KR200289105Y1 - 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치에 관한 것으로, 침전지(1)에서 응집제의 주입에 의해 고액분리되어 바닥에 쌓인 슬러지를 이동대차 (2)에 의해 왕복이동하면서 좌우로의 경사조절이 가능하게 설치된 슬러지수거기 (10)를 통해 연속배출이 가능케 함과 동시에 응집제 주입후 응집 플록에 미세기포가 부착되어 수면으로 부상되는 스컴은 이동대차(2)에 설치된 스컴 스크레이퍼(40)가 한쪽으로 밀어 오면 침전지(1)전방에 설치되고 조절핸들(25)에 의해 경사각이 조절되는 스컴 수거기(20)가 물의 낭비없이 효과적으로 스컴만을 받아 들여 슬러지와 함께 배출되도록 함으로써 후속공정인 침전수, 여과지 및 배출수의 방류수 수질을 개선시킴은 물론 하수처리장의 침전도의 슬러지와 스컴을 동시제거토록 한 것이다.

Description

정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치 {sludge and scum remover of water purifying plant}

본 고안은 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치에 관한 것으로, 상세히는 침전지에서 응집제의 주입에 의해 고액분리되어 바닥에 쌓인 슬러지를 이동대차에 의해 왕복이동하면서 좌우로의 경사 또는 평면조절이 가능하게 설치된 슬러지수거기를 통해 연속배출이 가능케 함과 동시에 응집제 주입후 응집 플록에 미세기포가 부착되어 수면으로 부상되는 스컴은 이동대차에 설치된 스컴 스크레이퍼가 전방으로 밀어 오면 침전지 전방에 설치된 스컴 수거기가 기울어지면서 물의 낭비없이 효과적으로 스컴만을 수거하여 슬러지와 함께 배출되도록 함으로써 후속공정인 침전수, 여과지 및 배출수의 방류수 수질을 개선시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 정수장은 원수를 정화시켜 깨끗한 물을 만드는 수처리설비로서,원수는 착수정, 약품투입부와 형성지를 갖는 혼화지, 침전지, 여과지, 송수펌프실로 구성된 정수지를 거쳐 송수되도록 되어 있다. 또한, 하수처리장은 주택지나 공장 등의 사업장에서 발생하는 오수를 처리하는 곳으로, 오수는 침전지, 폭기조, 최종 침전지를 거치면서 약 92~95%로 정화시킨 다음 살균시켜 강이나 바다로 방류하도록 되어 있다. 그리고 정수장이나 하수처리장에 설치된 침전지는 면상 침전물(플럭)을 침전 분리작용을 이용하여 제거하는 곳으로, 소정의 공간을 갖는 내벽으로 유입부와 유출부 및 침전과정에서 발생된 슬러지를 제거하기 위한 슬러지 제거장치 그리고 물위에 떠있는 플럭을 제거하기 위한 스컴제거장치를 구비하고 있다. 여기서 슬러지수거기는 수중대차에 부착된 스크레이퍼에 의해 수류 역방향으로 슬러지를 긁어 모아 외부로 배출시키거나 침전지 바닥에 설치된 체인에 연결된 플라이트를 수류 역방향으로 구동시켜 슬러지를 배출시키도록 되어 있다. 또한, 스컴제거장치는 침전지를 구성하는 내벽의 상단부에 횡방향으로 고정되도록 설치되어 물위에 떠있는 부유물을 제거하도록 되어 있다.

그러나, 스크레이퍼나 체인 플라이트로 침전지 하부에 침전된 슬러지를 제거하기 위해 침전지 바닥면을 소정 기울기를 갖도록 시공하는 과정에서 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 침전된 슬러지를 한쪽 방향으로 긁어 모아 배출시키도록 함으로써 배출효율이 낮아지는 것은 물론 일시에 슬러지인발을 유도하는 원수의 손실이 많은 문제점도 있었다.

그리고, 원수나 하수의 수면위에 떠 있는 부유물을 제거하기 위해 침전지의일측에 스컴 제거장치를 설치하는 과정에서 별도의 시공비가 지출되고, 설치된 스컴제거기가 침전지 위에 고정되어 있음으로써 높낮이가 변동하는 수면에 있는 스컴을 제거하는 효율이 낮아지는 또다른 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해소하기 위하여, 본 고안자중 1인인 김갑성은 실용신안등록 제246455호(등록년월일 2001.8.31)로 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치를 개발한 바 있는데, 이는 이동대차에 연결된 흡입파이프가 침전지 바닥면의 전후로 이동할 수 있도록 침전지의 바닥면을 장방형의 평평한 형태로 시공함으로써 시공에 소요되는 비용을 줄이도록 하고, 이동하는 과정중에 발생되는 수두차에 의해 슬러지가 외부로 원활하게 배출되도록 하며, 이동대차의 밑에 수면의 높이에 따라 높낮이가 조절되는 스컴제거기를 구비하여 수면위에 떠있는 스컴을 동시에 제거할 수 있도록 함으로써 면상 부유물인 스컴의 제거율을 높여 경제적이며 유지관리를 적절하게 할 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기한 본 고안자에 의한 선등록실용신안은 침전지 바닥의 새로운 시공을-즉, 바닥을 평평하게-요구하여 기존 경사면으로 형성된 침전지에는 적용이 불가능한 단점이 있었고, 침전지 바닥의 시공시 편평도가 떨어져 직선형으로 이루어진 슬러지 흡입기의 좌우측방향에 대한 높낮이 조절이 불가능한 상태에서 진행하게 되므로 바닥에 쌓인 슬러지의 균일한 흡입이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었으며, 이동대차의 밑에 부착되어 수면에 설치된 스컴 수집기는 수위에 따라 높낮이는 조절되었지만 이동대차를 따라 왕복이동하면서 수면 위에 떠 있는 스컴을 받을 때에도 수직상태로 정치하여 있으므로 스컴의 수거시 많은 양의 물도 함께 수거됨으로써 물량손실이 크게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 침전지의 바닥경사를 따라 진행방향은 물론 진행방향과 직교되는 좌우방향으로도 슬러지수거기가 각도조절이 이루어질 수 있도록 하여 침전지 바닥에 쌓인 슬러지의 효율적인 수거가 가능하도록 하고, 수면위에 떠 있는 스컴의 제거시 물의 손실을 최소화 함과 동시에 스컴의 제거효율을 향상시켜 수질개선이 가능하도록 하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 이동대차의 하부에 설치되어 침전지의 바닥을 따라 전후진하도록 된 슬러지 흡입관을 포함하는 슬러지수거기와, 침전지의 상부에 설치되어 침전지의 수면위에 떠있는 스컴을 수거하기 위한 스컴 박스를 포함하는 스컴수거기로 이루어진 슬러지 및 스컴제거장치에 있어서, 상기 슬러지수거기의 슬러지 흡입관은 침전지의 바닥경사를 따라 좌우방향으로 경사조절또는 평면조절이 가능하도록 좌우측의 지지파이프를 실린더방식으로 하여 바닥면의 경사에 따라 슬러지 흡입관의 경사조절이 자동으로 이루어지도록 하고, 상기 스컴수거기의 스컴 박스는 침전지의 전방에 고정설치하고, 상기 이동대차에는 침전지의 수면에 떠있는 스컴을 스컴수거기쪽으로 밀어주기 위한 스컴 스크레이퍼를 설치하되, 이 스컴 스크레이퍼는 이동대차에 의해 스컴수거기쪽으로 진행할 때는 하강하여 수면위에 떠있는 스컴을 한쪽으로 밀어주도록 하고, 후진할 때는 수면 위로 상승하도록 하며, 상기 스컴 박스는 스컴 스크레이퍼에 의해 밀려온 스컴을 받기 용이하도록 수동식 또는 전동식에 의해 앞뒤로 경사조절이 가능하도록 한 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치를 제공한다.

도 1은 본 고안에 의한 슬러지 및 스컴제거장치가 설치된 침전지의 평면도,

도 2는 본 고안에 의한 슬러지 및 스컴제거장치가 설치된 침전지의 단면도,

도 3은 본 고안에 의한 슬러지 및 스컴 제거장치가 설치된 침전지의 이동대차를 도시한 정면도,

도 4는 본 고안에 의한 스컴 수거기의 설치상태를 도시한 정면도,

도 5는 본 고안에 의한 슬러지 및 스컴 제거장치의 배관도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 침전지 2 : 이동대차

10 : 슬러지수거기 11 : 슬러지흡입관

12 : 지지파이프 12a : 하부 지지파이프

12b : 상부 지지파이프 13 : 지지대

14,15 : 가이드 레일 16 : ㄷ-채널

17 : 슬러지 흡입호스 18 : 다이어프램 밸브

19 : 슬러지 배출파이프 20 : 스컴수거기

21 : 스컴박스 22 : 배출호스

23 : 지지축 24 : 피동기어

25 : 조절핸들 26 : 워엄기어

30 : 배출라인 32 : 슬러지 합류관

34 : 메인파이프 36 : 플로우메터

40 : 스컴 스크레이퍼 42 : 가이드 바

44 : 승강모터 46 : 스크루축

50 : 제어부

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 슬러지 및 스컴제거장치가 설치된 침전지의 평면도이고, 도 2는 본 고안에 의한 슬러지 및 스컴제거장치가 설치된 침전지의 단면도이다.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안은 정수장 및 하수처리장의 침전지(1)에 설치된 이동대차(2)의 하부에 부착되어 침전지(1)의 바닥을 따라 전후진하도록 된 슬러지수거기(10)와, 침전지(1)의 상부 일측에 설치되어 침전지(1)의 수면위에 떠있는 스컴을 수거하기 위한 스컴수거기(20)와, 상기 슬러지수거기(10)와 스컴수거기(20)에서 수거된 슬러지와 스컴을 배출시키기 위한 배출라인(30)과, 상기 이동대차(2)의 하부에 설치되어 침전지(1)의 수면위에 떠있는 스컴을 스컴수거기(20)쪽으로 이동시키기 위한 스컴 스크레이퍼(40)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 슬러지수거기(10)는 도 3에 도시한 바와 같이 침전지(1)의 바닥경사를 따라 좌우방향으로 경사조절이 가능하도록 슬러지 흡입관(11) 좌우측의 지지파이프(12)를 실린더방식으로 하여 바닥면의 경사에 따라 슬러지수거기(10)의 경사조절이 자동으로 이루어지도록 한 것으로, 슬러지 흡입관(11)의 상부에 부착된 하부 지지파이프(12a)가 상부 지지파이프(12b)속에 삽입되어 하부 지지파이프(12a)의 피스톤작용에 의해 상하로 신축작동가능하도록 되어 있어 슬러지 흡입관(11)이 침전지(1)의 바닥을 따라 왕복이동할 때 침전지(1)의 바닥경사변화에 따라 좌우측의 하부 지지파이프(12a)가 눌리면서 상부 지지파이프(12b)에 삽입되거나 자중에 의해 스스로 하강되면서 침전지(1)의 바닥면과 평행을 이루는 상태로 진행하게 되어 슬러지의 균일한 흡입이 가능하게 된다.

도 3에서 부호 13은 지지파이프(12a,12b)가 설치된 지지대로서 이동대차(2)에 견고하게 부착되어 있으며, 부호 14 및 15는 슬러지 흡입관(11)을 침전지(1)의 바닥으로부터 일정간격 유지할 수 있도록 하기 위한 가이드 레일이며, 부호 16은 레일(15)을 설치하기 위한 ㄷ-채널이고, 17은 슬러지 흡입호스, 18은 공기압식 다이어프램 밸브, 19는 슬러지 배출파이프이다.

상기 스컴수거기(20)는 도 4에 도시한 바와 같이 침전지(1)의 전방에 복수개의 지지대에 의해 수면에 근접한 높이로 스컴박스(21)가 수평상태가 되도록 설치되어 있으며, 스컴박스(21)의 하부로는 수거된 스컴을 배출라인(30)으로 보내기 위한 배출호스(22)와 합류관(27)이 설치되어 있다.

본 고안에서 상기 스컴박스(21)는 길다란 박스형태로 이루어져 있고, 전,후방향으로 각도조절이 가능하도록 지지축(23)상에 피동기어(24)가 축결합되어 있고,이 피동기어(24)에는 상부의 조절핸들(25)에 의해 구동축(25a)에 결합된 워엄기어 (26)가 직각으로 축결합되어 있어 상부의 조절핸들(25)을 돌려주는 것에 의해 스컴박스(21)의 전,후방향으로 기울기를 조절함으로써 스컴 스크레이퍼(40)에 의해 밀려온 스컴의 수거효율을 높여줄 수 있도록 되어 있다.

상기 스컴수거기(20)의 기울기 조절은 상술한 바와 같은 조절핸들(25)에 의한 수동식 뿐만 아니라 전기작동식 구동모터에 의한 전동방식도 가능하다.

상기 배출라인(30)은 도 5에 도시한 바와 같이 도시생략된 슬러지수거기(10)에 접속된 양측의 슬러지 흡입호스(17), 이 흡입호스(17)에 연결되고 침전지(1)내부의 측벽에 고정설치되는 슬러지 배출파이프(19), 도시생략된 스컴수거기(20)에 연결된 배출호스(22), 합류관(27) 및 스컴 배출용 파이프(28), 슬러지 합류관(32), 스컴과 슬러지가 합류되어 최종적으로 배출되는 메인파이프(34)를 포함하여 이루어져 있으며, 부호 36은 플로우메터이다.

상기 배출라인(30)에서는 슬러지 흡입관(11)에서 흡입되는 슬러지의 양을 플로우 메터(36)에서 감지하여 제어부(50)에서 공기압식 다이어프램 밸브(18)의 개방정도를 그에 맞게 제어하여 슬러지의 흡입효율을 높여줄 수 있도록 한다.

상기 스컴 스크레이퍼(40)는 도 3에 도시한 바와 같이 이동대차(2)의 하부에 설치되는데 수위에 따라 높낮이를 조절할 수 있도록 함과 동시에 전,후진시 하강 또는 상승이 가능한 구조를 이루고 있다.

즉, 스컴 스크레이퍼(40)는 이동대차(2)에 수직 하부로 설치된 복수개의 가이드 바(42)하단에 부착되어 있으며, 침전지(1)의 수위에 따라 또는 이동대차(2)의 전진이나 후진여부에 따라 스컴 스크레이퍼(40)의 높낮이를 조절하기 위한 승강모터(44)가 구비되어 승강모터(44)의 정역회전구동에 의해 승강모터(44)에 축결합된 스크루축(46)이 정회전 또는 역회전함으로써 스컴 스크레이퍼(40)의 높낮이가 조절된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 슬러지 및 스컴제거장치를 운용하여 슬러지 및 스컴을 제거하는 과정을 설명하기로 한다.

정수나 하수를 처리하는 과정에서 발생된 다량의 슬러지는 침전지(1)의 바닥에 가라앉게 되며, 이를 제거하기 위한 슬러지수거기(10)는 이동대차(2)의 하부에 설치되어 있으므로 주기적으로 이동대차(2)를 왕복이동시킴으로써 슬러지를 제거하게 되는데, 이동대차(2)의 하부에 설치된 슬러지수거기(10)는 이동대차(2)와 동일한 속도로 이동되는 가운데 그 속도와 위치변화에 따라 수두차이가 발생하게 될 때 제어부(50)에서 조작하여 슬러지 흡입관(11)의 다이어프램 밸브(18)를 개방시키면 슬러지 흡입관(11)의 밑면에 형성된 다수의 오리피스(11a)를 통해 슬러지가 흡입되고, 흡입된 슬러지는 슬러지 흡입관(11)의 중앙에 구비된 드레인 호스 연결구(11b)와 슬러지 흡입호스(17) 및 다이어프램 밸브(18)와 배출파이프(19)를 통해 외부로 배출된다.

상기 슬러지흡입관(1)은 이동시 침전지(1)의 바닥에 소정의 높이를 갖도록구비된 레일(14,15)에 의해 바닥과 일정한 간격이 유지되므로 오리피스(11a)가 바닥에 맞닿아 막히게 되는 것이 방지되며, 진행방향과 직교되는 방향인 좌우방향으로 침전지(1)의 높낮이가 변화되더라도 슬러지흡입관(1)을 지지하는 지지파이프 (12)의 개별적인 신축작용에 의해 항상 일정한 높이로 진행하게 된다.

한편, 침전지(1)수면위에 이동대차(2)의 하부에 부착된 스컴 스크레이퍼(40)는 이동대차(2)를 따라 이동될 때, 제어부(50)에서 침전지(1)의 수위에 따라 승강모터(44)를 조작하여 그 높낮이를 조절한 상태에서 수면위에 떠 있는 스컴을 침전지(1)의 전방으로 밀어주게 되는데, 전진시에는 스컴 스크레이퍼(40)를 하강시켜 수면 위에 떠 있는 스컴을 침전지(1)의 전방으로 밀어주고, 후진시에는 스컴 스크레이퍼(40)를 상승시켜 수면보다 높게 들어 올린 상태로 후진시킴으로써 스컴이 침전지(1)의 후방으로 밀리게 되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 스컴 스크레이퍼(40)에 의해 밀린 스컴은 스컴수거기(20)가 설치된 침전지(1)의 전방으로 모이게 되며, 스컴수거기(20)의 스컴 박스(21)는 스컴 스크레이퍼(40)에 의해 밀린 스컴을 수거하기 위하여 조절핸들(25)을 조작하여 그 경사각을 조절함으로써 물의 낭비없이 스컴만을 받아 들일 수 있도록 할 수 있게 되며, 스컴 박스(21)로 수거된 스컴은 배출호스(22)를 통해 합류관(27)을 거쳐 슬러지와 함께 외부로 배출된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 슬러지수거기의 슬러지 흡입관이 침전지의바닥경사를 따라 진행방향은 물론 진행방향과 직교되는 좌우방향으로도 각도조절이 이루어질 수 있도록 구성되어 있으므로 침전지 바닥에 쌓인 슬러지의 균일한 수거가 가능하고, 침전지의 수면위에 떠 있는 스컴의 제거시 이동대차에 설치된 스컴 스크레이퍼가 스컴을 전방으로 밀어 내면 스컴 수거기의 경사를 조절함으로써 과다한 양의 물을 낭비하지 않고도 효과적으로 스컴을 제거하게 되므로 정수장 또는 하수처리장의 침전지에서 슬러지와 스컴의 제거효율을 향상시켜 수질개선이 가능한 실용적인 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 이동대차의 하부에 설치되어 침전지의 바닥을 따라 전후진하도록 된 슬러지 흡입관을 포함하는 슬러지수거기와, 침전지의 상부에 설치되어 침전지의 수면위에 떠있는 스컴을 수거하기 위한 스컴 박스를 포함하는 스컴수거기로 이루어진 슬러지 및 스컴제거장치에 있어서,

   상기 슬러지수거기(10)의 슬러지 흡입관(11)은 침전지(1)의 바닥경사를 따라 좌우방향으로 경사조절이 가능하도록 슬러지흡입관(11)의 양측 상부에 부착된 하부 지지파이프(12a)가 상부 지지파이프(12b)속에 삽입되어 하부 지지파이프(12a)의 피스톤작용에 의해 상하로 신축작동되는 것을 특징으로 하는 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 스컴수거기(20)의 스컴 박스(21)는 침전지(1)의 전방에 고정설치하고, 상기 이동대차(2)에는 침전지의 수면에 떠있는 스컴을 스컴수거기(20)쪽으로 밀어주기 위한 스컴 스크레이퍼(40)를 설치한 것을 특징으로 하는 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 스컴 스크레이퍼(40)는 이동대차(2)에 의해 스컴수거기쪽으로 진행할때는 승강모터(44)의 구동에 의해 하강하여 수면위에 떠있는 스컴을 밀어주고, 후진시에는 승강모터(44)의 역구동에 의해 수면 위로 상승하도록 된 것을 특징으로 하는 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 스컴박스(21)는 전,후방향으로 각도조절이 가능하도록 지지축(23)상에 피동기어(24)가 축결합되고, 이 피동기어(24)에는 상부의 조절핸들(25)에 의해 구동되는 워엄기어(26)가 직각으로 축결합되어 있어 상부의 조절핸들(25)을 돌려주는 것에 의해 전,후방향으로 기울기 조절이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 정수장과 하수처리장의 슬러지 및 스컴제거장치.