KR20200026457A - 슬러지 농축탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 슬러지의 고형분을 농축하면서 탈수하여 고형분리효율을 향상시킴으로써 슬러지처리품질을 극대화하도록;
내부에 상기 슬러지가 공급되는 공급구와 배출되는 배출구가 각각 구비된 수용공간과 상기 수용공간의 하부에 공간적으로 연결되면서 배치되어 액상물을 분리하여 외부로 배수되는 분리공간으로 구획분활된 여과통과; 상기 여과통의 내부에서 상기 수용공간과 상기 분리공간의 사이를 구획하도록 배치되며 길이를 가지는 다수의 여과공를 가지는 여과판과; 외부에서 회전력을 전달받아 상기 여과판의 여과공을 개폐하면서 회전하고 상부에 적체되는 슬러지를 상기 공급구측 방향에서 상기 배출구측 방향으로 가압하여 이동시키도록 된 타원형 형상의 판체로 이루어지는 다수의 회전판;들을 포함하여 이루어지는 슬러지 농축탈수장치에 있어서; 상기 배출구는, 상기 공급구에 대하여 수직상 상부에 위치되며; 상기 여과판은, 상기 공급구측 방향에서 상기 배출구측 방향으로 갈수록 상향 경사지게 배치되어, 상기 여과판의 상부로 유입되는 슬러지에 함유된 고형분이 상기 회전판에 의해 상기 배출구로 이동될 때 상향되게 이동되어 상기 배출구측으로 갈수록 이동속도가 감속되어 상기 배출구측 방향으로 갈수록 고형분의 적체를 유발하도록 된 슬러지 농출탈수장치를 제공한다.

Description

슬러지 농축탈수장치{Sludge thickening and dehydrating device}

본 발명은, 고형물과 액상물이 혼합된 슬러지에서 고형분과 액상물질을 분리하여 처리하도록 된 슬러지 농축탈수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 슬러지의 고형분을 농축하면서 탈수하여 고형분리효율을 향상시킴으로써 슬러지처리품질을 극대화하도록 된 슬러지 농축탈수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 환경산업분야에서 발생하는 하수폐수 및 축산폐수, 음식물쓰레기 침출수 등과 같은 슬러지에는 고형물과 액상물이 혼합되어 있다.

이러한 슬러지는, 고형물과 액상물을 분리하여 처리하게 된다.

이와 같은 고액분리장치는 현장여건을 고려하여 단일의 단위장치를 선택하여 사용하게 되며, 고액분리 효율이 떨어지는 경우에는 고액분리의 효율을 증대시킬 수 있도록 복수의 단위장치를 연계하여 사용하게 된다.

상기와 같은 고액분리장치에서 슬러지를 연속적으로 처리할 수 있는 방식의 하나는 압출스크류를 이용한 방식이 있으며, 액상물을 여과하도록 된 스크린(여과체)를 통해 탈수하도록 된 방식이 있다.

한편, 고온의 증기 및 공기를 공급하여 탈수건조하거나, 통풍을 통한 자연건조방식도 있다.

한국특허출원번호 제10-2005-0041466호(명칭: 고액분리 여과장치/2005.05.18.)이 있으며, 공보에 공지된 바와 같이, 그 케이스 내부가 필터체를 사이에 두고 내측공간부와 외측공간부로 구획되며 상기 내측공간부에 연통되도록 형성되어 여과될 오염액이 유입되는 오염액유입구와 상기 외측공간부에 연통되도록 형성되어 여과된 유체가 배출되는 유체배출구를 구비하는 카트리지 필터체와, 상기 카트리지 필터체의 중심부를 상하방향으로 관통하여 회전가능하도록 구비되고 내부에 통로가 형성된 관형상으로 상기 카트리지 필터체 내부에 위치하는 부분에는 일정간격으로 상기 통로에 내부 연통되는 관형상으로 다수개의 블레이드가 측방으로 돌출되도록 정렬되어 구비되는 회전축과, 상기 회전축의 외부 연장되는 하단부에 연통되도록 결합되어 제거된 입자가 수집되는 입자수집조와, 상기 내측공간부를 가압하기 위한 가압가스를 주입하기 위해 연결되는 가스공급관과, 상기 내측공간부의 압력을 측정하기 위해 장착되는 압력측정수단과, 상기 내측공간부와 상기 외측공간부간의 차압을 측정하기 위해 장착되는 차압측정수단과, 전체적인 작동제어를 위해 구비되는 제어수단을 포함하는 고액분리 여과장치가 기재되어 있다.

그리고, 한국특허출원번호 제10-2007-0107952호(명칭: 고액분리장치/2007.10.25.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 시료분배기를 통해 분배된 시료를 중력에 의해 고액분리시키는 드럼스크린; 상기 드럼스크린의 내측 중앙부로부터 외측으로 연장되어 배치되며, 투입된 시료를 일방향으로 이송시키는 압출스크류; 상기 드럼스크린의 외측으로 시료를 이송시킬 수 있도록 상기 압출스크류의 외측을 감싸도록 구비되는 시료투입부재; 그리고 상기 시료투입부재를 통하여 상기 압출스크류의 일측으로 이송된 시료를 고액분리하는 탈수스크린, 상기 탈수스크린에서 배출된 수분을 상기 드럼스크린 측으로 유도하는 유입가이드가 구비된 탈수부를 포함하여 이루어진 고액분리장치가 기재되어 있다.

한편, 한국특허출원번호 제10-2011-0108320호(명칭: 고액분리장치/2011.10.21.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 지지틀체 위에 상면이 개방되고 바닥일측에 배수관이 장치된 집수통을 설치한 지지대와, 지지대 상측에서 가로방향으로 설치되며 원통체로 되어 원통체를 구성하는 주벽전면에 직경 1～1.2mm되는 미세 여과구멍이 천공되고 하단이 개방부로 되어 개방부 중심에서 외부로 향해 중심축봉이 형성되어 중심축봉의 끝이 지지대에 장치한 축잡이에 끼워져 회전가능케 지지되며 상단 가림판 중심부에서 외부로 향해 내부와 연통하는 돌출관체가 형성되어 돌출관체 외측단 외주에 회전원판이 부착되어 회전원판의 하단부가 지지대상면에 부착된 두개의 받침로울러에 적재되어 제자리회전됨으로써 원통체의 기울기가 2～5도 범위로 유지되고 돌출관체외면에 체인스프로킷이 부착되어 지지대위에 장치된 구동모터의 구동기어와 체인으로 연결되어 RPM10～13회전으로 회전하는 회전여과통과, 돌출관체 중심으로 공급관이 삽입되어 수분함량이 88～90중량%되는 함수폐기물을 회전여과통 내부에 공급하는 함수 폐기물공급부와, 회전여과통의 개방부하측에 장치되어 회전여과통에서 배출되는 찌꺼기를 스크류이송기로 안내하는 배출안내관과, 배출안내관을 통해 낙하되는 찌꺼기를 접수하여 별도의 찌꺼기처리부로 이동시키는 스크류이송기로 이루어지는 고액분리장치가 기재되어 있다.

또한, 한국특허출원번호 제10-2014-0072196호(명칭: 고액분리장치/2014.06.13.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 수용공간과 상기 수용공간의 전단이 개방된 배출구가 구성되고, 상기 수용공간의 저면을 관통하는 복수의 통공이 형성된 분리부; 상기 분리부의 전단 또는 후단에 결합되어 상기 분리부를 전방 및 후방으로 왕복 유동시키기 위한 구동부; 상기 분리부의 배출구로부터 일정 거리 이격 설치되어 상기 분리부의 유동 시 분리부와 충돌되는 충돌블럭; 및 상기 분리부의 하부에 이격 설치되며 상기 분리부의 통공을 통과하는 액체를 수용하는 드레인부;를 포함하는 고액분리장치가 기재되어 있다.

한국특허출원번호 제10-2005-0041466호(2005.05.18.) 한국특허출원번호 제10-2007-0107952호(2007.10.25.) 한국특허출원번호 제10-2011-0108320호(2011.10.21.) 한국특허출원번호 제10-2014-0072196호(2014.06.13.)

그러나 상기와 같은 종래의 고액분리장치들은, 슬러지가 이송되는 중에 고형물과 액상물이 분리효율을 증대하기 위해서는, 수평적 이송을 통해 분리공간을 증대시켜야만 하는 공간사용효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 따라. 고액분리효율을 증대하기 위해서는 설비가 대형으로 형성하여야만 하는 비 경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 슬러지의 고형분을 농축하면서 탈수하여 작은 공간범위에서도 고형분리효율을 향상시킴으로써 슬러지처리품질을 극대화하도록 된 슬러지 농축탈수장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 슬러지 농축탈수장치는, 내부에 상기 슬러지가 공급되는 공급구와 배출되는 배출구가 각각 구비된 수용공간과 상기 수용공간의 하부에 공간적으로 연결되면서 배치되어 액상물을 분리하여 외부로 배수되는 분리공간으로 구획분활된 여과통과; 상기 여과통의 내부에서 상기 수용공간과 상기 분리공간의 사이를 구획하도록 배치되며 길이를 가지는 다수의 여과공를 가지는 여과판과; 외부에서 회전력을 전달받아 상기 여과판의 여과공을 개폐하면서 회전하고 상부에 적체되는 슬러지를 상기 공급구측 방향에서 상기 배출구측 방향으로 가압하여 이동시키도록 된 타원형 형상의 판체로 이루어지는 다수의 회전판;들을 포함하여 이루어지는 슬러지 농축탈수장치에 있어서; 상기 배출구는, 상기 공급구에 대하여 수직상 상부에 위치되며; 상기 여과판은, 상기 공급구측 방향에서 상기 배출구측 방향으로 갈수록 상향 경사지게 배치되어, 상기 여과판의 상부로 유입되는 슬러지에 함유된 고형분이 상기 회전판에 의해 상기 배출구로 이동될 때 상향되게 이동되어 상기 배출구측으로 갈수록 이동속도가 감속되어 상기 배출구측 방향으로 갈수록 고형분의 적체를 유발하도록 된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 슬러지 농축탈수장치는, 슬러지가 유입되고 배출되는 수용공간에서 회전판들의 회전에 따라, 배출구 방향측으로 이동될때, 경사각도를 가지며 배치되는 여과판 및 회전판에 의해 배출구측 방향으로 갈수록 슬러지에 함유된 고형분의 적체량이 점차 증대하여 효율적인 탈수가 이루어져; 작은 공간범위에서도 고형분리효율을 향상시킴으로써 슬러지처리품질을 극대화되는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치를 보인 개략 단면 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치를 구성하는 여과판과 회전판을 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치의 사용상태를 보인 보인 개략 예시도.
도 4 내지 도 6은, 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치를 구성하는 각도조절수단을 보인 개략 예시

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 6은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치(1)는, 내부가 슬러지가 공급되는 공급구(21)와 배출되는 배출구(22)가 각각 구비된 수용공간(A)과 상기 수용공간(A)의 하부에 공간적으로 연결되면서 배치되어 액상물을 분리하여 외부로 배수되는 분리공간(B)으로 구획분활된 여과통(2)을 가진다.

즉, 상기 공급구(21)를 통해 상기 여과통(2)의 내부로 유입된 슬러지는 상기 배출구(22)로 배출되는 경로에서 여과되어 액상물은 상기 분리공간(B)으로 자유낙하한 후, 상기 분리공간(B)에 구비된 배수구(23)를 통해 외부로 배수되어 처리되며; 슬러지에 함유된 고형분은 상기 배출구(22)를 통해 외부로 배출되어 별도록 처리된다.

이러한 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치(1)는, 상기 여과통(2)의 내부에서 상기 수용공간(A)과 상기 분리공간(B)의 사이를 분활구획하도록 배치되며 길이를 가지는 다수의 여과공(31)를 가지는 여과판(3)을 가진다.

즉, 상기 여과판(3)을 기준으로 상기 여과통(2)의 내부가 상기 수용공간(A)과 상기 분리공간(B)으로 분활구획됨은 물론, 상기 수용공간(A)에 수용된 슬러지에서 액상물이 상기 여과판(3)의 여과공(31)을 통해 분리된 후 자유낙하하여 상기 분리공간(B)으로 저장되고, 사용자의 선택에 따라 미도시된 상기 배수구(23)를 통해 외부로 배출된 후 별도로 처리된다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치(1)는, 상기 여과통(2)의 내부에서 회전가능하게 배치되며 미도시된 모터의 구동에 따라 발생된 회전력을 전달받아 상기 여과판(3)의 여과공(31)을 개폐하게 회전하면서 상부에 적체되는 슬러지를 상기 공급구(21)측 방향에서 상기 배출구(22)측 방향으로 가압하여 이동시키도록 된 타원형 형상의 판체로 이루어지는 다수의 회전판(4)들을 가진다.

즉, 상기 회전판(4)들이 회전하면서 상기 여과공(31)을 개폐함과 아울러, 상기 회전판(4)들의 장축부위가 회전시 상기 여과판(3)의 상부에 적체된 슬러지에서 고형분을 가압하여 회전방향(배출구(22)측 방향)으로 강제 이동시키게 된다.

이에 따라, 슬러지에 함유된 액상물은 상기 회전판(4)에 의해 개폐되는 상기 여과공(31)을 통해 고형분에서 분리되어 상기 분리공간(B)에 저장된다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치(1)에서, 상기 배출구(22)는, 상기 공급구(21)에 대하여 수직상 상부에 위치되며; 상기 여과판(3)은, 상기 공급구(21)측 방향에서 상기 배출구(22)측 방향으로 갈수록 상향 경사지게 배치된다.

이때, 상기 회전판(4)들은, 상기 여과판(3)과 동일한 경사각도록 배치되어 상기 여과공(31)의 개폐 및 고형분의 이동을 원활하게 하도록 되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 여과판(3)의 상부로 유입되는 슬러지에 함유된 고형분이 상기 회전판(4)들에 의해 상기 배출구(22)로 이동될 때, 상기 여과판(3)의 경사각도를 통해 상향되게 이동되어 상기 배출구(22)측으로 갈수록 이동속도가 감속된다.

따라서, 상기 배출구(22)측 방향으로 갈수록 고형분의 적체를 유발하면서 탈수효율이 극대화 된다.

한편, 상기 여과판의 경사각도(S)는, 13~17°각도를 가지는게 바람직하며; 사용자의 선택에 따라 적용하는 것이 바람직하다.

상기 여과판(3)의 상부에 구비되며 상기 여과판(3)의 상부를 통해 이동하는 부유물을 상부에서 상기 여과판(3)측 방향으로 가압하여 압축하도록 된 압착플레이트(51)를 가지는 압착수단(5)을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 압축수단(5)을 통해 상기 여과판(3)의 상부에서 슬러지들에 대한 직접적인 가압에 의한 농축이 이루어져 작은 공간범위에서도 고형분리효율이 향상된다.

한편, 상기 압축수단(3)은, 상기 여과통의 내부에서 상기 여과판의 상부에 배치되는 '판(板;plate)' 형상의 압착플레이트(51)와, 미도시된 제어수단을 통해 제어되어 구동됨으로써, 상기 압착플레이트(51)를 상기 여과판(3)측 방향으로 이동운동시키도록 사이간격을 가지면서 각각 배치된 한 쌍의 압착실린더(52)들을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 압착실린더(52)들의 구동을 통해 상기 압착플레이트(51)를 수직상으로 직선운동시키어 상기 여과판(3)의 상부에서 슬러지를 가압하여 압착하게 된다.

상기에서 압착실린더(52)들 중 하나는, 상기 공급구(21)측에 근접된 위치에서 상기 압착플레이트(51)를 가압하도록 되며; 나머지 하나의 압착실린더(52)는, 상기 배출구(22)측 근접된 위치에서 상기 압착플레이트(51)를 가압하도록 각각 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 압착실린더(52)들의 상기 압착플레이트(51)에 대한 가압폭을 각각 조절하여 상기 공급구(21)측 방향에 위치된 슬러지보다 상기 배출구(22)측 방향에 위치된 슬러지을 더욱 강한 압력으로 가압하여 압축품질을 극대화하게 되는 것이 가장 바람직하다.

그리고 상기 압착플레이트(51)의 일부위에는, 상기 여과통(2)에서 수직상으로 길이를 가지는 안내홈(53)에 끼움결합하여 수직상으로 안내되는 안내부재(54)가 구비되어; 상기 압착실린더(52)에 의해 상기 압착플레이트(51)가 수직방향으로 직선운동할 때, 안정적인 이동경로를 유지하여 작업의 안정성을 확보하도록 되는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치(1)에서, 상기 회전판(4)들은, 장축의 길이들이 상기 공급구(21)에서 상기 배출구(22)측 방향으로 갈수록 점차 작아지도록 되어 있다.

즉, 상기 회전판(4)들에 장축에 의해 상기 여과판(3)의 상부에 적체된 슬러지가 상기 배출구(22)측 방향으로의 이동될 때, 고형분의 이동속도가 감속되어 상기 배출구(22) 방향측으로 갈수록 슬러지의 적체량이 점차 증대하여 농축되면서 배출되도록 되어 있다.

이에 따라, 작은 공간범위에서도 고형분리효율을 향상시킴으로써 슬러지처리품질을 극대화된다.

한편, 본 실시 예에 의한 슬러지 농축탈수장치(1)는, 상기 여과통(2)의 하부에 배치되며, 상기 여과통(2)의 하단 일부위가 회동가능하게 축(61)결합된 베이스플레이트(62)와; 상기 여과통(2)의 하단 타단 일부위와 상기 베이스플레이트(62)의 상면과의 사이간격을 조절하면서 지지하도록 된 조절부재(63);를 포함하여 이루어지는 각도조절수단(6);을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

즉, 상기 조절부재(6#)를 통해 상기 여과통(2)의 하단 양측을 수직상 높이를 조절하면서 지지하도록 되어, 상기 베이스플레이트(62)에 대하여 상기 여과통(2)을 선택된 경사각도록 배치할 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 공급구(21)로 유입되는 슬러지의 상태에 따라 상기 여과통(2)에 고정된 상기 여과판(3)의 경사각도를 적합하게 선택적으로 조절하여, 고형분의 배출속도를 선택적으로 조절함으로써, 효율적인 탈수작업을 수행하게 된다.

상기에서 조절부재(63(는, 상기 여과통(2)의 저면에 구비된 나사봉과; 상기 베이스플레이트(62)의 상면에 공회전가능하게 구비되며 상기 나사봉이 나사결합하는 너트관으로 이루어져; 상기 너트관에 나사결합된 상기 나사봉의 폭을 조절하여 상기 여과통(2)의 경사각도를 조절하도록 될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시 예에 의한 슬러지의 농축탈수장치(1)는, 상기 여과판(3) 상기 배출구(22)가 상기 공급구에 대하여 상향경사지게 배치되어 상기 배출구(22) 방향측으로 갈수록 고형분의 적체량이 점차 증대하도록 된 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 농축탈수장치 2 : 여과통
21 : 공급구 22 : 배출구
3 : 여과판 31 : 여과공
4 : 회전판 5 : 압축수단
51 : 압축플레이트 52 : 압축실린더
53 : 안내홈 54 : 안내부재
6 : 각도조절수단 61 : 축
62 : 베이스플레이트 63 : 조절부재
A : 수용공간 B : 분리공간

Claims (1)

1. 내부에 상기 슬러지가 공급되는 공급구와 배출되는 배출구가 각각 구비된 수용공간과 상기 수용공간의 하부에 공간적으로 연결되면서 배치되어 액상물을 분리하여 외부로 배수되는 분리공간으로 구획분활된 여과통과; 상기 여과통의 내부에서 상기 수용공간과 상기 분리공간의 사이를 구획하도록 배치되며 길이를 가지는 다수의 여과공를 가지는 여과판과; 외부에서 회전력을 전달받아 상기 여과판의 여과공을 개폐하면서 회전하고 상부에 적체되는 슬러지를 상기 공급구측 방향에서 상기 배출구측 방향으로 가압하여 이동시키도록 된 타원형 형상의 판체로 이루어지는 다수의 회전판;들을 포함하여 이루어지는 슬러지 농축탈수장치에 있어서;
   상기 배출구는,
   상기 공급구에 대하여 수직상 상부에 위치되며;
   상기 여과판은,
   상기 공급구측 방향에서 상기 배출구측 방향으로 갈수록 상향 경사지게 배치되어, 상기 여과판의 상부로 유입되는 슬러지에 함유된 고형분이 상기 회전판에 의해 상기 배출구로 이동될 때 상향되게 이동되어 상기 배출구측으로 갈수록 이동속도가 감속되어 상기 배출구측 방향으로 갈수록 고형분의 적체를 유발하도록 된 것을 특징으로 하는 슬러지 농축탈수장치.

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