KR100835213B1 - 고형화된 슬러지 이송장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명의 고형화된 슬러지 이송장치는, 투입되는 고형화된 슬러지를 공급하는 슬러지 공급수단과, 압축공기를 공급하는 압축공기 공급수단, 및 슬러지 공급수단을 통해 공급된 고형화된 슬러지와 압축공기 공급수단을 통해 공급된 압축공기를 함께 주기적으로 반복 압출하여 일단의 토출구에 연결된 이송관로 내에 고형화된 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 고형화된 슬러지를 이송시키는 슬러지 이송수단을 포함한다. 이 발명은 고형화된 슬러지를 압축공기와 함께 주기적으로 반복 압출함에 따라, 기나긴 이송관로 내에 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 슬러지를 이송하므로, 종래기술에 비해 작은 압출력 및 적은 비용으로 고형화된 슬러지를 소정의 폐기물 적재장소까지 용이하게 이송할 수 있다.

Description

고형화된 슬러지 이송장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Moving Sludge Solidification}

이 발명은 고형화된 슬러지 이송장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 농축과 탈수과정에 의해 생성된 고형화된 폐수 슬러지('케이크'라고도 함)를 압축공기와 함께 주기적으로 반복 압출함으로써 고형화된 슬러지를 원하는 소정의 폐기물 적재장소까지 용이하게 이송하는 고형화된 슬러지 이송장치 및 그 방법에 관한 것이다.

매년 폐수의 양은 급격하게 증가하고 있다. 그로 인해 주변 환경의 오염문제가 심각하게 대두되고 있고, 그에 따라 산업폐수를 효과적으로 처리하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다.

산업폐수에 함유된 슬러지를 처리하기 위해서, 폐수를 농축기와 탈수기로 각각 통과시켜, 폐수에 함유된 슬러지를 고형화시킨다. 그런 다음에는 수분이 제거된 고형화된 슬러지를 폐기물 적재함에 적재시킨 후, 다시 폐기물 운반차로 옮기는 과정이 수행된다.

종래에는 일반적으로 벨트 컨베이어(belt conveyor)를 이용하여 고형화된 슬러지를 이송하였다. 즉, 종래기술의 고형화된 슬러지 이송장치는 다수개가 나열된 탈수기들로부터 각각 배출되는 고형화된 슬러지들을 수집하고, 벨트 컨베이어의 작동에 의해 고형화된 슬러지를 폐기물 적재함에 적재하였다.

하지만, 종래기술의 고형화된 슬러지 이송장치는 폐기물 적재함의 높이와 벨트 컨베이어의 설치높이를 고려하여, 농축기 또는 탈수기를 높은 작업대 또는 워크웨이 위에 설치해야 했으며, 그로 인해 작업대 또는 워크웨이를 추가로 설치해야 하는 번거로움이 있었다.

그래서, 이를 해결하기 위한 노력들이 있었고, 그 중의 하나가 대한민국 실용신안 등록 제239939호에 공개된 '공기압을 이용한 탈수된 슬러지 이송장치'이다. 이와 같은 공기압을 이용한 슬러지 이송장치(100)는 도 1에 도시되어 있으며, 그 구성은 다음과 같다. 즉, 공기압을 이용한 슬러지 이송장치(100)는 슬러지가 투입되는 호퍼(110)와, 에어 실린더의 작동에 의해 개폐되는 밸브(120)와, 상부에 밸브(120)가 설치되며, 하부에 출구(130)가 설치되고, 그 내부에 소정공간의 슬러지 임시 수용부(140)가 형성된 본체(150), 및 본체(150)의 내부에 공기가 주입되도록 상기 본체(150)에 연결되는 공기 주입관(160)으로 구성된다.

종래기술의 공기압을 이용한 슬러지 이송장치(100)는 슬러지 임시 수용부(140)에 일정량 고형화된 슬러지가 투입되면, 공기 주입관(160)을 통해 고압력의 공기를 배출시켜, 고형화된 슬러지를 원하는 폐기물 적재함으로 이송시킨다.

하지만, 종래기술의 슬러지 이송장치(100)는 순간적인 고압력 공기로 슬러지를 이송시키기 때문에, 이송라인에 순간적인 무리한 압력이 전달되어, 이송라인의 관로 연결부위가 손쉽게 손상되는 문제점이 있다. 또한, 종래기술의 슬러지 이송장치(100)는 공기의 누설시 작업성이 현저히 저하되기 때문에, 이송라인을 긴밀하게 밀봉해야 하고, 그렇지 못할 경우에 슬러지 이송효율이 급격히 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래기술의 공기압을 이용한 슬러지 이송장치의 문제점을 보완한 기술로는 이 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허 제733143호의 "고형화된 슬러지 이송장치"에 대한 기술이 있다.

이 기술내용을 도 2를 참조하여 간략하게 살펴보면 다음과 같다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이 기술의 슬러지 이송장치(200)는 고형화된 슬러지가 슬러지 임시 수용부(210)에 투입되고, 일정량 이상으로 수집된 고형화된 슬러지를 피스톤(220)으로 압출하고, 배출된 고형화된 슬러지가 다시 역거동되지 못하게 슬러지 배출 차단수단(230)이 배출통로를 차단하도록 구성된다. 그러면, 고형화된 슬러지는 슬러지 이송장치(200)의 배출통로에 연결된 관로를 따라 작업자가 원하는 소정의 폐기물 적재장소까지 이송될 수 있다.

그런데, 이 기술은 피스톤의 압출력 만을 이용하여 고형화된 슬러지를 기나긴 관로(대략 100m)를 따라 폐기물 적재장소까지 이송시켜야 한다. 즉, 기나긴 관로의 내부에 고형화된 슬러지가 완전히 채워진 상태로 슬러지를 이송함에 따라 피스톤을 고압으로 작동시켜야 한다. 이러한 이유로 피스톤을 비롯한 관련 구동장치 에 무리한 충격이 가해져 쉽게 파손되거나, 고압력을 생성하기 위한 전력 소비가 많아지는 단점이 있다.

또한, 상기 기술을 이용할 경우에는 기나긴 관로가 외부에 설치되기 때문에, 슬러지 이송장치를 작동시키지 않을 경우에는 관로 내의 슬러지가 굳어져 다음 작업시에 더 큰 압출력이 요구되고, 특히 겨울철의 경우에는 관로 내의 슬러지가 동결될 우려가 있어 관로의 외부에 보온재를 덮고 사용해야 하는 불편함이 있다.

따라서 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 농축과 탈수과정을 마친 고형화된 슬러지를 압축공기와 함께 주기적으로 반복 압출함에 따라, 기나긴 이송관로 내에 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 고형화된 슬러지를 이송하므로, 종래기술에 비해 작은 압출력 및 적은 비용으로 고형화된 슬러지를 소정의 폐기물 적재장소까지 용이하게 이송하는 고형화된 슬러지 이송장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 이 발명은 슬러지 이송장치를 작동시키지 않을 경우 기나긴 이송관로 내의 고형화된 슬러지를 압축공기로 완전 배출할 수 있으므로, 이송관로의 별도 관리가 필요 없는 고형화된 슬러지 이송장치 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 이 발명의 고형화된 슬러지 이송장치는, 투입되는 고형화된 슬러지를 공급하는 슬러지 공급수단과, 압축공기를 공급하는 압축공기 공급수단, 및 슬러지 공급수단을 통해 공급된 고형화된 슬러지와 압축공기 공급수단을 통해 공급된 압축공기를 함께 주기적으로 반복 압출하여 일단의 토출구에 연결된 이송관로 내에 고형화된 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 고형화된 슬러지를 이송시키는 슬러지 이송수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 발명의 슬러지 이송수단은 유압시스템에 의해 작동하는 유압실린더와, 유압실린더의 단부에 결합되며 피스톤이 왕복운동할 수 있는 행정거리 이상의 길이를 가지며 토출구를 갖는 슬러지 이송부재와, 슬러지 이송부재와 슬러지 공급수단을 선택적으로 연통시키거나 폐쇄시키는 슬러지 공급밸브, 및 슬러지 공급밸브 보다 토출구에 인접한 위치의 슬러지 이송부재에 설치되어 토출구 방향으로의 개폐여부를 담당하는 슬러지 토출밸브를 포함할 수 있다.

또한, 이 발명은 상기와 같이 구성된 고형화된 슬러지 이송장치를 이용하여 고형화된 슬러지를 이송시키는 방법으로서, 슬러지 공급수단에 고형화된 슬러지를 투입하는 제1 단계와, 투입되는 고형화된 슬러지를 슬러지 공급수단을 구동시켜 슬러지 이송수단에 공급하는 제2 단계와, 압축공기 공급수단을 구동시켜 압축공기를 슬러지 이송수단에 공급하는 제3 단계, 및 슬러지 공급수단을 통해 공급된 고형화된 슬러지와 압축공기 공급수단을 통해 공급된 압축공기를 슬러지 이송수단을 구동시켜 토출구에 연결된 이송관로로 이송시키는 제4 단계를 포함하며, 제2 단계 내지 제4 단계를 주기적으로 반복수행하여 이송관로 내에 고형화된 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 고형화된 슬러지를 이송시키는 것을 특징으로 한다.

이 발명은 농축과 탈수과정을 마친 고형화된 슬러지를 압축공기와 함께 주기적으로 반복 압출함에 따라, 기나긴 이송관로 내에 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 슬러지를 이송하므로, 종래기술에 비해 작은 압출력 및 적은 비용으 로 고형화된 슬러지를 소정의 폐기물 적재장소까지 용이하게 이송할 수 있다. 또한, 이 발명은 종래기술에 비해 작은 압출력으로 슬러지의 이송이 가능하여 피스톤을 비롯한 관련 구동장치에 무리한 충격이 가해지지 않으므로, 그 수명을 연장시키는 효과가 있다.

또한, 이 발명은 슬러지 이송장치를 작동시키지 않을 경우 기나긴 이송관로 내의 슬러지를 압축공기로 완전 배출할 수 있으므로, 동결을 우려한 이송관로의 별도 관리가 필요 없는 장점이 있다.

아래에서는 이 발명의 고형화된 슬러지 이송장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 고형화된 슬러지 이송장치의 구성관계를 도시한 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 고형화된 슬러지 이송장치(300)는 농축기 및 탈수기를 통과한 고형화된 슬러지를 작업자가 원하는 소정의 폐기물 처리장소까지 이송하는데 사용된다. 즉, 이 실시예의 슬러지 이송장치(300)는 고형화된 슬러지를 압출하여 배출함에 있어 압축공기를 함께 공급함으로써, 기나긴 이송관로 내에 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 슬러지가 이송되도록 구성된다. 따라서, 고형화된 슬러지는 슬러지 이송장치(300)의 토출구에 연결된 이송관로를 따라 작업자가 원하는 소정의 폐기물 적재장소까지 원활하게 이송될 수 있다.

이 실시예의 고형화된 슬러지 이송장치(300)는 투입되는 고형화된 슬러지를 공급하는 슬러지 공급수단(310)과, 압축공기를 생성하여 공급하는 압축공기 공급수단(320), 및 슬러지 공급수단(310)을 통해 공급된 고형화된 슬러지와 압축공기 공급수단(320)을 통해 공급된 압축공기를 함께 압출하여 토출구에 연결된 이송관로를 따라 슬러지를 이송시키는 슬러지 이송수단(330)으로 구성된다.

슬러지 공급수단(310)은 일측에 형성된 개구형 슬러지 투입구(311)를 통해 투입된 슬러지를 이송 스크루(312)를 통해 슬러지 이송수단(330)으로 공급하도록 구성된다. 즉, 슬러지 공급수단(310)은 개구형 슬러지 투입구(311)와 대향하는 일단이 슬러지 이송수단(330)의 일측과 선택적으로 연통되도록 구성된다.

압축공기 공급수단(320)은 통상적인 컴프레서(compressor) 등을 통해 압축공기를 생성하여 슬러지 이송수단(330)으로 공급하도록 구성된다. 즉, 압축공기 공급수단(320)은 압축공기 공급라인(321)을 통해 슬러지 이송수단(330)의 일측으로 압축공기를 공급한다.

슬러지 이송수단(330)은 유압시스템에 의해 작동하는 유압실린더(331)와, 유압실린더(331)의 단부에 결합되며 피스톤(332)이 왕복운동할 수 있는 행정거리 이상의 길이를 가지며 이송관로가 연결되는 토출구(333a)를 갖는 슬러지 이송부재(333)를 갖는다. 이때, 슬러지 이송부재(333)의 일측에는 압축공기 공급라인(321)이 연통되고, 다른 일측에는 슬러지 공급수단(310)의 단부가 선택적으로 연통되도록 구성된다. 즉, 슬러지 이송부재(333)와 슬러지 공급수단(310)은 슬러지 이송수단(330)을 구성하는 슬러지 공급밸브(334)를 통해 상호간에 연통되거나 폐쇄 되도록 구성된다. 여기서, 슬러지 공급밸브(334)는 슬러지 공급수단(310)을 통해 고형화된 슬러지를 슬러지 이송부재(333)에 공급할 때에는 개방되고, 슬러지 이송부재(333) 내에 공급된 고형화된 슬러지를 압축공기와 함께 토출구(333a) 방향으로 배출할 때에는 폐쇄된다.

또한, 슬러지 이송수단(330)은 슬러지 이송부재(333)에 설치되어 슬러지 공급수단(310)을 통해 공급되는 고형화된 슬러지가 토출구(333a) 방향으로 공급되지 않고 그 반대방향으로 공급되도록 밀폐하고, 슬러지 이송부재(333) 내에 공급된 고형화된 슬러지를 압축공기와 함께 토출구(333a) 방향으로 배출하도록 개방되는 슬러지 토출밸브(335)를 더 구비한다.

아래에서는 앞서 설명한 바와 같이 구성된 이 실시예의 고형화된 슬러지 이송장치를 이용해 고형화된 슬러지를 이송시키는 방법을 설명한다.

도 4는 이 발명의 한 실시예에 따른 고형화된 슬러지 이송방법을 나타낸 블록도이다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 먼저, 개구형 슬러지 투입구(311)에 고형화된 슬러지를 투입하고(S410), 이송 스크루(312)를 작동시켜 고형화된 슬러지를 슬러지 이송수단(330)의 슬러지 이송부재(333)에 공급한다(S420). 이러한 고형화된 슬러지의 공급과정은 슬러지 공급밸브(334)는 개방되고, 슬러지 토출밸브(335)는 폐쇄된 상태에서 진행된다.

이렇게 하여 슬러지 이송부재(333) 내에 고형화된 슬러지가 일정량 채워지면, 슬러지 공급밸브(334)는 차단되고 슬러지 토출밸브(335)는 개방된 상태에서, 압축공기 공급수단(320)을 통해 슬러지 이송부재(333)에 압축공기를 공급한 다(S430). 그런 다음, 유압실린더(331)를 작동시켜 토출구(333a)에 연결된 이송관로로 고형화된 슬러지와 압축공기를 동시에 압출한다(S440).

상기와 같은 단계(S420, S430, S440)를 주기적으로 반복함으로써, 기나긴 이송관로 내에는 고형화된 슬러지와 압축공기가 일정구간씩 교번하여 채워져, 종국에는 슬러지와 압축공기가 순차적으로 작업자가 원하는 소정의 폐기물 적재장소로 배출된다.

이 실시예에 따른 고형화된 슬러지 이송장치(300)는 고형화된 슬러지를 이송시킴에 있어서 압축공기를 함께 공급함으로써, 기나긴 이송관로 내에 고형화된 슬러지와 압축공기가 일정구간씩 교번하여 채워져, 각 구간의 압축공기가 해당 구간의 고형화된 슬러지를 미는 역할을 한다. 따라서, 이 실시예의 고형화된 슬러지 이송장치(300)는 적은 압출력으로 고형화된 슬러지의 이송이 가능하다.

이상에서 이 발명의 고형화된 슬러지 이송장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 종래기술에 따른 공기압을 이용한 고형화된 슬러지 이송장치를 나타낸 내부 절단면도이고,

도 2는 다른 종래기술에 따른 고형화된 슬러지 이송장치의 정면도이고,

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 고형화된 슬러지 이송장치의 구성관계를 도시한 개략도이며,

도 4는 이 발명의 한 실시예에 따른 고형화된 슬러지 이송방법을 나타낸 블록도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

300 : 슬러지 이송장치 310 : 슬러지 공급수단

311 : 개구형 슬러지 투입구 312 : 이송 스크루

320 : 압축공기 공급수단 321 : 압축공기 공급라인

330 : 슬러지 이송수단 331 : 유압실린더

332 : 피스톤 333 : 슬러지 이송부재

333a : 토출구 334 : 슬러지 공급밸브

335 : 슬러지 토출밸브

Claims (3)

1. 삭제
2. 투입되는 고형화된 슬러지를 공급하는 슬러지 공급수단과,

   압축공기를 공급하는 압축공기 공급수단, 및

   상기 슬러지 공급수단을 통해 공급된 고형화된 슬러지와 상기 압축공기 공급수단을 통해 공급된 압축공기를 함께 주기적으로 반복 압출하여 일단의 토출구에 연결된 이송관로 내에 고형화된 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 고형화된 슬러지를 이송시키는 슬러지 이송수단을 포함하며,

   상기 슬러지 이송수단은 유압시스템에 의해 작동하는 유압실린더와, 상기 유압실린더의 단부에 결합되며 피스톤이 왕복운동할 수 있는 행정거리 이상의 길이를 가지며 상기 토출구를 갖는 슬러지 이송부재와, 상기 슬러지 이송부재와 상기 슬러지 공급수단을 선택적으로 연통시키거나 폐쇄시키는 슬러지 공급밸브, 및 상기 슬러지 공급밸브 보다 상기 토출구에 인접한 위치의 상기 슬러지 이송부재에 설치되어 상기 토출구 방향으로의 개폐여부를 담당하는 슬러지 토출밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 고형화된 슬러지 이송장치.
3. 투입되는 고형화된 슬러지를 공급하는 슬러지 공급수단과, 압축공기를 공급하는 압축공기 공급수단, 및 상기 슬러지 공급수단을 통해 공급된 고형화된 슬러지와 상기 압축공기 공급수단을 통해 공급된 압축공기를 함께 주기적으로 반복 압출하여 일단의 토출구에 연결된 이송관로 내에 고형화된 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 고형화된 슬러지를 이송시키는 슬러지 이송수단을 포함하는 고형화된 슬러지 이송장치를 이용하여 고형화된 슬러지를 이송시키는 방법으로서,

   상기 슬러지 공급수단에 고형화된 슬러지를 투입하는 제1 단계와,

   투입되는 고형화된 슬러지를 상기 슬러지 공급수단을 구동시켜 상기 슬러지 이송수단에 공급하는 제2 단계와,

   상기 압축공기 공급수단을 구동시켜 압축공기를 상기 슬러지 이송수단에 공급하는 제3 단계, 및

   상기 슬러지 공급수단을 통해 공급된 고형화된 슬러지와 상기 압축공기 공급수단을 통해 공급된 압축공기를 상기 슬러지 이송수단을 구동시켜 상기 토출구에 연결된 이송관로로 이송시키는 제4 단계를 포함하며,

   상기 제2 단계 내지 상기 제4 단계를 주기적으로 반복수행하여 상기 이송관로 내에 고형화된 슬러지 및 압축공기가 교번하여 채워진 형태로 고형화된 슬러지를 이송시키는 것을 특징으로 하는 고형화된 슬러지 이송방법.

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