KR101095545B1 - 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크래퍼식 협잡물 처리기와 그 처리 방법에 관한 것으로, 그 목적은 공급된 폐수(특히 분뇨)로부터 협잡물(모래, 비닐, 헝겊, 머리카락, 씨앗)을 포함한 고형분과 액을 분리시 협잡물에 의한 막힘 없이 연속적으로 분리후 협잡물을 포함한 고형분은 압축하여 케익화하고, 분리된 액은 재차 모래를 포함한 미세한 협잡물을 거른 후 저류조로 공급하고 걸러진 모래는 협잡물과 압축시켜 케익화하는 시스템 및 처리 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 구성은 스크래퍼 스크류를 통해 공급된 폐수 중 액성분을 원심 배출하는 타공망이 형성된 드럼스크린과, 드럼스크린 내부에 설치되어 협잡물을 포함한 고형분을 회전력으로 압축시켜 드럼스크린 일측단부를 통해 배출함과 동시에 드럼스크린을 청소하는 스크래퍼 스크류를 구비하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기와; 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출되어 공급된 액을 침전분리시켜 미세 협잡물을 재차 선별하는 침사분리조와; 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출된 협잡물을 포함한 고형분과 경사 스크류컨베이어를 통해 침사분리조로부터 공급된 미세협잡물을 압축 탈수하여 케익화된 고형분을 배출하는 스크류프레스와; 침사분리조 및 스크류프레스에서 배출된 액을 저장하는 저류조;를 포함하여 구성된 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리장치 및 방법을 발명의 특징으로 한다.
Description
본 발명은 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 자세하게는 공급된 폐수(특히 분뇨)로부터 미세한 협잡물(모래, 비닐, 헝겊, 머리카락, 씨앗)과 물을 분리후 협잡물은 압축하여 케익화하고, 분리된 물은 재차 모래를 거른 후 저류조로 공급하고 이때 걸러진 모래는 협잡물과 함께 압축시켜 케익화하여 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 산업현장이나 가정에서 발생되는 쓰레기의 침출수, 하수, 오수 및 분뇨 등과 같은 폐수는 많은 협잡물을 가지고 있어 이러한 폐수 내 협잡물과 같은 잔존물을 별도로 분리처리한 뒤, 나머지 액 성분은 정화설비로 정화시켜 하천 등에 방류하게 된다.
이러한 협잡물 처리를 위한 종래 기술로 대한민국 공개특허 10-2009-93772호(하수종합처리기), 대한민국 특허 제 10-754247호(협잡물 종합 처리기), 대한민국 특허 제 10-0880270호(분뇨 및 축산폐수용 협잡물 종합처리기) 등이 있다.
하지만 이와 같은 종래의 기술을 포함한 종래의 기술들은 그 장치 구성이 복잡하여 제작비도 많이 들고, 일체형으로 되어 있어 잦은 고장을 일으켜 연속적인 처리가 되지 못한다는 문제점과. 특히 구성요소 중 링타입(또는 로터리) 디스크 또는 웨지형 분리기를 가지고 있는데, 이러한 구성요소는 실제 운용시 옷가지 등이 걸리는 경우가 많아 실용적이지 못하고, 또한 폐수를 고액성분으로 분리시 액 성분중에 포함된 모래 성분을 제대로 걸러 주지 못해 액 성분을 이송하는 이송모터 등에 부하가 많이 걸리거나 정지되는 등의 문제점이 많아 지속적인 협잡물 처리가 어렵다는 구조적인 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공급된 폐수(특히 분뇨)로부터 협잡물(모래, 비닐, 헝겊, 머리카락, 씨앗)을 포함한 고형분과 액을 분리시 협잡물에 의한 막힘 없이 연속적으로 분리후 협잡물을 포함한 고형분은 압축하여 케익화하고, 분리된 액은 재차 모래를 포함한 미세한 협잡물을 거른 후 저류조로 공급하고 걸러진 모래는 협잡물과 압축시켜 케익화하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 스크래퍼 스크류를 통해 공급된 폐수 중 액성분을 원심 배출하는 타공망이 형성된 드럼스크린과, 드럼스크린 내부에 설치되어 협잡물을 포함한 고형분을 회전력으로 압축시켜 드럼스크린 일측단부를 통해 배출함과 동시에 드럼스크린을 청소하는 스크래퍼 스크류를 구비하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기와;
드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출되어 공급된 액을 침전분리시켜 미세 협잡물을 재차 선별하는 침사분리조와;
드럼타공형 스크레퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출된 협잡물을 포함한 고형분과 경사 스크류컨베이어를 통해 침사분리조로부터 공급된 미세협잡물을 압축 탈수하여 케익화된 고형분을 배출하는 스크류프레스와;
침사분리조 및 스크류프레스에서 배출된 액을 저장하는 저류조;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치를 제공함으로써 달성된다.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 드럼스크린은 금속재 원통관의 길이방향 복수 지점 둘레 방향으로 각각 복수개의 타공망이 형성되고, 각 지점에 형성된 타공망은 서로 다른 크기를 가지는 타공으로 구성되고, 일측단부에는 복수개 케익화된 고형분을 배출하는 토출구멍이 형성되며, 상기 타공망은 길이 방향으로 3지점에 형성되고 각 지점의 타공망은 각각 8mm, 6mm, 4mm의 직경을 가지는 타공이 순차적으로 형성할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 스크래퍼 스크류는 둘레에 폐수를 토출하는 복수개의 토출구가 형성된 회전축과, 이 회전축 둘레에 나선형으로 배열되어 설치되되, 각각 탄성력을 가지면서 분리 형성된 복수개의 스크래퍼 결합체로 구성되고,
상기 스크래퍼 결합체는 회전축 둘레방향으로 등분하여 각각의 등분지점에 각각 형성되고, 등분되어 설치된 스크래퍼결합체가 회전축의 길이방향으로 복수개 설치되며, 개별 스크래퍼 결합체의 설치방향은 나선방향으로 형성할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 스크래퍼 결합체는 회천축 내부에 길이방향으로 설치된 프레임바에서 회전축 외경방향으로 돌출된 복수개의 스크래퍼 지지봉에 각각 끼워져 스크래퍼에 탄성력을 제공하는 스프링과; 스크래퍼 지지봉에 끼워진 스프링에 끼워지는 스프링캡을 구비하여 스크래퍼를 체결하는 스크래퍼 홀더와; 스크래퍼 홀더와 체결되는 스크래퍼;로 구성되고, 상기 스크래퍼는 우레탄 재질의 민자 또는 브러시 형태로 구성할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 침사분리조는, 침사분리조를 액상저장부와 잔사저장부로 나누고 상부에는 넘친 액이 흐르는 격벽구멍이 형성된 격벽과; 잔사저장부를 다수개의 공간으로 나누고 격벽구멍보다 낮은 높이를 가지게 설치된 다수개의 잔사분리판과; 잔사저장부의 상부에 형성된 액유입구와; 액상저장부의 하부에 형성된 액배출구와; 상기 격벽 및 잔사분리판의 하부를 관통하여 침전된 협잡물을 외부로 배출토록 설치된 수평 스크류 컨베이어;를 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명은 다른 실시형태로, A) 상기 종합 협잡물 처리 장치를 구비하여, 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 이용하여 공급된 분뇨 및 폐수 중 액성분을 드럼스크린에 형성된 타공망을 통해 원심 분리 배출하고, 드럼스크린 내부에 설치된 스크래퍼 스크류를 통해 협잡물을 포함한 고형분을 회전력으로 압축시켜 배출시키면서 드럼스크린을 청소하는 단계와;
B) 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출되어 공급된 액중 미세 협잡물을 침사분리조에서 재차 침전분리시켜 선별하는 단계와;
C) 침사분리조에 침전 선별된 미세 협잡물 및 모래를 수평 및 경사 스크류컨베이어로 배출하는 단계와;
D) 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출된 협잡물을 포함한 고형분과 경사 스크류컨베이어를 통해 침사분리조로부터 공급된 미세협잡물을 스크류프레스를 이용하여 압축 및 탈수하여 케익화하는 단계와;
E) 케익화된 고형분을 배출하는 단계와;
F) 침사분리조 및 스크류프레스에서 배출된 액을 저류조에서 저장하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 방법을 제공함으로써 달성된다.
상기와 같이 본 발명은 폐수중 협잡물과 물을 원심분리시 타공망을 구비한 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 사용함으로써 타공망이 연속적으로 청소되어 협잡물에 의한 막힘이 일어나지 않아 안정적인 고액분리작업이 지속되어 연속적인 협잡물 처리 작업이 가능하다는 장점과,
또한 분리된 물 중에 포함된 모래를 걸러준 후 저류조에 공급함으로써 이후 저류조에 저장된 물을 이송펌프 등을 이용하여 이송시 모래에 의한 이송펌프의 고장을 막을 수 있다는 장점과,
또한 폐수를 물과 협잡물로 분리후 압축하여 케익화 처리하는 시스템 구성이 간단하여 잔고장 없이 대용량의 폐수 처리가 가능하고, 그 고액 분리 상태가 좋아 후단의 폐수 처리 장치의 작동 부하를 줄일 수 있다는 장점과,
또한 기존 원심분리기처럼 협잡물 처리를 위한 펌프, 싸이클론, 배관들이 없어짐으로 제조 단가를 줄일 수 있으면서 구성이 간단하여 짐으로 인한 고장 발생율을 현저히 낮출수 있다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 전체 시스템도이고,
도 2는 본 발명에 사용된 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기의 정면 예시도이고,
도 3은 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 드럼스크린의 정면 및 측면 예시도이고,
도 4a는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 정면 및 측면 예시도이고,
도 4b는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 사시도이고,
도 4c는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 스크래퍼 결합구조를 보인 예시도이고,
도 4d는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류를 통한 협잡물 슬러지의 분출을 보인 예시도이고,
도 5는 본 발명을 구성하는 침사분리조의 구성도이고,
도 6은 본 발명에 따른 처리방법을 보인 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 사용된 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기의 정면 예시도이고,
도 3은 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 드럼스크린의 정면 및 측면 예시도이고,
도 4a는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 정면 및 측면 예시도이고,
도 4b는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 사시도이고,
도 4c는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 스크래퍼 결합구조를 보인 예시도이고,
도 4d는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류를 통한 협잡물 슬러지의 분출을 보인 예시도이고,
도 5는 본 발명을 구성하는 침사분리조의 구성도이고,
도 6은 본 발명에 따른 처리방법을 보인 흐름도이다.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 전체 시스템도이다. 도시된 바와 같이 본 발명은 폐수 운반차(특히 분뇨차)로부터 폐수(특히 분뇨)가 공급되면 이를 처리하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)가 이를 탈수시켜 액성분과 협잡물을 분리하게 된다.
여기서 폐수운반차와 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)는 커플링이 형성된 호스를 통해 연결되어 연속공급 되도록 구성된다. 따라서 폐수 운반차를 통해 공급되는 오폐수 속에는 기본적으로 큰 옷가지와 같은 불순물은 사전에 걸러진 상태로 최대 호스를 통과할 정도의 협잡물만 존재한다.
스크래퍼식 협잡물 처리기의 탈수 원리는 원심탈수기 또는 농축기의 기본원리와 같이 원심분리에 의한 고액분리를 하게 된다. 즉, 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)는 크게 고속회전하면서 공급된 폐수를 분출함과 동시에 이송하는 스크래퍼 스크류(11)와 스크래퍼 스크류(11)에 비해 상대적으로 저속회전하면서 타공망을 통해 액 성분을 배출하는 드럼스크린(12)으로 구성된다. 따라서 액 성분은 타공망을 통해서 배출되고, 타공망은 협잡물을 포함한 고형분을 이송하는 스크래퍼 스크류(11)에 의해 연속적으로 청소가 되기 때문에 막힘없이 연속 탈수가 이루어지게 된다.
본 발명이 이와 같이 타공망으로 구성한 이유는 연속 탈수에 적합한 구조이기 때문이다. 즉, 오폐수(가축분뇨, 인분, 하수, 폐수) 속에는 고형분속에 많은 협잡물(비닐조각, 휴지, 헝겊조각, 머리카락, 씨앗류, 모래 등)이 섞여 있으므로 수처리시 이러한 협잡물이 있으면 오폐수 정화를 위한 수처리 작업에 많은 어려움이 있다. 그 이유는 생물학적 또는 화학적 수처리 공정장치 또는 이러한 공정장치에 오폐수를 공급하는 이송펌프의 오작동 또는 고장을 일으키는 원인이 되기 때문이다. 따라서 수처리 이전에 전처리 단계를 거쳐 오폐수중의 협잡물 제거가 중요한데, 종래 탈수장치 즉, 링타입 또는 웨지방식 탈수장치는 링 및 웨지에 협잡물이 걸려 자주 탈수 운전이 정지되기 때문에 본 발명은 원천적으로 이와 같은 구조를 배제하고 안정적인 탈수가 이루어지는 타공망 방식으로 구성하여 이러한 문제점을 원천적으로 배제하였다.
드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)의 드럼스크린(12)을 통해 배출된 액성분은 침사분리조(2)로 공급되어 액 성분 중에 포함된 미세 모래등을 거른 후 저류조(3)로 공급하게 구성된다.
또한 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)의 드럼스크린(12)을 통해 배출되지 못하고 스크래퍼 스크류(11)에 의해 일측으로 이송된 협잡물을 포함한 고형분은 스크류프레스(4)로 공급되어 스크류의 회전에 의해 압착되면서 재차 액성분과 고형분으로 분리되고, 고형분은 케익화되어 암롤박스(5)로 공급되어 저장된 이후 매립 또는 소각하는 처리단계 또는 연료로 사용하기 위한 자원화 단계를 거쳐 처리된다. 암롤박스는 흔히 주변에서 보는 청소차 위에 실린 쓰레기 박스를 말한다.
한편 침사분리조(2)에서는 액중에 포함된 미세모래를 침전 분리후 침전된 모래를 수평스크류컨베이어(21)를 통해 경사스크류컨베이어(6)를 통해 스크류프레스(4)로 공급하여 스크류의 회전에 의한 압착으로 협잡물과 함께 케익화한다.
스크류프레스(4)의 원리는 점차로 공간이 축소되어 압착되도록 하는 탈수기로 스크류(41)의 피치를 일정하게 하고 회전축(42)의 직경을 점차로 크게 테이퍼지게 형성하여 공간 축소에 의한 압착하는 방법 또는 스크류의 피치를 점차로 줄여나가 공간을 축소시켜 압착시키는 방법 중 어느 방식을 사용해도 된다. 이와 같이 공간축소가 일어나면 고형분이 케익화되는 도중에 협잡물을 포함한 고형분속 액 성분이 스크류 둘레방향에 형성된 타공(도시 생략) 스크린을 통해 배출되어 케이스 가운데로 모여 하부로 액배출구(43)를 통해 저류조(3)로 공급하고, 케익화된 고형분은 공간이 축소된 영역 끝단에 형성된 케익 배출구(44)를 통해 배출후 암롤박스(5)로 공급된다. 이와 같은 스크류프레스의 원리나 구조는 일반적인 것이므로 구체적인 상세 설명은 생략한다.
이하 구체적으로 본 발명의 각 구성요소를 자세히 살펴본다.
도 2는 본 발명에 사용된 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기의 정면 예시도이다. 도시된 바와 같이 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기의 케이스(13) 내부에는 드럼스크린(12)이 양측단부에 모터 등의 구동원 회전력을 전달하는 구동축과 축결합되어 회전되게 설치되고, 그 드럼스크린(12) 내부에는 다시 스크래퍼 스크류(11)가 양측단부에 모터등의 구동원 회전력을 전달하는 구동축과 축결합되어 회전되게 설치된다.
스크래퍼 스크류는 회전축 내부 중공부로 형성된 둘레방향으로 폐수 토출구가 형성되어 폐수운반차로부터 공급된 폐수가 회전축을 통해 유입된후 토출되어 원심분리에 의한 탈수작용이 일어나게 된다.
상기 드럼스크린(12)과 스크래퍼 스크류(11)를 회전시키는 구동원은 하나의 모터를 이용하여 기어박스를 통해 양 축에 동력을 공급하도록 구성하거나, 개별 축마다 모터와 연결하여 구동하도록 구성할 수 있다. 예시된 도면에서는 하나의 모터를 이용한 구동력 전달 방식이고, 각각의 축과 물린 기어비에 의해 서로 다른 회전력을 가지게 구성하였다. 이와 같은 동력 전달 방법은 산업계에서 일상적으로 사용하는 공지의 구성이므로 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.
드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)의 탈수 원리는 원심탈수기 또는 농축기의 기본원리와 같이 원심분리에 의한 고액분리를 하게 된다. 즉, 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)는 크게 고속회전하면서 공급된 폐수를 분출함과 동시에 이송하는 스크래퍼 스크류(11)와 스크래퍼 스크류(11)에 비해 상대적으로 저속회전하면서 타공망을 통해 액 성분을 배출하는 드럼스크린(12)으로 구성된다. 따라서 액 성분은 타공망을 통해서 배출되고, 협잡물을 포함한 고형분은 회전축과 연동되어 회전하는 스크래퍼 스크류(11)에 의해 일측으로 압축되면서 이송된다. 이때의 압축은 후술되는 스크류프레스에서 행해지는 정도의 압축력은 아니고 폐수중 액 성분이 탈수된 후의 나머지 고형분의 이송이 주된 목적이다.
이때 액 성분이 배출되는 복수개의 타공(1211)으로 이루어진 타공망(121)은 협잡물을 포함한 고형분을 이송하는 스크래퍼 스크류(11)에 의해 그 표면이 연속적으로 청소가 되기 때문에 막힘없이 연속 탈수가 이루어지게 된다. 타공망과 스크래퍼 스크류를 구성하는 스크래퍼는 접촉하거나 거의 접촉한 수준으로 설치된다. 이와 같이 설치되어도 종래의 협잡물 처리기처럼 링타입이나 웨지타입이 아니기 때문에 스크래퍼의 물리적 손상이 거의 없기 때문에 안정적인 청소가 이루어지게 되어 항시 타공망의 구멍은 뚫린 상태를 유지하게 된다. 이 때문에 본 발명은 연속적이고 안정적인 탈수가 가능하게 된다.
상기와 같이 타공망을 통과한 액 성분은 케이스의 하부에 형성된 액배출구(131)를 통해 저류조로 이송되고, 협잡물을 포함한 고형분은 드럼스크린(12)의 일측단부에 복수개 형성된 토출구멍을 통해 배출된 후 케이스의 일측부에서 액배출구(131)와 격리되게 형성된 케익배출구(132)를 통해 스크류프레스로 공급된다.
도 3은 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 드럼스크린의 정면 및 측면 예시도이다. 도시된 바와같이 드럼스크린(12)는 금속재 원통관으로 구성되는데, 원통관의 길이방향 복수 지점(실시예에서는 3곳)에 타공망을 설치하고, 또한 복수지점에서 드럼스크린 둘레 방향으로 복수개의 타공망(121)을 각각 형성하여 구성하였다.
또한 서로 다른 지점에 형성된 타공망(121)은 서로다른 크기를 가지는 타공(1211)으로 구성하였는데 폐수가 먼저 배출되는 지점에 형성된 타공망의 타공 크기는 8mm로 하였고, 중앙부는 6mm 마지막 제일 먼쪽은 4mm로 구성하였다.
이와 같이 구성한 이유는 제일 앞부분에 형성된 타공망에서는 8mm로 형성함으로써 통상 이보다 작은 크기를 가지는 모래나 비비탄과 같은 협잡물이 잘 배출되어 타공이 막히지 않게 하는 목적이고, 제일 마지막 지점에 위치한 타공망의 타공 크기를 이보다 작은 4mm로 작게한 이유는 스크래퍼 스크류(11)에 의해 이송되면서 어느정도 압착되어 케익화된 고형분이 그 압착력 때문에 타공을 통해 배출되는 것을 최대한 막기 위해 타공크기를 작게 형성하였다.
또한 드럼스크린(12)의 일측단부 측면 즉, 제일작은 탈수망이 형성된 쪽 측면은 복수개(도면에서는 4개) 형성된 토출구멍(122)이 형성되어 스크래퍼 스크류(11)를 통해 이송된 협잡물을 포함한 고형분이 배출되도록 하였다. 이때 고형분은 어느정도 케익화 되었지만 액 성분을 포함하여 어느정도 유동성이 있는 고형분이다.
도 4a는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 정면 및 측면 예시도이고, 도 4b는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 사시도이고, 도 4c는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류의 스크래퍼 결합구조를 보인 예시도이고, 도 4d는 본 발명 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 구성하는 스크래퍼 스크류를 통한 협잡물 슬러지의 분출을 보인 예시도이다.
도시된 바와 같이 스크래퍼 스크류(11)는 공급되는 폐수가 중공으로 이루어진 동력축을 통해 공급되고, 이와 결합된 초입부가 중공으로 이루어져 둘레쪽에 협잡물과 고형분을 포함한 폐수를 토출토록 형성된 복수개의 토출구(1111)가 형성된 회전축(111)과, 이 회전축 둘레에 나선형으로 배열되어 설치되되, 각각 탄성력을 가지면서 분리 형성된 복수개의 스크래퍼 결합체(112)로 구성된다.
즉, 측면도에 도시된 바와 같이 스크래퍼 결합체(112)는 회전축(111) 둘레방향으로 원을 복수개로 등분(도면에서는 4개로 등분하여 90도 간격으로 설치됨)하여 각각의 등분된 지점에 형성되고, 이와 같이 등분되어 설치된 스크래퍼결합체가 회전축의 길이방향으로 복수개 설치된다. 이때 스크래퍼 결합체(112)의 설치방향은 나선방향을 이루게 형성되어 전체적인 형상이 일반적인 스크류피더의 스크류날개와 같은 나선 형태를 가지게 되어 회전시 고형분을 일측 방향으로 이송하게 된다.
이와 같이 스크래퍼 결합체(112)를 일체로 구성하지 않고 분리된 개별 형태로 구성한 이유는 연속 형태의 나선구조를 가지게 되면 협잡물이 끼일 경우 이를 제거하기가 어려울 수 있다는 문제점이 있고, 또한 본 발명의 스크래퍼 스크류는 협잡물을 포함한 고형분의 이송작용 뿐만 아니라 드럼스크린에 형성된 타공망의 지속적인 청소 목적도 있으므로 스크래퍼 결합체(112)에 소모품인 우레탄 또는 브러시 스크래퍼(1121)의 개별적 교체작업이 용이하게 하기 함이다.
이하 구체적으로 스크래퍼 결합체(112)의 구조를 살펴본다.
스크래퍼 스크류(11) 둘레에 나선형으로 복수개 설치된 스크래퍼 결합체(112)는 스크래퍼 스크류(11)를 구성하는 회천축(111) 내부에 길이방향으로 복수개의 프레임바(113)가 설치되고, 각 프레임바(113)에 형성된 복수개의 스크래퍼 지지봉(1131)이 회전축의 길이방향으로 천공된 복수개의 홀을 관통하여 돌출형성된다. 각 스크래퍼 지지봉(1131)에는 드럼스크린의 내면(특히 타공망)과 접촉하는 스크래퍼(1121)의 완충력을 제공하는 스프링(1122)이 끼워지고, 이 스프링 바깥으로는 스크래퍼(1121)를 체결하여 고정하는 스크래퍼 홀더(1123)가 끼워진다. 스트래퍼홀더(1123)의 하부는 스프링캡(1124)으로 구성되어 스프링이 내부에 수납하고 탄성력이 제공되도록 구성된다. 스크래퍼홀더(1123)는 스크래퍼와 측면에서 면접촉하여 볼트 및 너트로 체결되도록 구성된다. 물론 도시된 볼트 너트 방식 체결수단 대신에 스크래퍼를 고정할 수 있는 통상의 체결 수단이라면 그 어떤 것을 사용해도 된다. 편리하게 스크래퍼를 착탈할 수 있는 구조이면 충분하다.
또한 도면에서 스크래퍼 지지봉(1131) 및 스프링캡(1124)이 원형으로 도시되었으나, 스트래퍼홀더(1123)의 각도가 이웃하는 스트래퍼홀더(1123)들과 나선형을 이루는 각도를 이루도록 지지봉의 수직방향 또는 둘레방향 일 구간을 사각형 또는 기타 방식으로 돌출된 회전방지용 가이드스톱퍼(도시생략)를 구비하여 스크래퍼 홀더의 각도를 특정 각도로 단속하게 구성하였다. 이와 같은 구성은 각도 단속을 위해 흔히 쓰는 구성이므로 상세한 구조는 생략하였다. 단지 본 발명은 스크래퍼 결합체가 특정 각도를 유지하게 구성하였다는 것이 중요하다.
스크래퍼(1121)는 탄력성 있는 우레탄 재질의 민자 스크래퍼로 구성해도 되고, 빗살 형상 브러시 스크래퍼로 구성해도 된다. 우레탄 재질로 하면 타공망의 표면을 따라 균일한 청소가 이루어질 수 있고, 빗살형상 스크래퍼로 구성하면 하면 실이나 옷가지 등의 청소가 보다 용이하게 된다. 물론 빗살형태 스크래퍼의 재질로 탄성력을 가진 우레탄 재질로 하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명을 구성하는 침사분리조의 구성도이다. 도시된 바와 같이 침사분리조는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)에서 배출된 미세 모래를 포함한 액 성분을 공급받아 모래와 액성분을 분리후 모래를 스크류프레스로 이송하게 구성되는데, 이를 위해 침사분리조(2)의 하부에는 침전된 모래를 이송하는 수평스크류컨베이어(21)가 형성되어 일측으로 이송하여 침사분리조의 일측단에 형성된 배출구(22)를 통해 배출시켜 경사 스크류컨베이어(6)로 공급한다.
침사분리조는 액과 미세모래를 포함한 협잡물을 침전시키고 액 성분을 분리하기 위해 침사분리조를 상하로 막은 격벽(23)을 설치하여 액상저장부(24)와 잔사저장부(25)로 나누었다. 이때 격벽의 상부에는 격벽구멍(231)을 형성하여 일정 수위 이상일 때 잔사저장부(25)의 액이 넘쳐도록 구성하였다. 이와 같이 구성함으로써 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)에서 공급된 액 중에 포함된 모래를 포함한 협잡물이 걸러지게 된다.
또한 잔사저장부(25)에는 다수개의 잔사분리판(26)이 설치되어 있는데, 이 잔사분리판의 높이는 격벽(23)에 형성된 격벽구멍(231)보다 낮은 높이를 가지도록 하였다. 이와 같이 함으로써 다수개의 잔사분리판을 넘은 모래를 포함한 협잡물이 무게 때문에 침전시 격벽구멍(231)을 넘을 수 있는 문제를 방지하기 위함이다.
잔사분리판(26)을 다수개로 설치함에 따라 대부분의 모래를 포함한 협잡물은 첫 번째 잔사분리판과 침사분리조의 케이스가 형성하는 잔사분리부 공간에 침전되게 되고, 이후 잔사분리판끼리 형성하는 공간부에는 점차로 협잡물의 양이 적게 침전되게 된다. 액상저장부(24)의 하부에는 액배출구(241)가 형성되고, 잔사저장부(25)의 상부에는 액유입구(251)가 형성되어 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)에서 배출된 액 성분이 유입되어 공급되게 된다.
또한 격벽(23) 및 잔사분리판(26)의 하부에는 수평 스크류컨베이어(21)가 관통되는 스크류구멍(211)이 형성되어 수평 스크류컨베이어(21)가 침사분리조(2)에 분할된 액상저장부(24) 및 잔사저장부(25)를 걸쳐서 설치되어 하부로 침전한 모래를 포함한 협잡물을 일측단으로 이송하게 된다. 이를 위해 수평 스크류컨베이어의 상부는 개방된 상태로 구성된다. 따라서 이송중인 모래를 포함한 협잡물 중에는 수분을 머금은 상태여서 경사 스크류컨베이어를 통해 이송후 스크류프레스에서 최종적인 탈수작업을 거체게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 처리방법을 보인 흐름도이다. 상기와 같이 구성된 본 발명에 다른 협잡물 종합처리 장치를 이용한 협잡물 처리방법은 다음과 같은 흐름을 가진다.
A) 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 이용하여 공급된 분뇨 및 폐수 중 액성분을 드럼스크린에 형성된 타공망을 통해 원심 분리 배출하고, 드럼스크린 내부에 설치된 스크래퍼 스크류를 통해 협잡물을 포함한 고형분을 회전력으로 압축시켜 배출시키면서 드럼스크린을 청소하는 단계(S100)와;
B) 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출되어 공급된 액중 미세 협잡물을 침사분리조에서 재차 침전분리시켜 선별하는 단계(S200)와;
C) 침사분리조에 침전 선별된 미세 협잡물 및 모래를 수평 및 경사 스크류컨베이어로 배출하는 단계(S300)와;
D) 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출된 협잡물을 포함한 고형분과 경사 스크류컨베이어를 통해 침사분리조로부터 공급된 미세협잡물을 스크류프레스를 이용하여 압축 및 탈수하여 케익화하는 단계(S400)와;
E) 케익화된 고형분(협잡물, 제사(모래), 씨앗)을 배출하는 단계(S500)와;
F) 침사분리조 및 스크류프레스에서 배출된 액을 저류조에서 저장하는 단계(S600)를 포함하여 구성된다.
상기 A) 단계에서 스크래퍼식 협잡물 처리기의 탈수 원리는 원심탈수기 또는 농축기의 기본원리와 같이 원심분리에 의한 고액분리를 하게 된다. 즉, 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)는 크게 고속회전하면서 공급된 폐수를 분출함과 동시에 이송하는 스크래퍼 스크류(11)와 스크래퍼 스크류(11)에 비해 상대적으로 저속회전하면서 타공망을 통해 액 성분을 배출하는 드럼스크린(12)으로 구성된다. 따라서 액 성분은 타공망을 통해서 배출되고, 타공망은 협잡물을 포함한 고형분을 이송하는 스크래퍼 스크류(11)에 의해 연속적으로 청소가 되기 때문에 막힘없이 연속 탈수가 이루어지게 된다.
상기 B) 단계에서 침사분리조는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기(1)에서 배출된 미세 모래를 포함한 액 성분을 공급받아 모래와 액성분을 분리후 모래를 C)단계의 스크류프레스로 이송하게 구성되는데, 이를 위해 침사분리조(2)의 하부에는 침전된 모래를 이송하는 수평 스크류컨베이어(21)가 형성되어 일측으로 이송하여 침사분리조의 일측단에 형성된 배출구(22)를 통해 배출시켜 경사 스크류컨베이어(6)로 공급한다. 또한 다단으로 구성된 잔사분리판(26)과 격벽(23) 때문에 액과 협잡물간의 합침없이 분리 선별이 원활하게 이루어지게 되어 배출되는 액의 후 공정에서 화학적 생물학적으로 처리하여 정화시 정화효율이 높게 된다.
상기 F) 단계후 저장된 저류조에 저장된 여액은 배출되는 단계(S700)를 가진다.
상기 E) 단계후 배출된 케익화된 고형분(협잡물, 제사(모래), 씨앗)은 저장호퍼나 암롤박스등에 저장하여 처리하는 단계(S800)를 가진다.
상기 A) 및 E) 단계에서 배출되는 공기는 대기에 배출하는 단계(S900)나 기존 탈취설비에 의해 처리되는 단계(S1000)를 가진다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기 (2) : 침사분리조
(3) : 저류조 (4) : 스크류프레스
(5) : 암롤박스 (6) : 경사스크류컨베이어
(11) : 스크래퍼 스크류 (12) : 드럼스크린
(13) : 케이스 (21) : 수평 스크류 컨베이어
(22) : 배출구 (23) : 격벽
(24) : 액상저장부 (25) : 잔사저장부
(26) : 잔사분리판 (41) : 스크류
(42) : 회전축 (43) : 액배출구
(44) : 케익 배출구 (111) : 회전축
(112) : 스크래퍼 결합체 (113) : 프레임바
(121) : 타공망 (122) : 토출구멍
(131) : 액배출구 (132) : 케익배출구
(211) : 스크류구멍 (231) : 격벽구멍
(241) : 액배출구 (251) : 액유입구
(1111) : 토출구 (1121) : 스크래퍼
(1122) : 스프링 (1123) : 스크래퍼 홀더
(1124) : 스프링캡 (1131) : 스크래퍼 지지봉
(1211) : 타공
(1) : 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기 (2) : 침사분리조
(3) : 저류조 (4) : 스크류프레스
(5) : 암롤박스 (6) : 경사스크류컨베이어
(11) : 스크래퍼 스크류 (12) : 드럼스크린
(13) : 케이스 (21) : 수평 스크류 컨베이어
(22) : 배출구 (23) : 격벽
(24) : 액상저장부 (25) : 잔사저장부
(26) : 잔사분리판 (41) : 스크류
(42) : 회전축 (43) : 액배출구
(44) : 케익 배출구 (111) : 회전축
(112) : 스크래퍼 결합체 (113) : 프레임바
(121) : 타공망 (122) : 토출구멍
(131) : 액배출구 (132) : 케익배출구
(211) : 스크류구멍 (231) : 격벽구멍
(241) : 액배출구 (251) : 액유입구
(1111) : 토출구 (1121) : 스크래퍼
(1122) : 스프링 (1123) : 스크래퍼 홀더
(1124) : 스프링캡 (1131) : 스크래퍼 지지봉
(1211) : 타공
Claims (6)
- 스크래퍼 스크류를 통해 공급된 폐수 중 액성분을 원심 배출하는 타공망이 형성된 드럼스크린과, 드럼스크린 내부에 설치되어 협잡물을 포함한 고형분을 회전력으로 압축시켜 드럼스크린 일측단부를 통해 배출함과 동시에 드럼스크린을 청소하는 스크래퍼 스크류를 구비하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기와;
드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출되어 공급된 액을 침전분리시켜 미세 협잡물을 재차 선별하는 침사분리조와;
드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출된 협잡물을 포함한 고형분과 경사 스크류컨베이어를 통해 침사분리조로부터 공급된 미세협잡물을 압축 탈수하여 케익화된 고형분을 배출하는 스크류프레스와;
침사분리조 및 스크류프레스에서 배출된 액을 저장하는 저류조;를 포함하여 구성하되,
상기 드럼스크린은 금속재 원통관의 길이방향 복수 지점 둘레 방향으로 각각 복수개의 타공망이 형성되고, 각 지점에 형성된 타공망은 서로 다른 크기를 가지는 타공으로 구성되고, 일측단부에는 복수개 케익화된 고형분을 배출하는 토출구멍이 형성되며, 상기 타공망은 길이 방향으로 3지점에 형성되고 각 지점의 타공망은 각각 8mm, 6mm, 4mm의 직경을 가지는 타공이 순차적으로 형성된 것을 특징으로 하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 스크래퍼 스크류는 둘레에 폐수를 토출하는 복수개의 토출구가 형성된 회전축과, 이 회전축 둘레에 나선형으로 배열되어 설치되되, 각각 탄성력을 가지면서 분리 형성된 복수개의 스크래퍼 결합체로 구성되고,
상기 스크래퍼 결합체는 회전축 둘레방향으로 등분하여 각각의 등분지점에 각각 형성되고, 등분되어 설치된 스크래퍼결합체가 회전축의 길이방향으로 복수개 설치되며, 개별 스크래퍼 결합체의 설치방향은 나선방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 스크래퍼 결합체는 회천축 내부에 길이방향으로 설치된 프레임바에서 회전축 외경방향으로 돌출된 복수개의 스크래퍼 지지봉에 각각 끼워져 스크래퍼에 탄성력을 제공하는 스프링과; 스크래퍼 지지봉에 끼워진 스프링에 끼워지는 스프링캡을 구비하여 스크래퍼를 체결하는 스크래퍼 홀더와; 스크래퍼 홀더와 체결되는 스크래퍼;로 구성되고, 상기 스크래퍼는 우레탄 재질의 민자 또는 브러시 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 침사분리조는, 침사분리조를 액상저장부와 잔사저장부로 나누고 상부에는 넘친 액이 흐르는 격벽구멍이 형성된 격벽과; 잔사저장부를 다수개의 공간으로 나누고 격벽구멍보다 낮은 높이를 가지게 설치된 다수개의 잔사분리판과; 잔사저장부의 상부에 형성된 액유입구와; 액상저장부의 하부에 형성된 액배출구와; 상기 격벽 및 잔사분리판의 하부를 관통하여 침전된 협잡물을 외부로 배출토록 설치된 수평 스크류 컨베이어;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치.
- A) 청구항 1, 3, 4, 5 중 어느 한항에 따른 종합 협잡물 처리 장치를 구비하여, 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기를 이용하여 공급된 분뇨 및 폐수 중 액성분을 드럼스크린에 형성된 타공망을 통해 원심 분리 배출하고, 드럼스크린 내부에 설치된 스크래퍼 스크류를 통해 협잡물을 포함한 고형분을 회전력으로 압축시켜 배출시키면서 드럼스크린을 청소하는 단계와;
B) 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출되어 공급된 액중 미세 협잡물을 침사분리조에서 재차 침전분리시켜 선별하는 단계와;
C) 침사분리조에 침전 선별된 미세 협잡물 및 모래를 수평 및 경사 스크류컨베이어로 배출하는 단계와;
D) 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물 처리기에서 분리 배출된 협잡물을 포함한 고형분과 경사 스크류컨베이어를 통해 침사분리조로부터 공급된 미세협잡물을 스크류프레스를 이용하여 압축 및 탈수하여 케익화하는 단계와;
E) 케익화된 고형분을 배출하는 단계와;
F) 침사분리조 및 스크류프레스에서 배출된 액을 저류조에서 저장하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110040252A KR101095545B1 (ko) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020110040252A KR101095545B1 (ko) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치 및 그 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101095545B1 true KR101095545B1 (ko) | 2011-12-19 |
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ID=45506515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110040252A KR101095545B1 (ko) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | 드럼타공형 스크래퍼식 협잡물처리기를 포함한 종합 협잡물 처리 장치 및 그 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101095545B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101193020B1 (ko) * | 2012-08-22 | 2012-10-22 | 주식회사 무한기술 | 포트 스크류 프레스 |
| KR20160014489A (ko) | 2014-07-29 | 2016-02-11 | 거림환경 주식회사 | 분뇨 및 축분뇨용 협잡물 종합처리장치 |
| KR102268655B1 (ko) * | 2020-12-22 | 2021-06-23 | 주식회사 우성테크 | 협잡물 종합처리기 |
| CN113617540A (zh) * | 2021-08-21 | 2021-11-09 | 江苏巨鼎环保节能设备制造有限公司 | 一种穿墙型卧式全自动刮刀卸料离心机 |
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2011
- 2011-04-28 KR KR1020110040252A patent/KR101095545B1/ko active IP Right Grant
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