건조가스 교란방법에 의한 스크류 타입 하수 슬러지 건조기 개발 연구

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 26권 / 2호 / 233 ~ 238페이지
· 저자명 : 김혜숙, 장동순, 신미수, 정은영, 나은수, 김기태

초록

본 연구의 일차적인 목적은 점성과 함수율이 70～85%로 높은 하수 슬러지를 처리하기 위한 가스 교란형 이중 스크류 타입의 건조기 개발에 두었다. 슬러지 건조는 실린더 분공을 통한 고속의 건조가스가 슬러지 내부를 가스 교란하는 직접 가열과 바이패스 가스에 의해 슬러지 표면에서 이루어지는 열풍 가열 그리고 실린더 관의 전도를 통한 간접 가열방법 등에 의하여 복합적으로 이루어진다.
본 연구에서는 성공적인 건조기 개발을 위하여 일련의 실험과 더불어 수치해석 연구를 수행하여 중요한 설계 및 운전 변수에 대한 건조 성능을 평가하였다.
본 연구에서 성공적인 건조를 위하여 시행착오적인 방법으로 고려한 중요변수로는 슬러지의 시간당 처리량, 스크류 컨베이어의 회전속도, 리프터의 위치와 높이, 바이패스용 가스의 양, 분공 위치와 개수, 슬러지 투입방법, 그리고 사용된 연료 양 등이다. 특히 바이패스용 가스 주입위치와 양을 결정하기 위한 방법으로 Patankar의 수치해석적인 방법을 사용하였다.
이러한 일련의 예비 연구를 통하여 잠정적인 실험조건을 확립하여 열에 노출되었을 때 높은 응집력을 나타내는 도시 하수 슬러지100kg을 한 시간 이내에 성공적으로 건조할 수 있었다. 초기에 점성이 높고 부드러운 덩어리 형태의 슬러지는 건조과정을 거친 후 단단하면서 균일한 입자상 물질로 바뀌었다. 최종 건조 슬러지의 수분함량은 10～20% 정도로 75%의 부피저감 효과와 함께 슬러지의 중량 또한 60% 이상 감소하였다.
비교적 한정된 실험을 통한 결과로서 최적 조건의 확립을 위하여서는 중요 변수에 대한 정량적인 변수연구가 요구되나 점착성이 강한 슬러지와 그 외 식품, 제지, 제약 분야 등에서 발생하는 슬러지에 대하여도 응용 가능성을 나타낼 것으로 판단되었다.

참고자료

· 없음