KR101669643B1 - 필터 프레스 - Google Patents

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KR101669643B1 KR1020160070998A KR20160070998A KR101669643B1 KR 101669643 B1 KR101669643 B1 KR 101669643B1 KR 1020160070998 A KR1020160070998 A KR 1020160070998A KR 20160070998 A KR20160070998 A KR 20160070998A KR 101669643 B1 KR101669643 B1 KR 101669643B1
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water
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엄경용
김진우
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(주)한국테크
엄경용
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Abstract

본 발명은 필터 프레스에 관한 것으로, 본체(10)와; 상기 본체(10)의 내부에 설치되는 복수 개의 여과판(20)과; 상기 본체(10)의 하부에 설치되는 슬러지 케이크 배출부(30)와; 상기 본체(10)의 일측에 설치되어 상기 여과판(20)을 가압하는 가압장치(40)와; 상기 복수 개의 여과판(20)의 내부에 각각 하수를 공급하는 공급관(50)과; 상기 여과판(20)을 통과한 수분이 배출되는 배출관(60)과; 상기 복수 개의 여과판(20)의 내부에 각각 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부(70)와; 상기 복수 개의 여과판(20) 사이에 탈거수를 공급하는 탈거수 공급부(80) 및; 상기 이송스크루(31), 가압장치(40), 에어컴프레서(70) 및 탈거수 공급부(80)의 동작을 제어하는 제어부(90)로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이러한 구성에 의해 본 발명은 가압장치에 추가하여 고압의 압축공기를 사용하여 하수 슬러지를 압축함으로써 더욱 효과적으로 수분을 제거할 수 있다.

Description

필터 프레스{Filter Press}
본 발명은 필터 프레스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오니수, 음식물 쓰레기 또는 식품 제조과정에서 생성된 부산물 등을 처리하기 위해 이들을 응집·침전시킨 슬러지를 탈수과정 등을 통해 고형물(슬러지 케이크)과 수분으로 분리하는데 사용되는 필터 프레스에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 공장 등에서 배출되는 하수는 하수처리장으로 보내져 처리된 다음 하천 등으로 방류되는데, 이때 하수처리장에서는 먼저 응집·침전과정을 통해 하수에 포함된 고형물을 분리·수집한 다음, 나머지 하수 슬러지는 탈수 등의 과정을 거쳐 슬러리로부터 수분을 제거한 후 압축하여 케이크 형태로 만들어 처리하는 등의 과정을 거치게 되는데, 이때 벨트 프레스, 필터 프레스, 스크류 프레스 등이 사용되며, 이 중 필터 프레스는 하수 슬러지가 표면이 여과포로 둘러싸인 복수 개의 여과판 사이를 통과되도록 하여 하수 슬러지에 포함된 수분은 여과포를 통해 배수되도록 하고, 하수 슬러지에 포함된 고형물(고형 슬러지)은 여과포에 의해 여실의 내부에 포집되도록 한 다음, 여실의 내부에 고형 슬러지가 어느 정도 충전되게 되면 가압판을 이용하여 여과판을 서로 밀착시켜 고형 슬러지에 남아 있는 수분이 제거되도록 함으로써 고형 슬러지를 케이크 형태로 만들어 여실로부터 제거하는 구조로 이루어지며, 이러한 구조의 필터 프레스는 그 구조가 간단하여 하수처리장 등에서 널리 사용되고 있다.
그러나 상기와 같은 구조로 이루어진 필터 프레스를 사용하여 고형 슬러지를 압착하여 슬러지 케이크로 만들 때에는 일반적으로 여과판에 과도한 압력이 가해짐으로써 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있도록 여과판에 가해질 수 있는 허용 압력(임계 압력)을 미리 설정해 놓고, 이 임계 압력 이하에서 여과판 사이(여실)의 고형 슬러지를 압착함으로써 고형 슬러지에 남아 있는 수분을 제거하는데, 이때 여과판에 의해 형성되는 여실의 내부에 충전된 슬러지의 양에 따라 탈수 효율이 다르게 된다는 문제가 있다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 필터 프레스에 사용되는 여과판은 일반적으로 일 측면의 가장자리가 외측으로 돌출됨으로써 일측에 오목한 형상의 홈이 형성되고, 그 중심에는 하수가 통과하는 관통공이 형성된 사각 플레이트를 여과포로 둘러싸고 있는 구조로서, 이러한 구조의 여과판을 필터 프레스의 내부에 설치할 때에는 복수 개의 여과판을 수직으로 배열한 상태에서 하수 슬러지가 중심에 형성된 관통공을 차례로 통과하면서 복수 개의 여과판 사이에 분배되도록 하여 수분은 여과포를 통해 배수되도록 하고, 하수 슬러지에 포함된 고형 슬러지는 오목한 홈으로 이루어진 여실의 내부에 포집되도록 하며, 여실의 내부에 고형 슬러지가 충전되면 여과판의 외측에 설치된 가압판에 힘을 가하여 여과판을 수평방향으로 이동시킴으로써 여실에 충전된 고형 슬러지를 압착하며, 이와 같이 고형 슬러지를 압착할 때 여실의 내부에 충전된 슬러지의 양이 많은 경우에는 여과판이 수평방향으로 이동되다가 슬러지에 의해 여과판의 더 이상의 이동이 저지되면서 여과판에 가해진 압력이 슬러지에 그대로 전달되며, 따라서 고형 슬러지에 포함된 수분이 고형 슬러지로부터 충분히 제거됨으로써 탈수 효율이 높아지며, 반대로 여실의 내부에 충전된 고형 슬러지의 양이 적은 경우에는 고형 슬러지의 압착이 충분히 일어나기 전에 이웃하는 여과판의 돌출된 가장자리가 먼저 서로 맞닿아 버림으로써 여과판에 가해진 압력을 고형 슬러지를 압착하는 데에 전부 이용하지 못하게 되어 탈수 효율이 낮아진다.
상기와 같은 종래의 필터 프레스가 가지는 문제점을 해결할 수 있도록 등록특허공보 제1305041호를 통해 '공기 주입형 필터 프레스'가 제안되기도 하였는데, 이 특허문헌에서 제안하고 있는 필터 프레스는 복수 개의 여과판과; 상기 복수 개의 여과판이 서로 밀착하였을 때 상기 여과판 사이에서 슬러지의 탈수공간인 여실을 감싸도록 마련된 복수의 여과포; 여과판 중 홀수 번째 또는 짝수 번째에 위치하는 제1여과판과 연결된 제1배관; 여과판 중 제2여과판과 연결된 제2배관; 여과포 중 제1여과판에 인접하여 위치하는 제1여과포와 제1여과판 사이에 형성된 제1공간을 제1배관과 연통시키도록 제1여과판에 마련된 제1연통홀; 및 여과포 중 제2여과판에 인접하여 위치하는 제2여과포와 제2여과판 사이에 형성된 제2공간을 제2배관과 연통시키도록 제2여과판에 마련된 제2연통홀;을 포함하고, 2차탈수 시에는 제1배관에 공기를 공급하도록 구성함으로써 1차 탈수과정에서 분리되지 않은 수분을 공기에 의해 분리되도록 함으로써 탈수 효율이 향상되도록 한 것이다.
그러나 상기와 같이 1차적으로 탈수가 이루어진 슬러지 케이크에 다시 공기를 공급함으로써 추가적인 탈수가 이루어지도록 하기 위해서는 여실의 기밀이 견고하게 유지된 상태에서 높은 압력의 공기가 여실에 공급되어야 비로소 효과적인 추가 탈수가 이루어질 수 있는데, 상기 특허문헌에 개시된 필터 프레스를 포함한 종래의 필터 프레스에서는 위에서 설명한 바와 같이 여실 내에 슬러지의 양이 많을 때에는 서로 이웃하는 여과판이 밀착되지 못한 상태에서 슬러지에 대한 압착이 이루어지고, 이 경우에는 여실의 기밀이 견고하게 유지되지 못하며, 이와 같이 여실이 기밀이 견고하게 유지되지 못한 상태에서는 여실에 높은 압력의 공기가 공급되더라도 공기 중의 일부가 틈을 통해 누설됨으로써 공기의 압력이 급격히 저하되기 때문에 상기 특허문헌에서와 같이 고압의 공기를 이용하여 고형 슬러지를 추가로 압착하는 방식을 채택하더라도 이 방식은 실제로는 고형 슬러지에서 수분을 제거하는 데에 기여하지 못한다는 문제가 있다.
또한 상기와 같은 압착과정에 의해 고형 슬러지로부터 수분이 충분히 제거되고 나면, 고압의 물(탈거수)을 이용하여 여과판 사이의 여실에 위치하는 슬러지 케이크를 여실과 분리(탈거)시켜야 하는데, 상기 특허문헌에서와 같이 고형 슬러지로부터 고압의 공기를 이용하여 수분을 추가로 제거하는 경우 상당한 깊이까지의 슬러지 케이크 표면이 여과포에 고착되기 때문에 여과포로부터 슬러지 케이크를 분리시키는 데에 많은 양의 물이 소비된다는 문제도 있다.
KR 10-1305041 B1 KR 10-0857593 B1 KR 10-1332031 B1 JP 1993-200207 A
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 필터 프레스가 가지는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하수 슬러지로부터 수분을 효과적으로 제거할 수 있으며, 또한 여실에 위치하는 슬러지 케이크를 경제적이면서도 신속하게 탈거할 수 있도록 하는 필터 프레스를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 필터 프레스를, 상부쪽은 프레임 형태로 이루어지고, 하부쪽은 호퍼 형상으로 이루어진 본체와; 본체의 상부쪽 프레임에 설치되어 수평으로 이동되는 복수 개의 여과판과; 본체의 하부쪽 호퍼 부분에 설치되어 복수 개의 여과판사이에 위치하는 슬러지 케이크를 이송스크루를 이용하여 배출하는 슬러지 케이크 배출부와; 본체의 상부쪽 프레임 일측에 설치되어 복수 개의 여과판을 수평방향으로 가압하는 가압장치와; 복수 개의 여과판의 여실 내부에 각각 하수를 공급하는 공급관과; 복수 개의 여과판에 각각 연결되도록 설치되어 여과판을 통과한 수분이 배출되는 배출관과; 본체의 일 측면을 관통하여 설치되는 공기공급유로와, 공기공급유로에 압축공기를 공급하는 에어컴프레서를 구비하여 복수 개의 여과판의 여실 내부에 각각 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부와; 복수 개의 여과판 사이에 각각 설치되어 펌프에 의해 가압된 탈거수를 분사하는 분사노즐과, 분사노즐과 연결되어 탈거수를 공급하는 탈거수공급유로를 포함하는 탈거수 공급부 및; 이송스크루, 가압장치, 에어컴프레서 및 탈거수 공급부의 동작을 제어하는 제어부로 이루어지고, 탈거수공급유로와 공기공급유로는 연결관을 통해 연결되며, 연결관과 공기공급유로가 연결되는 부분에는 유로 전환을 통해 탈거수공급유로에 압축공기를 공급할 수 있도록 밸브가 구비됨으로써 탈거수 공급부를 통해 탈거수가 복수 개의 분사노즐로 공급될 때 압축공기도 탈거수공급유로를 통해 분사노즐로 공급되도록 구성하는 것에 의해 달성된다.
그리고 본 발명은 본체에 서로 이웃하는 여과판 사이의 수평 간격을 측정할 수 있도록 센서가 구비되고, 제어부는 센서로부터 검출된 간격에 기초하여 가압장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 고형 슬러지에 포함된 수분을 제거할 때 여과판을 2번 이상 압착함으로써 제거하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더하여 본 발명은 분사노즐이 탈거수를 수직방향으로 분사하도록 설치되고, 탈거수 공급부에는 탈거수를 수평방향으로 분사하는 분사노즐이 복수 개의 여과판의 양 측면을 따라 설치됨으로써 탈거수가 수평방향과 수직방향으로 교차하여 분사되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명은 가압장치와 함께 고압의 압축공기를 사용하여 하수 슬러지를 압축함으로써 하수 슬러지로부터 더욱 효과적으로 수분을 제거할 수 있으며, 또한 고압의 압축공기가 포함된 탈거수를 이용하여 슬러지 케이크를 탈거시키기 때문에 신속한 탈거가 이루어지며, 따라서 슬러지 케이크를 탈거시키는데 필요한 탈거수의 양을 크게 절약할 수 있다.
그리고 본 발명은 고형 슬러지에 포함된 수분을 제거할 때 여러 번에 걸쳐 압착함으로써 과도한 압착력에 의한 여과판의 변형 또는 파손의 발생을 방지할 수 있으며, 또한 고형 슬러지에 포함된 수분을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 프레스의 예를 보인 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 도 1의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 필터 프레스의 예를 보인 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 분사노즐이 여과판의 양 측면과 상면을 따라 설치된 예를 보인 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 제어부에 의해 가압장치의 동작이 제어되는 예를 보인 순서도이다.
이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명의 구성과 작용을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 하수 슬러지로부터 수분을 효과적으로 제거할 수 있으며, 또한 여실에 위치하는 슬러지 케이크를 경제적이면서도 신속하게 탈거할 수 있도록 하는 필터 프레스를 제공하고자 하는 것으로, 이를 위해 본 발명의 필터 프레스는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본체(10), 여과판(20), 슬러지배출부(30), 가압장치(40), 공급관(50), 배출관(60), 압축공기 공급부(70), 탈거수 공급부(80) 및 제어부(90)를 포함한다.
본체(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상부쪽은 프레임 형태로 이루어지고, 하부쪽은 하단으로 갈수록 좁은 호퍼 형상으로 이루어지는데, 상부쪽의 프레임 형태의 본체(10) 내부에는 후술하는 복수 개의 여과판(20)이 수직으로 배열되고, 이때 수직으로 배열된 복수 개의 여과판(20)의 양 측면에 각각 형성된 돌출부의 저면이 각각 지지되면서 수평방향을 따라 안정적으로 이동될 수 있도록 프레임 형태의 본체(10)의 양측에는 각각 전후방향을 따라 수평으로 사각 기둥 형상의 지지바(도면부호 없음)가 설치된다.
그리고 상부쪽 프레임 형상을 가지는 본체(10)의 전후면에는 각각 일정 높이의 사각판 형상의 측면판(11, 12)이 설치되고, 상부쪽 프레임 형상의 본체(10)는 그 하부에 수직으로 설치되는 복수 개의 지지다리(도면부호 없음)에 의해 지지되며, 이들 지지프레임 사이에는 호퍼 형상을 이루는 본체(10)의 하부가 바닥으로부터 일정 높이만큼 간격을 두고 위치된다.
또한 본체(10)의 상부쪽의 일측에 설치된 측면판(11)에는 후술하는 공급관(50)과 압축공기 공급유로(71)가 각각 관통 설치되며, 타측에 설치된 측면판(12)에는 후술하는 가압장치(40)의 가압로드(42)가 관통 설치되고, 측면판(12)의 수직면에는 유압에 의해 가압로드(42)를 슬라이딩 동작시키는 유압실린더(41와 제어부(90)가 각각 설치된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상부쪽의 프레임 형태의 본체(10)의 내부에 수직으로 배열되는 복수 개의 여과판(20)은 각각 사각 플레이트 형상으로서, 그 중앙에는 후술하는 공급관(50)을 통해 공급되는 하수가 유입되는 관통공(도시하지 않음)이 형성되고, 일 측면에는 고형 슬러지가 수집되는 적정 크기의 오목한 홈(도시하지 않음)이 관통공을 중심으로 형성되며, 여과판(20)의 표면에는 여과포(도시하지 않음)가 여과판을 둘러싸도록 구비되고, 이러한 구조의 여과판(20)은 앞서 설명함 바와 같이 이미 공지된 것이므로 이에 대한 더욱 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 여과판(20)의 구조에 의해 하수 슬러지가 공급관(50)을 거쳐 여과판(20)에 형성된 관통공을 통해 여과판(20) 사이에 유입되면 이 중 수분은 여과판(20)의 표면을 감싸고 있는 여과포를 통과하여 후술하는 배출관(60)을 통해 배출되고, 하수 슬러지에 포함된 고형 슬러지는 여과포에 걸러져 여과판(20) 사이의 여실에 쌓이게 된다.
하부쪽의 호퍼 형상의 본체(10)에는 슬러지 케이크 배출부(30)가 구비되며, 이러한 슬러지 케이크 배출부(30)는 복수 개의 여과판(20)에 의해 걸러진 다음 압착에 의해 케이크화된 슬러지 케이크를 본체(10)의 외부로 배출하기 위한 것으로, 이를 위해 슬러지 케이크 배출부(30)는 호퍼 형상의 본체(10)의 저면과 연통되면서 수평으로 설치되는 원통 형상의 관체(도면부호 없음)와, 이 관체의 내부에 설치되는 이송스크루(31)와, 이송스크루(31)의 일단에 연결되어 이송스크루(31)를 회전시키는 구동모터(32)로 이루어지며, 구동모터(32)는 후술하는 제어부(90)에 의해 그 동작이 제어된다.
상기와 같은 슬러지 케이크 배출부(30)의 구조에 의해, 생성된 슬러지 케이크를 여실로부터 탈거시켜 아래쪽으로 떨어트리면 본체(10)의 호퍼 형상으로 인해 슬러지 케이크는 관체의 내부로 자연스럽게 유입된 다음, 이송스크루(31)의 회전에 의해 관체를 따라 수평으로 이송된 후 본체(10)의 외부로 배출되게 된다.
그리고 본체(10)의 일측에는 본체(10)의 내부에 수직으로 배열된 복수 개의 여과판(20)을 수평방향으로 가압하는 가압장치(40)가 설치되는데, 이러한 가압장치(40)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본체(10)의 일측에 구비된 측면판(12)에 설치되어 제어부(90)의 제어에 의해 동작되는 유압실린더(41)와, 유압실린더(41)에 의해 수평방향으로 동작되는 가압로드(42)와, 가압로드(42)의 선단에 설치되어 여과판(20)의 측면을 가압하는 사각 플레이트 형상의 가압판(43)으로 이루어진다.
그리고 본체(10)의 내부에는 서로 이웃하는 여과판(20) 사이의 수평 간격을 측정할 수 있도록 초음파 센서와 같은 거리측정 센서(S)가 구비되며, 이 센서(S)에 의해 측정된 가압판 사이의 간격이 실시간으로 제어부(90)로 전송된다.
또한 본체(10)의 타측에 구비된 측면판(11)에는 본체(10)의 내부에 설치된 복수 개의 여과판(20)의 여실 중앙에 각각 형성된 구멍으로 하수 슬러지를 공급할 수 있도록 공급관(50)이 관통 설치되며, 이 공급관(50)에는 제어부(90)의 제어에 의해 하수 슬러지의 공급을 조절할 수 있도록 제어밸브(도시하지 않음)가 설치된다.
복수 개의 여과판(20)의 하부쪽에는 각각 여과판(20)을 통과한 수분을 외부로 배출할 수 있도록 배출관(60)이 설치되는데, 이때 배출관(60)도 여과판(20)이 수평방향으로 이동될 때 이와 함께 이동되며, 따라서 배출관(60)은 이러한 이동에 적합하도록 플렉시블 호스로 제작된다.
그리고 본체(10)의 일측에는 복수 개의 여과판(20)의 여실 내부에 각각 압축공기를 공급할 수 있도록 압축공기 공급부(70)가 설치되는데, 이러한 압축공기 공급부(70)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본체(10)의 측면을 관통하는 공기공급유로(71)와, 이 공기공급유로(71)에 압축공기를 공급하는 에어컴프레서(72)로 이루어지며, 이러한 압축공기 공급부(70)는 복수 개의 여과판(20)을 가압장치(40)를 이용하여 일차적으로 가압한 상태에서 압축공기에 의해 여과판(20)을 더욱 가압함으로써 여실 내의 고형 슬러지에 포함된 수분을 추가적으로 제거하기 위한 것이다.
이에 대해 더욱 상세히 설명하면, 가압장치(40)를 이용하여 복수 개의 여과판(20)을 강한 압력으로 가압하는 경우에는 충분한 탈수 성능을 확보할 수 있지만 이와 같이 여과판(20)을 강한 압력으로 가압하게 되면 위에서 이미 설명한 바와 같이 여과판(20)이 변형되거나 파손될 우려가 있기 때문에 여과판(20)을 가압할 때에는 일반적으로 가압장치(40)에 가해지는 압력을 모니터링하면서 진행하며, 가압장치(40)에 가해진 압력이 미리 설정된 허용압력 이상인 경우에는 가압장치(40)의 동작을 정지시킴으로써 여과판(20)을 보호하고 있으며, 이 때문에 가압장치(40)를 더 가압하여 복수 개의 여과판(20)을 더욱 밀착시키면 고형 슬러지에 포함된 수분을 추가로 제거할 수 있음에도 여과판(20)을 더 이상 가압하여 밀착시킬 수 없어 탈수 성능이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록, 가압장치(40)에 의해 여과판(20)을 미리 설정된 압력으로 가압한 상태에서 공기공급유로(71)를 통해 복수 개의 여과판(20) 사이로 압축공기를 공급하며, 이에 의해 복수 개의 여과판(20) 더욱 밀착되면서 고형 슬러지에 포함된 수분이 추가적으로 제거된다.
그리고 본 발명에서는 압축공기 공급부(70)에서 생성된 압축공기를 상기와 같이 여과판(20)을 더 가압하는 용도로만 사용하는데 그치지 않고, 후술하는 탈거수 공급부(80)를 통해 고압의 탈거수를 분사할 때 압축공기도 함께 공급함으로써 탈거수가 더욱 고압으로 분사될 수 있도록 하는데, 이를 위해 후술하는 탈거수공급유로(82)에 압축공기가 공급될 수 있도록 탈거수공급유로(82)와 공기공급유로(71)는 연결관(73)을 통해 서로 연결되고, 연결관(73)과 공기공급유로(71)가 연결되는 부분에는 유로 전환을 통해 탈거수공급유로(82)에 압축공기를 공급할 수 있도록 3방 밸브(V)가 구비되며, 연결관(73)에는 탈거수가 역류하지 않도록 체크밸브(CV)가 구비된다.
상기와 같은 구성에 의해, 탈거수공급유로(82) 쪽으로 압축공기가 공급되도록 밸브(V)의 유로가 선택되면 공기공급유로(71)를 통해 공급된 압축공기는 연결관(73)을 통해 탈거수공급유로(82)에 유입됨으로써 탈거수를 가압하여 탈거수가 여과판(20)의 여실을 향해 고압으로 분사되도록 하고, 이에 의해 여과포에 고착된 슬러지 케이크가 여과포로부터 쉽게 분리되며, 따라서 여과포로부터 슬러지 케이크를 탈거시키는데 소요되는 시간이 대폭 줄어들면서 탈거수의 양도 크게 절약할 수 있게 된다.
위에서 설명한 바와 같이 여과포에 고착된 슬러지 케이크를 여과포로부터 분리(탈거)할 수 있도록 여과판에는 탈거수가 공급되는데, 여과판에 탈거수를 공급할 때에는 본체(10)의 내부에 설치된 복수 개의 여과판(20)의 상부 쪽으로 탈거수를 공급하며, 이를 위해 탈거수 공급부(80)는 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 여과판(20) 사이에 각각 설치되는 분사노즐(81)과, 이들 분사노즐(81)과 각각 연결되는 탈거수공급유로(82)와, 펌프(P)를 구비하여 탈거수공급유로(82)에 탈거수를 공급하는 수조(83)로 이루어지며, 이러한 탈거수 공급부(80)의 구성에 의해, 수조(83)에 저장된 탈거수가 펌프(P)를 통해 탈거수공급유로(82)를 따라 여과판(20)의 상부 쪽으로 공급된 다음, 복수 개의 여과판(20) 사이에 각각 설치된 분사노즐(81)을 통해 분사되면서 여과판(여과포)으로부터 슬러지 케이크를 탈거시킨다.
그리고 상기와 같이 여과판(20)으로부터 슬러지 케이크를 탈거시킬 때에는 가압장치(40)의 가압로드(42)를 충분히 뒤로 후퇴시킴으로써 여과판(20)에 가해진 압력은 제거하고, 복수 개의 여과판(20)을 각각 적절한 간격만큼 이격시킨 상태에서 이루어지는데, 이와 같이 복수 개의 여과판(20)을 적절한 간격만큼 이격시키는 작업은 별도로 마련된 여과판 이송장치(도시하지 않음)에 의해 이루어지거나 또는 작업자의 수작업에 의해 이루어지며, 이때 여과판 이송장치는 체인, 스프로킷 및 모터로 이루어지고, 체인에는 복수 개의 여과판(20)의 양단에 각각 형성된 돌출 부분에 탈부착될 수 있도록 일정 간격을 두고 걸림고리가 설치되며, 따라서 여과판 이송장치를 이용하여 복수 개의 여과판(20) 사이에 간격을 만들고자 하는 경우에는 여과판(20)을 각각 걸림고리에 연결한 상태에서 모터에 의해 체인을 구동시킴으로써 간격이 만들어진다.
그리고 탈거수 공급부(80)에는 도 5에 도시된 바와 같이 분사노즐(81A)이 복수 개의 여과판(20)의 양 측면을 따라 추가로 설치될 수 있는데, 이를 위해 여과판(20)의 양 측면에는 각각 탈거수공급유로(82)의 분기관(82A)이 수직으로 설치되고, 이들 분기관(82A)을 따라 복수 개의 분사노즐(81A)이 설치되며, 따라서 탈거수는 복수 개의 분사노즐(81)과 추가로 설치된 복수 개의 분사노즐(81A)을 통해 수평방향과 수직방향으로 교차되어 분사됨으로써 슬러지 케이크가 여과판(20)으로부터 더욱 쉽게 탈거된다.
본체(10)의 타측 측면판(12)에는 가압장치(40), 에어컴프레서(70) 및 탈거수 공급부(80) 등의 동작을 각각 제어할 수 있도록 제어부(90)가 설치되며, 이러한 제어부(90)는 탈수 효율을 높일 수 있도록 여과판(20)을 가압 밀착시키는 가압장치(40)를 효과적으로 제어하는데, 이하에서는 탈수 효율을 높이기 위해 제어부(90)에서 가압장치(40)를 제어하는 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 필터 프레스를 이용하여 고형 슬러지를 형성할 때에는 먼저, 도 6에 도시된 바와 같이 가압장치(40)를 이용하여 미리 설정된 압력으로 복수 개의 여과판(20)을 서로 밀착시킨 다음, 가압장치(40)에 가해진 압력을 제거하고 여과판(20)과 가압장치(40)의 이동이 자유롭도록 한 상태에서 공급관(50)을 통해 여과판(20)에 하수 슬러지를 장시간 동안 공급하게 되면 여실에 고형 슬러지가 점점 많이 모이면서 고형 슬러지에 의해 여과판(20) 사이의 간격이 벌어지게 되며, 따라서 센서(S)로부터 실시간으로 전송된 여과판(20) 사이의 간격(LREAL1)이 미리 설정된 간격(LSET1) 이상이 되면 제어부(90)에서는 가압장치(40)를 동작시켜 여실에 모인 고형 슬러지를 다시 압착함으로써 고형 슬러지에 포함된 수분을 재차 제거한 다음, 가압장치(40)의 압력을 해제하고 위의 과정을 반복하며, 이때 센서(S)로부터 검출된 여과판(20) 사이의 간격(LREAL2)이 미리 설정된 한계 간격(LSET2, LSET1 < LSET2)에 이르면 탈수 및 압착작업을 종료하고, 공급관(50)으로부터 하수 슬러지가 더 이상 공급되지 않도록 유로를 닫은 후 여실에 탈거수와 압축공기를 공급하여 슬러지 케이크 탈거작업을 진행한다.
고형 슬러지에 포함된 수분을 제거할 때 여과판을 한 번에 끝까지 압착하지 않고 상기와 같이 여러 번에 걸쳐(2번 이상) 압착하게 되면 과도한 압착력에 의한 여과판(20)의 변형 또는 파손의 발생을 방지하면서도 고형 슬러지에 포함된 수분을 훨씬 효과적으로 제거할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 가압장치에 추가하여 고압의 압축공기를 사용하여 하수 슬러지를 압축함으로써 더욱 효과적으로 수분을 제거할 수 있으며, 또한 고형 슬러지를 여러 번에 걸쳐 압착하기 때문에 고형 슬러지에 포함된 수분을 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.
10: 본체 11, 12: 측면판
20: 여과판 30: 슬러지 케이크 배출부
31: 이송스크루 32: 구동모터
40: 가압장치 41: 유압실린더
42: 가압로드 43: 가압판
50: 공급관 60: 배출관
70: 압축공기 공급부 71: 공기공급유로
72: 에어컴프레서 73: 연결관
80: 탈거수 공급부 81: 분사노즐
82: 탈거수공급유로 83: 수조
90: 제어부 CV: 체크밸브
P: 펌프 S: 센서
V: 밸브

Claims (4)

  1. 상부쪽은 프레임 형태로 이루어지고, 하부쪽은 호퍼 형상으로 이루어진 본체(10)와;
    상기 본체(10)의 상부쪽 프레임에 설치되어 수평으로 이동되는 복수 개의 여과판(20)과;
    상기 본체(10)의 하부쪽 호퍼 부분에 설치되어 상기 복수 개의 여과판(20)사이에 위치하는 슬러지 케이크를 이송스크루(31)를 이용하여 배출하는 슬러지 케이크 배출부(30)와;
    상기 본체(10)의 상부쪽 프레임 일측에 설치되어 상기 복수 개의 여과판(20)을 수평방향으로 가압하는 가압장치(40)와;
    상기 복수 개의 여과판(20)의 여실 내부에 각각 하수를 공급하는 공급관(50)과;
    상기 복수 개의 여과판(20)에 각각 연결되도록 설치되어 상기 여과판(20)을 통과한 수분이 배출되는 배출관(60)과;
    상기 본체(10)의 일 측면을 관통하여 설치되는 공기공급유로(71)와, 상기 공기공급유로(71)에 압축공기를 공급하는 에어컴프레서(72)를 구비하여 상기 복수 개의 여과판(20)의 여실 내부에 각각 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부(70)와;
    상기 복수 개의 여과판(20) 사이에 각각 설치되어 펌프(P)에 의해 가압된 탈거수를 분사하는 분사노즐(81)과, 상기 분사노즐(81)과 연결되어 탈거수를 공급하는 탈거수공급유로(82)를 포함하는 탈거수 공급부(80) 및;
    상기 이송스크루(31), 가압장치(40), 에어컴프레서(70) 및 탈거수 공급부(80)의 동작을 제어하는 제어부(90)로 이루어지고,
    상기 탈거수공급유로(82)와 상기 공기공급유로(71)는 연결관(73)을 통해 연결되며, 상기 연결관(73)과 공기공급유로(71)가 연결되는 부분에는 유로 전환을 통해 상기 탈거수공급유로(82)에 압축공기를 공급할 수 있도록 밸브(V)가 구비됨으로써 상기 탈거수 공급부(80)를 통해 탈거수가 상기 복수 개의 분사노즐(81)로 공급될 때 압축공기도 상기 탈거수공급유로(82)를 통해 분사노즐(81)로 공급되고,
    상기 본체(10)에는 서로 이웃하는 상기 여과판(20) 사이의 수평 간격을 측정할 수 있도록 센서(S)가 구비되고, 상기 제어부(90)는 상기 센서(S)로부터 검출된 간격에 기초하여 상기 가압장치(40)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 필터 프레스.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    고형 슬러지에 포함된 수분을 제거할 때에는 상기 여과판(20)을 2번 이상 압착함으로써 제거하는 것을 특징으로 하는 필터 프레스.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 분사노즐(81)은 탈거수를 수직방향으로 분사하도록 설치되고, 상기 탈거수 공급부(80)에는 탈거수를 수평방향으로 분사하는 분사노즐(81A)이 복수 개의 여과판(20)의 양 측면을 따라 설치됨으로써 탈거수가 수평방향과 수직방향으로 교차하여 분사되는 것을 특징으로 하는 필터 프레스.
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