KR200165604Y1 - 분뇨 및 정화조오니 전처리용 원심분리기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 분뇨나 정화조오니에 함유된 고형 협잡물 중에서 모래나 씨앗 등 침전 가능한 협잡물들을 분할하여 수거하지 않고 단일의 공정으로 파쇄기에 의해 미세한 입자상으로 파쇄한 다음 이를 교반기에 의해 적정의 농도로서 교반한 다음 원심분리기에 의해 청정수(淸淨水)와 슬러지를 동시에 분리하여 처리토록 하므로서 작업의 효율성과 분리의 효율성을 동시에 겸비할 수 있게 한 것이다.

본 고안은 케이스(11)의 하측에는 슬러지배출구(15)와 청정수배출구(16)가 각각 형성되어 내부에는 회전드럼(12)이 설치되고, 상기 회전드럼(12)의 내부에는 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)이 설치된 회전축(17)에 스크류(13)가 설치되어 차속제어모터(35)와 감속기(36)에 의해 저속으로 구동되게 하고, 타측에는 주모터(20)가 설치되어 회전관체(21)를 구동되게 하되, 상기 회전관체(21)는 회전드럼(12)이 구동되게 일체적으로 연결하며, 이의 전방측에는 오니조(30)와 응집제조(31)를 각각 설치하여 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)에 연결하므로서 이송펌프(33)와 공급펌프(34)로서 구동되게 하되, 응집제조(31)에는 혼합기(32)를 설치하여 물과 응집제를 투입하므로서 원심분리할 수 있게 구성한 것이다.

Description

분뇨 및 정화조오니 전처리용 원심분리기{Centrifugal machine}

본 고안은 분뇨(糞尿) 및 정화조오니(淨化槽汚泥)의 전처리용 원심분리기에 관한 것으로, 본 고안의 특징은 분뇨나 정화조오니에 함유된 고형 협잡물 중에서 모래나 씨앗 등 침전 가능한 협잡물들을 분할하여 수거하지 않고 단일의 공정으로 파쇄기에 의해 미세한 입자상으로 파쇄한 다음 이를 교반기에 의해 적정의 농도로서 교반한 다음 원심분리기에 의해 청정수(淸淨水)와 슬러지를 동시에 분리하여 처리토록 하므로서 작업의 효율성과 분리의 효율성을 동시에 겸비할 수 있게 한 것이다.

종래의 분뇨나 정화조오니의 전처리 방법은 이송되는 오수(汚水)중에서 대략 2~5mm 이상의 협잡물을 협잡물 처리기에 의해 제거한 후 침사조와 저류조를 거쳐 1차 폭기조로 이송되도록 하고 상기 폭기조에서 적정의 시간동안 활성 폭기처리된 오수가 1차 침전조에서 침전이 되는 과정에서 고체와 액체로 분리되어 상기 분리된 협잡물은 별도의 탈수기에 의해 탈수를 하므로서 분리 회수되게 하여 상등수만 폭기조로 이동되도록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 분뇨나 정화조오니의 전처리 방법은 오수중에 함유된 모래나 씨앗 등의 협잡물이 초동단계에서 완전한 제거가 이루어지지 못한 상태에서 폭기조로 이송되기 때문에 폭기부하가 증대되어 폭기조의 용적이 과부하 상태를 초래하게 되므로 전처리의 효율성이 크게 저하되는 폐단이 있었다.

따라서 종래와 같은 분뇨나 정화조오니의 전처리방법은 침전된 협잡물을 제거하기 위해 정기적으로 침사조, 저류조, 폭기조, 침전조 등 부분적인 처리공정을 중단한 상태에서 제거작업을 해야 하는 번거로운 문제점이 있었으며, 침전물의 제거후 처리결과를 얻기까지는 상당한 시간적 손실과 설치 용지(用地)의 과다로 부지선정의 애로점을 유발하는 문제점을 수반하고 있다.

근래에 들어서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 분뇨 운반차에 의해 투입된 분뇨는 투입조에서 협잡물 처리기로 이송되어 내부에 설치된 스크린에 의해 2~5mm 이상의 협잡물을 제거한 후 실린더의 내부로 이송되어 탈수가 이루어지게 된다.

상기의 과정에서 분리된 물은 계량조로 이송되어 이에 함유된 모래나 씨앗 등 침전이 가능한 고형 슬러지는 오수유입관을 통해 자연 흐름으로 회전되는 원심분리기로 이송되어 최종 물과 슬러지를 분리하여 슬러지는 별도로 탈수 처리하게 된다.

그러나 이와 같은 방법은 일차적으로 분리된 2~5mm 이상의 협잡물은 수분이 제거되지 않은 상태에 있으므로 별도로 탈수기를 이용하여 탈수를 한 다음 탈수된 물은 원심분리기로 공급하고 나머지의 슬러지는 별도로 처리를 하게 되므로 작업의 공정이 복잡한 단점이 있다.

한편 원심분리기에서 원심분리된 물은 폭기조로 이송되고 여기서 수거되는 협잡물은 별도로 처리를 하게 되어 탈수의 공정이 이중으로 발생하여 분리된 각각의 물과 협잡물을 다시 합치는 공정이 부가되므로 작업이 어렵고 처리의 시간이 과도히 소요되는 문제점이 있었다.

그리고 단계별로 슬러지를 분리하게 되어 처리의 공정이 복잡하고, 침전을 시키는 계량조와 침전조의 부설로 설치공간을 많이 차지하게 되는 단점도 있으며, 이중으로 분리하게 되어 각각 분리되는 물과 슬러지를 다시 복귀시키는 라인을 설치해야 하는 번거로운 문제점을 안고 있다.

따라서 본 고안은 상기에서 설명한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 그 목적은 투입조에 투입된 분뇨나 정화조오니에 함유된 2~5mm정도의 협잡물을 바로 단계별로 분리하기 않고 파쇄기를 이용하여 미세한 입자상으로 파쇄한 다음 이를 교반기로 이송하여 상기 교반기에 의해 일정의 농도로서 유지하고, 정량펌프에 의해 정확하게 공급되는 분뇨와 정화조오니를 원심분리기로 공급하므로서 상기 원심분리기에서 한꺼번에 물과 슬러지를 분리하는 바, 본 고안의 특징은 물과 슬러지를 분리하면서 슬러지에 함유된 수분은 동시에 탈수가 이루어지므로 라인이 간단할 뿐만 아니라 단일의 공정으로서 분리를 하게 되므로 완전한 분리가 이루어지면서 정확한 작업을 할 수 있으며, 기존의 경우와 같이 협잡물 제거기, 계량조, 침전조 등의 설치가 필요없으므로 구조가 간단하고, 설치공간의 차지를 최소로 하는 등의 효과를 득할 수 있게 한 것이다.

이하 본 고안의 구성적인 특징을 살펴보면 원심분리기(10)를 이루는 케이스(11)의 하측에는 이중으로 슬러지배출구(15)와 청정수배출구(16)가 각각 형성되어 내부에는 회전드럼(12)이 설치되고, 상기 회전드럼(12)의 내부에는 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)이 이중으로 설치된 회전축(17)에 스크류(13)가 설치되어 차속제어모터(35)와 감속기(36)에 의해 저속으로 구동되게 하고, 타측에는 주모터(20)가 설치되어 회전관체(21)를 구동되게 하되, 상기 회전관체(21)는 회전드럼(12)이 구동되게 일체적으로 연결하며, 이의 전방측에는 오니조(30)와 응집제조(31)를 각각 설치하여 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)에 연결하므로서 이송펌프(33)와 공급펌프(34)로서 구동되게 하되, 응집제조(31)에는 혼합기(32)를 설치하여 물과 응집제를 투입하므로서 원심분리할 수 있게 구성하고, 특히 스크류(13)의 임페라 스크류(13) 끝단에는 내마모성 칩타일(14)을 별도 용접 취부하여 오니중의 강한 모래 성분에 마모되는 현상을 방지할 수 있고 보수가 용이토록 한 것이다.

도 1 은 본 고안의 원심분리기에 대한 하나의 실시예를 보인 사시도

도 2 는 본 고안의 원심분리기에 대한 전체적인 일부절결 정면도

도 3 은 본 고안의 원심분리기의 작동에 대한 레이아웃

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 *

10 : 원심분리기 11 : 케이스

12 : 회전드럼 13 : 스크류

14 : 칩타일 15 : 슬러지배출구

16 : 청정수배출구 17 : 회전축

20 : 주모터 21 : 회전관체

22 : 응집제투입관 23 : 오니투입관

30 : 오니조 31 : 응집제조

32 : 혼합기 33 : 이송펌프

34 : 공급펌프 35 : 차속제어모터

36 : 감속기

이하 상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성적인 특징을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 하나의 실시예를 보인 사시도이고, 도 2 는 본 고안의 내부를 보인 단면도이며, 도 3 은 본 고안의 원심분리 과정을 보인 레이아웃으로, 본 고안은 원심분리기(10)를 이루는 케이스(11)의 하측에는 이중으로 슬러지배출구(15)와 청정수배출구(16)가 각각 형성되어 이의 내부에는 중공체의 회전드럼(12)이 설치되고, 상기 회전드럼(12)의 내부에는 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)이 이중으로 설치된 회전축(17)에 스크류(13)가 설치되어 차속제어모터(35)와 감속기(36)에 의해 저속으로 구동되게 하고, 상기 스크류(13)의 끝단에는 내마모성 칩타일(14)(텅스텐 카바이트)을 용접 취부하며, 타측에는 주모터(20)가 설치되어 회전관체(21)를 구동되게 하되, 상기 회전관체(21)는 회전드럼(12)을 구동하게 일체적으로 연결한다.

전방측에는 오니조(30)와 응집제조(31)를 각각 설치하여 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)에 연결하여 이송펌프(33)와 공급펌프(34)로서 공급되게 하되, 응집제조(31)에는 혼합기(32)를 설치하여 물과 응집제를 적정량 투입하므로서 혼합한 상태에서 각각 공급할 수 있게 구성한 것이다.

이상과 같은 구성으로 될 수 있는 본 고안의 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 하나의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 투입조에 투입된 분뇨나 정화조오니에 함유된 2~5mm 정도의 고형협잡물을 바로 단계별로 분리하지 않고 파쇄기를 이용하여 미세한 입자상으로 파쇄한 다음 이를 교반기에 의해 일정의 농도로서 유지하고, 정량펌프에 의해 정확하게 공급되는 분뇨와 정화조오니를 원심분리기(10)로 공급하므로서 상기 원심분리기(10)에서 한꺼번에 물과 슬러지를 분리하는 바, 본 고안의 특징은 물과 슬러지를 분리하면서 슬러지에 함유된 수분은 동시에 탈수가 이루에지게 한 것으로, 이하 본 고안의 상기한 구성에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

분뇨 운반차에 수거된 분뇨를 투입조에 투입을 하게 되면 상기 분뇨는 파쇄기를 통과하게 되는데 이때 파쇄기에 의해 분뇨속에 함유된 고형 협잡물들은 미세한 입자상으로 파쇄가 되어 분뇨와 함께 펌프의 작동으로 교반기로 이송이 된다.

이와 같이 이송된 분뇨에는 미세한 입자상의 협잡물이 함유된 상태로 공급이 되므로 교반기의 내부에서 서서히 교반되어 적정의 농도를 유지한 상태가 되고, 이와 같이 교반이 된 분뇨는 정량펌프가 작동을 하므로서 일정량씩 원심분리기(10)의 내부로 투입이 된다.

즉 원심분리기(10)에 투입된 분뇨는 원심분리기(10)가 작동을 하여 파쇄기에 의해 파쇄된 협잡물과 청정수를 각각 분리하여 슬러지배출구(15)와 청정수배출구(16)로 각각 배출이 된다.

이때 배출되는 슬러지는 원심분리기(10)의 내부에서 회전 원심력에 의해 탈수가 완료된 상태로 배출이 되는 것으로, 즉 상기 원심분리기(10)의 내부에는 회전드럼(12)과 스크류(13)가 부착된 회전축(17)의 회전속도가 각각 상이하여 주모터(20)와 차속제어모터(35)에 의해 각각 회전을 하게 되므로 내부에 투입된 협잡물을 포함한 분뇨의 분리가 이루어지게 되어 상기 원심분리기(10)의 하측에 관출되어 있는 슬러지배출구(15)와 청정수배출구(16)를 통해 탈수완료된 슬러지는 수거조에 모여지게 되고, 청정수는 폭기조에 수거되어 다음의 공정인 침전조와 응집조 등을 거치면서 최종 방류하게 된다.

상기의 과정에서 스크류(13)의 끝단에는 내마모성 칩타일(14)이 전체적으로 개별 용접 취부되어 원심분리의 과정에서 모래 등 강한 이물질에 의한 마찰을 방지할 뿐만 아니라 특히 각각 단위별로 개별 용접 취부되어 있으므로 파손시나 교체시는 수리 보수가 용이한 이점도 기대할 수 있다.

본 고안은 도 3 에서 도시한 바와 같이 이는 케이스(11)의 내부에 설치된 주모터(20)가 작동하여 회전관체(21)와 연결된 회전드럼(12)이 약간 빠른 속도로 회전을 하게 되고, 이의 내측에는 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)이 이중으로 설치된 회전축(17)을 설치하여 차속제어모터(35)와 감속기(36)에 의해 회전축(17)이 저속(低速)으로 회전할 수 있게 구성하되, 상기 회전축(17)의 외단에는 스크류(13)를 형성하여 분리된 청정수는 청정수배출구(16)로 배출되고, 슬러지는 슬러지배출구(15)를 통해 배출될 수 있게 구성한 것이다.

즉 케이스(11)의 내부에 설치된 회전드럼(12)은 주모터(20)의 작동으로 구동되고, 이의 내측에 설치된 회전축(17)은 별도의 차속제어모터(35)와 연결되어 있는 감속기(36)에 의해 약간 느린 속도로 회전을 하게 되므로 주모터(20)에 의해 회전하는 회전드럼(12)에 의해 원심분리가 이루어지고 상기 회전속도의 차이로 인해 슬러지가 배출된다.

이때 회전관체(21)의 내부에는 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)이 각각 개재되어 회전관체(21)의 내부로 공급될 수 있게 구성되어 있으므로 오니조(30)의 분뇨나 정화조오니는 이송펌프(33)에 의해 이송되어 오니투입관(23)을 따라 회전축(17)의 외단측으로 나와 회전드럼(12)의 내부에 공급되고, 응집제는 혼합기(32)를 통해 공급되는 물과 함께 혼합이 완료된 상태로 응집제조(31)에서 공급펌프(34)에 의해 응집제투입관(22)을 따라 회전축(17)의 외측으로 공급되어 오니와 함께 섞이게 된다.

이와 같이 섞인 오니는 응집제의 응집력에 의해 고형 입자들은 응집체로서 고형화되어 회전드럼(12)의 회전력에 의해 내부 바깥에 설치된 회전드럼(12)과 스크류(13)의 회전차에 의해 슬러지는 스크류(13)의 회전에 따라 역방향으로 진행하여 슬러지배출구(15)를 통해 배출되어 별도로 설치된 수거조에 모여지고, 슬러지가 분리된 청정수는 계속진행을 하면서 청정수배출구(16)를 통해 배출되어 폭기조로 모여지게 되어 최종 배출되는 청정수는 정화가 완료된 상태로 배출이 되므로 이의 청정수는 별도의 침전조 등의 처리수단을 거치므로서 최종 방류를 하게 된다.

이와 같이 방류를 할 경우 방류되는 청정수에는 파쇄기에 의해 파쇄된 입자상의 미세한 슬러지가 완전히 제거된 상태가 되므로 생물할적 산소요구량(BOD)을 40% 가량 감소시킬 수 있어 후처리 공정에 부하설비 축소를 기할 수 있고, 제거된 슬러지는 원심분리기(10)에 의해 완전한 탈수가 이루어진 상태이므로 별도의 탈수공정없이 바로 처리를 할 수 있으므로 기존의 경우와 같이 이중으로 탈수하여 이를 별도로 수거하는 문제점을 동시에 해결할 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 투입조에 투입된 분뇨나 정화조오니에 함유된 2~5mm 정도의 협잡물을 단계별로 분리하지 않고 파쇄기를 이용하여 미세한 입자상으로 파쇄한 다음 이를 교반기측으로 이송하여 상기 교반기에 의해 일정의 농도를 유지하고, 정량펌프에 의해 정확하게 공급되는 분뇨와 정화조오니를 원심분리기로 공급하므로서 상기 원심분리기에서 한꺼번에 물과 슬러지를 분리하는 바, 본 고안의 특징은 동시에 물과 슬러지를 분리하면서 슬러지에 함유된 수분은 동시에 탈수가 이루어지므로 라인이 간단할 뿐만 아니라 생물학적 산소요구량(BOD)를 감소시킬 수 있어 후처리 부하를 줄일 수 있고, 단일의 공정으로서 분리를 하게 되므로 완전한 분리가 이루어지면서 정확한 작업을 할 수 있으며, 기존의 경우와 같이 협잡물 제거기, 계량조, 침전조 등의 설치가 필요없으므로 구조가 간단하고, 설치공간의 차지를 최소로 하는 등의 효과를 득할 수 있으므로 분뇨나 정화조오니의 전처리용 원심분리기로서 그 기대되는 효과가 대단히 우수한 고안이다.

Claims (1)

1. 원심분리기(10)를 이루는 케이스(11)의 하측에는 이중으로 슬러지배출구(15)와 청정수배출구(16)가 각각 형성되어 내부에는 회전드럼(12)이 설치되고, 상기 회전드럼(12)의 내부에는 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)이 이중으로 설치된 회전축(17)에 스크류(13)가 설치되어 차속제어모터(35)와 감속기(36)에 의해 저속으로 구동되게 하고, 타측에는 주모터(20)가 설치되어 회전관체(21)를 구동되게 하되, 상기 회전관체(21)는 회전드럼(12)이 구동되게 일체적으로 연결하며, 이의 전방측에는 오니조(30)와 응집제조(31)를 각각 설치하여 오니투입관(23)과 응집제투입관(22)에 연결하므로서 이송펌프(33)와 공급펌프(34)로서 구동되게 하되, 응집제조(31)에는 혼합기(32)를 설치하여 물과 응집제를 투입하므로서 원심분리할 수 있게 구성하고, 특히 스크류(13)의 임페라 스크류(13) 끝단에는 내마모성 칩타일(14)을 별도 용접 취부하여 오니중의 강한 모래 성분에 마모되는 현상을 방지할 수 있고 보수가 용이토록 한 것을 특징으로 하는 분뇨 및 정화조오니 전처리용 원심분리기.