KR20230159901A

KR20230159901A - 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치와 그 방법

Info

Publication number: KR20230159901A
Application number: KR1020220058440A
Authority: KR
Inventors: 백대현
Original assignee: 백대현
Priority date: 2022-05-12
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2023-11-23

Abstract

본 발명은 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화강암과 마사토로 이루어지는 유기성 찌꺼기에 포함한 수분을 제거하기 위하여 저장호퍼에 저장하면서 투입스크류로 연속 공급하여 연속 혼합 및 분쇄하는 과정에서 화강암과 마사토를 분해 및 분쇄시키고 횡형으로 설치되어 순차적으로 이동하면서 직화 가열 온도에 의해 유기성 찌꺼기가 분해되며 교반 건조되어 공급하는 점토질을 토양에 적합하게 곧바로 사용할 수 있도록 생산해 공급함으로써 친환경으로 활용될 수 있도록 하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치와 그 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 화강암과 마사토에서 발생한 유기성 찌꺼기를 공급해 혼합하여 가열하면서 교반 건조시키는 연속 혼합 분쇄 건조장치로 이루어지되;
저장호퍼(10)가 하측에 설치되어 유기성 찌거기를 공급하며 경사지게 설치된 스크류(21)의 상측 선단에 투입구(23)가 형성된 투입수단(20)을 포함하고,
상기 투입구(23)가 연결되고 직립되게 설치된 연속 혼합축(36)에 일정한 간격으로 다수개의 연속 혼합봉(37)이 연결되과 하측으로 혼합 배출구(38)가 설치되어 유기성 찌거기를 연속 혼합하는 연속 혼합탱크(31)로 이루어진 연속 혼합 분쇄장치(30)를 포함하며,
상기 혼합 배출구(38)의 하측으로 설치된 교반호퍼(42)가 연결되고 횡형으로 설치된 교반축(44)에 형성된 교반 스크류(45)에 교반 건조봉(46)이 설치되어 유기성 찌꺼기를 골고루 교반 이송시키는 교반 건조탱크(41)의 상측에 가열호스(51)가 연결된 가열노즐(50)로 이루어진 교반 건조장치(40)를 통하여 토양으로 사용이 적합한 점토질을 포함하는 것이다.

Description

유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치와 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRYING PROPER SOIL BY CONTINUOUSLY MIXED CRUSHING TANK OF ORG}

본 발명은 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화강암과 마사토로 이루어지는 유기성 찌꺼기에 포함한 수분을 제거하기 위하여 저장호퍼에 저장하면서 투입스크류로 연속 공급하여 연속 혼합 및 분쇄하는 과정에서 화강암과 마사토를 분해 및 분쇄시키고 횡형으로 설치되어 순차적으로 이동하면서 직화 가열 온도에 의해 유기성 찌꺼기가 분해되며 교반 건조되어 공급하는 점토질을 토양에 적합하게 곧바로 사용할 수 있도록 생산해 공급함으로써 친환경으로 활용될 수 있도록 하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치와 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 유기성 슬러지를 최종처리 하는 방법에는 매립, 소각, 재활용 등의 방법이 있으나 최종처리과정에서 환경오염을 최소화할 수 있는 방법은 물론 처리비용을 줄일 수 있는 방법도 아울러 모색되어야 한다.

특히, 함수율이 높은 유기성 슬러지를 매립할 경우, 슬러지 운송과정에서 발생하는 악취와 폐수 누출로 인한 환경오염 문제로 슬러지 함수율을 20% 정도 더 낮출 수 있으면 슬러지 중량이 반감되어 운송비나 매립비 등이 절감되고 침출수 누출 등의 문제도 해결될 수 있다.

그리고, 슬러지를 소각하는 경우 역시 함수율이 높은 유기성 슬러지를 소각함에 따라 소각효율이 낮음은 물론 그로 인한 대기 오염문제가 심각한 사회문제로 확산되고 있으며 최선의 소각방법으로 개선하는 데는 경제적인 부담과 기술적 어려움이 뒤따르고 있는 실정이다. 여기서, 함수율을 낮출 수 있다면 슬러지 양을 현저히 감소시켜 소각 비용 등을 줄일 수 있고 높은 효율을 얻을 수 있게 된다.

이와 같이, 유기성 슬러지의 탈수 및 건조는 슬러지의 매립, 소각, 재활용 등의 처리에 있어서 처리비용을 줄임은 물론 환경오염을 줄일 수 있는 아주 중요한 핵심임을 알 수 있다.

유기성 찌꺼기(화강암과 마사토에서 발생, 가축분뇨, 음식물, 하수슬러지, 동식물성 잔재물, 폐수/분뇨 슬러지 등)의 경우 다양한 분야에서 발생되나, 이를 처리할 수 있는 전처리 설비의 보급이 미흡한 실정이므로 슬러지발생원에서는 슬러지처리비용이 증가하여 채산성을 낮추는 원인이 되고 있다. 또한, 슬러지의 운송과정에서 발생되는 침출수 문제가 발생하고 있으며 이러한 침출수가 지하수로 유입되어 2차 오염을 유발시킬 수 있는 여건에 놓여 있다.

상기와 관련된 종래기술인 '축산용 슬러지 탈수장치에서 슬러지의 탈수 물질에 따라 압착력을 조절하여 탈수효과를 높이려고 하였으나, 스크린의 구멍이 커서 처리수의 고형물 농도가 증가하거나, 스크린의 막힘현상이 발생하여 잦은 세척관리를 요하거나, 탈수력이 낮아 퇴비화시 부자재(톱밥, 왕겨 등)의 사용 비용이 증가하는 등의 문제점이 있다.

그러나 상기와 같이 종래의 유기성 찌꺼기는 최종 생산된 점토질이 토양으로 직접 제공할 수 없는 것이어서 적합한 토양으로 제공하도록 제조할 수 있는 장치 및 그 방법이 절실하게 요구되었다.

(문헌 1) 특허공개번호 제2020-0114265호(2020. 10. 07. 공개) (문헌 2) 특허등록번호 제1666639호(2016. 10. 10. 등록) (문헌 3) 특허등록번호 제2063120호(2020. 01. 11. 등록) (문헌 4) 특허공개번호 제1999-0069892호(1999. 09. 06. 공개)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 해결과제는, 화강암과 마사토로 이루어진 유기성 찌꺼기를 저장하여 연속해서 투입하면서 연속 혼합 분쇄를 통하여 화강암과 마사토를 연속해서 혼합 분해 및 분쇄가 이루어질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 연속 혼합 분쇄한 상태에서 공급되는 유기성 찌꺼기를 교반하면서 직화로 가열시켜 수분을 건조함으로써 함수율을 대폭 낮추어 토양에 곧바로 사용하는 적정한 상태로 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명은 화강암과 마사토로 이루어진 유기성 찌꺼기를 공급해 수분을 제거하고 파쇄시켜 생산한 점토질이 토양에 곧바로 제공해도 별도의 과정이 필요없이 적정하게 사용될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 화강암과 마사토에서 발생한 유기성 찌꺼기를 공급해 혼합하여 가열하면서 교반 건조시키는 연속 혼합 분쇄 건조장치로 이루어지되;

저장호퍼가 하측에 설치되어 유기성 찌거기를 공급하며 경사지게 설치된 스크류의 상측 선단에 투입구가 형성된 투입수단을 포함하고,

상기 투입구가 연결되고 직립되게 설치된 연속 혼합축에 일정한 간격으로 다수개의 연속 혼합봉이 연결되과 하측으로 혼합 배출구가 설치되어 유기성 찌거기를 연속 혼합하는 연속 혼합탱크로 이루어진 연속 혼합 분쇄장치를 포함하며,

상기 혼합 배출구의 하측으로 설치된 교반호퍼가 연결되고 횡형으로 설치된 교반축에 형성된 교반 스크류에 교반 건조봉이 설치되어 유기성 찌꺼기를 골고루 교반 이송시키는 교반 건조탱크의 상측에 가열호스가 연결된 가열노즐로 이루어진 교반 건조장치를 통하여 토양으로 사용이 적합한 점토질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연속 혼합 분쇄장치는 유기성 찌꺼기를 혼합 및 분쇄에 의해 균질화하는 과정을 통하여 유기성 찌거기는 200∼8000 rpm의 속도로 2∼8 분의 시간동안 회전을 통하여 소정의 크기를 갖도록 균질화되는 것과;

상기 연속 혼합 분쇄장치는 가열호스와 가열노즐을 통하여 600∼1,300℃의 직화열이 공급되어 18∼30% 의 수분함유량을 갖도록 건조시켜 건조 배출구로 배출하는 것과;

상기 교반 건조장치는 교반 스크류에 설치되는 교반 건조봉이 측면의 원주방향에서 볼 때 등간격으로 2∼5 방향에 설치할 수 있으며, 일정한 각도를 갖도록 설치하는 것을 포함하고, 상기 유기성 찌꺼기가 18∼30%의 수분함유량을 갖도록 건조되는 과정은 교반축이 200∼1,000 rpm의 속도로 2∼15 분의 시간동안 회전을 수행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

화강암과 마사토에서 발생한 70% 이상의 수분을 함유하는 유기성 찌꺼기를 저장호퍼에 저장하며 하측에서 투입수단을 통하여 연속 혼합 분해장치에 공급하는 유기성 찌꺼기 저장 공급단계;

상기 저장호퍼에 저장된 70% 이상의 수분 함유량을 갖는 유기성 찌꺼기를 하측으로 공급해 경사지게 설치된 스크류를 투입모터와 연결되는 동력으로 회전시켜 상측의 투입구에서 배출되는 투입수단을 사용해 연속 혼합 분해장치에 공급하는 유기성 찌꺼기 투입단계;

상기 투입수단의 투입구를 통하여 공급되는 유기성 찌꺼기를 연속 혼합 분쇄장치에 공급해 직립되게 설치된 연속 혼합탱크의 내부에서 연속 혼합축을 혼합모터와 연결된 혼합풀리에서 혼합벨트로 연속풀리를 회전시키는 것을 통하여 연속 혼합봉이 회전되면서 투입되는 유기성 찌꺼기를 혼합 분쇄시키고, 상기 직립되게 설치된 연속 혼합탱크의 내부에 설치한 연속 혼합축이 회전하면서 연속 혼합봉이 연속해서 공급되는 유기성 찌꺼기를 혼합 및 분쇄를 통해 균질화하여 공급될 수 있도록 하는 연속 혼합단계;

연속 혼합 분쇄장치에서 유기성 찌꺼기가 혼합과 분쇄가 되어 소정의 크기를 갖도록 균질화된 후 혼합 배출구를 통하여 교반호퍼에 공급되는 혼합물 공급단계;

횡형으로 설치되는 교반 건조장치의 교반 건조탱크에 혼합 분쇄된 유기성 찌꺼기가 공급된 후 교반축이 회전하면서 외경으로 설치된 교반 스크류가 설치되어 유기성 찌꺼기를 교반시키면서 일정한 속도로 이동시키게 되고, 상기 교반 스크류의 사이에 설치된 교반 건조봉이 교반 스크류와 함게 회전하면서 유기성 찌꺼기를 골고루 교반시키면서 유기성 찌꺼기가 고르게 교반되면서 건조 배출구 방향으로 공급되도록 하는 과정에서 상측의 가열호스와 가열노즐을 통하여 직화열이 공급되어 건조시켜 건조 배출구로 배출하는 교반 건조단계;

교반 건조탱크에서 교반되면서 18∼30%의 수분함유량을 갖도록 발효 및 교반이 종료되면 교반축의 구동과 함께 교반 스크류를 통하여 교반되면서 건조되고, 교반 건조봉을 통하여 건조된 유기성 찌꺼기를 건조 배출구로 배출해 토양에 적합한 점토질로 제공되는 배출단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 화강암과 마사토로 이루어진 유기성 찌꺼기를 저장호퍼에 저장하여 투입 스크류로 연속해서 투입하면서 연속 혼합 분쇄과정이 직립되게 설치되어 회전하면서 화강암과 마사토를 연속해서 혼합 분해 및 분쇄가 이루어질 수 있도록 함으로써 다음 과정에서 건조가 정상적으로 이루어질 수 있도록 준비해 적정 토양으로 제공할 수 있는 효과를 제공할 수 있는 것이다.

본 발명은 연속 혼합 분쇄를 통하여 공급되는 유기성 찌꺼기를 횡형으로 설치하여 교반하면서 상측에서 공급되는 650∼1,100℃의 직화열로 가열시켜 70% 이상의 수분을 30% 이하로 건조시켜 함수율을 대폭 낮추어 비료와 매립이 가능한 상태를 넘어서 토양에 곧바로 제공해도 별도의 과정이 필요없이 적정하게 사용될 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 유기성 찌꺼기를 횡형으로 설치하여 교반하면서 건조할 때 스크류를 가로질러 연결되는 건조봉을 통하여 이송하는 유기성 찌꺼기를 교반하여 내, 외부가 골고루 교반되어 일정한 건조가 이루어질 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도
도 2 는 본 발명의 저장호퍼와 투입수단의 설치상태를 나타낸 정면도
도 3 은 본 발명의 저장호퍼와 투입수단의 다른 설치상태를 나타낸 정면도
도 4 는 본 발명의 연속 혼합 분쇄장치에 대한 설치상태 정면 단면도
도 5 는 본 발명의 교반 건조장치에 대한 정면 단면도
도 6 은 본 발명의 교반 건조장치에 대한 요부확대 단면도
도 7 은 본 발명의 교반 건조장치에 대한 다른 실시예의 요부확대 단면도
도 8 은 본 발명의 교반 건조장치에 대한 내부를 보인 요부확대 측면도
도 9 는 본 발명의 교반 건조장치에 대한 내부 다른 실시예의 요부확대 측면도
도 10 은 본 발명을 거치며 건조된 유기성 찌꺼기에 대한 사진
도 11 은 본 발명의 가장 바람직한 실시예의 제조방법을 나타낸 블럭도

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

본 발명의 실시예는 유기성 찌꺼기를 기준으로 설명하고 있으나, 동일한 과제해결 원리가 적용되는 폐수 슬러지, 음식물 찌꺼기 및 가축분뇨 등의 처리장치를 포함하는 유기성 찌꺼기 처리장치 등 여러 구성들과 이들의 함수율 조절과 퇴비 및 비료화 등 다양한 방법으로 적용될 수 있으며, 이러한 단순 변형 적용의 경우 균등론에 따라 해석될 수 있다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도를 나타낸 것으로,

화강암과 마사토 등에서 발생한 유기성 찌꺼기를 수거해 저장하는 저장호퍼(10)가 설치되고 상기 저장호퍼(10)에 저장된 70% 이상의 수분 함유량을 갖는 유기성 찌꺼기를 연속해서 공급할 수 있도록 하며, 투입수단(20)이 경사지게 설치되어 연속해서 공급하도록 설치한다.

상기 투입수단(20)의 상측에서 투입구(23)가 설치되어 직립되게 설치되는 연속 혼합 분쇄장치(30)에 일정량씩 연속해서 투입할 수 있도록 설치되어 유기성 찌꺼기의 화강암과 마사토를 회전하면서 혼합 분쇄시키게 되는 것이다.

상기 연속 혼합 분쇄장치(30)의 하측에는 교반 건조장치(40)가 횡형으로 설치되어 혼합 분쇄된 유기성 찌꺼기를 교반시켜 이송하면서 상측에서 직화로 가열되는 온도를 통하여 함수율을 낮추는 건조와 골고루 혼합에 의해 일정한 건조를 진행할 수 있도록 하는 것을 포함한다.

도 2는 본 발명의 저장호퍼와 투입수단의 설치상태를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 저장호퍼와 투입수단의 다른 설치상태를 나타낸 정면도에 관한 것이다.

화강암과 마사토가 혼합되어 있는 슬러지형태의 유기성 찌꺼기가 수거되어 저장호퍼(10)에 공급된 후 저장되도록 하는 것이다.

상기 유기성 찌꺼기은 화강암과 마사토가 혼합되어 있는 것을 포함하며, 이외에 폐수 슬러지, 가축분뇨, 음식물 찌꺼기 중 어느 하나를 포함하는 것도 가능하다.

상기 유기성 찌꺼기가 저장되는 저장호퍼(10)의 하측에는 경사지게 투입수단(20)을 설치하며, 투입수단(20) 중 어느 하나는 경사지게 설치된 스크류(21)의 가장 높은곳 또는 가장 낮은 곳 중 어느 한 방향에 투입 모터(22)와 체인 또는 벨트로 연결되어 회전되면서 유기성 찌꺼기를 상측으로 이송시켜 연속해서 배출될 수 있도록 상측 선단에 투입구(23)가 설치되는 것이다.

투입수단(20) 중 다른 하나는 경사지게 설치된 벨트(25)의 가장 높은곳 또는 가장 낮은 곳 중 어느 한 방향에 투입 모터(22)와 체인 또는 벨트로 연결되어 회전되면서 유기성 찌꺼기를 상측으로 이송시켜 연속해서 배출될 수 있도록 상측 선단에 투입구(23)가 설치되는 것이다.

도 4는 본 발명의 연속 혼합 분쇄장치에 대한 설치상태 정면 단면도를 나타낸 것으로,

투입수단(20)의 투입구(23)가 상측으로 연결되어 직립되게 연속 혼합 분쇄장치(30)를 설치해 연속해서 공급되는 유기성 찌꺼기를 혼합과 분쇄를 수행해 하측으로 배출되도록 설치하는 것을 포함한다.

상기 연속 혼합 분쇄장치(30)는 직립되게 연속 혼합탱크(31)가 설치되어 내경에 연속 혼합축(36)을 형성한 후 상측의 연속풀리(32)를 통하여 혼합벨트(33)로 혼합풀리(35)에 연결해 회전되도록 하며, 상기 혼합풀리(35)는 혼합모터(34)의 동력이 전달되도록 연속 혼합탱크(31)의 상측에서 외측에 설치하는 것이다.

상기 연속 혼합축(36)에는 일정한 간격으로 연속 혼합봉(27)이 돌출되도록 설치해 연속 혼합탱크(31)로 공급되는 유기성 찌꺼기를 분해 및 분쇄되도록 하는 것이다.

상기 연속 혼합탱크(31)의 하측에는 혼합 배출구(38)를 설치하여 유기성 찌꺼기를 분해 및 분쇄시켜 일정한 간격으로 배출되거나 연속해서 배출될 수 있도록 하되;

필요에 따라 혼합 배출구(38)의 배출 공간 크기를 조절할 수 있도록 설치하는 것과, 배출 간격을 조절할 수 있도록 설치하는 것을 포함한다.

상기 연속 혼합탱크(31)의 하측에는 받침다리(39)가 돌출되어 원하는 위치에 직립되게 세워지도록 설치할 수 있게 되는 것이다.

상기 유기성 찌꺼기를 혼합 및 분쇄에 의해 균질화하는 과정을 통하여 유기성 찌거기는 연속 혼합 분쇄장치(30)가 200∼8000 rpm의 속도로 2∼8 분의 시간동안 회전을 통하여 소정의 크기를 갖도록 균질화되는 것이다.

도 5는 본 발명의 교반 건조장치에 대한 정면 단면도이고, 도 6은 본 발명의 교반 건조장치에 대한 요부확대 단면도, 도 7은 본 발명의 교반 건조장치에 대한 다른 실시예의 요부확대 단면도, 도 8은 본 발명의 교반 건조장치에 대한 내부를 보인 요부확대 측면도, 도 9는 본 발명의 교반 건조장치에 대한 내부 다른 실시예의 요부확대 측면도를 나타낸 것이다.

교반 건조장치(40)는 연속 혼합 분쇄장치(30)의 혼합 배출구(38)를 통하여 공급받는 교반호퍼(42)의 하측으로 교반 건조탱크(41)가 횡 방향으로 설치되도록 하는 것이다.

교반 건조탱크(41)는 교반축(44)이 설치되어 교반모터(43)와 체인 또는 벨트로 회전 가능하도록 연결되어 있으며, 상기 교반축(44)에는 외경으로 교반 스크류(45)가 설치되어 공급된 유기성 찌꺼기를 일정한 속도로 건조시키면서 배출될 수 있도록 설치하고, 측면에서 교반 스크류(45)의 사이에 교반 건조봉(46)을 설치하되;

상기 교반 건조봉(46)은 측면의 원주방향에서 볼 때 등간격으로 2∼5 방향에 설치할 수 있으며, 일정한 각도를 갖도록 설치하는 것을 포함하고,

바람직하게는 교반 스크류(45)에 교반 건조봉(46)을 관통시키거나 용접으로 고정시키는 것을 포함하며, 공급되는 유기성 찌꺼기의 이동과정에서 내부와 외부가 한곳에 머물러 있지 않고 골고루 혼합되도록 설치하는 것이다.

상기 교반 스크류(45)는 유기성 찌꺼기가 이동하는 방향으로 일정한 속도를 유지하며 밀어낼 수 있도록 형성하는 것이며, 상기 교반 건조탱크(41)의 상측에는 일정한 간격으로 가열호스(51)가 연결되는 가열노즐(50)을 설치해 다양한 유류 등을 이용해 유기성 폐기물에 직접 열을 공급해 건조되도록 하는 것이다.

상기 가열노즐(50)은 도시하지 않은 가열장치로부터 열풍이 공급되어 600∼1,300℃가 유지되도록 하는 것이 바람직하며, 교반 건조탱크(41)의 과열을 방지하기 위해 교반 건조탱크(41)의 외경에 챔버형태의 공간을 하나 더 형성해 보온 또는 보호되도록 설치하는 것을 포함한다.

상기 챔버형태의 공간에는 보온을 위한 보온재를 충진하거나, 물을 순환시켜 주는 것을 선택하여 설치할 수 있는 것이다.

교반 건조탱크(41)의 내부를 이송하면서 직화로 가열되어 건조시킨 후 교반호퍼(42)의 반대쪽 선단에서 하측으로 건조 배출구(47)가 설치되어 건조된 유기성 찌꺼기가 배출될 수 있도록 하는 것이며, 도 10에 도시한 바와 같이 수분함유량이 70% 이상인 유기성 찌꺼기가 수분함유량 30% 이하의 유기성 찌꺼기로 처리되어 배출됨으로써 매립 또는 재활용할 수 있는 상태로 제공되는 동시에 최종 제품으로 제공되는 점토질은 그대로 공급되어 적합한 토양으로 사용될 수 있도록 하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치와 그 방법은, 차량에 의해 수거한 70% 이상의 수분 함유량을 갖는 유기성 찌꺼기(폐수 슬러지, 가축분뇨, 음식물 찌꺼기)를 저장호퍼(10)에 저장하며 투입수단(20)을 통하여 연속 혼합 분해장치(30)에 공급해 혼합하면서 분해(분쇄) 되도록 한 후 교반 건조장치(40)에 공급해 수분이 많은 유기성 찌꺼기에 함수율을 조절하고 빠른 발효와 균일한 건조를 수행해 배출되도록 하는 것이다.

아래의 표는 토양요염공정시험기준(국립환경과학원고시 제2018-53호)에 따른 시험환경 온도(최저 19℃, 최고 23℃), 습도(최저 19% R.H., 최고 52% R. H)에서 현장 내 마사토 및 화강암 활석 슬러지를 대상으로 시험한 결과에 관한 것이다.

시험항목	단 위	토양오염 우려기준			결 과	비고
시험항목	단 위	1지역	2지역	3지역	결 과	비고
카드뮴	mg/kg	4	10	60	3.22	-
구 리	mg/kg	150	500	2,000	49.1	-
비 소	mg/kg	25	50	200	18.84	-
수 은	mg/kg	4	10	20	0.06	-
납	mg/kg	200	400	700	44.3	-
6가크롬	mg/kg	5	15	40	불검출	-
아 연	mg/kg	300	600	2,000	496.5	-
니 켈	mg/kg	100	200	500	50.3	-
불 소	mg/kg	400	400	800	615	-
유기인화합물	mg/kg	10	10	30	불검출	-
PCBs	mg/kg	1	4	12	불검출	-
시 안	mg/kg	2	2	120	불검출	-
페놀류	mg/kg	4	4	20	불검출	-
벤젠	mg/kg	1	1	3	불검출	-
톨루엔	mg/kg	20	20	60	불검출	-
에틸벤젠	mg/kg	50	50	340	불검출	-
크실렌	mg/kg	15	15	45	불검출	-
석유계총탄화수소(TPH)	mg/kg	500	800	2,000	불검출	-
트리클로로에틸렌	mg/kg	8	8	40	불검출	-
테트라클로로에틸렌	mg/kg	4	4	25	불검출	-
1.2-디클로로에탄	mg/kg	5	7	70	불검출	-
벤조(a)피렌	mg/kg	0.7	2	7	불검출	-

상기 실험 결과를 통하여 마사토 및 화강함 활석 슬러지를 제공하여 수분을 제거하고 파쇄시켜 점토질로 생산함으로써 토양으로 직접 사용해도 적합한 것임을 확인할 수 있다.

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도 10의 블럭도와 첨부된 도면을 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

가. 유기성 찌꺼기 저장 공급단계(S1)

화강암과 마사토에서 발생한 70% 이상의 수분을 함유하는 유기성 찌꺼기를 저장호퍼(10)에 저장하며 하측에서 투입수단(20)을 통하여 연속 혼합 분해장치(30)에 공급하는 것이다.

상기 유기성 찌꺼기의 수분 함유량은 70∼90%를 유지하는 것이 바람직하며, 상황에 따라서 50∼70%의 수분함유량을 갖는 유기성 찌꺼기를 공급하는 것이 가능하다.

나. 유기성 찌꺼기 투입단계(S2)

저장호퍼(10)에 저장된 70∼90%의 수분 함유량을 갖는 유기성 찌꺼기를 하측으로 공급해 경사지게 설치된 스크류(21)를 투입모터(22)와 연결되는 동력으로 회전시켜 상측의 투입구(23)에서 배출되는 투입수단(20)을 사용해 연속 혼합 분해장치(30)에 공급하는 것이다.

다. 연속 혼합단계(S3)

상기 투입수단(20)의 투입구(23)를 통하여 공급되는 유기성 찌꺼기를 연속 혼합 분쇄장치(30)에 공급해 직립되게 설치된 연속 혼합탱크(31)의 내부에서 연속 혼합축(36)을 혼합모터(34)와 연결된 혼합풀리(35)에서 혼합벨트(33)로 연속풀리(32)를 회전시키는 것을 통하여 연속 혼합봉(37)이 회전되면서 투입되는 유기성 찌꺼기를 혼합 분쇄시키는 것이다.

상기 직립되게 설치된 연속 혼합탱크(31)의 내부에 설치한 연속 혼합축(36)이 회전하면서 연속 혼합봉(37)이 연속해서 공급되는 유기성 찌꺼기를 혼합 및 분쇄를 통해 균질화하여 공급될 수 있도록 하는 것이다.

라. 혼합물 공급단계(S4)

연속 혼합 분쇄장치(30)에서 유기성 찌꺼기가 혼합과 분쇄가 되어 소정의 크기를 갖도록 균질화된 후 혼합 배출구(38)를 통하여 교반호퍼(42)에 공급되는 것이다.

마. 교반 건조단계(S5);

횡형으로 설치되는 교반 건조장치(40)의 교반 건조탱크(41)에 혼합 분쇄된 유기성 찌꺼기가 공급된 후 교반축(44)이 회전하면서 외경으로 설치된 교반 스크류(45)가 설치되어 유기성 찌꺼기를 교반시키면서 일정한 속도로 이동시키게 되고, 상기 교반 스크류(45)의 사이에 설치된 교반 건조봉(46)이 교반 스크류(45)와 함게 회전하면서 유기성 찌꺼기를 골고루 교반시키면서 유기성 찌꺼기가 고르게 교반되면서 건조 배출구(47) 방향으로 공급되도록 하는 과정에서 상측의 가열호스(51)와 가열노즐(50)을 통하여 600∼1,300℃의 직화열이 공급되어 18∼30% 의 수분함유량을 갖도록 건조시켜 건조 배출구(47)로 배출하는 것이다.

상기 유기성 찌꺼기가 18∼30%의 수분함유량을 갖도록 건조되는 과정은 교반축(44)이 200∼1,000 rpm의 속도로 2∼15 분의 시간동안 회전을 수행하는 단계를 통하여 이루지는 것이다.

바. 배출단계(S6)

교반 건조탱크(41)에서 교반되면서 18∼30%의 수분함유량을 갖도록 발효 및 교반이 종료되면 교반축(44)의 구동과 함께 교반 스크류(45)를 통하여 교반되면서 건조되고, 교반 건조봉(46)을 통하여 건조된 유기성 찌꺼기를 건조 배출구(47)로 배출해 토양에 적합한 점토질로 제공되는 것이다.

상기 유기성 찌꺼기가 배출되면 매립하지 않고 기존 토양에 공급해 복토를 수행하거나 기존 토양에 혼합해 사용할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 유기성 찌꺼기를 저장호퍼에 저장하며 투입수단으로 연속해서 연속 혼합 분쇄장치에 공급해 직립되게 설치된 연속 혼합탱크의 내부에서 혼합과 분쇄가 이뤄지도록 하여 혼합 배출구로 배출시킨 후 횡형으로 설치된 교반 건조장치에서 교반축에 설치한 교반 스크류와 교반 건조봉을 통해 교반 및 고온의 직화로 고르게 혼합되면서 건조되어 발효가 이루어져 퇴비와 매립이 가능한 상태를 넘어서 토양으로 사용 가능한 적합한 점토질로 제공되는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 저장 호퍼 20 : 투입수단
21 : 스크류 22 : 투입모터
23 : 투입구 25 : 벨트
30 : 연속 혼합 분쇄장치 31 : 연속 혼합탱크
32 : 연속풀리 33 : 공급벨트
34 : 혼합모터 35 : 혼합풀리
36 : 연속 혼합축 37 : 연속 혼합봉
38 : 혼합 배출구 39 : 받침다리
40 : 교반 건조장치 41 : 교반 건조탱크
42 : 교반호퍼 43 : 교반모터
44 : 교반축 45 : 교반 스크류
46 : 교반 건조봉 47 : 건조 배출구
50 : 가열노즐
51 : 가열호스

Claims

화강암과 마사토에서 발생한 유기성 찌꺼기를 공급해 혼합하여 가열하면서 교반 건조시키는 연속 혼합 분쇄 건조장치로 이루어지되;
저장호퍼(10)가 하측에 설치되어 유기성 찌거기를 공급하며 경사지게 설치된 스크류(21)의 상측 선단에 투입구(23)가 형성된 투입수단(20)을 포함하고,
상기 투입구(23)가 연결되고 직립되게 설치된 연속 혼합축(36)에 일정한 간격으로 다수개의 연속 혼합봉(37)이 연결되과 하측으로 혼합 배출구(38)가 설치되어 유기성 찌거기를 연속 혼합하는 연속 혼합탱크(31)로 이루어진 연속 혼합 분쇄장치(30)를 포함하며,
상기 혼합 배출구(38)의 하측으로 설치된 교반호퍼(42)가 연결되고 횡형으로 설치된 교반축(44)에 형성된 교반 스크류(45)에 교반 건조봉(46)이 설치되어 유기성 찌꺼기를 골고루 교반 이송시키는 교반 건조탱크(41)의 상측에 가열호스(51)가 연결된 가열노즐(50)로 이루어진 교반 건조장치(40)를 통하여 토양으로 사용이 적합한 점토질을 포함하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치.
제 1항에 있어서,
상기 연속 혼합 분쇄장치(30)는 유기성 찌꺼기를 혼합 및 분쇄에 의해 균질화하는 과정을 통하여 유기성 찌거기는 200∼8000 rpm의 속도로 2∼8 분의 시간동안 회전을 통하여 소정의 크기를 갖도록 균질화되는 것을 특징으로 하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치.
제 1항에 있어서,
상기 연속 혼합 분쇄장치(30)는 가열호스(51)와 가열노즐(50)을 통하여 600∼1,300℃의 직화열이 공급되어 18∼30% 의 수분함유량을 갖도록 건조시켜 건조 배출구(47)로 배출하는 것을 특징으로 하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치.
제 1항에 있어서,
상기 교반 건조장치(40)는 교반 스크류(45)에 설치되는 교반 건조봉(46)이 측면의 원주방향에서 볼 때 등간격으로 2∼5 방향에 설치할 수 있으며, 일정한 각도를 갖도록 설치하는 것을 포함하고, 상기 유기성 찌꺼기가 18∼30%의 수분함유량을 갖도록 건조되는 과정은 교반축(44)이 200∼1,000 rpm의 속도로 2∼15 분의 시간동안 회전을 수행하는 것을 특징으로 하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조장치.
화강암과 마사토에서 발생한 70% 이상의 수분을 함유하는 유기성 찌꺼기를 저장호퍼(10)에 저장하며 하측에서 투입수단(20)을 통하여 연속 혼합 분해장치(30)에 공급하는 유기성 찌꺼기 저장 공급단계(S1);
상기 저장호퍼(10)에 저장된 70% 이상의 수분 함유량을 갖는 유기성 찌꺼기를 하측으로 공급해 경사지게 설치된 스크류(21)를 투입모터(22)와 연결되는 동력으로 회전시켜 상측의 투입구(23)에서 배출되는 투입수단(20)을 사용해 연속 혼합 분해장치(30)에 공급하는 유기성 찌꺼기 투입단계(S2);
상기 투입수단(20)의 투입구(23)를 통하여 공급되는 유기성 찌꺼기를 연속 혼합 분쇄장치(30)에 공급해 직립되게 설치된 연속 혼합탱크(31)의 내부에서 연속 혼합축(36)을 혼합모터(34)와 연결된 혼합풀리(35)에서 혼합벨트(33)로 연속풀리(32)를 회전시키는 것을 통하여 연속 혼합봉(37)이 회전되면서 투입되는 유기성 찌꺼기를 혼합 분쇄시키고, 상기 직립되게 설치된 연속 혼합탱크(31)의 내부에 설치한 연속 혼합축(36)이 회전하면서 연속 혼합봉(37)이 연속해서 공급되는 유기성 찌꺼기를 혼합 및 분쇄를 통해 균질화하여 공급될 수 있도록 하는 연속 혼합단계(S3);
연속 혼합 분쇄장치(30)에서 유기성 찌꺼기가 혼합과 분쇄가 되어 소정의 크기를 갖도록 균질화된 후 혼합 배출구(38)를 통하여 교반호퍼(42)에 공급되는 혼합물 공급단계(S4);
횡형으로 설치되는 교반 건조장치(40)의 교반 건조탱크(41)에 혼합 분쇄된 유기성 찌꺼기가 공급된 후 교반축(44)이 회전하면서 외경으로 설치된 교반 스크류(45)가 설치되어 유기성 찌꺼기를 교반시키면서 일정한 속도로 이동시키게 되고, 상기 교반 스크류(45)의 사이에 설치된 교반 건조봉(46)이 교반 스크류(45)와 함게 회전하면서 유기성 찌꺼기를 골고루 교반시키면서 유기성 찌꺼기가 고르게 교반되면서 건조 배출구(47) 방향으로 공급되도록 하는 과정에서 상측의 가열호스(51)와 가열노즐(50)을 통하여 직화열이 공급되어 건조시켜 건조 배출구(47)로 배출하는 교반 건조단계(S5);
교반 건조탱크(41)에서 교반되면서 18∼30%의 수분함유량을 갖도록 발효 및 교반이 종료되면 교반축(44)의 구동과 함께 교반 스크류(45)를 통하여 교반되면서 건조되고, 교반 건조봉(46)을 통하여 건조된 유기성 찌꺼기를 건조 배출구(47)로 배출해 토양에 적합한 점토질로 제공되는 배출단계(S6); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조방법.
제 5항에 있어서,
상기 연속 혼합단계(S3)는, 유기성 찌꺼기를 혼합 및 분쇄에 의해 균질화하는 과정을 통하여 유기성 찌거기는 연속 혼합 분쇄장치(30)가 200∼8000 rpm의 속도로 2∼8 분의 시간동안 회전을 통하여 소정의 크기를 갖도록 균질화되는 것을 특징으로 하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조방법.
제 5항에 있어서,
상기 교반 건조단계(S5)는, 상측의 가열호스(51)와 가열노즐(50)을 통하여 600∼1,300℃의 직화열이 공급되어 18∼30% 의 수분함유량을 갖도록 건조시켜 건조 배출구(47)로 배출하는 것을 포함하고,
상기 유기성 찌꺼기가 18∼30%의 수분함유량을 갖도록 건조되는 과정은 교반축(44)이 200∼1,000 rpm의 속도로 2∼15 분의 시간동안 회전을 수행하는 단계를 통하여 이루지는 것을 특징으로 하는 유기성 찌꺼기의 연속 혼합 분쇄조를 통한 적정토양 건조방법.