KR101653939B1 - 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치 - Google Patents

압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치 Download PDF

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KR101653939B1 KR1020160002987A KR20160002987A KR101653939B1 KR 101653939 B1 KR101653939 B1 KR 101653939B1 KR 1020160002987 A KR1020160002987 A KR 1020160002987A KR 20160002987 A KR20160002987 A KR 20160002987A KR 101653939 B1 KR101653939 B1 KR 101653939B1
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(주)한양에프앤이
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Abstract

본 발명은 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치에 관한 것으로서, 유입관에 작용하는 공압력이 원활하게 작용하여 상기 성형관에 압착된 케익화된 슬러지의 함수율을 최소화시킴으로써, 자원재활용 효율성을 향상시키도록 하는 데 그 목적이 있고, 이를 위해 본 발명은, 유입관(112)과 상기 유입관(112)의 하단에 구성되는 성형관(114)과 상기 성형관(114)의 끝단에 구성되는 제1플랜지(115)와 상기 성형관(114)의 일측에 고정되는 제1고정브라켓(118) 및 상기 성형관(114)의 타측에 적어도 하나 이상의 제2고정브라켓(119)을 포함하는 하우징(110)과; 상기 하우징(110)의 하단을 개폐되도록 구성되고 일단에 상기 제1고정브라켓(118)과 힌지축(140)에 의해 힌지 연결되는 제3고정브라켓(126)과, 상단에 제2플랜지(122)가 구성되며, 하단에 폐수가 외부로 방출되도록 하는 배수구(128)를 포함하는 캡(120)과; 상기 캡(120)이 하우징(110)에 대하여 개폐되도록 회전력을 제공하는 제1실린더(132)와, 상기 하우징(110)의 제2고정브라켓(119)에 힌지에 의해 연결되는 훅(136)과 상기 캡(120)의 단속 또는 해제시키도록 하는 적어도 하나 이상의 제2실린더(134)를 포함하는 고정부(130); 및 상기 캡(120)의 상단부에 구성되는 필터부(150);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치{A Liquid Sludge Cake-Making Apparatus for A Pressure Pre-Coat Filter System}
본 발명은 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 하우징과 상기 하우징의 하단을 개폐하는 캡과 상기 하우징의 일측에 구성되고 상기 캡의 고정 및 회전시키도록 하는 고정부를 포함하고 상기 하우징은 슬러지를 제공받는 유입관과 상기 유입관보다 넓은 면적의 성형관으로 구성되며, 상기 유입관에 작용하는 공압력이 원활하게 작용하여 상기 성형관에 압착된 케익화된 슬러지의 함수율을 최소화시킴으로써, 자원재활용 효율성을 향상시키도록 하는 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 하수 및 폐수 처리 과정에서 다량의 수분을 함유하는 슬러지 형태의 고함수 폐기물이 발생된다.
이러한 폐기물은 수질 및 토양을 오염시키는 주범으로 이에 대한 효과적인 관리가 매우 중요하다.
한편, 규조토는 백색 또는 회백색으로 그 입자 크기가 수㎛부터 수십㎛의 미세한 조류(藻類)의 화석으로 규산이 주성분이고, 분말입자는 다수의 조그만 구멍이 있어 이런 성질을 이용하여 여과재, 흡착재 등으로 널이 쓰인다.
이러한 규조토를 이용한 압력식 프리코트 여과시스템은 공업용수, 도시하수, 분뇨, 도축, 수산물, 산업폐수, 양식장, 양어장, 수족관, 목욕탕, 정수관련 제제, 피혁, 염색, 공해방지, 세차장 폐수, 유리, 석재, 금속가공액, 방전가공액, 압연유, 도장, 도금액, 비자성체 연마가공액 등의 액상 오염물질을 여과 및 정화하는데 이용되고 있다.
상기 압력식 프리코트 여과시스템은 규조토를 비롯한 다양한 여과여제를 이용하여 프리코팅 과정, 여과과정 및 역세과정을 통해서 원수를 여과 및 정화하고, 여과 및 정화 후에 최종적으로 여과여제 코팅층과 슬러지 코팅층의 덩어리인 액상 슬러지를 배출한다.
즉, 종래의 압력식 프리코트 여과시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 프리코트 수조(30)와 원수유입수조(10)와 여과탑(40)과 여과처리수조(15)와 공기압축탱크(55)와 슬러지저장조(50)와 이송펌프(35)를 포함하여 구성된다.
상기 프리코트수조(30)는 외부로부터 투입된 규조토를 물과 혼합하는 수조이다. 상기 프리코트수조(30)의 옆면에는 프리코트수조(30)의 수위를 감지하는 수위감지수단(미도시)이 구비된다.
상기 원수유입수조(10)는 여과 및 정제할 원수가 유입되어 저장되는 수조이다.
상기 여과탑(40)은 그 하측에 연결된 하측프리코트관(P17)에 의해서 상기 프리코트수조(30)의 하측과 연결되며, 상기 하측프리코트관(P17)에서 분기되는 원수유입관(P24)에 의해서 상기 원수유입수조(10)와 연결되고, 상기 프리코트수조(30)로부터 유입된 규조토에 의해서 프리코트되어 있는 여과기가 내부에 복수로 구비되어 있어서 상기 원수유입수조(10)로부터 유입된 원수에서 슬러지를 여과하여 정화한다.
상기 여과탑(40)의 상측에는 원수를 여과 정화한 여과처리수를 여과처리수조(15)로 보내기 위한 여과처리수관(P19)이 연결되어 있고, 여과탑의 저면에는 규조토가 포함된 슬러지를 슬러지저장조(50)로 보내기 위한 슬러지배출관(P25)이 연결되어 있고, 측면의 외부에는 여과탑(40)의 내부압력을 알 수 있도록 압력계(미도시)가 장착되어 있다.
상기 여과처리수조(15)는 여과탑(40)에 의해서 여과 및 정화된 여과처리수를 여과처리수관(P19)을 통해서 유입받아서 저장하여 재활용한다.
그리고, 프리코트수조(30)의 상부에는 상측프리코트관(P18)이 연결되어, 상기 상측프리코트관(P18)은 상기 여과처리수관(P19)에서 분기되고 상기 프리코트수조(30)에 연결되어서 상기 여과탑(40)으로부터 프리코트된 혼합물이 프리코트수조(30)로 순환되도록 한다.
상기 공기압축탱크(55)는 에어분사관(P20)에 의해서 상기 여과탑(40)의 상측에 연결되고, 공기압축기로부터 전달받은 압축공기를 저장한 후 '에어 분사에 의한 역세'를 수행하기 위한 고압의 에어를 여과탑(40) 내부로 분사한다.
상기 슬러지저장조(50)는 여과탑(40)의 하측에 슬러지배출관(P25)에 의해서 연결되고, 상기 공기압축탱크(55)에 분사되는 고압의 공기에 의해서 분리된 규조토가 포함된 슬러지를 저장한다.
상기 이송펌프(35)는 하측프리코트관(P17)에 구비되어서, 프리코트수조(30)의 규조토와 물의 혼합물을 강제로 여과탑(40)으로 이송하고 또한 원수유입관(10)의 원수를 강제로 여과탑(40)으로 이송하기 위한 구성이다.
그리고, 상기 각각의 파이프라인에는 유체의 흐름을 제어하는 밸브(V17, V23, V28, V24, V19, V18, V26)가 구비되어 있고, 이 밸브들은 전자적인 신호에 의해 자동으로 개폐하는 전자밸브와, 인위적으로 개폐하도록 하는 수동밸브를 선택적으로 장착할 수 있으며, 밸브(V28)는 역류방지를 위한 체크밸브이다.
상기와 같이 구성되는 통상적인 규조토 여과시스템은, 초기에 모든 밸브를 닫은 상태에서 작동을 개시한다.
① 프리코트 과정
프리코트수조(30)에 물을 채우고 외부로부터 규조토를 투입하며 교반기(미도시)에 의해 물과 규조토를 혼합시킨다.
프리코트수조(30)와 여과탑(40)을 연결하는 모든 밸브(V28)(V17)(V23)를 개방하고 이송펌프(35)를 구동하여 프리코트수조(30)에 있는 규조토와 물의 혼합물을 여과탑(40)에 공급한다.
이후 여과탑(40)에서는 여과기(미도시)에 규조토를 프리코트하는 과정을 거치는 것이다. 여과기에 프리코트하는 동안에는 규조토 알갱이가 여과기 표면에 눌러 붙으며 소정의 두께로 코팅되는 것이고, 물은 프리코트수조(30)와 여과탑(40)을 계속 순환하는 것이며, 타이머에 의해 프리코트 진행시간을 설정하여 자동 종료할 수 있고, 다린 한편으로는 투시창(42)을 육안으로 확인하여 프리코트과정을 강제 종료할 수도 있는 것이다.
상술한 프리코트를 종료할 때에는 이송펌프(35)의 구동을 종료하는 것이다. 상과 같이 프리코트 과정이 완료되면, 프리코트수조(30)와 여과탑(40)을 연결하는 하측프리코트관(P17) 중에 설치된 밸브(V17)를 폐쇄시킨다.
② 여과과정
원수유입수조(10)와 여과탑(40)을 연결하는 원수유입관(P24)에 설치된 밸브(V28)(V24)(V23)를 개방한 상태를 유지하며, 이송펌프(35)를 구동하여 원수를 여과탑(40)에 공급한다.
여과탑(40)에서는 규조토 코팅층에 의해 원수에 혼합된 슬러지와 물을 분리하여 물을 여과처리수조(15)에 보내고, 슬러지는 규조토 코팅층의 외부에서 거르는 것이다.
원수에 포함된 슬러지에 물이 순환을 할 수 없을 때에는 여과탑(40)의 내부압력이 높아지고, 이때의 압력은 압력계에 의해 확인할 수 있는 것이며, 슬러지에 의해 규조토 코팅층이 더 이상 필러로서 역할을 할 수 없다는 의미이므로 여과탑(40)과 원수유입수조(10)를 연결하는 원수유입관(P24)에 설치한 밸브(V28)(V24)(V23)를 닫고 여과과정을 종료한다.
③ 역세과정
상술한 바와 같이, 여과탑(40)에서 더 이상 여과를 실시할 수 없을 때에 역세과정을 통해 여과기에서 규조토를 포함한 슬러지를 떼어내는 것이다.
고압공기를 공급하는 밸브(V20)를 개방하고, 여과탑(40)과 슬러지저장조(50)를 연결하는 밸브(V25)를 개방하여 고압공기를 여과탑(40)에 공급하는 것이며, 이때 밸브(V28)는 체크밸브로서 역류하는 것을 방지하는 것이다.
주입한 고압공기는 여과탑(40)의 상측으로 주입되고, 이 고압공기에 의해 규조토 코팅층과 슬러지는 여과기에서 분리되어 고압공기와 함께 슬러지저장조(50) 쪽으로 옮겨진다.
압력계(미도시)를 통해 확인하거나 내부 투시창(42)을 통해 여과탑 내부가 맑은 상태가 확인될 때에 역세과정을 종료하는 것이고, 이때 고압공기를 공급했던 밸브(V20)를 닫고, 여과탑(40)과 슬러지저장조(50)를 연결하던 파이프라인에 설치한 밸브(V25)를 닫는 것이다.
그리고, 여과기에 규조토 코팅층을 형성시키고, 규조토 코팅층을 분리시키는 과정을 반복하는 것으로 여과기는 계속적으로 사용한다.
또한, 원수 여과처리 후의 최종 부산물인 액상 슬러지는 공지의 다양한 필터프레스를 이용하여 폐기 처리하였다.
그러나, 상기와 같이 필터프레스를 이용하여 액상슬러지를 폐기처리하는 경우에는 필터프레스 장비 자체가 고가이어서 처리비용이 많이 들고, 필터프레스로 평탄형상으로 액상슬러지를 고형화하더라도 줄일 수 있는 부피가 한정되어 있어서, 즉 함수율이 50 ~ 70%정도로 고형화된 액상슬러지의 부피가 커서 폐기 처리하는 데에 애로사항이 많다는 문제점이 있다.
이를 극복하기 위한 종래의 다른 일례를 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 압력식 프리코트 여과기에 의해서 프리코팅, 여과 및 역세과정을 거쳐서 여과탑으로부터 분리 배출된 액상 슬러지를 저장하는 슬러지농축조(110)와, 상기 슬러지 농축조(110)에 저장된 액상 슬러지를 슬러지이송관(P1)을 통해서 강제 이송하는 슬러지펌프(210), 및 상기 슬러지이송관(P1)에 의해서 슬러지농축조(110)와 연결되고 압축공기저장탱크와 압축공기공급관(P2)에 의해서 연결되며 상기 슬러지펌프(120)에 의해서 강제 이송된 액상 슬러지로부터 여액인 폐수를 분리하고 압축공기공급관(P2)을 통하여 분사되는 압축공기에 의해서 여액인 폐수가 분리된 후의 고형물 슬러지(S1)를 케익화하는 액상슬러지 케익화기(200)를 포함하여 구성되되,
상기 액상 슬러지 케익화기(200)는, 장착프레임(210)과, 상기 장착프레임(210)에 고정 설치되고 상기 슬러지이송관(P1) 및 압축공기공급관(P2)과 연결되어서 액상 슬러지와 압축공기가 유입되며 하측에는 개구(220a)가 형성되고 상기 개구(220a)의 외주면에서 반경 방향의 외측으로 연장된 제1플랜지(221)가 형성되어 있는 슬러지 유입통(220)과, 상기 슬러지 유입통(220)의 개구(220a) 하측에 구비되어서, 상기 슬러지 유입통(220) 내부의 액상 슬러지에서 여액인 폐수를 통과시키고 고형물 슬러지(S1)를 걸러내는 슬러지 걸름망 어셈블리(230)와, 외주면의 상단에서 반경방향의 외측으로 제2플랜지(241)가 형성되고 상기 제2플랜지(241)가 상기 슬러지유입통(220)의 하측에서 상기 제1플랜지(221)와 밀착되어서 상기 슬러지 유입통(220)을 밀폐시키며 내부에 상기 슬러지 거름망 어셈블리(230)를 내포하고 있으며 상기 슬러지 거름망 어셈블리(230)를 통과한 여액인 폐수를 받아서 여액배출관(P3)을 통해서 배출하는 탈수수반(240), 및 상기 탈수수반(240)의 하면에 장착되고 상기 제2플랜지(241)를 제1플랜지(221)에 밀착시켜서 상기 탈수수단(240)을 슬러지 유입통(220)에 밀착시키거나 상기 슬러지 유입통(220)에 밀착된 탈수수반(240)을 슬러지 유입통(220)으로부터 분리할 수 있도록 상기 탈수수반(240)을 승강시키는 유압실린더(250)로 구성된다.
이로 인해, 액상 슬러지에서 여액인 폐수를 분리하고 고형물 슬러지를 작은 부피로 케익화할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 것이다.
그러나, 슬러지를 케익화시킴에 따라 함수율이 다소 낮아졌지만, 여전히 함수율 40 ~ 60%를 유지하는 문제점이 있다.
또한, 장치의 구조가 복잡하여 사용이 난해하고, 유지보수가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 액상 슬러지 케익화기는, 케익화된 슬러지를 작업자가 수작업으로 제거하여야 하는 불편함과 번거로운 문제점이 있다.
또한, 종래의 액상 슬러지 케익화기는, 폐수와 슬러지가 혼합된 상태를 유지하기 때문에 압축공기로 케익화공정 중 오염물질의 일부가 외부로 배출되어 환경오염을 유발할 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2001-79489호(2001.08.22. 공개) 대한민국 등록실용신안 제440876호(2008.07.07. 공고) 대한민국 등록실용신안 제450427호(2010.10.01. 공고)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 하우징과 상기 하우징의 하단을 개폐하는 캡과 상기 하우징의 일측에 구성되고 상기 캡의 고정 및 회전시키도록 하는 고정부를 포함하고 상기 하우징은 슬러지를 제공받는 유입관과 상기 유입관보다 넓은 면적의 성형관으로 구성되며, 상기 유입관에 작용하는 공압력이 원활하게 작용하여 상기 성형관에 압착된 케익화된 슬러지의 함수율을 최소화시킴으로써, 자원재활용 효율성을 향상시키도록 하는 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 액상 슬러지 케익화 장치의 일측에 댐퍼를 구성하여, 하우징의 하단을 개방하는 캡을 수회 반복적으로 부딪치도록 하여 상기 캡에 충격 및 진동이 가해져, 상기 캡에 압착된 케익화된 슬러지가 용이하게 탈락되도록 함으로써, 작업의 효율성이 향상되도록 하는 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 액상의 슬러지를 압착시켜 케익화시키는 액상 슬러지 케익화 장치에 있어서, 일측에 슬러지를 제공받는 유입구와 타측에 공압을 제공받아 슬러지를 압착시키도록 하는 공압구가 구성된 일정높이의 유입관과 상기 유입관의 하단에 구성되어 슬러지의 압착에 의해 케익화되도록 넓은 면적의 성형관과 상기 성형관의 끝단에 구성되는 제1플랜지와 상기 성형관의 일측에 고정되는 제1고정브라켓 및 상기 성형관의 타측에 적어도 하나 이상의 제2고정브라켓을 포함하는 하우징과; 상기 하우징의 하단을 개폐되도록 구성되고 일단에 상기 제1고정브라켓과 힌지축에 의해 힌지 연결되는 제3고정브라켓이 구성되고, 상단에 제2플랜지가 구성되며, 하단에 폐수가 외부로 방출되도록 하는 배수구를 포함하는 캡과; 상기 하우징의 일측에 일단이 고정되고 피스톤이 상기 제3고정브라켓에 힌지고정되어 상기 캡이 하우징에 대하여 개폐되도록 회전력을 제공하는 제1실린더와, 상기 하우징의 타측에 일단이 고정되고 상기 하우징의 제2고정브라켓에 힌지에 의해 연결되는 훅의 일측에 피스톤이 힌지 연결되어 상기 피스톤의 왕복이송에 의해 상기 캡의 단속 또는 해제시키도록 하는 적어도 하나 이상의 제2실린더를 포함하는 고정부; 및 상기 캡의 상단부에 구성되어 슬러지를 압착할 때 폐수만 배수되도록 하여 케익화가 이루어지도록 하는 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 필터부는, 하방에서부터 퍼포레이티드 판과; 적어도 하나 이상의 와이어 메쉬와; 적어도 하나 이상의 제2패킹; 및 상기 캡의 제2플랜지에 체결수단을 통해 고정되어 상기한 구성요소들이 고정되도록 하는 고정판;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 캡에는, 상단에 구성되는 필터부가 슬러지 압착시 쳐짐되는 것을 방지하도록 상기 필터부의 하단을 받침하는 지지관을 포함하고; 상기 지지관의 하단부에는 슬러지 압착시 배수되는 폐수가 용이하게 배수될 수 있도록 적어도 하나 이상의 배수공;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 하우징의 유입관은, 상부에서 하부로 내려갈수록 넓어지는 기울기를 가지도록;형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 케익화 장치의 일측에는, 고정부의 제1실린더에 의해 캡이 일정각도 회전될 때 상기 제1실린더가 수회 반복적으로 승강하면서 상기 캡이 수회 회전하면서 충격 및 진동이 가해져 압착된 케익화된 슬러지가 상기 캡에서 용이하게 탈락되도록 하는 댐퍼;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 하우징과 상기 하우징의 하단을 개폐하는 캡과 상기 하우징의 일측에 구성되고 상기 캡의 고정 및 회전시키도록 하는 고정부를 포함하고 상기 하우징은 슬러지를 제공받는 유입관과 상기 유입관보다 넓은 면적의 성형관으로 구성되며, 상기 유입관에 작용하는 공압력이 원활하게 작용하여 상기 성형관에 압착된 케익화된 슬러지의 함수율을 최소화시킴으로써, 자원재활용 효율성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.
또한, 액상 슬러지 케익화 장치의 일측에 댐퍼를 구성하여, 하우징의 하단을 개방하는 캡을 수회 반복적으로 부딪치도록 하여 상기 캡에 충격 및 진동이 가해져, 상기 캡에 압착된 케익화된 슬러지가 용이하게 탈락되도록 함으로써, 작업의 효율성이 향상되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 압력식 프리코트 여과장치의 개략적인 구성도.
도 2는 종래의 액상 슬러지 케익화 장치의 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 저장조와 케익화 장치의 결합관계도.
도 4는 본 발명에 따른 케익화 장치의 개략적인 구성도.
도 5는 도 4는 본 발명에 따른 케익화 장치의 개략적인 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 케익화 장치의 개략적인 분해도.
도 7은 본 발명에 따른 캡과 필터부의 결합 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 케익화 장치의 개략적인 작동도로서,
8a는 슬러지가 적층되는 상태도이고, 8b는 공압에 의해 압착되는 상태이도이며, 8c는 캡이 개방된 상태이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 액상 슬러지 케익화 장치(10)는 슬러지 저장조(50)의 일측에 구성된다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 사용목적 및 설치장소에 따라 슬러지를 용이하게 공급받을 수 있는 위치이면 어느 곳이든 설치 가능하다.
상기 액상 슬러지 케익화 장치(10)는, 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 하단부를 개폐하는 캡(120), 및 상기 하우징(110)과 캡(120) 사이에 구성되는 고정부(130)를 포함하여, 상기 캡(120)이 상기 고정부(130)에 연동되어 상기 하우징(110)의 일측에서 일정각도 회전되어 슬러지를 케익화시키는 힌지 챔버 방식(hinged chamber type)을 채택하고 있다.
상기 하우징(110)은 일정높이 세워지는 유입관(112)과, 상기 유입관(112)의 하단에 구성되는 성형관(114)을 포함한다.
상기 유입관(112)의 일측에는 내측으로 슬러지가 유입되는 유입구(116)와 타측에 공기압이 제공되는 공압구(117)를 포함한다. 이 경우, 상기 유입구(116)은 상기 유입관(112)의 상부 일측면에 형성되고, 상기 공압구(117)는 상기 유입관(112)의 상단 중앙에 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 유입관(112)은 일정길이를 가지도록 형성되고, 상단보다 하방으로 내려갈수록 넓어지는 기울기로 형성된다. 즉, 상기 유입구(116)를 통해 제공되는 슬러지가 적층된 상태에서 상기 공압구(117)를 통해 제공되는 공압에 의해 적층된 슬러지가 압착될 때, 하방으로 갈수록 넓어진 상태를 유지함으로써, 상기 슬러지의 용이한 압착이 이루어지도록 하여 케익화가 원활하게 이루어지도록 한다.
상기 성형관(114)은 상기 유입관(112)의 하단에 구성되고, 상기 유입관(114)보다 넓은 지름을 가지는 돔형의 챔버 형태로 형성되어, 상기 유입관(112)의 공압구(117)로 유입되는 공압에 의해 슬러지가 압착으로 케익화될 때 넓은 면적에 의해 용이한 케익화 성형이 이루어지도록 지지하는 수단이다.
또한, 상기 성형관(114)의 외주연에는 제1고정브라켓(118) 및 제2고정브라켓(119)이 구성된다.
상기 제1고정브라켓(118)은 상기 성형관(114)의 하단 일측에 구성되어, 상기 캡(120)의 일측이 힌지축(140)에 의해 힌지 고정되도록 지지하는 수단이다.
상기 제2고정브라켓(119)은 상기 성형관(114)의 하단 타측에 적어도 하나 이상이 구성되어, 상기 고정부(130)에서 상기 캡(120)의 고정 및 해제가 원활하게 이루어지도록 지지하는 수단이다.
또한, 상기 성형관(114)의 끝단에는 상기 캡(120)과의 기밀한 밀착이 이루어지도록 지지하는 제1플랜지(115)가 구성된다.
또한, 상기 제1플랜지(115)에는 상기 캡(120)와의 기밀성이 향상되도록 하는 제1패킹(113)이 구성된다. 이 경우, 상기 제1패킹(113)은 적어도 하나 이상의 오링(O-ring)이 구성된다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제1패킹(113)은 캡(120)과의 기밀성을 확보할 수 있는 수단이면 어느 것이든 사용 가능하다.
한편, 상기 하우징(110)의 일측에는 내측에 적층되는 슬러지 등의 수위를 감지하는 수위감지기를 포함한다.
또한, 상기 하우징(110)에는 내측에 적층된 슬러지 등에 의해 상승되는 압력 또는 공압구(117)를 통해 상승된 압력 등의 내측 압력을 감지하는 압력스위치를 포함한다.
상기 캡(120)은 상기 고정부(130)의 작동상태에 따라 하우징(110)의 하단을 개폐하여 케익화된 슬러지를 외부로 방출시키도록 하는 수단이다.
상기 캡(120)은 돔형의 챔버 형태로 형성된다. 이 경우, 상기 성형관(114)과 대칭되는 형상으로 형성됨이 바람직하다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 슬러지의 케익화 및 폐수의 용이한 배출이 이루어지도록 하는 형상이면 어느 것이든 사용 가능하다.
또한, 상기 캡(120)의 상단부에는 상기 성형관(114)과의 기밀한 밀착이 이루어지도록 지지하는 제2플랜지(122)가 구성된다.
또한, 상기 캡(120)에는 공압에 의해 슬러지가 압착될 때 폐수는 배출되고 슬러지가 케익화 성형되도록 지지하는 필터부(150)를 포함한다.
상기 필터부(150)는 하방에서부터 퍼포레이티드 판(152)과, 와이어메쉬(154)와, 제2패킹(156), 및 고정판(158)으로 순차적으로 적층된다.
상기 와이어메쉬(154)는 복수로 구성된다. 이 경우, 상부에 위치한 와이어메쉬는 미세한 크기로 형성되고, 그 하방에 위치한 와이어 메쉬의 크기는 다소 크게 형성된다. 또한, 그 하방에 위치한 퍼포레이티드 판(152)의 크기는 다소 크게 형성된다.
예컨대, 복수의 와이어메쉬(154) 중 상단에 위치한 와이어 메쉬는 #100-Φ0.1이고, 하단의 와이어 메쉬는 #8-Φ0.8이며, 퍼포레이티드 판(152)은 Φ5×8P 이다.
상기 제2패킹(156)은 적어도 하나 이상의 오링(O-ring)이 구성된다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제2패킹(156)은 캡(120)과 고정판(158) 사이의 기밀성을 확보할 수 있는 수단이면 어느 것이든 사용 가능하다.
상기 고정판(158)은 상기 캡(120)의 제2플랜지(122)의 내측에 구성되고 외부에서 체결수단을 통해 고정되도록 함으로써, 상기 캡(120)에 필터부(150)가 기밀을 유지하면서 고정된 상태를 유지하도록 한다.
또한, 상기 캡(120)의 내측에는 상기 필터부(150)의 하단을 지지하여 공압에 의해 압착되는 슬러지의 압력에 의해 상기 필터부(150)가 쳐짐되는 것을 방지하도록 지지하는 지지관(124)을 포함한다. 이 경우, 상기 지지관(124)의 하단에는 폐수의 원활한 배수가 이루어지도록 적어도 하나 이상의 배수공(125)이 형성된다.
또한, 상기 캡(120)의 외주연 일측에는 제3고정브라켓(126)을 포함한다.
상기 제3고정브라켓(126)은 일측에 상기 성형관(114)의 제1고정브라켓(118)과 힌지축(140)에 의해 힌지고정되고, 일정길이 연장되어 고정부(130)의 작동에 연계되어 상기 캡(120)이 개폐동작되도록 지지하는 연장판(127)이 형성된다.
또한, 상기 캡(120)의 하단에는 상기 필터부(150)를 통해 슬러지에서 배수되는 폐수가 외부로 방출되도록 하는 배수구(128)를 포함한다.
상기 고정부(130)는 상기 캡(120)을 개폐시키는 수단이다.
상기 고정부(130)는 제1실린더(132) 및 제2실린더(134)를 포함한다. 이 경우, 상기 제1 및 제2실린더(132)(134)는 공압 또는 유압(바람직하게는 공압임)에 의해 피스톤이 왕복이송되는 것으로써, 이는 일반적인 기술적 사상임으로 실린더의 상세한 설명은 생략한다.
상기 제1실린더(132)는 일단이 상기 하우징(110)의 일측에 힌지 고정되고 타단의 피스톤 끝단이 상기 캡(120)의 제3고정브라켓(126)에 형성된 연장판(127)에 힌지 고정된다.
이에 따라, 상기 제1실린더(132)의 피스톤이 신장된 경우에 힌지축(140)을 기준으로 상기 피스톤이 연결된 부분이 하방으로 내려간 상태임으로써, 타방에 위치한 제3고정브라켓(126)이 상승된 상태를 유지하여 캡(120)이 하우징(110)의 하단을 폐쇄시키게 된다. 그러므로, 슬러지의 케익화가 이루어지는 상태이다.
또한, 상기 제1실린더(132)의 피스톤이 단축된 경우에 힌지축(140)을 기준으로 상기 피스톤이 연결된 부분이 상방으로 상승하고, 타방이 하강함에 따라 상기 제3고정브라켓(126)이 고정된 캡(120)이 하강함으로써, 상기 하우징(110)의 하단을 개방시키게 된다. 그러므로, 케익화된 슬러지를 배출시키게 된다.
또한, 상기 제1실린더(132)는 상기 캡(120)을 개방시켰을 때, 피스톤이 왕복 이송을 수회 반복시킴으로써, 상기 캡(120)에 진동을 유발시켜 상기 캡(120)에 압착된 케익화된 슬러지가 용이하게 탈락되도록 한다.
이 경우, 상기 케익화 장치(10)의 일측 즉, 슬러지 저장조(50)의 일측에는 뎀퍼(160)를 구성함으로써, 상기 캡(120)이 제1실린더(132)에 의해 수회 진동될 때 상기 댐퍼(160)에 맞닿도록 충격이 가해져서 상기 캡(120)에서 케익화된 슬러지가 용이하게 탈락되도록 유도한다.
상기 제2실린더(134)는 하우징(110)에 일단이 고정되어 캡(120)을 단속 또는 해제시키는 수단이다.
상기 제2실린더(134)의 피스톤 끝단은 상기 하우징(110)의 제2고정브라켓(119)에 힌지 고정되는 훅(136)의 일측에 고정된다.
상기 훅(136)은 상기 제2고정브라켓(119)의 일측에 힌지 고정되어 상기 제2실린더(134)의 피스톤의 왕복이송에 따라 상기 캡(120)의 제2플랜지(122)의 일단을 단속 또는 해제시키게 된다.
즉, 상기 제2실린더(134)는 일단이 하우징(110)의 일측에 고정되고, 상기 제2실린더(134)의 피스톤이 상기 제2고정브라켓(119)에 힌지 고정된 훅(136)의 일측에 힌지 고정된 상태이다.
이에 따라, 상기 제2실린더(134)가 신장된 상태일 때, 상기 훅(136)이 상기 캡(120)의 제2플랜지(122) 일측에 밀착된 상태임으로써, 상기 캡(120)이 하우징(110)의 하단을 폐쇄시킨 상태를 유지시키게 된다.
이와 반대로, 상기 제2실린더(134)가 단축된 상태일 때, 상기 훅(136)이 상기 캡(120)의 제2플랜지(122) 일측에 대한 단속을 해제시킴으로써, 상기 캡(120)이 하우징(110)의 하단을 개방시키게 된다.
한편, 액상 슬러지 케익화 장치에는 전원 온(ON)/로프(OFF) 스위치, 운전타이머 등을 포함하는 제어부가 구성된다.
상기와 같이 구성된 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치의 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 압력식 프로코트 여과시스템을 통해 여과된 후 잔여의 슬러지가 슬러지저장조(50)에 수집되고, 이렇게 수집된 슬러지는 상기 슬러지저장조(50)의 일측에 구성된 케익화 장치(10)로 이송된다.
즉, 상기 케익화 장치(10)의 하우징(110) 일측에 구성된 유입구(116)로 일정량의 슬러지가 이송되어, 상기 하우징(110)의 내측에 적층된다.
이 경우, 상기 하우징(110)의 하단에는 캡(120)이 고정부(130)에 의해 확고하게 폐쇄된 상태를 유지한다.
이후, 하우징(110)의 일측에 구성된 수위감지기를 통해 내측에 적층된 슬러지 등의 수위를 감지한다.
이를 통해, 상기 하우징(110)에 일정량의 슬러지 수집이 완료되면, 상기 하우징(110)의 유입구(116)로 슬러지의 유입을 차단시킨 후 상기 하우징(110)의 상단에 구성된 공압구(117)를 통해 공압을 제공한다.
이에 따라, 상기 하우징(110)의 내측에 적층된 슬러지는 고압의 공압에 의해 압착된다. 이 경우, 함수율 20 ~ 30%까지 압착된 케익화가 이루어진다. 이 경우, 압력스위치를 통해 압력상태를 확인 및 조절할 수 있고, 이러한 제어는 제어부를 통해 이루어진다.
또한, 공압에 의해 슬러지의 케익화과정이 이루어질 때, 상기 슬러지에 포함된 폐수가 필터부(150)를 통과하면서 캡(120)의 배수구(128)를 통해 외부로 유출된다. 이 경우, 상기 필터부(150)에는 슬러지에 포함된 규조토가 적층된 상태를 유지함으로써, 슬러지에서 방출되는 폐수가 상기 규조토에 의해 여과됨에 따라 재활용수로 활용이 가능하여 슬러지저장조(50) 또는 재활용수로 수집시켜 재활용되도록 하여 자원재활용율을 향상시킨다.
상기한 케익화 작업이 이루어지면, 상기 하우징(110)의 공압구(117)를 통해 제공되었던 공압을 차단한다.
이어서, 제1 및 제2실린더(132)(134)에 피스톤을 단축시키는 공압이 제공된다.
즉, 상기 제2실린더(134)의 피스톤이 단축되면, 상기 피스톤의 끝단에 연결된 훅(136)이 제2고정브라켓(119)의 힌지를 중심으로 회전하면서 캡(120)의 제2플랜지(122)를 단속하였던 단속력이 해제된다.
또한, 상기 제1실린더(132)의 피스톤이 단축되면, 상기 하우징(110)의 제1고정브라켓(118)과 힌지축(140)을 중심으로 힌지 연결된 제3고정브라켓(126)이 회전하면서, 상기 제3고정브라켓(126)이 고정된 캡(120)을 회전시킴으로써, 상기 하우징(110)의 하단을 개방시키게 된다.
이때, 상기 제1실린더(132)의 피스톤은 수회 왕복이송되고, 이에 따라 상기 캡(120)이 힌지축(140)을 중심으로 수회 반복적으로 회전하면서 케익화 장치(10)의 일측에 구성된 댐퍼(160)에 부딪치면서 발생하는 충격 및 진동에 의해 상기 캡(120)에 압착된 케익화된 슬러지가 캡(120)에서 용이하게 탈락된다. 이에 따라, 종래와 같이 작업자가 수작업을 통해 일일이 케익화된 슬러지를 탈락시켜야 하는 번거로움을 해소하여 작업성을 향상시킨다.
또한, 상기 캡(120)에서 케익화된 슬러지의 탈락이 이루어지면, 상기 제1 및 제2실린더(132)(134)에 공압이 제공되어 피스톤이 신장됨에 따라 상기 하우징(110)의 하단에 캡(120)이 밀착된 상태를 이룸으로써, 슬러지의 케익화 작업을 준비하게 된다.
한편, 상기한 작업공정은 제어부를 통해 무인 자동화 시스템으로 운용된다.
즉, 슬러지저장조(50)를 통해 하우징(110)으로 슬러지가 이송되고, 상기 하우징(110)으로 이송된 슬러지가 적층된 상태를 수위감지기를 통해 자동으로 센싱하여, 상기 하우징으로 슬러지의 이송량을 제어하게 된다.
또한, 상기 하우징(110)에 일정량의 슬러지가 적층되면, 슬러지의 이송을 정지시키고, 공압구(117)를 통해 공압을 제공하여 케익화과정을 수행하게 되며, 이때, 압력스위치를 압력상태를 제어하게 된다. 또한, 운전 타이머를 통해 압력상태를 일정시간동안 유지시켜, 슬러지의 케익화과정에 대한 완료 유,무를 판별한다.
이러한 과정을 통해 슬러지의 케익화가 완료되면, 제어부에서 고정부(130)에 제어신호를 인가시켜, 제2실린더(134)를 통해 캡(120)의 고정을 해제하고, 제1실린더(132)에서 상기 캡(120)을 회전시킴으로써, 케익화된 슬러지의 배출이 이루어진다.
또한, 슬러지의 배출이 완료되면, 제어부에서 상기 제1실린더(132)에 제어신호를 인가시켜 원위치로 복귀시키면, 상기 제2실린더(134)를 통해 상기 캡(120)을 고정시켜, 상술한 바와 같이, 슬러지저장조(50)를 통해 슬러지를 제공받는 일련의 과정을 수행하게 된다.
그러므로, 액상 슬러지 케익화 장치에 대하여 무인 자동화 시스템을 통해 일련의 케익화작업을 수행함으로써, 작업성을 향상시키게 된다.
이상에서 설명한 것은 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
10: 케익화 장치 110: 하우징
112: 유입관 113: 제1패킹
114: 성형관 115: 제1플랜지
116: 유입구 117: 공압구
118: 제1고정브라켓 119: 제2고정브라켓
120: 캡 122: 제2플랜지
124: 지지관 125: 배수공
126: 제3고정브라켓 127: 연장판
128: 배수구 130: 고정부
132: 제1실린더 134: 제2실린더
136: 훅 140: 힌지축
150: 필터부 152: 퍼포레이티드 판
154: 와이어 메쉬 156: 제2패킹
158: 고정판 160: 댐퍼

Claims (5)

  1. 액상의 슬러지를 압착시켜 케익화시키는 액상 슬러지 케익화 장치에 있어서,
    일측에 슬러지를 제공받는 유입구(116)와 타측에 공압을 제공받아 슬러지를 압착시키도록 하는 공압구(117)가 구성된 일정높이의 유입관(112)과 상기 유입관(112)의 하단에 구성되어 슬러지의 압착에 의해 케익화되도록 넓은 면적의 성형관(114)과 상기 성형관(114)의 끝단에 구성되는 제1플랜지(115)와 상기 성형관(114)의 일측에 고정되는 제1고정브라켓(118) 및 상기 성형관(114)의 타측에 적어도 하나 이상의 제2고정브라켓(119)을 포함하는 하우징(110)과;
    상기 하우징(110)의 하단을 개폐되도록 구성되고 일단에 상기 제1고정브라켓(118)과 힌지축(140)에 의해 힌지 연결되는 제3고정브라켓(126)이 구성되고, 상단에 제2플랜지(122)가 구성되며, 하단에 폐수가 외부로 방출되도록 하는 배수구(128)를 포함하는 캡(120)과;
    상기 하우징(110)의 일측에 일단이 고정되고 피스톤이 상기 제3고정브라켓(126)에 힌지고정되어 상기 캡(120)이 하우징(110)에 대하여 개폐되도록 회전력을 제공하는 제1실린더(132)와, 상기 하우징(110)의 타측에 일단이 고정되고 상기 하우징(110)의 제2고정브라켓(119)에 힌지에 의해 연결되는 훅(136)의 일측에 피스톤이 힌지 연결되어 상기 피스톤의 왕복이송에 의해 상기 캡(120)의 단속 또는 해제시키도록 하는 적어도 하나 이상의 제2실린더(134)를 포함하는 고정부(130); 및
    상기 캡(120)의 상단부에 구성되어 슬러지를 압착할 때 폐수만 배수되도록 하여 케익화가 이루어지도록 하는 필터부(150)를 포함하고;
    상기 케익화 장치(10)의 일측에는, 상기 고정부(130)의 제1실린더(132)에 의해 캡(120)이 일정각도 회전될 때 상기 제1실린더(132)가 수회 반복적으로 승강하면서 상기 캡(120)이 수회 회전함에 따라 충격 및 진동이 가해져 압착된 케익화된 슬러지가 상기 캡(120)에서 용이하게 탈락되도록 하는 댐퍼(160);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 필터부(150)는,
    하방에서부터 퍼포레이티드 판(152)과;
    적어도 하나 이상의 와이어 메쉬(154)와;
    적어도 하나 이상의 제2패킹(156); 및
    상기 캡(120)의 제2플랜지(122)에 체결수단을 통해 고정되어 상기 퍼포레이티드 판(152)과 와이어 메쉬(154)와 제2패킹(156)이 고정되도록 지지하는 고정판(158);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 캡(120)에는,
    상단에 구성되는 필터부(150)가 슬러지 압착시 쳐짐되는 것을 방지하도록 상기 필터부(150)의 하단을 받침하는 지지관(124)을 포함하고;
    상기 지지관(124)의 하단부에는 슬러지 압착시 배수되는 폐수가 용이하게 배수될 수 있도록 적어도 하나 이상의 배수공(125);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징(110)의 유입관(112)은,
    상부에서 하부로 내려갈수록 넓어지는 기울기를 가지도록;
    형성되는 것을 특징으로 하는 압력식 프리코트 여과시스템의 액상 슬러지 케익화 장치.
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