KR100965972B1 - 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수를 물과 슬러지로 분리하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치에 있어서, 원통형으로 형성되고 망상의 투과부를 구비하는 외측 부재; 상기 외측 부재의 내부에 회전 가능하게 배치되며 중심축의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 스크류 날개부와, 상기 외측 부재의 투과부에 접촉하도록 배치된 브러시 형태의 내측 브러시를 구비하는 내측 부재; 상기 내측 부재와 외측 부재를 밀폐되도록 수용하며, 상기 내측 부재와 외측부재의 사이로 폐수가 공급되는 유입구와, 상기 외측 부재의 바깥쪽에 형성되어 폐수에서 분리된 물이 배출되는 물 배출구와, 폐수에서 분리된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구를 구비하는 하우징; 및 상기 내측 부재를 상기 하우징에 대해 회전시키는 내측 회전 수단;을 포함하는 점에 특징이 있다.

Description

가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치{APPARATUS FOR THE TREATMENT OF LEACHATE}

본 발명은 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기 또는 가축의 분료를 처리하는 과정에서 발생하는 폐수를 물과 슬러지로 분리하여 함수율이 높은 폐수를 배출하는 정화 장치에 관한 것이다.

각 가정에서 수거된 음식물 쓰레기는 쓰레기 처리장에 수집되어 재활용할 수 있는 형태로 처리된다. 그 처리 순서는 다음과 같다.

먼저 음식물 쓰레기에서 비닐 봉지 등의 이물질을 분리해 낸 후 음식물 쓰레기를 작은 크기로 분쇄하게 된다.

분쇄된 음식물 쓰레기는 고액분리기에 투입되어 탈수 과정을 거치게 된다. 이때 음식물 쓰레기에서 일차적으로 분리된 고형물은 재처리되어 가축 사료 등으로 사용된다.

한편, 상기 고액분리기에 의해 고형물을 남기고 분리된 음식물 쓰레기 탈리액은 다량의 수분과, 유지방 성분 및 입자성 물질이 포함된 혼합물로서 죽 같이 걸 죽한 상태이다.

또한, 가축의 분료를 처리하는 과정에서도 이와 같은 탈리액이 발생하게 된다.

탈리액은 초 고농도의 오염물로 처리가 매우 어렵다.

복잡하고 대규모의 장치를 이용하여 탈리액을 필터에 대해 가압함으로써 물을 분리해 내는 정화 방법도 있으나, 이 경우 복잡하고 대규모인 정화 장치를 제작하는데 비용이 많이 들어가고, 정화장치를 운전하는데 에너지 소모가 큰 단점이 있다. 또한, 필터가 쉽게 막히기 때문에 지속적으로 정화 작업을 진행하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래의 탈리액 분리방식은 미세한 슬러지를 분리하여 제거할 수 없기 때문에 처리된 탈리액의 함수율이 낮은 문제점이 있다. 이와 같이 미세한 슬러지가 분리되지 않은 탈리액은 약품처리 등을 거쳐 폐수처리시설로 반입해야 하므로 그 처리비용이 높고 환경 오염을 일으키는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 만족하기 위해 안출된 것으로, 음식물 쓰레기 또는 가축 분료에 의해 발생하는 폐수를 효과적으로 물과 슬러지로 분리하면서도 구조가 단순하고 제작이 용이한 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수를 물과 슬러지로 분리하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치에 있어서, 원통형으로 형성되고 망상의 투과부를 구비하는 외측 부재; 상기 외측 부재의 내부에 회전 가능하게 배치되며 중심축의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 스크류 날개부와, 상기 외측 부재의 투과부에 접촉하도록 배치된 브러시 형태의 내측 브러시를 구비하는 내측 부재; 상기 내측 부재와 외측 부재를 밀폐되도록 수용하며, 상기 내측 부재와 외측부재의 사이로 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수가 공급되는 유입구와, 상기 외측 부재의 바깥쪽에 형성되어 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수에서 분리된 물이 배출되는 물 배출구와, 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수에서 분리된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구를 구비하는 하우징; 및 상기 내측 부재를 상기 하우징에 대해 회전시키는 내측 회전 수단;을 포함하는 점에 특징이 있다.

본 발명의 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치는 구조가 단순하여 제작하기 쉬운 효과가 있다.

또한, 작은 크기로 제작하여도 처리 효율이 높기 때문에 저가에 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치를 제작할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 폐수에 포함된 미세한 슬러지까지 분리하여 제거할 수 있으므로, 폐수 처리 비용을 절감하고 환경 오염을 부담을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치(100)는 외측 부재(20)와 내측 부재(10)와 하우징(30)을 포함하여 이루어 진다.

하우징(30)은 외측 부재(20)와 내측 부재(10)를 밀폐하여 수용할 수 있도록 형성된다. 내측 부재(10)는 하우징(30)의 내부에 회전 가능하게 배치된다. 내측 부재(10)에는 회전축의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성된 스크류 날개부(12)가 형성된다. 내측 부재(10)에는 스크류 날개부(12)를 따라서 브러시 형태의 내측 브러 시(13)가 형성된다. 내측 브러시(13)는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 스크류 날개부(12)의 하면을 따라서 배열된다. 내측 브러시(13)는 후술하는 외측 부재(20)의 투과부(21)와 접하도록 형성된다. 스크류 날개부(12)는 내측 부재(10)의 중심축(11)의 길이 방향을 따라서 연속적으로 형성되고, 그 경로의 중간 부분에 스크류 날개부(12)의 일부분이 절개되어 버퍼부(14)가 형성된다.

외측 부재(20)는 하우징(30)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 도 1에 도시된 것과 같이 원통형으로 형성된다. 외측 부재(20)의 원통 내부에 내측 부재(10)가 배치된다. 외측 부재(20)는 망(網) 형태로 형성된 투과부(21)를 구비한다.

하우징(30)은 물과 슬러지가 혼합된 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수(탈이액)가 유입되는 유입구(31)와 폐수에서 분리된 물이 배출되는 물 배출구(33)와 물이 배출되고 남은 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구(32)를 구비한다. 유입구(31)는 하우징(30)의 하측에 형성되고 하우징(30) 내부의 내측 부재(10)와 외측 부재(20)의 사이에 폐수가 공급되도록 형성된다. 물 배출구(33)는 하우징(30)에 있어서 외측 부재(20)의 바깥쪽 하측에 형성된다. 슬러지 배출구(32)는 외측 부재(20)에 의해 둘러싸이는 공간 안쪽에 배치되어 하우징(30)의 상측에 형성된다.

하우징(30)의 내측면에는 브러시 형태의 외측 브러시(34)가 설치된다. 외측 브러시(34)는 외측 부재(20)의 투과부(21)와 접촉할 수 있도록 형성되고, 내측 부재(10)의 스크류 날개부(12)의 나선 방향과 반대 방향으로 회전하도록 나선형으로 배열된다.

한편, 스크류 날개부(12)의 피치는 상측의 피치가 하측의 피치보다 작도록 형성된다. 즉, 하우징(30)의 슬러지 배출구(32)와 인접하는 스크류 날개부(12)의 피치는 하우징(30)의 유입구(31)와 인접하는 스크류 날개부(12)의 피치보다 작게 형성된다.

내측 부재(10)는 내측 회전 수단(40)에 연결되어 하우징(30) 내부에서 회전하게 된다. 외측 부재(20)는 외측 회전 수단(50)에 연결되고 하우징(30) 내부에서 회전하게 된다. 내측 부재(10)와 외측 부재(20)는 동일한 중심축선을 중심으로 회전하게 된다. 도 2에 도시한 것과 같이, 내측 부재(10)와 외측 부재(20)는 베어링에 의해 서로 상대 회전이 가능하도록 하우징(30)에 설치되고, 내측 회전 수단(40)과 외측 회전 수단(50)은 각각 내측 부재(10)와 외측 부재(20)를 서로 반대 방항으로 회전시킨다. 내측 회전 수단(40)과 외측 회전 수단(50)은 각각 모터(41, 51)를 구비하고 벨트-풀리 구조에 의해 내측 부재(10)와 외측 부재(20)를 회전시킨다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치(100)의 작동 방법에 대해 설명한다.

먼저, 하우징(30)의 유입구(31)를 통해 폐수를 공급하면서 내측 회전 수단(40)에 의해 내측 부재(10)를 회전시킨다. 폐수는 내측 부재(10)의 스크류 날개부(12)로 인해 상측으로 움직이면서 압력이 점차적으로 증가하게 된다. 내측 부재(10) 주위의 폐수의 압력이 높아지면, 폐수에 포함된 물은 외측 부재(20)의 투과부(21)를 통과하여 외측 부재(20)의 바깥쪽으로 흐르게 된다. 외측 부재(20)의 바깥쪽으로 흘러간 물은 모여서 하우징(30)의 물 배출구(33)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 스크류 날개부(12)를 따라 상측으로 이동되는 폐수는 점차적으로 물의 함량이 낮아지고 최종적으로는 슬러지가 남게 된다. 슬러지는 하우징(30)의 슬러지 배출구(32)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이 스크류 날개부(12)의 회전에 의해 연속적이면서도 빠르고 효율적으로 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수를 물과 슬러지로 분리하는 것이 가능해 진다.

한편, 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수가 외측 부재(20)의 투과부(21)를 통해 걸러지는 과정에서 슬러지가 투과부(21)의 구멍을 막아 투과 효율을 감소시킬 수 있다. 그러나 내측 부재(10)가 회전하면서 내측 부재(10)의 내측 브러시(13)가 외측 부재(20)의 투과부(21)를 쓸고 지나가기 때문에 투과부(21)가 막히는 것을 방지하게 되고 작업 효율을 향상시키는 장점이 있다.

또한, 외측 회전 수단(50)에 의해 외측 부재(20)를 내측 부재(10)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전시키면 하우징(30)의 외측 브러시(34)가 투과부(21)의 외면을 쓸고 지나가기 때문에 투과부(21)의 바깥쪽에 막히는 것을 방지하게 된다. 앞서 설명한 것과 같이 외측 브러시(34)를 스크류 날개부(12)의 나선 방향과 반대 방향이 되도록 형성하면, 내측 브러시(13)와 외측 브러시(34)가 서로 교차하면서 투과부(21)의 내면과 외면을 각각 쓸고 지나가기 때문에 투과부(21)의 투과 효율을 더욱 향상시키게 되는 장점이 있다.

또한, 외측 회전 수단(50)을 이용해 외측 부재(20)를 내측 부재(10)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전시키면 외측 부재(20)의 내부에 수용된 폐수에 원심력이 작용하여 물은 외측 부재(20)의 투과부(21)를 통과하여 외부로 배출되고 슬러지는 걸러져서 내부에 남게 되므로 폐수의 처리 효율을 더욱 향상시키게 되는 장점이 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 스크류 날개부(12)의 피치를 상측으로 갈수록 감소하게 형성하면, 폐수가 상측으로 이동하면서 더욱 강한 압력으로 짜지게 된다. 폐수는 상측으로 이동하면서 점차적으로 물의 함량이 적어지고 슬러지의 비율이 높아지는데, 스크류 날개부(12)의 피치가 감소하도록 형성함으로써 슬러지를 더욱 강하게 압박하여 탈수 효율을 향상시키는 장점이 있다.

내측 부재(10)의 회전에 의해 폐수가 스크류 날개부(12)를 따라 상측으로 이동되면서 부피가 감소하는 속도와 그 폐수가 투과부(21)를 통하여 탈수되는 속도의 차이가 너무 크면, 탈리액(폐수)에 포함된 물이 충분히 탈수되지 않고 수분 함량이 높은 슬러지가 슬러지 배출구(32)로 배출되어 폐수 처리 효율을 저하시킬 수도 있다. 그런데 앞서 설명한 바와 같이 내측 부재(10)에 버퍼부(14)를 마련함으로써 이와 같은 현상을 방지할 수 있다. 즉, 버퍼부(14)로 인해 스크류 날개부(12)의 일부분이 절단되면 버퍼부(14)에 의해 형성되는 공간 내에 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수가 충분한 시간을 머물면서 투과부(21)에 의해 탈수될 시간적 여유를 갖게 되는 장점이 있다.

이와 같이 작동하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치(100)를 2개 이상 연속적으로 연결하여 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수로부터 분리되는 물의 정화도를 향상시킬 수도 있다. 도 3에는 3개의 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐 수 정화 장치(100, 200, 300)를 연속적으로 연결한 시스템을 개략적으로 도시하였다. 상류의 물 배출구(33, 233, 333)는 하류에 위치하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치(200, 300)의 유입구(231, 331)에 연결되고, 각 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치(100, 200, 300)의 슬러지 배출구(32, 232, 332)에서 배출되는 슬러지는 별도로 모아진다. 이때, 각 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치(100, 200, 300)의 투과부(21)의 구멍의 크기를 하류로 갈수록 점차적으로 작아지게 구성함으로써 전체적인 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 처리 효율을 향상시키고 배출되는 물의 정화도는 더욱 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시된 것으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 앞에서, 내측 부재(10)와 외측 부재(20)가 각각 회전하는 것으로 설명하였으나, 외측 부재는 고정하고 내측 부재만 회전하도록 구성할 수도 있다.

또한, 앞에서 내측 부재(10)를 회전시키는 내측 회전 수단(40)과 외측 부재(20)를 회전시키는 외측 회전 수단(50)을 각각 구비하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 내측 부재와 외측 부재를 선기어(sun gear) 형태로 연결하여 둘 중 어느 하나만을 회전시켠 다른 하나는 그에 연동되어 반대 방향으로 회전하도록 구성할 수도 있다.

또한, 내측 부재에 버퍼부를 구비하지 않도록 구성할 수도 있다.

또한, 하우징(30)에 설치된 외측 브러시(34)를 나선 형태로 배치하지 않고 다른 형태로 배치하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치의 분리 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치를 연속적으로 배치하여 시스템을 구성한 개락도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치 10: 내측 부재

11: 중심축 12: 스크류 날개부

13: 내측 브러시 14: 버퍼부

20: 외측 부재 21: 투과부

30: 하우징 31: 유입구

32: 슬러지 배출구 33: 물 배출구

34: 외측 브러시 40: 내측 회전 수단

50: 외측 회전 수단 41, 51: 모터

Claims (9)

1. 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수를 물과 슬러지로 분리하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치에 있어서,

   원통형으로 형성되고 망상의 투과부를 구비하는 외측 부재;

   상기 외측 부재의 내부에 회전 가능하게 배치되며 중심축의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 스크류 날개부와, 상기 외측 부재의 투과부에 접촉하도록 배치된 브러시 형태의 내측 브러시를 구비하는 내측 부재;

   상기 내측 부재와 외측 부재를 밀폐되도록 수용하며, 상기 내측 부재와 외측부재의 사이로 폐수가 공급되는 유입구와, 상기 외측 부재의 바깥쪽에 형성되어 폐수에서 분리된 물이 배출되는 물 배출구와, 폐수에서 분리된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구를 구비하는 하우징; 및

   상기 내측 부재를 상기 하우징에 대해 회전시키는 내측 회전 수단;을 포함하며,

   상기 하우징의 슬러지 배출구와 인접하는 상기 스크류 날개부의 피치는 상기 하우징의 유입구와 인접하는 상기 스크류 날개부의 피치보다 작고,

   상기 내측 부재에는 상기 스크류 날개부의 일부분이 절개되어 형성된 버퍼부가 형성된 것을 특징으로 하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 외측 부재는, 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 설치되며,

   상기 외측 부재를 회전시키는 외측 회전 수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 하우징은, 그 내측면에 상기 외측 부재의 투과부와 접촉하도록 배치된 브러시 형태의 외측 브러시를 구비하는 것을 특징으로 하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 내측 회전 수단과 외측 회전 수단은 각각 상기 내측 부재와 외측 부재를 서로 반대 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치.
5. 제1항 내지 제3항에 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내측 브러시는 상기 스크류 날개부를 따라 연속적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제3항에 있어서,

   상기 외측 브러시는, 상기 내측 부재의 스크류 날개부의 나선 방향와 반대 방향 나선으로 배열된 것을 특징으로 하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치.
9. 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수를 물과 슬러지로 분리하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치에 있어서,

   원통형으로 형성되고 망상의 투과부를 구비하는 외측 부재;

   상기 외측 부재의 내부에 회전 가능하게 배치되며 중심축의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 스크류 날개부와, 상기 외측 부재의 투과부에 접촉하도록 배치된 브러시 형태의 내측 브러시를 구비하는 내측 부재;

   상기 내측 부재와 외측 부재를 밀폐되도록 수용하며, 상기 내측 부재와 외측부재의 사이로 폐수가 공급되는 유입구와, 상기 외측 부재의 바깥쪽에 형성되어 폐수에서 분리된 물이 배출되는 물 배출구와, 폐수에서 분리된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구를 구비하는 하우징; 및

   상기 내측 부재를 상기 하우징에 대해 회전시키는 내측 회전 수단;을 포함하며,

   상기 외측 부재는, 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 설치되며,

   상기 외측 부재를 회전시키는 외측 회전 수단;을 더 구비하고,

   상기 하우징은, 그 내측면에 상기 외측 부재의 투과부와 접촉하도록 배치된 브러시 형태의 외측 브러시를 구비하며,

   상기 내측 회전 수단과 외측 회전 수단은 각각 상기 내측 부재와 외측 부재를 서로 반대 방향으로 회전시키도록 구성되고,

   상기 하우징의 슬러지 배출구와 인접하는 상기 스크류 날개부의 피치는 상기 하우징의 유입구와 인접하는 상기 스크류 날개부의 피치보다 작고,

   상기 내측 부재에는 상기 스크류 날개부의 일부분이 절개되어 형성된 버퍼부가 형성된 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치를 복수개 연속적으로 연결하고,

   상기 각 폐수 정화 장치의 외측 부재의 투과부의 투과 구멍은 하류로 갈수록 점차적으로 작게 형성된 것을 특징으로 하는 가축 분료 및 음식물 쓰레기 폐수 정화 장치.

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