KR101284178B1

KR101284178B1 - Equipments for treating sludge

Info

Publication number: KR101284178B1
Application number: KR1020130014286A
Authority: KR
Inventors: 이해진; 조경훈; 함돈오; 서동명
Original assignee: 주식회사 에스에이씨
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2013-07-10

Abstract

PURPOSE: A sludge treating apparatus is provided to reduce a sludge by using dry air instead of heated air for saving the money of maintenance and predicting how much moisture will lose. CONSTITUTION: A sludge treating apparatus comprises a burning part (300) which burns a purified sludge in a drying part (100) and a transporting part (200) which transports the purified sludge from the drying part. The drying part comprises a drying tank (110) with hollows, an air supplying part (120) and a controlling part (130). The air supplying part heats dried air so that the dried air comprises saturated water vapor and supplies the dried air to the drying tank. The controlling part calculates the curve of the purified sludge according to the weight change of the sludge which is supplied by a load cell which optimizes the evaporation of the dried air in the drying tank and controls the temperature and the flow rate of the dried air which is supplied to the drying tank according to the incline of the dried air curve. [Reference numerals] (AA) Controlling part

Description

Sludge Treatment Unit {EQUIPMENTS FOR TREATING SLUDGE}

본 발명은 슬러지 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sludge treatment apparatus.

일반적으로 슬러지는 오니(汚泥)라고도 하며 하수처리 또는 정수(淨水)과정에서 생긴 침전물로 80% 이상의 많은 수분을 함유하기 때문에 그 처리가 힘들다. In general, sludge is also called sludge (sludge) is a sediment produced during sewage treatment or water purification process is difficult to process because it contains more than 80% water.

따라서, 지금까지는 혐기처리(嫌氣處理)에 의해 슬러지를 안정화한 후 탈수하여 매립하는 방법으로 처리하였다. 그러나 이러한 처리방법은 급속도로 가속화되는 산업발전에 따른 슬러지량의 증가로 인해 처리가 곤란하여 많은 연구가 있어 왔다. Therefore, until now, the sludge was stabilized by anaerobic treatment, and then treated by a method of dehydration and landfilling. However, this treatment method has been a lot of research because the treatment is difficult due to the increase of the sludge according to the rapid industrial development.

근래에는 슬러지를 저장하고 있는 장치에 고온의 열풍을 직접 공급하거나 수분 함유량이 적은 냉풍을 공급하여 슬러지의 수분을 감소시키는 기술 및 슬러지에 고온의 열을 공급함으로써 슬러지를 고온화하여 슬러지 내부에 포함하고 있는 수분을 증발시키는 역할을 수행하도록 구성하여 슬러지의 중량 및 부피를 최소화하고 슬러지의 함수율을 낮출 수 있는 슬러지 건조장치가 사용되고 있다. In recent years, the sludge is heated inside the sludge by supplying high temperature hot air directly to the device that stores the sludge or by supplying high temperature heat to the sludge. The sludge drying apparatus is configured to minimize the weight and volume of the sludge and to lower the water content of the sludge by configuring to perform evaporation of moisture.

그러나, 종래의 슬러지 건조 장치는 가열 건조방식(로타리 키른, 디스크)으로 800℃ 이상의 열풍에 의한 접촉으로 슬러지 내 포함된 수분을 건조시키는데 해양배출의 처리비 2배 이상의 에너지 비용과 NOx 등 배가스의 발생으로 대기오염방지를 위한 후처리설비에 대한 시설비로 상당한 예산이 지출되어야 하는 문제점이 있다. However, the conventional sludge drying apparatus is a heat drying method (rotary kiln, disk) to dry the moisture contained in the sludge by contact with hot air of 800 ℃ or more, due to the energy cost of marine discharge more than twice the discharge cost and the generation of exhaust gas such as NOx. There is a problem that a considerable budget should be spent on the facility cost for the post-treatment facility to prevent air pollution.

또한, 종래의 슬러지 건조 장치는 슬러지의 가열 건조에서 열전달 속도를 빠르게 하기 위하여 건조장치의 온도를 아무리 높여도 바깥쪽 슬러지가 먼저 열에너지를 모두 흡수하면서 수분을 수증기로 기화시키기 때문에 슬러지 내부로는 수증기의 기화를 위하여 필요한 열에너지 공급이 차단되는 열전달 차단현상이 발생한다. 상기 열전달 차단현상에 의하여 슬러지는 표면부터 순차적으로 건조되기 때문에 내부로 건조에 필요한 열에너지가 공급되는 것이 차단된다.In addition, in the conventional sludge drying apparatus, even if the temperature of the drying apparatus is increased to increase the heat transfer rate in the heat drying of the sludge, since the outer sludge first absorbs all the heat energy and vaporizes the moisture into water vapor, the sludge inside the sludge is Heat transfer blockage occurs, which cuts off the supply of heat energy necessary for vaporization. Since the sludge is sequentially dried from the surface of the heat transfer blocking phenomenon, the heat energy required for drying is blocked.

이처럼, 기존 슬러지 건조 장치는 가해진 열량에 비해 건조율 및 건조속도가 낮은 문제점이 있다.As such, the conventional sludge drying apparatus has a problem that the drying rate and the drying speed are lower than the amount of heat applied.

또한, 하수 슬러지는 농업적 유기원료로 많이 재활용되고 있지만, 정수 슬러지는 하수 슬러지보다 유기물 함량이 적기 때문에, 비료 등 농업적 유기원료로서의 활용이 실질적으로 어렵다. 이러한 이유로 정수 슬러지의 주체인 무기성분과 토질 분류상 점토에 가까운 성상을 이용하여, 주로 토공재료 또는 요업, 연와[煉瓦]의 재료 등에 응용하려는 연구 내지 시도가 있어 왔다. In addition, sewage sludge is recycled a lot as agricultural organic raw materials, but since purified water sludge has less organic matter content than sewage sludge, it is practically difficult to use as an agricultural organic raw material such as fertilizer. For this reason, researches and attempts have been made to apply mainly to earthwork materials, ceramics, and soft materials by using inorganic components, which are the mains of purified sludge, and properties similar to clay in soil classification.

정수 슬러지는 무기성 물질이 다량 함유되어 1000℃ 이상에서는 금속과 같이 딱딱하게 굳는 성질이 있다. 이러한 이유로 일반적인 하수슬러지 처리 방식과 동일한 방식으로 처리할 경우, 정수 슬러지 처리 후 딱딱하게 굳은 산물을 별도의 분쇄과정을 통해 분쇄하여야 한다. 또한, 정수 슬러지는 하수 슬러지에 비해 악취가 적고 함수율 저감이 쉬운 특성들이 있다. Purified sludge contains a large amount of inorganic material and has a property of hardening like a metal at 1000 ° C or higher. For this reason, when treated in the same manner as the general sewage sludge treatment method, after hard water sludge treatment, the hardened product should be ground through a separate grinding process. In addition, purified sludge has the characteristics of less odor and easy moisture content reduction than sewage sludge.

종래의 슬러지 처리 장치는, 정수 슬러지와 하수 슬러지의 특성 차이가 무시된 채, 하수 슬러지와 정수 슬러지(또는, 상수 슬러지)를 모두 처리할 수 있도록 설계되고 제작되어 왔다. 이는, 정수슬러지를 처리하는데 있어서, 슬러지 처리장치 제작비 증가와 별도의 불필요한 공정의 추가를 야기하여 많은 경제성을 크게 떨어뜨린다.Conventional sludge treatment apparatuses have been designed and manufactured to treat both sewage sludge and purified sludge (or constant sludge) while neglecting the difference in the characteristics of purified sludge and sewage sludge. This causes an increase in the production cost of the sludge treatment apparatus and the addition of unnecessary unnecessary processes in treating the purified sludge, which greatly reduces the economics.

본 발명의 실시예들은 저에너지로 슬러지를 감량화시킬 수 있는 슬러지 처리 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a sludge treatment apparatus capable of reducing sludge with low energy.

본 발명의 실시예들은 슬러지 건조를 최적화하는데 사용될 수 있고, 동시에 매우 빠른 시간 내에 슬러지의 함수율을 떨어뜨릴 수 있으며 이로 인해 소모되는 에너지 낭비를 절감할 수 있는 슬러지 처리 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention can be used to optimize sludge drying, and at the same time provide a sludge treatment apparatus that can lower the water content of the sludge within a very fast time and thereby reduce the energy waste consumed.

본 발명의 실시예들은 공기의 포화수증기량을 이용하여 슬러지를 건조할 수 있는 슬러지 처리 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a sludge treatment apparatus that can dry the sludge using the amount of saturated steam of air.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고함수율의 정수 슬러지를 건조하는 건조부; 상기 건조부에서 건조된 정수 슬러지를 소성 처리하는 소성부; 및 상기 건조부에서 상기 소성부로 정수 슬러지를 이송하는 이송부를 포함하되; 상기 건조부는 내부에는 정수슬러지가 충전되며, 건조 공기로 정수 슬러지를 건조하는 중공형의 건조탱크; 건조 공기의 포화수증기량이 증가되도록 건조 공기를 가열하고, 그 가열된 건조 공기를 상기 건조 탱크로 공급하는 공기 공급 부재; 및 상기 건조 탱크에서 건조 공기에 의한 증발 작용이 최적화되도록 상기 건조 탱크의 온도, 습도 그리고 무게를 측정하여 상기 공기 공급부재에서 상기 건조 탱크로 공급되는 가열된 건조 공기의 온도 및 유량을 제어하는 제어부를 포함하는 정수 슬러지 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the drying unit for drying the high water content sludge; A firing unit for firing the purified water sludge dried in the drying unit; And a conveying part for conveying purified water sludge from the drying part to the baking part. The drying unit is filled with purified sludge inside, the hollow drying tank for drying the purified sludge with dry air; An air supply member for heating the dry air so as to increase the amount of saturated steam of the dry air, and supplying the heated dry air to the drying tank; And a control unit for controlling the temperature and flow rate of the heated dry air supplied from the air supply member to the drying tank by measuring the temperature, humidity, and weight of the drying tank to optimize the evaporation action of the drying air in the drying tank. A purified sludge treatment apparatus may be provided.

또한, 상기 건조부는 상기 건조 탱크에 충전된 정수 슬러지의 무게 변화를 감지하는 로드셀을 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 로드셀로부터 제공받은 정수 슬러지의 무게 변화량으로 정수 슬러지의 건조곡선을 산출하고, 상기 건조곡선의 기울기에 따라 상기 건조 탱크로 공급되는 건조 공기의 온도 및 유량을 제어할 수 있다.In addition, the drying unit further includes a load cell for detecting a weight change of the purified water sludge filled in the drying tank; The controller may calculate a drying curve of the purified water sludge based on the weight change amount of the purified sludge provided from the load cell, and control the temperature and flow rate of the drying air supplied to the drying tank according to the slope of the drying curve.

또한, 상기 건조부는 상기 건조 탱크에 충전된 정수 슬러지의 온,습도를 체크하여 상기 제어부로 제공하는 슬러지 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 정수 슬러지의 온도가 90-99℃를 유지하도록 상기 공기 공급 부재를 제어할 수 있다.The drying unit may further include a sludge measuring unit which checks the temperature and humidity of the purified sludge filled in the drying tank and provides the sludge measuring unit to the control unit. The member can be controlled.

또한, 상기 건조부는 상기 건조 탱크로 공급되는 건조 공기의 온,습도를 체크하는 공기 공급단 측정부; 상기 건조 탱크로부터 빠져나가는 건조 공기의 온,습도를 체크하는 공기 배출단 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 공기 공급단 측정부와 상기 공기 배출단 측정부의 건조공기 온,습도를 비교하여 정수 슬러지로부터의 수분 이탈량을 산출함으로써 상기 공기 공급 부재를 제어할 수 있다.In addition, the drying unit air supply stage measuring unit for checking the temperature, humidity of the drying air supplied to the drying tank; An air discharge stage measuring unit for checking the temperature, humidity of the dry air flowing out of the drying tank further comprises, The control unit compares the dry air temperature, humidity of the air supply stage measuring unit and the air discharge stage measuring unit purifying sludge The air supply member can be controlled by calculating the amount of water escape from the air.

또한, 상기 정수 슬러지 처리 장치는 상기 소성부의 폐열을 이용하여 상기 건조 탱크의 온도를 유지시키는 폐열 처리부를 더 포함할 수 있다.In addition, the purified water sludge treatment apparatus may further include a waste heat treatment unit that maintains the temperature of the drying tank by using waste heat of the baking unit.

또한, 상기 건조 탱크는 정수슬러지가 충전되는 내통; 상기 내통을 감싸도록 설치되는 외통을 포함하며, 상기 내통과 상기 외통 사이에는 폐열 처리부로부터 제공되는 폐열이 공급되는 열교환 공간이 제공될 수 있다.In addition, the drying tank is an inner cylinder filled with purified sludge; It may include an outer cylinder installed to surround the inner cylinder, a heat exchange space is supplied between the inner cylinder and the outer cylinder supplied with waste heat provided from the waste heat treatment unit.

또한, 상기 소성부는 소성 챔버; 상기 소성 챔버에 회동 가능하게 설치되며, 이송 스크류가 내면에 제공되는 원통 챔버; 및 상기 소성 챔버 내에 설치되고 상기 원통 챔버에 인접하게 설치되는 히터들을 포함할 수 있다.The firing unit may further include a firing chamber; A cylindrical chamber rotatably installed in the firing chamber and having a conveying screw provided on an inner surface thereof; And heaters installed in the firing chamber and installed adjacent to the cylindrical chamber.

본 발명의 실시예들은 끓이지 않고 건조공기만으로 고함수율의 슬러지 수분을 감량시키기 때문에 운영비를 절감할 수 있다. Embodiments of the present invention can reduce the operating cost because it does not boil, reducing the moisture content of the sludge only with dry air.

본 발명의 실시예들은 폐열을 활용하여 설비 운용 비용을 절감시킬 수 있다.Embodiments of the present invention can utilize the waste heat to reduce the equipment operating cost.

본 발명의 실시예들은 목표 수분 이탈량을 예측 조절할 수 있다.Embodiments of the present invention can predict and adjust the target moisture release amount.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수슬러지 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 최적화된 슬러지의 건조곡선을 보여주는 그래프이다. 1 is a view showing a water sludge treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the drying curve of the optimized sludge.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정수슬러지 처리 장치를 상세히 설명한다. Hereinafter, an apparatus for treating sludge according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수슬러지 처리 장치를 보여주는 도면이고, 도 2는 최적화된 슬러지의 건조곡선을 보여주는 그래프이다. 1 is a view showing the water purification sludge treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a graph showing the drying curve of the optimized sludge.

도 1을 참조하면, 정수슬러지 처리 장치(10)는 건조부(100), 이송부(200) 그리고 소성부(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the purified water sludge treatment apparatus 10 includes a drying unit 100, a conveying unit 200, and a baking unit 300.

건조부(100)는 100℃ 이하의 건조 공기를 이용하여 건조가 어려운 고함수율(70~80%)의 정수슬러지를 최종적으로 함수율이 12~18%로 강제 건조시킨다. 일 예로, 건조부(100)는 90-99℃의 건조 공기를 이용하여 정수 슬러지의 수분을 제거한다. The drying unit 100 is forcibly dried to a water content of 12 to 18% of the final high water content (70 ~ 80%) of the purified water sludge difficult to dry using dry air of less than 100 ℃. As an example, the drying unit 100 removes the water of the purified sludge using dry air of 90-99 ℃.

본 발명은 슬러지 건조에 사용되는 공기 온도가 99℃를 넘지 않기 때문에 기존 건조 장치가 대부분 200℃ 이상의 고온의 열을 이용한다는 점과 비교하면 투입에너지 량이 적은 저소비형 건조 장치이다.In the present invention, since the air temperature used for the sludge drying does not exceed 99 ° C., the existing drying device is a low consumption type drying device having a small amount of input energy compared to that of using a high temperature heat of 200 ° C. or more.

건조부(100)는 건조 탱크(110), 공기 공급 부재(120) 그리고 제어부(130)를 포함한다.The drying unit 100 includes a drying tank 110, an air supply member 120, and a controller 130.

건조 탱크(110)는 내통(112)과 외통(116)을 포함한다. The drying tank 110 includes an inner cylinder 112 and an outer cylinder 116.

내통(112)은 정수슬러지가 충전되는 내부공간(113)을 갖는다. 내통(112)은 상부측에 정수슬러지 유입을 위한 장입구가 개방된 상태로 형성되고, 하부측에는 배출구(114)가 제공된다. 배출구(114)는 개폐장치(190)에 의해 개폐될 수 있다. 배출구(114)는 이송부(200)의 일단과 연결되며, 배출구(114) 개방시 정수슬러지는 이송부(200)로 낙하 투입된다. The inner cylinder 112 has an inner space 113 filled with purified sludge. The inner cylinder 112 is formed in a state in which an inlet for water purification sludge is opened on the upper side, the outlet 114 is provided on the lower side. The outlet 114 may be opened and closed by the opening and closing device 190. The discharge port 114 is connected to one end of the transfer unit 200, and the purified water sludge is dropped into the transfer unit 200 when the discharge port 114 is opened.

건조 탱크(110)의 내통(112)에는 배관(122)과 연결되는 다수의 에어 분사수단(192)이 제공된다. 에어 분사 수단(192)은 건조 탱크(110)의 내통(112)에 충전된 정수슬러지로 건조 공기를 균일하게 공급할 수 있도록 다수의 분사구들이 형성된 분사 노즐관(194)들을 포함한다. 일 예로, 분사 노즐관(194)에 형성된 분사구들은 정수슬러지에 의해 막히지 않도록 하방을 향해 건조공기를 분사할 수 있다. 건조 탱크(110)에서는 분사 노즐관(194)들을 통해 분사되는 90-99℃ 미만의 건조공기를 주입하여 상대 습도와 포화 증기압차에 의해 정수슬러지가 건조된다.The inner cylinder 112 of the drying tank 110 is provided with a plurality of air injection means 192 connected with the pipe 122. The air injection means 192 includes injection nozzle tubes 194 in which a plurality of injection holes are formed so as to uniformly supply dry air to the purified sludge filled in the inner cylinder 112 of the drying tank 110. For example, the injection holes formed in the injection nozzle tube 194 may spray dry air downward so as not to be blocked by the purified sludge. The drying tank 110 injects dry air of less than 90-99 ° C. injected through the injection nozzle tubes 194 to dry the purified sludge by the relative humidity and the saturated vapor pressure difference.

외통(116)은 내통(112)을 감싸도록 설치된다. 외통(116)과 내통(112) 사이에는 소성부(300)의 폐열 처리부(380)로부터 제공되는 폐열이 공급되는 열교환 공간(118)이 제공된다. The outer cylinder 116 is installed to surround the inner cylinder 112. A heat exchange space 118 is provided between the outer cylinder 116 and the inner cylinder 112 to which waste heat provided from the waste heat treatment unit 380 of the firing unit 300 is supplied.

공기 공급 부재(120)는 건조 공기의 포화수증기량이 증가되도록 건조 공기를 가열하고, 그 가열된 건조 공기를 건조 탱크(110)로 공급한다. 공기 공급 부재(120)는 히터(122)와 송풍기(124)를 포함한다. 히터(122)는 다양한 방식의 히터가 사용가능하지만, 일 예로 전기적 저항 발열 코일을 사용하는 히터일 수 있다. The air supply member 120 heats the dry air so that the amount of saturated steam of the dry air is increased, and supplies the heated dry air to the drying tank 110. The air supply member 120 includes a heater 122 and a blower 124. The heater 122 may use various types of heaters, but may be, for example, a heater using an electrical resistance heating coil.

이와 같이, 송풍기(124)를 통해 히터(122)로 공급된 공기는 정수슬러지를 건조시키기에 알맞은 온도로 가열된 후 건조 탱크(110)의 내통(112)으로 공급된다. 일 예로, 공기는 90-99℃ 이하의 온도로 가열될 수 있다. 공기 공급 부재(120)와 건조 탱크(110)는 배관(126)에 의해 연결되며, 히터(122)로부터 배출되는 건조 공기는 배관(126)을 통해 건조 탱크(110)로 공급된다. As such, the air supplied to the heater 122 through the blower 124 is heated to a temperature suitable for drying the purified water sludge and then supplied to the inner cylinder 112 of the drying tank 110. For example, the air may be heated to a temperature of 90-99 ° C or less. The air supply member 120 and the drying tank 110 are connected by the pipe 126, and the dry air discharged from the heater 122 is supplied to the drying tank 110 through the pipe 126.

제어부(130)는 건조 탱크(110)에서 건조 공기에 의한 증발 작용이 최적화되도록 건조 탱크(110)로 공급되는 가열된 건조 공기의 온도 및 유량을 제어한다. The controller 130 controls the temperature and flow rate of the heated dry air supplied to the drying tank 110 to optimize the evaporation action of the dry air in the drying tank 110.

한편, 이송부(200)는 원통 케이싱(210)과 이송 스크류(220)가 결합된 스크류 컨베이어 형태로 제공될 수 있다. Meanwhile, the transfer unit 200 may be provided in the form of a screw conveyor in which the cylindrical casing 210 and the transfer screw 220 are coupled.

원통 케이싱(210)은 지면과 수평하게 설치되며, 원통 케이싱(210)의 일단에는 건조부(100)의 배출구(114)로부터 배출되는 정수슬러지가 유입되는 제1개구가 형성되어 있고, 타단에는 정수슬러지가 배출되는 제2개구가 형성되어 있으며, 제2개구는 소성부(300)의 소성 챔버(310)와 연결된다. Cylindrical casing 210 is installed horizontally with the ground, one end of the cylindrical casing 210 is formed with a first opening in which the purified water sludge discharged from the discharge port 114 of the drying unit 100, the other end is purified A second opening through which sludge is discharged is formed, and the second opening is connected to the firing chamber 310 of the firing unit 300.

이송 스크류(220)는 나사모양으로 원판모양을 유지하면서 원통케이싱(210)의 내부에 설치된다. 이송 스크류(220)는 모터 등의 구동수단에 의해 회전이 가능하도록 제작되며, 이송스크류(220)는 투입된 정수슬러지가 빠짐없이 제2개구 쪽으로 이송될 수 있도록 이송스크류(220) 원판의 원둘레와 원통케이싱(210)의 내부표면 사이의 간격은 최대한 좁게 제작되는 것이 바람직하다.The feed screw 220 is installed inside the cylindrical casing 210 while maintaining the disk shape in the form of a screw. The conveying screw 220 is manufactured to be rotatable by a driving means such as a motor, and the conveying screw 220 has a circumference and a cylinder of a disc of the conveying screw 220 so that the purified water sludge can be conveyed to the second opening without missing. The spacing between the inner surfaces of the casing 210 is preferably made as narrow as possible.

소성부(300)는 소성 챔버(310), 원통 챔버(320) 소성 히터(330) 그리고 폐열 처리부(380)를 포함한다. The firing unit 300 includes a firing chamber 310, a cylindrical chamber 320, a firing heater 330, and a waste heat treatment unit 380.

소성 챔버(310)에는 이송 스크류(324)가 결합된 형태의 원통 챔버(320)가 설치된다. 이송 스크류(324)는 원통 챔버(320)의 내면에 제공될 수 있다. 원통 챔버(320)의 일단에는 이송부(200)로부터 정수슬러지가 유입되는 제1개구가 형성되고, 타단에는 소성처리된 정수슬러지가 배출되는 제2개구가 형성된다. The firing chamber 310 is provided with a cylindrical chamber 320 in which the transfer screw 324 is coupled. The transfer screw 324 may be provided on the inner surface of the cylindrical chamber 320. One end of the cylindrical chamber 320 is formed with a first opening through which the purified water sludge flows from the conveying part 200, and a second opening with a plastic treatment treated sludge is discharged at the other end.

원통 챔버(320)는 양단이 지지베어링(340)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 원통 챔버(320)는 회전 구동장치(350)와 연결되어 회전된다. 원통 챔버(320)는 정수슬러지의 소성 온도보다 높은 고융점의 금속 또는 합금 재료로 만들어질 수 있다. 소성 온도는 500-1000 ℃일 수 있다. 만약, 소성 온도가 500 ℃ 미만인 경우에는 소성이 충분히 일어나지 않는 문제가 있고, 1000 ℃를 초과할 경우에는 에너지가 낭비되는 문제가 있다.Both ends of the cylindrical chamber 320 are rotatably supported by the support bearing 340, and the cylindrical chamber 320 is connected to the rotary drive 350 to rotate. The cylindrical chamber 320 may be made of a metal or alloy material having a high melting point higher than the firing temperature of the purified sludge. The firing temperature may be 500-1000 ° C. If the firing temperature is less than 500 ° C., there is a problem that firing does not occur sufficiently, and if the firing temperature is more than 1000 ° C., there is a problem that energy is wasted.

소성 히터(330)들은 원통 챔버(320) 하단에 인접하게 설치된다. 소성 히터(330)들은 전기로 방식의 히터들일 수 있다. The firing heaters 330 are installed adjacent to the bottom of the cylindrical chamber 320. The firing heaters 330 may be electric furnace heaters.

원통 챔버(320)로 투입된 정수슬러지는 원통 챔버(320)를 통과하면서 소성 히터(330)들에 의해 소성처리된 후 야드(400)로 배출된다.The purified sludge introduced into the cylindrical chamber 320 is fired by the firing heaters 330 while passing through the cylindrical chamber 320 and then discharged to the yard 400.

폐열 처리부(380)는 소성부의 폐열을 이용하여 건조 탱크의 온도를 유지시킨다. 폐열 처리부(380)는 소성 챔버(310)에 연결되고, 타단은 건조 탱크(110)에 연결되는 폐열 공급라인(382)을 포함하며, 폐열 공급라인(382)에는 개폐밸브(384)가 설치된다. The waste heat treatment unit 380 maintains the temperature of the drying tank using waste heat of the baking unit. Waste heat treatment unit 380 is connected to the firing chamber 310, the other end includes a waste heat supply line 382 is connected to the drying tank 110, the waste heat supply line 382 is provided with an on-off valve 384 is installed. .

다시 도 1을 참조하면, 건조부(100)는 로드셀(172), 슬러지 측정부(174), 공기 공급단 측정부(176) 그리고 공기 배출단 측정부(178)를 포함한다.Referring again to FIG. 1, the drying unit 100 includes a load cell 172, a sludge measuring unit 174, an air supply stage measuring unit 176, and an air discharge stage measuring unit 178.

로드셀(172)은 건조 탱크(110)의 내통(112)에 충전된 정수 슬러지의 무게 변화를 실시간으로 또는 일정시간 마다 감지하도록 설치된다. 로드셀(172)은 정수 슬러지의 무게 측정값을 제어부(130)로 제공한다. The load cell 172 is installed to detect the change in weight of the purified water sludge filled in the inner cylinder 112 of the drying tank 110 in real time or every predetermined time. The load cell 172 provides the weight measurement value of the purified sludge to the controller 130.

제어부(130)는 로드셀(172)로부터 제공받은 정수 슬러지의 무게 변화량으로 정수 슬러지의 건조곡선을 산출한다. 그리고, 건조곡선의 기울기에 따라 건조 탱크(110)로 공급되는 건조 공기의 온도 및 유량을 제어한다. The controller 130 calculates a drying curve of the purified sludge based on the weight change amount of the purified sludge provided from the load cell 172. Then, the temperature and flow rate of the drying air supplied to the drying tank 110 is controlled according to the slope of the drying curve.

도 2에는 슬러지의 건조곡선이 도시되어 있다. 일 예로, 제어부(130)는 산출된 건조곡선의 기울기와 기설정된 건조곡선(최적화된 건조곡선)의 기울기를 비교해서, 기울기가 클 경우는 시간대비 건조량이 과도한 것으로 판단하고 건조 공기의 온도를 낮추거나 또는 유량을 줄여서 과도한 에너지 낭비를 줄일 수 있다. 그리고, 기울기가 작은 경우는 시간대비 건조량이 부족한 것으로 판단하고, 건조 공기의 온도를 높이거나 또는 유량을 늘려서 건조 목표량을 맞출 수 있다. 2 shows the drying curve of the sludge. As an example, the controller 130 compares the calculated slope of the drying curve with the predetermined slope of the preset drying curve (optimized drying curve), and if the slope is large, it is determined that the amount of drying is excessive compared to time and lowers the temperature of the drying air. Or reduce the flow rate to reduce excessive energy waste. In addition, when the slope is small, it is determined that the drying amount is insufficient for time, and the drying target amount may be adjusted by increasing the temperature of the drying air or increasing the flow rate.

한편, 슬러지 측정부(174)는 건조 탱크의 내통(112)에 충전된 정수 슬러지의 온,습도를 체크하여 제어부(130)로 제공한다. On the other hand, the sludge measuring unit 174 checks the temperature and humidity of the purified sludge filled in the inner cylinder 112 of the drying tank and provides it to the controller 130.

제어부(130)는 정수 슬러지의 온도가 90-99℃를 유지하도록 공기 공급 부재(120) 및 폐열 처리부(380)를 제어한다. 일 예로, 제어부(130)는 정수 슬러지의 온도가 기설정 온도(예를 들어 95℃)보다 낮게 체크된 경우 공기 공급 부재(120)의 건조 공기 온도를 높이거나 또는 폐열 처리부(380)를 오픈하여 폐열이 건조 탱크(110)의 열교환 공간(118)으로 공급되도록 하여 내통(112)의 온도를 보조적으로 높여줌으로써 정수 슬러지의 온도를 보상시킨다. 반대로, 정수 슬러지의 온도가 기설정 온도(예를 들어 95℃)보다 높게 체크된 경우에는 공기 공급 부재(120)의 건조 공기 온도를 낮추거나 또는 열교환 공간(118)으로의 폐열 공급을 차단하는 것으로 정수 슬러지의 온도를 떨어뜨린다.The controller 130 controls the air supply member 120 and the waste heat treatment unit 380 to maintain the temperature of the purified sludge at 90-99 ° C. For example, the controller 130 increases the dry air temperature of the air supply member 120 or opens the waste heat treatment unit 380 when the temperature of the purified water sludge is checked to be lower than a preset temperature (for example, 95 ° C.). The waste heat is supplied to the heat exchange space 118 of the drying tank 110 to compensate for the temperature of the purified water sludge by auxiliaryly increasing the temperature of the inner cylinder 112. On the contrary, when the temperature of the purified sludge is checked to be higher than the preset temperature (for example, 95 ° C.), it is possible to lower the dry air temperature of the air supply member 120 or to block the waste heat supply to the heat exchange space 118. Reduce the temperature of the purified sludge.

공기 공급단 측정부(176)는 건조 탱크(110)로 공급되는 건조 공기의 온,습도를 체크하고, 공기 배출단 측정부(178)는 건조 탱크(110)로부터 빠져나가는 건조 공기의 온,습도를 체크한다. 이렇게 체크된 건조 공기의 온,습도는 제어부(130)로 제공된다.The air supply stage measuring unit 176 checks the temperature and humidity of the dry air supplied to the drying tank 110, and the air discharge stage measuring unit 178 checks the temperature and humidity of the dry air flowing out of the drying tank 110. Check The temperature and humidity of the checked dry air are provided to the controller 130.

제어부(130)는 공기 공급측 측정부(176)와 공기 배출측 측정부(178)의 건조공기 온,습도를 비교하여 정수 슬러지로부터의 수분 이탈량을 산출하고, 수분 이탈량에 따라 공기 공급 부재(120)의 건조 공기 유량을 조절한다. The controller 130 compares the dry air temperature and humidity of the air supply-side measuring unit 176 and the air discharge-side measuring unit 178 to calculate the amount of water escape from the purified sludge, and the air supply member ( Adjust the dry air flow rate of 120).

즉, 본 발명은 건조 탱크(110)로부터 방출되는 공기의 온도와 습도를 바탕으로 건조 공기가 정수 슬러지로부터 증발시킨 수분의 양을 계산하고, 필요한 건조량이 있다면 공급 및 배출의 유량, 온도, 습도를 바탕으로 제어하면 목표 수분 이탈량을 예측 조절이 가능하다.That is, the present invention calculates the amount of moisture evaporated from the purified sludge by the dry air based on the temperature and humidity of the air discharged from the drying tank 110, and if the required amount of drying, the flow rate, temperature, humidity of the supply and discharge Based on the control, the target moisture release amount can be predicted and adjusted.

도시하지 않았지만, 건조부(100)는 제습 수단을 더 포함할 수 있다. 제습 수단은 공기 공급 부재(120)의 송풍기(124)와 히터(122) 사이에 설치되어, 히터(122)로 제공되는 공기 중의 수분을 제거한 후 히터(122)로 제공한다. 제습 수단은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 구조이면 무방하고, 어느 특정 구조로 한정되지는 않는다. 예를 들면 다공성 펠렛 형태의 구조를 가질 수 있고, 그 내부 구멍 또는 공간을 통과하는 공기의 수분 입자를 흡착하여 공기와 수분을 분리시키는 구조이면 무방하다. Although not shown, the drying unit 100 may further include a dehumidifying means. The dehumidifying means is installed between the blower 124 of the air supply member 120 and the heater 122 to remove moisture in the air provided to the heater 122 and then provide it to the heater 122. The dehumidification means may be any structure commonly used in the art, and is not limited to any specific structure. For example, it may have a structure in the form of a porous pellet, and may be a structure that adsorbs the moisture particles of the air passing through the inner hole or the space to separate the air and the moisture.

상술한 슬러지 처리 장치 및 방법은 정수 슬러지 뿐만 아니라 하수 슬러지 처리에도 적용될 수 있다. 단, 하수 슬러지 처리시에는 소성시 온도 분포가 300~400도 적용될 수 있다. The sludge treatment apparatus and method described above can be applied to sewage sludge treatment as well as purified sludge. However, during sewage sludge treatment, the temperature distribution during firing may be applied to 300 to 400 degrees.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 건조부 200 : 이송부
300 : 소성부 100: drying unit 200: transfer unit
300: firing unit

Claims

delete

In the sludge treatment apparatus:
Drying unit for drying the water purification sludge of high water content;
A firing unit for firing the purified water sludge dried in the drying unit; And
It includes a transfer unit for transferring the purified water sludge from the drying unit to the baking unit;
The drying unit
A hollow drying tank filled with purified sludge and drying purified sludge with dry air;
A load cell for detecting a change in weight of the purified sludge filled in the drying tank;
An air supply member for heating the dry air so as to increase the amount of saturated steam of the dry air and supplying the heated dry air to the drying tank;
The drying curve of the purified sludge is calculated based on the weight change amount of the purified sludge provided from the load cell in order to optimize the evaporation effect of the drying air in the drying tank, and the temperature of the drying air supplied to the drying tank according to the slope of the drying curve. And a control unit for controlling the flow rate.

3. The method of claim 2,
The drying unit
Further comprising a sludge measuring unit for checking the temperature, humidity of the purified water sludge filled in the drying tank to provide to the control unit,
The control unit
And a sludge treatment apparatus for controlling the air supply member so that the temperature of purified water sludge is maintained at 90-99 ° C.

3. The method of claim 2,
The drying unit
An air supply stage measuring unit which checks a temperature and humidity of dry air supplied to the drying tank;
Further comprising an air discharge stage measuring unit for checking the temperature, humidity of the drying air exiting from the drying tank,
The control unit
And the air supply member is controlled by comparing the dry air temperature and humidity of the air supply stage measuring unit and the air discharge stage measuring unit to calculate the amount of water escape from the purified sludge.

3. The method of claim 2,
The water purification sludge treatment device
Sludge treatment apparatus further comprises a waste heat treatment unit for maintaining the temperature of the drying tank by using the waste heat of the baking section.

The method of claim 5, wherein
The drying tank
Inner cylinder is filled with purified sludge;
It includes an outer cylinder that is installed to surround the inner cylinder,
Sludge treatment apparatus, characterized in that the heat exchange space is supplied between the inner cylinder and the outer cylinder is supplied with the waste heat provided from the waste heat treatment unit.

3. The method of claim 2,
The firing unit
Firing chamber;
A cylindrical chamber rotatably installed in the firing chamber and having a conveying screw provided on an inner surface thereof; And
And a heater installed in the firing chamber and installed adjacent to the cylindrical chamber.