KR20160078415A - Dehydration system for organic sludge - Google Patents

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KR20160078415A
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sludge
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KR1020167013904A
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Korean (ko)
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게이타 아카바네
히로히코 가이다
유우이치 요시다
도모미치 에구사
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미츠비시 쥬코 칸쿄 카가쿠 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

유기성 오니를 반송하면서 원심력을 이용하여 탈수하는 회전체(2)를 구비하는 원심 탈수 장치(1)를 갖는 탈수 시스템(50)으로서, 유기성 오니를 농축하는 농축 처리부(51)와, 농축된 유기성 오니를 원심 탈수 장치(1)로 공급하는 공급관(54)과, 공급관(54)과 회전체(2)를 회전 가능하게 연결하는 로터리 조인트(40)를 갖는 유기성 오니의 탈수 시스템(50)을 제공한다.A dewatering system (50) having a centrifugal dewatering device (1) having a rotating body (2) for dewatering using centrifugal force while conveying organic sludge, comprising a concentration treatment section (51) for concentrating organic sludge, To the centrifugal dewatering device 1 and a rotary joint 40 for rotatably connecting the feed pipe 54 and the rotating body 2 to the centrifugal dewatering device 1 .

Description

유기성 오니의 탈수 시스템{DEHYDRATION SYSTEM FOR ORGANIC SLUDGE}[0001] DEHYDRATION SYSTEM FOR ORGANIC SLUDGE [0002]

본 발명은, 유기성 오니를 원심력을 이용하여 탈수하는 원심 탈수 장치를 갖는 유기성 오니의 탈수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an organic sludge dewatering system having a centrifugal dewatering device for dewatering organic sludge using a centrifugal force.

본원은, 2014년 1월 14일에 출원된 일본 특허출원 2014-004490호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2014-004490, filed on January 14, 2014, the contents of which are incorporated herein by reference.

원심력을 이용하여 고체와 액체를 분리시키는 원심 탈수 장치로서는, 외동(外胴) 볼(bowl)의 회전에 의하여 원심력을 가하여 고액분리를 행하고, 내동(內胴) 스크루(스크루 컨베이어)에 의하여 고형분과 액분을 포함하는 중성분, 예를 들면 탈수 케이크의 기내 반송 및 배출을 행하는 원심 탈수 장치가 알려져 있다.As a centrifugal dewatering apparatus for separating solid and liquid using centrifugal force, a centrifugal force is applied by rotating a bowl of an outer cylinder to carry out solid-liquid separation, and solid-liquid separation is performed by an inner cylinder screw (screw conveyor) There is known a centrifugal dewatering device for conveying and discharging a neutral component including a liquid component, for example, a dehydrated cake, in the cabinet.

내동 스크루는 외동 볼과 소정의 속도차를 갖고 회전하고 있으며, 내동 스크루의 내부에는, 오니의 공급실이 마련되어 있다. 내동 스크루의 공급실의 둘레벽에는, 외동 볼과 내동 스크루의 사이의 환 형상 공간과 연통시키는 공급구가 형성되어 있다. 회전하고 있는 내동 스크루의 회전동(回轉胴)의 내부에는, 소정의 지지 유닛에 의하여 고정된 피드 파이프가 삽입되어 있다. 피드실에 투입된 오니는, 원심력에 의하여 피드실로부터 환 형상 공간에 분산 공급된다.The internal thread is rotated with a predetermined speed difference from the external thread, and a supply chamber of the sludge is provided inside the internal thread. A supply port communicating with the annular space between the outer ball and the inner screw is formed in the peripheral wall of the supply chamber of the inner screw. A feed pipe fixed by a predetermined supporting unit is inserted into the rotating drum of the rotating internal screw. The sludge introduced into the feed chamber is dispersedly supplied to the annular space from the feed chamber by centrifugal force.

한편, 오니의 탈수에 있어서는, 보다 낮은 함수율의 탈수 케이크를 얻기 위하여, 탈수 장치에 오니를 투입하기 전 처리로서, 오니에 응집제를 첨가한 후, 중력 농축하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 또, 저농도 오니를 효율적으로 농축하는 방법으로서, 여과포 등을 이용하는, 여과 농축도 알려져 있다.On the other hand, in the dehydration of the sludge, a method of gravity concentration after adding a flocculant to the sludge is known as a treatment before the sludge is introduced into the dehydration apparatus in order to obtain a dehydrated cake having a lower water content (for example, patent See Document 1). As a method for efficiently concentrating low-concentration sludge, filtration and concentration using a filter cloth or the like is also known.

특허문헌 1: 일본 특허공보 제3591077호Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 3591077

그런데, 원심 탈수 장치에는 코스트 삭감 등을 목적으로 하여 소형화의 요구가 있다. 상술한 바와 같은 원심 탈수 장치에 투입하는 오니를 농축함으로써, 외동 볼의 소형화가 가능해진다.However, the centrifugal dewatering device is required to be downsized for the purpose of cost reduction and the like. By concentrating the sludge charged into the centrifugal dewatering device as described above, it is possible to downsize the outer ball.

그러나, 원심 탈수 장치의 소형화를 위하여, 오니 농도를 예를 들면 5% 이상으로 농축하여 원심 탈수 장치에 투입하는 경우, 오니 성상이 난(難)유동성(고점도성) 오니로 변화된다. 이로써, 피드실로부터 환 형상 공간에 오니가 분산 투입됨과 동시에, 내동 스크루 내동 회전축과 피드 파이프의 사이의 간극으로부터 오니가 외부로 유출되는 현상이 발생한다는 과제가 있다. 이것은, 오니의 유동성이 낮기 때문에, 피드실로부터 환 형상 공간에 오니가 분산되기 어려워, 피드실이 오니로 채워지는 것에 의한 것이다.However, in order to reduce the size of the centrifugal dewatering device, when the concentration of the sludge is increased to 5% or more, for example, and then introduced into the centrifugal dewatering device, the sludge phase changes into sludge fluidity (high viscosity sludge). As a result, there is a problem that sludge is dispersed into the annular space from the feed chamber and the sludge flows out from the gap between the inner shaft of the inner screw and the feed pipe. This is because the fluidity of the sludge is low, so that the sludge is hardly dispersed in the annular space from the feed chamber, and the feed chamber is filled with sludge.

이 발명은, 원심 탈수 장치의 소형화와 동력의 저감을 도모함과 함께, 오니의 외부로의 유출을 억제할 수 있는 유기성 오니의 탈수 시스템을 제공하는 것에 있다.The present invention is to provide a sludge dewatering system capable of suppressing outflow of sludge to the outside while reducing the size and power of the centrifugal dewatering device.

본 발명의 제1 양태에 의하면, 유기성 오니의 탈수 시스템은, 유기성 오니를 반송하면서 원심력을 이용하여 탈수하는 회전체를 구비하는 원심 탈수 장치를 갖는 탈수 시스템으로서, 유기성 오니를 농축하는 농축 처리부와, 농축된 상기 유기성 오니를 상기 원심 탈수 장치로 공급하는 공급관과, 상기 공급관과 상기 회전체를 회전 가능하게 연결하는 로터리 조인트를 갖는 것을 특징으로 한다.According to the first aspect of the present invention, the dewatering system for organic sludge is a dewatering system having a centrifugal dewatering device having a rotating body for dewatering using centrifugal force while conveying organic sludge, comprising: a concentration processor for concentrating organic sludge; A supply pipe for supplying the concentrated organic sludge to the centrifugal dewatering device, and a rotary joint for rotatably connecting the supply pipe and the rotating body.

상기 구성에 의하면, 농축된 유기성 오니를 원심 탈수 장치의 회전체에 투입하고, 동일한 고형물량으로 시간당 투입량을 적게 함으로써, 원심 탈수 장치의 소형화와 동력의 저감을 도모할 수 있다. 또, 원심 탈수 장치로의 유기성 오니의 공급을 로터리 조인트를 통하여 행함으로써, 오니의 외부로의 유출을 억제할 수 있다.According to the above arrangement, the concentrated organic sludge is introduced into the rotating body of the centrifugal dewatering device and the amount of the same solid matter is reduced per hour, whereby the centrifugal dewatering device can be downsized and power can be reduced. In addition, by supplying the organic sludge to the centrifugal dewatering device through the rotary joint, the outflow of the sludge to the outside can be suppressed.

상기 유기성 오니의 탈수 시스템에 있어서, 상기 농축 처리부는, 상기 유기성 오니에 고분자 응집제를 공급하는 고분자 응집제 공급부를 갖는 구성으로 해도 된다.In the organic sludge dewatering system, the concentration treatment section may have a polymer flocculant supply section for supplying a polymer flocculant to the organic sludge.

상기 유기성 오니의 탈수 시스템에 있어서, 상기 농축 처리부는, 상기 고분자 응집제 공급부를 갖고 상기 유기성 오니를 응집시키는 반응조와, 상기 반응조로부터 유출되는 유출수 중의 유기성 오니를 침전 분리하는 침전조를 갖는 구성으로 해도 된다.In the dehydration system for organic sludge, the concentration treatment section may include a reaction tank having the polymer flocculant supply section for flocculating the organic sludge, and a sedimentation tank for precipitating and separating organic sludge in the effluent discharged from the reaction tank.

상기 유기성 오니의 탈수 시스템에 있어서, 상기 농축 처리부는, 상기 고분자 응집제 공급부를 갖고 상기 유기성 오니를 응집시키는 반응조와, 상기 반응조로부터 유출되는 유출수 중의 유기성 오니를 여과 분리하는 여과 장치를 갖는 구성으로 해도 된다.In the dewatering system for organic sludge, the concentration treatment section may include a reaction tank having the polymer flocculant supply section for flocculating the organic sludge and a filtration device for separating organic sludge from the effluent discharged from the reaction tank .

상기 유기성 오니의 탈수 시스템에 있어서, 상기 회전체는, 상기 유기성 오니가 공급되는 통 형상의 외동 볼과, 상기 외동 볼에 수용된 회전동의 둘레면에 블레이드 부재가 돌출되어 마련되어, 상기 유기성 오니를 축 방향으로 추진시키는 내동 스크루를 갖고, 상기 공급관은, 상기 로터리 조인트를 통하여 상기 회전동의 내부 공간에 접속되어 있는 구성으로 해도 된다.In the dewatering system for organic sludge, the rotating body includes: a tubular outer ball to which the organic sludge is supplied; and a blade member protruding from a circumferential surface of a rotating shaft received in the outer ball, And the supply pipe may be connected to the inner space of the rotary motion via the rotary joint.

상기 유기성 오니의 탈수 시스템에 있어서, 상기 외동 볼의 추진 방향 전방측의 일단부에 형성되어 있는 상기 유기성 오니의 배출 통로의 축 방향의 폭을 조정 가능하게 마련된 밸브체를 갖는 구성으로 해도 된다.In the organic sludge dewatering system, the valve body may be provided so as to be capable of adjusting the width in the axial direction of the discharge passage of the organic sludge formed at one end of the front side of the outer moving ball in the propelling direction.

상기 구성에 의하면, 배출 통로에 섬유분이나 결정이 부착된 경우에 있어서도, 배출 통로의 폭을 조정 가능한 밸브체를 이동시킴으로써, 배출 통로에 부착된 섬유분이나 결정을 제거할 수 있다. 즉, 유기성 오니를 배출할 때의 폐색를 방지할 수 있다.According to the above arrangement, even when the fibers or the crystals adhere to the discharge passage, the fiber particles and crystals attached to the discharge passage can be removed by moving the valve body capable of adjusting the width of the discharge passage. That is, it is possible to prevent clogging when the organic sludge is discharged.

상기 유기성 오니의 탈수 시스템에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 폭을 감소시키는 방향으로 탄성력이 부여되고 있는 구성으로 해도 된다.In the organic sludge dewatering system, the valve element may be configured to be provided with an elastic force in a direction to reduce the width.

상기 구성에 의하면, 유기성 오니의 함수율의 저하에 따른 압압력의 증가에 의하여 배출 통로의 폭이 증가하여 유기성 오니의 체류 시간이 짧아진다. 또, 유기성 오니의 함수율의 증가에 따른 압압력의 감소에 의하여 배출 통로의 폭이 감소하여 함수물의 체류 시간이 길어진다. 이로써, 유기성 오니의 함수율에 따른 체류 시간이 되어 유기성 오니의 함수율의 변동을 최소한으로 할 수 있다. 예를 들면, 탄성력이 스프링에 의하여 부여되는 경우, 스프링의 초기 길이(조립 시의 스프링 상태가 자연 길이인지 압축측인지 임의로 선택할 수 있음) 및 스프링 상수를 조정함으로써, 함수물의 함수율을 조정할 수 있다.According to the above arrangement, the width of the discharge passage is increased by the increase of the pressing force accompanying the lowering of the water content of the organic sludge, and the residence time of the organic sludge is shortened. Also, the decrease of the pressure due to the increase of the water content of the organic sludge decreases the width of the discharge passage, and the residence time of the functional water becomes longer. This makes it possible to minimize the fluctuation of the water content of the organic sludge by the residence time according to the water content of the organic sludge. For example, when an elastic force is applied by a spring, the moisture content of the functional material can be adjusted by adjusting the initial length of the spring (the spring state at the time of assembly is arbitrary can be arbitrarily selected) and the spring constant.

본 발명에 의하면, 원심 탈수 장치의 소형화와 동력의 저감을 도모함과 함께, 오니의 외부로의 유출을 억제할 수 있다.According to the present invention, the centrifugal dewatering device can be downsized and the power can be reduced, and the outflow of the sludge to the outside can be suppressed.

도 1은 본 발명의 실시형태의 유기성 오니의 탈수 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 원심 탈수 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 원심 탈수 장치의 케이크 배출구멍 근방을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태의 로터리 조인트를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 배압 밸브가 폐쇄되어 확경면(擴徑面)과 경사면이 면접촉한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태의 배압 밸브가 개방되어 확경면과 경사면의 간격이 표준 간격보다 커진 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태의 제1 변형예의 유기성 오니의 탈수 시스템의 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태의 제2 변형예의 유기성 오니의 탈수 시스템의 개략 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic configuration diagram of an organic sludge dewatering system according to an embodiment of the present invention. Fig.
2 is a cross-sectional view showing a centrifugal dewatering apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the cake discharge hole of the centrifugal dewatering device according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a rotary joint according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a state in which the back pressure valve of the first embodiment of the present invention is closed so that the magnifying surface and the inclined surface are in contact with each other.
6 is a cross-sectional view showing a state in which the back pressure valve of the first embodiment of the present invention is opened and the gap between the magnifying surface and the inclined surface is larger than the standard gap.
7 is a schematic configuration diagram of the organic sludge dewatering system of the first modification of the embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a schematic configuration diagram of a dewatering system for organic sludge according to a second modification of the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시형태의 유기성 오니의 탈수 시스템(50)에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the organic sludge dewatering system 50 of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 유기성 오니의 탈수 시스템(50)은, 고함수율의 유기성 오니를 농축하는 농축 처리부(51)와, 유기성 오니를 반송하면서 원심력을 이용하여 탈수하는 원심 탈수 장치(1)와, 농축 처리부(51)와 원심 탈수 장치(1)를 접속하는 로터리 조인트(40)(회전 이음쇠)를 갖고 있다.As shown in Fig. 1, the organic sludge dewatering system 50 of the present embodiment includes a concentration treatment section 51 for concentrating organic sludge having a high water content, a centrifugal dewatering device 51 for dewatering using centrifugal force while conveying the organic sludge, And a rotary joint 40 (rotary joint) for connecting the concentrating treatment section 51 and the centrifugal dewatering device 1 to each other.

유기성 오니로서는, 생산 과정에서 발생된 동식물의 잔재나 노폐물, 가축 배설물 등으로부터 발생되는 오니, 예를 들면 하수 오니, 정화조 오니를 탈수시킨 오니를 이용하고 있다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples of the organic sludge include sludge generated from residues of animal and plant produced during production, sludge generated from animal waste, animal waste, and the like, for example, sewage sludge and sludge dehydrated in purified sludge sludge. However, the present invention is not limited thereto.

농축 처리부(51)는, 고함수율의 유기성 오니가 도입되는 반응조(52)와, 반응조(52)로부터 유출되는 유수를 여과하는 여과조(53)와, 여과조(53)에서 농축된 유기성 오니를 원심 탈수 장치(1)로 공급하는 공급관(54)과, 공급관(54)에 마련되어, 여과조(53)에서 농축된 유기성 오니를 뽑아내는 펌프(55)를 갖고 있다.The concentrating treatment section 51 includes a reaction tank 52 into which organic sludge having a high water content is introduced, a filtration tank 53 for filtering the flowing water flowing out from the reaction tank 52, and an organic sludge concentrated in the filtration tank 53, A supply pipe 54 for supplying the raw water to the apparatus 1 and a pump 55 provided in the supply pipe 54 for extracting the organic sludge concentrated in the filtration tank 53.

반응조(52)는, 유기성 오니를 응집하는 조(槽)로서, 도입되는 유기성 오니에 고분자 응집제를 첨가하기 위한 고분자 응집제 공급 장치(57)(고분자 응집제 공급부)를 갖고 있다. 반응조(52)에 도입되는 유기성 오니의 오니 농도는 2%~5%이다. 또, 반응조(52)에는 교반 장치(58)가 설치되어 있다.The reaction tank 52 is a tank for coagulating the organic sludge and has a polymer flocculant supply device 57 (polymer flocculant supply part) for adding a polymer flocculant to the organic sludge to be introduced. The sludge concentration of the organic sludge introduced into the reaction tank 52 is 2% to 5%. The reaction tank 52 is provided with a stirring device 58.

여과조(53)는, 롤러에 의하여 회전하는 여과포(56)를 갖고, 여과 작용에 의하여 반응조(52)에서 형성된 유기성 오니의 플록의 여과 농축이 행해지는 조이다.The filtration tank 53 is a tank for filtration and concentration of flocks of organic sludge formed in the reaction tank 52 by filtration action and having filter cloth 56 rotated by a roller.

공급관(54)의 일단부는, 여과조(53)의 유기성 오니 출구에 접속되어 있다. 여과포(56)에 의하여 여과된 처리수(분리수)는, 여과포(56)의 내측에 들어간 후, 외부로 배출된다.One end of the supply pipe (54) is connected to the organic sludge outlet of the filtration tank (53). The treated water (separated water) filtered by the filter cloth 56 enters the inside of the filter cloth 56 and is then discharged to the outside.

공급관(54)에 마련되어 있는 펌프(55)는, 1축 나사 펌프이다. 펌프(55)로 공급된 오니는, 펌프(55)의 케이싱과 로터(나사)의 클리어런스에 의하여 전단력이 부여된다. 전단력이 부여됨으로써, 오니 중의 플록이 부분적으로 파괴되어, 플록에 포착되어 있었던 수분이 표면으로 스며나온다. 이로써, 배관 수송에 있어서의 압력 손실을 저감할 수 있다. 펌프(55)로서는, 유기성 오니를 송출 가능한 그 외의 종별의 펌프, 예를 들면 피스톤 펌프 등의 용적 펌프를 이용해도 된다.The pump 55 provided in the supply pipe 54 is a single screw pump. The sludge supplied to the pump 55 is given a shearing force by the clearance between the casing of the pump 55 and the rotor (screw). By imparting a shearing force, the flocs in the sludge are partially broken, and the moisture captured by the flocs exudes to the surface. As a result, the pressure loss in piping transportation can be reduced. As the pump 55, other types of pumps capable of delivering organic sludge, for example, a displacement pump such as a piston pump, may be used.

다음으로, 본 실시형태의 원심 탈수 장치(1)에 대하여 설명한다.Next, the centrifugal dewatering device 1 of the present embodiment will be described.

도 2는, 원심 탈수 장치(1)를 나타내는 연직 방향의 단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 원심 탈수 장치(1)는, 이른바 직동형(直胴型)이라고 불리는 것으로, 내부가 공동(空洞) 형상으로 형성된 회전체(2)와, 회전체(2)의 길이 방향 중앙부를 수용하는 케이싱(4)과, 회전체(2)의 길이 방향 양단부에 마련된 한 쌍의 지지 유닛(5)과, 회전체(2)를 회전 구동하는 구동 유닛(6)을 구비한다.Fig. 2 is a vertical sectional view showing the centrifugal dewatering device 1. Fig. As shown in Fig. 2, the centrifugal dewatering device 1 is a so-called direct-cylindrical type, and includes a rotating body 2 having an inner cavity formed therein, A pair of supporting units 5 provided at both ends in the longitudinal direction of the rotating body 2 and a driving unit 6 for rotationally driving the rotating body 2.

회전체(2)는, 내부로 공급된 오니 등의 함수물을, 반송하면서 원심력을 사용하여 탈수함으로써, 탈수 케이크와 분리액으로 분리하는 것이다. 이 회전체(2)는, 중공(中空)의 통 형상의 외동 볼(8)과, 이 외동 볼(8)의 내부에 수용되어, 함수물을 축 방향으로 추진시키는 내동 스크루(22)를 구비하고 있다.The rotating body (2) separates the functional water such as sludge supplied into the inside into a dehydrated cake and a separating liquid by dehydrating using a centrifugal force while conveying. The rotating body 2 is provided with a cylindrical outer hollow ball 8 and an inner screw 22 accommodated in the outer hollow ball 8 to propel the hydrofoil in the axial direction .

원심 탈수 장치(1)는, 회전체(2)에 도입된 함수물을 고액분리하여, 탈수 케이크를 외동 볼(8)의 제1 단부측으로서, 함수물의 추진 방향의 전방측으로부터 배출한다. 이하의 설명에 있어서 외동 볼(8)의 제1 단부측으로서, 함수물의 추진 방향 전방측을 배출측이라고 부르고, 제1 단부측의 반대측인 제2 단부측을 공급측이라고 부른다. 또, 회전체(2)의 중심축(O)을 간단히 중심축(O)이라고 부르고, 회전체(2)의 길이 방향을 간단히 축 방향이라고 부른다.The centrifugal dewatering device 1 separates the functional fluid introduced into the rotating body 2 by solid-liquid separation and discharges the dehydrated cake from the front side of the propulsion direction of the functional material as the first end side of the outer moving ball 8. In the following description, the front side in the direction of propulsion of the functional material is referred to as a discharge side and the side of the second end opposite to the first end side is referred to as a supply side, as the first end side of the outer ball 8. The central axis O of the rotating body 2 is simply referred to as the central axis O and the longitudinal direction of the rotating body 2 is simply referred to as the axial direction.

외동 볼(8)은, 그 내부에 함수물이 공급되는 것이다. 이 외동 볼(8)은, 원통 형상의 중공의 케이스인 볼 본체(9)와, 이 볼 본체(9)의 길이 방향 양단부로부터 양측으로 돌출되어 마련된 중공의 외동 회전축(10)을 구비하고 있다.The outer ball 8 is supplied with functional water. The external ball 8 includes a ball body 9 as a cylindrical hollow case and a hollow external rotary shaft 10 projecting from both ends in the longitudinal direction of the ball body 9 on both sides.

볼 본체(9)의 공급측 단부에는, 함수물로부터 분리된 분리액을 배출하기 위한 분리액 배출구멍(11)이 마련되어 있다. 볼 본체(9)의 배출측 단부에는, 함수물로부터 분리된 탈수 케이크를 배출하기 위한 케이크 배출구멍(12)이 마련되어 있다.At the supply side end portion of the ball body 9, a separate liquid discharge hole 11 for discharging the separated liquid separated from the functional material is provided. At the discharge side end of the ball body 9, a cake discharge hole 12 for discharging the dewatered cake separated from the functional water is provided.

또, 볼 본체(9)의 내주면에는, 케이크 배출구멍(12)에 인접하여, 볼 본체(9)의 둘레 방향으로 뻗어 있는 돌기부(13)가 형성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 돌기부(13)는, 둘레 방향에서 본 단면 형상이 공급측으로부터 배출측을 향하여 볼 본체(9)의 내경을 좁히는 원뿔대 형상을 이루는 축경면(縮徑面)(14)과, 공급측으로부터 배출측을 향하여 볼 본체(9)의 내경을 넓히는 원뿔대 형상을 이루는 확경면(15)(밸브 시트면)을 갖고 있다. 환언하면, 돌기부(13)는, 둘레 방향에서 본 형상이, 한 변이 볼 본체(9)의 내주면에 일치하는 삼각 형상을 이루고 있다.A protruding portion 13 extending in the circumferential direction of the ball body 9 is formed on the inner peripheral surface of the ball body 9 adjacent to the cake discharging hole 12. 3, the protruding portion 13 has a reduced diameter surface 14 having a truncated conical shape in which the cross-sectional shape seen from the circumferential direction is from the supply side toward the discharge side and the inner diameter of the ball body 9 is narrowed, And a concave mirror surface 15 (valve seat surface) which forms a truncated cone shape for widening the inner diameter of the ball body 9 from the supply side to the discharge side. In other words, the protruding portion 13 has a triangular shape in which one side is in conformity with the inner circumferential surface of the ball body 9 as viewed in the circumferential direction.

도 1로 되돌아와, 외동 볼(8)은, 외동 회전축(10)이 수평 방향으로 뻗도록 배치된 상태에서, 그 양단부가 지지 유닛(5)으로 하방으로부터 축을 중심으로 회전 가능하게 지지됨으로써, 볼 본체(9)가 설치면(F)으로부터 소정의 높이 위치에 유지되어 있다.Returning to Fig. 1, in the state where the outer rotation shaft 10 is arranged so as to extend in the horizontal direction, both ends of the outer rotation ball 8 are rotatably supported by the support unit 5 from below on the axis, The main body 9 is held at a predetermined height position from the mounting surface F.

내동 스크루(22)는, 외동 볼(8)의 내부에서 함수물을 교반하면서 배출측으로 반송하는 것이다. 이 내동 스크루(22)는, 길이 방향 중앙부에 약간 대경의 피드 존(24)이 형성된 대략 원통 형상의 회전동(23)과, 이 회전동(23)의 둘레면으로부터 직경 방향으로 돌출하여 축 방향으로 나선 형상으로 뻗은 블레이드 부재(25)를 갖고 있다. 그리고, 회전동(23)의 피드 존(24)에는, 외동 볼(8)에 연통하는 공급구멍(26)이 관통하고 있다.The internal screw (22) transports the functional water from the inside of the external ball (8) to the discharge side while stirring. The inner screw 22 includes a substantially cylindrical rotary body 23 having a slightly larger diameter feed zone 24 formed at the center in the longitudinal direction thereof and a radially outwardly projecting portion 23 which projects radially from the circumferential surface of the rotary body 23, And has a blade member 25 extending in a spiral shape. A feed hole 26 communicating with the external ball 8 is passed through the feed zone 24 of the rotating copper 23.

내동 스크루(22)는, 외동 볼(8)의 내부에 수용되어, 회전동(23)의 축 방향 양단부로부터 돌출되어 형성되어 있는 내동 회전축(16)이, 외동 볼(8)의 외동 회전축(10)의 내부에 각각 삽입되어 있다. 공급측의 내동 회전축(16)은 중공 구조로 되어 있다. 또한, 블레이드 부재(25)의 축 방향에 대한 피치는 임의로 변경 가능하고, 예를 들면 일정 피치나 점감 피치로 하는 것이 가능하다.The internal-combustion screw 22 is housed inside the external-ball 8 and rotatably supports the internal-rotary shaft 16 protruding from both end portions in the axial direction of the rotary bolt 23, Respectively. The inner rotary shaft 16 on the supply side has a hollow structure. Further, the pitch of the blade member 25 with respect to the axial direction can be arbitrarily changed, and for example, it can be set to a constant pitch or a diminution pitch.

또, 공급측에 있어서, 외동 볼(8)의 외동 회전축(10)의 내주면과 내동 스크루(22) 내동 회전축의 외주면의 사이에는, 소정의 시일 부재(36)가 개재되어 있다.A predetermined sealing member 36 is interposed between the inner peripheral surface of the outer rotary shaft 10 of the outer ball 8 and the outer peripheral surface of the inner rotary shaft of the inner screw 22 on the supply side.

볼 본체(9)의 내부로서, 배출측의 단부벽(19) 근방에는, 밸브체인 배압 밸브(17)가 마련되어 있다. 배압 밸브(17)는, 복수의 압축 코일 스프링(18)을 통하여 볼 본체(9)의 배출측의 단부벽(19)에 장착되어 있다. 환언하면, 배압 밸브(17)는 압축 코일 스프링(18)을 통하여 단부벽(19)에 접속되어 있으며, 배압 밸브(17)는 볼 본체(9), 또는 회전동(23)에는 고정되어 있지 않다.Inside the ball body 9, a valve chain back pressure valve 17 is provided in the vicinity of the end wall 19 on the discharge side. The back pressure valve 17 is mounted on the discharge side end wall 19 of the ball body 9 through a plurality of compression coil springs 18. [ In other words, the back pressure valve 17 is connected to the end wall 19 via the compression coil spring 18, and the back pressure valve 17 is not fixed to the ball body 9 or the rotary motion 23 .

도 3에 나타내는 바와 같이, 배압 밸브(17)는, 중심에 관통구멍(20)을 갖는 원판 형상을 이루며, 관통구멍(20)에는 내동 스크루(22)가 삽통(揷通)되어 있다. 배압 밸브(17)는, 볼 본체(9)의 내경보다 약간 작은 외경이다.3, the back pressure valve 17 has a circular plate shape having a through hole 20 at the center, and an internal screw 22 is inserted through the through hole 20. As shown in Fig. The back pressure valve 17 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the ball body 9.

또, 배압 밸브(17)의 외주측의 가장자리부에는, 공급측으로부터 배출측을 향하여 확경하는 경사면(21)이 형성되어 있다. 이 경사면(21)의 각도는, 볼 본체(9)의 돌기부(13)의 확경면(15)의 각도와 동일한 각도이다. 즉, 배압 밸브(17)의 경사면(21)은, 배압 밸브(17)를 공급측으로 이동시킴으로써, 경사면(21)과 확경면(15)이 면접촉하도록 형성되어 있다. 이로써, 확경면(15)이 밸브체인 배압 밸브(17)의 밸브 시트면으로서 기능한다.An inclined surface 21 is formed at an edge portion on the outer peripheral side of the back pressure valve 17 so as to extend from the supply side toward the discharge side. The angle of the inclined surface 21 is the same as the angle of the concave surface 15 of the protruding portion 13 of the ball body 9. In other words, the inclined surface 21 of the back pressure valve 17 is formed so that the inclined surface 21 and the concave surface 15 are in surface contact with each other by moving the back pressure valve 17 to the supply side. As a result, the concave surface 15 functions as the valve seat surface of the valve chain back pressure valve 17.

볼 본체(9)의 확경면(15)과 배압 밸브(17)의 경사면(21)의 사이에는, 탈수 케이크를 케이크 배출구멍(12)을 향하여 밀어내는 케이크 배출 통로(27)가 형성되어 있다. 배압 밸브(17)가, 압축 코일 스프링(18)을 통하여 볼 본체(9)에 장착되어 있는 것에 의하여, 확경면(15)과 경사면(21)의 사이의 간격(G1)은 배압 밸브(17)에 가해지는 압력에 의하여 변화되는 압축 코일 스프링(18)의 높이에 따라 변동된다. 즉, 배압 밸브(17)는 케이크 배출 통로(27)의 폭을 감소시키는 방향으로 탄성력이 부여되어 있다.A cake discharge passage 27 is formed between the concave surface 15 of the ball body 9 and the inclined surface 21 of the back pressure valve 17 to push the dewatering cake toward the cake discharge hole 12. The back pressure valve 17 is mounted on the ball body 9 through the compression coil spring 18 so that the gap G1 between the oblique surface 15 and the inclined surface 21 is equal to the gap G1 between the back pressure valve 17, Which is changed by the pressure applied to the compression coil spring 18. That is, the back pressure valve 17 is provided with an elastic force in the direction of reducing the width of the cake discharge passage 27.

환언하면, 케이크 배출 통로(27)의 폭(케이크 배출 통로(27)의 축 방향에 직교하는 단면적)은, 배압 밸브(17)에 가해지는 탈수 케이크의 압력에 따라 변동된다. 배압 밸브(17)는, 케이크 배출 통로(27)의 축 방향의 폭을 조절 가능한 밸브체로서 기능한다.In other words, the width of the cake discharge passage 27 (cross sectional area orthogonal to the axial direction of the cake discharge passage 27) varies depending on the pressure of the dewatering cake applied to the back pressure valve 17. The back pressure valve 17 functions as a valve body capable of adjusting the axial width of the cake discharge passage 27.

또한, 배압 밸브(17)와 단부벽(19)을 접속하는 부재는 압축 코일 스프링(18)에 한정하지 않고, 배압 밸브(17)에 대하여 케이크 배출 통로(27)의 폭을 감소시키는 방향으로 탄성력을 부여할 수 있으면 된다. 예를 들면, 판 스프링이나, 엘라스토머 등의 탄력성을 갖는 재료여도 된다.The member connecting the back pressure valve 17 and the end wall 19 is not limited to the compression coil spring 18 but may be an elastic member having a resilient force in the direction of reducing the width of the cake discharge passage 27 with respect to the back pressure valve 17. [ As shown in FIG. For example, it may be a material having flexibility such as a leaf spring or an elastomer.

도 2로 되돌아와, 케이싱(4)은, 외동 볼(8)을 수용하여, 외동 볼(8)로부터 배출되는 탈수 케이크 및 분리액을 회수하는 것이다. 이 케이싱(4)은, 중공의 케이스로서, 그 공급측 단부에는, 외동 볼(8)로부터 회수한 분리액을 외부로 배출하기 위한 분리액 슈트(28)가 마련되어 있다. 케이싱(4)의 배출측 단부에는, 외동 볼(8)로부터 회수한 탈수 케이크를 배출하기 위한 케이크 슈트(29)가 마련되어 있다.Returning to Fig. 2, the casing 4 houses the outer ball 8 and recovers the dewatered cake discharged from the outer ball 8 and the separated liquid. The casing 4 is a hollow case, and at the supply side end thereof, a separation liquid chute 28 for discharging the separated liquid recovered from the external ball 8 is provided. A cake chute 29 for discharging the dewatered cake recovered from the external ball 8 is provided at the discharge side end of the casing 4. [

지지 유닛(5)은, 회전체(2)를 그 길이 방향(축 방향) 양단부에서 회전 가능하게 지지하는 유닛이다. 지지 유닛(5)은, 회전체(2)의 공급측 단부를 지지하는 공급측 지지 유닛(30)과, 회전체(2)의 배출측 단부를 지지하는 배출측 지지 유닛(31)으로 구성되어 있다.The support unit 5 is a unit that rotatably supports the rotating body 2 at both ends in the longitudinal direction (axial direction) thereof. The support unit 5 is constituted by a supply side support unit 30 for supporting the supply side end portion of the rotating body 2 and a discharge side support unit 31 for supporting the discharge side end portion of the rotating body 2.

구동 유닛(6)은, 회전체(2)를 구성하는 외동 볼(8)과 내동 스크루(22)를 상이한 속도로 회전 구동하는 유닛이다. 이 구동 유닛(6)은, 구동원으로서의 모터(32)와, 이 모터(32)의 회전 구동력을 외동 볼(8)에 전달하는 벨트 전달 기구(33)와, 내동 스크루(22)를 회전 구동하는 유압식의 차속(差速) 장치(34)를 갖고 있다. 모터(32)의 동작은, 도시하지 않은 제어 장치에 의하여 제어되고 있다.The drive unit 6 is a unit for rotationally driving the external ball 8 and the internal screw 22 constituting the rotating body 2 at different speeds. The drive unit 6 includes a motor 32 as a drive source, a belt transfer mechanism 33 for transferring the rotational drive force of the motor 32 to the external ball 8, And a hydraulic type vehicle speed difference device 34. [ The operation of the motor 32 is controlled by a control device (not shown).

외동 볼(8)과 내동 스크루(22)의 회전수의 차속을 제어함으로써, 외동 볼(8)의 내부에 함수물을 퇴적시키면, 보다 긴 시간에 걸쳐 원심 효과를 함수물에 부여할 수 있다. 이로써, 함수물의 함수율을 보다 저감시킬 수 있다.By controlling the vehicle speed of the number of revolutions of the outer ball 8 and the inner screw 22, it is possible to impart a centrifugal effect to the functional material over a longer period of time by depositing the functional material in the outer ball 8. As a result, the water content of the functional material can be further reduced.

또, 본 실시형태에서는, 내동 스크루(22)의 회전 토크를 일정하게 유지하는 제어를 행했지만, 이 대신에, 외동 볼(8)과 내동 스크루(22)의 회전수의 차속을 일정하게 유지하는 제어를 행해도 된다.In this embodiment, the control is performed to keep the rotation torque of the internal-combustion screw 22 constant. Instead, the vehicle speed of the number of revolutions of the external-ball 8 and the internal- Control may be performed.

다음으로, 농축 처리부(51)의 공급관(54)과, 내동 스크루(22) 내동 회전축(16)을 접속하는 로터리 조인트(40)에 대하여 설명한다.Next, the rotary joint 40 connecting the supply pipe 54 of the concentration processing unit 51 and the inner rotation shaft 16 of the inner screw 22 will be described.

로터리 조인트(40)는, 중심축(O)을 중심으로 회전하는 원심 탈수 장치(1)의 회전체(2)와, 정지하는 공급관(54)을 회전 가능하게 연결하여, 공급관(54)을 통하여 공급되는 유기성 오니를 누설하지 않고 회전체(2)로 공급하는 이음쇠이다.The rotary joint 40 rotatably connects the rotating body 2 of the centrifugal dewatering device 1 rotating about the central axis O and the stopping supply pipe 54 and is connected to the rotary pipe 2 through the supply pipe 54 And supplies the supplied organic sludge to the rotating body 2 without leaking.

도 4에 나타내는 바와 같이, 로터리 조인트(40)는, 공급관(54)(도 1 참조)과 접속되는 엘보(41)와, 하우징(42)과, 내동 스크루(22)에 따라 회전하는 중공 구조의 로터(43)와, 로터(43)의 내측에 있어서 엘보(41)로부터 내동 스크루(22) 내동 회전축(16)까지 뻗어 있는 인터널 파이프(44)를 갖고 있다.4, the rotary joint 40 includes an elbow 41 connected to the supply pipe 54 (see Fig. 1), a housing 42, and a hollow structure And an internal pipe 44 extending from the elbow 41 to the inner rotary shaft 16 of the internal screw 22 in the inside of the rotor 43. [

하우징(42)은, 베어링(45)을 통하여 회전 가능하게 로터(43)를 지지하고 있다. 로터(43)는, 내동 회전축(16)과 동 직경의 파이프 형상을 이루고 있으며, 플랜지(47)를 통하여 내동 회전축(16)과 접속되어 있다. 하우징(42)은, 파이프 형상의 로터(43)와 동심(同心)이 되도록 배치된 인터널 파이프(44)를, 엘보(41)와의 접속부로 지지하고 있다. 로터(43)와 하우징(42)은 시일링(46)에 의하여 시일되어 있다.The housing (42) supports the rotor (43) rotatably through a bearing (45). The rotor 43 has a diameter equal to that of the inner rotary shaft 16 and is connected to the inner rotary shaft 16 through a flange 47. The housing 42 supports an internal pipe 44 disposed concentrically with the pipe-shaped rotor 43 by a connection portion to the elbow 41. [ The rotor 43 and the housing 42 are sealed by a seal ring 46.

인터널 파이프(44)는, 회전체(2)에 대하여 함수물을 공급하는 파이프이다. 이 인터널 파이프(44)는, 양단이 개구한 중공의 파이프 부재로서, 엘보(41)로부터 내동 스크루(22) 내동 회전축(16)에 삽입되고, 그 일단부는, 회전동(23)의 피드 존(24)까지 도달하고 있다. 또한, 인터널 파이프(44)는, 회전동(23)의 피드 존(24)까지 도달하고 있을 필요는 없으며, 적절히 단축할 수 있다.The internal pipe (44) is a pipe for supplying functional material to the rotating body (2). This internal pipe 44 is a hollow pipe member with both open ends and is inserted from the elbow 41 into the internal rotation shaft 16 of the internal screw 22 and one end of the internal pipe 44 is connected to a feed zone (24). The internal pipe 44 does not need to reach the feed zone 24 of the rotating copper 23, and can be appropriately shortened.

이와 같은 구성으로 되어 있는 것에 의하여, 공급관(54)으로부터 공급되는 유기성 오니는, 누설되지 않고 내동 스크루(22)의 회전동(23)의 내부에 도입된다.With this structure, the organic sludge supplied from the supply pipe 54 is introduced into the rotating copper 23 of the internal screw 22 without leakage.

이상과 같이 구성되는 유기성 오니의 탈수 시스템(50)에서는, 반응조(52)에 도입된 예를 들면 오니 농도 2%~5%의 유기성 오니에, 고분자 응집제가 첨가되어, 오니가 플록화한다. 오니가 플록화된 유기성 오니는, 여과조(53)에 도입되어, 분리액과, 예를 들면 오니 농도가 10%가 된 유기성 오니로 분리된다.In the organic sludge dewatering system 50 constructed as described above, the polymer flocculant is added to the organic sludge having a sludge concentration of 2% to 5%, for example, introduced into the reaction tank 52, and the sludge is flocged. The organic sludge in which the sludge has been flocated is introduced into the filtration tank 53 and is separated into a separation liquid and an organic sludge, for example, having a sludge concentration of 10%.

농축된 유기성 오니는, 펌프(55)에 의하여 뽑아내지면서, 구동 유닛(6)에 의하여 외동 볼(8)과 내동 스크루(22)가 상이한 회전 속도로 회전 구동된 상태에 있어서, 공급관(54)을 통하여 내동 스크루(22)의 피드 존(24)으로 공급된다.The concentrated organic sludge is discharged from the supply pipe 54 while being pulled out by the pump 55 while the drive unit 6 rotatively drives the external ball 8 and the internal screw 22 at different rotational speeds. And is supplied to the feed zone 24 of the inner screw 22 through the screw 22.

여기에서, 공급관(54)과 내동 스크루(22)는, 로터리 조인트(40)에 의하여 접속되어 있기 때문에, 공급관(54)이 정지하고, 내동 스크루(22)가 회전하고 있음에도 불구하고, 유기성 오니는 누설되지 않는다.Here, since the supply pipe 54 and the inner screw 22 are connected by the rotary joint 40, the supply pipe 54 is stopped and the inner screw 22 is rotating, It does not leak.

유기성 오니는 원심력을 받음으로써, 피드 존(24)으로부터 공급구멍(26)을 통과하여 외동 볼(8)로 이동한다.By receiving the centrifugal force, the organic sludge passes through the feed hole 26 from the feed zone 24 and moves to the external ball 8.

그 후, 이 함수물은, 외동 볼(8)과 내동 스크루(22)의 차속에 의하여, 내동 스크루(22)의 블레이드 부재(25)에 의하여 공급측으로부터 배출측을 향하여 반송되면서, 원심 효과에 의하여 분리수와 탈수 케이크로 분리된다. 그리고, 분리수는, 분리액 배출구멍(11)을 통과하여 분리액 슈트(28)로부터 장치 외부로 배출된다.Thereafter, the functional water is transported from the supply side to the discharge side by the blade member 25 of the internal screw 22 by the vehicle speed between the external ball 8 and the internal screw 22, Separated into separated water and dehydrated cake. Then, the separated water passes through the separate liquid discharge hole 11 and is discharged from the separation liquid chute 28 to the outside of the apparatus.

탈수 케이크에는, 반송·배출되는 과정에 있어서 배압 밸브(17)에 의하여 축 방향으로 배출 저항에 기인하는 압착력(배압)이 가해진다. 환언하면, 내동 스크루(22)의 블레이드 부재(25)에 의하여 공급측으로부터 배출측으로 반송되는 탈수 케이크에는, 배압 밸브(17)에 충돌하여 배압 밸브(17)를 압압함으로써 저항이 부여된다.In the dewatering cake, a pressing force (back pressure) due to the discharge resistance is applied in the axial direction by the back pressure valve 17 in the process of conveying and discharging. In other words, the dewatering cake conveyed from the supply side to the discharge side by the blade member 25 of the inner-diameter screw 22 collides with the back pressure valve 17 and is given resistance by pressing the back pressure valve 17.

탈수 케이크의 함수율이 저하함에 따라, 내동 스크루(22)의 추진력에 의한 탈수 케이크의 압압력이 높아진다. 탈수 케이크의 압압력이 압축 코일 스프링(18)에 의한 배출 저항보다 커지면, 배압 밸브(17)를 지지하는 압축 코일 스프링(18)이 압축되어, 압축 코일 스프링(18)의 높이가 낮아져 케이크 배출 통로(27)가 형성된다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같은 배압 밸브(17)가 폐쇄되어 확경면(15)과 경사면(21)이 면접촉한 상태로부터, 도 3에 나타내는 바와 같은 케이크 배출 통로(27)가 형성되는 상태가 된다. 이로써, 탈수 케이크는, 케이크 배출 통로(27)를 거쳐 케이크 배출구멍(12)을 통과하여 케이크 슈트(29)로부터 장치 외부로 배출된다.As the water content of the dewatering cake is lowered, the pressure of the dewatering cake due to the driving force of the inner screw 22 is increased. When the pressure of the dewatering cake is larger than the discharge resistance of the compression coil spring 18, the compression coil spring 18 for supporting the back pressure valve 17 is compressed and the height of the compression coil spring 18 is lowered, (27) are formed. That is, the back pressure valve 17 as shown in Fig. 5 is closed, and the state in which the oblique surface 15 and the inclined surface 21 are in contact with each other is a state in which the cake discharge passage 27 as shown in Fig. 3 is formed . Thus, the dehydrated cake passes through the cake discharge passage (27), passes through the cake discharge hole (12), and is discharged from the cake chute (29) to the outside of the apparatus.

여기에서, 압축 코일 스프링(18)의 스프링 상수, 및 개수에 대하여 설명한다.Here, the spring constant and the number of the compression coil spring 18 will be described.

압축 코일 스프링(18)의 스프링 상수, 및 개수는, 원심 탈수 장치(1)의 사양에 근거하여 결정된다. 예를 들면, 원심 탈수 장치(1)의 시간당 처리량이 50m3이었을 경우, 이 처리량의 함수물의 처리 중, 즉 정격 운전 시의 탈수 케이크의 압압력에 근거하여 결정된다.The spring constant and the number of the compression coil springs 18 are determined based on the specification of the centrifugal dewatering device 1. [ For example, when the throughput per hour of the centrifugal dewatering device 1 is 50 m 3 , it is determined on the basis of the pressure of the dewatering cake during the treatment of the hydroformate at this throughput, that is, during the rated operation.

구체적으로는, 정격 운전 시에 있어서, 확경면(15)과 경사면(21)의 간격(G1)이 볼 본체(9)의 내주면과 회전동(23)의 외주면의 간격(G2)의 1/3 정도(이하, 표준 간격이라고 부름)가 되는 스프링 상수, 및 개수가 선택된다.More specifically, in the rated operation, the gap G1 between the magnifying surface 15 and the inclined surface 21 is 1/3 of the gap G2 between the inner peripheral surface of the ball body 9 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 23 (Hereinafter referred to as " standard interval "), and the number is selected.

즉, 압축 코일 스프링(18)의 스프링 상수 및 개수는, 복수의 압축 코일 스프링(18)의 전체의 탄성력과, 정격 운전 시에 있어서의 탈수 케이크의 압압력이, 케이크 배출 통로(27)가 표준 간격이 되는 상태에서 균형을 이루도록 선택된다.That is, the spring constant and the number of the compression coil springs 18 are set such that the elastic force of the entirety of the plurality of compression coil springs 18 and the pressure of the dewatering cake at the time of the rated operation, And is selected to balance in a spaced state.

여기에서, 탈수 케이크의 함수율이 더 저하되면, 탈수 케이크의 압압력이 더 커지고, 간격(G1)이 표준 간격보다 커져 케이크 배출 통로(27)의 면적이 증가한다. 케이크 배출 통로(27)의 면적이 증가함으로써 탈수 케이크가 보다 많이 배출되어, 탈수 케이크의 체류 시간이 짧아진다. 이로써, 탈수 케이크의 함수율이 낮은 상태로부터 원래대로 되돌아간다.Here, when the water content of the dehydrated cake is further lowered, the pressure of the dehydrated cake is further increased, and the interval G1 is larger than the standard interval, and the area of the cake discharge passage 27 is increased. As the area of the cake discharge passage 27 increases, the dewatering cake is discharged more and the residence time of the dewatering cake is shortened. Thereby, the water content of the dehydrated cake is returned from the low state to the original state.

또, 탈수 케이크의 함수율이 증가하면, 탈수 케이크의 압압력이 작아지고, 간격(G1)이 표준 간격보다 작아져 케이크 배출 통로(27)의 면적이 감소한다. 케이크 배출 통로(27)의 면적이 감소함으로써 탈수 케이크의 배출량도 감소하여, 탈수 케이크의 체류 시간이 길어진다. 이로써, 탈수 케이크의 함수율이 높은 상태로부터 원래대로 되돌아간다.When the water content of the dewatered cake is increased, the pressure of the dewatered cake is reduced, and the interval G1 becomes smaller than the standard interval, so that the area of the cake discharge passage 27 is reduced. As the area of the cake discharge passage 27 is reduced, the discharge amount of the dewatering cake also decreases, and the residence time of the dewatering cake becomes longer. As a result, the moisture content of the dewatered cake is returned from the high state to the original state.

즉, 탈수 케이크의 함수율에 따른 체류 시간이 되어 탈수 케이크의 함수율의 변동이 최소한이 된다.That is, the residence time depends on the water content of the dewatered cake, and the variation of the water content of the dewatered cake is minimized.

또, 함수물에 섬유분이나 결정이 포함되어 있으면, 섬유분이나 결정이 케이크 배출 통로(27)에 부착되는 경우가 있다. 이 경우, 일시적으로 케이크 배출 통로(27)의 면적이 작아져, 배출 저항이 커짐으로써 내압이 커지고, 배압 밸브(17)를 압압하는 힘이 증가한다. 이때, 도 6에 나타내는 바와 같이, 증가한 힘의 크기에 따라 배압 밸브(17)가 배출측으로 후퇴하여, 케이크 배출 통로(27)의 면적이 커진다. 즉, 확경면(15)과 경사면(21)의 간격(G1)이 표준 간격보다 넓어짐으로써 케이크 배출 통로(27)의 폭이 넓어진다. 이로써, 케이크 배출 통로(27)에 부착된 섬유분이나 결정이 제거된다.In addition, if the functional material contains fibers or crystals, the fibers or crystals may be adhered to the cake discharge passage 27. In this case, the area of the cake discharge passage 27 is temporarily reduced, and the discharge resistance is increased, so that the internal pressure is increased and the force for pressing the back pressure valve 17 is increased. At this time, as shown in Fig. 6, the back pressure valve 17 retreats to the discharge side according to the magnitude of the increased force, and the area of the cake discharge passage 27 becomes larger. In other words, the gap G1 between the specular surface 15 and the inclined surface 21 is wider than the standard gap, so that the width of the cake discharge passage 27 is widened. Thereby, the fibers or crystals adhering to the cake discharge passage 27 are removed.

부착물이 제거되면, 압축 코일 스프링(18)의 탄성력에 의하여, 케이크 배출 통로(27)의 면적은 표준 간격으로 복된한다.When the deposit is removed, the area of the cake discharge passage 27 is replenished with a standard interval by the elastic force of the compression coil spring 18. [

상기 실시형태에 의하면, 예를 들면 오니 농도 5% 이상(바람직하게는 10%)으로 농축된 유기성 오니를 원심 탈수 장치(1)의 회전체(2)에 투입하고, 동일한 고형물량으로 시간당 투입량을 적게 함으로써, 원심 탈수 장치(1)의 소형화와 동력의 저감을 도모할 수 있다.According to the above embodiment, for example, the organic sludge concentrated to a sludge concentration of 5% or more (preferably 10%) is charged into the rotating body 2 of the centrifugal dewatering device 1, The centrifugal dewatering device 1 can be downsized and power can be reduced.

예를 들면, 투입 오니의 오니 농도를 2.5%에서 10%까지 농축하면, 원심 탈수 장치(1)의 시간당 처리량을 50m3에서 15m3로 치환할 수 있어, 원심 탈수 장치(1)의 동력을 약 75% 저감할 수 있다.For example, when the sludge concentration of the sludge sludge is concentrated from 2.5% to 10%, the throughput per hour of the centrifugal dewatering device (1) can be changed from 50 m 3 to 15 m 3 and the power of the centrifugal dewatering device 75% can be reduced.

또, 원심 탈수 장치(1)로의 유기성 오니의 공급을 로터리 조인트(40)를 통하여 행함으로써, 오니의 외부로의 유출을 억제할 수 있다. 즉, 난유동성(고점도성) 오니여도 원심탈수 처리를 행하는 것이 가능해진다.In addition, by supplying the organic sludge to the centrifugal dewatering device 1 through the rotary joint 40, it is possible to suppress the outflow of the sludge to the outside. That is, centrifugal dewatering treatment can be carried out even in the case of fluidity (high viscosity) sludge.

또, 케이크 배출 통로(27)에 섬유분이나 결정이 부착된 경우에 있어서도, 케이크 배출 통로(27)의 폭을 결정하는 배압 밸브(17)가 케이크 배출 통로(27)를 넓히도록 이동함으로써, 케이크 배출 통로(27)에 부착된 섬유분이나 결정을 제거할 수 있다. 즉, 케이크 배출 통로(27)가 부착에 의하여 좁아져, 배출 압력이 상승함으로써 배압 밸브(17)가 이동하여 케이크 배출 통로(27)의 폭이 넓어진다. 케이크 배출 통로(27)의 폭이 넓어져, 부착물이 제거됨으로써, 탈수 케이크를 배출할 때의 폐색를 방지할 수 있다.The back pressure valve 17 for determining the width of the cake discharge passage 27 is moved so as to widen the cake discharge passage 27 so that even when fibers or crystals adhere to the cake discharge passage 27, The fibers or crystals adhered to the discharge passage 27 can be removed. That is, the cake discharge passage 27 is narrowed by the attachment, and the discharge pressure rises, so that the back pressure valve 17 moves and the width of the cake discharge passage 27 is widened. The width of the cake discharging passage 27 is widened and the deposit is removed, thereby preventing the occlusion when the dewatering cake is discharged.

또, 탈수 케이크의 함수율의 저하에 따른 압압력의 증가에 의하여 케이크 배출 통로(27)의 면적이 증가하여 탈수 케이크의 체류 시간이 짧아진다. 또, 탈수 케이크의 함수율의 증가에 따른 압압력의 감소에 의하여 케이크 배출 통로(27)의 면적이 감소하여 탈수 케이크의 체류 시간이 길어진다. 이로써, 탈수 케이크의 함수율에 따른 체류 시간이 되어 탈수 케이크의 함수율의 변동을 최소한으로 할 수 있다.Also, the increase of the pressing pressure caused by the decrease of the water content of the dewatering cake increases the area of the cake discharging passage 27, and the residence time of the dewatering cake is shortened. In addition, the area of the cake discharging passage 27 is reduced due to the decrease of the pressing force accompanying the increase of the water content of the dewatering cake, and the residence time of the dewatering cake becomes longer. This makes it possible to minimize the fluctuation of the water content of the dewatered cake due to the residence time according to the water content of the dewatered cake.

또, 본 실시형태와 같이 탄성력이 압축 코일 스프링(18)과 같은 스프링에 의하여 부여되는 경우, 압축 코일 스프링(18)의 초기 길이(조립 시의 스프링 상태가 자연 길이인지 압축측인지 임의로 선택할 수 있음) 및 스프링 상수를 조정함으로써, 탈수 케이크의 함수율을 조정할 수 있다.When the elastic force is applied by a spring such as the compression coil spring 18 as in the present embodiment, it is possible to arbitrarily select the initial length of the compression coil spring 18 (whether the spring state at the time of assembly is natural length or compression side) ) And the spring constant, it is possible to adjust the moisture content of the dewatered cake.

다음으로, 본 실시형태의 제1 변형예의 유기성 오니의 탈수 시스템에 대하여 설명한다.Next, the organic sludge dewatering system of the first modification of the present embodiment will be described.

도 7에 나타내는 바와 같이, 원심 탈수 장치(1)에 투입하는 유기성 오니를 농축하는 수단으로서, 침전조(53B)를 이용하는 구성으로 해도 된다. 구체적으로는, 제1 변형예의 농축 처리부(51B)는, 반응조(52)로부터 유출되는 유수가 도입되는 침전조(53B)를 갖고 있다.As shown in Fig. 7, the sedimentation tank 53B may be used as a means for concentrating the organic sludge to be fed into the centrifugal dewatering device 1. [ Specifically, the concentration processing section 51B of the first modification has a settling tank 53B into which the running water flowing out from the reaction tank 52 is introduced.

침전조(53B)는, 응집 작용에 의하여 반응조(52)에서 형성된 유기성 오니의 플록의 침강 분리가 행해지는 조이다. 공급관(54)의 일단부는, 침전조(53B)의 바닥부 근방에 접속되어 있다. 침전조(53B)의 상부로부터는 처리수(분리수)가 배출되도록 되어 있다.The settling tank 53B is a set in which sedimentation and separation of flocs of the organic sludge formed in the reaction tank 52 by the coagulation action is performed. One end of the supply pipe 54 is connected to the vicinity of the bottom of the settling tank 53B. The treated water (separated water) is discharged from the upper part of the settling tank 53B.

다음으로, 본 실시형태의 제2 변형예의 유기성 오니의 탈수 시스템에 대하여 설명한다.Next, an organic sludge dewatering system according to a second modification of the present embodiment will be described.

도 8에 나타내는 바와 같이, 원심 탈수 장치(1)에 투입하는 유기성 오니를 농축하는 수단으로서, 여과식 오니 농축 장치를 이용하는 구성으로 해도 된다.As shown in Fig. 8, a filtration-type sludge thickening device may be used as a means for concentrating the organic sludge to be fed into the centrifugal dewatering device 1. [

예를 들면, 제2 변형예의 농축 처리부(51C)는, 반응조(52)로부터 유출되는 유수가 도입되는 여과 장치(53C)를 갖고 있다. 여과 장치(53C)는, 통수성(通水性) 둘레면으로 이루어지는 회전 드럼이며, 구동 장치(59)에 의하여 저속으로 회전한다. 여과 장치(53C)의 제1 단부로부터 공급된 유기성 오니는, 여과 장치(53C)의 내부를 이동하는 과정에서 유기성 오니 중의 수분이 통기성 둘레면으로부터 분리수로서 배출되고, 제1 단부의 반대측인 제2 단부로부터 농축된 유기성 오니가 배출된다.For example, the concentration processor 51C of the second modification has a filtration device 53C into which the water flowing out from the reaction tank 52 is introduced. The filtration device 53C is a rotary drum having a water permeable perimeter surface and is rotated at low speed by the drive device 59. [ The organic sludge supplied from the first end of the filtration apparatus 53C is discharged as separated water from the air permeable peripheral surface in the organic sludge in the process of moving inside the filtration apparatus 53C, And the concentrated organic sludge is discharged from the end portion.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 각 실시형태에 있어서의 각 구성 및 그들의 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위 내에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 외의 변경이 가능하다. 또, 본 발명은 실시형태에 의하여 한정되지 않고, 클레임의 범위에 의해서만 한정된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the respective constitutions and combinations thereof in the embodiments are merely examples, and the addition of the constituent elements, Omission, substitution, and other modifications are possible. The present invention is not limited to the embodiments but is limited only by the scope of claims.

예를 들면, 상기 실시형태에 있어서는, 배압 밸브(17)와 단부벽(19)의 사이에 압축 코일 스프링(18)을 마련함으로써, 케이크 배출 통로(27)의 폭을 조정 가능하게 했지만, 이것에 한정하지 않는다. 예를 들면, 배압 밸브(17)와 단부벽(19)의 사이에, 배압 밸브(17)의 축 방향의 위치를 임의의 위치로 변경할 수 있는 액추에이터를 배치해도 된다.For example, in the above embodiment, the width of the cake discharge passage 27 can be adjusted by providing the compression coil spring 18 between the back pressure valve 17 and the end wall 19. However, Not limited. For example, an actuator capable of changing the position of the back pressure valve 17 in the axial direction to an arbitrary position may be disposed between the back pressure valve 17 and the end wall 19. [

또, 상기 실시형태에 있어서는, 외동 볼(8)의 단부에 배압 밸브(17)를 마련함으로써, 탈수 케이크에 압착력을 부여했지만, 이것에 한정하지 않는다. 예를 들면, 배압 밸브(17)를 마련하지 않고, 탈수 케이크의 배출 통로를 협애(狹隘) 구조로 함으로써, 탈수 케이크에 압착력을 부여하는 구성으로 해도 된다.In the above-described embodiment, the back pressure valve 17 is provided at the end of the outer ball 8 to apply the pressing force to the dewatering cake, but the present invention is not limited thereto. For example, a structure may be employed in which a compression force is given to the dewatering cake by providing a drainage passage of the dewatering cake with a narrow structure without providing the back pressure valve 17. [

산업상 이용가능성Industrial availability

이 유기성 오니의 탈수 시스템에 의하면, 원심 탈수 장치의 소형화와 동력의 저감을 도모할 수 있다. 또, 오니의 외부로의 유출을 억제할 수 있다.With this organic sludge dewatering system, the centrifugal dewatering device can be downsized and power can be reduced. Also, the outflow of the sludge to the outside can be suppressed.

1 원심 탈수 장치
2 회전체
4 케이싱
5 지지 유닛
6 구동 유닛
8 외동 볼
9 볼 본체
10 외동 회전축
11 분리액 배출구멍
12 케이크 배출구멍
13 돌기부
14 축경면
15 확경면
16 내동 회전축
17 배압 밸브
18 압축 코일 스프링
19 단부벽
20 관통구멍
21 경사면
22 내동 스크루
23 회전동
24 피드 존
25 블레이드 부재
26 공급구멍
27 케이크 배출 통로(배출 통로)
28 분리액 슈트
29 케이크 슈트
32 모터
33 벨트 전달 기구
34 차속 장치
36 시일 부재
40 로터리 조인트
41 엘보
42 하우징
43 로터
44 인터널 파이프
45 베어링
46 시일링
47 플랜지
50 유기성 오니의 탈수 시스템
51 농축 처리부
52 반응조
53 여과조
53B 침전조
53C 여과 장치
54 공급관
55 펌프
56 여과포
57 고분자 응집제 공급 장치(고분자 응집제 공급부)
58 교반 장치
59 구동 장치
F 설치면
G1, G2 간격
O 중심축1 Centrifugal dehydrator
2 times overall
4 casing
5 support unit
6 drive unit
8 Single Ball
9 Ball body
10,
11 Separate fluid discharge hole
12 cake hole
13 protrusion
14 shaft face
15 magnifying mirror
16 Inner rotating shaft
17 back pressure valve
18 Compression coil spring
19 end wall
20 through holes
21 slope
22 Through screw
23 Rotational motion
24 feed zone
25 blade member
26 Supply hole
27 Cake discharge passage (discharge passage)
28 Separate fluid chute
29 cake suits
32 motors
33 belt transmission mechanism
34 vehicles
36 seal member
40 rotary joint
41 Elbow
42 Housing
43 rotor
44 internal pipe
45 Bearings
46 Sealing
47 Flange
50 Organic sludge dewatering system
51 concentration processing section
52 Reactor
53 Filtration tank
53B Settling tank
53C filtration device
54 feeder
55 Pump
56 filter cloth
57 Polymer flocculant feeder (Polymer flocculant feeder)
58 stirring device
59 drive
F mounting surface
G1, G2 interval
O center axis

Claims (7)

유기성 오니를 반송하면서 원심력을 이용하여 탈수하는 회전체를 구비하는 원심 탈수 장치를 갖는 탈수 시스템으로서,
유기성 오니를 농축하는 농축 처리부와,
농축된 상기 유기성 오니를 상기 원심 탈수 장치로 공급하는 공급관과,
상기 공급관과 상기 회전체를 회전 가능하게 연결하는 로터리 조인트를 갖는 유기성 오니의 탈수 시스템.1. A dewatering system having a centrifugal dewatering device having a rotating body for dewatering using centrifugal force while conveying organic sludge,
A concentrating section for concentrating the organic sludge,
A supply pipe for supplying the concentrated organic sludge to the centrifugal dewatering device,
And a rotary joint rotatably connecting the feed pipe and the rotating body. 청구항 1에 있어서,
상기 농축 처리부는, 상기 유기성 오니에 고분자 응집제를 공급하는 고분자 응집제 공급부를 갖는 유기성 오니의 탈수 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the concentration treatment section has a polymer flocculant supply section for supplying a polymer flocculant to the organic sludge. 청구항 2에 있어서,
상기 농축 처리부는, 상기 고분자 응집제 공급부를 갖고 상기 유기성 오니를 응집시키는 반응조와,
상기 반응조로부터 유출되는 유출수 중의 유기성 오니를 침전 분리하는 침전조를 갖는 유기성 오니의 탈수 시스템.The method of claim 2,
Wherein the concentration treatment section comprises a reaction tank having the polymer flocculant supply section and coagulating the organic sludge,
And a sedimentation tank for precipitating and separating organic sludge in effluent flowing out from the reaction tank. 청구항 2에 있어서,
상기 농축 처리부는, 상기 고분자 응집제 공급부를 갖고 상기 유기성 오니를 응집시키는 반응조와,
상기 반응조로부터 유출되는 유출수 중의 유기성 오니를 여과 분리하는 여과 장치를 갖는 유기성 오니의 탈수 시스템.The method of claim 2,
Wherein the concentration treatment section comprises a reaction tank having the polymer flocculant supply section and coagulating the organic sludge,
And a filtration device for separating organic sludge in the effluent flowing out of the reaction tank by filtration. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전체는, 상기 유기성 오니가 공급되는 통 형상의 외동 볼과, 상기 외동 볼에 수용된 회전동의 둘레면에 블레이드 부재가 돌출되어 마련되어, 상기 유기성 오니를 축 방향으로 추진시키는 내동 스크루를 갖고,
상기 공급관은, 상기 로터리 조인트를 통하여 상기 회전동의 내부 공간에 접속되어 있는 유기성 오니의 탈수 시스템.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the rotating body includes a tubular outer ball to which the organic sludge is supplied and an internal screw provided on the circumferential surface of the rotating shaft accommodated in the external ball to project the organic sludge in the axial direction,
Wherein the supply pipe is connected to the inner space of the rotary motion through the rotary joint. 청구항 5에 있어서,
상기 외동 볼의 추진 방향 전방측의 일단부에 형성되어 있는 상기 유기성 오니의 배출 통로의 축 방향의 폭을 조정 가능하게 마련된 밸브체를 갖는 유기성 오니의 탈수 시스템.The method of claim 5,
And a valve body provided at one end of the outer moving ball on the upstream side in the propelling direction and capable of adjusting the width in the axial direction of the discharge passage of the organic sludge. 청구항 6에 있어서,
상기 밸브체는, 상기 폭을 감소시키는 방향으로 탄성력이 부여되어 있는 유기성 오니의 탈수 시스템.The method of claim 6,
Wherein the valve body is provided with an elastic force in a direction to reduce the width.
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