KR20120012844A

KR20120012844A - 진공감압식 슬러지 건조 장치

Info

Publication number: KR20120012844A
Application number: KR1020100074484A
Authority: KR
Inventors: 김상수
Original assignee: 주식회사 건농코리아
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2012-02-13
Also published as: KR101232624B1

Abstract

본 발명은 건조탱크에 투입된 하수슬러지, 음식물쓰레기, 축산분뇨, 수산물폐기물 등의 슬러지를 보일러에서 공급되는 고온의 스팀으로 건조시켜 연료, 사료, 비료 등으로 재사용하기 위한 슬러지 건조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건조탱크에 고온의 스팀을 공급함과 동시에 진공포트와 진공펌프를 통해 건조탱크의 내부를 대기압보다 낮게 진공감압함에 따라, 슬러지에 함유된 수분의 증발온도를 대기압에서보다 낮게 하강시킴으로써, 슬러지의 건조 속도를 향상시켜 운전비용을 크게 절감할 수 있도록 한 진공감압식 슬러지 건조 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 내부에 슬러지가 투입되는 건조탱크와, 건조탱크의 내부에 슬러지를 투입하기 위한 투입호퍼와, 고온의 스팀을 발생시키는 스팀발생기와, 스팀발생기에 발생된 스팀을 건조탱크에 공급하는 스팀공급기와, 건조탱크에 투입된 슬러지에 함유된 수분이 건조되면서 발생되는 증기를 액화시키는 응축기와, 응축기에서 액화된 물을 저장하는 물탱크로 구성된 슬러지 건조 장치에 있어서, 상기 건조탱크에 내부의 공기를 흡입하여 진공감압 상태로 만드는 진공펌프와, 진공펌프에 의해 만들어진 진공감압 상태를 유지시키는 진공포트가 설치되어, 건조탱크의 내부를 진공감압 상태로 만들어 슬러지에 함유된 수분이 증발되는 온도를 낮추어 슬러지의 건조 속도를 향상시키고 슬러지에 포함된 영양분의 파괴를 최소화시킬 수 있게 됨을 특징으로 한 진공감압식 슬러지 건조 장치가 제공된다.

Description

진공감압식 슬러지 건조 장치{Sludge drying apparatus using vacuum pressure}

본 발명은 건조탱크에 투입된 하수슬러지, 음식물쓰레기, 축산분뇨, 수산물폐기물 등의 슬러지를 스팀발생기에서 발생되는 고온의 스팀으로 건조시켜 연료, 사료, 비료 등으로 재사용하기 위한 슬러지 건조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건조탱크에 고온의 스팀을 공급함과 동시에 진공포트와 진공펌프를 통해 건조탱크의 내부를 대기압보다 낮게 진공감압함에 따라, 슬러지에 함유된 수분의 증발온도를 대기압에서보다 낮게 하강시킴으로써, 슬러지의 건조 속도를 향상시켜 운전비용을 크게 절감할 수 있도록 한 진공감압식 슬러지 건조 장치에 관한 것이다.

오늘날 환경을 보호하고 자원을 절약하기 위하여 하수슬러지, 음식물쓰레기, 축산분뇨, 수산물폐기물 등의 슬러지를 연료, 비료, 사료 등의 용도로 재사용하고 있다.

이와 같이 슬러지를 연료, 비료, 사료 등으로 재사용하기 위해서는 슬러지에 함유된 수분을 제거하는 건조 과정을 거쳐야 하는데, 이를 위해 스팀발생기에서 발생된 고온의 스팀을 이용하여 슬러지에 함유된 수분을 증발시킴으로써 슬러지를 건조시키는 슬러지 건조 장치가 개시되었다.

이러한 슬러지 건조 장치는, 내부에 슬러지가 투입되는 건조탱크와, 슬러지를 건조탱크의 내부에 투입하는 투입호퍼와, 고온의 스팀을 발생시키는 스팀발생기와, 스팀발생기에 발생된 스팀을 건조탱크에 공급하는 스팀공급기와, 건조탱크에 투입된 슬러지가 건조되면서 발생되는 증기를 액화시키는 응축기와, 응축기에서 액화된 물을 저장하는 물탱크로 크게 구성되어 있다.

따라서 투입호퍼를 통해 건조탱크의 내부에 슬러지를 투입시킨 후 스팀발생기에서 발생된 스팀을 스팀공급기를 통해 건조탱크에 공급되는 스팀에 의해 슬러지를 간접적으로 건조시킴으로써 연료, 비료, 사료 등의 용도로 재사용할 수 있도록 하였다.

그러나 상기한 종래의 슬러지 건조 장치는 건조탱크의 내압이 대기압과 동일하므로 슬러지에 함유된 수분의 비점은 대기압 상태에서와 같은 100℃이고, 이를 위해서는 120℃이상의 온도가 필요하다.

이에 따라 120℃이상의 온도에서 슬러지가 건조되므로 슬러지에 함유된 영양분이 파괴되는 문제점이 있었다. 그리고 슬러지의 건조 속도도 느릴 수밖에 없는 문제점도 있었다. 또한 슬러지 건조 장치의 운전비용도 증가하게 되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 슬러지에 함유된 수분을 대기압에서보다 낮은 온도에서 증발시킴으로써 슬러지의 건조 속도를 높이고 슬러지에 함유된 영양분도 파괴시키지 않으며 비용도 절감할 수 있도록 하기 위하여, 내부에 슬러지가 투입되는 건조탱크와, 건조탱크의 내부에 슬러지를 투입하기 위한 투입호퍼와, 고온의 스팀을 발생시키는 스팀발생기와, 스팀발생기에 발생된 스팀을 건조탱크에 공급하는 스팀공급기와, 건조탱크에 투입된 슬러지에 함유된 수분이 건조되면서 발생되는 증기를 액화시키는 응축기와, 응축기에서 액화된 물을 저장하는 물탱크로 구성된 슬러지 건조 장치에 있어서, 상기 건조탱크에 내부의 공기를 흡입하여 진공감압 상태로 만드는 진공펌프와, 진공펌프에 의해 만들어진 진공감압 상태를 유지시키는 진공포트가 설치되어, 건조탱크의 내부를 진공감압 상태로 만들어 슬러지에 함유된 수분이 증발되는 온도를 낮추어 슬러지의 건조 속도를 향상시키고 슬러지에 포함된 영양분의 파괴를 최소화시킬 수 있게 됨을 특징으로 한 진공감압식 슬러지 건조 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 슬러지의 건조를 대기압보다 기압이 낮은 진공감압 상태에서 행하는 구조를 가짐에 따라, 슬러지에 함유된 수분의 증발온도를 35~70℃로 하강시켜 슬러지의 건조 속도를 향상시켜 운전비용을 크게 절감할 수 있고, 슬러지에 포함된 영양분의 파괴를 최소화시켜 슬러지의 품질도 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 진공감압식 슬러지 건조 장치(100)는 내부에 슬러지가 투입되는 건조탱크(1)와, 건조탱크(1)의 내부에 슬러지를 투입하기 위한 투입호퍼(2)와, 고온의 스팀을 발생시키는 스팀발생기(3)와, 스팀발생기(3)에 발생된 스팀을 건조탱크(1)에 공급하는 스팀공급기(4)와, 건조탱크(1)에 투입된 슬러지에 함유된 수분이 건조되면서 발생되는 증기를 액화시키는 응축기(5)와, 응축기(5)에서 액화된 물을 저장하는 물탱크(6)로 구성된 슬러지 건조 장치에 있어서, 상기 건조탱크(1)에 내부의 공기를 흡입하여 진공감압 상태로 만드는 진공펌프(7)와, 진공펌프(7)에 의해 만들어진 진공감압 상태를 유지시키는 진공포트(8)가 설치된 구조로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 건조탱크(1)의 내부에는 구동모터(9)에 의해 회동되는 교반허들(10)이 설치되어 있다.

상기 스팀공급기(4)의 스팀은 교반허들(10)과 건조탱크(1)의 외측면을 통해 건조탱크(1)의 내부에 균일하게 공급되도록 구성되어 있다.

상기 건조탱크(1)와 응축기(5)의 사이에는 건조탱크(1)에서 발생되는 증기를 정화하는 1차필터(11)가 설치되고, 상기 응축기(5)와 물탱크(6)의 사이에는 응축기(5)에서 액화된 물을 정수하는 2차필터(12)가 설치되어 있다.

상기 투입호퍼(2)에는 슬러지의 투입량을 조절하기 위한 개폐구(13)가 압축기(14)에 의해 개폐되도록 구성되어 있다.

도면에는 도시하지 않았지만 상기 건조탱크(1)에는 건조된 슬러지를 배출하기 위한 슬러지배출구가 설치되어 있다.

도면 중 미설명 부호 15는 건조탱크(1)에서 발생되는 증기가 배출되는 증기배출관(15)이고, 16은 응축기(5)에서 액화된 물을 물탱크(6)로 압송하기 위한 압송펌프(16)이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 진공감압식 슬러지 건조 장치(100)는 하수슬러지, 음식물쓰레기, 축산분뇨, 수산물폐기물 등의 슬러지를 연료, 비료, 사료 등의 용도로 재사용할 수 있도록 이를 고온의 스팀으로 건조시키는 장치이다.

특히, 본 발명의 진공감압식 슬러지 건조 장치(100)는 슬러지의 건조시 건조 속도를 향상시켜 운전비용을 크게 절감할 수 있도록 한 것이 큰 특징이다.

이는 슬러지가 건조되는 건조탱크(1)의 내부를 진공감압 상태로 만들어 슬러지에 함유된 수분을 대기압에서보다 낮은 온도에서 증발시킬 수 있는 구성에 의해 달성된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 건조탱크(1)에 진공감압 상태로 만드는 진공펌프(7)와 함께 진공펌프(7)에 의해 만들어진 건조탱크(1)의 진공감압 상태를 유지하는 진공포트(8)가 설치된 구성에 의한 것이다.

따라서 투입호퍼(2)를 통해 건조탱크(1) 내부로 투입된 슬러지가 스팀발생기(3)와 스팀공급기(4)를 통해 공급되는 고온의 스팀에 의해 간접적으로 건조될 때, 진공펌프(7)와 진공포트(8)의 작동에 의해 건조탱크(1)의 내압이 대기압보다 기압이 낮은 진공감압 상태가 되므로 슬러지에 함유된 수분의 증발온도, 즉 비점은 35~70℃로 낮아지게 된다.

이에 따라 슬러지에 함유된 수분이 증발되어 증기배출관(15)으로 배출되는 시간이 단축됨으로써 슬러지의 건조 속도를 크게 향상시킬 수 있게 된다. 여기서 본 발명의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 일정량의 슬러지를 건조탱크(1)의 내부에 투입한다. 이때는 건조탱크(1)의 상부 일측에 설치된 투입호퍼(2)를 통해 이루어진다. 즉, 투입호퍼(2)에 설치된 개폐구(13)의 개폐가 압축기(14)에 의해 제어되면서 일정량의 슬러지가 투입호퍼(2)를 통해 건조탱크(1)의 내부에 투입된다.

상기와 같이 슬러지가 건조탱크(1) 내부에 투입되면 스팀발생기(3)에서 발생되는 고온의 스팀이 스팀공급기(4)를 통해 건조탱크(1)로 공급된다. 이때 스팀은 건조탱크(1)의 외측부 및 건조탱크(1)에 설치된 교반허들(10)을 통해 건조탱크()로 공급된다.

따라서 건조탱크(1)의 내부에 투입된 슬러지는 고온의 스팀에서 나오는 열기를 간접적으로 전달받아 수분이 증발되면서 건조되는데, 이때 건조탱크(1)의 내부에 설치된 교반허들(10)도 구동모터(9)에 의해 회동된다.

이에 따라 슬러지는 교반허들(10)에 의해 건조탱크(1)의 내부에서 교반되면서 고온의 스팀에서 나오는 열기를 간접적으로 전달받게 되므로, 슬러지에 포함된 수분을 완벽하게 증발시키게 된다.

이와 동시에 건조탱크(1)의 내부는 진공펌프(7)와 진공포트(8)의 작동에 의해 진공감압 상태가 되므로, 슬러지의 수분이 증발되는 온도가 대기압보다 낮아지게 된다.

즉, 대기압에서는 슬러지에 함유된 수분의 비점은 100℃이지만, 건조탱크(1)는 대기압보다 낮은 0.5기압이상으로 감압된 상태가 되므로 수분의 비점은 35~70℃로 낮아지게 된다.

따라서 건조탱크(1)에 종래와 동일한 온도를 가진 스팀이 공급되더라도 슬러지에 함유된 수분이 증발되는 속도가 종래에 비하여 월등히 향상되므로, 슬러지를 매우 신속하게 건조시킬 수 있게 된다. 이에 따라 슬러지의 건조 효율을 높일 수 있고 이를 위해 소요되는 운전비용을 절감할 수 있게 된다.

상기 뿐만 아니라 슬러지는 종래에 비하여 낮은 온도에서 건조되어 슬러지에 포함된 유용한 영양분의 파괴도 최소화시킬 수 있으므로 슬러지의 품질도 향상시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 진공감압 상태에서 건조된 슬러지는 건조탱크(1)에 설치된 슬러지배출구를 통해 외부로 배출되어 연료, 비료, 사료 등의 용도로 재사용할 수 있게 된다.

여기서 슬러지의 건조시 수분이 증발되면서 발생되는 증기는 1차필터(11)를 통과하여 응축기(5)로 흘러들어가게 된다. 그러면 응축기(5)는 증기를 냉각시켜 물로 환원시킨다. 그리고 응축기(5)에서 환원된 물은 압송펌프(16)에 의해 2차필터(12)를 거쳐 물탱크(6)로 압송되어 저수된다.

1: 건조탱크 2: 투입호퍼
3: 스팀발생기 4: 스팀공급기
5: 응축기 6: 물탱크
7: 진공펌프 8: 진공포트
9: 구동모터 10: 교반허들
11: 1차필터 12: 2차필터
13: 개폐구 14: 압축기
15: 증기배출관 16: 압송펌프
100: 진공감압식 슬러지 건조 장치

Claims

내부에 슬러지가 투입되는 건조탱크(1)와, 건조탱크(1)의 내부에 슬러지를 투입하기 위한 투입호퍼(2)와, 고온의 스팀을 발생시키는 스팀발생기(3)와, 스팀발생기(3)에 발생된 스팀을 건조탱크(1)에 공급하는 스팀공급기(4)와, 건조탱크(1)에 투입된 슬러지에 함유된 수분이 건조되면서 발생되는 증기를 액화시키는 응축기(5)와, 응축기(5)에서 액화된 물을 저장하는 물탱크(6)로 구성된 슬러지 건조 장치에 있어서, 상기 건조탱크(1)에 내부의 공기를 흡입하여 진공감압 상태로 만드는 진공펌프(7)와, 진공펌프(7)에 의해 만들어진 진공감압 상태를 유지시키는 진공포트(8)가 설치되어, 건조탱크(1)의 내부를 진공감압 상태로 만들어 슬러지에 함유된 수분이 증발되는 온도를 낮추어 슬러지의 건조 속도를 향상시키고 슬러지에 포함된 영양분의 파괴를 최소화시킬 수 있게 됨을 특징으로 한 진공감압식 슬러지 건조 장치.