KR101396065B1 - 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치 - Google Patents
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Abstract
여과 농축조내에 오니를 공급하는 오니 공급 단계와, 공급된 오니를 여과 농축조내에서 여과 농축하는 여과 농축 단계와, 여과 농축된 농축 오니를 여과천의 외표면에서부터 박리시키는 농축 오니 박리 단계와, 박리된 농축 오니를 여과 농축조의 외부로 배출하는 농축 오니 배출 단계를 갖는 흡인 여과 농축 방법에 대해, 여과 농축 단계는 미농축 오니 중에서 농축 오니를 박리시켜도 보형성을 유지 가능할 정도의 소정 흡인압하에서 연속적으로 흡인하는 것으로, 농축 오니를 여과천의 외표면에 부착시키는 단계를 가지며, 농축 오니 박리 단계는 공급된 미농축의 오니 중에서 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속적으로 소정 시간에 걸쳐서 압송함으로써 여과천의 외표면에 부착한 농축 오니(여과 찌꺼기)을 박리하는 단계를 갖는 흡인 여과 농축 방법, 및 흡인 여과 농축 장치이다. 연속 흡인으로 농축 오니의 케이크를 딱딱하고 크게 하여, 박리 시에 물을 연속 압송함으로써, 재용해하지 않는 딱딱함과 크기 및 보형성을 구비한 상태로, 농축 오니를 박리할 수 있어 배출 전에, 농축 오니를 재용해시키지 않고, 효율적으로 외부로 배출할 수 있다. 특히, 수중에서 농축 오니를 이동시켜도 재용해를 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 농축 오니(汚泥; sludge)를 재용해시키지 않고, 효율적으로 외부로 배출 가능한 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치에 관한 것이다.
종래부터, 상수를 여과 처리할 때에 발생하는 오니의 농축 단계에 있어서, 사이펀(siphon)의 원리나 흡인 펌프를 이용한 흡인 여과 농축 장치가 사용되고 있다. 이 흡인 여과 농축 장치는, 그 내부에 여과실을 형성하는 주머니 모양의 여과천을 구비하고 있기 때문에, 흡인한 오니(농축전의 오니)를 수분과 농축된 오니로 분리한다. 즉, 오니에 포함되는 수분은 여과천의 무수한 세공을 통과함으로써, 여과실 내로 안내되어 여과액으로서 회수된다. 또, 수분이 제거되고 농축된 오니는 여과천의 외표면에 부착되고, 그 후 박리 처리되어 흡인 여과 농축 장치의 외부로 배출되게 된다(특허 문헌 1 참조).
그러나 이러한 여과천의 외표면에 부착한 농축 오니를 여과천으로부터 박리할 때에는, 종래부터 이하의 (S1)∼(S4)의 처리를 실시해 왔다. 우선, 여과 농축조 내의 미농축 오니를 외부로 배출하여 일시 저장한다(S1). 이것은 농축 오니가 미농축 오니 중에 용해됨으로써, 농축 오니의 농축도가 감소하지 않게 하기 위함이다. 이어서, 여과실을 통해 소정 압력의 공기(에어)를 여과천의 내부에서 외부를 향해 압송한다(S2). 여과천의 외표면 전체에는 농축 오니가 부착하여 여과천의 무수한 세공이 막혀 있다. 이 때문에, 공기를 압송함으로써 여과천이 외측을 향해 팽출하여 변형됨과 함께, 에어가 무수한 세공을 통과함으로써, 농축 오니를 외측을 향해 강제적으로 박리하는 것이 가능해진다. 이어서, 농축 오니를 외부로 배출한다(S3). 상술한 것(S2)으로부터 박리된 농축 오니는 여과 농축조의 바닥에 모인다. 이 때문에, 여과 농축조로부터 농축 오니를 제거하기 위하여 실시된다. 이어서, 저류되어 있던 미농축 오니를 여과 농축조내로 되돌린다(S4).
이와 같이 종래의 흡인 여과 농축 장치에 의하면, 대기 중에서 에어에 의해 농축 오니는 여과천로부터 박리된다. 이것에 의해, 오니의 농축도를 저감시키지 않고, 농축 오니를 여과천로부터 박리하는 것이 가능하다. 또한, 농축 오니의 여과천으로의 부착 정도에 따라, 에어 압력을 조정하는 것이 실시되고 있다.
그러나, 이러한 농축 오니의 박리 기술에는, 이하와 같은 기술적 문제점이 있다.
제1, 박리용 매체인 에어의 압축성에 기인하여, 농축 오니에 대한 원하는 박리 특성을 달성하는 것이 곤란하다는 점이다. 예를 들어, 여과천의 외표면 전체에 농축 오니가 부착하면, 여과천의 무수한 세공도 농축 오니에 의해 막히게 된다. 이 때문에, 외표면 전체에 부착한 농축 오니의 보형성이 충분하지 않고, 여과천과 농축 오니와의 부착력도 균일하지 않은 상태에서, 여과천에 에어를 압송하면 여과천의 일부의 세공에서부터 에어가 새어나오기 쉬워진다. 또한, 여과천의 일부의 세공으로부터, 일단 에어가 새어나오면, 에어는 그 부분에서부터 유출하기 쉬워진다. 즉, 여과천의 다른 부분에서부터 에어는 유출하기 어려워지기 때문에, 다른 부분에 부착한 농축 오니를 박리하기 어려워진다. 따라서, 주머니 모양의 여과천의 둘레방향으로 박리의 불균일성이 일어나서 여과천에는 박리할 수 없었던 농축 오니가 남게 된다. 농축 오니가 여과천에 남아 버리면, 예를 들어 일손에 의해 잔류 농축 오니를 긁어 떨어뜨리거나 하는 등, 별도가 수단을 취할 필요가 있어, 농축 오니의 처리 효율을 저하한다.
또, 미농축 오니를 여과 농축조로부터 배출하는 일 없이, 미농축 오니 내에서 농축 오니를 박리하면, 농축 오니가 재용해하기 때문에, 농축 오니를 효율적으로 외부로 배출시킬 수가 없게 된다. 이 때문에, 상기한 바와 같이, 종래에 있어서는, 대기 중에서 에어에 의해 농축 오니를 여과천으로부터 박리하고 있었다. 그러나 이러한 박리 처리에서는, 농축 오니를 여과천으로부터 박리할 때에, 큰 소음이 생겨 버린다. 이 때문에, 흡인식 오니 농축 장치의 설치 장소가 제약된다는 문제가 있다. 이것이 제2의 문제점이다. 또한, 이러한 큰 소음이 발생하는 것은, 예를 들어, 여과천의 내부에서부터 에어를 압송할 때, 에어가 여과천의 무수한 세공으로부터 분출하는데 따르는 분출음이 원인이다. 또, 박리된 농축 오니가 여과 농축조의 바닥에 낙하할 때의 충돌음 등도 원인이다. 즉, 이 충돌음은 미농축 오니가 외부로 배출된 오니 농축조 내에서 대기 중을 농축 오니가 낙하하여 여과 농축조의 바닥에 충돌할 때에 생긴다. 이러한 여과 농축조 내를 음원으로 하는 분출음 및 충돌음은 여과 농축조 내에서 영향을 주기 때문에, 불필요하게 소음이 되기 쉽다.
제3으로, 여과 농축조의 바닥에 모이는 농축 오니가 보형성이 없는 형태가 되어, 농축 오니를 외부로 배출하는 것이 곤란하다는 점이다. 이것은, 대기 중에서 에어에 의해 농축 오니를 여과천에서부터 박리하고 있었던 것에 기인한다. 즉, 농축 오니가 에어에 의해 여과천에서부터 박리되어 저항이 적은 공기 중을 여과 농축조의 바닥을 향해 낙하하여 충돌한다. 이 충돌에 의해, 농축 오니는 형태가 무너지고 보형성이 없는 침전물로서 바닥에 모여 버린다. 여기서, 「보형성」이란, 여과천에 부착한 농축 오니가 그 부착시의 판 모양의 형태(크기, 두께 등)를 어느 정도 유지하는가의 정도를 말한다. 예를 들어, 박리시에 있어서의 농축 오니가 큰 덩어리(형상의 최장부의 치수가 100㎜ 이상, 바람직하지는 150㎜ 이상의 덩어리)로서 박리하고, 그 후의 단계에서 그 형상이 그리 무너지지 않는 경우는, 보형성이 좋다고 판단할 수 있다. 반대로, 박리시에 작은 덩어리가 되거나 박리시의 덩어리가 분해되어 작은 덩어리가 되거나, 풀려서 극단적으로 작아지는 경우는 보형성이 나쁘다고 말할 수 있다.
이러한 기술적인 문제에 관련하여, 특허 문헌 2에는, 상수 오니의 농축 방법 및 장치가 개시되어 있다. 특허 문헌 2에 기재된 방법 및 장치에서는, 오니 농축조(상술한 여과 농축조에 상당) 내에 평막 모듈을 배치하고, 흡인 펌프에 의해 간헐적으로 흡인함으로써, 오니 농축조내에 유입한 상수 오니를 여과 농축하도록 하고 있다. 더욱 상세하게는, 오니 농축조내에 유입한 상수 오니의 수분은 평막 모듈의 세공을 통과하여 여과액으로서 회수된다. 한편, 세공을 통과할 수 없는 상수 오니는 평막 모듈의 외표면에 부착하고, 그것에 의해 농축 농도 25% 정도의 농축 오니가 형성된다. 이어서, 블로어에 의해 평막 모듈의 내부에 공기 또는 물을 간헐적으로 압송한다. 이 간헐적으로 압송된 공기 또는 물에 의해, 미농축의 상수 오니 중에서, 평막 모듈의 외표면에 부착하고 있는 농축 오니를 박리시킨다. 박리한 농축 오니는 미농축의 상수 오니 중을 침강하여 오니 농축조의 바닥에 모인다. 이어서, 오니 농축조의 바닥에 설치한 농축 오니 분리 스크린에 의해, 농축 오니를 포착하면서, 미농축 오니를 외부로 배출한다. 이와 같이 하여, 오니 농축조내에서 농축 오니와 미농축 오니가 분리된다. 이어서, 오니 농축조의 바닥에 모인 상수 오니를 스크류 컨베이어(screw conveyer)를 이용하여, 외부로 배출하도록 하고 있다.
이와 같이, 특허 문헌 2에 대해서는, 액중(상수 오니)에서의 공기 또는 물에 의한 농축 오니의 박리 기술이 개시되어 있으며, 상기 제1 내지 제3의 기술적 문제점을 해결하는 것이 가능하다. 그러나 특허 문헌 2의 여과 농축 장치에서는, 평막 모듈의 외표면에 부착한 농축 오니의 케이크(덩어리 또는 층)를, 케이크조각(여과천이나 막의 표면에서부터 비교적 큰 덩어리의 형상으로 박리한 농축 오니)에 농축 오니를 평막 모듈의 외표면에서부터 박리할 수 있다고 해도, 박리된 농축 오니의 조각은 산기관으로부터 분출한 기포에 의한 교반(바블링)의 영향을 받아, 층 형태가 되어 망가지기 쉽다.
즉, 특허 문헌 2의 장치에서는 흡인 펌프에 의한 평막 모듈을 이용하여 오니를 여과 농축하는 것에 머문다. 환언하면, 오니를 평막 모듈의 외표면에 부착시킬 때, 오니의 농축도는 20% 이상으로 높다. 그러나 그 반면, 농축 오니의 박리를 용이하게 하기 위하여, 흡인 펌프에 의한 흡인을 「간헐적」으로 실시하고 있다. 이 때문에, 평막 모듈의 외표면에 부착하는 오니에 무리하게 소밀을 일으키게 하는 것을 필수로 하고 있다. 즉, 이러한 상태로 여과천에 부착하는 농축 오니의 케이크(덩어리 또는 층)는, 박리 처리전으로는 재용해하지 않을 정도의 보형성을 구비하고 있지만, 박리 후에는, 부드럽고 작은 형상(작은 조각), 혹은 필연적으로 형상을 가지지 않는 상태가 되기 쉽다. 또한, 특허 문헌 2에 의하면, 농축 오니의 박리를 용이하게 하기 위해서, 공기 또는 물을 「간헐적」으로 공급하고, 여과막을 반복하여 팽창 수축시킨다. 그것과 동시에, 평막 모듈의 외측을 폭기(曝氣)(즉 상기의 「바블링」)하고 있다. 또한, 미농축 오니의 배출시에는 케이크조각의 농축 오니의 사이를 미농축 오니가 흐른다. 이 때문에, 박리 후에 오니 농축조의 바닥에 모인, 부드럽고 소밀한 케이크조각의 농축 오니는, 이들의 영향을 강하게 받아 케이크조각이 층 형태로 망가져 버린다. 따라서, 특허 문헌 2의 여과 농축 장치에서는 농축 오니의 배출 전에 케이크조각이 재용해하여 농축 오니를 효율적으로 꺼낼 수가 없다.
또한, 특허 문헌 1의 사이펀식 여과 농축 장치를 이용하여 미농축 오니 중에서 농축 오니를 박리 처리하는 것은 곤란하다. 미농축 오니 중에서 농축 오니를 박리하면, 여과천의 외표면에 부착한 농축 오니가 미농축 오니 중에 용해해 버리기 때문이다. 또, 케이크화한 채로의 상태(오니가 여과천에 부착했을 때의 덩어리 또는 층의 상태)로 농축 오니를 박리할 수 없다. 또한, 오니 농축조의 바닥에 모이는 농축 오니를 그 보형성을 유지한 상태로, 외부로 배출하는 것도 할 수 없다.
즉, 특허 문헌 1에 명시된 여과 시스템인 여과천을 이용하는 사이펀식 여과 농축 장치는 특허 문헌 2와 같은 여과막을 이용하는 경우와 달리, 원래 여과천의 눈보다 작은 입경의 고형분을 포착하는 것이다. 이 때문에, 여과천의 표면에 고형 분의 응축·밀집한 막층을 형성하고, 이 여과천의 눈보다 작은 고형분의 여과를 실시하고 있다(이른바 다이내믹 여과). 여과천을 이용하는 사이펀식 여과 농축 장치에 있어서는, 흡인력이 그다지 강하지 않아도 여과가 가능하고, 그러므로 막표면에 고형분이 밀집하여 여과를 저해하는 일도 없고, 또 이 고형분을 배제하기 위한 간헐 운전(즉 역세정에 의한 여과 농축 운전의 중단)이 불필요해진다. 또, 저압 흡인 때문에, 부착한 농축 오니의 농축 농도가 낮은 것에 가세하여 부착하는 고형분끼리의 부착의 강도는 약하다. 그러므로 흡인력이 없는 경우에는 고형분끼리의 부착이 유지할 수 없게 되어, 오니를 여과천에 의해 사이펀식에서 농축 여과하는 경우에 대해서는, 여과 농축조내의 미농축 오니 중에서, 여과천의 외표면에 부착한 농축 오니를 압축 공기 등으로 박리하면, 농축 오니(고형분)끼리의 부착력이 약하기 때문에 확산하여 미농축 오니 중에 용해하고, 농축도가 저하한다는 예측이 당업계에 있어서의 기술 상식이었다.
따라서, 이러한 종래의 기술적 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은 농축 오니를 재용해시키지 않고, 효율적으로 외부로 배출 가능한 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치를 제공하는 것에 있다. 즉, 소정 흡인압하에서 연속 흡인하여 여과천에 부착한 농축 오니의 케이크를 딱딱하고 크게 하고, 박리시에 물을 연속 압송 가능하게 함으로써, 재용해하지 않는 딱딱함과 크기 및 보형성을 구비한 상태에서, 농축 오니를 박리할 수 있는 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치를 제공하는 것에 있다. 특히, 수중에서 농축 오니를 이동시켜도 재용해를 적게 할 수 있는 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의하면, 이하에 나타내는 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치가 제공된다.
[1]오니를 여과 농축조내에서 여과천을 통해서 흡인 여과함으로써, 여과천 내부의 여과실을 통해서 여과액을 회수함과 함께, 오니를 농축 오니로서 여과천의 외표면에 부착시키는 흡인 여과 농축 방법에 있어서, 여과 농축조내에 오니를 공급하는 오니 공급 단계와, 공급된 오니를 여과 농축조내에서 여과 농축하는 여과 농축 단계와, 여과 농축된 농축 오니를 여과천의 외표면으로부터 박리시키는 농축 오니 박리 단계와, 박리된 농축 오니를 여과 농축조의 외부로 배출하는 농축 오니 배출 단계를 가지며, 상기 여과 농축 단계는 미농축 오니 중에서 농축 오니를 박리시켜도 보형성을 유지 가능할 정도의 소정 흡인압하에서 연속적으로 흡인함으로써, 농축 오니를 여과천의 외표면에 부착시키는 단계를 가지며, 상기 농축 오니 박리 단계는 공급된 미농축의 오니 중에서, 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속적으로 소정 시간에 걸쳐 압송함으로써, 여과천의 외표면에 부착한 농축 오니(여과 찌꺼기)를 박리하는 단계를 갖는 흡인 여과 농축 방법.
[2] 상기 농축 오니 배출 단계는, 미농축 오니 중에서 여과 농축조의 바닥에 모인 케이크조각의 농축 오니를 퍼내는 단계를 갖는 상기[1]에 기재된 흡인 여과 농축 방법.
[3] 상기 농축 오니 배출 단계는, 상기 여과 농축 단계와 상기 농축 오니 박리 단계들로 이루어지는 사이클을 소정 회수 반복한 후에 실시하고, 각 사이클에 있어서의 상기 여과 농축 단계 전에, 상기 오니 공급 단계에 의해, 여과 농축조 내에 오니를 보급하는 단계를 갖는 상기[1]또는[2]에 기재된 흡인 여과 농축 방법.
[4]상기 농축 오니 배출 단계는 상기 여과 농축 단계 중에 병행하여 실시하는 한편, 상기 여과 농축 단계 전에, 상기 오니 공급 단계에 의해, 여과 농축조내에 오니를 보급하는 단계를 갖는 상기[1]또는[2]에 기재의 흡인 여과 농축 방법.
[5] 상기 농축 오니 박리 단계에 있어서, 상기 여과실 내에 압송하는 물은, 상기 여과실내에 회수된 여과액을 이용하는 상기 [1]∼[4]중 어느 하나에 기재의 흡인 여과 농축 방법.
[6]오니를 여과천을 통해서 흡인 여과함으로써, 여과천 내부의 여과실을 통해서 여과액을 회수함과 함께, 오니를 농축 오니로서 여과천의 외표면에 부착시키는 흡인 여과 농축 장치에 있어서, 여과 농축조내에 오니를 공급하는 오니 공급 수단과, 공급된 오니를 여과 농축조 내에서 여과 농축하는 여과 농축 수단과, 여과 농축된 농축 오니를 여과천의 외표면에서부터 박리시키는 농축 오니 박리 수단과, 박리된 농축 오니를 여과 농축조의 외부로 배출하는 농축 오니 배출 수단을 가지며, 상기 여과 농축 수단은, 미농축 오니 중에서 농축 오니를 박리시켜도 보형성을 유지 가능할 정도의 소정 흡인압하에서 연속적으로 흡인함으로써, 농축 오니를 여과천의 외표면에 부착시키는 수단을 가지며, 상기 농축 오니 박리 수단은, 공급된 미농축의 오니 중에서, 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속으로 소정 시간에 걸쳐 압송함으로써, 여과천의 외표면에 부착한 농축 오니(여과 찌꺼기)를 박리하는 수단을 갖는 흡인 여과 농축 장치.
[7] 상기 농축 오니 배출 수단은, 미농축 오니 중에서 여과 농축조의 바닥에 모인 케이크조각의 농축 오니를 퍼내는 수단을 갖는 상기[6]에 기재된 흡인 여과 농축 장치.
[8] 상기 농축 오니 배출 수단은, 상기 여과 농축조의 바닥에 배치되어 상기 여과 농축조의 상부 개구에서부터 위쪽으로 늘어나는 정도의 길이를 갖는 손잡이가 부착된 메쉬(mesh) 형태의 받침 접시인 상기[6]에 기재된 흡인 여과 농축 장치.
[9] 상기 농축 오니 배출 수단은, 상기 여과 농축조의 바닥부로부터 상기 여과 농축조의 상부 개구를 통해서 외부로 늘어나는 버킷 컨베이어에 있어서, 상기 여과 농축조의 바닥부로부터 외부를 향해 이동하는 컨베이어면을 위로 향하게 하여 배치되는 상기[6]에 기재된 흡인 여과 농축 장치.
[10] 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속적으로 압송 가능한 상기 수단에는, 복수의 물공급관이 상기 여과천의 높이 방향으로 서로 다른 레벨로, 상기 여과실에 연이어 통하도록 설치되는 상기[6]에 기재된 흡인 여과 농축 장치.
본 발명에 관한 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치에 의하면, 배출하기 전에 농축 오니를 재용해시키지 않고, 농축 오니를 효율적으로 외부로 배출 가능하다는 뛰어난 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 소정 흡인압하에서 연속 흡인에 의해 농축 오니의 케이크를 딱딱하고 크게 하고, 박리시에 물을 연속 압송함으로써, 재용해하지 않는 딱딱함과 크기 및 보형성을 구비한 상태로, 농축 오니를 박리할 수가 있다는 효과를 갖는다. 특히, 본 발명의 방법 및 장치에 의하면, 수중에서 농축 오니를 이동시켜도 재용해를 방지할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 흡인 여과 농축 방법의 플로우도이다.
도 2a는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 일실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2b는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2c는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2d는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2e는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2f는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2g는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서의 여과판을 나타내는 측면의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서, 복수의 여과판이 여과 농축조에 의해 현가 지지를 받고 있는 상태를 나타내는 부분 평면도인 모식도이다.
도 5는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서, 복수의 여과판이 인접하여 배치되고 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 여과천에 대해, 팽출중의 상태를 나타내는 개략도이다.
도 6e는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 여과천에 대해, 여과중의 상태를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 일실시 형태에 있어서의 처리 플로우를 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태에 있어서의 처리 플로우를 나타내는 모식도이다.
도 9a는 본 발명의 흡인 여과 농축 방법의 플로우도이다.
도 9b는 본 발명의 흡인 여과 농축 방법의 플로우도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 흡인 여과 농축 장치를 나타내는 모식도이다.
도 11a는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서의 박리 작용을 나타내는 모식도이다.
도 11b는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서의 박리 작용을 나타내는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 실시예와 관련되는 흡인 여과 농축 장치의 개략 구성도이다.
도 13은 도 12의 시험 장치에 있어서의 시험 결과에 관하여, 박리압을 파라미터로 박리 시간과 박리율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2a는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 일실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2b는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2c는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2d는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2e는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2f는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2g는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서의 여과판을 나타내는 측면의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서, 복수의 여과판이 여과 농축조에 의해 현가 지지를 받고 있는 상태를 나타내는 부분 평면도인 모식도이다.
도 5는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서, 복수의 여과판이 인접하여 배치되고 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 여과천에 대해, 팽출중의 상태를 나타내는 개략도이다.
도 6e는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 여과천에 대해, 여과중의 상태를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 일실시 형태에 있어서의 처리 플로우를 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 다른 실시 형태에 있어서의 처리 플로우를 나타내는 모식도이다.
도 9a는 본 발명의 흡인 여과 농축 방법의 플로우도이다.
도 9b는 본 발명의 흡인 여과 농축 방법의 플로우도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 흡인 여과 농축 장치를 나타내는 모식도이다.
도 11a는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서의 박리 작용을 나타내는 모식도이다.
도 11b는 본 발명의 흡인 여과 농축 장치에 있어서의 박리 작용을 나타내는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 실시예와 관련되는 흡인 여과 농축 장치의 개략 구성도이다.
도 13은 도 12의 시험 장치에 있어서의 시험 결과에 관하여, 박리압을 파라미터로 박리 시간과 박리율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 관한 흡인 여과 농축 방법 및 장치의 실시 형태를 도면을 참조하면서, 이하에 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 대해서는, 정수장, 하수장 등에서 발생하는 오니를 여과 농축 대상으로 한 경우를 예로서 설명한다.
[1] 본 발명의 흡인 여과 농축 방법에 있어서의 구성:
본 발명의 흡인 여과 농축 방법은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 오니를 여과 농축조내에서 여과천을 통해서 흡인 여과함으로써, 여과천 내부의 여과실을 통해서 여과액을 회수함과 함께, 오니를 농축 오니로서 여과천의 외표면에 부착시키는 흡인 여과 농축 방법에 있어서, 여과 농축조내에 오니를 공급하는 오니 공급 단계(T1)와, 공급된 오니를 여과 농축조내에서 여과 농축하는 여과 농축 단계(T2)와, 여과 농축된 농축 오니를 여과천의 외표면에서부터 박리시키는 농축 오니 박리 단계(T3)와, 박리된 농축 오니를 여과 농축조의 외부로 배출하는 농축 오니 배출 단계(T4)를 가지고 있으며, 상기 여과 농축 단계(T2)는 미농축 오니 중에서 농축 오니를 박리시켜도 보형성을 유지 가능할 정도의 소정 흡인압하에서 연속적으로 흡인함으로써, 농축 오니를 여과천의 외표면에 부착시키는 단계를 가지며, 상기 농축 오니 박리 단계(T3)는 공급된 미농축의 오니 중에서 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속적으로 소정 시간에 걸쳐서 압송함으로써, 여과천의 외표면에 부착한 여과 찌꺼기를 박리하는 단계를 갖는 것이다.
본 발명의 방법에 의하면, 여과천에 부착한 농축 오니의 케이크가 층 형태로 형성되는 일도 없이, 케이크를 딱딱하게 할 수 있고, 또한 큰 케이크조각의 농축 오니로서 박리할 수 있다. 이 때문에, 미농축 오니 그 중에서, 케이크조각의 농축 오니가 재용해되는 일이 적어 효율적으로 농축 오니를 꺼낼 수가 있다. 즉, 여과 농축 대상물을 함유하는 피처리액을 간헐적이지 않고, 소정 흡인압하에서 연속적으로 흡인하여 여과천을 통과시킴으로써, 피처리액은 여과되어 여과천에 설치된 무수한 세공을 통과한다. 이와 같이 하여, 여과액은 회수된다. 한편, 여과 농축 대상물은, 무수한 세공을 통과할 수 없어, 여과천의 외표면에 부착하고, 그것에 의해 농축되어 여과천과의 부착력도 확보된다. 환언하면, 간헐적이지 않고 연속적으로 흡인함으로써, 농축 오니(여과 찌꺼기)가 여과천의 외표면에 치밀화된 딱딱한 농축 오니의 케이크가 형성되게 된다.
또한, 여과 농축 종료 후에, 여과 농축된 후의 피처리액 중에서, 농축 오니가 부착한 면과 반대측의 면에서부터, 여과천을 향해 물을 연속적으로 소정 시간에 걸쳐서 압송한다. 이때, 압송된 물(이하, 적당히 「압송수」라고도 말한다)은, 여과천의 무수한 세공을 통하여 피처리액중에 유출하려고 한다. 그러나 농축 오니가 여과천의 외표면전체에 부착하여 여과천의 무수한 세공을 막고 있다. 이 때문에, 농축 오니가 부착한 외표면에는 피처리액의 액압이 동일하게 부하되게 된다. 즉, 여과실내에 압송된 물의 수압이 적어도 피처리액의 액압에 이겨낼 때까지는, 여과천의 외표면에 부착한 농축 오니를 피처리액중을 향해 압압하게 된다. 따라서, 여과실내에 압송된 물의 수압이, 적어도 피처리액의 액압에 이겨낼 때까지는, 농축 오니가 여과천의 표면에서부터 박리하는 일은 없다. 이것에 의해, 여과실 내의 압송수의 압력이 상승하고, 그것과 함께 여과천이 팽출한다.
여기서, 압송수는 액체의 물이기 때문에, 공기 등의 가스에 비해 비압축성의 성질이 있다. 이 때문에, 종래의 대기중에서의 공기에 의한 박리로 일으키는 사태를 방지하는 것이 가능해진다. 즉, 종래의 공기압송의 경우에는, 여과실 내에서의 국소적인 압력 상승에 의해, 그 부분에 가까운 여과천으로부터 여과천의 표면에 부착한 농축 오니가 부분적으로 피처리액중을 향해 압압된다. 압압된 농축 오니가 여과천의 표면으로부터 박리되고, 이후 개방된 세공으로부터 마시고, 공기가 계속 유출한다는 사태를 방지할 수 있다. 환언하면, 본 발명에서는 압송된 물의 수압이 여과실내에서 한결같이 소정 압력에 이른 시점에서, 여과천의 전체에 걸쳐서 여과천의 표면에 부착한 농축 오니를 일제히 피처리액중을 향해 압압하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 농축 오니(여과 찌꺼기)를 여과천의 표면에서부터 주방향으로 균일하게 박리하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에서는, 오니가 소정 흡인압하에서 연속적으로 흡인되기 때문에, 치밀화된 딱딱한 농축 오니가 여과천의 표면에 형성되어 여과천과의 부착력도 증가한다. 이 때문에, 흡인을 정지하여 일제히 피처리액중을 향해 압압하여도, 농축 오니가 층 형태가 되어 망가지면서 박리되지 않는다. 즉, 치밀화된 딱딱한 상태로 여과천에 부착하고 있는 농축 오니의 케이크가 박리되었을 때에, 딱딱하고 큰 농축 오니의 케이크조각으로서 여과 농축조의 미농축 오니 속에 모이게 된다. 따라서, 여과 농축조로부터의 배출시에, 농축 오니의 케이크조각이 작게 무너지거나 재용해하기 어렵기 때문에, 농축 오니를 효율적으로 간단하게 여과 농축조의 외부로 배출할 수 있다.
본 발명에 대해서는, 흡인 여과 방식으로서 사이펀식 흡인 여과 방법이나, 흡인 펌프를 이용한 흡인 여과 방법을 채용할 수가 있다.
이어서, 본 발명의 흡인 여과 농축 장치와 함께, 본 발명의 흡인 여과 농축 방법에 대해서 설명하지만, 여기에서는, 사이펀식의 흡인 여과 농축 장치 및 방법을 이용하여 설명한다.
[2] 본 발명의 흡인 여과 농축 장치의 구성:
본 발명의 흡인 여과 농축 장치는, 도 2a∼도g에 나타낸 바와 같이, 오니를 여과천을 통해서 사이펀식 흡인 여과함으로써, 여과천 내부의 여과실을 통해서 여과액을 회수함과 함께, 오니를 농축 오니(여과 찌꺼기)으로서 여과천의 외표면에 부착시키는 사이펀식 흡인 여과 농축 장치에 있어서, 여과 농축조내에 오니를 공급하는 오니 공급 수단과, 공급된 오니를 여과 농축조 내에서 여과 농축하는 여과 농축 수단과, 여과 농축된 농축 오니를 여과천의 외표면에서부터 박리시키는 농축 오니 박리 수단과, 박리된 농축 오니를 여과 농축조의 외부로 배출하는 농축 오니 배출 수단을 가지고, 상기 여과 농축 수단은 미농축 오니 중에서 여과 찌꺼기를 박리시켜도 보형성을 유지 가능할 정도의 소정 흡인압하에서 연속적으로 흡인하는 것으로, 농축 오니(여과 찌꺼기)을 여과천의 외표면에 부착시키는 수단을 가지고, 상기 농축 오니 박리 수단은 공급된 미농축의 오니 중에서, 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속적으로 소정 시간에 걸쳐서 압송함으로써, 여과천의 외표면에 부착한 여과 찌꺼기를 박리하는 수단을 갖는 사이펀식 흡인 여과 농축 장치(10)로 구성되어 있다.
구체적으로는, 사이펀식 흡인식 여과 농축 장치(10)는 도 2a∼도 2e에 나타낸 바와 같이, 여과 농축 대상인 오니를 수용하는 여과 농축조(12)와 여과 농축조 (12)내에 배치된 여과판(14)과, 오니를 흡인하는 흡인부(16)와, 흡인부(16)에 의해 여과판(14)에 설치된 여과천(18)의 외표면에 부착한 농축 오니를 박리하는 농축 오니 박리부(20)와, 농축 오니 박리부(20)에 의해 박리되어 여과 농축조(12)의 바닥에 모인 케이크조각의 농축 오니를 배출하기 위한 농축 오니 퍼내기부(23)로 개략 구성되어 있다. 또, 필요에 따라서 케이크의 작은 조각이나 액상의 농축 오니를 배출하기 위한 농축 오니 배출관(30) 및 농축 오니 배출 밸브(32)도 가지고 있다. 이 농축 오니 배출 밸브(32)를 여는 것으로, 여과 농축조(12)의 바닥에 모인 케이크의 작은 조각이나 액상의 농축 오니가 중력 낙하에 의해, 농축 오니 배출관(30)을 통해서 외부로 배출되도록 하고 있다. 또한, 농축 오니 배출관(300) 및 농축 오니 배출 밸브(32)는 작은 조각의 농축 오니도 배출할 수 있는 것 같은 큰 지름을 갖는 입구의 것, 예를 들면 호칭 지름(nominal diameter) 200A이상(200Ø이상이 바람직하다.)
(오니 공급 단계/오니 공급 수단)
오니 공급 단계(수단)는 여과 농축조인 여과 농축조(12)내에 오니를 공급하는 단계(수단)이다. 즉, 오니 공급 수단은, 도 2a∼도 2f에 나타낸 바와 같은 오니 공급/배출관(24), 오니 공급/배출 밸브(26) 및 오니 공급/배출 펌프(28) 등에 의해 대체로 구성된다. 그리고 도 1에 나타낸 오니 공급 단계(T1)에 있어서의 오니 공급 처리는 이들 오니 공급/배출관(24), 오니 공급/배출 밸브(26), 및 오니 공급/배출 펌프(28) 등에 의해 실현된다. 다만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 또, 오니 공급 펌프와 배출 펌프를 각각 설치하고 별계통이라고 해도 된다.
보다 구체적으로는, 여과 농축조(12)는 바닥이 있는 직사각형 단면의 용기이고, 이후에 설명하는 여과판(14)을 내부에 설치 가능한 용적이 있다. 여과 농축조(12)의 측벽(22)에는 여과 농축조(12)내에 오니를 공급하는 오니 공급/배출관(24)의 일단이 연통하고 있다. 또한, 정역작동 가능한 오니 공급/배출 펌프(28)가 오니 공급/배출관(24)의 도중에 설치된 오니 공급/배출 밸브(26)를 통해, 접속되고 있다. 이것에 의해, 오니 공급/배출 밸브(26)를 열고, 오니 공급/배출 펌프 (28)을 작동시킴으로써, 오니를 여과 농축조(12)내에 공급할 수 있다. 또, 오니 공급/배출 펌프(28)를 반대로 작동시킴으로써 여과 농축조(12)내의 미농축의 오니를 여과 농축조(12)로부터 배출할 수 있다.
또, 도 2a∼도 2f에 대해서는, 오니는 오니 공급/배출관(24)을 통해 여과 농축조(12)내에 공급되고 있지만, 도 2g에 나타낸 바와 같이, 여과 농축조(12)의 상류 측에 정수조(2)를 설치하고, 원수(R)를 미리 정수(C)와 오니(X)로 분리하고, 오니(X)를 여과 농축조(12)에 공급할 수도 있다. 오니(X)는 오니 공급판(8)을 열고, 오니 공급 펌프(6)를 작동시킴으로써 오니 공급관(4)을 통해 여과 농축조(12)에 공급된다. 분리된 정수(C)는 다시 하류측에서 별도 처리되며, 예를 들면 음료수로서 이용된다. 또한, 정수조(2)는 종래 기존의 것으로 좋고, 원수를 받아들여 조내에 예를 들면 응집제를 첨가함으로써, 원수는 정수와 오니로 분리된다.
(여과 농축 단계/여과 농축 수단)
여과 농축 단계(수단)는 오니 공급 단계(수단)에서 공급된 오니를 다시 여과 농축조내에서 여과 농축하는 단계(수단)이다. 즉, 도 1에 나타낸 여과 농축 단계(T2)는 미농축 오니 중에서 농축 오니(여과 찌꺼기)을 박리시켜도 보형성을 유지 가능할 정도의 소정 흡인압하에서 연속적으로 흡인하는 단계이다. 또한, 이러한 연속적인 흡인에 의해, 농축 오니(여과 찌꺼기)을 여과천의 외표면에 부착시키는 단계이다. 이 여과 농축 단계(T2)에 있어서의 여과 농축 처리는 예를 들어, 도 2a∼도 2f에 나타내는 여과판(14), 흡인관(31), 흡인판(33), 분배관(34), 진공 펌프(35) 등을 구비한 여과 농축 수단에 의해 실현된다. 다만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
구체적으로는, 여과판(14)은 그 상부에서 분배관(34)을 통해, 여과액 저장조 (36)에 접속된다. 여과액 저장조(36)는 여과 농축조(12)의 외부에 설치되어 여과액 배출관(38)의 일단이 여과액 저장조(36)에 연이어 통하게 접속된다. 여과액 배출관 (38)은 연직 하부에 늘어나고, 도중에 여과액 배출 밸브(40)가 설치되어 있다.
또, 분배관(34)과 여과액 배출관(38)이 여과액 저장조(36)를 통해서, 역U자 형태로 접속되고 있다. 이것에 의해, 사이펀의 원리를 이용하여 여과 농축조(12)내에서 여과된 여과액을 여과 농축조(12)외에 배출하도록 하고 있다. 또한, 흡인관 (31)이 분배관(34)에 분기하여 접속되는 것과 동시에, 도중에 설치된 흡인판(33)을 통해 진공 펌프(35)에 접속되고 있다. 이것에 의해, 흡인판(33)을 연 상태로, 진공 펌프(35)를 작동시키면, 여과 농축조(12)내의 처리해야 할 액이 분배관(34) 내에 흡인된다. 이와 같이 하여, 사이펀의 원리를 이용하여 여과액 배출관(38)을 통해서 여과액을 외부로 배출할 수 있도록 하고 있다.
여기서, 사이펀식의 흡인압은 분배관(34)과 여과액 배출관(38)으로 구성되는 역U자 형태의 관의 단부와 정수리부와의 레벨차이에 따라 결정된다. 다만, 흡인 여과 농축 장치 10을 실용적으로 이용하는 흡인압은 0.02㎫ 내지 0.08㎫인 것이 바람직하다. 이러한 비교적 저압의 흡인압하에서, 여과 농축조(12)내의 오니가 연속적으로 흡인됨으로써, 농축 오니를 여과천(18)의 외표면에 부착시킬 수가 있다. 특히, 연속적으로 흡인되는 것에 의해, 농축 오니 박리부(20)에 의해 농축 오니를 여과천 (18)에서부터 박리시켜도, 여과 농축조(12)내의 미농축 오니 중에서, 케이크조각의 농축 오니로서의 보형성을 유지 가능할 정도가 되도록, 여과천(18)의 외표면에 대한 농축 오니의 부착력, 딱딱함을 얻을 수 있다. 연속적인 흡인의 기준은 여과천에 부착한 농축 오니층의 두께가 5㎜에서 20㎜, 바람직하게는 8㎜에서 15㎜ 정도가 될 때까지 연속적으로 흡인을 계속한다. 이때의 흡인 계속 시간으로서는, 30분부터 4시간 정도가 된다. 또, 본원에 있어서의 흡인 방식은 사이펀식으로 한정되는 일 없이, 진공 펌프 등의 흡인 펌프에 의해 상기 흡인압을 발생시켜도 된다.
또한, 여과판(14)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 여과 농축조(12)내에 있어, 평면부(13)가 상하 방향으로 늘어나는 상태로 복수 배치되고 있다. 즉, 복수의 여과판(14)(14A 내지 14E)는 소정의 간격(D)을 두고 서로 인접하여 배치되고 있다. 서로 이웃이 되는 여과판(14)끼리의 간격(D)을 작게 하는 만큼, 여과 농축조(12)내에 설치 가능한 여과판(14)의 매수를 늘리고, 그것에 의해 총 여과 면적을 증대하는 것이 가능하다. 그러나 서로 이웃이 되는 여과판(14)이 접촉하지 않게 하면서, 여과 면적을 최대한으로 확보하는 관점에서, 서로 이웃이 되는 여과판(14)끼리의 간격을 정하는 것이 좋다. 여과판(14)의 여과천(18)에 부착한 농축 오니를 박리하기 위해서 여과천(18)을 팽출시키기 때문이다. 즉, 이 여과천(18)의 팽출에 의해, 여과천(18)이 근처의 여과판(14)을 향해 튀어나오기 때문에, 여과천(18)이 근처의 여과판(14)에 접촉하여 여과 면적이 저감하여 충분한 여과를 할 수 없을 우려가 있기 때문이다.
(농축 오니 박리 단계/농축 오니 박리 수단)
농축 오니 박리 단계(수단)는 여과 농축 단계(수단)에서 여과 농축된 농축 오니를, 여과천의 외표면으로부터 박리시키는 단계(수단)이다. 이 농축 오니 박리 단계(수단)는, 미농축 오니 중에서, 농축 오니(려 찌꺼기)을 박리시켜도 보형성을 유지 가능할 정도의 소정 흡인압하에서, 연속적으로 흡인함으로써, 농축 오니(려 찌꺼기)을 여과천의 외표면에 부착시키는 단계(수단)를 가지고 있다. 이 농축 오니 박리 수단(농축 오니 박리부(20)로써는, 예를 들어, 도 2a∼도 2g에 나타낸 바와 같은, 물유입관(42), 물 유입밸브(44), 액송펌프(46) 등을 구비한 수단을 들 수가 있다. 또한, 여과판(14)도 농축 오니 박리 수단을 구성하는 것이라고 할 수가 있다. 그리고 도 1에 나타내는 이 농축 오니 박리 단계(T3)에 있어서의 농축 오니의 박리는 이들의 물유입관(42), 물유입판(44), 액송펌프(46) 등의 농축 오니 박리 수단에 의해 실현된다. 다만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
구체적으로는, 여과액 저장조(36)에는, 물 유입관(42)의 일단이 연이어 통하여 접속되고, 그 도중에 물 유입밸브(44)와 액송펌프(46)가 접속되고 있다. 이것에 의해, 물유입판(44)을 연 상태로 액송펌프(46)를 작동시키면, 물유입관(42) 및 분배관(34)을 통해, 물(압송수)이 여과판(14)의 내부에 형성되는 여과 실(76; 이후에 설명)에 공급된다. 본 실시 형태에서는, 압송수로서 여과액 저장조(36)의 여과액을 이용하고 있으며, 이 때문의 변환 밸브(47)가 설치되고 있다. 이와 같이 하여, 농축 오니를 여과천(18)으로부터 박리할 때, 여과천(18)을 팽출시키도록 하고 있다. 이 경우, 부착한 농축 오니가 케이크조각으로서 여과천(18)에서부터 박리하도록, 액송펌프(46) 및 물 유입밸브(44)를 이용하여, 박리압 및/또는 박리 시간을 조정하면 된다.
여기서, 농축 오니 박리 단계(수단)에 있어서는, 여과 농축 대상을 오니로 하는 경우, 박리 매체로서의 물을 간헐적이지 않고, 소정 시간에 걸쳐 연속적으로 압송하는 것이 중요하다. 즉, 박리 매체로서의 물을, 소정 시간에 걸쳐 연속적으로 압송하는 것으로, 미농축 오니 중에서, 여과천에 부착한 농축 오니를 박리시켜도, 농축 오니가 미농축 오니 중에 용해하지 않고, 케이크조각으로서 보형성을 유지할 수 있다. 또한, 농축 오니 박리 단계에 있어서, 여과실(76)내에 압송하는 물로서는, 상기한 바와 같이, 여과실(76)내에 회수된 여과액을 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 농축 오니의 박리 매체로서의 물은 오니를 여과천(18)에 의해 여과하여, 여과실(76) 내에 회수되는 여과액을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 여과판(14)은 도 2a∼도 2g, 도 3에 나타낸 바와 같이, 여과틀(48)과 여과틀(48)의 내부에 배치된 지지판(50)과 지지판(50)을 내부에 수용하도록 주머니 모양으로 한 여과천(18)과, 여과틀(48)과 지지판(50)과의 사이에 설치된 복수의 코일 스프링(54)으로 개략 구성되어 있다. 여과틀(48)은 중천의 직사각형 형태를 이루며, 상변(56), 하변(58) 및 상하변과의 사이의 양측변(60, 62)을 가진다. 여과판(14)은 외관(56)의 양단부에 의해 여과 농축조(12)의 내측면보다 현가(懸架) 지지되어 있다. 더욱 상세하게는, 도 3, 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상변(56)의 양단부에는 각각, 연장부(64)가 설치된다. 한편, 여과 농축조(12)의 내측면(68)에는, 내부를 향해 돌출하는 한 쌍의 가이드판 70(70A), 72(72A)이 설치된다. 또, 연장부 64(64A, 64B, 64C)의 단부는, 한쌍의 가이드판 70(70A), 72(72A)의 사이에 배치되고 있다. 또한, 연장부 64(64A, 64B, 64C)의 표면에 고정된 계합판(66A)이 한쌍의 가이드판 70(70A), 72(72A)의 표면에 재치되도록 되어있다. 이것에 의해, 각 여과판(14)은 여과 농축조(12)에 현가 지지된다. 서로 이웃이 되는 여과판(14)끼리의 간격은, 여과판(14)을 현가 지지하는 한쌍의 가이드판 70(70A), 72(72A)의 선택에 의해 결정된다. 다만, 서로 이웃이 되는 여과판(14)의 간격(D)을 적절히 바꿔도 된다. 그러한 경우로서는, 예를 들어, 농축 오니의 여과천(18)으로의 부착량, 흡인에 의한 부압의 크기, 여과천(18)의 세로 방향의 구분 길이 등에 따라, 여과판(14)를 현가 지지하는 한쌍의 가이드판 70(70A), 72(72A)를 선택하는 경우를 들 수 있다.
지지판(50)은, 네트 혹은 메쉬망 등으로 구성되어 직사각형 형태로 형성된다. 또, 지지판(50)에는 무수한 소개구가 설치되어 있다. 또한, 지지판(50)의 표면에는, 다시 아래 방향으로 늘어나는 요철부(도시하지 않음)가 설치된다. 이 지지판(50)의 철부와 여과천(18)의 내면과의 사이에 지지판(50)의 상하 방향으로 늘어나는 여과액의 유로가 복수 형성된다. 이러한 지지판(50)은 여과천(18)을 오니에 침지하는데 따른 지지판(50)의 평면내의 신장이, 혹은 지지판(50)의 평면성을 해치는 것 같은 변형이 실질적으로 생기지 않도록 경질의 재질로부터 형성되는 것이 바람직하다. 또, 여과천(18)을 팽출시키는데 따른 지지판(50)의 평면 내의 수축이, 혹은 지지판(50)의 평면성을 손상시키는 변형이 실질적으로 생기지 않도록 경질의 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수지제가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 폴리에틸렌제 혹은 EVA 수지제가 좋다. 이러한 재질을 채용함으로써, 여과천(18)을 오니에 장시간 침지하거나 여과천(18)을 팽출시키거나 하는 경우에, 후에 설명하는 코일 스프링(54)에 의해, 여과판(14)(지지판(50))에 작용하는 장력을 상시 대략 일정하게 하는 것이 가능해진다.
여과천(18)은 화학 섬유제 또는 금속제가 바람직하고, 화학 섬유제의 경우, 특히 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스테르가 좋다. 예를 들어, 섬유의 종류에 관하여 세정 효과가 높고, 또한 로딩이 일어나기 어려운 모노 필라멘트(monofilament)의 실을 사용하는 것이 좋다. 강도나 미립자의 포착성을 중시한다면, 복수의 섬유를 서로 꼬여서 형성되는 멀티 필라멘트를 채용해도 된다. 또한, 채용하는 실의 지름은 요구되는 여과천(18)의 강도, 신장률 등을 고려하여, 날실, 씨실 각각에 대해 적당하게 정하면 된다. 옷감의 짜는 방법에 관하여, 세정 효과가 높고, 또한 로딩이 일어나기 어려운 주자직을 사용하는 것이 좋다. 눈의 엉성함, 또는 미립자의 포착성을 중시한다면, 평직, 능직물을 이용해도 된다. 또, 방직실의 밀도에 관하여, 요구되는 여과천(18)의 강도, 신장률 등을 고려하여, 날실, 씨실 각각에 대해 적당하게 정하면 된다. 예를 들어, 여과천(18)은 한 쌍의 직사각형 모양의 포체를 겹쳐서 주연부끼리를 꿰맨 주머니 모양으로 형성하는 것이 좋다. 혹은 한 장의 직사각형 형태의 포체를 대향하는 가장자리끼리 서로 겹치도록 접어 구부리고, 주연부 끼리를 꿰맨 주머니 형태로 형성해도 된다. 이 여과천(18)의 주위에는, 동그란 구멍(78)이 설치되고, 코일 스프링(54)의 일단이 동그란 구멍(78)에 훅(hook)되도록 하고 있다.
또, 도 2a∼도 2g, 도 3에 나타낸 바와 같이, 여과천(18)에는 여과 농축조(12)의 상하 방향으로 늘어나는 솔기(74)가 복수 설치되어 각 솔기(74)에 의해, 여과천(18)은 그 내부에 수용되는 지지판(50)과 일체적으로 봉합되고 있다. 이것에 의해, 도 6a, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 여과천(18)의 내부에는 서로 이웃이 되는 솔기(74)에 의해 마감된 여과실(76)이 형성된다. 분기관(34)의 선단에는, 여과천(18)내에서 상부에 설치된 수평관(15)이 접속하고 있다(도 3 참조). 이 수평관 (15)에는, 각 여과실(76)에 연통하는 유출홀(미도시)이 아래 방향으로 설치되고 있다. 그리고 박리 매체로서의 물이 분기관(34) 및 수평관(15)에 설치된 유출홀을 통해서, 각 여과실(76)내에 압송되도록 하고 있다. 또한, 도 6a는 팽출중의 상태를 나타내는 것과 동시에, 도 6b는 여과중의 상태를 나타내는 모식도이다.
또한, 여과천(18)의 상하 방향의 길이가 길고, 여과 농축조(12)의 오니에 의한 액압의 차이가 큰 경우에는, 복수의 물공급관을 여과천(18)의 높이 방향으로 서로 다른 레벨로, 여과실에 연통하도록 설치해도 된다. 예를 들어, 박리 매체로서의 물에 의해, 여과천(18)에 부착한 농축 오니를 박리할 때, 여과천(18)에 부하되는 여과 농축조(12)의 오니에 의한 액압이 높이 방향으로 변동하는 경우가 있다. 이러한 경우에, 복수의 물공급관이 여과천의 높이 방향으로 같은 레벨로 설치되고 있으면, 농축 오니가 여과천의 높이 방향으로 동일하게 박리할 수 없고, 케이크조각으로서 박리하는 것이 곤란해져 폐해가 생기기 쉽다. 그러나 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속적으로 압송 가능한 수압송수단으로서 복수의 물공급관을 여과천(18)의 높이 방향으로 서로 다른 레벨에 설치함으로써, 이 폐해를 방지할 수 있다. 또, 다른 예로서 예를 들어, 액압의 낮은 여과천(18)의 상부에는 상대적으로 낮은 수압의 물을 보내고, 액압의 높은 여과천(18)의 하부에는 상대적으로 높은 수압의 물을 보내도 된다. 다만, 수압송시의 압력(0.1∼1.0㎫)과 비교하여 상하 방향의 액압의 차이가 작고, 문제가 되지 않는 경우는 무시할 수도 있다.
여기서, 코일 스프링(54)은 여과판(구체적으로는 지지판(50))에 작용하는 장력을 상시 대략 일정하도록 조정하기 위한 부재이다. 구체적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수의 코일 스프링(54)이 여과틀(48)의 측변(60)과 여과천(18)의 측변 (61)과의 사이, 여과틀(48)의 측변(62)과 여과천(18)의 측변(63)과의 사이, 여과틀(48)의 하변(58)과 여과천(18)의 하변(59)과의 사이, 및 여과틀(48)의 외관(56)과 여과천(18)의 외관(57)과의 사이에 배치되고 있다. 여과틀(48)의 양측변부 및 상하변부 각각 설치되는, 서로 이웃이 되는 코일 스프링(54)끼리의 간격은 여과천(18)의 크기, 부착하는 농축 오니량 등에 따라, 적당히 설정하면 좋다. 구체적으로는, 각 코일 스프링(54)은 그 일단부가 여과천(18)의 동그란 구멍(78)에 훅됨과 동시에, 그 외 단부가 여과틀(48)의 측변(60, 62), 상변(56) 및 하변(58)에 고정되어 있다. 이러한 복수의 코일 스프링(54)은 내식성의 관점에서부터, SUS제가 바람직하다. 또, 코일 스프링(54)은 통상, 여과판(14)의 주위에 걸쳐 수십 개 배치되어 여과판(14)의 매수가, 예를 들어 수십 매에 이르기 때문에 특별주문품이 아니라 표준품을 채용하는 것이 좋다.
또한, 여과판(14)(14A, 14B, 14C, 14D, 14E) 및 여과천(18)이 대형으로 중량이 소정 이상이 되는 경우에는, 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 여과틀(48)의 상변(56)과 여과천(18)의 하변(57)과의 사이에는 코일 스프링(54) 대신에, 대중량의 여과천(18) 및 지지판(50)을 고정하여 신축하지 않는 강성이 높은 지지 부재(65)가 설치된다. 여과천(18)및 지지판(50)의 중량이 소정 이상으로 커져서, 여과천(18)의 위쪽에 있는 코일 스프링(54)이 늘어나고, 여과천(18)의 아래 쪽에 있는 코일 스프링(54)이 줄어들면, 여과천(18)및 지지판(50)에 작용하는 장력이 일정하게 되지 않고, 여과천(18) 및 지지판(50)이 약간의 외력에 의해 움직이기 때문에, 흡인에 의한 농축 오니의 여과천(18)으로의 부착, 수압송에 의한 농축 오니의 박리에 악영향을 미치기 때문이다.
(농축 오니 배출 단계/농축 오니 배출 수단)
농축 오니 배출 단계(수단)는, 박리된 농축 오니를 여과 농축조의 외부로 배출하는 단계(수단)이다. 본 실시 형태에 있어서의, 농축 오니 배출 단계(수단)는 여과 농축조(12)내의 미농축 오니를 배출하지 않고 실시한다. 농축 오니 배출 수단으로서는, 도 2a∼도 2g에 나타낸 바와 같은 오니 공급/배출 밸브(26), 오니 공급/배출 펌프(28), 오니 공급/배출관(24), 농축 오니 퍼내기부(23; 메쉬 형상 받침 접시(82)) 등을 들 수가 있다. 이와 같은 농축 오니 배출 수단에 의해, 도 1에 나타내는 농축 오니 배출 단계(T4)에 있어서의 농축 오니의 배출 처리는 실현된다.
농축 오니 배출 단계(수단)는, 미농축 오니 중에서 여과 농축조의 바닥에 모인 케이크조각의 농축 오니를 퍼내는 단계(수단)를 가진다. 이와 같이 구성됨으로써, 종래와 같이, 미농축 오니를 여과 농축조로부터 배출하는 일 없이, 미농축 오니 중에서 여과 농축조의 바닥에 모인 케이크조각의 농축 오니를 퍼내기 시작할 수가 있다. 즉, 농축 오니의 연속 처리를 실시할 수 있다. 또, 재용해하지 않는 딱딱함과 크기 및 보형성을 구비한 상태로, 박리된 농축 오니(케이크조각의 농축 오니)를 수중에서 이동시켜도 재용해하지 않는 상태로 배출할 수 있다. 따라서, 농축 오니의 농축도를 저하하는 일 없이, 간편하면서도, 효율적으로 농축 오니를 여과 농축조로부터 외부로 배출 가능해진다. 이상으로, 오니의 여과 농축 작업이 완료한다. 여과 농축조(12)의 외부로 배출된 농축 오니는 별도의 탈수기에 의해 다시 농축되고, 재차 케이크로 형성되어 소각 혹은 매립 처분된다.
또한, 농축 오니 배출 단계에서, 필요에 따라 상기 케이크조각의 농축 오니의 배출 단계와는 별개의 공정으로, 여과 농축조(12)의 바닥에 모인 작은 조각의 케이크 또는 액상의 농축 오니를 여과 농축조(12)의 외부로 배출하기 때문에, 농축 오니 배출관(30)을 통해서 이들을 배출한다. 이때는, 여과 농축조(12)내의 미농축 오니를 미리 배출해 두거나, 이들 농축 오니와 함께 농축 오니 배출관(30)으로부터 배출해도 된다.
이와 같은 농축 오니 배출 수단으로서는, 도 2a∼도 2g, 도 10에 나타내는 바와 같은 농축 오니 퍼내기부(23), 메쉬 형태의 받침 접시(82), 버킷 컨베이어 84(84 a, 84b, 84c) 등을 들 수가 있다. 그리고 이들 농축 오니 배출 수단에 의해, 농축 오니 배출 단계의 농축 오니 배출 처리가 실현된다. 구체적으로는, 농축 오니 퍼내기부(23)는, 여과 농축조(12)의 바닥에 배치되어 농축 오니 박리부(20)에 의해 박리되어 여과 농축조(12)의 바닥에 모인 케이크조각의 농축 오니를 퍼내기 위한 역할이 있다. 본 실시 형태에 있어서의 농축 오니 퍼내기부(23)는 여과 농축조(12)의 상부 개구에서 위쪽으로 늘어나는 정도의 길이를 갖는 손잡이(80)가 부착된 메쉬 형태의 받침 접시(82)를 가진다.
여기서, 메쉬 형상 받침 접시(82)의 크기는, 여과 농축조(12)의 바닥에 모이는 농축 오니를 새지 않게 퍼내기 위해서, 여과 농축조(12)의 바닥부 전체를 커버하는 것이 바람직하다. 메쉬의 눈의 크기는, 농축 오니의 케이크조각의 크기와의 관계에서 적절히 정하면 된다. 다만, 손잡이(80)를 이용하여 메쉬 형상 받침 접시(82)를 위쪽으로 들어올릴 때, 농축 오니 중의 수분이 메쉬를 통해서 제거됨과 동시에, 농축 오니가 메쉬형태로 유지되도록 메쉬의 눈의 크기가 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 메쉬 형상 받침 접시(82)는 그 상부로 인출하기 위해서, 여과 농축조(12)에 여과판(14)의 간격을 많이 확보한 부분(예를 들어 도 5에 있어서의 D를 넓게 한 곳)을 설치하고, 그 부분에 메쉬 형상 받침 접시(82)를 설치한다. 여과판(14)의 아래쪽에서 여과 농축조(12)의 바닥부에 철망 형태의 벨트 컨베이어를 설치하고, 이 철망 형태의 벨트 컨베이어에 의해, 박리한 케이크조각의 농축 오니를 받아 메쉬 형태의 받침 접시(82)까지 수평 이송시킨다. 이 컨베이어에 대신하여 스크레퍼를 설치함으로써, 박리한 케이크 형태의 농축 오니를 메쉬 형상 받침 접시(82)까지 이송할 수가 있다. 여과 농축조(12)의 스페이스에 여유가 있는 경우에는, 메쉬 형태 받침 접시(82)를 여과판(14)의 바로 아래쪽에 설치하고, 손잡이(80)를 이용하여 메쉬 형상 받침 접시(82) 그 자체를 여과 농축조(12)의 바닥부에서 옆으로 이동시킨다. 그 후, 메쉬 형상 받침 접시(82)를 위쪽으로 들어올려서 메쉬 형상 받침 접시(82)를 외부에 꺼내도 된다.
또, 다른 실시 형태로서 도 10에 나타낸 바와 같이, 여과 농축조(12)의 바닥에 모인 케이크조각 형태의 농축 오니(W)를 외부로 배출하는데, 버킷 컨베이어 84(84a, 84b, 84c)를 채용해도 된다. 예를 들어, 여과 농축조(12)의 바닥부로부터 여과 농축조(12)의 상부 개구를 통해서 외부로 늘어나고, 여과 농축조(12)의 바닥부에서부터 외부를 향해 이동하는 컨베이어면을 위쪽을 향하게 하여 배치되는, 버킷 컨베이어(84)를 일례로서 들 수가 있다.
예를 들면, 여과 농축조(12)내에 여과판(14)이 배치되는 것에 의한, 스페이스상의 제약이 있는 경우에는, 도 10에 나타낸 바와 같이 3조의 버킷 컨베이어 (84a, 84b, 84c)를 채용하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 1조째의 버킷 컨베이어(84a)에서는, 한쪽이 구동 롤러(86)로서 구성되고 여과 농축조(12)의 바닥부에 배치된 양롤러(86, 88)사이에, 컨베이어가 길게 설치되어 있다. 또한, 그 길게 설치된 컨베이어에는, 복수의 버킷(89a)이 부설되고, 컨베이어가 여과 농축조(12)의 저면을 따라 이동하도록 구성되어 있다. 또, 2조째의 버킷 컨베이어(84b)에서는, 한쪽의 롤러(90)가 여과 농축조(12)의 위쪽에 배치되어 있다. 또한, 양롤러(88, 90)사이에 길게 설치되는 컨베이어에, 복수의 버킷(89b)이 부설되고, 컨베이어가 여과 농축조(12)의 측벽을 따라 이동하도록 구성되고 있다. 또, 3조째의 버킷 컨베이어(84c)에서는, 양 롤러(90, 92)가 여과 농축조(12)의 윗쪽(여과 농축조(12)내에 수용된 오니보다 상부)에 배치되어 컨베이어가 양롤러(90, 92)사이에 길게 설치되어 있다. 또한, 그 컨베이어에 복수의 버킷 (89c)이 부설되도록 구성되어 있다. 이와 같이, 3조의 버킷 컨베이어(84a, 84b, 84 c)를 채용하면, 예를 들어, 미농축 오니의 여과 농축 작업과 병행하여, 농축 오니의 배출 작업을 실시하는 것이 가능해진다. 즉, 3조의 버킷 컨베이어(84a, 84b, 84 c)를 이용하여, 1조째의 각 버킷에 의해 퍼낸 농축 오니가, 2조째, 3조째의 버킷 컨베이어에 계승되어, 최종적으로 여과 농축조(12)의 외부로 배출할 수 있도록 하고 있다.
또한, 버킷 컨베이어는 상기예로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 1조의 버킷 컨베이어를 이용하여 도중에 롤러를 설치하고, 루트를 변경 가능한 것이라도 좋다.
또, 이러한 버킷 컨베이어의 대체로서 여과 농축조(12)의 바닥부에서부터 여과 농축조(12)의 상부 개구를 통해서 외부로 늘어나는 철망 형태의 벨트 컨베이어를 이용해도 된다. 이 경우, 벨트 컨베이어는 동일하게, 여과 농축조(12)의 바닥부에서부터 외부를 향해 이동하는 컨베이어면을 위쪽을 향하여 배치된다.
또한, 다른 실시 형태로서 도 7, 도 8에 나타내는 (D)의 농축 오니 배출 단계에 있어서, 여과판(14)의 아래쪽에서 여과 농축조(12)의 바닥부에 철망 형태의 벨트 컨베이어를 설치하고, 이 철망형태 벨트 컨베이어가 여과판(14)이 위쪽에 없는 여과 농축조(12)의 바닥부까지 늘어나고, 거기서 버킷에 접속하고 있는 구조를 채용하는 것도 바람직하다. 이 실시 형태의 경우에는, 여과판(14)으로부터 낙하해 오는 케이크조각의 농축 오니(W)는 철망 형태의 벨트 컨베이어 위에 실려 버킷까지 옮겨지고, 여과 농축조(12)의 외부에서 꺼낼 수가 있다.
미농축 오니 배출 수단으로서 미농축 오니 배출관(67)을 설치하여 미농축 오니를 배출한다. 또한, 이 미농축 오니 배출관(67)이, 여과 농축조의 바닥에 모이는 농축 오니를 배출하지 않도록, 여과 농축조의 바닥에서 위쪽의 소정 레벨로 여과 농축조에 접속되는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 여과 농축조(12)의 바닥부에서부터 위쪽의 소정 레벨 H에, 여과 농축조(12)내의 미농축 오니를 배출하는 미농축 오니 배출관(67)의 일단이 연통하고 있다. 미농축 오니 배출관(67)의 도중에는, 미농축 오니 배출 밸브(68)가 설치되어 있다. 이 소정 레벨(H)은 여과 농축조(12)의 바닥부에 모이는 케이크조각의 농축 오니의 높이보다 위쪽에 설정된다. 예를 들어, 메쉬 형태 받침 접시(82)의 상단부보다 위쪽에 설치된다. 이와 같이 소정 레벨(H)을 설정하는 것에 의해, 여과천(18)으로부터 박리되어, 여과 농축조(12)의 바닥부에 모이는 농축 오니가 미농축 오니 배출관(67)으로부터 미농축 오니와 함께 외부로 배출되지 않도록 할 수가 있다. 또한, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 여과 농축조(12)의 바닥부에는 여과 농축조(12)의 바닥에 모인 작은 조각의 케이크 또는 액상의 농축 오니를 배출하는 농축 오니 배출관 (30)의 일단이 연이어 통하고 있다. 또, 농축 오니 배출관(30)의 도중에는, 농축 오니 배출 밸브(32)가 설치되어 있다. 이 농축 오니 배출 밸브(32)를 여는 것으로, 여과 농축조(12)의 바닥에 모인 이들의 농축 오니가 중력 낙하에 의해, 농축 오니 배출관(30)을 통해서 외부로 배출되도록 하고 있다.
즉, 여과 농축조(12)의 하부에는, 미농축 오니 중에 케이크조각 형태의 농축 오니가 침전하고 있기 때문에, 미농축 오니와 농축 오니를 각각 분리하여 외부로 배출할 필요가 있다. 이 경우, 여과 농축조(12)의 바닥에 접속한 미농축 오니 배출관에서 미농축 오니를 배출하면, 미농축 오니 중에 농축 오니가 혼입해 버려서, 미농축 오니만을 회수하는 것이 곤란해진다. 혹은, 보형성을 갖는 케이크조각의 농축 오니에 의해, 미농축 오니 배출관에 접속된 배출구가 폐색되어 버려, 미농축 오니의 회수조차 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 흡인식 여과 농축 장치에 의하면, 미농축 오니 배출관을 통해서 미농축 오니를 배출할 때, 바닥에 모여 있는 케이크조각의 농축 오니를 배출하지 않고, 미농축 오니만을 효율적으로 외부로 배출하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시 형태에서, 외부로 배출된 미농축 오니는 순환하여 오니 공급판(26), 및 오니 공급 펌프(28) 등에 의해 재차, 여과 농축조(12)에 공급된다(관로는 도시하지 않음).
또, 다른 예로서 다시 제2 미농축 오니 배출관(미도시)을, 여과 농축조(12)의 바닥부와 미농축 오니 배출관(67)과의 사이에 설치한 것이라도 좋다. 즉, 미농축 오니의 외부로의 배출시, 우선 미농축 오니 배출관(67)에서부터 미농축 오니를 외부로 배출시킨다. 이어서, 여과 농축조(12)의 바닥에서부터 소정 레벨 (H)까지 잔류하는 미농축 오니를 제2 미농축 오니 배출관에서 외부로 배출시킨다. 이와 같이 제2미농축 오니 배출관을 설치하는 경우에는, 최초부터 제2 미농축 오니 배출관을 통해서 미농축 오니를 배출하는 것은 하지 않고, 우선 미농축 오니 배출관(67)에서부터 미농축 오니를 외부로 배출시켜서, 일단 여과 농축조(12)내의 미농축 오니 레벨을 내려서 수압을 저하시키고 있다. 이 때문에, 미농축 오니와 함께 배출되는 농축 오니의 양을 제한하면서, 여과 농축조(12)의 바닥으로부터 소정 레벨(H)까지 잔류하는 미농축 오니를 배출시키는 것이 가능해진다. 특히, 여과 농축조(12)의 바닥에 모이는 케이크조각의 농축 오니가 큰 경우에는, 제2 미농축 오니 배출관에 통하는 여과 농축조(12)의 바닥에 설치한 배출구가 이 농축 오니에 의해, 폐색되는 경우가 있다. 이 때문에, 소정 레벨(H)까지 잔류하는 미농축 오니를 어느 정도 배출시키는 한편, 농축 오니는 외부로 배출하지 않도록 하는 것도 가능하다.
또한, 다른 미농축 오니 배출관의 예로서, 서로 병렬로 상기 미농축 오니 배출관에 접속된 복수의 분기관을 가지고, 각 분기관은 상기 여과 농축조의 바닥에서부터 위쪽이 다른 레벨로, 배출 밸브를 통해 상기 여과 농축조에 접속되고 있는 것일 수 있다. 예를 들어, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 미농축 오니 배출관(67)이 서로 병렬로 미농축 오니 배출관(67)에 접속된 3개의 분기관(108a, 108b 및 108c)을 갖도록 구성되어 있다. 그리고 각 분기관(108a, 108b, 108c)은 여과 농축조(12)의 바닥에서부터 위쪽이 다른 레벨로, 배출 밸브(112a, 112b, 112c)를 통해, 여과 농축조(12)에 접속되어 있다. 또, 미농축 오니 배출관(67)에는 흡인 펌프(120)가 설치되어 있다. 이상의 구성을 갖는 장치에 의하면, 여과 농축조(12)의 바닥에 모이는 농축 오니의 침전 높이에 따라, 3개의 분기관(108a, 108b 및 108c) 중, 어느 분기관에서 미농축 오니를, 미농축 오니 배출관(67)을 통해서 배출할지를 선택하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 농축 오니의 침전 높이가 여과 농축조(12)의 바닥으로부터 제일 낮은 레벨의 분기관(108c)에 가장 가까울 때에는, 제일 낮은 레벨의 분기관의 배출 밸브(112c)를 닫는다. 한편, 2번째 및 3번째의 높이 레벨의 분기관의 배출 밸브(112a, 112b)를 열어, 흡인 펌프(120)을 작동시킴으로써, 여과 농축조(12)의 바닥에 모이는 농축 오니를 미농축 오니 배출관(67)으로부터 외부로 배출하는 일 없이, 미농축 오니만을 외부로 배출하는 것이 가능해진다. 또한, 원수의 수질 변동에 의해 농축 오니의 발생량이 변동한 경우에, 배출 밸브(112a, 112b 및 112c)를 바꾸면 된다. 이것에 의해, 농축 오니의 여과 농축조(12)내의 침전 높이의 변동과 관계없이, 미농축 오니만을 외부로 배출하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 농축 오니의 침전 높이가 높아져서, 여과 농축조(1)의 바닥에서부터 2번째의 높이 레벨의 분기관(108b)에 가장 가까울 때에는, 제일 낮은 레벨 및 2번째의 높은 레벨의 분기관의 배출 밸브(112c) 및 (112b)를 닫는다. 한편, 3번째의 높이 레벨의 분기관의 배출 밸브(112a)를 열도록 하면 좋다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의, 제일 낮은 레벨의 분기관(108c)의 설치 레벨은 메쉬 형태 받침 접시(82)의 상단보다 위쪽에 위치시키고 있다.
또한, 다른 예로서 이하의 실시 형태를 들 수가 있다. 도 2d에 나타낸 바와 같이, 미농축 오니 배수관(67)으로서 미농축 오니 배수관(67)의 하단부가 여과 농축조(12)의 바닥에서 위쪽의 소정 레벨(H)이 되도록, 여과 농축조(12)의 상부 개구로부터 여과 농축조(12)내에서 하부를 향해 늘어나도록 설치되어 있는 장치(하향관)를 예시할 수 있다. 하향관을 복수 설치하여 여과 농축조(12)내의 각 하향관 단부의 레벨 위치를 바꾸는 것으로, 상기 분기관(108a, 108b, 108c)과 같은 기능을 갖게 해도 된다. 또한, 미농축 오니 배수관(67)에는 빨펌프(113)가 설치되고 있다. 이러한 장치에 의하면, 여과 농축조(12)의 바닥에 모이는 농축 오니를 미농축 오니 배수관(67)으로부터 외부로 배출하는 일 없이, 빨펌프(113)에 의해, 미농축 오니만을 외부로 배출하는 것이 가능해진다. 또한, 원수의 수질 변동에 의해, 농축 오니의 발생량이 변동했을 경우에 따라, 이러한 하향관 구조의 미농축 오니 배수관을 간단하고 쉽게 교환할 수 있다. 이것에 의해, 농축 오니의 침전 높이의 변동과 관계되지 않고, 여과 농축조(12)의 바닥에 모이는 농축 오니를 미농축 오니 배출관 (67)에서부터 외부로 배출하는 일 없이, 미농축 오니만을 외부로 배출하는 것이 가능해진다.
또한, 다른 예로서 플렉서블 호스 등을 설치해도 된다. 예를 들어, 도 2e에 나타낸 바와 같이, 미농축 오니 배출관(67)의 하단부에, 플렉서블 호스(114)가 연이어 통하도록 접속된다. 그리고 미농축 오니 배출관(67)의 하단부가 여과 농축조(12)의 바닥에서 위쪽의 소정 레벨(H)이 되도록, 플렉서블 호스(114)의 상하 방향의 길이가 조절 가능하다. 보다 구체적으로는, 플렉서블 호스(114)는 유연한 사행부를 가지는 것으로부터, 이 사행부를 상하 방향으로 신축시켜서 사용한다. 이것에 의해, 플렉서블 호스(114)의 상하 방향의 길이를 조정하는 것이 가능하다. 또한, 미농축 오니 배수관(67)에는 빨펌프(113)가 설치되고 있다. 이상의 구성을 가지는 장치에 의하면, 여과 농축조(12)의 바닥에 모이는 농축 오니를 미농축 오니 배출관(67)으로부터 외부로 배출하는 일 없이, 빨펌프(113)을 작동함으로써, 미농축 오니만을 외부로 배출하는 것이 가능해진다. 또한, 원수의 수질 변동에 의해 농축 오니의 발생량이 변동하는 경우에 따라, 이러한 하향관의 하단부에 설치한 플렉서블 호스(114)의 사행부를 상하 방향으로 신축시켜서 길이를 조절하면서 사용할 수가 있다. 이것에 의해, 미농축 오니 배출관(67) 자체를 교환하는 필요없이, 농축 오니의 침전 높이의 변동과 관계되지 않고, 미농축 오니만을 외부로 배출하는 것이 가능해진다.
(흡인 여과 농축 장치의 운전 방법 및 작용)
이상의 구성을 갖 흡인 여과 농축 장치(10)에 대해서, 운전 방법을 포함하며 그 작용을 이하에 설명한다. 도 7에서, (A)의 처리 단계에서는, 우선, 여과 농축조(12)내에 오니(X)가 공급된다. 구체적으로는, 도 2a∼도 2f에 나타낸 바와 같이, 오니 공급/배출 밸브(26)를 열고, 오니 공급/배출 펌프(28)를 작동시킨다. 그리고 오니 공급/배출관(24)을 통해서, 여과 농축 대상인 오니를, 여과판(14)의 정수리부의 레벨까지 여과 농축조(12)내에 공급한다. 이어서, 여과 농축조(12)내의 오니를 사이펀식에 의해 여과 농축할 준비를 한다. 구체적으로는, 흡인판(33)을 열고, 진공 펌프(35)를 작동시킨다. 이것에 의해, 여과천(18)내의 액체가 분배관(34)을 통해서 여과액 저장조(36)내에 흡인된다. 또, 분배관(34)의 여과판(14)측의 단부와 여과액 저장조(36)과의 레벨차이에 따라, 사이펀 작용에 의해, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 여과실(76)내에 이끌린 여과액을 오니 배출관(38)을 통해서 외부로 배출하는 것이 가능해진다.
이어서, 도 7에 나타낸 (B)의 처리 단계에서는, 여과 농축조(12)내의 오니를 여과 농축한다. 더욱 상세하게는, 도 2a∼도 2g에 나타낸 바와 같이, 여과 농축조(12) 내의 오니는 사이펀의 원리에 의해, 여과천(18)의 외표면을 향해 흡인된다. 이때, 오니 중의 수분은 여과천(18)을 통과하여 여과액으로서 여과천(18) 내의 여과실(76) 내(도 6b 참조)에 이끌려 오니가 탈수된다. 이 탈수되고 농축된 오니(W)는 여과천(18)의 외표면에 부착한다. 이때, 사이펀식에 의한 비교적 저압의 연속적인 흡인이라도, 원하는 부착력으로 오니를 여과천(18)의 외표면에 부착시키는 것이 가능하다. 즉, 여과천(18)의 외표면에 부착한 농축 오니의 케이크(W)를 미농축 오니 중에서 박리시켜도, 케이크조각의 농축 오니로서 보형성을 유지 가능할 정도의 딱딱함, 부착력으로 부착할 수 있다.
또한, 여과판(14)의 지지판(50)에는 그 주위로부터 코일 스프링(54)에 의해 상시 장력이 부가되고 있다. 이 때문에, 여과판(14)의 지지판(50)은 부동의 정지 상태로 유지된다. 이것에 의해, 여과판(14)(지지판(50))이 바둥거리거나, 흔들리거나 하는 것을 막을 수가 있다. 따라서, 여과천(18)의 외표면에 부착한 농축 오니(W)가 농축 오니 박리 단계 전에(혹은, 농축 오니 박리 수단에 의해 박리되기 전에), 여과천(18)의 외표면으로부터 박리하는 것과 같은 사태를 방지하는 것이 가능하다.
이어서, 도 7에 나타내는 (C)의 처리 단계에서는, 여과천(18)을 팽출시키는 것으로, 여과천(18)에 부착한 농축 오니(W)를 박리시킨다. 이 처리를 하는 경우라도, 여과 농축조(12)내의 미농축 오니는 남은 채로 있다. 구체적으로는, 도 2a∼도 2g, 도 3에 나타내는 바와 같이, 물유입판(44)을 열고, 액송펌프(46)로부터 물유입관(42), 분배관(34) 및 수평관(15)을 통해서, 물을 여과판(14)의 여과실(76)내에 압송한다(도 6a 참조). 즉, 여과 농축된 후의 미농축 오니 중에서, 농축 오니가 부착한 면과 반대측에서부터 여과천(18)을 향해 물을 연속적으로 소정 시간에 걸쳐 압송한다. 이때, 압송된 물은 여과천(18)의 무수한 세공을 실시하여 미농축 오니 중에 유출하려고 한다. 한편, 농축 오니가 여과천(18)의 외표면전체에 부착하여 여과천(18)의 무수한 세공도 막고 있다. 또한, 농축 오니가 부착한 여과천(18)의 외표면에는, 미농축 오니의 액압이 동일하게 부하되고 있다. 이 때문에, 적어도 미농축 오니의 액압에 이겨낼 때까지는, 여과실(76)내에 압송된 물의 수압이 여과천(18)의 외표면에 부착한 농축 오니를 미농축 오니를 향해 압압하게 된다. 즉, 적어도 미농축 오니의 액압에 이겨낼 때까지는, 농축 오니를 여과천(18)의 표면으로부터 박리할 일은 없다. 따라서, 여과실(76)내의 압송수는 압력이 상승하고, 그것과 함께 여과천(18)이 팽출한다.
환언하면, 농축 오니가, 여과천(18)의 외표면전체에 부착하여 여과천(18)의 무수한 세공도 막고 있는 경우에는, 여과천(18)의 팽출은 압송된 물의 수압이 여과실(76)내에서 한결같이 소정 압력에 이를 때까지 실시된다. 그리고 압송된 물의 수압이 여과실(76)내에서 한결같게 소정 압력에 이른 시점에서 여과천(18)의 팽출이 종료한다. 즉, 압송된 물이 여과천(18)의 전체에 걸쳐서 여과천(18)의 외표면에 부착한 농축 오니를 일제히 미농축 오니 중으로 향해 압압하는 것이 가능해진다.
이와 같이 하여, 농축 오니(W)는 도 11a에 나타낸 바와 같이, 여과천(18)의 외표면으로부터 주방향으로 균일하게 박리되는 것이 가능해진다. 또, 도 11b에 나타낸 바와 같이, 농축 오니(W)는 여과천(18)의 외표면으로부터 높이 방향으로 균일하게 박리되는 것이 가능해진다.
또, 여과천(18)의 외표면에 부착한 농축 오니를 여과천(18)으로부터 박리할 때, 미농축 오니 중에서 물에 의해 박리함으로써 박리에 수반하는 소음을 줄일 수 있어 흡인 여과 농축 장치의 설치 장소에 대한 제약을 해소하는 것이 가능하다.
또한, 재용해하지 않을 정도의 딱딱함과 크기 및 보형성을 갖춘 상태로, 농축 오니를 박리할 수 있기 때문에, 케이크조각의 농축 오니가 미농축 오니 중을 여과 농축조(12)의 바닥으로 향해 부력의 작용을 받으면서 낙하하게 된다. 이것에 의해, 바닥에 충돌할 때의 충격을 완화하는 것이 가능하다. 또, 케이크 형태의 농축 오니를 딱딱하게 할 수 있기 때문에, 농축 오니가 미농축 오니 중에 용해하는 것으로, 농축 오니의 농축도가 줄이는 것을 방지 가능하다. 또한, 케이크 형태의 농축 오니가 보형성을 구비하기 때문에, 케이크가 층 형태가 되어 망가질 일도 없다. 따라서, 여과 농축조(12)의 바닥에 위치 결정된 메쉬 형상 받침 접시(82) 내로부터, 케이크조각의 농축 오니인 채, 혹은 배출이 용이할 정도로 케이크 형태를 유지시킨 채로, 간단하면서도 효율적으로 외부로 배출하는 것이 가능해진다.
이어서, 도 7에 나타낸 (D)의 처리 단계에서는, 박리한 농축 오니(W)를 여과 농축조(12)의 외부로 배출한다. 예를 들어, 농축 오니 배출 수단이, 도 2f, 도 10에 나타낸 바와 같은 농축 오니 퍼내기(23), 메쉬 형상 받침 접시(82), 버킷 컨베이어(84) 등인 경우에는, 우선, 여과판(14)를 여과 농축조(12)로부터 외부로 꺼낸다. 또한, 이 단계에 있어도, 여과 농축조(12)의 미농축 오니는 남긴 채로 있다. 그 후에, 오퍼레이터가 손잡이를 잡아, 메쉬 형상 받침 접시(82)를 들어올리고, 메쉬 형상 받침 접시(82) 내에 모인 케이크조각의 농축 오니를 퍼내는 등 하여, 외부로 배출한다. 농축 오니는 재용해하지 않는 딱딱함과 크기 및 보형성을 구비하고 있기 때문에, 박리 후 외부에 꺼내질 때까지, 미농축 오니 중에서 케이크조각으로서 보형성을 유지하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 농축 오니를 배출하기 전에 미농축 오니를 외부로 배출할 필요가 없고, 미농축 오니 중에서 고액분리를 용이하게 실시하는 것이 가능하다. 즉, 연속 처리가 가능해진다. 이상으로, 오니의 여과 농축 작업이 완료한다. 또한, 여과 농축조(12)의 외부로 배출된 농축 오니는 별도 탈수기에 의해 다시 농축되어, 재차 케이크 형태로 형성되어 소각 혹은 매립 처분된다.
본 발명에서, 바람직하게는 농축 오니 배출 단계를 상기 여과 농축 단계와 상기 농축 오니 박리 단계로 이루어지는 사이클을 소정 회수 반복한 후에 실시하고, 각 사이클에 있어서의 상기 여과 농축 단계 전에, 오니 공급 단계에 의해, 여과 농축조(12)내에 오니를 보급하는 단계를 가지는 것이다. 이러한 농축 오니 배출 단계를 실현하는 데는, 예를 들어, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 새로운 오니를 여과 농축조(12) 내에 보급(공급)하는 단계를 가져도 된다. 구체적으로는, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 미농축 오니를 여과 농축조(12) 내에 공급하고, 여과 농축조(12) 내에서 여과 농축을 하여 농축 오니를 박리한다. 또한, 박리된 농축 오니를 외부로 배출하고, 농축 오니를 외부로 배출한 후에, 새로운 오니를 여과 농축조(12)내에 공급(보급)해도 된다. 혹은, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 여과 농축 단계와 농축 오니 박리 단계로 이루어지는 사이클을 소정 회수 반복한다. 그 후, 각 사이클에 있어서의 여과 농축 단계의 앞에, 오니 공급 단계에 의해 여과 농축조(12) 내에 새로운 오니를 공급해도 된다. 또한, 사이클의 회수는 여과판(14)에 의한 여과 능력, 처리해야 할 오니량 등을 고려하여 적당히 정하면 된다. 이것에 의해, 보다 효율적으로 오니의 여과 농축 처리를 하는 것이 가능하다.
또, 상기 농축 오니 배출 단계는, 전기 여과 농축 단계 안에 병행하여 실시하는 한편, 상기 여과 농축 단계 전에, 상기 오니 공급 단계에 의해, 여과 농축조(12) 내에 오니를 보급하는 단계를 가지는 것도 바람직하다. 이러한 농축 오니 배출 단계를 실현하는 데는, 예를 들어, 도 8 및 도 9b에 나타낸 바와 같이, 박리된 케이크조각의 농축 오니를 외부로 배출하면서, 새로운 오니를 여과 농축조(12)내에 보급(공급)하는 단계를 가지면서, 여과 농축을 해도 된다. 구체적으로는, 여과 농축조(12) 내의 스페이스에 여유가 있어, 농축 오니를 외부로 배출하는데 여과판(14)를 일단 외부에 꺼낼 필요가 없는 경우에 적용할 수 있다. 또, 복수 조의 버킷 컨베이어, 혹은 벨트 컨베이어를 여과 농축조(12)의 바닥 및 측벽을 따라 배치하여 이용하는 경우에 적용할 수 있다. 이것에 의해, 보다 효율적으로 오니의 여과 농축 처리를 하는 것이 가능하다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명했지만, 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않는 범위 내에서, 당업자라면 여러 가지의 수정 혹은 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 실시 형태에 대해서는, 여과 농축의 대상이 오니의 경우를 설명했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 여과 농축의 대상으로서는, 알칼리 용액 중에 함유한 소각재, 우유, 주스 등 음료액 중에 함유한 이물, 탁질수중의 탁저당물 등을 들 수가 있다. 이러한 여과 농축의 대상에 따라, 여과천(18)의 종류, 세공 지름의 크기, 흡인력 등의 조건을 적절히 설정하는 한, 본 발명에 관한 흡인 여과 농축 방법 및 흡인식 여과 농축 장치는 이들에 대해서 적용 가능하다.
(실시예)
본 발명자는, 본 발명의 효과를 확인하기 위해서 정수장의 오니를 여과 농축 대상으로 하여, 여과천을 이용한 사이펀식의 흡인 여과 농축 시험을 실시하고, 박리 매체인 물에 의한 박리압을 파라미터로 박리 시간과 박리율과의 관계를 조사했다.
시험 장치의 전체를 도 12에 나타낸다. 기본적인 구성은, 도 2a로부터 농축 오니 퍼내기부(23; 메쉬 형상 받침 접시(82))를 제외한 것과 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략하지만, 일단이 여과실(76)에 연통하는 역U자관의 도중에 접속된 물유입관 (42)에 박리압 조정 밸브(150)를 설치하고, 이 박리압 조정 밸브(150)의 개방도를 조정함으로써 물의 압력, 공급 시간을 조정하였다. 구체적으로는, 세정 수조(162)로부터 세정수 펌프(160)에 의해, 세정수를 물유입관(42) 및 분배관(34)을 통해서, 여과판(14)의 내부에 형성되는 여과실(76)에 공급하였다. 또한, 정수장의 오니인 원액은 원액조(152)로부터 원액 펌프(154)에 의해 여과 농축조(12)에 공급되고 있다. 오니는 흡인관(31)에 의해 연속적으로 흡인되고, 여과액(F)은 여과액 배출관(38)을 통해서, 외부의 여과액조(36)에 배출되어 농축 오니(W)가 여과천(18)의 외표면에 부착된다. 여과 농축조(12)의 바닥에 모인 농축 오니는 농축 오니 배출 펌프(156)에 의해 외부의 여과 농축조(158)에 배출한다. 또한, 164는 세정 수압 조정 밸브, 166은 압축기, 168은 원액 배출 펌프를 나타낸다. 또, 여과판(14)의 사양을 이하에 나타낸다.
(1) 재질:여과천(18)‥나일론, 지지판(50)‥수지
(2) 매수:1매
(3) 치수:1900㎜ ×500㎜, 여과 면적:9.5㎡
(4) 제법:여과천(18)과 지지판(50)을 일체 재봉
(5) 여과판용적:0.07㎥(15㎜ 두께)
(6) 오니의 조성:Ig. loss:36.4%, SiO2:34.2%, Al2O3:18.7%, Fe2O3:4. 1%, CaO:1.4%, SO4:1.8%, 그 외:3. 4%(또한 %는 질량%를 나타낸다.)
(7) 여과 시간:90분
도 13은, 박리 시간과 박리율과의 관계를 나타낸다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 박리압이 일정하면 박리 시간이 길어질수록 박리율이 상승한다. 실용적인 박리율로서 95% 이상을 확보하기 위해서는, 박리압에 관계없이, 연속적인 박리 시간으로서 적어도 30초가 필요하다는 것을 알 수 있다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 관한 흡인 여과 농축 방법 및 흡인 여과 농축 장치는, 상수, 중수도 및 하수를 포함한 수처리계 기술 분야에 한정하지 않고, 식품계 분야, 화학공업계 분야 등 광범위의 기술 분야에 대해서 적용 가능하며, 그 중에서도, 정수장 등의 수처리 단계에 있어 발생하는 오니의 농축 단계에 있어 적용되는 흡인 여과 농축 장치에 특히 유용하다.
2:정수조, 4:오니 공급관,
6:오니 공급 펌프, 8:오니 공급판,
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e:흡인 여과 농축 장치,
12:여과 농축조, 13:평면부,
14, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e:여과판,
15:수평관, 16:흡인부,
18:여과천, 20:농축 오니 박리부,
22:측벽, 24:오니 공급/배출관,
26:오니 공급/배출 밸브, 28:오니 공급/배출 펌프,
30:농축 오니 배출관, 31:흡인관,
32:농축 오니 배출 밸브, 33:흡인판,
34, 34a, 34b, 34c, 34d, 34e:분배관,
35:진공 펌프, 36:여과액 저장조,
38:여과액 배출관, 40:여과액 배출 밸브,
42:물유입관, 44:물유입판,
46:액송펌프, 47:변환 밸브,
48:여과범위, 50:지지판,
54:코일 스프링, 56, 57:상변,
58, 59:하변, 60, 61, 62, 63:측변,
64:연장부, 65:지지 부재,
66a:계합판, 67:미농축 오니 배출관,
68:미농축 오니 배출 밸브, 69:내측면,
70, 70a, 72, 72a:가이드판, 74:솔기,
76:여과실, 78:끈을 꿰기 위한 동그란 구멍,
80:손잡이, 82:받침 접시,
84a, 84b, 84c:버킷 컨베이어, 86:롤러(구동 롤러),
88, 90, 92:롤러, 89a, 89b, 89c:버킷,
108a, 108b, 108c:분기관, 112a, 112b, 11 c:배출 밸브,
113:흡인 펌프, 114:플렉서블 호스
120:흡인 펌프, 150:박리압 조정 밸브,
152:원액조, 154:원액 펌프,
156:농축 오니 배출 펌프, 158:여과 농축조,
160:세정수 펌프, 162:세정 수조,
164:세정 수압 조정 밸브, 166:압축기,
168:원액 배출 펌프, C:정수,
D:간격, F:여과액,
H:소정 레벨, P:게시량,
R:원수, S:이동량,
W:농축 오니, X:오니,
T1:오니 공급 단계, T2:여과 농축 단계,
T3:농축 오니 박리 단계, T4:농축 오니 배출 단계.
6:오니 공급 펌프, 8:오니 공급판,
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e:흡인 여과 농축 장치,
12:여과 농축조, 13:평면부,
14, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e:여과판,
15:수평관, 16:흡인부,
18:여과천, 20:농축 오니 박리부,
22:측벽, 24:오니 공급/배출관,
26:오니 공급/배출 밸브, 28:오니 공급/배출 펌프,
30:농축 오니 배출관, 31:흡인관,
32:농축 오니 배출 밸브, 33:흡인판,
34, 34a, 34b, 34c, 34d, 34e:분배관,
35:진공 펌프, 36:여과액 저장조,
38:여과액 배출관, 40:여과액 배출 밸브,
42:물유입관, 44:물유입판,
46:액송펌프, 47:변환 밸브,
48:여과범위, 50:지지판,
54:코일 스프링, 56, 57:상변,
58, 59:하변, 60, 61, 62, 63:측변,
64:연장부, 65:지지 부재,
66a:계합판, 67:미농축 오니 배출관,
68:미농축 오니 배출 밸브, 69:내측면,
70, 70a, 72, 72a:가이드판, 74:솔기,
76:여과실, 78:끈을 꿰기 위한 동그란 구멍,
80:손잡이, 82:받침 접시,
84a, 84b, 84c:버킷 컨베이어, 86:롤러(구동 롤러),
88, 90, 92:롤러, 89a, 89b, 89c:버킷,
108a, 108b, 108c:분기관, 112a, 112b, 11 c:배출 밸브,
113:흡인 펌프, 114:플렉서블 호스
120:흡인 펌프, 150:박리압 조정 밸브,
152:원액조, 154:원액 펌프,
156:농축 오니 배출 펌프, 158:여과 농축조,
160:세정수 펌프, 162:세정 수조,
164:세정 수압 조정 밸브, 166:압축기,
168:원액 배출 펌프, C:정수,
D:간격, F:여과액,
H:소정 레벨, P:게시량,
R:원수, S:이동량,
W:농축 오니, X:오니,
T1:오니 공급 단계, T2:여과 농축 단계,
T3:농축 오니 박리 단계, T4:농축 오니 배출 단계.
Claims (10)
- 오니를 여과 농축조내에서 여과천을 통해서 흡인 여과함으로써, 여과천 내부의 여과실을 통해서 여과액을 회수함과 함께, 오니를 농축 오니로서 여과천의 외표면에 부착시키는 흡인 여과 농축 방법에 있어서,
여과 농축조내에 오니를 공급하는 오니 공급 단계와,
공급된 오니를 여과 농축조내에서 여과 농축하는 여과 농축 단계와,
여과 농축된 농축 오니를 여과천의 외표면으로부터 박리시키는 농축 오니 박리 단계와,
박리된 농축 오니를 여과 농축조의 외부로 배출하는 농축 오니 배출 단계를 갖추며,
상기 여과 농축 단계는 0.02~0.08MPa의 흡인압하에서 연속적으로 흡인함으로써, 농축 오니를 여과천의 외표면에 부착시키는 단계를 갖추고,
상기 농축 오니 박리 단계는, 공급된 미농축의 오니 중에서, 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속적으로 소정 시간에 걸쳐 압송함으로써, 여과천의 외표면에 부착된 농축 오니(여과 찌꺼기)를 박리하는 단계를 갖추며,
상기 여과천에 부착한 농축 오니층의 두께가 5~20mm인 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 농축 오니 배출 단계는, 미농축 오니 중에서 여과 농축조의 바닥에 모인 케이크형 조각의 농축 오니를 퍼내는 단계를 갖추는 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 방법. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 농축 오니 배출 단계는, 상기 여과 농축 단계와 상기 농축 오니 박리 단계로 이루어지는 사이클을 소정 회수 반복한 후에 실시하고, 각 사이클에 있어서의 상기 여과 농축 단계 전에, 상기 오니 공급 단계에 의해, 여과 농축조 내에 오니를 보급하는 단계를 갖춘 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 방법. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 농축 오니 배출 단계는 상기 여과 농축 단계 중에 병행하여 실시하는 한편, 상기 여과 농축 단계 전에, 상기 오니 공급 단계에 의해, 여과 농축조내에 오니를 보급하는 단계를 갖춘 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 방법. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 농축 오니 박리 단계에 있어서, 상기 여과실내에 압송하는 물은, 상기 여과실내에 회수된 여과액을 이용하는 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 방법. - 오니를 여과천을 통해서 흡인 여과함으로써, 여과천 내부의 여과실을 통해서 여과액을 회수함과 함께, 오니를 농축 오니로서 여과천의 외표면에 부착시키는 흡인 여과 농축 장치에 있어서,
여과 농축조내에 오니를 공급하는 오니 공급 수단과,
공급된 오니를 여과 농축조 내에서 여과 농축하는 여과 농축 수단과,
여과 농축된 농축 오니를 여과천의 외표면에서부터 박리시키는 농축 오니 박리 수단과,
박리된 농축 오니를 여과 농축조의 외부로 배출하는 농축 오니 배출 수단을 갖추며,
상기 여과 농축 수단은, 0.02~0.08MPa의 흡인압하에서 연속적으로 흡인함으로써, 농축 오니를 여과천의 외표면에 부착시키는 수단을 갖추고,
상기 농축 오니 박리 수단은, 공급된 미농축의 오니 중에서, 여과실을 통해 여과천을 향해 물을 연속으로 소정 시간에 걸쳐 압송함으로써, 여과천의 외표면에 부착된 농축 오니(여과 찌꺼기)을 박리하는 수단을 갖추며,
상기 여과천에 부착한 농축 오니층의 두께가 5~20mm인 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 농축 오니 배출 수단은, 미농축 오니 중에서 여과 농축조의 바닥에 모인 케이크조각의 농축 오니를 퍼내는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 농축 오니 배출 수단은, 상기 여과 농축조의 바닥에 배치되고, 상기 여과 농축조의 상부 개구에서 위쪽으로 늘어나는 길이를 갖는 손잡이가 부착된 메쉬 형태의 받침 접시인 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 농축 오니 배출 수단은, 상기 여과 농축조의 바닥부로부터 상기 여과 농축조의 상부 개구를 통해서 외부로 늘어나는 버킷 컨베이어에 있어서, 상기 여과 농축조의 바닥부로부터 외부를 향해 이동하는 컨베이어면을 위로 향하게 하여 배치되는 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 장치. - 청구항 6에 있어서,
복수의 물공급관이 상기 여과천의 높이 방향으로 서로 다른 레벨로, 상기 여과실에 연이어 통하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 흡인 여과 농축 장치.
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