KR101266655B1 - Sludge disintegrator - Google Patents

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KR101266655B1
KR101266655B1 KR1020130008531A KR20130008531A KR101266655B1 KR 101266655 B1 KR101266655 B1 KR 101266655B1 KR 1020130008531 A KR1020130008531 A KR 1020130008531A KR 20130008531 A KR20130008531 A KR 20130008531A KR 101266655 B1 KR101266655 B1 KR 101266655B1
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main body
rotating body
solubilization
rotator
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KR1020130008531A
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유영균
김봉준
이세한
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유영균
이세한
김봉준
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Abstract

PURPOSE: A sludge crusher for sludge solubilization is provided to be easily crushed or low-molecularized while a sludge is moved in a longer stroke distance by rotational shearing the strength between a rotator and a main body and facilitate to control the sludge crushing efficiency and amount. CONSTITUTION: A sludge crusher for sludge solubilization comprises a circular truncated cone shaped rotator(13). The rotator is fixed on a rotary shaft rotated by a motor(11). The inner surface of a main body(14) which covers the rotator is distanced with a predetermined distance from the external circumference. An inlet port(14a) which inflows sludge between one end of the rotator and the inner side of the main body is formed on one end of the main body. An outlet port(14b) which flows out the crushed sludge located between the other end of the rotator and the inner surface of the main body is formed on the other end of the main body. The location of the rotator can be adjusted towards the direction of a driving axis with the driving shaft.

Description

슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치{SLUDGE DISINTEGRATOR}Sludge crusher for sludge solubilization {SLUDGE DISINTEGRATOR}

본 발명은 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하네는 슬러지를 알칼리제 등으로 전처리한 후에 회전전단력에 의해 슬러지를 파쇄 혹은 저분자화시킬 수 있도록 하는 슬러지 파쇄장치이다.The present invention relates to a sludge crushing apparatus for sludge solubilization, and more particularly, to a sludge crushing apparatus that enables sludge crushing or low molecular weight by rotary shear force after pretreatment with sludge.

하폐수 처리 공정에서 발생되는 잉여슬러지는 대부분이 미생물로서 난분해성 세포벽으로 구성되어 있어 생물반응조 또는 소화조에서 재처리 되는 효율이 낮으며, 난분해성인 세포벽을 물리화학적 처리를 통해 미생물이 처리하기 쉬운 상태로 저분화 하는 방법을 슬러지의 가용화라 하며, 가용화에 의해 슬러지의 세포벽이 파괴되면 슬러지의 세포로부터 당, 아미노산, 지방산, 인산 등의 영양물질이 다량 생성되면 이러한 영양물질이 생물반응조 혹은 소화조로 유입되어 미생물의 에너지원으로 재이용됨으로써 슬러지의 감량이 이루어진다.Most of the excess sludge generated in the wastewater treatment process is composed of microorganisms and hardly decomposable cell walls, so the efficiency of reprocessing in bioreactors or digesters is low, and the biodegradable cell walls are easily processed by physicochemical treatment. The method of low differentiation is called solubilization of sludge. When the cell wall of sludge is destroyed by solubilization, when nutrients such as sugar, amino acids, fatty acids and phosphoric acid are generated from the sludge cells, these nutrients are introduced into the bioreactor or digester. The sludge is reduced by being reused as an energy source for microorganisms.

그래서 종래에는 슬러지를 가용화 혹은 감량화시키는 방법으로는 오존을 단독으로 이용하거나 알칼리제 등의 약품을 이용하여 볼밀 등으로 파쇄하는 방법 혹은 초음파를 이용하는 방법 등이 연구 개발되어 지고 있다.Therefore, conventionally, as a method of solubilizing or reducing the sludge, a method of crushing with a ball mill or the like using ozone alone or using a chemical such as an alkali or the like has been researched and developed.

예컨대 물리적인 기계적 슬러지 파쇄방법은 일본특허공개공보 특개2002-282721호와 본 출원인에 의해 등록된 국내 특허등록 제10-814405호와 제10-1032628호로 등록된 기술이 개발되었는 바, 이는 회전체 또는 유속에서 발생되는 전단력에 의해 슬러지를 파쇄하는 구조로 이루어진다.For example, the physical mechanical sludge crushing method has been developed in the Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-282721 and the Korean Patent Registration No. 10-814405 and 10-1032628 registered by the present applicant, which is a rotating body or The sludge is crushed by the shear force generated at the flow rate.

이러한 종래의 기술은 기계적 구성이나 처리 방법은 간단하나, 파쇄기 내부의 회전디스크와 고정디스크 사이에서 슬러지가 파쇄되는 시간이 매우 짧아서 슬러지의 파쇄 정도가 매우 낮다는 단점이 있다.This conventional technique has a simple mechanical configuration or processing method, but has a disadvantage in that the sludge crushing time between the rotating disk and the fixed disk inside the crusher is very short and the crushing degree of the sludge is very low.

물론 회전디스크와 고정디스크의 직경을 크게 형성한다면 직경의 크기에 따라 슬러지의 거리를 길게 할 수 있어 슬러지의 파쇄 정도를 높일 수 있으나, 회전디스크와 고정디스크의 직경을 증대하는 만큼 파쇄장치의 크기도 매우 커야 하므로 비효율적인 것이다.Of course, if the diameter of the rotating disk and the fixed disk is formed large, the distance of the sludge can be increased according to the size of the diameter, and the degree of crushing of the sludge can be increased, but the size of the crushing device is increased as the diameter of the rotating disk and the fixed disk is increased. It is very inefficient because it must be very large.

또한 유속을 이용한 파쇄장치도 슬러지를 파쇄하기 위한 행정 거리를 크게 하기 위해서는 슬러지파쇄파이프의 길이를 길게 형성하기 때문에, 이 또는 파쇄장치의 크기를 매우 커질 수 있어 비효율적이라 할 수 있다.In addition, since the crushing device using the flow rate also increases the length of the sludge crushing pipe in order to increase the stroke length for crushing the sludge, the size of the crushing device can be very large, which is inefficient.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작은 크기로 보다 긴 행정거리로 슬러지를 회전전단력으로 파쇄함으로써, 슬러지를 알칼리제 등으로 전처리한 후에 회전전단력에 의해 슬러지를 용이하게 파쇄 혹은 저분자화시킬 수 있으며, 슬러지의 파쇄 효율과 파쇄량을 조정하게 함으로써 슬러지를 효율적으로 파쇄할 수 있어 생물반응조의 운전 상황에 따라 탄력적으로 슬러지의 파쇄 효율과 파쇄량을 조정할 수 있는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to crush the sludge with the rotational shear force at a longer stroke distance to a smaller size, the pre-treatment of the sludge with an alkaline agent, etc. The sludge can be easily crushed or made into low molecular weight, and the sludge can be efficiently crushed by adjusting the crushing efficiency and crushing amount of the sludge so that the sludge crushing efficiency and crushing amount can be flexibly adjusted according to the operating conditions of the bioreactor. The present invention provides a sludge crushing device for sludge solubilization.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 슬러지를 파쇄하는 것으로 이루어지는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치에 있어서, 모터에 의해 동력 회전되는 회전축 상에 원뿔대 형상의 회전체를 고정 설치하며, 상기 회전체를 감싸는 본체의 내부면이 상기 회전체의 외부둘레면과 일정한 간격으로 이격되고, 상기 회전체의 한쪽 단부와 본체의 내부 사이로 슬러지를 유입하는 유입구가 상기 본체의 한쪽 단부에 형성됨과 아울러 상기 회전체의 다른쪽 단부와 본체의 내부면 사이에 있는 파쇄된 슬러지를 유출하는 유출구가 상기 본체의 다른쪽 단부에 형성되는 것으로 이루어지는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the sludge crushing apparatus for sludge solubilization consisting of crushing the sludge, fixed installation of a truncated cone-shaped rotating body on a rotating shaft that is powered by a motor, the rotating body The inner surface of the body surrounding the spaced apart at regular intervals from the outer circumferential surface of the rotating body, an inlet for introducing sludge between one end of the rotating body and the inside of the main body is formed at one end of the main body and the rotating body Provided is a sludge crushing apparatus for sludge solubilization, wherein an outlet for outflowing crushed sludge between the other end of the body and the inner surface of the body is formed at the other end of the body.

또한 본 발명은 상기 본체에 형성된 유입구가 상기 회전체의 작은 직경의 한쪽 단부와 본체의 내부면 사이로 슬러지를 유입시키는 위치에 구비됨과 아울러 상기 본체에 형성된 유출구가 상기 회전체의 큰 직경의 다른쪽 단부와 본체의 내부면 사이에 있는 파쇄된 슬러지를 유출시키는 위치에 구비됨을 특징으로 한다.In addition, the present invention is provided with the inlet formed in the main body in the position to introduce sludge between one end of the small diameter and the inner surface of the main body and the outlet formed in the main body is the other end of the large diameter of the rotating body And the crushed sludge which flows out between the inner surface of the main body.

더우기 상기 본체의 내부면과 상기 회전체의 외부둘레면 사이의 간격이 5 ~ 10mm임을 특징으로 하며, 상기 회전체가 본체 내에서 구동축과 함께 구동축 방향으로 위치 조정할 수 있는 것을 특징으로 하며, 상기 회전체의 둘레면에 다수의 홈이 형성되는 것을 포함하여 이루어진다.In addition, the interval between the inner surface of the main body and the outer peripheral surface of the rotating body is characterized in that 5 ~ 10mm, characterized in that the rotating body can adjust the position in the direction of the drive shaft together with the drive shaft in the main body, It includes a plurality of grooves are formed in the entire circumferential surface.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치는 원뽈대 형상의 회전체가 본체 내부에서 동력 회전되기 때문에, 슬러지를 함유한 피처리수가 회전체의 둘레면을 나선 형상으로 선회하면서 이동하므로 회전체와 본체 사이의 회전전단력에 의해 슬러지가 보다 긴 행정거리를 이동하면서 용이하게 파쇄 혹은 저분자화된다는 이점이 있다.Since the sludge crushing apparatus for sludge solubilization according to the present invention is rotated in the main body, the sludge crushing apparatus is driven by rotating the circumferential surface of the rotating body in a spiral shape because the sludge crushing body is powered by the rotor. Due to the rotational shear force between the rotating body and the main body, there is an advantage that the sludge is easily crushed or low molecular weight while moving longer stroke distance.

더우기 회전체가 본체 내에서 구동축과 함께 구동축 방향으로 위치 조정할 수 있기 때문에, 본체의 내부면과 회전체의 외부둘레면 사이의 간격을 간편하게 조정할 수 있어 생물반응조의 운전 상황에 따라 탄력적으로 슬러지의 파쇄 효율과 파쇄량을 용이하게 조정할 수 있다는 이점이 있다.Moreover, since the rotating body can be positioned in the main body along with the driving shaft in the direction of the driving shaft, the distance between the inner surface of the main body and the outer circumferential surface of the rotating body can be easily adjusted to flexibly crush the sludge according to the operating conditions of the bioreactor. There is an advantage that the efficiency and the amount of crushing can be easily adjusted.

또한 회전체의 둘레면에 다수의 홈을 형성하여 홈 주위를 흐르는 피처리수의 유속과 홈을 통과하는 피처리수의 유속의 차이를 발생시켜서 슬러지의 파쇄 효율을 용이하게 향상할 수 있는 것이다.In addition, by forming a plurality of grooves on the circumferential surface of the rotating body to generate a difference between the flow rate of the treated water flowing around the groove and the flow rate of the treated water passing through the groove, it is possible to easily improve the crushing efficiency of the sludge.

도 1은 본 발명에 의한 슬러지 파쇄장치가 적용되는 가용화 설비의 일 예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2를 설명하기 위한 부분 발췌 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치의 또다른 예를 나타내는 단면도이다.1 is a configuration diagram showing an example of a solubilization facility to which the sludge crushing apparatus according to the present invention is applied.
2 is a cross-sectional view showing an example of a sludge crushing apparatus for sludge solubilization according to the present invention.
3 is a partial excerpt sectional view for explaining FIG. 2.
4 is a cross-sectional view showing another example of a sludge crushing apparatus for sludge solubilization according to the present invention.
5 is a cross-sectional view showing another example of a sludge crushing apparatus for sludge solubilization according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 슬러지 파쇄장치가 작용되는 가용화 설비의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면으로서, 상기 가용화 설비는 제1침전조(1)와 제2침전조(2) 사이에 포기조(3)를 배치하고, 상기 제2침전조(2) 내에 있는 슬러지를 함유한 피처리수를 포기조(3)으로 리턴하는 위치에 슬러지가용화조(4)가 구비되며, 본 발명에 의한 슬슬러지 파쇄장치는 상기 슬러지가용화조(4) 내의 피처리수를 순환시켜서 슬러지를 파쇄하는 구조로 이루어진다.FIG. 1 is a view schematically showing an example of a solubilization facility in which a sludge crushing device according to the present invention operates, and the solubilization facility is disposed between the first settling tank 1 and the second settling tank 2. The sludge solubilization tank 4 is provided at a position for returning the water to be treated containing the sludge in the second settling tank 2 to the aeration tank 3, and the sludge crushing apparatus according to the present invention is the sludge solubilization device. The sludge is crushed by circulating the water to be treated in the tank 4.

즉 본 발명에 의한 슬러지 파쇄장치는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 모터(11)에 의해 동력 회전되는 회전축(12) 상에 원뿔대 형상의 회전체(13)와 유입구(14a)와 유출구(14b)를 구비한 본체(14)로 이루어진다.That is, in the sludge crushing apparatus according to the present invention, as shown in Figs. 2 and 3, the truncated conical body 13, the inlet port 14a and the outlet port on the rotary shaft 12 that is powered by the motor 11 It consists of the main body 14 provided with 14b.

그리고 상기 본체(14)는 상기 회전체(13)를 감싸는 구조이어서 상기 회전체(13)이 상기 본체(14)의 내부에 위치하여 모터(11)에 의해 동력 회전되는 것이고, 상기 본체(14)의 내부면이 상기 회전체(13)의 외부둘레면과 일정한 간격으로 이격되고, 상기 본체(14)의 한쪽 단부에 형성된 유입구(14a)를 통하여 슬러지가용화조(4) 내의 슬러지가 상기 회전체(13)의 한쪽 단부와 상기 본체(14)의 내부 사이로 유입되며, 상기 본체(14)의 다른쪽 단부에 형성된 유출구(14b)를 통하여 상기 회전체(13)의 다른쪽 단부와 상기 본체(14)의 내부면 사이에 있는 파쇄된 슬러지가 상기 슬러지가용화조(4)로 유출되는 것이다.In addition, the main body 14 has a structure surrounding the rotating body 13 so that the rotating body 13 is positioned inside the main body 14 to be rotated by the motor 11 and the main body 14 The inner surface of the rotary body 13 is spaced apart at regular intervals, the sludge in the sludge solubilization tank (4) through the inlet port (14a) formed at one end of the main body 14 is rotated ( The other end of the rotating body 13 and the main body 14 are introduced between the one end of the 13 and the inside of the main body 14 and through an outlet 14b formed at the other end of the main body 14. The crushed sludge between the inner surface of the is discharged to the sludge solubilization tank (4).

특히 본 발명에서는 회전체(13)의 회전력으로 슬러지를 함유한 피처리수를 이송시켜서 슬러지를 함유한 피처리수를 펌프 등을 사용하기 않고도 스럴지가용화조(4)와 본 발명의 파쇄장치 사이를 순환시키기 위하여, 상기 본체(14)에 형성된 유입구(14a)가 상기 회전체(13)의 작은 직경의 한쪽 단부와 상기 본체(14)의 내부면 사이로 슬러지를 유입시키는 위치에 구비되고, 상기 본체(14)에 형성된 유출구(14b)가 상기 회전체(13)의 큰 직경의 다른쪽 단부와 상기 본체(14)의 내부면 사이에 있는 파쇄된 슬러지를 유출시키는 위치에 구비됨을 특징으로 한다.In particular, in the present invention, the sludge-solubilizing tank 4 and the crushing apparatus of the present invention are transferred between the sludge-solubilizing tank 4 and the present invention without using a pump to transfer the sludge-containing water to be treated by the rotational force of the rotating body 13. In order to circulate, the inlet 14a formed in the main body 14 is provided at a position to introduce sludge between one end of the small diameter of the rotating body 13 and the inner surface of the main body 14, The outlet 14b formed at 14 is characterized in that it is provided at a position to discharge the crushed sludge between the other end of the large diameter of the rotary body 13 and the inner surface of the main body 14.

그러면 상기 회전체(13)가 상기 모터(11)에 의해 회전됨에 따라 회전체(13)의 둘레면 위치에 따라 슬러지의 유속이 가변되는 것이므로, 상기 회전체(13)를 회전시키면 회전체(13)의 작은 직경의 한쪽 단부에서 슬러지의 유속이 느려서 이 곳에서의 압력이 높아짐과 아울러 회전체(13)의 큰 직경의 다른쪽 단부에서 슬러지의 유속이 빨라져서 이 곳에서의 압력이 높아져서 슬러지를 함유한 처리수가 회전체(13)의 둘레면을 따라 나선 방향으로 원활하게 이동할 수 있는 것이다.Then, as the rotating body 13 is rotated by the motor 11, the flow rate of the sludge is variable according to the position of the circumferential surface of the rotating body 13, and when the rotating body 13 is rotated, the rotating body 13 The sludge flow rate is slowed at one end of the small diameter of the diaphragm to increase the pressure here, and the sludge flow rate is increased at the other end of the large diameter of the rotor 13, thereby increasing the pressure here. One treated water can move smoothly in the spiral direction along the circumferential surface of the rotating body 13.

물론 본 발명에서는 상기 본체(14)의 내부면과 상기 회전체(13)의 외부둘레면 사이의 간격이 5 ~ 10mm임이 바람직하며, 이러한 간격에서 슬러지가 회전체(13)의 회전에 의한 회전전단력이 발생될 수 있어 슬러지를 원활하게 파쇄할 수 있는 것이다.Of course, in the present invention, the interval between the inner surface of the main body 14 and the outer peripheral surface of the rotating body 13 is preferably 5 to 10mm, in which the sludge is a shear shear force due to the rotation of the rotating body 13 This may be caused to be smoothly crushed sludge.

특히 본 발명에서는 상기 회전체(13)의 외부둘레면과 상기 본체(14)의 내부면 사이의 간격을 조정하여 회전전단력에 의한 전단 효율을 조정할 필요가 있기 때문에, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 회전체(13)가 상기 본체(14) 내에서 구동축(12)과 함께 구동축(12) 방향으로 위치 조정할 수 있는 구조를 포함한다.In particular, in the present invention, it is necessary to adjust the shear efficiency by the rotational shear force by adjusting the distance between the outer circumferential surface of the rotating body 13 and the inner surface of the main body 14, as shown in FIG. The rotating body 13 includes a structure that can be adjusted in the main shaft 14 in the direction of the driving shaft 12 together with the driving shaft 12.

즉 상기 회전체(13)은 상기 구동축(12) 상에 고정되어 있어 상기 구동축(12)을 지지하는 베어링(12a)의 내경부와 구동축(12) 사이의 결합 상태를 해제한 뒤, 상기 구동축(12)를 당겨서 상기 회전체(13)의 위치를 조정할 수 있는 것이다.That is, the rotor 13 is fixed on the drive shaft 12 to release the engagement state between the inner diameter portion of the bearing 12a supporting the drive shaft 12 and the drive shaft 12, and then the drive shaft ( 12) by adjusting the position of the rotating body 13 by pulling.

한편 상기 회전체(13)의 외부둘레면과 본체(14)의 내부면 사이에서 발생되는 회전전달력에 의해 슬러지가 파쇄되는 것이므로, 상기 회전체(13)의 외부둘레면과 본체(14)의 내부면 사이에서 이동하는 슬러지의 이동 속도를 다양화한다면 슬러지의 파쇄 정도를 향상할 수 있다.Meanwhile, since sludge is crushed by the rotational transfer force generated between the outer circumferential surface of the rotating body 13 and the inner surface of the main body 14, the outer circumferential surface of the rotating body 13 and the main body 14 By varying the speed of the sludge moving between the inner surfaces, the degree of crushing of the sludge can be improved.

그래서 본 발명에서는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 회전체(13)의 둘레면에 다수의 홈(13a)이 형성되는 구조를 포함한다.Thus, in the present invention, as shown in Figure 5, includes a structure in which a plurality of grooves (13a) is formed on the circumferential surface of the rotating body (13).

그러면 상기 회전체(13)에 형성된 홈(13a)을 통과하는 슬러지와 상기 홈(13a) 주위를 통과하는 슬러지의 속도가 달라기지 때문에, 상기 회전체(13)의 홈(13a) 주위에서 슬러지의 파쇄가 더욱 원활하게 진행할 수 있는 것이다.Since the speed of the sludge passing through the groove 13a formed in the rotating body 13 and the sludge passing around the groove 13a is different, the sludge of the sludge around the groove 13a of the rotating body 13 is different. The crushing can proceed more smoothly.

이와 같이 이루어지는 슬러지 파쇄장치는 도 3에 도시한 바와 같이, 모터(11)에 의해 회전되는 회전체(13)가 원뿔대 형상으로 형성되어 있기 때문에, 회전체(13)가 회전함에 따라 도 3의 회전체(13)의 우측 부위와 좌측 부위에서 슬러지의 이동 속도가 달라지므로 슬러지를 함유한 피처리수의 흐름이 발생되는 것이다.In the sludge crushing device formed as described above, as shown in FIG. 3, since the rotating body 13 rotated by the motor 11 is formed in a truncated cone shape, as shown in FIG. 3, the rotating body 13 rotates. Since the moving speed of the sludge varies in the right part and the left part of the whole 13, the flow of the treated water containing the sludge is generated.

즉 상기 회전체(13)가 회전함에 따라 회전체(13)의 우측 부위에서 슬러지의 속도가 낮고 좌측 부위에서 슬러지의 속도가 높아지므로, 슬러지를 함유한 피처리수가 회전체(13)의 회전에 따라 도 3에서 우측에서 좌측으로 흐르는 힘이 발생함과 더불어 회전체(13)의 회전 방향의 힘이 합쳐서 슬러지를 함유한 피처리수가 회전체(13)의 둘레면을 따라 나선 형상으로 흐르게 되면서 회전체(13)의 외부둘레면과 본체(14)의 내부면에 형성되는 전단력에 의해 슬러지가 파쇄되어 본체(14)의 유출구(14a)를 통하여 파쇄된 슬러지가 유출되는 것이다.That is, as the rotor 13 rotates, the sludge speed is lower at the right side of the rotor 13 and the sludge speed is increased at the left side. Accordingly, the force flowing from the right side to the left side in FIG. 3 is generated, and the force in the rotational direction of the rotating body 13 is combined to allow the treated water containing sludge to flow in a spiral shape along the circumferential surface of the rotating body 13. The sludge is crushed by the shear force formed on the outer circumferential surface of the entire body 13 and the inner surface of the main body 14 so that the crushed sludge flows out through the outlet 14a of the main body 14.

다시 말하면 슬러지가 상기 회전체(13)의 외부둘레면과 본체(14)의 내부면에 형성되는 간극를 통과할 때, 슬러지가 상기 회전체(13)와 동일한 방향으로 회전되는 것이 억제되면서 상대속도가 높아지고, 상대속도가 높아짐에 따라 슬러지 세포가 회전체(13)에 접촉함과 동시에 강한 전단력을 받아 세포벽이 보다 쉽게 파괴될 수 있다.In other words, when the sludge passes through the gap formed in the outer circumferential surface of the rotating body 13 and the inner surface of the main body 14, the sludge is suppressed from rotating in the same direction as the rotating body 13, while the relative speed is increased. As the relative speed increases, the sludge cells come into contact with the rotating body 13, and at the same time, a strong shearing force can cause the cell walls to be more easily destroyed.

그러면 알칼리제 혹은 산화제만으로도 슬러지의 세포벽을 파괴할 수 있고, 슬러지의 세포벽이 파괴되면 단백질, 액산, 지질, 탄수화물 등의 세포내 고분자물질이 용출이 일어난다.The alkaline or oxidant alone can destroy the cell wall of the sludge. If the cell wall of the sludge is broken, intracellular polymer substances such as proteins, liquid acids, lipids, and carbohydrates are eluted.

이러한 물질은 가수분해에 의해 저분자화되지만 가수분해속도가 느려 그대로 생물반응조로 유입시킬 경우 분해효율이 감소될 수 있으나 파쇄기를 동시에 이용할 경우 저분자화가 화학적, 물리적으로 동시에 일어나므로 그 속도가 매우 빠르며, 이렇게 생물반응조로 유입된 저분자화된 물질은 미생물에 의해 쉽게 분해된다.These materials are low molecular weight due to hydrolysis, but the hydrolysis rate is slow, so that the degradation efficiency can be reduced if they are introduced into the bioreactor as it is. However, when the crushers are used simultaneously, the low molecular weight is chemical and physical, so the speed is very fast. The low molecular weight material introduced into the bioreactor is easily broken down by microorganisms.

그리고 파쇄한 슬러지를 생물반응조(4)로 재유입시켰을 경우, 유기탄소원으로 재이용 가능하므로 탈질 등에 필요한 영양원으로도 이용가능하며, 또한 소화조의 전단계에 도입함으로써 소화효율을 향상시킬 수 있으며, 소화효율 향상에 따른 메탄가스의 생성량도 증가시킬 수 있다.In addition, when the crushed sludge is reintroduced into the bioreactor 4, it can be reused as an organic carbon source, so that it can be used as a nutrient source for denitrification. This can increase the amount of methane gas produced.

여기서 슬러지를 함유한 피처리수와 회전체(13)가 가급적 동시에 회전하지 않는 것이 유리하나, 회전체(13)의 고속회전에 의해 피처리수는 회전체와 동일방향으로 회전하게 되고, 도면상 회전체(13)의 우측 부위에서 좌측 부위로 이동할 수 있어 펌프없이도 슬러지를 함유한 피처리수가 이동할 수 있어 펌프에 소요되는 에너지를 절감할 수 있는 것이다.Here, it is advantageous that the sludge-containing water and the rotating body 13 do not rotate at the same time as much as possible. However, the high-speed rotation of the rotating body 13 causes the processing water to rotate in the same direction as the rotating body. It is possible to move from the right side of the rotating body 13 to the left side, so that the water to be treated containing sludge can be moved without a pump, thereby reducing the energy required for the pump.

그리고 회전체(13)의 위치를 조정함으로써 회전체의 외부둘레면과 본체의 내부면 사이의 간격을 조정하여 슬러지의 처리량을 변화시킬 수 있다.And by adjusting the position of the rotor 13, it is possible to change the throughput of the sludge by adjusting the interval between the outer peripheral surface of the rotor and the inner surface of the main body.

물론 슬러지의 처리량을 변화시키는 다른 방법으로는 파쇄기에 슬러지를 유입시키는 가압펌프를 별도로 설치할 수 있으며, 상기 가압펌프를 이용하여 슬러지 유입량을 변화시켜서 슬러지 처리량을 변화시킬 수도 있다.Of course, as another method of changing the throughput of the sludge, a pressurized pump for introducing sludge into the crusher may be separately installed, and the sludge throughput may be changed by changing the sludge inflow rate using the pressurized pump.

본체(14) 내부의 회전체(13)가 고속으로 회전되어 파쇄기 자체내에서도 상당히 높은 압력으로 운전되며, 슬러지가용화조(4)에서 슬러지를 인발하여 파쇄기로 수 cycle 순환시켜 처리하게 된다.The rotating body 13 inside the main body 14 is rotated at a high speed and operated at a considerably high pressure even in the crusher itself. The sludge is drawn from the sludge solubilization tank 4 to be cycled several times by the crusher.

물론 슬러지가용화조(4)에서 인발한 슬러지를 파쇄기로 파쇄하고 다시 슬러지 가용화조(4)로 순환시키는 사이클 수가 높을수록 슬러지의 가용화율은 상대적으로 높아지나 사이클 수가 높다고 하여 무한히 가용화율은 높아지지는 않으며 필요 가용화율에 맞게 적절히 조절할 필요가 있다.Of course, the higher the number of cycles of crushing sludge drawn from the sludge solubilization tank (4) into the crusher and circulating back to the sludge solubilization tank (4), the higher the solubilization rate of the sludge is. It needs to be adjusted appropriately to the required solubilization rate.

슬러지가 파쇄기에 1회 통과할 경우, 회전체(13)의 외부둘레면과 본체(14)의 내부면 사이의 간격이 좁을수록 파쇄효율은 높아지게 되나, 상대적으로 회전체(13)에 공급되는 에너지는 상대적으로 높아지게 된다.When the sludge passes through the crusher once, the narrower the gap between the outer circumferential surface of the rotor 13 and the inner surface of the main body 14, the higher the crushing efficiency, but relatively energy supplied to the rotor 13 Becomes relatively high.

여기서 파쇄효율과 슬러지의 가용화효율을 구분하여 정의할 필요가 있는 바, 슬러지의 세포벽을 파괴하면 먼저 고분자물질이 세포로부터 용출하게 되며, 이러한 고분자 물질은 가수분해를 통해 저분자 물질로 변하게 되는 데, 일반적으로 가용화효율를 나타내기 위해 용존성유기물(SCOD)량의 증가분으로 표시하게 된다.Here, it is necessary to define and separate the crushing efficiency and the solubilization efficiency of the sludge. When the cell wall of the sludge is destroyed, the polymer material first elutes from the cell, and the polymer material is changed into a low molecular material through hydrolysis. In order to indicate the solubilization efficiency, the amount of dissolved organic matter (SCOD) is expressed in increments.

가용화효율은 일단 세포벽이 파괴되어 고분자 물질이 용출되면 SCOD로 검출되므로 용출된 물질이 저분자화되지 않아도 충분한 가용화효율을 얻을 수 있으며, 파쇄기의 파쇄효율은 슬러지의 가용화효율로 표시하는 것이 일반적이긴 하지만 파쇄기에서의 사이클 수를 증가시킴으로써 세포로부터 용출된 유기물의 저분자화를 더욱 촉진시킬 수 있다.The solubilization efficiency is detected by SCOD once the cell wall is broken and the polymer material is eluted, so that sufficient solubilization efficiency can be obtained even if the eluted material is not low molecular weight, and the crushing efficiency of the crusher is generally expressed as the solubilization efficiency of the sludge. Increasing the number of cycles in can further promote the low molecular weight of organics eluted from the cells.

파쇄기에서 파쇄효율의 가변이 가능한 파쇄장치가 중요한 이유는 슬러지를 가용화시켜 생물반응조 혹은 소화조에서 유기탄소원으로 재이용함으로써 슬러지를 감량시키는 것이 궁극적인 목적이며, 생물반응조 혹은 소화조에서의 미생물 활성정도에 따라서 슬러지의 가용화정도, 파쇄정도가 조정되어야 안정적인 생물처리가 가능하다.The reason why the shredding device which can change the shredding efficiency in the shredder is important is to ultimately reduce sludge by solubilizing the sludge and reusing it as an organic carbon source in the bioreactor or digester, and according to the degree of microbial activity in the bioreactor or digester. The degree of solubilization and the degree of crushing must be adjusted to enable stable biological treatment.

활성슬러지법과 같은 생물처리공정에서 생물반응조의 미생물활성이 높을 경우 저분자화된 유기물의 순간적으로 다량 유입될 경우 유기물의 분해량이 급속히 높아져 많은 용존산소의 결핍현상이 발생할 수 있으며, 이 때 생물반응조의 공기공급량의 늘려주어야 할 필요가 있다.In the case of high biological activity of bioreactors such as activated sludge method, when the large amount of low molecular weight organic matter is instantaneously introduced, the amount of decomposition of organic matter is rapidly increased, which may cause a large amount of dissolved oxygen deficiency. There is a need to increase the supply.

본 발명과 같은 슬러지 파쇄장치는 생물반응조의 운전상황에 적절한 파쇄효율의 조절이 가능하고, 파쇄장치 자차게 펌프의 역할을 일부 수행함으로써 가압펌프의 에너지를 절감할 수 있는 것이다.The sludge crushing apparatus as in the present invention can control the crushing efficiency appropriate to the operating situation of the bioreactor, and the crushing apparatus can reduce the energy of the pressurized pump by performing a part of the pump.

1, 2 : 제1,제2침전조 3 : 포기조
4 : 슬러지가용화조 11 : 모터
12 : 구동축 12a : 베어링
13 : 회전체 13a : 홈
14 : 본체 14a : 유입구
14b : 유출구1, 2: first and second precipitation tanks 3: abandonment tanks
4: sludge solubilization tank 11: motor
12: drive shaft 12a: bearing
13: rotating body 13a: groove
14 body 14a inlet
14b: outlet

Claims (5)

슬러지를 파쇄하는 것으로 이루어지는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치에 있어서,
모터에 의해 동력 회전되는 회전축 상에 원뿔대 형상의 회전체를 고정 설치하며, 상기 회전체를 감싸는 본체의 내부면이 상기 회전체의 외부둘레면과 일정한 간격으로 이격되고, 상기 회전체의 한쪽 단부와 본체의 내부 사이로 슬러지를 유입하는 유입구가 상기 본체의 한쪽 단부에 형성됨과 아울러 상기 회전체의 다른쪽 단부와 본체의 내부면 사이에 있는 파쇄된 슬러지를 유출하는 유출구가 상기 본체의 다른쪽 단부에 형성되는 것으로 이루어지는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치.A sludge crushing apparatus for sludge solubilization comprising crushing sludge,
A truncated cone-shaped rotating body is fixedly installed on a rotating shaft driven by a motor, and an inner surface of the main body surrounding the rotating body is spaced at regular intervals from an outer circumferential surface of the rotating body. An inlet for introducing sludge between the interior of the body is formed at one end of the body, and an outlet for outflow of crushed sludge between the other end of the rotor and the inner surface of the body is formed at the other end of the body. Sludge crushing device for sludge solubilization consisting of. 제1항에 있어서,
상기 본체에 형성된 유입구가 상기 회전체의 작은 직경의 한쪽 단부와 본체의 내부면 사이로 슬러지를 유입시키는 위치에 구비됨과 아울러 상기 본체에 형성된 유출구가 상기 회전체의 큰 직경의 다른쪽 단부와 본체의 내부면 사이에 있는 파쇄된 슬러지를 유출시키는 위치에 구비됨을 특징으로 하는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치.The method of claim 1,
An inlet formed in the main body is provided at a position for introducing sludge between one end of the small diameter of the rotating body and the inner surface of the main body, and an outlet formed in the main body of the main body of the main body and the other end of the large diameter of the rotating body. Sludge crushing device for sludge solubilization, characterized in that provided in the position to discharge the crushed sludge between the surfaces. 제1항에 있어서,
상기 본체의 내부면과 상기 회전체의 외부둘레면 사이의 간격이 5 ~ 10mm임을 특징으로 하는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치.The method of claim 1,
Sludge crushing apparatus for sludge solubilization, characterized in that the interval between the inner surface of the main body and the outer peripheral surface of the rotating body is 5 ~ 10mm. 제1항에 있어서
상기 회전체가 본체 내에서 구동축과 함께 구동축 방향으로 위치 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치.The method of claim 1, wherein
The sludge crushing apparatus for sludge solubilization, characterized in that the rotating body can be adjusted in the main shaft direction with the drive shaft in the main body. 제1항에 있어서,
상기 회전체의 둘레면에 다수의 홈이 형성되는 것을 포함하여 이루어지는 슬러지 가용화를 위한 슬러지 파쇄장치.The method of claim 1,
A sludge crushing apparatus for sludge solubilization comprising a plurality of grooves formed on the circumferential surface of the rotating body.
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