KR20110076513A - 고성능 전기침투 탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상호 대향되게 설치되는 드럼과 캐터필러를 통해 인가된 전압차에 의해 이송되는 슬러지의 탈수를 수행하는 전기 침투 탈수장치에 관한 것으로서, 드럼 또는 캐터필러는 회전축 방향을 따라 상호 전기적으로 분리되게 형성되어 있다. 이러한 전기 침투 탈수장치에 의하면 3상교류전원으로부터 2상의 교류전원으로 변환하여 드럼 및 캐터필러에 공급할 수 있고, 드럼 또는 캐터필러를 드럼의 회전축 방향을 따라 전기적으로 분할하여 접속할 수 있어 대용량의 슬러지 처리에 유리한 장점을 제공한다.

전기 침투 탈수장치, 맥류

Description

고성능 전기침투 탈수장치{dehydrator}

본 발명은 전기침투 탈수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전위 인가구조가 개선된 전기 침투 탈수장치에 관한 것이다.

통상적으로 폐수 및 하수처리장에서 발생하는 슬러지(오니)들은 물의 정화를 위해 고분자응집제를 사용하게 되는데, 고분자 응집제에 의해 응집된 상태의 슬러지는 여간해서는 탈수시키기가 곤란하다. 슬러지의 탈수율에 따라 슬러지의 폐기비용 및 재활용 범위 등에 있어서 큰 차이를 발생하게 되고, 또한 슬러지가 갖는 함수율을 현저하게만 줄일 수 있다면 폐기비용이 절감될 뿐만 아니라, 오히려 슬러지의 고형성분들을 연료로도 재활용할 수 있게 되는 등 매우 경제적인 부가가치를 갖게 되는 것이다. 그러나 종래의 일반적인 단순 압착식 탈수장치로는 폐수 슬러지의 탈수에 한계가 있으므로 최근에는 슬러지의 탈수에 탈수효율이 좋은 전기침투식 탈수장치가 활용되고 있다.

전기침투식 탈수장치는 슬러지와 결합된 물을 이온이동성으로 제거하기 위한 것으로, 양극전극을 겸한 회전 드럼과, 회전드럼의 외주면을 감싸도록 형성된 통수성의 압착 벨트와, 회전드럼과 압착벨트의 탈수영역 표면에 중첩되도록 형성된 여 과벨트로 이루어진다.

일본 특개소 56-60604호 및 국내 특허출원 1993-0010856호에는 전기 침투식 슬러지 탈수장치가 개시되어 있다.

개시된 전기 침투식 슬러지 탈수장치는 드럼과 압착벨트 사이에 일정한 전압을 인가하여 전기장을 형성함으로써 전기장 속에서 대전된 물이 전기 영동과 모세관 현상에 의해 슬러지 입자가 띠고 있는 전하와 반대 전극 측으로 이동하여 수분이 분리되어지므로 슬러지로부터 탈수가 이루어지는 것이다.

한편, 최근에는 전압강하가 발생하지 않도록 삼상교류를 각 상(R, S, T)별로 정류하여 직류 전압펄스로 변환한 다음 위상 차에 의한 순차적인 전압을 전극에 인가함으로써 탈수되는 과정 동안 전압의 손실이 발생하지 않도록 하고, 또한 항상 일정한 전압이 유지되도록 하여 탈수성능을 증대시킨 전기침투 탈수식 탈수장치를 본 출원인에 의해 출원된 10-2005-0108803호를 통해 제안된 바 있다.

그런데, 3상 교류전원을 각각 정류하는 방식의 경우 드럼 또는 캐터필러가 가 각 상에 대해 정류된 전압을 각각 인가받을 수 있도록 전극이 3분할된 구조로 되어야 하는데 이 경우 구조가 복잡해지는 문제점이 있다. 또한, 전극의 분할이 원주방향을 따라 상호 분할되어야 하기 때문에 제작이 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상기한 요구사항을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 3상 교류전원을 이용하면서도 전극 분할의 복잡도를 완화시킬 수 있으면서 탈수 효율을 높일 수 있는 전기침투 탈수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기 침투 탈수장치는 상호 대향되게 설치되는 드럼과, 캐터필러를 통해 인가된 전압차에 의해 상기 드럼과 상기 캐터필러 사이로 이송되는 슬러지의 탈수를 수행하는 전기 침투 탈수장치에 있어서, 상기 드럼 또는 상기 캐터필러는 회전축 방향을 따라 상호 전기적으로 분리되게 형성된다.

바람직하게는 상기 드럼은 회전축 방향으로 절연층에 의해 상호 분리되게 형성된 제1 및 제2전극부를 구비하고, 상기 드럼과 상기 캐터필러에 전위를 인가하는 전위 인가부는 삼상 교류 전원의 R상 공급선과 S상 공급선 사이에 접속된 제1코일부와; 일단은 상기 제1코일부의 중간에서 접속되어 있고 타단은 T상 공급선과 접속된 제2코일부와; 상기 제1코일부와 커플링되어 유기된 기전력을 출력하는 제3코일부와; 상기 제2코일부와 커플링되어 유기된 기전력을 출력하는 제4코일부와; 상기 제3코일부에 유기된 전력을 정류하는 제1정류부와; 상기 제4코일부에 유기된 전력을 정류하는 제2정류부;를 구비하고, 상기 제1정류부와 상기 제2정류부의 그라운드 단자는 상호 공통 접속되어 상기 캐터필러의 전극와 접속되어 있고, 상기 제1정류 부의 출력단은 상기 제1전극부에 접속되고, 상기 제2정류부의 출력단은 상기 제2전극부에 접속된다.

본 발명에 따른 전기 침투 탈수장치에 의하면 3상교류전원으로부터 2상의 교류전원으로 변환하여 드럼 및 캐터필러에 공급할 수 있고, 드럼 또는 캐터필러를 드럼의 회전축 방향을 따라 전기적으로 분할하여 접속할 수 있어 대용량의 슬러지 처리에 유리한 장점을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기침투 탈수장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 침투 탈수장치의 일 예를 나타내 보인 사시도이다.

도 1을 참조하면, 탈수장치(10)는 다수의 롤러에 의해 무한운동하며 인입되는 슬러지를 가압이송하는 가압벨트(40)와, 가압벨트(40)의 이송경로상에 상호 대향되게 배치된 드럼과(50)와 캐터필러(60)를 구비한다.

드럼(50)은 회전축 방향을 따라 전기적으로 분리되게 형서되어 있다.

즉, 드럼(50)은 제1전극부(51), 절연층(53) 및 제2전극부(52)를 갖는 구조로 되어 있다. 여기서 제1전극부(51) 및 제2전극부(52)는 각각 원주방향으로는 일체로 형성되되 길이방향으로 절연층(53)에 의해 상호 전기적으로 분리되게 형성되어 있다.

캐터필러(60)는 드럼(50)에 대향되게 설치되어 있고, 드럼(50)과 함께 후술되는 전위 인가부로부터 인가된 전위차에 의해 이송되는 슬러지로부터 탈수가 이루어질 수 있는 형태로 형성되면 되고, 도시된 형태로 제한되지 않음은 물론이다.

이러한 드럼(50)과 캐터필러(60)에 전위를 인가하는 전위 인가부에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2를 참조하면, 전위 인가부는 3상교류전원으로부터 상호 위상차이를 갖는 맥류 전압을 생성하여 제1 출력단(121)과 제2출련단(122)을 통해 제1전극부(51)와 제2전극부(52)를 통해 인가하도록 되어 있다.

전위 인가부는 제1코일부 내지 제4코일부(111 내지 114)와, 제1 및 제2 정류부(115)(116)를 구비한다.

제1코일부(111)는 삼상 교류 전원의 R상 공급선(101)과 S상 공급선(102) 사이에 접속되어 있고, 제2코일부(112)는 일단이 제1코일부(111)의 중간에서 접속되어 있고 타단은 T상 공급선(103)과 접속되어 있다.

또한, 제3코일부(113)는 제1코일부(111)와 커플링되어 유기된 기전력을 출력하며, 제4코일부(114)는 제2코일부(112)와 커플링되어 유기된 기전력을 출력한다.

제1정류부(115)는 제3코일부(113)에 유기된 전력을 정류하며 도시된 예에서는 전파 정류용 브리지 다이오드가 적용되었다.

제2정류부(116)는 제4코일부(114)에 유기된 전력을 정류하며 도시된 예에서는 전파 정류용 브리지 다이오드가 적용되었다.

또한, 제1정류부(115)의 그라운드 단자(131)와 제2정류부(116)의 그라운드 단자(132)는 상호 공통 접속되어 캐터필러(60)의 전극와 접속되어 있고, 제1정류부(115)의 제1출력단(121)은 제1전극부(51)에 접속되어 있고, 제2정류부(116)의 제2출력단(122)은 제2전극부(52)에 접속되어 있다.

이러한 전위 인가부에 의하면 제1출력단(121)과 제2출력단(122)을 통해 각각 맥류전압이 출력되나, 상호 위상차이를 갖는다. 따라서, 탈수 효율도 증가시킬 수 있다.

한편, 도시된 예와 다르게 맥류를 연속적으로 생성하지 않고 원하는 패턴으로 생성할 수 있도록 제1출력단(121)과 제2출력단(122)을 제어기의 제어신호에 따라 제1전극부(51)와 제2전극부(52)에 선택적으로 온/오프 접속될 수 있게 구축될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 침투 탈수장치의 일 예를 나타내 보인 사시도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전위 인가부를 나타내 보인 회로도이다.

Claims (2)

1. 상호 대향되게 설치되는 드럼과, 캐터필러를 통해 인가된 전압차에 의해 상기 드럼과 상기 캐터필러 사이로 이송되는 슬러지의 탈수를 수행하는 전기 침투 탈수장치에 있어서,

   상기 드럼 또는 상기 캐터필러는 회전축 방향을 따라 상호 전기적으로 분리되게 형성된 것을 특징으로 하는 전기 침투 탈수기.
2. 제1항에 있어서, 상기 드럼은 회전축 방향으로 절연층에 의해 상호 분리되게 형성된 제1 및 제2전극부를 구비하고,

   상기 드럼과 상기 캐터필러에 전위를 인가하는 전위 인가부는

   삼상 교류 전원의 R상 공급선과 S상 공급선 사이에 접속된 제1코일부와;

   일단은 상기 제1코일부의 중간에서 접속되어 있고 타단은 T상 공급선과 접속된 제2코일부와;

   상기 제1코일부와 커플링되어 유기된 기전력을 출력하는 제3코일부와;

   상기 제2코일부와 커플링되어 유기된 기전력을 출력하는 제4코일부와;

   상기 제3코일부에 유기된 전력을 정류하는 제1정류부와;

   상기 제4코일부에 유기된 전력을 정류하는 제2정류부;를 구비하고,

   상기 제1정류부와 상기 제2정류부의 그라운드 단자는 상호 공통 접속되어 상기 캐터필러의 전극와 접속되어 있고, 상기 제1정류부의 출력단은 상기 제1전극부 에 접속되고, 상기 제2정류부의 출력단은 상기 제2전극부에 접속된 것을 특징으로 하는 전기 침투 탈수장치.

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