KR200256306Y1 - 폐쇄형 슬러지 건조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트론으로 부터 발생되는 전자를 활용하여 슬러지를 건조시킴과 동시에 발생되는 악취를 열전소자 및 산ㆍ알칼리를 활용하여 악취를 제거하는 폐쇄형 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

이러한 발명은 슬러지의 건조효율 향상을 위해 슬러지의 비 표면적을 늘리고, 마그네트론으로 부터 발생되는 전자선에 슬러지를 노출시킴으로써 슬러지의 건조를 완료하고, 수증기를 함유한 악취가스를 열전소자에 통과시켜 수증기를 모두 제거한 후, 산 및 알칼리용액 그리고 활성탄을 통과시킴으로써 악취를 제거하는 한편, 악취가 제거된 가스를 다시 열전소자로 가열시킨 후 가열된 공기를 슬러지 전처리장치로 보내 건조효율을 향상시키는 일련의 폐쇄시스템 하에서 이루어진다.

Description

폐쇄형 슬러지 건조시스템{Closed Type of Sludge Drying System}

본 발명은 마그네트론으로 부터 발생되는 전자를 활용하여 슬러지를 건조시킴과 동시에 발생되는 악취를 열전소자 및 산ㆍ알칼리 그리고 활성탄을 활용하여제거한 뒤 가열된 가스를 다시 건조에 활용하는 폐쇄형 건조장치에 관한 것이다.

슬러지를 건조하기 위해서는 열풍을 이용한 직접 또는 간접 접촉방법과 전자나 극초단파를 슬러지에 직접 조사하는 방식을 이용하고 있으나, 상기된 방식은 모두 건조시 발생되는 악취를 적절히 처리하지 못하고 대기중으로 배출함으로 악취에 의한 이차적 환경오염문제를 야기 시키고 있다.

건조시 발생되는 악취 및 수증기 함유 가스(이하 폐 가스라 함)는 높은 온도와 95% 이상의 수분을 함유하고 있어 종래의 산과 알칼리를 이용한 악취제거 기술을 활용하기 위해서는 온도를 낮추고 대량의 수분을 제거해야 하는 문제를 지니고 있다. 가스의 온도를 낮추고 대량의 수분을 제거하기 위해서는 짧은 시간 내에 열 교환이 이루어져야 되는데, 기존의 열 교환기는 에너지가 많이 소모되고 크기가 커지는 단점이 있어 사용하기가 어렵다. 또한 기존의 건조기는 완전히 제거되지 않은 악취를 대기로 배출하는 개방형이기 때문에 이차 환경오염문제를 유발했고 이로 인해 건조기의 사용에 많은 제약이 수반되었다.

본 발명은 전자선조사를 이용하여 슬러지를 건조시키고 발생되는 악취를 제거하기 위하여 가스를 급냉각과 급가열을 동시에 시킬 수 있는 열전소자로 폐가스의 온도를 낮춤에 의해 대량의 수분을 제거하여 산과 알칼리 그리고 활성탄을 이용한 악취제거가 가능하게 함으로써 악취를 제거하고 동시에 열전소자에 의해 가열된 가스를 다시 건조열로 활용할 수 있게 함으로서 건조시 발생되는 가스를 건조기 외부로 배출하지 않고 내부에서 모두 활용하게 하는 폐쇄형의 건조기술이다.

이러한 발명은 슬러지의 건조효율 향상을 위해 슬러지의 비 표면적을 늘리고, 마그네트론으로 부터 발생되는 전자선에 노출시킴으로써 슬러지의 건조를 완료하고, 수증기를 함유한 악취가스를 열전소자에 통과시켜 수증기를 모두 제거하는 전처리를 거친 뒤. 산 및 알칼리용액 그리고 활성탄을 통과함으로써 악취를 제거하고, 다시 열전소자자에 의해 가열된 가스를 슬러지 전처리장치로 보내는 폐쇄시스템 하에서 이루어진다.

도 1 은 본 발명의 전체 설치 상태도

도 2 는 본 발명의 슬러지 전처리 장치 상태도

도 3 은 본 발명의 폐 가스 중의 수증기 제거장치 상태도

도 4 는 본 발명의 악취제거장치 상태도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

3.전자선조사방 7.전자선발생장치

10.악취제거장치 15.분진제거필터

19.다공판 20.흡열 열전대

22.발열 열전대 24.열전소자

26.산 용액저장조 27.알칼리 용액저장조

29.활성탄 여과조

본 발명은 슬러지의 비 표면적을 넓히기 위한 슬러지 전처리장치(1)와, 슬러지 예열조(2)와, 슬러지 건조를 위한 전자선 조사장치(7)와, 가스중의 미세한 분말 제거를 위한 분진제거필터(15)와, 가스의 냉각 및 가열 그리고 습도제거 및 가열을 위한 장치(9)와, 악취제거를 위한 악취 제거장치(10)로 구성된다.

본 발명의 슬러지 전처리 장치(1)는 슬러지 유입부(16)와 슬러지 압착을 위한 피스톤(17), 덩어리 상태의 슬러지가 다공판을 통과하면서 비표면적이 넓게 되는 다공판(19)으로 구성된다. 슬러지 전처리장치로 유입된 덩어리 상태의 슬러지는 자연적으로는 다공판을 통과하지 않기 때문에 피스톤을 이용하여 하부 방향으로 압착을 한다. 압착된 슬러지는 다공판을 통과하면서 사상형태로 바뀜으로써 비표면적이 크게 증대된다.

슬러지 예열조(2)는 이송벨트(12)에 의해 예열조로 유입되는 슬러지를 예열조 상부에서 공급되는 가열된 가스(이하 가스라 함)에 접촉시켜 슬러지 표면의 습도를 낮추고 동시에 슬러지 내부 유리수의 온도를 상승시킴으로써 전자선조사에 의한 건조효율의 향상을 유도한다.

건조방은 크기가 같은 4개의 방(3,4,5,6)으로 구성되어 있고, 각각의 방에는 상부에 여러개의 마그네트론(7)을 설치하여 전자선의 발생이 가능하도록 되었다. 건조와 함께 발생되는 폐가스는 건조방 상부에 설치되어 있는 폐가스 흡입라인을 통해 분진제거용 필터(15)로 보내진다. 슬러지 예열에 사용된 폐가스 역시 건조방(3,4,5,6)를 통해 건조방에서 발생된 가스와 함께 분진제거용 필터(15)로 보내진다. 폐가스는 흡입모터와 각각의 건조방 폐가스 배출라인에 설치된 가스 유량 조절용 댐퍼(14)를 통해 적당량이 흡입되도록 한다.

분진 제거용 필터(15)는 슬러지 건조 및 흡입과 함께 폐가스에 함유된 미세한 분진을 제거함으로써 이어지는 수분제거장치의 효율 저하를 방지한다. 필터는 면을 이용하는 필터를 사용하며, 압력 측정창치를 부착하여 역세척 및 교환시기를 알 수 있도록 한다.

수증기 제거장치(9)는 흡열과 발열을 짧은 시간내에 동시에 발생시키는 열전소자(24)와 이들의 열을 효과적으로 폐가스 및 가스에 전달이 가능하도록 한 알루미늄 소재의 흡열 열전대(20)와 발열 열전대(22)와 응축수 저장조(11)로 구성된다. 필터에서 분진이 제거된 폐가스는 먼저 흡열 열전대와 접촉에 의해 순간적인 온도의 감소와 함께 수증기는 응축되어 수분이 제거된다. 이렇게 수분이 제거된 폐가스는 악취제거를 위해 사용되는 산과의 반응에 있어 산용액의 온도 상승을 방지할 수 있고, 수증기에 의한 대량의 산폐수 발생 및 발생되는 산폐수의 온도상승을 막을 수 있어 위험이 적을 뿐 아니라 슬러지 건조시에 발생되는 악취를 쉽게 제거할 수있는 산과 알칼리 및 활성탄을 이용한 재래식 악취제거 방법의 적용이 가능하게끔 해 준다. 발열 열전대부는 악취가 제거된 가스를 순간적으로 온도를 급상승시킨다.

악취 제거장치는 산 용액 저장조(26)와, 알카리 용액 저장조(27)와 활성탄 여과조(28)와 폐산 및 폐알칼리 용액 저장조(29)로 구성된다. 수분이 제거된 폐가스 중에 함유되어 있는 악취물질은 산 용액 저장조 하부에 설치된 분배장치를 통해 상부로 이동하면서 산에 의해 대부분 용해되어 제거된다. 일부 미 제거된 악취물질과 휘발산은 알칼리용액 저장조 하부의 분배장치를 통해 상부로 이동하면서 용해되고 또 중화되어 제거된다. 마지막으로 활성탄은 남아 있을 수 있는 미 제거 냄새물질을 제거하기 위해 사용되는 것으로 가스의 흐름방향은 하부로 부터 상부로 또는 상부로 부터 하부로 이루어지도록 되었다. 일정시간 사용에 의해 폐기되는 산 및 알칼리 용액은 폐산 및 폐알칼리 용액 저장조로 보내져 자동적으로 중화처리 되고 폐기된다.

최종적으로 건조된 슬러지는 스테인레스 스틸로 이루어진 콘베이어 벨트에 의해 건조 슬러지 저장조로 이송되고 저장됨으로써 일련의 건조작업이 완료된다.

본 발명은 슬러지 건조를 전자선을 이용함과 아울러 폐쇄형시스템에서 수행 가능케 함으로써 효과적인 슬러지의 건조와 함께 악취에 의한 이차 공해문제를 해결할 수 있다.

또한 열전소자를 이용한 수증기가스의 순간적 냉각 및 가열이 가능하게 함으로써 수증기를 쉽게 응축시켜 산과 알칼리 및 활성탄을 이용하여 악취를 쉽게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 가열된 가스를 다시 슬러지 건조를 위한 예열로 활용함으로써 슬러지 건조효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 슬러지 유입부(16)와 슬러지 압착을 위한 피스톤(17), 덩어리 상태의 슬러지가 다공판을 통과하면서 비표면적이 넓게 되는 다공판(19)으로 구성되는 슬러지 전처리장치.
2. 전자선의 발생이 가능하도록 건조방 상부에 여러개의 마그네트론(7)을 설치하여 건조가 이루어지도록 한 독립된 방(3,4,5,6)과,

   각각의 방 상부에 발생되는 수증기가 포함된 폐가스를 적절히 배기시키는 것이 가능토록 한 댐퍼(14).

   마그네트론의 장기간 가동이 가능할 수 있도록 냉각시키기 위한 공냉식 냉각팬
3. 배기 가스중의 분진을 제거할 목적으로 압력 측정 창치가 부착되어 역 세척 및 교환시기를 알 수 있도록 한 분진 제거 필터(15).
4. 열전소자(24)로 부터 발생되는 흡열과 발열을 효과적으로 폐 가스 및 악취가 제거된 가스에 전달이 가능하도록 한 알루미늄 소재의 흡열 열전대(20)와 발열 열전대(22), 그리고 응축수 저장조(11)로 이루어지는 가스냉각 및 가열장치.
5. 열전소자(24)를 활용하여 슬러지 건조시에 발생되는 수증기를 냉각방식에 의해 제거한 뒤 산 용액(26)과 알칼리 용액(27)에 통과시켜 냄새를 제거하거나 또는 활성탄 흡착 반응기(28)를 부착하여 수분이 제거된 폐가스 중에 함유되어 있는 악취물질을 제거하는 일련의 수증기 함유 악취 제거장치.