KR20010062914A - 호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템 - Google Patents

호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템에 관한 것으로서, 그 목적은 수질을 오염시키지 않으면서 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물을 제거하여 수질을 향상시킬 수 있는 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템을 제공하는 것이며, 그 구성은 바지선과, 수조와, 퇴적물흡입장치와, 1차 및 2차가압부상설비와, 부상슬러지제거기와, 배플과, 부상오이트랜치와, 집적조와, 이송 및 재순환펌프와, 재순환파이프와, 밸브수단과, 발전기와, 기름탱크와, 예인선으로 구성되는 흡입기를 이용한 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템에 있어서, 상기 시스템은 내부에 중공을 갖고 하면부가 개방된 통형상으로서 하단부는 넓고 상단부는 좁게 형성되어 바닥퇴적물 제거위치에 배치되는 차단케이스와; 다수개의 가압수토출 및 흡입구와, 소정폭을 갖는 평판으로서 상기 다수개의 가압수토출 및 흡입구의 외측둘레를 차단하여 부상퇴적물을 가이드하는 가이드판을 갖고 상기 차단케이스의 내측에 상하작동가능하게 설치되는 작동프레임과; 상기 차단케이스의 파이프조립공을 통하여 작동프레임의 각각의 가압수토출 및 흡입구와 연통되게 연결되어 상기 가압수토출 및 흡입구에 가압수를 공급하거나 또는 혼탁수를 흡입하는 가압수공급 및 혼탁수흡입관과; 상기 차단케이스의 내측 수면상에 부상되는 부상퇴적물을 흡입하기 위한 흡입관을 구비하는 바닥퇴적물 제거장치와; 상기 바지선의 상면 소정위치에 설치되어 상기 바닥퇴적물 제거장치로부터 펌핑되는 혼탁수를 일시저장하는 집수조와; 상기 바지선상에 설치되어 상기 바닥퇴적물 제거장치를 리프팅하기 위한 크레인과; 상기 바지선상에 설치되어 집수조에 저장된 저질토 및 부상오염물질을 탈수시키기 위한 탈수기와; 상기 탈수기 및 처리조와 연통되게 연결되어 탈수기로부터 배수되는 탈리여액을 처리조로 공급하기 위하여 바지선상에 설치되는 탈리여액조와; 탈수기로부터 배출되는 조류, 저질토 및 오염물질 케이크를 저장하기 위하여 바지선상에 설치되는 슬러지저장조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템{A removal system of deposit in rivers used an inhaler}
본 발명은 호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥에 퇴적되어 물을 오염시키는 바닥퇴적물의 제거시 오염물을 확산시키지 않고 확실시 제거함으로서 오염물의 확산에 의한 2차 오염을 방지하면서 바닥퇴적물을 제거할 수 있는 구조를 갖도록 한 호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로, 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥에는 퇴적물이 쌓이게 되는데 이 퇴적물은 유기물과 무기물 또는 각종 중금속이 함유되어 있어 혼탁시 수질에 악영향을 줌으로 이들 퇴적물은 상류 또는 지상에서 흘러 내려와 퇴적된 모래 및 자갈과 같은 골재와, 수질을 오염시키는 퇴적슬러지가 혼합되어 퇴적된어 형성된 것이다.
상기 퇴적물중 퇴적슬러지는 원수내의 용존산소를 소모시키는 유기물로서 이는 부영양화를 일으키는 질소와 인 중금속 등의 각종 오염물을 함유하고 있어 수질을 악화시키고, 부영양화로 조류 등이 이상 번식하여 생물에 유해한 가스가 발생되고 호소, 저수지, 댐 및 하천 등의 자정능력을 상실시켜 오염을 가속화시킬 뿐만 아니라 상기 골재와 함께 바닥에 점차 퇴적되어 수심을 낮춤으로서 저수용량을 점차 감소시켜 호소, 저수지, 댐 및 하천 등의 수명을 단축시키고 있으며, 이러한 바닥퇴적물을 제거하고 일정한 저수용량을 유지시키기 위하여 종래에는 준설공사(浚渫工事)를 실시하였으나 이러한 종래의 준설공사는 바닥퇴적물을 제거할 수는 있으나 퇴적물중에 혼합되어 있는 퇴적슬러지는 제거됨이 없이 원수내로 희석되게되어 원수를 급속히 오염시킬 뿐만 아니라 채취된 퇴적물에도 상당량의 퇴적슬러지가 혼합되어 있어 건축용 골재로 사용할 수 없음은 물론 악취가 심하여 주변의 대기 및 토질을 오염시킨다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 본 출원인은 1999년 3월 25일자로 "호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물 제거방법 및 그 시스템"이란 명칭으로 대한민국 특허청에 특허출원 제10254호(이하, 선출원이라 칭함)로 출원하였다.
상기 선출원은 명세서에서 상세히 설명하고 있는 바와 같이 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물을 흡입하여 수질을 오염시키는 퇴적슬러지를 확실히 제거하여 수질을 개선함과 동시에 바닥에 퇴적된 골재를 채취하여 바닥의 준설공사를 실시함은 물론 별도의 재처리 작업 없이 채취된 골재를 바로 건축자재로 사용할 수 있도록 한 것이다.
그러나, 이러한 선출원은 바닥퇴적물의 흡입시 퇴적물과 흡입되는 퇴적슬러지의 일부가 주변원수와 희석되어 확산됨으로서 원수를 2차적으로 오염시킬 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 선출원의 문제점을 고려하여 안출한 것으로서, 그 목적은 수질을 오염시키지 않으면서 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물을 제거하여 수질을 향상시킬 수 있는 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물 제거장치를 제공하는 것이다.
상기 본발명의 목적은 바지선과, 수조와, 퇴적물흡입장치와, 1차 및 2차가압부상설비와, 부상슬러지제거기와, 배플과, 부상오이트랜치와, 집적조와, 이송 및 재순환펌프와, 재순환파이프와, 밸브수단과, 발전기와, 기름탱크와, 예인선으로 구성되는 흡입기를 이용한 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템에 있어서, 상기 시스템은 내부에 중공을 갖고 하면부가 개방된 통형상으로서 하단부는 넓고 상단부는 좁게 형성되어 바닥퇴적물 제거위치에 배치되는 차단케이스와; 다수개의 가압수토출 및 흡입구와, 소정폭을 갖는 평판으로서 상기 다수개의 가압수토출 및 흡입구의 외측둘레를 차단하여 부상퇴적물을 가이드하는 가이드판을 갖고 상기 차단케이스의 내측에 상하작동가능하게 설치되는 작동프레임과; 상기 차단케이스의 파이프조립공을 통하여 작동프레임의 각각의 가압수토출 및 흡입구와 연통되게 연결되어 상기 가압수토출 및 흡입구에 가압수를 공급하거나 또는 혼탁수를 흡입하는 가압수공급 및 혼탁수흡입관과; 상기 차단케이스의 내측 수면상에 부상되는 부상퇴적물을 흡입하기 위한 흡입관을 구비하는 바닥퇴적물 제거장치와; 상기 바지선상에 설치되어 상기 바닥퇴적물 제거장치를 리프팅하기 위한 크레인과; 상기 바지선의 상면 소정위치에 설치되어 상기 바닥퇴적물 제거장치로부터 펌핑되는 혼탁수를 일시저장하는 집수조와; 상기 집수조와 연결되어 상기 바지선상에 설치되어 집수조에 저장된 저질토 및 부상오염물질을 탈수시키기 위한 탈수기와; 상기 탈수기 및 처리조와 연통되게 연결되어 탈수기로부터 배수되는 탈리여액을 처리조로 공급하기 위하여 바지선상에 설치되는 탈리여액조와; 탈수기로부터 배출되는 조류,저질토 및 오염물질 케이크를 저장하기 위하여 바지선상에 설치되는 슬러지저장조를 포함하는 것을 특징으로 하는 호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템에 의해 달성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치를 부분절개하여 도시하는 부분절개 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치의 사용상태도.
도 3은 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치가 적용된 바닥퇴적물 제정시스템의 평면도.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치의 작동상태도.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
10: 바닥퇴적물 제거장치 11: 차단케이스
14: 작동프레임 16: 가압수토출 및 흡입구
17: 가압수공급 및 혼탁수흡입관 19: 부설유닛
31: 바지선 50: 혼탁수처리조
51: 집수조 52: 탈수기
53: 탈리여액조 54: 슬러지저장조
55: 크레인
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물 제거장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치를 부분절개하여 도시하는 부분절개 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치의 사용상태도이고, 도 3은 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치가 적용된 바닥퇴적물 제정시스템의 평면도이며, 도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치의 작동상태도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치(10)는 차단케이스(11)와, 작동프레임(14)와, 가압수공급 및 혼탁수흡입관(17)과, 다수개의 부설유닛(19)으로 구성된다.
상기 차단케이스(11)는 내부에 중공을 갖고 하면부가 개방된 통형상으로서 하단부는 넓고 상단부는 좁게 형성되어 내측에 위치된 바닥퇴적물이 주변의 원수와 희석되어 확산되는 것을 방지하기 위하여 바닥퇴적물을 제거하기 위한 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥에 수직으로 배치된다.
또한, 상기 차단케이스(11)의 내측 상단부에는 수면상에 부상되는 슬러지를 흡입하기 위한 흡입관(15)이 설치된다.
상기 작동프레임(14)은 소정크기를 갖는 프레임으로서 소정위치에 하방으로 가압수를 토출하거나 또는 혼탁수를 흡입하기 위한 다수개의 가압수토출 및 흡입구(16)과, 소정폭을 갖는 판상으로서 상기 다수개의 가압수토출 및 흡입구(16)의 외측둘레를 차단시켜 부상되는 퇴적물을 가이드하기 위한 가이드판(18)을 구비하고, 상기 차단케이스(11) 내측에 위치된 바닥퇴적물에 가압수를 토출시켜 퇴적물을 부상시키고, 퇴적물이 부상되어 혼합된 혼탁수를 상측에 가두어 흡입을 용이하게 하도록 차단케이스(11)의 내측에 상하작동가능하게 설치된다.
상기 가압수공급 및 혼탁수흡입관(17)은 상기 작동플레이트(14)의 다수개의 가압수토출 및 흡입구(16)에 가압수를 공급하고, 저질토 등을 흡입하기 위하여 하단부가 상기 다수개의 가압수토출 및 흡입구(16)와 각각 연통되게 연결된다.
상기 다수개의 부설유닛(19)은 상하단부 외주면에 다수개의 볼트결합공을 갖는 소정길이의 통형상으로서 수심에 따라 상기 차단케이스(11)를 설치하기 위하여 상기 차단케이스(11)의 상단부에 수직으로 분리가능하게 일렬로 체결된다.
또한, 본 발명에 따른 바닥퇴적물 제거장치(10)는 상기 차단케이스(11) 및 작동프레임(14)을 고정 및 리프팅하기 위하여 바닥퇴적물시스템(30)의 바지선(31)상에 설치되는 크레인(55)을 구비한다.
상기 크레인(55)은 유압크레인으로서 상기 차단케이스(11) 또는 차단케이스 (11)의 상단부에 조립된 부설유닛(19)의 상단부에 와이어에 의해 연결되어 상기 바닥퇴적물 제거장치(10)의 설치 및 이동시 상기 차단케이스(11)를 리프팅한다.
상기 바지선(31)상에는 혼탁수처리조(50)와, 집수조(51)와, 탈수기(52)와,탈리여액조(53)와, 슬러지저장조(54)가 설치된다.
상기 혼탁수처리조(50)는 바지선(31)상에 소정크기를 갖고 설치되어 상기 집수조(51)로부터 유입되는 혼탁수를 처리하고, 말단수조내에는 처리수내에 포함되어 있는 유기물 및 기타 오염물을 포집하기 위하여 활성탄(56)이 충진되어 있으며, 상기 활성탄(56)은 상기 슬러지저장조(54)에 저장되어 있는 탈수된 조류 및 저질토를 지상에서 탄화처리하여 제조된다.
상기 집수조(51)는 상기 바지선(31)의 상면 소정위치에 설치되어 상기 바닥퇴적물 제거장치로부터 펌핑되는 혼탁수를 일시 저장한다.
상기 탈수기(52)는 상기 집수조(51)와 연결되어 상기 바지선(31)상에 설치되어 집수조(51)에 저장되어 유입되는 저질토 및 부상오염물질을 탈수시킨다.
상기 탈리여액조(53)는 상기 탈수기(52) 및 처리조(50)와 연통되게 연결되어 탈수기(52)로부터 배수되는 탈리여액을 처리조(50)로 공급하기 위하여 바지선(31)상에 설치된다.
상기 슬러지저장조(54)는 상기 탈수기(52)로부터 배출되는 저질토 및 오염물질 케이크를 저장하기 위하여 바지선(31)상에 설치된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물 제거장치(10)는 상기와 같이 상호 조립된 상태에서 바지선(31)의 크레인 (55)에 수직으로 고정시켜 바닥퇴적물의 제거위치 수면까지 이동된 후 상기 크레인 (55)의 와이어를 풀러 차단케이스(11)의 하단부가 바닥에 수직으로 배치되도록 차단케이스(11)를 하강시킨 후 상기 가압수공급 및 혼탁수흡입관(17)를 통해 가압수를 공급시켜 다수개의 가압수토출 및 흡입구(16)로부터 가압수가 토출되도록 하는 동시에 상기 작동프레임(14)을 서서히 하방으로 작동시킨다. 상기와 같이 가압수토출 및 흡입구(16)로부터 가압수가 토출되고 작동프레임(14)이 하방으로 작동되면, 바닥에 퇴적되어 있는 바닥퇴적물은 가압수토출 및 흡입구(16)로부터 토출되는 가압수에 의해 상방으로 부상되고, 상기 차단케이스(11)의 내측에는 혼탁수가 생성된다.
상기와 같이 차단케이스(11)의 내측에 혼탁수가 생성되면 상기 가압수토출 및 흡입구(16)는 가압수의 토출을 중지하고 펌프가 역으로 가동되어 혼탁수를 흡입하여 바닥퇴적물 제거시스템(30)에 혼탁수를 공급하여 혼탁수를 정수한 후 정수된 물을 원수로 방류하는 것이다.
상기와 같이 차단케이스(11)가 배치된 바닥의 퇴절물이 제거되면, 상기 크레인(55)의 와이어를 상방으로 당겨 와이어와 연결되어 있는 차단케이스(11) 및 작동프레임(14)을 상방으로 리프팅한 후 바지선(31)을 이동시켜 차단케이스(11)의 위치를 변경시킨 후 상술된 작업을 재차 연속적으로 실시하여 바닥퇴적물을 제거하면서도 상기 차단케이스(11)에 의해 퇴적슬러지가 주변원수와 희석되는 것이 확실히 방지됨으로서 바닥퇴적물 제거시 수질오염물인 퇴적슬러지가 주변원수로 확산되어 2차적인 수질오염이 발생되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 것이다.
또한, 상기 집수조(51)내로 유입된 부상조류 및 저질토는 탈수기에서 탈수된 후 슬러지저장조로 이송되어 저장되며, 탈수에 의해 발생된 탈리여액은 상기 탈리여액조를 거쳐 처리조(50)로 유입되어 처리되며, 상기 슬러지저장조내에 탈수되어저장된 조류 및 저질토는 지상에서 탄화처리하여 활성탄을 제조함으로서 재활용할 수 있는 것이다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 바닥퇴적물 시스템에 본 발명의 바닥퇴적물 제거장치를 적용시킴으로서 바닥퇴적물의 제거작업시 퇴적슬러지의 확산으로 인한 수질오염을 방지함과 동시에 퇴적슬러지를 확실히 제거하고 별도의 처리공정 없이 양질의 건축용 골재를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 수거되어 탈수된 조류 및 저질토를 탄화처리함으로서 활성탄을 제조하여 재활용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 바지선과, 수조와, 퇴적물흡입장치와, 1차 및 2차가압부상설비와, 부상슬러지제거기와, 배플과, 부상오이트랜치와, 집적조와, 이송 및 재순환펌프와, 재순환파이프와, 밸브수단과, 발전기와, 기름탱크와, 예인선으로 구성되는 흡입기를 이용한 호소, 저수지, 댐 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템에 있어서, 상기 시스템(30)은 내부에 중공을 갖고 하면부가 개방된 통형상으로서 하단부는 넓고 상단부는 좁게 형성되어 바닥퇴적물 제거위치에 배치되는 차단케이스(11)와; 다수개의 가압수토출 및 흡입구(16)와소정폭을 갖는 평판으로서 상기 다수개의 가압수토출 및 흡입구(16)의 외측둘레를 차단하여 부상퇴적물을 가이드하는 가이드판(18)을 갖고 상기 차단케이스(11)의 내측에 상하작동가능하게 설치되는 작동프레임(14)과; 상기 차단케이스(11)의 파이프조립공(12)을 통하여 작동프레임(14)의 각각의 가압수토출 및 흡입구(16)와 연통되게 연결되어 상기 가압수토출 및 흡입구(16)에 가압수를 공급하거나 또는 혼탁수를 흡입하는 가압수공급 및 혼탁수흡입관(17)과; 상기 차단케이스(11)의 내측 수면상에 부상되는 부상퇴적물을 흡입하기 위한 흡입관(15)을 구비하는 바닥퇴적물 제거장치(10)와; 상기 바지선(31)상에 설치되어 상기 바닥퇴적물 제거장치(10)를 리프팅하기 위한 크레인(55)과; 상기 바지선(31)의 상면 소정위치에 설치되어 상기 바닥퇴적물 제거장치로부터 펌핑되는 혼탁수를 일시저장하는 집수조(51)와; 상기 집수조(51)와 연결되어 상기 바지선(31)상에 설치되어 집수조(51)에 저장된 저질토 및 부상오염물질을 탈수시키기 위한 탈수기(52)와; 상기 탈수기(52) 및 처리조(50)와 연통되게 연결되어 탈수기(52)로부터 배수되는 탈리여액을 처리조로 공급하기 위하여 바지선(31)상에 설치되는 탈리여액조(53)와; 탈수기(52)로부터 배출되는 조류, 저질토 및 오염물질 케이크를 저장하기 위하여 바지선(31)상에 설치되는 슬러지저장조(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 처리조(50)의 말단에는 활성탄(56)이 충진되고, 상기 활성탄(56)은 상기 슬러지저장조(54)에 저장된 조류, 저질토 및 오염물질 케이크를 탄화처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 차단케이스(11)는 수심이 깊은 곳에 설치하여 사용할 때 길이를 연장시키기 위하여 상단단부 외주면을 따라 다수개의 볼트공을 갖고 차단케이스(11)의 상단부에 착탈가능하게 볼트결합되는 다수개의 부설유닛(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 호소, 저수지, 댐의 수질 및 하천의 바닥퇴적물 제거시스템.
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