KR100393943B1 - 탈수효율을 높인 고압 탈수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수처리장 또는 산업 현장등에서 발생되는 폐수에 포함되어 있는 슬러지를 탈수하는 탈수기에 관한 것으로, 특히 슬러지의 수분을 단계별로 제거하는 탈수기의 탈수부중 제1탈수부와 제2탈수부를 개량하여 탈수효율을 높인 탈수기에 관한 것이다.

본 발명은 고무코팅된 제1탈수부(2)의 메인롤러(11)의 외주면에 마이크로파를 조사하여 슬러지의 입자를 파괴 함과 동시에 슬러지를 가열시키는 마이크로파발생장치(10)를 설치하고, 마이크로파발생장치(10)에 의해 탈수되고 더워진 수분을 슬러지로부터 신속하게 분리시키는 진공흡입장치(20)가 설치되어 있으며, 제2탈수부(40)의 드럼롤러(31)의 외주면으로 설치되어지는 가압롤러(32)들의 직경을 드럼 롤러(31)의 회전방향으로 가면서 작은 것을 채택함은 물론 슬러지로부터 분리되어 내외측으로 위치하는 고무벨트(34)(35)의 틈(T) 사이로 빠져나오는 수분을 흡인 제거할 수 있는 진공흡인관(36)(37)으로 구성되어진 탈수효율을 높인 고압 탈수기를 제공한다.

Description

탈수효율을 높인 고압 탈수기{omitted}

본 발명은 하수처리장 또는 산업 현장 등에서 발생되는 폐수에 포함되어 있는 슬러지를 탈수하는 탈수기에 관한 것으로, 슬러지의 수분을 단계별로 제거하는 탈수기의탈수부중 제2탈수부와 제2탈수부를 개량하여 탈수효율을 높인 탈수기에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리장 및 산업폐수에서 발생된 슬러지에 포함되어 있는 수분을 제거할 때에는 탈수기를 이용하여 수분을 슬러지로부터 탈수시키게 된다.

상기 탈수기로 투입되어지는 슬러지에는 탈수조제(고분자 응집제)를 혼합기에서 참가한 다음, 슈트에 의해 슬러지가 여과포위에 균일하게 펼쳐진 상태로 공급되어 이송되어지게 되고, 상기 여과포에 얹혀진 슬러지내의 수분이 중력에 의해 제거되어지게 되는데 상기와 같이 여과포에서 슬러지가 제거되는 부위를 중력탈수부라 한다.

상기와 같이 여과포에 실려진 상태에서 중력에 의해 수분이 자연 제거되어진 슬러지는 여과포가 제1탈수부의 가열롤러와 가압롤러들을 지나면서 열과 가압력에 의해 2차 제거되어지게 되고, 제1탈수부에서 수분이 2차 제거되어진 후 여과포에 의해 운반되는 슬러지는 제2탈수부의 드럼롤러와 이 드럼롤러의 외주면을 따라 배치 설치되어진 가압롤러들을 지나면서 슬러지에 함습되어 있는 수분을 탈수시킨다.

상기와 같와 같이 슬러지내의 수분을 제거하는 종래의 고압 탈수기는 첫째, 슬러지가 얹혀진 여과포가 제1탈수부의 가열롤러를 지날때 가열롤러의 열에 의해 수분을 가열하여 증발시킴과 동시에 가압롤러들의 가압력에 의해서만 수분을 제거하는 것이어서 수분 제거효율이 높지 못한 단점을 가비고 있고; 둘째, 가열롤러의 표면이 서서히 가열되는 것이어서 가열에 따른 전기에너지의 사용량이 많아지는 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라 부식이 쉽게 발생함은 물론, 폴리프로필렌으로 제작된 여과포에 직접 열이 전달되므로 여과포의 경화현상으로 수명단축과 늘어나는 현상이 발생하는 단점을 가지고 있으며; 셋째, 제2탈수부의 운전부하를 가중시키게 되어 탈수 슬러지의 함수율이 높은 단점을 가지고 있고; 넷째, 기존 탈수방식으로 슬러지 탈수의 어려움이 많은 내부성 수분을 효과적으로 제거하지 못해 최종 탈 수 슬러지의 함수율이 높으며, 다섯째, 가열롤러가 제2탈수부를 지나 슬러지내의 수분이 제거될 때에도 1개의 드럼롤러와 1개의 텐션장치에 의해서 드럼롤러의 l/3정도만 감싸 탈수 하므로 텐션장치에 무리한 힘을 요구하여 실린더의 수명당축 및 롤러의 편심을 초래 고장의 원인이 되기도 함과 동시에 들럼롤러 탈수면적이 커서 압착효과가 낮으며 압력의 효율적 분배가 되지 않아 수분을 완전하게 탈수시키는데 어려움이 있고; 여섯째, 수분을 포함하는 슬러지를 소각 또는 매립하는데 따른 에너지 낭비와 매립에 의한 토양 잠식과 침출수의 발생으로 인한 2차 토양 오염 및 수질 오염을 발생시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 탈수기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 고무코팅된 제1탈수부의 메인롤러의 외주면에 마이크로파를 조사하여 슬러지의 입자를 파괴함과 동시에 슬러지를 가열시키는 마이크로파발생장치를 설치하고, 마이크로파발생장치에 의해 탈수되고 더워진 수분을 슬러지로부터 신속하게 분리시키는진공흡입장치가 설치되어 있으며, 제2탈수부의 드럼롤러의 외주면 양쪽으로 텐션롤러가 설치되어짐과 동시에 가알롤러들의 직경을 드럼롤러의 회전방향으로 가면서 작은 것을 채택함은 물론 슬러지로부터 분리되어 고무벨트의 틈 사이로 빠져나오는 수분을 흡인 제거할 수 있는 진공흡인관으로 이루어진 것으로서, 제1탈수부에서 슬러지의 파괴로 내부수성수분(슬러지내에 숨어 있는 물)을 탈수시키는 것이어서 탈수 효율의 향상으로 제2탈수부의 운전부하를 줄여 줄수 있을 뿐만 아니라, 탈수기 운전에 따른 운전비용을 절감할 수 있고, 슬러지의 입자만을 가열하는 방식이어서 여과포가 경화되어지는 현상을 방지하였을 뿐 아니라, 늘어짐을 방지할 수 있으며, 제2탈수부의 드럼롤러와 양쪽의 텐션장치 및 가압롤러에 의해 가압되어진 슬러지로부터 분리된 수분을 진공흡인관으로 빨아들이므로서 슬러지내 수분을 완전하게 제거할 수 있는 탈수효율을 높인 고압 탈수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 탈수효율을 높인 고압 탈수기의 구성도.

도2는 본 발명에 의한 고압 탈수기의 제1탈수부를 발췌한 부분 사시도.

도3은 본 발명에 의한 고압 탈수기의 제2탈수부의 텐션롤러에 고무벨트가 설치된 상태를 보인 예시도.

※ 도면의 주요 부분에 사용된 부호 설명 ※

2 : 제1탈수부 10 : 마이크로파발생장치

11 : 메인롤러 12 : 방지벽

13 : 프레임 14 : 마이크로파 발생기

4 : 제2탈수부 20 : 진공흡입장치

21 : 흡입구멍 22 : 호스

31 : 드럼롤러 32 : 가압롤러

33 : 아이들롤러 34,35 : 텐션롤러

43a,35a : 고무벨트 36,37 : 진공흡입관

38 : 가압실린더 T : 틈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 가정용 오수 및 산업폐수로부터 분리되어 탈수조제(고분자 응집제)가 혼합기에서 참가되어 슈트로 공급되면 슈트에 의해 슬러지가 여과포위에 균일하게 펼쳐진 상태로 공급되어 자중중력부에서 수분이 1차 제거되어지고, 자중 중력부에서 수분이 자연 제거된 슬러지는 메인롤로와 가압롤러들로 이루어진 제1탈수부에 의해 수분이 2차 제거되어진후, 제2탈수부를 거치면서 드럼롤러와 가압롤러들에 의해 수분을 3차에 걸쳐 제거하도록 되어 있다.

상기 제1탈수부(2)는 마이크로파발생부(10)와, 진공흡입장치(20)로 구성되어있다.

상기 마이크로파발생부(10)는, 메인롤러(11)의 외주면이 고무로 코팅되어 있고, 그 외주로 메인롤러(11)를 감쌀 수 있는 호형을 이룸과 동시에 양쪽으로 마이크로파가 방출되는 것을 방지할 수 있는 방지벽(12)을 가지고 있는 합성수지재인 프레임(13)이 설치되어 있으며, 프레임(13)의 내측에는 마이크로파발진부에서 생성된 마이크로파를 조사하여 슬러지의 입자를 잘게 파괴 시킴은 물론 진동 에 의한 마찰로 슬러지에 열을 발생시키는 다수의 마이크로파 발생기(14)가 메인롤러(11)의 길이방향을 따라 등간격을 이루며 분포되어 있는 것이다.

상기 마이크로파발생부(10)에서 입자가 잘게 파괴되어진 슬러지로부터 분리되어진 내부수성수분(슬러지내에 숨어 있는 물)은 진공흡입장치(20)에 의해 제거되어지는데, 상기 진공흡입장치(20)는 마이크로파 발생부(10)를 거치면서 입자가 파괴된 슬러지로부터 분리되어진 내수성수분을 빨아들일 수 있도록 속이 비어 있고, 진공펌프와 호스(22)로 연결되어 있으며, 메인롤러(11)와 대응하는 면에는 진공펌프의 흡인 작동으로 슬러지로부터 분리된 수분이 흡입 제거되어질 수 있이도록 다수의 수분 흡입구멍(21)들이 형성되어 있다.

상기 마이크로파발생부(10)와, 진공흡입장치(20)로 이루어진 제1탈수부(2)에서 2차 수분이 제거된 슬러지의 수분을 제2탈수부(4)에서 3차 제거하게 된다.

상기 제2탈수부(4)는 드럼롤러(31) 외주면에 가압실린더(38)에 의해 드럼롤러에 밀착되어지는 가압롤러(33)가 삼방향에서 등간격을 이루며 설치되고 있되, 가 압롤러(32)는 드럼롤러(31)의 회전방향으로 가면서 작은 지름을 가짐과 동시에 가압롤러(32) 사이로 아이들롤러(33)가 설치되어 있고, 상기 가압롤러(32)와 아이들 롤러(33)에는 드럼롤러(31)의 양쪽에서 원거리를 이루며 설치되어진 텐션롤러(34)(35)에 여러가닥의 고무벨트(34a)(35a)가 일정 간격의 틈을 이루며 배치되어서 가압롤러(32)와 아이들롤러(33) 사이로 지그재그 권회되어지게 설치되어 있으며, 가압롤러(32)와 아이들롤러(33) 사이에는 가압력에 의해 슬러지로부터 분리되어 고무벨트(34a)(35a) 틈사이로 빠져나오는 수분을 흡인할 수 있는 진공흡인관(36)(37)이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 탈수효율을 높인 고압 탈수기의 구성도이고, 도2는 본 발명에 의한 고압 탈수기의 제1탈수부를 발취한 부분 사시도이며, 도3은 본 발명에 의한 고압 탈수기의 제2탈수부를 텐션롤러에 고무벨트가 설치된 상태를 보인 예시도 이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 고압 탈수기(1)에 폐수로부터 분리된 슬러지가 슈트를 통해 여과포에 실려 이송되어지게 된다.

상기와 같이 여과포에 실려 운반되는 슬러지는 자중중력부에서 슬러지로부터 수분이 분리 탈수되어지게 된다.

자중중력부에서 1차 수분이 탈수된 슬러지는 제1탈수부(2)을 거치면서 2차 탈수되어지게 되는데, 슬러지를 실은 여과포가 제1탈수부(2)의 메인롤러(11)를 지날때 여과포의 장력에 의한 탈수가 이루어짐과 동시에 메인롤러(11)의 외주면으로설치된 마이크로파발생장치(10)에 의해 슬러지의 입자가 파괴되어져 슬러지 내부에 숨어 있는 수분(물)의 탈수가 급속하게 이루어지게 된다.

상기 마이크로파발생장치(10)에 의해 슬러지의 입자가 파괴되어지는 원리를 좀더 구체적으로 설명하면, 마이크로파발진부(도시하지 않았음)에서 생성된 마이크로파가 프레임(13)에 설치되어진 마이크로파 발생기(14)를 통해 조사되어지게 된다.

상기와 같이 마이크로파 발생기(14)를 통해 조사된 마이크로파 파장에 의해 슬러지의 입자가 파괴되어 슬러지로부터 수분 배출이 급속하게 이루어지게 되고, 마이크로파가 슬러지로 침투 열 변환되어 슬러지 입자 내부에 숨어 있는 수분을 흡입과 동시에 가압탈수시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 조사되어지는 마이크로파는 메인롤러(11)의 외표면이 고무로 코팅되어 있어 전기적 소모 없이 안전하게 사용되어질 수 있는 것이다.

상기의 마이크로파발생장치(10)에 의해 슬러지로부터 분리되어진 수분은 진공펌프와 호스(22)연결된 공흡입장치(20)를 지날때 메인롤러(11)와 대응하는 면에 형성되어진 흡입구멍(21)들을 통해 흡입되어 분리(탈수)되어지게 되는 것이다.

상기에서와 같이 제1탈수부(10)에서 수분이 2차제거되어진 슬러지는 제2탈수부(4)를 거치면서 탈수가 완료되어지게 된다.

슬러지가 제2탈수부(4)를 지날때에는 드럼롤러(31)의 외주면에 대하여 가압되어질 수 있도록 가압실린더(38)에 의해 설치되어진 가압롤러(32)에 의해 가압되어짐과 동시에 드럼롤러(31)의 양쪽에서 텐션롤러(34)(35)에서 권회되어드럼롤러(31)및 가압롤러(32) 그리고 아이들롤러(33)에 걸쳐 지그재그로 설치되어진 고무벨트(34a)(35a)를 지날때 잔여 수분이 제거되어진다.

상기 가압롤러(32)에 의해 슬러지가 가압될 때 가압롤러(32)의 직경(구경)이 배출구쪽으로 가면서 조금씩 작아져 가압롤러(32)표면의 압력차와, 상기 가압롤러와 가압롤러의 간격 또한 배출구쪽으로 가면서 작아지게 됨으로서 갑작스런 압력차로 인해 슬러지가 여과포 사이로 빠져 나오는 것을 방지하면서 점진적으로 압력을 가함과 동시에 슬러지의 유입부 압력이 유출부쪽으로 가면서 압력이 증대되기 때문에 수분 제거가 효과적으로 이루어진다.

아울러 상기와 같이 제2탈수부(4)에서 분리되어지는 수분은 도3에서와 같이 여러가닥으로 설치되어진 고무벨트(34a)(35a)의 틈(T)으로 빠져 나오게 되고, 빠져나온 수분은 진공흡입관(36)이 빨아들여 슬러지로 재차 스며드는 것을 방지하게 되는 것이다.

상기된 바와 같이 본 발명의 탈수효율을 높인 고압 탈수기는, 제1탈수부(2)에서 탈수되어지는 슬러지의 수분 탈수를 종래와 같이 전기침투가열방식에서 탈피하여 마이크로파발생장치(10)에서 조사되는 마이크로파에 의해 슬러치의 입자를 잘게 분쇄하여 슬러지가 가지고 있는 수분을 외부로 급속하게 배출시킴과 동시에 슬러지에만 열을 가하고 슬러지로부터 분리된 수분을 진공흡입장치(20)로 흡입 제거하는 것이어서, 제1탈수부(2)에서의 탈수효율을 높임과 동시에 제2탈수부(4)의 운전부하를 줄여 줄수 있는 것이고; 둘째, 슬러지만이 가열되어짐으로서 종래 가열롤러 방식에서 발생하였던 열에 의한 여과포의 경화현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 온도변화에 따른 신축에 의한 여과포의 느러짐을 해소하였으며; 셋째, 제2탈수부(4)를 이루는 드럼롤러(31)의 일측으로 고무벨트(34a)가 텐션롤러(34)에 권회되어지는 고무벨트(34a)를 설치하고, 드럼롤러(31)의 다른쪽에는 슬러지가 공급되는 쪽에서 배출되는쪽으로 가면서 작은 직경을 가지는 가압롤러(33)들에 대하여 지그재그로 권회되어지는 고무벨트(35a)가 텐션롤러(35)에 의해 설치되어 있으며, 슬러지로부터 분리된 수분을 흡입 제거할 수 있는 진공흡입관(36)을 포함하는 것으로서 슬러지가 가압되어지는 시간이 증대되어 탈수 효율이 높아졌을 뿐만 아니라, 슬러지로부터 분리되어 고무벨트의 사이로 빠져 나오는 수분을 제거함으로서 수분이 슬러지로 재침투되는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 가정용 오수 및 산업폐수로부터 분리되어 탈수조제(고분자 응집제)가 혼합기에서 참가되어 슈트로 공급되면 슈트에 의해 슬러지가 여과포위에 균일하게 펼쳐진 상태로 공급되어 자중중력부에서 수분이 1차 제거되어지고, 자중중력부에서 수분이 1차제거된 슬러지는 가압력에 의해 제거되어지는 가열롤러들로 이루어진 제1탈수부에 의해 수분이 2차 제거되어진후, 제2탈수부를 거치면서 드럼롤러와 가압롤러들에 의해 수분을 3차에 걸쳐 제거하도록된 탈수장치에 있어서,

   상기 탈수기(1)의 제1탈수부(2)를 이루는 메인롤러(11)의 외주면이 고무로 코팅되어 있고, 그 외주로 메인롤러(11)를 감쌀 수 있는 호형을 이룸과 동시에 양쪽으로 마이크로파가 방출되는 것을 방지할 수 있는 방지벽(12)을 가지고 있는 합성수지재인 프레임(13)이 설치되어 있으며, 프레임(13)의 내측에는 마이크로파발진부에서 생성된 마이크로파를 조사하여 슬러지의 입자를 파괴 시킴은 물론 진동 에의한 마찰로 슬러지에 열을 발생시키는 다수의 마이크로파 발생기(14)가 메인롤러(11)의 길이방향을 따라 등간격을 이루며 분포되어 있는 마이크로파발생부(10)와;

   상기 마이크로파 발생부(10)를 거치면서 입자가 작아진 슬러지로부터 분리되어진 수분을 빨아들일 수 있도록 속이 비어 있고, 진공펌프와 호스(22)로 연결되어 있으며, 메인롤러(11)와 대응하는 면에는 진공펌프의 흡인 작동으로 슬러지로부터 분리된 수분이 흡입 제거되어질 수 있이도록 다수의 수분 흡입구멍(21)들이 형성되어 있는 진공흡입장치(20)와;

   상기 제1탈수부(2)에서 2차 수분이 제거된 슬러지의 수분을 3차 제거하는 제2탈수부(4)는, 드럼롤러(31) 외주면에 가압실린더(38)에 의해 드럼롤러에 밀착되어지는 가압롤러(33)가 삼방향에서 등간격을 이루며 설치되고 있되, 가압롤러(32)는 드럼롤러(31)의 회전방향 즉 유입부쪽에서 배출부쪽으로 가면서 지름이 작아지고 그 간격이 점접 좁아짐과 동시에 가압롤러(32) 사이로 아이들롤러(33)가 설치되어 있고, 상기 가압롤러(32)와 아이들롤러(33)에는 드럼롤러(31)의 양쪽에서 원거리를 이루며 설치되어진 텐션롤러(34)(35)에 여러가닥의 고무벨트(34a)(35a)가 일정 간격의 틈(T)을 이루며 배치되어서 가압롤러(32)와 아이들롤러(33) 사이로 지그재그 권회되어지게 설치되어 있으며, 가압롤러(32)와 아이들롤러(33) 사이에는 가압력에 의해 슬러지로부터 분리되어 고무벨트(34a)(35a) 틈사이로 빠져나오는 수분을 흡인할 수 있는 진공흡인관(36)(37)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 탈수효율을 높인 고압 탈수기.