KR100916032B1 - 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 축산폐수 처리장의 폭기조를 거쳐 침전조에 침전되는 슬러지를 효과적으로 탈수하기 위한 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기에 관한 것이다.

즉, 케이싱의 내측에 원통형으로 된 분리침강부와 원추형으로 된 압착탈수부가 형성된 외동보울과, 상기 외동보울의 내면 중앙에 설치되는 내동스크류컨베이어와, 내동스크류컨베이어 내측에 차단막과 접하는 위치에 슬러지투입관이 설치되어 다단으로 배치된 분산구멍을 통해 외동보울 내로 슬러지를 분출하여 외동보울 내에서 고형물과 탈수여액을 분리하여 케이크배출부 및 탈수여액배출부로 각각 배출되는 원심탈수기로 이루어지되 상기 슬러지투입관의 차단막에 슬러지를 비중분리하기 위한 비산안내홈이 반구형으로 형성되고, 상기 외동보울의 외주면은 탈수여액이 외주면을 따라 이동하는 것을 차단하기 위한 탈수여액낙하안내홈이 형성된 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기를 특징으로 한다.

원심탈수기, 비산안내홈, 낙하안내홈, 배출구멍조절수단

Description

축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기 {Centrifugal hydroextractor for Submerged Sludge of Animal Waste Water}

본 발명은 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 축산폐수 처리장의 폭기조를 거쳐 침전조에 침전되는 슬러지를 효과적으로 탈수하기 위한 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기에 관한 것이다.

일반적으로 상,하수 수처리공정이나 축산폐수 등을 처리하는 공정에서 발생하는 슬러지를 물리적인 원심력에 의하여 농축탈수 가능하도록 원심분리기에 주입하여 슬러지를 추출한다.

이러한 원심분리기는 스크류컨베이어의 구동에 따라 주입된 슬러지가 추출되어지는 것으로서 상기 원심분리기의 경우 슬러지에 함유되어 있는 물과 고형물을 회전하는 외동보올에 주입하여 적은 동력으로 원심력을 가함으로서 물과 고형물이 분리되도록 하고 있는 것으로, 실용신안 출원번호 제 16844호, 공개특허공보 특 2000-0064430호 등으로 다수 개시되어 있다.

상기 실용신안 출원번호 제16844호의 원심분리기에서는, 스크류컨베이어 수

평측 플레이트 피치거리 중심에 본체 플레이트 원주보다 3분의 2정도의 원주크기로 각각의 피치중간에 원판을 축방향과 직각 세로로 장착하고, 상기 원판은 수십개의 배수구멍을 구비하며, 플레이트는 본체 내의 고형물이송 안내만 담당하도록 하고 상기 원판은 고형물을 침전시키고 고형물과 상등수의 흐름 교란을 방지하도록 한 구성으로 되어 있는바, 이는 수평한 스크류컨베이어에 설치되어 단순히 원판에 다수의 홀을 설치함으로 인하여 순조롭던 유체의 흐름을 오히려 와류 등의 역효과를 발생시켜 작업에 방해를 줄 뿐만 아니라 슬러지의 용적량이 작고 유체성 슬러지의

농축, 탈수에 있어서도 전단력, 압밀력, 압착력이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 공개특허 공보 특2000-0064430호의 원심분리기에서는, 길이방향의 축을 중심으로 회전하도록 된 긴 케이싱과 그 케이싱에 동일 축 중심으로 배치된 스크류컨베이어를 포함하여, 공급되는 재료를 가벼운 상태와 무거운 상태들로 분리하는 원심분리기에 관한 것으로서, 상기 스크류컨베이어는 스크류를 내장하는 바디와 분리된 재료공급용으로 컨베이어 바디에 형성된 입구들과, 상기 컨베이어의 일단부 케이싱에서 무거운 상태의 재료들을 배출하는 배출구 및 배플을 구비하며, 상기 스크류 컨베이어는 무거운 상태의 재료를 배출구로 향해 이송시키도록 케이싱에 대하여 회전하도록 되어있고, 상기 배플은 입구들과 배출구들 사이에 형성 배치되고, 그 축 방향 위치에서 반경방향 거리는 동일 축방향 위치에서의 스크류 반경 거리보다 작게 형성되어 있다. 또한 상기 배플간 피치 사이에는 나선플레이트가 90도에서 720도까지 설정 장착된 구성으로 되어 있는바, 이는 침강된 무거운 고형물을 급속으로 미끄럼 현상 없이 이송하기가 어렵고, 스크류컨베이어 상의 배플은 가벼운 고형물을 담당하게 하고, 나선 플레이트에 의해서만 무거운 고형물을 담당하도록 하여 슬러지 처리량에 한계가 있고, 자동 운행시에 효과가 떨어지며, 탈수, 농축시에 전단력과 압밀력, 압착력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 탈수된 슬러지의 잔여 함수율이 낮게 하여 슬러지의 감량화를 이루고, 폐수의 비산효과를 극대화하여 스크류의 원심력으로 인한 비중분리가 용이하게 이루어지고, 탈수된 케이크에 탈수여액이 유입되는 것을 차단할 수 있는 구성으로 탈수효율을 높일 수 있도록 한 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기를 제공함에 있다.

또, 슬러지를 탈수하여서 된 탈수여액이 배출되는 탈수여액배출부를 조절하는 수단을 구비하여 탈수농도가 높으면 탈수여액이 배출되는 것을 지연시켜 탈수효율을 높일 수 있도록 한 것을 더 포함한다.

케이싱의 내측에 원통형으로 된 분리침강부와 원추형으로 된 압착탈수부가 형성된 외동보울과, 상기 외동보울의 내면 중앙에 설치되는 내동스크류컨베이어와, 내동스크류컨베이어 내측에 차단막과 접하는 위치에 슬러지투입관이 설치되어 다단으로 배치된 분산구멍을 통해 외동보울 내로 슬러지를 분출하여 외동보울 내에서 고형물과 탈수여액을 분리하여 케이크배출부 및 탈수여액배출부 로 각각 배출되는 원심탈수기로 이루어지되 상기 슬러지투입관의 차단막에 슬러지를 비중분리하기 위한 비산안내홈이 반구형으로 형성되고, 상기 외동보울의 외주면은 탈수여액이 외주 면을 따라 이동하는 것을 차단하기 위한 탈수여액 낙하안내홈이 형성된 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기를 특징으로 한다.

본 발명의 원심탈수기는 슬러지투입관을 통해 내동스크류컨베이어 내측에 투입되는 슬러지는 차단막에 형성된 반구형의 비산안내홈에 의해 효과적으로 비중분리를 하여 슬러지의 탈수 효율을 높일 수 있게 되고, 탈수여액배출부로 배출되는 탈수여액의 농도에 따라 배출구멍의 크기를 조절하여 탈수여액의 탈수효과를 높여줄 뿐만 아니라 외동보울 외주면에 다단의 환홈으로 이루어진 탈수여액 낙하안내홈에 의해 탈수여액이 하부로 낙하되므로 탈수여액이 케이크포집공간의 케이크와 혼입되는 것을 방지하는 등의 효과가 있다.

본 발명에 따른 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기는, 케이싱(10)의 내측에 외동보울(20)이 설치되되 슬러지를 주입하여 농축탈수,분리하도록 원통형으로 된 분리침강부(A)와 원추형으로 된 압착탈수부(B)가 형성된 외동보올(20)과, 상기외동보올(20)의 내면 중앙에 설치되는 내동스크류컨베이어(30)와, 내동스크류컨베이어(30)내측에 차단막(32)과 접하는 위치에 슬러지투입관(40)이 설치되어 다단으로 배치된 분산구멍(31)을 통해 역회전되는 외동보울(20)내로 슬러지를 분출하고 외동보울(20)내에서 고형물(케이크)과 탈수여액을 분리하여 고형물은 압착탈수 부(B)끝단의 케이크배출부(23)로 배출되고 탈수여액은 분리침강부(A)끝단의 탈수여액배출부(24)로 배출되는 원심탈수기로 이루어지되 상기 내동스크류컨베이어(30)의 차단막(32)에 슬러지를 비중분리하기 위한 비산안내홈(33)이 반구형으로 형성되고, 상기 외동보울(20)의 외주면은 탈수여액이 외주면을 따라 이동하는 것을 차단하기 위하여 다단의 환홈으로 이루어진 탈수여액 낙하안내홈(22)이 형성된다.

또, 상기 탈수여액배출부(24)에는 장방형의 배출구멍(25)이 형성되고 그 배출구멍(25)에 차수막(26)으로 탈수여액의 배출량을 조절하기 위한 배출구멍조절수단이 설치된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

상기한 케이싱(10)은 고정프레임에 설치되어 내부에 외동보울(20)이 배치되되 외동보울(20)외주의 경계돌조(20a)에 근접되게 분리벽(11)이 설치되어 탈수여액포집공간(12)과 케이크포집공간(13)으로 분리된 공간을 이루도록 한다.

상기 외동보울(20)은 긴 원통형에 한 측면이 원추로 형성되며 경계돌조(20a) 에 근접하고 탈수여액포집공간(12)에 위치하는 외동보울(20)외주면에 다단의 환홈으로 이루어진 탈수여액 낙하안내홈(22)이 형성되어 외동보울(20)을 외주면을 따라 케이크포집공간(13)으로 탈수여액이 이동하여 케이크와 혼입되는 것을 방지한다.

또한, 상기 외동보올(20)의 양측 중 일측 평행선상에 풀리(28)가 구비된 회동축부(27)가 결합되어 제1모터(29)에 의한 동력전달수단에 의해 외동보울(20)이 회전 된다.

상기 케이싱(10)의 탈수여액포집공간(12)의 하부에는 수분을 내포한 연성의 슬러지에서 탈수, 분리된 수분을 배출할 수 있게 되어 있고, 케이크포집공간(13)의 하부에는 수분을 내포한 연성의 슬러지에서 수분을 뺀 나머지 고체상태의 슬러지를 배출할 수 있게 되어 있다.

상기 케이싱(10)의 내면에는 외동보울(20)이 설치되어 있는데, 상기 외동보울(20)은 전체적으로 수평하게 배치되어 원통형으로 형성되어 있으며, 상기 외동보울(20)의 한 측면에는 원추형으로 형성된 압착탈수부(B)가 형성되고 타측의 원통형 부분은 분리침강부(A)이다.

상기 외동보울(20)의 내벽면은 12개의 스크러버(scrubber)(21)가 형성되어 내동스크류컨베이어(30)의 스크류날개(30a)에 의해 슬러지가 부착되지 않도록 한 다.

또한, 상기 외동보울(20)은 양 측면에 각각 케이크배출부(23)와 탈수여액배출부(24)를 구비한다.

상기 케이크배출부(23)는 압착탈수부(B)의 끝단에 위치하고 있으며, 외동보울(20) 내에서 수분을 제거한 슬러지의 케이크를 배출하는 통로이다.

상기 탈수여액배출부(24)는 내동스크류컨베이어(30)의 경계면에 형성되어 수분을 내포한 슬러지에서 수분 만을 탈수여액을 배출하는 통로로 이루어지되 탈수여액배출부(24)에 탈수여액의 배출량을 조절하기 위한 배출구멍 조절수단이 설치된다

상기 배출구멍 조절수단은 탈수여액배출부(24)에 형성된 장방형의 배출구멍(25)을 차수막(26)으로 배출구멍의 크기를 조절하되 차수막(26)은 등간격으로 다수 형성된 볼트결합구멍(26a)에 선택적으로 볼트(26a) 결합하도록 되어 있으며, 이러한 배출구멍조절수단에 의해 슬러지에서 케이크(고형물)과 분리되어 배출되는 탈수여액의 농도가 높으면 배출구멍(25)의 크기를 작게하여 배출이 지연되게 함으로서 탈수효과를 높여주고 탈수여액의 농도가 낮으면 배출구멍(25)의 크기를 크게 하여 배출이 신속히 이루어지도록 함에 있다.

상기 외동보울(20)의 중앙부에는 내동스크류컨베이어(30)가 수평하게 설치되고, 상기 내동스크류컨베이어(30)의 다수개의 스크류날개(30a)가 동일한 피치의 나 선형으로 분리침강부(A)까지 연장되어 형성되되, 상기 압착탈수부(B)에서는 원추의 각도에 따라 스크류날개(30a)의 원주가 점차적으로 작아지는 형상을 가진다.

상기 내동스크류컨베이어(30)의 내부에는 슬러지투입관(40)이 형성되되 압착탈수부(B) 상의 내동스크류컨베이어(30)으로부터 약 3분의 1지점까지 길게 형성되며, 상기 슬러지투입관(40)의 끝단부에 위치한 상기 내동스크류컨베이어(30)내측에 차단막(32)이 형성되되 상기 차단막(32)에 슬러지를 비중분리하기 위한 비산안내홈(33)이 반구형으로 형성되어 있고 내동스크류컨베이어(30)의 벽면에 다단계로 형성된 분산구멍(31)이 형성되어 있다.

상기 내동스크류컨베이어(30)는 일측의 회동축부(34)에 감속기(35)가 구비되어 있고 감속기(35)는 풀리(36)가 구비되어 제2모터(37)에 의한 동력전달수단에 의해 내동스크류컨베이어(30)가 회전을 한다.

이와 같이 된 본 발명은 제1모터(29)에 의해 동력전달되어 회전하는 외동보울(20)과 제2모터(37)에 의해 동력전달되어 회전하는 내동스크류컨베이어(30)를 각각 회전시킨 상태에서 내동스큐류컨베이어(30)의 내측에 설치된 슬러지투입관(40)으로 유체상의 슬러지를 투입하게 된다.

상기 슬러지투입관(40)을 통해 내동스크류컨베이어(30)내측에 투입되는 슬러 지는 차단막(32)에 형성된 반구형의 비산안내홈(33)을 타고 원심력에 의해 벽면으로 이동되어 벽면에 다단형성되어 있는 분산구멍(31)으로 분출되므로 슬러지의 비중을 분리하는 지속시간이 길어져서 비중분리를 효과적으로 하게 된다.

즉, 차단막(32)에 반구형으로 형성된 비산안내홈(33)에 의해 슬러지의 비중분리를 효과적으로 행하여 분리된 상태의 슬러지는 분산구멍(31)을 통해 역회전하는 외동보울(20) 내로 분출하면서 플록화 진행과 원심압밀력을 받아 분리된 탈수여액은 탈수여액배출부(24)로 배출되고, 상기 외동보울(20) 내에 고형물은 외동보울(20) 내벽에 침강하여 압착탈수부(B)에서 압착되어 케이크배출부(23)로 배출된다.

이때, 상기 탈수여액배출부(24)로 배출되는 탈수여액의 농도가 높은 경우에는 배출구멍(25)의 크기를 차단하는 차수막(26)으로 작게하여 배출이 지연되게 함으로서 탈수되는 지속시간을 길게 함으로서 탈수효과를 높여주게 되고, 탈수여액의 농도가 낮으면 배출구멍(25)의 크기가 최대가 되도록 하여 배출이 신속히 이루어지도록 한다.

또한, 상기 탈수여액배출부(24)로 통해 배출되는 탈수여액의 일부가 외동보울(20)의 외주면을 타고 케이크포집공간(13)방향으로 이동하게 되면 외동보울(20)외주면에 다단의 환홈으로 이루어진 탈수여액 낙하안내홈(22)에 의해 하부로 낙하 되므로 탈수여액이 케이크포집공간(13)의 케이크와 혼입되는 것을 방지하게 된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 단면예시도

도 2는 본 발명의 외동보울과 내통스크류컨베이어를 보인 단면예시도

도 3은 본 발명의 외동보울 단면도

도 4는 본 발명의 외동보울 측단면도

도 5는 본 발명의 내동스크류컨베이어와 슬러지투입관을 보인 단면도

도 6의 (가)(나)는 본 발명의 탈수여액배출부의 배출구멍조절수단을 나타낸 사시도 및 측면예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 분리침강부 B : 압착탈수부

10 : 케이싱 11 : 분리벽

12 : 탈수여액포집공간 13 : 케이크포집공간

20 : 외동보울 20a : 경계돌조

21: 스크러버 22 : 낙하안내홈

23 : 케이크배출부 24 : 탈수여액배출부

25 : 배출구멍 26 : 차수막

27 : 회동축부 28 : 풀리

29 : 제1모터 30 : 내동스크류컨베이어

30a : 스크류날개 31 : 분산구멍

32 : 차단막 33 : 비산안내홈

34 : 회동축부 35 : 감속기

36 : 풀리 37 :제2모터

Claims (4)

1. 케이싱의 내측에 원통형으로 된 분리침강부와 원추형으로 된 압착탈수부가 형성된 외동보울과, 상기 외동보울의 내면 중앙에 설치되는 내동스크류컨베이어와, 내동스크류컨베이어 내측의 차단막과 접하는 위치에 슬러지투입관이 설치되어 다단으로 배치된 분산구멍을 통해 외동보울 내로 슬러지를 분출하고 외동보울 내에서 고형물과 탈수여액을 분리하여 케이크배출부 및 탈수여액배출부로 각각 배출되는 원심탈수기에 있어서,

   상기 내동스크류컨베이어 내측에 형성된 차단막에 슬러지를 비중분리하기 위한 비산안내홈이 반구형으로 형성되고, 상기 외동보울의 외주면은 탈수여액이 외주면을 따라 이동하는 것을 차단하기 위한 탈수여액 낙하안내홈이 형성된 구성과,

   상기 탈수여액배출부에는 탈수여액의 배출량을 조절하기 위한 배출구멍조절수단이 설치된 구성과,

   상기 배출구멍조절수단은, 탈수여액배출부에 장방형의 배출구멍이 형성되고 그 배출구멍을 차단하는 차수막을 부착하여 배출구멍의 크기를 조절하되 차수막은 등간격으로 다수 형성된 결합구멍에 선택적으로 볼트결합하는 구성으로 됨을 특징으로 하는 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   탈수여액낙하안내홈은,

   외동보울의 외주면에 다단의 환홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 축산폐수 침전 슬러지 탈수용 원심탈수기.

Images