KR20110026157A - Sludge drying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 생활소비재 및 산업소비재를 사용한 후 발생되는 슬러지를 건조/탄화시키기 위한 슬러지 건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sludge drying apparatus for drying / carbonizing sludge generated after using consumer and industrial consumer goods.
각종 생활소비재 및 산업소비재를 사용한 후 발생되는 쓰레기들은 하수종말처리장, 음식물 처리장, 분뇨 처리장 등에서 기계적·화학적으로 처리되어 슬러지로 형태로 만들어진다. 과거에는 이와 같이 만들어진 슬러지를 화석연료를 사용하여 소각시키거나 땅속에 매설하였으나, 이 경우 대기오염, 토양 및 해양오염의 문제가 발생하게 된다.Garbage generated after using various consumer and industrial consumer products is processed into sewage treatment plants, food treatment plants, and manure treatment plants. In the past, the sludge thus produced was incinerated with fossil fuel or buried in the ground, but in this case, air pollution, soil and marine pollution occurred.
위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 슬러지에 직접 또는 간접적으로 열을 가하여 건조한 후 이를 재사용 하고 있으며, 이를 위한 다양한 장치들이 개발/사용되고 있다.In order to solve the above problems, recently, the sludge is heated directly or indirectly, dried and reused, and various devices for this purpose have been developed and used.
하지만, 현재 사용되고 있는 장치는 슬러지의 겉과 속을 동시에 건조·탄화시키는데 한계가 있고, 전체적으로 일정한 열량의 빛과 열을 슬러지에 골고루 방사 및 투사하기가 어려워, 슬러지의 건조·탄화 정도가 균일하지 못하여 제품의 품질이 떨어지게 되는 문제점이 있다. However, currently used devices have limitations in drying and carbonizing sludge on the outside and inside of sludge at the same time, and it is difficult to uniformly radiate and project a certain amount of light and heat to the sludge as a whole. There is a problem that the quality of the product is degraded.
또한, 열원의 효율성이 떨어져 에너지 소비가 많아서, 경제성과 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, since the efficiency of the heat source is low, the energy consumption is high, there is a problem that the economic efficiency and efficiency.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬러지를 균일하게 건조/탄화시킬 수 있으며, 경제성과 효율성이 향상되도록 구조가 개선된 슬러지 건조장치를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a sludge drying apparatus having an improved structure so that the sludge can be uniformly dried / carbonized, economical and efficient.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 슬러지 건조장치는 외부로부터 슬러지를 공급받으며, 상기 공급된 슬러지를 이동시키는 운반유닛과, 상기 운반유닛의 상방 및 하방에 배치되며, 상기 슬러지가 이동되는 과정 중 상기 슬러지가 건조되도록 상기 슬러지를 향해 열을 방사하는 복수의 발열유닛을 포함하며, 상기 발열유닛은 개구부(開口部)가 형성되어 있는 단열부재와, 상기 단열부재의 내부에 배치되는 할로겐 램프와, 상기 단열부재의 개구부를 막도록 결합되며, 세라믹 재질로 이루어지는 방열판과, 상기 할로겐 램프에서 방사된 에너지가 상기 방열판 쪽으로 반사되도록 상기 단열부재의 내면에 결합되는 반사피막을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the sludge drying apparatus according to the present invention receives the sludge from the outside, the transporting unit for moving the supplied sludge, disposed above and below the transport unit, the process of the sludge is moved And a plurality of heat generating units radiating heat toward the sludge to dry the sludge, wherein the heat generating unit includes a heat insulating member having an opening and a halogen lamp disposed inside the heat insulating member; And a heat dissipation plate coupled to the opening of the heat insulating member, and a heat dissipation plate made of a ceramic material, and a reflective film coupled to the inner surface of the heat insulating member so that the energy radiated from the halogen lamp is reflected toward the heat dissipation plate.
본 발명에 따르면, 내부에 상기 운반유닛 및 상기 발열유닛이 배치되며, 상기 운반유닛으로 상기 슬러지를 공급하는 공급부와, 상기 슬러지에서 발생한 수증기를 포함하는 공기가 포집되어 가이드 되는 유동라인이 마련되어 있는 본체를 더 포함하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the transport unit and the heat generating unit are disposed therein, the main body is provided with a supply line for supplying the sludge to the transport unit, and a flow line for collecting and guiding air including water vapor generated from the sludge It is preferable to further include.
또한, 본 발명에 따르면 상기 운반유닛은, 상기 슬러지의 이동방향을 따라 서로 이격되며 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 회전축과, 망 형태로 이루어져 상기 한 쌍의 회전축을 감싸도록 결합되며 상기 슬러지가 놓이는 밸트를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the transport unit, a pair of rotary shafts spaced apart from each other along the direction of movement of the sludge and rotatably installed, is formed in the form of a mesh coupled to surround the pair of rotary shafts and the sludge is placed It is preferable to include a belt.
또한, 본 발명에 따르면 상기 발열유닛은 상기 방열판이 상기 밸트를 향하도록 상기 밸트의 상방 및 하방에 각각 한 쌍씩 설치되는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that the heat generating unit is provided in pairs, respectively, above and below the belt such that the heat sink faces the belt.
또한, 본 발명에 따르면 상기 유도공에서 포집된 공기에 포함되어 있는 폐열은 상기 슬러지의 건조에 재사용되도록 상기 슬러지의 이동방향 상 전방으로 공급되는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the waste heat contained in the air collected in the induction hole is preferably supplied forward in the moving direction of the sludge so as to be reused for drying the sludge.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 발열유닛에서 발생된 원적외선 형태의 에너지가 슬러지의 내부까지 침투되므로 슬러지의 표면 및 내부가 전체적으로 고르게 건조/탄화되게 되며, 그 결과 슬러지의 품질이 균일하게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, since the far-infrared energy generated in the heating unit penetrates into the interior of the sludge, the surface and the interior of the sludge are uniformly dried / carbonized as a whole, and as a result, the quality of the sludge is uniform.
그리고, 발열유닛이 밸트의 상측 및 하측에 각각 배치되어 있을 뿐 아니라, 할로겐 램프에서 발생된 열/빛 에너지가 방열판에서 고르게 확산된 후 넓은 면적을 통해 슬러지로 방사되므로 슬러지를 균일한 온도분포에서 건조할 수 있으며, 그 결과 슬러지를 균일하게 건조할 수 있다.In addition, the heat generating unit is disposed on the upper and lower sides of the belt, respectively, and heat / light energy generated from the halogen lamp is evenly diffused on the heat sink and then radiated to the sludge through a large area, thereby drying the sludge at a uniform temperature distribution. As a result, the sludge can be dried uniformly.
또한, 슬러지 건조에 이용되고 남은 폐열을 재활용하므로, 에너지 효율 및 경제성이 향상된다.In addition, since the waste heat remaining in the sludge drying is recycled, energy efficiency and economy are improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 개략적인 사시도이 며, 도 2는 슬러지 건조장치의 내부를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 발열유닛의 단면도이다.1 is a schematic perspective view of a sludge drying apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the inside of the sludge drying apparatus, Figure 3 is a cross-sectional view of the heat generating unit shown in FIG.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 슬러지 건조장치(100)는 본체(10)와, 운반유닛(20)과, 발열유닛(30)과, 받침판(40)을 포함한다.1 to 3, the
본체(10)는 일방향으로 길게 형성된 직육면체 형태로 형성되며, 내부에는 공간이 형성되어 있다. 본체(10)는 그 내부가 하나의 공간으로 형성되도록 일체로 형성되지만, 여기에서는 설명의 편의를 위해 본체의 전방(후술할 슬러지의 이동방향을 기준으로 전방)에서부터, 저장부(11), 가열부(12), 수증기 제거부(13) 및 건조/탄화부(14)로 칭하기로 한다. 본체의 저장부(11)에는 깔대기 형상으로 형성되며, 슬러지(s)가 공급되는 공급부(111)가 결합되어 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 본체의 내부에는 운반유닛(20)의 상측에 배치되는 유동라인(15)이 마련되어 있다. 이 유동라인(15)에는 발열유닛(30)에 의해 가열된 본체(10) 내부의 공기, 즉 슬러지(s)에서 발생한 수증기 및 연기를 포함하는 공기가 포집된다(모인다). 포집된 공기에는 발열유닛(30)에서 방사되어 슬러지(s)의 건조에 이용되고 남은 폐열이 포함되어 있으며, 이 공기는 유동라인(15) 및 본체에 결합된 유동관(16)을 따라 본체의 저장부(11)로 공급되며, 이 공기에 포함된 폐열은 슬러지(s)의 건조에 재사용된다.The
운반유닛(20)은 본체를 따라 슬러지(s)를 운반하기 위한 것으로, 본 실시예의 경우 운반유닛으로는 컨베이어 밸트(20)가 채용된다. 컨베이어 밸트(20)는 본체(10)의 길이방향(즉, 슬러지의 이동방향)을 따라 이격되게 배치된 한 쌍의 회전 축(21)과, 밸트(22)를 포함한다. 밸트(22)는 망 형태로 형성되며, 한 쌍의 회전축(21)을 함께 감싸도록 결합된다. 회전축(21)의 회전시 밸트(22)는 본체의 길이방향으로 이동하며, 이에 따라 공급부(111)로부터 밸트(22)의 상면으로 공급된 슬러지(s)가 운반된다.The
발열유닛(30)은 슬러지(s)를 건조 및 탄화시키기 위한 것으로, 하우징(31)과, 단열부재(32)와, 할로겐 램프(34)와, 방열판(35)을 포함한다.The
하우징(31)은 일면이 개구된 형태인 'ㄷ'자 모양으로 형성된다. The
단열부재(32)는 일측에 개구부(開口部)가 형성된 'ㄷ'자 형태, 즉 일면이 뚫려진 형태로 형성되며, 하우징(31)의 내부에 배치된다. 그리고, 단열부재(32)의 내면에는 반사피막(33)이 형성되어 있다. 이하, 단열부재(32)의 성분 및 제작과정에 관하여 상세하게 설명한다. The
본 실시예의 경우, 단열부재(32)는 알루미나와 실리카를 주성분으로 하는 세라믹 보드로 이루어진다. 세라믹 보드를 'ㄷ'자 형태로 가공한 후, 가공된 단열부재의 내면에 액상의 이산화규소(SiO2) 또는 크롬을 충분히 도포한 후 300도 이상의 온도에서 열처리한다. 그러면, 열처리 과정에서 세라믹 보드에 포함되어 있던 수분이 증발되고, 세라믹 보드에 포함된 유기물과 불순물이 소각되어 없어지므로, 수많은 공극이 생겨나 초다공체가 되며, 액상의 이산화규소(또는 크롬)가 유리 결정화되면서 단열부재(32)의 내면에 반사피막(33)이 형성된다. 그리고, 이와 같이 제작된 단열부재(32)는, 무게가 매우 가볍고 탄성을 지니므로, 관리(제작 및 설치과 정)이 편리하며, 후술하는 바와 같이 단열부재의 내부에 배치되는 할로겐 램프를 외부의 충격으로부터 효율적으로 보호할 수 있다.In the present embodiment, the
할로겐 램프(34)는 단열부재(32)의 내부에 배치된다. 할로겐 램프(34)는 전원 인가시 사방으로 열과 빛의 형태로 에너지를 방출하는데, 이때 도 3에 도시된 바와 같이 방출된 에너지는 직접 또는 반사피막에 반사된 후 방열판(35)으로 전달된다.The
방열판(35)은 판 형상으로 형성되며, 세라믹 유리 재질로 이루어진다. 방열판(35)은 단열부재(32)의 개구부를 막도록 하우징(31)에 결합된다. 할로겐 램프(34)에서 방출된 에너지는 방열판(35)에 흡수되어 원적외선의 빛과 열 에너지로 변환되며, 방열판(35) 전체에서 고르게 방사된다.The
한편, 슬러지(s)를 전체적으로 고르게 건조하기 위하여 상기 발열유닛(30)은 컨베이어 밸트(20)의 상측 및 하측에 복수로 설치된다. 본 실시예의 경우, 발열유닛은 4개씩 짝을 이루어, 컨베이어 밸트(20)의 상측 및 하측에 각각 2개씩 설치되는데, 이때 방열판(35)이 컨베이어 밸트(20)를 향하도록 경사지게 설치된다. 그리고, 이와 같은 발열유닛의 짝(4개)은 본체의 길이방향(슬러지의 운반방향)을 따라 복수로 설치된다.On the other hand, in order to evenly dry the sludge (s) as a whole, a plurality of the
받침판(40)은 컨베이어 밸트의 하측에 배치되며, 컨베이어 밸트(20)에서 떨어진 물이나 슬러지 조각들이 받침판에 모인다.The
한편, 슬러지 건조장치에는 팬(미도시)이 더 설치되어 있다. 팬은 본체의 수증기 제거부(13)에 설치되며, 슬러지가 원활하게 건조되도록 바람을 형성한다.On the other hand, the sludge drying apparatus is further provided with a fan (not shown). The fan is installed in the steam removal unit 13 of the main body, and forms a wind so that the sludge dries smoothly.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 슬러지 건조장치(100)를 이용하여 슬러지를 건조하는 과정에 관하여 설명한다.Hereinafter, a process of drying the sludge using the
먼저, 본체의 공급부(111)로 슬러지를 주입하면 이 슬러지가 밸트(22) 상으로 공급되며, 공급된 슬러지는 유동관(16)을 통해 공급된 공기에 포함되어 있는 폐열에 의해 예열(가열) 된다. 이후, 슬러지는 가열부(12)를 통과하면서 가열부에 설치되어 있는 가열유닛(30)에 의해 고온으로 가열되며, 수증기 제거부(13)를 통과하는 과정에서 가열유닛(30)에서 방사되는 열 및 팬에 의해 발생되는 바람에 의해 슬러지에 포함된 대부분의 물기가 빠른 속도로 증발하게 된다. 이와 같이 대부분의 물기가 제거된 슬러지는 건조/탄화부(14)를 통과하면서 완전히 건조 및 탄화되며, 이후 외부로 배출되게 된다.First, when the sludge is injected into the
본 실시예에 따르면, 할로겐 램프(34)에서 발생된 고온의 열 및 빛이 방열판(35)을 통과하면서 원적외선 형태의 에너지로 변환된 후 슬러지에 조사되므로, 슬러지의 겉과 속이 고르게 건조/탄화된다. 즉, 할로겐 램프(34)에서 발생된 고온의 열이 슬러지에 직접 조사되는 경우에는 슬러지의 표면만이 집중적으로 건조/탄화되지만, 본 실시예의 경우에는 원적외선 형태의 에너지가 슬러지의 내부까지 침투되므로 슬러지의 표면 및 내부가 전체적으로 고르게 건조/탄화되게 되며, 그 결과 슬러지의 품질이 균일하게 된다.According to the present embodiment, since the heat and light of the high temperature generated by the
그리고, 발열유닛(30)이 밸트(22)의 상측 및 하측에 각각 배치되어 있을 뿐 아니라, 할로겐 램프(34)에서 발생된 열/빛 에너지가 방열판(35)에서 고르게 확산된 후 넓은 면적을 통해 슬러지로 방사되므로 슬러지를 균일한 온도분포에서 건조 할 수 있으며, 그 결과 슬러지를 균일하게 건조할 수 있다.In addition, the
또한, 슬러지 건조에 이용되고 남은 폐열을 재활용하므로, 에너지 효율 및 경제성이 향상된다.In addition, since the waste heat remaining in the sludge drying is recycled, energy efficiency and economy are improved.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.
예를 들어, 본 실시예에서는 밸트의 상측 및 하측에 각각 2개의 발열유닛을 발열유닛의 방열판이 밸트를 향하도록 경사지게 설치하였으나, 도 4에 도시된 바와 같이 발열유닛(30A)이 밸트와 평행하도록 밸트(22A)의 상측 및 하측에 각각 하나씩 발열유닛(30A)을 설치할 수도 있다.For example, in the present embodiment, two heat generating units are installed at an upper side and a lower side of the belt so as to be inclined so that the heat dissipation plate of the heat generating unit faces the belt, but as shown in FIG. 4, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a sludge drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 슬러지 건조장치의 내부를 도시한 도면이다.2 is a view showing the interior of the sludge drying apparatus.
도 3은 도 2에 도시된 발열유닛의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the heating unit shown in FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 내부를 도시한 도면이다.Figure 4 is a view showing the inside of the sludge drying apparatus according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100...슬러지 건조장치 10...본체
11...저장부 12...가열부11 Storage 12 Heating
13...수증기 제거부 14...건조/탄화부13 ... Water vapor removal section 14 ... Drying / Carburizing section
15...유동라인 16...유동관15 ...
20...컨베이어 밸트 22...밸트20 ...
30...발열유닛 31...하우징30.Heating unit 31.Housing
32...단열부재 33...반사피막
34...할로겐 램프 35...방열판34 ...
40...받침판40 ... support plate
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