KR101137604B1 - Dewatering machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 탈수기에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 산업용 폐기물인 슬러지에 함유된 수분을 전기와 압력을 이용하여 제거하는 데 사용되는 계면전기현상을 이용하고, 특히 장치에 인입되는 슬러지가 원활하도록 하는 인입장치와 처리량의 조절이 가능한 조절장치 및 전극체와 여과포를 세척하는 세척장치를 구비한 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric dehydrator, and more particularly, using an interfacial electric phenomenon used to remove water contained in sludge, which is an industrial waste, by using electricity and pressure, and in particular, to facilitate the sludge introduced into the apparatus. It relates to a sludge dewatering device having a drawer, a control device capable of adjusting the throughput and a washing device for washing the electrode body and the filter cloth.
일반적으로 폐수 및 하수처리장의 수질 정화단계에서는 고분자 응집제를 사용하여 그 고분자 응집제에 의해 슬러지가 응집된 상태로 만들어지는데, 상기 슬러지에는 다량의 수분이 함유되어 처리를 위해서는 수분을 제거하는 탈수작업이 필요하다.In general, in the water purification step of wastewater and sewage treatment plants, sludge is aggregated by the polymer flocculant by using a polymer flocculant. The sludge contains a large amount of water, and thus, dehydration is required to remove moisture for treatment. Do.
상기 슬러지가 갖는 함수율을 줄일 수 있다면 폐기처리비용이 절감될 뿐만 아니라, 슬러지의 고형성분들을 연료나 퇴비 등으로 다양하게 재활용할 수 있다. 이러한 슬러지의 탈수방법에는 다양한 방식이 적용되며, 압력을 가하여 수분을 빼는 압착식이나, 물이 갖는 이온이동성으로 빼는 전기침투식 등이 있다. If the water content of the sludge can be reduced, not only the disposal cost is reduced, but also the solid components of the sludge can be variously recycled as fuel or compost. Various methods are applied to the dewatering method of the sludge, and there are a crimping method of extracting water by applying pressure, and an electropenetration method of removing water by ion mobility of water.
전기침투식은 슬러지와 결합된 수분을 이온이동성, 즉 계면전기현상을 이용하여 제거하기 위해서 직류전원이 인가되어 전기장을 형성시킨다. 이러한 전기침투식 탈수장치의 한 유형은 양극전극을 겸한 회전 드럼과 드럼의 외주면을 감싼 압착벨트를 갖추고 이들 사이로 인가된 전압이 전기장을 형성해 슬러지 입자 전하와 반대 전극측으로 대전된 수분입자를 이동시킴으로써 수분을 분리한다. 전기침투식의 또 다른 유형은 수평이송방식 전기침투식 탈수장치인데, 이는 + 전극과 - 전극을 갖는 전극판 사이로 슬러지를 수평하게 이송시키는 여과포를 이용하고, 가압과 탈수를 병행하여 처리함으로써 회전드럼이 없이도 동일한 성능을 구현하는 방식이다.In electro-infiltration, DC power is applied to form an electric field in order to remove water bound with sludge using ion mobility, that is, interfacial electric phenomenon. One type of electro-osmotic dehydration device has a rotating drum that serves as an anode electrode and a compression belt that wraps around the outer circumferential surface of the drum, and a voltage applied between them forms an electric field to move the moisture particles charged to the sludge particle charge and the opposite electrode side. To separate. Another type of electropenetrating type is a horizontal feed electropenetrating dewatering device, which uses a filter cloth for horizontally transporting sludge between an electrode plate having a + electrode and a-electrode, and rotates the drum by treating pressure and dehydration in parallel. The same performance is achieved without this.
회전 드럼을 이용한 전기침투식 탈수장치는 대한민국 공개특허공보 제10-0076513호(2011.07.06)에 개시되어있다. 상기 회전 드럼을 이용한 전기침투식 탈수장치는 상호 대향되게 설치되는 드럼과 캐터필러를 통해 인가된 전압차에 의해 이송되는 슬러지의 탈수를 수행하는 전기 침투 탈수장치에 관한 것으로서, 드럼 또는 캐터필러는 회전축 방향을 따라 상호 전기적으로 분리되게 형성되어 있다. An electropenetrating dewatering device using a rotating drum is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-0076513 (2011.07.06). The electro-osmotic dewatering device using the rotating drum relates to an electric penetration dewatering device for dewatering sludge conveyed by a voltage difference applied through a drum and a caterpillar installed opposite to each other, and the drum or the caterpillar has a rotation axis direction. Therefore, they are formed to be electrically separated from each other.
그러나, 상기의 회전 드럼을 이용한 전기침투 탈수기는 캐터필러의 전체에 전기를 인가하므로 탈수기의 작동에 필요한 소비전력이 상승 되고, 또한, 인입되는 슬러지의 양에 따라 캐터필러의 간격을 조정할 수 없는 문제점이 있다. However, the electroinfiltration dehydrator using the rotating drum applies electricity to the entire caterpillar, so that power consumption required for the operation of the dehydrator is increased, and the gap between the caterpillars cannot be adjusted according to the amount of sludge introduced. .
상기의 문제점을 해결하기 위한 수평이송방식 전기침투식 탈수장치가 대한민국 등록특허공보 제10-0956613호(2010.4.29)에 개시되어 있다. 상기의 수평이송방식 전기침투식 탈수기는 전기장을 발생해 오니(슬러지)에 포함된 수분을 대전시키는 상단전극판과 하단전극판과 상기 상단전극판과 하단전극판을 절연하는 절연부재가 상기 전극판과 철재류쪽의 접촉을 완전히 차단함으로써 안정적인 절연 성능을 확보할 수 있고, 상기 상단전극판과 하단전극판을 소정 크기를 갖는 모듈단위로 만들어줌으로써, 단순히 상단전극판과 하단전극판을 이어서 그 길이를 늘려주는 방식으로 처리 능력을 증대를 할 수 있는 특징을 갖는다.Horizontal transfer type electro-osmotic dehydration apparatus for solving the above problems is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-0956613 (April 29, 2010). The horizontal transfer type electro-osmotic dehydrator generates an electric field so that an upper electrode plate and a lower electrode plate for charging moisture contained in the sludge and an insulating member for insulating the upper electrode plate and the lower electrode plate are formed on the electrode plate and the steel material side. By completely blocking the contact, it is possible to secure stable insulation performance, and by making the upper electrode plate and the lower electrode plate into module units having a predetermined size, the processing capacity is increased by simply increasing the length of the upper electrode plate and the lower electrode plate. It has the feature to do.
그러나, 상기의 대한민국 등록특허공보 제10-0956613호의 발명은 전극체에 해당하는 캐터필러를 상단전극판과 하단전극판으로 교체하여 슬러지가 이송되는 부분에만 전기를 인가할 수 있도록 제작되어 이러한 문제점을 해결하려 하였지만 모듈단위로 이루어져 모듈마다 중복되는 부품으로 인한 제조비용의 상승과 모듈의 복잡한 구조로 인해서 제작의 어려움이 있는 문제점이 있고, 상단전극판과 하단전극판이 고정되므로 세척이 어려워 연속적인 탈수처리 과정에서 이물질이 남고, 여과포만으로 슬러지를 이송시키므로 이송되는 슬러지에 강한 압력을 가하기 어려운 문제점이 있다.However, the invention of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0956613 is to replace the caterpillar corresponding to the electrode body with the upper electrode plate and the lower electrode plate was made to apply electricity only to the portion of the sludge is transported to solve this problem, Due to the module unit, there is a problem of difficulty in manufacturing due to the increase in the manufacturing cost due to overlapping parts for each module and the complicated structure of the module. Remaining, since the sludge is transported only by the filter cloth, there is a problem that it is difficult to apply a strong pressure to the conveyed sludge.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 슬러지의 전기 탈수에 필요한 전압을 캐터필러의 해당 부위에만 인가되도록 하여 슬러지의 탈수가 일어나는 부분에만 전기가 인가되어 전력의 소모를 줄일 수 있고, 캐터필러의 간격을 조절하는 장치를 구비하여 인입되는 슬러지의 양과 두께에 맞게 장치를 운용할 수 있고, 회전하는 캐터필러와 여과포의 측면에 세척장치를 구비하여 이물질을 제거할 수 있고, 상기와 같이 전압과 압력을 캐터필러와 압력롤러로 이루어진 간단한 구조로 구현함으로써 제작공정이 용이하고 제조비용이 저렴할 뿐만 아니라, 설치 후에도 대형화와 유지보수에 뛰어난 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치를 제공하는데 목적이 있다.According to an aspect of the present invention for solving the above problems, the voltage required for the electrical dehydration of the sludge is applied only to the corresponding portion of the caterpillar so that the electricity is applied only to the portion of the sludge dewatering can reduce the power consumption It is equipped with a device for adjusting the distance between the caterpillar can operate the device according to the amount and thickness of the sludge introduced, the cleaning device on the side of the rotating caterpillar and filter cloth can remove the foreign matter, the voltage as described above By implementing overpressure with a simple structure consisting of a caterpillar and a pressure roller, the manufacturing process is easy and the manufacturing cost is low, and an object of the present invention is to provide a sludge dewatering device using an interfacial electric phenomenon excellent in size and maintenance after installation.
또한, 상,하부에 대응되어 설치되는 상기 캐터필러 전극 사이에는 슬러지의 이송과 수분을 여과하는 여과포가 존재하는데, 여과포의 사행을 조정하기 위해 여과포를 스프라켓과 결합시켜 강제적으로 사행을 방지하는 사행조정장치를 갖춘 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, there is a filter cloth for transporting sludge and filtering water between the caterpillar electrodes installed to correspond to the upper and lower portions, and a meander adjusting device for forcibly preventing meandering by combining the filter cloth with the sprocket to adjust the meandering of the filter cloth. An object of the present invention is to provide a sludge dewatering apparatus using an interfacial electric phenomenon.
또한, 슬러지의 점착성으로 인해 최초 유입되는 부분의 내부에서 적체되어 탈수기 내부로 제대로 유입되지 않도록 슬러지의 초기 저장공간인 호퍼와 호퍼 내부에 임펠러를 설치한 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, the sludge dewatering device using the interfacial electric phenomenon in which the impeller is installed inside the hopper and the hopper which is the initial storage space of the sludge so that it is accumulated in the first inflow part due to the adhesiveness of the sludge so that it does not flow properly into the dehydrator. There is this.
목적을 달성하기 위한 구성으로써 본 발명의 일 실시예는, 본체와, 상기 본체의 내부에 한 쌍이 회전 가능하도록 이격 설치되는 하부롤러와, 상기 하부롤러와 대응되도록 상기 본체의 내부에 설치되며 한 쌍이 회전 가능하도록 설치되는 상부롤러와, 상기 상부롤러와 하부롤러에 각각 설치되어 인입되는 슬러지를 본체의 내부로 이송 및 탈수하는 캐터필러와, 상기 본체에 설치되어 상기 상,하부롤러와 캐터필러에 서로 다른 극의 전기를 인가시키며 상기 캐터필러에 인가되는 전기는 탈수가 일어나는 부분에만 전기가 인가 되도록 하는 팬터그래프와, 상기 본체에 설치되어 상기 캐터필러를 지지 및 가이드 하는 다수의 가이드롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.One embodiment of the present invention as a configuration for achieving the object, the lower roller is spaced apart so that the pair is rotatable in the interior of the main body, and installed inside the main body so as to correspond to the lower roller and a pair The upper roller which is installed to be rotatable, the caterpillar which is installed in the upper roller and the lower roller, respectively, and transports and dewateres the sludge introduced into the main body, and the poles which are installed in the main body and are different from the upper and lower rollers and the caterpillar. The electricity is applied to the caterpillar and the electricity is applied to the pantograph to be applied only to the dehydration occurs, characterized in that it comprises a plurality of guide rollers installed on the main body to support and guide the caterpillar.
본 발명의 다른 실시예에 따른 특징으로는, 본체는, 측면에는 두께조절유닛이 체결되고 하부에는 압력인가유닛이 장착되는 상부프레임과, 수분을 집수하는 상부물받이와 하부물받이가 장착되는 하부프레임과, 상기 상부프레임의 네 귀퉁이에 체결되어 승강지지프레임에 체결되는 실린더와 실린더의 상단이 이탈하지 않도록 가이드 홈이 형성된 승강지지프레임으로 이루어져 상기 상부프레임에 장착된 전기인가유닛과, 상기 전기인가유닛과 압력인가유닛을 승, 하강 시키는 두께조절유닛과, 다수 롤러에 감겨 슬러지를 이송하고 하부 회전전극체와 상부 회전전극체와의 사이에 위치한 여과포를 포함하되, 상기 전기인가유닛은 전극체 절편 다수 개가 서로 연결되어 무한궤도 형상을 이루고 압력인가유닛을 감싸고 회전하는 상, 하부 회전전극체와, 상기 상, 하부 회전전극체의 안쪽 면 가장자리에 밀착되어 전원을 공급하여 전기장을 형성하는 팬터그래프로 이루어지고, 상기 압력인가유닛은 압력롤러가 직사각형의 롤러프레임에 다수 개가 체결되어 회전전극체에 밀착되도록 장착되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the main body has an upper frame on which a thickness adjusting unit is fastened to a side and a pressure applying unit is mounted on a lower side thereof, and an upper frame and a lower frame on which a water catcher and a water catcher are installed. And an electric applying unit mounted to the upper frame, the electric applying unit mounted to the upper frame, the cylinder being fastened to the four corners of the upper frame and the lifting support frame formed with guide grooves so as not to be separated from the upper end of the cylinder. And a thickness adjusting unit for raising and lowering the pressure applying unit, and a filter cloth wound between the plurality of rollers to transfer the sludge and positioned between the lower rotating electrode body and the upper rotating electrode body. The upper and lower rotating electrode bodies and phases connected to each other to form an endless track shape and surround and rotate the pressure applying unit. It is made of a pantograph close to the inner edge of the lower rotating electrode body to supply power to form an electric field, wherein the pressure applying unit is connected to the rotating electrode body by fastening a plurality of pressure rollers to a rectangular roller frame. It is characterized in that the mounting.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본체에 설치되는 두께조절유닛에 의해서 회전전극체 사이의 간격을 조정할 수 있어 슬러지의 처리량에 맞추어 장치를 효율적으로 운용할 수 있고, 슬러지의 상태에 따라 압력인가유닛이 슬러지에 가해지는 압력을 조정할 수 있어 효율적으로 슬러지의 수분을 탈수 할 수 있고, 슬러지의 전기 탈수에 필요한 전압과 압력을 간단한 구조로 구현하여 제조공정 및 설치 후 유지보수가 용이하고, 슬러지의 탈수가 일어나는 부분에만 전기를 인가하여 전력효율이 뛰어나 소모되는 전력사용량을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, the thickness adjusting unit provided in the main body can adjust the interval between the rotating electrode body, the device can be efficiently operated according to the throughput of the sludge, the state of the sludge According to this, the pressure applied to the sludge can adjust the pressure applied to the sludge, so that the sludge can be dehydrated efficiently, and the voltage and pressure necessary for the electrical dewatering of the sludge are realized in a simple structure, making it easy to maintain after manufacturing and installation. And, by applying electricity only to the dehydration portion of the sludge has an excellent power efficiency has the effect of reducing the power consumption consumed.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치를 도시한 측면도
도 2는 도 1에 도시된 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 정면도
도 3은 도 1에 도시된 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치에 채용된 두께조절부의 작동 상태를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 운용 상태도
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치를 도시한 측면도
도 6은 도 5에 도시된 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 정면도
도 7은 도 5에 도시된 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 사시도
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 인입장치 평면도
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 인입장치 측면도
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 인입장치의 고무롤러의 작동 상태를 나타낸 정면도
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 여과포세척 유닛의 사시도
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전극세척 유닛의 사시도
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 벨트클리너 유닛의 사시도1 is a side view showing a sludge dewatering apparatus using an interfacial electric phenomenon according to a first embodiment of the present invention
2 is a front view of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon shown in FIG.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the operating state of the thickness control unit employed in the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon shown in FIG.
4 is an operational state diagram of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon according to the first embodiment of the present invention
5 is a side view showing a sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon according to a second embodiment of the present invention
6 is a front view of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon shown in FIG.
7 is a perspective view of a sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon shown in FIG.
8 is a plan view of a drawer of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon according to a second embodiment of the present invention
9 is a side view of an introduction device of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon according to the second embodiment of the present invention
10 is a front view showing an operating state of the rubber roller of the insertion apparatus according to the second embodiment of the present invention
11 is a perspective view of a filter cloth cleaning unit according to a second embodiment of the present invention;
12 is a perspective view of an electrode cleaning unit according to a second embodiment of the present invention;
13 is a perspective view of a belt cleaner unit according to a second embodiment of the present invention;
이하에서는 본 발명에 따른 내용을 구체적인 실시예를 들어 설명한다.Hereinafter, the contents according to the present invention will be described with reference to specific examples.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치에 채용된 두께조절부의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.1 is a side view showing a sludge dewatering apparatus using an interfacial electric phenomenon according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon shown in Figure 1, Figure 3 1 is a cross-sectional view showing the operating state of the thickness control unit employed in the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon shown in FIG.
이하, 도면을 참고로 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치(1)는 본체(10), 롤러구동부(20), 캐터필러(30), 팬터그래프(40), 두께조절부(50), 장력 조절 롤러(60), 가이드 롤러(70)를 포함한다.The
본체(10)는 슬러지의 탈수 과정에서 발생 되는 악취나 스팀이 본체(10)의 외부로 배출되지 않도록 밀폐 형성되며, 이 본체(10)의 내부에는 하부프레임(11)과, 상기 하부프레임(11)의 상측에 위치되며 후술할 두께조절부(50)에 의해서 상승 또는 하강하는 상부프레임(12)과, 상기 본체(10)의 상측에 설치되며 탈수 될 슬러지의 유입 통로가 되는 슬러지 투입구(13)와, 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10)의 하측에 위치되도록 설치되며 탈수된 슬러지에서 제거되는 수분이 수용 되도록 하는 물받이(14)로 구성된다. 상기 상부프레임(12)에는 도 1에 도시된 바와 같이 지지축(12a)이 형성되며, 이 지지축(12a)은 두께조절부(50)의 가이드 브래킷(52)에 형성된 가이드홈(52a)에 지지 된다.The
롤러구동부(20)는 도 1에 도시된 상기 본체(10)의 하부프레임(11)과 상부프레임(12)에 각각 설치되는 구동모터(21)와, 상기 본체(10)의 하부프레임(11)에 한 쌍이 이격 설치되며 하부프레임(11)에 설치되는 구동모터(21)와 바람직하게는 체인이나 벨트로 연결되어 회전되는 하부롤러(22)와, 상기 본체(10)의 상부프레임(12)에 한 쌍이 이격 설치되며 상부프레임(12)에 설치되는 구동모터(21)와 바람직하게는 체인이나 벨트로 연결되어 회전되는 상부롤러(23)로 구성된다.The roller driving unit 20 includes a
캐터필러(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 하부프레임(11)과 상부프레임(12)에 한 쌍이 이격 설치되어 슬러지를 이송 및 탈수하는 것으로서, 하측에 설치되는 캐터필러(30)는 상측은 도 1에 도시된 바와 같이 하부롤러(22)에 지지 되고 하측은 후술할 장력 조절 롤러(60)에 의해서 지지 된다. 상측에 설치되는 캐터필러(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 후술할 장력 조절 롤러(60)에 의해서 지지 되고 하측은 상부롤러(23)에 의해서 지지 된다.Caterpillar 30 is a pair of spaced apart installed on the
상기 캐터필러(30)에는 후술할 팬터그래프(40,pantagraph)에 의해서 탈수가 일어나는 부분에만 전원이 인가되는 데, 탈수가 일어나는 부분이란 바람직하게는 도 1에 도시된 바와 같이 후술할 다수의 가이드 롤러(70)가 설치되는 부분 즉 가이드 롤러(70)가 처음 설치되는 부분부터 마지막 가이드 롤러(70)가 설치되는 부분을 가리킨다.The
팬터그래프(40,pantagraph)는 바람직하게는 도 1에 도시된 바와 같이 후술할 가이드 롤러(70)가 설치되는 본체(10)의 중앙 부분에 설치되고 상부프레임(12)에 체결되어 전술한 탈수가 일어나는 부분의 캐터필러(30)와 상부롤러(23)에 (+)전원을 인가하고, 하부프레임(11)에 체결되어 탈수가 일어나는 부분의 캐터필러(30)와 하부롤러(22)에 (-)전원을 인가하여 전기장을 형성시키고, 형성된 전기장 속에서 대전 된 액체 슬러지 입자 주위의 물이 전기영동과 모세관 현상에 의해 슬러지 입자가 띠고 있는 전하와 반대 전극 측으로 이동하여 수분이 분리되어 제거된다. 한편, 상기 상부롤러(23)와 하부롤러(22)에 슬립 링(slip ling)을 체결하여 전기를 인가함으로써 상기 팬터그래프(40,pantagraph)를 대체할 수도 있다.The
두께조절부(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10)에 설치되며 상부프레임(12)을 상승 또는 하강시켜 캐터필러(30)의 간격을 조절하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10)의 하부프레임(11)에 브래킷에 의해서 고정되며 바람직하게는 모터 실린더이거나 공압 또는 유압으로 작동되는 실린더(51)와, 도 1에 도시된 바와 같이 하측은 하부프레임(11)에 고정되고 상측은 자유 상태로 있으며 상측에는 상부프레임(12)의 지지축(12a)이 지지 되도록 바람직하게는 "U"자 형태의 가이드홈(52a)이 형성된 가이드 브래킷(52)으로 구성된다.The
상기 두께조절부(50)는 바람직하게는 4개가 설치되며, 도 3에 도시된 바와 같이 실린더(51)의 작동 시 하부프레임(11)은 고정되어 있고 상부프레임(12)이 상승 또는 하강 되며, 상부프레임(12)의 상,하강시 여기에 고정된 상측 캐터필러(30)가 상승 또는 하강 되어 상측 캐터필러(30)와 하측 캐터필러(30)의 간격이 조정된다.The
장력 조절 롤러(60)는 바람직하게는 도 1에 도시된 바와 같이 하부프레임(11)과 상부프레임(12)에 각각 설치되어 캐터필러(30)의 장력을 조절하는 것으로서, 상부프레임(12)에 설치되는 장력 조절 롤러(60)는 상부롤러(23) 사이의 중간 위치에 1개가 설치되고, 하부프레임(11)에 설치되는 장력 조절 롤러(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 한 쌍이 이격 설치되는 것이 바람직하다. 이는 상부프레임(12)에 설치되는 캐터필러(30)는 슬러지의 하중 영향이 적음에 비해 하부프레임(11)에 설치되는 캐터필러(30)는 슬러지의 자체 하중을 지지하므로 상대적으로 더 많은 하중을 받는 것을 고려한 것이다.
가이드 롤러(70)는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10)의 중앙 부분에 다수 개가 설치되어 캐터필러(30)를 지지하는 것으로, 슬러지의 하중에 의한 캐터필러(30)의 처짐을 방지하고 슬러지와 캐터필러(30)의 접촉력을 향상시켜 탈수율을 증가시키는 효과가 있다.As shown in FIG. 1, a plurality of
본 발명의 바람직한 실시예에서 전원은 산업용으로 많이 사용되는 삼상 교류 전원을 사용하며, 종래의 탈수기에서 전압 가변을 위해서 사용되는 변압기 대신에 간단한 사이리스터 소자를 사용하여 교류를 직류로 전환하며, 컨버터에 의해서 전압을 가변 인가하여 처리량을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment of the present invention, the power source uses a three-phase AC power source, which is widely used for industrial purposes, and converts AC into direct current by using a simple thyristor element instead of a transformer used for voltage variation in a conventional dehydrator, and by a converter. It is desirable to adjust the throughput by varying the voltage.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 사용 상태도이다. 이하, 도면을 참고로 본 발명의 제1 실시 예에 따른 작동방법을 설명하면 다음과 같다.4 is a state diagram of use of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
탈수의 대상이 되는 슬러지는 슬러지 투입구(13)를 통해서 투입되고, 투입된 슬러지는 먼저 하측에 위치한 캐터필러(30)에 의해서 본체(10)의 내부로 이송되며, 일정 거리 이송된 슬러지는 도 4에 도시된 바와 같이 캐터필러(30)의 공간 사이로 유입되고, 유입된 슬러지에 함유된 수분은 팬터그래프(40)에서 인가되는 전원에 의해서 형성되는 전기장 속에서 전기영동과 모세관 현상에 의해서 제거된다. 수분이 제거된 슬러지는 캐터필터의 단부로 이송된 후 외부로 배출되고, 슬러지에서 제거되는 수분은 물받이(14)에 수용된다.The sludge to be dehydrated is introduced through the
본 발명의 바람직한 실시예는 슬러지의 전기 탈수에 필요한 전압과 압력을 간단한 구조로 구현하여 설치 후 유지 보수가 편리하며, 슬러지의 탈수가 일어나는 부분에만 전기를 인가하여 전력의 소모를 줄일 수 있다. 또한, 본체(10)에 설치되는 두께조절부(50)에 의해서 캐터필러(30)의 이격 공간을 조절할 수 있으므로 인입되는 슬러지의 양에 제한 없이 슬러지에 압력을 가하여 효율적으로 탈수작업을 할 수 있다. 나아가, 밀폐된 본체(10)의 내부에서 탈수 작업이 이루어지므로 탈수 과정에서 발생 되는 악취와 스팀이 외부로 새어나가는 것이 방지되므로 작업 환경이 개선되고, 캐터필러(30)의 처짐이 발생 되었을 때 본체(10)에 설치되는 장력 조절 롤러(60)에 의해서 편리하게 처짐 정도를 보완할 수 있으며, 본체(10)에 설치되는 가이드 롤러(70)에 의해서 캐터필러(30)가 지지 되므로 슬러지의 하중에 의한 처짐이 방지되고 슬러지와 캐터필러(30)의 접촉력이 향상되어 탈수율이 증가 되는 이점이 있다.The preferred embodiment of the present invention implements the voltage and pressure required for the electrical dehydration of the sludge in a simple structure, and is convenient for maintenance after installation, by applying electricity only to the dehydration portion of the sludge can reduce the power consumption. In addition, since the separation space of the
이하, 도면을 참고로 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치를 도시한 측면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 정면도이고, 도 7은 도 5에 도시된 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 인입장치 평면도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 인입장치 측면도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 인입장치의 고무롤러의 작동 상태를 나타낸 정면도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 여과포세척 유닛의 사시도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전극세척 유닛의 사시도이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 벨트클리너 유닛의 사시도이다.5 is a side view illustrating a sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon according to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a front view of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon shown in FIG. 5, and FIG. 5 is a perspective view of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon shown in Figure 5, Figure 8 is a plan view of the introduction device of the sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon according to a second embodiment of the present invention, Figure 9 is a second 10 is a side view of a drawing device of a sludge dewatering device using an interfacial electric phenomenon according to an embodiment, and FIG. 10 is a front view showing an operating state of a rubber roller of a drawing device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a perspective view of a filter cloth cleaning unit according to a second embodiment, FIG. 12 is a perspective view of an electrode washing unit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a view of a belt cleaner unit according to a second embodiment of the present invention. A try.
이하, 도면을 참고로 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 4 내지 도 7에서 도시하는 바와 같이, 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치의 본체(100)는 프레임(110), 두께조절유닛(120), 여과포(130), 전기인가유닛(140) 및 압력인가유닛(150)을 포함하고, 상기 프레임(110)은 인입유닛(160), 세척유닛(170) 및 사행조절유닛(180)을 더 포함한다.As shown in FIGS. 4 to 7, the
상기 프레임(110)은 상기 두께조절유닛(120)이 상부프레임(111)의 좌우 측면으로 각각 2개씩 4개가 네 귀퉁이에서 상기 두께조절유닛(120)의 실린더(123) 상부 끝단과 상기 상부프레임(111)을 가로지르는 2개의 금속봉을 매개체로 하여 체결되고, 상기 상부프레임(111)의 하부에는 압력인가유닛(150)이 장착되는데, 상기 압력인가유닛(150)의 롤러프레임(151)이 상기 상부프레임(111)의 하부와 체결된다. 또한, 상기 상부프레임(111)을 측면에서 보아 좌측 상부에는 상부프레임(111)에 다수의 롤러(119)에 지지되어 장착되는 상부회전전극체(141)와 인입유닛(160)의 임펠러(162) 와 고무롤러(163)를 스프라켓(S)과 체인(C)으로 회전력을 전달하여 구동시키는 상부구동모터(117)가 장착된다.The
또한, 상, 하부 회전전극체(141),(142)의 사이와 하부 회전전극체(142)를 감싸는 여과포(130) 위로 이송되어 탈수되는 슬러지의 수분이 일차적으로 아래로 낙하하면 상기 수분을 집수하는 상부물받이(115)가 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)가 장착된 수평 길이에 맞추어 하부 상단프레임(114)의 아래쪽에 장착된다. In addition, when the water of the sludge which is transported between the upper and lower
또한, 하부 상단프레임(112)의 측면에서 바라보아 좌측 상부에는, 하부 상단프레임(112)에 장착된 다수의 롤러(119)에 의해 지지 되어 장착되는 하부 회전전극체(142)와 상기 하부 회전전극체(142)를 감싸고 회전하는 여과포(130)를 스프라켓(S)과 체인(C)에 의하여 회전력을 전달하여 구동시키는 하부구동모터(118)가 장착되고, 지지대(113)가 하부 상단프레임(112)과 하부 하단프레임(114)을 지지하도록 구성된다. In addition, the lower
또한, 본체(100)의 수평 길이에 맞추어 하부 하단프레임(114)에 장착되는 하부물받이(116)는, 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)의 사이와 상기 하부 회전전극체(142)를 감싸고 회전하는 여과포(130) 위로 이송되어 탈수되는 슬러지의 수분 중에서 상부물받이(115)가 집수하지 못한 수분을 2차로 집수한다.In addition, the
두께조절유닛(120)은, 상기 상부프레임(111)의 좌우 측면으로 각각 2개씩 4개가 네 귀퉁이에서 실린더(123) 상부 끝단이 상기 상부프레임(111)을 가로지르는 2개의 금속봉을 매개체로 하여 체결되고 4개의 승강 지지프레임(121)의 하단에 장착브래킷(124)에 의하여 체결되어 장착되는 실린더(123)와, 상기 실린더(123)의 작동으로 상기 상부프레임(111)의 승, 하강시 상기 실린더(123)의 상단 부분이 이탈하지 않도록 "U"자 형태의 가이드 홈(122)이 형성된 승강 지지프레임(121)으로 구성된다. 또한, 상기 실린더(123)의 작동으로 상기 상부프레임(111)이 승, 하강하면 상기 상부프레임(111)에 장착된 전기인가유닛(140)의 상부 회전전극체(141)와 압력인가유닛(150)이 승, 하강 되어, 결과적으로 상부 회전전극체(141)와 하부 회전전극체(142) 사이의 간격을 조절함으로써 그 사이를 지나가는 슬러지의 이송두께를 조절할 수 있게 된다.The
여과포(130)는 하부 회전전극체(142)를 감싸고 프레임(110)에 장착된 다수 롤러에 감겨 무한궤도 방식으로 회전하면서 슬러지를 이송하고, 하부 회전전극체(142)의 상부 면에 위치함으로써 상기 상부 회전전극체(141)와 상기 하부 회전전극체(142)의 사이를 절연하여 상기 두 회전전극체 사이에서 단락(short circuit)이 일어나는 것을 방지하고, 여과포(130)의 공극 사이로 수분이 매개체가 되어 상기 두 회전전극체 사이에 전기장이 형성되도록 하며, 이송되는 슬러지의 수분을 흡수 및 여과한다. 또한, 상기 여과포(130)의 장력을 조절하기 위하여, 상기 프레임(110)의 측면에서 보아 우측 지지대(113)의 하부에는 여과포(130)의 실린더(132)가 상기 우측 지지대(113)의 좌측면에 장착되고 상기 여과포(130)의 실린더(132)의 끝단부에는 장력조절롤러(131)가 체결되어 상기 지지대(113)의 우측면에 장착된 가이드프레임(133)의 내부에 장착된다. 그럼으로써 상기 장력조절롤러(131)가 좌우로 이동하며 상기 여과포(130)의 장력을 조절한다.The
전기인가유닛(140)은 직사각형의 기다란 금속판인 전극체 절편(143) 다수 개가 서로 연결되어 무한궤도 형상을 이루는 상, 하부 회전전극체(141),(142)를 더 포함하는데, 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)는 상기 상부프레임(111)에 장착된 압력인가유닛(150)과 하부 상단프레임(112)에 장착된 압력인가유닛(150)을 감싸고 회전하고 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 각기 프레임(110)에 장착된 여러개의 롤러(119)에 의하여 지지 된다. 또한, 서로 상,하부 회전전극체(141),(142) 한 쌍이 마주보고 설치되되, 간격을 두고 설치되어서 그 사이로 슬러지를 이송 및 탈수한다.The
또한, 상기 전기인가유닛(140)은 팬터그래프(145)를 포함하는데, 상부프레임(111)과 하부 상단프레임(112)에 각각 2개가 체결되고 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)의 안쪽 면 가장자리에 팬터그래프(145)의 전극단자(146)가 밀착되어 상기 상,하부 회전전극체(141),(142)에 + 극과 - 극 전극의 서로 대응되는 전원을 공급하여 전기장을 형성하는데, 상기 전극단자(146)가 닿는 회전 전극체의 전극체 절편(143)들은 슬러지가 이송되는 이송경로에서만 상기 전극단자(146)가 접촉되므로 슬러지가 탈수되는 부분에만 전기가 인가될 수 있도록 한다. 즉, 상부 회전전극체(141)에 + 전극을 인가한다면 하부 회전전극체(142)에는 - 전극을 인가하여 전기장을 형성하고 형성된 전기장 속에서 슬러지 내의 슬러지 입자가 대전 되어, 상기 대전된 슬러지 입자가 전기영동과 모세관 현상에 의해 슬러지 입자가 띠고 있는 전하의 극성과 반대 전극 측으로 슬러지 입자가 이동하고 그 반대 전극으로는 수분입자가 이동하여 수분이 분리되어 제거된다.In addition, the electric applying
압력인가유닛(150)은 직사각형의 롤러프레임(151)에 기다란 원통형의 압축롤러(152)가 다수 개가 체결되어 이루어진다. 이러한 상기 압력인가유닛(150)은 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)의 안쪽 중심부에 위치하고, 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)의 금속 전극체절편(143)의 내부 면과 상기 압력롤러(152)가 밀착되도록 장착되어 상부프레임(111)의 하부와 하부 상단프레임(112)의 상부에 각각 체결된다. 또한, 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142) 사이로 슬러지가 이송되면, 상기 두께조절유닛(120)에 의해서 상부프레임(111)이 위,아래로 승,하강하고 하부 하단프레임(114)은 고정되어 있어서, 상기 상부 프레임(111)에 장착된 롤러프레임(151)이 승,하강 되어 일차적으로 처리할 슬러지 이송두께에 맞도록 상기 회전전극체를 지지함과 동시에 상기 회전전극체에 압력을 가하여 그 사이에서 이송되는 슬러지에 균일한 압력을 가하게 된다.The
도 8과 도 9에서 도시하는 바와 같이, 인입유닛(160)은, 하부 상단프레임(112)의 측면에서 바라보아 우측 상부에 장착된 깔대기 모양으로 형성되어 슬러지가 최초로 인입되어 저장되는 호퍼(161)를 포함한다. 최초로 인입되는 슬러지는 탈수가 시작되기 전이므로 점도가 높아서 저장공간 내부에 적체되어 탈수기 내부로 제대로 유입되지 않는 문제가 있는데, 상기 호퍼(161) 하단 내부에는 날개가 회전하는 임펠러(162)가 장착되어 적체되는 슬러지를 섞어서 밀어내므로 슬러지가 탈수기 내부로 강제로 인입되도록 한다. 또한, 호퍼(161) 하단에 장착되어 회전하되, 분할 형태로 이루어져 하나의 축에 표면에 고무가 입혀진 다수개의 롤러가 장착된 고무롤러(163)는 일차적으로 상기 호퍼(161)로부터 인입되는 슬러지의 폭을 강제적으로 누르며 이송시켜 폭을 조절한다. 또한, 상기 고무롤러(163)의 하부에 장착된 슬러지 받침(166)은 상기 분할된 형태의 고무롤러(163)의 사이에 끼이도록 장착되므로 상기 고무롤러(163)에 의해 이송되는 슬러지의 누출을 방지한다. As shown in FIGS. 8 and 9, the
또한, 상기 인입유닛(160)은, 상기 고무롤러(163) 축의 양쪽 끝단에 장착되는 롤러축 지지프레임(165)을 더 포함하는데, 상기 고무롤러(163)가 상기 롤러축 지지프레임(165)에 체결되고, 상기 고무롤러(163) 축의 한쪽 단에는 스프라켓이 장착되고, 상기 스프라켓은 체인으로 연결된 구동모터에 의하여 상기 고무롤러(163)를 회전시키게 된다. 상기 롤러축 지지프레임(165)의 상부에는 스크류축과 원형핸들로 이루어진 조정핸들(164)이 상기 고무롤러(163) 축이 장착되는 프레임과 체결된다. 상기 조정핸들(164)의 스크류축을 회전시키면 상기 고무롤러(163)의 축이 승, 하강되어 고무롤러(163)의 높이가 조정됨으로써 호퍼(161)로 인입되는 슬러지의 폭과 두께를 조절할 수 있다. In addition, the
도 11에서 도시하는 바와 같이, 상기 프레임(110)은, 여과포 세척유닛(1710)을 더 포함하는데, 상기 여과포 세척유닛(1710)은 파이프(1711)와 노즐(1712)로 이루어진다. 도 11에서 도시하는 바와 같이 상기 여과포(130)의 후면을 세척할 수 있도록 상기 하부 하단프레임(114)의 중앙부에는 여과포 세척장치가 장착되는데, 사다리꼴 형태의 프레임에 노즐(1712)이 구비된 파이프(1711)가 여과포(130)를 가로지르도록 장착되어 지나가는 여과포(130)의 후면을 파이프(171)에 장착된 노즐(1712)에서 물이 분사되어 상기 여과포(130)를 세척하게 된다. 또한, 상기 여과포(130)의 전면을 세척할 수 있도록 상기 프레임(110)의 지지대(113) 우측 하부에 장착된 여과포(130)의 장력조절용 실린더(132)가 장착된 가이드프레임(133)에 장착되어 지나가는 여과포(130)의 전면을 노즐(1712)이 장착된 파이프(171)가 가로지르도록 장착된다.As shown in FIG. 11, the
도 12에서 도시하는 바와 같이, 상기 프레임(110)은, 전극세척유닛(1720)을 더 포함하는데, 상기 전극세척유닛(1720)은 롤러브러쉬(1721), 고정브래킷(1722) 및 모터롤러(1723)로 구성된다. 상기 상부 회전전극체(141)가 지지 되어 회전할 수 있도록 하는 다수 개의 롤러에서 상부프레임(111)의 하부 면에 측면에서 보아 양쪽으로 장착된 롤러 중 좌측에 장착된 롤러에 의해 상부 회전전극체(141)가 꺾이는데, 꺾이는 상부 회전전극체(141)의 전극체 절편(143)의 표면과 롤러브러쉬(1721)가 맞닿고 자력으로 구동되는 모터롤러(1723)에 상기 롤러브러쉬(1721)가 체결되고 상기 모터롤러(1732)는 상부프레임(111)의 하부 면에 고정브래킷(1722)에 의해 장착된다. 이때, 상기 모터롤러(1723)는 상기 상부 회전전극체(141)의 회전속도와 다른 속도로 회전하므로 상기 상부 회전전극체(141)의 겉 표면을 상기 롤러브러쉬(1721)가 닦아낼 수 있게 된다. 또한, 하부 회전전극체(142)가 지지 되어 회전할 수 있도록 하는 다수 개의 롤러에서 하부 상단프레임(112)의 하부 면에 측면에서 보아 양쪽으로 장착된 롤러 중 좌측에 장착된 롤러에 의해 하부 회전전극체(142)가 꺾이는데, 꺾이는 하부 회전전극체(142)의 전극체 절편(143)의 표면과 롤러브러쉬(1721)가 맞닿고 자력으로 구동되는 모터롤러(1723)에 상기 롤러브러쉬(1721)가 체결되어 장착되어, 상기 상부 회전전극체에(141)에 장착된 전극세척유닛(1720)과 같은 방식으로 세척작용을 한다. As shown in FIG. 12, the
도 13에서 도시하는 바와 같이, 상기 프레임(110)은, 벨트클리너유닛(1730)을 더 포함하는데, 상기 벨트클리너유닛(1730)은 장착프레임(1731), 스크레이퍼(1732) 및 완충실린더(1733)로 구성된다. 상기 스크레이퍼(1732)는 완충실린더(1733)의 끝단에 구비되어 측면에서 보아 상기 지지대(113)의 좌측에 장착프레임(1731)에 체결되어 장착된다. 상기 완충실린더는 상기 스크레이퍼(1732)가 회전하는 여과포(130)에 밀착되도록 하며, 상기 여과포(130)가 회전하는 동안 스크레이퍼(1732)에 가해지는 충격을 흡수하여 밀착을 유지하므로 상기 스크레이퍼(1732)의 끝단은 상기 여과포(130)의 잔여 이물질을 제거할 수 있게 된다. As shown in FIG. 13, the
도 5 내지 도 7에서 도시하는 바와 같이, 상기 프레임(110)은, 사행조정유닛(180)을 더 포함하는데, 상기 사행조정유닛(180)은 여과포(130)에 형성되는 가이드 홀(182)과 스프라켓(181)으로 구성된다. 상기 다수의 롤러에 감긴 여과포(130)는 회전하는 중에 사행이 발생하는데, 상기 여과포(140) 벨트의 사행을 교정하기 위해서 상기 여과포(130)의 양쪽 가장자리에 일정 간격으로 스프라켓(181)의 피치에 맞춰 가이드 홀(182)을 형성되고 고정되어 회전하는 상기 스프라켓(181)의 톱니에 상기 가이드 홀(182)이 강제적으로 통과하도록 함으로써, 상기 여과포(130)를 회전시킬 뿐만 아니라 기계적으로 사행을 교정하게 된다. 상기 스프라켓(181)은 상기 하부 회전전극체(142)가 지지하는 롤러 중 상기 하부 상단프레임(112)의 상부 면에 장착된 측면에서 보아 좌우의 2개의 롤러에 설치되는데, 상기 롤러의 축에서 양쪽 가장 끝단에 각각 장착된다.As shown in FIGS. 5 to 7, the
이하, 도면을 참고로 본 발명의 제2 실시 예에 따른 작동방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 5 내지 도 7에서 도시하는 바와 같이, 슬러지는 인입유닛(160)의 호퍼(161)를 통해서 투입되고, 투입된 슬러지는 먼저 인입유닛(160)의 하부에 차례로 적재된다. 적재된 슬러지는 상기 호퍼(161)의 내부에 장착된 임펠러(162)의 회전날개가 회전함에 따라 강제적으로 밀려나가는데, 이때 분할 형태의 여러 개의 롤러가 장착된 고무롤러(163)가 상기 임펠러(162)에서 빠져나오는 슬러지를 밀착하여 밀어냄으로써 슬러지의 폭을 조절한다. 또한, 상기 고무롤러(163)는 조정핸들(164)에 의하여 위아래로 높이가 조정되어 밀러나가는 슬러지의 두께를 조절할 수 있다. 이와같이 일차적으로 폭과 두께가 조절된 슬러지는 바로 고무롤러(163)의 하측에 위치한 하부 회전전극체(142)를 감싸고 회전하는 여과포(130)를 통해 상, 하부 회전전극체(141),(142) 사이로 유입된다. 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)와 여과포(130)의 회전은 각각 지지하는 롤러와 그 롤러의 축에 체결된 스프라켓과 그 스프라켓에 연결되는 체인에 의해 상, 하부 구동모터(165),(166)의 구동력을 전달받아 회전하게 된다.As shown in FIGS. 5 to 7, the sludge is introduced through the
상기 상, 하부 회전전극체(141),(142) 사이로 유입되는 수분이 함유된 슬러지의 입자는 팬터그래프(145)에서 인가된 전원에 의하여 형성되는 전기장 속에서 표면에 - 극성을 갖는 표면전하를 띠어 대전되고, 상기 대전된 슬러지 입자는 전기영동현상에 의해 + 전극 방향으로 이동하고, 슬러지 입자 사이의 수분은 - 극으로 이동하여 전기침투작용에 의해 배출된다. 이어서 슬러지 입자의 세포막이 전기장의 영향으로 파괴되어 내부의 결합수가 모세관 압력에 의하여 - 전극 쪽으로 배출된다. 이때 상, 하부에 장착된 압력인가유닛(150)의 다수 개의 압축롤러(152)에 의해 슬러지가 위아래로 압력을 받아 모세관 현상이 촉진되고 여과포(130)에 의해 슬러지만 남고 수분만이 탈수가 되는데, 이때 배출되는 수분은 상, 하부 물받이(116),(117)에 수용된다. 여기서 팬터그래프(145)는 상기 회전전극체에서 슬러지가 이송되는 부분에만 전기를 인가되는데, 그 외의 부분은 상기 회전전극체가 전극체절편(143)으로 이루어져 있으므로 팬터그래프(145)의 전극단자가(146)가 맞닿아 접촉되지 않으면 전기가 인가되지 않아서 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 두께조절유닛(120)은 프레임(110)의 측면에 장착되고 상부프레임(111)과 두께조절유닛(120)의 실린더(123) 끝단과 체결되는데, 상기 두께조절유닛(120)의 실린더(123)가 승,하강하여 상기 상부프레임(111)을 승,하강시킬 때마다 상기 상부프레임(111)에 장착된 상부회전전극체(141)가 승,하강되고 하부 회전전극체(142)는 하부 상단프레임(114)에 고정되어 있어 상기 회전전극체 사이의 간격을 조절하게된다. 그럼으로써 상기 회전전극체 사이로 이송되는 슬러지의 처리량의 조절뿐 아니라 이송되는 슬러지의 수분함유량에 따라 슬러지에 가해지는 압력을 조절할 수 있고 전기장의 세기도 거리를 조정하여 조절할 수 있어 효율적인 탈수작업을 할 수 있다.Particles of the sludge containing moisture introduced between the upper and lower
또한, 슬러지가 배출된 후, 여과포(130)에 묻은 슬러지의 잔여물질이 프레임(110)의 좌측 지지대(113)에 장착된 벨트클리너유닛(1730)의 스크레이퍼(1732)에 의하여 일차적으로 제거된다. 상기 벨트클리너유닛(1730)의 완충실린더(1733)는 상기 스크레이퍼(1732)가 상기 여과포(130)에 적정한 압력으로 밀착될 수 있도록 힘을 가하고 충격을 흡수한다. 이차적으로 상기 여과포(130)의 후면에 묻은 슬러지의 잔여물질은 하부 하단프레임(114)에 장착된 여과포세척유닛(1710)의 파이프(1711)에 연결된 노즐(1712)이 분사하는 물에 의해 세척된다. 그 다음의 상기 여과포(130)의 전면에 묻은 슬러지의 잔여물질은 장력조절롤러(131)의 가이드프레임(133)에 장착된 여과포세척유닛(1710)의 파이프(1711)에 연결된 노즐(1712)이 분사하는 물에 의해 세척된다. 그밖에 상기 상, 하부 회전전극체에(141),(142)에 묻은 슬러지의 잔여물질은 상부프레임(111)의 측면에서 보아 좌측 하단에 장착된 전극세척유닛(1720)의 롤러브러쉬(1721)와 하부 상단프레임(112)의 좌측 하단에 장착된 전극세척유닛(1720)의 롤러브러쉬(1721)에 의하여 각기 제거되는데, 상기 롤러브러쉬(1721)는 독립적인 구동력을 지닌 모터롤러(1723)에 체결되어 있어 상기 회전 전극체의 회전속도와 다른 속도로 롤러브러쉬(1721)를 회전시키므로 상기 회전전극체의 표면을 닦아낼 수 있게 된다. In addition, after the sludge is discharged, the remaining material of the sludge on the
또한, 장치의 구동 시, 점도가 높은 슬러지의 이송 때문에 상기 슬러지와 접촉하는 여과포(130)는 사행을 일으킨다. 이러한 여과포(130)의 사행이 일어나면 여과포(130)의 양쪽 가장자리에 일정 간격으로 형성된 가이드 홀(182)로 하부 상단프레임(112)의 측면에서 보아 좌우에 위치한 롤러의 축의 끝단에 장착된 스프라켓(181)의 톱니가 통과함으로써 강제적으로 상기 프레임(110)에 장착된 측면에서 보아 좌우측에 장착된 롤러 사이에서 뒤틀리던 여과포(130)가 고정된 스프라켓(181)의 위치로 되돌아가 교정된다.In addition, when the device is driven, the
또한, 다수 개의 롤러에 감겨 상기 스프라켓(181)에 걸려 회전하는 여과포(130)가 처짐이 발생하면 상기 측면에서 보아 우측 지지대(113)에 장착된 여과포(130)의 장력을 조절하기 위한 실린더(132)가 장력조절롤러(131)를 밖으로 밀어내고, 상기 장력조절롤러(131)에 감긴 여과포(130)는 그에 따라 밖으로 밀려나므로 장력을 회복한다. In addition, when the
본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone who can afford it will know.
1 : 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치 10 : 본체
11 : 하부프레임 12 : 상부프레임
12a : 지지축 13 : 슬러지 투입구
14 : 물받이 20 : 롤러구동부
21 : 구동모터 22 : 하부롤러
23 : 상부롤러 30 : 캐터필러
40 : 팬터그래프 50 : 두께조절부
51 : 실린더 52 : 가이드 브래킷
52a : 가이드홈 60 : 장력 조절 롤러
70 : 가이드 롤러 100: 본체
110 : 프레임 120 : 두께조절유닛
130 : 여과포 140 : 전기인가유닛
150 : 압력인가유닛 160 : 인입유닛
170 : 세척유닛 180 : 사행조정유닛1: sludge dewatering device using interfacial electric phenomenon 10: main body
11: lower frame 12: upper frame
12a: support shaft 13: sludge inlet
14: drip tray 20: roller driving unit
21: drive motor 22: lower roller
23: upper roller 30: caterpillar
40: pantograph 50: thickness control unit
51: cylinder 52: guide bracket
52a: guide groove 60: tension adjusting roller
70: guide roller 100: main body
110: frame 120: thickness control unit
130: filter cloth 140: electric applying unit
150: pressure application unit 160: retraction unit
170: washing unit 180: meandering unit
Claims (11)
본체(10);
상기 본체(10)의 내부에 한 쌍이 회전 가능하도록 이격 설치되는 하부롤러(22);
상기 하부롤러(22)와 대응되도록 상기 본체(10)의 내부에 설치되며, 한 쌍이 회전 가능하도록 설치되는 상부롤러(23);
상기 상부롤러(23)와 하부롤러(22)에 각각 설치되어 인입되는 슬러지를 본체(10)의 내부로 이송 및 탈수하는 캐터필러(30);
상기 본체(10)에 설치되어 상기 상,하부롤러(23),(22)와 캐터필러(30)에 서로 다른 극의 전기를 인가시키며, 상기 캐터필러(30)에 인가되는 전기는 탈수가 일어나는 부분에만 전기가 인가 되도록 하는 팬터그래프(40);
상기 본체(10)에 설치되어 상기 캐터필러(30)를 지지 및 가이드 하는 다수의 가이드롤러(70); 및
상기 본체(10)의 하부프레임(11)에 브래킷에 의해서 고정되는 실린더(51)와, 하측은 본체의 하부프레임(11)에 고정되고 상측은 자유 상태로 있으며 상측에는 본체(10)의 상부프레임(12) 지지축(12a)이 지지 되도록 "U"자 형태의 가이드홈(52a)이 형성된 가이드 브래킷(52)을 구비하며, 상부프레임(12)을 상승 또는 하강시켜 캐터필러(30)의 간격을 조절하는 두께조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.In the sludge dewatering apparatus using interfacial electric phenomenon,
Main body 10;
A lower roller (22) spaced apart from each other so as to be rotatable inside the main body (10);
An upper roller 23 installed inside the main body 10 so as to correspond to the lower roller 22, the pair of upper rollers being rotatable;
Caterpillar 30 is installed in the upper roller 23 and the lower roller 22, respectively, for transporting and dewatering sludge introduced into the main body 10;
Is installed in the main body 10 to apply the electricity of different poles to the upper, lower rollers 23, 22 and the caterpillar 30, the electricity applied to the caterpillar 30 is only in the portion where dehydration occurs A pantograph 40 for applying electricity;
A plurality of guide rollers 70 installed on the main body 10 to support and guide the caterpillar 30; And
The cylinder 51 fixed to the lower frame 11 of the main body 10 by the bracket, and the lower side is fixed to the lower frame 11 of the main body, the upper side is in a free state and the upper side of the upper frame of the main body 10 (12) having a guide bracket 52 formed with a “U” shaped guide groove 52a to support the support shaft 12a, and raising or lowering the upper frame 12 to increase the distance between the caterpillar 30. Sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon characterized in that it comprises a thickness control unit for adjusting.
상기 팬터그래프(40)는, 가이드 롤러(70)가 설치되는 본체(10)의 중앙 부분에 설치되고 상부프레임(12)에 체결되어 탈수가 일어나는 부분의 캐터필러(30)와 상부롤러(23)에 (+)전원을 인가하고, 하부프레임(11)에 체결되어 탈수가 일어나는 부분의 캐터필러(30)와 하부롤러(22)에 (-)전원을 인가하여 전기장을 형성시키되, 상기 팬터그래프(40)를 상부롤러(23)와 하부롤러(22)에 체결되어 전기를 인가하는 슬립 링(slip ling)으로 대체 가능한 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method of claim 1,
The pantograph 40 is installed at the center portion of the main body 10 on which the guide rollers 70 are installed, and is fastened to the upper frame 12 to the caterpillar 30 and the upper roller 23 at which dehydration occurs ( +) Apply power and form an electric field by applying (-) power to the caterpillar 30 and the lower roller 22 of the part that is fastened to the lower frame 11 to cause dehydration, the pantograph 40 is upper Sludge dewatering apparatus using the interfacial electric phenomenon characterized in that the fastening is coupled to the roller 23 and the lower roller 22 can be replaced by a slip ring for applying electricity.
상기 본체(10)에는 상기 캐터필러(30)의 장력을 조절하는 장력 조절 롤러(60)가 설치된 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method of claim 1,
Sludge dewatering apparatus using an interfacial electric phenomenon characterized in that the main body 10 is provided with a tension adjusting roller 60 for adjusting the tension of the caterpillar 30.
상기 본체(10)의 팬터그래프(40)에 인가되는 전기는 사이리스터 소자를 이용하여 교류를 직류로 전환하는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method according to claim 1 or 2,
The electricity applied to the pantograph 40 of the main body 10 is a sludge dewatering device using an interfacial electric phenomenon, characterized in that the alternating current is converted to direct current using a thyristor element.
본체(100)는, 하부에는 압력인가유닛(150)이 장착되고 상부에는 상부구동모터(117)가 장착되는 상부프레임(111)과, 탈수되는 수분을 일차로 집수하는 상부물받이(115)가 하부에 장착되고 상부에는 하부구동모터(118)가 장착되는 하부 상단프레임(112)과, 하부 상단프레임(112)과 하부 하단프레임(114)을 지지하는 지지대(113)와, 탈수되는 수분을 이차로 집수하는 하부물받이(116)가 장착되는 하부 하단프레임(114)으로 이루어지는 프레임(110)과;
상기 상부프레임(111)의 양측면의 4곳에 두께조절유닛(120)의 실린더(123) 상단이 서로 체결되고 실린더(123)의 하단은 장착 브래킷(124)으로 승강지지프레임(121)에 체결되는 실린더(123)와, 승, 하강시 상기 실린더(123)의 상단이 이탈하지 않도록 "U"자 형태의 가이드 홈(122)이 형성된 승강지지프레임(121)으로 구성되어, 하부 하단프레임(114)은 고정되어 있고 상기 상부프레임(111)에 장착된 전기인가유닛(140)과 압력인가유닛(150)은 승, 하강되어 상부회전전극체(141)와 하부회전전극체(142) 사이의 간격을 조절하여 슬러지의 이송두께를 조절하는 두께조절유닛(120)과;
다수 롤러에 지지되고 상기 하부 회전전극체(142)를 감싸고 무한궤도 방식으로 회전하여 상부 면에 슬러지를 실어 이송하고 슬러지의 수분을 여과하는 여과포(130)와;
직사각형의 금속판인 전극체 절편(143) 다수 개가 서로 연결되어 무한궤도 형상을 이루고, 상기 상부프레임(111)에 장착된 압력인가유닛(150)과 하부상단프레임(112)에 장착된 압력인가유닛(150)을 각각 감싸고 회전하는 상부 회전전극체(141) 및 하부 회전전극체(142)와, 상부프레임(111)과 하부상단프레임(112)에 각각 2개가 장착되고 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)의 안쪽 면 가장자리에 밀착되어 상기 상,하부 회전전극체(141),(142)에 각각 서로 다른 극의 전기를 인가시켜 전기장을 형성함으로써 슬러지가 탈수되는 부분에만 전기가 인가되도록 하는 팬터그래프(145)로 이루어진 전기인가유닛(140); 및
압축롤러(152)가 직사각형의 롤러프레임(151)에 다수 개가 체결되어 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)의 안쪽에 상기 압축롤러(152)가 밀착되도록 위치하고 각각은 상부프레임(111)의 하부와 하부상단프레임(112)의 상부에 장착되어 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142) 사이로 이송되는 슬러지에 균일한 압력을 가하는 압력인가유닛(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.In the sludge dewatering apparatus using interfacial electric phenomenon,
The main body 100 has an upper frame 111 on which a pressure applying unit 150 is mounted on the lower part and an upper driving motor 117 on the upper part, and an upper drip tray 115 for collecting water dehydrated first. And a lower upper frame 112 mounted on the lower driving motor 118, a support 113 supporting the lower upper frame 112 and the lower lower frame 114, and dehydrated water. A frame 110 including a lower lower frame 114 on which the lower drip tray 116 is collected;
The upper end of the cylinder 123 of the thickness control unit 120 is fastened to each other at four places on both sides of the upper frame 111 and the lower end of the cylinder 123 is fastened to the lifting support frame 121 by the mounting bracket 124 123, and the lifting support frame 121 is formed with a guide groove 122 of the "U" shape so that the upper end of the cylinder 123 is not separated during the lift, the lower lower frame 114 is The electric applying unit 140 and the pressure applying unit 150 which are fixed and mounted on the upper frame 111 are raised and lowered to adjust the distance between the upper rotating electrode body 141 and the lower rotating electrode body 142. And the thickness control unit 120 for adjusting the transport thickness of the sludge;
A filter cloth 130 which is supported by a plurality of rollers, wraps the lower rotary electrode body 142, rotates in a caterpillar manner, carries sludge on the upper surface, and filters the water of the sludge;
A plurality of electrode body fragments 143 which are rectangular metal plates are connected to each other to form an orbital shape, and the pressure applying unit 150 mounted on the upper frame 111 and the pressure applying unit mounted on the lower upper frame 112 ( Each of the upper and lower rotating electrode bodies 141 and lower rotating electrode bodies 142 and upper and upper lower frames 111 and 112, respectively, which surrounds and rotates 150, is mounted. 141) and 142 are in close contact with the inner edges of the upper and lower rotary electrode bodies 141 and 142, respectively, to apply electricity of different poles to form an electric field, thereby applying electricity only to the part where sludge is dehydrated. An electrical application unit 140 consisting of a pantograph 145 to be formed; And
A plurality of compression rollers 152 are fastened to a rectangular roller frame 151 so that the compression rollers 152 may be in close contact with the upper and lower rotary electrode bodies 141 and 142, and each of the upper rollers may be in close contact with each other. And a pressure applying unit 150 mounted on the lower portion of the lower portion of the upper and lower upper frames 112 and applying uniform pressure to the sludge conveyed between the upper and lower rotary electrode bodies 141 and 142. Sludge dewatering device using an interfacial electric phenomenon characterized in that.
상기 프레임(110)은, 하부 상단프레임(112)의 우측 상부에 장착된 깔대기 모양으로 형성된 슬러지가 최초로 인입되어 저장되는 호퍼(161)와, 상기 호퍼(161) 하단 내부에 장착되어 날개가 회전하여 슬러지가 막히지 않고 인입되도록 하는 임펠러(162)와, 호퍼(161) 하단에 장착되어 회전하고 분할 형태로 이루어져 상기 슬러지의 인입되는 폭을 조절하는 고무롤러(163)와, 상기 고무롤러(163)의 하부에 장착된 슬러지 받침(166)으로 이루어진 인입유닛(160)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method of claim 5,
The frame 110 is a hopper 161 in which the sludge formed in the shape of a funnel mounted on the upper right side of the lower upper frame 112 is first introduced and stored, and the wing is rotated inside the hopper 161. Impeller 162 to allow the sludge to be introduced without being blocked, a rubber roller 163 mounted on the bottom of the hopper 161 to rotate and adjust the width of the sludge to be introduced, and the rubber roller 163 Sludge dewatering apparatus using an interfacial electric phenomenon characterized in that the inlet unit 160 consisting of a sludge support 166 mounted on the lower portion is further installed.
상기 인입유닛(160)은, 고무롤러(163) 축의 양쪽 끝단은 롤러축 지지프레임(165)에 체결되어 한쪽 단에 스프라켓이 장착되어 구동모터의 구동력을 전달받아 상기 고무롤러(163)가 회전하되, 상기 롤러축 지지프레임(165)의 상부에 스크류축이 체결되어 상기 스크류축을 회전시킴으로써 상기 고무롤러(163)도 승, 하강되어 호퍼(161)로 인입되는 슬러지의 폭과 두께를 조절하도록 하는 스크류축으로 구성된 조정핸들(164)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method of claim 6,
The inlet unit 160, both ends of the rubber roller 163 shaft is fastened to the roller shaft support frame 165, the sprocket is mounted on one end receives the driving force of the drive motor to rotate the rubber roller 163, The screw shaft is fastened to the upper portion of the roller shaft support frame 165 to rotate the screw shaft, so that the rubber roller 163 is also raised and lowered to adjust the width and thickness of the sludge introduced into the hopper 161. Sludge dewatering apparatus using an interfacial electric phenomenon, characterized in that the adjustment handle 164 is configured as a shaft is further installed.
상기 프레임(110)은, 노즐(1712)이 구비된 파이프(1711)가 상기 여과포(130)를 가로질러 장착되어 상기 여과포(130)의 후면을 세척하도록 상기 하부 하단프레임(114)의 중앙부에 장착되고, 상기 여과포(130)의 전면을 세척하도록 상기 지지대(113)의 하부에 장착된 2개의 여과포 세척유닛(1710)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method of claim 5,
The frame 110 is mounted to a central portion of the lower lower frame 114 such that a pipe 1711 having a nozzle 1712 is mounted across the filter cloth 130 to clean the rear surface of the filter cloth 130. The sludge dewatering apparatus using interfacial electric phenomenon, characterized in that the two filter cloth cleaning unit (1710) mounted on the lower portion of the support 113 to further wash the front surface of the filter cloth (130).
상기 프레임(110)은, 회전전극체를 닦아낼 수 있도록 상기 상, 하부 회전전극체(141)가 지지하는 롤러 중에 꺽이는 위치에 롤러브러쉬(1721)가 밀착되고, 상기 상, 하부 회전전극체(141),(142)의 회전속도와 다른 회전속도로 회전하되, 자력으로 구동되는 모터롤러(1723)가 상기 롤러브러쉬(1721)에 체결되어 각각 상부프레임(111)의 좌측 하부와 하부 상단프레임(112)의 좌측 하부에 장착되는 전극세척유닛(1720)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method of claim 5,
The frame 110, the roller brush 1721 is in close contact with the bending position in the roller supported by the upper and lower rotary electrode body 141 to wipe the rotary electrode body, the upper and lower rotary electrode body ( 141, 142 rotates at a different rotational speed, the motor roller 1723 driven by the magnetic force is fastened to the roller brush 1721, respectively, the lower left and lower upper frame of the upper frame 111 ( Sludge dewatering apparatus using an interfacial electric phenomenon, characterized in that the electrode washing unit 1720 is further installed on the lower left of the 112.
상기 프레임(110)은, 스크레이퍼(1732)가 완충실린더(1733) 끝단에 구비되어 상기 프레임(110)의 좌측 지지대(113)에 장착프레임(1731)에 체결되어 장착되되, 상기 여과포(130)가 지지하는 롤러 중에 꺽이는 위치에 상기 스크레이퍼(1732)가 밀착되어 상기 여과포(130)의 잔여 이물질을 제거하는 벨트클리너 유닛(1730)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method of claim 5,
The frame 110 is provided with a scraper 1732 at the end of the buffer cylinder (1733) is fastened to the mounting frame (1731) to the left support 113 of the frame 110, the filter cloth 130 is Sludge dewatering apparatus using an interfacial electric phenomenon characterized in that the belt cleaner unit (1730) for removing the remaining foreign matter of the filter cloth 130 is in close contact with the scraper (1732) in the bending position of the supporting roller.
상기 프레임(110)은, 상기 다수의 롤러에 지지되어 회전하는 여과포(130)가 회전중에 일어나는 벨트의 사행을 교정하기 위해, 상기 여과포(130)의 양쪽 가장자리에 일정 간격으로 가이드 홀(182)이 형성되고, 상기 가이드 홀(182)로 하부 상단프레임(112)의 좌우 롤러의 끝단에 장착되고 상기 여과포(130)를 이동시키는 스프라켓(181)의 톱니가 통과하도록 하여 기계적으로 사행을 방지하는 사행조정유닛(180)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 계면전기현상을 이용한 슬러지 탈수장치.The method of claim 5,
The frame 110 is provided with guide holes 182 at regular intervals on both edges of the filter cloth 130 to correct the meandering of the belt that is supported by the plurality of rollers and the filter cloth 130 that rotates. It is formed, the guide hole 182 is mounted on the end of the left and right rollers of the lower upper frame 112 and the teeth of the sprocket 181 for moving the filter cloth 130 to pass through meandering adjustment to prevent meandering mechanically Sludge dewatering apparatus using interfacial electric phenomenon characterized in that the unit 180 is further installed.
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