KR101001272B1 - 유기성 오니 부숙 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성 오니 부숙 장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 지렁이를 이용하여 오니를 부숙한 후 지렁이가 완전히 분리된 상태의 부숙토를 얻을 수 있도록 한 새로운 형태의 유기성 오니 부숙 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 유기성 오니를 공급하는 오니 공급부; 상기 오니 공급부로부터 오니를 공급받아 반송하는 반송부; 상기 반송부의 각 부위 중 상기 오니를 부숙함으로써 생성된 부숙토의 반출측 부위로 광원을 제공하는 광원 제공부; 상기 반송부의 각 부위 중 상기 반출측 부위를 제외한 나머지 부위를 외부 환경으로부터 차단된 상태로 지렁이의 서식에 적합한 서식 공간을 이루도록 밀폐하는 밀폐부; 그리고, 상기 반송부 중 반출측 부위의 끝단에 위치되며, 상기 반송부로부터 반출된 부숙토를 제공받아 수집하는 부숙토 수집부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유기성 오니 부숙 장치가 제공된다.

유기성 오니, 지렁이, 부숙토, 밀폐, 광원, 수분, 진동

Description

유기성 오니 부숙 장치{device for fermenting a sludge}

본 발명은 유기성 오니 부숙 장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 지렁이를 이용하여 오니를 부숙한 후 지렁이가 완전히 분리된 상태의 부숙토를 얻을 수 있도록 한 새로운 형태의 오니 부숙 장치에 관한 것이다.

일반적으로 유기성 오니(汚泥)는 유기물의 함량이 40% 이상인 슬러지(sludge)를 의미한다.

전술한 유기성 오니는 통상적으로 별도의 퇴비화(부속토로의 부숙)없이 그대로 토양에 환원될 경우 2차 오염을 야기시킨다.

이에 따라, 종래에는 상기 유기성 오니를 부숙시키는 다양한 부숙 장치를 통해 상기 유기성 오니를 부숙토로 제조한 후 상기 부숙토를 토양에 환원시키고 있다.

이때, 상기 유기성 오니를 부숙토로 제조하는 방법은 통상적으로 지렁이를 이용하고 있다. 즉, 지렁이의 먹이로 오니를 급이함으로써 상기 오니를 부숙시켰던 것이다.

종래의 부숙토 제조는 통상 넓은 공간에 오니를 공급한 후 상기 공간에 지렁 이를 서식시킴으로써 수행된다.

그러나, 상기한 종래의 일반적인 부숙 방법은 오니의 부숙 후 부숙토로부터 상기 지렁이를 분리하여야 한다는 불편함이 있다.

즉, 상기 지렁이는 비교적 고가(高價)로 거래되고 있고, 또한 상기한 지렁이가 오니를 부숙시킨 후 폐기되는 것이 아닌 재활용 가능함을 고려할 때 부숙토를 배출하기 전에는 상기 부숙토로부터 모든 지렁이를 분리한 다음 상기 부숙토를 배출하였던 것이다.

이에 따라, 최근에는 국내 공개특허공보 제2001-36101호 및 국내 공개특허공보 제2003-95518호에서와 같이 컨베이어 장치를 이용하여 유기성 오니를 자동화 공정으로 부숙시키고, 상기 부숙된 부숙토로부터 지렁이가 분리될 수 있도록 강한 빛을 쬐는 등의 이동 촉진 구조를 추가로 제공함으로써 연속적인 유기성 오니의 부숙이 가능하도록 하였다.

하지만, 전술한 종래의 기술은 상기 컨베이어 장치의 말단에서 제공되는 빛으로 인해 지렁이가 상기 빛으로부터 먼 부위로 이동한다 하더라도 상기한 빛은 실질적으로 컨베이어 장치의 전 부위에 걸쳐 제공됨으로써 상기 지렁이의 원활한 서식이 이루어지지 못하였고, 이로 인한 부숙 성능의 저하가 발생되었다.

뿐만 아니라, 부숙토의 제조를 위한 전체적인 작업 시간을 단축시키기 위해서는 상기한 지렁이의 이동이 최대한 빨리 진행되어야만 함에도 불구하고, 전술한 종래의 기술은 단순히 빛을 통해서만 지렁이의 이동이 촉진되도록 구성되기 때문에 실질적인 작업 시간의 단축 효과는 미미할 수밖에 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 지렁이를 이용하여 오니를 부숙하는 과정이 자동으로 진행될 수 있도록 하면서도 부숙이 완료된 부숙토로부터 지렁이가 최대한 빨리 분리될 수 있도록 함과 더불어 부숙되지 않은 유기성 오니가 존재하는 부위는 최대한 지렁이가 원활히 서식할 수 있는 환경이 제공될 수 있도록 한 새로운 형태의 유기성 오니 부숙 장치를 제공하고자 한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기성 오니 부숙 장치에 따르면 유기성 오니를 공급하는 오니 공급부; 상기 오니 공급부로부터 오니를 공급받아 반송하는 반송부; 상기 반송부의 각 부위 중 상기 오니를 부숙함으로써 생성된 부숙토의 반출측 부위로 광원을 제공하는 광원 제공부; 상기 반송부의 각 부위 중 상기 반출측 부위를 제외한 나머지 부위를 외부 환경으로부터 차단된 상태로 지렁이의 서식에 적합한 서식 공간을 이루도록 밀폐하는 밀폐부; 그리고, 상기 반송부 중 반출측 부위의 끝단에 위치되며, 상기 반송부로부터 반출된 부숙토를 제공받아 수집하는 부숙토 수집부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 반송부는 상기 오니 공급부로부터 유기성 오니를 제공받는 부위로부터 반출측으로 갈수록 유기성 오니 및 지렁이가 얹히는 표면이 점차 상향 경사지게 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 반송부의 각 부위 중 밀폐부에 의해 외부 환경으로부터 밀폐된 서식 영역에는 상기 영역으로 수분을 공급하는 수분 공급부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 반송부의 서식 영역은 상기 반출측 부위인 외부 환경에 노출되는 영역에 비해 더욱 큰 범위를 갖도록 설정됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 반송부는 유기성 오니 및 지렁이가 얹히는 컨베이어 벨트와, 상기 컨베이어 벨트 내에 설치되면서 상기 컨베이어 벨트의 구름을 안내함과 더불어 상기 컨베이어 벨트의 처짐을 방지하는 복수의 롤러와, 상기 컨베이어 벨트를 구동하는 구동모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이때, 상기 반송부의 반출측 부위에는 해당 부위를 통과하는 컨베이어 벨트에 진동을 제공하는 진동부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 컨베이어 벨트는 복수의 단위 벨트를 서로 연결하여 형성하고, 상기 각 단위 벨트의 외측면으로는 커버체로 감싸도록 설치하며, 상기 진동부는 해당 부위를 통과하는 단위 벨트에만 진동을 제공하도록 구성됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명의 유기성 오니 부숙 장치에 따르면 유기성 오니가 반송되면서 부숙되는 반송부를 지렁이의 서식에 적합한 환경으로 구성한 영역 및 지렁이의 서식에 적합하지 않은 환경으로 구성한 영역으로 구분되도록 함으로써 부숙토로부터 지렁이의 분리가 상기 지렁이 스스로에 의해 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상기 지렁이가 외부 환경에 따른 스트레스를 제공받지 않도록 하여 더욱 우수한 부숙 효과를 얻을 수 있게 된 장점을 가진다.

이하, 본 발명의 유기성 오니 부숙 장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1과 같이 본 발명의 실시예에 따른 유기성 오니 부숙 장치는 크게 오니 공급부(100)와, 반송부(200)와, 광원 제공부(300)와, 밀폐부(400) 그리고, 부숙토 수집부(500)를 포함하여 구성된다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 오니 공급부(100)는 유기성 오니를 공급하는 부분이다.

상기한 오니 공급부(100)는 내부에 유기성 오니가 저장되는 오니 저장 박스(110) 및 상기 오니 저장 박스로부터 오니를 배출하는 배출관(120)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 배출관(120)에는 전자변(도시는 생략됨) 등의 전자적 제어를 통해 상기 배출관(120)의 관로를 선택적으로 개폐시키는 구조가 더 포함되어 구성된다.

다음으로, 상기 반송부(200)는 상기 오니 공급부(100)로부터 오니를 공급받아 반송하면서 부숙시키는 일련의 구성이다.

상기 반송부(200)는 다양한 형태로 구성될 수 있지만 본 발명의 실시예에서는 컨베이어 벨트(210)와, 복수의 롤러(220) 및 구동모터(230)로 이루어진 컨베이 어 장치로 구성됨을 제시한다.

여기서, 상기 컨베이어 벨트(210)는 유기성 오니 및 지렁이가 얹힌 상태로 반송하는 벨트이고, 상기 각 롤러(220)는 상기 컨베이어 벨트(210) 내에 설치되면서 상기 컨베이어 벨트(210)의 구름을 안내함과 더불어 상기 컨베이어 벨트(210)의 처짐을 방지하는 구성이며, 상기 구동모터(230)는 상기 컨베이어 벨트(210)의 양 끝단에 설치된 스프라켓(211)을 구동시키기 위한 구동력을 전달하는 구성이다.

다음으로, 상기 광원 제공부(300)는 상기 반송부(200)의 반출측 부위(A)로 광원을 제공하는 일련의 구성으로써, 상기 반송부(200)의 반출측 부위(A)가 지렁이의 서식에 적합하지 않은 환경을 이루도록 하는 구성 중의 하나이다.

즉, 반송부(200)에 의해 유기성 오니가 반송되는 도중 지렁이가 상기 반출측 부위(A)로 유입된다 하더라도 상기 광원 제공부(300)에 의해 반출측 부위로 제공되는 광원의 영향을 받아 상기 지렁이가 상기 반송부(200)의 여타 부위(반입측 부위)를 향해 스스로 이동하도록 한 것이다.

이때, 상기 광원 제공부(300)는 통상의 백열전구 혹은, 형광등 등이 될 수 있으며, 상기 반송부(200)의 각 부위 중 상기 반출측 부위(A)의 상방에 설치된다.

다음으로, 상기 밀폐부(400)는 상기 반송부(200)의 각 부위 중 상기 반출측 부위(A)를 제외한 나머지 부위(이하, “서식 영역”이라 함)(B)를 외부 환경(예컨대, 광원 제공부로부터 제공되는 광원이나, 외부 온도 등)으로부터 차단된 상태로 지렁이의 서식에 적합한 공간을 이루도록 밀폐하는 일련의 구성이다.

즉, 상기한 밀폐부(400)의 구성으로 인해 상기한 반송부(200)가 지렁이의 서 식에 적합하게 구성한 영역(B) 및 지렁이의 서식에 적합하지 않게 구성한 영역(A)으로 구분될 수 있게 되고, 상기 지렁이의 서식에 적합하게 구성한 영역인 서식 영역(B)에는 지렁이의 서식에 적합한 환경이 제공될 수 있도록 하고 상기 반송부(200)의 반출측 부위(A)에는 상기 지렁이가 싫어하는 분위기를 제공함으로써 상기 반출측 부위(A)에는 지렁이가 존재하지 않도록 하기 위함이다.

이때, 상기 서식 영역(B)은 오니 공급부(100)로부터 오니를 공급받는 반입측 부위를 포함한다.

특히, 상기한 밀폐부(400)는 상기 서식 영역을 감싸는 박스체로 형성됨과 더불어 상기 반송부(200)의 각 부위 중 서식 영역(B)으로 유기성 오니를 공급받는 부분 및 반송부(200)의 반출측 부위(A)와 경계되는 부분에는 컨베이어 벨트(210)의 통과는 가능하도록 연통공(410)이 형성됨과 더불어 상기 연통공(410)이 형성된 부위에는 상기 연통공(410)을 통한 빛의 유입이 방지되도록 고무 혹은, 천과 같은 유연한 재질로 이루어진 커튼(420)이 구비된다. 이의 구조는 첨부된 도 2를 통해 도시한 바와 같다.

또한, 상기한 밀폐부(400)의 구성으로 인해 전술한 광원 제공부(300)는 광원이 반송부(200)의 서식 영역(B)으로 제공됨을 최소화하기 위해 상기 반송부(200) 중 서식 영역(B)과 반출측 부위(A) 간의 경계에 위치되면서 상기 반출측 부위(A)를 향해 광원이 방사되도록 설치함이 바람직하다.

이와 함께, 상기한 광원 제공부(300)에는 반사갓(310)이 더 포함되어 구성되면서 상기 반사갓(310)에 의해 상기 광원 제공부(300)로부터 방사되는 빛이 상기 반송부(200)의 반출측 부위(A)로만 향할 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 부숙토 수집부(500)는 상기 반송부(200)에 의해 반송되면서 부숙된 부숙토를 제공받아 수집하는 일련의 수집통이다.

이때, 상기 부숙토 수집부(500)는 상기 반송부(200)의 반출측 부위의 끝단 저부에 위치된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 첨부된 도 1과 같이 상기한 유기성 오니 부숙 장치의 각 구성 중 반송부(200)를 상기 오니 공급부(100)로부터 유기성 오니를 제공받는 부위로부터 부숙된 부숙토의 반출이 이루어지는 반출측 부위(부숙토 수집부가 설치된 측)(A)로 갈수록 유기성 오니 및 지렁이가 얹히는 표면이 점차 상향 경사지게 형성됨을 추가로 제시한다.

이러한 구성은 상대적으로 높게 위치되는 반송부(200)의 반출측 부위(A)로부터 상대적으로 낮게 위치되는 서식 영역(B)을 향해 지렁이가 이동하기 쉽게 함과 더불어 그 이동 방향을 유도하기 위함이다.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에서는 첨부된 도 1과 같이 상기한 유기성 오니 부숙 장치의 각 구성 중 밀폐부(400)의 내부(즉, 반송부의 서식 영역)(B)에 상기 영역으로 수분을 공급하는 수분 공급부(600)가 더 포함됨을 추가로 제시한다.

이는, 상기한 수분 공급부(600)에 의해 제공되는 수분으로 인해 상기 서식 영역(B)이 지렁이의 서식에 더욱 적합한 환경을 이룰 수 있도록 함과 더불어 상기한 수분에 의해 유기성 오니의 부숙이 더욱 촉진될 수 있도록 하기 위함이다.

상기한 수분 공급부(600)는 상기 밀폐부(400)에 의해 밀폐된 공간 내부 중 서식 영역(B)의 상측 공간을 따라 설치되는 물 공급관(610)과, 상기 물 공급관(610)을 따라 설치되면서 상기 물 공급관(610)을 통해 유동되는 물을 상기 서식 영역(B)의 유기성 오니를 향해 분무하는 복수의 분무 노즐(620)을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 첨부된 도 1 및 도 3과 같이 상기 반송부(200)의 각 부위 중 상기 반출측 부위(A)에는 해당 부위를 통과하는 컨베이어 벨트(210)에 진동을 제공하기 위한 진동부(700)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.

이때, 상기 진동부(700)는 지렁이가 싫어하는 반복적인 진동을 제공하여 상기 반송부(200)의 반출측 부위(A)로 지렁이의 유입이 이루어진다 하더라도 상기한 진동에 따른 스트레스로 인해 상기 지렁이가 진동이 제공되지 않는 서식 영역(B)을 향해 스스로 이동될 수 있도록 하기 위함이다.

상기와 같은 진동부(700)는 다양하게 구성될 수 있지만 본 발명의 실시예에서는 상기한 진동부(700)가 상기 컨베이어 벨트(210)에 반복적으로 접촉 혹은, 비접촉 동작을 수행하면서 진동을 제공하는 캠(7100 및 상기 캠(710)을 구동시키는 모터(720)를 포함하여 구성됨을 제시한다.

이와 함께, 본 발명의 실시예에서는 상기 진동부(700)에 의해 제공되는 진동이 상기 반송부(200)의 서식 영역에는 제공되지 않도록 하기 위하여 상기 컨베이어 벨트(210)를 복수의 단위 벨트로 분할하여 구성함과 더불어 상기 각 단위 벨트는 일부만을 서로 연결하여 형성하고, 상기 진동부(700)는 해당 부위를 통과하는 단위 벨트에만 진동을 제공하도록 설치함을 제시한다.

즉, 반송부(200)의 반출측 부위(A)를 통과하는 어느 한 단위 벨트에만 진동을 제공함으로써 상기 진동력이 서식 영역(B)에까지 영향을 미치게 됨을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 각 단위 벨트의 외측면으로는 상기 각 단위 벨트 사이 사이의 간격에 의해 형성된 틈새로 유기성 오니가 배출되지 않도록 감싸는 유연성을 갖는 재질의 커버체(240)가 더 포함되어 구성된다.

하기에서는, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 유기성 오니 부숙 장치의 작용을 설명하도록 한다.

우선, 오니 공급부(100)를 제어하여 상기 오니 공급부(100)에 저장된 유기성 오니를 반송부(200)의 컨베이어 벨트(210) 상면으로 공급한다.

이와 함께, 상기 반송부(200)는 구동모터(230)의 구동 제어를 통해 상기 컨베이어 벨트(210)를 조금씩 이동시키면서 지렁이가 서식하고 있는 밀폐부(400) 내의 공간(반송부의 서식 영역)(B)에 상기 유기성 오니가 균일하게 배포되도록 한다.

따라서, 상기 유기성 오니와 함께 컨베이터 벨트(210)의 상면에 존재하는 각 지렁이는 상기 유기성 오니의 왕성한 섭취 및 배설을 통한 부숙을 진행하게 되고, 이러한 과정에 의해 상기 유기성 오니는 부숙토로 전환된다.

그리고, 전술한 바와 같은 일련의 과정을 통해 부숙토의 생성이 진행되는 과정에서 상기 반송부(200)를 구성하는 구동모터(230)는 미리 설정된 시간마다 상기 컨베이어 벨트(210)가 미리 설정된 거리만큼 이동되도록 구동된다.

이때, 상기 미리 설정된 거리는 반송부(200)의 각 부위 중 밀폐부(400)에 의 해 감싸지지 않은 부위가 이루는 거리가 될 수도 있고, 부숙 기간(통상적으로 15일에서 30일 사이) 및 전체 반송부(200)의 길이를 고려한 거리가 될 수 있다.

물론, 상기와 같이 미리 설정된 시간마다 상기 컨베이어 벨트(210)가 이동될 때에는 상기 컨베이어 벨트(210)의 반입측으로는 오니 공급부(100)를 통해 새로운 유기성 오니가 공급되면서 상기 컨베이어 벨트(210)의 반입측에 얹히면서 계속적으로 반송되며, 반출측 부위(A)에 얹혀 있던 부숙 완료된 상태의 부숙토는 부숙토 수집부(500)에 수집된다.

한편, 전술한 바와 같은 일련의 과정이 진행되는 도중 광원 제공부(300)와 진동부(700)는 상기 반송부(200)의 반출측 부위(A)에 지렁이가 서식하기 힘든 환경을 제공하도록 동작 되고, 수분 공급부(600)는 밀폐부(400) 내의 공간을 지렁이가 서식하기 좋은 환경을 제공하도록 동작 된다.

즉, 광원 제공부(300)는 상기 반송부(200)의 각 부위 중 반출측 부위(A)에 광원을 지속적으로 제공함과 더불어 진동부(700)는 상기 반출측 부위(A)에 진동을 지속적으로 제공함으로써, 빛과 진동을 싫어하는 특성의 지렁이가 밀폐부(400) 내의 공간을 향해 스스로 이동될 수 있도록 한다.

이와 함께, 수분 공급부(600)는 밀폐부(400) 내의 공간에 지렁이의 서식에 적합한 수분을 지속적으로 공급함으로써 상기 지렁이가 스스로 상기 밀폐부(400) 내의 공간에 위치될 수 있게끔 한다.

결국, 전술한 일련의 과정을 통해 부숙토 수집부(500)에 수집되는 부숙토에는 지렁이가 완전히 분리된 상태이기 때문에 별도의 지렁이 분리 작업을 수행할 필 요가 없게 되며, 밀폐부(400) 내에서는 상기 지렁이가 서식하기에 적합한 환경을 이루기 때문에 상기 지렁이에 의한 부숙이 더욱 원활히 진행될 수 있게 되어 부숙 효과가 향상될 수 있다.

한편, 본 발명의 유기성 오니 부숙 장치는 전술한 실시예의 구조로만 형성될 수 있는 것은 아니다.

예컨대, 종래 기술로 제시된 국내 공개특허공보 제2001-36101호 및 국내 공개특허공보 제2003-95518호와 같이 반송부를 다단으로 구성함으로써 작은 공간에서 최대한 많은 량의 부숙토를 얻을 수 있도록 할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 오니 부숙 장치를 설명하기 위해 나타낸 구성도

도 2는 도 1의 “C”부분에 대한 확대도

도 3은 도 1의 “D”부분에 대한 확대도

Claims (7)

1. 유기성 오니를 공급하는 오니 공급부;

   상기 오니 공급부로부터 오니를 공급받아 반송하며, 유기성 오니 및 지렁이가 얹히는 컨베이어 벨트와, 상기 컨베이어 벨트 내에 설치되면서 상기 컨베이어 벨트의 구름을 안내함과 더불어 상기 컨베이어 벨트의 처짐을 방지하는 복수의 롤러와, 상기 컨베이어 벨트를 구동하는 구동모터로 구성되는 반송부;

   상기 반송부의 각 부위 중 상기 오니를 부숙함으로써 생성된 부숙토의 반출측 부위로 광원을 제공하는 광원 제공부;

   상기 반송부의 각 부위 중 상기 광원이 제공되는 반출측 부위를 제외한 나머지 부위를 외부 환경으로부터 차단된 상태로 지렁이의 서식에 적합한 서식 공간을 이루도록 밀폐하는 밀폐부;

   상기 반송부 중 반출측 부위의 끝단에 위치되며, 상기 반송부로부터 반출된 부숙토를 제공받아 수집하는 부숙토 수집부; 그리고,

   상기 반송부의 각 부위 중 밀폐부에 의해 외부 환경으로부터 밀폐된 서식 영역에는 상기 영역으로 수분을 공급하는 수분 공급부:를 포함하여 구성되며,

   상기 반송부를 이루는 컨베이어 벨트는 복수의 단위 벨트를 서로 연결하여 형성하고, 상기 각 단위 벨트 중 유기성 오니의 반출측 부위에 위치되는 단위 벨트에는 진동을 제공하는 진동부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 유기성 오니 부숙 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 반송부는 상기 오니 공급부로부터 유기성 오니를 제공받는 부위로부터 반출측으로 갈수록 유기성 오니 및 지렁이가 얹히는 표면이 점차 상향 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 유기성 오니 부숙 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 반송부의 서식 영역은 상기 반출측 부위인 외부 환경에 노출되는 영역에 비해 더욱 큰 범위를 갖도록 설정됨을 특징으로 하는 유기성 오니 부숙 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

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