KR102358524B1 - 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장방형 침전지의 바닥면에 형성되는 수집 호퍼의 양측에 배치되는 각각의 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 그 수집 호퍼를 향하여 하나의 구동원에 의해 서로 다른 방향 및 서로 다른 회전속도로 회전되면서 슬러지를 수집할 수 있도록 장방형 침전지; 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기 및 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기; 및 구동수단;을 포함하되, 상기 구동수단은 구동원의 각 구동축 상에 구비되는 각각의 제1,2 동력전달수단 및 상기 제2 동력전달수단에 제1 동력전달수단에 비해 느린 속도로 회전되도록 구비되는 변속기어부를 포함하는 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템을 제공한다.
그에 따라 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기의 구동 효율성을 높임은 물론 경제성도 우수한 효과를 가짐과 아울러 슬러지 수집 효율성 또한 극대화할 수 있는 효과를 가진다.

Description

장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템{A pair of chain flight type sludge collector driving system provided in a rectangular sedimentation basin}

본 발명은 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 장방형 침전지의 바닥면에 형성되는 수집 호퍼의 양측에 배치되는 각각의 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 그 수집 호퍼를 향하여 하나의 구동원에 의해 서로 다른 방향 및 서로 다른 회전속도로 회전되면서 슬러지를 수집할 수 있도록 한 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템에 관한 것이다.

일반적으로 생물학적 처리시설의 반응 효율을 높이기 위해서는 생물반응조의 활성 오니 부유물질(MLSS, Mixed Liquor Suspended Solids)의 농도를 최대한 높여야 하는 데, 이를 위해서는 고농도의 MLSS를 갖는 반송 슬러지를 생물반응조에 상시 공급하는 것이 바람직하다.

이와 더불어 생물반응조로부터 공급되는 MLSS를 효과적으로 침진시켜 상징수의 부유물질(SS, Suspended Solids)의 농도를 최소화시키는 것이 바람직하다.

현재 국내의 대형 하수처리장에는 대차 흡입식 장방형 2차 침전지를 사용하고 있다.

대차 흡입식 장방형 2차 침전지는 유입수의 전단에 유공판을 설치하여 유입되는 MLSS가 2차 침전지 전단면에 전체를 통해 유입된 후 2차 침전지를 통과하는 과정에서 MLSS는 유체 흐르는 방향으로 이송되면서 침전지 바닥에 침전된다. 이때, 바닥은 골이 파인 형태로, MLSS는 그 골에 모이게 되고, 그 골에 모인 MLSS는 대차에 구비된 흡입펌프의 흡입관에 의해 인발 된다.

이러한 대차 흡입식의 MLSS를 인발하는 방식은 침전된 MLSS가 바닥의 골로 별도의 수집수단에 의해 수집되는 것이 아닌 유체가 흐르는 과정에서 일부만이 쌓여 농축되지 못한 상태에서 흡입된다. 그로 인해 생물반응조에 MLSS를 공급하는 반송슬러지에는 고농도의 MLSS를 가지지 못함에 따라 생물반응조의 MLSS 농도를 높일 수 없는 단점을 가진다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 장방형 침전지에서 MLSS 농도를 높일 수 있도록 슬러지 수집을 위한 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 사용하는 것이 통상적이다.

이러한 체인 플라이트식 슬러지 수집기가 적용되는 장방형 침전지 또는 2차 침전지와 관련된 선행기술은 다음과 같다.

대한민국 등록특허공보 제10-0904214호, 대한민국 등록특허공보 제10-1052727호, 대한민국 등록특허공보 제10-1951202호, 대한민국 등록특허공보 제10-1956785호, 대한민국 등록특허공보 제10-2260537호 등에 게시된 바 있다(이하 '특허문헌들'이라 한다).

상기한 특허문헌들은 체인 플레이트식 수집기에 의해 침전지의 바닥면으로 침전된 슬러지를 일측 선단에 형성된 수집호퍼로 일괄적으로 수집함에 따라 높은 농도의 MLSS의 수집이 원활하게 이루어지는 장점을 가진다.

그러나 장방형 침전지 또는 장방형 2차 침전지는 폭으로 적어도 1열 이상의 침전로가 형성됨은 물론 바닥면의 길이 또한 유입수가 유입되는 방향의 길이방향의 길이가 대략 50~80M 정도의 긴 길이를 가지는 관계로, 바닥면에 침전된 슬러지를 수집하는 과정에서 긴 길이를 가지는 하나의 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 사용함에 따라 그를 구동하기 위해서는 상당히 큰 동력이 요구되는 단점을 가진다.

특히, 침전지의 길이가 긴 관계로, 유입수에 포함된 슬러지가 침전되는 과정에서 유입수가 유입되는 근접된 위치에는 MLSS의 농도가 높은 많은 양의 슬러지가 침전되나, 유입수가 유입되어 흐르는 반대 측의 먼 거리의 바닥면에는 MLSS의 농도가 낮은 소량의 슬러지가 침전됨에 따라 긴 길이를 가지는 하나의 체인 플라이트식 슬러지 수집기에 의한 슬러지의 수집 효율성이 그리 높지 않은 단점을 가진다.

대한민국 등록특허공보 제10-0904214호 대한민국 등록특허공보 제10-1052727호 대한민국 등록특허공보 제10-1951202호 대한민국 등록특허공보 제10-1956785호 대한민국 등록특허공보 제10-2260537호

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 장방형 침전지의 바닥면에 형성되는 수집 호퍼의 양측에 배치되는 각각의 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 그 수집 호퍼를 향하여 하나의 구동원에 의해 서로 다른 방향 및 서로 다른 회전속도로 회전되면서 슬러지를 수집할 수 있도록 한 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 기술적 해결과제는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기가 장력 조절에 의해 원활하게 회전될 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 구체적인 기술적 해결과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 유입수가 유입되는 측으로부터 반대 측 벽면까지의 1/2 지점 이상의 바닥면에 수집 호퍼가 형성되는 장방형 침전지; 상기 수집 호퍼를 사이에 두고 양측에 무한궤도방식에 의해 회전되는 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기 및 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기; 및 상기 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기가 하나의 구동원의 구동에 의해 구동되면서 상기 수집 호퍼를 향하여 서로 다른 방향과 서로 다른 속도로 슬러지를 수집할 수 있도록 구비되는 구동수단;을 포함하되, 상기 구동수단은 구동원의 각 구동축 상에 구비되는 각각의 제1,2 동력전달수단 및 상기 제2 동력전달수단에 제1 동력전달수단에 비해 느린 속도로 회전되도록 구비되는 변속기어부를 포함한다.

상기 제1,2 동력전달수단은 구동원의 각 구동축에 구비되는 각각의 베벨기어부의 양측에 연결되어 회전되는 각각의 연동축, 상기 각각의 연동축의 끝단에 구비되는 각각의 연동 스프라킷, 상기 각각의 연동 스프라킷과 각각의 체인에 의해 연결되는 상기 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기의 각 종동축 상에 구비되는 종동 스프라켓을 포함한다.

상기 변속기어부는 구동원의 구동축과 상기 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기 측의 연동축이 연결되는 베벨기어부 사이에 구비되되, 상기 구동축에 구비되는 선기어(sun gear), 상기 선기어 외측에 구비되는 복수 개의 피니언 기어 및 상기 피니언 기어의 외측에 구비되는 링기어를 포함한다.

상기 연동 스프라킷과 종동 스프로킷 사이의 각 체인에는 장력을 조절하기 위한 장력 조절부를 더 포함하되, 상기 장력 조절부는 장착 블록 상에 장홈이 형성되어 슬라이딩 가능하게 구비되는 각각의 조절대, 상기 각각의 조절대 끝단에 상기 각각의 체인에 맞물리도록 구비되는 각각의 조절 스프라킷을 포함한다.

본 발명은 장방형 침전지의 바닥면에 형성되는 수집 호퍼의 양측에 배치되는 각각의 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 그 수집 호퍼를 향하여 하나의 구동원에 의해 서로 다른 방향 및 서로 다른 회전속도로 회전되면서 슬러지를 수집할 수 있도록 함으로써, 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기의 구동 효율성을 높임은 물론 경제성도 우수한 효과를 가짐과 아울러 슬러지 수집 효율성 또한 극대화할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기가 장력 조절에 의해 원활하게 회전될 수 있도록 함으로써, 슬러지 수집 효율성을 더욱더 높일 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명이 장방형 침전지에 적용되는 측면도,
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 발췌 평면도,
도 3은 도 2에 따른 정면도,
도 4는 도 2에 따른 측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명이 장방형 침전지에 적용되는 측면도이며, 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 발췌 평면도이고, 도 3은 도 2에 따른 정면도이며, 도 4는 도 2에 따른 측면도이다.

도시된 바와 같이 통상적인 장방형 침전지는 반응조로부터 유출된 유입수인 활성슬러지 혼합액(활성슬러지+하수)을 중력 침전하여 활성슬러지와 상징수로 분리한다. 그리고 분리된 상징수는 처리수로써 방류하고, 침전·농축된 활성슬러지 중 일부는 반송 슬러지로써 반응조로 반송하여 생물학적 하수처리에 다시 이용하고, 나머지 활성슬러지는 잉여 슬러지로 폐기 처분한다.

통상적인 장방형 침전지에는 바닥면에 침전된 슬러지를 무한궤도방식에 의해 회전되면서 수집 호퍼 내로 수집하는 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 구비한다.

상기한 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 공지된 기술적 구성을 가지는 것으로, 양측에 무한궤도방식에 의해 회전되는 한 쌍의 체인 사이에 바닥면에 침전된 슬러지를 긁어 수집 호퍼로 포집하도록 일정 간격으로 플라이트가 구비되는 기술적 구성을 가진다.

그러나 종래 장방형 침전지에 구비되는 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 바와 같이 장방형 침전지의 길이가 대략 50~80M 정도의 긴 길이를 가지는 관계로, 바닥면에 침전된 슬러지를 수집하는 과정에서 긴 길이를 가지는 하나의 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 사용함에 따라 그를 구동하기 위해서는 상당히 큰 동력이 요구되는 단점을 가진다.

특히, 침전지의 길이가 긴 관계로, 유입수에 포함된 슬러지가 침전되는 과정에서 유입수가 유입되는 근접된 위치에는 MLSS의 농도가 높은 많은 양의 슬러지가 침전되나, 유입수가 유입되어 흐르는 반대 측의 먼 거리의 바닥면에는 MLSS의 농도가 낮은 소량의 슬러지가 침전됨에 따라 긴 길이를 가지는 하나의 체인 플라이트식 슬러지 수집기에 의한 슬러지의 수집 효율성이 그리 높지 않은 단점을 가진다.

본 발명은 장방형 침전지의 바닥면에 형성되는 수집 호퍼의 양측에 배치되는 각각의 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 그 수집 호퍼를 향하여 하나의 구동원에 의해 서로 다른 방향 및 서로 다른 회전속도로 회전되면서 슬러지를 수집할 수 있도록 한 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기의 구동시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기의 구동시스템은 장방형 침전지(10), 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기(20)(30) 및 구동수단(40)을 포함하는 구체적인 기술적 구성을 가진다.

장방형 침전지(10)는 유입수가 유입되는 측으로부터 반대 측 벽면까지의 1/2 지점 이상의 바닥면에 수집 호퍼(12)가 형성되는 기술적 구성을 가진다.

상기한 장방형 침전지는 전술한 바와 같이 용도의 특성상 대략 50~80M 정도의 긴 길이를 가지는 관계로, 유입수가 유입되는 부분부터 중간 부분의 이상까지의 바닥면에는 MLSS 농도가 높은 슬러지가 비교적 많이 침전되며, 그 이후의 바닥면에는 비교적 적은양의 슬러지가 침전된다.

그에 따라 본 발명에 적용되는 장방형 침전지는 바닥면으로 침전되는 슬러지를 더욱더 효율적으로 수집하기 위하여 제공된다.

제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기(20)(30)는 상기 수집 호퍼(12)를 사이에 두고 양측에 무한궤도방식에 의해 회전되는 기술적 구성을 가진다.

이러한 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 상기한 공지된 기술적 구성을 가지는 것으로, 양측에 무한궤도방식에 의해 회전되는 한 쌍의 체인(C) 사이에 바닥면에 침전된 슬러지를 긁어 수집 호퍼(12)로 포집하도록 일정 간격으로 플라이트(F)가 구비되는 기술적 구성을 가진다.

상기한 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기(20)는 유입수가 유입되는 부분에 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기(30)에 비해 긴 길이로 배치되어 MLSS의 농도가 높은 많은 양의 슬러지를 수집 호퍼(12)로 효율적으로 수집하기 위한 것이며, 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기(30)는 상대적으로 상기 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기(30)에 비해 짧은 길이를 가지면서 적은 양의 슬러지를 수집 호퍼(12)로 효율적으로 수집하기 위해 구비된다.

구동수단(40)은 본 발명의 핵심 기술로서, 상기 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기(20)(30)를 하나의 구동원(42)의 구동에 의해 구동되면서 상기 수집 호퍼(12)를 향하여 서로 다른 방향과 서로 다른 속도로 슬러지를 수집할 수 있도록 구비되는 기술적 구성을 가진다. 상기 구동원(42)은 양축 모터이며, 특히 양축 감속기어 모터인 것이 바람직하다.

다시 말해서, 본 발명의 구동수단은 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기가 하나의 구동원에 의해 서로 다른 방향, 즉 수집 호퍼로의 슬러지 수집을 위한 서로 다른 방향은 물론 서로 다른 속도, 즉 많은 양의 MLSS 농도를 포함하는 많은 양의 슬러지를 수집하는 긴 길이의 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기를 빠르게 회전시키고, 반대로 적은 양의 슬러지를 수집하는 짧은 길이의 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 천천히 회전시켜 슬러지를 수집할 수 있도록 한다.

그로 인해 수집 호퍼로의 슬러지 수집을 양측에서 동시에 수집되도록 함으로써, 슬리지 수집 효율성을 높일 수 있음은 물론 수집 호퍼에 수집된 슬러지 역시 MLSS 농도가 높은 슬러지를 원활하게 수집할 수 있는 조건을 가진다.

상기에서, 구동수단(40)은 구동원(42)의 각 구동축(42A) 상에 구비되는 각각의 제1,2 동력전달수단(44)(44A) 및 상기 제2 동력전달수단(44A)에 제1 동력전달수단(44A)에 비해 느린 속도로 회전되도록 구비되는 변속기어부(45)를 포함한다. 상기 제1,2 동력전달수단(44)(44A)은 구동원(42)의 각 구동축(42A)에 구비되는 각각의 베벨기어부(46)의 양측에 연결되어 회전되는 각각의 연동축(47), 상기 각각의 연동축(47)의 끝단에 구비되는 각각의 연동 스프라킷(47A), 상기 각각의 연동 스프라킷(47A)과 각각의 체인(C1)에 의해 연결되는 상기 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기(20)(30)의 각 종동축(22)(32) 상에 구비되는 각각 종동 스프라켓(48)을 포함한다.

또한, 상기 변속기어부(45)는 구동원(42)의 구동축(42A)과 상기 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기 측의 연동축(47)이 연결되는 베벨기어부(46) 사이에 구비되되, 상기 구동축(42A)에 구비되는 선기어(sun gear, 45A), 상기 선기어(45A) 외측에 구비되는 복수 개의 피니언 기어(45B) 및 상기 피니언 기어(45B)의 외측에 구비되는 링기어(45C)를 포함한다.

그에 따라 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기에 비해 빠른 속도로 회전되면서 바닥면에 MLSS 농도가 높은 많은 양의 슬러지를 신속하게 수집 호퍼로 수집함과 동시에 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기에 비해 느린 속도로 회전되면서 수집 호퍼로의 수집을 효율적으로 수집한다.

따라서, 본 발명은 복잡한 기술적 구성을 가지는 것이 아니라 장방형 침전지의 특성을 고려하여 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기에 의해 MLSS 농도가 높은 슬러지를 원활하게 수집할 수 있는 높은 효율성을 가진다.

특히, 한 쌍의 체인 플라이식 슬러지 수집기를 각각의 동력에 의해 구동하는 것이 아니라 하나의 구동원에 의해 더욱더 효율적으로 구동시킴으로, 우수한 경제성은 물론 유지 관리의 효율성도 높일 수 있다.

한편, 상기 연동 스프라킷(47A)과 종동 스프로킷(48) 사이의 각 체인(C1)에는 장력을 조절하기 위한 장력 조절부(50)를 더 포함하되, 상기 장력 조절부(50)는 장착 블록(52) 상에 장홈이 형성되어 슬라이딩 가능하게 구비되는 각각의 조절대(54), 상기 각각의 조절대(54) 끝단에 상기 각각의 체인(C1)에 맞물리도록 구비되는 각각의 조절 스프라킷(55)을 포함한다.

그에 따라 하나의 동력원에 의해 동력을 전달함에 있어, 회전력을 전달하는 각각의 체인의 장력을 장력 조절부에 의해 정확하게 회전력이 전달되도록 함으로써, 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기가 정확한 회전 속도로 회전되면서 원활한 슬라지의 수집이 이루어질 수 있다.

10 : 장방형 침전지 12 : 수집 호퍼
20 : 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기 22, 32 : 종동축
30 : 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기 40 : 구동수단
42 : 구동원 42A : 구동축
44 : 제1 동력전달수단 44A : 제2 동력전달수단
45 : 변속기어부 45A : 선기어
45B : 피니언 기어 45C : 링기어
46 : 베벨기어부 47 : 연동축
47A : 연동 스프로킷 48 : 종동 스프로킷
50 : 장력 조절부 52 : 장착블록
54 : 조절대 55 : 조절 스프로킷

Claims (4)

1. 유입수가 유입되는 측으로부터 반대 측 벽면까지의 1/2 지점 이상의 바닥면에 수집 호퍼가 형성되는 장방형 침전지;
   상기 수집 호퍼를 사이에 두고 양측에 무한궤도방식에 의해 회전되는 제1 체인 플라이트식 슬러지 수집기 및 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기; 및
   상기 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기가 하나의 구동원의 구동에 의해 구동되면서 상기 수집 호퍼를 향하여 서로 다른 방향과 서로 다른 속도로 슬러지를 수집할 수 있도록 구비되는 구동수단;을 포함하되, 상기 구동수단은 구동원의 각 구동축 상에 구비되는 각각의 제1,2 동력전달수단 및 상기 제2 동력전달수단에 제1 동력전달수단에 비해 느린 속도로 회전되도록 구비되는 변속기어부를 포함하는 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1,2 동력전달수단은 구동원의 각 구동축에 구비되는 각각의 베벨기어부의 양측에 연결되어 회전되는 각각의 연동축, 상기 각각의 연동축의 끝단에 구비되는 각각의 연동 스프라킷, 상기 각각의 연동 스프라킷과 각각의 체인에 의해 연결되는 상기 제1,2 체인 플라이트식 슬러지 수집기의 각 종동축 상에 구비되는 종동 스프라켓을 포함하는 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 변속기어부는 구동원의 구동축과 상기 제2 체인 플라이트식 슬러지 수집기 측의 연동축이 연결되는 베벨기어부 사이에 구비되되, 상기 구동축에 구비되는 선기어(sun gear), 상기 선기어 외측에 구비되는 복수 개의 피니언 기어 및 상기 피니언 기어의 외측에 구비되는 링기어를 포함하는 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 연동 스프라킷과 종동 스프로킷 사이의 각 체인에는 장력을 조절하기 위한 장력 조절부를 더 포함하되, 상기 장력 조절부는 장착 블록 상에 장홈이 형성되어 슬라이딩 가능하게 구비되는 각각의 조절대, 상기 각각의 조절대 끝단에 상기 각각의 체인에 맞물리도록 구비되는 각각의 조절 스프라킷을 포함하는 장방형 침전지에 구비되는 한 쌍의 체인 플라이트식 슬러지 수집기 구동시스템.
   

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