KR101901940B1 - 수증기열 재활용 슬러지 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 슬러지에 함유된 수분을 진공상태로 건조시켜서 발생되는 수증기의 열을 슬러지의 건조 시에 사용토록 한 수증기열 재활용 슬러지 건조장치(1)를 제공코자 하는 것으로서, 슬러지의 투입관(21) 및 배출관(22)이 설치되면서 내측에 슬러지의 교반이송수단(23)이 설치된 건조드럼(2)과, 건조드럼(2) 내부의 슬러지를 간접 가열토록 구성된 가열수단(3)과, 슬러지에서 증발된 수증기가 이송되어 응축되게 구성된 응축기(4)와, 건조드럼(2) 내부의 수증기를 응축기(4)로 강제 흡입토록 응축기(4) 쪽에 설치된 진공펌프(5)와, 건조드럼(2) 내부가 진공상태를 유지토록 투입관(21) 및 배출관(22)에 각각 설치된 진공밸브(6)와, 건조드럼(2)과 응축기(4)에 개재되어 응축기(4)로 흡입되는 수증기가 응축기(4) 내에서 가압되도록 구성된 가압수단(7)과, 상기 응축기(4)와 가열수단(3) 사이에 연결 설치된 응축수회수관(8)이 포함된 것을 특징으로 하며, 이에 의하면 슬러지에서 가열 증발된 수증기를 응축기(4)로 강제 가압 이송시켜서 건조드럼(2) 내부를 진공 감압시키면서 응축수와 잠열을 가열수단(3)으로 공급해서 온수를 가열토록 함으로써, 슬러지를 보다 신속하고 효율적으로 건조 및 탈수시킬 수 있는 등으로 에너지효율을 극대화시킬 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있다.

Description

수증기열 재활용 슬러지 건조장치 {Sludge drying device reusing vapor heat}

본 발명은 폐기물 슬러지의 건조 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 하수 슬러지나 산업 슬러지 및 음식물 슬러지 등의 유기성 슬러지에 함유된 다량의 수분을 건조할 때 진공상태로 건조를 시키도록 하며, 이때 발생되는 수증기의 열을 슬러지의 건조 시에 사용토록 해서 에너지효율을 높이도록 한 수증기열 재활용 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 슬러지는 오니(汚泥)라고도 하며 하수처리 또는 정수(淨水)과정에서 생성되는 침전물 또는 산업용 폐기물이나 음식물 쓰레기를 폐기 처분하는 과정에서 생성되는 것으로서, 이러한 슬러지는 80~90% 이상으로 함수율이 높아서 다량 함유된 수분을 기계적으로 건조 및 탈수하여 고형물(固形物)로 분리시키도록 하고 있다.

종래 각종 폐기물 슬러지를 건조 및 탈수하기 위한 건조장치는 단지 외부에서 열을 가하여 내부의 슬러지가 함유하고 있는 수분을 건조시키도록 한 것으로서, 슬러지가 함유하고 있던 다량의 수분을 건조 및 탈수하기 위해서는 막대한 에너지가 소요되므로 경제성이나 효율성이 현저히 저조하다는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 슬러지를 건조 및 탈수시켜서 재활용하는 경우가 적어 대부분의 슬러지를 혐기처리(嫌氣處理)로 안정화한 후 탈수하여 매립하거나 매립지를 구하기 어려울 경우 소각하는 등의 방법으로 폐기함으로써 환경적으로 크게 문제가 되어 왔던 것이다.

상기와 같이 함수율이 높은 슬러지를 건조 및 탈수하는 장치들이 기존에도 존재 하였으며, 이러한 공지된 슬러지 건조 및 탈수장치로는 대한민국 등록실용신안 제187805호(2000년 7월 15일자 공고)에 게재된 바와 같이 공급되는 슬러지를 교반하는 교반수단 및 건조된 슬러지를 배출하는 슬러지배출밸브가 구비되면서 슬러지에 열을 가하는 가열판이 구비된 진공건조탈수기와, 진공건조탈수기에서 발생된 수증기를 응축시키고 내부를 감압시켜 폐수의 비점온도를 저하시킴과 동시에 전열면과의 온도차를 발생시켜 교환열량이 커지도록 진공건조탈수기 내부를 진공시키는 진공펌프가 구비된 열교환장치로 이루어진 슬러지 진공건조 탈수장치가 개발되어 있었으며, 대한민국 등록특허 제853910호(2008년 8월 25일자 공고)에서와 같이 드럼 내부에서 이송스크류에 의해서 이송되는 슬러지를 드럼 외측에 설치된 가열수단으로 가열하여 발생되는 수증기를 증발기에서 냉매의 기화열로 냉각하여 액화시키되, 드럼 내부를 진공펌프를 이용하여 대기압 이하로 감압하도록 한 슬러지 진공건조 장치가 개발되어 있었으며, 대한민국 공개특허 2012년 제12844호(2012년 2월 13일자 공개)에 등재된 바에서처럼 건조탱크에 고온의 스팀을 공급함과 동시에 진공포트와 진공펌프를 통해서 건조탱크의 내부를 진공감압함에 따라 슬러지에 함유된 수분의 증발온도를 낮게 하강시켜서 슬러지의 건조 속도를 향상시켜 운전비용을 크게 절감할 수 있도록 한 진공감압식 슬러지 건조 장치가 개발되어 있었으며, 상기 선행기술문헌들은 슬러지를 대기압 이하의 진공상태(=감압상태)에서 가열하여 슬러지 내부의 수분을 대기압에서의 물의 끊는 온도인 100℃ 이하에서 증발시킬 수 있도록 해서 신속한 건조와 건조에 소용되는 에너지 소비율을 현저히 낮출 수 있도록 한 기술들로서 이와 같은 폐기물 슬러지용 진공(=감압) 건조 및 탈수 장치들이 다수 존재하고 있었던 실정이며, 이러한 종래의 슬러지 진공 건조 및 탈수 장치들은 진공하에서 슬러지를 가열하여 낮은 온도에서 기화가 일어나서 에너지 소비율을 줄일 수는 있지만, 지속적으로 공급되는 슬러지의 건조 및 탈수를 위해서는 지속적인 가열을 필요로 하여 슬러지 가열을 위한 스팀이나 온수를 계속적으로 공급해야 하므로 이 역시 에너지 소비가 현저히 높았던 것이다.

KR 20-0187805 Y1 2000. 7. 15. KR 10-0853910 B1 2008. 8. 25. KR 10-2012-0012844 A 2012. 2. 13.

이에 본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결하여 폐기물 슬러지를 보다 능률적으로 건조시키고자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 종래의 폐기물 슬러지의 진공 건조 및 탈수 장치들과 같이 슬러지를 진공상태(=감압상태)에서 가열하되, 이때 발생되는 수증기의 열을 슬러지의 가열수단으로 공급하여 지속적으로 공급되는 슬러지를 가열하는데 재사용토록 함으로써, 낮은 온도에서 함수율이 높은 함수슬러지의 수분을 보다 신속하고 원활하게 제거할 수 있으면서 수증기 열의 재사용으로 가열수단의 에너지 소비율을 현저히 줄일 수 있으므로 고형슬러지를 효율적으로 조성할 수 있도록 한 새로운 구성을 갖는 수증기열 재활용 슬러지 건조장치를 제안하고자 하는 것이다.

이에 더하여 본 발명에서는 상기 수증기의 열을 그대로 가열수단으로 공급하지 않고 수증기를 고압으로 압축하여 수증기의 열을 배가시켜서 가열수단으로 공급함으로써, 에너지효율을 월등히 향상시킬 수 있도록 한 추가 구성을 더 제안하고자 하는 것이다.

또한 가열수단의 간접 열에 의해서 슬러지를 건조시킬 때 보다 열전도가 원활하게 이루어지도록 건조드럼의 소재 및 가열수단과 건조드럼 사이의 열교환재킷의 구조를 개선시켜서 열효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 추가 구성을 더 제안하고자 하는 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 수증기열 재활용 슬러지 건조장치를 제공함에 있어서, 상기 본 발명의 수증기열 재활용 슬러지 건조장치는 양측으로 건조를 위한 슬러지가 유입되는 투입관 및 건조된 슬러지가 배출되는 배출관이 각각 연결 설치되며, 유입된 슬러지를 교반 및 이송하는 교반이송수단이 회전되게 설치된 건조드럼이 구비되며, 온수가 건조드럼의 외측으로 통과되면서 건조드럼 내부의 슬러지를 간접적으로 가열토록 구성된 가열수단이 구비되며, 상기 가열수단에 의해서 가열된 슬러지에서 증발된 수증기가 이송되어 물로 응축되게 구성된 응축기가 구비되며, 건조드럼 내부의 수증기를 응축기로 강제 흡입토록 응축기 쪽에 설치된 진공펌프가 구비되며, 상기 진공펌프에 의해서 건조드럼 내부가 진공상태를 유지토록 투입관 및 배출관에 각각 외기가 건조드럼 내부로 흡입되지 않게 설치된 진공밸브가 구비되며, 상기 건조드럼과 응축기에 개재되어 가열수단에 의해 건조드럼에서 증발되어 진공펌프에 의해서 응축기로 흡입되는 수증기가 응축기 내에서 가압되도록 구성된 가압수단이 구비되면서 응축기와 가열수단 사이에 연결 설치된 응축수회수관이 구비된 것을 특징으로 하는 것이다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 수증기열 재활용 슬러지 건조장치는 함수율이 높은 함수(含水)슬러지를 건조드럼에서 교반 및 이송하면서 온수의 간접 열에 의한 가열수단으로 가열해서 건조 및 탈수하여 고형(固形)슬러지 형태로 배출할 시 건조드럼 내의 슬러지에서 가열 증발된 수증기를 응축기로 강제 가압 이송시켜서 건조드럼 내부를 진공감압시키면서 수증기가 응축기에서 액화되면서 생성된 잠열(潛熱)을 액화된 슬러지수분과 함께 가열수단으로 공급해서 가열수단의 온수를 가열토록 함으로써, 진공상태에서 함수슬러지를 가열하여 대기압에서보다 낮은 온도에서 수분의 증발이 이루어지며, 슬러지에서 발생된 수증기의 열을 가열수단의 온수 가열에 사용토록 이루어지므로 슬러지에 함유된 수분을 보다 신속하고 효율적으로 건조 및 탈수시킬 수 있으며, 이로 인하여 짧은 시간에 많은 양의 수증기를 발생시켜서 가열시간을 줄이므로 에너지 소비를 줄이면서 다량의 수증기 열을 슬러지 가열에 재사용하여 역시 에너지 소비를 대폭 줄여서 에너지효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 발휘하는 것이다.

그리고 열전도율이 우수한 알루미늄 393 소재로 이루어진 건조드럼과 가열수단 사이에 열교환 면적을 넓힐 수 있도록 구성된 열교환재킷을 부설하여 짧은 시간에 건조 및 탈수가 이루어지도록 가열해서 열효율을 월등히 높일 수 있는 것이며, 가열수단의 온수가 내입된 환형(環形)의 가열수조를 건조드럼 쪽을 높이고 반대편을 낮추어 경사지도록 구성하여 가열수조 내부에서 온수가 대류현상에 의해서 회전되면서 온도가 높은 온수가 열교환재킷으로 공급되어 열효율을 높일 수 있도록 하는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에서 제안하는 슬러지 건조장치의 일례를 보인 입체도
도 2는 도 1의 정면도
도 3은 본 발명 중 건조드럼과 열교환재킷의 분리 상태를 보인 입체도
도 4는 본 발명의 계통도
도 5는 본 발명의 작용을 보인 블록도

본 발명은 하수 슬러지나 산업 슬러지 및 음식물 슬러지 등의 유기성 슬러지에 다량 함유된 수분을 건조 및 탈수시키고자 하는 폐기물 슬러지의 건조장치에 있어서, 슬러지의 건조 및 탈수 시 발생되는 수증기의 열을 슬러지를 가열하는데 재사용할 수 있도록 하여 에너지효율을 극대화시킬 수 있도록 한 수증기열 재활용 슬러지 건조장치를 제공코자 하는 것으로서, 하기에서 도면들과 함께 보다 구체적으로 설명토록 한다.

상기 본 발명의 수증기열 재활용 슬러지 건조장치(1)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 수분이 다량 함유된 함수슬러지가 내입되어 교반 및 이송되는 건조드럼(2)과, 건조드럼(2) 내부의 슬러지를 간접 가열하는 가열수단(3)과, 가열수단(3)에 의해서 함수슬러지에서 발생된 수증기가 이송되는 응축기(4)로 대분되게 이루어진다.

상기 건조드럼(2)은 양측으로 건조를 위한 함수슬러지가 유입되는 투입관(21)과 가열수단(3)에 의해서 건조되어 수분이 건조 및 탈수된 고형슬러지가 배출되는 배출관(22)이 각각 연결 설치되며, 건조드럼(2)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이 구동모터(25)와 연동수단(26)에 의해서 연동되게 설치된 회전축(24)에 내입된 슬러지를 교반하면서 투입관(21)에서 배출관(22)으로 이송시키도록 형성된 봉이나 스크루 및 디스크 형태의 교반이송수단(23)과 함께 건조드럼(2) 내벽에 슬러지가 고착(固着)되는 것을 방지하기 위한 스크레이퍼(231)(scraper)가 함께 설치되며, 스크레이퍼(231)는 형태에 따라서 교반이송수단(23)에 설치될 수도 있으며, 배출관(22)의 단부에는 수분이 건조 및 탈수된 고형슬러지가 이송 후 저장되는 저장조(221)가 설치된다.

상기 가열수단(3)은 고온의 스팀으로 가열되는 온수가 건조드럼(2)의 외측으로 통과되면서 건조드럼(2) 내부의 슬러지를 간접적으로 가열토록 이루어지되, 온수가 내입되어 대류현상에 의해서 회전되도록 건조드럼(2)을 향해서 상향 기울어지도록 도 2에서와 같이 건조드럼(2) 쪽이 반대편의 낮은 쪽보다 소정 높이(h)로 높게 구성된 환형의 가열수조(31)가 구비되며, 상기 가열수조(31) 내부에는 대류현상에 의한 온수의 순환이 느릴 시 이를 보완하여 가열수조(31) 내부의 온수 순환이 원활하게 이루어지도록 순환펌프(32)가 구비되도록 할 수 있다.

이때 가열수조(31) 내부에서 온수의 온도차에 의해서 상대적으로 높은 열의 온수는 상측인 건조드럼(2)쪽으로 올라가며, 가열수조(31)의 기울어진 하부 일측에 외부로부터 내부의 온수를 가열할 수 있도록 상기한 고온의 스팀이 공급되도록 연결 설치된 스팀공급관(33)이 구비되며, 가열수조(31) 하부 일측에는 내부의 온수를 배출할 수 있도록 온수배출관(311)이 연통되게 설치된다.

상기 본 발명의 응축기(4)는 가열수단(3)에 의해서 가열된 건조드럼(2) 내부에서 슬러지로부터 증발된 수증기가 증기이송관(41)을 타고 이송되어 물로 응축되게 구성되며, 이때 응축기(4) 쪽에 진공펌프(5)가 설치되어 건조드럼(2) 내부의 수증기를 응축기(4)로 강제 흡입토록 구성되며, 이와 함께 진공펌프(5)에 의해서 건조드럼(2) 내부가 진공상태를 유지될 수 있도록 함수슬러지가 유입되는 투입관(21) 및 고형슬러지가 배출되는 배출관(22)에 각각 외기가 건조드럼(2) 내부로 흡입되지 않으면서 슬러지가 유입 및 배출은 이루어지도록 밀폐형 로터리밸브 등의 진공밸브(6)가 설치된다.

도 1의 전체 입체도에서 상기 건조드럼(2)과 응축기(4) 사이에는 가열수단(3)에 의해 건조드럼(2)에서 증발되어 진공펌프(5)에 의해서 응축기(4)로 흡입되는 수증기를 응축기(4) 내에서 가압토록 흡입팬(fan)이나 공기압축기(compressor) 등으로 이루어지는 가압수단(7)이 개재되게 구성되며, 일례로 이러한 가압수단(7)에 의하면 진공펌프(5)와 진공밸브(6)들에 의한 건조드럼(2) 내부의 압력이 40kPa일 때 응축기(4) 내부는 60kPa로 가압되게 구성되는 것이다.

상기 응축기(4)에서 액화된 응축수는 가압수단(7)에 의해서 가압되어 건조드럼(2)으로부터 유입된 수증기의 액화에 의해 발생된 잠열로 온도가 상승되어 본 발명의 목적인 가열수단(3)으로 재활용하기 위해서 응축기(4)와 가열수단(3)의 가열수조(31) 사이에 연결 설치된 응축수회수관(8)이 구비되며, 이때 응축수회수관(8)에는 진공펌프(5)가 설치되어 응축기(4) 내부의 압력이 과도해지면 가열수조(31)로 응축수를 강제적으로 공급하여 가열수조(31) 내부의 온수를 가열하는데 재사용토록 구성되며, 응축수회수관(8)에 자외선살균램프(81)가 설치되어 응축수를 살균하여 가열수조(31)로 공급할 수 있도록 구성된다.

도 1 및 도 3에서 건조드럼(2) 외측에 가열수단(3)의 온수가 건조드럼(2)을 전체적으로 가열토록 열교환재킷(9)이 구비되며, 이러한 열교환재킷(9)은 도 3에서 보면 건조드럼(2) 외측에 결합 설치되어 내측으로 가열수단(3)의 온수가 유입되어 통과되는 온수통로(93)가 형성되게 구성된 외부하우징(92)과, 건조드럼(2) 외측으로 외부하우징(92) 내측의 온수통로(93)를 향해서 온수통로(93)를 통과하는 온수의 진행 방향과 직교되게 돌출 형성된 열교환핀(94)으로 이루어진다.

또한 본 발명의 전체적으로 마이컴(10)과 다양한 다수의 센서에 의해서 자동 제어 및 작동하도록 하는바, 도 4에 도시된 바와 같이 우선 건조드럼(2) 내부의 교반이송수단(23)의 구동모터(25)를 제어하면서 가열수단(3)의 가열수조(31) 내부에 온도센서(11)를 통해서 항상 일정한 온도로 온수를 가열토록 스팀공급관(33)의 스팀공급밸브(34)를 제어토록 마이컴(10)이 구비되어 전기적으로 배선 연결되게 구성되며, 상기 진공펌프(5)와 진공밸브(6)가 마이컴(10)과 전기적으로 배선 연결될 시 건조드럼(2) 내의 온도센서(11)와 압력센서(12)가 함께 연결되어 건조드럼(2) 내부의 온도와 압력을 제어토록 하며, 그밖에도 상기 마이컴(10)은 가열수조(31) 내부의 순환펌프(32)와 응축수회수관(8)의 자외선살균램프(81)와도 전기적으로 배선 연결되게 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 수증기열 재활용 슬러지 건조장치(1)는 도 5에 도시된 바와 같이 함수슬러지를 건조드럼(2)에 투입하여 가열수단(3)의 간접 열에 의해서 건조 및 탈수시킨 고형슬러지를 저장조(221)로 배출시키도록 한 것으로서, 이의 작용효과를 하기에 보다 구체적으로 설명토록 한다.

우선 함수율 80~90%의 함수슬러지를 투입관(21)을 통하여 건조드럼(2)에 투입하고, 구동모터(25)와 연동수단(26)에 의해서 건조드럼(2) 내에 설치된 회전축(24)을 회전시켜서 교반이송수단(23)에 의해 교반 및 이송하며, 이때 건조드럼(2)의 외측으로 통과되는 가열수단(3)인 온수에 의해서 건조드럼(2) 내의 함수슬러지를 간접 가열토록 하며, 가열수단(3)에 의해서 슬러지가 건조드럼(2) 내벽에 고착되면 스크레이퍼(231)에 의해서 이를 방지토록 한다.

상기와 같이 가열수단(3)의 간접 열에 의해서 건조드럼(2) 내부의 슬러지를 가열할 시 보다 낮은 온도에서 신속하게 가열시킬 수 있도록 건조드럼(2)의 내부를 진공, 감압시키되, 이를 위해서 가열수단(3)에 의해서 슬러지의 수분이 증발된 수증기가 응축기(4)로 강제 흡입되면서 건조드럼(2) 내부가 진공상태가 되도록 응축기(4) 쪽에 설치된 진공펌프(5)를 가동시키면서 투입관(21) 및 배출관(22)의 진공밸브(6)를 차단시키며, 이러한 진공펌프(5)에 의해서 건조드럼(2) 내부는 40kPa로 감압되면서 슬러지의 수분이 80℃에서 기화되며, 이는 대기압에서 수분(=물)이 100℃에서 기화되던 것이 본 발명에서와 같이 진공상태에서는 이보다 낮은 온도인 80℃에서 기화가 일어나게 되는 것이다.

이와 더불어 80℃에서 기화된 슬러지의 수증기는 진공펌프(5)에 의해서 응축기(4)로 이송되면서 건조드럼(2)과 응축기(4) 사이에 개재된 가압수단(7)에 의해서 응축기(4) 내부에서 60kPa로 가압되며, 응축기(4)에서 수증기의 응축이 일어나면서 가압수단(7)의 가압력에 의해서 보다 신속한 액화와 함께 이때 발생되는 수증기의 잠열이 응축기(4) 외부를 단열시켜서 액화된 응축수와 동시에 진공펌프(5)에 의해서 응축기(4)와 가열수단(3)의 가열수조(31)에 연결된 응축수회수관(8)을 통해서 가열수조(31)로 회수되면서 잠열에 의해서 84℃로 상승된 온도로 가열수조(31) 내의 온수를 가열시킨다.

이와 같이 가열수조(31) 내의 온수가 84℃로 가열되면서 스팀공급관(33)의 스팀공급밸브를 개방시켜 온수를 85℃까지 더 가열하여 건조드럼(2)의 슬러지를 간접적으로 가열토록 한다.

상기와 같이 가열수조(31) 내의 온수를 최초로 고온의 스팀으로 85℃로 가열하던지, 슬러지의 수증기 열을 재활용하여 온수를 84℃로 가열하면서 고온의 스팀을 보충해서 85℃로 가열하던지 가열수조(31) 내의 온수를 가열한 후 이의 간접 열에 의해서 건조드럼(2) 내부의 슬러지를 가열할 시 열교환 효율을 극대화하기 위해서 가열수단(3)의 가열수조(31) 내의 온수가 공급되어 건조드럼(2) 외측을 감싸서 흐르도록 열교환재킷(9)을 설치한다.

이러한 열교환재킷(9)은 건조드럼(2) 외측에 수개의 열교환핀(94)을 돌출되게 형성하여 건조드럼(2)과 결합된 외부하우징(92) 사이의 온수통로(93)를 통해서 온수가 통과될 시 열교환 면적을 최대화시켜서 간접 열에 의한 가열임에도 85℃의 온수로 건조드럼(2) 내부의 슬러지 수분을 80℃로 가열시켜 증발시킬 수 있으며, 이와 함께 건조드럼(2) 및 건조드럼(2)의 외측에 설치되는 열교환핀(94)을 내구성이 좋으면서 열전도율이 극히 높은 알루미늄 393으로 제조하게 되면 열효율을 더욱 높일 수 있다.

이와 반대로 상기 건조드럼(2)의 양측면과, 가열수단(3)의 가열수조(31) 외벽과, 응축기(4) 및 증기이송관(41)의 외벽과, 응축수회수관(8)의 외벽은 각각 단열구조 또는 이중의 단열구조를 갖도록 구성하여 내부의 열이 방출되지 않도록 한다.

상기 구성 및 작용에 의해서 가열수단(3)의 온수가 건조드럼(2) 내부의 슬러지를 가열할 시 진공상태로 건조드럼(2) 내부에서 가열하므로 보다 신속하고 낮은 온도에서 슬러지에 함유된 수분을 건조 및 탈수시킬 수 있으며, 상기와 같이 진공상태에서 온수의 간접 열에 의해서 가열되어 건조드럼(2) 내에서 발생되는 수증기를 진공펌프(5)에 의해 응축기(4)로 강제 흡입하면서 가압수단(7)에 의해서 응축기(4)에서 보다 높은 압력으로 가압하게 되면, 잠열에 의해 온도가 높아진 응축수를 응축수회수관(8)을 통해서 가열수단(3)의 온수를 가열토록 하여 가열수조(31) 내의 온수 온도를 높이기 위해 공급되는 스팀의 양을 현저히 줄일 수 있으므로 전체적으로 에너지 절감효과가 탁월한 것이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 상기 온도나 압력의 구체적인 수치 및 재질의 일례는 이에 한정하지 않고 다양한 변화가 가능하며, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시가 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1:건조장치
2:건조드럼, 21:투입관, 22:배출관, 221:저장조, 23:교반이송수단, 231:스크레이퍼, 24:회전축, 25:구동모터, 26:연동수단
3:가열수단, 31:가열수조, 311:온수배출관, 32:순환펌프, 33:스팀공급관, 34:스팁공급밸브
4:응축기, 41:증기이송관
5:진공펌프
6:진공밸브
7:가압수단
8:응축수회수관, 81:자외선살균램프
9:열교환재킷, 92:외부하우징, 93:온수통로, 94:열교환핀
10:마이컴, 11:온도센서, 12:압력센서

Claims (3)

1. 양측으로 건조를 위한 슬러지가 유입되는 투입관(21) 및 건조된 슬러지가 배출되는 배출관(22)이 각각 연결 설치되며, 유입된 슬러지를 교반 및 이송하는 교반이송수단(23)이 회전되게 설치된 건조드럼(2);
   온수가 건조드럼(2)의 외측으로 통과되면서 건조드럼(2) 내부의 슬러지를 간접적으로 가열토록 구성된 가열수단(3);
   가열수단(3)에 의해서 가열된 슬러지에서 증발된 수증기가 이송되어 물로 응축되게 구성된 응축기(4);
   건조드럼(2) 내부의 수증기를 응축기(4)로 강제 흡입토록 응축기(4) 쪽에 설치된 진공펌프(5);
   진공펌프(5)에 의해서 건조드럼(2) 내부가 진공상태를 유지토록 투입관(21) 및 배출관(22)에 각각 외기가 건조드럼(2) 내부로 흡입되지 않게 설치된 진공밸브(6);
   건조드럼(2)과 응축기(4)에 개재되어 가열수단(3)에 의해 건조드럼(2)에서 증발되어 진공펌프(5)에 의해서 응축기(4)로 흡입되는 수증기가 응축기(4) 내에서 가압되도록 구성된 가압수단(7);
   응축기(4)와 가열수단(3) 사이에 연결 설치된 응축수회수관(8);
   이 포함되며,
   가열수단(3)은 온수가 내입되어 대류현상에 의해서 회전되도록 건조드럼(2)을 향해서 상향 기울어지도록 구성된 환형의 가열수조(31)와, 가열수조(31)의 기울어진 하부 일측에 외부로부터 내부의 온수를 가열할 수 있도록 연결 설치된 스팀공급관(33)이 포함된 것을 특징으로 하는 수증기열 재활용 슬러지 건조장치.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   건조드럼(2)의 외측에 결합 설치되어 내측으로 가열수단(3)의 온수가 유입되어 통과되는 온수통로(93)가 형성되게 구성된 외부하우징(92)과, 건조드럼(2) 외측으로 외부하우징(92) 내측의 온수통로(93)를 향해서 온수통로(93)를 통과하는 온수의 진행 방향과 직교되게 돌출 형성된 열교환핀(94)으로 이루어진 열교환재킷(9);
   이 더 포함된 것을 특징으로 하는 수증기열 재활용 슬러지 건조장치.
   
3. 삭제

Images