KR101883867B1 - 회전 압착 탈수장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 수분이 포함된 탈수용 슬러지를 압착 탈수하는 탈수장치에 있어서, 하부에 콘형 압착부가 형성되며 상하로 이동되는 콘형 압착력 전단부; 상부 측 외주연에 회전 풀리부를 포함하며 하부 측에 상기 콘형 압착부와의 압착과 회전에 의하여 그 사이에 게재된 탈수용 슬러지를 탈수시키기 위한 다공형태로 분포된 탈수공이 포함된 상부가 넓고 오목한 콘형 탈수 플레이트가 형성된 콘형 회전압착 탈수챔버; 상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 상부 측면 공간에 설치되는 탈수용 슬러지 공급부; 상기 콘형 압착력 전단부의 상부 면의 중심축 상에 설치되며, 슬러지 이송용 블레이드를 상기 콘형 압착부의 내, 외측에 위치되도록 상하 이동시키는 블레이드 구동장치; 상기 콘형 압착력 전단부의 상부 공간에 설치되고 상기 콘형 압착력 전단부와 연결축으로 연결되어 상기 콘형 압착력 전단부가 상, 하로 이동되도록 상기 연결축을 구동시키는 압착 구동부; 상기 콘형 탈수 플레이트의 하부 중심에 형성되며, 처리 슬러지를 배출시키는 처리 슬러지 배출구; 및 상기 압착 회전식 탈수장치를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치가 제공된다.

Description

회전 압착 탈수장치 및 방법{Revolving and compressing type dehydration device and method}

본 발명은 슬러지 상태의 물질을 회전과 압착에 의하여 탈수하는 회전 압착 탈수장치 및 방법에 관한 것이다.

가축을 기르는 축산농가에서 배출되는 가축분뇨를 방치 시에 토양오염 및 지하수나 하천 등의 수질 및 환경오염을 야기시키게 된다.

이를 예방하기 위해서 대규모 가축분뇨 등은, 지역자치단체에서 운영하는 공공 축산폐수 처리장을 통하여 축분을 처리하여 환경오염을 예방할 수 있게 하고 있으나, 소규모 축산농가에서는 가축 분뇨 등과 같은 축산에서 발생되는 슬러지에 대한 처리에 고심하고 있다.

일부 축산농가에서는 발효 등의 후처리 공정을 통하여 비료 등으로 재활용하고 있으나, 매립 및 무단 투기 등으로 문제점을 야기하고 있다.

돼지 분뇨 등의 축분 슬러지에는 다량의 수분을 함유하고 있어 그에 처리가 쉽지가 않다.

이러한 축분 슬러지를 처리할 수 있는 슬러지 압착설비가 제작되어 보급되고 있으나, 대부분 종래의 분뇨 압착기의 경우, 용량 및 제조 비용이 상당하여 소규모 축산농가에서는 경제적 부담으로 적용하기가 곤란한 실정이다.

따라서, 비교적 규모가 적은 영세축산농가에서 축산분뇨와 같은 축산 슬러지를 간단하게 탈수하여 부피를 줄여주며, 저렴한 비용으로 간단하게 보급할 수 있는 탈수장치가 요구된다.

대한민국 공개특허공보 KR 1999-0084535A(가축분뇨의 탈수장치)

본 발명의 목적은 수분함량이 높은 가축분뇨, 분뇨 혼합물, 수처리 슬러지 또는 이와 유사한 상태의 슬러지 물질을 압착과 원심력을 적용한 간단한 구조로 탈수하여 수분을 감소시킴으로써, 소규모 농가에서 적용하여 처리할 수 있는 압착 회전식 탈수장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수분이 포함된 탈수용 슬러지를 압착 탈수하는 탈수장치에 있어서, 하부에 콘형 압착부가 형성되며 상하로 이동되는 콘형 압착력 전단부; 상부 측 외주연에 회전 풀리부를 포함하며 하부 측에 상기 콘형 압착부와의 압착과 회전에 의하여 그 사이에 게재된 탈수용 슬러지를 탈수시키기 위한 다공형태로 분포된 탈수공이 포함된 상부가 넓고 오목한 콘형 탈수 플레이트가 형성된 콘형 회전압착 탈수챔버; 상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 상부 측면 공간에 설치되는 탈수용 슬러지 공급부; 상기 콘형 압착력 전단부의 상부 면의 중심축상에 설치되며, 슬러지 이송용 블레이드를 상기 콘형 압착부의 내, 외측에 위치되도록 상하 이동시키는 블레이드 구동장치; 상기 콘형 압착력 전단부의 상부 공간에 설치되고 상기 콘형 압착력 전단부와 연결축으로 연결되어 상기 콘형 압착력 전단부가 상, 하로 이동되도록 상기 연결축을 구동시키는 압착 구동부; 상기 콘형 탈수 플레이트의 하부 중심에 형성되며, 처리 슬러지를 배출시키는 처리 슬러지 배출구; 및 상기 압착 회전식 탈수장치를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치가 제공된다.

또한, 상기 처리 슬러지 배출구에는 상기 제어부의 제어신호에 의하여 개폐가 제어되는 배출밸브를 포함하며, 상기 배출밸브는 상기 제어부의 제어신호에 따라 처리 슬러지 수거단계에서는 개방이 되어 상기 처리 슬러지를 하부로 배출시키고, 슬러지 탈수단계에서는 폐쇄되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탈수용 슬러지 공급부는 탈수용 슬러지를 일시 저장하고, 그 하부에 회전에 의하여 상기 콘형 회전압착 탈수챔버에 탈수용 슬러지를 공급하는 슬러지 투입구가 형성된 슬러지 공급 호퍼로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘형 압착부에는 방사상으로 블레이드 장입구가 형성되며, 상기 블레이드 장입구는 탈수된 슬러지가 상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 회전과 상기 슬러지 이송용 블레이드의 상대 운동에 의하여 쓸려져서 중심 방향으로 이동되도록 하향방향으로 비틀림 각도를 가진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블레이드 구동장치는, 상기 연결축을 따라 상기 블레이드 구동장치를 상하로 이동시키는 블레이드 구동부; 상기 블레이드 구동부의 하부와 연결된 블레이드 연결축; 상기 블레이드 연결축과 연결되어 블레이드 부착부를 지지시키는 지지프레임; 및 상기 압착 회전식 탈수장치를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 슬러지 이송용 블레이드는 상기 블레이드 부착부의 하부에 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블레이드 연결축에는 상기 슬러지 이송용 블레이드가 회전 이동 시 상, 하 이동 여유 간극을 가질 수 있도록 스프링 카프링으로 형성된 블레이드 완충부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블레이드 구동부는 상기 압착 구동부에서 작동되는 유압관에 의하여 연결되며, 상기 제어부의 제어신호에 따라 처리 슬러지 수거단계에서는 상기 슬러지 이송용 블레이드를 하부 측으로 가압하여 상기 콘형 압착부 외측에 위치되도록 제어를 하고, 슬러지 탈수단계에서는 상기 슬러지 이송용 블레이드를 상부 측으로 이동시켜서 상기 슬러지 이송용 블레이드가 상기 콘형 압착부 내측에 위치되도록 제어를 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 하부에 상기 콘형 탈수 플레이트를 감싸도록 설치된 수분 포집챔버를 더 포함하며, 슬러지 탈수 단계에서 가압 및 회전에 의하여 탈수되어 콘형 탈수 플레이트에서 다공형태로 분포된 탈수공을 통하여 비산된 수분은 상기 수분 포집챔버에서 수집되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘형 압착력 전단부와 상기 압착 구동부와 연결되는 상기 연결축의 중간에 상부 연결축에 대하여 하부 연결축이 회전이 자유롭도록 회전 베아링 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 압착 회전식 탈수장치에 의하여 수분이 포함된 탈수용 슬러지를 압착 탈수하는 압착 회전식 탈수방법에 있어서, 상기 압착 회전식 탈수장치의 제어부에 의해 수행되는 상기 압착 회전식 탈수방법은, 상기 탈수용 슬러지 공급부로부터 상기 콘형 회전압착 탈수챔버에 탈수용 슬러지가 공급되는 탈수용 슬러지 공급단계; 상기 압착 구동부의 피스톤을 하향으로 구동시켜서 상기 콘형 압착력 전단부의 콘형 압착부를 콘형 탈수 플레이트 측으로 가압하여 그 사이에서 투입된 탈수용 슬러지를 일정 압착력으로 압착한 후, 상기 압착력이 유지된 상태에서, 상기 회전 동력부를 구동시켜서 상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 회전시키는 슬러지 탈수단계; 및 상기 이송용 블레이드를 하부 측으로 가압하여 상기 콘형 압착부 외측에 위치되도록 하며, 상기 이송용 블레이드와 상기 콘형 탈수 플레이트 사이에 일정 간극을 가지도록 한 후, 상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 회전시키는 처리 슬러지 수거 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수방법이 제공된다.

또한, 상기 슬러지 탈수단계에서, 상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 300 ~ 450rpm의 중속으로 일정 시간 동안 제1탈수 공정을 수행하고, 이후 600 ~ 900rpm의 고속으로 제2 탈수 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 처리 슬러지 수거 단계에서, 상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 300 ~ 450rpm의 중속으로 회전시키는 것을 특징으로 한다.

착 회전식 탈수장치를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 압착 회전식 탈수장치에 의하여 수분이 포함된 탈수용 슬러지를 압착 탈수하는 압착 회전식 탈수방법에 있어서,

상기 압착 회전식 탈수장치의 제어부에 의해 수행되는 상기 압착 회전식 탈수방법은, 상기 탈수용 슬러지 공급부로부터 상기 콘형 회전압착 탈수챔버에 탈수용 슬러지가 공급되는 탈수용 슬러지 공급단계; 상기 압착 구동부의 피스톤을 하향으로 구동시켜서 상기 콘형 압착력 전단부의 콘형 압착부를 콘형 탈수 플레이트 측으로 가압하여 그 사이에서 투입된 탈수용 슬러지를 일정 압착력으로 압착한 후, 상기 압착력이 유지된 상태에서, 상기 회전 동력부를 구동시켜서 상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 회전시키는 슬러지 탈수단계; 및 상기 이송용 블레이드를 하부 측으로 가압하여 상기 콘형 압착부 외측에 위치되도록 하며, 상기 이송용 블레이드와 상기 콘형 탈수 플레이트 사이에 일정 간극을 가지도록 한 후, 상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 회전시키는 처리 슬러지 수거 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치(100)는 가축분뇨와 일반 산업분야의 고수분 슬러지 처리를 탈수단계에 설치함으로써 고수분 물질을 저수분화 하여 퇴비화나 고형화 등의 후속처리를 용이하게 하는 용도로 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 수분함량이 높은 가축분뇨, 분뇨 혼합물, 수처리 슬러지 또는 이와 유사한 상태의 슬러지상 물질을 소규모 농가에서 적용할 수 있도록 간단한 구조로 탈수하여 수분을 감소시키는 압착회전식 탈수장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치(100)는 압착과 원심력이 동시에 발생될 수 있도록 함으로써 간단한 구조로 효과적으로 슬러지를 탈수하여 수분을 감소시킬 수 있어서, 가축분뇨 처리분야뿐만 아니라, 일반 산업분야에 널리 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치는 수분함량 70∼80% 정도로 습윤된 상태인 가축분뇨, 분뇨 혼합물이나 수처리 슬러지 또는 이와 유사한 상태의 슬러지 물질을 수분함량이 55∼70% 수준의 물질로 탈수하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블레이드 구동장치의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘형 압착부의 평면구조를 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

이하 본 발명의 구현에 따른 압착 회전식 탈수장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치는 회전할 수 있도록 설치된 오목한 다공 형태의 콘형 회전압착 탈수챔버(140)와 상하이동이 가능한 콘형 압착력 전단부(130)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 다른 압착 회전식 탈수장치(100)는 수분 감소 과제를 해결하기 위한 수단으로서 물리적 압착력과 회전에 따른 원심력을 결합하여 탈수하는 방식을 적용한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 일 실시 예에 따른 슬러지상 물질을 압착 탈수하는 압착 회전식 탈수장치(100)는, 하부에 콘형 압착부(131)가 형성되며 상하로 이동되는 콘형 압착력 전단부(130); 상부 측 외주연에 회전 풀리부(147)를 포함하며 하부 측에 상기 콘형 압착부(131)와의 압착과 회전에 의하여 그 사이에 게재된 탈수용 슬러지를 탈수시키기 위한 다공형태로 분포된 탈수공(141)이 포함된 상부가 넓고 오목한 콘형 탈수 플레이트(142)가 형성된 콘형 회전압착 탈수챔버(140); 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 상부 측면 공간에 설치되는 탈수용 슬러지 공급부; 상기 콘형 압착력 전단부(130)의 상부 면의 중심축 상에 설치되며, 상기 슬러지 이송용 블레이드(121)를 상기 콘형 압착부(131)의 내, 외측에 위치되도록 상하 이동시키는 블레이드 구동장치(120); 상기 콘형 압착력 전단부(130)의 상부 공간에 설치되고 상기 콘형 압착력 전단부(130)와 연결축으로 연결되어 상기 콘형 압착력 전단부(130)가 상, 하로 이동되도록 연결축을 구동시키는 압착 구동부(110); 콘형 탈수 플레이트(142)의 하부 중심에는 처리 슬러지를 배출시키는 처리 슬러지 배출구(145); 및, 상기 압착 회전식 탈수장치를 순차적으로 제어하는 제어부; 를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에서는 콘형 압착력 전단부(130)와 콘형 회전압착 탈수챔버(140)를 콘형으로 적용하였으나, 이는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 것이며, 콘형은 사발형, 원통형으로 치환하여 적용할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 탈수용 슬러지 공급부는 탈수용 슬러지를 일시 저장하고, 그 하부에 회전에 의하여 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)에 탈수용 슬러지를 공급하는 슬러지 투입구(210)가 형성된 슬러지 공급 호퍼(200); 로 형성될 수 있다.

또는 본 발명의 일 실시 예에 따른 탈수용 슬러지 공급부는 피스톤 펌프, 스크루 이송부 또는 벨트 컨베이어 등의 이송 수단으로 적용될 수 있다.

콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 회전 풀리부(147)는 벨트나 체인, 기어 등의 동력 전달장치에 의해 구동되며 탈수 단계에 따라 통의 회전속도를 달리하는 속도 가변형 장치로 이루어질 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 구동부(110)는 유압실린더 또는 기계적 방법을 이용하여 가압하거나 들어올리도록 하는 역할이 수행된다.

또는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 구동부(110)는 웜기어, 래크, 피니언 등의 기계식 가동장치에 의해 상하이동이 가능하도록 구성될 수 있다.

또한, 처리 슬러지 배출구(145)에는 제어부의 제어신호에 의하여 개폐가 제어되는 배출밸브(152); 를 포함하며, 상기 배출밸브(152)는 제어부의 제어신호에 따라 처리 슬러지 수거단계에서는 개방이 되어 처리 슬러지를 하부로 배출시키고, 슬러지 탈수단계에서는 폐쇄되도록 제어된다.

본 발명의 또 다른 실시 예에서는 콘형 압착부(131)의 하단부의 중앙을 처리 슬러지 배출구(142)의 직경에 맞도록 돌출부를 형성하여 상기 콘형 압착부(131)가 압착 하강 시에는 처리 슬러지 배출구(145) 측을 막아서 압착과정시 처리 슬러지가 처리 슬러지 배출구(145) 측으로 배출되는 것을 방지하도록 하는 기능이 수행될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블레이드 구동장치(120)의 구조를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 블레이드 구동장치(120)는 상기 하부 연결축을 따라 상기 블레이드 구동장치(120)를 상하로 이동시키는 블레이드 구동부(125), 상기 블레이드 구동부 하부와 연결된 블레이드 연결축(129), 상기 블레이드 연결축(129)과 연결되어 블레이드 부착부(123)를 지지시키는 지지프레임(122)을 포함한다.

상기 블레이드 부착부(123)의 하부에는 방사상으로 슬러지 이송용 블레이드(121)가 장착된다.

또한, 상기 블레이드 연결축(129)에는 슬러지 이송용 블레이드(121)가 회전 이동시 상, 하 이동 여유 간극을 가질 수 있도록 스프링 카프링으로 형성된 블레이드 완충부(124)를 더 포함할 수 있다.

블레이드 완충부(124)는 완충용 스프링이 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 블레이드 구동부(125)는 압착 구동부(110)에서 작동되는 유압관에 의하여 연결되며, 제어부의 제어신호에 따라 처리 슬러지 수거단계에서는 상기 슬러지 이송용 블레이드(121)를 하부 측으로 가압하여 상기 콘형 압착부(131) 외측에 위치되도록 제어를 하고, 슬러지 탈수단계에서는 상기 슬러지 이송용 블레이드(121)를 상부 측으로 이동시켜서 상기 슬러지 이송용 블레이드(121)가 상기 콘형 압착부(131) 내측에 위치되도록 제어를 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘형 압착부(131)의 평면구조를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘형 압착부(131)에는 방사상으로 블레이드 장입구(139)가 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 블레이드 장입구(139)는 탈수된 슬러지가 콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 회전과 고정된 슬러지 이송용 블레이드(121)의 상대 운동에 의하여 쓸려져서 중심 방향으로 이동되도록 하향방향으로 비틀림 각도를 가진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 하부에는 콘형 탈수 플레이트(142)에서 탈수되는 수분을 수용하는 수분 포집챔버(160)가 더 포함될 수 있다.

또한, 콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 상부 측 외주연에 회전부와 벨트로 연결되어 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)를 회전시키는 회전 동력부(170)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치(100)를 이용한 탈수방법은, 먼저 제어부(미 도시됨)에 의하여 슬러지 공급단계가 수행된다.

슬러지 공급단계에서는 슬러지 공급 호퍼(200)와 결합된 슬러지 투입구(210)가 회전에 의하여 콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 상부 측으로 수평 이동하여 개방된 후, 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)에 탈수용 슬러지를 투입하는 단계; 가 수행된다.

제어부는 슬러지 공급단계가 완료되면, 상기 슬러지 투입구(210)가 대기상태를 수행하도록 제어를 한다.

대기상태에서는 슬러지 투입구(210)가 회전에 의하여 콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 반대측으로 수평 이동하여 대기상태로 고정된다.

다음은 제어부(미 도시됨)에 의하여 슬러지 탈수단계가 수행된다.

슬러지 탈수단계에서는 압착 구동부(110)의 피스톤을 하향으로 구동시켜서 상기 콘형 압착력 전단부(130)의 콘형 압착부(131)를 콘형 탈수 플레이트(142) 측으로 가압하여 그 사이에서 투입된 탈수용 슬러지를 일정 압착력으로 압착한 후, 상기 압착력이 유지된 상태에서, 상기 회전 동력부(170)를 구동시켜서 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)를 고속으로 회전시키는 단계; 가 수행된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 슬러지 탈수 단계에서는 가압된 탈수용 슬러지 물질이 압착 및 고속 회전에 의하여 탈수 공정을 수행하되, 처음 1단계에서는 일정 시간 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)를 300 ~ 450 rpm의 중속으로 탈수 공정을 수행하고, 다음 2단계에서는 600~ 900 rpm으로 고속으로 탈수 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

위와 같이, 1단계에서 중속 원심력에 의하여 탈수용 슬러지가 원심력에 안정적으로 안착이 되도록 한 후에 고속 원심력에 의하여 탈수 공정을 진행시키면, 슬러지의 비산을 줄이면서 탈수 효율을 높일 수 있다.

상기 슬러지 탈수 단계에서 가압 및 회전에 의하여 탈수되어 콘형 탈수 플레이트(142)에서 다공형태로 분포된 탈수공(141)을 통하여 비산된 수분은, 콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 하부에 상기 콘형 탈수 플레이트를 감싸도록 설치된 수분 포집챔버(160)에 수집되어 저장된다.

또한, 상기 콘형 압착력 전단부(130)와 압착 구동부(110)와 연결되는 연결축의 중간에 상부 연결축(108)에 대하여 하부 연결축(109)이 회전이 자유롭도록 회전 베아링 연결부(111)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

예를 들면, 압착구동부(110)는 고정되고 연결축(109)이 회전되는 구조로 구성될 수 있다.

상기 회전 베어링 연결부(111)에 의하여, 상기 슬러지 탈수단계에서 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)가 회전을 하면, 상기 하부 연결축으로 연결된 콘형 압착력 전단부(130)는 압착된 상태에서 같이 회전하게 된다.

슬러지 탈수 단계가 완료되면, 처리 슬러지 수거 단계가 수행된다.

처리 슬러지 수거 단계에서 제어부는 상기 콘형 압착력 전단부(130)를 약간 상향으로 이동시키고, 상기 블레이드 구동부(125)를 가동시켜서 상기 이송용 블레이드(121)를 하부 측으로 가압하여 상기 콘형 압착부(131) 외측에 위치되도록 하고, 상기 이송용 블레이드(121)와 상기 콘형 탈수 플레이트(142) 사이에 약간의 간격(본 발명의 일 실시 예에서는 5~15mm)을 가지도록 한 다음, 상기 회전 동력부(170)를 구동시켜서 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)를 저속으로 회전시키는 단계; 가 수행된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 블레이드 구동부(125)는 상, 하로 이동시키는 걸이용 돌출부로 구성될 수 있다.

또한, 처리 슬러지 수거 단계에서 제어부는 상기 배출밸브(152)를 개방시켜서 처리 슬러지를 하부로 배출시키도록 제어를 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 탈수 공정에서는 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)를 30~ 60rpm으로 회전되도록 제어를 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 처리 슬러지 수거 단계에서 상기 탈수된 슬러지가 상기 콘형 회전압착 탈수챔버(140)의 회전에 의하여 상기 이송용 블레이드(121)가 처리 슬러지를 중심방향으로 이동시켜서 상기 배출구(145)로 배출시키는 슬러지 배출공정이 같이 수행된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치(100)는 가축분뇨와 일반 산업분야의 고수분 슬러지 처리를 탈수단계에 설치함으로써 고수분 물질을 저수분화 하여 퇴비화나 고형화 등의 후속처리를 용이하게 하는 용도로 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 수분함량이 높은 가축분뇨, 분뇨 혼합물, 수처리 슬러지 또는 이와 유사한 상태의 슬러지상 물질을 소규모 농가에서 적용할 수 있도록 간단한 구조로 탈수하여 수분을 감소시키는 압착회전식 탈수장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치(100)는 압착과 원심력이 동시에 발생될 수 있도록 함으로써 간단한 구조로 효과적으로 슬러지를 탈수하여 수분을 감소시킬 수 있어서, 가축분뇨 처리분야뿐만 아니라, 일반 산업분야에 널리 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치는 수분함량 70∼80% 정도로 습윤된 상태인 가축분뇨, 분뇨 혼합물이나 수처리 슬러지 또는 이와 유사한 상태의 슬러지상 물질을 수분함량이 55∼70% 수준의 물질로 탈수하는 효과를 가진다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 압착 회전식 탈수장치(100)는 가축분뇨뿐 아니라 일반 하수 슬러지 및 음식 슬러지 등의 탈수처리에 적용될 수 있다.

100: 압착 회전식 탈수장치
110: 압착 구동부
120: 블레이드 구동장치
121: 슬러지 이송용 블레이드
122: 지지프레임
123: 블레이드 부착부
125: 블레이드 구동부
129: 블레이드 연결축
130: 콘형 압착력 전단부
131: 콘형 압착부
140: 콘형 회전압착 탈수챔버
141: 탈수공
142: 콘형 탈수 플레이트
145: 처리 슬러지 배출구
147: 회전 풀리부
152: 배출밸브
200: 슬러지 공급 호퍼
210: 슬러지 투입구

Claims (12)

1. 수분이 포함된 탈수용 슬러지를 압착 탈수하는 압착 회전식 탈수장치에 있어서,
   상기 압착 회전식 탈수장치는,
   하부에 콘형 압착부가 형성되며 상하로 이동되는 콘형 압착력 전단부;
   상부 측 외주연에 회전 풀리부를 포함하며 하부 측에 상기 콘형 압착부와의 압착과 회전에 의하여 그 사이에 게재된 탈수용 슬러지를 탈수시키기 위한 다공형태로 분포된 탈수공이 포함된 상부가 넓고 오목한 콘형 탈수 플레이트가 형성된 콘형 회전압착 탈수챔버;
   상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 상부 측면 공간에 설치되는 탈수용 슬러지 공급부; 상기 콘형 압착력 전단부의 상부 면의 중심축 상에 설치되며, 슬러지 이송용 블레이드를 상기 콘형 압착부의 내, 외측에 위치되도록 상하 이동시키는 블레이드 구동장치;
   상기 콘형 압착력 전단부의 상부 공간에 설치되고 상기 콘형 압착력 전단부와 연결축으로 연결되어 상기 콘형 압착력 전단부가 상, 하로 이동되도록 상기 연결축을 구동시키는 압착 구동부;
   상기 콘형 탈수 플레이트의 하부 중심에 형성되며, 처리 슬러지를 배출시키는 처리 슬러지 배출구; 및
   상기 압착 회전식 탈수장치를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하되,
   상기 콘형 압착부에는 방사상으로 블레이드 장입구가 형성되며,
   상기 블레이드 장입구는 탈수된 슬러지가 상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 회전과 상기 슬러지 이송용 블레이드의 상대 운동에 의하여 쓸려져서 중심 방향으로 이동되도록 하향방향으로 비틀림 각도를 가진 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 처리 슬러지 배출구에는 상기 제어부의 제어신호에 의하여 개폐가 제어되는 배출밸브를 포함하며,
   상기 배출밸브는 상기 제어부의 제어신호에 따라 처리 슬러지 수거단계에서는 개방이 되어 상기 처리 슬러지를 하부로 배출시키고, 슬러지 탈수단계에서는 폐쇄되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 탈수용 슬러지 공급부는 탈수용 슬러지를 일시 저장하고, 그 하부에 회전에 의하여 상기 콘형 회전압착 탈수챔버에 탈수용 슬러지를 공급하는 슬러지 투입구가 형성된 슬러지 공급 호퍼로 형성된 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 블레이드 구동장치는,
   상기 연결축을 따라 상기 블레이드 구동장치를 상하로 이동시키는 블레이드 구동부;
   상기 블레이드 구동부의 하부와 연결된 블레이드 연결축;
   상기 블레이드 연결축과 연결되어 블레이드 부착부를 지지시키는 지지프레임; 및
   상기 압착 회전식 탈수장치를 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 슬러지 이송용 블레이드는 상기 블레이드 부착부의 하부에 장착되는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 블레이드 연결축에는 상기 슬러지 이송용 블레이드가 회전 이동 시 상, 하 이동 여유 간극을 가질 수 있도록 스프링 카프링으로 형성된 블레이드 완충부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 블레이드 구동부는 상기 압착 구동부에서 작동되는 유압관에 의하여 연결되며,
   상기 제어부의 제어신호에 따라 처리 슬러지 수거단계에서는 상기 슬러지 이송용 블레이드를 하부 측으로 가압하여 상기 콘형 압착부 외측에 위치되도록 제어를 하고,
   슬러지 탈수단계에서는 상기 슬러지 이송용 블레이드를 상부 측으로 이동시켜서 상기 슬러지 이송용 블레이드가 상기 콘형 압착부 내측에 위치되도록 제어를 하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 하부에 상기 콘형 탈수 플레이트를 감싸도록 설치된 수분 포집챔버를 더 포함하며,
   슬러지 탈수 단계에서 가압 및 회전에 의하여 탈수되어 콘형 탈수 플레이트에서 다공형태로 분포된 탈수공을 통하여 비산된 수분은 상기 수분 포집챔버에서 수집되는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 콘형 압착력 전단부와 상기 압착 구동부와 연결되는 상기 연결축의 중간에 상부 연결축에 대하여 하부 연결축이 회전이 자유롭도록 회전 베어링 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수장치
   
10. 제1항의 압착 회전식 탈수장치에 의하여 수분이 포함된 탈수용 슬러지를 압착 탈수하는 압착 회전식 탈수방법에 있어서,
    상기 압착 회전식 탈수방법은,
    상기 탈수용 슬러지 공급부로부터 상기 콘형 회전압착 탈수챔버에 탈수용 슬러지가 공급되는 탈수용 슬러지 공급단계;
    상기 압착 구동부의 피스톤을 하향으로 구동시켜서 상기 콘형 압착력 전단부의 콘형 압착부를 콘형 탈수 플레이트 측으로 가압하여 그 사이에서 투입된 탈수용 슬러지를 일정 압착력으로 압착한 후, 상기 압착력이 유지된 상태에서, 회전 동력부를 구동시켜서 상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 회전시키는 슬러지 탈수단계; 및
    상기 이송용 블레이드를 하부 측으로 가압하여 상기 콘형 압착부 외측에 위치되도록 하며, 상기 이송용 블레이드와 상기 콘형 탈수 플레이트 사이에 일정 간극을 가지도록 한 후, 상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 회전시키는 처리 슬러지 수거 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하되,
    상기 처리 슬러지 수거 단계에서 상기 탈수된 슬러지가 상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 회전에 의하여 상기 하향방향으로 비틀림각도를 가진 블레이드 장입구가 상기 콘형 회전압착 탈수챔버의 회전과 상기 슬러지 이송용 블레이드의 상대 운동에 의하여 쓸려져서 중심 방향으로 이동시켜서 상기 배출구로 배출시키는 슬러지 배출공정이 같이 수행되는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 슬러지 탈수단계에서,
    상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 300 ~ 450 rpm의 중속으로 일정 시간 동안 제1탈수 공정을 수행하고, 이후 600~ 900 rpm의 고속으로 제2 탈수 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 처리 슬러지 수거 단계에서,
    상기 콘형 회전압착 탈수챔버를 300 ~ 450 rpm의 중속으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 압착 회전식 탈수방법.

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