KR100468008B1 - 슬러지 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동이 가능하며 양어장의 수중 바닥에 침전된 퇴적물중 슬러지만을 분리하여 제거하도록 한 슬러지 제거장치에 관한 것으로, 그 구성은 수면위에서 이동수단에 의해 부유(浮游) 이동이 가능하도록 적정 비중을 갖는 본체와, 그 본체의 내부에 설치된 엔진의 구동력에 의해 작동되고 고압의 유체를 발생시키는 분사펌프와, 그 분사펌프와 연동되게 설치되며 그 구동력에 의해 적정 압력의 진공부압을 발생시키는 흡입펌프와, 그 분사펌프와 흡입펌프로부터 발생된 고압의 유체와 흡입력을 각각 수중 바닥으로 유도하기 위한 공급 및 흡입파이프와, 그 공급파이프로부터 전달된 유체를 수중 바닥의 퇴적물로 분사하기 위한 분사노즐과, 흡입파이프로부터 전달된 흡입력을 수중 바닥면으로 전달하기 위한 흡입플레이트와, 그 흡입플레이트에 의해 흡입된 퇴적물을 일시 저장시킴과 아울러, 저장된 퇴적물을 슬러지와 물로 분리시키기 위한 분리수단과, 그 분리수단에 의해 분리된 슬러지를 외부로 흡입 배출하기 위한 배출펌프로 구성된 것이다. 이에 따르면, 본 발명은 양어장내의 물을 외부로 배출하지 않고 어류를 외부로 이송하지 않고도 바닥의 슬러지를 용이하게 제거할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

슬러지 제거장치{apparatus for eliminating for sludge}

본 발명은 슬러지 제거장치에 관한 것으로, 특히 양어장이나 페수처리장등의 한정된 공간의 바닥에 침전된 퇴적물(슬러지등)을 손쉽게 제거할 수 있도록 한 슬러지 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 어류를 양식하는 양어장이나 각종 폐수를 모아서 처리하는 폐수처리장의 경우 수중에 먹이용 사료 또는 배설물등의 다양한 종류의 오염물이 바닥면으로 침전되어 퇴적물(슬러지)을 형성하고 있는 바, 이들 슬러지에 대한 효과적인 정화처리가 이루어지지 못할 경우, 인접된 하천이나 바다를 2차 오염시키는 오염원으로 작용하게 된다.

그중 여기서는 어류 양식장에 대해서 설명하기로 한다.

통상의 어류 양식장에서는 별도의 정화시설을 갖추지 않을 경우 미생물에 의한 자정능력이 부족하게 되어 수중에 먹이찌거기와 어류 배설물들을 장시간 방치하게 되면, 그 오염물질이 바닥에 퇴적되어 가스를 발생시키고, 그 가스발생으로 인하여 생화학적 산소 요구량이 부족하게 될 뿐만 아니라, 녹조가 발생하는 등의 수질이 오염된다.

또한, 슬러지를 제거하기 위해 물고기들을 다른 곳으로 이송시킨 후에 양식장내의 물을 빼낸 후에 장비나 인력을 이용하여 수중바닥을 청소하고 있으나, 물고기의 이송작업중에 물고기에게 심한 스트레스를 주게 되어 어류 특성상 치명적인 단점이 될뿐만 아니라, 이 작업에 요구되는 비용 및 시간이 많이 소모되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 종래 슬러지를 제거하기 위한 다양한 종류의 것이 제안 및 사용되고 있으며, 그중 대표적인 일 예로는 드럼타입의 슬러지 제거장치로서, 동력모터에 의해 구동되는 드럼필터를 이용하여 그 내면에 슬러지가 부착되도록 한 상태에서 회전되는 드럼필터 외면에 물을 분사시켜 드럼필터의 내면에 부착된 슬러지들을 제거하도록 한 것이 있다.

이와는 다른 종래의 실시예로는 대한민국 실용신안 등록번호 제 205400호 "어류 양식장용 슬러지 분리기"에 개시되고, 도 1에 도시된 바와 같이, 장방형의 사각프레임(1)에 지지간(3)을 구비해 양어장의 배수로에 설치할 수 있도록 구성하고, 장방형의 프레임(1)의 하부에는 피동롤러(10)와 좌,우 하단에 안내판넬(11)(12)(13)을 구비하고 상부에는 풀리를 구비한 원동롤러를 설치해 콘베이어식 합성수지망 벨트(2)를 감설하는 한편 구동모터(4)의 풀리(15)와 원동롤러, 풀리를 타임벨트로 연결한 것으로서, 합성수지 벨트를 콘베이어식으로 이동시켜 수중의 슬러지를 제거하도록 한 것이다.

또, 내측으로는 다수의 살수구가 있는 살수관(6)을 횡설해 펌프에 연결하고, 그 펌프에 배수로 바닥과 근접된 흡입관(8)이 설치되어 있다.

상기한 바와 같이 설명한 종래 어류 양식장용 슬러지 분리기는 배수로를 통해 배출되는 슬러지를 물과 분리 수거할 수 있도록 한 것이지만, 배수되지 않은 수중 바닥의 슬러지를 제거할 수 없는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 어류 양식장등의 슬러지 제거작업시 물고기의 이송작업이 필요하지 않으면서도, 수중 바닥에 침전된 슬러지등을 용이하게 제거할 수 있도록 한 슬러지 제거장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 슬러지 제거장치를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명에 따른 슬러지 제거장치의 대략적인 구성을 나타낸 사시도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명의 분사수단을 나타낸 구성도.

도 5는 본 발명의 흡입수단을 나타낸 구성도.

도 6은 본 발명의 저장고와 여과부를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명의 이동수단을 나타낸 구성도.

도 8은 본 발명의 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 본체 150 : 엔진

170 : 클러치기구

210 : 분사펌프 220 : 공급파이프

230 : 분사노즐 310 : 흡입펌프

320 : 흡입파이프 330 : 흡입플레이트

332 : 흡입구 335 : 조절추

337 : 부표 410 : 저장고

412 : 철망 420 : 여과부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수면위에서 부유 이동이 가능하도록 적정 비중을 갖는 본체와, 상기 본체에 설치되고 엔진의 구동력이 전달됨에 따라 고압의 에어를 수중 바닥으로 분사시키기 위한 분사수단과, 상기 엔진의 구동력에 의해 작동되어 상기 분사된 에어에 의해 수중 바닥에 침전된 슬러지등의 퇴적물을 적정 압력으로 흡입하기 위한 흡입수단과, 상기 흡입수단으로부터 흡입된 슬러지등의 퇴적물을 여과시켜 슬러지와 물로 분리시킴과 아울러, 슬러지를 일시 저장하고 물을 외부로 배출시키기 위한 분리수단과, 상기 분리수단에 의해 분리된 슬러지를 외부로 흡입 배출시키기 위한 배출수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은 분사수단이 상기 엔진의 구동력으로 작동되어 고압의 에어를 발생시키는 분사펌프와, 상기 분사펌프로부터 발생된 고압의 에어를 수중 하측으로 공급하기 위한 공급파이프와, 상기 공급파이프로부터 공급된 에어를 수중 바닥면으로 분사시키기 위한 복수개의 분사노즐을 구비하여 된 것이다.

그외에도, 본 발명의 특징적인 요소들은 흡입수단이 상기 엔진의 구동력으로 작동되어 적정 압력의 진공부압을 발생시키기 위한 흡입펌프와, 상기 흡입펌프로부터 발생된 진공부압을 수중 하측으로 전달하기 위한 흡입파이프와, 상기 흡입파이프의 흡입력을 복수개로 구획지게 형성된 각각의 흡입구로 유도하기 위한 흡입플레이트로 구성된 것이고, 그 흡입플레이트는 부압으로 상기 수중에서의 위치를 조절하기 위한 다수개의 조절추 및 부표가 설치된 것이다.

또한, 분리수단은 상기 본체의 일측에 설치되고 상기 흡입펌프로부터 흡입된 수중 바닥의 퇴적물을 일시 저장시키기 위한 저장고와, 상기 저장고의 내부에 설치되며 상호 입도가 다른 여과물질이 다수개 충진되어 슬러지와 물을 분리시키기 위한 여과부로 구성된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 슬러지 제거장치는, 도 2 내지 도 8을 참조, 수면위에서 부유(浮游) 이동이 가능하도록 적정 비중을 가지며 대략 직사각 박스형으로 형성된 본체(110)와, 그 본체(110)의 내부에 설치된 엔진(150)의 구동력에 의해 작동되고 고압의 유체를 발생시키는 분사펌프(210)와, 그 분사펌프(210)와 연동되게 설치되며 엔진(150)의 구동력이 전달됨에 따라 작동되어 적정 압력의 진공부압을 발생시키는 흡입펌프(310)와, 그 분사펌프(210)와 흡입펌프(310)로부터 발생된 고압의 유압과 흡입력을 각각 수중 바닥으로 유도하기 위한 공급 및 흡입파이프(220),(320)와, 그 공급파이프(220)로부터 전달된 유체를 수중 바닥의 퇴적물로 분사하기 위한 분사노즐(230)이 복수개 형성된 분기관(240)과, 흡입파이프(320)로부터 전달된 흡입력을 수중 바닥으로 유도하고 복수개로 구획 형성된 공간에서 각각 흡입력을 전달하기 위한 흡입플레이트(330)와, 그 흡입플레이트(330)에 의해 흡입된 퇴적물을 일시 저장시킴과 아울러, 저장된 퇴적물을 슬러지와 물로 분리시키기 위한 분리수단과, 그 분리수단에 의해 분리된 슬러지를 저장고(410)에 연결 설치된 배출파이프(520)를 통해 외부로 흡입 배출하기 위한 배출펌프(510)로 구성된 것이다.

더 상세히 설명하면, 흡입플레이트(330)는 복수개 흡입공간이 구획 형성되도록 복수개의 격벽(334)이 수직으로 적정 간격으로 형성되며, 그 하측에는 복수개의 흡입파이프(320)와 각각 연결된 흡입구(332)가 형성되어 있다.

그 흡입플레이트(330)는 재질이 수중 바닥면과의 접촉 및 어류와의 마찰을 위해 유연한 고무재질이 바람직하며, 양단부가 본체(110)의 양측면에 설치된 각각의 지지바(340)에 의해 승강가능하게 지지되어 있다.

그 지지바(340)는 수중 바닥면의 경사진 곳에 대비하여 흡입플레이트(330)의 상측면에 회전가능하도록 힌지축 결합된 것이 바람직하며 본체(110)의 전면에 세로로 길게 형성된 요홈(110a)에 승강가능하게 수용되고, 본체(110)의 전면에 설치된걸고리부(114)에 의해 이탈이 방지되는 구조로 되어 있다.

한편, 흡입플레이트(330)에는 수중에서의 위치(높이)를 조절하기 위하여 하측면에 적정 중량을 갖는 다수개의 조절추(335)가 설치되고, 상측면에 흡입플레이트(330)에 부력을 제공하기 위한 부표(337)가 설치된다.

이는 부표(337)와 조절추(335)의 갯수에 따라 수중에서 위치하는 높이를 작업자가 조절할 수 있음을 의미한다.

또한, 흡입플레이트(330)의 양측단 하부에는 수중 바닥면과의 면 접촉을 위해 슬라이드부재(338)가 각각 설치되어 있다.

그리고, 분사노즐(230)은 분사펌프(210)로부터 공급 파이프(220)를 통해 물 또는 에어가 공급되어 수중 바닥면으로 경사지게 분사되도록 분기관(240)의 하측면과 수중 바닥면에 대해 경사지게 형성되어 있으며, 그 분기관(240)의 하측에는 어류를 차단하기 위한 차단망(250)이 설치되어 있다.

그 분리수단은 본체(110)의 일측에 설치된 저장고(410)와, 그 저장고(410)의 상부에 서로 입도가 다른 여과물질(자갈)이 각각 충진되고 외측에 철망(422)이 설치된 여과부(420)로 구성된다.

그 저장고(410)는 내부에 복수개의 공간으로 구획 형성되도록 각각의 차단플레이트(415)가 설치되어 상호 연통가능한 구조로 되어 있다.

또한, 본체(110)가 수면위에서 부유 이동되도록 이동수단을 더 구비하되, 그 이동수단은 저장고(410)내의 물을 외부로 배수하는 과정에서 본체(110)의 이동에 필요한 추력을 갖도록 저장고(410)의 양측에 배수파이프(610)가 설치되어 있다.

그 배수파이프(610)는 저장고(410)의 양측에서 본체(110)의 내부를 관통하여 다른 측면으로 하향 경사지게 설치되며, 그 배수파이프(610)의 내부에 각각의 개폐밸브(620)가 설치되어 배수를 선택적으로 하는 것이 바람직하다.

그 여과부(420)는 저장고(410)의 상부에 위치하며 저장고(410)의 상부와 매쉬망이 연통되는 곳에는 입도가 큰 자갈이 충진되고, 그 외측으로 바닥면이 밀폐된 곳에는 작은 입도의 자갈이 충진되는 구조를 갖는다.

그외에도, 본체(110)에는 엔진(150)의 구동력을 각각의 펌프에 전달하기 위한 벨트등의 동력 전달기구(130)가 마련되어 있다.

또 바람직하게는 분사펌프(210)는 유체를 고압으로 발생시키기 위해 다단계 벌류우트펌프를 채용하며, 흡입 및 배출펌프(310),(510)는 흡입 및 배출이 가능한 스프르트펌프를 채용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진(150)의 구동력에 의해 분사펌프(210)와 흡입펌프(310)가 동작하게 되면, 분사펌프(210)에서 발생한 고압의 물 또는 에어등의 유체가 공급파이프(220)를 통해 분사노즐(230)로 전달되어 수중 바닥면으로 고압의 유체를 분사하게 된다.

그 고압의 유체가 분사됨에 따라 수중 바닥면에 침전된 퇴적물이 바닥면으로부터 이탈되어 수중으로 떠오르게 되고, 이어서 흡입펌프(310)의 흡입력이 전달됨에 따라 흡입구(332)를 통해 퇴적물이 흡입구(332)와 흡입파이프(320)를 통해 저장고(410)로 흡입된다.

이후에, 저장고(410)로 흡입된 퇴적물은 차단플레이트(415)를 통해 물과 슬러지로 분리되고, 그중 물은 상측의 여과부(420)를 통해 철망(422)측으로 배출되어 그 하측 양어장의 물과 다시 혼합되거나 혹은 배수파이프(610)를 통해 배출되며, 슬러지는 저장고(410)의 하부로 침적되어 배출펌프(510)의 작동시 흡입되어 배출파이프(520)를 통해 양어장 외부의 정화조 또는 다른 폐기물 처리장치(예:공업용 탈수기)등으로 배출된다.

이는, 흡입펌프(310)에 의해 저장고(410)내로 퇴적물이 유입됨에 따라, 슬러지는 저장고(410)에 침전되고 물은 메쉬망(420a)을 통과하여 입도가 큰 자갈을 지나 작은 자갈부분을 지나면서 여과되어 철망(422)을 통해 외부로 배출되는 여과과정을 거치게 된다.

이때, 엔진(150)의 구동력은 동력전달기구(130)와 클러치기구(170)를 통해 각 펌프에 전달되며, 각 펌프는 분사, 흡입, 배출의 기능을 각각 수행하게 된다.

또한, 저장고(410)내의 물이 저장고 양측에 설치된 배수파이프(610)를 통해 외부로 배수되는 과정에서 본체(110)의 이동에 필요한 추력을 얻게 되며, 본체(110)의 방향 조절은 양측의 배수파이프(610)중 한 곳을 개폐밸브(620)로 선택적으로 막게 되면, 본체(110)가 회전되면서 원하는 방향으로 이동할 수 있게 됨과 아울러, 부가적으로 분사펌프(210)로부터 분사노즐(230)을 통해 수중 바닥면에 분사되는 유체의 압력에 의한 반작용으로 본체(110)의 이동에 필요한 전진 추진력을 얻을 수 있게 된다.일단 본체(110)가 서행 전진하게 되면, 전진 관성력에 의해 지속적으로 서행 운전이 가능하며, 그 전진 속도가 슬러지의 제거속도보다 빠를 경우에는 부표(337)의 부력과 조절추(335)의 갯수를 조절하여 흡입플레이트(330)가 수중 바닥면과 접촉되는 마찰 저항을 조절함으로써, 이동중 속도를 가변 조절할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명은 양어장등의 수면위를 이동하면서 수중 바닥면의 퇴적물을 용이하게 슬러지와 물로 분리하여 슬러지만을 외부로 배출시킬 수 있도록 한 기술적 사상을 갖는 것으로, 앞서 설명한 실시예에만 한정되지 아니하고 본 발명이 가진 정신 및 개념을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변형실시가 가능할 것이다.

예컨대, 본 발명에서는 여과부(420)가 서로 다른 입도를 갖는 자갈들이 메쉬망(420a)내에 충진된 것이나, 다른 필터링기능을 갖는 것을 채용할 수도 있다.

또한, 여기서는 양어장에서 사용되는 것을 설명하였으나, 바닥에 퇴적물이 쌓일 수 있는 정화시설 또는 하천등에 사용될 수도 있을 것이다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 이동이 가능하며 양어장의 수중 바닥에 침전된 퇴적물중 슬러지만을 분리하여 제거하도록 한 것인바, 이에 따르면 본 발명은 양어장내의 물을 외부로 배출하지 않고 어류를 외부로 이송하지 않고도 바닥의 슬러지를 용이하게 제거할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. 수면위에서 부유 이동이 가능하도록 적정 비중을 갖는 본체(110)와,

   상기 본체(110)에 설치되고 엔진(150)의 구동력이 전달됨에 따라 고압의 유체를 수중 바닥으로 분사시키기 위한 분사수단과,

   상기 엔진(150)의 구동력에 의해 작동되어 상기 분사된 유체에 의해 수중 바닥에 침전된 슬러지등의 퇴적물을 적정 압력으로 흡입하기 위한 흡입수단과,

   상기 흡입수단으로부터 흡입된 슬러지등의 퇴적물을 여과시켜 슬러지와 물로 분리시킴과 아울러, 슬러지를 일시 저장하고 물을 외부로 배출시키기 위한 분리수단과,

   상기 분리수단에 의해 분리된 슬러지를 외부로 흡입 배출시키기 위한 배출수단과,

   상기 본체(110)를 상기 엔진(150)의 구동력으로 수면위에서 이동시키기 위한 이동수단으로 구성하되,

   상기 이동수단은 상기 분리수단으로부터 외부로 배출되는 물을 상기 본체(110)를 이동시키는 추력으로 제공하기 위한 배수파이프(610)를 구비하고,

   상기 흡입수단은 상기 엔진(150)의 구동력으로 작동되어 적정 압력의 진공부압을 발생시키기 위한 흡입펌프(310)와, 상기 흡입펌프(310)로부터 발생된 진공부압을 수중 하측으로 전달하기 위한 흡입파이프(320)와, 상기 흡입파이프(320)의 흡입력을 복수개로 구획지게 형성된 각각의 흡입구(332)로 유도하며 부압으로 상기 수중에서의 위치를 조절하기 위한 다수개의 조절추(335) 및 부표(337)가 설치된 흡입플레이트(330)로 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 제거장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 분사수단은 상기 엔진(150)의 구동력으로 작동되어 고압의 유체를 발생시키는 분사펌프(210)와,

   상기 분사펌프(210)로부터 발생된 고압의 유체를 수중 하측으로 공급하기 위한 공급파이프(220)와,

   상기 공급파이프(220)로부터 공급된 유체를 수중 바닥면으로 분사시키기 위한 복수개의 분사노즐(230)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 슬러지 제거장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 분리수단은 상기 본체(110)의 일측에 설치되고 상기 흡입펌프(310)로부터 흡입된 수중 바닥의 퇴적물을 일시 저장시키기 위한 저장고(410)와,

   상기 저장고(410)의 상부에 설치되며 상호 입도가 다른 여과물질이 다수개 충진되어 슬러지와 물을 분리시키기 위한 여과부(420)로 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 제거장치.