KR20140126730A - 오니 농축기 - Google Patents

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Abstract

오니 농축기는, 주행하는 여과체(12)의 상면에서 오니를 반송하면서 중력 여과하는 중력 여과부(14)를 구비하고, 중력 여과부(14)의 오니 투입 위치(A)로부터 하류 측에, 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 오니를 이동시킴으로써, 여과체(12) 상에서의 오니의 폭 방향 치수를 축소하는 이동 기구(16)를 구비한다. 이동 기구(16)는, 예를 들면, 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 연장된 스크루(24a, 24b)를 갖고, 당해 스크루(24a, 24b)의 회전에 의해 오니를 이동시키는 구성으로 된다.

Description

오니 농축기{SLUDGE CONDENSING MACHINE}
본 발명은, 여과체의 상면에서 오니를 반송하면서 중력 여과하는 중력 여과부를 구비한 오니 농축기에 관한 것이다.
종래부터, 처리 대상물인 하수나 공장 배수 등의 오니를 주회(周回) 이동하는 무단(無端) 형상의 여과포 벨트의 상면에서 반송하면서 중력 여과함으로써, 오니에 포함되는 수분을 저감하여 농축하는 오니 농축기가 이용되고 있다. 통상, 이와 같은 오니 농축기는, 농축 농도 4∼5%까지 오니를 농축함으로써, 후단(後段)의 소화조나 탈수기의 효율을 향상시키기 위해 이용되지만, 단지 여과포 벨트 등의 여과체 상에서 오니를 중력 여과하는 것만으로는, 탈수 효율이 낮고, 여과 속도도 느리다는 문제가 있다.
그래서, 특허문헌 1에는, 벨트 프레스 탈수기의 중력 여과부의 상부에, V자형의 오니 디바이더(divider)와, 오니의 유속을 저하시킴과 함께 그 두께를 감하는 저항체를 설치함으로써, 탈수 효율을 높이고, 여과포에서의 배수를 향상하고자 하는 구성이 개시되고 있다.
일본 공개특허 제2000-93712호 공보
상기와 같이, 종래의 오니 농축기는, 중력 여과부의 여과체 상에 장해물을 설치함으로써 반송되는 오니를 분리시켜, 그 탈수 효율을 높이고자 하는 것이지만, 여과체 상에 단순한 장해물을 설치한 것만으로는, 오니의 농축 효율을 대폭 향상시키는 것은 어렵다. 또, 오니 농축기의 후단에 설치되는 소화조나 탈수기에서의 탈수 효율을 향상시키는 위해서는, 오니 농축기로 오니를 더 높은 농도까지 농축할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 종래의 문제를 고려하여 이루어진 것이고, 오니를 효율적으로 농축하고, 농축 농도를 높일 수 있는 오니 농축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관련된 오니 농축기는, 여과체의 상면에서 오니를 반송하면서 중력 여과하는 중력 여과부를 구비한 오니 농축기에 있어서, 상기 중력 여과부의 오니 투입 위치로부터 하류 측에, 상기 여과체에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 오니를 이동시킴으로써, 상기 여과체 상에서의 오니의 폭 방향 치수를 축소하는 이동 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 여과체에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 오니를 이동시킴으로써, 여과체 상에서의 오니의 폭 방향 치수를 축소하는 이동 기구를 구비한다. 이에 따라, 여과체 상에서 반송되면서 중력 여과되는 오니는, 그 반송 방향과 교차하는 방향으로 이동되게 되어 그 폭 방향 치수가 축소되고, 그 높이가 증가되어 압밀(壓密)된다. 이 때문에, 오니를 효율적으로 농축하여, 그 농축 농도를 높일 수 있다.
상기 이동 기구는, 상기 여과체에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 연장된 스크루(screw)를 갖고, 당해 스크루의 회전에 의해 오니를 이동시키는 구성으로 해도 된다. 그렇게 하면, 오니를 원활하게 이동시킬 수 있음과 함께, 스크루에 의한 압착 효과도 더해지기 때문에, 오니의 농축 농도를 한층 더 높일 수 있다.
상기 오니의 반송 방향에서 상기 스크루의 하류 측이고 당해 스크루와 근접하는 위치에, 상기 스크루에 의한 오니의 이동을 안내하는 안내판을 기립시켜도 된다. 그렇게 하면, 여과체 상에서 반송되는 오니를 안내판에 의한 블로킹 효과에 의해, 더 확실하고 또한 원활하게 스크루에 투입하고, 이동시킬 수 있다. 또, 스크루에 의해 이동되는 오니가 안내판으로 압박되기 때문에, 스크루에서의 압착 효과를 높일 수 있다.
상기 스크루는, 한 쌍 설치됨과 함께, 당해 한 쌍의 스크루는, 하류 측으로 오니를 통과시키는 간극을 상기 여과체의 폭 방향 중앙 부근에 설치한 상태에서 대향 배치되고, 각 스크루에 의한 오니의 이동 방향이, 상기 간극에 오니를 모으는 방향으로 설정되어도 된다. 그렇게 하면, 한 쌍의 스크루의 대향하는 압출력(extruding force)에 의해, 쌍방으로부터 이동되는 오니끼리를 눌러 찌그러트려 합쳐서 압밀할 수 있다.
상기 스크루에 의한 오니의 이동 방향에서 전방 측에, 당해 스크루의 선단(先端)과의 사이에 오니를 하류 측으로 통과시키는 간극을 설치한 상태에서 기립됨으로써, 상기 스크루에 의해 이동된 오니가 압박되는 압박판을 설치한 구성으로 해도 된다. 그렇게 하면, 압박판이, 스크루에 의해 이동되는 오니를 받아들여, 그 압밀·압착을 촉진하는 오니 압밀·압착판으로서 기능하기 때문에, 오니의 농축 농도를 한층 더 높일 수 있다.
또, 상기 스크루와 상기 압박판의 세트를, 상기 여과체 상의 폭 방향을 따라 복수 세트 나란히 놓아도 된다. 그렇게 하면, 오니의 처리량을 대폭 증대시킬 수 있다. 이 때문에, 장치를 대형화하고, 오니의 처리량을 증가시키고 싶은 경우에 특히 유효하다.
상기 이동 기구를 나온 오니를 가압 탈수하는 가압 탈수부를 구비하고, 이동 기구에 의해 압밀된 오니를 고(高)효율로 탈수 가능한 시스템을 구성해도 된다.
상기 중력 여과부의 상기 이동 기구로부터 하류 측에, 상기 이동 기구에 의해 모아진 오니를 상기 여과체의 폭 방향으로 분산시키는 분산 기구를 구비해도 된다. 그렇게 하면, 이동 기구에 의해 일단 압밀된 오니를, 재차 분산시킬 수 있기 때문에, 오니를 더욱 농축할 수 있고, 또한, 분산 기구 자체에서의 압착 효과도 얻을 수 있다.
상기 중력 여과부에 있어서의 상기 이동 기구로부터 상류 측에서 여과체 상에서 반송되는 오니에 응집제를 첨가하는 약품 첨가 설비를 설치해도 된다. 그렇게 하면, 이동 기구에서의 압밀 시에 약품이 균일하게 혼합되어, 약품에 의한 응집 효율을 증가시킬 수 있고, 오니의 농축 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 여과체 상에서 반송되면서 중력 여과되는 오니는, 그 반송 방향과 교차하는 방향으로 이동되게 되어 그 폭 방향 치수가 축소되고, 그 높이가 증가되어 압밀된다. 이 때문에, 오니를 효율적으로 농축하고, 그 농축 농도를 높일 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 오니 농축기의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 오니 농축기의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 오니 농축기의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 오니 농축기의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 5는, 도 4에 나타내는 오니 농축기의 변형예에 관련된 오니 농축기의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 6은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 오니 농축기의 구성을 나타내는 평면도이다.
이하에, 본 발명에 관련된 오니 농축기에 대해 바람직한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 오니 농축기(10)의 구성을 나타내는 측면도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 오니 농축기(10)의 구성을 나타내는 평면도이다. 본 실시형태에 관련된 오니 농축기(10)는, 무단 형상으로 구성된 여과체(12)의 상면에서 오니(예를 들면, 하수 오니)를 반송하면서 중력 여과하고, 농축 오니로서 반출하는 장치이다. 오니 농축기(10)는, 농축기뿐만 아니라 탈수기로서 이용할 수도 있다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 오니 농축기(10)는, 무단 궤도(무한 궤도)에서 주행하는 여과체(12)의 상면(12a)에서 오니를 중력 여과(중력 농축)하는 중력 여과부(14)를 구비하고, 이 중력 여과부(14)의 오니 투입 위치(A)로부터 하류 측에, 여과체(12)에 의한 반송 방향과 직교하는 방향으로 오니를 이동시키는 이동 기구(16)를 설치한 구성으로 되어 있다.
중력 여과부(14)는, 복수의 롤러(롤)(18a, 18b)에 감아 걸려, 한 방향으로 주회 구동되는 무단 형상의 여과체(12)의 상면(외주면)(12a)으로 구성되어 있다. 중력 여과부(14)는, 롤러(18a, 18b) 사이에 펴진 여과체(12)의 상면(12a)에 오니가 재치됨으로써, 당해 오니에 포함되는 수분을 중력에 의해 여과 분리하는 수단이다.
여과체(12)는, 예를 들면, 통수(通水)성을 가진 긴 띠 형상의 여과포 벨트나, 미세한 구멍부가 그물코 형상으로 복수 형성된 긴 띠 형상의 금속 스크린 등으로 구성된다. 여과체(12)는, 충분한 장력으로 각 롤러(18a, 18b)에 감아 걸려 있고, 도시하지 않은 모터 등의 구동원에 의해, 도 1 중에 나타내는 화살표의 방향(도 1에서는 반시계 방향)으로 주행 가능하다. 도 1 및 도 2에 있어서, 우측(상류 측)으로부터 좌측(하류 측)을 향하는 방향이 오니의 반송 방향이 된다. 따라서, 상류 측의 오니 투입 위치(A)에 투입·재치된 오니는, 여과체(12)에 의해 하류 측으로 반송되면서, 수분만이 중력에 의해 여과체(12)를 투과하여 여과 탈수된다. 여과된 수분(분리액, 여액(濾液))은, 여액 트레이(tray)(20)에 의해 회수된다.
중력 여과부(14)를 구성하는 여과체(12)의 상면(12a)에는, 복수 개(본 실시형태에서는, 6개)의 막대체(22)가 세워 설치되어 있다. 막대체(22)는, 여과체(12) 상에서 반송되는 오니에 맞닿아서 분산시키고, 그 배수를 촉진하기 위한 장해물이다. 막대체(22)의 설치 위치나 개수, 형상 등은, 적절히 변경 가능하다.
이와 같은 중력 여과부(14)의 하류 측에 설치되는 이동 기구(16)는, 여과체(12) 상에서 반송되는 오니의 폭 방향 치수를 축소함과 동시에 오니 높이를 높게 함으로써 압밀하고, 그 여과 효율을 향상시켜, 오니 농도를 높이기 위한 장치이다.
이동 기구(스크루 컨베이어)(16)는, 여과체(12)의 상면(12a)의 상류 측 전체 면을 향해 개구하여 오니를 받아들이기 가능하게 되어 있다. 이동 기구(16)는, 여과체(12)에 의한 반송 방향과 교차(도 2에서는 직교)하는 방향으로 오니를 이동시키는 한 쌍의 스크루(24a, 24b)와, 스크루(24a, 24b)의 하류 측에 근접하고, 여과체(12)의 폭 방향 양단(兩端) 측에 각각 기립 배치된 한 쌍의 안내판(26a, 26b)을 구비한다. 안내판(26a, 26b) 사이의 간극(G)(각 스크루(24a, 24b) 사이의 간극과 대략 동일)이, 당해 이동 기구(16)로부터 하류 측으로 오니를 배출하기 위한 통로로 되어 있다.
스크루(24a, 24b)는, 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향과 직교하는 방향으로 연장되고, 당해 여과체(12)를 폭 방향으로 가로지르는 스크루 축(28)과, 스크루 축(28)의 중앙 부근을 제외한 양측방의 외주면에, 각각 나선 형상으로 설치된 스크루 날개(30a, 30b)를 갖는다.
스크루 축(28)은, 도시하지 않은 베어링에 의해 양단부가 여과체(12)의 폭 방향 외측 위치에서 축 지지되고, 예를 들면, 여과체(12)를 감아 건 롤러(18a, 18b)에 대해, 체인이나 벨트 등의 가요성 동력 전달 부재(32)(도 1 중의 2점쇄선 참조)에 의해 연계됨으로써, 여과체(12)의 주행에 수반하여 회전 가능하다. 여과체(12)의 주행 동작과 스크루 축(28)의 회전 동작을 동기(同期)시키는 구성으로 함으로써, 가요성 동력 전달 부재(32)를 감아 거는 각 축의 직경을 적절히 설계하거나 또는 도시하지 않은 감속 장치 등을 탑재함으로써, 여과체(12)에 의한 오니의 반송 속도와, 스크루 축(26)의 회전 속도(즉, 스크루(24a, 24b)에 의한 오니의 이동 속도)의 관계를 용이하게 설정·제어할 수 있다. 물론, 스크루 축(28)을 독자적으로 회전 구동하는 모터 등의 구동원을 설치해도 된다.
각 스크루(24a, 24b)의 스크루 날개(30a, 30b)는, 여과체(12)의 폭 방향 양측방에 접근하는 위치에서 스크루 축(26)의 외주면에 각각 설치되고, 서로의 선단끼리가 간극(G)과 동일 정도의 간극을 통해 대향하고 있다. 각 스크루 날개(30a, 30b)의 나선의 방향은, 여과체(12)의 중심선에서 대조 형상(반대 방향)으로 되어 있고, 각 스크루(24a, 24b)에 의한 오니의 이동 방향은, 각각 반대 방향으로 설정되어 있다. 이 때문에, 각 스크루(24a, 24b)는, 서로 여과체(12)의 폭 방향에서 외측으로부터 내측(중앙)을 향해 오니를 이동시켜, 그 선단끼리가 상기 간극을 통해 이간한 중앙부에서는, 양쪽 외측으로부터 이동된 오니끼리가 서로 눌러 합쳐져 압밀된다. 각 스크루(24a, 24b)는, 공통의 스크루 축(28)을 이용한 구성이 아니고, 각각 개별의 스크루 축을 이용한 구성으로 해도 물론 된다.
스크루 축(28)의 중앙부, 즉 각 스크루(24a, 24b) 사이에서 노출된 스크루 축(28)의 외주면에는, 여과체(12)의 폭 방향 중앙 측에서 반송되어 온 오니와, 한 쌍의 스크루(24a, 24b)에 의해 중앙에 압밀된 오니를 하류 측으로 원활하게 배출하기 위한 패들(33)이 복수 장(도 2에서는 3장) 설치되어 있다. 패들(33)은, 예를 들면, 스크루 축(28)의 외주면에 둘레 방향을 따라 여러 장 1세트로 설치된 임펠러이다.
안내판(26a, 26b)은, 스크루(24a, 24b)의 하류 측이고 당해 스크루(24a, 24b)와 근접하는 위치에서 기립한 벽부(34)와, 벽부(34)의 하단(下端)을 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향에서 상류 측으로 만곡시켜 돌출시킴으로써 스크루(24a, 24b)의 하방 대략 절반을 덮는 바닥부(36)를 갖는다. 각 안내판(26a, 26b)의 중앙 측의 단부(端部)에는, 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향을 따라 하류 측으로 연장된 한 쌍의 통로판(38a, 38b)이 각각 설치되어 있다.
벽부(34)는, 스크루(24a, 24b)의 높이와 동일 정도의 높이로 설정되는 판 형상 부재이고, 그 높이는 적절히 변경 가능하다. 바닥부(36)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 벽부(34)의 하단으로부터 반송 방향에서 상류 측을 향해, 스크루(24a, 24b)의 대략 중심이 되는 위치까지 돌출 형성되는 판 형상 부재이고, 그 길이는 적절히 변경 가능하다. 단, 바닥부(36)가 지나치게 길어 상류 측으로 지나치게 돌출되어 있으면, 여과체(12)에 의한 스크루(24a, 24b) 측으로의 오니를 밀어 넣는 것이 어려워지고, 결국, 스크루(24a, 24b)에 오니를 반입하는 것이 어려워진다. 이 때문에, 바닥부(36)의 길이는 스크루(24a, 24b)의 하면의 일부를 여과체(12)에 대해 노출시킬 수 있을 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 안내판(26a, 26b)을 구성하는 벽부(34)나 바닥부(36)에는, 미세한 구멍부를 다수 형성한 스크린 등을 이용해도 된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 스크루(24a, 24b)나 안내판(26a, 26b)에 대해, 오니를 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향과는 직교하는 방향으로 이동시키도록 설치한 구성을 예시하고 있지만, 이들 스크루(24a, 24b)나 안내판(26a, 26b)의 설치 방향은, 오니의 반송 방향에 대해 소정의 각도를 갖고 교차하는 방향으로 오니를 이동 가능하게 설치되어 있으면 되고, 후술하는 분산 기구(50)나 이동 기구(80)에 대해서도 동일하다. 예를 들면, 오니의 반송 방향에 대해, 스크루(24a) 및 안내판(26a)의 세트와, 스크루(24b) 및 안내판(26b)의 세트가, V자 형상 또는 역 V자 형상이 되는 각도로 설치되어 있어도 되고, 이 경우에는, 각 스크루(24a, 24b)에 각각 독립되고, 또는 베벨 기어 등으로 연계된 스크루 축을 설치하면 된다.
각 통로판(38a, 38b)은, 스크루 날개(30a, 30b) 사이나 안내판(26a, 26b) 사이에 형성되는 간극(G)과 동(同) 폭의 간극을 사이에 두고 서로 대면하도록 기립 설치되어 있다. 통로판(38a, 38b)은, 스크루(24a, 24b)에 의해 여과체(12)의 중앙 부근에 압밀된 오니를, 하류 측으로의 원활하게 배출하기 위한 통로를 형성하는 것이다. 통로판(38a, 38b)은, 벽부(34)와 동일 정도의 높이로 설정된다. 또한, 실제로, 스크루(24a, 24b)에 의해 중앙에 압밀된 오니는, 여과체(12)의 주행에 의해, 한 쌍의 안내판(26a, 26b)(벽부(34)) 사이의 간극(G)으로부터 하류 측으로 반송된다. 이 때문에, 통로판(38a, 38b)은 생략할 수도 있지만, 통로판(38a, 38b)을 설치하면, 중앙에 압밀되고, 높이를 증가시킨 오니를 하류 측으로 더 원활하게 반송할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 중력 여과부(14)에 있어서의 이동 기구(16)의 상류 측에, 반송되는 오니에 대해 철계의 무기 응집제 등의 약품을 산포하는 약품 첨가 설비(40)를 설치해도 된다. 약품 첨가 설비(40)는, 오니 투입 위치(A) 근방에서 여과체(12)의 폭 방향 전역에 걸쳐 복수의 약품 노즐(42a)을 설치한 제 1 관로(42)와, 이동 기구(16)로부터 다소 상류 측에서 스크루(24a, 24b) 사이의 간극(G)에 대응하는 폭에 걸쳐 복수의 약품 노즐(44a)을 설치한 제 2 관로(44)와, 제 1 관로(42) 및 제 2 관로(44)로 삼방(三方) 밸브(46)의 전환 제어 하에, 도시하지 않은 약품 탱크에 저류(貯留)된 약품을 송액(送液)하는 송액 펌프(48)를 구비한다.
약품 첨가 설비(40)는, 오니를 압밀하는 이동 기구(16)의 상류 측에서 반송되는 오니에 응집제 등의 약품을 첨가할 수 있기 때문에, 약품이 첨가된 오니는, 이동 기구(16)에서의 압밀 시에 균일하게 혼합되어, 약품에 의한 응집 효율을 증가시킬 수 있고, 오니의 농축 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1 관로(42)와 제 2 관로(44)는 삼방 밸브(46)에 의해 전환 가능하지만, 어느 일방만을 설치해도 물론 된다. 이 경우, 제 2 관로(44)는, 제 1 관로(46)에 비해 약품 노즐(44a)의 설치수가 적어도 되고, 그 설치 비용이 낮으며, 약품의 유량 제어가 용이하다는 이점이 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성되는 오니 농축기(10)의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 당해 오니 농축기(10)로 농축하는 처리 대상물인 오니는, 소정의 고분자 응집제가 첨가되어 플록(floc)화된 상태에서, 여과체(12)의 상면(12a)의 상류 측의 오니 투입 위치(A)로부터 중력 여과부(14)로 투입된다. 투입된 오니는, 주행하는 여과체(12) 상에서 반송되면서, 도중에 막대체(22)에 의한 배수 촉진 작용을 받으면서 중력 여과(중력 탈수)되고, 이동 기구(16)에 도달한다.
이동 기구(16)에서는, 여과체(12)의 폭 방향에서 양측방에서 반송된 오니가, 각 스크루(24a, 24b)의 회전에 말려들어, 안내판(26a, 26b)에 의해 안내되면서, 중앙부를 향해 밀어 넣어지면서 이동한다. 스크루(24a, 24b)에서 이동된 오니는, 중앙부(중심부)에서 반송되어 와서 스크루(24a, 24b)에 말려들고 있지 않은 오니와 혼합됨과 동시에, 각 스크루(24a, 24b)에 의한 압출력에 의해 여과체(12)의 중앙부에서 눌러 찌그러트려 합쳐져 압밀된다. 이 압밀에 의해, 오니는, 폭 방향 치수가 축소되고 또한 높이가 증가한 상태에서, 패들(33)의 회전력에 의해 간극(G)으로부터 통로판(38a, 38b) 사이의 통로를 하류 측으로 배출되고, 그때에도, 여과체(12)에 의한 중력 여과가 계속되어, 원하는 농축 농도까지 농축된다.
예를 들면, 오니 투입 위치(A)에 여과체(12)의 폭 방향 치수에서 폭(W1)으로 확장되어 높이(h1)로 투입된 오니는, 이동 기구(16)로부터 배출될 때에는, 폭(W1)보다 좁은 폭(W2)으로 축소되기 때문에, 그 평면시(視)에서의 표면적의 저하분만큼 높이 방향 치수가 증가되어 높이(h2)가 되어, 충분하게 압밀된 상태가 되어 있다. 이 때문에, 오니의 농축 농도는, 단순한 중력 여과를 받은 경우에 비해 대폭 높아지게 된다. 또, 이동 기구(16)로부터 하류 측에서는 오니 높이가 증가되어 있기 때문에, 그 자중(自重)에 의해 중력 여과의 효율이 한층 더 향상된다. 따라서, 이동 기구(16)까지의 시점에서 충분하게 탈수되고 농축된 오니이더라도, 더욱 중력 여과에 의한 농축을 촉진할 수 있다. 또한, 스크루(24a, 24b)로 오니를 중앙부로 이동시킬 때에는, 안내판(26a, 26b)과 스크루 날개(30a, 30b)의 회전력에 의해 오니가 이동하면서 압착되기 때문에, 오니의 농축은 더욱 높아지게 된다. 이때, 스크루(24a, 24b)에 의해 압착된 오니의 수분은, 벽부(34)로부터 바닥부(36)를 흘러, 여과체(12)에 의해 여과된다.
또한, 오니의 투입량이나, 여과체(12)에 의한 반송 속도와 스크루(24a, 24b)에 의한 이동 속도의 관계 등에 따라서는, 모든 오니가 스크루(24a, 24b)에 의해 원활하게 중앙부에 모아지지 않고, 일부가 스크루(24a, 24b)의 이면 측의 안내판(26a, 26b)의 벽부(34)를 타고 넘는 경우도 있다. 그러나, 안내판(26a, 26b)을 타고 넘은 오니는, 결국, 그 하류 측의 여과체(12) 상에서 한층 더 중력 여과를 받아, 최종적으로는 통로판(38a, 38b) 사이를 통과한 오니와 혼합되기 때문에, 특별히 문제가 되는 경우는 없다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관련된 오니 농축기(10)에서는, 중력 여과부(14)의 오니 투입 위치(A)로부터 하류 측에, 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 오니를 이동시킴으로써, 여과체(12) 상에서의 오니의 폭 방향 치수를 축소하는 이동 기구(16)를 구비한다. 이에 따라, 여과체(12) 상에서 반송되면서 중력 여과되는 오니는, 그 반송 방향과 교차하는 방향으로 이동되게 되어 그 폭 방향 치수가 축소되고, 그 높이가 증가되어 압밀된다. 이 때문에, 오니를 효율적으로 농축하여, 그 농축 농도를 높일 수 있고, 예를 들면, 케이크 형상의 고농축 농도 오니를 생성할 수도 있다.
예를 들면, 종래의 중력 여과에 의한 오니 농축기에서는, 처리 전에 농축 농도 1% 미만(함수율(含水率) 99% 이상)의 오니를, 처리 후에 농축 농도 4∼5% 정도까지 높일 수 있지만, 그 농축 속도는 늦고, 장치 구성도 대형화하지 않을 수 없었다. 이에 비해, 당해 오니 농축기(10)에서는, 처리 전에 농축 농도 1% 미만의 오니를, 처리 후에 농축 농도 5∼15% 정도(케이크 함수율 95∼85% 정도)까지 높일 수 있어, 이동 기구(16)에 의한 압밀 효과에 의해, 그 농축 속도도 빠르고, 장치 구성도 소형화할 수 있다. 또한, 오니 농축기(10)로 농축율을 높일 수 있기 때문에, 후단의 탈수기에서의 탈수율도 높아진다는 이점이 있다.
오니 농축기(10)에서는, 이동 기구(16)로서, 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 연장된 스크루(24a, 24b)를 이용하여, 당해 스크루(24a, 24b)의 회전에 의해 오니를 이동시키는 구성을 채용하고 있다. 이에 따라, 스크루(24a, 24b)에 의한 반송 시에 오니를 압착할 수 있어, 그 농축 농도를 한층 더 높일 수 있다.
이 경우, 이동 기구(16)에서는, 스크루(24a, 24b)가 한 쌍 설치됨과 함께, 각 스크루(24a, 24b)는, 여과체(12)의 폭 방향 중앙 부근에 하류 측으로 오니를 통과시키는 간극을 설치한 상태에서 대향 배치되고, 각 스크루(24a, 24b)에 의한 오니의 이동 방향이, 상기 간극에 오니를 모으는 방향으로 설정되어 있다. 이에 따라, 오니는, 각 스크루(24a, 24b)에 의해 중앙에 모아지면서 서로 눌러 찌그러트려 합쳐지면서 압밀되기 때문에, 그 농축 농도를 한층 더 높일 수 있다.
또, 오니의 반송 방향에서 스크루(24a, 24b)의 하류 측이고 당해 스크루(24a, 24b)와 근접하는 위치에 안내판(26a, 26b)의 벽부(34)를 기립시키고 있다. 이에 따라, 여과체(12) 상에서 반송되는 오니를 안내판(26a, 26b)에 의한 블로킹 효과에 의해, 더 확실하게 또한 원활하게 스크루(24a, 24b)에 투입하여, 이동시킬 수 있다. 또, 스크루(24a, 24b)에 의해 이동되는 오니가 안내판(26a, 26b)에 압박되기 때문에, 스크루(24a, 24b)에서의 압착 효과를 높일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 오니 농축기(10a)에 대해 설명한다.
도 3은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 오니 농축기(10a)의 구성을 나타내는 평면도이다. 또한, 제 2 실시형태에 관련된 오니 농축기(10a)에 있어서, 상기 제 1 실시형태에 관련된 오니 농축기(10)와 동일 또는 동등한 기능 및 효과를 갖는 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략하며, 이하의 각 실시형태에 대해서도 동일하게 한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 오니 농축기(10a)는, 상기 제 1 실시형태에 관련된 오니 농축기(10)와 비교하여, 여과체(12)의 상면(12a) 상에 복수(도 3에서는 2대)의 이동 기구(16)를 직렬로 나란히 놓음과 함께, 이들 이동 기구(16, 16) 사이에, 분산 기구(스크루 컨베이어)(50)를 설치한 점이 상이하다.
분산 기구(50)는, 1개의 스크루 축(52)의 외주면에, 나선 형상의 스크루 날개(54a, 54b)를 설치한 한 쌍의 스크루(56a, 56b)를 구비한다. 스크루(56a, 56b)는, 여과체(12)의 폭 방향 중앙 부근에 설치되어 있다. 각 스크루 날개(54a, 54b)의 나선의 방향은, 여과체(12)의 중심선에서 대조 형상(반대 방향)으로 되어 있고, 각 스크루(56a, 56b)에 의한 오니의 이동 방향은, 각각 반대 방향(모두 여과체(12)의 폭 방향에서 외측 방향)으로 설정되어 있다.
따라서, 오니 농축기(10a)에서는, 상류 측의 이동 기구(16)에서 중앙에 압밀된 오니가 분산 기구(50)에 도입되면, 이 분산 기구(50)에서는, 각 스크루(56a, 56b)가, 서로 여과체(12)의 폭 방향에서 내측으로부터 외측을 향해 오니를 분산 이동시킨다. 이 때문에, 분산 이동된 오니는, 여과체(12)의 주행에 의해, 스크루(56a, 56b)가 설치되지 않는 양쪽 외측부를 개재하여 하류 측으로 반송되고, 다음의 이동 기구(16)에 도입되며, 재차 중앙부로 이동되어, 압밀된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관련된 오니 농축기(10a)에 의하면, 이동 기구(16)에 의해 모아진 오니를 여과체(12)의 폭 방향으로 분산시키는 분산 기구(50)를 구비함으로써, 이동 기구(16)에 의해 일단 압밀된 오니를, 재차 분산시킬 수 있다. 이 때문에, 압밀에 의해 농축이 촉진된 오니를 재차 분산시킴으로써, 오니를 더욱 탈수할 수 있고, 또한, 분산 기구(50)를 구성하는 스크루(56a, 56b)에 의한 압착 효과도 얻을 수 있다.
또한, 당해 오니 농축기(10a)에서는, 분산 기구(50)에 의해 분산된 오니를, 후단의 이동 기구(16)에 의해 재차 압밀할 수 있기 때문에, 오니의 농축 농도를 한층 더 높일 수 있다. 이동 기구(16)와 분산 기구(50)가 순서대로 배치되어 있으면, 그 설치 대수는 적절히 변경 가능하고, 중력 여과부(14)의 최하류에 이동 기구(16)와 분산 기구(50)의 어느 것을 설치할지도, 후단의 소화조 등의 구성을 고려하여 설정하면 된다.
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 오니 농축기(10b)에 대해 설명한다.
도 4는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 오니 농축기(10b)의 구성을 나타내는 측면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 오니 농축기(10b)는, 상기 제 1 실시형태에 관련된 오니 농축기(10)와 비교하여, 여과체(12)의 상면(12a) 상에 형성된 중력 여과부(14)에 설치된 이동 기구(16)의 하류 측에, 오니를 가압 탈수하는 가압 탈수부(60)를 설치한 점이 상이하다.
가압 탈수부(60)는, 소직경 롤러(61a, 61b) 사이의 여과체(12)의 상면(12a)을 하방으로 가압 변형시킨 가압 롤러(62)를 구비한다. 가압 탈수부(60)는, 가압 롤러(62)와 여과체(12)의 사이에서, 이동 기구(16)로부터 배출된 오니를 협지하여 가압하고, 탈수하는 롤러 프레스 기구를 구성하고 있다.
따라서, 오니 농축기(10b)에서는, 이동 기구(16)에 의해 압밀되고, 높이를 증가시킨 오니가, 가압 탈수부(60)에 투입되기 때문에, 오니 투입 위치(A)로의 투입 직후의 오니와 같이, 폭 방향으로 확장되어 높이가 낮은 오니를 가압 탈수하는 경우에 비해, 가압 탈수부(60)에서의 탈수 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 중력 여과부(14)만을 설치한 구성보다 오니를 더욱 탈수하여, 농축할 수 있다.
또한, 이동 기구(16)의 하류 측에 설치하는 가압 탈수부로서는, 상기와 같이 롤러 프레스 기구를 적용한 가압 탈수부(60) 이외의 구성이더라도 된다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 오니 농축기(10c)와 같이, 벨트 프레스 기구의 가압 탈수부(70)를 설치한 구성으로 해도 된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 가압 탈수부(70)는, 롤러(72a, 72b) 사이에 감아 걸린 여과체(74)와, 롤러(76a, 76b) 사이에 감아 걸린 여과체(78)를 구비하고, 하방에 여액 트레이(79)가 설치되어 있다.
따라서, 이와 같은 오니 농축기(10c)에 있어서도, 이동 기구(16)에 의해 압밀되고, 높이를 증가시킨 오니가, 가압 탈수부(70)에 투입되기 때문에, 당해 가압 탈수부(70)에서의 탈수 성능을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 오니 농축기(10d)에 대해 설명한다.
도 6은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 오니 농축기(10d)의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 오니 농축기(10d)는, 상기 제 1 실시형태에 관련된 오니 농축기(10)와 비교하여, 이동 기구(16)를 구성하는 일방의 스크루(24a)를 여과체(12)의 폭 방향을 따라 복수(도 6에서는 4대) 나란히 놓아 구성되는 이동 기구(스크루 컨베이어)(80)를 구비하는 점이 상이하다.
이동 기구(80)는, 1개의 스크루 축(81)에 설치된 각 스크루(24a)의 선단 측, 즉 각 스크루(24a)에 의한 오니의 이동 방향에서 전방 측에, 스크루(24a)의 선단과의 사이에 오니를 하류 측으로 통과시키는 간극(G1)을 설치한 상태에서 기립됨으로써, 각 스크루(24a)에 의해 이동된 오니가 압박되는 압박판(82)을 갖는다.
따라서, 오니 농축기(10d)에서는, 여과체(12)의 상면(12a)에서 반송되는 오니가, 각 스크루(24a)의 회전에 말려들면, 안내판(26a)에 의해 안내되면서, 일방 측(도 6에서는 상방)을 향해 밀어 넣어지면서 이동한다. 스크루(24a)에 의해 이동된 오니는, 스크루(24a)가 없는 부분(간극(G1)의 상류 측)에서 반송되어 와서 스크루(24a)에 말려들고 있지 않은 오니와 혼합됨과 동시에, 스크루(24a)에 의한 압출력에 의해 압박판(82)으로 압박되어 압밀된다. 압밀되고, 폭 방향 치수가 축소되며 또한 높이가 증가한 오니는, 패들(33)의 회전력에 의해 간극(G1)으로부터 통로판(38a)과 압박판(82) 사이의 통로를 하류 측으로 배출되고, 그때에도, 여과체(12)에 의한 중력 여과가 계속되어, 원하는 농축 농도까지 농축된다.
이와 같이, 오니 농축기(10d)에서는, 압박판(82)이, 스크루(24a)에 의해 이동되는 오니를 받아들여, 그 압밀·압착을 촉진하는 오니 압밀·압착판으로서 기능하기 때문에, 오니의 농축 농도를 한층 더 높일 수 있다. 또한, 스크루(24a)와 압박판(82)의 조합을 복수 세트 나란히 놓는 것만으로, 오니의 처리량을 대폭 증대시킬 수 있기 때문에, 장치를 대형화하고, 오니의 처리량을 증가시키고 싶은 경우에 특히 유효하다. 물론, 스크루(24a)와 압박판(82)의 조합수는 적절히 변경 가능하고, 예를 들면, 1세트만으로 해도 된다.
또한, 본 발명은, 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 자유롭게 변경할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면, 상기 실시형태에 관련된 오니 농축기(10, 10a∼10d)를 구성하는 각 요소는, 서로 추가·교환해도 된다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 오니 농축기(10a)의 하류 측에 배치된 이동 기구(16)의 하류 측에, 도 4나 도 5에 나타내는 가압 탈수부(60, 70)를 설치해도 되고, 이들 가압 탈수부(60, 70)는, 도 6에 나타내는 이동 기구(80)의 하류 측에 설치해도 된다. 또한, 도 6에 나타내는 이동 기구(80)의 하류 측에, 도 3에 나타내는 분산 기구(50)를 설치해도 된다.
또, 여과체(12)에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 오니를 이동시키는 이동 기구(16, 80)나 분산 기구(50)에 대해, 상기 실시형태에서는, 스크루 컨베이어 방식에 의한 구성을 예시했지만, 스크루 컨베이어 방식 이외의 구성, 예를 들면, 스크레이퍼 형상의 이동 기구를 이용한 구성 등이더라도 된다.
10, 10a∼10d: 오니 농축기 12, 78: 여과체
14: 중력 여과부 16, 80: 이동 기구
24a, 24b, 56a, 56b: 스크루 26a, 26b: 안내판
28, 52, 81: 스크루 축
30a, 30b, 54a, 54b: 스크루 날개 33: 패들
40: 약품 첨가 설비 50: 분산 기구
60, 70: 가압 탈수부 82: 압박판

Claims (9)

  1. 여과체의 상면에서 오니를 반송하면서 중력 여과하는 중력 여과부를 구비한 오니 농축기에 있어서,
    상기 중력 여과부의 오니 투입 위치로부터 하류 측에, 상기 여과체에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 오니를 이동시킴으로써, 상기 여과체 상에서의 오니의 폭 방향 치수를 축소하는 이동 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 상기 여과체에 의한 오니의 반송 방향과 교차하는 방향으로 연장된 스크루를 갖고, 당해 스크루의 회전에 의해 오니를 이동시키는 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 오니의 반송 방향에서 상기 스크루의 하류 측이고 당해 스크루와 근접하는 위치에, 상기 스크루에 의한 오니의 이동을 안내하는 안내판을 기립시킨 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스크루는, 한 쌍 설치됨과 함께, 당해 한 쌍의 스크루는, 하류 측으로 오니를 통과시키는 간극을 상기 여과체의 폭 방향 중앙 부근에 설치한 상태에서 대향 배치되고,
    각 스크루에 의한 오니의 이동 방향이, 상기 간극에 오니를 모으는 방향으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스크루에 의한 오니의 이동 방향에서 전방 측에, 당해 스크루의 선단과의 사이에 오니를 하류 측으로 통과시키는 간극을 설치한 상태에서 기립됨으로써, 상기 스크루에 의해 이동된 오니가 압박되는 압박판을 설치한 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스크루와 상기 압박판의 세트를, 상기 여과체 상의 폭 방향을 따라 복수 세트 나란히 놓은 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 기구를 나온 오니를 가압 탈수하는 가압 탈수부를 구비한 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중력 여과부의 상기 이동 기구로부터 하류 측에, 상기 이동 기구에 의해 모아진 오니를 상기 여과체의 폭 방향으로 분산시키는 분산 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중력 여과부에 있어서의 상기 이동 기구로부터 상류 측에서 여과체 상에서 반송되는 오니에 응집제를 첨가하는 약품 첨가 설비를 설치한 것을 특징으로 하는 오니 농축기.
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