KR101042262B1 - 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기 - Google Patents

교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배출슬러지를 교반하여 공동현상을 방지하므로 균일한 농도의 슬러지를 농축조로 보낼 수 있도록 된 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기에 관한 것이다.
본 발명은 침전지 바닥의 슬러지를 수집하는 슬러지 수집기와, 상기 슬러지 수집기에 의해 수집된 슬러지를 수용하는 슬러지 수집호퍼와, 상기 슬러지 수집기가 상기 슬러지 수집호퍼에 상기 침전지의 슬러지를 배출하는 시점에 상기 슬러지 수집호퍼에 수용된 슬러지를 외부로 배출하는 배출부로 이루어지는 정수장의 슬러지 처리기에 있어서, 상기 슬러지 수집호퍼의 내부에 설치되어 상기 슬러지 수집호퍼에 수용된 슬러지를 배출하기 위하여 상기 배출부가 개방되어 있는 동안 슬러지 수집호퍼의 연장방향과 평행하게 이동하면서 슬러지를 교반하는 교반부와, 상기 교반부와 연결 설치되는 다절링크와, 상기 다절링크를 구동하는 교반구동모터로 이루어진 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기를 제공한다.

Description

교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기{Sludge treatment equipment for filtration plant having apparatus for agitating}
본 발명은 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배출슬러지를 교반하여 공동현상을 방지하므로 균일한 농도의 슬러지를 농축조로 보낼 수 있도록 된 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기에 관한 것이다.
일반적으로 정수장은 침전지가 설치되어 취수원으로부터 유입되는 원수의 슬러지를 침전시키고 있다.
이 침전지에 슬러지가 침전되면 상등수는 월류웨어를 통해 정수처리장으로 배출하고, 침전지의 바닥에 침전되어 있는 슬러지는 슬러지 수집기에 의해 상등수 배출용 월류웨어의 반대측에 위치한 슬러지 호퍼에 수집된다.
이러한 슬러지 수집기는 국내특허 제2001-0096457호 및 국내 실용신안 등록번호 제20-194154호에 개시된 바와 같이 와이어 구동장치에 의해 와이어를 일측방향으로 권취하면 일측 슬러지 수집기는 슬러지 수집호퍼 쪽으로 이동하면서 하부에 설치된 스크레이퍼가 침전지의 바닥을 긁어 슬러지가 슬러지 수집호퍼로 이동되고, 타측 슬러지 수집기는 이와 반대방향으로 이동되면서 스크레이퍼를 침전지의 바닥으로부터 이격된 상태에서 반대편으로 이송한다.
또한 슬러지 수집호퍼에 수집된 슬러지는 슬러지 수집호퍼와 농축조 사이에 설치된 슬러지 배출배관을 통해 농축조로 배출된다.
하지만 상기 슬러지 배출배관을 통하여 배출되는 슬러지는 주로 슬러지 배관과 연장되는 선상에 있는 슬러지가 주로 빨려 들어가기 때문에 슬러지가 제거된 부분에만 일종의 공동(cavity)이 발생한다.
이 공동현상이 발생하면 슬러지 배관을 통하여 슬러지가 배출되는 것이 아니라 물이나 농도가 낮은 상태의 슬러지만 배출되는 문제점이 있다.
따라서 침전된 슬러지를 원활히 배출하지 못하여 정수의 생산에 어려움이 있으며 슬러지의 농도가 낮아 슬러지 케익의 형성에 약품의 사용이 많아 약품비가 낭비되는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위하여 슬러지 호퍼의 상부에서 고압의 압력수를 분사하여 공동을 허물어뜨리는 방법이 개발되었으나 고압의 압력수에 의해 슬러지가 재부상하는 문제점이 있어서 실용화되지 못하고 있다.
아울러 공동현상을 방지하기 위하여 상부에 커버를 씌워 슬러지가 배출될 때 슬러지가 슬러지 수집호퍼에서 동시에 전체적으로 배출되도록 하는 방법이 개발되었으나 높은 수압에 의해 커버가 손상되거나 커버의 양측에 형성된 간극을 통하여 침전물이 유입되기 때문에 편류에 의해 오히려 간극을 따라 새로운 공동의 형성이 심화되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 슬러지 수집호퍼의 내부를 이동하면서 슬러지를 교반하는 교반부를 구비하므로 공동현상이 발생하는 것을 방지하도록 된 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 교반부를 구동하기 위하여 다절링크를 구비하므로 높은 수압에서도 더욱 확실하게 동력전달을 할 수 있도록 된 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 교반부를 구동하기 위하여 다절링크를 구비하므로 회전운동을 직선운동으로 변환시 속도의 편차를 줄여 교반부가 정숙하게 작동할 수 있도록 구비된 교반장치를 갖는 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 배출부가 개방되어 있는 동안에 교반부가 이동하므로 교반부의 이동시 부상한 슬러지가 신속하게 배출부를 통하여 배출할 수 있도록 된 교반장치를 갖는 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 복수개의 연결봉이 회동가능하게 설치되므로 교반시 슬러지의 부상이 최소화할 수 있도록 된 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 다수개의 블레이드가 반경방향으로 변곡되도록 형성되므로 더욱 확실하게 공동현상을 방지할 수 있도록 된 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 침전지 바닥의 슬러지를 수집하는 슬러지 수집기와, 상기 슬러지 수집기에 의해 수집된 슬러지를 수용하는 슬러지 수집호퍼와, 상기 슬러지 수집기가 상기 슬러지 수집호퍼에 상기 침전지의 슬러지를 배출하는 시점에 상기 슬러지 수집호퍼에 수용된 슬러지를 외부로 배출하는 배출부로 이루어지는 정수장의 슬러지 처리기에 있어서, 상기 슬러지 수집호퍼의 내부에 설치되어 상기 슬러지 수집호퍼에 수용된 슬러지를 배출하기 위하여 상기 배출부가 개방되어 있는 동안 슬러지 수집호퍼의 연장방향과 평행하게 이동하면서 슬러지를 교반하는 교반부와, 상기 교반부와 연결 설치되는 다절링크와, 상기 다절링크를 구동하는 교반구동모터로 이루어진 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기를 제공한다.
여기서 상기 다절링크는 상기 교반구동모터의 구동축에 고정 설치된 암과, 상기 암에 일단이 힌지결합된 상하가동링크와, 상기 교반부에 일단이 힌지결합된 전후운동링크와, 상기 상하가동링크와 상기 전후운동링크가 힌지결합되는 이동 아이들링축과, 상기 암과 상기 교반부 사이의 일지점에 형성된 고정 아이들링축과, 일단이 상기 고정 아이들링축과 상기 이동 아이들링축 사이에 힌지결합된 상하 크랭크링크와, 상기 고정 아이들링축과 상기 전후운동링크의 중간 일지점 사이에 각각 힌지결합된 전후 크랭크링크로 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러 상기 교반부는 상기 슬러지 수집호퍼의 연장방향과 평행하게 연장된 고정부재와, 상기 고정부재를 가로질러 회전가능하게 설치된 연결봉으로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서 상기 연결봉의 외주면에 복수의 블레이드가 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 블레이드는 반경방향으로 변곡되어 연장되는 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기는 슬러지 수집호퍼의 내부를 이동하면서 슬러지를 교반하는 교반부를 구비하므로 공동현상이 발생하는 것을 방지한다.
또한 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기는 교반부를 구동하기 위하여 다절링크를 구비하므로 높은 수압에서도 더욱 확실하게 동력전달을 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기는 교반부를 구동하기 위하여 다절링크를 구비하므로 회전운동을 직선운동으로 변환시 속도의 편차를 줄여 교반부가 정숙하게 작동할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기는 상기 배출부가 개방되어 있는 동안에 교반부가 이동하므로 교반부의 이동시 부상한 슬러지가 신속하게 배출부를 통하여 배출할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기는 복수개의 연결봉이 회동가능하게 설치되므로 교반시 슬러지의 부상이 최소화할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기는 다수개의 블레이드가 반경방향으로 변곡되도록 형성되므로 더욱 확실하게 공동현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기의 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기의 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기의 일실시예를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기의 연결봉에 블레이드가 끼여진 상태를 나타내는 일부 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기의 연결봉에 블레이드가 끼워진 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기 교반부의 왕복운동을 단계적으로 설명하는 작동상태도이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 슬러지 수집기(10)와, 상기 슬러지 수집기(10)에서 수집된 슬러지를 수용하는 슬러지 수집호퍼(20)와, 상기 슬러지 수집호퍼(20)에 수용된 슬러지를 연속적으로 배출하는 배출부(22)와, 상기 슬러지 수집호퍼(20)의 슬러지를 교반하여 공동현상을 방지하도록 된 교반장치를 포함한다.
상기 슬러지 수집기(10)는 구동모터(12)와, 상기 침전지(T)의 바닥에 평행하게 형성된 레일(14)과, 상기 구동윈치(12)에 와이어(16)로 연결되고 상기 레일(14)을 따라 이동하는 대차(18)와, 상기 대차(18)의 전방에 설치된 밀대(19)를 포함한다.
상기 구동모터(12)는 드럼(13)과, 상기 드럼(13)에 권취되는 와이어(16)로 이루어진다. 상기 드럼(13)에 권취되는 와이어(16)는 대차(18)와 연결되어 상기 와이어(16)가 이동함에 따라 이에 연동되어 대차(18)가 이동하도록 구비된다.
상기 레일(14)은 상기 와이어(16)에 의해 상기 대차(18)가 이동하는 경로상의 침전지(T) 바닥에 설치되며 상기 레일(14)을 따라 대차(18)가 이동하게 된다.
상기 대차(18)는 상기 구동모터(12)에 와이어(16)로 연결되어 상기 레일(14)을 따라 이동하도록 하부에 롤러(18a)가 설치된다.
상기 밀대(19)는 상기 대차(18)의 전방에 설치되며 침전지(T) 바닥의 슬러지를 긁어내게 된다. 여기서 상기 스크레퍼(19)는 상기 대차(18)가 슬러지 수집호퍼(20)에 도달했을 때 기구적으로 회동하면서 슬러지를 슬러지 수집호퍼(20)에 반출할 수 있도록 스톱파(26)를 구비한다.
상기 슬러지 수집호퍼(20)는 슬러지 수집기(10)에 의해 수집된 침전지(T) 바닥의 슬러지를 수용하는 호퍼로서 대차의 스크레퍼(19)에 의해 밀려온 슬러지가 잘 침전될 수 있도록 입구측이 내측으로 하향경사지게 구비된다. 또한 상기 슬러지 수집호퍼(20)의 연장방향과 평행하게 가이드레일(24)이 설치되어 상기 교반부(30)의 이동을 안내한다.
상기 배출부(22)는 상기 슬러지 수집호퍼(20)와 연통되어 슬러지가 배출되도록 구비되며 슬러지를 배출펌프(미도시)의 압력에 의해 농축조(미도시)로 이동시킨다. 상기 배출부(22)는 상기 슬러지 수집기(10)의 작동에 의해 슬러지가 상기 슬러지 수집호퍼(20)에 투입되었을 때 간헐적으로 개방되어 슬러지가 외부로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 교반장치는 상기 슬러지 수집호퍼(20)의 내부에 설치되어 상기 슬러지 수집호퍼(20)에 수용된 슬러지를 배출하기 위하여 상기 배출부(22)가 개방되어 있는 동안 슬러지 수집호퍼(20)의 연장방향과 평행하게 이동하면서 슬러지를 교반하는 교반부(30)와 상기 교반부와 연통설치되는 다절링크(40)와 상기 다절링크(40)를 교반하는 교반구동모터(50)로 이루어진다.
교반부(30)는 슬러지 수집호퍼(20)의 내부에 설치되며 상기 슬러지 수집호퍼(20)의 연장방향과 평행하게 연장된 고정부재(32)와, 상기 고정부재(32) 사이를 가로질러 설치된 복수개의 연결봉(34)으로 이루어진다. 상기 교반부(30)는 복수개가 구비되고 각 교반부(30)의 상부를 일체로 연결하도록 고정빔(36)이 설치된다. 여기서 상기 복수개의 연결봉(34)은 회동가능하게 설치되며 외주면에는 다수개의 블레이드(38)가 설치된다. 또한 상기 다수개의 블레이드(38)는 반경방향으로 변곡되도록 설치된다. 또한 상기 교반부(30)의 상기 가이드레일(24)과 대응되는 부분에는 구동롤러(39)가 설치되어 교반부(30)의 이동시 요동하는 것을 방지한다.
상기 다절링크(40)는 상기 교반구동모터(50)의 구동축(42)으로부터 힌지결합된 암(42b)과, 상기 암(42b)에 일단이 힌지결합된 상하가동링크(43)와, 상기 교반부(30)의 고정빔에 일단이 힌지결합된 전후운동링크(44)와, 상기 상하가동링크(43)와 상기 전후운동링크(44)가 힌지결합되는 이동 아이들링축(45)과, 상기 암(42b)과 상기 교반부(30)의 고정빔 사이의 일지점에 형성된 고정 아이들링축(46)과, 일단이 상기 고정 아이들링축(46)과 상기 이동 아이들링축(45) 사이에 힌지결합된 상하 크랭크링크(47)와, 상기 고정 아이들링축(46)과 상기 전후운동링크(44)의 중간 일지점 사이에 각각 힌지결합된 전후 크랭크링크(48)로 이루어진다. 따라서 상기 구동축(42)이 회전함에 따라 연동되어 각 다절링크(40)가 이동 또는 회전하게 되므로 교반부(30)의 속도편차가 줄어들어 더욱 정숙하게 작동될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 일실시예에 따른 정수장용 슬러지 처리장치의 작동을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 6a는 구동축(42)이 회전을 시작하기 전교반부(30)가 사점에 있는 상태로서, 이 상태에서는 고정 아이들링축(46)과 이동 아이들링축(45)은 동일한 높이에 있으므로 상하 크랭크링크(47)는 수평인 상태를 유지하고 있다.
다음으로 구동축(42)이 회전을 하게 되면 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 상하 크랭크링크(47)는 고정 아이들링축(46)을 중심으로 회전하게 되고 전후운동링크(44)는 교반부(30)를 밀어 교반부(30)가 앞으로 이동하도록 한다.
다음으로 구동축(42)이 계속 회전을 하면 도 6c에 도시된 바와 같이 교반부(30)가 반대편 사점에 도달하게 되면 교반부(30)는 더 이상 앞으로 이동하지 않는다.
다음으로 교반부(30)의 사점을 지난 후 구동축(42)이 계속 회전을 하면 도 6d에 도시된 바와 같이 전후운동링크(44)와 전진이동시와는 반대로 회전하여 교반부(30)가 원래의 위치로 복귀되도록 한다.
10 : 슬러지 수집기 12 : 구동모터
13 : 드럼 14 : 레일
16 : 와이어 18 : 대차
19 : 스크레퍼 20 : 슬러지 수집호퍼
22 : 슬러지 배출배관 24 : 가이드 레일
26 : 스톱파 30 : 교반부
32 : 고정부재 34 : 연결봉
36 : 고정빔 38 : 블레이드
40 : 다절링크 41 : 교반구동모터
42 : 구동축 42a : 스프라켓
42b : 암 43 : 상하가동링크
44 : 전후운동링크 45 : 이동 아이들링축
46 : 고정 아이들링축 47 : 상하 크랭크링크
48 : 전후 크랭크링크 T : 침전지

Claims (5)

  1. 침전지(T) 바닥의 슬러지를 수집하는 슬러지 수집기(10)와, 상기 슬러지 수집기(10)에 의해 수집된 슬러지를 수용하는 슬러지 수집호퍼(20)와, 상기 슬러지 수집기(10)가 상기 슬러지 수집호퍼(20)에 상기 침전지의 슬러지를 배출하는 시점에 상기 슬러지 수집호퍼(20)에 수용된 슬러지를 외부로 배출하는 배출부(22)와, 상기 슬러지 수집호퍼(20)의 내부에 설치되어 상기 슬러지 수집호퍼(20)에 수용된 슬러지를 배출하기 위하여 상기 배출부(22)가 개방되어 있는 동안 슬러지 수집호퍼(20)의 연장방향과 평행하게 이동하면서 슬러지를 교반하도록 상기 슬러지 수집호퍼(20)의 연장방향과 평행하게 고정부재(32)가 연장되고 상기 고정부재(32)를 가로질러 회전가능하게 연결봉이 설치된 교반부(30)와, 상기 교반부(30)와 연결 설치되는 다절링크(40)와, 상기 다절링크(40)를 구동하는 교반구동모터(50)로 이루어진 정수장의 슬러지 처리기에 있어서,
    상기 연결봉(34)의 외주면에 복수의 블레이드(38)가 형성된 것을 특징으로 하는 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다절링크(40)는 상기 교반구동모터(50)의 구동축(42)에 고정 설치된 암(42b)과, 상기 암(42b)에 일단이 힌지결합된 상하가동링크(43)와, 상기 교반부(30)에 일단이 힌지결합된 전후운동링크(44)와, 상기 상하가동링크(43)와 상기 전후운동링크(44)가 힌지결합되는 이동 아이들링축(45)과, 상기 암(42b)과 상기 교반부(30) 사이의 일지점에 형성된 고정 아이들링축(46)과, 일단이 상기 고정 아이들링축(46)과 상기 이동 아이들링축(45) 사이에 힌지결합된 상하 크랭크링크(47)와, 상기 고정 아이들링축(46)과 상기 전후운동링크(44)의 중간 일지점 사이에 각각 힌지결합된 전후 크랭크링크(48)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교반장치를 갖는 하수처리장의 슬러지 처리기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드(38)는 반경방향으로 변곡되어 연장되는 것을 특징으로 하는 교반장치를 갖는 정수장용 슬러지 처리기.
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