KR101511251B1 - 콤팩트형 슬러지 수집기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침전지 바닥에 침강된 슬러지를 침전지 전단부에 형성되어 있는 슬러지수집통으로 슬러지를 강제 이송키 위한 슬러지 수집기에 관한 것으로서, 슬러지의 수집에 이용되는 슬러지 스크래퍼를 슬러지 수집 중과 단순 이동 중을 구분하여 슬러지 스크래퍼 각도조절부를 이용하여 회전시키고, 회전된 상태가 지속적으로 유지될 수 있도록 함으로써, 효과적인 제어를 통해 슬러지 수집이 이루어질 수 있으며, 또한 슬러지 수집기의 이동을 위한 가이드레일을 침전지 측벽에 설치하여 침전지 바닥에 침강된 슬러지가 효과적으로 제거될 수 있도록 하는 수직형 슬러지 수집기에 관한 것이다.

Description

콤팩트형 슬러지 수집기{A COMPACT SLUDGE COLLECTOR}

본 발명은 프레임 구조의 콤팩트형 슬러지 수집기에 관한 것으로서, 종래 침전지 내에 중·대규모로 설치하여 복잡한 장치 구성을 이루던 수평형의 슬러지 수집장치에 비해 장치구성을 단순화, 기능화시킴으로써, 프레임 무게의 경감에 따른 경량성과 슬러지 수집효율이 높으며, 이로 인해 슬러지 수집에 소요되는 에너지 절감효과를 갖는다.

그리고 슬러지 수집기의 이동을 위한 가이드레일을 침전지 측벽에 설치함으로써 기존에 침전지 바닥에 설치된 가이드레일로 인해 가이드레일 주변부의 슬러지가 제대로 처리되지 않아 일정 시점에 바닥청소를 추가로 하여야 하는 번거로움을 해소할 수 있다는 장점을 갖는다.

슬러지의 물리적 특성을 살펴보면, 슬러지의 비중은 해당 물 체적의 무게에 대한 어떤 물질의 무게의 비로 정의되었는데, Dick(1972)은 건조된 폐활성 슬러지의 비중은 1.08이라 보고하였고, Campbell(1975)등은 젖은 상태의 슬러지 비중은 1.003~1.054의 범위에 있다고 하였다. 보통 슬러지의 비중은 물과 같은 1.0으로 가정되어 설계되는데, 실제적으로는 1.0 보다 다소 큰 값을 가지므로 침전이 가능하다.

그리고 일반적으로 슬러지는 액체 중에서 콜로이드 상(Colloid) 및 용존 고형물(Dissolved Solid)로 존재한다. 콜로이드 시스템에서 콜로이드는 그 자체의 정전기력(ElectroStatic Force) 때문에 부유 상태에 있다. 대부분 자연 발생적인 콜로이드나 슬러지 입자는 음으로 하전 되며, 유사한 전하끼리 반발하기 때문에 콜로이드는 반발력의 작용에 의해 부유 상태로 존재한다. 콜로이드 입자가 수(水)층을 이동할 때는 입자에 물 일부가 부착하여 이동하며 그 결과 부착수와 정지수 사이에 전단면 (Plane of shear)이 생기게 된다. 입자의 이동시 이온의 이동면에서 보면 고정층에 부착된 이온은 그대로 이동하나 분산층 내의 이온은 그 자체가 이동하는 것이 아니고 분산층 내에 형성되는 전단면이라고 하는 면을 경계로 하여 입자 측 부분의 부착수 내에 있는 이온만이 고정층 이온과 같이 이동하게 된다. 콜로이드의 안정성은 인력(Attractive Force)과 반발력(Repulsive Force)의 상대적 크기에 관계가 있고, 이 인력은 반데르발스 (Van der Waals) 힘에 의해 생기며, 그것은 콜로이드입자에 인접한 곳에서만 영향을 미친다. 또 반발력은 콜로이드 정전기력 때문에 생긴다. 이러한 힘들의 크기는 제타 전위 (Zeta potential)에 의해 측정된다.

일반적으로 슬러지 수집을 위한 슬러지수집기에는 수중대차식 슬러지수집기, 체인플라이트식 슬러지수집기, 주행보 현수식 슬러지수집기, 원형식 슬러지수집기, 진공흡입식 슬러지수집기로 구분된다.

상기 수중대차식 슬러지수집기는 장방형침전지로 특히 침전지내에 경사판이 설치된 곳에 유효하게 사용되며, 침전지 바닥에 대차를 설치하고 wire rope로 견인하여 침전지내를 전, 후진하면서 슬러지 호퍼(hopper)를 향해서 전진시에는 긁어서 제거하고, 후진시에는 스크레이퍼(scraper)를 들어서 침전지 후단까지 오고, 최종 지점에 왔을 때 벽에 근접한 슬러지로부터 완전히 긁어서 슬러지 호퍼까지 이송, 수집한다. 이 방식은 구동부를 지(池)의 상부에 설치하고 지 아래에 부설된 rail위를 대차(bogie)가 주행하면서 슬러지를 수집하는 것으로 비교적 간단하고 경제적이나 수중에 있기 때문에 견인용 wire rope의 조정이나, 좌우의 unbalance에 의하여 대차가 레일로부터 탈선되지 않도록 주의해야 한다.

상기 체인플라이트식 슬러지수집기는 장방형 침전지에 사용되는 것으로 2조의 endless chain에 다수의 컬렉터판을 2~4m 간격으로 취부하고, 이것을 구동축, 종동축, 중간축의 스프로켓 휠(sprocket wheel)을 통해 구동함으로서 지 아래에 침적된 슬러지를 호퍼로 긁어 모아서 지내를 청소하는 기능을 지닌다. 대게 chain flight는 정수장의 시설용량이 크고, 수질이 나빠서 대량의 슬러지를 연속적으로 인발밸브를 사용하여 제거코자 할 경우에 적용되는 슬러지 배제설비이다. 연속운전을 하므로 슬러지 제거효율은 매우 양호하며 처리량 또한 많다. 수중축, 플라이트의 강도 및 하중 제한으로 금속제 체인을 사용할 경우, 폭 6m 및 최대 80m까지 운영이 가능하다.

상기 주행보 현수식 슬러지수집기는 지 위에서 주행하는 보에 현수되어 있는 갈퀴판에 의해 호퍼로 긁어 모은다. 또 보가 귀환할 때에는 갈퀴를 들어올려 주행한다. 수중대차방식과 비슷하며 차이점은 로우프로 대차를 견인하는 것이 아니라 레일에 설치된 주행장치에 의해 구동된다는 점이 다르다. 수로폭은 최대 10m 이고 침전지 길이는 제한이 없다.

상기 원형식 슬러지수집기는 원형조정조, 농축조에서 중요한 설비로서 발생슬러지를 스크레이퍼의 회전에 의해 원추형 중심부로 슬러지를 모아 슬러지 고형물의 함량을 증가시키는 슬러지수집기로서 스크레이퍼 구동부의 형태에 따라 중심구동 현수형, 중심구동 지주형, 주변구동형으로 나누어진다.

상기 진공흡입식 슬러지수집기는 슬러지의 수집을 헤드 파이프로 진공흡인하는 것이 블레이드를 이용한 다른 슬러지수집기와의 차이점이다. H정수장의 TRAC-VAC 진공흡입식 슬러지 수집기는 공기압으로 구동되고 공기압으로 슬러지를 흡인하는 구조이나, 최근의 진공흡입식 슬러지수집기(VACULIFT)는 rope 구동, 공기압으로 슬러지 흡인의 방식을 취하고 있다. 이 시스템은 PLC를 사용한 전자시스템을 통하여 슬러지수집기를 어느 주기로 운영할 것인지, 이동거리를 얼마로 할 것인지를 자동으로 결정할 수 있다. 예를 들어 침전지 유입부에서 전체길이의 1/3지점까지 슬러지가 많이 축적되므로 이 구간에는 수시로 슬러지를 수집할 필요가 있으며 이때 short trip 모드로 쉽게 운영할 수 있다. 보통 폭이 7.5m, 길이가 60m 이내인 침전지에 한하여 사용된다.

대한민국 등록특허 10-1316628(등록일자 2013.10.02) 대한민국 등록특허 10-1170509(등록일자 2012.07.26) 대한민국 등록특허 10-1151305(등록일자 2012.05.23)

본 발명은 침전지 내의 슬러지 수집을 위한 장치를 구성함에 있어, 콤팩트하게 제작되어 경량성과 기능성을 높이고, 프레임 무게 경감에 따른 슬러지 수집에 소요되는 에너지 소모량을 최소화함으로써 에너지 효율 및 슬러지 처리 효율을 높일 수 있는 콤팩트형 슬러지 수집기를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.

상기의 문제를 해결하기 위하여,

침전지의 양측 벽면에 설치된 한 쌍의 가이드레일을 따라 이동하면서, 침전지 바닥에 침강된 슬러지를 침전지 전단부에 형성되어 있는 슬러지수집통으로 강제 이송시켜 슬러지를 수집하되,

상기 슬러지수집통 방향으로의 정방향 이동시 슬러지 스크래퍼를 수직방향으로 세워 침전지 바닥에 닿도록 하여 슬러지를 상기 슬러지수집통으로 강제 이송시키고, 역방향 이동시 상기 슬러지 스크래퍼를 사선방향으로 기울여 상기 침전지 바닥으로부터 이격시켜 슬러지에 닿지 않는 상태에서 정위치에 오도록 하는 왕복이동을 통해 슬러지를 수집하는 슬러지 수집장치로서,

상기 슬러지 수집장치는 프레임 구조로 슬러지 수집장치의 몸체를 구성하는 스크래퍼 프레임과,

상기 스크래퍼 프레임의 양측 외면에 형성되어 상기 가이드레일과 맞물려 회전하는 제1롤러와,

상기 스크래퍼 프레임의 내측 길이방향으로 형성되되, 슬러지 스크래퍼 상부에 형성되는 슬러지 스크래퍼 지지부와,

상기 슬러지 스크래퍼 지지부의 하부에 결합 형성되는 판형의 슬러지 스크래퍼와,

상기 슬러지 스크래퍼 지지부의 양 측단에 결합형성되어 슬러지 스크래퍼의 기울기 각도를 조절하는 슬러지 스크래퍼 각도조절부와,

상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부 상단에 레일 형상으로 형성되어 상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부를 수직으로 세워진 상태에서 사선방향으로 기울기를 갖는 범위 내에서 기울기에 변화를 주어 상기 슬러지 스크래퍼가 침전지 바닥에 닿거나 또는 이격되도록 하는 터닝브레이크를 포함하여 이루어지는 콤팩트형 슬러지 수집기를 제공한다.

본 발명에 따른 수직형 슬러지 수집기는 침전조의 측벽에 형성되어 있는 레일을 따라 전·후 왕복운동을 하면서 슬러지 스크래퍼에 의해 침전조의 일측 바닥에 형성되어 있는 슬러지수집통으로 슬러지를 수집·처리하기 때문에 기존처럼 레일이 바닥에 설치되어 있어 레일 주변의 슬러지를 제대로 처리하지 못하여 별도의 물청소를 해야하는 번거로움이 없이 깔끔하게 슬러지 처리가 가능하다는 장점을 갖는다.

그리고 기존 침전조 전체 공간을 차지하던 방식의 장치 구성을 지양하여 장치를 콤팩트하게 제작함으로써 프레임 무게의 경감에 의한 에너지 효율성을 높일 수 있으며, 또한 슬러지 스크래퍼 각도조절부의 구동을 통해 슬러지 스크래퍼를 효율적으로 제어함으로써 슬러지 처리효율 또한 높일 수 있다는 장점을 갖는다.

이외에 본 발명에 따른 수직형 슬러지 수집기는 내부식성 강한 재질을 이용하여 제작함으로써 제품의 노후화를 최대한 지연시켜 장치 활용성을 높일 수 있다는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 도시한 사시도로서, 전진시 슬러지 스크래퍼가 수직방향으로 회전된 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 도시한 측면도로서, 전진시 슬러지 스크래퍼가 수직방향으로 회전된 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 도시한 사시도로서, 전진 후 슬러지 스크래퍼가 사선방향으로 회전된 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 도시한 측면도로서, 전진 후 슬러지 스크래퍼가 사선방향으로 회전된 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 도시한 사시도로서, 후진시 슬러지 스크래퍼가 사선방향으로 호전된 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 도시한 측면도로서, 후진시 슬러지 스크래퍼가 사선방향으로 호전된 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 도시한 사시도로서, 후진 후 슬러지 스크래퍼가 사선방향으로 호전된 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 도시한 측면도로서, 후진 후 슬러지 스크래퍼가 사선방향으로 호전된 상태를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 슬러지 수집기를 구성하는 슬러지 스크래퍼 각도조절부를 도시한 정면도.

이하, 상기의 기술 구성에 대해 도면과 함께 구체적으로 살펴보고자 한다.

도 1 내지 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬러지 수집기(1)는 침전지의 양측 벽면에 설치되어 있는 한 쌍의 가이드레일(100)을 따라 이동하면서, 침전지 바닥에 침강된 슬러지를 슬러지 스크래퍼를 이용하여 침전지 바닥면 전단부에 형성되어 있는 슬러지수집통으로 강제 이송시켜 슬러지를 수집하되,

상기 슬러지수집통 방향으로의 정방향 이동시 슬러지 스크래퍼를 수직방향으로 세워 침전지 바닥에 닿도록 하여 슬러지를 상기 슬러지수집통으로 강제 이송시키고, 역방향 이동시 상기 슬러지 스크래퍼를 사선방향으로 기울여 상기 침전지 바닥으로부터 이격시켜 슬러지에 닿지 않는 상태에서 정위치에 오도록 하는 왕복이동을 통해 슬러지를 수집하는 슬러지 수집장치(1)로서,

상기 슬러지 수집장치(1)는 프레임 구조로 슬러지 수집장치의 몸체를 구성하는 스크래퍼 프레임(10)과,

상기 스크래퍼 프레임(10)의 양측 외면에 형성되어 상기 가이드레일(100)과 맞물려 회전하는 제1롤러(20)와,

상기 스크래퍼 프레임(10)의 내측 길이방향으로 형성되되, 슬러지 스크래퍼 상부에 형성되는 슬러지 스크래퍼 지지부(30)와,

상기 슬러지 스크래퍼 지지부(30)의 하부에 결합 형성되는 판형의 슬러지 스크래퍼(40)와,

상기 슬러지 스크래퍼 지지부(30)의 양 측단에 결합형성되어 슬러지 스크래퍼(40)의 기울기 각도를 조절하는 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)와,

상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50) 상단에 레일 형상으로 형성되어 상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)를 수직으로 세워진 상태에서 사선방향으로 기울기를 갖는 범위 내에서 기울기에 변화를 주어 상기 슬러지 스크래퍼(40)가 침전지 바닥에 닿거나 또는 이격되도록 하는 터닝브레이크(60)를 포함하여 이루어진다.

이때 상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)는 상단에 형성되어 있는 제2롤러(501)를 통해 터닝브레이크(60)에 맞물려 이동하는 리미트레버(502)와,

상기 리미트레버(502)와 축결합을 이루는 'V'자 형상의 리미트서브레버(503)와,

상기 리미트레버(502)의 일측과 상기 리미트서브레버(502)의 일측을 연결하는 리미트레버크랭크부(504)를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 한다.

상기 스크래퍼 프레임(10)은 양측 외면에 형성되어 있는 롤러부(20)의 회전을 통해 전·후 방향의 이동이 이루어지며, 이때 상기 롤러부(20)는 침전지 양측 벽면에 형성되어 있는 가이드레일(100)과 맞물려 회전하게 된다.

기존 대부분의 슬러지 수집기는 가이드레일이 바닥면에 설치되어 있어 슬러지 수집기를 통해 슬러지를 제거하더라도 가이드레일 주변의 슬러지를 제대로 처리할 수 없어 주기적으로 물청소를 해줘야 하는 불편함이 있었다.

따라서 본 발명에서는 상기 가이드레일(100)을 침전지의 측벽에 설치함으로써, 슬러지 수집기(1)가 상기 측벽에 형성된 가이드레일(100)을 따라 이동하도록 하여 침전지 바닥에 침강되어 있는 슬러지를 깨끗하게 제거할 수 있도록 한다.

상기 제1롤러(20)는 메인롤러(201)와 보조롤러(202)로 이루어진다. 상기 메인롤러(201)는 스크래퍼 프레임(10)의 양측 외면에 다수로 형성되어 가이드레일을 따라 스크래퍼 프레임(10)의 이동을 유도한다.

그리고 상기 보조롤러(202)는 스크래퍼 프레임(10)의 네 모서리에 형성되어 스크래퍼 프레임(10)이 슬러지를 수집하면서 이동하는 과정에서 위치가 틀어지는 것을 방지하여 스크래퍼 프레임(10)이 정해진 위치 내에서 위치 변동이 없이 수직방향으로 왕복이동이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 스크래퍼 프레임(10)의 중앙부에는 길이방향을 따라 슬러지 스크래퍼 지지부(30)가 형성되고, 상기 슬러지 스크래퍼 지지부(30)의 하부에는 슬러지 스크래퍼(40)가 결합설치된다.

상기 슬러지 스크래퍼(40)는 슬러지 수집이 이루어지는 과정 중에는 침전지 바닥에 닿아 이동함으로써 슬러지를 강제 이송하여 침전지의 하부 전단에 형성되어 있는 슬러지수집통으로 슬러지 수집이 이루어지게 된다.

그러나 상기 슬러지 수집과정을 거친 후 다시 정위치로 이동할 때에는 상기 슬러지 스크래퍼(40)는 침전지 바닥으로부터 소정 간격으로 떨어져 이동하게 된다.

즉, 슬러지수집기(1)가 침전지의 슬러지수집통 방향으로 이동하는 정방향 이동시에는 슬러지 스크래퍼(40)가 침전지의 바닥면과 완전히 닿아 슬러지를 강제 이송하나, 상기 슬러지수집기(1)까지 이동한 슬러지수집기(1)가 다시 정위치로 돌아오는 중에는 슬러지 스크래퍼(40)가 침전지 바닥면으로부터 떨어뜨려 슬러지에 닿지 않도록 한다.

이때 상기 슬러지 스크래퍼(40)의 각도 조절은 상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)에 의해 이루어진다.

상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)는 도 9에 도시된 바와 같이,

상단에 형성되어 있는 제2롤러(501)를 통해 터닝브레이크(60)에 맞물려 이동하는 리미트레버(502)와,

상기 리미트레버(502)와 축결합을 이루는 'V'자 형상의 리미트서브레버(503)와,

상기 리미트레버(502)의 일측과 상기 리미트서브레버(503)의 일측을 연결하는 리미트레버크랭크부(504)를 포함하여 이루어진다.

상기 슬러지 스크래퍼 각도 조절부(50)에는 제2롤러(501)가 상부에 형성되어 있고, 상기 제2롤러(501)는 터닝브레이크(60)에 맞물려 이동하도록 구성되어 있어, 상기 제2롤러(501)의 이동 과정 중에 하부에 형성되어 있는 리미트레버(502)와 상기 리미트레버(502)와 축결합을 이루는 'V'자 형상의 리미트서브레버(503)가 구동되어 슬러지 스크래퍼(40)의 각도 조절이 이루어지도록 한다.

즉, 상기 제2롤러(501)는 리미트레버(502)의 상부에 결합되어 있으며, 상기 리미트레버(502)는 다시 'V'자 형상의 리미트서브레버(503)와 축결합을 이루도록 구성되어 있으며, 상기 리미트레버(502)의 일측과 리미트서브레버(503)의 일측이 리미트레버크랭크(504)를 통해 연결되어 있고, 제2롤러(501)가 상기 터닝브레이크(60)에 맞물려 이동하면서 수직 방향의 높낮이 변화에 따른 리미트레버크랭크(504)의 신축 운동을 통해 슬러지 스크래퍼(40)의 각도가 조절되면서 회전을 이루게 한다.

이때 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)의 리미트레버(502)와 리미트서브레버(503)의 중심축 사이의 사잇각(θ)은 40~60°를 유지하도록 한다.

이와 같은 과정을 통해 상기 슬러지 스크래퍼 지지부(30) 하부에 결합설치되어 있는 슬러지 스크래퍼(40)는 수직방향에서 사선방향으로의 회전을 이루고, 또는 사선방향에서 수직방향으로의 회전을 이루게 된다. 그리고 이와 같이 회전이 이루어진 이후에는 상기 리미트레버크랭크(504)에 의해 상기 슬러지 스크래퍼(40)는 회전된 상태가 고정되어 슬러지 수집과정 또는 이동과정이 지속적으로 이루어지게 된다.

그리고 본 발명에 따른 슬러지 수집장치(1)를 구성하는 스크래퍼 프레임(10), 슬러지 스크래퍼 지지부(30), 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)는 내식성이 강한 스테인리스를 이용하여 제조된다.

이와 같이 내식성이 강한 재질을 이용하여 장치를 이룸으로써, 부식에 의한 노후화를 방지하여 제품의 신뢰도를 유지할 수 있도록 한다.

상기 스테인리스는 Cr 22.40~23.59wt%, Ni 7.6~14.4wt%, Mo 5.40~5.86wt%, N 0.29~0.32wt%, C 0.04~0.05wt%, Si 0.30~0.90wt%, Mn 0.22~0.45wt%, P 0.011wt%, Fe 잔량을 진공 고주파 유도로에서 용해시켜 주괴(ingot)를 제조하고,

이와 같이 제조된 주괴(ingot)를 Ar 분위기에서 1, 200~1,300℃에서 2~4시간 동안 soaking 후, 1,000~1,100℃에서 4~6mm로 열간 압연한 후,

1,120~1,130℃에서 20~30분간 열처리를 하여 수냉시킨 것을 사용한다.

상기 스테인리스는 Ni 함량 변화에 따른 미세조직 변화와 부식저항성과 응력부식저항성을 갖는 것으로서, Ni 함량이 7.6wt%에서 14.4wt%까지 사용량이 증가함에 따라 내부식 특성이 향상된다. 그러나 Ni의 함량이 7.6wt% 미만으로 떨어질 경우에는 내부식 특성이 떨어질 우려가 있으므로 상기 Ni의 함량은 다른 성분들과의 적정 배합을 유지하기 위해 7.6~14.4wt%의 범위 내로 함량을 유지하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 침전지 바닥에 침강되어 있는 슬러지를 수집하기 위한 슬러지 스크래퍼(40) 내마모성이 강한 고무재질로 이루어져 있으며, 구체적으로는 SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 100중량부에 대하여 카본블랙 40~60중량부, 산화아연(ZnO) 1~7중량부, 황(Sulfur) 0.5~3중량부, 스테아르 산(Stearic Acid) 0.3~5중량부, TBBS(N-t-butyl-2-benzothiazole sulfenamide) 0.3~5중량부의 배합으로 조성된 것을 사용한다.

더욱 구체적으로는 SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 100중량부에 대하여 카본블랙 50중량부, 산화아연(ZnO) 5중량부, 황(Sulfur) 1중량부, 스테아르 산(Stearic Acid) 1중량부, TBBS(N-t-butyl-2-benzothiazole sulfenamide) 1중량부의 배합으로 조성된 것을 사용한다.

상기 고무는 카본블랙을 사용함에 따른 내마모성 특성이 향상되는 것으로서, 이때 카본블랙의 사용량이 40중량부 미만인 경우에는 내마모성 특성의 향상을 기대하기 어렵고, 60중량부를 초과하게 되는 경우에는 고무의 물성에 영향을 미칠 수 있으므로 상기 카본블랙의 사용량은 전체 고무에 대해 40~60중량부 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수직형 슬러지 수집기는 침전지의 측벽레일을 통해 이동을 하면서 슬러지를 수집하기 때문에 침전지 바닥에 침강되어 있는 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있으며, 또한 장치가 콤팩트하기 때문에 에너지 이용량이 절감되며, 효과적으로 슬러지 스크래퍼의 회전제어가 가능하여 슬러지 수집 효율을 극대화시킬 수 있어 산업상 이용가능성이 크다.

1 : 슬러지 수집장치
10: 스크래퍼 프레임
20: 롤러부
30: 슬러지 스크래퍼 지지부
40: 슬러지 스크래퍼
50: 슬러지 스크래퍼 각도조절부
60: 프런트 터닝 브레이크

Claims (5)

1. 침전지의 양측 벽면에 설치된 한 쌍의 가이드레일(100)을 따라 이동하면서, 침전지 바닥에 침강된 슬러지를 침전지 전단부에 형성되어 있는 슬러지수집통으로 강제 이송시켜 슬러지를 수집하되,
   상기 슬러지수집통 방향으로의 정방향 이동시 슬러지 스크래퍼를 수직방향으로 세워 침전지 바닥에 닿도록 하여 슬러지를 상기 슬러지수집통으로 강제 이송시키고, 역방향 이동시 상기 슬러지 스크래퍼를 사선방향으로 기울여 상기 침전지 바닥으로부터 이격시켜 슬러지에 닿지 않는 상태에서 정위치에 오도록 하는 왕복이동을 통해 슬러지를 수집하는 슬러지 수집장치(1)로서,
   상기 슬러지 수집장치(1)는 프레임 구조로 슬러지 수집장치의 몸체를 구성하는 스크래퍼 프레임(10)과,
   상기 스크래퍼 프레임(10)의 양측 외면에 형성되어 상기 가이드레일(100)과 맞물려 회전하는 제1롤러(20)와,
   상기 스크래퍼 프레임(10)의 내측 길이방향으로 형성되되, 슬러지 스크래퍼 상부에 형성되는 슬러지 스크래퍼 지지부(30)와,
   상기 슬러지 스크래퍼 지지부(30)의 하부에 결합 형성되는 판형의 슬러지 스크래퍼(40)와,
   상기 슬러지 스크래퍼 지지부(30)의 양 측단에 결합형성되어 슬러지 스크래퍼(40)의 기울기 각도를 조절하는 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)와,
   상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50) 상단에 레일 형상으로 형성되어 상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)를 수직으로 세워진 상태에서 사선방향으로 기울기를 갖는 범위 내에서 기울기에 변화를 주어 상기 슬러지 스크래퍼(40)가 침전지 바닥에 닿거나 또는 이격되도록 하는 터닝브레이크(60)를 포함하여 이루어지는 것에 있어서,
   상기 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)는 상단에 형성되어 있는 제2롤러(501)를 통해 터닝브레이크(60)에 맞물려 이동하는 리미트레버(502)와,
   상기 리미트레버(502)와 축결합을 이루는 'V'자 형상의 리미트서브레버(503)와,
   상기 리미트레버(502)의 일측과 상기 리미트서브레버(503)의 일측을 연결하는 리미트레버크랭크부(504)를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 콤팩트형 슬러지 수집기.
   
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3. 청구항 1에 있어서,
   슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)의 리미트레버(502)와 리미트서브레버(503)의 중심축 사이의 사잇각(θ)은 40~60°임을 특징으로 하는 콤팩트형 슬러지 수집기.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   슬러지 스크래퍼(40) 내마모성 고무로 이루어진 것으로서,
   상기 고무는 SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 100중량부에 대하여 카본블랙 40~60중량부, 산화아연(ZnO) 1~7중량부, 황(Sulfur) 0.5~3중량부, 스테아르 산(Stearic Acid) 0.3~5중량부, TBBS(N-t-butyl-2-benzothiazole sulfenamide) 0.3~5중량부의 배합으로 조성된 것임을 특징으로 하는 콤팩트형 슬러지 수집기.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   슬러지 수집장치(1)를 구성하는 스크래퍼 프레임(10), 슬러지 스크래퍼 지지부(30), 슬러지 스크래퍼 각도조절부(50)는 내식성이 강한 스테인리스를 이용하여 제조된 것으로서,
   상기 스테인리스는 Cr 22.40~23.59wt%, Ni 7.6~14.4wt%, Mo 5.40~5.86wt%, N 0.29~0.32wt%, C 0.04~0.05wt%, Si 0.30~0.90wt%, Mn 0.22~0.45wt%, P 0.011wt%, Fe 잔량을 진공 고주파 유도로에서 용해시켜 주괴(ingot)를 제조하고,
   이와 같이 제조된 주괴(ingot)를 Ar 분위기에서 1,200~1,300℃에서 2~4시간 동안 soaking 후, 1,000~1,100℃에서 4~6mm로 열간 압연한 후,
   1,120~1,130℃에서 20~30분간 열처리를 하여 수냉시킨 것임을 특징으로 하는 콤팩트형 슬러지 수집기.
   
   

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