KR101226906B1 - 고형물 분리 장치 - Google Patents
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Abstract
고형물 분리 장치는 분리조, 유입관, 필터, 고형물 유출관 및 수분 유출관을 포함한다. 유입관은 상기 분리조에 연결되어, 수분을 함유한 고형물을 분리조 내로 유입시킨다. 필터는 상기 분리조 내에 배치되어, 상기 수분만을 상기 분리조 내부의 상부 공간으로 통과시킨다. 고형물 유출관은 상기 분리조의 하부에 연결되어, 상기 고형물을 분리조로부터 유출시킨다. 수분 유출관은 상기 분리조의 상부에 연결되어, 상기 수분을 분리조로부터 유출시킨다. 따라서, 분리조 내부에 부가적인 동력 없이 분쇄 음식물 쓰레기와 도시 분뇨에 함유된 과량의 수분과 고형물을 효율적으로 분리함으로써 추가적인 동력원에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 고형물 분리 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 음식물 쓰레기와 분뇨로부터 고형물을 분리하는 장치에 관한 것이다.
대부분의 에너지를 수입에 의존하고 있는 우리나라는 최근 온실가스 배출 규제 및 에너지 공급의 안정성을 고려하여 신재생 에너지원 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 유기성 폐기물을 이용한 바이오 에너지 생산은 폐기물 처리 문제와 대체 에너지 개발을 동시에 해결하므로 중요한 기술이다. 도시 주상(住商) 지역에서 발생되는 음식물 쓰레기와 분뇨를 처리장으로 이송하여 집단 처리한다. 여기서, 음식물 쓰레기 또는 분뇨 발생 장소에서 바이오 에너지를 생산하여 연료로 사용한다면, 운송비의 절감 및 집단처리장의 설치가 불필요하며 엄청난 주민 설득비용 등을 절감 가능하다.
그러나, 도시 주상 지역에서 푸드 그라인더로 분쇄되어 발생되는 분쇄 음식물 쓰레기와 변기에서 발생하는 분뇨는 다량의 물을 사용하여 이송되는 이유로, 85% 이상의 물을 제거하고 고형물을 농축시켜야 효율적인 바이오 에너지 생산이 가능하다. 즉, 도시 주상 지역에서 발생되는 분쇄된 음식물 쓰레기와 분뇨를 이용하여 효율적으로 바이오 에너지 생산을 하려면, 분쇄된 음식물쓰레기와 분뇨로부터 다량의 물을 제거하고 고형물을 포집하는 전처리 설비가 필요하다.
종래의 고형물 분리 장치는 i) 건조상(drying bed)을 이용한 자연적 증발이나 강제적인 증발을 이용한 물리적 방법, ii) 응집제 사용 및 탈수를 통한 고형물 케익과 물로 분리하는 화학적 방법, iii) 스크린, 진공여과, 밸트프레스, 원심분리 등과 같은 기계적 방법, iv) 용존공기부상, 유도공기부상, 전해부상 등의 부상분리 방법 등이 있다. 그러나, 상기된 모든 설비들이 많은 공간을 사용하며, 부가 장치 및 에너지 사용이 필요한 이유로 설치비 및 운영비가 고가이다.
특히, 한국공개특허 2011-27209에 개시된 고형물 분리 장치는 하이드로싸이클론이라는 별도의 구동원을 이용해서 고형물을 분리한다. 이러한 장치는 하이드로싸이클론이라는 별도의 구동원이 요구되므로, 전술된 고가의 설치비 및 운영비가 역시 요구되는 문제점이 있다.
특히, 한국공개특허 2011-27209에 개시된 고형물 분리 장치는 하이드로싸이클론이라는 별도의 구동원을 이용해서 고형물을 분리한다. 이러한 장치는 하이드로싸이클론이라는 별도의 구동원이 요구되므로, 전술된 고가의 설치비 및 운영비가 역시 요구되는 문제점이 있다.
본 발명은 도시 주상 지역에서 발생하는 음식물 쓰레기와 분뇨에 대해서 추가적인 외부 동력없이 고액 분리 효율이 높으며, 간편한 유지관리와 설치 규모에 제한적이지 않는 고형물 분리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 고형물 분리 장치는 분리조, 유입관, 필터, 고형물 유출관 및 수분 유출관을 포함한다. 유입관은 상기 분리조에 연결되어, 수분을 함유한 고형물을 분리조 내로 유입시킨다. 필터는 상기 분리조 내에 배치되어, 상기 수분만을 상기 분리조 내부의 상부 공간으로 통과시킨다. 고형물 유출관은 상기 분리조의 하부에 연결되어, 상기 고형물을 분리조로부터 유출시킨다. 수분 유출관은 상기 분리조의 상부에 연결되어, 상기 수분을 분리조로부터 유출시킨다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 분리조는 깔때기 형상의 하부면을 가질 수 있다. 상기 고형물 유출관은 상기 깔때기 형상의 하부면 최하단에 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 수분 유출관은 상기 필터가 배치된 위치보다 높은 상기 분리조 부분에 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 필터가 배치된 위치보다 낮은 상기 분리조 부분에 연결된 수분 보조 유출관을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 수분 보조 유출관에 설치된 수분 유출 보조 제어 밸브를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 분리조로부터 연장된 상기 수분 유출관과 상기 수분 보조 유출관 부분들은 서로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 필터의 하부 공간과 상부 공간 사이를 연결하여, 상기 필터가 상기 고형물로 막혔을 때, 상기 필터의 하부 공간에 위치한 상기 수분이 상기 필터의 상부 공간으로 이동되는 통로를 제공하는 바이패스관을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 바이패스관은 상기 분리조 내에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 필터는 상기 분리조 내에 수평하게 배치되고, 상기 수분만을 통과시키는 제 1 필터공들, 및 상기 제 1 필터공들 사이에 배치된 제 1 돌기들을 갖는 제 1 스크린; 및 상기 제 1 스크린의 상부에 수평하게 배치되고, 상기 수분만을 통과시키는 제 2 필터공들, 및 상기 제 2 필터공들 사이에 배치된 제 2 돌기들을 갖는 제 2 스크린을 포함할 수 있다. 상기 제 1 돌기들은 상기 제 2 필터공들 각각을 향하게 배치되어 상기 제 2 필터공들을 막고 있는 상기 고형물을 제거할 수 있다. 상기 제 2 돌기들은 상기 제 1 필터공들 각각을 향해 배치되어 상기 제 1 필터공들을 막고 있는 상기 고형물을 제거할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 필터는 상기 제 1 스크린에 연결되어, 상기 제 1 및 제 2 돌기들이 상기 제 2 필터공들 및 제 1 필터공들 각각으로 진입하도록 상기 제 1 스크린을 상기 제 2 스크린 방향으로 이동시키기 위한 승강봉을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 승강봉은 상기 분리조의 상부면에 나사 결합될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 유입관에 설치된 유입 제어 밸브; 상기 고형물 유출관에 설치된 고형물 유출 제어 밸브; 및 상기 수분 유출관에 설치된 수분 유출 제어 밸브를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 분리조의 상부면에 분리 가능하게 설치된 커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 고형물 분리 장치는 분리조, 유입관, 필터, 바이패스관, 고형물 유출관 및 수분 유출관을 포함한다. 분리조는 깔때기 형상의 하부면을 갖는다. 유입관은 상기 분리조에 연결되어, 수분을 함유한 고형물을 분리조 내로 유입시킨다. 필터는 상기 분리조 내에 배치되어, 상기 수분만을 상기 분리조 내부의 상부 공간으로 통과시킨다. 바이패스관은 상기 필터의 하부 공간과 상부 공간 사이를 연결하여, 상기 필터가 상기 고형물로 막혔을 때, 상기 필터의 하부 공간에 위치한 상기 수분이 상기 필터의 상부 공간으로 이동되는 통로를 제공한다. 고형물 유출관은 상기 분리조의 하부면 최하단에 연결되어, 상기 고형물을 분리조로부터 유출시킨다. 수분 유출관은 상기 필터가 배치된 위치보다 높은 상기 분리조 부분에 연결되어, 상기 수분을 분리조로부터 유출시킨다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 필터가 배치된 위치보다 낮은 상기 분리조 부분에 연결된 수분 보조 유출관을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 바이패스관은 상기 분리조 내에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 유입관에 설치된 유입 제어 밸브; 상기 고형물 유출관에 설치된 고형물 유출 제어 밸브; 상기 수분 유출관에 설치된 수분 유출 제어 밸브; 및 상기 수분 보조 유출관에 설치된 수분 유출 보조 제어 밸브를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 필터는 상기 분리조 내에 수평하게 배치되고, 상기 수분만을 통과시키는 제 1 필터공들, 및 상기 제 1 필터공들 사이에 배치된 제 1 돌기들을 갖는 제 1 스크린; 상기 제 1 스크린의 상부에 수평하게 배치되고, 상기 수분만을 통과시키는 제 2 필터공들, 및 상기 제 2 필터공들 사이에 배치된 제 2 돌기들을 갖는 제 2 스크린; 및 상기 제 1 스크린에 연결되고 상기 분리조의 상부면에 나사 결합되어, 상기 제 1 및 제 2 돌기들이 상기 제 2 필터공들 및 제 1 필터공들 각각으로 진입하여 상기 제 1 및 제 2 필터공들을 막고 있는 상기 고형물을 제거하도록 상기 제 1 스크린을 상기 제 2 스크린 방향으로 이동시키기 위한 승강봉을 포함할 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 분리조 내부에 부가적인 동력 없이 분쇄 음식물 쓰레기와 도시 분뇨에 함유된 과량의 수분과 고형물을 효율적으로 분리함으로써 추가적인 동력원에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 폭넓은 공간 규모에 적용 가능하고, 부유성 유기물의 유실을 최대한 방지 및 포집할 수 있어 바이오 에너지 생산의 전처리 설비로써 유용하게 활용될 수 있으며, 아울러 분리된 수분의 폐수처리 부하를 줄일 수 있다.
아울러, 본 발명은 분리조의 설치가 간단하고, 2중 스크린들로 이루어진 필터의 유지관리가 매우 간편하여 장치의 운영이 효율적이고 경제적이다.
또한, 본 발명은 단순한 구조와 설치로 일반 가정용에서부터 공공용으로까지 폭넓게 사용할 수 있어 실용적이며, 아울러 바이오 에너지 생산 기술의 확산을 유도하여 녹색 성장동력을 기술적으로 지원할 수 있다.
아울러, 본 발명은 퇴비 생산 시설 등과 같이 유기성 폐기물의 고액분리가 필요한 다양한 분야에 적용 가능함으로써 산업효과가 매우 크며 유기성 폐기물에 대하여 자원 및 생산원료로써의 가치창출에 이바지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고형물 분리 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 고형물 분리 장치의 필터를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 필터의 제 1 스크린을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 4의 필터의 제 2 스크린을 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 4의 필터가 동작하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 고형물 분리 장치의 필터를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 필터의 제 1 스크린을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 4의 필터의 제 2 스크린을 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 4의 필터가 동작하는 것을 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고형물 분리 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절단한 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 고형물 분리 장치(100)는 분리조(110), 커버(120), 유입관(130), 고형물 유출관(140), 수분 유출관(150), 수분 보조 유출관(160), 바이패스관(170) 및 필터(180)를 포함한다.
본 실시예에서, 분리조(110)는 대략 원통 형상을 갖는다. 분리조(110)는 하부면이 막히고 상부가 개방된 구조를 갖는다. 다른 실시예로서, 분리조(110)는 내부 공간을 갖는 다른 형상, 예를 들면 직육면체 형상을 가질 수도 있다. 또한, 분리조(110)는 깔때기 형상의 하부면(112)을 갖는다. 즉, 분리조(110)의 하부면(112)은 아래로 갈수록 점진적으로 직경이 줄어드는 형상을 갖는다.
커버(120)가 분리조(110)의 상부면에 설치된다. 분리조(110)의 내부 청소를 위해서, 커버(120)는 분리조(110)의 상부면으로부터 분리될 수 있다. 또한, 커버(120)는 커버(120)의 중심에 관통된 구멍을 갖는다.
유입관(130)은 분리조(110)의 측면 하부에 연결된다. 즉, 유입관(130)은 분리조(110)의 측면 하부를 통해서 분리조(110)의 내부 공간으로 이어지는 유입구(132)를 갖는다. 수분을 함유한 고형물, 즉 음식물 쓰레기와 분뇨가 유입관(130)을 통해서 분리조(110) 내부로 유입된다. 고형물의 유입을 제어하기 위한 유입 제어 밸브(134)가 유입관(130)에 설치된다.
본 실시예에서, 유입관(130)을 통해서 분리조(110) 내로 유입된 고형물과 수분은 깔때기 형상의 분리조(110)의 하부면(112) 구조에 의해서 한 방향을 따라 회전하게 된다. 따라서, 원심 분리 효과에 의해서, 상대적으로 무거운 고형물은 분리조(110)의 하부에 축적되고, 반면에 상대적으로 가벼운 수분은 고형물의 상부에 위치하게 된다.
고형물 유출관(140)은 분리조(110)의 하부면(112)에 연결된다. 즉, 고형물 유출관(140)은 분리조(110)의 최하단인 깔때기 형상의 하부면(112) 중앙부에 연결되는 고형물 유출구(142)를 갖는다.
본 실시예에서, 유입관(130)을 통해서 분리조(110) 내로 유입된 고형물은 자중에 의해서 깔때기 형상의 하부면(112)으로 집중된다. 반면에, 고형물보다 가벼운 수분은 분리조(110) 내에서 고형물의 상부에 위치하게 된다. 따라서, 고형물은 분리조(110)의 최하단에 연결된 고형물 유출관(140)을 통해서 용이하게 분리조(110)로부터 유출될 수 있다.
필터(180)는 분리조(110)의 내부에 배치된다. 필터(180)는 수분만을 분리조(110) 상부 공간으로 통과시키지만, 고형물은 통과시키지 않는다. 따라서, 분리조(110) 내에서 필터(180)의 상부 공간에는 수분만이 존재하게 된다.
이러한 기능을 하는 필터(180)가 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 필터(180)는 제 1 스크린(182) 및 제 1 스크린(182)의 상부에 배치된 제 2 스크린(186)을 포함한다.
제 1 스크린(182)은 분리조(110) 내부에 수평하게 배치되어, 분리조(110)의 내부 공간을 상하로 구분한다. 분리조(110)가 원통형이므로, 제 1 스크린(182)도 분리조(110)의 형상과 대응하도록 대략 원판 형상을 갖는다. 즉, 제 1 스크린(182)의 형상은 분리조(110)의 형상에 따라 변경될 수 있다. 특히, 제 1 스크린(182)은 분리조(110)의 내벽에 고정되지 않고, 상하로 이동 가능하게 배치된다. 반면에, 제 2 스크린(186)은 분리조(110)의 내벽에 고정된다. 따라서, 제 2 스크린(186)이 분리조(110)의 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 구획하게 된다.
제 1 스크린(182)은 제 1 필터공(183)들 및 제 1 돌기(184)들을 갖는다. 제 1 필터공(183)들은 제 1 스크린(182)에 수직 방향을 따라 관통 형성된다. 제 1 필터공(183)들은 분리조(110)의 상부 공간으로 수분의 통과를 허용하지만 고형물을 통과시키지 않을 정도의 크기를 갖는다. 제 1 필터공(183)들은 제 1 스크린(182)에 종횡 일정 간격을 두고 배열될 수 있다. 제 1 돌기(184)들은 제 1 스크린(182)의 상부면, 즉 제 2 스크린(186)을 향하는 면에 형성된다. 제 1 돌기(184)들은 제 1 필터공(183)들 사이에 종횡 일정 간격을 두고 배열될 수 있다.
제 2 스크린(186)은 제 2 필터공(187)들 및 제 2 돌기(188)들을 갖는다. 제 2 필터공(187)들은 제 2 스크린(186)에 수직 방향을 따라 관통 형성된다. 제 2 필터공(187)들은 분리조(110)의 상부 공간으로 수분의 통과를 허용하지만 고형물을 통과시키지 않을 정도의 크기를 갖는다. 제 2 필터공(187)들은 제 2 스크린(186)에 종횡 일정 간격을 두고 배열될 수 있다. 제 2 돌기(188)들은 제 2 스크린(186)의 하부면, 즉 제 1 스크린(182)을 향하는 면에 형성된다. 제 2 돌기(188)들은 제 2 필터공(187)들 사이에 종횡 일정 간격을 두고 배열될 수 있다.
본 실시예에서, 제 2 필터공(187)들과 제 1 필터공(183)들은 수직선들 상에 위치하지 않고 서로 엇갈리게 배열된다. 이에 따라, 제 1 돌기(184)들과 제 2 돌기(188)들로 수직선들 상에 위치하지 않고 서로 엇갈리게 배열된다. 반면에, 제 1 돌기(184)들과 제 2 필터공(187)들은 수직선들 상에 배열된다. 또한, 제 2 돌기(186)들과 제 1 필터공(183)들도 수직선들 상에 배열된다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 스크린(182)을 제 2 스크린(186)으로 이동시키면, 제 1 돌기(184)들은 제 2 필터공(187)들 내부로, 제 2 돌기(187)들은 제 1 필터공(183)들 내부로 각각 진입하게 된다. 이에 따라, 필터(180)의 장시간 사용으로 인해서 제 1 필터공(183)들과 제 2 필터공(187)들을 막고 있는 고형물을 손쉽게 제거할 수 있다.
제 1 스크린(182)의 이동을 위해서, 승강봉(190)이 제 1 스크린(182)에 고정된다. 본 실시예에서, 승강봉(190)은 제 1 스크린(182)의 상부면 정중앙에 고정된다. 반면에, 승강봉(190)은 제 2 스크린(186)의 정중앙에 형성된 구멍(189)에 승강 가능하게 삽입된다. 따라서, 승강봉(190)을 상하로 이동시키는 동작에 의해서, 제 1 스크린(182)을 제 2 스크린(186) 방향으로 이동시킬 수가 있다.
본 실시예에서, 승강봉(190)은 분리조(110) 내부에서 수직하게 상부로 분리조(110) 외부까지 연장된다. 즉, 승강봉(190)은 커버(120)를 통해서 상부로 돌출된다. 커버(120)로부터 돌출된 승강봉(190) 부분에는 나사부(192)가 형성된다. 너트(195)가 승강봉(190)의 나사부(192)에 체결된다. 따라서, 너트(195)를 풀면, 승강봉(190)을 상하로 이동시킬 수 있다. 결과적으로, 커버(120)를 분리하여 심한 악취를 내는 분리조(110)를 개방시키지 않아도, 승강봉(190)을 이동시키는 간단한 동작만으로 제 1 필터공(183)들과 제 2 필터공(187)들을 막고 있는 고형물을 제거할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 승강봉(190)이 제 1 스크린(182)에 고정되어, 제 1 스크린(182)을 제 2 스크린(186) 방향으로 이동되는 것으로 예시하였다. 반대로, 승강봉(190)은 제 2 스크린(186)에 고정되어, 제 2 스크린(186)을 제 1 스크린(182) 방향으로 이동시킬 수도 있다.
다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 고형물이 제 1 필터공(183)들과 제 2 필터공(187)들을 막고 있는지 여부를 계속적으로 확인할 수는 없으므로, 바이패스관(170)이 분리조(110) 내부에 배치된다. 바이패스관(170)은 필터(180)의 하부 공간과 상부 공간을 연결시킨다. 따라서, 바이패스관(170)은 필터(180)의 하부 공간과 연통된 바이패스 유입구(172), 및 필터(180)의 상부 공간과 연통된 바이패스 유출구(174)를 갖는다. 다른 실시예로서, 바이패스관(170)은 분리조(110) 외부를 통해서 필터(180)의 상부 공간과 하부 공간을 연결시킬 수도 있다.
고형물이 제 1 필터공(183)들과 제 2 필터공(187)들을 막고 있는 상태에서 유입관(130)을 통해서 고형물과 수분이 분리조(110) 내로 계속 투입되면, 분리조(110) 내에서 필터(180) 하부 공간 압력이 상승하게 된다. 이러한 압력 상승에 의해서, 수분이 바이패스관(170)을 경유해서 필터(180)의 하부 공간으로부터 상부 공간으로 이동될 수 있다.
수분 유출관(150)은 분리조(110)의 측면 상부에 연결된다. 즉, 수분 유출관(150)은 필터(180)의 상부 공간과 연통된 수분 유출구(152)를 갖는다. 따라서, 필터(180) 및/또는 바이패스관(170)을 통해서 분리조(110)의 상부 공간에 수집된 수분은 수분 유출관(150)을 통해서 분리조(110) 외부로 유출된다. 수분 유출 제어 밸브(154)가 수분 유출관(150)에 설치된다.
수분 보조 유출관(160)은 분리조(110)의 측면 중앙에 연결된다. 특히, 수분 보조 유출관(160)은 필터(180)의 하부 공간과 연통된 수분 보조 유출구(162)를 갖는다. 수분 유출 보조 제어 밸브(164)가 수분 보조 유출관(160)에 설치된다. 본 실시예에서, 수분 유출관(150)과 수분 보조 유출관(160)은 연결관(166)을 매개로 서로 연결될 수 있다.
분리조(110)로 유입되는 고형물과 수분의 양이 너무 많을 때, 필터(180)의 하부에 위치한 수분이 수분 보조 유출관(160)을 통해서 분리조(110) 외부로 유출될 수 있다. 따라서, 수분 보조 유출관(160)은 분리조(110)로 유입되는 고형물과 수분의 양이 너무 많을 때만 사용되므로, 정상적인 양의 고형물과 수분이 분리조(110)로 유입되는 일반적인 상태에서는, 수분 유출 보조 제어 밸브(164)는 폐쇄된다.
상술한 바와 같이 본 실시예들에 의하면, 분리조 내부에 부가적인 동력 없이 분쇄 음식물 쓰레기와 도시 분뇨에 함유된 과량의 수분과 고형물을 효율적으로 분리함으로써 추가적인 동력원에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 폭넓은 공간 규모에 적용 가능하고, 부유성 유기물의 유실을 최대한 방지 및 포집할 수 있어 바이오 에너지 생산의 전처리 설비로써 유용하게 활용될 수 있으며, 아울러 분리된 수분의 폐수처리 부하를 줄일 수 있다.
아울러, 본 발명은 분리조의 설치가 간단하고, 2중 스크린들로 이루어진 필터의 유지관리가 매우 간편하여 장치의 운영이 효율적이고 경제적이다.
또한, 본 발명은 단순한 구조와 설치로 일반 가정용에서부터 공공용으로까지 폭넓게 사용할 수 있어 실용적이며, 아울러 바이오 에너지 생산 기술의 확산을 유도하여 녹색 성장동력을 기술적으로 지원할 수 있다.
아울러, 본 발명은 퇴비 생산 시설 등과 같이 유기성 폐기물의 고액분리가 필요한 다양한 분야에 적용 가능함으로써 산업효과가 매우 크며 유기성 폐기물에 대하여 자원 및 생산원료로써의 가치창출에 이바지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 ; 분리조 112 ; 깔때기 형상의 하부면
120 ; 커버 130 ; 유입관
140 ; 고형물 유출관 150 ; 수분 유출관
160 ; 수분 보조 유출관 170 ; 바이패스관
180 ; 필터 182 ; 제 1 스크린
186 ; 제 2 스크린 190 ; 승강봉
120 ; 커버 130 ; 유입관
140 ; 고형물 유출관 150 ; 수분 유출관
160 ; 수분 보조 유출관 170 ; 바이패스관
180 ; 필터 182 ; 제 1 스크린
186 ; 제 2 스크린 190 ; 승강봉
Claims (15)
- 분리조;
상기 분리조에 연결되어, 수분을 함유한 고형물을 유입하는 유입관;
상기 분리조 내에 배치되어, 상기 수분만을 상기 분리조 내부의 상부 공간으로 통과시키는 필터;
상기 분리조의 하부에 연결되어, 상기 고형물을 유출시키는 고형물 유출관; 및
상기 분리조의 상부에 연결되어, 상기 수분을 유출시키는 수분 유출관을 포함하고,
상기 필터는
상기 분리조 내에 수평하게 배치되고, 상기 수분만을 통과시키는 제 1 필터공들, 및 상기 제 1 필터공들 사이에 배치된 제 1 돌기들을 갖는 제 1 스크린; 및
상기 제 1 스크린의 상부에 수평하게 배치되고, 상기 수분만을 통과시키는 제 2 필터공들, 및 상기 제 2 필터공들 사이에 배치된 제 2 돌기들을 갖는 제 2 스크린을 포함하고,
상기 제 1 돌기들은 상기 제 2 필터공들 각각을 향하게 배치되어 상기 제 2 필터공들을 막고 있는 상기 고형물을 제거하고, 상기 제 2 돌기들은 상기 제 1 필터공들 각각을 향해 배치되어 상기 제 1 필터공들을 막고 있는 상기 고형물을 제거하는 고형물 분리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 분리조는 깔때기 형상의 하부면을 갖고,
상기 고형물 유출관은 상기 깔때기 형상의 하부면 최하단에 연결된 고형물 분리 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 수분 유출관은 상기 필터가 배치된 위치보다 높은 상기 분리조 부분에 연결된 고형물 분리 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 필터가 배치된 위치보다 낮은 상기 분리조 부분에 연결된 수분 보조 유출관을 더 포함하는 고형물 분리 장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 수분 보조 유출관에 설치된 수분 유출 보조 제어 밸브를 더 포함하는 고형물 분리 장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 분리조로부터 연장된 상기 수분 유출관과 상기 수분 보조 유출관 부분들은 서로 연결된 고형물 분리 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 필터의 하부 공간과 상부 공간 사이를 연결하여, 상기 필터가 상기 고형물로 막혔을 때, 상기 필터의 하부 공간에 위치한 상기 수분이 상기 필터의 상부 공간으로 이동되는 통로를 제공하는 바이패스관을 더 포함하는 고형물 분리 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 필터는
상기 제 1 스크린에 연결되어, 상기 제 1 및 제 2 돌기들이 상기 제 2 필터공들 및 제 1 필터공들 각각으로 진입하도록 상기 제 1 스크린을 상기 제 2 스크린 방향으로 이동시키기 위한 승강봉을 더 포함하는 고형물 분리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 유입관에 설치된 유입 제어 밸브;
상기 고형물 유출관에 설치된 고형물 유출 제어 밸브; 및
상기 수분 유출관에 설치된 수분 유출 제어 밸브를 더 포함하는 고형물 분리 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 분리조의 상부면에 분리 가능하게 설치된 커버를 더 포함하는 고형물 분리 장치.
- 깔때기 형상의 하부면을 갖는 분리조;
상기 분리조에 연결되어, 수분을 함유한 고형물을 유입하는 유입관;
상기 분리조 내에 배치되어, 상기 수분만을 상기 분리조 내부의 상부 공간으로 통과시키는 필터;
상기 필터의 하부 공간과 상부 공간 사이를 연결하여, 상기 필터가 상기 고형물로 막혔을 때, 상기 필터의 하부 공간에 위치한 상기 수분이 상기 필터의 상부 공간으로 이동되는 통로를 제공하는 바이패스관;
상기 분리조의 하부면 최하단에 연결되어, 상기 고형물을 유출시키는 고형물 유출관; 및
상기 필터가 배치된 위치보다 높은 상기 분리조 부분에 연결되어, 상기 수분을 유출시키는 수분 유출관을 포함하고,
상기 필터는
상기 분리조 내에 수평하게 배치되고, 상기 수분만을 통과시키는 제 1 필터공들, 및 상기 제 1 필터공들 사이에 배치된 제 1 돌기들을 갖는 제 1 스크린;
상기 제 1 스크린의 상부에 수평하게 배치되고, 상기 수분만을 통과시키는 제 2 필터공들, 및 상기 제 2 필터공들 사이에 배치된 제 2 돌기들을 갖는 제 2 스크린; 및
상기 제 1 스크린에 연결되고 상기 분리조의 상부면에 나사 결합되어, 상기 제 1 및 제 2 돌기들이 상기 제 2 필터공들 및 제 1 필터공들 각각으로 진입하여 상기 제 1 및 제 2 필터공들을 막고 있는 상기 고형물을 제거하도록 상기 제 1 스크린을 상기 제 2 스크린 방향으로 이동시키기 위한 승강봉을 포함하는 고형물 분리 장치. - 제 12 항에 있어서, 상기 필터가 배치된 위치보다 낮은 상기 분리조 부분에 연결된 수분 보조 유출관을 더 포함하는 고형물 분리 장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 유입관에 설치된 유입 제어 밸브;
상기 고형물 유출관에 설치된 고형물 유출 제어 밸브;
상기 수분 유출관에 설치된 수분 유출 제어 밸브; 및
상기 수분 보조 유출관에 설치된 수분 유출 보조 제어 밸브를 더 포함하는 고형물 분리 장치. - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020120074852A KR101226906B1 (ko) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | 고형물 분리 장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020120074852A KR101226906B1 (ko) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | 고형물 분리 장치 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180086654A (ko) | 2017-01-23 | 2018-08-01 | 전남과학대학교 산학협력단 | 고액 분리장치 |
| CN113018928A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-06-25 | 周向前 | 流体中颗粒捕集装置及流体中颗粒捕集方法 |
| CN113018956A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-25 | 徐路飞 | 一种用于污水处理的格栅机 |
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-
2012
- 2012-07-10 KR KR1020120074852A patent/KR101226906B1/ko active IP Right Grant
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