KR100681494B1

KR100681494B1 - 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치.

Info

Publication number: KR100681494B1
Application number: KR1020060018772A
Authority: KR
Inventors: 손기태
Original assignee: 손기태
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-02-12

Abstract

본 발명은 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 생활하수에 포함되어 있는 슬러지를 침전시켜 생활하수와 분리하는 과정과, 분리된 생활하수를 정수조에 의해 분리하여 허드렛물로 사용할 수 있도록 저수조에 소정 량의 정수가 저장되어 이를 화장실 등과 같이 허드렛물로 사용할 수 있도록 공급하는 과정과, 화장실, 축사 등에서 공급되는 분뇨를 저장탱크에서 침전시키는 과정과, 저장탱크에서 침전된 퇴적물을 공급받아 탈수, 건조하는 과정과, 톱밥, 연탄가루(무연탄), 나무편, 종이(폐지), 흙 등을 소정 비율로 혼합하는 과정과; 소정 비율로 혼합된 재료를 이용하여 성형틀을 통해 소정형상으로 성형하는 과정을 행하여 연료로 제조하는 것을 특징으로 한다.

생활하수, 분뇨, 가축의 배설물 등을 탈수와 건조를 행하고, 여기에 톱밥, 연탄가루(무연탄), 나무편, 종이, 흙 등을 소정 비율로 섞어 화력발전, 산업용 난로, 농작물 난로, 가정용 난로 등의 대체연료로 사용하므로 대체연료로 사용할 수 있어 경제적 부담이 줄어드는 효과가 있다.

슬러지탱크, 저장탱크, 슬러지, 분뇨, 가축배설물, 연료, 탈수, 건조,

Description

오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치.{Processing method of fuel using sludge in waste water and the device therefor}

도 1은 본 발명에 의한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치의 구성을 나타낸 블록도.

도 2a는 도 1의 정수조의 구성을 나타낸 단면도.

도 2b는 도 2a 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 3은 도 1의 탈수/건조수단의 구성을 나타낸 단면도.

도 4는 도 3의 구동부의 구성을 나타낸 단면도.

도 5는 도 3의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 6은 도 5의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 슬러지탱크 100a: 슬러지보조탱크

110: 생활하수라인 120: 제1밸브

130: 제1회전부 140: 제1공급라인

200: 정수조 210: 자갈층

220: 모래층 230: 활성탄층

240: 맥반석층 250: 공급라인

300: 저수조 310: 주입구

320: 배수구 321: 배수라인

330: 연결라인 400: 화장실, 축사

410: 제3공급라인 420: 제2밸브

430: 제2회전부 500: 제1저장탱크

500a: 제2저장탱크 510: 제4공급라인

520: 분뇨공급라인 521: 드레인밸브

530: 공급라인 540: 정화조

600: 건조수단 610: 탱크

611: 고정부재 612: 배출관

613: 배출밸브 620: 덮개

621: 고정돌기 630: 탈수조

630a: 제1탈수조 630b: 제2탈수

631: 배출공 632: 결합홈

633: 가이드부재 633a: 설치부재

633b: 바퀴 640: 히팅부

700: 구동부 710: 하우징

720: 모터 721: 벨트

730: 풀리 740: 제2기어

750: 제1기어 760: 회전축

761: 회전체 770: 제2결합돌기

780: 제1결합돌기 790a: 제1접점

790b: 제2접점 790c: 제3접점

790d: 제4접점 800: 컨트롤러

810: 전원부

본 발명은 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가정, 숙박업소, 대중목욕탕, 관공서, 학교, 휴게실, 콘도미니엄, 가축을 기르는 농가 등에서 버려지는 생활하수, 오폐수, 축산폐수 등을 탱크로 보내어 슬러지를 다단계로 제거하고, 정수조를 거친 물을 이용해 변기 처리용 물이나 허드렛물로 재사용할 수 있도록 하며, 탱크에서 발생한 슬러지를 이용하여 연료를 제조하고, 제조된 연료를 화력발전, 산업용 난로, 농작물 난로, 가정용 난로 등의 연료로 사용할 수 있도록 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

기존에는 숙박업소, 대중 목욕탕, 아파트, 관공서, 학교, 휴게실, 콘도미니엄, 대형빌딩 등에서 사용한 물이 바로 하수구를 통하여 버려지므로 막대한 양의 물이 한번 사용하고, 별로 더럽혀 지지 않은 상태로 버려지게 된다.

대표적인 물부족 국가에서 이러한 물의 소비형태는 수자원의 낭비로 이어져 많은 문제가 있어왔다.

그리고 기존에 사용되는 하수 정화처리방법은 하수 배출구 상에 여과망기능의 철망이나 그릇 등을 놓고, 이를 통하여 허드렛물이나 설거지물이 하수로 배수 함으로서 생활폐수에 의한 극심한 수질오염으로 이어져 환경오염을 유발시키는 원인 되었다.

특히, 많은 사람이 사용하는 공공장소에서의 물 사용에 있어 사람들은 낭비를 하게 되므로 많은 양의 물이 그냥 하수로 배출되어 경제적 손실을 가져오게 하는 문제점이 있다.

그리고 가축을 기르는 농가의 경우, 과거에는 가축의 배설물을 이용하여 퇴비화시켜 농작물 등의 퇴비로 사용하였으나, 가축의 배설물을 이용하기보다는 화학비료를 사용하는 경우가 대부분이며, 이러한 화학비료를 사용하므로 토양에 심각한 오염이 발생하는 문제점이 있다.

현재에는 가축의 배설물을 이용하여 다양한 연구를 통해 유기농 채소 등을 재배하기 위하여 퇴비화하고 있으나, 실질적으로 그 사용량은 현저하게 적은 수준이며, 대부분의 배설물은 버려지는 문제점이 있다.

가정, 숙박업소, 대중 목욕탕, 관공서, 학교, 휴게실, 콘도미니엄, 대형빌딩 등에서 정화조로 버려지는 분뇨는 분뇨처리장으로 보내져 정화한 후 버려지거나 또는 정화조에서 부패의 과정을 거쳐 하수도로 자연방류를 시키는 경우도 있다.

일반적으로 정화조란 분뇨를 정화처리하기 위한 탱크를 말하는 것이며, 이러 한 정화조는 두 개 형태로 구분될 수 있다.

첫 번째는 부패조, 산화조, 소독조로 구성되어 화장실에서 유입되고, 오수는 먼저 부패조에서 약 48시간 저장되어 있는 동안 침전분리하는 과정을 행하며, 오물은 현기성세균에 의해 부패, 분해되어 일부는 액화가스화 되어 그 용적이 줄어든다.

이러한 부패, 분해에 의한 유기물은 무기물 화 되어 안정되고, 오수는 다음 산화조로 이동되며 여기에서 주방이나 욕실에서 흐르는 생활하수에 의하여 쇄석면 을 흐르는 사이에 호기성 균의 작용과 쇄석층 내의 유통하는 공기와 접촉에 의하여 산화된다.

처리된 오수는 소독조에서 염소용액의 주입을 받아 소화기 계통의 병원균을 살균한 후 방류된다.

정화조는 가능한 한 화장실에 접근하여 설치하여야 하나 넓은 부지에 몇개의 건물이 있을 때는 부지와 화장실의 배치 등을 고려하여 부패조를 2개소 이상으로 분할하여 설치할 수도 있다. 이것을 분리조라 한다.

정화조의 위치가 낮아 하수도로 자연방류가 안 될 때에는 방류수를 펌프로 처리한다.

두 번째는 가정(아파트, 다세대 등), 숙박업소, 대중목욕탕, 관공서, 학교, 휴게실, 콘도미니엄 등과 같이 여러 사람이 거주하거나 이용하는 화장실에서 배출되는 오물은 정화조로 유입되어 일정기간 동안 모여지고 모여진 상태의 오물을 오물처리수거 차량을 통해 수거한 후 특정 지역에서 정화처리하는 것이다.

첫 번째의 경우와 같이 설치하여 사용하는 것은 거의 없으며, 두 번째와 같이 화장실의 변기를 통해 버려지는 분뇨를 모아 처리하는 것이 일반적이다.

그러나 두 번째와 같이 분뇨를 모아두었다가 한꺼번에 처리하는 경우, 분뇨가 부패는 진행이 될 수 있으나, 부패에 따른 분뇨의 양은 줄어들지 않으므로 분뇨를 수거하기가 매우 불편하고, 그 양이 많으므로 시간, 인력 및 차량이 많이 투입되어야 하는 문제점이 있다.

그리고 일일이 차량을 통해서만이 운반됨에 따라 이동하는 거리에 따라 그 비용이 증가하는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 1차적으로 슬러지탱크를 통해 오수와 슬러지를 분리하고, 분리된 오수를 정화조에서 정화시켜 화장실 등과 같이 허드렛물로 사용할 수 있도록 하며, 화장실 등에서 버려지는 분뇨를 2차적으로 저장탱크를 통해 처리하고, 슬러지탱크와 저장탱크에서 발생한 슬러지를 이용하여 난방용 연료로 사용할 수 있도록 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 건조 한 슬러지, 분뇨, 가축 배설물을 자연비료 또는 연료로 사용할 수 있도록 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 종래에 분뇨, 생활하수 슬러지, 축산폐수를 처리하는 시간보다 빠르게 처리할 수 있도록 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 생활하수에 포함되어 있는 슬러지를 침전시켜 생활하수와 분리하는 과정과; 분리된 생활하수를 정수조에 의해 분리하여 허드렛물로 사용할 수 있도록 저수조에 소정 량의 정수가 저장되어 이를 화장실 등과 같이 허드렛물로 사용할 수 있도록 공급하는 과정과; 화장실에서 공급되는 분뇨를 저장탱크에서 침전시키는 과정과; 저장탱크에서 침전된 퇴적물을 공급받아 탈수, 건조하는 과정과; 톱밥, 연탄가루(무연탄), 나무편, 종이(폐지), 흙 등을 소정 비율로 혼합하는 과정과; 소정 비율로 혼합된 재료를 이용하여 성형틀을 통해 소정형상으로 성형하는 과정을 행하여 연료를 제조하는 것을 특징으로 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법을 제공한다.

연료는 슬러지, 분뇨, 가축 배설물 중 어느 하나를 20중량%, 연탄가루(무연탄) 20중량%, 나무편 60중량%로 혼합하여 성형틀을 통해 소정형상으로 제조하는 것을 특징으로 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법을 제공한다.

연료는 슬러지, 분뇨, 가축 배설물 중 어느 하나를 30~40중량%, 톱밥 30~40중량%, 종이 10~20중량%, 흙 10~20중량%로 혼합하여 성형틀을 이용하여 소정 형상으로 제조하여 제공하는 것을 특징으로 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법을 제공한다.

연료는 슬러지, 분뇨, 가축 배설물 중 어느 하나를 50중량%로 하고, 여기에 톱밥 50중량%를 혼합한 성형틀을 이용하여 소정 형상으로 제조하여 제공하는 것을 특징으로 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법을 제공한다.

본 발명은 생활하수와 슬러지를 분리하는 슬러지탱크와; 슬러지탱크에서 공급되는 생활하수를 정수하는 정수조와; 정수조에서 공급되는 정수를 저장하고, 화장실 등과 같은 곳에서 허드렛물로 재활용할 수 있도록 저장 및 공급하는 저수조와; 슬러지탱크에서 공급되는 슬러지, 화장실에서 공급되는 분뇨, 축사에서 공급되는 가축의 배설물 중 어느 하나를 공급되면, 이를 퇴적시키는 제1저장탱크와; 제1저장탱크에서 분리된 퇴적물을 공급받아 탈수와 건조를 행하는 탈수/건조수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조 장치를 제공한다.

탈수/건조수단은 내측에 공간이 형성된 탱크와; 탱크의 상부에 오물(분뇨, 생활하수 슬러지, 축산폐수)이 유입되는 공급라인이 일체로 설치된 덮개와; 탱크의 내측에 설치되어 오물을 탈수하는 탈수조와; 탈수조의 내측에 설치되어 오물을 건조시키는 히팅부와; 탈수조를 회전시킬 수 있도록 그 저부에 설치되는 구동부와; 히팅부와 구동부의 시간, 온도, 전원을 제어하는 컨트롤러와; 히팅부와 구동부에 전원을 인가할 수 있도록 컨트롤러와 연결되는 전원부로 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조 장치를 제공하는데 목적이 있다.

구동부는 하우징과; 하우징의 내측에 설치되는 모터와; 제2기어와 일체로 형성되고, 벨트에 의해 모터의 구동을 전달받는 풀리와; 제2기어와 치합되어 연동 회전하는 제1기어와; 제1기어에 일체로 형성되는 회전축과; 회전축의 상부에 설치되 는 회전체와; 회전체의 상부에 형성되는 제2결합돌기와; 탈수조를 회전시킬 수 있도록 제2결합돌기와 결합되는 제1결합돌기로 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조 장치를 제공한다.

이하, 바람직한 실시예를 통해 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2a는 도 1의 정수조의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 2b는 도 2a 다른 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 1의 탈수/건조수단의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 3의 구동부의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 3의 다른 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 5의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 개인주택, 숙박업소, 사무실, 관공서, 대형빌딩, 학교, 휴게소, 콘도미니엄, 대중목욕탕, 교도소, 구치소, 여관 등의 주방, 욕실, 세탁실에서 발생되는 생활하수를 생활하수라인(110)에 연결하고, 생활하수라인(110) 상에는 제1밸브(120)를 설치하여 생활하수의 공급을 제어한다.

제1밸브(120)가 설치된 하방향으로 생활하수라인(110)이 회전될 수 있도록 제1회전부(130)가 생활하수라인(110) 상에 설치된다.

생활하수라인(110)을 통해 공급되는 생활하수에서 슬러지를 걸러낼 수 있도록 개구부(미도시)를 갖는 슬러지탱크(100)와 슬러지보조탱크(100a)가 설치된다.

슬러지탱크(100)에 생활하수가 공급되면, 생할하수에 포함된 슬러지가 슬러 지탱크(100)의 하부로 퇴적된다.

슬러지탱크(100)에 슬러지가 차게 되면, 슬러지보조탱크(100a)로 쪽으로 생활하수라인(110)을 회전시켜 슬러지보조탱크(100a) 쪽으로 슬러지를 포함하고 있는 생활하수가 유입되도록 한다.

슬러지탱크(100)와 슬러지보조탱크(100a)의 상부 일측에 배출구(100b)를 형성하고, 배출구(100b)는 제1공급라인(110)과 연결되도록 설치하며, 슬러지탱크(100)와 슬러지보조탱크(100a)로 유입되는 생활하수에 포함된 슬러지가 슬러지탱크(100)와 슬러지보조탱크(100a)의 아래로 퇴적되도록 한다.

슬러지탱크(100)와 슬러지보조탱크(100a)에 슬러지가 퇴적된 상태에서 생활하수는 제1공급라인(140)을 통해 배출되도록 한다.

제1공급라인(140)의 일측에는 정수조(200)를 설치하고, 제1공급라인(140)을 통해 공급되는 슬러지가 제거된 상태의 생활하수가 정수조(200)의 상부쪽으로 유입되어 정수되도록 한다.

정수조(200)의 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 가장 위에 자갈로 이루어진 자갈층(210)이 형성되고, 그 아래로 모래층(220)이 형성된다.

모래층(220)은 왕모래와 가는모래로 나뉠 수 있다. 모래층의 아래에는 활성탄으로 이루어진 활성탄층(230)이 형성되고, 그 아래에 맥반석층(240)이 형성된다.

자갈의 크기는 대략 3-10mm 것이 바람직하고, 모래는 0.1-0.5mm의 가는 모래와 0.5-2mm의 왕모래를 사용한다. 그리고 활성탄은 입자가 2-8mm의 것을 사용하고, 맥반석은 5-15mm의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

정수조(200)는 현재 다양한 것이 개발되었고, 공지된 정수조(200)를 사용하여도 무방하다.

정수조(200)를 통해 정수를 배출시킬 수 있도록 제2공급라인(250)이 설치되고, 제2공급라인(250)의 일측에는 정수를 저장할 수 있도록 저수조(300)가 설치된다.

저수조(300)의 일측에는 주입구(310)가 형성되고, 다른 일측에는 배수구(320)가 형성된다.

배수구(320)에는 저수조(300)로 유입된 정수가 일정 높이 이상 저수되는 물은 배수라인(321)을 통해 배출된다.

저수조(300)에 저수된 정수를 화장실, 축사 등에서 허드렛물로 사용할 수 있도록 저수조의 일측에 연결라인(330)이 설치된다.

도 1에 도시된 바와 같이 화장실, 축사(400)에서 허드렛물로 사용할 수 있도록 하는 경우에 변기 또는 별도의 수도관을 통해 연결하여 정수를 공급한다.

본 명세서에서 설명한 화장실(400)은 저수조를 통해 공급되는 허드렛물로 사용하는 것에 대한 일례를 설명한 것이며, 이는 여기에 국한되지 않는다.

즉, 화장실(400)에도 공급할 수 있고, 농가의 경우에는 축사를 청소하는 허드렛물로 사용할 수 있다.

화장실, 축사(400) 등에서 배수되는 분뇨를 저장하는 제1저장탱크(500)와 제2저장탱크(500a)로 구성되고, 화장실, 축사(400)의 분뇨가 개폐구(미도시)를 가지는 제1저장탱크(500) 또는 제2저장탱크(500a)로 공급될 수 있도록 제3연결라인 (410)이 설치된다.

제3연결라인(410) 상에는 화장실, 축사(400)에서 공급되는 분뇨를 제1저장탱크(500)에 공급을 단속하는 제2밸브(420)가 설치되고, 제2밸브(420)의 하방향에는 제3공급라인(410)의 단부가 회전하여 제2저장탱크(500a)로 분뇨가 공급될 수 있도록 제2회전부(430)가 설치된다.

화장실, 축사(400)에서 공급되는 분뇨가 제3공급라인(410)을 통해 인가되면, 제2밸브(420)를 거쳐 제1저장탱크(500)로 유입된다.

제1저장탱크(500)로 유입되는 분뇨가 퇴적되어 차게 되면, 제2회전부(430)를 통해 제3공급라인(410)을 제2저장탱크(500a) 쪽으로 회전시켜 화장실, 축사(400)를 통해 분뇨가 계속하여 제2정장탱크로 공급되도록 한다.

그리고 제1저장탱크(500)와 제2저장탱크(500a)의 저부 일측에는 드레인밸브(521)가 각각 설치되어 제1저장탱크(500)와 제2저장탱크(500a)에 분뇨가 차면 이를 배출시킬 수 있도록 한다.

슬러지탱크(100), 슬러지보조탱크(100a)와 제1저장탱크(500), 제2저장탱크(500a)에서 침전되어 배출되는 슬러지와 분뇨를 탈수/건조수단(600)에 공급한다.

슬러지탱크(100), 슬러지보조탱크(100a)와 탈수/건조수단(600) 사이에 슬러지공급라인(150)이 설치되어 슬러지탱크(100), 슬러지보조탱크(100a)에서 발생한 슬러지가 공급되도록 한다.

또한, 제1저장탱크(500)와 제2저장탱크(500a)에 공급된 분뇨가 탈수/건조수단(600)으로 공급될 수 있도록 제1저장탱크(500), 제2저장탱크(500a)와 탈수/건조 수단(600)의 사이에 분뇨공급라인(520)이 설치된다.

제1저장탱크(500) 또는 제2저장탱크(500a)로 유입된 분뇨가 차게 되면, 제1저장탱크(500), 제2저장탱크(500a)의 저부에 각각 설치된 드레인밸브(521)를 개방시켜 분뇨공급라인(520)을 통해 탈수/건조수단(600)으로 공급되게 한다.

탈수/건조수단(600)은 내측에 공간이 형성된 탱크(610)가 구성되고, 탱크(610)의 상부에 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물 등이 유입되는 공급라인(622)이 일체로 설치된 덮개(620)가 설치된다.

슬러지, 분뇨, 가축 배설물 등을 탈수하는 탈수조(630)가 탱크(610)의 내측에 설치되고, 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물을 건조할 수 있도록 히팅부(640)가 탈수조(630)의 내측에 설치되며, 탈수조(630)를 회전시키는 구동부(700)가 탈수조의 저부에 설치된다.

히팅부(640)와 구동부(700)의 시간, 온도, 전원을 제어하는 컨트롤러(800)가 구동부(600), 히팅부(640)와 연결하고, 히팅부(640), 구동부(700), 컨트롤러(800)에서 필요한 전원을 인가할 수 있도록 전원부(800)가 컨트롤러(810)와 연결된다.

그리고 탈수조(630)는 도면에 도시된 바와 같이 제1탈수조(630a)와 제2탈수조(630b)로 구성할 수 있고, 이때 히팅부는 제1, 2탈수조(630a, 630b)의 내측에 각각 설치된다.

슬러지탱크(100)와 제1저장탱크(500)에서 공급되는 슬러지, 분뇨는 공급라인(530)을 통해 탱크(610) 내측에 설치된 탈수조(630)로 공급된다.

탈수조(630)로 공급되는 슬러지와 분뇨에 포함된 수분을 분리하기 위하여 구 동부(700)에 의해 탈수조(630)가 회전한다.

회전이 끝나면 탈수조(630) 내측에 설치된 히팅부(640)에 전원을 인가하여 슬러지, 분뇨를 건조한다.

이때 탈수와 건조는 컨트롤러(800)에 설정되어 있는 데이터에 의해 행하여지며, 이때 탈수, 건조가 소정의 시간 간격으로 순차적으로 행한다.

탈수에 의해 슬러지, 분뇨에서 수분이 분리되면, 수분은 제1저장탱크(500)의 일측에 설치된 배출관(612)을 통해 배출되고, 배출관(612)에는 배수되는 수분을 단속할 수 있도록 배수밸브(613)가 설치된다.

그리고 구동부(700)는 하우징(710)이 구성되고, 하우징(710)의 내측에는 모터(720)가 구성되며, 모터(720)의 일측에는 구동력을 벨트(721)를 통해 전달받을 수 있도록 회전가능하게 풀리(730)가 설치되며, 풀리(730)의 일측에는 제2기어(740)가 연설된다.

모터(720)의 구동력이 탈수조(630)로 전달되어 회전할 수 있도록 제2기어(740)와 제1기어(750)가 결합한다.

제1기어(750)의 중앙부에는 연동 회전할 수 있도록 회전축(760)이 일체로 설치된다.

회전축(760)의 상부에는 탈수조(630)의 저부에 형성된 결합홈(632)과 결합될 수 있도록 회전체(761)가 설치되고, 회전체(761)의 상부에는 제2결합돌기(770)가 형성되고, 제2결합돌기(770)와 결합하여 탈수조(630)가 회전할 수 있도록 결합홈(632)에 제1결합돌기(780)가 형성된다.

그리고 회전체(761)의 중심부를 통해 상부쪽으로 전원이 인가될 수 있도록 전원선이 설치되어 제2결합돌기(770)의 중앙부에 제2접점(790b)이 설치된다.

제2접점(790b)과 접촉하여 히팅부(640)에 전원을 인가할 수 있도록 제1결합돌기(780)의 중앙부에 제1접점(790a)이 설치된다.

공급라인(530)을 통해 탈수조(630)로 슬러지, 분뇨가 유입되면, 컨트롤러(800)는 전원부(810)를 통해 모터(720)에 전원을 인가한다.

전원을 인가받은 모터(720)는 구동하면서 벨트(721)를 통해 풀리(730)를 구동시키고, 풀리(730)에 연설되어 있는 제2기어(740)가 연동한다.

제2기어(740)가 회전에 의해 제1기어(750)가 회전시키고, 제1기어(750)의 회전에 의해 회전축(760)과 회전체(761)가 연동 회전한다.

회전체(761)의 회전에 의해 제2결합돌기(770)와 결합홈(632)에 형성되어 있는 제1결합돌기(780)의 맞물림에 의해 탈수조(630)를 회전시킨다.

탈수조(630)의 회전 중 또는 회전이 끝난 후에 컨트롤러(800)는 전원부(810)에서 인가되는 전원을 제3, 4접점(790c, 790d)을 통해 제2접점(790b)으로 인가한다.

제2접점(790b)은 다시 제1접점(790a)으로 전원을 인가하여 히팅부(640)를 통해 발열이 일어나도록 하여 슬러지, 분뇨를 건조한다.

그리고 탈수조(630)가 회전할 시에 어느 일측으로 기울어지는 것을 방지할 수 있도록 탈수조(630)의 외주연에 다수의 가이드부재()를 설치한다.

가이드부재(633)는 탈수조(630)의 일측에 단면이 'ㄷ'자 형상의 설치부재 (633a)가 설치되고, 설치부재(633a)에는 바퀴(633b)가 설치되어 탈수조(630)가 회전할 시에 어느 일측 방향으로 쏠리는 현상을 방지함과 동시에 원활하게 회전을 할 수 있도록 가이드 한다.

상기에서 설명한 바와 같이 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물 등이 탈수조로 유입되어 탈수와 건조를 반복적으로 행하여 완전하게 건조되면, 탱크(610)의 상부에 설치되어 있는 고정돌기(621)에서 고정부재(611)를 이탈시킨다.

고정부재(611)가 이탈된 상태에서 덮개(620)를 탱크(610)에서 이탈시키고, 탱크(610)의 내측에 설치된 탈수조(630)를 크레인(미도시) 등과 같은 중장비를 이용하여 빼낸다.

탈수조(630)를 빼낸 상태에서 운송장비(미도시)를 이용하여 특정 장소로 이동한 후 탈수조(630)의 내측에 건조된 상태의 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물 등을 빼낸다.

완전하게 건조된 상태의 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물을 화력발전, 산업용 난로, 농작물 난로, 가정용 난로 등의 연료로 사용할 수 있도록 분쇄과정과 성형과정을 행한다.

분쇄과정은 건조된 상태의 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물을 통상의 분쇄기(미도시)에 넣고 분쇄하며, 이때 분쇄기에는 톱밥, 종이(폐지), 흙 등과 함께 넣어 분쇄과정을 행한 후, 소정의 성형과정을 행한다.

슬러지, 분뇨, 가축의 배설물 중 어느 하나를 톱밥, 종이(폐지), 흙을 일정비율로 혼합하는데, 이때의 슬러지는 30~40중량% 톱밥 30~40중량%, 종이 10~20중량 %, 흙10~20중량%의 비율로 혼합하고, 이를 소정의 틀을 이용하여 통상적으로 많이 사용하는 형태로 성형을 행한다.

분쇄과정에서 톱밥, 종이, 흙 등을 상기에서 언급한 비율대로 분쇄기에 넣은 상태에서 분쇄와 혼합을 병행하여도 되고, 분쇄과정을 행한 후 별도의 혼합과정을 행하여도 무방하며, 이는 작업자의 작업 편의에 따라 달리 행할 수 있다.

또한, 혼합비율은 상기에서 언급한 바와 같이 한정되는 것은 아니며, 혼합되는 재료에 따라 달리할 수 있다.

다른 실시예로 슬러지, 연탄가루(무연탄), 나무편을 혼합하는 경우, 슬러지 20중량%, 연탄가루 20중량%, 나무편 60중량%로 혼합하여 소정의 틀을 통해 성형을 행한다.

다른 실시예로 슬러지, 톱밥, 연탄가루(무연탄)만을 혼합하는 경우에도, 슬러지 20~30중량%, 톱밥 50~60중량%, 연탄가루 10~20중량%로 혼합하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 실시예에 한정하여 연료를 생산하는 것은 아니며, 화력을 증대하기 위한 별도의 부재를 혼합하여 사용할 수 있다.

상기에서 언급한 바와 같이, 건조된 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물 중 어느 하나와 연탄가루, 나무편, 톱밥, 종이(폐지), 흙을 소정 비율로 섞어서 사용하는 것은 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물 중 어느 하나를 연료로 활용할 시에 연량이 제대로 나오지 않는 단점을 보완하기 위한 것이다.

상기와 같이 소정 비율로 분쇄와 혼합을 통해 생산되는 재료를 소정의 틀을 이용하여 성형과정에 의해 조개탄, 오공탄, 숯과 같은 형태 등으로 형성하여 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 형성한다.

소정의 성형틀을 통해 형성된 연료는 화력발전, 산업용 난로, 농작물 난로, 가정용 난로 등의 연료로 사용한다.

본 발명에 의한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치는 생활하수, 분뇨, 가축의 배설물을 등을 탈수와 건조를 행하고, 여기에 톱밥, 연탄가루(무연탄), 나무편, 종이, 흙 등을 소정 비율로 섞어 화력발전, 산업용 난로, 농작물 난로, 가정용 난로 등의 대체연료로 사용하므로 대체연료로 사용할 수 있어 경제적 부담이 줄어드는 효과가 있다.

또한, 물이 부족한 국가에서 생활하수를 걸러 허드렛물로 재활용할 수 있도록 하므로 물 소비량을 줄이므로 댐건설로 인한 막대한 경제적 손실과 환경파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 생활하수에서 발생하는 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물을 연료로 재활용하므로 슬러지, 분뇨, 가축의 배설물을 처리하기 위한 비용을 줄일 수 있고, 처리에 따른 환경파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

생활하수에 포함되어 있는 슬러지를 침전시켜 생활하수와 분리하는 과정과;

분리된 생활하수를 정수조에 의해 분리하여 허드렛물로 사용할 수 있도록 저수조에 소정 량의 정수가 저장되어 이를 화장실 등과 같이 허드렛물로 사용할 수 있도록 공급하는 과정과;

화장실에서 공급되는 분뇨를 저장탱크에서 침전시키는 과정과;

제1저장탱크(500) 또는 제2저장탱크(500a)에서 침전된 퇴적물을 공급받아 탈수, 건조하는 과정과;

톱밥, 연탄가루(무연탄), 나무편, 종이(폐지), 흙 등을 소정 비율로 혼합하는 과정과;

소정 비율로 혼합된 재료를 이용하여 성형틀을 통해 소정형상으로 성형하는 과정을 행하여 연료를 제조하는 것을 특징으로 한 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법.
제1항에 있어서,

연료는 슬러지, 분뇨, 가축 배설물 중 어느 하나를 20중량%, 연탄가루(무연탄) 20중량%, 나무편 60중량%로 혼합하여 성형틀을 통해 소정형상으로 제조하는 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법.
제1항에 있어서,

연료는 슬러지, 분뇨, 가축 배설물 중 어느 하나를 30~40중량%, 톱밥 30~40중량%, 종이 10~20중량%, 흙 10~20중량%로 혼합하여 성형틀을 이용하여 소정 형상으로 제조하는 것을 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법.
제1항에 있어서,

연료는 슬러지, 분뇨, 가축 배설물 중 어느 하나를 50중량%로 하고, 여기에 톱밥 50중량%를 혼합한 성형틀을 이용하여 소정 형상으로 제조하는 것을 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법.
생활하수와 슬러지를 분리하는 슬러지탱크(100)와;

슬러지탱크(100)에서 공급되는 생활하수를 정수하는 정수조(200)와;

정수조(200)에서 공급되는 정수를 저장하고, 화장실 등과 같은 곳에서 허드렛물로 재활용할 수 있도록 저장 및 공급하는 저수조(300)와;

슬러지탱크(100)에서 공급되는 슬러지, 화장실에서 공급되는 분뇨, 축사에서 공급되는 가축의 배설물 중 어느 하나를 공급되면, 이를 퇴적시키는 제1저장탱크(500)와;

제1저장탱크(500)에서 분리된 퇴적물을 공급받아 탈수와 건조를 행하는 탈수/건조수단(600)으로 구성된 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치.
제5항에 있어서, 탈수/건조수단(600)은 내측에 공간이 형성된 탱크(610)와;

탱크(610)의 상부에 오물(분뇨, 생활하수 슬러지, 축산폐수)이 유입되는 공급라인(530)이 일체로 설치된 덮개(620)와;

탱크(610)의 내측에 설치되어 오물을 탈수하는 탈수조(630)와;

탈수조(630)의 내측에 설치되어 오물을 건조시키는 히팅부(640)와;

탈수조(630)를 회전시킬 수 있도록 그 저부에 설치되는 구동부(700)와;

히팅부(640)와 구동부(700)의 시간, 온도, 전원을 제어하는 컨트롤러(800)와;

히팅부(640)와 구동부(700)에 전원을 인가할 수 있도록 컨트롤러(800)와 연결되는 전원부(810)로 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치.
제6항에 있어서, 구동부(700)는 하우징(710)과;

하우징(710)의 내측에 설치되는 모터(720)와;

제2기어(740)와 일체로 형성되고, 벨트(721)에 의해 모터(720)의 구동을 전달받는 풀리(730)와;

제2기어(740)와 치합되어 연동 회전하는 제1기어(750)와;

제1기어(750)에 일체로 형성되는 회전축(760)과;

회전축(760)의 상부에 설치되는 회전체(761)와;

회전체(761)의 상부에 형성되는 제2결합돌기(770)와;

탈수조(630)를 회전시킬 수 있도록 제2결합돌기(770)와 결합되는 제1결합돌기(780)로 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치.
제6항에 있어서, 탈수조(630)는 제1탈수조(630a)와 제2탈수(630b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치.
제7항에 있어서,

제1결합돌기(780)와 제2결합돌기(770)는 히팅부(640)에 전원을 인가할 수 있도록 제1, 2접점(790a, 790b)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치.
제8항에 있어서, 제1탈수조(630a)와 제2탈수조(630b)에는 히팅부(640)가 설치되는 것을 특징으로 하는 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치.