KR100458272B1 - 오니(汚泥)탈수차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하수도나 하천 등에서 발생되는 오니를 이동가능한 차량을 통해 흡인한 다음 오니중의 수분을 탈수하는 오니탈수차에 관한 것으로, 오니흡인차의 저장탱크로부터 공급되는 오니중의 협잡물을 선별하는 진동필터를 구비한 분별기와, 분별기로부터 공급되는 오니에 응집제를 분사공급하여 오니를 응집시키기 위한 다수개의 응집조, 응집제와 오니를 골고루 혼합하여 응집반응을 일으키기 위한 반응조, 반응조로부터 공급되는 응집제와 응집한 오니를 함수율이 낮은 오니와 물로 탈리하는 탈수기 및, 탈수기에서 배출되는 오니를 이송시키는 이송컨베이어를 포함하여 이루어져, 최종처리장으로 반입되는 오니량을 줄임으로써 소각처리비용과 운반비용을 줄일 수 있고, 운반 및 소각처리가 간단하며, 흡인오니에 포함된 부피가 큰 협잡물을 걸러내어 탈수작업을 원활하게 할 수 있도록 한 것이다.

Description

오니(汚泥)탈수차{A car for dehydrating sludge}

본 발명은 오니중에 포함된 수분을 탈수하는 오니탈수차에 관한 것으로, 특히 상하수도나 하천 등에서 발생되는 오니를 이동가능한 차량을 통해 흡인한 다음, 흡인된 오니중의 협잡물(挾雜物)을 분별기를 통해 걸러낸 후 탈수하여 반고상(Cake)의 오니와 물로 탈리하는 오니탈수차에 관한 것이다.

일반적으로 상하수관, 하천·호수 기타 정유공장·화학공장 등 다양한 산업현장에서는 산업폐기물에 의한 오니가 발생된다.

오니 중에는 중금속과 유기물질 또는 오염물질 등이 포함되어 인체에 해로울 뿐만 아니라 환경오염을 일으키는 한 요인이 되므로 지구환경보호차원에서 오니를 환경친화적으로 처리할 필요성이 일개 국가의 범주를 벗어나 국제적인 관심사항으로 대두되고 있다.

이러한 오니의 처리 장치을 개관하면 펌프로 이송이 가능한 상태로 농축(thickening)된 오니를 약품처리나 세척방법에 의해 탈수성을 개선 (conditioning)한 다음, 함수율이 85% 이하가 되도록 탈수과정을 거친다.

이와 같이 탈수된 오니는 최종처리장으로 운반하여 재활용 가능성 여부에 따라 퇴비나 사료로 유익하게 사용한다든지, 아니면 매립처분, 해양투기, 기타 열처리를 통해 소각한다.

한편, 최근 조인된 국제협약에 의해 오니를 포함한 슬러지의 해양투기가 전면금지됨 따라 하수관 등에 준설된 오니의 최종처리는 매립 또는 소각을 통해 이루어져야 하는 실정이다.

그런데, 오니의 발생장소인 하수관이나 하천, 축산농가 기타 소규모 산업장에서는 오니를 농축 기타 탈수할 수 있는 고정식 시설을 갖추지 못한 경우가 대부분이어서 오니발생장소에서 차량을 통해 매립장 또는 소각장 등 최종처리장소로 옮겨 오니를 소각 기타 매립하여 처리하는 경우가 일반적이다.

도 5은 종래의 이동식 오니처리장치를 통해 하수관에 쌓인 오니를 처리하는 시스템을 나타낸 것으로, 하수관(101)에 쌓여 있는 오니는 세정차(102)와 흡인차(103)에 의해 세정 및 흡인된다.

이와 같이 흡인된 오니는 흡인차(103)를 통해 최종처리장(104)으로 운반되어 매립 또는 소각 등에 의해 최종처리되어 진다.

그런데, 흡인차(103)의 오니탱크(105)에 축적된 오니는 별도의 탈수과정을거치지 않고 최종처리장(104)에서 처리되므로, 함수율이 높아 소각이 불가능하거나 소각이 가능하더라도 소각효율이 떨어지고, 소각을 위해 전처리하는 경우 소각처리비용이 증가한다는 문제점이 있었다.

또한, 오니의 함수량이 높기 때문에 최종처리장(104)으로 운반하여야 하는 오니량이 많아져 운반비용도 증가한다는 문제점도 있었다.

그리고, 오니중에는 모래, 자갈, 생리용품 등 부피가 큰 협잡물(挾雜物)이 포함되어 최종처리장에서 탈수 작업을 원활하게 할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 흡인된 오니를 탈수차를 통해 함수율이 낮은 오니로 탈수하여 처리장으로 반입되는 오니량을 줄임으로써 소각처리 및 운반비용을 절감할 수 있음과 더불어 운반과 소각을 간편하게 할 수 있도록 한 오니탈수차를 제공하는 데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 흡인오니에 포함된 부피가 큰 협잡물을 걸러내어 탈수를 원활하게 할 수 있도록 한 오니탈수차를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오니탈수차의 사용상태를 설명하기 위한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 오니탈수차의 평면도,

도 3은 본 발명에서 탈수기를 개략적으로 나타낸 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 오니탈수차의 작동과정을 설명하기 위한 공정도,

도 5은 종래의 이동식 오니처리시스템을 도 1과 같이 나타낸 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 하수관 2 : 세정호스

3 : 흡인호스 4 : 압송라인

5 : 세정노즐 7 : 배수라인

10 : 세정차 11 : 세정수탱크

12 : 세정펌프 20 : 흡인차

21 : 저장탱크 22 : 흡인기구

30 : 탈수차 31 : 분별기

32 : 응집조 33 : 반응조

34 : 탈수기 35 : 이송컨베이어

36 : 진동자 37 : 스크린

38 : 오니조 39 : 압송펌프

40 : 배수탱크 41 : 배수펌프

42 : 정화기 43 : 정화필터

44 : 모래층 45 : 활성탄층

46 : 청수펌프 50 : 운반차

60 : 처리장 150 : 협잡물

200 : 응집제

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오니탈수차는, 진동을 발생시키는 진동자와 상기 진동자에 연결되어 협잡물을 선별하는 스크린으로 이루어져, 저장탱크로부터 공급받은 오니 중에 포함된 협잡물을 선별하는 분별기와, 분별기의 설치되어 스크린을 통과한 오니액을 저장하는 오니조, 분별기로부터 공급되는 오니에 응집제를 분사공급하여 오니를 응집시키기 위한 다수개의 응집조, 압송된 응집제와 오니를 골고루 혼합하여 응집반응을 일으키는 반응조, 반응조로부터 공급되는 응집제와 응집한 오니를 함수율이 낮은 반고상의 오니와 물로 탈리하는 원심분리형 탈수기, 탈수기 일측에 설치되어 탈수된 물이 드레인되어 저장되는 배수탱크, 배수탱크에 설치되어 저장된 물을 배수라인으로 가압펌핑하는 배수펌프, 및 배수라인에 연결됨과 더불어 모래층과 활성탄층이 차례로 적층되어 배수펌프로부터 가압펌핑된 물을 정화하는 정화기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 하수관에서 흡인되어 압송되는 오니는 탈수차에서 탈수되어 함수율이 낮아짐으로써, 소각처리 및 운반이 용이하고 소각 및 운반비용을 절감할 수 있으며, 분별기를 통해 부피가 큰 협잡물이 걸러짐으로써 탈수작업을 원활하게 할 수 있게 된다.

이하 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 오니탈수차의 사용상태를 설명하기 위한 구성도로서, 하수관(1)의 오니를 세정 및 흡인한 다음 흡인된 오니를 탈수하여 최종처리장으로 운반되어 처리되는 시스템을 나타낸 것이다.

즉, 도시된 바와 같이, 오니발생장소인 하수관(1)에 세정호스(2)와 흡인호스(3)의 일단이 삽입되어 있고, 상기 세정호스(2)의 타단에서 상기 세정호스(2)의 타단에는 세정차(10)가 연결되어 고압의 세정수를 분사하여 관벽에쌓여 있거나 점착된 오니를 세정 및 박리할 수 있도록 되어 있으며, 상기 흡인호스(3)의 타단에 흡인차(20)가 연결되어 오니를 진공흡인할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 흡인차(20)에 압송라인(4)을 매개하여 탈수차(30)가 연결되어 흡인차(20)에 흡인된 오니를 압송받아 오니에 함유된 수분을 탈수할 수 있도록 되어 있으며, 이와 같이 탈수되어 함수율이 낮은 반고상의 오니는 운반차(50)에 이송 적재되어 최종 처리장(60)으로 운반할 수 있도록 되어 있다.

상기 세정차(10)는 고압의 세정수를 분사하여 관벽에 쌓여 있거나 점착된 오니를 세정 및 박리하는 것으로, 세정수를 저장공급하는 세정수탱크(11)와, 세정수탱크(11)에 저장된 물을 펌핑하여 고압의 세정수를 세정호스(2)를 통해 공급하는 플런저펌프(Plunger pump)와 같은 세정펌프(12)를 포함하여 구성된다.

여기서, 세정호스(2) 선단에는 세정노즐(5)이 구비되어 있고, 상기 세정노즐 (5)은 회전가능한 구조로 되어 관내 전체를 고르게 세정할 수 있음과 더불어 관내부가 전부 막힌 상태에서도 관통하면서 세정할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 세정수탱크(11)에 저장된 물은 별도의 외부 수도관 등에 배관하여 공급받을 수도 있으나, 상기 탈수차(30)와 연결하여 오니로부터 탈수된 물을 압송받아 세정에 다시 이용하여 세정수 공급비용을 절감할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 흡인차(20)는 하수관(1)에 쌓인 오니를 진공흡인하기 위한 것으로, 하수관(1)으로 부터 흡인된 오니를 저장하는 저장탱크(21)와, 이 저장탱크(21)에 진공압을 형성하는 흡인기구(22)를 탑재하고 있다.

여기서, 상기 저장탱크(21)에 오니를 흡인하기 위해 진공압을 형성하는 흡인기구(22)는 베인펌프(Vane pump), 플런저펌프(Plunger pump)와 같은 진공펌프를 통하여 이루어지는 외에도 블로어(blower)를 통하여 이루어질 수도 있다.

상기 저장탱크(21) 일측에는 오니공급펌프(23)가 설치되어 저장탱크(21)에 저장된 오니를 탈수차 쪽으로 가압펌핑할 수 있도록 되어 있다.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 오니탈수차를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 오니탈수차의 작동과정을 설명하기 위한 공정도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 탈수차(30)는 흡인차(20)와 압송라인(4)을 통해 연결되어 저장탱크(21)로부터 압송되는 함수율 높은 오니를 탈수하여 반고상으로 만들기 위한 것이다.

이러한 탈수차(30)는 상기 저장탱크(21)로부터 공급되는 오니에 함유된 모래, 자갈이나 생리용품 등 부피가 큰 협잡물을 걸러내기 위한 분별기(31)가 설치되어 있고, 상기 분별기(31)로부터 공급되는 오니에 응집제(200)를 분사공급하여 오니를 응집시키기 위한 다수개의 응집조(32)가 설치되어 있다.

또한, 상기 응집조(32)로부터 압송되는 응집제(200)와 오니호퍼(33)로부터 압송되는 오니를 골고루 섞어 혼합하여 응집반응을 일으키기 위한 반응조(33)가 설치되어 있으며, 상기 반응조(33)로부터 공급되는 응집제(200)가 포함된 오니를 함수율이 낮은 오니와 물로 탈리하는 탈수기(34)가 설치되어 있는 한편, 상기 탈수기(34) 하부에는 탈수기(34)으로부터 배출되는 반고상의 오니를 상기운반차(50)에 이송시키는 이송컨베이어(35)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 분별기(31)는 구동원(도시하지 않음)을 통해 회전하여 진동을 발생시키기 위한 벨트컨베이어와 같은 진동자(36)와, 이 진동자(36)에 연결되어 진동자(36)가 구동함에 따라 진동을 일으켜 오니중의 협잡물을 선별하는 스크린(37)으로 이루어져 있고, 분별기(31)저부에 상기 스크린(37)을 통과하여 낙하한 오니액을 저장하기 위한 오니조(38)가 마련되어 있다.

상기 탈수기(34)는 수직하게 설치되어 수직축을 중심으로 회전하는 구동모터(34a), 이 구동모터(34a)에 결합되어 회전하면서 원심력에 의해 오니를 탈수하는 탈수통(34b)를 구비하고 있다.

상기 오니조(38)에 저장된 오니는 압송펌프(39)를 통해 상기 반응조(33)쪽으로 가압펌핑된 다음, 상기 응집조(32)에서 용해된 응집액을 가압펌핑하는 응집액펌프(32a)로부터 압송된 응집액과 혼합할 수 있도록 되어 있다.

상기 응집조(32)는 한 쌍의 조(槽)로 이루어져 상호 운용, 즉 한 조에 응집제(200)를 첨가할 때에는 다른 조에서는 물과 용해작업을 하도록 함으로써 응집액을 연속 공급할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 탈수기(34) 일측에는 탈수된 물이 드레인되어 저장되는 배수탱크(40)가 설치되어 있고, 배수탱크(40)에는 저장된 물을 가압펌핑하기 위한 배수펌프(41)가 내장되어 있으며, 배수펌프(41)에는 탈수된 물을 외부로 방류하기 위한 배수라인(6)이 연결되어 있다.

상기 배수라인(6)을 통해 배출된 물은 하수관(1)으로 방류하거나, 상기 상기 세정차(10)의 세정수탱크(11)로 공급하여 탈수된 물을 세정작업에 이용할 수도 있다.

한편, 상기 배수라인(6)을 통해 배출되는 물은 오염물질이 완전히 걸러지지 않은 상태의 탁수로서, 이와 같은 탁수를 하천 등에 방류하여도 무방할 정도로 청수로 정화하기 위한 정화기(42)를 상기 배수라인(6)에 더 설치하여 사용할 수도 있다.

여기서, 상기 정화기(42)는 정화필터(43)를 구비하고 있고, 이 정화필터(43)는 탁수유입측으로부터 모래층(44), 활성탄층(45)이 차례로 적층되어, 탁수에 포함된 오염물질을 일차적으로 모래를 통해 걸러주고, 이차적으로 매우 작은 세공을 갖는 활성탄을 통해 흡착하여 정화할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 정화필터(43)를 거쳐 나온 청수는 수압이 낮은 상태로서 원거리로 압송하기 위해 청수펌프(46)가 설치되어 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 탈수차에 의한 탈수작업은 다음과 같이 이루어진다.

본 발명에 의한 하수관(1)에 쌓인 오니의 흡인과정으로부터 탈수 및 최종처리장(60)으로의 운반과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 탈수차(30)에 탑재된 작업용 엔진(47)을 구동하여 유압모터 발전기(48) 등 각 기기를 구동시키면, 흡인차(20)에 의해 흡인된 오니는 탈수차(30)의 진동분별기(31)로 공급되고, 진동분별기(31)로 공급된 오니중의 협잡물은 스크린(37)의 진동에 따라 걸러진다.

즉, 진동분별기(31)가 진동함에 따라 오니중의 협잡물(150)은 스크린(37)을 통해 분별되어 외부로 배출되고, 스크린(37)을 통과한 오니액은 오니조(38)에 낙하하여 저장된다.

오니조(38)에 저장된 오니는 압송펌프를 통해 상기 반응기 쪽으로 가압펌핑되고, 이와 같이 가압펌핑된 오니는 상기 응집조(32)로부터 압송되는 응집제(200)가 용해된 응집액과 혼합되어서 반응조(33)로 압송된다.

반응조(33)로 압송된 응집액을 포함한 오니는 반응조내 교반기(agitator,33a)로 혼합되어 응집된 고체와 액체로 분리된 다음 탈수기(34)로 공급된다.

탈수기(34)에 공급된 응집상태의 오니는 원심분리작용 혹은 기타의 방법에 의해 탈수되어 함수율이 낮은 오니와 물로 분리된다.

탈수기(34)에서 탈수된 물은 배수탱크(40)로 드레인된 다음 배수펌프(41)에 의해 펌핑되어 정화기(42)에 의해 청수로 정화된 다음 배수라인을 거쳐 세정차(10)에 공급되어 세정수로 이용되거나 하수관(1)으로 방류된다.

여기서, 정화기(42)에 의한 정화과정을 살펴보면, 배수펌프(41)에 의해 가압펌핑된 탁수는 정화필터(43)의 모래층(44)과 활성탄층(45)을 차례로 통과하면서 오염물질을 걸러져 하천 등에 방류하여도 무방할 정도로 정화된다.

도면중 미설명 부호 49는 각 기기를 조작하기 위한 조작반을 나타낸 것이다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

즉, 전술한 탈수기(34)의 실시예는 원심력을 이용하여 반고상의 오니와 물을 분리하는 종형(縱型) 원심분리방식(centrifugal type)을 나타낸 것이나, 이와 같은 방식외에 횡형(橫型)원심분리식방식을 채용할 수도 있다.

그리고, 상기한 원심분리방식 외에 상·하 여과포 사이의 오니를 일정한 압력으로 가압하여 탈수하는 벨트 혹은 필터프레스방식(belt/filter press type)이나, 비교적 비교적 입자가 거친 오니를 진공펌프에 의해 여과포에 흡착케하여 그 여과포 양측의 압력차를 이용하는 진공탈수방식(Vacuum filter type) 등으로 이루어 질 수도 있다.

이상과 같은 탈수기는 각기 다른 조건 및 특성을 갖고 있으므로 사용조건에 적합한 필터를 채용하여 실시함이 바람직하다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 이동식 오니처리장치에 따르면, 오니발생장소에서 오니를 함수율이 낮은 반고상으로 탈수하여 최종처리장으로 반입되는 오니량을 줄일 수 있게 된다.

이에 따라, 소각이 간편하게 이루어져 소각처리비용을 줄일 수 있고, 운반횟수도 감소되어 운반비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 흡인된 오니로부터 탈수된 물을 세정작업에 재이용할 수 있으므로써 세정작업에 소요되는 물비용을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 탈수전에 부피가 큰 협잡물을 분별기의 스크린을 통해 걸러줌으로써 탈수기에 의한 탈수작업을 원활하게 할 수 있게 된다.

Claims (9)

1. (정정) 진동을 발생시키는 진동자(36)와 상기 진동자(36)에 연결되어 협잡물(150)을 선별하는 스크린(37)으로 이루어져, 저장탱크(21)로부터 공급받은 오니 중에 포함된 협잡물(150)을 선별하는 분별기(31);와

   상기 분별기(31)의 설치되어 상기 스크린(37)을 통과한 오니액을 저장하는 오니조(38);

   상기 분별기(31)로부터 공급되는 오니에 응집제(200)를 분사공급하여 오니를 응집시키기 위한 다수개의 응집조(32);

   압송된 상기 응집제(200)와 오니를 골고루 혼합하여 응집반응을 일으키는 반응조(33);

   상기 반응조(33)로부터 공급되는 응집제(200)와 응집한 오니를 함수율이 낮은 반고상의 오니와 물로 탈리하는 원심분리형 탈수기(34);

   상기 탈수기(34) 일측에 설치되어 탈수된 물이 드레인되어 저장되는 배수탱크(40);

   상기 배수탱크(40)에 설치되어 저장된 물을 배수라인(6)으로 가압펌핑하는 배수펌프(41); 및

   상기 배수라인(6)에 연결됨과 더불어 모래층(44)과 활성탄층(45)이 차례로 적층되어 상기 배수펌프(41)로부터 가압펌핑된 물을 정화하는 정화기(42)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오니탈수차.
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