KR100740608B1

KR100740608B1 - 응집,농축 및 원심탈수장치

Info

Publication number: KR100740608B1
Application number: KR1020070020762A
Authority: KR
Inventors: 윤창진; 변상철
Original assignee: (주)이화에코시스템; 변상철
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2007-07-18

Abstract

본 발명은 응집,농축 및 원심탈수장치에 관한 것으로, 그 기술적 요지는 저농도 잉여 슬러지의 처리공정 개선과 효율적인 농축 및 탈수를 위해 응집, 농축기와 탈수기를 일체화하는 한편, 별도의 스크류피더가 이들 사이에 연결되어 응집 상 농축슬러지의 신속하고 원활한 이송을 도모하여 잉여슬러지의 처리 공정과 효율이 개선되고, 컴팩트하게 구성된 장치에 의해 설치면적의 확보가 용이함은 물론 응집제의 사용절감 및 펌프, 배관 등의 기타 소요 부대설비가 절감되어 작업성 및 생산성이 우수한 것을 특징으로 하는 응집,농축 및 원심탈수장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 슬러지 저류조에서 직접 유입된 슬러지를 응집시켜 액 중 고액분리하여 농축하도록 형성되는 응집농축기(100)와; 상기 응집농축기로부터 응집 플럭 상태로 농축된 농축슬러지를 자연유하로 이송 받아 원심력에 의해 탈수하도록 형성되는 원심탈수기(200)와; 상기 응집농축기(100)와 원심탈수기(200)를 연결하며 응집농축기(100)에서 형성된 농축슬러지가 플록상태를 유지하며 원심탈수기(200)로 이송되는 것을 보조하도록 형성되는 스크류피더(300)가; 구성되어 이루어진다.

따라서, 본 발명은 환경부의 하수도시설 설치사업 업무처리 일반지침에 기계식 농축방식과도 부합되는 가장 적절한 설비로써 농축기와 탈수기를 직접 연결하는 스크류피더로 하여금 슬러지 처리공정을 대폭적으로 단순, 간소화하여 설비원가, 유지관리비, 소모약품비 등을 대폭 절감할 수 있음은 물론 설비 규모의 소형화에 비해 시간당 슬러지 처리량이 종전보다 월등히 앞서는 효과가 있다.

응집, 농축, 원심, 탈수, 교반, 슬러지, 여액, 스크린, 크리닝 핀

Description

응집,농축 및 원심탈수장치{SLUDGE TREATMENT APPARATUS WITH THICKENER AND DRIERSYSTEM}

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 처리상태를 나타낸 공정도,

도 2는 본 발명에 따른 장치구성도,

도 3은 본 발명에 따른 응집농축기의 일측 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 응집농축기의 여액 분리부를 확대한 일측면도,

도 5는 본 발명에 따른 응집농축기의 사용상태를 나타낸 일 실시 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 응집농축기의 사용상태를 나타낸 다른 일 실시 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 응집농축기의 고액분리 상태를 나타낸 개략적 설명도,

도 8은 본 발명에 따른 원심탈수기의 일측 단면도,

도 9는 본 발명에 따른 스크류피더의 일측 단면도,

도 10은 본 발명과 종래의 공정도를 비교한 블럭도,

도 11은 종래의 슬러지 처리 시스템을 나타낸 개략적 공정도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

100 ... 응집농축기 110 ... 응집농축탱크부

111 ... 유입슬러지 조정조 112 ... 농축슬러지 배출관

113 ... 농축여액배수관 114 ... 응집농축부

120 ... 슬러지 교반부 121 ... 교반기회전축

122 ... 농축여액수집관 123 ... 교반패들 지지바

124 ... 교반패들 125 ... 교반임펠라

130 ... 농축스크린부 131 ... 원반링

132 ... 원반링고정축 133 ... 스페이서

134 ... 크리닝 핀 고정축 135 ... 크리닝핀 고정구

136 ... 크리닝핀부 200 ... 원심탈수기

210 ... 외통보울 220 ... 스크롤

221 ... 슬러지공급관 222 ... 슬러지유입부

223 ... 스크류브레이드 224 ... 슬러지유입공

230 ... 케이싱 231 ... 구동풀리

232 ... 메인베어링 233 ... 기어박스

234 ... 배수부 235 ... 배출부

300 ... 스크류피더 310 ... 이송스크류

311 ... 구동모터 312 ... 스크류축

313 ... 스크류날 320 ... 스크류 케이싱

321 ... 슬러지유입구 322 ... 슬러지배출구

일반적으로 하수처리장이나 폐수처리장 등의 잉여슬러지 처리공정은 침전조에서 상등액을 분리한 침전 슬러지로써 이는 통상적으로 저농도(함수율 99.5~99.0 중량%)이고, 상기 저농도의 슬러지는 잉여슬러지의 처리공정인 농축, 탈수공정을 거쳐 슬러지 중의 함수율을 줄이고 부피를 최소화하여 매립, 소각, 해양투기 또는 재활용으로 리사이클 되고 있다.

이에 종래의 슬러지 처리 시스템은 도 11에 도시된 바와 같이, 최종 침전지로부터 잉여슬러지 인발펌프를 통해 인발한 저농도의 슬러지를 1차슬러지저류조에 일시 저장 탱크 개념으로 수용하게 된다.(슬러지 농도 0.5~1.0중량%)

그리고, 1차슬러지저류조로부터 진행방향 관로 일측에는 별도의 슬러지 이송펌프가 부설되어 저농도의 잉여슬러지를 기계식 농축장치(원심농축기)로 이송시키게 된다.

이때, 상기 기계식 농축기는 저농도 잉여슬러지에 별도의 응집제를 첨가하여 원심력에 의해 고액분리 여액과 농축슬러지(슬러지 농도 2.5~3.5중량%)로 분리하게 된다.

이때, 농축 여액이 제거된 일정량의 농축된 슬러지는 별도의 2차슬러지저류조에 수용 수용된다.

그리고, 상기 2차슬러지저류조로부터 진행방향 관로 일측에는 별도의 농축슬러지 이송펌프가 부설되어 농축 슬러지를 원심탈수기 측으로 이송시키게 된다.

이때, 상기 원심탈수기는 유입슬러지에 응집제를 첨가하여 회전 원심력에 의한 고액 분리를 한번 더 조장하여 유입된 농축슬러지를 2차 처리하기 위한 목표 함수율까지 최대한 탈수하도록 형성된다.

이와 같이, 종래의 슬러지 처리 시스템은 원심탈수기의 선행단계에 별도의 농축기를 설치하여 저농도의 슬러지를 농축하고 이를 다시 원심탈수기에서 탈수하게 하는 공정으로써 최적의 성능을 발휘하도록 형성된다.

그러나, 이와 같은 종래의 슬러지 처리 시스템은 슬러지의 농축과 탈수를 2단계 공정으로 수행하게 되어 슬러지저류조와 이송펌프가 이중으로 설치되고 농축기와 탈수기가 복잡한 이송라인을 갖으며 설치됨으로써 설치면적과 설치비용 및 운 전비가 과다하게 소용되는 한편, 2단계로 구성된 각 고정에서 응집제가 이중으로 사용됨으로써 약품비가 증가된다.

또한, 근래에 들어 하수처리장이 고도화함에 따라 슬러지의 비중이 매우 가벼워져서 기계식 농축 공정을 거쳐서 농도가 높아져도 비중에 의하여 탈수하는 원심탈수기의 특성상 탈수성능이 저하되는 문제점에 대해 해결책이 없는 실정이다.

다시 말해, 기존 잉여슬러지 탈수설비는 농축공정과 탈수공정 2단계의 공정으로 구성되어 공정이 복잡하고 이로 인하여 탈수설비의 구축을 위한 소요부지 건축물의 대형화가 불가피할 뿐만 아니라 농축과 탈수 라인을 잇는 별도의 관로 형성 구축이 복잡하고 운전이 번거로워 작업성 및 효율성이 저하됨은 물론 소모전력, 소모약품 등의 기초유지비가 과다하게 소요되는 동시에 성능이 저하되는 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 그 기술적 요지는 저농도 잉여 슬러지의 처리공정 개선과 효율적인 농축 및 탈수를 위해 응집, 농축기와 탈수기를 일체화하는 한편, 별도의 스크류피더가 이들 사이에 연결되어 응집 상 농축슬러지의 신속하고 원활한 이송을 도모하여 잉여슬러지의 처리 공정과 효율이 개선되고, 컴팩트하게 구성된 장치에 의해 설치면적의 확보가 용이함은 물론 응집제의 사용절감 및 펌프, 배관 등의 기타 소요 부대설비가 절감되어 작업성 및 생산성이 우수한 것을 특징으로 하는 응집,농축 및 원심탈수장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 슬러지 저류조에서 직접 유입된 슬러지를 응집시켜 액 중 고액분리하여 농축하도록 형성되는 응집농축기(100)와; 상기 응집농축기로부터 응집 플럭 상태로 농축된 농축슬러지를 자연유하로 이송 받아 원심력에 의해 탈수하도록 형성되는 원심탈수기(200)와; 상기 응집농축기(100)와 원심탈수기(200)를 연결하며 응집농축기(100)에서 형성된 농축슬러지가 플록상태를 유지하며 원심탈수기(200)로 이송되는 것을 보조하도록 형성되는 스크류피더(300)가; 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 응집농축기(100)는 몸체의 외측 일단에 유입슬러지조정조(111)가 부설되고, 타측 일단에는 농축슬러지배출관(112)과 농축여액배수관(113)이 각각 부설되는 한편, 내측에 1차응집과 농축을 조장하기 위한 응집농축부(114)가 마련되는 응집농축탱크부(110)와; 상기 응집농축탱크부의 응집농축부(114)에 상,하로 각각 수용되어 중앙 교반기회전축(121)과 연동되는 농축여액수집관(122)의 외주면에 패들지지바(123)가 결합되어 회전 구동되도록 교반패들(124)과 교반임펠라(125)가 순차적으로 부설되는 슬러지교반부(120)와; 상기 슬러지교반부(120)의 중앙 내측부에 형성되어 슬러지의 농축으로부터 걸러진 여액을 외부로 배수하도록 다수개의 원반링(131)이 원반링고정축(132)과 스페이서(133)에 의해 일정간격을 두고 적층되어 농축여액수집관(122)의 상단에서 정지 상태로 고정되고, 상기 원반링(131)의 틈 새(t) 사이에 대응되도록 끼움되어 교반기회전축(121)과 연동 회전하도록 패들지지바(123) 일측 면상에 크리닝핀고정축(134) 및 크리닝고정구(135)에 의해 크리닝핀부(136)가 부설되는 농축스크린부(130)가; 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 원심탈수기(200)는 외측에서 회전하는 원통형의 외통보울(210)과; 상기 외통보울(210)에 수용되어 회전하도록 형성되고, 일측단에 슬러지공급관(221)이 형성되며, 상기 슬러지공급관(221) 내측에는 슬러지수용부(222)가 형성되며 외측 면상에는 나선형의 스크류브레이드(223) 및 다수개의 슬러지유입공(224)이 형성되는 스크롤(220)과; 상기 외통보울(210)과 스크롤(220)을 커버하도록 형성되고, 일측에는 구동풀리(231)가 형성되며, 타측에는 메인베어링(232)을 포함한 기어박스(233)가 구비되는 한편, 타측에는 분리된 여액이 배수되도록 배수부(234)와 슬러지케익이 배출되도록 케익배출부(235)가 각각 이격되는 케이싱(230)이; 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 스크류피더(300)는 구동모터(M)에 의해 회전하되, 몸체를 이루는 스크류축(312)에 스크류날(313)이 결합되도록 형성되는 이송스크류(310)와; 상기 이송스크류(310)를 수용하며 농축슬러지의 유입과 토출을 조장하도록 서로 이격된 상하 위치에 각각 슬러지유입구(321)와 슬러지배출구(322)가 부설되도록 형성되는 스크류피더케이싱(320)이; 구성되어 이루어진다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 잉여슬러지 처리 시스 템으로써, 슬러지 저류조에서 직접 유입된 슬러지를 응집제와 혼합 응집한 후 고액분리하여 액 중 농축하도록 형성되는 응집농축기(100)와; 상기 응집농축기로부터 플럭 상의 농축슬러지를 받아서 원심력에 의해 탈수하도록 형성되는 원심탈수기(200)와; 상기 응집농축기(100)와 원심탈수기(200)를 연결하며 응집농축기(100)에서 형성된 농축슬러지가 플록상태를 유지하며 원심탈수기(200)로 이송되도록 형성되는 스크류피더(300)로 크게 구성된다.

이러한 본 발명의 응집,농축 및 원심탈수장치는 응집, 농축 및 탈수공정을 단일 설비화하여 도 10에 도시된 바와 같이 슬러지 처리 공정을 대폭 간소화하고 그로부터 슬러지 처리 효율을 개선하고자 형성된다.

이에 상기 응집농축기(100)는 응집농축탱크부(110)와, 슬러지교반부(120)와, 농축스크린부(130)가 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 응집농축기(110)는 몸체의 외측 일단에 유입슬러지조정조(111)가 부설되고, 타측 일단에는 농축슬러지 배출관(112)과 농축여액배수관(113)이 각각 부설되는 한편, 내측에 1차 응집과 2차 응집을 조장하기 위한 응집농축부(114)가 마련되어 이루어진다.

이에 상기 응집농축탱크부(110)는 본체 내부 슬러지의 응집을 도모하도록 응집농축부(114)가 형성되는 것으로, 특히 이러한 응집농축부(114)는 분할판(115)에 의해 상부응집농축부(114a)와 하부응집부(114b)로 구분되는 한편, 상기 몸체의 외측 일단에는 유입슬러지조정조(111)가 부설되고, 타측 일단에 농축농축슬러지배출 관(112)과 농축여액배수구(113)가 각각 마련된다.

이때, 상기 분할판(115)은 일체로 된 응집농축탱크의 응집농축부(114)를 상,하로 경계하는 것으로, 특히 분할판 중앙 또는 벽면에는 응집슬러지의 상부 이송(부양)을 위한 이송공(119)이 마련되며, 상기 분할판의 외주면은 농축탱크의 내부 벽면에 조립 결합된다.

이러한 분할판(115)에 의해 응집농축탱크의 응집-수용부(114)는 상부응집농축부(114a)와 하부응집부(114b)로 구분되는 한편, 상기 구분된 상부응집농축부 (114a)및 하부응집부(114b)에는 슬러지교반을 위한 상부 교반패들(124)과 하부교반임펠라(125)가 수용되어 응집제와 혼합된 슬러지로 하여금 강력한 응집화와 의한 고액분리가 용이하게 조장되도록 형성된다.

이때, 하부응집부(114b)에는 응집농축탱크의 내주면에 다수개의 배플날(116)이 부설되어 슬러지유입공(111b)으로부터 공급된 응집제와 혼합된 혼합슬러지를 1차로 하부 교반임펠라(125)에 의한 교반시 교반효과를 상승시켜 1차로 응집화시키도록 조장하게 된다.

한편, 이러한 배플판(116)은 후술되는 하부 임펠라(125)의 회전방향에 대해 일방향으로 만곡된 원호면을 형성하여 혼합 슬러지의 혼합, 응집효과를 상승시키도록 하기 위하여 견고하게 조립하도록 형성된다.

또한, 상부 응집농축부(114a)에는 별도의 농축슬러지배출관(112)이 부설되어 구동모터(M)와 함께 회전되는 상부 교반패들(124)에 의해 응집, 농축된 농축슬러지가 외부로 배출되어 후발공정으로 이송되도록 형성된다.

이때, 상기 응집농축탱크부(110)의 내부 중앙부에는 후술되는 농축스크린부(130)의 하단면과 맞닿아 슬러지 농축에 따라 발생된 농축여액의 배수를 위해 여액배수공(117)이 형성되며, 상기 여액배수공(117)을 통해 배출된 여액은 응집농축탱크부 저면에 형성된 여액집수부(118)를 거쳐 여액배수관(113)으로 방출된다.

다시 말해, 상부 응집농축부(114a)에서는 상부교반패들(124)로부터 응집, 고액 분리된 슬러지 중의 여액은 농축스크린부(130) 즉, 다중으로 적재된 원반링(131) 사이 간극으로 배출되고, 잔류된 나머지 응집슬러지는 농축되어져 상기 농축농축슬러지배출관(112)을 통하여 외부로 배출됨으로써 일련의 2차 응집은 물론 농축조의 역활을 하는 한편, 상기 하부응집부(114b)에서는 유입슬러지조정조(111)로부터 공급된 최초 슬러지를 상부 응집농축조(114a)로 이송되기 전에 보다 완벽하게 슬러지를 혼합, 응집하도록 하는 1차 응집조 역활을 하게 된다.

이때, 상기 슬러지교반부(120)는 응집농축탱크의 응집농축부(114)에 상,하로 각각 수용되어 중앙 교반기회전축(121)과 연동되는 농축여액수집관(122)의 외주면에 교반패들지지바(123)가 결합되어 회전 구동되도록 상부 교반패들(124)과 하부교반임펠라(125)가 순차적으로 부설되어 이루어진다.

한편, 상기 슬러지교반부(120)는 응집농축탱크의 상부 응집농축부(114a)와 하부응집부(114b)에 각각 수용되어 중앙 교반기회전축(121)과 연동되는 농축여액수집관(122)의 외주면에 교반패들지지바(123)가 결합되어 회전 구동되도록 상부교반패들(124)과 하부교반패들(125)이 순차적으로 부설된다.

이때, 상기 교반기회전축(121)은 농축탱크부의 상단에 형성된 구동모터(M)와 연동되어 회전되는 것으로, 이러한 교반기회전축(121)은 응집농축탱크부 내에서 상, 하 길이방향으로 연장되는 한편, 하부응집부(114b)로부터 수직 돌출된 농축여액수집관(122)의 내측으로 삽입되어 일체로 고정 결합된다.

다시 말해, 구동모터(M)와 연결된 장축의 교반기회전축(121)은 농축여액수집관(122)과 일체로 결합됨에 있어서, 교반기회전축(121)의 구동모터(M)로부터 반대측인 단부가 농축여액수집관(122)의 개구된 상단부인 여액유입공(122a)으로 삽입된다.

이렇게 삽입된 교반기회전축(121)의 일단부는 농축여액수집관(122)의 하부회전지지부(127)에 결합되어 상기 농축여액수집관(122)과의 일체를 이루는 바, 이는 삽입된 교반기회전축(121)의 종단부를 붙잡도록 내측에 관통공을 형성한 다수개의 고정판(127b)과, 상기 고정판(127b)으로 관통된 교반기회전축(121)이 분리, 이탈하지 못하도록 걸림키에 의해 견고한 고정을 조장하는 허브(127a)가 농축여액수집관(122)의 내주면과 고정 결합되어 일체의 슬러지교반부(120)를 형성하게 된다.

이렇게 교반기회전축(121)과 결합된 농축여액수집관(122)은 고정지지판(127d)의 상부에 기 삽입되어 원활한 회전과 마모방지를 도모하도록 부싱(127c)이 구비되고, 상기 부싱(127c)의 내주면에 삽입되어 구동모터(M)의 회전시 원활한 회전구동이 이루어지도록 형성된다.

즉, 상기 교반기회전축(121)은 구동모터(M)로 하여금 농축여액수집관(122)과 연동됨으로써, 결국 농축여액수집관(122)의 외주면에 수직으로 맞붙은 교반패들지 지바(123)과, 그 외측 단부에 결합된 상,하부교반패들과 임펠라가 연동되어 회전되도록 형성된다.

이때, 상부 교반패들(124)의 교반패들지지바(123)의 면상에는 후술되는 크리닝핀부(136)가 별도의 크리닝핀고정축(134), 크리닝핀지지축(137) 및 크리닝핀고정구(135)에 의해 결합됨으로써, 정지 고정된 스크린부의 원반링(131)을 기준으로 외측에서 원반링 틈새(t)의 슬러지를 제거하도록 형성된다.

이에 농축여액수집관(122)의 상단은 개구된 여액유입공(122a)이 형성됨으로써, 상기 원반링(131)을 통해 걸러진 여액이 유입되어 하단 여액배수공(117)을 경유하며 여액집수부(118)를 통해 여액배수관(113)으로 하여금 외부로 배수된다.

또한, 상기 상부교반패들(124)은 교반패들지지바(123)에 대해 수직으로 세워지고, 교반기회전축(121)에 대해 수평을 이루게 되는 한편, 농축슬러지배출관(112)을 향해 상부로 연장하되, 보다 원활한 응집, 농축 및 고액분리에 의한 농축이 이루어지도록 원통형의 원반링(131) 상단면 부근까지 높이를 형성하는 것이 바람직하다.

이에, 상기 하부교반임펠라(125)은 하부 응집부에 수용되되, 상,하 및 원주방향을 따라 등 간격 배열된 다수개의 배플판(116) 사이에 형성되어 교반기회전축(121)의 회전시 연동, 회전함으로써, 유입된 슬러지를 1차로 완벽하게 교반하여 응집화를 조장하게 된다.

즉, 상기 하부교반임펠라(125)은 슬러지의 선회류 및 와류를 조장하는 한편, 배플판(116)에 의해 형성된 와류 현상으로 하여금 슬러지가 마구 뒤섞이도록 유도 함으로써, 응집에 의한 견고한 플록이 형성되도록 구성하게 된다.

이때, 상기 농축스크린부(130)는 슬러지교반부(120)의 중앙 내측부에 형성되어 슬러지의 농축으로부터 걸러진 여액을 외부로 배수하도록 다수개의 원반링(131)이 원반링고정축(132)과 스페이서(133)에 의해 일정간격을 두고 적층되어 농축여액수집관(122) 상단에서 정지 상태로 고정된다.

이때, 상기 원반링(131)의 틈새(t) 사이에 대응되도록 끼움되어 교반기회전축(121)과 연동 회전하도록 교반패들지지바(123) 일측 면상에 크리닝핀고정축(134) 및 크리닝핀고정구(135)에 의해 결합되는 다수개의 크리닝핀부(136)가 부설되어 이루어진다.

이때, 상기 원반링(310)은 표현 그대로 링 형상의 납작한 판으로써, 내주면 사방에 고정용플렌지(131a)를 부설하되, 내측에 고정공(131b)을 형성하여 원반링고정축(132)으로 하여금 끼움되게 적층하고, 상기 끼움된 원반링(131)은 적층된 사이사이 마다 별도의 스페이서(133)를 끼워 넣어 일정 높이의 간극(t)을 형성하게 되는 바, 상기 틈새(t)는 농축된 슬러지로부터 고액분리된 여액이 걸러져 유입되도록 형성된다.

이와 같이 결합되어 일체화된 원통 형상의 농축스크린부(130)의 하단부에는 별도의 회전지지부와 결합된 지지판(126b)이 부설되어 농축여액배수관(113)과 끼움되게 삽입되어 원활한 회전과 마모방지를 도모하도록 형성된 부싱(126a)이 내주면에 삽입되고, 상부 커버에 고정, 조립 및 결합되어 슬러지교반부(120)가 회전하여도 농축스크린부(130)는 정지 상태로 유지된다.

이를 보다 자세히 살펴보면, 원반링(131)이 적층된 하단에는 원반링고정축(132)과 조립된 지지판(126b)이 부설되는데, 상기 지지판(126b)의 중앙에는 관(PIPE) 형상의 회전지지부가 부설되고, 이러한 회전지지부는 농축여액수집관(122)의 상부에 기 마련된 부싱(126a)의 외주면에 끼워지도록 형성된다.

이는 농축스크린부(130)의 하단 지지판(126b)이 부싱(126a)의 외주면 단턱 위에 안착되는 반면, 슬러지교반부에 속하는 농축여액수집관(122)의 상단 외주면이 부싱(126a)의 내측면에서 회전함에 따라 결국 농축스크린부(130)는 슬러지교반부의 회전에 영향을 받지 않으며 제자리에서 정지상태로 유지된다.

이때, 상기 농축스크린부의 크리닝핀부(136)는 크리닝핀부 크리닝핀고정축(134)을 기준으로 일측 단에 회전 방향으로 돌출된 편심을 갖는 돌출부(136a)이 부설되고, 상기 돌출부(136a)의 반대편에는 크리닝핀부(136)의 회전시 발생되는 마찰에 의한 비틀림, 유동을 방지하도록 크리닝핀지지축(137)이 부설되어 이루어진 것이 바람직하다.

다시 말해, 상기 크리닝핀부(136)는 원반링(131)의 사이 틈새(t)마다 삽입되어 여액 배출 시 틈새에 막히는 슬러지를 제거하여 상기 틈새가 막히는 것을 방지하는 것으로, 상기 크리닝핀부(136)는 상측 교반패들지지바(123)의 면상에 결합된 크리닝핀고정구(135)로 하여금 상향 연장된 크리닝핀고정축(134)에 의해 일체로 결합된다.

이때, 상기 크리닝핀부(136)는 크리닝핀고정축(134)을 기준으로 일측단에 편향되게 형성되며, 특히 회전 방향으로 돌출된 돌출부(136a)가 형성되어 교반기회전 축(121)과 연결 회전하는 농축여액수집관(122)이 회전하면, 이와 맞결합된 교반패들지지바(123)가 회전되는 바, 그 상방에 결합 형성된 크리닝핀고정구(135)로 하여금 크리닝핀고정축(134) 및 크리닝핀부(136)가 회전시킴으로써, 날카로운 돌출부(136a) 부분이 원주방향을 따라 회전하면서 원반링(131) 사이 틈새(t)를 지속적으로 청소하게 된다.

이때, 상기 크리닝핀부(136)의 일측면에는 회전 이송시 마찰에 의해 자유방향으로 비틀려 유동되는 것을 방지하고자 별도의 크리닝핀지지축(137)을 병설함으로써, 상기 문제점을 미연에 방지하는 것이 바람직하다.

이러한 회전식 크리닝핀부(136)는 별도의 회전모터를 요하지 않는 것으로 특히, 일 구동모터(M)에 의해 일체로 회전하는 교반기회전축(121)과, 농축여액수집관(122)과, 상측 교반패들지지바(123)과, 크리닝핀부(136)가 연동함으로써, 설비가 간단하고 동력원의 소모가 적어 생산성이 높은 장점이 있다.

한편, 상기 원심탈수기(200)는 상기 농축탱크부(110)로부터 유입된 농축 슬러지를 탈수하도록 형성되는 것으로 이는 외통보울(210)과, 스크롤(220)과, 케이싱(230)으로 크게 구성된다.

이에 상기 외통보울(210)은 스크롤(220)의 외측에서 회전하는 원통형의 몸체로써, 원심력에 의해 여액과 슬러지를 고액 분리하도록 형성된다.

이때, 상기 스크롤(220)은 외통보울(210)에 수용되어 회전하도록 형성되는 한편, 몸체의 일측단에는 슬러지공급관(221)이 형성되되, 상기 슬러지공급관(221) 내측에는 슬러지수용부(222)가 형성되며 외측 면상에는 나선형의 스크류브레이드(223) 및 다수개의 슬러지유입공(224)이 형성되어 이루어진다.

이때, 상기 스크류브레이드(223)는 외통보울(210) 내측과 스크롤(220)의 외주면 사이에서 유영하는 슬러지에 와류를 일으켜 보다 큰 원심력을 제공하는 한편, 슬러지를 탈수하여 케익화하고 이를 배출부(235)로 배출하도록 유도한다.

이때, 상기 스크롤(220) 일측 단부에는 외부에서 응집된 슬러지를 공급하도록 슬러지공급관(221)이 형성된다.

이때, 상기 슬러지공급관(221)은 외부에서 공급된 슬러지가 외통보울(210)로 연통되어 분배되도록 다수개의 슬러지유입공(224)을 형성하되, 상기 슬러지유입공(224)은 4~10개소 원주방향을 따라 등간격 배열되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 케이싱(230)은 외통보울(210)과 스크롤(220)을 커버하도록 형성되는 한편, 몸체의 일측에는 구동풀리(231)가 형성되며, 타측에 메인베어링(232)을 포함한 기어박스(233)가 구비되는 한편, 타측에는 분리된 여액이 배수되도록 배수부(234)와 슬러지케익이 배출되도록 배출부(235)가 각각 이격되어 형성되도록 구성된다.

이때, 상기 기어박스(233)는 별도의 감속기어군이 형성되어 외통보울(210)과 스크롤(220)의 속도비를 유동적으로 제어할 수 있도록 형성된다.

한편, 상기 스크류피더(300)는 이송스크류(310)와 피더본체(320)로 크게 구성된다. 이러한 스크류피더(300)는 상술한 응집농축기(100)와 원심탈수기(200)를 연결하며 슬러지의 이송을 보조하도록 형성하는 것으로 이는 자연 유하(높이 차에 의한 자유낙하)에 의한 슬러지 공급시 원심탈수기의 용량을 저하시킬 우려가 있는 바, 본 발명의 스크류피더(300)는 이를 개선하여 플럭을 파괴하지 않는 저속으로 농축된 슬러지를 원심탈수기(200)로 이송을 보조하도록 형성된다.

이에 상기 이송스크류(310)는 구동모터(M)에 의해 회전하되 속도의 가변이 가능해야 하며, 몸체를 이루는 스크류축(312)에 스크류날(313)이 결합되도록 형성된다.

한편, 상기 피더본체(320)는 상기 이송스크류(310)를 수용하며 농축슬러지의 유입과 토출을 조장하도록 서로 이격된 상하 위치에 각각 슬러지유입구(321)와 슬러지토출구(322)가 부설되도록 형성된다.

이때, 상기 슬러지유입구(321)에는 별도의 결합플렌지가 부설되어 응집농축기의 농축슬러지배출관(112)과 대응되어 결합되는 한편, 슬러지배출구(322)는 원심탈수기의 슬러지공급관(221) 외측 결합플렌지와 대응 결합되어 일련의 단일 기계장치화로 형성된다.

이러한 본원 발명은 농축, 탈수 라인을 별도의 스크류피더(300)로 하여금 일원체함으로써, 저농도의 유입슬러지를 원심식 탈수기에서 처리하기에 가장 적합한 2.5~3.0%의 농도로 농축하여 탈수기로 공급함으로 저농도 슬러지의 직접 탈수시 보다 원심탈수기의 처리용량을 50% 이상 향상시킬 수 있음은 물론, 원심탈수기로 공급되는 슬러지가 액 중 고액분리된 단단한 플럭상태로 유입됨으로써, 탈수효율이 종래의 다단계식 장치라인보다 10~20% 향상되고, 간소화된 장치구성에 의해 소모전 력, 소모약품, 유지관리비 등이 대폭 절감되는 장점이 있다.

이와 같이, 본 발명은 시대 변화에 부응하여 하수처리장이 고도화 되면서 부각되고 있는 원심탈수기의 성능저하를 개선할 수 있는 방안으로 원심탈수기의 성능 개선과 더불어 농축공정과 탈수공정을 동시에 수행하도록 형성되는 바, 이는 잉여슬러지 처리공정을 대폭 단순, 간소화하여 설비원가, 유지관리비, 소모약품비 등을 대폭 절감할 수 있음은 물론 설비의 규모가 콤팩트한 것에 비해 시간당 슬러지 처리량이 종전보다 월등히 앞서는 효과가 있다.

Claims

슬러지 저류조에서 직접 유입된 슬러지를 응집시켜 액 중 고액분리하여 농축하도록 형성되는 응집농축기(100)와;

상기 응집농축기로부터 응집 플럭 상태로 농축된 농축슬러지를 자연유하로 이송 받아 원심력에 의해 탈수하도록 형성되는 원심탈수기(200)와;

상기 응집농축기(100)와 원심탈수기(200)를 연결하며 응집농축기(100)에서 형성된 농축슬러지가 플록상태를 유지하며 원심탈수기(200)로 이송되는 것을 보조하도록 형성되는 스크류피더(300)가;

구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 응집,농축 및 원심탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 응집농축기(100)는

몸체의 외측 일단에 유입슬러지조정조(111)가 부설되고, 타측 일단에는 농축슬러지배출관(112)과 농축여액배수관(113)이 각각 부설되는 한편, 내측에 1차응집과 농축을 조장하기 위한 응집농축부(114)가 마련되는 응집농축탱크부(110)와;

상기 응집농축탱크부의 응집농축부(114)에 상,하로 각각 수용되어 중앙 교반기회전축(121)과 연동되는 농축여액수집관(122)의 외주면에 패들지지바(123)가 결합되어 회전 구동되도록 교반패들(124)과 교반임펠라(125)가 순차적으로 부설되는 슬러지교반부(120)와;

상기 슬러지교반부(120)의 중앙 내측부에 형성되어 슬러지의 농축으로부터 걸러진 여액을 외부로 배수하도록 다수개의 원반링(131)이 원반링고정축(132)과 스페이서(133)에 의해 일정간격을 두고 적층되어 농축여액수집관(122)의 상단에서 정지 상태로 고정되고, 상기 원반링(131)의 틈새(t) 사이에 대응되도록 끼움되어 교반기회전축(121)과 연동 회전하도록 패들지지바(123) 일측 면상에 크리닝핀고정축(134) 및 크리닝고정구(135)에 의해 크리닝핀부(136)가 부설되는 농축스크린부(130)가;

구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 응집,농축 및 원심탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 원심탈수기(200)는

외측에서 회전하는 원통형의 외통보울(210)과;

상기 외통보울(210)에 수용되어 회전하도록 형성되고, 일측단에 슬러지공급관(221)이 형성되며, 상기 슬러지공급관(221) 내측에는 슬러지수용부(222)가 형성되며 외측 면상에는 나선형의 스크류브레이드(223) 및 다수개의 슬러지유입공(224)이 형성되는 스크롤(220)과;

상기 외통보울(210)과 스크롤(220)을 커버하도록 형성되고, 일측에는 구동풀리(231)가 형성되며, 타측에는 메인베어링(232)을 포함한 기어박스(233)가 구비되는 한편, 타측에는 분리된 여액이 배수되도록 배수부(234)와 슬러지케익이 배출되도록 케익배출부(235)가 각각 이격되는 케이싱(230)이;

구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 응집,농축 및 원심탈수장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크류피더(300)는

구동모터(M)에 의해 회전하되, 몸체를 이루는 스크류축(312)에 스크류날(313)이 결합되도록 형성되는 이송스크류(310)와;

상기 이송스크류(310)를 수용하며 농축슬러지의 유입과 토출을 조장하도록 서로 이격된 상하 위치에 각각 슬러지유입구(321)와 슬러지배출구(322)가 부설되도록 형성되는 스크류피더케이싱(320)이;

구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 응집,농축 및 원심탈수장치.