KR101233808B1 - 유기성 폐기물 처리장치 - Google Patents

유기성 폐기물 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기성 폐기물의 세척한 후에도 항상 깨끗한 상태의 수질을 공급하여 재활용이 가능하고 고형슬러지의 배출량을 최소화하며 유기성 폐기물로부터 항상 쾌적한 환경을 유지함을 제공하도록, 교반대상물을 미세한 입도의 정화된 슬러지액으로 분쇄 및 정화하고 슬러지로부터 물을 분리하여 각각 배출시킬 수 있도록 슬러지 집수조와 압착식 탈수장치가 설치되는 유기성 폐기물 처리장치에 있어서, 상기 압착식 탈수장치는 상기 슬러지 집수조로부터 공급되는 슬러지액을 내부에 수용하고 횡방향으로 가압가능하도록 가압공간이 형성되는 본체케이스와; 상기 본체케이스의 양쪽 측단에 연결 설치되고 상기 가압공간에 유입되는 슬러지액을 향해 가압하여 슬러지액을 탈수시키는 유압식압착기와; 상기 본체케이스 상에 상하왕복운동가능하도록 설치되고 상기 유압식압착기를 통해 탈수된 후 납작하게 압착된 고형슬러지를 외부로 배출하는 유압식배출기;를 포함하는 유기성 폐기물 처리장치를 제공한다.

Description

유기성 폐기물 처리장치{Process Apparatus Of Organic Waste}
본 발명은 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물의 악취 및 불순물 등을 정화한 후 폐기물의 슬러지액을 향해 양방향에서 압착하고 슬러지액의 반대방향으로 물을 여과하여 탈수한 후 고형슬러지를 배출하므로 항상 깨끗한 상태의 수질을 공급하여 재활용이 가능하고, 고형슬러지의 배출량을 최소화하며, 유기성 폐기물로부터 항상 쾌적한 환경을 유지하는 것이 가능한 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 음식점, 학교나 병원과 같은 공공시설 등에서는 음식물 폐기물 등의 유기성 폐기물이 수시로 발생하는데, 이러한 유기성 폐기물은 수분이 많아 그대로 방치하면 부패와 악취가 수반되는 등 환경을 오염시키기 때문에 깨끗한 주변환경을 조성한다거나 환경을 보호하기 위해 일정한 장소에 폐기물 처리장치를 설치하여 사용한다.
종래 유기성 폐기물의 처리방법은 폐기물을 수거한 후 단순히 땅을 파서 묻는 매립처리방법과 수거된 폐기물을 소각로로부터 불에 태워 없애는 소각처리방법 등이 사용되고 있다.
그러나, 종래의 유기성 폐기물의 처리방법은 매립시 지속적인 매립지의 확보가 어려움은 물론 환경오염의 문제가 있으며, 소각시에는 소각시설의 유지관리 비용이 많이 소요됨은 물론 폐기물의 연소과정에서 유해한 연소가스가 발생하여 대기오염 등의 각종 2차적인 환경오염을 유발하게 되는 문제가 있었다.
따라서, 상기한 문제점의 해결을 위해 개시된 유기성 폐기물의 처리방법으로는 유기성 폐기물을 물로부터 씻어낸 후 폐기물에 함유하고 있는 수분을 제거하여 그 부피를 줄이는 유기성 폐기물 처리장치에 의한 기술이 개시되어 사용중에 있는 실정이다.
상기와 같은, 유기성 폐기물의 처리기술과 관련하여 대한민국 특허등록 제10-0365896호에는 『둘레면에 복수의 탈수구멍이 형성된 통형상의 탈수스크린이 세워져 설치되고, 상기 탈수 스크린의 하단부에는 분쇄수단에 의해 분쇄된 분쇄 음식물 쓰레기가 도입되는 도입구가 형성됨과 아울러, 탈수스크린 내에는 반송스크류가 구동수단에 의해 회전 가능하게 배치되고, 상기 도입구에서 탈수스크린 내에 도입된 분쇄 음식물 쓰레기를 상기 반송스크류를 정회전시키는 것에 의해 상방으로 반송하면서 탈수하여 탈수스크린의 상단에 설치된 배출구에서 배출하도록 구성된 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 상기 반송스크류에 의한 분쇄 음식물 쓰레기의 반송속도를 검출하는 반송속도검출수단이 설치되고, 그 반송속도검출수단으로 검출된 반송속도가 미리 설정된 값보다도 저하된 때에, 그 반송스크류를 소정의 회전만큼 역회전시킨 후, 다시 반송스크류를 정회전시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치』에 관한 기술이 게시된 바 있다.
그러나, 종래의 음식물 쓰레기 처리장치는 슬러지의 정화처리 시스템이 완벽하게 갖추어지지 않음에 따라 배출되는 슬러지에서 심한 악취가 발생하고, 슬러지의 처리과정에서 그 배출량을 줄일 수 있는 별도의 장치가 마련되어 있지 않아 슬러지의 배출량을 줄일 수 있는 등의 역할을 수행하기에는 음식물 쓰레기 처리장치로서의 기능이 미흡하여 큰 실효성을 거두지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 슬러지에 함유되어 있는 물은 슬러지로부터 분리하여 필터를 통해 정화한 후 배출하게 되는데, 슬러지를 탈수한 후 배출하는 과정에서 슬러지의 배출이 온전히 이루어지지 못하기 때문에 필터 상에는 일부가 잔류하게 되는 문제가 있고, 이는 지속적인 작업에 의해서 필터가 막히면서 정화기능을 현저히 떨어뜨려 필터의 교체는 불가피하게 이뤄져야 하므로 작업 중간에 필터를 청소하거나 갈아줘야 하는 등의 지속적인 관리가 필요하여 작업의 번거로움과 함께 필터교체비용이 소요되며 작업의 효율성을 저하하는 원인을 제공하므로 해당 기술분야에서는 유기성 폐기물을 더욱 효율적으로 처리할 수 있는 유기성 폐기물 처리장치의 개발이 시급한 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 유기성 폐기물을 악취 및 불순물을 제거하기 위해 우선적으로 세척하고, 폐기물을 압착하여 탈수한 후 고형슬러지를 배출하는 다양한 형태의 기술들이 개시되어 있다.
예를 들면, 종래 유기성 폐기물 처리장치로서 유기성 폐기물을 분쇄 및 정화하여 미세한 입도의 정화된 슬러지액을 형성토록 동력에 의해 회전작동하는 교반수단이 설치된 교반구역을 비롯하여 침전구역 및 저장구역으로 구획되는 슬러지 집수조와, 상기 슬러지 집수조에 연결되어 슬러지액이 공급되고 유입된 슬러지액을 향해 상하로 승강하여 압축하도록 설치된 슬러지 압착기로부터 가압하여 슬러지에서 물을 분리한 다음 각각 배출하는 압착식 탈수장치로 이루어지는 형태를 들 수 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 유기성 폐기물 처리장치는 위쪽에서 슬러지액을 가압하여 아래쪽에 필터가 설치된 방향(슬러지액이 적층된 방향)으로 탈수가 이뤄지기 때문에 우선적으로 필터 위쪽에 쌓인 슬러지액을 통과한 이후에야 비로소 필터를 거치게 되어 슬러지액을 가압하면 할수록 점점 높은 압력이 필요하고, 그에 따른 탈수시간이 많이 소요됨은 물론 탈수효율성이 떨어지고, 고액슬러지의 부피를 크게 줄일 수 없는 등의 한계점을 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전처리공정을 거쳐 악취 및 불순물 등이 정화처리된 유기성 폐기물의 슬러지액을 향해 양방향에서 압착하고 슬러지액의 위치와 대응된 반대방향으로 물을 여과하여 탈수시키는 수단과 탈수처리된 고형슬러지를 배출하는 수단을 설치하므로, 항상 깨끗한 수질상태의 물을 배출하여 재사용함이 용이하고, 최소의 압력을 이용하면서도 탈수시간을 줄여 작업의 효율성을 극대화하며, 슬러지의 입자크기는 물론 수분함유량에 따른 부피를 줄여 고형슬러지의 배출량을 최소화할 수 있는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 정화처리 후 수분이 포함된 슬러지액을 향해 압착하는 수단에 필터를 일체화하여 구성하고 슬러지액으로부터 물을 탈수하여 여과한 후 남은 고형슬러지를 원활하게 배출하는 수단을 구성하므로, 필터에 이물질로부터 막히는 현상을 방지하여 여과효율을 높이고, 필터를 영구적으로 사용할 수 있어 유지관리의 편의성을 도모함은 물론 유지비용을 최소화하며, 지속적으로 신속한 작업이 가능하여 작업 효율성을 높일 수 있는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 제안하는 유기성 폐기물 처리장치는 교반대상물을 미세한 입도의 정화된 슬러지액으로 분쇄 및 정화하고 슬러지로부터 물을 분리하여 각각 배출시킬 수 있도록 슬러지 집수조와 압착식 탈수장치가 설치되는 유기성 폐기물 처리장치에 있어서, 상기 압착식 탈수장치는 상기 슬러지 집수조로부터 공급되는 슬러지액을 내부에 수용하고 횡방향으로 가압가능하도록 가압공간이 형성되는 본체케이스와; 상기 본체케이스의 양쪽 측단에 연결 설치되고 상기 가압공간에 유입되는 슬러지액을 향해 가압하여 슬러지액을 탈수시키는 유압식압착기와; 상기 본체케이스 상에 상하왕복운동가능하도록 설치되고 상기 유압식압착기를 통해 탈수된 후 납작하게 압착된 고형슬러지를 외부로 배출하는 유압식배출기;를 포함하여 이루어진다.
상기 본체케이스는 상단 한쪽에 설치되고 상기 슬러지 집수조에 연결된 공급관의 일단이 결합하여 상기 가압공간을 향해 슬러지액이 공급될 수 있도록 형성되는 유입구와, 상기 유입구의 반대편 하단 양쪽에 서로 거리를 두고 설치되며 상기 유압식압착기에 의해 슬러지로부터 분리 및 여과된 물을 배출하는 배수구가 형성된다.
상기 배수구에는 여과되어 배출된 물을 이동시키는 배수파이프가 연결되는 것도 가능하다.
또한, 상기 배수파이프에는 상기 유압식압착기로부터 여과된 물에 악취 및 각종 염류를 제거하는 탈취 및 탈염필터를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 유압식압착기는 상기 본체케이스의 한쪽 측면에 고정 설치되고 상기 가압공간의 내면을 따라 길게 신장이동하며 전후로 왕복운동가능하도록 형성되는 메인압착기와, 상기 메인압착기에 대칭된 구조를 이루며 상기 본체케이스의 반대쪽 측면에 고정 설치되고 상기 유압식배출기에 인접한 위치에서 짧은 거리를 신장이동하며 전후로 왕복운동가능하도록 형성되는 보조압착기를 포함하여 이루어진다.
상기 메인압착기 및 보조압착기는 상기 본체케이스의 내부 가압공간을 따라 서로 대응방향을 향해 안내되어 슬라이드이동가능하도록 위치하고 슬러지액을 가압할 때 슬러지와 함께 혼재중인 물을 후방으로 통과시키면서 여과하는 필터헤드부와, 상기 필터헤드부가 한쪽 선단에 고정 설치된 로드를 전후이동시켜 압축력을 인가하는 가압실린더를 포함하여 이루어진다.
상기 필터헤드부는 상기 가압실린더로부터 압력이 가해질 때 상기 본체케이스의 가압공간에 수용된 슬러지액에 접하도록 전방에 위치하고 앞면에는 슬러지로부터 물이 분리되어 후방으로 이동가능하게 다수의 여과구멍이 형성되는 피스톤헤드와, 상기 피스톤헤드 내부에 고정 설치되고 상기 피스톤헤드로부터 통과되는 물에 포함된 이물질을 재차 제거하는 여과부와, 상기 피스톤헤드의 뒤쪽에 고정 설치되어 상기 여과부를 수용하고 상기 여과부를 거친 물이 후방으로 유출될 수 있도록 유출구멍이 형성되는 피스톤커버를 포함하여 이루어진다.
상기 여과부는 상기 피스톤헤드의 여과구멍을 통해 유입되는 물에 함유된 미세한 이물질을 여과하는 필터와, 상기 필터의 전/후면에 각각 접하여 층을 이루도록 설치되어 여과하는 스크린망이 형성된다.
상기 유압식배출기는 상기 본체케이스의 한쪽에 위치하여 상/하부가 개방된 가이드로를 구비하되 하단에는 고형슬러지가 배출될 수 있도록 배출구가 형성되는 안내부재와, 상기 안내부재의 가이드로를 따라 상기 배출구를 향해 수직이동하여 고형슬러지를 배출시키는 슬러지배출수단을 포함하여 이루어진다.
상기 슬러지배출수단은 상기 안내부재의 가이드로를 따라 안내되어 수직이동하고 고형슬러지에 접촉이 원활하도록 완만한 만곡면 형태를 이루는 접촉면이 형성되는 배출커터와, 상기 본체케이스의 외부에 수직으로 설치되고 상기 배출커터가 수직이동될 수 있도록 압력을 인가하는 이동실린더와, 상기 이동실린더의 압력이 상기 배출커터에 전달될 수 있도록 서로 연결하는 실린더암을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 유압식배출기의 하측에 설치되어 고형슬러지를 수용하고 잔류하는 물기를 제거하는 건조기와, 상기 건조기 내부공간을 경유하도록 설치되고 상기 건조기에 수용된 후 건조된 고형슬러지를 외부로 배출하는 이송컨베이어를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치에 의하면, 슬러지 집수조로부터 전처리공정을 거쳐 악취 및 불순물 등이 정화처리된 유기성 폐기물의 슬러지액을 양방향에서 압착하고 슬러지액을 향해 가압하는 반대방향으로 물을 여과하는 유압식압착기를 설치하여 구성하므로, 항상 깨끗한 수질상태의 물을 배출하여 지속적인 재사용함이 용이하고, 낮은 압력을 이용하면서도 슬러지액의 탈수시간을 줄여 작업의 효율성을 높이며, 슬러지의 입자크기를 비롯한 수분함유량에 따른 고형슬러지의 부피를 줄여 배출량을 최소화할 수 있는 효과를 얻는다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는 유압식압착기로부터 탈수처리된 고형슬러지를 자동 배출하는 유압식배출기를 설치하여 구성하므로, 전반적인 작업처리 속도를 높여 작업의 신속성을 도모하고, 이는 작업에 소요되는 시간을 줄여 작업의 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는 슬러지액을 압착하는 유압식압착기의 내부에 필터를 일체화하여 구성하므로, 필터에 이물질로부터 막히는 현상을 방지하여 여과효율을 높이고, 필터를 영구적으로 사용할 수 있어 유지관리의 편의성을 도모함은 물론 유지비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 정단면도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 평단면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 배단면도.
도 4는 본 발명에 있어서 배수순환시스템을 개략적으로 나타내는 예시도.
도 5는 본 발명에 있어서 압착식 탈수장치의 일실시예를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 있어서 필터헤드부를 나타내는 부분확대단면도.
도 7은 도 5의 A-A선 부분확대단면도.
도 8은 본 발명에 따른 슬러지 집수조의 사용상태를 나타내는 확대도.
도 9는 본 발명에 따른 압착식 탈수장치의 사용상태를 나타내는 공정도.
본 발명은 교반대상물을 미세한 입도의 정화된 슬러지액으로 분쇄 및 정화하고 슬러지로부터 물을 분리하여 각각 배출시킬 수 있도록 슬러지 집수조와 압착식 탈수장치가 설치되는 유기성 폐기물 처리장치에 있어서, 상기 압착식 탈수장치는 상기 슬러지 집수조로부터 공급되는 슬러지액을 내부에 수용하고 횡방향으로 가압가능하도록 가압공간이 형성되는 본체케이스와; 상기 본체케이스의 양쪽 측단에 연결 설치되고 상기 가압공간에 유입되는 슬러지액을 향해 가압하여 슬러지액을 탈수시키는 유압식압착기와; 상기 본체케이스 상에 상하왕복운동가능하도록 설치되고 상기 유압식압착기를 통해 탈수된 후 납작하게 압착된 고형슬러지를 외부로 배출하는 유압식배출기;를 포함하는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 본체케이스는 상단 한쪽에 설치되고 상기 슬러지 집수조에 연결된 공급관의 일단이 결합하여 상기 가압공간을 향해 슬러지액이 공급될 수 있도록 형성되는 유입구와, 상기 유입구의 반대편 하단 양쪽에 서로 거리를 두고 설치되며 상기 유압식압착기에 의해 슬러지로부터 분리 및 여과된 물을 배출하는 배수구가 형성되는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 배수구에는 여과되어 배출된 물을 이동시키는 배수파이프가 연결되고, 상기 배수파이프에는 상기 유압식압착기로부터 여과된 물에 악취 및 각종 염류를 제거하는 탈취 및 탈염필터를 더 포함하여 구성되는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 유압식압착기는 상기 본체케이스의 한쪽 측면에 고정 설치되고 상기 가압공간의 내면을 따라 길게 신장이동하며 전후로 왕복운동가능하도록 형성되는 메인압착기와, 상기 메인압착기에 대칭된 구조를 이루며 상기 본체케이스의 반대쪽 측면에 고정 설치되고 상기 유압식배출기에 인접한 위치에서 짧은 거리를 신장이동하며 전후로 왕복운동가능하도록 형성되는 보조압착기를 포함하는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 메인압착기 및 보조압착기는 상기 본체케이스의 내부 가압공간을 따라 서로 대응방향을 향해 안내되어 슬라이드이동가능하도록 위치하고 슬러지액을 가압할 때 슬러지와 함께 혼재중인 물을 후방으로 통과시키면서 여과하는 필터헤드부와, 상기 필터헤드부가 한쪽 선단에 고정 설치된 로드를 전후이동시켜 압축력을 인가하는 가압실린더를 포함하는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 필터헤드부는 상기 가압실린더로부터 압력이 가해질 때 상기 본체케이스의 가압공간에 수용된 슬러지액에 접하도록 전방에 위치하고 앞면에는 슬러지로부터 물이 분리되어 후방으로 이동가능하게 다수의 여과구멍이 형성되는 피스톤헤드와, 상기 피스톤헤드 내부에 고정 설치되고 상기 피스톤헤드로부터 통과되는 물에 포함된 이물질을 재차 제거하는 여과부와, 상기 피스톤헤드의 뒤쪽에 고정 설치되어 상기 여과부를 수용하고 상기 여과부를 거친 물이 후방으로 유출될 수 있도록 유출구멍이 형성되는 피스톤커버를 포함하는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 여과부는 상기 피스톤헤드의 여과구멍을 통해 유입되는 물에 함유된 미세한 이물질을 여과하는 필터와, 상기 필터의 전/후면에 각각 접하여 층을 이루도록 설치되어 여과하는 스크린망이 형성되는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 유압식배출기는 상기 본체케이스의 한쪽에 위치하여 상/하부가 개방된 가이드로를 구비하되 하단에는 고형슬러지가 배출될 수 있도록 배출구가 형성되는 안내부재와, 상기 안내부재의 가이드로를 따라 상기 배출구를 향해 수직이동하여 고형슬러지를 배출시키는 슬러지배출수단을 포함하는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 슬러지배출수단은 상기 안내부재의 가이드로를 따라 안내되어 수직이동하고 고형슬러지에 접촉이 원활하도록 완만한 만곡면 형태를 이루는 접촉면이 형성되는 배출커터와, 상기 본체케이스의 외부에 수직으로 설치되고 상기 배출커터가 수직이동될 수 있도록 압력을 인가하는 이동실린더와, 상기 이동실린더의 압력이 상기 배출커터에 전달될 수 있도록 서로 연결하는 실린더암을 포함하는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 유압식배출기의 하측에 설치되어 고형슬러지를 수용하고 잔류하는 물기를 제거하는 건조기와, 상기 건조기 내부공간을 경유하도록 설치되고 상기 건조기에 수용된 후 건조된 고형슬러지를 외부로 배출하는 이송컨베이어를 더 포함하는 유기성 폐기물 처리장치를 기술구성의 특징으로 한다.
다음으로 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 유기성 폐기물인 교반대상물을 미세한 입도의 정화된 슬러지액으로 분쇄 및 정화하는 슬러지 집수조(10)와 슬러지로부터 물을 분리하여 각각 배출시킬 수 있도록 압착식 탈수장치(100)가 설치된 형태로 이루어진다.
상기 슬러지 집수조(10)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 교반대상물이 내부에 투입되면 분쇄 및 정화과정을 순차적으로 거쳐 이동될 수 있게 단계별로 구분된 구역(교반구역(11), 침전구역(13), 저장구역(15))을 이루며 내부가 구획된다.
상기 슬러지 집수조(10)의 교반구역(11)에는 회전축(12a)과 복수의 교반날개(12b)로 구성되는 교반수단(12)이 구동모터(17)에 의해 회전가능하도록 설치되고, 교반날개(12b)가 교반대상물에 접촉하면서 미세한 입도로 분쇄 및 정화하는 역할을 수행한다.
상기 슬러지 집수조(10)의 교반구역(11)과 침전구역(13)의 사이에는 망 형태의 격자형상을 이루는 스크린(14)이 설치되고, 상기 스크린(14)을 경계로 상기 교반구역(11)에서 분쇄되어 일정규격을 이루는 슬러지액만이 상기 침전구역(13)에 공급가능하도록 형성된다.
상기 슬러지 집수조(10)의 침전구역(13)은 상기 교반구역(11)에서 공급된 슬러지액이 한쪽으로 이동되어 상기 저장구역(15)을 향해 원활하게 공급될 수 있는 구조로서, 상기 침전구역(13)의 하면이 한쪽은 높고 다른 한쪽은 낮은 구조 즉, 높은 쪽에서 낮은 쪽(상기 저장구역(15)이 형성된 방향)을 향해 점점 하향하도록 기울어진 경사면을 형성한다.
상기 슬러지 집수조(10)의 침전구역(13)과 저장구역(15)은 하단에 이동로(16a)가 형성된 격벽(16)을 경계로 구획되고 상기 침전구역(13)으로 공급된 슬러지액이 경사면을 따라 이동된 후 상기 이동로(16a)를 통해 상기 저장구역(15)으로 이동하되 상기 격벽(16)으로부터 비중이 작은 부유물의 이동은 차단된다.
상기 슬러지 집수조(10)의 저장구역(15)은 상기 침전구역(13)으로부터 공급된 슬러지액을 저장하고, 흡입력을 생성하여 상기 압착식 탈수장치(100)에 슬러지액을 공급하도록 이송시키는 고액공급기(18)가 설치된다.
본 발명이 제안하는 유기성 폐기물 처리장치에 구성된 압착식 탈수장치(100)는 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본체케이스(110)와, 유압식압착기(120)와, 유압식배출기(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 본체케이스(110)는 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 원통형상으로 이루어지고, 내부에 상기 슬러지 집수조(10)의 저장구역(15)으로부터 고액공급기(18)를 통해 공급되는 슬러지액을 수용하며 상기 유압식압착기(120)의 작동에 따라 횡방향으로 가압가능하도록 가압공간(116)이 형성된다.
상기 본체케이스(110)에는 상기 슬러지 집수조(10)로부터 슬러지액이 내부 가압공간(116)으로 공급될 수 있도록 유입구(111)가 설치되고, 상기 가압공간(116)에서 상기 유압식압착기(120)에 의해 슬러지로부터 분리 및 여과된 물을 배출시킬 수 있도록 배수구(113)가 형성된다.
상기 유입구(111)는 상기 본체케이스(110)의 상단 한쪽에 설치되고 상기 슬러지 집수조(10)에 연결된 공급관의 일단이 결합가능하도록 형성된다.
상기 배수구(113)는 상기 유입구(111)의 반대편인 하단 양쪽에 위치하는 것으로, 서로 거리를 두고 설치된다. 즉, 상기 배수구(113)는 상기 유입구(111)의 위치를 기점으로 보다 바깥쪽의 수직선상에 각각 위치하여 유입된 슬러지로부터 물이 양쪽 방향으로 원활하게 배출될 수 있도록 형성된다.
상기 본체케이스(110)는 상측으로 이격되어 위치하도록 하단에 복수의 지지대(117)를 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 상기 본체케이스(110)에 지지대(117)를 설치하는 것에 의하여, 상기 배수구(113)를 통해 슬러지로부터 탈수된 물뿐만 아니라 탈수처리된 고형슬러지를 원활하게 배출하는 것이 가능하다.
상기 배수구(113)에는 슬러지와 함께 혼재하던 물을 여과한 후 외부로 배출되도록 연장형성된 배수파이프(114)를 연결한다.
상기 배수파이프(114)는 별도의 배수시설로 단순히 배출하도록 구성하는 것이 가능하다. 즉, 상기 슬러지 집수조(10)에서 유기성 폐기물을 세척하기 위해 투입되는 물을 외부로부터 급수되도록 형성하고, 상기 압착식 탈수장치(100)로 공급된 슬러지액으로부터 물을 탈수한 후 외부로 배출하는 형태로 형성하는 것이 가능하다.
또한, 상기 배수파이프(114)는 상기 압착식 탈수장치(100)로부터 여과된 후 상기 배수구(113)로 배출되는 물을 이동시켜 물탱크(150)에 저장하도록 연결하는 것도 가능하다. 즉, 상기 슬러지 집수조(10)에 유기성 폐기물을 세척하기 위해 투입되는 물을 지속적으로 재활용할 수 있게 상기 배수구(113)로 배출되는 물을 상기 물탱크(150)에 저장하고, 상기 물탱크(150)에 저장된 물이 상기 슬러지 집수조(10) 내에 급수되도록 형성한다.
상기 배수파이프(114)에는 도 4에서처럼 상기 유압식압착기(120)로부터 여과된 물에 악취를 제거하도록 형성되는 탈취필터(118)와, 물의 각종 염류를 제거하도록 설치되는 탈염필터(119)를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 유압식압착기(120)는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 가압공간(116)에 유입되는 슬러지액을 향해 가압하여 슬러지액을 탈수시키는 것으로, 상기 본체케이스(110)의 양쪽 측단에 각각 연결 설치된다.
상기 유압식압착기(120)는 상기 본체케이스(110)의 양쪽 측면을 폐쇄하는 브래킷(bracket)의 중앙부분에 고정 설치되는 것으로, 상기 본체케이스(110)의 내부에서 상이한 이동거리로 작동하여 슬러지액을 가압하도록 구분된 메인압착기(120a) 및 보조압착기(120b)로 이루어진다.
상기 메인압착기(120a)는 상기 본체케이스(110)의 한쪽 즉, 상기 본체케이스(110)의 가압공간(116)으로 슬러지액이 공급되는 상기 유입구(111)가 형성된 쪽의 측면 브래킷에 고정 설치되고, 상기 가압공간(116)의 내면을 따라 길게 신장이동하며 전후로 왕복운동가능하도록 형성된다.
상기 보조압착기(120b)는 상기 메인압착기(120a)에 대칭된 구조를 이루며 상기 본체케이스(110)의 반대쪽 측면 브래킷에 고정 설치된다.
상기 보조압착기(120b)는 상기 본체케이스(110)로부터 고형슬러지를 배출시키는 상기 유압식배출기(130)가 설치된 부분에 인접하여 위치하고, 상기 메인압착기(120a)에 비해 상대적으로 짧은 거리를 신장이동하며 전후로 왕복운동가능하도록 형성된다.
상기 메인압착기(120a) 및 보조압착기(120b)는 각각 필터헤드부(121a)(121b)와 가압실린더(129a)(129b)를 포함하여 이루어진다.
상기 가압실린더(129a)(129b)는 상기 필터헤드부(121a)(121b)가 한쪽 선단에 고정 설치된 로드를 전후이동시켜 압축력을 인가한다.
상기 필터헤드부(121a)(121b)는 상기 본체케이스(110)의 내부 가압공간(116)의 내면에 상응하는 크기 및 형상을 이루며 서로 대응방향 즉, 상기 본체케이스(110)의 내부에 공급되는 슬러지액을 향해 상기 가압공간(116)을 따라 안내되어 슬라이드이동가능하도록 위치한다.
상기 필터헤드부(121a)(121b)는 슬러지액을 향해 이동하여 가압할 때 슬러지와 함께 혼재중인 물을 후방으로 통과시키면서 여과하는 역할을 수행하는 것으로, 도 6에서처럼 피스톤헤드(122)와, 여과부(124)와, 피스톤커버(127)를 포함하여 이루어진다.
상기 피스톤헤드(122)는 슬러지액을 향해 가장 전방에 위치하는 것으로, 상기 가압실린더(129a)(129b)로부터 후방에서 압력이 가해지면 상기 본체케이스(110)의 가압공간(116)에 수용된 슬러지액에 접하도록 형성된다.
상기 피스톤헤드(122)의 앞면에는 후방을 향해 관통된 구조를 이루며 슬러지로부터 분리된 물이 후방으로 이동가능하도록 다수의 여과구멍(123)이 형성된다.
상기 피스톤헤드(122)의 외주연에는 상기 본체케이스의 내면과 지속적인 접촉에 의해 손상되거나 슬러지액의 새어나가지 못하도록 패킹(P)이 삽입되어 설치한다.
상기 여과부(124)는 상기 피스톤헤드(122)의 내부에 삽입되어 고정 설치되고 슬러지액으로부터 상기 피스톤헤드(122)를 통과하는 물에 포함된 이물질을 재차 제거하여 정화하는 것으로서, 필터(125)와 스크린망(126)으로 구성된다.
상기 필터(125)는 상기 피스톤헤드(122)의 여과구멍(123)을 통해 유입되는 물에 함유된 미세한 이물질을 여과한다.
상기 필터(125)는 일반적으로 정수기나 정수장치 등에서 사용하는 다양한 필터의 구조를 적용하여 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기 스크린망(126)은 그물망 형태의 형상을 이루고, 상기 필터(125)를 사이에 두고 전/후면에 각각 접하여 층을 이루며 물을 여과한다.
상기 여과부(124)는 상기 필터(125) 및 스크린망(126)을 하나로 일체화하도록 서로 연결 결합시키는 여과덮개(128)를 구성하는 것도 가능하다.
상기 여과부(124)는 상기 피스톤헤드(122)의 내부에 다수의 층을 이루도록 복수로 형성하는 것도 가능하다.
상기 피스톤커버(127)는 상기 피스톤헤드(122)의 뒤쪽에 결합하여 고정 설치되는 것으로, 상기 여과부(124)가 수용된 상기 피스톤헤드(122)의 내부 공간을 개방하거나 폐쇄하여 상기 여과부(124)의 결속상태를 유지하거나 교체가능한 구조를 이룬다.
상기 피스톤커버(127)는 상기 여과부(124)를 거친 물이 후방으로 유출될 수 있도록 다수의 유출구멍(127a)이 형성된다.
상기 유압식배출기(130)는 상기 유압식압착기(120)를 통해 탈수된 후 납작하게 압착된 고형슬러지를 외부로 배출하는 것으로, 상기 본체케이스(110) 상에 상하왕복운동가능하도록 설치된다.
상기 유압식배출기(130)는 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 본체케이스(110)의 한쪽에 위치하여 고형슬러지를 배출하는 안내부재(131)와, 상기 안내부재(131)의 가이드로(131a)를 따라 상기 배출구(131b)를 향해 수직이동하여 고형슬러지를 배출시키는 슬러지배출수단(133)을 포함하여 이루어진다.
상기 안내부재(131)는 상기 본체케이스(110) 상에 수직으로 관통된 구조를 이루는 것으로서, 상/하부가 개방된 가이드로(131a)를 구비하고 하단에는 고형슬러지가 배출될 수 있도록 배출구(131b)가 형성된다.
상기 슬러지배출수단(133)은 도 7에서처럼 고형슬러지를 배출토록 서로 연계하여 작동가능한 구조를 이루는 것으로서, 배출커터(134)와 이동실린더(137) 및 실린더암(139)을 포함하여 이루어진다.
상기 배출커터(134)는 상기 안내부재(131)의 가이드로(131a)를 따라 안내되어 수직이동가능하도록 설치된다.
상기 배출커터(134)는 상기 본체케이스(110)의 형상을 따라 압축되어 원형을 이루는 고형슬러지에 접촉이 원하게 이뤄지도록 완만한 만곡면 형태를 이루는 접촉면(135)이 형성된다.
상기 이동실린더(137)는 상기 배출커터(134)가 수직이동될 수 있도록 상하로 압력을 인가하는 것으로, 상기 본체케이스(110)의 외부 즉, 상기 안내부재(131)의 외부 양쪽에 각각 브래킷에 의해 수직으로 고정 설치된다.
상기 실린더암(139)은 상기 배출커터(134) 및 이동실린더(137)의 작동관계를 연결하여 압력을 전달한다. 즉, 상기 실린더암(139)은 하측으로 돌출된 중앙부분에 상기 배출커터(134)의 상측이 고정 결합하고, 양쪽 끝단에는 각각 상기 이동실린더(137)의 한쪽이 서로 연결되는 결합관계를 이루므로 상기 이동실린더(137)의 압력을 상기 배출커터(134)에 전달하게 구성된다.
그리고, 본 발명의 유기성 폐기물 처리장치에서는 도 3에서처럼 상기 유압식배출기(130)의 하측에 설치되어 고형슬러지를 수용하고 잔류하는 물기를 제거하여 수분함유율을 최소화하도록 건조하는 건조기(140)를 더 설치하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 건조기(140)의 내부에 수용된 고형슬러지는 외부로 배출하는데, 상기 건조기(140)의 내부공간을 경유하도록 설치되고 상기 건조기(140)에 수용되어 건조된 고형슬러지를 외부로 배출하게 지속적으로 이동시키는 이송컨베이어(145)를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 이송컨베이어(145)는 사슬을 사용하여 이동토록 구성되는 체인컨베이어(chain conveyor)를 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 작동관계를 도 8 및 도 9를 참조하여 살펴본다.
먼저, 상기 슬러지 집수조(10)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 슬러지 집수조(10)의 내부 교반구역(11)으로 유기성 폐기물을 비롯한 물이 투입되고, 그외에 유기성 폐기물의 세척을 돕는 미생물 및 보조교반재 등을 투입한 상태에서 교반작업을 개시한다.
이때, 상기 교반구역(11)에서는 상기 구동모터(17)의 동력이 인가되어 상기 교반수단(12)이 가동하므로 유기성 폐기물을 교반시켜 분쇄하고 슬러지액 상태가 되면 상기 스크린(14)을 통과한 후 상기 침전구역(13)에 공급되며, 상기 침전구역(13)으로 낙하된 슬러지액은 경사면을 따라 자연스럽게 흘러내려 상기 격벽(16)의 이동로(16a)를 통해 상기 저장구역(15)에 유입됨에 따라 일정 수위의 슬러지액을 저장된 후 상기 고액공급기(18)를 통해 상기 압착식 탈수장치(100)에 공급된다.
여기서, 상기 압착식 탈수장치(100)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 본체케이스(110)의 유입구(111)를 통해 내부 가압공간(116)으로 슬러지액이 일정량 유입되면 상기 유압식압착기(120)가 가동하는데, 먼저 상기 유입구(111)보다 후방에서 대기 중인 상기 메인압착기(120a)의 필터헤드부(121a)를 상기 가압실린더(129a)로부터 전방을 향해 신장하여 이동시키되 전후방으로 반복 이동시키므로 슬러지를 최소한의 두께인 20㎜까지 압축시킨다.
이처럼, 상기 유압식압착기(120)를 통해 슬러지액을 압축하는 과정에서 슬러지와 함께 혼재 중인 물이 탈수되는데, 상기 피스톤헤드(122)의 앞면이 접하여 슬러지액을 가압하므로 물이 탈수되고 상기 여과부(124)의 스크린망(126) 및 필터(125)를 거쳐 이동하여 이물질을 제거함에 따라 물을 정화하며, 정화된 물은 상기 본체케이스(110)의 배수구(113)를 통해 배출된다.
이어서, 상기 메인압착기(120a)는 전방으로 이동하고 상기 보조압착기(120b)는 후방으로 각각 위치를 이동하여 상기 유압식압착기(120)로부터 압축된 고형슬러지가 상기 유압식배출기(130)의 배출구(131b)와 동일수직선상에 놓이도록 이동시키고 상기 유압식배출기(130)의 슬러지배출수단(133)이 작동하여 고형슬러지를 하측으로 배출시킨다.
이때, 상기 유압식배출기(130)의 슬러지배출수단(133)은 상기 이동실린더(137)로부터 상기 배출커터(134)가 상측으로 이동된 상태를 유지하고 고형슬러지가 동일수직선상에 위치하면 상기 이동실린더(137)로부터 상기 배출커터(134)를 하강시켜 고형슬러지를 밀어내므로 배출구(131b)를 통해 배출한다.
이후, 상기 유압식압착기(120)의 메인압착기(120a) 및 보조압착기(120b)는 최초의 위치로 이동하여 복귀하고, 계속해서 반복적으로 작업을 진행하게 된다.
즉, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치에 의하면, 슬러지 집수조로부터 전처리공정을 거쳐 악취 및 불순물 등이 정화처리된 유기성 폐기물의 슬러지액을 양방향에서 압착하고 슬러지액을 향해 가압하는 반대방향으로 물을 여과하는 유압식압착기를 설치하여 구성하므로, 항상 깨끗한 수질상태의 물을 배출하여 지속적인 재사용함이 용이하고, 낮은 압력을 이용하면서도 슬러지액의 탈수시간을 줄여 작업의 효율성을 높이며, 슬러지의 입자크기를 비롯한 수분함유량에 따른 고형슬러지의 부피를 줄여 배출량을 최소화하는 것이 가능하다.
뿐만 아니라, 본 발명은 유압식압착기로부터 탈수처리된 고형슬러지를 자동 배출하는 유압식배출기를 설치하여 구성하므로, 전반적인 작업처리 속도를 높여 작업의 신속성을 도모하고, 이는 작업에 소요되는 시간을 줄여 작업의 효율성을 극대화하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 슬러지액을 압착하는 유압식압착기의 내부에 필터를 일체화하여 구성하므로, 필터에 이물질로부터 막히는 현상을 방지하여 여과효율을 높이고, 필터를 영구적으로 사용할 수 있어 유지관리의 편의성을 도모함은 물론 유지비용을 최소화하는 것이 가능하다.
상기에서는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
10 : 슬러지 집수조 11 : 교반구역 12 : 교반수단
12a : 회전축 12b : 교반날개 13 : 침전구역
14 : 스크린 15 : 저장구역 16 : 격벽
16a : 이동로 17 : 구동모터 18 : 고액공급기
100 : 압착식 탈수장치 110 : 본체케이스 111 : 유입구
113 : 배수구 114 : 배수파이프 116 : 가압공간
117 : 지지대 118 : 탈취필터 119 : 탈염필터
120 : 유압식압착기 120a : 메인압착기 120b : 보조압착기
121a,121b : 필터헤드부 122 : 피스톤헤드 123 : 여과구멍
124 : 여과부 125 : 필터 126 : 스크린망
127 : 피스톤커버 127a : 유출구멍 128 : 여과덮개
129a,129b : 가압실린더 130 : 유압식배출기 131 : 안내부재
131a : 가이드로 131b : 배출구 133 : 슬러지배출수단
134 : 배출커터 135 : 접촉면 137 : 이동실린더
139 : 실린더암 140 : 건조기 145 : 이송컨베이어
150 : 물탱크 P : 패킹

Claims (10)

  1. 교반대상물을 미세한 입도의 정화된 슬러지액으로 분쇄 및 정화하고 슬러지로부터 물을 분리하여 각각 배출시킬 수 있도록 슬러지 집수조와 압착식 탈수장치가 설치되는 유기성 폐기물 처리장치에 있어서,
    상기 압착식 탈수장치는 상기 슬러지 집수조로부터 공급되는 슬러지액을 내부에 수용하고 횡방향으로 가압가능하도록 가압공간이 형성되는 본체케이스와;
    상기 본체케이스의 양쪽 측단에 연결 설치되고 상기 가압공간에 유입되는 슬러지액을 향해 가압하여 슬러지액을 탈수시키는 유압식압착기와;
    상기 본체케이스 상에 상하왕복운동가능하도록 설치되고 상기 유압식압착기를 통해 탈수된 후 납작하게 압착된 고형슬러지를 외부로 배출하는 유압식배출기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체케이스는, 상단 한쪽에 설치되고 상기 슬러지 집수조에 연결된 공급관의 일단이 결합하여 상기 가압공간을 향해 슬러지액이 공급될 수 있도록 형성되는 유입구와, 상기 유입구의 반대편 하단 양쪽에 서로 거리를 두고 설치되며 상기 유압식압착기에 의해 슬러지로부터 분리 및 여과된 물을 배출하는 배수구가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 배수구에는 여과되어 배출된 물을 이동시키는 배수파이프가 연결되고,
    상기 배수파이프에는 상기 유압식압착기로부터 여과된 물에 악취 및 각종 염류를 제거하는 탈취 및 탈염필터를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유압식압착기는, 상기 본체케이스의 한쪽 측면에 고정 설치되고 상기 가압공간의 내면을 따라 길게 신장이동하며 전후로 왕복운동가능하도록 형성되는 메인압착기와, 상기 메인압착기에 대칭된 구조를 이루며 상기 본체케이스의 반대쪽 측면에 고정 설치되고 상기 유압식배출기에 인접한 위치에서 짧은 거리를 신장이동하며 전후로 왕복운동가능하도록 형성되는 보조압착기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 메인압착기 및 보조압착기는, 상기 본체케이스의 내부 가압공간을 따라 서로 대응방향을 향해 안내되어 슬라이드이동가능하도록 위치하고 슬러지액을 가압할 때 슬러지와 함께 혼재중인 물을 후방으로 통과시키면서 여과하는 필터헤드부와, 상기 필터헤드부가 한쪽 선단에 고정 설치된 로드를 전후이동시켜 압축력을 인가하는 가압실린더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 필터헤드부는, 상기 가압실린더로부터 압력이 가해질 때 상기 본체케이스의 가압공간에 수용된 슬러지액에 접하도록 전방에 위치하고 앞면에는 슬러지로부터 물이 분리되어 후방으로 이동가능하게 다수의 여과구멍이 형성되는 피스톤헤드와, 상기 피스톤헤드 내부에 고정 설치되고 상기 피스톤헤드로부터 통과되는 물에 포함된 이물질을 재차 제거하는 여과부와, 상기 피스톤헤드의 뒤쪽에 고정 설치되어 상기 여과부를 수용하고 상기 여과부를 거친 물이 후방으로 유출될 수 있도록 유출구멍이 형성되는 피스톤커버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 여과부는, 상기 피스톤헤드의 여과구멍을 통해 유입되는 물에 함유된 미세한 이물질을 여과하는 필터와, 상기 필터의 전/후면에 각각 접하여 층을 이루도록 설치되어 여과하는 스크린망이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 유압식배출기는, 상기 본체케이스의 한쪽에 위치하여 상/하부가 개방된 가이드로를 구비하되 하단에는 고형슬러지가 배출될 수 있도록 배출구가 형성되는 안내부재와, 상기 안내부재의 가이드로를 따라 상기 배출구를 향해 수직이동하여 고형슬러지를 배출시키는 슬러지배출수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 슬러지배출수단은, 상기 안내부재의 가이드로를 따라 안내되어 수직이동하고 고형슬러지에 접촉이 원활하도록 완만한 만곡면 형태를 이루는 접촉면이 형성되는 배출커터와, 상기 본체케이스의 외부에 수직으로 설치되고 상기 배출커터가 수직이동될 수 있도록 압력을 인가하는 이동실린더와, 상기 이동실린더의 압력이 상기 배출커터에 전달될 수 있도록 서로 연결하는 실린더암을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 유압식배출기의 하측에 설치되어 고형슬러지를 수용하고 잔류하는 물기를 제거하는 건조기와, 상기 건조기 내부공간을 경유하도록 설치되고 상기 건조기에 수용된 후 건조된 고형슬러지를 외부로 배출하는 이송컨베이어를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
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