KR101371010B1

KR101371010B1 - 오폐수의 슬러지 부피 측정 장치

Info

Publication number: KR101371010B1
Application number: KR1020130158395A
Authority: KR
Inventors: 원 경 김
Original assignee: 삼보과학 주식회사
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-03-07

Abstract

본 발명은 실린더 내부로 샘플 분배시 발생하는 슬러지 부상을 방지하여 정확한 측정이 가능하도록 하는 슬러지 부피 측정장치(SV30)에 관한 것으로, 바닥면에 고정되는 판 상의 베이스 판; 정다각형 형상으로 일정 간격으로 이격되어 상기 베이스 판에 일정 간격으로 고정 설치되는 다수의 실린더; 내부에 담수 공간을 형성하는 본체, 상기 본체의 상부에 형성되는 측정수 유입구, 상기 본체의 하부 일 측에 연결되어 상기 각 실린더에 측정수를 공급하는 측정수 공급관 및 상기 본체의 상부 일 측에 마련되는 오버 플로우 관을 구비하는 측정수 샘플 챔버; 동력 전달 수단으로 상기 측정수 샘플 챔버 하측에 연결되며, 다수의 상기 실린더가 형성하는 정다각 형상의 중심부에서 상기 베이스 판에 고정 설치되어 상기 측정수 샘플 챔버를 회전시키는 구동 모터; 상기 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되어 상기 측정수 샘플 챔버와 함께 회전하면서, 상기 각 실린더에 침전된 슬러지의 부피를 측정하는 스캐너; 및 상기 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되어 상기 측정수 샘플 챔버와 함께 회전하면서, 상기 실린더에 세척수를 공급하는 실린더 세척관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오폐수의 슬러지 부피 측정 장치{Sludge Volume Measuring Apparatus}

본 발명은 오폐수에 포함된 활성 슬러지의 부피를 측정하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더 내부로 샘플 분배시 발생하는 슬러지 부상을 방지하여 정확한 측정이 가능하도록 하는 슬러지 부피 측정장치(SV30)에 관한 것이다.

산업의 발전과 더불어 하천의 수질이 나날이 오염되고 있으며, 특히 유기물질, 부유물질과 질소, 인 등의 영양물질이 풍부하게 포함되어 있는 인간의 활동에 의해 발생되는 생활오수로 인하여 수질오염은 더욱 심각해지고 있다.

한편으로는 산업 기술의 발전과 생활 수준의 향상에 따라 환경 오염에 대한 관심이 높아짐에 따라 각종 오염물의 배출에 대한 규제가 점차 엄격해지고 있다. 이에 따라 최근 오염된 수역의 수질을 개선하기 위하여 많은 노력이 시도되고 있으며, 그 동안의 집중적인 투자로 하천의 수질이 차츰 개선되고 있다. 이에 앞서, 수자원의 효율적 관리를 위해서도 식수원과 생활 용수원이 되는 하천수의 오염을 적극적으로 방지하여야 한다. 이를 위하여 하수나 오폐수 처리장의 처리 효율은 매우 중요한 실정인 바, 오폐수 처리장에서의 처리 과정은 다음과 같이 이루어진다.

하수나 오폐수 처리장으로 유입된 처리대상수는, 침사지→최초 침전지→폭기조→최종 침전지→소독 설비를 순차적으로 통과한 후 방류된다.

침사지에서는 처리대상수와 함께 유입된 흙, 모래 등과 같이 비중이 비교적 큰 물질이 침전되고, 플라스틱이나 병 등과 같이 뷰유하는 물질은 스크린에 의해 걸러지게 되며, 최초 침전지에서는 침사지로부터 유입된 처리수가 수 시간 체류하면서 침전성 고형물이 침전된다. 폭기조에서는 송풍기 등으로부터 공급되는 충분한 공기에 의해 호기성 미생물이 처리수 중의 유기 물질을 영양분으로 하여 배양·응집되어 플록을 형성하는 곳으로서 생물 반응조라고도 하며, 최종 침전지에서는 폭기조에서 이송된 처리수가 수 시간 동안 체류하게 되는 바, 이 과정에서 침전되기 쉬운 활성 슬러지는 침전되어 일부는 다시 폭기조로 반송되고, 잉여 오니는 농축조로 보내지며, 깨끗한 상등수는 방류가 이루어진다.

상기와 같이 연속된 일련의 과정을 통하여 이루어지는 처리대상수의 처리 과정에서 가장 중요한 단계는, 처리대상수의 양에 따라 최소 1조에서 대부분의 경우 3∼8조 정도 설치되어 호기성 미생물 배양에 의한 플록(floc)이 형성되는 폭기조 처리 과정이다. 각 폭기조에서 생물학적 반응에 의한 처리 과정이 적절히 이루어지고 있는 가를 계속적으로 살펴 보기 위해서는 폭기조에서 처리 중인 처리수의 MLDO(mixed liquor dissolved oxygen), MLSS(mixed liquor suspeded solid), pH, SV30(sludge volume), 수온, SVI(sludge volume index) 등을 주기적으로 분석, 기록 및 관리하여야 한다.

여기서, MLDO는 폭기조 내의 처리수에 녹아 있는 산소의 양, MLSS는 폭기조 내의 처리수에 함유된 부유물질의 양, SV30 은 폭기조 내의 처리수 1리터를 30분간 정치시켰을 때 처리수에 함유된 활성 슬러지 중 침강된 활성 슬러지의 볼륨 백분율, SVI 는 침전된 고형물 1g이 차지하는 슬러지의 용적 지표(SVI=SV30/MLSS ×1000)를 뜻한다.

폭기조에서 처리 중인 처리수의 분석을 위하여서는 상기와 같은 각종 측정값을 측정하여야 하는 바, 상기의 각종 측정값 중 SV30 은 처리수 샘플을 공급 받은 후 30분 이 지난 후에 측정하여야 하기 때문에 측정자가 처리수를 샘플링 후 항상 30분간 기다려야 하는 번거러움이 있다. 또한, 정확한 값을 측정하기 위해서는 처리수 샘플을 공급받은 측정 실린더를 안정적으로 유지시켜야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다수의 측정 실린더를 구비하여 측정수 샘플링, 측정수 공급, 슬러지 침전, 부피 측정, 측정수 배출 및 실린더 세척 과정이 연속적으로 이루어질 수 있는 슬러지 부피 측정 장치(SV30)를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 측정 실린더를 바닥면에 고정시켜 내부에 침전된 슬러지의 부상을 방지함으로써, 정확한 값의 측정이 가능한 슬러지 부피 측정 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥면에 고정되는 판 상의 베이스 판; 정다각형 형상으로 일정 간격으로 이격되어 상기 베이스 판에 일정 간격으로 고정 설치되는 다수의 실린더; 내부에 담수 공간을 형성하는 본체, 상기 본체의 상부에 형성되는 측정수 유입구, 상기 본체의 하부 일 측에 연결되어 상기 각 실린더에 측정수를 공급하는 측정수 공급관 및 상기 본체의 상부 일 측에 마련되는 오버 플로우 관을 구비하는 측정수 샘플 챔버; 동력 전달 수단으로 상기 측정수 샘플 챔버 하측에 연결되며, 다수의 상기 실린더가 형성하는 정다각 형상의 중심부에서 상기 베이스 판에 고정 설치되어 상기 측정수 샘플 챔버를 회전시키는 구동 모터; 상기 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되어 상기 측정수 샘플 챔버와 함께 회전하면서, 상기 각 실린더에 침전된 슬러지의 부피를 측정하는 스캐너; 및 상기 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되어 상기 측정수 샘플 챔버와 함께 회전하면서, 상기 실린더에 세척수를 공급하는 실린더 세척관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 스캐너는, 상기 측정수 샘플 챔버의 회전 방향에 대하여 상기 측정수 공급관과는 30분 동안 회전하는 거리만큼 뒤쳐진 위치에서 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척수 공급관은, 상기 측정수 샘플 챔버의 회전 방향에 대하여 상기 스캐너를 뒤따르는 위치에서 상기 스캐너와 상기 측정수 공급관과 사이에서 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 실린더는 3개 또는 6개의 실린더로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 다수의 측정 실린더를 구비하여 측정수 샘플링, 측정수 공급, 슬러지 침전, 슬러지 부피 측정, 측정수 배출 및 실린더 세척 과정이 연속적으로 이루어져, 측정 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 측정 실린더가 바닥면에 안정적으로 고정되어 내부에 침전된 슬러지의 부상이 방지됨으로써, 정확한 값의 측정이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 부피 측정 시스템을 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 부피 측정 장치를 나타낸 정면도, 및
도 3a 및 3b는 도 2의 장치를 이용하여 슬러지 부피를 측정하는 과정의 일 예를 나타낸 평면도,
도 4a 및 4b는 도 2의 장치를 이용하여 슬러지 부피를 측정하는 과정의 다른 예를 나타낸 평면도이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 부피 측정 시스템을 나타낸 블록도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 오폐수 슬러지 부피 측정 시스템은 폭기조(11)로부터 측정수를 샘플링하여 담수하는 샘플 챔버(12)가 샘플링 관(P1)으로 연결되고, 샘플 챔버(12)는 측정수 공급관(P2)을 통하여 슬러지(sludge)를 침전시키기 위한 실린더(13)로 연결된다. 또한, 실린더(13)의 일 측에서는 침전된 슬러지의 부피를 측정하기 위한 스캐너(14)가 배치되고, 실린더(13)의 타 측에서는 실린더(13)를 세척하기 위한 세척 수단(15)이 세척수 공급관(P3)을 통하여 연결된다. 또한, 실린더(13)의 하측에는 측정이 완료된 샘플수를 배출하기 위한 배수관(P4)이 연결된다.

상기와 같은 시스템에 의하여 샘플 챔버(12)에서는 폭기조(11)로부터 소정 량의 측정수를 샘플링하고, 이를 실린더(13)에 공급하게 된다. 실린더(13)에 공급된 측정수는 측정수에 포함된 슬러지가 침전될 동안 대기 상태를 유지하며, 소정의 시간이 경과된 후, 스캐너(14)는 실린더(13)의 상하부를 스캐닝하면서 침전된 슬러지의 부피를 측정하게 된다. 침전된 슬러지의 부피 측정이 완료된 후, 슬러지와 함께 측정수는 배출되고, 실린더(13) 내부는 세척 수단(15)에 의하여 세척되고, 다시 측정수가 공급되어 슬러지 부피를 측정하는 과정이 반복된다.

이러한 슬러지 부피 측정을 위한 각 구성들의 동작과 측정수의 이동을 위한 각 밸브(v1~v4)의 개폐는 중앙 제어부(16)에 의해서 이루어진다. 특히, 본 발명에서는 다수의 실린더를 구비하고, 샘플 챔버가 회전하면서 소정의 시간 간격으로 각 실린더에 측정수를 공급하고, 연속적인 측정이 이루어지도록 구성된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 부피 측정 장치를 나타낸 정면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 슬러지 부피 측정 장치(SV30)는, 측정수를 샘플링하는 챔버부(100), 챔버부(100)로부터 측정수를 공급받아 슬러지를 침전시키는 실린더부(200) 및 챔버부(100)를 회전시키는 구동부(300)로 구분된다.

여기서, 챔버부(100)는 폭기조로부터 측정수를 샘플링하여 실린더부(200)에 공급하고, 침전된 슬러지의 부피를 측정하며, 실린더를 세척하기 위한 구성이다. 이를 위한 챔버부(100)는 샘플 챔버(110,120), 샘플 챔버의 일 측에 연결되는 스캐너(130) 및 샘플 챔버의 타 측에 연결되는 세척관(140)을 포함한다.

구체적으로 살펴보면, 샘플 챔버는 상부에는 측정수 유입구가 형성되고, 내부에는 담수 공간을 형성하는 본체(110), 본체(110)의 하부 일 측에 연결되어 각 실린더(220)에 샘플링된 측정수를 공급하는 측정수 공급관(120) 및 본체(110)의 상부 일 측에 마련되는 오버 플로우 관(미도시)으로 구성된다. 또한, 본체(110)의 상부에는 측정수가 유입되는 측정수 유입관(150)이 마련되다.

본체(110)는 상부가 개구된 원통 형상을 이루며, 측정수 공급관(120)을 통하여 주입되는 측정수를 담수하여 소정량의 측정수를 샘플링한다. 측정수 공급관(120)은 본체(110) 내부에 담수된 측정수를 실린더(220)에 공급하기 위한 관으로, 본체(110)의 하부에서 일 측 가장자리에서 하측으로 경사진 외측 방향으로 돌출 형성된다. 측정수 공급관(120)에는 측정수의 공급을 제어하기 위한 밸브(v2)가 함께 구비된다. 이때, 측정수 공급관(120)은 본체(110)의 회전과 함께 회전하면서 다수의 실린더(200)에 대하여 샘플링된 측정수를 순차적으로 공급하게 된다. 오버 플로우 관은 과잉 공급되는 측정수를 배출시켜 본체 내부에 일정량의 측정수만을 샘플링하기 위한 구성이다. 일반적으로 슬러지 부피 측정 장치는 1L의 측정수에 대한 슬러지 부피를 측정하므로, 본체(110)는 1L의 측정수를 담수할 수 있는 내부 용량을 가지며, 이를 초과하여 측정수가 공급되는 경우 오버 플로우 관을 통하여 배출된다. 통상적으로 측정수의 샘플링은 폭기조로부터의 측정수를 샘플 챔버의 본체(110) 내부로 지속적으로 공급하여, 측정수가 어느 정도 균일하게 혼합된 상태에서 샘플링한다. 이를 위하여 본체(110) 내부에는 1L의 측정수 만이 담수될 수 있도록 본체의 상부 일 측에 오버 플로우 관이 설치되어, 오버 플로우(over flow)되는 측정수는 외부로 배출시킨다.

스캐너(130)는 실린더 내부에 공급된 측정수에서 침전된 슬러지의 부피를 측정하기 위한 구성이다. 본 발명에서의 스캐너(130)는 광 센서로 구성될 수 있으며, 수직 방향으로 슬라이딩 가능한 구조를 이루어 실린더(220)의 상부와 하부를 연속적으로 스캐닝하여 실린더 내부에 침전된 슬러지의 부피를 측정하게 된다. 이러한 스캐너(130)는 스캐너 지지축(131)에 의하여 샘플 챔버의 본체(110)연결되며, 본체(110)의 회전과 함께 회전하면서 다수의 실린더(220)에 침전된 슬러지에 대하여 연속적으로 부피를 측정하게 된다.

세척관(140)은 슬러지 부피 측정이 완료되어 측정수가 배출된 실린더(220)를 세척하기 위한 구성이다. 슬러지가 침전된 상태에서 측정수를 배출하더라도 슬러지가 실린더 내벽에 붙어 완전히 배출되지 않을 수 있다. 이 경우 측정수가 재공급되는 경우 정확한 슬러지 부피가 측정되지 않으므로, 새로운 측정수가 공급되기 전에 실린더 내부를 세척할 필요가 있다. 이를 위한 세척관(140)은 펌퍼(142)를 통하여 세척수 저장탱크(미도시)로 연결되며, 세척수 저장탱크로부터 세척수를 공급받아 실린더 내부를 세척한다. 이러한 세척관(140)은 세척관 지지대(141)에 의하여 샘플 챔버의 본체(110)에 연결되며, 본체(110)의 회전과 함께 회전하면서 슬러지 부피의 측정이 완료된(또는 새로운 측정수를 공급하기 전) 실린더(220)에 대하여 연속적으로 세척을 하게 된다. 이때, 펌퍼(142)는 고정될 수 있으며, 펌퍼 지지축과 세척관(140)은 베어링을 이용한 회전 수단으로 연결된다.

한편, 실린더부(200)는 다수의 실린더(220)가 구비되어, 각 실린더(220)에 공급되는 측정수에 대하여 소정의 시간동안 슬러지의 침전을 유도하는 구성이다. 이러한 실린더부(200)는 바닥면에 고정되는 베이스 판(210) 및 베이스 판(210)의 상면에 체결되는 다수의 실린더(220)를 포함한다.

여기서, 베이스 판(210)은 지면에 대하여 수평을 이루는 소정의 판(plate) 형상을 이루며, 베이스 판(210)의 상부에서 챔버부(100)가 회전하므로 베이스 판(210)은 원형의 판 형상을 이루는 것이 바람직하다. 이러한 베이스 판(210)은 지지축(211)에 의하여 바닥면과는 소정의 간격을 확보하면서 고정된다. 또한, 실린더(220)는 샘플 챔버 본체(110)에서 공급되는 측정수 저장할 수 있도록 소정의 용량을 가지며, 본 발명에서는 1L의 측정수가 공급되므로, 적어도 1L 이상의 용량을 갖는 실린더가 이용된다. 이러한 실린더(220)는 베이스 판(210)의 가장자리를 따라 배치되며, 다수개의 실린더(220)가 베이스 판(210)의 중앙부를 중심으로 정다각 형상을 이루도록 배치된다. 또한, 각 실린더(220)의 하부에는 측정수를 배출하기 위한 밸브(v4)가 구비되며, 각 실린더에서 배출되는 배출수는 배출수 집수조(230)를 통하여 외부로 배출된다.

구동부(300)는 챔버부(100)를 회전시키기 위한 구성으로, 베이스 판(210)에 설치된다. 이러한 구동부(300)는 다수의 실린더가 형성하는 정다각 형상의 중심부에서 베이스 판(210)에 고정 설치되는 구동 모터(310), 샘플 챔버 본체(110)가 안착되는 챔버 안착판(320), 챔버 안착판(320)을 지지하는 안착판 지지축(321)을 포함한다. 또한, 구동 모터(310)의 회전축(311)은 본체(110)의 하측 중앙부에서 연장되는 연장축(111)과 맞물림으로 연결되고, 본체(110)와 챔버 안착판(320) 사이에는 본체(110)를 안정적으로 지지하면서 회전시키기 위한 한 베어링(330)이 개입된다.

상기와 같은 구조의 구동부(300)는 구동 모터(310)의 회전력을 회전축(311)과 연장축(111)을 통하여 본체(110)에 전달하여 본체(110)를 회전시키며, 본체(110)는 베어링(330)에 의하여 안착판(320)에 안정적으로 안착된 상태에서 회전하게 된다. 본체(110)의 회전에 따라 본체(110)에 일체로 연결된 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)도 함께 회전한다. 이에 따라 정다각 형상으로 배치되는 다수의 실린더(220)에 대하여, 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)이 순차적으로 접근하여, 측정수 공급, 슬러지 부피 측정 및 실린더 세척 과정이 소정의 시간 간격으로 연속적으로 이루어진다.

즉, 상기와 같은 구성의 슬러지 부피 측정 장치의 샘플 챔버는 중앙제어부의 제어에 따라 폭기조로부터 측정수를 샘플링하여, pH, MLSS, DO, 수온 등을 측정하고, 첫번째 실린더에 측정수를 공급한다. 이때, 중앙제어부에서의 타이머는 첫번째 실린더에 측정수가 주입된 때부터 카운팅을 시작하고, 챔버는 다음 폭기조로부터 측정수를 샘플링하여 pH, MLSS, DO, 수온 등을 측정하며, 두번째 실린더에 측정수를 공급한다. 이와 동시에 중앙제어부에서의 타이머는 두번째 실린더에 측정수가 주입된 때부터 카운팅을 시작한다. 샘플 챔버는 마지막 실린더까지 측정수를 공급하고, 첫번째 실린더에서는 스캐너가 대기하면서, 측정수 공급 후 30분이 경과하면 첫번째 실린더를 스캐닝하여 슬러지 부피를 측정하고, 두번째 실린더로 이동하여 두번째 실린더에 측정수가 공급된지 30분이 경과하면 두번째 실린더를 스캐닝하여 슬러지 부피를 측정한다. 이와 같이 샐플 챔버와 스캐너는 복수의 실린더에 대하여 특정실린더에 측정수를 공급하고, 30분 경과 후 스캐닝하는 과정을 반복하게 된다. 이때, 슬러지가 침전되는 실린더(220)는 베이스 판(210)에 고정되어 있으므로, 유동에 의한 슬러지의 부상 현상이 없어 정확한 측정이 이루어질 수 있다.

이하에서는, 실린더(220)의 수와 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)이 본체(110)에 연결되는 구조에 따라, 슬러지 측정이 이루어지는 과정을 구체적으로 살펴본다. 도 3 및 도 4는 도 2의 장치를 이용하여 슬러지 부피를 측정하는 과정의 일 예를 나타낸 평면도로서, 도 3은 3개의 실린더를 구비하는 측정 장치에 대한 예를 나타내었고, 도 4는 6개의 실린더를 구비하는 측정 장치에 대한 예를 나타내었다.

도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 원형의 베이스 판(210) 상에 3 개의 실린더(C1~C3)가 일정 간격으로 정삼각형을 이루면서 고정되고, 베이스 판(210)의 중앙부에는 구동 모터(도 2의 310 참조)에 연결된 챔버 본체(110)가 배치되며, 본체(110)에는 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)이 각각 연결된다. 이때, 각 실린더는 중앙부를 축으로 120°의 각도로 배치되므로, 본체(110)에 연결되는 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)도 서로 120°의 동일한 각도를 이루면서 연결된다. 이러한 구조에 의하여 각 실린더(C1,C3,C2)에서는 측정수 공급, 슬러지 부피 측정 및 세척이 동시에 이루어지게 된다.

본 발명에서 본체(110)는 반시계 방향으로 회전하도록 설정되며, 회전하는 방향을 기준으로 볼 때, 특정 실린더에는 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140) 순서로 위치하도록 연결된다.

측정 과정을 구체적으로 살펴보면, 먼저, 도 3a와 같이, 초기 상태에서 측정수 공급관(120)은 제1실린더(C1)에 위치하고, 스캐너(130)는 제3실린더(C3)에 위치하며, 세척관(140)은 제2실린더(C2)에 위치한다. 이때, 본체(110) 내부에는 소정 용량의 측정수가 미리 샘플링되고, 측정수에 대한 pH, MLSS, DO, 수온 등에 대한 측정이 완료된다. 이러한 상태에서 측정수 공급관(120)은 제1실린더(C1)에 측정수(W)를 공급하고, 스캐너(130)는 이전의 공정에서 측정수가 공급되어 슬러지(S)가 침전된 제3실린더(C3)에서 슬러지 부피를 측정하고, 세척관(140)은 측정 및 배수가 완료된 제2실린더(C2)를 세척한다. 이와 같이 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)은 각 실린더(C1,C3,C2)에 대하여 동시에 측정수 공급, 측정 및 세척 공정을 수행하게 된다.

그리고, 각 실린더에 대한 해당 공정이 완료된 후, 도 3b와 같이 본체(110)는 1/3 회전하고, 본체(110)가 회전함에 따라 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)은 회전 방향으로 이웃하는 제2실린더(C2), 제1실린더(C1) 및 제3실린더(C3)에 위치한다. 이때, 전 단계에서 측정수가 공급된 제1실린더(C1)에서 슬러지 부피의 측정이 이루어지므로, 본체(110)가 1/3 회전하는 시간은 제1실린더(C1)에서 슬러지 침전을 유도하는 시간인 30분이 경과되어야 한다. 30분이 경과된 상태에서 측정수 공급관(120)은 전단계에서 세척이 완료된 제2실린더(C2)에 새로운 측정수(W)를 공급한다. 이때, 본체(110)에는 새로운 측정수가 미리 샘플링되고, pH, MLSS, DO, 수온 등에 대한 측정이 이루어진다. 또한, 스캐너(130)는 전단계에서 측정수가 공급되어 30분 동안 침전이 유도된 제1실린더(C1)에서 침전된 슬러지(S)의 부피를 측정한다. 또한, 세척관(140)은 전단계에서 측정 및 배수가 완료된 제3실린더(C3)를 세척한다. 제3실린더(C3)에서는 세척이 이루어지기 전에 스캐너(130)에 의하여 측정이 완료된 후, 밸브의 개폐 동작으로 측정수가 미리 배출된다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 3개의 실린더를 구비하는 측정 장치에서는 본체가 30분 동안 1/3 회전하도록 설정됨으로써, 특정 실린더에서는 측정수 공급, 측정 및 세척 공정이 순차적으로 이루어진다. 또한, 이러한 과정이 반복됨으로써, 슬러지 부피의 측정이 연속적으로 이루어질 수 있다.

한편, 도 4a 및 4b의 실시예에서는 원형의 베이스 판(210) 상에 6개의 실린더(C1~C6)가 일정 간격으로 정육각형을 이루면서 고정된다. 이때, 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)은 도시된 바와 같이, 하나씩 이격된 3개의 각 실린더(C1,C5,C3)에 대응되도록 배치될 수 있다.

상기와 같은 구조에서의 측정 과정을 살펴보면, 먼저, 도 4a와 같이, 초기 상태에서 측정수 공급관(120)은 제1실린더(C1)에 위치하고, 세척관(140)은 제5실린더(C5)에 위치하며, 스캐너(130)는 제3실린더(C3)에 위치한다. 이러한 상태에서 측정수 공급관(120)은 제1실린더(C1)에 측정수(W)를 공급하고, 스캐너(130)는 이전의 공정에서 측정수가 공급되어 슬러지(S)가 침전된 제5실런더(C5)에 대하여 슬러지 부피를 측정하며, 세척관(140)은 이전의 공정에서 측정이 완료되어 측정수가 배출된 제3실린더(C3)를 세척한다. 이와 같이 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)은 3개의 각 실린더(C1,C5,C3)에 대하여 동시에 측정수 공급, 측정 및 세척 공정을 수행하게 된다.

그리고, 제1실린더(C1), 제5실린더(C5) 및 제3실린더(C3)에서의 측정수 공급, 측정 및 세척 공정이 완료된 후, 도 4b와 같이 본체(110)는 1/6 회전하고, 본체(110)가 회전함에 따라 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)은 각각 제2실린더(C2), 제6실린더(C6) 및 제4실린더(C4)에 위치한다. 이러한 위치에서는 측정수 공급관(120)은 제2실린더(C2)에 측정수를 공급하고, 스캐너(130)는 제6실린더(C6)에서 슬러지 부피를 측정하며, 세척관(140)은 제4실린더(C4)를 세척한다. 제6실린더(C6)에서는 세척이 이루어지기 전에 스캐너(130)에 의하여 측정이 완료된 후, 밸브의 개폐 동작으로 측정수가 미리 배출된다.

이때, 본체(110)가 1/6 회전하는 시간은 15분이 경과되는 것이 바람직하다. 이는 회전 방향에 대하여 측정수 공급관(120)을 뒤따르는 스캐너(130)가 하나씩 이격된 실린더에 위치하므로, 두 개의 실린더 사이에는 슬러지 침전을 위한 30분의 시간이 요구되기 때문이다.

제2실린더(C2), 제6실린더(C6) 및 제4실린더(C4)에 대한 측정수 공급, 측정 및 세척 공정이 완료된 후, 본체는 다시 1/6 회전하여 제3실린더(C3), 제1실린더(C1) 및 제5실린더(C5)에 대한 측정수 공급, 측정 및 세척 공정이 이루어진다. 이러한 공정은 각 실린더에 대하여 15분의 시간 간격으로 연속적으로 이루어진다.

한편, 도 4의 실시예에서는 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)이 본체(110)를 중심으로 동일한 간격으로 연결되지만, 서로 다른 간격으로 연결될 수 있다. 일 예로, 측정수 공급관(120)을 기준으로 회전하는 방향에 대하여 스캐너(130)는 세번째 뒤쪽의 실린더에 위치하는 간격(즉, 측정수 공급관과 스캐너는 180° 이격된 직선 상의 위치)으로 연결될 수 있다. 이 경우 본체(110)는 1/6 회전시 10분이 경과되는 속도로 회전하여 30분 동안의 슬러지 침전을 유도한 후, 측정이 이루어지도록 한다. 즉, 스캐너(130)는 측정수 공급관(120)을 뒤따르는 위치에서 30분의 시간 간격이 확보되는 위치에 연결된다. 또한, 세척관(140)은 회전 방향에 대하여 스캐너(130)를 뒤따르는 위치에서 스캐너(130)와 측정수 공급관(120) 사이의 특정 실린더 위치에 연결된다.

본 발명의 실시예에 따른 측정장치에서 3개 또는 6개의 실린더가 구비되는 것을 예시하였으나, 실린더는 적어도 3개 이상 구비될 수 있다. 그러나 본체(110)에는 측정수 공급관(120), 스캐너(130) 및 세척관(140)의 3 개의 구성이 연결되어 각각 특정 실린더에 대응되므로, 실린더 수는 3 배수로 형성되는 것이 바람직하며, 특히, 3개 또는 6개의 실린더로 구성되는 것이 더욱 바람직하다. 9개 이상의 실린더가 구비되는 경우 측정수 공급, 측정 또는 세척이 이루어지지 않고, 대기 상태의 실린더가 많아지므로, 오히려 구조가 복잡해지게 된다.

또한, 본 발명에서 실린더 수, 측정수 공급관, 스캐너 및 세척관의 연결 위치에 따른 챔버부의 회전 속도, 측정수의 샘플링, 측정수의 공급, 슬러지의 측정, 측정수의 배출 및 실린더의 세척 공정은 중앙 제어부에 의하여 연속적으로 이루어진다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100 : 챔버부 110 : 본체
120 : 측정수 공급관 130 : 스캐너
140 : 세척관 150 : 측정수 유입관
200 : 실린더부 210 : 베이스 판
220(C1~C6) : 실린더 230 : 집수조
300 : 구동부 310 : 구동 모터
320 : 챔버 안착판 330 : 베어링

Claims

바닥면에 고정되는 판 상의 베이스 판;
정다각형 형상으로 일정 간격으로 이격되어 상기 베이스 판에 일정 간격으로 고정 설치되는 다수의 실린더;
내부에 담수 공간을 형성하는 본체, 상기 본체의 상부에 형성되는 측정수 유입구, 상기 본체의 하부 일 측에 연결되어 상기 각 실린더에 측정수를 공급하는 측정수 공급관 및 상기 본체의 상부 일 측에 마련되는 오버 플로우 관을 구비하는 측정수 샘플 챔버;
상기 측정수 샘플 챔버 하측에 연결되며, 다수의 상기 실린더가 형성하는 정다각 형상의 중심부에서 상기 베이스 판에 고정 설치되어 상기 측정수 샘플 챔버를 회전시키는 구동 모터;
상기 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되어 상기 측정수 샘플 챔버와 함께 회전하면서, 상기 각 실린더에 침전된 슬러지의 부피를 측정하는 스캐너; 및
상기 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되어 상기 측정수 샘플 챔버와 함께 회전하면서, 상기 실린더에 세척수를 공급하는 실린더 세척관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수의 슬러지 부피 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 스캐너는,
상기 측정수 샘플 챔버의 회전 방향에 대하여 상기 측정수 공급관과는 30분 동안 회전하는 거리만큼 뒤쳐진 위치에서 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되는 것을 특징으로 하는 오폐수의 슬러지 부피 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 세척수 공급관은,
상기 측정수 샘플 챔버의 회전 방향에 대하여 상기 스캐너를 뒤따르는 위치에서 상기 스캐너와 상기 측정수 공급관과 사이에서 측정수 샘플 챔버의 일 측에 연결되는 것을 특징으로 하는 오폐수의 슬러지 부피 측정 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다수의 실린더는,
3개 또는 6개의 실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수의 슬러지 부피 측정 장치.