KR20080100747A - 수분흡착벨트 및 이를 이용한 슬러지 케이크 탈수장치 - Google Patents

수분흡착벨트 및 이를 이용한 슬러지 케이크 탈수장치 Download PDF

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KR20080100747A
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Abstract

본 발명은 수분만을 효과적으로 흡수할 수 있는 수분흡착벨트와 이를 이용하여 1차 탈수된 슬러지 케이크를 매립지 반입이 허용되는 허용 함수율 이하의 함수율을 갖도록 2차 탈수하는 슬러지 케이크 탈수장치에 관한 것이다.
상기 본 발명은 탈수기에 의해 1차 탈수된 슬러지 케이크를 2차 탈수하기 위한 슬러지 케이크 탈수장치에 있어서, 프레임부; 상기 프레임부에 설치되어 상기 슬러지 케이크를 상기 프레임부 일측에서 타측으로 이송하기 위한 제1 압착부; 및, 상기 제1 압착부 상측에 대응 배치되어, 상기 제1 압착부와 함께 상기 슬러지 케이크를 이송함과 동시에 상기 슬러지 케이크를 압착 탈수하기 위한 제2 압착부;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 압착부는 상기 슬러지 케이크를 점차적으로 압착하도록 상기 슬러지 케이크가 공급되는 측보다 배출되는 측으로 갈수록 간격이 좁게 설정되는 것을 특징으로 한다. 상기 제1 및 제2 압착부에 사용되는 수분흡착벨트는 슬러지가 침투하지 못하고 배출수만이 통과하는 물성을 갖고 있어 장기간 사용할지라도 탈수 효율이 크게 저하되지 않는다.
슬러지 케이크, 탈수장치, 2차 탈수, 함수율, 수분흡착벨트

Description

수분흡착벨트 및 이를 이용한 슬러지 케이크 탈수장치{Water Adsorption Belt and Apparatus for Dehydrating Water from Sludge Cakes Using the Same}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치를 나타내는 개략도,
도 2는 도 1에서 Ⅱ방향에서 바라본 개략도,
도 3은 도 1에 도시된 제1 및 제2 컨베이어 벨트부에 채용된 이송벨트를 나타내는 개략사시도,
도 4는 도 1에 도시된 제1 및 제2 컨베이어 벨트부에 채용된 이송벨트의 다른 예를 나타내는 개략사시도,
도 5는 도 1에 도시된 수분흡착벨트의 단면을 나타내는 개략사시도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치를 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 프레임부 200: 피더
300,770: 제1 압착부 310: 제1 컨베이어 벨트부
360: 제1 흡착부 365: 제1 수분흡착벨트
400,780: 제2 압착부 410: 제2 컨베이어 벨트부
460: 제2 흡착부 465: 제2 수분흡착벨트
500: 기울기 조절부 600: 집수 트레이
800: 장력 조절부
본 발명은 슬러지 케이크 탈수장치에 관한 것으로, 특히 수분만을 효과적으로 흡수할 수 있는 수분흡착벨트를 이용하여 탈수기에 의해 1차 탈수된 슬러지 케이크를 2차 탈수하여 케이크의 함수율을 매립지 반입 허용 함수율 이하로 낮추기 위한 수분흡착벨트 및 이를 이용한 벨트 프레스 방식의 슬러지 케이크 탈수장치에 관한 것이다.
일반적으로, 폐수 처리장치 등에서 발생되는 슬러지 케이크는 탈수기를 통해 슬러지 케이크에 포함된 수분을 탈수한 후, 매립지에 매립하였다. 종래에는 이러한 스러지 케이크를 탈수하기 위해 벨트 프레스 탈수기, 원심 탈수기 또는 일반 탈수기를 사용하였다.
특히, 슬러지 케이크의 탈수율을 향상시키기 위해, 국내실용등록 제165658호에 게재된 벨트 프레스 탈수기는 중, 대형 롤러 및 종동롤러 원통 표면에 다수의 소구경 파이프, 반원형파이프 또는 타원형파이프를 부착하고 유압실린더 장치를 사용함으로써 벨트를 조여 주는 압력을 고압, 중압 및 저압으로 용이하게 조절함으로써, 탈수 성능을 개선시킬 수 있었다.
또한, 중력 탈수, 고압 탈수 및 진공 흡착 등의 구조물을 조합함에 의해 슬러지 케이크의 탈수 효율을 높이기 위한 다수의 벨트 프레스 방식의 탈수장치가 개시되어 있다.
하지만, 이러한 종래의 벨트 프레스 방식의 탈수장치는 원심 탈수기나 일반 탈수기에 비하여 상대적으로 처리 효율이 높은 편이나 탈수 효율(성능)이 떨어지는 문제가 있다.
종래의 벨트 프레스 방식의 탈수장치는 대부분 슬러지 케이크로부터 수분을 분리하는데 사용되는 벨트가 수분통과와 동시에 미세한 슬러지 찌꺼기가 침투할 수 있는 구조를 가지고 있다. 물론 이 경우 벨트에 흡착된 찌꺼기를 물리적으로 제거하고 고압수에 의해 세척하는 과정을 거칠지라도 결국은 벨트 내부로 침투하여 수분여과 구멍을 막는 찌꺼기까지 제거하지는 못하게 된다.
한편, 한국특허 제 461627 호에는 동물의 털을 압축시켜 만든 펠트로 구성된 상하 압착벨트를 이용하여 펠트로 된 상하압착벨트 내측에 무한궤도형상의 체인에 다공체인 탈수안내구가 부착되어 펠트를 가압하는 내측압착벨트를 설치하여 탈수작용을 하는 상하압착벨트를 중복 압착시킴에 의해 슬러지에 포함된 수분을 탈수하는 펠트 타입의 슬러지 탈수장치가 개시되어 있다. 그러나, 상기 한국특허 제 461627 호의 슬러지 탈수장치는 동물의 털을 압축시켜 만든 펠트로 구성된 상하 압착벨트를 이용하기 때문에 내구성이 높지 못하며, 사용기간이 증가함에 따라 펠트로 구성된 압착벨트로 슬러지 찌꺼기가 침투하여 기공을 막는 문제가 발생하였다.
따라서, 종래의 벨트 프레스 방식의 탈수장치는 장기간 계속해서 사용하게 되면, 슬러지 케이크로부터 배출되는 배출수와 함께 찌꺼기가 벨트 내로 침투함에 따라 벨트의 배출구멍을 막아버리게 되고, 이렇게 벨트의 배출구멍이 막힌 상태에서는 슬러지 케이크로부터 배출되는 수분이 더 이상 벨트로 흡수 또는 이를 통과하여 분리/배출되지 못하는 문제가 발생하였다. 이에 따라 종래의 벨트 프레스 탈수기에 의해 탈수된 슬러지 케이크의 함수율은 현재 매립지로 반입이 허용되는 허용 함수율 75%를 훨씬 상회하는 평균 82-83%의 함수율을 유지하였다.
따라서, 슬러지 케이크 처리 업자들은 상기와 같은 문제로 매립지 반입이 허용되지 않은 슬러지 케이크를 해양에 투기하는 방법으로 처리하고 있다. 하지만, 2011년부터 슬러지 케이크의 해양투기가 전면 금지될 예정이므로, 향후 상기 슬러지 케이크를 매립지에 매립하는 방식으로 밖에는 별다른 대안이 없는 실정이며, 상술한 바와 같이 종래의 슬러지 탈수기로는 슬러지 케이크의 함수율을 매립지 반입 허용 함수율인 75%까지 낮추는 것은 현실적으로 매우 어려운 문제로 남아있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 비교적 간단한 구조를 가지면서 1차 탈수된 슬러지 케이크를 매립지 반입이 허용되는 허용 함수율 이하의 함수율을 갖도록 벨트 프레스 방식으로 슬러지 케이크의 수분을 압착하기 위한 슬러지 케이크 탈수장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 웨지형 탈수장치를 형성하는 1쌍의 압착부 중 하나의 압착부에 대한 기울기를 슬러지의 함수율에 따라 쉽게 가변시킬 수 있는 슬러지 케이크 탈수장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 압착부에 사용되는 수분흡착벨트를 슬러지 케이크로부터 배출되는 찌꺼기의 침투를 방지하고 배출수만을 흡수하는 벨트 재료를 채택함에 따라, 벨트 표면에 부착된 슬러지 찌꺼기를 스크레퍼(scrapper)와 수세척에 의해 제거하는 것만으로 장기간 사용할지라도 탈수 효율이 저하되지 않는 수분흡착벨트 및 이를 이용한 슬러지 케이크 탈수장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 탈수기에 의해 1차 탈수된 슬러지 케이크를 2차 탈수하기 위한 슬러지 케이크 탈수장치에 있어서, 프레임부; 상기 프레임부에 설치되어 상기 슬러지 케이크를 상기 프레임부 일측에서 타측으로 이송하도록 수평으로 배치되는 제1 압착부; 및 상기 슬러지 케이크를 점차적으로 압착하도록 상기 제1압착부 상측에 상기 슬러지 케이크가 이송되는 방향으로 하향 경사지게 대응 배치되어, 상기 제1 압착부와 함께 상기 슬러지 케이크를 이송함과 동시에 상기 슬러지 케이트를 압착 탈수하기 위한 제2 압착부;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 압착부는 상기 슬러지 케이크를 점차적으로 압착하도록 상기 슬러지 케이크가 공급되는 측보다 배출되는 측으로 갈수록 간격이 좁게 설정되는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치를 제공한다.
이때, 상기 제1압착부는 수평으로 배치되고, 상기 제2압착부는 상기 슬러지 케이크가 이송되는 방향으로 하향 경사지게 배치될 수 있지만, 슬러지 케이크가 점차적으로 압착되는 구조라면 이에 국한되지 않는다.
여기서, 상기 제1 및 제2 압착부는 각각 상기 프레임부에 미리 지정된 간격 을 두고 회전 가능하게 설치되는 구동 및 아이들 압력롤러; 상기 구동 및 아이들 롤러의 구동에 따라 연동하여 회전하도록 밀착되게 감싸지며, 상기 제1 및 제2 압착부 사이에서 가압되는 상기 슬러지 케이크로부터 배출되는 배출수만을 흡수하기 위한 수분흡착벨트; 상기 수분흡착벨트의 처짐을 방지하면서 원활한 회전구동이 이루어지게 하는 다수의 더미롤러;를 포함한다.
또한, 상기 제1 및 제2압착부의 다른 예로는 상기 프레임부에 양 단부가 회전 가능하게 설치되며, 상기 슬러지 케이크로부터 배출되는 배출수가 통과할 수 있는 다수의 관통구멍을 갖는 컨베이어 벨트부; 상기 컨베이어 벨트부의 구동에 따라 상기 컨베이어 벨트부의 회전방향과 동일방향으로 함께 회전하도록 상기 컨베이어 벨트부에 밀착되게 감싸지며, 상기 제1 및 제2 압착부 사이에서 가압되는 상기 슬러지 케이크로부터 배출되는 배출수만을 흡수하기 위한 수분흡착벨트; 상기 수분흡착벨트의 하측이 컨베이어 벨트부에 밀착되게 감싸도록 수분흡착벨트의 양 단부를 안내함과 동시에 각각 공회전되는 다수의 아이들 롤러;를 포함한다.
여기서, 상기 컨베이어 벨트부는 상기 프레임부에 고정 설치된 지지패널에 소정 간격을 두고 회전 가능하게 설치되는 구동 및 아이들 스프라켓; 상기 구동 및 아이들 스프라켓에 연결되어 구동 및 아이들 스프라켓의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 및 제2 체인; 상기 제1 및 제2 체인이 양측에 결합되어 제1 및 제2 체인의 회전에 따라 함께 회전하며, 상기 제1 및 제2 압착부 사이로 이송되는 슬러지 케이크에서 배출되는 배출수를 중력방향으로 배출하기 위한 다수의 배출구멍이 형성되는 이송벨트; 및 상기 이송벨트의 처짐을 방지하면서 원활한 회전구동이 이루어게 하는 다수의 지지롤러;를 포함한다.
한편, 본 발명은 유압실린더와, 상기 유압실린더에 의해 수축 및 확장이 이루어지는 실린더로드와, 상기 실린더로드와 힌지결합하고 외주면이 상기 수분흡착벨트에 밀착되어 상기 수분흡착벨트의 회전에 따라 공회전되는 가이드 롤러를 포함하며, 상기 실린더로드의 수축 및 확장에 따라 상기 수분흡착벨트의 장력을 가변시킬 수 있는 장력조절부를 더 포함한다.
이와 더불어, 본 발명은 일단부가 상기 프레임부에 고정되고 타단부가 상기 제2 압착부를 지지하며, 상기 제2 압착부의 기울기를 조절할 수 있도록 양측이 상하로 길이가 가변되는 기울기조절부;를 더 포함한다.
여기서, 상기 기울기 조절부는 상기 제2 압착부를 지지하는 지지패널; 및 일측이 상기 프레임부 상측에 소정 간격을 두고 각각 고정되며, 타단이 상기 지지패널의 상측에 각각 힌지 연결됨과 동시에 길이가 확장 및 축소되는 제1 및 제2 연결부재;를 포함한다.
이때, 상기 제1 및 제2 연결부재는 각각, 상기 지지패널을 승/하강시키기 위한 에어 실린더; 상기 에어 실린더에 의해 길이의 수축 및 확장이 이루어지는 로드; 및 일단부가 상기 로드와 결합되며 타단부가 상기 지지패널에 힌지 결합되고, 길이 조정이 가능한 너클 스크류를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 상기 수분흡착벨트는 균일한 폴리에스터 섬유 묶음의 양면에 폴리에스터 섬유가 결합되어 벨트의 형상을 유지하기 위한 심체와, 각각 폴리에스터 섬유를 주성분으로 하고 수분을 흡수할 수 있도록 탄성중합체(elastomer) 와 친수성 고분자 재료가 강화되어 벨베틴(velveteen) 조직을 갖도록 직조된 폴리에스터 직물이 상기 심체의 상부면과 하부면에 열간 가압 적층되는 상부 및 하부 흡착층을 포함한다.
그리고, 본 발명은 상기 프레임부 일측에 설치되어 1차 탈수된 슬러지 케이크를 파쇄하고, 상기 제1 및 제2 압착부로 슬러지 케이크를 정량 공급하기 위한 피더;를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 슬러지 케이크가 배출되는 측에 배치되어 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트에 부착된 슬러지를 박리시키기 위한 스크레이퍼; 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트를 향해 세척수를 분사하여 상기 스크레이퍼에 의해 제거되지 못한 슬러지 찌꺼기를 제거하기 위한 세척장치; 및 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트를 가압함으로써 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트에 흡수된 물을 배출하기 위한 적어도 한쌍의 가압롤러;를 포함한다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치의 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치를 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ방향에서 바라본 개략도이다.
또한, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 제1 및 제2 컨베이어 벨트부에 채용된 이송벨트를 나타내는 개략사시도이며, 도 5는 도 1에 도시된 수분흡착벨트의 단면을 나타내는 개략사시도이다.
먼저, 도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치는, 프레임부(100), 피더(feeder)(200), 제1 압착부(300), 제2 압착부(400), 기울기 조절부(500) 및 집수 트레이(600)를 포함한다.
상기 프레임부(100)는 피더(200), 제1 압착부(300), 제2 압착부(400), 기울기 조절부(500) 및 집수 트레이(600)를 지지하기 위해 다수의 프레임으로 대략 육면체 형상으로 연결 조립된다.
상기 피더(200)는 프레임부(100) 일측에 배치되어 1차 탈수된 슬러지 케이크(C1)를 파쇄하는 몸체부(210)와, 몸체부(210)로부터 정량으로 배출되는 파쇄된 상태의 슬러지 케이크(C2)를 제1 및 제2 압착부(300,400) 사이로 공급하기 위한 가이드부(230)를 포함한다.
상기 제1 압착부(300)와 제2 압착부(400)는 피더(200)로부터 공급된 슬러지 케이크(C2)를 피더(200)가 설치된 프레임부(100)의 맞은 편으로 이송 및 압착한다.
여기서, 상기 제1 압착부(300)는 프레임부(100) 내측에 대략 수평으로 배치되며, 회전 구동되는 제1 컨베이어 벨트부(310) 및 이에 영동하는 제1 흡착부(360)를 구비한다.
여기서, 상기 제1 컨베이어 벨트부(310)는 프레임부(100)에 고정 설치된 제1 지지패널(110)에 소정 간격을 두고 회전 가능하게 설치되는 제1 및 제2 스프라켓(321,323)과, 도 2와 같이, 제1 및 제2 스프라켓(321,323)에 연결되어 제1 및 제2 스프라켓(321,323)의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 및 제2 체인(331,333)과, 제1 및 제2 체인(331,333)이 양측에 결합되어 제1 및 제2 체인(331,333)의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 이송벨트(350a,350b)를 구비한다.
이 때, 상기 제1 및 제2 스프라켓(321,323) 중 어느 하나는 구동모터(미도시)에 연결되어 구동력을 전달받는 구동 스프라켓이고 나머지 하나는 아이들 스프라켓이다.
그리고, 상기 제1 이송벨트(350a,350b)는 다수의 지지롤러(364a,364b)에 의해 처짐이 방지되면서 원활한 회전구동이 이루어진다.
한편, 상기 제1 이송벨트(350a)는, 도 3과 같이, 제1 및 제2 압착부(300,400) 사이로 이송되는 슬러지 케이크(C2)에서 배출되는 배출수를 중력방향으로 배출하기 위한 다수의 배출구멍(351)이 형성된다. 여기서, 상기 배출구멍(351)은 예를 들어, 가로×세로가 50mm×5mm로 이루어진 직사각형으로 이루어진 것을 지그재그 방식으로 배치될 수 있다.
또한, 상기한 바와는 다르게, 제1 이송벨트(350b)는 도 4와 같이 캐터필러(caterpillar)형으로 이루어짐에 따라 상기 배출수를 다수의 패널(352) 간의 틈(353)으로 배출시키거나 다수의 직사각형의 배출구멍이 형성된 것도 물론 가능하다.
상기 제1 흡착부(360)는 제1 컨베이어 벨트부(310)의 길이보다 더 큰 간격을 유지한 상태로 대략 제1 컨베이어 벨트부(310)에 동일 레벨에 대응하는 프레임부(100)의 소정 위치에 각각 회전 가능하게 설치되는 제1 및 제2 아이들 롤러(361,362)와 제3 아이들 롤러(363)를 구비한다.
이때, 상기 제1 내지 제3 아이들 롤러(361,362,363)에는 제1 이송벨 트(350a,350b)를 밀착상태로 감싸면서 상기 제1 컨베이어 벨트부(310)의 회전에 따라 동일한 방향으로 회전하도록 양측이 회전가능하게 지지되는 제1 수분흡착벨트(365)가 밀칙되어 있다.
더불어, 상기 제1 내지 제3 아이들 롤러(361,362,363)는 그 위치를 달리하여 제1 수분흡착벨트(365)의 장력을 조절할 수도 있다.
상기 제1 수분흡착벨트(365)는, 도 5와 같이 균일한 폴리에스터 섬유 묶음의 양면에 폴리에스터 섬유가 결합되어 벨트의 형상을 유지하도록 직조된 심체(tension member)(366)와, 각각 폴리에스터 섬유를 사용하여 벨베틴(velveteen) 조직을 갖도록 직조된 폴리에스터 직물이 상기 심체(366)의 상부면과 하부면에 적층된 상부 및 하부 흡착층(365a,365b)으로 이루어져 있다.
이 상태에서 상기 제1 수분흡착벨트(365)는 그후, 상기 심체(366)의 상부면과 하부면에 상부 및 하부 흡착층(365a,365b)이 적층된 상태에서 주지된 탄성중합체(elastomer)와 친수성 고분자 재료가 강화된 상태에서 프레스를 이용하여 열간 프레스 처리를 거치고, 이 과정에 의하여 용융된 고분자 재료가 벨베틴(velveteen) 조직의 폴리에스터 직물에 침투시켰으며, 이에 따라 상기 제1 수분흡착벨트(365)는 수분을 효과적으로 흡수할 수 있다.
즉, 상기 열간 프레싱을 거쳐서 얻어진 제1 수분흡착벨트(365)의 조직은 마치 스폰지와 같이 미세한 기공을 갖는 다공성 구조를 갖게 되어 수분은 쉽게 흡수하나 슬러지 케이크(C2)의 찌꺼기와 같이 사이즈가 큰 입자는 거의 침투되지 못하게 하는 성질을 나타낸다. 상기 수분흡착벨트(365)는 예를 들어, 시글리(SIEGLING) 사의 "NOVO 40-HC black"을 사용할 수 있다.
부가하여, 상기 벨베틴(velveteen) 직물은 별위사로 이루어지는 위파일 직물로서 보통 방적사를 원사로 사용하며, 바탕조직은 평직 또는 능직이고 파일사의 바탕 조직과의 교차는 V형 또는 W형으로 이루어지는 첨모직물의 하나로서, 파일에 면사를 쓴 면벨벳은 여성복, 아동복, 가구용 생지, 침대 덮개 등의 용도에 주로 쓰인다. 본 발명에 사용된 폴리에스터 직물은 원사로서 폴리에스터 섬유를 사용하여 벨베틴(velveteen) 조직을 갖도록 직조하여 내구성을 높임에 의해 공업용으로서 용도가 개발된 것이다.
상기한 바에 따라, 상기 제1 수분흡착벨트(365)는 제1 및 제2 압착부(300,400) 사이에서 가압되는 슬러지 케이크(C2)로부터 배출되는 배출수만을 흡수할 수 있는 조직을 가지며, 상기 심체(366)는 벨트의 형상을 유지하는 보강재로서 탄성 및 연성이 낮은 코드지를 채용하여 슬러지 케이크(C2)의 압축 탈수를 반복하여 행할지라도 제1 수분흡착벨트(365)가 늘어나는 등의 변형을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 제2 압착부(400)는 제1 압착부(300)의 대응하도록 제1 압착부(300)의 상측에 배치되며, 동시에 슬러지 케이크(C2)가 공급되는 측보다 배출되는 측으로 갈수록 제1압착부와 제2압착부 사이의 간격이 좁게 설정되도록 슬러지 케이크(C2)가 이송되는 방향으로 하향 경사지게 배치된다.
이에 따라 상기 슬러지 케이크(C2)는 상기 제2 압착부(400)와 제1 압착부(300) 사이에서 이송되면서 점차적으로 압착되면서 탈수된다.
한편, 본 제1 실시예에서는 제1 압착부(300)가 수평으로 배치되고, 제2 압착부(400)가 일측으로 경사지게 배치된 것을 예로 들어 설명하였으나, 제1 및 제2 압착부(300,400)는 이러한 제1 및 제2 압착부(300,400)의 설치 각도에 국한되지 않고 제1 및 제2 압착부(300,400)의 사이가 점진적으로 좁혀지는 웨지(wedge)타입으로 이루어지는 배치이면 모두 가능하다.
이와 같은, 상기 제2 압착부(400)는 제1 압착부(300)의 제1 컨베이어 벨트부(310) 및 제1 흡착부(360) 구성과 동일한 제2 컨베이어 벨트부(410) 및 제2 흡착부(460)를 구비하며, 다만, 제2 압착부(400)는 프레임부(100)에 고정되지 않고 후술하는 기울기 조절부(500)의 지지패널(510)에 설치되는 점이 제1 압착부(300)와 차이가 있다.
상기 제2 컨베이어 벨트부(410) 및 제2 흡착부(460)에 대한 미설명 부호를 설명하면 다음과 같다. 421 및 423은 제3 및 제4 스프라켓, 431 및 433은 제3 및 제4 체인, 450은 제2 이송벨트, 461 내지 463은 제4 내지 제6 아이들 롤러, 464a 및 464b는 지지롤러, 465는 제2 수분흡착벨트이다.
이하, 제1 및 제2 흡착부(360,460)에 인접하게 설치되는 가압롤러(367,467), 스크레이퍼(scraper)(368,468) 및 세척장치(369,469)를 도 1을 참고하여 설명한다.
상기 제1 및 제2 가압롤러(367,467)는, 피더(200) 측에서 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)를 각각 지지하는 아이들 롤러(361,461)에 각각 대응 배치되어, 상기 아이들 롤러(361,461)와 함께 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)를 가압함으로써 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)에 흡수된 물을 배출한다.
그리고, 상기 제1 및 제2 스크레이퍼(368,468)는, 제1 및 제2 압착부(300,400)에 의해 탈수된 상태의 슬러지 케이크(C2)가 배출되는 측에 배치된 아이들 롤러(363,463)에 각각 대응 배치되어, 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)에 부착된 슬러지를 박리시킨다.
상기 세척장치는 노즐을 통해 세척수를 분사하는 형식으로 이루어져, 제1 및 제2 세척노즐(369,469)이 피더(200) 측으로 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)에 인접한 위치에 각각 배치되어 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)를 향해 소정 압력으로 세척수를 분사하여, 상기 제1 및 제2 스크레이퍼(368,468)를 통해 미처 제거하지 못한 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)에 부착된 잔여 슬러지를 소정 압력으로 세척수를 분사함으로써 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)로부터 제거한다. 이때, 첨부된 도면에서는 제1 및 제2 세척노즐(369,469)을 단일로 구성하였으나, 다수 개로 구성하는 것도 물론 가능하다.
따라서, 상기한 세척장치와 스크레이퍼에 의해 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)의 청결함 및 수분흡착기능을 지속적으로 유지할 수 있기 때문에 본 발명은 장시간 사용할지라도 탈수 효율이 저하되지 않는다.
한편, 상기 기울기 조절부(500)는 제2 압착부(400)를 지지함과 동시에 제2 압착부(400)의 양측을 각각 수직방향으로 승/하강시킴에 따라 제2 압착부(400)의 기울기를 조절할 수 있다. 이러한 기울기 조절부(500)는 제2 압착부(400)를 지지하는 지지패널(510)과, 일측이 프레임부 상측에 미리 지정된 간격을 두고 각각 고정되며, 타단이 지지패널의 상측에 힌지 연결되고 길이의 수축 및 확장이 이루어져 지지패널(510)을 경사설정 가능하게 지지하는 제1 및 제2 연결부재(520,530)를 포함한다.
여기서, 상기 지지패널(510)에는 제3 및 제4 스프라켓(421,423)과 제4 내지 제6 아이들 롤러(461,462,463)가 각각 회전 가능하게 설치된다.
그리고, 상기 제1 연결부재(520)는 상단이 프레임부(100) 상측에 고정된 제1 에어 실린더(521)와, 제1 에어 실린더(521) 하부에 삽입 고정된 제1 로드(523)와, 상부에 제1 로드(523)가 나사 결합되고 하부가 지지패널(510)에 일측에 힌지 결합된 제1 너클스크류(525)를 포함한다.
또한, 상기 제2 연결부재(530)는 상기 제1 에어 실린더(521)와 소정 간격을 두고 상단이 프레임부(100) 상측에 고정된 제2 에어 실린더(531)와, 상단이 실린더 로드(533)의 일단에 나사 결합되며 하부가 지지패널(510)의 타측에 힌지 결합된 제2 너클스크류(535)를 구비한다.
이와 같은 기울기 조절부(500)는 제1 및 제2 에어 실린더(521,531)를 구동시켜 실린더 로드(523,533)가 상측 또는 하측으로 가동하면서 지지패널(510)의 일측 및 타측을 승/하강시킴에 따라, 제2 압착부(400)의 기울기를 설정함으로써 제1 및 제2 압착부(300,400) 사이로 이송되는 슬러지 케이크(C2)에 가하는 압착력을 자유롭게 설정할 수 있다. 이와 더불어, 상기 제1 및 제2 너클스크류(525,535)를 통해서 제1 및 제2 연결부재(520,530)의 길이를 조절할 수 있으며, 이를 통해 제2 압착부(400)의 기울기를 미세하게 조정할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기 기울기 조절부(500)에 의하여 슬러지 케이크(C2)의 종류와 그에 포함된 함수율에 따라 사용자가 선택적으로 탈수압력을 가변시킬 수 있어 효과적으로 슬러지 케이크(C2)를 탈수시킬 수 있다.
상기 집수 트레이(600)는 제1 압착부(300) 하측에 배치되어, 제1 및 제2 압착부(300,400)에 의해 슬러지 케이크(C2)로부터 배출되는 배출수를 집수한다. 아울러, 집수 트레이(600)는 집수한 배출수를 소정의 집수조(미도시)로 배출하기 위해 집수조와 연결된 배출포트(610)를 하측에 구비한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기울기 조절부(500)의 제1 및 제2 에어 실린더(521, 531)를 구동하여 지지패널(510)의 일측 및 타측을 승강 또는 하강시켜 제2 압착부(400)의 기울기를 도입되는 슬러지의 함수율에 따라 적정하게 세팅한다.
이때, 필요할 경우, 제1 및 제2 너클스크류(525,535)를 조작하여 제1 및 제2 연결부재(520,530)의 길이를 미세 조정함으로써 제2 압착부(400)의 기울기를 정밀하게 조작할 수 있다.
상기와 같이 제2 압착부(400)의 세팅이 완료되면, 통상의 탈수장치를 통해 1차 탈수된 슬러지 케이크(C1)를 피더(200)로 공급한다. 이 경우, 1차 탈수된 슬러지 케이크(C1)의 평균 함수율은 매립지 반입 허용 함수율인 75%보다 높은 약 82-83% 이다.
피더(200)는 공급받은 1차 탈수된 슬러지 케이크(C1)를 몸체부(210)에서 소정 크기로 파쇄하고, 이렇게 잘게 파쇄된 슬러지 케이크(C2)를 미리 설정된 양만큼 가이드부(230)를 통해 제1 및 제2 압착부(300,400)로 정량 공급한다.
상기 제1 및 제2 압착부(300,400)로 공급된 정량의 슬러지 케이크(C2)는 제1 및 제2 컨베이어 벨트부(310,410)에 의해 피더(200)의 맞은편 프레임부(100) 타측으로 이송된다. 이 경우 제1 및 제2 컨베이어 벨트부(310,410)의 구동속도는 1.5m/min~8m/min 범위 내에서 탈수 처리되는 슬러지 케이크(C2)의 함수율에 따라 결정된다.
계속해서 슬러지 케이크(C2)는 이송방향을 따라 점점 좁아지는 제1 및 제2 압착부(300,400) 사이로 이송되면서 제1 및 제2 압착부(300,400)에 의해 점진적으로 가압된다. 이 경우 상기 제2 압착부(400)의 제1 및 제2 에어 실린더(521,531)의 에어 압력은 3~10Kg/㎠의 범위로 설정된다.
이렇게 제1 및 제2 압착부(300,400)에 의해 슬러지 케이크(C2)가 압착이 되면서 이 가압력에 의해 슬러지 케이크(C2)에 함유된 배출수가 슬러지 케이크(C2)에 접촉된 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)로 빠르게 흡수된다. 이때, 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)에 사용된 벨트 원단은 각각 폴리에스터 섬유를 사용하여 벨베틴(velveteen) 조직을 갖도록 직조된 폴리에스터 직물이 심체(366)의 상부면과 하부면에 상부 및 하부 흡착층(365a,365b)이 적층된 구조로서, 심체(366)의 상부면과 하부면에 상부 및 하부 흡착층(365a,365b)이 적층된 상태에서 수분만을 흡수할 수 있도록 주지된 탄성중합체(elastomer)와 친수성 고분자 재료가 강화된 상태에서 프레스를 이용하여 열간 프레스 처리를 거침에 의해 용융된 고분자 재료가 벨베틴(velveteen) 조직의 폴리에스터 직물에 침투시켜 미세 기공을 갖도록 한 것이므 로, 조직의 특성에 따라 압착되는 슬러지 케이크(C2)의 입경이 큰 찌꺼기는 거의 침투되지 못하고 배출수 만이 흡수가 이루어지게 된다.
이러한 작용에 의해 제1 및 제2 압착부(300,400)를 거쳐 배출구에서 얻어지는 슬러지 케이크(C2)의 함수율은 제1 및 제2 압착부(300,400)에 도입될 때 1차 탈수 처리되어 함수율이 약 82~83%인 슬러지 케이크는 대략 10~15% 정도의 2차 탈수가 이루어지게 되어 매립지 반입 허용 함수율인 75% 이하를 유지하는 것으로 나타났다.
그 후, 제1 및 제2 압착부(300,400)는 탈수된 슬러지 케이크(C2)를 프레임부(100)의 타측으로 배출한다.
이어서, 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)는 제3 및 제6 아이들 롤러(363,463)를 거치면서 제1 및 제2 스크레이퍼(368,468)에 의해 슬러지 케이크(C2)와 접촉한 면에 부착된 찌꺼기가 물리적으로 제거된다.
그 후, 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)는 제1 및 제2 세척노즐(369,469)에서 15~150Kg/㎠ 범위의 압력으로 분사되는 세척수를 통해 제1 및 제2 스크레이퍼(368,468)에 의해 미처 제거되지 않은 찌꺼기가 제거된다.
이렇게 슬러지 케이크(C2)와 접촉되는 면의 찌꺼기가 제거된 후, 다음에 압착하는 슬러지 케이크(C2)로부터 배출되는 배출수를 흡수할 수 있도록 제1 및 제4 아이들 롤러(361,461)를 거치면서 제1 및 제4 아이들 롤러(361,461)와 이에 각각 대응하는 제1 및 제2 가압롤러(367,467)에 의해 가압되어 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)에 함유된 물이 압착 배출된다.
이상 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치를 살펴보았으며, 이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치를 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치를 나타내는 개략도이다. 이때, 본 발명의 제2 실시예의 설명에 있어서 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 부재번호를 부여하고, 이에 대하여는 상세한 설명을 생략한다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치는 상기한 제1 실시예에 대하여 제1 및 제2 압착부(300,400) 특히, 도 1에 도시된 제1 및 제2 컨베이어 벨트부(310,410)를 변형실시한 것으로, 제1 및 제2 압착부(770,780)로서 제1 및 제2 구동 압력롤러(710,730)와 제1 및 제2 아이들 압력롤러(720,740), 이에 연동하여 회전하는 수분흡착벨트(365,465) 및 다수의 더미롤러(750,760)를 포함하여 상기 제1 실시예에 비하여 보다 간단한 구조로도 슬러지 케이크의 탈수가 가능하다.
구체적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1압착부(770)와 제2압착부(780)는 도 1에 도시된 제1 실시예의 제1 및 제2 압착부(300,400)와 마찬가지로 피더(200)로 부터 공급된 슬러지 케이크(C2)를 상기 피더(200)가 설치된 프레임부(100)의 맞은 편으로 이송 및 압착시키는 것으로 이때, 상기 제1압착부(770)는 프레임부(100) 내측에 대략 수평으로 배치되며, 제2압착부(780)는 기울기 조절부(500)의 지지패널(110)을 통해 프레임부(100)와 연결되어 있다.
상기 제1압착부(770)는 프레임부(100)에 고정 설치된 지지패널(110;도 1 참조)에 소정 간격을 두고 회전 가능하게 설치되는 구동 및 아이들 압력롤러(710,720)와, 상기 구동 및 아이들 압력롤러(710,720)와 밀착되어 상기 구동 및 아이들 압력롤러(710,720)의 회전에 따라 함께 회전하는 수분흡착벨트(365)와, 상기 구동 및 아이들 압력롤러(710,720) 사이에서 수분흡착벨트(365)에 밀착배치되어 구동 및 아이들 압력롤러(710,720)의 회전에 따라 연동하여 회전하고 수분흡착밸트(365)의 처짐을 방지하면서 원활한 회전구동이 이루어지게 하기 위한 다수의 더미롤러(750)를 포함한다.
여기서, 상기 구동 및 아이들 압력롤러(710,720)는 프레임부(100)에 고정 설치된 지지패널에 미리 지정된 간격을 두고 회전가능하게 결합하며, 이때 구동 및 아이들 압력롤러(710,720) 중 어느 하나는 구동모/터(미도시)에 연결되어 구동력을 전달받는 구동 압력롤러이며, 나머지 하나는 구동 압력롤러의 회전에 따라 수분흡착벨트(765)에 의해 공회전되는 아이들 압력롤러이다.
한편, 상기 제2 압착부(780)는 제1 압착부(770)와 대응하도록 제1 압착부(770)의 상측에 배치되며, 동시에 슬러지 케이크(C2)가 공급되는 측보다 배출되는 측으로 갈수록 제1 압착부(770)와 제2 압착부(780) 사이의 간격이 좁게 형성되도록 슬러지 케이크(C2)가 이송되는 방향으로 하향 경사지게 배치된다.
여기서, 상기 제2 압착부(780)는 구동 및 아이들 압력롤러(730,740)와, 다수의 더미롤러(760) 및 수분흡착벨트(465)가 제1압착부(770)의 구동 및 아이들 압력롤러(710,720)와 다수의 더미롤러(750) 및 수분흡착벨트(365)의 구성과 동일한 구 성을 이루며, 다만 상기 제2 압착부(780)는 프레임부(100)와 고정되지 않고 기울기 조절부(500)의 지지패널(510)에 의하여 설치되는 점이 제1압착부(770)와 차이가 있다.
상기 기울기 조절부(500)는 도 1의 일 실시예와 마찬가지로 슬러지 케이크(C2)가 이송됨에 따라 점차적으로 압착 탈수되기 위하여 제2압착부(780)를 이송방향으로 점차적으로 좁아지게 하향경사지게 배치되며, 제2압착부(780)를 지지하는 지지패널(510)과, 프레임부(100)와 연결되고 서로 미리 지정된 간격을 두고 지지패널(510)을 경사설정가능하게 지지하는 제1 및 제2 연결부재(520,530)를 포함한다.
즉, 상기 지지패널(110)에는 구동 및 아이들 압력롤러(730,740)가 회전가능하게 설치되며, 상기 제1 및 제2 연결부재(520,530)는 상단이 프레임부(100) 상측에 고정된 에어실린더(521,531)와, 에어실린더(521,531)에 삽입 고정된 로드(523,533)와, 상부에 로드(523,533)와 나사 결합되고 하부가 상기 지지패널(110)에 힌지결합된 너클스크류(525,535)를 포함한다.
이때, 상기 제1 및 제2 연결부재(520,530)는 로드(523,533)가 결합된 에어실린더(521,531)를 실시예로 하였으나 유압제어기구 등 지지패널(110)을 승하강 시키기 위한 것이라면 모두 가능하며, 이와 같은 기울기 조절부(500)는 도 1에 도시된 기울기 조절부(500)와 동일한 구성 및 작동이 이루어진다.
한편, 상기 수분흡착벨트(465)에는 수분흡착벨트(465)의 장력을 조절하기 위한 장력조절부(800)를 포함하며, 장력조절부(800)는 프레임부(100)와 결합된 유압실린더(810)와, 유압실린더(810)에 의해 수축 및 확장이 이루어지는 실린더로 드(820)와, 실린더로드(820)와 힌지결합하고 외주면이 수분흡착벨트(465)에 밀착되어 수분흡착벨트(465)의 회전에 따라 공회전되며, 실린더로드(820)의 수축 및 확장에 따라 상하이동함으로써 수분흡착벨트(465)의 장력을 가변시키는 가이드 롤러(830)를 포함한다. 여기서, 상기 장력조절부(800)는 제2 실시예에서는 제2 압착부(780)의 스크레퍼(463)와 세척장치(469) 사이의 수분흡착벨트(465)에 위치하고 있으나, 이에 국한되지 않으며 탈수장치의 전체 레이아웃이나 사용자의 선택에 따라 그 갯수를 달리할 수 있으며, 이와 함께 제1 및 제2 압착부(770,780)의 수분흡착벨트(365,465)에 대하여 어느 위치든지 설치가능하다.
상기 피더(200), 프레임부(100), 집수트레이(600), 스크레이퍼(368,468), 세척장치(369,469) 및 가압롤러(367,467)에 대한 상세한 설명은 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 슬러지 케이크 탈수장치에서의 구성 및 작동이 실질적으로 동일하다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치의 작용을 도 6을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬러지 케이크 탈수장치는 제1 실시예와 마찬가지로 기울기 조절부(500)의 제1 및 제2 에어실린더(521,531)를 구동하여 지지패널(510)의 일측 및 타측을 승강 또는 하강시켜 제2 구동압력롤러(730)와 제2 아이들 압력롤러(740)의 위치를 조절하여 제2 압착부(780)의 기울기를 도입되는 슬러지의 함수율에 따라 적정하게 세팅하며, 필요할 경우 너클스크류(525,535)를 조작하여 제1 및 제2 연결부재(520,530)의 길이를 미세조정하여 기울기를 조절할 수 있다.
그리고, 상기한 제2 압착부(780)의 기울기를 조정한 후에는 장력조절부(800)에서 유압실린더(810)에 의한 실린더로드(820)의 길이를 조정하여 수분흡착벨트(465)의 장력을 조절한다.
상기와 같이 세팅이 완료되면, 통상의 살수장치를 통해 매립지 반입 허용 함수율인 75%보다 높은 약 82~83%로 1차 탈수된 슬러지 케이크(C1)를 피더(200)로 공급하며, 이때 피더(200)로 공급받은 1차 탈수된 슬러지 케이크는 일정크기로 파쇄되고 미리 설정된 양만큼 제1 및 제2 압착부(770,780)로 정량 공급한다.
이와 동시에, 상기 제1 및 제2 압착부(770,780)의 제1 및 제2 구동 압력롤러(710,730)는 모터에 의해 작동하고, 이에 따라 수분흡착벨트(365,465)와 제1 및 제2 아이들 압력롤러(720,740)도 연동하여 회전함으로써 정량공급된 슬러지 케이크(C1)는 제1 및 제2 압착부(770,780) 사이에서 피더(200)의 맞은편 프레임부(100) 타측으로 이송되면서 압착된다.
이때, 상기 제1 구동 압력롤러(710)와 제1 아이들 압력롤러(720) 및 제2 구동 압력롤러(730)와 제2 아이들 압력롤러(740) 사이에는 서로 연동하여 회전할 수 있도록 밀착되어 위치하고, 이송되는 슬러지 케이크(C1)가 제1 및 제2 압착부(770,780) 사이로 이송 압착될 때 수분 흡착벨트(365,465)의 처짐을 방지하면서 원활한 회전구동이 이루어지게 하기 위해 다수의 더미롤러(750,760)가 위치하고 있다. 이때, 바람직하게는 상기 다수의 더미롤러(750,760)는 구동 압력롤러(710,730)와 아이들 압력롤러(720,740) 사이에서 긴 거리를 두고 형성하는 것이 바람직하다.
이 경우 제1 및 제2 압착부(770,780)의 구동속도는 1.5m/min~8m/min 범위 내에서 탈수 처리되는 슬러지 케이크(C2)의 함수율에 따라 결정되며, 상기 제2 압착부(780)의 제1 및 제2 에어 실린더(521,531)의 에어압력은 3~10Kg/Cm2의 범위로 설정된다.
이렇게 상기 제1 및 제2 압착부(770,780)에 의해 슬러지 케이크(C2)가 압착이 되면서 이 가압력에 의해 슬러지 케이크(C2)에 함유된 배출수가 슬러지 케이크(C2)에 접촉된 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)로 빠르게 흡수된다.
이러한 작용에 의해 제1 및 제2 압착부(770,780)를 거친 후 얻어지는 슬러지 케이크(C2)의 함수율은 제1 및 제2 압착부(770,780)에 도입될 때에 비하여 대략 10~15% 정도의 2차 탈수가 이루어지게 되어 1차 탈수 처리되어 함수율이 약 82~83%인 슬러지 케이크는 매립지 반입 허용 함수율인 75% 이하를 유지하는 것으로 나타났다.
이렇게 상기 제1 및 제2 압착부(770,780)를 거쳐 탈수된 슬러지 케이크(C2)는 프레임부(100)의 타측으로 배출되고, 이어서 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)는 제1 및 제2 아이들 압력롤러(720,740)를 거치면서 제1 및 제2 스크레이퍼(368,468)에 의해 슬러지 케이크(C2)와 접촉한 면에 부착된 찌꺼기가 물리적으로 제거되고 그 후, 제1 및 제2 세척장치(369,469)에서 15~150Kg/㎠ 범위의 압력으로 분사되는 세척수를 통해 제1 및 제2 스크레이퍼(368,468)에 의해 미처 제거되지 않은 찌꺼기가 제거된다.
이렇게 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)에서 슬러지 케이크(C2)와 접촉되는 면의 찌꺼기가 제거된 후에는 다음에 압착되는 슬러지 케이크(C2)로부터 배출되는 배출수를 효과적으로 흡수할 수 있도록 제1 및 제5 아이들롤러(361,462)에 각각 대응하는 가압롤러(367,467)에 의해 가압되어 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)를 압착시켜 함유된 물을 압착시켜 배출되며, 이때 상기 가압롤러(367,467)의 위치는 세척장치(369,469)의 후에 설치되는 것이 바람직하나 이에 국한되지는 않는다.
따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 슬러지 케이크 탈수장치는 비교적 간단한 구조로 1차 탈수된 슬러지 케이크(C2)를 매립지 반입이 허용되는 허용 함수율 이하로 효과적으로 수분을 압착탈수할 수 있으며, 슬러지 케이크(C2)의 종류와 함수율에 따라 사용자가 선택적으로 기울기 조절부(500)를 가변시켜 압착탈수시켜 더욱 효과적으로 슬러지 케이크(C2)를 탈수 시킬 수 있으며, 스크레퍼(368,468), 세척장치(369,469) 및 슬러지 케이크(C2)로부터 배출되는 찌꺼기의 침투는 방지하면서 배출수만을 흡수하는 제1 및 제2 수분흡착벨트(365,465)를 통해 슬러지 케이크(C2)의 압착 탈수의 과정을 장시간 반복할지라도 그 효과를 지속시키면서 탈수함에 따라, 슬러지 케이크(C2)의 함수율을 매립지 반입 허용 함수율인 75% 이하로 지속적이면서도 효과적으로 낮출 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 있어서는, 1차 탈수된 슬러지 케이크를 웨지타입으로 배치된 제1 및 제2 압착부를 통해 가압함으로써 2차 압착 탈수하고 이와 함께, 제1 및 제2 수분흡착벨트를 통해 슬러지 케이크로부터 배출되는 찌꺼기의 침투를 방지하고 배출수만을 효과적으로 흡수함으로써, 슬러지 케이크의 효과적인 탈수를 행할 수 있고, 벨트 표면에 부착된 슬러지 찌꺼기를 스크레퍼와 수세척에 의해 제거하는 것만으로 장기간 사용할지라도 탈수 효율이 저하되지 않는다.
또한, 본 발명에서는 웨지형 탈수장치를 형성하는 1쌍의 압착부 중 하나의 압착부에 대한 기울기를 슬러지의 함수율에 따라 쉽게 가변시킬 수 있어 효율적으로 슬러지 케이크의 함수율을 조절할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 균일한 폴리에스터 섬유 묶음의 양면에 폴리에스터 섬유가 결합되어 벨트의 형상을 유지하기 위한 심체와,
    각각 폴리에스터 섬유를 주성분으로 하고 수분을 흡수할 수 있도록 탄성중합체(elastomer)와 친수성 고분자 재료가 강화되어 벨베틴(velveteen) 조직을 갖도록 직조된 폴리에스터 직물이 상기 심체의 상부면과 하부면에 열간 가압 적층되는 상부 및 하부 흡착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 프레스 방식의 슬러지 케이크 탈수장치용 수분흡착벨트.
  2. 탈수기에 의해 1차 탈수된 슬러지 케이크를 2차 탈수하기 위한 슬러지 케이크 탈수장치에 있어서,
    프레임부;
    상기 프레임부에 설치되어 상기 슬러지 케이크를 상기 프레임부 일측에서 타측으로 이송하도록 수평으로 배치되는 제1 압착부; 및
    상기 슬러지 케이크를 점차적으로 압착하도록 상기 제1압착부 상측에 상기 슬러지 케이크가 이송되는 방향으로 하향 경사지게 대응 배치되어, 상기 제1 압착부와 함께 상기 슬러지 케이크를 이송함과 동시에 상기 슬러지 케이트를 압착 탈수하기 위한 제2 압착부;를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 압착부는 각각,
    상기 프레임부에 양 단부가 회전 가능하게 설치되며, 상기 슬러지 케이크로부터 배출되는 배출수가 통과할 수 있는 다수의 관통구멍을 갖는 컨베이어 벨트부;
    상기 컨베이어 벨트부의 구동에 따라 상기 컨베이어 벨트부의 회전방향과 동일방향으로 함께 회전하도록 상기 컨베이어 벨트부에 밀착되게 감싸지며, 상기 제1 및 제2 압착부 사이에서 가압되는 상기 슬러지 케이크로부터 배출되는 배출수만을 흡수하기 위한 수분흡착벨트;
    상기 수분흡착벨트의 하측이 컨베이어 벨트부에 밀착되게 감싸도록 수분흡착벨트의 양 단부를 안내함과 동시에 각각 공회전되는 다수의 아이들 롤러;
    상기 다수의 아이들 롤러 중 상기 슬러지 케이크가 배출되는 측에 배치된 적어도 하나의 아이들 롤러에 각각 대응 배치되어, 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트에 부착된 슬러지를 박리시키기 위한 스크레이퍼;
    상기 제1 및 제2 수분흡착벨트를 향해 세척수를 분사하여 상기 스크레이퍼에 의해 제거되지 못한 슬러지 찌꺼기를 제거하기 위한 세척장치; 및
    상기 제1 및 제2 수분흡착벨트를 가압함으로써 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트에 흡수된 물을 배출하기 위한 적어도 한쌍의 가압롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
  3. 탈수기에 의해 1차 탈수된 슬러지 케이크를 2차 탈수하기 위한 슬러지 케이크 탈수장치에 있어서,
    프레임부;
    상기 프레임부에 설치되어 상기 슬러지 케이크를 상기 프레임부 일측에서 타측으로 이송하도록 수평으로 배치되는 제1 압착부; 및
    상기 슬러지 케이크를 점차적으로 압착하도록 상기 제1압착부 상측에 상기 슬러지 케이크가 이송되는 방향으로 하향 경사지게 대응 배치되어, 상기 제1 압착부와 함께 상기 슬러지 케이크를 이송함과 동시에 상기 슬러지 케이트를 압착 탈수하기 위한 제2 압착부;를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 압착부는 각각,
    상기 프레임부에 미리 지정된 간격을 두고 회전 가능하게 설치되는 구동 및 아이들 압력롤러;
    상기 구동 및 아이들 롤러의 구동에 따라 연동하여 회전하도록 밀착되게 감싸지며, 상기 제1 및 제2 압착부 사이에서 가압되는 상기 슬러지 케이크로부터 배출되는 배출수만을 흡수하기 위한 수분흡착벨트;
    상기 구동 압력롤러와 상기 아이들 압력롤러 사이에 서로 밀착되게 위치하여 상기 수분흡착벨트의 처짐을 방지하면서 원활한 회전구동이 이루어지게 하는 다수의 더미롤러;
    상기 슬러지 케이크가 배출되는 측에 배치되어 상기 제1 및 제2 수분흡착벨트에 부착된 슬러지를 박리시키기 위한 스크레이퍼;
    상기 제1 및 제2 수분흡착벨트를 향해 세척수를 분사하여 상기 스크레이퍼에 의해 제거되지 못한 슬러지 찌꺼기를 제거하기 위한 세척장치; 및
    상기 제1 및 제2 수분흡착벨트를 가압함으로써 상기 제1 및 제2 수분흡착벨 트에 흡수된 물을 배출하기 위한 적어도 한쌍의 가압롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 수분흡착벨트는
    균일한 폴리에스터 섬유 묶음의 양면에 폴리에스터 섬유가 결합되어 벨트의 형상을 유지하기 위한 심체와,
    각각 폴리에스터 섬유를 주성분으로 하고 수분을 흡수할 수 있도록 탄성중합체(elastomer)와 친수성 고분자 재료가 강화되어 벨베틴(velveteen) 조직을 갖도록 직조된 폴리에스터 직물이 상기 심체의 상부면과 하부면에 열간 가압 적층되는 상부 및 하부 흡착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 컨베이어 벨트부는
    상기 프레임부에 고정 설치된 지지패널에 소정 간격을 두고 회전 가능하게 설치되는 구동 및 아이들 스프라켓;
    상기 구동 및 아이들 스프라켓에 연결되어 구동 및 아이들 스프라켓의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 및 제2 체인;
    상기 제1 및 제2 체인이 양측에 결합되어 제1 및 제2 체인의 회전에 따라 함께 회전하며, 상기 제1 및 제2 압착부 사이로 이송되는 슬러지 케이크에서 배출되는 배출수를 중력방향으로 배출하기 위한 다수의 배출구멍이 형성되는 이송벨트; 및,
    상기 이송벨트의 처짐을 방지하면서 원활한 회전구동이 이루어게 하는 다수의 지지롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    유압실린더와,
    상기 유압실린더에 의해 수축 및 확장이 이루어지는 실린더로드와,
    상기 실린더로드와 힌지결합하고 외주면이 상기 수분흡착벨트에 밀착되어 상기 수분흡착벨트의 회전에 따라 공회전되며, 상기 실린더로드의 수축 및 확장에 따라 상기 수분흡착벨트의 장력을 가변시키는 가이드 롤러를 포함하는 장력조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    일단부가 상기 프레임부에 고정되고 타단부가 상기 제2 압착부를 지지하며, 상기 제2 압착부의 기울기를 조절할 수 있도록 양측이 상하로 길이가 가변되는 기울기조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기울기 조절부는
    상기 제2 압착부를 지지하는 지지패널; 및,
    일측이 상기 프레임부 상측에 소정 간격을 두고 각각 고정되며, 타단이 상기 지지패널의 상측에 각각 힌지 연결됨과 동시에 길이가 확장 및 축소되는 제1 및 제2 연결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결부재는 각각,
    상기 지지패널을 승/하강시키기 위한 에어 실린더;
    상기 에어 실린더에 의해 길이의 수축 및 확장이 이루어지는 로드; 및,
    일단부가 상기 로드와 결합되며 타단부가 상기 지지패널에 힌지 결합되고, 길이 조정이 가능한 너클 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 프레임부 일측에 설치되어 1차 탈수된 슬러지 케이크를 파쇄하고, 상기 제1 및 제2 압착부로 슬러지 케이크를 정량 공급하기 위한 피더;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 탈수장치.
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