JP5490232B2 - 電気浸透式スラッジ減量装置 - Google Patents

Description

本発明は、スラッジを脱水する電気浸透式スラッジ減量装置に関し、より詳しくは、スラッジの全面に同一な圧力を段階的に加え、同一な電圧を印加することによってスラッジを均一に脱水することができ、スラッジの性状及び厚みによってスラッジに対する圧搾高さを微細に、かつ精密に制御することができ、スラッジを所望の水準の厚みとして移送ベルトの全幅に亘って均一に供給してスラッジの水分減量効率を極大化できるようにするスラッジ供給部を備え、絶縁安全性強化電極板を備える電気浸透式スラッジ減量装置に関する。

周知のように、廃水及び下水処理場で処理するスラッジには水を浄化させるために高分子凝集剤が投入されるが、高分子凝集剤により凝集された状態のスラッジは脱水させることが非常に困難である。一方、スラッジの脱水率によってスラッジの廃棄費用が相当な差を見せるので、費用低減のために、または燃料としてリサイクルできるスラッジの固形成分を得るために、スラッジの含水率を格段に減らす必要がある。前述したように、スラッジの含水率を減らすための、従来技術による電気浸透式スラッジ減量装置を詳述すれば、次の通りである。韓国特許出願‘第１９９３−００１０８５６号’の電気浸透式スラッジ減量装置は、スラッジと結合された水を電場により除去するための両極電極を備えた回転ドラムと、回転ドラムの外周面を覆いかぶせるように形成された通水性の圧搾ベルトと、回転ドラムと圧搾ベルトの脱水領域の表面に重畳するように形成された濾過ベルトからなる。即ち、電気浸透式スラッジ減量装置は、ドラムと圧搾ベルトとの間に一定の電圧を印加してスラッジに電場を形成してスラッジから水分を分離することによってスラッジを脱水処理する。しかしながら、回転ドラムに電圧を印加する方式は構造が複雑で製作工程が複雑であり、これに伴う製作費用が増加し、高容量のスラッジを処理するためには回転ドラムが大型化しなければならないので、メインテナンスが困難であり、脱水のための電気化学的反応の精密な段階的な調節が困難である。これによって、前述した電気浸透式スラッジ減量装置の問題点を改善するための韓国登録番号‘第１０−０８９４２６６号’の電気浸透式スラッジ減量装置が提案された。提案された電気浸透式スラッジ減量装置の主要構成は、スラッジを移送する濾過布１６００と、フレーム１１００に水平に多数個が設けられて濾過布１６００に供給されるスラッジを押圧しながら脱水するスラッジ昇降手段１７００とからなる。一方、スラッジ昇降手段１７００は、フレーム１１００の上部に長手方向に水平に多数列に配置され、廃水または下水処理場のスラッジの性状によってスラッジに対する押圧力を各々異なるように制御してスラッジを押圧するスラッジ昇降手段１７００の数と、各々のスラッジ昇降手段１７００の圧搾高さを異なるように運転する。しかしながら、スラッジの性状は季節または環境、及び供給されるスラッジの厚みによって変わるので、スラッジに加えられる押圧力と電圧を修正しなければならないが、提案された電気浸透式スラッジ減量装置では、押圧力と電圧の修正が容易でなく、難分解性スラッジの場合は脱水が難しくて押圧力を微細に変化させなければならないが、多数列に配置されたスラッジ昇降手段１７００では微細で、かつ精密な制御が不可能であり、長手方向に長くなって空間をたくさん占める問題点があった。また、スラッジ昇降手段１７００が多数列に配置されてスラッジの脱水のための昇降回数が増加して脱水処理時間が増加し、これによって脱水処理量が格段に減るようになり、スラッジ昇降手段１７００の製作費用及び設置費用が急激に増加し、運転方法も難しくなる問題点があった。延いては、多数列に配置されたスラッジ昇降手段１７００は、スラッジの全幅に一定で、かつ均一な圧力を加えることが不可能であった。即ち、スラッジの押圧時、数ｍｍ単位の圧搾高さ差によってもスラッジの脱水率が高い幅に変わるので、スラッジの全面に同一な圧力を加えることができる技術の開発が必要である。

また、下・廃水スラッジや家畜糞尿のスラッジなどは海洋に投棄せず、陸上で埋立や乾燥、焼却などの方法により処理するためには、スラッジに含まれた水分の量である含水率を最小化することが望ましい。このために、従来にはスラッジに含まれた水分を多様な方式により除去する装置が開発されたが、一例に、韓国特許出願１０−２００５−０１０８８０３号のようなドラム回転方式の電気脱水器がある。即ち、従来のドラム回転方式の電気脱水器は、ドラムの内部に供給されるスラッジに直流電源を印加してスラッジへの電気浸透作用を誘発させて水分の減量を行なった。ところが、上記のように電気浸透作用によりスラッジの水分を減量するためには、スラッジがドラムの内部で電極の全幅に亘って均一な厚みに投入されることが望ましいが、従来には電気脱水器に提供されるスラッジの厚みを均一に具現するための別途の設備を備えていないことによって、水分除去時、電極の過剰摩耗を招いたし、このような電極の過剰摩耗は設備の寿命の短縮などの問題を誘発した。

また、廃水や下水処理場で遂行される水浄化段階では、スラッジを凝集された状態に作る高分子凝集剤を投入して、水の浄化を促進し、浄化工程の便利性を図る。上記のように凝集されたスラッジは、多量の水分を含有した状態であるので、処理のためには水分を抜き取る脱水作業を必ず経なければならない。このような脱水作業により凝集されたスラッジの水分含水率を低める作業は廃棄費用の低減とリサイクルの多様性の面で非常に重要な工程であり、仮に含水率を格段に低めることができる場合、廃棄処分の代わり固形化した燃料にリサイクルすることもできる長所も有する。このために、凝集されたスラッジの脱水処理に多様な方式が適用され、一例に、押さえて水分を抜く圧搾式や、または水をイオン移動性により抜く電気浸透式などを適用する。しかしながら、凝集されたスラッジは高分子凝集剤と反応した結果物であるので、単純に押圧する圧搾式は脱水作業が容易でなく、特に、固形化した燃料にリサイクルできる程度に含水率を格段に低めることが非常に困難な実状であるので、高い脱水性能を有する電気浸透式が主に適用される。上記のような電気浸透式は、両極電極を兼ねた回転ドラムを備え、ドラムの外周面を覆いかぶせた通水性のある圧搾ベルトを備えて、これらの間に印加された電圧が電場を形成してスラッジ粒子電荷と反対電極側に帯電された水が移動することによって水分を分離する方式である。しかしながら、電圧が印加される回転ドラムを備えた電気浸透式装置は、複雑な構造と難解な製作工程、及び高い製造費用を必要とすることは勿論、大型化に伴うメインテナンスの困難性と運転時の電気化学的反応の段階的な調節も難解であるという不便性を有する。これとは異なり、水平移動方式の電気浸透装置は、＋／−電極を有する電極板の間にスラッジを水平に移送させる濾過布を利用し、押圧と電気脱水を並行して処理することによって、回転ドラムがなくても同一な性能を具現する方式である。このように、水平移送方式の電気浸透式装置は、磁場を発生する回転ドラムがなくても回転ドラムタイプの長所は取り、短所は解消するだけでなく、特に処理容量に対備容易な製作性と低廉な維持管理費用などの利点を提供する。このような利点を有する水平移送方式の電気浸透装置では、特に、水平に移送されるスラッジを押圧しながら常に水分と接触した環境で第１及び第２電極板を通じて電場を形成する特性上、第１及び第２電極板の安定した電場性能具現と共に、完壁な絶縁構造は勿論、多数部品の間の容易な組立性の具現が要求される。しかしながら、上記のような水平移送方式の電気浸透式装置で適用される第１及び第２電極部は、完壁な絶縁構造と容易な組立性構造は互いに両立しない側面を有するので、製造コストを上昇させない、かつ両条件を満たすことが困難であるという限界を有する。一例に、第１及び第２電極部の完壁な絶縁構造に重点を置けば、全体的な構成部品数量の増加と複雑な組立構造を有さざるを得ず、反対に、容易な組立構造に重点を置けば、多少不十分な絶縁構造を適用せざるを得ず、両条件とも満たすためには、コストの上昇により価格競争力が落ちざるを得ない。

したがって、前述した問題点を解決できる電気浸透式スラッジ減量装置の開発及び研究が必要である。

したがって、本発明は上記した従来の諸問題点を解消するために案出したものであって、スラッジの全面を同一な圧力で段階的に押圧し、スラッジに同一な電圧を印加してスラッジを均一に、かつ効率良く脱水できる電気浸透式スラッジ減量装置を提供することを目的とする。

また、本発明は外部からホッパを通じて提供されるスラッジの厚みを所望の水準に自由に調節し、移送ベルトを通じて移送されるスラッジを移送ベルトの全幅に亘って均一に供給できるようにすることで、スラッジの水分減量効率を極大化できる電気浸透式スラッジ減量装置を提供することを目的とする。

延いては、第１及び第２電極部が絶縁構造をなすようにし、部品数を最小化し、第１及び第２電極部を独立的なモジュール単位に形成して製作及び組立を容易にし、点検または修理作業時、モジュール単位になされるようにし、第１及び第２電極部を複数に製作及び組み立てて、スラッジ脱水工程の長さを容易に拡張するようにする電気浸透式スラッジ減量装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の望ましい第１実施形態によれば、一定形状のフレームと、上記フレームの長手方向に形成され、濾過布を無限回転させる濾過布移送部と、上記濾過布移送部の一側に形成され、スラッジを上記濾過布の上部に供給するスラッジ供給部と、上記濾過布移送部に移送される濾過布の上側に形成される第１電極部と、上記第１電極部に対向して上記濾過布の下側に形成される第２電極部とからなり、上記第１及び第２電極部により上記濾過布移送部の上部に供給されたスラッジを圧搾し、電圧を印加して電場を形成して上記スラッジを脱水する脱水部と、上記脱水部の上側で上記フレームに固定形成され、上記脱水部を昇降させる駆動部と、上記駆動部を制御して上記スラッジに対する上記脱水部の圧搾高さを調節し、上記第１及び第２電極部に対する電圧印加を制御する制御部とからなり、かつ上記脱水部は上記濾過布移送部の上部に供給されるスラッジを実質的に同一な圧力及び電圧により脱水し、上記駆動部は上記フレームの上側に固定形成される固定板と、上記固定板の一側を挿通して上記第１電極部の一側に各々固定結合される少なくとも２つ以上のスクリュージャッキと、上記スクリュージャッキに回転力を提供する連動軸と、上記各連動軸に提供される回転力を変速するギアボックスと、上記ギアボックスに回転力を提供する駆動モータとからなり、かつ上記駆動モータの回転により連動されて上記第１電極部を昇降させる電気浸透式スラッジ減量装置を提供する。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記制御部は、上記脱水部の第１電極部を制御して上記スラッジの脱水量に対応して上記スラッジに垂直な方向に上記第１電極部を段階的に下降させて同一な圧力及び電圧を加えることができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記第１電極部は、上記スラッジに実質的に同一な圧力及び電圧を加える第１電極板と、上記第１電極板の上側に均一に離隔して配列され、上記第１電極板に電圧を印加する電圧端子と、上記電圧端子に電圧を伝導する伝導性部材とからなることができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記第１電極部は、上記第１電極板を補強支持する補強部材を更に含むことができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記スクリュージャッキは、上記固定板の４隅を挿通して上記第１電極部の対応する４隅に固定結合される４個のスクリュージャッキからなることができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記連動軸または駆動モータの回転数を演算して上記第１電極部の圧搾高さを感知して、上記駆動部による上記脱水部の第１電極部の上記スラッジに対する圧搾高さを感知する高さ感知部を更に含むことができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記固定板を挿通して上記第１電極部に固定形成されたガイドと、上記駆動部による上記脱水部の第１電極部の昇降に従う上記ガイドの昇降限界を感知する昇降限界感知部とを更に含むことができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記固定板の上部に上記ガイドの昇降方向に固定形成され、上記昇降限界感知部が取り付けられる昇降限界感知部フレームを更に含むことができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記脱水部の第１電極部に固定形成され、上記脱水部により段階的に脱水されるスラッジから発生する湿蒸気を排気する排気管を更に含むことができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記濾過布移送部の他側で上記フレームに固定形成され、上記脱水部により脱水が完了したスラッジから発生する湿蒸気を給気する換気部を更に含むことができる。

本発明の望ましい第２実施形態によれば、多数のローラに巻かれて無限軌道回転によりスラッジを移送する濾過布２２１が水平に配列され、上記濾過布２２１の上部と下方からスラッジを圧搾し、供給された電源で電場を形成してスラッジ内の水分を帯電させて脱水を具現する電気浸透式スラッジ減量装置において、上記濾過布２２１の上部で濾過布２２１の長さを一定に分ける幅に合せて少なくとも１つ以上に隣接配列された第１電極板２４１−１を備えて、駆動モータ２５５の回転を垂直移動力に切り換えて上記第１電極板２４１−１にスラッジを圧搾すると共に、供給された電源で＋極を有する第１電極モジュール２４１ｎと、上記濾過布２２１の下方で上記第１電極板２４１−１と同一なサイズを有し、同一な数量に配列された第２電極板２４２−１を備え、供給された電源で−極を形成して上記第１電極板２４１−１と共にスラッジ内の水分を帯電させる第２電極部２４２を含み、上記第２電極部２４２は、上記濾過布２２１に対する高低を調節する高さ調節手段２４２−４を備えた下部フレーム２１１に取り付けられ、上記第１電極モジュール２４１ｎは上記下部フレーム２１１の上部を構成する上部フレーム２１２に取り付けられ、上記濾過布２２１は水平な状態で上記下部フレーム２１１と上部フレーム２１２に設けられた多数のローラに巻かれてモータの動力により回転され、上記上部フレーム２１２の一方に設けられたスラッジ供給部２３０から排出されたスラッジを移送し、上記上部フレーム２１２より長い長さを有することを特徴とする、電気浸透式スラッジ減量装置を提供する。

本発明の望ましい第３実施形態によれば、多数のローラに巻かれて無限軌道回転によりスラッジを移送する濾過布２２１が水平に配列され、上記濾過布２２１の上部と下方からスラッジを圧搾し、供給された電源で電場を形成してスラッジ内の水分を帯電させて脱水を具現する電気浸透式スラッジ減量装置において、上記濾過布２２１の上部で濾過布２２１の長さを一定に分ける幅に合せて少なくとも１つ以上に隣接配列された第１電極板２４１−１を備えて、駆動モータ２５５の回転を垂直移動力に切り換えて上記第１電極板２４１−１にスラッジを圧搾すると共に、供給された電源で＋極を有する第１電極モジュール２４１ｎと、上記濾過布２２１の下方で上記第１電極板２４１−１と同一なサイズを有し、同一な数量に配列された第２電極板２４２−１を備え、供給された電源で−極を形成して上記第１電極板２４１−１と共にスラッジ内の水分を帯電させる第２電極部２４２を含み、上記第１電極モジュール２４１ｎは、制御部２２７の制御により駆動される駆動モータ２５５と、上記駆動モータ２５５の回転を上下移動に切り換える駆動部と、上記駆動部の下方向移動力を受けて濾過布２２１に載置されたスラッジを押圧し、供給された電圧で電場を形成する第１電極部２４１から構成されることを特徴とする、電気浸透式スラッジ減量装置を提供する。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記駆動部は駆動モータ２５５の回転の伝達を受けて垂直な直線方向に切り換えるギアボックス２５４と、上記ギアボックス２５４の直線移動を追従する押圧部材２５７と、上記押圧部材２５７を通じて力を受けて移動する板形状の固定板２５１と、上記固定板２５１の位置を取って挙動を案内するスクリュージャッキ２５２と、上記固定板２５１のスクリュージャッキ２５２に備えられた絶縁部材２５６−１と、上記固定板２５１に設けられた絶縁部材２５６−２とからなる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記押圧部材２５７は、上記ギアボックス２５４の両側に配列された一対で構成し、上記スクリュージャッキ２５２は上記固定板２５１の隅部位で４個所に備えられる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記第１電極部２４１は、制御部２２７を通じて電圧の供給を受けて＋極を形成する少なくとも１つ以上の電源端子２４１−１ａを備えた第１電極板２４１−１と、絶縁材質からなって組み立てられる上記第１電極板２４１−１に対する絶縁構造を有する絶縁部材２４１−６と、上記絶縁部材２４１−６の上部で内側空間に挟まれて側面に締結される固定部材２４１−８により固定されて上記電源端子２４１−１ａが接触しない空間を形成し、鋼材質からなるマウンティングフレーム２４１−７と、上記絶縁部材２４１−６の上部に上記第１電極板２４１−１を貫通しないように締結される固定部材２４１−９とからなる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記電源端子２４１−１ａは、第１電極板２４１−１に熔接されて電源線を連結する熔接ボルト２４１−１ａ１と、上記熔接ボルト２４１−１ａ１に締結されるナット２４１−１ａ２と、上記ナット２４１−１ａ２が位置した部位に重ねて当てられるシール２４１−１ａ３とからなる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記マウンティングフレーム２４１−７は、中空の空間を形成しながら所定の厚みを有するフレームボディー２４１−７ａと、上記フレームボディー２４１−７ａの幅の中央を横切って剛性を強化させる剛性ボディー２４１−７ａとからなる。

本発明の望ましい第４実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置において、多数のローラに巻かれて無限軌道回転によりスラッジを移送する濾過布２２１が水平に配列され、上記濾過布２２１の上部と下方でスラッジを圧搾し、供給された電源で電場を形成してスラッジ内の水分を帯電させて脱水を具現する電気浸透式スラッジ減量装置において、上記濾過布２２１の上部で濾過布２２１の長さを一定に分ける幅に合せて少なくとも１つ以上に隣接配列された第１電極板２４１−１を備えて、駆動モータ２５５の回転を垂直移動力に切り換えて上記第１電極板２４１−１にスラッジを圧搾すると共に、供給された電源で＋極を有する第１電極モジュール２４１ｎと、上記濾過布２２１の下方で上記第１電極板２４１−１と同一なサイズを有し、同一な数量に配列された第２電極板２４２−１を備え、供給された電源で−極を形成して上記第１電極板２４１−１と共にスラッジ内の水分を帯電させる第２電極部２４２を含み、上記第２電極部２４２は各々独立的に電源が供給されるように、少なくとも１つ以上の電源端子２４２−１ａを有する多数の第２電極板２４２−１と、上記第２電極板２４２−１を個別単位に覆いかぶせるサポート２４２−２と、絶縁のために互いに隣接するように配列された多数の上記第２電極板２４２−１を覆いかぶせる絶縁部材２４２−３と、上記絶縁部材２４２−３を固定する鋼材質サポートフレーム２４２−５と、上記絶縁部材２４２−３の上面と底面及び側面で絶縁部材２４２−３の厚みを貫通しない深さに打ち抜かれた多数の固定ホール２４２−６ａ１、２４２−６ａ２、２４２−６ｂ１に締結される固定部材２４２−２ａ、２４２−５ｂ、２４２−７とから構成される電気浸透式スラッジ減量装置を提供する。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記電源端子２４２−１ａは、固定部材２４２−７により絶縁部材２４２−３により固定された状態で上記第２電極板２４２−１と接触するように構成できる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記サポート２４２−２は、第２電極板２４２−１の上面が露出した状態で長手方向の側面を覆いかぶせる構造となることができる。
本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記絶縁部材２４２−３は、底面をなす基底板２４２−３ａを形成し、上記基底板２４２−３ａの側面をなすように所定の高さに折り曲げられた側壁板２４２−３ｂからなることができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記サポートフレーム２４２−５は、底面が開放された構造を有し、他部品と締結される結合端２４２−５ａが少なくても１つ以上に具備できる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、相互対向する左右側板２３４と、上記左右側板２３４に多列構造で配置されるスラッジ供給ローラ２３３と、上記スラッジ供給ローラ２３３を作動させるスラッジ供給ローラ駆動手段２３５により排出されるスラッジをスラッジ脱水装置に供給する移送手段２３７と、上記スラッジ供給ローラ２３３に供給されるスラッジを一定量に滞留するために、上記スラッジ供給ローラ２３３の上部に設けられるホッパ２３１からなるスラッジ供給部を更に含み、かつ上記スラッジ供給ローラ２３３は、上記左右側板２３４に対し、上部で相互離隔して対向するように設けられる一対の上部ロール２３３ａと、上記上部ロール２３３ａの下部で相互離隔して対向するように設けられる一対の下部ロール２３３ｂとを備え、各々の対向するロールの回転方向は相互反対方向に設定される一方、上記上部ロール２３３ａと上記下部ロール２３３ｂとの間にはスラッジの案内のために設けられたガイド部材２３３−１を更に含むことができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記左右側板２３４は、スラッジ脱水装置を支持するフレーム２１０の上部に連結部材２３４−１を媒介にして安着して支持され、上記左右側板２３４は固定部材２３４−２を媒介にして上記フレーム２１０に対して直立するように設けられる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記下部ロール２３３ｂのうちの少なくとも１つは、上記左右側板２３４に対し、移動部材２３３−３を媒介にして固定位置を可変化するように設けられる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記上部ロール２３３ａと上記下部ロール２３３ｂには、スラッジがロールに付着されて後方に抜けることを防止するためのスクラッパー２３３−２が設けられる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記ホッパ２３１に滞留されるスラッジの量を検出するスラッジ供給量感知センサー２３２を更に含むことができる。

本発明による電気浸透式スラッジ減量装置において、上記スラッジ供給量感知センサー２３２から出力される信号を媒介にして上記スラッジ供給ローラ駆動手段２３５の作動を調節する制御部を更に含むことができる。

本発明によれば、スラッジを押圧する第１電極部をスラッジの全面に対応するように一体型に形成して、スラッジの全面を同一な圧力で段階的に押圧し、同一な電圧を印加することによって、スラッジを効率良く脱水することができ、第１電極部によりスラッジの全面を同一な圧力を同時に加えるので、脱水処理時間を格段に短縮させ、脱水処理量対備装置を小型化することができ、維持管理費用が低廉な効果がある。

また、本発明によれば、スラッジを押圧する第１電極部を一体型に形成して、スラッジの全面を同一な圧力で段階的に押圧し、同一な電場を形成することによって、スラッジを効率良く脱水することができ、高さ感知部を通じて、制御部による駆動部の精密制御を可能にするので、脱水部によるスラッジの一定の脱水率を具現することができ、昇降限界感知部を通じて、スラッジの性状及び厚みに従う昇降限界高さを予め設定して、スラッジ供給部に供給されるスラッジの性状及び厚みが変わっても、スラッジに対する脱水率を均一に、かつ一定に維持することができ、排気管及び換気部を通じて、スラッジから発生する湿蒸気を給気して外部に排気することによって、腐食を防止して寿命をより延長することができ、第１電極部によりスラッジの全面を同一な圧力を同時に加えるので、脱水処理時間を格段に短縮させ、脱水処理量対備装置を小型化することができ、維持管理費用が低廉な効果がある。

また、本発明によれば、外部からホッパを通じて電気浸透式スラッジ減量装置に提供されるスラッジの厚みを左右側板に対して多列構造で配置されて駆動されるスラッジ供給ローラの回転を通じて所望の水準に自由に調節することができ、スラッジ供給ローラを経て移送ベルトを通じて電気浸透式スラッジ減量装置に供給されるスラッジを厚み調節部を媒介にして移送ベルトの全幅に亘って一定の高さに押圧して均一に供給できるので、電気浸透式スラッジ減量装置において、スラッジの全面に亘って均等な電気の印加を誘導することができ、これを通じてスラッジの含水率を低減させるに当たって、水分の減量効率を極大化することができる効果がある。

延いては、本発明によれば、水平に移送されるスラッジを押圧しながら電場で帯電された水を脱水させる第１及び第２電極板が独立的なモジュール単位に作られて製作が容易であり、独立的なモジュールの無限拡張性により多様なスラッジ脱水処理能力を有する製品群を商品化することができ、第１及び第２電極板を覆いかぶせた絶縁体が第１及び第２電極板を固定するボルトまたはスクリューを鉄製類に接触しない状態で組立がなされることによって、絶縁構造をより完壁に形成し、ボルトまたはスクリューを用いた単純組立により組立作業も便利であり、第１及び第２電極板が絶縁体で覆いかぶせられながらボルトまたはスクリュー組立されることで、全体的な部品数を最小化して第１及び第２電極部の製造コストが上昇されず、電場を発生させる第１及び第２電極部がモジュール単位でなされることによって、独立的なモジュール単位で点検や修理作業がなされることができるので、作業の便利性とメインテナンスに対する経済性も有する効果がある。

従来技術による電気浸透式スラッジ減量装置の概略的な構成図である。 本発明の望ましい第１及び第２実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置の側面図である。 図２の電気浸透式スラッジ減量装置の平面図である。 図２の電気浸透式スラッジ減量装置の脱水部及び駆動部の斜視図である。 図４の脱水部の拡大斜視図である。 図４の電気浸透式スラッジ減量装置の脱水部及び駆動部の側面図である。 本発明の望ましい他の実施形態に従う電気浸透式スラッジ減量装置の構成図である。 本発明に従う独立的なモジュール単位をなす上段電極ユニットの構成図である。 本発明に従う上段電極板の構成図である。 本発明に従う上段電極板の構成図である。 本発明に従う上段電極板の構成図である。 本発明に従う下段電極板の構成図である。 本発明に従う下段電極板の構成図である。 本発明に従う下段電極板の構成図である。 本発明に従う電気浸透式スラッジ減量装置のスラッジ供給部の設置状態を示す斜視図である。 スラッジ供給部の内部構造と外部構造を各々示す斜視図である。 スラッジ供給部の内部構造と外部構造を各々示す斜視図である。 各々スラッジ供給部に対する左右側面図である。 各々スラッジ供給部に対する左右側面図である。

以下、上記した目的の達成のための本発明の望ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明すれば、次の通りである。

図２は本発明の望ましい第１及び第２実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置の側面図であり、図３は図２の電気浸透式スラッジ減量装置の平面図であり、図４は図２の電気浸透式スラッジ減量装置の脱水部及び駆動部の斜視図であり、図５は図４の脱水部の拡大斜視図であり、図６は図４の電気浸透式スラッジ減量装置の脱水部及び駆動部の側面図である。

図２乃至図６を参照すると、本発明の第１実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置２００は、フレーム２１０、濾過布移送部２２０、スラッジ供給部２３０、脱水部２４０、駆動部２５０、及び制御部からなる。

フレーム（frame）２１０は一定強度以上の金属材質からなって六面体形状の枠形状に形成され、一定形状に形成されて後述する構成要素を支持し、地面に安定的に固定させる役割をする。

濾過布移送部２２０はフレーム２１０の長手方向に形成され、濾過布２２１を無限回転させる。ここで、濾過布移送部２２０は、フレーム２１０の終端部に形成される駆動ローラ２２２と、フレーム２１０の前端部に形成される終端ローラ２２３と、駆動ローラ２２２と終端ローラ２２３により無限回転してスラッジを移送する濾過布２２１を終端ローラ２２３から駆動ローラ２２２方向への移送をガイドするガイドローラ２２４と、駆動ローラ２２２に回転駆動力を提供して濾過布２２１を無限回転させる駆動モータ２２５と、濾過布２２１の長手方向への変形率、例えば、季節、天気、設置環境、スラッジの脱水処理量、または濾過布の種類に従う濾過布２２１の長手方向への変形率に対応して濾過布２２１の無限回転長さを調節するテンションローラ（tension roller）２２６とからなる。例えば、テンションローラ２２６は、前述した濾過布変形要因によって濾過布２２１が伸びる場合、濾過布２２１の無限回転が円滑でなくなるので、テンションローラ２２６の位置を変更して、即ちテンションローラ２２６を終端ローラ２２３に対向する方向に後退させて濾過布２２１がスラッジにより垂れないようにする。

スラッジ供給部２３０は、駆動ローラ２２２及び駆動モータ２２５が形成された濾過布２２１の上部のフレーム２１０に固定形成されて濾過布２２１の上側にスラッジを一定厚みで供給する。ここで、スラッジ供給部２３０はスラッジ投入口２３１−１により外部から提供されるスラッジをスラッジ排出口２３１−２により濾過布２２１の上部に供給するホッパ（hopper）２３１と、ホッパ２３１に供給されるスラッジの供給量を感知するスラッジ供給量感知センサー２３２と、スラッジを濾過布２２１の上部に一定に供給するように調節するスラッジ供給ローラ２３３と、スラッジ供給ローラ２３３を回転駆動させるスラッジ供給ローラ駆動手段（図示せず）とからなる。例えば、ホッパ２３１はスラッジの格納及び移動通路の役割をし、スラッジ供給量感知センサー２３２はホッパ２３１に格納または移動されるスラッジの供給量を感知する役割をし、スラッジ供給ローラ２３３はスラッジ供給量感知センサー２３２により感知されるスラッジ供給量によって濾過布２２１の上部に供給されるスラッジの供給量が一定になるように調節して濾過布２２１の上部に移送されるスラッジの厚みを一定に維持する役割をする。即ち、スラッジ供給部２３０は、季節、天気、設置環境、スラッジの脱水処理量、または濾過布の種類によって変わることがあるスラッジの水分含有量に関わらず、濾過布２２１の上部に供給されるスラッジの厚みを常に一定に、かつ均一に維持することによって、後述する脱水部２４０によるスラッジの脱水効率を予測可能にし、脱水効率をより向上させることができる。一方、図１５乃至図１９を参照して、スラッジ供給部２３０を具体的に後述する。

脱水部２４０は、濾過布移送部２２０により移送される濾過布２２１の上側に形成される第１電極部２４１と、第１電極部２４１に対向して濾過布２２１の下部に形成される第２電極部２４２とからなり、第１及び第２電極部２４１、２４２によって濾過布移送部２２０の上部に供給されたスラッジを圧搾し、電圧を印加して電場を形成してスラッジを脱水する。即ち、脱水部２４０は、濾過布移送部２２０の上部に供給されるスラッジの全幅に数ｍｍ単位の圧搾高さ誤差範囲内で実質的に同一な圧力及び電圧を加えてスラッジを脱水する。

したがって、季節または環境によって変わるスラッジの性状及びスラッジ供給部２２０から供給されるスラッジの厚みによってスラッジに加えられる押圧力と電圧を容易に修正することができ、難分解性スラッジの場合にも押圧力を微細に、かつ精密に制御することができ、設置空間を格段に減らすことができ、スラッジの脱水のための昇降回数を減らして脱水処理時間を減少させることができ、これによって、脱水処理量を格段に増加させることができ、製作費用及び設置費用が減り、スラッジ脱水制御のための運転方法もより容易になる。

図４乃至図６を参照すると、第１電極部２４１は、例えばスラッジに実質的に同一な圧力及び電圧を加える第１電極板２４１−１と、第１電極板２４１−１の上側に均一に離隔してマトリックス（matrix）形状に配列され、第１電極板２４１−１に電圧を印加する電圧端子２４１−３と、電圧端子２４１−３に電圧を伝導する伝導性部材２４１−４とからなる。

一方、第１電極部２４１は、第１電極板２４１−１を補強支持する補強部材２４１−５を更に含むことができる。即ち、補強部材２４１−５は、第１電極板２４１−１の前面と実質的に平行に一定形状に形成される水平補強片２４１−５ａと、水平補強片２４１−５ａと実質的に垂直な方向に一定形状に形成される少なくとも２つ以上の垂直補強片２４１−５ｂとからなり、水平補強片２４１−５ａと垂直補強片２４１−５ｂは相互硬く固定結合される。従って、水平補強片２４１−５ａと垂直補強片２４１−５ｂとからなる補強部材２４１−５は、第１電極板２４１−１の変形、例えば前後左右の捩れまたは垂れを効果的に防止して、濾過布２２１の上部に移送されるスラッジの全面に実質的に同一で、かつ均一な圧力及び電圧を加えることができるようにする。

駆動部２５０は脱水部２４０の上側でフレーム２１０に固定形成され、脱水部２４０を濾過布移送部２２０により移送される濾過布に実質的に垂直な方向に昇降させる。

図４乃至図６を参照すると、駆動部２５０はフレーム２１０の上側に固定形成され、第１電極部２４１の第１電極板２４１−１の前面、即ち幅及び幅に相応する六面体形状に形成される固定板２５１と、固定板２５１の一側、例えば六面体形状の固定板２５１の４隅領域を挿通して第１電極部２４１の一側に各々固定結合される少なくとも２つ以上のスクリュージャッキ（screw jack）２５２と、一対のスクリュージャッキ２５２に回転力を各々提供する連動軸２５３と、各連動軸２５３に提供される回転力を変速するギアボックス２５４と、ギアボックス２５４に回転力を提供する駆動モータ２５５とからなる。

例えば、スクリュージャッキ２５２は固定板２５１の４隅を挿通して第１電極部２４１の対応する４隅に固定結合される４個のスクリュージャッキ２５２からなる。即ち、駆動モータ２５５の回転により連動されて第１電極部２４１を昇降させる。具体的に、駆動モータ２５５はギアボックス２５４に回転力を提供し、ギアボックス２５４は各連動軸２５３に回転力を提供し、各連動軸２５３は４個のスクリュージャッキ２５２に回転力を提供して、４個のスクリュージャッキ２５２はスクリュージャッキ２５２に固定結合される第１電極部２４１を濾過布移送部２２０により移送される濾過布に実質的に垂直な方向に昇降させる。したがって、前述したような４個のスクリュージャッキ２５２により第１電極部２４１の昇降を精密制御してスラッジの全面に実質的に同一な圧力を加えることができることで、スラッジに対する均一で、かつ一定な脱水を安定的に、かつ段階的に遂行することができる。ここで、参照番号２５６は第１電極部２４１とスクリュージャッキ２５２を電気的に絶縁する絶縁部材であり、第１電極部２４１とスクリュージャッキ２５２との間に各々介在形成される。

制御部（図示せず）は駆動部２５０を制御してスラッジに対する脱水部２４０の第１電極部２４１の圧搾高さをスラッジの脱水率に対応して段階的に精密調節し、第１及び第２電極部２４１、２４２に対する電圧印加を制御する。即ち、制御部はスラッジの性状、またはスラッジの厚みによって駆動部２５０のスクリュージャッキ２５２による脱水部２４０の第１電極部２４１のスラッジに対する押圧力及び押圧時間を精密制御する。また、制御部は脱水部２４０の第１及び第２電極部２４１、２４２に対する電圧印加を制御して、スラッジに電場を形成してスラッジを脱水するようにする。ここで、制御部は、使用者の便宜によって駆動部２５０を有線または無線で遠隔制御することができる。

例えば、制御部は、脱水部２４０の第１電極部２４１を制御してスラッジの脱水量に対応して濾過布移送部２２０により移送されるスラッジに垂直な方向に第１電極部２４１を段階的に下降させて同一な圧力及び電圧を加えるようになる。

一方、高さ感知部２６０は、連動軸２５３または駆動モータ２５５の回転数をカウント及び演算して第１電極部２４１の圧搾高さを感知することによって、駆動部２５０による脱水部２４０の第１電極部２４１のスラッジに対する圧搾高さを感知する。即ち、制御部は、スラッジに対する第１電極部２４１の予め設定された圧搾高さだけ下降して第１及び第２電極部２４１、２４２に印加された電圧による電場によりスラッジを脱水した後、脱水により体積が減少したスラッジに対応してスラッジに対する第１電極部２４１の予め設定された圧搾高さだけ段階的に再下降させてスラッジを脱水する。ここで、制御部は高さ感知部２６０により感知される第１電極部２４１の圧搾高さを調節して第１電極部２４１を脱水により変わるスラッジの体積に対応するようにスラッジに対して段階的に下降させる。したがって、制御部は脱水により変わるスラッジの体積に対応して第１電極部２４１を段階的に下降させることによって、スラッジの脱水反応経過に従う脱水反応制御を容易に遂行することができる。また、スラッジに対する第１電極部２４１の数ｍｍ単位の押圧誤差によっても脱水率に差異を見せてスラッジの含水率が大きく変わるので、高さ感知部２６０は制御部による駆動部２５０のスクリュージャッキ２５２の精密制御を可能にするので、脱水部２４０による一定の脱水率を具現可能にする。

一方、固定板２５１を挿通して第１電極部２４１に固定形成されたガイド２７０と、駆動部２５０による脱水部２４０の第１電極部２４１の昇降に従うガイド２７０の昇降限界を感知する昇降限界感知部を更に含む。

ここで、昇降限界感知部２８０は、脱水部２４０の第１電極部２４１がスラッジに対する適正圧搾高さを維持できるように、第１電極部２４１の限界上昇高さ及び限界下降高さを各々感知する。即ち、昇降限界感知部２８０は第１電極部２４１の限界上昇高さを感知してスクリュージャッキ２５２の誤作動または損傷を防止し、第１電極部２４１の限界下降高さを感知してスラッジに対して限界値以上の圧搾力が加えられることを防止する。例えば、昇降限界感知部２８０により第１電極部２４１の限界昇降高さが感知されれば、制御部は駆動部２５０を強制的に停止させてスクリュージャッキ２５２の誤作動または損傷を効果的に防止したり、スラッジに対して限界値以上の圧搾力が加えられることを効果的に防止する。したがって、制御部によりスラッジ供給部２３０に供給される、スラッジの負荷、例えばスラッジの性状及び厚みに従う昇降限界感知部２８０の昇降限界高さを予め設定して、スラッジ供給部２３０に供給される、スラッジの負荷、例えばスラッジの性状及び厚みが変わってもスラッジに対する脱水率を均一に、かつ一定に維持することができる。ここで、参照番号２８１は固定板２５１の上部にガイド２７０の昇降方向に固定形成され、昇降限界感知部２８０が取り付けられる昇降限界感知部フレーム２８１である。

一方、図４乃至図６を参照すると、排気管２９０は脱水部２４０の第１電極部２４１の側面に固定形成され、脱水部２４０により段階的に脱水されるスラッジから発生する湿蒸気を外部に排気する。

また、図２及び図３を参照すると、換気部２９５は、濾過布移送部２２０の他側、例えばスラッジ供給部２３０に対向する位置にフレーム２１０に固定形成され、脱水部２４０により脱水が完了したスラッジから発生する湿蒸気を給気する。即ち、排気管２９０及び換気部２９５はスラッジから発生する湿蒸気を給気して外部に排気することによって、本実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置２００の各構成要素の腐食を効果的に防止することができる。

一方、図２乃至図６を参照すると、本発明の第２実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置２００は、フレーム２１０、濾過布移送部２２０、スラッジ供給部２３０、脱水部２４０、駆動部２５０、及び制御部からなる。

フレーム（frame）２１０は一定強度以上の金属材質からなって六面体形状の枠形状に形成され、一定形状に形成されて後述する構成要素を支持し、地面に安定的に固定させる役割をする。

濾過布移送部２２０はフレーム２１０の長手方向に形成され、濾過布２２１を無限回転させる。ここで、濾過布移送部２２０はフレーム２１０の前端部に形成される駆動ローラ２２２と、フレーム２１０の終端部に形成される終端ローラ２２３と、駆動ローラ２２２と終端ローラ２２３により無限回転してスラッジを移送する濾過布２２１を終端ローラ２２３から駆動ローラ２２２方向への移送をガイドするガイドローラ２２４と、駆動ローラ２２２に回転駆動力を提供して濾過布２２１を無限回転させる駆動モータ２２５と、濾過布２２１の長手方向への変形率、例えば季節、天気、設置環境、スラッジの脱水処理量、または濾過布の種類に従う濾過布２２１の長手方向への変形率に対応して濾過布２２１の無限回転長さを調節するテンションローラ（tension roller）２２６とからなる。例えば、テンションローラ２２６は前述した濾過布の変形要因によって濾過布２２１が伸びる場合、濾過布２２１の無限回転が円滑でなくなるので、テンションローラ２２６の位置を変更して、即ちテンションローラ２２６を終端ローラ２２３に対向する方向に後退させて濾過布２２１がスラッジにより垂れないようにする。

スラッジ供給部２３０は駆動ローラ２２２及び駆動モータ２２５が形成された濾過布２２１の上部のフレーム２１０に固定形成されて濾過布２２１の上側にスラッジを一定厚みで供給する。ここで、スラッジ供給部２３０はスラッジ投入口２３１−１により外部から提供されるスラッジをスラッジ排出口２３１−２により濾過布２２１の上部に供給するホッパ（hopper）２３１と、ホッパ２３１に供給されるスラッジの供給量を感知するスラッジ供給量感知センサー２３２と、スラッジを濾過布２２１の上部に一定に供給するように調節するスラッジ供給ローラ２３３と、スラッジ供給ローラ２３３を回転駆動させるスラッジ供給ローラ駆動手段（図示せず）とからなる。例えば、ホッパ２３１はスラッジの格納及び移動通路の役割をし、スラッジ供給量感知センサー２３２はホッパ２３１に格納または移動されるスラッジの供給量を感知する役割をし、スラッジ供給ローラ２３３はスラッジ供給量感知センサー２３２により感知されるスラッジ供給量に従って濾過布２２１の上部に供給されるスラッジの供給量が一定になるように調節して濾過布２２１の上部に移送されるスラッジの厚みを一定に維持する役割をする。即ち、スラッジ供給部２３０は、季節、天気、設置環境、スラッジの脱水処理量、または濾過布の種類によって変わることがあるスラッジの水分含有量に関わらず、濾過布２２１の上部に供給されるスラッジの厚みを常に一定に、かつ均一に維持することによって、後述する脱水部２４０によるスラッジの脱水効率を予測可能にし、脱水効率をより向上させることができる。一方、図１５乃至図１９を参照して、スラッジ供給部２３０を具体的に後述する。

脱水部２４０は、濾過布移送部２２０により移送される濾過布２２１の上側に形成される第１電極部２４１と、第１電極部２４１に対向して濾過布２２１の下部に形成される第２電極部２４２とからなり、第１及び第２電極部２４１、２４２により濾過布移送部２２０の上部に供給されたスラッジを圧搾し、電圧を印加して電場を形成してスラッジを脱水する。即ち、脱水部２４０は濾過布移送部２２０の上部に供給されるスラッジの全幅に数ｍｍ単位の圧搾高さ誤差範囲内で実質的に同一な圧力及び電圧を加えてスラッジを脱水する。したがって、季節または環境によって変わるスラッジの性状及びスラッジ供給部２２０から供給されるスラッジの厚みによってスラッジに加えられる押圧力と電圧を容易に修正することができ、難分解性スラッジの場合にも押圧力を微細に、かつ精密に制御することができ、設置空間を格段に減らすことができ、スラッジの脱水のための昇降回数を減らして脱水処理時間を減少させることができ、これによって脱水処理量を格段に増加させることができ、製作費及び設置費が減り、スラッジ脱水制御のための運転方法もより容易になる。

具体的に、第１電極部２４１は、スラッジに実質的に同一な圧力及び電圧を加える第１電極板２４１−１と、第１電極板２４１−１の上側に均一に離隔してマトリックス（matrix）形状に配列され、第１電極板２４１−１に電圧を印加する電圧端子２４１−３と、電圧端子２４１−３に電圧を伝導する伝導性部材２４１−４とからなる。

一方、第１電極部２４１は第１電極板２４１−１を補強支持する補強部材２４１−５を更に含むことができる。即ち、補強部材２４１−５は第１電極板２４１−１の前面と実質的に平行に一定形状に形成される水平補強片２４１−５ａと、水平補強片２４１−５ａと実質的に垂直な方向に一定形状に形成される少なくとも２つ以上の垂直補強片２４１−５ｂからなり、水平補強片２４１−５ａと垂直補強片２４１−５ｂとは相互硬く固定結合される。したがって、水平補強片２４１−５ａと垂直補強片２４１−５ｂからなる補強部材２４１−５は、第１電極板２４１−１の変形、例えば前後左右の捩れまたは垂れを効果的に防止して、濾過布２２１の上部に移送されるスラッジの全面に実質的に同一で、かつ均一な圧力及び電圧を加えることができるようにする。

駆動部２５０は脱水部２４０の上側でフレーム２１０に固定形成され、脱水部２４０を濾過布移送部２２０により移送される濾過布に実質的に垂直な方向に昇降させる。

駆動部２５０は、フレーム２１０の上側に固定形成され、第１電極部２４１の第１電極板２４１−１の前面、即ち幅及び幅に相応する六面体形状に形成される固定板２５１と、固定板２５１の一側、例えば六面体形状の固定板２５１の４隅領域を挿通して第１電極部２４１の一側に各々固定結合される少なくとも１つ以上のスクリュージャッキ（screw jack）２５２と、一対のスクリュージャッキ２５２に回転力を各々提供する連動軸２５３と、各連動軸２５３に提供される回転力を変速するギアボックス２５４と、ギアボックス２５４に回転力を提供する駆動モータ２５５とからなる。

例えば、スクリュージャッキ２５２は固定板２５１の４隅を挿通して第１電極部２４１の対応する４隅に固定結合される４個のスクリュージャッキ２５２からなる。即ち、駆動モータ２５５の回転により連動されて第１電極部２４１を昇降させる。具体的に、駆動モータ２５５はギアボックス２５４に回転力を提供し、ギアボックス２５４は各連動軸２５３に回転力を提供し、各連動軸２５３は４個のスクリュージャッキ２５２に回転力を提供して、４個のスクリュージャッキ２５２はスクリュージャッキ２５２に固定結合される第１電極部２４１を濾過布移送部２２０により移送される濾過布に実質的に垂直な方向に昇降させる。したがって、前述したような４個のスクリュージャッキ２５２により第１電極部２４１の昇降を精密制御してスラッジの全面に実質的に同一な圧力を加えることができることで、スラッジに対する均一で、かつ一定な脱水を安定的に、かつ段階的に遂行することができる。ここで、参照番号２５６は第１電極部２４１とスクリュージャッキ２５２を電気的に絶縁する絶縁部材であり、第１電極部２４１とスクリュージャッキ２５２との間に各々介在形成される。

制御部（図示せず）は駆動部２５０を制御してスラッジに対する脱水部２４０の第１電極部２４１の圧搾高さをスラッジの脱水率に対応して段階的に精密調節し、第１及び第２電極部２４１、２４２に対する電圧印加を制御する。即ち、制御部はスラッジの性状またはスラッジの厚みによって駆動部２５０のスクリュージャッキ２５２による脱水部２４０の第１電極部２４１のスラッジに対する押圧力及び押圧時間を精密制御する。また、制御部は脱水部２４０の第１及び第２電極部２４１、２４２に対する電圧印加を制御して、スラッジに電場を形成してスラッジを脱水するようにする。ここで、制御部は、使用者の便宜によって駆動部２５０を有線または無線で遠隔制御することができる。

例えば、制御部は、脱水部２４０の第１電極部２４１を制御してスラッジの脱水量に対応して濾過布移送部２２０により移送されるスラッジに垂直な方向に第１電極部２４１を段階的に下降させて同一な圧力及び電圧を加えるようになる。

一方、高さ感知部２６０は連動軸２５３または駆動モータ２５５の回転数をカウント及び演算して第１電極部２４１の圧搾高さを感知することによって、駆動部２５０による脱水部２４０の第１電極部２４１のスラッジに対する圧搾高さを感知する。即ち、制御部は、スラッジに対する第１電極部２４１の予め設定された圧搾高さだけ下降して第１及び第２電極部２４１、２４２に印加された電圧による電場によりスラッジを脱水した後、脱水により体積が減少したスラッジに対応してスラッジに対する第１電極部２４１の予め設定された圧搾高さだけ段階的に再下降させてスラッジを脱水する。ここで、制御部は高さ感知部２６０により感知される第１電極部２４１の圧搾高さを調節して第１電極部２４１を脱水により変わるスラッジの体積に対応するようにスラッジに対して段階的に下降させる。したがって、制御部は脱水により変わるスラッジの体積に対応して第１電極部２４１を段階的に下降させることによって、スラッジの脱水反応経過に従う脱水反応制御を容易に遂行することができる。また、スラッジに対する第１電極部２４１の数ｍｍ単位の押圧誤差によっても脱水率に差異を見せてスラッジの含水率が大きく変わるので、高さ感知部２６０は制御部による駆動部２５０のスクリュージャッキ２５２の精密制御を可能にするので、脱水部２４０による一定の脱水率を具現可能にする。

一方、固定板２５１を挿通して第１電極部２４１に固定形成されたガイド２７０と、駆動部２５０による脱水部２４０の第１電極部２４１の昇降に従うガイド２７０の昇降限界を感知する昇降限界感知部を更に含む。

ここで、昇降限界感知部２８０は、脱水部２４０の第１電極部２４１がスラッジに対する適正圧搾高さを維持できるように、第１電極部２４１の限界上昇高さ及び限界下降高さを各々感知する。即ち、昇降限界感知部２８０は第１電極部２４１の限界上昇高さを感知してスクリュージャッキ２５２の誤作動または損傷を防止し、第１電極部２４１の限界下降高さを感知してスラッジに対して限界値以上の圧搾力が加えられることを防止する。例えば、昇降限界感知部２８０により第１電極部２４１の限界昇降高さが感知されれば、制御部は駆動部２５０を強制的に停止させてスクリュージャッキ２５２の誤作動または損傷を効果的に防止したり、スラッジに対して限界値以上の圧搾力が加えられることを効果的に防止する。したがって、制御部によりスラッジ供給部２３０に供給される、スラッジの負荷、例えばスラッジの性状及び厚みに従う昇降限界感知部２８０の昇降限界高さを予め設定してスラッジ供給部２３０に供給される、スラッジの負荷、例えばスラッジの性状及び厚みが変わってもスラッジに対する脱水率を均一に、かつ一定に維持することができる。ここで、参照番号２８１は、固定板２５１の上部にガイド２７０の昇降方向に固定形成され、昇降限界感知部２８０が取り付けられる昇降限界感知部フレーム２８１である。

一方、排気管２９０は脱水部２４０の第１電極部２４１の側面に固定形成され、脱水部２４０により段階的に脱水されるスラッジから発生する湿蒸気を外部に排気する。また、換気部２９５は、濾過布移送部２２０の他側、例えばスラッジ供給部２３０に対向する位置にフレーム２１０に固定形成され、脱水部２４０により脱水が完了したスラッジから発生する湿蒸気を給気する。即ち、排気管２９０及び換気部２９５はスラッジから発生する湿蒸気を給気して外部に排気することによって、本実施形態に従う電気浸透式スラッジ減量装置２００の各構成要素の腐食を効果的に防止することができる。

図７は、本発明の望ましい他の実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置の構成図を示すものである。

具体的に、電気浸透式スラッジ減量装置は、多数のフレームを結合構成した下部フレーム２１１と、多数のローラに巻かれて無限軌道に回転してスラッジを移送する濾過布２２１が配列された空間を有し、下部フレーム２１１の上部に設けられた上部フレーム２１２と、スラッジ供給部２３０から排出したスラッジが載せられた濾過布２２１を駆動する動力源である濾過布移送部２２０と、スラッジを押圧しながら電場を加えて水を排出させる脱水部とから構成する。また、電気浸透式スラッジ減量装置には排出された汚水を下部に集めるホッパと、集まった汚水を一方に排出するようにするスラッジ排出口は勿論、スラッジの水分脱水時に発生するガスを排出するための排気管及び換気部を更に備える。また、電気浸透式スラッジ減量装置は脱水された後、濾過布２２１に付いたケーキ（cake）を除去するためのスクラッパー、及び濾過布２２１を洗浄するための洗浄ノズルを更に備える。

一方、スラッジ供給部２３０は下部フレーム２１１の一側面に取付形成され、濾過布移送部２２０は、減速器と、制御部２２７の制御により回転動力を発生する駆動モータと、駆動モータを通じて回転される駆動ローラと、無限軌道を有するように濾過布２２１が掛けられる多数のガイドローラと、終端ローラとを備えて、下部フレーム２１１の一側面に取付形成される。

一方、脱水部は、制御部２２７を通じて供給された電圧で＋極を形成する第１電極部２４１と、−極を形成する第２電極部２４２から構成され、第１電極部２４１は濾過布２２１を通じて移送されるスラッジを押圧するように上部フレーム２１２上側で上下移動される多数の第１電極モジュール２４１ｎからなり、第２電極部２４２は下部フレーム２１１に設けられた高さ調節手段２４２−４を用いて濾過布２２１に対する近接位置を調整し、制御部２２７を通じて供給された電圧で−極を形成してスラッジに含まれた水分を帯電させる第２電極板２４２−１からなる。

脱水部の第１及び第２電極部２４１、２４２は、濾過布２２１の一定幅を占有した個別的なモジュール単位に結合形成されて濾過布２２１の全体長さに沿って配列される構造からなり、一定区間の電場が互いに繋がりながら濾過布２２１の全区間に対して電場を形成する。

例えば、第１電極モジュール２４１ｎは濾過布２２１の全体長さに対して濾過布２２１の一定幅だけを占有するサイズのモジュール単位に形成されて、濾過布２２１の長さに相応するように第１電極モジュール２４１ｎを互いに隣接するように配列する。一方、第１電極モジュール２４１ｎと対向する第２電極部２４２の第２電極板２４２−１を第１電極部２４１の第１電極モジュール２４１ｎのサイズに相応するように個別的なモジュール単位で構成する。

具体的に、図８に示すように、第１電極モジュール２４１ｎは制御部２２７の制御により駆動される駆動モータ２５５と、駆動モータ２５５の回転を上下移動に切り換える駆動部と、駆動部の下方向移動力を受けて濾過布２２１に載置されたスラッジを押圧し、供給された電圧で電場を形成する第１電極部２４１から構成する。

一方、駆動部は駆動モータ２５５の回転の伝達を受けて垂直な直線方向に切り換えるギアボックス２５４を備え、ギアボックス２５４は駆動モータ２５５を通じて回転されるピニオンとラックを垂直に立てた状態でピニオンに噛合させることで、ピニオンの回転をラックの垂直昇下降移動に切換させる方式を適用することができる。

また、駆動部はギアボックス２５４の直線移動を追従する押圧部材２５７と、押圧部材２５７を通じて力を受けて移動する板形状の固定板２５１と、固定板２５１の位置を取って挙動を案内するスクリュージャッキ２５２と、固定板２５１のスクリュージャッキ２５２に備えられた絶縁部材２５６−１とを更に備える。

また、押圧部材２５７はギアボックス２５４が固定板２５１の中央に位置して、固定板２５１の隅部の上部にも力を伝達するように長く延びたロードを備え、ロードの終端にはスクリュージャッキ２５２を貫通したブロックを連結した構造を有する。

また、押圧部材２５７は固定板２５１を押圧する力を均一に分布させるようにギアボックス２５４の両側に配列された一対に構成され、スクリュージャッキ２５２は固定板２５１の隅部位で各々形成される。また、固定板２５１に設けられた絶縁部材２５６−２が固定板２５１の両側に形成される。

図９に示すように、第１電極部２４１の固定板２５１はスクリュージャッキ２５２と結合された状態で下方に移動して絶縁部材２５６−１を圧縮しながら移動すれば、固定板２５１の押圧力を受けて濾過布２２１に載置されたスラッジを押圧するように移動する。具体的に、第１電極部２４１は制御部２２７を通じて電圧の供給を受けて＋極を形成する第１電極板２４１−１と、第１電極板２４１−１に対する絶縁構造を有する絶縁部材２４１−６と、絶縁部材２４１−６と固定され、剛性を有する（rigid）マウンティングフレーム２４１−７とから構成される。また、第１電極板２４１−１は熔接固定された多数の電源端子２４１−１ａと、スクリューである固定部材２４１−９が締結されるようにタブ加工された多数の固定ホール２４１−１ｂを備える。ここで、固定ホール２４１−１ｂは絶縁部材２４１−６に対する第１電極板２４１−１の固定力を強化するためのものであるので、第１電極板２４１−１の隅部の上部に多数加工される反面、電源端子２４１−１ａは均一な分布で内側空間に多数位置される。

また、電源端子２４１−１ａは電源線を連結するように第１電極板２４１−１に熔接される熔接ボルト２４１−１ａ１と、熔接ボルト２４１−１ａ１に締結されるナット２４１−１ａ２と、ナット２４１−１ａ２が位置した部位に重ね当てられるシール（seal）２４１−１ａ３とから構成する。

絶縁部材２４１−６は内側に第１電極板２４１−１に熔接された電源端子２４１−１ａが突出した空間部２４１−６ｃを形成しながら所定の幅と高さを有し、縁をなす側壁板２４１−６ｂを備えた基底板２４１−６ａからなり、かつ、空間部２４１−６ｃは側壁板２４１−６ｂと同一な幅と高さを有する隔壁により区画されて多数空間に分割される。

基底板２４１−６ａには電源端子２４１−１ａが貫通するタブホールが精密加工され、ホールに間隔を置いて更に他のタブホールが加工され、側壁板２４１−６ｂ側にも多数固定部材２４１−８が締結されるタブホールが打ち抜かれる。ここで、固定部材２４１−８はボルトまたはスクリューでありうる。

マウンティングフレーム２４１−７は中空の空間を形成しながら所定の厚みを有するフレームボディー２４１−７ａと、フレームボディー２４１−７ａの幅中央を横切って剛性を強化させる剛性ボディー２４１−７ｂからなる。また、フレームボディー２４１−７ａの側面には多数のホールが打ち抜かれて絶縁部材２４１−６側で締結された固定部材２４１−８と組み立てられて、マウンティングフレーム２４１−７と絶縁部材２４１−６とを相互固定させる。また、マウンティングフレーム２４１−７は絶縁部材２４１−６の内側空間に挟まれるサイズを有するので、鉄材類であるマウンティングフレーム２４１−７が絶縁部材２４１−６を抜け出ない状態を有する。

前述したように、第１電極板２４１−１と絶縁部材２４１−６及びマウンティングフレーム２４１−７が組み立てられる時、設定された位置でボルトまたはスクリュー締結するので、組立作業を簡単に具現し、第１電極板２４１−１が絶縁部材２４１−６に重ねて当てられながら絶縁部材２４１−６側で相互締結される方式を適用するので、金属材質からなるマウンティングフレーム２４１−７に対する絶縁安全性をより強化することができる。

図１０に示すように、第１電極板２４１−１は設定された位置に多数電源端子２４１−１ａを熔接により固定した状態にした後、第１電極板２４１−１と絶縁部材２４１−６とを互いに組み立てる。

第１電極板２４１−１と絶縁部材２４１−６との間の組立は第１電極板２４１−１に熔接された熔接ボルト２４１−１ａ１を絶縁部材２４１−６の基底板２４１−６ａに打ち抜かれたホールに貫通させた後、絶縁部材２４１−６が第１電極板２４１−１に密着するようにナット２４１−１ａ２を締結した後、ナット２４１−１ａ２が位置した部位にシール２４１−１ａ３を結合してくれる。

固定部材２４１−９であるスクリューを絶縁部材２４１−６側で第１電極板２４１−１に締結してくれる。

前述したように、組立が絶縁部材２４１−６の底面に対して第１電極板２４１−１を設定された位置に合せた後、ナット２４１−１ａ２と固定部材２４１−９であるスクリューを加工されたホールに締結する単純な工程で具現される便利性を有する。

以後、絶縁部材２４１−６の上面に組み立てるマウンティングフレーム２４１−７は絶縁性能に影響を及ぶ鋼材質からなるが、本実施形態で具現する組立構造の適用により安定した絶縁性能が確保される。これは、結合がなされると、マウンティングフレーム２４１−７は絶縁部材２４１−６の縁をなす側壁板２４１−６ｂの内側面に挟まれて密着することによって、マウンティングフレーム２４１−７が絶縁部材２４１−６で覆いかぶせる構造を備えることに起因する。

一方、絶縁部材２４１−６の縁である側壁板２４１−６ｂがマウンティングフレーム２４１−７のフレームボディー２４１−７ａの縁部位を覆いかぶせた状態で結合した後、基底板２４１−６ａでフレームボディー２４１−７ａ側に固定部材２４１−８であるボルトまたはスクリューを締結することによって、絶縁部材２４１−６とマウンティングフレーム２４１−７の組立を完了する。

一方、図１１に示すように、本実施形態では第１電極板２４１−１と絶縁部材２４１−６及びマウンティングフレーム２４１−７が設定された位置を用いてボルトまたはスクリュー締結する極めて簡単な方式により第１電極部２４１を組み立てることができ、特に鋼材質であるマウンティングフレーム２４１−７が絶縁部材２４１−６の内側空間に挟まれて覆いかぶせた状態を有するので、絶縁を安定的に確保できるようになる。ここで、第２電極部２４２はスラッジを移送する濾過布２２１の下側に位置するように下部フレーム２１１に設置され、濾過布２２１に対する高低を調節するように高さ調節手段２４２−４と結合する。一方、高さ調節手段２４２−４は、図７に示すように、制御部２２７により制御されるモータの回転をピニオンとラックを用いて垂直方向昇下降移動に切り換える方式を利用したり、油圧または空圧を用いて垂直方向昇下降移動を提供する方式を具現する。また、高さ調節手段２４２−４は第２電極部２４２を全体的に昇下降させるように構成される。

図１２に示すように、第２電極部２４２は各々独立的に電源が供給される多数の第２電極板２４２−１と、第２電極板２４２−１を個別単位で覆いかぶせるサポート２４２−２と、絶縁のために互いに隣接するように配列された多数の第２電極板２４２−１を覆いかぶせる絶縁部材２４２−３と、絶縁部材２４２−３を固定しながら高さ調節手段２４２−４と結合した鋼材質サポートフレーム２４２−５とから構成される。

第２電極板２４２−１は制御部２２７を通じて電源が供給され、−極をなす少なくとも１つ以上の電源端子２４２−１ａを備え、各々は第１電極板２４１−１のサイズと同一なサイズを有する。

サポート２４２−２は第２電極板２４２−１の上面が露出した状態で長手方向の側面を覆いかぶせる構造を有し、スクリューである固定部材２４２−２ａにより絶縁部材２４２−３に固定される。

一方、図１３に示すように、絶縁部材２４２−３は第２電極板２４２−１の底面が載置される基底板２４２−３ａを形成し、基底板２４２−３ａの側面をなすように所定の高さに折り曲げられて第２電極板２４２−１の幅方向の側面を覆いかぶせる側壁板２４２−３ｂを備える。

絶縁部材２４２−３は基底板２４２−３ａが両側側壁板２４２−３ｂを繋ぐ一体型に製造できるが、基底板２４２−３ａが両側側壁板２４２−３ｂで所定の長さに伸びた状態にして組立時に両側に各々位置する一対をなすことが望ましい。

また、絶縁部材２４２−３は、基底板２４２−３ａと側壁板２４２−３ｂにはタブ加工された多数の固定ホール２４２−６ａ１、２４２−６ａ２、２４２−６ｂ１が形成されるが、例えば、基底板２４２−３ａには上面で所定の深さに打ち抜かれた固定ホール２４２−６ａ１と反対面である底面で所定の深さに打ち抜かれた固定ホール２４２−６ａ２を各々加工し、側壁板２４２−３ｂには内側面で所定の深さに打ち抜かれた固定ホール２４２−６ｂ１を加工する。ここで、固定ホール２４２−６ａ１、２４２−６ａ２、２４２−６ｂ１は基底板２４２−３ａと側壁板２４２−３ｂが有する厚みを貫通しない深さを有するので、ボルトまたはスクリューである固定部材２４２−２ａ、２４２−５ｂ、２４２−７が各々締結されても外部に抜け出ないようになる。

また、サポートフレーム２４２−５は開放された底面を除外した上面と側面が所定の厚みを有し、他部品との締結のための結合端２４２−５ａを多数に形成する。また、サポートフレーム２４２−５の上面には絶縁部材２４２−３側にボルトまたはスクリューが貫通して固定力を形成するためのタブ加工されたホールが多数打ち抜かれる。一方、結合端２４２−５ａはサポートフレーム２４２−５の隅４個所と両側隅とを繋ぐ長い側面部位の中央位置の１個所に各々形成する。

前述したように、第２電極板２４２−１とサポート２４２−２及び絶縁部材２４２−３とサポートフレーム２４２−５が組み立てられる時、設定された位置でボルトまたはスクリュー締結するので組立作業を簡単に具現し、第２電極板２４２−１とサポートフレーム２４２−５との間に位置した絶縁部材２４２−３に締結された固定部材２４２−２ａ、２４２−５ｂ、２４２−７が絶縁部材２４２−３を抜け出ないので、サポートフレーム２４２−５のような鉄材料に対する絶縁安全性をより強化できるようになる。

図１３に示すように、サポートフレーム２４２−５と絶縁部材２４２−３は各々加工された固定ホール２４２−６ａ２の位置を合せた後、ボルトまたはスクリューである固定部材２４２−５ｂをサポートフレーム２４２−５側から絶縁部材２４２−３の固定ホール２４２−６ａ２側に締結してサポートフレーム２４２−５と絶縁部材２４２−３を組み立てる。

前述した組立構造では絶縁部材２４２−３の固定ホール２４２−６ａ２が絶縁部材２４２−３を貫通しないので、第２電極板２４２−１側と固定部材２４２−５ｂの接触を遮断し、これによる第２電極板２４２−１の鉄材類の接触防止により、更に安定した絶縁構造を確保することができる。ここで、サポートフレーム２４２−５に絶縁部材２４２−３が組み立てられた状態で絶縁部材２４２−３にサポート２４２−２を組み立てる。即ち、絶縁部材２４２−３の基底板２４２０３ａの上面に打ち抜かれた固定ホール２４２−６ａ１の位置に合せてサポート２４２−２を載置した後、ボルトまたはスクリューである固定部材２４２−２ａをサポート２４２−２に打ち抜かれたホールから絶縁部材２４２−３の固定ホール２４２−６ａ１側に締結して絶縁部材２４２−３とサポート２４２０２を組み立てる。

一方、絶縁部材２４２−３の固定ホール２４２−６ａ１が絶縁部材２４２−３を貫通しないので、第２電極板２４２−１側が固定部材２４２−２１を通じて鉄材類と接触することを防止して、より安定した絶縁構造を確保することができる。また、サポート２４２−２は多数の第２電極板２４２−１のうち、１つの下端電極板のみを固定するので、第２電極板２４２−１の配列数量に合せて組み立てられる。また、サポートフレーム２４２−５に絶縁部材２４２−３が組み立てられ、絶縁部材２４２−３にサポート２４２−２が組み立てられれば、第２電極板２４２−１を組み立てて、第２電極板２４２−１の組立時、電源が供給される電源端子２４２−１ａを組み立てる。

図１４に示すように、電源端子２４２−１ａは第２電極板２４２−１に接触した状態で絶縁部材２４２−３の側壁板２４２−３ｂに密着させた後、電源端子２４２−１ａに打ち抜かれたホールが側壁板２４２−３ｂに打ち抜かれた固定ホール２４２−６ｂ１に一致するように合せた後、ボルトまたはスクリューである固定部材２４２−７を締結して固定する。

前述したように、組み立てられた電源端子２４２−１ａは絶縁部材２４２−３の側壁板２４２−３ｂに密着固定された状態で側壁板２４２−３ｂから所定の長さに突出し、突出した電源端子２４２−１ａを用いて電源線を連結する。ここで、絶縁部材２４２−３の側壁板２４２−３ｂに打ち抜かれた固定ホール２４２−６ｂ１が側壁板２４２−３ｂを貫通しないので、第２電極板２４２−１が固定部材２４２−７を通じて金属材質と接触することを防止して、より安定した絶縁構造を確保することができる。

一方、スラッジ供給部２３０から排出されたスラッジが濾過布移送部２２０のモータにより作動される濾過布２２１に沿って移動すれば、濾過布２２１の上部に位置した第１電極モジュール２４１ｎが下方に降りて、濾過布２２１の下方に位置した第２電極部２４２の高さ調節手段２４２−４を用いて上方に上がることによって、濾過布２２１が第２電極部２４２の第１電極部２４１と第２電極部２４２の第２電極板２４２−１との間に位置する。

第１電極モジュール２４１ｎは、図７に示すように、制御部２２７を通じて駆動された駆動モータ２５５の回転がギアボックス２５４を媒介にして垂直移動力に切り換えられると、ギアボックス２５４を追従する押圧部材２５７が下方に降りながら板形状の固定板２５１を下降させながら＋極を形成する第１電極部２４１を下降させる。

第１電極部２４１の移動は絶縁部材２５６−１と絶縁部材２５６−２がスクリュージャッキ２５２に沿って降りる固定板２５１に圧縮された後、続く固定板２５１の下降によりなされる。例えば、第１電極部２４１と第２電極板２４２−１が濾過布２２１に位置すれば、濾過布２２１に載置されたスラッジが圧搾され、第１電極部２４１と第２電極板２４２−１に供給された電圧で電場を形成することによって、スラッジの圧搾による脱水作用と共に電場を通じた帯電に従う水分脱水作用を具現する。

本実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置は、図７に示すように、無限軌道を有する濾過布２２１を通じて水平にスラッジを移送しながら、濾過布２２１の上部からスラッジ側へ移動して押圧力を加えると同時に、電圧供給で＋極を形成する第１電極板２４１−１を備え、濾過布２２１の下方に電圧供給で−極を形成してスラッジに含まれた水分を帯電させる第２電極板２４２−１を備えることによって、電場で帯電された水分がスラッジから抜け出ながら脱水がなされる。

前述したような電気浸透式スラッジ減量装置では、電場を形成する第１電極板２４１−１と第２電極板２４２−１が一定サイズのモジュール単位で独立的に形成されることによって、濾過布２２１の長さに相応するように第１電極板２４２−１と第２電極板２４２−１を無限連結してスラッジに対する脱水能力を増大することができる。

一方、図１５乃至図１９を参照して、前述した本発明の実施形態の電気浸透式スラッジ減量装置２００のスラッジ供給部２３０を詳述すれば、次の通りである。

スラッジ供給部２３０は、スラッジの水分減量効率を極大化するために、外部から提供されるスラッジを濾過布（図示せず）に均一な厚みで供給する。具体的に、スラッジ供給部２３０は濾過布と隣接した位置でフレーム２１０に結合されて設置され、左右側板２３４、スラッジ供給ローラ２３３、スラッジ供給ローラ駆動手段２３５、厚み調節手段２３６、及び移送手段２３７を備える。

まず、左右側板２３４は連結部材２３４−１によりフレーム２１０の上部に安着支持される。また、左右側板２３４はこれらの間を横切る方向に沿って多数配置される固定部材２３４−２を媒介にして相互対向した位置で直立した状態を維持する。

次に、スラッジ供給ローラ２３３は左右側板２３４に対して上下の多列構造として回転可能に設置されてスラッジを均一に供給する。ここで、スラッジ供給ローラ２３３の配置方向は固定部材２３４−２と同一に左右側板２３４の間を横切る方向である。また、スラッジ供給ローラ２３３は左右側板２３４の上部で相互離隔して対向するように設けられる一対の上部ロール２３３ａと、上部ロール２３３ａの下部で左右側板２３４に対して相互離隔して対向するように設けられる一対の下部ロール２３３ｂを備える。ここで、各々の対向するロールの回転方向は相互反対方向に設定されて、スラッジ供給部２３０から濾過布に供給されるスラッジの供給量を均一に調節する。一方、上部ロール２３３ａと下部ロール２３３ｂとの間にはスラッジの案内のためのガイド部材２３３−１が設置され、上部ロール２３３ａと下部ロール２３３ｂにはスラッジがロールの表面にくっついて後方に抜けることを防止するためのスクラッパー２３３−２が設けられる。

また、下部ロール２３３ｂのうちの少なくとも１つのロールは、左右側板２３４に対して移動部材２３３−３により左右方向に固定位置を可変化できるように設置されてロール間の隔離距離を調節する。これによって、下部ロール２３３ｂを経て供給されるスラッジの投入圧力を可変的に調整できるようになる。ここで、移動部材２３３−３は下部ロール２３３ｂの両端部を回転可能に支持するブラケットの形態に縁部位に各々左右方向に延びて、長孔２３３−４により左右側板２３４とのねじ結合を行なう。

次に、スラッジ供給ローラ駆動手段２３５はスラッジ供給ローラ２３３を左右側板に対して回転可能にする。例えば、スラッジ供給ローラ駆動手段２３５は上部ロール２３３ａと下部ロール２３３ｂを個別的に動作させる各々の電気モータを具備できる。また、スラッジ供給ローラ駆動手段２３５は左右側板２３４に対してスラッジ供給ローラ２３３を回転可能にするベアリング２３３−５と、スラッジ供給ローラ２３３の先端部に結合されたスプロケット２３３−６及びスプロケット２３３−６の間を連結して動力を伝達するチェーン２３３−７を備える。また、制御部（図示せず）の制御に従って、上部ロール２３３ａと下部ロール２３３ｂの回転方向と速度が独立的に制御できる。

次に、厚み調節手段２３６は左右側板２３４に対して上下方向に固定位置を可変化できるように設けられる蓋部材２３６−１を備え、蓋部材２３６−１を通じて排出されるスラッジの厚みを最終的に調節できる。即ち、厚み調節手段２３６は濾過布に供給されるスラッジの厚みを自由に調節し、移送手段２３７の全幅に亘ってスラッジを均一に分布させることができる。一方、左右側板２３４は上下方向に延長形成され、長孔２３６−２により蓋部材２３６−１とねじ結合して相互固定される。

次に、移送手段２３７は、スラッジ供給ローラ２３３と厚み調節手段２３６の下部に設けられる移送ベルト２３７−１と、移送ベルト２３７−１を巻き回すための移送ローラ２３７−２を備える。ここで、移送ベルト２３７−１はスラッジ供給ローラ２３３の駆動によって厚み調節手段２３６を経て排出されるスラッジを濾過布に供給する。また、移送ベルト２３７−１を駆動する移送ローラ２３７−２はモータ（図示せず）により回転駆動できる。

一方、スラッジ供給部２３０はスラッジ供給ローラ２３３に供給されるスラッジの一定量を格納するホッパ２３１を備え、ホッパ２３１はスラッジ供給ローラ２３３の上部に設けられる。一方、ホッパ２３１はスラッジ供給量感知センサー２３２を備え、スラッジ供給量感知センサー２３２は外部からホッパ２３１の内部に供給されるスラッジの量を検出するためのフォトセンサーにより具現できる。

一方、制御部はスラッジ供給量感知センサー２３２から検出された信号によってホッパ２３１の内のスラッジ量を算出できる。また、制御部はスラッジ供給量感知センサー２３２から入力される信号によってスラッジ供給ローラ駆動手段２３５が回転するか否か及び回転速度の作動を制御できる。即ち、スラッジ供給量感知センサー２３２がホッパ２３１の内に残存するスラッジを検出できなければ、制御部はスラッジ供給ローラ駆動手段２３５の動作を停止させて不要な電力の損失を防止する。また、スラッジ供給量感知センサー２３２がホッパ２３１の容量を超過するスラッジを検出すれば、制御部はホッパ２３１へのスラッジ供給を中断し、スラッジ供給と関連した構成要素の動作を停止させる。したがって、外部からホッパ２３１にスラッジの供給がなされれば、制御部はスラッジ供給量感知センサー２３２により検出されるスラッジ投入量に相応してスラッジ供給ローラ駆動手段２３５を動作させる。

一方、カバー部材２３８は、スラッジ供給ローラ２３３またはスラッジ供給ローラ駆動手段２３５のベアリング２３３−５、スプロケット２３３−６、及びチェーン２３３−７を外部から各々隠蔽または保護するために左右側板２３４に組み立てられる。

一方、スラッジ供給ローラ２３３はスラッジを均一に押圧して厚み調節手段２３６に供給するようになる。ここで、制御部は油分の含有量に従うスラッジの種類によってモータの回転速度を適切に制御して濾過布に供給されるスラッジの供給速度を調節できる。

また、スラッジ供給ローラ２３３において、一対の下部ロール２３３ｂのうち、少なくとも１つは左右側板２３４に対して移動部材２３３−３を通じて固定位置を調節することができるので、ロールの間に対する隔離距離の調節によりスラッジの投入圧力を所望の水準に調整することができる。

また、厚み調節手段２３６は左右側板２３４に対して上下方向に固定位置を可変化するように設けられる蓋部材２３６−１により濾過布に排出されるスラッジの厚みを自由に調節することができ、厚み調節手段２３６を通じて排出されるスラッジを移送手段２３７の全幅に亘って均一に分布させることができるので、電気浸透式スラッジ減量装置２００はスラッジの全面に亘って均等な電場の印加を誘導することができるので、電極の摩耗に従う設備の損傷を防止し、スラッジの水分の減量効率を極大化させることができる。

前述した用語は本発明での機能を考慮して設定された用語であって、これは生産者の意図または慣例によって変わることができるので、その定義は本明細書の全般に亘る内容に基づいて下されるべきである。また、本発明の実施形態を説明するに当たって、添付した図面を参照して特定の形状と構造を有する電気浸透式スラッジ減量装置について説明したが、本発明は当業者によって多様な変形及び変更が可能であり、このような変形及び変更は本発明の保護範囲に属するものと解釈されるべきである。

本発明の多様な実施形態による電気浸透式スラッジ減量装置は、スラッジを脱水する産業分野に適用されて利用できる。

Claims (27)

1. 一定形状のフレームと、
   前記フレームの長手方向に形成され、濾過布を無限回転させる濾過布移送部と、
   前記濾過布移送部の一側に形成され、スラッジを前記濾過布の上部に供給するスラッジ供給部と、
   前記濾過布移送部に移送される濾過布の上側に形成される第１電極部と、前記第１電極部に対向して前記濾過布の下側に形成される第２電極部とからなり、前記第１及び第２電極部により前記濾過布移送部の上部に供給されたスラッジを圧搾し、電圧を印加して電場を形成して前記スラッジを脱水する脱水部と、
   前記脱水部の上側で前記フレームに固定形成され、前記脱水部を昇降させる駆動部と、
   前記駆動部を制御して前記スラッジに対する前記脱水部の圧搾高さを調節し、前記第１及び第２電極部に対する電圧印加を制御する制御部とからなり、かつ、
   前記脱水部は前記濾過布移送部の上部に供給されるスラッジを実質的に同一な圧力及び電圧により脱水し、
   前記駆動部は前記フレームの上側に固定形成される固定板と、前記固定板の一側を挿通して前記第１電極部の一側に各々固定結合される少なくとも２つ以上のスクリュージャッキと、前記スクリュージャッキに回転力を提供する連動軸と、前記各連動軸に提供される回転力を変速するギアボックスと、前記ギアボックスに回転力を提供する駆動モータとからなり、かつ前記駆動モータの回転により連動されて前記第１電極部を昇降させることを特徴とする、電気浸透式スラッジ減量装置。
2. 前記スクリュージャッキは前記固定板の４隅を挿通して前記第１電極部の対応する４隅に固定結合される４個のスクリュージャッキからなることを特徴とする、請求項１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
3. 前記制御部は、
   前記脱水部の第１電極部を制御して前記スラッジの脱水量に対応して前記スラッジに垂直な方向に前記第１電極部を段階的に下降させて同一な圧力及び電圧を加えることを特徴とする、請求項１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
4. 前記第１電極部は、
   前記スラッジに実質的に同一な圧力及び電圧を加える第１電極板と、前記第１電極板の上側に均一に離隔して配列され、前記第１電極板に電圧を印加する電圧端子と、前記電圧端子に電圧を伝導する伝導性部材とからなることを特徴とする、請求項３に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
5. 前記第１電極部は、前記第１電極板を補強支持する補強部材を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
6. 前記連動軸または駆動モータの回転数を演算して前記第１電極部の圧搾高さを感知して、前記駆動部による前記脱水部の第１電極部の前記スラッジに対する圧搾高さを感知する高さ感知部を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
7. 前記固定板を挿通して前記第１電極部に固定形成されたガイドと、
   前記駆動部による前記脱水部の第１電極部の昇降に従う前記ガイドの昇降限界を感知する昇降限界感知部と、
   を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
8. 前記脱水部の第１電極部に固定形成され、前記脱水部により段階的に脱水されるスラッジから発生する湿蒸気を排気する排気管を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
9. 前記濾過布移送部の他側で前記フレームに固定形成され、前記脱水部により脱水が完了したスラッジから発生する湿蒸気を給気する換気部を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
10. 多数のローラに巻かれて無限軌道回転によりスラッジを移送する濾過布２２１が水平に配列され、前記濾過布２２１の上部と下方からスラッジを圧搾し、供給された電源で電場を形成してスラッジ内の水分を帯電させて脱水を具現する電気浸透式スラッジ減量装置であって、
    前記濾過布２２１の上部で濾過布２２１の長さを一定に分ける幅に合せて少なくとも１つ以上に隣接配列された第１電極板２４１−１を備えて、駆動モータ２５５の回転を垂直移動力に切り換えて前記第１電極板２４１−１にスラッジを圧搾すると共に、供給された電源で＋極を有する第１電極モジュール２４１ｎと、
    前記濾過布２２１の下方で前記第１電極板２４１−１と同一なサイズを有し、同一な数量に配列された第２電極板２４２−１を備え、供給された電源で−極を形成して前記第１電極板２４１−１と共にスラッジ内の水分を帯電させる第２電極部２４２を含み、
    前記第２電極部２４２は、前記濾過布２２１に対する高低を調節する高さ調節手段２４２−４を備えた下部フレーム２１１に取り付けられ、前記第１電極モジュール２４１ｎは前記下部フレーム２１１の上部を構成する上部フレーム２１２に取り付けられ、
    前記濾過布２２１は水平な状態で前記下部フレーム２１１と上部フレーム２１２に設けられた多数のローラに巻かれてモータの動力により回転され、前記上部フレーム２１２の一方に設けられたスラッジ供給部２３０から排出されたスラッジを移送し、前記上部フレーム２１２より長い長さを有することを特徴とする、電気浸透式スラッジ減量装置。
11. 多数のローラに巻かれて無限軌道回転によりスラッジを移送する濾過布２２１が水平に配列され、前記濾過布２２１の上部と下方からスラッジを圧搾し、供給された電源で電場を形成してスラッジ内の水分を帯電させて脱水を具現する電気浸透式スラッジ減量装置であって、
    前記濾過布２２１の上部で濾過布２２１の長さを一定に分ける幅に合せて少なくとも１つ以上に隣接配列された第１電極板２４１−１を備えて、駆動モータ２５５の回転を垂直移動力に切り換えて前記第１電極板２４１−１にスラッジを圧搾すると共に、供給された電源で＋極を有する第１電極モジュール２４１ｎと、
    前記濾過布２２１の下方で前記第１電極板２４１−１と同一なサイズを有し、同一な数量に配列された第２電極板２４２−１を備え、供給された電源で−極を形成して前記第１電極板２４１−１と共にスラッジ内の水分を帯電させる第２電極部２４２を含み、
    前記第１電極モジュール２４１ｎは、制御部２２７の制御により駆動される駆動モータ２５５と、前記駆動モータ２５５の回転を上下移動に切り換える駆動部と、前記駆動部の下方向移動力を受けて濾過布２２１に載置されたスラッジを押圧し、供給された電圧で電場を形成する第１電極部２４１から構成されることを特徴とする、電気浸透式スラッジ減量装置。
12. 前記駆動部は駆動モータ２５５の回転の伝達を受けて垂直な直線方向に切り換えるギアボックス２５４と、前記ギアボックス２５４の直線移動を追従する押圧部材２５７と、前記押圧部材２５７を通じて力を受けて移動する板形状の固定板２５１と、前記固定板２５１の位置を取って挙動を案内するスクリュージャッキ２５２と、前記固定板２５１のスクリュージャッキ２５２に備えられた絶縁部材２５６−１と、前記固定板２５１に設けられた絶縁部材２５６−２とからなることを特徴とする、請求項１１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
13. 前記押圧部材２５７は、前記ギアボックス２５４の両側に配列された一対で構成し、前記スクリュージャッキ２５２は前記固定板２５１の隅部位で４個所に備えられることを特徴とする、請求項１２に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
14. 前記第１電極部２４１は、制御部２２７を通じて電圧の供給を受けて＋極を形成する少なくとも１つ以上の電源端子２４１−１ａを備えた第１電極板２４１−１と、絶縁材質からなって組み立てられる前記第１電極板２４１−１に対する絶縁構造を有する絶縁部材２４１−６と、前記絶縁部材２４１−６の上部から内側空間に挟まれて側面に締結される固定部材２４１−８により固定されて前記電源端子２４１−１ａが接触しない空間を形成し、鋼材質からなるマウンティングフレーム２４１−７と、前記絶縁部材２４１−６の上部に前記第１電極板２４１−１を貫通しないように締結される固定部材２４１−９とからなることを特徴とする、請求項１１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
15. 前記電源端子２４１−１ａは、第１電極板２４１−１に熔接されて電源線を連結する熔接ボルト２４１−１ａ１と、前記熔接ボルト２４１−１ａ１に締結されるナット２４１−１ａ２と、前記ナット２４１−１ａ２が位置した部位に重ねて当てられるシール２４１−１ａ３とからなることを特徴とする、請求項１４に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
16. 前記マウンティングフレーム２４１−７は、中空の空間を形成しながら所定の厚みを有するフレームボディー２４１−７ａと、前記フレームボディー２４１−７ａの幅の中央を横切って剛性を強化させる剛性ボディー２４１−７ａとからなることを特徴とする、請求項１４に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
17. 多数のローラに巻かれて無限軌道回転によりスラッジを移送する濾過布２２１が水平に配列され、前記濾過布２２１の上部と下方でスラッジを圧搾し、供給された電源で電場を形成してスラッジ内の水分を帯電させて脱水を具現する電気浸透式スラッジ減量装置であって、
    前記濾過布２２１の上部で濾過布２２１の長さを一定に分ける幅に合せて少なくとも１つ以上に隣接配列された第１電極板２４１−１を備えて、駆動モータ２５５の回転を垂直移動力に切り換えて前記第１電極板２４１−１にスラッジを圧搾すると共に、供給された電源で＋極を有する第１電極モジュール２４１ｎと、 前記濾過布２２１の下方で前記第１電極板２４１−１と同一なサイズを有し、同一な数量に配列された第２電極板２４２−１を備え、供給された電源で−極を形成して前記第１電極板２４１−１と共にスラッジ内の水分を帯電させる第２電極部２４２を含み、
    前記第２電極部２４２は各々独立的に電源が供給されるように、少なくとも１つ以上の電源端子２４２−１ａを有する多数の第２電極板２４２−１と、前記第２電極板２４２−１を個別単位に覆いかぶせるサポート２４２−２と、絶縁のために互いに隣接するように配列された多数の前記第２電極板２４２−１を覆いかぶせる絶縁部材２４２−３と、前記絶縁部材２４２−３を固定する鋼材質サポートフレーム２４２−５と、前記絶縁部材２４２−３の上面と底面及び側面で絶縁部材２４２−３の厚みを貫通しない深さに打ち抜かれた多数の固定ホール２４２−６ａ１、２４２−６ａ２、２４２−６ｂ１に締結される固定部材２４２−２ａ、２４２−５ｂ、２４２−７とから構成されることを特徴とする、電気浸透式スラッジ減量装置。
18. 前記電源端子２４２−１ａは、固定部材２４２−７により絶縁部材２４２−３に固定された状態で前記第２電極板２４２−１と接触するように構成されることを特徴とする、請求項１７に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
19. 前記サポート２４２−２は、第２電極板２４２−１の上面が露出した状態で長手方向の側面を覆いかぶせる構造からなることを特徴とする、請求項１７に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
20. 前記絶縁部材２４２−３は、底面をなす基底板２４２−３ａを形成し、前記基底板２４２−３ａの側面をなすように所定の高さに折り曲げられた側壁板２４２−３ｂからなることを特徴とする、請求項１７に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
21. 前記サポートフレーム２４２−５は、底面が開放された構造を有し、他部品と締結される結合端２４２−５ａが少なくても１つ以上に備えられることを特徴とする、請求項２０に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
22. 相互対向する左右側板２３４と、前記左右側板２３４に多列構造で配置されるスラッジ供給ローラ２３３と、前記スラッジ供給ローラ２３３を作動させるスラッジ供給ローラ駆動手段２３５により排出されるスラッジをスラッジ脱水装置に供給する移送手段２３７と、前記スラッジ供給ローラ２３３に供給されるスラッジを一定量に滞留するために、前記スラッジ供給ローラ２３３の上部に設けられるホッパ２３１を含むスラッジ供給部を更に含み、かつ、
    前記スラッジ供給ローラ２３３は、前記左右側板２３４に対し、上部で相互離隔して対向するように設けられる一対の上部ロール２３３ａと、前記上部ロール２３３ａの下部で相互離隔して対向するように設けられる一対の下部ロール２３３ｂとを備え、各々の対向するロールの回転方向は相互反対方向に設定される一方、前記上部ロール２３３ａと前記下部ロール２３３ｂとの間にはスラッジの案内のために設けられたガイド部材２３３−１を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
23. 前記左右側板２３４は、スラッジ脱水装置を支持するフレーム２１０の上部に連結部材２３４−１を媒介にして安着して支持され、前記左右側板２３４は固定部材２３４−２を媒介にして前記フレーム２１０に対して直立するように設けられることを特徴とする、請求項２２に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
24. 前記下部ロール２３３ｂのうちの少なくとも１つは、前記左右側板２３４に対し、移動部材２３３−３を媒介にして固定位置を可変化するように設けられることを特徴とする、請求項２２に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
25. 前記上部ロール２３３ａと前記下部ロール２３３ｂには、スラッジがロールに付着されて後方に抜けることを防止するためのスクラッパー２３３−２が設けられることを特徴とする、請求項２２に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
26. 前記ホッパ２３１に滞留されるスラッジの量を検出するスラッジ供給量感知センサー２３２を更に含むことを特徴とする、請求項２２に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
27. 前記スラッジ供給量感知センサー２３２から出力される信号を媒介にして前記スラッジ供給ローラ駆動手段２３５の作動を調節する制御部を更に含むことを特徴とする、請求項２６に記載の電気浸透式スラッジ減量装置。
    

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