KR100912781B1 - Apparatus for dewatering and separating solids contained in slurry-form livestock waste water and method for operating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유지관리가 용이하고, 웨지필터의 터짐현상을 방지하며, 더욱이 분리된 수분 내의 미세입자 즉, 부유 고형물(suspended solids) 농도를 최소화하는 것이 가능하게 한 슬러리형 축산분뇨 고액분리, 탈수 장치 및 그 작동방법에 관한 것으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수 장치는 슬러리형 축산분뇨가 펌프에 의하여 유입되는 유입부; 상기 유입부로부터 유입된 상기 슬러리형 축산분뇨를 회전력에 의해 압축하며 일방향으로 이송시키는 압출스크류; 상기 압출스크류가 회전할 수 있도록 동력을 전달하는 모터가 구비된 동력전달부; 그리고 상기 유입부로부터 이송된 축산분뇨를 고액분리하여 수분을 외측으로 걸러내는 웨지필터가 구비되고, 상기 웨지필터 외측과 간격을 가지고 이격된 배출공간이 구비되며, 상기 배출공간 물빠짐 위치에 수분 배출구가 형성된 탈수부를 포함하여 이루어진다.The present invention provides a slurry type livestock manure solid-liquid separation and dewatering device which is easy to maintain, prevents the wedge filter from bursting, and further minimizes the concentration of fine particles, that is, suspended solids, in the separated water. And a method for operating the slurry livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes an inlet through which the slurry-type livestock manure is introduced by a pump; An extrusion screw for compressing the slurry-type livestock manure introduced from the inlet by rotating force and transferring in one direction; A power transmission unit provided with a motor for transmitting power to rotate the extrusion screw; And a wedge filter for solid-liquid separation of livestock manure transported from the inlet to filter out moisture to the outside, a discharge space spaced apart from the wedge filter at an interval, and a water outlet at the discharge space draining position. It is made to include a dewatering formed.
고액분리, 웨지필터, 터짐현상 Solid-liquid separation, wedge filter, burst
Description
도 1은 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치의 전체를 나타낸 전체단면도.1 is a cross-sectional view showing the whole of the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치의 요부를 나타낸 요부단면도.Figure 2 is a main part cross-sectional view showing the main part of the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치의 요부를 확대한 확대단면도.Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치에 따른 작동방법을 나타낸 흐름도.Figure 4 is a flow chart showing the operation method according to the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention.
<도면 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawing>
10 : 유입부 11 : 유입구 13 : 유입펌프10
20 : 압출 스크류 25 : 스크류 지지장치 30 : 동력전달부20: extrusion screw 25: screw support device 30: power transmission unit
31 : 모터 40 : 탈수부 41 : 웨지필터31
43 : 배출공간 45 : 수분 배출구 50 : 고형물 배출부43: discharge space 45: water discharge port 50: solids discharge portion
51 : 고형물 배출구 53 : 배출마개 60 : 진동기51
61 : 가진력 전달판 70 : 요철형 플랜지 75 : 전열선61: excitation transfer plate 70: uneven flange 75: heating wire
80 : 여과장치 81 : 몸체 82 : 여과필터80: Filtration device 81: Body 82: Filtration filter
84 : 필터 받침구 90 : 개폐장치 91 : 가압조절판84: filter base 90: switchgear 91: pressure control plate
92 : 베어링 93 : 가이드 94 : 가압스프링92: bearing 93: guide 94: pressure spring
95 : 가압조절판 지지구 400 : 급수장치 401 : 급수노즐95: pressure control plate support 400: water supply device 401: water supply nozzle
403 : 급수관 405 : 급수밸브 407 : 급수펌프403: water supply pipe 405: water supply valve 407: water supply pump
본 발명은 슬러리형 축산분뇨 고액분리, 탈수장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬러리형 축산분뇨를 고액분리하여 분리된 수분을 여과처리하여 수분 내의 미세입자 농도를 최소화하고, 장기간 미가동 후 재가동시에 웨지필터 내에 남아있는 잔류물로 인한 웨지필터의 터짐현상을 방지할 수 있는 슬러리형 축산분뇨 고액분리, 탈수 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry-type livestock manure solid-liquid separation, dehydration apparatus and method thereof, and more particularly, to filter the separated water by solid-liquid separation of slurry-type livestock manure to minimize the concentration of fine particles in the water, long-term operation The present invention relates to a slurry type livestock manure solid-liquid separation, dehydration apparatus and a method for preventing the wedge filter from bursting due to residues remaining in the wedge filter after restarting.
일반적으로 축산분뇨는 우 분뇨나 돈 분뇨 등의 가축의 배설물을 말하며, 이러한 축산분뇨의 발생량이 국내의 축산업의 규모가 거대화되면서 급격하게 증가하고 있다.In general, livestock manure refers to manure such as cow manure and pig manure, and the amount of livestock manure is rapidly increasing as the domestic livestock industry is enormous.
따라서, 대량으로 발생하는 축산분뇨의 효율적인 처리를 위하여 축산분뇨를 유기질 비료화하려는 자원화정책을 통하여 축산분뇨의 이용에 관한 목표가 설정됨으로써 적정처리를 위한 장치기술 및 방법 개선 등에서 해결책을 위한 움직임이 있 는 실정이다.Therefore, the goal of using livestock manure is set through the resource policy to organically manure livestock manure for the efficient treatment of large livestock manure, so there is a movement for solution in improving device technology and methods for proper treatment. to be.
특히, 축산분뇨 관리이용대책을 농림부, 환경부 합동으로 2004년 11월에 발표한 내용을 보면, 축산분뇨를 적정하게 처리하는 방식은 고형물과 액상물(이하, 수분이라 함.)로 분리하는 고액분리방식을 채택하였다.In particular, in November 2004, the Ministry of Agriculture, Forestry and Environment jointly announced measures to manage livestock manure, and the method for properly treating livestock manure is separated into solids and liquids (hereinafter referred to as water). Method was adopted.
이에 따라, 종래에 도입되어 있는 고액분리방식 가운데 연속적으로 처리할 수 있는 방식으로는 압출 스크류장치를 이용한 방식이 사용되고 있으며, 이러한 방식은 고액분리과정에서 일반적으로 활용하고 있는 화학제의 투입방식을 사용하지 않았다.Accordingly, as a method of continuously processing among the solid-liquid separation methods introduced in the related art, a method using an extrusion screw device is used, and this method uses a chemical input method generally used in the solid-liquid separation process. Did not do it.
전술한 바와 같은 종래의 슬러리형 축산분뇨 고액분리장치는 다수의 단위장치를 연결하여 설치되는 방식과 단일의 장치로 설치되는 방식이 사용되고 있다.Conventional slurry-type livestock manure solids separation device as described above is a method that is installed by connecting a plurality of unit devices and a method that is installed as a single device is used.
한편, 상기와 같은 종래기술에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리장치 중, 단일의 장치로 설치되는 방식의 슬러리형 축산분뇨 고액분리장치는 스크린 방식으로써, 경사면을 가진 스크린 망과 상기 스크린 망을 통하여 일차적으로 슬러리형 축산분뇨에 함유된 수분이 제거된 슬러리형 축산분뇨를 일방향으로 압출 이송시키는 압출스크류를 포함하여 이루어진다.On the other hand, of the slurry-type livestock manure solid-liquid separator according to the prior art as described above, the slurry-type livestock manure solid-liquid separator of the method installed as a single device is a screen system, primarily through a screen net having a slope and the screen net It comprises an extrusion screw for extruding and conveying the slurry-type livestock manure in which water contained in the slurry-type livestock manure is removed in one direction.
여기서, 상기 종래기술에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리장치는 축사에서 배출되어 저장된 축산분뇨 저장조로부터 이송된 슬러리형 축산분뇨가 투입구를 통하여 투입되고, 투입된 슬러리형 축산분뇨가 경사면을 가지고 구비된 스크린 망을 통하여 축산분뇨에 함유된 수분을 일차적으로 제거한다.Here, the slurry-type livestock manure solid-liquid separator according to the prior art is a slurry screened livestock manure discharged from the livestock manure storage tank discharged from the livestock house is introduced through the inlet, the introduced slurry-type livestock manure has a slope First, the water contained in the livestock manure is removed.
이후, 일차적으로 수분이 제거된 슬러리형 축산분뇨가 압출스크류장치에 유 입되어 일방향으로 압축되어 이송되면서 유입된 슬러리형 축산분뇨가 압출스크류를 감싸는 웨지필터를 통하여 탈수처리되어 고형물 및 수분으로 분리되어 고형물이 일방향으로 이송된다.After that, the slurry-type livestock manure from which water is first removed is introduced into the extrusion screw device, compressed and transported in one direction, and the introduced slurry-type livestock manure is dehydrated through a wedge filter surrounding the extruded screw to be separated into solids and water. Solids are conveyed in one direction.
이때, 상기 압출스크류장치 내의 슬러리형 축산분뇨 중, 분리된 고형물은 상기 압출스크류의 일단부에 구비된 고형물 배출부로 배출되고, 분리된 수분은 상기 압출스크류 하부에 형성된 탈수부의 웨지필터 간극을 통하여 수분배출구로 배출된다.At this time, the separated solids in the slurry-type livestock manure in the extrusion screw device is discharged to the solids discharge portion provided at one end of the extrusion screw, the separated water is moisture through the wedge filter gap of the dehydration portion formed in the lower part of the extrusion screw To the outlet.
그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the slurry-type livestock waste liquid separation apparatus according to the prior art as described above had the following problems.
첫째, 하절기 가동 후에 탈수부에 남아있는 잔류고형물의 건조현상이 발생함으로써 탈수부의 배출공을 막거나 건조된 잔류물이 탈수부 내에 들어있는 상태에서 운전하는 건식운전에 의하여 웨지필터의 터짐현상이 발생하며, 더욱이 웨지필터의 터짐현상을 방지하기 위하여 운전이 종료된 후에 탈수부의 웨지필터 내에 잔류하고 있는 탈수된 고형물을 제거하기 위하여 매번 장치를 분해해서 내부를 청소해야 하며, 이에 따라 주기적인 분해 및 세척 등이 요구되므로 유지관리가 어려운 문제점이 있었다.First, the drying phenomenon of residual solids remaining in the dehydration part occurs after summer operation, so that the wedge filter bursts by dry operation which blocks the discharge hole of the dehydration part or operates with the dried residue in the dehydration part. Furthermore, in order to prevent the wedge filter from bursting, it is necessary to disassemble the device every time to clean the inside to remove the dehydrated solids remaining in the wedge filter of the dehydration part after the operation is completed. There was a problem that is difficult to maintain because it is required.
둘째, 전처리장치인 스크린 망을 설치하기 위하여 별도의 설치면적이 필요하고, 스크린 망 사이에 가축의 털이 끼거나 고형물로 공극이 막히는 현상이 빈번하여 무인가동이 어려우며, 아울러 유지관리가 번거롭다는 문제점이 있었다.Second, a separate installation area is required to install the screen net, which is a pretreatment device, and it is difficult for unmanned operation due to frequent clogging of livestock hairs or solids between screen nets, and cumbersome maintenance. There was this.
셋째, 압출 스크류를 이용하여 탈수하는 과정에서 스크류축의 회전력이 탈수 부의 웨지필터 속에 들어있는 슬러리를 압출하는 과정에서 발생하는 높은 압력에 의하여 미세입자가 웨지필터의 간극을 통과함으로써 고액분리 후에 수분 내의 부유 고형물(suspended solids) 농도가 매우 높다는 문제점이 있었다.Third, the fine particles pass through the gap of the wedge filter due to the high pressure generated in the process of extruding the slurry contained in the wedge filter of the screw shaft during the dehydration process using the extrusion screw, so that the fine particles float in the water after the solid-liquid separation. There was a problem that the concentration of suspended solids is very high.
넷째, 연속적인 슬러리형 축산분뇨의 고액분리 과정에서 슬러리형 축산분뇨의 하중이 지속됨에 따라 스크린 망의 망 처짐 현상 등이 자주 발생함으로써 망의 교체에 따른 비용부담이 발생한다는 문제점이 있었다.Fourth, as the load of slurry-type livestock manure continued during the solid-liquid separation of slurry-type livestock manure, the deflection phenomenon of the screen net frequently occurred, and thus there was a problem in that the cost of the replacement of the net occurred.
다섯째, 웨지필터로 감싸고 있는 스크류축이 장치의 중심에서 회전하는 동작방식으로 스크류축의 축처짐현상이나 조립과정에서 회전축에 대한 중심이탈 오차로 인하여 회전축과 웨지필터 간의 마찰이 웨지필터를 절삭하게 되는 현상이 발생함으로써 고가의 웨지필터의 수명을 단축하여 추가적인 보수비용이 발생하는 문제점이 있었다.Fifth, the screw shaft wrapped by the wedge filter rotates at the center of the device, and the friction between the rotating shaft and the wedge filter cuts the wedge filter due to the deflection of the screw shaft or the deviation of the center of the rotation shaft during assembly. As a result of this, there is a problem in that an additional maintenance cost is generated by shortening the life of an expensive wedge filter.
여섯째, 동절기에 종래의 슬러리형 축산분뇨 고액분리장치를 사용할 경우, 온도강하로 인하여 슬러리의 점도상승 및 슬러리의 결빙에 의하여 균질화의 장애가 발생하여 종래의 슬러리형 축산분뇨 고액분리장치는 실질적으로 동절기에 사용을 할 수 없다는 문제점이 있었다.Sixth, in the case of using the conventional slurry type livestock manure solid-liquid separator in winter, the homogenization occurs due to the increase in the viscosity of the slurry and the freezing of the slurry due to the temperature drop. There was a problem that can not be used.
한편, 근래 대부분의 중소기업규모 축산농가에서는 부족한 일손과 협소한 장소문제에 따라 여러 단위장치를 연결한 방식이나 전처리장치인 스크린 망이 구비된 스크린 방식의 고액분리장치와 같은 넓은 설치공간이 필요한 방식보다는 단순화되어 콤팩트한 고액분리장치가 요구되고 있는 실정이다.On the other hand, in most small and medium-sized livestock farms in recent years, there is a need for a large installation space such as a method of connecting several unit devices or a screen-type solid-liquid separator equipped with a screen network as a pretreatment device, depending on insufficient hand and narrow place problems. Simplified and compact liquid-liquid separator is required.
또한, 유지관리가 용이하고 종래의 슬러리형 축산분뇨 고액분리장치의 단점 인 고액분리과정에서 분리된 수분에 함유되어 있는 미세입자로 인한 부유 고형물(suspended solids) 농도의 상승의 문제에 대한 해결이 요구되는 실정이다.In addition, there is a need for a solution to the problem of an increase in the concentration of suspended solids due to the fine particles contained in the water separated in the solid-liquid separation process, which is easy to maintain and is a disadvantage of the conventional slurry-type livestock waste manure separation device. It is a situation.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 유지관리가 용이하고, 웨지필터의 터짐현상을 방지하며, 더욱이 분리된 수분 내의 미세입자 즉, 부유 고형물(suspended solids) 농도를 최소화하는 것이 가능한 슬러리형 축산분뇨 고액분리, 탈수 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is a slurry type that is easy to maintain, prevents the wedge filter from bursting, and further minimizes the concentration of fine particles, that is, suspended solids, in separated water. An object of the present invention is to provide a livestock waste liquid-liquid separation, a dehydration device, and a method thereof.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수 장치는 슬러리형 축산분뇨가 펌프에 의하여 유입되는 유입부; 상기 유입부로부터 유입된 상기 슬러리형 축산분뇨를 회전력에 의해 압축하며 일방향으로 이송시키는 압출스크류; 상기 압출스크류가 회전할 수 있도록 동력을 전달하는 모터가 구비된 동력전달부; 그리고 상기 유입부로부터 이송된 축산분뇨를 고액분리하여 수분을 외측으로 걸러내는 웨지필터가 구비되고, 상기 웨지필터 외측과 간격을 가지고 이격된 배출공간이 구비되며, 상기 배출공간 물빠짐 위치에 수분 배출구가 형성된 탈수부를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, a slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is an inlet portion in which the slurry-type livestock manure is introduced by a pump; An extrusion screw for compressing the slurry-type livestock manure introduced from the inlet by rotating force and transferring in one direction; A power transmission unit provided with a motor for transmitting power to rotate the extrusion screw; And a wedge filter for solid-liquid separation of livestock manure transported from the inlet to filter out moisture to the outside, a discharge space spaced apart from the wedge filter at an interval, and a water outlet at the discharge space draining position. It is made to include a dewatering formed.
이때, 상기 웨지필터에 물을 분사하도록 상기 탈수부 내에 배치된 급수장치를 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다.At this time, it is preferable that the water supply device further disposed in the dewatering portion to inject water to the wedge filter.
또한, 상기 탈수부 타측에 형성되는 고형물 배출구를 선택적으로 개폐시키는 개폐장치가 더 포함되되, 상기 개폐장치는 상기 고형물 배출구에 선택적으로 개폐되는 배출마개와, 상기 배출마개가 압력을 가지고, 상기 고형물 배출구를 폐쇄하도록 상기 배출마개와 이격시켜 구비되며, 중앙부에 가이드 홀을 가지는 가압조절판과, 일측이 상기 배출마개 후면에 고정되며, 타측은 상기 가압조절판에 고정되어 구비된 가압스프링과, 그리고 상기 가압조절판을 지지하는 가압조절판 지지구를 포함하여 이루어진다.The apparatus may further include an opening and closing device for selectively opening and closing the solid discharge port formed at the other side of the dewatering unit, the opening and closing device having a discharge stopper selectively opened and closed at the solid discharge port, and the discharge stopper having a pressure. The pressure stopper is provided to be spaced apart from the discharge stopper, the pressure control plate having a guide hole in the center, one side is fixed to the back of the discharge stopper, the other side is provided with a pressure spring fixed to the pressure control plate, and the pressure control plate It comprises a pressure control plate support for supporting.
또한, 상기 가압조절판 지지구는 상기 고형물 배출구의 테두리부에 복수개가 구비되며, 상기 가압조절판 지지구가 회전함에 따라 상기 가압조절판이 이동되도록 외주 면이 나선으로 형성됨이 바람직하다.In addition, the pressure control plate support is provided with a plurality of edge portion of the solid discharge port, it is preferable that the outer peripheral surface is formed in a spiral so that the pressure control plate is moved as the pressure control plate support is rotated.
한편, 상기 유입부 상부에 구비되되, 일측에 가진력 전달판이 연결되어, 상기 가진력 전달판에 가진력을 전달하여 유입된 축산분뇨를 균질화하는 진동기를 더 포함하여 이루어질 수 있다.On the other hand, the inlet is provided on the upper portion, the excitation force transmission plate is connected to one side, it may be made to further include a vibrator for homogenizing the livestock manure introduced by transmitting the excitation force to the excitation force transmission plate.
또한, 상기 유입부와 탈수부의 몸체에 감아 열을 전달하는 전열선이 더 구비될 수도 있다.In addition, the heating wire wound around the body of the inlet and dewatering portion may be further provided.
그리고, 상기 수분 배출구의 일측에 연결되며, 상기 수분 배출구로부터 배출되는 수분을 여과시키는 여과장치를 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다.And, it is preferably made further comprising a filtration device which is connected to one side of the water outlet, to filter the water discharged from the water outlet.
또한, 상기 유입부, 탈수부, 고형물 배출부 및 동력전달부의 각 연결부는 긴밀하게 결합되는 각각 대응되는 한 쌍의 플랜지로 연결되되, 상기 플랜지 중, 일측 플랜지는 얼라인 홈이 구비되고, 타측 플랜지는 상기 얼라인 홈과 대응되는 얼라인 돌기가 구비된다.In addition, the inlet, the dehydrating portion, the solids discharge portion and each of the power transmission portion of the connection is connected to each pair of flanges that are closely coupled, one of the flanges, one flange is provided with an alignment groove, the other flange Is provided with an alignment protrusion corresponding to the alignment groove.
한편, 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수 장치의 작동방법은 작동이 선택 됨에 따라 유입구를 통하여 슬러리형 축산분뇨를 유입시키는 제1 단계; 유입된 슬러리형 축산분뇨를 균질화하여 탈수부로 이송시키고, 상기 탈수부 내측에 구비된 웨지필터를 통하여 유입된 슬러리형 축산분뇨가 고형물과 수분으로 고액분리 및 탈수되며, 고액분리된 수분이 수분 배출구를 통하여 배출되는 제2 단계를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the operation method of the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration device is a first step of introducing the slurry-type livestock manure through the inlet as the operation is selected; Homogenized slurry-type livestock manure is transported to the dehydration part, the slurry-type livestock manure introduced through the wedge filter provided inside the dehydration part is separated into solids and water by liquid-liquid separation and dehydration, and the solid-liquid separated water discharges the water outlet. It comprises a second step that is discharged through.
이때, 제1 단계에서 작동이 선택되면, 슬러리형 축산분뇨를 유입구에 유입시키기 전에 급수장치에 의하여 웨지필터로 물을 분사하여 상기 웨지필터 내에 남아있는 잔류물을 적시는 단계를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.In this case, if the operation is selected in the first step, the step of spraying water into the wedge filter by the water supply device before introducing the slurry-type livestock manure to the inlet, it is preferable to comprise the step of wetting the residue remaining in the wedge filter Do.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리, 탈수 장치 및 그 작동방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the slurry-type livestock manure solid-liquid separation, dehydration apparatus and its operation method according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치의 전체를 나타낸 전체단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치의 요부를 나타낸 요부단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치의 요부를 확대한 확대단면도이다.1 is an overall cross-sectional view showing the entire slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention, Figure 2 is a main cross-sectional view showing the main part of the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention, Figure 3 Is an enlarged cross-sectional view which enlarges the main part of the slurry type livestock waste liquid separation and dehydration apparatus which concerns on this invention.
도 1 내지 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수 장치는 유입부(10), 압출스크류(20), 동력전달부(30), 탈수부(40), 그리고 개폐장치(90)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figures 1 to 3, the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to a preferred embodiment of the
여기서, 상기 유입부(10)는 슬러리형 축산분뇨가 유입펌프(13)의 양정력에 의하여 유입될 수 있도록 상기 유입펌프(13)와 유입구(11)가 구비됨이 바람직하나, 슬러리형 축산분뇨가 저장된 저장조(미도시)와 상기 유입구(11)가 연결되어 슬러리 형 축산분뇨가 저장조(미도시)로부터 배관을 통해 유입구(11)로 유입되도록 구비될 수도 있다.Here, the
또한, 상기 압출스크류(20)는 상기 유입부(10)로부터 유입된 슬러리형 축산분뇨를 회전력에 의해 압축하며 일방향으로 이송시키며, 상기 압출스크류(20)가 회전할 수 있도록 동력을 전달하는 동력전달부(30)의 모터(31) 축에 연결되어 구동됨이 바람직하다.In addition, the
이때, 상기 압출스크류(20)의 일측은 상기 동력전달부(30)의 모터(31) 축에 연결되어 고정되고, 타측은 스크류 지지장치(25)에 의해 지지가 되며, 이와 같이 상기 압출스크류(20)의 축 양단이 모두 고정됨에 따라 종래의 축 일단 고정방식과 달리 축 처짐 현상을 방지할 수 있다.At this time, one side of the extruded
여기서, 상기 스크류 지지장치(25)는 상기 탈수부(40) 타측에 구비된 고형물 배출구(51)의 테두리부로부터 외측으로 연장형성되며, 상기 압출스크류(20)의 타측이 회동가능하도록 지지고정되는 베어링을 포함하여 구비됨이 바람직하다.Here, the
전술한 바와 같이, 상기 압출스크류(20) 축의 타단부가 탈수부(40)의 외측에 구비된 별도의 스크류 지지장치(25)에 의해 지지되는 일례를 설명하였으나, 이에 국한되지 않으며 다양한 지지수단으로 지지고정할 수 있으며, 상기 압출스크류(20) 축의 타단부를 상기 탈수부(40)의 내측에서 회동가능하도록 지지하는 지지수단의 다른 예를 들면 다음과 같다.As described above, an example in which the other end of the
전술된 실시예와 다르게, 본 실시예에 따른 압출스크류(20) 축의 타단부는 상기 탈수부(40) 내측에 구비된 베어링에 의하여 지지되되, 상기 베어링 외주의 원 주방향을 따라서 소정각도의 간격을 가지고 복수개 배치된 지지프레임에 의해 상기 탈수부(40) 몸체 내측에 지지고정되도록 할 수 있다. 물론, 이때에도 상기 압출스크류(20)에 의하여 분리된 고형물이 상기 복수개의 지지프레임들 사이로 원활하게 배출될 수 있다.Unlike the above-described embodiment, the other end of the
한편, 상기 탈수부(40)는 상기 유입부(10)로부터 유입되어 이송된 축산분뇨를 고액분리하여 수분을 외측으로 걸러내는 웨지필터(41)가 상기 압출스크류(20) 외측에 간격을 두고 이격되어 감싸도록 구비되고, 상기 웨지필터(41) 외측과 간격을 가지고 이격된 배출공간(43)이 구비되며, 아울러 상기 배출공간(43) 물빠짐 위치에 상기 웨지필터를 통하여 분리된 수분이 배출되는 수분 배출구(45)가 형성된다.On the other hand, the dewatering
이때, 상기 탈수부(40)에서 고액분리되는 과정을 살펴보면, 상기 압출스크류(20)가 회전함에 따라 슬러리형 축산분뇨가 압축되어 일방향으로 이송되며, 이에 따라 상기 슬러리형 축산분뇨가 탈수되어 고형물은 상기 압출스크류(20)에 의해 일방향으로 계속 이송되고, 수분은 상기 웨지필터(41)를 통하여 상기 배출공간(43)을 거쳐 상기 수분 배출구(45)로 배출된다.At this time, looking at the process of the solid-liquid separation in the
여기서, 상기 탈수부(40) 타측에는 상기 압출스크류(20)의 회전에 의해 유입된 슬러리형 축산분뇨가 탈수되어 고액분리된 고형물이 배출되는 고형물 배출구(51)가 형성된 고형물 배출부(50)가 구비된다.Here, on the other side of the
한편, 상기 탈수부(40) 내측에 상기 웨지필터(41)에 물을 분사하는 급수장치(400)가 더 구비됨이 바람직하며, 상기 급수장치(400)는 급수펌프(407)와 연결된 급수밸브(405)에 의해 물의 공급을 제어하고, 상기 급수밸브(405)의 조절을 통하여 급수관(403)에 물이 공급되며, 상기 급수관(403) 자체에 구비된 급수노즐(401)을 통하여 상기 웨지필터(41)에 물을 분사시킨다.On the other hand, it is preferable that a water supply device 400 for injecting water to the
이때, 상기 급수노즐(401)을 통하여 상기 웨지필터(41)에 물을 분사시킴으로써 장치의 장기간 미가동 후 재가동시에 웨지필터(41) 내에 남아있는 잔류고형물을 적시게 되며, 상기 잔류고형물에 수분이 제공됨에 따라 상기 웨지필터(41)의 터짐현상을 방지할 수 있게 된다.At this time, by spraying water to the
또한, 상기 급수장치(400)는 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치의 작동이 선택되면, 슬러리형 축산분뇨를 유입구(11)에 유입시키기 전에 웨지필터(41)로 물을 분사하여 상기 웨지필터(41) 내에 남아있는 잔류고형물을 적실 수 있도록 마이컴(미도시)이 더 구비되어, 상기 마이컴에 의하여 상기 급수장치(400)의 급수밸브(405)가 제어됨이 바람직하다.In addition, when the operation of the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention is selected, the water supply device 400 sprays water into the
한편, 상기 개폐장치(90)는 상기 탈수부(40) 타측에 구비되는 고형물 배출구(51)를 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 상기 고형물 배출구(51) 일측에 구비됨이 바람직하다.On the other hand, the opening and
이때, 상기 개폐장치(90)는 배출마개(53), 가압조절판(91), 가압스프링(94), 그리고 가압조절판 지지구(95)를 포함하여 이루어진다.At this time, the opening and
여기서, 상기 배출마개(53)는 상기 고형물 배출구(51)를 선택적으로 개폐시키되, 중앙부에 상기 압출스크류(20)의 축이 회전가능하도록 삽입될 수 있도록 슬라이딩 베어링이 구비된 홀이 형성됨이 바람직하다.Here, the
또한, 상기 가압조절판(91)은 상기 배출마개(53)가 압력을 가지고, 상기 고형물 배출구(51)를 폐쇄하도록 상기 배출마개(53)와 이격시켜 구비되되, 중앙부에 가이드 홀(92)이 형성된다.In addition, the
이때, 상기 가압조절판(91) 중앙부에 형성된 가이드 홀(93)에는 슬라이딩 베어링(92)이 구비되어, 상기 압출스크류(20)의 축이 회전가능하도록 삽입되며, 이에 따라 상기 가압조절판(91)이 상기 압출스크류(20) 축에 안내되어 수평방향으로 이동할 수 있게 된다.At this time, the
또한, 상기 가압스프링(94)는 상기 압출스크류(20)의 축을 감싸고 일측이 상기 배출마개(53) 후면에 고정되며, 타측은 상기 가압조절판(91)에 고정되어 구비된다.In addition, the
그리고, 상기 가압조절판 지지구(95)는 상기 고형물 배출구(51)의 테두리부에 복수개가 구비됨이 바람직하며, 상기 가압조절판 지지구(95)가 회전함에 따라 상기 가압조절판(91)이 수평방향으로 일방향 및 타방향으로 이동시키도록 외주 면이 나선으로 형성됨이 바람직하다.In addition, the pressure
전술한 바와 같이, 상기 가압조절판 지지구(95)를 일방향 및 타방향으로 회전시킴에 따라 상기 가압조절판(91)이 상기 압출스크류(20)의 축에 안내되어 수평방향으로 일방향 및 타방향으로 이동되며, 이에 따라 상기 가압스프링(94)이 상기 배출마개(53)을 가압하는 압력을 조절할 수 있다.As described above, as the pressure
상기와 같이, 개폐장치(90)가 구비됨으로써 상기 가압스프링(94)에 의해 상기 배출마개(53)이 고형물 배출구(51)를 밀폐시키는 가압력을 조절할 수 있게 되어 상기 가압조절판 지지구(95)를 회전시킴으로써 우분뇨, 돈분뇨 등의 점성의 차이가 있는 슬러리형 축산분뇨에 따라 각각 배출되는 압력을 조절할 수 있게 된다.As described above, the opening and
한편, 상기 유입부(10) 상부에는 유입되는 슬러리형 축산분뇨를 균질화하는 진동기(60)가 더 구비됨이 바람직하며, 이때 상기 진동기(60)는 일측에 가진력 전달판(61)이 연결되어 상기 가진력 전달판(61)에 가진력을 전달하여 상기 유입부(10)로 유입된 축산분뇨를 균질화할 수 있도록 구비된다.On the other hand, the
더욱이, 상기 진동기(60)를 구비됨으로써 상기 유입펌프(13)에 의해 발생한 압력인 양정력과 진동기(60)에 의해 발행한 압력인 가진력을 압출스크류(20)의 회전력과 균형을 이루도록 각각 동력이 크기를 조절하여, 유입된 슬러리형 축산분뇨가 탈수부(40)에서 발생하는 압력에 의하여 역토출되는 현상을 방지할 수 있다.Further, the
또한, 상기 유입부(10)와 탈수부(40)는 몸체 외면에 전열선(75)을 감을 수도 있으며, 이와 같이 상기 전열선(75)을 구비함으로써 유입된 슬러리형 축산분뇨의 결빙을 방지하고, 특히 슬러리형 축산분뇨의 온도 상승으로 점도가 강하되며, 이에 따라 고액분리의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the
이와 같이, 유입부(10)와 탈수부(40)의 몸체 외면에 전열선(75)을 감음에 따라 동절기에도 상기 유입부(10)와 탈수부(40)를 보온함으로써 결빙된 슬러리형 축산분뇨를 녹이고, 점도를 낮출 수 있게 되어 고액분리의 정상가동이 가능하게 된다.As such, as the
한편, 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수 장치는 수분 배출구(45)의 일측에 연결되며, 상기 수분 배출구(45)로부터 배출되는 수분을 여과시 키는 여과장치(80)가 더 구비됨이 바람직하다.On the other hand, the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention is connected to one side of the
여기서, 상기 여과장치(80)는 상기 수분 배출구(45)에 연결되며, 압출스크류(20)의 회전력에 의해 웨지필터(41)의 간극으로 분리되는 수분 내에 포함되는 부유 고형물을 여과시킬 수 있도록 여과필터(82)가 내측에 구비되는 몸체(81)가 구비되고, 상기 몸체(81)의 하부에는 상기 여과필터(82)를 지지하는 필터 받침구(84)가 구비된다.Here, the
상기와 같이, 여과장치(80)가 구비됨으로써 압출스크류(20)의 회전력에 의해 웨지필터(41)를 통하여 고액분리되는 수분 내에 내포되는 부유 고형물(suspended solids)의 농도를 최소화하여 배출할 수 있게 된다.As described above, by providing the
전술한 바와 같은 여과장치(80)는 통상적으로 여과재를 적층하여 고형물과 용해성 수질오염물질을 걸러내는 여과상 필터장치가 적용된 하나의 실시예를 들어 설명한 것으로, 직조소재의 필터를 주머니 형태로 수분 배출구(45)에 부착하여 적용하는 직조물 필터방식의 여과장치나 스크린 망, 웨지스크린 등 금속 또는 비금속재질의 고정형 필터소재를 장착한 스트레이너 방식의 여과장치 등 다양한 여과장치를 적용하여 사용할 수도 있다.As described above, the
한편, 상기 유입부(10), 탈수부(40), 고형물 배출부(50) 및 동력전달부(30)의 각 연결부는 상호 간에 긴밀하게 결합되며, 각각 대응되는 한 쌍의 플랜지로 연결되되, 요철형 플랜지(70)로 구비됨이 바람직하다.On the other hand, the
여기서, 상기 요철형 플랜지(70) 중, 일측 플랜지는 얼라인 홈이 구비되고, 타측 플랜지는 상기 얼라인 홈과 대응되는 얼라인 돌기가 구비됨으로써 긴밀한 결 합이 이루어지게 된다.Here, one side of the
전술한 바와 같이, 유입부, 탈수부, 고형물 배출부 및 동력전달부의 각 연결부를 요철형 플랜지(70)로 구비함으로써 상기 각 단위 부품들을 조립할 경우, 상호 접촉하는 면을 접속할 때 미끄러짐이 없이 지정된 위치에 배치하여 고정할 수 있으며, 압출스크류의 축을 기준으로 하여 정확하게 중심점을 맞춰 균형을 이룬 상태에서 조립이 가능하게 된다.As described above, when each of the unit parts are assembled by providing the concave-
아울러, 압출스크류의 축을 기준으로 중심점을 맞춰 조립할 수 있음으로써 압출스크류의 축 처짐 현상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 압출스크류의 외측에 구비되는 웨지필터의 절삭되는 현상을 방지할 수 있게 된다.In addition, by being able to assemble the center point with respect to the axis of the extrusion screw to prevent the deflection of the axis of the extrusion screw, thereby preventing the cutting phenomenon of the wedge filter provided on the outside of the extrusion screw.
도 4는 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수장치에 따른 작동방법을 나타낸 흐름도이다.Figure 4 is a flow chart showing an operation method according to the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention.
도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수 장치에 따른 작동방법은 슬러리형 축산분뇨 고액분리 및 탈수 장치의 작동을 선택하는 작동선택단계(410), 급수장치에 의하여 웨지필터로 물을 분사하여 상기 웨지필터 내에 남아있는 잔류물을 적시는 단계(420), 유입구를 통하여 슬러리형 축산분뇨를 유입시키는 단계(430), 유입된 슬러리형 축산분뇨를 균질화하여 탈수부로 이송시키고, 상기 탈수부 내측에 구비된 웨지필터를 통하여 유입된 슬러리형 축산분뇨가 고형물과 수분으로 고액분리 및 탈수되는 단계(440), 그리고 고액분리된 수분이 수분배출구를 통하여 배출되는 단계(450)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 4, the operation method according to the slurry-type livestock manure solid-liquid separation and dehydration apparatus according to the present invention by the
이때, 상기 고액분리된 수분이 수분배출구를 통하여 배출되는 단계(450) 후 에는 고액분리된 고형물이 고형물 배출구로 배출되는 단계를 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다.At this time, the solid-liquid separated water is preferably discharged through the water outlet, and then, the solid-liquid separated solid is discharged to the solids outlet.
한편, 상기 급수장치에 의하여 웨지필터로 물을 분사하여 상기 웨지필터 내에 남아있는 잔류물을 적시는 단계(420)는 작동이 선택되면, 슬러리형 축산분뇨를 유입구에 유입시키기 전에 급수되어 적시는 단계로써, 마이컴에 의해 제어됨이 바람직하다.On the other hand, the step of 420 to wet the residue remaining in the wedge filter by spraying water to the wedge filter by the water supply device, if the operation is selected, the step of water supply and wet before flowing the slurry-type livestock manure into the inlet As such, it is preferably controlled by a microcomputer.
상기와 같이, 슬러리형 축산분뇨를 유입구에 유입시키기 전에 급수장치에 의하여 웨지필터 내에 남아있는 잔류물을 적시게 함으로써 종래의 고액분리장치에서 건식운전 시에 발생하는 웨지필터의 터짐현상을 방지할 수 있게 된다.As described above, before the slurry-type livestock manure is introduced into the inlet, the residue remaining in the wedge filter is wetted by the water supply device to prevent the wedge filter from bursting during dry operation in the conventional solid-liquid separator. Will be.
여기서, 건식운전이란 하절기 장시간의 불연속 운전에 따른 결과로 웨지필터 내부에 잔류하는 고형물이 건조가 되는 건조현상에 의하여 웨지필터 내부에 마른 고형물이 있는 상태에서 장치를 운전하는 방식을 말한다.Here, the dry operation refers to a method of operating the apparatus in a state where there is a dry solid inside the wedge filter due to a drying phenomenon in which solid matter remaining in the wedge filter is dried as a result of discontinuous operation for a long time in summer.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art may make various changes and modifications based on the technical idea of the present invention.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 슬러리형 축산분뇨 고액분리, 탈수 장치 및 그 작동방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.When explaining the effect of the slurry-type livestock manure solid-liquid separation, dehydration apparatus and its operation method according to the present invention described above are as follows.
첫째, 급수장치를 구비함으로써 장기간 미가동 후 재가동시에 발생하는 웨지필터의 터짐현상을 방지할 수 있으며, 더욱이 웨지필터가 구비된 탈수부 내에 급수 가 이루어짐에 따라 장치의 분해하지 않고도 내부를 세척할 수 있으며, 이에 따라 유지관리가 용이하다.First, by providing a water supply device, it is possible to prevent the wedge filter from bursting when restarting after a long period of inactivity. Moreover, as water is supplied into the dewatering part provided with the wedge filter, the inside can be cleaned without disassembling the device. Therefore, maintenance is easy.
둘째, 개폐장치를 구비함으로써 우 분뇨, 돈 분뇨 등의 점성이 각기 다른 슬러리형 축산분뇨를 유입시키는 각각의 축산분뇨의 특성에 알맞도록 고형물 배출구의 배출마개에 대한 밀폐압력을 선택적으로 조절하는 것이 가능하다.Second, by providing an opening and closing device, it is possible to selectively control the sealing pressure on the discharge plug of the solid discharge port so as to meet the characteristics of each livestock manure inflowing slurry type livestock manure having different viscosity such as cow manure and pig manure. Do.
셋째, 유입부, 탈수부, 고형물 배출부 및 동력전달부 등의 각 연결부가 얼라인 홈과 얼라인 돌기가 각각 구비된 대응되는 한 쌍의 플랜지로 구비됨으로써 상호 간에 긴밀한 결합이 이루어지고, 이에 따라 상기 플랜지에 끼워지는 압출스크류의 축 처짐 현상을 방지할 수 있다.Third, each connection portion of the inlet, the dewatering portion, the solid discharge portion, and the power transmission portion is provided with a pair of flanges each having an alignment groove and an alignment protrusion, so that a close coupling is achieved. It is possible to prevent the axial deflection phenomenon of the extrusion screw fitted to the flange.
넷째, 진동기 및 가진력 전달판을 구비함으로써 별도의 스크린장치 없이 유입되는 슬러리형 축산분뇨를 균질화할 수 있다.Fourth, it is possible to homogenize the slurry-type livestock manure to be introduced without a separate screen device by having a vibrator and the excitation force transmission plate.
다섯째, 여러 개의 단위장치를 연결한 방식이나 전처리장치인 스크린 망이 구비된 스크린 방식이 아닌 단일의 콤팩트한 장치로 구비됨으로써 협소한 설치공간에서 사용이 가능하다.Fifth, it is possible to use in a narrow installation space by being provided as a single compact device rather than a screen system equipped with a screen net as a pre-processing device or connecting multiple unit devices.
여섯째, 수분배출구 하부에 별도의 여과장치를 구비함으로써 고액분리된 수분에 함유된 미세한 부유 고형물(suspended solids) 농도를 최소화할 수 있다.Sixth, it is possible to minimize the concentration of the fine suspended solids (suspended solids) contained in the solid-liquid separated water by providing a separate filtering device under the water outlet.
일곱째, 유입부와 탈수부의 몸체 외면에 전열선이 구비됨으로써 온도강하로 인하여 슬러리의 점도상승 및 결빙을 방지할 수 있으며, 이에 따라 동절기에도 작동시켜 사용하는 것이 가능하다.Seventh, since the heating wire is provided on the outer surface of the body of the inlet and the dehydration unit, it is possible to prevent the viscosity rise and freezing of the slurry due to the temperature drop, and thus can be used to operate even in winter.
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