KR100493698B1 - 슬러지용 진공 탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지용 진공 탈수장치를 개시한다. 본 발명은 슬러지를 갖는 오수가 공급되는 슬러리공급조, 슬러리공급조의 두 대향측면에 고정되는 중공의 회전지지축 및 외주에 원주방향으로 형성되는 다수의 환형 제1안내홈을 가짐과 함께 통공을 일정간격으로 갖는 다수의 띠상 제2안내홈을 축방향으로 구비하여 두 회전지지축에 회전 지지되는 드럼바디로 이루어져 드럼바디의 일부가 오수에 잠기는 흡착드럼, 흡착드럼과 이격되어 회전되는 구동롤러, 흡착드럼과 구동롤러를 연결하는 여과벨트, 내부에 소정의 부압이 걸리며 흡착드럼의 각 회전지지축과 연결되는 리시버탱크, 흡착드럼내에서 양단이 그 회전지지축에 연결되고 흡입구가 오수에 잠기는 흡수통로와 오수와 이격되는 흡기통로로 구획되는 진공파이프, 흡착드럼내에서 여과벨트와 흡착드럼의 비접촉부위를 차폐시켜주는 밀폐커버, 구동롤러쪽의 여과벨트 외면에 밀착되어 탈수된 슬러지케이크를 분리시키는 스크레이퍼를 포함한다.

본 발명은 오수로부터의 슬러지 흡착율과 흡착된 슬러지로부터의 수분 흡수율이 모두 증대되어 전체적인 탈수효율이 향상되고, 슬러지를 여과벨트로부터 확실하게 분리해낼 수 있어 슬러지에 의한 여과벨트의 폐색현상도 최소화된다.

Description

슬러지용 진공 탈수장치{Vacuum dehydrator for sludge}

본 발명은 음식물쓰레기나 유기 슬러지(sludge) 등과 같은 유기성폐기물 처리설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기성 슬러지를 함유하고 있는 오수(汚水)로부터 슬러지를 추출하여 제거함과 동시에 슬러지의 함수율(含水率)을 낮추어주기 위한 슬러지용 진공 탈수장치에 관한 것이다.

최근 산업사회의 발달에 따라 대량으로 발생되는 각종 산업폐기물과 생활폐기물의 처리가 심각한 사회문제로 대두되고 있으며, 이 중에서도 특히 음식물쓰레기나 하수(下水)중의 오니 또는 슬러지와 같은 유기성폐기물의 처리에 많은 곤란을 겪고 있다.

즉, 음식물쓰레기와 슬러지는 많은 수분을 함유하고 있는 유기성폐기물로서 그대로 매립될 경우 침출수(浸出水)에 의한 토질오염과 지하수오염 등 심각한 환경오염을 유발하게 될 뿐만 아니라, 방대한 매립부지를 필요로 하기 때문에 그 처리의 심각성이 매우 높다.

이에 따라 유기성폐기물의 재활용 방안이 다각도로 강구되어 음식물쓰레기의 경우 사료화와 퇴비화가 활발하게 추진되고 있고, 슬러지의 경우에도 예컨대 보도블록 등의 건축자재나 시멘트 원료 또는 생물학적 처리에 의한 비료화 등으로의 재활용이 적극 검토되고 있다.

그러나 슬러지는 주로 대단위 영업장이나 염색공장, 피혁공장 또는 하·폐수종말처리장 등의 각종 산업현장에서 발생되는 소위 공업폐기물로서 다량의 유해물질이 포함되어 있기 때문에 현실적으로 그 재활용에 상당한 어려움이 따른다. 따라서 슬러지의 경우에는 부분적으로 건축자재 등으로 재활용되기도 하나, 대부분 소각한 뒤 그 소각 잔재를 매립함으로써 처리하는 것이 일반적이다.

한편, 이와 같이 슬러지를 소각 등으로 처리하기 위해서는 먼저 오수로부터 슬러지를 수집한 뒤 적절히 건조시켜야 한다. 이를 위해 응집제 등을 이용하여 오수중의 슬러지를 적당히 농축(thickening)한 후 탈수하여 함수율이 약75%이하인 케이크(cake) 상태로 만든 다음, 소각장 등의 필요장소로 이송하여 완전건조 후 소정의 처리를 하게 된다.

예를 들어 대한민국 실용신안등록번호 제0324135호에는, 오수로부터 수집한 슬러지를 소정경로를 주행하는 두 여과벨트 사이에 넣고 다수의 롤러로 압착하여 탈수시킴과 함께 진공흡입롤러로 슬러지에 포함된 물을 흡수함으로써 탈수시키는 이른 바 벨트프레스가 제시되어 있으나, 이는 장치의 규모가 크고 구조가 복잡할 뿐 아니라 특히 슬러지가 여과벨트에 압착되기 때문에 확실한 분리가 곤란하고, 여과벨트가 슬러지에 의해 폐색(閉塞)되기 쉬워 탈수효과가 떨어지는 문제가 있다.

한편, 대한민국 실용신안등록번호 제0209359호에는, 오수가 채워지는 챔버 (chamber)내에 몸체의 일부가 오수에 잠기도록 진공펌프에 연결된 흡착드럼을 설치하여 흡착드럼이 회전하면서 오수로부터 슬러지를 흡착함과 함께 그에 함유된 수분을 흡수하고, 흡착드럼의 한쪽에서 스크레이퍼(scraper)가 흡착된 슬러지를 분리하도록 된 진공흡착 탈수기가 제시되어 있다.

그런데, 이러한 탈수기는 흡착드럼이 복수의 지지원판을 로드에 일정간격으로 고정한 고정틀 외주에 여과포를 씌운 구성인 바, 스크레이퍼가 흡착드럼의 전부분에서 균일하게 밀착되기 어려워 슬러지를 확실히 분리해내기 어렵고, 이에 따라 흡착드럼의 여과포가 잔존하는 슬러지에 의해 부분적으로 폐색되어 슬러지의 탈수효율이 저하될 우려가 높다.

특히, 다수의 통공을 가지고 흡착드럼내에 동심으로 지지되어 진공펌프와 연결된 하나의 진공실린더에 의해 오수중의 슬러지를 흡착함과 동시에 오수를 벗어나 흡착드럼에 부착되어 있는 슬러지로부터 수분을 흡수하기 때문에, 슬러지 흡착효율은 물론 흡착된 슬러지로부터의 수분 흡수효율도 낮은 문제가 있다.

즉, 한정된 하나의 흡입통로로 오수와 공기가 동시에 흡입되는 바, 전용의 흡입통로를 사용하는 것에 비해 양자가 차지하는 체적만큼 각각 상대적으로 낮은 흡수율을 보일 수밖에 없어 결과적으로 탈수효율이 낮아지는 것이다.

또한, 물과 공기가 혼합되어 흡입되기 때문에 자칫 진공펌프로 물이 유입될 우려도 있다.

본 발명은 상술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 오수로부터의 슬러지 흡착율과 흡착된 슬러지로부터의 수분 흡수율을 증대시켜 전체적인 탈수효율의 향상을 기대할 수 있는 슬러지용 진공 탈수장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 오수로부터 흡착 탈수된 슬러지를 여과포로부터 확실하게 분리해낼 수 있어 슬러지에 의한 여과포의 폐색현상을 최소화할 수 있는 슬러지용 진공 탈수장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 간단한 구조로서 소형으로 제작할 수 있으면서도 우수한 탈수효율을 가지며, 흡수한 물이 진공펌프로 유입될 우려도 전혀 없는 슬러지용 진공 탈수장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 의한 슬러지용 진공 탈수장치는, 슬러지를 갖는 오수가 지속적으로 공급되는 슬러리(slurry)공급조; 슬러리공급조의 대향하는 두 측면에 각각 고정되는 중공의 회전지지축과, 외주에 원주방향으로 형성되는 환형의 제1안내홈을 축방향을 따라 일정간격으로 가짐과 함께 통공을 일정간격으로 갖는 띠상의 제2안내홈을 축방향을 향하도록 방사상으로 구비하여 두 회전지지축에 회전 가능하게 지지되는 드럼바디로 이루어져 드럼바디의 일부가 오수에 잠기는 흡착드럼; 흡착드럼과 나란하게 이격 배치되어 모터에 의해 회전되는 구동롤러; 흡착드럼과 구동롤러를 연결하여 흡착된 슬러지를 이송하는 여과벨트 (filtering belt); 진공펌프에 연결되어 내부에 소정의 부압이 걸리며, 흡착드럼의 각 회전지지축과 연결되는 리시버탱크(receiver tank); 흡착드럼내에서 양단이 그 회전지지축에 연결되고, 내부가 흡수통로와 흡기통로로 구획되어 각 통로에 오수에 잠기는 물흡입구와 오수의 수면과 이격되는 공기흡입구를 갖는 진공파이프; 흡착드럼의 내주 일부에 접촉하도록 진공파이프에 고정되어 여과벨트와 흡착드럼의 비접촉 부위를 차폐시켜주는 커버; 구동롤러쪽의 여과벨트 외면에 탄성적으로 밀착하여 탈수된 슬러지케이크를 분리시키는 스크레이퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 여과벨트 주행경로상의 스크레이퍼 후류에 여과벨트의 외면에 접촉하여 그의 주행방향과 반대로 회전되는 롤러브러시(roller brush)가 구비되어 여과벨트에 잔존하는 슬러지를 제거해준다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 여과벨트 주행경로상의 스크레이퍼 후류에 설치되어 여과벨트에 그 내면쪽에서 고압의 세척수를 분사하는 여과벨트 클리너(cleaner)를 더 구비하여 여과벨트에 잔존하는 슬러지를 제거해줌으로써 슬러지에 의한 여과벨트의 폐색을 방지해준다.

이에 따라 본 발명은, 오수와 공기를 분리시켜 흡입하므로 오수로부터의 슬러지 흡착율과 흡착된 슬러지로부터의 수분 흡수율이 모두 증대되어 전체적인 탈수효율이 향상됨은 물론, 슬러지를 여과벨트로부터 확실하게 분리해낼 수 있어 슬러지에 의한 여과벨트의 폐색현상도 최소화된다.

또한, 구조가 간단하고 소형이면서도 우수한 탈수효율을 가지며, 흡수한 물이 진공펌프로 유입될 우려도 전혀 없는 바, 본 발명은 슬러지용 진공 탈수장치의 탈수성능과 신뢰성 향상 및 비용절감 등에 큰 효과를 발휘한다.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도1 내지 도3에서, 본 발명에 의한 슬러지용 진공 탈수장치는, 슬러리공급조 (11)를 갖는 케이싱(10)과, 슬러리공급조(11)내에 회전 가능하게 설치되어 진공으로 슬러지를 흡착하는 흡착드럼(20)과, 구동롤러(30)와, 흡착드럼(20)과 구동롤러 (30)를 전동 가능하게 연결하는 여과벨트(40)와, 흡착드럼(20)내에서 오수와 공기를 흡입하는 진공파이프(50)와, 진공파이프(50)를 통해 흡입된 물을 저장하는 리시버탱크(60)와, 흡착드럼(20)의 내부에서 여과벨트(40)와 흡착드럼(20)의 비접촉 부위를 차폐시켜 진공누설을 막아주는 밀폐커버(70) 및 탈수된 슬러지케이크(C)를 여과벨트(40)로부터 분리시키는 스크레이퍼(80)로 구성된다.

케이싱(10)은 상면이 개구된 상자형태를 가지며, 내부 한쪽에 슬러지를 포함한 오수가 채워지는 호퍼형태의 슬러리공급조(11)를 갖는다. 슬러리공급조(11)에는 관로(12)를 통해 그 바닥으로부터 오수가 지속적으로 공급된다. 그리고 케이싱(10)의 내부 다른 쪽에는 여과벨트(40)로부터 분리된 슬러지케이크(C)의 외부배출을 안내하는 배출호퍼(13)가 구비된다.

흡착드럼(20)은 드럼바디(21)와, 이 드럼바디(21)를 케이싱(10)의 대향하는 두 측벽(14)에 회전 가능하게 지지하는 1쌍의 회전지지축(22)으로 이루어진다. 각 회전지지축(22)은 드럼바디(21)에 진공을 전달하기 위해 중공으로 구성되고, 케이싱(10)의 측벽(14) 외면에 고정블록(23)을 각각 구비하여 그에 관통하도록 고정됨으로써 양단이 케이싱(10)의 측벽(14) 내·외부로 적절히 돌출된다.

드럼바디(21)는 양단에 그 내부를 차폐하는 엔드커버(24)를 각각 구비하고, 각 엔드커버(24)가 대응하는 회전지지축(22)에 베어링(25)을 개재하여 결합됨으로써 케이싱(10)의 슬러리공급조(11)내에 회전 가능하게 지지된다. 엔드커버(24)는 드럼바디(21)의 외경보다 큰 외경의 플랜지(24a)를 가지는데, 이는 여과벨트(40)가 이탈되는 것을 방지하기 위함이다. 바람직하기로 각 엔드커버(24)의 외면에는 회전부를 통한 진공의 누설을 방지하기 위해 시일캡(seal cap:26)이 회전지지축(22)을 감싸도록 장착된다.

드럼바디(21)의 외주에는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 그 원주방향으로 형성되는 다수의 환형 제1안내홈(27)들이 축방향을 따라 일정간격으로 연속 배열되고, 축방향으로 형성되는 다수의 띠상 제2안내홈(28)들이 원주방향을 따라 일정각도 간격으로 배열된다. 그리고 각 제2안내홈(28)의 바닥에는 진공이 드럼바디(21)의 외부에 작용하도록 다수의 통공(29)들이 구비된다.

이에 따라 제1 및 제2안내홈(27)(28)들은 대략 매트릭스(matrix)상으로 교차되어 서로 연결되는데, 이는 드럼바디(21)의 표면 전체에 진공이 조밀하고 균일하게 작용토록 하여 슬러지의 흡착과 흡착효율을 증대시키기 위함이다.

구동롤러(30)는 흡착드럼(20)과 적정간격을 두고 나란하게 이격되어 케이싱 (10)의 내부 다른 쪽에 위치되며, 케이싱(10)의 양 측벽(14) 외면에 베어링박스 (31)를 각각 장착하여 그 회전축이 이들 베어링박스(31)에 회전 가능하게 지지된다. 구동롤러(30)의 한쪽 회전축에는 종동 스프로킷휠(sprocket wheel:32)이 구비되고, 이 종동 스프로킷휠(32)이 케이싱(10)의 한쪽에 설치된 모터(33)의 구동 스프로킷휠(34)과 체인(35)으로 연결됨으로써 구동롤러(30)가 회전된다.

여과벨트(40)는 여러 가지 형태로 구성될 수 있는데, 예를 들어 슬러지를 걸러줄 수 있도록 미세한 기공(氣孔)을 갖는 적정두께의 직물로 이루어져 흡착드럼 (20)과 구동롤러(30)에 바로걸기 방식으로 결합된다.

여기서, 구동롤러(30)는 흡착드럼(20)에 비해 충분히 작은 지름을 갖도록 구성되고, 흡착드럼(20)을 기준으로 여과벨트(40)의 긴장측이 수평을 이룰 수 있도록 그 중심이 흡착드럼(20)의 중심에서 상측으로 소정거리만큼 편심되어 위치된다. 그리고 여과벨트(40)의 이완측과 구동롤러(30) 사이에는 여과벨트(40)가 흡착드럼 (20)에 충분히 감긴 상태에서 슬러리공급조(11)에 잠길 수 있도록 여과벨트(40)의 이완측을 수평으로 안내하는 복수의 가이드롤러(90)들이 적절히 배치되어 케이싱 (10)의 측벽(14)에 회전 가능하게 지지된다.

또한, 여과벨트(40)의 이완측에는 여과벨트(40)의 장력을 조절하기 위한 텐션롤러(tension roller:91)가 함께 구비된다. 이를 위해 케이싱(10)의 측벽(14)에는 수직안내장공(15)이 형성되고, 이 수직안내장공(15)에 텐션롤러(91)의 회전축이 이동 가능하게 결합된다. 그리고 텐션롤러(91)의 양단에 브래킷(92)을 구비하여 이 브래킷(92)을 케이싱(10)의 측벽(14)에 구비된 지지판(16)에 볼트(93)로 연결함으로써 볼트(93)의 회전으로 텐션롤러(91)를 승강시켜 텐션을 조절하게 된다.

진공파이프(50)는 흡착드럼(20)의 내부에서 양단이 흡착드럼(20)의 두 회전지지축(22)에 연결되어 상호 연통한다. 진공파이프(50)의 내부는 배플(baffle:53)에 의해 흡수통로(51)와 흡기통로(52)의 두 부분으로 구획된다. 그리고 흡수통로 (51) 쪽에는 흡수니플(吸水nipple:54)이 하방으로 돌출되어 오수에 적정깊이로 잠기고, 흡기통로(52) 쪽에는 흡기니플(吸氣nipple:55)이 하방으로 돌출되어 오수의 수면으로부터 적절히 이격된다.

리시버탱크(60)는 내부상측이 진공펌프(61)와 관로(62)로 연결되어 내부에 소정의 부압이 형성되며, 흡수관로(63) 및 흡기관로(64)를 통해 흡착드럼(20)의 두 회전지지축(22)에 각각 연결됨으로써 진공파이프(50)의 물 흡수통로(51)와 공기 흡기통로(52)에 진공을 전달한다.

이때, 흡기관로(64)가 흡수관로(63)보다 리시버탱크(60)의 상부쪽에 연결되는데, 이는 슬러지로부터 흡수한 물이 진공펌프(61)로 유입되는 것을 억제하기 위함이다.

그리고 리시버탱크(60)의 하부에는 흡입한 물을 외부로 배출하기 위한 배수관로(65)가 배수펌프(66)를 구비하여 연결된다.

밀폐커버(70)는 흡착드럼(20)의 내부에서 여과벨트(40)와 흡착드럼(20)의 비접촉부위를 막아 흡착드럼(20)내의 진공이 여과벨트(40)와의 비접촉부위를 통해 누설되는 것을 방지한다.

이를 위해 밀폐커버(70)는 도6 및 도7에 잘 도시된 바와 같이, 흡착드럼(20)의 내주에 대응하는 곡률의 원호형으로 구성되고, 진공파이프(50)의 외주에 삽입 고정되는 고정링(72)을 중심에 갖는 복수의 부채꼴형상 서포트(71) 외단에 스크루 (screw:73)로 체결됨으로써 진공파이프(50)에 지지되어 흡착드럼(20)의 내주에 미끄럼 접촉된다. 이러한 밀폐커버(70)는 바람직하기로 합성수지로 성형 제작된다.

스크레이퍼(80)는 케이싱(10)의 측벽(14) 외면에 베어링박스(82)를 장착하여 이에 양단이 회전 가능하게 지지되는 지지축(81)과, 이 지지축(81)에 일단이 고정되어 자유단이 구동롤러(30)를 감싸고 있는 여과벨트(40)의 외면에 접촉되어 탈수된 슬러지케이크(K)를 여과벨트(40)로부터 분리시키는 블레이드(blade:83)로 이루어진다.

블레이드(83)는 도시하지 않은 코일 또는 토션스프링 등에 의해 구동롤러 (30) 쪽으로 탄성바이어스(elastic bias)되어 그 자유단이 여과벨트(40)에 강하게 밀착된다.

한편, 스크레이퍼(80)의 후류쪽, 바람직하기로 구동롤러(30)의 수직하부에는 여과벨트(40)에 잔존하는 슬러지를 제거하기 위한 롤러브러시(100)가 여과벨트(40)의 외면에 밀착되도록 설치된다.

롤러브러시(100)는 도8에 도시된 바와 같이, 양단이 케이싱(10)의 측벽(14)에 회전 가능하게 지지되고, 그 일단에 종동 스프로킷휠(101)을 장착하여 구동롤러 (30)의 모터(33)에 장착된 구동 스프로킷휠(102)과 체인(103)으로 연결됨으로써 여과벨트(40)의 진행방향과 반대방향으로 회전된다.

그리고, 롤러브러시(100)와 흡착드럼(20) 사이의 여과벨트(40) 주행경로상에는 여과벨트(40)에 고압의 세척수를 분사하여 여과벨트(40)를 세척하는 여과벨트 클리너(110)가 설치된다. 이는 여과벨트(40)가 미세한 기공을 갖는 직물로 이루어져 있는 바, 여과벨트(40)의 미세기공이 슬러지 입자에 의해 폐색되어 슬러지 흡착율과 수분 흡수율이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.

여과벨트 클리너(110)는 도6 및 도7에 잘 도시된 바와 같이, 하면에 긴 세척수 분사채널(112)을 가지고 여과벨트(40)의 내면에 접촉하도록 여과벨트(40)의 폭방향으로 배치되어 케이싱(10)의 측벽(14)에 양 단부가 고정되는 바디(111)와, 이 바디(111)의 세척수 분사채널(112)에 고압의 세척수를 공급해주는 급수펌프(114)로 구성된다.

세척수 분사채널(112)은 하면이 완전 개구되어 여과벨트(40)에 밀착되고, 상면 중앙에 세척수 유입구멍(113)을 구비하여 급수펌프(114)에 관로(115)를 통해 연결된다. 여기서, 별도로 도시하지는 않았으나, 세척수 유입구멍을 여과벨트(40)의 길이방향을 따라 일정간격으로 다수 형성하고, 각 세척수 유입구멍을 통해 분사채널에 고압의 세척수를 동시에 공급해주는 다수의 분기관들을 관로에 연결할 수도 있음은 물론이다.

바람직하기로, 바디(111)의 세척수 분사채널(112) 양측에는 롤러수용홈(116)이 각각 형성되고, 이들 롤러수용홈(116)에는 여과벨트(40)의 이송을 안내하는 가이드롤러(117)가 회전 가능하게 장착된다.

다음, 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 슬러지용 진공 탈수장치의 작동에 대해 설명한다.

장치를 구동시키면 모터(33)에 의해 구동롤러(30)가 소정방향으로 회전되고, 이에 따라 여과벨트(40)가 동방향으로 이송됨으로써 흡착드럼(20)이 여과벨트(40)와의 마찰력에 의해 동시에 회전된다.

이와 함께, 케이싱(10)의 슬러리공급조(11)에 오수가 공급되고, 진공펌프 (61)가 작동되어 리시버탱크(60)에 소정의 부압이 형성됨으로써 흡착드럼(20)의 내부에 진공이 작용하게 된다.

그러면, 먼저 슬러리공급조(11)의 오수가 그에 잠겨 있는 흡수니플(54)에 의해서 진공파이프(50)의 흡수통로(51)와 흡수관로(63)를 통해 리시버탱크(60)로 흡입되는데, 이때 오수 중에 포함되어 있던 슬러지는 여과벨트(40)에 의해 걸러져 여과벨트(40)의 외면에 흡착된 상태로 여과벨트(40)를 따라 이송된다.

이어서, 여과벨트(40)에 흡착되어 이송되는 슬러지케이크(K)가 오수를 벗어나게 되면, 오수의 수면과 이격되어 있는 흡기니플(55)에 의해 흡착드럼(20)내에 작용하는 진공에 의해서 슬러지케이크(K)가 흡착드럼(20)의 외면에 달라붙은 상태로 이송되고, 이와 동시에 슬러지케이크(K)에 포함되어 있던 수분이 흡입기류를 따라 빨려나와 진공파이프(50)의 흡기통로(52)와 흡기관로(64)를 통해 리시버탱크 (60)로 흡입된다.

이때, 본 발명은 진공파이프(50)가 오수에 잠기는 흡수통로(51)와 오수와 이격된 흡기통로(52)로 구획되어 각각 진공이 작용하므로 오수의 흡입율과 슬러지케이크(K)로부터의 수분 흡수율이 우수하고, 이에 따라 전체적인 슬러지 탈수효율이 증대되게 된다.

즉, 흡수통로(51)와 흡기통로(52)는 공히 리시버탱크(60)에 연결되어 동일한 압력의 진공이 작용하는데, 흡수통로(51)에 연결된 흡수니플(54)은 흡착드럼(20)내로 유입된 오수에 잠겨 오로지 오수의 흡입에만 진공이 쓰이게 되고, 흡기통로(52)에 연결된 흡기니플(55)은 오수의 수면과 이격되어 오로지 오수를 벗어난 슬러지케이크(K)의 여과벨트(40)에의 흡착에만 진공이 쓰이게 되므로, 하나의 진공파이프 (50)로 오수의 흡입과 슬러지케이크로부터의 수분흡수를 동시에 수행하여 물과 공기가 혼합된 상태로 흡입되는 종래에 비해 각각의 흡수율이 적어도 동시흡수시의 물과 공기의 상대적 체적비율만큼씩 커지게 되며, 이는 결국 장치의 전체적인 탈수효율의 증대로 이어지게 되는 것이다.

특히, 흡착드럼(20)과 여과벨트(40)가 접촉되지 않는 비접촉부위는 흡착드럼 (20)의 내주에 밀착되는 밀폐커버(70)에 의해 차폐되어 있기 때문에 흡착드럼(20)내의 진공누설이 거의 발생되지 않으며, 따라서 흡기니플(55)에 의한 진공이 고스란히 여과벨트(40)에 대한 슬러지케이크(K)의 흡착에 이용되므로 슬러지케이크(K)로부터의 수분 흡수율 증대를 얻을 수 있다.

한편, 흡착드럼(20)을 통과하면서 탈수 처리된 슬러지케이크(K)가 흡착드럼 (20) 구간을 벗어나게 되면, 그에 작용하는 진공의 영향력으로부터 해제되어 단순히 여과벨트(40)의 긴장측 위에 놓인 채 여과벨트(40)를 따라 수평으로 이송되고, 이어서 구동롤러(30) 구간에 접어들어 하방으로 방향전환이 이루어지면서 구동롤러 (30)를 감싸는 여과벨트(40)에 탄성적으로 밀착되어 있는 스크레이퍼(80)에 의해 여과벨트(40)로부터 분리된다.

여과벨트(40)에서 분리된 슬러지케이크(K)는 구동롤러(30)의 하부에 마련된 케이싱(10)의 배출호퍼(13)를 통해 외부로 배출된다.

그리고 스크레이퍼(80)에 의해 슬러지케이크(K)가 분리되고 난 여과벨트(40)는 구동롤러(30)를 벗어나면서 롤러브러시(100)에 의해 그에 잔존하는 슬러지 입자가 제거된다.

즉, 슬러지케이크(K)는 미세입자의 결합체로 어느 정도 점성을 가지고 있으므로 진공에 의해 표면이 불균일한 직물제 여과벨트(40)의 표면에 흡착되면서 그의 기공에 스며들어 부착되는 바, 단순히 여과벨트(40)의 표면에 밀착되는 스크레이퍼 (80)에 의해서는 슬러지가 완전히 제거되지 않는다.

따라서 여과벨트(40)의 표면 골부분과 기공에는 슬러지 입자가 잔존하게 되는데, 롤러브러시(100)가 여과벨트(40)의 외면을 긁어줌으로써 잔존하는 슬러지 입자를 분리시켜주는 것이다.

특히, 롤러브러시(100)가 구동롤러(30)와 밀착되어 여과벨트(40)를 비교적 강하게 긁어줄 뿐 아니라 여과벨트(40)의 진행방향과 반대방향으로 회전되면서 여과벨트(40)를 긁어주게 되므로 여과벨트(40)에 잔존하는 슬러지 입자를 확실하게 분리 제거할 수 있게 된다.

이때, 롤러브러시(100)에 의해 제거된 슬러지 입자는 케이싱(10)의 배출호퍼 (13)를 통해 외부로 배출된다.

이어서, 롤러브러시(100)에 의해 잔존 슬러지 입자가 1차 제거된 여과벨트 (40)는 흡착드럼(20)으로 진입하기 직전 여과벨트 클리너(110)를 통과하면서 고압의 세척수에 의해 세척되어 잔존하는 슬러지 입자가 확실하게 제거된 후 흡착드럼 (20)에 감겨지게 된다.

즉, 탈수된 슬러지 입자는 완전히 건조되지 않은 상태로 점성을 가지고 있으므로 여과벨트(40)에 부착되어 있던 슬러지 입자가 롤러브러시(100)에 의해 분리되더라도 그로부터 완전히 제거되지 않고 여전히 여과벨트(40)에 묻어 있거나 또는 여과벨트(40)의 미세기공에 남아 있을 수 있는데, 이러한 여과벨트(40)가 클리너 (110)를 통과할 때 급수펌프(114)에 의해 고압의 세척수가 클리너 바디(111)의 분사채널(112)에 지속적으로 공급되고, 이에 따라 분사채널(112)에 공급된 세척수가 급수압력에 의해 여과벨트(40)의 기공을 고속으로 통과함으로써 그에 잔존하는 슬러지 입자를 확실하게 제거하는 것이다.

이때, 여과벨트(40)의 세척에 사용된 세척수는 케이싱(10)의 슬러리공급조 (11)로 유입되어 오수에 혼합됨으로써 진공파이프(50)에 의해 재흡입된다.

그러므로 본 발명의 탈수장치는 여과벨트(40)가 잔존하는 슬러지 없이 확실히 세척된 상태로 흡착드럼(20)에 감겨지므로 종래와 같은 여과벨트(40)의 기공폐색에 의한 오수의 흡착율 및 수분 흡수율의 저하도 발생되지 않으며, 따라서 항시 균일한 탈수효율을 보장할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 슬러지용 진공 탈수장치에 의하면, 오수와 공기를 분리시켜 흡입하므로 오수로부터의 슬러지 흡착율과 흡착된 슬러지로부터의 수분 흡수율이 모두 증대되어 전체적인 탈수효율이 향상된다.

또한, 슬러지를 여과벨트로부터 확실하게 분리해낼 수 있어 슬러지에 의한 여과벨트의 폐색현상도 최소화되어 항시 균일한 탈수성능을 보장할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 종래에 비해 구조가 간단하고 소형이면서도 우수한 탈수효율을 가짐은 물론 흡수한 물이 진공펌프로 유입될 우려도 거의 없다.

그러므로 본 발명은 슬러지용 진공 탈수장치의 탈수성능과 신뢰성 향상 및 비용절감 등에 크게 기여하는 매우 우수한 효과를 가진다.

도1은 본 발명에 의한 유기성폐기물 탈수장치를 개략적으로 나타낸 사시도,

도2는 도1의 측면도,

도3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,

도4는 본 발명 탈수장치의 진공드럼을 나타낸 부분 절단 측면도,

도5는 도4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 발췌 단면도,

도6은 본 발명 탈수장치의 밀폐커버를 나타낸 분해사시도,

도7은 도8의 결합상태 배면도,

도8은 도2의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도,

도9는 본 발명 탈수장치의 세척유닛을 나타낸 저면 분해사시도,

도10은 도9의 결합상태 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 케이싱 11: 슬러리공급조

13: 배출호퍼 20: 흡착드럼

21: 드럼바디 22: (중공의)회전지지축

27: 환형의 제1안내홈 28: 띠상의 제2안내홈

29: 통공 30: 구동롤러

33: 모터 40: 여과벨트

50: 진공파이프 51: 흡수통로

52: 흡기통로 53: 배플

54: 흡수니플 55: 흡기니플

60: 리시버탱크 61: 진공펌프

70: 밀폐커버 80: 스크레이퍼

90: 가이드롤러 91: 텐션롤러

100: 롤러브러시 110: 여과벨트 클리너

112: 분사채널 114: 급수펌프

Claims (4)

1. 슬러지를 갖는 오수가 지속적으로 공급되는 슬러리공급조;

   상기 슬러리공급조의 대향하는 두 측면에 각각 고정되는 중공의 회전지지축과, 외주에 원주방향으로 형성되는 환형의 제1안내홈을 축방향을 따라 일정간격으로 가짐과 함께 통공을 일정간격으로 갖는 띠상의 제2안내홈을 축방향을 향하도록 방사상으로 구비하여 상기 두 회전지지축에 회전 가능하게 지지되는 드럼바디로 이루어져 드럼바디의 일부가 상기 오수에 잠기는 흡착드럼;

   상기 흡착드럼과 나란하게 이격 배치되어 모터에 의해 회전되는 구동롤러;

   상기 흡착드럼과 구동롤러를 연결하여 흡착된 슬러지를 이송하는 여과벨트;

   진공펌프에 연결되어 내부에 소정의 부압이 걸리며, 상기 흡착드럼의 각 회전지지축과 연결되는 리시버탱크;

   상기 흡착드럼내에서 양단이 그 회전지지축에 연결되고, 내부가 흡수통로와 흡기통로로 구획되어 각 통로에 오수에 잠기는 물흡입구와 오수의 수면과 이격되는 공기흡입구를 갖는 진공파이프;

   상기 흡착드럼의 내주 일부에 접촉하도록 상기 진공파이프에 고정되어 상기 여과벨트와 흡착드럼의 비접촉 부위를 차폐시켜주는 커버;

   상기 구동롤러쪽의 여과벨트 외면에 탄성적으로 밀착하여 탈수된 슬러지케이크를 분리시키는 스크레이퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지용 진공 탈수장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 여과벨트 주행경로상의 상기 스크레이퍼 후류에 여과벨트의 주행방향과 반대로 회전되며, 여과벨트에 잔존하는 슬러지를 제거해주는 롤러브러시가 구비되는 것을 특징으로 하는 슬러지용 진공 탈수장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 여과벨트 주행경로상의 상기 롤러브러시와 흡착드럼 사이에 설치되어 주행중인 여과벨트에 그 내면쪽에서 고압의 세척수를 분사하는 여과벨트 클리너를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러지용 진공 탈수장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 여과벨트 클리너가,

   나란하게 배치되는 1쌍의 롤러수용홈 및 이들 롤러수용홈 사이에 형성되는 세척수 분사채널을 가지고 상기 여과벨트의 폭방향으로 설치되는 케이싱과, 이 케이싱의 롤러수용홈들에 각각 회전 가능하게 설치되어 여과벨트에 구름 접촉하는 가이드롤러와, 상기 세척수 분사채널에 고압의 세척수를 공급해주는 급수펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러지용 진공 탈수장치.