KR101098348B1 - 하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수위 변동에 능동적으로 대처하여 수면에 뜬 부유물을 안정적이면서도 효과적으로 걷어 모이게 할 수 있는 하천, 호수 등의 미세부유물 수거장치를 제공하기 위한 것으로서, 전동식 수거차의 수거익 보스 하단에 물과 공기가 혼재하는 부력가변형 부구를 부착하여 수처리조 등의 수위가 높아지면 수위 상승폭에 상응하는 만큼 부구에 공기를 추가 주입하여 부력을 높여 수거익이 수위 상승폭만큼 상승시키고, 수처리조 등의 수위가 낮아지면 수위 하강폭에 상응하는 만큼 부구의 공기를 빼내고 공기가 빠져나간 빈 자리에 수처리조의 물이 채워져서 중량을 늘림으로써 수거익이 수위 하강폭에 상응하는만큼 하강되도록 함으로써 수위변동에 관계없이 늘 수면 위의 미세부유물을 정상적으로 수거 가능한 자세를 취할 수 있게 한 하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치를 특징으로 한다.

미세부유물 유도수거장치, 수거익, 부구.

Description

하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치{FLOATING MATTER REMOVE TREATMENT APPARATUS OF RIVER AND LAKE}

본 발명은 수위 변동에 구애받지 않고 수면에 뜬 녹조 등의 부유물을 신속 간편하면서도 효율적으로 제거할 수 있게 한 하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치에 관한 것이다.

하천이나 호수에는 아무렇게나 버려진 각종 부유물이 떠 다닐 수 있다. 그것이 비닐봉지나 나무토막처럼 건지기 쉽다면 수거하는 데 그다지 어려움이 따르지 않겠지만, 수면에 뜬 녹조나 유분은 층이 너무 얇고 또한 유연하기 때문에 판데기 같은 것으로 걷어내기가 매우 곤란하다.

게다가 부는 바람에 물결이라도 일 경우에는 수거하기가 여의치 않다.

이럴 때 생각나는 것이 막대기형 풍선을 한 줄로 길게 이어서 수면에 띄워 녹조나 유분을 가두는 차단막이다. 이 차단막은 해상 기름유출사고현장에서 주로 쓰이는 데, 부유물을 단순히 가두는 것일 뿐이고, 부유물을 한 방향으로 긁어 모아 수거하기 편하게 하는 기능이 없어 아쉽다.

그래서 이 차단막은 저수지, 호수, 유속이 느린 하천, 생활하수 등의 오폐수 처리장에서 수면 위에 뜬 녹조, 미세한 부유물을 수거하기 쉽게 긁어 모으는 용도로는 부적합하다.

생활하수 등의 오폐수 처리장의 저류조, 부패조, 고도처리조, 액상발화조의 수면으로 떠오르는 녹조, 하천이나 호수에 낀 녹조 따위의 미세 부유물을 한 곳으로 긁어 모아 수거하기 쉽게 하려고 적당한 위치나 장소에 저속운전형 수거차를 설치하는 사례가 있다.

수거차의 수거익은 구조적으로 높낮이 변경이 불가능하게 되어 있다. 이런 구조의 수거익은 하천, 호수 등의 수위변동에 능동적이지 못하기 때문에 수면 위에 뜬 부유물을 효과적으로 거둘 수 없다.

수거익은 수위가 변동할 때마다 이에 순응하여 높낮이가 변해서 수면에 잠기는 부분과 수면 위로 드러나는 부분이 늘 일정해야 하는 데, 그리 되질 않는다. 그래서 수위가 낮거나 낮아질 경우에는 수면에 수거익의 하부가 짧게 잠기거나(도 1의 a) 수거익의 하단이 수면 위로 드러나(도 1의 b)서 걷히던 부유물이 수거익 아래로 눌려 지나든지 혹은 걷어지지 않고, 수위가 수거익의 상단보다도 높으면 걷히던 부유물이 심지어는 표층수와 함께 수거익을 타고 넘어가 걷어지지 않게 된다(도 1의 c).

따라서 본 발명의 목적은 수위 변동에 능동적으로 대처하여 수면에 뜬 부유물을 안정적이면서도 효과적으로 걷어 모이게 할 수 있는 하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 수거익을 가진 전동식 수거차의 수거익 보스 하단에 물과 공기가 혼재하는 부력가변형 부구를 부착하여 하천, 호수 등의 수위가 높아지면 수위상승폭에 상응하는 만큼 부구에 공기를 추가 주입하여 부력을 높여 수거익이 수위상승폭만큼 상승시키고, 수처리조 등의 수위가 낮아지면 수위 하강폭에 상응하는 만큼 부구의 공기를 빼내고 공기가 빠져나간 빈 자리에 수처리조의 물이 채워져서 중량을 늘림으로써 수거익이 수위 하강폭에 상응하는만큼 하강되도록 함으로써 수위변동에 관계없이 늘 수면 위의 미세부유물을 정상적으로 수거 가능한 자세를 취할 수 있게 한 하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치를 제안한다.

수거익과 부구간의 거리는 불변이고, 수거익과 구동수단은 거리 가변형이다. 거리 가변형 구조는 스플라인으로 된 모터축과 이것이 끼워질 수 있게 만든 수거익의 보스이다.

하천이나 호수의 수위가 변동하더라도 수거익은 수면 아래에 잠기는 부분과 수면 위로 드러나는 부분이 늘 일정하다. 그래서 하천이나 호수 등의 수위가 높아지던 낮아지던 상관하지 않고 언제나 수면에 뜬 녹조 따위 미세 부유물을 효율 좋게 수거할 수 있게 되는 것이다.

도 2에서, 오폐수 처리장치 중에서 녹조와 같은 미세부유물이 수면 위로 뜨기 쉬운 하천, 호수 등(1)의 위에는 미세부유물 배출구(11)를 향하여 복수의 수거차(2)가 일정한 거리를 두고 정연하게 배치되어 있다. 도면 부호(12)는 녹조 따위의 미세부유물을 제외한 하천수 또는 호숫물이 빠져나갈 배수로이다. 모든 수거차(2)는 분당 회전수가 3~5회 가량으로 매우 느린 전동식 저속 회전형이며, 이들 모두는 미세부유물이 배출되는 방향으로 제자리에서 회전하면서 자기 회전반경 내에 있는 미세부유물을 천천히 거둬 미세부유물 배출구(11) 쪽으로 나가도록 유도하여 미세부유물 수거부(13)으로 내보내게 된다.

도 3에서, 종형 모터(3)의 모터축(4)에 매달린 미세부유물용 수거익(5)의 회전축(6) 하단에는 부구(7)가 부착되어 있다. 부구(7)는 부력 조절이 가능한 구조인 공기-물 주입형이다. 에어 팁(8)은 상반부에 그리고 수관(9)은 언제나 수중에 잠기는 하반부상에 부착되어 있다. 에어 팁(8)은 압축공기가 주입되거나 내부공기를 뺄 때는 저절로 열리고 그렇지 아니할 때는 저절로 닫혀서 공기가 새지 않 게 한다. 수관(9)은 부구(7)에서 공기가 빠질 때 하천수나 호숫물이 빨려들어가 중량감을 늘리고 공기가 주입되면 그에 상응하는 만큼 빠져나와 부구(7)의 중량감을 떨어지게 하는 것으로, 상시 개방형이다.

도 4에서, 모터(3)의 회전축(4)은 스플라인이고, 여기에 수거익(5)의 보스(6)가 끼워져서 수위변동에 따른 부력의 증감으로 수거익(5)의 승강이 가능하다.

도 5에서, 적량의 물(w)과 공기(a)가 채워진 부구(7)를 하천이나 호수 등(1)의 수면에 띄우면 수거익(5)의 무게감이 더해진 만큼 수면에 뜬다. 바람직한 수거익(5)의 미세부유물 걷기 쉬운 자세는 수거익(5)의 하단이 물에 잠긴 상태에서 저속으로 회전할 때 걷히는 미세부유물이 수거익(5) 아래로 눌려 지나치거나 위로 넘쳐 건너지 못할 정도의 깊이로 잠겨야 한다.

이 상태에서 수위가 상승하면 에어 팁(8)으로 수위상승분에 상당하는 만큼의 압축공기를 주입하여 부구(7)의 부력을 키워서 수거익(5)을 정상높이로 올린다. 부구(7)에 공기를 추가 주입할 때 부구(7) 내의 물은 공기주입량만큼 수관(9)으로 빠져나가 부구(7)의 중량을 던다(도 6).

도 5 또는 도 6의 상태에서 하천, 호수 등의 수위가 낮아지면 에어 팁(8)을 잠시 개방하여 수위하강분에 상당하는 만큼의 공기를 뺀다. 공기가 빠져나가면서 수관(9)을 통해 수처리조 내의 물이 빨려 들어가 부구(7)의 중량감을 늘린다. 이때는 부구(7)의 부력이 작아지므로 부구(7)와 수거익(5)이 함께 낮아진 수위에 맞는 높이, 즉 정상 미세부유물 수거높이로 하강한다(도 7).

수거익(5)이 장척일수록 날개 끝 부분의 처짐이 심하고, 이를 장기간 방치할 경우 수거익(7) 전체의 변형도 우려된다. 이 같은 수거익(7)의 날개끝 처침과 수거익(7)의 변형은 수면에 잠기는 부분과 수면 위로 드러나는 부분이 균형을 잃어 미세부유물 수거능력이 저하될 것이다. 또, 수거익(5)이 무거울수록 부구(7)에 걸리는 부하가 커서 기능발휘에 문제가 생길 수 있다.

이런 점에서, 수거익(7)은 견고하면서도 경량화시킬 필요성이 대두 된다. 그 대처방안의 하나는 도 8과 같이 수거익(7)을 튜브상으로 변경하여 부력을 주고 무게 대비 강도를 보강하여 날개 끝 처짐과 수거익(7) 전체의 변형을 방지하는 것이다.

이처럼 본 발명의 부구의 부력 조절로 수거익의 높낮이 조절이 가능하므로 하천, 호수 등의 수위가 변동되더라도 이에 관계없이 수면에 뜬 녹조 따위의 미세부유물을 아주 효율적으로 수거할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 종래 하천, 호수 등의 수위별 수거익의 미세부유물 수거 상태 예시도

도 2는 미세부유물용 수거차가 대립하게 설치된 경우의 평면 예시도

도 3은 본 발명에 의한 수거차의 부분 절개 정면도

도 4는 모터축의 횡단면 확대도

도 5는 정상 수위일 때의 미세부유물 수거자세를 보인 참고도

도 6은 수위가 상승한 경우의 상황변화도

도 7은 수위가 하강한 경우의 상황변화도

도 8은 수거익의 변경 실시예시도

1: 하천, 호수 등

2: 수거차

3: 모터

4: 모터축

5: 수거익

6: 보스

7: 부구

8: 에어 팁

9: 수관

Claims (3)

1. 녹조와 같은 미세부유물이 수면 위로 뜨기 쉬운 하천, 호수 등에 설치되어 모터(3)에 의해 가동되는 미세부유물용 수거차(2)에 있어서, 수거익(5)의 보스(6) 하단에 수위변동에 따라 수거익의 높낮이 변경이 가능한 에어 팁(8)-수관(9) 장착형 부구(7)가 부착된 것을 특징으로 하는 하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치.
2. 제1항에 있어서, 모터(3)의 모터축(4)은 스플라인이고, 이 모터축(4)이 수거익(5)의 보스(6)에 끼워진 하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치.
3. 제1항에 있어서, 수거익(5)이 튜브상으로 된 하천, 호수 등의 미세부유물 유도수거장치.

Images