KR102205909B1 - 해조 찌꺼기 처리장치 - Google Patents

Abstract

김이나 미역과 같은 해조로부터 발생하는 찌꺼기를 처리하여 수질 오염을 방지하는 해조 찌꺼기 처리장치가 개시된다. 상기 처리장치는, 해조 찌꺼기를 미립자로 분쇄하기 위한 분쇄유닛을 구비하며, 상기 분쇄유닛은, 상기 회전축의 축 방향을 따라 일정 간격으로 고정 배열된 다수의 회전 플레이트와 상기 수용 공간에 채워진 마찰 볼을 포함하며, 상기 유입구를 통해 유입되어 상기 수용 공간에 채워진 해조 찌꺼기는, 상기 회전 플레이트의 회전에 의한 상기 마찰 볼과의 마찰에 의해 분쇄된다.

Description

해조 찌꺼기 처리장치{Apparatus for filtering chopped seaweeds}

본 발명은 해조 찌꺼기 처리장치에 관한 것으로, 특히 김이나 미역과 같은 해조로부터 발생하는 찌꺼기를 처리하여 수질 오염을 방지하는 기술에 관련한다.

일반적으로 김 양식은 10월경부터 채묘한 김발을 바다에 설치하여 양식하고 이듬해 5월경에 종어기가 되면 김발을 다시 육상으로 철거하는데 양식 후 철거한 김발은 폐사한 김과 각종 잡해조류와 유해세균 등이 많이 붙어있다.

종래에는 종어기에 철거한 김발을 세척하려면 폐사한 김과 각종 잡해조류와 유해균 등이 썩어 부패할 때까지 수개월 동안 어촌마을의 선착장이나 해변가에 방치하여 두었다가 이 김발에서 폐사한 김과 각종 잡해조류가 적절히 썩어 흐물흐물해지면 이 김발을 갯가의 바닥에 펼쳐두고 양수기의 호스를 이용해 바닷물을 분사하거나 바닷물에 넣어 적시는 작업을 하는 방식으로 김발을 세척하여 왔다.

그러나, 이러한 방법에 의하면, 세척한 오물에 포함된 김가루 등에 의해 주변의 해양을 오염시킨다는 문제점이 있다.

또한, 김 제조과정에서 원초를 바닷물로 수세하여 이물질을 제거하는데, 김가루와 같은 이물질이 함유된 해수가 색도 조절을 위한 처리 후 바다로 방출됨으로써 김가루에 의한 해양 오염이 문제가 되고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명자는 등록특허 제1755571호에서, 김가루가 포함된 혼합 폐수를 유입받는 수용공간이 내부에 형성되고, 상기 혼합 폐수가 통과하는 다수의 관통구멍이 형성된 타공판이 설치되어 회전에 의한 원심력으로 상기 혼합 폐수를 가압시켜 상기 관통구멍을 통과하도록 하는 가압유닛; 상기 가압유닛을 내부에 수용하되 상기 가압유닛과 일정한 간격을 유지하여 고정되고, 측면 내측에 1차 거름망이 설치되고 외측에 상기 1차 거름망과 일정한 간격이 형성되도록 차단판이 설치되어 상기 가압된 혼합 폐수에서 김가루를 포함하는 혼합겔이 상기 1차 거름망에 부착되고 폐수가 상기 1차 거름망을 통하여 배출되도록 하는 분리유닛; 및 상기 분리유닛의 하단에 거름 공간을 형성하고, 상기 거름 공간과 연통하는 스크류를 이용하여 상기 거름 공간으로 유입된 상기 혼합겔을 압출하여 상기 혼합겔에 포함된 김가루는 외부로 압축하여 배출하고 상기 혼합겔에 포함된 폐수는 외부로 배출하는 압출유닛을 포함하는 김가루 거름장치를 제안하였다.

상기의 특허에 의하면, 김을 가공하거나 김발을 세척하는 과정에서 발생되는 혼합 폐수로부터 김가루를 효율적이고 신뢰성 있게 거르는 효과를 얻을 수 있다.

그런데 걸러진 물김 찌꺼기를 처리하는 것이 새로운 문제로 대두되고, 특히 물김 찌꺼기가 갈색을 띠고 있어 이를 투명한 색으로 처리할 필요가 있다.

이러한 문제는 비단 물김 찌꺼기에 국한되지 않고, 미역이나 다시마를 포함하는 다양한 종류의 해조에도 동일하게 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 해조 찌꺼기를 효율적으로 처리할 수 있는 해조 찌꺼기 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 해조 찌꺼기를 제외한 폐수의 색도를 조절하고 냄새를 제거하여 방출할 수 있는 해조 찌꺼기 처리장치를 제공하는 것이다.

해조 찌꺼기를 미립자로 분쇄하기 위한 분쇄유닛을 구비한 해조 찌꺼기 처리장치로서, 상기 분쇄유닛은, 구동 모터; 내부에 수용 공간이 구비되고 상기 수용 공간에 연통하는 유입구와 유출구를 구비한 하우징; 상기 구동 모터에 동력 결합하고 상기 수용 공간 내부로 연장된 회전축; 상기 회전축의 축 방향을 따라 일정 간격으로 고정 배열된 다수의 회전 플레이트; 및 상기 수용 공간에 채워진 마찰 볼을 포함하며, 상기 유입구를 통해 유입되어 상기 수용 공간에 채워진 해조 찌꺼기는, 상기 회전 플레이트의 회전에 의한 상기 마찰 볼과의 마찰에 의해 분쇄되는 것을 특징으로 하는 해조 찌꺼기 처리장치에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 회전 플레이트에는 상면과 하면을 관통하는 관통구멍이 형성되고, 상기 관통구멍은 상단 입구, 상기 상단 입구의 중심으로부터 외측으로 편심된 중심을 구비하고 상기 상단 입구보다 작은 직경을 갖는 하단 출구 및 이들을 연결하는 경사 벽으로 이루어진다.

바람직하게, 상기 마찰 볼은 스틸이나 세라믹으로 구성되고, 상기 하단 출구의 직경은 상기 마찰 볼의 직경과 같거나 그보다 크다.

바람직하게, 상기 유출구에는 일정 크기 이상의 분쇄된 해조 찌꺼기만 유출되도록 하는 정도의 틈을 갖는 메시가 설치될 수 있다.

바람직하게, 상기 회전 플레이트의 상면에, 상기 관통구멍 모두가 그 내측에 위치하도록 원형상의 단일의 스토퍼가 돌출되거나, 상기 회전축에서 멀어지는 방향으로 상기 관통구멍 각각의 외측에 반원 형상의 스토퍼가 돌출 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 해조 찌꺼기 처리장치는, 상기 분쇄유닛의 전단에서 해조 찌꺼기를 1차로 분쇄하는 믹서; 상기 분쇄유닛으로부터의 해조 찌꺼기와 폐수를 분리하는 침전유닛; 및 상기 폐수의 색도를 조절하는 오존 발생유닛이 순차로 연결되어 이루어질 수 있다.

상기한 구성에 의하면, 마찰 볼 사이 또는 마찰 볼과 하우징의 내벽 사이에 해조 찌꺼기가 끼이면서 마찰 볼에 의해 해조 찌꺼기가 분쇄되어 미립자화 됨으로써 해조 찌꺼기를 효율적으로 처리할 수 있다.

또한, 미립자로 된 해조 찌꺼기를 제외한 폐수는 효율적으로 색도를 조절하고 냄새를 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 해조 찌꺼기 처리장치를 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분쇄유닛을 나타낸다.
도 3은 분쇄유닛의 동작을 보여준다.
도 4(a)와 4(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 분쇄유닛을 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 해조 찌꺼기 처리장치를 보여준다.

본 발명의 해조 찌꺼기 처리장치는, 믹서(100), 분쇄유닛(200), 침전유닛(300), 및 오존 발생유닛(400)이 순차로 연결되어 이루어진다.

이하, 각 구성부분에 대해 상세하게 설명한다.

[믹서(100)]

믹서(100)는, 상기의 특허와 같은 김가루 거름장치에서 생성된 물김 찌꺼기를 포함하는 해조 찌꺼기를 투입받아 1차로 분쇄한다.

믹서(100)는, 가령 위로 경사를 이루어 연장하는 4개의 상부 날과, 아래로 경사를 이루어 연장하는 2개의 하부 날로 구성하여 분쇄의 효율성을 높일 수 있다.

[분쇄유닛(200)]

믹서(100)로부터 1차 분쇄된 해조 찌꺼기는 공급관(110)을 통해 분쇄유닛(200)으로 유입되어 미세한 크기로 분쇄된다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분쇄유닛을 나타낸다.

분쇄유닛(200)은, 구동 모터(210), 내부에 수용 공간(231)이 구비되고 수용 공간(231)에 연통하는 유입구(232)와 유출구(234)를 구비한 하우징(230), 구동 모터(210)에 동력 결합하고 수용 공간(231) 내부로 연장된 회전축(220), 회전축(220)의 축 방향을 따라 일정 간격으로 고정 배열된 다수의 회전 플레이트(240), 및 수용 공간(231)에 채워진 마찰 볼(10)로 구성된다.

구동 모터(210)와 회전축(220)은 벨트 결합이나 기어 결합에 의해 동력 연결될 수 있으며, 회전축(220)이 구동 모터(210)의 모터 축에 직접 연결될 수도 있다.

하우징(230)의 내부는 외부로 해조 찌꺼기가 누출되지 않도록 밀폐를 유지하며, 특히 유출구(234)에는 분쇄되어 작은 크기를 갖는 해조 찌꺼기와 폐수만 유출될 수 있는 정도의 메시가 설치될 수 있다.

하우징(230)은, 후술하는 것처럼, 마찰 볼(10)에 의한 충격을 견딜 수 있는 정도의 기계적 강도를 구비해야 하므로, 가령 스테인리스 스틸 재질로 제작될 수 있다.

도 2를 참조하면, 회전 플레이트(240)에는 상면과 하면을 관통하는 관통구멍(250)이 형성되는데, 관통구멍(250)의 배열에는 특별한 한정은 없으며, 이 실시 예에서는 원형으로 배치되는 것을 예로 들고 있다.

관통구멍(250)은, 상단 입구(251), 상단 입구(251)의 중심으로부터 외측으로 편심되는 중심을 갖고 상단 입구(251)보다 작은 직경을 갖는 하단 출구(252) 및 이들을 연결하는 경사 벽(253)으로 이루어진다.

이때, 도 2에 도시한 것처럼, 경사 벽(253)은 하단 출구(252)의 중심이 외측으로 편심되기 때문에 외측 방향으로 기울어지는 경사를 갖는다.

마찰 볼(10)은, 가령 스틸이나 세라믹으로 만들어지는데 구 형상을 구비하고, 적어도 회전 플레이트(240)의 하단 출구(252)을 통과할 수 있는 정도의 크기를 갖는다.

마찰 볼(10)은 회전 플레이트(240)의 상면에 위치할 수 있는데, 일부는 관통구멍(250)에 채워질 수 있다. 또한, 회전 플레이트(240) 사이에 채워져 있는 해조 찌꺼기 사이에 위치할 수 있다.

이하, 분쇄유닛의 동작에 대해 설명한다.

도 3은 분쇄유닛의 동작을 보여준다.

믹서(100)에서 1차 분쇄된 해조 찌꺼기(20)가 진공 펌프에 의해 유입구(232)를 통해 유입되어 수용 공간(231)을 채운 다음, 구동 모터(210)가 회전을 시작한다.

구동 모터(210)의 회전에 의해 회전축(220)에 결합된 다수의 회전 플레이트(240)가 고속으로 회전하면 회전 플레이트(240)의 회전력으로 해조 찌꺼기(20)와 마찰 볼(10)이 한꺼번에 회전하기 시작한다.

이때, 마찰 볼(10) 사이 또는 마찰 볼(10)과 하우징(230)의 내벽 사이에 해조 찌꺼기(20)가 끼이면서 마찰 볼(10)에 의해 해조 찌꺼기(20)가 분쇄된다.

특히, 회전 플레이트(240)의 관통구멍(250)에 채워져 있다가 관통구멍(250)으로부터 방출되는 마찰 볼(10)은 회전 플레이트(240)의 원심력에 의해 고속으로 방출되어, 화살표로 나타낸 것처럼, 마치 총알처럼 해조 찌꺼기(20)에 충격을 가하면서 하우징(230)의 내벽에 충돌한다.

이러한 마찰 볼의 충돌과 해조 찌꺼기와의 마찰에 의해 수용 공간(231) 내부의 온도가 상승하면서 해조 찌꺼기(20)를 구성하는 단단한 조직이 연화되면서, 소위 해조 찌꺼기(20)가 녹은 것처럼 흐물거리게 된다.

그 결과, 해조 찌꺼기(20)는 마찰 볼(10)에 의해 미립자로 분쇄되며, 상기한 것처럼, 분쇄된 해조 미립자의 크기가 유출구(234)에 설치한 메시의 틈보다 작아지면 수용 공간(231)의 압력에 의해 해조 미립자는 폐수와 함께 방출된다.

도 4(a)와 4(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 분쇄유닛을 나타낸다.

도 4(a)를 보면, 회전 플레이트(240)의 상면에 전체 관통구멍(250)이 그 내측에 위치하도록 원형상의 단일의 스토퍼(242)가 돌출된다.

또한, 도 4(b)를 보면, 회전축(220)에서 멀어지는 방향으로 각 관통구멍(250)의 외측에 반원 형상의 스토퍼(243)가 형성된다.

이들 스토퍼(242, 243)는 회전 플레이트(240)가 회전할 때 원심력에 의해 반경 방향으로 튕겨 나가는 마찰 볼(10)을 잡아 관통구멍(250)에 들어가도록 안내하는 역할을 한다.

[침전유닛(300)]

침전유닛(300)의 다수의 오버플로식 침전조로 이루어져 폐수에 포함된 해조 미립자는 침전시켜 배출한 후 압출 처리하고, 폐수는 오존 발생유닛(400)으로 보낸다.

[오존 발생유닛(400)]

상기한 것처럼, 해조 찌꺼기를 함유한 폐수는 해당 해조와 관련된 색깔을 띠기 때문에 오존 발생유닛(400)에서는 오존을 이용하여 폐수의 색도를 조절하고 냄새를 제거할 수 있다.

또한, 선택적으로, 처리된 폐수를 활성탄 블록을 통과하도록 하여 오존 발생유닛(400)에서 사용되고 잔존하는 오존을 처리할 수 있다.

전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

200: 분쇄유닛
210: 구동 모터
220: 회전축
230: 하우징
231: 수용 공간
232: 유입구
234: 유출구
240: 회전 플레이트
250: 관통구멍
251: 상단 입구
252: 하단 출구
253: 경사 벽

Claims (6)

1. 해조 찌꺼기를 1차로 분쇄하는 믹서;
   상기 믹서에서 1차 분쇄된 해조 찌꺼기를 미립자로 분쇄하는 분쇄유닛;
   상기 분쇄유닛으로부터의 해조 찌꺼기와 폐수를 분리하는 침전유닛; 및
   상기 폐수의 색도를 조절하는 오존 발생유닛이 순차로 연결되어 이루어지며,
   상기 분쇄유닛은, 구동 모터, 내부에 수용 공간이 구비되고 상기 수용 공간에 연통하는 유입구와 유출구를 구비한 하우징, 상기 구동 모터에 동력 결합하고 상기 수용 공간 내부로 연장된 회전축, 상기 회전축의 축 방향을 따라 일정 간격으로 고정 배열된 다수의 회전 플레이트, 및 상기 수용 공간에 채워진 마찰 볼을 포함하고,
   상기 회전 플레이트에는 상면과 하면을 관통하고 상기 마찰 볼이 통과하는 관통구멍이 형성되고, 상기 회전 플레이트의 상면에 상기 관통구멍 모두가 그 내측에 위치하도록 원형상의 단일의 스토퍼가 돌출되거나, 상기 회전축에서 멀어지는 방향으로 상기 관통구멍 각각의 외측에 반원 형상의 스토퍼가 돌출 형성되고,
   상기 유출구에는 일정 크기 이상의 분쇄된 해조 찌꺼기만 유출되도록 하는 정도의 틈을 갖는 메시가 설치되고,
   상기 마찰 볼은 상기 회전 플레이트의 원심력에 의해 가속되어 상기 관통구멍으로부터 방출되어 상기 해조 찌꺼기에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 해조 찌꺼기 처리장치.
2. 청구항 1에서,
   상기 관통구멍은, 상단 입구, 상기 상단 입구의 중심으로부터 외측으로 편심된 중심을 구비하고 상기 상단 입구보다 작은 직경을 갖는 하단 출구 및 이들을 연결하는 경사 벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해조 찌꺼기 처리장치.
3. 청구항 2에서,
   상기 하단 출구의 직경은 상기 마찰 볼의 직경과 같거나 그보다 큰 것을 특징으로 하는 해조 찌꺼기 처리장치.
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