KR20190133969A - 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 슬러지 건조 장치는 슬러지와 복합 재료를 신속하게 발효 건조하며, 가열장치를 통과한 슬러지를 고형화하도록 다단 적층 배열하고 특히 초기 단계에서 슬러지와 재료의 교반 및 혼합 기능이 우수한 효과가 있도록 하며, 이중 쟈켓 구조로 복수의 열원을 동시에 이용하여 슬러지 재료를 가열하여 신속하게 이송함으로써 수분 함유량을 낮춘다. 외부 쟈켓의 고온 가스는 내부 쟈켓의 열원으로 재활용되는 효과가 있는 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템이다.

Description

유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템{Boiler system burnning pellets self-producting of orgnic sludge}

본 발명은 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 슬러지에 보조 재료가 혼합된 혼합물을 섞으면서 가열하여 슬러지를 건조하고, 내통 및 외통의 복합 구조를 이용하여 슬러지를 가열하여 이송하여 제조되는 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템에 관한 것이다.

주거 또는 산업 지역에서 발생하는 폐기물은 고수분 함량의 슬러지로 공급되고 건조 및 가열 과정을 거쳐 고형화되어 배출된다.

슬러지의 수분 건조 및 가열을 위한 여러 공정이 공지되어 있다. 최근에는 공정 관점에서뿐만 아니라 슬러지에 탈수재와 같은 보조 재료나 보조 슬러지를 첨가하여 슬러지의 수분 함유량을 낮추기 위한 시도가 있어 왔다. 예를 들어 한국 특허 제1673959호는 폐기물에서 나온 순수 슬러지에 목질계 탈수 보조제를 혼합하기 위하여 호퍼 내에서 목질계 탈수 보조제를 2단 분쇄한 후 슬러지에 공급하는 기술을 개시하고 있다. 또 다른 한국 특허 제0506400호는 슬러지에 방사선을 조사한 후 불가사리 분말을 이용하여 탈수 기능을 촉진한 기술을 개시하고 있다.

최근 하수 종말 처리장 및 폐수 처리장에서 폐하수를 처리하는 과정에서 발생하는 폐기물 슬러지의 양이 급증함에 따라 신속하게 많은 량의 슬러지에 보조 재료를 배합하면서 가열 공정으로 이동시킬 수 있는 대용량 처리 가능한 슬러지 이송 장치를 개발할 필요성이 커졌다.

또한, 슬러지의 수분 건조 및 가열을 위한 여러 공정이 공지되어 있다. 예를 들어 한국 특허 제1610926호는 도 7에 도시한 것과 같이, 슬러지를 이송스크류(10')에서 예열한 후 가열장치(20')의 자켓(21')을 통과시켜 교반 가열하고, 제2이송스크류(30')에서 후속 가열하여 고형화된 슬러지를 배출하는 복합건조장치를 개시하고 있다. 여기서 자켓(21')은 로터리 킬른이며, 라인(22')을 통하여 공급된 가스가 자켓(21')의 외부를 가열하여 슬러지를 가열하는 소위 "간접 가열 방식"을 채택하고 있다. 따라서 여기서의 가열장치(20')는 실제로는 단일형의 가열장치에 속한다고 할 수 있다.

자켓의 내부와 외부를 모두 이용하는 하이브리드 가열 방식에 대해서는 예를 들어 한국 특허 제1496704호가 개시하고 있다. 그러나, 이 특허는 오염물질을 함유하는 토양을 건조시키기 위한 것으로, 저농도이면서 휘발 온도가 낮은 오염물질의 토양은 내부 자켓으로 직접 가열하고, 고농도 오염물질의 토양은 외부 자켓으로 간접 가열하는 선택형으로, 자켓 내외부의 열원을 동시에 활용하고 있지 않다.

최근 하수 종말 처리장 및 폐수 처리장에서 폐하수를 처리하는 과정에서 발생하는 폐기물 슬러지의 양이 급증함에 따라 신속하게 많은 량의 슬러지를 가열하면서 이송할 수 있는 하이브리드형 슬러지 이송 장치를 개발할 필요성이 커졌다. 본 발명은 이러한 관점에서 안출된 것이다

그러므로 본 발명은 슬러지의 수분 함유량을 낮추면서 가열 및 이송 공정을 동시에 신속하게 처리할 수 있는 슬러지 건조 및 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 슬러지 건조 및 이송 장치를 구비하여 슬러지 처리 효율성을 높인 슬러지 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 신속하게 많은 량의 슬러지를 가열하면서 이송하며, 특히 수분 함유량을 대폭 낮출 수 있는 하이브리드형 슬러지 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예는 각각의 단이 평면상으로 동일한 공간을 차지하며 수직으로 이격 배열된슬러지 건조 및 이송장치로서, 상기 이송장치에 공급되는 슬러지는 각각의 단에 설치된 하우징의 이송부재에 수용되어 이동되며, 상기 하우징은 슬러지의 전진 방향쪽으로 이송부재의 중앙을 향하여 수렴하도록 경사진 복수의 교반로드를 나란히 배치한 제1영역과, 슬러지의 후진 방향 쪽으로 이송부재의 중앙을 향하여 수렴하도록 경사진 복수의 교반로드를 평행하게 배치한 제2영역을 포함하고, 슬러지 재료를 가열하기 위한 하이브리드형 슬러지 가열장치로서, 상기 장치는 슬러지 재료와 직접 접촉하여 가열하는 내부 쟈켓과 내부 쟈켓을 둘러 그 외부에 설치되며 슬러지 재료를 간접적으로 가열하는 외부 쟈켓을 포함하며, 내부 쟈켓을 가열하는 제1버너의 연통로는 외부 쟈켓에 설치된 제2버너를 통해 공급된 고온 가스(G2)의 배출부와 연통되어 상기 고온 가스(G2)가 상기 제1버너에서 공급되는 고온 가스(G1)와 합류하여 내부 쟈켓으로 공급되도록 한, 하이브리드형 슬러지 가열 장치에 관한 것이다.

상기 하우징의 측면에는 기어의 회전으로 회전하는 복수의 롤러가 배열되고 상기 이송부재는 상기 롤러의 롤러축의 상부 및 하부를 덮도록 배열되며, 상기 교반로드는 상기 롤러의 회전에 연동하여 자전할 수 있다.

상기 각각의 단 중 최하단의 단으로 고온 가스가 공급되어 하우징을 가열하면서 상부의 단으로 이동하여 외부로 배출되도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 슬러지를 공급받아 저장하는 호퍼 형상의 슬러지 저장부와, 보조 재료를 수용하는 저장 사일로와, 상기 슬러지 저장부의 슬러지와 상기 저장 사일로의 보조재료의 혼합물을 발효 건조시키는 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항의 슬러지 건조 및 이송 장치를 차례대로 구비하는, 슬러지 처리 시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예는 각각의 단이 평면상으로 동일한 공간을 차지하며 수직으로 이격 배열된슬러지 건조 및 이송장치로서, 상기 이송장치에 공급되는 슬러지는 각각의 단에 설치된 하우징의 이송부재에 수용되어 이동되며, 상기 각각의 단 중 최하단의 단으로 고온 가스가 공급되어 하우징을 가열하면서 상부의 단으로 이동하여 외부로 배출되도록 한, 슬러지 건조 및 이송 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예는 슬러지와 보조재료의 혼합물을 가열 건조시키는 하이브리드 가열 장치와, 상기 하이브리드 가열장치에서 배출되는 혼합물을 자연 건조시키기 위하여 상기 하이브리드 가열장치에 후속하여 제 5항의 슬러지 건조 및 이송 장치를 차례대로 설치한, 슬러지 처리 시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면 발효 건조 또는 자연 건조 방식으로 슬러지의 수분 함유량을 낮추면서 슬러지를 신속하고 대량으로 이송시킬 수 있다.

본 발명에 의하면 외부의 고온 가스를 슬러지 혼합물의 최종 출구단으로 공급하여 입구단을 통해 배출하므로 슬러지 혼합물을 신속하고 골고루 가열할 수 있다.

본 발명의 슬러지 건조 및 이송 장치를 구비하는 시스템은 대량으로 슬러지를 처리할 수 있으며 비교적 저가이므로 경제적인 면에서 유리하다.

본 발명에 의하면 슬러지 재료를 직접 접촉 및 간접 접촉하면서 가열하므로 수분 함유량을 대폭 낮출 수 있다.

본 발명에 의하면, 외부 쟈켓의 고온 가스를 내부 쟈켓의 열원으로 활용하므로 자원 재생률이 높고, 열효율이 개선된다.

본 발명에 의하면 슬러지 재료의 최종 펠릿을 버너의 열원으로 활용하므로 친환경적이며, 비용을 절감할 수 있다

도 1은 본 발명의 슬러지 건조 및 이송 장치를 포함하는 슬러지 처리 시스템의 전체 공정을 나타내는 도면;
도 2는 본 발명의 슬러지 건조 및 이송 장치의 측면도;
도 3은 본 발명의 하우징을 도시한 평면도;
도 4는 본 발명의 제2 슬러지 건조 및 이송장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 하이브리드 가열 장치의 측면도;
도 6은 도 2의 장치의 가스 흐름을 보인 측면도; 그리고
도 7은 선행 기술의 슬러지 가열 장치의 측면도이다

이하 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서 제1, 제2, ⅰ), ⅱ?), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 '연결', '설치' 또는 '부착'한다고 할 때 이는 구성요소간의 직접적인 연결 또는 직접적인 설치나 부착만을 의미하는 것이 아니라 간접적인 것 또는 다른 구성요소를 통한 연결, 설치 또는 부착을 포함하는 것으로 최대한 광의로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 슬러지 건조 및 이송 장치(30)를 포함하는 슬러지 처리 시스템(1)의 전체 공정을 나타내는 도면이다.

슬러지 처리 시스템(1)은, 슬러지를 공급받아 저장하는 호퍼 형상의 슬러지 저장부(10)와, 보조 재료, 예를 들면 목분을 수용하는 저장 사일로(20)를 포함한다. 슬러지와 보조 재료는 슬러지 건조 및 이송 장치(30)를 거치면서 발효 건조되고, 컨베이어(40)를 통해 하이브리드 가열장치(50)에서 가열되어 함수율이 낮아져 호퍼 형상의 중간 저장부(60)에 모인 후, 제2 슬러지 건조 및 이송장치(70)를 거치면서 자연 건조되고 펠렛 성형기(80)에서 절단되어 규격화된 펠렛으로 배출된다. 보조 재료는 목분 외 플라이 애쉬나 무기 또는 유기질의 고형제를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 슬러지 건조 및 이송 장치(30)의 측면도이다.

슬러지 건조 및 이송 장치(30)는 제1단(30a), 제2단(30b) 및 제3단(30c)의 다단형 장치로 제작된다. 각각의 단은 평면상으로 동일한 공간을 차지하며 수직으로 이격 배열된다. 슬러지는 각각의 단의 하우징(32)에 수용되어 이송된다. 각각의 단에서 기능이 동일한 부재는 동일한 부재번호를 사용하여 설명한다.

먼저, 제1단(30a)을 설명하면, 하우징(32)의 좌측에는 구동원인 모터(310)와 모터(310)의 구동으로 회전하는 원동기어(306)가 장착되고, 원동기어(306)는 풀리를 통하여 제1기어(302)에 연결되고, 제1기어(302)는 아이들기어(304)를 통하여 인접하는 다른 제1기어(302)에 연결된다. 원동기어(306)와 아이들기어(304)는 동일한 소직경으로, 제1기어(302)는 상대적으로 큰 직경으로 제작되므로 제1기어(302)는 동일 회전수로 회전한다. (300)은 롤러이며, 제1기어(302)의 회전으로 회전하여 슬러지를 이동시킨다.

제1단(30a)의 중앙지점 이전과 우측단에는 한 쌍의 모터(326)와, 모터(326)에 연결된 원동기어(324)에 풀리를 통하여 연결된 현가기어(320)와, 현가기어(320)사이를 가로지르는 가로대(328)가 설치된다. 모터(326)의 정역 회전으로 가로대(328)는 전방 또는 후방으로 이동한다.

슬러지와 보조재료는 공급호퍼로부터 입구(310a)를 통하여 제1단(30a)의좌측 입구로 공급되고, 모터(310)의 회전으로 롤러가 회전하여 가로대(328)의 진입 전 위치까지 이송된다. 가로대(328)로 떨어진 재료는 모터(326)의 정역 회전 반복에 의한 진동 및 이동으로 골고루 혼합되면서 가로대(328)의 우측단까지 이송된 후 낙하하여 제2단(30b)으로 공급된다.

제2단(30b)과 제3단(30c)은 기본적으로 동일한 구조이며, 제1단(30a)과 같은 구동부를 구비한다. 모터(310)의 회전으로 롤러(300)가 회전하여, 제1단(30a)에서 낙하한 재료는 제2단(30a)의 우측에서 좌측으로 이송된 후 낙하하여 제3단(30b)으로 공급되고, 제3단(30a)의 좌측에서 우측으로 이송된 후 낙하하여 이동부로 공급된다.

이동부는 제3단(30c)의 아래에 설치되며, 모터에 의하여 회전하는 원동기어(334)의 회전으로 구동기어(332)가 회전함으로써 벨트(336)가 구동하는 구조로 되어 있다. 슬러지는 벨트(336)를 통하여 우측으로 이동되고, 수직으로 이설된 컨베이어(40)를 경유하여 하이브리드 가열장치(50)로 공급된다.

이상의 슬러지 건조 및 이송장치(30)에서 장치의 구동 온/오프, 모터의 회전 속도와 회전 방향 등은 제어반에 설치된 제어부 또는 리모트 컨트롤러로 제어된다.

도 3은 본 발명의 하우징(32)을 도시한 평면도이다. 도 3의 구조는 하우징(32) 전체에 걸쳐 또는 특정단이나 특정 위치에 한정하여 설치될 수 있다.

한 쌍의 롤러(300) 각각은 롤러축(352)에 의하여 연결되고 병렬로 배열된 복수의 롤러축(352)의 상부와 하부를 덮도록 예를 들면 컨베이어 벨트와 같은 이송부재(350)가 캐터필러형으로 설치된다. 롤러(300)가 회전하면, 이송부재(350)는, 양단에 위치한 롤러축(352)을 지지축 삼아 무한 회전하며, 보조재료와 섞인 슬러지는 도면의 우측으로 이동한다.

본 발명은 하우징(32)을 제1영역(32a)과 제2영역(32b)으로 구분하고, 제1영역(32a)에는 슬러지의 전진 방향쪽으로 이송부재(350)의 중앙을 향하여 수렴하도록 경사진 복수의 교반로드(400a)를 나란히 배치하고, 제2영역(32b)에는 슬러지의 후진 방향 쪽으로 이송부재(350)의 중앙을 향하여 수렴하도록 경사진 복수의 교반로드(400b)를 평행하게 배치하고 있다. 교반로드(400;400a,400b)는 도시한 예에서는 하우징(32)의 프레임(354)의 상하를 따라 롤러축(352)과 같은 위치에 배열되지만, 더 크거나 작은 간격으로 배열할 수 있음은 물론이다.

각각의 영역의 교반로드(400) 배열이 상이하면, 제1영역(32a)을 통과하는 재료는 교반로드(400a)의 형상을 따라 점점 전진 방향의 중앙으로 모이고, 제2영역(32b)을 통과하는 재료는 교반로드(400b)의 형상을 따라 점점 전진 방향의 중앙에서 외곽으로 분산되므로 슬러지와 보조재료를 적절히 혼합하고 교반할 수 있다.

교반로드(400)는 프레임(354)에 고정될 수 있지만, 이와 달리 예를 들어 롤러축(352)과 연동하여 자전할 수 있으며, 이 경우에는 슬러지와 보조재료가 교반로드(400)의 회전으로 더욱 골고루 섞이면서 이송될 수 있다.

본 발명의 교반로드(400)는 일정한 방향성을 가지지만, 기본적으로는 마치 용기 안에서 용액을 젓는 도구처럼 기능하므로, 재료의 교반과 혼합 효율을 높이는 점에서 유리함을 알 수 있다.

제1영역(32a)과 제2영역(32b)은 도시한 것과 같이 연속할 수 있으나, 중간에 교반부재(400)가 없는 전이 영역을 두거나 또는 전이 영역에 롤러축(254)과 평행한 형상의 교반부재를 설치하는 등 다양한 변경이 가능함은 물론이다.

다음, 도 4는 본 발명의 제2 슬러지 건조 및 이송장치(70)의 측면도이다. 제2 슬러지 건조 및 이송장치(70)는 슬러지 건조 및 이송장치(30)와 동일한 구성이므로 같은 부재에 대해서는 "'"기호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

제2 슬러지 건조 및 이송장치(70)에 공급되는 재료는 하이브리드 가열장치(50)를 통과한 고형의 슬러지와 보조 재료의 복합물 또는 혼합물이며, 수분 함유량은 약 20% 정도이다. 혼합물은 도 2에서 전술한 것과 같은 경로를 통하여 이동부로 공급되어 외부로 배출된다.

본 발명에서는, 하이브리드 가열장치(50)의 가열원으로부터 공급되는 고온 가스를, 경로(500a)를 통하여 제3단(30c')의 입구에서 받아 들여 하우징(32')의 하부, 즉 이송부재(350')의 하부를 통해 흐르게 하고, 경로(500b,500c)를 통과하면서 차례대로 제2단(30b') 및 제1단(30a')을 가열하면서 위로 흘러 경로(500d)를 통하여 외부로 배출되도록 하고 있다. 고온 가스가 각 단의 하우징(32')의 하부를 모두 지나면서 가열하도록 지그재그 또는 사형(蛇形)의 경로를 형성하므로, 이동하는 혼합물이 골고루 가열되어 수분 함유량을 더욱 낮출 수 있다.

가열원의 고온 가스 재생 활용은 도 2의 슬러지 건조 및 이송장치(30)에도 같은 방법으로 적용할 수 있다. 하수 슬러지의 유기물 함량은 50%를 초과하며 미생물을 다량 함유하므로 피드백 가열에 의해 발효 건조시켜 슬러지의 수분 함유량을 더욱 낮출 수 있다. 출원인의 시험에 의하면 발효 건조 방식을 적용하여 슬러지의 수분 함유량을 80% 이상에서 50 ~ 60% 정도로 낮추어 하이브리드 가열장치(50)로 공급할 수 있었다.

제2 슬러지 건조 및 이송장치(70)는 어느 정도 고형화되어 공급된 혼합물을 자연 건조하는 것이 목적이므로, "발효건조"는 아니며, 따라서 도 3에서 설명한 교반 로드(400)는 설치하지 않아도 좋다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명에 대해서는 예를 들어 각 단의 길이를 길게 하여 2단형의 건조 및 이송 장치로 구현하거나 하우징(32)의 하부에 독립된 히터를 더 설치하여 함수율을 낮추는 등 다양한 변형이 가능하다.

다음은 본 발명의 하이브리드 가열장치를 포함하는 슬러지 처리 시스템의 전체 공정을 설명한다.

도 5는 본 발명의 하이브리드 가열 장치의 측면도이고, 도 3은 도 2의 장치의 가스 흐름을 보인 측면도, 그리고 도 4는 선행 기술의 슬러지 가열 장치의 측면도이다

도 5는 본 발명의 하이브리드 가열장치(50)의 측면도이다. 하이브리드 가열장치(50)에 도입되기 전의 슬러지 재료는 어느 정도 발효 예열된 상태이다. 본 발명의 하이브리드 가열장치(50)는 내부 및 외부 자켓을 모두 동시에 활용하여 슬러지 재료의 수분 함유율을 낮추고 있다.

하이브리드 가열장치(50)는 내통을 이루는 내부자켓(520a)와 외통을 이루는 외부자켓(520b)으로 자켓(520)이 형성되는 이중 구조로서 스탠드(800)에 의하여 지지된다. 슬러지 재료는 공급 호퍼(400)를 통해 낙하하고, 이송 스크류(402)에 의해 전방으로 이동하여 내부자켓(520a)으로 공급된다.

자켓(520)의 길이 방향 중심부에서 외부자켓(520b)의 케이싱 외면에는 모터(522)와, 풀리로 모터(522)에 연결된 회전기어(524)가 설치되고, 회전기어(524)는 내부자켓(520a)의 케이싱 외부를 둘러 설치된 현수케이블(526)을 경유하여 내부자켓(520a)과 연결되어 있다. 모터(522)가 회전하면, 회전기어(524)의 회전에 의하여 풀리 역할을 하는 현수케이블(526)이 회전하여 내부자켓(520a)이 회전한다. 따라서, 내부자켓(520a)은 로터리 킬른과 같은 기능을 한다. 외부자켓(520b)은 슬러지 재료와 직접 접촉하지 않으므로 회전할 필요는 없다.

내부자켓(520a)의 내부에는 길이 방향으로 케이싱의 내면을 따라 블레이드와 같은 가이드(528)가 형성된다. 내부자켓(520)의 전방(도면의 좌측) 입구쪽에는 열을 제공하는 제1버너(600a)가 부착되고, 제1버너(600a)에서 연소된 고온 가스는 연통로(602a)를 통하여 내부자켓(520a) 내부로 공급된다. 내부자켓(520)의 후방(도면의 우측) 출구쪽에는 배출부(630)가 설치되며, 배출부(630)의 상부에는 가스배출부(632)와 가스배출부(632)를 개폐하는 뚜껑(634)이, 배출부(630)의 하부에는 슬러지재료를 배출하는 슬러지배출부(636)와 뚜껑(638)이 설치된다. 뚜껑(634,638)은 하이브리드 가열장치(50)의 구동 중에는 개방되어 있다.

슬러지 재료는 내부자켓(520a)의 회전에 따라 가이드(528)를 따라 후방(도면의 우측)으로 이동하면서 고온 가스에 의하여 가열되고, 고온 가스는 가스배출부(632)를 통하여, 고화된 슬러지 재료는 슬러지배출부(636)를 통하여 대기호퍼(700a)로 공급된다. 내부자켓(520a) 안을 이동 중인 슬러지 재료는 고온 가스에 의하여 직접 접촉 가열된다.

외부자켓(520b)은 내부자켓(520a)의 외부 전체를 둘러 설치되며, 전방 입구쪽에는 열을 제공하는 제2버너(600b)가 부착되고, 제2버너(600b)에서 연소된 고온 가스는 연통로(602b)를 통하여 외부자켓(520b) 내부로 공급된다. 고온 가스의 외부 배출부(606a)는 도시한 것과 같이 좌측에서부터 3개 설치되어 있다. 이중 가장 좌측의 배출부(606a)는 유도관(608)과 연통되고, 유도관(608)은 다시 입구 쪽의 연통로(602a)와 연통되어 있다. 배출부(606a)와 유도관(608) 사이에는 유로의 개폐를 조절하는 로터리 밸브(610)가 설치된다. 하이브리드 가열장치(50)의 작동 중 로터리 밸브(610)는 ON으로 설정되어 좌단의 배출부(606a)와 유도관(608)이 연통되고, 남은 2개의 배출부(606a)는 폐쇄된다.

이하, 도 6을 참조로 자켓(520)의 고온 가스 흐름에 대하여 설명한다.

하이브리드 가열장치(50)가 작동되면 전술한 것과 같이 내부 자켓(520a)의 고온 가스(G1)는 슬러지 재료를 가열하면서 가스배출부(632)를 통하여 외부로 배출된다. 그리고, 외부 자켓(520b)의 고온 가스(G2)는 슬러지 재료를 비접촉식으로 간접 가열하면서 유일한 출구인 좌단의 배출부(606a)로 모여 연통로(602a)로 진입하여 고온 가스(G1)와 합류하고, 슬러지 재료와 직접 접촉하여 가열하는 열원으로 활용된다. 고온가스(G2)는 다른 2개의 배출부(606a)를 통하여 외부로 배출되지 않고 모두 재생 활용되므로, 열효율을 대폭 개선할 수 있다.

한편, 제1버너(600a) 및 제2버너(600b)의 열원으로는 기본적으로 발열량이 높은 액화가스 또는 고형원료인 석탄을 이용할 수 있으나, 본 발명에서는 펠렛 성형기(80)에서 절단된 펠렛을 연소 열원으로 재활용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 슬러지를 연료로 리사이클링 함으로써 비용 절감과 함께 친환경적인 그린 시스템을 구축할 수 있다.

하이브리드 가열장치(50)의 구동이 끝난 후에는 로터리 밸브(610)로 유로를 폐쇄하고, 남은 2개의 배출부(606a)를 개방하여 고온가스(G2)를 외부로 배출한다.

미설명부호 (604)는 외부자켓(520b)을 스탠드(800)에 견고히 장착하기 위한 설치대이다.

출원인의 시험에 의하면 하이브리드 가열장치(50)를 적용하여 슬러지 재료의 수분 함유량을 도입 당시의 50 ~ 60% 에서 20% 정도로 대폭 낮출 수 있었다. 슬러지 재료는 이후 제2 슬러지 건조 및 이송장치(70)을 거치면서 수분 함유율이 더욱 낮아져 고체 펠릿으로 배출되므로 전술한 것과 같이 본 발명의 하이브리드 가열장치(50)의 열원으로 사용하는 것이 가능하게 되는 것이다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명에 대해서는 예를 들어 고온 가스(G2)의 내부 자켓(520a) 회귀 경로를 입구 쪽이 아닌 출구 쪽에 배치하는 등 다양한 변형이 가능하다.

이상은 본 발명의 실시예를 예로 설명하였으나, 이들은 본 발명의 권리범위를 제한하지 않으며, 본 발명에 대해서는 다양한 변경 또는 수정이 가능하고, 이들 역시 본 발명의 권리범위에 속한다. 본 발명의 권리범위는 이하 기술하는 청구범위와 동일 또는 균등한 영역에까지 미친다.

(1): 슬러지 처리 시스템 (30): 슬러지 건조 및 이송 장치 (32): 하우징 (70): 제2슬러지 건조 및 이송장치 (300): 롤러 (310): 모터 (328): 가로대 (350): 이송부재 (400): 교반로드

Claims (5)

1. 각각의 단이 평면상으로 동일한 공간을 차지하며 수직으로 이격 배열된슬러지 건조 및 이송장치로서, 상기 이송장치에 공급되는 슬러지는 각각의 단에 설치된 하우징의 이송부재에 수용되어 이동되며, 상기 하우징은 슬러지의 전진 방향쪽으로 이송부재의 중앙을 향하여 수렴하도록 경사진 복수의 교반로드를 나란히 배치한 제1영역과, 슬러지의 후진 방향 쪽으로 이송부재의 중앙을 향하여 수렴하도록 경사진 복수의 교반로드를 평행하게 배치한 제2영역을 포함하고, 슬러지 재료를 가열하기 위한 하이브리드형 슬러지 가열장치로서, 상기 장치는 슬러지 재료와 직접 접촉하여 가열하는 내부 쟈켓과 내부 쟈켓을 둘러 그 외부에 설치되며 슬러지 재료를 간접적으로 가열하는 외부 쟈켓을 포함하며, 내부 쟈켓을 가열하는 제1버너의 연통로는 외부 쟈켓에 설치된 제2버너를 통해 공급된 고온 가스(G2)의 배출부와 연통되어 상기 고온 가스(G2)가 상기 제1버너에서 공급되는 고온 가스(G1)와 합류하여 내부 쟈켓으로 공급되도록 한 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징의 측면에는 기어의 회전으로 회전하는 복수의 롤러가 배열되고 상기 이송부재는 상기 롤러의 롤러축의 상부 및 하부를 덮도록 배열되며, 상기 교반로드는 상기 롤러의 회전에 연동하여 자전하는, 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 각각의 단 중 최하단의 단으로 고온 가스가 공급되어 하우징을 가열하면서 상부의 단으로 이동하여 외부로 배출되도록 한, 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템
   
4. 제 2항에 있어서, 상기 고온 가스(G2)의 배출부는 외부 쟈켓의 외부에 복수 설치되며, 제1버너의 연통로와 연결된 배출부를 제외한 배출부는 하이브리드 장치의 구동 중 폐쇄되도록 한, 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 슬러지 재료는 수분 함유량이 적어도 50% 이상인 상태로 공급되고, 하이브리드 장치의 내부 및 외부 쟈켓의 동시 복합 가열로 수분 함유량이 약 20%로 낮아지도록 한, 유기성 오니로 자가생산한 펠렛을 연소하는 보일러 시스템

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