KR20010074579A - 슬러지 재활용 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬러지 재활용 건조장치에 관한 것으로, 슬러지(80)가 원활하게 교반처리되어 순환공급되는 고온의 열풍에 의해 구조적으로 확실하게 가열건조되면서 일정수준 이하로 수분이 제거될 수 있는 것은 물론, 가열건조 중에 발생되는 분진 및 냄새도 확실하게 제거 처리하는 슬러지 건조장치에 관한 것이다. 이를 위해 일정온도의 열풍을 발생시키는 열풍발생기(10)와, 슬러지투입구(32)를 통해 투입되는 슬러지(80)가 날개구동축(64)을 매개로 다수 설치된 회전날개(60)에 의해 교반이동되면서 다수 배설된 각각의 열풍토출관(50)에 일정간격으로 다수 형성된 열풍토출공(52)을 통해 토출되는 열풍에 의해 가열건조되는 본체건조기(30)와, 가열건조과정에서 발생되는 냄새가 흡입팬(24)을 통해 흡입동작되어 상기 열풍발생기(10)로부터의 열풍과 함께 상기 본체건조기(30)로 순환하면서 제거될 수 있도록 이들 열풍발생기(10)와 본체건조기(30) 사이에 설치연결되는 보조연소실(20)과, 다수의 회전날개(60)들이 정역회전될 수 있도록 상기 본체건조기(10) 외측으로 돌출되는 상기 날개구동축(64)과 동력연결된 정역모터(70)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

슬러지 재활용 건조장치{A Drying Apparatus For Reusing Sludge}
본 발명은 슬러지를 재활용할 수 있도록 일정수준 이하로 수분 및 냄새를 가열 내지 연소처리할 수 있는 슬러지 재활용 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬러지가 원활하게 교반처리되어 순환공급되는 고온의 열풍에 의해 구조적으로 확실하게 가열건조되면서 일정수준 이하로 수분이 제거될 수 있는 것은 물론, 가열건조 중에 발생되는 냄새를 연소처리하여 슬러지 재활용시의 재활용제품의 성능을 높이면서 환경오염도 줄일 수 있는 슬러지 재활용 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 하수 등을 포함한 폐수를 처리하면서 발생되는 슬러지(Sludge)에 대해 기계적 또는 물리적인 방법을 이용하여 함유수분을 통상 80% 이상 탈수시켜 지하매립하거나 건자재 등으로 이용하고 있다.
지금까지 이러한 슬러지를 제거시키기 위한 많은 건조장치가 개발 소개되고 있는데, 대부분의 경우 공장에서 발생되는 폐열을 이용하거나 또는 보일러와 같은 별도의 가열수단을 이용한 열풍처리로 슬러지를 가열건조시킴으로서, 일정수분 이하로 건조배출되는 분말 또는 과립상태의 슬러지를 내화벽돌 등 건자재로 재활용하게 된다.
그런데, 지금까지 대부분의 슬러지 건조장치는 과다한 열풍처리에 비해 슬러지의 함유수분을 재활용가능할 정도로 확실하게 건조처리시키기 힘들었으며, 건조장치 내부에 투입된 슬러지가 전체적으로 원활하게 교반되면서 가열건조되지 못하고 장치벽면에 들러붙어 건조효율이 저하되기 쉬워, 결과적으로 슬러지를 일정수분 이하로 가열건조시키기 위한 연료비용이 필요이상으로 상승될 수밖에 없는 것은 물론, 슬러지간에 상호 과다한 충돌로 인해 발생되는 분진 및 냄새에 대해서도 구조적으로 확실하게 제거처리하지 못한다는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 지금까지의 슬러지 건조장치가 갖는 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 구조가 매우 간단하면서도, 슬러지를 원활하게 교반처리시키면서 순환공급되는 고온의 열풍에 의해 슬러지의 습기가 재활용가능한 일정수준 이하로 확실하게 건조제거될 수 있도록 하는 동시에 가열건조 중에 발생되는 냄새도 확실하게 제거처리할 수 있는 슬러지 재활용 건조장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 슬러지 재활용 건조장치 내부구조도.
도 2는 본 발명의 슬러지 재활용 건조장치의 슬러지투입구로 슬러지가 투입되는 작동상태도.
도 3은 본 발명의 슬러지 재활용 건조장치의 본체건조기로 투입된 슬러지가 회전날개에 의해 교반되는 작동상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 열풍발생기 12 : 열풍공급관
14 : 열풍전달관 16 : 본체열선
20 : 보조연소실 22 : 흡입귀환관
24 : 흡입팬 30 : 본체건조기
32 : 슬러지투입구 34 : 슬러지배출구
40 : 가스배출구 42 : 가스배출공
44 : 활성탄필터 50 : 열풍토출관
52 : 열풍토출공 54 : 열풍집속판
60 : 회전날개 62 : 교반돌기
64 : 날개구동축 66 : 구동축풀리
70 : 정역모터 72 : 모터축풀리
74 : 구동벨트 80 : 슬러지
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러지 재활용 건조장치는, 일정온도의 열풍을 발생시키는 열풍발생기와, 슬러지투입구를 통해 투입되는 슬러지가 날개구동축을 매개로 다수 설치된 회전날개에 의해 교반이동되면서 다수 배설된 각각의 열풍토출관에 일정간격으로 다수 형성된 열풍토출공을 통해 토출되는 열풍에 의해 가열건조되는 본체건조기와, 가열건조되는 과정에서 발생하는 냄새가 흡입팬을 통해 흡입동작되어 상기 열풍발생기로부터의 열풍과 함께 상기 본체건조기로 귀환순환되면서 연소처리될 수 있도록 이들 열풍발생기와 본체건조기 사이에 설치연결되는 보조연소실과, 다수의 회전날개들이 정역회전될 수 있도록 상기 본체건조기 외측으로 돌출되는 상기 날개구동축과 동력연결된 정역모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 본체건조기는 하측 외벽면에 슬러지를 가열 건조시키는 본체열선이 설치구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체건조기는 저면부위의 개폐가능한 슬러지배출구와 별도로 상단부위에 가스배출공이 측방으로 다수 형성되면서 냄새 및 분진을 제거시키는 활성탄필터가 설치된 가스배출구가 돌출형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열풍토출관은 슬러지쪽으로 열풍전달이 집속유도될 수 있도록 그 상측에 하부개방된 열풍집속판이 설치구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전날개는 슬러지의 교반이동에 대해 접촉면적이 확대되면서 상기 본체건조기에 접촉파손되지 않도록 곡면처리되어 면적확대된 교반돌기가 일정각도로 경사지게 그 단부에 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 슬러지 재활용 건조장치의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 슬러지 재활용 건조장치의 작동구조를 보인 내부구조를 측면방향으로 도시한 것이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 슬러지 재활용 건조장치의 슬러지투입구로 슬러지가 투입되는 작동상태와 본체건조기로 투입된 슬러지가 회전날개에 의해 교반되는 작동상태를 각각 정면방향으로 도시한 것이다.
도면에서 보는 바와같이, 본 발명의 슬러지 재활용 교반장치는 슬러지(80)가 슬러지투입구(32)를 통해 본체건조기(30) 안으로 투입되어 다수의 회전날개(60)에 의해 교반이동되면서 열풍발생기(10)로부터 공급전달되는 일정 온도의 열풍에 의해 가열건조되는 한편, 가열건조되는 과정에서 발생하는 냄새 등이 별도의 흡입귀환관(22)을 통해 상기 본체건조기(30) 밖으로 흡입배출되어 상기 열풍발생기(10) 앞쪽에 추가 설치된 보조연소실(20)을 통해 다시 한번 연소처리되면서 열풍과 함께 상기 본체건조기(30) 안으로 귀환동작될 수 있도록 기본적으로 구성된다. 본 발명에서의 열풍발생기는 버너 등에 의한 것으로서 통상의 것이다. 이때 공급되는 열풍은 냄새등을 연소처리할 수 있도록 그 온도가 고온(1200°C 전후)인 것이 바람직하다.
상기 본체건조기(30)는 상단 일측에 슬러지(80)를 투입시킬 수 있도록 호퍼구조의 슬러지투입구(32)가 설치되면서 반대편 하단 중앙으로는 가열건조되어 일정수준 이하로 수분제거시킨 분말형태의 슬러지(80)를 밖으로 내보낼 수 있도록 슬러지배출구(34)가 설치되며, 특히 상기 슬러지배출구(34)는 개폐가능하게 설치 구성된다.
또한, 상기 본체건조기(30)에는 반원형상으로 곡면처리된 하측 외벽면에 슬러지(80)의 가열건조를 보조할 수 있도록 본체열선(16)이 설치구성됨이 바람직하며, 그 저부외측으로는 지면바닥에 접지고정될 수 있도록 받침대(36)가 일체결합된다. 본체열선은 전열에 의한 것으로서 도면에서 보인대로 열선을 매입하거나 별도의 전열판을 부착할 수 있다.
또한, 상기 본체건조기(30)는 열풍발생기(10)로부터의 열풍이 내부전체에 골고루 토출공급될 수 있도록 일정간격으로 열풍토출공(52)이 다수 관통형성된 열풍토출관(50)이 길이방향으로 다수 횡설되면서, 아래쪽에 적재되어 교반이동되는 슬러지(80)쪽으로 열풍전달이 집속유도될 수 있도록 각각의 열풍토출관(50) 상측에는 ∧형태로 하부개방된 열풍집속판(54)이 설치구성된다.
또한, 상기 본체건조기(30)는 슬러지(80)가 가열건조되면서 발생되는 냄새 및 분진을 여과 처리하도록 활성탄필터(44)가 설치된 가스배출구(40)가 그 상측중앙에 돌출형성되며, 특히 상기 가스배출구(40)는 건조 중 발생하는 분진이 밖으로 배출되지 않도록 다수의 가스배출공(42)이 측방으로 관통형성되고, 바깥쪽으로 노출되는 상기 가스배출구(40)의 외측단부는 ∩자형으로 절곡형성되어 외부배출되는 분진 및 냄새가 상기 본체건조기(30) 안쪽으로의 역류됨을 구조적으로 방지할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.
도면에서 보인 실시예와 달리 활성탄필터(44)층을 가스 배출구로터 연장되는 곳에 설치하고, 활성탄 위로 물을 뿌리면서 활성탄에 달라붙는 분진을 씻어 낼 수 있는 장치로 구성할 수 있다. 이 경우 활성탄 필터 아래쪽에 수조를 형성하여 침전되는 분진을 별도로 제거하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 슬러지(80)를 교반이동시키게 되는 회전날개(60)는 본체건조기(30)에 수평으로 회전가능하게 횡설된 날개구동축(64)에 대해 일정간격으로 다수 일체결합되며, 특히 슬러지(80)의 교반이동에 대해 접촉면적이 확대되면서 상기 본체건조기(30)에 접촉 파손되지 않도록 면적확대된 각각의 교반돌기(62)는 정역모터(70)의 회전방향에 따라 슬러지(80)의 이동방향이 동시에 바뀌어질 수 있도록 일방향으로 또한 일정각도로 경사지게 돌출형성됨이 바람직하다. 즉, 회전날개(60)은 교반돌기(62)에 의해 슬러지(80)을 교반함과 아울러, 일방향으로 경사지게 형성된 교반돌기(62)에 의해 슬러지를 날개구동축(64) 길이 방향으로 이송하며, 또한 본체건조기(30) 내벽면에 슬러지가 고착되지 못하도록 긁어내는 작용을 한다. 즉, 본체건조기 내측면에 접촉하는 교반돌기의 단부는 회전날개의 회전에 의해 그려지는 원주에 직교하거나 평행하지 않고 경사지게 형성되는 단면이 / 판의 모양이다. 따라서 교반돌기(62)의 접촉단부인 판 사이의 간격은 지나치게 넓지 않도록 하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 날개구동축(64)은 정역모터(70)와 동력연결되어 일정간격으로 배열설치된 각각의 회전날개(60)가 연동회전될 수 있도록 본체건조기(30) 밖으로 노출된 일측단부가 구동축풀리(66)로 일체결합되어 상기 정역모터(70)의 모터축풀리(72)와 구동벨트(74)로 연결구성되며, 이들 정역모터(70)와 회전날개(60)의 동력전달은 벨트구조가 아닌 체인구조 등으로 다양하게 응용변경될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 본체건조기(30)의 열풍토출관(50)은 열풍발생기(10)와 직접적으로 연결구성되지 않고 연장돌출된 열풍전달관(14)을 통해 상기 열풍발생기(10) 앞쪽에 설치구성되는 보조연소실(20)과 연결구성되며, 아울러 상기 보조연소실(20)은 별도의 흡입귀환관(22)이 상기 본체건조기(30)쪽으로 연결구성되는데, 특히 상기 흡입귀환관(22)과 본체건조기(30) 사이에는 건조과정 중 발생되는 냄새 및 분진을 강제흡입하여 상기 보조연소실(20)로 공급전달시키기 위한 모터(도면에 미도시)에 의해 구동되는 흡입팬(24)이 설치구성된다.
아울러, 상기 보조연소실(20)과 열풍발생기(10)는 별도의 열풍공급관(12)으로 연결구성되며, 이들 보조연소실(20)을 중심으로 배관연결되는 흡입귀환관(22) 및 열풍전달관(14) 등은 접합부위가 플랜지이음됨이 바람직하다.
이와같이 이루어지는 본 발명의 슬러지 재활용 건조장치는 도 2에서 보는 바와같이 본체건조기(30) 상측의 슬러지투입구(32)를 통해 슬러지(80)를 투입시키게 되면, 정역모터(70)와 동력연결된 날개구동축(64)이 회전동작되는 동시에 상기 날개구동축(64)이 다수 배설된 회전날개(60)가 연동회전되면서 아래쪽으로 낙하적재되는 슬러지(80)를 교반돌기(62)에 의해 계속적으로 교반이동시키게 된다.
그리고, 열풍발생기(10)로부터 발생되는 고온의 열풍은 열풍공급관(12) 및 열풍전달관(14)을 통해 본체건조기(30)의 열풍토출관(50)으로 공급되어 각각의 열풍토출관(50)에 다수 형성된 열풍토출공(52)을 통해 토출됨으로서 상기 본체건조기(30) 아래쪽의 슬러지(80)는 1차적으로 가열 건조되며, 이 과정에서 발생하여 상승하는 냄새나 분진은 고온의 열풍에 의해 1차 연소처리된다.
아울러, 1차 연소처리 과정에서 연소되지 않은 냄새나 연소가능한 분진은 흡입귀환관(22)의 흡입팬(24)을 통해 보조연소실(20)로 흡입전달되어 열풍발생기(10)로부터 공급되는 직접적인 열풍에 의해 2차로 연소되어 다시 본체건조기(30)로 귀환공급되며, 이와같은 계속적인 가열건조 및 연소에 의해 슬러지(80)가 구조적으로 확실하게 가열건조되는 동시에 냄새도 제거된다.
한편, 상기 본체건조기(30) 및 보조연소실(20)을 통해, 슬러지(80)의 건조과정에서 발생하는 냄새는 제거되지만, 이 과정에서 남게되는 냄새나 분진은 상기 본체건조기(30) 상측중앙에 설치된 가스배출구(40)를 통과하면서 상기 가스배출구(40)의 활성탄필터(44)에 의해 최종적으로 여과처리될 수 있어 환경오염되는 것을 막을 수 있다.
이상 설명한 바와같이 본 발명의 슬러지 재활용 건조장치에 의하면, 매우 간단한 구조를 가지는 장치에 의해, 슬러지가 원활하게 교반처리되어 순환공급되는 열풍에 의해 구조적으로 확실하게 가열건조되면서 일정수준 이하로 수분제거될 수 있는 것은 물론, 가열건조중에 발생되는 냄새도 확실하게 제거처리하여 재활용시의 제품성능을 높이면서 환경오염도 줄일 수 있는 장치가 제공된다.

Claims (5)

  1. 일정온도의 열풍을 발생시키는 열풍발생기(10)와,
    슬러지투입구(32)를 통해 투입되는 슬러지(80)가 날개구동축(64)을 매개로 다수 설치된 회전날개(60)에 의해 교반이동되면서 다수 배설된 각각의 열풍토출관(50)에 일정간격으로 다수 형성된 열풍토출공(52)을 통해 토출되는 열풍에 의해 가열건조되는 본체건조기(30)와,
    가열건조되는 과정에서 발생하는 냄새 및 분진이 흡입팬(24)을 통해 흡입동작되어 상기 열풍발생기(10)로부터의 열풍과 함께 상기 본체건조기(30)로 귀환동작되면서 연소처리될 수 있도록 이들 열풍발생기(10)와 본체건조기(30) 사이에 설치연결되는 보조연소실(20)과,
    다수의 회전날개(60)들이 정역회전될 수 있도록 상기 본체건조기(10) 외측으로 돌출되는 상기 날개구동축(64)과 동력연결된 정역모터(70)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬러지 재활용 건조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체건조기(30)에는 하측 외벽면에 본체열선(16)이 설치구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 재활용 건조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본체건조기(30)는 저면부위의 개폐가능한 슬러지배출구(34)와 별도로 상단부위에 가스배출공(42)이 측방으로 다수 형성되면서 냄새 및 분진을 제거시키는 활성탄필터(44)가 설치된 가스배출구(40)가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 슬러지 재활용 건조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열풍토출관(50)은 슬러지(80)쪽으로 열풍전달이 집속유도될 수 있도록 그 상측에 하부개방된 열풍집속판(54)이 설치구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 재활용 건조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 회전날개(60)는 슬러지(80)의 교반이동에 대해 접촉면적이 확대되면서 상기 본체건조기(30)에 접촉파손되지 않도록 곡면처리되어 면적확대된 교반돌기(62)가 일정각도로 경사지게 돌출형성된 것을 특징으로 하는 슬러지 재활용 건조장치.
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