KR20210151348A - 패각 전처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패각 전처리 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 패각 전처리 장치는 상면이 평평하고 지면으로부터 위쪽으로 이격되어 고정 설치되며과 상면의 중심부에는 일정 길이만큼 하방으로 뚫리고 내부에 베어링이 구비된 회전축 삽입구멍이 형성되는 하부 맷돌과, 하면이 평평하고 하면이 상기 하부 맷돌의 상면과 마주보도록 상기 하부 맷돌의 위에서 자전(自轉) 가능하게 설치되며 하면과 상기 하부 맷돌의 상면 사이에는 간극이 형성되고 상면의 중심부로부터 하면의 중심부까지 축설치공간이 구비되며, 하면의 중심부가 오목하게 패여 패각 배출 공간이 형성되는 상부 맷돌과, 상기 상부 맷돌의 축 설치공간을 상하 방향으로 관통하면서 상기 상부 맷돌과 결합하여 상기 상부 맷돌과 일체로 회전하고 하부가 상기 하부 맷돌의 회전축 삽입구멍에 삽입되어 상기 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며 동력원에 의해 회전력을 전달받아 회전되고, 상단면이 개구되고 상단면으로부터 일정 길이만큼 아래까지의 부분은 속이 빈 파이프 구조로 된 패각 공급 통로가 구비되는 회전축과, 상기 회전축의 상단부에 결합되는 투입 호퍼와, 양 말단이 개구된 파이프 형태의 연결관으로서 상기 연결관의 일단은 상기 패각 공급 통로의 하단부와 통하도록 상기 회전축의 측면과 결합되고 다른 일단은 상기 패각 배출 공간과 통하도록 상기 상부 맷돌의 내부에 매설되는 연결관과, 상기 하부 맷돌의 둘레에 결합되어 상기 상부 맷돌과 상기 하부 맷돌 사이의 간극을 통해 외부로 배출되어 떨어지는 패각 분쇄물을 받기 위한 것으로서 일부에는 배출구가 형성되는 분쇄물 받이부 및 상기 상부 맷돌의 외측면과 결합되어 상기 상부 맷돌과 함께 회전하고 하단부가 상기 분쇄물 받이부의 바닥면보다 일정 거리만큼 위에 위치하도록 상하 방향으로 뻗는 이송 스크래퍼를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 굴 양식장에서 배출되는 패각과 가두리양식장 철거로 인하여 발생된 유기성 화합물이 함유된 폐슬러지 등을 5개의 공정이 복합적으로 융합된 공정으로 처리하여 악취 제거, 부피 감소, 품질 향상 등의 효과를 거둘 수 있는 패각 전처리 장치에 대한 것이다.
굴 패각은 패화석 비료, 채묘기 등으로 사용될 수 있으나, 현재 상당량의 굴패각이 매립 또는 미처리되어 방치됨에 따라 악취 발생과 갯벌의 고형화 및 환경오염문제가 발생되고 있다.
해안가 굴 생산 단지를 비롯하여 양식장에서 발생되는 패각 및 폐슬러지가 매해 증가함에 따라 이를 제때 처리하지 못하게 되고 이로 인해 악취가 발생하여 많은 고통을 주고 있으며, 이러한 악취 문제로 인해 재활용처리 공장이나 양식장, 폐슬러지 공장을 건설할 때 주민, 환경단체의 반발이 심하여 난관에 봉착하게 된다.
현재 대한민국 전체 굴 생산량의 약 80%는 통영 지역이며, 연간 굴패각의 발생량은 50만톤 이상이 되고 있으나 전처리 공정이 미약하여 운송료가 너무 비싸서 경제성이 맞지 않고, 수요처에서 굴패각의 악취 문제로 인하여 재사용하기를 꺼리는 실정이다.
이처럼 종래에는 저품위 패각을 고품위로 재활용할 수 있는 제조장치가 없어서 부산물인 패각 이동시 전체 패각 중 사용할 수 있는 고품위 패각은 약 40%에 불과하며, 오랜 기간 저장되어 있어 악취 발생과 위생적 처리가 뒤따라야 한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 패각 및 폐슬러지의 악취를 제거하고 운송 편의를 위해 감량화하며 굴패각에 함유된 탄산칼슘을 고품위로 높여 제철소 소결재 또는 알칼리성 토양개량제 석회비료로 사용할 수 있는 패각 전처리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패각 전처리 장치는 상면이 평평하고 지면으로부터 위쪽으로 이격되어 고정 설치되며 상면의 중심부에는 일정 길이만큼 하방으로 뚫리고 내부에 베어링이 구비된 회전축 삽입구멍이 형성되는 하부 맷돌과, 하면이 평평하고 하면이 상기 하부 맷돌의 상면과 마주보도록 상기 하부 맷돌의 위에서 자전(自轉) 가능하게 설치되며 하면과 상기 하부 맷돌의 상면 사이에는 간극이 형성되고 상면의 중심부로부터 하면의 중심부까지 축 설치공간이 구비되며, 하면의 중심부가 오목하게 패여 패각 배출 공간이 형성되는 상부 맷돌과, 상기 상부 맷돌의 축 설치공간을 상하 방향으로 관통하면서 상기 상부 맷돌과 결합하여 상기 상부 맷돌과 일체로 회전하고 하부가 상기 하부 맷돌의 회전축 삽입구멍에 삽입되어 상기 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며 동력원에 의해 회전력을 전달받아 회전되고, 상단면이 개구되고 상단면으로부터 일정 길이만큼 아래까지의 부분은 속이 빈 파이프 구조로 된 패각 공급 통로가 구비되는 회전축과, 상기 회전축의 상단부에 결합되는 투입 호퍼와, 양 말단이 개구된 파이프 형태의 연결관으로서 상기 연결관의 일단은 상기 패각 공급 통로의 하단부와 통하도록 상기 회전축의 측면과 결합되고 다른 일단은 상기 패각 배출 공간과 통하도록 상기 상부 맷돌의 내부에 매설되는 연결관과, 상기 하부 맷돌의 둘레에 결합되어 상기 상부 맷돌과 상기 하부 맷돌 사이의 간극을 통해 외부로 배출되어 떨어지는 패각 분쇄물을 받기 위한 것으로서 일부에는 배출구가 형성되는 분쇄물 받이부 및 상기 상부 맷돌의 외측면과 결합되어 상기 상부 맷돌과 함께 회전하고 하단부가 상기 분쇄물 받이부의 바닥면보다 일정 거리만큼 위에 위치하도록 상하 방향으로 뻗는 이송 스크래퍼를 포함하여 구성되며, 패각을 상기 투입 호퍼로 투입시키면 투입된 패각이 상기 패각 공급 통로 및 상기 연결관을 지나 상기 패각 배출 공간으로 배출되고 배출된 패각이 상기 상부 맷돌과 상기 하부 맷돌 사이에서 갈리면서 분쇄된 다음 상기 간극을 통해 빠져나와 상기 분쇄물 받이부에 쌓이고 상기 이송 스크래퍼가 회전하면서 쌓여있는 분쇄물 중 일정 높이 이상의 것을 쓸어내어 분쇄물이 상기 배출구를 통해 배출되도록 구성된다.
또한, 상기 하부 맷돌의 밑에 설치되는 악취제거용 가스발생장치를 더 포함하고, 상기 악취제거용 가스발생장치와 연결된 가스공급관이 상기 하부 맷돌을 관통하고 상기 가스공급관의 상단 구멍이 상기 하부 맷돌의 상면에 노출됨으로써 상기 악취제거용 가스발생장치에서 발생된 가스가 상기 간극으로 분사되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부 맷돌의 내부에 다수 개의 히터가 매립 설치되어 상기 하부 맷돌의 상면을 가열시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 맷돌 및 상기 하부 맷돌을 둘러싸서 밀폐시키고 수증기 배출구가 형성되는 외부 하우징과, 상기 외부 하우징의 수증기 배출구와 연결되는 수증기 통로관 및 상기 수증기 통로관과 통하도록 연결되는 응축기로서 상기 히터의 가열에 의해 상기 간극 내에서 발생되어 상기 외부 하우징 및 상기 수증기 통로관을 지나 상기 응축기 내부로 공급되는 수증기를 쿨링하여 액화시키는 응축기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부 맷돌의 밑에 설치되는 공기 분사장치를 더 포함하고, 상기 공기 분사장치와 연결된 공기 분사관이 상기 하부 맷돌을 관통하고 상기 공기 분사관의 상단 구멍이 상기 하부 맷돌의 상면에 노출됨으로써 상기 공기 분사장치로부터 공기가 상기 간극으로 분사되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부 맷돌의 밑에 설치되는 물 분사장치를 더 포함하고, 상기 공기 분사장치와 연결된 물 분사관이 상기 하부 맷돌을 관통하고 상기 물 분사관의 상단 구멍이 상기 하부 맷돌의 상면에 노출됨으로써 상기 물 분사장치로부터 물이 상기 간극으로 분사되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 악취제거용 가스발생장치에서 발생되는 가스는 이산화염소(ClO2)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 투입호퍼는 입구가 칸막이에 의해 분할되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 수하줄에 붙어있는 패각을 투입하는 투입부와, 파쇄용 커터가 달린 한 쌍의 파쇄 롤러로서 상기 투입부 밑에 설치되어 상기 투입부를 지나 낙하하는 수하줄에 붙어있는 패각이 상기 한 쌍의 파쇄 롤러 사이를 통과하면서 파쇄되고 이로인해 수하줄과 패각이 분리되도록 하는 한 쌍의 파쇄 롤러와, 상기 한 쌍의 파쇄 롤러 밑에 회전 가능하게 설치되는 망체 구조의 드럼통과, 상기 드럼통의 밑에 설치되는 패각 이송 컨베이어 및 상기 드럼통의 한쪽 말단부의 밑에 설치되는 수하줄 이송 컨베이어를 포함하여 구성되며, 상기 파쇄 롤러에 의해 파쇄된 패각은 낙하하여 상기 드럼통의 망체 구멍을 통해 상기 드럼통에 유입된 다음 상기 드럼통의 망체 구멍을 통해 상기 드럼통에서 빠져나가 상기 패각 이송 컨베이어 위에 떨어져서 상기 투입 호퍼로 투입되도록 이송되고 패각과 분리된 수하줄은 상기 드럼통의 회전에 의해 상기 드럼통의 한쪽 끝으로 이동하여 상기 수하줄 이송 컨베이어 위에 떨어져서 이송되도록 구성되는 수하줄 분리식 패각 파쇄기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패각과의 마찰로 인한 상기 상부 맷돌 및 상기 하부 맷돌의 마모에 따른 상기 간극의 변화를 원래대로 보정하기 위해 상기 상부 맷돌의 설치 높이를 조절할 수 있는 높이 조절 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 맷돌 및 상기 하부 맷돌의 재료는 세라믹인 것이 바람직하다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 패각 전처리 장치에 의하면 분쇄, 혼합, 건조, 악취제거, 고형화의 5개 공정을 하나의 연속된 공정으로 처리하여 패각에 함유된 악취물질(H2S, NH3, NH2COOH, OH)을 제거하는 것은 물론, 패각에 함유된 탄산칼슘(CaCO3)을 고품위로 높여 굴패각을 제철소 소결재 또는 알칼리성 토량개량제 석회비료 등으로 이용 가능하게 처리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 밀(MILL) 방식 분쇄 공정을 구현하여 패각 분쇄 시 일정한 압도와 비표면적을 유지할 수 있다.
또한, 부피가 큰 패각과 폐슬러지를 열에너지를 활용하여 최소한의 경비로 수분함량 27% 이내까지 줄일 수 있어서 부피를 1/5까지 줄어들도록 할 수 있어서 운반과 보관 비용을 절감할 수 있다.
또한, 회전 분쇄로 10여톤의 압력과 마찰에 의한 해리 반응에 의하여 패각의 다단층 CaCO 내 유기성 폐기물을 완전 미분화하여 펠렛트화할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 패각 전처리 장치 중 상부 맷돌과 하부 맷돌을 포함하는 분쇄 장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 패각 전처리 장치 중 수하줄 분리식 패각 파쇄기를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 패각 전처리 장치를 이용한 패각 전처리 공정 순서도.
도 2는 본 발명에 의한 패각 전처리 장치 중 수하줄 분리식 패각 파쇄기를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 패각 전처리 장치를 이용한 패각 전처리 공정 순서도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 패각 전처리 장치는 크게 도 1에 도시된 상부 맷돌(30)과 하부 맷돌(40)을 포함하는 분쇄 장치와, 도 2에 도시된 수하줄 분리식 패각 파쇄기의 두 부분으로 구성된다.
도 1에 도시된 분쇄장치는 투입 호퍼(10), 회전축(20), 상부 맷돌(30), 하부 맷돌(40), 분쇄물 받이부(60), 이송 스크래퍼(70), 하부 케이스(80), 악취 제거용 가스발생장치(81), 가스 공급관(82), 공기 분사장치(83), 공기 분사관(84), 물 분사장치(85), 물 분사관(86), 히터(90), 외부 하우징(100), 수증기 통로관(120), 응축기(130)를 포함하여 구성된다.
하부 케이스(80)가 장치의 맨 아래쪽에 고정 설치되고, 하부 케이스(80) 위에 하부 맷돌(40)이 고정 설치되며, 하부 맷돌(40) 위에 상부 맷돌(30)이 얹어져서 회전축(20)을 중심으로 하부 맷돌(40) 위에서 회전 가능하게 설치된다. 하부 케이스(80)와 하부 맷돌(40) 및 상부 맷돌(30)은 모두 원통 형태의 부재로서 3층으로 적층되되, 하부 맷돌(40)과 상부 맷돌(30) 사이에는 패각 등이 맷돌 사이에서 갈리거나 통과할 수 있는 공간인 간극(50)이 있다.
회전축(20)은 상하 방향으로 길게 설치되는 원봉 형태의 부재로서 회전축(20)의 하단부는 하부 맷돌(40)의 중심으로부터 아래쪽으로 일정 길이만큼 뚫려 있는 회전축 삽입구멍(미도시)에 삽입되고 회전축 삽입구멍 내부면에 설치된 베어링(41)에 의해 둘러싸여 회전 가능하게 지지된다.
회전축(20)의 하단부의 외주면에는 나사산이 형성되며, 회전축(20)의 하단부가 내주면에 나사산이 형성된 암나사 구조의 높이 조절 수단(25)에 삽입되어 있으며, 높이 조절 수단(25)의 하면이 회전축 삽입구멍의 바닥면에 닿아서 회전축을 지탱해줌으로써 높이 조절 수단(250)이 회전축(20)을 밑에서 떠받쳐주게 된다. 이때 높이 조절 수단(25)의 바닥에 볼 베어링 같은 것을 설치함으로써 높이 조절 수단(250)이 회전축과 함께 회전할 때 하부 맷돌(40)과의 사이에서 발생하는 마찰을 최소화시키는 것이 바람직하다.
회전축(20)이 높이 조절 수단(250) 안으로 들어가서 나사 결합되어 있어서 높이 조절 수단(250)을 고정한 상태에서 회전축(20)을 회전시키면 회전축(20)이 높이 조절 수단(250)에 삽입되는 정도가 변함으로써 회전축(20)과 일체로 결합되어 있는 상부 맷돌(30)의 높이가 변경된다. 이는 상부 맷돌(30)과 하부 맷돌(40) 사이의 간격인 간극(50)을 조절하기 위한 것으로서, 상부 맷돌(30)과 하부 맷돌(40) 사이에 분쇄 대상물을 공급하여 분쇄하는 작업을 오랜 시간 하게 되면 상부 맷돌(30)의 하면과 하부 맷돌(40)의 상면이 점차 마모되기 때문에 간극(50)이 커지게 되므로 이를 원래대로 조율하기 위해서 높이를 조절할 필요가 있는바, 높이 조절 수단(250)을 이용하여 회전축(20)의 높이를 조절하는 것이다.
회전축(20)은 상부 맷돌(30)의 중심부를 상하로 관통하여 형성되는 원통 형태의 공간인 축 설치공간(미도시)를 관통하는 한편 상부 맷돌(30)과 일체로 결합되어 있으며, 회전축(20)의 상부는 상부 맷돌(30)의 상면을 지나 그 위쪽까지 돌출하도록 뻗는다.
회전축(20)은 상면이 개구되고 상부는 속이 빈 파이프 구조로 되어 있어서 패각 공급 통로(23)를 형성한다. 회전축(20)의 내부 중 패각 공급 통로(23)의 바닥면을 형성하는 면은 막혀있는 대신 패각 공급 통로(23)의 하단부의 측면 일부가 개구되어 있으며 이 개구된 부분으로부터 비스듬하게 내려가도록 뻗는 통로를 형성하는 연결관(24)이 회전축(20)의 측면부와 결합되어 상부 맷돌(30)의 내부에 매설된다.
상부 맷돌(30)의 하면의 가운데 부분에는 회전축(20)을 둘러싸고 있는 일정 영역이 위쪽으로 오목하게 들어가서 패각 배출 공간(31)을 형성한다. 연결관(24)의 개구된 상면은 회전축(20)의 패각 공급 통로(23)의 출구와 서로 통하도록 연결되고 연결관(24)의 개구된 하면은 패각 배출 공간(31)과 서로 통하도록 상부 맷돌(30)의 내부에 매립 설치된다.
투입 호퍼(10)는 회전축(20)의 상단과 결합되어 투입 호퍼(10)의 하면 구멍이 회전축(20)의 상면 구멍과 서로 통하도록 구성된다. 투입 호퍼(10)는 칸막이에 의해 두 개의 영역으로 구획되어 하나는 패각 투입 호퍼(11)로 기능하고 다른 하나는 혼합물 투입 호퍼(12)로 기능한다. 이로써 패각 투입 호퍼(11)에는 패각을 투입하고 혼합물 투입 호퍼(12)에는 슬러지 등의 혼합물을 투입하면 두 종류의 물질이 패각 배출 공간(30)으로 배출되어 한 군데 섞여서 한꺼번에 처리할 수 있게 된다.
상부 맷돌(30)보다 위쪽으로 돌출되어 있는 회전축(20) 부분의 둘레에는 회전축(20)을 회전의 중심으로 하는 회전기어(21)가 일체로 결합되고, 회전기어(21)는 전동기(22)의 축과 일체로 결합된 기어와 맞물려서 전동기(22)의 구동에 의해 회전축(20)이 회전 운동을 한다.
상부 맷돌(30)과 하부 맷돌(40)은 광석을 세라믹화한 무기성 소재로 제작한다. 본 실시 예의 광석은 이산화탄소가스를 발생시킬 수 있는 칼리장석(K2O Al2O3 SiO2)이며, 여기에 석영가루 금강석 외 철분 스크랩을 일정한 비율로 무기성 접착제와 혼합 성형하여 제조한 것으로서, 자철광 저품위 고비중 5.6 이상이고, 경도는 6~6.6의 강한 분쇄 능력을 가지며, 평균 유전율 114를 갖는 것을 채택하여 강한 자성체를 만들어 가속력을 주도록 한다.
상부 맷돌(30)의 하면과 하부 맷돌(40)의 상면에는 맷돌의 크기에 따라 크고 작은 요철이 성형되는데, 반지름 500~1000mm인 일반적인 맷돌의 경우 20~30mm 요철 성형이 가장 적당하며, 반지름 2000~2500mm의 대형인 경우 40~50mm 요철 성형이 최상의 분쇄에 적당하며, 그 외에도 회전 속도에 맞춰 패각 또는 슬러지의 입도를 조절할 수 있다. 간극(50) 내에서 패각은 최종적으로 80~180 mash가 되도록 분쇄된다.
하부 케이스(80)는 내부에 악취제거용 가스발생장치(81), 공기 분사장치(83), 물 분사장치(85) 등의 각종 장치들이 설치된다.
악취제거용 가스발생장치(81)는 이산화염소가스(ClO2)를 발생시켜 간극(50)으로 공급시키기 위한 것으로서, 한쪽 끝이 악취제거용 가스발생장치(81)와 연결된 가스 공급관(82)은 하부 맷돌(40)을 관통하여 다른 한쪽 끝에 구비된 노즐 부분이 하부 맷돌(40)의 상면에 노출되도록 설치된다. 악취제거용 가스발생장치(81)로부터 발생된 이산화염소가스는 하부 맷돌(40)에 심어진 노즐을 통해 패각 등의 분쇄 물질로 연속적으로 공급되며, 이로 인해 탈취 가능 물질인 CH3SH(메틸머캡탄), (CH3)2S(이황화메틸 황화메틸), NH3(암모니아), CH3CH2NH2(메틸아민), 분뇨냄새, 생선 썩는 냄새 등을 제거할 수 있다.
공기 분사장치(83)는 공기 분사관(84)과 연결되고 공기 분사관(84)은 하부 맷돌(40)을 관통하여 공기 분사관(84)의 상단에 구비된 공기 분사 노즐이 하부 맷돌(40)의 상면에 노출되도록 설치되어 공기 분사장치(83)로부터 분사되는 공기가 간극(50) 내부로 공급될 수 있다.
물 분사장치(85)는 물 분사관(86)과 연결되고 물 분사관(86)은 하부 맷돌(40)을 관통하여 물 분사관(86)의 상단에 구비된 물 분사 노즐이 하부 맷돌(40)의 상면에 노출되도록 설치되어 물 분사장치(85)로부터 분사되는 물이 간극(50) 내부로 공급될 수 있다. 물 분사장치(85)에 의한 물 분사는 분쇄물 악취 제거에 도움이 된다.
하부 맷돌(40)의 내부에는 히터(90)가 다수 개 설치된다. 히터(90)는 하부 맷돌(40)의 상면과 가까운 위치에 매설되는 것이 바람직하며, 8개 정도의 히터(90)가 서로 간격을 두고 동심원을 가진 원형을 따라 배치될 수 있다.
히터(90)는 표면 온도를 100℃에서 600℃까지 급속하게 올릴 수 있는 열선으로서, 히터(90)의 작동에 따른 해리작용이 상부 맷돌(30)의 회전으로 극대화됨에 따라 수분의 건조율이 50% 이상 빨라진다.
이와 같이 본 발명에 따른 장치를 사용하여 분쇄 작용을 할 때 히터에 의해 해리 작용이 일어나는 것과 동시에 악취 제거가 이루어진다.
외부 하우징(100)은 상부 맷돌(30)과 하부 맷돌(40)을 둘러싸서 상부 맷돌(30)과 하부 맷돌(40)의 측방 둘레부의 일정 영역을 외부 대기와 통하지 않게 밀폐시키기 위한 것으로서, 외부 하우징(100) 내부에 하부 케이스(80)까지 들어갈 수 있는 것은 물론이다.
외부 하우징(100)의 상면부는 상부 맷돌(30)의 상단부와 결합하여 밀폐되고, 외부 하우징(100)의 하단부에는 수평면을 가지면서 하부 케이스(80)를 빙 두르도록 하부 케이스(80)의 외주면에 결합돼 있는 분쇄물 받이부(60)가 결합됨으로써 외부 하우징(100)과 분쇄물 받이부(60)에 의해 내부가 밀폐된다.
분쇄물 받이부(60)는 상부 맷돌(30)과 하부 맷돌(40)에 의해 분쇄된 다음 간극(50)을 통해 바깥으로 빠져나와 떨어지는 분쇄물을 받기 위한 것으로서 분쇄물 받이부(60)의 상면에 분쇄물이 쌓이게 된다. 분쇄물 받이부(60)의 바닥면 중 일부에는 배출구(61)과 형성돼있고 배출구(61)의 밑에는 이송 컨베이어가 설치된다.
이송 스크래퍼(70)는 상단부가 상부 맷돌(30)의 외측면에 결합되고 상부 맷돌(30)과의 결합 부위로부터 수직 하방으로 길게 뻗다가 하단이 분쇄물 받이부(60)의 바닥면의 위쪽으로 약간 떨어져있도록 설치되는 기다란 수직판 형태의 부재이다. 이송 스크래퍼(70)는 하단부가 분쇄물 받이부(60)의 바로 위를 따라 이동하는 것으로서, 상부 맷돌(30)과 함께 회전하면서 분쇄물 받이부(60)에 쌓인 것 중 일정 높이 이상의 분쇄물을 쓸어서 배출구(61) 쪽으로 이송시켜 분쇄물을 배출구(61)를 통해 배출시키는 역할을 한다.
해리 작용에 의해 분쇄 과정에서 발생되는 수증기가 외부 하우징(100) 내부에 차게 되는데 이 수증기는 외부 하우징(100)의 상부 측면에 형성된 수증기 배출구(101)를 통해 빠져나가 수증기 배출구(101)와 통하도록 연결된 수증기 통로관(120)을 지나서 수증기 통로관(120)과 통하도록 연결된 응축기(130)에 유입되어 액화되어 물만 나오게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 패각 전처리 장치 중 수하줄 분리식 패각 파쇄기를 나타낸 것으로서, 패각이 위에서 설명한 분쇄장치에 투입되기 전에 패각을 적당한 크기로 파쇄하기 위한 장치이다.
수하줄 분리식 패각 파쇄기는 1차 호퍼(210)와 투입 컨베이어(220) 및 2차 호퍼(230)로 구성되어 수하줄에 붙어있는 패각을 통째로 투입하기 위한 투입부와, 파쇄용 커터가 달린 한 쌍의 파쇄 롤러(240)로서 2차 호퍼(230) 밑에 설치되어 2차 호퍼(230)로부터 낙하하는 수하줄에 붙어 있는 패각이 상기 한 쌍의 파쇄 롤러(240) 사이를 통과하면서 대략 30~50mm로 무질서하게 파쇄되거나 잘리고 이로 인해 수하줄과 패각이 분리되게 하는 한 쌍의 파쇄 롤러(240)와, 한 쌍의 파쇄 롤러(240) 밑에 회전 가능하게 설치되는 망체 구조의 드럼통(250)과, 드럼통(250)의 밑에 설치되는 패각 이송 컨베이어(260) 및 드럼통(250)의 한쪽 말단부의 밑에 설치되는 수하줄 이송 컨베이어(270)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 장치 구성에 의하여, 파쇄 롤러(240)가 회전하면서 절단하는 작용에 의해 잘게 부숴진 패각 조각들은 낙하하여 드럼통(250)의 망체 구멍을 통해 드럼통(250)에 유입된 다음 드럼통(250)의 망체 구멍을 통해 드럼통(250)에서 빠져나가 패각 이송 컨베이어(260) 위에 떨어져 투입 호퍼(10)로 투입되도록 이송되고 패각과 분리된 수하줄은 드럼통(250)의 회전에 의한 비중 분리에 의해 드럼통(250)의 한쪽 끝으로 이동하여 수하줄 이송 컨베이어(270) 위에 떨어져 패각과는 별개의 장소로 이송된다. 드럼통(250)은 원심 분리 방식을 이용하는 것으로서 가벼운 수하줄은 위쪽으로 올라가서 배출되도록 한쪽으로 기울어지게 설치된다.
상기한 것과 같이 구성된 본 발명에 의한 패각 전처리 장치를 이용하는 패각 전처리 공정을 도 3을 참고로 하여 설명한다.
'노상 적재'는 굴 양식 후 발생된 수하줄(놋줄)이 달려있는 패각을 입하하는 것이다.
'파쇄 공정'은 파쇄 롤러(240)에서 1차로 파쇄하여 수하줄을 제거하고 패각을 50mm 이하로 파쇄하는 단계이다.
'호퍼'는 2개 이상으로 구획되어 있는 투입 호퍼(10)에 재료를 투입시키는 공정이다.
'분쇄 공정'은 상부 맷돌(30)의 회전과 맷돌들(30,40) 사이에서의 압착 및 해리 작용에 의해 80~180 mash 로 분쇄되는 공정으로서, 회전 속도에 따라 mash 가 결정된다.
'건조 공정'은 하부 맷돌(40)에 히터(열선)이 감겨져 있어서 분해 속도를 촉진할 뿐 아니라 온도를 100~250℃까지 상승시켜 혼합 건조 및 살균까지 할 수 있는 공정이다.
'악취 제거 공정'은 최하층 하부 케이스(80)에 악취제거용 가스발생장치(81) 및 물 분사장치(85)가 장착되어 있어 가스 또는 살수 작용을 연속적으로 반응시켜 NHS, H2S, COOH 등의 악취를 제거하는 단계이다.
'응축수 생성 공정'은 하부 맷돌(40)로부터 전달된 열이 수증기를 발생시킬 수 있는데 이때 발생된 수증기가 유동식 가스 냉동 쿨러인 응축기(130)에서 응축됨으로써 응축수가 만들어지는 공정이다.
'이동 공정'은 컨테이너를 이용한 이동 방식을 말한다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
본 발명에 따른 패각 전처리 장치의 사업화 효과로서 폐기물인 패각의 자원화를 통해 환경 개선, 산업 경제성의 증진, 어민들에게는 패각 이동의 비용 감소와 관광 수익 증대, 매출과 이익의 극대화를 통한 고용 증진 등을 기대할 수 있다.
10: 투입 호퍼 11: 패각 투입 호퍼
12: 혼합물 투입 호퍼 20: 회전축
21: 회전기어 22: 전동기
23: 패각 공급 통로 24: 연결관
25: 높이 조절 수단 30: 상부 맷돌
31: 패각 배출 공간 40: 하부 맷돌
41: 베어링 50: 간극
60: 분쇄물 받이부 61: 배출구
70: 이송 스크래퍼 80: 하부 케이스
81: 악취제거용 가스발생장치 82: 가스공급관
83: 공기 분사장치 84: 공기 분사관
85: 물 분사장치 86: 물 분사관
90: 히터 100: 외부 하우징
101: 수증기 배출구 120: 수증기 통로관
130: 응축기 200: 수하줄 분리식 패각 파쇄기
210: 1차 호퍼 220: 투입 컨베이어
230: 2차 호퍼 240: 파쇄 롤러
241: 원동기 기어 242: 기어 모터
250: 드럼통 260: 패각 이송 컨베이어
270: 수하줄 이송 컨베이어
12: 혼합물 투입 호퍼 20: 회전축
21: 회전기어 22: 전동기
23: 패각 공급 통로 24: 연결관
25: 높이 조절 수단 30: 상부 맷돌
31: 패각 배출 공간 40: 하부 맷돌
41: 베어링 50: 간극
60: 분쇄물 받이부 61: 배출구
70: 이송 스크래퍼 80: 하부 케이스
81: 악취제거용 가스발생장치 82: 가스공급관
83: 공기 분사장치 84: 공기 분사관
85: 물 분사장치 86: 물 분사관
90: 히터 100: 외부 하우징
101: 수증기 배출구 120: 수증기 통로관
130: 응축기 200: 수하줄 분리식 패각 파쇄기
210: 1차 호퍼 220: 투입 컨베이어
230: 2차 호퍼 240: 파쇄 롤러
241: 원동기 기어 242: 기어 모터
250: 드럼통 260: 패각 이송 컨베이어
270: 수하줄 이송 컨베이어
Claims (11)
- 상면이 평평하고, 지면으로부터 위쪽으로 이격되어 고정 설치되며, 상면의 중심부에는 일정 길이만큼 하방으로 뚫리고 내부에 베어링이 구비된 회전축 삽입구멍이 형성되는 하부 맷돌;
하면이 평평하고, 하면이 상기 하부 맷돌의 상면과 마주보도록 상기 하부 맷돌의 위에서 자전(自轉) 가능하게 설치되며, 하면과 상기 하부 맷돌의 상면 사이에는 간극이 형성되고, 상면의 중심부로부터 하면의 중심부까지 축 설치공간이 구비되며, 하면의 중심부가 오목하게 패여 패각 배출 공간이 형성되는 상부 맷돌;
상기 상부 맷돌의 축 설치공간을 상하 방향으로 관통하면서 상기 상부 맷돌과 결합하여 상기 상부 맷돌과 일체로 회전하고, 하부가 상기 하부 맷돌의 회전축 삽입구멍에 삽입되어 상기 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며, 동력원에 의해 회전력을 전달받아 회전되고, 상단면이 개구되고 상단면으로부터 일정 길이만큼 아래까지의 부분은 속이 빈 파이프 구조로 된 패각 공급 통로가 구비되는 회전축;
상기 회전축의 상단부에 결합되는 투입 호퍼;
양 말단이 개구된 파이프 형태의 연결관으로서, 상기 연결관의 일단은 상기 패각 공급 통로의 하단부와 통하도록 상기 회전축의 측면과 결합되고 다른 일단은 상기 패각 배출 공간과 통하도록 상기 상부 맷돌의 내부에 매설되는 연결관;
상기 하부 맷돌의 둘레에 결합되어 상기 상부 맷돌과 상기 하부 맷돌 사이의 간극을 통해 외부로 배출되어 떨어지는 패각 분쇄물을 받기 위한 것으로서, 일부에는 배출구가 형성되는 분쇄물 받이부; 및
상기 상부 맷돌의 외측면과 결합되어 상기 상부 맷돌과 함께 회전하고 하단부가 상기 분쇄물 받이부의 바닥면보다 일정 거리만큼 위에 위치하도록 상하 방향으로 뻗는 이송 스크래퍼를 포함하여 구성되며,
패각을 상기 투입 호퍼로 투입시키면 투입된 패각이 상기 패각 공급 통로 및 상기 연결관을 지나 상기 패각 배출 공간으로 배출되고 배출된 패각이 상기 상부 맷돌과 상기 하부 맷돌 사이에서 갈리면서 분쇄된 다음 상기 간극을 통해 빠져나와 상기 분쇄물 받이부에 쌓이고 상기 이송 스크래퍼가 회전하면서 쌓여있는 분쇄물 중 일정 높이 이상의 것을 쓸어내어 분쇄물이 상기 배출구를 통해 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하부 맷돌의 밑에 설치되는 악취제거용 가스발생장치를 더 포함하고,
상기 악취제거용 가스발생장치와 연결된 가스공급관이 상기 하부 맷돌을 관통하고 상기 가스공급관의 상단 구멍이 상기 하부 맷돌의 상면에 노출됨으로써 상기 악취제거용 가스발생장치에서 발생된 가스가 상기 간극으로 분사되는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하부 맷돌의 내부에 다수 개의 히터가 매립 설치되어 상기 하부 맷돌의 상면을 가열시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제3항에 있어서,
상기 상부 맷돌 및 상기 하부 맷돌을 둘러싸서 밀폐시키고 수증기 배출구가 형성되는 외부 하우징;
상기 외부 하우징의 수증기 배출구와 연결되는 수증기 통로관; 및
상기 수증기 통로관과 통하도록 연결되는 응축기로서, 상기 히터의 가열에 의해 상기 간극 내에서 발생되어 상기 외부 하우징 및 상기 수증기 통로관을 지나 상기 응축기 내부로 공급되는 수증기를 쿨링하여 액화시키는 응축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하부 맷돌의 밑에 설치되는 공기 분사장치를 더 포함하고,
상기 공기 분사장치와 연결된 공기 분사관이 상기 하부 맷돌을 관통하고 상기 공기 분사관의 상단 구멍이 상기 하부 맷돌의 상면에 노출됨으로써 상기 공기 분사장치로부터 공기가 상기 간극으로 분사되는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하부 맷돌의 밑에 설치되는 물 분사장치를 더 포함하고,
상기 공기 분사장치와 연결된 물 분사관이 상기 하부 맷돌을 관통하고 상기 물 분사관의 상단 구멍이 상기 하부 맷돌의 상면에 노출됨으로써 상기 물 분사장치로부터 물이 상기 간극으로 분사되는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 악취제거용 가스발생장치에서 발생되는 가스는 이산화염소(ClO2)인 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 투입호퍼는 입구가 칸막이에 의해 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
수하줄에 붙어있는 패각을 투입하는 투입부;
파쇄용 커터가 달린 한 쌍의 파쇄 롤러로서, 상기 투입부 밑에 설치되어 상기 투입부를 지나 낙하하는 수하줄에 붙어있는 패각이 상기 한 쌍의 파쇄 롤러 사이를 통과하면서 파쇄되고 이로 인해 수하줄과 패각이 분리되도록 하는 한 쌍의 파쇄 롤러;
상기 한 쌍의 파쇄 롤러 밑에 회전 가능하게 설치되는 망체 구조의 드럼통;
상기 드럼통의 밑에 설치되는 패각 이송 컨베이어; 및
상기 드럼통의 한쪽 말단부의 밑에 설치되는 수하줄 이송 컨베이어를 포함하여 구성되며,
상기 파쇄 롤러에 의해 파쇄된 패각은 낙하하여 상기 드럼통의 망체 구멍을 통해 상기 드럼통에 유입된 다음 상기 드럼통의 망체 구멍을 통해 상기 드럼통에서 빠져나가 상기 패각 이송 컨베이어 위에 떨어져서 상기 투입 호퍼로 투입되도록 이송되고, 패각과 분리된 수하줄은 상기 드럼통의 회전에 의해 상기 드럼통의 한쪽 끝으로 이동하여 상기 수하줄 이송 컨베이어 위에 떨어져서 이송되도록 구성되는 수하줄 분리식 패각 파쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 패각과의 마찰로 인한 상기 상부 맷돌 및 상기 하부 맷돌의 마모에 따른 상기 간극의 변화를 원래대로 보정하기 위해 상기 상부 맷돌의 설치 높이를 조절할 수 있는 높이 조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상부 맷돌 및 상기 하부 맷돌의 재료는 세라믹인 것을 특징으로 하는 패각 전처리 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200068039A KR20210151348A (ko) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 패각 전처리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020200068039A KR20210151348A (ko) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 패각 전처리 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210151348A true KR20210151348A (ko) | 2021-12-14 |
Family
ID=78902645
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| KR1020200068039A KR20210151348A (ko) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 패각 전처리 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR20210151348A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115501944A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-12-23 | 江西丰磊新材料有限公司 | 一种超细重质碳酸钙的颗粒处理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101990797B1 (ko) | 2018-04-02 | 2019-06-19 | 순천대학교 산학협력단 | 재활용 패각의 전처리 방법 |
-
2020
- 2020-06-05 KR KR1020200068039A patent/KR20210151348A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101990797B1 (ko) | 2018-04-02 | 2019-06-19 | 순천대학교 산학협력단 | 재활용 패각의 전처리 방법 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115501944A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-12-23 | 江西丰磊新材料有限公司 | 一种超细重质碳酸钙的颗粒处理装置 |
| CN115501944B (zh) * | 2022-10-13 | 2023-12-22 | 江西丰磊新材料有限公司 | 一种超细重质碳酸钙的颗粒处理装置 |
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