KR101771502B1 - 고액분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공간사용효율을 높이면서 슬러지의 고형분리율을 향상시켜 사용효율을 향상시키도록;
슬러지가 공급되는 수용공간을 가지며 교반모터에 의해 회전하는 교반날개가 회전가능하게 고정된 교반통을 가지는 교반수단과, 상기 교반통의 수용공간과 연결되어 슬러지가 경유하는 중에 길이를 가지는 다수의 여과공를 가지는 여과판을 통해 액상물이 분리되도록 된 여과수단을 포함하여 이루어지는 고액분리장치에 있어서; 상기한 여과수단은, 상기 여과판이 수직상으로 직립되게 설치되며 상기 교반통의 수용공간과 연통되어 슬러지가 경유하는 여과공간과 여액이 여과되어 외부로 배수되는 배수공간으로 구획되는 여과통과, 상기 여과공간에 배치되되 상기 여과판의 여과공을 개폐하면서 회전하도록 된 타원형 형상의 판체로 이루어지는 회전판들과, 상기 회전판들을 회전시키도록 된 동력부재를 포함하여 이루어지는 고액분리장치를 제공한다.

Description

고액분리장치{Solid-liquid separation device}

본 발명은, 고형물과 액상물이 혼합된 슬러지에서 고형분과 액상물질을 분리하도록 된 고액분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 공간사용효율을 높이면서 슬러지의 고형분리율을 향상시켜 사용효율을 향상시키도록 된 고액분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 환경산업분야에서 발생하는 축산폐수, 음식물쓰레기 침출수 및 하수·폐수 등과 같은 슬러지에는 고형물과 액상물이 혼합되어 있다.

이러한 슬러지는, 고형물과 액상물을 분리하여 처리하게 된다.

이와 같은 고액분리장치는 현장여건을 고려하여 단일의 단위장치를 선택하여 사용하게 되며, 고액분리 효율이 떨어지는 경우에는 고액분리의 효율을 증대시킬 수 있도록 복수의 단위장치를 연계하여 사용하게 된다.

상기와 같은 고액분리장치에서 슬러지를 연속적으로 처리할 수 있는 방식의 하나는 압출스크류를 이용한 방식이 있으며, 액상물을 여과하도록 된 스크린(여과체)를 통해 탈수하도록 된 방식이 있다.

한편, 고온의 증기 및 공기를 공급하여 탈수건조하거나, 통풍을 통한 자연건조방식도 있다.

한국특허출원번호 제10-2005-0041466호(명칭: 고액분리 여과장치/2005.05.18.)이 있으며, 공보에 공지된 바와 같이, 그 케이스 내부가 필터체를 사이에 두고 내측공간부와 외측공간부로 구획되며 상기 내측공간부에 연통되도록 형성되어 여과될 오염액이 유입되는 오염액유입구와 상기 외측공간부에 연통되도록 형성되어 여과된 유체가 배출되는 유체배출구를 구비하는 카트리지 필터체와, 상기 카트리지 필터체의 중심부를 상하방향으로 관통하여 회전가능하도록 구비되고 내부에 통로가 형성된 관형상으로 상기 카트리지 필터체 내부에 위치하는 부분에는 일정간격으로 상기 통로에 내부 연통되는 관형상으로 다수개의 블레이드가 측방으로 돌출되도록 정렬되어 구비되는 회전축과, 상기 회전축의 외부 연장되는 하단부에 연통되도록 결합되어 제거된 입자가 수집되는 입자수집조와, 상기 내측공간부를 가압하기 위한 가압가스를 주입하기 위해 연결되는 가스공급관과, 상기 내측공간부의 압력을 측정하기 위해 장착되는 압력측정수단과, 상기 내측공간부와 상기 외측공간부간의 차압을 측정하기 위해 장착되는 차압측정수단과, 전체적인 작동제어를 위해 구비되는 제어수단을 포함하는 고액분리 여과장치가 기재되어 있다.

그리고, 한국특허출원번호 제10-2007-0107952호(명칭: 고액분리장치/2007.10.25.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 시료분배기를 통해 분배된 시료를 중력에 의해 고액분리시키는 드럼스크린; 상기 드럼스크린의 내측 중앙부로부터 외측으로 연장되어 배치되며, 투입된 시료를 일방향으로 이송시키는 압출스크류; 상기 드럼스크린의 외측으로 시료를 이송시킬 수 있도록 상기 압출스크류의 외측을 감싸도록 구비되는 시료투입부재; 그리고 상기 시료투입부재를 통하여 상기 압출스크류의 일측으로 이송된 시료를 고액분리하는 탈수스크린, 상기 탈수스크린에서 배출된 수분을 상기 드럼스크린 측으로 유도하는 유입가이드가 구비된 탈수부를 포함하여 이루어진 고액분리장치가 기재되어 있다.

한편, 한국특허출원번호 제10-2011-0108320호(명칭: 고액분리장치/2011.10.21.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 지지틀체 위에 상면이 개방되고 바닥일측에 배수관이 장치된 집수통을 설치한 지지대와, 지지대 상측에서 가로방향으로 설치되며 원통체로 되어 원통체를 구성하는 주벽전면에 직경 1～1.2mm되는 미세 여과구멍이 천공되고 하단이 개방부로 되어 개방부 중심에서 외부로 향해 중심축봉이 형성되어 중심축봉의 끝이 지지대에 장치한 축잡이에 끼워져 회전가능케 지지되며 상단 가림판 중심부에서 외부로 향해 내부와 연통하는 돌출관체가 형성되어 돌출관체 외측단 외주에 회전원판이 부착되어 회전원판의 하단부가 지지대상면에 부착된 두개의 받침로울러에 적재되어 제자리회전됨으로써 원통체의 기울기가 2～5도 범위로 유지되고 돌출관체외면에 체인스프로킷이 부착되어 지지대위에 장치된 구동모터의 구동기어와 체인으로 연결되어 RPM10～13회전으로 회전하는 회전여과통과, 돌출관체 중심으로 공급관이 삽입되어 수분함량이 88～90중량%되는 함수폐기물을 회전여과통 내부에 공급하는 함수 폐기물공급부와, 회전여과통의 개방부하측에 장치되어 회전여과통에서 배출되는 찌꺼기를 스크류이송기로 안내하는 배출안내관과, 배출안내관을 통해 낙하되는 찌꺼기를 접수하여 별도의 찌꺼기처리부로 이동시키는 스크류이송기로 이루어지는 고액분리장치가 기재되어 있다.

또한, 한국특허출원번호 제10-2014-0072196호(명칭: 고액분리장치/2014.06.13.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 수용공간과 상기 수용공간의 전단이 개방된 배출구가 구성되고, 상기 수용공간의 저면을 관통하는 복수의 통공이 형성된 분리부; 상기 분리부의 전단 또는 후단에 결합되어 상기 분리부를 전방 및 후방으로 왕복 유동시키기 위한 구동부; 상기 분리부의 배출구로부터 일정 거리 이격 설치되어 상기 분리부의 유동 시 분리부와 충돌되는 충돌블럭; 및 상기 분리부의 하부에 이격 설치되며 상기 분리부의 통공을 통과하는 액체를 수용하는 드레인부;를 포함하는 고액분리장치가 기재되어 있다.

1, 한국특허출원번호 제10-2005-0041466호(2005.05.18.) 2, 한국특허출원번호 제10-2007-0107952호(2007.10.25.) 3, 한국특허출원번호 제10-2011-0108320호(2011.10.21.) 4, 한국특허출원번호 제10-2014-0072196호(2014.06.13.)

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 고액분리장치들은, 슬러지가 이송되는 중에 고형물과 액상물이 분리효율을 증대하기 위해서는, 수평적 이송을 통해 분리공간을 증대시켜야만 하는 공간사용효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 따라. 고액분리효율을 증대하기 위해서는 설비가 대형으로 형성하여야만 하는 비 경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 공간사용효율을 높이면서 슬러지의 고형분리율을 향상시켜 사용효율을 향상시키도록 된 고액분리장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고액분리장치는, 슬러지가 공급되는 수용공간을 가지며 교반모터에 의해 회전하는 교반날개가 회전가능하게 고정된 교반통을 가지는 교반수단과, 상기 교반통의 수용공간과 연결되어 슬러지가 경유하는 중에 길이를 가지는 다수의 여과공를 가지는 여과판을 통해 액상물이 분리되도록 된 여과수단을 포함하여 이루어지는 고액분리장치에 있어서; 상기한 여과수단은, 상기 여과판이 수직상으로 직립되게 설치되며 상기 교반통의 수용공간과 연통되어 슬러지가 경유하는 여과공간과 여액이 여과되어 외부로 배수되는 배수공간으로 구획되는 여과통과, 상기 여과공간에 배치되되 상기 여과판의 여과공에 일 부위가 수용된 상태에서 회전하도록 된 타원형상의 판체로 이루어진 회전판들과, 상기 회전판들을 회전시키도록 된 동력부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 교반통에는, 슬러지가 공급되는 공급수단이 구비되되; 상기한 공급수단은, 저류조에 저장된 슬러지가 공급되는 공급관이 연결되며 내부에 상기 교반통과 공간적으로 연결된 공급공간을 가지는 공급통과, 상기 공급통에 관접되며 상기 공급통에서 선택된 수위에 상단이 위치되며 하단은 상기 저류조와 연결된 오버플로우관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 공급통에는, 슬러지에 함유된 고형분을 응집하도록 된 응집제투입관이 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기한 교반통에는, 복수 개의 여과수단들이 각각 공간적으로 연결되도록 각각 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 고액분리장치는, 고형물과 액상물이 혼합된 슬러지를 혼합하여 교반하는 교반통에 다수의 여과수단을 결합하여 여액을 분리하도록 되어 있어, 공간사용효율을 높이면서 슬러지의 고형분리율을 향상시켜 사용효율을 향상되는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 고액분리장치를 보인 개략 단면 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 고액분리장치를 보인 개략 평면 예시도.
도 3 및 도 4는, 본 실시 예에 의한 고액분리장치에 적용되는 여과수단을 보인 개략 예시도.
도 5는, 본 실시 예에 의한 고액분리장치의 적용상태를 보인 개략 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 고액분리장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 5는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 고액분리장치를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 고액분리장치(1)는, 고형물과 액상물이 혼합된 슬러지에서 고형분과 액상물질을 분리하여 각각 처리함으로써 환경오염을 방지하는 것에 특히 적용된다.

이러한, 본 실시 예에 의한 고액분리장치(1)는, 슬러지가 공급되는 수용공간을 가지며 교반모터(21)에 의해 회전하는 교반날개(22)가 회전가능하게 고정된 교반통(23)을 가지는 교반수단(2)과, 상기 교반통(23)의 수용공간과 연결되어 슬러지가 경유하는 중에 길이를 가지는 다수의 여과공를 가지는 여과판(31)을 통해 액상물이 분리되도록 된 여과수단(3)을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 교반통(23)으로 공급되는 슬러지가 교반되면서, 상기 여과판(31)의 여과공들을 통해 슬러지에서 여액이 분리되어 탈수된다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 고액분리장치(1)에서, 상기한 교반통(23)에는, 슬러지가 공급되는 공급수단(4)이 구비된다.

상기한 공급수단(4)은, 저류조(5)에 저장된 슬러지가 공급되는 공급관(41)이 연결되며 내부에 상기 교반통(23)과 공간적으로 연결된 공급공간을 가지는 공급통(42)과, 상기 공급통(42)에 관접되며 상기 공급통(42)에서 선택된 수위에 상단이 위치되고 하단은 상기 저류조(5)와 연결된 오버플로우관(43)을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 공급통(42)에서 선택된 수위만큼 적정한 슬러지가 지속적으로 공급되며, 상기 오버플로우관(43)을 통해 상기 공급통(42)에 과도한 슬러지가 공급될 경우 과도하게 공급된 슬러지가 상기 저류조(5)로 회수되도록 되어 있다.

한편, 상기한 공급통(42)에는, 슬러지에 함유된 고형분을 응집하도록 된 응집제투입관(6)이 연결되며; 공급모터(44)에서 발생된 회전력을 전달받아 회전하여 슬러지를 교반하여 응집제와 슬러지를 혼합하도록 된 혼합날개(45)를 가지는 혼합회전축이 회전가능하게 고정된다.

즉, 상기 응집제투입관(6)을 통해 상기 공급통(42)으로 공급되는 응집제가 슬러지와 결합하여 고형분을 응집하게 됨에 따라, 고액분리가 더욱 원활하게 이루어진다.

상기에서 응집제는, 유기응집제로 이루어지는 것이 바람직하며; 특히, 폴리머로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 고액분리장치(1)에서, 상기한 교반통(23)에는, 복수 개의 여과수단(3)들이 각각 공간적으로 연결되도록 각각 결합되는 것이 바람직하다.

즉, 고형물과 액상물이 혼합된 슬러지를 혼합하여 교반하는 교반통(23)에 다수의 여과수단(3)이 결합하여 여액을 분리하도록 되어 있어, 공간사용효율을 높이면서 슬러지의 고형분리율을 향상시켜 사용효율을 향상시키도록 되는 것이 가장 바람직하며, 단일의 교반통(23)에 3개의 여과수단(3)이 각각 체결되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 고액분리장치(1)에서, 상기한 여과수단(3)은, 상기 여과판(31)이 수직상으로 직립되게 설치되며 상기 교반통(23)의 수용공간과 연통되어 슬러지가 경유하는 여과공간과 여액이 여과되어 외부로 배수되는 배수공간으로 구획되는 여과통(32)과, 상기 여과공간에 배치되되 상기 여과판(31)의 여과공에 일 부위가 수용된 상태에서 회전하도록 된 타원형상의 판체로 이루어진 회전판(33)들과, 상기 회전판(33)들을 회전시키도록 된 동력부재(7)를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 교반통(23)의 내부에서 교반되는 슬러지가 상기 여과공간에서 상기 여과판(31)을 통해 액상물이 분리된다.

이때, 상기 여과수단(3)을 구성하는 상기 회전판(33)들의 회전을 통해 상기 여과공이 고형물에 의해 폐쇄되는 것을 방지하여 여과효율이 떨어지는 것을 방지하게 된다.
상기에서 회전판(33)들은, 타원형상으로 이루어지며, 상기 여과공에 일 부위가 수용된 상태에서 회전하도록 된 타원형상의 판체로 이루어져; 상기 타원형상의 화전판(33)에서 장축과 단축이 상기 여과공에 교차하면서 수용되는 중에 상기 여과공을 폐쇄하는 면적이 증감되도록 됨에 따라, 증감되는 공간을 통해 액상물의 여과가 이루어지게 된다.

그리고, 상기와 같이 여과수단(3)을 통해 분리된 액상물은, 상기 교반통(23)에 구비된 여액수집통(8)에 각각 수집된 후, 별도로 배수 처리되며, 미 도시된 정수장치를 통해 정수되어 처리되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 고액분리장치(1)에서, 상기 동력부재(7)는, 전원을 공급받아 회전력을 발생하도록 된 여과모터(71)와, 상기 여과모터(71)에서 발생된 회전력을 상기 회전판에 전달하도록 된 가동기어(72)와, 상기 가동기어(72)의 회전력을 전달받아 회전하도록 되며 상기 회전판(33)들 중 선택된 하나의 회전판(33)의 축에 결합된 종동기어(73)와, 상기 회전판(33)들의 축에 각각 축 결합하며 서로 기어결합하여 회전력을 전달하도록 된 전달기어(74)들을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시 예에 의한 고액분리장치(1)에서, 상기한 교반통(23)에는, 고형분을 외부로 배출하도록 된 배출관(24)이 구비되며; 상기 배출관(24)을 통해 외부로 배출된 고형분은, 별도의 탈수장치를 통해 탈수처리되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 교반통(23)에는, 여액을 외부로 배수하도록 된 배수관(25)이 구비되는 것이 바람직하며, 상기 배수관(25)은 개폐밸브(26)를 통해 개폐되어, 필요시 사용자의 선택에 따라, 상기 배수관(25)을 개방하여 여액을 배출하도록 되는 것이 가장 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 고액분리장치(1)의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 저류조(5)에 수용되어 고액분리하고자하는 슬러지를 상기 공급수단(4)의 공급통(42)으로 공급하고 상기 응집제투입관(6)을 통해 상기 공급통(42)으로 응집제를 주입하면, 슬러지와 응집제가 혼합되면서 상기 교반통(23)으로 이동되고, 상기 교반통(23)에서 슬러지가 교반되는 중에 다수개의 여과통(32)의 여과공간에서 상기 여과판(31)을 통해 여액이 여과되어 배수되고, 상기 여액이 분리된 고형물은, 상부로 승강하고, 상기 교반통(23)에 구비된 상기 배출관(24)을 통해 외부로 배출된다.

이때. 고형물과 액상물이 혼합된 슬러지를 혼합하여 교반하는 교반통(23)에 다수의 여과수단(3)을 결합하여 여액을 분리하도록 되어 있어, 공간사용효율을 높이면서 슬러지의 고형분리율을 향상시켜 사용효율을 향상된다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 고액분리장치 2 : 교반수단
21 : 교반모터 22 : 교반날개
23 : 교반통 24 : 배출관
25 : 배수관 3 : 여과수단
31 : 여과판 32 : 여과통
33 : 회전판 4 : 공급수단
41 : 공급관 42 : 공급통
43 : 오버플로우관 44 : 공급모터
45 : 혼합날개 5 : 저류조
6 : 응집제투입관 7 : 동력부재
71 : 여과모터 72 : 가동기어
73 : 종동기어 74 : 전달기어
8 : 여액수집통

Claims (4)

1. 슬러지가 공급되는 수용공간을 가지며 교반모터(21)에 의해 회전하는 교반날개(22)와, 상기 교반날개(22)가 회전가능하게 고정된 교반통(23)을 가지는 교반수단(2)과; 상기 교반통(23)의 수용공간과 연결되어 슬러지가 경유하는 중에 길이를 가지는 다수의 여과공를 가지는 여과판(31)과, 상기 여과판(31)이 수직상으로 직립되게 설치되며 상기 교반통(23)의 수용공간과 연통되어 슬러지가 경유하는 여과공간과 여액이 여과되어 외부로 배수되는 배수공간으로 구획되는 여과통(32)과, 상기 여과공간에 배치되되 상기 여과판(31)의 여과공에 일 부위가 수용된 상태에서 회전하도록 된 타원형상의 판체로 이루어진 회전판(33)들을 가지어 액상물이 분리되도록 된 여과수단(3)과; 상기 교반통(23)에 슬러지가 공급되도록 구비되며, 저류조(5)에 저장된 슬러지가 공급되는 공급관(41)과, 상기 공급관(41)이 연결되며 내부에 상기 교반통(23)과 공간적으로 연결된 공급공간을 가지고 슬러지에 함유된 고형분을 응집하도록 된 응집제투입관(6)이 연결되는 공급통(42)과, 상기 공급통(42)에 관접되며 상기 공급통(42)에서 선택된 수위에 상단이 위치되며 하단은 상기 저류조(5)와 연결된 오버플로우관(43)을 가지는 공급수단(4)과; 상기 회전판(33)들을 회전시키도록 된 동력부재(7);를 포함하여 이루어지는 고액분리장치에 있어서;
   상기 교반통(23)에는,
   복수 개의 상기 여과수단(3)들이 각각 공간적으로 연결되도록 각각 결합되되, 단일의 교반통(23)에 3개의 상기 여과수단(3)이 각각 체결되며;
   상기 공급통(42)에는,
   공급모터(44)에서 발생된 회전력을 전달받아 회전하여 슬러지를 교반하여 상기 응집제투입관(6)을 통해 공급되는 응집제와 슬러지를 혼합하도록 된 혼합날개(45)를 가지는 혼합회전축이 회전 가능하게 고정되고;
   상기 동력부재(7)는,
   전원을 공급받아 회전력을 발생하도록 된 여과모터(71)와, 상기 여과모터(71)에서 발생된 회전력을 상기 회전판에 전달하도록 된 가동기어(72)와, 상기 가동기어(72)의 회전력을 전달받아 회전하도록 되며 상기 회전판(33)들 중 선택된 하나의 회전판(33)의 축에 결합된 종동기어(73)와, 상기 회전판(33)들의 축에 각각 축 결합하며 서로 기어 결합하여 회전력을 전달하도록 된 전달기어(74)들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고액분리장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

Images