KR101017998B1 - 슬러지 분쇄 및 혼합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하수 및 오수 슬러지를 분쇄하고 혼합하기 위한 장치에 분쇄 롤러를 설치하여 수분 함량이 많은 하수 및 오수 폐기물 슬러지를 효율적으로 분쇄하고 혼합하는 슬러지 분쇄 및 혼합장치에 관한것이다.

본 발명에 따른 슬러지 분쇄 및 혼합장치는, 슬러지가 수용되어 분쇄되고 혼합되는 혼합조; 슬러지를 혼합시키는 스크레이퍼; 슬러지를 분쇄하는 분쇄 롤러; 상기 스크레이퍼와 분쇄 롤러를 구동시키는 모터; 상기 혼합조의 중심에 수직으로 설치되며, 상기 모터의 회전력을 전달하는 샤프트를 포함하여 구성되고, 상기 스크레이퍼와 분쇄 롤러는 샤프트에 연결된 연결바와 롤러 조정장치 고정부에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

분쇄 및 혼합장치, 슬러지, 혼합조, 스크레이퍼, 분쇄 롤러, 연결바, 샤프트, 롤러 조정장치

Description

슬러지 분쇄 및 혼합장치{SLUDGE PULVERIZATION AND MIXTURE APPARATUS}

본 발명은 슬러지 분쇄 및 혼합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 하수 및 오수 슬러지를 분쇄하고 혼합하기 위한 장치에 분쇄 롤러를 설치하여 수분 함량이 많은 하수 및 오수 폐기물 슬러지를 효율적으로 분쇄하고 혼합하는 슬러지 분쇄 및 혼합장치에 관한것이다.

일반적으로 오수 및 하수 슬러지는 매년 수백만톤이 발생하고 있으며, 그 대부분은 토양에 매립되거나 해양에 투기되는 방법으로 처리되고 있다. 이러한 처리 방법은 오수 및 하수 슬러지를 탈수하여 일반 폐기물과 함께 처리하지만, 오수 및 하수 슬러지에 함유된 수분이 완전하게 제거되지 못하며, 또한 슬러지 내의 중금속 및 유기물에 의한 환경오염을 야기시킨다.

상기 오수 및 하수 슬러지의 수분 및 유기물 등을 처리하여 매립 및 재활용을 위해서 여러 방법들이 발전되어 왔다. 특히 상기 슬러지의 수분을 제거하기 위 한 건조장치의 이용 또한 하나의 방법이다. 오수 및 하수 슬러지는 모래, 잔석 등의 무기물과 유기물이 혼재되어 있어, 슬러지를 건조장치내에서 건조시킨후 매립 및 소각처리하거나 시멘트 및 석탄가루에 소량섞어서 사용하는 재활용방법이 일반적이다.

상기 오수 및 하수 슬러지를 건조시키기 전에 수분이 함유되어 점도가 높은슬러지를 골고루 혼합하고, 입자가 큰 슬러지를 분쇄하여 건조장치에 투입하여야 슬러지의 유동성이 향상되어 건조장치 내에서 원할히 이동하고, 건조시에 건조효율이 향상될 수 있다. 상기 오수 및 하수 슬러지를 건조장치에 투입하기 전에 슬러지를 혼합시키는 장치가 사용되고 있으나, 단지 슬러지를 혼합하는 작용에 국한되어 있어 입자가 큰 슬러지를 고운 입자로 분쇄하는 작용이 미흡하여 건조장치로 이송된 슬러지를 건조할 때 슬러지의 유동성이 낮아지고, 건조효율이 감소하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된것으로, 본 발명의 목적은, 하수 및 오수 슬러지를 분쇄하고 혼합하기 위한 장치에 분쇄 롤러를 설치하여 수분 함량이 많은 하수 및 오수 폐기물 슬러지를 효율적으로 분쇄하고 혼합하여, 함수량이 높고 점도가 높은 슬러지를 슬러지 건조장치에 투입하기 전에 입자가 큰 슬러지는 분쇄하여 고운 입자로 만들어 골고루 혼합한 후 건조장치로 이송시켜 건조시킴으로써, 건조효율을 향상 시킬 수 있는 슬러지 분쇄 및 혼합장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 문제해결을 위하여 본 발명에 따른 슬러지 분쇄 및 혼합장치는, 슬러지가 수용되어 분쇄되고 혼합되는 혼합조; 슬러지를 혼합시키는 스크레이퍼; 슬러지를 분쇄하는 분쇄 롤러; 상기 스크레이퍼와 분쇄 롤러를 구동시키는 모터; 상기 혼합조의 중심에 수직으로 설치되며, 상기 모터의 회전력을 전달하는 샤프트를 포함하여 구성되고, 상기 스크레이퍼와 분쇄 롤러는 샤프트에 연결된 연결바와 롤러 조정장치 고정부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 스크레이퍼는 서로 대향하여 설치되는 포집 스크레이퍼 및 분산 스크레이퍼로 구성되고, 이들은 각각 연결바의 단부(端部)에 설치되고, 상 기 연결바는, 샤프트에 연결된 제1 수평바와, 상기 제1 수평바의 단부에 체결수단에 의해 체결된 제2 수평바 및 상기 제2 수평바의 단부에 결합된 수직바로 구성되며, 분쇄 롤러는 샤프트를 중심으로 서로 대향하여 한쌍으로 설치되고, 롤러 조정장치에 의해 상하 유동 가능하다.

이상에서 설명한 것과 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄 및 혼합장치는, 수분 함량이 많은 하수 및 오수 슬러지를 효율적으로 분쇄하고 혼합하여 고운 입자로 만들어 슬러지의 공극이 균일하게 되면 슬러지의 유동성이 향상되어 건조장치 내에서 원할하게 이동되어 건조장치의 부하를 감소시키고, 건조시에 건조효율을 향상시킬 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 슬러지 분쇄 및 혼합장치의 실시예를 설명한다.

상기 슬러지 분쇄 및 혼합장치는, 슬러지가 수용되어 분쇄되고 혼합되는 혼합조(1); 슬러지를 혼합시키는 스크레이퍼(2a,2b); 슬러지를 분쇄하는 분쇄 롤러(3); 상기 스크레이퍼(2a,2b)와 분쇄 롤러(3)를 구동시키는 모터(4); 상기 혼합조(1)의 중심에 수직으로 설치되며, 상기 모터(4)의 회전력을 전달하는 샤프 트(10a)를 포함하여 구성되고, 상기 스크레이퍼(2a,2b)와 분쇄 롤러(3)는 샤프트(10a)에 연결된 연결바(5)와 롤러 조정장치 고정부(8)에 각각 설치된다.

상기 혼합조(1) 내에 설치되어 슬러지를 고루 혼합하는 스크레이퍼는 서로 대향하여 설치되는 포집 스크레이퍼(2b) 및 분산 스크레이퍼(2a)로 구성되고, 상기 스크레이퍼는 연결바(5)의 단부에 설치된다. 상기 연결바(5)는, 샤프트(10a)에 연결된 제1 수평바(5a)와, 상기 제1 수평바(5a)의 단부에 체결수단(7)에 의해 체결된 제2 수평바(5b) 및 상기 제2 수평바(5b)의 단부에 결합된 수직바(5c)로 구성되며, 바림직하게는 상기 스크레이퍼(2a,2b)는 수직바(5c)의 하단(下端)에 고정된다. 상기 제2 수평바(5b)는, 그 단부(端部)에 결합된 수직바(5c) 및 상기 수직바(5c) 하단에 연결된 스크레이퍼(2a,2b)와 일체로 형성되고, 상기 제2 수평바(5b)는 제1 수평바(5a)에 대해 탈부착 가능하게 체결수단에 의해 결합된다. 상기 제1 수평바(5a)는 롤러 조정장치 고정부(8)와 일체로 결합되어 있으며, 샤프트(10a)는 롤러 조정장치 고정부(8)의 중심부를 관통하여 상기 롤러 조정장치 고정부(8)와 연결된다. 따라서, 구동모터(4)의 작동에 의해 샤프트(10a)가 회전하면 상기 롤러 조정장치 고정부(8) 및 제1 수평바(5a), 제2 수평바(5b), 수직바(5c)로 이루어진 연결바(5)가 혼합조(1) 내에서 회전하게 되므로, 상기 연결바(5)에 결합된 스크레이퍼(2a,2b)가 회전하여 슬러지를 혼합시킨다.

상기 스크레이퍼는 바닥에 부착되기 쉽거나 혼합이 용이하지 않은 슬러지의 혼합이 원만하도록 슬러지를 흩트리는 역할을 하는 분산 스크레이퍼(2a)와 슬러지를 모으는 역할을 하는 포집 스크레이퍼(2b)로 구성된다. 또한 슬러지의 물성에 따라서 혼합조(1) 내의 스크레이퍼(2a,2b), 분쇄 롤러(3) 등의 각 부재의 재질 선정이 필요하므로 부식성 물질이 혼합된 슬러지를 혼합하기 위해서는 내부식성이 강한 스테인레스나 그에 상응하는 재료로 제작하는 것이 바람직하다. 상기 스크레이퍼(2a,2b)가 슬러지를 혼합하는 작동을 오랫동안 하면 스크레이퍼가 마모되어 교체해야 된다. 이 경우에 스크레이퍼(2a,2b)를 교체하기 용이하도록 제2 수평바(5b)는 제1 수평바(5a)에 체결수단(7)으로 결합시키는 것이 바람직하다.

상기 분쇄 롤러(3)는 슬러지를 스크레이퍼(2a,2b)가 혼합할 때 입자가 큰 슬러지를 분쇄하는 역할을 하여 슬러지의 입자를 균일하게 만드는 작용을 한다. 상기 분쇄 롤러(3)는 샤프트(10a)를 중심으로 서로 대향하여 한쌍으로 설치되고, 롤러 조정장치(9)에 의해 상하로 유동되어, 큰 입자를 분쇄할 때 자동으로 분쇄 롤러(3)가 슬러지 입자를 분쇄하기 용이하도록 일정 높이, 즉 슬러지 입자의 높이 만큼 롤러 조정장치(9)에 의해 분쇄 롤러(3)가 위로 올려져서 입자가 분쇄 롤러(3)의 하부에 삽입되면, 분쇄 롤러(3) 자체의 자중에 의해 슬러지를 잘게 분쇄할 수 있게 된다. 또한 수직봉(14)을 제2 수평바(5b)의 단부에 혼합조(1)의 하방으로 설치하여 혼합조(1)의 측벽에 점착된 슬러지를 측벽에서 분리할 수 있게 한다. 상기 분쇄 롤러(3)에 의해 분쇄되어 크기가 작은 입자로 변한 슬러지는 공극이 균일해져 건조장치에 이송되어 건조될때, 건조장치 내에서의 이동이 원할하고, 건조시에 건조효율 이 높아진다.

상기 롤러 조정장치(9)는 롤러 조정장치 고정부(8), 스프링(9a), 고정축(9b), 스프링 연결아암(9c), 롤러 연결아암(9d), 고정아암(9e), 체결부재(9f), 고정부재(9g) 및 회전축(9h)으로 구성되며, 상기 롤러 조정장치(9)는, 롤러 조정장치 고정부(8)에 연결된 고정축(9b) 및 고정부재(9g)에 의해 샤프트(10a)와 연결된 롤러 조정장치 고정부(8)에 연결되어 고정되며, 상기 스프링 연결아암(9c)의 일단(一端)은 고정축(9b)에 연결되고, 타단(他端)은 스프링(9a)과 연결되며, 상기 롤러 연결아암(9d)의 일단(一端)은 고정축(9b)에 연결되고, 타단은 분쇄 롤러(3)의 회전축(9h)과 연결된다. 또한, 상기 고정암(9e)의 일단은 고정부재(9g)에 연결되고, 상기 체결부재(9f)의 일단은 스프링(9a)에 연결되고, 타단은 고정암(9e)에 연결된다.

상기 롤러 조정장치(9)의 작동에 대해 설명하면, 분쇄 롤러(3) 하부에 입자가 큰 슬러지가 삽입되면, 고정축(9b)을 중심으로 약 90°각을 이루며 일단(一端)이 고정축(9b)에서 서로 연결되어 있는 스프링 연결아암(9c) 및 롤러 연결아암(9d)이 상기 고정축(9b)을 중심으로 시계방향으로 회전이동하면서 상부쪽으로 움직이면, 회전축(9h)에 의해 롤러 연결아암(9d)의 타단(他端)에 연결된 분쇄 롤러(3)도 후방으로 비스듬하게 움직이면서 혼합조(1) 바닥에서 이격된다. 이때, 스프링 연결아암(9c)의 일단이 고정축(9b)을 중심으로 회전하므로, 스프링 연결아암(9c)의 타단에 연결된 스프링(9a)은 스프링 연결아암(9c)이 이동하는 방향(도4의 화살표방 향)으로 늘어나게 된다. 슬러지가 분쇄 롤러(3)에 의해 잘게 분쇄되면 상기 스프링(9a)은 원래의 길이로 줄어들고, 스프링 연결아암(9c)및 롤러 연결아암(9d)도 고정축(9b)을 중심으로 본래의 위치로 이동하므로 분쇄 롤러(3)도 혼합조 바닥으로 원위치 된다.

상기 연결바(5)의 제1 수평바(5a)는, 혼합조(1)를 관통하여 수직으로 설치되는 샤프트(10a) 상부에 연결되어 있는 롤러 조정장치 고정부(8)와 결합되어 있으며, 상기 샤프트(10a)는, 혼합조(1) 내의 슬러지로 부터의 오염을 방지하기위해 원통형의 케이싱(13) 내에 설치하는 것이 바람직하다. 상기 샤프트(10a)의 하단에는 풀리(10b)가 설치되며, 모터(4)의 동력을 구동수단(벨트 등)에 의해 상기 풀리(10b)에 전달하여 풀리가 회전하면, 풀리(10b)와 연결된 샤프트(10a)가 회전함으로써, 샤프트(10a)에 연결되어 있는 롤러 조정장치 고정부(8)및 제1 수평바(5a)가 회전하므로, 상기 제1 수평바(5a)에 볼트 등의 체결수단(7)으로 체결되어 있는 제2 수평바(5b), 상기 제2 수평바의 단부에 결합된 수직바(5c)및 상기 수직바(5c) 하단에 고정 연결된 스크레이퍼(2a,2b)가 회전하여 슬러지를 혼합시킨다.

또한, 롤러 조정장치(9)의 고정축(9b)에 일단이 연결되는 롤러 연결아암(9d)의 회전축(9h)에 연결된 분쇄 롤러(3)가 샤프트(10a)를 중심으로 혼합조(1) 내에서 회전하면서 상기 분쇄 롤러(3)의 외주면(外周面)이 슬러지와 접촉하게 되면 분쇄 롤러(3) 자체도 회전을 하여 슬러지를 잘게 분쇄시킨다. 또한 슬러지의 물성 에 따라 혼합효율을 증대시키기위해 샤프트(10a)의 회전수 조정을 가능하게 구동모터(4)의 회전을 제어하는 제어장치(미도시)를 설치하는 것이 바람직하다. 상기 슬러지 분쇄 및 혼합장치는 여러종류의 슬러지를 동시에 분쇄하고 혼합시킬수 있는 장치로 건식과 건식, 습식과 습식, 습식과 건식 슬러지 등 다양한 조건의 슬러지의 분쇄 및 혼합이 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 분쇄 및 혼합장치를 도시한 평면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄 및 혼합장치의 측면을 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 슬러지 분쇄 및 혼합장치의 분쇄 롤러의 작동을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄 및 혼합장치의 롤러 조정장치를 도시한 단면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1. 혼합조 2a. 분산 스크레이퍼

2b. 포집 스크레이퍼 3. 분쇄 롤러

4. 모터 5. 연결바

5a. 제1 수평바 5b. 제2 수평바

5c. 수직바 7. 체결수단

8. 롤러 조정장치 고정부 9. 롤러 조정장치

9a. 스프링 9b. 고정축

9c. 스프링 연결아암 9d. 롤러 연결아암

9e. 고정아암 9f. 체결부재

9g. 고정부재 9h. 회전축

10a. 샤프트 10b. 풀리

13. 케이싱 14. 수직봉

Claims (5)

1. 슬러지 분쇄 및 혼합장치에 있어서,

   슬러지가 수용되어 분쇄되고 혼합되는 혼합조;

   슬러지를 혼합시키는 스크레이퍼;

   슬러지를 분쇄하는 분쇄 롤러;

   상기 스크레이퍼와 분쇄 롤러를 구동시키는 모터;

   상기 혼합조의 중심에 수직으로 설치되며, 상기 모터의 회전력을 전달하는 샤프트;

   를 포함하여 구성되고, 상기 스크레이퍼와 분쇄 롤러는 샤프트에 연결된 연결바와 롤러 조정장치 고정부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 분쇄 및 혼합장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스크레이퍼는 서로 대향하여 설치되는 포집 스크레이퍼 및 분산 스크레이퍼로 구성되고, 이들은 각각 연결바의 단부(端部)에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 분쇄 및 혼합장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 연결바는, 샤프트에 연결된 제1 수평바와, 상기 제1 수평바의 단부에 체결수단에 의해 체결된 제2 수평바 및 상기 제2 수평바의 단부에 결합된 수직바로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 분쇄 및 혼합장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 분쇄 롤러는 샤프트를 중심으로 서로 대향하여 한쌍으로 설치되고, 롤러 조정장치에 의해 상하 유동 가능한 것을 특징으로 하는 슬러지 분쇄 및 혼합장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 롤러 조정장치는,

   롤러 조정장치 고정부;

   상기 롤러 조정장치 고정부에 연결된 고정축 및 고정부재;

   상기 고정축에 일단이 각각 연결된 스프링 연결아암 및 롤러 연결아암;

   상기 스프링 연결 아암의 타단에 연결되는 스프링;

   상기 롤러 연결아암의 타단에 연결된 회전축;

   상기 고정부재에 일단이 연결된 고정아암;

   상기 스프링에 일단이 연결되고, 상기 고정아암에 타단이 연결된 체결부재;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 분쇄 및 혼합장치.

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