KR101299580B1 - 슬러지 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성된 슬러지 탈수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬러지 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성되는 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.
상기 슬러지 고형물 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성되는 슬러지 탈수장치는 스크류의 일측 끝단에 위치시키며, 다수개의 고정부가 형성된 원형의 고정판과 상기 고정판과 동일한 형상으로 이루어지고, 제1배출홈과 제2배출홈이 다수개 형성되는 회전판, 상기 고정판에 형성된 상기 고정부에 결합되어 상기 슬러지탈수장치에 상기 고정판을 결합하는 고정축과, 상기 회전판에 형성된 회전홀에 끼워져 회전판이 일정한 각도로 회전운동 할 수 있도록 하는 회전축을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 회전판에 형성된 배출홈은 배출홈의 단턱과 회전몸체부의 내경쪽 접선의 외각이 30°~70° 범위로 형성되고, 상기 스크류가 형성된 샤프트가 회전하면 배출홈의 단턱의 미는 힘에 의해 슬러지 고형물이 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원발명은 원심회전원판을 구성하는 고정판과 회전판 사이에 스페이서를 삽입하여 슬러지 고형물 배출이 용이한 슬러지 탈수장치를 제공함에 그 목적이 있다.

Description

슬러지 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성된 슬러지 탈수장치{Sludge evacuation consisting of rotating discs, easy-to-centrifugal sludge dewatering unit}
본 발명은 다량의 수분이 포함되어 있는 하수 및 가축 분뇨를 비롯한 산업슬러지 등을 효율적으로 탈수하고 배출하기 위한 슬러지 탈수장치에 사용되는 것으로서, 보다 상세하게는 상기 슬러지탈수장치에 장착되는 스크류의 끝단에 다수개의 고정판과 회전판을 장착하고 상기 회전판에 역삼각형 모양의 홈을 형성하여 상기 회전판이 좌우로 회전시 슬러지 고형물이 상기 홈에 의해 용이하게 배출되도록 한 원심회전원판으로 구성된 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업현장과 하수 및 가축분뇨 등의 처리 과정에서 발생되는 슬러지의 평균함수율은 80%로 고함수 슬러지 케이크가 발생되고 있다. 이러한 고함수 슬러지 케이크는 매립되거나 해양투기 방식으로 처리하기 위하여 운반 이송하는 경우 2차 환경 오염 등의 문제 등이 발생되고 있다.
또한, 이러한 슬러지는 다량의 물을 포함하고 있어 무게가 많이 나가며, 충분히 탈수되지 않은 슬러지의 처리에 비용이 많이 소모된다. 따라서 하수 또는 축산분뇨, 산업폐수의 처리과정에서 발생되는 슬러지는 최대한 수분을 탈수하는 것이 중요하다.
종래 슬러지 탈수장치에는 크게 압착탈수방식과 원심탈수방식으로 구분되는데, 이 중 원심탈수방식은 스크류를 회전시켜 슬러지를 탈수하는 방식으로 압착탈수방식보다 효율이 높아 널리 사용되고 있다.
일반적으로 상기와 같은 원심탈수방식의 슬러지 탈수장치에는 스크류 외측에 여러장의 매끄러운 원판을 맞대어 결합시키고, 슬러지 탈수시 발생되는 슬러지 고형물을 상기 원판의 틈을 통하여 배출되도록 한다. 종래의 원판은 표면이 매끄러운 원판을 사용하기 때문에 슬러지 고형물의 배출효율이 낮은 편이다.
이와 같이 표면이 매끄러운 원판은 고형물을 효율적으로 제거하는데 실질적인 효과를 기대하기가 어렵다는 문제점이 있었다.
KR 20-0218953 Y1 KR 10-07118691 B1 KR 10-0931715 B1
상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 스크류의 외측에 장착되는 원판에 일정한 각도의 홈을 형성하여 고형물을 더욱 효율적으로 배출할 수 있도록 하였다.
또한, 원판의 표면에 형성되는 홈 각도를 역삼각형 형태로 형성하여 원판이 서로 빗기면서 좌우로 회전할 때 원심력에 의해 슬러지 고형물이 용이하게 배출되도록 하였다.
또한, 본 발명의 원심회전판 배출장치를 구성하는 원판의 표면에 형성되는 홈의 각도와 원판의 두께는 필요에 따라 조절 가능하도록 하였고, 원판에 역삼각형 모양의 홈을 일정한 간격으로 배치하여 원판의 성능을 향상시킴으로써 슬러지 배출을 위해 장착되는 원판의 수를 줄이고, 구조를 간단히 하여 슬러지 탈수장치의 효율을 높였다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 원심회전원판 슬러지 배출장치는 슬러지탈수장치의 스크류 외측에 원판을 맞대어 결합시키는 구조로 형성된다.
본 발명의 슬러지 배출을 위한 원심회전판은 스크류의 끝단과 결합되며 외부에 다수개의 고정부가 형성된 원형의 고정판; 및 상기 고정판과 동일한 형상으로 이루어지고, 제1배출홈과 제2배출홈이 다수개 형성되는 회전판; 및 상기 고정판에 형성된 고정부의 고정홀에 결합되어 상기 슬러지 탈수장치에 상기 고정판을 결합시키는 고정축; 상기 회전판의 회전홀에 결합되며 상기 슬러지 탈수장치에 회전판을 결합시켜 회전판이 일정한 각도로 회전운동을 반복 할 수 있도록 하는 회전축; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전판에 형성된 배출홈은 배출홈의 단턱 돌출선과 회전몸체부의 내경쪽 수평 접선이 만나는 외각의 각도가 30°~70° 범위로 형성되고, 상기 스크류가 회전하면 배출홈의 단턱의 미는 힘에 의해 슬러지 고형물이 외부로 배출된다.
상기 원심회전원판은 상기 고정판과 상기 고정판 사이에 상기 회전판이 결합되는 구조로 이루어져 상기 스크류의 일측 끝단에 위치한다.
본 발명의 원심회전원판은 회전판 평면에 외부에서 볼 때 역삼각형의 홈을 형성시킴으로써 슬러지 고형물이 상기 홈을 통하여 더욱 원활하게 배출될 수 있도록 하였다. 회전판이 좌우 어느 방향으로 회전하더라도 회전 원심력과 일정한 각도로 형성된 홈에 의해 슬러지 고형물이 용이하게 배출될 수 있도록 하였다.
또한, 회전판에 형성된 홈의 모양을 다르게 하여 슬러지 고형물을 용이하게 배출될 수 있도록 하였고, 회전판의 성능을 향상시킴으로써 탈수장치의 슬러지 배출을 위한 원판의 개수를 줄여 구조를 간단히 하고 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 고정판을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 회전판을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 회전판의 다른 실시예를 나타낸 사시도
도 4는 고정판과 회전판이 결합된 본원발명의 사시도.
도 5는 본 발명의 슬러지탈수장치를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 원심회전원판의 확대 사시도.
이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 고정판을 나타낸 사시도이고 도 2는 본 발명의 회전판을 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2 도시한 바와 같이 본원발명의 슬러지 탈수장치(100)에서 슬러지 배출을 용이하게 하는 원심회전원판(10)은 고정판(10a)과 회전판(10b)이 교호적으로 결합되어 샤프트(50)에 형성된 스크류(40)의 바깥쪽으로 장착된다. 상기 고정판(10a)은 원판 형상의 고정몸체부(11) 바깥쪽으로 2~4개의 고정부(12)를 돌출 형성시키고, 각 상기 고정부(12)에는 고정홀(13)을 형성시킨다.
상기 고정판(10a)은 슬러지 고형물이 용이하게 배출될 수 있도록 표면이 매끄럽고 회전운동에도 파손되지 않도록 내부식성과 내마모성이 우수한 금속제의 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 고정판(10a)의 크기는 슬러지 탈수장치의 스크류나 샤프트의 크기에 따라 조절이 가능하며 100~300mm, 바람직하게는 200mm의 크기로 하고, 두께는 5mm~10mm 범위에서 필요에 따라 조절할 수 있도록 한다.
본원발명의 회전판(10b)은 상기 고정판(10a)의 외형과 동일하게 형성되되, 회전몸체부(17)에 배출홈(15)이 형성된다.
상기 회전몸체부(17)에 형성되는 상기 배출홈(15)은 형성된 모양에 따라 제1배출홈(15a)과 제2배출홈(15b)으로 형성되며 상기 회전부(18)와 상기 고정부(12) 사이에 각각 형성되어 상기 회전판(10b)의 중심을 기준으로 상하 및 좌우대칭으로 형성된다.
상기 배출홈(15)은 상기 회전몸체부(17)의 일측 또는 양측 표면에 0.3~2mm의 두께만큼 파여 형성되는 것이 바람직하며, 상기 회전몸체부(17)에 형성되는 상기 배출홈(15)은 역삼각형 모양으로 상기 회전몸체부(17)의 내경쪽이 좁고 외경쪽이 넓으며, 이때 내경쪽 상기 배출홈(15)의 단턱 돌출선과 내경쪽 수평 접선이 만나서 형성되는 A의 각도는 30~70°가 범위에서 형성시키며, 바람직하게는 45°각도로 형성한다.
상기 배출홈(15)은 상기 회전판(10b)이 좌우 왕복운동을 할 때 발생되는 원심력에 의해 슬러지 고형물이 상기 배출홈(15)을 통해 외부로 용이하게 배출될 수 있도록 한 것이다. 상기 배출홈(15)은 바깥쪽을 향하여 부채살 형태이기 때문에 상기 회전판(10b)이 좌측 또는 우측으로 회전운동을 할 때에도 슬러지 고형물이 용이하게 배출될 수 있도록 하였다.
상기 회전판(10b)의 재질도 내마모성이 우수한 금속재의 재질을 사용하는 것이 바람직하되, 상기 고정판(10a)과는 상기 배출홈(15)에 의해 구별된다.
도 2에서와 같이 회전판(10b)이 시계방향으로 회전할 경우 상기 배출홈(15)에서 슬러지를 밀고 가는 쪽, 즉 뒤쪽의 상기 배출홈(15)의 단턱에 의해 슬러지 고형물이 밀리면서 배출된다.
상기 회전판(10b)이 반 시계방향으로 회전할 경우에는 반대쪽 배출홈(15)의 단턱에 의해 슬러지 고형물이 밀리면서 슬러지가 배출된다.
상기 배출홈(15)을 통해 배출되는 고형물은 상기 회전판(10b)이 왕복운동을 할 때 발생되는 원심력과 상기 배출홈(15)의 단턱의 미는 힘에 의해 슬러지 고형물이 배출되는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 회전판의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 3은 상기 배출홈(15)의 단턱이 직선이 아닌 곡선으로 형성된 것을 나타내는 것으로서, 이때 내경쪽 상기 배출홈(15)의 단턱 돌출선과 내경쪽 수평 접선이 만나는 A'의 각도는 0°~90° 각도로 형성하며, 바람직하게는 30°~70° 각도로 한다. 상기 회전판(10b)이 왕복운동을 하게 되면 상기 배출홈(15)의 미는쪽 단턱에 의해 슬러지 고형물이 밀리면서 배출된다.
상기 회전판(10b)이 반 시계방향으로 회전할 경우에는 반대쪽 상기 배출홈(15)의 단턱에 의해 슬러지 고형물이 밀리면서 슬러지가 배출된다.
이와 같이 회전판에 역삼각형 모양으로 형성된 상기 배출홈(15)의 단턱 돌출선을 직선 또는 곡선으로 형성함으로써 슬러지 고형물의 배출이 용이하도록 하였다. 또한 슬러지 고형물의 종류나 슬러지의 함수율에 따라 상기 고정판(10a)과 상기 회전판(10b)의 결합 및 상기 배출홈(15)의 모양을 다양하게 변형 실시할 수 있다.
도 4는 고정판과 회전판이 결합된 본원발명의 사시도를 나타낸 것이다.
본원발명의 상기 원심회전원판(10)은 고정판(10a)과 회전판(10b) 다수개가 교호로 결합하여 형성되는데, 이때 상기 회전판(10b)이 상기 고정판(10a)과 고정판(10a)사이에 끼워지는 방식으로 상기 원심회전원판(10)이 이루어지며, 상기 고정판(10a)과 상기 회전판(10b)이 결합되는 개수는 필요에 따라 조절할 수 있다.
앞서 말한 바와 같이, 상기 고정판(10a)에는 상기 고정홀(13)이 형성된 상기 고정부(12)가 상기 고정몸체부(11)의 바깥쪽으로 일정한 간격을 두고 2~4개 돌출 형성되며, 상기 고정홀(13)에 고정축(21)이 끼워져 상기 원심회전원판(10)의 상기 고정판(10a)을 고정시킨다. 또한 상기 회전판(10b)에는 상기 회전몸체부(17)의 바깥쪽으로 회전홀(19)이 형성된 상기 회전부(18)가 일정한 간격을 두고 2~4개 돌출 형성되며, 상기 회전홀(19)에 회전축(22)이 끼워져 상기 원심회전원판(10)을 구성하며, 상기 원심회전원판(10)의 상기 회전판(10b)은 상기 고정판(10a) 사이에서 상기 고정부(12) 거리만큼 왕복운동을 하며 슬러지 고형물을 배출하게 된다.
즉, 상기 고정판(10a)의 상기 고정홀(13)에 상기 고정축(21)이 결합되고, 상기 회전판(10b)의 상기 회전홀(19)에는 상기 회전축(22)이 결합되며, 상기 회전축(22)에 끼워진 상기 회전판(10b)은 동일한 방향으로 동일한 거리를 왕복운동하게 된다.
상기 고정홀(13)에 의해 상기 고정축(21)에 끼워진 상기 고정판(10a)은 상기 스크류(40) 외측의 상기 슬러지 탈수장치(100)에 고정되며, 상기 회전홀(19)에 의해 상기 회전축(22)에 끼워진 상기 회전판(10b)은 상기 고정판(10a)의 상기 고정부(12)와 상기 고정부(12) 사이의 거리만큼 왕복운동을 한다.
따라서 상기 고정판(10a)의 상기 고정부(12)가 4개인 경우에는 0~90° 거리만큼 상기 회전판(10b)이 왕복운동을 하고, 3개인 경우에는 0~120°, 2개인 경우에는 0~180° 거리만큼 상기 회전판(10b)이 왕복운동을 하게 된다.
도 5는 본 발명의 원심회전원판이 슬러지 탈수장치에 결합된 모습을 나타낸 것이다.
슬러지가 슬러지투입구(70)로 유입되면 샤프트(50)가 모터의 동력을 받아 회전하게 되고 이 회전에 따라 상기 샤프트(50)의 외주연에 장착된 상기 스크류(40)가 회전하면서 함수율이 높은 슬러지를 이송 압축하면서 탈수하게 된다. 이때 상기 스크류(40)의 일측 끝단 바깥쪽으로 상기 원심회전원판(10)을 장착시키고, 상기 원심회전원판(10)을 통해 상기 스크류(40)에 의해 이송되어온 슬러지 고형물을 상기 슬러지탈수장치(100) 외부로 용이하게 배출되는 것이다.
이때 상기 고정판(10a)은 상기 고정축(21)에 의해 고정되고, 상기 회전판(10b)은 회전운동 하는 상기 회전축(22)에 결합되기 때문에 상기 스크류(40)가 회전하게 되면 상기 회전판(10b)은 좌우로 왕복운동을 하게 된다.
이때 상기 회전판(10b)에는 상기 배출홈(15)이 형성되어 있어 상기 스크류(40)에 의해 탈수된 슬러지 고형물을 더욱 효율적으로 탈수시키면서 외부로 배출하게 된다.
상기 배출홈(15)은 형성된 위치와 모양에 따라 제1배출홈(15a)과 제2배출홈(15b)으로 나누어 진다.
또한, 상기 스크류(40)에는 슬러지의 세포막을 파괴하여 탈수를 더욱 효율적으로 하기 위한 전단판넬(60)이 설치될 수 있는데, 상기 원심회전원판(10)은 상기 전단판넬(60)에 장착되어 형성될 수도 있다.
이러한 본 발명의 상기 원심회전원판(10)을 이용하게 되면 슬러지의 탈수효과를 75±2%까지 높일 수 있고, 종래보다 원심회전원판에 의한 슬러지 탈수장치의 탈수효과가 현저하게 향상되었다.
도 6은 원심회전원판의 확대 사이도이다.
도 6에 도시한 바와 같이 상기 고정판(10a)과 상기 회전판(10b) 사이에 스페이서(30)를 삽입하여 상기 고정판(10a)과 상기 회전판(10b)이 일정한 간격을 유지하도록 하였다.
즉, 삽입되는 상기 스페이서(30)의 두께를 조절하여 상기 고정판(10a)과 상기 회전판(10b)의 간격을 일정하게 유지하도록 하는데, 이때의 간격은 0.5mm~0.3mm로 유지하는 것이 바람직하다.
이러한 간격은 고형물이 용이하게 빠져나갈 수 있도록 하고 상기 회전판(10b)의 회전력을 높여 탈수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 스페이서(30)는 상기 고정판(10a)과 상기 회전판(10b)의 두께보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하며 내마모성과 내부식성이 우수한 재질로 형성하여 슬러지탈수를 용이하게 하도록 하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명의 슬러지 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성된 슬러지 탈수장치에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
10 : 원심회전원판 10a: 고정판
10b : 회전판 11 : 고정몸체부
12 : 고정부 13 : 고정홀
15 : 배출홈 15a: 제 1배출홈
15b: 제 2배출홈 17 : 회전몸체부
18 : 회전부 19 : 회전홀
21 : 고정축 22 : 회전축
30 : 스페이서 40 : 스크류
50 : 샤프트 60 : 전단판넬
70 : 슬러지투입부 100 : 슬러지탈수장치

Claims (4)

  1. 슬러지 탈수장치에 있어서,
    상기 슬러지 탈수장치를 구성하는 스크류 일측의 끝단에 위치하며 고정판과 회전판이 교호적으로 결합되는 원심회전원판; 및
    상기 고정판은 고정몸체부의 바깥쪽으로 고정홀이 형성된 고정부가 돌출 형성되고, 상기 회전판은 회전몸체부의 바깥쪽으로 회전홀이 형성된 회전부가 돌출 형성되고, 회전몸체부의 평면에 배출홈이 형성되며,
    상기 고정판의 고정홀에 끼워져 상기 슬러지 탈수장치에 상기 고정판을 고정시키는 고정축; 및
    상기 회전판의 회전홀에 끼워져 상기 회전판이 일정한 각도로 회전운동을 반복할 수 있도록 하는 회전축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 고형물 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성되는 슬러지 탈수장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전판에 형성된 배출홈은 회전몸체부의 내경 접선과 만나는 상기 배출홈의 단턱 돌출선이 외각이 30°~70° 범위로 형성되고, 스크류가 형성된 샤프트가 회전하면 배출홈 단턱의 미는 힘에 의해 슬러지를 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 슬러지 고형물 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성되는 슬러지 탈수장치
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회전판에 형성된 배출홈의 단턱이 곡선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 고형물 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성되는 슬러지 탈수장치
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고정판과 회전판 사이에 스페이서를 삽입하여 0.5~0.3mm 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 슬러지 고형물 배출이 용이한 원심회전원판으로 구성되는 슬러지 탈수장치.


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