KR102158441B1

KR102158441B1 - 터널굴착폐수 처리설비의 침사지

Info

Publication number: KR102158441B1
Application number: KR1020200005209A
Authority: KR
Inventors: 정진호
Original assignee: 코스모이엔텍 (주); 정도산업 주식회사
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2020-09-21

Abstract

본 발명은 침사지에 굴착폐수의 침전물이 쌓여 침사지의 기능이 쉽게 상실되어지는 것을 방지함과 동시에 침사지내 침전물 철리능력을 향상시킴과 더불어 침사지의 콤팩트화로 침사지 설치에 필요한 부지면적 확보를 최소화할 수 있어 국책사업의 하나로 추진되어지고 있는 광역 교통망 확충의 일환으로 진행되고 있는 도로지하화 작업현장인 터널공사현장에서의 적용이 적합한 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지에 관한 것이다.
본 발명은 터널 굴착 작업장으로부터 유입되어져 굴착폐수에 혼입되어 있는 침전물(현탁물이라고도 함)을 분리 제거하도록된 침사지(100)를 구성하는 함체(110)의 하부로 형성되어진 수집호퍼(111)상에 쌓인 침전물을 긁어내는 침전물배출기(120)를 부가 형성하고, 침전물배출기(120)에 의해 파내어진 침전물이 침전물배출기(120)와 연통하도록 설치되어진 침전물이송기(130)를 통해 침전물을 주기적으로 배출 제거할 수 있도록 구성한 것이다.

Description

터널굴착폐수 처리설비의 침사지{A grit chamber of waste water treatment facility in tunnel excavation}

본 발명은 터널 굴착작업현장에서 발생하는 굴착폐수 내의 침전물을 분리 제거하는 처리설비중 침사지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침사지에 굴착폐수의 침전물이 쌓여 침사지의 기능이 쉽게 상실되어지는 것을 방지함과 동시에 침사지내 침전물 철리능력을 향상시킴과 더불어 침사지의 콤팩트화로 침사지 설치에 필요한 부지면적 확보를 최소화할 수 있어 국책사업의 하나로 추진되어지고 있는 광역 교통망 확충의 일환으로 진행되고 있는 도로지하화 작업현장인 터널공사현장에서의 적용이 적합한 터널굴착폐수 처리설비의 침사지에 관한 것이다.

터널굴착공사 현장에서는 터널을 굴착하는 중에 건수 및 지하수와 같은 물이 공사중인 터널내부에 발생하게 된다.

상기와 같이 터널공사 현장에서 발생된 물에는 굴삭중에 발생하는 토사 및 돌가루가 유입되어 탁해지는 현탁수(굴착폐수라고도 함)로 변하게 된다.

상기와 같이 토사 및 돌가루의 혼입으로 발생된 현탁수를 정화하지 않고 하천으로 방류할 경우, 하천 바닥에 토사나 돌가루가 퇴적되어 미생물의 생성 및 활동을 저하켜 하천수의 수질 악화를 초래함은 물론 현탁물인 토사와 돌가루가 어류의 아가미에 접착되어 어류의 생육을 방해하게 된다.

상기한 문제점을 방지하기 위하여 터널공사 현장에서 발생되는 굴착폐수는 굴착폐수 처리설비에 의해 처리되어진 후 방류되어진다.

상기 굴착폐수 처리설비에 의한 처리방식은 굴착폐수에 혼입된 토사와 돌가루(이하 "침전물"이라 함)등을 가라 앉혀 분리해내는 침전방식의 처리방식이다.

굴착폐수 처리설비의 일예로는 도 1 내지 도 2를 예로 들을 수 있다.

터널공사 현장에서 발생한 굴착폐수는 침사지(100)로 유입되어 상기 굴착폐수에 혼입되어 있는 토사 또는 돌가루 등의 침전물은 분리되어지게되고, 상기 침전물은 비중량이 무거워 쉽게 가라 앉게 된다.

상기 침사지(11)에서 침전물이 분리되어진 처리수(굴착폐수로부터 침전물이 분리되어진 상태의 물)는 집수조(10)로 유입되어지게 되고, 상기 집수조(10)로 유입되어진 처리수는 정량펌프(10a)에 의해 펌핑되어 반응/응집조(20)(30)로 공급된다.

반응/응집조(20)(30)로 공급된 처리수에는 약제통(60)(70)(80)의 약품이 투입되어지게 되고, 약품이 투입되어진 반응/응집조(20)(30)의 처리수는 각 전동모터(20a)(30a)에 의해 회전하는 교반축의 교반날개(20b)(30b)에 의해 교반되어지게 된다.

약제통(60)(70)(80)으로부터 공급되어진 약품에 의해 처리수내의 부유물이 응집되어지게 된다.

상기 반응/응집조(20)(30)에서 부유물이 응집되어진 처리수는 침전조(40)로 공급되어지게 된다.

상기 침전조(40)에 유입된 처리수는 저류하거나 저유속으로 흐르면서 처리수내의 잔여 부유물의 응집이 활성화되어지게 되고, 응집이 활성화되어 비중이 커진 부유물(침전물)이 자체 비중에 의해 침전조(40)의 아래로 침강되어서 분리되어지게 된다.

부유물이 침강되어 정화되어진 처리수는 방류조(50)를 거쳐 방류되어지게 되

는 것이다.

상기 침전조(40)에 침강 분리되어진 부유물은 농축조(90)로 보내져 처리되어지게 된다.

상기의 처리과정을 통해 굴착폐수를 처리하게되는데, 터널 굴착현장에서 발생되어지는 굴착폐수는 상기에서 기술하였듯이 토사와 돌가루가 많이 혼입되어 있다.

상기의 굴착폐수를 정화 처리할 때에는 1차 처리단계인 침사지(100)의 처리능력에 따라 침사지(100) 증설여부가 결정되어지게 되고, 증설여부에 따라 침사지(100) 증설에 필요한 부지의 확보가 필수이다.

도 3과 도 4는 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지(100)의 실시예를 나타낸 도면으로써, 현재 터널 굴착현장에서 사용되어지는 침사지(100)는 도3에서와 같이 일반적인 형상의 함체로써, 굴착폐수가 유입되어지면 비중량이 무거운 토사 또는 돌가루가 아래로 침강 분리되어지게 되고, 비중량이 가벼운 부유물과 처리수(토사와 돌가루가 분리되어진 상태의 폐수)침사지를 넘어 집수조(10)공급되어지게 된다.

현재 터널 굴착현장에서 사용되어지는 침사지(100)는 도3에서와 같이 토사 또는 돌가루 등의 침전물이 내부에 그대로 쌓이는 구조이어서 굴착폐수를 효율적으로 처리하기 위해서는 도 4에서와 같이 다수의 침사지(100)를 수시로 증설하여야 하는 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 침사지(100) 내의 침전물을 제거하기 위해서는 별도의 장비를 사용하여야 하는 등 침전물 제거에 따른 비용이 많이 소요되는 단점을 가지고 있다.

또한 단위 침사지(100)의 처리능력의 한계를 침사지(100)를 증설하여 해결하고 있어 교통망 지하화의 일환으로 정부 및 지자체가 추진하고 있는 GTX터널 굴착 현장은 공간이 협소하여 침사지를 증설하기 위한 부지면적을 확보가 어려워 침전물 을 침강식 침사조의 사용이 불가한 단점을 가지고 있는 것이다.

본 발명은 종래 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지 문제점을 해결하기 위하여 개발한 것으로, 그 목적은 터널 굴착 작업장으로부터 유입되어져 굴착폐수에 혼입되어 있는 침전물(현탁물이라고도 함)을 분리 제거하도록된 침사지를 구성하는 함체의 하부로 형성되어진 수집호퍼상에 쌓인 침전물을 파내는 침전물배출기를 부가 형성하고, 침전물배출기에 의해 파내어진 침전물이 침전물배출기와 연통하도록 설치되어진 침전물이송기를 통해 주기적으로 침전물을 배출 제거할 수 있도록 한 것으로써, 침사지의 함체내에 침전물이 쌓여 침사지의 침전물 처리능력이 쉽게 상실되어지는 종래 침사지의 문제점을 해소하였을 뿐만 아니라, 침사지의 처리능력이 쉽게 상실되는 문제점을 침사지 증설을 통해 해결하였던 종래 침사지의 문제점을 해소하였고, 침사지를 구성하는 함체내의 침전물을 주기적으로 배출 제거할 수 있도록 함에 따라 침전물의 효율적인 처리는 물론, 콤팩트한 침사지의 실현으로 공간확보가 어려운 교통망 지하화의 일환으로 정부 및 지자체가 추진하고 있는 각종 지하철도및도로터널 굴착 현장에서의 적용이 가능한 장점을 가지고 있으며, 침사지를 구성하는 함체 내의 침전물을 주기적으로 제거함에 따라 침전물을 별도의 장비를 이용하여 제거해야 하는 유지관리상의 어려움을 해소한 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 침사지를 구성하는 함체의 하부 수집호퍼에 쌓인 침전물이 침전물배출기로의 유입이 원활하게 이루어질 수 있도록 침전물을 쇄절시켜 주는 침전물케이크화방지부재가 설치되어짐에 따라 침전물 배출 불량으로 침사지의 운전이 정지되어지는 문제점을 근본적으로 해결한 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 터널굴착현장에서 발생한 굴착폐수가 침사지로 유입되어 부유물이 분리되어진 후, 부유물이 분리되어진 처리수가 집수조로 유입되고, 상기 집수조로 유입되어진 처리수가 상기 집수조의 정량펌프에 의해 반응/응집조로 공급어서 각각의 전동모터에 의해 회전하는 교반축의 반날개에 의해 교반이 일어나면서 약제통으로부터 투입된 약품에 의해 처리되어진 굴착수 내의 잔여 부유물들이 반응 응집되어진 후 상기 반응/응집조에서 반응된 처리수내의 미세부유물이 침전조를 거치면서 미세침전물 분리와 함께 유수분리된 후 방류조를 거쳐 방류하도록 된 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지에 있어서,

상기 침사지는 터널굴착현장에서 발생하여 유입된 굴착폐수의 침전물이 쌓여 모일 수 있도록 깔대기 형상의 수집호퍼가 하부에 형성되어 있고, 수집호퍼 내부에는 침전물의 케이크화 진행 속도가를 늦출 수 있도록 하는 침전물케이크화방지부재가 종축을 중심으로 시이소 작동되어지도록 설치되어 있는 함체와;

원통형의 본체 상,하에서 외측을 향해 확관 형성되어진 연결관체가 각각 형성되어 있되, 상기 각각의 연결관체에는 함체의 수집호퍼의 플랜지이음쇠에 대하여 플랜지 결합되어지는 플랜지이음쇠와, 침전물이송기의 침전물유입관에 형성된 플랜지이음쇠에 대하여 플랜지 결합되어지는 플랜지이음쇠가 형성되어 있고, 상기 본체의 내부에는 주기적으로 구동하도록 된 배출기구동모터의 동력이 전달되어 회전하면서 함체의 수집호퍼내에 쌓인 침전물을 일정량씩 파내어 침전물이송기로 공급하는 로터리날개를 포함하는 침전물배출기와;

상기 침전물배출기의 본체 하부로 형성되어 있는 연결관의 플랜지이음쇠에 플랜지이음쇠가 볼트 연결되어지는 침전물유입관이 침전물이송튜브 상에 형성되어 있되, 상기 침전물유입관이 침전물배출기에 장착되었을때 침전물이송튜브가 함체에 대하여 경사각을 이루며 위치할 수 있게끔 비스듬한 각을 이루며 형성되어 있고, 상기 침전물이송튜브의 아래쪽 말단에는 상기 배출기구동모터와 동일한 주기에서 구동하면서 침전물운반스크류를 회전시키는 침전물운반스크류회전모터가 설치됨과 동시에 상기 침전물이송튜브의 상단 침전물배출구 상에는 평상시에는 차단되어 굴착폐수가 누수되는 것을 차단함과 동시에 사용자에 의해 컨트롤판넬 조작으로 사전 입력된 침전물 배출신호에 따라 주기적으로 구동하도록된 배출기구동모터와, 침전물운반스크류회전모터가 가동할 때 연동하면서 침전물의 배출과 함께 굴착폐수의 누수를 선택적으로 제어하는 버터플라이밸브가 장착되어 있는 침전물이송기로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 배출기구동모터와, 침전물운반스크류회전모터 그리고, 버터플라이밸브는 컨트롤판넬 조작으로 사전 설정된 침전물 배출신호에 따라 주기적으로 연동 작동되어지되, 상기 배출기구동모터와, 침전물운반스크류회전모터 그리고, 버터플라이밸브의 작동은 1시간 ~ 3시간 주기로 작동됨과 동시에 침전물 배출을 위한 시간은 30분~50분인 것을 특징으로 한다.

상기 함체의 침전물케이크화방지부재는 수집호퍼를 가로질러 설치되어진 종축상에 침전물을 무르게 해주는 날개편이 상,하로 나란하게 형성되어 있되, 토션스프링에 의해 일측방향으로 탄성이 가해지도록 설치되어 있고, 하부의 날개편 말단부는 로타리날개에 의해 밀려 종축을 중심으로 회전되어지다가 상기 날개편으로부터 로타리날개가 벗어나면 토션스프링에 의해 원래의 상태로 복원되는 시이소 작동되어지면서 침전물이 닦닦하게 케이크화되어지는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 침전물배출기의 로터리날개는 회전축을 기준으로 열십자 형태로 형성됨을 특징으로 한다.

상기 침전물케이크화방지부재의 날개편은 침전물의 세절이 가능하도록 빗살 형태를 이룸을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지는, 터널 굴착 작업장으로부터 유입되어져 굴착폐수에 혼입되어 있는 침전물(현탁물이라고도 함)을 분리 제거하도록된 침사지(100)를 구성하는 함체(110)의 하부로 형성되어진 수집호퍼(111)상에 쌓인 침전물을 긁어내는 침전물배출기(120)를 부가 형성하고, 침전물배출기(120)에 의해 파내어진 침전물이 침전물배출기(120)와 연통하도록 설치되어진 침전물이송기(130)를 통해 침전물을 주기적으로 배출 제거할 수 있도록 한 것으로써,

첫째, 침사지(100)의 함체(110)내에 침전물이 쌓여 침사지(100)의 침전물 처리능력이 쉽게 상실되어지는 종래 침사지의 문제점을 해소하였을 뿐만 아니라, 침사지(100)의 처리능력이 쉽게 상실되는 문제점을 침사지(100) 증설을 통해 해결하였던 종래 침사지의 문제점을 해소하였고;

둘째, 침사지(100)를 구성하는 함체(110)내의 침전물을 주기적으로 배출 제거할 수 있도록 함에 따라 침전물의 효율적인 처리는 물론, 콤팩트한 침사지(100)의 실현으로 공간확보가 어려운 교통망 지하화의 일환으로 정부 및 지자체가 추진하고 있는 각종지하철도및도로터널 굴착 현장에서의 현장 적용이 가능한 장점을 가지고 있으며;

셋째, 침사지(100)를 구성하는 함체(110) 내의 침전물을 주기적으로 제거함에 따라 침전물을 별도의 장비를 이용하여 제거해야 하는 유지관리상의 어려움을 해소하였고;

넷째, 침사지(100)를 구성하는 함체(110)의 하부 수집호퍼(111)에 쌓인 침전물이 침전물배출기(120)로의 유입이 원활하게 이루어질 수 있도록 침전물을 쇄절시켜 주는 침전물케이크화방지부재(112)가 설치되어짐에 따라 침전물 배출 불량으로 침사지(100)의 운전이 정지되어지는 문제점을 근본적으로 해결한 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 터널 굴착폐수 처리설비의 일반 공정도.
도 2는 종래 기술에 의한 터널 굴착폐수 처리설비의 일반 공정의 평면도.
도 3은 종래 기술에 의한 터널 굴착폐수 처리설비의 침사조를 나타낸 현장 사진도.
도 4는 종래 기술에 의한 터널 굴착폐수 처리설비의 침사조가 증설되어진 현장 사진도.
도 5는 본 발명에 따른 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지를 나타낸 실시예시도.
도 6은 본 발명에 따른 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지의 요부를 나타낸 확대 단면도.
도 7은 도 6을 측방향에서 바라본 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지의 함체 수집호퍼 내부로 설치되는 침전물케이크화방지부재의 일 실시예시도.
도 9는 본 발명에 따른 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지의 함체 수집호퍼 내부로 설치되는 침전물케이크화방지부재의 다른 실시예시도.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지는 터널 굴착현장에서 발생한 굴착폐수를 처리하는 처리설비를 이루는 구성요소로써, 굴착폐수에 혼입되어 있는 토사 또는 돌가루와 같은 침전물을 1차적으로 분리 처리하는 구조물이다.

굴착폐수 처리설비의 구성을 살펴보면, 굴착폐수가 유입되어지는 침사지(100)와, 상기 침사지(100)에서 침전물이 분리되어진 처리수가 유입되어지는 집수조(10)와, 상기 집수조(10)로 유입되어진 처리수가 상기 집수조(10)의 정량펌프(10a)에 의해 반응/응집조(20)(30)로 공급어서 각각의 전동모터(20a)(30a)에 의해 회전하는 교반축의 반날개(20b)(30b)에 의해 교반이 일어나면서 약제통(60)(70)(80)으로부터 투입된 약품에 의해 처리되어진 굴착수 내의 잔여 부유물들이 반응 응집되어지는 반응/응집조(20)(30)와, 상기 반응/응집조(20)(30)에서 반응된 처리수내의 미세 부유물을 침강분해 내는 침전조(40)와, 상기 침전조(40)를 거치면서 미세 부유물(침전물) 분리와 함께 유수분리된 처리수를 방류하는 방류조(50)로 이루어진 것이다.

상기 침사지(100)는 굴착폐수가 유입되는 함체(110)와, 상기 함체(110)의 하부로 형성된 수집호퍼(111)로 장착되는 침전물배출기(120)와, 상기 침전물배출기(120)에 의해 배출되어진 침전물을 이송 배출시키는 침전물이송기(130)로 이루어진다.

상기 함체(110)는 터널굴착현장에서 발생하여 유입된 굴착폐수의 침전물이 쌓여 모일 수 있도록 깔대기 형상의 수집호퍼(111)가 하부에 형성되어 있다.

상기 수집호퍼(111) 내부에는 침전물의 케이크화 진행 속도가를 늦출 수 있도록 하는 침전물케이크화방지부재(112)가 종축(113)을 중심으로 시이소 작동되어지도록 설치되어 있는 것이다.

상기 함체(110)의 수집호퍼(111)로 장착되어지는 침전물배출기(120)는, 원통형의 본체(121) 상,하에서 외측을 향해 확관 형성되어진 연결관(122)(123)가 각각 형성되어 있다.

상기 각각의 연결관(122)(123)에는 함체(110)의 수집호퍼(111)의 플랜지이음쇠(111a)에 대하여 플랜지 결합되어지는 플랜지이음쇠(122a)와, 침전물이송기(130)의 침전물유입관(131)에 형성된 플랜지이음쇠(131a)에 대하여 플랜지 결합되어지는 플랜지이음쇠(123a)가 형성되어 있다.

상기 본체(121)의 내부에는 주기적으로 구동하도록 된 배출기구동모터(126)의 동력이 전달되어 회전하면서 함체(110)의 수집호퍼(111)내에 쌓인 침전물을 일정량씩 파내어 침전물이송기(130)로 공급하는 로터리날개(124)를 포함 한다.

상기 침전물배출기(120)의 하부로 장착되어지는 침전물이송기(130)는, 침전물배출기(120)의 본체(121) 하부로 형성되어 있는 연결관(123)의 플랜지이음쇠(123a)에 플랜지이음쇠(131a)가 볼트 연결되어지는 침전물유입관(131)이 침전물이송튜브(132) 상에 형성되어 있다.

상기 침전물유입관(131)이 침전물배출기(120)에 장착되었을때 침전물이송튜브(132)가 함체(110)에 대하여 경사각을 이루며 위치할 수 있게끔 비스듬한 각을 이루며 형성되어 있다.

상기 침전물이송튜브(132)의 아래쪽 말단에는 상기 배출기구동모터(126)와 동일한 주기에서 구동하면서 침전물운반스크류(133)를 회전시키는 침전물운반스크류회전모터(134)가 설치됨과 동시에 상기 침전물이송튜브(132)의 상단 침전물배출구(132a) 상에는 평상시에는 차단되어 굴착폐수가 누수되는 것을 차단함과 동시에 사용자에 의해 컨트롤판넬 조작으로 사전 입력된 침전물 배출신호에 따라 주기적으로 구동하도록된 배출기구동모터(126)와, 침전물운반스크류회전모터(134)가 가동할 때 연동하면서 침전물의 배출과 함께 굴착폐수의 누수를 선택적으로 제어하는 버터플라이밸브(135)가 장착되어 있는 것이다.

상기 배출기구동모터(126)와, 침전물운반스크류회전모터(134) 그리고, 버터플라이밸브(135)는 컨트롤판넬(도면에 도시하지 않음) 조작으로 사전 설정된 침전물 배출신호에 따라 주기적으로 연동 작동되어지되, 상기 배출기구동모터(126)와, 침전물운반스크류회전모터(134) 그리고, 버터플라이밸브(135)의 작동은 1시간 ~ 3시간 주기로 작동되어지도록 하였다.

상기한 작동 주기를 가지고 운전되어 침전물을 배출하는 운전시간은 30분~50분이 바람직하다.

상기 함체(110)의 침전물케이크화방지부재(112)는 수집호퍼(111)를 가로질러 설치되어진 종축(113)상에 침전물을 무르게 해주는 날개편(112a)(112b)이 상,하로 나란하게 형성되어 있되, 토션스프링(114)에 의해 일측방향으로 탄성이 가해지도록 설치되어 있고, 하부의 날개편(112b) 말단부는 로타리날개에 의해 외력이 가해지면 탄성변형되었다가 원래의 상태로 복원되어지도록 구성된 된 것이다.

상기 침전물배출기(120)의 로터리날개(124)는 회전축을 기준으로 열십자 형태로 형성된 것이다.

상기 침전물케이크화방지부재(112)의 날개편(112a)(112b)은 침전물의 세절이 가능하도록 빗살 형태를 이룬 것이다.

전술한 구성으로 이루어진 본 발명은 터널 굴착폐수 처리설비를 이용해 터널 굴착공사현장에서 발생한 굴착페수를 처리하게 된다.

터널 굴착공사현장에서 발생한 굴착폐수는 먼저 침사지(100)로 유입되어진다.

상기 침사지(100)로 유입되어진 굴착폐수는 상기 침사지(100)에서 토사 또는 돌가루와 같은 침전물이 분리되어지게 된다.

상기 침사지(100)로 유입되어진 굴착폐수에 혼입되어 있는 침전물인 토사나 돌가루는 그 비중량이 큰 것이어서 굴착폐수로부터 쉽게 분리가 이루어진다.

상기와 같이 분리되어진 침전물은 함체(110)의 하부로 형성되어 있는 수집호퍼(111)로 모여 쌓이게 된다.

수집호퍼(111)로 쌓여 모인 침전물은 침전물배출기(120)에 의해 수집호퍼(111)로부터 파내어서 상기 침전물배출기(120)의 하부로 장착되어 있는 침전물이송기(130)를 통해 배출하게 된다.

상기 침전물 배출과정을 좀더 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

상기 침사지(100)로 유입되어지는 굴착폐수에 혼입되어 있는 침전물에 따라 침전물배출기(120)의 구동과 침전물이송기(130)의 구동 및 상기 침전물이송기(130)의 침전물배출구(132a)를 개폐하는 버터블라이밸브(135)의 구동 주기를 조정하게 된다.

상기 침전물배출기(120)와 침전물이송기(130) 및 버터블라이밸브(135)의 구동주기는 관리자가 컨트롤판넬(도면에 도시하지 않았음)을 조작하여 구동 주기를 조정하게되는데, 굴착폐수에 혼입되어 있는 침전물(부유물)의 중량비에 따라 작동주기를 달리 입력하게 된다.

예를들어 굴착페수의 침전물(부유물)의 중량비가 무거운 것일 때에는 작동 주기를 짧게하는 반면, 굴착폐수(부유물)의 침전물의 중량비이 가벼울 때에는 작동 주기를 길게하는 것이 바람직하다.

따라서, 침전물배출기(120)와 침전물이송기(130) 및 버터블라이밸브(135)의 작동 주기는 1시간에서 3시간 이며, 침전물 배출을 위한 운전 시간은 30분~50분이 바람직하다.

상기 침전물배출기(120)와 침전물이송기(130) 및 버터블라이밸브(135)의 작동 주기는 터널 굴착공사현장에 따라 달라질 수 있고, 구동 주기는 관리가자 컨트롤판넬 조작에 의해 결정되어짐을 알 수 있다.

관리자에 의해 컨트롤판넬에 입력된 시간이 도달하면, 이 신호를 상기 침전물배출기(120) 배출기구동모터(126)와, 상기 침전물배출기(120) 하부로 장착되어진 침전물이송기(130) 및 상기 침전물이송기(130)의 침전물배출구(132a)상에 위치하도록 장착되어진 버터블라이밸브(135)가 받아 동시에 작동을 하게되는 것이다.

상기 배출기구동모터(126)의 구동력은 상기 배출기구동모터(126)의 스프로킷(도면에 특정부호로 지정하지 았음)과 로터리날개(124)의 스프로킷(도면에 특정부호로 지정하지 않음)에 권회되어지도록 연결된 체인벨트(127)를 통해 전달되어 화살표 방향으로 로터리날개(124)가 회전을 하게되는 것이다.

상기와 같이 로터리날개(124)가 회전을 할때 함체(110)의 수집호퍼(111)에 쌓여 있는 침전물을 파내게되고, 파내어진 침전물은 상기 로터리날개(124)와 로터리날개(124) 사이로 저장되어지게되고, 상기 로터리날개(124)와 로터리날개(124)로 저장되어 운반되어지는 침전물은 본체(121)의 하부 연결관체(123)에 위치하여지면 자중에 의해 낙하되어지게 되는 것이다.

상기와 같이 낙하되어지는 침전물은 본체(121)의 하부 연결관체(123)의 플랜지이음쇠(123a)에 플랜지이음쇠(131a)가 볼트를 매개로 연결되어진 침전물이송기(130)의 침전물유입관(131)을 통해 상기 침전물이송기(130)의 침전물운반스크류(133)를 포함하는 침전물이송튜브(132)로 위치하게 된다.

상기 침전물배출기(120)의 로터리날개(124)가 함체(110)의 수집호퍼(111)에서 침전물을 파낼때 상기 로터리날개(124)가 수집호퍼(111) 내부에 설치되어 있는

침전물케이크화방지부재(112)가 가동되어진다.

상기 침전물배출기(120)의 로터리날개(124)에 의해 가동되어지는 침전물케이크화방지부재(112)는 함체(110)의 수집호퍼(111)를 가로질러 종축고정브라켓(113a)에 베어링블럭(도면에도시하지 않았음)을 매개로 설치되어 있는 종축(113)과, 상기 종축(113)의 상,하로 형성되어 있는 날개편(112a)(112b)중 하부의 날개편(112b)이 종축(113)에 위치하여서 일측단은 수집호퍼(111) 내벽에 지지되고, 다른 일측단은 하부에 위치하는 날개편(112b)에 지지되어진 토션스프링(114)의 탄성반발력을 받도록 설치되어 있어 상기 로터리날개(124)가 화살표 방향으로 회전을 할때 상기 로터리날개(124)에 의해 침전물케이크화방지부재(112)의 하부 날개편(112b)이 밀리면서 도 6의 가상선과 같이 작동을 하게되고, 침전물배출기(120)의 로터리날개(124)가 상기 침전물케이크화방지부재(112)의 하부 날개편(112b)을 지나쳐 벗어나면, 상기 침전물케이크화방지부재(112)가 토션스프링(114)의 반발력에 의해 원래의 위치로 위치하는 시이소 작동을 하게되는 것이다.

상기와 같이 작동되어지는 침전물케이크화방지부재(112)에 침전물의 케이크화 진행 속도를 늦추어 침전물이 딱딱해지는 것을 예방하게되는 것이다.

상기 침전물배출기(120)에 의해 침전물이송기(130)의 침전물이송튜브(132)로 유입되어진 침전물은 상기 배출기구동모터(125)와 동시에 구동하는 침전물운반스크류회전모터(134)의 구동력에 의해 회전하는 침전물운반스크류(133)에 의해 상기 침전물이송튜브(132)를 따라 운반되어 상기 침전물이송튜브(132) 상부에 형성되어 있는 침전물배출구(132a)를 통해 배출되어진다.

상기 침전물배출구(132a)로 침전물이 배출되어질 수 있는 것은 상기 침전물배출구(132a)을 차단하고 있던 버터블라이밸브(135)가 상기 침전물배출기(120)의 배출기구동모터(126) 및 침전물이송기(130)의 침전물운반스크류회전모터(134)와 동시에 작동하여 개방된 상태를 유지하기 때문에 가능한 것이다.

상기와 같이 침전물배출구(132a)로 배출되어진 침전물은 농축조로 보내진후 탈수기에서 탈수처리하게되는 것이다.

상기 침사지(100)에서 침전물이 분리되어진 처리수(굴착폐수로부터 침전물이 분리되어진 물)는 집수조(10)로 보내진다.

상기 집수조(10)에 집수된 처리수는 정량펌프(10a)에 의해 반응/응집조(20)(30)로 공급되어 진다.

반응/응집조(20)(30)로 공급된 처리수는 교반날개(20b)(30b)를 갖고 전동모터(20a(30a)에 의해 회전하는 교반축(도면에 특정번호로 지정하지 않았음)에 의해 교반되어지게 되고, 상기와 같이 교반되어지는 처리수는 약제통(60)으로부터 공급된 황산과 섞여 처리수 내에 포함되어 있는 세균성 유해물질이 살균되어지게 된다.

또한 약제통(70)으로부터 공급되어진 황산반토와 섞이면서 처리수 내의 부유물이 1차응집되어지게 된다.

상기 반응/응집조(20)(30)에서 부유물이 1차응집되어진 처리수는 침전조(40)로 유입되어서 저류하거나 저유속으로 흐르면서 처리수내의 잔여 부유물의 응집이 활성화되어지게 되고, 응집이 활성화되어 비중이 커진 부유물(침전물)이 자체 비중에 의해 침전조(40)의 아래로 침강되어서 분리되어지게 된다.

는 것이다.

한편, 침전조(40)에 침강 분리되어진 부유물은 농축조(90)로 보내진 후, 탈수기에서 탈수 처리되어지게 되는 것이다.

상기에서 기술한 침사지(100)는 1시간 ~ 3시간의 주기를 갖고, 30분 ~ 50분간 운전하는 패턴을 반복하면서 굴착폐수 내의 토사 또는 돌가루와 같은 침전물을 연속적으로 제거하게 되는 것이다

100 : 침사지 110 : 함체
111 : 수집호퍼 112 : 침전물케이크화방지부재
111a : 플랜지이음쇠 112a,112b : 날개편
113 : 종축 114 : 토션스프링
120 : 침전물배출기 121 : 본체
122,123 : 연결관 122a,123a,131a : 플랜지이음쇠
124 : 로터리날개 125 : 구동모터브라켓
126 : 배출기구동모터 127,134a : 체인벨트
130 : 침전물이송기 131 : 침전물유입관
132 : 침전물이송튜브 132a : 침전물배출구
133 : 침전물운반스크류 134 : 침전물운반스크류회전모터
135 : 버터블라이밸브

Claims

터널 굴착현장에서 발생한 굴착폐수가 침사지(100)로 유입되어 부유물이 분리되어진 후, 부유물이 분리되어진 처리수가 집수조(10)로 유입되고, 상기 집수조(10)로 유입되어진 처리수가 상기 집수조(10)의 정량펌프(10a)에 의해 반응/응집조(20)(30)로 공급어서 각각의 전동모터(20a)(30a)에 의해 회전하는 교반축의 반날개(20b)(30b)에 의해 교반이 일어나면서 약제통(60)(70)(80)으로부터 투입된 약품에 의해 처리되어진 굴착수 내의 잔여 부유물들이 반응 응집되어진 후 상기 반응/응집조(20)(30)에서 반응된 처리수내의 미세부유물이 침전조(40)를 거치면서 미세침전물 분리와 함께 유수분리된 후 방류조(50)를 거쳐 방류하도록 된 터널굴착폐수 처리설비의 침사지에 있어서,
상기 침사지(100)는 터널굴착현장에서 발생하여 유입된 굴착폐수의 침전물이 쌓여 모일 수 있도록 깔대기 형상의 수집호퍼(111)가 하부에 형성되어 있되, 하부에는 침전물배출기(120)의 연결관(122)에 형성된 플랜지이음쇠(122a)가 볼트 결합되어지는 플랜지이음쇠(111a)가 형성되어 있는 함체(110)와;
원통형의 본체(121) 상,하에서 외측을 향해 확관 형성되어진 연결관(122)(123)가 각각 형성되어 있되, 상기 각각의 연결관(122)(123)에는 함체(110)의 수집호퍼(111)의 플랜지이음쇠(111a)에 대하여 플랜지 결합되어지는 플랜지이음쇠(122a)와, 침전물이송기(130)의 침전물유입관(131)에 형성된 플랜지이음쇠(131a)에 대하여 플랜지 결합되어지는 플랜지이음쇠(123a)가 형성되어 있고, 상기 본체(121)의 내부에는 주기적으로 구동하도록 된 배출기구동모터(126)의 동력이 전달되어 회전하면서 함체(110)의 수집호퍼(111)내에 쌓인 침전물을 일정량씩 파내어 침전물이송기(130)로 공급하는 로터리날개(124)를 포함하는 침전물배출기(120)와;
상기 침전물배출기(120)의 본체(121) 하부로 형성되어 있는 연결관(123)의 플랜지이음쇠(123a)에 플랜지이음쇠(131a)가 볼트 연결되어지는 침전물유입관(131)이 침전물이송튜브(132) 상에 형성되어 있되, 상기 침전물유입관(131)이 침전물배출기(120)에 장착되었을때 침전물이송튜브(132)가 함체(110)에 대하여 경사각을 이루며 위치할 수 있게끔 비스듬한 각을 이루며 형성되어 있고, 상기 침전물이송튜브(132)의 아래쪽 말단에는 상기 배출기구동모터(126)와 동일한 주기에서 구동하면서 침전물운반스크류(133)를 회전시키는 침전물운반스크류회전모터(134)가 설치됨과 동시에 상기 침전물이송튜브(132)의 상단 침전물배출구(132a) 상에는 평상시에는 차단되어 굴착폐수가 누수되는 것을 차단함과 동시에 사용자에 의해 컨트롤판넬 조작으로 사전 입력된 침전물 배출신호에 따라 주기적으로 구동하도록된 배출기구동모터(126)와, 침전물운반스크류회전모터(134)가 가동할 때 연동하면서 침전물의 배출과 함께 굴착폐수의 누수를 선택적으로 제어하는 버터플라이밸브(135)가 장착되어 있는 침전물이송기(130)로 구성됨을 특징으로 하는 터널굴착폐수 처리설비의 침사지.
제 1항에 있어서, 상기 함체(110)의 수집호퍼(111) 내에는 상기 수집호퍼(111) 내부로 침강되어진 침전물의 케이크화 진행 속도를 늦출 수 있도록 하는 침전물케이크화방지부재(112)가 종축(113)을 중심으로 시이소 작동되어지도록 설치됨을 특징으로 하는 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지.
제 2항에 있어서, 상기 함체(110)의 침전물케이크화방지부재(112)는, 수집호퍼(111)를 가로질러 설치되어진 종축(113)상에 침전물을 무르게 해주는 날개편(112a)(112b)이 상,하로 나란하게 형성되어 있되, 토션스프링(114)에 의해 일측방향으로 탄성이 가해지도록 설치되어 있고, 하부의 날개편(112b) 말단부는 침전물배출기(120)의 로타리날개(124)에 의해 밀려 종축(113)을 중심으로 회전되어지다가 상기 날개편(112b)으로부터 로타리날개(124)가 벗어나면 토션스프링(114)에 의해 원래의 상태로 복원되는 시이소 작동되어지면서 침전물이 딱딱하게 케이크화되어지는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지.
제 1항에 있어서, 상기 배출기구동모터(126)와, 침전물운반스크류회전모터(134) 그리고, 버터플라이밸브(135)는 컨트롤판넬 조작으로 사전 설정된 침전물 배출신호에 따라 주기적으로 연동 작동되어지되, 상기 배출기구동모터(126)와, 침전물운반스크류회전모터(134) 그리고, 버터플라이밸브(135)의 작동은 1시간 ~ 3시간 주기로 30분 ~ 50분간 작동 됨을 특징으로 하는 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지.
제 1항에 있어서, 상기 침전물배출기(120)의 로터리날개(124)는 회전축을 기준으로 열십자 형태로 형성됨을 특징으로 하는 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지.
제 2항에 있어서, 상기 침전물케이크화방지부재(112)의 날개편(112a)(112b)은 침전물의 세절이 가능하도록 빗살 형태를 이룸을 특징으로 하는 터널 굴착폐수 처리설비의 침사지.