KR100949462B1 - 막힘 방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 막힘 방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치에 관한 것이다.

이에 본 발명의 그 기술적 요지는 원심분리기로 유입되는 슬러지의 응집 효율(응집반응)을 사전에 최적화시키도록 형성되는 것으로서, 장치의 내부 메인관로를 기준으로 2중 및 3중관로가 겹겹이 감싸도록 형성하되 상기 관로 사이에는 일종의 유로 및 이송로가 형성되는 한편, 상기 이송로에는 다수개의 반 원호 형상의 평판 배플이 길이방향을 따라 좌,우 이격된 위치로 지그재그 배치되도록 형성되고, 이에 응집제를 복수 이상의 투입노즐을 메인관로로 하여금 슬러지와 혼합되도록 주입시키도록 별도의 자켓을 형성함으로써 슬러지와 응집제의 혼합 성능을 향상시키며 이송되는 슬러지의 와류 흐름을 원활하게 조장하고, 상기 와류 흐름에 의해 응집제와의 충분한 혼합이 이루어진 슬러지는 응집반응이 완료된 상태로써, 원심분리기로 이송시 효과적인 원심력을 부여받아 고액분리의 탁월한 효과를 얻을 수 있도록 형성되는 반면, 응집반응에 필요한 적정량의 응집제만 사용되므로 원가절감은 물론 잉여 응집제가 탈리액으로 배출되어 분리 공정에 장애가 발생되는 것을 개선하도록 형성된다.

이를 위해, 본 발명은 다중 관로 형상으로 구성되되 원심식 분리기의 일 측에 구비되어 슬러지의 응집효율을 높이기 위해 응집제를 투입시켜 혼합하도록 형성되는 막힘이 없는 관로형 혼합응집장치에 있어서, 중공관으로써 일 측에 공급관(110)이 형성되고 타 측에 제1통공(120)이 형성되며 공급관(110)측 외주면상에는 등 간격으로 배열된 복수 이상의 투입노즐(130)이 구비되되 외주면의 길이방향으로는 반 원호 형상의 제1배플(140)이 설정된 등 간격으로 구획되어 길이방향을 따라 지그재그로 좌, 우 위치가 번갈아가며 서로 이격되도록 배치되는 메인관로(100)와; 상기 메인관로(100)를 내측에 수용하도록 형성되되 제1통공(120) 측에 제1유로(210)를 형성하도록 일 측단이 밀폐되고 타 측단에는 제2통공(220)이 형성되는 한편 내주 면에는 제1배플(140)의 외주 면과 맞닿아 설정된 등 간격으로 구획되어 제1이송로(240)를 형성하도록 구비되되 외주 면의 길이방향으로는 반 원호 형상의 제2배플(230)이 설정된 등 간격으로 구획되어 길이방향을 따라 지그재그로 좌,우 위치가 번갈아가며 서로 이격되도록 배치되는 2중관로(200)와; 상기 2중관로(200)를 내측에 수용하도록 형성되되 제2통공(220) 측에 제2유로(310)를 형성하도록 일 측단이 밀폐되고 타 측단에 배수관(320)이 형성되는 한편 내주면에는 제2배플(230)의 외주면과 맞닿아 설정된 등 간격으로 구획되어 제2이송로(340)를 형성하도록 구비되는 3중관로(300)와; 상기 제3중관로(300)의 밀폐된 일 측에 결합되되 내부에 메인관로의 투입노즐(130)이 수용되도록 형성되어 일정량의 응집제가 균일하게 투입되도록 일 측에 다수의 투입공(410)이 형성되는 자켓(400)이; 구성되어 이루어진다.

관로, 혼합응집장치, 슬러지, 응집, 배플, 유로, 이송로

Description

막힘 방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치{Cohesion equipment with prevention function of blocking}

본 발명은 원심분리기나 원심탈수기에서 탈수효율 향상을 위하여 응집제가 추가로 투입되고 있으나 응집반응이 원활하지 못하여 응집제의 과다투입 및 효율상승의 한계에 봉착하고 있는 실정이며 유입되는 슬러지의 고액분리 효율을 향상시키기 위해서는 사전에 슬러지를 효과적으로 응집시켜 비중을 크게 할 필요가 있으며, 본 장치는 응집 효율(응집반응)을 사전에 최적화시키도록 형성되는 것으로서, 장치의 내부 메인관로를 기준으로 2중 및 3중관로가 겹겹이 감싸도록 형성하되 상기 관로 사이에는 일종의 유로 및 이송로가 형성되는 한편, 상기 이송로에는 다수개의 반 원호 형상의 평판 배플이 길이방향을 따라 좌,우 이격된 위치로 지그재그 배치되도록 형성되고, 이에 응집제를 복수 이상의 투입노즐을 메인관로로 하여금 슬러지와 혼합되도록 주입시키도록 별도의 자켓을 형성함으로써 슬러지와 응집제의 혼합 성능을 향상시키며 이송되는 슬러지의 지그재그 흐름에 의한 와류 흐름을 강력하게 조장하고, 상기 와류 흐름에 의해 응집제와의 충분한 혼합이 이루어진 슬러지는 응집반응이 완료된 상태로써, 원심분리기로 이송 시 효과적인 원심력을 부여받 아 고액분리의 탁월한 효과를 얻을 수 있도록 형성되는 반면, 반 원호 형상의 배플 구조는 일반적인 라인믹서와는 달리 흐름을 수직 날로 차단하는 구조가 아니므로 머리털이나 섬유질의 걸림이 발생하지 않아 걸림으로 인한 막힘 현상이 발생하지 않도록 배플을 형성하는 바, 이는 응집반응에 필요한 적정량의 응집제만 사용하여도 최적의 응집이 이루어지도록 하여 원가절감은 물론 잉여 응집제가 탈리액으로 배출되어 분리 공정에 장애가 발생되는 것을 개선하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 막힘 방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치에 관한 것이다.

일반적으로 원심형 고액분리장치는 하수처리장 및 폐수처리장의 마지막 단계에서 슬러지 중의 고형분을 고액 분리시켜 탈수시키도록 유도하는 한편, 슬러지를 탈수하여 최종 처분을 위한 슬러지 케익을 형성하는 것으로, 여기서 분리된 슬러지 케익은 매립하거나 소각하게 된다.

이에 최근에는 하, 폐수처리장이 고도화되면서 잉여 처리해야 하는 슬러지(고형물)의 비중이 낮아지고 있어 기존의 방식에 의한 슬러지 관로에 응집제를 주입하여 원심탈수기 내부에서 응집반응과 동시에 원심력을 이용하여 고액분리하는 방식으로는 슬러지를 고액분리 하는데 효율이 급속저하로 원심분리에 어려움을 격고 있는 바, 이를 위해 원심분리식 탈수기에서 비중 차에 의한 원심분리 효율을 향상시키기 위하여 미세 고형물을 사전에 응집시켜 비중을 크게 원심탈수기로 주입할 필요성이 요구되고 있다.

이러한 응집제와 슬러지의 효과적인 응집을 위해서는 슬러지와 응집제가 잘 혼합되고 일정한 반응시간을 경과해야 정상적인 응집이 이루어지는데 기존의 원심탈수기에서는 다음과 같은 문제가 발생되었다.

1) 슬러지 공급라인에 주입된 응집제는 단순 이송 방식의 관로 특성(밀도가 높고 층류 형상 흐름)상 혼합되지 못하고 원심분리기 본체로 이송되어 원심분리기 내부에서 혼합, 응집 공정과 원심분리 공정이 동시에 수행하게 되어 탈수 효율이 저하된다.

2) 혼합, 응집 공정과 원심분리 공정을 동시에 수행하는 공정에서는 필연적으로 원심분리 효율이 저하되고, 이를 보완하기 위하여 다량의 응집제를 추가하여 주입하고 있는 실정이다.

3) 이러한 응집제의 과다 투입은 경제적인 손실뿐만 아니라 고액 분리된 탈리액에 잉여 응집제가 다량 잔유하여 처리장 공정에 장애를 준다.

4) 기존에 이러한 문제를 해결하기 위하여 별도의 라인믹서 등이 사용되고 있으나 처리장의 특성상 섬유질 및 머리털이 다량 유입으로 관로 막힘이 발생하여 실제 사용이 어려운 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 그 기술적 요지는 원심분리기로 유입되는 슬러지의 응집 효율(응집반응)을 사전에 최적화시키도록 형성되는 것으로서, 장치의 내부 메인관로를 기준으로 2중 및 3중 관로가 겹겹이 감싸도록 형성하되 상기 관로 사이에는 일종의 유로 및 이송로가 형성되는 한편, 상기 이송로에는 다수개의 반 원호 형상의 평판 배플이 길이방향을 따라 좌,우 이격된 위치로 지그재그 배치되도록 형성되고, 이에 응집제를 복수 이상의 투입노즐을 메인관로로 하여금 슬러지와 혼합되도록 주입시키도록 별도의 자켓을 형성함으로써 슬러지와 응집제의 혼합 성능을 향상시키며 이송되는 슬러지의 와류 흐름을 강력하게 조장하고, 상기 와류 흐름에 의해 응집제와의 충분한 혼합이 이루어진 슬러지는 응집반응이 완료된 상태로써, 원심분리기로 이송 시 효과적인 원심력을 부여받아 고액분리의 탁월한 효과를 얻을 수 있도록 형성되는 반면, 반 원호 형상의 배플 구조는 일반적인 라인믹서와는 달리 흐름을 수직 날로 차단하는 구조가 아니므로 머리털이나 섬유질의 걸림이 발생하지 않아, 걸림으로 인한 막힘 현상이 발생하지 않도록 배플을 형성하는 반면, 응집반응에 필요한 적정량의 응집제만 사용하여도 최적의 응집이 이루어지도록 하여 원가절감은 물론 잉여 응집제가 탈리 액으로 배출되어 수 처리 공정에 장애가 발생되는 것을 개선하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 막힘 방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다중 관로 형상으로 구성되되 원심식 분리기의 일 측에 구비되어 슬러지의 응집효율을 높이기 위해 응집제를 투입시켜 혼합하도록 형성되는 막힘이 없는 관로형 혼합응집장치에 있어서, 중공관으로써 일 측에 공급관(110)이 형성되고 타 측에 제1통공(120)이 형성되며 공급관(110)측 외주면상에는 등 간격으로 배열된 복수 이상의 투입노즐(130)이 구비되되 외주면의 길이방향으로는 반 원호 형상의 제1배플(140)이 설정된 등 간격으로 구획되어 길이방향을 따라 지그재그로 좌, 우 위치가 번갈아가며 서로 이격되도록 배치되는 메인관로(100)와; 상기 메인관로(100)를 내측에 수용하도록 형성되되 제1통공(120) 측에 제1유로(210)를 형성하도록 일 측단이 밀폐되고 타 측단에는 제2통공(220)이 형성되는 한편 내주 면에는 제1배플(140)의 외주 면과 맞닿아 설정된 등 간격으로 구획되어 제1이송로(240)를 형성하도록 구비되되 외주 면의 길이방향으로는 반 원호 형상의 제2배플(230)이 설정된 등 간격으로 구획되어 길이방향을 따라 지그재그로 좌,우 위치가 번갈아가며 서로 이격되도록 배치되는 2중관로(200)와; 상기 2중관로(200)를 내측에 수용하도록 형성되되 제2통공(220) 측에 제2유로(310)를 형성하도록 일 측단이 밀폐되고 타 측단에 배수관(320)이 형성되는 한편 내주면에는 제2배플(230)의 외주면과 맞닿아 설정된 등 간격으로 구획되어 제2이송로(340)를 형성하도록 구비되는 3중관로(300)와; 상기 제3중관로(300)의 밀폐된 일 측에 결합되되 내부에 메인관로의 투입노즐(130)이 수용되도록 형성되어 일정량의 응집제가 균일하게 투입되도록 일 측에 다수의 투입공(410)이 형성되는 자켓(400)이; 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 메인관로의 투입노즐(130)은 메인관로(100)의 외주 면에 부설되되 원주방향을 따라 90° 등 간격으로 다수개가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상기 막힘방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치는 원심식 고액분리장치의 선 공정으로 결합되어 일체형 시스템으로 구비되도록 형성된 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명은 장치의 내부 메인관로를 기준으로 2중 및 3중 관로가 겹겹이 감싸도록 형성하되 상기 관로 사이에는 일종의 유로 및 이송로가 형성되는 한편, 상기 이송로에는 다수개의 반 원호 형상의 평판 배플이 길이방향을 따라 좌,우 이격된 위치로 지그재그 배치되도록 형성되고, 이에 응집제를 복수 이상의 투입노즐을 메인관로로 하여금 슬러지와 혼합되도록 주입시키도록 별도의 자켓을 형성함으로써 슬러지와 응집제의 혼합 성능을 향상시키며 이송되는 슬러지의 와류 흐름을 강력하게 조장하고, 상기 와류 흐름에 의해 응집제와의 충분한 혼합이 이루어진 슬러지는 응집반응이 완료된 상태로써, 원심분리기로 이송 시 효과적인 원심력을 부여받아 고액분리의 탁월한 효과를 얻을 수 있도록 형성되는 반면, 반 원호 형상의 배플 구조는 일반적인 라인믹서와는 달리 흐름을 수직 날로 차단하는 구조가 아니므로 머리털이나 섬유질의 걸림이 발생하지 않아, 걸림으로 인한 막힘 현상이 발생하지 않도록 배플을 형성하는 반면, 응집반응에 필요한 적정량의 응집제만 사용 하여도 최적의 응집이 이루어지도록 하여 원가절감은 물론 잉여 응집제가 탈리 액으로 배출되어 수 처리 공정에 장애가 발생되는 것을 개선하는 효과가 있다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 원심식 고액 분리 장치로 슬러지가 유입되기 전 슬러지의 최적화를 위해 응집제를 혼합시키되 상기 혼합 성능과 막히지 않으면서 이송되는 이송효율이 개선되도록 관로형 혼합응집장치를 형성하는 것으로, 이는 메인관로(100), 2중관로(200), 3중관로(300) 및 자켓(400)으로 구성되어 이루어진다.

이에, 상기 메인관로(100)는 중공관으로써 일측에 공급관(110)이 형성되고 타측에 제1통공(120)이 형성되며 공급관(110)측 외주면상에는 등간격으로 배열된 복수 이상의 투입노즐(130)이 구비되되 외주면의 길이방향으로는 반원호 형상의 제1배플(140)이 설정된 등간격으로 구획되어 길이방향을 따라 지그재그로 좌,우 위치가 번갈아가며 서로 이격되도록 배치되어 이루어진다.

이때, 상기 메인관로의 응집제 투입노즐(130)은 일 실시예로써, 메인관로(100)의 외주면에 부설되되 원주방향을 따라 90° 등간격으로 3개소 형성되는 것이 바람직하다.

이는 자켓의 응집제 투입공(410)을 통해 유입된 응집제가 일방향으로 이송되고 있는 슬러지에 대해 효과적인 혼합이 이루어지도록 한 것으로 등간격된 투입 위 치에서 응집제가 슬러지와 혼합되도록 하기 위함이다.

이때, 상기 제1배플은 메인관로의 외주면 길이방향에 대해 설치되는 것으로 이를 좌,우로 구분하여 설명하면 일 예로써 좌측에 제1배플 하나가 단부측에 고정되면 다음 우측에는 제1배플 하나가 좌측 제1배플과 일정한 구간을 두고 배치되도록 형성된다.

이를 계속하여 반복하면 메인관로의 외주면에 제1배플이 지그재그 형태의 모양을 형성하게 되는데, 이는 후술되는 2중관로에 수납시 2중관로의 내주면으로 하여금 일정한 제1유로 및 제1이송로를 형성하게 되어 이송되는 슬러지가 응집제와 와류(스크류 나사산식으로 회전됨)를 일으키며 이송되도록 형성된다.

이때, 제1배플 간 구간(간격)은 슬러지의 흐름에 와류를 일으키도록 응집제와의 혼합을 최상으로 유도하도록 형성된다.

한편, 상기 2중관로(200)는 메인관로(100)를 내측에 수용하도록 형성되되 제1통공(120) 측에 제1유로(210)를 형성하도록 일측단이 밀폐되고 타측단에는 제2통공(220)이 형성되는 한편 내주면에는 제1배플(140)의 외주면과 맞닿아 설정된 등간격으로 구획되어 제1이송로(240)를 형성하도록 구비되되 외주면의 길이방향으로는 반원호 형상의 제2배플(230)이 설정된 등간격으로 구획되어 길이방향을 따라 지그재그로 좌,우 위치가 번갈아가며 서로 이격되도록 배치되어 이루어진다.

이때, 상기 제2배플은 2중관로의 외주면 길이방향에 대해 설치되는 것으로 이를 좌,우로 구분하여 설명하면 일 예로써 우측에 제2배플 하나가 단부측에 고정 되면 다음 우측에는 제2배플 하나가 좌측 제2배플과 일정한 구간을 두고 배치되도록 형성된다.

이를 계속하여 반복하면 2중관로의 외주면에 제2배플이 지그재그 형태의 모양을 형성하게 되는데, 이는 후술되는 3중관로에 수납시 3중관로의 내주면으로 하여금 일정한 제2유로 및 제2이송로를 형성하게 되어 이송되는 슬러지가 응집제와 와류(스크류 나사산식으로 회전됨)를 일으키며 혼합되면서 이송되도록 형성된다.

이때, 제2배플 간 구간(간격)은 슬러지의 흐름에 와류를 일으키도록 하여 응집제와의 혼합을 최상으로 유도하도록 형성된다.

또한, 상기 3중관로(300)는 2중관로(200)를 내측에 수용하도록 형성되되 제2통공(220) 측에 제2유로(310)를 형성하도록 일측단이 밀폐되고 타측단에 배수관(320)이 형성되는 한편 내주면에는 제2배플(230)의 외주면과 맞닿아 설정된 등간격으로 구획되어 제2이송로(340)를 형성하도록 구비되어 이루어진다.

이때, 상기 제2유로와 제2배플은 이송되는 슬러지가 응집제와 와류(스크류 나사산식으로 회전됨)를 일으키며 혼합되면서 이송되도록 형성된다.

이때, 상기 배수관은 원심식 고액 분리장치와 연결되어 응집되어 비중이 커져서 원심분리에 최적화된 슬러지 상으로 원심분리기로 슬러지를 이송시키도록 형성된다.

아울러, 상기 자켓(400)은 제3중관로(300)의 밀폐된 일측에 결합되되 내부에 메인관로의 투입노즐(130)이 수용되도록 형성되어 일정량의 응집제가 균일하게 투입되도록 일측에 다수의 투입공(410)이 형성되어 이루어진다.

이때, 상기 자켓은 몸체 중앙이 관통되되 관통된 통공으로 메인관로가 간섭없이 통과된 후 접합되도록 형성되어 투입노즐로 응집제가 원활하게 공급되도록 형성된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 혼합응집장치의 설치 구성도를 나타낸 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 혼합응집장치의 슬러지와 응집제가 혼합되어 이송되는 상태를 나타낸 일측면도,

도 3은 본 발명의 메인관로를 나타낸 일측면도,

도 4는 도 3의 타측면도,

도 5는 본 발명의 제1,2배플을 나타낸 일측면도,

도 6은 본 발명의 2중관로를 나타낸 일측면도,

도 7은 본 발명의 3중관로를 나타낸 일측면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 ... 메인관로 110 ... 공급관

120 ... 제1통공 130 ... 투입노즐

140 ... 제1배플 200 ... 2중관로

210 ... 제1유로 220 ... 제2통공

230 ... 제2배플 240 ... 제1이송로

300 ... 3중관로 310 ... 제2유로

320 ... 배수관 340 ... 제2이송로

400 ... 자켓 410 ... 투입공

Claims (3)

1. 다중 관로 형상으로 구성되되 원심식 분리기의 일 측에 구비되어 슬러지의 응집효율을 높이기 위해 응집제를 투입시켜 혼합하도록 형성되는 막힘이 없는 관로형 혼합응집장치에 있어서,

   중공관으로써 일 측에 공급관(110)이 형성되고 타 측에 제1통공(120)이 형성되며 공급관(110)측 외주면상에는 등 간격으로 배열된 복수 이상의 투입노즐(130)이 구비되되 외주면의 길이방향으로는 반 원호 형상의 제1배플(140)이 설정된 등 간격으로 구획되어 길이방향을 따라 지그재그로 좌, 우 위치가 번갈아가며 서로 이격되도록 배치되는 메인관로(100)와;

   상기 메인관로(100)를 내측에 수용하도록 형성되되 제1통공(120) 측에 제1유로(210)를 형성하도록 일 측단이 밀폐되고 타 측단에는 제2통공(220)이 형성되는 한편 내주 면에는 제1배플(140)의 외주 면과 맞닿아 설정된 등 간격으로 구획되어 제1이송로(240)를 형성하도록 구비되되 외주 면의 길이방향으로는 반 원호 형상의 제2배플(230)이 설정된 등 간격으로 구획되어 길이방향을 따라 지그재그로 좌,우 위치가 번갈아가며 서로 이격되도록 배치되는 2중관로(200)와;

   상기 2중관로(200)를 내측에 수용하도록 형성되되 제2통공(220) 측에 제2유로(310)를 형성하도록 일 측단이 밀폐되고 타 측단에 배수관(320)이 형성되는 한편 내주면에는 제2배플(230)의 외주면과 맞닿아 설정된 등 간격으로 구획되어 제2이송로(340)를 형성하도록 구비되는 3중관로(300)와;

   상기 제3중관로(300)의 밀폐된 일 측에 결합되되 내부에 메인관로의 투입노즐(130)이 수용되도록 형성되어 일정량의 응집제가 균일하게 투입되도록 일 측에 다수의 투입공(410)이 형성되는 자켓(400)이;

   구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 막힘 방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메인관로의 투입노즐(130)은

   메인관로(100)의 외주 면에 부설되되 원주방향을 따라 90° 등 간격으로 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 막힘 방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 막힘방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치는

   원심식 고액분리장치의 선 공정으로 결합되어 일체형 시스템으로 구비되도록 형성된 것을 특징으로 하는 막힘 방지 기능을 갖는 관로형 혼합응집장치.

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