KR100395853B1

KR100395853B1 - 고액분리기

Info

Publication number: KR100395853B1
Application number: KR10-2002-0083934A
Authority: KR
Inventors: 김경원
Original assignee: 김경원
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2003-08-27
Also published as: KR20030007353A

Abstract

본 발명은 오각형 형상의 진동체(1)와, 상기 진동체(1)의 상부에 형성된 진동전달부(15)와, 상기 진동전달부(15)의 상부일측에 설치된 진동기(5)와, 상기 진동체(1)의 하부에 형성되어 있으며, 진동체(1) 양측면 의 중간부 일측에 방진고무 (6)가 구비된 진동체고정대(6)에 진동체(1)가 고정되는 뇨 및 오수수집조(16)와, 상기 뇨 및 오수수집조(16)의 하부 일측에 형성된 뇨배출관(9`)와, 상기 뇨 및 오수수집조(16)의 상부일측을 관통하여 2차뇨수집조(16)의 상부중앙에 고정 된 진동체(1)의 상부 일측에서 내부로 관통되어는 분뇨를 공급하는 분뇨공급관(8)과, 상기 분뇨공급관(8)의 일측에 설치된 분뇨공급밸브(12)와, 상기 진동체(1)의 하부에 형성된 상향식 진동스크린(2)과, 상기 상향식 진동스크린(2)의 하부에 형성된 1차뇨수집구(4)와, 상기 진동스크린(2)의 전방끝단부에 형성되어 탈수된 분을 회수하는 분배출구(10)와, 상기 1차뇨수집구(4)의 하부 일측에 설치되어 탈수된 물을 2차뇨수집조(11)로 이송시키는 두 개의 하부이송관(4-1)과, 상기 2차뇨수집조(11)의 하부 일측에 설치되어 수집된 뇨를 배출시키는 뇨배출관(9)으로 구성된 고액분리기에 관한 것이다.

Description

고액분리기 {The separator}

본 발명은 축산분뇨 처리에 사용되는 고액분리기에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 분뇨를 물리적 수단으로 고액을 분리하기 위하여 처리 과정이 연속적, 자동적으로 이루어 처리되도록 개량한 고액분리기에 관한 것이다.

일반적으로 축산 농가에서는 다량의 분뇨가 필연적으로 발생되는 것이었고, 이러한 축산 분뇨는 많은 수분과 전분을 함유하고 있음에 따라 처리하는데 상당한 비용과 어려움이 야기되고 있을 뿐 아니라, 축산 분뇨 내의 유기물이 분해할 때는 심한 악취가 발생하고 여타 병원균이 자생하게 되어 위생에 큰 영향을 끼치게 되는 것이었다. 이것은 폐수처리의 최대의 현안이며 과제로 남아 있는 것이다.

이러한 축산 분뇨의 처리방법은 여러 가지 방법이 있겠으나, 지금까지는 대체적으로 가공 없이, 액비 또는 퇴비로 시비하는 방법과 수처리 시설을 활용하는 활성오니 처리 방법 및 수분 조정제를 투입하여 고속 발효시켜 퇴비 또는 퇴비의 원료로 활용하는 고속 발효 방법 등이 널리 적용되고 있다.

그러나 축산 분뇨를 가공 없이 퇴비로 시비하는 경우 우천시 침출수 발생으로 주위 환경은 물론 지하수를 오염시키는 되는 문제점이 있을 뿐 아니라, 축산 분뇨 내의 중금속 등이 여과 없이 시비됨에 따라 작물 및 토양의 황폐화라는 문제점 등을 안고 있다.

또한 활성오니 처리 방법의 경우에도 처리 시설비용 및 유지비용이 과다하게 소요되어 현실적으로 중·소형 농가에서는 불가능하다는 문제점이 있는 것이었다.

고속 발효 방법 역시 많은 유지비용으로 인해 각 축산 농가에서 시행하기에는 어려움이 많다.

종래의 기술들은 분뇨처리를 생물학적처리를 기본원리로 하기 때문에, 미생물 활성화에 필요한 충분한 공기 공급이 되지 못하거나 요구 감량율에 맞는 공기 공급 공정의 설계가 잘못된 점이 많아 감량율 10~30%에도 제대로 미치지 못하고, 불필요한 장치가 소요되며 처리시 방해되는 거품의 제거를 원활하게 하지 못하여 분뇨의 감량이 어려운 단점이 있어 왔다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 본 발명과 유사한 방법으로 감량화를 시키거나 아예 외부 에너지를 이용하여 건조시키는 방법 등이 제안되고 있다.

대한민국등록실용신안공보 등록번호 제20-230001호에는 가축분뇨를 저장고에서 고액분리기의 내부로 이송시키는 모터 및 스크류형태의 이송관과 상기 고액분리기의 하부에 형성된 압착기로 구성된 분리형 고액분리기가 기재되어 있으며,

동 공보 등록번호 20-188315호에는 하우징과, 하우징 상부에 설치된 호퍼와, 상기 하우징 내부에 형성되어 있으며, 무수한 통공이 형성된 다공드럼과, 상기 다공드럼을 회전시키는 모터와 상기 다공드럼 하부를 지지하는 지지롤러와, 상기 드럼 주연부에 회전 가능하게 설치된 브러쉬로 구성된 축분뇨 고액분리기의 탈수장치가 기재되어 있고,

대한민국등록특허공보 등록번호 10-203992호에는 반응조에 수분조절재를 넣어 예열시킨 후에 상기 반응조에 분뇨를 분사시켜 뇨오수만 여과시켜 정화처리하고, 가축분뇨는 유기질비료화하여 처리하는 여과식 돈슬러리 처리시스템이 기술되어 있으나,

상기와 같은 종래의 기술들은 장치가 복잡하여 작동하기가 어렵고, 설치비가 고가인 문제점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 분뇨의 고액분리를 위하여 본 출원인이 선출원한 1999년 5월 12일자 특허 출원한 출원번호 제99-17038호 발명의 명칭 축산분뇨의 처리방법 및 장치와, 특허번호 제306228호 발명의 명칭; 축산분뇨 및 생활 오폐수의 정화상 가장 기본적인 고액분리기, 및 특허출원번호 10-2002-20494호 산화부상 가압전분제거장치의 고액분리기 및 특허출원번호 10-2002-55541호 곡물세척기의 구조를 개량한 것으로서, 슬러지와 분뇨에서 고액을 분리하기 위하여 진동기의 하부에 형성된 진동체에서 진동시켜 진동체 하부에 형성된 스크린망으로 고액을 분리함과 동시에, 하부에 형성된 진공관에서 순간 진공에 의해 하부 진공관에서 진공에 의해 스크린망의 막힘 현상을 제거 하고 분리속도를 가중시켜 고액을 분리하는 고액분리기를 제공하는 것이 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제인 것이다.

도1은 본 발명의 고액분리기 상세도

도2는 본 발명의 진동스크린 상세도

도3은 본 발명의 진동스키린지지판 상세도

도4는 본 발명의 1차뇨수집조 상세도

도5는 본 발명의 1차뇨수집조 평면상세도

도6은 본 발명의 2차뇨수집조 평면상세도

도7은 본 발명의 1차뇨수집조와 2차뇨 수집조 연결되는 측단면 상세도

<도면의 부호설명>

진동체(1), 진동스크린(2), 진동스크린지지판(3), 1차뇨수집조(진공관)(4), 하부이송관(진공관)(4-1), 하부이송관연결판(4-2), 진동기(5), 진동체고정대(6), 방진고무(7), 분뇨공급관(8), 뇨배출관(9,9`), 분배출구(10), 2차뇨수집조(11), 분뇨공급밸브(12), 분뇨 또는 슬러지(14), 진동전달부(15), 뇨 및 오수수집조(16), 2차뇨수집조고정프랜지(17), 고무패킹(18), 고정볼트(19, 20), 뇨 및 오수집조상부 (30)

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명은 오각형 형상의 진동체(1)와, 상기 진동체(1)의 상부에 형성된 진동전달부(15)와, 상기 진동전달부(15)의 상부일측에 설치된 진동기(5)와, 상기 진동체(1)의 하부에 형성되어 있으며, 진동체(1) 양측면의 중간부 일측에 방진고무(6)가 구비된 진동체고정대(6)에 진동체(1)가 고정되는 뇨 및 오수수집조(16)와, 상기 뇨 및 오수수집조(16)의 하부 일측에 형성된 뇨배출관(9`)와, 상기 뇨 및 오수수집조(16)의 상부일측을 관통하여 2차뇨수집조(16)의 상부중앙에 고정 된 진동체(1)의 상부일측에너 내부로 관통되어는 분뇨를 공급하는 분뇨공급관(8)과, 상기 분뇨공급관(8)의 일측에 설치된 분뇨공급밸브(12)와,

상기 진동체(1)의 하부에 형성된 상향식 진동스크린(2)과, 상기 상향식 진동스크린(2)의 하부에 형성된 1차뇨수집구(4)와, 상기 진동스크린(2)의 전방끝단부에 형성되어 탈수된 분을 회수하는 분배출구(10)와, 상기 1차뇨수집구(4)의 하부 일측에 설치되어 탈수된 물을 2차뇨수집조(11)로 이송시키는 두 개의 하부이송관(4-1)과, 상기 2차뇨수집조(11)의 하부 일측에 설치되어 수집된 뇨를 배출시키는 뇨배출관(9)으로 구성된 고액분리기에 관한 것이다.

본 발명의 진동스크린(2)은 상향식으로 끝단으로 갈수록 상부로 경사져 있도록 구성되며 진동체(1)의 하부에 형성되어 있으며, 진동스크린(2))의 하부에는 PE진동스크린지지판(3)이 접착제로 부착되는 구조로 구성되어 있으며,

상기 진동체(1)의 하부에는 1차뇨수집조(진공관)(4)가 형성되어 있으며, 상기 1차뇨수집조(4)는 하부이송관(4-1)에 의해 하부에 형성된 2차뇨수집조(11)가 구비되어 있어, 분뇨공급관(8)에 의해 50~60톤/시간의 속도로 이송되어 진동스크린(2)을 통과하는 뇨가 상기 1차뇨수집조(진공관)(4)를 순식간에 머물다가 좁은 두 개의 하부이송관(4-1)을 통하여 하부의 2차뇨수집조(11)로 고속(약 52톤/시간)으로 이송되는 동안 1차뇨수집조(4)에는 순간 진공이 형성되어, 상기 진동스크린(2)의 상부의 분뇨 및 슬러지는 하부의 진공에 가속으로 진동스크린(2)에서 고액 분리가 가속되며, 상기와 같은 진동 및 진공에 의해 진동스크린(2)이 상, 하, 좌우로 진동되어 고액분리가 되면서 분(분리되지 않은 고체성분)은 전방으로 이송되어 분배출구(10)를 통해 배출되며, 뇨는 하부에 형성된 2차뇨수집조(11)에 일차 수집되었다가, 뇨배출관(9)을 통해 배출되며,

뇨 및 오수집조(16)는 상부(뇨 및 오수집조상부(30))가 개방되어 있어 빗물이 유입되거나 1차뇨수집조(4)와 2차뇨수집조(11)가 연결된 뇨수집조고정프랜지(17)에 부착된 고무패킹(18)이 진동 및 진공에 의해 마모되었을 경우 유출된 뇨를 수집하여 분뇨 및 오수집조(16)의 하부에 형성된 또다른 뇨배출관(9`)를 통해 뇨를 배출시키는 구조인 것이다.

본 발명의 진동스크린(2)은 PE, PP, 테프론으로 구성된 합성수지로 구성된 망이거나 스텐레스의 재질인 망에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것이다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 고액분리기 상세도, 도2는 본 발명의 진동스크린 상세도, 도3은 본 발명의 진동스키린지지판 상세도, 도4는 본 발명의 1차뇨수집조 상세도, 도5는 본 발명의 1차뇨수집조 평면상세도, 도6은 본 발명의 2차뇨수집조 평면상세도, 도7은 본 발명의 1차뇨수집조와 2차뇨 수집조 연결되는 측단면 상세도를 도시한 것이며, 진동체(1), 진동스크린(2), 진동스크린지지판(3), 1차뇨수집조(진공관)(4), 하부이송관(진공관)(4-1), 하부이송관연결판(4-2), 진동기(5), 진동체고정대 (6), 방진고무(7), 분뇨공급관(8), 뇨배출관(9,9`), 분배출구(10), 2차뇨수집조 (11), 분뇨공급밸브(12), 분뇨 또는 슬러지(14), 진동전달부(15), 뇨 및 오수수집조(16), 2차뇨수집조고정프랜지(17), 고무패킹(18), 고정볼트(19, 20), 뇨 및 오수집조상부(30)를 나타낸 것임을 알 수 있다.

구조를 살펴보면, 본 고안의 고액분리기는 도1에 도시된 바와 같이 오각형 형상의 진동체(1)와, 상기 진동체(1)의 상부에 형성된 진동전달부(15)와, 상기 진동전달부(15)의 상부일측에 설치된 진동기(5)와, 상기 진동체(1)의 하부에 형성되어 있으며, 진동체(1) 양측면 의 중간부 일측에 방진고무(6)가 구비된 진동체고정대(6)에 진동체(1)가 고정되는 뇨 및 오수수집조(16)와, 상기 뇨 및 오수수집조 (16)의 하부 일측에 형성된 뇨배출관(9`)와, 상기 뇨 및 오수수집조(16)의 상부일측을 관통하여 2차뇨수집조(16)의 상부중앙에 고정 된 진동체(1)의 상부일측에너 내부로 관통되어는 분뇨를 공급하는 분뇨공급관(8)과, 상기 분뇨공급관(8)의 일측에 설치된 분뇨공급밸브(12)와,

상기 진동체(1)의 하부에 형성된 상향식 진동스크린(2)과, 상기 상향식 진동스크린(2)의 하부에 형성된 1차뇨수집구(4)와, 상기 진동스크린(2)의 전방끝단부에 형성되어 탈수된 분을 회수하는 분배출구(10)와,

상기 1차뇨수집구(4)의 하부 일측에 설치되어 탈수된 물을 2차뇨수집조(11)로 이송시키는 두 개의 하부이송관(4-1)과,

상기 2차뇨수집조(11)의 하부 일측에 설치되어 수집된 뇨를 배출시키는뇨배출관(9)으로 구성되어 있는 고액분리기인 것이다.

상기 상향식 진동스크린(2)과 상기 진동스크린(2)을 고정시키는 장치는 하부는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 끝단이 상부로 경사지게 형성되어 있으며, 진동체(1)의 하부에 형성되어 있으며 직사각형틀의 PE진동스크린지지판(3)(도3참조)과, 상기 PE진동스크린지지판(3)의 상부에 접착제에 의해 부착되는 PE, PP, 테프론으로 구성된 합성수지로 구성된 망이거나 스텐레스의 재질인 망에서 선택된 어느 하나를 사용하여 구성된 진동스크린(2)(도2참조)과, 상기 PE진동스크린지지판(3)하부 중간 일측에 일정간격을 두고 형성된 두 개의 고정지지대(미도시)가 설치된 구조인 것이다.

상기 1차뇨수집조(4)는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 상기 진동체(1)의 하부에 형성된 진동스크린(2) 및 진동스크린지지판(3)의 하부에 고정볼트(20)에 의해 부착되어 있으며, 상기 1차뇨수집조(4)의 일측 하부에는 두 개의 하부이송관(4-1)이 설치되어 있으며, 상기 두 개의 하부이송관(4-1)은 도1 및 도7에 도시된 바와 같이, 2차뇨수집조(11)에 관통되어 삽입되어 있고, 상기 두 개의 하부이송관(4-1)의 하부 일측에 형성되어 2차뇨수집조(11) 상부에 형성된 2차뇨수집조고정프랜지 (17)와 연결 부착되는 하부이송관연결판(4-2)으로 구성되어 있으며,

상기 2차뇨수집조(11)는 뇨 및 오수수집조(16)의 내부에 내장되어 있으며, 상기 1차뇨수집조(4)의 하부에 설치되어 있고,

상기 1차뇨수집조(4)의 일측에 설치된 두 개의 하부이송관(4-1)의 끝단 일부가삽입내장되며, 상기 하부이송관연결판(4-2)과 상부와 고정볼트(19)로 연결되는 2차뇨수집조고정프랜지(17)와, 하부 일측에 설치된 뇨배출관(9)으로 구성되어 있는 고액분리기의 구조인 것이다.

작동방법을 간단히 설명하면, 분뇨공급관(8)에서 50~60톤/시간의 속도로 밸브(12)를 조절하여 진동체(1)로 유입되면, 진동체(1)의 상부에 설치된 진동기(5)가 작동되어 진동기(5)가 부착된 진동전달부(15)에 의해 진동체(1)에 전달되어 진동되며, 동시에 진동체(1)의 하부에 형성된 진동스크린(2)이 진동되어 상기 진동스크린 (2)의 상부에 이송된 분뇨 및 슬러지를 진동에 의해 탈수되면서, 경사진 전방으로 이동시켜 분배출구(10)에서 탈수된 분(또는 탈수된 슬러지)을 회수하며,

이때 탈수된 뇨는 약 52 톤/시간으로 1차뇨수집조(4)에 머물다가 두 개의 뇨이송관(4-1)으로 하부의 2차뇨수집조(11)로 고속 배출되며, 고속배출되는 현상에 의해 1차뇨수집조(4)에는 순간적으로 진공이 형성되어 상부의 진동스크린(2)에 작용하여 여과를 가속시키며 순간적으로 형성된 진공과 진동에 의해 진동스크린(2)은 상, 하, 좌, 우로 약간씩 흔들거려 여과와 분 및 슬러지를 상부로 용이하게 이송시키며, 2차뇨수집조(11)에 수집된 뇨는 뇨배출관(9)을 통하여 다음 뇨처리 공정으로 이송되고, 2차뇨수집조(11)를 내장하는 뇨 및 오수수집조(16)는 상기와 같이 진동 에 의해 고무패킹 등에서 유출된 뇨와 개방된 상부(30)를 통해 유입되는 빗물등이 수집되어 일측에 설치된 뇨배출관(9`)를 통해 뇨처리공정으로 이송시키는 고액분리기의 작동방법인 것이다.

상기와 같은 본 발명의 고액분리기는 분뇨를 탈수 할 뿐 만 아니라, 각종 고체액체가 혼합된 혼합물에서 액체를 분리하거나 탈수시키는 탈수기로 사용할 수도 있는 것이다.

이하 본 발명의 장치를 타사제품과 비교하면 다음과 같다.

비 교	타사 제품	본원 발명
소비전력	5.5 Kw	1.5 Kw
처리량(시간당)	500Kg	12 ton
탈수능력	15~20분 경과후 사용	즉시
세척능력	좌우세척	상, 하, 좌, 우 세척
분 이송로 방향	수작업	상향식 자동
스크린망	스텐레스 및 타공망	PE.PP.테프론.스텐레스망
스크린고정판	없음	있음
사용범위	폐수 및 분뇨 분리	산업용, 공업용, 건설용,농업용 폐수 및 분뇨처리
수분함유율	70~80%	30~40%
스크린 막힘현상	막 힘	없 음
진 공 상 태	없 음	강압 순간 진공

상기와 같은 본 발명은 소규모의 장치로 많은 양의 분뇨를 신속하게 분리 할 수 있으며, 진동스크린과 고속으로 유입되어 처리되는 뇨를 좁은 뇨이송관으로 배출시킴으로 순간 진공현상이 일어나 이러한 순간진공을 이용하여 분뇨 분리를 효과적으로 수행할 수 있으며, 상기와 같은 모든 과정을 자동화하여 자동으로 작업을 할 수 있고, 비교적 좁은 공간에서도 사용이 가능한 장점이 있는 것이다.

Claims

고액분리기에 있어서, 오각형 형상의 진동체(1)와, 상기 진동체(1)의 상부에 형성된 진동전달부(15)와, 상기 진동전달부(15)의 상부일측에 설치된 진동기(5)와, 상기 진동체(1)의 하부에 형성되어 있으며, 진동체(1) 양측면 의 중간부 일측에 방진고무(6)가 구비된 진동체고정대(6)에 진동체(1)가 고정되는 뇨 및 오수수집조(16)와, 상기 뇨 및 오수수집조(16)의 하부 일측에 형성된 뇨배출관(9`)와, 상기 뇨 및 오수수집조(16)의 상부일측을 관통하여 2차뇨수집조(16)의 상부중앙에 고정 된 진동체(1)의 상부일측에너 내부로 관통되어는 분뇨를 공급하는 분뇨공급관(8)과, 상기 분뇨공급관(8)의 일측에 설치된 분뇨공급밸브(12)와,

상기 진동체(1)의 하부에 형성된 상향식 진동스크린(2)과, 상기 상향식 진동스크린(2)의 하부에 형성된 1차뇨수집구(4)와, 상기 진동스크린(2)의 전방 끝단부에 형성되어 탈수된 분을 회수하는 분배출구(10)와,

상기 1차뇨수집구(4)의 하부 일측에 설치되어 탈수된 물을 2차뇨수집조(11)로 이송시키는 두 개의 하부이송관(4-1)과,

상기 2차뇨수집조(11)의 하부 일측에 설치되어 수집된 뇨를 배출시키는 뇨배출관(9)으로 구성되어 있으며

상기 상향식 진동스크린(2)은 끝단이 상부로 경사지게 형성되어 있으며, 진동체(1)의 하부에 형성되어 있으며 직사각형틀의 PE진동스크린지지판(3)과, 상기 PE진동스크린지지판(3)의 상부에 접착제에 의해 부착되는 PE, PP, 테프론으로 구성된 합성수지로 구성된 망이거나 스텐레스의 재질인 망에서 선택된 어느 하나를 사용하여 구성된 진동스크린(2)과, 상기 진동스크린지지판(3)하부 중간 일측에 일정간격을 두고 형성된 두 개의 고정지지대(미도시)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 고액분리기.
청구항 1에 있어서, 상기 1차뇨수집조(4)는 진동체(1)의 하부에 형성된 진동스크린(2) 및 진동스크린지지판(3)의 하부에 고정볼트(20)에 의해 부착되어 있으며, 상기 1차뇨수집조(4)의 일측 하부에는 두 개의 하부이송관(4-1)이 설치되어 있으며, 상기 두 개의 하부이송관(4-1)은 2차뇨수집조(11)에 관통되어 삽입되어 있고, 상기 두 개의 하부이송관(4-1)의 하부 일측에 형성되어 2차뇨수집조(11) 상부에 형성된 2차뇨수집조고정프랜지(17)와 연결 부착되는 하부이송관연결판(4-2)으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 고액분리기.
청구항 1에 있어서, 상기 2차뇨수집조(11)는 뇨 및 오수수집조(16)의 내부에 내장되어 있으며, 상기 1차뇨수집조(4)의 하부에 설치되어 있고,

상기 1차뇨수집조(4)의 일측에 설치된 두 개의 하부이송관(4-1)의 끝단 일부가 삽입 내장되며, 상기 하부이송관연결판(4-2)과 상부와 고정볼트(19)로 연결되는 2차뇨수집조고정프랜지(17)와, 하부 일측에 설치된 뇨배출관(9)으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 고액분리기.
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