KR102109978B1 - A Drum of an Electro-osmosis Dehydrator - Google Patents

A Drum of an Electro-osmosis Dehydrator Download PDF

Info

Publication number
KR102109978B1
KR102109978B1 KR1020190149303A KR20190149303A KR102109978B1 KR 102109978 B1 KR102109978 B1 KR 102109978B1 KR 1020190149303 A KR1020190149303 A KR 1020190149303A KR 20190149303 A KR20190149303 A KR 20190149303A KR 102109978 B1 KR102109978 B1 KR 102109978B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drum
electrode plate
drum body
sludge
electrode
Prior art date
Application number
KR1020190149303A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손세인
Original Assignee
주식회사 화인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 화인 filed Critical 주식회사 화인
Priority to KR1020190149303A priority Critical patent/KR102109978B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102109978B1 publication Critical patent/KR102109978B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/15Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by treatment with electric, magnetic or electromagnetic fields; by treatment with ultrasonic waves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/006Electrochemical treatment, e.g. electro-oxidation or electro-osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C02F11/126Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using drum filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

The present invention relates to a drum of an electro-osmosis dehydrator, which removes water from sludge by electrophoresis and removes water from sludge by an electric field formed between a drum and a caterpillar as the sludge is introduced between the drum rotated by being negatively or positively charged, and the caterpillar charged oppositely to the drum and circulated and driven by having a surface facing the outer surface of the drum. In particular, the drum comprises: a drum body which rotates about a rotating shaft in the center thereof, is formed to be hollow, and has a cylindrical outer surface; an insulating resin layer which is composed of an electrically insulating resin coated on the outer surface of the drum body; and an electrode plate which is placed on an outer surface of the insulating resin layer so as to surround the drum body, and has an outer surface constituting the outer surface of the drum, and to which a voltage of a negative electrode or a positive electrode is applied, wherein the electrode plate is provided by having a niobium thin film layer or a titanium nitride layer, and a boron-doped diamond layer sequentially stacked on one surface of a base panel made of titanium.

Description

전기 영동식 전기 침투 탈수기의 드럼{A Drum of an Electro-osmosis Dehydrator}A drum of an electro-osmosis dehydrator

이 발명은 전기 영동식 전기 침투 탈수기의 드럼에 관한 것으로서, 구체적으로는 전기 영동 원리에 의해 슬러지로부터 물을 제거하는 것이 전기 침투 탈수기에서 슬러지에 압착력을 가하면서 양극 또는 음극 중의 어느 하나의 전압이 인가되는 전극이 설치되는 드럼에 관한 것이다.The present invention relates to a drum of an electrophoretic electro-penetrating dehydrator, specifically, removing the water from the sludge by the electrophoretic principle applies a voltage to either the anode or the cathode while applying a pressing force to the sludge in the electro-penetrating dehydrator. It relates to a drum on which the electrode is installed.

전기 영동식 전기 침투 탈수기는 물을 함유하는 슬러지를 전기 영동 원리에 의해 제거하기 위해 슬러지가 통과하는 곳에 전기장을 형성하여 전기장에 의한 전압차에 의해 슬러지로부터 물이 이탈되도록 하는 것이다.The electrophoretic electroinfiltration dehydrator is to form an electric field where the sludge passes in order to remove the sludge containing water by the electrophoretic principle so that water is released from the sludge by a voltage difference caused by the electric field.

이러한 원리의 전기 침투 탈수기는 양극 또는 음극이 인가되는 드럼, 드럼과 일정 간격을 두고 드럼과 반대 극성의 전기가 인가되는 캐터필러, 드럼과 캐터필러 사이에 슬러지의 이송 및 탈수를 위해 감긴 여과포 벨트 등으로 구성된다.Electric penetrating dehydrator of this principle consists of a drum to which an anode or a cathode is applied, a caterpillar to which electricity of the opposite polarity is applied to the drum at a certain distance from the drum, and a filter cloth belt wound to transfer and dewater sludge between the drum and the caterpillar. do.

드럼과 캐터필러 사이에 직류 전압이 인가되어 전기장이 형성되고 전기장 내에서 대전되는 액체 슬러지 입자 주변의 물이 전기 영동과 모세관 현상에 의해 슬러지 입자가 띠고 있는 전하와 반대의 전극 쪽으로 이동함으로써 슬러지로부터 수분이 제거되어 슬러지의 탈수가 이루어진다.A direct current voltage is applied between the drum and the caterpillar to form an electric field, and water around the liquid sludge particles charged in the electric field moves toward the electrode opposite to the charge of the sludge particles due to electrophoresis and capillary action, thereby causing moisture from the sludge. The sludge is dewatered by removal.

구체적으로, 전기장에 의해 슬러지 입자는 음(-)의 전하를 갖게 되고 슬러지 입자층 내의 수분은 양(+)의 전하를 갖게 되므로, 수분은 드럼과 캐터필러 중에서 음극으로 대전된 쪽으로 이동하여 여과포 벨트를 통과하여 배출되지만, 슬러지 입자는 양극으로 대전된 쪽으로 힘을 받아도 여과포 벨트를 통과하지 못하고 탈수된 상태로 여과포 벨트에 쌓여 배출된다.Specifically, by the electric field, the sludge particles have a negative (-) charge and the moisture in the sludge particle layer has a positive (+) charge, so the moisture moves to the negatively charged side of the drum and caterpillar and passes through the filter cloth belt. The sludge particles are discharged by being accumulated in the filter cloth belt in a dehydrated state without passing through the filter cloth belt even when the force is applied toward the positively charged side.

전기 침투 탈수기의 드럼의 표면은 양극 또는 음극으로 대전되어야 하므로 전기 전도도가 높아야 하고, 대전된 상태에서 물과 접촉하게 되므로 내부식성이 높아야 한다.The surface of the drum of the electro-penetrating dehydrator must be charged with an anode or a cathode, so electrical conductivity must be high, and since it comes into contact with water in a charged state, corrosion resistance must be high.

전기 침투 탈수기의 드럼에 대한 종래 기술로서, 대한민국 특허 제860979호(문헌 1)에서는 '전기침투 탈수기'라는 명칭의 발명을 개시하고 있다.As a conventional technique for a drum of an electro-penetrating dehydrator, Korean Patent No. 860979 (Document 1) discloses an invention named 'electro-penetrating dehydrator'.

문헌 1의 발명은, 스테린레스강 재질로 드럼을 구성하고, 드럼의 외측면에는 동판이 마련되며 동판의 외측면에는 백금계 금속을 코팅한 티타늄판이 배치되어 있으며, 동판과 티타늄판은 헤드가 백금계 금속으로 코팅처리된 볼트에 의해 드럼과의 사이에 유격이 없는 상태로 결합된다. In the invention of Document 1, the drum is made of stainless steel material, a copper plate is provided on the outer surface of the drum, and a titanium plate coated with a platinum-based metal is disposed on the outer surface of the drum, and the copper plate and the titanium plate have a head. The bolts coated with platinum-based metal are combined in a state where there is no play between the drums.

문헌 1의 기재에 따르면, 문헌 1의 발명에서 드럼은 외측면에 배치되는 티타늄판에 의해 높은 강도와 높은 내식성을 가진다. 또한, 티타늄판 역시 표면에 코팅된 백금계 금속에 의해 불용성 전극으로 되어, 탈수 작업 시에 금속이온의 방출이 적어서 전기 분해가 거의 이루어지지 않게 됨으로써 전기화학적인 부식에 강하다. 또한, 드럼의 외측면과 티타늄판의 내측면의 사이에 유격 없이 배치되는 동판(4)에 의해 전기전도율이 향상되고 쿨롱열도 감소된다.According to the description of document 1, in the invention of document 1, the drum has high strength and high corrosion resistance by the titanium plate disposed on the outer surface. In addition, the titanium plate is also an insoluble electrode by a platinum-based metal coated on the surface, and is resistant to electrochemical corrosion by hardly generating electrolysis due to low emission of metal ions during dehydration. In addition, the electrical conductivity is improved and the Coulomb heat is reduced by the copper plate 4, which is disposed without play between the outer surface of the drum and the inner surface of the titanium plate.

그러나, 이러한 구조의 드럼에서는 외부로부터 인가되는 전류가, 드럼을 감싸게 배치되어 슬러지 및 수분과 접촉하는 티타늄판 뿐만 아니라 내측의 구조물인 드럼의 본체에도 인가되므로, 드럼의 대전 효율이 낮다는 문제가 있다.However, in the drum of this structure, the current applied from the outside is disposed to surround the drum and is applied not only to the titanium plate contacting with sludge and moisture, but also to the main body of the drum, which is an internal structure, so that the charging efficiency of the drum is low. .

또한, 티타늄판 내측으로 배치되는 동판은 부식에 매우 취약하므로, 드럼의 측면을 통하여 유입되는 수분에 의해 동판이 부식되어 버리는 문제도 있다.In addition, since the copper plate disposed inside the titanium plate is very susceptible to corrosion, there is also a problem that the copper plate is corroded by moisture flowing through the side of the drum.

문헌 1: 대한민국 특허 제860979호Document 1: Korean Patent No. 860979 문헌 2: 대한민국 특허 제1793233호Document 2: Republic of Korea Patent No. 179233

이 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 전기 영동 원리에 의해 슬러지로부터 수분을 탈수시키는 전기 침투 탈수기에 이용되기에 적합한 드럼을 제공하려는 것이다.The present invention is intended to solve the problems of the prior art described above, and to provide a drum suitable for use in an electro-infiltration dehydrator that dehydrates water from sludge by an electrophoretic principle.

구체적으로, 이 발명은 전극으로서의 대전 효율이 높으며, 내부식성이 높은 구성의 드럼을 제공하려는 것이다.Specifically, this invention is intended to provide a drum having a high charging efficiency as an electrode and a high corrosion resistance.

전술한 이 발명의 해결 과제는, 전기 영동에 의해 슬러지로부터 수분을 탈수하며, 음극 또는 양극으로 대전되어 회전하는 드럼 및 드럼과 반대의 극성으로 대전되며 드럼의 외표면과 마주하는 표면을 가지고 순환 구동되는 캐터필러 사이에 슬러지가 유입되어 드럼과 캐터필러 사이에 형성되는 전기장에 의해 슬러지로부터 수분이 탈수되는 전기 침투 탈수기의 드럼에 관한 이 발명에 의해 달성된다.The problem to be solved of the present invention described above is to dehydrate moisture from the sludge by electrophoresis, charged with a negative electrode or a positive electrode, and rotated with a drum and a drum opposite to the opposite polarity and having a surface facing the outer surface of the drum. It is achieved by the present invention for the drum of the electro-infiltration dehydrator in which water is dehydrated from the sludge by the electric field formed between the drum and the caterpillar, where sludge flows between the caterpillar.

이 발명의 드럼은, The drum of the invention,

중심의 회전축을 중심으로 회전하며 중공으로 형성되고 원통형의 외표면을 가지는 드럼 본체; 드럼 본체의 외표면에 코팅되는 전기 절연성의 수지로 이루어지는 절연 수지층; 및 드럼 본체를 둘러싸도록 절연 수지층의 외표면에 놓이고 드럼의 외표면을 구성하는 외표면을 갖추며, 음극 또는 양극의 전압이 인가되는 전극판을 포함하고, A drum body which rotates around a central rotation axis and is hollow and has a cylindrical outer surface; An insulating resin layer made of an electrically insulating resin coated on the outer surface of the drum body; And an electrode plate disposed on the outer surface of the insulating resin layer so as to surround the drum body and having an outer surface constituting the outer surface of the drum, and to which a voltage of a cathode or an anode is applied,

전극판(40)은 티타늄 소재의 모재 패널의 일측 표면에 니오븀 박막층 또는 질화 티타늄층 및 붕소가 도핑된 다이아몬드층이 순차로 적층되는 것이다.In the electrode plate 40, a niobium thin film layer or a titanium nitride layer and a boron-doped diamond layer are sequentially stacked on one surface of a base material panel made of titanium.

이러한 이 발명의 구성에서는 드럼 본체에 지지되어 배치되지만 절연 수지층에 의해 드럼 본체와 전기적으로 절연되는 전극판이 드럼의 외표면에 배치되고 여기에 전압이 인가된다.In this configuration of the present invention, an electrode plate that is supported and disposed on the drum body but electrically insulated from the drum body by an insulating resin layer is disposed on the outer surface of the drum and a voltage is applied thereto.

따라서, 드럼 본체에는 전압이 인가되지 않고 드럼의 외표면에 배치되는 전극판에만 전압이 인가되므로, 드럼의 대전 효율이 높게 된다.Therefore, the voltage is not applied to the drum body, but the voltage is applied only to the electrode plate disposed on the outer surface of the drum, thereby increasing the charging efficiency of the drum.

또한, 드럼 본체는 전압이 인가되지 않아 대전되지 않으므로 슬러지의 수분에 의해 부식이 촉진되는 일이 없으므로 드럼 본체를 상대적으로 내부식성이 낮은 소재로 구성할 수도 있다.In addition, since the drum body is not charged because no voltage is applied, corrosion is not promoted by moisture in the sludge, and thus the drum body may be constructed of a material having relatively low corrosion resistance.

붕소가 도핑된 다이아몬드층이 전극판의은 외표면이 되는데, 다이이몬드층은 대전 효율이 높으며 부식이 매우 강한 불용성 전극으로서 기능하므로, 드럼의 내부식성과 내구성이 향상되고 대전 효율이 향상된다.The boron-doped diamond layer becomes the silver outer surface of the electrode plate. Since the diamond layer functions as an insoluble electrode having high charging efficiency and very strong corrosion, the corrosion resistance and durability of the drum are improved, and charging efficiency is improved.

이 발명의 부가의 특징으로서, 이 발명의 드럼은, As a further feature of the invention, the drum of the invention,

드럼 본체와 절연 수지층을 관통하는 관통홀이 형성되고 이 관통홀을 통하여 드럼 외부로부터 공급되는 양극 또는 음극의 전원을 전극판에 공급하는 전원 공급 부가 드럼 본체의 내측 공간과 전극판 사이에서 연장되어 배치되는 것으로 구성할 수 있다.A through hole penetrating the drum body and the insulating resin layer is formed, and a power supply unit for supplying power of positive or negative electrodes supplied from the outside of the drum to the electrode plate through the through hole extends between the inner space of the drum body and the electrode plate. It can be configured to be arranged.

이러한 구성에서는 드럼 본체와 절연 수지층을 거치지 않고 드럼 내부 공간으로부터 전극판으로 전원이 바로 공급되면서도 드럼 본체에 대한 전기 절연이 유지될 수 있다.In this configuration, electrical power to the drum body can be maintained while power is supplied directly from the drum inner space to the electrode plate without going through the drum body and the insulating resin layer.

이러한 부가적 특징에 대한 실시 양태로서, As an embodiment of these additional features,

드럼 본체에는 관통홀의 둘레에는 배치되는 중공형 파이프가 마련되고,The drum body is provided with a hollow pipe disposed around the through hole,

전원 공급 부재는,The power supply member,

관통홀의 위치에 상응하는 위치에서 전극판의 내표면에 부착되는 제1 너트, 및 A first nut attached to the inner surface of the electrode plate at a position corresponding to the position of the through hole, and

중공형 파이프를 통하여 드럼 내측의 공간으로 연장되고 일단이 제1 너트에 나사 결합되며 타단에는 드럼 외부로부터 공급되는 양극 또는 음극의 전원을 전극판에 공급하는 케이블이 전기 도통되게 연결되는 봉 부재A rod member that extends into the space inside the drum through the hollow pipe, one end is screwed to the first nut, and the other end is electrically connected to a cable that supplies the positive or negative power supplied from the outside of the drum to the electrode plate.

를 포함하고, Including,

중공형 파이프의 내측 단부에는 전기 절연성 와셔가 배치되며, 봉 부재는 전기 전기 절연성 와셔를 관통하여 드럼 본체의 내측 공간으로 연장되는 것으로 구성할 수 있다.An electrically insulating washer is disposed at the inner end of the hollow pipe, and the rod member can be configured to extend through the electric and electrically insulating washer into the inner space of the drum body.

이러한 구성에 의해 드럼 본체에 대한 확실한 전기 절연성을 확보하면서도, 드럼의 내부 공간에 전극판에 대한 전원 공급 부재를 쉽게 구성할 수 있다.This configuration ensures reliable electrical insulation to the drum body, and can easily configure a power supply member for the electrode plate in the drum's inner space.

또한, 봉 부재에는 제1 너트의 반대측에서 전기 절연성 와셔를 중공형 파이프의 내측 단부에 대해 가압하는 제2 너트가 체결되어, 전극판이 드럼 본체에 결합되는 것으로 구성할 수 있다.In addition, a second nut that presses the electrical insulating washer against the inner end of the hollow pipe from the opposite side of the first nut is fastened to the rod member, so that the electrode plate is coupled to the drum body.

이러한 구성에 의해 전원 공급 부재가 전극판을 드럼 본체에 결합하여 주는 구성으로 기능하게 되어, 전극판을 드럼 본체에 결합하기 위한 별도의 구성을 이용하지 않으므로, 드럼의 구성이 간단하게 되고 제조 원가가 낮아지면서도 전극판의 지지가 확실하게 이루어질 수 있다.With this configuration, the power supply member functions as a configuration in which the electrode plate is coupled to the drum main body, and thus, a separate configuration for coupling the electrode plate to the drum main body is not required, thereby simplifying the drum configuration and manufacturing cost. While lowering, the support of the electrode plate can be reliably made.

이 발명의 추가의 특징으로서, 이 발명의 드럼에서, As a further feature of this invention, in the drum of this invention,

전극판은,The electrode plate,

절연 수지층의 외표면과 접촉하는 상태로 드럼 본체를 둘러싸도록 배치되고, 티타튬 소재의 모재 외표면에 이리늄 박막이 코팅되는 것인 제1 전극판, 및 제1 전극판의 외표면과 접촉하는 상태로 드럼 본체를 둘러싸도록 배치되고, 티타늄 소재의 모재 표면에 니오븀 또는 질화티타늄의 박막층 및 붕소가 도핑된 다이아몬드층이 순차로 적층되는 것인 제2 전극판을 포함하여 구성되는 것으로 할 수 있다.The first electrode plate is disposed to surround the drum body in a state in contact with the outer surface of the insulating resin layer, and the outer surface of the first electrode plate is coated with an irinium thin film on the outer surface of the base material of titanium. Arranged to surround the drum body in the state, and may be configured to include a second electrode plate is a thin film layer of niobium or titanium nitride and a diamond layer doped with boron sequentially stacked on the surface of the base material of titanium. .

붕소가 도핑된 다이아몬드층은 불용성 전극으로서 매우 유용하고 높은 효율을 나타내며 대전 효율이 좋은 것이지만, 대용량의 슬러지 처리용 탈수기의 드럼에 적용하기에는 적합하지 않은 제조 공정을 갖는다.The boron-doped diamond layer is very useful as an insoluble electrode, exhibits high efficiency, and has good charging efficiency, but has a manufacturing process that is not suitable for application to a drum of a dehydrator for treating a large volume of sludge.

이 발명의 추가의 특징에 따르면, 드럼 본체는 이리듐 박막이 코팅되는 제1 전극판으로 둘러싸이고 여기에 제2 전극판이 부착된다. 따라서, 제2 전극판은 여러 개로 분할하여 제1 전극판에 부착할 수 있다. 따라서, 제2 전극판을 일체로 형성하지 않고 제조 공정에 맞추어 작은 크기로 분할하여 구성할 수 있다.According to a further feature of the invention, the drum body is surrounded by a first electrode plate coated with a thin film of iridium and a second electrode plate is attached thereto. Therefore, the second electrode plate can be divided into several and attached to the first electrode plate. Therefore, the second electrode plate can be configured by dividing it into small sizes according to the manufacturing process without integrally forming it.

구체적인 실시 양태로서, As a specific implementation mode,

제1 전극판은 드럼의 직경 방향에 수직한 복수 개의 평면이 원주 방향으로 서로 연속되는 형태로 구성되고, 제2 전극판은 제1 전극판의 하나의 평면에 평행하게 놓이는 복수 개의 패널로 구성되고, 헤드에 이리듐 박막이 코팅되는 나사가 제2 전극판을 관통하여 제1 전극판에 체결됨으로써 제2 전극판이 제1 전극판에 결합된다. The first electrode plate is composed of a plurality of planes perpendicular to the diameter direction of the drum and continuous to each other in the circumferential direction, and the second electrode plate is composed of a plurality of panels lying parallel to one plane of the first electrode plate, , The second electrode plate is coupled to the first electrode plate by screwing the iridium thin film on the head through the second electrode plate and being fastened to the first electrode plate.

도 1은 이 발명의 드럼이 이용되는 전기 침투 탈수기의 개략적인 구성을 보여주는 정면도이다.
도 2는 이 발명에 따른 실시예의 드럼의 단면도이다.
도 3은 이 발명에 따른 실시예의 드럼의 드럼 본체에 제1 및 제2 전극판이 부착된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 이 발명에 따른 실시예의 드럼의 드럼 본체에 제1 및 제2 전극판이 부착된 상태를 보여주는 부분 단면도로서, 드럼의 회전 축선에 수직하게 절단한 단면도이다.
도 5는 도 2의 원A의 확대도이다.
도 6는 이 발명에 따른 실시예의 전극판과 비교예의 전극판에 대한 시험 결과를 나타내는 그래프이다.
1 is a front view showing a schematic configuration of an electro-infiltration dehydrator in which the drum of the present invention is used.
2 is a cross-sectional view of a drum of an embodiment according to the invention.
3 is a perspective view showing a state in which the first and second electrode plates are attached to the drum body of the drum of the embodiment according to the present invention.
4 is a partial cross-sectional view showing a state in which the first and second electrode plates are attached to the drum body of the drum according to the present invention, and is a cross-sectional view cut perpendicular to the rotation axis of the drum.
5 is an enlarged view of circle A in FIG. 2.
6 is a graph showing the test results for the electrode plate of the embodiment according to the present invention and the electrode plate of the comparative example.

이하, 이 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서, 첨부 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 침투 탈수기의 드럼의 구성 및 작용을 설명한다,Hereinafter, as a specific content for carrying out the present invention, the configuration and operation of the drum of the electroinfiltration dehydrator according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

드럼의 구성에 대한 설명에 앞서, 도 1을 참조하여 이 실시예의 드럼이 이용되는 전기 침투 탈수기의 전체적인 구성을 개략적으로 설명한다.Prior to the description of the configuration of the drum, the overall configuration of the electro-infiltration dehydrator in which the drum of this embodiment is used will be schematically described with reference to FIG. 1.

이 실시예의 드럼이 이용되는 전기 침투 탈수기(100)에는 슬러지 공급부(110), 드럼(1), 캐터필러(130) 및 스프라켓(40)이 마련되어 있다. The sludge supply unit 110, the drum 1, the caterpillar 130, and the sprocket 40 are provided in the electric infiltration dehydrator 100 in which the drum of this embodiment is used.

슬러지 공급부(110)는 전기 침투 탈수기(100)의 상부에 구비되고, 회전부(111)와 2개의 로울러(112)를 포함하고 있다. 슬러지 공급부(110)로 슬러지가 투입되면, 회전부(111)에 의해 슬러지가 회전하면서 투입되고, 회전부(111) 하부의 로울러(112)에 의해 슬러지가 드럼(1)과 캐터필러(130) 사이로 투입된다.The sludge supply unit 110 is provided on the upper portion of the electric infiltration dehydrator 100, and includes a rotating unit 111 and two rollers 112. When the sludge is introduced into the sludge supply unit 110, the sludge is input while the sludge is rotated by the rotating unit 111, and the sludge is injected between the drum 1 and the caterpillar 130 by the roller 112 under the rotating unit 111. .

드럼(1)은 외표면에 음극 또는 양극으로 대전되는 전극판을 갖춘 원통형의 본체를 갖추어 회전한다.The drum 1 rotates with a cylindrical body having an electrode plate charged with a cathode or an anode on the outer surface.

캐터필러(130)는 드럼(1)과 일정 간격을 두고 순환 구동되는 것이다. 캐터필러(130)는 드럼(1)과 대향하는 표면에 드럼(1)과 반대 극성의 직류 전원이 인가되는 전극을 갖추고, 전극의 외측으로는 여과포가 배치되어 슬러지로부터 탈수되는 수분이 통과한다.The caterpillar 130 is circulatingly driven at a predetermined interval from the drum 1. The caterpillar 130 is equipped with an electrode to which the DC power of the opposite polarity to the drum 1 is applied to the surface facing the drum 1, and a filter cloth is disposed outside the electrode to pass moisture dehydrated from the sludge.

슬러지 공급부(110)로부터 공급되는 슬러지는 양극을 대전되는 드럼(1)과 음극으로 대전되는 캐터필러(130) 사이에 놓여 이동하면서 드럼(1)과 캐터필러(130) 사이에 형성되는 전기장에 의해 수분이 슬러지로부터 이탈하여 캐터필러(130) 측으로 이동한다. 수분은 캐터필러(130)에 배치되는 여과포를 통과하여 배출되고, 탈수가 이루어진 슬러지는 캐터필러(130)의 종단에서 배출된다.The sludge supplied from the sludge supply unit 110 moves between the drum 1 and the caterpillar 130 while the positive electrode is placed between the drum 1 charged and the caterpillar 130 charged as the cathode. It is separated from the sludge and moved to the caterpillar 130 side. The moisture is discharged through the filter cloth disposed in the caterpillar 130, and the dewatered sludge is discharged from the end of the caterpillar 130.

이 실시예의 드럼(1)이 이용되는 전기 침투 탈수기(100)에는 회전하는 드럼(1)에 전극에 양극의 직류 전원을 공급하기 위한 구성, 냉각수를 공급하는 구성 및 드럼(1)을 회전 구동하는 구동 모터와 같은 구성이 더 마련되어 있지만, 이러한 구성들은 모두 공지된 것이고 널리 이용되는 것을 그대로 이용할 수 있으므로, 이 명세서 및 도면에서는 설명 및 도시를 생략한다.In the electroporation dehydrator 100 in which the drum 1 of this embodiment is used, a configuration for supplying DC power of an anode to an electrode to the rotating drum 1, a configuration for supplying cooling water, and rotationally driving the drum 1 Although a configuration such as a drive motor is further provided, all of these configurations are known and widely used can be used as they are, and thus description and illustration are omitted in this specification and drawings.

한편, 전술한 구성의 전기 침투 탈수기는 예시적인 것이고, 이 실시예의 드럼은 전기 영동에 의해 슬러지로부터 수분을 탈수하고 드럼이 양극 또는 음극으로 대전되고 회전하는 것이라면 어떠한 구성의 전기 침투 탈수기에도 적용 가능하다.On the other hand, the electro-penetrating dehydrator of the above-described configuration is exemplary, and the drum of this embodiment is capable of dehydrating moisture from the sludge by electrophoresis, and is applicable to any electro-penetrating dehydrator of any construction as long as the drum is charged and rotated to the positive or negative electrode. .

도 2를 참조하여 전기 침투 탈수기(100)에 이용되는 드럼(1)의 전체적인 구성에 대해 설명한다.Referring to Figure 2 will be described the overall configuration of the drum 1 used in the electro-infiltration dehydrator 100.

드럼(1)은, 전체적으로 내부 공간을 갖는 중공 원통형으로 형성되고 회전 구동되는 드럼 본체(10), 구동 모터(미도시)로부터의 동력을 전달 받아 회전하며 드럼 본체(10)가 결합되어 드럼 본체(10)을 지지하여 회전시키는 회전축(20), 드럼 본체(10)의 외표면을 둘러싸도록 배치되는 복수 개의 제1 전극판(30)과 제1 전극판들(30)의 외표면을 둘러싸도록 배치되어 결합되는 복수 개의 제2 전극판(40), 제1 및 제2 전극판(30, 40)에 직류 전원을 공급하는 전원 공급부(50)를 포함하여 구성되어 있다.The drum 1 is formed of a hollow cylinder having an internal space as a whole, and is rotated by receiving power from a driving motor (not shown), the drum main body 10 being rotated and driven, and the drum main body 10 is coupled to the drum main body ( 10) is arranged to surround the outer surfaces of the plurality of first electrode plates 30 and the first electrode plates 30 that are disposed to surround the outer surfaces of the rotating shaft 20 and the drum body 10 by supporting and rotating them. It is configured to include a plurality of second electrode plates 40, which are coupled to each other, and a power supply unit 50 that supplies DC power to the first and second electrode plates 30 and 40.

드럼 본체(10)은 서로 직경이 다른 원통형의 외측 본체(11)와 내측 본체(12)의 이중 구조로 되어 있다. 드럼 본체(10)를 이루는 외측 본체(11)와 내측 본체(12)는 스테인레스강 소재의 패널을 원통형으로 가공한 것이다.The drum body 10 has a double structure of a cylindrical outer body 11 and an inner body 12 having different diameters from each other. The outer body 11 and the inner body 12 constituting the drum body 10 are obtained by processing a stainless steel panel in a cylindrical shape.

드럼 본체(10)의 회전 축선(A) 방향의 양 단부에는 중심에 회전축(20)이 삽입되는 허브(131) 및 허브(131)로부터 반경 방향으로 연장되는 연장부(132)가 배치되어 있고, 드럼 본체의 양 단부에는 외측 본체(11)와 내측 본체(12)가 결합되는 결합부(16)가 마련되어서 연장부(132)와 결합됨으로써 드럼 본체(10)가 허브(131)에 지지되어 있다.At both ends of the drum body 10 in the direction of the rotation axis A, a hub 131 in which the rotation shaft 20 is inserted at the center and an extension portion 132 extending radially from the hub 131 are disposed, The drum main body 10 is supported by the hub 131 by engaging the extension portion 132 by providing an engaging portion 16 at which both the outer main body 11 and the inner main body 12 are coupled at both ends of the drum body. .

허브(131)에는 외부로부터 공급되는 전력을 드럼 본체(10)의 내측 공간으로 공급하기 위한 브라켓(134)이 마련되고 이 브라켓(133)로부터 복수 개의 케이블(51)이 드럼 본체(10)의 내부 공간으로 연장되어 있다.The hub 131 is provided with a bracket 134 for supplying electric power supplied from the outside to the inner space of the drum body 10, and a plurality of cables 51 from the bracket 133 are inside the drum body 10. It extends into space.

드럼 본체(10)에는 복수 개의 위치에 외측 본체(11)와 내측 본체(12)를 관통하는 관통홀(14)이 형성되어 있고, 이 관통홀(14)을 둘러싸는 파이프(141)가 외측 본체(11)와 내측 본체(12)에 고정되어 있다.The drum body 10 is formed with a through hole 14 penetrating the outer body 11 and the inner body 12 at a plurality of positions, and a pipe 141 surrounding the through hole 14 is provided with the outer body. It is fixed to (11) and the inner main body (12).

드럼 본체(10)이 외측 본체(11)의 외표면에는 전극을 이루는 제1 및 제2 전극판(30, 40)이 외측 본체(11)를 둘러싸도록 배치되어 있다.The drum body 10 is disposed on the outer surface of the outer body 11 such that the first and second electrode plates 30 and 40 forming electrodes surround the outer body 11.

도 3 내지 도 5를 참조하여 제1 및 제2 전극판(30, 40)의 구성 및 이들이 외측 본체(11)에 결합되는 구성 및 제1 및 제2 전극판(30, 40)에 전압이 인가되는 구성을 설명한다.3 to 5, the configuration of the first and second electrode plates 30 and 40 and the configuration in which they are coupled to the outer body 11 and the voltage is applied to the first and second electrode plates 30 and 40 Describes the configuration.

도 3은 드럼 본체(10)에 제1 및 제2 전극판(30, 40)이 부착된 것을 나타내는 사시도로서, 제2 전극판(40)은 제1 전극판(30)의 전체 외표면을 둘러싸도록 배치되지만, 도 3에서는 제1 전극판(30)의 형태가 외부로 드러나도록 일부의 제2 전극판(40)만이 부착된 상태를 도시하고 있다.3 is a perspective view showing that the first and second electrode plates 30 and 40 are attached to the drum body 10, and the second electrode plate 40 surrounds the entire outer surface of the first electrode plate 30. 3, the state in which only the second electrode plate 40 is attached so that the shape of the first electrode plate 30 is exposed to the outside.

제1 전극판(30)은 원통형인 외측 본체(11)와 달리 원주 방향으로 24개의 평면으로 분할된 형태를 가지고 있다. 제1 전극판(30)은 편평한 패널을 굴곡하고 단부를 서로 용접하여 하나의 구조물를 이루는 것이다.Unlike the outer body 11 having a cylindrical shape, the first electrode plate 30 has a shape divided into 24 planes in a circumferential direction. The first electrode plate 30 forms a single structure by bending a flat panel and welding the ends to each other.

제2 전극판(40)은 평면상의 직사각형인 편평한 패널로 이루어진 것이며, 제1 전극판(30)에 대하여 회전 축선 방향(A)으로 5개가 배치되고, 원주 방향으로도 제1 전극판(30)의 각각의 평면에 배치되어 전체로서는 제1 전극판(30)의 전체 외표면을 덮도록 배치되어 있다.The second electrode plate 40 is made of a flat, rectangular, flat panel, and five are arranged in the rotational axis direction A with respect to the first electrode plate 30, and the first electrode plate 30 is also circumferential. It is arranged in each of the planes of the first electrode plate 30 so as to cover the entire outer surface.

후술하겠지만, 제2 전극판(40)은 티타늄 모재의 외표면에 화학기상증착법(CVD) 등에 의해 붕소가 도핑되는 다이아몬드층이 적층되는데, 화학기상증착법 등의 공정의 특성상 대면적을 갖는 곡면의 티타늄 모재에 다이아몬트층을 형성하기 어렵다.As will be described later, the second electrode plate 40 has a boron-doped diamond layer deposited on the outer surface of a titanium base material by chemical vapor deposition (CVD) or the like, but due to the characteristics of processes such as chemical vapor deposition, titanium having a large area has a large surface area. It is difficult to form a diamond layer on the base material.

따라서, 이 발명의 실시예에서는, 티타늄 소재의 모재에 화학기상증착법에 의해 다이이몬트층을 적층하기 하기 용이하도록, 여러 개의 편평한 직사각형의 패널로 제2 전극판(40)의 모재를 구성하고, 각각의 모재가 되는 티타늄제의 패널에 다이아몬트층을 적층한 것이다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the base material of the second electrode plate 40 is composed of a plurality of flat rectangular panels so as to facilitate the stacking of the diamond layer by a chemical vapor deposition method on the base material of titanium. A diamond layer is laminated on a panel made of titanium serving as a base material of.

아울러, 편평한 패널 형태의 제2 전극판(40)이 제1 전극판(30)에 배치되기 용이하고 제1 전극판(30)과 제2 전극판(40) 사이에 간극이 생기지 않도록, 제1 전극판(30)은 원주 방향으로 평면으로 분할된 형태로 형성하는 것이다.In addition, the second electrode plate 40 in the form of a flat panel is easy to be disposed on the first electrode plate 30 and a gap is not generated between the first electrode plate 30 and the second electrode plate 40. The electrode plate 30 is formed to be divided into planes in a circumferential direction.

다만, 이 발명은 편평한 패널 형태에 한정되지 않으며, 제2 전극판(40)을 곡면으로 형성하고, 제1 전극판(30)을 별도로 설치하지 않고, 제2 전극판(40)을 드럼 본체(10)의 외표면에 바로 부착할 수도 있다. 또한, 제2 전극판(40)은 축선 방향(A)으로 5개로 나누어 배치하고 있지만, 이 발명은 이러한 개수에 한정되지 않으며, 제2 전극판은 축선 방향으로 1개로 형성되어 배치될 수도 있다.However, the present invention is not limited to the flat panel form, the second electrode plate 40 is formed as a curved surface, the first electrode plate 30 is not separately installed, and the second electrode plate 40 is a drum body ( It can be directly attached to the outer surface of 10). In addition, although the second electrode plate 40 is divided into five in the axial direction A, the present invention is not limited to this number, and the second electrode plate may be formed and disposed in one in the axial direction.

도면에는 도시되어 있지 않지만, 드럼 본체의 외측 본체(11)의 외측 표면은 절연 수지로 코팅이 되어 있다. 절연 수지의 코팅에 의해 제1 및 제2 전극판(30, 40)과 드럼 본체(10) 사이의 전기 절연이 이루어지고, 제1 및 제2 전극판(30, 40)에 인가되는 직류 전원은 드럼 본체(10)에 인가되지 않는다.Although not shown in the drawing, the outer surface of the outer body 11 of the drum body is coated with an insulating resin. The electrical power between the first and second electrode plates 30 and 40 and the drum body 10 is made by coating the insulating resin, and the DC power applied to the first and second electrode plates 30 and 40 is It is not applied to the drum body 10.

이 실시예에서는 절연 수지는 절연 성능과 원가 및 도포 성능을 고려하여 불소 수지를 사용하고 있지만, 불소 수지 외에도 테프론이나 그 밖의 절연성이 높은 수지가 외측 본체(11)의 외표면에 코팅되거나 절연성 수지의 필름이 부착될 수 있다. In this embodiment, the insulating resin uses fluorine resin in consideration of insulating performance, cost, and coating performance, but in addition to the fluororesin, Teflon or other highly insulating resin is coated on the outer surface of the outer body 11, or of insulating resin. A film can be attached.

제2 전극판(40)은 나사(15)에 의해 제1 및 전극판(30)에 결합되어 있다. The second electrode plate 40 is coupled to the first and electrode plates 30 by screws 15.

도 5를 참조하여 설명하면, 나사(15)는 티타늄 재질로 구성되고 드럼이 외측으로 노출되는 나사 헤드(151)에 이리듐 박막이 형성되어 있다. 나사 헤드(151)는 제2 전극판(40)의 외표면으로 노출되므로, 슬러지의 탈수 공정 중에 제1 및 제2 전극판(30. 40)의 대전 상태에서의 높은 수준의 자기장 하에 놓이고 수분과 접촉하므로, 부식이 되지 않도록 내식성이 높은 코팅이 이루어진다.Referring to FIG. 5, the screw 15 is made of titanium material, and an iridium thin film is formed on the screw head 151 to which the drum is exposed to the outside. Since the screw head 151 is exposed to the outer surface of the second electrode plate 40, during the dewatering process of the sludge, the first and second electrode plates 30. 40 are placed under a high level of magnetic field in a charged state, and moisture Since it is in contact with, a coating with high corrosion resistance is made to prevent corrosion.

도 4와 도 5를 함께 참조하여 설명하면, 드럼 본체(10)의 외측 본체(11)와 내측 본체(12)를 관통하는 관통홀(14)이 복수 개 형성되어 있고, 관통홀(14)의 둘레에는 원통형의 파이프(141)가 외측 본체(11)와 내측 본체(12)에 결합되어 있다.4 and 5 together, a plurality of through holes 14 penetrating the outer body 11 and the inner body 12 of the drum body 10 are formed, and the In the circumference, a cylindrical pipe 141 is coupled to the outer body 11 and the inner body 12.

파이프(141)는 외측 본체(11)와 내측 본체(12)를 서로 결합하여 드럼 본체(10)의 강성과 강도를 향상시키며, 관통홀(14)을 통하여 배치되어 제1 및 제2 전극판(30, 40)에 전원을 인가하는 요소들(52, 53)을 보호하는 기능을 한다.The pipe 141 combines the outer body 11 and the inner body 12 with each other to improve the rigidity and strength of the drum body 10, and is disposed through the through hole 14 to provide first and second electrode plates ( 30, 40) serves to protect the elements (52, 53) for applying power.

제1 전극판(30)의 내표면에서 관통홀(14)의 위치에 상응하는 위치에는 제1 너트(52)가 용접 등에 의해 고정되어 있다. 관통홀(14)로는 전체 외표면에 숫나사가 형성된 봉 부재(53)가 전원 공급 부재로서 삽입되어 봉 부재의 일측 단부가 제1 너트(52)에 나사 결합되어 있다. The first nut 52 is fixed at a position corresponding to the position of the through hole 14 on the inner surface of the first electrode plate 30 by welding or the like. As the through hole 14, a rod member 53 having a male screw formed on the entire outer surface is inserted as a power supply member, and one end of the rod member is screwed to the first nut 52.

파이프(141)의 내측 단부, 즉 드럼 본체(10)의 내부 공간으로 배치되는 단부에는 폴리카보네이트 소재의 절연성 와셔(57) 및 금속제 와셔(58)가 배치되어 있으며, 봉 부재(53)가 와셔들(54, 55)을 관통하여 내부 공간으로 돌출되며, 여기에 2개의 제2 너트(54, 55)가 체결되어 있다. 제2 너트(54, 55) 사이에는 케이블(51)의 단자(56)가 삽입되어 결합되어 있다.An insulating washer 57 and a metal washer 58 made of polycarbonate are disposed at an inner end of the pipe 141, that is, an end disposed in the inner space of the drum body 10, and the rod member 53 is a washer. It penetrates (54, 55) and protrudes into the inner space, to which two second nuts (54, 55) are fastened. The terminal 56 of the cable 51 is inserted and coupled between the second nuts 54 and 55.

이러한 구성에 따라, 드럼(1)에 공급되는 직류 전원은 케이블(51), 봉 부재(53) 및 너트(52)를 통하여 제1 전극판(30) 및 여기에 접촉되어 있는 제2 전극판(40)에 인가되고, 제1 및 제2 전극판(30, 40)은 공급되는 전원의 극성으로 대전된다.According to this configuration, the direct current power supplied to the drum 1 is the first electrode plate 30 and the second electrode plate (here) in contact with the cable 51, the rod member 53 and the nut 52. 40), and the first and second electrode plates 30 and 40 are charged with the polarity of the supplied power.

또한, 제1 전극판(30)에 고정되어 있는 제1 너트(52)에 봉 부재(53)가 결합되고, 봉 부재(53)는 제1 너트(52)의 반대측에서 제2 너트(54. 55)가 체결되어 파이프(141)에 지지되므로, 이러한 구조에 의해 제1 전극판(30)이 드럼 본체의 외측 본체(11)에 맞닿은 상태로 드럼 본체(10)에 지지되어 결합되어 있다.In addition, the rod member 53 is coupled to the first nut 52 fixed to the first electrode plate 30, and the rod member 53 has a second nut 54 from the opposite side of the first nut 52. Since 55) is fastened and supported by the pipe 141, the first electrode plate 30 is supported and coupled to the drum body 10 in a state in contact with the outer body 11 of the drum body by this structure.

다만, 제1 전극판(30)과 접촉하는 드럼 본체의 외측 본체(11)의 외표면이 불소 수지로 코팅되어 전기적으로 절연되어 있고, 제1 및 제2 전극판(30, 40)을 드럼 본체(10)에 결합하여 주는 봉부재(53)도 절연성 와셔(57)에 의해 드럼 본체(10)와 전기적으로 절연되어 있으므로, 드럼 본체(10)는 제1 및 제2 전극판(30, 40)과 전기적으로 도통되지 않고 절연되어 있다. However, the outer surface of the outer body 11 of the drum body in contact with the first electrode plate 30 is coated with fluorine resin and electrically insulated, and the first and second electrode plates 30 and 40 are drum bodies. Since the rod member 53 coupled to (10) is also electrically insulated from the drum body 10 by an insulating washer 57, the drum body 10 has first and second electrode plates 30 and 40. It is insulated from being electrically conducting.

따라서, 드럼(1)에 공급되는 직류 전원에 의해 드럼 본체(10)의 제1 및 제2 전극판(30, 40)만이 대전되고 드럼에서 상당 부분의 중량을 차지하는 드럼 본체는 대전되지 아니하므로 대전을 위한 전력 사용 효율이 증대되는 것은 물론이고, 전하가 드럼(1)의 외측 표면을 이루는 제1 및 제2 전극판(30, 40)에 집중되므로 대전 선능이 향상된다. Therefore, only the first and second electrode plates 30 and 40 of the drum body 10 are charged by the DC power supplied to the drum 1, and the drum body that occupies a significant portion of the weight of the drum is not charged. In addition to increasing the power use efficiency for, charge is concentrated on the first and second electrode plates 30 and 40 constituting the outer surface of the drum 1, thereby improving charging performance.

또한, 드럼 본체(10)가 대전되지 않기 때문에 슬러지로부터 배출되는 수분이 드럼 본체(10)에 유입되어도 드럼 본체(1)의 부식이 촉진되지 않는다.Further, since the drum body 10 is not charged, corrosion of the drum body 1 is not promoted even if moisture discharged from the sludge flows into the drum body 10.

한편, 제1 전극판(30)은 티타늄 모재의 금속 패널의 외측 표면에 이리듐이 코팅된 것이다. 이리듐이 코팅된 티타늄 모재의 제1 전극판(30)은 불용성의 전극으로 되어 슬러지의 탈수 처리 시의 전기적으로 대전되는 환경에서 높은 내부식성을 나타낸다.On the other hand, the first electrode plate 30 is iridium coated on the outer surface of the titanium base metal panel. The first electrode plate 30 of the iridium-coated titanium base material becomes an insoluble electrode and exhibits high corrosion resistance in an electrically charged environment during dewatering treatment of sludge.

제2 전극판(40)은 티타늄 모재의 금속 패널의 외측 표면에 붕소가 도핑된 다이아몬트층이 형성되어 있다.The second electrode plate 40 has a boron-doped diamond layer formed on an outer surface of a titanium base metal panel.

붕소 도핑 다이이아몬드층은 티타늄제의 패널에 화학기상증착법에 의해 적층이 되지만, 티타늄 패널에 직접 적층하는 경우, 티타늄 모재가 다이아몬드층에 확산하여 화합물을 형성할 뿐만 아니라, 티타늄 모재는 육방정계의 결정 구조를 가지고 다이아몬드층은 입방정계 결정 구조를 가지므로 다이아몬드층과의 결합이 충분하지 않고, 상호 열전도율 및 열팽창율이 상이하여 박리의 우려가 크다.The boron-doped diamond layer is layered on a titanium panel by chemical vapor deposition, but when directly stacked on a titanium panel, the titanium base material diffuses into the diamond layer to form a compound, and the titanium base material is hexagonal crystal. Since it has a structure and the diamond layer has a cubic crystal structure, the bonding with the diamond layer is not sufficient, and the mutual thermal conductivity and thermal expansion coefficient are different, so that there is a great risk of peeling.

이 실시예의 제2 전극판(40)은 티타늄 모재의 표면에 질화티타늄(TiN) 또는 니오븀(Nb)의 박막층을 형성하고, 여기에 붕소 도핑된 다이아몬트층을 형성한 것이다.In the second electrode plate 40 of this embodiment, a thin film layer of titanium nitride (TiN) or niobium (Nb) is formed on the surface of the titanium base material, and a boron doped diamond layer is formed thereon.

질화티타늄(TiN)과 니오븀(Nb)은 다이아몬드층과 동일한 입방정계 결정 구조를 가지므로 다이아몬드층과의 결합이 강고하게 이루어지면서도 티타늄과 열팽창율 및 열전도율의 차이가 적어서 박리가 되지 않는다.Titanium nitride (TiN) and niobium (Nb) have the same cubic crystal structure as that of the diamond layer, but the bond between the diamond layer is made strong, but the difference between the thermal expansion coefficient and the thermal conductivity of titanium is small, so that it does not peel.

이러한 제2 전극판(40)을 이루는 소재 및 그 제조 방법에 대해서는 대한민국 특허 제1793233호(문헌 2)에서 구체적으로 기술하고 있으므로, 이 명세서에서는 구체적인 설명을 생략한다.The material constituting the second electrode plate 40 and a method of manufacturing the same are described in detail in Korean Patent No. 173233 (Document 2), and thus detailed description thereof will be omitted.

문헌 2에서는 티타늄을 모재로 하는 금속 패널에 붕소가 도핑된 다이아몬드층을 형성하여 제조한 전극이 수처리용 전극에 유용하게 사용될 수 있다고 기재하고 있으나, 이러한 소재의 전극을 이 발명과 같이 전기영동에 의한 전기침투 탈수기의 드럼으로 이용하는 것을 고려하고 있지 않다.Document 2 describes that an electrode prepared by forming a boron-doped diamond layer on a metal panel based on titanium can be usefully used for an electrode for water treatment, but the electrode of this material is subjected to electrophoresis as in the present invention. It is not considered to be used as a drum for the electroinfiltration dehydrator.

문헌 1에서 개시하는 것과 같은 구조에서는 드럼 본체 전체가 전극으로서 작용하는데, 문헌 2에서 개시하는 것과 같은 붕소 도핑된 다이아몬트 패널은 평면 형태 외의 곡면 형태를 이루기 어려우며, 특히 슬러지 처리용의 대형 드럼의 크기로 제조하기 곤란한다.In the structure as disclosed in Document 1, the entire drum body acts as an electrode, and a boron-doped diamond panel as disclosed in Document 2 is difficult to form a curved surface shape other than a flat surface, and in particular, the size of a large drum for sludge treatment. It is difficult to manufacture.

이 발명은 문헌 2에서 개시하는 것과 같은 구성의 소재를 전기영동에 의한 전기침투 탈수기의 드럼에 적용한 것이다.This invention is applied to the drum of the electropenetrating dehydrator by electrophoresis with a material having the same structure as disclosed in Document 2.

이 발명의 발명자들은 제1 전극판(30)과 같이 티타늄 모재에 이리듐을 코팅한 전극과 이 실시예의 드럼에 적용한 제2 전극판(40)과 같은 구성을 갖는 전극을 이용하여 탈수 성능을 시험하였다.The inventors of the present invention tested the dehydration performance using an electrode coated with iridium on a titanium base material as the first electrode plate 30 and an electrode having the same configuration as the second electrode plate 40 applied to the drum of this example. .

일측에는 시험 대상 전극을 배치하고 반대측에는 이 실시예의 캐터필러와 같이 슬러지를 지지하면서 수분을 여과시키는 구성의 금속 패널을 배치하고, 이들 사이에 슬러지가 놓이게 한 후에, 전극에는 양극의 전압을 인가하고 금속 패널에는 음극의 전압을 인가하였다. The electrode to be tested is arranged on one side, and the metal panel is configured to filter moisture while supporting the sludge like the caterpillar of this example, and after the sludge is placed between them, the voltage of the anode is applied to the electrode and the metal is applied. The voltage of the negative electrode was applied to the panel.

도 6은 서로 다른 전압 조건에 따른 시험 결과의 그래프를 보여준다.6 shows a graph of test results according to different voltage conditions.

도 6에서는 시간의 경과에 따른 슬러지의 함수율이 낮아지는 것, 즉 슬러지로부터 수분이 탈수되는 것을 보여주는데, 비교예의 이리듐 코팅 전극(A-BDD)에 비해 이 실시예의 붕소 도핑 다이아몬드층이 적층된 전극(B-BDD)의 함수율이 더 낮은 것을 확인할 수 있다.FIG. 6 shows that the water content of the sludge is lowered over time, that is, moisture is dehydrated from the sludge. It can be seen that the water content of B-BDD) is lower.

이러한 결과로부터 붕소 도핑 다이이몬드층이 적층된 티타늄 패널은 슬러지의 탈수를 위한 전기침투 탈수기의 드럼에 사용될 때 유용한 결과를 얻을 수 있다.From these results, a titanium panel in which a boron-doped diamond layer is stacked can obtain useful results when it is used in the drum of an electropermeable dehydrator for dewatering sludge.

이 실시예에서는 대면적의 곡면으로 형성할 수 없는 붕소 도핑 다이아몬드층을 전기침투 탈수기의 드럼에 적용하였다. 또한, 전극으로서 기능하는 전극판(30, 40)을 드럼에서 대부분의 질량을 차지하는 드럼 본체(10)로부터 전기적으로 절연시킴으로써 전극으로서의 대전 효율을 높이는 것은 물론이고 드럼 본체(10)가 전기적으로 대전되지 않도록 함으로써 드럼 본체(10)를 전극판에 비해 낮은 내부식성을 갖는 소재로 구성하면서도 드럼 본체(10)가 대전에 의해 부식이 촉진되는 현상이 방지된다.In this embodiment, a boron-doped diamond layer that cannot be formed into a large-area curved surface was applied to the drum of the electroinfiltration dehydrator. Further, by electrically insulating the electrode plates 30 and 40 functioning as electrodes from the drum body 10, which occupies most of the mass in the drum, the charging efficiency as an electrode is improved, and the drum body 10 is not electrically charged. By preventing the drum body 10 from being made of a material having a lower corrosion resistance than the electrode plate, the phenomenon that the drum body 10 is accelerated by corrosion is prevented.

이상, 이 발명의 하나의 바람직한 실시예를 설명하였는바, 이 발명은 이러한 실시예의 구성에 한정되지 않고 청구범위에 기재한 범위에서 다양한 수정과 변형 및 구성의 부가가 가능하다.As described above, one preferred embodiment of the present invention has been described, and the present invention is not limited to the configuration of this embodiment, and various modifications, modifications, and configurations can be added within the scope of the claims.

1: 전기침투 탈수기 10: 드럼 본체
20: 회전축 30: 제1 전극판
40: 제2 전극판
1: Electropenetration dehydrator 10: Drum body
20: rotating shaft 30: first electrode plate
40: second electrode plate

Claims (6)

전기 영동에 의해 슬러지로부터 수분을 탈수하며, 음극 또는 양극으로 대전되어 회전하는 드럼 및 드럼과 반대의 극성으로 대전되며 드럼의 외표면과 마주하는 표면을 가지고 순환 구동되는 캐터필러 사이에 슬러지가 유입되어 드럼과 캐터필러 사이에 형성되는 전기장에 의해 슬러지로부터 수분이 탈수되는 전기 침투 탈수기의 드럼으로서,
중심의 회전축을 중심으로 회전하며 중공으로 형성되고 원통형의 외표면을 가지는 드럼 본체;
드럼 본체의 외표면에 코팅되는 전기 절연성의 수지로 이루어지는 절연 수지층; 및
드럼 본체를 둘러싸도록 절연 수지층의 외표면에 놓이고 드럼의 외표면을 구성하는 외표면을 갖추며, 음극 또는 양극의 전압이 인가되는 전극판
을 포함하고,
드럼 본체와 절연 수지층을 관통하는 관통홀이 형성되고 이 관통홀을 통하여 드럼 외부로부터 공급되는 양극 또는 음극의 전원을 전극판에 공급하는 전원 공급 부재가 드럼 본체의 내측 공간과 전극판 사이에서 연장되어 배치되며,
드럼 본체에는 관통홀의 둘레에 배치되는 중공형 파이프가 마련되고,
전원 공급 부재는,
관통홀의 위치에 상응하는 위치에서 전극판의 내표면에 부착되는 제1 너트, 및
중공형 파이프를 통하여 드럼 내측의 공간으로 연장되고 일단이 제1 너트에 나사 결합되며 타단에는 드럼 외부로부터 공급되는 양극 또는 음극의 전원을 전극판에 공급하는 케이블이 전기 도통되게 연결되는 봉 부재
를 포함하고,
중공형 파이프의 내측 단부에는 전기 절연성 와셔가 배치되며, 봉 부재는 상기 전기 절연성 와셔를 관통하여 드럼 본체의 내측 공간으로 연장되고, 봉 부재에는 제1 너트의 반대측에서 전기 절연성 와셔를 중공형 파이프의 내측 단부에 대해 가압하는 제2 너트가 체결되어, 전극판이 드럼 본체에 결합되는 것인, 전기 침투 탈수기의 드럼.
The water is dewatered from the sludge by electrophoresis, charged with a cathode or an anode, and charged with the opposite polarity to the rotating drum and drum, and the sludge flows between the caterpillar which has a surface facing the outer surface of the drum and is circulated to drive the drum. A drum of an electric infiltration dehydrator in which moisture is dehydrated from sludge by an electric field formed between the caterpillar and
A drum body which rotates around a central rotation axis and is hollow and has a cylindrical outer surface;
An insulating resin layer made of an electrically insulating resin coated on the outer surface of the drum body; And
An electrode plate which is placed on the outer surface of the insulating resin layer so as to surround the drum body and has an outer surface constituting the outer surface of the drum, and to which a voltage of a cathode or an anode is applied.
Including,
A through hole penetrating the drum body and the insulating resin layer is formed, and a power supply member for supplying power to the electrode plate from the outside of the drum through the through hole extends between the inner space of the drum body and the electrode plate. Is placed,
The drum body is provided with a hollow pipe disposed around the through hole,
The power supply member,
A first nut attached to the inner surface of the electrode plate at a position corresponding to the position of the through hole, and
A rod member that extends into the space inside the drum through the hollow pipe, one end is screwed to the first nut, and the other end is electrically connected to a cable that supplies the positive or negative power supplied from the outside of the drum to the electrode plate.
Including,
An electrically insulating washer is disposed at the inner end of the hollow pipe, the rod member penetrates the electrically insulating washer and extends into the inner space of the drum body, and the rod member is provided with an electrically insulating washer on the opposite side of the first nut. A drum of an electro-infiltration dehydrator, in which a second nut pressing against the inner end is fastened, so that the electrode plate is coupled to the drum body.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
전극판은,
절연 수지층의 외표면과 접촉하는 상태로 드럼 본체를 둘러싸도록 배치되고, 티타튬 소재의 모재 외표면에 이리늄 박막이 코팅되는 것인 제1 전극판, 및
제1 전극판의 외표면과 접촉하는 상태로 드럼 본체를 둘러싸도록 배치되고, 티타늄 소재의 모재 표면에 니오븀 또는 질화티타늄의 박막층이 적층되고, 니오븀 또는 질화티타늄의 박막층에 붕소가 도핑된 다이아몬드층이 적층되는 제2 전극판
을 포함하여 구성되는 것인, 전기 침투 탈수기의 드럼.
The method according to claim 1,
The electrode plate,
A first electrode plate which is disposed to surround the drum body in a state in contact with the outer surface of the insulating resin layer, and is coated with an irinium thin film on the outer surface of the base material of titanium material, and
The first electrode plate is arranged to surround the drum body in contact with the outer surface, a thin film layer of niobium or titanium nitride is laminated on the surface of the base material of titanium, and a diamond layer doped with boron on the thin film layer of niobium or titanium nitride Second electrode plate to be stacked
It is configured to include, the drum of the electro-infiltration dehydrator.
청구항 5에 있어서,
제1 전극판은 드럼의 직경 방향에 수직한 복수 개의 평면이 원주 방향으로 서로 연속되는 형태로 구성되고,
제2 전극판은 제1 전극판의 하나의 평면에 평행하게 놓이는 복수 개의 패널로 구성되며, 헤드에 이리듐 박막이 코팅되는 나사가 제2 전극판을 관통하여 제1 전극판에 체결됨으로써 제2 전극판이 제1 전극판에 결합되는 것인, 전기 침투 탈수기의 드럼.
The method according to claim 5,
The first electrode plate is composed of a plurality of planes perpendicular to the radial direction of the drum in a circumferential direction to each other,
The second electrode plate is composed of a plurality of panels placed parallel to one plane of the first electrode plate, and the second electrode is fastened to the first electrode plate by screwing the iridium thin film on the head through the second electrode plate. The drum of the electroinfiltration dehydrator, wherein the plate is coupled to the first electrode plate.
KR1020190149303A 2019-11-20 2019-11-20 A Drum of an Electro-osmosis Dehydrator KR102109978B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190149303A KR102109978B1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 A Drum of an Electro-osmosis Dehydrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190149303A KR102109978B1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 A Drum of an Electro-osmosis Dehydrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102109978B1 true KR102109978B1 (en) 2020-05-28

Family

ID=70920497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190149303A KR102109978B1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 A Drum of an Electro-osmosis Dehydrator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102109978B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114656120A (en) * 2022-04-14 2022-06-24 江南大学 Electrochemical dehydration method for excess sludge

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100507686B1 (en) * 2005-02-17 2005-08-08 주식회사리젠코리아 Apparatus for dehydrating sludge with a type of electro-penetrative dehydration
JP2007039720A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Permelec Electrode Ltd Electroconductive diamond electrode and its producing method
KR100841465B1 (en) * 2004-05-21 2008-06-25 디아콘 게엠베하 Diamond coated electrode
KR100860979B1 (en) 2007-05-14 2008-09-30 주식회사 삼우인텍 The electroosmotic dehydrator
KR20140025031A (en) * 2012-08-21 2014-03-04 이앤디글로벌(주) Drum for dehydrator
KR20140030920A (en) * 2012-09-04 2014-03-12 박규도 Electroosmosis dehydrator which used the conductive new material
KR20140090446A (en) * 2013-01-09 2014-07-17 이정숙 Drum comprising graphene coating for electro-osmosis dehydrator of electrophoresis style and method for manufacturing thereof
KR20150085985A (en) * 2014-01-17 2015-07-27 박규도 Electroosmosis dehydrator which used the conductive new material
KR101695590B1 (en) * 2016-02-25 2017-01-11 재단법인 하이브리드 인터페이스기반 미래소재 연구단 ELECTRODE FOR WATER TREATMENT WITH DIAMOND COATING LAYER ON Ti SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THREREOF
KR101793233B1 (en) 2016-07-19 2017-11-20 부산대학교 산학협력단 Manufacturing method for BDD electrode having improved adhesion and BDD electrode manufactured by the same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100841465B1 (en) * 2004-05-21 2008-06-25 디아콘 게엠베하 Diamond coated electrode
KR100507686B1 (en) * 2005-02-17 2005-08-08 주식회사리젠코리아 Apparatus for dehydrating sludge with a type of electro-penetrative dehydration
JP2007039720A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Permelec Electrode Ltd Electroconductive diamond electrode and its producing method
KR100860979B1 (en) 2007-05-14 2008-09-30 주식회사 삼우인텍 The electroosmotic dehydrator
KR20140025031A (en) * 2012-08-21 2014-03-04 이앤디글로벌(주) Drum for dehydrator
KR20140030920A (en) * 2012-09-04 2014-03-12 박규도 Electroosmosis dehydrator which used the conductive new material
KR20140090446A (en) * 2013-01-09 2014-07-17 이정숙 Drum comprising graphene coating for electro-osmosis dehydrator of electrophoresis style and method for manufacturing thereof
KR20150085985A (en) * 2014-01-17 2015-07-27 박규도 Electroosmosis dehydrator which used the conductive new material
KR101695590B1 (en) * 2016-02-25 2017-01-11 재단법인 하이브리드 인터페이스기반 미래소재 연구단 ELECTRODE FOR WATER TREATMENT WITH DIAMOND COATING LAYER ON Ti SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THREREOF
KR101793233B1 (en) 2016-07-19 2017-11-20 부산대학교 산학협력단 Manufacturing method for BDD electrode having improved adhesion and BDD electrode manufactured by the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114656120A (en) * 2022-04-14 2022-06-24 江南大学 Electrochemical dehydration method for excess sludge
CN114656120B (en) * 2022-04-14 2023-01-03 江南大学 Electrochemical dehydration method for excess sludge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4976544B2 (en) Electroosmosis dehydrator
US20100078327A1 (en) Deionization apparatus, electrode module for the same and method for manufacturing the same
KR102109978B1 (en) A Drum of an Electro-osmosis Dehydrator
KR100878488B1 (en) An electro-osmosis dehydrator of electrophoresis style with a phase control using three-phase current
US9233860B2 (en) Supercapacitor and method for making the same
EP2766308B1 (en) Apparatus and method for removal of ions
JP2007530250A (en) Electrode assembly for electrochemical treatment of low conductor liquids
KR100507686B1 (en) Apparatus for dehydrating sludge with a type of electro-penetrative dehydration
EP2766309B1 (en) Method of producing an apparatus for removal of ions
US20070082227A1 (en) Light-emitting device
US6224394B1 (en) Tubular circuit connector
JP2023040102A (en) Electrochemical cell comprising electrically conductive diamond electrode
US11001936B2 (en) Surface treating device
KR20140090446A (en) Drum comprising graphene coating for electro-osmosis dehydrator of electrophoresis style and method for manufacturing thereof
CN101967652A (en) Electrolytic reaction device
US10011504B2 (en) Method and apparatus for separating salts from a liquid solution
US20090141420A1 (en) Packaged Capacitive Device And Methods Of Making The Same
EP2644573A1 (en) Electrocoagulation apparatus
CN115094401B (en) Graphite boat suitable for conductive film deposition
KR100958953B1 (en) dehydrator having drum cooling system
US7903388B2 (en) Electrical isolator for capacitive device
CN219470166U (en) Connection structure for rotating cathode
US20240182331A1 (en) Electrode Deionizer
RU2101388C1 (en) Anode grounding conductor
KR20120095749A (en) Drum for dehydrator

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant