KR101980191B1 - 수처리 침전조용 굴절형 슬러지 수집 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오, 폐수내 고형물이 침전되는 수처리 침전조의 슬러지(sludge) 수집 장치에 관한 것으로, 침전조 측벽(12)에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에 지지판(31) 및 윈치(40) 등이 구성되고, 지지판(31)에는 연결봉(32) 및 장착봉(36)이 자유롭게 회전 가능하도록 연결되며, 장착봉(36)과 윈치(40)를 다수의 풀리를 경유하는 견인선(45)으로 결속하여, 장착봉(36)의 절첩 및 전개가 가능하도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 슬러지 수집 장치의 자유로운 침전조 투입 및 철수가 가능하며, 이로써 수처리용 침전조의 기능을 다각화함은 물론 침전조의 유지 관리 편의성을 향상시킬 수 있다.

Description

수처리 침전조용 굴절형 슬러지 수집 장치{ROTATING TYPE SLUDGE COLLECTOR FOR WATER TREATMENT SETTLING TANK}

본 발명은 오, 폐수내 고형물이 침전되는 수처리 침전조의 슬러지(sludge) 수집 장치에 관한 것으로, 침전조 측벽(12)에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에 지지판(31) 및 윈치(40) 등이 구성되고, 지지판(31)에는 연결봉(32) 및 장착봉(36)이 자유롭게 회전 가능하도록 연결되며, 장착봉(36)과 윈치(40)를 다수의 풀리를 경유하는 견인선(45)으로 결속하여, 장착봉(36)의 절첩 및 전개가 가능하도록 한 것이다.

침전조는 대표적인 물리적 처리 시설로서 하수의 정화 처리는 물론, 공업 시설 또는 축산업 시설 등 각종 공해 배출 시설에서 배출되는 오, 폐수의 정화 처리에 있어서 필수적으로 구성되는 시설이다.

수처리 침전조에는 수조 하부에 침전된 슬러지 즉, 반액반고상(半液半固狀)의 오니(汚泥)를 수집하는 장치가 설치되는데, 일반적인 슬러지 수집 장치는 침전조 바닥을 따라 종방향으로 이동하는 판체가 구성되어 침전조 하부에 층상(層狀)으로 침전된 슬러지를 침전조 종단상 시점부(始點部) 또는 종점부(終點部) 중 어느 일방으로 밀어내는 방식으로 작동되며, 이렇듯 수집된 슬러지는 흡출관 또는 배출관을 통하여 침전조 외부로 배출된다.

이러한 수처리 침전조용 슬러지 수집 장치는 침전조의 종단면상 순환되는 와이어 또는 체인 등이 구축되고, 이들 순환 와이어 또는 체인에 슬러지 이송용 판체가 장착되는 구조를 가지며, 관련 종래기술로는 특허 제913421호 등을 들 수 있다.

특허 제913421호를 비롯한 종래의 슬러지 수집 장치는 침전조에 고정되어 상시 운용되는 형태의 장치로서, 전술한 바와 같이, 순환되는 와이어 또는 체인에 슬러지 이송용 판체가 장착된 형태를 가지며, 다음과 같은 다양한 문제를 야기한다.

우선, 종래의 슬러지 수집 장치는 와이어 또는 체인과 이들을 순환 구동하는 다수의 축, 풀리 또는 스프로킷(sprocket) 등의 복잡한 구성이 침전조 하부는 물론 상부에 걸쳐 복잡하게 고정 구축되는 것으로서, 침전조의 운용 및 유지 관리상 장비 및 작업자의 접근에 있어서 심각한 장애물로 작용할 수 밖에 없다.

특히, 침전조는 가동을 중단한 상태에서 바닥 및 벽체 표면에 침착된 오염물을 제거하는 작업을 주기적으로 수행할 필요가 있는데, 이러한 침착물 제거 작업시 침전조에 고정 설치된 슬러지 수집 장치로 인하여 장비 또는 인력의 활동에 제약이 있을 수 밖에 없다.

또한, 종래의 고정식 슬러지 수집 장치가 구축된 침전조는 오, 폐수 정화 처리를 위한 일련의 과정상 그 용도가 침전조로 한정되거나 극히 제한적인 전용(轉用)만이 가능한 문제점을 가진다.

오, 폐수 정화 처리는 스크린을 통하여 대형 협잡물 및 표류물을 제거하고 고비중 부유물을 침전시키는 초기 물리적 처리와, 생화학적 처리를 통한 유기물 산화, 오염물의 여과 및 흡착 등 다양한 과정을 거쳐 수행되며, 특히 유기 오염물 뿐 아니라 영양염류 또는 중금속 등 각종 독성 물질을 제거하는 고도처리에서는 혐기조 처리 및 호기조 처리 등 미생물의 생육 및 활성 조건에 대한 고도의 조절이 수행될 뿐 아니라 응집조 처리 또는 중화조 처리와 같은 다양한 악품처리가 실시되는 등, 단계별 정화 처리를 수행하는 반응조에 다양한 기능이 요구됨은 물론 고도의 운용 기법이 적용된다.

따라서 오, 폐수 정화 처리 시설은 전술한 각 공정을 개별적으로 완수할 수 있는 다수의 반응조로 구성되는 것이 이상적이라 할 수 있으나, 부지 확보 및 건설 비용 등의 여건상 반응조의 구성에 제약이 있을 수 밖에 없는 바, 단일 반응조가 혐기조, 폭기조, 응집조 및 침전조의 기능을 겸비하여 다수의 공정을 수행할 수 있도록 집약화된 형태로 구축되고 있는 실정이다.

즉, 현재 통용되고 있는 오, 폐수 정화 처리 공정상 침전조는 단순한 고형물 침강 유도 기능 뿐 아니라, 폭기 및 응집 등 다양한 기능이 부여되고 있으며, 특히 전형적인 집약화 처리 공정이라 할 수 있는 회분식 처리에 있어서는 단일 수조가 혐기조, 폭기조 및 침전조의 기능을 간헐적으로 수행하게 되는 바, 침전조에 전술한 슬러지 수집 장치외에도 폭기 장치 및 슬러지 반송 배관 등 복잡한 설비가 추가될 수 밖에 없는데, 종래의 슬러지 수집 장치는 그 자체가 침전조 종단면 전반에 걸쳐 구축되는 순환 설비인 바, 폭기 장치 및 반송 배관 등 여타 설비와 운용상 간섭이 불가피한 심각한 문제가 있다.

이러한 공정별 장치간 간섭의 예로서 종래의 고정형 슬러지 수집 장치가 폭기 장치의 상부를 차폐하여 원활한 폭기를 방해하거나, 반송 투입된 슬러지의 원활한 확산을 차단하는 등의 현상을 들 수 있으며, 이는 오, 폐수 처리 시설 본연의 기능을 심각하게 저하하는 결과를 초래하게 된다.

특히, 슬러지 수집 장치는 수중에서 작동되는 장치로서 여타의 건식 작동 기계 설비에 비하여 고장 또는 오작동의 우려가 크며, 세심한 유지 관리가 요구되는데, 종래의 슬러지 수집 장치는 구성 대부분이 상시 수중에 침수된 상태로 운용되는 바, 점검 및 보수 작업시 침전조의 가동은 전면 중단한 후 침전조내 처리수를 완전히 배제할 필요가 있었으며, 전술한 바와 같이 슬러지 수집 장치의 자체도 복잡하고 장대한 구조를 가지는 바 점검 및 보수 작업에 장시간이 소요될 수 밖에 없었다.

따라서, 종래 기술이 적용된 침전조는 장시간의 가동 중단이 빈번하게 발생될 수 밖에 없었으며, 이로 인하여 전체 오, 폐수 처리 공정에도 차질이 초래되는 심각한 문제가 야기되었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 슬러지 수집 장치의 침전조내 투입 및 철수가 신속하고 간편하게 이루어질 수 있도록 창안된 것으로, 수처리 침전조용 슬러지 수집 장치에 있어서, 침전조의 측벽(12) 상단에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에는 평면상 측벽(12)과 직교하는 방향으로 침전조 내측으로 돌출된 지지판(31)과, 견인선(45)을 권취 및 권출하는 윈치(40)와, 말단에 고정풀리(41)가 장착된 브래킷(25)이 설치되고, 지지판(31)의 침전조 내측 말단에는 가동풀리(42)가 장착된 연결봉(32)의 일단이 스위블(39)로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행하고, 연결봉(32)의 타단에는 장착봉(36)이 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행하며, 장착봉(36)에는 스크레이퍼(37)가 장착되고 견인선(45)의 일단이 결속되되, 견인선(45)의 타단부는 가동풀리(42) 및 고정풀리(41)를 경유하여 윈치(40)에 권취되어, 윈치(40)가 견인선(45)을 권취함에 따라 장착봉(36) 및 연결봉(32)이 순차 절첩되고, 윈치(40)가 견인선(45)을 권출함에 따라 연결봉(32) 및 장착봉(36)이 순차 전개됨을 특징으로 하는 수처리 침전조용 굴절형 슬러지 수집 장치이다.

또한, 상기 장착봉(36)에는 회전바(51)의 일단이 장착봉(36)의 중심축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고, 회전바(51)의 타단부에는 판상의 스키머(52)가 형성되며, 장착봉(36)에는 평면상 장착봉(36)과 평행한 억지봉(53)이 형성되어, 연결봉(32) 및 장착봉(36)의 완전 전개시 회전바(51)가 자중에 의하여 회전되되 억지봉(53)에 의하여 수평 상태로 정지되고, 연결봉(32) 및 장착봉(36)의 완전 절첩시 회전바(51)가 자중에 의하여 수직으로 회전되면서 스키머(52)가 수면에 접촉됨을 특징으로 하는 수처리 침전조용 굴절형 슬러지 수집 장치이다.

본 발명을 통하여, 슬러지 수집 장치의 자유로운 침전조 투입 및 철수가 가능하며, 이로써 수처리용 침전조의 기능을 다각화함은 물론 침전조의 유지 관리 편의성을 향상시킬 수 있다.

특히, 회분식 처리 시설 등 단일 수조가 침전조를 비롯한 다양한 공정의 정화 처리를 수행하는 경우 침전조에 폭기 장치 또는 반송관 등의 부속 설비를 자유롭게 설치 및 운용할 수 있어, 침전조의 성능을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명은 슬러지 수집 장치의 점검 또는 보수시 침전조의 가동을 전면 중단하고 처리수를 완전 배제하여야 하는 종래의 고정형 슬러지 수집 장치와 달리, 처리수에 대한 일체의 배제 없이 슬러지 수집 장치를 침전조에서 간편하게 철수하여 점검 및 보수할 수 있는 바, 슬러지 수집 장치의 유지 관리 편의성 역시 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 슬러지 수집 장치 고장 및 점검으로 인한 침전조 가동 중단도 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 침전조의 부분절단 사시도
도 2는 본 발명의 전개 상태 사시도
도 3은 본 발명이 가동되는 침전조의 횡단면도
도 4는 본 발명이 가동되는 침전조의 종단면도
도 5는 본 발명의 일차 절첩 상태 사시도
도 6은 본 발명의 완전 절첩 상태 사시도
도 7은 본 발명의 스키머 적용 실시예 완전 절첩 상태 사시도
도 8은 본 발명의 스키머 적용 실시예 사용 상태 설명도
도 9는 본 발명의 스키머 적용 실시예 전개 상태 사시도
도 10은 본 발명이 적용된 광폭 침전조 횡단면도

본 발명의 상세한 구성 및 작용을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1은 본 발명이 적용된 침전조의 기본 구조를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명은 침전조 측벽(12) 상단에 설치된 레일(15)을 따라 주행하는 대차(20)에 장착봉(36)이 연결되고, 장착봉(36)의 하부에는 판상(板狀)의 스크레이퍼(37)가 장착되어, 대차(20)가 레일(15)을 따라 침전조 종방향으로 이동함에 따라 장착봉(36) 및 스크레이퍼(37) 역시 침전조 내부에서 종방향으로 이동하면서 침전조 저판(11) 상면에 층적(層積)된 슬러지를 침전조 시점부 또는 종점부에 요입 형성된 수집구(18)로 이동시키는 것이다.

본 발명이 적용되는 침전조는 도 1에 예시된 바와 같이, 평면상 장방형의 수조로서, 저판(11) 외곽에 측벽(12), 전벽(13) 및 후벽(14)이 형성되며, 도면 부호가 부여되지는 않았으나 전벽(13)에는 오염된 처리수가 유입되는 유입 관로가 구성되고, 후벽(14)에서는 정화된 처리수가 배출되는 배출 관로가 구성된다.

또한, 침전조의 시점부 또는 종점부에는 침전조 저판(11)이 하측으로 요입된 수집구(18)가 형성되어 스크레이퍼(37)에 의하여 이송된 슬러지를 일시 수용하게 되는데, 도 1에 도시된 실시예에서는 침전조의 시점부 즉, 유입 관로가 구성되는 전벽(13)측에 수집구(18)가 형성되었으며, 수집구(18)에 일시 수용된 슬러지는 흡출 관로 또는 배제 관로를 통하여 침전조 외부로 배출된다.

도 2는 본 발명의 완전 전개 상태를 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 침전조의 측벽(12) 상단에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20), 지지판(31) 및 윈치(winch)(40) 등 지상 주행체 구성과, 연결봉(32) 및 장착봉(36) 등의 수중 투입체 구성으로 구분될 수 있다.

즉, 도 3 및 도 4에서와 같이, 완전 전개 상태의 본 발명 슬러지 수집 장치에서는 연결봉(32) 및 장착봉(36) 등의 수중 투입체 구성이 침전조내 처리수 수면 이하로 투입된 상태에서, 지상 주행체인 대차(20)가 레일(15)을 따라 이동하면서 침전조의 전구간에 대한 슬러지 이송이 수행되는 것이다.

본 발명에 있어서 대차(臺車)(20)는 그 사전적 의미에서와 같이, 굴절 작동을 수행하는 윈치(40), 지지판(31) 및 브래킷(25) 등의 구성이 장착되는 주행체로서, 도 1 내지 도 4에서와 같이, 대차(20) 하부에는 다수의 상륜(21) 및 하륜(22)이 장착되고, 이들 상륜(21) 및 하륜(22)이 레일(15)에 안착된 상태에서 회전되면서 대차(20)가 레일(15)을 따라 주행하게 된다.

도시된 실시예에서는 침전조의 측벽(12) 상단에 설치되는 레일(15)로서 상, 하부의 수평 플랜지(flange)가 중심부의 수직 웨브(web)와 연결된 H형강이 적용되었으며, 대차(20)에는 상륜(21)과 하륜(22)으로 구성된 2층의 차륜이 구성되었는데, 도 1 내지 도 4에서와 같이, 상륜(21)은 H형강 레일(15)의 상부 플랜지 상면에 안착되고, 하륜(22)은 레일(15)의 상부 플랜지 저면에 밀착된 상태로 대차(20)가 운행된다.

즉, 상륜(21)의 하단과 하륜(22)의 상단간 이격 거리가 H형강 레일(15)의 상부 플랜지 두께와 일치하도록 대차(20)가 구성되는 것으로, 대차(20)의 상륜(21) 및 하륜(22)이 레일(15)에 견고하게 결합된 상태에서 대차(20)가 주행하게 되는 바, 침전조 중심측으로 돌출된 장착봉(36) 등의 구성으로 인하여 대차(20)를 비롯한 본 발명의 슬러지 수집 장치가 레일(15)에서 이탈되고 전도되는 현상을 억제할 수 있다.

대차(20)의 구체적 주행 방식으로는 상륜(21) 또는 하륜(22)에 모터 등 동력 장치를 연결하여 회전시키는 자주식(自走式) 또는 대차(20)에 강연선(鋼撚線) 등의 케이블을 연결하여 구동하는 견인식 등 다양한 방식의 적용이 가능하나, 이러한 대차(20)의 주행 방식은 현장 여건에 따라 당업자가 선택 가능한 사항이므로 청구범위의 구체적인 한정은 하지 않는다.

도 1 내지 도 4에서와 같이, 침전조의 측벽(12) 상단에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에는 연결봉(32)이 힌지 결합되는 지지판(31)과 견인선(45)을 권취(卷取) 및 권출(卷出)하는 윈치(40)와 말단에 고정풀리(41)가 장착된 브래킷(25)이 설치된다.

지지판(31)은 연결봉(32)이 자유롭게 회전 가능하도록 연결되는 판체로서, 도 2 및 도 3에서와 같이, 지지판(31)의 일 단부는 대차(20) 상면에 접합되고 타 단부는 평면상 측벽(12)과 직교하는 방향으로 침전조 내측으로 돌출된다.

즉, 도 3에서와 같이, 지지판(31)은 침전조로 투입되는 연결봉(32) 및 장착봉(36) 등의 구성을 지지하는 돌출판으로서, 지지판(31)이 과도하게 돌출될 경우 전개 상태의 장착봉(36)이 침전조 측벽(12)에서 중심측으로 과도하게 이격되어, 침전조 횡단면상 대차(20)가 주행하는 측벽(12)에 인접한 부분에 대한 슬러지 이송이 불충분하게 수행될 수 있으므로, 지지판(31)의 적정한 돌출 거리가 설정될 필요가 있다.

지지판(31)의 적정 돌출 거리는 도 3에서와 같이, 완전 전개시의 연결봉(32)이 측벽(12)과 연결봉(32)의 직경에 해당되는 거리로 이격될 수 있는 거리가 적절하며, 이로써 연결봉(32)을 비롯한 각 부재의 원활한 굴절 작동 및 후술할 가동풀리(42)의 원활한 회전이 보장되면서도 침전조 횡단면상 전체 구간에 대한 균일한 슬러지 이송이 수행될 수 있다.

본 발명의 굴절 작동은 도 3, 도 5 및 도 6에서와 같이, 스위블(swivel)(39)을 통하여 힌지(hinge) 연결되는 연결봉(32) 및 장착봉(36)과, 이들 봉체(棒體)를 구동하는 견인선(45), 가동풀리(42), 고정풀리(41) 및 윈치(40)에 의하여 수행되는 데 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 지지판(31)의 침전조 내측 말단에는 가동풀리(42)가 장착된 연결봉(32)의 일단이 스위블(39)로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행을 이룬다.

즉, 대차(20)에 접합되어 침전조 중심축으로 돌출되는 지지판(31)에 연결봉(32)이 침전조 종방향의 회전축을 가지도록 연결되는 것으로, 연결봉(32)이 수직을 이루는 완전 전개 상태를 기준으로 연결봉(32)의 상단부가 평면상 대차(20)의 주행 방향과 평행한 수평 방향으로 절곡되고, 지지판(31)의 말단부 및 절곡된 연결봉(32)의 상단부가 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전될 수 있도록 연결되는 것이다.

또한, 연결봉(32)의 지지판(31) 연결부 타단에는 장착봉(36)이 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축 역시 평면상 측벽(12)과 평행을 이룬다.

장착봉(36)은 침전조 저판(11) 상면에 층적된 슬러지를 이송하는 스크레이퍼(37)가 장착되는 봉체로서 도 3에서와 같은 완전 전개 상태에서 스크레이퍼(37)는 장착봉(36)의 하측에 위치하게 되며, 도 4에서와 같이, 대차(20)가 측벽(12) 상단의 레일(15)을 따라 주행됨에 따라 연결봉(32), 장착봉(36) 및 스크레이퍼(37) 역시 침전조의 종방향으로 수중에서 이동하게 된다.

도 4에서와 같이, 대차(20)의 주행에 따라 스크레이퍼(37)가 저판(11) 상면에서 이동됨으로써 저판(11) 상면에 층적된 슬러지가 스크레이퍼(37)에 의하여 분리된 후 침전조 종방향으로 이송되는데, 동 도면에서와 같이, 이송되던 슬러지는 침전조 시점부 등에 요입 형성된 수집구(18)로 수집된 후, 수집구(18)에 연결된 배니관(19)을 통하여 침전조 외부로 배출된다.

도 2 및 도 3에서와 같이, 장착봉(36)과 연결봉(32)의 힌지 연결 역시 전술한 지지판(31)과 연결봉(32)간의 연결에서와 같이 스위블(39)을 통하여 수행되는데, 동 도면에서와 같은 본 발명 슬러지 수집 장치의 완전 전개 상태를 기준으로 장착봉(36)의 레일(15)측 단부는 평면상 대차(20)의 주행 방향과 평행한 수평 방향으로 절곡되고, 연결봉(32)의 하단부 역시 평면상 대차(20)의 주행방향과 평행한 수평 방향으로 절곡되며, 이들 절곡된 장착봉(36)의 레일(15)측 단부 및 연결봉(32)의 하단부가 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전될 수 있도록 연결된다.

결국, 도 2 및 도 3에서와 같이, 본 발명에 있어서 연결봉(32) 및 장착봉(36)을 굴절 내지 회동 가동하여 절첩 및 전개하는 회전축은 연결봉(32)의 양단에 연결되는 스위블(39)이라 할 수 있으며, 이들 스위블(39)의 회전축은 평면상 대차(20)의 주행 방향 즉, 레일(15) 및 측벽(12)과 평행을 이루는 수평축인 것이고, 도 3에서와 같이, 본 발명의 연결봉(32) 및 장착봉(36)이 완전 전개된 상태에서 연결봉(32) 상단 스위블(39)의 회전축과 하단 스위블(39)의 회전축은 동일 수직선상에 위치된다.

이와 같은 굴절 구조를 가지는 본 발명의 슬러지 수집 장치는 전술한 바와 같이, 윈치(40)에 연결된 견인선(45) 및 다수의 풀리(pulley)를 통하여 구동되는데 그 구조 및 작동 방식을 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2에서와 같은 완전 전개 상태에서 장착봉(36)의 상부에는 견인선(45)의 일단이 결속되는데, 견인선(45)의 장착봉(36) 결속부는 자유롭게 회전 가능하도록 구성하는 것이 바람직하며, 견인선(45)의 결속 위치는 동 도면 및 도 3에서와 같이 장착봉(36) 중앙부에 위치하는 것이 장착봉(36)의 민첩한 회동 및 견인선(45)의 소요 장력 절감에 있어서 유리하다.

즉, 장착봉(36)과 견인선(45)의 결속 위치가 장착봉(36)의 회전축인 스위블(39)측으로 편중될 경우 장착봉(36)의 절첩 구동상 신속한 동작은 가능하나, 절첩 구동시 초기 동작에 있어서 견인선(45)을 권취하는 윈치(40)에 상당한 출력이 요구될 뿐 아니라 견인선(45)에 과도한 장력이 작용할 수 있고, 특히, 도 2 및 도 3과 같은 장착봉(36)의 완전 전개 상태가 본 발명 슬러지 수집 장치의 평시 운용 방식임을 고려할 때 장착봉(36)의 자중을 견인선(45)이 전적으로 부담하여야 하는 문제가 발생될 수 있으며, 반대로 장착봉(36)과 견인선(45)의 결속 위치가 장착봉(36)의 말단으로 편중될 경우 장착봉(36)의 안정적 지지가 가능하고 및 윈치(40)의 초기 구동시 소요 출력은 절감할 수 있으나 기민한 작동에 한계가 있는 것이다.

한편, 도 2 및 도 3에서와 같이 연결봉(32)의 상부에는 가동풀리(42)가 설치되는데, 가동풀리(42)는 스위블(39)의 회전축과 평행한 회전축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 설치되며, 연결봉(32)상 가동풀리(42)의 설치 위치는 동 도면에서와 같은 완전 전개 상태 기준으로 연결봉(32)의 중앙부에서 상측으로 소폭 이격된 지점이 바람직하다.

특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 슬러지 수집 장치의 평시 운용 방식인 완전 전개 상태에서 가동풀리(42)가 침전조의 수면 상측으로 노출되는 것이 연결봉(32) 및 장착봉(36)의 수중 이동시 저항을 최소화하고 가동풀리(42)의 회전 성능을 유지함에 있어서 유리하다.

또한, 윈치(40)가 장착된 대차(20)에는 침전조 중심축으로 돌출된 판체인 브래킷(25)이 형성되며, 브래킷(25)의 말단부에는 고정풀리(41)가 자유롭게 회전 가능하도록 연결되는데, 고정풀리(41)의 회전축 역시 전술한 스위블(39) 및 가동풀리(42)의 회전축과 평면상 평행을 이루는 수평축이 적용된다.

이렇듯 구성된 본 발명의 봉체, 풀리 및 견인선(45) 등은 도 2 및 도 3에서와 같은 구조로 결합 및 결속되는데, 장착봉(36)에 일단이 연결된 견인선(45)의 타단부는 가동풀리(42) 및 고정풀리(41)를 선회, 경유하여 윈치(40)에 권취되되, 동 도면에서와 같이, 견인선(45)은 가동풀리(42)의 레일(15)측 외주면에 밀착 선회되고, 이어서 고정풀리(41)의 침전조 중심측 외주면에 밀착 선회된 후, 비로소 윈치(40)에 권취된다.

따라서, 윈치(40)가 견인선(45)을 권취함에 따라 장착봉(36) 및 연결봉(32)이 순차 절첩되고, 윈치(40)가 견인선(45)을 권출함에 따라 연결봉(32) 및 장착봉(36)이 순차 전개되는데, 단계별 절첩 상태가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.

우선, 도 5는 본 발명 슬러지 수집 장치의 일차 절첩 상태를 도시한 것으로, 도 2 및 도 3과 같은 완전 전개 상태에서 윈치(40)가 정방향 회전하여 견인선(45)이 권취되면 장착봉(36) 연결 지점과 가동풀리(42) 사이의 견인선(45) 연장이 단축되고 장착봉(36)과 연결봉(32)간 스위블(39)을 축으로 장착봉(36)이 상방 회전되면서 절첩되어, 도 5에서와 같이 장착봉(36)이 수직으로 기립되어 연결봉(32)과 평행을 이룬다.

장착봉(36)이 수직으로 기립된 상태에서는 장착봉(36) 연결 지점과 가동풀리(42) 사이의 견인선(45) 역시 수직을 이루면서 가동풀리(42) 회전이 중단됨과 동시에 장착봉(36)과 연결봉(32)의 평행 상태가 유지된다.

이후, 윈치(40)의 권취측 정방향 회전이 지속되면 가동풀리(42)와 고정풀리(41) 사이의 견인선(45) 연장이 단축되고 연결봉(32)과 지지판(31)간 스위블(39)을 축으로 연결봉(32)이 상방 회전되면서 절첩되며, 이때 장착봉(36) 역시 연결봉(32)과의 평행 고정 상태를 유지하면서 동반 회전되어, 결국 도 6에서와 같이 연결봉(32) 및 장착봉(36)이 수평상태로 완전 절첩되고, 본 발명의 슬러지 수집 장치 전체 구성이 침전조 수면 상측으로 완전 철수된다.

도 6에서와 같이, 본 발명 슬러지 수집 장치의 완전 절첩 상태에서는 견인선(45)의 추가 권취 및 고정풀리(41)와 가동풀리(42)의 추가 회전이 강력하게 억지되며, 견인선(45)의 장력을 통한 강력한 절첩 상태 고정이 가능하게 된다.

이러한 본 발명 슬러지 수집 장치의 완전 절첩 상태에서 윈치(40)를 역방향인 권출 방향으로 회전시키면, 전술한 도 5 및 도 6 도시 과정이 역순으로 수행되면서, 본 발명 슬러지 수집 장치가 전개되며, 이렇듯 슬러지 수집 장치의 구성을 자유롭게 절첩 및 전개함으로써 장착봉(36) 및 연결봉(32)의 자유롭고 기민한 투입 및 철수가 가능한 바, 침전조의 다각적이고 탄력적인 운용이 가능하게 된다.

즉, 침전조에 대한 침착물 제거 등 유지 관리 작업 수행시에는 슬러지 수집 장치를 절첩, 철수함으로써 원활한 작업 수행이 가능하며, 침전조를 폭기조 등으로 활용할 경우에도 슬러지 수집 장치를 도 5와 같은 일차 절첩 또는 도 6과 같은 완전 절첩 상태로 전환함으로써 침전조에 대한 신속하고 간편한 용도 전환이 가능한 것이다.

특히, 배플(baffle) 등으로 침전조가 구획되는 경우에도, 슬러지 수집 장치의 절첩 및 전개를 반복하는 방식으로 배플 양측 영역에 대한 자유로운 투입 및 철수가 가능한 바, 명실상부한 슬러지 수집 장치의 전천후 다용도 운용이 가능하게 된다.

한편, 도 7 내지 도 9는 완전 절첩 상태의 본 발명 슬러지 수집 장치가 침전조 수면상의 스컴(scum) 등을 제거하는 스키머(52) 구동 수단으로 적용된 실시예로서, 이로써 전개 상태 뿐 아니라 절첩 상태에서도 수처리 공정상 본 발명의 활용이 가능하게 된다.

이러한 본 발명의 스키머(52) 적용 실시예에서는 도 7에서와 같이, 장착봉(36)에는 회전바(51)의 일단이 장착봉(36)의 중심축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고, 회전바(51)의 타단부에는 판상(板狀)의 스키머(52)가 형성된다.

즉, 본 발명 스키머(52) 적용 실시예의 완전 절첩 상태를 도시한 도 7에서와 같이, 장방평 판체인 스키머(skimmer)(52) 양단에 봉상(棒狀)의 회전바(51)가 접합되고, 회전바(51)의 스키머(52) 접합부 타측 단부는 장착봉(36)의 중심축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되는 것으로, 동 도면에서와 같이, 장착봉(36)이 수평을 이루는 본 발명 슬러지 수집 장치의 완전 절첩 상태에서, 스키머(52) 및 회전바(51)는 자중에 의하여 수직 상태를 유지하게 된다.

따라서, 도 8에서와 같이, 본 발명 슬러지 수집 장치의 완전 절첩 상태에서 수평 장착봉(36)에 연결된 스키머(52)는 침전조의 횡단면상 장착봉(36) 및 수면과 평행을 이루면서, 스키머(52) 내부에 수면이 형성되며, 이 상태에서 대차(20)가 측벽(12) 상부의 레일(15)을 따라 침전조 종방향으로 주행됨에 따라 스컴을 비롯한 표류 불순물이 스키머(52)에 의하여 포집될 수 있다.

이렇듯 스키머(52)에 의하여 침전조 종단면상 일측으로 포집된 표류 불순물은 별도의 흡출 수단 또는 월류 수단을 통하여 침전조 외부로 배제될 수 있다.

한편, 도 9는 스키머(52) 적용 실시예의 완전 전개 상태를 도시한 것으로, 장착봉(36) 및 연결봉(32)이 완전 전개되어 수중으로 투입된 상태에서 회전바(51) 및 스키머(52)는 자중 또는 수류에 의하여 하측으로 회전될 수 밖에 없는데, 회전바(51) 및 스키머(52)가 과도하게 회전되면 이들 회전바(51) 및 스키머(52) 말단부가 침전조 저판(11)에 접촉될 수 있으며, 이 경우 대차(20)의 주행에 따른 연결봉(32) 및 장착봉(36)의 수중 이동이 회전바(51) 및 스키머(52) 말단부와 침전조 저판(11)간 마찰로 인하여 방해될 수 있을 뿐 아니라 침전조 저판(11) 상면에 층적된 슬러지가 교란되어 부상될 수 있으며, 회전바(51) 및 스키머(52) 말단부의 마멸 또는 파손이 초래될 수 있음은 물론 침전조 역시 손상될 수 있는 바, 스키머(52) 및 회전바(51)와 침전조 저판(11)간 이격 상태가 유지될 필요가 있다.

이에, 본 발명에서는 도 7 내지 도 9에서와 같이, 회전바(51)의 연결부 외측의 장착봉(36)에 평면상 장착봉(36)과 평행한 억지봉(53)을 형성함으로써, 연결봉(32) 및 장착봉(36)의 완전 전개시 회전바(51)가 자중에 의하여 회전되되 억지봉(53)에 의하여 수평 상태로 정지될 수 있도록 하였다.

즉, 본 발명의 스키머(52) 적용 실시예는 연결봉(32) 및 장착봉(36)의 완전 절첩시 회전바(51)가 자중에 의하여 수직으로 회전되면서 스키머(52)가 수면에 접촉되고, 연결봉(32) 및 장착봉(36)의 완전 전개시에는 회전바(51)가 자중에 의하여 회전되되 억지봉(53)에 의하여 수평 상태로 지지됨으로서 회전바(51) 및 스키머(52)와 침전조 저판(11)간 접촉은 차단되는 것이다.

이러한, 스키머(52) 적용 실시예를 통하여 본 발명의 슬러지 수집 장치가 슬러지 수집 장치 본연의 기능은 물론 스컴 등 표류물 제거 기능을 겸비할 수 있다.

한편, 도 10은 광폭 침전조에 본 발명의 슬러지 수집 장치가 적용된 상태를 도시한 것으로, 침전조를 구성하는 양측 측벽(12) 모두에 레일(15)을 설치하고, 이들 양측 레일(15)에 각각 별도의 슬러지 수집 장치를 장착한 것이며, 이로써 제한된 연장의 장착봉(36)으로도 광폭 침전조에 대한 충분한 슬러지 수집이 가능하다.

11 : 저판
12 : 측벽
13 : 전벽
14 : 후벽
15 : 레일
18 : 수집구
19 : 배니관
20 : 대차
21 : 상륜
22 : 하륜
25 : 브래킷
31 : 지지판
32 : 연결봉
36 : 장착봉
37 : 스크레이퍼
39 : 스위블
40 : 윈치
41 : 고정풀리
42 : 가동풀리
45 : 견인선
51 : 회전바
52 : 스키머
53 : 억지봉

Claims (2)

1. 수처리 침전조용 슬러지 수집 장치에 있어서,
   침전조의 측벽(12) 상단에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에는 평면상 측벽(12)과 직교하는 방향으로 침전조 내측으로 돌출된 지지판(31)과, 견인선(45)을 권취 및 권출하는 윈치(40)와, 말단에 고정풀리(41)가 장착된 브래킷(25)이 설치되고;
   지지판(31)의 침전조 내측 말단에는 가동풀리(42)가 장착된 연결봉(32)의 일단이 스위블(39)로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행하고;
   연결봉(32)의 타단에는 장착봉(36)이 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행하며;
   장착봉(36)에는 스크레이퍼(37)가 장착되고 견인선(45)의 일단이 결속되되, 견인선(45)의 타단부는 가동풀리(42) 및 고정풀리(41)를 경유하여 윈치(40)에 권취되어;
   윈치(40)가 견인선(45)을 권취함에 따라 장착봉(36) 및 연결봉(32)이 순차 절첩되고, 윈치(40)가 견인선(45)을 권출함에 따라 연결봉(32) 및 장착봉(36)이 순차 전개됨을 특징으로 하는 수처리 침전조용 굴절형 슬러지 수집 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   장착봉(36)에는 회전바(51)의 일단이 장착봉(36)의 중심축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고;
   회전바(51)의 타단부에는 판상의 스키머(52)가 형성되며;
   장착봉(36)에는 평면상 장착봉(36)과 평행한 억지봉(53)이 형성되어;
   연결봉(32) 및 장착봉(36)의 완전 전개시 회전바(51)가 자중에 의하여 회전되되 억지봉(53)에 의하여 수평 상태로 정지되고;
   연결봉(32) 및 장착봉(36)의 완전 절첩시 회전바(51)가 자중에 의하여 수직으로 회전되면서 스키머(52)가 수면에 접촉됨을 특징으로 하는 수처리 침전조용 굴절형 슬러지 수집 장치.

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