KR100930810B1 - 슬러지 건조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 슬러지 건조방법은 냉동사이클에서 발생되는 발열 부위와 냉각 부위를 이용하여 슬러지를 가열 및 냉각함으로써 에너지 손실을 용이하게 절감할 수 있고, 가열 및 냉각되는 공기를 밀폐하여 슬러지를 건조함으로써 슬러지에서 발생되는 악취를 외부로 배출되지 않도록 하여 작업장 주위 환경을 용이하게 개선하기 위하여, 슬러지를 건조하는 건조방법에 있어서, 슬러지를 고온의 공기로 가열 건조하는 슬러지건조단계, 상기 슬러지건조단계에서 습기를 함유한 공기를 냉동기의 증발기로 냉각하는 냉각단계, 상기 냉각단계에서 냉각된 공기를 냉동기의 응축기로 가열하는 가열단계, 상기 가열단계에서 가열된 공기를 송풍기로 리턴시켜서 슬러지를 다시 가열 건조하는 공기리턴단계로 포함하여 이루어지되, 슬러지를 가열 건조하는 고온의 공기를 냉각한 뒤에 이를 가열하여 슬러지를 다시 가열 건조하는 것을 순환 반복하는 것으로 이루어진다.
슬러지, 슬러지 건조, 건조방법, 냉동기, 슬러지 건조방법
Description
본 발명은 슬러지를 건조하는 방법에 관한 것으로서, 특히 냉동사이클에서 발생되는 발열 부위와 냉각 부위를 이용하여 슬러지를 가열 및 냉각함으로써 에너지 손실을 용이하게 절감할 수 있고, 가열 및 냉각되는 공기를 밀폐하여 슬러지를 건조함으로써 슬러지에서 발생되는 악취를 외부로 배출되지 않도록 하여 작업장 주위 환경을 용이하게 개선할 수 있도록 하는 슬러지 건조방법에 관한 것이다.
일반적으로 언급되는 슬러지(sludge)는 상수, 공업용수, 산업용 폐수, 하수 및 분뇨의 수처리 과정에서 발생하는 것이고, 이의 함수율이 75％ ∼ 85％인 탈수 케익 형태로 발생되며, 이러한 슬러지의 처리방법으로는 해양투기, 매립, 연료화, 고화, 소각, 열분해들과 같은 다양한 방법이 시도되고 있다.
일 예로서 슬러지에는 다량의 수분이 함유되어 있기 때문에 취급이 곤란하므로 통상 슬러지를 모래여과, 필터프레스, 진공여과기 등으로 처리하여 수분이 적은 케이크(cake)상으로 만든 후, 대부분 매립하거나 해양투기를 하지만 환경을 오염시킬 수 있는 것이다.
그래서 종래에는 보일러를 이용하여 공기를 가열하고, 고온의 공기로 슬러지 를 가열하여 슬러지 내의 수분을 줄이며, 슬러지의 수분을 줄여서 습도가 증가된 고온의 공기를 외부로 배출하는 것을 반복하여 슬리지를 건조하는 기술이 있다.
그러나 상기와 같이 보일러를 이용하는 가열 방식의 건조기는 습도를 줄이기 위하여 고온의 공기를 외부로 배출하기 때문에, 건조기 주위 환경이 불량하게 되며, 외부로 배출되는 공기의 열량으로 인하여 보일러에 투입되는 전기량의 증가를 유발할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용하지 못했다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉동사이클에서 발생되는 발열 부위와 냉각 부위를 이용하여 슬러지를 가열 및 냉각함으로써 에너지 손실을 용이하게 절감할 수 있고, 가열 및 냉각되는 공기를 밀폐하여 슬러지를 건조함으로써 슬러지에서 발생되는 악취를 외부로 배출되지 않도록 하여 작업장 주위 환경을 용이하게 개선할 수 있는 슬러지 건조방법를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 슬러지를 건조하는 건조방법에 있어서, 슬러지를 고온의 공기로 가열 건조하는 슬러지건조단계, 상기 슬러지건조단계에서 습기를 함유한 공기를 냉동기의 증발기로 냉각하는 냉각단계, 상기 냉각단계에서 냉각된 공기를 냉동기의 응축기로 가열하는 가열단계, 상기 가열단계에서 가열된 공기를 송풍기로 리턴시켜서 슬러지를 다시 가열 건조하는 공기리턴단 계로 포함하여 이루어지되, 슬러지를 가열 건조하는 고온의 공기를 냉각한 뒤에 이를 가열하여 슬러지를 다시 가열 건조하는 것을 순환 반복하는 것으로 이루어지는 슬러지 건조방법을 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 슬러지 건조방법은 냉동기의 증발기로 공기를 냉각함과 아울러 냉동기의 응축기를 공기를 가열한 뒤에 가열된 공기로 슬러지를 가열 건조하기 때문에 냉동기에 구비된 냉각 부위와 발열 부위를 효율적으로 이용하여 열손실을 줄여서 에너지 효율을 용이하게 향상할 수 있다는 이점이 있다.
또한 공기를 가열 냉각하는 것을 반복 순환시켜서 슬러지를 건조하기 때문에, 공기가 외부로 배출되는 것을 방지하여 슬러지 건조 시에 발생되는 악취를 외부로 배출되지 않도록 하여 작업장 주위 환경을 용이하게 개선할 수 있다는 이점이 있다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1과 도 2는 슬러지를 건조하는 건조방법을 설명하기 위한 도면으로서, 본 발명에 의한 슬러지 건조방법은 슬러지를 가열 건조하는 고온의 공기를 냉각한 뒤에 이를 가열하여 슬러지를 다시 가열 건조하는 것을 반복하는 방법으로 이루어지되, 순환하는 공기를 냉동기로 가열 및 냉각하는 방법이다.
즉 본 발명의 건조방법은 슬러지건조단계 → 냉각단계 → 가열단계 → 공기 리턴단계를 순환 반복하는 것이다.
여기서 상기 슬러지건조단계는 슬러지를 고온의 공기로 가열 건조하는 것이고, 상기 냉각단계는 상기 슬러지건조단계에서 거치면서 습기를 함유한 공기를 냉동기의 증발기(1)로 냉각하는 것이다.
그리고 상기 가열단계는 상기 냉각단계에서 냉각된 공기를 냉동기의 응축기(2)로 가열하는 것이고, 상기 공기리턴단계는 상기 가열단계에서 가열된 공기를 송풍기(3)로 리턴시켜서 슬러지를 다시 가열 건조하는 것이다.
예컨대 본 발명의 방법을 적용하기 위한 건조시스템은 상기 슬러지가 상기 슬러지내장탱크(4)에 내장되고, 상기 슬러지내장탱크(4) 내의 공기가 냉각탱크(5)와 가열탱크(6)를 순차적으로 통과하여 송풍기(3)에 의해 슬러지내장탱크(4)로 리턴되는 구조이다.
물론 상기 슬러지내장탱크(4)에는 슬러지를 투입하기 위한 슬러지투입수단을 구비하고 있으며, 상기 슬러지내장탱크(4) 내의 슬러지를 외부로 배출하기 위한 구조를 포함할 수 있다.
아무튼 상기 냉각탱크(5)는 냉동기의 증발기(1)를 내장함과 아울러 상기 슬러지내장탱크(4)의 상부 출구와 연통되어 슬러지내장탱크(4)에서 배출되는 공기를 냉각하다.
물론 상기 냉각탱크(5)의 하부에는 공기중의 습기가 증발기(1)에 의해 액화된 응축수를 배출하기 위한 배출 수단이 구비됨은 자명한 사실이다.
상기 가열탱크(6)는 냉동기의 응축기(2)를 내장함과 아울러 상기 냉각탱크 (5)와 연통되어 냉각탱크(5)에서 배출되는 공기를 가열한다.
그리고 상기 송풍기(3)는 상기 가열탱크(6)의 출구와 상기 슬러지내장탱크(4)의 하측 입구 사이에 설치되어 가열탱크(6)에서 배출되는 고온의 공기를 슬러지내장탱크(4)로 이송하게 된다.
물론 상기 냉동기는 공지된 것과 마찬가지로 압축기(7), 응축기(2), 팽창밸브(8), 증발기(1)가 순서대로 연결된 것이다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 슬러지 건조방법은 슬러지내장탱크(4)에 슬러지를 투입한 뒤, 냉동기와 송풍기(3)를 작동하면 슬러지건조단계에서 슬러지내장탱크(4) 내의 공기에 의해 슬러지의 수분 함량을 낮출 수 있고, 슬러지건조단계를 거친 공기에 절대 습도가 상승하게 된다.
그리고 습도가 상승한 공기는 냉각단계에서 냉각탱크(5) 내에서 냉각되어 공기 중의 습기가 액화되어 공기의 절대 습도가 낮아지며, 액화된 공기를 외부로 배출할 수 있는 것이다.
상기 냉각단계를 거친 공기 즉 상기 냉각탱크(5)를 통과한 공기는 가열단계에서 가열탱크(6) 내에서 가열되어 공기의 온도가 상승하면서 공기의 상대습도가 낮아지게 된다.
상기 냉각단계를 거친 공기는 공기리턴단계에서 송풍기(3)에 의해 슬러지내장탱크(4)에 다시 투입되는 것이다.
따라서 고온의 공기가 슬러지내장탱크(4) 내의 슬러지의 수분을 흡수하면서 공기 중의 상대습도와 절대습도가 증가하게 되며, 슬러지내장탱크(4), 냉각탱크(5), 가열탱크(6) 순으로 송풍기(3)에 의해 순환되면서 슬러지를 계속하여 직접 건조하게 된다.
본 발명에 의한 건조방법은 슬러지를 건조하기 위하여 순환하는 공기가 냉동기로 냉각과 건조를 반복하여 슬러지에 함유된 수분을 공기로 제거할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 슬러지 건조방법을 설명하기 위한 건조시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 슬러지 건조방법을 나타내는 블록도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 증발기 2 : 응축기
3 : 송풍기 4 : 슬러지내장탱크
5 : 냉각탱크 6 : 가열탱크
Claims (1)
- 슬러지를 건조하는 건조방법에 있어서,슬러지를 고온의 공기로 가열 건조하는 슬러지건조단계, 상기 슬러지건조단계에서 습기를 함유한 공기를 냉동기의 증발기로 냉각하는 냉각단계, 상기 냉각단계에서 냉각된 공기를 냉동기의 응축기로 가열하는 가열단계, 상기 가열단계에서 가열된 공기를 송풍기로 리턴시켜서 슬러지를 다시 가열 건조하는 공기리턴단계를 포함하여 이루어지되,상기 송풍기에 의해 순환되는 공기가 상기 가열단계의 응축기에 의해 가열되고, 가열된 공기가 슬러지건조단계에서 슬러지를 직접 건조하여 슬러지 내의 수분을 기화시키고, 상기 슬러지건조단계에서 기화된 슬리지 내의 수분을 함유한 공기가 상기 냉각단계의 증발기에 의해 냉각되어 공기 중의 습기가 액화 배출되는 것이 반복 순환하는 것으로 이루어지는 슬러지 건조방법.
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