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KR101792782B1 - 일체형 슬러지 건조장치 및 슬러지 건조방법 - Google Patents

일체형 슬러지 건조장치 및 슬러지 건조방법 Download PDF

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KR101792782B1
KR101792782B1 KR1020170090352A KR20170090352A KR101792782B1 KR 101792782 B1 KR101792782 B1 KR 101792782B1 KR 1020170090352 A KR1020170090352 A KR 1020170090352A KR 20170090352 A KR20170090352 A KR 20170090352A KR 101792782 B1 KR101792782 B1 KR 101792782B1
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KR
South Korea
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drying
sludge
unit
tube
supplied
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KR1020170090352A
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Inventor
임종식
이호남
김형남
Original Assignee
주식회사 한국이엔테크
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Abstract

이 건 발명은 일체형 슬러지 건조장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 이 건 발명은 건조 슬러지 재건조부와 악취분해부 및 소각부가 구비된 일체형 건조부를 갖는 일체형 슬러지 건조장치에 있어서, 상기 건조 슬러지 재건조부는 건조몸체의 내부에 단위 슬러지 건조부가 일정 간격을 가지며, 지그 재그형태를 갖는 다수층으로 배열되어지되, 상기 단위 슬러지 건조부는 건조튜브의 일측에 튜브 건조 슬러지 투입구가 형성되며, 타측에 튜브 건조 슬러지 배출구가 형성되어지고, 상기 건조튜브의 내부에 패들 또는 스크류를 갖는 슬러지 피딩축이 형성되어지고, 상기 건조튜브의 외측으로 감속구동부가 구비되어 상기 슬러지 피딩축이 결합되어지고, 상기 튜브 건조 슬러지 투입구와 근접되게 가열공기 투입구가 형성되어지며, 상기 튜브 건조 슬러지 배출구와 근접되게 습증기를 포함하는 건조가스가 배출되는 건조 가스 배출구가 상기 악취분해부에 연결되게 형성되어지고, 상기 가열공기 투입구는 건조몸체의 하부 또는 상부에 구비된 건조열교환부에 의하여 열교환된 가열공기가 공급됨을 특징으로 한다.
따라서, 이 건 발명은 슬러지 건조율을 높일 수 있도록 하는 가운데 슬러지를 건조하는데 소요되는 운전비용을 절감할 수 있도록 하고, 악취에 의하여 주변 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

일체형 슬러지 건조장치 및 슬러지 건조방법{INTEGRATED SLUDGE DRYING DEVICE AND SLUDGE DRYING METHOD}
이 건 발명은 일체형 슬러지 건조장치 및 슬러지 건조방법에 관한 것으로서, 1차 건조된 슬러지가 건조 슬러지 재건조부를 경유하는 과정에서 소각부에서 발생된 소각열에 의하여 함수율이 일정 한도 이하로 건조되도록 하고, 건조과정에서 발생된 다량의 수분을 포함하는 악취가 소각열에 의하여 분해 처리되도록 한 것이다.
일반적으로 수질오염 방지시설인 하수처리장과 공장폐수처리장의 신설이 매년 증가하는 추세에 있어 처리되지 않은 오염된 수질에 의한 수질오염은 크게 줄어드는 가시적인 효과를 발휘하고 있으나, 하수나 폐수처리시 발생되는 슬러지의 발생량은 급격히 증가함으로서 이에 대한 처리에 어려움이 있었다.
현재 각종 함수 슬러지를 이송하여 해양투기하거나 토양속에 그대로 직매립하고 있는 실정이나 이 역시 해양환경의 광범위하고 급격한 오염과 토양 및 지하수 오염을 유발함으로서 2차 환경오염의 주범이 될 뿐만 아니라, 매립시 매립장의 확보 난이라 추가적인 문제도 동시에 일으키게 되었다.
한편, 스크류 건조장치, 적외선 고주파 건조장치, 간접열원을 이용한 건조장치 등의 다양한 구성으로 슬러지 건조장치가 제안되었으나, 스크류 건조장치 및 적외선 고주파 건조장치 등은 슬러지 건조에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 열효율 및 처리효율이 낮고 그에 비해 설치비용 및 유지비용이 증가되는 문제점이 있었다.
간접열원을 이용한 건조장치는 일반적인 구조가 별도의 폐열을 사용하는 간접 열원 방식 이어서 폐열 발생 주위에 설치해야 하고, 온도도 높지 않아 장시간 건조가 필요하여 열효율이 높지 않고, 기계구조가 복잡해져 제작비용, 설치비용 및 유지비용이 증가되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 공개실용신안공보 20-2011-0005982호(2011.06.15)의 슬러지 건조장치가 제안되었고, 제안된 슬러지 건조장치는 본체 내부에 열을 공급하면서 슬러지가 충분히 순환되도록 하고, 발생되는 습기를 흡수하여 응축기와 가열장치를 통해 고온의 열을 다시 본체내로 보내는 냉각사이클을 구비함으로서 에너지 절감 효과 및 건조효율이 높이 이점이 있으나, 다량의 건조된 슬러지가 발생되는 문제점이 있었고, 아울러 슬러지가 건조되는 과정에서 악취가 발생되어 주변 환경을 더 오염시키는 또 다른 문제점이 있었다.
공개실용신안공보 20-2011-0005982호(2011.06.15)
이 건 발명은 슬러지가 건조되는 과정에서 발생되는 수분을 포함하는 악취가 소각부에서 발생된 고온의 환경으로 인하여 분해되도록 하는 가운데 소각과정에서 발생된 폐열을 이용하여 건조효율을 높일 수 있도록 하고, 아울러 건조과정에서 발생된 건조 슬러지가 소각부에서 소각으로 처리되도록 한 것이다.
이 건 발명은 건조 슬러지 재건조부(21)와 악취분해부(22) 및 소각부(23)가 구비된 일체형 건조부(20)를 갖는 일체형 슬러지 건조장치에 있어서, 상기 건조 슬러지 재건조부(21)는 건조몸체(211)의 내부에 단위 슬러지 건조부(212)가 일정 간격을 가지며, 지그 재그형태를 갖는 다수층으로 배열되어지되, 상기 단위 슬러지 건조부(212)는 건조튜브(212a)의 일측에 튜브 건조 슬러지 투입구(212a-1)가 형성되며, 타측에 튜브 건조 슬러지 배출구(212a-2)가 형성되어지고, 상기 건조튜브(212a)의 내부에 패들(P) 또는 스크류(S)를 갖는 슬러지 피딩축(212b)이 형성되어지고, 상기 건조튜브(212a)의 외측으로 감속구동부(212c)가 구비되어 상기 슬러지 피딩축(212b)이 결합되어지고, 상기 튜브 건조 슬러지 투입구(212a-1)와 근접되게 가열공기 투입구(212d)가 형성되어지며, 상기 튜브 건조 슬러지 배출구(212a-2)와 근접되게 습증기를 포함하는 건조가스가 배출되는 건조 가스 배출구(212d')가 상기 악취분해부(22)에 연결되게 형성되어지고, 상기 가열공기 투입구(212d)는 건조몸체(211)의 하부 또는 상부에 구비된 건조열교환부(213)에 의하여 열교환된 가열공기가 공급되어지고, 상기 소각부(23)는 소각몸체(231)의 측벽에 일반버너(232)와 분체버너(233)가 구비되어지고, 상기 소각몸체(231)의 바닥에 로스터부(234)가 구비되어지되, 상기 분체버너(233)는 건조몸체(211)의 하부를 통하여 분급기(235)로 공급된 건조 슬러지 중 작은 입자를 갖는 슬러지가 분쇄부(236)를 통해 분쇄되어 공급, 연소되어지고, 상기 로스터부(234)는 분급기(235)로 공급된 건조 슬러지 중 큰 입자를 갖는 슬러지가 공급, 연소됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 악취분해부(22)는 분해몸체(221)의 내부에 수평형태를 가지며 상부와 하부를 향하여 격자형태로 배열된 건조가스 배출 노즐부(222)가 구비되어 상기 건조튜브(212a)에서 발생된 습증기를 포함하는 건조가스와 밴드통기형 건조부(10)에서 배출된 습증기를 포함하는 건조 가스가 배출되어 상기 소각부(23)에서 발생되는 소각열에 의하여 악취성분이 분해됨을 특징으로 한다.
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또한, 상기 건조 슬러지 재건조부(21)는 건조몸체(211)에 연소가스 배출구(24)가 구비되어지고, 상기 연소가스 배출구(24)에 유해물질 제거부(25)가 구비되어지되, 상기 유해물질 제거부(25)는 원심력 집진부(25a), 반건식 반응부(25b), 여과집진부(25c), 유인송풍부(25d) 및 굴뚝(25e)이 연결되어 연소가스중에 포함된 유해물질이 제거되어 대기중으로 배출되어지되, 상기 연소가스 배출구(24)와 원심력 집진부(25a) 사이에 블로워(26a)를 갖는 배출가스 열교환부(26)가 구비되어지고, 상기 배출가스 열교환부(26)는 건조몸체(211)의 하부 또는 상부에 구비된 건조열교환부(213)에 연결됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 일체형 건조부(20)의 건조 슬러지 재건조부(21)는 밴드통기형 건조부(10)를 통해 1차로 건조된 건조 슬러지가 투입되어지되, 상기 밴드통기형 건조부(10)는 통기형 몸체(103)의 내부에 단위 슬러지 이송밴드(104)가 지그 재그 형태를 갖도록 다단으로 구비되어지고, 상기 단위 슬러지 이송밴드(104)는 일측 또는 타측에 밴드 구동부(105)가 형성되어지고, 상기 통기형 몸체(103)의 하부 일측에 밴드 열교환 공기 유입부(106)가 구비되어지며, 상기 밴드 열교환 공기 유입부(106)와 대각방향으로 위치된 통기형 몸체(103)의 상부 타측에 습증기를 포함하는 건조가스가 배출되는 밴드 건조가스 배출부(107)가 구비됨을 특징으로 한다.
한편, 이 건 발명은 젖은 슬러지가 소각부(23)로부터 발생된 소각열과 가열공기에 의하여 가열 및 건조되어 배출되어지는 가운데 배출된 건조슬러지가 다시 소각부(23)에서 소각되어지도록 하는 일체형 슬러지 건조방법에 있어서, 단위 슬러지 이송밴드(104)의 상부로 얹혀진 젖은 슬러지가 지그 재그로 이동되는 과정 중에 가열공기에 의하여 1차 건조되어지고, 건조 과정에서 발생된 습증기를 포함하는 건조가스가 악취분해부(22)로 공급되어지고, 1차 건조된 건조 슬러지가 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211) 내부에 구비된 단위 슬러지 건조부(212)로 공급되어지는 슬러지 건조단계(S100)와; 상기 단위 슬러지 건조부(212)로 공급된 1차 건조된 슬러지는 건조튜브(212a)의 일측에서 타측으로 이동되는 과정에서 소각열에 의하여 건조되어지면서 다른 건조튜브(212a)로 배출 및 공급되는 과정의 반복을 통해 2차 건조되어 외부로 배출됨과 동시에 수증기를 포함하는 건조 가스는 가열공기에 실려 악취분해부(22)로 배출되어지는 슬러지 재건조단계(S200)와; 상기 건조몸체(211)의 외부로 배출된 건조 슬러지는 분급기(235)에 의하여 작은 입자를 갖는 슬러지와 큰 입자를 갖는 슬러지로 분리 되어지되, 작은 입자를 갖는 건조 슬러지는 분쇄부(236)를 통하여 분쇄되어진 후 분체버너(233)를 통하여 소각되는 가운데 큰 입자를 갖는 건조 슬러지는 로스터부(234)에 의하여 소각되어지는 건조 슬러지 소각단계(S300)와; 상기 소각부(23)에서 발생된 소각열은 분해몸체(221)의 내부를 통하여 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211)로 이동되는 과정에서 상기 분해몸체(221)의 내부에 구비된 건조 가스 배출 노즐부(222)로 배출되는 건조가스 중 악취성분이 분해되는 악취 건조 가스 제거단계(S400); 및 상기 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211)에 구비된 연소가스 배출구(24)를 통하여 배출되는 연소가스는 원심력 집진부(25a), 반건식 반응부(26b), 여과집진부(25c), 유인송풍부(25d) 및 굴뚝(25e)을 경유하여 대기중으로 배출되어지는 연소가스 배출단계(S500)로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 연소가스 배출단계(S500) 중 블로워(26a)를 통하여 배출가스 열교환부(26)로 공급되는 외기는 열교환으로 1차 가열되어지고, 1차 가열된 공기는 건조열교환부(213)에서 열교환으로 2차 가열되어지고, 2차 가열된 공기는 밴드 통기형 건조부(10)와 일체형 건조부(20)로 공급되어지는 가열공기 공급단계(S510)가 더 포함됨을 특징으로 한다.
이 건 발명은 1차 건조된 슬러지가 건조 슬러지 재건조부를 경유하는 과정중에 소각부에서 발생된 열에 의하여 완전 건조되어 외부로 배출되도록 함으로서 슬러지 건조율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 건조된 슬러지가 소각부에서 소각되도록 함으로서 슬러지를 건조하는데 소요되는 운전비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 슬러지 건조 과정에서 발생되는 수분을 포함하는 악취가 소각열에 의하여 분해되도록 함으로서 악취문제를 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고 이를 통해 슬러지 건조장치로부터 다량의 건조 슬러지가 발생되는 것을 방지함으로서 공간활용율을 높이는 가운데 건조 슬러지의 폐기 처분에 소요되는 시간이나 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도1은 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치의 건조부를 확대 도시한 예시도.
도2는 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치에 있어 단위 슬러지 건조부를 확대 도시한 예시도.
도3은 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치에 밴드통기형 건조부와 유해물질 제거부가 구비되도록 도시한 구성도.
도4는 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치에 있어 건조부에 가열공기가 공급되는 구성을 도시한 예시도.
도5는 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치를 이용하여 슬러지가 건조되는 과정을 도시한 순서도.
이 건 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치의 건조부를 확대 도시한 예시도이고, 도2는 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치에 있어 단위 슬러지 건조부를 확대 도시한 예시도이고, 도3은 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치에 밴드통기형 건조부와 유해물질 제거부가 구비되도록 도시한 구성도이고, 도4는 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치에 있어 건조부에 가열공기가 공급되는 구성을 도시한 예시도이다.
이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치는 소각열에 의하여 슬러지가 완전 건조되도록 건조율을 높일 수 있도록 하는 가운데 악취가 분해되어 주변 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 건조 과정에서 발생된 건조 슬러지가 소각부를 통해 소각되도록 하여 운전비용이 절감되도록 하는 가운데 건조 슬러지의 폐기 처분에 소요되는 시간이나 비용을 줄 일 수 있도록 한 것으로 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 건조 슬러지 재건조부(21)와 악취분해부(22) 및 소각부(23)를 갖는 일체형 건조부(20)로 구비되어 있다.
여기에서, 상기 건조 슬러지 재건조부(21)는 내외부로부터 열의 유출입이 방지될 수 있게 단열된 건조몸체(211)의 내부에 단위 슬러지 건조부(212)가 일정 간격을 가지며, 지그 재그형태를 갖는 다수층으로 배열되어 있다.
상기 단위 슬러지 건조부(212)의 배열은 직열배열방식이 아닌 착열배열방식을 갖도록 구비되어 건조몸체(211)의 내부로 공급된 소각열로부터 에너지 흡수율을 높일 수 있게 구비되어 있다. 즉, 소각열 흐름속에서 단위 슬러지 건조부(212)가 최대한 노출될 수 있도록 구비되어 있다.
이러한 상기 단위 슬러지 건조부(212)는 중공형태로 축방향을 향하여 일정 길이를 갖는 건조튜브(212a)의 일측에 후술하는 밴드통기형 건조부(10)를 통해 1차 건조된 상태, 즉, 함수율이 일정 한도로 낮게 유지된 1차 건조형태의 건조 슬러지가 공급 또는 투입될 수 있는 튜브 건조 슬러지 투입구(212a-1)가 형성되며, 상기 건조튜브(212a)의 타측에 건조튜브(212a)의 일측에서 타측으로 이동되는 과정 중에 더 건조된 건조 슬러지가 외부로 배출되는 튜브 건조 슬러지 배출구(212a-2)가 형성되어 있다.
상기 건조튜브(212a)가 건조몸체(211)의 내측 상단부에 구비된 경우, 바로 하측으로 구비된 다른 건조튜브의 타측에 구비된 다른 튜브 건조 슬러지 투입구로 투입되어 슬러지의 이동 방향이 변경된 상태로 이동되어지게 된다. 즉, 건조튜브(212a)가 도1에 도시된 바와 같이, 4단으로 구비되었을 경우, 최상단측은 건조 슬러지가 도4에 도시된 바와 같이, 좌측에서 우측으로 이동하고, 바로 하부에 있는 건조튜브는 우측에서 좌측으로 이동하게 된다.
상기 건조튜브(212a)의 내부에는 슬러지 피딩축(212b)이 삽입되어 있고, 상기 건조튜브(212a)의 외측으로 노출된 슬러지 피딩축(212b)의 외측은 미도시한 제어부에 의하여 구동되는 감속구동부(212c)가 구비되어 제어부의 신호에 따라 슬러지 피딩축(212b)의 회전 또는 구동이 가감될 수 있게 구비되어 있다.
상기 슬러지 피딩축(212b)은 외주연부에 소정 간격을 갖는 패들(P)이 구비되어 슬러지 피딩축(212b)과 연동됨으로서 건조튜브(212a)의 내부에 있는 건조 슬러지가 축방향으로 이동되는 가운데 혼합과 타격이 이루어지도록 하여 건조율을 높일 수 있게 구비되어 있다.
이 건 발명에서 상기 슬러지 피딩축(212b)에 패들(P)이 구비되도록 하여 건조튜브(212a)의 내부에 있는 건조 슬러지가 원활하게 혼합과 이송되도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 슬러지 피딩축(212b)에 띠형태를 갖는 평판이 나선형태로 감겨진 스크류(S)가 구비되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 상기 스크류(S)에 의하여 건조튜브(212a)의 내부에서 건조된 슬러지가 더 원활하게 축방향으로 이동될 수 있게 된다.
상기 건조튜브(212a)에 형성된 튜브 건조 슬러지 투입구(212a-1)와 근접된 곳에는 후술하는 배출가스 열교환부(26)와 건조열교환부(213)에 의하여 가열된 가열 공기가 유입 또는 투입되는 가열공기 투입구(212d)가 형성되어지며, 상기 튜브 건조 슬러지 배출구(212a-2)와 근접된 곳에는 건조튜브(212a)의 내부를 경유하는 과정에서 발생된 습증기를 포함하는 건조가스가 배출되는 건조 가스 배출구(212d')가 형성되어 있다.
상기 건조 가스 배출구(212d')는 파이프 라인으로 상기 악취분해부(22)에 연결되게 형성되어짐으로서 후술하는 소각부(23)에서 발생된 소각열에 의하여 소각으로 분해될 수 있게 구비되어 있다.
상기 가열공기 투입구(212d)는 건조몸체(211)의 하부 또는 상부에 구비된 건조열교환부(213)에 의하여 열교환된 가열공기가 공급됨으로서 열손실로 인하여 슬러지의 건조속도나 건조율이 낮아지는 것을 방지하는 동시에 건조가스가 악취분해부(22)로 이송될 수 있도록 한다.
상기 악취분해부(22)는 슬러지가 건조되는 과정에서 습증기와 발생된 악취가 고온 분위기에 의하여 분해되도록 한 것으로 분해몸체(221)의 내부에 수평형태를 가지며 상부와 하부를 향하여 격자형태로 배열된 건조가스 배출 노즐부(222)로 구비되어 있다.
상기 건조튜브(212a)에서 발생된 습증기를 포함하는 건조가스와 후술하는 밴드통기형 건조부(10)에서 배출된 습증기를 포함하는 건조 가스가 배출되어 상기 소각부(23)에서 발생되는 소각열에 의하여 소각처리될 수 있게 구비되어 있다.
상기 소각부(23)는 소각몸체(231)의 측벽에 일반버너(232)와 분체버너(233)가 구비되어지고, 상기 소각몸체(231)의 바닥에 로스터부(234)가 구비되어 있다.
상기 일반버너(232)는 건조몸체(211)가 캐스타블을 비롯한 각종 내화물이 존재함으로서 열적형형상태가 도달할때까지 가열하는 것으로 슬러지 건조가 이루어져 분체버너(233) 또는 로스터부(234)에서 소각이 이루어짐과 동시에 상기 일반버너(232)의 부하가 점진적으로 감소되도록 하며, 분체버너(233) 또는 로스터부(234)에 의하여 충분한 열이 공급됨과 동시에 일반버너(232)의 가동을 중단시켜 에너지를 절감할 수 있게 된다.
상기 분체버너(233)는 건조몸체(211)의 하부를 통하여 분급기(235)로 공급된 건조 슬러지 중 작은 입자를 갖는 슬러지가 분쇄부(236)를 통해 분쇄된 후 공급되어 연소되어짐으로서 일반버너(232)를 가동할 때 소요되는 에너지를 줄일 수 있게 된다.
상기 로스터부(234)는 분급기(235)로 공급된 건조 슬러지 중 큰 입자를 갖는 슬러지가 공급되어 연소됨으로서 분체버너(233)와 같이 일반버너(232)를 가동할 때 소요되는 에너지를 더 줄일 수 있게 하는 가운데 건조되는 과정에서 발생된 건조 슬러지를 모두 소각시켜 폐기 처분하는데 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있도록 하고, 이를 통해 주변 오염을 더 줄일 수 있게 된다.
상기 건조 슬러지 재건조부(21)는 소각부(23)에서 발생된 소각열(연소가스)이 공급 또는 이동되어 내부에 구비된 단위 슬러지 건조부(212) 사이와 건조열교환부(213)를 경유한 후 외부로 배출되도록 하기 위한 방안으로 건조몸체(211)에 연소가스 배출구(24)가 구비되어 있다.
상기 연소가스 배출구(24)에는 소각열 또는 연소가스 중에 포함된 유해물질이 제거되도록 하는 유해물질 제거부(25)가 구비되어있고, 상기 유해물질 제거부(25)는 원심력 집진부(25a), 반건식 반응부(25b), 여과집진부(25c), 유인송풍부(25d) 및 굴뚝(25e)이 연결되어 연소가스중에 포함된 유해물질인 산성가스가 중화되는 가운데 먼지가 제거되어 대기중으로 배출되어지게 구비되어 있다.
상기 연소가스 배출구(24)와 원심력 집진부(25a) 사이로는 블로워(26a)를 갖는 배출가스 열교환부(26)가 구비되어 배출가스를 이용하여 외기가 가열되어지도록 하고, 가열된 외기가 건조열교환부(213)를 경유하는 과정에서 더 가열되어지도록 한 상태에서 후술하는 밴드통기형 건조부(10) 및 일체형 건조부(20)의 단위 슬러지 건조부(212)를 구비하는 건조튜브(212a)로 공급됨으로서 건조가스 이송과 열손실을 방지하여 에너지 소비를 줄일 수 있게 된다.
상기 배출가스 열교환부(26)는 건조몸체(211)의 하부 내측으로 구비된 건조열교환부(213)에 연결되도록 구비되어 있다.
상기 일체형 건조부(20)의 건조 슬러지 재건조부(21)는 밴드통기형 건조부(10)를 통해 1차로 건조된 건조 슬러지가 투입되어질 수 있게 구비되어 있다.
이러한 상기 밴드통기형 건조부(10)는 밀폐형 슬러지 저장부(50)에 저장된 다량의 수분을 함유한 슬러지가 일체형 건조부(20)로 공급되기에 앞서 일정 한도 이하의 함수율을 갖도록 하기 위해 젖은 상태의 슬러지가 1차 건조되도록 한 것으로 내부에 공간을 갖도록 형성되며 단열된 통기형 몸체(103)의 내부에 단위 슬러지 이송밴드(104)가 지그 재그 형태를 갖도록 다단으로 구비되어 젖은 상태의 슬러지가 통기형 몸체(103)의 내부에 체류할 수 있는 시간이 길어질 수 있게 구비되어 있다.
상기 단위 슬러지 이송밴드(104)는 일측 또는 타측에 밴드 구동부(105)가 형성되어 상부로 얹혀진 젖은 상태의 슬러지가 일정한 속도로 이동 또는 이송될 수 있게 구비되어 있다. 이때, 체류시간을 더 길게 하고자 할 경우, 밴드 구동부(105)의 구동 속도를 늦추면 늦춰진 만큼 체류시간이 길어지게 되어 1차 건조율을 더 높일 수 있게 된다.
상기 통기형 몸체(103)의 하부 일측에는 밴드 열교환 공기 유입부(106)가 구비되어지며, 상기 밴드 열교환 공기 유입부(106)와 대각방향으로 위치된 통기형 몸체(103)의 상부 타측에 습증기를 포함하는 건조가스가 배출되는 밴드 건조가스 배출부(107)가 구비되어 배출가스 열교환부(26)와 건조 열교환부(213)에 의하여 일정 온도 이상으로 가열된 가열공기가 향류방식으로 공급, 배출될 수 있게 된다.
도5는 이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치를 이용하여 슬러지가 건조되는 과정을 도시한 순서도이다.
이 건 발명에 따른 일체형 슬러지 건조장치를 이용하여 슬러지가 건조되는 과정은 먼저, 슬러지 건조단계(S100)로 통기형 몸체(103)의 내부에서 밴드 구동부(105)에 의하여 구동되고 있는 단위 슬러지 이송밴드(104)의 상부로 젖은 슬러지가 젖은 슬러지 투입부(101)를 통해 투입되어 지그 재그로 이동되고, 이동되는 과정 중에 일체형 건조부(20)의 배출가스 열교환부(26)와 건조열교환부(213)에서 가열된 가열공기가 밴드 열교환 공기 유입부(106)로 유입되어지며, 유입된 가열공기가 단위 슬러지 이송밴드(104) 사이로 지그 재그 이동되는 과정에서 1차 건조되어지고, 1차 건조 과정에서 발생된 습증기를 포함하는 건조가스가 밴드 건조 가스 배출부(107)를 통하여 악취제거부(22)로 공급되어지고, 최하단의 슬러지 이송밴드(102)를 통해 1차 건조된 건조 슬러지가 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211) 내부에 구비된 단위 슬러지 건조부(212)로 공급되어지게 된다.
다음, 슬러지 재건조단계(S200)로 단위 슬러지 건조부(212)로 공급된 건조된 슬러지는 감속구동부(212c)로 구동되는 슬러지 피딩축(212b)의 패들(P) 또는 스크류(S)에 의하여 건조튜브(212a)의 일측에서 타측으로 이동되는 과정에서 소각로(23)에서 소각된 소각열에 의하여 건조되어 튜브 건조 슬러지 배출구(212a-2)를 통하여 하부에 구비된 다른 건조튜브(212a)로 배출되게 공급되는 과정의 반복을 통해 2차 건조되어 건조몸체(211)의 외부로 배출됨과 동시에 건조튜브(212a)의 내부에서 발생된 수증기를 포함하는 건조 가스는 가열 공기 투입구(212d)와 건조 가스 배출구(212d')를 경유하는 가열공기에 실려 악취분해부(22)로 배출되어지게 된다.
다음, 건조 슬러지 소각단계(S300)로 건조몸체(211)의 외부로 배출된 건조 슬러지는 분급기(235)에 의하여 작은 입자를 갖는 슬러지와 큰 입자를 갖는 슬러지로 분리 되어진 후 작은 입자를 갖는 건조 슬러지는 분쇄부(236)를 통하여 분쇄되어진 후 분체버너(233)를 통하여 소각되는 가운데 큰 입자를 갖는 건조 슬러지는 로스터부(234)에 의하여 소각되어지게 된다.
다음, 악취 건조 가스 제거단계(S400)로 소각부(23)에서 발생된 소각열은 분해몸체(221)의 내부를 통하여 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211)로 이동되는 과정에서 상기 분해몸체(221)의 내부에 구비된 건조 가스 배출 노즐부(222)로 배출되는 악취가 포함된 건조가스가 연소로 분해되어 제거되어지게 된다.
다음, 연소가스 배출단계(S500)로 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211)에 구비된 연소가스 배출구(24)를 통하여 배출되는 연소가스는 원심력 집진부(25a), 반건식 반응부(26b), 여과집진부(25c), 유인송풍부(25d) 및 굴뚝(25e)을 경유하는 과정에서 산성가스가 중화되며, 먼지가 제거된 상태로 대기중으로 배출되어지게 된다. 이때, 상기 연소가스 배출단계(S500) 중 블로워(26a)를 통하여 배출가스 열교환부(26)로 공급되는 외기는 열교환으로 1차 가열되어지고, 1차 가열된 공기는 건조열교환부(213)에서 열교환으로 2차 가열되어지고, 2차 가열된 공기는 밴드 통기형 건조부(10)와 일체형 건조부(20)로 공급되어지는 가열공기 공급단계(S510)가 더 포함됨으로서 슬러지 건조에 소요되는 에너지의 사용량을 줄이는 가운데 슬러지를 용이하게 처리할 수 있게 된다.
이 건 발명에서는 슬러지 건조단계(S100)를 먼저 설명하였으나, 젖은 슬러지가 1차로 건조되기에 앞서 소각부(23)에 구비된 일반버너(232)를 가동하여 소각몸체(231)와 분해몸체(221) 및 건조몸체(211)의 내부 온도가 열적평형 상태가 유지되도록 한 상태에서 젖은 슬러지가 밴드통기형 건조부(10)로 투입 또는 공급되도록 한다.
다음, 1차 건조된 슬러지가 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211) 내부에 구비된 다수개의 단위 슬러지 건조부(212)를 경유한 후 외부로 배출되어지고, 배출되어진 건조 슬러지가 분급기(235)를 통해 로스터부(234) 및 별도의 분쇄부(236)를 통해 분체버너(233)로 공급되어 소각이 시작되면, 일반버너(232)의 부하가 점진적으로 감소되도록 하고, 분체버너(233)를 통해 충분한 열이 공급됨과 동시에 일반버너(232)의 가동을 중단시켜 에너지를 더 절감할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
20:일체형 건조부 21:건조 슬러지 재건조부
22:악취분해부 23:소각부
30:건조부 211:건조몸체
212:단위 슬러지 건조부 212a:건조튜브
212a-1:튜브 건조 슬러지 투입구 212a-2:튜브 건조 슬러지 배출구
212b:슬러지 피딩축 212c:감속구동부
212d:가열공기 투입구 212d':건조 가스 배출구
P:패들 S:스크류
S100:슬러지 건조단계 S200:슬러지 재건조단계
S300:건조 슬러지 소각단계 S400:악취 건조 가스 제거단계
S500:연소가스 배출단계

Claims (7)

  1. 건조 슬러지 재건조부(21)와 악취분해부(22) 및 소각부(23)가 구비된 일체형 건조부(20)를 갖는 일체형 슬러지 건조장치에 있어서,
    상기 건조 슬러지 재건조부(21)는 건조몸체(211)의 내부에 단위 슬러지 건조부(212)가 일정 간격을 가지며, 지그 재그형태를 갖는 다수층으로 배열되어지되, 상기 단위 슬러지 건조부(212)는 건조튜브(212a)의 일측에 튜브 건조 슬러지 투입구(212a-1)가 형성되며, 타측에 튜브 건조 슬러지 배출구(212a-2)가 형성되어지고, 상기 건조튜브(212a)의 내부에 패들(P) 또는 스크류(S)를 갖는 슬러지 피딩축(212b)이 형성되어지고, 상기 건조튜브(212a)의 외측으로 감속구동부(212c)가 구비되어 상기 슬러지 피딩축(212b)이 결합되어지고, 상기 튜브 건조 슬러지 투입구(212a-1)와 근접되게 가열공기 투입구(212d)가 형성되어지며, 상기 튜브 건조 슬러지 배출구(212a-2)와 근접되게 습증기를 포함하는 건조가스가 배출되는 건조 가스 배출구(212d')가 상기 악취분해부(22)에 연결되게 형성되어지고, 상기 가열공기 투입구(212d)는 건조몸체(211)의 하부 또는 상부에 구비된 건조열교환부(213)에 의하여 열교환된 가열공기가 공급되어지고, 상기 소각부(23)는 소각몸체(231)의 측벽에 일반버너(232)와 분체버너(233)가 구비되어지고, 상기 소각몸체(231)의 바닥에 로스터부(234)가 구비되어지되, 상기 분체버너(233)는 건조몸체(211)의 하부를 통하여 분급기(235)로 공급된 건조 슬러지 중 작은 입자를 갖는 슬러지가 분쇄부(236)를 통해 분쇄되어 공급, 연소되어지고, 상기 로스터부(234)는 분급기(235)로 공급된 건조 슬러지 중 큰 입자를 갖는 슬러지가 공급, 연소됨을 특징으로 하는 일체형 슬러지 건조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 악취분해부(22)는 분해몸체(221)의 내부에 수평형태를 가지며 상부와 하부를 향하여 격자형태로 배열된 건조가스 배출 노즐부(222)가 구비되어 상기 건조튜브(212a)에서 발생된 습증기를 포함하는 건조가스와 밴드통기형 건조부(10)에서 배출된 습증기를 포함하는 건조 가스가 배출되어 상기 소각부(23)에서 발생되는 소각열에 의하여 분해처리됨을 특징으로 하는 일체형 슬러지 건조장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 건조 슬러지 재건조부(21)는 건조몸체(211)에 연소가스 배출구(24)가 구비되어지고, 상기 연소가스 배출구(24)에 유해물질 제거부(25)가 구비되어지되, 상기 유해물질 제거부(25)는 원심력 집진부(25a), 반건식 반응부(25b), 여과집진부(25c), 유인송풍부(25d) 및 굴뚝(25e)이 연결되어 연소가스중에 포함된 유해물질이 제거되어 대기중으로 배출되어지되, 상기 연소가스 배출구(24)와 원심력 집진부(25a) 사이에 블로워(26a)를 갖는 배출가스 열교환부(26)가 구비되어지고, 상기 배출가스 열교환부(26)는 건조몸체(211)의 하부 또는 상부에 구비된 건조열교환부(213)에 연결됨을 특징으로 하는 일체형 슬러지 건조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일체형 건조부(20)의 건조 슬러지 재건조부(21)는 밴드통기형 건조부(10)를 통해 1차로 건조된 건조 슬러지가 투입되어지되, 상기 밴드통기형 건조부(10)는 통기형 몸체(103)의 내부에 단위 슬러지 이송밴드(104)가 지그 재그 형태를 갖도록 다단으로 구비되어지고, 상기 단위 슬러지 이송밴드(104)는 일측 또는 타측에 밴드 구동부(105)가 형성되어지고, 상기 통기형 몸체(103)의 하부 일측에 밴드 열교환 공기 유입부(106)가 구비되어지며, 상기 밴드 열교환 공기 유입부(106)와 대각방향으로 위치된 통기형 몸체(103)의 상부 타측에 습증기를 포함하는 건조가스가 배출되는 밴드 건조가스 배출부(107)가 구비됨을 특징으로 하는 일체형 슬러지 건조장치.
  6. 젖은 슬러지가 소각부(23)로부터 발생된 소각열과 가열공기에 의하여 가열 및 건조되어 배출되어지는 가운데 배출된 건조슬러지가 다시 소각로(23)에서 소각되어지도록 하는 일체형 슬러지 건조방법에 있어서,
    단위 슬러지 이송밴드(104)의 상부로 얹혀진 젖은 슬러지가 지그 재그로 이동되는 과정 중에 가열공기에 의하여 1차 건조되어지고, 건조 과정에서 발생된 습증기를 포함하는 건조가스가 악취제거부(22)로 공급되어지고, 1차로 건조된 건조 슬러지가 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211) 내부에 구비된 단위 슬러지 건조부(212)로 공급되어지는 슬러지 건조단계(S100)와;
    상기 단위 슬러지 건조부(212)로 공급된 건조된 슬러지는 건조튜브(212a)의 일측에서 타측으로 이동되는 과정에서 소각열에 의하여 건조되어지면서 다른 건조튜브(212a)로 배출 및 공급되는 과정의 반복을 통해 2차 건조되어 외부로 배출됨과 동시에 수증기를 포함하는 건조 가스는 가열공기에 실려 악취분해부(22)로 배출되어지는 슬러지 재건조단계(S200)와;
    상기 건조몸체(211)의 외부로 배출된 건조 슬러지는 분급기(235)에 의하여 작은 입자를 갖는 슬러지와 큰 입자를 갖는 슬러지로 분리 되어지되, 작은 입자를 갖는 건조 슬러지는 분쇄부(236)를 통하여 분쇄되어진 후 분체버너(233)를 통하여 소각되는 가운데 큰 입자를 갖는 건조 슬러지는 로스터부(234)에 의하여 소각되어지는 건조 슬러지 소각단계(S300)와;
    상기 소각부(23)에서 발생된 소각열은 분해몸체(221)의 내부를 통하여 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211)로 이동되는 과정에서 상기 분해몸체(221)의 내부에 구비된 건조 가스 배출 노즐부(222)로 배출되는 악취가 포함된 건조가스가 분해되는 악취 건조 가스 제거단계(S400); 및
    상기 일체형 건조부(20)의 건조몸체(211)에 구비된 연소가스 배출구(24)를 통하여 배출되는 연소가스는 원심력 집진부(25a), 반건식 반응부(26b), 여과집진부(25c), 유인송풍부(25d) 및 굴뚝(25e)을 경유하여 대기중으로 배출되어지는 연소가스 배출단계(S500)로 이루어짐을 특징으로 하는 일체형 슬러지 건조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연소가스 배출단계(S500) 중 블로워(26a)를 통하여 배출가스 열교환부(26)로 공급되는 외기는 열교환으로 1차 가열되어지고, 1차 가열된 공기는 건조열교환부(213)에서 열교환으로 2차 가열되어지고, 2차 가열된 공기는 밴드 통기형 건조부(10)와 일체형 건조부(20)로 공급되어지는 가열공기 공급단계(S510)가 더 포함됨을 특징으로 하는 일체형 슬러지 건조방법.
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