KR102561339B1 - 비산재 고형화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 믹싱 샤프트를 이용하여 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합하여 비산재를 고형화하며, 적어도 하나의 영역에 습도 센서 또는 카메라 중 적어도 하나를 구비하는 혼합부와; 외부로부터 공급된 비산재를 상기 혼합부에 투입하는 비산재 투입부와; 혼합부에 투입된 비산재에 포함된 중금속을 측정하여 비산재 상태 정보를 제공하는 검출부와; 혼합부에 비산재 고형화 약제를 투입하는 약제투입부와; 혼합부에 투입된 비산재의 양 및 검출부로부터 수신된 비산재 상태 정보를 기초로 약제투입부에서 혼합부에 투입하는 비산재 고형화 약제의 양을 조절하며, 혼합부 내부의 습도 정보 및 비산재의 고형화 상태의 이미지 정보 중 적어도 하나를 이용하여 혼합부에서 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 제어하는 제어부를 포함하는 비산재 고형화 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 비산재 고형화 장치에 관한 것으로, 소각장 등에서 발생하는 비산재를 샤프트를 이용하여 물과 킬레이트와 혼합하여 고형화시키는 비산재 고형화 장치에 관한 것이다.
최근 산업의 발달로 일반 가정 뿐만 아니라 산업 현장에서도 각종 쓰레기가 많이 발생하고 있으며 이러한 쓰레기는 일정한 곳으로 수거되어 분리된 다음 재활용 또는 매립되거나 소각된다. 쓰레기를 소각하는 경우 대기 오염이 발생하는 문제가 있으며, 소각 후 발생하는 소각재의 처리에 대한 연구가 상당히 진행되고 있다.
쓰레기 소각 시스템에서는 소각 후 발생하는 비산재를 호퍼를 통해 그대로 포대에 포집한 후 매립지로 운송시켜 매립할 수 있도록 구성되어 있다. 이때 배출된 비산재는 분진 형태로 인해 배출 작업시 여러가지 문제가 발생하여 비산재를 고형화하여 배출하고 있다. 종래의 비산재 고형화 장치는 비산재를 고형화 하기 위해 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합하여 고형화를 진행한다. 비산재 고형화 약제는 주로 킬레이트를 이용하는데, 종래의 비산재 고형화 장치는 비산재의 상태를 고려하지 않고 미리 결정된 일정한 비율로 킬레이트를 비산재에 투입하여 고형화를 진행한다. 킬레이트 등 비산재 고형화 약제는 비용이 고가이기 때문에 비산재를 고형화하기 위해 필요한 약제 보다 많은 약제가 이용되면 경제적이지 않으며, 비산재를 고형화하기 위해 필요한 약제 보다 적은 약제를 이용하면 고형화가 덜된 상태에서 비산재가 배출되므로 환경 오염이 발생하는 문제가 있다. 또한, 종래의 비산재 고형화 장치는 부품의 교체 필요성 여부를 사전에 파악하기 어려워 비산재 고형화 장치에 손상이 발생하거나 비산재 고형화의 효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 비산재의 상태를 고려하여 비산재 고형화 약제를 적응적으로 투입 가능한 비산재 고형화 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 비산재의 고형화 상태를 실시간 모니터링 가능한 비산재 고형화 장치에 관한 것이다.
본 발명은 서로 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 믹싱 샤프트를 이용하여 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합하여 비산재를 고형화하며, 적어도 하나의 영역에 습도 센서 또는 카메라 중 적어도 하나를 구비하는 혼합부와; 외부로부터 공급된 비산재를 상기 혼합부에 투입하는 비산재 투입부와; 상기 혼합부에 투입된 비산재에 포함된 중금속을 측정하여 비산재 상태 정보를 제공하는 검출부와; 상기 혼합부에 비산재 고형화 약제를 투입하는 약제투입부와; 상기 혼합부에 투입된 비산재의 양 및 상기 검출부로부터 수신된 비산재 상태 정보를 기초로 상기 약제투입부에서 상기 혼합부에 투입하는 비산재 고형화 약제의 양을 조절하며, 상기 혼합부 내부의 습도 정보 및 상기 비산재의 고형화 상태의 이미지 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 혼합부에서 상기 비산재와 상기 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 제어하는 제어부를 포함하는 비산재 고형화 장치에 관한 것이다.
여기서, 믹싱 샤프트는 외주 상에 지그재그 형태의 열을 따라서 다수의 이송 로드가 구비되며, 상기 다수의 이송 로드는 상기 믹싱 샤프트의 일단에서 소정의 영역까지는 일정한 간격으로 배열되다가 타단으로 갈수록 이송 로드 사이의 간격이 작아지도록 배열될 수 있다.
여기서, 검출부는 X선 형상분석 기술(XRF)을 이용하여 상기 비산재 상태 정보를 확인하며, 상기 비산재 상태 정보는 비산재에 포함된 중금속에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 약제투입부는 킬레이트를 저장하는 킬레이트 저장 탱크와; 물을 저장하는 물 저장 탱크와; 상기 킬레이트 저장 탱크로부터 상기 킬레이트를 공급하기 위한 제1 밸브의 개폐를 제어하기 위한 제1 밸브제어부와; 상기 물 저장 탱크로부터 상기 물을 공급하기 위한 제2 밸브의 개폐를 제어하기 위한 제2 밸브제어부를 포함할 수 있다.
또한, 제어부는 소정의 시간 동안 상기 혼합부에서 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합한 후 상기 혼합부에 투입된 비산재의 양, 상기 혼합부에 투입된 비산재 고형화 약제의 투입량, 상기 한 쌍의 믹싱 샤프트의 회전 속도 및 상기 혼합부 내부의 습도를 이용하여 상기 비산재와 상기 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 비산재 고형화의 단계별 이미지 정보를 학습하여 목표로 하는 비산재 고형화의 상태 확인이 가능하며, 소정의 시간 간격으로 상기 혼합부에 구비된 카메라로부터 제공된 비산재 고형화 상태에 관한 이미지를 분석하여 목표로 하는 비산재 고형화의 상태에 도달하는지 여부에 따라 상기 혼합부에서 진행하고 있는 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 제어할 수 있다.
본 발명은 비산재에 포함된 중금속의 양을 고려하여 킬레이트 등 비산재 고형화 약제의 투입량을 조절할 수 있어 경제적이며 비산재 고형화가 덜된 상태로 배출하여 발생할 수 있는 환경 오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 비산재 고형화 과정을 실시간 모니터링하여 비산재 고형화 상태를 파악할 수 있어 효율적이며, 습도 또는 이미지정보를 이용하여 비산재 고형화 과정을 제어할 수 있어 비산재 고형화 장치의 자동화 공정이 가능하다.
또한, 비산재 고형화 장치의 부품의 상태를 파악하여 교체 여부를 판단할 수 있어 비산재 고형화 장치의 손상 및 비산재 고형화 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 주요 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 혼합부에 구비된 믹싱 샤프트를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 약제투입부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 동작을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 혼합부에 구비된 믹싱 샤프트를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 약제투입부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치의 동작을 나타내는 순서도.
이하, 본 발명의 실시예를 도면과 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치(10)의 주요 구성을 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치(10)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치(10)의 혼합부(110)에 구비된 믹싱 샤프트(300,310)를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치(10)의 약제투입부(140)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 비산재 고형화 장치(10)는 비산재 투입부(100), 혼합부(110), 구동부(120), 검출부(130), 약제투입부(140), 센서부(150) 및 제어부(180)를 포함하며, 통신부(160) 및 저장부(170)를 더 포함할 수 있다.
비산재 투입부(100)는 외부에서 공급된 비산재를 혼합부(110)에 투입하기 위한 것으로, 비산재 투입부(100)는 미리 결정된 소정의 양의 비산재를 혼합부(110)에 공급하며, 혼합부(110)에 공급되는 비산재의 양은 조절 가능하다. 이를 위해 비산재 투입부(100)는 서로 다른 복수의 영역으로 구분될 수 있으며, 일 예로 제1 영역은 외부에서 공급된 비산재를 저장하고, 제2 영역은 제1 영역에서 미리 결정된 소정의 양의 비산재를 공급받아 혼합부(110)에 투입하도록 할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 영역은 각각 하나 이상의 개폐 수단을 포함하며, 제2 영역은 중량 센서가 구비되어 제2 영역에 공급된 비산재의 양을 파악하여 제어부(180)에 제공할 수 있다.
혼합부(110)는 비산재 투입부(100)로부터 공급된 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합하여 비산재의 고형화를 진행한다. 혼합부(110)는 동일한 속도로 상호 역방향으로 회전하는 한 쌍의 믹싱 샤프트(300,310)가 구비되어 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합하며, 고형화된 비산재를 이송하여 배출부(210)에서 배출한다. 또한, 각 믹싱 샤프트(300,310)는 외주 상에 돌출하여 구비된 다수의 이송 로드(320) 가 구비되며, 다수의 이송 로드(320) 는 각 믹싱 샤프트(300,310) 외주 상에 스크류와 같은 지그재그 형태의 열을 따라서 구비된다. 이때, 다수의 이송 로드(320) 는 각 믹싱 샤프트(300,310)의 일단에서 소정의 영역까지는 일정한 간격으로 배열되다가 타단으로 갈수록 이송 로드 사이의 간격이 작아지도록 배열될 수 있다. 또한, 이송 로드(320) 의 단부는 마모에 강한 재질로 마련되고 각 믹싱 샤프트(300,310)에서 이송 로드(320) 의 교체 또는 수리가 용이하도록 각 믹싱 샤프트(300,310)에 탈부착 가능하게 구비될 수 있다.
한 쌍의 믹싱 샤프트(300,310)가 서로를 향해 역방향으로 동일한 회전 속도를 갖고 회전되도록 함으로써 각 믹싱 샤프트(300,310)의 외주 상에 돌출구비된 다수의 이송 로드(320) 들 상호 간의 충돌은 방지되면서 다수의 이송 로드(320) 들에 의해 비산재와 비산재 고형화 약제와의 안정적인 혼합에 의해 비산재가 고형화되면서 이송될 수 있다. 혼합부(110)는 하나 이상의 영역에 비산재 고형화 약제를 투입하기 위한 노즐부(220), 비산재의 고형화를 모니터링하기 위한 카메라(230) 등이 구비된다.
구동부(120)는 혼합부(110)의 믹싱 샤프트(300,310) 등을 구동하기 위한 것으로, 모터부, 스퍼 기어, 전동 베어링, 체인 및 스프로킷 등을 포함한다. 일 예로, 믹싱 샤프트(300,310)는 스퍼 기어의 일측에 구비되어 스퍼 기어의 반대편으로 연장되며, 체인과 스프로킷은 전동 베어링을 사이에 두고 스퍼 기어의 반대편에 구비되어 모터부에 연결될 수 있다. 구동부(120)는 혼합부(110)와 상호 인접한 상태로 베이스부(200) 상에 위치할 수 있다.
검출부(130)는 혼합부(110)에 공급되는 비산재에 포함된 중금속을 측정하여 비산재의 상태를 확인한다. 일 예로, 본 발명은 비산재에 포함된 중금속의 함량을 측정하기 위해 X선 형광분석기(XRF)를 이용할 수 있다. 비산재는 Pb, Cr, Zn, Cu, As, Cd, Hg, Ba, Ni 등을 함유하고 있으며, X선 형광분석 기술을 이용하면 비산재에 포함된 중금속의 총량 또는 각 중금속의 함량을 1~3분 정도의 시간에 측정할 수 있다. 비산재 투입부(100)에서 혼합부(110)에 비산재를 투입하는 경우 소정의 비산재 샘플은 검출부(130)에 공급된다. 일 예로, 비산재 투입부(100)가 제1 및 제2 영역으로 구분되는 경우 제2 영역에 저장된 비산재에 대한 샘플이 검출부(130)에 공급되며, 검출부(130)는 비산재에 포함된 중금속의 총량 또는 각 중금속의 함량을 측정하여 제어부(180)에 제공한다. 또한, 검출부(130)는 배출부(210)에서 배출되는 고형화된 비산재에 포함된 중금속의 함량을 측정하여 제어부(180)에 제공할 수 있다.
약제투입부(140)는 혼합부(110)에 비산재 고형화 약제를 투입한다. 일 예로, 비산재 고형화 약제는 킬레이트 및 물의 혼합물을 이용할 수 있다. 약제투입부(140)는 킬레이트 저장 탱크(400), 제1 밸브 제어부(410), 제1 밸브(420), 물 저장 탱크(430), 제2 밸브 제어부(440) 및 제2 밸브(450)를 포함한다. 킬레이트 저장 탱크(400)는 킬레이트를 저장하며, 물 저장 탱크(430)는 물을 저장한다. 제1 및 제2 밸브(420,450)은 솔레노이드 밸브를 이용할 수 있으며, 제1 및 제2 밸브 제어부(410,440)는 제어부(180)의 제어에 따라 제1 및 제2 밸브(420,450)의 개폐를 제어한다. 약제투입부(140)는 킬레이트와 물이 배관을 통해 공급하는 과정에서 혼합되도록 한 후 노즐부(220)를 통해 혼합부(110)에 투입한다.
센서부(150)는 본 발명의 비산재 고형화 장치(10)의 상태를 확인하기 위한 것으로, 중량 센서, 습도 센서, 온도 센서, 카메라 등 다양한 센서를 이용할 수 있다. 중량 센서는 비산재 투입부(100)에서 혼합부(110)에 공급되는 비산재의 양을 확인할 수 있으며, 습도 센서 및 온도 센서는 혼합부(110) 내부의 습도 및 온도를 확인할 수 있다. 또한, 카메라는 혼합부(110) 내부, 믹싱 샤프트(300,310) 또는 비산재 고형화 상태 등을 촬영하여 제어부(180)에 제공하여 제어부(180)에서 혼합부(110) 내부의 상태를 확인할 수 있도록 한다.
통신부(160)는 외부 장치와 통신하기 위한 것으로 무선 인터넷부(미도시), 이동 통신부(미도시), 근거리 통신부(미도시), 유선 통신부(미도시)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 무선 인터넷부는 무선 인터넷에 접속하여 데이터를 획득하거나 송신하는데, 무선 인터넷부를 통하여 접속할 수 있는 무선 인터넷은 WLAN(Wireless LAN), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World interoperability for microwave acess), HSDPA(High Speed Downlink Packet Acess)등 일 수 있다. 이동 통신부는 LTE(Long Term Evoloution), 5G(5rd Generation), 5GPP(5rd Generation Partnership Project) 등과 같은 다양한 이동 통신 규격에 따라 이동 통신 망에 접속하여 통신할 수 있다. 근거리 통신부는 근거리 통신을 위한 것이며, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Idntification), 적외선 통신(IrDA, Infraed Data Association), UWB(Ultra WidBand), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi 등을 통하여 통신할 수 있다. 유선 통신부는 다른 장치와 유선으로 연결할 수 있는 인터페이스 장치이다. 관리자는 통신부(160)를 통해 본 발명의 비산재 고형화 장치(10)에 대한 전력량 확인, 비산재 투입량 확인, 고형화 약제의 투입량 확인, 혼합부(110) 내부에서 촬영된 영상 또는 이미지 등을 확인할 수 있다.
저장부(170)는 비산재의 양에 관한 정보, 비산재 상태 정보, 비산재 고형화 약제의 투입량 정보 등 미리 결정된 다양한 정보를 저장한다.
제어부(180)는 검출부(130)로부터 수신된 비산재 투입부(100)에서 혼합부(110)에 투입되는 비산재 상태 정보를 고려하여 약제투입부(140)에서 혼합부(110)에 공급되는 비산재 고형화 약제의 양을 조절하는 등 본 발명의 비산재 고형화 장치(10)를 전체적으로 제어한다.
일 예로, 본 발명의 일 실시예로서 저장부(170)에는 비산재의 양에 관한 정보, 비산재 상태 정보, 비산재 고형화 약제의 투입량 정보 등이 상호 대응되도록 테이블 형태로 미리 저장된다. 이때, 비산재 상태 정보는 비산재에 포함된 중금속의 총량, 각 중금속 중 Pb 등과 같이 환경 오염에 중요하게 고려되는 대표적인 중금속의 함량 또는 각 중금속의 함량 중에서 어느 하나를 이용할 수 있으며, 각 중금속의 함량을 이용하는 경우 각 중금속이 환경 오염에 미치는 영향을 고려하여 각 중금속별로 가중치를 두어 비산재 고형화 약제의 투입량을 결정할 수 있다. 비산재 고형화 약제의 투입량 정보는 킬레이트의 투입량 및 물의 투입량에 관한 것이다. 제어부(180)는 혼합부(110)에 비산재 투입이 완료되고 검출부(130)에서 혼합부(110)에 투입된 비산재 상태 정보를 수신하면 약제투입부(140)의 제1 및 제2 밸브 제어부(410,440)을 제어하여 제1 및 제2 밸브(420,450)을 통해 킬레이트 및 물이 혼합부(110)에 구비된 노즐부(220)를 통해 투입되도록 한다. 또한, 제어부(180)는 검출부(130)로부터 수신된 배출부(210)에서 배출되는 고형화된 비산재에 포함된 중금속의 함량이 미리 결정된 중금속의 함량을 초과하는 경우 저장부(170)에 저장된 비산재 고형화 약제의 투입량 정보를 변경하도록 관리자에게 알릴 수 있으며, 또는 미리 결정된 양만큼 비산재 고형화 약제를 더 투입하도록 약제투입부(140)를 제어할 수 있다.
한편, 혼합부(110)에는 하나 이상의 영역에 습도 센서 또는 카메라가 구비되어 있다. 습도 센서는 혼합부 내부의 습도를 제어부(180)에 제공하며, 제어부(180)는 혼합부(110) 내부의 습도를 고려하여 비산재의 고형화 상태를 확인하여 비산재 고형화 과정을 제어할 수 있다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예로서 저장부(170)에는 비산재의 양에 관한 정보, 비산재 고형화 약제의 투입량 정보, 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 시간에 관한 정보, 한 쌍의 믹싱 샤프트(300,310)의 회전 속도 정보 및 혼합부(110)의 내부의 습도 정보가 상호 대응되도록 테이블 형태로 미리 저장된다. 이를 이용하여 제어부(180)는 비산재의 양, 비산재 고형화 약제의 투입량, 한 쌍의 믹싱 샤프트(300,310)의 회전 속도를 고려하여 소정의 시간 동안 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합한 후 습도를 확인하여 습도가 미리 결정된 범위에 있으면 비산재 고형화 과정을 진행하여 배출부(210)를 통해 고형화된 비산재를 배출하고, 습도가 높으면 목표로 하는 비산재 고형화에 도달하지 못한 것으로 판단하여 원하는 습도에 도달하기까지 계속해서 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 비율을 조정하여 혼합 과정을 진행한다. 또한, 습도가 낮으면 혼합부(110)에 소정 양의 비산재 고형화 약제를 추가로 투입하여 원하는 습도에 도달하기까지 계속해서 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 진행한다.
또한, 제어부(180)는 카메라가 촬영한 혼합부(110)의 내부의 비산재 고형화 상태를 확인하여 비산재의 고형화가 목표에 도달했는지 판단할 수 있다. 일 예로, 본 발명의 다른 실시예로서, 저장부(170)에는 비산재 고형화의 단계별 이미지 정보가 저장된다. 이때, 비산재 고형화의 단계별 이미지 정보는 비산재와 비산재 고형화 약제가 혼합될 때 초기부터 고형화가 완료될 때 까지의 이미지를 단계별로 구분한 상태에 관한 이미지로, 각 이미지에는 비산재의 덩어리 상태, 진흙 모양, 점성 상태 등 비산재의 상태가 포함된다. 제어부(180)는 CNN(Convolution Neural Network), DNN(Deep Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network) 등 인공신경망을 이용하여 딥런닝을 이용한 학습이 가능하며, 비산재 고형화의 단계별 이미지 정보를 학습하여 비산재의 고형화 상태를 확인할 수 있다. 이를 통해 제어부(180)는 소정의 시간 간격으로 혼합부(110)에 구비된 카메라로부터 촬영된 비산재의 고형화 상태에 관한 이미지 정보를 분석하여 비산재의 고형화 상태를 파악할 수 있으며, 목표로 하는 고형화 이미지 정보가 나타날 때 까지 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 진행한다.
또한, 제어부(180)는 본 발명의 다른 실시예로 습도 센서 및 카메라를 모두 이용하여 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합한 후 습도를 확인하여 습도 및 고형화 이미지가 모두 목표로 하는 습도 및 고형화 이미지에 도달한 경우 고형화된 비산재를 배출하도록 결정할 수 있다. 이때, 어느 하나가 만족하지 않으면 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 계속해서 진행하거나 관리자에게 알람을 제공할 수 있다. 또한, 비산재 고형화 과정에서 측정하는 습도 정보 및 이미지 정보 사이에 우선 순위를 정해 어느 하나를 보조 자료로 이용할 수 있다. 제어부(180)는 우선 순위가 높은 어느 하나가 목표에 도달하여 고형화된 비산재를 배출하여도 목표에 도달하지 못한 다른 사항에 대해 관리자에게 알람을 제공하여 관리자가 조치를 취하도록 할 수 있다. 일 예로, 관리자의 지시에 따라 비산재 고형화 과정을 더 진행할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 본 발명의 다른 실시예로 카메라에서 촬영된 이미지를 통해 혼합부(110) 내부 상태, 믹싱 샤프트(300,310)의 상태 또는 믹싱 샤프트(300,310)에 구비되어 있는 이송 로드(320) 상태를 확인할 수 있으며 필요한 경우 혼합부(110) 내부의 청소를 진행하거나, 믹싱 샤프트(300,310)에 구비되어 있는 이송 로드(320)의 교체 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 혼합부(110) 내부 또는 믹싱 샤프트(300,310)에 비산재 고형물이 달라붙어 있어 비산재 고형화의 효율이 떨어질 가능성이 있는 경우, 외부에서 세척수를 혼합부(110) 내부에 공급하거나, 약제투입부(140)의 제2 밸브제어부(440)를 제어하여 제2 밸브(450)를 개방하여 물이 혼합부(110) 내부에 공급되도록 한 후 미싱 샤프트(3,3)를 소정의 속도로 회전시켜 혼합부(110) 내부를 청소할 수 있다. 이때, 제1 밸브제어부(410)을 제어하여 제1 밸브(420)은 폐쇄된 상태로 유지한다.
또한, 저장부(170)에는 믹싱 샤프트(300,310)에 구비되어 있는 이송 로드(320)의 상태를 단계별로 구분된 이미지를 저장하고, 이를 이용하여 이송 로드(320)의 교체 여부를 관리자에게 알릴 수 있다. 일 예로, 이송 로드(3,3)의 단부의 상태가 정상 상태부터 교체가 필요한 상태에 이르기까지 복수의 단계별로 구분된 이미지를 저장하면 제어부(180)는 저장부(170)에 저장된 이미지를 학습하고 카메라로부터 촬영된 혼합부(110)의 믹싱 샤프트(300,310)에 구비된 이송 로드(320)의 상태를 파악하여 이송 로드(320)의 교체 필요성 여부를 관리자에게 알릴 수 있다. 이때, 저장부(170)에는 비산재의 양, 믹싱 샤프트(300,310)의 회전 속도, 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 시간 등 혼합부(110)에서 진행되는 비산재 고형화 과정을 진행에 따라 이송 로드(320)가 마모되는 비율이 미리 결정되어 저장되고, 제어부(180)는 현재의 이송 로드(320)의 상태를 분석하여 작업 가능 시간 또는 교체 시기 등에 관한 정보를 관리자에게 제공할 수 있다. 본 발명의 믹싱 샤프트(3,3)에는 복수의 이송 로드(320)가 구비되므로 제어부(180)는 각 이송 로드(320) 별로 분석하여 관리자가 용이하게 이송 로드(320)를 교체할 수 있도록 이송 로드(320)에 관한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 구동부(120) 및 혼합부(110) 등에 구비된 전류 측정 센서로부터 수신된 센싱 정보를 이용하여 해당 구성에서 소모하는 전력의 평균값을 소정의 시간 단위로 측정하고, 소모 전력 대비 출력값을 측정하여 각 부품의 효율이 미리 결정된 값 이하인 경우 고장 주의 알림 또는 부품 교체 알림을 관리자에게 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 비산재 고형화 장치(10)의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 비산재 투입부(100)로부터 비산재가 혼합부(110)에 투입되면(500), 검출부(130)는 혼합부(110)에 투입된 비산재의 샘플을 분석하여 비산재 상태 정보를 검출하고 제어부(180)에 전송한다(510). 이때, 비산재 상태 정보에는 비산재에 포함된 중금속의 양에 관한 정보가 포함된다. 이후 제어부(180)는 비산재의 양에 관한 정보, 비산재 상태 정보 및 비산재 고형화 약제의 투입량 정보 등이 상호 대응되도록 미리 결정된 정보를 참조하여 약제투입부(140)에서 비산재 고형화 약제를 혼합부(110)에 투입하도록 한다(520).
또한, 제어부(180)는 비산재 고형화 약제가 혼합부(110)에 투입되면 혼합부(110)에 구비된 한 쌍의 믹싱 샤프트(300,310)를 회전시켜 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 진행한다(530). 소정의 시간 동안 비산재와 비산재 약제의 혼합 과정을 진행한 후 고형화된 비산재를 배출부(210)를 통해 배출한다. 이때, 제어부(180)는 혼합부(110) 내부의 습도 또는 비산재 고형화 상태에 관한 이미지를 분석하여 비산재 고형화에 대한 목표에 도달했는지 확인하여 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 제어할 수 있다. 일 예로, 혼합부(110) 내부의 습도가 미리 결정된 습도의 범위에 있는 경우에는(540의 예), 고형화된 비산재를 배출부(210)를 통해 배출하며(550), 혼합부(110) 내부의 습도가 미리 결정된 습도의 범위를 초과하거나 미만이면 비산재와 비산재 약제를 혼합하는 비산재 고형화 과정을 계속 진행한다(560).
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 비산재 투입부 110: 혼합부
120: 구동부 130: 검출부
140: 약제투입부 150: 센서부
160: 통신부 170: 저장부
180: 제어부
120: 구동부 130: 검출부
140: 약제투입부 150: 센서부
160: 통신부 170: 저장부
180: 제어부
Claims (6)
- 비산재 고형화 장치에 있어서,
서로 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 믹싱 샤프트를 이용하여 비산재와 비산재 고형화 약제를 혼합하여 비산재를 고형화하며, 적어도 하나의 영역에 습도 센서 및 카메라를 구비하는 혼합부와;
외부로부터 공급된 비산재를 상기 혼합부에 투입하는 비산재 투입부와;
상기 혼합부에 투입된 비산재에 포함된 중금속을 측정하여 비산재 상태 정보를 제공하는 검출부와;
상기 혼합부에 비산재 고형화 약제를 투입하는 약제투입부와;
사용자가 무선 통신 방식으로 상기 혼합부에 투입하는 비산재 투입량, 고형화 약제의 투입량 및 상기 카메라로 촬영된 이미지를 확인할 수 있도록 하는 통신부와;
비산재의 양에 관한 정보, 비산재 고형화 약제의 투입량 정보, 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 시간에 관한 정보, 한 쌍의 믹싱 샤프트의 회전 속도 정보 및 상기 혼합부 내부의 습도 정보가 상호 대응되도록 저장하며, 비산재와 비산재 고형화 약제가 혼합되어 고형화가 진행되는 과정에 대한 비산재 고형화의 단계별 이미지 정보를 저장하는 저장부와;
상기 혼합부에 투입된 비산재의 양 및 상기 검출부로부터 수신된 비산재 상태 정보를 기초로 상기 약제투입부에서 상기 혼합부에 투입하는 비산재 고형화 약제의 양을 조절하며, 상기 혼합부 내부의 습도 정보 및 상기 비산재의 고형화 상태의 이미지 정보를 이용하여 상기 혼합부에서 상기 비산재와 상기 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 믹싱 샤프트는 외주 상에 지그재그 형태의 열을 따라서 다수의 이송 로드가 구비되고,
상기 비산재 상태 정보는 비산재에 포함된 중금속에 관한 정보를 포함하며,
상기 제어부는 인공신경망을 이용한 딥런닝을 이용하여 상기 저장부에 저장된 상기 비산재 고형화의 단계별 이미지 정보를 학습하여 상기 혼합부에서 진행되는 비산재 고형화의 상태를 확인하고,
상기 제어부는 소정의 시간 간격으로 상기 혼합부의 습도 및 상기 혼합부에 구비된 카메라로부터 제공된 비산재 고형화 상태에 관한 이미지를 분석하여 목표로 하는 비산재 고형화의 상태에 도달하는지 여부에 따라 상기 혼합부에서 진행하고 있는 비산재와 비산재 고형화 약제의 혼합 과정을 제어하는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 다수의 이송 로드는 상기 믹싱 샤프트의 일단에서 소정의 영역까지는 일정한 간격으로 배열되다가 타단으로 갈수록 이송 로드 사이의 간격이 작아지도록 배열되는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 검출부는 X선 형상분석 기술(XRF)을 이용하여 상기 비산재 상태 정보를 확인하는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 약제투입부는 킬레이트를 저장하는 킬레이트 저장 탱크와;
물을 저장하는 물 저장 탱크와;
상기 킬레이트 저장 탱크로부터 상기 킬레이트를 공급하기 위한 제1 밸브의 개폐를 제어하기 위한 제1 밸브제어부와;
상기 물 저장 탱크로부터 상기 물을 공급하기 위한 제2 밸브의 개폐를 제어하기 위한 제2 밸브제어부를 포함하는 장치. - 삭제
- 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020230031306A KR102561339B1 (ko) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | 비산재 고형화 장치 |
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| KR1020230031306A KR102561339B1 (ko) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | 비산재 고형화 장치 |
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| KR102561339B1 true KR102561339B1 (ko) | 2023-07-28 |
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| KR1020230031306A KR102561339B1 (ko) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | 비산재 고형화 장치 |
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