KR101921261B1 - 슬러지교반후분쇄장치와 그 장치를 포함하는 슬러지건조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공장 및 가정 등에서 발생하는 폐수 슬러지 처리기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폐수 슬러지에 포함된 수분을 효율적으로 제거하는 구조의 슬러지교반후분쇄장치와 그 장치를 포함하는 슬러지건조시스템에 관한 것이다.

Description

슬러지교반후분쇄장치와 그 장치를 포함하는 슬러지건조시스템{Apparatus for crushing after mixing sludge and sludge drying system comprising the apparatus}

본 발명은 공장 및 가정 등에서 발생하는 폐수 슬러지 처리기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폐수 슬러지에 포함된 수분을 효율적으로 제거하는 구조의 슬러지교반후분쇄장치와 그 장치를 포함하는 슬러지건조시스템에 관한 것이다.

하수처리장, 식품공장과 섬유 및 제지공장 등의 각종 산업현장, 축산 농가에서 발생된 폐수를 후처리한 후 잔류물이나 분뇨 등의 유, 무기성 슬러지가 다량 발생되고 있다. 통상 슬러지는 함수율이 약 75∼95% 정도에 이른다. 이렇게 함수율이 높은 슬러지를 그대로 매립할 경우에는 체적이 커서 운송비용이 증대되고 매립 용적 또한 많이 차지하게 될 뿐만 아니라, 대량으로 발생되는 침출수에 의해 토질 및 지하수 오염은 물론 환경공해를 유발하게 된다.

따라서 대부분의 슬러지는 일정 함수율 이하로 탈수 또는 건조시킨 후 소각, 재활용, 지중 매립, 해양투기 등의 방법으로 처리한다. 그러나 국제협약에 의해 하수슬러지 및 가축분뇨(2012년부터), 오폐수 및 음식폐기물(2013년부터)의 해양투기가 금지되며, 만톤/일 이상 하수처리장의 슬러지 직매립이 악취와 온실가스 발생의 이유로 폐기물관리법에 의해 금지되고 있다. 따라서 슬러지의 처리방법이 매우 제한되고 있으므로, 이에 따른 폐수 슬러지의 처리비용 증가가 예상되고 있다.

한편, 슬러지는 함유된 수분을 대략 30∼40%이하로 탈수, 건조시키면 연소가 가능하여 에너지 자원으로 재활용 가치가 충분하다. 따라서 슬러지를 건조 및 탄화하여 재활용하는 기술은 석유류 에너지비용 상승에 따라 경제성이 있고 악취 등 2차적인 문제발생이 적고, 또한 매립물로서의 기준치에 적합하여 매립처리도 가능하기 때문에 매력 있는 슬러지 처리방안으로 생각되고 있다. 이에 따라 그동안 다양한 건조장치가 개발되어 왔지만 열효율, 건조능력의 수준, 건조과정에서 발생하는 2차물질의 효율적인 처리 등 제품의 균일한 품질과 활용기술 및 설비면에서 아직 미흡하여 상당한 기술적 진보가 이루어져야 할 필요가 있다.

슬러지의 건조는 크게 열풍건조방식과 열전도건조방식 및 마이크로파가열방식으로 구분할 수 있다. 열풍 건조방식은 열풍의 가열방식에 따라 직접가열과 간접가열 방식이 있는데, 직접가열 방식은 중유, LPG 등의 연소가스 즉, 고온의 건조가스를 직접 건조공간 내부로 주입하는 방식이고, 간접가열 방식은 연소가스를 직접 주입하지 않고 열풍 발생기나 열교환을 통해 생성된 열풍(건조가스)을 건조공간 내부로 주입하는 것이다. 열전도건조방식은 열풍 또는 열매체가 건조대상물과 직접 접촉되는 대신에 금속판 등을 사이에 두고 접촉함으로써 표면에서의 열전도에 의해 건조대상물을 건조시키는 방법이다. 마이크로파가열방식은 독립적으로 또는 다른 건조방식과 복합적으로 적용되는 것으로서, 건조장치에 마그네트론을 장착하여 이의 작동에 의해 피건조물 내부의 수분을 활성화(가열)하여 증발되도록 하는 방식이다.

공개특허공보 제2002-0005917호(다단식 스크루 건조기)는, 스크루가 설치된 다수의 건조용 원통을 인접하게 나란히 배치하고, 최상단의 건조용 원통에 주입된 건조대상물은 상부에서 하부로 연속적으로 이송되어 최하단의 건조용 원통을 통해 배출되고, 최하단의 건조용 원통으로 주입된 열풍은 하부에서 상부로 연속적으로 이송되도록 최상단의 건조용 원통을 통해 배기되는, 열풍건조방식의 슬러지 건조장치를 제안하고 있다.

등록특허 제10-0407828호의 "적외선과 고주파를 이용한 수분건조방법"은, 건조용기내에 컨베이어 밸트를 설치하고, 컨베이어 벨트의 상부에 고주파장치의 양극판과 음극판을 설치하여 슬러지나 음식물 쓰레기에 고온의 열을 가하도록 하며, 가열에 의해 발생된 증기를 배출시키는 환풍기를 건조용기에 설치하고, 배출구측에 적외선을 조사하여 슬러지나 음식물 쓰레기를 통과하도록 조사하는 적외선 건조로를 설치하여 이루어지는, 마이크로파가열방식에 의한 슬러지 건조방법을 제안하고 있다.

등록특허 제10-0534084호(슬러지 복합건조 장치)는, 투입되는 하ㆍ폐수 슬러지(수분함량 70∼85%W.B.)는 상부의 2중 원통으로 구성된 자켓형건조기에서 배기가스를 재가열한 간접열에 의해 1차 건조(수분함량 40∼60%W.B.)되며, 중간 건조된 슬러지 덩어리는 파쇄기에 의해 작은 알갱이로 분쇄되어져 하부의 유동형건조기로 공급되며 나선상 띠형 스크루에 부상날개가 부착된 스크루부상기가 고속 회전하면서 연속적인 슬러지 입자의 유동현상에 의해 입자크기가 미세하게 부서지면서 부양되어 고온 연소열풍에 의해 2차 건조(수분함량 8∼10%W.B.)되는, 열전도방식과 열풍건조방식을 복합적으로 적용한 건조장치를 개시하고 있다.

등록특허 제10-0684259호(피건조물의 내부 성층화가 방지되는 연속식 스크루건조기)는, 피건조물이 건조되는 내부공간의 하부영역을 다수의 이송건조부로 구획하는 중앙돌출부와 투입구 및 건조된 피건조물을 배출구가 각각 설치된 건조처리실, 상기 건조처리실의 이송건조부마다 설치된 교반ㅇ이송용 스크루, 건조처리실로의 열 공급에 의해 피건조물의 건조가 이루어질 수 있도록 최소한 상기 건조처리실의 하면 외부를 에워싸는 형태로 설치된 건조열풍공급실 및 교반ㅇ이송용 스크루에 의한 피건조물의 교반ㅇ이송 시 중앙돌출부 주위에서의 재료 성층화 및 뭉침이 방지되도록 상기 교반ㅇ이송용 스크루와 나란한 방향으로 중앙돌출부 주위에 설치된 파쇄수단을 포함하는, 열풍건조방식의 스크루건조기를 제안하고 있다.

한편, 건조기의 건조효율은 피건조물로의 열전달 속도 즉, ① 피건조물이 열전도매체(열풍 건조방식에서는 고온의 건조가스, 열전도 건조방식에서는 고온의 금속판)와 접촉하는 비표면적이 얼마나 큰가에 의해 주로 결정된다. [물론 ② 열전도매체가 얼마나 고온인가 ③ 건조과정에서 증발된 수분을 함유하는 공기를 얼마나 빨리 배출하고, 배출공기중의 잔열을 회수하여 효율적으로 재활용할 수 있는가도 중요 요소이지만, 이들은 당업계에서 용이하게 통제가 가능하므로 논외로 한다.] 따라서 이론적으로는 피건조물에 고온의 건조가스가 직접 접촉하는 열풍건조방식이 고수분을 함유하는 슬러지의 건조에 가장 적합하다. 건조의 기본이론은 피건조물의 비표면적을 넓게 하여 고온건조가스와 접촉을 증가시켜 열교환이 효율적으로 이루어지도록 하는 것이다. 따라서피건조물(슬러지)의 비표면적을 넓게 하기 위해서 재료층을 뒤섞어주는 수단으로 각종교반기가 필수적이다. 그러나 대량의 슬러지를 처리하는 경우에는 건조가스와 건조재료(피건조물) 간 접촉효율이 낮아 열효율이 떨어지는 문제점이 있다.

종래기술에 의한 슬러지처리장치의 경우 대부분 슬러지가 적층된 상태에서 건조되므로 슬러지의 처리량이 제한되며, 처리효율이 낮고 유지비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 특히 스크루 방식을 적용하는 슬러지 처리장치는 스크루를 통해 슬러지의 분쇄와 이송을 목적으로 하고 있으나, 이송되는 슬러지의 표면은 건조되지만 내측의 슬러지는 건조되지 않고 점착성인 슬러지가 스크루핀과 축에 달라붙는 현상이 발생하여 실질적으로 분쇄 작용은 거의 기대할 수 없고, 결국 스크루에 과부하가 걸리는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 슬러지처리장치에 적용되어 바닥에 포설된 슬러지를 상하로 뒤집을 수 있어 슬러지 자연건조를 빠르게 할 수 있는 구조의 교반모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상술된 교반모듈을 장착하여 슬러지 건조를 위해 종래 사용되는 가열방법을 사용하는 경우에는 슬러지 건조시간을 단축할 수 있고, 가열방법을 전혀 사용하지 않는 경우에도 자연에너지만을 사용하여 슬러지를 건조시킬 수 있는 구조의 슬러지교반후분쇄장치와 그 장치를 포함하는 슬러지처리시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 슬러지의 함수율을 10~20%까지 낮출 수 있어 보조연료로 사용가능하므로 슬러지에 의한 환경오염을 방지하는 동시에 에너지까지 생산할 수 있어 친환경적인 슬러지처리방법을 구현할 수 있는 구조의 슬러지교반후분쇄장치와 그 장치를 포함하는 슬러지건조시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 판상플레이트; 상기 판상플레이트의 길이방향 양측단부에 일정 높이로 상기 판상플레이트의 일단부측에서 상기 판상플레이트 타단부측까지 또는 상기 타단부측을 지나는 길이로 형성되는 2개의 측면플레이트; 상기 측면플레이트 사이에 일정 간격을 두고 일정 높이로 상기 판상플레이트의 일단부측에서 상기 판상플레이트 타단부측까지 또는 상기 타단부측을 지나는 길이로 형성되는 다수의 내측플레이트; 및 상기 판상플레이트의 일단부측에서 상기 판상플레이트의 전체 길이 15%이상인 상기 각 내측플레이트의 일정지점부터 상기 판상플레이트의 타단부측까지 또는 상기 타단부측을 지나는 길이로 상기 타단부측으로 갈수록 높이는 높아지고 상기 각 내측플레이트와 대향되는 측면플레이트 또는 내측플레이트와의 거리는 좁아지면서 더 휘어지는 곡면을 이루도록 형성되는 다수의 뒤집기플레이트;를 포함하는 슬러지교반모듈을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 측면플레이트, 내측플레이트 및 뒤집기플레이트는 탈부착가능한 구조를 갖는다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 뒤집기플레이트는 상기 판상플레이트와 인접하지 않는 모서리가 만나서 형성되는 꼭지점이 상기 판상플레이트의 타단부측을 지나서 위치하도록 형성된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 판상플레이트의 일단부측으로 탈부착가능하게 연장 설치되는 긁기플레이트를 더 포함하는데, 상기 긁기플레이트는 상기 판상플레이트의 일단부측과 결합되는 일단부의 두께보다 그 대향되는 타단부측의 두께가 더 얇게 형성되는 구조를 갖는다.

또한, 본 발명은 슬러지교반모듈; 상기 슬러지교반모듈의 전면부가 지면과 일정각도로 접하도록 상기 슬러지교반모듈을 지지하는 프레임모듈; 상기 슬러지교반모듈의 후면부에서 낙하하는 슬러지를 분쇄하기 위해 상기 슬러지교반모듈의 후면부 후방에 위치하도록 상기 프레임모듈에 설치되는 분쇄모듈; 및 상기 프레임모듈의 하부에 연결되어 상기 프레임모듈의 전후진 및 회전운동이 가능하도록 설치되는 바퀴형이동모듈;을 포함하는 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 프레임모듈은 동일평면상에 배치된 4개의 수평프레임이 서로 고정되어 구성된 사각형상 하면프레임; 상기 하면프레임의 각 꼭지점 근처에서 상부로 수직하게 연장되는 4개의 수직프레임으로 구성된 측면프레임; 및 상기 측면프레임의 상단부에 형성되는 판상의 상면기판;을 포함하고, 상기 프레임모듈의 후면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이에 상기 교반모듈의 후면부가 인접하고, 전면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이를 지나 일정길이 연장된 상기 교반모듈의 전면부가 지면과 일정각도로 접하도록 상기 교반모듈이 설치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 분쇄모듈은 상기 프레임모듈의 하면프레임 중 상기 교반모듈의 판상플레이트의 타단부와 평행을 이루는 뒤쪽 수평프레임 또는 상기 뒤쪽 수평프레임과 평행하게 상기 뒤쪽 수평프레임보다 상부측으로 상기 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 더 설치되는 고정축에 회전가능하게 형성되는 분쇄날을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 바퀴형이동모듈은 상기 프레임모듈의 하면프레임을 이루는 양측 수평프레임 하부 일정 위치에 상기 뒤쪽 수평프레임과 평행하게 고정 설치되는 차축과 상기 차축 양단에 설치되는 2개의 바퀴를 포함하는 전후진용 이동부; 및 상기 하면프레임의 뒤쪽 수평프레임에서 일정 간격 이격된 위치에 대향되는 상기 상면기판의 하부에서 수직하게 연장 설치된 차축과 상기 차축에 설치되는 1개 또는 2개의 바퀴를 포함하는 회전용 이동부;를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 프레임모듈은 상기 측면프레임을 구성하는 4개의 수직프레임과 상기 교반모듈 사이에 설치되어 상기 교반모듈을 지면에 대해 각도조절이 가능하고 상기 프레임모듈에 탈부착 가능하게 고정할 수 있는 각도조절모듈을 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 프레임모듈의 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 설치된 고정축의 상하좌우 방향으로 일정간격을 두고 1개 이상 설치되거나 상기 프레임모듈의 상면기판의 하부에서 연장 설치된 축에 의해 양단이 고정되어 1개 이상 설치되는 보조고정축 및 상기 각 보조고정축에 회전가능하게 형성되는 보조분쇄날을 포함하는 보조분쇄모듈을 더 포함한다.

또한, 본 발명은 슬러지교반모듈; 상기 슬러지교반모듈의 전면부가 지면과 일정각도로 접하도록 상기 슬러지교반모듈을 지지하는 프레임모듈; 상기 슬러지교반모듈의 후면부에서 낙하하는 슬러지를 분쇄하기 위해 상기 슬러지교반모듈의 후면부 후방에 위치하도록 상기 프레임모듈에 설치되는 분쇄모듈; 및 상기 프레임모듈의 상부에서 연결되어 상기 프레임모듈의 전후진 및 회전운동 중 하나 이상이 가능하도록 설치되는 호이스트크레인형이동모듈;을 포함하는 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 프레임모듈은 동일평면상에 배치된 4개의 수평프레임이 서로 고정되어 구성된 사각형상 하면프레임; 상기 하면프레임의 각 꼭지점 근처에서 상부로 수직하게 연장되는 4개의 수직프레임으로 구성된 측면프레임; 상기 측면프레임의 상단부에 형성되는 판상의 상면기판; 및 상기 상면기판에 형성되는 한 개 이상의 연결부재를 포함하고, 상기 프레임모듈의 후면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이에 상기 교반모듈의 후면부가 인접하고, 전면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이를 지나 일정길이 연장된 전면부가 지면과 일정각도로 접하도록 상기 교반모듈이 설치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 분쇄모듈은 상기 프레임모듈의 하면프레임 중 상기 교반모듈의 판상플레이트의 타단부와 평행을 이루는 뒤쪽 수평프레임 또는 상기 뒤쪽 수평프레임과 평행하게 상기 뒤쪽 수평프레임보다 상부측으로 상기 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 더 설치되는 고정축에 회전가능하게 형성되는 분쇄날을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 호이스트크레인형이동모듈은 슬러지처리장 상부에 그 폭을 가로지르는 길이로 고정 설치되고, 상기 프레임모듈의 상부에 형성된 연결부재에 의해 연결 고정되어 상기 연결부재 또는 상기 프레임모듈을 그 길이방향으로 이동시키는 중심지지프레임; 및 상기 중심지지프레임의 양단을 각각 연결고정하고, 상기 중심지지프레임을 상기 슬러지처리장의 길이방향으로 이동시키기 위해 상기 슬러지처리장의 상부 양측에 고정 설치되는 2개의 측면지지프레임;을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 슬러지교반모듈의 폭이 슬러지처리장의 내부공간의 폭과 동일한 경우, 상기 호이스트크레인형이동모듈은 상기 슬러지처리장의 상부 양측에 고정 설치되는 2개의 측면지지프레임을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 프레임모듈은 상기 측면프레임을 구성하는 4개의 수직프레임과 상기 교반모듈 사이에 설치되어 상기 교반모듈을 지면에 대해 각도조절이 가능하고 상기 프레임모듈에 탈부착 가능하게 고정할 수 있는 각도조절모듈을 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 프레임모듈의 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 설치된 고정축의 상하좌우 방향으로 일정간격을 두고 1개 이상 설치되거나 상기 프레임모듈의 상면기판의 하부에서 연장 설치된 축에 의해 양단이 고정되어 1개 이상 설치되는 보조고정축 및 상기 각 보조고정축에 회전가능하게 형성되는 보조분쇄날을 포함하는 보조분쇄모듈을 더 포함한다.

또한 본 발명은 슬러지 처리용 온실; 및 상기 온실의 바닥부에 위치한 슬러지를 건조시키기 위해 설치되는 상술된 어느 하나의 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치 또는 어느 하나의 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치 중 하나 이상;을 포함하는 슬러지 건조 시스템을 제공한다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

먼저, 본 발명에 의하면 슬러지처리장치에 적용되어 바닥에 포설된 슬러지를 상하로 뒤집을 수 있어 슬러지 자연건조를 빠르게 할 수 있는 구조의 교반모듈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 상술된 교반모듈을 장착하여 슬러지 건조를 위해 종래 사용되는 가열방법을 사용하는 경우에는 슬러지 건조시간을 단축할 수 있고, 가열방법을 전혀 사용하지 않는 경우에도 자연에너지만을 사용하여 슬러지를 건조시킬 수 있는 구조의 슬러지교반후분쇄장치와 그 장치를 포함하는 슬러지처리시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 슬러지의 함수율을 10~20%까지 낮출 수 있어 보조연료로 사용가능하므로 슬러지에 의한 환경오염을 방지하는 동시에 에너지까지 생산할 수 있어 친환경적인 슬러지처리방법을 구현할 수 있는 슬러지교반후분쇄장치와 그 장치를 포함하는 슬러지건조시스템을 제공할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 슬러지교반후분쇄장치에 사용되는 교반모듈의 일 구현예들을 각각 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치의 사시도 및 측면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치의 사시도 및 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치의 사시도 및 측면도이다.
도 5는 본 발명의 슬러지교반후분쇄장치에 사용되는 분쇄모듈의 회전날에 대한 개념도이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 갖는 통상의 의미와 본 발명의 명세서 전반에 걸쳐 기재된 내용을 토대로 해석되어야 한다. 특히, 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등이 사용되는 경우 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되는 것으로 해석될 수 있다.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 슬러지교반후분쇄장치에 사용되는 교반모듈의 일 구현예들을 각각 도시한 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치의 사시도 및 측면도이다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치의 사시도 및 측면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치의 사시도 및 측면도이다.

본 발명의 제1기술적 특징은 슬러지를 온실 등에서 자연 건조시 또는 넓은 면적을 갖는 건조실 등에서 가열 건조시 바닥에 포설된 슬러지가 표면만 건조되고, 건조된 표면 슬러지의 스크린 효과 때문에 내부의 슬러지는 건조가 되지 않는 문제점을 보다 효과적으로 해결하기 위하여 슬러지건조장치에 장착되어 슬러지를 상하로 뒤집을 수 있는 구조의 교반모듈을 개발한 것에 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하여 본 발명의 슬러지교반모듈에 대해 구체적으로 살펴본다. 도 1a에 도시된 바와 같이 본 발명의 슬러지교반모듈(120)은 판상플레이트(121), 2개의 측면플레이트(122), 다수의 내측플레이트(123) 및 다수의 뒤집기플레이트(124)를 포함한다. 필요한 경우 도 1b에 도시된 바와 같이 긁기플레이트(125)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 판상플레이트(121)는 일정두께, 길이 및 폭을 가진 사각형상 평판으로서 바닥에 포설된 슬러지를 교반하기 위해 슬러지를 바닥으로부터 분리하여 그 표면에 위치하도록 뜨는 역할을 하게 되므로 설치되는 슬러지처리장치에 따라 그 두께, 폭 및 길이가 조절될 수 있다. 일구현예로서 부식에 강한 소재로 된 평판일 수 있는데, 판상플레이트(121)의 일단부가 도 1a에 도시된 바와 같이 교반모듈(120)이 전면부를 형성하는 경우 판상플레이트의 일단부는 지면과 직접 닿게 되므로 바닥에 포설된 슬러지를 보다 효과적으로 떠올리기 위해 일단부의 형상이 단부측으로 갈수록 그 두께가 얇아지는 형태로 구현될 수 있다. 한편 도 1b에 도시된 바와 같이 긁기플레이트(125)가 판상플레이트(121)의 일단부에 연장형성되는 경우에는 긁기플레이트(125)의 일단부가 교반모듈(120)의 전면부를 형성하게 되므로 판상플레이트(121)의 두께는 일단부에서 타단부까지 균일하게 형성되거나 일단부에서 일정길이 균일한 두께로 형성된 후 타단부로 갈수록 두껍게 형성될 수도 있다.

측면플레이트(122)는 판상플레이트(121)의 일단부인 교반모듈(120)의 전면부를 통해 떠져서 그 표면에 위치한 슬러지가 다시 바닥으로 흘러내리지 않도록 측면에서 막는 역할을 하게 되므로, 판상플레이트(121)의 길이방향 양측단부에 일정 높이로 판상플레이트(121)의 일단부측에서 판상플레이트 타단부측까지 또는 타단부측을 지나는 길이로 형성될 수 있다. 일 구현예로서, 2개의 측면플레이트는 도 1a에 도시된 바와 같이 동일한 두께, 폭, 높이를 갖는 평판으로서 높이를 이루는 폭은 좁고 길이는 판상플레이트(121)의 길이와 동일하거나 더 긴 길이를 갖는 장방형상일 수 있다. 특히 도 1b와 같이 긁기플레이트(125)가 교반모듈(120)의 전면부를 형성하는 경우에는 측면플레이트(122)가 판상플레이트(121)의 일단부에서부터 형성되지 않고 긁기플레이트(125)의 일단부에서부터 형성될 수도 있다. 측면플레이트(122)는 판상플레이트(121)에 일체로 형성되거나 별개로 형성되어 고정될 수도 있는데, 필요한 경우 탈부착가능한 구조로 형성할 수 있다.

내측플레이트(123)는 판상플레이트(121)의 일단부인 교반모듈(120)의 전면부를 통해 떠지고 측면플레이트(122)에 의해 측면이 막아져서 판상플레이트(121) 표면에 위치한 슬러지의 상하를 뒤집기 위해 그 폭을 분할하는 역할을 하게 되므로, 2개의 측면플레이트(122) 사이에 일정 간격을 두고 일정 높이로 판상플레이트(121)의 일단부측에서 판상플레이트(121) 타단부측까지 또는 타단부측을 지나는 길이로 판상플레이트(121)상에 다수개 형성될 수 있다. 즉, 교반모듈(120)의 앞부분으로 밀려 올라온 슬러지는, 판상프레이트(121)의 폭과 같은 폭으로 올라오게 되는데, 이 경우 슬러지의 수분으로 인해 슬러지끼리 한 개의 덩어리가 되게 되며, 슬러지를 경사진 교반모듈(120)의 후면부로 보내기 위해서는 교반모듈(120)을 이동시킬 대 큰 동력이 필요하지만, 내측플레이트(123)를 설치하게 되면 판상플레이트(121) 위에 올러온 슬러지를 내측플레이트(123)가 설치된 간격 예를 들면 폭 20~30cm로 분리시켜 주면, 슬러지의 이동이 수월해 지므로 큰 동력이 필요 없기 때문이다. 일 구현예로서, 다수의 내측플레이트(123)는 2개의 측면플레이트(122) 사이에 도 1a에 도시된 바와 같이 동일한 두께, 폭, 높이를 갖는 평판으로서 높이는 측면플레이트(122)와 동일하거나 낮게 높이를 이루는 폭은 좁고 길이는 판상플레이트(121)의 길이와 동일하거나 더 긴 길이를 갖는 장방형상으로 형성될 수 있다. 내측플레이트(123) 또한 도 1b와 같이 긁기플레이트(125)가 교반모듈(120)의 전면부를 형성하는 경우에는 판상플레이트(121)의 일단부에서부터 형성되지 않고 긁기플레이트(125)의 일단부에서부터 형성될 수도 있다. 내측플레이트(123)는 판상플레이트(121)에 일체로 형성되거나 별개로 형성되어 고정될 수도 있는데, 필요한 경우 탈부착 가능한 구조로 형성할 수 있다.

뒤집기플레이트(124)는 판상플레이트(121)의 일단부인 교반모듈(120)의 전면부에 의해 떠져서 2개의 측면플레이트(122)에 의해 흘러내림이 방지된 슬러지가 다수의 내측플레이트(123)의 설치간격만큼 분할되면 분할된 폭의 슬러지를 상하로 뒤집는 역할을 한다. 따라서 뒤집기플레이트(124)는 판상플레이트(121)의 일단부측 또는 긁기플레이트(125)의 일단부측에서 판상플레이트(121)의 전체 길이 또는 판상플레이트(121)와 긁기플레이트(125)길이의 총합의 15%이상에 위치한 각 내측플레이트(123)의 일정지점부터 판상플레이트(121)의 타단부측까지 또는 타단부측을 지나는 길이로 타단부측으로 갈수록 높이는 높아지고 각 내측플레이트(123)와 대향되는 측면플레이트 또는 내측플레이트와의 거리는 좁아지면서 더 휘어지는 곡면을 이루도록 다수 개 형성될 수 있다. 일 구현예로서, 다수의 뒤집기플레이트(14)가 내측플레이트(123)가 형성된 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있는데, 도시된 바와 같이 판상플레이트(121)와 인접하지 않는 모서리가 만나서 형성되는 꼭지점이 판상플레이트(121)의 타단부측을 지나서 위치하도록 형성될 수 있다. 이와 같이 형성되면 슬러지의 상하가 뒤집혀진 상태로 판상플레이트(121) 후면부를 지나서 낙하할 수 있게 되어 보다 효과적일 수 있다. 또한 뒤집기플레이트(14)는 판상플레이트(121)에 일체로 형성되거나 별개로 형성되어 고정될 수도 있는데, 필요한 경우 탈부착 가능한 구조로 형성할 수 있다.

긁기플레이트(125)는 판상플레이트(121)의 전면부를 이루는 일단부측으로 탈부착가능하게 연장 설치되는 판상구조물로서 바닥에 포설된 슬러지를 판상플레이트(121)로 효과적으로 떠올리기 위해 긁기플레이트(125)는 판상플레이트(121)의 일단부측과 결합되는 일단부의 두께보다 그 대향되는 타단부측 즉 지면과 접하는 측의 두께가 더 얇게 형성되는 구조를 갖는다.

도 1b에 도시된 바와 같이 판상플레이트(121)의 일단부에 긁기플레이트(125)가 형성되면 긁기플레이트(125)의 일단부가 교반모듈(120)의 전면부를 형성하게 되므로, 도시하지는 않았지만 지면과 직접 닿게 되는 긁기플레이트(125)이 일단부의 형상이 단부측으로 갈수록 그 두께가 얇아지는 형태로 구현되며, 긁기플레이트(125)가 닳게 되면 새로운 긁기플레이트(125)로 대체하여 사용할 수 있어 보다 효과적으로 교반모듈(120)의 수명을 연장할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2기술적 특징은 상술된 구성을 갖는 교반모듈의 후면부에 분쇄모듈을 설치하여 슬러지 건조시간을 보다 단축할 수 있는 구조의 슬러지교반후분쇄장치에 있다. 즉, 교반모듈만 설치되는 경우 교반모듈의 전면부가 이동방향을 기준으로 바닥과 접하여 지면을 긁게 되고 후면부는 전면부보다 높게 위치하도록 교반모듈의 판상플레이트가 지면에 대해 일정 각도로 경사지게 설치된 상태에서 교반모듈을 이동시키게 되면 바닥에 포설된 슬러지가 교반모듈의 전면부에 의해 떠져서 타고 올라오면서 내측플레이트에 의해 소폭(일 구현예로서 약 30cm)으로 분리되고, 분리된 슬러지가 뒤로 밀리면서 뒤집기플레이트에 의해 상하가 뒤집혀져 교반되므로 건조시간이 종래보다 단축은 되지만, 교반모듈의 후면부로 덩어리 형태로 떨어지게 되므로 건조되는 시간이 길어질 수 있어, 교반모듈 뒤로 떨어지는 덩어리슬러지를 분쇄할 수 있는 분쇄모듈을 더 설치하게 되면 슬러지 건조시간을 보다 단축하여 단위시간당 건조되는 양이 늘어나게 되기 때문이다.

도 2a 내지 도 4b를 참조하여 도 1a 및 도 1b에 도시된 교반모듈이 적용된 슬러지교반후분쇄장치에 대해 구체적으로 그 구성을 살펴본다.

본 발명의 슬러지교반후분쇄장치의 제1실시예인 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치가 도시된 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치(100)는 프레임모듈(110), 슬러지교반모듈(120), 분쇄모듈(130) 및 바퀴형이동모듈(140)을 포함한다.

슬러지교반모듈(120)은 상술된 구조와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 슬러지교반모듈(120)은 그 전면부는 지면과 맞닿고 후면부는 전면부보다 높게 설치되어 지면과 일정각도로 설치되어야 한다.

프레임모듈(110)은 슬러지교반모듈(120)의 전면부를 이루는 판상플레이트(121) 일단부 또는 긁기플레이트(125)의 일단부가 지면과 일정각도로 접하도록 슬러지교반모듈(120)을 지지하는 구성요소로서, 일구현예로서 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 동일평면상에 배치된 4개의 수평프레임이 서로 고정되어 구성된 사각형상 하면프레임(111), 하면프레임(111)의 각 꼭지점 근처에서 상부로 수직하게 연장되는 4개의 수직프레임으로 구성된 측면프레임(112), 및 측면프레임(112)의 상단부에 형성되는 판상의 상면기판(113)을 포함하여 구성될 수 있다. 상술된 구조로 프레임모듈(110)이 형성되면, 슬러지교반모듈(120)은 도시된 바와 같이 프레임모듈(110)의 측면프레임(112) 중 후면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이에 교반모듈(120)의 후면부인 판상플레이트(121) 타단부가 인접하고, 측면프레임(112) 중 전면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이를 지나 일정길이 연장된 교반모듈(120)의 전면부인 긁기플레이트(125)의 일단부가 지면과 일정각도로 접하도록 설치된다. 여기서, 프레임모듈(110)에 설치되는 교반모듈(120)은 지면과 접하는 경사각도를 조절할 수 있어야 하므로 프레임모듈(110)의 측면프레임(112)에 대해 탈부착가능하면서 높이조절이 가능하거나 적어도 높이조절이 가능한 구조로 설치되는 것이 바람직하다. 이를 위해 프레임모듈(110)은 각도조절모듈(150)을 더 구비하여 측면프레임(112)을 구성하는 4개의 수직프레임과 교반모듈(120) 사이에 설치되어 교반모듈(120)을 지면에 대해 각도조절이 가능하고 프레임모듈(110)에 탈부착 가능하게 고정할 수 있다.

분쇄모듈(130)은 슬러지교반모듈(120)의 후면부에서 낙하하는 슬러지를 분쇄하기 위해 슬러지교반모듈(120)의 후면부 후방에 위치하도록 프레임모듈(110)에 설치되는 구성요소이다. 일 구현예로서 도시된 바와 같이 프레임모듈(110)의 하면프레임(111) 중 교반모듈(120)의 판상플레이트(121)의 타단부와 평행을 이루는 뒤쪽 수평프레임 또는 뒤쪽 수평프레임과 평행하게 뒤쪽 수평프레임보다 상부측으로 측면프레임(112) 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 더 설치되는 고정축(132)에 회전가능하게 형성되는 1개 이상의 분쇄날(131)을 포함하여 형성될 수 있다.

분쇄모듈(130)의 회전날(131)은 분쇄가 가능하기만 하면 공지된 모든 회전요소를 사용할 수 있는데, 일 구현예로서 도 5에 도시된 바와 같이 회전날(131)은 두 개의 날이 서로 반대방향으로 회전하게 되어 설치되면, 위에서 떨어지는 슬러지를 서로 반대로 회전하는 날에 의해 잘게 분쇄하여 단위 중량당 표면적을 넓게 하여 슬러지의 건조가 용이하게 하며, 원형 막대에 4방향으로 설치하여 회전시킴으로서 분쇄효율을 높일 수 있다. 분쇄모듈(130)의 동력은 프레임모듈(110)의 상부기판(113)상에 별도의 모터를 부착하여 벨트, 체인 또는 기어를 이용해서 회전하게 하고, 두 개의 분쇄기는 같은 회전비율의 두 개의 기어가 서로 맞물려서, 서로 반대 방향으로 같은 속도로 돌게 하며, 두 개의 축은 서로 간섭되지 않는 한도 내에서 최대한 가깝게 한다.

이와 같은 구성의 분쇄모듈(130)은 교반모듈(120)의 후면부에서 폭 20~30cm이며, 상하가 바뀐 슬러지가 덩어리 형태로 떨어질 때 표면적이 작으므로 건조시간이 오래 걸리게 되는 문제점을 해결하기 위한 것으로 낙하하는 슬러지덩어리를 회전날(131)로 분쇄함으로써 표면적을 넓게 하여 슬러지 건조시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 슬러지 반입 초기에 슬러지의 함수율이 높아서 교반모듈(120)을 이용한 슬러지의 교반이 불가능 할 경우에는 프레임모듈(110)에 교반모듈(120)의 전면부를 높게하고 후면부를 낮게 설치하면 분쇄모듈(130)만 가동하여 슬러지를 교반하게 할 수도 있다.

필요한 경우 분쇄모듈(130)이외에 보조분쇄모듈(160)을 더 포함하도록 할 수 있다. 보조분쇄모듈(160)은 분쇄모듈(130)이 분쇄한 슬러지를 더 분쇄하거나 분쇄모듈(130)이 작용할 수 있는 범위를 벗어나서 교반모듈(120)의 후면부에서 낙하는 슬러지 덩어리를 분쇄하기 위한 것이므로, 프레임모듈(110)의 측면프레임(112) 중 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 설치된 고정축(132)의 상하좌우 방향으로 일정간격을 두고 1개 이상 설치되거나 프레임모듈(110)의 상면기판(113)의 하부에서 연장 설치된 축에 의해 양단이 고정되어 1개 이상 설치되는 보조고정축과 각 보조고정축에 회전가능하게 형성되는 1개 이상의 보조분쇄날을 포함하는 구성을 가질 수 있다. 보조분쇄날 또한 상술된 회전날(131)과 같이 도 5에 도시된 구조로 형성될 수 있음은 물론이다. 이 때 보조고정축의 길이가 조절되어 보조분쇄날의 위치를 조절할 수 있게 설치되면 슬러지반입초기에는 지면에 거의 인접한 위치까지 낮추어 슬러지속에서 회전하게 하여 슬러지를 효과적으로 교반할 수 있다.

바퀴형이동모듈(140)은 슬러지교반후분쇄장치(100)를 자유롭게 슬러지밭에서 이동시키기 위한 구성요소이므로, 슬러지교반후분쇄장치(100)를 전후진시킬 수 있을 뿐만 아니라 회전이 가능하도록 구현될 수 있다. 일 구현예로서 도시된 바와 같이 전후진용 이동부(141)가 프레임모듈(110)의 하면프레임(111)을 이루는 양측 수평프레임 하부 일정 위치에 뒤쪽 수평프레임과 평행하게 고정 설치되는 차축과 차축 양단에 설치되는 2개의 바퀴를 포함하여 설치되고, 회전용 이동부(142)는 하면프레임의 뒤쪽 수평프레임에서 일정 간격 이격된 위치에 대향된 상면기판(113)의 하부에서 지면에 수직하게 연장 설치된 1개의 차축(142a)과 차축(142a)에 설치되는 1개의 바퀴를 포함하여 자전거 앞바퀴형태로 설치될 수 있다. 필요한 경우 회전용 이동부(142)는 차축(142a)을 자전거 앞바퀴형태가 상면기판(113)의 하부에서 일정 간격이격된 두 개의 고정축을 연장형성한 후 두 개의 고정축사이에 차축과 2개의 바퀴를 설치하는 형태로 구현할 수도 있다.

이와 같은 구성의 전후진용이동부(141) 및 회전용이동부(142)를 포함하는 바퀴형이동모듈(140)은 슬러지교반후분쇄장치(100)의 하중을 지지하면서 장치가 전진하거나 후진하고, 회전이동하여 좌우 방향전환이 가능하게 작동하는데, 그 동력은 공지된 동력수단을 사용하여 얻을 수 있다. 일 구현예로서 도시된 바와 같이 전후진용이동부(141)는 프레임모듈(110)의 상부기판(113) 상부에 설치된 모터에서 발생된 회전에너지를 벨트, 체인 또는 기어을 이용해서 전달하여 전진 및 후진 이동시키고, 회전용이동부(142)의 동력은 프레임모듈(110)의 상부기판(113) 설치된 모터와 베벨기어에 의해 바퀴가 좌우로 회전하게 함으로써, 슬러지교반후분쇄장치(100)의 진행방향을 전환 하게 한다.

바퀴형이동모듈(140)에 포함된 바퀴는 슬러지 위에서의 이동성을 극대화한 형태가 바람직하며, 바퀴 끝부분을 일반 형태로 할 수도 있고, 톱니 형태로 하여 슬러지에서 미끄러지지 않게 구현할 수 있다. 이 경우 톱니에 끼인 슬러지가 잘 빠져 나갈 수 있게 톱니 홈을 좌우가 서로 다르게 할 수 있다. 특히, 회전용이동부(142)의 바퀴는 필요에 따라 그 크기를 조절할 수 있는데, 바퀴가 1개일 경우 클수록 방향전환에 유리할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 슬러지교반후분쇄장치의 제2실시예인 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명의 제2실시예인 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치가 도시된 도 3a 및지 3b를 참조하면, 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치(200)가 프레임모듈(210), 슬러지교반모듈(220), 분쇄모듈(230) 및 호이스트크레인형이동모듈(240)을 포함하는 것을 알 수 있어, 바퀴형이동모듈(140)이 아니라 호이스트크레인형이동모듈(240)을 사용한 것을 제외하면 상술된 제1실시예의 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치(100)와 동일한 기술적 구성을 가지므로, 이하에서는 차이가 나는 기술적 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

슬러지교반모듈 및 분쇄모듈이 설치된 프레임모듈(210)의 상부기판(213)이 원형으로 형성되고, 상부기판(213)에 호이스트크레인형이동모듈(240)과 연결되어 프레임모듈(210)을 수평이동 및 회전이동가능하게 고정하는 연결부재가 더 형성된 것을 제외하면 프레임모듈(210)의 구성은 제1실시예의 프레임모듈(110)과 동일하므로 차이가 나는 구성에 대해서만 살펴본다.

프레임모듈(210)의 상부기판(213)이 제1실시예와는 달리 원형으로 형성된 것은 제1실시예의 바퀴형이동모듈(140)이 설치될 필요가 없어 상부기판을 길게 형성할 필요가 없고, 회전이동을 용이하게 할 수 있는 형태로 호이스트형이동모듈(240)과 연결 고정되기 위한 것이다. 연결부재(214)는 프레임모듈(210)의 전후진 및 회전이동이 가능하게 호이스트크레인형이동모듈(240)에 연결고정되기만 하면 공지된 모든 기술적 구성을 채택할 수 있다.

일 구현예로서 도 3b에 도시된 바와 같이 원형 철판을 두겹으로 하여 프레임모듈(210)의 원형 상부기판(213)을 감싸서 360도 회전이동을 가능하게 하는 하부 원판과 고정용인 상부원판으로 구성된 원판구조(214a)와 상부원판에 형성되어 호이스트형이동모듈(240)에 고정되면서 호이스트형이동모듈(210)을 따라 이동가능한 형태로 형성된 구조의 고정구조(214b)로 구성될 수 있다. 이 때, 원판구조(214a)의 상부원판에 모터를 장착하여 하부원판을 회전시켜 프레임모듈(210)을 360도 회전시킬 수 있다. 또한 고정구조(214b)는 프레임모듈(210)을 호이스트형이동모듈(240)의 중심지지프레임(241)을 따라 슬러지처리장에서 좌우 이동을 위한 것으로, 공지된 2점식 또는 4점식 트롤리(trolley)가 사용될 수 있다.

호이스트형이동모듈(210)은 교반모듈(220) 및 분쇄모듈(230)이 설치된 프레임모듈(210)을 전후진 및 회전운동 중 하나 이상의 운동이 가능하도록 이동시켜 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치(200)가 설치된 슬러지처리장에 형성된 슬러지밭을 빠짐없이 교반후분쇄하기 위한 구성요소로서, 1개의 중심지지프레임(241), 2개의 측면지지프레임(242)를 포함한다.

도 3a에 도시된 바와 같이 중심지지프레임(241)은 슬러지처리장 상부에 그 폭을 가로지르는 길이로 고정 설치되고, 프레임모듈(210)의 연결부재(214)와 연결 고정되어 연결부재(214)를 그 길이방향으로 이동시킬 수 있는 가이드수단을 제공한다. 2개의 측면지지프레임(242)은 중심지지프레임(241)의 양단을 각각 연결고정하고, 중심지지프레임(241)을 슬러지처리장의 길이방향으로 이동시키기 위해 슬러지처리장의 상부 양측에 고정 설치되는 구성요소로서 중심지지프레임(241)의 전후진 운동을 위한 가이드수단을 제공한다.

따라서, 프레임모듈(210)에 설치된 교반모듈(220)이 빠짐없이 슬러지처리장의 바닥에 형성된 슬러지밭을 교반할 수 있도록 중심지지프레임(241)은 슬러지처리장의 폭 이상의 길이로 형성되고, 측면지지프레임(242)는 슬러지처리장의 길이 이상의 길이로 형성된다. 일구현예로서, 2개의 측면지지프레임(242)이 H빔 형태로 구현되면 중심지지프레임(241)은 측면지지프레임(242)의 상부 또는 하부에 지면과 평행한 방향으로 수직하게 H빔 또는 2중 빔 형태로 구성될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 슬러지교반후분쇄장치의 제3실시예인 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치의 변형실시예에 대해 도 4a 및 도 4b를 참조하여 살펴본다.

제3실시예인 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치(200)는 제2실시예의 변형예로서, 슬러지교반모듈(220)의 폭을 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치(200)가 설치되는 슬러지처리장의 내부공간의 폭과 동일하게 형성한 경우로서, 슬러지교반모듈(220)이 설치된 프레임모듈(210)의 회전운동이 전혀 필요 없이 전후진 운동만 가능하도록 호이스트크레인형이동모듈(240)이 구성되고, 호이스트크레인형이동모듈(240)과 프레임모듈(210)을 연결하는 연결부재(214)의 형태만 상이하므로 이에 대해서만 설명한다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 교반모듈(210)의 폭이 슬러지처리장의 폭과 동일한 길이로 형성되므로, 교반모듈(220)이 설치되는 프레임모듈(210)은 하부프레임의 앞쪽 및 뒤쪽 수평프레임이 매우 길어지게 되므로 도시하지는 않지만 구조적 안정성을 유지하기 위해 다수의 수평지지프레임을 양측 수평프레임과 평행하게 앞쪽 및 뒤쪽 수평프레임 사이에 일정간격으로 형성하고, 뒤쪽 수평프레임 또는 그와 가까운 위치에서 다수의 각 수평지지프레임 상에서 수직하게 연장되어 판상플레이트(221)를 지지하는 다수의 수직지지프레임이 형성될 수 있다. 프레임모듈(210)의 상부기판(213)은 장방형상으로 길게 형성되고, 상부기판(213)상에 슬러지처리장의 폭방향으로 길게 형성되어 교반모듈(220) 및 분쇄모듈(230)이 설치된 프레임모듈(210)을 호이스트크레인형이동모듈(240)에 고정하는 형태로 연결부재(214)가 형성될 수 있다. 이 때 연결부재(214)가 높이조절이 가능하도록 형성되면 전진시에는 교반모듈(210)이 지면과 닿아서 슬러지를 바닥면에서부터 들어 올려 교반 및 분쇄가 가능하고, 후진시에는 교반모듈(210)이 지면과 닿지 않는 높이로 조절되어 지면과의 마찰에 의한 손상을 최소화할 수 있다.

호이스트크레인형이동모듈(240)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 슬러지처리장의 상부 양측에 고정 설치되는 2개의 측면지지프레임(242)을 포함하고, 2개의 측면지지프레임에 고정되는 연결부재(214)를 전후진시킬 수 있는 동력과 가이드를 제공하는 공지된 구조로 형성될 수 있다.

본 발명의 슬러지건조시스템은 이와 같은 구조의 자유이동형 슬러지분쇄후교반장치 및 제한이동형 슬러지분쇄후교반장치 중 어느 하나 이상을 자연건조방식 또는 가열건조방식의 온실형 슬러지처리장에 설치한 것으로, 자연건조방식인 경우에는 자연 에너지만을 사용하게 되므로 이산화 탄소발생량을 줄이며, 그에 따른 배출권을 받을 수 있다. 또한 가열건조방식인 경우에도 슬러지 건조속도가 매우 단축되므로 건조속도 단축에 따른 에너지절감효과를 누릴 수 있다. 일반적으로 건조된 슬러지는 폐기물 매립장등에 매립하게 되며, 이 경우 다시 수분을 흡수하여 환경오염물질로 되지만, 본 발명에 따른 슬러지건조시스템으로 건조할 경우 함수율을 10~20%까지 낮출 수 있어, 보조 연료로 사용가능하여, 환경오염 및 에너지 생산이라는 1석2조의 효과를 볼 수 있으며, 기존 히터등에 의해 건조 시 사용되는 전기료등의 운영비를 획기적으로 낮출 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

1 : 슬러지건조시스템
100 : 이동형 슬러지교반후분쇄장치
200 : 고정형 슬러지교반후분쇄장치
110, 210 : 프레임모듈 111, 211 : 하면프레임
112, 212 : 측면프레임 113, 213 : 상면기판
120, 220 : 교반모듈 121, 221 : 판상플레이트
122, 222 : 측면플레이트 123, 223 : 내측플레이트
124, 224 : 뒤집기플레이트 125, 225 : 긁기플레이트
130, 230 : 분쇄모듈 140 : 바퀴형이동모듈
141 : 전후진용이동부 142 : 회전용이동부
240 : 호이스트크레인형 이동모듈 241 : 중심지지프레임
242 : 측면지지프레임 150, 250 : 각도 조절모듈

Claims (18)

1. 판상플레이트;
   상기 판상플레이트의 길이방향 양측단부에 일정 높이로 상기 판상플레이트의 일단부측에서 상기 판상플레이트 타단부측까지 또는 상기 타단부측을 지나는 길이로 형성되는 2개의 측면플레이트;
   상기 측면플레이트 사이에 일정 간격을 두고 일정 높이로 상기 판상플레이트의 일단부측에서 상기 판상플레이트 타단부측까지 또는 상기 타단부측을 지나는 길이로 형성되는 다수의 내측플레이트; 및
   상기 판상플레이트의 일단부측에서 상기 판상플레이트의 전체 길이 15%이상인 상기 각 내측플레이트의 일정지점부터 상기 판상플레이트의 타단부측까지 또는 상기 타단부측을 지나는 길이로 상기 타단부측으로 갈수록 높이는 높아지고 상기 각 내측플레이트와 대향되는 측면플레이트 또는 내측플레이트와의 거리는 좁아지면서 더 휘어지는 곡면을 이루도록 형성되는 다수의 뒤집기플레이트;를 포함하는 슬러지교반모듈.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 측면플레이트, 내측플레이트 및 뒤집기플레이트는 탈부착가능한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 슬러지교반모듈.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 뒤집기플레이트는 상기 판상플레이트와 인접하지 않는 모서리가 만나서 형성되는 꼭지점이 상기 판상플레이트의 타단부측을 지나서 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러지교반모듈.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 판상플레이트의 일단부측으로 탈부착가능하게 연장 설치되는 긁기플레이트를 더 포함하는데, 상기 긁기플레이트는 상기 판상플레이트의 일단부측과 결합되는 일단부의 두께보다 그 대향되는 타단부측의 두께가 더 얇게 형성되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 슬러지교반모듈.
   
5. 슬러지교반모듈;
   상기 슬러지교반모듈의 전면부가 지면과 일정각도로 접하도록 상기 슬러지교반모듈을 지지하는 프레임모듈;
   상기 슬러지교반모듈의 후면부에서 낙하하는 슬러지를 분쇄하기 위해 상기 슬러지교반모듈의 후면부 후방에 위치하도록 상기 프레임모듈에 설치되는 분쇄모듈; 및
   상기 프레임모듈의 하부에 연결되어 상기 프레임모듈의 전후진 및 회전운동이 가능하도록 설치되는 바퀴형이동모듈;을 포함하는데,
   상기 프레임모듈은 동일평면상에 배치된 4개의 수평프레임이 서로 고정되어 구성된 사각형상 하면프레임; 상기 하면프레임의 각 꼭지점 근처에서 상부로 수직하게 연장되는 4개의 수직프레임으로 구성된 측면프레임; 및 상기 측면프레임의 상단부에 형성되는 판상의 상면기판;을 포함하고,
   상기 프레임모듈의 후면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이에 상기 교반모듈의 후면부가 인접하고, 전면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이를 지나 일정길이 연장된 상기 교반모듈의 전면부가 지면과 일정각도로 접하도록 상기 교반모듈이 설치되며,
   상기 프레임모듈의 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 설치된 고정축의 상하좌우 방향으로 일정간격을 두고 1개 이상 설치되거나 상기 프레임모듈의 상면기판의 하부에서 연장 설치된 축에 의해 양단이 고정되어 1개 이상 설치되는 보조고정축 및 상기 각 보조고정축에 회전가능하게 형성되는 보조분쇄날을 포함하는 보조분쇄모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치.
   
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 분쇄모듈은 상기 프레임모듈의 하면프레임 중 상기 교반모듈의 판상플레이트의 타단부와 평행을 이루는 뒤쪽 수평프레임 또는 상기 뒤쪽 수평프레임과 평행하게 상기 뒤쪽 수평프레임보다 상부측으로 상기 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 더 설치되는 고정축에 회전가능하게 형성되는 분쇄날을 포함하는 것을 특징으로 하는 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치.
   
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 바퀴형이동모듈은 상기 프레임모듈의 하면프레임을 이루는 양측 수평프레임 하부 일정 위치에 뒤쪽 수평프레임과 평행하게 고정 설치되는 차축과 상기 차축 양단에 설치되는 2개의 바퀴를 포함하는 전후진용 이동부; 및 상기 하면프레임의 뒤쪽 수평프레임에서 일정 간격 이격된 위치에 대향되는 상기 상면기판의 하부에서 수직하게 연장 설치된 차축과 상기 차축에 설치되는 1개 또는 2개의 바퀴를 포함하는 회전용 이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치.
   
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 프레임모듈은 상기 측면프레임을 구성하는 4개의 수직프레임과 상기 교반모듈 사이에 설치되어 상기 교반모듈을 지면에 대해 각도조절이 가능하고 상기 프레임모듈에 탈부착 가능하게 고정할 수 있는 각도조절모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치.
   
10. 삭제
11. 슬러지교반모듈;
    상기 슬러지교반모듈의 전면부가 지면과 일정각도로 접하도록 상기 슬러지교반모듈을 지지하는 프레임모듈;
    상기 슬러지교반모듈의 후면부에서 낙하하는 슬러지를 분쇄하기 위해 상기 슬러지교반모듈의 후면부 후방에 위치하도록 상기 프레임모듈에 설치되는 분쇄모듈; 및
    상기 프레임모듈의 상부에서 연결되어 상기 프레임모듈의 전후진 및 회전운동 중 하나 이상이 가능하도록 설치되는 호이스트크레인형이동모듈;을 포함하는데,
    상기 프레임모듈은 동일평면상에 배치된 4개의 수평프레임이 서로 고정되어 구성된 사각형상 하면프레임; 상기 하면프레임의 각 꼭지점 근처에서 상부로 수직하게 연장되는 4개의 수직프레임으로 구성된 측면프레임; 상기 측면프레임의 상단부에 형성되는 판상의 상면기판; 및 상기 상면기판에 형성되는 한 개 이상의 연결부재를 포함하고,
    상기 프레임모듈의 후면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이에 상기 교반모듈의 후면부가 인접하고, 전면을 이루는 두 개의 수직프레임 사이를 지나 일정길이 연장된 전면부가 지면과 일정각도로 접하도록 상기 교반모듈이 설치되며,
    상기 프레임모듈의 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 설치된 고정축의 상하좌우 방향으로 일정간격을 두고 1개 이상 설치되거나 상기 프레임모듈의 상면기판의 하부에서 연장 설치된 축에 의해 양단이 고정되어 1개 이상 설치되는 보조고정축 및 상기 각 보조고정축에 회전가능하게 형성되는 보조분쇄날을 포함하는 보조분쇄모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치.
    
12. 삭제
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 분쇄모듈은 상기 프레임모듈의 하면프레임 중 상기 교반모듈의 판상플레이트의 타단부와 평행을 이루는 뒤쪽 수평프레임 또는 상기 뒤쪽 수평프레임과 평행하게 상기 뒤쪽 수평프레임보다 상부측으로 상기 후면을 이루는 두 개의 수직프레임사이에 더 설치되는 고정축에 회전가능하게 형성되는 분쇄날을 포함하는 것을 특징으로 하는 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치.
    
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 호이스트크레인형이동모듈은 슬러지처리장 상부에 그 폭을 가로지르는 길이로 고정 설치되고, 상기 프레임모듈의 상부에 형성된 연결부재에 의해 연결 고정되어 상기 연결부재 또는 상기 프레임모듈을 그 길이방향으로 이동시키는 중심지지프레임; 및 상기 중심지지프레임의 양단을 각각 연결고정하고, 상기 중심지지프레임을 상기 슬러지처리장의 길이방향으로 이동시키기 위해 상기 슬러지처리장의 상부 양측에 고정 설치되는 2개의 측면지지프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치.
    
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 슬러지교반모듈의 폭이 슬러지처리장의 내부공간의 폭과 동일한 경우, 상기 호이스트크레인형이동모듈은 상기 슬러지처리장의 상부 양측에 고정 설치되는 2개의 측면지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치.
    
16. 제 11 항에 있어서,
    상기 프레임모듈은 상기 측면프레임을 구성하는 4개의 수직프레임과 상기 교반모듈 사이에 설치되어 상기 교반모듈을 지면에 대해 각도조절이 가능하고 상기 프레임모듈에 탈부착 가능하게 고정할 수 있는 각도조절모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치.
    
17. 삭제
18. 슬러지 처리용 온실; 및
    상기 온실의 바닥부에 위치한 슬러지를 건조시키기 위해 설치되는 제 5 항, 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 자유이동형 슬러지교반후분쇄장치 또는 제 11 항, 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 제한이동형 슬러지교반후분쇄장치;를 포함하는 슬러지 건조 시스템.

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