KR101823961B1

KR101823961B1 - 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템

Info

Publication number: KR101823961B1
Application number: KR1020170145343A
Authority: KR
Inventors: 정흥구; 엄명종; 박진수
Original assignee: 도요엔지니어링코리아 주식회사
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2037-11-02
Also published as: CN108947181B; CN111153582A; CN108947181A; WO2019088399A1

Abstract

본 발명은 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템에 관한 것으로, 슬러지를 공급받아 상기 슬러지의 수분을 열원으로 건조시켜 슬러지 건조물을 형성하는 건조기(100)와, 상기 건조기(100) 내에서 발생된 건류가스를 이송라인(210)을 통해 공급받고 연소시켜 상기 건류가스에 포함된 수분 및 악취 성분을 제거하는 탈취로(400)와, 상기 탈취로(400)에서 배출되는 탈취가스로 상기 이송라인(210)에서 분기한 순환라인(230)을 통해 공급받은 건류가스를 열교환을 통해 가열하여 상기 건조기(100)에 열원으로 공급하는 증기가열기(500)와, 상기 이송라인(210)에 설치되고 상기 건조기(100) 후단 압력에 따라 자동댐퍼(221)로 제어되어 상기 건류가스를 상기 탈취로(400)에 공급하는 배기송풍기(220)와, 상기 순환라인(230)에 설치되고 상기 배기송풍기(220)에서 수분증발량만큼의 건류가스가 제거된 상기 이송라인(210)의 나머지 건류가스를 상기 증기가열기(500)로 공급하는 순환송풍기(240)를 포함한다.
본 발명은 폐쇄 순환되는 시스템이므로 높은 열효율을 유지할 수 있고 에너지 절약이 가능하며, 슬러지 건조가 효율적으로 이루어지고, 악취 발생이 없으며, 직접 열풍식으로 시스템 내에 폐수가 발생하지 않고, 운전이 용이하며, 유지관리비가 저렴한 이점이 있다.

Description

순환증기 재가열 슬러지 건조시스템{DRYING SYSTEM OF SLUDGE BY REHEATING METHOD USING STEAM CIRCULATION}

본 발명은 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수 슬러지 또는 유기성 폐기물 등을 최소한의 에너지로 효율적으로 처리하기 위한 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템에 관한 것이다.

상수, 공업용수, 산업용 폐수, 하수 및 분뇨의 수처리 과정에서 발생하는 슬러지(sludge)의 양이 늘어남에 따라 이를 처리하기 위한 처리장의 규모와 수가 증가하고 있으며, 이들 처리장에서 발생하는 슬러지의 양 또한 함께 증가하고 있다.

특히 정부가 그동안 하수처리장의 신·증설, 하수관거 정비, 총인처리시설 설치 등을 꾸준히 추진하여 하수 슬러지의 발생량이 꾸준히 증가하였으며, 또한 하수도 보급률 증가계획에 따라 앞으로도 하수 슬러지는 계속해서 증가할 것으로 예상된다.

그런데 하수 슬러지는 95~98%의 수분이 함유된 액상의 형태로 발생되기 때문에 취급이 곤란하므로, 통상 슬러지를 모래여과, 필터프레스, 원심탈수기 등으로 처리하여 비교적 수분이 적은 케이크 상으로 만든 후, 대부분 매립하거나, 연료화, 고화, 소각, 열분해 등과 같은 다양한 방법으로 처리하고 있다.

하지만, 슬러지 내에 존재하는 다량의 수분은 매립시 중량 및 부피의 증가에 따른 매립비용 증가와 심각한 환경오염을 초래하고, 점차적으로 환경규제법 강화와 환경 의식강화 등의 사회적인 분위기로 해양투기 및 단순매립이 어려워짐에 따라 슬러지의 감량화 처리가 필요한 실정이다.

슬러지의 감량화 처리를 위한 방법으로, 종래에는 보일러를 이용하여 스팀을 발생시켜 고온의 스팀으로 슬러지를 간접 가열하여 슬러지 내의 수분을 줄이며, 슬러지의 수분을 줄여서 습도가 증가된 고온의 공기를 냉각하여 응축하고 외부로 배출하는 것을 반복하는 슬러지 건조장치가 사용되어 왔다.

하지만, 이러한 구조의 보일러를 이용한 간접식 슬러지 건조장치는 습도를 줄이기 위하여 탈취가 되지 않는 고온의 공기를 외부로 배출하기 때문에 건조장치 주위 환경이 불량하게 되며, 외부로 배출되는 공기의 열량으로 인하여 보일러에 투입되는 연료량의 증가를 유발시켜 에너지를 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 하수 또는 유기성 폐기물 등에서 발생하는 슬러지를 최소한의 에너지로 효율적으로 처리하고, 처리하는 과정에서 발생하는 분진 및 악취를 제거함으로써 대기오염물질을 최소화하여 슬러지 처리 시설 주변 지역의 환경을 보존하고 민원발생도 예방하도록 한 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 슬러지를 공급받아 상기 슬러지의 수분을 열원으로 건조시켜 슬러지 건조물을 형성하는 건조기와 상기 건조기 내에서 발생된 건류가스를 이송라인을 통해 공급받고 연소시켜 상기 건류가스에 포함된 수분 및 악취 성분을 제거하는 탈취로와 상기 탈취로에서 배출되는 탈취가스로 상기 이송라인에서 분기한 순환라인을 통해 공급받은 건류가스를 열교환을 통해 가열하여 상기 건조기에 열원으로 공급하는 증기가열기와 상기 이송라인에 설치되고 상기 건조기 후단 압력에 따라 자동댐퍼로 제어되어 상기 건류가스를 상기 탈취로에 공급하는 배기송풍기와 상기 순환라인에 설치되고 상기 배기송풍기에서 수분증발량만큼의 건류가스가 제거된 나머지 건류가스를 상기 증기가열기로 공급하는 순환송풍기를 포함한다.

상기 이송라인에 설치되며 상기 건류가스에 포함되는 분진을 포집하여 하부로 배출하고 악취 성분은 상기 탈취로로 공급되게 하는 원심력 집진기를 포함한다.

상기 원심력 집진기는 원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 분리하는 제1 원심력 집진기와, 원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 분리하면서 고전압을 인가하여 전기 집진을 수행하는 제1 및 제2 전기 원심력 집진기를 포함하고, 상기 제1 원심력 집진기, 상기 제1 및 제2 전기 원심력 집진기는 상기 건류가스가 상기 제1 원심력 집진기를 통과한 후 제1 전기 원심력 집진기와 제2 전기 원심력 집진기를 분진 농도에 따라 전기 집진극을 세정을 해야 하므로 선택적으로 통과할 수 있도록 연결될 수 있다.

상기 제1 및 제2 전기 원심력 집진기는 각각 상부 출구 부분에 원심력 집진기를 통과하는 건류가스에 포함된 분진 농도를 측정하기 위한 분진농도 감지부가 구비되고, 상기 분진농도 감지부에서 측정된 분진 농도에 따라 상기 제1 전기 원심력 집진기와 상기 제2 전기 원심력 집진기의 건류가스 통과 여부가 제어될 수 있다.

상기 분진농도 감지부는 건류가스가 배출되는 원심력 집진기의 상부 출구 부분에 레이저빔을 조사하여 분진 압력을 감지하는 레이저 감지기일 수 있다.

상기 제1 및 제2 전기 원심력 집진기는 원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 하부로 분리하는 사이클론과, 고전압을 이용하여 상기 사이클론 내부에서 미세입자를 부착하기 위한 전기 집진극과, 상기 전기 집진극에 부착된 미세먼지를 세정하기 위해 물을 분사하는 물 분사노즐을 포함할 수 있다.

상기 전기 집진극는 외면을 따라 복수 개의 돌기가 형성될 수 있다.

상기 증기가열기에서 배출되는 탈취가스의 초미세먼지를 필터로 제거하는 여과 집진기와, 상기 여과 집진기를 통과한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 굴뚝을 포함할 수 있다.

상기 굴뚝은 외주면을 감싸는 이중관 형상으로 되어 슬러지 저장조, 슬러지 반입장, 건조기, 투입설비 등에서 포집된 악취가스를 이송시키면서 상기 굴뚝을 통과하는 배기가스의 열로 상기 악취가스를 1차 가열하는 이송관과, 상기 이송관을 통과하면서 1차 가열된 악취가스를 상기 증기가열기에서 배출되는 탈취가스와 열교환을 통해 2차 가열하여 상기 탈취로에 연소공기로 공급하는 예열기를 포함할 수 있다.

상기 악취가스가 상기 굴뚝의 상부에서 하부로 회전 순환하여 가열되도록 상기 이송관은 내부가 나선 형상으로 될 수 있다.

상기 건조기는 슬러지를 수용할 수 있는 내부공간과, 상기 내부공간을 연속된 건조실로 구획하는 복수의 구획벽과, 상기 슬러지의 이송을 위해 상기 건조실에 설치되는 패들식 이송 컨베이어와, 상기 슬러지 투입을 위해 건조실 중 최상단에 위치하는 건조실과 연결되는 슬러지 투입구와, 상기 슬러지 건조물의 배출을 위해 복수의 건조실 중 최하단에 위치하는 건조물 배출구와, 상기 슬러지를 건조시키기 위한 열원 유입구와, 상기 슬러지를 건조시키면서 발생되는 건류가스를 배출하기 위한 건류가스 배출구를 포함할 수 있다.

상기 건조기는 상기 건조기 내부에 설치되어 산소 농도를 감지하는 산소농도 감지기와, 상기 산소농도 감지기가 감지한 산소 농도가 설정 농도 이상이면 상기 건조기 내부에 질소가스를 퍼지하여 화재를 진압할 수 있도록 한 질소가스 퍼지부를 구비할 수 있다.

상기 슬러지 건조물 배출시 산소를 차단하면서 배출시키기 위해 상기 건조물 배출구에 설치되는 로타리 밸브와, 상기 로타리 밸브에서 배출되는 상기 슬러지 건조물을 받아 냉각시키면서 배출시킬 수 있도록 된 배출 컨베이어를 더 포함할 수 있다.

상기 건조기의 상부에 방열판이 구비되며, 상기 방열판을 통해 방열되는 열을 회수하여 상기 슬러지가 상기 건조기에 공급되기 전 예열하는 용도로 활용하는 방열회수수단을 포함할 수 있다.

상기 방열회수수단은 상기 방열판에 형성한 유로 형상의 순환덕트와, 상기 슬러지를 상기 건조기로 공급하기 위해 이송하는 공급관의 외주면을 감싸는 이중관 형상이며, 일측은 상기 순환덕트의 입구와 연결되고 반대되는 타측은 상기 순환덕트의 출구와 연결되어 상기 방열판을 통해 방열되는 열이 순환되게 한 순환관과, 상기 열의 순환력을 확보하기 위한 방열순환송풍기를 포함할 수 있다.

본 발명은 밀폐된 다단 건조기에서 슬러지의 건조가 이루어지고 건류가스, 열원, 악취가스 등이 폐쇄 순환되는 시스템이므로 높은 열효율을 유지할 수 있어 슬러지 건조가 효율적으로 이루어지고, 에너지 절약이 가능하고 운전이 용이하며 유지관리비가 저렴한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 슬러지 건조시 발생하는 악취, 슬러지 반입장 악취, 슬러지 저장조 악취 등을 탈취로에서 고온산화 처리하여 대기방출하므로 악취 발생이 없어 슬러지 처리 시설 주변 지역의 환경을 보존하고 민원발생을 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템을 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건조기 내부를 보인 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 원심력 집진기 및 원심력 집진기 중 제1 원심력 집진기의 내부를 보인 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 원심력 집진기 및 원심력 집진기 중 전기 제1 원심력 집진기의 내부를 보인 도면 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 증기가열기 부분을 보인 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 굴뚝 부분을 보인 도면.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템은, 슬러지 건조를 수행하고, 슬러지 건조시 발생하는 건류가스는 분진 및 악취 제거를 수행하여 배기가스로 배출하며, 건류가스 중 일부는 악취 제거를 위해 탈취로에서 배출되는 탈취가스와 열교환하여 슬러지 건조를 위한 열원으로 공급하며, 악취는 포집하여 배기가스와 1,2차 열교환하여 탈취로의 연소공기로 공급하며, 슬러지 건조시 발생하는 열은 회수하여 슬러지 예열수단으로 사용할 수 있도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템은 건조기(100), 탈취로(400), 증기가열기(500), 배기송풍기(220), 순환송풍기(240)를 포함한다.

순환증기 재가열 건조시스템은 원심력 집진기(300), 예열기(600), 여과 집진기(700), 유인송풍기(720), 굴뚝(800)을 더 포함한다.

건조기(100)는 슬러지를 공급받아 슬러지의 수분을 열원으로 건조시켜 슬러지 건조물을 형성한다.

슬러는 하수 슬러지를 예로 들어 설명한다.

건조기(100)로 공급되는 슬러지는 수분이 약 80%이며, 건조기(100)에서 건조되어 배출되는 슬러지 건조물은 수분이 10% 이하이다. 건조기(100)는 약 400℃의 과열증기를 열원으로 공급받아 슬러지를 건조하며 높은 열효율로 슬러지 건조물의 수분을 제거한다.

슬러지에 포함되는 악취는 건류가스에 포함되어 배출되고 후술할 원심력 집진기(300), 탈취로(400)를 통과하면서 제거된다.

슬러지는 슬러지 반입장(10)으로 유입된 후 슬러지 저장조(20)에 저장되고 공급관(30)을 통해 건조기(100)로 공급된다. 슬러지는 공급관(30)과 건조기(100) 사이에 설치되는 투입 컨베이어(40,50)를 통해 건조기(100) 내에 연속적으로 정량 공급될 수 있다.

건조기(100)는 다단 복열 패들식 건조 구조로 되며 직접 증기건조방식으로 슬러지를 건조한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 건조기(100)는 슬러지를 수용할 수 있는 내부공간(111)을 구비한다. 내부공간(111)은 복수의 구획벽(113)에 의해 연속된 복수의 건조실로 구획된다. 복수의 건조실에 슬러지의 이송과 건조를 위한 패들식 이송 컨베이어(115)가 설치된다.

패들식 이송 컨베이어(115)는 패들 스크류 형상으로 되어 슬러지를 일측에서 반대편 타측으로 이송하는 과정에서 패들 스크류가 회전하면서 슬러지를 교반 이송하므로 연속으로 건조가 진행되어 효율적인 건조가 수행된다.

예를 들어, 도 2의 건조기(100)는 하부에서 상부로 7단의 건조실이 도시되어 있지만 약 80%의 수분을 포함한 슬러지를 약 10%의 수분을 포함하는 슬러지로 건조하려면 하부에서 상부로 9단의 건조실이 구비되는 것이 효율적일 수 있다.

9단 건조실은 하부에서부터 1단, 2단…8단, 9단으로 명명하며, 최상부 단이 9단이 되고, 최하부 단이 1단이 된다.

이 경우, 복수의 건조실 중 9~4단의 건조실에 구비되는 패들식 이송 컨베이어(115)의 패들 각도를 슬러지의 전진 방향으로 작게 두어(약 10^o) 많은 양의 슬러지를 퍼올려 열풍과의 접촉시간 및 면적을 늘려 건조가 빠르게 진행할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 복수의 건조실 중 5단, 6단은 슬러지가 건조되어 수분이 약 55%~45%가 되면 슬러지끼리 뭉쳐 글루존 현상이 발생하므로 다른 단보다 회전수를 빠르게 하여 글루존 현상이 해소될 수 있도록 빠르게 슬러지를 분리한다.

따라서, 9단 건조실을 갖는 건조기를 적용하는 경우, 5단, 6단에만 가변속 구동기(VVVF)를 설치할 수 있다.

복수의 건조실 중 하부 1, 2단의 건조실에 구비되는 패들식 이송 컨베이어(115)는 패들 스크류가 저속회전하면서 슬러지를 이송하도록 하여 분진 발생을 최소화한다.

건조기(100)는 슬러지 투입구(117)와 건조물 배출구(119)를 구비한다. 슬러지 투입구(117)는 슬러지 투입을 위해 복수의 건조실 중 최상단에 위치하는 건조실과 연결되게 형성된다. 건조물 배출구(119)는 슬러지 건조물의 배출을 위해 복수의 건조실 중 최하단에 위치한다.

건조기(100)는 슬러지를 건조시키기 위한 열원 유입구(121)와, 슬러지를 건조시키면서 발생되는 건류가스를 배출하기 위한 건류가스 배출구(123)를 구비한다.

열원 유입구(121)는 복수의 건조실 중 최상단 건조실 바로 아래의 건조실과 연결되게 형성된다.

건조실은 각단별 수분증발로 건조를 진행하며 450℃에서 120℃로 유지한다. 최하단 건조실은 함수율 10% 이하 슬러지 건조물을 배출한다.

건조기(100)는 산소농도 감지기(131)와 질소가스 퍼지부(133)를 구비한다. 산소농도 감지기(131)는 건조기(100) 내부에 설치되어 산소 농도를 감지한다. 질소가스 퍼지부(133)는 산소농도 감지기(131)가 감지한 산소 농도가 설정 농도 이상이면 건조기(100) 내부에 질소가스를 퍼지하여 화재를 진압할 수 있도록 한다.

산소농도 감지기(131)는 최하단 건조실에 구비되어 배출되는 과열증기의 산소 농도를 감지할 수 있도록 한다. 질소가스 퍼지부(133)는 각단별 건조실에 설치될 수도 있고 슬러지의 이송방향을 고려하여 건류가스 배출구(123)와 반대편 위치에서 건류가스 배출구(123) 방향으로 질소가스를 퍼지할 수 있도록 설치될 수 있다.

산소농도 감지기(131)가 감지한 과열증기의 산소 농도가 설정 농도 이상이면 화재 발생으로 판단한다.

화재 발생시 건조기(100) 내부에 질소가스를 퍼지하면 내부공간(111)이 불활성 가스인 질소가스로 채워지고 산소가 건류가스 배출구(123) 등으로 밀려나면서 화재가 진압될 수 있다.

건조물 배출구(119)에 로타리 밸브(125)가 설치된다. 로타리 밸브(125)는 슬러지 건조물 배출시 산소를 차단하면서 배출시키기 위한 것이다.

로타리 밸브(125)에 배출 컨베이어(127)가 연결된다. 배출 컨베이어(127)는 로타리 밸브(125)에서 배출되는 슬러지 건조물을 받아 냉각시키면서 배출시킬 수 있도록 된다.

건조기(100)의 상부에 방열판(140)이 구비된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 건조기(100)의 상부면을 방열판(140)으로 구성할 수 있으며, 방열판(140)을 통해 방열되는 열을 회수하여 슬러지가 건조기(100)에 공급되기 전 슬러지를 예열하는 용도로 활용할 수 있다.

방열판(140)의 열을 회수하여 슬러지를 예열하기 위한 방열회수수단(150)을 포함한다.

방열회수수단(150)은 방열판(140)에 형성한 유로 형상의 순환덕트(151)와, 슬러지를 건조기(100)로 공급하기 위해 이송하는 공급관(30)의 외주면을 감싸는 이중관 형상으로 형성되는 순환관(153)을 포함한다.

순환관(153)은 일측이 순환덕트(151)의 입구와 연결되고 반대되는 타측이 순환덕트(151)의 출구와 연결되어 방열판(140)을 통해 방열되는 열이 순환관(153)을 순환할 수 있도록 된다. 순환관(153)은 열이 공급관의 외주면을 나선 형태로 순환할 수 있도록 내부가 나선 형상으로 될 수 있다.

방열회수수단(150)은 방열판(140)의 열이 순환관(153)을 순환하는 순환력을 확보하기 위한 방열순환송풍기(155)를 더 포함한다.

한편, 건류가스를 탈취로(400)로 이송하기 위한 이송라인(210)을 포함한다.

이송라인(210)에 원심력 집진기(300)가 설치된다. 원심력 집진기(300)는 건류가스에 포함되는 분진을 포집하여 하부로 배출하기 위한 것이다.

원심력 집진기(300)는 이송라인(210)에 복수 개가 설치될 수 있다.

원심력 집진기(300)는 원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 분리하는 제1 원심력 집진기(310)와, 원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 분리하면서 고전압을 인가하여 전기 집진을 수행하는 제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)를 포함할 수 있다.

제1 원심력 집진기(310), 제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)는 건류가스가 제1 원심력 집진기(310)를 통과한 후 제1 전기 원심력 집진기(320)와 제2 전기 원심력 집진기(330)를 순차적으로 통과하거나, 분진 농도에 따라 둘 중 하나를 선택적으로 통과할 수 있도록 연결된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)는 각각 상부 출구 부분에 원심력 집진기를 통과하는 건류가스에 포함된 분진 농도를 측정하기 위한 분진농도 감지부(311,321)가 구비된다.

분진농도 감지부(311,321)에서 측정된 분진 농도에 따라 제1 전기 원심력 집진기(320)와 제2 전기 원심력 집진기(330)의 건류가스 통과 여부가 제어될 수 있다.

제1 원심력 집진기(310)를 통과하는 건류가스에 포함된 분진 농도가 설정치 이상이면 제1 원심력 집진기(310)를 통과한 건류가스가 제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)를 순차적으로 통과하도록 한다.

또는, 제1 전기 원심력 집진기(320)를 통과한 건류가스에 포함된 분진 농도가 설정치 이상이면, 건류가스가 제1 전기 원심력 집진기(320)를 통과하지 않고 제2 전기 원심력 집진기(330)를 통과하도록 하고 제1 전기 원심력 집진기(320)의 전기 집진극(325)에 물을 분사하여 포집된 분진을 세정하고 대기하도록 한다.

분진농도 감지부(311,321)는 건류가스가 배출되는 원심력 집진기의 상부 출구 부분에 레이저빔(L)을 조사하여 분진 압력을 감지하는 레이저 감지기일 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 원심력 집진기(310)는 원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 하부로 분리하는 사이클론을 포함한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)는 사이클론을 이용한 제1 원심력 집진기와 미세입자를 걸러내는 전기 원심력 집진기를 하나로 제작한 것이다.

제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)는 원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 하부로 분리하는 사이클론(323)과, 고전압을 이용하여 사이클론(323) 내부에서 미세입자를 부착하기 위한 전기 집진극(325)과, 전기 집진극(325)의 세정을 위해 물을 분사하는 물 분사노즐(327)을 포함한다.

제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)는 전기 집진극의 양측으로 방전극(미도시)을 배치하고 방전극에 직류전압을 가하면, 전기 집진극과의 사이에 불평등 전계가 형성되어 음이온 전하를 띤 가스 분자가 +극의 전기 집진극(325)으로 이동하여 분진이 전기 집진극(325)에 부착된다.

전기 집진극(325)은 외면을 따라 복수 개의 돌기(326)가 형성된다. 돌기(326)는 끝단으로 갈수록 뾰족하게 형성되어 미세입자 부착을 용이하게 한다. 돌기(326)는 전기 집진극(325)의 표면적을 넓혀 미세입자 부착을 용이하게 한다.

전기 집진극(325)에 물을 분사해줌으로써 전기 집진극(325) 및 돌기(326)에 부착된 분진을 세정하여 포집 효율을 높이며 재비산을 방지할 수 있다. 물 분사에 의해 발생된 오수는 경사지게 설치된 하부 배출구로 모이고 원활하게 배출될 수 있다.

물 분사노즐(327)은 전기 집진극(325)의 상단에 절연재를 매개로 하여 직접 설치될 수도 있고 제1 전기 원심력 집진기(310)의 상부벽에 설치될 수도 있다.

물 분사노즐(327)은 각 전기 집진극(325) 마다 1개 또는 2개가 구비되어 전기 집진극(325)의 전체에 골고루 물을 분사할 수 있도록 되며, 지속적으로 물을 공급받을 수 있도록 전기 원심력 집진기(300) 외부에 구비된 물 공급장치에 연결된다.

제1 원심력 집진기(310)는 30㎛ 이상만 포집하여 제거 가능하고 30㎛ 미만의 미세입자 포집은 어렵다. 따라서 건류가스에 포함된 30㎛ 미만의 미세입자 제거를 위해 제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)를 더 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 원심력 집진기(300)를 통과한 건류가스가 이송되는 이송라인(210)에서 분기되는 순환라인(230)을 더 포함한다. 순환라인(230)은 탈취로에서 응축수 발생없이 건조된 수분증발량의 건류가스만 연소시킬 수 있도록 하고 나머지 건류가스는 에너지 회수를 위해 순환시키기 위한 것이다.

이송라인(210)에 배기송풍기(220)가 설치된다. 배기송풍기(220)는 건조기(100) 후단 압력에 따라 자동댐퍼(221)로 제어되어 원심력 집진기(300)를 통과한 건류가스를 탈취로(400)에 공급한다.

순환라인(230)에 순환송풍기(240)가 설치된다. 순환송풍기(240)는 배기송풍기(220)와 연계된 자동댐퍼(221)에서 배출된 건류가스를 제외한 나머지 이송라인(210)의 건류가스를 열교환을 위해 증기가열기(500)로 공급한다.

예를 들어, 배기송풍기와 순환송풍기의 풍량 조정을 통해 원심력 집진기(300)를 통과한 건류가스의 16.7%(또는 약 18%)가 탈취로로 공급되고, 나머지 83.3%(또는 약 82%)가 순환라인을 통해 증기가열기로 공급될 수 있다. 이 경우, 배기송풍기 풍량 5㎥/min, 순환송풍기 풍량 25.7㎥/min으로 제어될 수 있다.

배기송풍기(220)는 수분이 증발된 만큼만 건류가스를 효율적으로 탈취로(400)로 공급한다. 이는 미세입자(미립자 이물질)가 제거된 수분이 포함된 건류가스의 일부를 탈취로(400)에서 연소공기로 연소시켜 고온 산화하여 응축수 발생 없이 탈취되도록 한다.

유인송풍기(720)는 탈취로(400) 내의 압력신호를 받아 자동댐퍼(730)로 일정하고 에너지 효율적인 배기를 수행함으로써, 탈취로(400) 내의 압력을 일정하게 유지하여 탈취 효과를 최대화한다.

탈취로(400)는 건조기(100) 내에서 발생된 건류가스를 이송라인(210)을 통해 공급받고 연소시켜 건류가스에 포함된 수분 및 악취 성분을 제거한다. 건류가스는 탈취로(400)에서 약 800~850℃로 고온 산화 처리되어 건류가스에 포함된 수분 및 악취 성분이 모두 제거된다. 따라서 탈취로(400)에서 배출되는 탈취가스는 수분 및 악취 성분을 포함하지 않는다.

탈취로(400)에서 배출되는 탈취가스는 증기가열기(500)로 유입된다. 증기가열기(500)는 고온의 탈취가스와 순환라인(230)을 통해 공급받은 저온의 건류가스와 열교환한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 증기가열기(500)는 탈취로(400)에서 배출되는 고온의 탈취가스(약 850℃)로 순환라인(230)을 통해 공급받은 저온의 건류가스(약 120℃)를 열교환을 통해 건류가스를 약 400℃로 가열한다. 증기가열기(500)에서 열교환된 건류가스는 건조기(100)에 열원으로 공급된다.

건조기(100)에서 배출되는 건류가스(순환증기)를 탈취로(400)에서 배출되는 탈취가스로 열교환하여 건조기(100)에 열원으로 공급하는 것에 의해 슬러지 건조를 위한 에너지 사용이 최소화된다.

또한, 탈취가스는 분진 및 악취가 제거된 가스이므로 증기가열기(500) 내의 열교환 파이프 막힘이 방지되어 증기가열기의 수명을 연장시키고 열교환 효율을 높인다.

도 1에 도시된 바와 같이, 증기가열기(500)에서 배출되는 탈취가스의 초미세먼지를 필터로 제거하는 여과 집진기(700)를 더 포함한다. 여과 집진기(700)는 증기가열기(500)에서 배출되는 탈취가스로부터 초미세먼지를 제거하여 배출하기 위한 것이다. 필터는 여과재나 여과포가 해당할 수 있으며, 탈취가스가 여과재나 여과포를 통과하면서 탈취가스에 포함된 초미세먼지가 여과된다.

여과 집진기(700)에서 배출되는 배기가스는 굴뚝(800)을 통해 외부로 배출된다. 여과 집진기(700)는 굴뚝(800)과 배출라인(710)으로 연결되며, 배출라인(710)에는 배기가스를 원활하게 배출하기 위한 유인송풍기(720)가 구비된다.

여과 집진기(700)에서 배출되는 배기가스가 굴뚝(800)을 통과할 때 굴뚝 보온재 내부에 이중관을 설치하여, 슬러지 반입장(10), 슬러지 저장조(20), 건조기(100) 등에서 포집된 악취가스가 굴뚝(800) 상부에서 하부로 회전 순환하면서 통과되게 하여 악취가스를 가열하고, 가열된 악취가스를 탈취로(400)에 연소공기로 공급한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 굴뚝(800)에 설치한 이중관은 이송관(810)이다. 이송관(810)은 굴뚝의 외주면을 감싸는 이중관 형상으로 되어 슬러지 반입장(10), 슬러지 저장조(20), 건조기(100) 주변 등에서 포집된 악취가스를 굴뚝의 상부에서 하부로 이송시키면서 굴뚝(800)을 통과하는 배기가스의 열로 1차 가열한다.

이송관(810)은 악취가스가 굴뚝(800)의 상부에서 하부로 회전 순환하여 가열되도록 내부가 나선 형상으로 된다. 이송관(810)은 악취가스 입구(811)가 굴뚝의 상부 측에 위치하고 악취가스의 출구(813)가 굴뚝(800)의 하부 측에 위치하여 악취가스가 굴뚝(800)을 통과하는 배기가스의 열에 의해 보다 효율적으로 가열되게 한다.

증기가열기(500)와 여과 집진기(700) 사이에 예열기(600)가 더 설치된다. 예열기(600)는 악취가스 이송라인(820)을 통해 이송관(810)과 연결된다.

예열기(600)는 이송관(810)을 통과하면서 1차 가열된 악취가스를 증기가열기(500)에서 배출되는 탈취가스와 열교환을 통해 2차 가열하여 탈취로(400)에 2차 가열된 악취가스를 연소공기로 공급한다.

포집한 악취가스는 배기가스와 1,2차 열교환한 후 탈취로(400)의 연소공기로 공급되므로 탈취로 연소 에너지를 최대로 절약할 수 있다.

이하 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.

본 발명의 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템은 슬러지 건조를 수행하고, 슬러지 건조시 발생하는 건류가스는 분진 및 악취 제거를 수행하여 배기가스로 배출한다.

슬러지 건조는 건조기(100)에 정량 공급되는 슬러지가 다단식 건조기(100) 내의 최상단 건조실에서 최하단 건조실로 이송되는 과정에서 열원(순환증기를 재가열한 약 400℃의 가열증기)에 의해 건조된다. 이 과정에서 슬러지의 이송과 건조를 위한 패들식 이송 컨베이어(115)가 슬러지를 교반하면서 이송하여 연속 건조를 수행하고 건조기(100) 내에 슬러지의 체류시간이 증대되므로 슬러지의 건조가 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.

건조기(100)로 공급되는 슬러지는 수분이 약 80%이며, 건조기(100)에서 건조되어 배출되는 슬러지 건조물은 수분이 약 10% 이하이다. 건조기(100)에서 배출되는 슬러지 건조물의 수분 조절은 가능하다.

건조기(100)는 밀폐구조로 되어 악취 확산이 방지되고 분진 포집이 용이하다. 슬러지 건조물은 로타리 밸브(125)를 통해 배출 컨베이어(127)로 배출되며 배출 컨베이어(127)에서 냉각되면서 배출된다. 배출된 슬러지 건조물은 수분이 제거된 상태이므로 운반이 용이하고 악취가 발생하지 않는다.

건조기(100)는 화재 발생시 건조기(100) 내부에 질소가스를 퍼지하여 내부공간(111)이 불활성 가스인 질소가스로 채워지고 산소가 건류가스 배출구(123) 등으로 밀려나도록 되므로 화재 발생이 방지된다.

한편, 건조기(100)에서 슬러지를 건조하는 과정에서 발생하는 건류가스는 건류가스 배출구(123)를 통해 배출된 후, 건류가스 배출구(123)와 연결된 이송라인(210)을 통해 제1 원심력 집진기(310), 제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)를 통과하면서 건류가스에 포함되는 분진이 제거된다.

건류가스는 제1 원심력 집진기(310)를 통과하면서 30㎛ 이상의 분진이 제거되고 제1 및 제2 전기 원심력 집진기(320,330)를 통과하면서 30㎛ 미만의 미세입자가 제거될 수 있다.

이 과정에서 제1 전기 원심력 집진기(320)의 분진농도 감지부(311,321)에서 측정된 분진 농도에 따라 제1 전기 원심력 집진기(320)와 제2 전기 원심력 집진기(330)의 건류가스 통과 여부가 제어될 수 있다.

예를 들어, 제1 전기 원심력 집진기(320)를 통과한 건류가스에 포함된 분진 농도가 설정치 이상이면, 건류가스가 제1 전기 원심력 집진기(320)를 통과하지 않고 제2 전기 원심력 집진기(330)를 통과하도록 하고 제1 전기 원심력 집진기(320)의 전기 집진극(325)에 물을 분사하여 포집된 분진을 세정하고 대기하도록 한다.

원심력 집진기(300)를 통과하면서 분진 및 미세입자가 제거된 건류가스는 응축수(폐수 발생)없이 탈취할 수 있는 일부만 탈취로(400)로 공급되고, 나머지는 재가열을 위해 증기가열기(500)로 공급된다.

탈취로(400)로 공급되는 건류가스와 증기가열기(500)로 공급되는 건류가스의 비율은 탈취로(400)와 연결된 이송라인(210)에 설치되는 배기송풍기(220)와 증기가열기(500)와 연결된 순환라인(230)에 설치되는 순환송풍기(240)의 풍량 조절로 수행된다.

배기송풍기의 풍량이 5㎥/min, 순환송풍기의 풍량이 25.7㎥/min으로 제어되어, 원심력 집진기(300)를 통과한 건류가스의 16.7%(또는 약 18%)가 탈취로(400)로 공급되고, 나머지 83.3%(또는 약 82%)가 순환라인(230)을 통해 증기가열기(500)로 공급될 수 있다.

탈취로(400)에 공급된 건류가스는 연소공기로 연소시켜 악취 및 수분을 제거한다. 탈취로(400)의 온도는 800~850℃로 유지하여 악취 및 수분 제거가 용이하도록 한다.

탈취로(400)에서 악취 및 수분이 제거된 건류가스, 즉 탈취가스는 탈취로(400)에서 배출된 후, 열회수를 위한 증기가열기(500), 예열기(600)를 순차적으로 통과하며, 다음으로 여과 집진기를 통과하면서 초미세입자가 제거된다. 초미세입자가 제거된 탈취가스는 배기가스로 유인송풍기(720) 및 굴뚝(800)을 통해 외부로 배출된다.

굴뚝(800)을 통해 최종 배출되는 배기가스는 원심력 집진기(300)를 통과하면서 분진 및 미세입자가 제거되고, 탈취로(400)를 통과하면서 수분과 악취가 제거되고, 여과 집진기(700)를 통과하면서 초미세입자가 제거된 상태이므로 대기오염을 최소화한다.

탈취로(400)에서 배출되는 탈취가스(기체)는 약 850℃로 고온이므로 순환라인(230)을 통해 증기가열기(500)로 공급된 건류가스(증기)의 재가열에 이용한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 약 850℃의 고온 탈취가스가 증기가열기(500)를 통과하면서 약 120℃인 저온 건류가스와 열교환되어 건류가스를 약 400℃로 가열되게 한다. 증기가열기(500)를 통과하면서 약 400℃로 재가열된 건류가스는 건조기(100)에 슬러지 건조를 위한 열원으로 공급되므로 에너지를 효율적으로 처리할 수 있게 한다.

슬러지 반입장(10), 슬러지 저장조(20), 건조기(100) 등에서 발생하는 악취가스는 포집하고 탈취가스 및 배기가스와 1,2차 열교환하여 탈취로(400)의 연소공기로 공급한다.

증기가열기(500)를 통과한 탈취가스는 약 250℃로 고온이므로 탈취로(400)에 공급되는 연소공기의 재가열에 이용한다. 탈취로(400)에 공급되는 연소공기는 슬러지 반입장(10), 슬러지 저장조(20), 건조기(100)에서 덕트 등을 이용하여 포집한 악취가스를 이용한다.

슬러지 반입장(10), 슬러지 저장조(20), 건조기(100)에서 포집한 악취가스는 굴뚝(800)에 형성한 이송관(810)을 상부에서 하부로 통과하면서 약 150℃인 배기가스와 열교환에 의해 1차 가열되고, 예열기(600)를 통과하면서 약 250℃인 탈취가스와 열교환에 의해 2차 가열된 후 탈취로(400)에 연소공기로 공급된다.

탈취로(400)에 공급되는 악취가스가 배기가스, 탈취가스에 의해 약 400℃의 고온으로 가열된 후 공급되므로 탈취로(400)에 연소를 위해 사용되는 연료(예: LNG 가스)의 사용량을 줄일 수 있어 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.

슬러지 건조시 발생하는 열은 회수하여 슬러지 예열수단으로 사용한다.

슬러지를 건조기(100)로 공급하기 위해 이송하는 공급관(30)의 외주면을 감싸도록 순환관(153)을 형성하고, 방열판(140)을 통해 방열되는 열이 순환관(153)을 순환할 수 있도록 된다. 그에 따라 슬러지가 공급관(30)을 통해 이송되는 과정에서 예열되고, 예열된 슬러지가 건조기(100) 내로 공급되므로 건조기의 에너지 효율이 증대될 수 있다.

아래의 표 1은 본 발명의 실시예에 의한 건조기에 슬러지를 공급하여 건조시킨 슬러지 건조물의 발열량 및 성분을 시험 평가한 것이다.

시료명: 하수 슬러지 건조물+MDF분쇄물혼합성형물

시험항목	단위	결과	분석방법
모양 및 크기	%	100	고형연료시험기준
저위발열량	kcal/kg	3570	고형연료시험기준
수분	wt%	6.44	고형연료시험기준
회분	wt%	27.89	고형연료시험기준
염소	wt%	0.247	고형연료시험기준
황분	wt%	2.351	고형연료시험기준
수은	mg/kg	0.3212	고형연료시험기준
카드뮴	mg/kg	불검출	고형연료시험기준
납	mg/kg	52.778	고형연료시험기준
비소	mg/kg	불검출	고형연료시험기준

[시험 기관: (주)원일화학엔환경]

표 1에 의하면, 슬러지 건조물은 발열량이 3570kcal로 높고 수분이 6.44wt%로 낮아 연료로 사용 가능하며, 염소, 황분, 수은, 카드뮴, 납, 비소 등 함량이 미량이거나 불검출되어 연료로 사용시 환경오염을 최소화할 수 있음을 알 수 있다.

상술한 본 발명은 다단 건조기를 이용하여 슬러지를 효율적으로 건조하며, 건조기에 산소농도 감지기가 설치되어 화재위험이 감지되면 자동적으로 질소가스를 퍼지하여 화재를 방지할 수 있다.

또한, 건조기 상부의 방열판에 순환덕트를 형성하여 방열되는 순환공기로 건조기에 공급되는 슬러지의 온도를 올려주므로 에너지 효율을 높일 수 있다.

또한, 건조기에서 건조된 슬러지 건조물은 로터리 밸브에 의해 산소가 차단되고 배출 컨베이어를 통해 배출되는 과정에서 냉각되므로 화재위험에서 안전하게 냉각 배출할 수 있다.

또한, 건조기에서 배출되는 건류가스는 제1 원심력 집진기, 제1 및 제2 전기 원심력 집진기를 통과하여 대립자 분진 및 미세입자 분진이 제거된 후 증기가열기를 통과하므로, 증기가열기 내부의 오염도를 낮추어 증기가열기의 열교환 효율을 높일 수 있다.

또한, 제1 원심력 집진기, 제1 및 제2 전기 원심력 집진기 출구에 분진농도 감지부를 설치하여 분진 농도 및 제1 원심력 집진기의 입도 분리, 성능확인, 막힘 등을 감지할 수 있어 원심력 집진기의 막힘을 미연에 방지할 수 있고, 원심력 집진기를 효율적으로 이용할 수 있다.

또한, 건조기에서 발생된 저온의 건류가스를 건조기 후단 압력을 지시받아 자동댐퍼로 배기송풍기를 제어하여 수분이 증발된 만큼만 건류가스를 효율적으로 탈취로로 이동하므로 탈취로에서 응축수가 발생하지 않는다.

또한, 건류가스에 포함된 악취 및 수분은 탈취로에서 모두 제거되고 여과 집진기를 통과하면서 초미세먼지가 제거된 후 배기가스로 배출되므로 악취가 발생하지 않고 환경오염을 유발하지 않는다.

또한, 탈취로에서 배출되는 탈취가스로 잉여 건류가스를 증기가열기에서 열교환하여 건조기 열원으로 순환 공급하므로 건조기 에너지 효율을 최적화할 수 있다.

또한, 증기가열기를 통과한 탈취가스, 굴뚝을 통과하는 배기가스로 악취가스를 1차, 2차 열교환하여 가열한 다음, 탈취로에 연소공기로 공급하므로 탈취로의 에너지 효율도 최적화할 수 있다.

상술한 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템은 폐쇄 순환되는 시스템이므로 높은 열효율을 유지할 수 있고 악취 발생이 없으며, 운전이 용이하고 유지관리비가 저렴한 이점이 있다.

상술한 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템은 4.16ton/hr(100ton/day) 이상의 슬러지 건조가 가능하다.

본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 슬러지 반입장 20: 슬러지 저장조
30: 공급관 40,50: 투입 컨베이어
100: 건조기 111: 내부공간
113: 구획벽 115: 패들식 이송 컨베이어
117: 슬러지 투입구 119: 건조물 배출구
121: 열원 유입구 123: 건류가스 배출구
125: 로타리 밸브 127: 배출 컨베이어
131: 산소농도 감지기 133: 질소가스 퍼지부
140: 방열판 150: 방열회수수단
151: 순환덕트 153: 순환관
155: 방열순환송풍기 210: 이송라인
220: 배기송풍기 221: 자동댐퍼
230: 순환라인 240: 순환송풍기
241: 자동댐퍼 300: 원심력 집진기
310: 제1 원심력 집진기
320,330: 제1 및 제2 전기 원심력 집진기
311, 321: 분진농도 감지부 323: 사이클론
325: 전기 집진극 326: 돌기
327: 물 분사노즐 400: 탈취로
500: 증기가열기 600: 예열기
700: 여과 집진기 710: 배출라인
720: 유인송풍기 730: 자동댐퍼
800: 굴뚝 810: 이송관
811: 입구 813: 출구
815: 나선 형상 820: 악취가스 이송라인

Claims

슬러지를 공급받아 상기 슬러지의 수분을 열원으로 건조시켜 슬러지 건조물을 형성하는 건조기;
상기 건조기 내에서 발생된 건류가스를 이송라인을 통해 공급받고 연소시켜 상기 건류가스에 포함된 수분 및 악취 성분을 제거하는 탈취로;
상기 탈취로에서 배출되는 탈취가스로 상기 이송라인에서 분기한 순환라인을 통해 공급받은 건류가스를 열교환을 통해 가열하여 상기 건조기에 열원으로 공급하는 증기가열기;
상기 이송라인에 설치되고 상기 건조기 후단 압력에 따라 자동댐퍼로 제어되어 상기 건류가스를 상기 탈취로에 공급하는 배기송풍기; 및
상기 순환라인에 설치되고 상기 배기송풍기에서 수분증발량만큼의 건류가스가 제거된 나머지 건류가스를 상기 증기가열기로 공급하는 순환송풍기;
를 포함하고,
상기 이송라인에 설치되며 상기 건류가스에 포함되는 분진을 포집하여 하부로 배출하고 악취 성분은 상기 탈취로로 공급되게 하는 원심력 집진기를 포함하며,
상기 원심력 집진기는
원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 분리하는 제1 원심력 집진기와,
원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 분리하면서 고전압을 인가하여 전기 집진을 수행하는 제1 및 제2 전기 원심력 집진기를 포함하고,
상기 제1 원심력 집진기, 상기 제1 및 제2 전기 원심력 집진기는 상기 건류가스가 상기 제1 원심력 집진기를 통과한 후 제1 전기 원심력 집진기와 제2 전기 원심력 집진기를 순차적으로 통과하거나, 둘 중 하나를 선택적으로 통과할 수 있도록 연결된 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1 원심력 집진기, 상기 제1 및 제2 전기 원심력 집진기는
각각 상부 출구 부분에 원심력 집진기를 통과하는 건류가스에 포함된 분진 농도를 측정하기 위한 분진농도 감지부가 구비되고,
상기 분진농도 감지부에서 측정된 분진 농도에 따라 상기 제1 전기 원심력 집진기와 상기 제2 전기 원심력 집진기의 건류가스 통과 여부가 제어되는 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 분진농도 감지부는
건류가스가 배출되는 원심력 집진기의 상부 출구 부분에 레이저빔을 조사하여 분진 농도를 감지하는 레이저 감지기인 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 전기 원심력 집진기는
원심력을 이용하여 흡입된 건류가스 중의 분진을 하부로 분리하는 사이클론과,
고전압을 이용하여 상기 사이클론 내부에서 미세입자를 부착하기 위한 전기 집진극과,
상기 전기 집진극에 물을 분사하는 물 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 전기 집진극는 외면을 따라 복수 개의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조 시스템.
삭제
슬러지를 공급받아 상기 슬러지의 수분을 열원으로 건조시켜 슬러지 건조물을 형성하는 건조기;
상기 건조기 내에서 발생된 건류가스를 이송라인을 통해 공급받고 연소시켜 상기 건류가스에 포함된 수분 및 악취 성분을 제거하는 탈취로;
상기 탈취로에서 배출되는 탈취가스로 상기 이송라인에서 분기한 순환라인을 통해 공급받은 건류가스를 열교환을 통해 가열하여 상기 건조기에 열원으로 공급하는 증기가열기;
상기 이송라인에 설치되고 상기 건조기 후단 압력에 따라 자동댐퍼로 제어되어 상기 건류가스를 상기 탈취로에 공급하는 배기송풍기; 및
상기 순환라인에 설치되고 상기 배기송풍기에서 수분증발량만큼의 건류가스가 제거된 나머지 건류가스를 상기 증기가열기로 공급하는 순환송풍기;
를 포함하고,
상기 증기가열기에서 배출되는 탈취가스의 초미세먼지를 필터로 제거하는 여과 집진기와,
상기 여과 집진기를 통과한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 굴뚝과,
상기 굴뚝의 외주면을 감싸는 이중관 형상으로 되어 슬러지 저장조, 슬러지 반입장, 건조기 중 한 곳 이상에서 포집된 악취가스를 이송시키면서 상기 굴뚝을 통과하는 배기가스의 열로 상기 악취가스를 1차 가열하는 이송관과,
상기 이송관을 통과하면서 1차 가열된 악취가스를 상기 증기가열기에서 배출되는 탈취가스와 열교환을 통해 2차 가열하여 상기 탈취로에 연소공기로 공급하는 예열기를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 악취가스가 상기 굴뚝의 상부에서 하부로 회전 순환하여 가열되도록 상기 이송관은 내부가 나선 형상으로 된 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 건조기는
슬러지를 수용할 수 있는 내부공간과,
상기 내부공간을 연속된 복수의 건조실로 구획하는 복수의 구획벽과,
상기 슬러지의 이송을 위해 상기 복수의 건조실에 설치되는 패들식 이송 컨베이어와,
상기 슬러지 투입을 위해 복수의 건조실 중 최상단에 위치하는 건조실과 연결되는 슬러지 투입구와,
상기 슬러지 건조물의 배출을 위해 복수의 건조실 중 최하단에 위치하는 건조물 배출구와,
상기 슬러지를 건조시키기 위한 열원 유입구와,
상기 슬러지를 건조시키면서 발생되는 건류가스를 배출하기 위한 건류가스 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조 시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 건조기는
상기 건조기 내부에 설치되어 산소 농도를 감지하는 산소농도 감지기와,
상기 산소농도 감지기가 감지한 산소 농도가 설정 농도 이상이면 상기 건조기 내부에 질소가스를 퍼지하여 화재를 진압할 수 있도록 한 질소가스 퍼지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조 시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 슬러지 건조물 배출시 산소를 차단하면서 배출시키기 위해 상기 건조물 배출구에 설치되는 로타리 밸브와,
상기 로타리 밸브에서 배출되는 상기 슬러지 건조물을 받아 냉각시키면서 배출시킬 수 있도록 된 배출 컨베이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조 시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 건조기의 상부에 방열판이 구비되며,
상기 방열판을 통해 방열되는 열을 회수하여 상기 슬러지가 상기 건조기에 공급되기 전 예열하는 용도로 활용하는 방열회수수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조 시스템.
청구항 14에 있어서,
상기 방열회수수단은
상기 방열판에 형성한 유로 형상의 순환덕트와,
상기 슬러지를 상기 건조기로 공급하기 위해 이송하는 공급관의 외주면을 감싸는 관 형상이며, 일측은 상기 순환덕트의 입구와 연결되고 반대되는 타측은 상기 순환덕트의 출구와 연결되어 상기 방열판을 통해 방열되는 열이 순환되게 한 순환관과,
상기 열의 순환력을 확보하기 위한 방열순환송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환증기 재가열 슬러지 건조 시스템.