KR101174603B1 - 축산용 슬러지 탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축사와 돈사에서 발생하는 축산분뇨나 또는 슬러지 등에서 수분을 제거하기 위한 탈수장치에 관한 기술로서, 진동탈수기에서 스크린의 처짐현상을 방지하는 한편 축산분뇨나 또는 슬러지를 고르게 분산 투입함에 따라 탈수효율을 높이고, 고압탈수기에서 축산분뇨나 또는 슬러지 등의 탈수물질에 따라 압착력을 조절하여 탈수효과를 높이는 축산용 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성은 지면 위에 지지되는 프레임과; 상기 프레임의 한쪽 상부에 진동스프링으로 지지된 진동챔버와, 상기 진동챔버의 내부공간에 길이 방향으로 설치된 스크린과, 상기 진동챔버의 상부에 설치된 바이브레이터와, 상기 진동챔버의 상부에 설치되어 슬러지를 투입하는 펌핑관을 포함하여 구현된 진동탈수기와; 상기 프레임의 한쪽 상부에 배치된 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 설치되고 모터의 구동으로 슬러지를 이송하는 스크류와, 상기 스크류에 연결 설치된 1차탈수챔버와, 상기 1차탈수챔버에 연결 설치된 2차탈수챔버와, 상기 2차탈수챔버의 개방구를 텐션스프링의 압력으로 가압하는 홀더를 포함하여 구현된 고압탈수기;로 이루어진다.

Description

축산용 슬러지 탈수장치{Sludge dehydrator}

본 발명은 축사와 돈사에서 발생하는 축산분뇨나 또는 슬러지 등에서 수분을 제거하기 위한 탈수장치에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 진동탈수기에 길이 방향으로 가이드레일을 설치하여 스크린을 지지하도록 구성되는 한편 축산분뇨나 또는 슬러지가 공급되는 펌핑관에 폭이 넓은 분산투입구가 설치되고, 고압탈수기에서 2차탈수챔버에 압착력을 조절하는 압력조절볼트가 설치됨으로써, 진동탈수기에서 스크린의 처짐현상을 방지하는 한편 축산분뇨나 또는 슬러지를 고르게 분산 투입함에 따라 탈수효율을 높이고, 고압탈수기에서 수분의 함유량이나 축산분뇨 또는 슬러지 등의 탈수물질에 따라 압착력을 조절하여 탈수효과를 높이는 축산용 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.

일반적으로 축사와 돈사에서 발생하는 다량의 축산분뇨는 생태계의 환경오염을 야기함으로써, 축산분뇨를 퇴비화 하거나 또는 폐수처리 하도록 규제하고 있으며, 축산분뇨의 폐수처리는 고비용이 소요되므로 최근에는 분(고형물)과 오수를 분리하여 분은 퇴비화 하고, 오수는 폐수 처리하여 폐수량을 줄임에 따라 처리비용을 절감하고 있다.

축산분뇨를 퇴비화 할 경우, 분뇨를 분리하지 않고 그대로 퇴비화 하게 되면, 축산분뇨에는 오수가 다량 포함되어 있기 때문에 축산분뇨의 발효공정과 건조공정에 장시간이 걸리는 한편 퇴비의 생산성과 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 고비용이 소요되는 문제점이 있다.

종래 축산분뇨 중에서 분과 오수를 분리하는 탈수장치는 대부분 오수조가 지지대에 의해 적당한 높이로 마련되고, 오수조 상에서 베이스프레임이 스프링 위에 양측으로 놓이며, 상기 베이스프레임 위에 적당한 경사로 고정대가 설치되고, 여기에 상하로 롤이 장착되는 한편 구멍이 조밀하게 형성된 스크린이 상하 롤에 감겨져 설치되며, 고정대 상에는 축산분뇨가 유입 및 배출되는 분뇨탱크가 설치되고, 스크린에 진동을 가하여 구멍의 막힘을 방지하는 바이브레이터가 설치된다.

이러한 기존의 오수 탈수장치는 분뇨탱크에 분뇨를 펌핑하여 유입시키면, 분뇨가 스크린 위로 흘러내리면서 오수는 구멍을 통해 오수조에 담기고, 분은 스크린을 타고 아래로 흘러내려 저장조나 퇴비화를 위한 발효조에 투입됨으로써, 분과 오수를 분리하게 된다.

기존의 오수 탈수장치는 단일의 스크린을 이용하여 분과 오수를 1차 분리함에 따라 미립자의 분이 오수에 섞이는 실정으로, 여기서 구멍이 미립자인 스크린을 사용하게 되면, 보다 미립자의 분을 오수와 분리시킬 수 있으나, 분의 흘러내림과 오수의 탈수효과가 떨어져 결과적으로 분뇨의 탈수효율이 높지 못한 단점을 야기하게 된다.

또한 연속해서 진동을 받는 스크린의 일부분이 균열로 손상되거나 찢어지면, 분이 오수와 분리되지 못하고 그대로 오수조에 떨어져 이미 분리된 오수와 섞이는 폐단을 초래하며, 또한 기존의 탈수장치는 스크린을 효과적으로 지지하지 못하여 스크린이 아래로 처지는 문제점이 있고, 스크린 위로 투입되는 분뇨가 고르게 분산되지 못하여 결과적으로 탈수효율이 저하되는 문제점들이 있었다.

본 발명은 종래 탈수장치의 선행기술에서 스크린이 효과적으로 지지되지 못하여 아래로 처지는 문제점과, 스크린 위로 투입되는 분뇨가 고르게 분산되지 못하여 탈수효율이 저하되는 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 진동탈수기에서 스크린의 처짐현상을 방지하는 한편 축산분뇨나 또는 슬러지를 고르게 분산 투입하여 탈수효율을 높이고, 고압탈수기에서 수분의 함유량이나 축산분뇨 또는 슬러지 등의 탈수물질에 따라 압착력을 조절하여 탈수효과를 높이고자, 진동탈수기에 길이 방향으로 가이드레일을 설치하여 스크린을 지지하도록 구성되는 한편 축산분뇨나 또는 슬러지가 공급되는 펌핑관에 폭이 넓은 분산투입구를 설치하고, 고압탈수기에서 2차탈수챔버에 압착력을 조절하는 압력조절볼트가 설치된 축산용 슬러지 탈수장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

지면 위에 지지되는 프레임과;

상기 프레임의 한쪽 상부에 진동스프링으로 지지된 진동챔버와, 상기 진동챔버의 내부공간에 길이 방향으로 설치된 스크린과, 상기 진동챔버의 상부에 설치된 바이브레이터와, 상기 진동챔버의 상부에 설치되어 슬러지를 투입하는 펌핑관을 포함하여 구현된 진동탈수기와;

상기 프레임의 한쪽 상부에 배치된 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 설치되고 모터의 구동으로 슬러지를 이송하는 스크류와, 상기 스크류에 연결 설치된 1차탈수챔버와, 상기 1차탈수챔버에 연결 설치된 2차탈수챔버와, 상기 2차탈수챔버의 개방구를 텐션스프링의 압력으로 가압하는 홀더를 포함하여 구현된 고압탈수기;로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 의하면, 진동탈수기에 길이 방향으로 가이드레일을 설치하여 스크린을 지지하도록 구성되는 한편 축산분뇨나 또는 슬러지가 공급되는 펌핑관에 폭이 넓은 분산투입구가 설치되고, 고압탈수기에서 2차탈수챔버에 압착력을 조절하는 압력조절볼트가 설치됨으로써, 진동탈수기에서 스크린의 처짐현상을 방지하는 한편 축산분뇨나 또는 슬러지를 고르게 분산 투입함에 따라 탈수효율을 높이고, 고압탈수기에서 수분의 함유량이나 축산분뇨 또는 슬러지 등의 탈수물질에 따라 압착력을 조절하여 탈수효과를 높이는 효과를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 실시예는 다수개의 압력조절볼트를 풀거나 조이면, 2차탈수챔버에서 슬러지의 배출공간이 넓어지거나 또는 축소됨에 따라 결과적으로 슬러지의 압착력이 높아지거나 낮아지므로 작업자가 슬러지의 수분 함유량이나 축산분뇨 또는 슬러지 등의 탈수물질에 따라 압착력을 조절하여 탈수효율을 높이는 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예를 나타낸 작동상태 요부 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에서 진동탈수기를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에서 진동탈수기를 나타낸 요부 측단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에서 진동탈수기를 나타낸 요부 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에서 펌핑관을 나타낸 요부 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에서 고압탈수기를 나타낸 요부 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에서 고압탈수기를 나타낸 요부 측단면도.

본 발명의 실시예에서 주된 요지는 진동탈수기에서 스크린의 처짐현상을 방지하는 한편 축산분뇨나 또는 슬러지를 고르게 분산 투입함에 따라 탈수효율을 높이고, 고압탈수기에서 수분의 함유량이나 축산분뇨 또는 슬러지 등의 탈수물질에 따라 압착력을 조절하여 탈수효과를 높이고자 하는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 축산용 슬러지 탈수장치의 주요 구성을 살펴보면, 지면 위에 지지되는 프레임(10)과; 상기 프레임(10)의 한쪽 상부에 진동스프링(24)으로 지지된 진동챔버(21)와, 상기 진동챔버(21)의 내부공간에 길이 방향으로 설치된 스크린(23)과, 상기 진동챔버(21)의 상부에 설치된 바이브레이터(26)와, 상기 진동챔버(21)의 상부에 설치되어 슬러지를 투입하는 펌핑관(27)을 포함하여 구현된 진동탈수기(20)와; 상기 프레임(10)의 한쪽 상부에 배치된 호퍼(31)와, 상기 호퍼(31)의 하부에 설치되고 모터(33)의 구동으로 슬러지를 이송하는 스크류(32)와, 상기 스크류(32)에 연결 설치된 1차탈수챔버(34)와, 상기 1차탈수챔버(34)에 연결 설치된 2차탈수챔버(35)와, 상기 2차탈수챔버(35)의 개방구를 텐션스프링(36a)의 압력으로 가압하는 홀더(37)를 포함하여 구현된 고압탈수기(30);로 이루어진다.

상기 실시예의 주요 구성에서 프레임(10)은 진동탈수기(20)와 고압탈수기(30)를 지면 위로 지지하는 기능으로서, 상기 프레임(10)은 도면에서 도 1과 같이, 사각철재로 짜여져 소정 높이로 구성됨이 바람직하고, 지면에서의 높이는 설치장소의 여건에 따라 달리하여 제작할 수 있다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 진동탈수기(20)는 미립자의 구멍이 형성된 스크린(23)을 이용하여 축산분뇨나 또는 슬러지에서 오수를 분리하는 기능으로서, 상기 진동탈수기(20)는 도면에서 도 1 내지 도 6과 같이, 진동챔버(21)ㆍ스크린(23)ㆍ진동스프링(24)ㆍ지지대(25)ㆍ바이브레이터(26)ㆍ펌핑관(27)ㆍ가이드레일(29)로 구성되며, 여기서 진동챔버(21)는 상부가 개방되고, 내부공간이 구비된 구조로서, 프레임(10)의 한쪽 상부에 다수개의 진동스프링(24)으로 지지되며, 하부 한쪽에 탈수된 오수가 배출되는 배수구(21a)가 구현된다.

상기에서 스크린(23)은 도면에서 도 3과 같이, 진동챔버(21)의 양측부에 스크린롤(22)(22a)이 고정 설치되고, 상기 스크린롤(22)(22a)에 스크린(23)이 감겨져 진동챔버(21)의 내부공간에 길이 방향으로 설치되며, 여기서 스크린(23)은 한쪽 방향으로 기울어져 설치된다.

또한 상기에서 지지대(25)는 진동스프링(24)을 지지하는 기능으로서, 진동챔버(21)의 상부 양측에 설치되며, 또한 바이브레이터(26)는 스크린(23)에 진동을 가하여 스크린(23)의 막힘을 방지하는 한편 슬러지가 원활하게 흘러내리도록 하는 기능으로서, 진동챔버(21)의 상부 중앙에 부착 설치된다.

또한 축산분뇨나 또는 슬러지가 공급되는 펌핑관(27)은 도면에서 도 3 내지 도 6과 같이, 프레임(10)의 상부에 결합되어 진동챔버(21)의 상부에 교호 방향으로 배치되고, 축산분뇨나 또는 슬러지를 스크린(23) 위로 고르게 분산 투입하는 분산투입구(28)가 하부에 형성되며, 여기서 분산투입구(28)는 스크린(23)의 폭보다 작은 폭넓이로 납작하게 형성된다.

따라서, 펌핑관(27)으로 공급된 축산분뇨나 또는 슬러지가 스크린(23)의 폭보다 작은 폭넓이로 납작하게 형성된 분산투입구(28)로 배출되어 스크린(23) 위로 고르게 분산 투입됨에 따라 탈수효율을 높이게 된다.

또한 스크린(23)을 지지하는 기능의 가이드레일(29)은 도면에서 도 4 내지 도 5와 같이, 진동챔버(21)의 내부공간에 길이 방향으로 설치되며, 다수개의 가이드레일(29)이 일정한 간격으로 이격되어 설치됨에 따라 스크린(23)의 처짐현상을 방지하는 한편 슬러지가 원활하게 흘러내리도록 유도한다.

한편 상기 실시예의 주요 구성에서 고압탈수기(30)는 진동탈수기(20)에서 1차로 탈수된 축산분뇨나 또는 슬러지를 고압으로 2차 탈수하는 기능으로서, 상기 고압탈수기(30)는 도면에서 도 2 및 도 7 내지 도 8과 같이, 호퍼(31)ㆍ스크류(32)ㆍ모터(33)ㆍ1차탈수챔버(34)ㆍ2차탈수챔버(35)ㆍ거치대(36)ㆍ홀더(37)ㆍ압력조절볼트(38)로 구성되며, 여기서 호퍼(31)는 진동탈수기(20)에서 1차로 탈수된 슬러지가 흘러내리는 진동챔버(21)의 하부에 배치되도록 프레임(10)에 설치된다.

상기에서 스크류(32)는 모터(33)의 구동으로 회전하여 호퍼(31)에 담긴 슬러지를 이송하는 기능으로서, 호퍼(31)의 하부에 설치되고, 또한 모터(33)는 감속모터를 적용함이 바람직하며, 프레임(10)에 고정 설치되어 구동축이 스크류(32)와 커플링으로 연결 설치된다.

또한 상기에서 1차탈수챔버(34)는 스크류(32)의 외통에 연결 설치되고, 스크류(32)의 이송압력으로 슬러지를 압착하여 탈수하며, 하부에 탈수된 오수가 배출되는 배수구(34a)가 형성된다.

또한 상기에서 2차탈수챔버(35)는 1차탈수챔버(34)에서 탈수된 슬러지를 고압으로 압착하여 재차 탈수하는 기능으로서, 1차탈수챔버(34)에 연결 설치되고, 외주연에 방사상으로 다수개의 압력조절볼트(38)가 설치되는 한편 1차탈수챔버(34)에서 외측으로 거치대(36)가 연결 설치되며, 상기 거치대(36)와 2차탈수챔버(35) 사이에 텐션스프링(36a)과 홀더(37)가 설치된다.

상기에서 텐션스프링(36a)은 거치대(36)와 홀더(37) 사이에 끼워져 텐션 압력으로 홀더(37)를 가압하며, 상기 홀더(37)는 텐션스프링(36a)의 압력을 받아 2차탈수챔버(35)의 개방구를 가압하여 스크류(32)를 통해 이송되는 슬러지를 고압으로 압착하여 탈수하게 된다.

상기에서 스크류(32)를 통해 이송되는 슬러지는 고압으로 압착되어 탈수되면서 2차탈수챔버(35)의 개방구와 홀더(37) 사이로 배출되며, 탈수된 슬러지는 퇴비화를 위해 발효조로 이송된다.

한편 상기에서 2차탈수챔버(35)의 외주연에 방사상으로 설치된 다수개의 압력조절볼트(38)는 슬러지의 수분 함유량이나 축산분뇨 또는 슬러지 등의 탈수물질에 따라 압착력을 조절하는 기능으로서, 압력조절볼트(38)는 도면에서 도 8과 같이, 2차탈수챔버(35)에서 배출공간의 면적을 달리하여 슬러지의 압착력을 조절하게 된다.

즉, 방사상으로 설치된 다수개의 압력조절볼트(38)를 풀거나 조이면, 2차탈수챔버(35)에서 슬러지의 배출공간이 넓어지거나 또는 축소됨에 따라 결과적으로 슬러지의 압착력이 높아지거나 낮아지며, 작업자가 슬러지의 수분 함유량이나 축산분뇨 또는 슬러지 등의 탈수물질에 따라 압력조절볼트(38)를 풀거나 조여서 슬러지의 탈수효과를 높이게 된다.

이러한 본 발명의 실시예는 진동탈수기(20)에서 스크린(23)으로 축산분뇨나 또는 슬러지에 함유된 오수를 1차로 분리한 다음, 고압탈수기(30)에서 슬러지를 고압으로 2차 탈수함에 따라 탈수효과를 높이므로 축산분뇨의 발효공정과 건조공정이 단축될 뿐만 아니라 퇴비의 생산성과 경제성이 향상되는 것이다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10: 프레임 20: 진동탈수기
21: 진동챔버 22(22a): 스크린롤
23: 스크린 24: 진동스프링
25: 지지대 26: 바이브레이터
27: 펌핑관 28: 분산투입구
29: 가이드레일 30: 고압탈수기
31: 호퍼 32: 스크류
33: 모터 34: 1차탈수챔버
35: 2차탈수챔버 36: 거치대
37: 홀더 38: 압력조절볼트

Claims (4)

1. 지면 위에 지지되는 프레임(10)과;
   상기 프레임(10)의 한쪽 상부에 진동스프링(24)으로 지지된 진동챔버(21)와, 상기 진동챔버(21)의 내부공간에 길이 방향으로 설치된 스크린(23)과, 상기 진동챔버(21)의 상부에 설치된 바이브레이터(26)와, 상기 진동챔버(21)의 상부에 설치되어 슬러지를 투입하는 펌핑관(27)을 포함하여 구현된 진동탈수기(20)와;
   상기 프레임(10)의 한쪽 상부에 배치된 호퍼(31)와, 상기 호퍼(31)의 하부에 설치되고 모터(33)의 구동으로 슬러지를 이송하는 스크류(32)와, 상기 스크류(32)에 연결 설치된 1차탈수챔버(34)와, 상기 1차탈수챔버(34)에 연결 설치된 2차탈수챔버(35)와, 상기 2차탈수챔버(35)의 개방구를 텐션스프링(36a)의 압력으로 가압하는 홀더(37)를 포함하여 구현된 고압탈수기(30);로 구성되고,
   상기에서 진동탈수기(20)는 진동챔버(21)의 내부공간에 길이 방향으로 다수개의 가이드레일(29)이 설치되며, 상기 가이드레일(29)은 일정한 간격으로 이격되어 스크린(23)의 처짐을 방지하는 한편 슬러지가 원활하게 흘러내리도록 유도하고,
   상기에서 펌핑관(27)은 프레임(10)의 상부에 결합되어 진동챔버(21)의 상부에 교호 방향으로 배치되고, 하부에 스크린(23)의 폭보다 작은 폭넓이로 납작하게 분산투입구(28)가 형성되며,
   상기에서 2차탈수챔버(35)는 외주연에 방사상으로 다수개의 압력조절볼트(38)가 설치된 것을 특징으로 하는 축산용 슬러지 탈수장치.
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