KR20060030531A

KR20060030531A - 축산폐수 처리장치

Info

Publication number: KR20060030531A
Application number: KR1020040079316A
Authority: KR
Inventors: 홍석표
Original assignee: 홍석표
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-04-11
Also published as: KR100625114B1

Abstract

본 발명은 일반 축산 농가에서 부담없이 손쉽게 사용할 수 있는 소형의 축산폐수 처리장치에 관한 것이다.

본 발명은 모터에 의해 구동되는 2개의 회전형 실린더 내에 축산폐수를 투입하여 원심분리방식으로 축산폐수 중의 물과 슬러지를 효과적으로 분리 배출할 수 있도록 함으로써, 물과 슬러지의 효과적인 분리로 축산폐수를 보다 효율적으로 처리할 수 있으며, 무엇보다도 구조가 간단하면서도 누구나 손쉽게 취급할 수 있어 축산 농가에서도 경제적인 부담이나 관리상의 어려움없이 사용할 수 있고, 더 나아가 축산폐수의 무단 방류 등으로 인한 환경오염의 폐단을 없앨 수 있는 축산폐수 처리장치를 제공한다.

축산폐수, 오수, 슬러지, 원심분리방식, 처리장치

Description

축산폐수 처리장치{stock raising onsite wastewater treatment eguipment}

도 1은 본 발명에 따른 축산폐수 처리장치를 나타내는 단면도

도 2는 도 1에 있어서 스크류날개를 보인 측단면도

도 3은 본 발명에 따른 축산폐수 처리장치에서 펌프 구조를 나타내는 사시도

도 4는 본 발명에 따른 축산폐수 처리장치에서 필터 구조를 나타내는 사시도

도 5는 본 발명에 따른 축산폐수 처리장치의 사용상태를 나타내는 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 투입부 11 : 배출부

12 : 물배출홀 13 : 필터

14 : 물배출용 실린더 15 : 스크류날개

16 : 슬러지이송용 실린더 17 : 모터

18 : 풀리 19 : 구동부

20 : 유입구 21 : 유도홈

22 : 제1케이싱 23 : 배출구

24 : 제2케이싱 25 : 펌핑부

26 : 패킹 27 : 전동축

본 발명은 축산폐수 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각각 독립적으로 회전하는 2개의 실린더 조합을 이용한 원심분리방식으로 축산폐수 중의 물과 슬러지를 효과적으로 분리 배출할 수 있으며, 특히 구조가 간단하고 취급이 용이하여 농가에서도 경제적인 부담없이 사용할 수 있는 축산폐수 처리장치에 관한 것이다.

최근 생활수준의 향상에 따라 축산물의 소비량이 날로 증대되고 있으며 축산업의 규모도 커지고 있다.

이에 따라 부수적으로 축산폐수의 발생량이 급증하고 있는 설정이다.

축산폐수는 오수와 슬러지가 함께 섞여 있기 때문에 그대로 방류될 경우 심각한 수질오염을 일으킨다.

목초지가 많은 유럽 등에서는 축산폐수를 유기질 비료 등으로 재활용하고 있는 반면, 우리나라와 일본에서는 축산폐수를 생물학적으로 처리한 후 방류하고 있는 실정이다.

그러나, 위와 같은 축산폐수 처리시설은 대부분 시설 설치면적과 건설비용 등이 많이 소요되므로 그 수가 한정되어 있고, 점차 증가하는 축산폐수의 양을 처리하는데에는 한계가 있다.

또한, 거의 대부분의 일반 영세한 축산농가에서는 경제적인 부담과 관리의 어려움때문에 축산폐수 처리시설을 갖추고 있지 못하며, 이로 인해 계속적으로 발생하는 상당량의 축산폐수를 하천 등에 그대로 방류하는 사례가 점차 늘어나는 실정이다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 모터에 의해 구동되는 2개의 회전형 실린더 내에 축산폐수를 투입하여 원심분리방식으로 축산폐수 중의 물과 슬러지를 효과적으로 분리 배출할 수 있도록 함으로써, 물과 슬러지의 효과적인 분리로 축산폐수를 보다 효율적으로 처리할 수 있으며, 무엇보다도 구조가 간단하면서도 누구나 손쉽게 취급할 수 있어 축산 농가에서도 경제적인 부담이나 관리상의 어려움없이 사용할 수 있고, 더 나아가 축산폐수의 무단 방류 등으로 인한 환경오염의 폐단을 없앨 수 있는 축산폐수 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 한쪽의 축방향 투입부 및 다른 한쪽의 반경방향 배출부와 둘레면의 다수의 물배출홀 및 내벽면의 필터를 갖고 있으며 베어링에 의해 양단 지지되어 회전되면서 축산폐수 중의 물을 바깥쪽으로 배출시켜주는 외부의 물배출용 실린더와, 둘레면에는 길이방향으로 나란한 스크류날개가 갖추 어져 있으며 물배출용 실린더의 내부에 동심원상으로 배치되는 동시에 양단 지지되어 회전되면서 축산폐수 중의 슬러지를 한쪽으로 이송시켜주는 내부의 슬러지이송용 실린더와, 모터와 각 실린더의 축에 장착되는 풀리를 이용한 전동구조로 물배출용 실린더와 슬러지이송용 실린더를 각각 회전시켜주는 구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물배출용 실린더는 중심의 유입구로 들어오는 축산폐수를 반경방향으로 뻗은 유도홈을 이용하여 반경방향으로 유도하는 제1케이싱과, 상기 제1케이싱과 밀착 조합되며 유도홈과 통하는 가장자리의 배출구를 이용하여 축산폐수를 실린더 내부로 들여보내는 제2케이싱으로 구성되어 투입부측의 축산폐수를 강제 압송시켜주는 펌핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터는 타공망을 사이에 두고 그 양면에 겹쳐지는 2장의 금속메시가 적층 결합된 판상구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬러지이송용 실린더의 스크류날개는 서로 일정한 간격을 유지하면서 실린더 길이방향을 따라 나란하게 배치되는 4열의 스크류날개로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크류날개는 날개에 씌워지는 동시에 반경방향으로 슬라이드되면서 필터측에 접촉되어 필터면에 부착되어 있는 슬러지를 긁어내는 캡형태의 고무재 패킹을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물배출용 실린더의 축에 장착되는 풀리는 슬러지이송용 실린더의 축에 장착되는 풀리보다 작은 직경으로 이루어져 물배출용 실린더가 슬러지이송용 실린더보다 빠른 속도로 회전될 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 제공하는 축산폐수 처리장치는 고속으로 회전하는 2개의 실린더를 조합한 후 실린더 속에 축산폐수를 투입하여 원심분리방식으로 축산폐수 중의 오수와 슬러지를 구별하여 분리 배출할 수 있도록 한 장치이며, 축산폐수 뿐만 아니라 음식물 쓰레기 등과 같이 수분과 찌꺼기가 함께 섞여있는 모든 폐기물 등도 효과적으로 분리 배출시킬 수 있는 기능을 갖는다.

이를 위하여, 상기 축산폐수 처리장치는 서로 간의 일정 간격을 유지하면서 동심원상으로 조합되는 2개의 실린더수단, 축산폐수의 강제 압송 및 공급을 위한 펌프수단, 슬러지로부터 물만 분리할 수 있는 필터수단, 슬러지를 한쪽으로 밀어서 이송시킬 수 있는 스크류수단, 실린더 회전을 위한 모터 및 풀리 전동수단 등을 포함한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 축산폐수를 일정구간 체류시키면서 오수와 슬러지를 분리 배출하는 역할은 물배출용 실린더(14)와 슬러지이송용 실린더(16)가 담당한다.

상기 물배출용 실린더(14)는 후술하는 한쪽의 펌핑부(25)와 다른 한쪽의 하우징 사이에 길다란 원통형 실린더가 일체식으로 조립된 형태로 이루어져 있으며, 펌핑부(25)측으로 연결되는 중공의 축과 슬러지이송용 실린더(16)가 갖는 축을 이용하여 베어링을 통해 양단 지지되는 구조로 설치된다.

상기 중공의 축은 축산폐수가 들어오는 투입부(10)로서, 이곳을 통해 들어오 는 축산폐수는 펌핑부(25)를 거쳐 실린더 내부로 공급될 수 있게 된다.

여기서, 상기 투입부(10)의 선단부는 축산폐수 저장탱크 등으로부터 연장되는 호스가 연결되는데, 실린더의 회전에 따른 호스의 꼬임을 방지하기 위하여 호스와 투입부, 즉 중공의 파이프는 통상적으로 많이 사용하는 기밀구조의 베어링으로 연결하는 것이 바람직하다.

상기 투입부(10)의 반대쪽에 있는 하우징에는 둘레면에 직경이 큰 다수의 홀, 즉 배출부(11)가 형성되어 있으며, 이때의 배출부(11)로는 물이 제거된 슬러지가 최종적으로 배출된다.

또한, 물배출용 실린더(14)의 몸체에 해당하는 길다란 원통형 실린더의 둘레면에는 직경이 작은 다수의 물배출홀(12)이 형성되어 있으며, 이때의 물배출홀(12)은 원심력에 의해 바깥쪽으로 빠져나가는 물의 통로가 된다.

또한, 길다란 원통형 실린더의 내벽면 전체 구간에는 링형태의 필터(13)가 연접하면서 다수 설치되어 있어서 물만 빠져나가게 되고 슬러지는 걸러질 수 있게 된다.

특히, 상기 필터(13)는 3개의 망을 적층 조합시킨 구조로 이루어져 있어서 축산폐수 중의 슬러지를 보다 효과적으로 걸러줄 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 필터(13)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 다수의 홀을 갖는 중간의 타공망(13a)을 사이에 두고 내측에 굵은 눈금으로 되어 있는 금속메시(13b)가 2장정도 겹쳐 형성시키며, 외측으로는 가는 눈금으로 되어 슬러지 등을 미세하게 걸러줄 수 있는 금속메시(13c)가 겹쳐진 링형상구조로 이루어져 있다. 바람직하 게는 가는 눈금으로 된 금속메시(13c)는 상기 겹쳐진 타공망(13a)과 금속매시(13b)를 내외측으로 감싸 형성하는 것이 좋다.

이러한 물배출용 실린더(14)의 회전을 위하여 중공의 축에는 풀리(18)가 장착되며, 이때의 풀리(18)가 후술하는 구동부(19)측으로부터 동력을 전달받음에 따라 물배출용 실린더(14)의 회전이 가능하게 된다.

여기서, 물배출용 실린더(14)의 주변에는 별도의 독립공간을 갖는 챔버를 조성하여 밖으로 튀겨서 나가는 물과 최종적으로 떨어져 나오는 슬러지를 수집할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 슬러지이송용 실린더(16)는 물배출용 실린더(14)보다 작은 직경을 갖는 원통형의 길다란 실린더로 이루어져 있으며, 물배출용 실린더(14)의 내측에 동심원상으로 배치된다.

이렇게 배치되는 슬러지이송용 실린더(16)는 한쪽이 물배출용 실린더(14)의 한쪽 내측 단면에 베어링을 통해 회전가능한 구조로 지지되고, 다른 한쪽은 일정길이의 축으로 길게 연장되어 역시 베어링으로 지지된다.

따라서, 물배출용 실린더(14)와 슬러지이송용 실린더(16)는 서로 한쪽을 접하면서 각각 1개씩 갖고 있는 양쪽의 축을 이용하여 지지되는 구조를 취할 수 있게 된다.

또한, 상기 슬러지이송용 실린더(16)의 둘레면에는 길이방향으로 나란한 스크류날개(15)가 갖추어져 있으며, 이것을 이용하여 슬러지를 한쪽으로 밀어낼 수 있게 된다.

특히, 상기 스크류날개(15)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 서로 일정한 간격, 예를 들면 90°간격을 유지하면서 실린더 길이방향을 따라 나란하게 배치되는 4열의 스크류날개로 이루어져 있으며, 이에 따라 실린더 내의 슬러지를 4개의 구역으로 나누어 이송시킬 수 있으므로 슬러지의 아래쪽으로 몰림 또는 엉킴을 방지할 수 있고 보다 능률적으로 슬러지를 한쪽으로 밀어낼 수 있게 된다.

또한, 상기 스크류날개(15)에는 날개의 일부 길이에 씌워지면서 회전력에 의해 반경방향으로 슬라이드가능한 캡형태의 고무재 패킹(26)이 장착되어 있다.

이때의 패킹(26)은 실린더가 회전하면 그 원심력에 의해 바깥쪽으로 슬라이드되어 끝이 필터(13)측에 밀착되고, 따라서 필터(13)면에 부착되어 있는 슬러지를 패킹(26)이 긁어낼 수 있게 된다.

이러한 슬러지이송용 실린더(16)의 회전을 위하여 한쪽으로 길게 연장되는 축에는 풀리(18)가 장착되며, 이때의 풀리(18)가 후술하는 구동부(19)측과 연결되므로서 슬러지이송용 실린더(16)의 회전이 가능하게 된다.

특히, 상기 물배출용 실린더(14)의 축에 장착되는 풀리(18)는 슬러지이송용 실린더(16)의 축에 장착되는 풀리(18)보다 작은 직경으로 이루어져 있으며, 이에 따라 물배출용 실린더(14)는 슬러지이송용 실린더(16)보다 빠른 속도로 회전될 수 있게 된다.

이때, 상기 물배출용 실린더(14)의 회전 속도는 3,400rpm, 상기 슬러지이송용 실린더(16)의 회전속도는 3,200rpm으로 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같은 실린더들의 회전을 위한 구동부(19)는 1개의 모터(17) 및 전동축 (27)과 다수의 풀리(18)로 구성된다.

예를 들면, 실린더와 나란하게 배치되면서 양단 베어링에 의해 지지되는 전동축(27)이 구비되고, 모터(17)의 축에 장착되어 있는 풀리(18)와 전동축(27)에 장착되어 있는 풀리(18)는 벨트로 전동되며, 전동축(27)에 있는 다른 2개의 풀리(18)가 실린더측에 있는 각각의 풀리(18)와 벨트로 연결되므로서, 모터(17)의 구동에 의해 각 실린더가 동시에 회전될 수 있게 된다.

이때의 전동축(27)은 실린더가 지지되는 프레임(미도시)상에 지지되는 구조로 설치될 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 축산폐수를 강제로 압송시켜줄 수 있는 펌핑부(25)의 구조를 보여준다.

상기 펌핑부(25)는 물배출용 실린더(14)의 한쪽 유입부측에 조립되는 2개의 원판형 케이싱으로 이루어져 있으며, 2개의 케이싱은 볼트체결구조로 일체 조립된다.

즉, 상기 펌핑부(25)는 중심의 유입구(20)로 들어오는 축산폐수를 반경방향으로 뻗은 유도홈(21)을 이용하여 반경방향으로 유도하는 제1케이싱(22)과, 상기 제1케이싱(22)과 밀착 조합되며 유도홈(21)과 통하는 가장자리의 다수의 배출구(23)를 이용하여 축산폐수를 실린더 내부로 들여보내는 제2케이싱(24)으로 구성된다.

이때의 유도홈(21)은 중심의 유입구(20)로부터 반경방향으로 뻗어나가는 4개의 홈으로 이루어져 있고 각 홈의 끝은 배출구(23)와 통해 있어서 유입구(21)를 통 해 들어오는 축산폐수는 각 유도홈(21)으로 유도된 후 배출구(23)를 통해 실린더 내측으로 보내지게 되며, 실린더와 함께 펌핑부(25)도 고속으로 회전함에 따라 유입구(20)를 빠져나온 축산폐수가 원심력을 받아 유도홈(21)을 따라 강하게 퍼지면서 배출구(23)측으로 밀려나게 되므로 축산폐수는 압송력을 받으면서 실린더측으로 투입될 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 축산폐수 처리장치에 대한 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 5에 도시한 바와 같이, 구동부(19)의 모터(17)가 가동되면 물배출용 실린더(14)와 슬러지이송용 실린더(16)는 각각의 속도로 회전을 시작한다.

이렇게 실린더가 회전하면 호스를 통해 축산폐수를 실린더 속에 투입한다.

축산폐수의 투입시 별도의 펌핑수단을 사용할 수 있다.

물배출용 실린더(14)의 유입부(10)로 공급되는 축산폐수는 펌핑부(25)를 통해 실린더 속으로 투입되고, 실린더 속으로 투입된 축산폐수는 고속으로 회전되고 있는 실린더 속을 진행하면서 물은 필터(13)를 거쳐 바깥쪽으로 빠져나가고, 물기가 빠진 슬러지는 스크류날개(15)에 의해 한쪽으로 계속 밀리면서 최종적으로 배출부(11)를 통해 배출된다.

따라서, 오수와 슬러지가 혼합되어 있는 상태의 축산폐수는 고속회전하는 실린더에 의해 물과 물기가 제거된 슬러지로 분리된 후 배출되므로 축산폐수의 처리를 위한 취급이 용이하게 되고, 그 처리효과 또한 높일 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 고속으로 회전하는 실린더 조합형태를 이용한 원심분리방식으로 축산폐수 중의 물과 슬러지를 효과적으로 분리 배출할 수 있는 축산폐수 처리장치를 제공함으로서, 물과 슬러지의 효과적인 분리로 축산폐수를 보다 효율적으로 처리할 수 있는 장점이 있고, 또한 구조가 간단하면서도 누구나 손쉽게 취급할 수 있어 축산 농가에서도 경제적인 부담이나 관리상의 어려움없이 사용할 수 있는 장점이 있으며, 궁극적으로 축산폐수의 무단 방류 등으로 인한 폐단을 줄여서 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

한쪽의 축방향 투입부(10) 및 다른 한쪽의 반경방향 배출부(11)와 둘레면의 다수의 물배출홀(12) 및 내벽면의 필터(13)를 갖고 있으며 베어링에 의해 양단 지지되어 회전되면서 축산폐수 중의 물을 바깥쪽으로 배출시켜주는 외부의 물배출용 실린더(14)와, 둘레면에는 길이방향으로 나란한 스크류날개(15)가 갖추어져 있으며 물배출용 실린더(14)의 내부에 동심원상으로 배치되는 동시에 양단 지지되어 회전되면서 축산폐수 중의 슬러지를 한쪽으로 이송시켜주는 내부의 슬러지이송용 실린더(16)와, 모터(17)와 각 실린더의 축에 장착되는 풀리(18)를 이용한 전동구조로 물배출용 실린더(14)와 슬러지이송용 실린더(16)를 각각 회전시켜주는 구동부(19)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 축산폐수 처리장치.
청구항 1에 있어서, 상기 물배출용 실린더(14)는 중심의 유입구(20)로 들어오는 축산폐수를 반경방향으로 뻗은 유도홈(21)을 이용하여 반경방향으로 유도하는 제1케이싱(22)과, 상기 제1케이싱(22)과 밀착 조합되며 유도홈(21)과 통하는 가장자리의 배출구(23)를 이용하여 축산폐수를 실린더 내부로 들여보내는 제2케이싱(24)으로 구성되어 투입부(10)측의 축산폐수를 강제 압송시켜주는 펌핑부(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수 처리장치.
청구항 1에 있어서, 상기 필터(13)는 타공망(13a)을 사이에 두고 그 양면에 겹쳐지는 2장의 금속메시(13b),(13c)가 적층 결합된 링형상구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 축산폐수 처리장치.
청구항 1에 있어서, 상기 슬러지이송용 실린더(16)의 스크류날개(15)는 서로 일정한 간격을 유지하면서 실린더 길이방향을 따라 나란하게 배치되는 4열의 스크류날개로 이루어진 것을 특징으로 하는 축산폐수 처리장치.
청구항 1 또는 4에 있어서, 상기 스크류날개(15)는 날개에 씌워지는 동시에 반경방향으로 슬라이드되면서 필터(13)측에 접촉되어 필터(13)면에 부착되어 있는 슬러지를 긁어내는 캡형태의 고무재 패킹(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수 처리장치.
청구항 1에 있어서, 상기 물배출용 실린더(14)의 축에 장착되는 풀리(18)는 슬러지이송용 실린더(16)의 축에 장착되는 풀리(18)보다 작은 직경으로 이루어져 물배출용 실린더(14)가 슬러지이송용 실린더(16)보다 빠른 속도로 회전될 수 있도 록 된 것을 특징으로 하는 축산폐수 처리장치.