KR20020026686A - 슬러지 원심탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지 탈수장치에 관한 것으로, 특히 원심탈수에 의해 탈수된 슬러지를 세라믹 탈수통내에서 세라믹에 형성된 미세구멍을 통해 원심탈수하여 탈수효율을 상승시키는 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 원심탈수장치는 구동축(14)의 내부로 물을 포함한 슬러지를 유입시켜 원심력에 의해 토출구(15)로 방출시키고 둘레에 슬러지를 이송시키는 나선형 이송날개를 구비한 이송스크루(13)를 설치하고, 그 둘레에 설치되어 일측하부에는 수분을 배출하는 물배출구(23)를 그리고 그 반대쪽에는 슬러지배출구(24)를 갖고 이송스크루(13)의 방향과 반대방향으로 회전하면서 수분을 원심 탈수하는 탈수드럼(20) 및 이를 구동시키는 구동장치(22a)(22b) 및 이를 둘러싼 케이스(10)로 구성되어 슬러지를 탈수하는 원심탈수장치에 있어서, 상기 슬러지배출구(24)쪽 탈수드럼(20) 단부에 슬러지를 2차 탈수하는 세라믹탈수드럼(30)을 연결설치하고, 상기 세라믹탈수드럼(30)내에도 이송스크루(13)를 연장 설치하여 구성함으로써, 원심탈수에 의해 1차 탈수된 슬러지를 세라믹 탈수통내에서 세라믹에 형성된 미세구멍을 통해 원심탈수하므로 보다 높은 탈수효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Description

슬러지 원심탈수장치{Centrifugal dehydrator for sludge}

본 발명은 슬러지 원심탈수장치에 관한 것으로, 특히 탈수드럼의 일측에 세라믹탈수드럼을 더 구비하여 원심탈수에 의해 1차탈수된 슬러지를 세라믹탈수드럼에서 2차 탈수시키도록 함으로써 탈수효율을 향상시키는 슬러지 원심탈수장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 폐기물을 침전지와 같은 처리시설물에서 처리하는 과정에서 회분, 염화철 등의 무기 조정제 또는 중합 응집제를 첨가하여 오수에 현탁된 고형물을 응집시키므로써 슬러지가 형성되는데, 이 슬러지는 주로 소각 또는 매립에 의해 처리하고 있다.

매립에 의해 슬러지를 처리하게 되면 각종 오염을 일으키게 되므로 요즘은 소각처리방법을 주로 이용한다.

처리시설물에서 수거한 슬러지는 90중량%가 물이기 때문에 소각처리하기 위해서는 탈수장치를 이용하여 탈수시켜야만 한다. 탈수가 덜된 슬러지를 소각시키게 되면 수분을 증발시키기 위해 많은 열에너지가 필요하게 될 뿐만 아니라 연소효율이 떨어져 공해물질이 발생하게 되므로 가급적 소각에 적당하도록 탈수시키는 것이 바람직하다.

슬러지를 탈수하는 탈수장치는 크게 압착탈수와 원심탈수장치로 구분되는데, 압착탈수장치로는 함수율이 70∼80중량% 정도만 탈수되는 반면 원심탈수는 그보다 높게 나타나므로 원심탈수장치가 효율이 더 좋은 것으로 알려져 있다.

종래의 원심탈수장치는 나선형 이송날개를 갖고 내부가 중공인 이송스크루 구동축의 내부로 슬러지를 공급하면 구동축이 회전하면서 원심력에 의해 토출구로슬러지를 토출시키고, 그 외부에서 반대방향으로 회전하도록 설치된 탈수드럼의 내벽면에 충돌하면서 슬러지는 밀착되고 물은 물배출구로 배출됨과 아울러 슬러지는 이송날개에 의해 슬러지 배출구로 배출되도록 되어있다.

하지만 상술한 바와 같은 구조로된 원심탈수장치 또한 슬러지가 원활하게 소각될 수 있는 정도에는 미치지 못하므로 이를 개선할 필요가 있었다.

본 발명은 종래의 원심탈수장치의 성능향상을 위해 원심탈수장치의 일측에 세라믹탈수드럼을 더 연장 설치하여 원심탈수에 의해 1차탈수된 후 세라믹탈수드럼에서 2차 탈수되도록 하여 보다 탈수효율을 향상시키므로써 완전소각처리가 가능하도록하는 슬러지 원심탈수장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 탈수장치의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 슬러지 탈수장치에 슬러지가 투입되는 상태의 확대도.

도 3은 본 발명의 슬러지 탈수장치의 요부 확대 단면도.

도 4는 본 발명의 이송스크루의 구조를 나타낸 측단면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 - 케이스 11 - 배수구 12a,12b - 축받이

13 - 이송스크루 14 - 구동축 15 - 토출구

16 - 이송날개 17 - 스크레이퍼홈 18 - 스크레이퍼

19 - 스프링 20 - 탈수드럼 21 - 경사면

22a,22b - 구동장치 23 - 물배출구 24 - 슬러지배출구

25a,25b - 커버 26 - 연결부재 27a,27b - 회전판

30 - 세라믹탈수드럼 31 - 외부관 32 - 배수공

33 - 나사산 34 - 세라믹관

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부로 물을 포함한 슬러지를 유입시켜 원심력에 의해 토출구로 방출시키고 둘레에 슬러지를 이송시키는 나선형 이송날개를 구비한 이송스크루를 설치하고, 그 둘레에 설치되어 일측하부에는 수분을 배출하는 배출구를 그리고 그 반대쪽에는 슬러지를 배출하는 배출구를 갖고 이송스크루의 방향과 반대방향으로 회전하면서 수분을 원심탈수하는 탈수드럼 및 이를 구동시키는 구동장치로 이루어져 슬러지를 원심탈수하는 원심탈수기장치에 있어서,

상기 슬러지를 배출시키는 배출구쪽 탈수드럼에 슬러지를 2차 탈수하는 세라믹탈수드럼을 연결설치하고, 상기 세라믹탈수드럼내의 이송스크루 구동축 둘레에 형성된 이송날개 외측단이 세라믹탈수드럼의 내벽면에 탄력 접촉되어 회전되도록구성하여 달성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 탈수장치의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 슬러지 탈수장치에 슬러지가 투입되는 상태의 확대도이며, 도 3은 본 발명의 슬러지 탈수장치의 요부 확대 단면도이다.

도시된 바와 같이 원심탈수장치는 양측에 축받이(12a)(12b)에 의해 지지되고, 그 일측에 설치된 구동장치(22a)에 의해 회전되면서 원심력에 의해 슬러지를 장치의 내부로 공급 및 슬러지를 이송시키는 이송스크루(13)가 설치되어 있고, 이송스크루(13)의 둘레에는 양측이 축받이(12a)(12d)에 지지됨과 동시에 구동장치(22b)에 의해 이송스크루(13)와 반대방향으로 회전되는 탈수드럼(20)이 설치되어 있고, 원심탈수장치의 둘레에는 케이스(10)가 구비되며, 케이스(10)의 하부에는 탈수드럼(20) 및 세라믹탈수드럼(30)으로부터 배출되는 물을 모아 배수시키는 배수구(11)가 형성되어 있다.

상술한 이송스크루의 구동축(14)은 관형상으로 구성되어 외부에서 내부로 슬러지가 공급되도록 되어 있고, 일측 둘레에는 탈수드럼(20)의 내부에서 슬러지를 토출시킬 수 있도록 토출구(15)가 형성되어 있다. 또 둘레에는 탈수드럼(20)에 토출되어 밀착된 슬러지를 이송시키기 위해 나선형 이송날개(16)가 설치되어 있다. 특히 탈수드럼(20)의 내부에는 이송날개(16)가 일정간격 이격된 상태로 회전되도록 설치되어 있으며, 후술될 탈수드럼(20)의 경사면(21)과 세라믹탈수드럼(30)의 내주면에는 밀착되는 구조로 설치된다. 또한 이송날개(16)는 도 4와 같이 구동축(14)과방사형태로 설치된 지지바(16b)에 의해 연결되어 있다.

또한 탈수드럼(20)은 양측에 축받이(12c)(12d)에 의해 회전가능하게 설치된 회전판(27a)(27b)의 사이에 설치되고, 회전작동과 함께 물 또는 슬러지가 배출될 수 있도록 배출공간을 형성하기 위해 봉과 같은 연결부재(26)로 양측 회전판(27a)(27b)과 연결된다. 또 그 둘레에는 일측에 탈수되어 배출되는 물 또는 슬러지가 원심력에 의해 사방으로 뿌려지는 것을 방지하기 위해 하부에 물배출구(23)(24)가 형성된 커버(25a)(25b)가 설치되어 있다. 연결부재는 둘레에 다수개의 구멍을 형성한 원통구조를 가질 수도 있다.

탈수드럼(20)은 중앙부에 직경이 완만하게 좁아지는 구간이 있는데, 이는 이송되는 슬러지가 탈수된 물로부터 분리시키기 위한 구간으로서, 슬러지를 경사면(21)으로 끌어올리기 위해 이송날개(16)의 외주면은 탈수드럼(20)의 경사면(21)에 밀착된다.

이때 경사면(21)과의 마찰에 의한 마모를 줄이기 위해 이송날개(16)의 둘레에 스크레이퍼(18)가 설치된다. 즉, 이송날개(16)의 둘레에 스크레이퍼홈(17)을 형성하고, 이 스크레이퍼홈(17)에 스크레이퍼(18)를 내장하면서 스크레이퍼(18)와 스크레이퍼홈(17)사이에 스프링(19)을 설치하여 스크레이퍼(18)가 세라믹탈수드럼(30)내에 탄력적으로 접촉되도록 구성된다.

또한 슬러지배출구(24)쪽 탈수드럼(20)에는 세라믹탈수드럼(30)이 연결 설치된다.

세라믹탈수드럼(30)은 외부관(31)과 그 내부에 소정두께로 입혀진세라믹관(34)으로 이루어져 있다.

외부관(31)은 둘레에 작은 배수공(32)이 다수개 형성되어 있고, 내벽면에는 나사산(33)이 형성되어 있다. 이때 나사산(33)은 물빠짐을 위한 것이므로 세라믹관(34)은 외부관(31)의 나사산(33) 단부와 결합될 뿐 홈은 물이 빠질 수 있도록 간극을 그대로 유지한다.

이때에도 세라믹탈수드럼(30)의 내부에 설치된 이송날개(16)의 둘레에는 스크레이퍼홈(17)을 형성하여 이에 스크레이퍼(18)를 설치하고, 또 스크레이퍼(18)와 스크레이퍼홈(17) 사이에 탄성스프링(19)을 설치하여 스크레이퍼(18)가 세라믹탈수드럼(30)의 내벽면에 탄력접촉된 상태로 회전되도록 구성되어 있다.

이와 같은 구조로 된 본 발명의 탈수작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 이송스크루(13)와 탈수드럼(20)은 구동장치(22a)(22b)에 의해 서로 반대방향으로 회전한다.

이송스크루 구동축(14)으로는 많은 수분을 함유한 슬러지가 유입되어 토출구(15)를 통해 회전드럼의 내벽면으로 토출되면서 원심력에 의해 탈수드럼(20)의 내벽면에 충돌하여 슬러지는 탈수드럼(20)의 내벽면에 밀착되고 물은 탈수되어 내부표면에 부착된 슬러지의 표면을 타고 흘러 물배출구(23)로 배수된다.

또한 탈수드럼(20)의 내벽면에 밀착된 슬러지는 이송스크루(13)의 둘레에 형성된 이송날개(16)에 의해 점차적으로 슬러지배출구(24)쪽으로 이송된다.

슬러지배출구(24)쪽으로 이송되는 슬러지는 경사면(21)을 통과하게 된다. 이때 이송날개(16)의 둘레에 설치된 스크레이퍼(18)가 탈수드럼(20)의 내벽면에 탄력적으로 밀착된 상태로 회전하여 슬러지를 용이하게 이송시킨다. 특히 스크레이퍼(18)가 내부에 설치된 스프링(19)에 의해 탄력적으로 접촉되기 때문에 마찰력에 의해 마모되는 현상은 방지된다.

한편, 경사면(21)을 통과한 슬러지는 어느 정도 탈수된 상태이지만 아직 많은 수분을 함유하고 있다. 이러한 슬러지는 다시 세라믹탈수드럼(30)을 지나게 된다.

이때에도 여전히 원심력에 의해 세라믹탈수드럼(30)의 표면에 밀착되게 되는데, 세라믹탈수드럼(30)을 이루는 세라믹관(34)에는 미세한 구멍들이 형성되어 있기 때문에 수분은 원심력 및 모세관현상에 의해 미세구멍으로 빠져나간다. 또 미세구멍으로 빠져나온 수분은 외부드럼의 내벽면에 형성된 나사홈을 타고 이송되어 결국 배수공(32)을 통해 외부로 배출된다. 그리고 탈수드럼(20) 및 세라믹탈수드럼(30)에서 배수되는 물은 케이스(10)하부에 형성된 배수구(11)를 통해 배출된다.

이와 같이 재차 수분이 제거된 슬러지는 이송날개(16)에 의해 슬러지배출구(24)로 이송되어 배출된다. 이때에도 상술한 스크레이퍼(18)의 작용에 의해 이송 완료된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 원심탈수에 의해 1차 탈수된 슬러지를 세라믹탈수드럼내에서 세라믹에 형성된 미세구멍을 통해 원심탈수하므로 두 번에 걸쳐 탈수시킴에 따라 보다 높은 탈수효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 구동축(14)의 내부로 물을 포함한 슬러지를 유입시켜 원심력에 의해 토출구(15)로 방출시키고 둘레에 슬러지를 이송시키는 나선형 이송날개를 구비한 이송스크루(13)를 설치하고, 그 둘레에 설치되어 일측하부에는 수분을 배출하는 물배출구(23)를 그리고 그 반대쪽에는 슬러지배출구(24)를 갖고 이송스크루(13)의 방향과 반대방향으로 회전하면서 수분을 원심탈수하는 탈수드럼(20) 및 이들을 구동시키는 구동장치(22a)(22b) 및 이를 둘러싼 케이스(10)들로 구성되어 슬러지를 탈수하는 원심탈수장치에 있어서,

   상기 슬러지배출구(24)쪽 탈수드럼(20) 단부에 슬러지를 2차 탈수하는 세라믹탈수드럼(30)을 연결설치하고,

   상기 세라믹탈수드럼(30)내에도 이송스크루(13)를 연장 설치한 것을 특징으로 하는 슬러지 원심탈수장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹탈수드럼(30)은 작은 배수공(32)을 다수개 형성함과 아울러 내벽면에 나사산(33)을 형성한 외부관(31)과;

   상기 외부관(31) 내벽면의 나사산(33) 골을 물빠짐 간극으로 유지하면서 외부관(31) 내벽면에 입혀진 세라믹관(34)으로 구성한 것을 특징으로 하는 슬러지 원심탈수장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹탈수드럼(30)의 내부에 설치된 이송날개(16)의 둘레에 스크레이퍼홈(17)을 형성하여 이에 스크레이퍼(18)를 설치하고, 상기 스크레이퍼(18)와 스크레이퍼홈(17) 사이에 탄성스프링(19)을 설치하여 상기 스크레이퍼(18)가 세라믹탈수드럼(30)의 내벽면에 탄력접촉된 상태로 회전되게 한 것을 특징으로 하는 슬러지 원심탈수장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 스크레이퍼(18)는 세라믹탈수드럼(30)과의 접촉되는 접촉면을 슬러지가 이송된 쪽의 단부만 접촉되도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 슬러지 원심탈수장치.