KR100860290B1 - 침전지의 원형 슬러지 제거설비 - Google Patents

침전지의 원형 슬러지 제거설비 Download PDF

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KR100860290B1 KR1020070003050A KR20070003050A KR100860290B1 KR 100860290 B1 KR100860290 B1 KR 100860290B1 KR 1020070003050 A KR1020070003050 A KR 1020070003050A KR 20070003050 A KR20070003050 A KR 20070003050A KR 100860290 B1 KR100860290 B1 KR 100860290B1
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Abstract

본 발명은 하수 및 산업현장에서 유출되는 폐수 등의 원수를 처리하는 침전지의 원형 슬러지 제거설비에 관한 것이다.
본 발명은 원형 침전지의 가장자리를 따라 트러스 구조물과 함께 회전하는 새로운 방식의 구동 메카니즘을 구현함으로써, 구동장치의 유지보수 작업을 용이하게 수행할 수 있는 동시에 구조를 단순화할 수 있고 구동효율을 향상시킬 수 있는 한편, 트러스 구조물의 회전작동에 의해 자동으로 상승 및 하강 동작하면서 스컴을 수집할 수 있는 새로운 형태의 부력시 스컴제거 방식을 구현함으로써, 침전지 수면 위의 스컴을 보다 효율적으로 수집 처리할 수 있는 침전지의 원형 슬러지 제거설비를 제공한다.
Figure R1020070003050
폐수, 침전지, 원형 슬러지 제거설비, 구동장치, 스컴제거장치

Description

침전지의 원형 슬러지 제거설비{Apparatus for removing sludge of round shapesludgegather in settling pond}
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 원형 슬러지 제거설비의 전체적인 구조를 나타내는 개략적인 측면도
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 원형 슬러지 제거설비의 전체적인 구조를 나타내는 개략적인 평면도
도 3은 도 1의 A-A부를 도시한 평면도
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 원형 슬러지 제거설비에서 구동장치를 나타내는 단면도
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 원형 슬러지 제거설비에서 스컴제거장치를 나타내는 단면도
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 원형 슬러지 제거설비에서 스컴제거장치의 작동상태를 나타내는 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설비>
10 : 설비 본체 11 : 원수 공급부
12 : 트러스 구조물 13 : 스크래퍼
14 : 센터 케이지 15 : 구동장치
16 : 슬러지 배출부 17 : 모터/감속기
18 : 스프로킷 19 : 체인
20 : 브러시 21 : 지지축
22 : 보조 구조물 23 : 가이드 롤러
24 : 부력통 25 : 스컴 수집통
26 : 스컴 배출관
28 : 스컴수집장치 29a,29b : 쐐기형 돌기부
30a,30b : 상하부 회전지지체 31 : 스컴제거용 스크래퍼
32 : 바닥 롤러
본 발명은 침전지의 원형 슬러지 제거설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트러스 구조물과 함께 회전하는 방식의 구동 메카니즘을 적용하여 구동장치의 유지보수 간편화 및 구동효율 향상 등을 도모할 수 있고, 부력식 스컴제거 방식을 적용하여 수면 위의 스컴을 보다 효과적으로 수집 처리할 수 있는 침전지의 원형 슬러지 제거설비에 관한 것이다.
일반적으로 하수 및 산업현장에서 유출되는 폐수 등의 원수(이하. 원수라고 함)의 처리과정은 상기 원수의 방류시 수질보전을 위해 그 배수로의 최종말단부에서 원수를 처리한 후 외부로 배출시키게 되는 것으로서, 일반 가정 또는 산업현장으로부터 유입되는 원수를 원형 슬러지 제거설비 내에 일정한 시간동안 저장하여 약품 처리하면 상기 원수에 섞인 불순물은 바닥으로 가라않게 되며, 이렇게 바닥으로 가라앉은 침전물인 슬러지가 슬러지 배출구를 통하여 외부로 배출되어지고, 슬러지 이외의 상등수는 약품으로 처리되어 하천으로 방류하고 있다.
이러한 원형 슬러지 제거설비의 바닥면으로 침전되는 슬러지는 시간이 지나면서 수질을 급격하게 오염시킬 뿐만 아니라 악취까지 발생시키게 되므로, 슬러지배출구를 통하여 슬러지를 신속하게 외부로 배출하여 제거를 해줌으로써 원수의 정수가 원활하게 이루어지게 된다.
보통 농축조인 침전지의 원형 슬러지 제거설비는 상부가 개방되어 있는 원형상의 콘크리트 구조물로 이루어진 설비 본체, 상기 설비 본체 내로 원수가 유입되도록 구성된 원수 공급부, 상기 설비 본체의 내부에서 회전할 수 있도록 설치되어 있는 트러스 구조물, 상기 트러스 구조물에 설치되어 회전하면서 슬러지를 긁어서 이동시키는 다수의 스크래퍼, 상기 트러스 구조물의 회전시 중심축 역할을 하는 센터 케이지, 상기 트러스 구조물의 회전을 위한 감속기, 모터 등을 포함하는 구동장치, 상기 설비 본체의 바닥면 중앙부에 형성되는 환형 요부인 슬러지 배출부 등으로 이루어져 있다.
그러나, 이러한 기존 원형 슬러지 제거설비의 구동장치는 원형의 침전지 중앙에 설치되어 있는 관계로 구동장치 이상시 유지보수 작업을 수행하기 위해서는 별도의 브릿지를 통해 침전지 중앙으로 이동하여 점검을 해야 하는 작업상의 불편함이 있고, 또한 중앙에서 중량물인 트러스 구조물을 회전시키는 구동 메카니즘을 채용하고 있는 관계로 구조가 복잡할 뿐 아니라 동력소모가 큰 단점이 있는 등 전체적인 설비의 유지관리비용이 상승되는 구조적인 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 원형 침전지의 가장자리를 따라 트러스 구조물과 함께 회전하는 새로운 방식의 구동 메카니즘을 구현함으로써, 구동장치의 유지보수 작업을 용이하게 수행할 수 있는 동시에 구조를 단순화할 수 있고 구동효율을 향상시킬 수 있는 침전지의 원형 슬러지 제거설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 트러스 구조물의 회전작동에 의해 자동으로 상승 및 하강 동작하면서 스컴을 수집할 수 있는 새로운 형태의 부력시 스컴제거 방식을 구현함으로써, 침전지 수면 위의 스컴을 보다 효율적으로 수집 처리할 수 있는 침전지의 원형 슬러지 제거설비를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부가 개방되어 있는 원형상의 콘크리트 구조물로 이루어진 설비 본체와, 상기 설비 본체의 내부로 원수가 유입되도록 구성된 원수 공급부와, 상기 설비 본체의 내부에서 회전할 수 있도록 설치되어 있 는 트러스 구조물과, 상기 트러스 구조물에 설치되어 슬러지를 긁어서 이동시키는 다수의 스크래퍼와, 상기 트러스 구조물의 회전시 중심축 역할을 하는 센터 케이지와, 상기 트러스 구조물의 회전을 위한 감속기, 모터 등을 포함하는 구동장치와, 상기 설비 본체의 바닥면 중앙부에 형성되는 환형 요부인 슬러지 배출부를 포함하며, 상기 구동장치는 트러스 구조물의 외곽에 설치되어 설비 본체의 벽면을 타고 가면서 트러스 구조물과 함께 회전하여 트러스 구조물을 가동시켜주는 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동장치는 트러스 구조물의 외곽에 설치되는 모터/감속기 및 이 모터/감속기의 축에 장착되는 스프로킷과, 상기 스프로킷이 맞물려 진행될 수 있도록 해주는 부분으로서 설비 본체의 벽면 둘레를 따라 하나의 원형태로 고정 설치되는 체인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동장치는 모터/감속기의 축에 일체 장착되어 벽면에 붙어 있는 이끼 등을 제거하는 브러시를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동장치는 트러스 구조물의 외곽에서 모터/감속기의 축과 나란하게 수직 설치되는 지지축상에 장착되어 설비 본체의 보조 구조물을 타고 가면서 구동장치의 회전을 안내하는 가이드 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센터 케이지의 상단부에 관통되는 구조로 설치되면서 부력통을 이용하여 수면과 접하는 상태로 위치되며 회전하는 트러스 구조물과 간헐적으로 연동되어 상하 동작하면서 수면 위의 스컴을 수집하는 스컴 수집통과, 상기 스컴 수집통과 통하면서 설비 본체의 외부로 연장 설치되는 스컴 배출관으로 구성되는 스 컴제거장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트러스 구조물과 스컴 수집통은 서로 접촉되면서 상대적으로 밀어주는 한쌍의 쐐기형 돌기부에 의해 연동되어 스컴 수집통의 상하 동작이 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 침전지의 원형 슬러지 제거설비를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 원형 슬러지 제거설비의 전체적인 구조를 나타내는 개략적인 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 원형 슬러지 제거설비의 전체적인 구조를 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 3은 도 1의 A-A부를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 원형 침전지에서 외부로부터 유입되는 원수를 저장하는 설비 본체(10)는 상부가 개방되어 있는 원형의 콘크리트 구조물로 이루어져 있으며, 바닥면은 중심을 향해 하향 경사진 구조로 되어 있어서 슬러지가 중심의 슬러지 배출부(16)로 원활하게 모일 수 있게 되며, 슬러지 배출부(16) 내로 수집된 슬러지는 외부로 연장되는 슬러지 배출관을 통해 수거될 수 있게 된다.
또한, 설비 본체(10)의 상부 가장자리 벽면에는 콘크리크 구조물 둘레를 따라 연속되는 요입 형태의 보조 구조물(22)이 중심쪽으로 돌출 설치되어 있으며, 이곳에는 후술하는 구동장치(15)가 위치될 수 있게 된다.
또한, 설비 본체(10)의 상부에는 원수 공급부(11)가 설치되어 있어서 이곳을 통해 외부의 원수가 설비 본체(10) 내로 유입될 수 있게 된다.
또한, 설비 본체(10)의 중심부에는 중간에 베어링이 개재된 2단 원통형의 구조로서 하측은 바닥면에 지지되고 상측은 회전되는 센터 케이지(14)가 수직 설치되어 있으며, 이때의 센터 케이지(14)의 상측은 지지부재로서 트러스 구조물(12)이 상하단에 각각 고정되며 회전시 상하 트러스 구조물을 연계하는 매개체 역할을 수행하게 된다.
실질적으로 슬러지를 수집하는 트러스 구조물(12)은 센터 케이지(14)의 상단과 하단에 각각 고정조립되는 상부 지지체(30a) 및 하부 지지체(30b)에 지지되는 구조로 설치되며, 구동장치(15)에 의해 가동되어 설비 본체(10)의 내부를 회전하면서 슬러지를 한쪽으로 모으는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 트러스 구조물(12)의 하부 구조물에는 설비 본체(10)의 경사진 바닥면과 접하면서 바닥에 쌓인 슬러지를 슬러지 배출부(16)쪽으로 긁어내리는 역할을 하는 다수의 스크래퍼(13)가 설치되어 있고, 또 하부 구조물에는 보다 원활한 회전을 위한 다수의 바닥 롤러(32)가 구비되어 있다.
이러한 트러스 구조물(12)은 다양한 형태로 제작될 수 있는데, 예를 들면 본 발명의 일 구현예와 같은 한쪽으로 연장 배치되는 단일 구조물 이외에 좌우 대칭 형태나 또는 단일 구조물이 90°간격으로 배치되는 십자 형태로도 제작될 수 있다.
상기 트러스 구조물(12)의 가동을 위한 구동장치(15)는 트러스 구조물(12)측에 일체식으로 설치되어 트러스 구조물(12)과 함께 회전하면서 트러스 구조물(12)을 가동시켜주는 특징이 있다.
이를 위하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 트러스 구조물(12)의 외곽, 예를 들면 설비 본체(10)측과 접하는 가장자리에는 모터/감속기(17)가 그 축을 아래로 하여 수직 설치되고, 이때의 모터/감속기(17)의 축에는 스프로킷(18)이 장착되는 한편, 이 스프로킷(18)의 궤적을 따라 설비 본체(10)의 전체 벽면 둘레에는 체인(19)이 설치된다.
이에 따라, 모터/감속기(17)의 축에 있는 스프로킷(18)이 설비 본체(10)의 벽면에 있는 체인(19)과 맞물린 상태로 이것을 타고 진행함으로써 모터/감속기(17)의 작동과 함께 트러스 구조물(12)이 회전할 수 있게 되고, 결국 구동장치(15)가 트러스 구조물(12)과 함께 회전하면서 가동되는 형태를 구축할 수 있게 된다.
따라서, 구동장치(15)의 작동에 의해 트러스 구조물(12)이 가동하게 되고, 트러스 구조물(12)의 스크래퍼(13)가 설비 본체(10)의 바닥에 쌓인 슬러지를 중심쪽의 슬러지 배출부(16) 내로 긁어 내리게 되므로서, 슬러지 배출부(16)에 수집된 슬러지를 외부로 배출 및 처리할 수 있게 된다.
여기서, 이때의 전동수단은 체인과 스프로킷에 한정되는 것은 아니며, 모터/감속기측 원형 기어와 설비 본체측 직선 기어를 조합한 형태를 적용할 수도 있다.
또한, 상기 구동장치(15)에는 모터/감속기(17)의 축에 일체 장착되어 함께 회전하는 브러시(20)가 구비되어 있으며, 이때의 브러시(20)는 구동장치(15)가 속해 있는 보조 구조물(22) 내의 벽면이나 바닥에 붙어 있는 이끼 등과 같은 이물질을 제거하는 역할을 하게 되고, 따라서 이물질 등으로 인한 구동장치(15)의 작동 불량, 예를 들면 스프로킷과 체인 간의 결착 불량 등이 방지될 수 있게 된다.
또한, 트러스 구조물(12)의 가동에 따른 진동이나 충격 등에 의해 구동장치(15)의 구동효율이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 구동장치(15)에는 트러스 구조물(12)의 외곽에서 모터/감속기(17)의 축과 나란하게 지지축(21)이 수직 설치되고, 이때의 지지축(21)에는 가이드 롤러(23)가 수평 장착되며, 이 가이드 롤러(23)가 설비 본체(10)의 보조 구조물(22)을 타고 가면서 구동장치(15)의 회전을 안내하게 되므로서, 구동장치(15)는 흔들림 등으로부터 보호될 수 있게 된다.
좀더 바람직하게는 모터/감속기(17)의 축과 지지축(21) 간에 수평의 보강부재(베어링을 포함하는)를 연결함으로써 모터/감속기(17)의 지지형태가 좀더 견고해질 수 있게 된다.
또, 상기 지지축(21)에도 수평의 브러시(20)를 구비함으로써 보조 구조물(22) 내의 이물질 제거에 좀더 효과적일 수 있다.
한편, 본 발명에서는 원형 침전지의 슬러지 제거 뿐만 아니라 원수의 수면 위에 떠 있는 부유물인 스컴까지도 함께 제거하는 수단을 제공한다.
이를 위하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 센터 케이지(14)의 상단부에는 부력통(24)을 가지면서 상부가 개방되고 중앙 내측에 센터 케이지(14)의 외벽을 감싸는 내벽(25a)을 가지는 원통형의 케이스 형태로 이루어진 스컴 수집통(25)이 케이지를 따라 위아래로 자유롭게 유동될 수 있는 구조로 관통 설치되고, 이 스컴 수집통(25)의 저부 일측으로는 스컴 배출관(26)이 설치된다.
상기 스컴 수집통(25)은 부력통(24)을 이용하여 항상 그 상단부가 수면보다 높게 위치되는 상태로 설치되고, 트러스 구조물(12)의 회전시 이와 연동되어 간헐 적으로 상하 동작하면서, 즉 수면 아래쪽으로 잠기면서 다시 올라가게 되므로 수면 위의 스컴을 수집할 수 있게 된다.
이를 위하여, 상기 트러스 구조물(12)의 상부 지지체(30a)의 저면부와 이에 접하는 스컴 수집통(25)의 중앙 상단부에는 서로 접촉되면서 상대적으로 밀어주는 한쌍의 쐐기형 돌기부(29a),(29b)가 형성되어 있으며, 이때의 쐐기형 돌기부(29a),(29b)가 서로 만나는 지점에서 스컴 수집통(25)이 수면 아래로 잠겨 내려가게 되고, 쐐기형 돌기부(29a),(29b)가 서로 떨어지는 구간에서는 스컴 수집통(25)이 재차 수면 위로 떠오른 위치를 유지할 수 있게 된다. 이때 상기 지지체(30a)에 고정되는 쐐기형 돌기부(29a)는 상호 마찰력을 최소로 하기 위하여 도면에 도시된 바와 같이 롤러 구조를 취하는 것이 바람직하다.
그리고 이러한 쐐기형 돌기부(29a),(29b)는 180°의 2개 또는 90°의 4개가 구비될 수 있다.
이와 같은 트러스 구조물(12)과 스컴 수집통(25) 간의 연동관계를 좀더 설명하면, 도 6에 도시한 바와 같이, 트러스 구조물(12)의 회전에 의해 그 상부 지지체(30a)에 있는 쐐기형 돌기부(29a)가 스컴 수집통(25)의 중앙 상단, 즉 내벽(25a) 상면에 구비되는 쐐기형 돌기부(29b)와 만나게 되면, 돌기부의 높이차에 의해 스컴 수집통(25)에 있는 쐐기형 돌기부(29b)가 아래로 눌려지게 되고, 결국 스컴 수집통(25) 전체가 수면 아래로 잠기어 내려가면서 이와 동시에 수면 위의 스컴이 스컴 수집통(25) 내로 흘러 빨려 들어오게 된다. 여기서 스컴 수집통(25)은 하부에 스컴 배출관(26)이 연결되어 잡고 있는 형태가 되므로 센터 케이지(14)의 회전시 같이 회전하지 않게 된다.
그리고, 쐐기형 돌기부(29a),(29b) 간의 접촉이 이루어지지 않는 구간에서의 스컴 수집통(25)은 수면 위로 떠올라 있는 상태를 유지할 수 있게 된다.
이때 상기 수면위의 스컴을 중앙 스컴 수집통(25)쪽으로 유동시키기 위하여 상기 트러스 구조물(12)의 상부 지지체(30a)는 도 2와 같이 내측으로 경사지게 수평으로 설치되며 스컴제거용 스크레퍼(13a)가 구비된다.
이에 따라 상부 지지체(30a)가 회전하면 수면위에 떠있는 스컴은 중앙쪽으로 유동하게 되며 상기 쐐기형 돌기부(29a),(29b)가 서로 접촉되면서 스컴 수집통(25)이 수면 아래로 잠길때 스컴 수집통(25) 내부로 용이하게 흘러 빨려들어가게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 트러스 구조물의 외곽에 구동장치를 설치하여 트러스 구조물 회전시 원형 침전지의 가장자리를 따라 함께 회전할 수 있는 구동 메카니즘을 구축함으로써, 구동장치의 유지보수 작업을 용이하게 수행할 수 있고, 구동장치의 구조를 단순하게 구성할 수 있으며, 구동장치의 구동효율을 향상시킬 수 있는 등 슬러지 제거설비의 전반적인 유지관리비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 트러스 구조물의 회전 작동과 연계되어 자동으로 동작하면서 스컴을 수집할 수 있는 부력시의 스컴제거 수단을 구축함으로써, 원형 침전지에서 슬러지 뿐만 아니라 수면 위의 스컴까지도 보다 효율적으로 수집 처리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 상부가 개방되어 있는 원형상의 콘크리트 구조물로 이루어진 설비 본체(10)와, 상기 설비 본체(10)의 내부로 원수가 유입되도록 구성된 원수 공급부(11)와, 상기 설비 본체(10)의 내부에서 회전할 수 있도록 설치되어 있는 트러스 구조물(12)과, 상기 트러스 구조물(12)에 설치되어 슬러지를 긁어서 이동시키는 다수의 스크래퍼와, 상기 트러스 구조물(12)의 회전시 중심축 역할을 하는 센터 케이지(14)와, 상기 트러스 구조물(12)의 회전을 위한 모터/감속기(17)를 포함하는 구동장치(15)와, 상기 설비 본체(10)의 바닥면 중앙부에 형성되는 환형 요부인 슬러지 배출부(16)를 포함하며, 상기 구동장치(15)는 트러스 구조물(12)의 외곽에 설치되어 설비 본체(10)의 벽면을 타고 가면서 트러스 구조물(12)과 함께 회전하여 트러스 구조물(12)을 가동시켜주는 형태로 이루어진 침전지의 원형 슬러지 제거설비에 있어서,
    상기 구동장치(15)는 트러스 구조물(12)의 외곽에 설치되는 모터/감속기(17)의 축에 장착되는 스프로킷(18)과, 상기 스프로킷(18)이 맞물려 진행될 수 있도록 해주는 부분으로서 설비 본체(10)의 벽면 둘레를 따라 하나의 원형태로 고정 설치되는 체인(19)과,
    상기 모터/감속기(17)의 축에 일체 장착되어 벽면에 붙어 있는 이끼 등을 제거하는 브러시(20)와,
    상기 트러스 구조물(12)의 외곽에서 모터/감속기(17)의 축과 나란하게 수직 설치되는 지지축(21)상에 장착되어 설비 본체(10)의 보조 구조물(22)을 타고 가면서 구동장치의 회전을 안내하는 가이드 롤러(23)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침전지의 원형 슬러지 제거설비.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 센터 케이지(14)의 상단부에 관통되는 구조로 설치되면서 부력통(24)을 이용하여 수면과 접하는 상태로 위치되며 회전하는 트러스 구조물(12)과 간헐적으로 연동되어 상하 동작하면서 수면 위의 스컴을 수집하는 스컴 수집통(25)과, 상기 스컴 수집통(25)과 통하면서 설비 본체(10)의 외부로 연장 설치되는 스컴 배출관(26)으로 구성되는 스컴제거장치(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침전지의 원형 슬러지 제거설비.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 트러스 구조물(12)과 스컴 수집통(25)은 서로 접촉되면서 상대적으로 밀어주는 한쌍의 쐐기형 돌기부(29a),(29b)에 의해 연동되어 스컴 수집통의 상하 동작이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 침전지의 원형 슬러지 제거설비.
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