KR101685306B1 - 음식물 슬러지의 건조장치 - Google Patents

음식물 슬러지의 건조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음식물 슬러지의 건조장치에 관한 것으로 건조할 음식물 슬러지가 담긴 망상의 용기가 다단으로 적재되는 건조실과; 상기 건조실의 일 측에 내부적으로 공기가 상하로 순환되게 수직으로 구비된 닥트와; 상기 닥트의 상단 유출구에 전극 보일러와 연관되게 구비되어 열풍을 공급하는 팬 코일유닛과; 상기 닥트의 하부 유입구에 수조와 연관되게 구비되어 건조실의 수분을 응결수로 응축시키어 제거하는 냉각코일이 내장된 응축기와; 팬 코일에 열 에너지를 공급하고 산화질소가 함유된 공기를 건조실에 주입하는 전극 보일러의; 결합으로 구성된 것이다.
본 발명에 의하면, 전극 보일러와 연관된 팬 코일유닛에 의해 건조실에 열풍을 공급하는 동시 건조실 공기를 닥트로 순환되게 하고 열풍에 의해 음식물 슬러지에서 증발된 수분이 공기와 함께 닥트의 상하로 순환되는 중에 응축기에 의해 응축된 응결수가 건조실 외부로 제거되어 건조가 진행되며, 전극 보일러로부터 지관을 통하여 건조실에 산화질소(NO)가 함유된 공기가 공급되어 음식물 슬러지의 악취의 저감(低減)과 살균작용에 의해 친환경적으로 건조된다.

Description

음식물 슬러지의 건조장치{APPARATUS OF DRYING FOOD SLUDGE}
본 발명은 음식물 슬러지의 건조장치에 관한 것으로 건조할 음식물 슬러지가 담긴 망상의 용기가 다단으로 적재되는 건조실과, 상기 건조실의 일 측에 내부적으로 공기가 상하로 순환되게 수직으로 구비된 닥트와; 상기 닥트의 상단 유출구에 전극 보일러와 연관되게 구비되어 열풍을 공급하는 팬 코일유닛과; 상기 닥트의 하부 유입구에 수조와 연관되게 구비되어 건조실의 수분을 응결수로 응축시키어 제거하는 냉각코일이 내장된 응축기와; 팬 코일에 열에너지를 공급하고 산화질소가 함유된 공기를 건조실에 주입하는 전극 보일러의; 결합으로 구성된 것이다.
본 발명에 의하면, 전극 보일러와 연관된 팬 코일유닛에 의해 건조실의 공기를 가열하여 열풍을 공급하는 동시 건조실 공기를 닥트로 순환되게 하고 열풍에 의해 음식물 슬러지에서 증발된 수분이 공기와 함께 닥트의 상하로 순환되는 중에 응축기에 의해 응축된 응결수가 건조실 외부로 제거되어 건조가 진행되며, 전극 보일러로부터 지관(支管)을 통하여 건조실에 산화질소(NO)가 함유된 공기를 간헐적으로 공급되어 음식물 슬러지의 악취의 저감(低減)과 살균작용에 의해 친환경적으로 건조된다.
도심에서 다량으로 수거되는 음식물 쓰레기를 재할용하기 위해서 유기비료로 사용하는 방안이 제시되어 있으나 음식물 쓰레기에 함유된 다량의 염분에 의해 작물에 염해(鹽害)를 주는 문제점과, 염분의 제거가 어렵고 처리비용이 높게 되어 경제적으로 실시하기 어려운 문제점이 있었다.
또한 음식물 쓰레기를 가축 사료로 재활용하기 위한 여러 가지 방안이 제시되고 있으나 가축에게 유해한 각종 독성물질이 혼합되어 있고 음식물 쓰레기에서 유해물질의 선별제거가 어려워서 거의 실용화가 되지 못하고 있는 실정에 있다.
등록특허문헌 제10-0445534호(2004.08.21.공고) 등록특허공보 제10-1006224호(2011.01.07.공고) 등록특허공보 제10-1096077호(2011.12.19.공고) 등록특허공보 제10-1178606호(2012.08.30.공고)
종래의 음식물 쓰레기의 건조장치는 대부분 건조실에 구비된 컨베이어벨트, 또는 스크류에 의해 건조할 음식물 슬러지를 이동시키면서 건조실에 열풍을 불어넣거나 적외선을 투사하여 수분을 증발시키어 증발된 수분과 공기를 건조실 외부로 방출하여 거조하고 있으나 건조실 외부로 수분과 함께 방출되는 악취가 심하여 건조실 주위에 환경공해를 주는 문제점이 있었다.
본 발명은 음식물 슬러지를 악취의 저감상태에서 건조하여 연료로 사용하기 위하여, 건조할 음식물 슬러지가 담긴 망상의 용기가 다단으로 적재되는 건조실의 일 측에 내부적으로 공기가 상하로 순환되는 닥트가 수직으로 구비되고 상기 닥트의 상단 유출구에는 외부의 전극 보일러와 연관된 팬 코일유닛이 구비되고 상기 닥트의 하단 유입구에는 수분을 응결수로 응축하여 제거하는 응축기가 구비되며 팬 코일에 열에너지를 공급하는 전극 보일러의 결합으로 구성하여 전극 보일러와 연관된 팬 코일유닛의 가동에 의해 건조실의 공기를 가열하여 열풍으로 공급하여 음식물 슬러지에서 증발된 수분이 함유된 공기가 상기 닥트의 상하로 순환되는 과정에서 수분이 응축기에 의해 웅결수로 응축 제거되어 건조가 진행되는 동시 전극 보일러에서 공급되는 산화질소(NO)가 함유된 공기와 스팀을 간헐적으로 건조실에 주입하여 산화질소의 화학적 기능에 의해 음식물 슬러지의 악취의 저감과 살균작용에 의해 친환경적으로 건조할 수 있는 음식물 슬러지의 건조장치를 개발하였다.
본 발명의 목적은 음식물 슬러지의 건조실의 공기를 가열하여 열풍으로 건조실 내부에서 순환되면서 음식물 슬러지에서 증발된 수분이 응측기에 의해 응결수로 응축되어 제거되는 건조시스템을 가진 음식물 슬러지의 건조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 건조실의 일 측에 수직으로 구비된 공기의 순환용 닥트의 상단 유출구에 보일러와 연관된 팬 코일유닛이 구비되고 상기 닥트의 하단 유입구에 수분을 응축 제거하는 응축기가 구비되어 전극 보일러로부터 팬 코일에 공급되는 고온의 스팀 열에 의해 건조실 공기를 열풍으로 가열 순환시키어 음식물 슬러지에서 증발된 수분이 응축기에 의해 응축되어 응결수로 건조실 외부로 제거되게 구성된 음식물 슬러지의 건조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전극 보일러의 아크방전에 의해 생성된 산화질소(NO)를 비롯하여 활성기체가 함유된 고온의 공기 및 스팀을 건조실에 간헐적으로 직접 주입하여 건조실의 내부온도의 유지와 음식물 슬러지에서 방출되는 악취의 저감 및 살균작용에 의해 친환경적으로 건조할 수 있는 음식물 슬러지의 건조장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 음식물 슬러지가 담김 용기가 다단으로 재치되는 일정한 공간의 건조실의 일 측에 내부공기가 상하로 순환되는 수직으로 구비된 닥트와; 상기 닥트의 상단 유출구에 구비되어 외부의 전극 보일러와 연관되어 보일러에서 공급되는 고온 스팀에 의해 건조실의 공기를 열풍으로 건조실에 송풍하는 팬 코일유닛과; 상기 닥트의 하단 유입구에 구비되어 외부의 냉각수조의 냉수가 순환되어 냉각되는 냉각코일에 의해 음식물 슬러지에서 증발된 수분을 응결수로 응축하여 제거하는 응축기와; 상기 팬 코일에 고온의 열에너지를 공급하고 지관을 통하여 산화질소를 비롯하여 각종 활성기체가 함유된 고온의 공기와 스팀을 건조실에 불어 넣어 악취를 저감할 수 있는 전극 보일러의; 결합으로 구성된 것이다.
상기 건조실에 열에너지를 공급하는 전극 보일러는 본 발명자가 받은 특허등록 제 10-1540543호의 보일러의 요부를 원용(援用)한 것으로 보일러 동체에는 염화나트륨과 같은 전해질물질이 포함된 물이 일정한 수위로 담겨 있고 몰리브덴 강(molybdenum steel), 또는 티타늄 제의 봉(rod)의 표면에 백금(Pt)이 도금된 단상(單相), 또는 삼상(三相)의 전극봉이 일정한 간격을 두고 수직으로 동체의 덮개에 지지되어 상기 전해질 용액에 침지되어 있다.
단상인 경우에는 AC220v의 전원을, 삼상의 경우에는 AC380v의 전원을 상기 전극봉에 인가하면 전해질 용액의 이온화작용으로 침지된 두 전극봉 사이에 전류가 통전되면서 아크가 발생되면서 아크의 고온(약 1000℃)에 의해 보일러에 담긴 물이 순간적으로 기화된다. 이때 컴프레서에 의해 소정량의 공기를 상기 아크방전의 고온영역에 주입하면 공기분자는 질소와 산소로 분해되고 수분은 수소와 산소로 분해되어 스팀관으로 이동하는 과정에 온도의 변화에 따라, 산화질소(NO), 또는 이산화질소(NO2), 또는 산화수소(HO), 이온로 결합되고 또한 다시 (H2O)로 결합되어 스팀관으로 방출하게 되어 있다.
또한 상기 팬 코일유닛에 연관된 보일리의 스팀관 중간부에 관접된 지관(技管)이 건조실의 내부로 유도되어 상기 전극 보일러로부터 산화질소를 비롯하여 상기한 각종 활성기체가 함유된 고온의 공기와 스팀이 건조실의 내부로 유입되어 공기를 가열하여 음식물 슬러지의 수분의 증발작용을 촉진하는 동시 악취를 저감하고 살균작용을 하게 되어 있다.
상기 팬 코일유닛은 송풍 팬과 열교환 코일이 구비되어 열교환 코일에는 상기 보일러의 스팀관 및 환류관이 연관되어 스팀에 의해 열에너지를 공급하게 되고 팬의 가동에 의해 열교환 코일에 의해 가열된 건조실 공기를 열풍으로 건조실과 닥트를 상하로 순환하게 되어 있다.
상기 응축기는 냉각수조와 연관된 냉각 코일관이 구비되고 펌프에 의해 냉각수조의 물이 냉각코일을 통하여 순환되면서 응축기를 냉각 유지하여 응축기에 접촉되는 수분이 응결수로 응축되어 집수통에 집수된 다음 배수관을 통하여 건조실 외부로 배출하게 되어 있다.
상기한 구성으로 된 본 발명은 건조실에 음식물 슬러지의 용기를 다층으로 적재하여 문을 밀폐하고 전극 보일러의 동체에 2~4% 농도의 식염수의 전해질 용액을 일정한 수위로 채우고 두 전극봉의 상단부의 단자를 통하여 AC220v의 전원을 인가하면 보일러 동체에 담긴 전해질 액의 이온화작용에 의해 두 전극봉 간에 통전이 이루어지면서 아크방전이 일어난다.
아크방전의 온도는 약 1000℃ 이상의 고온이기 때문에 보일러의 물이 전체적으로 가열되기 전에 아크방전의 고온에 의해 두 전극봉 주위의 물이 순간적으로 기화(氣化)되어 고온의 스팀이 발생된다.
이때 컴프레서의 가동에 의해 보일러의 아크 방전의 고온 부위에 보일러 동체내부에서 생성되는 스팀 량의 약 2/5~3/5 정도의 공기를 유입한다. 보일러의 고온부위에 유입된 공기분자는 아크방전이 고열에 의해 산소와 질소분자로 분해되고 스팀의 물 분자도 산소와 수소분자로 각각 분해되어 이들 분해된 기체들이 스팀관으로 이동되는 과정에서 온도에 따라 산소와 질소가 결합되어 산화질소, 또는 이산화질소가 생성되기도 하고 또는 산소와 수소가 결합되어 산화수소, 또는 다시 물 분자로 환원되기도 하며 기타 오존 등이 생성되기도 한다.
이때 팬 코일유닛이 가동되어 전극 보일러에서 발생된 고온의 스팀이 팬 코일유닛의 열교환 코일에 공급되어 공급된 스팀의 고열에 의해 열교환코일의 열교환 작용에 의해 건조실의 공기가 가열되고 가열된 열풍이 팬코일의 풍의 가동에 의해 닥트를 통하여 순환되게 한다.
닥트의 상단 유출구에서 팬의 가동에 따라 부압(負壓)이 형성되기 때문에 닥트의 하단 유입구에 흡인력이 생기어 건조실의 공기는 유입구로 유입되어 닥트를 통하여 유출구로 유출되면서 건조실과 닥트를 순환하게 된다.
또한 산화질소(NO)와 기타 활성기체가 함유된 공기와 스팀을 보일러에 연관된 지관(支管)을 통하여 건조실 내부에 직접 주입하여 건조실의 초기온도를 신속하게 상승시킨다. 70~80℃정도로 건조실의 내부 온도가 상승되면 건조실에 스팀의 주입을 차단한다,
팬 코일유닛의 송풍 팬에 의해 송풍되는 열풍에 의해 용기에 담긴 음식물 슬러지에서 수분이 증발되어, 증발된 수분이 공기와 함께 상기 닥트의 유입구를 통하여 유출구로 이동되는 과정에서 유입구에 구비된 상기 냉각된 응축기에 의해 수분이 응축수로 응축되어 집수통에 집수되고 집수통에 집수(集水)된 응결수는 밸브의 개방에 따라 배수관을 통하여 건조실 외부로 배출되어 건조가 진행된다,
본 발명에서는 종래, 음식물 슬러지에서 증발된 수분이 공기와 함께 건조실 외부로 배출되어 건조되는 것과 달리, 건조실의 밀폐공간에서 보일러로부터 공급되는 열에너지에 의해 음식물 슬러지에서 증발된 수분이 송풍팬의 가동에 의해 닥트를 통하여 순환되는 과정에서 응축기에 의해 응결수로 응축되어 제거되는 점에 특징이 있다.
이러한 건조실의 밀폐공간에서 수분의 응축방식을 통하여 건조작용을 진행시키는 이유는 음식물 슬러지에서 방출되는 악취의 방지에 있다.
음식물 슬러지에는 각종 야채, 곡물, 육류, 어류, 과일 등의 단백질, 전분, 오일성분 등이 부패와 변질에 의해 생성되는 각종 악취 물질, 예를 들면 ammonia, methyl mercaptane, acetaldehyde, propanone, butanone, acetic acid, prponic acid, trimethyl amine, 지방상 estel, 기타 매우 다양한 성분이 생성되어 심한 악취가 나며, alkaloids, solanin 등의 독성 및 mycotoxin, venerpin, 등의 곰팡이류와 세균의 독성물질이 함유되고 있기 때문에 스팀의 고열에 의한 살균 및 응축에 의한 악취성분의 액화(液化)에 의해 악취의 외부 발산을 억제하고 살균을 병행하여 친환경적으로 처리하기 위한 것이다.
본 발명에서 산화질소와 같은 활성기체가 함유된 고온의 공기와 스팀을 건조실에 간헐적으로 주입함으로서 악취의 저감 및 살균작용에 도움을 준다. 산화질소는 각종 기체성분의 분해능(分解能)이 있기 때문에 악취성분의 기체가 분해되어 화학적으로 악취의 저감이 가능하다. 산화질소, 이산화질소, 산화수소등은 살균능이 있고 또한 스팀의 고온에 의해 살균효과가 향상된다.
음식물 슬러지의 수분 함량이 5~7% 정도에서 건조작업을 종료하고 건조실 문을 열고 건조된 음식물 슬러지를 꺼낸다. 음식물 슬러지를 배치(batch)방식으로 반복하여 건조한다.
건조된 음식물 슬러지는 성형기에 의해 펠릿(pellet)으로 성형하여 연료로 사용한다. 음식물 슬러지에 포함된 합성수지나 유기질 물질 등은 연료의 연소 시에 소각되기 때문에 음식물 쓰레기를 유효하게 처리할 수 있다.
본 발명은 거조실의 일 측에 건조실 내부 공기의 순환용 닥트가 수직으로 구비되고 상기 닥트의 상단 유출구에 팬 코일유닛이 구비되며 상기 닥트의 하단 유입구에 냉각유지되는 응축기가 구비되어 전극 보일러에서 팬 코일유닛에 공급되는 열에너지에 의해 음식물 슬러지의 수분이 증발되고 증발된 수분은 응축기에 의해 응축되어 응결수로써 건조실 외부로 제거되게 구성되었기 때문에 밀폐된 건조실에서 외부로 음식물 슬러지의 악취의 발산이 억제되면서 음식물 슬러지를 용이하게 건조할 수 있다.
또한 팬 코일유닛에 열에너지를 공급하는 전극 보일러는 두 전극의 방전에 의해 스팀이 발생되는 동시 아크방전의 고온 분위기에 컴프레서에 의해 주입되는 다량의 공기분자와 물 분자의 열분해에 의해 생성된 산화질소(NO)를 비롯하여 각종 활성기체가 함유된 고온의 공기와 스팀을 건조실에 간헐적으로 주입하여 건조실 내부 온도 유지와 음식물 슬러지에서 방출되는 악취의 저감 및 살균작용에 의해 친환경적으로 건조할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 한 실시예를 보인 개략도
도2는 본 발명의 보일러와 닥트부분의 확대 단면 예시도
본 발명의 한 실시에를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1에 표시된 바와 같이, 안전변(1f)이 천장에 구비된 건조실(1)의 공간에 건조할 음식물 슬러지(2f)가 담긴 망상의 용기(2)가 받침대(2b)에 의해 공기의 순환이 가능하도록 상하 간극(2c)을 두고 다단으로 적재되고 문(1d)을 닫아 밀폐하게 되어 있다.
상기 건조실(1)의 일 측에는 공기가 순환되는 닥트(3)가 수직으로 구비되어 닥트(3)의 상단 유출구(3a)에는 열풍을 송풍하는 팬(4f)과 열교환 코일(4c)로 된 팬 코일유닛(4)이 구비되고 상기 닥트(3)의 하단 유입구(3b)에는 수분을 응결수로 응축하는 냉각코일(5c)이 내장된 응축기(5)가 구비되어 있다.
상기 닥트(3)의 상단 유출구(3a)에 구비된 팬 코일유닛(4)의 열 교환 코일(4c)의 양단부에는 전극 보일러(6)에 연관된 스팀관(d1)과 환류관 (d2)이 밸브(v1)를 통하여 관접(管接)되어 고온의 스팀을 열교환 코일(4c)에 공급하여 건조실(1)의 내부 공기를 가열하게 되어 있고 팬(4f)의 가동에 의해 가열된 공기를 열풍으로 건조내부로 송풍하게 되어 있다.
또한 상기 스팀관(d1)의 중간부에 관접된 지관(d3)은 밸브(v2)를 통하여 상기 건조실(1) 내부로 유도되어 산화질소와 기타 활성기체가 함유된 고온의 공기와 스팀을 직접 분사하여 초기의 건조실 내부 온도의 상승을 촉진하고 건조실 온도를 일정하게 유지하며, 악취의 저감 및 살균작용을 도와주게 되어 있다.
도2에 표시된 바와 같이, 상기 전극 보일러(6)는 아크방전에 의해 수증기를 발생시키는 전극 보일로써 고강(高鋼)재질, 예컨대 몰리브덴강, 또는 티타늄(Ti)재질의 봉(rod)의 표면에 백금이 도금된 R,S,T,N 극의 전극봉(6r)(6s)(6t)(6n)이 서로 간격을 두고 동체(6b) 내부에 수직으로 지지되게 덮개(6a)에 관통된 각 전극봉의 상단부에 체결나사(6s)로 체결되어 전원선을 접선하게 되어 있고 보일러의 동체(6b)에는 아크방전이 가능하도록 염도 2~10% 농도의 전해질 수용액(aw)이 일정한 수위로 채워져 있으며, 상기 전극봉이 상기 전해질 용액에 침지(沈漬)되어 있다.
상기 전극 보일러(6)의 동체(6b)의 하단부에 배수 콕(dc)을 통하여 관접된 배수관(d5)의 상단부에 컴프레서(CF)의 공기 도관(d4)이 밸브(v4)를 통하여 관접되어 보일러의 고온영역에 컴프레서(CF)로부터 공기를 주입하게 되어 있다. 또한 보일러 동체(6b)에는 급수펌프(p1)와 밸브(v3)를 가진 급수관(d6)이 구비되어 일정수위로 물이 자동으로 공급되며, 수위계(6g), 안전변(6f), 기타 도시되지 않은 온도계, 압력계 등이 구비되어 있다.
상기 닥트(3)의 하단 유입구(3b)에 구비된 응축기(5)의 냉각코일(5c)의 양단부는 냉수(w)가 담긴 수조(7)에 연관된 입수관(d7)및 환수관(d8)이 순환펌프(p2)와 밸브(v5)를 통하여 연관되고 응축기(5)의 하단부에 구비된 홉퍼형 집수통(5a)에는 배수관(d9)이 밸브(v6)를 통하여 관접되어 응결수를 건조실(1)의 외부로 배수할 수 있게 구성되어 있다.
상기 전극 보일러(6)의 구성은 본 발명의 요지가 아니며, 건조실(1)에 구비된 공기순환용 닥트(3), 열에너지를 공급하는 보일러(6), 보일러의 열에너지에 의해 건조실(1)의 공기를 가열 송풍하여 음식물 슬러지의 수분을 증발시키는 팬 코일유닛(4), 및 증발된 수분을 냉각하여 응결수로 응축하는 응축기(7)의 유기적인 결합에 의해 밀폐된 건조실(1)이 공간에서 악취의 저감 및 살균하면서 음식물 슬러지를 건조하는데 본 발명의 요지가 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 도1에 표시된 바와 같이, 건조실(1)내부에 음식물 슬러지(2f)가 담긴 용기(2)를 받침대(2b)에 의해 공기가 순환되도록 간극(2c)을 두고 적재하고 문(1d)을 닫아 밀폐 한다
전극 보일러(6)의 덮개(6a)의 상단부로 관통된 두 전극봉(6r)(6s)의 체결나사(6s)로 체결된 각 단자에 전원선을 연결하여 단상의 220v의 전원을 연공급하면 서로 격리된 전극붕(6r)(6s)이 침지된 전해질 용액(aw)의 이온화 작용에 의해 양 전극봉(6r)(6s)간에 전류가 도통(導通)되어 아크방전이 일어난다. 아크방전의 온도는 1000℃ 이상으로 고온이기 때문에 아크 방전의 열이 전해 용액 전체에 전달되기 전에 전극봉 주위의 물이 순간적으로 스팀으로 기화된다.
이때 컴프레서(CF)를 가동하여 에어 컴프레서(CF)에 연관된 급기관(d4)과 밸브(c4)를 거쳐 보일러 동체(6b)의 하단부에 구비된 드레인 콕(dc)의 배수관(d5)을 통하여 보일러 동체(6b) 내부의 아크방전의 고온부위(H)에 발생디는 스팀량의 약 3/5용량의 공기를 주입한다. 공기의 주입량이 보다 많게 되면 보일러 동체에 담긴 전해질 용액이 기포(氣泡)로 부풀어 오르기 때문에 수증기의 발생이 저하되어 바람직하지 않다.
전극봉(6r)(6s) 간에 일어난 아크방전의 약 1000℃ 이상의 고온으로 인하여 생성된 스팀은 산소와 수소로 분해되고 주입된 공기는 질소와 산소로 분리된다. 공기는 약 4/5량이 질소분자이고 1/5량이 산소분자로 조성되어 있기 때문에 다량의 질소가 얻어지는데 고온영역을 벗어나 스팀관으로 이동되는 과정에서 온도의 변화에 따라 질소와 산소가 결합하여 산화질소, 또는 이산화질소가 생성되기도 하고 산소와 수소가 결합하여 산화수소, 또는 물분자로 결합되기도 하며 이온이 포함되기도 한다.
이와 같이 활성기체가 함유된 스팀은 밸브(v1)(v2)의 개방에 따라 스팀관(d1)을 통하여 팬 코일유닛(4)의 열교환 코일(4c)에 공급되어 환류관(d3)로 환류되면서 건조실(1) 내부 공기가 열교환 코일(4c)과 열교환되어 가열되고 가열된 공기는 팬(4f)의 가동에 의해 열풍으로 건조실(1)내부로 송풍된다.
한편 전극 보일러(6)로 부터 스팀관(d1)에 관접된 지관(d2)을 통하여 산화질소와 기타 활성기체가 함유된 고온의 공기와 스팀이 직접 건조실(1)내부에 주입되어 건조실(1)의 초기의 내부온도를 높인다.
건조실(1)의 내부온도가 약 70~90℃로 상승되면 지관(d2)의 밸브(v2)를 닫아 스팀의 직접적인 공급은 차단한다.
지관(d2)을 통하여 직접 건조실(1)에 주입된 공기와 스팀에 포함된 활성기체에 의해 음식물 슬러지에서 방출된 악취물질이 화학적으로 분해되어 악취가 보다 저감되며 산균작용이 병행된다.
팬 코일유닛(4)의 팬(4f)이 가동됨에 따라 닥트(3)의 유출구(3a)는 부압으로 되면서 닥트(3)의 유입구(3b)에 흡인력이 생기어 용기(2)에 담긴 음식물 슬러지(2f)에서 증발된 수분이 공기와 함께 이동되어 닥트(3)이 유입구(3b)로 유입된다.
상기 닥트(3)의 유입구(3b)에 구비된 응축기(5)의 냉각코일(5c)에는 냉각 수조(7)로부터 입수관(d7)과 환수관(d8)을 통하여 냉각수가 순환펌프(p2)에 의해 순환되고 있기 때문에 항상 냉각상태를 유지되고 있어, 응축기(5)에 접촉된 수분이 응결수로 응축되어 집수통(5a)에 집수되고 집수된 응결수는 밸브(v6)의 개방에 따라 배수관(d9)을 통하여 외부로 배수된다.
응결수가 제거된 공기는 닥트(3)을 통하여 상부 측으로 이동하여 유출구(3a)에 구비된 팬 코일유닛(4)의 열교환 코일(4c)에 의해 가열되면서 건조실(1) 내부로 다시 열풍으로 유입되어 음식물 슬러지의 수분을 증발시키고 증발된 수분이 함유된 공기는 닥트(3)를 통하여 반복적으로 순환되면서 응축기(5)에 의해 공기에 함유된 수분은 응결수로 응축되면서 건조작용이 진행된다.
건조실(1)의 내부 압력은 통상적으로 높지 않으나 반복적인 공기의 유입으로 건조실(1)의 내부 압력이 상당히 높게 되면 건조실(1)의 천장에 구비된 안전변(1f)이 일시적으로 개방되어 건조실 내부의 과압(過壓)을 방지한다.
음식물 슬러지(2f)의 수분함량이 5~7%정도로 건조되면 건조작업을 종료하고 문짝(1d)을 열고 건조된 음식물 슬러지가 담긴 용기(2)를 꺼내고 다시 건조할 음식물 슬러지가 담긴 용기(2)를 적재하여 건조실(1)의 문(1d)을 밀폐한 다음 배치(batch)방식으로 반복하여 건조작업을 진행한다.
본 발명에서는 건조실(1) 내부에서 닥트(3)를 통하여 팬 코일유닛(4)과 응축기(5)를 통하여 순차적으로 공기가 순환되면서 열에너지에 의해 증발된 음식물 슬러지의 수분이 응축기(5)에 의해 응결수로 응축되어 제거되는 시스템에 의해 건조되기 때문에 건조실의 밀폐상태에서 음식물 슬러지의 건조가 가능하고 또한 건조실 외부로 악취가 발산되지 않을 뿐 아니라 기상(氣相)의 악취 물질이 비활성물질로 응결되고 또한 산화질소등의 활성기체의 화학적 분해 작용에 의해 악취가 저감되는 동시 살균작용이 병행되기 때문에 종래의 음식물 슬러지의 건조기와 달리 친환경적으로 음식물 슬러지를 효과적으로 건조할 수 있고 건조된 음식물 슬러지를 펠릿으로 성형하여 고체연료로 이용할 수 있다.
1 : 건조실 1f : 안전변 2 : 용기 2f : 음식물 슬러지 3 : 닥트
3a : 유출구 3b : 유입구 4 : 팬 코일유닛 4c : 열교환 코일 4f : 팬
5 : 응축기 5a : 집수통 5c : 냉각코일 6 : 전극 보일러 6a : 덮개
6b : 동체 6r, 6s, 6t, 6n : 전극봉 6g : 수위계 6f : 안전변
6s : 체결나사 7 : 냉각수조
CF : 컴프레서 d1 : 스팀관 d2 : 지관 d3 : 환류관
d4 : 급기관 d5 : 배수관 d6 : 급수관 d7 : 입수관 w : 냉각수
aw : 전해질 용액 dc : 배수 콕 v1~8 : 밸브

Claims (3)

  1. 음식물 슬러지의 건조장치에 있어서,
    건조할 음식물 슬러지가 담김 용기가 다단으로 적재되는 일정한 공간의 건조실의 일 측에 건조실의 공기가 순환되는 수직으로 구비된 닥트와;
    상기 닥트의 상단 유출구에 전극 보일러와 연관되게 구비되어 보일러에서 공급되는 열에너지에 의해 건조실 공기를 가열하여 열풍으로 송풍하는 팬 코일유닛과;
    상기 닥트의 하단 유입구에 냉각수조와 연관되게 구비되어 공기와 함께 이동하는 음식물 슬러지에서 증발된 수분을 응결수로 응축하여 제거하는 응축기와;
    상기 팬 코일에 열에너지를 공급하고 건조실에 활성기체가 함유된 고온의 공기와 스팀을 공급하는 전극 보일러의;
    결합으로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 슬러지의 건조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    닥트의 상단 유출구에 구비된 팬 코일유닛에 의한 열풍에 의해 음식물 슬러지의 수분이 증발되고 닥트의 하단 유입구에 구비된 응축기에 의해 증발된 수분이 응결수로 응축되는 상호작용에 의해 건조실의 밀폐 공간에서 건조되는 것을 특징으로 하는 음식물 슬러지의 건조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    전극 보일러의 스팀관에 관접된 지관(支管)에 의해 보일러로 부터 활성기체가 함유된 공기와 스팀을 직접 건조실 내부에 간헐적으로 주입하게 된 것을 특징으로 하는 음식물 슬러지의 건조장치.
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