KR0121732B1

KR0121732B1 - 고액분리장치

Info

Publication number: KR0121732B1
Application number: KR1019930702004A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 사사끼
Original assignee: 1997년12월04일; 아무콘 가부시끼가이샤
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1997-12-04
Also published as: EP0581965A4; WO1993016867A1; JPH0710440B2; EP0581965B1; CA2108759A1; DE69304281D1; JPH05228695A; DE69304281T2; EP0581965A1; US5380436A; KR930703055A; CA2108759C

Abstract

본 발명은 다수의 고정링(6)을 틈새를 두고 배치하고, 그 사이에 우동링(30)을 움직일 수 있는 상태로 배치함과 동시에, 고정링(6)과 유동링(30)의 내부공간(S)에 설치한 스크류 컨베이어(31)를 회전구동하고, 공간(S)에 도입된 오니수를 스크류 컨베이어(31)에 의하여 반송하면서, 그 수분만을 유동링(30)과 고정링(6)의 사이의 미소갭(g)을 통하여 외부로 배출하고, 유동링(30)의 움직임에 의하여 미소갭(g)에 고형분이 막히는 것을 방지한다.

Description

고액분리장치

종래의 고액분리장치는 다량의 수분을 함유한 처리대상물을 여과포(濾過布) 벨트상에 유도하여, 그 수분을 여과포벨트를 통하여 흘러내려, 여과포벨트상에 남은 고형분을 회수하도록 구성되어 있다(소화 61년 특허출원공고 체3568호 공보 참조).

그런데, 이 형식의 고액분리장치에 있어서는, 여과포벨트가 막히는 경우가 생기므로, 고형분을 제거한 후의 여과포벨트에 고압세정수를 분사하여 여과포를 청소하고, 그 막힘을 방지할 필요가 있었다. 이 때문에 종래의 고액분리장치를 사용하려면, 대량의 세정수를 필요로 하고, 그 작동비용이 비싸지지 않을 수 없다.

또, 오니수의 처리능력을 높이려면, 큰 크기의 여과포벨트를 사용하지 않으면 안되고, 더욱이 고압세정수를 분사시키기 위한 스프레이 노즐을 필요로 하므로, 장치가 대형화하여, 그 제조비가 상승하는 결점을 면할 수 없다.

그래서, 본 출원인은 서로 미소한 틈새를 두고 축선방향으로 배열된 복수의 링을 고정 연결하여 원통체를 형성하고, 이 원통체의 내부공간에 삽입관통한 회전축에 그 축선방향을 따라 나선형으로 배열고정된 복수의 날개에 의해 스크류 컨베이어를 구성하고, 각 날개에서 상기 복수의 링사이의 틈새에 돌입하여, 각 틈새에 들어간 고형분을 원통체의 내부공간에 복귀시키는 클리닝(cleaning) 칼날을 설치한 고액분리장치를 제안하였다(평성 2년 특허원 제253050호)

이 고액분리장치에 의하면, 세정수를 분사하지 않고도 막힘을 방지할 수 있으므로, 작동비용의 절감을 꾀하고, 더욱이 장치의 구조의 간소화와 비용의 절감을 달성할 수 있다

그런데, 이 고액분리장치에 의하면, 복수의 링의 틈새에 돌입한 클리닝 칼날을 회전시켜, 그 틈새에 들어간 고형분을 제거하도록 구성되어 있으므로, 클리닝 칼날을 고정밀도로 얇게 형성할 필요가 있고, 그 비용이 상승함과 동시에, 이 칼날이 비교적 조기에 마모되거나 또는 파손되기 쉬워, 이러한 클리닝 칼날이 형성된 날개를 빈번히 교환하지 않으면 안되는 점에 문제가 있었다.

또, 스크류 컨베이어가 회전축에 고정된 다수의 날개에 의하여 구성되고, 각 날개의 선단부에 형성된 클리닝 칼날을 각 링폭의 틈새에 맞게 돌입시킬 필요가 있으므로, 각 날개를 회전축에 고정밀도로 조립부착하여 고정시켜야 하므로, 그 비용이 상승하는 결점도 있었다.

본 발명의 목적은 상기 종래의 결점을 모두 제거하여 막힘의 발생을 저지시킬 수 있음과 동시에, 소형이고 제조비가 낮고, 또한 장기간에 걸쳐 부품교환을 행할 필요가 없는 고액분리장치를 제공하는데 있다

발명의 개시

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 서로 틈새를 두고 축선방향으로 배열되며 또한 일체적으로 고정된 복수의 고정링과, 각 고정링 사이의 틈새에 유동가능하게 배치된 유동링과, 상기 복수의 고정링 및 유동링의 내부에 회전가능하게 배치된 스크류 컨베이어와 이 컨베이어를 회전구동하는 구동수단을 구비하고 있는 고액분리장치를 제안하고 있다.

이 구성에 의하면 세정수를 분사하지 않더라도, 고액분리장치의 막힘을 방지할 수 있고 작동비용을 절감시킬 수 있으며, 또 장치의 구조의 간소화와 비용의 절감을 달성할 수 있다. 더욱이 고액분리장치의 수명을 연장하며, 그 각 구성요소의 조립부착도 용이해진다.

또, 본 발명에 있어서는 유동링의 내경이 상기 스크류 컨베이어의 외경보다 작게 설정되어 있다. 이 구성에 의하면 유동링을 스크류 컨베이어의 회전에 의하여 효율적으로 회전시키고, 또한 그것을 그 반경방향으로 운동시킬 수 있으므로, 유동링과 고정링 사이의 갭에 고형분이 막히는 결점을 더욱 확실히 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 유동링의 내주면에는 스크류 컨베이어에 걸어맞추어 이 유동링을 스크류 컨베이어와 일체적으로 강제회전시키기 위한 돌기가 부설되어 있다. 이 구성에 의하면, 유동링을 스크류 컨베이어의 회전과 동기시켜 강제적으로 회전시킬 수 있으므로, 유동링과 고정링 사이의 갭에 고형분이 막히는 결점을 한층 더 확실히 방지할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 유동링의 외주면에는 그 둘레방향으로 뻗어있는 액체 가이드 홈이 형성되어 있다. 이 구성에 의하면, 고정링과 유동링의 내부의 공간으로부터 배출된 액체가 다시 이 내부공간에 침입하는 결점을 저지하거나 또는 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 스크류 컨베이어의 표면에는 고형분에 대한 마찰력을 높이는 다수의 미소돌출부가 형성되어 있다. 또, 스크류 컨베이어는 회전축과, 그 축선방향을 따라 나선형으로 배열고정된 복수의 날개편으로 구성되어 있다. 이들의 구성에 의하면 스크류 컨베이어에 의한 고형분의 반송기능을 높여, 고액분리 효율을 훨씬 향상시킬 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형대

이하, 본 발명을 일반가정, 식품가공공장 또는 호텔등에서 대량으로 배출되는 오니수를 그 고형분과 수분으로 분리하는 오니수의 고액분리장치에 적용한 실시예를 도면에 따라 상세히 설명하고 있다.

제1도에 도시한 고액분리장치는 공장등에서 배출된 오니수를 농축하고, 함수량이 통상 98.5 내지 99중량%의 처리전의 오니수로부터 수분을 제거하고, 95 내지 97중량% 정도의 함수량의 고형분을 꺼내는 장치에 적합한 것이다. 이러한 고액분리장치는 일반적으로 오니수농축장치라고도 일컬어지고 있다.

이 고액분리장치는 내부에 중공이 형성된 케이싱(1)을 가지며, 그 왼쪽의 하부에는 오니수가 유압되는 유입구(2)가 형성되고, 똑같이 오른쪽의 하부에는 고형분이 배출되는 배출구(3)가 형성되어 있다. 또, 케이싱(1)의 중앙하부에는 분리된 수분이 유출되는 배수구(4)가 형성되고, 케이싱(1)의 내부의 중앙에는 거의 수평상태로 배치된 고액분리부(5)가 설치되어 있다.

유입구(2)로부터 케이싱(1)의 내부에 유입된 오니수는 고액분리부(5)를 통과하며, 여기서 분리된 수분은 배수구(4)로부터 아래쪽으로 흘러내리고, 고형분은 배출구(3)로부터 배출된다. 고액분리부(5)는 제2도에 도시한 바와 같은 고정링(6)을 복수개 가지고 있고, 이들 링(6)은 제1도, 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이 동심상으로 배열되고, 그 전체가 대략 원통형상을 이루고 있다. 각 고정링(6)의 사이에는 스페이서(9)가 끼워지며, 각 고정링(6)의 귀(ear)(6a)에 형성된 구멍(8)과 스페이서(9)에는 볼트(10)가 삽입관통되어 있다. 이예에서는 4개의 볼트(10)가 사용되고, 이것들이 동일 원주상에 배열되어 있다. 각 볼트(10)의 끝부분은 제1도에 도시한 바와 같이 케이싱(1)에 고정된 지기판(11,12)에 너트(S7)에 의하여 고정되어 있다.

이와 같이, 복수의 고정링(6)은 스페이서(9)에 의하여 서로 소정의 틈새를 두고 그 축선 방향으로 배열되고, 또한 복수의 볼트(10)와 너트(S7)에 의하여 서로 일체적으로 고정되고, 케이싱(1)에 대하여 움직이지 않도록 지지되어 있다 각 고정링(6)에 스페이서(9)와 똑같은 돌출부를 일체로 부설하고, 이것에 의하여 각고정링(6)의 사이에 틈새를 형성하여도 좋다.

각 고정링(6)의 사이의 틈새에는 제1도 내지 제4도에 도시한 바와 같이 유동링(30)이 각각 배치되어 있다. 제4도에 도시한 바와 같이, 각 유동링(30)의 두께(T)는 각 고정링 사이의 틈새의 폭(G)보다 작게 설정되고(TG), 각 고정링(6)의 단면과 이에 대향하는 유동링(30)의 단면의 사이에는 소정의 미소갭(g)이 형성되도록 구성되어 있다. 예컨대, 틈새의 폭(G)이 6mm, 유동링(3)의 두께(T)가 5mm로 설정되어 있을때, 이것들의 사이의 각 미소갭(g)은 0.5mm가 된다. 또, 각 유동링(30)의 외경(D₁)은 그 주위에 위치하는 4개의 스페이서(9)의 안쪽면에 의하여 형성되는 원(C)(제2도)의 직경(D₂)보다도 작고, 더욱이 각 고정링(6)의 내경(D₃)보다도 크게 설정되어 있다. 이 구성에 의하여 각 유동링(30)은 각 고정링(6)의 사이에서 이탈하지 않고, 그 반경방향으로 움직일 수 있고, 더욱 이 중심축선 둘레를 회전가능하게 된다. 이와 같이 유동링(30)은 고정링 사이의 틈새에 유동가능하게 배치되어 있는 것이다.

그리고, 제1도 및 제3도에 있어서 다수의 고정링(6)과 유동링(30)에 의하여 형성되는 원통형상체의 중앙부분의 고정링과 유동링에 대해서는 그 외형만을 쇄선으로 약시하고 있다.

복수의 고정링(6)과 유동링(30)에 의하여 형성된 원통형상체의 내부에는 제3도 및 제4도에 도시한 바와같이 공간(S)이 구획되며, 이 공간(S)에는 스크류 컨베이어(31)가 배치되고, 이 컨베이어(31)의 각 끝부분의 축부(13)는 제1도에 도시한 바와 같이 각 지지판(11,12)에 베어링(14,15)에 의하여 회전이 자유롭게 지지되어있다.

상술한 바와 같이, 고정링(6)과 유동링(30)의 내부에 회전가능하게 배치된 스크류 컨베이어(31)는 그 한끝이 케이싱(1)에 지지된, 기어가 구비된 모터(17)에 구동연결되어 있다. 기어가 구비된 모터(17)는 스크류 컨베이어를 회전구동하는 구동수단의 하나의 구성예를 이루는 것이다 케이싱(1)에 고정된 양 지지판(11,12)에는 제1도 및 세5도에 도시한 바와 같이, 다수의 고정링(6)과 다수의 유동링의 내부공간(S)에 대응하는 위치에 적당한 수의 관통구멍(22)이 각각 형성되어 있다.

다음에 장치의 작용을 상세히 설명한다.

도시되어 있지 않는 도관을 통하여 유입구(2)로부터 케이싱(1)내의 전실(前室)(1a)에 오니수가 유입된다. 이 오니수는 이것에 미리 혼입된 응집제와 미생물에 의하여 플록(flock; 응집괴)이 형성되어 있어서, 수분중에 다수의 플록이 부유상태로 되어 있다. 처리전의 오니수의 함수량은 전술한 바와 같이 98.5 내지 99% 정도이다.

케이싱(1)의 전실(1a)에 유입된 오니수는 지지판(11)의 관통구멍(22)으로부터 오버플로우(overflow) 상태로 고정링(6)과 유동링(30)의 내부공간(S)에 유입된다. 큰 낙차로 내부공간(S)내에 오니수를 유입시키면, 그때의 충격에 의하여 플록이 파괴되므로, 오니수를 오버플로우상태에서 스크류 컨베이어(31)에 유입시켜, 플록의 파괴를 방지하고 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 오니수가 유입될 때, 스크류 컨베이어(31)가 기어가 구비된 모터(17)에 의하여 회전구동되고, 이것에 의하여 오니수는 고액분리부(5)의 제1도의 왼쪽으로부터 오른쪽으로 이동한다. 이 이동시에 오니수중의 수분이 각 고정링(6)과 유동링(30)의 사이의 미소갭(g)을 통하여 외부로 자유낙하하여 케이싱(1)의 배수구(4)로부터 아래쪽으로 배출된다(제1도의 화살표 P₁) 이와 같이 하여 고액분리부(5)의 내부공간(S)에 오니수의 고형분이 남고, 이것이 스크류 컨베이어(31)에 의하며 반송되어, 지지판(12)의 관통구멍(22)을 통하여 케이싱(1)의 후실(後室)(1b)에 운반되고, 이어서 배출구(3)로부터 케이싱밖으로 배출된다(화살표Q).

이때의 고형분의 함수량은 전술한 바와 같이 95 내지 97중량% 정도이다. 이와 같이 고형분중에 비교적 다량의 수분을 남긴 이유는 이 고형분을 도시하지 않은 진공펌프에 의하여 흡인하면서 운반용의 차량에 옮기기 쉽게 하기 위한 것이다. 고형분의 함수량이 상술한 값보다도 적으면 진공펌프로 흡인하기 어려워지고, 반대로 상기 값보다 크면 오니수의 농축효율이 저하한다.

상술한 바와 같이 하여, 연속적으로 유입구(2)에 오니수를 공급하여 스크류 컨베이어(31)를 회전시킴으로써 안정상태에서 오니수의 고액을 분리시킬 수 있다.

그런데, 오니수의 수분과 고형분을 분리할때, 각 고정링(6)과 유동링(30) 사이의 갭(g)에 고형분의 일부가 약간 들어가는 것은 불가피하며, 이것을 방치하면 갭(g)이 막혀서, 수분의 흘러내림이 불가능하게 된다.

그런데, 각 고정링(6) 사이에 배치된 유동링(30)은 그 축선의 둘레를 회전가능함과 동시에, 그 반경방향으로도 유동가능하므로, 각 유동링(30)의 끝면이 이에 대향하는 고정링(6)의 끝면에 대하여 심하게 운동하며, 이 소동(搔動) 작용에 의하여 미소갭(g)에 들어간 고형분은 이 갭(g)으로부터 효율적으로 배출된다. 이와 같이 하여, 미소갭(g)을 장치의 작동자체에 의하여 청소할 수 있어서, 그 막힘을 방지하여, 그 갭(g)을 통하여 확실히 수분을 배출시킬 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 고액분리장치의 작동시에 막히는 것을 방지하고, 장치 자체가 셀프클리닝기능을 하므로, 종래와 같이 세정수에 의하여 장치의 막힘을 방지할 필요는 전혀 없고, 작동비용을 낮출 수 있다. 이에 따라 세정수 분사용의 스프레이가 불필요하게 된다. 또, 표면적이 큰 여과포상에 오니수를 얹는 것이 아니고, 내부공간(S)에 오니수를 통과시키면 되므로, 장치를 소형화할 수 있어서, 그 제조비를 절감시킬 수 있다. 또, 장치를 무인운전화하는 것도 가능하다. 또한, 막힘을 확실히 저지할 수 있으므로, 식품계 페수, 특히 주방폐수등의 기름끼를 다량 함유한 오니수를 효과적으로 고액분리할 수 있다. 여과포를 사용한 종래의 장치에서 특히 함유량이 많은 오니수의 처리는 그 막힘에 의하여 불능이 되는 일도 있었다.

또, 도시한 고액분리장치에 의하면, 각 고정링(6)의 사이에 유동링(30)을 배치하여 막힘을 방지하므로, 각 고정링(6) 사이에, 마모되기 쉽고 더구나 파손되기 쉬운 클리닝 칼날을 삽입하여 회전시킬 필요가 없어, 장치의 내구성을 대폭적으로 연장시킬 수 있다. 더욱이 각 고정링 사이에 클리닝 칼날을 삽입시킬 필요가 없으므로, 각 부품의 조립·분해가 매우 용이하다.

또, 고정링(6), 스페이서(9) 및 유동링(30) 자체의 두께를 두껍게 설정하여도 미소갭(g)을 바라는 크기로 설정할 수 있으므로 장치의 강도를 높일 수 있고, 더욱이 각 링(6,30)의 직경을 크게 설정하여도 지장없이 처리능력을 높일 수 있다. 예컨대, 각 링(6,30)의 직경을 500 내지 1000mm 또는 그 이상으로 설정하는 것이 가능하다

그런데, 제4도에 도시한 바와 같이, 스크류 컨베이어(31)의 외경(D₄)은 그 회전이 저해되지 않도록 고정링(6)의 내경(D₃)과 같거나 또는 이보다도 약간 작은 크기로 설정된다. 또, 유동링(30)의 내경(D₅)도 스크류 컨베이어(31)의 회전과, 이 유동링(30)의 유동을 저해하지 않는 범위의 적당한 크기로 설정되나, 이때, 유동링(30)의 내경(D₅)을 스크류 컨베이어(31)의 외경(D₄)보다 작게 설정하면, 이 컨베이어(31)의 회전에 따라 각 유동링(30)을 효율적으로 회전운동시키고, 또한 이것을 그 반경방향으로 미끄럼운동시킬 수 있어, 갭(g)에 대한 클리닝 효율을 높일 수 있다.

제6도는 이때의 유동링(30)의 움직임을 설명하는 도면이고, 이 도면에서는 스크류 컨베이어(31)의 바깥쪽 윤곽을 파선으로 표시하고 있다. 각 유동링(30)의 내경(D₅)과 스크류 컨베이어(31)의 외경(D₄)의 관계는 상술한 바와 같이 D₅D₄이고, 각 유동링(30)은 스크류 컨베이어(31)의 날개에 한점(P)(제4도 참조)에서 접촉하고, 더욱이 각 유동링(30)은 스크류 컨베이어(31)에 대하여 편심상태로 되어 있다. 제6도에 있어서의 X₁은 스크류 컨베이어(31)의 중심축선을 표시하고, X₂는 유동링(30)의 중심축선을 표시하고 있다.

여기서, 제6도와 같이 1개의 유동링(30)을 예로들어, 스크류 컨베이어(31)가 제6도의 시계방향으로 회전한 경우를 생각하면, 양자의 접촉점(P)도 같은 방향으로 회전하고, 유동링(30)은 이 점(P)에 생기는 마찰력에 의하여 제6도의(a) 내지 (d)에 도시한 바와 같이, 스크류 컨베이어(31)가 1회전하는 동안에 이 컨베이어(31)의 중심축선(X₁)에 대하여 편심 회전운동을 행한다. 즉, 유동링(30)은 스크류 컨베이어(31)의 외경(D₄)과 유동링(30)의 내경(D₅)과의 차(D₄-D₅)의 스트로크이고, 반경방향으로 미끄럼운동하면서 이 유동링(30)의 축선(X₂)의 둘레를 회전하는 것이다. 이러한 운동을 각 유동링(30)이 각각 행하므로, 각 유동링(30)과 각 고정링(6)과의 사이의 미소갭(g)에 들어간 고형분을 매우 효율적으로 갭밖으로 배출시켜, 막힘을 효과적으로 저지할 수 있다.

또, 제4도에 쇄선으로 표시한 바와 같이, 각 유동링(30)의 내주면에는 스크류 컨베이어(31)의 날개에 걸어맞추는 돌기(33)를 부설하여, 스크류 컨베이어(31)의 회전시에 각 유동링(30)이 돌기(33)를 통하여 스크류 컨베이어(31)와 일체적이고 강제적으로 함께 회전하도록 구성할 수도 있다, 이러한 구성에 의하면, 스크류 컨베이어(31)와 유동링(30)과의 접촉점(P)에 있어서의 마찰력으로 유동링(30)을 회전시키는 것보다 유동링(30)을 더욱 확실하게 강제회전시킬 수 있어서, 미소갭(g)의 청소기능을 한층 높일 수 있다. 단, 이와 같이 유동링(30)을 강제적으로 회전시키면, 미소갭(g)에 침입한 고형분에 의하여 유동링(30)에는 항상 큰 마찰력이 작용하므로, 유동링(30)의 마모가 촉진될 염려가 있다. 따라서, 각 유동링(30)의 마모를 확실히 저감시키는 의미에서는 접촉점(P)에 있어서의 마찰력에 의하여 유동링(30)을 회전시키는 전술의 구성쪽이 뛰어나다.

그런데, 고정링(6)과 유동링(30)의 내부의 공간(S)에 오니수가 가득차면, 분리된 수분은 제1도의 상부에 위치한 미소갭의 부분으로부터 넘쳐나오게 된다. 그런데, 이와 같이 상부로부터 외부로 유출한 수분은 그 자체가 스스로 다시 미소갭(g)을 통하여 내부공간(S)에 침입할 염려가 있다. 이렇게 되면 고액분리 효율이 저하되는 단점을 면할 수 없다.

그래서, 본예에서는 제4도에 명시한 바와 같이, 각 유동링(30)의 외주면에 그 둘레방향 전 길이에 걸쳐뻗어있는 액체가이드홈(34)이 형성되어 있다. 제1도의 상부의 미소갭 부분으로부터 외부로 나온 수분은 유동링(30)에 형성된 가이드홈(34)에 안내되어 아레쪽으로 흘러, 케이싱(1)의 하부에 형성된 배출구(4)로부터 나온 수분이 다시 내부공간(S)에 되돌아가는 단점을 저지하거나 또는 이러한 단점을 효과적으로 억제할 수 있는 것이다.

이상, 처리후의 오니수 고형분의 함수량이 95 내지 97중량%로 되도록 오니수를 농축하는 장치에 본 발명을 적용한 예를 예시하였으나, 그 농축도는 스크류 컨베이어(31)의 회전수나 그 길이방향의 길이를 변경함으로써 오니수의 반송속도와 이것이 내부공간(S)내에 체류하는 시간을 바꾸거나, 또는 고정링(6)과 유동링(30) 사이의 미소갭(g)의 크기를 바꿈으로써 적당히 조정할 수 있다. 스크류 컨베이어(31)의 회전수를 증가시키면 농축도는 내려가고, 회전수를 감소시키면 농축도는 높아진다. 그밖에 고액분리부(5)의 배치각도를 변경함으로써도 농축도를 조정할 수 있다.

예컨대, 처리후의 고형분을 진공펌프를 사용하여 흡인하지 않고, 이것을 덤프카등에 적재하여 운반하고 매립처리하는 경우에는 고형분의 함수량을 88중량% 이하로 농축할 필요가 있다. 제7도는 이러한 경우의 고액분리부(5)의 배치상대를 도시한 도면이다. 제1도에 도시한 실시예에서는 고액분리부(5)가 대략 수평으로 배치되어 있으나, 제7도에 도시한 예에서는 고액분리부(5)의 오니수 유입측(X)(도면의 좌하측)이 고형분의 배출측(도면의 우상측)(Y)보다 낮아지도록 고액분리부(5)가 수평선에 대하여 경사지게 배치되고, 그 경사각(α)이 예컨대 45° 내지 9°로 설정되어 있다.

본예에서도 고액분리의 기본적인 동작은 먼저 설명한 예와 다른점이 없으나, 고액분리부(5)의 배출측(Y)이 위로 들어올려져 있으므로, 고정링과 유동링의 내부의 공간내에는 앞의 예에서보다 오니수가 가득찬 상태가 되어, 그 체류시간이 길어져 수분의 분리효율이 상승한다 이 때문에 배출측(Y)에 가까운 고액분리부(5)의 내부공간에는 이미 많은 수분이 분리된 농축도 높은 오니수가 막힌 상태로 반송되게 되어, 그 내압이 높아진다. 따라서, 이 내압에 의하여 오니수중의 수분은 각 고정링과 유동링의 사이의 미소갭으로부터 짜여 나오도록 배출되고, 그 농축도가 더욱 높아져, 고액분리부(5)에서 배출되는 고형분의 함수량이 85중량% 이하까지 내려간다. 이 경우에도 유동링(30)에 의하여 미소갭(g)의 막힘이 저지되는 것은 당연하다. 이와 같이 농축도를 높일 수 있는 고액분리장치는 일반적으로 오니탈수장치라고도 일컬어진다.

종래에는 상술한 바와 같은 농축도가 높은 고형분을 얻으려면, 먼저 전(前) 처리용의 고액분리장치에 의하여 함수량이 예컨대 95 내지 96중량% 정도의 고형분을 얻은 후에 이것을 다시 다른 고액분리장치에 의하여 탈수하는 2단계의 처리가 필요하게 되어 있었으나, 제7도에 도시한 장치에 의하면, 1개의 장치만으로 농축도가 높은 과형분을 얻을 수 있다.

또, 상술한 2개의 예에서는 오니수를 농축시켰으나, 이것과 약간 다르게 오니수 중의 협잡물을 단순히 제거하는 경우도 있다. 이러한 때에는 제8도에 도시한 바와 같이 고액분리부(5)를 배치하면 된다. 즉, 이러한 경우에는 고액분리부(5)가 그 유입측(X)에서 높고, 배출측(Y)에서 낮게 되도록 경사져 있다. 본예에서는 고액분리부(5)에 송입되는 오니수가 통상 응집제에 의하여 플록화되어 있지 않고, 식품가공, 축산식육가공등의 공장이나 호텔의 주방설비등으로부터 배출되는 오니수가 그대로 고액분리부(5)에 도입된다. 이때, 고액분리부(5)의 배출측(Y)이 낮아져 있으므로, 그 수분제거율은 앞의 제1 및 제2의 예보다 낮아, 협잡물로된 고형분이 배출측(Y)으로부터 배출된다. 고액분리의 기본적인 작용은 앞의 제1의 예와 다름이 없다.

그런데, 스크류 컨베이어(31)는 전술한 바와 같이 오니수를 반송하는 작용을 하는 것이나, 그 날개의 표면에 고형분에 대한 마찰력을 높이는 다수의 미소돌출부를 형성하면, 고형분에 대한 반송기능을 높여, 고액분리기능을 향상시킬 수 있다. 이때, 제9도에 도시한 바와 같이 나선형으로 뻗어있는 돌출선(18)이 형성된 회전측(113)과, 이 회전축(113)의 돌출선(18)에 끼워맞추어 고정되고 서로 밀착상태로 인접한 다수의 날개편(19)에 의하여 제10도에 도시한 바와 같은 스크류 컨베이어(31)를 구성하면, 회전축(113)의 축선방향을 따라 나선형으로 배열고정된 다수의 날개편(19)의 각각 사이에 각 날개편(19)의 가장자리에 의하여 다수의 계단상의 미소돌출부(33)를 형성할 수 있고, 이러한 돌출부(S7)에 의하여 고형분의 반송기능, 나아가서는 고액분리기능을 높일 수 있다.

각 날개편(19)이 이루는 어긋남 각(θ)(제10도)은, 예컨대 1° 내지 5°정도로 설정되거나, 이 어긋남 각(θ)을 작게하면 할수록 오니수의 농축도를 높일 수 있다 따라서, 제7도에 도시한 바와 같이 오니나탈수장치를 구성할때, 회전측(113)과 날개편(19)을 가진 상술의 스크류 컨베이어(31)를 사용하여 그 날개편(19)의 어긋남각(θ)을 유압측(X)에서부터 배출측(Y)을 향하여 연속적 또는 단계적으로 차례로 작게 설정하면, 배출측(Y)에 가까운 고액분리부(5)의 내부공간에 농축도가 높은 오니수가 막힌 상태가 되어, 그 내압을 높여 수분을 짜내는 효과를 더욱 높일 수 있다. 회전축(113)에 나선형의 凹홈을 형성하여, 이것에 다수의 날개편(19)을 고정시켜 스크류 컨베이어를 구성하여도 좋다.

또, 제2도에 도시한 실시예에 있어서는, 고정링(6)으로서 그 외주부에 귀(6a)를 가진 링을 사용하였으나, 각 고정링 사이에 클리닝 칼날을 배치할 필요가 없으므로, 제11도에 도시한 바와 같은 원형의 링으로 된 고정링(6)을 사용하여도 좋다. 이러한 원형의 고정링(6)은 그 제조비를 낮출 수 있는 잇점을 가지고 있다.

또, 제1도에 도시한 바와 같이 고액분리부(5)를 1개만 설치하는 것은 아니고, 이것을 병렬로 복수개 설치할 수도 있다.

제12도는 그 일례를 도시한 것이며, 2개의 고액분리부(5,5)가 상하로 공통의 케이싱(1)내에 배열설치되어 있다. 이때, 그 각 스크류 컨베이어(31,31)의 축부(13,13)에 설치한 기어(25,26)를 중간기어(S7)를 통하여 연결하면 1개의 모우터(17)에 의하여 양 고액분리부(5,5)의 스크류 컨베이어(31,31)를 동시에 구동할 수 있다. 물론, 기어(25,26,27)의 대신에 벨트나 풀리등을 사용하여도 좋다. 이렇게 하여 오니수의 처리능력을 바라는 정도까지 높일 수 있다. 이상, 본 발명의 고액분리장치를 오니수를 농축할 목적으로 사용한 실시예를 설명하였으나, 이 고액분리장치는 각 고정링(6) 사이의 틈새의 폭과 유동링(30)의 두께를 적절히 설정함으로써, 미소갭(g)의 폭을 자유로이 설정할 수 있으므로, 오니수의 고액분리이외의 목적에도 널리 이용할 수 있다. 예컨대, 으깬 어육(생선묵 등의 재료)의 제조, 두부의 제조, 제지가공, 침전물의 준설, 건설오니의 고액분리등이 그 구체적인 예이다.

이 장치를 식품가공에 사용하였을때, 막힘방지의 목적으로 파손되기 쉬운 클리닝 칼날을 사용할 필요가 없으므로, 식품중에 파손된 클리닝 칼날이 혼입될 염려도 없다. 더구나 고정링(6)과 유동링(30)과 스페이서(9)를 간단히 분해할 수 있으므로, 이들 요소의 청소를 간단히 행할 수 있어, 항상 위생적으로 식품가공을 할 수 있다.

또, 파손되기 쉬운 클리닝 칼날이 없고, 더구나 장치의 각 요소를 그 사용목적에 따라 수지, 금속, 세라믹 등의 재료로 구성할 수 있으므로, 장치에 큰 부하를 가하는 처리물, 예컨대 건설오니 등도 지장없이 고액분리할 수 있다.

산업상의 이용 분야

이상과 같이, 본 발명의 고액분리장치는 오니수의 고액분리, 으깬 어육(생선묵 등의 재료)의 제조, 두부의 제조, 제지가공, 헤드로의 준설, 건설오니의 고액분리등에 널리 이용할 수 있다.

본 발명은 으깬 어육(생선묵 등의 재료)의 제조나 두부의 제조등의 식품가공, 오니수(汚泥水)의 처리, 제지가공, 침전물의 준설 등에 널리 이용가능한 고액분리장치에 관한 것이다.

제1도는 고액분리장치의 종단면도,

제2도는 1개의 고정링, 1개의 유동링 및 스페이서를 도시한 사시도,

제3도는 고액분리부의 분해 사시도,

제4도는 고액분리부의 단면도,

제5도는 제1도에 도시한 좌우의 지지판을 그 바깥쪽에서 본 도면,

제6도는 유동링의 움직임을 설명하는 도면,

제7도는 고액분리부의 다른 배치상태를 도시한 설명도,

제8도는 고액분리부의 또 다른 배치상태를 도시한 설명도,

제9도는 회전축과 다수의 날개편으로 된 스크류 컨베이어의 분해 사시도,

제10도는 회전축과 다수의 날개편으로 된 스크류 컨베이어를 도시한 도면,

제11도는 원형링으로 된 고정링을 도시한 사시도,

제12도는 고액분리부를 복수설치한 고액분리장치의 단면도.

Claims

서로간에 틈새를 가지고 축선방향으로 배열되고, 또한 일체적으로 고정된 복수의 고정링들; 상기의 고정링들 사이의 틈새에서 유동가능하게 배치된 유동링들; 상기의 복수의 고정링들 및 상기의 유동링들의 내부에서 회전가능하게 배치된 스크류 컨베이어; 및 상기 컨베이어를 회전구동하는 구동수단을 구비하며, 상기의 각 유동링의 내경이 상기 스크류 컨베이어의 외경보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 고 액분리장치.
제1항에 있어서, 상기 유동링의 내주면에는 스크류 컨베이어에 걸어맞추어 이 유동링을 스크류 컨베이어와 일체적으로 강제회전시키기 위한 돌기가 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 고액분리장치.
제1항에 있어서, 상기 유동링의 외주면에는 그 둘레방향으로 뻗어 있는 액체가이드 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고액분리장치.
제1항에 있어서, 상기 스크류 컨베이어의 표면에는 고형분에 대한 마찰력을 높이는 다수의 미소돌출부가 형성되어 있는 고액분리장치.
제4항에 있어서, 상기 스크류 컨베이어는 회전축과, 그 축선방향을 따라 나선형으로 배열고정된 복수의 날개편으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고액분리장치.