KR100585496B1

KR100585496B1 - 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치

Info

Publication number: KR100585496B1
Application number: KR1020040081003A
Authority: KR
Inventors: 송길홍; 이재수
Original assignee: 주식회사 제너럴시스템
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2006-06-07
Also published as: KR20060032002A

Abstract

본 발명은 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치에 관한 것으로 내부에 활성탄이 저장되는 저장실이 형성되며, 이 저장실로 활성탄을 공급하는 공급부(11) 및 활성탄을 배출하는 배출구(12)가 구비된 호퍼부재(10)와, 상기 호퍼부재(10)에 장착되어 무게를 받으면 압축되거나 늘어나는 변형이 되고, 이 변형량을 전기신호로 검출하는 로드셀(Load Cell)(20)과, 상기 호퍼부재(10)의 배출구(12)에 연결되어 설치되며, 배출구(12)를 통해 유입되는 활성탄이 정수장에서 취수된 원수의 양에 따라 용해탱크(31)로 가변하여 투입되도록 작동하는 변속모터(32)를 포함하며, 활성탄을 용해탱크(31)로 투입시켜 원수의 양에 따라 활성탄이 용해된 물의 농도를 조절하는 로스 인 웨이트 피더(Loss-In Weight Feeder)(30)와, 상기 로드셀(20)과 상기 로스 인 웨이트 피더(30)의 변속모터(32)에 연계되어 이 로드셀(20)의 전기적 신호를 연속적으로 감지하여 호퍼부재(10)에 저장된 활성탄의 중량 적산치로 환산하고 이에 따라 변속모터(32)의 회전속도를 조절함으로써 용해탱크(31)로 투입되는 활성탄의 양을 제어하는 콘트롤러(40)와, 상기 콘트롤러(40)와 정수장에서 취수된 원수량을 감지하는 원수유량계(51)에 연계되어 원수유량계(51)에서 취수된 량에 따라 용해탱크(31) 내의 활성탄 농도를 계산하여 콘트롤러(40)를 제어하는 제어부(50)로 구성되어 정수장에 취수되는 원수의 양에 따라 용해탱크(31)로 투입되는 활성탄의 양이 제어부(50)에 의해 정확히 계산되고, 로드셀(20)을 이용하여 호퍼부재(10) 내부의 활성탄의 중량치를 측정하면서 활성탄 배출에 의한 중량 경감율을 콘 트롤러(40)에서 적산하여 로스 인 웨이트 피더(30)의 운전속도를 제어하는 감량 계량 방식으로 활성탄을 제어부(50)에서 계산된 정량으로 정확하게 용해탱크(31) 내부로 공급할 수 있는 것이다.

즉, 사계절의 변화나 하루 중 시간대 별로 변하는 원수의 취수량에 관계없이 활성탄의 농도를 일정하게 유지할 수 있도록 활성탄의 투입량이 콘트롤러(40)와 제어부(50)를 통하여 자동으로 조절되는 것이다.

따라서, 정수장의 정화능력을 획기적으로 증대시킴과 동시에 활성탄의 과도한 투입을 방지하여 경제성을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치{A device for throwing active carbon into water of a filtration plant}

도 1 은 본 발명인 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치의 개략도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 - 호퍼부재 11 - 공급부

12 - 배출구 13 - 활성탄저장조

14 - 여과통 15 - 연결관

16 - 로터리밸브 20 - 로드셀

30 - 로스 인 웨이트 피더 31 - 용해탱크

32 - 변속모터 40 - 콘트롤러

50 - 제어부 51 - 원수유량계

본 발명은 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치에 관한 것으로 더 상세하게는 정수장에 활성탄을 공급할 경우 발생되는 중량 경감율을 감지하여 정수장에 유입되는 원수의 취수량의 변화와 계절의 변화에 관계없이 일정하게 활성탄을 공급할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 활성탄은 야자각계, 석탄계의 원료로 제조되며 미세 세공이 잘발달된 무정형 탄소의 집합체로서 활성화 공정에서 분자크기 정도의 미세 세공이 형성되어 큰내부 표면적을 갖는 흡착제이다.

따라서 상기 활성탄은 내부표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체를 인력에 의하여 미세 세공에 물리적으로 흡착하는 성질이 있어 오폐수정화에 효율적으로 사용되며, 특히 정수장에서 수돗물을 생산하기 위하여 취수된 물에 포함된 악취성분을 제거하고 수질을 정화시키기 위하여 활성탄을 투입하고 있다.

한편, 상기 활성탄은 통상 활성탄 공급장치에 의해 혼화지로 연속적으로 공급되며, 이 활성탄 공급장치는 도시하지는 않았지만 내부에 활성탄을 저장할 수 있는 저장부를 구비하고, 이 저장부로 활성탄을 공급할 수 있는 공급구와 저장부에 저장된 활성탄을 배출할 수 있는 배출구가 형성된 호퍼와, 이 호퍼의 배출구에서 배출되는 활성탄이 투입되어 용해되는 용해탱크와, 상기 호퍼의 배출구에 장착되고 상기 용해탱크에 연결되어 활성탄을 용해탱크로 투입시키는 스크류컨베어로 구성된다.

즉, 호퍼에 저장된 활성탄을 배출구를 통하여 스크류컨베어로 배출시키고, 스크류컨베어를 통하여 활성탄의 양을 조절하여 물이 채워진 용해탱크로 투입하여 용해탱크에서 완전히 용해한 후 각 혼화지로 공급되는 것이다.

그리고 용해탱크로 투입되는 활성탄의 양은 스크류컨베어의 스크류의 회전수를 모터의 입력전압으로 제어함으로써 조절하고 있으며, 용해탱크에 채워지는 물의 양은 용해탱크의 측부에 설치된 유량게를 확인하여 체크하는 것이다.

그러나 상기한 종래의 활성탄 공급장치는 용해탱크로 공급되어 용해되는 활성탄의 양이 스크류의 회전수에 따라 비례 측정되므로 스크류컨베어 내에 충전되는 활성탄의 충전율 변화와 활성탄의 비중의 변화를 인지하지 못하여 활성탄의 공급량을 정밀하게 제어하기 사실상 불가능한 문제점이 있었던 것이다.

또한 활성탄의 비중, 수분 함유량의 변경 시 스크류를 회전시키는 모터의 회전속도를 제어하기 위한 샘플링 작업이 필요한 번거로움이 있었던 것이다.

따라서 용해탱크로 공급되는 활성탄의 공급량을 정밀하게 제어할 수 없어 계절별, 시간대 별로 변동하는 정수장의 원수 취수량에 대응하여 정확한 활성탄의 농도를 맞추기가 어려워 정수시설의 효율을 저하시키고, 활성탄을 과다 투입하게 되는 폐단이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 호퍼 내부에 저장되는 활성탄의 중량을 측정하고 배출되어 감소되는 활성탄의 중량의 경감율을 적산하여 정수장의 원수 취수량에 따른 용해탱크로 공급되어 용해되는 활성탄의 공급량을 제어하도록하여 원수 취수량에 따라 활 성탄의 농도를 일정하게 맞추어 정수시설의 효율을 증대시키고 활성탄의 정량 투입시켜 활성탄의 과다 소비를 방지할 수 있는 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 내부에 활성탄이 저장되는 저장실이 형성되며, 이 저장실로 활성탄을 공급하는 공급부(11) 및 활성탄을 배출하는 배출구(12)가 구비된 호퍼부재(10)와;

상기 호퍼부재(10)에 장착되어 무게를 받으면 압축되거나 늘어나는 변형이 되고, 이 변형량을 전기신호로 검출하는 로드셀(Load Cell)(20)과;

상기 호퍼부재(10)의 배출구(12)에 연결되어 설치되며, 배출구(12)를 통해 유입되는 활성탄이 정수장에서 취수된 원수의 양에 따라 용해탱크(31)로 가변하여 투입되도록 작동하는 변속모터(32)를 포함하며, 활성탄을 용해탱크(31)로 투입시켜 원수의 양에 따라 활성탄이 용해된 물의 농도를 조절하는 로스 인 웨이트 피더(Loss-In Weight Feeder)(30)와;

상기 로드셀(20)과 상기 로스 인 웨이트 피더(30)의 변속모터(32)에 연계되어 이 로드셀(20)의 전기적 신호를 연속적으로 감지하여 호퍼부재(10)에 저장된 활성탄의 중량 적산치로 환산하고 이에 따라 변속모터(32)의 회전속도를 조절함으로써 용해탱크(31)로 투입되는 활성탄의 양을 제어하는 콘트롤러(40)와;

상기 콘트롤러(40)와 정수장에서 취수된 원수량을 감지하는 원수유량계(51) 에 연계되어 원수유량계(51)에서 취수된 량에 따라 용해탱크(31) 내의 활성탄 농도를 계산하여 콘트롤러(40)를 제어하는 제어부(50)로 구성되어 달성된다.

즉, 로드셀(20)로 감지되는 호퍼부재(10)에서 로스 인 웨이트 피더(30)로 배출되는 활성탄의 무게 경감율과 로스 인 웨이트 피더(30)에서 설정된 활성탄 투입량과 실제로 용해탱크(31)로 배출되는 활성탄의 무게를 비교하여 콘트롤러(40)에서 로스 인 웨이트 피더(30)의 변속모터(32)의 회전속도가 제어되어 활성탄을 정량공급할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 활성탄의 정량이 원수유량계(51)의 전기신호를 받는 제어부(50)을 통해 결정되므로, 취수량 변동에 따라 용해탱크(31)에 용해되는 활성탄의 농도를 일정하게 유지할 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명인 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치의 개략도로서, 제어부과 콘트롤러가 원수유량계, 로드셀, 변속모터에 각각 연계되어 이를 제어하는 것을 나타내고 있다.

이하, 도 1 에서 도시한 바와 같이 본 발명의 호퍼부재(10)는 상부에 이 호퍼부재(10) 내부로 활성탄을 공급하는 공급부(11)가 구비되며, 하부에는 저장된 활성탄을 배출하는 배출구(12)가 구비된다.

상기 공급부(11)는 운송된 활성탄이 집하되어 일시적으로 저장되는 활성탄저장조(13)와;

상기 호퍼부재(10)의 상부에 저장실로 연계되도록 장착되어 이 저장실로 공급되는 활성탄에 포함된 이물질을 제거하는 여과통(14)과;

상기 활성탄저장조(13)와 여과통(14)을 연결시키는 연결관(15)과;

상기 연결관(15)에 장착되어 호퍼부재(10) 내로 활성탄을 공급하는 것을 제어하는 로터리밸브(16)로 구성된다.

즉, 상기 로터리밸브(16)의 로터가 회전하면서 밸브가 열리고, 이 로터의 회전에 의해 압력 차가 발생하면서 활성탄저장조(13)에 저장된 활성탄이 여과통(14)을 통과하여 이물질이 제거된 상태로 호퍼부재(10)의 저장실로 공급되는 것이다.

그리고 호퍼부재(10)의 하부는 배출구(12)를 향해 소정의 각도로 경사지는 경사부(17)로 이루어져 저장실에 저장된 활성탄이 배출구(12)를 통해 용이하게 배출되도록 하는 것이다.

한편, 상기 호퍼부재(10)의 측면에는 하중에 의해 압축, 신장되는 변형으로 그 무게를 전기적신호로 검출하는 로드셀(20)이 장착되고, 이 로드셀(20)은 콘트롤러(40)에 연계되어 로드셀(20)에서 발생된 전기적 신호가 콘트롤러(40)로 전달되는 것이다.

또, 상기 호퍼부재(10)의 배출구(12)에는 활성탄을 정수장에서 취수된 원수의 양에 따라 용해탱크(31)로 가변하여 투입시키는 로스 인 웨이트 피더(30)가 장착되며, 이 로스 인 웨이트 피더(30)는 콘트롤러(40)에 연계되어 이 콘트롤러(40)의 제어에 의해 그 회전속도가 변속되어 용해탱크(31)로 활성탄을 정량 공급하는 변속모터(32)가 포함된다.

또한 상기 로스 인 웨이트 피더(30)는 내부에 물이 채워져 용해탱크(31)에 연결되어 이 용해탱크(31) 내부로 활성탄을 정량 공급하고, 이 용해탱크(31)는 정수장의 혼화지에 연계되어 용해된 활성탄을 공급하는 것이다.

상기 콘트롤러(40)는 상기 로드셀(20)과 상기 로스 인 웨이트 피더(30)의 변속모터(32)에 연계되어 이 로드셀(20)의 전기적 신호를 연속적으로 감지하여 호퍼부재(10)에 저장된 활성탄의 중량 적산치로 환산하고 이에 따라 변속모터(32)의 회전속도를 조절함으로써 용해탱크(31)로 투입되는 활성탄의 양을 제어한다.

상기 콘트롤러(40)는 정수장에서 취수된 원수량을 감지하는 원수유량계(51)에 연계되어 원수유량계(51)에서 취수된 량에 따라 용해탱크(31) 내로 투입하여야할 활성탄 농도를 계산하여 콘트롤러(40)를 제어하는 제어부(50)에 연계되는 것이다.

즉, 원수유량계(51)에서 측정된 원수 취수량을 제어부(50)로 전기적 신호로 변환하여 전달하면, 이 제어부(50)에서 취수된 원수량에 맞는 활성탄 량을 계산하여 콘트롤러(40)로 전달하여 로스 인 웨이트 피더(30)에서 용해탱크(31)로 공급되는 활성탄의 정량을 제어하는 것이다.

또한, 로드셀(20)에서 호퍼부재(10)에서 로스 인 웨이트 피더(30)로 배출되는 활성탄의 무게 경감율을 감지하고, 콘트롤러(40)에서 활성탄의 무게 경감율, 로스 인 웨이트 피더(30)에서 설정된 활성탄 투입량, 실제로 용해탱크(31)로 배출되는 활성탄의 무게를 비교하여 로스 인 웨이트 피더(30)의 변속모터(32)의 회전속도를 변속시켜 제어부(50)에서 설정된 활성탄의 정량으로 정확하게 활성탄을 용해탱크(31)로 공급할 수 있는 것이다.

한편, 상기 로터리밸브(16)는 제어부(50)에 연계시키고, 상기 호퍼부재(10)에는 저장실에 저장되는 활성탄의 최대량을 감지하며 상기 콘트롤러(40)에 연계되어 상기 로터리밸브(16)를 정지시키는 최대활성탄감지센서(60)와, 활성탄의 최소량을 감지하며 상기 콘트롤러(40)에 연계되어 로터리밸브(16)를 작동시키는 최소활성탄감지센서(61)를 각각 장착하는 것이 바람직하다.

즉, 호퍼부재(10)의 저장실에 저장된 활성탄의 양이 줄어들어 최소활성탄감지센서(61)에서 이를 감지하면 이 전기적신호가 콘트롤러(40)와 제어부(50)로 전달되어 상기 로터리밸브(16)를 작동시켜 활성탄을 활성탄저장조(13)에서 자동으로 호퍼부재(10)의 저장실로 공급하게 되는 것이다.

그리고 활성탄이 호퍼부재(10)의 내부로 공급되면서 최대활성탄감지센서(60)에 의해 감지되는 양으로 채워지면 이 최대활성탄감지센서(60)에서 발생되는 전기적신호가 콘트롤러(40)와 제어부(50)로 전달되어 로터리밸브(16)의 작동을 멈추게 하는 것이다.

따라서 호퍼부재(10)의 저장실에 저장되는 활성탄이 자동으로 공급되어 용해탱크(31)의 내부로 활성탄을 지속적으로 공급할 수 있게 되는 것이다.

이 최대, 최소활성탄감지센서(61)는 저장실에 저장된 활성탄의 최대, 최소 중량을 입력하여 이를 감지하는 중량센서를 사용할 수 도 있으며, 저장실에 저장되는 활성탄의 최대, 최소 높이를 감지하는 높이감지센서를 사용할 수 도 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀 둔다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 정수장에 취수되는 원수의 양에 따라 용해탱크로 투입되는 활성탄의 양이 제어부에 의해 정확히 계산되고, 로드셀(20)을 이용하여 호퍼부재 내부의 활성탄의 중량치를 측정하면서 활성탄 배출에 의한 중량 경감율을 콘트롤러에서 적산하여 로스 인 웨이트 피더의 운전속도를 제어하는 감량 계량 방식으로 활성탄을 제어부에서 계산된 정량으로 정확하게 용해탱크 내부로 공급할 수 있는 것이다.

즉, 사계절의 변화나 하루 중 시간대 별로 변하는 원수의 취수량에 관계없이 활성탄의 농도를 일정하게 유지할 수 있도록 활성탄의 투입량이 콘트롤러와 제어부를 통하여 자동으로 조절되는 것이다.

Claims

내부에 활성탄이 저장되는 저장실이 형성되며, 이 저장실로 활성탄을 공급하는 공급부(11) 및 활성탄을 배출하는 배출구(12)가 구비된 호퍼부재(10)와;

상기 호퍼부재(10)에 장착되어 무게를 받으면 압축되거나 늘어나는 변형이 되고, 이 변형량을 전기신호로 검출하는 로드셀(Load Cell)(20)과;

상기 호퍼부재(10)의 배출구(12)에 연결되어 설치되며, 배출구(12)를 통해 유입되는 활성탄이 정수장에서 취수된 원수의 양에 따라 용해탱크(31)로 가변하여 투입되도록 작동하는 변속모터(32)를 포함하며, 활성탄을 용해탱크(31)로 투입시켜 원수의 양에 따라 활성탄이 용해된 물의 농도를 조절하는 로스 인 웨이트 피더(Loss-In Weight Feeder)(30)와;

상기 로드셀(20)과 상기 로스 인 웨이트 피더(30)의 변속모터(32)에 연계되어 이 로드셀(20)의 전기적 신호를 연속적으로 감지하여 호퍼부재(10)에 저장된 활성탄의 중량 적산치로 환산하고 이에 따라 변속모터(32)의 회전속도를 조절함으로써 용해탱크(31)로 투입되는 활성탄의 양을 제어하는 콘트롤러(40)와;

상기 콘트롤러(40)와 정수장에서 취수된 원수량을 감지하는 원수유량계(51)에 연계되어 원수유량계(51)에서 취수된 량에 따라 용해탱크(31) 내의 활성탄 농도를 계산하여 콘트롤러(40)를 제어하는 제어부(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치.
청구항 1에 있어서, 상기 공급부(11)는 운송된 활성탄이 집하되어 일시적으로 저장되는 활성탄저장조(13)와;

상기 호퍼부재(10)의 상부에 저장실로 연계되도록 장착되어 이 저장실로 공급되는 활성탄에 포함된 이물질을 제거하는 여과통(14)과;

상기 활성탄저장조(13)와 여과통(14)을 연결시키는 연결관(15)과;

상기 연결관(15)에 장착되어 호퍼부재(10) 내로 활성탄을 공급하는 것을 제어하는 로터리밸브(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치.
청구항 1에 있어서, 상기 호퍼부재(10)에는 저장실에 저장되는 활성탄의 최대량을 감지하며 상기 콘트롤러(40)에 연계되어 제어부(50)로 상기 로터리밸브(16)를 정지시키는 최대활성탄감지센서(60)와, 활성탄의 최소량을 감지하며 상기 콘트롤러(40)에 연계되어 제어부(50)로 로터리밸브(16)를 작동시키는 최소활성탄감지센서(61)를 각각 장착하고, 상기 로터리밸브(16)는 제어부(50)에 연계되어 상기 최대, 최소활성탄감지센서(60, 61)의 감지에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 정수장의 활성탄 자동 정량 투입장치.