KR100735075B1 - 이송스크류를 이용한 준설공법 및 그 준설시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송스크류를 이용한 준설공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파워엔진과 유압호스로 연결되어 작동되는 슬러지펌프를 침전지 내에 설치하여 퇴적된 슬러지를 흡입 및 토출파이프로 토출하는 제 1공정; 침전지 내에 슬러지탱크를 설치하고, 상기 토출파이프의 토출구를 슬러지탱크 내로 안내하여 토출파이프에서 토출되는 슬러지를 슬러지탱크에 저장하는 제 2공정; 내부에 이송스크류가 상기 파워엔진의 동력을 전달받아 회전 가능하게 설치된 이송파이프를 상기 슬러지탱크 내로 삽입되게 설치하여, 이송스크류를 통해 오수를 제외한 각종 슬러지만을 이송시켜 운송차량에 적재하는 제 3공정이 포함되어 이루어진다.

본 발명은 이송스크류를 통해 하수 슬러지를 준설 처리하기 때문에 침전지의 깊이 및 고형물의 중량에 상관없이 확실하게 준설 처리할 수 있는 효과가 있다.

파워엔지, 슬러지펌프, 슬러지탱크, 이송스크류, 유압

Description

이송스크류를 이용한 준설공법 및 그 준설시스템{Dredging method by using transfer screw and dredging system therefor}

도 1은 본 발명에 따른 이송스크류를 이용한 준설공법을 설명하기 위해 나타낸 전체적인 시스템 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 준설공법에서 마무리 처리부분의 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 준설공법을 이용하여 하수암거 내부를 준설할 때 필요한 구성을 설명하기 위해 이송관의 일부분을 도시한 단면도이다.

도 4는 도 3의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎

1: 침전지 10: 파워엔진

12: 유압호스 20: 슬러지펌프

22: 토출파이프 30: 슬러지탱크

40: 유압모터 50: 이송파이프

56: 이송스크류 60: 회전식 스크린

70: 트레이 T: 운송수단

본 발명은 이송스크류를 이용한 준설공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하수중계펌프장이나 하수처리장 또는 하수암거에 퇴적된 각종 슬러지를 준설처리할 때 이송스크류를 이용하여 효과적으로 처리할 수 있도록 한 이송스크류를 이용한 준설공법 및 그 준설시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 공장에서 배출되는 하수에는 많은 양의 오염물질이 포함되어 있어 그대로 방류될 경우 수질이 크게 나빠지게 되므로, 대개는 하수암거와 하수중계펌프장을 포함하는 하수 경로를 통해 하수처리장으로 이송되어 하수처리장에서 처리한 후 하천에 방류하게 된다.

이러한 하수 처리과정에서 하수암거, 하수중계펌프장, 하수처리장에는 각종 슬러지 퇴적물이 쌓이게 되는데, 이러한 퇴적물은 하수가 원활하게 이송될 수 있도록 정기적인 준설작업을 통해 처리하게 된다.

종래의 준설공법의 일례를 설명하면, 통상적으로 하수중계펌프장의 침사지는 대부분 지상으로부터 상당한 깊이에 위치하고 있으며, 따라서 슬러지펌프를 이용하여 각종 슬러지를 흡입 처리하는 준설공법이 사용되고 있다. 즉, 파워엔진과 연계되어 작동되는 슬러지펌프를 하수중계펌프장의 침전지 내에 집어 넣고, 이를 가동시켜 각종 슬러지를 흡입하는 것과 동시에 토출파이프를 통해 침전지 외부로 토출시키는 준설공법이 사용되었다.

그러나 이러한 종래의 준설공법은 침전지의 각종 슬러지를 슬러지펌프를 통해 흡입하여 직접 상방향으로 토출하는 구조를 갖기 때문에 토출력 이상의 중량을 갖는 자갈이나 돌맹이들은 준설처리할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 자갈이나 돌맹이들을 토출시키기 위해 어느 정도까지는 상방향으로 밀어 올릴 수는 있으나, 보통 토출파이프의 끝까지 밀어 올리는데는 어려움이 있었으며, 따라서 준설처리 작업이 불가능하였던 것이다.

또한, 슬러지펌프는 토출력의 한계가 있기 때문에 침전지가 상당히 깊은 곳에 위치한 경우에는 펌프를 통해 슬러지를 토출시키는 준설 작업이 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 하수중계펌프장 또는 하수처리장 등에서 지상으로부터 일정 깊이 아래에 침전되어 있는 각종 슬러지를 준설처리할 때 이송스크류가 내설된 이송파이프 를 이용함으로써, 자갈이나 돌맹이를 포함한 각종 슬러지를 완벽하게 준설처리할 수 있도록 한 이송스크류를 이용한 준설공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 최종 공정에서 준설처리된 슬러지를 자갈 및 돌맹이와 같은 고형물과 잔여 슬러지로 구분하여 효율적으로 처리할 수 있도록 한 이송스크류를 이용한 준설공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 준설공법을 수행할 수 있도록 구성되는 준설시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 준설공법은 하수 침전지 내에 퇴적된 슬러지를 준설하는 공법에 있어서, 파워엔진과 유압호스로 연결되어 작동되는 슬러지펌프를 침전지 내에 설치하여 퇴적된 슬러지를 흡입 및 토출파이프로 토출하는 제 1공정; 침전지 내에 슬러지탱크를 설치하고, 상기 토출파이프의 토출구를 슬러지탱크 내로 안내하여 토출파이프에서 토출되는 슬러지를 슬러지탱크에 저장하는 제 2공정; 내부에 이송스크류가 상기 파워엔진의 동력을 전달받아 회전 가능하게 설치된 이송파이프를 상기 슬러지탱크 내로 삽입되게 설치하여, 이송스크류를 통해 오수를 제외한 각종 슬러지만을 이송시켜 운송차량에 적재하는 제 3공정이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송파이프의 배출구에 회전식 스크린을 설치하여 이송스크류를 따라 이송된 슬러지를 고형물(자갈, 돌맹이)과 잔여 슬러지로 분리함으로써, 고형물은 재활용 처리하고 잔여 슬러지는 폐기물 처리하는 공정을 더 포함하여 이루어 진 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 준설시스템은 파워엔진; 파워엔진과 유압호스로 연결되어 작동되며, 하수 침전지 내에 퇴적된 슬러지를 흡입하여 토출파이프로 토출시키는 슬러지펌프; 하수 침전지 내에 설치되고, 상기 토출파이프와 연결되어 토출되는 슬러지가 임시 저장되는 슬러지탱크; 및 내부에는 이송스크류가 구동수단에 의해 상기 파원엔진의 동력을 전달받아 회전 가능하게 설치되고, 일단부는 상기 슬러지탱크 내로 삽입되게 설치되어 슬러지탱크 내의 슬러지를 이송스크류를 통해 이송시키며, 타단부는 이송된 슬러지를 운송차량에 적재할 수 있게 설치된 이송파이프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 이송파이프의 단부에는 이송된 슬러지를 고형물(자갈, 돌맹이)과 잔여 슬러지로 분리할 수 있게 회전식 스크린이 설치된 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 목적은 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 이송스크류를 이용한 준설공법을 설명하기 위해 나타낸 전체적인 시스템 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 준설공법에서 마무리 처리부분의 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 도면이며, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 준설공법을 이용하여 하수암거 내부를 준설할 때 필요한 구성을 설명하기 위해 이송관의 일부분을 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 동력원인 파워엔진(10)을 구비한다. 그리고 파워엔진(10)은 슬러지펌프(20) 및 유압모터(40)와 각각 유압호스(12)로 연결되어 이들을 작동시키게 된다.

슬러지펌프(20)는 하수중계펌프장 또는 하수처리장의 침전지(1) 내에 설치되는 것으로, 유압이 공급되면 내부의 팬이 회전하면서 슬러지를 흡입하여 토출구로 토출시키게 구성된다. 그리고 토출구에는 토출파이프(22)가 연결되며, 이 토출파이프(22)는 슬러지탱크(30)의 내부로 연결된다.

슬러지탱크(30)는 침전지(1) 내에 설치되는 것으로, 상부가 전체적으로 또는 일부분이 개구된 구조를 갖는다. 이에 따라 슬러지탱크(30) 내로 유입된 오수는 일정 수위 이상이 되면 개구부로 넘쳐 다시 침전지(1) 내로 흐를 수 있게 구성된다.

슬러지펌프(20)를 통해 슬러지탱크(30) 내에 저장된 슬러지를 침전지(1) 외부로 옮겨 처리할 수 있도록 이송파이프(50)가 설치된다.

이송파이프(50)는 내부에 이송스크류(56)가 설치되며, 이 이송스크류(56)는 유압모터(40)의 동력을 전달받아 회전하게 구성된다. 즉, 유압모터(40)와 이송스크류(56)가 직접 연결되어 동력을 전달할 수도 있고, 그 사이에 별도의 감속기어부를 설치하여 동력을 전달할 수도 있을 것이다. 그리고 이송파이프(50)는 슬러지탱크 (30) 내로 삽입되는 수직파이프부(52)와, 침전지(1)의 외부로 연장되어 이송된 슬러지를 운송차량(T)에 적재할 수 있도록 안내하는 수평파이프부(54)로 구분된다. 이때, 수직파이프부(52)와 수평파이프부(54)는 회동식 조인트(53)(일례를 들면, 스위블 조인트를 사용하면 됨)로 연결되어 수직파이프부(52)의 각도를 자유롭게 조절할 수 있게 구성된다. 여기서, 수직파이프부(52)의 각도 조절은 도시되어 있지는 않지만 수직파이프부(52)와 수평파이프부(54)의 사이에 실린더를 설치하여 실린더로드의 신축작용에 의해 자유롭게 각도를 조절할 수 있게 구성할 수 있으며, 이 외에도 다양한 다른 방법을 적용할 수 있을 것이다. 그리고 파이프 내부의 이송스크류(56)는 수직파이프부와 수평파이프부가 연결되는 부분에 회전식 조인트(미도시)(일례를 들면, 유니버셜 조인트를 사용하면 됨)를 사용하여 연결시킨다.

한편, 도 2를 참조하면 슬러지가 배출되는 이송파이프(50)의 배출구에는 이송된 슬러지를 고형물(자갈, 돌맹이)과 잔여 슬러지로 분리할 수 있게 회전식 스크린(60)이 설치된다. 즉, 배출구를 수평방향으로 설치하고, 그 단부에 회전식 스크린이 설치된다. 이에 따라, 슬러지가 회전식 스크린(60)을 통과하면서 잔여 슬러지는 하방향으로 배출되어 운송차량(T)으로 운반 및 적재될 수 있게 구성되고, 고형물은 회전식 스크린(60)을 통과하여 별도로 배출될 수 있게 구성된다. 여기서, 잔여 슬러지를 운송차량(T)으로 안내하는 방법은 컨베이어를 이용할 수도 있으며, 직접 적재되도록 할 수도 있을 것이다. 참고로, 회전식 스크린(60)은 통상의 트롬멜 스크린을 적용하면 될 것이다.

이제, 이와 같이 구성된 준설시스템을 이용하여 준설작업을 수행하는 준설공법에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 준설공법은 하수중계펌프장이나 하수처리장 등과 같은 곳에 마련된 하수 침전지(1) 내에 퇴적된 슬러지를 효과적이고 확실하게 준설하기 위한 공법으로, 먼저 슬러지펌프(20)를 침전지(1) 내에 설치한다. 이때, 슬러지펌프(20)는 파워엔진(10)과 유압호스(12)로 연결되어 파워엔진(10)의 동력을 전달받아 작동하게 된다. 이러한 슬러지펌프(20)는 작동되면 퇴적된 슬러지를 흡입하여 토출파이프(22)로 토출하게 된다.

다음으로, 침전지(1) 내의 일부분에 슬러지탱크(30)를 설치하고, 토출파이프(22)의 토출구는 슬러지탱크(30) 내로 안내되게 연결시킨다. 그러면, 토출파이프(22)를 통해 토출되는 슬러지와 오수는 슬러지탱크(30)에 1차 저장된다. 이때, 오수는 일정 수위 이상이되면 슬러지탱크(30)의 상부의 개구부를 통해 넘쳐 흘르면서 다시 침전지(1) 내로 안내되고, 슬러지는 슬러지탱크(30)이 바닥부터 차곡차곡 적층되어 쌓이게 된다.

다음으로, 이송파이프(50)의 일단부는 슬러지탱크(30) 내로 삽입되게 설치하고, 타단부는 배출구가 운송차량(T)으로 안내되게 설치한다.

이렇게 각 장비들의 설치가 완료된 상태에서 파워엔진(10)을 구동시켜 작동시키게 되면, 슬러지펌프(20)에서 침전지(1) 내의 슬러지를 흡입하여 슬러지탱크(30) 내로 토출시키게 되고, 슬러지탱크(30)에 저장된 슬러지는 이송파이프(50)의 이송스크류(56)를 따라 안내되어 운송차량(T)으로 운반된다. 이때, 슬러지를 수직 으로 들어 올려 운송차량으로 안내하기 때문에 오수는 자연스럽게 낙하되면서 슬러지탱크(30) 내로 회수되고 슬러지만 운반된다.

이와 같은 준설공법에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 종래와 같이 슬러지를 슬러지펌프를 통해 흡입하여 침전지 외부로 토출시키는 공법이 아니라, 슬러지를 이송스크류를 이용하여 침전지 외부로 안내하는 공법을 수행하기 때문에 고형물을 확실하게 준설 처리할 수 있는 장점이 있다. 특히, 종래와 같이 흡입과 토출에 의한 준설공법은 펌프의 토출력의 한계로 인해 깊이가 깊거나 고형물의 중량이 많이 나가면 준설작업에 어려움이 있지만, 본 발명은 슬러지를 이송스크류로 안내하여 토출시키기 때문에 침전지의 깊이 및 고형물의 중량에 상관없이 확실하게 준설 처리할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 상술한 기본 공정에 더해 이송파이프(50)의 배출구에 회전식 스크린(60)을 설치하여, 배출되는 슬러지를 고형물과 잔여 슬러지로 구분 처리하는 공정을 추가할 수 있다. 즉, 배출되는 슬러지를 구분하여 자갈이나 돌맹이와 같은 고형물은 재활용 처리를 하고, 잔여 슬러지만 운송차량에 적재하여 폐기물 처리업소로 운반하면 그 운송 작업을 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 이송스크류를 이용한 준설공법은 하수암거 내에 퇴적된 슬러지를 준설처리할 때도 적용할 수 있으며, 이를 설명하면 다음과 같다.

하수암거 내의 준설작업시에는 상술한 일실시예에서 사용되는 슬러지펌프나 슬러지탱크 대신 이송파이프(50)의 단부에 하수암거 내의 슬러지를 퍼 담을 수 있는 트레이(70)가 추가로 설치된다. 이때, 트레이(70)와 이송파이프(50)의 연결 설치구조는 도 3에 도시된 바와 같이 이송파이프(50)의 외측 일부분에 서로 연통되게 설치하고, 트레이(70)내에 담긴 슬러지를 이송파이프(50)로 안내할 수 있도록 이송파이프(50) 내의 이송스크류(56)와 연계되는 안내스크류(72)가 트레이(70) 내에 설치되게 할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 트레이(70) 내에 이송파이프(50)이 단부가 수용되도록 설치할 수 있을 것이다. 이때, 트레이(70)의 바닥면에는 슬러지가 한 곳으로 집중될 수 있도록 이를 안내하는 안내경사판(74)을 설치하는 것이 바람직할 것이다.

이러한 추가 구성을 통해 하수암거 내의 슬러지를 준설하는 공법을 설명하면, 먼저 하수암거 내의 바닥에 슬러지를 담을 수 있는 트레이(70)를 설치한다.

다음으로, 이송스크류(56)가 회전 가능하게 설치된 이송파이프(50)를 설치하되, 이송파이프(50)의 일단부는 트레이(70)에 담긴 슬러지를 이송스크류(56)를 통해 이송시킬 수 있게 설치하고, 타단부는 이송된 슬러지를 운송차량(T)에 적재할 수 있게 설치한다.

다음으로, 하수암거 내에 기계를 투입하여 하수암거 내의 슬러지를 트레이(70)에 퍼 담도록 한다.

이와 같이 기계를 통해 하수암거 내의 슬러지를 트레이에 퍼 담으면, 이송스 크류(56)가 회전되면서 슬러지를 운송차량(T)으로 운반시키게 된다.

물론, 상술한 실시예의 준설공법에서 설명한 바와 같이 슬러지를 운송차량에 적재할 때 회전식 스크린 작업 공정을 통해 고형물과 잔여 슬러지를 구분할 수 있을 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 이송스크류를 통해 하수 슬러지를 준설 처리하기 때문에 침전지의 깊이 및 고형물의 중량에 상관없이 확실하게 준설 처리할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하수 슬러지를 준설 처리할 때 배출되는 슬러지를 자갈 및 돌맹이와 같은 고형물과 잔여 슬러지로 구분 처리하기 때문에 고형물은 효율적으로 재활용 처리하고, 잔여 슬러지만 운송차량을 통해 폐기물 처리업소로 운반하여 그 비용 및 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 이송파이프의 단부에 트레이를 추가 설치하면 하수암거 내의 슬러지도 효율적으로 준설 처리할 수 있는 효과가 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 하수 침전지 내에 퇴적된 슬러지를 준설하는 공법에 있어서,

   파워엔진과 유압호스로 연결되어 작동되는 슬러지펌프를 침전지 내에 설치하여 퇴적된 슬러지를 흡입 및 토출파이프로 토출하는 제 1공정;

   상기 침전지 내에 슬러지탱크를 설치하고, 상기 토출파이프의 토출구를 슬러지탱크 내로 안내하여 토출파이프에서 토출되는 슬러지를 슬러지탱크에 저장하는 제 2공정;

   내부에 이송스크류가 상기 파워엔진의 동력을 전달받아 회전 가능하게 설치된 이송파이프를 상기 슬러지탱크 내로 삽입되게 설치하여, 이송스크류를 통해 오수를 제외한 각종 슬러지만을 이송시켜 운송차량에 적재하는 제 3공정이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 이송스크류를 이용한 준설공법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이송파이프의 배출구에 회전식 스크린을 설치하여 이송스크류를 따라 이송된 슬러지를 고형물(자갈, 돌맹이)과 잔여 슬러지로 분리함으로써, 고형물은 재활용 처리하고 잔여 슬러지는 폐기물 처리하는 공정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이송스크류를 이용한 준설공법.
3. 하수암거 내에 퇴적된 슬러지를 준설하는 공법에 있어서,

   상기 하수암거 내의 바닥에 슬러지를 담을 수 있는 트레이를 설치하는 제 1공정;

   내부에 이송스크류가 회전 가능하게 설치된 이송파이프를 설치하되, 일단부는 상기 트레이에 담긴 슬러지를 이송스크류를 통해 이송시킬 수 있게 설치하고, 타단부는 이송된 슬러지를 운송차량에 적재할 수 있게 설치하는 제 2공정;

   상기 하수암거 내에 기계를 투입하여 하수암거 내의 슬러지를 트레이에 퍼 담는 제 3공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이송스크류를 이용한 준설공법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 이송파이프의 배출구에 회전식 스크린을 설치하여 이송스크류를 따라 이송된 슬러지를 고형물(자갈, 돌맹이)과 잔여 슬러지로 분리함으로써, 고형물은 재활용 처리하고 잔여 슬러지는 폐기물 처리하는 공정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이송스크류를 이용한 준설공법.
5. 삭제
6. 파워엔진;

   상기 파워엔진과 유압호스로 연결되어 작동되며, 하수 침전지 내에 퇴적된 슬러지를 흡입하여 토출파이프로 토출시키는 슬러지펌프;

   상기 하수 침전지 내에 설치되고, 상기 토출파이프와 연결되어 토출되는 슬러지가 임시 저장되는 슬러지탱크; 및

   내부에는 이송스크류가 구동수단에 의해 상기 파원엔진의 동력을 전달받아 회전 가능하게 설치되고, 일단부는 상기 슬러지탱크 내로 삽입되게 설치되어 슬러지탱크 내의 슬러지를 이송스크류를 통해 이송시키며, 타단부는 이송된 슬러지를 운송차량에 적재할 수 있게 설치된 이송파이프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이송스크류를 이용한 준설시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 이송파이프의 단부에는 이송된 슬러지를 고형물(자갈, 돌맹이)과 잔여 슬러지로 분리할 수 있게 회전식 스크린이 설치된 것을 특징으로 하는 이송스크류를 이용한 준설시스템.

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