KR20170099184A - 하수 슬러리 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 효율적으로 부숙 및 탈취효과를 가져올 수 있는 폐기물 처리장치를 제공하고자 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 슬러리가 흡입되는 콘베이어모듈과 흡입된 슬러리가 교반화된 후 배출되는 배출부가 구비된 슬러리처리모듈과, 상기 슬러리처리모듈에 구비되는 슬러리크기측정모듈 및 상기 슬러리처리모듈로부터 배출된 슬러리 내 수분, 가스 및 분진물이 이송되는 집진기모듈을 포함하는 하수 슬러리 처리장치를 제공한다.

Description

하수 슬러리 처리장치{Equipment for sludge treatment}

본 발명은 오염물을 처리하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬러리의 교반 및 이송이 효과적으로 이루어지며 내부 슬러리의 교반 및 파쇄 정도를 감지할 수 있는 하수 슬러리 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리장에서 발생하는 하수 슬러리는 대략 연간 150 내지 200만톤 정도가 발생하고 있으나, 그 막대한 양의 대부분은 토양 내에 매립되거나 해양에 투기하는 처리방법에 의존하고 있는 실정이다.

이러한 하수 슬러리의 매립방법은, 하수 슬러리를 어느 정도 탈수한 후, 일반폐기물과 함께 처분하는 방법이 대부분이지만, 하수 슬러리의 높은 함수율로 인하여 완전한 탈수가 곤란할 뿐만 아니라, 슬러리 내부에 포함된 유기물의 오염 정도가 심각해 토양 및 해양에의 2차 오염문제를 유발하는 심각한 문제가 있다.

또한, 슬러리 직매립에 관한 관련법규의 개정에 따라 토양매립 또는 해양투기 등이 금지됨에 따라, 기존방법 외에 새로운 방법이 요구되고 있다.

이에 따라, 최근에는 하수처리시설을 통하여 오탁물을 제거하고 정수하여 일정한 수질 이상을 유지한 처리물을 강과 바다로 흘려보내는 방법들이 제시되고 있고, 일례로 하수처리시설에서 혐기성 미생물을 이용하여 슬러리 중의 유기물을 분해시켜 슬러리의 부피를 줄이고 농축된 슬러리를 탈수시켜 케이크(cake)상태로 처분하는 방법이 제시되고 있다.

그런데, 종래 일반적인 하수 슬러리 처리방법은 시설비용 및 유지비용이 막대하였다.

또한, 하수 슬러리의 처리 정도를 외부에서 파악할 수 없다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 외부에서도 내부 슬러리의 처리 정도를 용이하게 파악할 수 있도록 하는 하수 슬러리 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상술한 슬러리 처리과정을 외부에서 파악하여 적시에 슬러리 처리가 완료되도록 함으로써 경제적이면서 효율적 운용이 가능한 하수 슬러리 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 슬러리가 흡입되는 콘베이어모듈과 흡입된 슬러리가 교반화된 후 배출되는 배출부가 구비된 슬러리처리모듈과, 상기 슬러리처리모듈에 구비되는 슬러리크기측정모듈 및 상기 슬러리처리모듈로부터 배출된 슬러리 내 수분, 가스 및 분진물이 이송되는 집진기모듈을 포함하는 하수 슬러리 처리장치를 제공한다.

여기서, 상기 슬러리처리모듈은 내부 공간부가 구비된 슬러리부숙케이스와, 상기 슬러리부숙케이스 내부에 구비되며 길이방향을 따라 교반윙이 구비된 회전축과, 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 회전시키는 구동모터 및 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축에 진동을 일으키는 진동부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 슬러리크기측정모듈은 상기 슬러리부숙케이스 내부에 설치되며 각면이 개방된 육각프레임과, 상기 육각프레임의 일면측에 설치되는 메시부 및 상기 메시부에 대면되는 측으로 상기 육각프레임에 설치되는 센싱부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 메시부에 대면되는 측으로 상기 육각프레임에 결합되되, 상기 메시부에 대면되는 측이 오목하게 굴곡된 형태를 이루는 유도브라켓이 더 구비되며, 상기 유도브라켓에 상기 센싱부가 설치될 수 있다.

또한, 상기 배출부에 설치되어 상기 배출부를 따라 이송되는 교반된 슬러리의 크기를 측정하는 보조측정모듈이 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 보조측정모듈은 상기 배출부에 설치되는 보조메시부와, 상기 보조메시부를 부숙된 슬러리가 통과 시 상기 보조메시부에 걸리는 압력을 측정하는 보조센싱부 및 상기 보조메시부를 진동시키는 보조진동부를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 하수 슬러리 처리장치의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬러리크기측정모듈을 적용하여 슬러리부숙케이스 내부에서 슬러리의 교반 및 파쇄 정도를 측정할 수 있게 된다. 이에 따라서 비효율적 운영을 방지함과 동시에 처리 시간 및 처리 비용을 줄일 수 있게 된다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보조측정모듈을 적용함으로써 이중적인 슬러리 교반 및 파쇄 정도를 측정함으로써 안정적인 운영이 가능하게 된다.

셋째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬러리처리모듈 내측에 서로 역방향으로 회전 가능한 회전축과 교반윙이 구비되도록 하여 교반 및 파쇄효과를 높일 수 있게 된다.

넷째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬러리처리모듈 내측에 부숙 효과를 높일 수 있는 다양한 물질의 제공이 가능하도록 하여 부숙 시간 단축 및 효율 증대를 가져올 수 있게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치를 구성하는 주요 구성요소간의 연결관계를 개략적으로 나타낸 구성도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치에 적용되는 슬러리처리모듈을 개략적으로 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치에 적용되는 슬러리크기측정모듈을 나타낸 사시도;
도 4는 상기 도 3에 도시된 슬러리크기측정모듈의 측면도; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치에 적용되는 보조측정모듈을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. 먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치를 구성하는 주요 구성요소간의 연결관계를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치는 슬러리처리모듈(10), 콘베이어모듈(12), 이송모듈(20) 및 집진기모듈(30)을 포함한다.

상기 슬러리처리모듈(10)은 외부로부터 하수 슬러리 등을 공급받아 내부에 수용한 후 공급된 슬러리를 파쇄 및 부숙 처리하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 슬러리처리모듈(10)은 콘베이어(16)가 내부에 구비되어 외부로부터 하수 슬러리가 상기 슬러리처리모듈(10) 내측으로 이송된 후 수용되도록 상기 콘베이어모듈(12)에 연결된 구성을 취한다.

이때, 자세히 도시되어 있지는 않지만, 별도로 외부공기가 압축되어 공급되도록 압입공기모듈 등이 추가적으로 상기 슬러리처리모듈(10)에 연결된 구성을 이룰 수도 있다. 상기 슬러리처리모듈(10)의 자세한 설명은 후술한다.

한편, 상기 이송모듈(20)은 상기 슬러리처리모듈(10)과 연결되어 파쇄 및 부숙이 완료된 후 배출된 슬러리 처리물을 다시 별도의 건조슬러리 야적장 등으로 배출하는 역할을 수행한다.

상기 이송모듈(20)도 또한 일반적인 콘베이어벨트 또는 스크류방식 등 다양한 공지된 구성 중 일 형태가 적용될 수 있으며, 당업자에게 자명한 사항이므로 이 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 슬러리처리모듈(10)과 상기 이송모듈(20)은 내부가 중공된 소정의 파이프 형태를 이루는 배출부(14)에 의하여 연결되는 구성을 이루며, 상기 배출부(14)를 개폐하는 개폐밸브(18)가 상기 배출부(14)에 구비된다.

상기 집진기모듈(30)도 또한 상기 슬러리처리모듈(10)에 소정의 파이프에 의하여 연결되는 구성을 이루며 상기 슬러리처리모듈(10) 내부로 공급된 하수 슬러리 등이 파쇄 및 부숙 처리 중에 발생되는 수분, 유해가스 등 분진물이 이송되어 집진되도록 하는 역할을 수행한다.

종래 슬러리 또는 오염물 처리 공정에 일반적으로 적용되는 원심 방식의 집진 구성이 적용될 수 있으며, 이때, 일부 분진 형태로 집진된 성분은 다시 별도의 분진이송콘베이어모듈(미도시)을 통하여 상기 이송모듈(20)을 통하여 배출되는 처리물과 함께 건조슬러리 야적장 등으로 배출되도록 함이 바람직하다.

또한, 도시되어 있지는 않으나, 상기 집진기모듈(30)에 집진되지 않은 수분 및 유해가스가 이송되어 정화되는 탈취탑모듈(미도시)이 상기 집진기모듈(30)에 별도로 연결 구비될 수 있다.

이 경우에도 상기 집진기모듈(30)과 상기 탈취탑모듈(미도시)은 소정의 배관에 의하여 연결되되, 집진 후 남은 유해가스 등의 유동이 원활하게 이루어지도록 상기 배관에는 송풍기가 적용됨이 바람직하며, 상기 탈취탑모듈 또한 종래 공지된 다양한 형태 중 일 형태가 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치에 적용되는 슬러리처리모듈(10)을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2에서와 같이, 상기 슬러리처리모듈(10)은 슬러리부숙케이스(110), 구동모터(120), 교반윙(115)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 슬러리부숙케이스(110)는 외부로부터 공급되는 슬러리 등이 수용되는 내부 공간부가 구비되고, 상기 콘베이어모듈(12)을 통하여 하수 슬러리가 내부 공간부로 유입되도록 구성되며, 상기 이송모듈(20) 및 집진기모듈(30)과 연결된 구성을 취함은 상술한 바와 같다.

한편, 상기 슬러리부숙케이스(110) 내부 공간부에는 길이방향을 따라서 소정 이격된 간격마다 교반윙(115)이 구비된 한 쌍의 회전축(111)이 상기 구동모터(120)의 모터축에 연결되어 상기 구동모터(120)의 작동에 따라 회전되도록 구성된다.

이때, 상기 회전축(111)에 연결되어 상기 회전축(111)에 진동을 일으키는 진동부(155)가 더 구비될 수 있다.

한편, 상기 슬러리부숙케이스(110)와 공급라인(144)에 의하여 연결되며 내부에 공급된 슬러리의 부숙처리가 원활하게 되도록 하는 물질이 수용되는 복수 개의 수용하우징(131, 132, 133, 134)이 더 구비된다.

상기 수용하우징(131, 132, 133, 134)은 하수 슬러리의 종류 또는 분뇨가 아닌 다른 음식물 처리물 등 부숙처리를 수행하는 재질에 따라서 대패가루나 미생물 또는 별도의 화학물질 등이 서로 달리 수용되도록 구성된다.

그리고, 상기 수용하우징(131, 132, 133, 134) 각각은 상기 슬러리부숙케이스(110)와 별도의 공급라인(144)에 연결된 구성을 이루되, 상기 각 공급라인(144)은 개폐밸브(141)가 구비되어, 상기 각 개폐밸브(141)의 개방 동작에 따라서 슬러리부숙케이스(110) 내측으로 적절한 물질이 투입된다.

또한, 상기 구동모터(120) 및 개폐밸브(141)와 전기적으로 연결되는 제어부(미도시)가 구비되도록 하여 선택된 물질이 투입되도록 해당되는 수용하우징(131, 132, 133, 134)의 개폐밸브(141)가 개방 시에는 상기 제어부는 상기 구동모터(120)의 동작 및 회전수와 회전방향 등을 조절하여 부숙처리하고자 하는 분뇨 또는 폐기물과 투입되는 물질 간에 최적의 교반이 이루어지도록 함이 바람직할 것이다.

한편, 본 실시예에서 상기 교반윙(115)은 소정 넓이를 가지며 상기 회전축(111)에 소정 각도로 배치되되, 하수 슬러리의 교반이 보다 원활하게 이루어지도록 상기 교반윙(115)마다 돌출되게 블레이드(미도시)가 구비됨이 바람직하다.

이 경우 상기 블레이드는 불규칙한 배열 및 형상으로 배치되어 내부 수용된 슬러리에 난류 형성이 쉽게 발생되도록 함이 바람직하다.

그리고, 교반 시 하수 슬러리 등에 포함된 작은 물질들은 상기 교반윙(115)을 관통하면서 파쇄되도록 상기 교반윙(115) 전체에 걸여 복수 개의 관통홀이 적용됨이 바람직하며, 이 경우, 상기 관통홀의 둘레는 칼날과 같이 얇은 형상으로 이루어지도록 함이 바람직하다.

이와 같이 구성되어, 상기 진동부(155) 및 상기 회전축(111) 각각을 정회전, 역회전 시키면서 교반이 이루어지도록 하여 최적의 교반을 통한 부숙효과를 가져올 수 있게 된다.

한편, 상기 슬러리부숙케이스(110) 내측 및 상기 배출부(14) 상에는 각각 슬러리크기측정모듈(170)과 보조측정모듈(180)이 구비된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치에 적용되는 슬러리크기측정모듈(170)을 나타낸 사시도이며, 도 4는 상기 도 3의 측면도이다.

도 3 및 도 4에서와 같이, 본 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치는 상기 슬러리처리모듈(10)에 별도의 슬러리크기측정모듈(170)이 구비된다.

그리고, 상기 슬러리크기측정모듈(170)은 상기 슬러리부숙케이스(110) 내부에 설치되며 각면이 개방된 육각프레임(172)과, 상기 육각프레임(172)의 일면측에 설치되는 메시부(171) 및 상기 메시부(171)에 대면되는 측으로 상기 육각프레임(172)에 설치되는 센싱부(173)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 메시부(171)에 대면되는 측으로 상기 육각프레임(172)에 결합되되, 상기 메시부(171)에 대면되는 측이 오목하게 굴곡된 형태를 이루는 유도브라켓(174)이 더 구비되고, 이와 같이 형성된 상기 유도브라켓(174)의 굴곡된 측에 상기 센싱부(173)가 설치된다. 또한, 상기 유도브라켓(174)의 타측으로는 별도의 진동발생부(175)가 구비된다.

이와 같이 구성된 슬러리크기측정모듈(170)이 슬러리부숙케이스(110) 내부에 설치된 경우, 상기 교반윙의 회전에 따라서 슬러리가 부숙 및 파쇄되면서 소정 크기 이하로 작아지는 경우 상기 메시부(171)를 관통하여 상기 센싱부(173) 측으로 직접 이송될 수 있게 된다. 이때 상기 센싱부(173)에 의하여 기 설정 값 이상으로 압력이 감지 시에는 슬러리의 부숙 및 파쇄 정도를 감지하여 상기 배출부(14)의 개폐밸브(18)를 이용 슬러리를 외부로 배출시키도록 하게 된다.

이때, 상기 육각프레임(172)의 상부와 하부 개방된 공간으로 유입되는 슬러리의 경우에는 유동 방향이 센싱부(173)의 배치방향에 교차되는 방향이므로 센싱부(173)에 미치는 압력이 미미하게 되어 측정값의 보정을 통하여 외부에서 슬러리의 부숙 및 파쇄 정도를 감지할 수 있을 것이다.

그리고, 상기 메시부(171)를 관통하여 상기 센싱부(173)로 직접 전달된 슬러리 분쇄물은 상기 유도브라켓(174)이 굴곡진 형태로 이루어져 원활하게 외부로 다시 배출될 수 있게 된다.

자세히 도시되어 있지는 않지만, 상기 메시부(171) 전방 측에 별도의 슬러리를 고압으로 메시부(171) 측으로 이동시키는 이동용 공급팬(미도시)이 적용되도록 하여 상기 메시부(171) 측으로 보다 원활하게 슬러리가 이송되도록 할 수도 있다.

한편, 상기 유도브라켓(174)에 설치된 진동발생부(175)를 통하여는 상기 메시부(171)에 고착되는 슬러리가 메시부(171)와 분리되도록 하는 역할을 수행하게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치에 적용되는 보조측정모듈(180)을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러리 처리장치는 상기 보조측정모듈(180)은 상기 배출부(14)에 설치되어 상기 배출부를 따라 이송되는 교반 및 파쇄된 슬러리의 크기를 측정하는 보조측정모듈(180)이 더 구비된다.

그리고, 상기 보조측정모듈(180)은 상기 배출부에 설치되는 보조메시부(186)와, 상기 보조메시부(186)를 부숙 및 파쇄된 슬러리가 통과 시 상기 보조메시부(186)에 걸리는 압력을 측정하는 보조센싱부(184) 및 상기 보조메시부(186)를 진동시키는 보조진동부(182)를 포함하여 구성된다.

본 실시예의 경우는 상술한 바와 같이 보조측정모듈(180)을 더 구비하여 슬러리의 부숙 및 파쇄 정도를 추가적으로 체크한 후, 상기 개폐밸브(18)를 이용 선택적으로 배출되도록 함으로써 슬러리 처리 공정을 보다 원활하고 효과적으로 할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 슬러리처리모듈 12: 콘베이어모듈
14: 배출부 20: 이송모듈
30: 집진기모듈 110: 슬러리부숙케이스
111: 회전축 115: 교반휭
120: 구동모터 131, 132, 133, 134: 수용하우징
155: 진동부 141: 개폐밸브
144: 공급라인 170: 슬러리크기측정모듈
171: 메시부 172: 육각프레임
173: 센싱부 174: 유도브라켓
175: 진동발생부 180: 보조측정모듈
182: 보조진동부 184: 보조메시부
186: 보조센싱부

Claims (5)

1. 슬러리가 흡입되는 콘베이어모듈과 흡입된 슬러리가 교반화된 후 배출되는 배출부가 구비된 슬러리처리모듈;
   상기 슬러리처리모듈에 구비되는 슬러리크기측정모듈; 및
   상기 슬러리처리모듈로부터 배출된 슬러리 내 수분, 가스 및 분진물이 이송되는 집진기모듈;
   을 포함하는 하수 슬러리 처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬러리처리모듈은,
   내부 공간부가 구비된 슬러리부숙케이스;
   상기 슬러리부숙케이스 내부에 구비되며 길이방향을 따라 교반윙이 구비된 회전축;
   상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 회전시키는 구동모터; 및
   상기 회전축에 연결되어 상기 회전축에 진동을 일으키는 진동부;
   를 포함하는 하수 슬러리 처리장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 슬러리크기측정모듈은,
   상기 슬러리부숙케이스 내부에 설치되며 각면이 개방된 육각프레임;
   상기 육각프레임의 일면측에 설치되는 메시부; 및
   상기 메시부에 대면되는 측으로 상기 육각프레임에 설치되는 센싱부;
   를 포함하는 하수 슬러리 처리장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 메시부에 대면되는 측으로 상기 육각프레임에 결합되되, 상기 메시부에 대면되는 측이 오목하게 굴곡된 형태를 이루는 유도브라켓이 더 구비되며,
   상기 유도브라켓에 상기 센싱부가 설치되는,
   하수 슬러리 처리장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 배출부에 설치되어 상기 배출부를 따라 이송되는 교반된 슬러리의 크기를 측정하는 보조측정모듈이 더 구비되며,
   상기 보조측정모듈은 상기 배출부에 설치되는 보조메시부와, 상기 보조메시부를 부숙된 슬러리가 통과 시 상기 보조메시부에 걸리는 압력을 측정하는 보조센싱부 및 상기 보조메시부를 진동시키는 보조진동부를 포함하는,
   하수 슬러리 처리장치.

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