KR100822715B1

KR100822715B1 - 혐기성 소화조의 교반장치

Info

Publication number: KR100822715B1
Application number: KR20070033088A
Authority: KR
Inventors: 박태오
Original assignee: 효진바이오뱅크(주)
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2008-04-17

Abstract

본 발명은 혐기성 소화조로 공급된 고농도 유기물이 혐기소 소화조의 바닥으로 침전되어 경화되는 것을 방지하기 위해 혐기성 소화조로 공급된 고농도 유기물을 교반하는 혐기성 소화조의 교반장치에 관한 것으로서, 구동모터(10)의 구동축(11)에 장착된 구동기어(12)에 의해 환형 기어(20)가 구동되고, 상기 환형 기어(20)가 혐기성 소화조(60)의 상단 내주면에 배치된 환 형상의 받침대(61)에 의해 지지되고, 상기 받침대(61)와 환형 기어(20) 사이에 강구(25)가 배치되어, 상기 환형 기어(20)가 구동기어(12)와 연동되어 받침대(61)에서 회전될 수 있고, 상기 환형 기어(20)에 수직기둥(30)들의 상단이 연결되고, 상기 수직기둥(30)들의 하단에 스크레이퍼(40 ; scraper)가 장착되어, 상기 환형 기어(20)의 회전에 의해 스크레이퍼(40)가 자신의 회전중심을 중심으로 회전되면서 혐기성 소화조(60)의 바닥면(62)에 쌓이는 침전물을 스크레이핑(scraping)하는 것을 특징으로 한다.

Description

혐기성 소화조의 교반장치{AGITATOR OF ANAEROBIC DIGESTER}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 혐기성 소화조의 교반장치를 도시한 사시도

도 2는 본 발명에 따른 교반장치가 혐기성 소화조에 장착된 상태를 도시한 측단면도

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 혐기성 소화조의 교반장치를 도시한 사시도

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 혐기성 소화조의 교반장치를 도시한 사시도

도 5는 스크레이퍼의 일부를 확대 도시한 상세도

도 6은 스크레이퍼의 좌측 날개부와 우측 날개부가 같은 위치에 배치되었을 때 좌측 날개부의 톱니부 위치와 우측 날개부의 톱니부 위치를 설명하기 위한 개략도

도 7은 도 1의 교반장치를 도시한 평면도

본 발명은 혐기성 소화조로 공급된 고농도 유기물이 혐기소 소화조의 바닥으로 침전되어 경화되는 것을 방지하기 위해 혐기성 소화조로 공급된 고농도 유기물을 교반하는 교반장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동모터에 의해 환형 기어가 구동되고, 상기 환형 기어가 혐기성 소화조의 상단 내주면에 배치된 환형의 받침대에 의해 지지되고, 상기 받침대와 환형 기어 사이에 강구가 배치되어, 상기 환형 기어가 구동기어에 의해 받침대에서 회전되고, 상기 환형 기어에 수직기둥들의 상단이 각각 연결되고, 상기 포스트의 하단에 스크레이퍼(scraper)가 장착되어, 혐기성 소화조의 바닥면에 침전되는 것을 방지하는 혐기성 소화조의 교반장치에 관한 것이다.

대한민국 실용신안등록 제0325092호(2003년 8월 20일 등록)에 "혐기성 소화조의 교반기"가 소개되어 있다.

상기 혐기성 소화조의 교반기는 혐기성 소화조의 중심부에 소화조 바닥 부근부터 소화조 위에 있는 감속기 받침대 위까지 수직으로 설치한 교반기 축; 상기 교반기 축의 아래 부분에 일체로 형성한 후랜지에 연결하여 일체로 조립하고 미끄럼 축수에 맞게 설치한 축수 덮개; 혐기성 소화조의 중앙 바닥에 수평으로 설치하고 심음 고정나사에 의하여 견고하게 고정한 고정축 지지판; 상기 고정축 지지판 중앙에 일체로 고정하여 형성하고 미리 정한 길이로 길게 수직으로 설치한 고정축; 상 기 고정축 외부에 미리 정한 길이로 삽입하여 설치한 미끄럼 축수; 상기 고정축 위에 삽입한 공 모양의 볼; 상기 교반기 축의 축 방향으로 균등한 간격으로 3개소 이상 설치하되 교반기 축에 일체로 형성한 날개 허브; 상기 날개 허브에 날개 고정나사를 이용하여 고정하여 설치한 교반날개; 상기 교반 날개는 각각 3개 이상으로 하고 날개 모양은 하이드로 포일 형으로 형성한 교반 날개; 상기 혐기성 소화조 위에 수평으로 설치하고 혐기조와 밀봉구조로 설치하고 안쪽에 축 관통부를 가지고 그 바깥쪽으로 밀봉 액을 담은 이중 수조 모양을 형성하고 앵커나사에 견고하게 고정한 수봉조; 상기 교반기 축에 밀봉구조로 삽입하여 설치하고 수봉조의 위쪽 대응 위치에 설치하고 위치를 고정시킨 수봉 덮개; 상기 수봉조 위의 대응 위치에 수직으로 설치하고 앵커나사에 견고하게 고정한 구동장치 받침대; 상기 구동 장치 받침대의 중간에 일체로 형성한 중간 받침대와 여기에 삽입 설치한 교반기 축 베아링; 상기 구동장치 받침대위에 고정되게 설치하고 교반기 축과는 연결 카플링으로 연결한 것을 포함한다.

그러나, 상기 혐기성 소화조의 교반기는 혐기성 소화조의 중앙에 배치된 교반기축에 교반날개가 장착되어 교반기축을 중심으로 교반발개가 회전되기 때문에, 교반날개가 회전될 때 교반날개의 자유단에 큰 부하가 걸려 교반날개가 휘어지거나 파손되기 쉽고, 교반날개를 천천히 회전시킬 경우, 혐기성 소화조의 바닥에 슬러지가 침전되어 쌓이는 것을 피할 수 없고, 혐기성 소화조의 바닥에 침전물이 쌓이지 않도록 교반날개를 빠르게 회전시킬 경우, 혐기성 미생물의 번식 환경에 알맞지 않아 혐기소화 효율이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 구동모터에 의해 환형 기어가 구동되고, 상기 환형 기어가 혐기성 소화조의 상단 내주면에 배치된 환형의 받침대에 의해 지지되고, 상기 받침대와 환형 기어 사이에 강구가 배치되어, 상기 환형 기어가 구동기어에 의해 받침대에서 회전되고, 상기 환형 기어에 수직기둥들의 상단이 각각 연결되고, 상기 수직기둥의 하단에 스크레이퍼(scraper)가 장착되므로서, 스크레이퍼가 회전할 때, 스크레이퍼가 균일하게 부하를 받아 스크레이퍼가 휘거나 파손되지 않으며, 스크레이퍼가 천천히 회전되면서 혐기성 소화조의 바닥에 쌓인 침전물을 긁어 내어 침전물이 쌓이는 것을 방지할 수 있고, 스크레이퍼의 회전이 혐기성 미생물의 번식 환경을 방해하지 않는 혐기성 소화조의 교반장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 교반장치는 구동모터의 구동축에 장착된 구동기어에 의해 환형 기어가 구동되고, 상기 환형 기어가 혐기성 소화조의 상단 내주면에 배치된 환 형상의 받침대에 의해 지지되고, 상기 받침대와 환형 기어 사이에 강구가 배치되어, 상기 환형 기어가 구동기어와 연동되어 받침대에서 회전될 수 있고, 상기 환형 기어에 수직기둥들의 상단이 연결되고, 상기 수직기둥들의 하단에 스크레이퍼(scraper)가 장착되어, 상기 환형 기어의 회전에 의해 스크레이퍼가 자신의 회전중심을 중심으로 회전되면서 혐기성 소화조의 바닥면에 쌓이는 침전물을 스크레이핑(scraping)하는 것을 특징으로 한다.

상기 환형기어에 장착되는 수직기둥의 갯수를 달리하여 수직기둥의 하단에 여러가지 형태의 스크레이퍼를 장착할 수 있다. 즉, 수직기둥이 2일 경우, 일자형 스크레이퍼가 사용되고, 수직기둥이 3개일 경우, 와이자형 스크레이퍼가 사용되며, 상기 수직기둥이 4개일 경우, 십자형 스크레이퍼가 장착될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 스크레이퍼는 중심에 배치된 센터부를 중심으로 좌측 날개부와 우측 날개부로 구분되고, 좌측 날개부와 우측 날개부가 진행 방향의 반대편으로 누워지도록 혐기성 소화조의 바닥면에 대해 소정의 각도로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 스크레이퍼는 좌측 날개부의 톱니부와 우측 날개부의 톱니부가 서로 엇갈리게 형성되어, 고랑의 형성없이 스크레이핑이 고르게 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 수직기둥에는 교반날개가 장착될 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 교반장치는 구동모터(10)의 구동축(11)에 장착된 구동기어(12)에 의해 환형 기어(20)가 구동되고, 상기 환형 기어(20)가 혐기성 소화조(60)의 상단 내주면에 배치된 환 형상의 받침대(61)에 의해 지지되고, 상기 받침대(61)와 환형 기어(20) 사이에 강구(25 ; 또는 베어링)가 배치되어, 상기 환형 기어(20)가 구동기어(12)와 연동되어 받침대(61)에서 회전될 수 있고, 상기 환형 기어(20)에 수직기둥(30)들의 상단이 연결되고, 상기 수직기둥(30)들의 하단에 스크레이퍼(40 ; scraper)가 장착되어, 상기 환형 기어(20)의 회전에 의해 스크레이퍼(40)가 자신의 회전중심을 중심으로 회전되면서 혐기성 소화조(60)의 바닥면(62)에 쌓이는 침전물을 스크레이핑(scraping)한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 교반장치에서, 본 발명은 상기 환형기어(20)에 장착되는 수직기둥(30)의 갯수를 달리하여 수직기둥의 하단에 여러가지 형태의 스크레이퍼(40)를 장착할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 것처럼 2개의 수직기둥(30a)이 서로 마주보도록 배치되어, 일자형 스크레이퍼(40a)의 양단이 수직기둥(30a)의 하단에 각각 장착될 수 있고, 도 3에 도시된 것처럼, 3개의 수직기둥(30b)이 서로 일정한 간격을 유지하도록 배치되고, 각각의 수직기둥 하단에 와이자형 스크레이퍼(40b)가 장착될 수 있으며, 도 4에 도시된 것처럼, 4개의 수직기둥(30c)이 서로 일정한 간격을 유지하도록 배치되고, 각각의 수직기둥 하단에 십자형 스크레이퍼(40c)가 장착될 수 있다. 이 외에도 필요에 따라, 환형기어에 장착되는 수직기둥의 갯수를 더 증가시킬 수 있고, 여기에 알맞은 형태의 스크레이퍼를 수직기둥의 하단에 장착할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 혐기성 소화조의 교반장치는 구동모터(10)의 구동기어(12)와 환형 기어(20)가 연동되면, 상기 환형 기 어(20)가 강구(25)에 의해 받침대(61)에서 혐기성 소화조(60)의 상단 내주면을 따라 회전되고, 상기 환형 기어(20)의 회전에 의해 수직 기둥(30)이 혐기성 소화조(60)의 내주면을 따라 회전하게 되며, 상기 수직 기둥(30)의 하단에 장착된 스크레이퍼(40)가 자신의 회전중심을 중심으로 회전하게 되면서 혐기성 소화조(60)의 바닥면(62)에 쌓이는 침전물을 긁어내어, 혐기성 소화조(60)의 바닥면(62)에 슬러지 침전물이 쌓이는 것을 방지한다.

이하, 본 발명의 구성요소를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2를 다시 참조하면, 상기 구동모터(10)는 혐기성 소화조(60)의 상단 외주면에 배치된 받침대(70)에 장착되고, 상기 구동모터(10)의 구동축(11)이 혐기성 소화조(60)의 상단을 관통하여 혐기성 소화조(60)의 상단 내부로 돌출되고, 상기 구동축(11)에 장착된 구동기어(12)가 혐기성 소화조(60)의 내부 상단에 배치되어, 상기 구동기어(12)가 환형 기어(20)와 맞물리게 된다.

상기 환형 기어(20)는 환 형상으로 형성된 타이밍 벨트로 대체될 수 있다.

상기 수직 기둥(30)은 환형 기어(20)에 상단이 연결되고, 하단에 바퀴(32)가 장착되어, 상기 수직 기둥(30)이 환형기어(20)에 의해 혐기성 소화조(60)의 원통형 내벽면(63)을 따라 회전할 때, 상기 바퀴(32)에 혐기성 소화조(60)의 바닥면(62)을 구르게 된다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 스크레이퍼(40)는 중심에 배치된 센터부(41)를 중심으로 좌측 날개부(42 ; 도 2에서 보았을 때)와 우측 날개부(43 ; 도 2에서 보았을 때)로 구분되고, 좌측 날개부(42)와 우측 날개부(43)가 진행 방향의 반대편 으로 누워지도록 혐기성 소화조의 바닥면(62)에 대해 소정의 각도(a)로 경사지게 배치된다. 이것에 의해, 스크레이퍼(40)가 회전중심축(X ; 도 5 참조)을 중심으로 화살표(80) 방향으로 회전될 때, 스크레이퍼(40)의 톱니부(44)가 먼저 혐기성 소화조의 바닥면(62)에 긁어 혐기성 소화조의 바닥면(62)에서 분리된 침전물이 스크레이퍼(40)의 경사면(45)을 따라 위로 부상하게 된다.

상기 각도(a)는 스크레이퍼(40)의 회전속도를 고려하여 일반적으로 30° ~ 60°의 범위로 정할 수 있다.

도 6을 참조하면, 또한, 상기 스크레이퍼(40)는 좌측 날개부(42)의 톱니부(44a)와 우측 날개부(43)의 톱니부(44b)가 서로 엇갈리게 형성된다. 이것에 의해, 스크레이퍼(40)가 자신의 회전중심축(X)을 중심으로 회전할 때, 좌측 날개부(42)의 톱니부(44a)가 혐기성 소화조의 바닥면을 스크레이핑한 사이로 우측 날개부(43)의 톱니부(44b)가 통과하게 되어, 혐기성 소화조의 바닥면에 침전물 고랑이 형성됨없이 균일하게 스크레이핑된다.

도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 수직기둥(30)에는 교반날개(90)가 장착될 수 있다.

상기 교반날개(90)는 혐기성 소화조(60)의 내부 향하도록 배치되지만, 혐기성 소화조의 중심에서 수직기둥으로 향하는 방사선(Q)에 대해 진행 방향으로 자유단이 소정의 각도(b)로 경사지게 배치될 뿐만 아니라 상기 자유단이 혐기성 소화조의 바닥면과 평행한 수평선(P)에 대해 위로 소정의 각도(c)만큼 상부로 경사지게 배치된다. 또한, 상기 교반날개(90)는 수직기둥이 혐기성 소화조의 내주면을 따라 회전될 때 자유단이 부하를 받아 휘어지거나 파손되지 않을 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하다.

상기 각도(b)는 45° 정도가 바람직하고, 각도(c)는 일반적으로 25°~ 35°이다.

이것에 의해, 상기 교반날개(90)는 수직기둥(30)과 함께 혐기성 소화조(60)의 내주면(63)을 따라 회전되면서, 부유물을 교반하여 부유물이 침전되는 것을 방지한다.

위에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 교반장치는 스크레이퍼의 양단이 수직기둥에 장착되어, 스크레이퍼가 회전할 때, 스크레이퍼가 균일하게 부하를 받아 스크레이퍼가 휘거나 파손되지 않으며, 스크레이퍼를 저속으로 회전시켜 혐기성 소화조의 바닥에 쌓인 침전물을 스크레이핑하여 침전물이 쌓이는 것을 방지할 수 있으며, 저속의 교반날개가 부유물을 교반하여 부유물이 침전되는 것을 방지할 수 있어, 스크레이퍼 및 교반날개의 회전이 혐기성 미생물의 번식 환경을 방해하지 않는 효과가 있다.

Claims

삭제
구동모터(10)의 구동축(11)에 장착된 구동기어(12)에 의해 환형 기어(20)가 구동되고, 상기 환형 기어(20)가 혐기성 소화조(60)의 상단 내주면에 배치된 환 형상의 받침대(61)에 의해 지지되고, 상기 받침대(61)와 환형 기어(20) 사이에 강구(25)가 배치되어, 상기 환형 기어(20)가 구동기어(12)와 연동되어 받침대(61)에서 회전될 수 있고, 상기 환형 기어(20)에 수직기둥(30)들의 상단이 연결되되,

상기 환형기어(20)에 장착되는 수직기둥(30)의 갯수를 달리하여 수직기둥의 하단에 여러가지 형태의 스크레이퍼(40)가 장착될 수 있으며,

상기 수직기둥(30)들의 하단에 장착된 스크레이퍼(40 ; scraper)가 상기 환형 기어(20)의 회전에 의해 자신의 회전중심을 중심으로 회전되면서 혐기성 소화조(60)의 바닥면(62)에 쌓이는 침전물을 스크레이핑(scraping)하는 것을 특징으로 한다.
제 2 항에 있어서,

상기 수직기둥(30)은 2개의 수직기둥(30a)이 서로 마주보도록 배치되어, 일자형 스크레이퍼(40a)의 양단이 수직기둥(30a)의 하단에 각각 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 2 항에 있어서,

상기 수직기둥(30)은 3개의 수직기둥(30b)이 서로 일정한 간격을 유지하도록 배치되고, 각각의 수직기둥 하단에 와이자형 스크레이퍼(40b)가 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 2 항에 있어서,

상기 수직기둥(30)은 4개의 수직기둥(30c)이 서로 일정한 간격을 유지하도록 배치되고, 각각의 수직기둥 하단에 십자형 스크레이퍼(40c)가 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 2 항에 있어서,

상기 환형 기어(20)는 환 형상으로 형성된 타이밍 벨트인 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 2 항에 있어서,

상기 수직 기둥(30)은 환형 기어(20)에 상단이 연결되고, 하단에 바퀴(32)가 장착되어, 상기 수직 기둥(30)이 환형기어(20)에 의해 혐기성 소화조(60)의 원통형 내벽면(63)을 따라 회전할 때, 상기 바퀴(32)에 혐기성 소화조(60)의 바닥면(62)을 구르게 되는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 2 항에 있어서,

상기 스크레이퍼(40)는 중심에 배치된 센터부(41)를 중심으로 좌측 날개부(42)와 우측 날개부(43)로 구분되고, 좌측 날개부(42)와 우측 날개부(43)가 진행 방향의 반대편으로 누워지도록 혐기성 소화조의 바닥면(62)에 대해 소정의 각도(a)로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 8 항에 있어서,

상기 각도(a)는 스크레이퍼(40)의 회전속도를 고려하여 30° ~ 60°의 범위로 정할 수 있는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 8 항에 있어서,

상기 스크레이퍼(40)는 좌측 날개부(42)의 톱니부(44a)와 우측 날개부(43)의 톱니부(44b)가 서로 엇갈리게 형성되는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 2 항에 있어서,

상기 수직기둥(30)에는 교반날개(90)가 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 11 항에 있어서,

상기 교반날개(90)는 혐기성 소화조(60)의 내부 향하도록 배치되지만, 혐기성 소화조의 중심에서 수직기둥으로 향하는 방사선(Q)에 대해 진행 방향으로 자유단이 소정의 각도(b)로 경사지게 배치될 뿐만 아니라 상기 자유단이 혐기성 소화조의 바닥면과 평행한 수평선(P)에 대해 위로 소정의 각도(c)만큼 상부로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.
제 12 항에 있어서,

상기 각도(b)는 45°가 바람직하고, 각도(c)는 25°~ 35°인 것을 특징으로 하는 혐기성 소화조의 교반장치.