 또는 적외선이 슬러지에 직접 조사됨은 물론 반사판에 의해서도 조사되도록 하여 열 효율을 최대한 높일 수 있도록 하고, 챔버 내부의 열이 손실되지 않도록 상기 챔버는 내부 공간을 형성하는 벽체의 외부면에 보온재(116)를 부착시켜 열효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 하였다.
한편 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치 및 방법은 제습 배기가스 공급 유니트(90)와 배기 가스 유입로(92)를 추가적으로 구성하여 열효율을 극대화시킬 수 있다. 즉 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 슬러지의 건조공정시 600℃ 정도의 고온으로 진행되게 되는데, 이와 같은 과정에서 발생되는 고온의 배기가스는 제습처리한 다음 챔버(20) 내로 유입시켜 보조 열원으로 사용할 수 있도록 하는 것이다. 배기가스가 챔버(20) 내로 재유입되어 보조 열원으로 사용될 수 있도록 하는 기술적 구성은 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예의 구성에 의해 가능할 것이다. 그리고 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치 및 방법은 제습 배기가스 공급 유니트(90)를 구비하여 습기가 제거된 고온의 배기가스를 챔버(20)의 내부공간(22)으로 공급하여 건조효율을 극대화시킬 수 있다. 챔버(20)의 내부공간(22)으로 공급되는 고온의 배기가스는 전술한 마이크로파 및 근적외선 또는 적외선과 연계되어 건조효율을 더욱 높이도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 7 내지 도 14에 의거하여 상세히 설명하며, 도 7 내지 도 14에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편 각 도면에서 일반적인 슬러지 건조장치의 기술적 내용에 대한 도시 및 상세한 설명은 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 또한 도면의 도시에 있어서 조립부분 또는 연결부분의 크기와 형상이 약간 차이나 보이거나 다른 도면과의 치수차이는 단지 도시상 차이일뿐 본 발명의 기술적 사상을 한정하거나 변경하는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치의 챔버의 단면을 나타낸 단면도이고, 도 8은 도 6에서 보인 슬러지 급속건조장치의 측면도이며, 도 9은 도 6에서 보인 슬러지 급속건조장치의 정면도이고, 도 10 및 도 11는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 챔버의 구성을 상세히 설명하기 위한 도면이며, 도 12은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 스크류의 설치형태를 상세히 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 상부 챔버에 설치되는 스크류의 구성을 상세히 설명하기 위한 도면이며, 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 가열 램프를 상세히 설명하기 위한 도면이다. 이때 도 7 내지 도 9은 각 도면의 도시 방향에서 본 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치의 특징적인 기술적 구성요소와 관련된 부분을 도시할 필요가 있는 부분은 그를 중심으로 도시한 것이다.
도 8 및 도 9을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 80%에 이르는 비교적 높은 함수율을 갖는 슬러지를 처리하기 위해 다단으로 이루어지는 프레임(12; 본 실시예에서는 3단으로 구성하였다), 프레임(12)의 각 단에 설치되는 챔버(20, 20', 20"), 각 챔버(20)에, 스크류(40, 40', 40"; 도 8 참조), 마그네트론(70) 및 가열 램프(80)를 구비하여 이루어진다.
본 실시예에 따른 프레임(12)은 지면에 대해 수평도를 조절할 수 있도록 하고, 챔버(20, 20', 20")를 포함하는 각종 요소를 안정적으로 지지할 수 있도록 구성된다. 그리고 여기에는 도시하지 않았으나, 슬러지 급속건조장치(10)의 전체 높이가 높아지는 경우 유지보수 및 관리를 위해 주변 둘레로 난간을 부가하여 편리함을 증대시킬 수 있을 것이다.
본 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 상하로 연이어 배치되는 3개의 챔버(20)를 갖도록 구성된다. 슬러지는 상부 챔버(20)의 좌측단에 설치된 유입 호퍼(60)를 통해 외부로부터 공급된다. 이때 슬러지를 유입 호퍼(60)에 공급하는 방식은, 도시하지는 않았지만, 다양한 형태의 컨베이어 또는 공급기를 통해 이루어질 것이다. 3개의 챔버(20, 20', 20")는 중간 호퍼(64, 66)를 통해 연결된다. 따라서 슬러지는 유입 호퍼(60)를 통해 상부의 챔버(20)의 일단으로 유입되고, 타단으로 이송되어 중간 호퍼(64)를 통해 중간의 챔버(20')의 일단으로 유입된 후 다시 타단으로 이송되어 중간 호퍼(66)를 통해 하부의 챔버(20")의 일단으로 유입된 후 유출 호퍼(62)를 통해 외부로 배출되는 것이다. 유출 호퍼(62)를 통해 외부로 배출되는 슬러지는 건조공정이 완료된 상태로 저장 용기에 수용되게 된다.
이와 같은 챔버(20, 20', 20")는 도 7 내지 도 11에서 도시한 바와 같은 구조를 갖는다. 즉 도 7 내지 도 11를 참조하면, 챔버(20, 20', 20")는 기본적으로 프레임(12)에 지지되어 수평방향으로 연통되는 슬러지가 이송되는 공간인 두개의 내부공간(22)을 갖도록 형성된다. 이때 각 챔버(20, 20', 20")는 점성이 높은 슬러지를 대량 건조처리하기 위하여 다축 스크류의 개수를 기존의 스크류 개수(40a, 40b, 40c, 40d)보다 스크류(40e, 40f, 40g, 40h)의 개수를 더 늘이고, 복수개로 이루어진 스크류(40a, 40b, 40c, 40d)의 일측 스크류(40d)와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류(40e, 40f, 40g, 40h)의 타측 스크류(40e) 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 슬러지가 이송되는 이송공간이 슬러지 편중 방지판(112)에 의해 두개의 슬러지 이송 내부공간이 형성되고, 따라서 이 슬러지 편중 방지판(112)에 의해 슬러지가 한쪽 방향으로 편중되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
그리고 챔버의 내부공간(22)에서 슬러지의 건조 공정을 진행할 때 발생되는 180~200℃ 정도되는 배기가스가 송풍기 등으로 이루어지는 제습배기가스 공급 유니트(90)에 의해 최종 단의 챔버(20")의 내부로 유입되어 슬러지 이송공간을 통과한 다음 챔버(20")의 외부로 유출되어 중간 단의 챔버(20')의 슬러지 이송공간을 통과한 다음 외부로 유출되어 최초 단의 챔버(20)에 유입되어 슬리지 이송공간을 통과하면서 슬러지를 건조시키게 된다. 이와 같은 순환과정을 거친 배기가스는 가수분리장치(도면에는 미도시)에서 제습되어진 다음 다시 최종 단의 챔버(20")의 내부로 유입되어 상기와 같은 순환과정을 거치면서 슬러지를 건조시키기 위한 열원으로 사용되도록 한다.
본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 상기와 같은 방법에 의해 배기가스를 재순환시키면서 열원으로 재사용함에 따라 외부로의 배기가스 배출량을 줄일 수 있으므로 친환경적 공법을 실시할 수 있는 장치이다.
또한 본 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 분할 플레이트(30)상에 바닥면 철부(32)가 설치되고, 분할 플레이트(30)가 측면으로 연장되도록 하여 그 측면의 상부에 측면 철부(38)가 설치되도록 하고 양측벽에 측면 철부(38)가 설치된다. 도 10 및 도 11를 참조하면, 바닥면 철부(32)는 스크류와 스크류 사이에 스크류와 간섭되지 않도록 슬러지가 이송되는 내부공간(22)으로 돌출되어 형성되고, 측면 철부(38)는 양측벽 상부에 내측으로 스크류와 간섭되지 않도록 돌출되어 형성된다. 이와 같은 바닥면 철부(32)와 측면 철부(38)는 슬러지의 이송이 원활하게 이루어지도록 하기 위한 구성이다. 즉 스크류(40)의 회전날(44)에 의해 이송되는 슬러지가 정체되거나 막히지 않고 원활히 이송되도록 한다.
본 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치(10)의 각 챔버(20, 20', 20")는 일측에 4개의 스크류(40a, 40b, 40c, 40d)가 설치된 슬러지 이송공간과 타측에 4개의 스크류(40e, 40f, 40g, 40h)가 설치된 슬러지 이송공간이 형성된 두개의 슬러지 이송공간으로 구성된다. 이와 같은 각 슬러지 이송공간의 각 스크류(40a, 40b, 40c, 40d)(40e, 40f, 40g, 40h)들은 샤프트(42)가 챔버(20)의 양단에 회전가능하도록 지지되어 결합되고, 도 12에서 보는 바와 같이, 챔버 내부의 하나의 슬러지 이송공간에서 스크류의 회전날 배치관계를 살펴보면, 근접된 스크류(40a와 40b, 40b와 40c, 40c와 40d)의 회전날(44)의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치된다. 그리고 도 8에서 보인 바와 같이, 각 챔버(20, 20', 20")에 설치되는 스크류(40, 40', 40")는 각 챔버(20, 20', 20")의 길이에 맞도록 챔버(20, 20', 20")의 내부공간(22)으로 수평되게 설치되어 각 단의 챔버 외부에 설치되어 구동력을 전달하는 모터가 구비된 구동 유니트(미도시)에 각 단의 챔버 내부에 설치된 복수개의 스크류들이 작동되도록 하므로써 구동 구조를 비교적 단순화시킨다.
한편 본 실시예에 따른 스크류의 구성은 도 13에서 보는 바와 같이, 후방부로 갈수록 증가되는 믹싱 플레이트(46, 46')가 설치된다. 이와 같은 기술적 구성은 수분이 다량 함유되어 점성이 높은 슬러지가 유입되는 초기에 교반과 분쇄기능이 작용되도록 하면 유입된 슬러지가 스크류(40)의 상방향으로 넘치게 되어 효과적인 이송과 건조가 이루어지지 않는 점을 방지하도록 하고, 이송되는 슬러지의 표면이 어느 정도 건조되었을 때 점진적으로 교반과 분쇄작용이 적용되도록 하여 슬러지의 이송이 원활하게 이루어지는 가운데 효과적인 건조가 이루어지도록 하기 위함이다. 이와 같은 스크류(40)는, 도 7 및 도 13을 참조하면, 유입 호퍼(60)와 근접되는 위치의 전방부와, 유출 호퍼(62)와 근접되는 위치의 후방부 및 전방부와 후방부 사이의 중간부로 이루어지고, 중간부에는 스크류(40)의 피치 방향과 수평되게 일방향으로 돌출되는 제 1 믹싱 플레이트(46)가 정해진 간격을 갖도록 연이어 설치되며, 후방부에는 스크류(40)의 피치 방향과 수평되게 양방향으로 돌출되는 제 2 믹싱 플레이트(46')가 정해진 간격을 갖도록 연이어 설치된다.
이와 같은 구성은 갖는 본 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치(10)에는 마그네트론(70)과 가열 램프(80)가 설치되어 효과적으로 슬러지를 건조시킬 수 있도록 한다.
마그네트론(70)은 마이크로파 발생기(72)에서 발생된 마이크로파가 스크류 방향으로 작용하도록 한다. 즉 이 마그네트론(70)은 챔버(20)의 상부에 배치되어 마이크로파가 스크류(40)가 설치된 내부공간(22)으로 작용하도록 챔버(20)의 수평방향으로 연이어 배치된다. 특히 본 실시예에서는, 도 7 및 도 9에서 도시한 바와 같이, 마이크로파가 슬러지에 효과적으로 작용하도록 하기 위해 웨이브 가이드(74)를 설치하고, 상부 케이스(26)의 형상을 마이크로파의 진행방향과 대응되도록 형성하므로써 마이크로파의 효율이 극대화되도록 하였다.
가열 램프(80)는 챔버(20)의 상부에서 배치되어 근적외선 또는 적외선이 스크류(40) 방향으로 작용하도록 챔버(20)의 수평방향으로 연이어 배치된다. 특히 이와 같은 가열 램프(80)는 파손을 방지하고, 마이크로파의 진행을 방해하지 않도록 하기 위해 마그네트론(70)과 간섭되지 않도록 마그네트론(70) 사이에 배치되어 설치된다. 그리고 도 14에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 슬러지 건조장치(10)에 사용되는 가열 램프(80)는 가열 발열체(82)를 투명한 석영관(84)에 삽입시켜 형성하고, 석영관(84)의 상부 외주면에 도금(86)처리하여 근적외선 또는 적외선이 하방향으로 조사되도록 하므로써 근적외선 또는 적외선의 방향을 조절하고, 혹시 발생될 수 있는 마이크로파에 의한 가열 발열체(82)의 파손을 방지하도록 하였다.
그리고 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 챔버(20) 내부의 상부 면에 내약품성(내산성, 내알칼리성), 내열성 등의 물성이 우수한 유광 금속소재의 반사판(114)을 설치함으로써, 마이크로파와 근적외선 또는 적외선이 슬러지에 직접 조사됨은 물론 다수개의 마그네트론으로부터 역방향으로 발산되는 마이크로파와 다수개의 가열 램프로부터 역방향으로 조사되는 근적외선을 다축 스크류의 축방향으로 반사시켜 슬러지의 건조처리효율을 높일 수 있도록 하였다.
또한 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 도 7에 도시된 바와 같이 챔버(20)의 주변을 글라스 울 소재과 같은 보온재(116)를 사용하여 챔버(20) 내부의 열이 외부로 손실되는 것을 최대한 방지할 수 있도록 하였다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 프레임과. 이 프레임에 지지되어 수평방향으로 연통되는 내부 공간을 갖고, 전단부에 슬러지가 유입되는 유입 호퍼가 설치되며, 후단부에 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼가 설치되는 챔버와, 그리고 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 복수개 이상의 다축 스크류가 구비되고, 상기 챔버의 수평방향으로 연이어 상부에서 배치되는 다수개의 마그네트론 및 다수개의 가열 램프를 포함하는 슬러지 건조장치에 있어서,
상기 챔버는 슬러지를 이송하기 위한 내부 공간에 구비된 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 다수개의 슬러지 이송공간이 형성되도록 하는 슬러지 편중 방지판이 설치되고,
그리고 상기 챔버 내부의 상부 면에는 다수개의 마그네트론으로부터 역방향으로 발산되는 마이크로파와 다수개의 가열 램프로부터 역방향으로 조사되는 근적외선 또는 적외선을 다축 스크류의 축방향으로 반사시키기 위한 반사판이 구비되고,
또한 상기 챔버는 내부 공간을 형성하는 벽체의 외부면에 보온재를 부착시켜 열효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치를 과제 해결 수단으로 한다.
그리고 본 발명은 건조시키고자 하는 슬러지(함수 슬러지)를 유입호퍼를 통해 챔버 내부에 투입시켜 복수개 이상의 스크류로 분쇄 및 교반하여 이송시키면서 마이크로파와 근적외선 또는 적외선으로 가열하여 건조처리 한 다음 유출호퍼를 통해 외부로 건조 슬러지를 배출시키는 것을 특징으로 하는 슬러지의 건조방법에 있어서,
상기 슬러지는 챔버의 일단으로 공급시켜 건조처리시에 회전날의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되어 회전되는 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 설치된 슬러지 편중 방지판에 의해 슬러지가 한쪽방향으로 편중되지 않고 상기 스크류의 회전날에 의해 타단으로 이송되도록 하고,
상기 슬러지의 이송방향으로 정해진 간격으로 연속적으로 설치된 마그네트론을 마이크로파 발생기의 작동에 의해 발산되는 마이크로파가 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하며, 상기 마그네트론 사이에 연속적으로 배치되어 설치된 가열 램프를 작동시켜 조사되는 근적외선 또는 적외선이 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하고, 역방향으로 발산되는 마이크로파와 근적외선 또는 적외선을 반사판을 이용하여 다축 스크류의 축방향으로 반사되도록 하고 상기 슬러지를 상기 복수개 이상의 스크류로 분쇄 및 교반하고 이송시키면서 급속가열하여 건조시키는 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조방법을 다른 과제 해결 수단으로 한다.
본 발명은 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 각종 산업현장, 가정 및 축사 등에서 발생하는 폐기물인 슬러지를 단시간에 대량으로 건조하여 처리할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치 및 이 장치에 의한 슬러지 급속건조방법에 관한 것이다.

Claims (9)

  1. 프레임과. 이 프레임에 지지되어 수평방향으로 연통되는 내부 공간을 갖고, 전단부에 슬러지가 유입되는 유입 호퍼가 설치되며, 후단부에 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼가 설치되는 챔버와, 그리고 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 복수개 이상의 다축 스크류가 구비되고, 상기 챔버의 수평방향으로 연이어 상부에서 배치되는 다수개의 마그네트론 및 다수개의 가열 램프를 포함하는 슬러지 건조장치에 있어서,
    상기 챔버는 슬러지를 이송하기 위한 내부 공간에 구비된 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 다수개의 슬러지 이송공간이 형성되도록 하는 슬러지 편중 방지판이 설치되고,
    그리고 상기 챔버 내부의 상부 면에는 다수개의 마그네트론으로부터 역방향으로 발산되는 마이크로파와 다수개의 가열 램프로부터 역방향으로 조사되는 근적외선을 다축 스크류의 축방향으로 반사시키기 위한 반사판이 구비되고,
    또한 상기 챔버는 내부 공간을 형성하는 벽체의 외부면에 보온재를 부착시켜 열효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버는 복수개 이상의 다단 챔버로 구성되고, 유입호퍼로 유입된 슬러지가 전단 챔버 내부에서 건조처리된 후 유출구를 통해 후단 챔버의 유입구로 챔버 내부에 유입되어 건조처리된 후 유출호퍼를 통해 외부로 유출되는 다단 건조방식인 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다축 스크류는 일측 스크류와 인접하는 타측 스크류의 회전날의 피치가 각각 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되며, 상기 유입 호퍼로 공급된 슬러지가 상기 회전날을 따라 상기 유출 호퍼 방향으로 이송되도록 상기 챔버의 내부 공간으로 수평되게 설치되어 상기 챔버의 외부에 설치되는 구동 유니트에 의해 회전되는 복수개 이상의 스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반사판은 내약품성과 내열성이 우수한 유광 금속소재인 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보온재는 내열성이 우수한 소재인 글라스 울인 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 램프는 근적외선 램프 또는 적외선 램프와 같은 가열 램프로서, 상기 마그네트론과 간섭되지 않도록 상기 마그네트론 사이에 배치되어 설치되는 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 스크류는 각 단의 챔버 외부에서 구동력을 전달하는 모터가 구비된 구동 유니트에 의해 작동되어 지는 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬러지 급속건조장치는 상기 스크류가 설치된 챔버의 내부공간에 슬러지의 건조시 발생되는 고온의 배기가스를 제습처리한 다음 다시 챔버 내부공간으로 재유입되도록 하여 상기 내부공간을 가열시키는 보조 열원으로 작용되도록 하는 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치.
  9. 건조시키고자 하는 슬러지(함수 슬러지)를 유입호퍼를 통해 챔버 내부에 투입시켜 복수개 이상의 스크류로 분쇄 및 교반하여 이송시키면서 마이크로파와 근적외선 또는 적외선으로 가열하여 건조처리 한 다음 유출호퍼를 통해 외부로 건조 슬러지를 배출시키는 것을 특징으로 하는 슬러지의 건조방법에 있어서,
    상기 슬러지는 챔버의 일단으로 공급시켜 건조처리시에 회전날의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되어 회전되는 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 설치된 슬러지 편중 방지판에 의해 슬러지가 한쪽방향으로 편중되지 않고 상기 스크류의 회전날에 의해 타단으로 이송되도록 하고,
    상기 슬러지의 이송방향으로 정해진 간격으로 연속적으로 설치된 마그네트론을 마이크로파 발생기의 작동에 의해 발산되는 마이크로파가 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하며, 상기 마그네트론 사이에 연속적으로 배치되어 설치된 가열 램프를 작동시켜 조사되는 근적외선 또는 적외선이 상기 스크류 방향으로 작용하도록 하고, 역방향으로 발산되는 마이크로파와 근적외선 또는 적외선을 반사판을 이용하여 다축 스크류의 축방향으로 반사되도록 하고 상기 슬러지를 상기 복수개 이상의 스크류로 분쇄 및 교반하고 이송시키면서 급속가열하여 건조시키는 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조방법.
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