KR101280490B1

KR101280490B1 - Apparatus and method for drying sludge

Info

Publication number: KR101280490B1
Application number: KR1020110015943A
Authority: KR
Inventors: 김상록; 한진영; 홍영철
Original assignee: 주식회사 세록
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2013-07-01
Also published as: KR20120096704A

Abstract

본 발명은 슬러지 건조장치 및 방법에 관한 것으로 통상의 탈수기와 통상의 디스크 건조기 및 마이크로파 건조장치를 순차로 연결하여 순차로 건조시키는 슬러지 건조장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sludge drying apparatus and method and to a sludge drying apparatus and method for sequentially drying by connecting a conventional dehydrator, a conventional disk dryer, and a microwave drying apparatus sequentially.

Description

슬러지 건조장치 및 방법{Apparatus and method for drying sludge}Apparatus and method for drying sludge

본 발명은 각종 슬러지 건조에 있어서, 기존의 한 가지 방법의 건조기가 아닌 디스크 건조기와 마이크로파 건조기를 병행하여 건조하는 슬러지 건조장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sludge drying apparatus and a method for drying a variety of sludge drying in parallel with a disc dryer and a microwave dryer, rather than a conventional one.

현재 우리나라는 런던협약에 의해 2012년부터 하수 슬러지의 해양투기가 금지되어 여러 가지로 하수 슬러지 처리에 고심하고 있다.At present, Korea has been banning sewage sludge from dumping of sewage sludge since 2012 under the London Convention.

경기도에서는 하수 슬러지에 포함된 유분, 아연, 구리, 카드뮴 등 25개 항목의 해양배출 기준이 강화되어 2012년 2월 22일부터 해양배출 기준을 초과할 때에는 해양배출이 금지된다는 법안을 내놓고 있어, 최대한 신속히 하수 슬러지 처리방안을 강구해야 하는 실정이다.In Gyeonggi-do, 25 items such as oil, zinc, copper, and cadmium contained in sewage sludge have been strengthened, and since February 22, 2012, the government is proposing a law that prohibits ocean discharge when it exceeds the marine discharge standard. Sewage sludge treatment should be taken promptly.

건조기는 피 건조물에 함유되어 있는 수분을 증발시키는 것으로, 가열방식에 따라 직접 열을 이용한 직접건조 방식과 간접 열을 이용하여 건조하는 간접건조 방식으로 나눌 수 있다.The dryer evaporates the moisture contained in the dried material, and may be classified into a direct drying method using direct heat and an indirect drying method using indirect heat according to a heating method.

디스크(Disk) 건조방식은 전도 가열식 간접열 건조장치로서 디스크가 부착되어 회전 구동하는 샤프트(Shaft)로 구성되어 있고, 수분을 함유하고 있는 피건조물은 샤프트와 재킷(Jacket)에 공급되는 건조 열원인 열매체(스팀, 열매유)에 의해 가열된 디스크면과 쉘(Shell)의 전도열에 의해 건조되는 방식이다.The disk drying method is a conductive heating indirect heat drying device, which consists of a shaft attached to a disk to rotate and a dry material containing moisture is a drying heat source supplied to the shaft and the jacket. It is a method of drying by the conducting heat of the shell and the disk surface heated by the heat medium (steam, fruit oil).

디스크건조기의 특징은 슬러지 양 50∼100톤(1일 기준)의 처리에 적합하다. 디스크건조기는 패들건조기에 비해 구동부위가 적어 유지보수가 간단하고 마모 및 동일면적 대비 건조기 크기가 작으나, 패들건조기에 비해 교반 효과는 다소 떨어지며, 축의 진동 및 수축 팽창문제로 디스크 크기 및 개수를 무한정 키울 수 없고, 고온 직접 열풍식에 비해 열효율이 다소 떨어지므로 함수율 10%미만으로 건조하는데 있어 에너지 효율 및 기계적 어려움이 있다. 그러나 디스크건조기의 경우 초기 전력 사용 후 건조기의 온도를 유지시키면 그 후부터 가동 전력이 비교적 낮은 장점이 있어 실제 현장에서 가장 많이 사용되고 있다.The characteristics of the disk dryer are suitable for the treatment of sludge amount of 50 to 100 tons per day. Disk dryer has less driving part than paddle dryer, so maintenance is simple and dryer size is small compared to wear and same area, but agitation effect is less than paddle dryer. Since the thermal efficiency is somewhat lower than that of the high temperature direct hot air type, there is energy efficiency and mechanical difficulty in drying at a moisture content of less than 10%. However, in the case of the disk dryer, maintaining the temperature of the dryer after the initial power use has a relatively low operating power thereafter has been the most used in the actual site.

마이크로파(Microwave)건조방식은 마이크로파를 피 건조물에 조사하면 그 물체 안의 수분자와 유극성 분자나 이온 등이 마이크로파의 극성변화에 따라 진동 또는 회전하게 된다. 이로 인해 발생하는 마찰열에 의해 내부로부터 자기 발열을 하여 피 건조물을 건조하는 방식이다.In the microwave drying method, when microwaves are irradiated on a dry object, moisture, polar molecules, and ions in the object vibrate or rotate according to the polarity change of the microwaves. As a result, self-heating is generated from the inside by the frictional heat generated, thereby drying the dried material.

마이크로파건조기의 특징은 열전도에 의하지 않으므로 내부까지 단시간에 가열이 가능하고 가열효율이 좋다. 그리고 복잡한 형상이라도 균일하게 가열할 수 있으며 소음과 및 열기 및 배기가스가 발생하지 않는다. 그러나 마이크로파건조기만으로 처리하면 초기 비용이 많이 발생하고 부대면적 또한 넓어지며 전기용량이 높아지고 대용량 처리에 한계가 있다.Microwave dryer is not characterized by heat conduction, so it can be heated in a short time to inside and its heating efficiency is good. And even complex shapes can be heated uniformly and noise and heat and exhaust gases are not generated. However, if only the microwave dryer is used, the initial cost is incurred, the incident area is also increased, the electric capacity is high, and there is a limit to the large-capacity treatment.

그러나 디스크 건조기 및 마이크로파건조기는 이러한 단점이 있는 반면에 장점 또한 많으므로 우리나라 산업현장 여러 분야에 걸쳐 두루 사용되고 있으며, 각 단점을 보완해 좀 더 업그레이드 된 디스크 건조기와 마이크로파건조기를 지금도 한창 개발 중에 있다. 즉, 대한민국 특허출원 제 2010-0032473호(스팀유출이 없는 디스크 건조기), 대한민국 특허출원 제 2006-0012935호(입상 디스크 건조기), 대한민국 특허출원 제2006-0072563호(유량 조절형 디스크형 건조기), 대한민국 특허출원 제2009-0000962호(마이크로파를 이용한 건조장치), 대한민국 특허출원 제2008-0043252호(마이크로파와 방열판을 이용한 스크류식 연속건조장치), 대한민국 실용신안등록출원 제2008-0000563호(마이크로파 누설방지 및 고온발열체를 이용한 연속식 마이크로파 건조장치) 등이 출원되어 있다.However, disk dryers and microwave dryers have these disadvantages, but they also have many advantages, so they are used throughout many industrial fields in Korea, and are further developing disk dryers and microwave dryers. That is, Republic of Korea Patent Application No. 2010-0032473 (Disk dryer without steam outflow), Republic of Korea Patent Application No. 2006-0012935 (Granular Disk Dryer), Republic of Korea Patent Application No. 2006-0072563 (Flow Controlled Disk Dryer), Republic of Korea Patent Application No. 2009-0000962 (drying apparatus using microwave), Republic of Korea Patent Application 2008-0043252 (screw type continuous drying apparatus using microwave and heat sink), Republic of Korea Utility Model Application No. 2008-0000563 (microwave leakage Prevention and continuous microwave drying apparatus using a high temperature heating element) and the like.

위와 같이 디스크 건조기나 마이크로파 건조기에 관한 특허나 연구개발은 끊임없이 이루어지고 있으나, 두 건조기의 통합 시스템에 관해서는 아직 미비한 실정이어서 디스크 건조기 및 마이크로파건조기 각각의 건조 특성을 살려 하나의 통합 건조공법으로 구성하여 저비용으로 고효율을 낼 수 있는 건조기가 필요한 시점이다.As mentioned above, patents and research and development of disk dryers and microwave dryers are constantly being made, but the integrated systems of the two dryers are still inadequate. Therefore, the drying characteristics of the disk dryers and microwave dryers are made into one integrated drying method. It is time for a dryer that can provide high efficiency at low cost.

현재 하수 슬러지 해양투기 만료일이 다가오고 있으나, 이에 대한 여러가지 처리방법 및 처리기술들이 아직 미비하여 이에 대해 각 지자체별로 고심하고 있다.Currently, the expiration date of sewage sludge offshore dumping is approaching, but various treatment methods and treatment technologies are still insufficient and each local government is considering this.

하수 슬러지 처리방법으로는 건조, 고화, 소각, 탄화, 퇴비화 등 여러 방법이 시행되고 있으나, 현재 환경부 정책 등을 보면 향후 건조방식이 가장 유력하다고 볼 수 있다. 이에 따라 건조기의 종류도 여러 가지로 각각의 장단점을 가지고 있으나 이를 해결하고자 건조기 업체에서는 건조기 성능을 높이는 데만 국한되어 있어 완벽한 해결방안이 나오지 않고 있다. 물론 각각의 건조기마다 건조 능력이 탁월한 피건조물(식품 건조등)이 있지만 대규모 하수 슬러지에 건조에 있어서 한 가지 건조기만을 사용하여 경제적으로 함수율 10% 미만으로 처리할 수 있을 만한 건조기는 아직 불투명하다.As sewage sludge treatment, various methods such as drying, solidification, incineration, carbonization and composting are being implemented. Accordingly, there are various types of dryers, each having advantages and disadvantages, but to solve this problem, the dryer makers are limited to only increasing the performance of the dryer. Of course, there are dry matters (food drying, etc.) with excellent drying ability in each dryer, but it is still opaque to be able to economically treat less than 10% water content using only one dryer for drying in large sewage sludge.

디스크 건조기의 경우 대용량의 슬러지 처리에 적합하나 함수율 10% 미만으로 건조할 경우 매우 많은 시간과 에너지를 필요로 하여 적합하지가 않은 단점이 있고, 마이크로파건조기의 경우 가열 효율이 좋고 단시간에 내부까지 가열하는 장점이 있지만 높은 초기비용과 전기용량이 높고 대규모 처리에 한계가 있다.Disc dryers are suitable for large-capacity sludge treatment, but when they are dried at a moisture content of less than 10%, they require very much time and energy, which is not suitable.In the case of microwave dryers, heating efficiency is good and heats up inside in a short time. There are advantages, but high initial cost, high capacity, and limited processing.

따라서 어느 한 가지 건조기술에 국한되어 이를 해결하고자 했을 때 따르는 어려움(높은 초기비용, 높은 에너지, 저효율 등)이 있다. Therefore, there is a difficulty (high initial cost, high energy, low efficiency, etc.) when it is limited to any one drying technique.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서 하수 처리장에서 생성된 함수율 90% 이상의 하수 슬러지를 탈수장비를 이용하여 함수율 80%로 1차로 처리하고, 이와 같이 1차 처리 결과 함수율이 80%로 된 슬러지를 함수율이 높은 슬러지 건조에 용이한 디스크 건조기를 이용하여 함수율 60%로 2차 건조를 행하고, 2차 건조결과 함수율 60%로 건조된 슬러지를 마이크로파건조기를 이용하여 함수율 10% 미만으로 건조할 수 있도록 하였다. The present invention was developed in order to solve the above problems, the sewage sludge produced in the sewage treatment plant 90% or more of the sewage sludge is first treated with a water content of 80% by using a dehydration equipment, the first treatment resulted in a water content of 80% The sludge can be secondaryly dried at 60% water content using a disk dryer that is easy to dry the sludge with high moisture content, and the sludge dried at 60% water content as a result of the secondary drying can be dried to less than 10% water content using a microwave dryer. It was made.

상기와 같이 탈수기를 이용하여 구성된 본 발명의 통합 건조방법은 함수율이 90% 이상으로 높은 슬러지를 1차로 탈수기로 함수율 80%로 건조한 후 디스크 건조기를 이용하여 함수율이 60%로 2차 건조하고, 이어 3차로 마이크로파건조기를 사용하여 함수율 10%로 건조함으로써 비용을 줄이고 건조시간 단축을 가져올 수 있게 되었다.In the integrated drying method of the present invention configured using a dehydrator as described above, the sludge having a high water content of 90% or more is first dried to a water content of 80% by a dehydrator, and then secondly dried to 60% by using a disk dryer. Thirdly, the microwave dryer can be dried at 10% water content to reduce costs and shorten drying time.

도 1은 본 발명 건조장치의 구성도
도 2는 본 발명 각 건조실 외곽의 개략적인 구성도
도 3은 본 발명 건조장치의 측면도
도 4는 평판기의 측면도1 is a configuration diagram of the drying apparatus of the present invention
Figure 2 is a schematic configuration diagram of each drying room outside the present invention
3 is a side view of the drying apparatus of the present invention
4 is a side view of the flat plate

본 발명은 함수율 90% 이상의 슬러지는 1차로 탈수기를 이용하여 함수율 80%로 건조하고, 상기 함수율 80%의 슬러지를 2차로 디스크건조기를 이용하여 함수율 60%로 2차로 건조한 후 상기 함수율 60%의 슬러지를 마이크로파건조기를 이용하여 함수율 10% 미만으로 건조하는 슬러지 건조장치 및 건조방법에 관한 것이다. In the present invention, the sludge having a moisture content of 90% or more is first dried at a moisture content of 80% using a dehydrator, and the sludge having a water content of 80% is dried at a moisture content of 60% using a disk dryer for the second time and then the sludge having a moisture content of 60%. It relates to a sludge drying apparatus and a drying method for drying to less than 10% water content using a microwave dryer.

이하, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, this will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명 건조장치의 구성도이고 도 2는 본 발명 각 건조실 외곽의 개략적인 구성도, 도 3은 본 발명 건조장치의 측면도이며 도 4는 평판기의 측면도이다.1 is a configuration diagram of the drying apparatus of the present invention, Figure 2 is a schematic configuration diagram of each drying chamber outside the present invention, Figure 3 is a side view of the drying apparatus of the present invention, Figure 4 is a side view of a flat plate.

우선 하수처리장에서 하수 처리 후 생성되는 함수율 90% 이상의 하수 슬러지를 1차로 탈수기를 이용하여 함수율 80%로 탈수처리를 행한다. 상기 탈수기로는 벨트프레스나 원심분리기(데칸터)를 사용한다. First, the sewage sludge produced after sewage treatment in the sewage treatment plant is subjected to dehydration at 80% water content using a dehydrator. As the dehydrator, a belt press or a centrifuge (decanter) is used.

상기와 같이 1차로 탈수기에 의하여 함수율 80%로 탈수 처리된 슬러지는 2차로 디스크건조기에 투입하여 함수율 60%로 건조한다. 이때 사용되는 디스크건조기는 시중에서 사용되는 통상의 디스크건조기 중 성능이 좋은 것을 구입하여 사용하면 된다. As described above, the sludge dehydrated at 80% water content by the dehydrator is first put into a disk dryer and dried at 60% water content. At this time, the disk dryer used may be purchased by using a good performance among the conventional disk dryers used in the market.

그러나 1차 탈수 처리된 슬러지 양이 100톤(1일 기준) 이상일 경우에는 퀼른 건조기가 효과적이다. However, Cologne dryers are effective when the amount of sludge treated for primary dewatering is more than 100 tonnes per day.

퀼른 건조기는-수평 원통형 대류 전열장치로 피건조물의 특성에 구애받지 않고 광범위하게 사용할 수 있는 건조기로서 대용량 처리에 적합하다. 퀼른 건조기에 유입된 원료는 회전하는 건조관 내부에서 연속적인 낙하운동을 하면서 열풍과 접촉하여 건조한다.The Cologne dryer is a horizontal cylindrical convection heating device that is suitable for large-volume processing as a dryer that can be widely used regardless of the characteristics of the dry matter. The raw material introduced into the Cologne dryer is dried in contact with hot air while continuously falling in a rotating drying tube.

상기와 같이 함수율 60%로 탈수 처리된 슬러지는 3차로 마이크로파건조기로 이송되어 함수율 10% 미만으로 건조된다. As described above, the sludge dehydrated at a moisture content of 60% is transferred to a microwave dryer in a third order and dried to less than 10% moisture content.

이 때 사용되는 마이크로파건조기는 본 출원인이 개발한 제품을 사용한다. 상기 마이크로파건조기는 마이크로파의 누설을 방지하기 위하여 외곽을 각각 철판 위에 단열재를 입히고 다시 그 위에 철판을 입혀 완전히 밀폐되도록 제작한 1차 건조실, 2차건조실과 3차 건조실 및 최종 배출관으로 구성되어 철재로 제작한 틀 위에 층층이 설치되어 있으며, 상기 각 건조실에는 이송수단과 마이크로파 조사부가 설치되어 있다. The microwave dryer used at this time uses a product developed by the applicant. The microwave dryer consists of a primary drying chamber, a secondary drying chamber, a tertiary drying chamber, and a final discharge pipe, each of which is manufactured to be completely enclosed by insulating the outer plate on the iron plate and then covering the iron plate on the outside to prevent the leakage of microwaves. A layer layer is provided on one frame, and each drying chamber is provided with a conveying means and a microwave irradiation part.

상기 마이크로파건조기에 대하여 제2도 내지 제4도를 참조하여 상세하게 설명한다. 도면 부호는 동일 구조에 대하여는 동일한 번호를 사용한다. The microwave dryer will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4. Reference numerals use the same numbers for the same structures.

각 건조실(100,200,300)은 마이크로파의 누설을 방지하기 위하여 건조실 외곽을 철판(10) 위에 단열재(20)를 입히고 다시 그 위에 철판(10)을 입혀 완전히 밀폐되도록 제작하였으며, 피 건조물이 투입되는 투입구(110)와 상기 투입구(110)를 통해 건조실로 투입된 피 건조물을 이송하는 이송수단(500), 마이크로파 조사부(600)가 설치되는 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈(120), 상기 마이크로파 조사부 설치홈(120)에 설치되고 상기 이송수단(500)에 의하여 이송되는 피 건조물에 마이크로파를 조사하여 건조시키는 복수개의 마이크로파 조사부(600), 1차 건조된 피 건조물을 배출하는 배출구(130) 및 상기 배출구(130)를 통해 배출된 피 건조물을 2차 건조실로 이송하는 배출관(140)으로 구성되어 있다. Each drying chamber (100, 200, 300) was manufactured so that the outside of the drying chamber is coated with a heat insulating material 20 on the iron plate 10 and the iron plate 10 on the iron plate 10 to be completely enclosed, the inlet 110 to be dried ) And a plurality of microwave irradiation unit installation grooves 120, the microwave irradiation unit installation grooves 120 are installed, the transfer means 500, the microwave irradiation unit 600 is installed to transfer the dried object introduced into the drying chamber through the inlet 110. It is installed through a plurality of microwave irradiation unit 600 for irradiating and drying the microwave to be dried to be transported by the transfer means 500, through the discharge port 130 and the discharge port 130 for discharging the first dried object to dry It is composed of a discharge pipe 140 for transferring the discharged dry matter to the secondary drying chamber.

따라서 피 건조물은 투입구(110)를 통하여 1차 건조실(100)에 투입된 후 이송수단(500)에 의하여 이송되면 마이크로파 조사부(600)에서는 마이크로파를 조사하여 피 건조물을 건조시킨다. Therefore, the to-be-dried material is introduced into the primary drying chamber 100 through the inlet 110 and then transported by the transfer means 500, the microwave irradiation unit 600 irradiates microwaves to dry the to-be-dried material.

따라서 1차 건조실(100)에 투입된 피 건조물은 마이크로파 조사부(600)에서 조사되는 마이크로파에 의하여 유전 가열되어 스스로 발열하면서 건조되기 시작한다. 이와 같이 피 건조물을 건조시키기 위하여 마이크로파 조사부(600)에서 조사된 마이크로파는 75~85%가 피 건조물에 흡수되어 유전가열을 일으키지만 나머지 15~25%는 피 건조물에 흡수되지 못하고 건조실 내부를 떠돌아다니게 되며 그 결과 일부는 마이크로파 조사부(600)로 역류하여 마그네트론에 영향을 미칠 수 있고, 혹은 건조실 밖으로 누설되어 작업자의 안전을 위협하게 된다. Therefore, the to-be-dried material put into the primary drying chamber 100 is dielectric-heated by microwaves irradiated from the microwave irradiation unit 600 and starts to dry while generating heat by itself. In this way, the microwave irradiated from the microwave irradiation unit 600 to dry the dry matter is 75 to 85% is absorbed by the dry matter to cause dielectric heating, but the remaining 15 to 25% is not absorbed by the dry matter and floats inside the drying chamber. As a result, some may flow back to the microwave irradiation unit 600 to affect the magnetron, or leak out of the drying chamber, thereby threatening worker safety.

한편 마이크로파에 의하여 유전 가열된 피 건조물은 스스로 발열하여 빨리 건조되는 만큼 빨리 식어버리게 되며, 이와 같이 식을 때 열적 삼투압 현상으로 인하여 대기 중에 존재하는 수분을 흡수하여 피 건조물의 외부에 물방울이 맺히는 결로현상이 발생되게 된다. 이와 같은 결로현상을 방지하고 또 상술한 바와 같이 건조실 내부를 떠돌아다니는 마이크로파 반사파들을 흡수하여 스스로 고온을 형성시킬 수 있도록 탄화규소(SiC) 또는 탄소(Carbon)와 같은 세라믹으로 제작된 열매체(150)를 1차 건조실(100)에 설치하였다. 따라서 상기 열매체(150)는 건조실 내부를 떠돌아다니는 마이크로파 반사파들을 흡수하여 스스로 고온을 형성시켜 결로현상을 방지함은 물론 건조실 내부의 온도를 상승시켜 줌으로써 건조효율을 더욱 높일 수 있게 하였다.On the other hand, the dried object heated by the microwave heats itself and cools down as quickly as it dries quickly.In this way, the condensation phenomenon occurs when water cools down due to the absorption of moisture in the air due to the thermal osmotic phenomenon. Will be generated. The heat medium 150 made of a ceramic such as silicon carbide (SiC) or carbon (Carbon) to prevent such condensation and to absorb the microwave reflection waves that float around the drying chamber as described above can form a high temperature by itself. It was installed in the primary drying chamber 100. Accordingly, the heat medium 150 absorbs microwave reflection waves floating in the drying chamber to form a high temperature by itself, thereby preventing condensation and increasing the temperature inside the drying chamber, thereby further increasing drying efficiency.

상기와 같이 1차 건조실(100)에서 1차 건조된 피 건조물은 어느 정도 건조되었지만 워낙 수분함량이 많은 물질이므로 아직도 많은 양의 수분을 함유하고 있다. 따라서 피 건조물은 2차 건조실(200)과 3차 건조실(300)로 이송되어 2차, 3차로 건조되어 진다. As described above, the to-be-dried material first dried in the primary drying chamber 100 is dried to some extent, but still contains a large amount of moisture because it is a material having a high moisture content. Therefore, the to-be-dried material is transferred to the secondary drying chamber 200 and the tertiary drying chamber 300 to be dried secondary and tertiary.

2차 건조실(200)은 1차 건조실(100)의 배출관(140)에 연결된 유입구(210)를 통해 투입된 피 건조물을 이송하는 이송수단(500), 마이크로파 조사부(500)가 설치되는 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈(120), 상기 마이크로파 조사부 설치홈에 설치되고 상기 이송수단(500)에 의하여 이송되는 피 건조물을 마이크로파를 조사하여 건조시키는 복수개의 마이크로파 조사부(600), 건조된 피 건조물을 배출하는 배출구(240) 및 상기 배출된 피 건조물을 3차 건조실(300)로 이송하는 배출관(250)으로 구성되어 있다. The secondary drying chamber 200 includes a plurality of microwave irradiation units provided with a conveying means 500 and a microwave irradiation unit 500 for transferring the dried object introduced through the inlet 210 connected to the discharge pipe 140 of the primary drying chamber 100. An installation groove 120, a plurality of microwave irradiation unit 600 installed in the microwave irradiation unit installation groove and irradiated with microwaves to dry the to-be-dried material transported by the transfer means 500, discharge outlet for discharging the dried 240) and the discharge pipe 250 for transferring the discharged dry matter to the tertiary drying chamber (300).

한편, 1차 건조실(100)에서 1차 건조된 피 건조물은 1차 건조과정에서 어느 정도 수분이 배출되었으나 아직도 상당한 양의 수분이 함유되어 있고 또 뭉쳐진 상태를 유지하고 있다. 따라서 피 건조물을 효율적으로 건조시키기 위해서는 평탄하게 펴주는 한편, 표면적을 최대한 넓게 하여 마이크로파를 많이 받게 할 필요가 있다. 또 피 건조물을 잘게 파쇄하여 뭉쳐진 상태를 풀어줄 필요가 있다. 따라서 이송수단(500)위에 평탄기(220)를 설치하여 피 건조물을 평탄하게 펴주는 한편 표면적을 최대한 넓게 하였다. 즉, 상기 평탄기(220)는 몸체(221)와 스크류(222)로 구성되어 있어 모터(223)에 의하여 구동되어 몸체(221)와 스크류(222)가 회전하면서 피 건조물을 평탄하게 펴줌과 동시에 스크류(222)가 펴진 피 건조물에 굴곡을 형성하여 줌으로써 피 건조물의 표면적을 최대한 넓게 해준다. 또 건조 효율을 더욱 향상시키기 위해 피 건조물이 3차 건조실(300)로 배출되는 부위에 뭉쳐진 피 건조물을 파쇄하여 주는 파쇄기(230)를 설치하여 피 건조물을 잘게 부술 수 있도록 하였다. 파쇄기(230)는 피 건조물을 파쇄할 수 있는 구조이면 제한이 없다. On the other hand, the first dried room to be dried in the primary drying chamber 100 was discharged to some extent in the first drying process, but still contains a considerable amount of water and maintains a state of aggregation. Therefore, in order to dry the to-be-dried efficiently, it is necessary to spread it flat and to receive a lot of microwaves by making the surface area as wide as possible. In addition, it is necessary to break up the dry matter by crushing the dry matter finely. Therefore, the flattener 220 is installed on the conveying means 500 to flatten the dry matter and make the surface area as wide as possible. That is, the flattener 220 is composed of a body 221 and a screw 222 is driven by the motor 223 to rotate the body 221 and the screw 222 to flatten the dry matter and at the same time The screw 222 is formed to bend the unfolded object to be expanded to maximize the surface area of the object to be dried. In addition, in order to further improve the drying efficiency, a crusher 230 for crushing the dry matters agglomerated at the site where the dry matter is discharged to the tertiary drying chamber 300 was installed so as to crush the dry matter finely. The shredder 230 is not limited as long as it can break the dried object.

그러나 1차 건조실(100)에 투입되는 피 건조물에는 수분이 다량 함유되어 있어 물에 풀어진 상태이므로 1차 건조실(100)에는 평탄기나 파쇄기를 설치할 필요가 없다. However, the to-be-dried material to be put into the primary drying chamber 100 contains a large amount of water, so it is not dissolved in water, and thus, the primary drying chamber 100 does not need to be provided with a flattener or a crusher.

상기와 같이 건조된 피 건조물은 1차 건조실(100)에서와 마찬가지로 이송수단(500)에 의하여 이송되면서 마이크로파 조사부(600)에서 조사되는 마이크로파에 의하여 유전 가열되어 스스로 발열함으로써 건조된다. As described above, the dried object to be dried is transported by the transfer means 500 as in the primary drying chamber 100, and is dried by self-heating by dielectric heating by microwaves irradiated from the microwave irradiation unit 600.

상기와 같이 건조된 피 건조물은 배출구(240)와 배출관(250)을 통해 배출되어 3차 건조실(300)의 유입구(310)를 통해 3차 건조실(300)로 유입된 후 2차 건조실(200)의 건조장치와 동일한 장치에 의하여 건조된 후 배출구(340)를 통해 최종 배출관(400)으로 배출된다. 즉, 3차 건조실(300) 역시 3차 건조실(300)의 유입구(310)를 통해 유입된 피 건조물을 평탄화하고 표면적을 넓게 하기 위하여 3차 건조실(300)의 이송수단(500) 위에 설치된 평탄기(220)와 상기 평탄기(220)에 의하여 평탄화되고 표면적이 넓어진 피 건조물을 이송하는 이송수단(500), 마이크로파 조사부(500)가 설치되는 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈(120), 상기 마이크로파 조사부 설치홈(120)에 설치되고 상기 이송수단(500)에 의하여 이송되는 피 건조물을 마이크로파를 조사하여 건조시키는 복수개의 마이크로파 조사부(600), 3차 건조된 피 건조물을 최종 배출구(330)로 배출하는 부위에 설치된 파쇄기(230) 및 건조된 피 건조물을 최종 배출관(400)으로 배출하는 배출구(330)로 구성되어 있다. 또 1차 건조실(100)과 마찬가지로 건조실 내부를 떠돌아다니는 마이크로파 반사파들을 흡수하여 스스로 고온을 형성시킬 수 있도록 탄화규소(SiC)나 탄소(Carbon) 등의 세라믹으로 제작된 열매체(370)를 설치하였다. 상기와 같이 3차에 걸쳐 건조된 피 건조물은 최종 배출관(400)으로 이송되어 건조장치 외부로 배출하게 된다.The dried material dried as described above is discharged through the discharge port 240 and the discharge pipe 250 and flows into the tertiary drying chamber 300 through the inlet 310 of the tertiary drying chamber 300 and then the secondary drying chamber 200. After being dried by the same apparatus as the drying apparatus of the discharge port 340 is discharged to the final discharge pipe 400. That is, the tertiary drying chamber 300 also has a flattener installed on the conveying means 500 of the tertiary drying chamber 300 in order to flatten the dry matter introduced through the inlet 310 of the tertiary drying chamber 300 and widen the surface area. A plurality of microwave irradiation unit installation grooves 120 in which the transfer means 500 for transporting the dried object flattened by the flattener 220 and the surface area widened, and the microwave irradiation unit 500 are installed, and the microwave irradiation unit is installed. A plurality of microwave irradiation unit 600, which is installed in the groove 120 and transported to be dried by the transport means 500 by irradiating microwaves, a portion for discharging the third dried to dry to the final outlet 330 It consists of a crusher 230 installed in the discharge port 330 for discharging the dried to dry to the final discharge pipe (400). In addition, as in the primary drying chamber 100, a heat medium 370 made of ceramic such as silicon carbide (SiC) or carbon (Carbon) was installed so as to absorb microwave reflected waves floating in the drying chamber to form a high temperature by itself. As described above, the dried material dried three times is transferred to the final discharge pipe 400 and discharged to the outside of the drying apparatus.

1 : 틀 10 : 철판
20 : 단열재
100 : 1차 건조실 110 : 투입구
120 : 마이크로파조사부 설치홈
130 : 배출구 140 : 배출관
150 : 열매체
200 : 2차 건조실 210 : 유입구
220 : 평탄기 221 : 몸체
222 : 스크류 223 :모터
230 : 파쇄기 231 : 고정롤러
232 : 유동 롤러 233 : 축
234 : 유동구간
240 : 배출구 250 : 배출관
300 : 3차 건조실 310 : 유입구
330 : 배출구 370 : 열매체
400 : 최종 배출관
500 : 이송수단
600 : 마이크로파 조사부1: frame 10: iron plate
20: Insulation
100: primary drying chamber 110: inlet
120: microwave irradiation unit installation groove
130: discharge port 140: discharge pipe
150: heat medium
200: secondary drying chamber 210: inlet
220: flattener 221: body
222: screw 223: motor
230: crusher 231: fixed roller
232: flow roller 233: shaft
234: flow section
240: discharge port 250: discharge pipe
300: tertiary drying chamber 310: inlet
330: outlet 370: heat medium
400: final discharge pipe
500: transfer means
600: microwave irradiation unit

Claims

하수처리장에서 하수 처리 후 생성되는 함수율 90% 이상의 하수 슬러지를 함수율 80%로 탈수처리하기 위한 통상의 탈수기; 와
함수율 80%로 탈수된 슬러지를 함수율 60%로 건조시키기 위한 통상의 디스크 건조기; 및
함수율 60%로 탈수된 슬러지를 함수율 10% 미만으로 건조시키기 위한 마이크로파 건조기; 를 연결하여 구성된 건조장치로서,
상기 마이크로파 건조기는
마이크로파의 누설을 방지하기 위하여 건조실 외벽은 철판 위에 단열재를 입히고 다시 그 위에 철판을 입혀 밀폐되도록 제작되고 피 건조물이 투입되는 투입구, 상기 투입구를 통해 건조실로 투입된 피 건조물을 이송하는 이송수단, 마이크로파 조사부가 설치되는 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈, 상기 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈에 설치되고 상기 이송수단에 의하여 이송되는 피 건조물을 마이크로파를 조사하여 건조시키는 복수개의 마이크로파 조사부, 1차 건조된 피 건조물을 배출하는 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출된 피 건조물을 2차 건조실로 이송하는 배출관으로 구성된 1차 건조실;과
역시 마이크로파의 누설을 방지하기 위하여 건조실 외벽은 철판 위에 단열재를 입히고 다시 그 위에 철판을 입혀 밀폐되도록 제작되고 1차 건조실에서 건조된 피 건조물이 유입되는 유입구, 상기 유입구를 통해 건조실로 투입된 피 건조물을 이송하는 이송수단, 마이크로파 조사부가 설치되는 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈, 상기 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈에 설치되고 상기 이송수단에 의하여 이송되는 피 건조물을 마이크로파를 조사하여 건조시키는 복수개의 마이크로파 조사부, 2차 건조된 피 건조물을 배출하는 배출구 및 상기 배출구를 통해 배출된 피 건조물을 3차 건조실로 이송하는 배출관으로 구성된 2차 건조실; 및
역시 마이크로파의 누설을 방지하기 위하여 건조실 외벽은 철판 위에 단열재를 입히고 다시 그 위에 철판을 입혀 밀폐되도록 제작되고 2차 건조실에서 건조된 피 건조물이 유입되는 유입구와 상기 유입구를 통해 건조실로 투입된 피 건조물을 이송하는 이송수단, 마이크로파 조사부가 설치되는 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈, 상기 복수개의 마이크로파 조사부 설치홈에 설치되고 상기 이송수단에 의하여 이송되는 피 건조물을 마이크로파를 조사하여 건조시키는 복수개의 마이크로파 조사부, 3차 건조된 피 건조물을 최종 배출관으로 배출하는 배출구로 구성된 3차 건조실; 이 철재로 제작한 틀 위에 층층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조 장치A conventional dehydrator for dewatering sewage sludge having a water content of 90% or more after sewage treatment in a sewage treatment plant at a water content of 80%; Wow
Conventional disc dryers for drying sludge dehydrated at a water content of 80% to a water content of 60%; And
Microwave dryer for drying sludge dehydrated at a water content of 60% to a water content of less than 10%; Drying device configured by connecting,
The microwave dryer is
In order to prevent the leakage of microwaves, the outer wall of the drying chamber is made to be insulated on the iron plate and then coated on the iron plate again, and is sealed to the container. A plurality of microwave irradiation unit installation grooves to be installed, a plurality of microwave irradiation units installed in the plurality of microwave irradiation unit installation grooves and irradiated with microwaves to dry the to-be-dried material transported by the transfer means, and an outlet for discharging the first dried items to be dried And Primary drying chamber consisting of a discharge pipe for transferring the dry matter discharged through the discharge port to the secondary drying chamber; And
In order to prevent the leakage of microwaves, the outer wall of the drying chamber is manufactured to be insulated by coating the iron plate on the iron plate and then coated on the iron plate again, and to transfer the dried material introduced into the drying room through the inlet through which the dried object dried in the primary drying chamber is introduced. A plurality of microwave irradiation units installed in the plurality of microwave irradiation unit installation grooves, the microwave irradiation unit installation grooves installed in the plurality of microwave irradiation unit installation grooves, and irradiated with microwaves to dry the to-be-dried material transported by the transfer means, secondary drying A secondary drying chamber comprising an outlet for discharging the dried material and a discharge pipe for transferring the dried object discharged through the discharge port to a tertiary drying chamber; And
In order to prevent the leakage of microwaves, the outer wall of the drying chamber is made to be insulated with iron plate on the iron plate, and then coated with iron plate on the steel plate, and the inlet through which the dried object dried in the secondary drying chamber is introduced, and the dry object introduced into the drying chamber through the inlet. A plurality of microwave irradiation units installed in the plurality of microwave irradiation unit installation grooves installed in the microwave irradiation unit, the plurality of microwave irradiation unit installation grooves and irradiated with microwaves to dry the to-be-dried material transported by the transfer means, tertiary drying A tertiary drying chamber comprising an outlet for discharging the dried material to be discharged to a final discharge pipe; Sludge drying apparatus, characterized in that a layer layer is provided on the frame made of this steel.

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하수처리장에서 하수 처리 후 생성되는 함수율 90% 이상의 하수 슬러지를 통상의 탈수기를 이용하여 함수율 80%로 탈수처리를 하는 단계;
상기와 같이 함수율 80%로 탈수 처리된 슬러지를 통상의 디스크건조기에 투입하여 함수율 60%로 건조시키는 단계;
상기 함수율 60%로 탈수 처리된 슬러지를 마이크로파건조기로 이송하여 투입구를 통하여 1차 건조실에 투입하여 이송수단을 이용하여 이송하면서 복수개의 마이크로파 조사부에서 마이크로파를 조사하여 건조시키는 단계;
상기 1차 건조실에서 건조된 슬러지를 2차 건조실로 이송하는 단계;
상기 1차 건조실에서 이송된 슬러지를 이송수단을 이용하여 이송하면서 평탄기를 이용하여 평탄하게 펴주는 한편, 스크류를 회전시켜 평탄하게 펴진 슬러지에 굴곡을 형성함으로써 표면적을 최대한 넓게 하는 단계;
상기 평탄하고 표면적이 넓어진 슬러지에 복수개의 마이크로파 조사부에서 마이크로파를 조사하여 건조시키는 단계;
상기 건조된 슬러지를 파쇄기로 잘게 부순 후 3차 건조실로 이송하는 단계;
상기 1차 건조실에서 이송된 슬러지를 2차 건조실과 동일한 단계를 거쳐 함수율 10% 미만으로 건조시킨 후 잘게 부수고 배출시키는 단계; 로 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 건조방법.Dewatering the sewage sludge produced after sewage treatment in a sewage treatment plant at a water content of 80% using a conventional dehydrator;
Putting the sludge dehydrated at 80% water content into a conventional disk dryer to dry the water content at 60% water content;
Irradiating and drying microwaves from a plurality of microwave irradiation units while transferring the dewatered sludge at 60% water content to a microwave dryer and feeding the first drying chamber through an inlet to be transferred using a conveying means;
Transferring the sludge dried in the primary drying chamber to a secondary drying chamber;
Spreading the sludge transferred from the primary drying chamber using a flattener while transferring the sludge by using a conveying means, while rotating the screw to form a bend in the flattened sludge to maximize the surface area;
Irradiating microwaves in a plurality of microwave irradiation units to the flat and wide surface area sludge to dry the sludge;
Crushing the dried sludge with a crusher and then transferring the dried sludge to a tertiary drying chamber;
Drying the sludge transferred from the primary drying chamber to less than 10% moisture content through the same steps as the secondary drying chamber, and then crushing and discharging the sludge; Sludge drying method, characterized in that consisting of.