KR200359700Y1 - 부유물 수집기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정수처리장 물위에 떠다니는 부유물(스컴), 해양, 호수등에 유류 사고로 떠다니는 부유물(오일)을 수집하는 장치에 관한 것으로, 상세하게는 물이 흘러 들어갈 수 있는 유입수로로부터 집수탱크에 물과 부유물을 유입해서 물은 다시 배출하고 부유물을 수집탱크에 수집하는 장치로, 유입수로 바닥 면과 수면과의 거리를 충분히 주어 많은 양의 물을 집수탱크로 유입시키고, 집수 탱크 내에는 유입된 많은 양의 물을 집수탱크 밖으로 내 보낼 수 있는 펌프를 설치하여 배출시키면, 유입수로와 집수탱크간에 물의낙차가 생겨, 물의 흐름을 만들고, 물이 흐르는 속도에 물에 떠다니던 부유물(오일, 스컴)을 유입시켜 집수탱크에 모으고 부유물(오일,스컴)층을 만들고, 이 층을 계속 두껍게 만들어 부유물이 집수탱크와 부유물 수집탱크와의 분리벽을 넘어 부유물(오일, 스컴) 수집탱크로 흘러 들어가도록 하여, 물이 거의 섞이지 않은 부유물(오일, 스컴)만 수집하며, 수집된 부유물(오일, 스컴)은 펌프로 수집기 밖으로 이송시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 장치이다.

Description

부유물 수집기 { Scum Skimmer }

본 고안은 정수장이나 하수처리장등의 정수처리과정에서 처리수의 수면에는 다량의 스컴이 부유하게 되며, 이러한 스컴은 시각적으로 좋지 않음은 물론 수질에도 악영향을 주기 때문에 침전된 슬러지와 더불어 처리수로부터 반드시 제거해야 하는 것 들이다.

이를 위한 스컴 제거기술은 여러 형태의 것들이 제공되어 있으며, 예를 들어대한민국 실용신안등록번호 제0272682호와 제0252231호에서 찾아 볼 수 있다.

실용실안등록번호 제0272682호는, 침전지에 피벗(pivot) 지지된 원통형 스컴제거기의 스컴유입구가 무게추에 의해 수면상에 위치되어 흐르는 스컴을 제거하고, 무게추의 타측에서 스컴제거기에 와이어로 연결된 사이폰식 추에 물이 채워져 사이폰식 추가 하강하면 스컴유입구가 수면 상부에 위치하도록 스컴제거기가 회전된 후 수거된 스컴을 외부로 배출하도록 되어 있다.

그런데, 이러한 스컴제거기는 단순히 흐름을 따라 이동되는 스컴의 이동경로에서 스컴의 이동을 차단함으로써 수집하는 것이므로 스컴 제거효율이 좋지 못한 문제가 있다. 즉, 스컴이 처리수를 따라 이동되다가 스컴제거기에 막히게 되면 스컴이 제거기의 스컴유입구 근처에 모이게 되지만, 제거기내에서물의 유동이 없기 때문에 스컴이 제거기의 내부로 잘 유입되지 않게 되는 것이다.

실용신안등록번호 제0252231호는, 침전지의 한쪽에 블레이드(blade)를 방사상으로 갖는 회전형 스컴제거기를 설치하여 회전시킴으로써 블레이드가 수면상의 스컴을 물과 함께 스컴배출 수로로 퍼내도록 되어있다.

그러나, 이러한 기술들은 스컴을 제거하기 어려울 뿐만 아니라, 다량의 물이스컴과 함께 배출되는 문제가 있다. 또한, 단 시간에 많은 양의 스컴을 제거 할 수가 없다.

또한 바다나 호수 등에서 해양 사고로 인하여 오일이 유출되는 경우, 오일을 효율적으로 수거할 수가 없어서 흡착포로 건저 올리거나, 펌프로 흡입하는 경우에도 파도로 인하여 오일을 많이 흡입하지 못하고, 많은 양의 물과 함께 흡입하여 선상에 설치한 장치로 분리시킴으로 불합리한 점이 많았다.

첫째로 선상으로 많은 양의 물을 끌어 올려야 하니까 펌프가 대단히 커야하고, 동력을 많이 소모한다.

둘째로 많은 양의 물과 오일을 선상으로 끌어 올릴 때, 물과 오일이 희석되어져, 다시 분리하는 데는 시간이 걸리므로 설비는 커져야 하고, 많은 양을 처리할 수가 없다.

셋째, 장비가 커지고, 동력이 많이 필요 하므로 비용이 많이 들고, 효율이 떨어진다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 물과 부유물이 흘러 들어가는 유입수로의 바닥 면과 수면과의 거리는 파도나 장치의 수위 유지 조절범위가 영향을 주지 않도록 충분히 주고, 유입수로로부터 집수탱크에 많은 양의 물을 유입하고, 집수탱크에 유입 된 많은 물을 집수탱크 밖으로 내 보낼 수 있는 펌프를 설치하여 배출시키면, 유입수로와 집수탱크 간에 물의낙차가 생겨, 물의 흐름을 만들고, 물이 흐르는 속도에 물에 떠다니던 부유물(오일, 스컴)을 유입시켜 집수탱크에 부유물(오일, 스컴)층을 만들고, 이 층을 계속 두껍게 만들어 부유물이 집수탱크와 부유물 수집탱크와의 분리벽을 넘어 부유물(오일, 스컴) 수집탱크로 흘러 들어가도록 하여, 물이 거의 섞이지 않은 부유물(오일, 스컴)만 수집하고, 수집된 부유물(오일, 스컴)은 펌프로 수집기 밖으로 이송시킬 수 있게 하는 장치로 집수탱크에 물을 유입 시킬 때 부유물이 물과 혼합되지 않아 처리시간을 단축하고, 부유물만을 수집하여 성능을 향상시키고, 단시간에 적은 비용으로 많은 양의 부유물(오일, 스컴)을 수집 할 수 있도록 한 대용량의 부유물 수집기를 제공함에 그 목적에 있다.

도 1은 본 고안에 의한 부유물 수집기 본체의 전단면도.

도 2는 본 고안에 의한 부유물 수집기 본체의 집수탱크단면도.

도 3는 본 고안에 의한 부유물 수집기 본체에 유입유량 조절댐퍼를 설치한 전단면도.

도 4는 본 고안에 의한 부유물 수집기 집수탱크에 수중펌프를 설치한 단면도.

도 5는 본 고안에 의한 부유물 수집기 유입수로를 본체 전 둘레에 설치한 평면도.

도 6는 본 고안에 의한 부유물 수집기 유입수로를 본체 전 둘레에 설치한 수집기 전단면도.

1: 본체 10: 유입수로

20: 집수탱크 21: 수중펌프

22: 유입수 배출구 23: 체크밸브

24: 배출실 25:축류펌프

25-1: 프로펠러 27: 방향키

30: 부유물 수집탱크 31: 부유물 배출 펌프

32: 부유물 배출관 40: 분리벽

50: 수위 조절용 공기탱크 51: 공기

52: 수위조절용 물 53: 공기 밸브

54: 물 투입 밸브 60: 부유물(스컴,오일)

61: 수면 70: 유입수 수량 조절용 댐퍼

71: 볼탑 72: 댐퍼 조정용 레버

73: 볼탑 연결레버

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안에 의한 부유물 수집기의 작동을 상세히 설명한다.

도 1,2,3은 본 고안에 의한 부유물 수집기 본체(1)의 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안은 물위에 떠다니는 부유물(스컴,오일)(60)이 모이는 집수탱크(20) 집수탱크(20)에 모여진 물을 밖으로 배출시키는 축류펌프(25), 부유물만 모여지는 부유물(스컴,오일)(60) 부유물 수집탱크(30),집수탱크(20)와 부유물수집탱크를(30)을 분리시키는 분리벽(40),부유물을 밖으로 이송시킬 수 있는 부유물 배출펌프(31),부유물 수집기 본체(1)를 띄우고 수위를 조절하는 수위조절용 공기탱크(50) 등으로 구성되며, 부유물 수집기 본체(1)를 물위에 띄우고 집수탱크(20)에 물을 채우면 부유물 수집기 본체(1)는 유입수로(10)가 물에 잠기기 전까지 물속에 잠기게 되고, 수위조절용 공기탱크(50)의 공기밸브(53)와 물 투입 밸브(54)를 열어 유입수로(10)가 물속에 적당히 잠기도록 물을 채우고, 축류펌프(25)을 가동하면 유입수로(10)로부터 물이 집수탱크(20)로 흘러 들어와 축류펌프(21)에 의하여 유입수 배출구(22)를 통해 부유물 수집기 본체(1) 밖으로 나가게 된다.

이때, 축류펌프(21)의 배출용량과 유입수의 양이 같아지도록 수의조절용 공기탱크(50)에 물량을 조절하여 유입유로(10)의 잠수 깊이를 조절하므로 유입유량을 조절하고, 유입수로(10)의 수면(61)과 집수탱크(20)의 수면의 낙차는 부유물(스컴,오일)(60)과 물이 유입수로(10)로부터 집수탱크(20)로 흘러들어가는 동안 혼합되지 않는 낙차를 유지하여 운전하도록 하여, 부유물(스컴,오일)(60)과 물이 분리되는 시간을 짧게 하고, 집수탱크(20)에 들어온 부유물(스컴,오일)(60)은 항상 일정한 수위를 유지하는 집수탱크(20) 수면위에 부유물(스컴,오일)(60)층을 만들고, 이 부유물(스컴,오일)(60)층은 점점 두터워져 분리벽(40)을 넘어가게 된다.

분리벽을 넘어가는 부유물(스컴,오일)(60)은 물이 거의 섞이지 않은 상태로 부유물 수집탱크(30)에 쌓이게 된다.

모아진 부유물(스컴,오일)(60)은 양이 증가함에 따라 간간히 부유물 배출펌프(31)에 의해 부유물 배출관(32)을 통해 부유물 수집기 본체(1) 밖으로 배출되어 2차 처리 되거나, 목적에 따라 다른 장소에 저장 되어 진다.

도 2는 부유물 수집기 본체(1) 집수탱크(20)의 단면도로, 유입수로(10)의 수면(61)과 집수탱크(20) 내의 수면과의 낙차가 매우적기 때문에 아주적은 양정과 대용량의 펌프가필요하다.

따라서 이러한 펌프로는 축류펌프가 적당하여 집수탱크(20)에 축류펌프(25)를 설치하고, 프로펠러(25-1)를 육상에서 구동하여 집수탱크(20)에서 많은 양의 물을 배출실(24)로 보내고, 배출실(24)에서는 부유물 수집기본체(1)의 수위에 영향을 적게 주는 곳으로 배출구(22)를 향하게 하고, 배출 수 추진력으로 수집기 본체(1)가 좌우로 진행하는 것을 방지하기 위하여 양쪽에 배출구(22)를 설치하여 물을 배출하며, 배출구(22) 끝에는 체크밸브(23)를 설치하여 배출 정지 시에 물의 역류를 막고, 배출구(22) 앞에는 각도를 조절할 수 있는 방향키(27)를 구비하여 방향키(27)의 각도에 따라 부유물 수집기 본체(1)가 진행방향과 진행속도를 조절하여 스스로 움직이며 부유물을 수집할 수 있는 부유물 수집기를 제공한다.

또 도 3은 부유물 수집기가 운전될 때, 물결이나 파도, 또 다른 방해물이나 동력원의 이상으로 유입수의 유량변동, 배출수의 유량변동 등으로 집수탱크(20)의 수위가 변동될 때 볼탑(71)이 수위를 따라 이동하고 볼탑(71)과 연결된 연결레버(73)가 댐퍼 조정용 레버(72)를 움직여 댐퍼(70)를 열고 닫으므로 유입수량을 조절하여 집수탱크(20)의 수위를 항상 일정하게 유지시키고, 동력이 끊어져 유입수를 배출하지 못하게 되면, 집수탱크(20)의 수위가 한계치에 올라가 유입수 수량 조절용 댐퍼(70)를 닫아 물의 유입을 막고, 배출실(24)에 있는 배출구(22)의 체크밸브(23)도 닫히게 되어 집수탱크(20)의 한계수위를 유지시켜 부유물수집탱크(30) 안의 부유물(60)이 물과 다시 혼합되지 않도록 한다.

도 4,5는 본 고안의 다른 실시의 예시로, 유입수로(10)를 본체(1) 전 둘레에 유입수로(10)를 구비한 것으로, 어는 방향에서나 물을 유입시켜 부유물(60)을 수거할 수 있고, 보다 안정성이 유지되고, 자유롭게 이동해가며 부유물(스컴, 오일)(60)을 수거할 수 있는 부유물 수집기를 제공한다.

상술한 바와 같이 본 고안은 종래의 문제점을 해소하고, 성능을 향상시키기 위해서 창안된 것으로서, 부유물수집 탱크에는 분리된 오일이나 스컴 만을 수집하게 되므로 2차 처리비용을 절감하고, 간단하고 작은 장치로 대용량을 연속적으로 신속하게 처리 할 수 있어, 해양오염을 방지하고 정수장이나 하수 처리장의 수질환경을 신속하고 효과적으로 정화처리 할 수 있도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (8)

1. 본체(1)의 전면에는 물이 흘러 들어갈 수 있는 유입수로(10)가 설치되고, 유입수로(10) 일단에는 흘러들어간 물이 모일 수 있는 집수탱크(20)가 설치되며, 집수탱크(20)에는 축류펌프(25)와 유입수배출구(22)를 설치하여 집수탱크(20)의 물이 축류펌프(25)에 의하여 유입수배출구(22)를 통해서 본체(1) 밖으로 내보내지도록 구성하며, 집수탱크(20) 일측에는 유입수로(10)로 유입되어진 물과 부유물 중에 물은 집수탱크(20)를 넘지 못하고, 집수탱크(20) 수면 위에 쌓인 부유물(오일, 스컴)만 넘어 가도록 분리벽(40)을 설치하고, 벽 일측에는 분리벽(40)을 넘어온 부유물(오일, 스컴)이 담길 수 있는 부유물 수집탱크(30)가 설치됨을 특징으로 하는 부유물 수집기.
2. 제 1항에 있어서, 본체(1) 주변에 본체(1)가 물에 뜰 수 있게 하고, 본체(1)의 잠수 수위를 조절할 수 있는 공기밸브(53)와 물 투입 밸브(54)가 구비된 수위 조절용 공기탱크(50)가 구비됨을 특징으로 하는 부유물 수집기.
3. 제 1항에 있어서, 집수탱크(20) 수면에 볼탑(71)을 구비하고, 볼탑(71)과 연결되어 집수탱크(20)의 수면이 상하 변동됨에 따라 유입수의 양을 감소시키고 증가시킬 수 있는 유입수 수량조절용 댐퍼(70)가 구비됨을 특징으로 하는 부유물 수집기.
4. 제 1항에 있어서, 집수탱크(20)에 설치되어 유입수를 배출시키는 펌프를 수중 펌프(21)로 구성함을 특징으로 하는 부유물 수집기.
5. 제 1항에 있어서, 부유물 수집탱크(30)에 부유물 배출펌프(31)를 설치하여 모아진 부유물(오일, 스컴)을 펌프로 배출하도록 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집기.
6. 제 1항에 있어서, 집수탱크(20)에서 물이 배출되는 배출구(22) 끝에는 체크밸브(23)를 설치하여 배출 정지 시에 물의 역류를 막아 본체(1)의 잠수 수위를 유지할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집기.
7. 제 1항에 있어서, 집수탱크(20)에서 물이 배출되는 배출구(22) 앞에는 각도를 조절할 수 있는 방향키(27)를 구비하여 방향키(27)의 조절 각도에 따라 본체(1)가 진행방향과 진행속도를 조절하여 스스로 이동하며 부유물(오일, 스컴)을 수집할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집기.
8. 제 1항에 있어서, 본체(1)의 전 둘레에서 물과 부유물(오일, 스컴)이 유입되도록 유입수로(10)를 구성함을 특징으로 하는 부유물 수집기.