KR101887041B1

KR101887041B1 - 원형 침전지용 슬러지 배출장치

Info

Publication number: KR101887041B1
Application number: KR1020180032700A
Authority: KR
Inventors: 방동석
Original assignee: 방동석
Priority date: 2018-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2018-08-09

Abstract

본 발명은 원형 침전지용 슬러지 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원형 침전지의 하단부에 위치하는 경사측벽을 가진 절두 원추형의 슬러지 호퍼 중심부의 중심좌대에 지지되는 중심지주와 그 중심지주를 둘러싸 회전하는 센터케이지, 센터케이지의 하단부에 결합되어 회전하면서 경사바닥에 침강된 슬러지를 중심부로 모으는 스크레퍼암 및 스크레퍼를 구비한 원형 침전지용 슬러지 배출장치에 있어서, 슬러지 호퍼의 하부에서 슬러지를 배출하기 위해 설치되는 원형수로와, 상기 원형수로의 상부를 이격하여 덮고 회전하는 회전덮개와, 상기 회전덮개의 내주면 및 외주면을 수평방향으로 회전 가능하게 지지하는 복수개의 상부 및 하부베어링과 상기 회전덮개의 내측면 및 외측면을 수직방향으로 지지하는 측면 베어링과, 상기 회전덮개에 하단부가 연통 결합되고, 상단부는 개구되어 슬러지를 흡입하는 제1 및 제2 흡입부와 상기 스크레퍼암과 상기 회전덮개를 결합핀으로 연결시켜 상기 스크레퍼암의 회전력을 상기 회전덮개에 전달하는 스크레퍼 연결부재 및 상기 원형수로의 일측과 연통되며, 외부 슬러지펌프에 연결되어 상기 원형수로로 수집된 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출구를 포함하여 이루어지는 원형 침전지용 슬러지 배출장치에 관한 것이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 스크레퍼암과 연동하여 회전하는 회전덮개에 설치된 높이가 서로 다른 제1 및 제2 흡입부가 회전하면서 슬러지 호퍼에 적체된 상, 하부의 슬러지를 흡입하여 원형수로를 통해 연속적으로 슬러지 배출구로 배출함으로써 슬러지 배출구로부터 멀리 떨어진 영역에 적체된 슬러지까지 원활하게 흡입 배출할 수 있게 되는 효과가 발생한다. 그에 따라 슬러지가 슬러지 호퍼에 적체되어 고형화되는 문제와 고형화된 슬러지에 구멍이 발생하여 슬러지 호퍼의 물만 배출하는 소위 레빗홀 문제가 발생하지 않게 된다. 그리고 고액분리 효율성이 개선되고 상징수가 오염되는 문제도 사전에 방지할 수 있는 효과도 발생하게 된다.

Description

원형 침전지용 슬러지 배출장치{SLUDGE DISCHARGE DEVICE OF DORR THICKNER}

본 발명은 원형 침전지용 슬러지 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원형 침전지의 슬러지 호퍼에 쌓인 슬러지를 흡입하는 흡입부를 스크레퍼암과 연동시켜 회전하도록 하여 흡입부가 회전하면서 슬러지 배출구로부터 멀리 떨어진 영역에 적체된 슬러지까지 원활하게 흡입 배출할 수 있도록 한 원형 침전지용 슬러지 배출장치에 관한 것이다.

원형 침전지 또는 원형 농축기의 슬러지 배출장치는 중력의 힘을 이용하여 물속에 현탁된 고체입자를 연속적으로 분리하는 가장 오래되고 간단한 고액분리 수처리 장치이다. 원형 침전지와 농축기의 구조에 따라 슬러지 배출장치는 주변구동형, 중심구동 지주형, 현수형으로 구분된다. 물보다 무거운 고체입자는 정체된 물 또는 극히 흐름이 느린 물속에서 중력에 의해 침강하여 물과 분리된다. 이 원리를 이용한 원형 첨전지는 넓은 원형 탱크 중심부에서 원수를 유입시켜 탱크의 가장자리 방향으로 느린 속도로 흘러 넘치도록 하여 현탁물(고체 입자)을 완만하게 경사진 바닥에 침강시키고, 상징수는 상부 가장자리의 월류웨어를 통하여 배출시킨다.

원형 침전지의 바닥에 침강된 고체입자를 슬러지라 부르며, 이 슬러지는 중심축에 지지되어 천천히 구동되는 스크레퍼암 및 스크레퍼에 의해 바닥 중심에 형성된 경사벽 구조의 절두 원추형 슬러지 호퍼에 모아진다. 절두 원추형 슬러지 호퍼를 가진 원형침전지의 슬러지를 배출하는 장치를 중심구동 지주형 슬러지수집기라 한다. 슬러지 호퍼에 모아진 슬러지는 슬러지 배출구를 통해 외부로 흡인 배출된다.

슬러지 호퍼의 경사 측벽의 한쪽에는 슬러지 배출구가 형성되어 있으며, 슬러지 배출구는 외부에 설치된 흡인펌프에 연결되며, 슬러지는 흡인되어 외부로 배출된다. 이때, 슬러지 호퍼에 적체된 슬러지는 슬러지 배출구 직상부만 부분적으로 흡인되고, 직상부에서 벗어난 위치에 있는 슬러지는 장시간 적체되어 제거되지 않는 문제점이 있다. 슬러지 배출구 직상부만 부분적으로 흡인이 되면 적체된 슬러지에 관통 홀이 형성되어 슬러지는 흡인 배출되지 않고 관통 홀을 통해 물만 배출되는 소위 레빗홀 현상이 발생하게 되어 많은 문제가 발생하게 된다. 이와 같이 슬러지가 부분적으로 배출되면 장시간 슬러지 호퍼에 적체된 슬러지는 부패, 부상하여 상징수에 섞여 유출되어 고액분리 효율성을 나쁘게 하고 상징수 수질을 다시 오염시키는 문제가 있다.

1. 한국 등록특허 10-1581707(2015년12월14일), "원형침전지의 슬러지 수집기" 2. 한국 등록특허 10-1530166(2015년06월13일), "원형침전지용 스크류타입의 슬러지 수집 배출장치" 3. 한국 공개특허 10-2015-0052489(2015년05월14일), "원형침전지용 일체형 슬러지 수집 배출장치" 4. 한국 등록특허 10-1454553(2014년10월17일), "원형침전지용 흡입식 슬러지 배출장치" 5. 한국 등록특허 10-0783050(2007년11월30일), "주변 구동형 원형침전지의 슬러지 배출장치"

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 슬러지 호퍼에 모아지는 슬러지를 적체부분이 없이 원활하게 배출을 할 수 있는 원형 침전지용 슬러지 배출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 원형 침전지의 하단부에 위치하는 경사측벽을 가진 절두 원추형의 슬러지 호퍼 중심부의 중심좌대에 지지되는 중심지주와 그 중심지주를 둘러싸 회전하는 센터케이지, 센터케이지의 하단부에 결합되어 회전하면서 경사바닥에 침강된 슬러지를 중심부로 모으는 스크레퍼암 및 스크레퍼를 구비한 원형 침전지용 슬러지 배출장치에 있어서, 슬러지 호퍼의 하부에서 슬러지를 배출하기 위해 설치되는 원형수로와, 상기 원형수로의 상부를 이격하여 덮고 회전하는 회전덮개와, 상기 회전덮개의 내주면 및 외주면을 수평방향으로 회전 가능하게 지지하는 복수개의 상부 및 하부베어링과 상기 회전덮개의 내측면 및 외측면을 수직방향으로 지지하는 측면 베어링과, 상기 회전덮개에 하단부가 연통 결합되고, 상단부는 개구되어 슬러지를 흡입하는 제1 및 제2 흡입부와 상기 스크레퍼암과 상기 회전덮개를 결합핀으로 연결시켜 상기 스크레퍼암의 회전력을 상기 회전덮개에 전달하는 스크레퍼 연결부재 및 상기 원형수로의 일측과 연통되며, 외부 슬러지펌프에 연결되어 상기 원형수로로 수집된 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출구를 포함하여 이루어지는 원형 침전지용 슬러지 배출장치에 의해 달성된다.

상기에서 원형수로는 중심좌대를 감싸고 일측면이 슬러지 배출구에 연통되어 연결되며, 상부가 개구된 사각 단면을 가지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 회전덮개는 원형수로의 상단부로부터 회전 가능하게 이격되어 원형수로 상부를 전부 덮고, 상부 면에는 제1 및 제2 흡입부가 일체로 연통 결합된 것을 특징으로 한다.

상부 및 하부베어링은 각기 회전덮개의 상부면 및 하부면을 회전 가능하게 지지하며, 측면베어링은 회전 덮개의 측면을 회전 가능하도록 지지 고정하는 것을 특징으로 한다.

제1 흡입부, 제2 흡입부는 상부가 개구되고 바닥면은 상기 회전덮개와 연통된 직사각의 호퍼 형상을 가지는 것으로 제1 흡입부와 제2 흡입부의 높이를 서로 다르게 배치하는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 스크레퍼 연결부재는 슬러지 호퍼 상부에 위치하는 스크레퍼암의 하부에 고정되어 하향 연장되어 회전덮개의 상단부와 결합핀으로 결합 고정되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 스크레퍼암과 연동하여 회전하는 회전덮개에 설치된 높이가 서로 다른 제1 및 제2 흡입부가 회전하면서 슬러지 호퍼에 적체된 상, 하부의 슬러지를 흡입하여 원형수로를 통해 연속적으로 슬러지 배출구로 배출함으로써 슬러지 배출구로부터 멀리 떨어진 영역에 적체된 슬러지까지 원활하게 흡입 배출할 수 있게 되는 효과가 발생한다. 그에 따라 슬러지가 슬러지 호퍼에 적체되어 고형화되는 문제와 고형화된 슬러지에 구멍이 발생하여 슬러지 호퍼의 물만 배출하는 소위 레빗홀 문제가 발생하지 않게 된다. 그리고 고액분리 효율성이 개선되고 상징수가 오염되는 문제도 사전에 방지할 수 있는 효과도 발생하게 된다.

도 1은 원형 침전지의 슬러지 호퍼에 본 발명이 적용된 실시예를 점선으로 나타낸 정단면도.
도 2는 도 1의 적용 영역의 평면도.
도 3의 (a)는 도 2의 A-A' 측단면도, (b)는 (a)에 나타낸 제2 흡입부 확대 단면도.
도 4는 도 2의 B-B' 측단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명은 아래에 기재된 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명의 기술사상이 포함된 다양한 변형된 형태의 실시도 본 발명의 범위에 포함되는 것을 이해해야 한다.

도 1은 중심구동 지주형의 원형 침전지(100)에 본 발명이 적용된 부분을 점선으로 나타낸 정단면도로서, 도시된 바와 같이, 원형 침전지(100)는 회전축이 되는 중심지주(110)와 중심지주(110)를 둘러싸고 이격 회전하는 센터케이지(120), 센터케이지(120)의 하단부 양측에 결합되어 회전하면서 경사바닥에 침강된 슬러지를 중심부의 슬러지 호퍼(200)로 모으는 스크레퍼암(130) 및 스크레퍼(132), 그리고 슬러지 호퍼(200)에 모아진 슬러지를 흡인펌프(미도시)로 흡입하여 외부로 배출하는 슬러지 배출구(140)를 포함한다.

도 2는 도 1의 C-C' 절단부를 상부에서 내려다 본, 즉 슬러지 호퍼(200)의 평면도로서, 도시된 바와 같이, 슬러지 호퍼(200)는 원형 침전지(100)의 완만한 경사바닥의 중심단부에서 하향 연장되는 경사측벽(210)과, 슬러지 호퍼(200)의 중심부에 위치하면서 상부에 중심지주(110)를 고정 지지하는 중심좌대(220), 중심좌대(220)를 둘러싸는 링(Ring) 형상의 원판 회전덮개(230), 회전덮개(230)의 하부에 설치되어 슬러지가 흡인되는 원형수로(240)를 포함한다. 원형수로(240)로 흡인된 슬러지는 원형수로(240)의 하단부 일측에 연통된 슬러지 배출구(140)를 통하여 외부로 흡입 배출된다.

상기 원형수로(240)는 중심좌대(220)를 감싸고 하단부 일측면이 슬러지 배출구(140)에 연통되어 연결되며, 상부가 개구된 사각 단면을 갖는 것이 바람직하다. 그리고 원형수로의 상부 가장자리 좌우측에는 평판을 연장하여 중심좌대와 슬러지 호퍼의 경사측벽까지 설치하여 스크레퍼에 의해 수집된 슬러지가 제1, 2 흡입부로만 흡입되고 원형수로 측면 하부로는 흡입되지 않도록 하여 흡입 효율을 높이도록 한다.

상기 회전덮개(230)는 회전시에 마찰저항을 줄이기 위해 원형수로(240)의 상단부로부터 회전 가능하게 이격되어 원형수로(240)의 상부를 덮고, 상부 면에는 슬러지를 흡인하기 위해 제1 및 제2 흡입부(250, 260)를 일체로 연통 결합시킨다.

도 3의 (a)는 도 2의 A-A' 측단면도로서, 도시된 바와 같이, 슬러지 호퍼(200)는 중심지주(110)의 하단부를 지지하는 중심좌대(220)가 중앙에 위치하고, 중심좌대(220)를 둘러싸고 경사바닥의 가장자리에 상단부로부터 하향하여 연장된 경사측벽(210)을 가진 하부가 절단된 절두 원추형상이다.

슬러지를 흡인하는 제1 및 제2 흡입부(250, 260)는 서로 다른 높이로 대칭위치에 설치되어 회전하면서 슬러지를 흡입한다. 제1 및 제2 흡입부(250, 260)의 높이를 서로 다르게 배치하는 것은 슬러지 호퍼(200)의 공간에 적체된 상부 슬러지와 하부 슬러지를 보다 효과적으로 흡입하기 위함이다. 제1 및 제2 흡입부(250, 260)가 회전하면서 상부 슬러지와 하부 슬러지를 골고루 흡입함에 따라 슬러지 호퍼(200)에는 슬러지가 적체되지 않고 연속으로 배출되어 레빗홀과 같은 현상이 발생하지 않게 된다.

중심좌대(220)와 슬러지 호퍼(200)의 경사측벽(210)은 콘크리트 구조물로서 원형 침전지(100)의 경사바닥과 벽체와 일체로 형성된다. 그리고 중심좌대(220)의 상단면에는 중심지주(110)가 고정 설치되고, 중심지주(110)의 외부는 베어링 지지된 센터 케이지(120)가 감속구동모터의 구동에 의해 회전하게 된다. 센터 케이지(120)의 하단부 양측에는 스크레퍼암(130)의 단부가 핀 연결되어, 센터 케이지(120)와 함께 회전한다.

도 3(b)는 도(a)에 나타낸 제2 흡입부(260)의 확대 단면도로서, 제1 흡입부(250)와 대칭되는 위치에 설치되며, 그 구조는 제1 흡입부와 동일하고 상대적으로 설치높이가 낮다. 도시된 바와 같이, 제2 흡입부(260)는 슬러지를 흡입하기 위해 상부가 개구되고, 바닥면은 하부의 회전덮개와 연통되어 흡입한 슬러지를 원형수로로 보내주게 된다.

또한, 제2 흡입부(260)는 슬러지 호퍼(200)의 하부영역에서 슬러지를 배출 흡입하여 하부의 원형수로(240)로 배출시키며, 원형수로(240)의 상부를 덮어 회전하는 회전덮개(230)와 결합 고정된다. 회전덮개(230)를 수평방향으로 회전이 가능하고 수직방향으로 고정시키기 위하여 회전덮개(230)의 상하부에는 각각 상부 및 하부베어링(234, 235)이 설치된다. 그리고 회전 회전덮개(230)를 수평방향으로 회전가능하게 안착 고정시키기 위하여 회전덮개(230)의 내주면 및 외주면을 밀착 지지하는 측면 베어링(236)이 설치된다.

이때, 회전덮개(230)와 연통 결합된 제1 및 제2 흡입부(250, 260)는 슬러지 호퍼(200)의 공간에 적체된 슬러지를 원형수로(240)에 흡인시키며, 원형수로(240)의 일측에 연통된 슬러지 배출구(140)를 통하여 외부로 배출된다. 슬러지 배출구(140)는 외부 슬러지 흡인펌프(미도시)에 연결된다.

도 4는 도 2의 B-B' 측단면도로서, 도시된 바와 같이, 슬러지 호퍼(200)의 양측에는 스크레퍼암(130)의 회전력을 회전덮개(230)에 전달하여 회전덮개 상부에 연결된 제1 및 제2 흡입부를 회전시키기 위해 스크레퍼암(130) 중앙 단부쪽에 스크레퍼 연결부재(232)를 하향 설치 고정한다. 스크레퍼암에서 하향 설치된 스크레퍼 연결부재(232)의 하단부와 상기 회전덮개(230) 상단부는 결합핀(233)로 결합시킨다. 이러한 스크레퍼 연결부재(232)는 회전 토오크를 견딜 수 있는 사각앵글이나 원형파이프 또는 강봉 등을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 스크레퍼 연결부재(232)를 통해 스크레퍼암(130)의 회전력을 전달받은 회전덮개(230)는 스크레퍼암(130)의 회전에 동기하여 슬러지 호퍼(200)의 공간, 즉 원형 중심좌대(220) 주위를 회전하게 되고, 회전덮개(230)의 상부에 설치 고정된 높이가 서로 다른 제1 및 제2 흡입부는 중심좌대를 중심으로 회전하면서 슬러지 호퍼에 적체된 상, 하부 슬러지를 연속으로 흡입하여 원형수로(240)를 거쳐 슬러지를 슬러지 배출구(140)로 배출시키게 된다.

한편, 본 발명에 따른 원형 침전지용 슬러지 배출장치는 슬러지 호퍼 중앙에 중심좌대 구조물이 형성된 원형 침전지에 가장 효과적으로 사용할 수 있는 중심구동 지주형 슬러지 배출장치이나, 주변구동형 또는 현수형 슬러지 배출장치가 사용되는 대형 또는 소형의 원형침전지에도 적용 가능함을 밝혀 둔다.

100 : 원형 침전지 110 : 중심지주
120 : 센터 케이지 130 : 스크레퍼암
132 : 스크레퍼 140 : 슬러지 배출구
200 : 슬러지 호퍼 210 : 경사측벽
220 : 중심좌대 230 : 회전덮개
232 : 스크레퍼 연결부재 233 : 결합핀
234, 235 : 상부 및 하부베어링 236 : 측면 베어링
240 : 원형수로 250, 260 : 제1 및 제2 흡입부

Claims

원형 침전지의 하단부에 위치하는 경사측벽을 가진 절두 원추형의 슬러지 호퍼 중심부의 중심좌대에 지지되는 중심지주와 그 중심지주를 둘러싸 회전하는 센터케이지, 센터케이지의 하단부에 결합되어 회전하면서 경사바닥에 침강된 슬러지를 중심부로 모으는 스크레퍼암 및 스크레퍼를 구비한 원형 침전지용 슬러지 배출장치에 있어서,
상기 슬러지 호퍼의 하부에서 슬러지를 배출하기 위해 설치되는 원형수로;
상기 원형수로의 상부를 이격하여 덮고 회전하는 회전덮개,
상기 회전덮개의 내주면 및 외주면을 수평방향으로 회전 가능하게 지지하는 복수개의 상부 및 하부베어링과 상기 회전덮개의 내측면 및 외측면을 수직방향으로 지지하는 측면 베어링;
상기 회전덮개에 하단부가 연통 결합되고, 상단부는 개구되어 슬러지를 흡입하는 제1 및 제2 흡입부;
상기 스크레퍼암과 상기 회전덮개를 결합핀으로 연결시켜 상기 스크레퍼암의 회전력을 상기 회전덮개에 전달하는 스크레퍼 연결부재; 및
상기 원형수로의 일측과 연통되며, 외부 슬러지펌프에 연결되어 상기 원형수로로 수집된 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출구를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 원형 침전지용 슬러지 배출장치.
청구항 1에 있어서,
상기 원형수로는 상기 중심좌대를 감싸고 하부 일측면이 상기 슬러지 배출구에 연통되어 연결되며, 상부가 개구된 사각 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 원형 침전지용 슬러지 배출장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전덮개는 상기 원형수로의 상단부로부터 회전 가능하게 이격되어 상기 원형수로 상부를 전부 덮고, 상부 면에는 상기 제1 및 제2 흡입부가 일체로 연통 결합된 것을 특징으로 하는 원형 침전지용 슬러지 배출장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 및 하부베어링은 각기 상기 회전덮개의 상부면 및 하부면을 수직방향으로 회전 가능하게 지지하며, 상기 측면베어링은 상기 회전덮개의 측면을 수평방향으로 회전 가능하도록 지지 고정하는 것을 특징으로 하는 원형 침전지용 슬러지 배출장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 흡입부 제2 흡입부는 상부가 개구되고 바닥면은 상기 회전덮개와 연통된 직사각의 호퍼 형상을 가지는 것으로 상기 회전덮개와 연통되어 하부의 원형수로로 슬러지를 흡입하며, 제1 흡입부와 제2 흡입부의 높이를 서로 다르게 배치하는 것을 특징으로 하는 원형 침전지용 슬러지 배출장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스크레퍼 연결부재는 상기 슬러지 호퍼 상부에 위치하는 스크레퍼암의 하부에 고정되어 하향 연장되어 상기 회전덮개의 상단부와 결합핀으로 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 원형 침전지용 슬러지 배출장치.