KR200194143Y1

KR200194143Y1 - 슬러지 탈수장치

Info

Publication number: KR200194143Y1
Application number: KR2020000004683U
Authority: KR
Inventors: 김주식
Original assignee: 주식회사보성환경기계
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2000-09-01

Abstract

본 고안은 기존에 설치된 2챔버구조의 일반형 탈수장치에 대한 탈수성능 개선시에 수직형 롤러부와 고압 탈수기를 재배열함에 의해 저렴한 비용으로 개조가 가능한 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.

상기 본 고안은 슬러지 탈수장치에 있어서, 수직으로 구획된 제1 및 제2 챔버(33,35)를 갖는 지지프레임(31)과, 중력탈수와 쇄기탈수를 거쳐 상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35)로 인입된 슬러지(80)를 초기 탈수시키기 위하여 상기 제2 챔버(35) 하부에 배치된 제1 가압롤러(41) 및 상기 제1 가압롤러(41)를 거쳐 제1 챔버(33)로 인입되는 슬러지(80)를 순차적으로 가압탈수하도록 제1 챔버(33) 내에 수직으로 교번 배열된 다수의 가압롤러(42~46)로 이루어지는 수직형 롤러부(40)로 구성되며, 상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35)는 상기 수직형 롤러부(40)를 통과하여 농축과정을 거친 슬러지(80)를 더 강력한 진공 흡입 및 수분 흡착에 의해 수분 흡착벨트(58)의 내/외부에서 동시에 강력한 탈수를 진행하는 고압 탈수기(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

슬러지 탈수장치{Sludge Dehydrating System}

본 고안은 슬러지 탈수장치에 관한 것으로, 특히 기존에 설치된 2챔버구조의 일반형 탈수장치에 대한 탈수성능 개선시에 수직형 롤러부와 고압탈수기를 재배열함에 의해 저렴한 비용으로 개조가 가능한 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.

일반적으로 도시하수 활성잉여 오니, 분뇨 활성잉여 오니, 각종 산업폐수의 활성잉여 오니, 정수장의 화학침전 오니 등의 정화처리는 오니 교반탱크에서 고분자 응집제와 혼합하여 탈수효율이 좋은 균질한 플록(FLOC)을 형성한 후 이를 탈수기에 공급하여 수분을 제거하는 공정에 의해 수분이 제거된 케이크 형태의 찌꺼기는 소각로와 매립지로 이송하고, 탈리여액은 세척수와 함께 폭기조 등으로 반송시켜 정화처리한다.

종래의 일반형 슬러지 탈수장치(1)는 도 1에 도시된 바와같이 지지프레임(9)의 제1 및 2챔버(5,7) 내에 다단 가압롤러(21~26)가 교차 배치된 더블벨트 프레스형 탈수장치가 주로 사용되고 있다. 이와 같은 종래의 탈수장치는 먼저 전처리과정으로서 처리될 각종의 오니를 정량공급조에 공급한 후 여액은 배수하고, 침전된 슬러지를 오니교반탱크에 고분자 응집제와 함께 공급하여 교반기로 균질시키면서 탈수에 적합한 플록이 형성되도록 반응시킨다.

그 후 구동모터(4)의 구동에 따라 탈수기의 슈트(3)를 통하여 슬러지(80)를 하부벨트(12)에 균일하게 공급하면, 중력탈수와 쐐기탈수를 거쳐 예를 들면 각각 전면에 요철구조를 갖거나 또는 다수의 물배출 구멍이 형성된 다단 압착롤러(21~26)에서 예를 들어, 폴리에스테르 여과포(filter cloth)로 이루어진 상부벨트(11)와 하부벨트(12)를 압착시킴에 따라 수분은 밑으로 흘러내려 배수장치로 수집되고, 찌꺼기는 한쌍의 최종 가이드롤러(28,29)를 거쳐 케이크(81) 형태로 외부로 배출된다.

상기와 같이 각종 폐수처리장에서 슬러지를 탈수한 후에 얻어지는 케이크는 대부분 매립, 해양투기, 건조, 소각 등의 방법을 이용하여 처리하고 있으나 수도권 매립지의 경우 2001년을 기준으로 70% 이상의 수분을 함유한 케이크는 반입될 수 없게 되어 있다.

또한 케이크를 건조 혹은 소각시키는 경우에도 많은 수분이 함유된 케이크는 많은 연료비와 불충분 연소로 인한 2차 오염물질의 발생 등으로 인하여 낮은 함수율의 케이크를 생산할 수 있는 탈수기계의 개발이 절실한 입장이다.

이 경우 신규설치는 물론이고 기존에 운영 중인 탈수장치에도 추가 장착하여 함수율을 극대화할 수 있는 장치를 개발, 케이크 감량에 따른 처리장의 운영 유지비 절감 및 환경개선을 이룰 수 있는 새로운 탈수 시스템의 개발이 요구되고 있다.

그런데 상기와 같이 종래의 일반형 슬러지 탈수장치는 슬러지를 탈수하는 일련의 과정을 거쳐 배출되는 케이크의 함수율이 약 82% 가량이며, 고압탈수기를 내장한 고압형 탈수장치의 경우에는 케이크의 함수율이 약 75%정도이므로, 이는 2001년을 기준으로 수도권 매립지에 반입될 수 있는 기준, 즉 70%의 함수율을 충족시킬 수 없는 문제점이 있었다.

또한 종래의 일반형 탈수장치를 신규 고압형 탈수장치로 교체할 경우, 약 1억5천만원 정도의 거액의 설비비가 소요되는 문제점이 있었다.

일반적으로 슬러지 탈수장치는 일종의 플렌트 구조물로서 탈수에 필요한 각종 롤러와 부대시설 및 이들을 지지하기 위한 프레임 구조물로 구성되어 있으며 프레임 구조물의 설치에는 설비전체 시공비용의 50%가 소요된다. 더욱이 도 1에 도시된 구조의 일반형 탈수장치의 보급률이 50%에 이르고 있는 점은 기존 탈수장치의 성능 개선시에 자원 재활용 측면과 기용적인 측면에서 충분히 고려해볼 필요성을 갖고 있다.

따라서 본 고안은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 기존에 설치된 2챔버구조의 일반형 탈수장치에 대한 탈수성능 개선시에 수직형 롤러부와 고압탈수기를 재배열함에 의해 저렴한 비용으로 함수율 요건을 만족할 수 있는 개조가 가능한 슬러지 탈수장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 슬러지 탈수장치를 나타내는 개략도,

도 2는 본 고안의 슬러지 탈수장치를 나타내는 개략도이다.

*도면내 주요부분에 대한 부호설명*

3: 슈트 4: 구동모터

11: 상 여과포 벨트 12: 하 여과포 벨트

30: 슬러지 탈수장치 31: 지지프레임

33: 제1 챔버 35: 제2 챔버

40: 수직형 롤러부 41~46: 제1~6 가압롤러

41a~42a: 물배출 구멍 42b~46b, 57: 호퍼

48,49: 최종 가이드롤러 50: 고압 탈수기

51: 진공 구동롤러 52~54: 안내롤러

55: 유압 실린더 56: 텐션 조절편

58: 수분 흡착벨트 60: 쇄기탈수부

80: 슬러지 81: 케이크

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 슬러지 탈수장치에 있어서, 수직으로 구획된 제1 및 제2 챔버를 갖는 지지프레임과, 중력탈수와 쇄기탈수를 거쳐 상기 지지프레임의 제2 챔버로 인입된 슬러지를 초기 탈수시키기 위하여 상기 제2 챔버 하부에 배치된 제1 가압롤러 및 상기 제1 가압롤러를 거쳐 제1 챔버로 인입되는 슬러지를 순차적으로 가압탈수하도록 제1 챔버 내에 수직으로 교번 배열된 다수의 가압롤러로 이루어지는 수직형 롤러부로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치를 제공한다.

또한 상기 지지프레임의 제2 챔버는 상기 수직형 롤러부를 통과하여 농축과정을 거친 슬러지를 더 강력한 진공 흡입 및 수분 흡착에 의해 수분 흡착벨트의 내/외부에서 동시에 강력한 탈수를 진행하는 고압 탈수기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하에 상기한 본 고안을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 구성을 상세하게 설명한다.

첨부된 도 2는 본 고안의 슬러지 탈수장치를 나타내는 개략도로서, 종래의 일반형 탈수장치의 제1 및 2챔버를 갖는 지지프레임을 그대로 사용한다. 먼저 중력탈수와 쇄기탈수를 거쳐 상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35)로 인입된 슬러지(80)를 예비탈수 시키기 위한 수직형 롤러부(40)는 상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35) 하부에 배치된 제1 가압롤러(41)가 형성되고, 상기 제1 가압롤러(41)를 거쳐 제1 챔버(33)로 인입되는 슬러지(80)를 순차적으로 가압탈수하도록 제1 챔버(33) 내에 수직으로 교번 배열된 제2~6 가압롤러(42~46)로 이루어지는 수직형 롤러부(40)로 구성된다.

또한 상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35) 내에 배치된 고압 탈수기(50)는 강력한 진공흡입 및 수분흡착 벨트를 이용하여 진공흡입 탈수 및 수분 흡착 탈수로 면압 탈수를 진행하는 탈수기로서, 내부가 진공라인을 통하여 진공 펌프에 연통 연결되고 슬러지(80)를 중간에 내장한 상/하 여과포(11,12)가 외주부를 돌아 나가는 진공 구동롤러(51)와, 진공 구동롤러(51)의 외주부를 돌아 나가는 상/하 여과포(11,12)의 일정 원호부분을 밀폐시킴과 동시에 압착에 의한 수분의 분리가 일어날 때 수분을 흡착하고 진공 구동롤러(51)에 진공 흡인력을 부여하는 수분 흡착벨트(58)와, 일단이 지지프레임(31)에 설치되며 수분 흡착벨트(58)를 진공 구동롤러(51)의 외주부에 180도 범위로 밀착시키도록 안내하는 제1 내지 제3안내롤러(52~54)와, 제3안내롤러(54)의 위치를 상하로 가변시켜 수분 흡착벨트(58)에 대한 면압력을 가변시키는 유압 실린더(55)로 구성되어 있다.

또한 상기 제3안내롤러(54)는 일단이 지지프레임(31)에 힌지고정되고 타단이 유압 실린더(55)의 일단과 연결된 텐션 조절편(56)에 설치되어 있다. 따라서, 유압 실린더(55)의 로드를 신장시킴에 따라 텐션 조절편(56)의 제3롤러(54)는 하강하여 수분 흡착벨트(58)를 긴장시키며, 그 결과 슬러지(80)를 내장하고 있는 상·하 여과포에 대한 압착력이 증가하게 된다.

이와같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 다수의 수직배열 탈수롤러에 의해 강력한 예비탈수가 진행되며 그후, 진공탈수기를 거쳐 슬러지의 함수율을 약 70%정도를 유지되도록 하는 탈수공정을 갖도록 설계되어 있다.

먼저 슬러지 펌프와 고분자 응집제 탱크에서 이송된 슬러지와 응집제는 종래와 같이 혼화탱크 내부에서 일정시간 체류하면서 교반 응집된 후 배관을 통하여 벨트 프레스형 탈수기의 입구에 설치된 슈트(Chute)(3)로 공급된다.

이어서, 진공 구동롤러(51)의 회전력에 의하여 중력 탈수부와 쇄기 탈수부(60)를 서서히 지나며 초기 탈수되고 난 후 가압 탈수부로 유입된다. 이때 상/하 여과포(11,12) 사이에 갇힌 슬러지(80)는 6단 수직형 롤러부(40)로 인입되는데 이때 상기 슬러지는 많은 수분을 함유하여 적은 외압에 대하여도 좌/우 밀림이 발생하며, 상기 6단 수직형 롤러부(40)의 도입단계인 제1 가압롤러(41)를 거치며 초기 탈수가 이루어진다. 이 경우 상기 제1 가압롤러(41)는 슬러지에 함유된 수분을 효과적으로 탈수시키기 위하여 외주에 다수의 물배출 구멍(41a)을 구비한다.

그후 초기 탈수된 슬러지(80)는 지지프레임(35)의 제1 챔버(31) 내측에 각각 수직으로 배열 설치된 제2~6가압롤러(42~46)를 순차적으로 거치면서 벨트의 좌/우로 슬러지(80)의 밀림현상 없이 강력한 예비탈수가 일어난다.

이때 상기 제2 가압롤러(42)는 그 외주에 다수의 물배출 구멍(42a)이 형성되며, 상기 제2~6 가압롤러(42~46) 하부에는 슬러지로 부터 탈수된 물을 받아 배수라인으로 보내기 위한 호퍼(42b~46b)가 각각 설치되어 있다.

이 경우 본 고안은 기존의 설비의 지지프레임을 그대로 유지하면서 상기 다단 가압롤러를 제1 챔버 내에서 효율적으로 재배열하여 개조하는 것이 용이하며, 이에 따른 개조시의 시공비용을 크게 절감시킬 수 있다.

이어서 상기 6단 수직형 롤러부(40)에 의해 강력한 예비탈수과정을 거쳐 농축된 슬러지(80)는 상기 제2 챔버(35) 내에 배치된 진공/수분흡착 고압 탈수기(50)로 이동된다.

상기 고압 탈수기(50)는 진공 구동롤러(51)의 외주부를 돌아 나가는 상/하 여과포(11,12)의 일정 원호부분을 밀폐시킴과 동시에 압착에 의한 수분의 분리가 일어날 때, 수분 흡착벨트(58)에의해 수분을 흡착하고 진공 구동롤러(51)에 진공 흡인력을 부여한다.

또한 제3안내롤러(54)는 유압 실린더(55)의 로드를 신장시킴에 따라 텐션 조절편(56)의 제3롤러(54)가 하강하여 수분 흡착벨트(58)를 긴장시키며, 그 결과 슬러지(80)를 내장하고 있는 상·하 여과포에 대한 압착력이 증가하게 된다.

상기 진공/고압 탈수공정을 거치면서 슬러지(80)는 충분히 탈수되어 어떠한 외력에도 밀림이 발생되지 않는 고형물 상태의 케이크(81)로 변화된다. 그 결과 여과포(11,12)가 최종 가이드롤러(48,49)에 의해 분리될 때 케이크(81)가 여과포(11,12)로부터 쉽게 박리될 수 있게 하며 일반 슬러지 탈수장치의 80%에 달하는 슬러지 함수율에 비하여 10%이상 낮은 70%의 함수율을 갖는 슬러지 케이크를 얻을 수 있다.

상기한 진공펌프에 의해 진공 구동롤러(51)와 진공라인을 통하여 모아진 수분은 진공장치의 집수탱크를 거쳐 배수되고, 또한 상기 탈수공정을 통하여 분리된 탈리여액은 집수조로 수집되어 정화처리를 위해 이송된다.

상기한 본 고안의 장치는 종래의 이미 설치된 슬러지 탈수장치의 프레임을 그대로 이용하여 좁은 공간의 제1 챔버 내에 가압롤러를 효율적으로 재배열 설치할 수 있으며, 이에 따라 시공비용을 크게 절감시킴과 더불어 슬러지의 함수율을 폐기물 처리장의 슬러지 반입기준인 70%까지 낮출 수 있다.

상기한 바와같이 본 고안에서는 고압 탈수기로 슬러지를 이송하기 전의 전처리 탈수과정으로, 수직형 롤러부에 의해 강력한 예비탈수에 의한 슬러지의 농축과정을 거치며, 이와 같은 농축과정을 거친 슬러지를 진공/고압 탈수기에 의해 진공 고압탈수과정을 거치면서 케이크 형태로 배출되는 슬러지의 함수율을 70%까지 낮추어 2001년의 폐기물 처리장의 슬러지 함수율 기준에 충분히 부합시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 기존의 일반형 탈수장치를 고압형 탈수장치개조할 경우, 제1 챔버 내의 다수의 가압롤러를 용이하게 재배열함에 따라 새롭게 고압형 프레스 탈수장치로 교체할 경우와 대비하여 약 40%정도의 비용으로 개조비용을 크게 절감시킬 수 있고 자원낭비를 막을 수 있는 이점이 있다.

Claims

슬러지 탈수장치에 있어서,

수직으로 구획된 제1 및 제2 챔버(33,35)를 갖는 지지프레임(31)과,

중력탈수와 쇄기탈수를 거쳐 상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35)로 인입된 슬러지(80)를 초기 탈수시키기 위하여 상기 제2 챔버(35) 하부에 배치된 제1 가압롤러(41) 및 상기 제1 가압롤러(41)를 거쳐 제1 챔버(33)로 인입되는 슬러지(80)를 순차적으로 가압탈수하도록 제1 챔버(33) 내에 수직으로 교번 배열된 다수의 가압롤러(42~46)로 이루어지는 수직형 롤러부(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
제1항에 있어서, 상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35)는 상기 수직형 롤러부(40)를 통과하여 농축과정을 거친 슬러지(80)를 더 강력한 진공 흡입 및 수분 흡착에 의해 수분 흡착벨트(58)의 내/외부에서 동시에 강력한 탈수를 진행하는 고압 탈수기(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
수직으로 구획된 제1 및 제2 챔버(33,35)를 갖는 지지프레임(31)과,

중력탈수와 쇄기탈수를 거쳐 상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35)로 인입된 슬러지(80)를 초기 탈수시키기 위하여 상기 제2 챔버(35) 하부에 배치된 제1 가압롤러(41) 및 상기 제1 가압롤러(41)를 거쳐 제1 챔버(33)로 인입되는 슬러지(80)를 순차적으로 가압탈수하도록 제1 챔버(33)내에 수직으로 교번 배열된 다수의 가압롤러(42~46)로 이루어지는 수직형 롤러부(40)와,

상기 지지프레임(31)의 제2 챔버(35)내에 배치되어, 상기 수직형 롤러부(40)를 통과하여 농축과정을 거친 슬러지(80)를 더 강력한 진공 흡입 및 수분 흡착에 의해 수분 흡착벨트(58)의 내/외부에서 동시에 강력한 탈수를 진행하는 고압 탈수기(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압형 슬러지 탈수장치.