KR20110090737A

KR20110090737A - 필터 프레스 탈수장치

Info

Publication number: KR20110090737A
Application number: KR1020100077805A
Authority: KR
Inventors: 김태규
Original assignee: 김태규
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2011-08-10

Abstract

본 발명은 필터 프레스 탈수장치를 개시한다.
본 발명의 필터 프레스 탈수장치는, 투입된 슬러지를 혼합 교반하는 한 쌍의 믹싱탱크, 상기 믹싱탱크에 연결되어 정량의 슬러지를 공급받는 공급호퍼, 상기 공급호퍼로부터 슬러지를 교대로 공급받는 것으로 이송레일에 설치되어 이동되는 통형상의 슬러지 케이싱, 상기 공급호퍼 사이에 배치되어 하방으로 이동된 어느 하나의 슬러지 케이싱의 내부로 진입하여 슬러지를 가압 탈수시키는 가압 프레스로 이루어진 필터 프레스 탈수장치에 있어서, 상기 슬러지 케이싱은 상·하면이 개방되고 외부로 오폐수 배출을 위한 구멍들이 형성된 내부 통체와 중간 통체 그리고 외부 통체가 동심원이 되게 배치되어 조립체를 형성하고, 조립체를 구성하는 각 통체와 통체 사이에는 여과요소가 구비되며, 개방된 하면은 오폐수 배출을 위한 구멍이 형성된 그레이팅 커버체가 구비되는 구성이다. 이러한 구성을 통해 슬러지가 투입된 탈수 케이싱의 개방된 일측으로 가압 프레스를 진입시키는 동작으로 슬러지에 포함된 수분을 제거하여 고형의 슬러지 케이크를 생산하고, 탈수가 완료된 후에는 가압 프레스를 복귀시키는 동작을 통해 슬러지 케이크를 슬러지 케이싱으로부터 반출시켜 외부로 배출처리가 가능하다.

Description

필터 프레스 탈수장치{Filter Press System}

본 발명은 수분을 함유한 각종 건조 대상물을 탈수 처리하여 저 함수율의 탈수 케이크를 생산할 수 있도록 한 필터 프레스 탈수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간소한 구조에 의해 높은 탈수율을 보장함과 동시에 정수처리를 실시할 수 있는 필터 프레스 탈수장치에 관한 것이다.

최근 산업현장이나 생활에서 발생되는 수분을 함유한 각종 폐기물의 급격한 증가에 따라 이들 폐기물을 처리하기 위한 소각이나 매립 및 해양 투기 증가에 따른 환경오염의 심각성이 크게 대두되고 있다.

이러한 폐기물 중에는 음식물 찌꺼기, 도시하수 슬러지, 인분뇨, 축산분뇨, 농수산 폐기물, 식품공장에서 발생하는 산업 부산물 등 다양하며, 일부 유기성 폐기물은 발생원에서 탈수 처리된 후 액상물은 방류되어지고 수거한 고형물이 있고, 산업 현장의 제품 생산공정에서 발생하는 산업 부산물인 각종 폐기물 슬러지, 제지공장 등에서 발생하는 고함수율의 폐기물 슬러지 등이 있다.

한편, 이러한 폐기물 슬러지는 70~80% 이상의 수분을 함유하고 있으며, 특히 점도나 응집성이 있는 경우에는 기존의 탈수 및 건조 방법으로는 탈수·건조가 불가능하거나 그에 소요되는 비용이 과다하여 재활용의 채산성이 적었고, 소각이 가능한 20% 범위를 넘어 매립에 의한 처리가 일반화되어 있는 실정이나 이러한 처리과정에서 발생되는 침출수 역시 지하수의 오염, 지반의 약화, 매립에 따른 면적 확보의 어려움 등 환경오염이 심각한 문제로 대두되고 있다.

또한, 정부는 침출수로 인한 환경오염의 문제로 인해 슬러지 케이크의 함수율이 75% 이상인 경우에는 매립지로의 반입이 불가능하도록 규제를 강화하고 있으며, 이에 따라 수분을 함유한 폐기물의 함수율을 일정 수준으로 낮추는 감량화 및 환경오염의 방지와 관련한 처리기술에 대한 관심이 고조되고 있다.

국내에서 발생되는 슬러지는 각종 산업현장에서 발생되는 산업 슬러지, 하수종말처리장과 정수장에서 발생되는 수계 슬러지, 그리고 축산분야에서 발생되는 축산분뇨 슬러지로 대별되며, 각 슬러지의 탈수 특성은 다양하게 나타나며, 탈수에 영향을 미치는 인자 중 가장 중요한 요소는 슬러지 내에 함유되어 있는 유·무기물의 함량인데, 유기물의 함량이 높을수록 탈수가 어려운 난 탈수성 슬러지에 해당한다. 즉, 산업 슬러지는 유기물의 함량(20 wt%)이 낮으므로 탈수가 용이하지만, 수계 슬러지와 축산분뇨 슬러지는 유기물의 함량이 매우 높아(40~60 wt%) 탈수가 곤란하고 과정이 복잡하다.

한편, 현재 가장 널리 이용되는 탈수 방법으로는 기계식탈수(Mechanical Filtration)방법이 사용되고 있으며, 이를 적용한 탈수장치는 필터프레스, 벨트프레스, 진공 탈수장치, 그리고 Decanter 등으로 구분되며, 상기 필터프레스, 벨트프레스, 진공 탈수장치와 같은 기존의 탈수장치는 기계적인 힘(진공압, 가압력 등)을 슬러지층에 인가하여 고체와 액체를 분리하는 탈수로서, 이 탈수 방법은 슬러지내에 함유되어 있는 유/무기물 중 무기물의 함량이 높은 산업 슬러지의 탈수에는 효과적이지만 유기물의 함량이 높은 상·하수 슬러지 처리공정 및 축산분뇨 슬러지의 탈수에는 부적합한데 이는 탈수 메카니즘 때문으로, 슬러지층의 기공형성 메카니즘과 슬러지 내입자의 표면에 분포하고 있는 자유수와 표면수의 특성 때문이다.

즉, 무기물 성분이 많은 공정 슬러지는 자유수(가압력에 따라 탈수가 용이한 물)가 많고 상대적으로 표면수(가압력에 의해 탈수가 어려운 물)가 적은 특성이 있다. 그리고 자유수의 분포가 크면 기공(Void)의 형성이 용이하므로 모세관(Capillary Tube)의 형성이 잘 이루어져 케이크 층으로부터 물이 용이하게 배출된다. 반면 유기성 슬러지인 상·하수 슬러지 처리공정 및 축산분뇨 슬러지는 표면수가 많아 기공의 형성이 어려워 슬러지층에 모세관의 형성이 어려워져 탈수가 어려워진다. 기계식 탈수장치로 탈수할 경우 공정 슬러지의 경우 함수율이 약 60 wt% 인 탈수 케이크를 생산할 수 있는 반면, 상·하수 슬러지 처리공정 및 축산분뇨 슬러지는 함수율이 80 ~ 90 wt%인 탈수 케이크를 생산한다.

따라서, 함수율이 높은 탈수 케이크는 결과적으로 침출수의 발생으로 인한 경제적 및 환경적 손실이 크게 발생하므로 함수율이 낮은 저함수율 탈수 케이크의 생산 방법에 대한 연구가 시급한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수분을 함유한 슬러지를 탈수 케이싱에 투입시키고 그 개방된 일측으로 가압 피스톤을 투입시켜 슬러지를 압축시킴과 동시에 탈수처리하고 탈수가 완료된 후에는 가압 피스톤이 슬러지 케이크를 흡입하여 외부로 반출 처리하는 동작을 반복하여 대량의 슬러지를 연속적으로 탈수처리할 수 있는 필터 프레스 탈수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 탈수과정에서 배출되는 오폐수를 별도의 정수설비를 구비하지 않고 여과 처리할 수 있도록 한 필터 프레스 탈수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 탈수 효율을 높이기 위해 상기 가압 프레스에 발열요소를 구비시켜 고온의 상태에서 가압 동작을 하여 슬러지가 일정 온도에서 탈수처리될 수 있도록 함으로써 저함수율의 슬러지 케이크의 생산이 가능하도록 한 필터 프레스 탈수장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필터 프레스 탈수장치는, 투입된 슬러지를 혼합 교반하는 한 쌍의 믹싱탱크와, 상기 믹싱탱크에 연결되어 정량의 슬러지를 공급받는 공급호퍼와, 상기 공급호퍼로부터 슬러지를 교대로 공급받는 것으로 이송레일에 설치되어 이동되는 통형상의 슬러지 케이싱과, 상기 공급호퍼 사이에 배치되어 하방으로 이동된 어느 하나의 슬러지 케이싱의 내부로 진입하여 슬러지를 가압 탈수시키는 가압 프레스로 이루어진 필터 프레스 탈수장치에 있어서, 상기 슬러지 케이싱은 상·하면이 개방되고 외부로 오폐수 배출을 위한 구멍들이 형성된 내부 통체와 중간 통체 그리고 외부 통체가 동심원이 되게 배치되어 조립체를 형성하고, 조립체를 구성하는 각 통체와 통체 사이에는 여과요소가 구비되며, 개방된 하면은 오폐수 배출을 위한 구멍이 형성된 그레이팅 커버체가 구비되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 슬러지 케이싱은 중간을 기준으로 하부 외주면에 배출구멍이 형성되는 것으로 내부에 슬러지가 투입되는 내부 통체와; 상기 내부 통체의 외주면을 감싸는 여과요소인 메쉬망재 및 이 메쉬망재의 외면을 감싸도록 구비되는 섬유로 된 통 형상의 내 필터재와; 상기 필터재가 내부에 구비되는 것으로 수직하는 방향으로 슬릿이 형성된 중간 통체와; 상기 중간 통체의 외주면을 감싸도록 구비되는 섬유로 된 통형상의 외 필터재와; 상기 외 필터재가 내부에 구비되는 것으로 외주면으로 배출구멍이 형성된 외부 통체와; 상기 외부 통체의 상측 테두리에 결합되는 고리 형상의 상 브라켓트 및 상기 내부 통체의 하측 테두리를 따라 구비되는 고리 형상의 링 형상의 하 결합부 그리고 이들 상부와 하 결합부를 연결 지지하는 복수의 지지봉과; 상기 내부 통체의 하부를 차폐하는 것으로 오폐수가 여과 처리되어 하측으로 배출될 수 있도록 여과부재가 구비되는 원판형의 그레이팅 커버체를 포함하여 구성된다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 그레이팅 커버체는 원판형으로 이루어지며 슬릿이 형성된 상 그레이팅판과; 상기 상 그레이팅판과 끼워 맞춤으로 결합되는 원판형으로 이루어지며 슬릿가 형성된 하 그레이팅판과; 상기 상 그레이팅판과 상기 하 그레이팅판 사이에 개재되는 것으로 섬유로 된 한 장 이상의 필터유닛으로 된 여과부재를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 상기 그레이팅 커버체는, 상기 이송레일에 의해 이동되는 이동판의 상측에 결합 고정되고, 상기 내부 통체와 중간 통체 그리고 외부 통체 및 이들 사이에 개재되는 필터재로 이루어진 조립체의 일측부와 상기 이동판의 일측에 각각 결합되는 것으로 동력원을 공급받아 로드를 출몰시켜 상기 외부 통체를 승강시키는 승강 실린더를 포함하여 구성된다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 조립체는 일측에 설치된 승강 실린더에 의해 그레이팅 커버체로부터 상승 이동되게 구성되고, 상기 슬러지 케이싱 일측에는 그레이팅 커버체의 상측에 위치한 슬러지 케이크를 외부로 반출시키는 것으로 선택적으로 동력원을 공급받아 상기 그레이팅 커버체의 중심을 향해 전진하도록 배치된 로드를 출몰시키는 반출 실린더가 구성되는 것이다.

본 발명에 따른 필터 프레스 탈수장치는 슬러지가 투입된 탈수 케이싱의 개방된 일측으로 가압 프레스를 진입시키는 동작으로 슬러지에 포함된 수분을 제거하여 고형의 슬러지 케이크를 생산하고, 탈수가 완료된 후에는 가압 프레스를 복귀시키는 동작을 통해 슬러지 케이크를 슬러지 케이싱으로부터 반출시켜 외부로 배출처리가 가능하다. 따라서 슬러지에 대한 탈수 및 슬러지 케이크의 반출 동작이 시계열적으로 이루어짐에 따라 대량의 슬러지에 대한 연속적인 탈수가 가능하여 탈수효율성 및 경제성을 높일 수 있는 이점이 기대된다.

또한, 슬러지 케이싱은 탈수과정에서 배출되는 오폐수를 다단 여과 공정에 의해 여과 처리할 수 있도록 여과요소를 일체로 구비하고 있으므로 별도의 여과설비를 필요로 하지 않아 경제적인 탈수장치의 보급이 가능할 뿐만 아니라 탈수과정에서 발생하는 오폐수의 무단 방류로 인한 환경오염을 미연에 방지할 수 있으며 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 필터 프레스 탈수장치의 구성을 설명하기 위한 모식도,
도 2 내지 도 4는 도 1의 필터 프레스 탈수장치에서 슬러지의 공급 및 탈수과정을 설명하기 위한 도면.
도 5은 도 1의 필터 프레스 탈수장치에서 슬러지 케이싱을 나타낸 사시도,
도 6은 도 1의 필터 프레스 탈수장치에서 슬러지 케이싱의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 7 및 도 8은 도 1의 필터 프레스 탈수장치에서 가압 프레스의 동작을 설명하기 위한 절개 사시도,
도 9는 도 1의 필터 프레스 탈수장치에서 슬러지 케이싱의 내부 구성을 설명하기 위한 분해 절개 사시도,
도 10은 도 1의 필터 프레스 탈수장치에서 고형화된 슬러지 케이크를 반출시키기 위한 반출수단을 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필터 프레스 탈수장치를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 필터 프레스 탈수장치의 구성을 설명하기 위한 모식도이고, 도 2 내지 도 4는 도 1의 필터 프레스 탈수장치에서 슬러지의 공급 및 탈수과정을 설명하기 위한 도면이다.

도면에는, 슬러지를 투입하여 이를 혼합 교반하는 믹싱 탱크와, 상기 믹싱 탱크에 배관 연결되어 정량의 슬러지를 공급받는 공급 호퍼와, 상기 공급 호퍼로부터 슬러지를 공급받는 통 형상의 슬러지 케이싱 그리고 상기 슬러지 케이싱의 내부로 진입하여 투입된 슬러지를 가압하여 탈수처리를 진행하는 가압 프레스로 이루어진 필터 프레스 탈수장치(1)가 도시되어 있다.

그리고, 도 5는 본 발명에 따른 슬러지 케이싱을 나타낸 사시도이고, 도 6은 분해 사시도이며, 도 7 및 도 8은 가압 프레스의 동작을 설명하기 위한 절개 사시도이다.

끝으로, 도 9는 본 발명에 따른 슬러지 케이싱의 내부 구성을 설명하기 위한 분해 절개 사시도이고, 도 10은 고형화된 슬러지 케이크를 반출시키기 위한 반출수단을 설명하기 위한 도면이다.

이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 필터 프레스 탈수장치(1)는 슬러지를 투입하여 이를 혼합 교반하는 한 쌍의 믹싱탱크(2a,2b)와, 상기 한 쌍의 믹싱탱크(2a,2b)에 각각 배관 연결되어 정량의 슬러지를 공급하는 한 쌍의 공급호퍼(3a,3b) 그리고 이들 한 쌍의 공급호퍼(3a,3b)로부터 각각 슬러지를 공급받는 통 형상의 슬러지 케이싱(4a,4b) 끝으로 상기 슬러지 케이싱(4a,4b)의 내부로 진입하여 투입된 슬러지를 가압하여 탈수처리를 행하는 가압 프레스(5)로 구성된다.

본 발명에서의 필터 프레스 탈수장치(1)는 도면을 기준으로 설명하면, 상기 가압 프레스(5)를 중심으로 좌·우측에 각각 믹싱탱크(2a,2b) 및 공급호퍼(3a,3b)가 설치되고, 마찬가지로 상기 좌·우 공급호퍼(3a,3b)로부터 슬러지를 공급받는 좌·우 슬러지 케이싱(4a,4b)가 배치된다. 이때의 상기 한 쌍의 슬러지 케이싱(4a,4b)은 이송레일(6)을 따라 좌·우 방향으로 이동을 이루어 선택적으로 가압 프레스(5)의 하방에 위치되거나 또는 공급호퍼의 하측에 위치된다.

여기서, 상기 가압 프레스(5)를 중심으로 좌·우측에 설치된 좌·우 믹싱탱크(2a,2b)와, 공급호퍼(3a,3b) 그리고 슬러지 케이싱(4a,4b)은 설치되는 위치만 상이할 뿐 동일한 구성과 작용을 수행하는 것이다.

좌·우 믹싱탱크(2a,2b) 즉, 믹싱탱크(2)는 도면에 나타내지는 않았으나 전원 공급을 받아 회전 구동력을 생성하는 모터 및 이에 연결되어 슬러지를 교반하는 교반날개 또는 교반 스크류로 이루어진 구성이며, 이러한 믹싱탱크(2)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

좌·우 공급호퍼(3a,3b) 즉, 공급호퍼(3)는 상기 믹싱 탱크(2)로부터 일정량의 슬러지를 공급받아 임시 보관하는 보관용기로서, 그 하방으로 슬러지 케이싱(4)이 위치되면 내부의 슬러지를 슬러지 케이싱(4)으로 배출하도록 구성된다.

이러한, 공급 호퍼(3)는 상기 믹싱 탱크(2)로부터 슬러지를 공급받은 뒤 일측으로 이동한 상태에서 그 하측으로 슬러지 케이싱(4)이 위치되면 내부의 슬러지를 슬러지 케이싱(4)으로 배출하도록 구성되며, 이러한 구성은 공지의 다양한 기술에 의해 실시되어도 무방하다. 일예로, 상기 공급 호퍼(3)는 좌측으로 이동된 상태에서는 상기 믹싱 탱크(2)로부터 일정량의 슬러지를 공급받고, 우측으로 이동된 상태에서는 그 하면이 개방되는 것에 의해 그 하측에 위치된 슬러지 케이싱(4)으로 슬러지를 배출하도록 구성될 수 있을 것이다. 이외에도 고압펌프에 의해 상기 믹싱 탱크(2)내의 슬러지를 상기 슬러지 케이싱(4)으로 직접 공급하도록 배관되는 것도 가능할 것이다.

슬러지 케이싱(4)은 상기 가압 프레스(5)를 중심으로 좌·우측(4a,4b)에 각각 배치되는데 선택적으로 이송레일(6)에 의해 좌·우측으로 이동을 하게 된다. 이때의 상기 이송레일(6)은 도면에 나타내지는 않았으나 모터나 실린더와 같은 구동원에 의해 상기 좌·우 슬러지 케이싱(4a,4b)을 좌측 또는 우측 방향으로 이동시켜 교대로 탈수와 슬러지 공급이 이루어지도록 하고 있다. 또한, 상기 이송레일(6)은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

가압 프레스(5)는 구동원에 의해 승강되는 가압요소로, 그 형태는 상기 슬러지 케이싱(4)의 내부에 진입하여 슬러지를 가압하도록 상기 슬러지 케이싱(4)의 내부 형상에 대응되는 형상을 갖는다. 즉, 상기 슬러지 케이싱(4)이 원통 형상으로 구비되므로 가압 프레스(5)의 형상 역시 원통 형상으로 구비된다. 이러한 구성의 가압 프레스(5)는 외주면에 상기 내부 통체(21)의 내면에 접촉되는 실링요소인 패킹링(5r)이 구비되며, 상기 패킹링(5r)은 간격을 두고 복수 구비될 수 있다.

이러한 구성의 필터 프레스 탈수장치(1)는 슬러지의 공급과 가압 그리고 반출 공정을 연속적으로 수행하도록 믹싱탱크(2a,2b)와 공급호퍼(3a,3b) 그리고 슬러지 케이싱(4a,4b)을 배치한 특징이 있으며, 아울러 상기 슬러지 케이싱(4)을 구성하는 통형사의 조립체를 그 바닥을 이루는 그레이팅 커버체(29)로부터 승강시키도록 하는 특징을 갖는다.

한편, 본 발명에서의 좌 슬러지 케이싱(4a)과 우 슬러지 케이싱(4b)은 교대로 이동하는 것에 의해 상기 가압 프레스(5)의 하방에 위치되는 차이만 있을 뿐 서로 동일한 구성으로 이루어져 있으므로, 이하에서는 부호를 간소화한 슬러지 케이싱(4)으로 설명하기로 한다.

슬러지 케이싱(4)은 상기 공급 호퍼(3)로부터 슬러지를 공급받도록 상면이 개방된 통 형상으로 구비되며, 내부에 공급된 슬러지가 탈수되는 과정에서 분리되는 오폐수를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된다. 본 실시에에서의 상기 슬러지 케이싱(4a,4b)은 어느 하나가 가압 프레스(5)의 하측에 위치되면, 다른 하나는 공급호퍼(3a,3b) 중 어느 하나의 공급호퍼로부터 슬러지를 공급받는 위치에 구비된다. 따라서 도면을 기준으로 상기 한 쌍의 슬러지 케이싱(4a,4b)은 좌·우로 이동되는 것에 의해 슬러지의 공급과 가압 공정이 교대로 실시된다.

본 발명에서의 슬러지 케이싱(4)은 상·하면이 개방되고 외부로 오폐수 배출을 위한 구멍들이 형성된 내부 통체(21)와 중간 통체(24) 그리고 외부 통체(26)가 동심원으로 배치되어 조립체를 형성하고, 조립체를 구성하는 각 통체와 통체 사이에는 내 필터재(23)와 여과재(12)로 된 여과요소 및 메쉬망재(22)가 구비되며, 개방된 하면은 오폐수 배출을 위한 구멍이 형성된 그레이팅 커버체(29)가 구비되는 구성이다.

상기 내부 통체(21)는 중간을 기준으로 하부 외주면에 배출구멍(21h)이 형성되는 것으로 내부에 슬러지가 투입되는 것이다. 이러한 내부 통체(21)의 배출구멍(21h)은 슬러지에서 발생하는 침출수를 외부로 원활하게 배출시킬 수 있도록 내부에서 외부로 향하면서 지름이 확장되는 깔때기 형상으로 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 내부 통체(21)는 내주면에 상기 가압 프레스(5)의 진입시 그 외면에 접촉되어 수밀을 행하기 위한 요소로 오링(21r)이 끼움되는 오링홈(21rh)이 형성되며, 이러한 오링(21r)은 간격을 두고 여러 개가 설치될 수 있다.

상기 메쉬망재(22)는 상기 내부 통체(21)의 외주면을 감싸는 통형상의 금속망이며, 그 외면으로 내 필터재(23)가 구비된다.

상기 내 필터재(23)는 상기 메쉬망재(22)의 외면을 감싸도록 구비되는 섬유로 된 통 형상의 부재이다. 이러한 내 필터재(23)는 기공을 갖는 소재를 통 형상이 되게 성형한 것으로 밀도차를 갖는 여러 여과재를 동심원이 되게 다층으로 구성된 것이 사용될 수 있으며, 그 재료로는 공지 기술인 부직포, 종이, 섬유, 유리솜 중 어느 하나 또는 복합 조성하여 통 형상이 된 것이다.

상기 중간 통체(24)는 상기 필터재(23)가 내부에 구비되는 것으로 수직하는 방향으로 슬릿(24h)이 형성된 통형상의 부재이다. 이러한 중간 통체(24)는 슬러지에서 발생하는 침출수를 외부로 원활하게 배출시킬 수 있도록 내부에 외부로 향하면서 면적이 확장되는 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 외 필터재(25)는 상기 중간 통체(24)의 외주면을 감싸도록 구비되는 섬유로 된 통형상의 부재이다. 이러한 외 필터재(25)는 기공을 갖는 소재를 통 형상이 되게 성형한 것으로 밀도차를 갖는 여러 여과재를 동심원이 되게 다층으로 구성된 것이 사용될 수 있으며, 그 재료로는 공지 기술인 부직포, 종이, 섬유, 유리솜 중 어느 하나 또는 복합 조성하여 통 형상이 된 것이다.

상기 외부 통체(26)는 상기 외 필터재(25)가 내부에 구비되는 것으로 외주면으로 배출구멍(26h)이 형성된 구성이다. 즉, 상기 외부 통체(26)는 금속재로 된 통 형상으로 구비되는 부재로 측면에 등간격을 두고 배출구멍(26h)이 형성되며, 상기 내부 통체(21)와 조립된 상태에서 결합수단(27)에 의해 결합이 유지된다.

한편, 상기 내부 통체(21)와 중간 통체(24) 그리고 외부 통체(26) 및 이들 사이에 개재되는 요소들은 일체로 결합 구성되며, 이를 위해 본 발명에서는 상기 외부 통체(26)의 상측 테두리에 결합되는 고리 형상의 상 브라켓트(27a) 및 상기 내부 통체(21)의 하측 테두리를 따라 구비되는 고리 형상의 링 형상의 하 결합부(21b) 그리고 이들 상부와 하 결합부(21b)를 연결 지지하는 복수의 지지봉(27b)으로 이루어진 결합수단(27)을 제공하였다. 미설명 부호 (21m)은 승강 실린더(30)의 일단이 결합되는 마운팅 브라켓트를 지칭한 것이다.

상기 그레이팅 커버체(29)는 원판형으로 이루어지며 슬릿(29ah)이 형성된 상 그레이팅판(29a)과, 상기 상 그레이팅판(29a)과 끼워 맞춤으로 결합되는 원판형으로 이루어지며 슬릿(29bh)가 형성된 하 그레이팅판(29b) 그리고 상기 상 그레이팅판(29a)과 상기 하 그레이팅판(29b) 사이에 개재되는 것으로 섬유로 된 한 장 이상의 필터유닛으로 된 여과부재로 구성된다. 이러한 그레이팅 커버체(29)는 상기 이송레일(6)에 의해 이동되는 이동판(38)의 상측에 결합 고정된다.

한편, 상기 내부 통체(21)와 중간 통체(24) 그리고 외부 통체(26) 및 이들 사이에 개재되는 필터재로 이루어진 통형상의 조립체는 선택적으로 승강되도록 구성되는데, 이를 위해 본 발명은 상기 조립체의 일측부인 마운팅 브라켓트(21m)에 실린더 몸체를 결합하고, 상기 이동판(38)의 일측에 로드(미부호)를 연결하여 동력원을 공급받아 로드를 출몰시키는 동작에 의해 상기 외부 통체(26)를 포함한 조립체가 상승될 수 있도록 한 승강 실린더(30)를 포함하는 구성이다. 이러한 구성에 의해 상기 여러 통체가 결합하여 된 조립체는 일측에 설치된 승강 실린더(30)에 의해 선택적으로 상기 그레이팅 커버체(29)로부터 상승 이동된다.

또한, 상기 슬러지 케이싱(4)의 일측에는 그레이팅 커버체(29)의 상측에 위치한 슬러지 케이크를 외부로 반출시키는 것으로, 동력원을 공급받아 선택적으로 상기 그레이팅 커버체(29)의 중심을 향해 전진하도록 배치된 로드를 출몰시키는 반출 실린더(35)가 구성된다. 이때의 반출 실린더(35)는 유공압을 작동압으로 공급받아 로드를 출몰시켜 가압된 슬러지 케이크를 상기 그레이팅 커버체(29)의 상부에서 제거한다.

또한, 본 발명에서 상기 가압 프레스(5)의 일측에는 윤활제가 저장된 저장조(미도시)를 펌프(p)를 통해 공급받아 가압 프레스(5)의 외면에 분사하는 노즐(n)이 구성될 수 있으며, 이는 상기 가압 프레스(5)가 내부 통체(21)에 진입시 마찰에 의해 기기의 손상이 방지될 수 있도록 하기 위함이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 필터 프레스 탈수장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1을 참조하여 설명하면, 우측에 위치한 슬러지 케이싱(4b)은 공급호퍼(3b)로부터 슬러지를 공급받는 상태이며, 좌측에 위치한 슬러지 케이싱(4a)은 가압 프레스(5)의 하방에 위치되어 가압 동작에 의한 슬러지 가압을 준비중인 상태로 볼 수 있다. 이때 상기 좌측 즉, 상기 가압 프레스(5)의 하측에 위치된 슬러지 케이싱(4a)은 내부에 슬러지가 충진된 상태이다.

이러한 상태에서 상기 가압 프레스(5)가 하강하여 슬러지 케이싱(4a)의 내부로 진입하게 되면, 슬러지가 가압되면서 탈수가 이루어진다.

즉, 상기 슬러지 케이싱(4a) 내의 슬러지는 상기 가압 프레스(5)의 가압력에 의해 포함하고 있던 수분(오폐수)이 조립체 및 그레이팅 커버체(29)를 통해 외부로 배출되어 결과적으로 저함수율의 슬러지 케이크로 변한다.

상기와 같이 슬러지 케이크의 생성이 완료되면, 상기 가압 프레스(5)는 상승하여 원위치로 복귀되고, 이와 동시에 상기 승강 실린더(30)가 동작하여 조립체를 그레이팅 커버체(29)로부터 상승 이동시킨다. 그리고, 반출 실린더(35)가 동작하여 상기 그레이팅 커버체(29)의 상면에 위치한 슬러지 케이크를 외부로 밀어낸다.

이어서, 상기 승강 실린더(30)는 위치 복귀 신호에 의해 상기 조립체를 하강시켜 원위치시킨다.

끝으로, 이송레일(6)이 좌측으로 이동시키면, 우측에 위치하였던 슬러지 케이싱(4b)은 상기 가압 프레스(5)의 하측으로 위치되고, 상기 가압 프레스(5)의 하측에 위치하였던 슬러지 케이싱(4a)은 좌측으로 이동하여 공급호퍼(3a)로부터 슬러지를 공급받게 된다.

따라서, 본 발명은 한 쌍의 믹싱탱크(2a,2b)와, 한 쌍의 공급호퍼(3a,3b) 그리고 한 쌍의 슬러지 케이싱(4)을 구성하여, 슬러지의 공급과 탈수를 연속 공정으로 수행할 수 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 필터 프레스 탈수장치
2 : 믹싱탱크
3 : 공급호퍼
4 : 슬러지 케이싱
5 : 가압 프레스

Claims

투입된 슬러지를 혼합 교반하는 한 쌍의 믹싱탱크(2a,2b)와, 상기 믹싱탱크(2a,2b)에 연결되어 정량의 슬러지를 공급받는 공급호퍼(3a,3b)와, 상기 공급호퍼(3a,3b)로부터 슬러지를 교대로 공급받는 것으로 이송레일(6)에 설치되어 이동되는 통형상의 슬러지 케이싱(4a,4b)과, 상기 공급호퍼(3a,3b) 사이에 배치되어 하방으로 이동된 어느 하나의 슬러지 케이싱의 내부로 진입하여 슬러지를 가압 탈수시키는 가압 프레스(5)로 이루어진 필터 프레스 탈수장치에 있어서,
상기 슬러지 케이싱은 상·하면이 개방되고 외부로 오폐수 배출을 위한 구멍들이 형성된 내부 통체(21)와 중간 통체(24) 그리고 외부 통체(26)가 동심원으로 배치되어 조립체를 형성하고, 조립체를 구성하는 각 통체와 통체 사이에는 여과요소가 구비되며, 개방된 하면은 오폐수 배출을 위한 구멍이 형성된 그레이팅 커버체(29)가 구비되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 슬러지 케이싱은,
중간을 기준으로 하부 외주면에 배출구멍(21h)이 형성되는 것으로 내부에 슬러지가 투입되는 내부 통체(21)와;
상기 내부 통체(21)의 외주면을 감싸는 여과요소인 메쉬망재(22) 및 이 메쉬망재(22)의 외면을 감싸도록 구비되는 섬유로 된 통 형상의 내 필터재(23)와;
상기 필터재(23)가 내부에 구비되는 것으로 수직하는 방향으로 슬릿(24h)이 형성된 중간 통체(24)와;
상기 중간 통체(24)의 외주면을 감싸도록 구비되는 섬유로 된 통형상의 외 필터재(25)와;
상기 외 필터재(25)가 내부에 구비되는 것으로 외주면으로 배출구멍(26h)이 형성된 외부 통체(26)와;
상기 외부 통체(26)의 상측 테두리에 결합되는 고리 형상의 상 브라켓트(27a) 및 상기 내부 통체(21)의 하측 테두리를 따라 구비되는 고리 형상의 링 형상의 하 결합부(21b) 그리고 이들 상부와 하 결합부(21b)를 연결 지지하는 복수의 지지봉(27b)과;
상기 내부 통체(21)의 하부를 차폐하는 것으로 오폐수가 여과 처리되어 하측으로 배출될 수 있도록 여과부재가 구비되는 원판형의 그레이팅 커버체(29);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 내부 통체(21)의 배출구멍(21h)은 내부에서 외부로 향하면서 지름이 확장되는 깔때기 형상으로 구비되고, 상기 중간 통체(24)의 슬릿(24h)은 내부에서 외부로 향하면서 면적이 확장되게 형성된 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 내부 통체(21)는 내주면에 상기 가압 프레스(5)의 외면에 접촉되는 수밀요소로 오링(21r)이 끼움되는 오링홈(21rh)이 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 2항에 있어서, 상기 그레이팅 커버체(29)는 원판형으로 이루어지며 슬릿(29ah)이 형성된 상 그레이팅판(29a)과;
상기 상 그레이팅판(29a)과 끼워 맞춤으로 결합되는 원판형으로 이루어지며 슬릿(29bh)가 형성된 하 그레이팅판(29b)과;
상기 상 그레이팅판(29a)과 상기 하 그레이팅판(29b) 사이에 개재되는 것으로 섬유로 된 한 장 이상의 필터유닛으로 된 여과부재;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 2항에 있어서, 상기 내 필터재(23)와 외 필터재(25)는 부직포, 종이, 섬유, 유리솜 중 어느 하나 또는 복합 조성하여 통 형상이 되게 구비되는 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 5항에 있어서, 상기 필터유닛은 부직포, 종이, 섬유, 유리솜 중 어느 하나 또는 복합 조성하여 원형 시트 형상이 되게 구비되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 그레이팅 커버체(29)는,
상기 이송레일(6)에 의해 이동되는 이동판(38)의 상측에 결합 고정되고,
상기 내부 통체(21)와 중간 통체(24) 그리고 외부 통체(26) 및 이들 사이에 개재되는 필터재로 이루어진 조립체의 일측부와 상기 이동판(38)의 일측에 각각 결합되는 것으로 동력원을 공급받아 로드를 출몰시켜 상기 외부 통체(26)를 승강시키는 승강 실린더(30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 조립체는 일측에 설치된 승강 실린더(30)에 의해 그레이팅 커버체(29)로부터 상승 이동되게 구성되고,
상기 슬러지 케이싱(4)의 일측에는 그레이팅 커버체(29)의 상측에 위치한 슬러지 케이크를 외부로 반출시키는 것으로 선택적으로 동력원을 공급받아 상기 그레이팅 커버체(29)의 중심을 향해 전진하도록 배치된 로드를 출몰시키는 반출 실린더(35);
가 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 가압 프레스(5)는 외주면에 상기 내부 하우징(13)의 내면에 접촉되는 실링요소인 패킹링(5r)이 구비되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 가압 프레스(5)의 측부에는 윤활제를 공급받아 분사하는 노즐(n)이 구성된 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.
제 1항에 있어서, 상기 슬러지 케이싱(4a,4b)은 어느 하나가 가압 프레스(5)의 하측에 위치되면, 다른 하나는 공급호퍼(3a,3b) 중 어느 하나의 공급호퍼로부터 슬러지를 공급받는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스 탈수장치.