KR20060095013A

KR20060095013A - 흡입식 슬러지 수집기

Info

Publication number: KR20060095013A
Application number: KR1020050015849A
Authority: KR
Inventors: 원흥연; 박정기
Original assignee: 동양수기산업(주)
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-08-30
Also published as: KR100644385B1

Abstract

본 발명은 하수종말처리장에서의 하수처리과정 중에 최초 침전지, 최종 침전지, 농축조 등에서 침강된 슬러지(오니)를 모아 펌프를 이용해 외부로 방출하는 슬러지 수집기에 관한 것으로,

침전지에 상부에 설치되는 프레임; 상기 프레임에 연결되어 상기 침전지에 바닥면까지 연장되며, 회전토크를 전달하기 위한 외관과 슬러지를 흡입하기 위한 내관을 가지는 이중관; 상기 이중관의 외관에 회전토크를 공급하도록 상기 프레임에 설치되는 모터; 상기 이중관의 내관으로부터 슬러지를 흡입하는 펌프; 및 상기 이중관의 외관과 일체이고 상기 내관과 연통되도록 설치되고, 침전지의 바닥면과 평행하게 설치되며, 저부에는 슬러지의 흡입을 위한 다수의 흡입공을 가지는 흡입헤더를 포함하는 흡입식 슬러지수집기, 및

침전지에 상부에 설치되는 프레임; 상기 프레임에 연결되어 상기 침전지에 바닥면까지 연장되며, 회전토크를 전달하는 토크전달관; 상기 토크전달관에 회전토크를 공급하도록 상기 프레임에 설치되는 모터; 상기 토크전달관과 일체로 형성되고, 침전지의 바닥면과 평행하게 설치되며, 저부에는 슬러지의 흡입을 위한 다수의 흡입공을 가지는 흡입헤더; 및 상기 토크전달관의 회전중심과 일치하며, 흡입헤더의 아래방향으로 연통되도록 설치되는 슬러지배출관을 포함하는 흡입식 슬러지수집기이다.

슬러지, 슬러지 수집기

Description

흡입식 슬러지 수집기{Suction-type sludge collecting device}

도 1은 종래기술의 슬러지 수집기의 개략도

도 2는 본 발명의 실시예1의 평면도 및 정단면도

도 3은 도 2의 부분확대 단면도

도 4는 본 발명의 실시예2의 평면도 및 정단면도

도 5는 도 4의 부분확대 단면도

<도며의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 침전지 2: 구동장치

3: 프레임 10: 스크레이퍼

110: 침전지 120: 흡입헤더

121: 흡입공 122: 수직돌기

130: 프레임 140: 보강프레임

141: 보강프레임 150: 모터

160: 펌프 170: 외관

171: 회전커플링 172: 내관

173: 보강플랜지 210: 침전지

22: 흡입헤더 221: 흡입공

222: 수직돌기 230: 프레임

240: 모터 270: 토크전달관

271: 회전커플링 272: 슬러지배출관

본 발명은 하수종말처리장에서 사용되는 슬러지 수집기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수종말처리장에서의 하수처리과정 중에 최초 침전지, 최종 침전지, 농축조 등에서 침강된 슬러지(오니)를 모아 펌프를 이용해 외부로 방출하는 슬러지 수집기에 관한 것이다.

슬러지 수집기(Sludge Collector)로서는 사이폰식 슬러지 수집기, 브릿지 주행식 슬러지 수집기, 수중대차식 슬러지 수집기, 체인플라이트식 슬러지 수집기, 원형식 슬러지 수집기 등이 있으며, 이들 슬러지 수집기에는 통상적으로 침전지의 바닥에 침전된 슬러지를 긁어내어 외부로 배출시키기 위한 스크레이퍼가 구비되어 있다.

슬러지 수집기의 일례로서 도 1에 도시된 원형식 슬러지 수집기는 하수, 정수, 폐수 처리장의 최초 및 최종 침전지, 농축조, 조정조 등에서 침전되는 슬러지 를 물속에서 스크레이퍼를 회전시켜 중앙의 호퍼로 긁어모으기 위한 기기이다.

상기 슬러지 수집기는 원형의 침전지(1) 중앙에 회전 구동장치(2)를 설치하고, 이 회전구동장치(2)에 의해 회전되는 프레임(3)에 복수 개의 스크레이퍼(10)를 장착하여 이루어진다. 그에 따라 프레임(3)과 함께 회전되는 스크레이퍼(10)는 침전지(1) 바닥에 침전된 슬러지를 침전지의 중앙으로 긁어모아 중앙의 호퍼로 배출한다.

그러나, 종래의 슬러지 수집기 구조는 토목구조물 바닥은 중앙에 모이도록 경사를 주고 별도의 호퍼를 시공하여야 하는 어려움이 있으며, 슬러지 이송에 따른 슬러지 부상으로 회수되는 상등수 수질악화를 가져오며, 슬러지 이송에 따른 기계적 부하를 감안 고가의 장비(고토크 감속기)를 투입하여 운전되고 있고, 장시간 정지시 슬러지 과정체에 따른 배출불가 및 기계적 파손 및 중대한 고장을 초래함으로서 정수장(하, 폐수 처리장)의 운영에 막대한 지장을 초래하였다.

또한, 종래의 슬러지 수집기는 고무부재의 마모 등으로 인하여 매년 1회 정도의 교체 및 유지보수 작업을 필요로 하였다. 그에 따라 스크레이퍼의 교체 및 유지보수 작업을 수행하기 위해서는 침전지를 비워야 하는 문제점이 있었다.

하수처리에 있어서는 일반적으로 미생물을 이용한 하수의 생물학적 처리가 필수적이나, 미생물의 개체수 감소와 같은 이상 발생시, 그 원인을 제거하여도 다시 양호한 처리수의 수질을 얻는 데는 미생물의 생육, 수온 등에 따라 약간의 차이는 있지만 통상 1 ∼ 2개월 이상이라는 기간이 소요된다. 따라서 미생물이 사멸되는 사고가 일어나지 않도록 관리하는 것이 중요하다.

그러나, 스크레이퍼의 교체 및 유지보수 작업을 위해 침전지를 비우게 되면, 불가피하게 미생물이 사멸되는 결과를 초래하게 되는 문제가 있었다.

또한, 스크레이퍼의 고무부재가 마모됨에 따라 스크레이퍼가 침전지 바닥에 접촉되지 않게 되어, 하수슬러지 수집능력이 저하되어 침강된 슬러지의 고형분이 중앙에 모이지 않아 슬러지의 펌핑이 원활히 되지 않거나, 침전된 슬러지가 부패하여 수면으로 부상하는 등의 환경오염 발생으로 하수처리에 문제점이 발생되었다.

상기의 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 침전지에서 슬러지 제거시 슬러지의 부상을 방지하고, 연속적인 제거에 따른 기계적 부하를 줄여서 슬러지의 정체와 무관하게 항시 정상적으로 안전한 작동할 수 있는 슬러지 수집기를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 침전지에 상부에 설치되는 프레임; 상기 프레임에 연결되어 상기 침전지에 바닥면까지 연장되며, 회전토크를 전달하기 위한 외관과 슬러지를 흡입하기 위한 내관을 가지는 이중관; 상기 이중관의 외관에 회전토크를 공급하도록 상기 프레임에 설치되는 모터; 상기 이중관의 내관으로부터 슬러지를 흡입하는 펌프; 및 상기 이중관의 외관과 일체이고 상기 내관과 연통되도록 설치되고, 침전지의 바닥면과 평행하게 설치되며, 저부에는 슬러지의 흡입을 위 한 다수의 흡입공을 가지는 흡입헤더를 포함하는 흡입식 슬러지수집기이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 또 다른 발명은, 침전지에 상부에 설치되는 프레임; 상기 프레임에 연결되어 상기 침전지에 바닥면까지 연장되며, 회전토크를 전달하는 토크전달관; 상기 토크전달관에 회전토크를 공급하도록 상기 프레임에 설치되는 모터; 상기 토크전달관과 일체로 형성되고, 침전지의 바닥면과 평행하게 설치되며, 저부에는 슬러지의 흡입을 위한 다수의 흡입공을 가지는 흡입헤더; 및 상기 토크전달관의 회전중심과 일치하며, 흡입헤더의 아래방향으로 연통되도록 설치되는 슬러지배출관을 포함하는 흡입식 슬러지수집기이다.

상기 내관과 흡입헤더의 연통 또는, 슬러지배출관과 흡입헤더의 연통은 회전커플링에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 흡입헤더의 저면부에 형성된 다수의 흡입공 사이에는 흡입공으로 슬러지를 모아주는 수직돌기가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또, 수직돌기는 마름모 형상인 것을 특징으로 한다.

또, 흡입헤더의 단면은 돔형상, 반원형, 또는 원형인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예1의 평면도 및 정단면도와 그 확대도를 도시한 것으로, 침전지(110)는 실시예1에서는 원형으로 되어 있다.

침전지(110)의 단면 형상의 제한이 있는 것은 아니지만, 본 발명이 회전에 의해 슬러지를 강제흡입하므로 침전지(110)의 단면 형상은 원형인 것이 바람직하 다.

상기 침전지(110)위에 프레임(130)이 고정된다. 상기 프레임(130)는 모터(150) 또는 펌프(160) 등이 더 설치되고, 하기하는 이중관이 연결되므로, 강성이 좋고 가벼운 것이 좋으며, 따라서 트러스 구조를 활용할 수 있다.

상기 프레임(130)의 중심부에는 이중관이 연직아래방향으로 상기 침전지(110)의 바닥 가까이까지 연장되도록 설치된다. 상기 이중관은 프레임(130)에 설치된 모터(150)에 의해 회전가능하도록 하며, 큰 토크를 위해 상기 모터(150)와 이중관 사이에 감속기어박스를 설치할 수 있다.

상기 이중관은 회전토크를 전달하기 위한 외관(170)과 슬러지를 흡입하기 위한 내관(172)으로 구성된다.

상기 내관(172)은 회전하지 않고 고정된 상태이며, 상기 외관(170)만이 모터(50)에 의해 회전한다.

상기 내관(172)은 프레임(120)에 설치된 펌프(60)와 연결되어, 상기 내관(172)를 통해 슬러지를 강제로 외부로 배출하게 된다.

상기 외관(170)의 단부에는 흡입헤더(120)가 일체로 형성된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입헤더(120)를 외관(170)에 접합시키는 것을 보강하기 위해 보강플랜지(173)를 용접하여 설치하였다.

상기 흡입헤더(120)는 실질적으로 T자의 형상을 가지며, 그 내부는 공동으로 되어 있다.

따라서, 상기 흡입헤더(120)와 상기 내관(172)을 연통시키기 위하여 회전커 플링(171)을 그 사이에 게재하여 양자를 연결하였다.

상기 회전커플링(171)의 설치시 실링에 주의하여 흡입되는 슬러지가 다시 유출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 흡입헤더(120)가 슬러지에 의해 흐름을 방해받기 때문에, 상기 외관(170)에 의해 회전하는 경우, 큰 모멘트를 받게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예1에서는 이를 보강하는 보강프레임(40,41)을 설치하였다.

그리고, 상기 흡입헤더(120)의 단면은 코안다현상(coanda effect)을 발생시킬 수 있는 형상인 돔형, 반원형, 원형으로 제작되는 것이 바람직하다.

상기 흡입헤더(120)의 저면에는 흡입공(121)이 다수 개 형성되며, 일정간격을 두고 있다.

상기 흡입공(121) 사이에는 수직돌기(122)를 두어 인접하는 흡입공 사이는 사각지대를 최소화하고, 상기 흡입공(121)으로 슬러지를 모아준다.

따라서, 이러한 작용을 위해 상기 수직돌기(122)는 마름모 형상으로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로, 모터(150)에 의해 외관(170)이 회전하면서 침전지(110)의 바닥에 가라앉은 슬러지를 상기 흡입헤더(120)의 흡입공(121)으로 흡입하여 상기 내관(172)을 통해 외부로 유출된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예2의 정단면도 및 그 확대도를 도시한 것으로, 침전지(210) 역시 원형으로 되어 있다.

실시예1이 상측으로 슬러지를 뽑아내는 것에 비해 실시예2는 슬러지를 하부 로 뽑아내는 점에서 차이가 있다.

따라서, 실시예2의 구성은 실시예1과 유사하나, 프레임에 펌프가 설치되어 있지 않으며, 실시예1의 이중관은 실시예2에서는 단지 흡입헤드(220)을 회전시키기 위한 토크전달관(270)이며 설치방법은 실시예1과 동일하다.

그리고, 상기 토크전달관(270)과 일체로 형성된 흡입헤드(220)는 T자형이며, 그 돌출부분이 아래를 향하고, 이 부분과 슬러지배출관(273)이 회전커플링(271)에 의해 연통되도록 연결된다.

실시예2의 상기 흡입헤드(220)의 모양과 형상은 실시예1의 흡입헤드(120)와 동일하나, 실시예2의 경우 슬러지를 중앙부로 모이게 하기 위해 바닥면을 중심부가 낮도록 경사지게 형성될 수 있어서, 상기 흡입헤드(120)도 V자 형태를 띨 수 있다.

상기와 같은 구성으로, 프레임(230)에 설치된 모터(240)에 의해 토크전달관(270)이 회전하면서 침전지(210)의 바닥에 가라앉은 슬러지를 상기 흡입헤더(220)의 흡입공(221)으로 흡입하여 상기 슬러지배출관(172)을 통해 외부로 유출된다.

따라서, 실시예2에서는 사이폰(syphon)흡입방식을 이용하므로, 별도의 펌프가 필요없게 된다.

상기의 발명을 통하여 침전지에서 슬러지 제거시 슬러지의 부상을 방지하고, 연속적인 제거에 따른 기계적 부하를 줄여서 슬러지의 정체와 무관하게 항시 정상적으로 안전한 작동할 수 있는 슬러지 수집기를 제공할 수 있다.

Claims

침전지에 상부에 설치되는 프레임;

상기 프레임에 연결되어 상기 침전지에 바닥면까지 연장되며, 회전토크를 전달하기 위한 외관과 슬러지를 흡입하기 위한 내관을 가지는 이중관;

상기 이중관의 외관에 회전토크를 공급하도록 상기 프레임에 설치되는 모터;

상기 이중관의 내관으로부터 슬러지를 흡입하는 펌프; 및

상기 이중관의 외관과 일체이고 상기 내관과 연통되도록 설치되고, 침전지의 바닥면과 평행하게 설치되며, 저부에는 슬러지의 흡입을 위한 다수의 흡입공을 가지는 흡입헤더를 포함하는 흡입식 슬러지수집기.
제1항에 있어서, 내관과 흡입헤더의 연통은 회전커플링에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡입식 슬러지수집기.
침전지에 상부에 설치되는 프레임;

상기 프레임에 연결되어 상기 침전지에 바닥면까지 연장되며, 회전토크를 전달하는 토크전달관;

상기 토크전달관에 회전토크를 공급하도록 상기 프레임에 설치되는 모터;

상기 토크전달관과 일체로 형성되고, 침전지의 바닥면과 평행하게 설치되며, 저부에는 슬러지의 흡입을 위한 다수의 흡입공을 가지는 흡입헤더; 및

상기 토크전달관의 회전중심과 일치하며, 흡입헤더의 아래방향으로 연통되도록 설치되는 슬러지배출관을 포함하는 흡입식 슬러지수집기.
제3항에 있어서, 슬러지배출관과 흡입헤더의 연통은 회전커플링에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡입식 슬러지수집기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 흡입헤더의 저면부에 형성된 다수의 흡입공 사이에는 흡입공으로 슬러지를 모아주는 수직돌기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 흡입식 슬러지수집기.
제5항에 있어서, 수직돌기는 마름모 형상인 것을 특징으로 하는 흡입식 슬러지수집기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 흡입헤더의 단면은 돔형상, 반원형, 또는 원형인 것을 특징으로 하는 흡입식 슬러지수집기.