KR200430072Y1 - 고액분리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고액분리장치에 관한 것으로, 무한궤도식으로 이동하는 섬유질의 베이스부재를 구비하고 상기 베이스부재의 일측면에 다수개의 직모들이 여과층을 이루도록 상기 베이스부재를 가로지르는 방향으로 소정간격을 두고 인접하게 구비되고 음식물 쓰레기와 축산분뇨와 같은 폐수를 고형물과 액체로 분리하는 여과포(10)와, 상기 여과포(10)의 일측으로 진공압을 가하는 진공기구(20), 상기 진공기구(20)의 진공압에 의해 여과포(10)를 통과한 액체를 수용하는 호퍼(30), 상기 여과포(10)의 표면에 걸러진 슬러지를 긁어 내는 스크레이퍼(40), 상기 여과포(10)를 세척하는 세정기구(50) 및, 상기 여과포(10)의 장력을 조절하는 장력조정롤러(60)를 포함하는 구성에 의해, 음식물 쓰레기 및 축산분뇨를 진공압에 의한 여과포의 모세관현상을 이용하여 탈수효과를 증진시킬 수 있고 그로 인해 작업시간을 단축시켜 경제적으로 운영할 수 있으며, 보다 정밀하게 고액을 분리하여 양질의 비료를 생산할 수 있게 한다.

음식물, 축산분뇨, 슬러지, 고액분리, 여과

Description

고액분리장치{A device for seperating liquid from sludge}

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 고액분리장치의 일예를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 여과포를 나타낸 실물사진,

도 3은 도 2에 도시된 여과포를 나타낸 개략적 확대도,

도 4는 도 1에 도시된 여과포의 다른 일예를 나타낸 개략적 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10,10' : 여과포 11,11' : 베이스부재

12,12' : 직모 15 : 구동모터

16 : 구동롤러 20 : 진공기구

30 : 호퍼 40 : 스크레이퍼

50 : 세정기구 60 : 장력조정롤러

70 : 속도조절기구

본 고안은 음식물 쓰레기 및 축산분뇨에서 발생하는 슬러지를 비료화하는 소화여액 처리장치에 관한 것으로, 특히 진공압을 이용하여 슬러지를 탈수하고 분리하는 고액분리장치에 관한 것이다.

음식물 쓰레기 및 축산분뇨의 여액은 BOD 20,000~80,000 ppm 이상의 고종도 유기물을 함유하고 있으므로 수질 오염을 일으키는 주요 원인이 되고 있는데, 발생량이 급증하고 있어 그 처리문제가 심각하게 대두되고 있다.

이에 음식물 쓰레기 및 축산분뇨의 여액을 액체비료화하는 연구가 이루어지고 있으나 아직까지 양질의 액비를 저렴하게 생산하지 못하고 있다.

종래의 탈수처리장치는 방대한 시설로, 소규모의 슬러지를 탈수하는 데에는 부적합하다. 예를 들어, 수분 조절재를 이용해 퇴비화하여 경지에 환원하는 방법은 초기투자 비용이 많이 들뿐만 아니라 수분 조절재인 톱밥이 고가이어서 톱밥구입에 따른 운영비가 과다하여 중대형 규모 이상의 농가에는 부적합하다.

특히, 사육단계, 사양방법, 계절 등에 따라 가축분뇨의 성상이 불 균일하게 나타나므로 이에 따라 신축성 있게 처리할 수 있는 전처리 시스템이 요구되고 있다. 이러한 배경에서 개발된 종래 기술에는 고액분리기와 스크류 데칸타(Screw Decanter) 등이 있다.

종래의 고액분리기는 진동식, 원심분리식, 경사식 등으로 다양한 형태를 보이고 있다. 이러한 시스템들의 오염물질 제거효율은 15% 로서 효율이 좋지를 못하므로 가축분뇨 내에 포함되어 있는 협잡물 제거에는 적합하나 독립적인 전처리 시스템으로 사용하기에는 문제가 있다.

이러한 고액분리기에는 음식물류 폐기물여액이나 축산분뇨등에 함유되는 미립자를 여과하기 위한 여과재로서 섬유를 사용한 직편물이나 부직포로 된 여과직물이 널리 사용되어 있다. 그런데, 섬유를 사용한 종래의 여과직물은, 섬유의 격자구조의 간극으로부터 원수를 통과시켜서 그곳에 함유되는 입자를 포착하는 것이므로, 격자의 간극사이즈보다 작은 입자의 대부분은 포착되지 않고 통과해 버리는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 여과재는 작은 입경의 입자를 포착하기 위하여 직밀도를 높게 하여 격자의 사이즈를 작게한 것도 있지만, 여과직물에 있어서의 간극의 비율이 작어져 여과할 수 있는 처리량이 저하되고, 즉시 과적되어 여과할 수 없게 됨으로써 안정적인 여과성능을 획득하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래 고액분리장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로, 진공압에 의한 여과포의 모세관현상을 이용하여 탈수효과를 증진시킬 수 있고 설치비가 저렴한 고액분리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 고액분리장치는, 음식물 쓰레기와 축산분뇨와 같은 폐수를 고형물과 액체로 분리하는 여과포를 구비 하되, 상기 여과포는 섬유질의 베이스부재를 구비하고, 그 베이스부재의 일측면에 다수개의 직모들이 소정간격을 두고 인접하게 구비되되, 상기 직모들은 여과층을 이루도록 상기 베이스부재를 가로지르는 방향으로 구비된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 직모는 나일론(Nylon)으로 형성되고, 서로 인접하는 직모들과 길이가 다르게 구비된다.

더욱 바람직하게는, 상기 베이스부재는 무한궤도식으로 이동가능하게 구비된다.

바람직하게는, 본 고안에 따른 고액분리장치는 상기 여과포로 공급되는 고액으로부터 액체만이 베이스부재를 통과하도록 베이스부재를 중심으로 직모의 반대쪽에서 진공압을 발생시키는 진공기구; 상기 진공기구의 진공압에 의해 베이스부재를 통과한 액체를 수용하는 호퍼; 상기 직모의 선단에 분리된 고형분 슬러지를 긁어 내는 스크레이퍼; 상기 여과포를 세척하는 세정기구; 및 상기 여과포의 장력을 조절하는 장력조정롤러;를 더 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 고액분리장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 고액분리장치는, 무한궤도식으로 이동가능하게 구비되고 음식물 쓰레기와 축산분뇨와 같은 폐수를 고형물과 액체로 분리하는 여과포(10)와, 상기 여과포(10)의 일측으로 진공압을 가하는 진공기구(20), 상기 진공기구(20)의 진공압에 의해 여과포(10)를 통과한 액체를 수용하는 호퍼(30), 상기 여과포(10)의 표면에 걸러진 슬러지를 긁어 내는 스크레이퍼(40), 상기 여과포(10)를 세척하는 세정기구(50) 및, 상기 여과포(10)의 장력을 조절하는 장력조정롤러(60)를 포함한다.

상기 여과포(10)는 다수개의 롤러에 의해 벨트식으로 이동한다. 상기 여과포(10)는 폐곡선을 이루고 구동모터(15)와 구동롤러(16)에 의해 무한궤도식으로 이동하게 된다.

여기서, 상기 여과포(10)로 공급되는 고액은 원심력에 의해 중력탈수된 상태로 공급되는 것이 바람직하다. 전처리공정에 의해 중력탈수된 고액은 여과포(10)의 상부로 연속적으로 공급된다.

상기 여과포(10)는 섬유질의 베이스부재(11)와, 상기 베이스부재(11)의 일측면에 서로 소정간격을 두고 인접하게 구비된 직모(12)를 포함한다.

상기 직모(12)들은 여과층을 이루도록 상기 베이스부재(11)를 가로지르는 방향으로 구비된다.

상기 직모(12)는 나일론(Nylon)으로 형성되고, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 소정간격을 두고 평행하게 구비되며, 상기 베이스부재(11)의 표면에 접착제로 접착되어 결합된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 여과포(10')는 베이스부재(11')의 일측에 서로 다른 길이의 직모(12')들을 인접하게 구비할 수 있다. 이는 부유하는 고형물을 제거하는 데 사용된다.

상기 진공기구(20)는 상기 여과포(10)로 공급되는 고액으로부터 액체만이 베 이스부재(11)를 통과하도록 베이스부재(11)를 중심으로 직모(12)의 반대쪽에 구비된다.

이와 같이, 상기 베이스부재(11)를 중심으로 직모(12)의 반대쪽에 진공압이 발생함과 동시에 다수개의 직모(12)들이 서로 소정간격을 두고 평행하게 구비됨으로써 직모(12)들의 사이 공간에서 모세관 현상이 발생하게 된다. 그로 인해 슬러지에 함유된 액체가 신속하게 베이스부재(11)를 통과해 걸러지고, 도 4에 도시된 바와 같이, 직모(12)의 상부 선단에는 슬러지만이 걸려 남아 있게 된다.

또한, 상기 여과포(10)를 무한궤도식으로 연속적으로 이동시킴으로써 진공압의 손실도 방지하며 고액분리의 효과를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

상기 호퍼(30)는 여과포(10)의 내측에 구비되어 진공기구(20)에 의해 진공압이 발생하는 공간임과 동시에 여과포(10)를 통과하는 여액을 수집하는 공간이기도 하다.

상기 스크레이퍼(40)는 여과포(10)의 외부에 여과포(10)의 직모 선단과 접촉하도록 구비되고, 여과포(10)의 직모(12)에 부착된 슬러지를 긁어 박리시키게 된다.

상기 세정기구(50)는 상기 여과포(10)를 통과시키면서 여과포(10)를 세정한다. 예를 들어, 고압의 물을 분사하여 세척하거나 진공압을 발생시켜 여과포(10)에 고착된 이물질을 흡착하여 제거하는 것도 가능하다.

상기 장력조정롤러(60)는 여과포(10)를 지지하되, 롤러이송기구에 의해 위치가 이동되면서 여과포(10)의 장력을 조절하게 된다. 상기 롤러이송기구는 실린더기 구를 사용할 수 있다.

상기 여과포(10)의 일측에는 속도조절기구(70)가 구비되어 구동모터(15)에 의해 이동하는 여과포(10)의 속도를 조절하게 된다. 즉, 상기 속도조절기구(70)는 제동장치로, 여과포(10)에 마찰을 가함으로써 여과포(10)의 속도를 감속시키게 되고, 마찰력을 줄이게 되면 속도가 복원된다.

한편, 상기 여과포(10)는 드럼이나 디스크형상의 구조체 외주면에 장착하여 중력탈수와 함께 모세관현상을 이용할 수 있도록 하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 고액분리장치에 의하면, 음식물 쓰레기 및 축산분뇨를 진공압에 의한 여과포의 모세관현상을 이용하여 탈수효과를 증진시킬 수 있고 그로 인해 작업시간을 단축시켜 경제적으로 운영할 수 있으며, 보다 정밀하게 고액을 분리하여 양질의 비료를 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 음식물 쓰레기와 축산분뇨와 같은 폐수를 여과포에 의해 고형물과 액체로 분리하는 고액분리장치에 있어서,

   상기 여과포는,

   섬유질의 베이스부재를 구비하고, 그 베이스부재의 일측면에 다수개의 직모들이 소정간격을 두고 인접하게 구비되되, 상기 직모들은 여과층을 이루도록 상기 베이스부재를 가로지르는 방향으로 구비된 것을 특징으로 하는 고액분리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 직모는,

   나일론(Nylon)으로 형성된 것을 특징으로 하는 고액분리장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 직모는,

   서로 인접하는 직모들과 길이가 다르게 구비된 것을 특징으로 하는 고액분리장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 여과포는 무한궤도식으로 이동가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 고액분리장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 여과포로 공급되는 고액으로부터 액체만이 베이스부재를 통과하도록 베이스부재를 중심으로 직모의 반대쪽에서 진공압을 발생시키는 진공기구;

   상기 진공기구의 진공압에 의해 베이스부재를 통과한 액체를 수용하는 호퍼;

   상기 직모의 선단에 분리된 고형분 슬러지를 긁어 내는 스크레이퍼;

   상기 여과포를 세척하는 세정기구; 및

   상기 여과포의 장력을 조절하는 장력조정롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고액분리장치.

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