KR20010109933A - 폐열풍을 이용하는 무산소 슬러지 건조장치 - Google Patents

Abstract

횡형통기 교반 슬러지 건조장치에서 건조기 가열가마에서의 폐열풍을 슬러지 투입과 건조기내에서의 교반 이송에 효율화를 위해서 건조기 내로 투입하였고, 원통 건조기의 교반 이송 회전축을 중심부 아래로 위치하도록 하여서 건조기내의 수분배출과 슬러지와의 가열 접촉 극대화를 위하여 회전축에 마련한 열풍분출구로부터 폐열풍을 분출해서 건조기내의 무산소 분위기에서의 폐열풍을 이용하는 무산소슬러지 건조장치.

Description

폐열풍을 이용하는 무산소 슬러지 건조장치{Sludge drier using wasting heat}

본 발명은 각종 슬러지의 횡형 통기 교반 건조장치에 관한 것이다.

슬러지란 일반적으로 물리적 농축법으로서는 그 이상 농축 할 수 없는 것으로, 산업폐수 및 도시하수의 생물처리등에 의해서 생기는 유기질 슬러지가 중요한 것이나 대부분의 경우 산업계와 도시계의 슬러지는 분리할 수 가 없다.

친수성 슬러지는 약 95∼98%의 함수율인 것도 있으므로 슬러지을 소각처리하거나 매립을 하더라도(소석회 또는 염화철을 가하여) 진공여과, 가압여과 등에 의해서 탈수한다. 탈수된 슬러지를 탈수케익이라하며 탈수케익의 함수율은 약 70∼75%이다.

슬러지는 천일건조 혹은 가열건조하여 비료로 사용되기도 하나, 대부분은 소각처리 되고 있다고는 하지만 소각처리에도 보조연료의 소요량이 수분함량에 따라 매우크므로 경제적 어려움이 크다. 따라서 매립등의 처리에도 함수량이 많으므로 어려움이 크므로 해양투기등의 편법처리가 자행되고 있다.

상술한 바와 같이 슬러지는 함수율이 많으므로 일반적으로 천일 건조를 기대하며, 매립처리하고 있으나 표면 건조에 의한 내부수분의 휘산이 저조하므로 쉽게 제거되지 않는다.

슬러지들은 미세한 입자들과 다량의 물을 함유하는 응집제 사용으로 침강된 상태이므로 진공 또는 가압여과등에 의한 기계적 탈수라도 약 70% 이하로의 수분 제거에는 어려움이 있다. 그러나 적응 건조장치중 통기회전 건조장치에 의하여서도 이송 또는 교반중에 장치와의 접촉면에서의 교착화 현상은 탈수를 방해하여 효율이 저하되므로 슬러지의 탈수는 쉽게 이루어지지 않는다.

본 출원인은 여러가지를 실험을 거듭하여 폐열풍을 이용하는 슬러지의 이송, 교반을 효율화하며, 장치와의 접촉면으로의 슬러지의 교착화를 방지하고, 슬러지 입자와 수분과의 밀착 조직 균열을 높여서, 고형화를 최소화 하여서 건조효과를 높이도록 함을 특징으로 하며, 과열에 의한 건조 슬러지 입자의 표면의 일부산화도 방지하는 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 무산소 슬러지 건조장치에 의하여 유가성 슬러지 등을 재활용 하려는데에 또한 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 폐열풍을 이용하는 무산소 슬러지 건조장치의 단면도

도 2는 본 발명의 폐열풍을 이용하는 무산소 슬러지의 A-A단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 슬러지 투입구(쌍스크류식) 2 : 건조슬러지의 배출구

3 : 회전축 4 : 회전교반이송익

5 : 이송스크류 6 : 수증기 배출구

7 : 폐열풍 배출구 8,8',8" : 폐열풍투입구

9 : 가열버어너 10 : 내화단열가마

11 : 건조기 12 : 열풍분사부

13 : 쌍스크류 구동장치 14 : 회전축 구동장치

15 : 블로우어 16 : 부우스터

본 발명에서는 상술한 바와 같은 여러가지 문제점을 해결하기 위하여 통기 교반형 건조장치에 있어서 연속적인 슬러지의 투입과 슬러지 표면 건조로 인한 건조장치물 접촉면에 고착화 방지를 위하여 쌍스크류로 슬러지와 함께 열풍으로 투입하도록 하였으며, 건조장치의 회전교반장치와 열풍의 접촉과 순환을 극대화 하도록 강구하였다. 따라서 건조장치의 가열가마에서의 폐열풍을 활용해서 슬러지 투입에 건조기내의 교반장치축을 통해서 건조장치내에 투입하도록 하여 이송 교반을 효율화 하면서 건조를 촉진하는 한편 건조기내의 수분 배출에도 기여하도록 하였다.

그러한 효과를 극대화를 위해서 통기회전 건조장치는 원형으로 하여 교반익의 상층부분에 증발되는 수분의 배출을 블로우어로 흡입 배출하므로써 무산소 슬러지 건조장치로 구성하였다.

본 발명의 폐열풍을 이용하는 무산소 슬러지 건조장치를 다음의 첨부 도면과함께 그의 실시 형태를 상세히 설명한다.

슬러지 투입구(1)로부터 투입되는 슬러지는 쌍스크류를 통해서 열풍과 함께 건조기(11)내로 투입되며, 건조기(11)내에서 서서히 교반되면서 열풍과 접촉하여 건조하며 이송되도록 하여 건조물 배출구(2)로부터 배출된다.

스테인레스 강판으로 제조하는 건조기(11)는 원형으로 하고 그의 원형의 중심부 위치이하에 위치하도록 이송, 교반용 회전축(3)을 설치하여서 건조기(11)의 내부 상부측에 모이는 증발수분의 배출을 촉진하도록 하고 원형의 중심부 위치 위에서 열풍투입구(8')가 위치하도록 하여 열풍을 건조기(11)의 내부 상부측으로 분사시킨다.

또 원형의 중심부 위치 이하에 마련한 이송 교반용 회전축(3)에도 교반익과 교반익 사이에 다수개의 열풍 분사구(12)를 마련하여 상기 이송교반용 회전축(3)이 회전할 때 슬러지와 열풍과의 접촉을 극대화시키므로서 슬러지의 조직 균열과 함께 건조 및 교반을 효율화 하였다.

가열버어너(9)로 가마(10)내의 건조기(11)를 가열하고, 가마(10)에서 배출되는 폐열풍은 배출구(7)를 통해서 나오며, 부우스터(16)를 통해서 폐열풍투입구(8,8',8")로 분출되도록 하여서 건조기(11)내에 투입하여 슬러지의 건조와 교반에 기여하고 수증기를 동반하여 수증기 배출구(6)를 거쳐서 배출하여 냉각조로 도입해서 냉각 흡수처리 한다.

(실시예)

본 발명의 건조장치에서 건조기는 1550㎜φ×13m의 크기로 하였고, 원통 중심으로부터 250㎜ 아래에 회전축이 위치하도록 설치하였다. 이송, 교반용 회전축은 열교환기용 강관(70㎜φ)를 사용하였으며, 건조기 및 이송, 교반익 등은 스테인레스 강판재를 사용하였다.

먼저, 내화단열가마(10)의 화실에 일정 간격으로 다수 설치된 가열버어버(9)로 건조기(11)를 가열하고, 배출되는 폐열풍을 부우스터(16)를 통해서 폐열풍투입구(8)로부터 투입하여서 가마(10) 내부 온도가 약 150℃가 될 때부터 슬러지 투입구(1)로 하수처리장 슬러지를 투입하면서 이송 교반용 회전축(3)을 회전시키고 폐열풍투입구(8,8'8")로부터 폐열풍을 투입 분사하여서 건조작업을 진행하였다.

S시종말하수처리장 슬러지(함수율 82%)를 슬러지 투입구(1)로부터 일정량씩 연속 투입하여 24시간 운전한 결과 회전축의 회전속도 변화에 따르는 건조 슬러지 배출구(2)로부터 배출되는 건조슬러지의 량과 그의 함수량의 결과는 표1과 같았다.

표. 1

회전속도(RPM)	10	8	5	3	2
건조물 배출량(M/T)	10.5	9.7	7.8	5.9	5.1
함수율(%)	42	39	31	23	20

이때 슬러지의 투입량은 20M/T이였고, 건조물이 입자 크기는 회전속도가 클수록 큰 것이 많았고(약 3∼5㎝크기), 회전 속도가 작을수록 적었다(약 1∼3㎝크기).

본 발명의 건조장치는 다량의 함수량을 함유하는 슬러지를 건조기를 가열한폐열품을 시료와 건조기내로 분사하여 슬러지의 고착화를 방지하며, 교반, 이송을 극대화시키므로 연료의 절감에 기여하고 하수종말 처리장의 슬러지 뿐만 아니라 각종 슬러지는 물론 음식물 쓰레기 등 다량의 수분(적어도 50%이상)을 함유하는 슬러지등을 무산소 분위기에서 건조하여 경제성 있게 재활용 하는데에 기여한다.

Claims (1)

1. 횡형 통기 교반 슬러지 건조장치에 있어서,

   쌍스크류를 이용하는 슬러지 투입구로부터 폐열풍과 함께 투입하는 쌍스크류 슬러지 투입구와 원형 건조기의 중심부 이하에 이송 교반용 회전축을 마련하며, 회전축부에 다수개의 열풍분사구와 건조기 일측부에 마련되는 열풍 분사구로부터 투입되는 열풍은 건조기를 가열 교반하기 위한 내화단열가마로부터의 폐열풍을 이용하여, 무산소 분위기로 하며, 건조기 내부에서의 수증기는 폐열풍과 함께 수증기 배출구로 배출하게 하는 것을 특징으로 하는 폐열풍을 이용한 무산소슬러지 건조장치.