KR100280975B1 - 부정수중 슬러지를 원심분리하는 청정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해상양식장 및 저수지의 적조현상, 녹조현상의 부정수를 원심분리하여 슬러지를 분리제거할 수 있고 농축장, 공장의 폐수중에 함유한 슬러지를 분리하여 맑은 청정수를 얻고자 하는 부정수중 슬러지를 원심분리하는 청정장치에 관한 것이다.

종래의 액체원심분리기에 있어서는 물의 유속을 이용하여 물회전통의 내벽을 타고 부정수가 회전유입되고 분리관체의 상부벽에 뚫은 유입공을 따라 분리관체에 유입되면서 회전의 원심분리작용을 하도록 구성되어 있는 것으로 이는 회전력이 약하고 유속에 의한 원심력회전으로 회전이 느리므로 비중이 무거운 메시가 큰 슬러지만 분리되어지고 메시가 작은 비중이 가벼운 것은 분리하지 못하였다. 본 발명은 원심분리기의 몸체내에 격판으로 압력참버를 구성하여 모터펌프로부터 부정수를 유입시키게 하고 압력참버의 수압력이 몸체내에 수직설치한 직경이 큰 원심분리관체와 이에 연통되게 연결설치시킨 직경이 작은 청정수분리관은 상,하부가 분리되어지고 또 원심분리관체의 상부캡 상면에 일방향 경사형 수공이 원륜형태로 다수 뚫여서 압력참버로부터 수압력을 받으면 경사형 수공에 의하여 물이 회전하면서 강한 원심분리작용을 하게 하므로 청정수분리관으로 청정수는 분리되고 슬러지물은 하부캡의 나사에 뚫은 슬러지물 배수공으로 배수되어지게 한 것이며, 본 발명은 단일원심분리기를 단독으로 실시할 수 있고 또 다단원심분리기와 단일원심분리기를 복합적으로 결합구성하여 이용할 수 있게한 발명이다.

Description

부정수중 슬러지를 원심분리하는 청정장치

본 발명은 해상의 양식장 주변에서 발생하는 적조현상 또는 호수 및 저수지의 녹조현상을 원심분리하여 슬러지를 제거할 수 있고 또 공장, 농축장등에서 흘러나오는 맑지 못한 폐수 및 불순물 중에 함유하고 있는 슬러지(sludge)를 분리하여 최대의 맑은 물을 얻도록 하기 위한 부정수중 슬러지를 원심분리하는 청정장치에 관한 것이다.

종래에 깨끗한 청정수를 얻기 위한 액체원심분리기는 분리관체상부에 원통형 물회전통을 설치하고 부정수유입관을 그 물회전통의 측방향으로 유입되게 설치하여 부정수의 유속력에 의하여서 유입되는 물이 물회전통의 내벽을 타고 회전하면서 들어오고 또 물회전통 내로 노출된 분리관체의 상부벽면에 다수 뚫은 유입공을 통해 분리관체 내로 부정수가 유입되게 되어 있고 그 분리관체의 상부에 청정수배출관을 고정하여 분리된 청정수가 분리상승되어 토출하도록 되어 있으며 또한 분리관체의 하부에는 슬러지물토출관을 가진 원통형 배수통을 설치한 위에 원추형 소용돌이체를 중심부에 설치한 것으로 이는 부정수가 모타펌프에 의하여 물회전통과분리관체 내에 유입될 때는 그 유속에 의한 원심력작용을 하고 또 하부내의 원추형 소용돌이체에 의하여 원심분리된 청정수가 상부로 상승하고 청정수배출관을 따라 배수되게 되어 있다. 즉 이는 유속에 의한 원심력 회전으로 분리관체내에서는 회전이 느리므로 비중이 무거운(메시가 큰 것) 슬러지만 분리되어지고 메시가 작고 비중이 비교적 가벼운 것은 분리하지 못한 문제점이 있었다. 따라서 종래의 액체원심분리기로서는 해상의 양식장 주변에서 발생되는 적조현상 및 호수, 저수지등의 녹조현상의 부정수는 원심분리의 효율이 매우 낮은 폐단 때문에 이용되지 못한 결함이 있었다.

본 발명은 종래 그러한 문제점을 해소하기 위한 것으로 본 발명은 압력에 의한 원심력이 빠르게 작용하도록 구조를 개선하여 부정수중에 함유하고 있는 미립슬러지(메시가 적은 것) 즉, 비중이 가벼운 것까지 원심분리하게 함으로 해상 및 저수지에서의 적조, 녹조현상의 부정수까지도 효율적으로 분리시켜 슬러지를 걸러내므로 맑은 물을 이용할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 다수개로 구성되어 있는 다단원심분리기와 단일원심분리기를 설비하여 다단원심분리기에서 분리된 슬러지물이 슬러지탱크로 유입되어지고 또 슬러지탱크의 불순물은 다시 단일원심준리기를 통과하면서 재분리시키고 또 스크류탈수기에서 다시 탈수하여 순수슬러지는 벨트콘베어에 실려 히트터널을 통과하면서 나가도록 하고 다단원심분리기 및 단일원심분리기와 스크류탈수기에서 나오는 맑은 물은 물탱크를 유입되어져서 배출시키므로 완전한 맑은 물을 얻을 수 있을뿐 아니라 적조, 녹조현상의 부정수를 단위시간당 다량 걸러 낼 수 있으므로 이용효율이 매우 우수한 청정장치를 이용할 수가 있게 한 것으로 이를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명장치의 실시공정을 나타낸 개략적 구성동

도 2는 본 발명에 있어 다단원심분리기의 평면도

도 3은 본 발명에 있어 다단원심분리기의 일부단면을 보인 측면도

도 4는 본 발명에 있어 단일원심분리기의 요부를 표시한 일부확대단면도

도 5는 본 발명에 있어 원심분리관체 및 청정수분리관의 확대단면도

도 6는 본 발명에 있어 상부캡의 평면도

도 7은 도 6의 단면도

도면의 중요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스크린컨베어장치 1′: 돌기침 4 : 다단원심분리기

4a : 단일원심분리기 5 : 물탱크 6 : 슬러치탱크

7 : 스크류탈수기 8 : 히터터널 11 : 몸체

12,12′: 격판 13 : 압력참버 14 : 받침판

15 : 원심분리관체 16 : 청정수분리관 17 : 상부캡

17′: 상면 18 : 하부캡 19 : 경사형수공

20 : 물배출관 20′: 부정수공급관 20″: 슬러지물배출관

21,21′,22″: 연결관 26 : 슬러지물배수공 27 : 나사

도 1은 본 발명장치의 실시공정을 나타낸 개략적 구성도이다.

먼저 강력한 스크린컨베어장치(1)에 설치된 돌기침(1′)에 의하여 부정수중에서 떠 있는 풀잎등의 불순물은 제거된다. 스크린컨베어장치(1)는 다공벨트판으로 형성되어 있으므로 부정수는 다공벨트판에 의하여 걸러지고 풀잎등은 회전하는 돌기침(1′)에 의해 걸려서 제거케 된다. 여기서 걸러진 부정수는 탱크(2)로부터 수관(3)을 통해 모터(M)펌프(P)에 의하여 다단원심분리기(4)에 보내진다. 이 다단원심분리기(4)에서 원심분리되어 걸러진 맑은 물은 수관(3a)을 통해 물탱크(5)로 보내어지고 또 다단원심분리기(4)에서 나오는 슬러지물을 수관(3a′)을 통해 모터(M′)펌프(P′)에 의하여 슬러지탱크(6)로 유입된다. 또한 슬러지탱크(6)에 유입된 슬러지물은 수관(3a″)을 통하여 물탱크(5)에 유입되고 단일원심분리기(4a)에서 분리된 슬러지물은 수관(3b)을 통하여 모터(M"')펌프(P"')에 의해 스크류탈수기(7)에 보내지고 여기서 탈수된다. 스크류탈수기(7)에서 나오는 맑은 물은 수관(3b′)를 통하여 물탱크(5)에 분리저장되고 스크류탈수기(7)에서 나오는 슬러지는 히터터널(8)에 벨트컨베어(9)로 이송되면서 건조되어 나간다. 그리고 물탱크(5)의 맑은 물은 모터(Ma)펌프(Pa)에 의하여 필요한 곳으로 배수되어진다. 도면중 부호 10은 전기조정판이다. 도 2 및 도 3은 다단원심분리기(4)의 평면도와 일부단면의 측면도를 나타낸 것으로, 여기에는 원심분리기의 몸체(11)내에 격판(12)(12′)으로 구획하여 압력참버(13)를 구성하여서 모터(M)와 펌프(P)에 의하여 유입되는 부정수가 압력참버(13) 내로 유입되어지게 되고 또 몸체(11) 내의 하부받침판(14)과 그 상부격판(12)(12′) 사이에는 도 5에 단면으로 나타낸 원심분리관체(15)와 청정수분리관(16) 하부를 삽입연결하여 연통되게 수직설치하되 상부캡(17)과 하부캡(18)으로 격판(12)(12′) 및 받침판(14)에 고정시키고 또 상부캡(17)의 상면은 두꺼운 면으로 형성하여 상면(17′) 주위에 원륜을 따라 일방향으로 경사형 수공(19)을 뚫어서 압력참버(13)로부터 부정수가 경사형 수공(19)을 통해 회전원심력작용을 하도록 하고 하부탭(18)의 중심공(25)에 슬러지배수공(26)을 가진 나사(27)를 설치하였다. 원심분리기의 몸체(11)는 상부에 물배출관(20)이 있고 중간부 압력참버(13) 측벽에 모터(M)펌프(P)로부터 부정수가 유입되는 공급관(20′)이 있고 하단부측에 슬러지물배출관(20″)이 설치되어 있다. 이는 단일원심분리기(4a)의 구성과 동일한 구조로 되고, 이 단일원심분리기만으로 실시할 수 있다. 또한 본 발명은 상기의 단일원심분리기는 도 2, 도 3에 도시된 다단원심분리기(4)로 조립되는 구조는 단일원심분리기(4a)를 대칭으로 다수개 결합시키고 상부로부터 물배출관(20)의 연결관(21) 부정수공급관(20′)의 연결관(21′) 및 슬러지물배출관(20″)의 연결관(21″)을 중심으로 하여 각각의 풀랜지로서 접속연결하여 다단원심분리기(4)를 구성한다. 다단원심분리기(4)는 도 2, 도 3에 도시된 4개의 원심분리기로 제한하지 않고 처리용량을 높이기 위하여서는 여러단을 조립구성시켜 다단원심분리기로 사용할 수도 있다. 이때는 모터펌프의 용량에 비례하여 높은 것으로 이용하게 된다.

이와같이 구성된 본 발명은 차량에 장착사용하거나, 동력선에 장착하여 수면에 운행하면서 운전을 하고 해상의 각종 양식장 주변 또는 저수지의 적조현상 및 녹조현상 등으로 나타난 부정수에 함유되어 있는 불순물, 슬러지, 미생물이끼등을 분리하고 걸러내고 맑은 물을 얻도록 하는 것이다.

본 발명은 수중에 띄우는 스크린컨베어장치(1)에서 수중에 떠 있는 풀잎등을 돌기침(1′)에 의하여 제거와 동시에 다공벨트판으로 걸러진 부정수는 탱크(2)로부터 모터(M)펌프(P)에 의해 다단원심분리기(4)로 주입되어 진다. 이 다단원심분리기(4)의 공급관(20′)을 통해 유입된 물은 모터(M)펌프(P)의 압력에 의해 각 압력참버(13)에 유입됨과 동시에 격판(12)(12′) 중심부에 고정설치시킨 원심분리관체(15) 및 청정수분리관(16)의 상부캡(17) 상면에 다수 뚫은 경사형 수공(19)을 따라 압력참버(13)로부터 하부원심분리관체(15) 내부공간으로 압력수가 회전작용을 하고 또 계속된 회전으로 원심분리되어 부정수중에 물보다 비중이 무거운 슬러지는 원심분리관체(15)의 내벽을 따라 아래로 이동침하케 되어, 하부나사(27)의 슬러지배수공(26)을 통해 슬러지물배출관(20″)으로 배출되어지고 또 압력원심분리작용에 의해 걸러진 맑은 물은 청정수분리관(16)을 타고 상부로 분리되어 물배출관(20)으로 배수되어진다. 이러한 원심분리기능은 압력참버(13)로부터 하부로 수압력을 받아 물이 회전을 하고 원심분리되므로 원심분리효율이 우수할 뿐 아니라 메시가 작은 물보다 가벼운 슬러지까지 분리하여 걸러내므로 적조, 녹조현상의 슬러지를 효과적으로 걸어낼 수가 있다.

이러한 본 발명은 도 1의 다단원심분리기(4)로서 실시하고 여기에서 분리한 청정수는 수관(3a)을 통해 물탱크(5)에 분리시킨다 또 슬러지물배출관(20″)을 통해 연결관(21″)으로 종합된 슬러지물은 다시 수관(3a′)에 설치된 모터(M′)펌프(P′)에 의하여 슬러지탱크(6)에 분리이송되고 또 슬러지탱크(6)의 슬러지물은 수관(3a″)에 설치된 모터(M″)펌프(P″)에 의하여 단일원심분리기(4a)에 유입되어서 단일원리분리기(4a)에 의하여 슬러지를 재분리하여 걸러내게 되고 여기에서 걸러낸 청정수는 수관(3a"')을 통해 물탱크(5)에 분리되고 슬러지물은 수관(3b)에 설치된 모터(M"')펌프(P"')에 의하여 스크류탈수기(7)에서 짜진 슬러지를 히터터널(8)의 벨크콘베어(9)에 의하여 이송배출되면서 건조되고 배출케 된다. 또 스크류탈수기(7)에서 나온 청정수는 수관(3b′)를 통해 물탱크(5)에 이송분리되어지고 물탱크(5)의 청정수는 모터(Ma)펌프(Pa)로 필요한 곳에 보내지며 배출된다.

이와같이 본 발명은 다단원심분리기(4)에서 먼저 많은 용량의 부정수를 원심분리하여 슬러지를 걸러내고 또다시 잔여 슬러지물은 슬러지탱크(6)에 분리함과 동시에 단일원심분리기(4a)에 이송시켜 재분리하여 슬러지를 걸러내므로 능률적이고 효율적인 슬러지의 분리작업을 실시할 수가 있다. 또한 본 발명은 원심분리관체(15) 상부에 설치된 상부캡(17) 상면에 경사형 수공(19)이 원돌레를 따라 다수 뚫어 있는 구조로 되어 있으므로 상부캡(17)은 압력캄버(13)의 수압력을 받아 수공(19)으로 유입되어 원심회전을 신속히 하므로 메시가 작고 비중이 낮은 슬러지까지 효과적으로 분리하여 걸러내는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 돌기침(1′)이 설치된 풀잎등제거의 스크린컨베어장치(1)와 원심분리기의 몸체(11)내에 격판(12)(12′)으로 구획하여 압력참버(13)를 형성하고 격판(12)(12′)과 하부받침판(14) 중심부에 원심분리관체(15)와 청정수분리관(16) 하부를 삽입연결하여 연통되게 수직설치하되 상부캡(17)과 하부캡(18)으로 격판(12′) 및 받침판(14)에 고정시키고 상부캡(17) 상면(17′)에는 일방향 경사형 수공(19)을 다수 뚫고 하부캡(18) 중심부에는 슬러지물배수공(26)을 가진 나사(27)을 설치하며 압력참버)13) 일측과 몸체(11) 상,하부에 물배출관(20) 부정수공급관(20′) 슬러지물배출관(20″)의 풀랜지접속으로 결합구성시킨 다단원심분리기(4)와 다단원심분리기(4)로부터 분리시킨 슬러지물을 저장하는 슬러지탱크(6)와 슬러지탱크(6)의 슬러지물을 재원심분리시키는 단일원심분리기(4a)와 단일원심분리기(4a)에서 나오는 스러지물을 탈수시키는 스크류탈수기(7)와 슬러지를 건조시키는 히터터널(8)로 결합구성됨을 특징으로 하는 부정수중 슬러지를 원심분리하는 청정장치.
2. 제 1 항에 있어서 단일원심분리기(4a)는 원심분리기의 몸체(11) 상하에 물배출관(20)과 슬러지물배출관(20″)이 설치되고 압력참버(13) 외측에 모터(M)펌프(P)와 연결된 부정수공급관(21′)을 설치하며, 내부격판(12)(12′)과 하부받침판(14) 중간에 직경이 큰 원심분리관체(15)와 직경이 작은 청정수분리관(16)을 상호관통되게 연결설치하되 경사형 수공(19)을 원형으로 상면(17′)에서 하부로 관통되게 뚫은 상부캡(17)과 슬러지물배수공(26)이 있는 나사(27)를 설치한 하부캡(18)으로 격판(12) 및 받침판(14)에 고정설치하여 된 단일원심분리기만으로도 실시할 수 있게된 부정수중 슬러지를 원심분리하는 청정장치.