KR102608984B1 - 고액분리기 안전운전 제어시스템 - Google Patents

고액분리기 안전운전 제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고액분리기 안전운전 제어시스템에 관한 것으로, 폐수 발생시설로부터 원폐수 이송관을 통해 이송되는 원폐수가 채워지는 원폐수 저장공간을 내부에 구비한 원폐수 저장조; 상기 원폐수 이송관 일측에 설치되어 소정의 압력을 가해 상기 원폐수 이송관을 통해 상기 폐수 발생시설로부터 상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간으로 원폐수가 이송되도록 하는 원폐수 이송펌프; 상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간에 채워진 원폐수가 분리기 이송관을 통해 이송된 후 탈수된 고형물과 분리액으로 분리 처리되어 각각 개별 경로로 배출되도록 하는 고액분리기; 상기 분리기 이송관 일측에 설치되어 상기소정의 압력을 가해 상기 분리기 이송관을 통해 상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간으로부터 상기 고액분리기로 원폐수가 이송되도록 하는 분리기 이송펌프; 상기 고액분리기를 통해 원폐수로부터 분리 배출되는 분리액이 분리액 배출관을 통해 이송되어 채워지는 분리액 저장공간을 내부에 구비한 분리액 저장조; 및 상기 원폐수 이송펌프, 고액분리기 및 분리기 이송펌프의 작동상태를 제어하는 제어반;을 포함한다.

Description

고액분리기 안전운전 제어시스템 {SOLID-LIQUID SEPARATOR SAFE DRIVING CONTROL SYSTEM}
본 발명은 고액분리기 안전운전 제어시스템에 관한 것이다.
농축산업, 식품제조, 광물처리, 화학 산업, 제약업 등 다양한 분야에서 발생되는 폐수의 처리를 통한 환경보호를 위해 고체-액체간 분리 기술은 꾸준한 발전을 이루어 왔다.
고-액 분리는 현탁물로부터 고체와 액체, 두 상을 분리하는 것으로 고체인 고형물과 액체인 분리액의 동시 회수를 목표로 하며, 실질적으로 분리된 액체의 흐름 상에는 미세한 고형물이 포함되고, 고체의 흐름상에도 역시 분리액이 묻어나기 때문에 분리 성능 및 효율을 높이는 것이 중요하다.
이러한 고액분리기는 폐수의 정화를 위해 폐수의 발생이 이루어지는 각종 시설 가까이에 구축되는 폐수 처리 시스템 내에 설치되어 실질적인 폐수의 고형물과 분리액으로의 분리 처리가 이루어 질 수 있도록 하는데, 이를 위한 기존의 폐수 처리 시스템 내 폐수의 이송 및 유량 제어 방식은 물리적인 밸브 조절 또는 전자적인 인버터 조절 방식을 채택하곤 했다.
허나, 기존의 폐수 처리 시스템 내 폐수의 이송 및 유량 제어 방식은 밸브의 목 부분에 슬러지가 누적되어 폐구간을 형성함으로 유량 제어의 오류를 유발하거나, 인버터 제어 시 패수의 이송 수위가 높거나 슬러지 함량이 많은 경우 이송력을 제공하는 펌프의 동력 전달이 완전하게 이루어지 못하여 유량 제어에 문제를 일으키곤 했다.
이와 관련하여 고액 분리 및 이를 위한 폐수의 이송 제어 있어 작업 효율을 증대시키기 위해 마련된 종래기술에 대한 선행문헌에는 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0120161호의 "고액 분리 장치 및 고액 분리 시스템"(이하, '종래기술'이라고 함)이 있다.
하지만, 종래기술을 비롯한 기존의 고액분리기 안전운전과 관련한 제어시스템의 경우, 각종 외부 환경 요인에 슬러지의 농도가 낮아질 경우 폐수의 고-액 분리가 원활하게 이루어지지 못하고 생 슬러지가 외부로 배출됨으로서 2차 오염을 유발하는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술을 비롯한 기존의 고액분리기 안전운전과 관련한 제어시스템의 경우, 각종 외부 환경 요인에 의해 폐수의 물질적 성질이 변화하여 폐수를 고-액 분리 처리를 위해 이송하는 과정을 제어함에 효율이 저하되고, 제대로 된 고-액 분리처리가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0120161호 (2018.11.05.)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 폐수의 이송에 있어 외부 환경요인에 의해 폐수의 물성이 변화하더라도 능동적으로 상태에 대응시켜 효율적이고 효과적인 제어가 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 궁극적으로 고-액 분리처리 과정이 폐수의 슬러지 농도 변화에 따라 각기 다른 형태로 제어되어 생슬러지의 유출로 인한 2차 오염 사고를 방지할 수 있는 고액분리기 안전운전 제어시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고액분리기 안전운전 제어시스템은, 폐수 발생시설로부터 원폐수 이송관을 통해 이송되는 원폐수가 채워지는 원폐수 저장공간을 내부에 구비한 원폐수 저장조; 상기 원폐수 이송관 일측에 설치되어 소정의 압력을 가해 상기 원폐수 이송관을 통해 상기 폐수 발생시설로부터 상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간으로 원폐수가 이송되도록 하는 원폐수 이송펌프; 상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간에 채워진 원폐수가 분리기 이송관을 통해 이송된 후 탈수된 고형물과 분리액으로 분리 처리되어 각각 개별 경로로 배출되도록 하는 고액분리기; 상기 분리기 이송관 일측에 설치되어 상기소정의 압력을 가해 상기 분리기 이송관을 통해 상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간으로부터 상기 고액분리기로 원폐수가 이송되도록 하는 분리기 이송펌프; 상기 고액분리기를 통해 원폐수로부터 분리 배출되는 분리액이 분리액 배출관을 통해 이송되어 채워지는 분리액 저장공간을 내부에 구비한 분리액 저장조; 및 상기 원폐수 이송펌프, 고액분리기 및 분리기 이송펌프의 작동상태를 제어하는 제어반;을 포함한다.
그리고 상기 고액분리기 안전운전 제어시스템은, 상기 원폐수 저장조 내부에 설치되어 상기 원폐수 저장공간에 채워지는 원폐수의 수위를 감지하는 원폐수 수위감지 유닛;을 더 포함하며, 상기 원폐수 수위감지 유닛은, 상기 원폐수 저장조 내부의 상하 높이방향 기준 하부 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 저수위 상태를 감지하는 제1원폐수 수위감지부; 상기 원폐수 저장조 내부의 상하 높이방향 기준 상부 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 고수위 상태를 감지하는 제3원폐수 수위감지부; 및 상기 원폐수 저장조 내부의 상하 높이방향 기준 상기 제1원폐수 수위감지부와 상기 제3원폐수 수위감지부 사이 중간높이에 해당하는 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 중수위 상태를 감지하는 제2원폐수 수위감지부;를 포함한다.
또한, 상기 고액분리기 안전운전 제어시스템은, 상기 분리액 저장조 내부의 상하 높이방향 기준 상부 일측에 설치되어 상기 분리액 저장공간에 채워지는 분리액의 소정의 높이까지의 수위 상태를 감지하는 분리액 수위감지부;을 더 포함한다.
여기서, 상기 제어반은, 상기 제1원폐수 수위감지부, 제2원폐수 수위감지부, 제3원폐수 수위감지부 및 분리액 수위감지부로부터 생성되는 감지정보를 수신하는 감지정보 수집부; 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 제1원폐수 수위감지부, 제2원폐수 수위감지부, 제3원폐수 수위감지부 중 적어도 하나 이상으로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 원폐수 저장조 내 채워지는 원폐수의 수위 수준을 판단하는 제1정보 판단부; 및 상기 제1정보 판단부를 통해 생성된 판단정보를 기반으로 상기 원폐수 이송펌프, 고액분리기 및 분리기 이송펌프의 작동상태를 제어하는 동작 제어부;를 포함한다.
아울러, 상기 동작 제어부는 상기 제1정보 판단부를 통해 상기 원폐수 저장조 내 채워지는 원폐수의 수위가 상기 제1원폐수 수위감지부의 설치 위치와 상기 제2원폐수 수위감지부의 설치 위치 사이의 높이로 판단될 경우 상기 고액분리기 및 분리기 이송펌프를 작동 중지시키고 상기 원폐수 이송펌프를 작동시키고, 상기 동작 제어부는 상기 제1정보 판단부를 통해 상기 원폐수 저장조 내 채워지는 원폐수의 수위가 상기 제2원폐수 수위감지부의 설치 위치와 상기 제3원폐수 수위감지부의 설치 위치 사이의 높이로 판단될 경우 상기 고액분리기 및 분리기 이송펌프를 작동시키며, 상기 동작 제어부는 상기 제1정보 판단부를 통해 상기 원폐수 저장조 내 채워지는 원폐수의 수위가 상기 제3원폐수 수위감지부의 설치 위치 이상의 높이로 판단될 경우 상기 원폐수 이송펌프를 작동 중지시키고 별도의 알림수단을 통해 기 설정된 알림정보를 출력시킨다.
또한, 상기 제어반은, 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 분리액 수위감지부로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 분리액 저장조 내 채워지는 분리액의 수위 수준을 판단하는 제2정보 판단부;를 더 포함하며, 상기 동작 제어부는 상기 제2정보 판단부를 통해 상기 분리액 저장조 내 채워지는 분리액의 수위가 상기 분리액 수위감지부의 설치 위치 이상의 높이로 판단될 경우 상기 고액분리기 및 분리기 이송펌프를 작동 중지시키고 별도의 알림수단을 통해 기 설정된 알림정보를 출력시킨다.
그리고 상기 고액분리기는, 일측에 상기 분리기 이송관이 연결되도록 구비된 폐수 유입구를 통해 상기 분리기 이송펌프에 의해 상기 원폐수 저장공간으로부터 가압 이송된 원폐수가 내부로 유입되어 낙하를 통해 하부에 구비된 폐수 배출구로 배출되는 호퍼부; 입구측은 상기 호퍼부의 상기 폐수 배출구에서 배출된 원폐수가 낙하하여 원통형 분리기 몸체 내부로 투입되고, 상기 분리기 몸체 내부에는 길이방향 기준 일측이 연동 결합된 회동모터에 의해 회전하며 원폐수에서 고형물을 탈수 압착하는 스크류가 구비되며, 상기 스크류의 길이방향 기준 타측에 마련된 제1출구측에는 상기 스크류에 의해 탈수 압착된 고형물 배출구가 구비되고, 상기 스크류의 아래에 마련된 제2출구측에는 원폐수에서 상기 스크류에 의해 탈수 압착된 고형물을 제외한 분리액 배출구가 구비된 고액분리부; 상기 고형물 배출구의 개방상태를 조절하기 위한 마개에 해당하는 압력 조절 구조체부; 및 상기 압력 조절 구조체부에 결합되어 상기 고형물 배출구 측으로 가압력을 제공함으로서 상기 고형물 배출구를 막는 압력 조절부;를 포함하며, 상기 압력 조절 구조체부는 상기 고액분리부의 상기 고형물 배출구를 통해 탈수 압착된 고형물이 상기 압력 조절부를 통해 상기 압력 조절 구조체부에 제공되는 가압력 이상의 압력으로 분리 배출될 경우 상기 고형물 배출구 반대 측으로 밀려나 상기 고형물 배출구의 개방상태를 넓힌다.
또한, 상기 고액분리기는, 상기 호퍼부의 상기 폐수 배출구가 구비된 내부 영역에 설치되어, 상기 폐수 배출구를 통해 상기 고액분리부의 상기 분리기 몸체 내부로 낙하 이동되는 원폐수의 유량을 감지하는 제1유량 감지부; 상기 호퍼부의 상부 일측에 설치되어, 상기 호퍼부 내부에 상기 폐수 유입구를 통해 유입된 원폐수의 수위 상태를 감지하는 제2유량 감지부; 및 상기 고액분리부의 상기 고형물 배출구가 구비된 외부 일측에 설치되어, 상기 압력 조절 구조체부에 의한 상기 고형물 배출구의 개방상태를 감지하는 배출구 개폐감지부;를 포함한다.
여기서, 상기 감지정보 수집부는 상기 제1유량 감지부 및 제2유량 감지부로부터 생성되는 감지정보를 수신하며, 상기 제어반은, 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 제1유량 감지부로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 폐수 배출구를 통해 상기 분리기 몸체 내부로 낙하 이동되는 원폐수의 유량이 기 설정된 제한 유량 기준값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 제2유량 감지부로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 호퍼부 내부에 상기 폐수 유입구를 통해 유입된 원폐수의 수위 수준을 판단하는 제3정보 판단부;를 더 포함하며, 상기 동작 제어부는 상기 제3정보 판단부를 통해 상기 폐수 배출구를 통해 상기 분리기 몸체 내부로 낙하 이동되는 원폐수의 유량이 기 설정된 제한 유량 기준값 이상으로 판단될 경우 혹은 상기 호퍼부 내부에 상기 폐수 유입구를 통해 유입된 원폐수의 수위가 상기 제2유량 감지부의 설치 위치 이상의 높이로 판단될 경우 중 적어도 하나 이상의 경우에 상기 분리기 이송펌프를 작동 중지시킨다.
또한, 상기 감지정보 수집부는 상기 배출구 개폐감지부로부터 생성되는 감지정보를 수신하며, 상기 제어반은, 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 배출구 개폐감지부로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 압력 조절 구조체부에 의한 상기 고형물 배출구의 개방상태가 닫힌 상태인지 여부를 판단하는 제4정보 판단부;를 더 포함하며, 상기 동작 제어부는 상기 제4정보 판단부를 통해 상기 압력 조절 구조체부에 의한 상기 고형물 배출구의 개방상태가 닫힌 상태로 판단될 경우, 상기 분리기 이송펌프를 작동 중지시킨다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 고-액 분리처리를 위한 폐수의 이송에 있어 외부 환경요인에 의해 폐수의 물성이 변화하더라도 능동적으로 상태에 대응시켜 효율적이고 효과적인 제어가 이루어질 수 있다.
둘째, 전체 시스템 내 저장조 및 고액분리기 각각의 작동 상태를 감지 센서를 활용해 실시간으로 모니터링하여 원폐수의 저장, 이송, 분리 처리 과정에서 각각의 공간에 과부화를 일으키거나 작동 효율을 저해하지 않도록 자동으로 제어 관리할 수 있다.
셋째, 고-액 분리처리 과정이 폐수의 슬러지 농도 변화에 따라 각기 다른 형태로 제어되어 생슬러지의 유출로 인한 2차 오염 사고를 방지할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 고액분리기 안전운전 제어시스템을 도시한 개념도이다.
도2는 본 발명에 따른 고액분리기 안전운전 제어시스템 내 고액분리기의 구조를 도시한 정면도이다.
도3은 본 발명에 따른 고액분리기 안전운전 제어시스템 내 고액분리기의 구조를 도시한 측면도이다.
도4 및 도5는 본 발명에 따른 고액분리기 안전운전 제어시스템 내 고액분리기의 압력 조절 구조체부 및 압력 조절부의 실시예별 구조를 도시한 정면도이다.
도6은 본 발명에 따른 고액분리기 안전운전 제어시스템 내 제어반과 연결되어 제어 동작 수행에 연동되는 세부 구성들을 도시한 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
도1 내지 도6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 고액분리기 안전운전 제어시스템(100)은 폐수 발생시설(F)로부터 발생된 원폐수를 저장조를 거쳐 고-액 분리장치에서 고-액 분리 처리하여 탈수 압착된 고형물과 분리액으로 분리 배출하기 위해 원폐수 저장조(110); 원폐수 이송펌프(120); 고액분리기(130); 분리기 이송펌프(140); 분리액 저장조(150); 제어반(160); 원폐수 수위감지 유닛(170); 및 분리액 수위감지부(180);를 포함한다.
원폐수 저장조(110)는 도1에 도시된 바와 같이 폐수 발생시설(F)로부터 원폐수 이송관(125)을 통해 이송되는 원폐수(W)가 채워지는 원폐수 저장공간(110T)을 내부에 구비한 별도의 챔버 구조체에 해당한다.
이러한 원폐수 저장조(110) 내부에는 원폐수 수위감지 유닛(170)가 설치되어 원폐수 저장공간(110T)에 채워지는 원폐수의 수위를 감지한다.
구체적으로, 원폐수 수위감지 유닛(170)은 원폐수 저장조(110) 내부의 상하 높이방향 기준 하부 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 저수위 상태를 감지하는 제1원폐수 수위감지부(171), 원폐수 저장조(110) 내부의 상하 높이방향 기준 상부 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 고수위 상태를 감지하는 제3원폐수 수위감지부(173) 및 원폐수 저장조(110) 내부의 상하 높이방향 기준 제1원폐수 수위감지부(171)와 제3원폐수 수위감지부(173) 사이 중간높이에 해당하는 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 중수위 상태를 감지하는 제2원폐수 수위감지부(172)를 포함한다.
여기서, 제1원폐수 수위감지부(171)는 일정 높이까지의 원폐수 저장공간(110T)상의 저수위 초과 여부를 판단하기 위해 필요한 감지정보를 생성하고, 제2원폐수 수위감지부(172)는 일정 높이까지의 원폐수 저장공간(110T)상의 중수위 초과 여부를 판단하기 위해 필요한 감지정보를 생성하며, 제3원폐수 수위감지부(173)는 일정 높이까지의 원폐수 저장공간(110T)상의 고수위 초과 여부를 판단하기 위해 필요한 감지정보를 생성한다.
원폐수 이송펌프(120)는 원폐수 이송관(125) 일측에 설치되어 소정의 압력을 가해 원폐수 이송관(125)을 통해 폐수 발생시설(F)로부터 원폐수 저장조(110) 내 원폐수 저장공간(110T)으로 원폐수가 이송되도록 하는 펌프 장치에 해당한다.
따라서 원폐수 이송관(125)은 도1에 도시된 바와 같이 일단이 폐수 발생시설(F) 내에 연결되고, 타단이 원폐수 저장조(110) 내 원폐수 저장공간(110T)에 수용되도록 설치되며, 일단측에 원폐수 이송펌프(120)가 연결되어 원폐수의 이송을 위한 소정의 가압력을 가할 수 있도록 설계된다.
분리기 이송펌프(140)는 분리기 이송관(145) 일측에 설치되어 소정의 압력을 가해 분리기 이송관(145)을 통해 원폐수 저장조(110) 내 원폐수 저장공간(110T)으로부터 고액분리기(130)로 원폐수가 이송되도록 하는 펌프 장치에 해당한다.
따라서 분리기 이송관(145)은 도1에 도시된 바와 같이 일단이 원폐수 저장조(110) 내 원폐수 저장공간(110T)에 수용되도록 설치되며, 타단이 고액분리기(130)에 연결되며, 일단측에 분리기 이송펌프(140)가 연결되어 원폐수의 이송을 위한 소정의 가압력을 가할 수 있도록 설계된다.
또한, 도1에 도시된 바와 같이 분리기 이송관(145) 일측에는 분리기 이송관(145)을 통해 이송되는 원폐수의 이송상태를 조절하기 위한 별도의 제1밸브(145V)가 설치되고, 분리기 이송관(145) 일단과 제1밸브(145V)의 설치 위치 사이 일측에는 원폐수 저장조(110) 내 원폐수 저장공간(110T)에 수용되도록 분기된 분기관(147)이 구비된다.
여기서, 분기관(147) 일측에는 분리기 이송관(145)을 거쳐 분기관(147)으로 회수되는 원폐수의 이송상태를 조절하기 위한 별도의 제3밸브(147V)가 설치된다.
고액분리기(130)는 원폐수 저장조(110) 내 원폐수 저장공간(110T)에 채워진 원폐수가 분리기 이송관(145)을 통해 이송된 후 탈수된 고형물(S)과 분리액(SL)으로 분리 처리되어 각각 개별 경로로 배출되도록 하는 장치에 해당한다.
이를 위해, 고액분리기(130)는 호퍼부(131), 폐수 유입구(132), 제1유량 감지부(133), 제2유량 감지부(134), 고액분리부(135), 압력 조절 구조체부(136), 압력 조절부(137) 및 배출구 개폐감지부(138)를 포함한다.
우선, 호퍼부(131)는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 일측에 분리기 이송관(145)이 연결되도록 구비된 폐수 유입구(132)를 통해 분리기 이송펌프(140)에 의해 원폐수 저장공간(110T)으로부터 가압 이송된 원폐수가 내부로 유입되어 낙하를 통해 하부에 구비된 폐수 배출구(131A)로 배출될 수 있도록 하는 호퍼 구조체에 해당한다.
여기서, 호퍼부(131)의 폐수 배출구(131A)가 구비된 내부 영역 상에는 폐수 배출구(131A)를 통해 고액분리부(135)의 분리기 몸체(135a) 내부로 낙하 이동되는 원폐수의 유량을 감지하는 제1유량 감지부(133)가 설치된다.
또한, 호퍼부(131)의 상부 일측에는 호퍼부 내부에 상기 폐수 유입구를 통해 유입된 원폐수의 수위 상태를 감지하는 제2유량 감지부(134)가 설치된다.
이러한 제1유량 감지부(133)와 제2유량 감지부(134)는 호퍼부(131)의 내부에 폐수 유입구(132)를 통해 분리기 이송펌프(140)에 의해 원폐수 저장공간(110T)으로부터 가압 이송된 원폐수가 적정 수준 내에서 유입될 수 있도록 하여 과도한 원폐수 수용이 일어나지 않도록 하기 위한 센서 구성으로, 특정 센서가 작동 불량 혹은 고장 시 센싱을 상호 보완하기 위해 각각 기능한다.
다음으로, 고액분리부(135)는 원심분리 방식을 통해 실질적인 고-액 분리처리를 수행하는 구성으로, 호퍼부(131) 아래 연결되도록 설치를 이룬다.
구체적으로, 고액분리부(135)의 입구측은 호퍼부(131)의 폐수 배출구(131A)에서 배출된 원폐수가 낙하하여 원통형 분리기 몸체(135a) 내부로 투입될 수 있도록 호퍼부(131)의 폐수 배출구(131A)에 연결된다.
또한, 고액분리부(135)의 분리기 몸체(135a) 내부에는 도2에 도시된 바와 같이 길이방향 기준 일측이 연동 결합된 회동모터(135b)에 의해 회전하며 원폐수에서 고형물을 탈수 압착하는 스크류(135c)가 구비된다.
아울러, 고액분리부(135) 내 스크류(135c)의 길이방향 기준 타측에 마련된 제1출구측에는 스크류(135c)에 의해 탈수 압착된 고형물 배출구(135d)가 구비되고, 스크류(135c)의 아래에 마련된 제2출구측에는 원폐수에서 스크류(135c)에 의해 탈수 압착된 고형물을 제외한 분리액 배출구(135e)가 구비된다.
다음으로, 압력 조절 구조체부(136)는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 고형물 배출구(135d)의 개방상태를 조절하기 위한 마개에 해당하고, 압력 조절부(137)는 압력 조절 구조체부(136)에 결합되어 고형물 배출구(135d) 측으로 가압력을 제공함으로서 고형물 배출구(135d)를 막을 수 있다.
구체적으로, 압력 조절 구조체부(136)는 고액분리부(135)의 고형물 배출구(135d)를 통해 탈수 압착된 고형물(S)이 압력 조절부(137)를 통해 압력 조절 구조체부(136)에 제공되는 가압력 이상의 압력으로 분리 배출될 경우 고형물 배출구(135d) 반대 측으로 밀려나 고형물 배출구(135d)의 개방상태를 넓히게 된다.
따라서 고액분리부(135)의 고형물 배출구(135d)를 통해 탈수 압착된 고형물이 원폐수 내 농도가 높거나 압착된 양이 많을 경우 더 큰 힘으로 압력 조절 구조체부(136)를 고형물 배출구(135d) 반대 측으로 밀어 고형물 배출구(135d)의 개방상태를 넓히고, 다시 고형물의 배출이 종료되거나 고형물(S)이 원폐수(W) 내 농도가 낮거나 양이 적을 경우 압력 조절 구조체부(136)에 제공되는 가압력에 의해 압력 조절 구조체부(136)가 고형물 배출구(135d)측으로 밀어져 고형물 배출구(135d)의 개방상태를 점점 좁히며 결국 닫힌 상태로 만들게 된다.
이러한 압력 조절 구조체부(136) 및 압력 조절부(137)는 실시에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 바람직한 일 예로 도4에 도시된 바와 같이 압력 조절 구조체부(136)는 테이퍼진 원뿔대 형태의 구조체로 마련되고, 압력 조절부(137)는 소정의 탄성을 갖춘 스프링 부재로 마련되어, 스프링 부재의 탄성력이 테이퍼진 원뿔대 형태의 구조체를 고형물 배출구(135d)측으로 지속 밀고 있으며, 이와 같은 탄성 가압력 이상의 압력으로 탈수 압착된 고형물(S)이 배출될 경우에 한해 스프링 부재가 압축되면서 테이퍼진 원뿔대 형태의 구조체 고형물 배출구(135d) 반대측으로 밀려 고형물 배출구(135d)의 개방상태를 넓히게 된다.
또 다른 실시예로 도5에 도시된 바와 같이 압력 조절 구조체부(136')는 고형물 배출구(135d)를 덮을 수 있는 판형 구조체로 마련되고, 압력 조절부(137')는 판형 구조체의 위상을 변화시키는 무게추로 마련되어 무게추의 무게로 인해 판형 구조체에 가압력을 가하여 판형 구조체를 고형물 배출구(135d)측으로 지속 밀고 있으며, 이와 같은 무게추의 무게에 기인한 가압력 이상의 압력으로 탈수 압착된 고형물(S)이 배출될 경우에 한해 판형 구조체 고형물 배출구(135d) 반대측으로 밀려 고형물 배출구(135d)의 개방상태를 넓히게 된다.
또한, 고액분리부(135)의 고형물 배출구(135d)가 구비된 외부 일측에는 압력 조절 구조체부에 의한 고형물 배출구(135d)의 개방상태를 감지하기 위한 배출구 개폐감지부(138)가 설치된다.
분리액 저장조(150)는 도1에 도시된 바와 같이 고액분리기(150)를 통해 원폐수(W)로부터 분리 배출되는 분리액(SL)이 분리액 배출관(155)을 통해 이송되어 채워지는 분리액 저장공간(150T)을 내부에 구비한 별도의 챔버 구조체에 해당한다.
여기서, 분리액 배출관(155)은 일단이 고액분리부(135)의 분리액 배출구(135e)에 연결되고, 타단이 분리액 저장조(150) 내 분리액 저장공간(150T)에 수용되도록 설치된다.
또한, 분리액 배출관(155) 일측에는 분리액 배출관(155)을 거쳐 분리액 저장조(150) 내 분리액 저장공간(150T)으로 배출되는 분리액(SL)의 이송상태를 조절하기 위한 별도의 제2밸브(155V)가 설치된다.
아울러, 분리액 저장조 (150)내부의 상하 높이방향 기준 상부 일측에는 분리액 저장공간(150T)에 채워지는 분리액(SL)의 소정의 높이까지의 수위 상태를 감지하기 위한 분리액 수위감지부(180)가 설치된다.
여기서, 분리액 수위감지부(180)는 일정 높이까지의 분리액 저장공간(150T)의 특정 제한 수위 초과 여부를 판단하기 위해 필요한 감지정보를 생성한다.
제어반(160)은 도6에 도시된 바와 같이 원폐수 이송펌프(120), 고액분리기(130) 및 분리기 이송펌프(140)의 작동상태를 비롯해 솔레노이드 타입의 밸브로서 전기적으로 연결된 제1밸브(145V), 제2밸브(155V) 및 제3밸브(147V)의 개폐상태를 제어한다.
이를 위해, 제어반(160)은 도6에 도시된 바와 같이 감지정보 수집부(161), 제1정보 판단부(162), 제2정보 판단부(163), 제3정보 판단부(164), 제4정보 판단부(165), 동작 제어부(166)를 포함한다.
우선, 감지정보 수집부(161)는 제1원폐수 수위감지부(171), 제2원폐수 수위감지부(172), 제3원폐수 수위감지부(173), 분리액 수위감지부(180), 제1유량 감지부(133), 제2유량 감지부(134) 및 배출구 개폐감지부(138)로부터 생성되는 감지정보를 수신하는 통신기능의 구성에 해당한다.
다음으로, 제1정보 판단부(162)는 감지정보 수집부(161)를 통해 수신되는 제1원폐수 수위감지부(171), 제2원폐수 수위감지부(172), 제3원폐수 수위감지부(173) 중 적어도 하나 이상으로부터 생성된 감지정보를 기반으로 원폐수 저장조(110) 내 채워지는 원폐수(W)의 수위 수준을 판단한다.
이와 연동되어, 동작 제어부(166)는 제1정보 판단부(162)를 통해 생성된 판단정보를 기반으로 원폐수 이송펌프(120), 고액분리기(130) 및 분리기 이송펌프(140)의 작동상태를 제어한다.
구체적으로, 동작 제어부(166)는 제1정보 판단부(162)를 통해 원폐수 저장조(110) 내 채워지는 원폐수(W)의 수위가 제1원폐수 수위감지부(171)의 설치 위치와 제2원폐수 수위감지부(172)의 설치 위치 사이의 높이인 저수위로 판단될 경우 고액분리기(130) 및 분리기 이송펌프(140)를 작동 중지시키고 원폐수 이송펌프(120)를 작동시켜 원폐수 저장조(110) 내 원폐수(W)가 더욱 높은 수위로 채워지게 한다.
이 경우, 실시에 따라 동작 제어부(166)는 제1밸브(145V)를 전자식 제어명령을 통해 닫아 분리기 이송관(145)을 통한 이송이 막힐 수 있도록 하고, 더 나아가 제3밸브(147V)는 열어 분기관(147)을 통해 분리기 이송관(145) 내 잔류된 원폐수가 다시 원폐수 저장조(110) 내에 회수될 수 있도록 구현 가능하다.
다른 예로, 동작 제어부(166)는 제1정보 판단부(162)를 통해 원폐수 저장조(110) 내 채워지는 원폐수(W)의 수위가 제2원폐수 수위감지부(172)의 설치 위치와 제3원폐수 수위감지부(173)의 설치 위치 사이의 높이인 중수위로 판단될 경우 고액분리기(130) 및 분리기 이송펌프(140)를 작동시키고 제1밸브(145V)를 개방시켜 원폐수 저장조(110) 내 원폐수(W)가 고액분리기(130)로 이송될 수 있도록 한다.
또한, 동작 제어부(166)는 제1정보 판단부(162)를 통해 원폐수 저장조(110) 내 채워지는 원폐수(W)의 수위가 제3원폐수 수위감지부(173)의 설치 위치 이상의 높이인 고수위로 판단될 경우 원폐수 이송펌프(120)를 작동 중지시키고 별도의 알림수단을 통해 기 설정된 알림정보를 출력시킨다.
여기서, 알림수단(미도시)는 비상램프 형태로 마련되어 동작 제어부(166)에 의해 출력 제어될 시 발광을 일으키며 관리자가 원폐수 저장조(110) 내 채워지는 원폐수(W)의 수위가 고수위 수준을 넘어섰음을 인지할 수 있도록 구현될 수 있다.
다르게는, 알림수단(미도시)가 부저 혹은 디스플레이 형태로 마련되어 기 설정된 음향 데이터, 영상 데이터, 이미지 데이터 등이 출력되도록 함으로서, 관리자가 원폐수 저장조(110) 내 채워지는 원폐수(W)의 수위가 고수위 수준을 넘어섰음을 빠르게 인지할 수 있도록 구현될 수 있다.
다음으로, 제2정보 판단부(163)는 감지정보 수집부(161)를 통해 수신되는 분리액 수위감지부(180)로부터 생성된 감지정보를 기반으로 분리액 저장조(150) 내 채워지는 분리액(SL)의 수위 수준을 판단한다.
이와 연동되어, 동작 제어부(166)는 제2정보 판단부(163)를 통해 분리액 저장조(150) 내 채워지는 분리액(SL)의 수위가 분리액 수위감지부(180)의 설치 위치 이상의 높이로 판단될 경우 고액분리기(130) 및 분리기 이송펌프(140)를 작동 중지 시키고 별도의 알림수단을 통해 기 설정된 알림정보를 출력하여 관리자에 분리액 저장조(150) 내 채워지는 분리액(SL)의 수위가 고수위 수준을 넘어섰음을 인지할 수 있도록 구현될 수 있다.
이 경우 실시에 따라, 동작 제어부(166)는 제1밸브(145V)를 전자식 제어명령을 통해 닫아 분리기 이송관(145)을 통한 이송이 막힐 수 있도록 하고, 제2밸브(155V) 또한 닫아 분리액 배출관(155)을 통한 이송이 막힐 수 있도록 구현 가능하다.
다음으로, 제3정보 판단부(164)는 감지정보 수집부(161)를 통해 수신되는 제1유량 감지부(133)로부터 생성된 감지정보를 기반으로 폐수 배출구(131A)를 통해 분리기 몸체(153a) 내부로 낙하 이동되는 원폐수(W)의 유량이 기 설정된 제한 유량 기준값 이상인지 여부를 판단한다.
더불어, 제3정보 판단부(164)는 감지정보 수집부(161)를 통해 수신되는 제2유량 감지부(134)로부터 생성된 감지정보를 기반으로 호퍼부(131) 내부에 폐수 유입구(132)를 통해 유입된 원폐수(W)의 수위 수준을 판단한다.
이와 연동되어, 동작 제어부(166)는 제3정보 판단부(164)를 통해 폐수 배출구(131A)를 통해 분리기 몸체(153a) 내부로 낙하 이동되는 원폐수(W)의 유량이 기 설정된 제한 유량 기준값 이상으로 판단될 경우 혹은 호퍼부(131) 내부에 폐수 유입구(132)를 통해 유입된 원폐수(W)의 수위가 제2유량 감지부(134)의 설치 위치 이상의 높이로 판단될 경우 중 적어도 하나 이상의 경우에 분리기 이송펌프(140)를 작동 중지시킨다.
이 경우, 실시에 따라 동작 제어부(166)는 제1밸브(145V)를 전자식 제어명령을 통해 닫아 분리기 이송관(145)을 통한 이송이 막힐 수 있도록 하고, 더 나아가 제3밸브(147V)는 열어 분기관(147)을 통해 분리기 이송관(145) 내 잔류된 원폐수가 다시 원폐수 저장조(110) 내에 회수될 수 있도록 구현 가능하다.
마지막으로, 제4정보 판단부(165)는 감지정보 수집부(161)를 통해 수신되는 배출구 개폐감지부(138)로부터 생성된 감지정보를 기반으로 압력 조절 구조체부(136)에 의한 고형물 배출구(135d)의 개방상태가 닫힌 상태인지 여부를 판단한다.
이와 연동되어, 동작 제어부(166)는 제4정보 판단부(165)를 통해 압력 조절 구조체부(136)에 의한 고형물 배출구(135d)의 개방상태가 닫힌 상태로 판단될 경우, 분리기 이송펌프(140)를 작동 중지시킨다.
이 경우, 실시에 따라 동작 제어부(166)는 제1밸브(145V)를 전자식 제어명령을 통해 닫아 분리기 이송관(145)을 통한 이송이 막힐 수 있도록 하고, 더 나아가 제3밸브(147V)는 열어 분기관(147)을 통해 분리기 이송관(145) 내 잔류된 원폐수가 다시 원폐수 저장조(110) 내에 회수될 수 있도록 구현 가능하다.
본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 고액분리기 안전운전 제어시스템
110 : 원폐수 저장조
110T : 원폐수 저장공간
120 : 원폐수 이송펌프
125 : 원폐수 이송관
130 : 고액분리기
131 : 호퍼부 132 : 폐수 유입구
133 : 제1유량 감지부 134 : 제2유량 감지부
135 : 고액분리부 136 : 압력 조절 구조체부
137 : 압력 조절부 138 : 배출구 개폐감지부
140 : 분리기 이송펌프
145 : 분리기 이송관 145V : 제1밸브
150 : 분리액 저장조
150T : 분리액 저장공간
155 : 분리액 배출관 155V : 제2밸브
160 : 제어반
161 : 감지정보 수집부 162 : 제1정보 판단부
163 : 제2정보 판단부 164 : 제3정보 판단부
165 : 제4정보 판단부 166 : 동작 제어부
170 : 원폐수 수위감지 유닛
171 : 제1원폐수 수위감지부
172 : 제2원폐수 수위감지부
173 : 제3원폐수 수위감지부
180 : 분리액 수위감지부
F : 폐수 발생시설

Claims (10)

  1. 폐수 발생시설로부터 원폐수 이송관을 통해 이송되는 원폐수가 채워지는 원폐수 저장공간을 내부에 구비한 원폐수 저장조;
    상기 원폐수 이송관 일측에 설치되어 소정의 압력을 가해 상기 원폐수 이송관을 통해 상기 폐수 발생시설로부터 상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간으로 원폐수가 이송되도록 하는 원폐수 이송펌프;
    상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간에 채워진 원폐수가 분리기 이송관을 통해 이송된 후 탈수된 고형물과 분리액으로 분리 처리되어 각각 개별 경로로 배출되도록 하는 고액분리기;
    상기 분리기 이송관 일측에 설치되어 상기소정의 압력을 가해 상기 분리기 이송관을 통해 상기 원폐수 저장조 내 상기 원폐수 저장공간으로부터 상기 고액분리기로 원폐수가 이송되도록 하는 분리기 이송펌프;
    상기 고액분리기를 통해 원폐수로부터 분리 배출되는 분리액이 분리액 배출관을 통해 이송되어 채워지는 분리액 저장공간을 내부에 구비한 분리액 저장조; 및
    상기 원폐수 이송펌프, 상기 고액분리기 및 상기 분리기 이송펌프의 작동상태를 제어하는 제어반;을 포함하되,
    상기 고액분리기 안전운전 제어시스템은 상기 원폐수 저장조 내부에 설치되어 상기 원폐수 저장공간에 채워지는 원폐수의 수위를 감지하는 원폐수 수위감지 유닛;을 더 포함하며,
    상기 원폐수 수위감지 유닛은 상기 원폐수 저장조 내부의 상하 높이방향 기준 하부 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 저수위 상태를 감지하는 제1원폐수 수위감지부와, 상기 원폐수 저장조 내부의 상하 높이방향 기준 상부 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 고수위 상태를 감지하는 제3원폐수 수위감지부와, 상기 원폐수 저장조 내부의 상하 높이방향 기준 상기 제1원폐수 수위감지부와 상기 제3원폐수 수위감지부 사이 중간높이에 해당하는 일측에 설치되어 소정의 높이까지의 중수위 상태를 감지하는 제2원폐수 수위감지부를 포함하며,
    상기 고액분리기 안전운전 제어시스템은 상기 분리액 저장조 내부의 상하 높이방향 기준 상부 일측에 설치되어 상기 분리액 저장공간에 채워지는 분리액의 소정의 높이까지의 수위 상태를 감지하는 분리액 수위감지부;을 더 포함하며,
    상기 제어반은 상기 제1원폐수 수위감지부, 제2원폐수 수위감지부, 제3원폐수 수위감지부 및 분리액 수위감지부로부터 생성되는 감지정보를 수신하는 감지정보 수집부와, 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 제1원폐수 수위감지부, 제2원폐수 수위감지부, 제3원폐수 수위감지부 중 적어도 하나 이상으로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 원폐수 저장조 내 채워지는 원폐수의 수위 수준을 판단하는 제1정보 판단부와, 상기 제1정보 판단부를 통해 생성된 판단정보를 기반으로 상기 원폐수 이송펌프, 상기 고액분리기 및 상기 분리기 이송펌프의 작동상태를 제어하는 동작 제어부를 포함하며,
    상기 동작 제어부는 상기 제1정보 판단부를 통해 상기 원폐수 저장조 내 채워지는 원폐수의 수위가 상기 제1원폐수 수위감지부의 설치 위치와 상기 제2원폐수 수위감지부의 설치 위치 사이의 높이로 판단될 경우 상기 고액분리기 및 분리기 이송펌프를 작동 중지시키고 상기 원폐수 이송펌프를 작동시키고,
    상기 동작 제어부는 상기 제1정보 판단부를 통해 상기 원폐수 저장조 내 채워지는 원폐수의 수위가 상기 제2원폐수 수위감지부의 설치 위치와 상기 제3원폐수 수위감지부의 설치 위치 사이의 높이로 판단될 경우 상기 고액분리기 및 분리기 이송펌프를 작동시키며,
    상기 동작 제어부는 상기 제1정보 판단부를 통해 상기 원폐수 저장조 내 채워지는 원폐수의 수위가 상기 제3원폐수 수위감지부의 설치 위치 이상의 높이로 판단될 경우 상기 원폐수 이송펌프를 작동 중지시키고 별도의 알림수단을 통해 기 설정된 알림정보를 출력시키며,
    상기 제어반은 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 분리액 수위감지부로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 분리액 저장조 내 채워지는 분리액의 수위 수준을 판단하는 제2정보 판단부;를 더 포함하며,
    상기 동작 제어부는 상기 제2정보 판단부를 통해 상기 분리액 저장조 내 채워지는 분리액의 수위가 상기 분리액 수위감지부의 설치 위치 이상의 높이로 판단될 경우 상기 고액분리기 및 분리기 이송펌프를 작동 중지시키고 별도의 알림수단을 통해 기 설정된 알림정보를 출력시키는 것을 특징으로 하는
    고액분리기 안전운전 제어시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고액분리기는,
    일측에 상기 분리기 이송관이 연결되도록 구비된 폐수 유입구를 통해 상기 분리기 이송펌프에 의해 상기 원폐수 저장공간으로부터 가압 이송된 원폐수가 내부로 유입되어 낙하를 통해 하부에 구비된 폐수 배출구로 배출되는 호퍼부;
    입구측은 상기 호퍼부의 상기 폐수 배출구에서 배출된 원폐수가 낙하하여 원통형 분리기 몸체 내부로 투입되고, 상기 분리기 몸체 내부에는 길이방향 기준 일측이 연동 결합된 회동모터에 의해 회전하며 원폐수에서 고형물을 탈수 압착하는 스크류가 구비되며, 상기 스크류의 길이방향 기준 타측에 마련된 제1출구측에는 상기 스크류에 의해 탈수 압착된 고형물 배출구가 구비되고, 상기 스크류의 아래에 마련된 제2출구측에는 원폐수에서 상기 스크류에 의해 탈수 압착된 고형물을 제외한 분리액 배출구가 구비된 고액분리부;
    상기 고형물 배출구의 개방상태를 조절하기 위한 마개에 해당하는 압력 조절 구조체부; 및
    상기 압력 조절 구조체부에 결합되어 상기 고형물 배출구 측으로 가압력을 제공함으로서 상기 고형물 배출구를 막는 압력 조절부;를 포함하며,
    상기 압력 조절 구조체부는 상기 고액분리부의 상기 고형물 배출구를 통해 탈수 압착된 고형물이 상기 압력 조절부를 통해 상기 압력 조절 구조체부에 제공되는 가압력 이상의 압력으로 분리 배출될 경우 상기 고형물 배출구 반대 측으로 밀려나 상기 고형물 배출구의 개방상태를 넓히며,
    상기 고액분리기는 상기 호퍼부의 상기 폐수 배출구가 구비된 내부 영역에 설치되어, 상기 폐수 배출구를 통해 상기 고액분리부의 상기 분리기 몸체 내부로 낙하 이동되는 원폐수의 유량을 감지하는 제1유량 감지부와, 상기 호퍼부의 상부 일측에 설치되어, 상기 호퍼부 내부에 상기 폐수 유입구를 통해 유입된 원폐수의 수위 상태를 감지하는 제2유량 감지부를 포함하고,
    상기 감지정보 수집부는 상기 제1유량 감지부 및 제2유량 감지부로부터 생성되는 감지정보를 수신하며,
    상기 제어반은 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 제1유량 감지부로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 폐수 배출구를 통해 상기 분리기 몸체 내부로 낙하 이동되는 원폐수의 유량이 기 설정된 제한 유량 기준값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 제2유량 감지부로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 호퍼부 내부에 상기 폐수 유입구를 통해 유입된 원폐수의 수위 수준을 판단하는 제3정보 판단부를 더 포함하며,
    상기 동작 제어부는 상기 제3정보 판단부를 통해 상기 폐수 배출구를 통해 상기 분리기 몸체 내부로 낙하 이동되는 원폐수의 유량이 기 설정된 제한 유량 기준값 이상으로 판단될 경우 혹은 상기 호퍼부 내부에 상기 폐수 유입구를 통해 유입된 원폐수의 수위가 상기 제2유량 감지부의 설치 위치 이상의 높이로 판단될 경우 중 적어도 하나 이상의 경우에 상기 분리기 이송펌프를 작동 중지시키고,
    상기 고액분리기는 고액분리부의 고형물 배출구가 구비된 외부 일측에 설치되어, 상기 압력 조절 구조체부에 의한 상기 고형물 배출구의 개방상태를 감지하는 배출구 개폐감지부를 포함하고,
    상기 감지정보 수집부는 상기 배출구 개폐감지부로부터 생성되는 감지정보를 수신하며,
    상기 제어반은 상기 감지정보 수집부를 통해 수신되는 상기 배출구 개폐감지부로부터 생성된 감지정보를 기반으로 상기 압력 조절 구조체부에 의한 상기 고형물 배출구의 개방상태가 닫힌 상태인지 여부를 판단하는 제4정보 판단부를 더 포함하며,
    상기 동작 제어부는 상기 제4정보 판단부를 통해 상기 압력 조절 구조체부에 의한 상기 고형물 배출구의 개방상태가 닫힌 상태로 판단될 경우, 상기 분리기 이송펌프를 작동 중지시키는 것을 특징으로 하는
    고액분리기 안전운전 제어시스템.
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