KR101055794B1 - 다기능 복합처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 슬러지 및 쓰레기 등을 탄화하는 장치와 유류, 각종 쓰레기 및 슬러지 등에 의해 오염된 토양을 저온 열탈착 처리하는 장치 등에 겸용으로 사용 가능토록 한 다기능 복합처리장치를 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 다기능 복합처리장치(1)를 구성하되, 본체(2) 내부에 상부에서부터 하부로 건조부(10), 분쇄부(30), 탄화부(20)(및 저온열탈착처리부)를 유기적으로 결합 구성하고, 본체(2)에 버너(2a)에서 공급되는 열기로 건조, 탄화(및 저온 열탈착 처리) 후 폐열을 재사용토록 폐열을 회수하여 재공급하기 위한 회수관(40)을 구성하며, 투입호퍼(6)에 대상물을 자동으로 투입시키면서 밀폐환경을 조성토록 자동투입밀폐수단(50)을 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 하나의 장치인 다기능 복합처리장치(1)로 각종 슬러지나 쓰레기 등을 탄화시키는 탄화장치로 사용할 수도 있고, 유류, 각종 쓰레기와 슬러지 등에 오염된 토양을 저온 열탈착 처리하는 장치로 사용할 수도 있는 것으로서, 별도의 장치 구매비가 소요되지 않으며, 건조부(10)와 탄화부(20)(및 저온열탈착처리부) 사이에 설치된 분쇄부(30)에 의해서 수분 증발에 의한 대상물의 바깥쪽 경화 시 이를 분쇄할 수 있어 별도의 분쇄장치가 필요 없으므로 장치의 간소화와 설치장소의 최소화로 원가 및 설비비를 현저하게 절감할 수 있으며, 폐열을 회수관(40)을 통해서 건조부(10)와 분쇄부(30)에 공급하여 재사용할 수 있도록 함으로써 건조 및 탄화성능을 향상시킴과 더불어 열효율을 극대화시키고, 대상물을 자동으로 투입시 키며 밀폐 환경을 제공하여 인건비 절감과 장치의 성능을 배가시킬 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

다기능, 복합처리장치, 건조부, 분쇄부, 탄화부, 저온열탈착처리부, 회수관, 투입호퍼, 자동투입밀폐수단, 구동수단

Description

다기능 복합처리장치{Multiple complex disposer}

본 발명은 다기능 복합처리장치로서, 이를 보다 상세히 설명하면 각종 슬러지 및 농축수산물쓰레기, 음식물쓰레기 등을 탄화하는 장치와 유류, 각종 쓰레기 및 슬러지 등에 의해 오염된 토양을 저온 열탈착 처리하는 장치 등에 겸용으로 사용 가능한 것으로 상기 탄화 및 저온 열탈착 시 폐열을 회수하여 재사용 가능토록 하며, 하나의 장치에 건조부, 분쇄부, 탄화부 및 저온 열탈착 처리부가 유기적으로 결합 구성되어 장치를 간소화시킴과 동시에 설치장소를 최소화시키며, 상기 건조부로 각종 슬러지, 쓰레기 및 오염토양을 투입할 시 밀폐환경을 제공하여 건조 및 탄화 성능을 월등하게 향상시킬 수 있도록 한 다기능 복합처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수, 오수 및 폐수처리장의 슬러지를 탄화하는 장치와 각종 음식물쓰레기, 어패류 등의 수산물쓰레기, 과일, 채소, 왕겨, 목재 등의 농산물쓰레기, 가축의 사육 시 배출되는 분뇨 등의 축산물쓰레기 및 인분 등의 각종 유기물 및 무기물을 탄화하는 장치는 그 구조가 유사함에도 불구하고, 별도로 제작 및 사용되어 왔으며, 각종 유류, 쓰레기, 가축분뇨 및 하수처리에 의해 발생되는 슬러지 등을 매립하거나 방치하여 오염된 토양을 저온 열탈착 처리할 수 있는 장치 역시 전체공정은 상기 탄화공정과 상이하였으나, 자갈이나 돌멩이 및 이물질이 선별되고 난 후의 오염토양을 저온 열탈착 처리하는 기술은 상기 탄화장치와 유사하였으나, 별도의 구성을 가지고 별개로 사용되어 오고 있는 실정이었다.

근자에 들어서 상기 각종 슬러지를 건조, 탄화하는 장치와 각종 쓰레기 등을 건조, 탄화하는 장치가 하나의 장치로 이루어지도록 한 기술이 개발되고 있으며, 이러한 종래 탄화장치는 슬러지와 쓰레기 등 다양한 대상물을 건조 및 탄화시킬 수는 있었으나, 대상물을 건조 및 탄화시킬 때 발생되는 폐열을 보다 효율적으로 사용하지 못하여 열효율이 떨어지며, 따라서 탄화성능도 현저하게 저하되는 문제점이 있었으며, 하나의 장치에서 연속적으로 건조와 탄화가 이루어지면서 건조 시 수분이 급속하게 증발되어 대상물이 경화되므로 탄화처리 시 대상물이 균일하지 않아서 오염원을 일정하게 제거시키기 어려운 단점을 가지며, 이로 인하여 연속 가동되는 장치를 재차 가동시켜야 하므로 연료비 및 가동비가 추가로 더 들어가게 되는 문제점도 있었으며, 상기 종래 탄화장치는 각종 유류, 쓰레기, 가축분뇨 및 슬러지 등의 매립 및 방치로 인한 오염토양을 저온 열탈착 처리하는데 별도의 장치를 구비해야 하므로 장치의 구매비 등이 소요되는 문제점도 있어 왔던 것이다.

또한 종래 탄화장치나 토양의 저온 열탈착 장치의 경우 탄화 및 열탈착 대상물의 투입 시 점성이 많거나 부피가 고르지 않은 것들은 투입이 어려워서 작업자가 일일이 밀어 넣거나 파쇄해서 넣어야 하므로 인건비가 부수적으로 들어가는 문제가 있었으며, 대상물을 투입하는 투입부가 개방되어 있어서 건조부 내부로 외부공기가 계속적으로 유입되며 건조부 내부의 열기와 폐가스가 투입부로 유출되어 건조효율 을 저하시키며, 작업자의 건강에도 지대한 악영향을 끼치는 문제점 등이 있었던 것이다.

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결하고 보다 향상된 기능과 효과를 제공코자 하기와 같은 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 각종 슬러지 및 쓰레기 등을 탄화시키는 탄화장치와 유류, 각종 쓰레기와 슬러지 등에 오염된 토양을 저온 열탈착 처리하는 장치를 하나의 다기능 처리장치로 겸용이 가능토록 구성하되, 상기 하나의 장치에서 연속적으로 건조와 탄화가 이루어지면서 건조부에서의 수분 증발에 의한 대상물의 바깥쪽 경화 시 경화된 대상물을 분쇄할 수 있도록 장치 내부에 건조부, 분쇄부, 탄화부 및 저온열탈착처리부가 유기적으로 결합 구성되어 장치를 간소화시킴과 동시에 설치장소를 최소화시켜서 설비비를 절감할 수 있도록 하며, 버너에서 공급되는 열기로 건조, 탄화 및 저온 열탈착 처리 후 폐열을 재사용토록 하여 건조 및 탄화성능을 향상시킴과 더불어 열효율을 극대화시키고, 투입부의 구조를 자동화시켜서 인건비 절감과 장치의 성능을 배가시킬 수 있도록 한 다기능 복합처리장치를 제공함에 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 두고 완성한 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 다기능 복합처리장치를 구성하되, 상기 다기능 복합처리장치는 하부 일측에 버너가 설 치되며 내화, 단열구조를 갖는 본체 내측 상부에 지그재그로 연통관에 의해 상호 연통되게 구성되며 내부에서 대상물의 건조로 인하여 발생된 폐가스 및 수증기를 배출하기 위한 건조배출구가 연통 구성된 수개의 원통형 건조이송관과 각각의 건조이송관 내부에 구동수단에 연결 구성되어 최상부의 건조이송관에서 최하부의 건조이송관으로 대상물을 이송시키도록 구성된 건조스크루로 이루어진 건조부와, 본체 내측 하부에 지그재그로 연통관에 의해 상호 연통되게 구성된 수개의 원통형 탄화이송관과 각각의 탄화이송관 내부에 구동수단과 연결 구성되어 최상부의 탄화이송관에서 최하부의 탄화이송관으로 대상물을 이송시키도록 구성된 탄화스크루로 이루어진 탄화부와, 상기 건조부를 거치면서 수분이 증발하여 경화되는 대상물을 분쇄하여 탄화부로 이송토록 건조부 최하부의 건조이송관과 탄화부 최상부의 탄화이송관에 양단이 연통되게 경사지도록 구성되며 내부에서 대상물의 건조 및 분쇄로 인하여 발생된 폐가스 및 수증기를 배출하면서 분쇄에 의한 대상물이 동시에 배출되지 않도록 수개의 차단판을 설치한 분쇄배출구가 연통 구성된 원통형 분쇄이송관과 내부에 구동수단과 연결 구성되어 분쇄이송관으로 유입된 경화상태의 대상물을 분쇄할 수 있도록 구성된 분쇄스크루로 이루어져 상기 건조부와 탄화부 사이에 설치된 분쇄부로 이루어진다.

상기 본체의 상부 일측에 건조부 및 분쇄부를 거치면서 대상물에서 발생되는 폐가스 및 수증기를 배출시킬 수 있도록 각각의 건조배출구와 분쇄배출구가 연통되게 설치된 배기관과, 본체 상부 타측에 버너에서 발생된 열기가 하부에서부터 탄화부, 분쇄부, 건조부를 경유하면서 남은 폐열을 회수하여 건조부와 분쇄부에서 재사 용할 수 있도록 각각의 건조배출구와 분쇄배출구에 연통되도록 설치된 회수관이 더 구비된다.

상기 건조부 최상부의 건조이송관 단부에 투입호퍼의 외부 일측에 고정 설치된 모터의 구동축에 수직방향으로 베벨기어에 의해 연동되게 설치되어 구동축 회전 시 회전되도록 투입호퍼 내부에 입설(立設)되며 하부로 대상물이 강제 투입되도록 외측 단부가 호퍼 내면과 대응되는 나선형 투입임펠러가 상단에서 하단으로 고정 설치된 투입스크루와, 구동축과 베벨기어에 대상물이 부착되지 않도록 투입호퍼 내측에 고정 설치된 차단케이싱과, 투입호퍼 하부 일측에 슬라이딩작동수단에 의해서 슬라이딩되어 투입호퍼 하부 투입구를 개폐 제어토록 구성된 슬라이딩게이트로 이루어진 자동투입밀폐수단이 설치된 투입호퍼가 연통되게 설치된다.

상기 건조부의 건조스크루, 분쇄부의 분쇄스크루, 탄화부의 탄화스크루에 각각 정해진 방향으로 회전되도록 연결 구성한 구동수단은 각각 별도의 건조구동모터, 분쇄구동모터, 탄화구동모터를 별도의 연동수단으로 연결 설치한 건조구동수단, 분쇄구동수단, 탄화구동수단으로 분할 구성되거나, 상기 건조스크루, 분쇄스크루, 탄화스크루 각각에 소형의 개별구동모터를 별도의 연동수단 없이 개별적으로 설치토록 구성되는 것이다.

그리고 상기 다기능 복합처리장치는 본체 하부 일측에 고정 설치된 버너에서의 가열 온도에 따라 각종 슬러지를 탄화시키거나 음식물쓰레기 등을 탄화시키는 탄화장치와 유류, 각종 쓰레기와 슬러지 등에 오염된 토양을 저온 열탈착 처리하는 장치에 겸용으로 사용이 가능한 것으로서, 오염된 토양을 저온 열탈착 처리할 시에 는 상기 탄화부가 열탈착처리부가 되는 것이다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 하나의 장치인 다기능 복합처리장치로 각종 슬러지나 쓰레기 등을 탄화시키는 탄화장치로 사용할 수도 있고, 유류, 각종 쓰레기와 슬러지 등에 오염된 토양을 저온 열탈착 처리하는 장치로 사용할 수도 있는 것으로서, 별개의 장치를 하나의 장치로 겸하도록 구성하여 여러 장치를 구매할 필요가 없어 별도의 구매비가 소요되지 않으며, 하나의 장치에서 연속적으로 건조와 탄화가 이루어지면서 건조부에서의 수분 증발에 의한 대상물의 바깥쪽 경화 시 경화된 대상물을 분쇄할 수 있도록 건조부와 탄화부(및 저온열탈착처리부) 사이에 분쇄부를 유기적으로 결합 구성하여 장치의 간소화와 설치장소의 최소화로 원가 및 설비비를 현저하게 절감할 수 있으며, 버너에서 공급되는 열기가 탄화부, 분쇄부, 건조부(및 저온열탈착처리부)를 경유하면서 남은 폐열을 회수관을 통해서 회수하여 건조부와 분쇄부에 공급하여 재사용할 수 있도록 함으로써 건조 및 탄화성능을 향상시킴과 더불어 열효율을 극대화시키고, 투입호퍼에 자동투입밀폐수단을 설치하여 대상물을 자동으로 건조부에 투입시키고 투입구를 밀폐시켜서 인건비 절감과 장치의 성능을 배가시킬 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 다기능 복합처리장치의 바람직한 일례를 보인 부분 정단면도이고, 도 2a 내지 2b와 도 3은 본 발명의 본체에 건조부, 분쇄부, 탄 화부가 설치된 상태를 보인 확대 단면도 및 구동수단과 함께 설치된 상태를 보인 측면도이며, 도 4a 내지 4b는 본 발명 중 투입호퍼를 발췌 확대한 정단면도 및 측단면도이며, 도 5 내지 6은 도 1의 A-A 단면도 및 B-B 단면도로서, 본 발명을 상기한 도면들과 더불어 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 각종 슬러지나 농축수산물쓰레기 및 음식물쓰레기 등을 탄화시키거나, 각종 유류, 쓰레기 및 슬러지 등에 의해 오염된 토양을 저온 열탈착 처리시키는 것을 하나의 장치에서 이루어지도록 구성한 다기능 복합처리장치(1)에 관한 것으로서, 하부 일측에 내부를 가열하기 위한 버너(2a)가 설치되는 본체(2)를 내부로 세라믹 울, 내화벽돌, 고·저온 캐스타블(Castable) 등의 내화구조를 갖고 외부로 일반적인 보온재 또는 단열재 등의 단열구조에 케이싱으로 마감되게 구성한다.

상기 버너(2a)와 상대적으로 거리가 먼 본체(2) 내측 상부에는 측면에서 볼 때 상부에서 하부로 지그재그 형태로 위치하도록 본체(2)에 양단부가 돌출되게 수평으로 고정 설치되며 정면에서 볼 때 지그재그로 상호 연통되게 연통관(3)으로 연결 설치된 수개의 원통형 건조이송관(11)과, 각각의 건조이송관(11) 내부에 구동수단(4)과 연결 구성되어 최상부의 건조이송관(11)에서 최하부의 건조이송관(11)으로 대상물을 이송시키도록 구성된 건조이송임펠러(13)를 갖는 건조스크루(12)로 이루어진 건조부(10)를 구비하며, 이때 상기 각각의 건조이송관(11)의 상부 일측에는 버너(2a)에서 공급된 열기에 의해 건조이송관(11) 내부에서 대상물이 건조될 시 발생되는 폐가스와 수증기가 수집 및 배출되는 건조배출구(14)를 건조이송관(11) 상부에 수개가 관통 형성된 배출공(15)에 의해서 연통되게 구성한다.

상기 버너(2a)와 상대적으로 거리가 가까운 본체(2) 내측 하부에는 측면에서 볼 때 상부에서 하부로 지그재그 형태로 위치하도록 본체(2)에 양단부가 돌출되게 수평으로 고정 설치되며 정면에서 볼 때 지그재그로 상호 연통되게 연통관(3)으로 연결 설치된 수개의 원통형 탄화이송관(21)과, 각각의 탄화이송관(21) 내부에 구동수단(4)과 연결 구성되어 최상부의 탄화이송관(21)에서 최하부의 탄화이송관(21)으로 대상물을 이송시키도록 구성된 탄화이송임펠러(23)를 갖는 탄화스크루(22)로 이루어진 탄화부(20)를 구비한다.

상기 본체(2) 내측의 건조부(10)와 탄화부(20) 사이에는 건조부(10)에서 버너(2a)의 열기에 의해서 건조가 이루어져 수분이 급격하게 증발함에 따라 대상물의 바깥쪽 부분이 경화되므로 이렇게 경화된 대상물을 분쇄하여 탄화부(20)로 이송되도록 일단이 건조부(10) 최하부의 건조이송관(11) 단부에 연통관(3)으로 연통되며 타단이 탄화부(20) 최상부의 탄화이송관(21)의 단부에 연통관(3)으로 연통되게 경사지도록 구성된 원통형 분쇄이송관(31)과, 분쇄이송관(31) 내부에 구동수단(4)과 연결 구성되어 분쇄이송관(31)으로 유입된 경화상태의 대상물을 분쇄할 수 있도록 분쇄임펠러(33)가 설치된 분쇄스크루(32)로 이루어진 분쇄부(30)를 구비하며, 이때 상기 분쇄이송관(31)의 상부 일측에는 버너(2a)에서 공급된 열기에 의해 분쇄이송관(31) 내부에서 대상물이 건조 및 분쇄될 시 발생되는 폐가스와 수증기가 수집 및 배출되는 분쇄배출구(34)를 분쇄이송관(31) 상부에 수개가 관통 형성된 배출공(35)에 의해서 연통되게 구성하며, 상기 분쇄배출구(34)의 내측에는 분쇄에 의한 분진 등의 대상물 자체가 폐가스 및 수증기와 동시에 배출되지 않도록 선단부가 하향 경 사지며 마주보게 구성된 수개의 차단판(36)을 설치하며, 상기 분쇄임펠러(33)에 의해서 분쇄된 대상물은 분쇄이송관(31)의 경사에 의해서 탄화부(20)로 이송되며, 상기 분쇄임펠러(33)의 형상은 퍼지형태 등 통상적으로 사용되는 분쇄임펠러(33)로서 보다 상세한 설명은 생략토록 한다.

상기 본체(2)의 상부 일측에는 건조부(10) 및 분쇄부(30)를 거치면서 대상물에서 발생되는 폐가스 및 수증기를 배출시킬 수 있도록 각각의 건조이송관(11) 상부의 건조배출구(14)와 분쇄이송관(31) 상부의 분쇄배출구(34) 각각 일측에 연통되는 배기관(5)을 설치하며, 본체(2) 상부 타측에는 버너(2a)에서 발생된 열기가 내측 하부에서부터 탄화부(20), 분쇄부(30), 건조부(10)를 경유하면서 남은 폐열을 회수하여 건조부(10)와 분쇄부(30)에서 재사용할 수 있도록 각각의 건조이송관(11) 상부의 건조배출구(14)와 분쇄이송관(31) 상부의 분쇄배출구(34) 각각 타측에 연통되도록 회수관(40)을 설치한다.

상기 건조부(10) 최상부의 건조이송관(11) 단부에는 건조 대상물을 투입하기 위해서 상부가 넓고 하부가 좁은 투입호퍼(6)를 연통되게 설치하되, 본 발명에서는 상기 투입호퍼(6)에 투입호퍼(6)의 외부 일측에 고정 설치된 모터(51)와, 모터(51)의 구동에 따라 회전하는 구동축(52)과 수직방향으로 베벨기어(53)에 의해 연동되게 설치되어 구동축(52) 회전 시 회전되도록 투입호퍼(6) 내부에 입설(立設)되며 하부로 대상물이 강제 투입되도록 외측 단부가 투입호퍼(6) 내면과 대응되는 나선형 투입임펠러(55)가 상단에서 하단으로 고정 설치된 투입스크루(54)와, 상부가 산형으로 이루어지며 상기 구동축(52)과 베벨기어(53)에 대상물이 부착되지 않도록 투입호퍼(6) 내측에 고정 설치된 차단케이싱(56)과, 투입호퍼(6) 하부 일측에 에어, 유압 및 전자식실린더 등의 슬라이딩작동수단(57)에 의해서 슬라이딩되어 투입호퍼(6) 하부 투입구(6a)를 개폐 제어하여 외부와의 공기 출입을 차단토록 구성된 슬라이딩게이트(58)로 이루어진 자동투입밀폐수단(50)을 설치하며, 탄화부(20)의 최하부 탄화이송관(21)의 단부에 건조 및 탄화가 이루어진 탄화물을 외부와의 공기 출입을 차단한 상태로 배출되도록 통상의 로터리밸브(7)를 설치한다.

상기 건조부(10)의 건조스크루(12), 분쇄부(30)의 분쇄스크루(32), 탄화부(20)의 탄화스크루(22)에 각각 정해진 방향으로 회전되도록 연결 구성한 구동수단(4)에 있어서, 상기 구동수단(4)은 각각 건조구동수단(60), 분쇄구동수단(70), 탄화구동수단(80)을 별도로 구성하되, 상기 건조구동수단(60)은 본체(2)에 고정 설치되는 건조구동모터(61)와 하나의 건조스크루(12)를 체인 내지 벨트 등의 연동수단(62)에 의해서 연결 설치하며, 이때 건조구동모터(61)에 연동수단(62)으로 연결 구성된 건조스크루(12)와 이웃하는 건조스크루(12)를 연동수단(62)으로 연결 구성하여 이웃하는 건조스크루(12)의 회전방향이 상호 반대로 회전되도록 구성하며, 상기 분쇄구동수단(70)은 본체(2)에 고정 설치되는 분쇄구동모터(71)와 분쇄스크루(32)를 체인 내지 벨트 등의 연동수단(72)에 의해서 연결 설치하며, 상기 탄화구동수단(80)은 본체(2)에 고정 설치되는 탄화구동모터(81)와 하나의 탄화스크루(22)를 체인 내지 벨트 등의 연동수단(82)에 의해서 연결 설치하며, 이때 탄화구동모터(81)에 연동수단(82)으로 연결 구성된 탄화스크루(22)와 이웃하는 탄화스크루(22)를 연동수단(82)으로 연결 구성하여 이웃하는 탄화스크루(22)의 회전방향이 상호 반대로 회전되도록 구성한다.

상기 구동수단(4)은 도 7에서 보는 바와 같이 필요에 따라 각각의 건조스크루(12), 분쇄스크루(32), 각각의 탄화스크루(22)에 소형의 개별구동모터(90)를 별도의 연동수단 없이 개별적으로 설치되게 구성할 수도 있으며, 상기와 같이 개별구동모터(90)를 개별적으로 설치할 시에도 상호 이웃하는 수개의 건조부(10) 건조스크루(12)와 하나의 분쇄스크루(32)와 수개의 탄화부(20) 탄화스크루(22)는 회전방향이 상호 반대로 회전되도록 설치한다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 다기능 복합처리장치(1)에서 각종 슬러지나 농축수산물쓰레기 및 음식물쓰레기 등을 탄화시키는 작용과 각종 유류, 쓰레기 및 슬러지 등에 의해 오염된 토양을 저온 열탈착 처리하는 작용을 나누어서 보다 상세히 설명토록 한다.

각종 슬러지나 농축수산물쓰레기 및 음식물쓰레기 등의 대상물을 탄화시킬 경우에는 이송, 운반을 통해서 저장된 대상물을 선별하여 종래 분쇄 후 탄화장치에 투입하던 것에 반하여 선별 후 이송하여 바로 다기능 복합장치의 투입호퍼(6)에 투입하면 자동투입밀폐수단(50)에 의해서 별도의 투입 작업자 없이 모터(51)의 구동에 의해 구동축(52)이 회전하면서 구동축(52)에 베벨기어(53)로 연결 설치된 투입스크루(54)가 회전하게 되고, 투입스크루(54)가 회전하면서 투입임펠러(55)에 의해서 강제로 투입호퍼(6) 하부의 투입구(6a)로 이송되며, 이때 슬라이딩작동수단(57)인 에어실린더에 의해서 투입구(6a)를 막고 있던 슬라이딩게이트(58)가 슬라이딩되 면서 투입구(6a)가 개방되어 건조부(10) 최상부의 건조이송관(11)으로 대상물이 투입되며, 정해진 양만큼 투입된 후에나 더 이상 대상물의 처리가 필요 없게 되면 에어실린더가 역으로 작동되어 슬라이딩게이트(58)가 투입구(6a)를 막아서 건조이송관(11)과 외부와의 공기 출입이 차단되는 것으로서, 본 발명에서는 투입호퍼(6)에 자동투입밀폐수단(50)을 설치하여 자동으로 대상물이 투입되며, 대상물이 점성이 높거나 입자가 고르지 않아도 투입이 용이하며, 슬라이딩게이트(58)에 의해서 공기의 출입을 단속하여 건조효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

건조부(10) 최상부의 건조이송관(11)으로 유입된 대상물은 미리 작동되어 본체(2) 내부를 900℃ 정도로 가열하고 있던 버너(2a)로 부터의 열기에 의해서 서서히 건조가 이루어지면서 본체(2)에 설치된 수개의 건조이송관(11) 내부를 건조스크루(12)에 의해서 이송되며, 이웃하는 건조이송관(11)으로는 연통관(3)을 통해서 이송되어 건조부(10) 최하부의 건조이송관(11)까지 이송이 되면서 대상물에서 폐가스와 수증기가 발생되며, 발생된 폐가스와 수증기는 배출공(15)을 통해 건조배출구(14)로 배출되며, 이때 이웃하는 건조이송관(11) 내부의 건조스크루(12)는 상기한 구성에서와 같이 구동수단(4)에 의해서 상호 역방향으로 회전되어 건조부(10) 전체에서 대상물이 교호되게 하부로 이송되며, 건조부(10) 수개의 건조이송관(11)에서 발생된 폐가스와 수증기는 각각의 건조배출구(14)를 통해서 본체(2)에 형성된 배기관(5)으로 모여 별도의 2차연소실로 배기되어 재활용되는 것으로 배기관(5) 배출되는 가스의 활용은 본 발명과는 무관하므로 더 이상의 상세한 설명은 생략토록 한다.

상기 대상물이 건조부(10)를 거치면서 수증기가 급격하게 증발되어 바깥쪽 부분이 경화가 이루어져서 종래 탄화장치에서는 경화된 상태로 탄화를 시키다보니 이물질 등이 고르게 탄화되지 않아 장치를 재가동해야 하는 등의 문제 있었으나, 본 발명에서는 경화된 대상물을 건조부(10) 최하부의 건조이송관(11)에서 연통관(3)으로 연결된 분쇄이송관(31)으로 이송시켜 분쇄이송관(31) 내부에서 구동수단(4)에 의해서 회전하는 분쇄스크루(32)의 분쇄임펠러(33)로 분쇄시키면서 분쇄이송관(31)의 경사에 의해서 탄화부(20) 최상부 탄화이송관(21)으로 이송시키게 되고, 상기 분쇄부(30)를 거치면서 고르게 분쇄된 대상물 내부에 잔존하는 이물질이 탄화부(20)에서 균일하게 탄화가 이루어지도록 분쇄하는 것이며, 이때 건조부(10)를 거친 대상물의 바깥쪽 부분은 수분이 없어 단단하므로 분쇄부(30)에서 분쇄시키되, 대상물 바깥쪽의 단단한 부분에 의해 감싸진 대상물의 안쪽 부분은 건조부(10)에서 열을 받아 열팽창 되어 있는 수분을 함유하고 있어서 단단하지 않으므로 종래 탄화장치에 투입하기 전에 말라 있던 상태에서 별도의 분쇄장치로 분쇄하던 것에 반하여 본 발명에서는 건조부(10)를 거치면서 내부가 무른 상태에서 바깥쪽의 단단한 부분만 분쇄부(30) 분쇄스크류(32)의 분쇄임펠러(33)에 의해 분쇄하므로 보다 쉽게 분쇄가 이루어지며, 상기와 같이 대상물을 분쇄하면서 내부의 수분이 버너(2a)의 열기에 의해서 동시에 건조되며, 상기 분쇄부(30)의 분쇄이송관(31)에 관통된 배출공(35)을 통해서 분쇄배출구(34)로 폐가스 및 수증기가 배출되며, 분쇄배출구(34) 내측에 선단부가 하향 경사지며 마주보게 구성된 수개의 차단판(36)에 의해서 분쇄에 의한 분진 등의 대상물 자체가 폐가스 및 수증기와 동시에 배출되지 않으며, 상기 분쇄배출구(34)에 연통되게 본체(2)에 형성된 배기관(5)을 통해서 폐가스와 수증기만 배기가 이루어지는 것이다.

상기 건조부(10)와 분쇄부(30)를 거쳐 폐가스와 수증기가 배출되고, 고르게 분쇄된 대상물은 탄화부(20)에서 수개의 탄화이송관(21) 내부를 탄화스크루(22)의 탄화이송임펠러(23)에 의해서 최상부 탄화이송관(21)에서 최하부 탄화이송관(21)으로 이송되면서 건조부(10) 및 분쇄부(30)와 비교하여 버너(2a)와 가장 가까우므로 탄화가 이루어지고, 최하부 탄화이송관(21)의 본체(2) 외측으로 돌출된 단부에 설치되어 있는 로터리밸브(7)에 의해서 외부와의 공기 출입을 차단하면서 탄화된 대상물을 배출할 수 있게 되는 것이다.

이때 이웃하는 탄화이송관(21) 내부의 탄화스크루(22)는 상기한 구성에서와 같이 구동수단(4)에 의해서 상호 역방향으로 회전되어 탄화부(20) 전체에서 대상물이 교호되게 하부로 이송되며, 탄화부(20) 수개의 탄화이송관(21)에서는 더 이상 수분이 잔존하지 않으므로 건조배출구(14)나 분쇄배출구(34)와 같은 배출구는 필요가 없으며, 상대적으로 수분 함유율이 높은 건조부(10)와 분쇄부(30)에서는 버너(2a)와의 거리도 탄화부(20)에 비해 떨어져 있어서 보다 높은 열을 공급하기 위해서 버너(2a)에서 공급된 열기가 본체(2) 내측 하부에서부터 탄화부(20), 분쇄부(30), 건조부(10)를 거치고 남은 폐열을 종래 다른 장치로 이송하던 것에 반하여 본 발명에서는 본체(2)에 형성된 회수관(40)을 통해서 회수하여 상기 보다 높은 열을 필요로 하는 건조부(10)상의 각 건조이송관(11)과 분쇄부(30)상의 분쇄이송관(31)에 각각 연통되게 구성된 건조배출구(14)와 분쇄배출구(34)의 배기관(5)과 연통된 반대측 단부로 공급하여 대상물을 거듭 건조시키므로 폐가스와 수증기를 보다 효과적으로 발생시켜 건조 및 이후의 탄화성능과 전체 장치의 열효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.

상기 탄화부(20)를 거쳐 로터리밸브(7)를 통해 배출된 탄화물은 필요에 의해서 냉각 및 이송하여 코크스와 석탄 등을 교반하여 성형 및 건조 후 출하하는 공정 등을 행하되, 이러한 탄화물를 처리하기 위한 일련의 공정은 공지된 기술에 해당된다.

그리고 각종 유류, 쓰레기 및 슬러지 등에 의해 오염된 토양을 본 발명의 다기능 복합처리장치(1)로 저온 열탈착 처리하는 작용을 설명하면, 상기 본 발명의 다기능 복합처리장치(1)는 본체(2) 하부 일측에 고정 설치된 버너(2a)에서의 가열 온도에 따라 각종 슬러지, 농축수산물쓰레기 및 음식물쓰레기 등을 탄화시키는 탄화장치와 오염된 토양을 저온 열탈착 처리하는 장치에 겸용으로 사용이 가능한 것으로서, 상기 대상물을 각종 슬러지나 쓰레기로 하여 탄화시키는 기능을 할 때는 버너(2a)의 가열 온도를 약 900℃로 상향 조절하여 상기한 작용에서와 같이 작동시키면 되고, 대상물을 오염된 토양으로 바꾸어 저온 열탈착 처리를 할 때는 버너(2a)의 가열 온도를 400~600℃로 하향 조절하고, 상기 다기능 복합처리장치(1)에 투입하기 전에는 이송, 운반을 통해서 저장된 오염된 토양을 선별할 시 자갈이나 돌멩이와 이물질을 제거하고, 상기 대상물을 다기능 복합처리장치(1)에 투입시켜 본체 내부에서 건조 및 분쇄작용과 동일하게 처리한 후 상기 탄화부(20)에서 저온 열탈착 처리를 행한 후, 로터리밸브(7)로 배출된 토양을 이송 및 저장하다가 어느 정도 모아지면 복원지로 토양을 바로 이송하거나 종균 등을 혼합 배양한 후 복원지로 이송하여 사용하면 되는 것이므로 본 발명의 다기능 복합처리장치(1)는 다양한 기능을 하나의 장치에서 이루어지도록 하면서 다양한 처리공정을 복합시킨 구성이며, 상기 다기능 복합처리장치(1)에서 오염된 토양을 저온 열탈착 처리할 경우에는 상기 탄화부(20)가 저온열탈착처리부가 되는 것이며, 오염된 토양에 함유되어 있던 각종 유류나 슬러지 및 쓰레기 등을 건조부(10), 분쇄부(30) 및 저온열탈착처리부(상기 탄화부(20)와 동일한 구성)를 거쳐 깨끗한 토양으로 처리할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일례를 보인 부분 정단면도

도 2a 내지 2b는 본 발명의 본체 내부에 건조부, 분쇄부, 탄화부가 설치된 상태를 보인 확대 단면도로서, 각각 상부와 하부를 나누어 발췌한 확대 단면도

도 3은 본 발명의 본체에 건조부, 분쇄부, 탄화부가 구동수단과 함께 설치된 상태를 보인 측면도

도 4a 내지 4b는 본 발명 중 투입호퍼를 발췌 확대한 정단면도 및 측단면도

도 5는 도 1의 A-A 단면도

도 6은 도 1의 B-B 단면도

도 7은 본 발명의 다른 실례를 보인 정단면도

◀ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▶

1:다기능 복합처리장치 2:본체

2a:버너 3:연통관

4:구동수단 5:배기관

6:투입호퍼 6a:투입구

7:로터리밸브

10:건조부 11:건조이송관

12:건조스크루 13:건조이송임펠러

14:건조배출구 15:배출공

20:탄화부 21:탄화이송관

22:탄화스크루 23:탄화이송임펠러

30:분쇄부 31:분쇄이송관

32:분쇄스크루 33:분쇄임펠러

34:분쇄배출구 35:배출공

36:차단판 40:회수관

50:자동투입밀폐수단 51:모터

52:구동축 53:베벨기어

54:투입스크루 55:투입임펠러

56:차단케이싱 57:슬라이딩작동수단

58:슬라이딩게이트 60:건조구동수단

61:건조구동모터 62:연동수단

70:분쇄구동수단 71:분쇄구동모터

72:연동수단 80:탄화구동수단

81:탄화구동모터 82:연동수단

90:개별구동모터

Claims (6)

1. 하부 일측에 버너(2a)가 설치되며, 상부 일측에 대상물에서 발생되는 폐가스 및 수증기를 배출시킬 수 있도록 배기관(5)이 설치되며, 내화, 단열구조를 갖는 본체(2)와,

   본체(2) 내측 상부에 지그재그로 연통관(3)에 의해 상호 연통되게 구성된 수개의 원통형 건조이송관(11)과, 건조이송관(11) 내부에 구동수단(4)에 연결 구성되어 최상부의 건조이송관(11)에서 최하부의 건조이송관(11)으로 대상물을 이송시키도록 구성된 건조스크루(12)로 이루어지며, 최상부의 건조이송관(11) 단부에 대상물을 투입하기 위해 투입호퍼(6)가 연통되게 설치된 건조부(10)와,

   본체(2) 내측 하부에 지그재그로 연통관(3)에 의해 상호 연통되게 구성된 수개의 원통형 탄화이송관(21)과, 각각의 탄화이송관(21) 내부에 구동수단(4)과 연결 구성되어 최상부의 탄화이송관(21)에서 최하부의 탄화이송관(21)으로 대상물을 이송시키도록 구성된 탄화스크루(22)로 이루어지며, 최하부 탄화이송관(21)의 단부로 건조 및 탄화가 이루어진 탄화물이 배출되게 설치된 탄화부(20)로 이루어진 공지의 다기능 복합처리장치(1)에 있어서;

   상기 최하부 탄화이송관(21)의 단부에 건조 및 탄화가 이루어진 탄화물을 외부와의 공기유입을 차단한 상태로 배출되도록 설치된 로터리밸브(7)와,

   상기 건조부(10)를 거치면서 수분이 증발하여 경화되는 대상물을 분쇄하여 탄화부(20)로 이송토록 건조부(10) 최하부의 건조이송관(11)과 탄화부(20) 최상부의 탄화이송관(21)에 양단이 연통되게 경사지도록 구성된 원통형 분쇄이송관(31)과, 내부에 구동수단(4)과 연결 구성되어 분쇄이송관(31)으로 유입된 경화상태의 대상물을 분쇄할 수 있도록 구성된 분쇄스크루(32)로 이루어지게 상기 건조부(10)와 탄화부(20) 사이에 설치된 분쇄부(30)와,

   상기 건조이송관(11) 내부에서 대상물의 건조로 인하여 발생된 폐가스 및 수증기를 배출하기 위해 수개의 건조이송관(11)과 연통되어 배기관(5)으로 배관 연결토록 구성된 건조배출구(14)와,

   상기 분쇄이송관(31) 내부에서 대상물의 건조 및 분쇄로 인하여 발생된 폐가스 및 수증기를 배출하기 위해 분쇄이송관(31)과 연통되어 배기관(5)으로 배관 연결토록 구성된 분쇄배출구(34)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 복합처리장치.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 일측에 배기관(5)이 설치된 본체(2)의 상부 타측에 버너(2a)에서 발생된 열기가 하부에서부터 탄화부(20), 분쇄부(30), 건조부(10)를 경유하면서 남은 폐열을 회수하여 건조부(10)와 분쇄부(30)에서 재사용할 수 있도록 각각의 건조배출구(14)와 분쇄배출구(34)에 연통되도록 설치된 회수관(40)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 복합처리장치.
3. 청구항 1에 있어서;

   상기 투입호퍼(6)에 건조부(10)로 대상물을 자동 투입되게 하고, 건조부(10)와 외부와의 공기 출입을 차단토록 자동투입밀폐수단(50)을 설치하되,

   상기 자동투입밀폐수단(50)은 투입호퍼(6)의 외부 일측에 고정 설치된 모터의 구동축(52)에 수직방향으로 베벨기어(53)에 의해 연동되게 설치되어 구동축(52) 회전 시 회전되도록 투입호퍼(6) 내부에 입설(立設)되며, 하부로 대상물이 강제 투 입되도록 외측 단부가 호퍼 내면과 대응되는 나선형 투입임펠러(55)가 상단에서 하단으로 고정 설치된 투입스크루(54)와,

   구동축(52)과 베벨기어(53)에 대상물이 부착되지 않도록 투입호퍼(6) 내측에 고정 설치된 차단케이싱(56)과,

   투입호퍼(6) 하부 일측에 슬라이딩작동수단(57)에 의해서 슬라이딩되어 투입호퍼(6) 하부 투입구(6a)를 개폐 제어토록 구성된 슬라이딩게이트(58)로 이루어진 것을 특징으로 하는 다기능 복합처리장치.
4. 청구항 1에 있어서;

   상기 건조부(10)의 건조스크루(12), 분쇄부(30)의 분쇄스크루(32), 탄화부(20)의 탄화스크루(22)에 각각 정해진 방향으로 회전되도록 연결 구성한 구동수단(4)은 각각 건조구동수단(60), 분쇄구동수단(70), 탄화구동수단(80)으로 분할 구성하되,

   상기 건조구동수단(60)은 본체(2)에 고정 설치되는 건조구동모터(61)와 하나의 건조스크루(12)를 연동수단(62)에 의해서 연결 설치하며, 건조구동모터(61)에 연동수단(62)으로 연결 구성된 건조스크루(12)와 이웃하는 건조스크루(12)를 연동수단(62)으로 연결 구성하여 이웃하는 건조스크루(12)의 회전방향이 상호 반대로 회전되도록 구성하며,

   상기 분쇄구동수단(70)은 본체(2)에 고정 설치되는 분쇄구동모터(71)와 분쇄스크루(32)를 연동수단(72)에 의해서 연결 설치하며,

   상기 탄화구동수단(80)은 본체(2)에 고정 설치되는 탄화구동모터(81)와 하나의 탄화스크루(22)를 체인 내지 벨트 등의 연동수단(82)에 의해서 연결 설치하며, 탄화구동모터(81)에 연동수단(82)으로 연결 구성된 탄화스크루(22)와 이웃하는 탄화스크루(22)를 연동수단(82)으로 연결 구성하여 이웃하는 탄화스크루(22)의 회전방향이 상호 반대로 회전되도록 구성한 것을 특징으로 하는 다기능 복합처리장치.
5. 청구항 1에 있어서;

   상기 건조부(10)의 건조스크루(12), 분쇄부(30)의 분쇄스크루(32), 탄화부(20)의 탄화스크루(22)에 각각 정해진 방향으로 회전되도록 연결 구성한 구동수단(4)은 각각의 건조스크루(12), 분쇄스크루(32), 각각의 탄화스크루(22)에 소형의 개별구동모터(90)를 별도의 연동수단 없이 개별적으로 설치되게 구성하되, 서로 이웃하는 각각의 건조스크루(12), 분쇄스크루(32), 각각의 탄화스크루(22)의 회전방향이 상호 반대로 회전되도록 구성한 것을 특징으로 하는 다기능 복합처리장치.
6. 청구항 1에 있어서;

   상기 분쇄배출구(34)의 내측에 분쇄에 의한 분진 등의 대상물 자체가 폐가스 및 수증기와 동시에 배출되지 않도록 선단부가 하향 경사지며 마주보게 구성된 수개의 차단판(36)이 설치된 것을 특징으로 하는 다기능 복합처리장치.

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