KR100826273B1 - 폐수용 협잡물 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 가동 초기에 협잡물에 대한 압착성이 우수하고, 폐수 중의 미세한 협잡물도 아주 효율적으로 탈수시켜 제거할 수 있는 웨지 와이어제 망통을 가진 스크류 프레스형 폐수용 협잡물 제거장치를 제공하기 위한 것으로서, 웨지 와이어제 고정식 망통에 압송스크류가 내장된 스크류 프레스를 바탕으로 하되, 망통의 말미 내주면에 축선 방향에 평행하게 돌기를 부착하여 협잡물이 압송스크류를 따라 돌지 못하게 저지하고, 외통의 후단부에는 압착조제 투입장치를 설치하여 가동 직전에 탈수 협잡물의 압착에 도움이 되는 톱밥 등의 압착조제를 투입하여 협잡물의 케이크화를 촉진시킬 수 있게 한 폐수용 협잡물 제거장치를 특징으로 한다.

Description

폐수용 협잡물 제거장치{Waste water removal device}

도 1은 본 발명의 폐수용 협잡물 제거장치를 포함한 폐수처리장치의 평면도

도 2는 폐수용 협잡물 제거장치의 정면도

도 3은 동 종단면도

도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선 절단면 확대도

도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 절단면 확대도

도 6은 압착조제 투입장치와 케이크 배출조절장치의 상세도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 외통 13: 후단부

18: 돌기 19: 통공

20: (웨지 와이어제) 망통 30: 압송스크류

40: 압착조제 투입장치 41: 투입관

42: 밸브 50: 케이크 배출조정장치

51: 조절캡 52: 조절공

53: 암나사 54: 나사봉

본 발명은 음식쓰레기 침출수를 비롯한 각종 폐수에 섞인 부유물, 미세 침전물 등의 협잡물을 압착하여 상등수와 분리 배출하는 폐수용 협잡물 제거장치에 관한 것이며, 특히 웨지 와이어제 망통을 실린더로 하는 스크류 프레스에서 가동 초기에 협잡물의 집적도를 높여 케이크화를 촉진할 수 있게 한 협잡물 제거장치에 관한 것이다.

웨지 와이어제 망통을 실린더로 하는 스크류 프레스는 오· 폐수, 하수, 음식쓰레기 침출수와 같이 협잡물이 혼재된 폐수를 투입하고 스크류를 가동시켜 폐수를 압송하면 물은 망통의 미세한 틈으로 빠지고 망통 안에 갇힌 협잡물은 압착되어 케이크화한 후 물과 분리해 배출시키는 협잡물 제거장치로 널리 알려져 있다.

본 발명에 비교되는 선행기술로는 실용신안공보 제1995-1523호와 232305호가 있다. 전자는 웨지 와이어제로서 대구경인 회전망통의 내부 가장 낮은 곳에 나선형 회전브러시를 배치하여 망통의 회전중심으로 투입되는 폐수 중에서 회전망통의 바닥으로 가라앉는 침전물과 스케일을 회전브러시가 회전망통의 바닥 밑으로 쓸어내리게 한 것으로, 엄격히 말해서 스크류 프레스와는 개념이 다르므로 폐수 중의 협잡물을 압착하여 케이크화하는 것은 기대할 수가 없다.

후자는 웨지 와이어제 고정망통에 압송스크류를 내장한 전형적인 스크류 프레스로서, 음식쓰레기나 제지, 피혁염색, 식품가공 공장 등에서 발생하는 슬러지와 같은 고형물 탈수전용으로서, 고정망통의 배수공이 넓기 때문에 그 고형물보다도 입도가 훨씬 작은 협잡물이 섞인 폐수를 투입하면 그대로 빠져나간다.

또, 호분처럼 입도가 매우 작고 탈수하기 곤란한 죽탕이나 폐수 중의 협잡물은 망통의 말미에 이를 때까지 압착하더라도 함수율이 높고, 스크류를 따라 도는 경향이 있기 때문에 가동 초기에 압착시키기가 아주 곤란하다. 바로 이런 점 때문에 이 선행기술도 폐수의 협잡물 제거용으로 활용할 수가 없다.

따라서 본 발명의 목적은 특히 가동 초기에 협잡물에 대한 압착성이 우수하고, 폐수 중의 미세한 협잡물도 아주 효율적으로 탈수시켜 제거할 수 있는 웨지 와이어제 망통을 가진 스크류 프레스형 폐수용 협잡물 제거장치를 제공하는 것이다.

이 과제는, 웨지 와이어제 고정식 망통에 압송스크류가 내장된 스크류 프레스를 바탕으로 하되, 망통의 말미 내주면에 축선 방향에 평행하게 돌기를 부착하여 협잡물이 압송스크류를 따라 돌지 못하게 저지하고, 외통의 후단부에는 압착조제 투입장치를 설치하여 가동 직전에 탈수 협잡물의 압착에 도움이 되는 톱밥 등의 압착조제를 투입하여 협잡물의 케이크화를 촉진시킬 수 있게 한 폐수용 협잡물 제거장치로 달성할 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 협잡물 제거장치(A)는 협잡물이 분리된 물을 받아 앙금을 가라앉히고 상등수를 분리 배출하는 침전조(B), 침전조(B)에서 이월된 앙금에 약제를 풀어 교반하는 교반조(C), 그 밖에 상기 교반조(C)에 공급할 수처리용 약제를 보관하는 약품저장조와 협잡물 제거장치(A)와 침전조(B) 및 교반조(C)의 내부 청소용 세정수를 담아두는 세정수 저장조(D)를 구비하면 폐수에서 협잡물이 걸러진 물을 간편하고 아주 효과적으로 처리할 수 있다.

도 3에서, 폐수용 협잡물 제거장치(A)는 외통(10)과, 외통(10)의 내부 중심에 설치된 망통(20), 및 망통(20) 내에 설치된 압송스크류(30), 및 압착조제 투입장치(40)로 구성된다.

원형 외통(10)은 선단부(11)에 폐수 투입구(12)가 형성되어 있고, 후단부(13)에는 케이크 배출공(14)이 형성되어 있으며, 앞판과 뒷판의 외면 중심에는 스크류 지지용 베어링(15a,b)도 부착되어 있다. 또, 외통(10)의 하부는 망통(20)을 빠져나오는 물이 고이는 저수실(16)이 있고, 저수실(16)의 바닥 근처 일점에는 도시하지 아니한 밸브로 개폐시키는 배수공(17)도 있다.

망통(20)은 축선방향을 따라 동일한 피치로 링형 웨지 와이어를 정연하게 배열시킨 공지의 실린더 대용 고정망통으로서, 웨지 와이어간에 조성된 미세한 틈으로 협잡물에서 분리된 물이 빠져나가 저수실(16)에 고이게 된다. 이 망통(20)의 선단과 후단은 외통(10)의 선단부(11) 말미와 후단부(13)의 선단에 연결된다.

압송스크류(30)는 회전축(31)에 나선익(32)을 부착한 것으로, 망통(20) 내에서 회전하면서 폐수 투입구(11)로 주입되는 폐수를 압송하여 탈수시키고 협잡물은 압착하여 케이크화하는 것으로, 협잡물의 밀도가 낮아 속히 이송할 필요가 있는 큰 피치의 전반부와 탈수에 따라 밀도가 높아진 협잡물의 압착에 효과적인 작은 피치의 후반부로 나선익(32)을 이원화할 수도 있다.

또, 회전축(31)의 선단과 후단은 외통(10)의 앞판과 뒷판을 관통한 후 그 위치의 베어링(15a,15b)에 회전가능하도록 설치된다. 각 베어링(15a,15b)은 투입된 폐수가 누출되지 못하게 방지하기 위한 통상의 수밀구조를 갖추는 것은 기본이다. 그리고 회전축(31)은 외통(10)의 선단쪽에 설치된 모터(M)로 구동하게 되어 있다. 회전축(31)에서 후단부(13)에 근접한 부위에는 케이크를 밀어내는 날개(33)가 방사상으로 부착되어 있다.

이러한 폐수용 협잡물 제거장치에 있어서, 외통(10)의 후단부(13) 내주면에는 돌기(18)가 부착되어 있다. 이 돌기(18)는 압송스크류(30)의 회전력에 저항하여 후단부(13)로 내몰리는 협잡물이 압송스크류(30)를 따라 돌지 않게 해 압착성을 높이는 것으로, 도 4에 예시한대로 후단부(13)의 내주면에 방사상으로 부착한다.

돌기(18)는 많을수록 협잡물이 압송스크류(30)를 따라 돌지 않게 하는 데 효과적이지만, 지나치게 많으면 돌기(18) 사이의 간격이 좁아져서 협잡물이 눌려 붙을 가능성이 높아 제때에 케이크가 배출되지 않고, 그대로 굳어서 후속 협잡물에 대해 미끄럼대 역할을 하게 되면 돌기(18)의 기능이 마비될 가능성도 있으므로 되도록 원주피치를 넓게 설정하여 협잡물이 찡겨 붙지 않도록 한다.

돌기(18)를 후단부(13)의 초입에서 케이크 배출구(14)의 직전에 이르는 구간을 점유할 정도로 긴 선형 돌기로 하면 탈수 협잡물에 대한 저항력이 높아서 소수의 돌기(18)로도 협잡물이 압성스크류(30)를 따라 돌지 않게 돼 압착효율성을 높일 수 있다.

도 6과 함께 설명하면, 외통(10)의 후단부(13)에 통공(19)을 뚫고 압착조제 투입장치(40)를 설치한다. 압착조제 투입장치(40)는 투입관(41)에 필요한 때에만 압착조제의 투입이 가능하도록 밸브(42)를 설치한 것이다. 압착조제는 가동 초기에 후단부(13) 내의 협잡물 밀도를 높여 그리로 몰리는 협잡물이 효과적으로 압착되도록 돕는 것으로, 수거 후 폐기하더라도 토양이나 수질을 오염시키지 않는 톱밥 등의 유기질 흡수성 물질이다.

한편, 가동 초기에 협잡물의 배출을 일시적으로 억제 내지는 방지하여 고밀도 저함수율의 케이크화한 후 배출하거나, 압착조제의 투입 종료 후의 케이크 함수율이 높지만 압착조제의 추가 투입이 곤란한 경우 케이크의 함수율을 낮춰 배출시킬 필요성이 제기되는 경우가 있다.

이럴 때 요긴하게 활용하는 것이 케이크 배출조절장치(50)다. 케이크 배출 조절장치(50)는 외통(10)의 후단부(13)에 조절공(52)이 천공된 조절캡(51)을 헐겁게 씌우고, 캡(51)의 측면 중심에 부착된 암나사(53)에는 외부조작용 핸들이 부착된 나사봉(54)을 끼우고 그 나사봉(54)의 선단을 뒤쪽 베어링(15b)의 캡에 헐겁게 꽂아 제자리 회전가능하게 고정하여 나사봉(54)을 트는 방향에 따라 조절캡(51)이 전진 또는 후퇴하면서 조절공(52)으로 하여금 케이크 배출공(14)의 개방폭을 조절할 수 있게 한 것이다.

조절캡(51)에 의해 케이크 배출공(14)이 봉쇄된 상태에서 압송스크류(30)를 가동하고 폐수 투입구(11)로 폐수를 투입한다. 폐수는 압송스크류(30)에 의해 후단부(13) 쪽으로 이동하면서 망통(20) 구간을 지날 때 탈수되고, 망통(20)에 걸러진 협잡물은 후단부(13)로 압송된다.

협잡물은 후단부(13)에 축적되면서 마저 탈수되어 밀도가 높아진다. 협잡물에는 압송스크류(30)에 휩쓸려 그 회전방향으로 따라 돌려고 하는 압력을 받는다. 하지만 협잡물의 외곽 부분이 돌기(18)에 제지당하므로 협잡물이 미끄러져 도는 것이 억제된다. 뒤따라 밀려오는 협잡물이 가세하면서 압착강도는 더 증대되고 밀도도 더욱 높아진다. 협잡물의 압착정도, 즉 케이크의 함수율이 적정 수준에 달한 시점에 캡(51)으로 케이크 배출공(14)을 개방시켜 배출한다. 배출 케이크가 물러서 부적합하다고 판단되면 캡(51)으로 케이크 배출공(14)의 개방폭을 축소하여 압착강도를 높인다.

통상, 가동 초기에 배출되는 협잡물은 함수율이 높아 재탈수하기가 십상이다. 협잡물이 제대로 압착되지 않아 함수율이 적정치에 달하지 아니한 채로 그냥 배출되기 때문이다. 이럴 때, 압착조제 투입장치(40)를 활용한다. 즉, 밸브(42)로 투입관(41)을 개방하고 협잡물의 초기 압착에 필요한 적정량의 압착조제(예; 톱밥)를 투입한다. 투입된 압착조제는 압송스크류(30)에 의해 후반부(13)로 몰리고, 여기에 압송되는 초기 탈수 협잡물이 뒤섞인다. 그 협잡물은 압착조제에 의해 함수율이 감소돼 뻑뻑한 혼합 협잡물로 바뀐다. 혼합 협잡물은 다가오는 후속 탈수 협잡물의 압착에도 영향을 끼쳐 추가 탈수를 촉진하고 밀도를 높이게 된다.

케이크 배출공(14)을 개방하여 그리로 배출되는 케이크의 상태가 적정하다고 판단된 시점에 밸브(42)로 투입관(41)을 차단하여 추가 압착조제의 투입을 중지하는 동시에 협잡물이 투입관(41)으로 역류하지 못하게 한다.

이상 설명한대로, 압착조제 투입장치를 가진 본 발명의 폐수용 협잡물 제거장치는 특히 가동 초기의 협잡물에 대한 압착성을 높일 수 있어 조기 케이크화 구현에 이롭다. 또, 탈수 협잡물이 축적되는 외통의 후단부 내주면에 부착된 돌기는 압송스크류에 의해 그 탈수 협잡물이 따라 도는 것을 막아 압착성을 강화할 수 있다.

나아가, 외통의 후단부에 설치되어 케이크의 함수율에 따라 배출공의 개방폭을 조정토록 한 케이크 배출조절장치는 또다른 케이크화 촉진수단으로 유효하다.

Claims (4)

1. 선단부(11)에 폐수 투입구(12)가 그리고 후단부(13)에는 케이크 배출공(14)이 형성되고 저부에는 탈수용 저수실(16)이 갖춰진 외통(10)과, 외통(10)의 내부 중심에 설치된 협잡물 탈수용 웨지 와이어제 망통(20)과, 망통(20)의 중심을 관통하고 외통(10)의 선후단쪽 베어링(15a,15b)에 지지되어 회전하는 압송스크류(30)로 된 것에 있어서, 상기 외통(10)의 후단부(13) 내주면에는 탈수 협잡물의 회전 억제용 돌기(18)를 방사상으로 부착하고 또한 상기 후단부(13)에는 통공(19)을 뚫어 탈수 협잡물의 케이크화 촉진용 압착조제를 투입하는 압착조제 투입장치(40)를 설치한 것을 특징으로 하는 폐수용 협잡물 제거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 돌기(18)는 축선방향의 선형돌기로 하는 폐수용 협잡물 제거장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 압착조제 투입장치(40)는 투입관(41)에 밸브(42)가 설치된 폐수용 협잡물 제거장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 후단부(13)에 케이크 배출공(14)에 대응하는 조절공(52)이 천공되고 측면의 중심에 부착된 암나사(53)에 나사봉(54)을 끼운 조절캡(51)을 씌우고, 상기 나사봉(54)의 선단은 뒤쪽 베어링(15b)의 베어링 캡에 제자 리에서 공회전하도록 지지시킨 케이크 배출조절장치(50)가 부가된 폐수용 협잡물 제거장치.

Images