슬러지 탈수나 현탁액 처리를 위해 오랫동안 필터 프레스를 써오신 분들이 많습니다. 검증된 장비인 건 맞지만, 운영 현장에서 많은 불편함이 있는데요.
배치(batch) 처리 방식이라 라인을 멈춰야 하는 시간이 발생하고, 여과포 교체나 케이크 배출에는 수작업 인력이 필요합니다. 점성이 있는 케이크가 프레스 판에서 잘 떨어지지 않아 별도 도구나 세척 시스템이 필요하기도 합니다. 여과포 등의 소모품 관리부담, 또한 처리량을 늘리려면 설비를 통째로 추가 설치해야 합니다.
이 문제의 해답이 될 수 있는 데칸터 원심분리기를 아시나요? 기존 프레스를 사용하던 많은 업체에선 다양한 이점 때문에 데칸터 원심분리기로 사용 기기를 바꾸어 나가고 있는데요. 오늘은 씨엔지유니티와 함께 데칸터 원심분리기의 원리와 필터 프레스와의 차이점, 나아가 씨엔지유니티에서 추천하는 글로벌 기업 FLOTTWEG 사의 첨단 원심분리기 소개를 같이 살펴보도록 하겠습니다.
데칸터 원심분리기란?
데칸터 원심분리기는 중력에 의한 자연 침강 원리를 축을 중심으로 한 고속 회전으로 가속시킨 장비입니다. 회전이 만들어내는 원심력이 자연 침강 속도를 수백~수천 배로 높여 고체와 액체를 빠르게 분리합니다.
데칸터 원심분리기의 내부 구조는 크게 두 부분으로 이루어집니다. 고속으로 회전하는 원통형 볼(bowl)과 그 안에서 볼과 다른 속도로 함께 회전하는 스크류 컨베이어입니다. 이 두 부품의 차동 회전이 분리 기술의 핵심입니다.
투입된 슬러지는 볼 내벽에서 원심력을 받아 비중이 큰 고체 입자가 빠르게 침강해 내벽에 층을 형성합니다. 스크류는 볼에 대한 상대 운동으로 이 고체층을 축 방향으로 연속 이송,탈수해 케이크 형태로 배출하고, 정화된 액체는 반대편 출구로 동시에 배출됩니다.
출처: 박대웅, 2015, 한국기계학회논문집 입자 완화 유체 동역학 해석 기법을 이용한 스크류 데칸터형 원심분리기의 슬러지 이송 효율 향상 분석
국내 연구에서는 볼 내부의 스크류 구조 적용 시 슬러지 축방향 이송 효율이 기존 대비 약 17.4% 향상됨을 수치로 확인했습니다. 이는 내부 구조 설계가 분리 성능에 직접 영향을 미침을 보여줍니다.
필터 프레스와 데칸터 원심분리기의 차이
필터 프레스는 배치 방식으로 위과 같은 과정을 거칩니다. 자연 침강이나 화학 처리 없이 케이크 건조를 달성할 수 있는 방식입니다. 그러나 이 과정에서 라인 정지, 여과포 교체, 운전자 개입이 지속적으로 필요합니다. 반면 데칸터 원심분리기의 분리 과정은 비교적 단순한 것을 확인할 수 있습니다.
데칸터 원심분리기는 이 사이클 자체가 없습니다. 이러한 차이는 처리량, 인력 비용, 설비 공간 전반에 영향을 미칩니다.
필터 프레스는 배치 운전 특성상 운전자의 상시 주의가 필요하고, 여과포 세척을 위해 고압 세척 장비나 자동 세척 시스템이 별도로 필요합니다.
데칸터 원심분리기는 완전 자동화된 연속 시스템으로, 세척도 자동화되어 외부 세척이 불필요합니다. 동일 처리 용량 대비 설치 면적이 작고, FLOTTWEG의 경우 CIP 시스템 통합도 가능해 제약,식품 공정의 위생 기준을 충족할 수 있습니다.
소모품 측면에서도 차이가 있습니다. 여과포, 여과보조제가 필요한 필터 프레스와 달리, 데칸터 원심분리기는 별도 소모품 소비 없이 운전이 가능합니다.
적용 가능한 주요 분야
데칸터 원심분리기는 석유화학, 광업, 식품, 의약품, 하수·산업폐수 처리 등 고체-액체 분리가 필요한 다양한 분야에서 탈수, 정제, 분류, 농축, 추출 공정에 활용됩니다.
슬러지 조성이 시간대별로 변동하는 폐수 및 하수 처리 공정에서는 자동 차동 속도 조절 기능이 안정적인 탈수 성능 유지에 기여합니다. 식품 공정에서는 무첨가 조건의 연속 처리가 가능하고, 제약 공정에서는 완전 밀폐형 구조로 휘발성이나 독성 물질 처리에 대응할 수 있습니다.
FLOTTWEG 데칸터 원심분리기
FLOTTWEG 는 독일에 본사를 둔 산업용 분리기 제조기업으로 산업용 원심분리기와 고액분리 기술에 집중해 온 회사입니다.
FLOTTWEG 데칸터 원심분리기는 원심력을 이용해 고체와 액체를 지속적으로 분리하는 고성능 연속식 분리 장비입니다. 필터 프레스처럼 배치식이 아니라, 연속 운전이 가능해 처리량과 공정 효율을 높일 수 있습니다.
고형물의 비율이 높거나 입자가 미세한 슬러리, 슬러지, 현탁액 처리에 적합하며, 슬러지 탈수, 농축, 분류, 습식 분류, 고형물 선별 등 다양한 공정에 적용됩니다.
주요 특징
FLOTTWEG 는 공정 조건에 맞춰 체류 시간과 차동 속도를 조절할 수 있는 Simp Drive 기술과 조절 가능한 임펠러를 사용합니다. 이를 통해 투입 조건이 변해도 분리 결과와 배출액의 고형물 함량을 일정하게 유지하도록 설계되어 있습니다.
또한 고객 공정에 맞춘 맞춤형 설계를 전제로 하며, 동일한 플랫폼 위에서 X, C, Z 시리즈 및 HTS, OSE 같은 변형 모델을 제공해 하수 슬러지 탈수, 농축, 2상 또는 3상 분리에 대응합니다.
유지보수와 내구성
FLOTTWEG는 마모성,부식성 물질에 대응하기 위해 내마모 솔루션과 내식성 스테인리스강을 적용했습니다. 윤활 시스템도 선택 가능하며, 재윤활이 가능한 구조로 베어링 수명을 고려한 설계를 제공합니다. 이런 점은 장기 운전이 중요한 산업 현장에서 이점으로 작용합니다.
안전과 자동화
Simp Drive는 부하에 따라 차동 속도를 조절해 막힘과 과부하를 방지합니다. 필요에 따라 대기압, 증기 밀폐형, 불활성 기체 밀폐형 등 다양한 밀폐 시스템을 적용할 수 있어 배출 방지와 외부 오염 차단에도 유리합니다.
운전 중 진동, 속도, 온도 모니터링이 가능하고, CIP 통합도 지원해 제약·식품·바이오 분야의 자동화 요구에도 맞출 수 있습니다. 제어 인터페이스 시스템은 일관된 조작성과 안전성을 확보합니다.
아래 조건에 해당하신다면 데칸터로 원심분리기로 전환을 고려해보세요!
- 현재 배치 처리로 인한 라인 가동률 손실이 발생하고 있다
- 여과포 등 소모품 관리 부담이 크다
- 처리량 증가 대응이 필요하지만 설비 증설이 부담스럽다
- 화학 첨가제 사용 절감을 원한다
- 인력 낭비 없는 완전 자동화가 목표이다
공정 특성에 따라 적합한 모델 사양이 달라집니다. 처리 대상 물질과 현재 운전 조건을 공유해 주시면 구체적인 검토를 도와드리겠습니다.
의견을 남겨주세요