KR101609608B1

KR101609608B1 - 유기폐기물 탈수기

Info

Publication number: KR101609608B1
Application number: KR1020150089720A
Authority: KR
Inventors: 김상현
Original assignee: 크리스탈에코(주); 김상현
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2016-04-06

Abstract

본 발명은 유기폐기물 탈수기에 관한 것으로, 다량의 수분이 함유된 유기폐기물을 탈수하는 유기폐기물 탈수기에 있어서, 상기 유기폐기물 탈수기는 하우징(110);과 상기 하우징(110)의 내부에 설치되어 유기폐기물을 압착 및 이송시키는 나선형상의 스크류(130);와 상기 스크류(130)를 회전시키는 구동모터(132);와 상기 스크류(130)를 감싸도록 설치되며, 스크류(130)에 의해 압착된 유기폐기물의 탈수액이 통과되는 탈수액배출구(121)가 형성된 코일스크린(120);을 포함하는 것으로, 본 발명은 각종 유기성폐기물 등의 탈수 과정에서 일어나는 스크린의 막힘현상을 개선하여 유기폐기물의 종류에 관계없이 탈수가 가능하고 스크린의 간격조절을 통하여 적정한 수분이 포함된 탈수케익을 생산할수 있어 미생물발효등에 적합한 탈수 케익을 생산하는 현저한 효과가 있다.

Description

유기폐기물 탈수기{dewatering device for organic waste}

본 발명은 유기폐기물 탈수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면 다량의 수분이 함유된 유기폐기물을 탈수하는 유기폐기물 탈수기에 관한 것이다.

일반적으로 탈수기는 등록특허공보, 등록번호 제10-1458793호에 배경기술로 기재된 바와 같이, 원심탈수기, 벨트프레스, 필터프레스 등이 있으며, 원심탈수기는 컴팩트하므로 부지소요가 적고 밀폐구조이므로 악취발생은 적지만 고속회전에 따른 소음진동 및 동력소요가 큰 단점이 있고, 벨트프레스는 탈수효율이 낮고 여타의 많은 단점으로 인해 사용이 기피되며, 필터프레스는 비교적 컴팩트하고 탈수효율도 우수한 편이나 회분식이므로 운전조작이 불편함에 따라 최근에는 컴팩트하고 동력소요가 적으며 탈수효율이 우수하고 연속운전형이며, 소음진동 및 악취발생이

적은 스크류 탈수기(Screw Filter Press)가 주목받고 있다.

종래기술로서, 상기 등록번호 제10-1458793호(탈수기)에 의하면, 상기 탈수기는 수분과 고형물이 함유된 다양한 종류의 피탈수물을 탈수하는 탈수기에 관한 것으로, 투입구와 배출구가 구비된 원통형의 스크린 내부에 구동부에 의하여 회전하는 스크류가 구동하면서 피탈수물을 압착 탈수하는 탈수기에 있어서, 상기 배출구에는 토출구가 구비된 가압실이 설치되고 상기 토출구와 연통되도록 압력조절수단이 구비되어 간편한 조작을 통하여 탈수압을 조절할 수 있는 한편, 스크류에 추진 보조수단을 구성하여 압착 및 추진 능력을 강화하고, 회전익을 구비하여 배출구의 막힘을 방지하고 토출압력을 증대시켜서 탈수기 자체를 탈수물을 압송하는 압송펌프로 이용할 수 있는 등 다양한 특장점을 발휘할 수 있다고 기재되어 있다.

다른 종래기술로서, 공개특허공보, 공개번호 제10-2015-0015745호(탈수용 실린더와 스크류의 간격조절이 용이한 음식물탈수기)에 의하면, 상기 탈수용 실린더와 스크류의 간격조절이 용이한 음식물탈수기는 음식물 쓰레기와 같이 다량의 수분을 함유하는 쓰레기를 탈수시키도록 이루어진 음식물탈수기에 관한것으로, 상세하게는 탈수용 실린더의 크기를 외부에서 용이하게 조절가능하도록 하여 마모로 인한 탈수용 스크류와 탈수용 실린더 사이의 간격 차를 용이하게 조절할 수 있도록 이루어진 탈수용 실린더와 스크류의 간격조절이용이한 음식물탈수기에 관한 것으로, 하우징 내에 위치하며 탈수용스크류를 내부에 구비하는 탈수용 실린더를 포함하여 음식물의 수분을 제거하도록 이루어진 음식물 탈수기에 있어서, 상기 탈수용 실린더는 반원형태로 분할된 제1,2 탈수용 실린더로 이루어지고, 상기 제1,2 탈수용 실린더는 탈수용 실린더와 탈수용 스크류 사이의 틈새를 조절하기 위하여 하우징 외부에 구비된 제1,2 탈수용 실린더의 간격조절을 위한 간격조절수단으로 조절되는 한편, 상기 제1,2 탈수용 실린더 사이의 간격으로 발생하는 틈새로부터 탈수용 실린더 내의 음식물이 배출되는 것을 방지하는 배출방지수단을 포함한다고 기재되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 장치는 유기폐기물 탈수시 고형폐기물(동물뼈,나무,철,프라스틱 ),섬유질폐기물(머리카락,동물의털,질긴면실) 등으로 인하여 탈수망이 막혔을 경우, 인위적인 도구 또는 물리력을 가하여 막힌 구멍을 천공하여야 했으며, 살수를 하여 구멍을 천공한 경우, 탈수액의 증가와 오염된 공기의 확산은 피할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 유기폐기물 탈수시 고형폐기물(동물뼈,나무,철,프라스틱 ),섬유질폐기물(머리카락,동물의털,질긴면실) 등으로 인하여 스크린의 내부압력이 높아졌을 경우, 인위적인 도구 또는 물리력을 가하지 않아도 스크린에 형성된 탈수구가 조절되어 정상적인 탈수가 이루어 지는 유기폐기물 탈수기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 유기폐기물 탈수기에 관한 것으로, 다량의 수분이 함유된 유기폐기물을 탈수하는 유기폐기물 탈수기에 있어서, 상기 유기폐기물 탈수기는 하우징(110);과 상기 하우징(110)의 내부에 설치되어 유기폐기물을 압착 및 이송시키는 나선형상의 스크류(130);와 상기 스크류(130)를 회전시키는 구동모터(132);와 상기 스크류(130)를 감싸도록 설치되며, 스크류(130)에 의해 압착된 유기폐기물의 탈수액이 통과되는 탈수액배출구(121)가 형성된 코일스크린(120);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 유기폐기물 탈수시 고형폐기물(동물뼈,나무,철,프라스틱 ),섬유질폐기물(머리카락,동물의털,질긴면실) 등으로 인하여 스크린의 내부압력이 높아졌을 경우, 인위적인 도구 또는 물리력을 가하지 않아도 스크린에 형성된 탈수구가 조절되어 정상적인 탈수가 이루어 지는 현저한 효과가 있다.

또한, 각종 유기성폐기물 등의 탈수 과정에서 일어나는 스크린의 막힘현상을 개선하여 유기폐기물의 종류에 관계없이 탈수가 가능하고 스크린에 형성된 탈수구의 크기가 조절되므로 적정한 수분이 포함된 탈수케익을 생산할수 있어 미생물발효등에 적합한 탈수 케익을 생산하는데 현저한 효과가 있다.

또한, 간단한 구조로 제작되므로 소형화가 가능하여 가정용이나 단체급식소에서 발생되는 음식물쓰레기의 탈수에도 적용가능 하며 하수처리장에서 발생하는 슬러지의 탈수와 양축농가에서 발생하는 축분의 슬러지 탈수에도 적합한 현저한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 유기폐기물 탈수기의 개략적인 단면도
도2는 본 발명의 스크류와 코일스크린이 분리된 상태의 단면도
도3은 본 발명의 스크류의 샤프트축의 전개도
도4는 본 발명의 하우징의 다른실시례를 도시한 도면

또한, 상기 하우징(110)의 상부에는 유기폐기물이 투입되는 호퍼(140)와, 상기 호퍼(140)의 하부에 설치되어 호퍼(140)를 통해 투입된 유기폐기물을 파쇄하는 파쇄기(141)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코일스크린(120)은 코일형상으로 형성되어, 코일스크린(120)의 내부 압력에 따라 벌어지거나 오므려지며, 이에 따라 탈수액배출구의 크기가 조절되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 유기폐기물 탈수기의 개략적인 단면도, 도2는 본 발명의 스크류와 코일스크린이 분리된 상태의 단면도, 도3은 본 발명의 스크류의 샤프트축의 전개도, 도4는 본 발명의 하우징의 다른실시례를 도시한 도면이다.

본 발명의 유기폐기물 탈수기는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되어 유기폐기물을 압착 및 이송시키는 나선형상의 스크류와, 상기 스크류를 회전시키는 구동모터와, 상기 스크류의 외주연에 스크류를 감싸도록 설치되며, 스크류에 의해 압착된 유기폐기물의 탈수액이 통과되도록 탈수액배출구가 형성된 코일스크린으로 구성된다.

또한, 상기 하우징의 상부에는 유기폐기물이 투입되는 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 설치되어 호퍼를 통해 투입된 유기폐기물을 파쇄하는 파쇄기가 설치된다.

더욱 자세하게 설명하면, 도1에 도시된 바와 같이, 상기 하우징은 상, 하부하우징으로 분할되게 이루어져 하우징 내부에 코일스크린 및 스크류가 쉽게 설치되도록 하였다.

그리고 상부하우징의 상부에는 유기폐기물이 투입되는 투입구가 형성되고, 하부하우징의 하부에는 탈수액유출구가 형성되며, 상,하부하우징의 전면에는 탈수케익 유출구가 형성된다.

또한, 하우징의 양 내측면에는 각각 코일스크린 거치대가 고정되고, 상기 한 쌍의 코일스크린 거치대에는 코일스크린의 양 끝단부의 일부가 코일스크린 거치대의 내부에 각각 삽입되어 결합되는 것으로, 상기 코일스크린 거치대는 코일스크린이 외부로 이탈되지 않고, 진동시 소음이 발생하지 않도록 원추형의 컵형태로 형성된다.

그리고 상기 코일스크린은 하우징 양측 내벽에 결합된 코일스크린 거치대에 결합되되, 하우징의 내벽에 직접 접촉되게 고정되어, 탈수기 및 파쇄기 모터에서 발생되는 진동이 코일스크린에 전달되도록 함으로써 코일스크린 사이에 끼어 있는 유기폐기물이 원할하게 방출되도록 하는 것으로, 사용자는 필요에 따라 별도의 진동장치를 직접 코일스크린에 장착하여 탈수를 극대화시킬 수 있다.

한편, 상기 코일스크린은 내부가 비어있는 원통형상으로, 수직단면은 사다리꼴 형상으로 형성되되, 전방으로 갈수록 면적이 좁아지는 사다리꼴 형상으로 형성된다.

또한, 상기 코일스크린의 상부에는 유기폐기물이 투입되는 투입구가 형성되고, 외주연에는 탈수액만이 배출되는 탈수액 배출구가 형성되며, 전방 끝단부에는 탈수케익이 배출되는 탈수케익 배출구가 형성된다.

상기 코일스크린의 투입구를 통해 코일스크린 내부로 유입된 유기폐기물은 코일스크린 내부에서 회전하는 스크류에 의하여 압착되어 탈수되되, 코일스크린의 탈수액 배출구보다 입자가 큰 고형 유기폐기물들은 코일스크린의 스크류를 따라 회전하며 탈수케익 배출구로 배출되고, 유기폐기물의 탈수액은 코일스크린의 탈수액 배출구를 통해 외부로 배출된다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 탈수액 배출구는 코일스크린의 외주연에 나선형상으로 형성되되, 상기 탈수액 배출구는 투입구를 제외하고 코일스크린의 처음부터 끝까지 형성되어, 코일스크린의 내부 압력에 따라 일정간격 벌어지거나 오므려진다.

즉, 코일스크린의 탈수액 배출구는 코일스크린의 내부압력에 따라 그 크기(간격)가 조절되는 것으로, 유기폐기물에 포함되어 있는 다량의 고형유기폐기물로 인하여 스크류와 코일스크린 사이에 과도한 압력이 발생하였을 때, 코일스크린이 허용응력 만큼 종,횡 변형하여 쉽게 탈수케익을 배출할 수 있게 되는 것이다.

곧, 상기 코일스크린에는 나선형상으로 탈수액배출구가 형성되어, 상기 코일스크린은 전체적으로 코일형상으로 형성되며, 상기 코일스크린은 탄성 복원력을 가지고 있어 코일스크린 내부 압력에 따라 스크린에 형성된 탈수구배출구의 간격이 조절되는 것이다.

또한, 상기 코일스크린의 전방에 형성된 탈수케익 배출구는 하우징의 탈수케익 유출구와 연통되도록 설치되어, 코일스크린 내부에서 압착된 탈수케익이 코일스크린의 탈수케익 배출구를 지나 하우징의 탈수케익 유출구를 통해 외부로 배출되도록 한다.

상기 코일스크린은 속이 빈 원통형상의 자재에 나선형상으로 구멍을 형성하는 방법으로 제작될 수도 있고, 로드를 구부려 코일 형상으로 감아 형성하는 방법으로 제작될 수도 있다.

또한, 상기 코일스크린은 유기폐기물의 종류에 따라 다양하게 제작되어질 수 있는 것으로, 일반적인 유기폐기물을 탈수할 경우 본 발명에 도시된 바와 같이, 코일스크린의 수직단면은 원형으로 형성하여 사용한다.

그리고 섬유질이 많은 유기물을 탈수할 경우 수직단면이 마름모형인 코일스크린을 사용하되, 상기 마름모형인 코일스크린의 꼭지점부분에 절단날을 결합하여 유기폐기물이 회전운동시 절단되도록하며, 슬러지 위주의 유기폐기물을 탈수할 경우에는 직사각형상의 코일스크린을 사용하여 코일스크린의 통과시간을 늘려줌으로써 슬러지의 탈수를 극대화 하도록 한다.

또한, 유기물의 종류에 따라 코일스크린에 형성된 탈수구간의 간격을 다르게 형성하여 적정한 수분이 포함된 탈수케익을 생산할 수 있어 미생물 발효 등에 적합한 탈수 케익을 생산하는 효과가 있다.

한편, 상기 코일스크린의 내부에는 구동모터에 의해 회전가능하도록 스크류가 설치되되, 상기 스크류는 코일스크린 내부에 일정간격 이격되게 설치되어 코일스크린과 서로 접촉되지 않도록 한다.

그리고 상기 스크류를 구동시키는 구동모터는 하우징의 후면에 설치되며, 정역방향으로 모두 회전가능하여 고형폐기물이나 섬유질폐기물 등이 탈수액배출구를 막아 코일스크린 내부의 압력이 증가하였을 때, 역회전되어 탈수케익 배출구에 끼인 고형폐기물이나 섬유폐기물이 제거되어지도록 한다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 스크류는 내부에 공간부가 형성된 샤프트와, 상기 샤프트의 외주연에 나선형상으로 결합되는 블레이드로 구성되며, 상기 블레이드의 일부구간 끝단부에는 섬유폐기물을 절단 할 수 있도록 절단날이 결합된다.

또한, 상기 블레이드는 샤프트에 결합되어 구동모터에 의해 회전되면서 유기폐기물을 압착 이송시키도록 후방에서 전방으로 갈수록 직경이 점점 작아지게 형성된다. (도1을 참조하여 설명하면, 코일스크린의 유입구가 후방이고, 탈수케익 배출구가 전방이다.)

또한, 상기 샤프트는 내부에는 공간부가 형성되고, 외주연에는 다수 개의 막힘방지구멍이 형성되어, 유기폐기물이 내,외측방향으로 탈수되도록 한다.

또한, 상기 샤프트 내부로 유입된 탈수액은 샤프트의 기울기에 의해 샤프트의 후방측에 모이게 되므로, 상기 샤프트의 후방에 배수구를 형성하여 샤프트 내부로 유입된 탈수액이 외부로 원활하게 배출되도록 한다.

그리고 상기 막힘방지구멍의 수직단면은 한 쌍의 원형 사이에 막대가 결합된 '

'형상으로, 그 기울기가 블레이드와 평행하게 형성되어, 코일스크린과 함께 탈수를 극대화 시킨다.

상기 막힘방지구멍이 '

'형상으로 형성됨에 따라 고형폐기물이나 섬유질폐기물 등이 탈수액배출구를 막아, 코일스크린 내부의 압력이 증가하여 구동모터가 역회전될 때, 탈수액 배출구에 끼인 고형폐기물이나 섬유폐기물이 좌,우측으로 오가면서 쉽게 제거되어지도록 한다.

또한, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트는 스크린형상으로 형성되되, 탈수케익배출구방향으로 갈 수록 상기 막힘방지구멍이 밀집되게 형성되어, 탈수율을 높히도록 한다.

그리고 상기 하우징의 탈수액 유출구와 탈수케익유출구에는 이송용 펌프 또는 스크류 컨베어 등 이송기능을 가진 이송장치가 설치되어, 탈수액과 탈수케익의 이송이 원활하도록 한다.

한편, 도4를 참고하여, 본 발명의 다른 실시례를 설명하면, 하우징의 내부에는 격벽플레이트가 설치되며,상기 격벽플레이트는 하우징의 내벽에서 일정거리 이격되어 설치되기 때문에 상기 격벽플레이트와 하우징 내벽 사이에는 공간부가 형성된다.

또한, 상기 격벽플레이트에는 상기 격벽플레이트를 관통하여 샤프트가 결합되어, 샤프트 내부 공간으로 유입된 탈수액이 격벽플레이트와 하우징 내벽 사이에의 공간부로 배출된다.

더욱 자세하게 설명하면, 상기 샤프트의 기울기에 의해 샤프트 내부로 유입된 탈수액은 샤프트의 후방에 형성된 탈수구를 통해 배출되어지며, 상기 탈수액은 격벽플레이트와 하우징 사이 공간을 통과하여 하우징의 탈수액유출구를 통해 외부로 배출되는 것이다.

이하에서는 본 발명의 유기폐기물 탈수기에 의해 유기폐기물이 탈수되는 과정을 설명한다.

먼저, 유기폐기물은 호퍼로 투입된 후, 파쇄기에서 파쇄되고, 상기 파쇄기에서 파쇄된 유기폐기물은 코일스크린의 투입구를 통해 코일스크린 내부로 투입된다.

상기 유기폐기물은 코일스크린 내부에서 회전하는 스크류에 의하여 압착되어 탈수되며, 이때, 코일스크린의 탈수액 배출구보다 입자가 큰 고형 유기폐기물들은 코일스크린의 스크류를 따라 회전하며 탈수케익 배출구로 배출되고, 유기폐기물의 탈리액은 코일스크린의 탈수액 배출구를 통해 외부로 배출된다.

그리고, 이 과정에서 고형폐기물이나 섬유질폐기물 등이 코일스크린의 탈수액배출구를 막아 코일스크린 내부의 압력의 수치가 일정 값 이상으로 증가하게 되면, 구동모터가 역회전,정회전을 반복하며 탈수케익 배출구에 끼인 고형폐기물이나 섬유폐기물이 제거되도록 한다.

그 후, 상기 코일스크린의 탈수케익 배출구로 배출된 탈수케익은 하우징에 형성된 탈수케익유출구를 통해 외부로 배출되며, 코일스크린의 탈수액 배출구로 배출된 탈수액은 하우징에 형성된 탈수액유출구를 통해 외부로 배출된다.

또한, 각종 유기성폐기물 등의 탈수 과정에서 일어나는 스크린의 막힘현상을 개선하여 유기폐기물의 종류에 관계없이 탈수가 가능하고 스크린의 간격조절을 통하여 적정한 수분이 포함된 탈수케익을 생산할수 있어 미생물발효등에 적합한 탈수 케익을 생산하는 현저한 효과가 있다.

100:유기폐기물 탈수기
110:하우징 111:상부하우징
112:투입구 113:하부하우징
114:탈수액유출구 115:탈수케익유출구
116:코일스크린 거치대
117:격벽플레이트
120:코일스크린 121:탈수액배출구
122:탈수케익배출구 123:투입구
130:스크류 131:막힘방지구멍
132:구동모터 133:배출구
140:호퍼 141:파쇄기

Claims

하우징(110);과 상기 하우징(110)의 내부에 설치되어 유기폐기물을 압착 및 이송시키는 나선형상의 스크류(130);와 상기 스크류(130)를 회전시키는 구동모터(132);와 상기 스크류(130)를 감싸도록 설치되며, 스크류(130)에 의해 압착된 유기폐기물의 탈수액이 통과되는 탈수액배출구(121)가 형성된 코일스크린(120);으로 구성되어 다량의 수분이 함유된 유기폐기물을 탈수하는 유기폐기물 탈수기에 있어서,
상기 하우징(110)의 상부에는 유기폐기물이 투입되는 호퍼(140)와, 상기 호퍼(140)의 하부에 설치되어 호퍼(140)를 통해 투입된 유기폐기물을 파쇄하는 파쇄기(141)가 설치되고,
상기 코일스크린(120)은 코일형상으로 형성되어, 코일스크린(120)의 내부 압력에 따라 벌어지거나 오므려지는 것으로,
상기 하우징(110) 상부에는 유기폐기물이 투입되는 투입구(112)가 형성되고, 하우징(110)의 하부에는 탈수액유출구(115)가 형성되며, 하우징(110)의 전면에는 탈수케익 유출구(115)가 형성되되,
상기 하우징(110)의 전후방 내측면에는 각각 코일스크린 거치대(116)가 고정되고, 상기 한 쌍의 코일스크린 거치대(116)에는 코일스크린(120)의 양 끝단부의 일부가 코일스크린 거치대(116)의 내부에 각각 삽입되어 결합되는 것으로, 상기 코일스크린 거치대(116)는 코일스크린(120)이 외부로 이탈되지 않고, 진동시 소음이 발생하지 않도록 원추형의 컵형태로 형성되는 것이며,
상기 코일스크린(120)은 내부가 비어있는 원통형상으로, 수직단면은 사다리꼴 형상으로 형성되되, 전방으로 갈수록 면적이 좁아지는 사다리꼴 형상으로 형성되고,
상기 코일스크린(120)의 상부에는 유기폐기물이 투입되는 투입구(123)가 형성되고, 외주연에는 탈수액만이 배출되는 탈수액 배출구(121)가 형성되며, 전방 끝단부에는 탈수케익이 배출되는 탈수케익 배출구(122)가 형성되어,
상기 코일스크린(120)의 투입구(123)를 통해 코일스크린(120) 내부로 유입된 유기폐기물은 코일스크린(120) 내부에서 회전하는 스크류(130)에 의하여 압착되어 탈수되되, 코일스크린(120)의 탈수액 배출구(122)보다 입자가 큰 고형 유기폐기물들은 코일스크린(120)의 스크류를 따라 회전하며 탈수케익 배출구(121)로 배출되고, 유기폐기물의 탈수액은 코일스크린(120)의 탈수액 배출구(121)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 유기폐기물 탈수기.
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