KR101010831B1 - 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수장이나 하수처리장 등의 스컴제거설비에서 스컴의 수집을 위한 집수통의 위치를 수위에 맞게 조절하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 침전지의 물 위에 떠 있는 스컴을 수집하는 집수통의 위치를 수위 변화에 따라 자동으로 적절히 조절할 수 있는 새로운 형태의 집수통 위치조절방식을 구현함으로써, 침전지의 수위 변화에 대해 능동적으로 대처할 수 있고, 집수통의 위치와 수면 간의 높이를 항상 최적의 상태로 유지할 수 있는 등 스컴 처리효율을 향상시킬 수 있는 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치를 제공한다.

정수장, 하수처리장, 침전지, 스컴, 집수통, 수위, 위치조절장치

Description

스컴제거설비의 집수통 위치조절장치{Height adjustment of catchment bulk in scum Collector}

본 발명은 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정수장이나 하수처리장 등의 스컴제거설비에서 스컴의 수집을 위한 집수통의 위치를 수위에 맞게 조절하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 정수장은 원수를 정화시켜 깨끗한 물을 만드는 수처리설비로서, 원수는 착수정, 약품투입부와 형성지를 갖는 혼화지, 침전지, 여과지, 송수펌프실로 구성된 정수지를 거쳐 송수되도록 되어 있다.

또한, 하수처리장은 주택지나 공장 등의 사업장에서 발생하는 오수를 처리하는 곳으로서, 오수는 침전지, 폭기조, 최종 침전지를 거치면서 약 92~95%로 정화시킨 다음 살균시켜 강이나 바다로 방류하도록 되어 있다.

그리고, 정수장이나 하수처리장에 설치된 침전지는 면상 침전물(플럭)을 침전 분리작용을 이용하여 제거하는 곳으로서, 소정의 공간을 갖는 내벽으로 유입부 와 유출부 및 침전과정에서 발생된 슬러지를 제거하기 위한 슬러지제거설비 그리고 물위에 떠있는 플럭을 제거하기 위한 스컴제거설비를 구비하고 있다.

한편, 슬러지제거설비는 수중대차에 부착된 스크레이퍼에 의해 수류 역방향으로 슬러지를 긁어모아 외부로 배출시키거나, 침전지 바닥에 설치된 체인에 연결된 플라이트를 수류 역방향으로 구동시켜 슬러지를 배출시키는 설비이다.

또한, 스컴제거설비는 침전지를 구성하는 내벽의 상단부에 횡방향으로 고정되도록 설치되어 물위에 떠 있는 부유물을 제거하는 설비이다.

보통 스컴의 발생 원인은 수중의 탄산가스 및 유기염류를 섭취하고 광합성 작용을 하며 성장하는 생물군으로서, 개량침전지, 예를 들면 정수장이나 하수처리장 등에 널리 분포하면서 스컴을 발생시키는 원인을 제공한다.

정수처리공정이나 하수처리공정에서의 스컴의 제거는 스컴 발생에 영향을 주는 기포의 발생을 억제하는 운전 방식을 적용하거나, 약품을 투입하여 처리하는 등의 방법을 사용하고 있지만, 스컴 발생량에 비해 그 처리효율은 상당히 낮은 실절이고, 운전비용이나 약품 사용비용 등 적지 않은 비용을 필요로 하기 때문에 경제적인 측면에서 부담이 많이 가는 실정이다.

현재 스컴의 제거는 과거의 수작업에 의존하던 차원에서 한 단계 발전하여 기계적인 설비를 이용하는 방식으로 점차 나아가고 있는 추세이다.

스컴제거설비의 운전에 의해 제거되는 스컴은 집수통에 수집한 후, 외부로 배출 처리되며, 이때의 집수통은 침전지 내의 물 위에 떠 있는 상태로 고정 설치된다.

여기서, 상기 집수통의 경우 수면과 적절한 높이차를 유지해야만 수거되는 스컴을 용이하게 수집할 수 있으므로 수위에 맞는 위치를 유지하는 것이 무엇보다도 중요한다.

그러나, 기존의 집수통의 경우에는 한 곳에 고정되어 있는 구조로 되어 있어서 물의 수위에 따라 적절하게 대응하지 못하는 문제가 있다.

즉, 침전지의 경우 물이 들어오거나 나올 때 등 수시로 수위가 가변되고, 이렇게 수위가 변한 상태에서는 집수통과 수면과의 높이차가 심하게 발생하면서 수거되는 스컴을 용이하게 수집하지는 못하는 등 전체적으로 스컴제거설비의 스컴 처리효율이 떨어지게 되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 침전지의 물 위에 떠 있는 스컴을 수집하는 집수통의 위치를 수위 변화에 따라 자동으로 적절히 조절할 수 있는 새로운 형태의 집수통 위치조절방식을 구현함으로써, 침전지의 수위 변화에 대해 능동적으로 대처할 수 있고, 집수통의 위치와 수면 간의 높이를 항상 최적의 상태로 유지할 수 있는 등 스컴 처리효율을 향상시킬 수 있는 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치는 침전지의 상부에 위치되어 집수통측과 연결되고 모터의 동력으로 집수통을 상하로 움직여주는 구동부, 집수통의 일측에 설치되어 집수통과 함께 움직이면서 침전지의 수면 위에 떠 있는 부력통의 센서와 반응하는 센서를 포함하며 구동부 가동을 위한 신호를 제공하는 센싱부 등을 포함하는 형태로 이루어져 침전지의 수위 변화에 따라 집수통의 위치를 가변시켜줄 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 구동부는 모터와, 상기 모터의 축과 전동되면서 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 양단부에 연결 설치되어 구동축 회전시 작동하며 로드를 이용하여 집수통측과 연결되는 양쪽의 기어박스/스크류잭을 포함하는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 센싱부의 경우 집수통 상부 일측에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 수직 설치되어 핸들 조작으로 회전가능한 스크류바와, 한쪽 단부에 센서를 갖고 있으며 상기 스크류바에 스크류 전동가능하게 결합되어 양편의 가이드바에 의한 안내를 받으면서 상하로 이동가능한 센서 플레이트를 포함하는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치는 침전지의 수위 변화에 따라 집수통의 위치를 적절하게 가변시켜줌으로써, 집수통의 위치를 수면에 대해 최적의 위치로 항상 유지시킬 수 있으며, 따라서 수거되는 스컴의 수집율을 높일 수 있는 등 스컴제거설비의 전체적인 스컴 처리효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 집수통과 수면 간의 높이차를 임의로 조절할 수 있는 센싱부를 구비함으로써, 침전지 내의 스컴 상태에 따라 집수통의 위치를 적절히 가변시킬 수 있고, 따라서 설비의 운전효율을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집수통 위치조절장치를 나타내는 정면도와 평면도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 집수통 위치조절장치는 침전지의 수위 변화에 따라 집수통(10)의 위치를 적절히 조절하여 수면과의 높이차, 즉 집수통 상단과 수면과의 높이차를 항상 최적의 상태로 만들어줄 수 있으며, 현재 수면과 집수통(10)의 위치관계를 검출하는 센싱부(15), 집수통(10)을 실질적으로 움직여주는 구동부(12) 등을 포함한다.

이를 위하여, 상기 구동부(12)는 모터를 동력원으로 하여 집수통(10)의 양단부를 아래로 내려주거나 위로 올려주는 부분으로서, 침전지의 상부 중앙에는 모터(11)가 설치되고, 상부 폭방향을 따라 나란하게 다수의 베어링에 의해 지지되는 형태로 구동축(16)이 설치된다.

이때의 모터(11)와 구동축(16)은 벨트나 체인 등으로 연결되어 있으며, 이에 따라 모터 작동시 구동축이 회전될 수 있게 된다.

또한, 상기 구동축(15)의 양단부에는 각각 기어박스/스크류잭(18)이 연결 설치되며, 이에 따라 구동축(15)이 회전하면 이와 연동되면서 기어박스/스크류잭(18)이 작동될 수 있다.

이때, 상기 기어박스/스크류잭(18)의 로드(17)는 아래쪽으로 수직 연장되어 집수통(10)의 상단부와 일체식으로 연결된다.

따라서, 모터의 작동→구동축의 회전→기어박스/스크류잭의 작동→로드의 전후진이 이어지면서 집수통(10)이 위아래로 움직일 수 있게 된다.

즉, 모터(11)의 정방향 작동시 로드(17)가 전진하면서 집수통(10)을 아래로 내려줄 수 있고, 반대로 모터(11)의 역방향 작동시 로드(17)가 후진하면서 집수통(10)을 위로 올려줄 수 있다.

상기 센싱부(15)는 침전지의 현재 수위에 따라 집수통(10)의 위치를 검출하여 구동부(12)측으로 신호를 제공하는 부분이다.

이를 위하여, 상기 센싱부(15)에는 센서(14a)가 구비되어 있으며, 이때의 센서(14a)는 침전지 내에서 수위에 따라 위아래로 오르내리는 부력통(13)에 있는 센서(14b)와 반응하게 된다.

여기서, 상기 센서(14a),(14b)는 광센서, 포토센서 등 보통의 근접센서를 적용할 수 있다.

이에 따라, 집수통(10)측에 있는 센서(14a)와 부력통(13)측에 있는 센서(14b)가 일정거리 내에서 근접 위치되면 신호가 발생되어 구동부(12)가 가동을 멈출 수 있게 되고, 또 2개의 센서(14a),(14b)가 서로 일정거리 내를 벗어나게 되면 신호가 끊어지면서 구동부(12)가 다시 가동될 수 있게 된다.

즉, 침전지의 수위가 높아지거나 낮아지면 센싱부의 신호를 받아 구동부를 가동시키거나 중단시킬 수 있다.

특히, 상기 센싱부(15)의 경우에는 침전지의 스컴 상태에 맞게 센서(14a)의 위치를 조절할 수 있도록 되어 있다.

이를 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 집수통(10)의 상부 한쪽 끝부분에는 포스트 역할을 겸하는 가이드바(22)를 포함하는 사각 구조물 형태의 프레임(19)이 설치되고, 상기 프레임(19)에는 그 중앙부를 수직 관통하는 구조의 스크 류바(21)가 설치된다.

이때의 스크류바(21)는 프레임측에 베어링 등을 매개로 상단과 하단이 지지되는 형태로 설치되고, 상단부에는 작업자가 수동으로 조작가능한 핸들(20)이 부착되어 있다.

또한, 상기 프레임(19)의 내측으로는 한쪽 끝에 센서(14a)를 갖는 센서 플레이트(23)가 수평으로 나란하게 배치되고, 이때의 센서 플레이트(23)는 그 중심부를 통해 스크류바(21)와 스크류 결합되는 동시에 그 양단부를 통해 가이드바(22)와 슬라이드 결합된다.

이에 따라, 작업자가 핸들(20)를 조작하면 스크류바(21)의 회전에 의해 센서 플레이트(23)의 위치가 위아래로 옮겨질 수 있고, 결국 센서(14a)의 위치가 조절될 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 집수통 위치조절장치의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 4a, 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 집수통 위치조절장치의 작동상태를 나타내는 정면도이다.

도 4a, 도4b에 도시한 바와 같이, 침전지의 수면 위에는 집수통(10)이 설치되고, 스컴제거설비의 가동에 따라 수거되는 스컴은 집수통(10) 내에 수집되어 외부로 배출처리된다.

한편, 외부로부터 물의 유입 또는 외부로 물의 배출 등으로 인해 침전지의 수위가 높아지거나 낮아지게 되면, 부력통(13)이 상승 또는 하강하게 되고, 이에 따라 부력통(13)에 있는 센서(14b)의 위치도 변하게 된다.

예를 들면, 침전지의 수위가 높아지거나 낮아져서 센서(14b)가 위로 올라거가나 아래로 내려가면, 초기 세팅상태에서의 근접되어 있던 수집통(10)측의 센서(14a)와 거리가 떨어지게 되고, 결국 이때의 검출신호를 입력받은 제어부(미도시)의 출력제어에 의해 구동부(12)가 가동되면서 수집통(10)의 위치 또한 윗쪽으로 이동하게 되므로, 높아진 수위의 수면에 맞는 적절한 위치로 수집통(10)의 위치가 맞춰질 수 있게 된다.

이렇게 수집통(10)의 위치 이동으로 재차 센서(14a),(14b) 간의 근접거리가 확보되면 구동부(12)의 가동이 멈추면서 수집통(10)의 적절하게 조절된 위치가 유지될 수 있게 된다.

여기서, 수집통의 상단부와 수면 간의 적절한 위치(높이)를 설정하는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

이와 같이, 침전지의 수위 변화에 따라 집수통의 위치를 적절하게 가변시키는 방식으로 수위 변화에 적극적으로 대처할 수 있으므로, 수거되는 스컴의 수집율을 높일 수 있고, 결국 스컴제거설비의 스컴 처리효율을 전체적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집수통 위치조절장치를 나타내는 정면도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집수통 위치조절장치를 나타내는 평면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집수통 위치조절장치에서 센싱부를 나타내는 확대도

도4a, 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 집수통 위치조절장치의 작동상태를 나타내는 정면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 집수통 11 : 모터

12 : 구동부 13 : 부력통

14a,14b : 센서 15 : 센싱부

16 : 구동축 17 : 로드

18 : 기어박스/스크류잭 19 : 프레임

20 : 핸들 21 : 스크류바

22 : 가이드바 23 : 센서 플레이트

Claims (3)

1. 침전지의 상부에 위치되어 집수통측과 연결되고 모터의 동력으로 집수통을 상하로 움직여주는 구동부와, 집수통의 일측에 설치되어 집수통과 함께 움직이면서 침전지의 수면 위에 떠 있는 부력통의 센서와 반응하는 센서를 포함하며 구동부 가동을 위한 신호를 제공하는 센싱부로 구성되어, 침전지의 수위 변화에 따라 집수통의 위치를 가변시켜줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 구동부는 모터와, 상기 모터의 축과 전동되면서 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 양단부에 연결 설치되어 구동축 회전시 작동하며 로드를 이용하여 집수통측과 연결되는 양쪽의 기어박스/스크류잭을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 센싱부는 집수통 상부 일측에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 수직 설치되어 핸들 조작으로 회전가능한 스크류바와, 한쪽 단부에 센서를 갖고 있으며 상기 스크류바에 스크류 전동가능하게 결합되어 양편의 가이드바에 의한 안내를 받으면서 상하로 이동가능한 센서 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스컴제거설비의 집수통 위치조절장치.

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