KR100495982B1 - 원통형 필터프레스식 탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통형 필터프레스식 탈수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수처리장 또는 폐수처리장 등에서 발생되는 슬러지(침전된 노폐물 또는 침전물)를 포함한 하수나 폐수를 농축, 탈수한 다음 연속적으로 고압 탈수하고, 탈수를 완료한 케익(슬러지에 수분을 제거한 것)을 배출하는 장치에 관한 것이다.

농축부(20), 탈수부(21), 고압탈수부(22), 농도조절부(23)를 다단으로 구비한 원통형 필터프레스식 탈수기를 구성함에 있어서, 농축부(20)와 탈수부(21)는 케이스(100)의 안쪽에 설치하며, 상기 케이스(100)에는 한쪽에서 타측부와 연동되게 탈수스크류(10)가 설치되고, 상기 탈수스크류(10)의 외단에는 다단으로 고정판(12)을 고정바아(11)에 의해 일정간격으로 설치하되, 상기 각 고정판(12)의 사이에는 스페이스(14)에 의해 내경이 약간 작은 가동판(13)을 각각 개재하고, 탈수부(21)의 측방에는 고압탈수부(22)를 마련하되, 상기 고압탈수부(22)는 콘(cone)타입으로 된 다공관(16) 내부에 고압스크류(17)를 탈수스크류(10)와 동축상으로 내장하고, 외측에는 배압판(18)을 설치하여 최종 탈수완료된 슬러지는 케익배출부(19)를 통해 배출되는 농도조절부(23)로 이루어진 것이다.

Description

원통형 필터프레스식 탈수장치 {CYLINDRICAL FILTER PRESS-DEHYDRATION MACHINE}

본 발명은 원통형 필터프레스식 탈수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수처리장 또는 폐수처리장 등에서 발생되는 슬러지(침전된 노폐물 또는 침전물)를 포함한 하수나 폐수를 농축, 탈수한 다음 연속적으로 고압 탈수하고, 탈수를 완료한 케익(슬러지에 수분을 제거한 것)을 배출하는 장치에 관한 것이다.

통상 하수처리장 또는 폐수처리장 등에는 슬러지를 포함하고 있는 하수와 폐수가 발생하게 되는 바, 이를 슬러지와 분리하기 위하여 여과포를 사용하여 슬러지를 수분(하수 또는 폐수)과 분리시키는 방식은 크게 필터프레스 방식과 밸트프레스 방식으로 나눌 수 있으며, 상기와 같은 양자의 경우 탈수시 여과포에 형성된 미세한 구멍들이 막히는 현상이 발생하므로, 슬러지의 제거후에는 여과포의 막힌 미세한 구멍을 개방하기 위해 고압의 세척수를 분사하게 되므로 세척수가 오염되어 하천을 지저분하게 할 뿐만 아니라 고압 세척수의 분사에 따른 펌프 등을 사용하기 때문에 사용상의 불폄함은 물론 경제적인 부담이 과도히 발생하며, 특히 많은 세척수의 낭비와 작업자의 시간적인 손실로 이어져 작업경비를 상승하게 되는 등의 문제점이 발생하였다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 스크류식 여과장치가 이미 일본국 특허출원 공개 소 60-19011호 공보에 개시된 바 있다.

상기 스크류식 여과장치는 한쪽에 슬러지를 공급하는 공급구와, 다른 쪽으로 슬러지의 수분을 제거한 케익을 배출하는 배출구와, 여과장치의 내부에 다수의 지지판과, 상기 여과판 사이에 유동판을 미세한 간격이 형성되도록 배치시킨 고정링을 설치하여 상기 지지판은 여과장치의 내부 양측에 수개의 볼트로 고정하고, 상기 여과판의 좌우 양단에 유동공을 형성하고 지지판을 관통하여 설치한 지지봉 및 회전축으로 대향되게 지지하며, 상기 여과체의 중앙 구멍부에는 지지판과 여과판으로 인해 슬러지의 수분이 빠진 케익이 쌓이고 스크류의 회전으로 인해 배출구로 이송되는 여과장치가 공지된 바 있다.

상기한 여과장치는 슬러지를 포함한 하수 또는 폐수를 공급구로 공급함과 동시에 스크류가 회전함에 따라 지지판에 설치되어 있는 여과판이 스크류를 따라 유동하여 수분은 지지판과 여과판의 미세한 간격에 의해 외부로 유출되고, 수분이 빠진 슬러지는 스크류의 회전으로 배출구로 배출된다.

한편, 여과판이 유동함으로 지지판과 유동판의 미세한 간격의 사이가 자동으로 청소되는 것으로, 종래의 여과포 청소의 불필요한 공정을 구조적으로 제거한 것이다.

그러나, 상기한 스크류식 여과장치는 스크류가 회전할 시 발생하는 마찰과, 사용시 지지판과 여과판의 미세한 간격이 점차적으로 마찰에 의하여 그 차가 커짐으로 슬러지의 수분을 분리시키는 탈수의 효과와 성능이 지속적으로 떨어지고, 제대로 탈수되지 않은 슬러지를 재공정으로 탈수를 하게 되는 등의 문제점이 발생되었다.

또한 상기와 같은 스크류식 여과장치는 단일로 설치되어 상기 여과장치를 통과하게 되더라도 농축과 탈수가 완료되지 못하는 등의 문제점이 따랐으며, 이로 인해 농축과 탈수가 완료되지 못한 상태에서 케익화된 슬러지를 배출하게 되면 상기 슬러지에 함유된 수분은 별도의 건조과정이나 탈수의 과정을 거친 후 처리해야 하는 등의 문제점이 따르게 되어 단일의 공정으로 압착 탈수가 완전히 이루어질 수 있는 장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로, 자동으로 슬러지를 수분과 분리시키는 미세한 간격의 청소가 될 수 있는 농축부(20)와 탈수부(21)를 구비함과 동시에, 고압탈수부(22)를 이중으로 사용하여 1차적인 농축과 더불어 고압으로 탈수하여 슬러지의 수분을 더욱 효과적으로 제거하고, 또한 마모로 인한 미세한 간격에 의해 발생하는 슬러지의 과다 수분함유에 대한 손실을 미연에 방지하여, 재공정 등의 불필요한 손실을 방지함과 아울러 슬러지를 배압판에 의하여 일정한 크기의 케익으로 배출하여 작업후의 손쉬운 공정을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위해서는 고정바아(11)로서 케이스(100)의 내부에 고정된 고정판(12)과, 이 사이에 스페이스(14)에 의해 개재된 가동판(13)이 설치되어 구동모터(도시생략)로 구동되는 탈수스크류(10)가 설치되어 슬러지가 포함된 하수 또는 폐수를 농축하는 농축부(20)와, 수분을 분리하는 탈수부(21)와, 최종적으로 콘형의 다공관(16) 내부에 고압스크류(17)가 설치되어 슬러지에 함유된 수분을 최적으로 탈수하는 고압탈수부(22)가 있고, 수분이 분리된 슬러지를 배출할 시 배압판(18)으로 농도를 조절할 수 있는 케익배출부(19)로 이루어진 농도조절부(23)로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 단면도로서, 농축부(20), 탈수부(21), 고압탈수부(22), 농도조절부(23)를 다단으로 구성한 것에 특징이 있다.

상기한 농축부(20)와 탈수부(21)는 케이스(100)의 안쪽에 설치하며, 상기 케이스(100)의 한쪽에서 중앙을 가로지르는 타측부와 연동되게 슬러지를 포함한 하수나 폐수를 공급할 수 있도록 탈수스크류(10)를 설치하고, 상기 탈수스크류(10)의 외단에는 다단으로 고정판(12)을 고정바아(11)에 의해 일정간격으로 설치하되, 상기 각 고정판(12)의 사이에는 스페이스(14)에 의해 일정간격으로 가동판(13)을 각각 개재하여 탈수스크류(10)가 회전하는 범위내에서 고정판(12)은 고정바아(11)에 의해 고정되고, 가동판(13)은 스페이스(14)에 의해 일정간격이 유지된 상태에서 내측에서 탈수스크류(10)의 회전되는 외경에 따라 원형으로 가동될 수 있게 구성하여 슬러지는 고압탈수부(22)측으로 이동되고 나머지 탈리액은 탈리액배출관(15)으로 배출되는 농축부(20)와 탈수부(21)가 구비된다.상기 탈수부(21)의 측방에는 고압탈수부(22)를 마련하되, 상기 고압탈수부(22)는 콘(cone)타입으로 된 관체의 다공관(16) 내부에 역시 콘(cone)타입으로 된 고압스크류(17)를 탈수스크류(10)와 동축상으로 내장하므로서 상기 고압탈수부(22)에 투입된 슬러지는 압력을 받으면서 고압으로 탈수되면서 이동하게 되고, 외측에는 배압판(18)이 조절가능하게 설치되어 최종 탈수완료된 슬러지는 케익배출부(19)를 통해 배출되는 농도조절부(23)로 이루어진 것이다.

이상과 같은 구성으로 될 수 있는 본 발명은 하수처리장 또는 폐수처리장 등에서 발생되는 슬러지를 포함한 하수나 폐수를 고압으로 압착 탈수하고, 농축 및 탈수완료된 케익을 배출하는 장치로 사용하는 것으로, 본 발명은 농축부(20)와 탈수부(21)를 단일 케이스(100) 내에 설치하여 자동으로 슬러지를 수분과 분리시킴과 동시에 고압탈수부(22)를 이중으로 사용하여 1차적인 농축과 더불어 고압으로 압착 탈수하여 슬러지의 수분을 더욱 효과적으로 제거하도록 한 것이다.

또한 마모로 인한 미세한 간격에 의해 발생하는 슬러지의 과다 수분함유에 대한 손실을 미연에 방지하여, 재공정 등의 불필요한 손실을 방지함과 아울러 슬러지를 배압판(18)에 의하여 일정한 크기의 케익으로 배출할 수 있게 한 것에 특징이 있다.

본 발명의 상기한 목적을 이루기 위해서는 케이스(100)의 내부에 고정바아(11)로서 고정된 중앙 개방형 고정판(12)과, 이 사이에 일정간격의 스페이스(14)에 의해 개재된 유동가능한 가동판(13)이 설치되어 구동모터(도시생략)로 구동되는 탈수스크류(10)가 설치되어 슬러지가 포함된 하수 또는 폐수를 농축하는 농축부(20)와, 슬러지의 수분을 분리하는 탈수부(21)와, 최종적으로 콘타입의 다공관(16) 내부에 고압스크류(17)가 설치되어 슬러지에 함유된 수분을 최적으로 탈수하는 고압탈수부(22)가 있고, 수분이 분리된 슬러지를 배출할 시 배압판(18)으로 농도를 조절할 수 있는 케익배출부(19)로 이루어진 농도조절부(23)로 구성되어 원통형 필터프레스식 탈수기로 사용코져 함에 핵심이 있다.

본 발명은 상기 농축부(20)와 탈수부(21)의 구성으로는, 공급부쪽에서 동력원으로부터 동력을 받아 회전운동을 하는 탈수스크류(10)가 설치되고, 상기 탈수스크류(10)의 외주연에 고정타입으로 설치되어 탈수스크류(10)의 회전에 간섭을 받지 않는 규격의 내경이 형성된 고정판(12)과, 상기 탈수스크류(10)의 나선 외주연을 따라 나선에 접지된 상태로서 가변식으로 유동되는 가동판(13)이 스페이스(14)에 의해 적정의 간격으로 설치된다.

상기 고정판(12)은 방사상으로 지지된 고정바아(11)에 설치되어 탈수스크류(10)가 회전함에 따라 고정판(12)은 고정바아(11)에 의해 고정되고, 가동판(13)은 스페이스(14)에 의해 탈수스크류(10)의 나선에 따라 가동되면서 상기 고정판(12)과 가동판(13)의 미세한 간격을 유지하므로서 농축과 탈수가 이루어져 탈리액은 케이스(100)의 하부측 경사면을 따라 탈리액배출관(15)을 통해 배출되며, 슬러지의 케익은 고압탈수부(22)의 다공관(16) 내부로 공급될 수 있게 한다.여기서, 고정판(12)의 내경을 탈수스크류(10)의 외경과 일치되는 규격으로 형성하고, 가동판(13)의 내경은 탈수스크류(10)의 나선보다 약간 작은 규격으로 형성하면, 상기 탈수스크류(10)의 나선이 회전하면서 접지되는 부분의 가동판(13)의 내경에 접지된 상태로 밀게되므로 결국 고정판(12)은 고정상태로 있고 가동판(13)은 원형으로 이동이 가능하게 된다.

상기 고압탈수부(22)는 탈수스크류(10)와 동축상에 설치된 콘타입의 고압스크류(17)가 역시 콘타입으로 된 다공관(16)의 내부에 설치되며, 상기 다공관(16)은 내협외광형의 구멍이 다수 천설되어 있고, 농도조절부(23)로는 케익을 일정한 크기로 조절하는 배압판(18)이 설치되고, 하부에 케익을 배출하는 케익배출부(19)가 형성되어 슬러지를 농축 및 압착 탈수할 수 있게 한데 특징이 있다.

공급부측으로 슬러지를 포함한 하수나 폐수가 공급되면 탈수스크류(10)가 회전운동을 하게 되고, 이때 케이스(100)에 지지된 고정바아(11)로서 고정되어 있는 다수의 고정판(12)의 사이에는 가동판(13)이 스페이스(14)에 의해 설치되어, 탈수스크류(10)의 나선에 따라 지지된 가동판(13)의 내경은 탈수스크류(10)의 나선보다 약간 작게 형성되어 있으므로 상기 탈수스크류(10)의 나선의 궤적을 통해 이동을 하게 되는 바, 이때 탈수스크류(10)의 나선에 접지되어 있는 가동판(13)은 단순한 회전운동이 아니고 탈수스크류(10)의 나선 궤적을 따라 전체가 원형으로 이동을 하게 된다.

이와 같이 탈수스크류(10)가 회전함에 따라 나선에 내경이 지지된 가동판(13)이 고정판(12)과의 사이에 결합된 스페이스(14)의 범위내에서 원형으로 이동을 하게 되어 상기 고정판(12)과 가동판(13)의 미세한 간격 사이로 탈리액이 빠져나가 케이스(100)의 하부측 경사면을 따라 탈리액배출관(15)으로 배출되고, 여기서 잔류하는 슬러지는 탈수스크류(10)의 나선을 따라 이동하는 과정을 거치면서 케이스(100)의 내부에 설치된 농축부(20)와 탈수부(21)를 거쳐 고압탈수부(22)로 이동된다.

본 발명은 상기와 같은 작동을 하면서 슬러지가 압착 탈수되는 과정에서 가동판(13)이 고정바아(11)에 의해 고정된 고정판(12)과의 사이에 각각 개재되어 탈수스크류(10)의 회전으로 나선에 내경이 접지된 상기 가동판(13)만이 유동하게 되면 상기 가동판(13)과 고정판(12)의 미세한 틈새로 압착 탈수한 탈리액은 탈리액배출관(15)으로 배출된다.

나머지 잔류하는 슬러지는 고압탈수부(22)로 이동하게 되는 바, 이와 같이 압착 탈수된 슬러지가 미세한 간격을 막는 현상이 없이 압착 탈수되며, 탈수스크류(10)의 연속적인 회전으로 이동되는 슬러지는 콘(cone)타입의 다공관(16)이 있는 고압탈수부(22)측으로 진입하게 된다.

상기와 같이 고압탈수부(22)의 다공관(16)으로 이동된 슬러지는 콘(cone)타입의 고압스크류(17)의 고압탈수 작용으로 슬러지의 수분을 더욱 효과적으로 제거하게 되는 바, 즉 콘타입의 다공관(16)에는 다수의 미세한 구멍이 형성되어 있으므로 고압스크류(17)가 회전함에 따라 고압스크류(17)에 의해 압착 탈수되는 슬러지는 고압의 압력을 받으면서 압착 탈수가 이루어지게 되므로 압착 탈수의 효율성이 크게 개선된다.

이와 같이 최종 고압탈수부(22)를 거친 탈리액은 별도의 라인으로 탈리액배출관(15)을 거치면서 배출되고, 나머지 슬러지는 압착 탈수가 완료되어 케익(슬러지의 수분을 농축 탈수하여 수분이 제저된 고형의 침전물) 타입으로 배출되고, 상기 케익은 농도조절부(23)의 배압판(18)에 의해 케익배출부(19)를 통해 배출하므로서 슬러지의 처리가 완료된다.

상기 농도조절부(23)의 배압판(18)은 처리하는 슬러지의 종류나 농축 탈수의 정도에 따라 배압판(18)을 조절하므로서 케익배출부(19) 측으로 배출되는 케익의 점도와 수분의 함량을 조절하여 추후 처리의 효율성 등을 변화할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 크게 농축부(20), 탈수부(21), 고압탈수부(22), 농도조절부(23)로 구성되어 슬러지의 압착 탈수를 매우 효율적으로 할 수 있게 한 것에 특징이 있는 바, 본 발명은 케이스(100)의 내부에 고정바아(11)에 의해 고정타입으로 설치된 다수의 고정판(12)과, 상기 고정판(12)의 사이에 각각 개재되는 가동판(13)과, 상기 고정판(12)을 지지하는 고정바아(11)에 개재되는 스페이스(14)가 미세한 간격을 유지하여 설치되고, 1차의 농축부(20)와 탈수부(21)에 이어 2차로 고압탈수부(22)의 콘타입 다공관(16)에 내장된 고압스크류(17)를 이용하여 고압으로 슬러지의 수분을 제거하므로서 압착 탈수의 효율성을 일층 증대할 수 있으며, 또한 장비의 마모로 인한 틈새의 발생으로 케익의 과다 수분함유로 인한 재공정의 인력손실과 장비의 수명을 일층 연장할 수 있는 등의 효과를 기대할 수 있고, 농도조절부(23)의 배압판(18)에 의한 일정한 크기의 케익을 배출하여 작업후 처리공정의 신속함과 편리성을 제공하여 유지관리비를 절감할수 있는 등의 효과가 부가되어 그 기대되는 가치가 대단히 우수한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 원통형 필터 프레스식 탈수장치의 단면도

도 2는 본 발명의 요부를 확대한 단면도도 3은 본 발명의 고정판과 가동판 및 스페이스를 부분적으로 분리한 사시도도 4는 본 발명의 고정판과 가동판 및 스페이스를 조립한 상태의 사시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

100 : 케이스

10 : 탈수스크류 11 : 고정바아

12 : 고정판 13 : 가동판

14 : 스페이스 15 : 탈리액배출관

16 : 다공관 17 : 고압스크류

18 : 배압관 19 : 케익배출부

20 : 농축부 21 : 탈수부

22 : 고압탈수부 23 : 농도조절부

Claims (1)

1. 농축부(20), 탈수부(21), 고압탈수부(22), 농도조절부(23)를 다단으로 구비한 원통형 필터프레스식 탈수기를 구성함에 있어서,

   농축부(20)와 탈수부(21)는 케이스(100)의 안쪽에 설치하며, 상기 케이스(100)에는 한쪽에서 타측부와 연동되게 탈수스크류(10)가 설치되고, 상기 탈수스크류(10)의 외단에는 다단으로 고정판(12)을 고정바아(11)에 의해 일정간격으로 설치하되, 상기 각 고정판(12)의 사이에는 스페이스(14)에 의해 내경이 약간 작은 가동판(13)을 각각 개재하고, 탈수부(21)의 측방에는 고압탈수부(22)를 마련하되, 상기 고압탈수부(22)는 콘(cone)타입으로 된 다공관(16) 내부에 고압스크류(17)를 탈수스크류(10)와 동축상으로 내장하고, 외측에는 배압판(18)을 설치하여 최종 탈수완료된 슬러지는 케익배출부(19)를 통해 배출되는 농도조절부(23)로 이루어진 것을 특징으로 하는 원통형 필터프레스식 탈수장치.