KR101387699B1 - 배수로 슬러지 준설 재활용 설비와 준설 재활용 공법 - Google Patents

배수로 슬러지 준설 재활용 설비와 준설 재활용 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배수로 슬러지 준설 재활용 설비와 준설 재활용 공법에 관한 것이다.
본 발명의 배수로 슬러지 준설 재활용 설비는, 서로 마주보는 방향에 각각 개구부(13)가 형성되어 있으며, 상기 개구부(13)에는 개폐도어(20)가 각각 설치되어 있고, 양측 개폐도어(20)에는 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 연결되어 상기 두 와이어 중 선택된 어느 하나를 당김에 따라 일측의 개폐도어(20)는 개방되고, 타측의 개폐도어(20)는 개구부(13)를 폐쇄시키도록 되어 있어 양측으로 이동하면서 배수로(2) 내의 슬러지를 준설하는 스크래퍼(100)와; 상기 스크래퍼(100)가 위치한 배수로(2) 양측 상부에 설치되어 있으며, 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 윈치에 연결되어 상기 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)를 전,후진시키는 윈치장치(50)와; 일측이 상기 윈치장치(50)와 연결되어 있고, 타측은 배수로(2) 또는 배수로 주변의 바닥면에 지지되어 상기 윈치장치(50)를 지지하는 지지장치(60)와; 상기 스크래퍼(100)에 의해 준설된 슬러지를 배수로 외부로 흡입 이송하는 흡입장치(70)와; 상기 흡입장치(70)에서 흡입된 슬러지를 압축 탈수하여 탈수된 슬러지는 외부로 배출하고, 탈수 과정에서 분리된 분리수는 배수로(2)로 배출하는 탈수장치(80);를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 이동식 윈치로 작동되는 와이어와 연결되는 스크래퍼를 이용하여 슬러지를 준설하고, 준설된 슬러지는 흡입장치 및 탈수장치를 연속으로 통과시켜 슬러지 중의 수분을 최소화하여 재활용 공정으로 이송시키고, 분리된 분리수는 다시 배수로로 침전시키도록 함으로써 스크래퍼의 준설율을 높이고, 본 발명의 출원인이 선출원하여 등록받은 차량 방식의 흡입장치 및 탈수장치를 이용함으로써 좁은 공간에서 준설, 재활용 공정이 신속히 이루어질 수 있게 된다.

Description

배수로 슬러지 준설 재활용 설비와 준설 재활용 공법{Drain sludge dredging and recycling equipment, dredging and recycling method using it}
본 발명은 도로 하부 지하 배수로와 같은 대형 배수로에 침전된 슬러지를 배수로내 인력 투입 작업 없이 준설하고, 준설된 슬러지를 탈수시켜 재활용할 수 있도록 한, 배수로 슬러지 준설 설비와 준설 재활용 공법에 관한 것이다.
일반적으로 각종 오수가 배출되는 배수로는 일정기간이 경과되면 오수에 포함되어 있던 중량체나, 토사 등이 하부에 적층되므로서 퇴적물이 되며, 이러한 퇴적물은 오수의 흐름을 방해하게 되므로 정기적으로 내부의 퇴적물을 제거하여야 한다.
종래, 대형 배수로를 청소하기 위한 수단으로서, 고압을 이용한 제트노즐방법이나, 배수로 내부로 인력을 투입하여 수거하거나 바켓트를 통과시키는 버켓트 왕복 견인 방법이 이용되어 왔다.
그러나, 상기 제트노즐 방법은 고압수를 공급하기 위한 동력원의 과도한 소모가 수반되어야 함은 물론 구동에 따른 별도의 높은 동력장치를 필요로 하게 되므로 전력 및 연료의 낭비가 심하여 경제적 손실이 많았으며, 특히 외형과 중량이 큰 장치를 적업위치까지 운반하기 위하여 차량 등의 운반수단이 이용되었으나 작업장소가 차량진입이 곤란할 정도로 협소한 곳에서는 청소작업이 불가능하였다.
더불어, 대형 하수관의 경우는 매우 높은 동력을 필요로 하는 바 사실상의 준설이 불가능했다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 기술로, "하수관 청소기"(한국 등록특허공보 제10-0192160호, 특허문헌 1)에는 바퀴가 구비되어 있는 차량에 스크래퍼를 설치하여 차량의 이동에 따라 퇴적물을 긁어내도록 하는 기술이 공개되어 있다.
특히 상기 기술은 송신카메라를 부착하여 사람이 직접 차량에 탑승하지 않고 원격으로 배수로 슬러지를 준설할 수 있도록 하였다.
그러나, 상기와 같이 바퀴를 따라 이동하는 차량으로 구성할 경우 배수로 내부의 슬러지의 깊이 등에 따라 차량 바퀴가 빠져 이동이 불가능한 경우가 발생하기 쉬우며, 차량의 이동이 불가능한 경우에는 사람이 배수로에 직접 들어가 바퀴를 빼내는 작업을 해야 하는데 이 과정에서 유독 가스에 의한 인명 사고가 발생할 수 있는 등 많은 문제점이 있었다.
또다른 기술로 "하수관의 준설장비 및 공법"(한국 공개특허공보 특2001-0111856, 특허문헌 2)에는 고압의 세정수를 분사하는 장치가 공개되어 있으나, 소형 배수로가 아닌 대형 배수로의 경우 막대한 양의 세정수를 분사하여야 하고, 그 압력을 높여야 하므로 실질적으로 적용하는 데 무리가 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 "하수관로의 준설공법"(한국 등록특허공보 제10-0905302호, 특허문헌 3)에는 하수관로를 이동하는 에어패커를 팽창시켜 하수관로를 막은 후 고압의 세척수를 분사하는 방법이 개시되어 있으나, 하수관로 내벽에 다수의 이물질을 청소해내야 하며, 바닥의 물이 고인 부분 등 많은 장애물로 인해 에어패커의 밀폐 성능을 높이기 어려운 바, 대형 배수로에 적용하기에는 이 역시 어려움이 있었다.
이에 "하수관로 준설장치"(한국 등록특허공보 제10-0969711호, 특허문헌 4)에는 하수관로 내부에 다양한 스크래퍼를 전, 후 이동이 가능하도록 설치하여 스크래퍼를 통한 준설을 최대한도로 높이려는 기술이 공개되어 있으나, 이 기술의 경우 다수의 스크래퍼들이 스크류축을 따라 이동해야 함에도 불구하고, 스크류축에 배수로 내부의 슬러지가 끼여들게 되는 바 스크류축을 통한 전, 후 이동이 실질적으로 어려워지게 되는 문제점이 있었다.
KR 10-0192160 (1999.01.28) KR 10-2001-0111856 (2001.12.20) KR 10-0905302 (2009.06.23) KR 10-0969711 (2010.07.05)
본 발명의 배수로 슬러지 준설 재활용 설비와 준설 재활용 공법은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 이동식 윈치로 작동되는 와이어와 연결되는 스크래퍼를 이용하여 슬러지를 준설하고, 준설된 슬러지는 흡입장치 및 탈수장치를 연속으로 통과시켜 슬러지 중의 수분을 최소화하여 재활용 공정으로 이송시키고, 분리된 분리수는 다시 배수로로 침전시키도록 함으로써 스크래퍼의 준설율을 높이고, 본 발명의 출원인이 선출원하여 등록받은 차량 방식의 흡입장치 및 탈수장치를 이용함으로써 좁은 공간에서 준설, 재활용 공정이 신속히 이루어질 수 있게 하려는 것이다.
특히, 스크래퍼는 몸체의 앞쪽과 뒷쪽에 개구부가 형성되며, 이 개구부를 회전 개폐시키는 개폐도어를 설치하는 한편, 양쪽의 개폐도어에 각각 제1와이어 및 제2와이어를 각각 연결하되, 제1와이어 및 제2와이어는 그 중간부분이 반대편 개폐도어에 구비된 제2가이드부재를 관통함으로써 하나의 와이어는 개폐도어를 닫히게 함으로써 개폐도어가 스크래퍼의 역할을 하도록 함과 더불어, 반대편의 개폐도어는 상향 개방된 상태가 되어 슬러지가 개구부를 통해 자연스럽게 유입될 수 있게 하려는 것이다.
또한, 지지장치는 유압실린더 방식으로 구성되어 윈치의 위치를 상하 조정이 가능하게 하여 배수로 내 깊이에 따라 현장 맞춤형으로 스크래퍼의 상하 위치를 조정할 수 있게 하려는 것이다.
본 발명의 배수로 슬러지 준설 재활용 설비는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 서로 마주보는 방향에 각각 개구부(13)가 형성되어 있으며, 상기 개구부(13)에는 개폐도어(20)가 각각 설치되어 있고, 양측 개폐도어(20)에는 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 연결되어 상기 두 와이어 중 선택된 어느 하나를 당김에 따라 일측의 개폐도어(20)는 개방되고, 타측의 개폐도어(20)는 개구부(13)를 폐쇄시키도록 되어 있어 양측으로 이동하면서 배수로(2) 내의 슬러지를 준설하는 스크래퍼(100)와; 상기 스크래퍼(100)가 위치한 배수로(2) 양측 상부에 설치되어 있으며, 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 윈치에 연결되어 상기 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)를 전,후진시키는 윈치장치(50)와; 일측이 상기 윈치장치(50)와 연결되어 있고, 타측은 배수로(2) 또는 배수로 주변의 바닥면에 지지되어 상기 윈치장치(50)를 지지하는 지지장치(60)와; 상기 스크래퍼(100)에 의해 준설된 슬러지를 배수로 외부로 흡입 이송하는 흡입장치(70)와; 상기 흡입장치(70)에서 흡입된 슬러지를 압축 탈수하여 탈수된 슬러지는 외부로 배출하고, 탈수 과정에서 분리된 분리수는 배수로(2)로 배출하는 탈수장치(80);를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 스크래퍼(100)는, 양측에 서로 이격된 측판(11)이 형성되어 있고, 상기 두 측판(11)의 상부를 일체로 연결하는 상판(12)이 형성되어 있으며, 상기 두 개의 측판(11)과 교차되는 방향에는 개구부(13)가 형성되어 있고, 상기 상판(12)의 저부에는 링 형상의 제1가이드부재(14)가 설치되어 있는 몸체(10)와; 상기 몸체(10)의 개구부(13)를 개폐시키도록 상단이 상기 몸체(10)의 상판(12)에 힌지 결합되어 있으며, 내측면 하부에 와이어체결부재(21)가 설치되어 있고, 내측면 중간에 링 형상의 제2가이드부재(22)가 설치되어 있는 개폐도어(20)와; 일측 개폐도어(20)의 와이어체결부재(21)에 일측이 체결되어 있고, 중간은 상기 제1가이드부재(14)를 관통하며, 타측은 타측 개폐도어(20)의 제2가이드부재(22)를 관통하여 설치되어 있어 일측 방향에서 타측 방향으로 당겨질 때 일측 개폐도어(20)를 몸체 측으로 당겨 회전시키고, 타측 개폐도어(20)를 상향 회전시키는 제1와이어(30)와; 타측 개폐도어(20)의 와이어체결부재(21)에 일측이 체결되어 있고, 중간은 상기 제1가이드부재(14)를 관통하며, 타측은 일측 개폐도어(20)의 제2가이드부재(22)를 관통하여 설치되어 있어 타측 방향에서 일측 방향으로 당겨질 때 타측 개폐도어(20)를 몸체 측으로 당겨 회전시키고, 일측 개폐도어(20)를 상향 회전시키는 제2와이어(40);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 윈치장치(50)는, 배수로(2) 상부에 설치되어 있는 지지대(51)와; 상기 지지대(51)에 연결되어 있는 제1윈치(52)와; 상기 제1윈치(52)의 하부에 설치되어 있는 제2윈치(53);로 구성되어 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)는 각각 연속적으로 제2윈치(53) 및 제1윈치(52)에 감겨 당겨지도록 구성되어 있고, 상기 지지장치(60)는, 상기 지지대(51)에 일측이 설치되어 있는 실린더몸체(61)와, 상기 실린더몸체(61)의 하부에 설치되어 있으며, 제2윈치(53)가 연결되어 있는 실린더로드(62);로 구성되어 상기 제2윈치(53)를 배수로(2) 내부로 상,하향 이동시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 탈수장치(80)는 다수 개의 침전탱크(85)가 연속으로 설치되어 있고, 각 침전탱크(85) 하부를 연결하는 연결스크류(84) 및 각 침전탱크(85) 하부의 침전물을 연결스크류(84)로 이송하는 하부스크류(83)로 이루어져 침전탱크(85)로 유입된 슬러지 중의 침전물은 스크류들을 따라 이동 배출되면서 탈수되고, 침전물과 분리된 수분은 별도로 배출되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 배수로 슬러지 준설 재활용 공법은, 상기 배수로 슬러지 준설 재활용 설비를 이용하여, 배수로 상부 양측의 윈치장치(50)를 교대로 당겨 상기 스크래퍼(100)를 양쪽으로 교대로 이동시키면서 슬러지를 배수로(2) 양측으로 준설하는 준설단계; 배수로(2) 양측으로 준설된 슬러지를 상기 흡입장치(70)를 이용하여 흡입하는 흡입단계; 흡입장치(70)로 흡입된 슬러지를 상기 탈수장치(80)로 공급하여 탈수 처리하여 탈수된 슬러지는 배출하여 재활용장으로 운송하여 처리하고, 탈수 과정에서 분리된 분리수는 배수로(2)로 배출하는 탈수단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 이동식 윈치로 작동되는 와이어와 연결되는 스크래퍼를 이용하여 슬러지를 준설하고, 준설된 슬러지는 흡입장치 및 탈수장치를 연속으로 통과시켜 슬러지 중의 수분을 최소화하여 재활용 공정으로 이송시키고, 분리된 분리수는 다시 배수로로 침전시키도록 함으로써 스크래퍼의 준설율을 높이고, 본 발명의 출원인이 선출원하여 등록받은 차량 방식의 흡입장치 및 탈수장치를 이용함으로써 좁은 공간에서 준설, 재활용 공정이 신속히 이루어질 수 있게 된다.
특히, 스크래퍼는 몸체의 앞쪽과 뒷쪽에 개구부가 형성되며, 이 개구부를 회전 개폐시키는 개폐도어를 설치하는 한편, 양쪽의 개폐도어에 각각 제1와이어 및 제2와이어를 각각 연결하되, 제1와이어 및 제2와이어는 그 중간부분이 반대편 개폐도어에 구비된 제2가이드부재를 관통함으로써 하나의 와이어는 개폐도어를 닫히게 함으로써 개폐도어가 스크래퍼의 역할을 하도록 함과 더불어, 반대편의 개폐도어는 상향 개방된 상태가 되어 슬러지가 개구부를 통해 자연스럽게 유입될 수 있게 된다.
또한, 지지장치는 유압실린더 방식으로 구성되어 윈치의 위치를 상하 조정이 가능하게 하여 배수로 내 깊이에 따라 현장 맞춤형으로 스크래퍼의 상하 위치를 조정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 배수로 슬러지 준설 재활용 설비를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에서 이동식 차량으로 이루어진 탈수장치의 일 예를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에서 이동식 차량으로 이루어져 있으며, 흡입장치와 탈수장치가 모두 구비된 차량의 일 예를 나타낸 측면도.
도 4는 도 3의 차량에서 처리된 후 배출되는 슬러지의 상태를 나타낸 사진.
도 5 내지 8은 본 발명의 구성요소인 스크래퍼의 일 실시예를 나타낸 사진.
도 9는 본 발명에서 개폐도어의 정면 형상을 나타낸 정면 개략도.
도 10은 본 발명의 슬러지 준설용 스크래퍼를 측면에서 나타낸 측면개략도.
도 11 및 도 12는 도 10의 상태에서 각각 양측에서 제1와이어 및 제2와이어를 당겼을 때의 작용을 나타낸 측면개략도.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 배수로 슬러지 준설 재활용 설비와 준설 재활용 공법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 배수로 슬러지 준설 재활용 설비는 크게 스크래퍼(100), 윈치장치(50), 지지장치(60), 흡입장치(70) 및 탈수장치(80)로 이루어져 있다.
본 발명의 구성요소인 스크래퍼(100)는 도 1의 개략적인 도면에 나타난 바와 같이 서로 마주보는 방향에 각각 개구부(13)가 형성되어 있으며, 상기 개구부(13)에는 개폐도어(20)가 각각 설치되어 있고, 양측 개폐도어(20)에는 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 연결되어 상기 두 와이어 중 선택된 어느 하나를 당김에 따라 일측의 개폐도어(20)는 개방되고, 타측의 개폐도어(20)는 개구부(13)를 폐쇄시키도록 되어 있다.
아울러, 윈치장치(50)의 작동에 따라 좌우 양측으로 이동하면서 배수로(2) 내의 슬러지를 준설하도록 이루어져 있다.
이러한 스크래퍼(100)는 본 발명에서 매우 중요한 구성요소로써 이에 대한 설명은 뒤에 상세히 하기로 한다.
본 발명의 구성요소인 윈치장치(50)는 도면에 나타난 바와 같이 상기 스크래퍼(100)가 위치한 배수로(2) 양측 상부에 설치되어 있으며, 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 윈치에 연결되어 상기 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)를 전,후진시키도록 이루어져 있다.
아울러, 본 발명의 구성요소인 지지장치(60)는 도면에 나타난 바와 같이 일측이 상기 윈치장치(50)와 연결되어 있고, 타측은 배수로(2) 또는 배수로 주변의 바닥면에 지지되어 상기 윈치장치(50)를 지지하도록 이루어져 있다.
이때, 지지장치(60)는 단순히 윈치장치(50)를 지지하는 역할보다, 다양한 배수로 내부의 깊이차, 또는 현장에서 쌓인 슬러지의 두께가 준설에 따라 변화하면서 발생하는 높이 차에 대해 준설이 보다 원할히 이루어질 수 있도록 높이가 가변되도록 함이 바람직하다.
이를 위해 도 1에 나타난 것처럼 상기 윈치장치(50)는 배수로(2) 상부에 설치되어 있는 지지대(51)와;
상기 지지대(51)에 연결되어 있는 제1윈치(52)와;
상기 제1윈치(52)의 하부에 설치되어 있는 제2윈치(53);로 구성되어 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)는 각각 연속적으로 제2윈치(53) 및 제1윈치(52)에 감겨 당겨지도록 구성하고,
상기 지지장치(60)는,
상기 지지대(51)에 일측이 설치되어 있는 실린더몸체(61)와, 상기 실린더몸체(61)의 하부에 설치되어 있으며, 제2윈치(53)가 연결되어 있는 실린더로드(62);로 구성되어 상기 제2윈치(53)를 배수로(2) 내부로 상,하향 이동시키도록 구성됨이 보다 바람직하다.
이러한 구성은 제1와이어(30) 및 제2와이어(40) 및 이들과 연결되는 스크래퍼(100), 그리고 양쪽의 제2윈치(53)가 모두 바닥면과 평행한 수평을 이루도록 함으로써 준설이 이루어질 때 스크래퍼(100) 일측이 들리는 현상을 방지하여 원할한 준설을 유도할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 구성요소인 흡입장치(70)는 상기 스크래퍼(100)에 의해 준설된 슬러지를 배수로 외부로 흡입 이송하도록 구성되어 있다.
흡입장치(70)는 흡입펌프와 연결된 배관(71) 및 흡입펌프에 의해 흡입된 슬러지를 저장하는 탱크로 구성될 수 있다.
아울러, 본 발명의 구성요소인 탈수장치(80)는 상기 흡입장치(70)에서 흡입된 슬러지를 압축 탈수하여 탈수된 슬러지는 외부로 배출하고, 탈수 과정에서 분리된 분리수는 배수로(2)로 배출하도록 이루어져 있다.
도 1의 개략도에서 탈수장치(80)를 살펴보면, 일측에 배수로(2)로 분리수를 배출하는 환수관(82)이 연결되어 있고, 타측에는 탈수 처리된 슬러지를 배출하는 탈수슬러지배출관(81)이 연결되어 있는 상태가 도시되어 있다.
탈수장치(80)는 고정식보다는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이동식 차량으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도면을 살펴보면 차량에는 다수 개의 침전탱크(85)가 연속으로 설치되어 있고, 각 침전탱크(85) 하부를 연결하는 연결스크류(84) 및 각 침전탱크(85) 하부의 침전물을 연결스크류(84)로 이송하는 하부스크류(83)로 이루어져 있다.
이러한 구성은 침전탱크(85)로 유입된 슬러지 중의 침전물은 스크류들을 따라 이동 배출되면서 탈수되고, 침전물과 분리된 수분은 별도로 배출하는 구조를 취한다.
또는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 탈수장치(80)가 함께 탑재된 이동식 차량으로 흡입장치(70)를 구성할 수도 있다.
상기한 도면의 예는 본 출원인이 선출원하여 등록받은 "진공상태로 흡입하고 압축상태로 배출하는 슬러지 이송차량"(한국 등록특허공보 제10-0984267호)으로써 그 개략적인 구성은 차량에 탑재되어 습식 슬러지를 적재하는 저장탱크, 상기 저장탱크에는 내부공기가 배출되고 (압축)공기가 유입되는 단부가 상부에 위치하도록 설치된 제1배관과, 밸브가 구비되고 단부가 상부에 위치하도록 설치된 제2 배관이 설치되고, 하측에는 슬러지가 유입되고 배출되는 슬러지용 유입/배출구가 형성되며, 상기 차량의 일측에 설치되고 저장탱크의 제1 배관과 제2 배관에 연통되어 저장탱크 내의 공기를 흡입하여 진공상태로 형성하여 슬러지를 적재하고, 저장탱크에 공기를 공급하여 압축상태로 형성하여 슬러지를 배출하도록 하는 적재배출수단을 포함하며, 상기 저장탱크는 차량에 저장용기용 힌지를 중심으로 회전하도록 설치되고, 후방에는 후부도어용 힌지를 중심으로 회전하고, 후부도어용 실린더로 작동되는 후부도어이 설치되고, 일측에는 저장탱크를 힌지를 중심으로 회전시키는 덤프용 실린더가 설치되는 구성을 하고 있다.
이러한 흡입장치(70) 및 탈수장치(80)는 슬러지의 상태에 따라 압축 탈수가 잘 안되는 종류의 슬러지일 경우 흡입장치(70)를 이동식 압송 배출식 진공 흡입차로 구성하여 슬러지를 진공 흡입한 후 압송 배출시키고, 침전탈수트레일러를 탈수장치(80)로 구성하여 수거된 슬러지를 진공 흡입하여 압축 탈수후 배출하도록 구성될 수 있다.
또, 슬러지가 압축 탈수가 원할한 종류의 경우 도 3의 실시예인 압축 탈수 압송식 진공 흡입차를 이용하여 수거된 슬러지를 흡입한 후 바로 압축 탈수하여 재활용을 위해 배출하도록 구성될 수도 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 배수로 슬러지 준설 재활용 설비를 이용한 준설 재활용 공법은 준설단계, 흡입단계 및 탈수단계로 이루어지게 된다.
먼저 준설단계는 배수로 상부 양측의 윈치장치(50)를 교대로 당겨 상기 스크래퍼(100)를 양쪽으로 교대로 이동시키면서 슬러지를 배수로(2) 양측으로 준설한다.
아울러, 흡입단계는 배수로(2) 양측으로 준설된 슬러지를 상기 흡입장치(70)를 이용하여 흡입한다.
그다음 탈수단계는 흡입장치(70)로 흡입된 슬러지를 상기 탈수장치(80)로 공급하여 탈수 처리하여 탈수된 슬러지는 배출하여 재활용장으로 운송하여 처리하고, 탈수 과정에서 분리된 분리수는 배수로(2)로 배출한다.
이하에서는 본 발명의 주요 구성요소인 스크래퍼(100)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
스크래퍼(100)는 크게 몸체(10), 개폐도어(20), 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)의 단순한 구성으로 이루어져 있다.
몸체(10)는 도 5 내지 8의 사진 및 도 9 내지 11에 나타난 바와 같이 서로 마주보는 양측에는 서로 이격되어 측판(11)이 형성되어 있고, 상기 두 측판(11)의 상부를 일체로 연결하는 상판(12)이 형성되어 있다.
아울러, 상기 두 개의 측판(11)과 교차되는 방향에는 양측에 개구부(13)가 형성되어 있다.
이때, 상기 상판(12)의 저부에는 링 형상의 제1가이드부재(14)가 설치되어 있다.
또, 링 형상의 제1가이드부재(14)는 도시된 바와 같이 구멍이 전후 방향에 위치하도록 설치되어 있다.
측판(11)은 상판(12)에 대해 수직한 방향을 이루도록 형성될 수도 있으나, 가능하면 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 정면에서 봤을 때 서로 마주보는 두 측판(11)은 아래쪽으로 갈수록 점차 바깥쪽으로 경사지게 형성되어 슬러지가 아래쪽에 많이 채워지도록 하여 구조적 안정감을 제공하도록 함이 바람직하다.
더불어, 상기 측판(11) 하부에, 측판(11)과 일체로 이루어져 있으며, 아래쪽으로 갈수록 점차 안쪽으로 경사지게 형성된 하부절곡부(11a)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
개폐도어(20)는 도시된 바와 같이 상기 몸체(10)의 개구부(13)를 개폐시키도록 상단이 상기 몸체(10)의 상판(12)에 힌지 결합되어 있다.
사진을 보면 상판(12)과 개폐도어(20)가 맞닿는 부분에 경첩(20a)이 설치되어 있어 개폐도어(20)가 회전 가능하도록 된 것을 알 수 있다.
한편, 이러한 개폐도어(20)는 내측면 하부에 와이어체결부재(21)가 설치되어 있고, 내측면 중간에 링 형상의 제2가이드부재(22)가 설치되어 있다.
개폐도어(20)의 바람직한 실시예로 개폐도어(20)는 상측의 몸체연결부(23)와, 하측의 경사부(24)로 이루어짐이 바람직하다.
이러한 구성은 몸체연결부(23)는 몸체(10)의 상판(12)에 힌지 결합되어 있으며, 측면에서 봤을 때 몸체(10)의 상판(12)과 직교하게 형성되어 있고, 정면에서 봤을 때 하광상협의 형상을 취하고, 경사부(24)는 상기 몸체연결부(23)의 하부에 몸체연결부(23)와 일체를 이룬 채 형성되어 있으며, 측면에서 봤을 때 상기 몸체연결부(23)로부터 내측 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 정면에서 봤을 때 상광하협의 형상을 취하도록 이루어져 있다.
이때, 상기 와이어체결부재(21)는 상기 경사부(24) 내측면에 설치되어 있고, 상기 제2가이드부재(22)는 몸체연결부(23) 내측면에 설치되어 있는 것이 좋다.
제1와이어(30)는 도시된 바와 같이 일측 개폐도어(20)의 와이어체결부재(21)에 일측이 체결되어 있고, 중간은 상기 제1가이드부재(14)를 관통하며, 타측은 타측 개폐도어(20)의 제2가이드부재(22)를 관통하여 설치되어 있다.
이러한 구조는 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 일측 방향에서 타측 방향으로 당겨질 때 일측 개폐도어(20)를 몸체 측으로 당겨 회전시키고, 타측 개폐도어(20)를 상향 회전시키게 된다.
제2와이어(40)는 도시된 바와 같이 타측 개폐도어(20)의 와이어체결부재(21)에 일측이 체결되어 있고, 중간은 상기 제1가이드부재(14)를 관통하며, 타측은 일측 개폐도어(20)의 제2가이드부재(22)를 관통하여 설치되어 있다.
이러한 구조는 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 타측 방향에서 일측 방향으로 당겨질 때 타측 개폐도어(20)를 몸체 측으로 당겨 회전시키고, 일측 개폐도어(20)를 상향 회전시키게 된다.
상기와 같은 구성은 도 10 내지 12에 도시되어 있는 바와 같이 몸체(10)의 앞쪽과 뒷쪽에 개구부(13)가 형성되며, 이 개구부(13)를 회전 개폐시키는 개폐도어(20)가 설치되는 한편, 양쪽의 개폐도어(20)에 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 각각 연결되되, 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)는 그 중간부분이 각각 반대편 개폐도어(20)에 구비된 제2가이드부재(22)를 관통함으로써 하나의 와이어는 개폐도어(20)를 닫히게 하여 개폐도어(20)가 스크래퍼 역할을 하도록 하는 것은 물론, 반대편의 개폐도어(20)는 상향 개방된 상태가 되어 슬러지가 개구부(13)를 통해 자연스럽게 유입되도록 해주게 된다.
이때, 도 11의 작동상태에서 도 12의 작동상태로 변하는 과정 즉, 제1와이어(30)가 당겨지는 중에 반대로 제2와이어(40)가 당겨지는 과정에서 제2와이어(40)가 개폐도어(20)의 하단을 걸치게 되면 제2와이어(40)에 손상이 발생하며, 제2와이어(40)가 급격히 꺾인 각도가 되어 힘의 작용방향이 급격히 바뀌어 몸체(10)가 기울어지거나 뒤집히는 현상이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 방지하기 위하여 도 9와 같이 정면에서 봤을 때 상기 개폐도어(20)의 경사부(24)와 상기 측판(11)의 하부절곡부(11a) 사이가 이격되어 형성된 가이드개구부(11c)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
즉, 가이드개구부(11c)는 제2가이드부재(22)를 관통하는 측의 제1와이어(30) 또는 제2와이어(40)가 개폐도어(20) 하단에 걸리는 등의 현상을 방지하여 힘의 작용점의 변화가 발생하는 것을 최소화시키는 것이다.
한편, 원할한 준설이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 상기 경사부(24) 하단은 상기 하부절곡부(11a) 하단보다 하측으로 더 돌출되어 있고, 상기 하부절곡부(11a) 하단에는 상기 경사부(24) 하단과 일직선을 이루는 슬라이딩부(11b)가 일체로 다수 형성되어 있는 것이 좋다.
도면에서 슬라이딩부(11b)는 원통형 파이프를 삼각형 형태로 가공하여 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이동 중 장애물과 접촉할 경우 장애물과의 마찰을 최소화하면서 미끄러지면서 원할한 이동이 가능해질 수 있게 스키 날과 같은 형상 등으로 형성할 수도 있다.
상기와 같은 구성에 있어서, 상기 개폐도어(20)가 회전 개방되어 상기 몸체(10)의 상판(12)과 평행한 상태에서 상기 제2가이드부재(22)가 상기 경사부(24)보다 하향 돌출되도록 제2가이드부재(22)는 지지대(22a)에 의해 몸체연결부(23)와 연결되어 있는 것이 좋다.
즉, 어느 한 쪽의 와이어가 당겨질 때, 연결된 측의 개폐도어(20)를 닫아 스크래퍼 역할을 하면서 그 중간 부분이 반대편 개폐도어(20)를 들어올리는 역할을 해야 되는데, 제2가이드부재(22)가 개폐도어(20) 내측면에 밀착된 위치에 있을 경우 상향 회전을 위해서는 와이어의 높이가 몸체(10)의 상판(12)에 근접한 위치가 되어 무게중심이 높아지게 되고, 이에 따라 경사 발생에 따라 준설이 원할히 이루어지지 않거나 전복될 가능성이 있는 바, 도시된 것과 같이 브라켓에 연결된 지지대(22a)를 내측으로 돌출되도록 설치한 후 그 선단에 제2가이드부재(22)를 설치하며, 개폐도어(20)가 회전한 상태에서 제2가이드부재(22)의 구멍이 최대한 몸체(10)의 중간 지점이 되어 안정적인 무게중심을 잡아주면서 개폐도어(20)를 개방시킬 수 있게 되는 것이다.
2 : 배수로
10 : 몸체 11 : 측판
11a : 하부절곡부 11b : 슬라이딩부
11c : 가이드개구부 12 : 상판
13 : 개구부 14 : 제1가이드부재
20 : 개폐도어 21 : 와이어체결부재
22 : 제2가이드부재 22a : 지지대
23 : 몸체연결부 24 : 경사부
30 : 제1와이어 40 : 제2와이어
50 : 윈치장치 51 : 지지대
52 : 제1윈치 53 : 제2윈치
60 : 지지장치 61 : 실린더몸체
62 : 실린더로드 70 : 흡입장치
71 : 배관 80 : 탈수장치
81 : 배출관 82 : 환수관
83 : 하부스크류 84 : 연결스크류
85 : 침전탱크

Claims (5)

  1. 배수로 슬러지 준설 재활용 설비에 있어서,
    서로 마주보는 방향에 각각 개구부(13)가 형성되어 있으며, 상기 개구부(13)에는 개폐도어(20)가 각각 설치되어 있고, 양측 개폐도어(20)에는 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 연결되어 상기 두 와이어 중 선택된 어느 하나를 당김에 따라 일측의 개폐도어(20)는 개방되고, 타측의 개폐도어(20)는 개구부(13)를 폐쇄시키도록 되어 있어 양측으로 이동하면서 배수로(2) 내의 슬러지를 준설하는 스크래퍼(100)와;
    상기 스크래퍼(100)가 위치한 배수로(2) 양측 상부에 설치되어 있으며, 각각 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)가 윈치에 연결되어 상기 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)를 전,후진시키는 윈치장치(50)와;
    일측이 상기 윈치장치(50)와 연결되어 있고, 타측은 배수로(2) 또는 배수로 주변의 바닥면에 지지되어 상기 윈치장치(50)를 지지하는 지지장치(60)와;
    상기 스크래퍼(100)에 의해 준설된 슬러지를 배수로 외부로 흡입 이송하는 흡입장치(70)와;
    상기 흡입장치(70)에서 흡입된 슬러지를 압축 탈수하여 탈수된 슬러지는 외부로 배출하고, 탈수 과정에서 분리된 분리수는 배수로(2)로 배출하는 탈수장치(80);를 포함하여 구성되며,
    상기 탈수장치(80)는 다수 개의 침전탱크(85)가 연속으로 설치되어 있고, 각 침전탱크(85) 하부를 연결하는 연결스크류(84) 및 각 침전탱크(85) 하부의 침전물을 연결스크류(84)로 이송하는 하부스크류(83)로 이루어져 침전탱크(85)로 유입된 슬러지 중의 침전물은 스크류들을 따라 이동 배출되면서 탈수되고, 침전물과 분리된 수분은 별도로 배출되는 것을 특징으로 하는,
    배수로 슬러지 준설 재활용 설비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스크래퍼(100)는,
    양측에 서로 이격된 측판(11)이 형성되어 있고, 상기 두 측판(11)의 상부를 일체로 연결하는 상판(12)이 형성되어 있으며, 상기 두 개의 측판(11)과 교차되는 방향에는 개구부(13)가 형성되어 있고, 상기 상판(12)의 저부에는 링 형상의 제1가이드부재(14)가 설치되어 있는 몸체(10)와;
    상기 몸체(10)의 개구부(13)를 개폐시키도록 상단이 상기 몸체(10)의 상판(12)에 힌지 결합되어 있으며, 내측면 하부에 와이어체결부재(21)가 설치되어 있고, 내측면 중간에 링 형상의 제2가이드부재(22)가 설치되어 있는 개폐도어(20)와;
    일측 개폐도어(20)의 와이어체결부재(21)에 일측이 체결되어 있고, 중간은 상기 제1가이드부재(14)를 관통하며, 타측은 타측 개폐도어(20)의 제2가이드부재(22)를 관통하여 설치되어 있어 일측 방향에서 타측 방향으로 당겨질 때 일측 개폐도어(20)를 몸체 측으로 당겨 회전시키고, 타측 개폐도어(20)를 상향 회전시키는 제1와이어(30)와;
    타측 개폐도어(20)의 와이어체결부재(21)에 일측이 체결되어 있고, 중간은 상기 제1가이드부재(14)를 관통하며, 타측은 일측 개폐도어(20)의 제2가이드부재(22)를 관통하여 설치되어 있어 타측 방향에서 일측 방향으로 당겨질 때 타측 개폐도어(20)를 몸체 측으로 당겨 회전시키고, 일측 개폐도어(20)를 상향 회전시키는 제2와이어(40);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는,
    배수로 슬러지 준설 재활용 설비.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 윈치장치(50)는,
    배수로(2) 상부에 설치되어 있는 지지대(51)와;
    상기 지지대(51)에 연결되어 있는 제1윈치(52)와;
    상기 제1윈치(52)의 하부에 설치되어 있는 제2윈치(53);로 구성되어 제1와이어(30) 및 제2와이어(40)는 각각 연속적으로 제2윈치(53) 및 제1윈치(52)에 감겨 당겨지도록 구성되어 있고,
    상기 지지장치(60)는,
    상기 지지대(51)에 일측이 설치되어 있는 실린더몸체(61)와, 상기 실린더몸체(61)의 하부에 설치되어 있으며, 제2윈치(53)가 연결되어 있는 실린더로드(62);로 구성되어 상기 제2윈치(53)를 배수로(2) 내부로 상,하향 이동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는,
    배수로 슬러지 준설 재활용 설비.
  4. 삭제
  5. 배수로 슬러지 준설 재활용 공법에 있어서,
    상기 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 배수로 슬러지 준설 재활용 설비를 이용하여,
    배수로 상부 양측의 윈치장치(50)를 교대로 당겨 상기 스크래퍼(100)를 양쪽으로 교대로 이동시키면서 슬러지를 배수로(2) 양측으로 준설하는 준설단계;
    배수로(2) 양측으로 준설된 슬러지를 상기 흡입장치(70)를 이용하여 흡입하는 흡입단계;
    흡입장치(70)로 흡입된 슬러지를 상기 탈수장치(80)로 공급하여 탈수 처리하여 탈수된 슬러지는 배출하여 재활용장으로 운송하여 처리하고, 탈수 과정에서 분리된 분리수는 배수로(2)로 배출하는 탈수단계;를 포함하여 구성된,
    배수로 슬러지 준설 재활용 공법.
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