KR101495906B1

KR101495906B1 - 협잡물 탈수성능을 향상시킨 협잡물 처리기

Info

Publication number: KR101495906B1
Application number: KR20140151217A
Authority: KR
Inventors: 김동환; 김경환
Original assignee: 한국환경기계주식회사
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2015-02-26

Abstract

본 발명은 분뇨, 하수, 가축분뇨 등에 함유된 각종 협잡물을 여과 분리하여 탈수, 배출하는 협잡물 처리기에 관한 것으로서, 로타리 스크린, 저속 사이클론, 웨지 바 드럼 여과기, 스크류 프레스 등으로 구성되거나, 또는 로타리 스크린, 사이클론, 스크류 데칸터, 웨지 바 드럼 여과기, 스크류 프레스 등을 포함하여 구성되되, 특히 스크류 프레스의 배출구 원추대를 스크류 축과 회전분리 되게 하여 과부하와 저온연소 현상을 방지한 수단을 적용한 것을 특징으로 하는 협잡물 탈수성능을 향상시킨 협잡물 처리기에 관한 것이다.

Description

협잡물 탈수성능을 향상시킨 협잡물 처리기 {Impurities disposer improved dehydration performance}

본 발명은 분뇨, 하수, 가축분뇨 등의 폐기액에 함유된 각종 고형물질을 여과 분리하여 탈수 배출하는 협잡물 처리장치에 관한 것으로서, 환경기계 관련 분야이다.

본 발명은, 본 출원인이 “협잡물 고도 처리장치” 에 관하여 제10-2009-0018919호로 출원한 발명(이하 ‘배경기술”이라 함)을 더욱 개선한 발명이다.

상기 배경기술은 분뇨, 하수, 가축분뇨 등의 고형물질을 여과처리함에 있어 미세여과가 가능한 웨지 바 스크린, 개선된 사이클론, 탈리액을 반송 재처리하는 등의 몇 가지 기술을 적용하여 보다 고도화된 협잡물 처리기로 활용되고 있다.

그러나 배경기술의 협잡물을 병합 탈수하는 스크류 프레스에 있어 협잡물의 탈수 과정에서 협잡물 출구에 구비된 공간 축소용의 원추대가 스크류와 일체가 되어 회전운동을 하므로써 협잡물의 직진운동을 방해하고 협잡물과의 미끄럼마찰력에 의해 에너지가 낭비되고 저온 연소되는 현상이 발생될 가능성이 있어 협잡물 탈수의 효과가 저하되는 문제가 있다.

등록특허공보 제10-0904283호

위 ‘배경기술’에서의 설명에서와 같이, 분뇨, 하수, 가축분뇨 등의 협잡물을 여과하는 협잡물 처리기에 있어 스크류 프레스 원추대가 스크류와 일체로 회전하는 것과 관련하여 발생하는 직진 방해, 에너지 낭비, 저온 연소현상 등을 원추대의 조립방법을 변경하여 해결하는 수단의 강구이다.

본 발명의 협잡물 탈수성능을 향상시킨 협잡물 처리기는, 폐기액이 외부로부터 유입되는 투입구(11)를 일측 상부에 구비한 유입슈트(16)를 포함하고, 상기 투입구(11)를 거쳐 상기 유입슈트(16)에 유입된 폐기액을, 주면에 여과틈새가 형성된 회전여과원통(13)의 외주면에 접촉시켜 5㎜ 이상 또는 6㎜ 이상 되는 중, 대형 협잡물은 여과되어 접촉면의 반대편에서 낙하 배출되게 하고, 상기 여과 틈새를 통과한 여과액은 하방으로 낙하 되게 한 로타리 스크린(1); 상기 로타리 스크린(1)의 하부에 설치되어, 상기 로타리 스크린(1)의 여과액을 일시 저장하는 저장 탱크(15); 상기 저장 탱크(15)로부터 여과액을 유입받아, 모래 성분은 그 하부로 배출하고, 여과액은 그 상부로 배출하는 저속 사이클론(2); 상기 저장 탱크(15)에 저장된 여과액을 상기 저속 사이클론(2)으로 압송하는 이송 펌프(17); 상기 저속 사이클론(2)의 여과액을 유입받아 종단면이 쐐기(Wedge) 형상인 웨지 바 여과체로 미세협잡물을 여과하는 웨지 바 드럼여과기(5); 상기 로타리 스크린(1)과 상기 저속 사이클론(2)과 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)로부터 각각 배출되는 여과물질들을, 내부에 회전나선익(62)을 구비하여 점진적으로 축소되는 공간을 형성한 다공 실린더(64)로 모두 유입받아, 상기 공간을 통과하며 압착 탈수 되게 한 스크류 프레스(6); 상기 스크류 프레스(6) 하부에 설치되어 스크류 프레스(6)의 탈리액을 일시 저장하는 반송 탱크(66)와 여기에 저장된 탈리액을 상기 로타리 스크린(1)으로 반송하는 반송 펌프(67); 상기 스크류 프레스(6)로부터 배출된 탈수 협잡물을 전달받아 이를 외부로 반출하는 컨베이어(7); 및 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)로부터 배출되는 액체성분을 모아 처리수 배출구(57)를 통해 외부로 배출 되게 한 호퍼(56)를 포함하여 구성된 협잡물 처리기에 있어서, 상기 스크류 프레스(6)는, 그 일측 상부에 피처리물질이 유입되는 유입구가 구비되고, 그 타측에는 배출구가 구비되며, 주면에는 피처리물질 중 액체 성분이 빠져나갈 수 있도록 관통된 다수의 탈수공(641)이 구비된 수평 실린더(64); 그 외주에는 나선익(62)이 형성되어 있고, 상기 수평 실린더(64)의 내부에 회전가능하게 구비되어, 회전함에 따라 상기 유입 피처리 물질을 상기 배출구를 향해 이동시키며 압착 탈수시키는 스크류 축(63); 및 상기 스크류 축(63)의 타측 단부에 결합되고, 상기 배출구 방향으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되어 피처리 물질의 통과단면적이 점차 줄어들도록 구비된 원추대(65);를 포함하여 구성되되, 상기 원추대(65)와 상기 스크류 축(63)은 베어링(651)을 사이에 두고 상호 결합되어 있어서, 상기 스크류 축(63)의 회전력이 상기 원추대(65)에 전달되지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 베어링(651)은, 로울러의 배열이 원뿔형상인 원추 로울러 베어링이고, 상기 원추 로울러 베어링은 2개가 상호 마주보도록 배치한 것이 바람직하다.

또한, 상기 원추대(65)의 타측 단부에는, 막음판이 탈착가능하게 결합되고, 상기 막음판은 그 외측면의 경사가, 상기 원추대(65)의 경사면 각도와 비교하여, 그 각도가 동일하게 형성된 제1 막음판(654)과, 경사각도가 더 크게 형성된 제2 막음판(655), 그리고 더 작게 형성된 제3 막음판(656)의 다수로 구비되어 탈수 상태에 따라 교체 가능하게 구성된 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따른 협잡물 탈수성능이 향상된 협잡물 처리기는, 폐기액이 외부로부터 유입되는 투입구(11)를 일측 상부에 구비한 유입슈트(16)를 포함하고, 상기 투입구(11)를 거쳐 상기 유입슈트(16)에 유입된 폐기액을, 주면에 여과틈새가 형성된 회전여과원통(13)의 외주면에 접촉시켜 5㎜ 이상 또는 6㎜ 이상 되는 중, 대형 협잡물은 여과되어 접촉면의 반대편에서 낙하 배출되게 하고, 상기 여과 틈새를 통과한 여과액은 하방으로 낙하 되게 한 로타리 스크린(1); 상기 로타리 스크린(1)의 하부에 설치되어, 상기 로타리 스크린(1)의 여과액을 일시 저장하는 저장 탱크(15); 상기 저장 탱크(15)로부터 이송 펌프(17)를 통하여 여과액을 유입 받아, 모래 성분은 그 하부로 배출하고, 여과액은 그 상부로 배출하는 사이클론(3); 상기 사이클론(3)의 하부로 배출되는 모래 성분을 유입받아, 원심분리 방법으로 탈수하여 그 탈리액은 처리수로 배출하는 수평 스크류 데칸터(4); 상기 사이클론(3)의 여과액을 유입받아 종단면이 쐐기(Wedge) 형상인 웨지 바 여과체로 미세협잡물을 여과하는 웨지 바 드럼여과기(5); 상기 로타리 스크린(1)과 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)로부터 각각 배출되는 여과물질들을, 내부에 회전 나선익(62)을 구비하여 점진적으로 축소되는 공간을 형성한 다공 실린더(64)로 모두 유입받아, 상기 공간을 통과하며 압착 탈수 되게 한 스크류 프레스(6); 상기 스크류 프레스(6) 하부에 설치되어 스크류 프레스(6)의 탈리액을 일시 저장하는 반송 탱크(66)와 여기에 저장된 탈리액을 상기 로타리 스크린(1)으로 반송하는 반송 펌프(67); 상기 스크류 데칸터(4) 및 상기 스크류 프레스(6)로부터 배출된 탈수 협잡물을 전달받아 이를 외부로 반출하는 컨베이어(7); 및 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)로부터 배출되는 액체성분을 모아 처리수 배출구(57)를 통해 외부로 배출 되게 한 호퍼(56)를 포함하여 구성된 협잡물 처리기에 있어서, 상기 스크류 프레스(6)는, 일측 상부에 피처리 물질이 유입되는 유입구가 구비되고, 타측에는 배출구가 구비되며, 주면에는 피처리 물질 중 액체 성분이 빠져나갈 수 있도록 한 다수의 관통 탈수공(641)이 구비된 수평 실린더(64); 그 외주에는 나선익(62)이 형성되어 있고, 상기 수평실린더(64)의 내부에 회전가능하게 구비되어, 회전함에 따라 상기 유입 피처리물을 상기 배출구를 향해 이동시키며 압착 탈수시키는 스크류 축(63); 및 상기 스크류 축(63)의 타측 단부에 결합되고, 상기 배출구 방향으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되어 피처리물질의 통과단면적이 점차 줄어들도록 구비된 원추대(65);를 포함하여 구성되되, 상기 원추대(65)와 상기 스크류 축(63)은 베어링(651)을 사이에 두고 상호 결합되어 있어서, 상기 스크류 축(63)의 회전력이 상기 원추대(65)에 전달되지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 원추대(65)의 타측 단부에는, 막음판이 탈착가능하게 결합되고, 상기 막음판은 그 외측면의 경사가, 상기 원추대(65)의 경사면 각도와 비교하여, 그 각도가 동일하게 형성된 제1 막음판(654)과, 경사각도가 더 크게 형성된 제2 막음판(655), 그리고 더 작게 형성된 제3 막음판(656)의 다수로 구비되어 탈수 상태에 따라 교체 가능하게 구성된 것이 바람직하다.

본 발명의 특징적인 구성인 상기 스크류 프레스(6) 원추대(65)의 회전 방지 대책의 효과는 다음과 같다.

스크류 프레스(6)의 축(63)과 축(63)에 붙은 스크류(나선익)(62)는 회전하지만 협잡물 덩어리는 회전하지 않고 직진운동을 하므로 피처리 물질이 전진하여 배출되는 것으로, 만약 피처리 물질인 협잡물이 스크류 축(63)과 함께 회전운동을 하면 협잡물은 전진하지 않고 제자리에서 맴돌고 말게 될 것이다. 종래와 같이 원추대(65)가 축(63)과 일체가 되어 같이 회전하면 원추대(65)와 접하게 되는 협잡물은 그 접촉마찰력에 의하여 함께 회전하려는 힘을 받게 되어 직진력이 감소하는 부정적 결과가 생긴다.

그런데 이 부위는 공간 단면적을 줄여 강한 압착력이 발생되게 한 부위로서 단순 접촉마찰과는 달리 저온연소 현상까지 발생할 정도로 그 미끄럼마찰력이 상당히 크다. 이 과정에서 불필요한 에너지가 낭비되고 심할 경우 협잡물이 전진하지 못하고 정체되는 고장이 발생하기도 한다.

본 발명은 이러한 특성을 가진 원추대(65)를, 축(63)의 회전에서 독립시켜 협잡물에 회전력이 가해지지 않게 한 것으로 직진을 방해하는 힘이 작용하지 않게 되는 효과와 함께 불필요한 에너지 낭비를 막을 수 있다. 상황에 따라 모터의 마력을 한 단계 줄일 수 있는 성과도 생긴다. 아울러 과부하로 인한 모터 및 부품의 손상을 방지하고 저온연소현상도 예방하는 효과를 나타낸다.

더 나아가 원추대 단부를 막는 판의 경사각을 각기 달리한 막음판(654, 655, 656)을 상황에 맞게 부착하여 압착력을 변화시킬 수 있어 현장에서 바로 탈수율을 쉽게 조절 할 수 있는 효과도 있다.

스크류 프레스(6)의 성능을 향상시키는 이상의 효과를 통하여 협잡물 처리기의 탈수 효과를 상승시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 협잡물 처리기의 개략 구성도,
도 2는 도 1의 개략적 측면도,
도 3은 도 1의 개략적 평면도,
도 4 및 도 5는 각각 도 1의 개략적 정면도 및 배면도,
도 6은 스크류 프레스 출구의 종단면도,
도 7은 제2 막음판의 종단면도,
도 8은 도 7의 정면도,
도 9는 제3 막음판의 종단면도,
도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예의 협잡물 처리기의 개략 구성도,
도 11은 도 10의 개략적 측면도,
도 12는 도 10의 개략적 평면도,
도 13 및 도 14는 각각 도 10의 개략적 정면도 및 배면도.

<실시예 1>

도 1 내지 도 9를 참조하여 첫 번째 실시예에 관하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 각각 별도의 기능을 가진 수 개의 단위장치가 결합되어 공정별로 작동하는 시스템 구성으로 이루어진다. 그 첫 번째 공정의 단위장치는 로타리 스크린(1)으로서 이는, 일정 틈새를 가진 환상(環狀)의 단위 여과체(12)를 조립하여 구성된 회전여과원통(13)의 외주면에 투입구(11)를 통하여 들어온 고, 액 혼합물을 접촉시켜 5㎜ 이상 또는 6㎜ 이상 (폐기액의 종류, 성상 등에 따라 여과틈새 크기를 선정) 크기의 협잡물을 여과하는 중, 대형 협잡물 여과장치로서 이를 상세히 설명하면,

투입구(11)를 거쳐 유입슈트(16)를 따라 들어온 피처리 물질이 회전여과원통(13)의 외주면에 접촉하여 회전여과원통(13)의 회전에 따라 반대편으로 넘어가는 과정에서 틈새보다 작은 고형물질과 액체는 틈새로 빠져 하부의 저장 탱크(15)에 모이며 틈새보다 큰 협잡물은 외주면에 붙어 반대편으로 넘어가 스크류 프레스(6)로 하강 유입된다. 이때 회전여과원통(13)에 부착되는 협잡물의 박리(剝離)를 돕기 위한 원판(14)의 집합체가 원통중심축과 같은 높이로 반대편 외주면에 설치된다. 이 원판은 여과체(12)의 틈새마다 일정 깊이로 삽입되어 있고 회전여과원통(13)과 동일한 방향으로 회전하기 때문에 여과체(12) 주면과 틈새에 붙은 협잡물을 떼어내어 떨어뜨리는 역할을 하게 된다.

다음은 모래 여과의 저속 사이클론(2)으로 이를 설명하면,

수직 원통의 하부에 아래로 갈수록 좁아지는 원추대(圓錐臺)가 연장되며 원추대의 하단은 모래의 출구가 되고, 원통의 상단면은 밀폐하되 그 중앙에 원형의 액체 배출관이 수직으로 돌출되는데 이 배출관은 원통의 내부로 일정 깊이만큼 들어가 있으며 원통의 측상부에는 유입관이 원통의 접선방향으로 부착되어 있는 것이 통상적인 사이클론의 구조이다.

그 작동을 보면, 펌프에 의해 원통의 접선방향으로 유입된 고, 액 혼합물이 원통의 내주면을 나선을 그리며 회전 하강하게 되고 단면적이 점차 좁아지는 원추대의 하부로 갈수록 유체의 회전전속도가 빨라져(회전 모우멘트 일정의 원리) 원심력이 증대하게 되므로 비중이 물보다 큰 모래성분은 쉽게 분리되어 내주면에 밀착되어 회전하강운동을 지속하다 원추대의 끝에서 하부로 배출된다. 이때 원통과 원추대의 중심부에는 진공에 가까운 저압공간이 형성되어 상대적으로 가벼운 액체성분이 이 저압 공간을 메우며 올라가는 상승 반전류(反轉流)가 되어 상부의 액체 배출구로 나가면서 고, 액 분리작용이 일어나게 된다.

이상이 통상적인 액체 사이클론의 작동원리이나 이것은 대체로 하부 배출구로 모래 외에도 상당량의 부유물질과 액체가 동반 배출되기 때문에 이것을 다시 탈수하는 별도의 장치가 필요하게 된다. 본 실시예의 저속 사이클론(2)은 상기 사이클론의 유입부 단면적을 통상적인 사이클론보다 약간 넓게 하고 또 다른 부위의 치수비율도 달리하여 하부 모래배출구로 거의 모래 성분만 배출되게 한 것으로 통상적인 (고속) 사이클론(3)과 구분하기 위하여 이를 저속 사이클론(2)이라 이름하여 여기에 적용한 것이다.

이송 펌프(17)를 거쳐 이상의 저속 사이클론(2)으로 유입된 상기 저장 탱크(15)의 여과액이 본 저속 사이클론(2)에서 분리되어 액체성분은 상부 액체출구로 나가고 하부 모래배출구로 배출된 모래는 다시 별도로 탈수할 필요가 없기 때문에 이것을 바로 스크류 프레스(6)로 유입시켜 다른 여과 협잡물과 병합하여 탈수하는 과정을 거치게 된다.

다음은 웨지 바 드럼 여과기(5)로서 이는,

종단면이 쐐기(Wedge))형상으로 된 가늘고 긴 봉(Bar)을 일정 틈새가 형성되게 배치하여 전체적으로 원통 형상의 드럼(52)을 만들되 드럼(52)의 내주면에서 외부로 갈수록 틈새가 벌어지게 하여 여과과정에서 틈새에 고형물질이 협착되지 않게 한 여과기로서 드럼(52)을 수평에서 약간경사(1~2도)지게 설치하여 높은 편의 드럼(52) 원 중심(중공축)으로 피처리물을 투입하여 저속 회전케 한 것이다. 피처리물은 반대편 낮은 쪽으로 이동하며 액체성분은 봉의 틈새로 빠져나가 호퍼(56)로 하강한 후 처리수 배출구(57)로 배출되고 틈새보다 큰 협잡물은 드럼(52)의 낮은 편 끝에 집결되어 스크류 프레스(6)로 하강 유입되게 한 것이다.

단위 여과공이 원형으로 된 통상적인 드럼 여과기는 여과공의 전 방향에서 표면장력과 점성이 작용하여 실제 여과공의 직경을 줄어들게 하는 부정적 효과가 있지만 본 웨지 바 여과체(51)는 여과공이 긴 슬릿(Slit)으로 되어 있어 두 방향에서만 여과를 방해하는 힘이 작용하기 때문에 막힘 현상이 크게 줄어든다.

또한 드럼(52)의 외주면에, 세척수조(53), 세척펌프(54), 세척수관 및 세척노즐(55)을 구비한 세척장치를 두어 웨지 바 여과체(51)의 오염을 방지한다. 이 세척장치 또한 왕복동식으로 하여 세척노즐(55) 수를 줄이면서 동일한 세척효과를 내기 때문에 세척수의 낭비를 막을 수 있다.

다음은 스크류 프레스(6)로서 이는,

내부에 저속 회전 스크류(나선익)(62)를 구비한, 주면에 다수의 관통 탈수공(641)을 가진 수평 실린더(64)의 일측 상부를 절결, 슈트(61)와 연결하여 여과물질을 하강 투입하는 유입부로 하고, 나머지 실린더(64) 부위의 끝부분 스크류 축(63)에 원추대(65)를 붙여 통과 공간의 단면적이 점차 줄어들게 한 여과협잡물 탈수기이다.

그러나 상기 스크류 프레스(6)에 있어 협잡물 출구의 원추대(65)와 스크류 축(63)이 일체화 되어 함께 회전운동을 하므로써 발생되는, 스크류 프레스(6)의 에너지 효율, 이송능력 및 탈수효과 등의 하락을 막기 위해서 원추대(65)의 회전방지 수단을 다음과 같이 강구한다.

스크류 프레스(6)의 내부 공간 면적을 점진적으로 축소시켜 압착력이 발생되게 한 원추대(65)에 있어, 축(63)과 원추대(65) 사이에 베어링(651)을 삽입하여 축(63)의 회전력이 원추대(65)로 전달되지 않게 한다.

레디얼(축의 직각 방향) 하중과 스러스트(축 방향) 하중을 동시에 받아주는 원추 로울러 베어링(651)을 마주보게 두 개 삽입하고 베어링 너트(652), 와서(또는 더블 너트)로 조립하여 축의 직각 방향과 축방향, 두 방향의 하중을 모두 견딜 수 있게 한다. 여기에 베어링(651) 보호를 위한 오일 실(653)을 장착함이 바람직하다.

그리고 원추대(65) 외부 돌출 단면에는 제1 막음판(654)을 볼트 조립한다.

상기 수단은 발명의 효과에서 상세히 설명한 대로 불필요한 미끄럼마찰력을 없애 탈수 협잡물의 직전운동에 방해가 되는 회전력이 협잡물에 전달되지 않게 하여 에너지 낭비와 저온연소 현상을 예방할 수 있다.

또한 상기 제1 막음판(654)의 조립측 외경은 원추대(65)의 단부 외경과 동일한 크기로 하고 경사각도도 동일하게 하여 조립시에 원추대가 동일 각도로 연장되는 결과가 되게 하되, 그 경사각도를 다양하게 수 개 준비하여 상황에 따라 적절한 각도로 조절할 수 있게 한다. 즉 압착력이 적어 탈수가 덜 될 경우에는 외경의 경사각이 제1 막음판(654)보다 큰 제2 막음판(655)을, 압착력이 너무 큰 경우에는 제1 막음판(654)보다 경사각이 완만한 제3 막음판(656)을 조립하는 방식으로 하여 각각의 현장에 맞게 탈수율을 조절할 수 있다.

상기 슈트(61)를 통하여 하강 유입된, 상기 로타리 스크린(1)의 여과협잡물과 상기 저속 사이클론(2)의 하부 배출모래와 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)의 여과협잡물을 상기 나선익(62)으로 이송하는 과정에서 압착 탈수되게 하여 실린더(64) 주면의 탈수공(641)으로 액체성분은 빠져나가 반송 탱크(66)에 모여 반송 펌프(67))를 통하여 로타리 스크린(1)으로 돌아가고, 탈수된 협잡물은 실린더(64)와 원추대(65) 사이 공간에서 배출하여 컨베이어(7)를 통하여 외부 반출되게 한다.

<실시예 2>

실시예 2의 구체적 내용을 실시예 1과 대비하여 설명하기로 한다.

실시예 1은 로타리 스크린(1), 저속 사이클론(2), 웨지 바 드럼 여과기(5), 스크류 프레스(6)로 구성된 배경기술에서 스크류 프레스 출구 원추대(65)와 스크류 축(63) 사이에 베어링(651)을 넣어 회전 분리한 것이며, 본 실시예 2는 로타리 스크린(1), (고속) 사이클론(3), 스크류 데칸터(4), 웨지 바 드럼 여과기(5), 스크류 프레스(6)로 구성된 배경기술에서 역시 스크류 프레스(6)의 원추대(65)와 축(63) 사이에 베어링(651)을 넣는 수단을 적용한 것이다.

양자의 차이를 살펴보면,

실시예 1은 모래성분의 함유비율이 상대적으로 적은 피처리물을 처리하기 위한 것으로서 즉, 소량의 여과모래를 굳이 탈수하기 위하여 스크류 데칸터(4)를 동원할 필요 없이, 여과모래에 액체가 동반 배출되지 않은 저속 사이클론(2)을 활용하여 모래 만 배출되게 하고 이것을 바로 스크류 프레스(6)에 투입하여 병합 탈수 하게 한 것이며,

실시예 2는 모래 함유비율이 상대적으로 높은 경우, 협잡물 탈수를 위주로 설계된 스크류 프레스(6)에서 많은 모래성분을 병합 탈수하기 어렵기 때문에 모래 탈수에 적합한 수평 스크류 데칸터(4)가 별도로 필요한 것으로, 모래만 배출되는 저속 사이클론(2)이 아닌 상당량의 부유물질과 액체성분이 함께 배출되는 통상적인 (고속) 사이클론(3)을 적용하게 한 것이다. 수평 스크류 데칸터(4)는 물이 포함되어야 모래투입이 가능하기 때문이다.

여기에서 활용되는 스크류 데칸터(4)는 외통 실린더와 내통 스크류가 상호 약간의 회전차를 갖고 동일 방향으르 고속회전하여 내부에 강한 원심력(통상 중력의 100배 이상)을 발생시켜 비중차에 의해 탈수하는 장치로서 탈수 모래는 경사 컨베이어(41)를 통하여 외부로 나가고 탈리액은 탈리액 배출구(42)를 나와 처리수에 합류된다.

본 실시예 2 역시 실시예 1과 같이 상기 스크류 프레스(6) 원추대(65)의 회전을 방지하게 하여 협잡물의 종합적 탈수 성능을 향상시킨 것이다.

1: 로타리 스크린 11: 투입구 12: 여과체
13: 회전여과원통 14: 원판 15: 저장 탱크
16: 유입슈트 17: 이송 펌프 2: 저속 사이클론
3: (고속) 사이클론 4: 스크류 데칸터 41: 경사 컨베이어
42: 탈리액 배출구 5: 웨지 바 드럼 여과기 51: 웨지 바 여과체
52: 드럼 53: 세척수조 54: 세척 펌프
55: 세척노즐 56: 호퍼 57: 처리수 배출구
6: 스크류 프레스 61: 슈트 62: 나선익
63: 축 64: 실린더 641: 탈수공 65: 원추대
651: 베어링 652: 베어링 너트 653: 오일 실
654: 제1 막음판 655: 제2 막음판 656: 제3 막음판
66: 반송 탱크 67: 반송 펌프 7: 컨베이어

Claims

폐기액이 외부로부터 유입되는 투입구(11)를 일측 상부에 구비한 유입슈트(16)를 포함하고, 상기 투입구(11)를 거쳐 상기 유입슈트(16)에 유입된 폐기액을, 주면에 여과틈새가 형성된 회전여과원통(13)의 외주면에 접촉시켜 5㎜ 이상 또는 6㎜ 이상 되는 중, 대형 협잡물은 여과되어 접촉면의 반대편에서 낙하 배출되게 하고, 상기 여과 틈새를 통과한 여과액은 하방으로 낙하 되게 한 로타리 스크린(1);
상기 로타리 스크린(1)의 하부에 설치되어, 상기 로타리 스크린(1)의 여과액을 일시 저장하는 저장 탱크(15);
상기 저장 탱크(15)로부터 여과액을 유입받아, 모래 성분은 그 하부로 배출하고, 여과액은 그 상부로 배출하는 저속 사이클론(2);
상기 저장 탱크(15)에 저장된 여과액을 상기 저속 사이클론(2)으로 압송하는 이송 펌프(17);
상기 저속 사이클론(2)의 여과액을 유입받아 종단면이 쐐기(Wedge) 형상인 웨지 바 여과체로 미세협잡물을 여과하는 웨지 바 드럼여과기(5);
상기 로타리 스크린(1)과 상기 저속 사이클론(2)과 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)로부터 각각 배출되는 여과물질들을, 내부에 회전나선익(62)을 구비하여 점진적으로 축소되는 공간을 형성한 다공 실린더(64)로 모두 유입받아, 상기 공간을 통과하며 압착 탈수 되게 한 스크류 프레스(6);
상기 스크류 프레스(6) 하부에 설치되어 스크류 프레스(6)의 탈리액을 일시 저장하는 반송 탱크(66)와 여기에 저장된 탈리액을 상기 로타리 스크린(1)으로 반송하는 반송 펌프(67);
상기 스크류 프레스(6)로부터 배출된 탈수 협잡물을 전달받아 이를 외부로 반출하는 컨베이어(7); 및 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)로부터 배출되는 액체성분을 모아 처리수 배출구(57)를 통해 외부로 배출 되게 한 호퍼(56)를 포함하여 구성된 협잡물 처리기에 있어서,
상기 스크류 프레스(6)는,
그 일측 상부에 피처리물질이 유입되는 유입구가 구비되고, 그 타측에는 배출구가 구비되며, 주면에는 피처리물질 중 액체 성분이 빠져나갈 수 있도록 관통된 다수의 탈수공(641)이 구비된 수평 실린더(64);
그 외주에는 나선익(62)이 형성되어 있고, 상기 수평 실린더(64)의 내부에 회전가능하게 구비되어, 회전함에 따라 상기 유입 피처리 물질을 상기 배출구를 향해 이동시키며 압착 탈수시키는 스크류 축(63); 및
상기 스크류 축(63)의 타측 단부에 결합되고, 상기 배출구 방향으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되어 피처리 물질의 통과단면적이 점차 줄어들도록 구비된 원추대(65);를 포함하여 구성되되,
상기 원추대(65)와 상기 스크류 축(63)은 베어링(651)을 사이에 두고 상호 결합되어 있어서, 상기 스크류 축(63)의 회전력이 상기 원추대(65)에 전달되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 협잡물 탈수성능이 향상된 협잡물 처리기.
제1 항에 있어서,
상기 베어링(651)은, 로울러의 배열이 원뿔형상인 원추 로울러 베어링이고, 상기 원추 로울러 베어링은 2개가 상호 마주보도록 배치한 것을 특징으로 하는 협잡물 탈수성능이 향상된 협잡물 처리기.
제1항에 있어서,
상기 원추대(65)의 타측 단부에는, 막음판이 탈착가능하게 결합되고, 상기 막음판은 그 외측면의 경사가, 상기 원추대(65)의 경사면 각도와 비교하여, 그 각도가 동일하게 형성된 제1 막음판(654)과, 경사각도가 더 크게 형성된 제2 막음판(655), 그리고 더 작게 형성된 제3 막음판(656)의 다수로 구비되어 탈수 상태에 따라 교체 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 협잡물 탈수성능이 향상된 협잡물 처리기.
폐기액이 외부로부터 유입되는 투입구(11)를 일측 상부에 구비한 유입슈트(16)를 포함하고, 상기 투입구(11)를 거쳐 상기 유입슈트(16)에 유입된 폐기액을, 주면에 여과틈새가 형성된 회전여과원통(13)의 외주면에 접촉시켜 5㎜ 이상 또는 6㎜ 이상 되는 중, 대형 협잡물은 여과되어 접촉면의 반대편에서 낙하 배출되게 하고, 상기 여과 틈새를 통과한 여과액은 하방으로 낙하 되게 한 로타리 스크린(1);
상기 로타리 스크린(1)의 하부에 설치되어, 상기 로타리 스크린(1)의 여과액을 일시 저장하는 저장 탱크(15);
상기 저장 탱크(15)로부터 이송 펌프(17)를 통하여 여과액을 유입 받아, 모래 성분은 그 하부로 배출하고, 여과액은 그 상부로 배출하는 사이클론(3);
상기 사이클론(3)의 하부로 배출되는 모래 성분을 유입받아, 원심분리 방법으로 탈수하여 그 탈리액은 처리수로 배출하는 수평 스크류 데칸터(4);
상기 사이클론(3)의 여과액을 유입받아 종단면이 쐐기(Wedge) 형상인 웨지 바 여과체로 미세협잡물을 여과하는 웨지 바 드럼여과기(5);
상기 로타리 스크린(1)과 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)로부터 각각 배출되는 여과물질들을, 내부에 회전 나선익(62)을 구비하여 점진적으로 축소되는 공간을 형성한 다공 실린더(64)로 모두 유입받아, 상기 공간을 통과하며 압착 탈수 되게 한 스크류 프레스(6);
상기 스크류 프레스(6) 하부에 설치되어 스크류 프레스(6)의 탈리액을 일시 저장하는 반송 탱크(66)와 여기에 저장된 탈리액을 상기 로타리 스크린(1)으로 반송하는 반송 펌프(67);
상기 스크류 데칸터(4) 및 상기 스크류 프레스(6)로부터 배출된 탈수 협잡물을 전달받아 이를 외부로 반출하는 컨베이어(7); 및 상기 웨지 바 드럼 여과기(5)로부터 배출되는 액체성분을 모아 처리수 배출구(57)를 통해 외부로 배출 되게 한 호퍼(56)를 포함하여 구성된 협잡물 처리기에 있어서,
상기 스크류 프레스(6)는,
일측 상부에 피처리 물질이 유입되는 유입구가 구비되고, 타측에는 배출구가 구비되며, 주면에는 피처리 물질 중 액체 성분이 빠져나갈 수 있도록 한 다수의 관통 탈수공(641)이 구비된 수평 실린더(64);
그 외주에는 나선익(62)이 형성되어 있고, 상기 수평실린더(64)의 내부에 회전가능하게 구비되어, 회전함에 따라 상기 유입 피처리물을 상기 배출구를 향해 이동시키며 압착 탈수시키는 스크류 축(63); 및
상기 스크류 축(63)의 타측 단부에 결합되고, 상기 배출구 방향으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되어 피처리물질의 통과단면적이 점차 줄어들도록 구비된 원추대(65);를 포함하여 구성되되,
상기 원추대(65)와 상기 스크류 축(63)은 베어링(651)을 사이에 두고 상호 결합되어 있어서, 상기 스크류 축(63)의 회전력이 상기 원추대(65)에 전달되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 협잡물 탈수성능이 향상된 협잡물 처리기.
제4항에 있어서,
상기 원추대(65)의 타측 단부에는, 막음판이 탈착가능하게 결합되고, 상기 막음판은 그 외측면의 경사가, 상기 원추대(65)의 경사면 각도와 비교하여, 그 각도가 동일하게 형성된 제1 막음판(654)과, 경사각도가 더 크게 형성된 제2 막음판(655), 그리고 더 작게 형성된 제3 막음판(656)의 다수로 구비되어 탈수 상태에 따라 교체 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 협잡물 탈수성능이 향상된 협잡물 처리기.