KR101543533B1 - 침전지용 일체형 슬러지 배출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 침전지용 일체형 슬러지 배출장치에 관한 것으로, 기존의 콘크리트 호퍼 위에 씌워서 스크레이퍼에 의해 이송된 침전지의 슬러지를 외부로 원활하게 배니 할 수 있도록 한 것으로, 전,후면과 좌,우 측면이 내측으로 경사져서 장방형 깔때기 형태로 이루어진 금속제 호퍼(100)와, 상기 금속제 호퍼의 외측에 배관이 설치되고 호퍼 내측으로 노즐이 노출되어 압력수를 분사하는 압력수 분사부(200)와, 상기 금속제 호퍼의 하부에 설치되어 슬러지를 배니관으로 배출하는 슬러지 드레인부(300)가 일체로 이루어져 있고, 상기 압력수 분사부와 슬러지 드레인부는 기존의 압력수 공급 배관 및 배니관에 신축 이음관을 이용하여 접속되어 이의 시공과 유지보수를 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.

Description

침전지용 일체형 슬러지 배출장치 {Integrated sludge discharging apparatus for settling pond}
본 발명은 침전지용 일체형 슬러지 배출장치에 관한 것으로, 상세히는 기존의 콘크리트 호퍼 위에 씌워서 스크레이퍼에 의해 이송된 침전지의 슬러지를 외부로 원활하게 배니 할 수 있도록 한 것으로, 전,후면과 좌,우 측면이 내측으로 경사져서 장방형 깔때기 형태로 이루어진 금속제 호퍼와, 상기 금속제 호퍼의 외측에 배관이 설치되고 호퍼 내측으로 노즐이 노출되어 압력수를 분사하는 압력수 분사부와, 상기 금속제 호퍼의 하부에 설치되어 슬러지를 배니관으로 배출하는 슬러지 드레인부가 일체로 이루어져 있고, 상기 압력수 분사부와 슬러지 드레인부는 기존의 압력수 공급 배관 및 배니관에 신축 이음관을 이용하여 접속되어 이의 시공과 유지보수를 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 정수장 및 하수 처리장에는 대략 길이 70m×폭 10m×높이 5m의 장방형으로 이루어진 침전지를 구비하여 정수장 및 하수 처리장으로 유입되는 원수에 함유되어 있는 슬러지를 침전시키고 있다. 그 후 침전지의 상등수는 정수장인 경우 월류웨어를 통하여 여과지로 공급되고, 하수처리장인 경우는 유기물 정화과정 등을 거친 후 하천으로 방류된다.
한편, 침전지에 침전된 슬러지는 침전지 내부에 왕복이동이 가능하도록 설치된 대차식 또는 캐터필러식 슬러지 수집기(스크레이퍼)에 의해 상등수 배출용 월류웨어의 반대 측에 위치한 슬러지 호퍼로 수집된 후, 배니밸브의 구동에 의해 배니관을 통하여 정수장인 경우는 배출수조로, 하수 처리장인 경우는 농축조로 배출된다.
또, 종래의 슬러지 배출장치는 타이머에 의하여 주기적으로 또는 수동으로 배니밸브를 작동시켜 호퍼와 농축조 사이에 설치된 배니배관으로 슬러지를 흡입하여 배출하는 구조를 가지고 있다.
따라서, 종래에는 호퍼에 수집된 슬러지가 호퍼 바닥에 압밀되어 나팔관 주변의 슬러지만 배출되고 나팔관의 후면과 입구로부터 먼 곳에 위치한 슬러지는 원활하게 배출되지 못하고 계속 쌓이는 현상이 발생하게 된다.
이러한 현상이 계속 진행되어 주변의 슬러지가 굳어지게 되면, 압밀된 슬러지에 형성된 수로를 통하여 상등수만 또는 슬러지 함유농도가 낮은 슬러지가 배출되는 악순환을 되풀이하고 있으며, 이에 의해 침전수의 낭비와 슬러지의 배출곤란으로 침전수질의 저하를 초래하였다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위해서는 정기적으로 침전지를 비우고 인력을 사용하여 호퍼 바닥에 압밀된 슬러지를 제거하여야 하는 청소작업을 실시해야 함으로 인하여 많은 경제적 손실을 유발하게 되었다.
본 발명과 관련된 종래기술로는 특허 제0571619호의 슬러지 배출장치가 개시되어 있는데, 이는 슬러지 배니 배관에 배니 분기관을 조립한 후 호퍼 분할벽을 각각 조립하도록 되어 있으며, 배니 분기관은 일반 원형 파이프로 이루어져 있어 바닥면의 슬러지까지 완벽하게 제거하지 못하는 상황이 발생한다. 또한, 배출장치를 점검하거나 보수할 때 용접부위를 절단한 후 다시 용접하여야 하는 번거로움이 있다.
또, 실용신안등록 제0450574호의 슬러지 배출장치는 압력수 공급관이 노출형으로 이루어져 있어 배관 상부에 슬러지가 쌓이는 문제점이 있으며, 별도의 구동모터를 사용함으로써 장치가 복잡해지게 되며, 노출형으로 이루어진 압력수 공급관으로 인해 호퍼에 출입하는데 지장을 초래하는 문제점도 있었다.
또한, 실용신안등록 제0450574호의 경우에는 문제발생시 철거하여 수리한 후 다시 장착하고 있는데, 산소절단기를 사용하여 배관 연결부위를 절단하는 작업 및 재용접 작업을 실시하게 됨으로써 작업에 상당한 시간과 기술이 소요되는 문제점도 있었다.
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 콘크리트 호퍼의 측면을 파취한 후 내부에 압력수 공급관을 매설한 후 그라우팅을 실시하는 경우도 있는데, 이와 같은 압력수 배관의 설치방식에 있어서는 콘크리트의 방수층을 손상시켜 침전지의 누수현상을 초래하게 되는 원인이 되기도 한다.
등록특허 제10-0571619호(2006.04.10.등록) 실용신안등록 제20-0450574호(2010.10.07.등록) 실용신안등록 제20-0264190호(2002.01.30.등록) 실용신안등록 제20-0204010호(2000.09.08.등록)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 이의 설치 및 유지 보수가 용이하고, 슬러지의 압밀에도 불구하고 드레인 관이 폐쇄되는 현상을 최소화할 수 있으며, 슬러지에 의해 압력수 분사 노즐의 구멍이 막히는 현상도 예방할 수 있는 침전지용 슬러지 배출장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기존의 콘크리트 호퍼 위에 씌워지는 금속제 호퍼와, 상기 금속제 호퍼의 외측에서 호퍼 내측으로 압력수를 분사하는 압력수 분사부와, 상기 금속제 호퍼의 하부에 설치되어 슬러지를 배니관으로 배출하는 슬러지 드레인부가 일체로 이루어진 침전지용 일체형 슬러지 배출장치를 제공한 것으로, 구체적인 실시 예에서 상기 금속제 호퍼는 전,후면 및 좌,우 측면이 내측으로 경사지도록 형성되어 상광하협의 장방형 깔때기 형태를 이루고, 상기 금속제 호퍼의 상부 테두리는 외측으로 소정 각도 벤딩되어 호퍼가 콘크리트 호퍼에 끼워질 때 금속제 호퍼의 상단부가 콘크리트 호퍼에 밀착되게 되면서 금속제 호퍼와 콘크리트 호퍼 사이에 틈이 형성되며, 상기 틈에 압력수 분사배관이 설치되며, 상기 금속제 호퍼의 하부는 편평한 바닥면의 중간 부분에 분할 벽이 세워지고, 이 분할 벽 내측에는 슬러지 배니 배관이 설치되고, 상기 분할 벽의 하부 양측에는 상기 슬러지 배니 배관으로 접속된 배니구가 형성되되 상기 배니구는 금속제 호퍼의 바닥면에 접하도록 사각형태로 이루어진 침전지용 일체형 슬러지 배출장치를 제공한다.
본 발명은 기존의 콘크리트 호퍼를 보수하지 않고 그 위에 금속제 호퍼를 씌워주고 압력수 분사용 배관 및 슬러지 배니 배관을 신축 이음관을 통해 연결하는 것만으로 시공이 완료되므로 우수한 시공성 및 유지보수가 용이하다는 장점이 있고, 압력수 분사 배관이 호퍼의 내측 둘레에 노출되어 있지 않으므로 슬러지의 침강시 배관 위에 적체되는 현상이 발생하지 않으며, 금속제 호퍼의 바닥에 가라앉은 슬러지가 배니 배관을 배출될 때 바닥에 접한 사각 단면 형태의 배니구를 통해 남김없이 효과적으로 배출되므로 슬러지가 제대로 배출되지 않고 압밀되는 등의 현상이 발생하지 않아 침전지용 슬러지 호퍼의 관리를 보다 용이하게 할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 슬러지 배출장치가 설치된 침전지의 슬러지 호퍼 부분을 도시한 측단면도,
도 2는 도 1에 도시된 슬러지 배출장치의 평면도로 압력수 분사를 위한 배관상태를 보여주고 있으며,
도 3은 도 1에 도시된 슬러지 배출장치의 평면도로 드레인 부분의 상세도이고,
도 4는 도 1의 A - A선 단면도이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 일체형 슬러지 배출장치가 도시되어 있는데, 본 실시 예에서는 기존의 콘크리트 호퍼(10) 위에 씌워지는 금속제 호퍼(100); 상기 금속제 호퍼(100)의 외측에서 호퍼(100) 내측으로 압력수를 분사하는 압력수 분사부(200); 상기 금속제 호퍼(100)의 하부에 설치되어 슬러지를 배니관(30)으로 배출하는 슬러지 드레인부(300)로 이루어져 있다.
상기 금속제 호퍼(100)는 슬러지의 협착이 용이하지 않도록 표면이 매끄러운 스테인리스 스틸 소재로 이루어지며, 전,후면(111,112) 및 측면(113,114)이 내측으로 경사지도록 형성되어 상광하협의 장방형 깔때기 형태를 이루고 있다.
상기 금속제 호퍼(100)의 상부 테두리(115)는 외측으로 소정의 각도로 더 벤딩되어 호퍼(100)가 콘크리트 호퍼(10)에 끼워질 때 금속제 호퍼(100)의 상단부가 콘크리트 호퍼(10)에 밀착되게 되면서 금속제 호퍼(100)와 콘크리트 호퍼(10) 사이에 소정의 틈(g)이 형성되게 되는데, 이 틈(g)에 압력수 분사배관(210)이 설치되게 되어 기존의 설비에서와 같이 금속제 호퍼(100)의 내측면에 압력수 공급관이 설치됨으로 인한 슬러지의 적체현상을 방지할 수 있도록 되어 있다.
본 발명에서 상기 금속제 호퍼(100)를 기존의 콘크리트 호퍼(10) 내부에 삽입할 때, 금속제 호퍼(100)의 상부 테두리(115)가 콘크리트 호퍼(10)의 상부측에 밀착되는데, 필요 시 이 부분에 실링 처리를 할 수도 있고, 콘크리트 호퍼(10)의 상단까지 연장시킬 수도 있다.
상기 금속제 호퍼(100)의 하부 형태에 대하여 설명하면, 편평한 바닥면(116)의 중간 부분에 분할 벽(117)이 삼각 형태로 세워져 있는데, 이 분할 벽(117)에 의해 금속제 호퍼(100)의 하부가 좌,우 2개의 공간으로 분할되게 되며, 상기 삼각 형태의 분할 벽(117) 내측에는 슬러지 배니 배관(310)이 설치되어 있고, 상기 분할 벽(117)의 하부 양측에는 상기 슬러지 배니 배관(310)으로 접속된 배니구(320)가 형성되어 있는데, 이 배니구(320)는 원형 파이프로 이루어져 있지 않고 금속제 호퍼(100)의 바닥면(116)에 접하도록 사각 파이프 형태를 이루고 있어 금속제 호퍼(100)의 바닥면에 적체된 슬러지가 배니구(320)를 통해 용이하게 배출될 수 있게 된다.
또한, 상기 분할 벽(117)의 후방 측에는 슬러지 배니 배관(310)을 콘크리트 호퍼(10)에 기 설치된 배니관(30)에 신축이음관(330)으로 접속하는 작업을 할 수 있도록 개폐가능한 점검구(118)가 형성되어 있다.
상기 압력수 분사부(200)는 콘크리트 호퍼(10)의 상부 측에 기 설치되어 있는 압력수 공급관(20)에 신축이음관(220)으로 연결되는데, 이는 슬러지가 호퍼로 유입되는데 저항을 일으키지 않도록 압력수 분사배관(210)을 수직으로 세워서 연결하고, 이 압력수 분사배관(210)의 하단부는 상기 분할 벽(117)의 내측에 설치된 수평 연결관(212)으로 연결되며, 상기 수평 연결관(212)의 선,후단은 각각 상기 금속제 호퍼(100)의 전,후면 및 좌,우 측면 외측에 사각 루프 형태로 배관된 제1단 분사관(230)에 연결되어 압력수를 공급할 수 있도록 되어 있으며, 상기 제1단 분사관(230)에는 상기 금속제 호퍼(100)의 내측으로 노출된 다수의 압력수 분사노즐(232)이 설치되어 있다.
또, 상기 제1단 분사관(230)의 상부에는 소정 높이 이격되어 제2단 분사관(240)이 제1단 분사관과 흡사한 형태로 설치되어 있으며, 제2단 분사관(240)에도 금속제 호퍼(100)의 내측으로 노출된 다수의 압력수 분사노즐(242)이 설치되어 있다.
또, 상기 분할 벽(117)의 내측에 설치된 수평 연결관(212)에도 좌,우 양측으로 분할 벽(117)의 외측을 향하여 노출된 다수의 압력수 분사노즐(214)이 설치되어 있다.
또, 상기 분할 벽(117)의 내측에 설치된 수평 연결관(212)에는 슬러지 배니 배관(310)의 내부에 설치된 노즐(216)에도 압력수를 분사하여 슬러지의 배니작용이 원활히 이루어질 수 있도록 되어 있다.
도면 중 부호 250은 상기 제1단 분사관(230)에서 제2단 분사관(240)으로 연결된 연결관으로, 이 연결관(250)은 사각 루프 형태의 제1,2단 분사관(230,240)의 전후방 좌우 양측에 복수로 연결되어 있어 압력수의 압력 분포가 균일하게 유지될 수 있도록 되어 있다.
상기 압력수 분사노즐(214,232,242)은 침전지의 운전이 장기간 정지되는 경우, 슬러지가 노즐의 구멍 내부로 흘러들어 굳는 현상이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 노즐이 압력수 분사시에만 열리고, 압력수의 수압이 작용하지 않을 경우에는 닫히도록 체크 밸브가 내장된 타입을 사용함으로써 노즐의 구멍이 막히는 현상을 방지할 수 있도록 되어 있다.
상기 슬러지 드레인부(300)는 금속제 호퍼(100)의 분할 벽(117) 내측에 설치된 슬러지 배니 배관(310)과, 상기 분할 벽(117)의 하부 양측에 형성되어 상기 슬러지 배니 배관(310)으로 접속된 배니구(320)와, 상기 슬러지 배니 배관(310)을 콘크리트 호퍼(10)에 기 설치된 배니관(30)에 연결하기 위한 신축이음관(330)을 포함하여 이루어져 있다.
본 실시 예에서, 상기 금속제 호퍼(100)의 하부에 형성된 배니구(320)는 기존의 슬러지 배출장치에서와 같은 원형으로 이루어져 있지 않고 금속제 호퍼(100)의 바닥면(116)에 접하도록 사각형태를 이루고 있어 금속제 호퍼(100)의 바닥면에 적체된 슬러지가 배니구(320)를 통해 용이하게 배출될 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 실시 예에 의한 침전지용 일체형 슬러지 배출장치는 압력수를 공급하기 위한 배관이 외부로 즉, 호퍼의 내측으로 노출되어 있지 않으므로 배관 위에 슬러지가 쌓이게 되는 등의 현상이 발생하지 않고 슬러지가 금속제 호퍼(100)의 하방으로 원활하게 침강하게 되며, 금속제 호퍼(100) 하부로 침강한 슬러지는 사각단면 형태로 이루어진 배니구(320)를 통해 외부로 빠짐없이 배출되게 되고, 슬러지 호퍼의 본체 즉, 금속제 호퍼(100)와 압력수 공급부(200) 및 슬러지 배출부(300)가 일체형으로 이루어져 있어 시공 현장에서 별도의 작업 없이 단지 신축 이음관을 이용하여 압력수 공급 배관과 슬러지 배니 배관을 연결해주기만 하면 되므로 이의 시공과 유지보수가 용이한 등의 장점이 있다.
10 : 콘크리트 호퍼
20 : 압력수 공급관
30 : 배니관
100 : 금속제 호퍼
111 : 전면
112 : 후면
113,114 : 측면
115 : 상부 테두리
116 : 바닥면
117 : 분할 벽
118 : 점검구
200 : 압력수 분사부
210 : 압력수 분사배관
212 : 수평 연결관
214,216 : 압력수 분사노즐
220 : 신축 이음관
230 : 제1단 분사관
232 : 압력수 분사노즐
240 : 제2단 분사관
242 : 압력수 분사노즐
300 : 슬러지 드레인부
310 : 슬러지 배니 배관
320 : 배니구

Claims (8)

  1. 기존의 콘크리트 호퍼(10) 위에 씌워지는 금속제 호퍼(100), 상기 금속제 호퍼(100)의 외측에서 호퍼(100) 내측으로 압력수를 분사하는 압력수 분사부(200), 상기 금속제 호퍼(100)의 하부에 설치되어 슬러지를 배니관(30)으로 배출하는 슬러지 드레인부(300)로 이루어지는 침전지용 일체형 슬러지 배출장치에 있어서;
    상기 금속제 호퍼(100)의 하부는 편평한 바닥면(116)의 중간 부분에 분할 벽(117)이 삼각 형태로 세워지고, 이 분할 벽(117)에 의해 금속제 호퍼(100)의 하부가 좌,우 2개의 공간으로 분할되며, 상기 삼각 형태의 분할 벽(117) 내측에는 슬러지 배니 배관(310)이 설치되고, 상기 분할 벽(117)의 하부 양측에는 상기 슬러지 배니 배관(310)으로 접속된 배니구(320)가 형성되되 상기 배니구(320)는 금속제 호퍼(100)의 바닥면(116)에 접하도록 사각형태로 이루어지며;
    상기 압력수 분사부(200)는 콘크리트 호퍼(10)의 상부 측에 기 설치된 압력수 공급관(20)에 신축이음관(220)으로 연결되되 슬러지가 호퍼로 유입되는데 저항을 일으키지 않도록 압력수 분사배관(210)을 수직으로 세워서 연결하고, 이 압력수 분사배관(210)의 하단부는 상기 분할 벽(117)의 내측에 설치된 수평 연결관(212)으로 연결되며, 상기 수평 연결관(212)의 선,후단은 각각 상기 금속제 호퍼(100)의 전,후면 및 좌,우 측면 외측에 사각 루프 형태로 배관된 제1단 분사관(230)에 연결되어 압력수를 공급하고, 상기 제1단 분사관(230)에는 상기 금속제 호퍼(100)의 내측으로 노출된 다수의 압력수 분사노즐(232)이 설치된 것을 특징으로 하는 침전지용 일체형 슬러지 배출장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속제 호퍼(100)는 스테인리스 스틸 소재로 이루어지며, 전,후면(111,112) 및 측면(113,114)이 내측으로 경사지도록 형성되어 상광하협의 장방형 깔때기 형태를 이루고, 상기 금속제 호퍼(100)의 상부 테두리(115)는 외측으로 소정 각도 벤딩되어 호퍼(100)가 콘크리트 호퍼(10)에 끼워질 때 금속제 호퍼(100)의 상단부가 콘크리트 호퍼(10)에 밀착되게 되면서 금속제 호퍼(100)와 콘크리트 호퍼(10) 사이에 틈(g)이 형성되며, 상기 틈(g)에 압력수 분사를 위한 배관이 설치되는 것을 특징으로 하는 침전지용 일체형 슬러지 배출장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 분할 벽(117)의 후방 측에는 슬러지 배니 배관(310)을 콘크리트 호퍼(10)에 기 설치된 배니관(30)에 신축이음관(330)으로 접속하는 작업을 할 수 있도록 개폐가능한 점검구(118)가 형성된 것을 특징으로 하는 침전지용 일체형 슬러지 배출장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1단 분사관(230)의 상부에는 소정 높이 이격되어 제2단 분사관(240)이 제1단 분사관(230)과 흡사한 형태로 설치되어 있으며, 제2단 분사관(240)에도 금속제 호퍼(100)의 내측으로 노출된 다수의 압력수 분사노즐(242)이 설치된 것을 특징으로 하는 침전지용 일체형 슬러지 배출장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평 연결관(212)에는 좌,우 양측으로 분할 벽(117)의 외측을 향하여 노출된 다수의 압력수 분사노즐(214)이 설치된 것을 특징으로 하는 침전지용 일체형 슬러지 배출장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬러지 드레인부(300)는 금속제 호퍼(100)의 분할 벽(117) 내측에 설치된 슬러지 배니 배관(310)과, 상기 분할 벽(117)의 하부 양측에 형성되어 상기 슬러지 배니 배관(310)으로 접속된 배니구(320)와, 상기 슬러지 배니 배관(310)을 콘크리트 호퍼(10)에 기 설치된 배니관(30)에 연결하기 위한 신축이음관(330)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침전지용 일체형 슬러지 배출장치.
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