KR20150000116A - 축분뇨 고액 분리기 - Google Patents

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KR20150000116A KR20130072092A KR20130072092A KR20150000116A KR 20150000116 A KR20150000116 A KR 20150000116A KR 20130072092 A KR20130072092 A KR 20130072092A KR 20130072092 A KR20130072092 A KR 20130072092A KR 20150000116 A KR20150000116 A KR 20150000116A
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    • B01D33/466—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element scrapers

Abstract

본 발명은 축분뇨 고액 분리기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압을 이용하여 2차에 걸쳐 수분을 제거함으로써 축분뇨에 함유된 수분이 효율적으로 제거되는 축분뇨 고액 분리기에 관한 것이다.
일측에 유입구가 형성되고 타측에는 배출구가 형성되며 배출구에 개폐수단이 설치된 원형의 본체와; 상기 본체 내벽으로부터 이격되게 설치되는 원통 형상의 필터와; 상기 본체의 유입구를 통해 유입된 축분뇨를 배출구로 압축하며 이송시키는 과정에서 축분뇨의 수분이 필터를 통해 빠져나가도록 하는 압축 스크루로; 구성되며, 상기 개폐수단은 배출구에 결합되어 연통되며 길이 방향으로 관통된 배출관과; 상기 배출구의 중앙으로부터 배출관 방향으로 돌출되는 고정구와; 상기 배출관 내부에 수밀하게 삽입되어 배출관 길이 방향으로 슬라이딩하고 중앙에 고정구의 외경보다 작은 배출통로를 관통 형성한 개폐판과; 상기 개폐판을 고정구로 밀착시키는 스프링으로 구성된다.

Description

축분뇨 고액 분리기{apparatus for separator of solid liquid of stock excretions}
본 발명은 축분뇨 고액 분리기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상의 축분뇨를 톱밥 등의 첨가물 없이 고압을 이용하여 수분을 제거함으로써 축분뇨에 함유된 수분이 효율적으로 제거되는 축분뇨 고액 분리기에 관한 것이다.
일반적으로 슬러지 고액 분리기는 크게 원심력을 이용한 방식과 압축 스크루를 이용한 방식으로 나누어진다.
원심력을 이용한 방식은 특허등록 제10-0817483호에 나타난 바와 같이 다공판으로 이루어진 드럼에 슬러지를 넣고 회전시킴으로써 고형물은 드럼 내에 남아있고 수분은 다공을 통해 외부로 배출되는 방식이다. 이와 같이 원심력을 이용한 방식은 자동 연속 작업시 많은 비용이 소요되어 사실상 어렵고 회전에 의한 소음이 발생하며 공급되는 에너지 양에 비해 수분 제거효율이 매우 낮은 단점이 있다.
압축 스크루를 이용한 방식은 공개특허 제10-1999-0070305호 및 등록특허 제10-0879714호에 나타난 바와 같이 필터 탱크 내부에 압축 스크루를 회전하도록 설치하여 압축 스크루에 의해 원수가 이송하는 과정에서 수분과 고형물이 분리되어 각각 정해진 장소로 안내되도록 한 방식이다. 이와 같이 압축 스크루를 이용한 방식은 슬러지를 이송하는 과정에서 압축 스크루의 가장자리 틈새를 통해 역류 현상이 발생하여 수분 제거가 쉽지 않고 이를 방지하기 위해 톱밥 등을 첨가할 수밖에 없었다.
또한, 등록특허 제10-0614759호는 압축 스크루를 이용하되 다수의 사각봉을 이용하여 개방부의 크기를 조절함으로써 수분 제거율을 조절할 수 있도록 한 것이다. 그러나 이러한 구조로 이루어진 고액 분리기는 압축 스크루에 의한 압력에 의해 수분이 분리되지만 압축 스크루의 가장자리 틈새를 통해 슬러지가 역류하므로 압력을 가하는데 한계가 있는 문제점이 있다.
KR B1 10-0817483 (2008.03.21) KR A 10-1999-0070305 (1999.09.15) KR B1 10-0879714 (2009.01.13) KR B1 10-0614759 (2006.08.16)
본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 톱밥 등의 첨가물을 사용하지 않고도 역류를 방지할 수 있고 축분뇨가 배출되는 출구에 정해진 압력 이상일 때만 자동으로 개폐되는 개폐수단을 구비하여 큰 압력을 가할 수 있음에 따라 고형물과 수분의 분리가 극대화되는 축분뇨 고액 분리기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기는,
일측에 유입구가 형성되고 타측에는 배출구가 형성되며 배출구에 개폐수단이 설치된 원형의 본체와;
상기 본체 내벽으로부터 이격되게 설치되는 원통 형상의 필터와;
상기 본체의 유입구를 통해 유입된 축분뇨를 배출구로 압축하며 이송시키는 과정에서 축분뇨의 수분이 필터를 통해 빠져나가도록 하는 압축 스크루로; 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 유입구에는 실린더형 탈수장치를 설치하여 1차 탈수된 축분뇨가 본체로 유입되도록 하되,
상기 스크루형 탈수장치는 내부에 공간을 가지며 하부에 배출구를 구비한 외통과; 외통의 내벽으로부터 이격되게 설치되며 수분만 통과시키는 필터 기능의 내통과; 외통의 상부에 설치되어 축분뇨를 내통으로 강제 공급하는 고압펌프와; 내통의 상부에서 회전하도록 설치되어 내통의 내벽에 붙은 축분뇨를 긁어 내리는 스크레이퍼와; 스크레이퍼의 하부에 회전하도록 설치되어 축분뇨를 압축하며 본체의 유입구로 공급하는 과정에서 축분뇨의 수분이 내통을 통해 빠져나가도록 하는 압축 스크루와; 배출구에 구비되어 설정된 압력 이상에서만 개방되는 개폐수단; 으로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 유입구에는 실린더형 탈수장치를 설치하여 탈수된 축분뇨가 본체로 유입되도록 하되, 상기 실린더형 탈수장치는 내부에 공간을 가지며 하부에 배출구를 구비한 외통과; 외통의 내벽으로부터 이격되게 설치되며 수분만 통과시키는 필터 기능의 내통과; 배출구와 근접하게 설치되며 축분뇨를 내통으로 공급하는 공급관과; 외통의 상부에 설치되며 내통 내에서 왕복 이송하는 피스톤을 구비한 유압실린더와; 배출구에 구비되어 설정된 압력 이상에서만 개방되는 개폐수단; 으로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 유입구에는 실린더형 탈수장치 및 스크루형 탈수장치를 설치하여, 스크루형 탈수장치에 의해 수분이 1차 제거된 축분뇨가 실린더형 탈수장치를 거쳐 수분이 2차 제거된 후 본체에서 3차 수분이 제거되도록 하며, 상기 실린더형 탈수장치는 내부에 공간을 가지며 하부에 배출구를 구비한 외통과; 외통의 내벽으로부터 이격되게 설치되며 수분만 통과시키는 필터 기능의 내통과; 배출구와 근접하게 설치되며 축분뇨를 내통으로 공급하는 공급관과; 외통의 상부에 설치되며 내통 내에서 왕복 이송하는 피스톤을 구비한 유압실린더와; 배출구에 구비되어 설정된 압력 이상에서만 개방되는 개폐수단; 으로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 개폐수단은 배출구에 밀착되거나 이격되는 개폐판과; 상기 개폐판을 배출구로 밀착시키는 스프링으로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출구에는 배출관을 설치하되 두 개의 몸체로 분할하여 나선 결합하고 일측 몸체에 손잡이를 설치하여 손잡이 회전에 따라 배출관의 길이가 조절되어 스프링의 탄성력이 조절되도록 함을 특징으로 한다.
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기는 회전하는 압축 스크루에 의해 축분뇨가 이송되는 과정에서 압축되며 필터를 통해 수분이 제거되므로 수분 제거효율이 우수하고, 스프링의 설정된 압력 이상일 때만 개폐판이 개방되어 축분뇨를 배출시키므로 압축능력을 상당히 높일 수 있으며, 개폐수단의 구조가 매우 간단하고 개폐판이 자동으로 개방 및 폐쇄되므로 제조비용이 저렴한 효과가 있다.
또한, 유입구에 탈수장치를 설치하여 축분뇨의 수분을 1차적으로 제거한 후 본체에서 나머지 수분을 제거함으로써 축분뇨의 수분 제거효율이 더욱 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기의 구조를 도시한 정단면도.
도 2는 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기의 구조를 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기의 스크레이퍼 구조를 도시한 평단면도.
도 4는 본 발명의 개폐수단의 구조를 도시한 요부 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 축분뇨 고액 분리기의 구조를 도시한 예시도.
이하, 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기의 구조를 도시한 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기의 구조를 도시한 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기의 스크레이퍼 구조를 도시한 평단면도이고, 도 4는 본 발명의 개폐수단의 구조를 도시한 요부 확대 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기는 유입구(11) 및 배출구(12)가 형성된 본체(10)와; 상기 본체에 설치되는 원통형 필터(20)와; 상기 본체(10)의 유입구(11)를 통해 유입된 축분뇨를 배출구(12)로 압축하며 이송시키는 압축 스크루(30)와; 유입구(11)에 설치되는 스크루형 탈수장치(40)로; 구성된다.
상기 본체(10)는 내부가 빈 원통 형상으로 이루어지며 길이 방향이 수평으로 위치하도록 받침대(13) 상단에 견고히 고정 설치된다. 본체(10)의 일측 상단에는 축분뇨가 유입되는 유입구(11)가 형성되고 타측에는 축분뇨가 배출되는 배출구(12)가 형성되며 하부에는 수분이 모이는 수집부(14)가 형성되어 수집된 수분은 이송관(90)을 통해 외부로 배출된다.
상기 본체(10)의 내부에는 원통으로 이루어진 필터(20)가 설치되는데, 상기 필터(20)는 수많은 눈이 형성된 것으로 눈의 크기는 축분뇨의 고형물은 통과하지 못하고 수분만 통과할 수 있는 정도의 크기로 형성된다. 이러한 필터(20)의 외경은 본체(10)의 내경보다 작게 형성하여 본체(10)와 필터(20) 간에 소정의 공간이 형성되도록 한다. 여기서 공간은 수분이 빠져나와 이동할 수 있는 정도의 공간이면 충분하다. 이와 같은 필터(20)는 그 양단이 본체(10)에 형성된 양측 조립공에 끼워져 고정 설치된다.
상기 압축 스크루(30)는 필터(20)의 내부에 횡설되는 것으로 수평의 회전축(31) 둘레에 나선형의 날개(32)가 돌출 형성되어 유입된 축분뇨가 날개(32) 사이에 위치하면서 이송하게 된다. 여기서 회전축(31)은 말단으로 갈수록 지름이 점차 커지도록 하여 축분뇨의 이송 공간이 점차 좁아져 축분뇨가 압축되도록 한다. 또한, 날개(32)의 가장자리가 필터(20)의 내경에 근접하도록 설계하여 축분뇨 이송시 날개(32)와 필터(20) 사이의 공간으로 역류하는 것을 최소화하고, 축분뇨가 점차 압축되어 축분뇨 내의 수분은 필터(20)를 통해 배출되며 고형물만 이송하게 된다. 이러한 압축 스크루(30)의 양단은 본체(10)의 양단에 구비된 베어링에 끼워져 회전하도록 설치되고 본체(10)의 일단에 구비된 모터(M) 및 감속기(T)로부터 동력을 전달받아 회전한다. 그리고 배출구(12) 쪽의 베어링은 본체(10)에 고정된 원형의 축받이(15) 중앙에 끼워져 설치되며, 축받이(15)는 다수의 관통공(16)이 형성되어 압축 스크루(30)에 의해 이송되는 축분뇨 고형물이 관통공(16)을 통과하게 된다.
그리고 상기 배출구(12)에는 설정된 압력 이상에서만 개폐되는 개폐수단(60)이 설치된다. 개폐수단(60)은 길이 방향으로 관통된 배출관(61)과, 배출구(12)의 중앙에 구비되는 고정구(62)와, 배출구(12)를 차단하는 개폐판(63)과, 개폐판(63)을 복귀시키는 스프링(64)으로 구성된다.
상기 배출관(61)은 기다란 원통형 관 형상으로 이루어지며 배출구(12)에 밀착되어 결합됨으로써 배출구(12)와 연통된다. 그리고 상기 배출구(12)의 중앙에는 고정구(62)가 구비되는데, 고정구(62)는 원통으로 돌출되면서 그 선단이 점차 좁아지게 형성된다. 이러한 고정구(62)는 도면에 도시된 바와 같이 회전축(31)의 선단에 일체로 성형하거나 회전축(31)에 조립하여 설치할 수 있다. 또는 축받이(15)에 일체로 성형하거나 조립할 수 있다. 상기 배출관(61)의 내부에는 원통으로 이루어지며 중앙에 배출통로(65)를 관통 형성한 개폐판(63)이 내장되어 배출관(61) 내에서 슬라이딩 이동한다. 개폐판(63)의 배출통로(65)는 고정구(62)의 외경보다 작게 형성한다. 아울러 개폐판(63)의 후방에는 스프링(64)이 설치되어 배출되는 축분뇨에 의해 개방된 개폐판(63)을 고정구(62)로 밀착시킨다. 이와 같은 구조에 의해 본체(10) 내에 압력이 발생하지 않으면 개폐판(63)이 고정구(62)에 밀착된 상태를 유지하여 계속 유입되는 축분뇨가 결국 압축됨으로써 축분뇨 내의 수분이 필터(20)를 통해 배출되고, 압력이 커지면 개폐판(63)이 후방으로 이동하면서 배출통로(65)가 개방됨에 따라 본체(10) 내의 축분뇨가 배출통로(65)를 통해 배출되며 축분뇨가 배출됨에 따라 본체(10) 내의 압력이 낮아지면 스프링(64)에 의해 개폐판(63)이 다시 원상태로 복원되어 밀폐된다.
여기서 상기 개폐수단(60)은 단순히 배출구(12)에 밀착되는 개폐판(63)과 개폐판을 배출구(12)로 밀착시키는 스프링(64)으로 간소화할 수 있다.
또한, 상기 배출관(61)은 두 개의 몸체(61a)(61b)로 분할하여 나선 결합하고 일측 몸체(61b)에 손잡이(66)를 설치하여 손잡이(66) 회전에 따라 배출관(61)의 길이가 조절되어 스프링(64)의 탄성력이 조절되도록 한다. 여기서 손잡이(66)가 설치된 몸체(61b)에 볼트공을 형성하고, 일측 손잡이(66)에 수나사산을 형성하여 손잡이(66)를 회전시켜 몸체(61b) 내로 돌출되도록 하면 손잡이(66)의 말단이 내측 몸체(61a)의 나사산에 걸림됨으로써 길이 조절된 상태가 유지되도록 하는 잠금 기능을 하게 된다.
상기 본체(10)의 유입구(11)에는 스크루형 탈수장치(40)가 설치된다. 상기 스크루형 탈수장치(40)는 수직으로 설치되는 원통형의 외통(41)과, 외통(41) 내에 설치되는 필터 기능의 내통(42)과, 내통(42) 상부에 설치되는 스크레이퍼(43)와, 스크레이퍼의 하부에 설치되는 압축 스크루(44)와, 내통(42)의 배출구(48)에 설치되는 개폐수단(60)으로 구성된다.
상기 외통(41)은 내부에 공간을 가지는 원통 형상으로 이루어지며 본체(10)의 유입구(11)에 수직으로 설치된다. 이러한 외통(41)의 상부에는 축분뇨가 공급되는 공급관(47)이 연결되어 내통 내부로 축분뇨를 공급한다. 상기 공급관(47)은 외통(41)의 측면에서 수평 방향으로 설치하되 내통(42)과 접선을 이루도록 설치하여 축분뇨 공급시 내통(42)의 내주연을 따라 자연스러운 공급이 이루어진다. 한편, 이러한 공급관(47)에는 고압펌프(P)가 설치되어 축분뇨를 내통(42)으로 강제 공급하여 수분은 고압에 의해 내통(42)을 통과하여 빠져나간다. 또한, 외통(41)의 상부에는 회수관(46)을 설치하여 외통(42) 내부의 압력으로 인해 더 이상의 공급이 어려울 경우 회수관(46)을 통해 축분뇨가 발효조로 회수되도록 한다.
상기 내통(42)은 수많은 눈이 형성된 원통 형상으로 이루어지되, 눈의 크기는 축분뇨의 고형물은 통과하지 못하고 수분만 통과할 수 있는 정도의 크기로 형성된다. 이러한 내통(42)의 외경은 외통(41)의 내경보다 작게 형성하여 외통(41)과 내통(42) 간에 소정의 공간이 형성되도록 한다. 그리고 내통(42)은 상부와 하부 두 개의 몸통(42a)(42b)으로 이루어져 결합되며 상부 몸통(42a)은 일정한 지름으로 형성되고, 하부 몸통(42b)은 하부로 갈수록 점차 좁아지는 원뿔 형상으로 이루어지며 하부에 배출구(48)를 형성한다. 상기 상부 몸통(42a)은 그 내부에 스크레이퍼(43)가 설치되고, 하부 몸통(42b)은 그 내부에 압축 스크루(44)가 설치된다. 상기 스크레이퍼(43)는 도 3에 도시된 바와 같이 사방으로 돌출되는 회전홀더(43a)가 회전축(44a)에 결합된다. 회전홀더(43a)는 사방으로 돌출된 말단에 수직 방향으로 사각의 조립홈(43b)이 형성되고 이 조립홈(43b)으로부터 말단으로 좁은 면적으로 개방된 개방홈(43c)이 형성되며, 이러한 조립홈(43c)에 스크레이퍼 날(43d)이 슬라이딩 결합된다. 상기 스크레이퍼 날(43d)은 조립홈(43c)과 동일한 모양의 끼움부(43e)가 길게 형성되고 그 일면에 연질의 탄성부(43f)가 돌출 형성된다. 끼움부(43e)와 탄성부(43f) 간에는 개방홈(43c)에 끼워지는 목부가 오목하게 형성되어 회전홀더(43a)에 장탈착되도록 한다. 여기서 상기 스크레이퍼 날(43d)은 도면에 도시된 바와 같이 말단으로 갈수록 점차 좁아지게 형성하거나 얇게 형성하여 탄성 복원력을 가지도록 할 수 있다. 여기서 스크레이퍼 날(43d)은 길고 가느다란 솔로 이루어질 수 있음을 밝혀둔다. 이러한 스크레이퍼(43)는 내통(42)의 내주면과 접촉하며 이송함으로써 내통(42)을 통과하지 못하고 달라붙은 고형물을 긁어내려 하부로 낙하시킨다.
한편, 스크레이퍼(43)의 하부에 설치된 압축 스크루(44)는 회전축(44a)에 회전형 날개(44b)가 일체로 형성된 것으로 하부 몸통(42b)의 내측면에 근접하게 설치된다. 여기서 하부 몸통(42b)이 하부로 갈수록 점차 좁아지는 형상이므로 압축 스크루(44)의 날개(44b) 또한 하부 몸통(42b)에 맞추어 하부로 갈수록 점차 작아지게 형성된다. 따라서 스크레이퍼(43)에 의해 낙하된 축분뇨는 압축 스크루(44)에 의해 압축되면서 내통(42)을 통해 수분이 배출되고 고형물만 하부 배출구(48)로 이송된다. 그리고 배출구(48)에는 설정된 압력 이상에서만 개폐되는 개폐수단(60)이 설치되어 설정된 압력이 됐을 때 고형물이 배출된다.
상기 개폐수단(60)은 배출구(48)에 밀착 및 이격되는 개폐판(63)과, 개폐판(63)을 복귀시키는 스프링(64)으로 구성된다. 이와 같은 구조에 의해 외통(41) 내에 압력이 발생하지 않으면 개폐판(63)이 배출구(48)에 밀착된 상태를 유지하여 계속 유입되는 축분뇨가 결국 압축됨으로써 축분뇨 내의 수분이 내통(42)을 통해 배출되고, 압력이 커지면 개폐판(63)이 하부로 이동하면서 배출구(48)가 개방됨에 따라 내통(42) 내의 축분뇨가 배출되며 축분뇨가 배출됨에 따라 내통(42) 내의 압력이 낮아지면 스프링(64)에 의해 개폐판(63)이 다시 원상태로 복원되어 밀폐되고 다시 축분뇨를 압축한다.
아울러 외통(41)의 하부 일측에는 이송관(90)을 설치하여 축분뇨에서 걸러낸 수분이 이송관(90)을 통해 배출시킨다. 이러한 이송관(90) 상에는 세척용 관(91)이 연결되어 외통(41) 내부로 세척수를 강제 유입시켜 내부를 청소할 수 있도록 한다. 이와 같이 세척용 관(91)이 설치된 경우 세척용 관(91)과 이송관(90)에는 밸브를 설치하여 청소시 이송관(90)을 차단하고 이송관(90) 사용시 세척용 관(91)을 차단한다.
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 축분뇨 고액 분리기의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 고압펌프(P)를 이용하여 공급관(47)을 통해 축분뇨를 내통(42)으로 공급하면 상부 몸통(42a) 내부로 축분뇨가 유입되며 내통(42) 내에 압력이 발생하여 유입된 축분뇨가 내통(42)의 눈을 통해 배출되려한다. 이때, 축분뇨에 함유된 수분은 배출되지만 고형물은 통과하지 못하고 내통(42)에 달라붙게 된다. 이와 같이 달라붙은 축분뇨는 회전하는 스크레이퍼(43)에 의해 긁어 내려지고 하부 압축 스크루(44)로 낙하한다. 낙하된 축분뇨는 그 하부의 하부 몸통(42b)으로 유입되는데, 하부로 갈수록 좁아지는 하부 몸통(42b)과 압축 스크루(44) 날개(44b)에 의해 축분뇨가 하부로 갈수록 압축되어 축분뇨에 함유된 수분이 하부 몸통(42b)의 눈을 통해 배출된다. 이 과정에서 내통(42)의 압력이 높아질수록 수분 제거 효율이 높아지는데, 내통(42)의 압력이 설정된 수치 이상이 되면 배출구(48)에 구비된 개폐판(63)이 밀리면서 하부로 이송하고, 개폐판(63)이 하부로 이송함에 따라 배출구(48)가 개방되어 축분뇨가 배출되면서 유입구(11)를 통해 본체(10)의 필터(20) 내로 유입된다. 여기서 개폐판(63)을 이동하도록 하는 내통(42)의 압력 수치는 개폐판(63)을 복귀시키는 스프링(64)의 탄성 계수를 따른다. 내통(42) 내의 압력이 낮아지면 스프링(64)에 의해 개폐판(63)이 복귀하여 압축 스크루(44)의 회전축(44a)에 밀착됨으로써 배출통로(65)가 폐쇄되고 다시 축분뇨의 압축 및 수분 배출과정이 반복된다. 이러한 과정에서 외통(41)의 내부 압력으로 인해 축분뇨의 공급이 원활하지 못한 경우 공급관(47)에 설치된 회수관(46)을 통해 과입되는 축분뇨는 회수되었다가 다시 공급관(47)으로 안내된다.
이러한 과정을 통해 배출된 수분은 내통(42)과 외통(41) 사이의 공간 하부에 수집되고 외통(41)에 설치된 이송관(90)을 통해 수처리조로 안내된다.
한편, 상기 스크루형 탈수장치(40)에 의해 1차 수분이 제거된 축분뇨는 본체(10)의 필터(20) 내로 유입되는데, 스크루형 탈수장치(40)의 개폐판(63)이 체크 밸브의 역할을 함으로써 본체(10)로 유입된 축분뇨는 역류하지 못하고 오로지 배출구(12) 방향으로만 이송하게 된다. 이와 같이 유입된 축분뇨는 필터(20) 내부에 설치된 압축 스크루(30)에 의해 일측으로 이송된다. 이 과정에서 압축 스크루(30)의 회전축(31)은 말단으로 갈수록 점차 확장되는 구조를 가짐에 따라 축분뇨의 이송 공간이 점차 좁아짐으로써 자연스럽게 축분뇨의 압축이 이루어진다. 즉, 축분뇨의 수분이 필터(20)를 통해 필터(20) 외부로 배출되고 배출된 수분은 본체(10)의 하부 수집부(14)에 모여졌다가 이송관(90)을 통해 수처리조로 안내된다. 그리고 수분이 제거된 고형물은 계속해서 압축이 진행되다가 본체(10) 내의 압력이 높아지면 압력에 의해 개폐판(63)이 밀리면서 고정구(62)와 이격되고 배출통로(65)가 개방되어 배출통로(65)를 통해 압축된 고형물이 배출된다. 축분뇨가 배출됨에 따라 본체(10) 내의 압력이 낮아지면 스프링(64)에 의해 개폐판(63)이 복귀하여 고정구(62)에 밀착되면 배출통로(65)가 차단됨으로써 다시 축분뇨의 압축 및 수분 배출과정이 반복된다.
이와 같이 스크루형 탈수장치(40)에 의해 1차 수분이 제거된 상태로 본체(10)에 유입되어 2차 수분을 제거하고 축분뇨를 압축하여 수분을 짜냄으로써 수분 제거율이 매우 우수하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 축분뇨 고액 분리기의 구조를 도시한 예시도로서, 도면에 도시된 바와 같이 본체(10)의 유입구(11)와 스크루형 탈수장치(40) 사이에 실린더형 탈수장치(50)를 설치하여 3차에 거쳐 수분이 제거되도록 한 것이다.
상기 본체(10)의 유입구(11)에는 실린더형 탈수장치(50)가 설치되고 실린더형 탈수장치(50)의 일측에 스크루형 탈수장치(40)가 설치되어 스크루형 탈수장치(40)에 의해 1차 수분이 제거된 축분뇨가 실린더형 탈수장치(50)에 유입되어 2차 탈수된 후 본체(10)에 의해 3차 수분이 제거되는 구조이다.
상기 본체(10) 및 스크루형 탈수장치(40)의 상술한 바와 같으므로 그 구조의 설명은 생략한다.
상기 실린더형 탈수장치(50)는 외통(51), 내통(52), 공급관(54), 유압실린더(55)로 구성되는데, 상기 외통(51)은 내부에 공간을 가지며 하부에 배출구(53)를 구비하여 본체(10)의 유입구(11)와 연결되며, 배출구(53)와 근접한 곳에 공급관(54)이 수평 설치된다. 여기서 공급관(54)은 스크루형 탈수장치(40)의 배출구와 연결된다. 상기 내통(52)은 다수의 미세한 눈이 관통 형성된 원통으로 이루어지며 외통(51)의 내벽으로부터 이격되게 설치되어 축분뇨에 함유된 수분만 통과시키는 필터 기능을 가진다. 그리고 외통(51)의 상부에 유압실린더(55)가 설치되고, 배출구(53)에는 설정된 압력 이상에서만 개방되는 개폐수단(60)이 설치된다.
상기 유압실린더(55)는 실린더 몸체(55a), 실린더 로드(55b), 피스톤(55c)으로 구성된다. 상기 실린더 몸체(55)는 외통(51)의 상부에 수직으로 설치된다. 그리고 상기 실린더 로드(55b)는 외통(51)의 상부를 관통하여 내통(52)으로 내부로 출몰되도록 한다. 이러한 실린더 로드(55b)의 말단에는 내통(52)의 내주연과 수밀하게 밀착되는 피스톤(55c)이 설치되어 내통(52) 내로 유입된 축분뇨를 강제 압축한다.
상기 개폐수단(60)은 배출구(53)에 밀착 및 이격되는 개폐판(63)과, 개폐판(63)을 복귀시키는 스프링(64)으로 구성된다. 이러한 개폐수단(60)에 의해 실린더형 탈수장치(50)로부터 배출되는 축분뇨를 본체(10)의 유입구(11)로 유입되어 역류되지 않는다.
이와 같은 구로로 이루어진 실린더형 탈수장치(50)는 스크루형 탈수장치(40)에서 1차 수분이 제거된 축분뇨가 공급관(54)을 통해 공급된다. 더욱 상세히 설명하면 실린더형 탈수장치(50)의 공급관(54)과 스크루형 탈수장치(40)의 배출구(53)는 서로 연통된 것으로, 유압에 의해 실린더 로드(55b)가 하강 즉, 피스톤(55c)이 하강하면 내통 내에 공급된 축분뇨가 압축되고 이로 인해 내통(52)을 통해 수분이 배출되며 내통(52)의 압력이 점차 커지면 개폐수단(60)의 개폐판(63)이 스프링(64)을 밀면서 배출구(53)로부터 이격되어 개방된다. 배출구(53)가 개방됨과 동시에 수분이 제거된 축분뇨가 유입구(11)를 통해 본체(10)로 유입된다. 피스톤(55c)이 하강하여 압축하는 과정에서 스크루형 탈수장치(40)의 배출구(53)에 구비된 개폐수단(60)이 체크 밸브 역할을 함에 따라 공급관(54)으로 역류하는 현상이 발생하지 않는다. 즉, 공급관(54)을 통해 유입된 축분뇨는 오로지 본체(10)의 유입구(11) 방향으로만 이동한다. 또한, 본체(10)로 축분뇨가 유입되어 외통(51)의 압이 낮아지면 스프링(64)에 의해 개폐판(63)이 이동하여 배출구(53)를 차단함으로써 본체(10)로 유입된 축분뇨는 실린더형 탈수장치(50)로 역류하지 못하게 된다. 상기와 같은 과정에서 배출되는 수분은 이송관(90)을 통해 수처리조로 이송된다.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명은 스크루형 탈수장치(40)에 의해 1차 수분이 제거된 축분뇨가 실린더형 탈수장치(50)에 유입되어 2차 탈수된 다음 본체(10)에 의해 3차 수분이 제거되기 때문에 수분 제거율이 매우 우수하다.
10 : 본체 11 : 유입구 12, 48, 53 : 배출구
20 : 필터 30, 44 : 압축 스크루 31, 44a : 회전축
32, 44b : 날개 40 : 스크루형 탈수장치 41, 51 : 외통
42, 52 : 내통 43 : 스크레이퍼 50 : 실린더형 탈수장치
60 : 개폐수단 63 : 개폐판 64 : 스프링
90 : 이송관

Claims (6)

  1. 일측에 유입구(11)가 형성되고 타측에는 배출구(12)가 형성되며 배출구(12)에 개폐수단(60)이 설치된 원형의 본체(10)와;
    상기 본체(10) 내벽으로부터 이격되게 설치되는 원통 형상의 필터(20)와;
    상기 본체(10)의 유입구(11)를 통해 유입된 축분뇨를 배출구(12)로 압축하며 이송시키는 과정에서 축분뇨의 수분이 필터(20)를 통해 빠져나가도록 하는 압축 스크루(30)로; 구성됨을 특징으로 하는 축분뇨 고액 분리기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 본체(10)의 유입구(11)에는 실린더형 탈수장치(40)를 설치하여 1차 탈수된 축분뇨가 본체(10)로 유입되도록 하되,
    상기 스크루형 탈수장치(40)는 내부에 공간을 가지며 하부에 배출구(48)를 구비한 외통(41)과; 외통(41)의 내벽으로부터 이격되게 설치되며 수분만 통과시키는 필터 기능의 내통(42)과; 외통(41)의 상부에 설치되어 축분뇨를 내통(42)으로 강제 공급하는 고압펌프(P)와; 내통(42)의 상부에서 회전하도록 설치되어 내통(42)의 내벽에 붙은 축분뇨를 긁어 내리는 스크레이퍼(43)와; 스크레이퍼(43)의 하부에 회전하도록 설치되어 축분뇨를 압축하며 본체(10)의 유입구(11)로 공급하는 과정에서 축분뇨의 수분이 내통(42)을 통해 빠져나가도록 하는 압축 스크루(44)와; 배출구(48)에 구비되어 설정된 압력 이상에서만 개방되는 개폐수단(60); 으로 구성됨을 특징으로 하는 축분뇨 고액 분리기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 본체(10)의 유입구(11)에는 실린더형 탈수장치(50)를 설치하여 탈수된 축분뇨가 본체(10)로 유입되도록 하되,
    상기 실린더형 탈수장치(50)는 내부에 공간을 가지며 하부에 배출구(53)를 구비한 외통(51)과; 외통(51)의 내벽으로부터 이격되게 설치되며 수분만 통과시키는 필터 기능의 내통(52)과; 배출구(53)와 근접하게 설치되며 축분뇨를 내통(52)으로 공급하는 공급관(54)과; 외통(51)의 상부에 설치되며 내통(52) 내에서 왕복 이송하는 피스톤(55c)을 구비한 유압실린더(59)와; 배출구(53)에 구비되어 설정된 압력 이상에서만 개방되는 개폐수단(60); 으로 구성됨을 특징으로 하는 축분뇨 고액 분리기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 본체(10)의 유입구(11)에는 실린더형 탈수장치(50) 및 스크루형 탈수장치(40)를 설치하여, 스크루형 탈수장치(40)에 의해 수분이 1차 제거된 축분뇨가 실린더형 탈수장치(50)를 거쳐 수분이 2차 제거된 후 본체(10)에서 3차 수분이 제거되도록 하되,
    상기 스크루형 탈수장치(40)는 내부에 공간을 가지며 하부에 배출구(48)를 구비한 외통(41)과; 외통(41)의 내벽으로부터 이격되게 설치되며 수분만 통과시키는 필터 기능의 내통(42)과; 외통(41)의 상부에 설치되어 축분뇨를 내통(42)으로 강제 공급하는 고압펌프(P)와; 내통(42)의 상부에서 회전하도록 설치되어 내통(42)의 내벽에 붙은 축분뇨를 긁어 내리는 스크레이퍼(43)와; 스크레이퍼(43)의 하부에 회전하도록 설치되어 축분뇨를 압축하며 본체(10)의 유입구(11)로 공급하는 과정에서 축분뇨의 수분이 내통(42)을 통해 빠져나가도록 하는 압축 스크루(44)와; 배출구(48)에 구비되어 설정된 압력 이상에서만 개방되는 개폐수단(60); 으로 구성하고,
    상기 실린더형 탈수장치(50)는 내부에 공간을 가지며 하부에 배출구(53)를 구비한 외통(51)과; 외통(51)의 내벽으로부터 이격되게 설치되며 수분만 통과시키는 필터 기능의 내통(52)과; 배출구(53)와 근접하게 설치되며 축분뇨를 내통(52)으로 공급하는 공급관(54)과; 외통(51)의 상부에 설치되며 내통(52) 내에서 왕복 이송하는 피스톤(55c)을 구비한 유압실린더(59)와; 배출구(53)에 구비되어 설정된 압력 이상에서만 개방되는 개폐수단(60); 으로 구성됨을 특징으로 하는 축분뇨 고액 분리기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개폐수단(60)은 배출구(12)(48)(53)에 밀착되거나 이격되는 개폐판(63)과; 상기 개폐판(63)을 배출구(12)(48)(53)로 밀착시키는 스프링(64)으로 구성됨을 특징으로 하는 축분뇨 고액 분리기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 배출구(12)에는 배출관(61)을 설치하되 두 개의 몸체(61a)(61b)로 분할하여 나선 결합하고 일측 몸체(61b)에 손잡이(66)를 설치하여 손잡이(66) 회전에 따라 배출관(61)의 길이가 조절되어 스프링(64)의 탄성력이 조절되도록 함을 특징으로 하는 축분뇨 고액 분리기.
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