KR101247531B1 - 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템과 이에 이용되는 스컴 스키머 - Google Patents

Abstract

침전지에서 슬러지와 스컴을 함께 제거하는 슬러지 및 스컴 제거 시스템이 개시된다. 상기 슬러지 및 스컴 제거 시스템은, 침전지 내 슬러지를 슬러지 배출 위치까지 이송시키는 복수개의 스크래퍼를 구비한 슬러지 컬렉터와; 상기 슬러지 컬렉터에 의한 침전지 내 물 및 스컴의 흐름 하에서 침전지 내 수면의 스컴을 제거하는 스컴 스키머를 포함한다. 상기 스컴 스키머는, 스컴 유입이 차단된 제1 위치와 스컴 유입을 허용하도록 일측이 경사지게 하강된 제2 위치를 갖는 스컴 수집박스와, 상기 스컴 수집박스를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 중 하나의 위치로 구동시키는 구동유닛을 포함한다.

Description

침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템과 이에 이용되는 스컴 스키머{SLUDGE AND SCUM REMOVING SYSTEM, AND SCUM SKIMMER USED FOR THE SAME}

본 발명은 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템과 이에 적용되는 스컴 스키머에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 하수종말처리장의 침전지, 특히, 최종 침전지에서 슬러지를 수집 제거함과 동시에 물 위에 부유한 스컴을 효율적으로 제거할 수 있는 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템에 관한 것이다.

하수종말처리장 등에 구비된 침전지는 슬러지의 침전을 통한 처리수의 정화가 요구되고, 또한 침전된 슬러지의 수집, 제거, 그리고, 침전지 내 처리수 수면에 부유하는 부유성 오염물인 스컴의 제거가 요구된다.

슬러지 컬렉터는 침전지 내에 침전된 슬러지를 수집하여 제거하는데 이용된다. 일예로, 체인 플라이트 형 슬러지 컬렉터가 하수종말처리장의 장방형 침전지에 적용되어 슬러지의 수집에 이용되고 있다. 슬러지 컬렉터는 장방형 침전지의 길이 방향을 따라 배치된 한 쌍의 체인을 포함하며, 한 쌍의 체인을 가로질러 설치된 복수개의 플라이트가 상기 체인의 길이방향으로 따라 배열되어 있다.

체인 구동시, 복수개의 플라이트는 체인 상부에서의 상부 이동 경로와 상기 체인 하부에서의 하부 이동 경로를 갖는다. 즉, 복수개의 플라이트 각각은 체인의 일측 시점 위치로부터 체인의 타측 종점 위치까지 상부 이동 경로를 따라 이동한 후 체인의 타측 종점 위치에서 방향을 바꾸어 체인의 일측 시점 위치까지 하부 이동 경로를 따라 후퇴 이동하며, 이러한 이동을 연속적으로 반복한다. 또한 복수개의 플라이트 각각은 하부 이동 경로를 따라 이동할 때 침전지 내 하부에 침전된 슬러지를 슬러지 제거 위치로 이동시켜 슬러지의 수집 기능을 수행하게 된다.

또한 종래에는 스컴 스키머와 슬러지 컬렉터를 통합한 시스템이 개발된 바 있다. 이러한 종래의 스컴 스키머는 수면과 인접하게 침전지의 수로에 수평으로 설치된 채 시계 방향으로 회전하는 스파이럴 형태를 포함한다. 이러한 스파이럴 형태의 스컴 스키머는 회전축과 스파이럴형 날개부들을 포함하며, 이 스파이럴형 날개부들이 수면 상의 스컴을 걷어내도록 의도되었다. 그러나 종래 기술에 따른 스컴 스키머는 침전지 내 처리수 및 그 위에 떠 있는 스컴 흐름에 대하여 저항을 발생시킬 뿐 스컴의 제거 효율이 크게 떨어진다. 이는 스컴이 제대로 제거되지 않은 물이 하천에 그대로 방류됨으로써 2차 수질 오염을 일으킨다.

이 외에도 스컴 스키머 개발에 대한 다양한 시도가 있었지만 의도한바 이상의 스컴 제거 효율을 얻기는 어려웠다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 침전지에서 슬러지 컬렉터 및 스컴 스키머를 이용하여, 침전지 내 슬러지와 스컴을 모두 제거하되, 스컴 유입이 없는 일반 위치로부터 스컴 수집 위치로 스컴 수집 박스를 주기적으로 이동시키는 방식으로 스컴을 보다 효율적으로 제거할 수 있는 슬러지 및 스컴 제거 시스템을 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 형태 또는 구조의 침전지에서 스컴 유입이 없는 일반 위치로부터 스컴 수집 위치로 구동되는 스컴 수집 박스를 이용하여 스컴을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 한 스컴 스키머를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따라, 침전지에서 슬러지와 스컴을 함께 제거하는 슬러지 및 스컴 제거 시스템이 제공되며, 상기 슬러지 및 스컴 제거 시스템은 침전지 내 슬러지를 슬러지 배출 위치까지 이송시키는 복수개의 스크래퍼를 구비한 슬러지 컬렉터와; 상기 슬러지 컬렉터에 의한 침전지 내 물 및 스컴의 흐름 하에서 침전지 내 수면의 스컴을 제거하는 스컴 스키머를 포함한다. 상기 스컴 스키머는, 스컴 유입이 차단된 제1 위치와 스컴 유입을 허용하도록 일측이 경사지게 하강된 제2 위치를 갖는 스컴 수집박스와, 상기 스컴 수집박스를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 중 하나의 위치로 구동시키는 구동유닛을 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 침전지는 장방형의 수로를 포함하고, 상기 슬러지 컬렉터는 체인과, 상기 체인에 설치되어 상기 체인 하부에서 상기 슬러지를 상기 슬러지 배출위치까지 이송시키는 복수개의 스크래퍼를 포함하며, 상기 복수개의 스크래퍼 중 해당 스크래퍼의 근접을 감지하도록 감지수단이 제공되며, 상기 구동유닛은 상기 감지수단의 신호에 의해 상기 스컴 수집박스를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 또는 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 구동시킨다.

일 실시예에 따라, 상기 감지수단은 상기 복수개의 스크래퍼 중 제1 스크래퍼의 근접을 감지하는 제1 리미트 스위치와, 상기 복수개의 스크래퍼 중 상기 제1 스크래퍼 뒤에 오는 제2 스크래퍼의 근접을 감지하는 제2 리미트 스위치를 포함하고, 상기 구동유닛은, 상기 제1 리미트 스위치의 감지 신호에 의해, 상기 스컴 수집박스를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 경사지게 하강시키고, 상기 제2 리미트 스위치의 감지 신호에 의해 상기 스컴 수집박스를 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 상승시킨다.

일 실시예에 따라, 상기 스컴 수집박스는 상기 제2 위치에서 상기 스컴을 유입하도록 상부에 형성된 개방부와, 유입된 스컴을 유출하는 스컴 유출구를 포함하며, 상기 스컴 수집박스는 상기 제2 위치에서 상기 스컴 유출구 측이 아래로 향하도록 경사지게 하강되며, 상기 스컴 유출구에는 플렉시블관이 접속된다.

일 실시예에 따라, 상기 침전지에는 제1 스크래퍼 및 상기 제1 스크래퍼 뒤에 오는 제2 스크패퍼를 각각 동일 선상에 구비하는 제1 및 제2 슬러지 컬렉터가 설치되며, 상기 스컴 스키머는 상기 제1 및 제2 슬러지 컬렉터에 대응되는 제1 및 제2 스컴 수집박스를 동일 선상에 포함하며, 상기 제1 스크래퍼의 근접을 감지하는 제1 리미트 스위치와 상기 제2 스크래퍼의 근접을 감지하는 제2 리미트 스위치가 상기 침전지에 제공되며, 상기 구동유닛은 상기 제1 리미트 스위치의 감지 신호에 따라, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스를 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 경사지게 동시 하강시키고, 상기 제2 리미트 스위치의 감지 신호에 따라 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스를 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 동시 상승시킨다.

일 실시예에 따라, 상기 구동유닛은 상기 침전지 내 감지수단에 의해 감지된 신호를 기초로 상기 스컴 수집박스를 자동으로 승강시키는 자동 구동유닛이되, 상기 스컴 스키머는 상기 스컴 수집박스의 높이를 수동으로 조절하기 위한 수동 구동유닛을 더 포함하며, 상기 수동 구동유닛의 하부에 상기 스컴 수집박스의 일측 단부가 힌지 또는 링크에 의해 상하 회동가능하게 연결된다.

일 실시예에 따라, 상기 스컴 수집박스는, 개방부를 통한 스컴의 유입을 원활하게 유도할 수 있도록, 좌우 양단에 스컴 유입 유도판을 일체로 구비한다.

본 발명의 다른 측면에 따라, 침전지에서 수면에 떠 있는 스컴을 제거하는 스컴 스키머가 제공되며, 상기 스컴 스키머는 일단이 상기 침전지 내 구조물에 상하 회동가능하게 연결된 스컴 수집박스와; 상기 스컴 수집박스를 제1 위치에서 제2 위치로 경사지게 하강하거나 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 상승시키는 구동유닛을 포함한다. 상기 스컴 수집박스는 상기 제1 위치에서 상기 스컴이 유입되는 개방부를 상부에 구비한다.

일 실시예에 따라, 상기 스컴 수집박스는 상기 제1 위치에 비해 상기 제2 위치에서 더 낮게 위치한 스컴 유출구를 저면에 포함하며, 상기 스컴 유출구에는 플렉시블관이 접속된다.

일 실시예에 따라, 상기 침전지에 설치된 흐름 발생 수단에 의해 상기 스컴이 상기 스컴 수집박스를 향해 흐를 수 있으며, 상기 흐름 발생수단은 전술한 것과 같은 슬러지 컬렉터의 스크래퍼일 수 있으며, 또한 바람으로 스컴을 유동시키는 예컨대 송풍장치일 수도 있다.

본 발명에 따르면, 침전지에서 슬러지 컬렉터 및 스컴 스키머를 이용하여, 침전지 내 슬러지와 스컴을 모두 제거하되, 스컴 유입이 없는 일반 위치로부터 스컴 수집 위치로 스컴 수집 박스를 주기적으로 이동시키는 방식으로 스컴을 보다 효율적으로 제거할 수 있다. 또한 본 발명은 다양한 형태 또는 구조의 침전지에서 스컴 유입이 없는 일반 위치로부터 스컴 수집 위치로 구동되는 스컴 수집 박스를 이용하여 스컴을 보다 더 효과적으로 제거할 수 있으며, 본 발명에 따른 스컴 스키머는 슬러지 컬렉터가 설치된 장방형 침전지는 물론이고, 슬러지 컬렉터가 없는 침전지, 더 나아가 원형 침전지 등 다양한 형태의 침전지에 적용가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 및 스컴 제거 시스템의 일부를 확대하여 도시한 평면도이고,
도 2는 도 1의 I-I를 따라 취해진 단면도이고,
도 3은 도 1의 A-A를 따라 취해진 단면도이고,
도 4는 도 1의 B-B를 따라 취해진 단면도이고,
도 5 내지 도 7은 도 1 내지 도 4에 도시된 슬러지 및 스컴 제거 시스템의 스컴 제거 작용을 설명하기 위한 도면들이며,
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 및 스컴 제거 시스템의 일부를 확대하여 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I를 따라 취해진 단면도이고, 도 3은 도 1의 A-A를 따라 취해진 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B를 따라 취해진 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 및 스컴 제거 시스템은, 장방형 침전지(1)에 설치되어 이용되는 것으로서, 침전지에 침전된 슬러지를 수집 및 제거하는 슬러지 컬렉터(2)와, 상기 침전지의 수면에 부유하는 스컴을 제거하는 스컴 스키머(3)를 포함한다.

본 실시예에서, 상기 침전지(1)는 콘크리트 격벽(12)에 의해 구획된 2개의 장방형 수로(11, 11)를 포함하는 2-웨이 구조로 형성된다. 도면에는 스컴 스키머(3) 상류 측의 수로(11, 11) 일부만이 부분적으로 도시되어 있지만, 상기 스컴 스키머(3) 하류 측으로 수로(11, 11)로 연장될 수 있다는 것에 유의한다.

이때, 상기 슬러지 컬렉터(2)는 2개의 수로(11, 11)로 각각에 대응되게 제공된다. 즉, 하나의 침전지(1)에 대하여, 2개의 수로(11, 11), 두 개의 슬러지 컬렉터(2, 2)가 제공된다. 또한, 상기 스컴 스키머(3)는 상기 2개의 수로(11, 11)에 대응되게 2개의 스컴 수집 박스(31, 31)를 포함한다.

이하 실시예를 설명함에 있어서, 2개의 수로, 2개의 슬러지 컬렉터 또는 2개의 스컴 스키머에 대하여, 구분이 필요한 경우에 하여, "제1" 및 "제2"로 구분하여 설명이 이루어질 수 있음에 유의한다.

상기 슬러지 컬렉터(2)는, 침전지(1), 더 구체적으로는 침전지(1)의 해당 장방형 수로(11) 설치되어 침전지(1) 내 하부에 침전된 슬러지들을 일측으로 모아 제거하기 위한 장치로서, 상기 침전지(1) 내 일정 경로를 따라 선회 이동하는 한 쌍의 체인(21, 21)을 포함한다. 상기 체인(21, 21)은 복수의 체인 스프로켓들(미도시됨)에 연결되어 상기 체인 스프로켓들 중 하나의 체인 스프로켓을 구동시키는 구동장치에 의해 선회 이동한다. 또한 상기 슬러지 컬렉터(2)는 상기 한 쌍의 체인(21, 21)을 가로질러 상기 체인(21)에 설치된 복수개의 플라이트, 즉, 복수개의 스크래퍼(23)를 포함한다. 상기 복수개의 스크래퍼(23)는 상기 체인(21)의 길이 방향을 따라 소정의 간격을 갖도록 설치될 수 있다.

상기 복수개의 체인 스프로켓들은 수면과 인접하게 위치하는 제1 및 제2 상부 체인 스프로켓과, 수면과 멀리 떨어져 침전지(1)의 내측 하부에 위치한 제1 및 제2 하부 체인 스프로켓을 포함한다. 상기 제1 상부 체인 스프로켓과 상기 제1 하부 체인 스프로켓은 침전지(1) 또는 수로(11)의 시작점 부근 상하에 각각 위치하고, 상기 제2 하부 체인 스프로켓은 침전지 또는 수로(11)의 종료점 부근 하부에 위치한다.

체인(21) 상부에서의 스크래퍼(23)의 이동 경로, 즉, 상부 이동 경로는 제1 상부 체인 스프로켓으로부터 제2 상부 체인 스프로켓까지의 수평 이동 경로와 상기 제2 상부 체인 스프로켓으로부터 상기 제2 하부 체인 스프로켓까지의 경사 이동 경로로 이루어지게 된다. 이때, 도 1에는 스크래퍼(23)의 상부 이동 경로 중 수평 이동 경로에 있는 체인(21)과 스크래퍼(232)들이 도시되어 있다. 또한, 상기 경사 이동 경로의 생략이 가능함에도 유의한다.

상기 체인(21)에 설치된 스크래퍼(23)들은 상기 체인(21)의 하부에서 상기 하부 이동 경로를 따라 수평으로 후퇴 이동하면서, 침전지(1) 하부에 침전된 슬러지를 끌거나 밀어 슬러지 상기 제1 하부 스프로켓(22c) 부근까지 이동시킨다. 또한 상기 체인(21)에 설치된 스크래퍼(23)들은 상기 체인(21)의 상부에서 상기 상부 이동경로를 따라 수평 전진 이동하면서, 침전지(1)의 수면에 부유한 스컴을 스컴 스키머(3)를 향해 유동시키는 역할을 한다.

한편, 상기 스컴 스키머(3)는 상기 침전지(1) 또는 수로(11)의 길이 방향 중간 지점 또는 끝단에서 스컴을 제거하도록 마련된다. 침전지(1)의 좌우 양 측벽을 가로질러 콘크리트 교각부(13)가 형성될 수 있는데, 상기 스컴 스키머(3)는 상기 교각부(13)에 설치될 수 있다. 더 구체적으로는, 상기 콘크리트 교각부(13) 및 이에 설치된 상기 스컴 스키머(3)는 전술한 제2 상부 체인 스프로켓에 의해 체인(21)이 굴곡되어 하강을 시작하는 지점의 바로 전방에 위치한다. 따라서 상기 체인(21) 상부에 위치한 채 이동하는 스크래퍼(23)는 상기 스컴 스키머(3)의 설치 지점을 통과하기 직전에 상기 침전지 하부를 향해 잠수하듯이 하강한다.

상기 스컴 스키머(3)는 한 쌍의 스컴 수집박스(31)와, 상기 한 쌍의 스컴 수집박스(3)를 평상시의 제1 위치로부터 스컴 수집 위치인 제2 위치로 또는 그 반대로 자동 구동시키는 자동 구동유닛(32)을 포함한다.

2개의 스컴 수집박스, 즉 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31) 각각은 스컴 유입을 위한 개방부(312)를 상부에 구비하며 저면 일단 부근에는 스컴 유출구(314)가 형성된다. 또한 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31) 각각은 상기 스컴 유출구(314)와 접속된 플렉시블관(315)을 포함하며 상기 플렉시블관(315)은 스컴유출수로(S)와 연결된다.

스컴유출수로(S)를 통해 물과 함께 침전지(1) 외부로 물과 함께 흘러 나간 스컴은 스컴 컨테이너(미도시됨)으로 모아진 후 스컴 컨테이너 인양 호이스트에 의해 인양되어 처리될 수 있다. 이때, 스컴과 분리된 물은 다시 침사지 또는 침저지로 흘러 들어갈 수 있다.

이때, 상기 플렉시블관(315)은, 상기 스컴 수집박스(31)의 상하 경사 구동이 이루어질 때, 상기 스컴 수집박스(31)의 이동을 원활하게 허용하도록 변형된다. 본 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)는 좌우 대칭 구조를 이루며, 이 좌우 대칭 구조에 의해, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)의 스컴 유출구들(314, 314)은 서로 인접해 위치하게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2 스컴 수집 박스(31, 31)는 자신의 개방부(312)를 통한 스컴의 유입을 원활하게 유도할 수 있도록, 좌우 양단에 러버 재료로 이루어진 한 쌍의 스컴 유입 유도판(313, 313)을 일체로 구비한다. 본 실시예에서, 상기 한 쌍의 유입 유도판(313, 313)은 상기 개방부(331)로부터 스컴이 유입되는 전방을 향해 점진적으로 확장되는 경사구조를 가질 수 있다.

상기 제1 위치에서, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)는 수평 상태로 놓이며, 이 수평 상태의 제1 위치에서, 스컴 유입을 위한 개방부(312, 312)는 수면에 대해 대략 10mm 높게 위치한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)는 상기 제1 위치에서 자신 내부로 스컴의 유출입을 차단하고 있고 또한 스컴이 자신의 주변에서 정체되어 있도록 만든다.

또한 상기 제2 위치에서, 상기 스컴 수집박스(31)는 스컴 유출구(314) 측이 더 아래로 향하도록 경사지게 하강하여, 스크래퍼(23)에 의해 흐르는 수면 상의 스컴을 유입하고, 상기 스컴 유출구(314) 및 그와 접속된 플렉시블관(315)을 통해 드레인 또는 스컴유출수로(S)로 내보낸다. 상기 제1 위치에서 스컴이 스컴 수집박스(31) 주변에 정체되어 있으므로, 상기 제2 위치에서는, 상기 스컴을 보다 효과적을 수집, 제거할 수 있다.

상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31)의 경사 상하 구동을 위해, 상기 스컴 스커머(3)는 이하 자세히 설명되는 구성들을 포함한다.

상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31)는 자신의 외곽 단부가 침전지(1) 구조물에 대하여 상하 회동가능하게 연결된다. 본 실시예에서, 상기 구조물은 교각부(13)에 설치된 수동 구동유닛(33)의 하측 일부일 수 있다. 상기 수동 구동유닛(33)의 정지 상태에서, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31)의 외곽 단부가 상기 수동 구동유닛(33)의 일부에 상하 회동가능하게 연결됨으로써, 이하 자세히 실명되는 자동 구동유닛(32)에 의해, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31)의 상하 구동이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)는 자신의 내측 단부, 즉, 상기 스컴 유출구(314) 근처의 내측 단부가 상기 자동 구동유닛(32)의 리프팅 수단 상부인 한 쌍의 하부 승강 로드(324, 324)에 링크식으로 결합된다.

한편, 상기 한 쌍의 하부 승강로드(324, 324)는 리프팅 수단 상부의 상부 승강 로드(322)와 링크로 연결되는 하나의 연결부로부터 분기되어 아래로 연장되어 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31) 각각에 링크로 연결된다. 상기 자동 구동유닛(32)은 상기 액추에이터(321)가 구동하여, 상기 상부 승강 로드(322)를 상승 또는 하강시키고, 그 상부 승강 로드(322)의 상승 또는 하강에 의해, 그와 연결된 한 쌍의 하부 승강로드(324, 324)가 상승 또는 하강함으로써, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)를 제1 위치에서 제2 위치로 또는 제2 위치에서 제1 위치로 각각 이동시킬 수 있다. 이와 같은 이동에 의해, 상기 스컴 수집박스(31)는 외곽 단부의 힌지를 중심으로 상하 회전하여 내측 단부 측이 상승하거나 하강하게 된다.

즉, 스컴 유입이 차단되고 상기 스컴 수집박스(31)가 수평 상태인 상기 제1 위치에서, 상기 자동 구동유닛(32)의 하강 구동에 의해, 상기 스컴 수집박스(31)는 스컴을 수집할 수 있는 제2 위치로 경사지게 하강한다. 일정 시간 동안 스컴을 수집한 상기 스컴 수집박스(31)는 상기 자동 구동유닛(32)의 상승 구동에 의해 상기 제2 위치로 상승하여 스컴 및 이를 포함하는 처리수의 유출입을 막는다.

앞에서 설명한 바와 같이, 상기 침전지(1)는 제1 및 제2 수로(11, 11)을 포함하고, 제1 및 제2 수로(11, 11)에는 제1 및 제2 슬러지 컬렉터(2, 2)와, 상기 스컴 스키머(3)의 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)가 마련된다.

상기 제1 및 제2 슬러지 컬렉터(2, 2) 각각은 체인(21) 및 상기 체인(21)에 설치되어 상기 체인(21)에 의해 정해진 궤도를 따라 선회 이동하는 복수개의 스크래퍼(23)를 포함한다. 상기 스크래퍼(23) 각각은 체인(21)의 선회 이동에 따라 체인(21) 상부에 있을 수 있고 또한 체인(21) 하부에 있을 수 있다. 상기 스크래퍼(23)들 각각은, 상기 체인(21)의 하부에 있을 때, 침전지에 침전된 슬러지를 슬러지 배출부까지 끌어 모으는 역할을 하고, 상기 체인(21)의 상부에 있을 때, 스컴을 제1 및 제2 스컴 스키머(3, 3) 부근에 모으는 역할을 한다.

앞에서 설명한 바와 같이, 상기 스컴 스키머(3)는 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31) 및 이를 동시에 구동하는 자동 구동유닛(32)을 포함한다. 상기 자동 구동유닛(32)은 액추에이터(321)의 구동에 의해 리프팅 수단의 상부인 상부 승강 로드(322)를 상승 또는 하강 구동시켜, 그와 연결된 리프팅 수단 하부의 제1 및 제2 하부 승강 로드(322, 322)를 동시에 같은 거리로 상하 구동하여, 상기 제1 및 2 스컴 수집박스(31, 31)를 동시에 상승 또는 하강시킨다. 또한, 상기 자동 구동유닛(32)은 전술한 리프팅 수단을 지지하는 프레임(320)을 포함한다.

상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31) 각각은, 침전지의 외벽과 가까운 외곽 단부들이 힌지 또는 링크에 의해 수동 구동유닛(33)의 일부에 힌지 또는 링크로 연결되어 있으므로, 상기 자동 구동유닛(32)에 의해 내측 단부만이 상승 또는 하강하게 된다. 이때, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)의 내측 단부 부근에 있는 스컴 유출구(314) 측이 상승 또는 하강한다는 것에 유의한다.

상기 자동 구동유닛(32)의 구동 메커니즘은 예컨대 스크류 기구, 래크 기구, 공압 또는 유압 기구 등이 채용될 수 있다.

본 실시예에 따른 슬러지 및 스컴 제거 시스템은 감지수단을 포함하며, 상기 감지수단을 이용하여, 상기 자동 구동유닛(32)이 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)를 주기적으로 상승 또는 하강시키도록 구성된다. 본 실시예에서, 상기 감지수단은 복수의 스크래퍼(23)들 중 제1 스크래퍼(23a)의 근접을 감지하는 제1 리미트 스위치(5a)와 그 뒤에 오는 제2 스크래퍼(23b)의 근접을 감지하는 제2 리미트 스위치를 포함한다. 이때, 상기 제1 리미트 스위치(5a)는 제1 수로(11)의 일측(도 1에서 좌측)에 위치한 채 상기 제1 스크래퍼(23a)의 좌측에 구비된 판형 접촉돌기(231a)와 접촉하여 상기 제1 스크래퍼(23a)의 근접을 감지하며, 상기 제2 리미트 스위치(5b)는 상기 제1 리미트 스위치(5a)와 대향되게 상기 제1 수로(11)의 타측(도 1에서 우측)에 위치한 채 상기 제2 스크래퍼(23b)의 우측에 구비된 판형 접촉돌기(231b)와 접촉하여 상기 제2 스크래퍼(23b)의 근접을 감지한다. 그리고, 상기 제1 및 제2 리미트 스위치(5a, 5b) 각각은 제1 스크래퍼(23a)와 이에 후속하는 제2 스크래퍼(23b)의 근접을 감지하여 상기 자동 구동유닛(32)에 신호를 제공한다.

한편, 제1 및 제2 수동 구동유닛(33, 33)은, 제1 및 제2 스컴 수집박스(31)의 외곽 단부 각각에 연결된 채 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스(31, 31)의 높이를 수동으로 조절하기 위한 것으로서, 암나사부를 내부에 갖는 로드 하우징(330)과, 상기 로드 하우징(300)의 암나사부에 상응하는 수나사부를 가진 채 핸들(331)에 의한 회전에 의해 상기 로드 하우징(330)을 따라 상하 나사 이동하는 리프팅 로드(332)와, 상기 리프팅 로드(332)의 하부에 연결된 하부 링크(334)를 포함한다. 상기 하부 링크(334)는 상기 스컴 수집박스(31)의 외곽 단부에 제공된 하부 레일 구조(335)에 결합될 수 있다. 수동 이동시, 상기 스컴 수집박스(31)는 상기 하부 레일 구조(335)에 의해 슬라이딩 식으로 상승 또는 하강할 수 있다. 또한 상기 하부 링크(334)는 상기 스컴 수집 박스(31)의 외곽 단부에 힌지로 연결되어, 자동 구동유닛(32)에 의한 상승 또는 하강 구동시 상기 스컴 수집 박스(31)의 상하 회동을 허용한다. 자동 구동유닛(32)은, 정지 또는 작동 불능인 상태에서도, 상기 스컴 수집박스(31)를 잡고 있는 높이를 수동으로 조절할 수 있도록 구성되므로, 상기 자동 구동유닛(32)의 수동 높이 조절과 상기 수동 구동유닛(33)의 수동 높이 조절에 의해, 스컴 수집박스(31)의 제1 위치에서의 수평 높이 및 제2 위치에서의 경사진 높이 조절하는 것이 가능하다. 이는 계절에 따라 또는 다른 환경적인 변수에 따라 발생하는 스컴 발생량 차이에 대처하도록 해준다.

상기 수동 구동유닛(33)은 스컴 수집 박스(31)의 전체 높이, 특히, 수평 상태의 높이를 조절하는데 이용될 수 있으며, 더 나아가, 상기 자동 구동유닛(32)의 작동 불능시 상기 자동 구동유닛(32)의 역할을 적어도 부분적으로 대신할 수 있다.

도 5 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 및 스컴 시스템의 작용을 차례대로 설명하기 위한 도면들이다. 도 5는 평상시 운전 상태를 보여주는 도면으로서, 도 5의 (a)는 슬러지 컬렉터의 제1 스크래퍼(23a)가 제1 리미트 스위치(5a)와 가까워지고 있는 상태를 평면도로 보여주고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)와 동일한 시간에 스컴 스키머(3)가 스컴 유입을 차단하는 제1 위치에 있는 것을 보여준다. 도 6은 스컴 수집 상태를 보여주는 도면으로서, 도 6의 (a)는 제1 리미트 스위치(5a)가 제1 스크래퍼(23a)의 근접을 감지하고 난 직후의 상태를 평면도로 보여주고, 도 6의 (b)는 상기 제1 리미트 스위치(5a)에 의한 제1 스크래퍼(23a)의 감지에 의해, 상기 스컴 스키머(3)가 스컴을 수집하는 제2 위치에 있는 것을 보여준다. 도 7은 도 6의 스컴 수집 상태에서 평상시 운전 상태로 복귀한 직후의 상태를 보여주는 도면으로서, 도 7의 (a)는 상기 제2 리미트 스위치(5b)가 제2 스크래퍼(23b)의 근접을 감지하고 난 직후의 상태를 평면도로 보여주고, 도 7의 (b)는 상기 제2 리미트 스위치(5b)에 의한 제2 스크래퍼(23b)의 감지에 의해, 상기 스컴 스키머(3)가 스컴 수집 위치인 제2 위치로부터 평상시의 수평 상태인 제1 위치로 복귀한 것을 단면도로 보여준다.

도 5를 참조하면, 제1 스크래퍼(23a)가 체인(21) 상부에서 제1 리미트 스위치(5a)를 향해 가까워지고 있으며, 이 상태에서는 상기 스컴 스키머(3)의 제1 및 제2 스컴 수집 박스(31, 31) 모두 수평의 제1 위치에 놓인 채로 개방부(312)들이 수면보다 높게 위치하여 스컴의 유입을 차단하고 있다.

도 6을 참조하면, 제1 스크래퍼(23a)가 체인(21) 상부에서 상기 1 리미트 스위치(5a)에 근접하고, 이때, 상기 제1 스크래퍼(23a)의 좌측에 구비된 접촉 돌기(231a)가 상기 제1 리미트 스위치(5a)와 접촉됨으로써, 상기 스컴 스키머(3)는 전술한 제1 위치로부터 제2 위치로 구동되어, 상기 제1 및 제2 스컴 수집 박스(31, 31)가 경사지게 하강된다. 상기 제2 위치에서는 상기 제1 및 상기 제2 스컴 수집 박스(31, 31)의 스컴 유입용 개방부(312) 거의 대부분이 수면 아래로 잠기고 특히 상기 제1 및 제2 스컴 수집 박스(31, 31)의 스컴 유출구(314)는 가장 낮게 위치한다. 상기 제1 스크래퍼(23a)와 그 후방에 있는 제2 스크래퍼(23b) 사이에 존재하는 스컴은 상기 제1 및 제2 스컴 수집 박스(31, 31)로 유입되며 그와 동시에 그 유입된 스컴이 스컴 유출구를 통해 스컴유출수로로 배출된다.

다음, 도 7을 참조하면, 상기 제2 스크래퍼(23b)가 상기 체인(21) 상부에서 상기 2 리미트 스위치(5b)에 근접하고, 이때, 상기 제2 스크래퍼(23b)의 우측에 구비된 접촉 돌기(231b)가 상기 제2 리미트 스위치(5b)와 접촉됨으로써, 상기 스컴 스키머(3)는 제2 위치로부터 제1 위치로 구동되어, 상기 제1 및 제2 스컴 수집 박스(31, 31)는 스컴을 차단하는 수평 위치로 상승한다. 상기 제2 위치에서는 상기 제1 및 상기 제2 스컴 수집 박스(31, 31)가 스컴을 유입하지 않는 대신, 이후 제1 스크래퍼(23a) 가 근접할 때까지 스컴을 자신의 전방에 계속해서 모으는 기능만을 한다. 그 후, 제1 스크래퍼(23a)가 6에 도시된 바와 같이 제1 리미트 스위치(5a)에 감지하여 도 6에 도시된 것과 같이 스컴 스키머(3)가 구동하여, 다시 스컴을 수집하게 된다. 도 5 내지 도 7에 도시된 것과 같은 과정을 반복하면서, 스컴 스키머(3)는 침전지에 부유하는 스컴을 매우 효과적으로 제거할 수 있다.

상기 제1 슬러지 컬렉터(20)와 상기 제2 슬러지 컬렉터(20)는 좌우 대칭적인 구조를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 제1 슬러지 컬렉터(20)에서 체인(21)에 설치된 제1 및 제2 스크래퍼(23a, 23b)들 각각은 제2 슬러지 컬렉터(20)에서 체인(21)에 설치된 제1 및 제2 스크래퍼(23a, 23b)들 각각과 동일 선상에 위치한다. 이 경우, 제1 및 제2 리미트 스위치(5a, 5b)가 제1 및 제2 슬러지 컬렉터(20) 중 하나에 구비된 제1 및 제2 스크래퍼(5a, 5b)의 근접만을 감지하여, 제1 및 제2 슬러지 컬렉터(20) 각각에 대응되게 설치된 제1 및 제2 스컴 수집 박스(31, 31)를 모두 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 상기 제2 슬러지 컬렉터(20, 20) 사이의 좌우 대칭 구조는 침전지 내 물의 균일한 흐름에 일조한다.

도 8의 (a) 및 (b) 각각은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬러지 및 스컴 처리 시스템을 도시한 평면도 및 단면도이다. 도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 슬러지 및 스컴 처리 시스템은 앞선 실시예의 격벽(12; 도 1 참조)이 생략된 1수로 구조의 침전지(1)에 적용된다. 본 실시예에서는, 상기 격벽(12)의 생략으로 인해, 제1 수로의 외벽 부근에 제1 리미트 스위치가 설치되고 격벽 부근에 제2 리미트 스위치가 설치되어 제1 수로에 대응되는 제1 슬러지 컬렉터의 제1 및 제2 스크래퍼의 근접을 제1 수로 내 제1 및 제2 리미트 스위치로 감지하던 앞선 실시예와 달리, 제1 리미트 스위치(5a)는 제1 슬러지 컬렉터(2)의 제1 스크래퍼(23a)의 근접을 감지하도록 배치되고, 상기 제2 리미트 스위치(5b)는 제2 슬러지 컬렉터의 제2 스크래퍼(23b)의 근접을 감지하도록 배치된다. 앞선 실시예에서는, 리프팅 수단이 격벽(12)을 피하기 위해 분기된 구조로 이루어진 반면, 본 실시예에 따르면, 분기된 구조를 갖지 않는 단일 승강 로드형의 리프팅 수단(223)이 이용될 수 있다.

나머지 구성 및 작용은 앞선 실시예와 실질적으로 동일하므로 중복을 피하기 위해 그 설명이 생략된다.

앞선 실시예들의 설명에서는 스컴 스키머(3)가 리미트 스위치들(5a, 5b)에 의해 자동으로 작동되는 구조를 설명하였지만, 작업자가 스컴 스키머(3)를 주기적으로 수동 작동하는 것도 고려될 수 있다.

또한, 앞선 실시예들의 설명에서는 스컴 스키머(3)가 장방형 침전지(1)에 적용된 것에 대해 설명되었지만 원형 침전지에도 적용될 수 있다. 원형 침전지에 적용되는 경우, 침전지의 콘크리트 내벽에 스컴 스키머의 스컴 수집박스가 위에서 설명된 것과 동일 또는 유사한 구조로 설치되고, 감지수단이 침전지 내 물의 흐름을 만드는 회전 구조물의 이동을 감지하도록 제공되어, 상기 스컴 수집박스를 앞에서 설명된 것과 같거나 유사한 방식으로, 경사지게 상승 또는 하강시킴으로써, 장방형 침전지에서 유사하거나 같은 스컴 제거 효과를 만들어 낼 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스컴 스키머(3)는 스컴이 부유되고 물의 흐름이 있는 모든 종류의 침전지에 적용가능하다. 예컨대, 물의 흐름을 송풍 수단으로 만들어 내고, 그 물의 흐름을 통해, 스컴이 스컴 스키머(3)의 스컴 수집박스(31)에 유입되도록 할 수 있다.

Claims (10)

1. 침전지에서 슬러지와 스컴을 함께 제거하는 슬러지 및 스컴 제거 시스템으로서,
   침전지 내 슬러지를 슬러지 배출 위치까지 이송시키는 복수개의 스크래퍼를 구비한 슬러지 컬렉터; 및
   상기 슬러지 컬렉터에 의한 침전지 내 물 및 스컴의 흐름 하에서 침전지 내 수면의 스컴을 제거하는 스컴 스키머를 포함하며,
   상기 스컴 스키머는, 스컴 유입이 차단된 제1 위치와 스컴 유입을 허용하도록 일측이 경사지게 하강된 제2 위치를 갖는 스컴 수집박스와, 상기 스컴 수집박스를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 중 하나의 위치로 구동시키는 구동유닛을 포함하며,
   상기 스컴 수집박스는 상기 제2 위치에서 상기 스컴을 유입하도록 상부에 형성된 개방부와, 유입된 스컴을 유출하는 스컴 유출구를 포함하며, 상기 스컴 수집박스는 상기 제2 위치에서 상기 스컴 유출구 측이 아래로 향하도록 경사지게 하강되며, 상기 스컴 유출구에는 플렉시블관이 접속된 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 침전지는 장방형의 수로를 포함하고, 상기 슬러지 컬렉터는 체인과, 상기 체인에 설치되어 상기 체인 하부에서 상기 슬러지를 상기 슬러지 배출위치까지 이송시키는 복수개의 스크래퍼를 포함하며, 상기 복수개의 스크래퍼 중 해당 스크래퍼의 근접을 감지하도록 감지수단이 제공되며, 상기 구동유닛은 상기 감지수단의 신호에 의해 상기 스컴 수집박스를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 또는 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 구동시키는 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 감지수단은 상기 복수개의 스크래퍼 중 제1 스크래퍼의 근접을 감지하는 제1 리미트 스위치와, 상기 복수개의 스크래퍼 중 상기 제1 스크래퍼 뒤에 오는 제2 스크래퍼의 근접을 감지하는 제2 리미트 스위치를 포함하고, 상기 구동유닛은, 상기 제1 리미트 스위치의 감지 신호에 의해, 상기 스컴 수집박스를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 경사지게 하강시키고, 상기 제2 리미트 스위치의 감지 신호에 의해 상기 스컴 수집박스를 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 상승시키는 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 침전지에는 제1 스크래퍼 및 상기 제1 스크래퍼 뒤에 오는 제2 스크패퍼를 각각 동일 선상에 구비하는 제1 및 제2 슬러지 컬렉터가 설치되며, 상기 스컴 스키머는 상기 제1 및 제2 슬러지 컬렉터에 대응되는 제1 및 제2 스컴 수집박스를 동일 선상에 포함하며, 상기 제1 스크래퍼의 근접을 감지하는 제1 리미트 스위치와 상기 제2 스크래퍼의 근접을 감지하는 제2 리미트 스위치가 상기 침전지에 제공되며, 상기 구동유닛은 상기 제1 리미트 스위치의 감지 신호에 따라, 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스를 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 경사지게 동시 하강시키고, 상기 제2 리미트 스위치의 감지 신호에 따라 상기 제1 및 제2 스컴 수집박스를 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 동시 상승시키는 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 구동유닛은 상기 침전지 내 감지수단에 의해 감지된 신호를 기초로 상기 스컴 수집박스를 자동으로 승강시키는 자동 구동유닛이되, 상기 스컴 스키머는 상기 스컴 수집박스의 높이를 수동으로 조절하기 위한 수동 구동유닛을 더 포함하며, 상기 수동 구동유닛의 하부에 상기 스컴 수집박스의 일측 단부가 힌지 또는 링크에 의해 상하 회동가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 스컴 수집박스는, 개방부를 통한 스컴의 유입을 원활하게 유도할 수 있도록, 좌우 양단에 스컴 유입 유도판을 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 및 스컴 제거 시스템.
8. 침전지에서 수면에 떠 있는 스컴을 제거하는 스컴 스키머로서,
   일단이 상기 침전지 내 구조물에 상하 회동가능하게 연결된 스컴 수집박스;
   상기 스컴 수집박스를 제1 위치에서 제2 위치로 경사지게 하강하거나 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 상승시키는 구동유닛을 포함하며,
   상기 스컴 수집박스는 상기 제1 위치에서 상기 스컴이 유입되는 개방부를 상부에 구비하며,
   상기 스컴 수집박스는 상기 제1 위치에 비해 상기 제2 위치에서 더 낮게 위치한 스컴 유출구를 저면에 포함하며, 상기 스컴 유출구에는 플렉시블관이 접속된 것을 특징으로 하는 스컴 스키머.
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