KR101276526B1

KR101276526B1 - 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기

Info

Publication number: KR101276526B1
Application number: KR1020120016687A
Authority: KR
Inventors: 김동욱
Original assignee: 김동욱
Priority date: 2012-02-19
Filing date: 2012-02-19
Publication date: 2013-06-18
Anticipated expiration: 2032-02-19

Abstract

본 발명은 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기에 관한 것으로, 응집챔버, 상기 응집챔버의 상부를 가로질러 고정된 고정프레임, 상기 고정프레임 상에 고정된 교반모터, 상기 교반모터에 연결된 교반축, 상기 교반축 상에 간격을 두고 설치된 다수의 교반패들을 포함하는 응집반응조; 상기 응집반응조와 연결된 직사각형상의 농축조챔버, 상기 농축조챔버의 상부에 설치된 슬러지 이송용 임펠러, 상기 임펠러와 간격을 두고 설치된 회전형 제1드럼스크린, 상기 임펠러 및 제1드럼스크린을 동시 회전시키는 제1구동모터, 상기 제1드럼스크린과 간격을 두고 수평하게 설치된 제2드럼스크린, 제1,2드럼스크린 사이에 수평하게 설치된 수평스크린, 제2드럼스크린을 회전구동시키는 제2구동모터, 상기 제2드럼스크린을 거쳐 이송된 슬러지를 수집 배출하는 슬러지배출호퍼, 상기 제1,2드럼스크린 및 수평스크린의 하부에 설치되어 탈수된 처리수를 배출하는 처리수배출호퍼를 포함하는 드럼농축조;를 구비한 드럼 농축기에 있어서; 상기 응집챔버의 일측에는 상기 응집챔버의 상부와 연통된 배출챔버가 더 구비되고; 상기 배출챔버의 내부에는 나선형상의 배출가이드가 수직하게 배열되며; 상기 배출챔버의 하단과 상기 농축조챔버의 하단은 서로 연통되고; 상기 농축조챔버의 일측면에는 슬러지를 탈수시킨 후 탈수된 수분을 처리수배출호퍼로 배출하는 수직스크린이 더 설치되며; 상기 제1,2드럼스크린의 내부 및 상기 수평스크린의 하부에는 상기 제1,2드럼스크린의 상부측 공기 및 수평스크린의 하부측 공기를 흡입하여 순간적으로 진공을 형성하는 다수의 진공흡입관이 더 설치되고; 상기 수평스크린의 상부에는 상기 제2구동모터의 동력으로 회전하는 체인에 결속되어 상기 수평스크린 상면에 재치된 슬러지를 제1드럼스크린에서 제2드럼스크린 쪽으로 밀어주는 스크래퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 원수 폭기 기능을 통해 응집 반응을 극대화시키고, 진공 흡입 기능을 통해 중력 탈수 외에 부가적인 탈수촉진 효과가 있어 탈수효율 극대화를 달성할 수 있고, 별도의 예비 탈수공정을 거치지 않아도 되므로 설비가 간소화되며, 설비비를 줄이고, 대용량 처리에 탁월한 효과를 얻을 수 있다.

Description

탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기{HORIZONTAL SCREEN TYPE VACUUM DRUM SLUDGE CONCENTRATION APPARATUS WITH ENHANCED DEHYDRATION FUNCTION}

본 발명은 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부공기의 유입을 유도하여 순간적인 진공상태를 만듦으로써 단순 중력식 탈수성능보다 더 뛰어난 탈수성능을 갖도록 하여 슬러지 농축 효율을 극대화시킬 수 있도록 개선된 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기에 관한 것이다.

일반적으로, 수세식 화장실이나 목욕탕, 주방 등에서 배출되는 오수나, 화장실에서 수거되는 분뇨나 오니 또는 가축의 분뇨나 축산폐수 등은 일차적으로 각 가정이나 산업체에 설치된 오수 정화시설 또는 정화조 등에서 처리된 후 최종적으로 하수종말처리장이나 폐수종말처리장 또는 오폐수처리시설에서 처리되고 있다.

그런데, 오수, 분뇨, 오니 등의 처리 대상물들은 다량의 수분과 고형물이 혼합되어 있는 상태이기 때문에 고형물(이하 '슬러지(Sludge)'라 함)을 분리 제거하지 않고는 정화처리 과정이 적절하게 수행될 수 없다.

따라서, 정화 처리 공정 중에는 탈수과정을 거쳐 수분과 슬러지를 분리하는 공정이 포함되어 있다.

이러한, 슬러지 탈수방식으로는 로울러를 통과하는 여과포나 스크류에 의해 슬러지를 직접 가압하여 수분을 분리하는 벨트 프레스방식이나 스크류 프레스 방식이 있다.

그러나, 이 경우에는 장치가 복잡하고 대형화되기 때문에 제작비가 많이 들고, 탈수에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 탈수 효율이 낮아 배출되는 케이크에 많은 수분이 잔류하는 문제가 있다.

이에, 등록특허 제0781315호와 같이 중력식 예비 탈수장치를 설치하여 본 탈수전에 예비탈수를 수행함으로써 탈수효율을 높이도록 한 예가 개시된 바 있다.

하지만, 이와 같은 예비 탈수장치를 더 부가한다고 하더라도 실제 현장에서는 탈수효율이 현저히 상승하지는 않았는데, 그 이유는 원수(원폐수)에 있음을 확인하였다.

즉, 원수인 폐수는 저장조에 장시간 갇혀 있으면서 산폐된 상태를 유지하고 있기 때문에 아무리 많은 양의 응집제를 투입한다고 하더라도 반응성이 낮아 응집이 잘 되지 않는다.

그러므로, 이렇게 응집되지 않은 원수를 탈수하게 되면 당연히 탈수효율이 떨어질 수 밖에 없는 것인 바, 상기에 개시된 중력시 예비 탈수장치와 같이 아무리 좋은 설비가 제공된다고 하더라도 탈수효율은 증대될 수 없는 원천적인 한계를 가지고 있는 것이다.

해결책으로, 오래된 원수를 충분히 폭기시키면서 응집제를 투입하여 응집반응시키고, 이를 통해 충분히 슬러지화 된 상태로 탈수장치를 통과시키면 보다 효과적인 탈수가 가능하지만, 폭기를 위한 별도의 설비를 구비해야 하므로 비용이 과다하게 소요되고, 시설 추가에 따른 설비의 구조 변경을 거쳐야 하는 한계가 있다.

덧붙여, 단순 중력식 드럼형 탈수장치만으로는 아무리 응집반응이 좋다고 하더라도 탈수효율을 높이는데 한계가 있다.

다른 예로, 등록특허 제0931990호가 개시된 바 있다.

상기 등록특허 제0931990호는 이중 드럼스크린을 사용하여 탈수효율을 높인 것인데, 하수처리장의 경우 대용량을 요구하기 때문에 이중 드럼스크린을 사용한다고 하더라도 한계가 있으므로 길이를 길게 할 수 밖에 없다.

하지만, 드럼스크린의 경우 길이가 길어지게 되면 길이방향으로 뒤틀림이 발생하게 되며, 특히 이중 드럼스크린은 아무리 정교하게 제어한다고 하더라도 동기화가 쉽지 않아 설비 트러블을 자주 발생시키는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하기 위해 창출된 것으로, 원수를 폭기할 수 있는 구성과 중력 탈수외에 진공 유도기능이 포함되어 탈수효율이 높기 때문에 별도의 예비 탈수장치를 포함하지 않고도 기존 대비 현격히 향상된 탈수 성능을 가지면서 하수처리장과 같이 대용량처리에 적합한 새로운 개념의 수평스크린형 진공 드럼 농축기를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 응집챔버, 상기 응집챔버의 상부를 가로질러 고정된 고정프레임, 상기 고정프레임 상에 고정된 교반모터, 상기 교반모터에 연결된 교반축, 상기 교반축 상에 간격을 두고 설치된 다수의 교반패들을 포함하는 응집반응조; 상기 응집반응조와 연결된 직사각형상의 농축조챔버, 상기 농축조챔버의 상부에 설치된 슬러지 이송용 임펠러, 상기 임펠러와 간격을 두고 설치된 회전형 제1드럼스크린, 상기 임펠러 및 제1드럼스크린을 동시 회전시키는 제1구동모터, 상기 제1드럼스크린과 간격을 두고 수평하게 설치된 제2드럼스크린, 제1,2드럼스크린 사이에 수평하게 설치된 수평스크린, 제2드럼스크린을 회전구동시키는 제2구동모터, 상기 제2드럼스크린을 거쳐 이송된 슬러지를 수집 배출하는 슬러지배출호퍼, 상기 제1,2드럼스크린 및 수평스크린의 하부에 설치되어 탈수된 처리수를 배출하는 처리수배출호퍼를 포함하는 드럼농축조;를 구비한 드럼 농축기에 있어서; 상기 응집챔버의 일측에는 상기 응집챔버의 상부와 연통된 배출챔버가 더 구비되고; 상기 배출챔버의 내부에는 나선형상의 배출가이드가 수직하게 배열되며; 상기 배출챔버의 하단과 상기 농축조챔버의 하단은 서로 연통되고; 상기 농축조챔버의 일측면에는 슬러지를 탈수시킨 후 탈수된 수분을 처리수배출호퍼로 배출하는 수직스크린이 더 설치되며; 상기 제1,2드럼스크린의 내부 및 상기 수평스크린의 하부에는 상기 제1,2드럼스크린의 상부측 공기 및 수평스크린의 하부측 공기를 흡입하여 순간적으로 진공을 형성하는 다수의 진공흡입관이 더 설치되고; 상기 수평스크린의 상부에는 상기 제2구동모터의 동력으로 회전하는 체인에 결속되어 상기 수평스크린 상면에 재치된 슬러지를 제1드럼스크린에서 제2드럼스크린 쪽으로 밀어주는 스크래퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기를 제공한다.

이때, 상기 응집챔버의 내부 네모서리에는 사선방향으로 배플이 설치되어 교반패들의 교반효율을 증대시키도록 구성되고, 상기 배플에 의해 격리된 공간중 어느 하나에는 응집제공급관이 설치되어 응집제를 응집챔버 최하단으로 투입하도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 농축조챔버의 내부 하단에는 유입된 슬러지를 폭기시키면서 상승시키는 폭기용 산기관이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 제1,2드럼스크린의 내부 하방 및 상기 수직스크린의 후방에는 스크린 눈막힘 방지를 위한 세척수 분사용 제1,2드럼세척관 및 스크린세척관이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 수평스크린의 양단에는 고무로 된 핀부가 더 구비되어 상기 제1,2드럼스크린과 수평스크린 사이의 간격을 메운 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 원수 폭기 기능을 통해 응집 반응을 극대화시키고, 진공 흡입 기능을 통해 중력 탈수 외에 부가적인 탈수촉진 효과가 있어 탈수효율 극대화를 달성할 수 있고, 별도의 예비 탈수공정을 거치지 않아도 되므로 설비가 간소화되며, 설비비를 줄이고, 대용량 처리에 탁월한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수평스크린형 진공 드럼 농축기를 정면에서 본 예시적인 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수평스크린형 진공 드럼 농축기를 구성하는 드럼농축조의 예시적인 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수평스크린형 진공 드럼 농축기의 예시적인 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수평스크린형 진공 드럼 농축기에서 처리수 재활용 예를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수평스크린형 진공 드럼 농축기에서 진공 형성용 흡입에어의 재활용 예를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수평스크린형 진공 드럼 농축기는 응집반응조(100)와 드럼농축조(200)를 포함한다.

먼저, 응집반응조(100)는 응집챔버(110)와, 상기 응집챔버(110)의 상부를 가로질러 고정된 고정프레임(120)과, 상기 고정프레임(120) 상에 고정된 교반모터(130)와, 상기 교반모터(130)에 연결된 교반축(132)과, 상기 교반축(132) 상에 간격을 두고 설치된 다수의 교반패들(140)과, 상기 응집챔버(110)의 일측에 구비된 배출챔버(150) 및 상기 배출챔버(150) 내부에 설치된 나선형상의 배출가이드(160)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 응집챔버(100)의 하부 일측에는 원수가 공급될 수 있도록 원수공급관(미도시)와 연결되는 원수공급구(112)가 구비되고, 상기 응집챔버(100)의 하단면에는 필요시 응집챔버(110) 내부에 저장된 원수 또는 잔류물을 배출제거할 수 있도록 배출구(114)가 구비된다.

물론, 이들 원수공급구(112)와 배출구(114)에는 각각 개폐밸브(미도시)가 구비되어 개도를 조절할 수 있도록 구성되지만, 이는 당연한 구조이기 때문에 본 발명에서는 도시 생략하기로 한다.

또한, 상기 응집챔버(100)의 내부 네모서리에는 배플(Baffle)(116)이 구비된다.

상기 배플(116)은 교반패들(140)에 의한 내부 원수의 교반시 모서리부의 각진 형상 때문에 교반효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함임은 물론 그 일부를 통해 응집제를 투입할 수 있도록 구성하기 위한 것이다.

이 경우, 배플(116)에 의해 구획된 모서리부 공간 중 어느 하나를 통해 응집제를 직접 투입할 수도 있지만 도시된 예와 같이, 별도의 응집제공급관(170)을 통해 응집제가 공급되도록 함이 바람직하다.

이때, 상기 응집제는 응집챔버(100)의 최하단을 통해 응집챔버(100) 내부로 토출되게 설치됨이 바람직한 바, 이는 공급되는 원수가 최하단을 통해 공급되기 때문에 그와 동일 수준의 위치에서 응집제를 투입시킴으로써 공급되는 원수의 흐름을 따라 1차적으로 자동 교반되게 하고, 교반패들(140)의 강제 회전을 통해 2차적으로 교반되게 함으로써 응집제와 원수와의 교반효율을 극대화시키기 위함이다.

이와 같이, 교반패들(140)의 회전에 의해 원수가 강제교반되면 일종의 폭기 기능이 수행되는 것이므로 응집제와의 반응이 촉진되고, 전체적인 반응이 유도되어 응집효율이 향상되게 된다.

그리고, 응집챔버(100)의 상부와 배출챔버(150)의 상부는 서로 연통되고, 배출챔버(150)의 하부는 연결통로(180)와 연결되며, 연결통로(180)는 농축조챔버(210)의 하단과 연통된다.

따라서, 폭기되면서 응집제와 교반되어 응집반응된 슬러지는 응집챔버(100)의 상부를 통해 배출챔버(150)로 인입되고, 배출챔버(150)의 나선형 배출가이드(160)를 따라 흘러 내리면서 응집제와의 반응이 극대화된다.

한편, 드럼농축조(200)는 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 폭이 좁고 상부로 연장된 직사각형상의 농축조챔버(210)와, 상기 농축조챔버(210)의 일측면에 형성된 수직스크린(220)과, 상기 농축조챔버(210)의 상부에 설치된 슬러지 이송용 임펠러(230)와, 상기 임펠러(230)와 간격을 두고 설치된 회전형 제1드럼스크린(240)과, 상기 농축조챔버(210)의 상부 일측에 구비되고 상기 임펠러(230) 및 제1드럼스크린(240)을 동시 회전시키는 제1구동모터(250)와, 상기 제1드럼스크린(240)과 거리를 두고 수평선 상에 설치된 제2드럼스크린(242)과, 상기 제1,2드럼스크린(240,242) 사이에 수평하게 배열된 수평스크린(500)과, 상기 수평스크린(500)의 상부로 이송된 슬러지를 스크래핑하는 스크래퍼(510)와, 상기 스크래퍼(510)를 회전시키는 체인(520)과, 상기 체인(520)이 감긴 스프로켓(530)과, 상기 제2드럼스크린(242)과 상기 스프로켓(530) 중 하나를 동시 구동시키도록 농축조챔버(210)의 상부 일측에 설치된 제2구동모터(252)와, 상기 제2드럼스크린(242)과 인접하게 설치된 슬러지배출호퍼(260)와, 상기 제1,2드럼스크린(240,242) 및 수평스크린(500)을 모두 포함하도록 이들의 하부에 설치되어 탈수된 처리수를 배출하는 처리수배출호퍼(270)와, 상기 제1,2드럼스크린(240,242)의 내부에 설치되되 제1,2드럼스크린(240,242)의 내측 상부 공기를 흡입하여 순간적으로 진공을 형성하는 다수의 제1,2진공흡입관(280,282)과, 다수의 세척노즐을 갖고 제1,2드럼스크린(240,242)의 내측 하부로 세척수를 분사하여 구멍막힘을 방지하는 제1,2드럼세척관(290,292)과, 상기 수직스크린(230)을 향해 세척수를 분사하여 구멍막힘을 방지하도록 설치된 스크린세척관(294)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 농축조챔버(210)의 내부 하측에는 다수의 산기노즐(302)을 갖는 별도의 폭기용 산기관(300)이 설치되어 공급된 에어를 통해 농축조챔버(210)의 상측을 향해 에어를 강하게 블로잉시켜 폭기시킴으로써 미반응 응집제이 생기지 않도록 하면서 응집반응조(100)로부터 이송된 슬러지화 된 처리물이 원활하게 상승할 수 있도록 유도하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 농축조챔버(210)의 바닥면에는 필요시 내부 잔류물을 배출시키기 위한 드레인(212)이 당연히 구비되어야 함은 물론이다.

아울러, 상기 농축조챔버(210)의 높이는 상기 배출챔버(150)의 높이보다 낮게 유지되어야 하는데, 이는 배출챔버(150)로부터 하강된 처리물이 농축조챔버(210)에 차오를 수 있으려면 배출챔버(150) 쪽의 위치에너지가 더 커야 하기 때문이다.

그리고, 상기 수직스크린(220)은 상기 농축조챔버(210)의 상하 길이 일부, 바람직하기로는 중간쯤에 설치되는데, 일정폭을 갖고 상하 길이방향으로 설치되는 것이며, 농축조챔버(210)에서 차 오르던 처리물, 즉 슬러지에 포함된 수분중 일부가 상기 수직스크린(220)을 통해 배출됨으로써 아직 드럼스크린(240)으로 가기 전에 선행하여 예비탈수가 이루어지게 된다.

이를 위해, 상기 수직스크린(220)이 설치된 농축조챔버(210)의 일측면은 당연히 처리수배출호퍼(270)의 일측면을 구성해야 하며, 수직스크린(220)을 통해 스크린된 처리수, 즉 탈수된 수분은 상기 처리수배출호퍼(270)를 통해 별도의 공간으로 모이게 된다.

또한, 상기 수직스크린(220)의 후방에는 수직스크린(220)의 눈막힘 발생시 이를 해소하기 위한 수단으로 세척노즐(미도시)을 갖는 스크린세척관(294)이 설치되며, 이를 통해 역분사 방식으로 세척수를 분사함으로써 수직스크린(220)의 눈막힘도 방지하면서 세척도 가능하게 된다.

아울러, 상기 임펠러(230)는 상기 농축조챔버(210) 상부로 상승된 처리물, 즉 슬러지를 퍼 올려 제1드럼스크린(240) 쪽으로 이송하는 수단이다.

따라서, 상승된 슬러지는 제1드럼스크린(240)을 거쳐 수평스크린(500)으로 넘어가게 되고, 수평스크린(500)를 거친 다음 제2드럼스크린(242)을 통해 최종 탈수된 후 슬러지배출호퍼(260)로 넘어가면서 배출 처리되게 된다.

이때, 제1,2드럼스크린(240,242) 및 수평스크린(500)에서는 중력 탈수 및 진공 탈수가 동시 수행되게 되는데, 두개의 드럼스크린과 폭과 길이를 갖는 수평스크린(500)을 이용하기 때문에 그만큼 처리용량을 현격히 증대시킬 수 있게 된다.

여기에서, 상기 제1,2드럼스크린(240,242)은 앞서 종래 기술에서 선행기술로 언급하였던 등록특허 제0781315호를 비롯한 당해 분야에서 이미 알려진 구조이므로 구체적인 설명은 생략한다.

아울러, 상기 제1,2드럼스크린(240,242)의 내부에는 제1,2진공흡입관(280,282)이 더 설치되는데, 상기 제1,2진공흡입관(280,282)은 제1,2드럼스크린(240,242) 각각의 길이방향으로 배관되고, 그 말단에는 흡입팬(미도시)이 연결되어 에어를 석션, 즉 흡입할 수 있도록 설치된다.

이에 따라, 제1,2드럼스크린(240,242) 내부 공기를 흡입함으로 인해 흡입되는 관 주변에서 순간적인 진공을 만들어 중력 탈수와 함께 진공 탈수도 가능하게 하여 탈수 효과를 극대화시키기 위한 것이다.

이때, 상기 제1,2진공흡입관(280,282)은 제1,2드럼스크린(240,242)의 상부측 원호를 따라 다수 설치될 수 있으나, 도시된 예는 90°간격을 두고 3개 설치된 것을 예시한 것일 뿐이다.

뿐만 아니라, 흡입효율을 높이기 위해 제1,2진공흡입관(280,282)의 단부, 즉 제1,2드럼스크린(240,242)과 마주하면서 약간이 간격을 둔 최종단에 형성되는 흡입구는 대략 'V' 형상을 갖도록 함이 특히 바람직하다.

그리고, 상기 수평스크린(500)은 그 양단과 제1,2드럼스크린(240,242) 사이의 간격을 최소화시키기 위해 수평스크린(500)의 양단에는 수평스크린(500)과 다른 재질로 된 핀부(Fin Part)(502)가 형성된다.

상기 핀부(502)는 사실상 수평스크린(500)의 단부와 제1,2드럼스크린(240,242)의 틈새를 메우는 역할을 하는 것이기 때문에 실제적으로 그 크기, 즉 폭이 매우 좁다. 또한, 상기 제1,2드럼스크린(240,242)과 최대한 근접시키되 접촉되지 않게 배치되어야 하며, 혹시 접촉되더라도 문제를 일으키기 않도록 연질의 소재, 이를 테면 고무로 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 수평스크린(500)은 도 3에서와 같이, 드럼농축조(200)의 상단에 폭방향으로 서로 마주보고 고정된 앵글(202) 상에 안착 고정된다.

따라서, 수평스크린(500)은 교체가 용이하고, 길이 방향으로 휘거나 비틀림을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 수평스크린(500)의 하부에도 앞서 설명한 바와 같은 진공흡입관, 즉 제3진공흡입관(284)이 설치된다.

상기 제3진공흡입관(284)은 일정폭을 갖도록 넓게 배관되며, 수평스크린(500)의 하부에서 에어 흡입을 통한 진공압을 형성하며, 앞서 설명한 제1,2진공흡입관(280,282)과 함께 흡입팬과 연결되어 흡입압을 제공할 수 있도록 구성된다.

이렇게 하여, 제1,2드럼스크린(240,242) 및 수평스크린(500)을 통해 중력 탈수, 진공 탈수 방식으로 탈수된 수분은 처리수배출호퍼(270)를 통해 배출처리되게 된다.

또한, 탈수된 슬러지는 슬러지배출호퍼(260)로 유입된 후 수집되게 된다.

뿐만 아니라, 상기 수평스크린(500) 상으로 이송된 슬러지를 반송하기 위해 스크래퍼(510)가 구비된다.

상기 스크래퍼(510)는 제1,2드럼스크린(240,242) 만큼 간격을 두고 설치된 두 개의 스프로켓(530)에 감긴 채 무한궤도 형태로 회전하는 체인(520) 상에 간격을 두고 다수 설치되며, 수평스크린(500)의 판 폭에 대응되는 폭을 갖는다.

그리고, 상기 스프로켓(530) 중 어느 하나는 제2구동모터(252)의 동력을 받아 회전하도록 구성된다.

이에 따라, 스프로켓(530)의 회전에 의해 체인(520)이 회전하고, 체인(520)에 결속된 스크래퍼(510)가 이동하면서 수평스크린(500) 상부에 재치된 슬러지를 제1드럼스크린(240) 쪽에서 제2드럼스크린(242) 쪽으로 밀게 되므로 슬러지는 탈수되면서 슬러지배출호퍼(260)로 이송되게 된다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 세척수를 공급하는 구조를 더욱 더 개선할 수 있는데, 이는 이미 세척수로 사용된 것을 다시 재활용할 수 있도록 하기 위한 시스템이다.

예컨대, 처리수배출호퍼(270)의 하단으로부터 배출된 처리수를 집수할 수 있도록 처리수조(400)를 마련하고, 처리수조(400)의 내부에는 처리수의 수위를 검지하는 부레(미도시)가 설치되며, 처리수조(400)의 외주면 상부 일측에는 배출라인(410)이 형성되고, 상기 배출라인(410)에는 밸브 및 필터(420)가 설치되며, 밸브 및 필터(420)를 거친 배출라인(410)의 단부에는 펌프(430)가 설치되고, 펌프(430)를 거친 배출라인(410)을 세척수로 공급할 수 있도록 배관함으로써 처리수를 재활용할 수 있게 된다.

물론, 상기 세척수 공급은 상기 처리수 재활용 라인 외에 별도로 구비되어야 하며, 재활용이 가능한 용량일 경우 밸브를 열어 이를 활용할 수 있도록 설계되어야 함은 당연하다 하겠다.

뿐만 아니라, 도 5에서와 같이 진공 형성을 위해 흡입한 에어(공기)도 재활용할 수 있도록 구성할 수 있는데, 이때 흡입된 에어에는 수분 혹은 슬러지 일부가 함유되어 있기 때문에 이것들을 에어와 분리할 필요가 있다.

이를 위해, 수집챔버(600)가 구비되고, 수집챔버(600)의 상부 일측에는 수집된 수분 등의 이물질 수위보다 높은 위치에 흡입관(610)이 배관되며, 흡입관(610) 상에는 필터 또는 밸브(620)가 설치되고, 일부에는 블로어(흡입팬)(630)이 설치되어 분리된 에어만을 재공급할 수 있도록 구성할 수도 있다.

이렇게 하면, 회수물의 재활용도를 높이면서 효율적인 가동을 구현할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기는 원수를 폭기시키는 기능이 포함되어 있어 응집제와의 반응성이 향상되기 때문에 응집효율이 우수하여 슬러지화 하기 쉽고, 탈수율이 증대되며, 더 나아가 이중 스크린 구조, 즉 수직스크린과 제1,2드럼스크린 및 수평스크린을 사용하여 2차에 걸친 탈수로 탈수효율이 극대화되며, 무엇보다도 제1,2드럼스크린 및 수평스크린 통과시 단순 중력 탈수 외에 진공 탈수 기능이 더 부가됨으로써 거의 완전탈수에 가깝게 탈수할 수 있는 성능을 가진 것으로, 종래처럼 예비 탈수를 위한 별도의 설비없이도 예비탈수 기능 자체를 구현하고 있기 때문에 그 효용성과 활용성은 현저히 향상될 것으로 기대되며, 대용량 처리를 원활하게 수행할 수 있게 된다.

100 : 응집반응조 110 : 응집챔버
120 : 고정프레임 130 : 교반모터
140 : 교반패들 150 : 배출챔버
160 : 배출가이드 170 : 응집제공급관
180 : 연결통로 200 : 드럼농축조
210 : 농축조챔버 220 : 수직스크린
230 : 임펠러 240 : 제1드럼스크린
242 : 제2드럼스크린 250 : 제1구동모터
252 : 제2구동모터 260 : 슬러지배출호퍼
270 : 처리수배출호퍼 280 : 제1진공흡입관
282 : 제2진공흡입관 284 : 제3진공흡입관
290 : 제1드럼세척관 292 : 제2드럼세척관
294 : 스크린세척관 300 : 폭기용 산기관
400 : 처리수조 410 : 배출라인
420 : 밸브 및 필터 430 : 펌프
500 : 수평스크린 510 : 스크래퍼
520 : 체인 530 : 스프로켓

Claims

폭이 좁고 길이가 길게 세워 설치된 응집챔버, 상기 응집챔버의 상부를 가로질러 고정된 고정프레임, 상기 고정프레임 상에 고정된 교반모터, 상기 교반모터에 연결된 교반축, 상기 교반축 상에 간격을 두고 설치된 다수의 교반패들을 포함하는 응집반응조; 상기 응집반응조와 연결되고 응집챔버와 동일 방향으로 세워설치된 직사각형상의 농축조챔버, 상기 농축조챔버의 상부에 설치된 슬러지 이송용 임펠러, 상기 임펠러와 간격을 두고 설치된 회전형 제1드럼스크린, 상기 임펠러 및 제1드럼스크린을 동시 회전시키는 제1구동모터, 상기 제1드럼스크린과 간격을 두고 수평하게 설치된 제2드럼스크린, 제1,2드럼스크린 사이에 수평하게 설치된 수평스크린, 제2드럼스크린을 회전구동시키는 제2구동모터, 상기 제2드럼스크린을 거쳐 이송된 슬러지를 수집 배출하는 슬러지배출호퍼, 상기 제1,2드럼스크린 및 수평스크린의 하부에 설치되어 탈수된 처리수를 배출하는 처리수배출호퍼를 포함하는 드럼농축조;를 구비한 드럼 농축기에 있어서;
상기 응집챔버의 일측에는 상기 응집챔버의 상부와 연통된 배출챔버가 더 구비되고;
상기 배출챔버의 내부에는 나선형상의 배출가이드가 수직하게 배열되며;
상기 배출챔버의 하단과 상기 농축조챔버의 하단은 서로 연통되고;
상기 농축조챔버의 일측면에는 슬러지를 탈수시킨 후 탈수된 수분을 처리수배출호퍼로 배출하는 수직스크린이 더 설치되며;
상기 제1,2드럼스크린의 내부 및 상기 수평스크린의 하부에는 상기 제1,2드럼스크린의 상부측 공기 및 수평스크린의 하부측 공기를 흡입하여 순간적으로 진공을 형성하는 다수의 진공흡입관이 더 설치되고;
상기 수평스크린의 상부에는 상기 제2구동모터의 동력으로 회전하는 체인에 결속되어 상기 수평스크린 상면에 재치된 슬러지를 제1드럼스크린에서 제2드럼스크린 쪽으로 밀어주는 스크래퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기.
청구항 1에 있어서;
상기 응집챔버의 내부 네모서리에는 사선방향으로 배플이 설치되어 교반패들의 교반효율을 증대시키도록 구성되고, 상기 배플에 의해 격리된 공간중 어느 하나에는 응집제공급관이 설치되어 응집제를 응집챔버 최하단으로 투입하도록 구성된 것을 특징으로 하는 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기.
청구항 1에 있어서;
상기 농축조챔버의 내부 하단에는 유입된 슬러지를 폭기시키면서 상승시키는 폭기용 산기관이 더 설치된 것을 특징으로 하는 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기.
청구항 1에 있어서;
상기 제1,2드럼스크린의 내부 하방 및 상기 수직스크린의 후방에는 스크린 눈막힘 방지를 위한 세척수 분사용 제1,2드럼세척관 및 스크린세척관이 더 설치된 것을 특징으로 하는 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기.
청구항 1에 있어서;
상기 수평스크린의 양단에는 고무로 된 핀부가 더 구비되어 상기 제1,2드럼스크린과 수평스크린 사이의 간격을 메운 것을 특징으로 하는 탈수성능이 향상된 수평스크린형 진공 드럼 농축기.