KR20190089699A - 슬러지 처리 장치 - Google Patents

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KR20190089699A
KR20190089699A KR1020180109048A KR20180109048A KR20190089699A KR 20190089699 A KR20190089699 A KR 20190089699A KR 1020180109048 A KR1020180109048 A KR 1020180109048A KR 20180109048 A KR20180109048 A KR 20180109048A KR 20190089699 A KR20190089699 A KR 20190089699A
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Abstract

본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 오수와 폐수 등의 하수로부터 생성된 슬러지를 압착하여 그 슬러지의 함수율을 감소시킴으로써, 슬러지의 운송 비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 오수와 폐수 등의 하수로부터 생성된 슬러지가 압착될 때 그 하부에 자연 소멸되는 재활용 소재의 필터를 배치함으로써, 슬러지의 잔여 수분을 효과적으로 배수시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 오수와 폐수 등의 하수로부터 생성된 슬러지와 자연 소멸되는 필터층이 함께 압착되어 고형의 슬러지를 형성함으로써, 슬러지와 필터가 함께 매립되는 자연 친화적인 필터링 효과를 이끌어 낼 수 있다.

Description

슬러지 처리 장치{SLUDGE PROCESSING DEVICE}
본 발명은 오수와 폐수 등의 하수로부터 발생된 슬러지의 함수율을 감소시키기 위한 슬러지 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 공장, 정수장 하수처리장 및 축산농장 등에서 배출된 오수와 폐수는 하수도를 통해 합류된다. 또한 하수도를 통해 합류된 오수와 폐수는 하수처리시설을 거쳐 하천, 공공용 수역 및 해역 등으로 방류된다. 이때, 오수와 폐수 등의 하수는 응집제가 첨가되어 슬러지라는 부유물질과 분리되고, 비로소 정화된 물로 재탄생된다.
구체적으로 슬러지(Sludge)는 하수처리장, 정수장, 공장, 축산농장 및 폐수처리시설 등의 하수처리시설에서 발생되는 액체 상태의 부유물질을 의미한다. 즉, 슬러지는 하수에 응집제가 첨가되어 그 하수로부터 분리·응집되면, 필터 및 벨트 프레스에 의해 고형화되어 일정 지역에 매립되었다.
그러나 종래의 슬러지는 응집제에 의해 응집되고 필터 및 벨트 프레스에 의해 고형화되더라도 함수율이 매우 높은 상태로 매립된다는 문제점이 있었다. 더욱이 높은 함수율의 슬러지는 침출수 유출의 원인이 되는 것은 물론이고, 그 함수율에 비례한 부피만큼 운송비의 부담을 피할 수 없다는 단점이 있었다.
아울러, 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률의 개정으로 슬러지의 함수율이 점차 낮아지고 있지만 슬러지의 함수율을 효율적으로 낮출 수 있는 처리 시설은 미비한 실정이다.
(1) KR 등록특허공보 제10-0872358호(2008.12.05.) (2) KR 등록특허공보 제10-0907833호(2009.07.14.) (3) KR 등록특허공보 제10-0953061호(2010.04.13.) (4) KR 등록특허공보 제10-1209290호(2012.12.06.)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 오수와 폐수 등의 하수로부터 발생된 슬러지의 함수율을 감소시키기 위한 슬러지 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 본체, 필터원료 투입부, 필터층 형성부, 고형슬러지 형성부 및 슬러지 투입부를 포함한다. 상기 필터원료 투입부는 상기 본체의 일측에 위치하고, 상기 본체의 내부로 필터원료를 투입한다. 상기 필터층 형성부는 상기 본체의 하부에 위치하고, 상기 필터원료 투입부로부터 투입되는 상기 필터원료 중 일부를 상기 본체의 일측에서 타측으로 운반하여 필터층을 형성한다. 상기 고형슬러지 형성부는 상기 필터층 형성부의 상부에 위치하고, 상기 필터층의 상부에 슬러지가 적층되면, 상기 슬러지를 압착하여 상기 필터층과 상기 슬러지가 밀착된 고형슬러지를 형성한다. 상기 슬러지 투입부는 상기 본체의 타측에 위치하고, 상기 필터층의 상부로 상기 슬러지를 투입한다.
상기 필터원료는 목분, 토사, 펄프, 낙엽, 곡물가루 및 커피 추출 잔여물 중 적어도 하나이다.
상기 필터원료 투입부는 필터원료 호퍼 및 임펠러를 포함한다. 상기 필터원료 호퍼는 상기 필터원료 투입부의 상부에 위치하고, 내부에 보관된 상기 필터원료를 하부로 이동시킨다. 상기 임펠러는 상기 필터원료 투입부의 하부에 위치하여 상기 필터원료 투입부의 양측에 축 고정되고, 상기 필터원료 호퍼로부터 이동되는 상기 필터원료를 회전에 따라 상기 본체의 내부로 밀어낸다.
상기 필터층 형성부는 제 1 아이들러, 제 2 아이들러 및 메쉬벨트를 포함한다. 상기 제 1 아이들러는 상기 필터층 형성부의 일측에 축 고정되어 회전한다. 상기 제 2 아이들러는 상기 필터층 형성부의 타측에 축 고정되어 상기 제 1 아이들러에 대응되도록 회전한다. 상기 메쉬벨트는 상기 제 1 및 상기 제 2 아이들러의 각각의 외측에 감기고, 외주면을 따라 복수의 통기공이 형성되며, 상기 필터원료 투입부로부터 상기 본체의 내부로 상기 필터원료가 투입되면, 상기 제 1 및 상기 제 2 아이들러와 동반 회전하여 상기 필터원료 중 일부를 상기 본체의 일측에서 타측으로 운반한다.
또한 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 배수부를 포함한다. 상기 배수부는 상기 필터층 형성부를 사이에 두고 상기 필터층(400)의 하부에 위치하며, 상기 슬러지의 압착에 따라 상기 필터층을 통과하는 상기 슬러지의 잔여 수분을 상기 필터층 형성부의 상부에서 측면부로 흘려보낸다. 상기 배수부는 제 1 및 제 2 배수판을 포함한다. 상기 제 1 배수판은 상기 메쉬밸트의 상부면 하부에 위치하여 상기 배수부의 상부에 형성되고, 상하방향으로 개방된 복수의 배수구가 형성된다. 상기 제 2 배수판은 상기 배수부의 하부에 형성되어 상기 제 1 배수판의 하부에 위치하고, 상부면의 일측에서부터 타측을 향하는 복수의 배수홈이 형성된다.
상기 고형슬러지 형성부는 승강실린더, 하부틀 및 상부틀을 포함한다. 상기 승강실린더는 상기 본체의 내부 측면에 고정되고, 내부 압력에 따라 상방향으로 압력을 전달한다. 상기 하부틀은 상부 측면이 상기 승강실린더의 상부에 결합되고, 상기 승강실린더로부터 전달되는 압력에 따라 상하방향으로 이동한다. 상기 상부틀은 상기 본체의 상부에 결합되고, 상기 하부틀 내부에 상기 필터층과 상기 슬러지가 적층되면, 상기 하부틀의 상부를 관통하여 상기 슬러지의 상부를 가압한다.
상기 하부틀은 내부 내부 측면의 간격이 하부로 갈수록 서로 벌어진다.
상기 상부틀은 하부면이 테프론 코팅된다.
상기 슬러지 투입부는 슬러지 호퍼, 메쉬롤러 및 가압롤러를 포함한다. 상기 슬러지 호퍼는 상기 슬러지 투입부의 일측에 고정되고, 내부에 보관된 상기 슬러지를 상기 슬러지 투입부의 타측에 형성된 슬러지 이동로로 이동시킨다. 상기 메쉬롤러는 상기 슬러지 호퍼 일측의 개방된 하부 양측에 축 고정되고, 외주면을 따라 복수의 통기공이 형성되며, 상기 슬러지 호퍼의 일측으로 상기 슬러지가 투입되면, 투입된 상기 슬러지를 축 회전에 따라 상기 슬러지 이동로로 휘감아 넘긴다. 상기 가압롤러는 상기 메쉬롤러의 상부에 대응되게 위치하고, 상기 메쉬롤러의 회전에 따라 동반 회전하여 상기 메쉬롤러에 휘감겨 넘어가는 상기 슬러지의 상부를 가압한다.
뿐만 아니라 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 고형슬러지 배출부를 포함한다. 상기 고형슬러지 배출부는 상기 고형슬러지 형성부의 하부 양측에 설치된다. 상기 고형슬러지 배출부는 댐퍼 및 푸쉬실린더를 포함한다. 상기 댐퍼는 상기 고형슬러지 배출부의 일측에 일측이 축 고정되고, 상기 고형슬러지의 형성에 따라 타측이 회전하여 상기 본체의 일측면을 개방한다. 상기 푸쉬실린더는 상기 고형슬러지 배출부의 타측에 형성되고, 상기 고형슬러지의 형성에 따라 상기 고형슬러지 형성부가 상부로 이동되면, 상기 고형슬러지를 상기 고형슬러지 배출부의 일측으로 밀어낸다.
본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 오수와 폐수 등의 하수로부터 생성된 슬러지를 기존과 다른 고압 프레스로 압착하여 그 슬러지의 함수율을 법정 기준 함수율로 감소시킴으로써, 슬러지의 운송 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 오수와 폐수 등의 하수로부터 생성된 슬러지가 압착될 때 그 하부에 자연 소멸되는 필터를 배치함으로써, 폐자재를 재활용할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치는 오수와 폐수 등의 하수로부터 생성된 슬러지와 자연 소멸되는 재활용 소재의 필터층이 함께 압착되어 고형의 슬러지를 형성함으로써, 슬러지와 필터가 함께 매립되는 자연 친화적인 필터링 효과를 이끌어 낼 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치의 정면 부분을 표현하는 도면이다.
도 2는 도 1의 측면 부분을 표현하는 도면이다.
도 3은 도 1과 도 2에 표현된 고형슬러지 형성부 및 배수부의 연결 관계를 표현하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1과 도 2에 표현된 고형슬러지 형성부의 작동 과정을 표현하는 도면이다.
본 발명의 이점, 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 게시된 내용이 철저하고 완벽해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 도면 상에 있어서 층과 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위해 과장된 것이다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
상단, 하단 상면, 하면, 상부 및 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면 상의 위쪽을 상부, 도면 상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 작동, 구성요소, 부분품 및 이들이 조합된 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 작동, 구성요소, 부분품 및 이들이 조합된 것들의 존재 또는 부가 가능성이 미리 배제되지 않는 것으로 이해하여야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치의 정면 부분을 표현하는 도면이다. 도 2는 도 1의 측면 부분을 표현하는 도면이다. 도 3은 도 1과 도 2에 표현된 고형슬러지 형성부 및 배수부의 연결 관계를 표현하는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 슬럴지 처리 장치(10)는 오수와 폐수 등의 하수로부터 발생된 슬러지의 함수율을 감소시키기 위해 본체(100), 필터원료 투입부(200), 필터층 형성부(300), 필터층(400) 배수부(500), 고형슬러지 형성부(600), 슬러지 투입부(700) 및 고형슬러지 배출부(부호생략)를 포함한다.
먼저, 본체(100)는 슬러지 처리 장치(10)의 몸체로써, 일측과 타측에 필터원료 투입부(200) 및 슬러지 투입부(700)가 위치하고, 하부 프레임의 내측에 필터층 형성부(300)가 위치하며, 내부 상하방향으로 고형슬러지 형성부(600)가 위치한다. 아울러, 본체(100)와 다른 구성요소들과의 결합 관계는 아래에서 상세히 설명한다.
필터원료 투입부(200)는 본체(100)의 일측에 위치한다. 또한 필터원료 투입부(200)는 본체(100)의 내부로 필터원료를 투입한다. 여기서 필터원료는 목분, 토사, 펄프, 낙엽, 곡물가루 및 커피 추출 잔여물 등의 재활용 소재 중 적어도 하나로 이루어질 수 있으며, 후술할 필터층(400)으로 형성되면, 고형슬러지 형성부(600)에 의해 함께 밀착되어 그대로 매립될 수 있다. 즉, 필터원료는 매립시, 토양에 무해한 원료를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 필터원료 투입부(200)는 필터원료 호퍼(210) 및 임펠러(220)를 포함한다.
필터원료 호퍼(210)는 필터원료 투입부(200)의 상부에 위치한다. 또한 필터원료 호퍼(210)는 내부에 보관된 필터원료를 하부로 이동시킨다.
임펠러(220)는 필터원료 투입부(200)의 하부에 위치하여 필터원료 투입부(200)의 양측에 축 고정된다. 또한 임펠러(220)는 필터원료 호퍼(210)로부터 이동되는 필터원료를 회전에 따라 본체(100)의 내부로 밀어낸다. 이때, 임펠러(220)는 축 회전하는 외주면을 따라 복수의 날개(부호생략)가 형성되며, 이 날개의 끝은 일정 각도 휘어지게 형성되어 더 많은 양의 필터원료를 밀어낼 수 있다.
필터층 형성부(300)는 본체(100)의 하부 프레임 내측에 위치한다. 또한 필터층 형성부(300)는 필터원료 투입부(200)로부터 투입되는 필터원료 중 일부를 본체(100)의 일측에서 타측으로 운반하여 필터층(400)을 형성한다. 즉, 필터층 형성부(300)는 필터원료 호퍼(210)의 상부에서 하부로 다량의 필터원료가 흘러내리면, 흘러내린 필터원료를 본체(100)의 일측에서 타측으로 운반하여 일정한 너비와 두께의 필터층(400)으로 형성한다. 이러한 필터층 형성부(300)는 아이들러 구동축(310), 제 1 아이들러(320), 제 2 아이들러(330), 메쉬벨트(340) 및 세척라인(350)을 포함한다.
아이들러 구동축(310)은 필터층 형성부(300)의 하부에 설치되어 제 1 아이들러(320)에서부터 제 2 아이들러(330)까지 회전력을 전달한다.
제 1 아이들러(320)는 필터층 형성부(300)의 일측에 축 고정되어 회전한다. 또한 제 1 아이들러(320)의 축은 아이들러 구동축(310)과 연결되어 회전력을 전달받을 수 있다.
제 2 아이들러(330)는 필터층 형성부(300)의 타측에 축 고정되어 제 1 아이들러(320)에 대응되도록 회전한다. 또한 제 2 아이들러(330)는 후술할 메쉬벨트(340)로부터 제 1 아이들러(320)의 회전력을 전달받아 회전할 수 있다.
메쉬벨트(340)는 제 1 아이들러(320) 및 제 2 아이들러(330) 각각의 외측에 감긴다. 또한 메쉬벨트(340)는 외주면을 따라 복수의 통기공(미도시)이 형성된다. 이러한 메쉬벨트(340)는 필터원료 투입부(200)로부터 본체(100)의 내부로 필터원료가 투입되면, 제 1 아이들러(320) 및 제 2 아이들러(330)와 동반 회전하여 필터원료 중 일부를 본체(100)의 일측에서 타측으로 운반한다. 여기서 메쉬벨트(340)의 통기공은 필터층(400)의 상부에 쌓인 슬러지가 가압되면, 그 슬러지의 잔여 수분이 필터층(400)과 더불어 메쉬벨트(340)의 상부면을 통과하도록 공간을 형성할 수 있다.
세척라인(350)은 제 1 아이들러(320) 및 제 2 아이들러(330)의 사이에 위치하여 메쉬벨트(340)의 상하방향으로 설치된다. 또한 세척라인(350)은 복수의 분사노즐(미도시)이 길이방향을 따라 설치된다. 즉, 세척라인(350)은 분사노즐을 통해 메쉬벨트(340)의 상하방향으로 고압의 물을 분사함으로써, 메쉬벨트(340)의 통기공이 막히지 않도록 세척할 수 있다.
필터층(400)은 목분, 토사, 펄프, 낙엽, 곡물가루 및 커피 추출 잔여물 등의 재활용 소재 중 적어도 하나의 필터원료가 필터층 형성부(300)의 메쉬벨트(340)에 의해 고른 두께로 형성된다. 또한 필터층(400)의 너비는 고형슬러지 형성부(600)의 하부틀(620) 하부면에 대응되는 것이 바람직하다. 아울러, 필터층(400)의 두께는 사용자의 설정에 따라 필터소재의 투입량을 조절함으로써, 슬러지의 종류에 대응할 수 있다. 이러한 필터층(400)은 상부에 적층된 슬러지와 함께 밀착되어 고형의 슬러지가 형성되면, 그 슬러지와 더불어 매립될 수 있다.
배수부(500)는 상기 필터층 형성부(300)의 메쉬벨트(340)를 사이에 두고 상기 필터층(400)의 하부에 위치한다. 또한 배수부(500)는 슬러지의 압착에 따라 필터층(400)을 통과하는 슬러지의 잔여 수분을 필터층 형성부(300)의 상부에서 측면부로 흘려보낸다. 이러한 배수부(500)는 제 1 배수판(510) 및 제 2 배수판(520)을 포함한다.
제 1 배수판(510)은 메쉬벨트(340)의 상부면 하부에 위치하여 배수부(500)의 상부에 형성된다. 또한 제 1 배수판(510)은 상하방향으로 개방된 복수의 배수구(511)가 형성된다. 즉, 제 1 배수판(510)은 필터층(400) 상부의 슬러지가 고형슬러지 형성부(600)에 의해 압착되면, 그 슬러지로부터 흘러나와 필터층(400)을 통과하는 잔여 수분을 제 2 배수판(520)이 위치한 하부로 통과시킬 수 있다.
제 2 배수판(520)은 배수부(500)의 하부에 형성되어 제 1 배수판(510)의 하부에 위치한다. 또한 제 1 배수판(510)은 상부면의 일측에서부터 타측을 향하는 복수의 배수홈(521)이 형성된다. 아울러, 그 배수홈(521)들은 제 2 배수판(520) 하부의 배수로(부호생략)으로 연결되어 슬러지의 잔여 수분을 필터층 형성부(300)의 측면부로 흘려보낼 수 있다. 물론, 슬러지의 잔여 수분은 폐수처리장으로 배출된다.
고형슬러지 형성부(600)는 필터층 형성부(300)의 상부에 위치하여 본체(100)의 내부에 자리잡는다. 또한 고형슬러지 형성부(600)는 필터층(400)의 상부에 슬러지가 적층되면, 그 슬러지를 압착하여 필터층(400)과 슬러지가 밀착된 고형슬러지를 형성한다. 이러한 고형슬러지 형성부(600)는 승강실린더(610), 하부틀(620) 및 상부틀(630)을 포함한다.
승강실린더(610)는 본체(100)의 내부 측면에 고정된다. 또한 승강실린더(610)는 승강실린더(610) 내부 압력에 따라 상방향으로 압력을 전달하여 하부틀(620)을 상하방향으로 이동시킨다. 아울러, 승강실린더(610)는 한 쌍으로 마련되어 하부틀(620)의 상부 양측을 지지하는 것이 바람직하다.
하부틀(620)은 상부 측면이 승강실린더(610)의 상부에 결합된다. 또한 하부틀(620)은 승강실린더(610)로부터 전달되는 압력에 따라 상하방향으로 이동한다. 즉, 하부틀(620)은 필터층(400)이 형성되면, 그 필터층(400)의 가장자리에 알맞게 하부로 이동하여 슬러지의 거푸집 공간을 형성하고, 필터층(400)이 슬러지와 함께 밀착되어 고형의 슬러지로 형성되면, 고형의 슬러지가 슬러지 처리 장치(10) 외부로 배출되도록 상부로 이동한다. 이때, 하부틀(620)의 상하부는 개방되어 상부틀(630)이 삽입되도록 가압 공간을 형성한다. 한편, 하부틀(620)은 내부 측면의 간격이 하부로 갈수록 서로 벌어지게 형성됨으로써, 승강실린더(610)에 의해 상부로 이동될 때에 필터층(400) 및 고형의 슬러지와 미끄러지듯 분리될 수 있다.
상부틀(630)은 본체(100)의 상부에 결합되어 프레스의 역할을 수행한다. 즉, 상부틀(630)은 하부틀(620)의 내부에 필터층(400)과 상기 슬러지가 적층되면, 하부틀의 상부를 관통하여 슬러지의 상부를 가압한다. 상부틀(630) 또한 필터층(400)이 슬러지와 함께 밀착되어 고형의 슬러지로 형성되면, 고형의 슬러지가 슬러지 처리 장치(10) 외부로 배출되도록 하부틀(620)과 함께 상부로 이동한다.
슬러지 투입부(700)는 본체(100)의 타측에 위치하여 필터층(400)의 상부로 슬러지를 투입한다. 이러한 슬러지 투입부(700)는 슬러지 호퍼(710), 롤러 구동축(720) 메쉬롤러(730) 및 가압롤러(740)를 포함한다.
슬러지 호퍼(710)는 슬러지 투입부(700)의 일측에 고정된다. 또한 슬러지 호퍼(710)는 내부에 보관된 슬러지를 슬러지 투입부(700)의 타측에 형성된 슬러지 이동로(부호생략)로 이동시킨다.
롤러 구동축(720)은 슬러지 투입부(700)의 타측 하부에 설치되어 메쉬롤러(730)에서부터 가압롤러(740)까지 회전력을 전달한다.
메쉬롤러(730)는 슬러지 호퍼(710) 일측의 개방된 하부 양측에 축 고정되고, 외주면을 따라 복수의 통기공(미도시)이 형성된다. 또한 메쉬롤러(730)는 슬러지 호퍼(710)의 일측으로 슬러지가 투입되면, 투입된 슬러지를 축 회전에 따라 슬러지 이동로로 휘감아 넘긴다. 즉, 메쉬롤러(730)는 슬러지 호퍼(710) 일측의 개방된 하부에 대응되게 위치하고, 슬러지 호퍼(710)의 일측에 보관된 슬러지를 회전하는 메쉬롤러(730) 외주면을 따라 이동시킬 수 있다.
가압롤러(740)는 메쉬롤러(730)의 상부에 대응되게 위치한다. 또한 가압롤러(740)는 메쉬롤러(730)의 회전에 따라 동반 회전하여 메쉬롤러(730)에 휘감겨 넘어가는 슬러지의 상부를 가압한다. 즉, 가압롤러(740)는 메쉬롤러(730)의 외주면을 따라 이동되는 슬러지를 가압하여 그 가압된 슬러지에 포함된 잔여 수분이 메쉬롤러(730)의 통기공을 통과하도록 슬러지를 1차적으로 탈수할 수 있다. 이때, 메쉬롤러(730)의 통기공을 통과한 슬러지의 잔여 수분은 메쉬롤러(730)의 기울어진 양측으로 이동되어 별도의 집수 공간으로 배출될 수 있다.
고형슬러지 배출부(부호생략)는 고형슬러지 형성부(600)의 하부 양측에 설치된다. 이러한 고형슬러지 배출부는 댐퍼(810) 및 푸쉬실린더(820)를 포함한다.
댐퍼(810)는 고형슬러지 배출부의 일측에 일측이 축 고정된다. 또한 댐퍼(810)는 고형슬러지 형성부(600)의 가압에 따라 고형슬러지가 형성되면, 타측이 회전하여 본체(100)의 일측면을 개방한다.
푸쉬실린더(820)는 고형슬러지 배출부의 타측에 형성된다. 또한 푸쉬실린더(820)는 고형슬러지의 형성에 따라 고형슬러지 형성부(600)가 상부로 이동되면, 고형슬러지를 고형슬러지 배출부의 개방된 일측으로 밀어낸다.
아울러 임펠러(220), 아이들러 구동축(310) 및 롤러 구동축(720)은 제어부(미도시)의 제어에 따라 구동하는 것이 바람직하다. 한편, 고형슬러지 형성부(600) 또한 제어부의 제어에 따라 상승과 하강을 반복할 수 있다.
구체적으로 도 4a 내지 도 4c를 더 참조하여 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치의 일부 구성요소가 작동되는 과정을 설명한다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1과 도 2에 표현된 고형슬러지 형성부의 작동 과정을 표현하는 도면이다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치(10)는 고형슬러지 형성부(600)의 하부틀(620)이 필터층(400)의 가장자리를 따라 배치된다. 이때 하부틀(620)은 필터층(400)이 형성되기 전, 승강실린더(610)에 의해 필터층 형성부(300)의 메쉬벨트(340) 상부면으로부터 일정 간격만큼 이격되어 필터층(400)이 형성될 수 있는 공간을 마련한다. 또한 슬러지 처리 장치(10)는 하부틀(620)의 개방된 상부를 통해 필터층(400)의 상부면으로 슬러지가 투입되면, 상부틀(630)이 하부틀(620)의 개방된 상부로 이동한다.
이어서 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치(10)는 하부틀(620)의 개방된 상부를 향해 이동된 상부틀(630)이 슬러지의 상부면에 압력을 가하여 필터층(400)과 슬러지가 밀착된 고형슬러지(S)를 형성한다. 또한 슬러지 처리 장치(10)는 하부틀(620)의 가압에 따라 필터층(400)을 통과하는 슬러지의 잔여 수분이 배수부(500)를 통과하게끔 할 수 있다. 아울러, 본 도면에는 생략되었지만 필터층(400)과 배수부(500)의 사이에는 필터층 형성부(300)의 메쉬벨트(340) 상부면이 위치하는 것이 바람직히다.
마지막으로 도 4c를 참조하면, 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치(10)는 상부틀(630)이 슬러지의 상부면을 가압하여 고형슬러지(S)를 형성한 후 본체(100)의 상부로 상승하고, 하부틀(620) 또한 승강실린더(610)의 내부 압력에 따라 상부틀(630)과 동일한 방향으로 상승한다. 즉, 슬러지 처리 장치(10)는 고형슬러지(S)가 형성되면, 하부틀(620) 및 상부틀(630)이 고형슬러지(S)의 높이보다 더 높게 상승하여 고형슬러지(S)가 슬러지 처리 장치(10)의 외부로 배출될 수 있는 공간을 형성한다. 이때, 슬러지 처리 장치(10)는 고형슬러지 배출부의 댐퍼(810)가 본체(100) 측면을 개방하고, 푸쉬실린더(820)가 고형슬러지(S)의 측면을 밀쳐 본체(100)의 개방된 측면으로 배출되도록 할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치(10)는 도 4a 내지 도 4c의 작동을 반복 수행할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 슬러지 처리 장치
100 : 본체
200 : 필터원료 투입부
210 : 필터원료 호퍼
220 : 임펠러
300 : 필터층 형성부
310 : 아이들러 구동축
320 : 제 1 아이들러
330 : 제 2 아이들러
340 : 메쉬벨트
350 : 세척라인
400 : 필터층
500 : 배수부
510 : 제 1 배수판
511 : 배수구
520 : 제 2 배수판
521 : 배수홈
600 : 고형슬러지 형성부
610 : 승강실린더
620 : 하부틀
630 : 상부틀
700 : 슬러지 투입부
710 : 슬러지 호퍼
720 : 롤러 구동축
730 : 메쉬롤러
740 : 가압롤러
810 : 댐퍼
820 : 푸쉬실린더
S : 고형슬러지
P : 압력

Claims (10)

  1. 본체;
    상기 본체의 일측에 위치하고, 상기 본체의 내부로 필터원료를 투입하는 필터원료 투입부;
    상기 본체의 하부에 위치하고, 상기 필터원료 투입부로부터 투입되는 상기 필터원료 중 일부를 상기 본체의 일측에서 타측으로 운반하여 필터층을 형성하는 필터층 형성부;
    상기 필터층 형성부의 상부에 위치하고, 상기 필터층의 상부에 슬러지가 적층되면, 상기 슬러지를 압착하여 상기 필터층과 상기 슬러지가 밀착된 고형슬러지를 형성하는 고형슬러지 형성부; 및
    상기 본체의 타측에 위치하고, 상기 필터층의 상부로 상기 슬러지를 투입하는 슬러지 투입부;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터원료는, 목분, 토사, 펄프, 낙엽, 곡물가루 및 커피 추출 잔여물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터원료 투입부는,
    상기 필터원료 투입부의 상부에 위치하고, 내부에 보관된 상기 필터원료를 하부로 이동시키는 필터원료 호퍼; 및
    상기 필터원료 투입부의 하부에 위치하여 상기 필터원료 투입부의 양측에 축 고정되고, 상기 필터원료 호퍼로부터 이동되는 상기 필터원료를 회전에 따라 상기 본체의 내부로 밀어내는 임펠러;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터층 형성부는,
    상기 필터층 형성부의 일측에 축 고정되어 회전하는 제 1 아이들러;
    상기 필터층 형성부의 타측에 축 고정되어 상기 제 1 아이들러에 대응되도록 회전하는 제 2 아이들러; 및
    상기 제 1 및 상기 제 2 아이들러의 각각의 외측에 감기고, 외주면을 따라 복수의 통기공이 형성되며, 상기 필터원료 투입부로부터 상기 본체의 내부로 상기 필터원료가 투입되면, 상기 제 1 및 상기 제 2 아이들러와 동반 회전하여 상기 필터원료 중 일부를 상기 본체의 일측에서 타측으로 운반하는 메쉬벨트;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 필터층 형성부를 사이에 두고 상기 필터층(400)의 하부에 위치하며, 상기 슬러지의 압착에 따라 상기 필터층을 통과하는 상기 슬러지의 잔여 수분을 상기 필터층 형성부의 상부에서 측면부로 흘려보내는 배수부;를 포함하고,
    상기 배수부는,
    상기 메쉬밸트의 상부면 하부에 위치하여 상기 배수부의 상부에 형성되고, 상하방향으로 개방된 복수의 배수구가 형성된 제 1 배수판; 및
    상기 배수부의 하부에 형성되어 상기 제 1 배수판의 하부에 위치하고, 상부면의 일측에서부터 타측을 향하는 복수의 배수홈이 형성된 제 2 배수판;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고형슬러지 형성부는,
    상기 본체의 내부 측면에 고정되고, 내부 압력에 따라 상방향으로 압력을 전달하는 승강실린더;
    상부 측면이 상기 승강실린더의 상부에 결합되고, 상기 승강실린더로부터 전달되는 압력에 따라 상하방향으로 이동하는 하부틀;및
    상기 본체의 상부에 결합되고, 상기 하부틀 내부에 상기 필터층과 상기 슬러지가 적층되면, 상기 하부틀의 상부를 관통하여 상기 슬러지의 상부를 가압하는 상부틀;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 하부틀은, 내부 측면의 간격이 하부로 갈수록 서로 벌어지는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 상부틀은, 하부면이 테프론 코팅된 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬러지 투입부는,
    상기 슬러지 투입부의 일측에 고정되고, 내부에 보관된 상기 슬러지를 상기 슬러지 투입부의 타측에 형성된 슬러지 이동로로 이동시키는 슬러지 호퍼;
    상기 슬러지 호퍼 일측의 개방된 하부 양측에 축 고정되고, 외주면을 따라 복수의 통기공이 형성되며, 상기 슬러지 호퍼의 일측으로 상기 슬러지가 투입되면, 투입된 상기 슬러지를 축 회전에 따라 상기 슬러지 이동로로 휘감아 넘기는 메쉬롤러; 및
    상기 메쉬롤러의 상부에 대응되게 위치하고, 상기 메쉬롤러의 회전에 따라 동반 회전하여 상기 메쉬롤러에 휘감겨 넘어가는 상기 슬러지의 상부를 가압하는 가압롤러;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 고형슬러지 형성부의 하부 양측에 설치된 고형슬러지 배출부;를 포함하고,
    상기 고형슬러지 배출부는,
    상기 고형슬러지 배출부의 일측에 일측이 축 고정되고, 상기 고형슬러지의 형성에 따라 타측이 회전하여 상기 본체의 일측면을 개방하는 댐퍼; 및
    상기 고형슬러지 배출부의 타측에 형성되고, 상기 고형슬러지의 형성에 따라 상기 고형슬러지 형성부가 상부로 이동되면, 상기 고형슬러지를 상기 고형슬러지 배출부의 일측으로 밀어내는 푸쉬실린더;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
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