KR100661150B1

KR100661150B1 - 이송 파이프 내에 슬러지 제거용 피그를 포함하는 진공쓰레기 수거 시스템

Info

Publication number: KR100661150B1
Application number: KR1020050121652A
Authority: KR
Inventors: 하천용
Original assignee: 주식회사 엔백센트랄석
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-12-26

Abstract

본 발명은 이송 파이프 내에 슬러지 제거용 피그를 포함하는 진공 쓰레기 수거 시스템에 관한 것으로서, 진공 쓰레기 수거용 음압 시스템에서 이송 파이프 내부에 부착된 음식물 및 각종 생활 쓰레기의 슬러지를 제거하기 위하여 피그(pig)를 이송 파이프 내부에 투입하고 송풍기를 가동하여 흡입하면 피그의 외면과 이송 파이프 내면에 있는 좁은 간격을 통해 벤추리 현상으로 빠른 공기 흐름이 형성되어 그 공기에 의해 이송 파이프 내면에 부착된 슬러지가 제거되어 피그 전단에 적체된다. 이때 피그의 중앙에 형성된 구멍을 통해 공기 흐름이 형성되어 피그 전단에 적체된 슬러지를 이송하면서 피그도 이송하게 된다.

Description

이송 파이프 내에 슬러지 제거용 피그를 포함하는 진공 쓰레기 수거 시스템{A VACUUM WASTE COLLECTION SYSTEM COMPRISING A PIG FOR REMOVING A WASTE SLUDGE IN A TRANSFER PIPE}

도1은 양압 시스템의 원리를 나타낸 개략도,

도2는 음압 시스템의 원리를 나타낸 개략도,

도3은 종래의 양압 시스템에서 배관내 슬러지 및 스케일 제거용 피그를 나타낸 단면도,

도4는 본 발명의 브러시 무부착형 피그를 나타낸 전체 평면도,

도5는 본 발명의 브러시 무부착형 피그를 나타낸 전체 단면도,

도6은 본 발명의 브러시 부착형 피그를 나타낸 전체 단면도,

도7은 본 발명의 브러시 부착형 피그를 나타낸 전체 단면도,

도8은 본 발명의 브러시 무부착형 피그의 관내 슬러지 제거 원리를 나타낸 단면도,

도9는 본 발명의 브러시 무부착형 피그의 관내 슬러지 제거 원리를 나타낸 상세도,

도10은 본 발명의 브러시 부착형 피그의 관내 슬러지 제거 원리를 나타낸 단면도, 및

도11은 본 발명의 진공 쓰레기 수거 시스템의 개략도 및 피그 투입 위치를 나타낸 설명도이다.

본 발명은 진공 쓰레기 수거 시스템에서의 흡입에 의해 이송 파이프 내부에 부착된 음식물 및 각종 생활 쓰레기의 슬러지를 제거하기 위한 피그에 관한 것이다.

종래에 일반적으로 사용하는 배관내 스케일 제거용 피그는 양압시스템에서 사용하는 것으로서, 양압 시스템에서 사용하는 피그는 배관 내면에 밀착되어 공기의 양압으로 피그를 밀어서 스케일을 제거하는 방식으로서 피그가 배관 내면에 밀착되어 공기가 새지 않도록 하여 피깅을 실시하게 되므로, 양압 시스템에서 피그를 압축 공기로 밀어서 피깅(pigging)을 하기 위해서는 별도의 공기 발생 장치가 필요하며, 양압 시스템에 적용하는 피그가 이송 파이프 내면에 밀착되도록 한 상태에서 쓰레기 수거용으로 설치된 송풍기를 사용하여 피깅을 행하면 공기 흐름이 형성되지 않아 피깅을 행할 수 없고, 음식물 쓰레기 분리 수거에 따라 이송 파이프 내면에 생성된 슬러지로 인해서 진공 쓰레기 수거 시스템의 흡입 시에 많은 부하가 발생되어 운전 비용 증가, 또는 관로 막힘 현상 등의 많은 문제점이 발생하고 있다.

본 발명의 목적은 진공 쓰레기 수거 시스템에서 음식물 쓰레기 분리수거에 의한 이송 파이프 내면에 생성되는 많은 음식물 쓰레기 또는 생활 쓰레기에 의한 슬러지로 인해 발생되는 운전 비용 증가, 관로 막힘 현상, 또는 시스템의 성능 보증의 어려움 등의 문제점을 개선하는 것이다. 또한, 진공 쓰레기 수거시스템에서 흡입에 의한 관 내부 슬러지를 제거하기 위한 피그를 이송 파이프 내부에 투입하여 피깅할 때, 피그가 쓰레기 또는 슬러지와 같이 송풍기의 흡입에 의해 이송될 수 있도록 피그 중앙에 공기가 통과할 수 있는 구멍을 제공함으로써 이송 파이프 내면에 있는 슬러지가 제거되며, 이로써 피그 전단에 적체되어 피그 진행을 방해하는 현상을 제거하게 된다. 따라서, 이송 파이프 내에서의 피그의 이송이 쓰레기 이송과 동일한 방법 및 속도로 이송되는 작용 및 피깅할 이송 파이프의 거리를 제한하지 않는 작용이 제공되어 피깅으로 인하여 발생하는 시간과 운전 비용을 절감하게 된다. 또한, 피깅할 때 쓰레기 투입 공정과 동일한 공정에서 실행함으로써 피깅하기 위한 별도의 장비가 불필요하고 쓰레기 수거용으로 설치되어 있는 송풍기를 이용함으로써 피깅하기 위한 별도의 장비가 불필요한 장점을 제공한다.

도1은 양압 시스템의 원리를, 도2는 음압 시스템의 원리를 각각 나타내고 있다. 도1의 양압 시스템은 일 지점(공기발생장치)에서 여러 개의 지점으로 공기 발생 장치에 의해서 원하는 목적물(F)을 보낼 수 있고, 도2의 음압 시스템은 여러 지점에서 일 지점(공기발생장치)으로 공기 발생 장치에 의해서 원하는 목적물(F)을 이송할 수 있는 특징을 가진다. 양압 시스템에서는 이송 파이프 내에서 피그 전단의 공기가 피그 후단으로 누출되지 않도록 피그를 밀착하여 밀어내고, 음압 시스템 에서는 이송 파이프 내에서 피그 후단의 공기가 피그 전단으로 흐름이 형성될 수 있도록 하여 흡입하는 시스템의 특징을 가진다. 도3은 일반적인 양압 시스템에서 공기 발생 장치에 의해 발생된 공기가 힘(F₀)으로 피그(1)를 밀면 PIG(1)와 이송 파이프와 접촉면(1-1)이 밀착되어 이송 파이프 내면에 부착된 슬러지(W1)와 적체된 슬러지(W₀)를 밀어내어 이송 파이프 내면에 있는 슬러지를 제거한다.

도4, 도5 및 도8은 본 발명의 브러시 무 부착형 피그(2)를 나타내고 있으며 원통형의 피그에 테두리(2-2)와 오목한 부분(2-3)이 형성되어 있고 피그의 두부는 경사면(2-4)으로 형성되어 있으며 피그의 중앙에는 구멍이 뚫려 있다. 진공 쓰레기 수거 시스템에서 피깅을 행하기 위해서는, 도11에서 피그를 관 말단의 해당지역(5-1,5-2)에 투입하고 송풍기를 가동하여 흡입하면 도8에서와 같이 흡입방향으로 힘(F₁)이 발생하여 공기 흐름이 형성된다. 이 공기 흐름을 따라 피그는 이송 파이프(3)를 따라 이동하며, 이송 파이프(3)내에서 피그 후단에는 풍량 Q₁에 의한 공기 속도(V₁)가 형성되는데 이 공기는 이송 파이프(3)의 내면과 피그(2)의 외면 사이에 형성된 좁은 간격으로 V₁의 공기 속도보다 빠른 공기 속도(V₁ _-2)로 이동한다. 이송 파이프(3)와 피그(2)의 외면 사이를 통과하는 공기는 피그(2)의 외면에 형성된 테두리(2-2)와 오목한 부분(2-3)을 통과할 때, 도9에서와 같이 L1의 위치보다 L2의 위치에서 공기는 벤추리 현상으로 더욱 빠르게 이동되어 공기 속도에 변화가 발생한다. 이때 발생된 공기 속도 및 충격파로 인하여 이송 파이프(3) 내면에 부착된 슬 러지(W1)를 더욱 효과적으로 제거하게 되고, 이렇게 제거된 슬러지(W₁)는 피그(2)의 전단에 적체된다. 적체된 슬러지(W₀)는 피그(2)의 중앙에 뚫려있는 구멍(2-1)을 통해 공기가 풍량(Q₁)으로 공기 속도(V₁)보다 빠른 공기 속도(V₁ _-1)로 피그(2) 내부를 통과하면서 W₀ _-1의 위치로 이동된다. 이로써 이송 파이프(3)의 길이가 길어도 관 말단에 피그를 투입하여 한번에 피그와 슬러지를 목표 위치까지 이동시킬 수 있다. 이송 파이프(3)의 관경이 일정하면 피그(2)의 후단에서의 풍량(Q₁)과 전단에서의 풍량(Q₂)는 Q₁=(Q₁ _-1+Q₁ _-2)=Q₂ 의 관계가 성립되어 피그(2) 부분을 통과할 때의 공기 속도(V_1-1,V_1-2)는 이송 파이프의 다른 지역의 공기 속도 보다 증가하게 된다. 피그(2)의 두부는 경사면(2-4)으로 형성되어 곡관 또는 경사 단면을 통과할 때 효과적으로 통과할 수 있고 피그(2)는 탄성이 좋고 가벼워서 작은 공기량에 의해 이동할 수 있고, 피그(2) 부분에서 공기 흐름(Q₁ _-1,Q₁ _-2)이 형성됨에 의해 피그가 이송 파이프(3) 내부를 이동하는 기능이 제공되어 진공 쓰레기 수거 시스템을 원활하게 운영 및 유지 관리할 수 있게 된다.

도6, 도7 및 도10은 본 발명의 브러시 부착형 피그(4)를 나타내고 있으며 원통형의 피그에 브러시(4-2)가 부착되어 있고 피그의 두부는 경사면(4-3)으로 형성되어 있으며 피그의 중앙에는 구멍이 뚫려 있다. 진공 쓰레기 수거 시스템에서 피깅을 행하기 위해, 도11에서 피그를 관 말단의 해당지역(5-1,5-2)에 투입하고 송풍 기를 가동하여 흡입시키면 도10에서와 같이 흡입 방향으로 힘(F₂)이 발생하여 공기 흐름이 형성된다. 이 공기 흐름에 의해 피그는 이송 파이프(3-1)를 따라 이동되며 이송 파이프(3-1)내에서 피그 후단에는 풍량 Q₃에 의한 공기 속도(V₃)가 형성된다. 이 공기는 이송 파이프(3-1)의 내면과 피그(4)의 외면 사이에 형성된 좁은 간격으로 V₃의 공기 속도 보다 빠른 공기 속도(V₃ _-2)로 이동한다. 이송 파이프(3-1)와 피그(4)의 외면 사이를 통과한 공기는 피그(4)의 외면에 부착된 브러시(4-2)가 이송 파이프(3-1)의 내면과의 접촉에 의해서 이탈된 슬러지(W₃)를 피그(4)의 전단부로 이동시킨다. 이렇게 제거된 슬러지(W₂)는 피그(4)의 전단에 적체된다. 적체된 슬러지(W₂)는 피그(4)의 중앙에 뚫려있는 구멍(4-1)을 통해 풍량(Q₃)으로 공기 속도(V₃)보다 빠른 공기 속도(V₃ _-1)로 피그(4) 내부를 통과하면서 W₂ _-1의 위치로 이동된다. 이로써 이송 파이프(3-1)의 길이가 길어도 관 말단에 피그를 투입하여 한번에 피그와 슬러지를 목표 위치까지 이동시킬 수 있다. 이송 파이프(3-1)의 관경이 일정하면 피그(4)의 후단에서의 풍량(Q₃)과 전단에서의 풍량(Q₄)은 Q₃=(Q₃-1+Q₃-2)=Q₄ 의 관계가 성립되어 피그(4) 부분을 통과할 때의 공기 속도(V₃ _-1,V₃ _-2)는 이송 파이프의 다른 지역의 공기 속도 보다 빠르게 된다. 피그(4)의 두부는 경사면(4-3)으로 형성되어 곡관 또는 경사 단면을 통과할 때 효과적으로 통과할 수 있고 피그(4)는 탄성이 좋고 가벼워서 작은 공기량에 의해 이동될 수 있다. 피그(4) 부분에서 공기 흐름(Q₃ _{- 1},Q_3-2)이 형성됨에 의해 피그가 이송 파이프(3) 내부를 이동하게 되므로 진공 쓰레기 수거 시스템을 원활하게 운영 및 유지 관리할 수 있게 된다.

도11은 진공쓰레기 수거 시스템의 개략도이다. 쓰레기를 이송 파이프를 통하여 수거하기 위해서는 송풍기(5)를 가동하고 해당 지역의 공기 흡입구(AV1)를 개방하여 공기 흐름을 형성하고 해당 지역의 투입구(5-1)를 개방하여 투입구(5-1)에 있는 쓰레기를 이송 파이프(6-1)를 통해 이송 파이프(6-3), 이송 파이프(6)의 순서로 이동시켜서 송풍기(5) 방향으로 유입되게 된다. 이와 같이 이송 파이프(6-1, 6-2, 6-3, 6)의 내부에 있는 슬러지를 제거하기 위해서는, 쓰레기를 수거하는 방법과 동일한 방법으로, 슬러지의 제거가 필요한 이송 파이프(6-1,6-4,6)의 끝단 투입구(5-1)에 피그를 투입하고 송풍기(5)를 가동하여 해당 지역의 공기 흡입구(AV1)를 개방하여 흡입하면 이송파이프(6-1, 6-3, 6)에는 공기흐름이 형성되고, 투입구(5-1)에 투입된 PIG는 공기흐름이 형성된 이송 파이프(6-1, 6-3, 6)를 통하여 도8 및 도10에서와 같은 원리로 피그를 이동시켜 송풍기(5) 방향으로 쓰레기 또는 슬러지와 같이 이동시키면서 피깅한다. 다른 지역의 이송 파이프(6-2,6-3) 내부에 있는 슬러지를 제거하기 위해서는, 해당 지역의 위치(5-2)에 피그를 투입하고 송풍기(5)를 가동하여 공기흡입구(AV2)를 개방하면 이송 파이프(6-2,6-3,6)에 공기 흐름이 형성되어 피그는 도8 및 도10에서와 같은 원리로 쓰레기 또는 슬러지와 같이 송풍기(5) 방향으로 이동하면서 피깅한다. 이로써피깅하기 위한 피그를 제외한 별도의 추가 장비 없이 진공 쓰레기 수거 시스템의 장비와 설비를 활용하여 피깅할 수 있다.

진공 쓰레기 수거 시스템에서 생활 쓰레기가 이송 파이프 내부를 이동하면서 계속적으로 쓰레기 슬러지가 발생하여 이송 파이프 내면에 부착되어 이송 파이프 내경이 계속적으로 축소되는 현상에 의해 송풍기의 과다한 흡입 부하 발생, 또는 관로 막힘 현상 등으로, 송풍기의 가동 수량 및 시간 증가로 인한 운전 비용 증가, 시스템의 성능 저하를 초래하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는, 주기적으로 이송 파이프의 내부를 청소하거나 또는 슬러지의 제거가 필요하다. 본 발명에서는 슬러지 제거를 보다 쉽고 빠르게 할 수 있는 음압 시스템에서 흡입에 의한 방법으로 사용할 수 있는 피그를 제공하며, 이송 파이프의 내경보다 작은 피그를 이송 파이프 내부에 투입하여 송풍기를 가동하여 흡입을 시작한 후 이송 파이프 끝단에 있는 공기 흡입구를 개방하면, 이송 파이프 내면과 피그 사이에 일정한 간격이 형성된다. 그 간격을 통해 강한 공기 흐름이 형성되어 슬러지가 제거되고 제거된 슬러지는 피그와 같이 이동하면서 피그 전단부에 적체된다. 적체된 슬러지는 피그 중앙에 뚫려있는 구멍을 통해 흐르는 공기에 의해 이송 파이프를 통하여 슬러지가 송풍기 방향으로 이동된다. 이로써, 계속적으로 피그를 진행시킬 수 있어서 작동이 효율적이다. 또한, 피그의 외면에 오목한 부분과 볼록한 부분을 형성하여 공기 속도를 변화시킴으로써 슬러지 제거 효과를 증가시킬 수 있고 피그 외면에 브러시를 부착하여 브러시에 의해서 슬러지 제거 효과를 증가시킬 수 있다. 본 발명에 따른 음압 시스템에서의 피깅은 투입구에 쓰레기를 투입하는 방법과 동일하게 피그를 투입하여 쓰레기 수거용 송풍기에 의해 흡입하는 방법으로 실행하므로 실행되므로 피 깅을 위한 별도의 추가 설비가 불필요하게 되어 경제적으로도 효율적이다. 또한, 경사면으로 형성된 PIG 두부는 PIG가 이송 파이프 내면을 통과할 때 곡관 또는 턱 부분에서 걸림 현상을 방지하는데 효과적이다.

Claims

진공 쓰레기 수거용 음압 시스템에서 쓰레기 수거를 위한 이송 파이프(3); 및

원통형으로 되어 있고 테두리(2-2)와 오목한 부분(2-3)이 형성되어 있으며 두부는 경사면(2-4)으로 형성되어 있고 중앙에는 구멍(2-1)이 뚫려 있는 피그(2)를 포함하며,

이송 파이프(3) 내경보다 피그(2)의 외경이 작게 되어 있으며, 이송 파이프(3)의 내면과 피그(2)의 외면 사이에 일정한 간격(L3)이 형성되어 있는, 이송 파이프 내에 슬러지 제거용 피그를 포함하는 진공 쓰레기 수거 시스템.
진공 쓰레기 수거용 음압 시스템에서 쓰레기 수거를 위한 이송 파이프(3-1); 및

원통형으로 되어 있고 테두리에 브러시(4-2)가 부착되어 있고 두부는 경사면(4-3)으로 형성되어 있으며 중앙에 구멍(4-1)이 뚫려 있는 피그(4)를 포함하며,

이송 파이프(3-1) 내경보다 피그(4)의 외경이 작게 되어 있으며, 이송 파이프(3-1)의 내면과 피그(4)의 외면 사이에 일정한 간격(L4)이 형성되어 있는, 이송 파이프 내에 슬러지 제거용 피그를 포함하는 진공 쓰레기 수거 시스템.
제1항에 있어서, 송풍기(5)를 가동하여 흡입할 때 공기는 간격(L3)을 통해 풍량 Q₁에 의한 공기 속도(V₁)보다 빠른 공기 속도(V₁ _-2)로 이송 파이프(3)내에서 이동하고, 피그(2)의 중앙에 뚫려있는 구멍(2-1)을 통해 상기 공기 속도(V₁)보다 빠른 공기 속도(V₁ _-1)로 피그(2) 내부를 통과하여 이동하도록 된, 이송 파이프 내에 슬러지 제거용 피그를 포함하는 진공 쓰레기 수거 시스템.
제2항에 있어서, 송풍기(5)를 가동하여 흡입할 때, 공기는 간격(L4)을 통해 풍량 Q₃에 의한 공기 속도(V₃)보다 빠른 공기 속도(V₃ _-2)로 이송 파이프(3-1) 내에서 이동하고, 피그(4)의 중앙에 뚫려있는 구멍(4-1)을 통해 상기 공기 속도(V₃)보다 빠른 공기 속도(V₃ _-1)로 피그(4) 내부를 통과하여 이동하도록 된, 이송 파이프 내에 슬러지 제거용 피그를 포함하는 진공 쓰레기 수거 시스템.