KR200178934Y1

KR200178934Y1 - 부유물 압축기

Info

Publication number: KR200178934Y1
Application number: KR2019990024165U
Authority: KR
Inventors: 황정기
Original assignee: 황정기
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR100372829B1; KR20010045603A

Abstract

본 고안은 부유물(1)을 받아들이는 주입구(111)를 외주연 중심에 구비하며 일측 외주연의 상하부에 각각 뚫려진 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)가 형성되어 양측방향으로 개구된 실린더(110)와, 상기 주입구(111)를 통하여 주입되는 부유물(1)이 상기 실린더(110)의 내부에 충진될 경우 상기 주입구(111)를 밀폐시키면서 전진하여 부유물(1)을 고형물(1a)로 압축시켜 상기 토출구(113)를 통하여 배출시킨 후 다시 후퇴하여 제자리로 회동되는 유압 압축피스톤(120)과, 상기 주입구(111)를 통하여 부유물(1)이 주입될 경우 상기 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)를 밀폐시킬 수 있도록 상기 실린더(110)의 안쪽으로 전진 위치되어 상기 유압 압축피스톤(120)이 전진할 경우 부유물(1)이 고형화될 수 있도록 지지한 다음 부유물(1)의 고형화가 완료되는 시점에 상기 유압 압축피스톤(120)의 추진력에 의하여 고형물(1a)이 상기 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)에 정위치되도록 후퇴하여 제자리로 회동되는 유압 지지피스톤(130)과, 상기 토출구(113) 위에 정위치된 고형물(1a)을 상기 가이드 구멍(112)을 통하여 하측방향으로 신속히 밀어내는 에어 배출피스톤(140)과, 상기 유압 압축피스톤(120) 및 유압 지지피스톤(130), 에어 배출피스톤(140)을 각각 제어하는 콘트롤러(150)를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

Description

부유물 압축기{A SLUDGE COMPRESSOR}

본 고안은 부유물 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 수질오염의 근원이 되고 있는 산업 폐기물 또는 폐수처리 침전물 등과 같은 부유물을 보다 신속하고 효과적으로 수분을 제거하면서 정형화된 형상으로 고형화시켜 재활용할 수 있도록 함과 동시에 신속한 부유물의 취출을 통한 세정시의 효율성을 극대화시킬 수 있는 부유물 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 정수(淨水)는 혼탁한 물을 자정작용 또는 대지의 정화작용, 그 밖의 인위적 처리를 통해 음용(飮用) 또는 공업용, 농업용 등의 용도에 맞도록 처리(정화)하는 과정을 말한다.

예를 들어, 상수도는 믿고 마실 수 있는 물을 수도 파이프를 통하여 공급하는 시스템을 말하는 데, 수도 파이프를 통하여 최종적으로 사용자에게 공급되는 식수는 수질기준에 적합하게 정수되어야만 한다. 따라서, 목표수질에 근접한 양질의 원수(原水)를 얻을 수 있는 경우에는 간단한 정수처리로 충분하겠지만, 도시나 공장 또는 농지를 많이 끼고 있는 대하천의 하류부에서는 정수처리가 쉽지않아 별도의 정수시설을 이용해야만 한다.

혼탁한 물을 정수하기 위한 방법으로는 다양하게 제안되고 있다. 그 중 구체적으로, 현탁물(懸濁物)에 대한 응집 또는 고액분리(固液分離)를 통하여 정수하는 방법; 용존성분에 대한 응석(凝析) 및 산화, 생물화학적 변성, 흡착, 이온교환을 통하여 정수하는 방법; 세균이나 바이러스에 대한 응집여과 살균을 통하여 정수하는 방법; 산·알칼리의 중화를 통하여 정수하는 방법 등이 주로 이용되고 있으며, 이러한 방법들은 그 목적에 따라 예를 들면 식수용 또는 공업용, 농수용 등의 적합한 목적에 따라 적절하게 활용되고 있다.

한편, 하천의 중·상류에 위치한 비교적 맑고 오염물이 적은 물을 다량으로 취수할 경우에는 점토콜로이드나 수초류의 플랑크톤, 기타 자연발생적 오염물질 등을 제거하기 위하여 완속(緩速) 또는 급속(急速) 여과방식 등이 활용되기도 한다. 이러한 완속 또는 급속 여과방식은 물 속에 퍼져 있는 미세한 부유물의 제거를 목적으로 한다.

예를 들면, 완속 여과방식은 취수한 원수를 침전지로 끌어들여서 조현탁물(粗懸濁物)을 침전시키고 가는 모래를 70∼90㎝ 두께로 깐 여과지에 흡착시켜 완만한 통수속도(通水速度)로 여과한 뒤 다시 염소 살균하여 급수하는 수단이 동원되고, 이때 여과지에서는 현탁물의 물리적 여별(濾別), 표층에 번식하는 미생물군에 의한 암모니아·철·망간 등 유기·취기(臭氣) 성분의 산화·흡착·분해, 수중세균의 포식(捕食) 및 모래층 내부의 세균군에 의한 질소성분의 안정화 등의 처리과정을 거치게 된다. 그리고, 오염의 정도가 약할 경우에는 현탁물과 용존 오염물에 대한 충분한 정화가 이루어져 양질의 여과수를 쉽게 얻을 수 있다. 그러나, 탁한 정도가 높은 원수에는 대응할 수 없고 광대한 여과지 면적을 필요로 하기 때문에 별도의 부유물 압축기가 요구되기도 한다.

한편, 급속 여과방식은 양하전(陽荷電)을 가진 응집제를 첨가하여 물 속의 점토콜로이드나 색콜로이드를 응집시킨 뒤 응집생성물을 침전시키고 여과하여 분리하는 정수방법이 이용된다. 이 급속 여과방식은 응집조작과 통수속도의 증가에 의하여 침강분리가 좁은 면적에서 효과적이므로 비가 온 뒤에 혼탁이 계속되는 하천에서 취수하는 경우에 적합하다. 응집제로는 알루미늄염·철염(鐵鹽)·고분자물질 등이 사용된다. 급속 여과방식에서도 어느 정도의 용존 오염물은 산화제의 병용이나 알루미늄 수산화물에 의한 응집·침전·여과과정이 예외없이 적용된다. 그러나, 상류에 잠재 오염원이 있거나 물에서 이상한 맛 또는 냄새가 나는 경우에는 오존에 의한 산화 또는 활성탄(活性炭)에 의한 흡착과정을 별도로 추가하여 보다 안전한 식수를 만들 수 있도록 해야된다.

그런데, 이와 같이 다양한 여과방법 및 부유물 압축기를 동원하여 혼탁물을 깨끗하게 정화시켜 보려고 하지만 갈수록 증가되는 공장폐수 또는 생활폐수 그리고 땅 속에 있는 유용광물을 채광할 때 발생되는 광산폐수 등을 정수시키는 데는 현실적으로 그 방법 및 시스템이 턱없이 부족한 실정이어서 물의 오염실태는 계속 악화되고 있는 실정이다.

특히, 고도경제 성장정책의 급속한 시행으로 말미암아 천연의 자연은 갈수록 오염되거나 파괴되어 가고 있고, 그 중 하천·호수·해양 등에서의 두드러진 수질 오염현상은 지속적인 경제성장의 대가로 치뤄야할 인류문명의 불투명한 미래를 예견할 수밖에 없게 되었다.

이렇게 국민건강과 인류문명에 큰 위협으로 대두되고 있는 수질오염의 근원이 되는 물질로는 통상적으로 유독성 물질과 유기물질로 대별할 수 있는 데, 이러한 유독성 물질과 유기물질은 대부분 산업 폐기물이나 폐수처리 침전물, 광산에서의 채광물 등에서 발생되는 부유물(浮游物) 속에 다량 함유되어 대책없이 처리되고 있다.

이와 같이 부유물은 모래나 진흙상태로 오수와 함께 각종 하천 또는 지하수, 강 등에 흘러 생태계를 위협하는 수질오염의 주범이 되고 있는 것이다.

따라서, 정수의 성능과 효능을 좌우하는 것이 바로 부유물 처리의 속도와 효율로서 결정되는 것은 당연하고, 이에 따라 본 출원인은 각종 수질오염의 근원이 되고 있는 산업 폐기물 또는 폐수처리 침전물 등과 같은 부유물을 보다 신속하고 효과적으로 수분을 제거하면서 정형화된 형상으로 고형화시켜 재활용할 수 있도록 함과 동시에 신속한 부유물의 취출을 통한 세정시의 효율성을 극대화시킬 수 있는 부유물 압축기를 제안하고자 하는 것이다.

본 고안은 상술한 바와 같은 제안을 통하여 안출된 것으로 그 목적으로 하는 바는 각종 수질오염의 근원이 되고 있는 부유물을 보다 신속하고 효과적으로 수분을 제거하면서 정형화된 형상으로 고형화시켜 재활용할 수 있도록 함과 동시에 신속한 부유물의 취출을 통한 세정시의 효율성을 극대화시킬 수 있는 부유물 압축기를 제공함에 있다.

즉, 본 고안은 환경 오염원인 부유물을 매우 용이하고 신속하게 고형화시킬 수 있도록 하여 정수효율을 크게 높일 수 있는 부유물 압축기를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 부유물 압축기를 나타내는 단면도.

도 2a 및 도 2b, 도 2c는 본 고안에 따른 부유물 압축기의 동작과정을 나타내는 공정도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 부유물 1a : 고형물

100 : 부유물 압축기 110 : 실린더

111 : 주입구 112 : 가이드 구멍

113 : 배출구 114 : 유체 배출구멍

115 : 집수통 120 : 유압 압축피스톤

130 : 유압 지지피스톤 140 : 에어 배출피스톤

150 : 콘트롤러

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 각종 수질오염의 근원이 되고 있는 산업 폐기물 또는 폐수처리 침전물 등과 같은 부유물을 고형물로 압축시켜 배출하는 부유물 압축기에 있어서, 상기 부유물을 받아들이는 주입구를 외주연 중심에 구비하며 일측 외주연의 상하부에 각각 뚫려진 가이드 구멍 및 토출구가 형성되어 양측방향으로 개구된 실린더와, 상기 주입구를 통하여 주입되는 부유물이 상기 실린더의 내부에 충진될 경우 상기 주입구를 밀폐시키면서 전진하여 부유물을 고형물로 압축시켜 상기 토출구를 통하여 배출시킨 후 다시 후퇴하여 제자리로 회동되는 유압 압축피스톤과, 상기 주입구를 통하여 부유물이 주입될 경우 상기 가이드 구멍 및 토출구를 밀폐시킬 수 있도록 상기 실린더의 안쪽으로 전진 위치되어 상기 유압 압축피스톤이 전진할 경우 부유물이 고형화될 수 있도록 지지한 다음 부유물의 고형화가 완료되는 시점에 상기 유압 압축피스톤의 추진력에 의하여 고형물이 상기 가이드 구멍 및 토출구에 정위치되도록 후퇴하여 제자리로 회동되는 유압 지지피스톤과, 상기 토출구 위에 정위치된 고형물을 상기 가이드 구멍을 통하여 하측방향으로 신속히 밀어내는 에어 배출피스톤과, 상기 유압 압축피스톤 및 유압 지지피스톤, 에어 배출피스톤을 각각 제어하는 콘트롤러를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 부유물 압축기의 바람직한 실시예를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 부유물 압축기를 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 부유물 압축기(100)는 외부로부터 공급되는 부유물(1)을 받아들이는 주입구(111)를 외주연의 중심에 구비한 실린더(110)를 메인 구조로 하고 있고, 이 실린더(110)의 일측 외주연의 상하부에는 상하방향으로 각각 뚫려진 가이드 구멍(112)과 토출구(113)가 형성되며 유압 압축피스톤(120) 및 유압 지지피스톤(130)을 양측에 장착한 구조로 이루어진다.

상기 유압 압축피스톤(120)은 주입구(111)를 통하여 주입되는 부유물(1)이 실린더(110)의 내부에 충진될 경우 주입구(111)를 밀폐시키면서 전진하여 부유물(1)을 고형물(1a)로 압축시켜 토출구(113)를 통하여 배출시킨 후 다시 후퇴하여 제자리로 회동하고, 상기 유압 지지피스톤(130)은 주입구(111)를 통하여 부유물(1)이 주입될 경우 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)를 밀폐시킬 수 있도록 실린더(110)의 안쪽으로 전진 위치되어 유압 압축피스톤(120)이 전진할 경우 부유물(1)이 고형화될 수 있도록 지지한 다음 부유물(1)의 고형화가 완료되는 시점에서 다시 고형물(1a)이 유압 압축피스톤(120)의 추진력에 의하여 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)에 정위치되도록 후퇴하여 제자리로 회동된다.

그리고, 상기 토출구(113) 위에 고형물(1a)이 정위치되면 하측방향으로 신속히 밀어내어 토출할 수 있도록 가이드 구멍(112)에는 에어 배출피스톤(140)이 구비된다.

이때, 상기 유압 압축피스톤(120) 및 유압 지지피스톤(130), 에어 배출피스톤(140)은 콘트롤러(150)에 의하여 각각 제어되고, 상기 가이드 구멍(112)과 주입구(111) 사이에 위치하는 실린더(110)의 외주연에는 미세하게 뚫려진 다수 개의 유체 배출구멍(114)이 형성되고, 이 유체 배출구멍(114)으로부터 흘러나오는 유체는 실린더(110)의 외주연에 외장되는 집수통(115)에 의하여 별도로 집수된다.

여기서, 상기 실린더(110)의 전체 길이를 ℓ이라 하고 실린더(110)의 일단에 구비된 가이드 구멍(112)으로부터 실린더(110)의 타단까지의 길이를 ℓ'라 했을 때, 주입구(111)는 ℓ'/2 지점의 실린더(110) 외주연 상측에 형성되는 것이 바람직하고, 실린더(110) 내부에 부유물(1)이 충진된 상태에서 유압 압축피스톤(120)이 전진할 경우 상기 주입구(111)는 유압 압축피스톤(120)의 외주연에 의하여 자연스럽게 밀폐되어 별도의 폐쇄수단이 없어도 되는 구조로 이루어지는 것이 좋다.

즉, 유압 압축피스톤(120)의 전후진에 의하여 주입구(111)의 개폐동작이 자연스럽게 이루어질 수 있도록 하여 별도의 개폐수단을 구비하지 않아도 부유물(1)의 공급 및 차단이 정확히 이루어질 수 있게 되어 개폐수단을 위한 추가의 부품이 없어도 되는 것이다.

그리고, 상기 유압 압축피스톤(120) 및 유압 지지피스톤(130)은 콘트롤러(150)에 의하여 제어되는 유압을 통하여 전후진될 수 있으므로 부유물(1)의 압축압력이 최대로 될 수 있고, 고형화된 부유물(1)을 토출구(113)를 통하여 밀어내는 에어 배출피스톤(140)은 에어에 의하여 빠르게 가압될 수 있으므로 실린더(110) 내부 및 유압 지지피스톤(130) 주변에 묻어있는 찌거기를 신속하고 용이하게 제거할 수 있게 된다.

이하, 본 고안에 따른 부유물 압축기의 동작 및 작용을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2a 및 도 2b, 도 2c는 본 고안에 따른 부유물 압축기의 동작과정을 나타내는 공정도이다.

먼저, 건설현장이나 터널공사, 광산, 기타 산업현장에서 발생되는 산업 폐기물 또는 폐수처리 침전물 등과 같은 부유물(1)이 함유된 오수를 침전탱크와 같은 집수조(미 도시됨)에 1차적으로 저장시킨 후 정수 시스템(미 도시됨)을 이용하여 순수한 물과 부유물로 다시 분리시켜 부유물 탱크(미 도시됨)에 부유물만을 별도 저장한다.

이 부유물 탱크에 저장된 부유물(1)을 부유물 압축기(100)에 공급하여 신속하게 고형화시켜 배출할 수 있도록 하여 정수효율을 높일 수 있도록 하는 것이다.

이때, 부유물 압축기의 동작을 더욱 정확하게 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 최초에 유압 지지피스톤(130)은 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)를 밀폐시킬 수 있도록 실린더(110)의 안쪽으로 전진 위치된 상태로, 그리고 유압 압축피스톤(120)은 주입구(111)를 개방시킬 수 있도록 후퇴 위치된 상태로 초기 설정된다.

그 후, 주입구(111)를 통하여 부유물(1)이 실린더(110) 내부에 충분히 충진되면 유압 압축피스톤(120)은 주입구(111)를 밀폐시키면서 전진하여 부유물(1)을 수분 20∼40％이하의 고형물(1a)로 압축시킨다.

이때, 부유물(1)이 압축되면서 나오는 수분은 유체 배출구멍(114)을 통하여 집수통(115)에 모여지면서 외부로 별도 취출되어지고, 부유물(1)의 고형화가 완료되는 시점에서 유압 지지피스톤(130)은 유압 압축피스톤(120)과 함께 고형물(1a)이 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)에 정위치되도록 후퇴하게 된다.

부유물(1)의 고형화가 완료되는 시점은 예를 들어 유압 지지피스톤(130)이 전진할 수 있는 최대점이 될 수 있고, 이러한 경우 콘트롤러(150)의 제어에 의하여 그 동작이 제어된다.

그 후, 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)에 고형물(1a)이 정위치되면 곧바로 에어 배출피스톤(140)이 하강하여 고형물(1a)을 외부로 토출한 다음 유압 지지피스톤(130) 및 유압 압축피스톤(120)과 함께 제자리로 원위치하게 된다.

이와 같은 부유물(1)의 고형화 공정은 콘트롤러(150)의 제어에 의하여 지속적으로 반복되어 각종 산업 폐기물 및 침전물 등을 신속하고 용이하게 배출할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 고안에 따른 부유물 압축기(100)을 이용할 경우 부유물(1)을 간단히 처리할 수 있고 별도의 정수 시스템에 적용할 경우 정수속도를 극대화시킬 수 있게 되어 정수시설의 투자를 크게 줄일 수 있는 유용한 작용이 있음을 알 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 부유물 압축기(100)는 각종 수질오염의 근원이 되고 있는 산업 폐기물 또는 폐수처리 침전물 등과 같은 부유물(1)을 보다 신속하고 효과적으로 수분을 제거하면서 정형화된 형상으로 고형화시켜 재활용할 수 있도록 함과 동시에 신속한 부유물(1)의 취출을 통한 세정시의 효율성을 극대화시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

즉, 부유물 압축기(100)의 신속한 동작에 의하여 부유물(1)이 용이하게 고형화될 수 있게 되어 부유물(1) 처리를 위한 별도의 시스템이 필요없고 정수속도를 극대화시킬 수 있게 되어 매우 효율적으로 정수작업을 진행할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 주입구(111)를 통하여 주입되는 부유물(1)이 실린더(110)의 내부에 충진될 경우 유압 압축피스톤(120)이 연동되어 주입구(111)를 밀폐시키면서 전진할 수 있도록 설계되어 주입구(111)를 개폐하기 위한 별도의 수단이 필요없고, 토출구(113) 위에 고형물(1a)이 정위치될 경우 하측방향으로 신속히 밀어내어 토출할 수 있도록 에어 배출피스톤(140)이 구비되어 고형물(1a)의 신속한 토출작업이 실현되는 효과가 있다.

그리고, 가이드 구멍(112)과 주입구(111) 사이에 위치하는 실린더(110)의 외주연에 미세하게 뚫려진 다수 개의 유체 배출구멍(114)을 구비시키고, 이 유체 배출구멍(114)으로부터 흘러나오는 유체를 실린더(110)의 외주연에 외장되는 집수통(115)에 의하여 별도로 집수될 수 있도록 하여 환경 오염의 주범이 되고 있는 오수의 이중적인 관리를 구현할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims

각종 수질오염의 근원이 되고 있는 산업 폐기물 또는 폐수처리 침전물 등과 같은 부유물(1)을 고형물(1a)로 압축시켜 배출하는 부유물 압축기(100)에 있어서,

상기 부유물(1)을 받아들이는 주입구(111)를 외주연 중심에 구비하며 일측 외주연의 상하부에 각각 뚫려진 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)가 형성되어 양측방향으로 개구된 실린더(110)와,

상기 주입구(111)를 통하여 주입되는 부유물(1)이 상기 실린더(110)의 내부에 충진될 경우 상기 주입구(111)를 밀폐시키면서 전진하여 부유물(1)을 고형물(1a)로 압축시켜 상기 토출구(113)를 통하여 배출시킨 후 다시 후퇴하여 제자리로 회동되는 유압 압축피스톤(120)과,

상기 주입구(111)를 통하여 부유물(1)이 주입될 경우 상기 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)를 밀폐시킬 수 있도록 상기 실린더(110)의 안쪽으로 전진 위치되어 상기 유압 압축피스톤(120)이 전진할 경우 부유물(1)이 고형화될 수 있도록 지지한 다음 부유물(1)의 고형화가 완료되는 시점에 상기 유압 압축피스톤(120)의 추진력에 의하여 고형물(1a)이 상기 가이드 구멍(112) 및 토출구(113)에 정위치되도록 후퇴하여 제자리로 회동되는 유압 지지피스톤(130)과,

상기 토출구(113) 위에 정위치된 고형물(1a)을 상기 가이드 구멍(112)을 통하여 하측방향으로 신속히 밀어내는 에어 배출피스톤(140)과,

상기 유압 압축피스톤(120) 및 유압 지지피스톤(130), 에어 배출피스톤(140)을 각각 제어하는 콘트롤러(150)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유물 압축기(100).
제 1 항에 있어서,

상기 부유물 압축기(100)는,

상기 가이드 구멍(112)과 주입구(111) 사이에 위치하는 상기 실린더(110)의 외주연에 미세하게 뚫려진 다수 개의 유체 배출구멍(114)과,

상기 유체 배출구멍(114)으로부터 흘러나오는 유체를 별도로 집수할 수 있도록 상기 실린더(110)의 외주연에 외장되는 집수통(115)을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유물 압축기(100).