KR200448398Y1 - 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하수, 산업폐수, 축산폐수처리장 등에서 슬러지 농축조(또는 소화조)에서 탈수기 사이의 슬러지 이송배관 상에 설치되어 슬러지 탈수를 위한 응집제 투입 및 교반장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 상기 이송배관을 가로질러 설치한 상태에서 후단에 연결된 구동모터(52)에 의해 회전하도록 하되, 중심에는 약품을 공급하기 위한 홀(110)이 형성되고, 외면에는 다수개의 교반 날개(120)가 등 간격에 형성되며, 각 교반 날개(120) 사이에는 상기 홀(110)과 연결되어 약품을 배출시키기 위한 분사구(130)가 형성되며, 후단에는 상기 홀(110)과 연결되는 약품 공급구(140)가 형성된 샤프트(100); 및 상기 샤프트(100)의 후단을 커버한 상태에서 상기 샤프트(100)가 회전 가능하도록 결합되고, 상기 샤프트(100)의 약품 공급구(140)로 약품을 주입하도록 펌프와 연결되는 약품 주입구(210)가 형성된 하우징(200);이 구성됨에 따라, 설치가 간편하며 약품을 고르게 분산시킴과 동시에 순간 고속 교반이 이루어지게 된다.

혼화장치, 교반장치, 약품 투입장치

Description

슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치{DISCHARGING CHEMICALS AND AGITATOR FOR SLUDGE DEWATERING}

본 고안은 하수, 산업폐수, 축산폐수 등의 처리공정에서 슬러지 탈수를 위한 응집제(이하 약품) 투입 및 교반장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 약품분사구가 형성된 샤프트에 교반날개를 부착하여 샤프트의 고속회전에 의해 샤프트의 약품분사구로부터 약품이 분사되면서 교반날개에 의해 순간 교반이 이루어지도록 한 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반 장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수, 산업폐수, 축산폐수 등의 슬러지를 탈수하는 벨트프레스 탈수기 전단에는 사각 또는 원형의 교반조가 있어 슬러지와 약품이 교반조에서 아지테이터에 의해 응집반응이 일어나게 하며, 원심탈수기는 슬러지와 약품이 원심탈수기 내부로 유입되어 원심탈수기의 고속 회전력에 의해 응집반응이 일어나게 된다.

여기에서, 벨트프레스 방식의 경우 슬러지와 약품이 일반적으로 부피 약 0.6~1.4m3의 사각 교반조에서 아지테이터가 30~60rpm의 저속 회전으로 교반이 이루어지게 되는 데, 이는 약품이 슬러지와 반응하는데 필요한 충분한 시간과 에너지를 공급하지 못하게 되어 응집 상태가 약하거나 미반응지역(DEAD ZONE)이 발생하게 되어, 이를 보상하기 위해 약품이 필요 이상보다 과다투입이 이루어지고 있다.

또한, 원심탈수기의 경우 슬러지와 약품이 탈수기 내부로 동시에 유입되어 고속회전체인 보울(BOWL)을 통과하며 탈수가 이루어지는데, 이 보울의 거리가 짧아 응집반응이 완전하지 못한 상태에서 배출되는 문제가 있어, 모든 원심탈수기들이 약품을 과다투입하여야 하며 시간당 슬러지 처리량을 설계치의 60~80%로 밖에 운전하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 또한 탈수기에서 나온 탈리(탈수)여액에 반응하고 남은 잉여의 약품으로 인해 수처리공정 전반에 부하를 주고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 처리수에 약품을 균일하게 투여하기 위한 투여수단과 투입된 약품과 슬러지를 교반하기 위한 교반 수단을 이송배관 상에 설치한 약품 자동투입 및 교반장치가 본 출원인에 의해 실용신안등록 제439471호로 제안된 바 있다.

이와 같은 종래 자동투입 및 교반장치는 도 1에 도시된 바와 같이 투여수단은 상기 이송관을 가로질러 설치되면서 노즐이 다수 개 형성된 분사 파이프; 및 상기 분사 파이프에 연결되어 정량의 약품을 공급하는 펌프;로 구성되고, 상기 교반수단은 상기 이송관을 가로질러 설치되는 교반 날개; 및 상기 교반 날개의 회전축 상에 결합되는 모터로 구성되며, 분사파이프의 노즐을 통해 펌프에서 공급되는 약품이 분사되게 되면, 이송관을 가로질러 설치되는 교반 날개가 모터의 구동에 따라 회전하면서 약품을 혼합하게 된다.

하지만, 이와 같은 종래의 자동투입 및 교반장치에 의하면, 샤프트에 형성되는 교반날개가 일정한 두께로 형성됨으로서, 처리수의 량에 따라 약품의 투입량이 달라질 때, 적절한 대응을 할 수 없는 문제점이 발생하였다.

이는 처리수의 량이 많아 약품의 투입량이 많아질 경우에는 별다른 문제가 발생하지 않지만, 약품의 투입량이 적을 경우 즉, 약품의 양이 시간당 1.0m3/hr 이하일 경우에는 약품분사구의 확장형 형태 또한 약품이 약품분사구 전체에 분사하는데 큰 도움이 되지 못하는 현상이 발생하였다.

또한, 하우징의 내부에는 샤프트 슬리브와 부싱의 마찰을 줄이기 위하여 윤활유(그리스)를 주입하게 되는 데, 종래에는 하우징 외부의 윤활유 주입구를 통해 주입된 윤활유를 샤프트 슬리브와 부싱사이에 머무를 수 있게 하는 오일씰을 지지할 만한 마땅한 수단이 없어 윤활유를 수동으로 강하게 주입하거나, 자동주입기로 주입시 압력에 의해 오일씰이 후방으로 밀려나는 현상이 발생하였으며, 이를 위해 윤활유의 주입은 숙련된 전문가만이 윤활유를 주입하게 되어 윤활유의 주입에 따른 불편함이 수반되었다.

본 고안의 주된 목적으로는 약품을 공급하기 위한 투여수단과 약품이 공급된 처리수를 교반시키기 위한 교반수단을 일체로 형성하되, 교반날개의 두께를 달리 형성하므로서, 약품의 공급량이 적을 경우라도 약품이 골고루 분사되도록 하는 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치를 제공하는 데 있다.

또, 본 고안의 다른 목적으로는 하우징의 내부 오일씰 후단에 스냅링을 설치함으로서, 샤프트의 슬리브와 부싱의 마찰을 줄이기 위하여 윤활유 주입시 오일씰이 후면으로 밀려나는 것을 방지토록 하여 비숙련공도 윤활유의 주입에 따른 불편함을 최소화하는 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은

하수, 산업폐수, 축산폐수 등의 처리공정에서 슬러지 탈수를 위하여 슬러지 농축조와 탈수기를 연결하는 이송배관에 설치되어 슬러지를 탈수하기 위한 약품 투입 및 교반장치에 있어서,

상기 이송배관을 가로질러 설치되며, 후단에 연결된 모터에 의해 회전하도록 형성하되, 하우징을 통해 유입된 약품이 구동모터의 고속 회전에 의해 분사될 수 있도록 약품 분사구가 형성되어 있으며 분사된 약품이 순간 고속 교반이 이뤄질 수 있도록 다수의 교반날개가 부착된 샤프트; 및

상기 샤프트의 후단을 커버한 상태에서 약품이 하우징으로 유입되도록 약품주입구가 형성된 하우징과;

상기 하우징 내부의 오일씰 후면에 설치되어 샤프트 회전시 샤프트 슬리브와 부싱의 마찰을 줄이기 위한 윤활유 주입시 오일씰이 뒤로 밀리는 것을 방지하기 위 한 스냅링;으로 구성됨에 따라, 설치가 간편하며 약품을 고르게 분산시킴과 동시에 순간 고속 교반이 이루어지게 된다.

이때, 상기 약품을 배출시키기 위하여 샤프트 외주면에 형성되는 약품분사구는 전후로 길게 형성된 확장형 장공 형태로 관통되도록 형성한다.

또한, 상기 샤프트에 설치되는 다수의 교반 날개는 약품이 공급되는 후단으로 갈수록 두꺼워지는 경사면을 갖도록 형성한다.

본 고안에 의하면 슬러지 이송배관을 가로질러(수직)으로 설치된 샤프트가 구동모터 축과 연결되어 일반적으로 고속회전(약 1300~1700rpm)함과 동시에 샤프트에 형성된 약품분사구로부터 약품이 분사되도록 하여, 샤프트에 부착된 다수의 교반날개가 약품을 순간 고속 교반을 일으키도록 함으로써, 약품이 슬러지에 강하게 반응하게 되어 고밀도의 플록(응집)이 형성되며, 적정량의 약품 투입이 가능하게 되어 약품 사용량 절감 및 탈리여액으로의 약품 감소로 수처리 공정이 안정적으로 이뤄질 수 있게 하는 효과와 더불어 고밀도의 플록으로 탈수 케??의 함수율이 저감되는 효과가 있다.

본 고안에 의하면 약품을 유입하기 위한 약품유입구가 형성된 하우징과 하우징을 통해 유입된 약품이 구동모터의 고속회전에 의해 고속분사될 수 있도록 약품분사구가 형성된 샤프트 및 약품분사구를 통해 분사된 약품이 순간 고속교반이 이루어질 수 있도록 다수의 교반날개가 샤프트에 부착된 일체로 형성함으로써, 구조 가 간단하고 설치가 간편하고 설치 비용을 절감하며 설치 공간의 확보가 더욱 편리해지는 효과가 있다.

본 고안에 의하면 상기 다수의 교반 날개가 약품분사구를 통해 분사되는 약품을 샤프트 후단으로 고르게 분산시킬 수 있도록 교반날개 선단부와 후단부의 두께를 달리 형성함으로써, 즉, 적은 양의 약품이 유입될 때 발생하는 약품의 미반응지역(DEAD ZONE)을 없앰으로서 반응성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 크게 슬러지 이송배관(30)을 관통하여 설치되는 샤프트(100)와 상기 샤프트(100)로 약품을 주입하기 위한 하우징(200)으로 구성된다.

상기 샤프트(100)는 슬러지 농축조와 탈수기를 연결하는 이송배관(30)을 가로질러 설치한 상태에서 후단에 연결된 모터(52)에 의해 고속회전(약 1300 ~ 1700 rpm)되도록 형성된다.

상기 샤프트(100)의 중심에는 슬러지 탈수에 사용되는 약품을 공급하기 위한 홀(110)이 형성되고, 외면에는 다수개의 교반 날개(120)가 등 간격에 형성되며, 각 교반 날개(120) 사이에는 상기 홀(110)과 연결되어 약품을 분사시키기 위한 약품 분사구(130)가 형성되며, 후단에는 상기 홀(110)과 연결되는 약품 공급구(140)가 형성된다. 따라서 상기 공급구(140)를 통해 공급되는 약품은 홀(110)을 통해 약품 분사구(130)로 배출되고, 배출된 약품은 회전력에 의해 뿌려지면서 교반 날개(120)에 의해 처리수와 함께 섞이는 작용이 이루어진다.

상기 교반 날개(120)는 2개 이상 형성되는 것이나, 회전속도에 따른 두께를 감안하고, 분사구(130)의 형성을 감안하여 2~4개가 적당하다. 이와 같은 교반 날개(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 약품이 공급되는 하우징측으로 갈수록 두꺼워지는 경사면이 형성될 수 있다. 즉, 교반 날개(120)의 전방측 두께(t)가 8mm라면 하우징측 두께(T)는 12mm로 형성하여 경사면이 형성되도록 한다.

상기 경사면은 약품분사구(130)에서 분사되는 약품을 교반시킬 때 약품이 전방으로 밀려나가도록 하기 위한 것으로, 이는 분사구(130)에서 배출되는 약품이 전방측 보다 하우징측이 더 많이 배출되기 때문에 하우징측에서 배출되는 약품을 전방측으로 밀어내어 전후에서 교반되는 약품의 비를 균일하게 하기 위한 것이다.

또한, 하우징(200)을 통해 공급되는 약품은 모터(52)의 고속 회전력에 의해 자연스럽게 고속 분사가 이루어지는데, 이 경우 약품의 투입량이 최소 1.0m/hr가 되어야 약품이 분사구(130) 전방측 끝까지 도달하여 분사가 이루어질 수 있다. 따라서 약품의 투입량이 1.0m/hr 이하인 경우 약품이 분사구(130) 끝까지 가지 못하고 중간에서 배출되어 분사 구간이 좁아지기 때문에 분사구(130)의 전방측으로 흐르는 처리수에 약품이 충분히 교반되지 못하는 현상이 발생하는 바, 상기 교반 날개(120)의 경사면을 통해 하우징측에서 국부적으로 배출되는 약품을 전방측으로 보내어 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 것이다. 이때, 상기 경사면은 교반 날개(120)의 전후 길이를 두 구간 L1, L2로 나누었을 때 후방 상에만 형성되도록 할 수 있다.

한편, 상기 약품을 분사시키기 위한 분사구(130)는 샤프트(100)의 전후방측에서 동시에 배출되도록 해야 하는데, 이를 위해 각 도면에 도시된 바와 같이 길게 형성된 확장형 장공 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 하우징(200)은 샤프트(100)의 후단을 커버한 상태에서 상기 샤프트(100)가 회전 가능하도록 결합되고, 상기 샤프트(100)의 약품 공급구(140)로 약품을 주입하도록 펌프(42)와 연결되는 약품 주입구(210)가 형성된다. 따라서 상기 하우징(200)의 중심에는 샤프트(100)가 긴밀히 끼워지도록 하면서 그 전후에 실링이 결합되도록 하고, 상기 주입구(210)가 형성된 내면에는 약품이 충진될 수 있는 공간이 형성되도록 한다.

따라서 이와 같은 구성에 의하면 샤프트(200)가 회전시 교반 날개(120)가 회전함과 동시에 분사구(130)로부터 약품이 직접 배출되도록 형성함으로써, 약품을 배출하기 위한 분사구(130)가 협잡물에 의해 막히는 것을 방지하여 더욱 안정적인 수처리 작업이 이루어지게 된다. 또한, 약품을 주입하기 위한 하우징(200)과 약품과 처리수를 교반시키기 위한 샤프트(100)가 일체로 형성됨으로써, 설치가 간편하고 설치 비용을 절감하며 설치 공간의 확보가 더욱 편리해진다. 특히, 상기 교반 날개(120)가 약품을 공급하기 위한 하우징(200)측으로 갈수록 두껍게 형성됨으로써, 하우징측 분사구(130)에서 배출되는 많은 량의 약품을 전방으로 고르게 분산시켜 교반시키는 것은 물론이고, 많은 량의 약품이 배출될 때 발생하는 저항에 대한 내구성이 더욱 향상된다.

또한, 상기 하우징(200) 내부의 오일씰 후면에는 스냅링(230)을 설치함으로서, 샤프트(100)의 슬리브와 부싱의 마찰을 줄이기 위하여 하우징(200)의 오일씰(220)에 윤활유를 수동으로 강하게 주입하거나, 자동주입기로 주입시 주입되는 압력에 의해 오일씰(220)이 후면으로 밀려나는 것을 방지할 수 있게 되어 윤활유 주입에 따른 불편함을 최소화할 수 있게 된다.

이상 살펴본 바와 같은 본 고안은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 부유물질(Suspended Solid)를 제거하기 위한 고속혼화 공정등 다양한 변형 실시가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래 수처리용 약품 투입 및 교반장치를 도시한 설치 상태도.

도 2는 본 고안이 적용된 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치를 도시한 요부 확대도.

도 3은 본 고안이 적용된 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치의 요부를 도시한 일부 절결 사시도.

도 4는 본 고안이 적용된 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치의 요부를 도시한 단면도.

도 5는 본 고안이 적용된 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치의 교반 날개를 도시한 요부 단면도.

도 6은 본 고안이 적용된 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치의 하우징 내부의 스냅링의 설치상태를 보인 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10: 침전조 20: 반응조

30: 이송관 42: 펌프

52: 모터

100: 샤프트 110: 홀

120: 교반 날개 130: 분사구

140: 공급구

200: 하우징 210: 주입구

220: 오일씰 230: 스냅링

Claims (2)

1. 슬러지 농축조와 탈수기를 연결하는 이송배관을 가로질러 설치한 상태에서 후단에 연결된 모터(52)에 의해 회전하도록 하되, 중심에는 약품을 공급하기 위한 홀(110)이 형성되고, 외면에는 다수개의 교반 날개(120)가 등 간격에 형성되며, 각 교반 날개(120) 사이에는 상기 홀(110)과 연결되어 약품을 배출시키기 위하여 긴 장공형태의 분사구(130)가 관통형성되며, 후단에는 상기 홀(110)과 연결되는 약품 공급구(140)가 형성된 샤프트(100); 및 상기 샤프트(100)의 후단을 커버한 상태에서 상기 샤프트(100)가 회전 가능하도록 결합되고, 상기 샤프트(100)의 약품 공급구(140)로 약품을 주입하도록 펌프와 연결되는 약품 주입구(210)가 형성된 하우징(200);이 구성된 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치에 있어서,

   상기 교반 날개(120)는 약품이 공급되는 후단으로 갈수록 두꺼워지는 경사면이 형성되며, 상기 하우징(200) 내부의 오일씰(220) 후면에는 오일씰(220)에 윤활유를 주입시 오일씰(220)이 후면으로 밀려나는 것을 방지하기 위한 스냅링(230)이 설치된 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수용 약품 투입 및 교반장치.
2. 삭제

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