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KR101709144B1 - 하수 오니 건조 장치 - Google Patents

하수 오니 건조 장치 Download PDF

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KR101709144B1
KR101709144B1 KR1020140133203A KR20140133203A KR101709144B1 KR 101709144 B1 KR101709144 B1 KR 101709144B1 KR 1020140133203 A KR1020140133203 A KR 1020140133203A KR 20140133203 A KR20140133203 A KR 20140133203A KR 101709144 B1 KR101709144 B1 KR 101709144B1
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KR
South Korea
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drying furnace
drying
sewage sludge
medium oil
sludge
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오영화
윤태수
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윤태수
문종태
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Abstract

본 발명은 하수 오니를 건조시켜 처리하기 위한 하수 오니 건조 장치에 관한 것이다. 하수 오니 건조 장치는 하수 오니가 투입되는 호퍼; 상기 호퍼와 연결되고 원통형으로 형성되어 하향으로 경사지게 연장되는 건조로; 열매체유를 저장하는 열매체유 저장조; 상기 열매체유 저장조 내의 열매체유를 가열하는 히터; 상기 열매체유 저장조 내의 열매체유를 상기 건조로 내로 공급하기 위한 이송 펌프; 를 포함하고, 상기 호퍼로 투입되는 하수 오니는 상기 건조로 내로 공급되는 열매체유에 의한 열전달에 의해 수분이 제거되어 건조되고, 건조된 하수 오니는 열매체유와 함께 경사진 상기 건조로를 따라 하류로 유동할 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 건조로가 원통형으로 형성되어 경사지게 연장되므로, 건조로 내로 투입된 오니는 열매체유와 열교환되어 증기화되면서 별도의 이송수단없이 건조로의 하류로 유동할 수 있어서, 매우 간단한 구성으로 오니의 건조가 신속하게 이루어질 수 있는 하수 오니 건조 장치를 제공할 수 있다.

Description

하수 오니 건조 장치 {Apparatus for drying sewage sludge}
본 발명은 하수 오니를 건조시켜 처리하기 위한 하수 오니 건조 장치에 관한 것이다.
종래에 주로 하수 처리 공정에서 발생하는 오니는 해양 투기나 매립 처리되고 있었다. 그러나, 환경 보호를 위해 해양 투기가 금지되고 있고, 매립지도 한정되고 있어 처분이 점점 곤란해지고 있다.
그래서, 매립지의 수명연장을 위해 오니를 소각해서 감용화(減容化)하여 소각재를 매립하거나 건조 오니로 해서 토양 개량용으로 이용되고 있다.
일반적인 하수 오니의 경우 함수율 100~90% 정도까지는 액체 형상으로 유동성이 높고 점성이 낮다. 함수율이 90~85% 정도의 경우에는, 슬러리 형상으로 점성이 높고 유동성이 나빠지지만 액체 형상이다. 함수율이 85~75%정도로 되면, 페이스트 상태로 유동성은 없어지지만 온도를 높이면 슬러리 상태에 가까워진다. 또한, 함수율이 75% 이하로 되면, 고형물의 양상을 나타내는 케이크 상태로 되어 조립(造粒)되기 쉬워진다. 함수율이 30% 이하에서는 분체(粉體)에 가까운 형상으로 된다.
탈수된 오니 등은 함수율이 85%~75%로 높고, 취급이 불편하기 때문에 건조 처리해서 함수율을 40% 이하로 하여 처리하는 것이 일반화되어 있다. 이러한 오니를 건조하는 건조기는, 고온공기를 취입하여 건조시키는 기류 건조기나 증기재킷에 증기를 충만하고 증기의 잠열을 이용하여 오니 중의 물을 증발 건조시키는 간접가열 건조기가 일반적으로 사용되고 있다.
이들 건조기에서는, 건조되는 오니가 작게 조립화(造粒化)되어 표면적이 클수록 열전달이 효율적으로 이루어진다. 건조되는 오니의 함수율이 높은 경우에는오니가 작게 조립화되기 어렵기 때문에, 오니의 표면만이 건조되어 오니 내부의 수분이 증발되지 않고, 건조기 내부가 오니로 폐쇄되어 건조기를 운전할 수 없게 되는 문제점이 있다.
일반적으로, 하수 처리에서 발생하는 잉여 오니는 함수율이 99% 정도이며, 오니 탈수기로 기계적으로 물을 짜내서 함수율을 80% 전후로 하고 나서 건조기에 오니를 투입하여 건조 처리를 행하고 있다.
그러나, 일반 가정의 식사가 고칼로리로 되고 있기 때문에, 하수 처리에서 발생하는 잉여 오니의 유기물 농도가 해마다 높아지고 있어, 탈수 성능이 저하하고 탈수 케이크(cake)의 함수율이 높아지는 경향이 있다. 이로 인해, 탈수 케이크를 직접 건조기에 투입해도 안정적인 운전을 할 수 없게 되는 경우가 발생하고 있다.
이러한 경우에는, 피건조물의 표면을 저함수율의 소각재나 건조 오니로 덮거나, 전면에 바르거나 하여 피건조물이 장치 내부에 부착되는 것을 방지하고 있다.
또한, 배출된 건조물의 일부를 건조기의 투입측에서 피건조 오니와 섞음으로써 피건조물의 점도를 낮춰서 분산성을 좋게 하고 있다.
그러나, 이러한 방법은 건조기의 처리 능력이 저하될 뿐만 아니라, 배출된 건조물의 일부를 건조기의 투입측에 되돌리기 위한 설비로 인해 장치가 복잡해져서 설비 비용이 증대되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허 출원 제10-1999-0013884호
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 고함수율의 오니를 저비용으로 신속하고 효율적으로 건조하고 이를 고형연료화하는 것이 가능한 하수 오니 건조 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 하수 오니 건조 장치는 하수 오니가 투입되는 호퍼; 상기 호퍼와 연결되고 원통형으로 형성되어 하향으로 경사지게 연장되는 건조로; 열매체유를 저장하는 열매체유 저장조; 상기 열매체유 저장조 내의 열매체유를 가열하는 히터; 상기 열매체유 저장조 내의 열매체유를 상기 건조로 내로 공급하기 위한 이송 펌프; 를 포함하고, 상기 호퍼로 투입되는 하수 오니는 상기 건조로 내로 공급되는 열매체유에 의한 열전달에 의해 수분이 제거되어 건조되고, 건조된 하수 오니는 열매체유와 함께 경사진 상기 건조로를 따라 하류로 유동할 수 있다.
또한, 상기 건조로의 하류측 단부에 하향으로 경사지게 위치되어 열매체유를 분리하기 위한 거름망; 상기 거름망과 연결된 깔때기부; 를 더 포함한다.
또한, 상기 거름망을 진동시키기 위한 바이브레이터; 를 더 포함한다.
또한, 상기 깔때기부와 연결되는 원심분리기; 상기 원심분리기와 연결되어 하수 오니를 냉각시키면서 이송하는 냉각 컨베이어; 를 더 포함한다.
또한, 상기 건조로의 상부에는 다수의 개구가 형성되고, 상기 하수 오니 건조 장치는, 상기 건조로의 상기 개구와 유체 연통되고 상기 건조로의 상부를 덮도록 형성되는 하우징; 상기 하우징과 연결되어 상기 하우징 내부의 공기를 흡인하기 위한 진공 펌프; 를 더 포함한다.
또한, 상기 하우징의 내부에 위치되고 상기 건조로의 외벽에 인접하게 설치되어 상기 건조로의 외벽을 따라 유동하는 열매체유를 수집하기 위한 열매체유 가이드부; 를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 건조로가 원통형으로 형성되어 경사지게 연장되므로, 건조로 내로 투입된 오니는 열매체유와 열교환되어 증기화되면서 별도의 이송수단없이 건조로의 하류로 유동할 수 있고, 건조로의 하류에는 거름망이 배치되어 건조된 오니는 열매체유와 자연적으로 분리될 수 있어서, 매우 간단한 구성으로 오니의 건조가 신속하게 이루어질 수 있고, 자연적으로 오니와 열매체유의 분리가 가능한 하수 오니 건조 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하수 오니 건조 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 하수 오니 건조 장치의 건조로 부분을 상세히 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 하수 오니 건조 장치의 건조로 부분을 위에서 본 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 라인을 따라 취한 단면의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 하수 오니 건조 장치에서 세정조를 상세히 도시하는 도면이다.
도 6은 도 1의 하수 오니 건조 장치에서 냉각 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하수 오니 건조 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 하수 오니 건조 장치의 건조로 부분을 상세히 도시하는 도면이다. 도 3은 도 1의 하수 오니 건조 장치의 건조로 부분을 위에서 본 개략적인 평면도이다. 도 4는 도 3의 A-A' 라인을 따라 취한 단면의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 1의 하수 오니 건조 장치에서 세정조를 상세히 도시하는 도면이다. 도 6은 도 1의 하수 오니 건조 장치에서 냉각 장치의 구성을 설명하는 도면이다. 상기 도면에서는 설명의 명확화를 위해 일부 구성이 생략되어 도시될 수 있다.
상기 하수 오니 건조 장치(100)는 호퍼(110), 펠릿 성형기(120), 건조로(130), 거름망(140), 바이브레이터(145), 깔때기부(148), 원심분리기(150), 냉각 컨베이어(155), 열매체유 저장조(165), 히터(169), 이송 펌프(166), 하우징(170), 진공 펌프(190), 콜드트랩(175), 세정조(180), 오일 미스트 집진기(195) 등을 포함한다.
호퍼(110)는 하수 오니(이하, 오니)가 투입될 수 있도록 큰 입구를 갖는다. 호퍼(110)는 일반적으로 하부로 갈수록 폭이 줄어들지만, 오니가 투입되어 하부로 이송될 수 있다면 이러한 형상으로 제한되지 않는다. 호퍼(110)에는 뚜껑(111)이 설치될 수 있다. 호퍼(110) 내에는 롤러가 배치되어 투입되는 오니를 일정한 형태로 성형할 수 있다.
호퍼(110)의 하부에는 펠릿 성형기(120)가 배치될 수 있다. 펠릿 성형기(120)는 호퍼(110)를 빠져나온 오니를 펠릿 형태로 성형하여 건조로(120)로 보내는 역할을 한다.
건조로(130)는 입구(125)를 통해 펠릿 성형기(120)와 연결된다. 건조로(130)는 원통형으로 형성되어 하향으로 경사지게 연장된다.
열매체유 저장조(165)는 열매체유를 저장한다. 열매체유 저장조(165) 내의 열매체유는 히터(169)에 의해 가열될 수 있다. 열매체유는 폐식용유, 콩기름, 들기름, 중유, 경유 등이 될 수 있고, 바람직하게는 폐식용유가 될 수 있다.
열매체유의 온도는 200℃ 정도가 될 수 있다. 열매체유의 비등점은 250℃ 이상이어서, 200℃에서 열매체유는 액체 상태로 존재한다. 열매체유의 온도는 오니의 투입량, 오니의 성분 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 열매체유는 덩어리져 있는 오니의 표면뿐만 아니라 내부로 침투하여 내부에 있는 수분도 신속하게 증기화시킬 수 있다. 열매체유에 의해 오니는 기름에 튀겨지는 것처럼 바삭한 형태로 될 수 있다. 그에 따라, 종래에 오니가 점성에 의해 장치 내에 부착되는 것과 같은 문제점이 발생되지 않는다.
이송 펌프(166)는 열매체유 저장조(165) 내의 열매체유를 배관(167)을 통해 건조로(130) 내로 공급하는 역할을 한다.
건조로(130)는 하양으로 경사지게 설치되므로, 건조로(130) 내로 투입되는 오니는 건조되면서 중력에 의해 열매체유와 함께 아래로 유동할 수 있다. 따라서, 건조로(130) 내의 오니를 하류로 이송하기 위한 수단이 필요없게 된다. 건조 건조로(130)의 상부에는 다수의 개구(134)가 형성되어, 오니가 건조될 때 생성되는 수증기는 이러한 개구(134)를 통해 하우징(170)으로 유입될 수 있다.
오니 중에 포함된 수분이 증기화하면서 열매체유의 열을 뺏아가므로, 건조로(130) 내로 투입되는 오니의 양에 따라 배관(167)을 통해 공급되는 열매체유만으로는 오니를 건조시키기에 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 건조로(130)의 중간중간에 구멍을 뚫어서 열매체유 저장조(165)와 연결된 배관(168)을 통해 건조로(130) 내로 열매체유를 추가로 공급할 수 있다. 그에 따라, 열매체유의 온도 저하로 오니가 충분히 건조되지 않는 문제를 해결할 수 있다. 배관(168)의 입구에는 밸브(168a)가 설치되어, 배관(168)을 통해 공급되는 열매체유의 양을 조절할 수 있다.
건조로(130)는 하수 오니 건조 장치(100)의 전체 면적을 증가시키지 않으면서 오니에 충분한 열을 전달하기 위해 지그재그 형태로 연결되는 제1 건조로(131), 제2 건조로(132) 및 제3 건조로(133)를 포함할 수 있다.
각각의 제1 건조로(131), 제2 건조로(132) 및 제3 건조로(133)는 모두 하향으로 연장되는 형태를 가져서, 제1 건조로(131)와 연결된 입구(125)를 통해 투입된 오니는 중력에 의해 열매체유와 함께 제3 건조로(133)의 단부를 통해 빠져나올 수 있다.
건조로(130)의 하류측 단부에는 열매체유를 분리하기 위한 거름망(140)이 위치될 수 있다. 이러한 거름망(140)은 하향으로 경사지게 설치된다. 건조로(130)를 통해 유동하면서, 열매체유에 의한 열전달로 수분이 제거된 오니는 열매체유와 함께 건조로(130)를 통해 빠져나와 거름망(140) 위로 낙하하게 한다. 거름망(140)에는 오니는 통과될 수 없지만 열매체유는 통과될 수 있도록 미세한 구멍이 형성되어 있다. 이러한 구멍을 통해 빠져나온 열매체유는 임시 저장조(142)에 저장되었다가, 유로(143)를 통해 유수분리기(160)를 거쳐 열매체유 저장조(165)로 이송될 수 있다.
거름망(140)에는 바이브레이터(145)가 설치될 수 있다. 이러한 바이브레이터(145)는 거름망(140)을 진동시켜 열매체유가 거름망(140)을 통해 잘 배출되면서 오니가 거름망(140) 하부로 이송될 수 있도록 한다.
깔때기부(148)는 거름망(140)의 하부와 연결된다. 깔때기부(148)는 거름망(140)을 통해 이송된 오니를 모아서 원심분리기(150)로 보내는 역할을 한다.
건조로(130)를 통해 나오는 열매체유는 상당한 양이 거름망(140)에 의해 분리되지만, 건조된 오니 중에는 여전히 많은 양의 열매체유가 포함되어 있다. 원심분리기(150)는 원심력에 의해 오니 중에 포함된 열매체유를 추가로 분리한다. 원심분리기(150)를 거친 오니는 냉각 컨베이어(155)로 보내지고, 원심분리기(150)에서 분리된 열매체유는 유로(151)를 통해 유수분리기(160)로 보내질 수 있다.
원심분리기(150)의 하부에는 냉각 컨베이어(155)가 배치될 수 있다. 원심분리기(150)에서 오니와 열매체유가 분리되지만, 오니는 여전히 일정량의 열매체유를 함유하고 있다. 원심분리기(150)에서 배출되는 열매체유 함유 오니는 대략 110 내지 140℃가 되므로 열매체유에 의해 자연발화가 일어날 수 있다. 냉각 컨베이어(155)는 열매체유 함유 오니의 자연발화를 방지하기 위해 오니를 냉각시키면서 포장기(157)로 이송하는 역할을 한다.
냉각 컨베이어(155)를 지나면서 오니는 대략 40℃ 정도로 냉각되어 포장기(157)에서 포장될 수 있다. 포장기(157)로 보내지는 오니는 대체로 펠릿 형상을 유지하지만, 건조 과정에서 변형된 오니는 성형 과정을 거친 후 포장기(157)에서 포장될 수 있다. 이러한 오니는 상당한 양의 유분을 함유하므로 고형연료로 사용할 수 있다. 오니는 예를 들어, 화력발전소 등에서 연료로 사용될 수 있다.
냉각 컨베이어(155)를 지나면서 냉각된 오니는 포장기(157)에서 포장되지 않고, 이송수단(158)에 의해 바로 히터(169)로 공급되어 열매체유 저장조(165)를 가열하기 위한 고형연료로 사용될 수도 있다. 이송수단(158)은 냉각 컨베이어(155) 및 히터(169)와 연결되어 건조된 오니를 이송하는 역할을 한다. 이 경우, 히터(169)에서 사용되는 에너지 비용을 절감할 수 있다. 이송수단(158)은 원심분리기(150) 및 히터(169)와 연결되어 원심분리된 오니를 바로 히터(169)로 이송할 수도 있다.
수집된 열매체유에는 어느 정도 수분이 포함될 수 있고, 유수분리기(160)는 열매체유에서 수분을 분리한다. 유수분리기(160)에서 수분이 분리된 열매체유는 열매체유 저장조(165)로 보내져 저장된다.
도 4를 참조하면, 제1 건조로(131), 제2 건조로(132) 및 제3 건조로(133)가 도시되고 있다. 건조로(130; 131, 132, 133)의 상부에는 수증기를 배출하기 위한 다수의 개구(134)가 형성된다.
하우징(170)은 건조로(130)의 상부를 덮도록 형성된다. 또한, 하우징(170)은 개구(134)와 유체 연통되어, 개구(134)를 통해 배출되는 수증기는 하우징(170)의 상부에 수집된다.
열매체유에 의한 열전달로 오니(1) 중에 포함된 수분이 폭발적으로 증기화되는 과정에서 개구(134)를 통해 수증기뿐만 아니라 열매체유도 함께 배출될 수 있다. 이러한 열매체유는 액체 상태로 수증기보다 무겁기 때문에 원통형의 건조로(130; 131, 132, 133) 외벽을 따라 유동하여 하부에 모이게 된다. 따라서, 이러한 열매체유를 수집하여 재활용할 필요가 있다.
열매체유 가이드부(171)는 하우징(170)의 내부에 위치되고 원통형의 건조로(130) 외벽에 인접하게 설치된다. 열매체유 가이드부(171)는 개구(134)를 통해 배출되었다가 무게에 의해 건조로(130)의 외벽을 따라 흘러내리는 열매체유를 수집한다.
열매체유 가이드부(171)는 전체 건조로(130)를 따라 형성되어, 열매체유 가이드부(171)를 따라 유동하는 열매체유는 거름망(140) 위로 낙하될 수 있다. 이를 위해, 건조로(130)의 하류 측에 위치하는 하우징(170)에는 열매체유가 배출될 수 있도록 개구가 형성될 수 있다.
건조로(130) 내부의 온도를 유지하기 위해 건조로(130)의 하부에는 가열 수단(137)이 설치될 수 있다. 가열 수단(137)은 열매체유 저장조(165)와 연결되어, 열매체유 저장조(165)로부터 열매체유를 공급받을 수 있다. 가열 수단(137)은 건조로(130)의 하부 외벽과 접촉되어, 건조로(130) 내로 열을 전달한다.
진공 펌프(190)는 하우징(170) 내부의 공기를 흡인하여 건조로(130) 내에서 발생되는 수증기를 배출한다. 진공 펌프(190)는 건조로(130) 내부를 흡인하여 건조로(130) 내의 압력을 1기압 보다 낮은 압력으로 만들 수도 있다. 진공 펌프(190)에 의해 건조로(130) 내의 압력을 낮춤으로써 오니 중에 포함된 수분이 100℃ 이하에서 증발되도록 할 수 있다.
진공 펌프(190)에 의해 흡인된 공기는 연결관(172)을 통해 콜드트랩(175)을 통과한 후, 콜드트랩(175)와 연결된 연결관(191)을 통해 흡인될 수 있다. 진공 펌프(190)는 예를 들어, 수봉식 진공 펌프를 사용할 수 있다.
오니 중에 포함된 수분은 증기화되어 건조로(130)의 개구(134)를 통해 하우징(170)으로 배출되어 위로 상승하고, 이러한 수증기는 진공펌프(190)의 흡인작용에 의해 연결관(172)을 통해 콜드트랩(175)을 통과하면서 응축될 수 있다.
콜드트랩(175) 내에는 냉매가 유동하는 열교환배관(176)이 형성된다. 하우징(170)으로부터 흡인된 공기 중에 포함된 수증기는 열교환배관(176)을 지나면서 냉매와 열교환되어 응축된다. 열교환배관(176)에는 다수의 전열부재(177)가 부착될 수 있다. 콜드트랩(175) 내의 온도는 예를 들어, 0℃~6℃ 정도가 될 수 있다.
콜드트랩(175)에서 응축된 응축수는 콜드트랩(175)의 하부에 모이게 되고, 콜드트랩(175)의 하부는 배관(178)을 통해 세정조(180)와 연결될 수 있다. 세정조(180)는 응축수 중에 포함된 오염물질을 여과시켜 응축수를 정화하는 역할을 한다.
도 5를 참조하면, 세정조(180)에는 상부에서부터 차례로 활성탄층(181), 여과 매체층(182), 자갈층(183), 모래층(184)이 적층될 수 있다. 여과 매체층(182)은 응축수 중에 포함된 고체입자를 포집하는 다공성 물질일 수 있으며, 섬유, 부직포, 여과지, 다공성 금속 또는 플라스틱 등으로 구성될 수 있다.
응축수 중에 포함된 고체입자는 활성탄층(181), 여과 매체층(182), 자갈층(183), 모래층(184)을 차례로 통과하면서 흡착될 수 있고, 이러한 과정을 통해 정화된 응축수는 배관(185)을 통해 저수조(186)로 들어가 저장될 수 있다. 저수조(186)에 저장된 물은 방류되거나 세척 등의 용도로 사용될 수 있다.
진공 펌프(190)에 의해 하우징(170) 내의 공기를 흡인하는 과정에서 공기 중에는 유분이나 각종 오염물질이 포함된다. 즉, 하수 오니 중에는 냄새를 유발하는 물질도 다수 포함되어 있어 그대로 공기 중으로 배출할 경우 환경 오염의 원인이 될 수 있다. 이를 위해, 오일 미스트 집진기(195)가 진공 펌프(190)와 연결되어 공기 중에 포함된 유분이나 오염 물질 등을 제거할 수 있다.
오일 미스트 집진기(195) 내부에는 유분이나 오염 물질 등을 흡착할 수 있는 흡착 물질들이 배치된다. 또한, 공기 중에 포함된 수분도 함께 여과되어 오일 미스트 집진기(195)의 하부에 모이게 된다. 오일 미스트 집진기(195)의 하부에 모인 수분은 드레인코크(194)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 또한, 오염 물질이 제거된 공기는 배기관(196)을 통해 대기 중으로 배기될 수 있다.
도 6을 참조하면, 콜드트랩(175)내의 열교환배관(176)내로 냉매를 유동시키기 위해 냉각장치(179)가 배치된다. 냉각장치(179)는 열교환배관(176)과 연결되고 팽창밸브(179b)와 압축기(179a)를 포함한다. 이러한 열교환배관(176) 내를 유동하는 냉매의 냉각 사이클의 구성을 설명하면 다음과 같다.
팽창밸브(179b)에서 팽창된 냉매는 압력이 낮아져서 콜드트랩(175) 내의 열교환배관(176)을 유동하게 된다. 이때, 냉매는 콜드트랩(175)을 통과하는 공기와 열교환되어 증발이 일어난다. 한편, 진공 펌프(190)에 의해 하우징(170)에서 흡인된 공기 중의 수증기는 콜드트랩(175) 내의 열교환배관(176)을 통과하면서 냉매와 열교환되어 응축수로 된다.
열교환배관(176)을 통과하여 증발된 냉매는 압축기(179a)에서 압축되어 일부는 액화된다. 다음에, 압축기(179a)에서 압축된 냉매는 외기와 열교환하면서 열을 방출하고 응축되어 액체 냉매 상태가 된다. 응축된 냉매는 다시 팽창밸브(179b)로 유입된다. 도면에서, 화살표는 냉매의 유동 경로를 나타낸다.
상술한 본 발명의 오니 건조 장치에 따르면, 건조로(130)가 원통형으로 형성되어 경사지게 연장되므로, 건조로(130) 내로 투입된 오니는 열매체유와 열교환되어 증기화되면서 별도의 이송수단없이 건조로(130)의 하류로 유동할 수 있다.
건조로(130)의 하류에는 거름망(140)과 바이브레이터(145)가 배치되어, 건조된 오니는 열매체유와 자연적으로 분리될 수 있다. 따라서, 별도의 동력수단없이 매우 간단한 구성으로 오니의 건조가 신속하게 이루어질 수 있고, 자연적으로 오니와 열매체유의 분리가 가능하게 된다.
또한, 건조로(130)는 원통형으로 형성되고, 건조로(130)의 상부에는 개구(134)가 형성된다. 오니의 건조 과정에서 발생되는 수증기는 이러한 개구(134)를 통해 하우징(170)으로 배출될 수 있고, 한번 배출된 수증기는 진공 펌프(190)에 의해 흡인되어 하우징(170)으로부터 신속하게 배출될 수 있다. 개구(134)를 통해 하우징(170)으로 배출된 수증기는 응축이 일어난다 하더라도 다시 건조로(130) 내부로 유입되지 않고 건조로(130)의 외벽을 따라 배출될 수 있어서 오니의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100 : 하수 오니 건조 장치
110 : 호퍼
120 : 펠릿 성형기
130 : 건조로
134 : 개구
140 : 거름망
145 : 바이브레이터
150 : 원심분리기
155 : 냉각 컨베이어
157 : 포장기
160 : 유수분리기
165 : 열매체유 저장조
166 : 이송 펌프
167, 168 : 배관
169 : 히터
170 : 하우징
171 : 열매체유 가이드부
175 : 콜드트랩
179 : 냉각장치
180 : 세정조
186 : 저수조
190 : 진공펌프
195 : 오일 미스트 집진기

Claims (6)

  1. 하수 오니 건조 장치에 있어서,
    하수 오니가 투입되는 호퍼(110);
    상기 호퍼(110)와 연결되고 원통형으로 형성되어 하향으로 경사지게 연장되고 상부에 다수의 개구(134)가 형성된 건조로(130);
    열매체유를 저장하는 열매체유 저장조(165);
    상기 열매체유 저장조(165) 내의 열매체유를 가열하는 히터(169);
    상기 열매체유 저장조(165) 내의 열매체유를 상기 건조로(130) 내로 공급하기 위한 이송 펌프(166);
    상기 건조로(130)의 하류측 단부에 하향으로 경사지게 위치되어 열매체유를 분리하기 위한 거름망(140);
    상기 거름망(140)과 연결된 깔때기부(148);
    상기 건조로(130)의 상기 개구(134)와 유체 연통되고 상기 건조로(130)의 상부를 덮도록 형성되는 하우징(170);
    상기 하우징(170)과 연결되어 상기 하우징(170) 내부의 공기를 흡인하기 위한 진공 펌프(190);
    를 포함하고,
    상기 호퍼(110)로 투입되는 하수 오니는 상기 건조로(130) 내로 공급되는 열매체유에 의한 열전달에 의해 수분이 제거되어 건조되고,
    제거되는 수분은 상기 건조로(130) 상부의 상기 개구(134)를 통해 상기 하우징으로 배출될 수 있고,
    건조된 하수 오니는 열매체유와 함께 경사진 상기 건조로(130)를 따라 하류로 유동하여, 하수 오니는 상기 깔때기부(148)에 수집되고, 열매체유는 상기 거름망(140)을 통해 배출될 수 있는 하수 오니 건조 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 거름망을 진동시키기 위한 바이브레이터;
    를 더 포함하는 하수 오니 건조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 깔때기부와 연결되는 원심분리기;
    상기 원심분리기와 연결되어 하수 오니를 냉각시키면서 이송하는 냉각 컨베이어;
    를 더 포함하는 하수 오니 건조 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 위치되고 상기 건조로의 외벽에 인접하게 설치되어 상기 건조로의 외벽을 따라 유동하는 열매체유를 수집하기 위한 열매체유 가이드부;
    를 더 포함하는 하수 오니 건조 장치.
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