KR200232305Y1 - 쐐기형 와이어 여과원통에 의한 오물 탈수 여과 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 외통체의 내부에 다수의 통공이 형성된 여과원통을 착설하고 내부에 이송 스크류를 장설하여 오물을 탈수 여과처리하는 오물 탈수 여과장치로서, 개공률이 높아서 여과 표면적이 극대화된 쐐기형 여과망(wedge wire)으로 여과원통을 형성하고 고압부로는 내측 여과원통이 내삽되어 이중여과원통을 형성하여 슬러지와 여과수를 배출하는 고액 분리 공정을 간단하고 단일한 구조로 일관되게 처리하게 하여 다량의 슬러지를 함수율을 최적화시켜 처리하는 쐐기형 와이어 여과원통에 의한 오물 탈수 여과 장치에 관한것이다.

본 고안은 응집혼합조에서 조절된 응집 슬러지를 주입부로 연속 공급하여 저속으로 회전하는 이송 스크류가 관형회전축과 여과원통 사이의 간극내로 슬러지를 이송하여 고액분리시키는 장치로서 특히 고압부에는 내측 여과원통을 추가로 삽착하여 막힘이 없고 최대의 개공률로 슬러지량을 조절하여 배출하고 여과수는 별도로 배출시키므로서 여과 및 탈수효율을 극대화 시킨 구성이다.

Description

쐐기형 와이어 여과원통에 의한 오물 탈수 여과 장치 {wedge wire screen type screw press}

본 고안은 펄프, 피혁 염색공장, 식품가공공장 등의 각종 생산공장, 도시하수, 산업폐수, 분뇨처리장 등의 처리장에서 배출되는 슬러지나, 농수산물 쓰레기를 탈수 여과처리하는 오물 탈수 여과장치에 관한 것으로서, 더욱 자세히는 오폐수의 전처리 공정에서 스크린되고 고분자 응집제(polymer)에 의하여 응집되어 1차 처리된 농축 슬러지를 고액 분리하여 탈수처리 하는 장치로서 이송 스크류에 의한 압축 이동 탈수공정, 개공률이 높아서 여과 표면적이 극대화된 쐐기형 여과망(wedge wire)으로 형성된 여과원통을 이용한 여과공정, 물분사 노즐에 의한 세척공정, 슬러지 배출 및 여과수 배출의 고액 분리 공정을 간단하고 단일한 구조로 일관되게 처리하게 하여 다량의 슬러지를 함수율을 최적화시켜 필터링하고 시설비가 저렴하며 인건비가 절감되고 유지관리비, 연료비가 저렴한 경제적이고 탈수 여과 처리효율이 높은 오물 탈수 여과 장치에 관한 것이다.

종래에도 각종 공장이나 폐수처리장 등의 산업장에서 발생되는 오물을 처리하기 위한 장치로서 배출되는 오물을 스크류에 의하여 압축 이동시키면서 타공형 여과망으로 된 여과원통으로 고액을 분리하고 여과공에 끼어 있는 찌꺼기를 세척하므로서 고형분과 수분의 분리를 촉진시켜 오물을 탈수하는 장치가 있으나, 이는 수많은 구멍을 드릴가공하여서 된 타공형의 여과망이 여과원통의 외주에 형성되어 그 구조상 미세한 크기의 슬러지를 걸러내기가 어렵고 타공망의 세공 크기가 판재의 두께를 상회하여 천공하기가 기술적으로 한계가 있고 제작시간과 비용이 많이 들며 또한 테이퍼(taper)진 여과원통에서 배출되는 슬러지가 후방(고액 분리 배출부)측으로 올수록 고압부가 형성되므로서 밀려드는 슬러지의 양을 처리함에 있어서 개공률이 낮아서 여과 표면적이 적어 여과효율이 떨어지며 막힘이나 파손이 빈번한 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 여과원통과 이송 스크류가 형성된 오물 탈수장치에 있어서, 개공율을 높여서 여과효율을 제고시키기 위하여 테이퍼진 회전 여과원통에 단면이 쐐기형으로 된 다수개의 와이어를 일정간격으로 배열하고 각 쐐기형 와이어의 일측에 호형 강판대를 끼워서 용접하여 여과망(wedge wire strainer)을 형성하여 여과면적을 극대화시키고 고압부측으로는 밀려드는 슬러지의 양을 처리하기 위하여 이중 여과망으로 된 여과원통을 형성하여 외부뿐 아니라 내부로도 탈수하게 하므로서 고액분리효율이 극대화 된 오물 탈수 여과 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 전체 구성을 나타낸 사시도

도 2는 본 고안의 내부 구성을 나타낸 종단면도

도 3은 본 고안의 요부인 이중여과 원통을 나타낸 A-A선 단면도

도 4는 본 고안의 요부인 여과원통을 도시한 분리 사시도

도 5는 타공형 여과망과 본 고안의 쐐기형 여과망의 개공률을 비교한 도면

도 6은 본 고안의 전체 구성을 나타낸 평면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10:외통체 11:슬러지 주입부

12:고액분리 배출부 14:프레임

21:내측여과원통 23:여과원통

30:관형 회전축 31:이송 스크류

40:에어 실린더 41:댐퍼

50:구동 모터 51:구동축

53:연결 체인

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성을 첨부 도면에 의하여 설명하면 다음과 같으며 고안의 요지를 불필요하게 흐릴수 있는 공지의 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

외통체의 내부에 다수의 통공이 형성된 여과원통을 착설하고 내부에 이송 스크류를 장설하여 오물을 탈수 여과처리하는 오물 탈수 여과장치에 있어서,

프레임(14)위에 양단부에 슬러지 투입구(11a)가 형성된 슬러지 주입부(11)와 여액 배출구(12a)와 탈수 케이크 배출구(12b)가 형성된 슬러지 배출부(12)가 구비된 외통체(10)를 재치시키고, 그 내부로는 단면이 쐐기형인 와이어(wedge wire)(23a)를 다수개 등간격으로 외주에 배열시키고 일측으로 다수개의 반원형 강판대(26)에 끼워서 용접하여서 이루어진 반원형 원통을 볼트(24)와 너트(25)로 나사 결합하여 여과원통(23)을 형성하고 고압부 스크류 축으로는 내측 여과원통(21)이 내삽되어 이중 여과원통을 구성하고, 상기 여과원통(23) 내측으로는 외주에 이송 스크류(31)가 형성되고 슬러지 주입부(11)측의 내경이 작고 고액 분리 배출부(12)측의 내경이 커서 테이퍼(taper)진 관형 회전축(30)이 삽설되고, 상기 관형 회전축(30) 일측으로는 정역회전하는 구동 모터(50)에 의해 구동되는 구동축(51)이 연결되고, 모터(50)의 부하변동을 감지하고 에어 실린더(40)의 제어로 함수율과 부하에 의하여 슬러지 배출량을 조절하는 스토퍼로서 댐퍼(41)가 부착되고 관형 회전축(30)의 구동부재로서 구동 모터(50), 종동축(52), 연결 체인(53), 체인기어(54)(55)가 연결되는 구성이다.

외통체(10) 내부에 장입된 여과 원통(23)은 테이퍼진 이송 스크류(31)의 회전에 의해 압축 이동되어 가압 탈수된 오물을 탈수 여과시키는 것으로서, 다수개의 단면이 마름모꼴의 쐐기형 와이어(23a)(wedge wire)가 등간격으로 배열되어 반원형 강판대(26)에 용접되고 라운딩(rounding) 처리하고 서로 반대 방향에서 대칭으로 결합하여 여과원통(23)을 구성한 것으로서 반원형 강판대(26)는 쐐기형 와이어(23a)를 견고하게 고정하여 뒤틀림이나 변형을 방지한 것이며 종래의 타공형 여과망에 비하여 약 2배 이상의 개공률이 나오므로서 여과면적이 큰 효과가 있다.

즉, 도 5에서 보는바와 같이 기존의 타공형 여과망에 의한 개공률(여과면적)을 공식에 의하여 계산하면 다음과 같다.

(a) 타공형 여과망

구멍의 직경을 1.2Ø , 구멍과 구멍 사이의 간극을 3Ø라 할 때 최대 개공률은,

×90.7 =×90.7 = 14.5%

(b) 웨지와이어 스크린

== 28.5%

전기한 바와 같이 기존의 타공형 여과망에 비하여 웨지와이어 여과망의 개공률(여과면적)이 크다는 것을 알 수 있다.

상기한 본 고안의 여과원통(23)은 반복적으로 가해지는 유체의 변동에 따른하중에 충분히 견딜수 있도록 단면이 마름모꼴로 전방에서 후방으로 갈수록 폭이 확대되게 기하학적으로 설계하므로서 종래의 타공망이나 일직선 형태의 와이어에 비하여 견고하고 내구성이 높음은 물론 여과표면적과 공극률이 우수하므로서 여과효율이 높으며 이송 스크류(31)의 회전에 의한 원심력으로 슬러지의 대부분은 걸러지고 여과수만이 미세한 간극을 통하여 배출되며 본 고안의 여과원통(23)의 재질은 내부식성이 강하고 성형성이 좋은 스테인레스강 재질로 하는 것이 바람직하다. .

또한 고압부 이송스크류(31) 축으로는 내부에 안내 프레임(22)이 착설된 내측 여과원통(21)이 내삽되어 이중 여과원통을 구성하므로서 밀려드는 압밀상태의 슬러지를 탈수하고 여과수를 내부와 외부로 이중으로 여과 배출시키므로서 탈수기능을 향상시키는 효과가 있다.

이송 스크류(31)는 슬러지를 기계적으로 압착 이동시켜 주는 장치로서 표면을 내마모성이 있는 텅스텐 코팅을 한 것으로서, 슬러지를 탈수 여과시켜 압착된 슬러지 케이크를 고액분리 배출부(12)의 슬러지 케이크배출구(12b)쪽으로 이동시키는데 슬러지 주입부(11)측의 전방에서 고액분리 배출부(12)측으로 관형 회전축(30)이 회전됨과 동시에 이송 스크류(31)가 슬러지를 압착시킴에 따라 테이퍼진 관형회전축(30)과 여과원통(23)사이의 간격이 점차로 좁혀져서 고하중이 가해지는 고압부가 형성되며 압착되어서 밀려 오는 슬러지의량을 슬러지 유입농도에 따라 처리량을 댐퍼(41)로서 적절하게 조정한다.

에어실린더(40)는 이송 스크류(31)에 의하여 배출되는 슬러지 케이크의 양(고형총량)을 댐퍼(41)를 스토퍼로 사용하여 슬러지의 배출양을 조정 통제한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 구동 모터(50)를 가동하면 연결 체인 (53)에 의하여 접속된 종동축(52)과 구동축(51)에 의하여 체인기어(53)(54)가 회전되면서 테이퍼진 관형 회전축(30)의 외주에 형성된 이송 스크류(31)가 저속으로 회전함에 따라 외통체(10)의 전방에 형성된 슬러지 주입부(11)의 호퍼형 슬러지 주입구(11a)에 응집 혼화조에서 조절되어 응집제가 함유된 오물(응집슬러지)을 연속적으로 공급하면 슬러지가 이송 스크류(31)에 의하여 관형회전축(30)과 여과원통(23)사이의 간극내로 후방으로 서서히 이동하면서 압밀되어 고형분과 수분의 분리가 촉진되므로서 보다 향상된 여과효과를 구현할 수 있는데 이때 여과원통(23)의 단면이 마름모꼴의 쐐기형 여과망(wedge wire)으로 형성된 여과 원통(23)에서 이송 스크류(31)의 회전에 의한 원심력으로 비산되는 슬러지의 대부분은 여과원통(23)에서 걸러지고 고압부에서는 내측여과 원통(21)으로 이중으로 여과되고 물분사노즐(15)은 자동적으로 미도시한 타이머에 의하여 세정수를 분사하여 찌꺼기를 세척하게 되며, 여과된 여과수만이 미세한 간극을 통하여 오물이 거의 함유되지 않은 채로 프레임(14) 저부의 여액 배출구(13)로 낙하 배수되며 슬러지 고액분리 배출부(12)로 이송스크류(31)에 의하여 압착 탈수된 여액을 이송 스크류(31)의 회전력으로 밀어내면 사이펀 현상에 의하여 여액이 흡인되어 여액배출구(12a)로 배출되며 또한 이송 스크류(31)에 의하여 압착 이송된 슬러지는 슬러지 케이크 배출구(12b)로 배출되는데 슬러지량을 조절하는 댐퍼(41)의 동력원으로서 모터의 부하변동에 의하여 감지되고 감지된 정보에 의하여 일정 압력조건이 되면 에어 실린더(40)에 의하여 댐퍼(41)가 왕복 작동되어 슬러지 케이크 배출구(12b)를 개폐시켜 슬러지의 배출량을 조절하므로서 함수율이 극히 적은 탈수 케이크(찌꺼기)만을 배출하게 된다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 고안은 전술한 바와 같이 여과원통이 반복적으로 가해지는 유체의 변동에 따른 하중에 충분히 견딜수 있도록 단면이 마름모꼴로 전방에서 후방으로 갈수록 폭이 확대되게 기하학적으로 설계하므로서 종래의 타공망이나 일직선 형태의 와이어에 비하여 견고하고 내구성이 높음은 물론 여과표면적과 공극률이 우수하므로서 타공형 여과망에 비하여 약 2배 이상의 개공률이 나와서 여과면적이 큰 효과가 있으며 탈수된 슬러지는 슬러지의 양에 따른 모터의 부하를 자동으로 감지하여 에어 실린더에 의한 댐퍼의 왕복동작으로 선택적으로 슬러지 케이크 배출구의 개폐를 조절하므로서 여과효율이 우수하고 저함수율의 슬러지 처리로 슬러지의 감량화를 이룰 수 있다.

Claims (1)

1. 외통체의 내부에 다수의 통공이 형성된 여과원통을 착설하고 내부에 이송 스크류를 장설하여 오물을 탈수 여과처리하는 오물 탈수 여과장치에 있어서, 프레임(14)위에 양단부에 슬러지 투입구(11a)가 형성된 슬러지 주입부(11)와 여액 배출구(12a)와 탈수 케이크 배출구(12b)가 형성된 슬러지 배출부(12)가 구비된 외통체(10)를 재치시키고, 그 내부로는 단면이 쐐기형인 와이어(wedge wire)(23a)를 다수개 등간격으로 외주에 배열시키고 일측으로 다수개의 반원형 강판대(26)에 끼워서 용접하여서 이루어진 반원형 원통을 볼트(24)와 너트(25)로 나사 결합하여 여과원통(23)을 형성하고 고압부 스크류 축으로는 내측 여과원통(21)이 내삽되어 이중 여과원통을 구성하고, 상기 여과원통(23) 내측으로는 외주에 이송 스크류(31)가 형성되고 슬러지 주입부(11)측의 내경이 작고 고액 분리 배출부(12)측의 내경이 커서 테이퍼(taper)진 관형 회전축(30)이 삽설되고, 상기 관형 회전축(30) 일측으로는 정역회전하는 구동 모터(50)에 의해 구동되는 구동축(51)이 연결 장착됨을 특징으로 하는 쐐기형 와이어 여과원통에 의한 오물 탈수 여과 장치