KR101807199B1 - 슬러지 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐수 또는 하수처리장에서 발생하는 슬러지를 처리하기 위한 슬러지 처리장치로서, 프레임; 상기 프레임에 설치되는 압착롤러; 상기 프레임에 설치되며, 상기 압착롤러 하부에 배치되는 구동롤러; 상기 구동롤러를 회전시킬 수 있는 동력을 제공하는 구동모터; 상기 압착롤러와 상기 구동롤러 사이를 통과하며, 상기 구동롤러와 연결되어 상기 구동롤러의 회전에 의해 시계 또는 반 시계 방향으로 회전 가능한 여과벨트; 및 상기 여과벨트에 위에 설치되며, 상기 여과벨트에 폐수를 투입할 수 있는 폐수 투입구;를 포함하며, 상기 압착롤러와 상기 구동롤러는 동일한 직경을 가지며, 동일한 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리장치에 관한 것이다.

Description

슬러지 처리장치 {Sludge Treatment Apparatus}
본 발명은 폐수 또는 하수처리장에서 발생하는 슬러지를 처리하기 위한 슬러지 처리장치로서, 더욱 상세하게는 미세 여과망으로 이루어진 여과벨트에 폐수를 유입시켜 미세 여과망에 의해 걸러진 고체성 슬러지를 압착롤러로 탈수하고 압착롤러에 부착된 슬러지 케익을 제거하는 슬러지 처리장치에 관한 것이다.
산업의 발달과 생활수준의 향상으로 각종 폐수가 발생되어 수질환경기준이 점차 강화되고 있으며, 이를 처리하는 하수 또는 폐수처리장의 슬러지 처리 장치 또한 다양하다.
종래의 일반적인 슬러지 처리장치는 원심분리, 스크류프레스, 필터프레스, 벨트프레스 등이 있다. 그러나 이와 같은 종래의 슬러지 처리장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
원심분리는 원심력에 의해 회전통내 고체가 중력 분리되며 회전차이를 가진 스크류에 의해 탈수케익이 배출되는 방식으로 소요동력이 크며 정기적인 스크류 보완이 필요하고 고속회전에 의한 운영관리에 주의가 필요한 문제점이 있다. 스크류 프레스는 구멍이 있는 원통 여과망에 의해 둘러싸인 스크류로 압력을 가해 고액을 분리배출하는 방식으로 처리 양이 적어 다른 기기와 복합적용해야 하는 문제점이 있다. 필러프레스는 폐수를 펌프로 압입하여 여과판에 붙어있는 여과포를 통하여 걸러내는 방법으로 기계적 구조가 복잡하고 여과포의 수명이 오래가지 못하는 문제점이 있다.
벨트 프레스는 일반적인 슬러지 처리장치로 가장 많이 사용되는 장치이다. 도 1은 종래의 벨트 프레스 장치를 도시한다. 종래의 벨트 프레스는 기본적으로 2개의 밸트가 필요하다. 벨트 프레스는 상부 벨트(11), 하부 벨트(12), 복수 개의 롤러(20), 프레임(30)을 포함하여 구성된다. 종래의 벨트 프레스는 슬러지를 처리하기 위해 폐수를 A 지점에 투입한다. A 지점에 투입된 폐수 중 물은 벨트를 통과하여 처리수가 되고, 벨트에 잔존하는 고체성 슬러지는 벨트 간의 압착으로 탈수된다. 즉, 상부 벨트(11)와 하부 벨트(12) 사이에 슬러지가 유입되고, 복수 개의 롤러(20)를 통해 상부 벨트(11)와 하부 벨트(12)를 압착하여 슬러지를 처리하게 된다.
이러한 벨트 프레스는 슬러지를 처리하는 과정에서 다음과 같은 문제점이 발생할 수 있다. 먼저, 종래의 벨트 프레스는 슬러지를 탈수하기 위해 복수 개의 롤러(20)를 사용하여 압력을 주기 때문에 많은 수의 롤러(20)가 필요하며, 벨트(11,12)의 길이도 길어지는 문제점이 있다. 또한, 벨트(11,12)의 사행(벨트의 구동에 따라 벨트가 한쪽으로 쏠리는 현상)이 발생하게 되고, 이를 방지하기 위한 별도의 부대장치가 필요한 문제점이 있다.
이외에도, 벨트 프레스는 폐수의 탈수효율을 높이기 위해 화학약품(응집제 및 응집보조제)으로 슬러지를 응집시키는 과정을 거쳐야 하며, 탈수된 슬러지 케익을 벨트(11,12)에서 세정수를 통해 제거해야 한다. 이 과정에서 많은 양의 세정수가 필요하게 되며, 슬러지 케익이 벨트(11,12)에서 완전히 제거되지 않아 2차 오염이 발생할 수 있다. 오염된 벨트(11,12)는 주기적으로 교체해야 하며, 이는 슬러지 처리장치의 비용을 상승시킬 수 있으며, 유지관리에 어려움이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 공개 특허공보 제2002-0019713호 (공개일자 : 2002. 03. 13)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 미세 여과망으로 이루어진 여과벨트에 폐수를 유입시켜 미세 여과망에 의해 걸러진 고체성 슬러지를 압착롤러로 탈수하고 압착롤러에 부착된 슬러지 케익을 제거하는 슬러지 처리장치에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러지 처리 장치는 프레임; 상기 프레임에 설치되는 압착롤러; 상기 프레임에 설치되며, 상기 압착롤러 하부에 배치되는 구동롤러; 상기 구동롤러를 회전시킬 수 있는 동력을 제공하는 구동모터; 상기 압착롤러와 상기 구동롤러 사이를 통과하며, 상기 구동롤러와 연결되어 상기 구동롤러의 회전에 의해 시계 또는 반 시계 방향으로 회전 가능한 여과벨트; 및 상기 여과벨트에 위에 설치되며, 상기 여과벨트에 폐수를 투입할 수 있는 폐수 투입구;를 포함하며, 상기 압착롤러와 상기 구동롤러는 동일한 직경을 가지며, 동일한 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러지 처리 장치의 상기 여과벨트는 미세 여과망과 미세 여과망을 지지할 수 있는 지지 여과망으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 미세 여과망은 기공이 형성된 메쉬 형태로 이루어져 있으며, 상기 기공의 크기는 60μm 내지 130μm 인 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러지 처리 장치의 상기 압착롤러탄성이 있는 탄성 소재로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 압착롤러에는 압착기어가 마련되고, 상기 구동롤러에는 구동기어가 마련되어, 상기 압착기어와 상기 구동기어의 비는 1:1로 이루어지는 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러지 처리 장치는 상기 여과벨트 하부에 배치되는 가이드 롤러 및 상기 프레임에 설치되며, 상기 가이드 롤러를 지지할 수 있는 가이드 지지대를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 압착롤러, 상기 구동롤러, 상기 여과벨트는 복수 개가 마련되는 것이 바람직하다.
본 발명은 미세 여과망으로 이루어진 여과벨트에 폐수를 유입시켜 미세 여과망에 의해 폐수를 거르게 된다. 본 발명은 미세 여과망을 사용하기 때문에 폐수를 응집시키기 위한 화학약품(응집제 또는 응집 보조제)을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.
본 발명의 슬러지 처리장치는 사용하는 롤러의 수가 작으며 벨트의 길이가 짧아 구조가 단순하여 벨트의 사행이 발생하지 않고, 유지관리가 용이하며 운영비가 저렴한 장점이 있다. 또한, 본 발명의 슬러지 처리장치는 사용하는 롤러의 수가 작으며 벨트의 길이가 짧아 사용동력을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 슬러지 처리장치는 압착롤러를 통해 슬러지 케익을 제거함으로써, 벨트를 세정하기 위한 별도의 세정장치가 필요하지 않으며, 벨트의 오염을 방지할 수 있어 벨트의 교체비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 벨트 프레스를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 처리장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 처리장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 여과벨트의 미세 여과망과 지지 여과망을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 처리장치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 처리장치의 경사진 여과벨트를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 처리장치의 스크래퍼를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 처리장치의 가이드 롤러를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 처리장치의 압착롤러에 슬러지가 부착된 것을 나타내는 도면이다.
본 발명은 폐수 또는 하수처리장에서 발생하는 슬러지를 처리하기 위한 슬러지 처리장치(100)로서, 미세 여과망(151)으로 이루어진 여과벨트(150)에 폐수를 유입시켜 미세 여과망(151)에 의해 걸러진 고체성 슬러지를 압착롤러(120)로 탈수하고 압착롤러(120)에 부착된 슬러지 케익을 제거하는 슬러지 처리장치(100)에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 슬러지 처리장치(100)는 프레임(110), 압착롤러(120), 구동롤러(130), 구동모터(140), 여과벨트(150), 폐수 투입구(160)를 포함하여 구성된다.
상기 프레임(110)은 본 발명의 슬러지 처리장치(100)의 구성이 설치될 수 있는 것으로 슬러지 처리장치(100)를 지지하는 역할을 한다. 상기 프레임(110)은 슬러지 처리장치(100)를 지지할 수 있다면 다양한 형상으로 될 수 있다. 일반적으로 상기 프레임(110)은 내부가 비어 있는 직육면체 형상으로 이루어져 있으며, 직육면체 내부에 본 발명의 구성이 설치될 수 있다.
상기 압착롤러(120)는 상기 프레임(110)에 설치된다. 상기 압착롤러(120)는 상기 프레임(110)의 일단에 설치될 수 있다. 상기 압착롤러(120)는 회전축과 회전축을 따라 회전하는 롤러로 이루어진다. 상기 회전축이 상기 프레임(110)에 설치되며, 상기 롤러가 상기 회전축을 중심으로 회전하게 된다. 상기 회전축과 상기 롤러는 공지된 기술인 바 상세한 설명은 생략한다. 상기 압착롤러(120)는 다양한 소재로 이루어질 수 있으며, 상기 압착롤러(120)는 탄성이 있는 탄성 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 상기 압착롤러(120)는 탄성이 있는 고무 또는 우레탄 소재로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 압착롤러(120)가 고무 또는 우레탄 소재로 이루어진 경우 슬러지가 상기 압착롤러(120)에 보다 잘 부착될 수 있게 된다.
상기 구동롤러(130)는 상기 프레임(110)에 설치되며, 상기 압착롤러(120)의 하부에 배치된다. 상기 구동롤러(130)도 상기 압착롤러(120)와 같이 회전축과 롤러로 이루어진다. 상기 회전축이 상기 프레임(110)에 설치되며, 상기 롤러가 상기 회전축을 중심으로 회전하게 된다. 상기 회전축과 상기 롤러는 공지된 기술인 바 상세한 설명은 생략한다.
상기 구동모터(140)는 상기 구동롤러(130)를 회전시킬 수 있는 동력을 제공하는 것이다. 상기 구동롤러(130)는 상기 구동모터(140)의 회전동력을 통해 회전할 수 있다. 상기 구동모터(140)의 회전동력을 상기 구동롤러(130)에 전달하기 위해 구동체인(132)이 사용될 수 있다. 상기 구동체인(132)은 상기 구동모터(140)와 상기 구동롤러(130)에 연결되어, 상기 구동모터(140)의 회전동력을 상기 구동롤러(130)에 제공한다. 상기 구동모터(140)에서 상기 구동롤러(130)로 회전동력을 제공하는 방법은 이에 한정하는 것은 아니며, 다양한 방법으로 회전동력을 제공할 수 있다.
상기 구동모터(140)는 상기 프레임(110)의 상부에 설치될 수 있다. 다만, 상기 구동모터(140)의 설치 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 구동롤러(130)에 회전동력을 제공할 수 있다면, 다양한 위치에 설치될 수 있음은 물론이다.
상기 여과벨트(150)는 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130) 사이를 통과하며, 상기 구동롤러(130)와 연결되어 상기 구동롤러(130)의 회전에 의해 시계 또는 반 시계 방향으로 회전 가능한 것이다. 즉, 상기 여과벨트(150)는 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130) 사이를 지나가면서 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)에 의해 압착될 수 있다.
상기 여과벨트(150)는 고리모양으로 이루어진 벨트이며, 상기 여과벨트(150)의 일단은 상기 구동롤러(130)에 연결되어 있다. 상기 여과벨트(150)는 상기 구동롤러(130)를 감싸고 있는 형태이며, 상기 구동롤러(130)의 회전에 의해 상기 여과벨트(150)도 회전 가능하게 된다.
상기 여과벨트(150)의 타단에는 텐션롤러(111)가 마련될 수 있다. 상기 텐션롤러(111)는 상기 프레임(110)에 설치되며, 상기 여과벨트(150)를 지지할 수 있으며, 상기 여과벨트(150)의 장력을 조절할 수 있다.
즉, 상기 여과벨트(150)는 고리모양으로 이루어진 벨트이며, 고리모양 내부 일단에는 상기 구동롤러(130)가, 타단에는 상기 텐션롤러(111)가 마련되어 있는 것이다. 상기 여과벨트(150)는 상기 구동롤러(130)의 동력에 의해 상기 텐션롤러(111)에서 상기 구동롤러(130)로 이동하면서 (또는 상기 구동롤러(130)에서 상기 텐션롤러(111)로 이동하면서) 시계 또는 반 시계 방향으로 회전할 수 있는 것이다. 상기 여과벨트(150)의 장력은 상기 텐션롤러(111)의 위치를 통해 조절할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 여과벨트(150)는 미세 여과망(151)과 지지 여과망(152)의 2중 구조로 이루어질 수 있다. 상기 미세 여과망(151)은 기공이 형성된 메쉬 형태로 이루어져 있으며, 상기 지지 여과망(152)은 상기 미세 여과망(151)과 결합되어 상기 미세 여과망(151)을 지지할 수 있는 것이다. 상기 지지 여과망(152) 또한, 기공이 형성되어 있는 메쉬 형태로 이루어져 있으며, 상기 지지 여과망(152)의 기공은 상기 미세 여과망(151)의 기공보다 크게 형성되어 있다.
상기 미세 여과망(151) 기공의 크기는 60μm 내지 130μm로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 70μm 내지 110μm가 좋다. 슬러지를 처리하기 위해서는 폐수에서 물을 제거하고 물이 제거된 슬러지를 압착하여 탈수하여야 한다. 이때, 상기 미세 여과망(151) 기공의 크기가 너무 작으면(60μm 이하이면) 여과 기능이 저하된다. 또한, 상기 미세 여과망(151) 기공의 크기가 너무 크면(130μm 이상이면) 폐수의 많은 양이 상기 미세 여과망(151)을 통과하여 슬러지를 효율적으로 처리할 수 없게 된다.
특히, 상기 미세 여과망(151) 기공의 크기를 70μm 내지 110μm로 하면, 팜유(팜폐수)를 처리하는데 용이하다. 여과망의 크기는 폐수 속에 있는 고형물의 크기와 폐수의 환경조건(온도, PH, 농도, 폐수 속의 기름 성분 등)에 따라 결정될 수 있다. 팜폐수의 입도 분석을 통해 고형물의 크기를 조사(팜폐수의 경우 입도의 크기가 35μm 내지 101μm가 67% 존재)하고, 팜폐수의 환경조건을 분석한 결과 상기 미세 여과망(151) 기공의 크기가 70μm 내지 110μm 인 경우 슬러지 케익이 가장 효율적으로 생성되는 것을 알 수 있었다. 상기 지지 여과망(152)은 상기 미세 여과망(151)과 결합하여 내구성이 약할 수 있는 상기 미세 여과망(151)의 손상을 방지할 수 있는 것이다.
상기 폐수 투입구(160)는 상기 여과벨트(150) 위에 설치되며, 상기 여과벨트(150)에 폐수를 투입할 수 있는 것이다. 상기 폐수 투입구(160)를 통해 상기 여과벨트(150)로 폐수가 유입되고, 상기 여과벨트(150)로 유입된 폐수는 상기 여과벨트(150)를 통해 물이 빠지게 된다. 물이 빠지고 남은 슬러지는 상기 여과벨트(150)를 따라 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)로 이동하게 되고, 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)에 의해 압착되어 탈수된다.
상기 폐수 투입구(160)는 상기 여과벨트(150)에 폐수를 투입할 수 있다면 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 여과벨트(150)에 위에 폐수를 투입할 수 있다면 다양한 위치에 형성될 수 있다. 다만, 상기 폐수 투입구(160)는 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)에 의해 압착되기 전에 물이 빠져야 하므로 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)로부터 멀리 떨어져 설치되는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)는 동일한 직경을 가지며, 동일한 속도로 회전할 수 있다. 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)가 동일한 직경을 갖고 동일한 속도로 회전하면, 상기 여과벨트(150)를 통해 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)로 이동한 슬러지는 상기 압착롤러(120)에만 부착되게 된다. 즉, 상기 여과벨트(150)에 폐수에서 물이 빠진 슬러지는 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)에 의해 압착되어 탈수된 후, 상기 여과벨트(150)에 남아 있지 않고 상기 압착롤러(120)에 모두 부착되게 된다.
이를 통해 상기 여과벨트(150)가 슬러지에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다. 도 9는 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)가 동일한 직경을 가지며, 동일한 속도로 회전하여 상기 압착롤러(120)에만 슬러지가 부착된 것을 나타내는 도면이다.
상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)를 동일한 속도로 회전시키기 위해 상기 압착롤러(120)에는 압착기어(121)가 상기 구동롤러(130)에는 구동기어(131)가 마련될 수 있다. 상기 압착기어(121)와 상기 구동기어(131)의 기어비는 1:1 이루어져 있으며, 이에 따라 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)는 동일한 속도로 회전할 수 있게 된다. 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)를 동일한 속도로 회전시킬 수 있다면, 상기 압착기어(121), 상기 구동기어(131) 외에도 다양한 장치가 사용될 수 있음은 물론이다.
도 6을 참조하면, 상기 여과벨트(150)는 상기 프레임(110)의 일단에서 타단으로 경사지게 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 여과벨트(150)는 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)가 있는 곳으로부터 상기 폐수 투입구(160)가 있는 곳으로 하향 경사를 이루어질 수 있다.
상기 여과벨트(150)가 경사지게 배치됨에 따라, 상기 폐수 투입구(160)에서 투입되는 폐수의 물을 보다 용이하게 여과할 수 있다. 또한, 도 6을 참조하면, 상기 폐수 투입구(160)에서 상기 여과벨트(150)에 폐수가 투입되면서 3~5cm 정도의 수위에 수압이 형성되고, 이에 따라 폐수에서 물이 빠진 슬러지가 수압에 의해 압밀될 수 있다. 이와 같은 압밀을 통해 슬러지에서 물을 계속적으로 여과할 수 있게되고, 물이 여과된 슬러지가 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)로 이동하게 된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 슬러지 처리장치(100)는 상기 여과벨트(150) 위에 설치되며, 상기 여과벨트(150) 위로 투입되는 폐수를 긁어서 뒤집을 수 있는 스크래퍼(153)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 스크래퍼(153)는 상기 여과벨트(150)와 접촉하여 상기 여과벨트(150) 위에 투입된 폐수를 긁어서 뒤집을 수 있는 것이다. (여기서, 상기 스크래퍼(153)는 상기 여과벨트(150)와 완전히 접촉할 수 있으며, 일부 떨어져 형성될 수 있다.) 상기 스크래퍼(153)는 폐수를 긁어서 뒤집을 수 있다면 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 일반적으로 요철 형상으로 이루어질 수 있다.(요철 형상은 돌기와 홈이 반복적으로 구성된 형상으로 이루어질 수 있다.)
상기 스크래퍼(153)는 상기 프레임(110)에 고정되어 설치될 수 있으며, 상기 스크래퍼(153)는 상기 여과벨트(150)의 이동에 의해 폐수를 긁어서 뒤집을 수 있다. 상기 스크래퍼(153)를 통해 폐수를 긁어서 뒤집음에 따라 슬러지 표면에 남아있는 물을 여과시킬 수 있다. 폐수를 상기 여과벨트(150)에 투입하면 폐수 하부에 있는 물은 여과되지만, 고체성 슬러지에 의해 표면의 물은 여과되지 않을 수 있다. 상기 스크래퍼(153)는 폐수를 긁어서 뒤집음으로써, 고체성 슬러지의 표면에 남아있는 물을 추가적으로 여과할 수 있게 된다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 슬러지 처리장치(100)는 상기 여과벨트(150) 하부에 배치되는 가이드 롤러(170)와 상기 프레임(110)에 설치되며, 상기 가이드 롤러(170)를 지지할 수 있는 가이드 지지대(171)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 가이드 롤러(170)는 상기 여과벨트(150)에 투입된 폐수의 하중에 때문에 상기 여과벨트(150)가 처지는 것을 방지하고, 상기 여과벨트(150)를 평평하게 유지할 수 있는 것이다.
또한, 상기 가이드 롤러(170)는 상기 여과벨트(150)를 투과한 물을 물받이에 떨어뜨리는 역할을 할 수 있다. 상기 여과벨트(150)를 투과한 물은 상기 여과벨트(150)의 이동에 의해 상기 여과벨트(150)를 따라 함께 이동하게 된다. 이와 같은 현상에 의해 상기 여과벨트(150)를 따라 이동하는 물을 모으는데 어려움이 발생할 수 있다. 그러나 상기 가이드 롤러(170)를 상기 여과벨트(150) 하부에 설치하면, 상기 여과벨트(150)를 따라 이동하는 물은 상기 가이드 롤러(170)가 설치된 지점에서 더 이상 이동하지 않고 상부물받이로 떨어지게 된다. 이를 통해 상기 여과벨트(150)를 투과한 물을 보다 용이하게 모을 수 있는 장점이 있다.
상기 가이드 지지대(171)는 상기 가이드 롤러(170)를 지지할 수 있는 것이다. 상기 가이드 지지대(171)는 상기 여과벨트(150)의 양쪽 측면에 설치되며, 상기 가이드 롤러(170)의 축이 삽입될 수 있는 홈이 마련되어 있는 것이다. 상기 가이드 지지대(171)는 복수 개의 홈이 마련되어 있어, 복수 개의 상기 가이드 롤러(170)를 지지할 수 있다. 상기 가이드 지지대(171)의 소재는 폴리프로필렌 등으로 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 슬러지 처리장치(100)는 상기 압착롤러(120) 상부에 배치되며, 상기 압착롤러(120)에 부착된 슬러지를 제거할 수 있는 케익끌기(112), 상기 프레임(110)에 설치되며 상기 케익끌기(112)에 의해 제거된 상기 슬러지가 모여지는 케익받이(113), 상기 여과벨트(150)의 하부에 배치되며 상기 여과벨트(150)에 의해 여과된 물을 받을 수 있는 상부 물받이(114), 상기 구동롤러(130)의 하부에 배치되며, 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)에 의해 압착되어 탈수된 물을 받을 수 있는 하부 물받이(미도시)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 케익끌기(112)는 상기 압착롤러(120)에 부착될 슬러지를 제거할 수 있는 것이다. 상기 케익끌기(112)는 상기 압착롤러(120)에 부착된 슬러지를 제거할 수 있다면 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 일반적으로 상기 케익끌기(112)는 상기 압착롤러(120)의 상부에 설치되며 날을 가진 판 형상으로 이루어질 수 있다. 날을 가진 판 형상의 상기 케익끌기(112)는 상기 압착롤러(120)의 상부에 배치되어 상기 압착롤러(120)에 접촉하고, 상기 압착롤러(120)의 회전에 의해 상기 압착롤러(120)의 슬러지가 제거된다.
상기 케익받이(113)는 상기 프레임(110)에 설치되며, 상기 케익끌기(112)에 의해 형성된 슬러지를 모을 수 있는 것이다. 상기 케익받이(113)는 상기 케익끌기(112)에 형성된 슬러지를 모을 수 있다면, 다양한 형상으로 다양한 위치에 설치될 수 있다. 일반적으로 상기 케익끌기(112)에 의해 형성된 슬러지가 흩뜨러지지 않도록 상기 케익끌기(112) 하부에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 상부 물받이(114)는 상기 여과벨트(150) 하부에 배치되는 것으로 상기 여과벨트(150)에 의해 여과된 물을 받을 수 있는 것이다. 상기 하부 물받이(미도시)는 상기 구동롤러(130)의 하부에 배치되며, 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)의 압착에 의해 탈수된 물을 받을 수 있는 것이다. 상기 상부 물받이(114)와 상기 하부 물받이(미도시)는 물을 받을 수 있다면 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 여과벨트(150)에 의해 여과된 물과 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)의 압착에 의해 탈수된 물을 받을 수 있다면 다양한 위치에 설치될 수 있음은 물론이다.
상술한 본 발명의 슬러지 처리장치(100)의 작동방법을 살펴보면 다음과 같다.
상기 여과벨트(150)의 일단에는 상기 구동롤러(130)가 상기 여과벨트(150)의 타단에는 상기 텐션롤러(111)가 설치되어 있다. 즉, 상기 여과벨트(150)는 고리모양으로 형성되어 있으며, 고리모양 내부의 일단과 타단에 상기 구동롤러(130), 상기 텐션롤러(111)가 설치되어 상기 구동롤러(130)와 상기 텐션롤러(111)의 사이를 상기 여과벨트(150)가 회전하게 되는 것이다. 상기 여과벨트(150)의 상부에서는 상기 텐션롤러(111)에서 상기 구동롤러(130) 방향으로, 상기 여과벨트(150)의 하부에서는 상기 구동롤러(130) 방향에서 상기 텐션롤러(111) 방향으로 상기 여과벨트(150)가 이동하게 된다.
상기 여과벨트(150)의 상부에 상기 폐수 투입구(160)를 통해 폐수가 유입된다. 유입된 폐수는 상기 여과벨트(150)를 투과하여 상기 상부 물받이(114)에 모아지게 된다. 이때, 상기 여과벨트(150)는 미세 여과망(151)과 지지 여과망(152)의 이중 구조로 이루어져 있기 때문에 별도의 화학약품(응집제 또는 응집 보조제)이 필요하지 않게 된다.
상기 여과벨트(150)의 상부에 유입된 폐수는 상기 스크래퍼(153)에 의해 긁어서 뒤집어지게 되고 이때 폐수의 물이 한 번 더 여과된다. 폐수에서 물이 빠진 슬러지는 상기 여과벨트(150)를 따라 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)로 이동하게 된다. 슬러지는 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)에 의해 압착되면서 물이 탈수된다. 물이 탈수되고 남은 슬러지는 상기 압착롤러(120)에 부착된다. 도 9를 참조하면, 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)는 동일한 직경을 가지며, 동일한 속도로 회전하기 때문에 슬러지는 모두 상기 압착롤러(120)에 부착된다. 상기 압착롤러(120)에 부착된 슬러지는 상기 케익끌기(112)에 의해 제거되어 상기 케익받이(113)에 모아지게 된다.
상술한 본 발명의 슬러지 처리장치(100)의 다음과 같은 효과를 갖게 된다.
종래의 벨트프레스는 벨트의 내구성 문제, 밸트의 사행문제 등으로 인해 미세 여과망을 사용하는데 어려움이 발생할 수 있었다. 미세 여과망을 사용하는 벨트는 필터 프레스가 있으나, 필터 프레스는 슬러지 처리용량이 적고 장비의 운영관리가 어려운 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명의 슬러지 처리장치(100)의 상기 여과벨트(150)는 상기 미세 여과망(151)과 상기 지지 여과망(152)으로 2중 구조를 사용한다. 상기 지지 여과망(152)을 통해 벨트의 내구성 문제를 해결할 수 있으며, 상기 미세 여과망(151)을 사용하여 슬러지를 처리할 수 있다. 상기 미세 여과망(151)으로 슬러지를 처리함으로써, 화학약품(응집제 또는 응집 보조제)을 사용하지 않아도 되며 이에 따라 슬러지 처리비용의 감소하고 슬러지 처리 운영이 간편한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 슬러지 처리장치(100)는 종래의 벨트 프레스에 비해 사용하는 롤러의 수가 작으며 벨트의 길이가 짧아 구조가 단순하다. 이에 따라 벨트의 사행이 발생하지 않고, 유지관리가 용이하며 운영비가 저렴한 장점이 있다.
이와 함께, 구조가 단순하여 장비를 간단하게 제작할 수 있으며, 화학약품 사용을 위한 부대설비가 필요 없고, 벨트의 길이가 짧으며 사용 롤러 수가 작아 적은 구동동력으로 슬러지를 처리할 수 있는 장점이 있다.
종래에는 벨트에 남아 있는 슬러지를 제거하기 위해 세정수를 사용해야 했으며, 세정수에 의해 제거되지 않은 슬러지에 의한 벨트의 2차오염이 발생할 수 있었다. 이러한 벨트의 2차 오염에 의해 벨트가 손상되고, 벨트를 주기적으로 교체해야 하는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명의 슬러지 처리장치(100)는 상기 압착롤러(120)와 상기 구동롤러(130)를 동일한 직경으로, 동일한 속도로 회전시킴에 따라 상기 압착롤러(120)에만 슬러지를 부착시켜 슬러지를 제거할 수 있다. 따라서, 상기 여과벨트(150)에 슬러지가 남지 않게 되어 벨트를 세정하기 위한 별도의 세정장치 및 세정수가 필요하지 않으며, 상기 여과벨트(150)의 2차 오염도 방지할 수 있다. 이를 통해 벨트의 교체비용을 절감할 수 있으며, 벨트의 사용수명이 증가하는 장점이 있다.
상술한 본 발명의 슬러지 처리장치(100)의 다음과 같이 변형되어 사용될 수 있다.
본 발명의 슬러지 처리장치(100)의 상기 압착롤러(120), 상기 구동롤러(130), 상기 여과벨트(150)는 복수 개가 마련되어 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 슬러지 처리장치(100)는 하나의 상기 프레임(110)에 복수 개의 상기 압착롤러(120), 상기 구동롤러(130), 상기 여과벨트(150)를 설치하여 다층 구조로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 2층 구조가 사용될 수 있으며, 3층, 4층, 5층 구조로 사용될 수 있다.
다층 구조의 슬러지 처리 장치를 운영하기 위해서는 하나의 구동모터(140)를 마련하고 구동체인(132)을 이용하여 각 층에 구동동력을 제공할 수 있다. 즉, 구동모터(140)와 첫 번째 층에 있는 구동롤러(130)를 구동체인(132)으로 연결하여 첫 번째 층에 동력을 제공하며, 첫 번째 층의 구동롤러(130)와 두 번째 층의 구동롤러(130)를 구동체인(132)으로 연결하여 두 번째 층에 동력을 제공할 수 있다.(같은 방식으로 세 번째, 네 번째 층에 동력을 전달 할 수 있다.) 이와 같은 다층 구조는 하나의 구동 모터(140)를 통해 복수 개의 층에 동력을 제공함으로써 슬러지 처리장치의 동력을 절감할 수 있으며, 다층 구조를 사용함에 따라 슬러지 처리 용량을 높일 수 있는 장점이 있다.
이상에서 다양한 실시 예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.
100...슬러지 처리장치 110...프레임
111...텐션롤러 112...케익끌기
113...케익받이 114...상부 물받이
120...압착롤러 121...압착기어
130...구동롤러 131...구동기어
140...구동모터 150...여과벨트
151...미세 여과망 152...지지 여과망
153...스크래퍼 160...폐수 투입구
170...가이드 롤러 171...가이드 지지대

Claims (7)

  1. 슬러지 처리 장치로서,
    프레임;
    상기 프레임에 설치되는 압착롤러;
    상기 프레임에 설치되며, 상기 압착롤러 하부에 배치되는 구동롤러;
    상기 구동롤러를 회전시킬 수 있는 동력을 제공하는 구동모터;
    상기 압착롤러와 상기 구동롤러 사이를 통과하며, 상기 구동롤러와 연결되어 상기 구동롤러의 회전에 의해 시계 또는 반 시계 방향으로 회전 가능한 여과벨트; 및
    상기 여과벨트에 위에 설치되며, 상기 여과벨트에 폐수를 투입할 수 있는 폐수 투입구; 및
    날을 가진 판 형상으로 이루어지며, 상기 압착롤러 상부에 설치되어, 상기 압착롤러에 접촉하는 케익끌기;를 포함하며,
    상기 여과벨트는, 미세 여과망과 미세 여과망을 지지할 수 있는 지지 여과망으로 이루어지며,
    상기 여과벨트는, 상기 압착롤러와 상기 구동롤러가 있는 곳으로부터 상기 폐수 투입구가 있는 곳으로 하향 경사로 이루어져, 상기 폐수 투입구를 통해 투입된 폐수는 상기 여과벨트에서 수위를 이루고,
    상기 폐수 투입구를 통해 투입된 폐수는 상기 여과벨트를 통해 물이 빠져 슬러지가 되고, 물이 빠진 상기 슬러지는 상기 압착롤러와 상기 구동롤러에 의해 압착되어 탈수되며,
    상기 압착롤러와 상기 구동롤러는 동일한 직경을 가지며, 동일한 속도로 회전하여, 탈수된 상기 슬러지는 상기 압착롤러에 부착되는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미세 여과망은 기공이 형성된 메쉬 형태로 이루어져 있으며,
    상기 기공의 크기는 60μm 내지 130μm 인 것을 특징으로 하는 슬러지 처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압착롤러는 탄성이 있는 탄성 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러지 처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압착롤러에는 압착기어가 마련되고, 상기 구동롤러에는 구동기어가 마련되며,
    상기 압착기어와 상기 구동기어의 비는 1:1로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 여과벨트 하부에 배치되는 가이드 롤러 및
    상기 프레임에 설치되며, 상기 가이드 롤러를 지지할 수 있는 가이드 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압착롤러, 상기 구동롤러, 상기 여과벨트는 복수 개가 마련되는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
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