KR100618919B1 - 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치에 관한 것으로 특히, 진공펌프의 부압을 통해 흡입관으로부터 하수관 내부의 퇴적물을 끌어올리는 진공 사일로와; 상기 퇴적물 중에서 부피가 상대적으로 큰 협잡물을 선별해 제거하는 1차 선별망과; 상기 1차 선별망에 의해 선별된 토사를 세척하는 세사노즐과; 상기 세사노즐에서 분사된 세척수가 저정되는 집수조와; 상기 세사노즐에 의해 세척된 토사를 오니와 골재로 분리하는 2차 선별기와; 상기 2차 선별기에서 분리된 오니를 탈수시켜 케이크화하는 고속 원심 탈수기와; 상기한 구성품들을 내장한 상태에서 차량의 후방 차체 프레임 상면부에 고정 설치되는 컨테이너와; 각종 구성품이 탑재된 상기 컨테이너를 후방 차체 프레임의 상부에 고정 설치하고 이동하거나 정차된 상태에서 하수도 준설토 처리를 실시할 수 있도록 하는 차량과; 상기 컨테이너와 차량의 후방 차체 프레임 사이에 설치되어 이들 사이에서 발생되는 진동이나 충격을 완충시켜 주는 방진구;로 구성한 것을 특징으로 한다.

따라서, 하수도 퇴적물의 흡입에서부터 슬러지 케이크까지의 일련의 작업이 하나의 이동식 시스템에 의해 작업 현장에서 연속적으로 이루어지게 되므로 하수도 준설작업을 보다 신속하고 위생적이며 경제적으로 수행할 수 있고, 차량의 주행 중 또는 하수관 준설작업 중 발생될 수 있는 진동이나 충격에 의해 하수관 준설에 필요한 일련의 장비나 차량 자체가 손상 및 소손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

하수도, 퇴적물, 슬러지, 사일로, 1차 선별망, 2차 선별기, 집수조

Description

이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치{A movable apparatus which processes dredging soil and sludge of drainage system in a sump}

도 1은 종래 하수관 준설장비의 개략 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 하수도 준설토 일관 처리장치에 대한 측면도.

도 3은 도 2에 도시된 장치들을 개략적으로 도시한 블록도.

도 4는 본 발명 장치가 설치된 차량의 측면도.

도 5는 본 발명 장치가 설치된 차량의 배면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 차량 2 : 컨테이너

3 : 진공 사일로 4 : 방진구

5 : 1차 선별망 7 : 세사노즐

9 : 집수조 10 : 하수도 퇴적물

11 : 2차 선별기 13 : 고속 원심 탈수기

15 : 진공펌프 17 : 흡입관

19 : 외부 케이스 21 : 이송스크류

23 : 압력게이지 25 : 진공배관

27 : 하우징 29 : 골재분리통

31 : 유압구동부 33 : 오니조

35 : 오니펌프 46 : 수거통

47 : 슈트

본 발명은 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동이 가능한 차량에 설치하여 하수관로 내에 쌓인 퇴적물을 준설과 동시에 유형별로 분류 선별하고, 선별된 골재나 오니는 별도로 처리하여 재활용하는 일련의 작업을 한꺼번에 일관하여 수행할 수 있으며, 차량의 주행 중 또는 하수관 준설작업 중 발생될 수 있는 진동이나 충격을 방진구를 통해 완충시켜 그로 인해 하수관 준설에 필요한 일련의 장비나 차량 자체가 손상 및 소손되지 않도록 발명한 것이다.

일반적으로 하수도는 일반 가정에서 발생하는 생활하수나 공장시설에서 발생하는 산업 오폐수 그리고 자연적으로 발생하는 우수 등을 배수하기 위해 설치된 도관 등의 시설물을 총칭하는 것으로, 지지대 침수나 하수의 역류 등을 방지하기 위해 원활한 배수성능을 유지하는 것이 하수관로를 관리하는데 있어서 가장 중요한 요소이다.

그런데, 장마철이 있는 우리나라 기후의 특성상 강우량이 일시적으로 폭증하면서 대량의 토사 등 퇴적물이 하수관로로 유입될 수 있으며, 이 경우 사전에 하수관로의 통수성능이 최적의 상태로 유지되고 있지 않는다면 지지대 침수나 하수 역류와 같은 피해를 피할 수 없게 된다.

따라서, 평상시 주기적으로 하수관로에 대한 준설작업을 시행하여 퇴적물로 인한 통수면적의 혐소화를 해소시켜 주어야만 한다.

이와 같이 준설작업은 하천이나 저수지 등에 일정한 수심을 확보하기 위하여 그 바닥부에 퇴적되어 있는 이물질이나 토사를 퍼올리는 작업을 의미하는 것으로, 현대의 도시 기반시설에 해당하는 상,하수도 설비에 있어 하수배관이나 배수구에 퇴적된 슬러지를 제거함으로써 배수통로를 확보하고, 주변환경을 개선하는 슬러지 처리작업까지를 넓은 의미에서 포함한다.

이러한 준설작업은 크게 대형 진공탱크와 같은 진공흡입장치가 설치된 탱크로리(Tank lorry)와 같은 차량을 사용하여 맨홀로부터 하수관로까지 흡입관을 통해 준설된 토사를 빨아내 제거하는 진공흡입방식과 윈치 또는 인력을 이용하거나 그래브(Grab)나 버킷(Bucket) 또는 디퍼(Dipper or Shovel)를 장착한 포크 레인과 같은 중장비를 사용하여 하수관로에서 토사를 직접적으로 빼내는 견인방식으로 나누어진다.

그런데, 각종 준설 및 공사현장에서 하수관로 내부의 퇴적물을 제거하기 위해 고압수를 이용하게 되면, 퇴적토에 쌓인 오염물질이 고압수에 혼합되어 일부가 하수관로의 하류나 하천으로 유입됨으로써 작업환경을 저하시키고, 주변환경을 오 염시키는 문제를 일으킨다.

이러한 현상을 방지하기 위하여, 공사현장의 주변에 웅덩이나 저수조 등을 설치하여 퇴적토를 모아서 저장시킨 다음, 자연건조시켜 처리하게 된다.

이 중에서 현재 널리 사용되고 있는 진공흡입방식의 한 예로 국내 특허출원 제10-2000-0032557호에 개시된 "하수관의 준설장비 및 공법"을 들 수 있다.

이와 같은 하수관 준설장비(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 고압의 세척수를 공급하는 세척수 탱크(103)와; 공급된 고압의 세척수를 하수관(111) 바닥에 분사하는 세척수 분사장치(105)와; 상기 세척수 분사장치(105)에서 분사된 세척수에 의해 쓸려나온 하수와 슬러지를 흡입하는 흡입펌프(107) 및; 상기 흡입펌프(107)에서 빨려 올려진 오수에서 슬러지를 침전시켜 주는 침전탱크(109)로 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 하수관 준설장비(101)에 의하면, 이동식 세척수 가압펌프(113)와 세척수 탱크(103) 그리고 슬러지 압출펌프(115)와 슬러지 침전탱크(109)를 이용해 고압의 세척수를 하수관(111)에 분사하고, 이때 발생하는 오수와 슬러지를 흡입함으로써 소정 구역의 하수관로를 준설할 수 있게 되는바, 종전과 같이 수작업에 의해 하수 슬러지를 제거할 때보다 경제적이면서 효과적으로 준설작업을 수행할 수 있었다.

그러나, 이와 같은 하수관 준설장비(101)는 하수관(111)의 모든 퇴적물이 흡입펌프(107)에 의해 슬러지 탱크(109)로 흡입되므로 탱크(109) 내에 침전되는 슬러지가 기타 돌맹이나 자갈 같은 골재 또는 쓰레기와 같은 이물질과 섞여, 슬러지를 펌프(115)에 의해 압출하는 등 이후 슬러지의 처리에 많은 지장이 초래되는 문제점이 있었다.

또한, 도 1에 도시된 것처럼, 세척수 탱크(103)와 슬러지 탱크(109)등을 운반하는 차량, 유압펌프(121)를 운반하는 차량, 슬러지 이송차량(123), 및 탑재 이동용 차량(125) 등 주요 장치들을 운반하기 위한 차량이 별개로 구비되므로 하수관 준설장비(101) 전체의 운전이나 설치 및 가동이 매우 번거롭고, 이때 발생하는 비용도 적지 않게 많이 드는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 상기 하수관 준설장비(101)로는 하수관(111)의 슬러지 등을 퍼올려 침전시킨 뒤 이송용 차량에 적재하는데 까지만 작업이 가능하므로 수거된 퇴적토를 원격지에 있는 처리시설로 이송하여 재활용해야 하기 때문에 부가작업이나 추가비용이 발생하는 문제점이 있었으며, 아울러 처리에 앞서 슬러지를 야적하는 경우 처리시설 주변의 환경을 오염시키는 등 환경적인 문제점도 있었다.

즉, 하수도 준설토나 슬러지의 경우 그 함수비가 매우 높기 때문에 1회 적재시 실질적으로 처리되는 토사나 슬러지의 양이 상대적으로 매우 적어 그 처리효율이 저하될 뿐만 아니라, 슬러지 이송차량(123)과 같은 각종 차량에 준설 퇴적토나 슬러지를 적재시키는 과정 및 이를 운반하는 과정에서 토사나 오수가 작업장의 주변이나 토로 상으로 쉽게 누출되어 작업환경 및 도심 미관을 손상시키는 문제점이 있었다.

또한, 준설작업시 발생하는 퇴적토나 슬러지에는 토사나 오니(汚泥)를 포함하여 재활용이 가능한 여러 가지의 금속성분이나 화합물이 포함되어 있으므로, 이 를 탈수처리하여 케이크(Cake)의 형태로 형성시키는 것이 퇴적토 재활용 및 슬러지의 자원화 등 재처리 측면에서 바람직한데, 종래의 하수관 준설장비(101)로는 이러한 처리를 작업현장과 비교적 멀리 떨어진 처리시설에서 별도로 수행하였기 때문에 토사나 슬러지 케이크의 자원화 및 재처리에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

끝으로, 하수도 퇴적물이나 슬러지가 자연 침하한 물을 그대로 방류처리함으로써 하천이나 저수지 등의 수질오염을 유발시키며, 하수관(111)이나 맨홀 내부의 퇴적슬러지 처리작업시 하수관로나 맨홀의 세척을 위한 세척수 뿐만 아니라, 관로를 준설, 관통하기 위한 고압의 세정수 등 많은 량의 물이 불가피하게 살수되므로 공사단가의 상승을 유발시키며, 결과적으로는 수자원의 낭비를 가져오는 문제점이 있었다.

한편, 토사슬라임과 슬러지의 연속 진공흡입 이수이토 탈수재처리장치로 국내 공개특허공보 10-2005-34668호로 제시된 바 있는데, 이는 각종 준설작업이나 지반의 천공 또는 굴착작업이나 슬러지 제거작업시 발생하는 토사슬라임과 슬러지의 처리장치에 있어서, 바닥측 중앙부에 격벽을 구비하는 저장조의 상부에는 스크린판과 진동기로 이루어지는 진공흡입 진동탈수기와 2차 진동탈수기가 격벽을 기준으로 하여 좌,우측으로 나뉘어 설치되고, 각 진동탈수기의 전방측에는 탈수 처리된 토사나 슬러지 케이크의 배출판이 저장조의 외부에서 스크린판과 연결되도록 설치되며, 상기 진공흡입 진동탈수기는 토사슬라임이나 슬러지의 진공흡입수단과 연결 설치되고, 상기 2차 진동탈수기는 원심펌프 또는 그 하부측에 로터리밸브가 삽입되는 진 공챔버 중에서 택일하여서 되는 배출수단이 구비된 배출관에 의하여 저장조의 좌측 하단부와 연결 설치되며, 상기 저장조의 우측 하단부는 펌프를 구비하는 이송관에 의하여 그 내부에 스크류가 회전 가능하게 삽입되고 그 하측 양단에는 탈수 처리된 토사나 슬러지 케이크의 배출구와 최종 탈수된 물의 배출관이 형성된 고속원심탈수기와 연결 설치된 구성으로 되어 있다.

그러나, 이와 같은 구성을 갖는 토사슬라임과 슬러지의 연속 진공흡입 이수이토 탈수재처리장치 역시 이동성이 없으므로 작업현장으로 장치 자체를 이동시켜 이를 설치한 후 토사슬라임과 슬러지를 처리한 다음 다시 다른 작업장소로 이동시켜야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라 그로 인해 시간이 많이 걸리고 작업이 매우 복잡하며 작업 비용이 많이 들게 되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 하수관이나 우수관에서 슬러지나 퇴적토사를 차량에 일체로 탑재되어 있는 진공흡입창치를 통해 흡입하고, 흡입된 슬러지나 퇴적 토사는 선별기를 통해 형상에 따라 선별한 후 탈수기를 통해 탈수하여 케이크화시키는 등 최종 처리하는 일련의 과정을 이동이 가능한 차량 내에서 일관 처리할 수 있도록 함으로써, 하수관로 준설공사를 매우 용이하고 경제적이면서도 환경 친화적으로 수행할 수 있는 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 차량과 하수관 준설에 필요한 일련의 장비가 탑재되 는 컨테이너 사이에 방진구를 설치하여 차량의 주행 중 또는 하수관 준설작업 중 발생될 수 있는 진동이나 충격에 의해 하수관 준설에 필요한 일련의 장비나 차량 자체가 손상 및 소손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 진공펌프의 부압을 통해 흡입관으로부터 하수관 내부의 퇴적물을 끌어올리는 진공 사일로와; 상기 퇴적물 중에서 부피가 상대적으로 큰 협잡물을 선별해 제거하는 1차 선별망과; 상기 1차 선별망에 의해 선별된 토사를 세척하는 세사노즐과; 상기 세사노즐에서 분사된 세척수가 저정되는 집수조와; 상기 세사노즐에 의해 세척된 토사를 오니와 골재로 분리하는 2차 선별기와; 상기 2차 선별기에서 분리된 오니를 탈수시켜 케이크화하는 고속 원심 탈수기와; 상기한 구성품들을 내장한 상태에서 차량의 후방 차체 프레임 상면부에 고정 설치되는 컨테이너와; 상기한 구성품들이 내장된 컨테이너를 후방 차체 프레임의 상부에 고정 설치하고 이동하거나 정차된 상태에서 하수도 준설토 처리를 실시할 수 있도록 하는 차량과; 상기 컨테이너와 차량의 후방 차체 프레임 사이에 설치되어 이들 사이에서 발생되는 진동이나 충격을 완충시켜 주는 방진구로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 진공 사일로는 상기 흡입관을 통해 흡입된 하수도 퇴적물을 일시 저장하는 호퍼형 외부 케이스와; 상기 하수도 퇴적물을 강제로 배출시킬 수 있도록 상기 외부 케이스 하부의 축경부에 수직하게 설치된 이송스크류와; 상기 외부 케이스 내부의 진공압과 상기 하수도 퇴적물의 압력을 측정하기 위해 상기 외부 케이스 의 바닥면에 장착된 압력게이지와; 상단에 설치된 진공배관을 통해 상기 외부 케이스 내부의 공기를 빼내는 방식을 통해 외부 케이스 내부에 진공압을 발생시켜 주는 진공펌프로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2차 선별기는 경사지게 설치된 형태를 갖는 외벽을 이루는 하우징과; 상기 하우징의 내부에서 유압구동부의 회전축에 경사 회전 가능하게 설치된 원통형 골재분리통과; 회전축을 통해 연결된 상기 골재분리통을 회전시켜 주는 유압구동부와; 상기 골재분리통을 통과한 오니를 수용하는 오니조와; 상기 오니조에서 물과 함께 희석된 오니를 상기 고속 원심 탈수기로 압송하는 오니펌프로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 하수도 준설토 일관 처리장치에 대한 측면도를 나타낸 것이고, 도 3은 도 2에 도시된 장치들을 개략적으로 도시한 블록도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명 장치가 설치된 차량의 측면도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명 장치가 설치된 차량의 배면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명의 하수도 준설토 일관 처리장치는, 진공펌프(15)의 부압을 이용하여 흡입관(17)을 통해 하수관 내부의 퇴적물을 끌어올리는 진공 사일 로(3)와;

상기 하수관 내부로부터 끌어올린 퇴적물 중에서 부피가 상대적으로 큰 협잡물을 선별해 제거하는 1차 선별망(5)과;

상기 1차 선별망(5)에 의해 선별된 토사를 세척하는 세사노즐(7)과;

상기 세사노즐(7)에서 분사된 세척수가 저정되는 집수조(9)와;

상기 세사노즐(7)에 의해 세척된 토사를 오니와 골재로 분리하는 2차 선별기(11)와;

상기 2차 선별기(11)에서 분리된 오니를 탈수시켜 케이크화하는 고속 원심 탈수기(13)와;

상기한 구성품들을 내장한 상태에서 차량(1)의 후방 차체 프레임(C) 상면부에 고정 설치되는 컨테이너(2)와;

상기 컨테이너(2)를 후방 차체 프레임(C)의 상부에 고정 설치하고 이동하거나, 정차한 상태에서 하수도 준설토 처리를 실시할 수 있도록 하는 차량(1)과;

상기 컨테이너(2)와 차량(1)의 후방 차체 프레임(C) 사이에 설치되어 이들 사이에서 발생되는 진동이나 충격을 완충시켜 주는 방진구(4)로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 진공 사일로(3)는, 상기 흡입관(17)을 통해 흡입된 하수도 퇴적물(10)을 일시 저장하는 호퍼형 외부 케이스(19)와;

상기 하수도 퇴적물(10)을 강제로 배출시킬 수 있도록 상기 외부 케이스(19)의 하부 축경부에 수직하게 설치된 이송스크류(21)와;

상기 외부 케이스(19) 내부의 진공압과 상기 하수도 퇴적물(10)의 압력을 측정하기 위해 상기 외부 케이스(19)의 바닥면에 장착된 압력게이지(23)와;

상단에 설치된 진공배관(25)을 통해 상기 외부 케이스(19) 내부의 공기를 빼내는 방식을 통해 외부 케이스(19) 내부에 진공압을 발생시켜 주는 진공펌프(15)로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2차 선별기(11)는 경사지게 설치된 형태를 갖는 외벽을 이루는 하우징(27)과;

상기 하우징(27)의 내부에서 유압구동부(31)의 회전축(50)에 경사 회전 가능하게 설치된 원통형 골재분리통(29)과;

회전축(50)을 통해 연결된 상기 골재분리통(29)을 회전시켜 주는 유압구동부(31)와;

상기 골재분리통(29)을 통과한 오니를 수용하는 오니조(33)와;

상기 오니조(33)에서 물과 함께 희석된 오니를 상기 고속 원심 탈수기(13)로 압송하는 오니펌프(35)로 구성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 1차 선별망(5)의 끝부분은 직각방향에서 하향 경사지도록 설치되어 상기 1차 선별망에 걸린 협잡물이 수거통(46)으로 이송되도록 하는 슈트(47;Chute)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 하수도 준설토 일관 처리장치는, 도 2에 도면부호 1로 도시한 바와 같이 이동이 가능한 차량(1)의 후방 차체 프레임(C) 위에 컨테이너(2)를 통해 하수관 준설에 필요한 일련의 장비가 일괄 탑재된 형태를 갖는다.

즉, 상기 차량(1)의 후방 차체 프레임(C)의 상면부에 방진구(4)를 사이에 두고 컨테이너(2)를 고정 설치하고, 상기 컨테이너(1)에는 크게 진공 사일로(3), 1차 선별망(5), 세사노즐(7), 집수조(9), 2차 선별기(11) 및 고속원심탈수기(13)가 설치되어지며, 이외에도 진공 사일로(3)에 진공 부압을 발생시키는 진공펌프(15)와 필터탱크(16) 및 보조엔진(미도시) 등이 구비된다.

이때, 상기 컨테이너(2)는 도 4 및 도 5와 같이 사각함체 형상을 갖되, 각각의 구성품의 형상 및 크기 등에 부응하여 각각의 구성품 중 그 일부는 상면부 및 후방부로 돌출되는 형태를 가도록 설치하여도 무방하나, 본 발명 장치 자체가 자체(1)를 통해 이동성을 가지므로 차량의 주행시 다른 차량들의 주행에 지장을 주거나 그로 인해 안전사고가 발생되는 것을 방지하기 위하여 전,후방 면으로는 각종 구성품 중 일부라도 노출 또는 돌출되지 않도록 설치하는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 컨테이너(2)를 차량(1)의 후방 차체 프레임(C)에 그대로 설치할 경우 차량의 주행중 또는 차량(1)이 정차된 상태에서 하수관 준설에 필요한 일련의 장비들이 구동될 경우 발생되는 각종 진동 및 충격이 차체를 통해 컨테이너(2)에 일괄 탑재된 각종 구성품에 전달되거나, 하수관 준설시 일련의 장비들에서 발생되는 진동 및 충격이 컨테이너(2)를 통해 정차중인 차량(1)에 직접 전달되어 각 구성품 및 차량(1)의 차체 자체가 손상 및 소손될 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 차량(1)의 후방 차체 프레임(C) 상면에 컨테이너(2)를 올려 놓고 도시 생략된 고정구를 통해 컨테이너(2)를 상기 차량(1)의 후방 차체 프레임(C)에 고정 설치할 때, 상기 차량(1)의 후방 차체 프레임(C) 상면과 컨테이너(2)의 저면 사이에 수개의 방진구(4)들을 설치하여 줌으로써 차량의 주행중 또는 차량(1)이 정차된 상태에서 하수관 준설에 필요한 일련의 장비들이 구동될 경우 발생되는 각종 진동 및 충격을 방진구(4)를 통해 완화시켜 상호간에 전달되지 않도록 할 수 있어 차량의 주행중 발생되는 진동 및 충격이 컨테이너(2)를 통해 그에 일괄 탑재되어 있는 각종 구성품에 전달되거나, 하수관 준설시 일련의 장비들에서 발생되는 진동 및 충격이 컨테이너(2)를 통해 정차중인 차량(1)에 직접 전달됨으로 인한 각 구성품 및 차량(1) 자체가 손상 및 소손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이때, 상기 방진구(4)로는 고무재로 된 방진 패드를 포함하여 금속재의 스프링이나 에어 및 오일에 의해 구동되는 방진장치 등 기 알려진 어떠한 형상 및 형태를 갖는 방진 및 완충구를 선택하여 설치하여도 무방하다.

한편, 상기에 있어서 하수관 준설에 필요한 일련의 장비들 중에서, 상기 진공 사일로(3)는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 흡입관(17)을 통해 하수관 내부에 쌓인 퇴적물을 진공 부압에 의해 흡입하는 부분으로서, 상기 진공 사일로(3)는 외부 케이스(19), 이송스크류(21), 압력게이지(23) 및 진공펌프(15) 등을 포함하여 구성된다.

여기에서 외부 케이스(19)는 도시된 것처럼 일종의 호퍼 형태로 이루어진 사일로(3) 모체로서 흡입관(17)을 통해 하수관에서 흡입된 퇴적물을 일시적으로 저장하고, 상기 흡입관(17)은 맨홀 등을 통해 하수관 내부로 투입되어 하수관 밖에 있 다.

또한, 도시 생략된 진동장치에 의해 구동되는 구성을 갖고 상기 진공 사일로(3)의 배출구(43)와 세사노즐(7) 사이에 설치되는 상기 1차 선별망(5)의 끝부분에는 도면과 같이 직각방향에서 하향 경사지도록 슈트(47)가 설치되고, 상기 슈트(47)의 저부에는 컨베이어 벨트(57)가 상향 경사지도록 연이어 설치되어 진다.

따라서, 진동장치에 의해 구동되는 상기 1차 선별망(5)을 통과한 골재와 오니는 이송 컨베이어 벨트(45)를 타고 2차 선별기(11)로 이송되며, 상기 1차 선별망(5)에 걸린 협잡물은 슈트(47)를 따라 수거통(46)으로 이송된다.

이와 같이 협잡물 등이 1차 선별기(5)를 통해 일차적으로 선별 제거된 골재와 오니는 2차 선별기(11)로 투입되기에 앞서 세사노즐(7)을 통해 분사되는 물에 의해 세척된다.

즉, 상기 이송 컨베이어 밸트(45)의 하류 측에는 복수의 노즐을 구비한 세사노즐(7)이 배치되어 있으며, 각각의 세사노즐(7)에는 세척수조(51)로부터 고압의 세척수가 공급된다.

이들 세사노즐(7)은 또한 도시된 것처럼 켄베이어 벨트(45) 바로 위쪽에서 컨베이어 벨트(45)의 하류단으로부터 상류측으로 길게 설치되어 컨베이어 벨트(45)를 타고 올라오는 협잡물이 제거된 하수도 토사를 세척하게 된다.

한편, 상기 이송 컨베이어 벨트(45) 아래쪽에는 집수조(9)가 설치되어 있으므로 이송 컨베이어 벨트(45)를 따라 이동하는 하수도 토사를 세척하기 위해 세사노즐(7)에서 분사되는 세척수는 상기 집수조(9)를 통해 집수된다.

이때, 상기 집수조(9)는 오니조(33)와의 사이에 드레인 밸브와 배관(미도시)이 연결되어 세척수와 함께 집수조(9)로 유입되어 침전된 오니성 슬러지를 오니조(33)로 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 이송 컨베이어 벨트(45)의 하류단에 연이어 설치된 상기 2차 선별기(11)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(27), 골재분리통(29), 유압구동부(31), 오니조(33) 및 오니펌프(35)를 포함하여 구성되어 있는바, 상기 이송 컨베이어 벨트(45) 위에서 세사노즐(7)에 의해 세척된 후 세척수와 함께 투입되는 토사를 오니와 골재를 분리하기 위한 바닥에 쌓여 있는 퇴적물을 흡입한다.

이를 위해 상기 진공 사일로(3)의 외부 케이스(19)에는 상단 일측에 진공배관(25)이 연결되어 있으며, 상기 진공배관(25)을 통해 진공펌프(15)에서 형성된 진공부압이 외부 케이스(19) 안으로 전달되어 퇴적물을 빨아들이는 힘이 된다.

이때, 상기 진공펌프(15)는 동력원으로서 인접 설치된 보조엔진(미도시)를 사용하며, 상기 진공배관(25)의 관로 상에는 필터탱크(16)가 설치되어 진공펌프(15)로 흡입되는 공기를 필터링하도록 되어 있다.

상기 진공펌프(15) 내로 흡입된 공기는 진공펌프(15)에 형성된 배출구(37)를 통해 외부로 배출되며, 배출시 발생하는 소음을 줄이기 위해 상기 배출구(37)에는 사일런서(39)가 설치되어 있다.

한편, 상기 진공 사일로(3)의 외부 케이스(19)는 바닥면 중앙 부분이 아래로 돌출되어 축경부를 형성하고 있으며, 이와 같은 축경부 내에는 이송스크류(21)가 수직방향으로 삽입 설치되어 있다.

또, 상기 이송스크류(21)는 외부 케이스(19) 상면에 장착된 구동모터(41)의 축여 연결되어 구동모터(41)에 의해 회전 구동되어 케이스(19) 내에 축적되는 하수도 퇴적물(10)을 축경부 일측에 관통되도록 형성된 배출구(43)를 통해 상기 1차 선별망(5)으로 정체 없이 강제 배출시켜 주게 된다.

그리고, 상기 이송스크류(21)와 인접한 외부 케이스(19)의 바닥면에는 외부 케이스(19) 내부의 진공압과 하수도 퇴적물(10)의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(23)가 장착되어 있다.

이와 같이 상기 진공 사일로(3)의 하수도 퇴적물(10) 배출구(43)에 연속적으로 설치되어 있는 상기 1차 선별망(5)은 비교적 메시가 큰 망체로서, 하수관에 쌓인 퇴적물 중 상대적으로 부피가 큰 비닐이나 깡통 같은 쓰레기 즉, 협잡물들을 상대적으로 부피가 작은 골재와 오니로부터 일차적으로 걸러내는 역할을 한다.

또한, 상기 1차 선별망(5)의 아래쪽에는 화살표 방향으로 회전하며 1차 선별망(5)에 의해 부피가 큰 협작물들이 선별되고 남은 부피가 작은 골재와 오니 등을 2차 선별기(11)로 이송시켜 주기 위한 이송 컨베이어 벨트(45)가 설치된다.

이때, 상기 2차 선별기(11)의 하우징(27)은 원통형의 통체로서 2차 선별기(11)의 외벽을 형성하며, 투입된 토사의 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 경사 상태로 설치된다.

상기 하우징(27)은 또한 전방쪽에 골재배출공(48)이 관통되게 형성되어 있어 골재분리통(29)을 통과한 골재를 골재수납통(53)으로 배출하도록 되어 있고, 중간 하단부분에는 오니조(33)로 연결되는 오니공(49)이 형성되어 있다.

또, 상기 하우징(27) 안쪽에 동축 상으로 장착되는 골재분리통(29)은 1차 선별망(5)보다 크기가 작은 메시로 이루어진 원통형의 망체로서, 상기 컨베이어 벨트(45)를 통해 이송되어 투입되는 하수도 토사의 골재보다는 작고, 오니보다는 큰 메시를 가지고 있다.

이와 같은 골제분리망(29)은 또한 골재와 오니가 보다 원활하게 분리될 수 있도록 유압구동부(31)의 회전축(50)상에 회전 가능하게 장착되고, 상기 2차 선별기(11)는 또한 하우징(27)의 전방 하단에 회전축(50)을 이용해 골재분리통(29)을 회전시키는 유압구동부(31)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 하우징(27)의 아래쪽에 설치된 오니조(33)는 2차 선별기(11)의 골재분리통(29)을 통과해 낙하되는 오니를 수용하는 저장용기인데, 외벽 일측에 오니펌프(35)가 장착되어 세척수와 함께 섞여 희석된 형태로 골재분리통(29)에서 낙하되는 오니를 고속 원심 탈수기(13)로 압송하도록 되어 있다.

이때, 상기 오니조(33)로부터 공급된 오니를 케이크화하는 고속 원심 탈수기(13)는 테칸트라고도 하며, 희석된 상태로 투입된 오니를 압착하여 물기를 제거함으로써 슬러지 케이크(55)를 만들도록 되어 있다.

그리고, 상기 차량(1)의 차체 프레임(C) 후단부에는 제어패널(59)을 설치하여 전술한 모든 구성품 및 장치들의 동작을 일괄 조정할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 본 발명 장치를 이용하여 특정 하수도의 바닥에 쌓인 퇴적물을 제거하기 위한 준설작업을 실시하고자 할 때에는 다음과 같은 단계로 실시하게 된다.

먼저 본 발명 장치의 구성품이 탑재된 차량(1)을 준설작업을 해야 하는 작업 현장으로 이동 파견한다.

이와 같이 파견된 차량(1)에서 먼저 흡인관(17)을 길게 뽑아 하수관 안으로 집어 넣는다.

그리고 나서, 차량(1)의 차체 프레임(C) 위에 설치된 보조엔진을 가동시켜 각종 부품들의 동작을 준비한다.

이렇게 해서 준설작업의 준비가 완료되면, 먼저 진공 사일로(3)를 작동시킨다.

이에 따라 진공펌프(15)에 의해 진공 사일로(3) 내부에 진공 부압이 형성되며, 이때 발생되는 흡입력에 의해 하수관 바닥에 쌓인 퇴적물이 흡입관(17)을 통해 진공 사일로(3) 안으로 흡입된다.

흡입된 하수도 퇴적물(10)은 자중에 의해 깔대기 형태로 경사진 진공 사일로(3)의 외부 케이스(19) 바닥면 정중앙으로 모여지며, 여기에서 이송스크류(21)의 회전에 의해 정체 없이 배출구(43) 통해 1차 선별망(5)으로 강제 배출된다.

이때, 압력계이지(23)에 의해 진공 사일로(3) 내부의 압력이 검사된다.

계속해서, 상기 진공 사일로(3)에서 1차 선별망(5)으로 토출된 하수도 퇴적물은 경사진 1차 선별망(5)을 따라 슈트(47) 또는 켄베이어 벨트(57) 측으로 이동되는 동안 상대적으로 입자가 작은 골재와 오니가 1차 선별망(5)을 통과하여 이송켄베이어 벨트(45)로 낙하한다.

반면, 상대적으로 부피가 큰 각종 협잡물은 1차 선별망(5)을 통과하지 못하고 슈트(47)까지 밀려가 슈트(47) 또는 켄베이어 벨트(57)를 따라 수거통(46)으로 이송된다.

이와 같이, 하수도 퇴적물에서 협잡물이 제거된 준설토사는 이송 켄베이어 벨트(45)를 타고 2차 선별기(11)로 이송되며, 이송도중 세사노즐(7)에서 분사되는 세척수에 의해 세척된다.

이때, 분사된 세척수는 오니가 일부 포함된 상태로 집수조(9)에 수용된다.

뒤이어, 준설토사는 세척수와 함께 2차 선별기(11) 내부로 투입되어 고속회전하는 골재분리통(29)에 의해 골재와 오니로 분리되는바, 망체인 골재분리통(29)을 통과하지 못한 골재는 회전 하강하여 골재배출공(48)을 통해 골재수납통(53)으로 이동하고, 골재분리통(29)을 통과한 오니는 오니공(49)을 통해 오니조(33)로 투입된다.

이렇게 해서 골재까지 제거되어 오니조(33)에 수용된 오니는 세척수와 함께 섞여 희석된 상태로 오니펌프(35)에 의해 펌펑되어 고속 원심 탈수기(13)로 전달되며, 이송된 오니는 고속 원심 탈수기(13)에 의해 그 내부에 포함된 수분이 제거되어 알갱이 형태의 슬러지 케이크가 된다.

이때, 제거된 수분은 집수조(9)로 배출된다.

그리고 나서, 최초 하수관으로부터 상기 진공 사일로(3)로 흡입된 하수도 퇴적물로부터 1차 선별망(5)에 의해 분리된 하수 쓰레기 등의 협잡물은 일반 쓰레기와 같이 폐기처분되고, 상기 2차 선별기(11)에 의해 분리된 골재는 수거되어 재활용되며, 최종적으로 고속 원심 탈수기(13)에서 배출된 슬러지 케이크는 도로 복토재나 포설재로 재활용된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치에 의하면, 하수도 퇴적물의 흡입에서부터 슬러지 케이크까지의 일련의 작업이 하나의 이동식 시스템에 의해 작업 현장에서 연속적으로 이루어지게 되므로 하수도 준설작업을 보다 신속하고 위생적이며 경제적으로 수행할 수 있다.

즉, 최종적으로 배출되는 오니를 케이크화함에 있어 함수율을 최소화할 수 있음에 따라 오니로 인한 악취를 제거할 수 있는 등 준설작업 현장의 작업환경을 대폭 개선할 수 있다.

또한, 작업시 별도의 용수공급 자동차나 공업용수를 동원하지 않고 탈수 처리된 물을 세척수로 재활용하는 등 작업효율을 향상시켜 줌으로써 공사비용을 대폭적으로 절감할 수 있음은 물론 수자원 절약과 환경오염 방지에 크게 기여할 수 있다.

뿐만 아니라, 차량의 후방 프레임과 하수관 준설에 필요한 일련의 장비가 탑재되는 컨테이너 사이에 방진구를 설치하여 줌으로써 차량의 주행 중 또는 하수관 준설작업 중 발생될 수 있는 진동이나 충격에 의해 하수관 준설에 필요한 일련의 장비나 차량 자체가 손상 및 소손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 진공펌프의 부압을 통해 흡입관으로부터 하수관 내부의 퇴적물을 끌어올리는 진공 사일로와;

   상기 퇴적물 중에서 부피가 상대적으로 큰 협잡물을 선별해 제거하는 1차 선별망과;

   상기 1차 선별망에 의해 선별된 토사를 세척하는 세사노즐과;

   상기 세사노즐에서 분사된 세척수가 저정되는 집수조와;

   상기 세사노즐에 의해 세척된 토사를 오니와 골재로 분리하는 2차 선별기와;

   상기 2차 선별기에서 분리된 오니를 탈수시켜 케이크화하는 고속 원심 탈수기와;

   상기한 구성품들을 내장한 상태에서 차량의 후방 차체 프레임 상면부에 고정 설치되는 컨테이너와;

   각종 구성품이 탑재된 상기 컨테이너를 후방 차체 프레임의 상부에 고정 설치하고 이동하거나 정차된 상태에서 하수도 준설토 처리를 실시할 수 있도록 하는 차량과;

   상기 컨테이너와 차량의 후방 차체 프레임 사이에 설치되어 이들 사이에서 발생되는 진동이나 충격을 완충시켜 주는 방진구;로 구성한 것을 특징으로 하는 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 진공 사일로는,

   상기 흡입관을 통해 흡입된 하수도 퇴적물을 일시 저장하는 호퍼형 외부 케이스와;

   상기 하수도 퇴적물을 강제로 배출시킬 수 있도록 상기 외부 케이스 하부의 축경부에 수직하게 설치된 이송스크류와;

   상기 외부 케이스 내부의 진공압과 상기 하수도 퇴적물의 압력을 측정하기 위해 상기 외부 케이스의 바닥면에 장착된 압력게이지와;

   상단에 설치된 진공배관을 통해 상기 외부 케이스 내부의 공기를 빼내는 방식을 통해 외부 케이스 내부에 진공압을 발생시켜 주는 진공펌프로 구성한 것을 특징으로 하는 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 2차 선별기는,

   경사지게 설치된 형태를 갖고 외벽을 이루는 하우징과;

   상기 하우징의 내부에서 유압구동부의 회전축에 경사 회전 가능하게 설치된 원통형 골재분리통과;

   회전축을 통해 연결된 상기 골재분리통을 회전시켜 주는 유압구동부와;

   상기 골재분리통을 통과한 오니를 수용하는 오니조와;

   상기 오니조에서 물과 함께 희석된 오니를 상기 고속 원심 탈수기로 압송하는 오니펌프로 구성한 것을 특징으로 하는 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 1차 선별망의 끝부분에는 1차 선별망에 걸린 협잡물이 수거통으로 이송되도록 하는 슈트를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 이동형 하수도 준설토 일괄 처리장치.

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