KR0167415B1 - 고심도 퇴적물의 준설공법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고심도 퇴적물(2)의 준설 공법 및 그 장치에 관한 것으로, 고심도 또는 장비나 인력을 투입할 수 없는 협소공간 등의 특수 장소에 위치한 퇴적물(2)의 준설 작업용으로 사용되고, 구조가 간단하여 고장이 없고 보수가 간편하며, 송출된 퇴적물(2)의 동시 탈수처리가 가능하고, 경제적이며, 퇴적물(2)의 초고압 송출이 가능하여 작업효율이 높은 준설공법 및 그 장치를 제공하기 위해, 고심도 퇴적물(2)을 고압의 송출수단(T)을 매개로 하여 집수·분리수단(C)내에 연속적으로 흡입 준설하여 강제 탈수한 후 탈수 슬러지(9)만을 이송·폐기처리할 수 있도록 된 구조로써, 처리시간과 소요경비를 절감할 수 있고 환경 오염을 완화할 수 있는 고심도 퇴적물의 준설공법 및 그 장치에 관한 것이다 .

Description

고심도 퇴적물의 준설방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 고심도 퇴적물의 준설공법을 공정별로 도시한 준설공정 흐름도.

제2도는 본 발명에 따른 고심도 퇴적물의 준설공법을 적용하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 집수탱크 내에 장착되는 탈수여과망의 확대도(A부)이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

C : 집수 분리수단 P : 고압 형성수단

T : 송출수단 1 : 침전조

2 : 고심도 퇴적물 3 : 혼기 제트 펌프

4 : 고심도 퇴적물 송출관 5 : 흡입선단

6 : 고압수 이송관 7 : 노즐

8 : 공기 도입관 9 : 탈수 슬러지

10 : 이송차량 11 : 집수탱크

11a : 집수탱크 몸체 12 : 밸브

13 : 상등수 배출관 14 : 여과통

14a : 덮개 15 : 자갈

16 : 여과망 17 : 드레인 밸브

18 : 오수 19 : 지면

20 : 플랜지

본 발명은 고심도 하수퇴적물의 준설공법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고심도 위치의 퇴적물을 고압의 송출수단을 매개로 하여 집수분리수단 내에 연속적으로 흡입준설하여 강제 탈수한 탈수슬러지만을 이송·폐기처리할 수 있도록 된 고심도 퇴적물의 준설공법 및 그 장치에 관한 것이다.

근래에는 하수처리 사업소에서 사용되는 침전조(소화조)내에 퇴적물이 계속 쌓이게 되면 점차 하수처리 기능이 저하되며, 이를 해결하기 위해 그 퇴적물을 오수와 함께 고속회전시켜 그 원심력에 의해 퍼 올릴 수 있는 원심펌프(와류펌프)를 활용한 단계적인 준설이 이루어 졌으나, 이러한 원심펌프에 의한 준설방법은 양수시에 침전퇴적물에 함유된 이물질이 임펠러에 걸려 기계적인 고장이 잦은 문제점이 있었다. 또한, 최근에는 상기의 원심펌프에 의한 퇴적물 준설방식 이외에도 노즐로부터 고압의 유체를 분출시켜 이 고압유체의 압출력으로 다른 유체를 송출해 내는 제트펌프에 의한 퇴적물 준설방식을 점차 사용하는 단계에 있으나, 고심도에 위치한 퇴적물을 준설하기에는 구조상의 가압한계가 있어 초고압 구동이 어려우므로 작업효율이 낮은 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고심도 또는 장비나 인력을 투입할 수 없는 협소공간 등의 특수 장소에 위치한 퇴적물의 준설 작업용으로 사용되고, 구조가 간단하여 고장이 없고 보수가 간편하며, 송출된 퇴적물의 동시 탈수처리가 가능하고, 경제적이며, 퇴적물의 초고압 송출이 가능하여 작업 효율이 높은 고심도 퇴적물의 준설공법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고심도 퇴적물의 준설공법은, 선단부 일측에 공기 도입관과 고압수 이송관이 상호 유기적으로 연결된 고심도 퇴적물 송출관을 그 선단이 고심도 침전조 내의 퇴적물에 닿도록 침전조 내에 삽입하는 제1공정; 상기 고압수 이송관을 따라 고압수가 고심도 퇴적물 송출관내로 고압분사 되도록 혼기 제트펌프를 구동시키는 제2공정; 고압수의 송출력에 의해 고심도 퇴적물이 고심도 퇴적물 송출관을 따라 집수탱크 내로 고압송출되는 제3공정; 상기 집수탱크 내에 수용된 고심도 퇴적물의 수분이 여과망을 통해 강제 배출되는 제4공정; 및 상기 집수탱크 내에 충전된 탈수슬러지를 슬러지 처리장으로 운반하는 제5공정; 으로 이루어진 것이다. 또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고심도 퇴적물의 준설장치는, 심도가 깊은 침전조의 내부 바닥까지 충분히 삽입될 수 있는 정도의 길이를 갖고 집수탱크와 통하도록 연결된 고심도 퇴적물 송출관의 흡입 선단부 일측에, 혼기 제트펌프에 연결된 고압수 이송관이 상기 고심도 퇴적물 송출관과 연통되어 그 연결부는 노즐을 형성하고, 상기 노즐부 일측에 외부공기를 유입할 수 있도록 공기도 입관이 별도로 형성되며, 상기 집수탱크의 일측 벽면에는 밸브에 의해 개폐 가능한 상등수 배출관이 연결되고, 대응하는 안쪽벽면의 위치에는 착탈 가능한 덮개가 구비된 여과통이 형성되며, 이 여과통 내에는 자갈을 충전한 여과망이 삽입되어 덮개로 고정하고, 상기 집수탱크의 저면에는 드레인 밸브가 구비된 구조를 갖는 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 본 발명은 물을 고압송출 하기 위한 고압 형성수단(P)과, 고압수의 고압송출력에 의해 침전조(1)내의 고심도 퇴적물(2)을 외부로 흡입 유도하는 송출수단(T)과, 송출된 고심도 퇴적물(2)을 수용함과 동시에 탈수가 이루어지도록 된 집수·분리수단(C)으로 대별해 볼 수 있다.

상기 고압 형성수단(P)은 고압의 유체를 분출시켜 다른 유체를 이끌어 내는 방식의 제트펌프를 사용하되, 종래의 제트펌프에서 발생되는 컴데이션 현상을 해소하여 가압한계의 개선과 함께 초고압 구동이 가능하도록 된 혼기 제트펌프(3)를 설치한 것이다.

상기 송출수단(T)은 50m정도의 고심도 침전조(1)에 적합한 것으로, 이 침전조(1)의 내부 바닥까지 충분히 삽입될 수 있는 길이를 갖고 외부의 집수용기와 통하도록 연결된 고심도 퇴적물 송출관(4)과, 이 고심도 퇴적물 송출관(4)의 흡입선단(5)부 일측에, 혼기 제트펌프(3)로부터 연결되어 상기 고심도 퇴적물 송출관(4)으로 통하도록 형성된 고압수 이송관(6)과, 그 연결부는 노즐(7)을 형성하고 이 노즐(7)부 일측에 외부공기를 유입할 수 있도록 별도로 형성된 공기 도입관(8)으로 이루어진 것이다. 상기 집수·분리수단(C)은 최종 탈수슬러지(9)를 운반하여 폐기처리하기 위한 이송차량(10)과, 이 이송차량(10)에 탑재되는 집수탱크(11)로 구성되어 있되, 상기 집수탱크(11)는 고심도 퇴적물 송출관(4)과 통하도록 상부에 연결되고, 일측 벽면에는 밸브(12)에 의해 개폐 가능한 상등수 배출관(13)이 연결되며, 대응하는 안쪽 벽면의 위치에는 착탈 가능한 덮개(14a)가 구비된 여과통(14)이 형성되고, 이 여과통(14)내에는 자갈(15)을 충전한 여과망(16)이 삽입되어 상기 덮개(14a)로 고정하며, 저면에는 탱크세정 후 세척액을 배출하기 위한 드레인밸브(17)가 구비된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과는 다음과 같다.

본 발명을 고정별로 설명하면, 고심도 퇴적물 송출관(4)을 고심도 퇴적물(2)에 닿도록 침전조(1)내에 삽입하는 제1공정; 고압수 이송관(6)을 따라 고압수가 고심도 퇴적물 송출관(4)내로 고압분사 되도록 혼기 제트펌프(3)를 구동시키는 제2공정; 고압수의 송출력에 의해 고심도 퇴적물(2)이 고심도 퇴적물 송출관(4)을 따라 집수탱크(11)내로 고압송출되는 제3공정; 상기 집수탱크(11)내에 수용된 고심도 퇴적물(4)의 수분이 여과망(16)을 통해 강제 배출되는 제4공정; 상기 집수탱크(11)내에 충전된 탈수 슬러지(9)를 슬러지 처리장으로 운반하는 제5공정; 및 집수탱크(11)가 오염되었을 때 세척액 공급관(미도시)을 통해 세척액을 투입하여 청소한 후 저면에 구비된 드레인 밸브(17)를 통해 세척액을 배출하는 후처리 공정으로 마감하게 되는 것이다.

상기의 공정에 의한 각각의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면, 제1공정에 있어서, 공기도입관(8)과 고압수 이송관(6)과 고심도 퇴적물 송출관(4)의 길이는 고심도 침전조(1)에 충분히 삽입될 수 있는 정도로 확보하여야 하고 상기 고심도 퇴적물 송출관(4)의 흡입선단(5)이 고심도 퇴적물(2)속에 묻힐 수 있도록 삽입하게 된다. 제2공정에 있어서, 고압수를 고심도 퇴적물 송출관(4)내로 고압분사 되도록 혼기 제트펌프(3)를 구동시킬 때, 고압수 이송관(6)을 따라 고압수가 압송되는 과정은 종래의 제트펌프와 유사하나, 본 발명에서는 별도로 구비된 공기도입관(8)에 의해 상기 고압수 이송관(6)의 노즐(7)선단부에서 외부공기가 도입될 수 있도록 하여 고심도 퇴적물 송출관(4)속으로 고압수 분사를 보다 원활히 이루어지도록 한 혼기 고압수 분사방식으로 이루어지므로써 컴데이션 현상을 해소하고 가압한계를 개선함과 동시에 초고압 구동이 가능하게 된 것이다.

또한, 제3공정에 있어서, 제트펌프의 유체송출원리에 따라 고심도 퇴적물 송출관(4)의 흡입선단(5)을 통해 오수(18) 및 고심도 퇴적물(2)이 흡입괴고 흡입과정에서 고압수가 혼합되므로써 응고된 퇴적물도 분쇄·세정하면서 집수탱크(11)내에 원활히 흡입될 수 있으며, 이러한 송출력에 의해 집수탱크(11)내로 고압송출이 가능한 것이다.

제4,5공정에 있어서, 송출된 고심도 퇴적물(2)의 수분은 집수탱크(11)내에서도 고압이 유지되어 여과망(16)을 통해 강제 배출되면서 탈수가 이루어지고, 탈수 슬러지(9)와 분리된 상등수는 침사지 등으로 유도하므로써 작업장 주변의 환경 오염을 완화시킬 수 있으며, 집수탱크(11)내에 남아 있은 탈수 슬러지(9)만을 이송차량(10)으로 운송 및 폐기처리하면 되므로 소요경비를 대폭 절감할 수 있는 잇점이 있다.

오수(18)의 여과방식은 제3도에 도시된 바와 같이, 집수탱크몸체(11a)에 결착된 다공성의 금속여과통(14)에 덮개(14a)를 개방하여 자갈(15)이 충전된 여과망(16)을 삽입하고 덮개(14a)로 밀폐한 것으로써, 상등수 배출관(13)의 밸브(12)를 개방하면 압력에 의해 외부로 강제 배출되면서 탈수되고, 이 때 자갈(15)이 고심도 퇴적물(2)을 여과시켜주어 상등수질의 수분만을 배출하도록 된 것이다.

한편, 집수탱크(11)가 오염되었을때의 세정을 위한 후처리공정에 있어서, 외부로부터 세척액을 공급받을 수 있도록 세척액 공급관(미도시)이 구비되어 있으며, 상기 관을 통해 세척액을 투입하여 물청소가 가능하고 청소 완료 후의 세척액은 저면의 드레인 밸브(17)를 통해 배출하면 된다.

따라서, 본 발명은 준설작업과 고심도 퇴적물의 탈수공정이 동시에 이루어지므로써 작업시간과 운송비 등의 소요경비를 절감할 수 있고, 공기가 유입되는 노즐(7)을 통해 고압수를 송출하여 고심도 퇴적물(2)을 강제 압출시키는 방식을 사용하므로써 원심펌프를 사용하는 종래의 방식에서 퇴적물이 펌프내를 통과하면서 샤프트 또는 임펠러 등에 이물질이 걸리게 되는 문제점을 해결함은 물론, 자연 침전방식을 혼기 고압수에 의한 강제압출 탈수방식으로 전환하므로써 처리시간을 대폭 단축할 수 있으며, 가압한계 및 구동압력을 개선하므로써 원활한 송출에 의한 작업효율성을 극대화할 수 있고, 구조가 간단하여 고장에 의한 처리 및 보수가 간편하며, 하수처리장, 정수장, 취수장, 일반 하수도 및 공장 폰드(pond)등의 각종 소화조, 침전·침사지, 농축조 및 폰드등에 광범위하게 적용할 수 있고, 특히, 지하 50m 깊이 정도의 고심도 또는 장비나 인력을 투입할 수 없는 협소공간 등의 작업이 곤란한 장소에서의 퇴적물 준설작업에 적합한 구조로 된 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 선단부 일측에 공기도입관(8)과 고압수 이송관(6)이 상호 유기적으로 연결된 고심도 퇴적물 송출관(4)을 그 선단이 고심도 침전조(1)내의 퇴적물(2)에 닿도록 침전조(1)내에 삽입하는 제1공정; 상기 고압수 이송관(6)을 따라 고압수가 고심도 퇴적물 송출관(4)내로 고압 분사 되도록 상기 혼기 제트펌프(3)를 구동시키는 제2공정; 고압수의 송출력에 의해 고심도 퇴적물(2)이 고심도 퇴적물 송출관(4)을 따라 집수탱크(11)내로 고압 송출되는 제3공정; 상기 집수탱크(11)내에 수용된 고심도 퇴적물(2)의 수분이 여과망(16)을 통해 강제 배출되는 제4공정; 및 상기 집수탱크(11)내에 충전된 탈수 슬러지(9)를 슬러지 처리장으로 운반하는 제5공정; 으로 이루어지는 고심도 퇴적물의 준설공법.
2. 심도가 깊은 침전조(1)의 내부 바닥까지 충분히 삽입될 수 있는 정도의 길이를 갖고 집수탱크(11)와 통하도록 연결된 고심도 퇴적물 송출관(4)의 흡입선단(5)부 일측에, 혼기 제트펌프(3)에 연결된 고압수 이송관(6)이 상기 고심도 퇴적물 송출관(4)과 연통되어 그 연결부는 노즐(7)을 형성하고, 상기 노즐(7)부 일측에 외부공기를 유입할 수 있도록 공기 도입관(8)이 별도로 형성되며, 상기 집수탱크(11)의 일측 벽면에는 밸브(12)에 의해 개폐 가능한 상등부 배출관(13)이 연결되고, 대응하는 안쪽 벽면의 위치에는 착탈 가능한 덮개(14a)가 구비된 여과통(14)이 형성되며, 이 여과통(14)내에는 자갈(15)을 충전한 여과망(16)이 삽입되어 덮개(14a)로 고정하고, 상기 집수탱크(11)의 저면에는 드레인 밸브(17)가 구비된 고심도 퇴적물의 준설장치.