KR0161220B1 - 원심력식 슬러지탈수장치 - Google Patents

원심력식 슬러지탈수장치

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KR0161220B1 KR1019960040818A KR19960040818A KR0161220B1 KR 0161220 B1 KR0161220 B1 KR 0161220B1 KR 1019960040818 A KR1019960040818 A KR 1019960040818A KR 19960040818 A KR19960040818 A KR 19960040818A KR 0161220 B1 KR0161220 B1 KR 0161220B1
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Abstract

본 발명은 새로운 구조의 원심력식 슬러지 탈수 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 구동축(34)에 의해 회전 가능하며 에어 챔버(42)와 연통되도록 된 회전 실린더(40)와, 상기 구동축(34)에 동축적으로 회전 실린더(40) 내에 설치되며 일측에는 중공부(21)가 형성되고 중간에는 테이퍼면(27)이 형성된 고정 샤프트 부재(20)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)에 대하여 회전 가능하게 결합되며 일측에는 테이퍼내주면(28)이 형성되고 타측에는 링기어(30)가 형성된 내부 드럼(24)과, 상기 회전 실린더(40)의 센터 기어(33)와 내부 드럼(24)의 링기어(30) 사이에 치합되는 복수의 유성 기어(32)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼면(27)과 내부 드럼(24)의 테이퍼내주면(28) 사이에 축지지되는 파쇄 롤러(26)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)의 중공부(21)에 설치되며 일단에 슬러지 투입관(14)이 접속되고 타단은 고정 샤프트 부재(20)의 이송구(18) 및 분출구(19)를 통해 파쇄 롤러(26)의 유입단으로 통하도록 된 테이퍼필터(16)와, 상기 파쇄 롤러(26)의 유출단으로부터 상기 회전 실린더(40)의 내주면을 따라 설치되는 필터(38)로 이루어진 원심력식 슬러지 탈수 장치가 제공된다.

Description

원심력식 슬러지 탈수 장치
본 발명은 원심력식 슬러지 탈수 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세히는 장치의 크기를 작게 하면서도 고효율로 탈수 처리가 가능한 새로운 구조의 원심력식 슬러지 탈수 장치에 관한 것이다.
폐수 처리 과정에서 생성되는 슬러지를 처리하기 위해서는, 대체로 슬러지에 함유된 수분을 탈수시켜서 부피를 줄인 케익 또는 덩어리 형상으로 만들어서 소각 또는 매립 등의 처리를 하게 된다. 종래에 이러한 슬러지를 탈수하기 위한 방법으로서는 필터프레스나 벨트프레스 또는 스크류데칸타(원심력식) 등의 방식을 들 수 있는데, 필터프레스 방식은 처리 효율이 양호한 편이나 장치의 설치 스페이스를 많이 요하고 연속 작업이 곤란하다는 단점이 있으며, 벨트프레스 방식은 처리량은 많으나 탈수 효율이 낮고 처리 가능한 슬러지가 제한된다. 또한 스크류데칸타 방식은 연속 처리는 가능하나 처리 효율이 만족스럽지 못하고 부유물에 대한 재처리를 요하는 문제점이 있다. 특히, 이러한 원심력식 탈수 장치는 슬러지가 일정 두께 이상 축적되면 탈수된 물의 배출공이 차단되거나 슬러지가 실린더면에 부착되므로 슬러지의 원활한 이송 배출이 곤란해 질 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 슬러지의 탈수 처리에 따른 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 장치를 소형 콤팩트화시킬 수 있으며, 분리된 물과 슬러지의 배출이 원활하게 이루어짐으로써 처리 효율을 극대화시킬 수 있는 새로운 구조의 슬러지 탈수 장치를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명은 이를 위해 원심력을 이용하여 슬러지를 다단계로 탈수시키면서 슬러지를 파쇄시키고, 적절한 공기압을 실린더의 외주면으로부터 가함으로써 실린더 내벽에 슬러지가 부착되는 것을 방지하여 슬러지의 배출을 원활하게 할 수 있는 탈수 장치의 구조를 제안하게 된다.
제1도는 본 발명의 실시에에 따른 탈수 장치의 단면 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 케이싱 12 : 펌프
14 : 슬러지 투입관 16 : 테이퍼필터
18 : 이송구 20 : 샤프트 부재
24 : 내부 드럼 26 : 파쇄 롤러
30 : 링기어 32 : 유성 기어
33 : 축 34 : 구동축
36 : 탈수 롤러 40 : 회전 실린더
42 : 챔버 44 : 개구부
46 : 외통체 35 : 에어 공급관
50 : 스크래퍼 52 : 에어 스프링
56 : 배출 덕트
본 발명에 따르면, 외부 케이싱(10)과, 상기 외부 케이싱(10)의 내부에 배치되고 일단에 형성된 구동축(34)에 의해 회전 가능하며 외주면에 형성된 개구부(44)에 의해 그 외부를 둘러싸는 에어 챔버(42)와 연통되도록 된 회전 실린더(40)와, 상기 구동축(34)에 동축적으로 상기 회전 실린더(40) 내에 설치되어 외부 케이싱(10)에 고정되며 일측에는 중공부(21)가 형성된 확개부(22)로 이루어지고 중간에는 테이퍼면(27)이 형성된 고정 샤프트 부재(20)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)에 대하여 회전 가능하게 결합되며 일측에는 상기 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼면(27)에 면하는 테이퍼내주면(28)이 형성되고 타측에는 링기어(30)가 형성된 내부 드럼(24)과, 상기 회전 실린더(40)의 센터 기어(33)와 상기 내부 드럼(24)의 링기어(30) 사이에 치합되는 복수의 유성 기어(32)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼면(27)과 내부 드럼(24)의 테이퍼내주면(28) 사이에 축지지되는 테이퍼진 파쇄 롤러(26)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)의 중공부(21)에 설치되며 일단에는 슬러지 투입관(14)이 접속되고 타단은 고정 샤프트 부재(20)의 중심축을 따라 형성된 이송구(18) 및 분출구(19)를 통해 상기 파쇄 롤러(26)의 유입단으로 통하도록 된 테이퍼필터(16)와, 상기 파쇄 롤러(26)의 유출단으로부터 상기 회전 실린더(40)의 내주면을 따라 설치되는 또다른 필터(38)로 이루어진 것을 특징으로 하는 원심력식 슬러지 탈수 장치가 제공된다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 제1도는 본 발명의 실시예를 보여주는 것으로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 케이싱(10)의 내부에 회전 실린더(40)가 일단의 구동축(34)에 의해 회전 가능하게 구비된다. 이 회전 실린더(40)의 외부에는 외통체(46)에 의해 구획되는 에어 챔버(42)가 형성되고, 회전 실린더(40)의 외주면에 형성된 다수의 개구부(44)에 의해 이 에어 챔버(42)와 연통된다. 이 에어 챔버(42)의 외벽을 이루는 외통체(46)에도 다수의 통수공(48)이 형성된다.
상기 회전 실린더(40)의 내부에는 구동축(34)에 동축적으로 배열된 고정 샤프트 부재(20)가 구비된다. 이 고정 샤프트 부재(20)의 일측은 내부에 중공부(21)가 형성된 확개부(22)로 구성되고 타측에는 단부쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼면(27)이 형성된다. 그리고 중공부(21)에서 타단쪽으로 그 중심축을 따라 이송구(18)가 형성되고, 이 이송구(18)의 폐쇄단 부위에는 분출구(19)가 형성된다.
상기 고정 샤프트 부재(20)의 중공부(21)에는 대략 원추형의 테이퍼필터(16)가 설치된다. 이 테이퍼필터(6)는 필터포 또는 미세한 메쉬 스크린 등으로 제작된다. 이 테이퍼필터(6)의 일단에는 정량 펌프(12)가 설치된 슬러지 투입관(14)이 접속되고, 타단은 고정 샤프트 부재(20)의 이송구(18)에 접속된다. 또한, 고정 샤프트 부재(20)에는 중공부(21)에서 유도되는 배수공(65)이 형성된다.
상기 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼필터(6)의 반대쪽에는 내부 드럼(24)이 베어링(61)에 의해 회전 가능하게 구비된다. 이 내부 드럼(24)의 일측에는 상기 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼면(27)에 면하는 테이퍼내주면(27)이 형성되고, 타측의 둘레부에는 링기어(30)가 형성된다. 상기 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼면(27)과 내부 드럼(24)의 테이퍼내주면(28) 사이에는 테이퍼진 다수의 파쇄 롤러(26)가 회전 가능하게 구비된다.
상기 링기어(30)는 다수의 유성 기어(32)와 치합된다. 이 유성 기어(32)는 고정 샤프트 부재(20)에 키(62)로 고정된 디스크(31)에 축지지되며, 이 고정 샤프트 부재(20)에 대해 회전 가능하게 축지지되는 센터 기어(33)에 치합된다. 이 센터 기어(33)는 후술하는 회전 실린더(40)의 격벽(58)의 보스(63)와 치합된다. 이러한 구성에 따라서, 구동축(34)에 의해 회전 실린더(40)가 회전하면, 이에 일체로 된 격벽(58)의 보스(63)에 치합된 센터 기어(33)가 회전하고, 이 센터 기어(33)에 치합된 유성 기어(32)가 회전한다. 따라서, 유성 기어(32)의 둘레에 치합된 내부 드럼(24)의 링기어(30)가 감속 회전하면서, 슬러지를 사이에 두고 내부 드럼(24)에 마찰 접속되는 파쇄 롤러(26)도 감속 회전한다. 대향하는 테이퍼면(27, 28)과 파쇄 롤러(26) 사이에는 슬러지가 통과되면서 파쇄된다.
상기 회전 실린더(40)의 구동축(34)이 형성된 단부측에는 격벽(58)에 의해 구획되는 에어 공급부(59)가 형성되어 구동축(34) 내부의 에어 공급관(35)과 연통되어 통기공(60)을 통해 회전 실린더(40) 외부의 에어 챔버(42)를 통해 적절한 압력의 에어를 공급하게 된다.
또한, 상기 회전 실린더(40)의 내주면에는 또다른 테이퍼형상의 필터(38)가 배치된다. 이 필터(38)의 축소된 직경부는 내부 드럼(24)까지 연장되어 파쇄 롤러(26) 사이로 파쇄 유출되는 슬러지를 재차 탈수 처리한다. 이 필터(38)와 고정 샤프트 부재(20) 사이에는 또다른 롤러(36)가 배치된다. 슬러지는 이 롤러(36)를 거치면서 재차 탈수 처리되게 된다. 회전 실린더(40)의 타측 개방 단부에는 스크래퍼(50)가 설치되어 탈수 처리된 슬러지를 긁어 내어서 배출 덕트(56)로 배출하게 된다.
한편, 상기 슬러지를 공급하는 정량 펌프(12)가 접속된 슬러지 투입관(14)쪽의 고정 샤프트 부재(20)의 단부에는 브라켓(53)이 장착되고, 이에 대응하여 케이싱(10)쪽에도 브라켓(54)이 장착된다. 그리고, 이들 브라켓(53, 54) 사이에는 에어 스프링(52)이 끼워진다. 이 에어 스프링(52)에는 일정한 압력이 가해져서 케이싱(10)과 회전 실린더(40) 측에 고정적으로 구성되는 내부 드럼(24)과 고정 샤프트 부재(20) 사이의 테이퍼면(27, 28) 사이를 일정한 압력으로 유지시킴으로써 슬러지가 통과 분쇄되는 파쇄 롤러(26) 부위에 과부하가 걸리지 않도록 한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 슬러지 탈수 장치의 작동 관계를 설명하면 다음과 같다. 먼저 구동축(34)에 의해 회전 실린더(40)를 회전시키면서, 정량 펌프(12)로부터 슬러지 투입관(14)을 통해 고정 샤프트 부재(20) 내의 테이퍼필터(16) 속으로 슬러지를 투입한다. 이때, 회전 실린더(40)의 회전력은 격벽(58)의 보스(63), 센터 기어(33), 유성 기어(32) 및 링기어(30)를 통해 내부 드럼(24)을 감속 회전시키게 된다.
테이퍼필터(16)로 도입된 슬러지는 테이퍼필터(16)를 통해서 일차로 탈수되어 배수공(65)를 통해 드레인되고, 고정 샤프트 부재(20)의 이송구(18)를 통해 이송되어 분출구(19)를 통해 파쇄 롤러(26)의 유입단으로 공급된다. 여기서 슬러지는 내부 드럼(24)과의 마찰 접촉에 의해 공회전 하는 파쇄 롤러(26)와 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼면(27) 및 내부 드럼(24)의 테이퍼내주면(28) 사이로 통과되면서 파쇄 또는 분쇄된다.
이 파쇄 롤러(26)를 통과한 슬러지는 회전 실린더(40)의 원심력에 의해 필터(38)를 통해 재차 탈수된다. 탈수된 물은 회전 실린더(40)의 개구부(44)를 통해 에어 챔버(42)를 지나 외통체(46)의 통수공(48)을 통해 케이싱(10)의 내부로 배출된다. 이때, 에어 챔버(42) 내에는 구동축(34)의 에어 공급관(35)과 격벽(58)에 의해 구획되는 에어 공급부(59) 및 통기공(60)을 통해 일정한 공기압이 가해진다. 이 공기압은 필터(38)의 내부로 작용하므로 필터(38)의 내주면을 따라 이송되는 슬러지가 원심력에도 불구하고 필터(38)의 내벽에 부착되지 않고 원활히 이송되게 된다.
이때, 에어 챔버(42)를 형성하는 외통체(46)의 내벽에는 원심력에 의해 탈수된 물이 쏠림으로써 통수공(48)이 간헐적으로 차단되면서 에어 챔버(42) 내부 및 필터(38)에 가해지는 공기압이 변동됨으로써 필터(38)를 따라 배출되는 슬러지에 간헐적인 공기 충격을 가함으로써 그 배출을 촉진하게 된다.
필터(38)를 따라 이송되는 슬러지는 롤러(36)를 거치면서 재차 압축 탈수 처리된 후에, 스크류 형상의 스크래퍼(50)를 지나면서 분쇄 교반되어 배출 덕트(56)를 통해 외부로 배출된다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 필터프레스와 같은 종래의 탈수 장치에 비해 설치 공간을 대폭 절감할 수 있는 콤팩트한 구조로서, 효율 좋은 탈수 처리를 실현할 수 있다. 특히, 원심력식 탈수 방법이 지니는 슬러지의 배출 상의 문제점을 적절한 공기압을 가함으로써 이를 해소할 수 있으므로 슬러지의 막힘이 없이 연속 작업이 가능한 새로운 구조의 원심력식 슬러지 탈수 장치를 제공하게 된다.

Claims (1)

  1. 외부 케이싱(10)과, 상기 외부 케이싱(10)의 내부에 배치되고 일단에 형성된 구동축(34)에 의해 회전 가능하며 외주면에 형성된 개구부(44)에 의해 그 외부를 둘러싸는 에어 챔버(42)와 연통되도록 된 회전 실린더(40)와, 상기 구동축(34)에 동축적으로 상기 회전 실린더(40) 내에 설치되어 외부 케이싱(10)에 고정되며 일측에는 중공부(21)가 형성된 확개부(22)로 이루어지고 중간에는 테이퍼면(27)이 형성된 고정 샤프트 부재(20)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)에 대하여 회전 가능하게 결합되며 일측에는 상기 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼면(27)에 면하는 테이퍼내주면(28)이 형성되고 타측에는 링기어(30)가 형성된 내부 드럼(24)과, 상기 회전 실린더(40)의 단부면(41)에 축지지되며 상기 내부 드럼(24)의 링기어(30)와 치합되는 복수의 유성 기어(32)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)의 테이퍼면(27)과 내부 드럼(24)의 테이퍼내주면(28) 사이에 축지지되는 테이퍼진 파쇄 롤러(26)와, 상기 고정 샤프트 부재(20)의 중공부(21)에 설치되며 일단에는 슬러지 투입관(14)이 접속되고 타단은 고정 샤프트 부재(20)의 중심축을 따라 형성된 이송구(18) 및 분출구(19)를 통해 상기 파쇄 롤러(26)의 유입단으로 통하도록 된 테이퍼필터(16)와, 상기 파쇄 롤러(26)의 유출단으로부터 상기 회전 실린더(40)의 내주면을 따라 설치되는 또다른 필터(38)로 이루어진 것을 특징으로 하는 원심력식 슬러지 탈수 장치.
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