KR100926082B1 - 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치 및 제거방법 - Google Patents

Abstract

사이폰식 슬러지수집기에 있어서 스컴 제거 효율이 높은 스컴 제거장치 및 제거방법을 제공한다. 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치 및 제거방법은 침전지를 왕복 이동하는 사이폰식 슬러지수집기에 침전지 수면의 스컴을 수집하기 위해 마련되는 스컴 스키머와, 스컴 스키머에 의해 모아진 스컴을 침전지의 중간수로로 배출하기 위해 침전지에 마련되는 배출수로와, 슬러지수집기의 위치를 감지하여 스컴 스키머의 승강을 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 제어부는 슬러지수집기가 배출수로에 접근하는 방향으로 이동할 때는 스컴 스키머를 수면으로 하강시키고, 슬러지수집기가 배출수로로부터 멀어지는 방향으로 이동할 때는 스컴 스키머를 수면 위로 상승시킴으로써 침전지의 전단 및 후단에서 발생된 스컴을 배출수로 및 중간수로를 통해 외부로 효과적으로 배출할 수 있다.

Description

사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치 및 제거방법{Scum Remove Apparatus for Siphon type sludge collector and the Method thereof}

본 발명은 하수와 폐수를 정화할 때 발생하는 수면 부유물인 스컴(scum)을 원활하게 배출할 수 있도록 하는 슬러지 수집기의 스컴 제거장치 및 제거방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사이폰식 슬러지수집기를 이용하는 침전지에서 하수와 폐수를 정화할 때 침전 슬러지와 함께 발생하는 스컴을 외부로 배출 제거하는 스컴 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수와 폐수를 정화할 때는 침전지의 바닥으로 침전되는 슬러지와 수면으로 부상하여 떠있는 스컴이 발생된다. 슬러지와 스컴은 모두 시간이 지남에 따라 수질을 급격하게 오염시킬 뿐만 아니라 많은 악취까지 발생시키며, 침전지의 유출수에 포함되어 방류될 수 있으므로, 신속하게 제거를 해주어야만 하수와 폐수의 정수 효과를 향상시킬 수 있다.

하수와 폐수의 정화를 할 때 발생되는 슬러지를 제거하는 방법 중 하나로 사이폰 원리를 이용한 슬러지수집기를 들 수 있다. 사이폰식 슬러지수집기는 침전지 구조물 내에 중간수로를 두고 침전지의 바닥에서 파이프를 연장하여 중간수로로 사 이폰관을 구성하여, 침전지와 중간수로와의 수두차를 이용하여 침전지 바닥의 슬러지를 빨아내는 한편 침전지의 전후를 수집기 대차가 이동하면서 침전지 전체 슬러지를 수거하는 구조로 이루어져 있다.

한편으로 사이폰식 슬러지수집기에서 스컴을 제거하기 위해서는 슬러지수집기 대차에 고정식 판을 설치하고, 수집기 대차가 전후진할 때 침전지 수면을 고정식판이 이동하면서 스컴을 모은 후, 침전지 일단에서 중간수로로 스컴을 떨어뜨려 배출하도록 하고 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 사이폰식 슬러지수집기에서의 스컴 제거방법은 스컴이 고정식판에 의해 잘 모이지 않을 뿐만 아니라 고정식판의 전후진 시 스컴이 분산되면서 방류수로를 통해 오히려 배출되는 문제점이 있었다. 또한 침전지 전단의 중간수로와 연결된 개.폐문이 개방되면 스컴이 배출되어야 하는데 실질적으로는 개.폐문에 근접된 스컴만 제거될 뿐 대부분 물이 넘어가게 된다.

또한 중간수로로 모인 스컴은 별도의 처리 과정이 없어 계속 적체되기 쉽고, 수로에 두껍게 층을 형성하여 악취와 파리,모기 등의 온상이 되어 미관상 환경오염을 유발하게 되므로, 주기적으로 인력을 투입하여 제거를 해야하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 사이폰식 슬러지수집기에 있어서 스컴 제거 효율이 높은 스컴 제거장치 및 제거방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거방법은 침전지를 왕복 이동하는 사이폰식 슬러지수집기에 침전지 수면의 스컴을 수집하기 위해 마련되는 스컴 스키머와, 스컴 스키머에 의해 모아진 스컴을 침전지의 중간수로로 배출하기 위해 침전지에 마련되는 배출수로와, 슬러지수집기의 위치를 감지하여 스컴 스키머의 승강을 제어하기 위한 제어부를 포함하여, 제어부는 슬러지수집기의 위치에 따라 스컴 스키머를 선택적으로 승강시킨다.

또한 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거방법에 있어서 제어부는 상기 슬러지수집기가 상기 배출수로에 접근하는 방향으로 이동할 때는 상기 스컴 스키머를 수면으로 하강시키고, 상기 슬러지수집기가 상기 배출수로로부터 멀어지는 방향으로 이동할 때는 상기 스컴 스키머를 수면 위로 상승시킨다.

또한 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거방법에 있어서 상기 제어부는 상기 슬러지수집기의 위치를 감지하기 위해 침전지의 전단에 마련되는 제1리미트와, 상기 배출수로에 마련되는 제2리미트와, 침전지의 후단에 마련되는 제4리미트와, 제2리미트와 제4리미트 사이에 마련되는 제3리미트를 포함하여, 상기 스 컴 스키머가 제1리미트로부터 이동할 때는 수면으로 하강시키며, 제2리미트에 도달할 때는 수면으로부터 상승시키고, 제4리미트에 도달할 때는 이동 방향을 전환시키며, 제3리미트에 도달할 때는 수면으로 재하강시키고, 제2리미트에 도달할 때는 수면으로부터 재상승시켜 제1리미트에 도달할 수 있도록 한다.

또한 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거방법에 있어서 상기 배출수로는 세척장치를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 스컴 스키머가 상기 배출수로에 접근할 때 세척장치를 타이머에 의해 정해진 시간 동안 동작시킨다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 침전지를 왕복 이동하는 사이폰식 슬러지수집기에 스컴을 수집하기 위해 침전지 수면에 대해 승강 가능하도록 마련되는 스컴 스키머와, 스컴 스키머에 의해 모아진 스컴을 침전지의 중간수로로 배출하기 위해 침전지에 마련되는 배출수로와, 슬러지수집기의 위치를 감지하기 위해 침전지에 마련되는 복수의 리미트를 포함하여, 스컴 스키머는 복수의 리미트에 감지되는 슬러지수집기의 위치에 따라 승강하는 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치가 제공된다.

또한 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치에 있어서 상기 복수의 리미트는 침전지의 전단에 마련되는 제1리미트와, 상기 배출수로에 마련되는 제2리미트와, 침전지의 후단에 마련되는 제4리미트와, 제2리미트와 제4리미트 사이에 마련되는 제3리미트를 포함하고, 상기 스컴 스키머는 제1리미트로부터 이동할 때는 수면으로 하강하며, 제2리미트에 도달할 때는 수면으로부터 상승하고, 제4리미트에 도달할 때는 이동 방향을 전환하며, 제3리미트에 도달할 때는 수면으로 재하강하고, 제2리미트에 도달할 때는 수면으로부터 상승하여 제1리미트까지 이동한다.

또한 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치에 있어서 상기 스컴 스키머는 상기 슬러지수집기와 회동 가능하도록 결합되는 프레임과, 상기 프레임 상에서 수면과 접촉하는 블레이드를 포함하고, 상기 배출수로는 상기 스컴 스키머가 접근하는 방향으로 경사져 있는 비취플레이트를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치에 있어서 상기 프레임과 블레이드는 탄성부재에 의해 연결된다.

또한 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치에 있어서 상기 배출수로는 세척장치를 포함한다.

본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치 및 제거방법은 사이폰식 슬러지수집기에 승강 가능한 스컴 스키머를 부착하고 침전지에 복수의 리미트를 설치하여, 침전지 전단에 설치된 배출수로에 접근하는 방향으로 스컴 스키머가 이동할 때는 수면으로 스컴 스키머를 하강시키고, 배출수로에서 멀어지는 방향으로 스컴 스키머가 이동할 때는 수면으로부터 스컴 스키머를 상승시켜 침전지 전단 및 후단에서 발생된 스컴을 배출수로 및 중간수로를 통해 외부로 효과적으로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치는 배출수로에 세척장치를 마련하고, 이 세척장치를 스커 스키머의 동작 예를 들어 배출수로에 스컴 스키머가 접근할 때 작동하도록 연동시킴으로써 스컴의 배출을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

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

도 1 및 도 2는 본 발명의 사이폰식 슬러지수집기를 도시한 측면도 및 정면도이다.

사이폰식 슬러지수집기(1)는 도시한 바와 같이 침전지(2) 위에 설치되어 침전지를 전후방(도 1에서 좌우방향)으로 이동하면서 침전지 바닥에 가라앉아 있는 슬러지를 사이폰관(3)을 통해 수집하여 침전지(2)의 중앙에 마련되어 있는 중간수로(4)로 이송하여 외부(반송조(5))로 배출한다.

침전지(2)로 공급되는 오수와 폐수는 분배조(6)를 통해 침전지(2)로 유입되며, 슬러지 및 스컴이 제거된 침전지(2)의 물은 방류조(7)로 오버플로우되면서 외부로 배출된다.

도 3 및 도 4는 본 실시예에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치는 침전지(2) 수면의 스컴을 수집하기 위한 스컴 스키머(10)와, 수집된 스컴을 침전지의 중간수로(4)로 배출하기 위한 배출수로(20) 및 슬러지수집기(1)의 위치를 감지하기 위한 복수의 리미트(30)를 포함한다.

스컴 스키머(10)는 슬러지수집기(1)의 하부에 설치되며, 프레임(12)과 블레이드(16)를 포함한다. 프레임(12)은 수면으로부터의 스컴 스키머 높이를 조절할 수 있도록 슬러지수집기(1)에 설치되는데, 도 3에 확대 도시한 바와 같이 프레임(12)의 일단은 슬러지수집기(1)에 힌지축(13)으로 고정하고, 타단은 슬러지수집기(1) 상에 마련되는 구동모터(14)에 와이어(15)로 연결한다. 구동모터(14)가 와이어(15)를 당기거나 푸는 동작을 함으로써 프레임(12)은 힌지축(13)을 중심으로 회동하게 되며, 그에 따라 회동하는 단부에 설치되어 있는 블레이드(16)가 수면으로부터 승강하게 된다. 와이어(15a,15b)는 도 4에 도시한 바와 같이 블레이드(16)의 좌우 높이를 일정하게 유지할 수 있도록 프레임(12)의 양단에 각각 연결되어 하나의 구동모터(14)와 연결된다. 블레이드(16)는 수면에 대해 수직하게 설치되며, 침전지 수면의 스컴을 원활히 수집할 수 있도록 NBR과 같은 고무로 교체 가능하게 프레임(12)에 설치된다.

배출수로(20)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 침전지(2)의 전단측(오수와 폐수 유입측)에 침전지(2) 폭을 가로질러 설치된다. 배출수로(20)는 길이방향을 따라 상부에 개구부를 구비하여 슬러지수집기(1)가 배출수로(20) 위를 통과할 때 스컴 스키머(10)에 의해 수집된 스컴이 개구부로 유입되도록 한다.

또한, 배출수로(20)는 양측벽에 비치플레이트(22)를 구비한다. 비치플레이트(22)는 도 3과 같이 산등 형상으로 침전지 수면으로부터 볼록하게 라운딩 설치되어, 배출수로(20)로 침전수가 넘지 않도록 하고 스컴 스키머로 수집된 스컴을 배출수로 안으로 서서히 안내한다. 블레이드(16)는 비치플레이트(22)를 통과할 때 가해 지는 하중을 저감시키기 위해 프레임(12)과 탄성부재(17)를 개재하여 설치된다.

여기서, 본 실시예에서는 배출수로(20)를 고정형으로 예시하였지만, 예를 들어 배출수로를 파이프 형상으로 마련한 후 모터를 이용하여 전동 또는 수동 방식으로 회전 가능하도록 설치할 수도 있다. 회전 가능한 형태의 배출수로는 슬러지수집기(1)의 가동정지 또는 일정시간 주기적으로 개구부가 수면 위로 회전하여 스컴 및 침전지 물이 배출되지 않도록 하며, 회전조절 시 수면 아래로 내려가 물과 함께 스컴이 파이프 내로 유입된 후 중간수로로 배출되도록 한다.

복수의 리미트(30)는 침전지(2)의 전단에 마련되는 제1리미트(31)와, 배출수로(20)의 상측에 마련되는 제2리미트(32)와, 침전지(2)의 후단에 마련되는 제4리미트(34)와, 제2리미트(32)와 제4리미트(34) 사이에 마련되는 제3리미트(33)를 포함한다. 제3리미트(33)의 위치는 바람직하게는 침전지(2)의 물이 측면으로 배출되는 방류조(7)의 시작점이다. 이들 리미트(31~34)들은 별도로 마련되는 제어부(미도시)와 연계되어 감지된 슬러지수집기(1)의 위치 정보를 활용하여 스컴 스키머(10)의 승강을 조절한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거방법을 살펴보기로 한다.

오수와 폐수는 반응조(미도시)에서 생물학적 반응을 통해 상등수와 침전물(슬러지)로 분리가능하도록 된 후 분배조(6)를 통해 침전지(2)로 유입된다. 침전지(2)로 유입된 하수 중 상등수는 대부분 방류조(7)로 오버플로우되며, 침전지 유 입 슬러지는 사이폰관(3)을 통해 중간수로(4)로 배출되어 제거된다.

침전지(2)의 수면에 부유하는 스컴은 침전지(2)를 왕복 이동하는 슬러지수집기(1)의 스컴 스키머(10)에 의해 배출수로(20)로 수집된다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 스컴 스키머(10)가 오폐수가 유입되는 침전지(2)의 전단측으로부터 출발한다고 가정할 경우(S100), 침전지(2)의 전단에 마련되어 있는 제1리미트(31)는 도면의 실선 화살표 방향으로 슬러지수집기(1)가 이동을 시작하면 이를 감지하고(S200), 스컴 스키머(10)를 수면으로 하강시켜 스컴을 수집한다(S300).

그리고, 슬러지수집기(1)가 배출수로(20)에 도달하면 제2리미트(32)는 이를 감지하고(S400), 스컴 스키머(10)가 수집한 스컴이 배출수로(20)의 개구부로 유입된 것으로 인식하여 스컴 스키머를 수면으로부터 상승시킨다(S500).

침전지(2)의 후단(방류조(7)측)을 향해 계속 이동하는 슬러지수집기(1)는 스컴 스키머(10)를 상승시킨 채로 제3리미트(33)를 통과하며, 제4리미트(34)에 도달하면(S600) 이동 방향을 침전지(2)의 전단으로 전환한다(S700).

제3리미트(33)는 제4리미트(34)를 통과한 슬러지수집기(1)가 감지되면(S800), 스컴 스키머(10)를 수면으로 하강시켜 스컴을 수집한다(S900).

그리고, 슬러지수집기(1)가 다시 배출수로(20)에 도달하면 제2리미트(32)는 스컴 스키머(10)가 수집한 스컴이 배출수로(20)의 개구부로 유입된 것으로 인식하고(S1000), 스컴 스키머(10)를 수면으로부터 상승시킨다(S1100).

제1리미트(31)는 슬러지수집기(1)가 도착하면 동작을 정지시키거나 상기 작 업을 반복 실시할 수 있도록 한다.

배출수로(20)의 스컴은 도 7에 도시한 바와 같이 중간수로(4)로 모아진 후 수류 방향을 따라 반송조(5)로 모이며, 반송조(5) 내의 스컴 및 물은 스컴 블록(40)의 높낮이 조절에 의해 배출량이 조절되면서 외부로 방출된다.

한편, 배출수로(20)는 내부의 스컴을 세척할 수 있도록 도 4에 도시한 바와 같이 세척장치(24)를 구비할 수 있다. 세척장치(24)는 배출수로(20)의 측벽 바닥부에 배관을 연결하고 배출수로 내부 배관말단에 밸브를 구비해서 슬라브 상부의 전동밸브를 통해 개폐되도록 구성할 수 있다. 전동밸브가 개방되면 침전지의 수면보다 배출수로의 바닥 수면이 낮으므로 침전지 물은 배출수로 내로 유입되며 스키머에 의해 수집된 스컴은 물과 함께 중간수로(4)로 이송된다. 세척장치(24)는 리미트(31~34)를 제어하는 제어부에 의해 예를 들어, 슬러지수집기(1)가 배출수로(20)로 접근할 때 즉, 제1리미트(31) 또는 제3리미트(33)로부터 제2리미트(32)로 이동하여 제2리미트가 감지할 때 세척수를 분사하여 스컴이 물과 함께 중간수로(4)로 용이하게 빠져나가도록 한다(S1200). 세척수의 분사는 타이머에 의해 일정 시간 이루어지도록 할 수 있다(S1300).

또한, 배출수로(20)는 스컴을 침전지 외부로 직접 배출할 경우 다단으로 마련되어 침전지의 수두차를 이용하여 스컴의 배출을 더욱 원활히 할 수 있다. 즉, 침전지 외부에 가까울수록 배출수로(20)의 높이를 낮추며, 침전지 외부로부터 먼 쪽부터 순차적으로 슬러지수집기를 동작시킴으로써 배출수로(20) 내의 스컴이 용이하게 배출되도록 할 수 있다. 나아가 세척장치(24)를 도 4와 같이 배출수로(20)의 단차가 변경되는 지점에 설치함으로써 배출수로(20) 내의 스컴 및 물의 수류를 형성시켜 배출을 더욱 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 사이폰식 슬러지수집기를 도시한 측면도이다.

도 2는 본 발명의 사이폰식 슬러지수집기를 도시한 정면도이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거장치를 도시한 평면도이다.

*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명*

1..슬러지수집기 2..침전지

3..사이폰관 4..중간수로

5..반송조 6..분배조

10..스컴 스키머 12..프레임

15..와이어 16..블레이드

20..배출수로 30..리미트

Claims (9)

1. 침전지를 왕복 이동하는 사이폰식 슬러지수집기에 침전지 수면의 스컴을 수집하기 위해 마련되는 스컴 스키머와, 상기 스컴 스키머에 의해 모아진 스컴을 침전지의 중간수로로 배출하기 위해 침전지에 마련되는 배출수로와, 상기 슬러지수집기의 위치를 감지하여 스컴 스키머의 승강을 제어하기 위한 제어부를 포함하여,

   상기 제어부는 상기 슬러지수집기가 상기 배출수로에 접근하는 방향으로 이동할 때는 상기 스컴 스키머를 수면으로 하강시키고, 상기 슬러지수집기가 상기 배출수로로부터 멀어지는 방향으로 이동할 때는 상기 스컴 스키머를 수면 위로 상승시키는 것을 특징으로 하는 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 슬러지수집기의 위치를 감지하기 위해 침전지의 전단에 마련되는 제1리미트와, 상기 배출수로에 마련되는 제2리미트와, 침전지의 후단에 마련되는 제4리미트와, 제2리미트와 제4리미트 사이에 마련되는 제3리미트를 포함하여,

   상기 스컴 스키머가 제1리미트로부터 이동할 때는 수면으로 하강시키며, 제2리미트에 도달할 때는 수면으로부터 상승시키고, 제4리미트에 도달할 때는 이동 방향을 전환시키며, 제3리미트에 도달할 때는 수면으로 재하강시키고, 제2리미트에 도달할 때는 수면으로부터 재상승시켜 제1리미트에 도달할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 배출수로는 세척장치를 더 포함하고,

   상기 제어부는 상기 스컴 스키머가 상기 배출수로에 접근할 때 상기 세척장치를 동작시키는 것을 특징으로 하는 사이폰식 슬러지수집기의 스컴 제거방법.
5. 침전지를 왕복 이동하는 사이폰식 슬러지수집기에 스컴을 수집하기 위해 침전지 수면에 대해 승강 가능하도록 마련되는 스컴 스키머와,

   상기 스컴 스키머에 의해 모아진 스컴을 침전지의 중간수로로 배출하기 위해 침전지에 마련되는 배출수로와,

   상기 슬러지수집기의 위치를 감지하기 위해 침전지의 전단에 마련되는 제1리미트와, 상기 배출수로에 마련되는 제2리미트와, 침전지의 후단에 마련되는 제4리미트와, 제2리미트와 제4리미트 사이에 마련되는 제3리미트를 포함하고,

   상기 스컴 스키머는 제1리미트로부터 이동할 때는 수면으로 하강하며, 제2리미트에 도달할 때는 수면으로부터 상승하고, 제4리미트에 도달할 때는 이동 방향을 전환하며, 제3리미트에 도달할 때는 수면으로 재하강하고, 제2리미트에 도달할 때는 수면으로부터 상승하여 제1리미트까지 이동하는 것을 특징으로 하는 사이폰식 슬러지수집장치의 스컴 제거장치.
6. 삭제
7. 제 5항에 있어서,

   상기 스컴 스키머는 상기 슬러지수집기와 회동 가능하도록 결합되는 프레임과, 상기 프레임 상에서 수면과 접촉하는 블레이드를 포함하고,

   상기 배출수로는 상기 스컴 스키머가 접근하는 방향으로 경사져 있는 비취플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이폰식 슬러지수집장치의 스컴 제거장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 프레임과 블레이드는 탄성부재에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 사이폰식 슬러지수집장치의 스컴 제거장치.
9. 제 5항에 있어서,

   상기 배출수로는 세척장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이폰식 슬러지수집장치의 스컴 제거장치.

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