KR102136597B1 - 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지 저장조에 저장된 슬러지를 이송 배출하는 스크류 컨베이어에 관한 것으로, 슬러지 저장조의 하부에 설치되고, 상기 슬러지 저장조에 저장된 슬러지를 이송 배출하는 과정에서 침출수나 슬러지가 외부로 유출(누수)되는 것을 방지할 수 있는 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 케이싱의 내측과 샤프트 사이의 슬러지 유출경로에 상호 암수 결합된 상태로 맞물려 회전하는 결합돌기와 결합홈을 배치하여 케이싱과 샤프트 사이의 틈새로 이어지는 슬러지의 유출경로를 사전에 차단함으로써 슬러지가 케이싱과 샤프트 사이의 틈새로 유출되는 것을 방지하여 침출수나 슬러지의 유출로 인한 악취 발생을 억제하고, 부품들의 부식을 방지하여 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.

Description

슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어{SCREW CONVEYOR FOR TRANSFERING AND DISCHARGING SLUDGE STORED IN THE SLUDGE RESERVOIR}

본 발명은 슬러지 저장조에 저장된 슬러지를 이송 배출하는 스크류 컨베이어에 관한 것으로, 슬러지 저장조의 하부에 설치되고, 상기 슬러지 저장조에 저장된 슬러지를 이송 배출하는 과정에서 침출수나 슬러지가 외부로 유출(누수)되는 것을 방지할 수 있는 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어에 관한 것이다.

일반적으로, 슬러지(sludge)는 정수 및 하·폐수처리를 하는 과정에서 수중의 부유물이 액체로부터 분리되어 발생되는 침전물을 말한다. 통상 상수 및 공업용수, 산업용폐수, 하수 및 분뇨의 수처리 과정에서 발생하고, 수중의 부유물이 중력작용에 의해 침전지의 바닥에 침전된 고형물로서 많은 수분을 함유하고 있다. 이로 인해 부패성, 병원성, 유해물질 함유로 인해 환경학적으로 잠재적인 위험성이 높기 때문에 슬러지 처리문제는 환경보전 및 유용자원을 재활용하는 측면에서 매우 중요하다.

특히, 하·폐수 처리과정에서 발생하는 슬러지(하수 찌꺼기)는 유기물의 함량이 매우 높아 부패성이 높고, 높은 함수율로 인하여 용적이 크다. 그리고, 각종 병원균이 존재하기 때문에 악취를 유발시키고 보건 위생상 유해하다. 이로 인해 슬러지를 최종 처분할 때 취급과 운반을 용이하게 하기 위해 부피를 감소시켜 처분비용을 절감시키는 한편, 유기물을 분해하여 2차 오염을 방지할 수 있도록 슬러지를 안정화시키고, 병원균을 사멸시켜 위생상 안전화하는데 슬러지를 처리할 목적이 있다.

슬러지를 처리하는 방식은 최종처분의 형태, 지역의 여건 등에 따라 달라질 수는 있으나, 보편적으로 농축, 소화, 탈수 및 매립으로 이어지는 단위공정의 합리적인 조합에 의해 결정되어진다. 이때 슬러지의 특성 및 처리효율, 시설규모, 최종 처분 방안, 입지조건, 건설비 및 유지관리비, 관리의 난이성, 환경오염대책 등을 종합적으로 검토하고, 평가하여 가장 경제적이고 효율적인 처리방식을 선정해야 한다.

현재 사용되고 있는 하수 슬러지 처리 과정을 간략하게 설명하면, "슬러지 반입→슬러지 저장(슬러지 저장조)→슬러지 건조/탈수(건조/탈수기)→건조물 저장(건조물 저장조)→배출" 과정을 포함하여 이루어진다. 슬러지 저장조에 저장된 슬러지를 슬러지 건조기/탈수기로 이송 배출하기 위해 보통 스크류 컨베이어가 사용된다.

도 1은 종래기술에 따른 스크류 컨베이어를 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 스크류 컨베이어는 슬러지 저장조(1)에서 배출되는 슬러지를 이송 배출하는 장치로, 슬러지 저장조(1)의 하부에 설치된 케이싱(2)과, 케이싱(2)의 길이방향으로 관통 결합된 샤프트(3)와, 샤프트(3)에 형성된 브레이더(4)와, 케이싱(2)의 외부에 설치되고 샤프트(3)를 회전시키는 감속모터(5)와, 감속모터(5)의 구동력을 샤프트(3)로 전달하는 체인을 덮는 체인커버(6)를 포함한다.

이러한 스크류 컨베이어는 슬러지 저장조(1)에서 케이싱(2)의 내부로 슬러지가 투입되면, 감속모터(5)의 구동력에 의해 샤프트(3)가 케이싱(2) 내에서 회전하고, 이 과정에서 케이싱(2)의 내부로 투입된 슬러지는 샤프트(3)에 의해 회전하는 블레이더(4)에 의해 케이싱(2)의 일측으로 이송되어 배출구를 통해 외부로 배출된다.

그리고, 종래기술에 따른 스크류 컨베이너는 샤프트(3)와 케이싱(2) 사이에 그랜드 패킹(7)이 추가로 설치되어 있다. 이러한 그랜드 패킹(7)은 그랜드 패킹 하우징(8)에 의해 샤프트(3)에 긴밀하게 밀착된 상태로 케이싱(2) 사이에 설치되어 샤프트(3)와 케이싱(2) 사이의 틈새로 침출수나 슬러지가 새어 나오는 것을 차단한다.

그러나, 종래기술에 따른 스크류 컨베이어에서는 구동 중 샤프트(3)가 지속적으로 회전하는 구동체이기 때문에 샤프트(3)의 유동과 그랜드 패킹(7)의 마모로 인해 장시간 사용시 샤프트(3)와 그랜드 패킹(7) 사이에 틈새가 발생되었고, 이러한 틈새로 인해 침출수와 슬러지가 새어 나와 악취를 풍겨 작업환경을 악화시키는 한편, 샤프트(3)와 케이싱(2) 사이에 설치된 베어링 블럭(9), 체인, 감속모터(5) 등과 같은 부품들을 부식시켜 스크류 컨베이어의 수명을 단축시키는 등의 문제가 있었다.

KR 20-0468318 Y1, 2013. 07. 31.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 슬러지 저장조에 저장된 슬러지를 이송 배출하는 과정에서 침출수나 슬러지가 외부로 유출되는 것을 원천적으로 차단하여 침출수나 슬러지의 유출로 인한 악취 발생을 억제하는 한편, 부품들의 부식을 방지하여 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있는 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 슬러지 저장조에 설치되고, 상기 슬러지 저장조에 저장된 슬러지가 투입되는 케이싱; 양단부가 상기 케이싱의 외부로 돌출되도록 상기 케이싱의 길이방향으로 관통 결합된 샤프트; 상기 샤프트의 외주면에 형성되고, 상기 샤프트와 함께 회전하여 상기 슬러지를 이송하는 브레이더; 상기 케이싱의 외부에 설치되고, 상기 샤프트를 회전시키는 감속모터; 상기 케이싱의 내측으로 상기 케이싱의 양측 내측과 근접하도록 상기 샤프트의 일측 또는 양측에 설치되어 상기 샤프트와 함께 회전하는 누수 방지용 회전돌부; 및 상기 누수 방지용 회전돌부에 대향하도록 상기 케이싱의 내측에 설치되고, 상기 누수 방지용 회전돌부가 맞물려 슬러지의 유출경로를 차단하는 누수 방지용 결합홈부를 포함하는 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어를 제공한다.

또한, 상기 누수 방지용 회전돌부에는 상기 누수 방지용 결합홈부가 형성된 방향으로 손가락 형태로 돌출된 적어도 1개의 결합돌기가 형성되고, 상기 결합돌기와 대응하여 상기 누수 방지용 결합홈부에는 상기 결합돌기가 삽입되어 맞물리는 결합홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 결합돌기와 상기 결합홈은 각각 서로 맞물려 결합된 상태로 상기 샤프트가 회전할 때 상기 샤프트와 연동하여 상기 누수 방지용 회전돌부가 회전 가능하도록 원형으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 케이싱의 외측으로 돌출된 상기 샤프트와 상기 케이싱 사이에 설치된 그랜드 패킹; 상기 그랜드 패킹을 상기 샤프트와 상기 케이싱 사이에 밀착시키는 그랜드 패킹 하우징; 및 상기 그랜드 패킹 하우징과 상기 그랜드 패킹 사이에 설치되어 상기 그랜드 패킹을 상기 샤프트 방향으로 가압하여 상기 그랜드 패킹을 상기 샤프트에 밀착시키는 압축 스프링을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 누수 방지용 결합홈부의 결합홈을 관통하는 관통홀 내부에 관통 삽입되어 상기 결합돌기가 결합되는 상기 결합홈 사이로 압축공기를 분사하여 상기 결합돌기와 상기 결합홈 사이에 에어커튼을 형성하여 악취가 유출되는 것을 차단하는 분사노즐을 더 포함하되, 상기 압축공기는 50~100℃의 온도로 가열될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스크류 컨베이어에 따르면, 케이싱의 내측과 샤프트 사이의 슬러지 유출경로에 상호 암수 결합된 상태로 맞물려 회전하는 결합돌기와 결합홈을 배치하여 케이싱과 샤프트 사이의 틈새로 이어지는 슬러지의 유출경로를 사전에 차단함으로써 슬러지가 케이싱과 샤프트 사이의 틈새로 유출되는 것을 방지하고, 이를 통해 침출수나 슬러지의 유출로 인한 악취 발생을 억제하는 한편, 부품들의 부식을 방지하여 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 스크류 컨베이어를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 컨베이어를 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 'A' 부위를 확대하여 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 누수 방지용 회전돌부의 회전방향을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 컨베이어를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스크류 컨베이어를 도시한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 컨베이어를 간략하게 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스크류 컨베이어는 슬러지 저장조(11)의 하부에 설치된 케이싱(12)과, 케이싱(12)의 길이방향으로 관통 결합된 샤프트(13)와, 샤프트(13)에 형성된 브레이더(14)와, 케이싱(12)의 외부에 설치되고 체인을 통해 샤프트(13)와 결합되어 샤프트(13)를 회전시키는 감속모터(15)를 포함한다.

샤프트(13)의 단부 또는 양단부에는 침출수와 슬러지의 누수를 방지하기 위한 누수 방지용 회전돌부(13a)가 구비되고, 이와 대응하여 케이싱(12)의 양측 내측부에는 누수 방지용 회전돌부(13a)가 삽입되는 누수 방지용 결합홈부(12a)가 구비된다.

누수 방지용 회전돌부(13a)는 샤프트(13)와 일체로 형성되거나 용접체결방식 또는 볼트 등과 같은 체결부재를 통해 샤프트(13)의 외면을 감싸도록 체결 고정되어 샤프트(13)의 회전시 이와 연동하여 누수 방지용 결합홈부(12a)를 따라 회전한다.

도 3은 도 2에 도시된 'A' 부위를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 누수 방지용 회전돌부가 회전하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 누수 방지용 회전돌부(13a)에는 누수 방지용 결합홈부(12a) 방향으로 손가락 형태로 돌출된 적어도 1개, 바람직하게는 2개 이상의 결합돌기(b)가 형성되어 있다. 그리고, 이와 대응하여 누수 방지용 결합홈부(12a)에는 결합돌기(b)가 각각 삽입 결합되는 결합홈(g)이 형성되어 있다.

결합돌기(b)와 결합홈(g)은 결합돌기(b)가 결합홈(g)에 맞물린 상태로 회전할 수 있도록 각각 원형 구조로 이루어진다. 즉, 결합돌기(b)는 결합홈(g)과 암수 결합되어 상호 맞물리고, 상호 맞물린 상태에서 누수 방지용 회전돌부(13a)가 샤프트(13)에 의해 회전할 때 누수 방지용 결합홈부(12a)의 결합홈(g)을 따라 회전한다.

슬러지는 케이싱(12)의 내부로 투입된 상태에서 감속모터(15)에 의해 샤프트(13)가 회전하여 케이싱(12) 내에서 슬러지가 배출구(20)로 이동하는 과정에서 이송 압력에 의해 샤프트(13)와 케이싱(12) 사이로 밀려나 이들 틈새로 유출될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 케이싱(12)의 내측과 샤프트(13) 사이의 슬러지 유출경로에 상호 암수 결합된 결합돌기(b)와 결합홈(g)을 배치하여 케이싱(12)의 내측과 샤프트(13) 사이의 틈새로 이어지는 슬러지의 유출경로를 사전에 차단함으로써 슬러지가 케이싱(12)의 내측과 샤프트(13) 사이의 틈새로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스크류 컨베이어는 샤프트(13)와 케이싱(12) 사이에 그랜드 패킹(17)이 추가로 설치될 수 있다. 그랜드 패킹(17)은 그랜드 패킹 하우징(18)에 의해 케이싱(12)의 외측으로 돌출된 샤프트(13)에 긴밀하게 밀착된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 컨베이어를 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 설명의 편의를 위해 스크류 컨베이어의 일부를 확대하여 도시하였다.

도 5와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 컨베이어는 도 2에 도시된 스크류 컨베이어의 구성에 추가하여 케이싱(12)과 누수 방지용 결합홈부(12a)의 결합홈(g)을 관통하는 관통홀 내부에 관통 삽입되어 결합돌기(b)가 결합되는 결합홈(g) 사이로 압축공기를 분사하여 에어커튼을 형성하는 분사노즐(21)을 더 포함한다.

분사노즐(21)은 원통 구조로 이루어진 케이싱(12)의 양측면에 각각 복수 개가 원형으로 설치되고, 컴프레셔(미도시)를 통해 압축공기를 공급받아 결합돌기(b)와 결합홈(g) 사이의 틈새로 압축공기를 분사하여 유출경로에 에어커튼(a)을 형성한다.

또한, 분사노즐(21)은 일정 온도로 가열되거나, 혹은 일정 온도로 가열된 상태의 압축공기를 제공받아 케이싱(12) 내부로 분사할 수 있다. 이에 따라 분사노즐(21)을 통해 분사되는 압축공기는 일정 온도로 가열된 상태로 케이싱(12)의 내부로 분사된다.

분사노즐(21)을 통해 일정 온도로 가열된 압축공기가 케이싱(12)의 내부로 분사되면, 슬러지, 특히 샤프트(13)가 관통하는 케이싱(12)의 양측부로 이동하는 슬러지는 압축공기에 의해 건조되어 함수율이 낮아지고, 이를 통해 슬러지에 포함된 침출수를 줄여 유출을 방지할 수 있다. 이때, 압축공기의 온도는 대략 50~100℃ 일 수 있다.

누수 방지용 회전돌부(13a)와 누수 방지용 결합홈부(12a)는 상호 맞물리는 결합돌기(b)와 결합홈(g)을 통해 침출수나 슬러지의 누수는 방지가 가능하지만 미세 미립분자로 이루어진 악취는 결합돌기(b)와 결합홈(g) 사이의 틈새로 유출될 수 있다.

즉, 누수 방지용 회전돌부(13a)는 결합돌기(b)가 누수 방지용 결합홈부(12a)의 결합홈(g)에 맞물린 상태에서 간섭없이 회전할 수 있도록 결합돌기(b)와 결합홈(g) 사이는 일정 간격으로 이격된다. 이에 따라 결합돌기(b)와 결합홈(g) 사이에는 일정 간격으로 틈새가 형성될 수 있고, 이 틈새로 미립자 형태의 악취가 유출될 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 컨베이어는 누수 방지용 회전돌부(13a)의 회전시 누수 방지용 결합홈부(12a)에 의한 간섭을 받지 않는 상태에서 결합돌기(b)와 결합홈(g) 사이의 틈새로 압축공기를 분사하여 슬러지의 유출경로에 에어커튼을 형성함으로써 슬러지의 유출경로로 악취가 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스크류 컨베이어를 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 설명의 편의를 위해 스크류 컨베이어의 일부를 확대하여 도시하였다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 예에 따른 스크류 컨베이어는 그랜드 패킹(17)을 샤프트(13)에 밀착 고정하는 그랜드 패킹 하우징(18')의 내부에 압축 스프링(22)이 설치되어 그랜드 패킹(17)을 샤프트(13) 방향으로 가압하여 밀폐력을 향상시킨다.

그랜드 패킹(17)과 샤프트(13) 사이는 샤프트(13)의 회전시 들뜸 현상이 발생되고, 이로 인해 악취 등이 유출될 수 있는데, 본 발명의 다른 실시예에서는 그랜드 패킹(17)을 압축 스프링(22)을 이용하여 지속적으로 가압함으로써 그랜드 패킹(17)과 샤프트(13) 간의 밀착력을 향상시켜 악취 등이 유출되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1, 11 : 슬러지 저장조
2, 12: 케이싱
3, 13 : 샤프트
4, 14 : 브레이더
5, 15 : 감속모터
6, 16 : 체인커버
7, 17 : 그랜드 패킹
8, 18, 18' : 그랜드 패킹 하우징
9, 19 : 베어링 블럭
12a : 누수 방지용 결합홈부
13a : 누수 방지용 회전돌부
20 : 배출구
21 : 분사노즐
22 : 압축 스프링
b : 결합돌기
g : 결합홈

Claims (5)

1. 슬러지 저장조에 설치되고, 상기 슬러지 저장조에 저장된 슬러지가 투입되는 케이싱;
   양단부가 상기 케이싱의 외부로 돌출되도록 상기 케이싱의 길이방향으로 관통 결합된 샤프트;
   상기 샤프트의 외주면에 형성되고, 상기 샤프트와 함께 회전하여 상기 슬러지를 이송하는 브레이더;
   상기 케이싱의 외부에 설치되고, 상기 샤프트를 회전시키는 감속모터;
   상기 케이싱의 내측으로 상기 케이싱의 양측 내측과 근접하도록 상기 샤프트의 일측 또는 양측에 설치되어 상기 샤프트와 함께 회전하는 누수 방지용 회전돌부; 및
   상기 누수 방지용 회전돌부에 대향하도록 상기 케이싱의 내측에 설치되고, 상기 누수 방지용 회전돌부가 맞물려 슬러지의 유출경로를 차단하는 누수 방지용 결합홈부; 를 포함하고,
   상기 누수 방지용 회전돌부에는 상기 누수 방지용 결합홈부가 형성된 방향으로 돌출된 적어도 1개의 결합돌기가 형성되어 있고, 상기 결합돌기와 대응하여 상기 누수 방지용 결합홈부에는 상기 결합돌기가 삽입되어 맞물리는 결합홈이 형성되어 있으며,
   상기 누수 방지용 결합홈부의 결합홈을 관통하는 관통홀 내부에 관통 삽입되어 상기 결합돌기가 결합되는 상기 결합홈 사이로 압축공기를 분사하여 상기 결합돌기와 상기 결합홈 사이에 에어커튼을 형성하여 악취가 유출되는 것을 차단하는 분사노즐을 더 포함하는 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합돌기와 상기 결합홈은 각각 서로 맞물려 결합된 상태로 상기 샤프트가 회전할 때 상기 샤프트와 연동하여 상기 누수 방지용 회전돌부가 회전 가능하도록 원형으로 이루어진 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이싱의 외측으로 돌출된 상기 샤프트와 상기 케이싱 사이에 설치된 그랜드 패킹;
   상기 그랜드 패킹을 상기 샤프트와 상기 케이싱 사이에 밀착시키는 그랜드 패킹 하우징; 및
   상기 그랜드 패킹 하우징과 상기 그랜드 패킹 사이에 설치되어 상기 그랜드 패킹을 상기 샤프트 방향으로 가압하여 상기 그랜드 패킹을 상기 샤프트에 밀착시키는 압축 스프링;
   을 더 포함하는 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 압축공기는 50~100℃의 온도로 가열되는 슬러지 저장조에 저장된 슬러지 이송 배출용 스크류 컨베이어.

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