KR20090042067A - 고액분리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 스크류프레스기, 드럼스크린 및 벨트프레스기를 구비함으로써 액상물에 함유된 고형물의 농도를 최소화하고, 응집제를 투여하여 가공된 시료는 물론, 응집제를 투여하지 않고 미가공된 시료도 고액분리가 가능한 고액분리장치에 관한 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고액분리장치는 시료분배기를 통해 분배된 시료를 중력에 의해 고액분리시키는 드럼스크린; 상기 드럼스크린의 내측 중앙부로부터 외측으로 연장되어 배치되며, 투입된 시료를 일방향으로 이송시키는 압출스크류; 상기 드럼스크린의 외측으로 시료를 이송시킬 수 있도록 상기 압출스크류의 외측을 감싸도록 구비되는 시료투입부재; 그리고 상기 시료투입부재를 통하여 상기 압출스크류의 일측으로 이송된 시료가 고액분리될 수 있도록 탈수스크린이 구비된 탈수부를 포함하여 이루어진다.
고액분리, 드럼스크린, 벨트프레스, 단일장치

Description

고액분리장치{Apparatus for separating solid and liquid}
본 발명은 고액분리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벨트프레스기, 스크류프레스기 및 드럼스크린을 구비함으로써 액상물에 함유된 고형물의 농도를 최소화하고, 응집제를 투여하여 가공된 시료는 물론, 응집제를 투여하지 않고 미가공된 시료도 고액분리가 가능하도록 한 고액분리장치에 관한 것이다.
일반적으로 고액분리장치는 환경산업분야에서 발생하는 축산폐수, 음식물쓰레기 침출수 및 하수·폐수 등과 같은 시료(試料)를 고형물과 액상물(이하, 수분이라 함.)로 분리시키는 장치이다.
상기와 같은 종래의 고액분리장치는 현장여건을 고려하여 단일의 단위장치를 선택하여 사용하였으며, 더욱이 단위장치의 고액분리 효율이 떨어지는 경우에는 고액분리의 효율을 증대시킬 수 있도록 추가로 단위장치를 연계하여 설치했었다.
여기서, 종래에 도입되어 있는 고액분리방식 가운데 연속적으로 처리할 수 있는 방식으로는 압출 스크류를 이용한 고액분리장치가 사용되고 있으며, 이러한 고액분리장치는 고액분리과정에서 일반적으로 활용하고 있는 화학제의 투입방식을 사용하지 않았다.
이러한 종래의 고액분리장치는 다수의 단위장치를 연결하여 설치되며, 더욱이 단일의 단위장치로도 설치되어 사용되고 있다.
한편, 상기와 같은 종래기술에 따른 고액분리장치 중, 단일의 장치로 설치되는 방식의 고액분리장치는 스크린 방식으로써, 소정의 경사면을 가진 스크린 망과 상기 스크린 망을 통하여 일차적으로 슬러리형 축산분뇨에 함유된 수분이 제거된 슬러리형 축산분뇨를 일방향으로 압출 이송시키는 압출스크류를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 종래기술에 따른 고액분리장치는 축사에서 배출되어 저장된 축산분뇨 저장조로부터 이송된 슬러리형 축산분뇨가 투입구를 통하여 투입되고, 투입된 슬러리형 축산분뇨가 소정의 경사면을 가지고 구비된 스크린 망을 통하여 축산분뇨에 함유된 수분을 일차적으로 제거한다.
이후, 일차적으로 수분이 제거된 슬러리형 축산분뇨가 압출스크류장치에 유입되어 일방향으로 압축되어 이송되면서 유입된 슬러리형 축산분뇨가 압출스크류를 감싸는 웨지필터를 통하여 탈수처리되어 고형물 및 수분으로 분리되어 고형물이 일방향으로 이송된다.
이때, 상기 압출스크류장치 내의 슬러리형 축산분뇨 중, 분리된 고형물은 상기 압출스크류의 일단부에 구비된 고형물 배출부로 배출되고, 분리된 수분은 상기 압출스크류 하부에 형성된 탈수부의 웨지필터 간극을 통하여 수분배출구로 배출된다.
이러한 종래의 고액분리장치는 압출스크류 방식에 의해 고액분리된 고형물의 함수율이 60~70% 정도이므로 발효를 위하여 수분조절제를 첨가하지 않아도 될 만큼 우수한 탈수효과가 있었다.
그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 고액분리장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 단일의 단위장치에 추가로 단위장치를 연계하여 사용함으로써 각각의 장치를 설치하기 위하여 요구되는 소요부지와 비용이 증대한다는 문제점이 있었다.
둘째, 단일의 단위장치에 추가로 단위장치를 연계하여 사용함으로써 각 단위장치의 연계에 따른 고액분리의 효율이 낮게 되면, 고액분리된 고형물과 수분을 재처리해야 한다는 문제점이 있었다.
셋째, 압출스크류의 높은 가압력에 의해 미립자가 탈수용 스크린을 빠져나감으로써 고액분리된 후 수분 내의 미세 고형물 농도가 높다는 문제점이 있었다.
넷째, 고형물의 분리효과를 높이기 위하여 응집제가 혼합된 시료 또는 생물학 처리공정 후에 응집제를 혼합한 시료를 고액분리시킬 경우, 압출스크류의 높은 가압력에 의해 미립자가 탈수용 스크린을 빠져나감으로써 고액분리된 후 수분 내의 미세 고형물 농도가 높다는 문제점이 있었다.
다섯째, 응집제를 혼합시키지 않아 미가공된 시료의 고액분리는 가능하나, 응집제를 혼합시켜 가공된 상태의 시료의 고액분리가 어렵다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 스크류프레스기, 드럼스크린 및 벨트프레스기를 구비함으로써 액상물에 함유된 고형물의 농도를 최소화하고, 응집제를 투여하여 가공된 시료는 물론, 응집제를 투여하지 않고 미가공된 시료도 고액분리가 가능하도록 한 고액분리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고액분리장치는 시료분배기를 통해 분배된 시료를 중력에 의해 고액분리시키는 드럼스크린; 상기 드럼스크린의 내측 중앙부로부터 외측으로 연장되어 배치되며, 투입된 시료를 일방향으로 이송시키는 압출스크류; 상기 드럼스크린의 외측으로 시료를 이송시킬 수 있도록 상기 압출스크류의 외측을 감싸도록 구비되는 시료투입부재; 그리고 상기 시료투입부재를 통하여 상기 압출스크류의 일측으로 이송된 시료가 고액분리될 수 있도록 탈수스크린이 구비된 탈수부를 포함하여 이루어진다.
여기서, 시료저류조의 시료가 펌프에 의하여 교반기를 통하여 유입되어, 시료가 일방향으로 이송되면서 탈수될 수 있도록 수평방향으로 소정의 길이만큼 연장된 이송부를 가지는 벨트프레스기를 더 포함하여 이루어지며, 이때 상기 이송부 일단에 피켓바가 구비되고, 상기 피켓바에 의해 상기 이송부를 거쳐 탈수된 시료가 상기 드럼스크린 측으로 분배되어 유입될 수 있도록 상기 시료분배기 일측에 시료투입구가 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 이송부는 유입된 시료의 고액분리 및 탈수가 이루어질 수 있도록 다수 개의 롤러 외주를 여과포가 감싸는 방식인 단식롤러타입부와, 한 쌍의 롤러 사이에 여과포가 배치되어 여과포에 상하방향으로 압력이 가해지는 방식인 복식롤러타입부를 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 드럼스크린은 양측에 내부의 고형물이 외부로 배출되지 않도록 하며 동시에 드럼스크린 구조의 형상을 유지시켜주는 외벽과, 상기 외벽 사이에 개재되어 상기 시료분배기로부터 분배된 시료를 중력에 의해 고액분리시키는 여과망과, 상기 여과망의 내측에 구비되며, 여과망이 일정한 형태를 유지할 수 있도록 하고, 분배된 시료가 고액분리된 고형물의 누적에 의해 상기 여과망의 처짐현상을 방지할 수 있도록 상기 여과망을 지지하는 여과망 받침틀과, 그리고 상기 양측의 외벽 중, 적어도 하나의 외벽에 구비되어 모터로부터 동력을 전달하여 드럼스크린을 회전시키는 동력전달판을 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 드럼스크린은 상기 여과망 받침틀 내측에 유입된 시료에 잔류하는 고형물이 상기 시료투입부재를 통하여 상기 탈수부 측으로 투입될 수 있도록 잔류 고형물을 상기 탈수부 측으로 안내하는 고형물이송판이 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 드럼스크린 하부에 상기 드럼스크린의 여과망을 거쳐 고액분리된 수분이 배출되는 수분배출부가 구비됨이 바람직하며, 상기 수분배출부 바닥면 소정의 위치에 수분배출구가 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 수분배출부 일측에는 상기 드럼스크린으로부터 고액분리된 수분이 상기 탈수부의 탈수스크린, 드럼스크린의 여과망 및 벨트프레스기의 여과포를 세척하는 세척장치 및 세척노즐로 공급될 수 있도록 세척수 공급수단이 구비될 수 있다.
한편, 상기 탈수부는 고형물의 하중부하에 의해 상기 탈수스크린의 변형이 방지될 수 있도록 상기 탈수스크린의 외측에 스크린지지망이 구비되고, 상기 스크린지지망 외측과 소정의 간격을 가지고 이격되어 배출공간이 구비되며, 상기 배출공간의 일측에는 배출된 수분이 상기 드럼스크린 측으로 유입될 수 있도록 안내하는 유입가이드가 구비됨이 바람직하다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 고액분리장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 스크류프레스기, 드럼스크린 및 벨트프레스기를 구비함으로써 응집제를 투여하지 않고 미가공된 시료는 물론, 응집제를 투여하여 가공된 시료도 고액분리가 가능하며, 고액분리 및 탈수효율을 극대화시킬 수 있다.
둘째, 벨트프레스기 및 스크류프레스기를 거쳐 고액분리된 수분이 다시 드럼스크린을 통해 중력에 의한 고액분리가 이루어짐으로써 고액분리된 수분 내의 미세 고형물 농도를 최소화할 수 있다.
셋째, 스크류프레스기, 드럼스크린 및 벨트프레스기의 단위장치를 단일의 장치로 조합하여 구비함으로써 콤팩트한 고액분리장치를 구현시킬 수 있으며, 이에 따라 협소한 공간에도 설치가 가능하며, 설치비용을 절감시킬 수 있다.
넷째, 드럼스크린 내측에 시료투입부재 및 고형물 이송판이 구비됨으로써 드 럼스크린 내에 유입된 시료에 잔류하는 고형물을 드럼스크린을 통하여 중력에 의해 고액분리 후, 탈수부 측으로 이송시켜 스크류프레스기의 압출스크류를 통한 고형물의 2차적인 탈수처리가 이루어지며, 이에 따라 고액분리 및 탈수효율을 극대화시킬 수 있다.
다섯째, 벨트프레스기, 드럼스크린 및 스크류프레스기를 구비함으로써 시료의 일예로 축산폐수 원수의 처리가 가능하고, 생물학적 공정 등에 의해 처리한 처리수의 방류 전 고액분리공정이 가능하며, 더욱이 이에 국한되지 않고 고액분리의 원리를 이용하는 모든 산업분야에 적용이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고액분리장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 시료(試料)는 환경산업분야에서 발생하는 축산폐수, 음식물쓰레기 침출수 및 하수·폐수 등을 말하며, 본 발명은 이러한 시료(試料)를 고형물과 액상물(이하, 수분이라 함.)로 분리시키는 고액분리장치에 대한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치의 전체를 나타낸 전체단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치의 드럼스크린 부를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치의 탈수부를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치의 드럼스크린 부의 작동구조를 나타낸 요부 구성도이다.
도 1 내지 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고액분 리장치는 드럼스크린(10), 압출스크류(31), 시료투입부재(18), 그리고 탈수부(32)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 드럼스크린(10)은 내측 상부에 시료분배기(66)가 구비되며, 상기 시료분배기(66) 일측에는 시료 저류조(미도시) 등과 연결되는 시료투입구(65)가 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 드럼스크린(10)은 양측에 내부의 고형물이 외부로 배출되지 않도록 하며 동시에 드럼스크린 구조의 형상을 유지시켜주는 외벽(11)과, 상기 외벽(11) 사이에 개재되어 상기 시료분배기(66)로부터 분배된 시료를 중력에 의해 고액분리시키는 여과망(15)과, 상기 여과망(15)의 내측에 구비되며 여과망(15)이 일정한 형태를 유지할 수 있도록 하고 분배된 시료가 고액분리된 고형물의 누적에 의한 상기 여과망(15)의 처짐현상을 방지할 수 있도록 상기 여과망(15)을 지지하는 여과망 받침틀(13)과, 그리고 상기 양측의 외벽 중 적어도 어느 하나의 외벽에 구비되어 모터(M)로부터 동력을 전달하여 드럼스크린(10)을 회전시키는 동력전달판(21)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 양측 외벽(11) 중 상기 압출스크류(31)를 구동시키는 모터(M) 측의 외벽(11) 중앙에는 상기 압출스크류(31)의 축 지름과 동일한 통공(11')이 형성되며, 상기 탈수부(32) 측의 외벽(11) 중앙에는 상기 압출스크류(31)의 외경과 동일한 통공(11")이 형성됨이 바람직하다.
한편, 상기 양측 외벽(11)의 내측에는 각각 소정의 지름을 갖는 원통형 프레임의 외주 면에 원주방향을 따라 연장 형성된 다수 개의 보강리브가 구비되어 상기 여과망(15)을 지지고정하는 지지프레임(12)이 고정됨이 바람직하다.
또한, 상기 여과망(15) 내측에는 유입된 시료에 잔류하는 고형물이 상기 시료투입부재(18)를 통하여 상기 탈수부(32) 측으로 투입될 수 있도록 잔류 고형물을 상기 탈수부(32) 측으로 안내하는 고형물 이송판(14)이 구비된다.
이때, 상기 고형물이송판(14)은 상기 여과망(15)의 내측 원주면을 따라 나선방향으로 점차 상기 시료투입부재(18)와 근접되도록 형성되며, 원주방향으로 소정의 간격을 가지고 다수 개가 구비됨이 바람직하다.
상기와 같이, 상기 고형물이송판(14)은 상기 여과망(15)의 일측으로부터 타측에 이르기까지 계단식의 다수 개로 구비될 수 있으나, 상기 여과망받침틀(13)의 일측으로부터 타측에 이르기까지 나선방향으로 연장되어 점차 상기 시료투입부재(18)와 근접되도록 형성된 판부재가 원주방향을 따라 다수 개가 구비될 수도 있다.
또한, 상기 드럼스크린(10)의 여과망(15) 내측에 구비되는 상기 여과망받침틀(13)은 상기 여과망(15)을 통하여 고액분리된 수분이 원활하게 배출될 수 있도록 다수 개의 통공이 형성된 타공망으로 구비됨이 바람직하며, 메쉬(mesh) 타입으로 구비될 수도 있다.
그리고, 상기 드럼스크린(10)의 자체중량과 투입되는 시료로 인해 상기 여과망(15)에 발생하는 중력부하를 감소시키기 위하여 상기 드럼스크린(10)의 하부에 드럼스크린(10) 지지용 회전차(19)가 구비됨이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 상기 드럼스크린(10)은 상부에 세척장치(71) 및 세척장치 커버(71')가 구비됨이 바람직하나 세척장치(71) 및 세척장치커버(71')가 측부에 구비될 수도 있으며, 하부에는 전술한 바와 같이 드럼스크린 지지용 회전차(19)가 구비된다.
또한, 상기 드럼스크린(10)의 내측 상부에는 물받이(72)가 구비되어 상기 세척장치(71)를 통하여 분사된 세척수를 집수하여 시료분배기(66)로 안내하게 된다.
그리고, 상기 드럼스크린(10)의 양측 외벽(11) 중 어느 하나에는 모터(M)와 연결된 동력전달기어(22)와 맞물려 연결되는 동력전달판(21)이 구비되어 상기 드럼스크린(10)이 일방향으로 회전될 수 있게 된다.
여기서, 상기 동력전달판(21)은 상기 드럼스크린(10)의 양측 외벽(11) 중 어느 하나의 외측부에 구비되며, 상기 외벽(11) 및 동력전달판(21)의 중앙부에는 탈수부(32) 측으로 압출스크류(31)에 의해 시료가 이송될 수 있도록 상기 탈수부(32) 측으로 관통되는 통공(미도시)이 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 통공(미도시)을 통하여 상기 압출스크류(31)에 의해 탈수된 수분이 상기 드럼스크린(10)으로 유도될 수 있도록 상기 스크류프레스기(30)의 탈수부(32)에 구비된 배수통(미도시)이 관통될 수도 있다.
또한, 상기 동력전달판(21)은 그의 외주에 상기 모터(M) 축으로부터 연결되어 동력이 전달되는 상기 동력전달기어(22)와 맞물리는 기어가 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 동력전달판(21)의 기어는 상기 모터(M)의 동력전달기어(22)와 체인(미도시) 타입으로 연결되어 동력을 전달시킬 수 있도록 구비될 수도 있으며, 더욱이 통상의 벨트와 풀리로 회전력을 전달시키는 벨트 타입으로 구비될 수도 있다.
한편, 상기 압출스크류(31)는 상기 드럼스크린(10)의 내측 중앙부로부터 외측으로 연장되어 배치되며, 투입된 시료를 일방향으로 이송시킬 수 있도록 일측에 동력전달을 위한 모터(M)가 구비된다.
이때, 상기 드럼스크린(10)의 내측에 구비된 상기 압출스크류(31)의 일측 외주연에 인접하는 상기 시료투입부재(18)를 통하여 시료가 상기 탈수부(32) 측으로 투입될 수 있게 된다.
여기서, 상기 압출스크류(31) 및 탈수부(32)를 포함하여 이루어진 장치는 고액분리장치의 하나인 스크류프레스기(30)이며, 상기 스크류프레스기(30)는 투입된 시료를 상기 압출스크류(31)의 회전에 의해 일방향으로 이송하여 가압함에 따라 상기 탈수부(32)를 통하여 고액분리가 가능한 장치이다.
또한, 상기 시료투입부재(18)는 상기 압출스크류(31)의 일측 외주연에 인접하여 구비되되, 양단부가 상기 드럼스크린(10)의 양측 외벽(11) 내측부에 구비되어 상기 여과망(15)을 지지하는 지지프레임(12)에 연결된다.
여기서, 상기 시료투입부재(18)의 양측 단부가 상기 양측 외벽(11) 내측부에 구비된 상기 지지프레임(12)의 원형 프레임부 내측에 각각 삽입됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 시료투입부재(18)의 일측 단부는 상기 외벽(11) 중 일측 외벽(11) 내측부에 구비된 지지프레임(12)의 원형 프레임부 내측에 삽입되고, 상기 시료투입부재(18)의 타측 단부는 상기 외벽(11) 중 타측 외벽(11)의 중앙 통 공(11") 내측에 삽입될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 상기 시료투입부재(18)는 회전하지 않고 고정되며, 상기 시료투입부재(18)를 축으로 상기 여과망(15) 및 여과망받침틀(13)을 포함하는 드럼스크린(10)이 회전하게 된다.
한편, 상기 시료투입부재(18)는 반구형의 투입유도부(17)와 상기 투입유도부(17)의 양단부에 연결되는 수집가이드(16)로 이루어짐이 바람직하다.
상기와 같이, 스크류프레스기(30)에 의한 탈수는 상기 시료투입부재(18)가 수집가이드(16)와 투입유도부(17)로 이루어짐으로써 시료분배기(66)를 통하여 투입된 시료가 상기 압출스크류(31)와 상기 수집가이드(16)를 통하여 원활하게 수집되어 상기 투입유도부(17)를 거쳐 상기 탈수부(32) 측으로 투입될 수 있다.
더욱이, 상기 스크류프레스기(30)에 의한 탈수는 상기 시료투입부재(18)가 수집가이드(16)와 투입유도부(17)로 이루어짐으로써 투입된 시료가 고형물 이송판(14)를 통하여 상기 수집가이드(16)를 거쳐 원활하게 수집되어 상기 압출스크류(31)와 투입유도부(17)를 통하여 상기 탈수부(32) 측으로 투입되어 탈수될 수 있다.
또한, 상기 드럼스크린(10)의 외측에 구비된 상기 압출스크류(31)의 타측 외주연에 인접하여 탈수스크린(33)이 구비되고, 상기 탈수스크린(33) 외측에 스크린지지망(34)가 구비되어 상기 탈수스크린(33)의 고형물 하중에 의한 변형을 방지하게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 압출스크류(31)의 타측에는 상기 탈수스크린(33) 및 스크린지지망(34)이 구비된 탈수부(32)가 구비되며, 상기 스크린지지망(34)의 외측에는 배출공간(36)이 형성되며, 배출공간(36) 외측에 탈수부프레임(35)이 구비된다.
여기서, 상기 탈수부 프레임(35)과 스크린지지망(34)의 사이에 구비된 배출공간(36)에는 상부 및 하부 중, 적어도 어느 한 곳에는 상기 탈수스크린(33)을 세척하는 세척장치(73)가 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 탈수부(32) 일단에는 상기 압출스크류(31)의 가압력에 의하여 시료가 탈수처리되고 남은 고형물이 이송되어 외부로 배출될 수 있도록 고형물 배출부(90)이 구비된다.
이때, 상기 고형물 배출부(90)는 상기 배출부(32)의 일단에 구비된 배출공(미도시)을 선택적으로 개폐시키는 배출마개(91)와 상기 배출마개(91)가 상기 배출공(미도시)을 막고 있는 가압력을 조절할 수 있도록 가압스프링(92), 가압조절판(96) 및 가압조절판 지지부(97)를 포함하여 이루어진 개폐장치(95)가 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 개폐장치(95)의 일측에는 상기 압출스크류(31)의 모터(M)측의 축 반대 측의 축을 고정하여 상기 압출스크류(31)를 회전가능하도록 지지고정하는 스크류지지장치(39)가 구비된다.
전술한 바와 같이, 상기 개폐장치(95)가 구비됨으로써 고액분리시킬 시료의 성상에 의해 다르게 나타나는 상기 압출스크류(31)에서 발생하는 고형물의 가압력에 맞춰 소정의 압력에 다다르게 되면, 선택적으로 상기 배출마개(91)가 개방되어 상기 탈수부(32)를 통하여 탈수처리된 고형물을 배출시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 탈수부(32)의 배출공간(36) 일측에는 배출된 수분이 상기 드럼스크린(10)의 내측으로 유입될 수 있도록 안내하는 유입가이드(37)이 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 압출스크류(31)에 의해 탈수부(32)를 통하여 탈수처리된 수분 내에는 미세고형물, 즉 잔류 고형물이 잔존하게 되는데, 상기 유입가이드(37)가 구비됨으로써 잔류 고형물이 내포된 수분을 상기 드럼스크린(10)을 통하여 중력에 의해 다시 고액분리하며, 고형물이송판(14) 및 시료투입부재(18)를 거쳐 상기 탈수부(32)에 재투입되어 다시 탈수처리가 이루어지고, 고형물은 고형물 배출부(90)를 통하여 배출되게 된다.
따라서, 종래의 고액분리장치인 스크류프레스기에서의 탈수부에서 탈수처리된 수분 내에 미세고형물이 잔존하여 고액분리의 효율이 낮았던 것과 달리, 고액분리의 효율을 높일 수 있으며, 아울러 탈수처리 효율도 현저히 높일 수 있다.
한편, 상기 드럼스크린(10)의 하부에는 상기 여과망(15) 및 여과망받침틀(13)를 통하여 고액분리된 수분이 배출되는 수분배출부(77)가 구비되며, 상기 수분배출부(77) 바닥면 소정의 위치에는 수분배출구(82)가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 수분배출구(82)는 상기 드럼스크린(10)의 외주로부터 소정의거리만큼 이격되어 구비된 하부프레임(80)을 관통하여 수분이 외부로 배출될 수 있도록 형성되며, 상기 수분배출구(82)의 단부에는 수분 저장조(미도시) 등으로 연결되는 배관이 연결될 수도 있다.
상기에서 미설명한 도면부호 '23'은 상기 동력전달판(21)과 맞물려 동력을 전달하는 동력전달기어(22)와 대응되어 상기 동력전달기어(22)를 보조하는 보조기어(23)이다.
또한, 전술한 동력전달판(21), 동력전달기어(22), 모터(M) 및 보조기어(23)는 상기 드럼스크린(10)의 양측 외벽(11) 중 일측에 국한되지 않고, 어느 한 쪽의 외벽(11) 측에 구비될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 고액분리장치의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 시료투입구(65)를 통하여 시료저수조(미도시) 등으로부터 시료가 투입되어 시료분배기(66)를 통하여 드럼스크린(10) 내측에 시료가 분배된다.
이후, 분배된 시료는 상기 드럼스크린(10) 내측에 구비된 압출스크류(31)에 의해 일방향으로 이송되는데, 이때 상기 압출스크류(31)의 외주연에 인접하여 구비된 시료투입부재(18)를 통하여 시료가 탈수부(32) 측으로 이송된다.
그리고, 상기 탈수부(32) 측으로 이송된 시료는 상기 탈수부(32)의 탈수스크린(33) 및 스크린지지망(34)를 통하여 탈수처리된 수분이 배출공간(36)을 거쳐 상기 배출공간(36) 일단에 구비된 유입가이드(37)에 의해 상기 드럼스크린(10) 내측으로 안내된다.
이때, 상기 탈수부(32) 측에서 이루어지는 탈수처리과정에서 고액분리된 수분은 배출공간(36)으로 배출되고, 고액분리된 고형물은 고형물 배출부(90)를 통하여 외부로 배출된다.
이후, 상기 드럼스크린(10) 내측으로 안내된 수분은 상기 드럼스크린(10)을 통하여 중력에 의한 고액분리가 이루어지며, 상기 탈수부(32)를 통하여 배출된 수분 내에 존재하는 잔류 고형물은 고형물 이송판(14)에 의해 상기 탈수부(32) 측으로 이송되어 상기 시료투입부재(18)를 통하여 상기 탈수부(32) 측으로 이송된다.
여기서, 상기 드럼스크린(10)을 통하여 고액분리된 수분은 수분배출부(77)로 배출되어 수분배출구(82)를 통하여 외부로 배출되고, 수분 내에 잔류하는 고형물은 상기 탈수부(32) 측으로 재유입되어 상기 고형물 배출부(90)를 통하여 배출된다.
한편, 상기 드럼스크린(10)을 통하여 중력에 의해 고액분리되어 상기 수분배출부(77)로 배출된 수분은 대부분은 전술한 바와 같이, 상기 수분배출구(82)를 통하여 배출되며, 일부의 수분은 상기 수분배출부(77) 소정의 위치에 구비된 세척수 공급수단(70)에 의해 상기 드럼스크린(10)의 세척장치(71) 및 상기 탈수부(32)의 세척장치(73)로 세척수를 공급하게 된다.
여기서, 상기 세척수 공급수단(70)은 펌프로 구비됨이 바람직하다.
전술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고액분리장치는 압출스크류(31) 및 탈수부(32)를 포함하여 이루어진 스크류프레스기(30)를 거쳐 고액분리된 수분이 드럼스크린(10)을 통하여 중력에 의한 고액분리가 다시 이루어짐으로써 고액분리된 수분 내의 미세 고형물 농도를 최소화할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고액분리장치의 전체를 나타낸 전체단면도이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고액분리장치는 도 1 내지 4를 참조하여 전술한 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치에서 여과포로 형성된 이송부(51)가 벨트형상으로 구비되어 최초 시료저수조(60)로부터 유입되는 시료를 전처리하는 벨트프레스기(50)를 더 포함하여 이루어진다.
따라서, 도 5뿐만 아니라 도 1 내지 4를 참조하며, 도 1 내지 4를 참조하여 앞서 설명한 부분은 생략하도록 한다.
또한, 도 1 내지 4를 참조하여 전술한 동력전달판(21), 동력전달기어(22), 모터(M) 및 보조기어(23)는 도 1 내지 4에서는 드럼스크린(10)의 양측 외벽(11) 중, 압출스크류(31)에 동력을 전달하는 모턱(M) 측에 구비되나, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 드럼스크린(10)의 양측 외벽(11) 중 일측에 국한되지 않고, 어느 한쪽의 외벽(11) 측에 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고액분리장치는 전술한 도 1 내지 4를 참조하여 설명한 스크류프레스기(30) 및 드럼스크린(10)을 포함하여 이루어진 고액분리장치에서 벨트프레스기(50)를 더 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 벨트프레스기(50)는 펌프 등과 같은 소정의 시료공급수단(미도시)에 의하여 시료저수조(60)에 연결된 투입관(62)을 통하여 시료가 투입된다.
이때, 시료의 성상에 따라 응집제 등이 필요한 경우 응집제와 교반되어 투입될 수 있도록 상기 투입관(62)의 일단에는 교반기(64)가 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 투입관(62) 및 교반기(64)를 통하여 투입된 시료가 스크류프레스기(30) 및 드럼스크린(10)을 통하여 고액분리처리되기 이전에 전처리 될 수 있도록 여과포로 이루어진 이송부(51)가 소정의 길이만큼 연장되어 구비된다.
여기서, 상기 이송부(51)의 길이는 투입되는 시료의 성상에 따라 전처리가 요구되는 정도에 따라 변동이 가능하며, 이와 같은 이송부(51)는 다수 개의 롤러(53) 외주를 여과포가 감싸는 방식인 단식롤러타입과, 한 쌍의 롤러 사이에 여과포가 배치되어 여과포에 상하방향으로 압력이 가해지는 방식인 복식롤러타 입이 상호 연결되어 구비될 수 있으며, 하나의 타입으로만 구비될 수도 있다.
이때, 상기 이송부(51)가 단식롤러타입과 복식롤러타입의 순으로 상호 연결되어 구비됨이 바람직하며, 이와 같이 구비된 이송부(51)를 통하여 투입된 시료가 고액분리 및 탈수처리되어 일방향으로 이송된다.
더욱이, 상기 단식롤러타입의 이송부(51)과 복식롤러타입의 이송부(미도시)는 수평방향으로 구비됨이 바람직하며, 소정의 경사각을 가지고 경사지게 구비될 수도 있다.
또한, 상기 이송부(51)의 일단에는 상기 단식롤러타입의 이송부(51)를 통하여 고액분리되고, 상기 복식롤러타입의 이송부(미도시)를 통하여 탈수처리되고 남은 시료의 고형물이 시료투입구(65) 측으로 투입될 수 있도록 상기 이송부(51)의 표면부에 인접하여 피켓바(57)가 구비된다.
한편, 상기 이송부(51)의 하부, 즉 상기 롤러(53)에 의해 순환되는 여과포 부분에 여과포를 세척하는 세척노즐(75)이 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 세척노즐(75)은 일측에 세척수 공급배관(79)이 구비되어, 상기 세척수 공급배관(79)을 통하여 드럼스크린(10)의 하부 수분배출부(77)에 구비된 세척수 공급수단(70)으로부터 세척수가 공급되며, 이에 따라 상기 세척노즐(75)을 통 하여 세척수가 분무되어 상기 이송부(51)의 하부 여과포를 세척할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 상기 벨트프레스기(50)는 여과포로 구비된 이송부(51)의 길이, 경사도, 이송속도, 그리고 롤러의 압축력을 조절할 수 있으며, 이에 따라 응집제를 사용하지 않고도 고효율의 고액분리가 가능하게 된다.
또한, 교반기(64)가 구비됨으로써 고형물의 함유량이 극히 낮은 시료를 응집제를 사용하여 고액분리시킬 수 있다.
한편, 벨트프레스기(50)와 함께 스크류프레스기(30)가 구비됨으로써 고형물의 탈수율을 극대화 할 수 있다.
더욱이, 벨트프레스기(50), 드럼스크린(10) 및 스크류프레스기(30)의 다수의 기종을 단일의 장치로 구비함으로써 운전이 용이하고, 소요동력을 최소화할 수 있는 것은 물론이거니와, 응집제를 투여하여 가공한 시료 및 응집제를 투여하지 않고 미가공한 시료를 불문하고 모두 처리가 가능하며, 고액분리 및 탈수효율을 극대화시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치의 전체를 나타낸 전체단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치의 드럼스크린 부를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치의 탈수부를 나타낸 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고액분리장치의 드럼스크린 부의 작동구조를 나타낸 요부 구성도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고액분리장치의 전체를 나타낸 전체단면도.
<도면 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 드럼스크린 11 : 외벽
14 : 고형물 이송판 15 : 여과망
18 : 시료투입부재 21 : 동력전달판
22 : 동력전달기어 30 : 스크류프레스기
31 : 압출스크류 32 : 탈수부
50 : 벨트프레스기 51 : 이송부
57 : 피켓바 60 : 시료저수조
70 : 세척수 공급수단 71, 73 : 세척장치
75 : 세척노즐 90 : 고형물 배출부

Claims (8)

  1. 시료분배기를 통해 분배된 시료를 중력에 의해 고액분리시키는 드럼스크린;
    상기 드럼스크린의 내측 중앙부로부터 외측으로 연장되어 배치되며, 투입된 시료를 일방향으로 이송시키는 압출스크류;
    상기 드럼스크린의 외측으로 시료를 이송시킬 수 있도록 상기 압출스크류의 외측을 감싸도록 구비되는 시료투입부재; 그리고
    상기 시료투입부재를 통하여 상기 압출스크류의 일측으로 이송된 시료가 고액분리될 수 있도록 탈수스크린이 구비된 탈수부를 포함하여 이루어진 고액분리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    시료저류조의 시료가 펌프에 의하여 교반기를 통하여 유입되어, 시료가 일방향으로 이송되면서 탈수될 수 있도록 수평방향으로 소정의 길이만큼 연장된 이송부를 가지는 벨트프레스기를 더 포함하여 이루어지며,
    상기 이송부 일단에 피켓바가 구비되고, 상기 피켓바에 의해 상기 이송부를 거쳐 탈수된 시료가 상기 드럼스크린 측으로 분배되어 유입될 수 있도록 상기 시료분배기 일측에 시료투입구가 연결됨을 특징으로 하는 고액분리장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이송부는 유입된 시료의 고액분리 및 탈수가 이루어질 수 있도록 다수 개의 롤러 외주를 여과포가 감싸는 방식인 단식롤러타입부와, 한 쌍의 롤러 사이에 여과포가 배치되어 여과포에 상하방향으로 압력이 가해지는 방식인 복식롤러타입부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고액분리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼스크린은 양측에 내부의 고형물이 외부로 배출되지 않도록 하며 동시에 드럼스크린 구조의 형상을 유지시켜주는 외벽과,
    상기 외벽 사이에 개재되어 상기 시료분배기로부터 분배된 시료를 중력에 의해 고액분리시키는 여과망과,
    상기 여과망의 내측에 구비되며, 여과망이 일정한 형태를 유지할 수 있도록 하고, 분배된 시료가 고액분리된 고형물의 누적에 의해 상기 여과망의 처짐현상을 방지할 수 있도록 상기 여과망을 지지하는 여과망 받침틀과, 그리고
    상기 양측의 외벽 중, 적어도 하나의 외벽에 구비되어 모터로부터 동력을 전달하여 드럼스크린을 회전시키는 동력전달판을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고액분리장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 드럼스크린은 상기 여과망 받침틀 내측에 유입된 시료에 잔류하는 고형 물이 상기 시료투입부재를 통하여 상기 탈수부 측으로 투입될 수 있도록 잔류 고형물을 상기 탈수부 측으로 안내하는 고형물이송판이 구비됨을 특징으로 하는 고액분리장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼스크린 하부에 상기 드럼스크린의 여과망을 거쳐 고액분리된 수분이 배출되는 수분배출부가 구비되며, 상기 수분배출부 바닥면 소정의 위치에 수분배출구가 형성됨을 특징으로 하는 고액분리장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수분배출부 일측에는 상기 드럼스크린으로부터 고액분리된 수분이 상기 탈수부의 탈수스크린, 드럼스크린의 여과망 및 벨트프레스기의 여과포를 세척하는 세척장치 및 세척노즐로 공급될 수 있도록 세척수 공급수단이 구비됨을 특징으로 하는 고액분리장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈수부는 고형물의 하중부하에 의해 상기 탈수스크린의 변형이 방지될 수 있도록 상기 탈수스크린의 외측에 스크린지지망이 구비되고, 상기 스크린지지망 외측과 소정의 간격을 가지고 이격되어 배출공간이 구비되며, 상기 배출공간의 일 측에는 배출된 수분이 상기 드럼스크린 측으로 유입될 수 있도록 안내하는 유입가이드가 구비됨을 특징으로 하는 고액분리장치.
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