KR100887624B1 - 폐수용 협잡물 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압착조제 없이도 가동 초기에 탈수되는 협잡물을 압착하여 케이크화하기 용이하고, 케이크의 함수율 조절도 용이한 웨지 와이어제 실린더를 가진 스크류 프레스형 폐수용 협잡물 제거장치를 제공하기 위한 것으로서, 협잡물이 혼재된 폐수용 투입구와 케이스 배출구를 가진 웨지 와이어제 실린더에 압송스크류가 내장된 것에 있어서, 상기 실린더의 케이크 배출구측에 케이크 배출구로 배출되는 케이크의 배출량을 통제하는 스크류-실린더형 케이크 압출장치를 설치하여 톱밥 따위의 압착조제 없이 그리고 케이크 배출구의 개방폭을 일일이 조정하지 않고도 케이크의 함수율을 간편 용이하게 조절할 수 있어 협잡물을 아주 효율적으로 제거할 수 있고 협잡물 제거장치의 운용편의도 제공되도록 한 폐수용 협잡물 제거장치를 특징으로 한다.

Description

폐수용 협잡물 제거장치{Waste water removal device}

도 1은 본 발명의 폐수용 협잡물 제거장치의 평면도

도 2는 폐수용 협잡물 제거장치의 정면도

도 3은 동 종단면도

도 4는 도 3의 I-I선 단면도

도 5는 도 4의 실린더 후단부 상세도

도 6은 본 발명의 변경 실시예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A: 협잡물 제거장치 B: 케이크 압출장치

10: 외통 12: 폐수 투입구

14: 케이크 배출구 20: (웨지 와이어제) 실린더

30,41: 압송스크류 40: 실린더

43: 케이크 압출공 44: 저항판

50: 압력계 60: 모터(M2)용 콘트롤러

본 발명은 음식쓰레기 침출수를 비롯한 각종 폐수에 섞인 부유물, 미세 침전물 따위의 협잡물을 압착하여 물과 분리 배출하는 웨지 와이어제 망통을 실린더로 하는 스크류 프레스형 폐수용 협잡물 제거장치에 관한 것이며, 특히 케이크의 함수율 조절이 용이한 폐수용 협잡물 제거장치에 관한 것이다.

웨지 와이어제 망통을 실린더로 하는 스크류 프레스는 오 폐수, 하수, 음식쓰레기 침출수처럼 협잡물이 혼재된 폐수를 투입하는 가운데 스크류를 가동시켜 폐수를 압송하면 물은 실린더의 미세한 틈으로 빠져나가고 실린더에 갇힌 협잡물은 이어지는 스크류의 후속 폐수에 대한 압송에 따라 차츰 압착되어 저함수율 상태의 케이크로 배출시키게 된다.

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 다르기 때문에 폐수 중의 협잡물을 압착하여 케이크화하는 것은 사실상 기대난이다.

이에 대하여 후자의 선행기술은 웨지 와이어제 고정망통에 압송스크류를 내장한 전형적인 스크류 프레스로서, 음식쓰레기나 제지, 피혁염색, 식품가공 공장 등에서 발생하는 슬러지와 같은 고형물 탈수전용이며, 고정망통의 배수공이 넓어서 고형물보다도 입도가 작은 협잡물이 섞인 폐수를 투입하면 탈수되지 않고 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.

이 점에 착안한 본인의 선출원 발명 제2007-27243호는 가동 초기의 협잡물 압착성을 높여 폐수 중의 미세한 협잡물도 아주 효율적으로 탈수시킬 수 있는 웨지 와이어제 망통을 가진 스크류 프레스형 폐수용 협잡물 제거장치인 데, 문제는 압착조제로써 톱밥을 필요로 하는 까닭에 가동비용 부담이 높은 데다 압착조제의 조달과 적기 적량 투입이 번거롭다.

또, 가동 초기에 협잡물의 배출을 일시적으로 억제 내지는 중지하여 고밀도 저함수율의 케이크로 되게 한 후 배출하거나, 압착조제의 투입 종료 후 케이크 함수율이 높지만 압착조제의 추가 투입이 곤란한 경우 케이크의 함수율을 낮춰 배출시키기 위하여 설치한 케이크 배출공 개방폭 조정용 수동식 케이크 배출 조절장치는 조작성이 낮고, 조절되는 케이크의 함수율의 정확도도 상대적으로 떨어진다.

따라서 본 발명의 목적은 톱밥 따위의 압착조제 없이도 가동 초기에 탈수되는 협잡물을 압착하여 케이크화하기 용이하고, 케이크의 함수율 조절도 용이한 웨 지 와이어제 실린더를 가진 스크류 프레스형 폐수용 협잡물 제거장치를 제공하는 것이다.

이 과제는, 협잡물이 혼재된 폐수용 투입구와 케이스 배출구를 가진 웨지 와이어제 실린더에 압송스크류가 내장된 스크류 프레스에 있어서, 상기 실린더의 케이크 배출구측에 케이크 배출구로 배출되는 케이크의 배출량을 통제하는 스크류-실린더형 케이크 배출장치를 설치하여 톱밥 따위의 압착조제 없이 그리고 케이크 배출구의 개방폭을 일일이 조정하지 않고도 케이크의 함수율을 간편 용이하게 조절할 수 있어 협잡물을 아주 효율적으로 제거할 수 있고 협잡물 제거장치의 운용편의도 제공되도록 한 폐수용 협잡물 제거장치로 달성할 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 본 발명은 협잡물 제거장치(A)와 케이크 압출장치(B)로 구성된다.

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

외통(10)의 선단부(11)에는 폐수 투입구(12)가 그리고 후단부(13)에는 케이크 배출구(14)가 형성되어 있다. 또, 앞판과 뒷판의 외면쪽 중앙에는 상기 압송스크류용 베어링(15a,b)이 설치돼 있다. 외통(10)의 하부는 실린더(20)를 빠져나오는 물이 일시적으로 담기는 저수실(16)이 위치하고, 저수실(16)의 바닥 근처 일점에는 배수공(17)도 형성되어 있다.

또, 외통(10)의 측면에는 내부를 투시할 수 있도록 투명창(18)도 설치되어 있다.

도면 부호 (C)는 배수공(17)으로 배출되는 물을 정화하는 정수장치, (19)는 배수공(17)에서 정수장치(C)로 이어진 배수관을 표시한다.

실린더(20)는 축선방향을 따라 동일한 피치로 링형 웨지 와이어가 정연하게 배열된 주지의 고정식 망통이며, 실린더(20)의 웨지 와이어간에 축선방향을 따라 원주방향으로 조성된 미세한 틈을 통해서 협잡물에서 분리된 물이 빠져나가 저수실(16)에 고이게 된다. 이 실린더(20)의 선단과 후단은 외통(10)의 선단부(11)와 후단부(13)에 직결된다.

압송스크류(30)는 외통(10)의 선단쪽에 설치된 모터(M1)에 의해 회전하면서 폐수 투입구(12)로 주입되는 폐수를 압송하면서 탈수시키고 협잡물은 압착하여 케이크상태로 배출시키는 것으로, 그림에서 보듯이 나선익(31)은 협잡물의 밀도가 낮아 속히 이송할 필요가 있는 큰 피치의 전반부와 탈수에 따라 밀도가 높아진 협잡물의 압착에 효과적인 작은 피치의 후반부로 이원화하고 축(32)도 탈수에 활용되는 부분은 소경부로 그리고 협잡물의 압착에 이용되는 부분은 대경부로 하여 탈수에 적합한 급송구간과 협잡물의 압착에 적합한 완속구간으로 구분해 탈수 및 압착효율성을 높일 수도 있다.

도 3 내지 도 5에서, 케이크 압출장치(B)는 실린더(40)에 압송스크류(41)가 내장된 스크류 컨베이어형이다. 실린더(40)의 선단부에는 케이크 유입구(42)가 있고, 이 케이크 유입구(42)는 외통(10)의 케이크 배출구(14)에 직결되어 그리로 쏟아지는 케이크를 실린더(40)로 받아들이게 된다.

실린더(40)의 후단에는 압송스크류(41)에 의해 강제로 이송돼 오는 케이크가 빠져나갈 케이크 압출공(43)이 천공되어 있다.

압송스크류(41)는 실린더(40)의 선단 외측에 설치된 별도의 모터(M2)에 동력적으로 연결되어 있다.

부가적 요소로서, 실린더(40)의 후단을 관통해 노출된 압송스크류(41)의 축단에는 저항판(44)을 부착할 수 있다. 이 저항판(44)은 압송스크류(41)에 의해 케이크 압출공(43)으로 압출되는 케이크에 대항하여 케이크의 배출을 억제함으로써 케이크의 함수율을 낮추는 보조적 역할을 하는 것이다. 이 경우, 실린더(40)의 후단과 저항판(44)과의 사이에 형성되는 틈(45)은 케이크가 케이크 배출장치(B)를 빠져나가는 탈출구로 쓰인다.

통상, 폐수용 협잡물 제거장치(A)의 가동 초기에는 케이크 배출구(14)로 배출되는 케이크는 압착강도가 낮기 때문에 함수율이 높다. 이런 케이크는 거두었다가 협잡물 제거장치(A)에 투입하여 재탈수과정을 거치게 된다.

하지만, 본 발명에서는 이럴 때 케이크 압출장치(B)의 가동을 멈추고 협잡물 제거장치(A)만 가동하여 폐수 투입구(12)로 협잡물이 섞인 폐수를 주입하면서 탈수하고 협잡물을 압착하여 케이크화하는 작업을 한동안 진행한다.

이렇게 하면 실린더(10)의 후반부에는 시간이 지날수록 탈수된 협잡물이 축적되어 압력이 상승한다. 그러면서도 협잡물이 축적되는 부분의 앞쪽 실린더(10) 부분(전반부측)에서는 계속적으로 탈수가 진행된다.

이후 투명창(18)으로 내부 상황을 살펴 실린더(20)내에 축적된 케이크가 배 출에 필요한 수준으로 압착되었는 지의 여부를 살핀다. 실린더(20)의 전반부에서만 두드러지게 물이 쏟아져 나오고 후반부에서 후단으로 갈수록 외면을 타고 흐르는 물의 양이 적은 경우 케이크의 대체적인 함수율은 4060%이다. 이 정도면 그대로 배출시켜도 무방하다.

투명창(18)을 통한 내부 상황 파악방법 이외에 도 6에 예시한 바와 같이 외통(10)의 후반부 상에 실린더(20)의 후반부측 내부압력측정용 압력계(50)를 설치하여 압력측정치에 따라 케이크 배출장치(B)의 가동 여부를 결정하든지, 또는 상기 압력계(50)를 모터(M2)용 콘트롤러(60)에 전기적으로 연결하여 그 압력측정치에 따라 모터(M2)의 회전수가 자동 통제되는 방식으로 자동화하여 운전편의를 도모할 수 있다.

여하튼, 실린더(20)내 케이크의 함수율이 적정치에 달한 것으로 판정되면 케이크 압출장치(B)를 가동한다. 그러면 실린더(20) 내의 케이크는 케이크 배출구(14)를 거쳐 실린더(40)로 유입되고, 압송스크류(41)에 의해 케이크 압출공(43)으로 압출된다. 저항판(44)이 부가된 경우에는 그 저항을 받으면서 틈(45)을 거쳐 완전히 빠져나가게 된다.

이같이 압출되는 케이크의 함수율이 높은 경우에는 압송스크류(41)를 감속하여 더디게 압출시킴으로써 실린더(20)내에서의 케이크의 체류시간을 연장, 탈수가 더 이뤄지게 하는 것으로 함수율을 낮추고, 압출 케이크의 함수율이 너무 낮아 곤란한 경우에는 압송스크류(41)의 증속으로 케이크의 압출을 가속시킴으로써 실린더(20)내에서의 체류시간을 단축, 탈수가 덜 되도록 하는 것으로 함수율을 높인다.

이에 따라 실린더(40)의 후단에 대한 저항판(43)의 원근 조정으로 케이크의 압출량을 조절해 케이크의 함수율을 조절하는 수단은 필요하지 않다. 그래서 케이크의 함수율을 조절하기 위한 장치의 설계단순화가 가능하다.

이상 설명한대로, 본 발명의 폐수용 협잡물 제거장치는 그 외통의 케이크 배출구에 연결되도록 설치한 케이크 압출장치의 가동 여부와 압송스크류의 회전속도로써 케이크 배출구로 배출되는 케이크의 함수율을 저비용으로 아주 간편하게 조절할 수 있고, 폐수로부터 얻어지는 협잡물의 케이크화도 효과적으로 촉진할 수 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 선단부(11)에는 폐수 투입구(12)가 그리고 후단부(13)에는 케이크 배출구(14)이 형성된 외통(10)과, 이 외통(10)의 내부에 축선방향으로 설치된 협잡물 탈수용 웨지 와이어제 실린더(20)와, 이 실린더(20) 내에 설치된 압송스크류(30)와, 상기 케이크 배출구(14)에 케이크의 함수율 조절용 케이크 압출장치(B)가 설치된 폐수용 협잡물 제거장치에 있어서, 상기 외통(10)의 후단부에는 실린더(20)의 후단부에 축적되는 케이크의 압력측정용 압력계(50)가 설치된 것을 특징으로 하는 폐수용 협잡물 제거장치.
5. 제4항에 있어서, 압력계(50)는 모터(M2) 제어용 콘트롤러(60)에 전기적으로 연결된 폐수용 협잡물 제거장치.

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