KR101156498B1

KR101156498B1 - 유동성에 따라 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기

Info

Publication number: KR101156498B1
Application number: KR1020120008572A
Authority: KR
Inventors: 이상준
Original assignee: 주식회사 화인
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2012-06-21
Also published as: WO2013111941A1; JP2015508333A

Abstract

본 발명은 유동성이 큰 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기로서, 상부에 구비되어 슬러지가 공급되는 슬러지 공급부와; 슬러지 공급부 하부에 구비되고, 축을 따라 회전하는 원통 형상의 내주면에 한쪽 극성의 직류 전원이 인가되는 드럼과; 드럼과 일정 간격을 두고 설치되어 운행하고, 드럼과의 사이로 공급되는 슬러지가 투입되며, 반대쪽 극성의 직류전원이 인가되는 캐터필러부와; 캐터필러부 사이의 공간에서 슬러지 공급부 하부에 구비되고, 공급되는 슬러지의 유동성에 따라 가변적으로 힘을 가하는 실린더와, 일측이 외곽 프레임에 회동 가능하게 힌지로 고정되고 타측이 실린더와 연결되며 캐터필러부와 닿도록 구비되는 스프라켓(sprocket)을 포함하는 가변부; 및 캐터필러부 사이의 공간에 구비되어 캐터필러부를 운행시키는 복수 개의 아이들 스프라켓(Idle Sprocket)부;를 포함하고, 실린더에 가해지는 힘에 따라 스프라켓이 힌지에 의해 회동되어 드럼과 캐터필러부 사이의 간격이 가변된다. 슬러지의 유동성에 따라 실린더에 다른 공압을 주어, 가변적으로 드럼과 캐터필러 사이의 간격을 변경시킴으로써, 슬러지의 투입이 용이할 수 있고, 넘쳐나는 슬러지가 없어 설비의 오염이 없으며, 슬러지의 처리량이 향상될 수 있는 효과가 있다.

Description

유동성에 따라 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기{ELECTRO-OSMOSIS DEHYDRATOR OF ELECTROPHORESIS STYLE FOR INPUT SLUDGE}

본 발명은 전기영동식 전기 침투 탈수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동성에 따라 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기에 관한 것이다.

일반적으로 전기 침투 탈수기는 슬러지와 결합된 물을 전기영동성으로 제거하기 위한 전기장을 형성시키기 위하여 직류전원이 인가되고, 그 전압차에 의해 슬러지의 함수를 탈수시키는 장치이다.

이러한 전기영동식 전기 침투 탈수기는 '전기 침투 탈수기(출원번호: 10-2004-7759호)', '위상제어형 전기 탈수기(출원번호: 10-2005-9928호)', '전기 침투 탈수기(출원번호: 10-2007-46494호)', 및 '삼상교류전원을 이용한 위상제어형 전기영동식 전기 침투 탈수기(출원번호: 10-2008-44901호)' 등에 기재되어 주지된 바와 같이, 그 구조는 크게 양극(＋) 또는 음극(－)이 인가된 드럼, 드럼과 일정 공간부를 두고 설치되어 전체에 음극(－) 또는 양극(＋)이 인가된 캐터필러, 드럼과 캐터필러의 사이에 슬러지의 이송 및 탈수를 위해 권취된 여과포 벨트 등으로 구성된다.

이러한 종래의 전기 침투 탈수기는 드럼과 캐터필러의 사이에 일정한 순수 직류전압이 인가되어 전기장이 형성되고, 전기장 속에서 대전된 액체 슬러지 입자 주위의 물이 전기영동과 모세관 현상에 의해 슬러지 입자가 띠고 있는 전하와 반대 전극 측으로 이동하여 수분이 분리되어 제거된다.

즉, 슬러지 입자는 (-)표면전하를 띠므로 슬러지에 전기장을 형성시키면 슬러지 입자는 (+)극으로 이동하고, 슬러지 입자층 내의 수분은 (-)극으로 이동하여 탈수가 촉진된다.

이러한 종래의 전기 침투 탈수기는 슬러지 투입 시, 스프라켓이 일정한 강한 압력을 캐터필러부에 가하여 투입되는 부분이 좁아지므로 슬러지가 잘 투입되지 않는 문제가 있다. 특히, 유동성이 큰 슬러지, 즉 무른 슬러지의 경우, 너무 강한 압력에 의해 측면으로 빠져나가 투입되지 못하고 드럼 쪽으로 넘쳐 나오는 문제가 있다. 이로 인해, 설비가 오염되고, 슬러지 처리량이 현저하게 부족한 문제점도 있다.

설비가 파손되고, 슬러지가 넘쳐 나오는 종래의 전기 침투 탈수기의 상태가 도 1에 나타난다. 도 1은 종래의 전기 침투 탈수기의 문제 현상을 나타낸 사진이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 투입 부분에서 슬러지가 측면으로 빠져나가 투입되지 못하고, 넘쳐 나오는 것을 알 수 있다. 따라서, 넘쳐 나오는 슬러지로 인해 설비가 오염되고 파손되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 투입되는 슬러지의 종류에 따라 드럼과 캐터필러 사이의 간격을 가변시킬 수 있는 전기영동식 전기 침투 탈수기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 넘쳐나는 슬러지가 없어 설비의 오염이 없고, 슬러지의 처리량이 향상될 수 있는 전기영동식 전기 침투 탈수기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기영동식 전기 침투 탈수기는, 상부에 구비되어 슬러지가 공급되는 슬러지 공급부와; 상기 슬러지 공급부 하부에 구비되고, 축을 따라 회전하는 원통 형상의 내주면에 한쪽 극성의 직류 전원이 인가되는 드럼과; 상기 드럼과 일정 간격을 두고 설치되어 운행하고, 상기 드럼과의 사이로 상기 공급되는 슬러지가 투입되며, 반대쪽 극성의 직류전원이 인가되는 캐터필러부와; 상기 캐터필러부 사이의 공간에서 상기 슬러지 공급부 하부에 구비되고, 공급되는 슬러지의 유동성에 따라 가변적으로 힘을 가하는 실린더와, 일측이 외곽 프레임에 회동 가능하게 힌지로 고정되고 타측이 상기 실린더와 연결되며 상기 캐터필러부와 닿도록 구비되는 스프라켓(sprocket)을 포함하는 가변부; 및 상기 캐터필러부 사이의 공간에 구비되어 상기 캐터필러부를 운행시키는 복수 개의 아이들 스프라켓(Idle Sprocket)부;를 포함하고, 상기 실린더에 가해지는 힘에 따라 상기 스프라켓이 힌지에 의해 회동되어 상기 드럼과 캐터필러부 사이의 간격이 가변되는 것에 특징이 있다.

그리고 본 발명에 따른 전기영동식 전기 침투 탈수기는, 상기 실린더와 연결되어 상기 실린더에 가해지는 공압을 조절하는 압력조절장치를 더 포함하고, 수분 함량이 높아 유동성이 큰 슬러지의 경우, 상기 압력조절장치가 상기 실린더에 공압을 약하게 가하여 상기 스프라켓이 캐터필러부를 약하게 눌러 상기 캐터필러부와 드럼 사이의 간격을 유지시키고, 수분 함량이 낮아 유동성이 작은 슬러지의 경우, 상기 압력조절장치가 상기 실린더에 공압을 강하게 가하여 상기 스프라켓이 캐터필러부를 강하게 눌러 상기 캐터필러부와 드럼 사이의 간격을 좁게 유지시키는 것에 특징이 있다.

또한, 본 발명에 따른 전기영동식 전기 침투 탈수기의 상기 슬러지 공급부는 중앙 상부에 구비되고, 회전부 및 상기 회전부 하부에 구비되는 두 개의 롤러를 포함하고, 상기 아이들 스프라켓부는 상기 슬러지 공급부 하부에 각각 구비되는 제1 및 제2 아이들 스프라켓, 상기 제2 아이들 스프라켓 하부에서 상기 드럼을 따라 일정 간격으로 구비되는 제3 내지 제6 아이들 스프라켓을 포함하는 것에 특징이 있다.

본 발명은 슬러지 투입 시, 슬러지의 유동성에 따라 실린더에 다른 공압을 주어, 가변적으로 드럼과 캐터필러 사이의 간격을 변경시킬 수 있다. 즉, 유동성이 큰 슬러지의 경우, 실린더에 공압을 약하게 주어 드럼과 캐터필러 사이의 간격을 유지시켜주고, 유동성이 작은 슬러지의 경우, 실린더에 공압을 강하게 주어 드럼과 캐터필러 사이의 간격을 좁게 유지시킴으로써, 슬러지의 투입이 용이할 수 있고, 넘쳐나는 슬러지가 없어 설비의 오염이 없으며, 슬러지의 처리량이 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 전기 침투 탈수기의 문제 현상을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 유동성에 따라 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기를 나타낸 도면이다.
도 3a와 도 3b는 유동성이 큰 슬러지, 작은 슬러지에 따른 가변부의 동작을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유동성에 따라 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 유동성에 따라 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유동성에 따라 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기(100)는 슬러지 공급부(10), 드럼(20), 캐터필러부(30), 가변부(40), 및 아이들 스프라켓(idle sprocket)부(50)로 구성된다.

슬러지 공급부(10)는 전기 침투 탈수기(100)의 중앙 상부에 구비된다. 슬러지 공급부(10)는 회전부(11)와 두 개의 롤러(13)를 포함한다. 슬러지 공급부(10)로 슬러지가 투입되면, 회전부(11)에 의해 슬러지가 회전하면서 투입되고, 회전부(11) 하부에 구비되는 두 개의 롤러(13)에 의해 슬러지가 용이하게 투입될 수 있다. 본 실시예에서는 슬러지 공급부(10)가 하나의 회전부(11) 및 두 개의 롤러(13)로 구성된 것을 예로 들어 설명하지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.

드럼(20)은 슬러지 공급부(10) 하부에 구비된다. 드럼(20)은 축을 따라 회전하는 원통 형상으로, 내주면에 한쪽 극성의 직류 전원이 인가된다. 드럼(20)은 투입된 슬러지의 탈수를 수행한다.

캐터필러부(30)는 드럼(20)과 일정 간격을 두고 설치되어 운행한다. 캐터필러부(30)는 드럼(20)과 반대 극성의 직류 전원이 인가된다. 캐터필러부(30)와 드럼(20) 사이로 슬러지가 투입된다.

가변부(40)는 캐터필러부(30) 사이의 공간에서 슬러지 공급부(10)의 하부에 구비된다. 가변부(40)는 실린더(41)와 스프라켓(sprocket; 43)을 포함한다. 실린더(41)는 공급되는 슬러지의 유동성에 따라 가변적으로 힘을 가한다. 실린더(41)는 일측이 전기 침투 탈수기(100)의 외곽 프레임에 고정되고, 타측이 스프라켓(43)과 연결된다. 스프라켓(43)은 일측이 전기 침투 탈수기(100)의 외곽 프레임에 회동 가능하게 힌지(45)로 고정되고, 타측이 실린더(41)의 타측과 연결된다. 스프라켓(43)은 캐터필러부(30)와 닿도록 구비된다.

실린더(41)는 수분 함량이 높아 유동성이 큰 슬러지가 공급될 경우, 힘을 약하게 가하여 스프라켓(43)이 캐터필러부(30)를 약하게 눌러, 캐터필러부(30)와 드럼(20) 사이의 간격을 유지시킨다. 수분 함량이 낮아 유동성이 작은 슬러지가 공급될 경우, 실린더(41)는 힘을 상대적으로 강하게 가하여 스프라켓(43)이 캐터필러부(30)를 강하게 눌러, 캐터필러부(30)와 드럼(20) 사이의 간격을 좁게 유지시킨다. 이와 같이, 실린더(41) 구동에 따른 스프라켓(43)과 캐터필러부(30)의 동작 상태가 도 3a와 도 3b에 도시된다. 도 3a와 도 3b는 유동성이 큰 슬러지, 작은 슬러지에 따른 가변부의 동작을 나타낸 도면이다.

도 3a는 유동성이 작은 슬러지가 공급된 경우로서, 실린더(41)가 힘을 강하게 가하여 스프라켓(43)이 캐터필러부(30)를 강하게 눌러, 캐터필러부(30)와 드럼(20) 사이의 간격을 좁게 유지시킴으로써, 슬러지가 잘 유입될 수 있도록 한다. 도 3b는 유동성이 큰 슬러지가 공급된 경우로서, 실린더(41)가 힘을 약하게 가하여 스프라켓(43)이 캐터필러부(30)를 약하게 눌러, 캐터필러부(30)와 드럼(20) 사이의 간격을 어느 정도 유지시킴으로써, 슬러지가 잘 유입될 수 있도록 한다.

한편, 본 실시예에 따른 전기 침투 탈수기(100)는 압력조절장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 압력조절장치는 실린더(41)와 연결되고, 실린더(41)에 가해지는 공압을 조절한다. 즉, 유동성이 큰 슬러지가 공급될 경우, 압력조절장치가 실린더(41)에 약한 공압이 가해지도록 조절하고, 유동성이 작은 슬러지가 공급될 경우, 압력조절장치가 실린더(41)에 강한 공압이 가해지도록 조절한다.

아이들 스프라켓부(50; 50a~50f)는 캐터필러부(30) 사이의 공간에 구비되어 캐터필러부(30)를 운행시킨다. 아이들 스프라켓부(50)는 복수 개, 예컨대 6 개가 구비된다. 제1 및 제2 아이들 스프라켓(50a, 50b)은 슬러지 공급부(10) 하부에 각각 구비된다. 제1 및 제2 아이들 스프라켓(50a, 50b)으로 인해 형성되는 캐터필러부(30) 사이의 공간에 전술한 가변부(40)가 구비될 수 있다. 제3 내지 제6 아이들 스프라켓(50c, 50d, 50e, 50f)은 제2 아이들 스프라켓(50b) 하부에서 드럼(20)을 따라 일정 간격으로 구비된다.

한편, 본 실시예에 따른 유동성에 따라 슬러지의 원활한 투입이 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기는 전술한 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 이는 본원발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

100; 전기영동식 전기 침투 탈수기
10; 슬러지 공급부
11; 회전부
13; 롤러
20; 드럼
30; 캐터필러부
40; 가변부
41; 실린더
43; 스프라켓
45; 힌지
50; 아이들 스프라켓부

Claims

상부에 구비되어 슬러지가 공급되는 슬러지 공급부와;
상기 슬러지 공급부 하부에 구비되고, 축을 따라 회전하는 원통 형상의 내주면에 한쪽 극성의 직류 전원이 인가되는 드럼과;
상기 드럼과 일정 간격을 두고 설치되어 운행하고, 상기 드럼과의 사이로 상기 공급되는 슬러지가 투입되며, 반대쪽 극성의 직류 전원이 인가되는 캐터필러부와;
상기 캐터필러부 사이의 공간에서 상기 슬러지 공급부 하부에 구비되고, 공급되는 슬러지의 유동성에 따라 가변적으로 힘을 가하는 실린더와, 일측이 외곽 프레임에 회동 가능하게 힌지로 고정되고 타측이 상기 실린더와 연결되며 상기 캐터필러부와 닿도록 구비되는 스프라켓(sprocket)을 포함하는 가변부; 및
상기 캐터필러부 사이의 공간에 구비되어 상기 캐터필러부를 운행시키는 복수 개의 아이들 스프라켓(Idle Sprocket)부;를 포함하고,
상기 실린더에 가해지는 힘에 따라 상기 스프라켓이 힌지에 의해 회동되어 상기 드럼과 캐터필러부 사이의 간격이 가변되는 것을 특징으로 하는 전기영동식 전기 침투 탈수기.
제1 항에 있어서,
상기 실린더와 연결되어 상기 실린더에 가해지는 공압을 조절하는 압력조절장치를 더 포함하고,
수분 함량이 높아 유동성이 큰 슬러지의 경우, 상기 압력조절장치가 상기 실린더에 공압을 약하게 가하여 상기 스프라켓이 캐터필러부를 약하게 눌러 상기 캐터필러부와 드럼 사이의 간격을 유지시키고,
수분 함량이 낮아 유동성이 작은 슬러지의 경우, 상기 압력조절장치가 상기 실린더에 공압을 강하게 가하여 상기 스프라켓이 캐터필러부를 강하게 눌러 상기 캐터필러부와 드럼 사이의 간격을 좁게 유지시키는 것을 특징으로 하는 전기영동식 전기 침투 탈수기.
제1 항에 있어서,
상기 슬러지 공급부는 중앙 상부에 구비되고, 회전부 및 상기 회전부 하부에 구비되는 두 개의 롤러를 포함하고,
상기 아이들 스프라켓부는 상기 슬러지 공급부 하부에 각각 구비되는 제1 및 제2 아이들 스프라켓, 상기 제2 아이들 스프라켓 하부에서 상기 드럼을 따라 일정 간격으로 구비되는 제3 내지 제6 아이들 스프라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동식 전기 침투 탈수기