KR101698870B1 - 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원수가 수용되는 침전조와; 침전조에 원수가 유입되도록 하는 원수유입부와; 침전조 내를 회전하며, 바닥에 침전된 슬러지를 수집하여 침전조의 중앙으로 이동시키는 회전부와; 회전부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부와; 침전조 내의 슬러지 양에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 슬러지 수집장치에 있어서, 바닥과 밀착되어 슬러지를 모으는 스크래퍼에 대해 자동으로 바닥 방향을 향해 미는 힘을 제공하는 스크래퍼누름부를 포함하여 스크래퍼의 마모에도 스크래퍼가 항상 바닥에 밀착되도록 하여 슬러지의 수집 효율을 높이고, 제어부는 침전조 내 슬러지 양에 따른 구동부하 또는 탁도에 따라 회전부의 회전속도 및 인발펌프의 작동여부를 조절하도록 함으로써 침전조로부터 균일하고 원활하게 슬러지가 배출될 수 있도록 하는 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

Description

슬러지 수집장치 및 이의 제어방법{A Sludge Collecting Device and Control Method thereof}

본 발명은 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원수가 수용되는 침전조와; 침전조에 원수가 유입되도록 하는 원수유입부와; 침전조 내를 회전하며, 바닥에 침전된 슬러지를 수집하여 침전조의 중앙으로 이동시키는 회전부와; 회전부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부와; 침전조 내의 슬러지 양에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 슬러지 수집장치에 있어서, 바닥과 밀착되어 슬러지를 모으는 스크래퍼에 대해 자동으로 바닥 방향을 향해 미는 힘을 제공하는 스크래퍼누름부를 포함하여 스크래퍼의 마모에도 스크래퍼가 항상 바닥에 밀착되도록 하여 슬러지의 수집 효율을 높이고, 제어부는 침전조 내 슬러지 양에 따른 구동부하 또는 탁도에 따라 회전부의 회전속도 및 인발펌프의 작동여부를 조절하도록 함으로써 침전조로부터 균일하고 원활하게 슬러지가 배출될 수 있도록 하는 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

침전조는 원수에 포함된 현탁물질(물속에 분산되어 있는 고형 입자)을 비중차를 이용하여 침강시켜 고체와 액체를 분리하기 위한 조이며, 이때, 현탁물질이라 함은 원수에 포함된 슬러지 또는 오니 등으로 설명할 수 있다. 침전조는 오ㆍ폐수 처리장 및 정수장의 최종 공정으로 유출수(정수)의 수질에 직접적인 영향을 주기 때문에 원수의 현탁물질 성분을 효과적으로 제거할 수 있어야 한다.

침전조는 원형 침전조, 장방형 침전조 등 다양한 형태가 개발되어 있으며, 장방형 침전조는 원형 침전조에 비해 상대적으로 성능이 우수하나 구조가 복잡하고 설치가 복잡하여 비용이 많이 들고, 유지 보수가 어려운 단점이 있다. 따라서, 원형 침전조는 그 성능이 장방형 침전조에 비해 다소 떨어짐에도 불구하고 구조가 간단하고 설치가 용이하여 일반적으로 널리 사용되고 있다.

원형 침전조는 중력에 의한 자연 침강을 이용한 장치로, 오랜 시간이 지남에 따라 슬러지가 침전조의 바닥으로 일정하게 침전되는 것이다. 그러나 바닥으로 침전된 슬러지는 장시간 방치되며 부패하여 밀도가 낮아지고, 다시 부유하여 원수와 함께 배출되므로 일정량 이상의 슬러지가 침전되면 이를 수집하여 제거하여야 한다.

따라서, 침전조에 슬러지 수집장치를 설치하여 침전된 슬러지를 배출하도록 하는 것이 일반적이며, 아래 특허문헌에서 보는 바와 같이 본 출원인은 효율적인 슬러지의 침전 및 배출을 위한 슬러지 침강장치를 출원하여 등록받은 바 있다.

그러나 도 3에 도시된 바와 같이 바닥에 밀착되어 회전하는 스크래퍼(100)가 프레임(200)에 고정되도록 설치되어 스크래퍼(100)의 마모가 발생하는 경우 스크래퍼(100)와 바닥면의 공간이 벌어져 바닥에 침전된 슬러지를 효율적으로 모으지 못하는 문제가 있었다.

또한, 침전조로부터 침강되어 배출되는 슬러지는 반응조로 반송하며, 반송하고 남은 슬러지는 잉여슬러지로 탈수하여 케이크로 반출하게 되는데, 반응조에서의 반응효율을 높이고 케이크 생성시의 약품소모를 절감하기 위해서는 침전조로 배출되는 슬러지의 농도가 고농도로 균일하게 유지되어야 할 필요가 있으나, 슬러지 수집장치의 제어가 원활하게 이루어지지 않아 반응조에서의 반응효율이 떨어지고 케이크 생성시 약품이 과다하게 소모되는 문제가 있었다.

(특허문헌)

등록특허공보 제10-1249777호(2013. 03. 26. 등록)"슬러지 침강장치"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 스크래퍼의 마모에도 스크래퍼가 항상 바닥에 밀착되도록 함으로써 슬러지 수집 효율을 높일 수 있도록 하는 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 고농도의 슬러지가 균일하게 배출될 수 있도록 하는 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 슬러지가 쌓여 슬러지수집홈이 막히거나 회전부의 회전이 원활하게 이루어지지 못하는 것을 방지할 수 있는 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 구동모터 및 인발펌프에 의해 소모되는 동력을 줄일 수 있도록 하는 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치는 원수가 수용되는 침전조와; 상기 침전조에 원수가 유입되도록 하는 원수유입부와; 상기 침전조 내를 회전하며, 바닥에 침전된 슬러지를 수집하여 침전조의 중앙으로 이동시키는 회전부와; 상기 회전부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고, 상기 회전부는 상기 침전조의 중심에 일정 높이를 갖도록 설치되며, 상기 구동부와 연결되어 회전하는 중심프레임과; 상기 중심프레임에 일측이 결합되어 침전조의 둘레를 향하도록 형성되는 슬러지수집프레임과; 상기 슬러지수집프레임의 길이방향을 따라 바닥을 향해 돌출되도록 복수개가 형성되며, 바닥과 밀착되어 슬러지를 긁어모을 수 있도록 하는 스크래퍼와; 상기 스크래퍼에 대해 바닥 방향으로 미는 힘을 제공하여 스크래퍼가 바닥과 밀착되도록 하는 스크래퍼누름부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 스크래퍼누름부는 상기 슬러지수집프레임에 연결되어 상기 스크래퍼를 지지하는 가이드부와, 상기 가이드부와 스크래퍼 사이에 형성되어 상기 스크래퍼를 바닥면 방향으로 미는 탄성력을 제공하는 탄성제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 탄성제공부는 상기 가이드부의 상단에 밀착되며, 일정 정도 눌려진 상태에서 삽입되어 바닥 방향의 탄성력을 제공하는 탄성체와; 상기 가이드부의 상단에 고정되어 하측으로 돌출되도록 형성되며, 상기 탄성체가 삽입되는 탄성체가이드바와; 상기 탄성체와 스크래퍼 사이에 삽입되어 스크래퍼를 누를 수 있도록 하는 누름판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 가이드부는 상기 슬러지수집프레임에서 바닥면을 향하도록 형성되며, 상기 스크래퍼의 양측에서 스크래퍼를 지지하는 한 쌍의 지지부재와; 상기 한 쌍의 지지부재 및 스크래퍼를 관통하도록 형성되어 스크래퍼의 이동을 가이드하는 가이드부재와; 상기 가이드부재를 지지부재에 결합·고정시키는 결합수단;을 포함하고, 상기 스크래퍼는 상기 가이드부재가 관통하여 삽입되며 상하 방향으로 일정 길이를 갖도록 형성되어 스크래퍼가 가이드부재를 따라 이동할 수 있도록 하는 가이드홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치는 상기 침전조 내의 슬러지 양에 따른 부하에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 침전조는 침전조의 바닥면 중앙에 하측으로 함입되도록 형성되어 슬러지가 수집되는 슬러지수집홈과, 상기 슬러지수집홈과 연결되어 슬러지수집홈에 모인 슬러지가 침전조 외부로 배출되는 슬러지배출관과, 상기 슬러지배출관에 형성되어 슬러지수집홈에 모인 슬러지를 외부로 배출시키는 흡인력을 제공하는 인발펌프를 포함하고, 상기 구동부는 상기 회전부를 구동시키는 구동모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 인발펌프 또는 구동모터의 작동을 조절하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 제어부는 슬러지 양에 따른 부하의 기준을 설정하는 부하기준설정부와, 상기 회전부의 회전속도를 설정하는 회전속도설정부와, 상기 부하기준설정부에 의하여 설정된 기준에 따라 상기 인발펌프 또는 구동모터의 작동을 조절하는 작동조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 작동조절부는 상기 회전속도설정부에 의해 설정된 기준에 따라 상기 회전부의 속도를 조절하는 회전속도조절부 또는 상기 인발펌프의 작동을 조절하는 인발펌프작동조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 구동부는 상기 구동모터에 주어지는 부하를 측정하는 구동부하측정모듈을 포함하고, 상기 부하기준설정부는 상기 구동부하측정모듈에 의해 측정되는 구동모터의 부하에 따라 부하의 기준을 설정하는 구동부하기준설정부를 포함하며, 상기 회전속도조절부는 상기 구동부하측정모듈에 의하여 측정된 구동부하값이 최적의 구동부하값보다 큰 경우에는 회전부의 속도를 낮추고, 최적의 구동부하값보다 작은 경우에는 회전부의 속도를 높이도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 구동부하기준설정부는 구동부하의 최소값을 설정하는 최소구동부하설정모듈과, 구동부하의 최대값을 설정하는 최대구동부하설정모듈과, 최적의 구동부하값을 설정하는 최적구동부하설정모듈을 포함하고, 상기 회전속도설정부는 상기 회전부의 최고속도를 설정하는 최고속도설정모듈과, 최저속도를 설정하는 최저속도설정모듈과, 최적의 속도를 설정하는 최적속도설정모듈을 포함하며, 상기 회전속도조절부는 측정된 구동부하값이 최대구동부하값과 최적구동부하값 사이인 경우에 상기 최저속도설정모듈에 의하여 설정된 최저속도에 의하여 상기 회전부가 회전되도록 하는 최저속도운전모듈과, 측정된 구동부하값이 최저구동부하값과 최적구동부하값 사이인 경우에 상기 최고속도설정모듈에 의하여 설정된 최고속도에 의하여 상기 회전부가 회전되도록 하는 최고속도운전모듈과, 측정된 구동부하값이 최적구동부하값과 같은 경우에 상기 최적속도설정모듈에 의하여 설정된 최적속도에 의하여 상기 회전부가 회전되도록 하는 최적속도운전모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 인발펌프작동조절부는 상기 구동부하측정모듈에 의하여 측정된 구동부하값이 최적의 구동부하값보다 큰 경우에 인발펌프의 작동을 개시하는 인발펌프작동개시모듈과, 측정된 구동부하값이 최적의 구동부하값보다 작은 경우에 인발펌의 작동을 정지하는 인발펌프작동정지모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치는 상기 침전조에 수용된 물의 탁도를 측정하는 탁도측정부를 포함하고, 상기 부하기준설정부는 상기 탁도측정부에 의해 측정되는 탁도에 따라 부하의 기준을 정하는 탁도기준설정부를 포함하며, 상기 작동조절부는 상기 탁도측정부에 의해 측정되는 탁도와 상기 탁도기준설정부에 의하여 설정되는 탁도를 비교하여 상기 구동모터 또는 인발펌프의 작동을 조절하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 탁도측정부는 상기 슬러지수집홈에 인접하도록 형성되는 제1탁도측정모듈과, 상기 제1탁도측정모듈의 상측에 침전조의 둘레 방향으로 이격되도록 형성되는 제2탁도측정모듈을 포함하고, 상기 인발펌프작동조절부는 상기 제1탁도측정모듈에 의해 측정되는 탁도에 따라 인발펌프의 작동을 조절하며, 상기 회전속도조절부는 상기 제2탁도측정모듈에 의해 측정되는 탁도에 따라 회전부의 회전속도를 조절하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치에 있어서, 상기 인발펌프작동조절부는 상기 제1탁도측정모듈에 의하여 측정된 탁도가 최적의 탁도보다 큰 경우에는 인발펌프의 작동을 개시하며, 측정된 탁도가 최적의 탁도보다 작은 경우에는 인발펌프의 작동을 정지하도록 하고, 상기 회전속도조절부는 상기 제2탁도측정모듈에 의해 측정된 탁도가 최적의 탁도보다 높은 경우에는 상기 회전부의 회전속도를 낮추고, 측정된 탁도가 최적의 탁도보다 낮은 경우에는 상기 회전부의 회전속도를 높이도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치의 제어방법은 침전조 내에 설치되어 침전된 슬러지를 수집 및 배출하는 슬러지 수집장치의 작동을 개시하는 작동개시단계; 상기 침전조 내의 슬러지 양에 따른 부하를 측정하는 부하측정단계; 상기 부하측정단계에서 측정되는 부하에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 조절하는 작동조절단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집장치의 제어방법.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치의 제어방법에 있어서, 상기 부하측정단계는 구동부의 부하를 측정하는 구동부하측정단계 또는 침전조 내의 탁도를 측정하는 탁도측정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치의 제어방법은 상기 부하측정단계에서 측정되는 부하의 기준을 설정하는 부하기준설정단계를 포함하고, 상기 부하기준설정단계는 상기 구동부하측정단계에서 측정되는 구동부하의 기준을 설정하는 구동부하기준설정단계 또는 상기 탁도측정단계에서 측정되는 탁도의 기준을 설정하는 탁도기준설정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 슬러지 수집장치의 제어방법에 있어서, 상기 작동조절단계는 회전부의 회전속도를 조절하는 회전속도조절단계 또는 인발펌프의 작동여부를 제어하는 인발펌프제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 바닥과 밀착되어 슬러지를 모으는 스크래퍼에 대해 바닥 방향으로 미는 힘을 제공하는 스크래퍼누름부를 포함하여, 스크래퍼가 바닥에 밀착되도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 스크래퍼에 대해 탄성에 의한 힘을 제공하여 바닥에 밀착되도록 함으로써 스크래퍼의 마모에도 스크래퍼가 항상 바닥에 밀착되도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 스크래퍼에 상하 방향으로 관통되도록 형성되는 가이드홀을 포함하고, 가이드홀에는 지지부재에 고정된 가이드부재가 삽입되도록 하여 스크래퍼가 가이드부재를 따라 이동하도록 함으로써 스크래퍼의 마모에도 흔들리거나 비뚤어지지 않고 바닥과 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 침전조 내의 슬러지 양에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여, 슬러지의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 제어부가 회전부를 구동시키는 구동모터의 작동을 조절하도록 함으로써 슬러지의 배출이 균일하게 이루어지고 구동모터에 주어지는 부하를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 제어부가 슬러지를 외부로 배출하는 인발펌프의 작동을 조절하도록 함으로써 슬러지가 슬러지수집홈을 막는 것을 방지하고 인발펌프에 의한 동력소모를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 구동모터의 구동부하 또는 침전도 내의 탁도에 따른 슬러지 양의 기준을 설정하고, 구동부하 또는 탁도를 측정하여 이에 따라 회전부 또는 인발펌프의 작동이 조절되도록 함으로써 슬러지의 양에 따른 작동의 조절이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 수집장치를 정면에서 바라본 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 수집장치의 평면도
도 3은 종래 스크래퍼의 정면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 수집장치의 스크래퍼의 정면도
도 5는 도 4의 A-A선을 따라 절단한 단면도
도 6은 도 4의 B부분에 대한 확대도
도 7은 스크래퍼의 부분 단면도
도 8은 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타내는 블럭도
도 9는 도 8의 부하기준설정부의 구성을 나타내는 블럭도
도 10은 도 8의 회전속도설정부의 구성을 나타내는 블럭도
도 11은 도 8의 작동조절부의 구성을 나타내는 블럭도
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 수집장치의 제어방법을 나타내는 순서도
도 13은 도 12의 부하기준설정단계의 구성을 나타내는 블럭도
도 14는 도 12의 부하측정단계의 구성을 나타내는 블럭도
도 15는 도 12의 작동조절단계의 구성을 나타내는 블럭도
도 16은 구동부하에 따른 슬러지 수집장치의 제어방법을 나타내는 순서도
도 17은 탁도에 따른 슬러지 수집장치의 제어방법을 나타내는 순서도

이하에서는 본 발명에 따른 슬러지 수집장치 및 이의 제어방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 수집장치를 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명하면, 상기 슬러지 수집장치는 원수가 수용되는 침전조(1)와; 상기 침전조(1)에 원수가 유입되도록 하는 원수유입부(2)와; 상기 침전조(1) 내를 회전하며, 바닥에 침전된 슬러지를 수집하여 침전조(1)의 중앙으로 이동시키는 회전부(3)와; 상기 회전부(3)를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부(4)와; 상기 침전조(1) 내의 슬러지 양에 따른 부하에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 조절하는 제어부(5);를 포함한다.

본 발명의 출원인은 앞서 배경기술에서 설명한 바와 같이 침전조, 원수유입부, 회전부, 구동부 등을 포함하는 발명을 출원하여 등록받은바 있으나, 침전조의 바닥면과 밀착되는 고무 재질의 스크래퍼가 사용에 따라 마모되고, 이에 따라 바닥면과의 간격이 벌어져 바닥에 침전된 슬러지를 긁어 모으지 못하는 문제가 있었다. 또한, 침전조로부터 배출되는 슬러지는 반응조로 반송되거나, 반송되고 남은 슬러지는 약품을 사용하여 농축과 탈수를 실시하고, 이에 따라 케이크를 생성하여 반출하게 되는데, 이때 침전조로부터 슬러지가 고농도로 균일하게 배출되어야 반응조에서의 반응효율을 높이고, 케이크 생성과정에서의 약품 사용량을 절감할 수 있게 된다. 그러나 침전로부터 슬러지가 균일하게 배출되도록 하는 것이 어려워 반응효율이 낮아지고 약품 사용량이 증가하는 문제가 있었으며, 슬러지의 배출이 지속적으로 원활하게 이루어지도록 제어하는 것 또한 쉽지 않았다.

따라서, 본 발명에서는 스크래퍼(34)에 대해 바닥으로 미는 방향의 탄성력을 제공하여 스크래퍼(34)의 마모에도 불구하고 항상 바닥과 밀착된 상태를 유지하도록 하였으며, 침전조(1) 내의 슬러지 양에 따라 회전부(3)의 회전속도 또는 슬러지를 배출시키는 후술할 인발펌프(13)의 작동여부를 조절하도록 하여 침전조(1)로부터 균일하고 원활하게 슬러지가 배출될 수 있도록 하였다.

상기 침전조(1)는 원수가 수용되는 일정 공간을 가지며, 원통형의 형상을 이루고 바닥면은 중앙으로 갈수록 낮아지는 호퍼 형태로 형성되도록 한다. 따라서, 침전조(1)에 수용되는 원수에서 침전된 슬러지는 별도의 장치 없이도 바닥면을 따라 중앙 측에 형성된 슬러지수집홈(11)으로 수집될 수 있다. 상기 침전조(1)는 상기 원수유입부(2)를 통해 원수가 유입되도록 하며, 시간이 지남에 따라 슬러지가 바닥으로 침전되고, 남은 맑은 물은 상측을 통해 외부로 배출된다. 상기 침전조(1)는 바닥면 중앙에 하측으로 함입되어 형성되는 슬러지수집홈(11), 상기 슬러지수집홈(11)과 연결되어 슬러지수집홈(11)에 모인 슬러지가 침전조(1) 외부로 배출되는 슬러지배출관(12), 상기 슬러지배출관(12)에 형성되어 슬러지수집홈(11)에 모인 슬러지를 외부로 배출시키는 흡인력을 제공하는 인발펌프(13)를 포함한다.

상기 슬러지수집홈(11)은 상기 침전조(1)의 바닥면에 일정 깊이 함입되도록 형성되어 침전된 슬러지가 모이는 구성으로, 중앙의 후술할 원수펌프관(21) 주변으로 형성되도록 할 수 있으며, 호퍼 형상으로 형성된 침전조(1)의 바닥면을 따라 슬러지가 흘러내려 모이게 되고, 상기 회전부(3)의 후술할 스크래퍼(34)에 의해 긁어 모아져 더욱 효율적으로 슬러지가 모여 배출될 수 있다. 상기 슬러지수집홈(11)의 일측으로는 슬러지배출관(12)이 연통되어 형성되며, 상기 슬러지배출관(12)을 따라 슬러지수집홈(11)에 모인 슬러지가 배출된다.

상기 슬러지배출관(12)은 상기 슬러지수집홈(11)의 일측에 연통되어 상기 슬러지수집홈(11)에 모인 슬러지가 배출되며, 상기 슬러지배출관(12)에는 인발펌프(13)가 형성되어 인위적으로 슬러지수집홈(11)에 모인 슬러지가 외부로 배출되도록 할 수 있다.

상기 인발펌프(13)는 상기 슬러지배출관(12)에 연결되도록 형성되어 슬러지를 배출시키는 흡인력을 제공하는 구성으로, 상기 슬러지수집홈(11)으로부터 슬러지를 빨아들여 외부의 반응조 등으로 전달될 수 있도록 한다. 또한, 상기 인발펌프(13)는 후술할 인발펌프작동조절부(53)에 의하여 그 작동이 조절되며, 이에 따라 슬러지의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다. 이에 관한 상세한 설명은 후술한다.

상기 원수유입부(2)는 상기 침전조(1)내에 원수가 유입되도록 하는 구성으로, 종래 발명과 동일한 구성을 가지므로 간략하게 설명하도록 한다. 상기 원수유입부(2)는 원수가 유입되는 원수펌프관(21), 원수펌프관(21)으로부터 유입되는 원수가 통과하는 원수분배판(22), 상기 침전조(1) 내부의 중심에 원수펌프관(21)이 내재되도록 형성되는 센터피드웰(23), 상기 센터피드웰(23)의 하측에 형성되어 회전하는 회전분배판(24) 등을 포함한다.

상기 원수펌프관(21)은 외부로부터 원수가 유입되는 관으로, 침전조(1)의 중앙으로 수직하게 설치되며, 도 1에 도시된 바와 같이 하측에서 상측으로 유입되도록 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 상측에서 유입되도록 할 수도 있다. 상기 원수펌프관(21)의 상단에는 원수배출구(211)가 형성되어 원수펌프관(21)을 통해 유입된 원수가 침전조(1) 내부로 배출되며, 상기 원수분배판(22)을 통과하여 센터피드웰(23) 내부로 공급된다.

상기 원수분배판(22)은 후술할 중심프레임(31)의 상부 외측면에 착탈가능하도록 형성되며, 다수의 통공을 포함하여 원수배출구(211)로부터 배출되는 원수가 통과할 수 있도록 한다. 이에 따라 원수배출구(211)로부터 배출되는 원수는 센터피드웰(23) 내부로 고르게 분산될 수 있다.

상기 센터피드웰(23)은 상기 침전조(1)의 중심에 원수펌프관(21)이 내재되도록 형성되며, 상부가 넓고 하부가 좁은 벤츄리형으로 형성되어 센터피드웰(23) 내부에서 혼화와 응집이 발생할 수 있도록 하고, 이에 따라 플록이 형성되어 빠른 침강이 일어날 수 있도록 한다.

상기 회전분배판(24)은 상기 센터피드웰(23)의 하단에 일정 간격을 갖도록 형성되며, 후술할 중심프레임(31)에 연결되어 함께 회전한다. 따라서, 상기 센터피드웰(23)을 통과한 원수가 침전조(1)내로 배출되면서 확산층을 형성하게 되고, 이에 따라 슬러지의 부유가 방지된다.

상기 회전부(3)는 상기 침전조(1) 내에서 회전하며, 바닥에 침전된 슬러지를 슬러지수집홈(11)으로 모을 수 있도록 하는 구성으로, 상기 구동부(4)로부터 구동력을 전달받아 회전하며, 상기 제어부(5)의 후술할 회전속도조절부(532)에 의해 그 회전속도가 조절된다. 상기 회전부(3)는 상기 침전조(1)의 중심에 상기 원수펌프관(21)의 외측 둘레를 감싸도록 형성되는 중심프레임(31), 상기 중심프레임(31)의 하부 외측에 침전조(1)의 둘레를 향하도록 돌출되는 슬러지수집프레임(32), 상기 슬러지수집프레임(32)의 길이 방향을 따라 바닥을 향해 돌출되도록 형성되는 스크래퍼(34), 상기 스크래퍼(34)에 대해 바닥 방향으로 미는 힘을 제공하는 스크래퍼누름부(35)를 포함한다.

상기 중심프레임(31)은 상기 침전조(1)의 중심에 원수펌프관(21)을 둘러싸도록 형성되며, 원수배출구(211)를 통해 배출되는 원수가 센터피드웰(23)의 내부에 공급될 수 있도록 사방이 개방된 격자형태를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 상기 중심프레임(31)의 상측에는 상기 구동부(4)의 후술할 구동모터(41)가 연결되어 중심프레임(31)을 회전시키며, 하측에는 복수개의 슬러지수집프레임(32)이 돌출되도록 형성되어 함께 회전하도록 한다.

상기 슬러지수집프레임(32)은 상기 중심프레임(31)의 하단에 침전조(1)의 내측 둘레까지 연장되도록 형성되어 하측에 형성된 스크래퍼(34)가 침전조(1) 바닥의 슬러지를 긁어 모을 수 있도록 한다. 상기 슬러지수집프레임(32)은 일정 간격으로 복수개가 형성되도록 할 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 대칭으로 형성되도록 하는 것이 바람직하고, 길이가 다르게 형성되도록 하여 구동부(4)의 부하를 줄이고 슬러지 수집이 효율적으로 이루어지도록 할 수도 있다. 상기 슬러지수집프레임(32)의 하단에는 복수개의 스크래퍼(34)가 바닥을 향해 돌출되도록 형성되어 바닥에 침전된 슬러지를 긁어 슬러지수집홈(11)으로 모이도록 하며, 중앙측에는 슬러지취합프레임(321)이 하측으로 형성되어 슬러지수집홈(11) 내부에 위치하도록 함으로써 슬러지수집홈(11)에 수집된 슬러지, 플록 등을 취합하도록 할 수 있다.

상기 스크래퍼(34)는 상기 슬러지수집프레임(32)의 길이 방향을 따라 바닥면을 향해 돌출되도록 형성되며, 복수개가 사선방향으로 형성되어 바닥에 밀착되도록 함으로써 바닥에 침전된 슬러지를 중앙의 슬러지수집홈(11)으로 긁어모을 수 있도록 한다. 상기 스크래퍼(34)는 바닥과 밀착될 수 있도록 고무재질로 형성되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 스크래퍼누름부(35)에 의해 바닥 방향으로 눌러지도록 하여 바닥에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 특히, 스크래퍼누름부(35)에 의해 탄성을 통한 힘을 제공받도록 하여, 스크래퍼(34)의 사용에 따라 마모가 발생하더라도 스크래퍼(34)가 항상 바닥에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 또한, 상기 스크래퍼(34)는 도 7에 도시된 바와 같이 상하 방향으로 관통되도록 형성되는 가이드홀(341)을 포함하여, 후술할 가이드부재(351b)가 삽입될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 스크래퍼(34)는 상기 가이드부재(351b)에 지지되어 마모에 의해 하강하더라도 흔들리거나 비뚤어지는 것이 방지된다.

상기 스크래퍼누름부(35)는 스크래퍼(34)에 대해 침전조(1)의 바닥 방향으로 미는 힘을 제공하는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이 스크래퍼(34)의 길이 방향으로 따라 복수개가 형성되도록 할 수 있으며, 상기 슬러지수집프레임(32)에 연결되어 상기 스크래퍼(34)를 지지하는 가이드부(351)와, 상기 가이드부(351)와 스크래퍼(34) 사이에 형성되어 상기 스크래퍼(34)를 바닥면 방향으로 미는 탄성력을 제공하는 탄성제공부(352)를 포함한다.

상기 가이드부(351)는 상기 슬러지수집프레임(32)과 스크래퍼(34) 사이에 형성되어 상기 스크래퍼(34)를 지지하며, 상기 스크래퍼(34)의 이동을 가이드하는 구성으로, 더욱 정확하게는 상기 스크래퍼(34)가 사용에 따라 마모될 때 상기 탄성제공부(352)에 의해 바닥면 방향으로 눌리게 되어 하측으로 이동하게 되는데, 상기 가이드부(351)를 따라 이동하도록 함으로써 스크래퍼(34)가 흔들리거나 비뚤어지는 것을 방지한다. 상기 가이드부(351)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 슬러지수집프레임(32)에서 바닥면을 향하도록 형성되며, 상기 스크래퍼(34)의 양측에서 스크래퍼를 지지하는 한 쌍의 지지부재(351a)와; 상기 한 쌍의 지지부재(351a) 및 스크래퍼(34)를 관통하도록 형성되어 스크래퍼(34)의 이동을 가이드하는 가이드부재(351b)와; 상기 가이드부재(351b)를 지지부재(351a)에 결합·고정시키는 결합수단(351c);을 포함한다.

상기 지지부재(351a)는 상기 슬러지수집프레임(32)에 고정되어 바닥면을 향해 돌출되도록 형성되며, 한 쌍이 마주보도록 형성되어 그 사이에 스크래퍼(34)가 삽입, 지지될 수 있도록 한다. 상기 한 쌍의 지지부재(351a) 사이에는 그 하단에 상기 가이드부재(351b)가 삽입되어 고정되며, 상기 가이드부재(351b)는 상기 스크래퍼(34)의 가이드홀(341)에 삽입되도록 함으로써 스크래퍼(34)의 이동방향을 가이드한다.

상기 가이드부재(351b)는 상기 지지부재(351a) 및 스크래퍼(34)를 관통하도록 형성되어 상기 가이드홀(341)에 삽입되도록 함으로써 상기 스크래퍼(34)의 이동을 가이드한다. 상기 가이드부재(351b)는 볼트의 형태로 형성되도록 할 수 있으며, 일정 길이를 가져 가이드홀(341)에 삽입될 수 있고, 상기 결합수단(351c)과 결합할 수 있다면 어떠한 형태여도 무방하다.

상기 결합수단(351c)은 상기 가이드부재(351b)와 결합하여 상기 가이드부재(351b)를 지지부재(351a)에 고정시키는 구성으로, 상기 가이드부재(351b)가 볼트로 형성되는 경우에는 너트로 형성되도록 할 수 있다.

상기 탄성제공부(352)는 상기 가이드부(351)와 스크래퍼(34) 사이에 형성되어 스크래퍼(34)를 바닥면 방향으로 미는 탄성력을 제공하는 구성으로, 스크래퍼(34)의 마모에도 항상 스크래퍼(34)를 바닥면 방향으로 밀도록 함으로써 스크래퍼(34)가 바닥면에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 따라서, 바닥면에 침전된 슬러지를 효율적으로 긁어 모을 수 있게 되고, 이에 따라 슬러지를 모으기 위해 소모되는 동력이 절감되도록 할 수 있다. 상기 탄성제공부(352)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 가이드부(351)의 상단에 밀착되며, 일정 정도 눌려진 상태에서 삽입되어 스크래퍼(34)가 바닥에 밀착되도록 하는 탄성체(352a)와; 상기 가이드부(351)의 상단에 고정되어 하측으로 돌출되도록 형성되며, 상기 탄성체(352a)가 삽입되는 탄성체가이드바(352b)와; 상기 탄성체(352a)와 스크래퍼(34) 사이에 삽입되어 스크래퍼(34)를 누를 수 있도록 하는 누름판(352c);을 포함한다.

상기 탄성체(352a)는 상기 지지부재(351a)의 상단과 상기 스크래퍼(34) 사이에 삽입되어, 일정 정도 눌려진 상태에서 스크래퍼(34)가 바닥에 밀착되도록 함으로써, 스크래퍼(34)가 항상 적절한 힘으로 바닥에 밀착될 수 있도록 한다. 상기 탄성체(352a)는 일반적인 스프링으로 형성될 수 있으며, 상기 탄성체가이드바(352b)에 삽입되어 위치가 고정되고, 상기 스크래퍼(34)와의 사이에는 누름판(352c)이 삽입되어 탄성체(352a)에 의한 탄성력이 스크래퍼(34)에 안정적으로 작용할 수 있도록 한다.

상기 탄성체가이드바(352b)는 상기 지지부재(351a)의 상단에 고정되어 하측으로 돌출되며, 상기 탄성체(352a)가 삽입되어 일정한 방향을 유지할 수 있도록 한다.

상기 누름판(352c)은 상기 탄성체(352a)와 스크래퍼(34) 사이에 삽입되는 편평한 판으로, 탄성체(352a)의 누르는 힘이 스크래퍼(34)에 고르게 전달되어 스크래퍼(34)를 미는 힘이 효율적으로 작용할 수 있도록 한다.

상기 구동부(4)는 상기 회전부(3)에 구동력을 전달하여 회전이 가능하도록 하는 구성으로, 상기 중심프레임(31)의 상측에 연결되어 중심프레임(31)을 회전시키는 구동모터(41)와, 상기 구동모터(41)에 걸리는 부하를 측정하는 구동부하측정모듈(미도시)을 포함한다.

상기 구동모터(41)는 상기 중심프레임(31)의 상측에 연결되어 구동력을 제공하며, 상기 회전부(3)를 회전시켜 바닥에 침전된 슬러지가 수집될 수 있도록 하고, 상기 구동부하측정모듈(미도시)에 의해 그 부하가 측정된다. 또한, 상기 구동모터(41)는 제어부(5)의 후술할 회전속도조절부(532)에 의해 그 작동이 조절되어 상기 회전부(3)의 회전속도가 조절될 수 있도록 한다.

상기 구동부하측정모듈(미도시)은 상기 구동모터(41)의 부하를 측정하는 구성으로, 토크센서 등 구동모터(41)의 부하를 측정하는 다양한 구성이 적용될 수 있으며, 일정 시간 간격으로 부하를 측정하여 제어부(5)로 전달하도록 한다. 상기 구동부하측정모듈(미도시)에 의해 측정된 구동모터(41)의 부하는 슬러지의 양을 판단할 수 있는 값으로, 구동모터(41)의 부하가 높은 경우에는 슬러지의 양이 많은 것으로 판단할 수 있으며, 구동모터(41)의 부하가 낮은 경우에는 슬러지의 양이 적은 것으로 판단할 수 있고, 후술할 부하수신부(531)에 의해 수신되어 구동모터(41) 또는 인발펌프(13)의 작동 기준이 된다. 이에 관한 상세한 설명은 후술한다.

상기 제어부(5)는 상기 침전조(1) 내의 슬러지 양에 따른 부하에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 조절하는 구성으로, 더욱 구체적으로는 상기 구동부하측정모듈(미도시)에 의하여 측정되는 구동모터(41)의 부하(이하에서는 설명의 편의를 위하여 '구동부하'라 함) 또는 후술할 탁도측정부(6)에 의하여 측정되는 침전조(1) 내의 탁도에 따라 슬러지의 양을 판단하도록 하고, 이에 따라 상기 구동모터(41) 또는 인발펌프(13)의 작동을 조절하도록 하여 상기 침전조(1)로부터 슬러지가 균일하고 원활하게 배출될 수 있도록 한다. 구동부하 측정에 의하여 작동을 조절하거나 탁도를 측정하여 작동을 조절하는 것은 선택적으로 적용될 수 있으며, 먼저 상기 구동부하측정모듈(미도시)에 의하여 측정되는 구동부하에 의하여 작동을 조절하는 것에 대해 설명하도록 한다. 상기 제어부(5)는 도 8에 도시된 바와 같이 슬러지 양에 따른 부하의 기준을 설정하는 부하기준설정부(51)와, 상기 회전부(3)의 회전속도를 설정하는 회전속도설정부(52)와, 상기 부하기준설정부(51)에 의하여 설정된 기준에 따라 상기 인발펌프(13) 또는 구동모터(41)의 작동을 조절하는 작동조절부(53)를 포함한다.

상기 부하기준설정부(51)는 침전조(1) 내의 슬러지 양에 따른 부하의 기준을 설정하여 이에 따른 인발펌프, 구동모터(41) 작동의 조절이 가능하도록 한다. 상기 부하기준설정부(51)는 상기 구동부하측정모듈(미도시)에 의해 측정되는 구동부하에 따라 기준을 설정하는 구동부하기준설정부(511)를 포함하며, 상기 구동부하기준설정부(511)는 구동부하의 최소값을 설정하는 최소구동부하설정모듈(511a), 구동부하의 최대값을 설정하는 최대구동부하설정모듈(511b), 구동부하의 최적값 최적구동부하설정모듈(511c)을 포함할 수 있다. 여기서 구동부하의 최소 및 최대값은 허용할 수 있는 구동부하의 최소값과 최대값을 의미하며, 사용자 임의로 설정하도록 할 수 있고, 상기 최적구동부하설정모듈(511c)에 의하여 설정되는 구동부하의 최적값은 최소값과 최대값이 평균값일 수 있으며, 사용자 임의로 설정하도록 할 수도 있다.

따라서, 기본적으로 상기 구동부하측정모듈(미도시)에 의하여 측정되는 구동부하값이 최적값보다 작으면 슬러지의 양이 적은 것으로 판단할 수 있으며, 이에 따라 상기 회전부(3)의 회전속도를 빠르게 하여 더욱 많은 양의 슬러지가 배출될 수 있도록 하고, 측정된 구동부하값이 최적값보다 크면 슬러지의 양이 많은 것으로 판단할 수 있으며, 이에 따라 상기 회전부(3)의 회전속도를 늦춰 더욱 적은 양의 슬러지가 배출되도록 할 수 있다. 또한, 측정되는 구동부하값이 최소값보다 적거나 최대값보다 큰 경우에는 허용범위를 넘은 것으로 상기 회전부(3)의 작동을 정지하도록 할 수도 있다. 이에 관한 상세한 설명은 후술한다.

상기 회전속도설정부(52)는 상기 회전부(3)의 회전속도를 설정하는 구성으로, 도10 에 도시된 바와 같이 회전부(3)의 최대속도를 설정하는 최대속도설정모듈(521), 최저속도를 설정하는 최저속도설정모듈(522), 최적의 속도를 설정하는 최적속도설정모듈(523)을 포함한다. 상기 최대속도설정모듈(521)에 의하여 설정된 최대속도는 상기 회전속도조절부(532)의 후술할 고속운전모듈(532a)에서 회전부(3)가 회전하는 속도가 되며, 최저속도설정모듈(522)에 의하여 설정된 최저속도는 후술할 저속운전모듈(532b)에서 회전부(3)가 회전하는 속도가 되고, 최적속도는 후술할 최적속도운전모듈(532c)에서 회전부(3)가 회전하는 속도가 되며, 상기 최적속도는 최저속도와 최대속도의 평균값이 되도록 할 수도 있다.

상기 작동조절부(53)는 상기 부하기준설정부(51)에 의해 설정된 기준에 따라 구동모터(41) 또는 인발펌프(13)의 작동을 조절하는 구성으로, 도 11에 도시된 바와 같이 슬러지 양에 따라 측정된 부하정보를 수신하는 부하수신부(531), 상기 부하수신부(531)에 의하여 수신된 부하정보에 따라 구동모터(41)의 작동을 조절하여 상기 회전부(3)의 회전속도가 조절되도록 하는 회전속도조절부(532), 인발펌프(13)의 작동을 조절하는 인발펌프작동조절부(53)를 포함한다.

상기 부하수신부(531)는 슬러지 양에 따른 부하정보를 수신하여 전달하는 구성으로, 상기 구동부하측정모듈(미도시)에 의하여 측정된 구동부하정보를 수신하는 구동부하수신모듈(531a)을 포함하며, 상기 구동부하수신모듈(531a)에 의하여 수신된 구동부하정보는 상기 회전속도조절부(532) 및 인발펌프작동조절부(53)로 전달되고, 상기 구동부하기준설정부(511)에 의하여 설정된 구동부하의 기준과 비교하여 회전부(3)의 회전속도 및 인발펌프(13)의 작동여부가 결정된다.

상기 회전속도조절부(532)는 상기 부하수신부(531)로부터 전달된 슬러지 양에 따른 부하정보와 상기 부하기준설정부(51)에 의하여 설정된 부하기준을 비교하여 회전부(3)의 회전속도를 조절하는 구성으로 상기 최대속도설정모듈(521)에 의하여 설정된 최대속도로 회전하도록 하는 고속운전모듈(532a), 상기 최저속도설정모듈(522)에 의하여 설정된 최저속도로 회전하도록 하는 저속운전모듈(532b), 상기 최적속도설정모듈(523)에 의하여 설정된 최적속도로 회전하도록 하는 최적속도운전모듈(532c), 상기 회전부(3)의 회전을 정지시키는 비상정지모듈(532d)을 포함한다.

상기 고속운전모듈(532a)은 상기 구동부하수신모듈(531a)에 의하여 수신된 구동부하값이 최소 구동부하값과 최적 구동부하값 사이인 경우에 회전부(3)가 최대속도로 회전하도록 하는 구성으로, 측정된 구동부하값이 허용범위 이내이나, 최적 구동부하값보다 작아 슬러지의 양이 적은 것으로 판단되는 경우에 회전부(3)를 최대속도로 회전하도록 함으로써 더욱 많은 양의 슬러지가 모아져 배출될 수 있도록 한다.

상기 저속운전모듈(532b)은 상기 구동부하수신모듈(531a)에 의하여 수신된 구동부하값이 최적 구동부하값과 최대 구동부하값 사이인 경우에 회전부(3)가 최저속도로 회전하도록 하는 구성으로, 측정된 구동부하값이 허용범위 이내이나, 최적 구동부하값보다 커 슬러지의 양이 많은 것으로 판단되는 경우에 회전부(3)를 최저속도로 회전하도록 함으로써 더욱 적은 양의 슬러지가 모아져 배출될 수 있도록 한다.

상기 최적속도운전모듈(532c)은 상기 구동부하수신모듈(531a)에 의하여 수신된 구동부하값이 최적 구동부하값과 동일한 경우에 회전부(3)가 최적속도로 회전하도록 하는 구성으로, 처음 회전부(3)의 회전을 개시할 때에도 최적속도로 운전될 수 있도록 한다. 또한, 최적 구동부하값과 동일한 경우뿐만 아니라 일정 범위 내인 경우에는 최적속도로 운전되도록 설정할 수도 있다.

상기 비상정지모듈(532d)은 상기 구동부하수신모듈(531a)에 의하여 수신된 구동부하값이 최소 구동부하값보다 적거나 최대 구동부하값보다 큰 경우에 허용범위를 초과한 것으로 판단하여 회전부(3)의 회전을 정지시키도록 하는 구성으로, 슬러지의 양이 너무 적어 회전부(3)를 회전시킬 필요가 없거나 슬러지가 너무 많아 고장이 우려되는 경우에 작동을 정지할 수 있도록 한다.

상기 인발펌프작동조절부(53)는 상기 부하수신부(531)로부터 전달된 슬러지 양에 따른 부하정보와 상기 부하기준설정부(51)에 의하여 설정된 부하기준을 비교하여 상기 인발펌프(13)의 작동을 조절하도록 하는 구성으로, 인발펌프(13)의 작동을 개시하는 인발펌프작동개시모듈(533a)과 인발펌프(13)의 작동을 정지하는 인발펌프작동정지모듈(533b)을 포함한다.

상기 인발펌프작동개시모듈(533a)은 인발펌프(13)의 작동을 개시하는 구성으로, 상기 구동부하수신모듈(531a)에 의하여 수신된 구동부하값이 최적 구동부하값보다 큰 경우에 슬러지의 양이 많은 것으로 판단하여 인발펌프(13)를 작동시키도록 한다. 따라서, 슬러지수집홈(11)에 모인 슬러지가 슬러지배출관(12)을 통해 배출되도록 함으로써 많은 양의 슬러지로 슬러지수집홈(11)이 막히거나 회전부(3)의 회전이 원활하게 이루어지지 못하는 문제를 막을 수 있다.

상기 인발펌프작동정지모듈(533b)은 인발펌프(13)의 작동을 개시하는 구성으로, 상기 구동부하수신모듈(531a)에 의하여 수신된 구동부하값이 최적 구동부하값보다 적은 경우에 슬러지의 양이 적은 것으로 판단하여 인발펌프(13)의 작동을 정지시키도록 한다. 따라서, 슬러지의 양이 일정 기준보다 많은 경우에만 인발펌프(13)를 작동하도록 함으로써 인발펌프(13)에 의하여 소모되는 동력을 최소화할 수 있게 된다.

이하에서는 상기 슬러지 수집장치가 침전조(1) 내의 탁도를 측정하는 탁도측정부(6)를 포함하고, 탁도에 따라 구동모터(41) 및 인발펌프(13)의 작동을 조절하는 실시예에 관하여 설명하도록 한다. 본 실시예에서도 상기 제어부(5)는 부하기준설정부(51), 회전속도설정부(52), 작동조절부(53)의 동일한 구성을 가지며, 차이점은 상기 부하기준설정부(51)가 탁도기준설정부(512)를 포함하고, 상기 작동조절부(53)의 부하수신부(531)가 탁도수신모듈(531b)을 포함하며, 상기 작동조절부(53)의 회전속도조절부(532) 및 인발펌프작동조절부(533)가 상기 탁도측정부(6)에 의해 측정된 탁도값에 따라 구동모터(41) 및 인발펌프(13)를 작동하도록 한다는 것이다.

상기 탁도측정부(6)는 침전조(1) 내에 수용된 물의 탁도를 측정하는 구성으로, 일반적인 탁도계를 사용하도록 할 수 있으며, 상기 탁도측정부(6)에 의하여 측정된 탁도값은 상기 탁도수신모듈(531b)로 전달된다. 상기 탁도측정부(6)는 도 1에 도시된 바와 같이 슬러지수집홈(11)의 상측에 인접하도록 형성되는 제1탁도측정모듈(61)과, 상기 제1탁도측정모듈(61)의 상측에 침전조(1)의 둘레 방향으로 이격되도록 형성되는 제2탁도측정모듈(62)을 포함한다.

상기 제1탁도측정모듈(61)은 슬러지수집홈(11)의 상측에 인접하도록 형성되어 슬러지수집홈(11) 부근의 탁도를 측정하도록 함으로써, 슬러지수집홈(11)에 쌓인 슬러지의 양을 판단할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 제1탁도측정모듈(61)에 의하여 측정된 탁도값이 높은 경우에는 인발펌프(13)를 작동하여 슬러지수집홈(11)에 쌓인 슬러지배출관(12)을 통해 배출될 수 있도록 한다.

상기 제2탁도측정모듈(62)은 상기 제1탁도측정모듈(61)로부터 침전조(1)의 둘레 방향으로 이격되도록 형성되어 탁도를 측정하는 구성으로, 침전조(1)의 중심으로부터 일정 거리 떨어진 지점의 탁도를 측정하여 슬러지 양을 판단할 수 있도록 하고, 이에 따라 회전부(3)의 회전속도를 조절할 수 있도록 한다. 예를 들어 제2탁도측정모듈(62)에 의하여 측정된 탁도가 높은 경우에는 슬러지의 양이 많은 것으로 판단하여 상기 회전부(3)의 회전속도를 늦춤으로써 슬러지가 더욱 천천히 모여지도록 하여 슬러지의 배출과 구동모터(41)에 주어지는 부하를 줄이도록 한다.

상기 탁도기준설정부(512)는 슬러지의 양에 따른 탁도의 기준을 설정하는 구성으로, 최소탁도를 설정하는 최소탁도설정모듈(512a), 최대탁도를 설정하는 최대탁도설정모듈(512b), 최적탁도를 설정하는 최적탁도설정모듈(512c)을 포함할 수 있다. 여기서 최소탁도 및 최대탁도는 허용할 수 있는 탁도의 최소값과 최대값을 의미하며, 사용자 임의로 설정하도록 할 수 있고, 상기 최적탁도설정모듈(512c)에 의하여 설정되는 최적탁도는 최소탁도와 최대탁도의 평균값일 수 있으며, 사용자 임의로 설정하도록 할 수도 있다. 따라서, 상기 탁도측정부(6)에 의하여 측정되는 탁도값이 최적탁도보다 작으면 슬러지의 양이 적은 것으로 판단할 수 있으며, 측정된 탁도값이 최적값보다 크면 슬러지의 양이 많은 것으로 판단할 수 있다.

상기 탁도수신모듈(531b)은 상기 제1,2탁도측정모듈(61,62)에 의하여 측정된 탁도값을 수신하여 회전속도조절부(532) 및 인발펌프작동조절부(533)에 전달하도록 한다.

상기 회전속도조절부(532) 및 인발펌프작동조절부(533)는 구동부하에 의해 작동하는 경우와 기본적인 원리는 동일하며, 상기 회전속도조절부(532)는 상기 제2탁도측정모듈(62)에 의해 측정되는 탁도값에 따라 실행되고, 상기 인발펌프작동조절부(533)는 상기 제1탁도측정모듈(61)에 의해 측정되는 탁도값에 따라 실행되는 것에 차이가 있다.

따라서, 상기 회전속도조절부(532)는 상기 제2탁도측정모듈(62)에 의해 측정된 탁도값이 최소탁도값과 최적탁도값 사이인 경우에는 슬러지의 양이 적은 것으로 판단하여 상기 고속운전모듈(532a)을 통해 최고속도로 회전부(3)가 회전하도록 하고, 상기 제2탁도측정모듈(62)에 의해 측정된 탁도값이 최적탁도값과 최대탁도값 사이인 경우에는 슬러지의 양이 많은 것으로 판단하여 상기 저속운전모듈(532b)을 통해 최저속도로 회전부(3)가 회전하도록 하며, 상기 제2탁도측정모듈(62)에 의해 측정된 탁도값이 최적탁도값과 동일한 경우에는 최적속도운전모듈(532c)을 통해 최적속도로 회전부(3)가 회전하도록 한다. 또한, 상기 제2탁도측정모듈(62)에 의해 측정된 탁도값이 최소탁도값보다 적거나 최대탁도값보다 큰 경우에는 탁도값이 허용범위를 벗어난 것으로 판단하여 상기 비상정지모듈(532d)에 의해 회전부(3)의 회전이 정지되도록 한다.

상기 인발펌프작동조절부(533)는 상기 제1탁도측정모듈(61)에 의해 측정된 탁도값이 최적탁도값보다 큰 경우에는 슬러지수집홈(11)에 쌓인 슬러지가 많은 것으로 판단하여 인발펌프작동개시모듈(533a)에 의해 인발펌프(13)가 작동되도록 하며, 측정된 탁도값이 최적탁도값보다 적은 경우에는 슬러지수집홈(11)에 쌓인 슬러지가 적은 것으로 판단하여 인발펌프작동정지모듈(533b)에 의해 인발펌프(13)의 작동이 정지되도록 한다.

따라서, 상기 탁도측정부(6)에 의해 침전조(1) 내의 탁도를 측정하여 구동모터(41) 및 인발펌프(13)의 작동을 조절하도록 하는 경우에도, 슬러지의 배출이 균일하고 원활하게 배출되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 수집장치의 제어방법을 도 12 내지 도 17을 참조하여 설명하면, 상기 제어방법은 도 12에 도시된 바와 같이 슬러지 양에 따른 부하의 기준을 설정하는 부하기준설정단계(S1); 회전부(3)의 회전속도를 설정하는 회전속도설정단계(S2); 침전조(1) 내에 설치되어 침전된 슬러지를 수집 및 배출하는 슬러지 수집장치의 작동을 개시하는 작동개시단계(S3); 상기 침전조(1) 내의 슬러지 양에 따른 부하를 측정하는 부하측정단계(S4); 상기 부하측정단계(S4)에서 측정되는 부하에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 조절하는 작동조절단계(S5);를 포함한다.

먼저 구동모터(41)의 구동부하에 따라 슬러지 수집장치를 제어하는 방법에 관하여 설명하도록 한다.

상기 부하기준설정단계(S1)는 슬러지의 양에 따른 부하의 기준을 설정하는 단계로, 구동모터(41)의 구동부하에 따른 기준을 설정하는 구동부하기준설정단계(S11)를 포함하며, 상기 구동부하기준설정부(511)에 의해 구동부하의 최소값, 최대값, 최적값을 설정하도록 한다.

상기 회전속도설정단계(S2)는 상기 회전부(3)의 회전속도를 설정하는 단계로 상기 회전속도설정부(52)에 의해 회전부(3)의 최고속도, 최저속도, 최적속도를 설정하도록 한다.

상기 작동개시단계(S3)는 상기 회전부(3)의 회전을 시작하여 침전조(1) 바닥에 침전된 슬러지를 긁어 모으도록 하는 단계로, 구동모터(41)의 작동에 따라 회전부(3)가 회전을 실시하며, 상기 회전속도설정단계(S2)에서 설정된 최적속도로 회전을 시작하도록 한다.

상기 부하측정단계(S4)는 슬러지의 양에 따른 부하를 측정하는 단계로, 일정 시간 간격으로 상기 구동모터(41)의 구동부하를 측정하는 구동부하측정단계(S41)를 포함하며, 상기 구동부하측정모듈(미도시)에 의하여 구동부하를 측정하도록 한다.

상기 작동조절단계(S5)는 상기 부하측정단계(S4)에서 측정된 부하값에 따라 회전부(3)의 회전속도 및 인발펌프(13)의 작동여부를 조절하는 단계로, 회전부(3)의 회전속도를 조절하는 회전속도조절단계(S51), 인발펌프(13)의 작동여부를 제어하는 인발펌프제어단계(S52)를 포함한다.

상기 회전속도조절단계(S51)는 최대속도로 운전하는 고속운전단계(S511), 최저속도로 운전하는 저속운전단계(S512), 최적속도로 운전하는 최적속도운전단계(S513), 회전부(3)의 회전을 정지시키는 비상정지단계(S514)를 포함한다.

상기 고속운전단계(S511)는 상기 회전부(3)를 최대속도로 회전시키는 단계로, 상기 구동부하측정단계(S41)에서 측정된 구동부하값이 최저 구동부하값과 최적 구동부하값 사이인 경우에 실행되며, 슬러지수집홈(11)으로 모아져 배출되는 슬러지의 양을 증가시킴으로써 균일한 슬러지의 배출에 기여할 수 있도록 한다.

상기 저속운전단계(S512)는 상기 회전부(3)를 최저속도로 회전시키는 단계로, 상기 구동부하측정단계(S41)에서 측정된 구동부하값이 최적 구동부하값과 최대 구동부하값 사이인 경우에 실행되며, 슬러지수집홈(11)으로 모아져 배출되는 슬러지의 양을 감소시킴으로써 균일한 슬러지의 배출에 기여할 수 있고, 구동모터(41)에 주어지는 부하를 줄이도록 할 수 있다.

상기 최적속도운전단계(S513)는 최적속도로 회전부(3)가 회전하는 단계로, 회전을 개시하는 경우와 측정된 구동부하값이 최적 구동부하값과 동일한 경우에 실행되도록 한다. 또한, 상기 최적속도운전단계(S513)는 앞서 설명한 바와 같이 측정된 구동부하값이 최적 구동부하값으로부터 일정 범위 내인 경우에 실행되도록 할 수도 있다.

상기 비상정지단계(S514)는 회전부(3)의 회전을 정지시키는 단계로, 상기 구동부하측정단계(S41)에서 측정된 구동부하값이 최저 구동부하값보다 적거나 최대 구동부하값보다 큰 경우에 허용범위를 벗어난 것으로 판단하여 회전부(3)의 회전을 정지시키도록 한다.

상기 인발펌프제어단계(S52)는 상기 부하측정단계(S4)에서 측정되는 부하에 따라 상기 인발펌프(13)의 작동을 조절하는 단계로, 인발펌프(13)의 작동을 개시하도록 하는 인발펌프작동개시단계(S521)와 인발펌프(13)의 작동을 정지하도록 하는 인발펌프작동정지단계(S522)를 포함한다.

상기 인발펌프작동개시단계(S521)는 상기 구동부하측정단계(S41)에서 측정된 구동부하값이 최적 구동부하값보다 큰 경우에 인발펌프(13)를 작동시키는 단계로, 슬러지수집홈(11)으로부터 슬러지가 배출되도록 함으로써 슬러지수집홈(11)이 막히거나 회전부(3)가 정상적으로 회전하지 못하는 문제를 막을 수 있도록 한다.

상기 인발펌프작동정지단계(S522)는 상기 구동부하측정단계(S41)에서 측정된 구동부하값이 최적 구동부하값보다 적은 경우에 인발펌프(13)의 작동을 정지시키는 단계로, 슬러지가 적은 경우에는 인발펌프(13)의 작동을 정지하여 인발펌프(13)에 의해 소모되는 동력을 줄일 수 있도록 한다.

이하에서는 도 17을 참조하여 탁도측정에 의해 슬러지 수집장치를 제어하는 방법에 관하여 설명하도록 한다.

상기 부하기준설정단계(S1)는 탁도에 따른 기준을 설정하는 탁도기준설정단계(S12)를 포함하며, 상기 탁도기준설정단계(S12)는 탁도의 최소값, 최대값, 최적값을 설정하도록 한다.

상기 회전속도설정단계(S2)와, 작동개시단계(S3)는 구동부하에 의한 경우와 동일하다.

상기 부하측정단계(S4)는 일정 시간 간격으로 상기 침전조(1) 내의 탁도를 측정하는 탁도측정단계(S42)를 포함하며, 상기 탁도측정단계(S42)는 제1탁도측정모듈(61)에 의하여 탁도를 측정하는 제1탁도측정단계(S421)와 제2탁도측정모듈(62)에 의하여 탁도를 측정하는 제2탁도측정단계(S422)를 포함한다.

상기 회전속도조절단계(S51)는 고속운전단계(S511), 저속운전단계(S512), 최적속도운전단계(S513), 비상정지단계(S514)를 포함하며, 제2탁도측정단계(S422)에서 측정된 탁도값이 최소탁도값보다 적거나 최대탁도값보다 큰 경우에는 탁도값이 허용범위를 벗어난 것으로 판단하여 비상정지단계(S514)에 의해 회전부(3)가 정지하도록 하고, 측정된 탁도값이 최소탁도값보다 크고 최적탁도값보다 적은 경우에는 상기 고속운전단계(S511)가 실행되며, 측정된 탁도값이 최적탁도값보다 크고 최대탁도값보다 적은 경우에는 상기 저속운전단계(S512)가 실행되고, 측정된 탁도값이 최적탁도값과 동일한 경우에는 상기 최적속도운전단계(S513)가 실행된다.

상기 인발펌프제어단계(S52)는 구동부하에 의한 경우와 동일하게 인발펌프작동개시단계(S521), 인발펌프작동정지단계(S522)를 포함하며, 상기 제1탁도측정단계(S421)에서 측정된 탁도값이 최적탁도값보다 큰 경우에는 상기 인발펌프작동개시단계(S521)가 실행되고, 측정된 탁도값이 최적탁도값보다 적은 경우에는 상기 인발펌프작동정지단계(S522)가 실행되도록 한다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 침전조
11: 슬러지수집홈 12: 슬러지배출관 13: 인발펌프
2: 원수유입부
21: 원수펌프관 211: 원수배출구
22: 원수분배판 23: 센터피드웰 24: 회전분배판
3: 회전부
31: 중심프레임 32: 슬러지수집프레임 321: 슬러지취합프레임
34: 스크래퍼 341: 가이드홀
35: 스크래퍼누름부 351: 가이드부
351a: 지지부재 351b: 가이드부재 351c: 결합수단
352: 탄성제공부
352a: 탄성체 352b: 탄성체가이드바 352c: 누름판
4: 구동부
41: 구동모터 42: 구동부하측정모듈
5: 제어부
51: 부하기준설정부 511: 구동부하기준설정부 512: 탁도기준설정부
52: 회전속도설정부 53: 작동조절부
531: 부하수신부 531a: 구동부하수신모듈 531b: 탁도수신모듈
532: 회전속도조절부 532a: 고속운전모듈 532b: 저속운전모듈
532c: 최적속도운전모듈 532d: 비상정지모듈
533: 인발펌프작동조절부
533a: 인발펌프작동개시모듈 533b: 인발펌프작동정지모듈
6: 탁도측정부
61: 제1탁도측정모듈 62: 제2탁도측정모듈

Claims (18)

1. 원수가 수용되는 침전조와; 상기 침전조에 원수가 유입되도록 하는 원수유입부와; 상기 침전조 내를 회전하며, 바닥에 침전된 슬러지를 수집하여 침전조의 중앙으로 이동시키는 회전부와; 상기 회전부를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부와; 상기 침전조 내의 슬러지 양에 따른 부하에 따라 슬러지 수집장치의 작동을 조절하는 제어부와; 상기 침전조에 수용된 물의 탁도를 측정하는 탁도측정부;를 포함하고,
   상기 회전부는,
   상기 침전조의 중심에 일정 높이를 갖도록 설치되며, 상기 구동부와 연결되어 회전하는 중심프레임과; 상기 중심프레임에 일측이 결합되어 침전조의 둘레를 향하도록 형성되는 슬러지수집프레임과; 상기 슬러지수집프레임의 길이방향을 따라 바닥을 향해 돌출되도록 복수개가 형성되며, 바닥과 밀착되어 슬러지를 긁어모을 수 있도록 하는 스크래퍼와; 상기 스크래퍼에 대해 바닥 방향으로 미는 힘을 제공하여 스크래퍼가 바닥과 밀착되도록 하는 스크래퍼누름부;를 포함하며,
   상기 침전조는 침전조의 바닥면 중앙에 하측으로 함입되도록 형성되어 슬러지가 수집되는 슬러지수집홈과, 상기 슬러지수집홈과 연결되어 슬러지수집홈에 모인 슬러지가 침전조 외부로 배출되는 슬러지배출관과, 상기 슬러지배출관에 형성되어 슬러지수집홈에 모인 슬러지를 외부로 배출시키는 흡인력을 제공하는 인발펌프를 포함하며,
   상기 제어부는 슬러지 양에 따른 부하의 기준을 설정하는 부하기준설정부와, 상기 회전부의 회전속도를 설정하는 회전속도설정부와, 상기 부하기준설정부에 의하여 설정된 기준에 따라 상기 인발펌프 및 회전부의 작동을 조절하는 작동조절부를 포함하고,
   상기 작동조절부는 상기 회전속도설정부에 의해 설정된 기준에 따라 상기 회전부의 속도를 조절하는 회전속도조절부와, 상기 인발펌프의 작동을 조절하는 인발펌프작동조절부를 포함하며,
   상기 부하기준설정부는 상기 탁도측정부에 의해 측정되는 탁도에 따라 부하의 기준을 정하는 탁도기준설정부를 포함하고,
   상기 작동조절부는 상기 탁도측정부에 의해 측정되는 탁도와 상기 탁도기준설정부에 의하여 설정되는 탁도를 비교하여 상기 회전부 및 인발펌프의 작동을 조절하도록 하며,
   상기 탁도측정부는 상기 슬러지수집홈에 인접하도록 형성되어 슬러시수집홈에 쌓인 슬러지의 탁도를 측정하는 제1탁도측정모듈과, 상기 제1탁도측정모듈의 상측에 침전조의 둘레 방향으로 이격되도록 형성되어 침전조 중심으로부터 일정 거리 떨어진 지점의 탁도를 측정하는 제2탁도측정모듈을 포함하고,
   상기 인발펌프작동조절부는 상기 제1탁도측정모듈에 의해 측정되는 탁도에 따라 인발펌프의 작동을 조절하며, 상기 제1탁도측정모듈에 의하여 측정된 탁도가 최적의 탁도보다 큰 경우에는 인발펌프의 작동을 개시하고, 측정된 탁도가 최적의 탁도보다 작은 경우에는 인발펌프의 작동을 정지하도록 하며,
   상기 회전속도조절부는 상기 제2탁도측정모듈에 의해 측정되는 탁도에 따라 회전부의 회전속도를 조절하고, 상기 제2탁도측정모듈에 의해 측정된 탁도가 최적의 탁도보다 높은 경우에는 상기 회전부의 회전속도를 낮추며, 측정된 탁도가 최적의 탁도보다 낮은 경우에는 상기 회전부의 회전속도를 높이도록 하는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스크래퍼누름부는
   상기 슬러지수집프레임에 연결되어 상기 스크래퍼를 지지하는 가이드부와, 상기 가이드부와 스크래퍼 사이에 형성되어 상기 스크래퍼를 바닥면 방향으로 미는 탄성력을 제공하는 탄성제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 탄성제공부는
   상기 가이드부의 상단에 밀착되며, 일정 정도 눌려진 상태에서 삽입되어 바닥 방향의 탄성력을 제공하는 탄성체와; 상기 가이드부의 상단에 고정되어 하측으로 돌출되도록 형성되며, 상기 탄성체가 삽입되는 탄성체가이드바와; 상기 탄성체와 스크래퍼 사이에 삽입되어 스크래퍼를 누를 수 있도록 하는 누름판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 가이드부는
   상기 슬러지수집프레임에서 바닥면을 향하도록 형성되며, 상기 스크래퍼의 양측에서 스크래퍼를 지지하는 한 쌍의 지지부재와; 상기 한 쌍의 지지부재 및 스크래퍼를 관통하도록 형성되어 스크래퍼의 이동을 가이드하는 가이드부재와; 상기 가이드부재를 지지부재에 결합·고정시키는 결합수단;을 포함하고,
   상기 스크래퍼는,
   상기 가이드부재가 관통하여 삽입되며 상하 방향으로 일정 길이를 갖도록 형성되어 스크래퍼가 가이드부재를 따라 이동할 수 있도록 하는 가이드홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집장치.
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