KR102207360B1 - 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초나 오니혼탁물을 함께 제거하여 재활용하기 위한 수중발생 오염물의 재활용 방법 및 오염물여과장치 - Google Patents

관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초나 오니혼탁물을 함께 제거하여 재활용하기 위한 수중발생 오염물의 재활용 방법 및 오염물여과장치 Download PDF

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Abstract

본원 기술사상은 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초 및 오니혼탁물을 제거하기 위해 오염물수집/제거장치와 미세입도까지 걸러내는 오염물여과장치와 혼탁수응집장치까지 연계된 수중발생 오염물의 재활용 수단을 제공하고자 하는 기술이다.
본원 기술은 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수중발생 오염물의 재활용 방법에서 선체부에 오염물제거장치가 연결되어 수중발생 오염물을 제거하는 작업을 수행하고 수집된 오염물을 분류하기 위한 오염물여과장치가 사용되어 드럼스크린의 원형스크린망을 통과한 오니혼탁수는 혼탁수응집장치로 보내지고 원형 스크린망을 통과하지 못한 퇴적협잡물은 드럼스크린의 배출부 쪽에서 퇴적협잡물저류조로 보내지도록 분류되고 혼탁수응집장치는 유입된 오니혼탁수가 응집제와 반응하여 플록을 형성하여 응집되고 맑은 물은 배출구로 배출시켜 원류에 합류시키도록 하고 퇴적협잡물저류조에 모인 퇴적협잡물은 미생물제제가 투입되는 형태로 신속한 퇴비화를 도모하여 유기질 퇴비로 재활용하도록 적용되는 수중발생 오염물의 재활용방법 관련 기술이다.

Description

관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초나 오니혼탁물을 함께 제거하여 재활용하기 위한 수중발생 오염물의 재활용 방법 및 오염물여과장치{Removing method of water plant and bottom sludge using brush and it's apparatus}
본원은 관리형 하천, 호수 등에 발생하는 수초 및 오니혼탁물을 함께 제거하여 재활용하기 위한 수중발생 오염물의 재활용 방법 및 오염물여과장치 관련 기술이다.
본원은 구동수단이 구비된 오염물제거작업선와 연계되어 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초 및 오니혼탁물을 동시에 제거하여 재활용하기 위한 오염물수집 및 제거수단 관련 기술로서 오염물제거장치 및 오염물제거작업선, 오염물여과장치 및 혼탁수응집장치 등이 연결되어 넓은 수역에 분포된 오니혼탁물이나 수초를 절단하여 후속 처리하되 이들 수거물을 재활용하기 위한 수중발생 오염물의 재활용 방법 및 오염물여과장치 관련 기술이다.
강이나 인공호수나 하천에는 육지로부터 각종 오염물이 유입되거나 낙엽 등이 수중의 바닥면에 쌓이고 적층되는데, 이러한 오니퇴적물 들은 수심에서 50~150㎝ 크기로 자란 수초 사이에 쌓여 적체되고 이들 수중의 오니퇴적물을 제 때에 제거하여 주지 않으면, 하절기에 녹조, 적조의 현상을 발생시키게 되고 수중에 쌓이면 산소가 결핍되어 수중의 생태계가 파괴되고 수중의 생물, 벌레, 물고기 등이 사멸하게 되는 원인이 된다.
수중에서 발생한 오니퇴적물을 제거하기 위한 과제를 갖고 제안된 출원인의 선출원 및 등록된 특허기술로 제0543778호, 제0729843호, 제1106770호, 제1301527호 등의 선행기술이 제시되어 있다.
또한 최근에는 수중 오니 제거작업의 어려운 작업환경을 고려하여 인공로봇을 이용하여 오니제거작업을 수행하고자 하는 연구가 많이 이루어지고 있는바, 예를 들면, 대한민국 등록특허 제1364473호에서는 하수관, 하천, 저수조, 호수 또는 해수수로 등에 투입되어 슬러지, 침전물, 토사 또는 퇴적물 등을 효율적으로 청소 내지 준설하는 다목적 수중 청소로봇을 제공하기 위한 기술로 로봇 몸체와 상기 몸체를 이동시키는 주행부와 상기 주행부를 구동시키는 제1 모터와 상기 몸체의 전방에 장착되어 상기 퇴적물을 흡입하는 흡입호퍼와 상기 흡입호퍼와 연통되게 연결되어 흡입된 퇴적물을 외부로 송출하는 토출배관과 상기 흡입호퍼 내부에 설치되어 상기 퇴적물을 분쇄하는 분쇄스크류와 상기 분쇄스크류를 구동시키는 제2모터 및 상기 몸체에 탑재시키고 유압을 이용하여 상기 제1모터와 상기 제2모터를 구동시키며 원격에서 제어 가능하게 구성된 유압발생 장치를 포함하여 이루어지는 수중청소로봇 기술도 제시되어 있다.
또한 국내 등록특허 제1133091호에서는 저수조의 무인 청소가 가능하도록 청소로봇으로 로봇 본체와 상기 본체를 지지하며 상기 본체를 주행시키는 주행구동부 상기 본체의 전방에 배치되어 상기 저수조에 쌓인 침전물을 포함하는 오염수를 흡입하는 흡입부 및 상기 본체에 지지되어 상기 흡입부를 지지하며, 상기 본체가 주행되는 방향에 교차하는 방향을 축으로 하여 상기 흡입부를 회동시키는 틸트부를 포함하여 이루어지는 무인 청소로봇이 제시되어 있다.
또한 국내 등록특허 제1194580호에는 수중 청소로봇이 수중구조체의 표면을 따라 이동하고 복수의 주행모듈을 구비한 주행부와 로봇 본체와 복수의 주행모듈을 주행부의 이동방향인 제1방향 및 제1방향에 수직한 제2방향을 중심으로 각각 회동 가능하도록 로봇 본체와 연결되는 본체연결부와 수중구조체의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 청소모듈을 구비한 청소헤드부와 청소헤드부를 제1방향 및 제1방향에 수직한 평면상의 한 축 방향을 중심으로 각각 회동 가능하게 로봇 본체에 연결하는 헤드 연결부를 포함하여 이루어지는 수중 청소로봇이 제시되어 있다.
그러나 상기에 제시된 무인 수중로봇은 아직은 온갖 악조건이 산재해 있는 수중 밑바닥의 불균형으로 인한 제거장치의 고장발생 등의 작업환경 악화로 인해 현장에 적용되지 못하는 한계점을 갖고 여전히 어떻게 하면 수중발생 오염물을 안전하고 쉽게 현장 적용성을 높인 수단을 찾는 연구단계에 머물고 있다.
또한 상기와 같이 종래에 개시된 수중발생 오염물제거 작업기술이 현장에 적용될 때는 수중에 50㎝ 내지 150㎝ 크기로 자란 수초 사이에 왕복이동을 할 때 수시로 엉키고 설켜서 고장이 발생하고 정상운행이 되지 않지 않아서 작업효율이 떨어지는 문제점이 있어왔다.
또한 종래의 기술에서 별도의 오수처리시설 및 오수배관이 설치된 지역에서는 수중발생 퇴적물 중 크게 오염되지 않은 여과수를 오수배관을 통해 오수처리시설로 흘려 보내기도 하였으나 최근에는 물 폐기량이 너무 많아 수자원의 낭비문제가 새롭게 대두되고 각종 수역에서 수집한 오니퇴적물 및 오수를 단순히 여과/분리하여 강이나 호수로 환원시키는 경우 정화효율이 극히 낮아서 신속한 악화가 반복되는 구조이므로 각종 수처리기관에서는 수초 및 오니혼탁물을 함께 제거하기 위해 오염물의 수집/제거 과제뿐 아니라 오탁수 중에 포함된 혼탁물을 분리시키기 위해 미세입도로까지 걸러내는 오염물여과장치 및 혼탁수응집장치까지 경유하여 정화된 물을 본래의 수역에 환류하도록 요구하고 있는 실정이다.
본원 기술사상은 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초 및 오니혼탁물을 제거하기 위해 오염물수집/제거장치와 미세입도까지 걸러내는 오염물여과장치와 혼탁수응집장치까지 연계된 수중발생 오염물의 재활용 수단을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본원은 미세입도까지 걸러내는 오염물여과장치의 잦은 고장을 방지하기 위한 구조로 오염물여과장치의 양쪽으로 측벽배출구를 갖고 중심부에 중앙배출구를 갖는 분배트레이가 설치되고 분배트레이 저부로는 회전되는 배출이송패드가 설치되는 구성을 이루어서 오염물여과장치에 미세한 모래나 흙 등의 중량체가 오염물여과장치 내부에 투입되지 않도록 분리되어 배출이송패드를 통하여 외부로 배출시킴으로 오염물여과장치의 고장이나 막힘이 없는 수중발생 오염물의 재활용 수단을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본원 기술사상은 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초 및 오니혼탁물을 함께 제거하기 위한 수중발생 퇴적물 제거수단을 제공하고자 하는 기술로서, 본원은 구동수단과 이송펌프 및 부유체가 구비된 오니제거작업선 형태의 선체부에 오염물제거장치가 설치되어 수역을 이동하며 오염물제거작업을 수행하고 펌핑된 오염물은 오염물여과장치로 보내지거나 또는 수초 등 거대협잡물이 있는 수역의 경우에는 중간에 거대협잡물제거장치를 경유한 후 오염물여과장치로 보내지도록 적용될 수 있다.
본원 기술사상이 적용되는 일 실시 양태는 구동수단과 이송펌프 및 부유체가 구비된 선체부의 일측으로 오염물제거장치가 연결되어 선체부가 수역을 이동하면서 수중발생 오염물을 제거하는 작업을 수행하되, 오염물제거장치는 상협하광 형상의 브러시하우징이 고정구조를 이루고 브러시하우징 내부에는 브러쉬가 장착되고 브러시하우징의 상부에 설치되는 유압모터와 부러쉬가 연계/회전되며 수중발생 오염물을 제거하여 외부로 펌핑시키는 수중발생 오염물 제거작업을 수행하는 제1단계공정을 포함하고, 상기 제1단계 오염물 제거작업을 통하여 보내지는 오염물을 분류하기 위한 오염물여과장치는 외부고정프레임 내부에 원형의 스크린망이 회전체를 이루어 횡형으로 안착된 구조를 이루며 구동수단에 의해 횡으로 회전되는 구조이고, 회전체는 원형의 스크린망 외연을 가로지지축 및 세로지지축이 격자구조로 감싼 형태로 회전체를 이루고, 원형의 스크린망 내측에는 나선형 날개(blade)가 부착되어 오염물여과장치로 유입된 오염물이 유입부에서 배출부쪽으로 이송시키는 구조를 이루며 원형 스크린망의 외측부에는 고압의 공기 또는 물을 분사하기 위한 분사배관이 설치되고 분사배관에는 다수의 분사노즐이 설치되어 고압의 공기 또는 고압의 물이 서서히 회전되는 원형스크린망의 외측부에서 고압으로 분사되며 스크린망 내측부에 부착된 퇴적협잡물을 탈리시키는 기능을 가지며, 오염물여과장치의 유입부로 유입된 오염물 중 드럼스크린의 원형 스크린망을 통과한 오니혼탁수는 외부고정프레임의 저면부에 형성된 오니혼탁수저류조에 모였다가 혼탁수응집장치로 보내지고 원형 스크린망을 통과하지 못한 퇴적협잡물은 드럼스크린의 배출부쪽에서 퇴적협잡물저류조로 보내지는 구성으로 분류되는 제2단계 공정을 포함하며, 상기 제2단계에서 분류된 오니혼탁수 중의 부유물을 응집시켜 배출하기 위한혼탁수응집장치는 유입부와 배출부 사이에 다수개의 격벽이 설치된 구성을 이루고 유입부에는 응집제 투입구가 마련된 구성을 이루어서 혼탁수응집장치에 유입된 오니혼탁수가 응집제와 반응하여 플록을 형성하여 응집되고 맑은 물은 배출구로 배출되도록 적용되는 제3(a)단계 공정이 적용되며, 상기 제2단계에서 분류된 퇴적협잡물을 수용하는 퇴적협잡물저류조에는 미생물공급부가 마련되어 유입되는 퇴적협잡물에 미생물제제가 투입되어 신속한 퇴비화를 도모하도록 적용되는 제3(b)단계 공정을 포함하여 이루어져서 혼탁수응집장치를 거쳐 정화된 물은 다시 본래의 수역으로 환류되는 시스템으로 적용되고 퇴적협잡물저류조에 담겨진 퇴적물은 미생물과 반응하여 유기질퇴비로 재활용되는 시스템으로 적용되는 실시양태로 본원의 목적을 달성할 수 있다.
본원의 수중발생 오염물의 재활용 방법이 적용될 때 수초가 많이 발생한 수역에서는 상기 제1단계의 수중발생 오염물 제거작업에서 제2단계의 오염물여과장치로 보내기 전 단계에서 거대협잡물제거장치이 설치되는 구성을 이루어서 수중발생 오염물 제거작업에서 발생한 수초 등 거대 협잡물이 먼저 경사스크린 형태의 거대협잡물제거장치를 거쳐 수초 등이 제거된 후 오염물여과장치로 보내지는 구성으로 적용되는 것이 바람직하다.
또한 본원 기술이 적용되는 상기 오염물제거장치의 브러시하우징의 일측부에 나노기포방생장치가 부착되거나 또는 수초절단장치가 추가로 부착되어 적용되거나 종래의 오중오염물 제거장치에 사용되는 공지기술이 추가되어 적용될 수 있음은 물론이다.
또한 본원 기술이 적용되는 오염물여과장치에 흑이나 모래가 유입되면 스크린망이 막히거나 기기의 고장을 유발하게 됨으로 이를 차단하기 위한 구성으로 오염물여과장치의 원형 스크린망으로 유입되는 오니혼탁수 및 퇴적협잡물 중의 흙이나 모래 등의 중량체를 효율적으로 분리 및 배출시키기 위해 오염물여과장치의 유입부에서 양 측벽부 쪽으로 분배하여 배출하기 위한 분배트레이가 설치되는 구조를 이루고, 분배트레이의 중심부는 거름망(sieve) 형태의 중심배출구를 갖고 양측면쪽으로 측벽배출구를 가지며, 중심배출구 저부로는 회전되는 배출이송패드가 설치되는 구성을 이루어서 오니혼탁수 및 퇴적협잡물 중에 포함된 중량체를 포함한 혼탁오염수가 분배트레이의 중심부로 유입되어 흑이나 모래가 거름망(sieve)을 통과하여 배출이송패드에 떨어져 외부로 배출시키도록 적용되는 구성이 바람직하다.
따라서 본원은 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수중 오염물 제거작업에서 보내주는 오니혼탁수와 퇴적협잡물을 분리하기 위한 오염물여과장치로서, 오염물여과장치가 외부고정프레임 내부에 안착되어 구동수단에 의해 횡으로 회전되는 드럼스크린구조를 이루고, 원형의 스크린망 외연을 격자형 지지축으로 감싼 구성으로 드럼스크린 몸체를 이루고, 외부의 오니혼탁수와 퇴적협잡물이 유입되는 유입관이 드럼스크린의 스크린망 양 측벽부 쪽으로 분배 및 배출하기 위한 분배트레이 구조로 제공되며, 분배트레이는 측벽배출구와 거름망(sieve) 형태의 중심배출구를 갖되 중심배출구 저부로는 회전되는 배출이송패드가 설치되는 구성을 이루어서 중심배출구를 통하여 배출되는 흙이나 모래 등의 중량체가 배출이송패드에 실려 드럼스크린 외부로 배출되도록 적용되며, 스크린망 내측에는 나선형 날개가 부착되어 서서히 회전되는 드럼스크린에 유입되는 오니혼탁수는 스크린망을 통과하고 스크린망을 통과하지 못한 퇴적협잡물은 나선형 날개에 의해 유입부에서 배출부쪽으로 이송되는 구조를 이루며, 스크린망 외측벽 상부위치에는 분사노즐이 설치되고 분사노즐로부터 공기 또는 물이 스크린망 외측부로 고압으로 분사되며 스크린망의 구멍(hole) 사이에 부착된 퇴적협잡물을 탈리시켜 여과효율을 높이도록 적용되는 구성을 포함하여 이루어져서 오니혼탁수와 퇴적협잡물을 분리하도록 제공되는 구성을 특징으로 하는 오염물여과장치가 새롭게 개시된다.
본원 기술이 구체적으로 구현되는 실시양태는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용란에서 도면과 함께 상세하게 설명된다.
본원은 바닷물을 공급받거나 또는 일반 강물을 공급받는 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초 및 오니혼탁물을 함께 안전하게 제거하면서 깨끗한 수질을 제공하면서 수집된 오염물을 재활용하는 효과를 갖는다.
본원은 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수초 및 오니혼탁물을 안전하게 제거하기 위해 오염물수집장치와 오염물여과장치가 함께 연계되어 사용되는 새로운 수중발생 퇴적물 제거뿐 아니라 이들을 유기자원(퇴비형태)으로 재활용하는 수단을 제공하면서 잔류물인 유기물을 농작물에 유용한 퇴비로 재활용하는 방안을 제시하는 효과를 갖는다.
도 1 : 본원 기술이 적용되어 오염물수집/제거작업선과 미세입도까지 걸러내는 오염물여과장치와 혼탁수응집장치까지 연계되어 수중발생 오염물의 재활용수단으로 적용되는 처리흐름 예시도.
도 2 : 본원 오염물수집/제거작업선에 연결되어 사용되는 브러시의 일 적용예시도.
도 3 : 본원기술이 적용되기 위한 오염물여과장치의 일실시양태 예시도.
도 4 : 본원기술이 적용되기 위한 혼탁수응집장치의 일실시양태 예시도.
도 5 : 본원 기술에 수초를 포함한 거대협잡물 제거가 필요할 때 수중발생 오염물의 재활용방법으로 변형 적용되는 위한 처리흐름도
도 6 : 본원 기술에 적용가능한 거대협잡물 제거장치의 예시도.
본원은 강물이나 바닷물을 유입시켜 인공적으로 만들어진 관리형 하천이나 호수 등에서 발생하는 수초나 오니혼탁물 등의 수중발생 오염물의 재활용 방법이 개시된다.
본원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 하고 본 명세서에 제시된 도면은 바람직한 일 실시양태에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
도 1에서는 본원 기술이 적용되어 오염물수집/제거작업선과 미세입도까지 걸러내는 오염물여과장치와 혼탁수응집장치까지 연계되어 수중발생 오염물의 재활용방법으로 적용되는 처리흐름 예시도를 나타낸 것이고, 도 2에서는 상기 오염물수집/제거작업선에 연결되어 사용되는 브러시의 일 적용예시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본원기술이 적용되기 위한 오염물여과장치의 일 적용양태 예시도를 나타낸 것이며, 도 4는 본원기술이 적용되기 위한 혼탁수응집장치의 일실시양태 예시도를 나타낸 것이다.
먼저 본원 기술은 인공적으로 만들어진 관리형 하천이나 호수 등에서 발생하는 수초나 오니혼탁물 등의 수중발생 오염물 제거작업을 수행하기 위한 오염물수집/제거작업선(20)은 오염물흡입장치(10)와 연결되어 사용되는데, 오염물수집/제거작업선(20)의 구동수단(21)에 의해 오염물 발생지역의 전후좌우로 이동하며 오염물흡입장치(10)의 브러시하우징(14)에 연결된 배출호스(16)를 통하여 수중발생 오염물을 흡입하여 오염물여과장치(40) 또는 거대협잡물제거장치(30)로 펌핑해주기 위한 이송호스(23) 및 이송펌프(22)와 수심이 깊은 수역에서 운전제어부를 일정 높이로 유지해주기 위한 부유체(24) 등을 포함한 구조를 갖는 오염물수집/제거작업선(20)의 일측으로 오염물흡입장치(10)가 연결되어 수중발생 오염물 제거작업을 수행하게 되는 제1단계 작업공정이 수행된다.
상기 제1단계 작업공정에 사용되는 오염물흡입장치(10)를 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명하여 보면, 상협하광 형상의 브러시하우징(14)은 고정구조를 이루고 브러시하우징(14) 내부에는 브러쉬지지판(13)에 브러쉬(12)가 고정되어 회전되기 위한 구조로 브러시하우징(14)의 상부로는 유압모터(11)가 설치되는 구조를 이루면서 고정구조의 브러시하우징(14) 사이에 유압모터(11) 및 부러쉬(12)가 연계되어 수중에서 회전되면서 수초를 절단시키거나 수중발생 오염물을 바닥면에서 쓸어주듯이 분리/제거하는 가능을 수행하는바, 수초 절단 및 오염물 분리효율을 높이기 위해 브러쉬지지판(13)에 다수의 구멍(hole : 13a)이 형성되고 인접한 구멍사이에 철사가 일정 길이로 끼움되어 하향구조를 이룬 상태에서 적당한 길이로 절단된 수조의 부러쉬(12)구조로 제공되어서 수초가 많은 지역에서는 부러쉬(12)의 회전력을 높여 철사가 양쪽으로 벌어지는 형태로 수초를 절단하고 바닥면의 침적된 오염물은 부러쉬(12)의 회전속도를 낮춰 빗질로 쓸어주듯이 바닥면을 청소하도록 적용되며 절단된 수초나 바닥면에서 분리된 오염물은 브러시하우징(14) 일측에 형성된 배출구(15) 및 배출구에 연결된 배출호스(16)를 경유하며 오염물수집/제거작업선(20)에 설치된 이송펌프(22)를 통하여 오염물여과장치(40) 또는 거대협잡물제거장치(30)로 펌핑시켜주는 기능을 수행하도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 3은 본원 기술에 적용되는 오염물여과장치(40)의 일 적용양태를 나타낸 것으로, 상기 제1단계 오염물 제거작업공정을 통하여 보내지는 오염물을 분류하기 위한 기능을 하는 오염물여과장치(40)는 외부고정프레임(41) 내 일정거리 상부위치에 원형스크린망(44)이 회전되기 위해 일정거리 이격되어 외부고정프레임(41)의 일측부에 안착/설치되고 구동수단인 모터(42)에 연동되어 회전되는 회전돌기부(42a)가 원형스크린망(44)의 측면에 형성되어 회전기능을 부여하는 체인형상의 회전체인부(40b)와 모터(42)의 회전돌기부(42a)가 연동되어 원형스크린망(44)을 횡으로 회전되는 구조를 이루도록 제공되고, 원형스크린망(44) 회전체의 외연은 가로지지축(43a) 및 세로지지축(43b)이 격자구조로 원형스크린망(44)을 감싼 형태로 회전체 구조를 이루고 원형의 스크린망(44) 내측에는 나선형 날개(blade : 45)가 부착된 구조를 이루어서 오염물여과장치(40)로 유입된 오염물이 나선형 날개(blade : 45)가 오염물을 밀어주면서 유입부(40a)에서 배출부(40b)쪽으로 차츰 차츰 이송시키는 구조를 이루며 회전되는 원형스크린망(44)의 외측부에는 고압의 공기 또는 물을 분사하기 위한 분사배관(46)이 설치되고 분사배관에는 다수의 분사노즐(46a)이 설치되어 회전되는 원형의 스크린망(44) 외측에서 고압의 공기 또는 고압의 물이 원형 스크린망(44)으로 분사시켜 스크린망(44) 내측부에 부착되어 있는 협잡물을 고압 공기 또는 고압수가 탈리/분리시키는 기능을 수행하도록 적용되며 오염물여과장치(40)의 유입부(40a)로 유입된 오염물 중 드럼스크린의 원형 스크린망(44)을 통과한 오니혼탁수는 외부고정프레임(41)의 저면부에 형성된 오니혼탁수저류조(47)에 모였다가 혼탁수응집장치(50)로 보내지는 배출시스템을 이루고, 원형 스크린망(44)을 통과하지 못한 상대적으로 입도가 큰 협잡물은 드럼스크린의 배출부(40b)쪽에서 이동하면서 최종적으로는 퇴적협잡물저류조(60)로 보내지는 배출시스템을 이루며 분류되는 제2단계 작업공정이 수행될 수 있음을 나타낸 것이다.
이 때 본원 기술이 적용되는 오염물여과장치(40)로 유입되는 오니혼탁수 및 퇴적물, 협잡물 중 흙이나 모래 등의 무거운 중량체가 혼합되어 원형스크린망(44)내부로 유입되는 경우 회전되는 원형스크린망(44)의 여과효율을 떨어트리고 결과적으로 오염물여과장치(40)의 잦은 고장을 유발하여 유입오염물의 효율적인 분리가 되지 않는 결과를 초래하게되므로 이러한 현상을 배제하기 위하여 본원에서는 오염물여과장치(40)의 유입부(40a)에 분배트레이(48)가 설치되어 사용되는바, 본원에서 사용되는 분배트레이(48)는 도 3b에서 나타난 바와 같이, 본원 오염물여과장치(40)로 유입되는 오니혼탁수 및 퇴적물, 협잡물이 원형 스크린망(44)의 양 측벽부 쪽으로 분배되어 유입되도록 유도하기 위한 구조로 분배트레이(48)의 중심부는 거름망(sieve) 형태의 중심배출구(48c)를 갖고 분배트레이 양측면쪽으로는 측벽배출구(48a,48b)를 갖는 구조를 이루도록 적용하고 중심배출구(48c)는 거름망(sieve) 형태로 중심부가 양쪽의 측벽배출구(48a,48b)보나 낮게 설치되어 유입되는 오니혼탁수 및 퇴적물, 협잡물 중 흙이나 모래 등의 무거운 중량체가 양쪽의 측벽배출구(48a,48b)로 흘러가지 않도록 중심배출구(48c)와 측벽배출구(48a,48b) 사이에 약간의 높이를 갖도록 적용되어 흙이나 모래 등의 중량체가 중심배출구(48c) 저부에 마련된 거름망(sieve)을 경유하여 밑으로 떨어지게 하고 중심배출구(48c) 저부에는 회전되는 배출이송패드(49)가 설치되는 구성을 이루어서 오니혼탁수 및 퇴적협잡물 중에 포함된 모래나 흙 등의 중량체를 외부로 배출시키도록 적용되면서 고장발생의 원인을 사전 제거하고 분리효율을 높이도록 적용되면서 제2단계 공정이 수행되도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 4는 상기 오염물여과장치(40)를 거치며 원형 스크린망(44)을 통과하여 분류된 오니혼탁수를 종래에는 다시 호수나 수면에 방류하였으나 오니혼탁수 중의 부유물을 응집시켜 제거하지 않은 상태로 다시 환류시키는 경우 수질정화효율이 낮아지는 문제점을 나타냄으로 본원에서는 스크린망(44)을 통과하여 분류된 오니혼탁수를 혼탁수응집장치(50)를 경유하여 오니혼탁수 중의 부유물을 응집시켜 배출하고자 하는 것으로, 도 4에 제시되는 혼탁수응집장치(50)는 유입부(51)와 배출부(54) 사이에 다수개의 격벽(53)이 설치된 구성을 이루고 유입부에는 필요에 따라 응집제 투입구(52)가 마련된 구성을 이루어서 혼탁수응집장치(50)에 유입된 오니혼탁수가 응집제와 반응하여 플록을 형성하여 저부로 가라앉으며 응집되고 맑은 물은 배출구로 배출되는 형태로 제3(a)단계 공정이 수행되도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
또한 본원의 상기 제2단계 작업공정에서 원형 스크린망(44)을 통과하지 못한 상대적으로 입도가 큰 협잡물은 드럼스크린의 배출부(40b)쪽에서 이동하면서 최종적으로는 퇴적협잡물저류조(60)로 보내지도록 적용되는바, 퇴적협잡물저류조(60)는 별도로 도면으로 작성되지 않았으나 통상적으로 사용되는 콘테이나 박스나 쓰레기 차량과 같이 일정용량 크기를 이루고 절단된 수초나 거대협잡물이 담겨지고 수초나 거대협잡물의 신속한 발효를 원할 경우 퇴적협잡물저류조(60)에 미생물공급부(61)가 마련되는 구성을 이루어서 유입되는 퇴적협잡물에 미생물제제가 투입되어 신속한 퇴비화를 도모하도록 적용되는 형태로 제3(b)단계 공정이 적용될 수 있다.
도 5는 본원 기술이 현장에 적용될 때 수초를 포함한 거대협잡물 제거가 필요한 수역일 때 적용될 수 있는 처리흐름도를 나타낸 것이고 도 6은 본원 기술에 적용가능한 거대협잡물 제거장치의 일적용예를 나타낸 것으로, 상기 도 1의 처리흐름도에서 제1단계의 수중발생 오염물 제거작업과정은 동일하게 수행하고 만약의 경우 수초가 많은 수역이나 장마철에 수역에 스치로폼 알갱이이나 플라스틱류 파쇄물 등 거대협잡물이 혼재되어 있는 경우 제2단계의 오염물여과장치(40)로 직접 보내기 전에 거대협잡물제거장치(30)를 경유하여 거대협잡물이 제거된 후 오염물여과장치(40) 유입부로 유입되도록 적용될 수 있음을 나타낸 것으로, 본원 기술이 적용되는 거대협잡물제거장치(30)는 경사면을 이룬 굵은스크린망(31)과 오염수저류조(32)를 갖고 오염물수집/제거작업선(20)의 이송호스(23)로부터 이송되는 오염물이 굵은스크린망(31)의 상부위치에서 투입되어 굵은스크린망(31)을 통과하지 않는 수초나 거대협잡물이 퇴적협잡물저류조(60)로 보내지고 굵은스크린망(31)을 통과한 오염물은 오염수저류조(32)에 담겨지고 배출구(33)에 연결된 펌프를 통하여 오염물여과장치(40)로 펌핑되도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
이상의 설명을 통하여 본원에서 새롭게 개시되는 부분을 중심으로 기술의 특징부를 설명하고자 하였는바, 본원 구성에서 부분적으로 설명이 미진한 부분은 출원인의 선출원 등록특허기술인 제0543778호, 제0729843호, 제1106770호, 제1301527호 등에서 수중오니 제거작업을 수행하는 여러 종래기술과 결합되어 적용될수 있음은 당연하고, 또한 상기 특허기술에 오니제거작업에 필요한 기술의 적용양태가 상세히 설명되어 있으므로 중복 설명은 피하고자 하였으며, 본원의 특허청구의 범위에 제시된 기술사상의 기술은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 다양하게 변형 및 개조되거나 변경되어 실시될 수 있을 것이나, 본원의 특허청구의 범위는 본원의 기술사상의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 범위 내에서 균등론적으로 해석되어 보호되어야 할 것이다.
10 : 오염물흡입장치 11 : 유압모터
12 : 부러쉬 13 : 브러쉬지지판
14 : 브러시하우징 15 : 배출구
16 : 배출호스 20 : 오염물수집/제거작업선
21 : 구동회전체 22 : 이송펌프
23 : 이송호스 30 : 거대협잡물제거장치
31 : 굵은스크린 32 : 오염수저류조
33 : 오염수배출구 40 : 오염물여과장치
41 : 외부고정프레임 42 : 구동수단
43 : 지지축 44 : 원형스크린망
45 : 나선날개(blade) 46 : 분사배관
47 : 오니혼탁수저류조 48 : 분배트레이
49 : 배출이송패드 50 : 혼탁수응집장치
51 : 유입부 52 : 응집제 투입구
53 : 격벽 54 : 배출부
60 : 퇴적협잡물저류조 61 : 미생물공급부

Claims (5)

  1. 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수중발생 오염물의 재활용 방법에 있어서
    구동수단(21)과 이송펌프(22) 및 부유체(23)가 구비된 선체부(20)의 일측으로 오염물제거장치(10)가 연결되어 선체부(20)가 수역을 이동하면서 수중발생 오염물을 제거하는 작업을 수행하되, 오염물제거장치(10)는 상협하광 형상의 브러시하우징(13)은 고정구조를 이루고 브러시하우징(13) 내부에는 브러쉬(10)가 장착되고 브러시하우징(13)의 상부에 설치되는 유압모터(11)와 부러쉬가 연계/회전되며 수중발생 오염물을 제거하여 외부로 펌핑시키는 수중발생 오염물 제거작업을 수행하는 제1단계;
    상기 제1단계 오염물 제거작업을 통하여 보내지는 오염물을 분류하기 위한 오염물여과장치(40)는 외부고정프레임(41) 내부에 원형의 스크린망(44)이 회전체를 이루어 횡형으로 안착된 구조를 이루며 구동수단(42)에 의해 횡으로 회전되는 구조이고, 회전체는 원형의 스크린망(44) 외연을 가로지지축(43a) 및 세로지지축(43b)이 격자구조로 감싼 구성으로 회전체를 이루고 원형의 스크린망(44) 내측에는 나선형 날개(blade : 45)가 부착되어 오염물여과장치로 유입된 오염물이 유입부(40a)에서 배출부(40b)쪽으로 이송시키는 구조를 이루며 원형 스크린망(44)의 외측부에는 고압의 공기 또는 물을 분사하기 위한 분사배관(46)이 설치되고 분사배관에는 다수의 분사노즐(46a)이 설치되어 고압의 공기 또는 고압의 물이 원형 스크린망(44)의 외측부 고압으로 분사되며 스크린망(44)이 회전되면서 스크린망 내측부에 부착된 퇴적협잡물을 탈리시키는 기능을 가지며 오염물여과장치(40)의 유입부(40a)로 유입된 오염물 중 드럼스크린의 원형 스크린망(44)을 통과한 오니혼탁수는 외부고정프레임(41)의 저면부에 형성된 오니혼탁수저류조(47)에 모였다가 혼탁수응집장치(50)로 보내지고 원형 스크린망(44)을 통과하지 못한 퇴적협잡물은 드럼스크린의 배출부(40b)쪽에서 퇴적협잡물저류조(60)로 보내지는 구성으로 분류되는 구조를 이루고, 상기 원형 스크린망(44)으로 유입되는 오니혼탁수 및 퇴적협잡물 중의 흙이나 모래 등의 중량체를 효율적으로 분리 배출시키기 위해 드럼스크린(40)의 유입부(40a)에서 양 측벽부 쪽으로 분배하여 배출하기 위한 분배트레이(48)가 설치되되, 분배트레이(48)의 중심부는 거름망(sieve) 형태의 중심배출구(48c)를 갖고 양측면쪽으로 측벽배출구(48a,48b)를 가지며, 중심배출구(48c) 저부로는 회전되는 배출이송패드(49)가 설치되는 구성을 이루어서 오니혼탁수 및 퇴적협잡물 중에 포함된 중량체를 외부로 배출시키도록 적용되는 제2단계;
    상기 제2단계에서 분류된 오니혼탁수 중의 부유물을 응집시켜 배출하기 위한혼탁수응집장치(50)는 유입부(51)와 배출부(54) 사이에 다수개의 격벽(53)이 설치된 구성을 이루고 유입부에는 응집제 투입구(52)가 마련된 구성을 이루어서 혼탁수응집장치(50)에 유입된 오니혼탁수가 응집제와 반응하여 플록을 형성하여 응집되고 맑은 물은 배출구로 배출되도록 적용되는 제3(a)단계;
    상기 제2단계에서 분류된 퇴적협잡물을 수용하는 퇴적협잡물저류조(60)에는 미생물공급부(61)가 마련되어 유입되는 퇴적협잡물에 미생물제제가 투입되어 신속한 퇴비화를 도모하도록 적용되는 제3(b)단계;
    공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중발생 오염물의 재활용방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계의 수중발생 오염물 제거작업에서 제2단계의 오염물여과장치(40)로 보내기 전에 거대협잡물제거장치(30)이 설치되어 거대 협잡물제거장치를 거쳐 거대협잡물이 제거된 후 오염물여과장치(40) 유입부로 유입되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 수중발생 오염물의 재활용방법
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오염물제거장치(10) 브러시하우징(13)에 나노기포방생장치가 부착되거나 또는 수초절단장치가 부착되어 적용되는 것을 특징으로 하는 수중발생 오염물의 재활용방법
  4. 삭제
  5. 관리형 하천, 호수 등에서 발생하는 수중 오염물 제거작업에서 보내주는 오니혼탁수와 퇴적협잡물을 분리하기 위한 오염물여과장치에 있어서,
    오염물여과장치가 외부고정프레임 내부에 안착되어 구동수단에 의해 횡으로 회전되는 드럼스크린구조를 이루고, 원형의 스크린망 외연을 격자형 지지축으로 감싼 구성으로 드럼스크린 몸체를 이루고, 외부의 오니혼탁수와 퇴적협잡물이 유입되는 유입관이 드럼스크린의 스크린망 양 측벽부 쪽으로 분배 및 배출하기 위한 분배트레이 구조로 제공되되, 분배트레이는 측벽배출구와 거름망(sieve) 형태의 중심배출구를 갖되 중심배출구 저부로는 회전되는 배출이송패드가 설치되는 구성을 이루어서 중심배출구를 통하여 배출되는 중량체가 드럼스크린 외부로 배출되도록 적용되며, 스크린망 내측에는 나선형 날개가 부착되어 드럼스크린에 유입되는 오니혼탁수는 스크린망을 통과하고 스크린망을 통과하지 못한 퇴적협잡물은 유입부에서 배출부쪽으로 이송되는 구조를 이루며, 스크린망 외측벽에는 분사노즐이 설치되고 분사노즐로부터 공기 또는 물이 고압으로 분사되며 스크린망에 부착된 퇴적협잡물을 탈리시키도록 적용되는 구성을 포함하여 이루어져서 오니혼탁수와 퇴적협잡물을 분리하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 오염물여과장치
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