KR101036146B1

KR101036146B1 - 슬러지 보조 수집장치

Info

Publication number: KR101036146B1
Application number: KR1020100129585A
Authority: KR
Inventors: 박준규
Original assignee: (주)보광코퍼레이션
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-05-23

Abstract

본 발명은 침전조 내의 부상 슬러지를 제거하기 위한 슬러지 보조 수집장치에 관한 것으로, 본 발명의 보조 수집장치는 침전조의 양변에 각각 설치되는 한 쌍의 고정프레임(10)과; 상기 고정프레임(10)의 상부에 구비되는 가이드유닛(20)과; 상기 가이드유닛(20) 내에 구비되어 슬라이딩되는 슬라이드바(30)와; 상기 고정프레임(10)에 설치되어 슬라이드바(30)와 연동되는 제1구동유닛(40)과; 상기 제1구동유닛(40)의 하부에 설치되어 제1구동유닛(40)과 연동되는 제2구동유닛(50)과; 상기 제1구동유닛(40)과 제2구동유닛(50) 사이에 구비되며 제1구동유닛(40)의 왕복운동을 회전운동으로 전환하여 제2구동유닛(50)에 전달하는 동력전달유닛(60) 및; 상기 제2구동유닛(50)에 설치되는 복수 개의 스크레이퍼(70)로 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 구성의 슬러지 보조 수집장치에 의해 메인 슬러지 수집장치가 수집하기 어려운 영역에 위치하는 슬러지도 효과적으로 수집하여 제거할 수 있다.

Description

슬러지 보조 수집장치{FLOATING SLUDGE COLLECTING DEVICE}

본 발명은 하수처리장, 정수장 등의 침전조에 설치되어 처리수 표면으로 부상하는 슬러지를 수집하여 제거하는 장치에 관한 것이다.

하수처리장, 정수장 또는 취수장에는 침전조(반응조)가 구비되어 있는데, 이 침전조는 취수탑에서 취수된 물 또는 하수를 일정 시간동안 저류시켜 그 과정에서 물이나 하수에 포함된 모래나 오염물질 등을 침전시켜 물과 분리시킨다.

이때 물과 분리되는 오염물질은 크게 슬러지(Sludge)와 스컴(Scum)으로 구분되는데, 물속의 부유물이 장시간 침전되어 진흙의 상태로 가라앉은 물질을 슬러지(Sludge)라 하고, 오폐수에 혼입된 물질이 미생물과 반응하여 거품 등에 의해 부상하거나 물과의 비중차이로 인해 수면 위로 떠오르는 물질을 스컴(Scum)이라 한다.

이러한 슬러지와 스컴(이하 "슬러지"라 통칭한다)이 침전조 내에서 장기간 머무르면, 물속에서 부패되어 수질을 더욱 악화시키게 되고, 또한 악취가 심하게 발생하여 주변 환경을 악화시키며, 침전조 바닥의 슬러지가 침전조 내에서 고형화되는 문제가 발생한다.

따라서 침전조 내에 슬러지를 주기적으로 제거하여 수질을 개선할 필요가 있는데, 이를 위해 통상적으로 침전조 내의 슬러지를 수집하는 슬러지 수집장치가 설치된다.

슬러지 수집장치의 예로서는 도 1에서와 같이 침전조(1)를 따라 그 양변에 설치되는 이송레일(100)과, 상기 이송레일(100)을 따라 이동되는 이동유닛(110)과, 상기 이동유닛(110)에 설치되어 이동되는 작동포스트(120)와, 상기 작동 포스트(120)에 설치되는 상하부 스크레이퍼(131, 132)로 구성된다.

상기 이동유닛(110)은 이송레일(100)을 따라 이송되며, 상기 작동 포스트(120)는 이동유닛(110)에 의해 견인되어 수평 왕복 이송되는데, 침전조(1)의 바닥과 수면 위에 분포된 슬러지가 수집부(2)로 이송되어 작동포스트(120)에 구비된 상하부 스크레이퍼(131, 132)에 의해 제거된다.

이러한 슬러지 수집장치는 이동유닛(110)의 왕복 이송에 따라 작동 포스트(120)가 견인되어 이송되는 구조이므로, 수집부(2)로 이동될 때에는 하부 스크레이퍼(132)가 침전조(1)의 바닥에 닿도록 각도가 하향 조절되고, 반대의 경우에는 작동포스트(120)가 상향 조절된다.

이렇게 작동 포스트(120)가 초기위치로 후진할 때에 작동 포스트(120)의 각도를 상향 조절하는 것은 작동 포스트(120)의 후진 이동시 상하부 스크레이퍼(131, 132)를 통해 슬러지가 역방향으로 이송되는 것을 방지하도록 한데 따른 것이다.

이러한 종래의 슬러지 수집장치는 이동유닛(110)이 작동 포스트(120)를 견인하는 구조이므로, 작동 포스트(120)의 길이와 이동유닛(110)과 작동 포스트(120)가 이루는 각도로 인해 침전조(1)의 일 측변으로 상부 스크레이퍼(131)가 접근되지 못하는 수집불가영역(A)이 형성되고, 이 수집불가영역(A)에 분포된 슬러지는 상부 스크레이퍼(131)로 제거할 수 없다는 구조상의 문제가 있다.

이와 같이 수집불가영역(A)에 모인 슬러지가 장기간 방치되는 경우 침전조(1) 내의 수질을 더욱 악화시킬 뿐만 아니라, 악취가 발생되며 이에 더하여 미관을 해치기 때문에 민원의 대상이 되기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 슬러지 수집장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 하수처리장의 침전조 내에 설치되는 슬러지 수집장치의 구조적인 한계를 보완하여 수집불가영역 내의 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있는 보조 수집장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적에 따른 보조 수집장치는, 침전조의 양변에 각각 설치되는 한 쌍의 고정프레임과; 상기 고정프레임의 상부에 구비되는 가이드유닛과; 상기 가이드유닛 내에 구비되어 슬라이딩되는 슬라이드바와; 상기 고정프레임에 설치되어 슬라이드바와 연동되는 제1구동유닛과; 상기 제1구동유닛의 하부에 설치되어 제1구동유닛과 연동되는 제2구동유닛과; 상기 제1구동유닛과 제2구동유닛 사이에 구비되며 제1구동유닛의 왕복운동을 회전운동으로 전환하여 제2구동유닛에 전달하는 동력전달유닛 및; 상기 제2구동유닛에 설치되는 복수 개의 스크레이퍼로 구성된 것에 의해 달성된다.

본 발명의 사용으로 침전조에 설치된 기존의 슬러지 수집장치만으로는 침전조의 측면 구석에 수집되는 부상 슬러지를 제거할 수 없던 구조적인 문제를 해결할 수 있다.

또한 본 발명은 원웨이 베어링에 의해 수평 왕복이송되는 슬라이드바의 동작이 제2구동유닛에서는 한 방향 회전운동으로 전달되고, 이에 의해 제2구동유닛에 설치된 스크레이퍼가 한 방향으로 이송되면서 수면 위에 부상된 슬러지를 메인 슬러지 수집장치 방향으로 이송시키게 된다.

이러한 동작에 의해 메인 슬러지가 수집하기 어려운 영역에 수집되는 슬러지라 하더라도 보조 수집장치에 의해 제거할 수 있고, 이에 슬러지가 수질을 더욱 오염시키던 문제를 해소할 수 있으며, 슬러지가 부패되어 악취를 발생시킴으로서 민원의 대상이 되던 문제를 해소할 수있다.

또한 본 발명의 슬러지 보조 수집장치는 침전조에 설치된 슬러지 수집장치의 동력을 이용해 구동되므로, 별도의 추가 동력이 사용되지 않기 때문에 에너지를 절약할 수 있다.

도 1은 종래의 슬러지 수집장치의 예를 보인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 보조 수집장치의 예를 보인 사시도,
도 3(a, b)은 본 발명에 따른 가이드유닛과 슬라이드바의 예를 보인 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 제1,2구동유닛의 예를 보인 사시도,
도 5는 본 발명이 침전조에 설치된 예를 보인 구성도,
도 6은 본 발명의 사용상태도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 침전조에 설치되어 기존에 설치된 슬러지 수집장치(이하 "메인 슬러지 수집장치"라 한다)와 병행하여 설치되는 보조 수집장치로서, 크게 고정프레임(10), 가이드유닛(20), 슬라이드바(30), 제1,2구동유닛(40, 50), 동력전달유닛(60) 및 스크레이퍼(70)로 구성된다.

고정프레임(10)은 후술하는 본 발명의 제1,2구동유닛(40, 50)이 설치 고정되는 프레임으로서, 침전조의 폭에 맞춰 그 양변에 각각 위치되어 서로 마주하도록 한 쌍이 구비된다.

상기 고정프레임(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 그 상부에는 후술하는 가이드유닛(20)이 설치되기 위한 안착판(13)이 더 구비되며, 하부에는 제1,2구동유닛(40, 50)이 설치되기 위한 고정플레이트(14)가 더 구비된다.

이때 고정프레임(10)은 첨부 도시된 형상에 국한되지 않고 당업자가 용이하게 실시하기 위해 다양하게 설계 변경할 수 있다.

가이드유닛(20)은 상기 고정프레임(10)의 상부에 설치 고정되어 메인 슬러지 수집장치와 연동되어 수평으로 왕복 이송되는 구성으로, 이는 도 3에 도시된 바와 같이 길이방향으로 그 내부에 중공부(21A)가 형성된 본체(21)가 구비되며, 상기 본체(21)의 상하면에 길이방향으로 절개되어 형성되며 내부의 중공부(21A)와 연통되는 가이드홀(21B)이 구비된다.

이러한 가이드유닛(20)은 후술하는 슬라이드바(30)가 중공부(21A)에 설치되어 가이드홀(21B)을 따라 수평으로 슬라이딩 되면서 왕복 이송되는데, 상기 본체(21)의 중공부(21A)에 가이드레일(22)이 더 구비될 수 있다.

상기 가이드레일(22)은 후술하는 슬라이드바(30)의 중심을 관통하는 구조로 실시되는데, 이러한 구조로 인해 슬라이드바(30)가 수평으로 이송될 때에, 한쪽 방향으로 큰 힘이 가해져 이송본체(31)가 수평으로 이송되지 못하고 기울어져 중공부(21A)의 내벽에 이송본체(31)가 접촉되어 마모되는 것을 방지할 수 있다.

슬라이드바(30)는 상기 가이드유닛(20) 내에 설치되어 수평으로 이송되는 구성으로, 도 3(a, b)에 도시된 바와 같이 가이드유닛(20)의 중공부(21A) 내에 설치되는 이송본체(21)와 상기 이송본체(21)의 상하 방향으로 돌출되는 길이를 갖는 상하부대(32, 33)를 포함한다.

상기 슬라이드바(30)의 이송본체(21)에는 상기 가이드레일(22)이 관통되는 관통홀이 더 형성될 수 있으며, 상기 이송본체(21)와 중공부(21A) 내벽 사이에 스프링부재(S)가 설치되어 슬라이드바(30)가 항상 탄성 지지되도록 구성된다.

이러한 슬라이드바(30)는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 상부대(32)가 메인 슬러지 수집장치(110)의 푸셔(111)와 접촉되도록 설치되어 상기 푸셔(111)의 이동에 의해 후방으로 이송되는 구조이며, 상기 슬러지 수집장치(110)의 푸셔(111)가 다시 전진하면 상기 슬라이드바(30)는 상기 스프링부재(S)의 탄성력에 의해 전방으로 복귀된다.

한편, 이렇게 이송되는 슬라이드바(30)의 하부에는 하부대(33)가 구비되는데, 이 하부대(33)는 후술하는 제1구동유닛(40)과 연동되도록 구성되어 슬라이드바(30)가 왕복 이송됨에 따라 제1구동유닛(40)도 일정 구간을 왕복하여 이송된다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 하부대(33)는 도 2와 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 가이드유닛(20)의 하부로 돌출되도록 구비되어 있고, 이렇게 돌출된 하부대(33)는 제1구동유닛(40)의 체인(C)에 고정되어 슬라이드바(30)가 직선으로 왕복 이송되면, 이와 연결된 체인(C)은 일정 구간을 왕복하여 이송된다.

제1,2구동유닛(40, 50)은 상기 고정프레임(10)에 설치되어 슬라이드바(30)의 직선 왕복이송에 의해 구동되는 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 고정프레임(10)에는 좌우 한 쌍의 고정축(11, 11', 12, 12')이 상하 복층 구조로 구비되며, 제1구동유닛(40)에는 상기 고정축(11, 12)의 양단에 스프로킷(G1, G2)이 구비되고, 제2구동유닛(50)에는 상기 고정축(11', 12')의 양단에 스프로킷(G1', G2')이 구비된다.

또한 상기 제1,2구동유닛(40, 50)의 스프로킷(G1, G1', G2, G2')에는 체인(C, C')이 각각 연결되어 제1,2구동유닛(40, 50)은 서로 독립적으로 구동된다.

이때 상기 제1구동유닛(40)은 상기 체인(C)이 상기 슬라이드바(30)의 하부대(33)와 연결되어 일정 구간을 왕복하며, 제2구동유닛(50)은 후술하는 동력전달유닛(60)을 통해 제1구동유닛(40)의 동력을 전달받아 한 방향으로만 이송된다.

동력전달유닛(60)은 상기 제1,2구동유닛(40, 50)을 연결하도록 설치되어 제1구동유닛(40)의 왕복이송에 의해 제2구동유닛(50)이 한 방향으로만 이송되도록 전환하는 구성으로, 이는 도 4에 도시된 바와 같이 제1,2구동유닛(40, 50)의 일측 스프로킷(G1, G1')이 서로 연결되도록 체인(62)이 설치되며, 제1구동유닛(40)이 왕복이송 될 때에 한 방향으로만 동력을 전달되도록 원웨이(one-way) 베어링(61)이 설치되고, 이때 웬웨이 베어링(61)의 외륜에는 스프로킷이 일체로 구비되어 있어, 이 스프로킷에 체인(62)이 직접 설치된다.

상기 원웨이 베어링(61)은 한 방향으로만 회전력이 전달되고, 반대 방향으로는 내륜과 외륜이 서로 겉돌면서 회전력이 전달되지 않도록 구성된 것으로, 일반적으로 널리 사용되고 있는 동력 전달장치 중 하나이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이러한 구성으로 인해 제1구동유닛(40)이 왕복이송될 때에 한 방향으로만 이송되도록 제2구동유닛(50)에 전달되며, 역방향으로 이송될 때에는 원웨이 베어링(61) 내의 래칫 기어의 맞물림이 해제되어 회전력을 전달되지 않는다.

이에 의해 제2구동유닛(40)은 정지된 상태가 되어 결과적으로는 제2구동유닛(50)에 설치된 스크레이퍼(70)가 한 방향으로만 이송된다.

스크레이퍼(70)는 침전조의 메인 슬러지 수집장치가 부상 슬러지를 수집할 수 있도록 침전조의 측변에 부상 슬러지를 작업 가능한 영역으로 이송시키기 위한 구성으로, 이는 도 4에 도시된 바와 같이 제2구동유닛(50)의 체인(C')에 스크레이퍼(70)의 양단이 고정되어 체인(C')이 이송됨에 따라 스크레이퍼(70)가 이송된다.

상기 스크레이퍼(70)는 그 일부분이 수면 아래에 잠긴 채로 이송되는데, 이에 의해 부상 슬러지가 메인 슬러지 수집장치(110) 방향으로 이송되고, 이후에는 메인 슬러지 수집장치(110)가 작동되면 가동포스트(120)에 설치된 상부 스크레이퍼(131)에 의해 수집되어 제거된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 침전조(1)에 설치된 종래의 메인 슬러지 수집장치와 함께 사용되는 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이 슬러지 수집장치(110)의 시작 위치와 침전조(1)의 측벽 사이에 본 발명의 보조 수집장치(3)가 설치되며, 이하에서는 본 발명의 작동예를 통해 좀 더 상세히 설명한다.

본 발명은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 침전조(1)의 상부에 메인 슬러지 수집장치(110)가 구비되며, 이 메인 슬러지 수집장치(110)에는 침전조(1) 내의 슬러지를 수집할 수 있도록 가동포스트(120)가 구비되고, 이 가동포스트(120)의 상하측에는 슬러지를 수집하기 위한 상하부 스크레이퍼(131, 132)가 각각 구비된다.

또한 상기 메인 슬러지 수집장치(110)는 침전조(1)의 양변에 설치된 레일(100)을 따라 전진 이송된 후, 후방으로 복귀될 때에 보조 수집장치(3)를 작동시키기 위한 푸셔(111)가 더 구비되는데, 이때 푸셔(111)는 보조 수집장치(3)를 향하여 돌출되는 구성이 더 추가되거나, 이와 다르게 메인 수집장치(110)의 측면이 슬라이드바(30)와 서로 접촉되게 하여 슬라이드바(30)가 이송되게 한 것으로 실시된다.

이렇게 구성된 본 발명은 메인 슬러지 수집장치(110)가 침전조(1)의 타측 방향으로 이송되면서 가동 포스트(120)를 따라 상하부 스크레이퍼(131, 132)가 이송되어 침전조(1) 내의 슬러지가 수집되고, 다시 역 방향으로 메인 슬러지 수집장치(110)가 후진 이송되면서 초기 위치로 복귀되는데, 이렇게 메인 슬러지 수집장치(110)가 후진될 때에는 가동 포스트(120)를 하단을 상승시켜 슬러지가 역방향으로 수집되지 않게 한다.

상기 메인 슬러지 수집장치(110)가 복귀하는 동안에는 푸셔(111)가 도 6에 도시된 바와 같이 슬라이드바(30)를 후방으로 밀게 되는데, 이러한 동작으로 인해 제1구동유닛(40)이 구동된다.

이때 제1구동유닛(40)은 슬라이드바(30)가 후방으로 이동하는 거리만큼 이송된 후, 다시 슬라이드바(30)가 전방으로 이동되므로, 결과적으로는 일정 구간을 왕복을 하게 된다.

상기와 같이 제1구동유닛(40)이 왕복 이송되면, 이와 연결된 동력전달유닛(60)에 의해 제2구동유닛(50)에 전달되는데, 이때 동력전달유닛(60)은 한 방향으로만 회전 가능한 구조이므로, 제1구동유닛(40)이 전방으로 복귀될 때에는 제2구동유닛(50)이 회전 이송되지 않고 정지된다.

따라서 제1구동유닛(40)이 왕복운동을 하더라도 제2구동유닛(50)은 한 방향으로의 회전운동을 하게 되고, 이에 의해 제2구동유닛(50)에 설치된 다수의 스크레이퍼(70)가 이송되면서 슬러지를 메인 슬러지 수집장치 방향으로 이송되어 최종적으로는 메인 슬러지 수집장치에 의해 수집된다.

이와 같은 본 발명은 하수처리장에 유입되는 하수와 오폐수를 최초로 집수하여 이를 침전시키고, 이 과정에서 물속에 혼입된 슬러지를 제거하여 수질을 개선함에 있어서, 메인 슬러지 수집장치만으로 슬러지를 수집할 수 없는 영역이 발생한다.

따라서 본 발명은 슬러지 보조 수집장치를 이용해 메인 슬러지 수집장치가 슬러지를 수집하기 어려운 영역의 슬러지를 수집 가능한 영역으로 이송시킴으로서 메인 슬러지 수집장치를 통해 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있다.

1: 보조 수집장치 10: 고정프레임
11, 12: 고정축 13: 안착판
14: 고정플레이트 20: 가이드유닛
21: 본체 21A: 중공부
21B: 가이드홀 22: 가이드레일
30: 슬라이드바 31: 이송본체
32: 상부대 33: 하부대
40: 제1구동유닛 50: 제2구동유닛
60: 동력전달유닛 61: 웬웨이 베어링
62: 체인 70: 스크레이퍼
C, C': 체인 G1, G1', G2, G2': 스프로킷
S: 스프링부재

Claims

침전조의 양변에 각각 설치되는 한 쌍의 고정프레임(10)과;
상기 고정프레임(10)의 상부에 구비되는 가이드유닛(20)과;
상기 가이드유닛(20) 내에 구비되며 하부로 돌출되는 하부대(33)가 구비된 슬라이드바(30)와;
상기 고정프레임(10)에 설치되어 상기 슬라이드바(30)의 하부대(33)와 연결되는 제1구동유닛(40)과;
상기 제1구동유닛(40)의 하부에 설치되는 제2구동유닛(50)과;
상기 제1구동유닛(40)과 제2구동유닛(50) 사이에 구비되는 동력전달유닛(60) 및;
상기 제2구동유닛(50)에 설치되는 복수 개의 스크레이퍼(70)를 포함하고;
상기 동력전달유닛(60)은 제1구동유닛(40)의 왕복운동을 회전운동으로 전환하는 원웨이 베어링(61)과, 상기 원웨이 베어링(61)의 동력을 제2구동유닛(60)에 전달하는 체인(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 보조 수집장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드유닛(20)은 내부에 중공부(21A)가 형성된 본체(21)와, 상기 본체(21)의 상하를 관통하여 길이방향으로 절개 형성된 가이드홈(21B) 및 상기 슬라이드바(30)를 탄성 지지하여 위치를 복귀시키는 스프링부재(S)로 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 보조 수집장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정프레임(10)은 좌우 한 쌍의 고정축(11, 11', 12, 12')이 상하 복층 구조로 구비되며;
상기 제1구동유닛(40)은 상기 고정축(11, 12)의 양단에 스프로킷(G1, G2)이 구비되며, 제2구동유닛(50)은 상기 고정축(11', 12')의 양단에 스프로킷(G1', G2')이 구비되고;
상기 제1,2구동유닛(40, 50)의 스프로킷(G1, G1', G2, G2')에 각각 연결되는 체인(C, C')으로 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 보조 수집장치.
삭제