KR102068155B1

KR102068155B1 - 고액분리기

Info

Publication number: KR102068155B1
Application number: KR1020170146939A
Authority: KR
Inventors: 황성일
Original assignee: 황성일
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2020-02-11
Also published as: KR20190051381A

Abstract

본 발명은 가축분뇨의 고액 분리효율을 높이고 처리 성능 및 처리 용량을 향상시킬 수 있는 고액분리기에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 가축분뇨가 투입 및 배출이 이루어지는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 배출부 일측에 경사지게 설치되고 순환 이송되는 상,하부 스크린과, 상기 상,하부 스크린 사이에 설치되어 상부 스크린의 통공을 통해 낙하되는 수분이 집수되도록 하는 제1집수부와, 상기 상부 스크린의 반출부 및 하부 스크린의 통공에서 낙하되는 고형물 및 수분이 집수되는 제2집수부와, 상기 제2집수부의 하부에 여과망 및 압축스크류가 설치되어 있는 압축여과부와, 상기 하부 스크린의 상측에 설치되어 스크린에 부착된 고형물을 제거하기 위한 분사노즐이 구비되어 있는 고액분리기를 특징으로 한다.

Description

고액분리기{Solid-liquid separator}

본 발명은 고액분리기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 가축분뇨의 고액 분리효율을 높이고 처리 성능 및 처리 용량을 향상시킬 수 있는 고액분리기에 관한 것이다.

일반적으로 고액분리기는 축사 등에서 발생하는 오폐수를 처리하는 장치로, 좀 더 상세하게는 고체와 액체가 혼합된 슬러리(slurry)를 고형물과 수분으로 분리하는데 사용된다.

상술한 고액분리기의 형태의 하나인 원심 분리 방식의 경우에는 원심력을 이용하여 고형물과 수분을 분리하는 장치이다. 즉, 드럼(drum) 형태의 여과통을 회전시켜 탈수하고, 스크류(screw) 등을 이용하여 수분이 제거된 고형물을 배출하는 방식의 고액분리기이다.

이러한 원심 분리 방식은 여과통의 회전속도와 탈수효율이 비례하는 구조이므로, 여과통을 빠르게 회전시킬수록 탈수효율이 높아진다. 하지만, 고속으로 회전하는 여과통을 안전하게 지지하기 위해서는 별도의 구성이 추가되므로 복잡한 구조를 가지며, 고속으로 회전하는 여과통의 부피를 증대시키는 데에도 한계가 있다. 게다가, 탈수된 고형물에 의해 여과통이 쉽게 막혀 대량의 슬러리를 연속적으로 처리하는데 문제가 있다.

또한, 고액분리기의 형태의 하나인 진동 스크린 방식의 경우에는 측면판이 양측으로 측면판지지봉에 의하여 형성되어 있으며, 상기 측면판 하부의 바닥판 상부로 다수의 홈과 저장조로 연결된 배출수관을 가진 진동스크린판과, 스크린망이 상부고정판과 하부고정판에 의해 각각 고정되고, 전면부와 뒷판은 일정한 높고 낮은 경사 각도에 의하여 설치되며, 상기 가축분뇨 고액분리기의 상부로 진동모터판과 진동기가 각각 형성되고, 하부로는 측면판 양측 선단부로 가축분뇨 고액분리기 고정부 하단에 진동고무에 의하여 저장조로 연결된다.

그러나 상기 진동 스크린 방식의 고액분리기는 장시간 사용시 분리효율이 저하되고 여과스크린을 주기적으로 세척해야 하므로 분리작업을 연속적으로 진행할 수 없고, 특히 진동작용에 의해 많은 악취가 발생하게 되는 문제점이 있다.

KR 제10-1425200호 KR 제10-1347874호 KR 제10-0618948호 (실용등록문헌 0004) KR 제20-0436635호

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 경사지게 설치되고 순환이송되는 상부 스크린에 가축분뇨를 통과시켜 고형물과 수분을 분리하는 방식의 1차 고액분리수단과, 상기 고형물은 압축스크류를 통해 2차 고액분리를 하는 수단이 구비되고 상부 스크린으로 궤환되는 하부 스크린에 공기분사하여 하부 스크린에 부착된 고형물을 제거하여 고액분리 처리성능을 높이고 처리 용량을 향상시킬 수 있도록 한 고액분리기를 제공함에 있다.

본 발명은 가축분뇨가 투입 및 배출이 이루어지는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 배출부 일측에 경사지게 설치되고 순환 이송되는 상,하부 스크린과, 상기 상,하부 스크린 사이에 설치되어 상부 스크린의 통공을 통해 낙하되는 수분이 집수되도록 하는 제1집수부와, 상기 상부 스크린의 반출부 및 하부 스크린의 통공에서 낙하되는 고형물 및 수분이 집수되는 제2집수부와, 상기 제2집수부의 하부에 여과망 및 압축스크류가 설치되어 있는 압축여과부와, 상기 하부 스크린의 상측에 설치되어 스크린에 부착된 고형물을 제거하기 위한 분사노즐이 구비되어 있는 고액분리기를 특징으로 한다.

상기 상,하부 스크린은 고정프레임에 설치된 구동롤러와 종동롤러 및 안내롤러에 하나의 스크린이 벨트형태로 권취되어 순환 이송되고, 상부 스크린은 경사지게 설치하되 상부 스크린의 이송진행방향 시작부는 하부측에 설치되고 반출부는 상부측에 설치된 구성으로 됨을 특징으로 한다.

상기 상부 스크린의 길이방향 양측에 가축분뇨의 이탈을 방지하는 측벽판이 설치되고 측벽판의 하단 내측으로 수평 돌출된 스크린 받침단부가 구비되어 스크린 받침단부의 상면에 상부 스크린의 길이방향 양측단이 올려진 형태로 순환 이송되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 스크린의 이송진행방향 시작부와 반출부에 위치하는 고정프레임의 4개 지점에 조절나사봉을 수직으로 각각 설치하여 상기 측벽판과 제1집수부의 길이방향 양측면 외측으로 각각 돌출시킨 연결편에 형성된 접속구멍에 끼워 너트를 결합으로 측벽판 및 제1집수부의 길이방향 높낮이를 조절할 수 있도록 한 구성으로 측벽판의 스크린 받침단부에 받쳐진 상부 스크린의 경사각도를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 압축여과부는 모터로 회전되는 압축스크류와 압축스크류의 진행방향에 여과망이 설치되어 압축과정에서 발생하는 수분은 여과망을 통해 분리되고 고형물은 압축스크류의 배출구를 통해 배출이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 분사노즐은 하부 스크린의 상측에 설치되고 블로워에 의해 하부 스크린의 상면 방향으로 공기분사되게 한 구성으로 하부 스크린에 부착된 고형물을 탈락시켜 제2집수부로 집수가 되고 고형물이 제거된 하부 스크린은 궤환되어 순환 이송되는 상부 스크린의 통공을 통한 고액분리가 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가축분뇨를 처리하기 위한 고액분리기는 스크린에 의한 1차 고액분리수단과 압축스크류에 의한 2차 고액분리수단이 구비되고 상부 스크린으로 궤환되는 하부 스크린은 공기분사에 의해 고형물이 제거되게 한 구성으로 고액분리 처리성능을 높이고 처리용량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명은 가축분뇨의 수분 함유량에 따라 1차 분리처리하는 상부 스크린의 경사각도를 임의 조절하여 고액처리 효율을 크게 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 고액분리기의 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 고액분리기에서 상부 스크린을 통해 가축분뇨가 이송되면서 고액분리가 되는 것을 나타낸 단면 예시도.
도 3은 본 발명에 의한 고액분리기에서 하부 스크린의 상면에 공기분사가 이루어지고 제2집수부의 집수과정을 나타낸 단면 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 고액분리기에서 압축여과부의 구성을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 고액분리기에서 측벽판의 스크린 받침단부에 상부 스크린이 받쳐진 상태를 나타낸 측단면 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 고액분리기에서 상부 스크린이 완만한 경사각도로 조절된 상태를 나타낸 단면 예시도.
도 7은 본 발명에 의한 고액분리기에서 상부 스크린이 높은 경사각도로 조절된 상태를 나타낸 단면 예시도.
도 8은 본 발명에 의한 고액분리기에서 하부 스크린의 상측에 2개의 분사노즐이 설치된 상태를 나타낸 단면 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 의한 고액분리기는, 가축분뇨가 투입 및 배출이 이루어지고 교반기(10a)가 구비되어 있는 저장탱크(10)와, 상기 저장탱크(10)의 배출부(12) 일측에 경사지게 설치되고 순환 이송되는 상,하부 스크린(31)(32)과, 상기 상,하부 스크린(31)(32) 사이에 설치되어 상부 스크린(31)의 통공을 통해 낙하되는 수분이 집수되도록 하는 제1집수부(50)와, 상기 상부 스크린(31)의 반출부(35) 및 하부 스크린(32)의 통공에서 낙하되는 고형물 및 수분이 집수되는 제2집수부(60)와, 상기 제2집수부(60)의 하부에 여과망(73) 및 압축스크류(72)가 설치되어 있는 압축여과부(70)와, 상기 하부 스크린(32)의 상측에 설치되어 스크린에 부착된 고형물을 제거하기 위한 분사노즐(80)이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 저장탱크(10)는 하부에 분뇨가 투입되는 투입구(11)가 설치되고 상부 일측에 오버플로워 형태로 배출되는 배출부(12)가 설치되어 배출부(12)를 통해 상부 스크린(31)의 이송진행방향 시작부(34)에 가축분뇨가 낙하되어 반출부(35)로 이송될 수 있도록 한다.

상기 상,하부 스크린(31)(32)은 고정프레임(20)에 설치된 구동롤러(21)와 종동롤러(22) 및 안내롤러(23)에 하나의 스크린이 벨트형태로 권취되어 순환 이송되고, 상부 스크린(31)은 경사지게 설치하되 상부 스크린(31)의 이송진행방향 시작부(34)는 하부측에 설치되고 반출부(35)는 상부측에 설치된 구성으로 저장탱크(10)를 통해 공급되는 가축분뇨의 고액분리가 이루어지도록 되어 있다.

상부 스크린(31)의 길이방향 양측에 가축분뇨의 이탈을 방지하는 측벽판(40)이 설치되고 측벽판(40)의 하단 내측으로 수평 돌출된 스크린 받침단부(42)가 구비되어 스크린 받침단부(42)의 상면에 상부 스크린(31)의 길이방향 양측단이 올려진 형태로 상부 스크린(31)을 받쳐주도록 하여 스크린 받침단부(42)에 의해 상부 스크린(31)의 순환 이송을 안내하면서 하부 처짐을 방지하도록 되어 있다.

그리고 상부 스크린(31)의 저면과 근접되게 상향 개구된 집수판으로 이루어진 제1집수부(50)가 구비되되 상기 측벽판(40)과 제1집수부(50)의 길이방향 측면은 동일한 수직선상에 놓여지고 제1집수부(50)의 일측에 배수구(51)가 형성되어 상부 스크린(31)의 통공을 통해 낙하되어 제1집수부(50)에 집수된 수분을 외부로 분리 처리할 수 있도록 되어 있다.

또, 상부 스크린(31)의 이송진행방향 시작부(34)와 반출부(35)에 위치하는 고정프레임(20)에 4개 지점에 조절나사봉(25)을 수직으로 각각 설치하여 상기 측벽판(40)과 제1집수부(50)의 길이방향 양측면 외측으로 각각 돌출시킨 연결편(26)에 형성된 접속구멍(27)에 끼워 너트(28)를 결합으로 측벽판(40) 및 제1집수부(50)의 길이방향 높낮이를 조절할 수 있도록 한 구성으로 측벽판(40)의 하단에 구비된 스크린 받침단부(42)에 받쳐진 상부 스크린(31)의 경사각도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

상기 상부 스크린(31)의 경사각도는 고액분리하고자 하는 가축분뇨의 수분함량에 따라 조절하기 위한 것으로서, 예를 들어 분뇨의 수분함유량이 많고 고형물이 적은 경우에는 도 6과 같이 상부 스크린(31)의 경사각도가 완만하게 한 상태에서 신속한 고액분리를 할 수 있도록 하고, 반대로 분뇨의 수분함유량이 적고 고형물이 많은 경우에는 도 7과 같이 상부 스크린(31)의 경사각도를 높여 줌으로써 경사면을 따라 분뇨가 밀리면서 고액분리 처리속도는 늦어지지만 수분이 충분히 빠져나갈 수 있도록 하는 수단으로 고액분리 효율을 높여줄 수 있게 된다.

상기 제2집수부(60)는 상부 스크린(31)의 반출부(35)를 통해 낙하되는 고형물과 하부 스크린(32)의 통공에서 낙하되는 고형물 및 수분이 집수되어 제2집수부(60)의 하부에 구비되는 압축여과부(70)로 보내지도록 한다.

상기 압축여과부(70)는 모터(71)로 회전되는 압축스크류(72)와 압축스크류(72)의 진행방향에 여과망(73)이 설치되어 압축과정에서 발생하는 수분은 여과망(73)을 통해 분리되고 고형물은 압축스크류(72)의 배출구를 통해 배출이 이루어진다.

상기 분사노즐(80)은 하부 스크린(32)의 상측에 설치되고 블로워(82)에 의해 하부 스크린(32)의 상면 방향으로 공기분사되게 한 구성으로 하부 스크린(32)에 부착된 고형물을 탈락시켜 제2집수부(60)로 집수가 되고 고형물이 제거된 하부 스크린(32)은 궤환되어 순환 이송되는 상부 스크린(31)의 통공을 통한 고액분리가 지속적으로 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

또, 상기 분사노즐(80)은 하부 스크린(32)의 순환 이송되는 시작지점에 설치되거나, 시작지점과 궤환되는 양쪽 지점에 설치되어 사용될 수 있다.

이와 같이 된 본 발명의 고액분리기는 도 1 내지 도 3과 같이 저장탱크(10)의 배출부(12)를 통해 가축분뇨가 상부 스크린(31)의 이송진행방향 시작부(34)로 낙하되어 반출부(35)로 이송되는 과정에서 수분은 상부 스크린(31)의 통공을 통해 제1집수부(50)로 낙하되어 집수 처리가 되고, 고형물은 상부 스크린(31)의 반출부(35)를 통해 제2집수부(60)로 낙하되는 1차 고액분리가 된다.

그리고, 제2집수부(60)로 집수되는 고형물 및 수분은 압축여과부(70)로 보내져서 압축스크류(72)에 압축되어 수분은 여과망(73)을 통해 분리되고 고형물은 압축스크류(72)의 선으로 배출되는 2차 고액분리가 되는 과정으로 고액분리 효율을 높여주게 된다.

또한, 본 발명은 상부 스크린(31)을 통해 가축분뇨를 이송하는 과정에서 고형물에 의해 통공이 막힌 상태로 궤환되는 하부 스크린(32)에 부착된 경우에는 하부 스크린(32)의 상측에 설치된 분사노즐(80)을 통한 공기분사에 의해 고형물을 탈락시킨 다음 상부 스크린(31)의 시작부(34)로 궤환되므로 상부 스크린(31)의 통공을 통한 고액분리가 지속적으로 원활하게 이루어진다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 저장탱크 10a : 교반기
11 : 투입구 12 : 배출부
20 : 고정프레임 21 : 구동롤러
22 : 종동롤러 23 : 안내롤러
25 : 조절나사봉 26 : 연결편
27 : 접속구멍 28 : 너트
31,32 : 상,하부 스크린 34 : 시작부
35 : 반출부 40 : 측벽판
42 : 스크린 받침단부 50 : 제1집수부
51 : 배수구 60 : 제2집수부
70 : 압축여과부 71 : 모터
72 : 압축스크류 73 : 여과망
80 : 분사노즐 82 : 블로워

Claims

가축분뇨가 투입 및 배출이 이루어지는 저장탱크(10)와, 상기 저장탱크(10)의 배출부(12) 일측에 경사지게 설치되고 순환 이송되는 상,하부 스크린(31)(32)과,
상기 상부 스크린(31)의 이송방향 시작부(34)는 하부측에 설치되고 반출부(35)는 상부측에 설치되어, 길이방향 양측에 가축분뇨의 이탈을 방지하는 측벽판(40)이 설치되고 측벽판(40)의 하단 내측으로 수평 돌출된 스크린 받침단부(42)가 구비되어 스크린 받침단부(42)의 상면에 상부 스크린(31)의 길이방향 양측단이 올려진 형태로 순환 이송되고,
상부 스크린(31)의 통공을 통해 낙하되는 수분이 집수되도록 하는 제1집수부(50)를 구비하되, 상기 제1집수부(50)는 상기 상,하부 스크린(31)(32) 사이에 설치되고, 상부 스크린(31)의 저면과 근접되게 상향 개구된 집수판으로 이루어지며, 상기 측벽판(40)과 제1집수부(50)의 길이방향 측면은 동일한 수직선상에 놓여지고 상기 제1집수부(50)의 일측에 배수구(51)가 형성되어 상부 스크린(31)의 통공을 통해 낙하되어 제1집수부(50)에 집수된 수분을 외부로 분리 처리하며,
상기 상부 스크린(31)의 반출부(35) 및 하부 스크린(32)의 통공에서 낙하되는 고형물 및 수분이 집수되는 제2집수부(60)와,
상기 제2집수부(60)의 하부에 여과망(73) 및 압축스크류(72)가 설치되어 있는 압축여과부(70)와,
상기 하부 스크린(32)의 상측에 설치되어 스크린에 부착된 고형물을 제거하기 위한 분사노즐(80)이 구비되고,
상기 분사노즐(80)은 하부 스크린(32)의 상측에 설치되고 블로워(82)에 의해 하부 스크린(32)의 상면 방향으로 공기분사되게 한 구성으로 하부 스크린(32)에 부착된 고형물을 탈락시켜 제2집수부(60)로 집수가 되고 고형물이 제거된 하부 스크린(32)은 궤환되어 순환 이송되는 상부 스크린(31)의 통공을 통한 고액분리가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 고액분리기.
제 1항에 있어서,
상기 상,하부 스크린(31)(32)은 고정프레임(20)에 설치된 구동롤러(21)와 종동롤러(22) 및 안내롤러(23)에 하나의 스크린이 벨트형태로 권취되어 순환 이송되고, 상부 스크린(31)은 경사지게 설치하되 상부 스크린(31)의 이송진행방향 시작부(34)는 하부측에 설치되고 반출부(35)는 상부측에 설치된 구성으로 됨을 특징으로 하는 고액분리기.
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제 1항에 있어서,
상기 상부 스크린(31)의 이송진행방향 시작부(34)와 반출부(35)에 위치하는 고정프레임(20)에 4개 지점에 조절나사봉(25)을 수직으로 각각 설치하여 상기 측벽판(40)과 제1집수부(50)의 길이방향 양측면 외측으로 각각 돌출시킨 연결편(26)에 형성된 접속구멍(27)에 끼워 너트(28)의 결합으로 측벽판(40) 및 제1집수부(50)의 길이방향 높낮이를 조절할 수 있도록 한 구성으로 측벽판(40)의 스크린 받침단부(42)에 받쳐진 상부 스크린(31)의 경사각도를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고액분리기.
제 1항에 있어서,
상기 압축여과부(70)는 모터(71)로 회전되는 압축스크류(72)와 압축스크류(72)의 진행방향에 여과망(73)이 설치되어 압축과정에서 발생하는 수분은 여과망(73)을 통해 분리되고 고형물은 압축스크류(72)의 배출구를 통해 배출이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 고액분리기.
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