KR200141913Y1

KR200141913Y1 - 전기 삼투식 압축 탈수장치

Info

Publication number: KR200141913Y1
Application number: KR2019960023066U
Authority: KR
Inventors: 김영중; 윤진하; 이형모
Original assignee: 김광희; 농촌진흥청
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR980006835U

Abstract

본 고안은 각종 청과 채소류를 취급하는 농산물 도, 소매시장, 김치공장 또는 김장철에 가정에서 쓰레기화 되는 농산부산물을 효과적인 압축, 탈수에 의한 소량의 고형찌꺼기와 녹즙으로 분리하여 쓰레기 처리량을 대폭적으로 줄이고 동시에 녹즙과 고형찌꺼기는 수거하여 유기비료의 원료로서 재활용 할 수 있도록 전기 삼투식 압축 탈수처리장치에 관한 것으로, 기대상에 압축수단과, 탈수수단이 구성되고 상기 압축수단에 동력을 제공하는 동력원 공급수단과, 상기 탈수수단에 직류전기를 공급하는 직류전원공급수단의 구성으로 상기 압축수단이 동력원 공급수단에 의해 탈수수단내의 청과 채소류를 압축하면서 동시에 상기 직류전원 공급수단의 직류전원공급으로 상기 압축수단에서 탈수수단으로 상기 압축되는 청과 채소류가 대전되어 전류흐름에 의한 탈수작업이 신속하게 진행되도록 한 것에 그 특징이 있다.

Description

전기 삼투식 압축 탈수장치

제1도는 본 고안의 정면구성도.

제2도는 본 고안 요부를 보여주는 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 유,공압실린더 23 : 가압판

24 : 황동전극판 25 : 절연판

31 : 절연통 32 : 상부통

34 : 하부통 39 : 황동전극 탈수판

41 : 유,공압펌프 42 : 제어 밸브

51 : 인버터

본 고안은 각종 청과, 채소류를 취급하는 농산물 도,소매시장, 김치공장 또는 김장철에 가정에서 쓰레기화 되는 농산부산물을 효과적인 압축하여 탈수처리하는 압축탈수 처리장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 처리물의 상하로 전기를 공급하여 액체가 이동하는 전기삼투에 의해 압축탈수 처리시 그 탈수효율를 극대화하므로 농산부산물을 효과적으로 처리하게 되는 전기 삼투식 압축 탈수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 농산물 도,소매시장, 김치공장 또는 김장철의 가정에서는 쓰레기화되는 청과, 채소류의 농산부산물을 다량으로 배출하게 된다.

그러나 이러한 농산부산물 쓰레기는 자체 수분을 다량으로 함유하고 있어 이를 직접 소각처리하기에는 거의 불가능하였다.

그래서 상기한 농산부산물을 쓰레기장에 매립처리하는 경우도 있으나 이는 매립지의 확보가 곤란한 점과 상기 농산부산물이 다량의 수분에 의한 쉽게 부패되어 매우 심한 악취발생과 함께 환경오염을 유발하고 있다.

이러한 이유로 최근에 이천러서는 상기 농산부산물과 그 외의 각종 산업현장에서 발생되는 수산부산물, 도축부산물, 육축페기물등과 같은 각종 부산물을 여러 단계의 가공과정에 의한 유기비료, 가축의 사료로 재활용하는 다수의 기술이 개시 되고 있다.

그러나 이러한 처리기술은 반드시 상기 산업쓰레기에 함유된 수분을 어느정도 제거하여만 그 처리가 가능하게 된다.

이러한 농산부산물의 수분을 제거하기 위해서는 별도의 압축장치를 이용하거나 열 건조하는 방식에 의해 수분을 제거하게 되는데, 전자의 경우에는 수분제거 효율을 높이기 위해서 압축력을 높이게 되면 제거되는 수분에 혼탁도가 높게 되어 별도의 정화과정이 요구되고 그 압축력을 낮추면 건조효율이 저하되어 다시 건조과정을 행해야하는 문제를 유발하게 된다.

또한 후자의 경우에는 열건조과정에 따른 처리비용이 고가이어서 그 처리에 따른 경제성이 저하되어 실시곤란한 문제를 갖게 된다.

특히, 상기 농산부산물 쓰레기와 같이 자체수분이 다량으로 함유된 것은 상기한 수분제거과정에 더욱 큰 문제점을 유발하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술이 갖는 제문제점을 효과적으로 해소하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 구조로 다량의 수분이 함유된 청과, 채소류의 농산부산물을 압축하면서 그 상하로 전기를 공급함으로서 수분이 이동하는 전기삼투(Electroendosmose)의 원리를 적용하여 수분의 혼탁도를 최소화하면서도 효과적으로 탈수작업을 행하게 되므로 농산부산물 쓰레기의 처리를 효과적으로 행하게 되는데 그 목적이 있다.

이러한 본 고안의 목적은 농산부산물이 수용되는 절연재로된 절연통내에 황동전극탈수판을 구비하고 그 상부로 유공압실린더에 의해 가압작동하는 황동전극판을 구비하되 상기 황동전극판과 황동전극탈수판에는 양극(+)과 음극(-)의 직류전원을 인가하도록하여 상기 절연통내의 농산부산물을 황동전극판이 가압하며 탈수함과 동시에 황동전극판과 황동절극탈수판에 전원을 인가하여 전기삼투를 행하도록 하여 가능하였다.

이하, 상기한 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 고안은 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 양측방에 입설되는 종프레임(13)(14)의 상하부에 횡프레임(11)(12)을 고정설치하고,

상기 상부 횡프레임(11)에는 유,공압 실린더(21)를 장착하여 그 로드(22)끝단에 황동전극판(24)과 절연판(25)이 결합된 가압판(23)을 고정설치하며,

상기 하부 횡프레임(12)에는 가압판(23)의 수직하부로 가압판의 외경과 동일내경을 형성하고, 하부에 다수의 미세탈수공(39a)을 갖는 황동전극탈수판(39)이 구비된 합성수지와 같은 절연재로 된 절연통(31)을 고정설치하되,

상기 황동전극판(24)과 황동전극탈수판(39)에는 양극(+)전선(52)과 음극(-)전선(53)이 인버터(51)를 통해 연결되어 직류전원을 인가할수 있도록 구성되어 이루어진다.

이때 상기 절연통(31)은 상부통(32)과 하부통(34)으로 분리구성하여 하부통(34)의 외주연에 고정취부된 로크부재(35)의 로크간(36)이 상기 상부통(32)의 외주연에 돌설된 로크돌기(37)를 걸어고정하여 상호간이 조립/분리가능케 되어 있다.

도면중 미설명부호로서 33은 탈수통(31)내의 탈수실, 38은 황동전극탈수판(39)이 지지설치되는 걸림환턱, 41은 유,공압실린더(21)에 유,공압의 동력원을 연결호스(43)를 통해 제어 전달하는 유,공압펌프, 42는 제어밸브, 60은 수분수집통을 각각 나타내는 것이다.

다음은 상기와같은 본 고안의 작용관계에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 채소, 청과류등과 같은 농산부산물을 별도의 파쇄장치(미도시된)에 의해서 소정의 크기(10mm∼20mm)로 잘게 파쇄하여 절연통(31)내에 투입하게 된다.

이와같은 상태에서 인버터(51)를 온(ON) 작동하여 상기 가압판(23)의 황동전극판(24)에는 양극(+)이, 상기 절연통(31)내의 탈수판(39)에는 음극(-)의 직류전기가 공급된다.

이와같은 상태에서 유,공압펌프(41)를 작동시켜 연결호스(43)를 통해 적정압의 유,공압을 유,공압실린더(21)에 공급하면 로드(22)가 하강하면서 그 끝단의 가압판(23)에 의해서 절연통(31)의 탈수실(33)내에 있는 파쇄된 농산부산물 쓰레기를 압축하게된다.

이와같은 가압판(23)의 압축과정에 의해 농산부산물 쓰레기에 물리적 압력이 가해지면서 하부통(34)의 황동전극탈수판(39)에 형성된 미세탈수공(39a)을 통하여 탈수되어 수분이 흘러배출되게 된다.

이와동시에 상기 황동전극판(24)과 황동전극탈수판(39)에 인가된 직류전원에 의해 상기 농산부산물 찌꺼기가 대전층으로 형성되면서 직류전류의 흐름이 상기 양극(+)의 황동전극판(24)에서 음극(-)의 황동전극 탈수판(39)으로 이동되는 전기삼투(Electroendosmose)원리에 수분의 이동으로 농산부산물의 수분제거를 촉진시키게 된다.

이를 좀더 상세하게 설명하면 상기 농산부산물을 직류전류로 대전시키면 각 입자의 안팎에서 전기화학적 이중층을 형성하는데, 만약 이중층을 형성하지 못하면 반데르발스(van der Waals)의 힘에 의해 두 개의 입자는 한 개의 입자로 합쳐지고 이와같이 입자주위에 전기장이 형성되면 인접 입자는 서로 밀어내려는 반발력이 존재하게 되므로 결국 입자는 고정상태를 유기하고 그 입자사이로 수분이 양극에서 음극으로 이동하게 되는 것이다

또한, 상기한 전기삼투에 의한 탈수효율을 구체화하고자 행한 실시예에 대해 설명하면, 배추를 10mm이하로 절단하여 절연통(31)에 투입한후 전압 30V, 압력126.7KPa로 가압한 시험결과 탈수율이 82%가 됨을 확인할수 있었고, 반면에 동일상태의 배추를 전압 OV, 압력 126.7KPa로 가압한 시험결과 탈수율이 40%가 됨을 확인할수 있었다.

상기한 실험결과에서도 확인되는 바와같이 상기 절연통(31)내의 농산부산물은 가압판(23)에 의한 물리적 압축력에 의한 탈수과정과 동시에 전기삼투에 의한 탈수과정을 행하므로 짧은 시간내에 탈수율을 대폭 증가시키게 되고, 또한 그 탈수된 수분의 혼탁도의 농도를 크게 낮추어서 이를 그대로 폐기가능하게 되는 것이다.

한편, 상기한 전기삼투에 의한 탈수과정을 행하게 되면 황동전극판(24)과 황동전극 탈수판(39)으로 산화아연이 극히 일부 발생하게 되는데 이는 본고안 장치의 성능에 큰 영향을 미치지 않게 되며 이는 주기적으로 상기 황동전극판(24)과 황동전극탈수판(39)을 분해하여 소재하므로 해결된다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 고안은 농산부산물을 물리적 압추과 함께 전기삼투에 의한 탈수로 탈수율를 극대화하여 이를 비료, 사료등으로 재처리함에 있어 효과적이게 되고, 경제적이게 된다.

또한 본 고안은 사용범위에 따라 대형 또는 소형으로 제작하여 필요한 적소에 간편하게 설치하여 사용하므로 농산부산물 쓰레기의 즉각처리가 가능하게 되는 매우 유용한 기술임이 명백한 것이다.

Claims

농산부산물등을 유공압실린더등에 의해 압축하여 탈수처리하는 장치에 있어서, 상기 유,공압 실린더(21)의 로드(22)끝단에는 황동전극판(24)과 절연판(25)이 결합된 가압판(23)을 고정설치하고, 상기 가압판(23)의 수직하부에는 상기 가압판(23)의 외경과 동일내경을 형성하고, 하부에 다수의 미세탈수공(39a)을 갖는 황동전극탈수판(39)이 구비된 절연재로 된 절연통(31)을 고정설치하되,상기 황동전극판(24)과 황동전극탈수판(39)에는 양극(+)전선(52)과 음극(-)전선(53)이 인버터(51)를 통해 연결되어 직류전원을 인가할수 있도록 구성하여서 상기 절연통(31)내의 농산부산물을 가압판(23)이 물리적으로 가압 탈수함과 동시에 상기 황동전극판(24)과 황동전극탈수판(39)으로 인가되는 전류에 의해 전기 삼투를 행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 삼투식 압축 탈수장치.