KR20130036975A - 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치 그리고 이를 이용한 슬러지 수분 및 녹조와 부유물 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치 그리고 이를 이용한 슬러지 수분 및 녹조와 부유물 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강, 댐, 상수도수원지 등의 수질정화를 위해 준설시 발생하는 슬러지의 수분 또는 수질이 오염된 지역에서 발생하는 녹조 및 부유물을 흡입한 후 여과하여 맑은 물을 방류시킬 수 있는 처리장치 그리고 이를 이용한 슬러지 수분 및 녹조와 부유물 처리방법에 관한 것이다.
본 발명의 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치는 작업선과, 작업선의 하부에 설치되며 슬러지 중의 고형분의 통과는 차단시고 물은 흡입할 수 있는 제 1흡입체와, 상기 작업선의 하부에 설치되며 수면에 부유하는 유기 부유물 또는 녹조를 물과 함께 흡입하기 위한 제 2흡입체 중 어느 하나가 선택적으로 연결되어 상기 작업선의 상부로 연장되는 연결관과, 작업선에 설치되어 상기 연결관과 연결되는 흡입펌프와; 상기 작업선에 설치되어 상기 흡입펌프로부터 토출구와 연결되며 상기 흡입펌프를 통해 펌핑된 물 중의 이물질을 제거하기 위한 여과부와, 작업선에 설치되어 상기 여과부에서 여과된 물을 외부로 방류하기 위한 방류펌프를 구비한다.

Description

슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치 그리고 이를 이용한 슬러지 수분 및 녹조와 부유물 처리방법{treatment apparatus for removing water of ersludge, water-bloom, floating matter and treatment method}

본 발명은 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치 그리고 이를 이용한 슬러지 수분 및 녹조와 부유물 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강, 댐, 상수도수원지 등의 수질정화를 위해 준설시 발생하는 슬러지의 수분 또는 수질이 오염된 지역에서 발생하는 녹조 및 부유물을 흡입한 후 여과하여 맑은 물을 방류시킬 수 있는 처리장치 그리고 이를 이용한 슬러지 수분 및 녹조와 부유물 처리방법에 관한 것이다.

도시의 팽창과 산업발달로 인하여 가정 오수와 공장폐수의 증가를 발생시키고 있으며, 이에 따라, 생활하수 및 각종 오수가 호소 및 하천, 바다로 유입되어 각종 유기오염물질 및 생활쓰레기, 토사 등에 의해 퇴적물이 발생되고 있다.

특히, 질소 및 인 등의 유기물 염류 및 그 미분해물이 지속적으로 축적되어 자정작용이 진행되지 못하며, 이로 인하여 부영양화가 일어난 호소 및 하천, 바다등의 하부에 퇴적된 퇴적물에서 황화물이 다량으로 발생되고, 이를 영양원으로 하는 각종 플랑크톤 및 녹조류가 번식하게 되어 수질을 악화시킨다. 또한, 바닥에 일정 높이로 퇴적된 퇴적물은 물의 원활한 흐름을 저해하여 홍수시 침수해를 가중시키는 요인이 되고 있다.

따라서 수질 개선 및 수량확보, 물의 원활한 흐름을 위하여 호소 및 하천, 바다 등의 하부에 퇴적된 퇴적물을 준설 처리하고 있다.

종래의 준설 방식은 물을 배수 후 굴삭기 등의 준설장비를 이용하여 바닥에 퇴적된 퇴적물을 걷어 내거나 흡입하여 제거한다. 그러나 준설과정에서 발생되는 오탁수 및 퇴적물이 2차 오염을 일으키는 문제점이 있다. 다른 퇴적물 처분 방법으로 퇴적물을 넓은 부지에 쌓아 자연건조시키는 방법이 있다.

하지만, 준설시 발생한 슬러지는 사질토의 경우 물빠짐이 좋아 일정시간이 지나면 굳어져서 지반이나 환경에 문제를 일으키지 않으나 점토질의 경우는 응집제를 사용하여도 준설량이 많으면 물이 쉽게 빠지지 않는 문제점이 있다. 이 경우 인공적으로 수분을 제거하지 않으면 슬러지 상태로 오랜 시간 방치되고 그에 따라 부패하면서 주위 환경에 여러가지 문제를 일으킨다. 또한, 슬러지가 쌓인 부지는 쓸모가 없는 땅으로 방치되고 있는 실정이다.

한편, 강이나 바다의 오염으로 녹조가 발생하거나, 수질을 정화하기 위해 미생물을 투입한 경우 유기 오염물이 부유하는데 이를 제거하기 위한 방법이 없는 실정이다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 강, 댐, 상수도수원지 등의 수질정화를 위해 준설시 발생하는 슬러지의 수분 또는 수질이 오염된 지역에서 발생하는 녹조 및 유기 부유물을 흡입한 후 여과하여 맑은 물을 방류시킴으로써 슬러지 수분 및 녹조와 유기 부유물을 처리할 수 있는 처리장치 및 처리방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치는 작업선과; 상기 작업선의 하부에 설치되며 슬러지 중의 고형분의 통과는 차단시고 물은 흡입할 수 있는 제 1흡입체와, 상기 작업선의 하부에 설치되며 수면에 부유하는 유기 부유물 또는 녹조를 물과 함께 흡입하기 위한 제 2흡입체 중 어느 하나가 선택적으로 연결되어 상기 작업선의 상부로 연장되는 연결관과; 상기 작업선에 설치되어 상기 연결관과 연결되는 흡입펌프와; 상기 작업선에 설치되어 상기 흡입펌프로부터 토출구와 연결되며 상기 흡입펌프를 통해 펌핑된 물 중의 이물질을 제거하기 위한 여과부와; 상기 작업선에 설치되어 상기 여과부에서 여과된 물을 외부로 방류하기 위한 방류펌프;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1흡입체는 상기 연결관이 연결되며 내부에 메인유로가 형성된 메인관과, 상기 메인관에서 다수가 분기되며 각 내부에 상기 메인유로와 연결되는 서브유로가 형성된 서브관들관, 상기 각 서브관들에 결합되어 수중으로 수평하게 연장되는 다수의 흡입관들을 구비하고, 상기 각 흡입관은 일단이 상기 서브관에 탈부착이 가능하도록 결합되며 타단은 밀폐되어 있고 측면에 다수의 통수홀이 형성된 유공파이프와, 상기 유공파이프를 둘러싸는 여과포와, 상기 여과포를 둘러싸며 슬러지 중에 함유된 물은 통과시키는 부직포를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2흡입체는 상기 연결관과 연결되어 수중으로 수평하게 연장되는 부유물수집관과, 상기 부유물수집관의 단부에 설치되며 상기 부유물수집관의 단부와 멀어지는 방향으로 점진적으로 직경이 커지는 원추형의 시라우드와, 상기 시라우드의 개구에 결합되며 상기 시라우드 내부로 유입되는 부유물의 크기를 제한하기 위한 스크린망을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 여과부는 하부에 여과된 물이 배출되며 상기 배출펌프와 연결되는 여과수배출관이 설치된 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되며 상기 하우징의 바닥으로부터 상방으로 이격되도록 수평하게 설치되어 상기 하우징의 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하는 스크린판과, 상기 스크린판의 상부에 수직하게 배치되어 상기 하우징의 상부 공간을 다수의 영역으로 구획하는 격벽들과, 상기 격벽들에 의해 구획된 각 영역에 충진되는 여과재 또는 여과포와, 상기 흡입펌프의 토출구와 연결된 이송관에서 다수로 분기되어 상기 하우징의 상부에 연결되되 상기 격벽들에 의해 구획된 각 영역마다 하나씩 대응되도록 연결되는 분기관들을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2흡입체는 일단이 상기 시라우드의 하부에 연결되어 상기 부유물수집관에 작용하는 흡입력을 수면방향으로 가이드하기 위한 가이드부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리방법은 작업선의 하부에 슬러지 중의 고형분의 통과는 차단시키고 물은 흡입할 수 있는 제 1흡입체 및 수면에 부유하는 유기 부유물 또는 녹조를 물과 함께 흡입하기 위한 제 2흡입체 중 어느 하나를 연결관에 선택적으로 연결하는 단계와; 상기 연결관에 연결되어 상기 작업선에 설치된 흡입펌프를 가동하여 물을 흡입하여 여과부로 이송시키는 단계와; 상기 여과부를 통과한 방류수를 외부로 방류하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 막대한 비용으로 유지가 가능한 탈수기를 가동하지 않고 대량의 슬러지로부터 용이하게 수분을 제거할 수 있다. 또한, 수질이 오염된 강, 댐, 상수도수원지 등에서 발생하는 녹조 및 부유물을 흡입한 후 여과하여 맑은 물을 방류시킬 수 있어 친환경적인 처리가 가능하고 농업용수 등으로 재활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 처리장치의 사용모습을 나타낸 개략도이고,
도 2는 도 1에 적용된 처리장치의 측면도이고,
도 3은 도 2의 요부를 발췌한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 처리장치에 적용된 요부를 발췌한 일부절개 사시도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 처리장치에 적용된 요부를 발췌한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 처리장치에 적용된 요부를 발췌한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 처리장치를 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치 그리고 이를 이용한 슬러지 수분 및 녹조와 부유물 처리방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 처리장치는 일 예로 수질 개선 및 수량확보, 물의 원활한 흐름을 위해 강, 댐, 상수도수원지 등의 하부에 퇴적된 퇴적물의 준설시 발생하는 슬러지 중의 수분을 처리하기 위한 모습을 도시하고 있다. 여기서 슬러지라 함은 준설선 등으로 준설시 발생한 뻘이나 점토질 등의 무기물로서 수분을 함유하고 있는 퇴적물을 말한다.

슬러지(1)는 일정한 크기의 내부공간을 갖는 장방형의 콘크리트 구조물(5)에 저장된다. 슬러지유입관(7)을 통해 준설시 발생한 슬러지는 콘크리트 구조물(5)로 유입된다. 이외에도 전후좌우 사방으로 제방 또는 둑을 형성하거나, 지면으로부터 일정한 깊이로 땅을 파서 콘크리트 구조물을 대체할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 처리장치(10)는 콘크리트 구조물(5)에 저장된 슬러지(1)의 표층에서 이동하면서 슬러지(1) 중에 함유된 수분을 흡입하여 슬러지(1)로부터 수분을 제거한다. 흡입한 수분은 여과시킨 후 방류수 배출관(65)을 통해 콘크리트 구조물(5)의 밖으로 방류한다.

본 발명의 처리장치는 크게 작업선(11)과, 제 1흡입체(70)와, 연결관(25)과, 흡입펌프(20)와, 여과부(30)와, 방류펌프(60)를 구비한다. 도시된 예에서 흡입펌프와, 여과부, 방류펌프는 작업선에 설치된 예를 나타내고 있지만, 이와 달리 흡입펌프, 여과부, 방류펌프는 작업선에 비해 크기가 큰 경우 작업선이 아닌 콘크리트 구조물 또는 콘크리토 구조물 밖에 설치될 수 있다.

작업선(11)은 부유가능한 부유체이다. 작업선은 콘크리트 구조물(5)에 저장된 슬러지(1)에서 이동가능하도록 이동수단을 갖는다. 도시되지 않았지만 이동수단으로 엔진과, 엔진으로부터 동력을 전달받아 추진력을 제공하는 스크류가 설치된다. 이동수단이 설치된 작업선(11)은 통상적인 바지선 등의 선박 구조와 동일하다. 따라서 작업선(11)은 이동수단 외에도 통상적인 선박에 필요한 다양한 기능을 갖출 수 있음은 물론이다.

상술한 작업선(11)은 슬러지 외에도 강, 댐, 상수도수원지 등의 수면에 띄워져 이동수단에 의해 이동하면서 녹조나 수면에 부유하는 유기 부유물들을 제거할 수 있음은 물론이다.

한편, 작업선의 이동수단으로 도 7에 도시된 바와 같이 작업선(11)의 양측면에 장착된 무한궤도(13)가 더 구비된다. 이러한 무한궤도(13)는 수분의 함량이 낮은 슬러지의 표층에서 작업선(11)의 이동을 용이하게 할 뿐만 아니라 육상에서 짧은 거리의 이동이 가능하도록 한다. 무한궤도(13)는 구동롤러(15)와, 다수의 지지롤러들(17)에 의해 회전한다. 구동롤러(15)는 엔진에 의해 동력을 전달받는다. 그리고 무한궤도(13)의 외측 표면에는 물살을 저으며 노 역할을 하는 보조날개(미도시)가 등간격으로 다수가 설치될 수 있다. 한편, 무한궤도 외에 엔진에 의해 회전하는 구동바퀴가 작업선의 양측에 설치될 수 있음은 물론이다. 상기 도 7의 실시 예는 이동수단으로 무한궤도가 더 구비되는 것 외에 나머지 구성들은 도 1 내지 도 3의 실시 예와 동일하므로 나머지 구성들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 작업선(11)의 갑판 전방에 관리실(19)이 마련된다. 관리실(19) 내부에서 작업자는 작업선(11)의 이동 및 각종 장치를 조작할 수 있도록 한다. 또한, 작업선(11)의 갑판에는 흡입펌프(20)와, 여과부(30)와, 방류펌프(60)가 설치된다. 작업선(11)의 하부에는 연결관(25)과 연결된 제 1흡입체(70)가 설치된다.

흡입펌프(20)는 작업선(11)의 갑판 후방측에 설치된다. 흡입펌프(300)는 슬러지의 수분함량, 즉 점도에 따라 적절한 펌프를 교환하여 설치할 수 있음은 물론이다.

흡입펌프(20)의 흡입구는 연결관(25)과 연결된다. 흡입펌프(20)와 연결된 연결관(25)은 작업선(11)의 하부로 연장된다. 그리고 흡입펌프(20)의 토출구에는 이송관(27)이 연결된다. 이송관(27)은 작업선(11)의 전방으로 연장되어 여과부(30)에 연결된다.

작업선(11)의 하부로 연장된 연결관(25)의 단부에는 제 1흡입체(70)가 연결된다. 제 1흡입체(70)는 작업선(70)의 하부에 지지되어 슬러지에 잠기도록 설치된다.

도시된 예에서 제 1흡입체(70)는 내부에 메인유로가 형성된 메인관(71)과, 메인관에서 다수가 분기되며 각 내부에 메인유로와 연결되는 서브유로가 형성된 서브관들관(73), 각 서브관들에 결합되어 수중으로 수평하게 연장되는 다수의 흡입관들(80)을 구비한다.

메인관(71)은 일정한 직경으로 형성되고 내부가 중공인 원통형의 구조를 갖는다. 메인관(71)의 양측은 막혀 있다. 메인관(71)의 중앙부분에 연결관(25)이 연결된다. 바람직하게 연결관(25)과 메인관(71)은 탈부착이 가능하도록 연결된다. 그리고 메인관(71)에는 다수의 서브관들(73)이 등간격으로 설치된다. 각 서브관들(73)의 내부에는 메인유로와 연결되는 서브유로가 형성된다. 각 서브관들(73)에는 흡입관(80)이 각각 연결된다. 각 흡입관들(80)은 고정브라켓트(75)에 의해 작업선(11)의 하부에 지지된다.

각 흡입관(80)은 측면에 다수의 통수홀이 형성된 유공파이프(81)와, 유공파이프(81)를 둘러싸는 여과포(85)와, 여과포(85)를 둘러싸는 부직포(87)의 3중 구조로 형성된다.

개방된 유공파이프(81)의 일단은 서브관(73)에 탈부착이 가능하도록 결합된다. 가령, 유공파이프(81)는 서브관(73)에 나사결합될 수 있다. 또한, 통상적인 연결소켓에 의해 유공파이프(81)는 서브관(73)에 결합될 수 있음은 물론이다. 유공파이프(81)의 타단은 막혀 있다.

여과포(85)는 유공파이프(81)를 둘러싸고, 부직포(87)는 여과포(85)를 둘러싼다. 즉, 유공파이프(81)의 둘레에 2겹의 여과막이 형성되는 것이다.

부직포(不織布, non-woven fabric)(87)는 섬유를 직포공정을 거치지 않고, 평행 또는 부정방향(不定方向)으로 배열하고 합성수지 접착제로 결합하여 펠트 모양으로 만든 것이다. 본 발명에서 부직포(87)는 특별히 한정되지 않지만, 슬러지에 충분히 견딜 수 있는 내화학성 및 내구성을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해 재질, 두께 및 물이 통과할 수 있는 기공의 크기가 적당하게 조절될 수 있다. 가령 기공의 크기는 20～300㎛, 두께는 5～30mm일 수 있다. 그리고 재질로는 통상적으로 부직포 제조에 사용되는 고분자가 사용될 수 있으며, 일 예로 폴리에스터, 폴리프로필렌, 비스코스레이온, 나일론, 면, 양모 및 유리섬유 등으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 부직포(87)는 슬러지와 직접 접촉하므로 폐색현상을 방지하기 위해 주기적으로 교체하거나, 물이나 고압의 공기를 이용하여 세척하여 재사용할 수 있다.

부직포(87)는 슬러지가 여과포(85)에 직접 접촉하는 것을 최대한 방지하여 여과포(85)의 기공막힘 현상, 즉 폐색현상을 감소 또는 방지하기 위함이다. 이러한 부직포(87)는 여과포(85)를 보호함과 동시에 슬러지의 고형분이 유공파이프(81) 내부로 유입되는 것을 차단하기 위한 1차 여과막 역할을 한다.

여과포(濾過布, filter cloth)(85)는 다공질(多孔質)의 섬유로 된 여과재료로서, 슬러지와 같은 입자상 물질을 걸러내는 기능을 한다. 여과포(85)는 목화솜, 양모, 석면, 명주, 마(麻) 같은 천연섬유 또는 유리섬유, 합성섬유, 메탈울(metal wool) 같은 인조섬유 등의 재료가 치밀하게 적층되어 형성된다. 이러한 여과포(85)는 슬러지의 종류에 따라 다를 수 있으나 섬유조직 사이의 틈인 기공이 0.5 내지 200㎛ 정도인 것이 바람직하다. 여과포(85)는 물은 통과시키고, 부직포를 통과한 고형분의 통과는 차단한다.

흡입펌프(20)가 작동하면 흡입펌프(20)의 흡입력이 유공파이프(81) 내부에 작용한다. 따라서 흡입관(80)의 주변의 슬러지 중에 함유된 수분은 부직포(87), 여과포(85)를 순차적으로 통과하여 유공관(81) 내부로 흡입된다. 흡입된 수분은 유공관(81), 분기관(73), 메인관(71), 연결관(25)을 거쳐 여과부(30)로 펌핑된다.

그리고 흡입관은 상술한 바와 달리 여과포와 부직포가 생략되어 유공관만으로 이루어질 수 있다.

여과부(30)는 흡입펌프(20)를 통해 펌핑된 물 중의 이물질을 제거한다. 여과부(30)는 이송관(27)에 의해 흡입펌프(20)의 토출구와 연결된다. 여과부(30)는 펌핑된 물의 수질에 따라 생략될 수 있다.

여과부(30)는 일 예로 하우징(31)과, 하우징의 내부에 수평하게 설치되어 하우징(31)의 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하는 스크린판(미도시)과, 하우징(31)의 상부공간에 충진된 여과재(미도시)를 구비한다. 하우징(31)의 하부에는 지지다리(35)가 형성된다. 하우징(31)의 상부에는 이송관(27)이 연결된다. 그리고 하우징(31)의 하부에는 여과수배출관(61)이 연결된다. 따라서 흡입펌프(20)에 의해 이송관(27)을 통해 하우징(31) 내부로 유입된 물은 여과재를 통과하면서 이물질이 제거된다. 여과재를 통과한 물은 배출펌프(60)에 의해 여과수배출관(61)을 통해 흡입되어 방류수배출관(65)으로 배출된다. 여과재로 활성탄, 제올라이트, 자갈, 모래 등의 재료 등이 이용될 수 있다. 또한, 여과재 대신에 하우징 내부에 여과포가 충진될 수 있다. 여과포는 상술한 흡입관에 적용된 것과 동일하다. 또한, 물이 중금속 등으로 오염되었을 경우에는 이를 처리할 수 있는 이온수지, 맴브레인, 마이크로필터 등을 하우징 내부에 설치되어 여과처리할 수 있다.

여과부의 다른 예를 도 4에 도시하고 있다. 도 4에 도시된 여과부는 하우징(31)과, 하우징(31) 내부에 설치되며 하우징(31)의 바닥으로부터 상방으로 이격되도록 수평하게 설치되어 하우징(31)의 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하는 스크린판(37)과, 스크린판(37)의 상부에 수직하게 배치되어 하우징(31)의 상부 공간을 다수의 영역으로 구획하는 격벽들(40)과, 격벽들(40)에 의해 구획된 각 영역에 충진되는 여과재(45)와, 흡입펌프의 토출구와 연결된 이송관(미도시)에서 다수로 분기되어 하우징(29)의 상부에 연결되는 분기관들(29)을 구비한다.

하우징(31)은 상술한 실시 예와 동일하다. 하우징(31) 내부에 설치된 스크린판(37)은 원판형으로 형성된다. 스크린판(37)에는 다수의 통수홀들(39)이 형성된다. 스크린판(37)은 하우징(31)의 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획한다. 스크린판(37)은 하우징(31)의 상부공간에 채워지는 여과재(45)를 지지한다.

하우징(31)의 상부공간은 다수의 격벽들(40)에 의해 다수의 영역으로 구획된다. 도시된 예에서 격벽(40)은 2개가 설치되어 하우징(31)의 상부공간을 3개의 영역으로 구획한다. 격벽들(40)에 의해 구획된 각 영역에는 여과재(45)가 충진된다. 여과재(45)는 비교적 입자가 작은 모래(47)와, 입자가 상대적으로 큰 자갈(49)로 이루어진다.

분기관들(29)은 격벽들(40)에 의해 구획된 각 영역마다 하나씩 대응되도록 하우징(31)에 연결된다. 즉, 이송관에서 3개의 분기관들(29)이 분기되고, 각 분기관(29)은 각 영역에 하나씩 연결된다. 이를 위해 격벽들(40)에 의해 구획된 각 영역과 대응되는 위치의 하우징(31)에 관통홀(32)이 각각 형성된다. 각 관통홀(32)에 각 분기관(29)이 연결된다.

흡입펌프의 작동에 의해 이송관을 통해 이송되는 물은 각 분기관들(29)에서 갈라져 하우징(31) 내부로 유입된다. 따라서 각 분기관들(29)을 통해 유입되는 물은 서로 다른 영역에서 여과가 이루어진다. 이와 같이 여과가 되는 영역을 격벽들(40)에 의해 다수로 구획함으로써 여과재 공극의 막힘현상에 의해 일시에 여과기능이 정지되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 각 분기관들(29) 마다 밸브를 설치하여 이송관을 통해 이송되는 물을 어느 하나의 분기관으로만 유입시킬 수 있다. 이 경우 격벽들(40)에 의해 구획된 각 영역에는 서로 다른 크기의 여과재를 충진시키거나, 서로 다른 물질로 이루어진 여과재를 충진시켜 물의 탁도 및 오염도에 따라 적절히 선택되는 어느 한 영역에서 여과가 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 도 4에서 여과재 대신에 여과포가 충진될 수 있음은 물론이다. 이 경우 격벽들(40)에 의해 구획된 각 영역에는 서로 다른 크기의 기공을 갖는 여과포가 충진될 수 있다.

여과부(30)에서 여과된 물은 방류펌프(60)에 의해 외부로 방류된다. 방류펌프(60)의 흡입구는 여과수 배출관(61)과 연결된다. 방류펌프(60)의 토출구에 연결된 방류수배출관(65)은 콘크리트 구조물의 밖으로 연장된다. 방류수배출관을 통해 방류되는 물은 그대로 농업용수로 이용하거나 강 또는 바다로 유입될 수 있다. 또한, 수질이 방류수 수질기준에 미달할 경우에는 별도의 여과장치를 이용하여 수질기준 내의 맑은 물로 정화시킬 수 있음은 물론이다.

한편, 도 4에 도시된 것처럼 상술한 제 1흡입체 대신에 제 2흡입체(90)가 연결관에 연결되어 작업선에 장착될 수 있다. 제 2흡입체(90)가 장착된 작업선은 강, 댐, 상수도수원지 등에 띄워져 이동수단에 의해 이동하면서 녹조나 수면에 부유하는 유기 부유물들을 제거한다.

제 2흡입체(90)는 연결관과 연결되어 수중으로 수평하게 연장되는 부유물수집관(91)과, 부유물수집관(91)의 단부에 설치되며 부유물수집관(91)의 단부와 멀어지는 방향으로 점진적으로 직경이 커지는 원추형의 시라우드(93)와, 시라우드(93)의 개구에 결합되며 시라우드(93) 내부로 유입되는 부유물의 크기를 제한하기 위한 스크린망(95)을 구비한다.

흡입펌프가 작동하면 흡입펌프의 흡입력이 부유물 수집관(91)에 작용한다. 따라서 시라우드(93) 주변의 물이 부유물수집관(91)으로 유입된다. 이때 물에 포함된 녹조나, 각종 유기 부유물들이 물과 함께 부유물수집관(91)으로 유입된다. 스크린망(95)에 의해 수면에 부유하는 생활쓰레기나 조대협잡물 등은 부유물수집관(91) 내부로 유입되지 못한다. 물과 함께 흡입된 녹조나, 각종 유기 부유물들은 여과부에서 걸러지고, 여과부의 여과재를 통과한 물은 방류펌프에 의해 외부로 방류된다.

제 2흡입체는 도 6에 도시된 바와 같이 가이드부(97)를 더 구비할 수 있다. 가이드부(97)는 부유물수집관(91)에 작용하는 흡입력을 수면방향으로 가이드하기 위한 것이다. 즉, 흡입펌프의 흡입력에 의해 시라우드(93)로 흡입되는 물의 흐름이 상부에서 하부방향으로 형성될 수 있도록 하기 위함이다. 이는 수면에 부유하는 유기 부유물의 흡입효과를 향상시키기 위함이다.

가이드부(97)는 일단이 시라우드(93)의 하부 가장자리에 연결된다. 그리고 타단은 유선형의 궤적을 따라 상방으로 연장된다. 가이드부(97)는 시라우드(93)의 하부에 장착되어 시라우드의 전체 둘레 중 약 1/2~2/3의 둘레를 감싸도록 구성된다.

이하, 도 1 내지 도 3 및 도 5을 참조하면서 상술한 처리장치를 이용하여 슬러지 수분 및 녹조와 부유물을 처리하기 위한 처리방법에 대하여 설명한다.

먼저, 작업선(11)의 하부에 제 1흡입체(80) 및 제 2흡입체(90) 중 어느 하나를 연결관(25)에 선택적으로 연결한다. 가령, 슬러지 중의 수분을 제거하기 위해서는 제 1흡입체(80)를 연결하고, 오염된 수계에서 녹조나 수면에 부유하는 유기 부유물들 제거하기 위해서는 제 2흡입체(90)를 연결한다.

일 예로 제 1흡입체(80)를 장착한 작업선(11)을 슬러지가 저장된 콘크리트 구조물(5)의 내부로 이동시켜 슬러지의 표층에 띄운다. 작업선(11)은 관리자의 조작에 의해 적절한 위치로 이동하면서 흡입펌프(20)를 작동시켜 슬러지 중의 수분을 흡입하여 여과부(30)로 이송시킨다.

흡입펌프(20)에 의해 펌핑된 물은 여과부의 하우징(31) 내부로 유입된다. 물은 여과재를 통과하면서 이물질이 제거된다. 최종적으로 여과재를 통과한 방류수는 방류펌프(60)에 의해 외부로 방류된다.

방류수는 그대로 농업용수로 이용하거나 강 또는 바다로 유입될 수 있다. 또한, 수질이 방류수 수질기준에 미달할 경우에는 별도의 여과장치를 이용하여 수질기준 내의 맑은 물로 정화시킬 수 있음은 물론이다.

한편, 제 1흡입체 대신에 제 2흡입체(90)를 장착한 작업선(11)의 경우 강, 댐, 상수도수원지 등으로 이동시켜 수면에 띄운다. 작업선(11)은 관리자의 조작에 의해 적절한 위치로 이동하면서 흡입펌프(20)를 작동시켜 녹조나 수면에 부유하는 유기 부유물을 물과 함께 흡입한다.

물과 함께 흡입된 녹조나, 각종 유기 부유물들은 여과부(30)에서 걸러지고, 여과부의 여과재를 통과한 물은 방류펌프(60)에 의해 외부로 방류된다. 그리고 여과재를 통과 못한 녹조 및 유기 부유물은 수거하여 퇴비 등으로 재활용할 수 있다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

5: 콘크리트 구조물 10: 작업선
20: 흡입펌프 25: 연결관
30: 여과부 60: 방류펌프
80: 제 1흡입체 90: 제 2흡입체

Claims (6)

1. 작업선과;
   상기 작업선의 하부에 설치되며 슬러지 중의 고형분의 통과는 차단시고 물은 흡입할 수 있는 제 1흡입체와, 상기 작업선의 하부에 설치되며 수면에 부유하는 유기 부유물 또는 녹조를 물과 함께 흡입하기 위한 제 2흡입체 중 어느 하나가 선택적으로 연결되어 상기 작업선의 상부로 연장되는 연결관과;
   상기 작업선에 설치되어 상기 연결관과 연결되는 흡입펌프와;
   상기 작업선에 설치되어 상기 흡입펌프로부터 토출구와 연결되며 상기 흡입펌프를 통해 펌핑된 물 중의 이물질을 제거하기 위한 여과부와;
   상기 작업선에 설치되어 상기 여과부에서 여과된 물을 외부로 방류하기 위한 방류펌프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1흡입체는 상기 연결관이 연결되며 내부에 메인유로가 형성된 메인관과, 상기 메인관에서 다수가 분기되며 각 내부에 상기 메인유로와 연결되는 서브유로가 형성된 서브관들관, 상기 각 서브관들에 결합되어 수중으로 수평하게 연장되는 다수의 흡입관들을 구비하고,
   상기 각 흡입관은 일단이 상기 서브관에 탈부착이 가능하도록 결합되며 타단은 밀폐되어 있고 측면에 다수의 통수홀이 형성된 유공파이프와, 상기 유공파이프를 둘러싸는 여과포와, 상기 여과포를 둘러싸며 슬러지 중에 함유된 물은 통과시키는 부직포를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 2흡입체는 상기 연결관과 연결되어 수중으로 수평하게 연장되는 부유물수집관과, 상기 부유물수집관의 단부에 설치되며 상기 부유물수집관의 단부와 멀어지는 방향으로 점진적으로 직경이 커지는 원추형의 시라우드와, 상기 시라우드의 개구에 결합되며 상기 시라우드 내부로 유입되는 부유물의 크기를 제한하기 위한 스크린망을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 여과부는 하부에 여과된 물이 배출되며 상기 배출펌프와 연결되는 여과수배출관이 설치된 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되며 상기 하우징의 바닥으로부터 상방으로 이격되도록 수평하게 설치되어 상기 하우징의 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하는 스크린판과, 상기 스크린판의 상부에 수직하게 배치되어 상기 하우징의 상부 공간을 다수의 영역으로 구획하는 격벽들과, 상기 격벽들에 의해 구획된 각 영역에 충진되는 여과재 또는 여과포와, 상기 흡입펌프의 토출구와 연결된 이송관에서 다수로 분기되어 상기 하우징의 상부에 연결되되 상기 격벽들에 의해 구획된 각 영역마다 하나씩 대응되도록 연결되는 분기관들을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 제 2흡입체는 일단이 상기 시라우드의 하부에 연결되어 상기 부유물수집관에 작용하는 흡입력을 수면방향으로 가이드하기 위한 가이드부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물 처리장치.
6. 작업선의 하부에 슬러지 중의 고형분의 통과는 차단시키고 물은 흡입할 수 있는 제 1흡입체 및 수면에 부유하는 유기 부유물 또는 녹조를 물과 함께 흡입하기 위한 제 2흡입체 중 어느 하나를 연결관에 선택적으로 연결하는 단계와;
   상기 연결관에 연결되어 상기 작업선에 설치된 흡입펌프를 가동하여 물을 흡입하여 여과부로 이송시키는 단계와;
   상기 여과부를 통과한 방류수를 외부로 방류하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 수분 및 녹조와 부유물을 처리하는 방법.
   

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