KR20100110700A - 슬러지 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 슬러지 건조장치는 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 건조장치에 있어서, 하부에 다수의 바퀴를 구비하고 내부에 슬러지를 지지하는 통기성 지지판이 설치되어 일측에 형성된 공기투입구멍을 통하여 유입되는 공기가 지지판을 관통하여 상부로 배출되는 슬러지내장기, 상기 슬러지내장기의 상측 개구부와 연통되어 슬러지내장기 내의 공기를 안내하는 덕트, 냉동기의 증발기를 내장함과 아울러 상기 덕트의 출구측에 설치되어 덕트에서 배출되는 공기를 냉각하는 공기냉각기, 냉동기의 응축기를 내장함과 아울러 상기 공기냉각기와 연결되어 공기냉각기에서 배출되는 공기를 가열하는 공기가열기, 상기 공기가열기의 출구와 상기 슬러지내장기의 하측 입구 사이에 설치되어 공기가열기에서 배출되는 고온의 공기를 슬러지내장기의 공기투입구멍으로 이송하는 송풍기를 포함하여 이루어진다.

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Description

슬러지 건조장치{SLUDGE DRYER}

본 발명은 슬러지를 건조하는 장치에 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 건조장치에 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 건조장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 슬러지를 건조하는 건조장치에 있어서, 하부에 다수의 바퀴를 구비하고 내부에 슬러지를 지지하는 통기성 지지판이 설치되어 일측에 형성된 공기투입구멍을 통하여 유입되는 공기가 지지판을 관통하여 상부로 배출되는 슬러지내장기, 상기 슬러지내장기의 상측 개구부와 연통되어 슬러지내장기 내의 공기를 안내하는 덕트, 냉동기의 증발기를 내장함과 아울 러 상기 덕트의 출구측에 설치되어 덕트에서 배출되는 공기를 냉각하는 공기냉각기, 냉동기의 응축기를 내장함과 아울러 상기 공기냉각기와 연결되어 공기냉각기에서 배출되는 공기를 가열하는 공기가열기, 상기 공기가열기의 출구와 상기 슬러지내장기의 하측 입구 사이에 설치되어 공기가열기에서 배출되는 고온의 공기를 슬러지내장기의 공기투입구멍으로 이송하는 송풍기를 포함하여 이루어지는 슬러지 건조장치를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 슬러지 건조장치는 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 1은 슬러지를 건조하는 건조장치를 나타내는 도면으로서, 본 발명에 의한 슬러지 건조장치는 슬러지내장기(1)에 투입된 슬러지를 건조하는 것인 바, 냉동기 에 의해 가열 및 냉각되는 공기를 순환시켜서 슬러지를 건조하는 구조이다.

상기 슬러지내장기(1)에는 다수의 바퀴(1a)가 하부에 구비되어 있으며, 슬러지를 지지하는 통기성 지지판(1b)이 설치되어 있으며, 일측에 형성된 공기투입구멍(1c)을 통하여 유입되는 공기가 지지판(1b)을 관통하여 상부로 배출된다.

상기 슬러지내장기(1) 내에 배치되는 슬러지를 건조하기 위하여, 상기 슬러지내장기(1) 내의 공기를 안내하는 덕트(2)가 상기 슬러지내장기(1)의 상부 개구부에 설치되며, 상기 슬러지내장기(1) 내의 공기가 덕트(2)를 통하여 공기냉각기(3)와 공기가열기(4)를 순차적으로 통과하여 송풍기(5)에 의해 슬러지내장기(1)로 리턴되는 구조이다.

여기서 상기 공기냉각기(3)는 냉동기의 증발기(11)를 내장함과 아울러 상기 슬러지내장기(1)의 상부 출구에 설치되어 슬러지내장기(1)에서 덕트(2)를 통하여 배출되는 공기를 냉각한다.

물론 상기 공기냉각기(3)의 하부에는 공기중의 습기가 증발기(11)에 의해 액화된 응축수를 배출하기 위한 배출 수단이 구비됨은 자명한 사실이다.

상기 공기가열기(4)는 냉동기의 응축기(12)를 내장함과 아울러 상기 공기냉각기(3)와 연결되어 공기냉각기(3)에서 배출되는 공기를 가열한다.

그리고 상기 송풍기(5)는 상기 공기가열기(4)의 출구와 상기 슬러지내장기(1)의 하측 입구 사이에 설치되어 공기가열기(4)에서 배출되는 고온의 공기를 슬러지내장기(1)로 이송하게 된다.

물론 상기 슬러지내장기(1)는 하부에 바퀴(1a)를 구비하고 있으므로, 젖은 슬러지를 투입하거나 건조된 슬러지를 배출할 때, 슬러지내장기(1) 전체를 본 발명의 슬러지 건조장치로부터 분리하게 되며, 상기 지지판(1a)은 다수의 구멍을 구비한 철판으로 제조되거나 철망으로 편편하게 제조되는 것이다.

또한 상기 슬러지내장기(1)는 상기 덕트(2)와 송풍기(5) 사이에 연결되는 것이다.

상기 냉동기는 공지된 것과 마찬가지로 압축기(13), 응축기(12), 팽창밸브(14), 증발기(11)가 순서대로 연결된 것이다.

그리고 본 발명에서는 냉동기의 압축기(13)를 내장하는 냉동기설치탱크(15) 내에 상기 송풍기(5)를 설치하고, 상기 송풍기(5)의 입구와 상기 공기가열기(4)의 출구가 상기 냉동기설치탱크(15) 내의 공간과 연통하게 하며, 상기 송풍기(5)의 출구를 상기 슬러지저장탱크(1)의 하부 공간과 연통하게 할 수 있으며, 덕트(미도시)를 이용하여 상기 송풍기(5)의 입구와 상기 공기가열기(4)의 출구를 연결할 수 있음은 자명한 사실이다.

한편 많은 양의 슬러지를 쉽게 보관하거나 슬러지내장기(1)에 투입하기 위하여, 본 발명에서는 상기 슬러지내장기(1)에 슬러지를 투입하기 위한 개폐문(1d)이 구비되어 있고, 다수의 슬러지투입체(1e)가 상기 개폐문(1d)를 통하여 슬러지내장기(1)에 착탈되는 구조를 포함한다.

상기 슬러지투입체(1e)도 상기 지지판(1a)과 마찬가지로 다수의 구멍을 구비한 철판으로 제조되거나 철망으로 제조되는 낮은 높이의 상자 형상이다.

더우기 본 발명에서는 슬러지를 내장하여 상기 슬러지투입체(1e)의 상부에 올려져서 상기 슬러지내장기에 투입되는 통기성 슬러지상자(1f)를 포함한다.

또한 다른 한편 본 발명에서는 겨울철에 응축기(12)를 효율적으로 냉각시키기 위하여, 상기 냉동기의 응축기(12)의 일부가 공기가열기(4) 내에 배치되고, 응축기(12)의 나머지 부위가 외부에 배치되어 냉각팬(12a)에 의해 냉각되는 구조를 포함한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 슬러지 건조장치는 슬러지내장기(1) 내부에 구비된 지지판(1a)에 슬러지를 올려놓고 슬러지내장기(1)를 덕트(2)와 송풍기(5) 사이에 배치할 수 있다.

또한 슬러지를 슬러지투입체(2)에 올려놓거나 슬러지상자(6)에 넣어서 슬러지내장기(1)에 투입할 수도 있다.

이러한 상태에서 슬러지 건조장치를 가동하면 냉동기와 송풍기가 작동하면서 슬러지내장기(1) 내의 공기가 덕트(2)를 통하여 공기냉각기(3)로 이송되며, 상기 공기냉각기에서 냉각되어 공기 중의 습기가 액화되어 공기의 절대 습도가 낮아진다.

상기 공기냉각기(3)를 통과한 공기가 공기가열기(4)에서 가열되어 공기의 온도가 상승하면서 공기의 상대습도가 낮아지게 되며, 이에 따라 송풍기(5)에 의해 슬러지내장기(1)에 투입되는 고온의 공기가 슬러지내장기(1) 내의 슬러지의 수분을 흡수하면서 공기 중의 상대습도와 절대습도가 증가되는 것이다.

따라서 상술한 바와 같이, 공기가 슬러지내장기(1), 덕트(2), 공기냉각기(3), 공기가열기(4) 순으로 송풍기(5)에 의해 순환되면서 슬러지가 건조되면서 슬 러지 내의 수분이 응축수로 가변 배출된다.

그리고 상기와 같이 건조된 슬러지는 작업자가 슬러지내장기(1)를 송풍기(5)와 덕트(2)로부터 분리한 뒤, 슬러지내장기(1)로부터 외부로 배출하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 슬러지 건조장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 슬러지 건조장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 슬러지 건조장치의 또다른 예를 나타내는 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 슬러지내장기 2 : 덕트

3 : 공기냉각기 4 : 공기가열기

5 : 송풍기 6 : 슬러지투입구

11 : 증발기 12 : 응축기

13 : 압축기 14 : 팽창밸브

Claims (4)

1. 슬러지를 건조하는 건조장치에 있어서,

   하부에 다수의 바퀴를 구비하고 내부에 슬러지를 지지하는 통기성 지지판이 설치되어 일측에 형성된 공기투입구멍을 통하여 유입되는 공기가 지지판을 관통하여 상부로 배출되는 슬러지내장기,

   상기 슬러지내장기의 상측 개구부와 연통되어 슬러지내장기 내의 공기를 안내하는 덕트,

   냉동기의 증발기를 내장함과 아울러 상기 덕트의 출구측에 설치되어 덕트에서 배출되는 공기를 냉각하는 공기냉각기,

   냉동기의 응축기를 내장함과 아울러 상기 공기냉각기와 연결되어 공기냉각기에서 배출되는 공기를 가열하는 공기가열기,

   상기 공기가열기의 출구와 상기 슬러지내장기의 하측 입구 사이에 설치되어 공기가열기에서 배출되는 고온의 공기를 슬러지내장기의 공기투입구멍으로 이송하는 송풍기를 포함하여 이루어지는 슬러지 건조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 슬러지내장기의 일측에 개폐문이 형성되고, 슬러지를 올려놓는 다수의 통기성 슬러지투입체가 상기 개폐문을 통하여 상기 슬러지내장기 내에 착탈되어 상기 슬러지내장기에 슬러지를 투입 내장하는 것을 포함하여 이루어지는 슬러지 건조 장치.
3. 제2항에 있어서,

   슬러지를 내장한 통기성 슬러지상자가 상기 슬러지투입체의 상부에 올려져서 상기 슬러지내장기에 투입되는 것을 포함하여 이루어지는 슬러지 건조장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 냉동기의 응축기의 일부가 공기가열기 내에 배치되고, 응축기의 나머지 부위가 외부에 배치되어 냉각팬에 의해 냉각되는 것을 포함하여 이루어지는 슬러지 건조장치.

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