KR20220132920A

KR20220132920A - 침전조의 슬러지 출구 막힘 해소 방법 및 이를 이용한 장치

Info

Publication number: KR20220132920A
Application number: KR1020210038092A
Authority: KR
Inventors: 하용간
Original assignee: 하용간
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2022-10-04
Also published as: KR102522871B1

Abstract

본 발명은 침전조의 슬러지 출구의 막힘을 해소하는 방법과, 이러한 방법을 이용하는 막힘 해소 장치로서, 이는 침전조에 강력한 수류 들을 발생시켜 이 수류에 의하여 침전조의 출구 막힘을 해소한다. 본 발명은 대용량의 청수펌프를 사용하여, 침전조 출구 및 침전조 출구로 연결된 배관에 대량의 청수를 주입하여 막힘을 뚫는다. 이를 위해, 침전조 출구 상부의 깔대기 형상부위에 소용돌이 모양의 수류를 광범위하게 형성할 수 있는 다수의 원주 접선방향 청수 주입관을 설치한다. 그리고 대용량의 청수펌프를 사용하여, 상기 청수 주입관에 고속 대량의 청수를 공급한다.

Description

침전조의 슬러지 출구 막힘 해소 방법 및 이를 이용한 장치{Unblocking Method for Blocked Sludge Exit of a Settling Tank and an Apparatus Using the Same}

본 발명은 침전조의 슬러지 출구의 막힘을 해소하는 방법과, 이러한 방법을 이용하는 막힘 해소 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트 제조에는 모래가 사용된다. 이와 같이 건설 산업에 필요한 모래는 주로 강바닥에서 채취하였다. 그리고 강에서 채취할 수 있는 모래가 고갈되어 감에 따라, 바다에서 모래를 채취하고 염분을 제거한 후 사용하는 양이 증가하게 되었다. 그러나 해저면은 풍부한 영양분이 혼재되어 있고 어초들이 형성되어 있는 어족 자원의 기초가 되기에, 해저면에서 모래를 채취하게 되면 이러한 어족 자원이 훼손되고 고갈될 수 있다는 어민들의 염려가 커지게 되었다. 결국 바다에서 이루어지는 모래 채취량이 많아짐에 따라 급기야 어민들의 반대가 극심해졌고, 정부와 지방 자치 단체는 바다에서 모래를 채취하지 못하도록 금지하기에 이르렀다. 즉, 다양한 분야에서 건설업계의 가장 기초적인 재료가 되는 모래는 근래 그 수요가 폭증하여 강모래 바다모래 같은 천연 재료를 공급받아서 수요를 충족하지 못하는 상태가 된 지가 오래 되었다.

이에 따라 인공적으로 풍화암이나 경암을 파쇄하여 모래를 제조하는 기술이 발전하여 수요를 담당하고 있다. 즉 현재는 풍암이나 강암을 파쇄하여 모래를 만드는 방식으로 모래를 조달하기에 이르렀다.

인공모래를 생산하는 기술은 크게 나누어 물을 사용하여 모래로부터 유해한 미립자를 씻어내어 분리하는 습식 공정과 물을 사용하지 않고 바람이나 스크린으로 미립자를 제거하는 건식 공정으로 대별할 수 있다.

모래 제조를 위한 원료 암석이 깨끗하고 습기가 없다면, 암석을 파쇄하고 모래 입자들을 선별한 뒤, 모래입자에 포함되어 있는 흙이나 미분을 바람과 백필터 등을 사용한 집진 설비로 제거하는 건식 제사(모래 제조) 설비를 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 자연 상태에서 습기가 없는 암석을 구하기는 대단히 어렵기 때문에, 자연 상태에서 채취한 암석은 상당한 습기를 머금을 수밖에 없었고, 이러한 암석을 모래로 만듦에 있어 건식 제사 설비를 사용하면, 토분이 과다 함유되어 품질이 떨어질 수밖에 없었다. 즉 상기 건식공정으로는 원재료의 물 함유량이 극히 적은 특수한 경우 외에는 흙 같은 유해한 미립자를 제품으로부터 제거하는 것이 극히 힘들다.

이에 상업적인 대규모 시설은, 풍암이나 강암을 모래 크기까지 파쇄하고, 이를 물로 세척하여 흙 성분을 제거하는 습식공정을 이용한 습식 모래 제조 설비가 대부분이며, 이들이 모래의 주요 공급원으로 자리잡고 있다. 습식 제사 설비는 암석을 모래 크기까지 파쇄하고 이를 물로 세척하는데, 모래 세척 과정에서 발생하는 다량의 탁수는 폐수 처리를 하여 재사용된다.

습식공정에서는, 모래로부터 흙 입자를 물로 세척해서 분리한 후 흙 입자를 다량 함유하고 있는 탁수를 침전조라고 불리는 깔때기 모양의 큰 탱크(예, 물 저장량이 500 입방미터)로 공급한다. 그리고 침전조에서 탁수의 흙입자를 조용히 침전시켜서 공정수로부터 분리한다. 흙입자가 침전되고 남은 정화된 물은 재사용을 위하여 리사이클링 된다. 침전된 흙입자는 적당한 농도 조건, 예를 들면, (흙입자 300~600gm)/(탁수 1 liter)에서 깔때기 하단의 제일 좁은 곳에서 침전조로부터 취출하여 필터프레스라고 불리는 탈수기로 보내어진다. 필터프레스에서 상기 흙입자는 가압 탈수펌프에 의해 가압 탈수된다. 가압 탈수된 흙입자는 고형체(케이크) 형태로 폐기한다.

상기 흙입자의 농도는 흙 입자의 크기에 따라 서로 다른 속도로 침강하면서 시시각각 변화하게 된다. 그리고 침전조 내의 탁수에서 침전되는 흙입자의 농도는 시간이 지날수록 점차 짙어지는 일종의 시간의 함수를 이룬다. 직관적으로 설명하자면, 침전을 오래 시키면 시킬수록 흙입자는 더 밀도 높게 가라앉게 된다고 할 수 있다.

따라서 침전조 하단부의 출구 부근에서 농축된 탁수, 즉 슬러지 속의 흙 입자 농도는, 슬러지를 취출하지 않고 방치하는 시간이 길어질수록 점점 증가하게 되고, 이에 따라 해당 부위의 슬러지의 점도 역시 점점 증가하게 된다. 그리고 어떤 임계시간이 지나면 증가된 슬러지의 점도 때문에 침전조의 출구는 막혀 버리게 된다. 이 상태에서는 침전조 수위의 높이에 의해 발생하는 토출 압력이나 펌프의 흡입 압력에 의해서도 침전조 출구로부터 슬러지를 빨아내는 것이 불가능해지게 된다.

따라서 일반적으로 사용되는 상업적 습식 샌드플랜트에서는, 이러한 사태가 발생하지 않도록 주의해서, 일정한 속도로 농축된 슬러지를 침전조 출구로부터 흐름이 끊어지지 않게 연속적으로 취출해 내면서, 농축된 슬러지의 점도가 한계치 이상 증가되지 않도록 관리한다. 그리고 조업을 중단할 때에는, 침전조 속에 슬러지가 남아 있지 않도록 완전히 침전조를 비우도록 관리하고 있다.

그러나 오랫동안 플랜트를 가동하다 보면 뜻하지 않은 사태가 종종 일어나게 되는데 이러한 사태의 원인은 다양하다.

가장 흔한 것은 모래를 만드는데 사용하는 풍화암이나 경암의 조성이 급격히 변하는 경우이다. 일반적으로, 원료를 구성하는 암석의 풍화도가 높을수록 흙입자의 함량이 증가하고, 풍화도가 낮은 경암일수록 흙입자의 함량은 낮다. 따라서, 가령 플랜트의 호퍼로 도입되는 원료의 조성이 일정하지 않고 급격히 변하는 상황이 되었을 때(예를 들면 "가"라는 현장에서 채굴해온 원석은 질 좋은 원석이어서 흙입자의 함량이 낮은데, 이 원석이 다 쓰이고, 다음으로 "나" 라는 현장에서 들어온 풍화도가 극히 높은 마사토가 원석으로 사용되었을 때), 플랜트를 운전하는 조업자가 이러한 상황변화에 맞춰 모래 생산량을 줄이는 등 적절히 대응하지 못하면, 침전조에 과량의 흙입자가 들어오게 되고, 이러한 흙입자들이 오랫동안 침전조 내에 머물게 되면서 앞서 설명한 침전조 출구 막힘 현상이 발생하게 된다.

또 다른 예는 침전조로 들어가는 탁수 속의 흙입자의 크기를 조절하는 역할을 하는 습식 사이클론 같은 클래시파이어의 성능에 예기치 않은 변화가 있을 경우이다. 습식 사이클론의 성능은 몇 가지 요소에 의하여 영향을 받는데, 탁수를 사이클론에 공급하는 펌프의 압력, 사이클론 라이닝의 마모 등이 그런 요소 들이다. 습식 사이클론의 성능 저하가 생기면, 사이클론에서 잡아내지 못하고 침전조로 들어가는 탁수 속의 흙입자의 크기가 커지고 양이 급격히 증가한다. 이런 경우 플랜트 운전자가 이러한 사태를 알지 못하면, 단시간에 침전조에 굵은 흙 입자 또는 가는 모래가 다량 쌓여서 침전조가 폐색된다.

이렇게 되면 흔히 플랜트 가동을 중단하고 물을 퍼낸 후 침전조 탱크에 산소 절단기로 큰 출입 구멍을 잘라내고 소형 굴삭기 등 중장비로 흙을 퍼내느라 일주일씩 시간을 낭비하게 되는 일이 발생한다.

이 정도까지는 아니더라도, 가벼운 사고는 침전조 안에 아직 처리하지 못한 슬러지가 남아 있는데 이를 마저 처리하지 않고 퇴근한 경우에 발생할 수 있다. 플랜트 운전자가 퇴근한 뒤 다음날 아침에 출근해 보니 침전조 출구가 막혀 있는 상황도 종종 일어난다.

이러한 경우, 종래에는, 침전조 출구 또는 출구 부근 콘 형상 부위에 형성해 둔 청수 주입구로, 작은 용량의 펌프를 사용하여 역방향으로 청수를 주입하여 탁수의 점도를 낮추는 작업을 하거나, 공기 압축기에서 나오는 압축공기를 역으로 불어넣는 작업을 하여, 폐색된 출구를 뚫는 작업을 시도하게 된다. 출구 폐색의 정도가 경미한 경우 이러한 방법은 어느 정도 효과가 있다.

그러나 흙 입자의 양이 많거나 입자가 굵으면 이러한 방법으로는 결코 침전조의 출구 막힘을 뚫을 수 없으며, 결국 이를 뚫기 위해 많은 시간을 허비하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 침전조의 출구 막힘이 발생했을 때 막힘을 용이하게 해소할 수 있는 방법과, 이를 적용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 침전조의 출구 막힘을 원활하게 해소할 수 있어, 침전조를 활용하는 조업 운용의 유연성을 확보할 수 있는 침전조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 침전조의 배출구 막힘이 발생하더라도 침전조 운용에 지장을 주지 않아, 번거롭던 기존의 배출구 막힘 방지 구조들을 생략할 수 있는 침전조 출구 막힘 해소 방법과, 이를 적용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 침전조의 출구 막힘뿐만 아니라, 청수조의 바닥면까지 청결한 상태를 유지할 수 있는 침전조 배출구 막힘 해소 방법과, 이를 적용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 침전조의 출구 막힘을 해소하기 위한 시스템을 구축함에 소요되는 비용을 최소화할 수 있는 배출구 막힘 해소 방법과 이를 적용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 침전조에 강력한 수류 들을 발생시켜 이 수류에 의하여 침전조의 출구 막힘을 해소하는 방법과 그 장치를 제공한다.

본 발명은, 대용량의 청수펌프를 사용하여, 침전조 출구 및 침전조 출구로 연결된 배관에 대량의 청수를 주입하여 막힘을 뚫는다.

본 발명은, 침전조 출구 상부의 깔대기 형상부위에 소용돌이 모양의 수류를 광범위하게 형성할 수 있는 다수의 원주 접선방향 청수 주입관을 설치한다. 그리고 대용량의 청수펌프를 사용하여, 상기 청수 주입관에 고속 대량의 청수를 공급한다.

그러면, 침전조 하부의 깔대기 모양 부위 내부에서 적체되어 굳어진 침전물을 뚫음은 물론, 청수와 혼합되어 점도가 묽어진 침전물을 탱크내부에서 고속으로 회전시켜 일정시간 2차 침전이 일어나지 않게 할 수 있다. 이 때, 수류를 주입하는 시간을 조절하여 침전물의 점도를 원하는 정도로 손쉽게 조절하는 것이 가능하다.

이처럼 2차 침전이 일어나지 않게 하여 침전물의 점도를 조절한 상태에서 침전조 출구로부터 침전물을 빨아내면 침전조 출구폐색을 완전히 해소하게 된다. 빨아낸 침전물은 탈수 제거될 수 있다.

구체적으로 본 발명에 따른 실시예의 침전조의 배출구 막힘 해소 장치는, 탁수(SW)에서 침전하는 슬러지(S)를 배출하는 하단 배출구(45)를 구비하는 침전조(40)에 적용될 수 있다.

상기 침전조(40)에서 정화되어 발생하는 청수(W)는 청수 배관(43)을 통해 청수조(20)에 공급될 수 있다. 침전조(40)의 상단부 외측 둘레에는 도랑(42)이 마련될 수 있다. 그리고 상기 도랑(42)은 상기 청수 배관(43)에 연결될 수 있다. 그러면 상기 침전조(40)의 청수(W)는 상기 침전조(40)의 최고 수위를 넘어 도랑(42)에 공급되고, 상기 청수 배관(43)을 통해 청수조(20)에 공급될 수 있다.

상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)는 슬러지배관(51)을 통해 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 연결되고, 상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 상기 필터프레스(53)에 연결될 수 있다. 그러면, 상기 슬러지펌프(52)는 상기 슬러지배관(51)을 통해 상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)로부터 슬러지(S)를 흡입하여 이를 상기 필터프레스(53)에 공급할 수 있다.

필터프레스(53)는 슬러지를 공급받아서, 이를 탈수하고 케이크화하여 배출하는 작업을 반복할 수 있다.

필터프레스(53)가 슬러지를 공급받을 수 있는 상태는, 필터프레스(53)가 탈수작업(제1작업)을 한 후 케이크 방출 작업(제2작업)을 완료하여서, 다음 탈수작업을 진행할 수 있는 상태를 의미할 수 있다.

반면, 필터프레스(53)가 슬러지를 공급받을 수 없는 상태는, 필터프레스(53)가 케이크 방출 작업을 진행중이어서, 새로운 슬러지를 아직 받지 못하는 상태를 의미할 수 있다.

상기 슬러지펌프(52)는, 필터프레스(53)가 슬러지를 공급받을 수 있는 상태가 되면 가동되어 침전조로부터 공급되는 슬러지를 흡입하여 필터프레스(53)에 공급하고, 필터프레스(53)가 슬러지를 탈수하여 생긴 케이크를 방출하는 작업을 하는 중이어서 더 이상 슬러지를 공급받지 않아도 되는 상태가 되면 가동을 중단할 수 있다.

선택적으로, 침전조로부터 슬러지가 오랜 기간 동안 정체됨이 없이 배출될 수 있도록, 상기 슬러지배관(51)에서, 상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)와 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521) 사이에는 서비스탱크(60)를 추가 설치할 수도 있다.

상기 서비스탱크(60)는, 상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)와 상기 서비스탱크(60) 사이에서 상기 슬러지배관(51)에 마련된 제1밸브(91) 및 상기 서비스탱크(60) 내부의 수위를 측정하는 수위센서(61)를 포함할 수 있다.

상기 수위센서(61)는 상기 서비스탱크(60)의 최저수위 및 최고수위를 감지할 수 있다. 상기 최저수위와 최고수위는, 서비스탱크(60)의 운용에 적합하도록 사용자에 의해 설정될 수 있다.

상기 제1밸브(91)는, 상기 수위센서(61)에 의해 측정된 서비스탱크(60)의 수위가 최고수위보다 높아지면 닫히도록 제어될 수 있다. 그리고 상기 제1밸브(91)는, 상기 수위센서(61)에 의해 측정된 서비스탱크(60)의 수위가 최저수위보다 낮아지면 열리도록 제어될 수 있다.

한편, 본 발명의 배출구 막힘 해소 장치를 적용하면, 상기 서비스탱크(60)를 생략하는 것이 가능하다. 물론 본 발명의 배출구 막힘 해소 장치를 적용한다고 하여, 서비스탱크(60)를 반드시 배제해야 하는 것은 아니다.

상기 배출구 막힘 해소 장치는, 상기 하단 배출구(45)에 직접 연결되는 역주입노즐(821)과, 상기 하단 배출구(45)보다 상부에 마련되는 스월노즐(85)을 포함한다.

상기 스월노즐(85)의 토출측 단부는 상기 침전조(40)에 통하도록 연결된다.

상기 스월노즐(85)은 상기 하단 배출구(45)를 둘러싸는 일방향으로 상기 침전조(40) 내에 청수(W)를 주입할 수 있다. 이를 위해 상기 스월노즐(85)의 토출측 단부는 상기 침전조(40)의 측벽에 접선 방향으로 연결될 수 있다.

상기 스월노즐(85)은 상기 하단 배출구(45)의 둘레 방향을 따라 복수 개 마련될 수 있다.

상기 스월노즐(85)의 인입측 단부는 링 형상의 환형관(84)에 통하도록 연결되고, 상기 환형관(84)은 주입배관(86)에 연결될 수 있다.

주입배관(86)은 청수(W)를 공급하는 펌프와 연결되어 상기 펌프로부터 청수(W)를 공급받는다.

이를 위해 상기 펌프는, 상기 펌프에 청수(W)를 공급하는 청수공급관(56)에 연결될 수 있다. 상기 펌프는, 상기 청수공급관(56)으로부터 공급받는 청수를 상기 주입배관(86)에 공급할 수 있다.

상기 펌프는 상기 주입배관(86)을 통해 상기 스월노즐(85)에 청수(W)를 공급할 수 있다.

상기 역주입노즐(821)은, 상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)를 통해, 상기 침전조(40)의 슬러지 배출 방향의 역방향으로 청수를 주입할 수 있다.

상기 주입배관(86)은 상기 역주입노즐(821)에 연결될 수 있다. 즉 상기 주입배관(86)은 분기되어, 상기 스월노즐(85)에도 통하도록 연결되고 상기 역주입노즐(821)에도 통하도록 연결될 수 있다.

상기 주입배관(86)에는, 상기 펌프로부터 상기 주입배관(86)으로 공급되는 청수의 흐름을 허용하고, 그 역방향으로의 흐름을 차단하는 원웨이밸브(81)가 설치될 수 있다. 상기 원웨이밸브(81)는 체크밸브일 수 있다. 이에 따라, 배출구 막힘 해소 작업을 하지 않는 일반적인 조업 환경에서, 침전조(40) 하부의 슬러지(S)가 상기 주입배관(86)으로 역류하는 현상을 방지할 수 있다.

상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는 상기 침전조(40)의 상부와 통하도록 연결되어 상기 침전조(40)의 상부에 있는 청수(W)를 상기 펌프에 공급할 수 있다.

이와 달리, 상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는 상기 청수조(20)와 통하도록 연결되어 상기 청수조(20)의 청수(W)를 상기 펌프에 공급할 수도 있다.

상기 펌프는 상기 슬러지펌프(52)와 별도로 마련된 주입펌프(80)일 수 있다.

이와 달리, 상기 펌프는 상기 슬러지펌프(52)일 수 있다. 즉 별도의 주입펌프(80) 없이, 배출구 막힘을 해소하기 위해, 슬러지펌프(52)를 상기 펌프로서 활용할 수 있다. 이러한 구조에 따르면, 상기 청수공급관(56)의 유출측 단부는 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 통하도록 연결될 수 있다.

상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 상기 주입배관(86)에 통하도록 연결될 수 있다. 즉 상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은, 분기되어, 상기 주입배관(86)에 연결되고, 상기 필터프레스(53)에 연결될 수 있다.

상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)은, 밸브(92, 94)에 의해, 상기 슬러지배관(51) 또는 상기 청수공급관(56) 중 어느 한 쪽에 선택적으로 통하도록 제어될 수 있다.

상기 밸브(92, 94)는, 상기 슬러지배관(51) 측에 마련되어 상기 슬러지배관(51)을 개폐하는 제2밸브(92) 및 상기 청수공급관(56) 측에 마련되어 상기 청수공급관(56)을 개폐하는 제4밸브(94)를 포함할 수 있다. 서비스탱크(60)가 적용되고 있다면, 상기 제2밸브(92)는 서비스탱크(60)보다 슬러지 흐름의 후방에 배치될 수 있다.

상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은, 밸브(93, 95)에 의해, 상기 주입배관(86) 또는 상기 필터프레스(53) 중 어느 한 쪽에 선택적으로 통하도록 제어될 수 있다.

상기 밸브(93, 95)는, 상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)과 상기 필터프레스(53) 사이에 배치되는 제3밸브(93) 및 상기 주입배관(86) 측에 마련되어 상기 주입배관(86)을 개폐하는 제5밸브(95)를 포함할 수 있다.

조업과 함께 침전조(40)를 운용할 때에는 상기 제4밸브(94)가 닫히고, 상기 제2밸브(92)가 열리도록 제어될 수 있다. 그리고 상기 제5밸브(95)가 닫히고, 상기 제3밸브(93)가 열리도록 할 수 있다. 그러면, 침전조(40)의 슬러지(S)는 슬러지배관(51)과 슬러지펌프(52)를 거쳐 필터프레스(53)에 공급될 수 있다.

반면, 침전조(40)의 배출구 막힘을 해소하고자 할 때에는, 상기 제2밸브(92)가 닫히고, 상기 제4밸브(94)가 열리도록 할 수 있다. 그리고 상기 제3밸브(93)가 닫히고, 상기 제5밸브(95)가 열리도록 할 수 있다. 그러면 청수(W)는 청수공급관(56)과 슬러지펌프(52)와 주입배관(86)을 통해 스월노즐(85)과 역주입노즐(821)에 공급될 수 있다.

상기 슬러지펌프(52)는 상기 청수조(20)를 청소하기 위해 사용될 수도 있다.

이를 위해 상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는 상기 청수조(20)와 통하도록 연결되어 상기 청수조(20)의 하부에 있는 청수(W)를 상기 펌프에 공급하고, 상기 청수공급관(56)의 유출측 단부는 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 통하도록 연결되고, 상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 환수관(27)을 통해 상기 청수조(20)에 연결되어 청수조(20)의 하부에 청수(W)를 환수(換水)할 수 있다.

상기 청수조(20)의 바닥 부근에는 링 형상의 주입환형관(21)이 마련되고, 상기 주입환형관(21)에는 그 둘레 방향을 따라 복수 개의 토출노즐(211)이 마련될 수 있다. 상기 환수관(27)의 유출측 단부는 상기 주입환형관(21)에 연결될 수 있다.

상기 청수조(20)의 바닥 부근에는 상기 주입환형관(21)과 이격 배치되는 링 형상의 흡입환형관(25)이 마련되고, 상기 흡입환형관(25)에는 그 둘레 방향을 따라 복수 개의 흡입관(251)이 마련될 수 있다. 상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는 상기 흡입환형관(25)에 연결될 수 있다.

청수조(20)의 바닥을 청소할 때에는, 상기 제2밸브(92)가 닫히고, 상기 제4밸브(94)가 열리며, 상기 제3밸브(93)가 닫힐 수 있다. 그러면 청수조(20) 바닥의 청수(W)는 청수공급관(56)을 거쳐 슬러지펌프(52)로 흡입되고, 상기 슬러지펌프(52)에서 토출되는 청수(W)의 일부는 상기 환수관(27)을 통해 청수조(20)로 되돌아가 청수조(20) 바닥에 수류를 일으킬 수 있고, 상기 슬러지펌프(52)에서 토출되는 청수(W)의 나머지는 상기 주입배관(86)을 통해 상기 침전조(40)에 공급될 수 있다.

이러한 작업을 진행하면, 청수조(20) 바닥의 수류에 의해 청수조(20) 바닥에 가라앉아 있던 소량의 침전물들은 청수와 함께 결국 침전조(40)로 되돌아가고, 침전조(40)에서 청수(W)만이 다시 분리되어 침전조(40)의 최고수위를 넘어 청수 배관(43)을 통해 다시 청수조(20)에 되돌아온다.

본 발명에 따르면, 침전조의 출구 막힘이 발생하더라도 침전조를 잘라내는 등의 큰 수리를 하지 않고도 막힘을 해소할 수 있다. 이러한 방식은 침전조의 출구 막힘을 해소함에 있어서 설비의 손상이나 공정시간의 손실 같은 큰 손해를 예방할 수 있다.

본 발명에 따르면, 침전조의 출구 막힘을 손쉽게 해결할 수 있으므로, 반드시 침전조에 슬러지가 남아 있지 않도록 해야 할 필요성이 낮아지게 되는 바, 필터프레스 조업 시간을 자유롭게 조절할 수 있다.

본 발명에 따르면, 침전조의 출구 막힘 문제를 쉽게 해결할 수 있으므로, 기존에 침전조의 슬러지 막힘 현상을 방지하기 위해 설치했던 서비스탱크를 설치하지 않아도 무방하다. 이에 따라 침전조 운용 시스템을 구축하는 비용을 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면, 침전조의 출구 막힘 문제를 위해 별도의 펌프를 구비할 필요 없이, 침전조의 원래 운용에 사용되던 고출력의 슬러지펌프를 사용할 수 있다는 이점을 가진다. 이에 따라 침전조 운용 시스템을 구축하는 비용을 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면, 침전조의 출구 막힘을 해소하기 위한 장치로, 청수조의 바닥을 청소하는 것까지 가능하여, 침전조 시스템의 유지보수를 위한 시간과 비용을 크게 줄일 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 실시예의 침전조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 침전조의 정면도이다.
도 3은 도 1의 침전조의 평면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 단면도이다.
도 5는 실시예의 청수조를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 청수조의 정면 단면도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII 단면도이다.
도 8은 실시예의 배출구 막힘 해소 장치가 적용된 침전조 시스템의 제1실시예의 개요도이다.
도 9는 도 8, 도 10 내지 도 12의 IX-IX 단면도이다.
도 10은 실시예의 배출구 막힘 해소 장치가 적용된 침전조 시스템의 제2실시예의 개요도이다.
도 11은 실시예의 배출구 막힘 해소 장치가 적용된 침전조 시스템의 제3실시예의 개요도이다.
도 12는 실시예의 배출구 막힘 해소 장치가 적용된 침전조 시스템의 제4실시예의 개요도이다.
도 13은 도 12의 XIII-XIII 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있거나 "통하고" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있거나 통하고 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

[침전조와 청수조]

습식으로 암석을 파쇄하여 모래를 얻는 과정에서 발생하는 다량의 탁수(SW)에는, 탈수 스크린을 통과할 정도로 미세한 입자들을 포함하는 슬러지(S)가 포함되어 있다. 이러한 탁수(SW)는 침전조(40)의 상부 중앙에 지속적으로 공급되고, 침전조(40)에 공급된 탁수(SW)는 잔잔한 분위기가 유지되도록 하여 슬러지(S)의 침전이 유도된다. 공급되는 탁수(SW)의 양과 대비하여 침전조(40)의 용량에 매우 크면, 탁수(SW)는 잔잔한 분위기를 유지할 수 있다.

상기 탁수(SW)는 모레를 세척하는 과정에서 흙 입자를 다량 포함하고 응집제가 섞여 있을 수 있다. 침전조(40)에 공급된 탁수(SW) 중 무거운 흙 입자는 밑으로 점차 하강하면서 농도가 짙어지고, 상대적으로 가벼운 청수(W)는 떠오른 뒤 정화되고 회수되어 모레 세척을 위해 재순환된다.

침강하는 흙 입자 중 비교적 입자가 큰 것은 침강 속도가 빨라서 침전조(40)의 하단부에 마련된 하단 배출구(45) 부근에 몰리게 되고, 비교적 입자 크기가 작은 것은 침강 속도가 느려서 침전조(40)의 위쪽 부근에 머물면서 서서히 하강하게 된다.

탁수(SW)가 지속적으로 공급됨에 따라, 자중에 의해 가라앉는 슬러지(S)는 침전조(40)의 하단에 마련된 배출구를 통해 배출되고, 슬러지(S)가 침전된 청수는 침전조(40)의 최고 수위를 넘어 청수조(20)로 배출된다.

침전조(40)의 탁수 수용 용량은 수백 톤에 달하므로, 침전조(40)는 소정의 베이스(10) 상에 설치된다. 베이스(10)는 지면에 의해 지지되는 평평한 기초일 수 있다. 실시예에 따르면, 상기 침전조(40)는 베이스(10) 표면에 직접 놓이는 것이 아니라, 베이스(10)로부터 소정 거리만큼 상방으로 이격 설치될 수 있다. 즉 침전조(40) 자체는 공중에 떠 있는 형태로 설치될 수 있다. 그러나 침전조(40)가 반드시 공중에 떠 있는 형태여야 하는 것은 아니다.

상기 침전조(40)를 설치하기 위해, 상기 베이스(10) 상에는 서포트 구조물(30)이 설치된다. 상기 서포트 구조물(30)은, 하단부가 상기 베이스(10)에 의해 지지되고 상방으로 연장되는 복수 개의 서포트 기둥(31)을 포함한다. 상기 서포트 기둥(31)은 침전조(40) 둘레를 따라 소정 간격 복수 개 설치될 수 있다. 실시예에서는 서포트 기둥(31)이 72도 간격으로 5개 배치된 구조가 예시되나, 그 간격과 개수가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 서포트 기둥(31)은 가령, 파이프일 수 있다. 실시예에서는 파이프 기둥이 세워져 있는 형태로 서포트 기둥(31)이 설치된 구조가 예시된다. 그러나 서포트 기둥(31)이 반드시 파이프 기둥에 한정되어야 하는 것은 아니다.

상기 서포트 기둥(31)의 상단부에는, 복수 개의 상기 서포트 기둥(31)을 연결하는 링 형태의 서포트 링(32)이 설치될 수 있다.

상기 침전조(40)를 구성하는 침전조(40)는 상기 서포트 링(32) 상에 안착된다. 상기 침전조(40)와 접하는 서포트 링(32) 부분은 상기 침전조(40)의 형상과 상보적인 형상을 구비하여, 하중이 침전조(40)의 일부에 집중되는 현상을 최소화한다. 또한 상기 서포트 링(32)은 상기 침전조(40)의 하중이 상기 복수 개의 서포트 기둥(31)에 균등하게 분배되도록 한다.

실시예에서는 침전조(40)를 지지하는 서포트 구조물(30)이 서포트 기둥(31)과 서포트 링(32)으로 이루어져 있음을 예시하고 있으나, 서포트 구조물(30)이 반드시 이러한 구조일 필요는 없다. 가령 서포트 구조물은 원통형 벽체로 구성될 수도 있다.

침전조(40)의 운용 중, 상기 침전조(40)는 탁수 공급부(70)로부터 탁수(SW)를 지속적으로 공급받는다. 상기 침전조(40)는 평면 단면적을 확보하기 위한 상부측벽(41)과, 상기 상부측벽(41)의 하부에 연결되어 슬러지의 하방 침전을 유도하는 경사측벽(44)을 포함한다. 상기 상부측벽(41)은 원기둥 형태일 수 있고, 상기 경사측벽(44)은 깔때기 형태일 수 있다. 슬러지(S)의 하방 이동을 촉진하기 위해, 상기 경사측벽(44)은, 제1경사각을 구비하는 제1경사측벽(441)과, 상기 제1경사측벽(441)의 하부에 연결되고, 상기 제1경사각보다 더 급한 경사각을 구비하는 제2경사측벽(442)을 포함할 수 있다.

상기 경사측벽(44)의 하단부에는, 상기 경사측벽(44)을 타고 침전 하강되는 슬러지(S)를 배출하기 위한 하단 배출구(45)가 마련된다.

상기 침전조(40)의 상부측벽(41)의 상단부 둘레는, 상기 침전조(40)의 상단 수위를 넘는 청수(W)를 배출하는 도랑(42)이 마련될 수 있다. 그리고 상기 도랑(42)에는 청수 배관(43)이 연결된다. 상기 도랑(42)은 폐루프 형태로 마련되어, 침전조(40)의 둘레를 따라 임의의 위치에서 넘치는 청수(W)를 모아 청수 배관(43)으로 배출할 수 있다.

상기 하단 배출구(45)에는, 흡입력을 발생시키는 슬러지펌프(52)와 연결되는 흡입노즐(50)이 설치되고, 상기 흡입노즐(50)은 슬러지배관(51)을 통해 슬러지펌프(52)와 연결된다. 상기 슬러지펌프(52)는, 상기 흡입노즐(50)을 통해 상기 침전조(40)로부터 슬러지(S)를 흡입하여, 필터프레스(53)에 공급한다.

필터프레스(53)는 슬러지(S)를 탈수하고 압축하여, 블록 형태로 배출한다. 필터프레스(53)에서 배출된 케이크 상태의 슬러지 블록은 폐기될 수 있다. 필터프레스(53)는 배치 식으로 작동하는 것이 통상적이다. 따라서 탈수가 끝난 케이크 상태의 슬러지를 배출하는 단계나 기타 다른 준비 단계에서는, 상기 필터프레스(53)에 슬러지를 공급하기 위한 상기 슬러지펌프(52)의 작동이 잠시 중단될 수 있다.

도랑(42)에서 청수 배관(43)을 따라 자중에 의해 이동하는 청수는 청수조(20)에 공급된다. 청수조(20)는 상기 도랑(42)보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.

침전조(40)의 운용에 대해 설명하면, 탁수 공급부(70)로부터 공급되는 탁수(SW)는 상기 침전조(40)에 지속적으로 투입된다. 공급되는 탁수(SW)의 양에 비해 침전조(40)의 체적은 현저히 크다. 따라서 탁수(SW)가 투입되더라도 침전조(40)는 잔잔한 상태를 유지한다. 그러면 탁수(SW)에 혼합되어 있던 무거운 슬러지(S)(암석 파쇄의 결과로 나오는 슬러지의 비중은 대략 2.4 내지 2.8일 수 있음)는 침전조(40)의 바닥으로 가라앉고, 상대적으로 가벼운 청수(W)가 수면으로 이동하게 된다.

침전조(40)는 이미 탁수(SW)로 가득 차 있는 상태이다. 따라서 탁수 공급부(70)로부터 탁수(SW)가 공급됨에 따라, 수면에 있는 청수(W)는 침전조(40)의 최고 수위를 넘어 도랑(42)으로 유입된다. 그리고 도랑(42)으로 유입된 청수(W)는, 청수 배관(43)을 타고 이동하여 청수조(20)에 공급된다.

바닥으로 가라앉은 슬러지(S)는 경사측벽(44)을 타고 더욱 하강하여, 경사측벽(44)의 하단부에 마련된 하단 배출구(45)로 이동하게 된다. 경사측벽(44)에 침전된 슬러지(S)는 굳기 전에 주기적으로 배출될 수 있다.

일 실시예의 현장에서, 탁수(SW)에서 물의 양과 슬러지의 양은 무게비로 대략 10:3 정도일 수 있다. 침전조 출구 부근에서 노출된 상태의 슬러지에 들어 있는 물과 흙입자의 무게비는 대략 8:5 정도일 수 있다.

상기 침전조(40)의 바닥에 가라앉은 슬러지(S)는, 대략 30분 단위로 상기 슬러지펌프(52)에 의해 흡입되며 상기 침전조(40)로부터 배출될 수 있다. 필터프레스(53)가 슬러지 블록을 생성하고 배출하는 주기는 대략 30분 정도일 수 있으며, 상기 침전조(40)의 슬러지(S) 배출 주기는 이에 맞춰질 수 있다.

한편, 청수조(20)로 집수된 청수는, 습식 모래 제조 설비로 재공급된다.

[침전조의 배출구 막힘 해소 방법 및 이를 이용한 장치]

이하, 앞서 설명한 침전조(40)와 청수조(20)에 적용될 수 있는 배출구 막힘 해소 장치를 설명한다.

<제1실시예>

도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 배출구 막힘 해소 장치와 해소 방법의 제1실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 제1실시예의 침전조의 배출구 막힘 해소 장치는, 앞서 설명한, 탁수(SW)에서 침전하는 슬러지(S)를 배출하는 하단 배출구(45)를 구비하는 침전조(40)에 적용될 수 있다.

상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)는 슬러지배관(51)을 통해 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 연결되고, 상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 상기 필터프레스(53)에 연결될 수 있다. 그러면, 상기 슬러지펌프(52)는 상기 슬러지배관(51)을 통해 상기 하단 배출구(45)로부터 슬러지(S)를 흡입하여 이를 상기 필터프레스(53)에 공급할 수 있다.

침전조(40)의 하단 배출구(45) 부근까지 도달한 흙 입자가 취출되지 않고 장시간 머무르게 되면, 점성이 크게 증가하여 결국 하단 배출구(45)가 막히는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 사태를 막기 위해, 침전조(40) 옆에 서비스탱크(60)를 설치할 수 있다.

상기 슬러지배관(51)에서, 상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)와 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521) 사이에 상기 서비스탱크(60)가 개재될 수 있다.

상기 수위센서(61)는 상기 서비스탱크(60)의 최저수위 및 최고수위를 감지할 수 있다. 상기 최저수위와 최고수위는, 서비스탱크(60)에서 허용되는 수위의 하한과 상한을 의미하는 것일 수 있고, 사용자에 의해 설정될 수 있다.

상기 제1밸브(91)는, 상기 수위센서(61)에 의해 측정된 서비스탱크(60)의 수위가 최저수위보다 낮아지면 열리도록 제어되고, 최고수위보다 높아지면 닫히도록 제어될 수 있다.

상기 제1밸브(91)가 개방된 상태에서는, 침전조(40)의 하단부와 서비스탱크(60)의 하단부가 슬러지배관(51)을 통해 통하도록 연결된다. 따라서 서비스탱크(60)보다 높은 최고 수위를 가지는 침전조(40)의 수압이 중력방향으로 작용하여, 침전조(40) 하부에 침전된 슬러지(S)가, 상기 서비스탱크(60)로 이동한다.

상기 제1밸브(91)가 개방되어 침전조(40)의 슬러지가 서비스탱크(60)로 공급됨에 따라 서비스탱크(60)의 수위가 올라, 수위센서(61)가 서비스탱크(60)의 수위가 최고 수위에 이르렀음을 감지하면, 상기 제1밸브(91)를 폐쇄 제어함으로써 슬러지가 서비스탱크(60)를 넘쳐버리는 현상을 방지할 수 있다.

슬러지펌프(52)는, 필터프레스(53)가 슬러지를 공급받을 수 있는 상태가 되면 가동되어 침전조로부터 공급되는 슬러지를 흡입하여 필터프레스(53)에 공급하고, 필터프레스(53)가 슬러지를 탈수하여 생긴 케이크를 배출하는 단계에서는 가동을 중단할 수 있다.

제1밸브(91)가 개방되어, 침전조(40)의 슬러지(S)가 침전조(40)와 서비스탱크(60)의 수압 차에 의해 서비스탱크(60)로 이동해감에 따라, 서비스탱크(60)의 수위는 상승할 수 있다. 반면, 침전조(40)로부터 서비스탱크(60)로 슬러지(S)가 공급되고 있는 중이라 하더라도, 슬러지펌프(52)가 작동하여 서비스탱크(60)의 슬러지(S)를 흡입하여 필터프레스(53)에 공급하는 중에는, 서비스탱크(60)의 수위가 오히려 낮아질 수도 있게 된다.

제1밸브(91)가 개방된 상태에서 슬러지펌프(52)가 작동하지 않음에 따라 서비스탱크(60)의 수위가 올라, 수위센서(61)가 서비스탱크(60)의 수위가 최고 수위에 이르렀음을 감지하면, 상기 제1밸브(91)가 닫히도록 제어할 수 있다.

그리고 이 상태에서 슬러지펌프(52)의 작동이 재개되어, 서비스탱크(60)의 수위가 낮아져 최저 수위 밑으로 떨어지게 되면, 제1밸브(91)가 열리도록 제어할 수 있다.

이러한 과정은 필터프레스 탈수 작업이 이루어지는 동안 연속적으로 일어나며, 한 사이클의 주기는 대략 30분 정도일 수 있다.

상기 제1밸브(91)는 상기 수위센서(61)의 신호와 연동하여 작동할 수 있고, 상기 제1밸브(91)의 개폐 동작은, 가령 공기압으로 작동할 수 있다.

상기 서비스탱크(60)를 설치하면, 침전조(40)에서 발생한 농축된 흙 입자 용액인 슬러지(S)를 상기 서비스탱크(60)로 주기적으로 이동시켜, 상기 슬러지(S)가 오랜 시간 동안 정체되지 않도록 할 수 있다.

그러나 소정의 사유로 침전조(40)의 배출구가 막히는 경우에는 본 발명에 따른 배출구 막힘 해소 장치를 이용하여 배출구를 뚫을 수 있다.

본 발명에 따른 배출구 막힘 해소 장치는, 침전조(40)에서 상기 하단 배출구(45)보다 상부에 마련되는 스월노즐(85)과, 상기 하단 배출구(45)에 마련된 역주입노즐(821)을 포함한다.

상기 스월노즐(85)의 토출측 단부는 상기 침전조(40)의 내부와 통하도록 연결된다.

상기 스월노즐(85)은 상기 하단 배출구(45)의 둘레 방향을 따라 등 간격으로 복수 개 구비되며, 각각의 스월노즐(85)은 상기 하단 배출구(45)보다 상부에서 상기 하단 배출구(45)를 지나는 가상의 수직축을 둘러싸는 일방향으로 상기 침전조(40) 내에 청수(W)를 주입할 수 있다. 이를 위해 상기 스월노즐(85)의 토출측 단부는 상기 침전조(40)의 측벽에 접선 방향으로 연결될 수 있다. 그리고 복수 개의 상기 스월노즐(85)의 인입측 단부는 링 형상의 환형관(84) 내부에 통하도록 연결된다.

한편 상기 상기 역주입노즐(821)의 유출측 단부는 상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)와 통하도록 연결된다.

상기 침전조(40)의 상부측벽(41)에는 청수공급관(56)의 유입측 단부가 연결되고, 청수공급관(56)의 유출측 단부는 주입펌프(80) 유입 측에 연결된다. 상기 침전조(40)의 상부에는 청수(W)가 모이게 되는바, 주입펌프(80)가 작동하면 상기 침전조(40) 상부의 청수(W)는 상기 청수공급관(56)을 통해 상기 주입펌프(80)에 공급된다.

상기 주입펌프(80)의 토출 측에는 주입배관(86)이 연결되고, 상기 주입배관(86)은 제1주입관(82)과 제2주입관(83)으로 분기된다. 여기서, 상기 제1주입관(82)은 상기 역주입노즐(821)의 유입측 단부와 연결되고, 상기 제2주입관(83)은 상기 환형관(84)에 연결된다.

따라서 주입펌프(80)가 작동하면, 상기 침전조(40) 상부의 청수(W)는 상기 주입펌프(80)에 의해 가압되고, 상기 스월노즐(85)과 역주입노즐(821)을 통해 상기 침전조(40)의 하부에 강한 수압으로 토출된다.

이처럼 주입펌프(80)를 사용하여 침전조(40) 상부로부터 조달한 청수(W)를 침전조(40)의 배출구에 역으로 주입하여 막힘을 뚫을 수 있고, 이와 동시에 침전조(40)의 하단보다 약 1~2미터 위쪽의 콘 형상부의 경사측벽(44)에 대량의 고압수를 나선형으로 주입하여 콘 형상부의 내부에 소용돌이 모양의 수류를 일으킬 수 있다.

상기 고압의 주입펌프(80)를 작동시켜, 가느다란 파이프 형태의 스월노즐(85)을 통해 콘 형상부 내부에 접선 방향으로 고속 분사된 청수(W)는 소용돌이 모양의 수류를 형성하게 된다. 이 소용돌이 모양의 수류에 사용되는 청수의 양은 역주입노즐(821)을 통해 상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)로 투입되는 청수의 양보다 대략 3 내지 6 배 정도 많은 것이 바람직하다. 소용돌이 수류는, 주입펌프(80)를 가동시키는 시간에 비례하여 그 수류의 강도가 점점 강해지게 된다.

소용돌이 수류는 상기 역주입노즐(821)을 통해 하단 배출구(45)로부터 역으로 위로 밀어 올려진 굳은 슬러지를 포착시켜 용해시킬 뿐만 아니라, 콘 형상부의 내부에 있던 슬러지도 묽혀서 점도를 낮추게 된다. 그리고 소용돌이에 의해 포착된 슬러지는 주입펌프(80)의 작동을 중단시킨 뒤에도 관성력에 의해 소용돌이가 일정 시간 유지되면서 재침전이 방지된다.

이처럼 주입펌프(80)의 작동을 중단시키고 소용돌이가 유지되는 상태에서, 슬러지펌프(52)를 작동시키기 위한 준비를 할 수 있는데, 상기 소용돌이는 슬러지펌프(52)의 작동을 준비하는 동안 슬러지의 흙입자가 재차 침강하여 침전조(40)의 하단 배출구(45)를 폐색하는 현상을 예방한다.

주입펌프(80)를 작동시켜 상술한 청수 주입 작업을 하더라도, 주입펌프(80)에 의해 주입된 청수는 침전조(40)의 상부에서 조달한 것이기 때문에, 침전조(40)의 수위는 변하지 않는다.

청수를 주입하는 시간이 길어지면, 침전조에서 진행되던 슬러지 농축 과정은 멈추고, 오히려 슬러지 농도가 옅어 진다. 따라서 청수를 주입하는 시간은 침전조(40)의 하단 배출구(45) 부근의 슬러지가 굳어진 정도에 비례해서 실험적으로 조절할 수 있을 것이다.

그러나 청수 주입이 과다하여 슬러지의 농축이 흐트러졌다 하더라도 약간의 시간이 지나면 곧 슬러지의 농축 정도가 회복되기 때문에, 청수 주입을 과다하게 하였다고 하여 부작용이 발생하는 것도 아니다.

상기 주입펌프(80)의 용량은 침전조(40)의 용량에 따라 변할 수 있을 것이나, 대략 10~100마력 정도의 구동모터 용량이 좋으며, 토출 압력은 3 bar 이상인 것이 좋다.

한편 상기 주입배관(86)에는 원웨이밸브(81)가 설치되어 있어서, 상기 주입펌프(80)로부터 상기 주입배관(86)으로 공급되는 청수(W)의 흐름은 허용하고, 상기 침전조(40)에서 상기 주입펌프(80)를 향해 역방향으로 슬러지가 흐르는 것을 차단한다.

상기 슬러지배관(51)에서 상기 제1밸브(91)보다 침전조(40)에 더 가까운 위치에는 침전조 수동밸브(47)가 설치된다. 그리고 상기 제1밸브(91)보다 상기 서비스탱크(60)에 가까운 위치에는 서비스탱크 제1수동밸브(67)가 설치되고, 상기 서비스탱크(60)와 상기 슬러지펌프(52) 사이에는 서비스탱크 제2수동밸브(68)가 설치된다. 상기 침전조 수동밸브(47), 서비스탱크 제1수동밸브(67) 및 서비스탱크 제2수동밸브(68)는, 각각 설비의 유지보수를 위해 침전조(40)나 서비스탱크(60)에 수용된 슬러지(S)가 흘러나오지 않도록 해야 할 필요가 있을 때, 작업자가 수동으로 잠글 수 있도록 구성된다. 즉 이 수동밸브들은, 설비가 정상적인 상태에서는 항상 열려 있는 상태로 유지된다고 이해할 수 있다.

제1실시예에 따르면 주입펌프(80)가 청수를 취하는 곳이 침전조(40)의 상부인 것을 예시하고 있으나, 주입펌프(80)가 청수를 청수조(20)로부터 취하여도 무방하다. 이 경우에는 상기 청수공급관(56)의 유입측 단부를 청수조(20)에 연결할 수 있을 것이다. 청수를 청수조(20)에서 공급받으면, 주입펌프(80)에 의해 주입된 청수의 양만큼 침전조(40)는 넘치게 되지만, 넘치는 청수(W)는 다시 도랑(42)과 청수 배관(43)을 통해 청수조(20)로 환원될 수 있다.

침전조(40)는 침전조(40)로 도입된 탁수(SW) 중의 흙입자를 슬러지(S)로 제거해서 탁수(SW)를 청수(W)로 정화하는 작용을 하므로, 침전조(40)로부터 정화된 청수(W)가 청수조(20)로 가는 것이 정상적인 작동형태라 할 수 있다. 하지만 탁수(SW)의 농도는 모래 조업에 사용되는 원료 암석의 상태에 따라 수시로 변화하기 때문에, 그 농도에 맞추어 응집제의 투입량을 지속적으로 잘 조절하지 못하면 침전조로부터 완전히 정화되지 못한 청수가 청수조로 넘어가는 일이 자주 발생할 수 있다. 이 결과 청수조(20) 바닥에는 항상 슬러지(S)가 상당량 모여 있게 된다.

청수조(20) 바닥에 가라앉아 있는 슬러지(S)를 청소하지 않으면 슬러지가 점유한 부피만큼 청수조(20)의 유효용량이 줄어든다. 이는 설비를 운용함에 있어서 상당한 골칫거리가 아닐 수 없다. 따라서 청수조(20) 바닥은 주기적으로 청소해야 하는데, 수위가 상당한 대면적의 청수조(20) 바닥을 청소하는 일은 대단히 힘들고 어려운 작업이다.

그런데, 상술한 바와 같이 주입펌프(80)의 청수공급관(56)의 유입측 단부를 청수조(20)의 바닥에 적절히 분산 배치하면 청수공급관(56)의 유입측 단부 부근의 슬러지는 고압의 주입펌프(80)로 빨려 들어가서 침전조(40)로 들어가기 때문에, 주입펌프(80)를 주기적으로 가동하면 청수조(20) 바닥을 청소하는 것과 같은 효과를 누릴 수 있다.

또한 주입펌프(80)에서 토출되는 청수를 모두 침전조(40)로 투입하지 않고, 그 일부를 다시 청수조(20) 바닥에 침전된 슬러지를 와해시킬 수 있도록 청수조(20) 바닥에 분사하면 청수조(20)의 청소 효과를 더욱 증가시킬 수 있다. 이에 대한 설명은 후술할 제4실시예에서 상세히 하기로 한다.

참고로, 제4실시예에서는 주입펌프(80) 대신 어차피 침전조(40) 운용을 위해 구비되어야 하는 슬러지펌프(52)를 활용하여 침전조의 배출구 막힘을 해소하는 방법을 설명하고 있는데, 이 대신 제1실시예처럼 슬러지펌프(52)와 별도의 주입펌프(80)를 활용할 수도 있을 것이며, 그 실시 형태는, 이 발명의 실시예들을 모두 이해한 통상의 기술자들이라면 제4실시예를 변형하여 충분히 구현할 수 있을 것이다.

<제2실시예>

도 1 내지 도 7, 도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 배출구 막힘 해소 장치와 해소 방법의 제2실시예를 설명한다. 제2실시예를 설명함에 있어서는 제1실시예의 설명과 중복된 설명을 생략하기 위해, 제1실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 따라서 제2실시예에서 설명하지 아니한 부분은 제1실시예의 설명이나, 혹은 후술할 제3실시예 및 제4실시예의 설명 내용으로부터 충분히 이해할 수 있을 것이다.

제2실시예는 제1실시예와 대비하여, 별도의 주입펌프(80)를 두지 않고, 대신 침전조(40)의 슬러지를 취출하기 위한 슬러지펌프(52)가 제1실시예의 주입펌프(80)의 기능까지 함께하도록 하였다는 점에서 차이가 있다.

이를 위해, 제1실시예와 대비하여 제2실시예에서는, 청수공급관(56)의 유출측 단부가 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 연결되고, 주입배관(86)의 유입측 단부가 슬러지펌프(52)의 토출측(522)에 연결되도록 구성된다.

이에 따라 슬러지배관(51)의 유출측 단부(이는 서비스탱크(60)의 유출관측 단부로 이해될 수도 있음)와 청수공급관(56)의 유출측 단부가 합류하며 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 연결되고, 슬러지펌프(52)의 토출측(522)이 주입배관(86)의 유입측 단부와 필터프레스(53) 연결배관으로 분기하게 된다.

물의 흐름을 제어하기 위해, 상기 합류 지점에서 상기 슬러지배관(51) 쪽에는 제2밸브(92)가 설치되고 상기 청수공급관(56) 쪽에는 제4밸브(94)가 설치된다. 마찬가지로, 상기 분기 지점에서 상기 필터프레스(53) 연결배관 쪽에는 제3밸브(93)가 설치되고 상기 주입배관(86) 쪽에는 제5밸브(95)가 설치된다.

통상적으로 침전조(40)를 운용하는 상태에서는, 청수공급관(56)과 주입배관(86)은 막힌 상태를 유지하고, 슬러지배관(51)과 필터프레스(53) 연결배관은 열린 상태를 유지하도록 제어된다. 이를 위해, 상기 제2밸브(92)와 제3밸브(93)는 열리고, 상기 제4밸브(94)와 제5밸브(95)는 닫힌 상태를 유지하도록 제어된다.

침전조(40)의 배출구가 막혀, 막힘 해소 방법을 실행할 때에는, 위와 반대로 상기 제2밸브(92)와 제3밸브(93)는 닫히고, 상기 제4밸브(94)와 제5밸브(95)는 열린 상태를 유지하도록 제어된다. 이때 제1밸브(91)도 닫힐 수 있다.

이 상태에서 슬러지펌프(52)가 작동하면 침전조(40) 상부의 청수가 청수공급관(56)과 슬러지펌프(52)와 주입배관(86)을 거쳐 스월노즐(85)과 역주입노즐(821)로 공급된다. 이에 따라 청수는 침전조(40)의 하단 배출구(45)를 통해 고압으로 주입되어 막힘을 뚫음과 동시에 침전조의 경사측벽(44) 부위에 나선상으로 분사되어 고속의 소용돌이가 형성되기 시작한다. 상기 소용돌이는 대량의 청수에 의하여 형성되기 때문에 소용돌이 내의 슬러지의 농도는 상당히 낮으며 또한 소용돌이의 빠른 수류 때문에 슬러지 내의 흙입자가 침강하는 것은 불가능하다.

역분사와 스월 유동을 위한 슬러지펌프(52)의 작동 시간은 막힘의 정도에 따라 수십 초에서 수 분 정도일 수 있다.

슬러지를 흡입하는 슬러지펌프(52)는 구동 모터의 용량이 70~100마력, 토출 압력이 7~10bar로 대단히 크고 강력하며 고가인 설비이다. 따라서 슬러지펌프(52)와 같이 강력한 성능을 가진 주입펌프를 제1실시예처럼 별도로 구비하려 한다면 경제적인 부담이 클 뿐만 아니라 설치에 필요한 공간도 상당하게 된다.

반면 제2실시예와 같이 침전조 배출구 막힘 해소 장치를 구현하면, 별도의 비용이나 공간을 소비하지 않으면서도, 슬러지펌프(52)의 강한 출력을 침전조(40)의 배출구 막힘 해소에 활용할 수 있다는 이점이 있다.

슬러지펌프(52)의 토출압력은 이처럼 대단히 높고 토출수량도 시간당 수백 톤으로 대단히 강력하기 때문에, 본 발명의 침전조 배출구 막힘 해소 방법에 슬러지펌프(52)를 활용하면 침전조의 배출구 막힘은 거의 즉각적으로 해소된다.

이렇게 침전조 배출구 막힘이 해소되면 슬러지펌프(52)의 작동을 멈추고 원격조작밸브들을 조작하여 정상 작동상태로 되돌린다. 즉 제1밸브(91), 제2밸브(92) 및 제3밸브(93)를 열고, 제4밸브(94) 및 제5밸브(95)를 닫는다. 그리고 슬러지펌프(52)를 다시 작동시키면, 슬러지펌프(52)는 아직도 고속운동을 지속하고 있는 소용돌이 속의 묽은 슬러지를 빨아들여서 침전조 배출구로부터 막힘을 완전히 해소함과 동시에 필터프레스(53)를 통해 슬러지 탈수작업을 진행해 갈 수 있다.

참고로, 상기 원격조작밸브는 전동형 또는 압축공기와 솔레노이드 공압밸브를 이용하여 조작하는 뉴매틱밸브 등을 사용할 수 있는데, 이들을 사용하여 밸브를 조작하는데 소요되는 시간은 수초에 불과하다.

제2실시예에 따르면, 설비 운용 중에는 열려 있는 상태를 유지하고, 설비의 유지보수를 위해 필요할 때 잠글 수 있는 수동밸브들이 더 설치될 수 있다. 이를 위해 상기 청수공급관(56)에서 상기 제4밸브(94)의 설치위치보다 더 유입측 쪽에, 청수공급관 수동밸브(58)가 더 설치될 수 있다. 또한 상기 주입배관(86)에서 상기 제5밸브(95)의 설치위치보다 더 유출측 쪽에, 주입배관 수동밸브(87)가 더 설치될 수 있다.

<제3실시예>

도 1 내지 도 7, 도 9 및 도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 배출구 막힘 해소 장치와 해소 방법의 제3실시예를 설명한다. 제3실시예를 설명함에 있어서는 제1실시예 및 제2실시예의 설명과 중복된 설명을 생략하기 위해, 제2실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 따라서 제3실시예에서 설명하지 아니한 부분은 제1실시예 및 제2실시예의 설명이나, 혹은 후술할 제4실시예의 설명 내용으로부터 충분히 이해할 수 있을 것이다.

제3실시예는 제2실시예와 대비하여, 서비스탱크(60)가 생략된다. 이에 따라 제3실시예는, 제2실시예로부터, 서비스탱크(60)와, 서비스탱크 제1수동밸브(67)와, 서비스탱크 제2수동밸브(68)와, 제1밸브(91)가 생략될 수 있다. 그리고 침전조(40)의 하단 배출구(45)와 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)이 슬러지배관(51)으로 직결될 수 있다.

슬러지 서비스탱크(60)는 원래 침전조 배출구(취출구)의 막힘이 자주 일어나기 때문에 이 막힘을 방지하기 위하여 구성된 것이었다. 그러나 슬러지 서비스탱크(60)는, 용량이 수십 톤에 달하고, 정교한 수위조절장치를 필요로 하며, 밸브도 여러 개 구비해야 하는 등 많은 비용을 요하며, 설치장소도 상당히 차지한다.

그러나 본 발명의 침전조 배출구 막힘 해소장치를 사용하면, 침전조의 배출구가 막히는 현상을 걱정할 필요가 사라지기 때문에, 비용과 공간을 많이 소비하는 슬러지 서비스탱크(60)를 굳이 설치할 필요성이 사라진다고 할 수 있다.

이 경우에도 슬러지펌프를 이용한 침전조취출구막힘 해소방법은 제2 실시예와 동일하다.

제3실시예의 장점은, 설비가 단순화되어 비용과 공간이 절약됨은 물론이고, 이에 더하여, 슬러지펌프(52)의 작동성능이 향상된다는 점이다.

침전조(40)는 높이가 10미터에 달하여 자체적인 토출 압력을 1기압 이상 갖고 있다. 그런데 제1실시예와 제2실시예처럼 슬러지펌프(52)와 침전조(40) 사이에 슬러지 서비스탱크(60)가 위치하고 있으면, 이러한 침전조(40)의 자체적인 압력을 이용할 수 없게 된다. 반면 제3실시예처럼 침전조(40)와 슬러지펌프(52)가 슬러지배관(51)으로 직결되면, 침전조의 자체 압력은 슬러지펌프(52)의 토출압력에 그대로 추가 반영되어 슬러지펌프(52)의 성능 상승으로 이어지게 된다.

<제4실시예>

도 1 내지 도 7, 도 9, 도 12 및 도 13을 참조하여, 본 발명에 따른 침전조의 배출구 막힘 해소 장치와 해소 방법의 제4실시예를 설명한다. 제4실시예를 설명함에 있어서는 제1실시예 내지 제3실시예의 설명과 중복된 설명을 생략하기 위해, 제3실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 따라서 제4실시예에서 설명하지 아니한 부분은 제1실시예 내지 제3실시예의 설명 내용으로부터 충분히 이해할 수 있을 것이다.

제4실시예에서는 슬러지펌프(52)를 침전조 배출구 막힘 해소용으로 사용할 뿐만 아니라, 부가적으로 청수조(20)에 불가피하게 누적되는 슬러지를 청소할 수 있는 기능을 가지도록 한 점에서 제3실시예와 차이가 있다.

제3실시예와 대비하여 제4실시예에서는, 청수공급관(56)의 유입측 단부가 청수조(20)에 연결되는 점에 차이가 있다. 또한 제4실시예에서는 부가적으로, 슬러지펌프(52)의 토출측(522)이 환수관(27)으로 더 분기되고, 환수관(27)이 청수조(20)에 통하도록 연결된다.

환수관(27)은 청수조(20)의 중앙부로 연장되고, 청수조(20)의 바닥 중앙부에 마련된 주입환형관(21)에 연결된다. 주입환형관(21)은 둘레방향으로 통하도록 연결된 속이 빈 도넛 형상이며, 그 외주면에는 청수조 바닥을 향하여 주입환형관의 접선 방향으로 연장되는 복수 개의 토출노즐(211)이 마련된다.

추가적으로, 상기 환수관(27)에는 환수관 수동밸브(28)가 마련된다. 환수관 수동밸브(28)는 침전조 운용 중에는 잠근 상태로 있게 되고, 청수조(20)를 청소하고자 할 때 연다. 물론 상기 환수관 수동밸브(28)가 원격적으로 작동하게 구성할 수도 있다.

상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는, 청수조(20)의 바닥의 가장자리 부근에 설치되어 있는 흡입환형관(25)에 연결된다. 흡입환형관(25)은 둘레방향으로 통하도록 연결된 속이 빈 도넛 형상이며, 그 내주면에는 청수조 바닥을 향하여 반경방향 내측으로 연장되는 복수 개의 흡입관(251)이 마련된다.

슬러지펌프(52)를 이용하여 청수조(20) 내부의 슬러지를 청소하려고 하면, 제2밸브(92)와 제3밸브(93)를 잠그고, 제4밸브(94)와 제5밸브(95)를 연다. 그리고, 주입배관 수동밸브(87)와 환수관 수동밸브(28)를 조작하여, 슬러지펌프(52)에서 토출되는 청수가 침전조(40)로 가는 양과 청수조(20)로 가는 양의 비율을 조정한다.

침전조 배출구 막힘을 해소하려는 목적 없이, 단지 청수조 바닥 청소만이 목적이라면, 침전조(40)로 향하는 청수량을 20% 정도로, 청수조(20)로 향하는 청수량을 80% 정도로 조정한다(물론 이 비율은 고정적인 것이 아니며 임의로 조정 가능하다).

그리고 슬러지펌프(52)를 가동하면, 다량의 청수가 청수조(20) 바닥 가장자리에 있는 흡입환형관(25)으로부터 흡입되고, 그 중 80%는 다시 청수탱크 바닥 중심 부근에 있는 주입환형관(21)의 토출노즐(211)을 통해 도 13에 도시한 바와 같이 나선형으로 고속 분사된다. 고속의 나선형 수류는 주변에 있는 슬러지 침전물과 충돌하여 침전물을 떼어내어 탁수 형태로 되며, 이 탁수는 청수조 바닥 외곽에 형성되어 있는 흡입환형관(25)으로 빨려 들어간다. 한편 슬러지펌프(52)에서 토출되는 유체의 20%는 주입배관(86)을 통해 침전조(40)로 이동하여 침전조(40) 하부로 들어간 후, 오랜 시간에 걸쳐서 침전조(40) 상부로 이동하게 된다. 이러한 침전조(40)의 이동 과정에서 탁수는 정화작용을 받아 맑은 물로 되어 침전조 상단부의 도랑('위어채널'이라고도 함)로 이동한 후 청수 배관(43)을 통해 다시 청수조(20)로 돌아간다.

이 과정에 의하여 청수조(20) 바닥에 쌓여 있던 슬러지 침전물은 수류에 의하여 와해된 후 침전조(40) 내부로 이동하게 되며, 청수조(20) 바닥청소가 끝나면 환수관 수동밸브(28)를 잠그고 주입배관 수동밸브(87)를 완전히 열어버리고, 제4밸브(94)와 제5밸브(95)를 잠그고, 제2밸브(92)와 제3밸브(93)를 열어 슬러지펌프(52)를 정상 운전하여 침전조(40) 내부의 슬러지를 필터프레스(53)로 보내어 처리한다.

제4실시예에서는 슬러지펌프(52)를 이용하여 청수조 바닥에 침적된 슬러지를 청소하는 장치와 이를 이용한 청소 방법에 대해 설명하였으나, 이 방법은 제1실시예에서 이미 언급하였던 바와 같이 주입펌프(80)를 사용하여도 같은 원리로 적용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 베이스
20: 청수조
21: 주입환형관
211: 토출노즐
25: 흡입환형관
251: 흡입관
27: 환수관
28: 환수관 수동밸브
30: 서포트 구조물
31: 서포트 기둥
32: 서포트 링
40: 침전조
41: 상부측벽
42: 도랑
43: 청수 배관
44: 경사측벽
441: 제1경사측벽
442: 제2경사측벽
45: 하단 배출구
47: 침전조 수동밸브
50: 흡입노즐
51: 슬러지배관
52: 슬러지펌프
521: 흡입측
522: 토출측
53: 필터프레스
56: 청수공급관
58: 청수공급관 수동밸브
60: 서비스탱크
61: 수위센서
67: 서비스탱크 제1수동밸브
68: 서비스탱크 제2수동밸브
70: 탁수 공급부
80: 주입펌프
81: 원웨이밸브
82: 제1주입관
821: 역주입노즐
83: 제2주입관
84: 환형관
85: 스월노즐
86: 주입배관
87: 주입배관 수동밸브
91: 제1밸브
92: 제2밸브
93: 제3밸브
94: 제4밸브
95: 제5밸브
S: 슬러지
W: 청수
SW: 탁수

Claims

탁수(SW)에서 침전하는 슬러지(S)를 배출하는 하단 배출구(45)를 구비하는 침전조(40)에서, 상기 하단 배출구(45)보다 상부에 마련되고, 상기 하단 배출구(45)를 둘러싸는 일방향으로 상기 침전조(40) 내에 청수(W)를 주입하는 스월노즐(85);
상기 하단 배출구(45)를 통해, 상기 침전조(40)의 슬러지 배출 방향의 역방향으로 청수를 주입하는 역주입노즐(821);
상기 스월노즐(85)과 역주입노즐(821)에 연결되는 주입배관(86);
상기 주입배관(86)을 통해 상기 스월노즐(85)에 청수(W)를 공급하는 펌프; 및
상기 펌프에 청수(W)를 공급하는 청수공급관(56);을 포함하는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스월노즐(85)은 상기 하단 배출구(45)보다 상부에서 둘레 방향을 따라 복수 개 마련되는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 스월노즐(85)의 인입측 단부는 링 형상의 환형관(84)에 통하도록 연결되고,
상기 스월노즐(85)의 토출측 단부는 상기 침전조(40)에 통하도록 연결되며,
상기 주입배관(86)은 상기 환형관(84)에 연결되는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 주입배관(86)에는, 상기 펌프로부터 상기 주입배관(86)으로 공급되는 청수의 흐름을 허용하고, 그 역방향으로의 흐름을 차단하는 원웨이밸브(81)가 설치된, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는 상기 침전조(40)의 상부와 통하도록 연결되어 상기 침전조(40)의 상부에 있는 청수(W)를 상기 펌프에 공급하는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 침전조(40)의 청수(W)는 청수 배관(43)을 통해 청수조(20)에 공급되고,
상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는 상기 청수조(20)와 통하도록 연결되어 상기 청수조(20)의 청수(W)를 상기 펌프에 공급하는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)는 슬러지배관(51)을 통해 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 연결되고, 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)은 상기 슬러지배관(51)을 통해 상기 하단 배출구(45)로부터 슬러지(S)를 흡입하고, 상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 필터프레스(53)에 연결되어 상기 흡입측(521)에서 흡입한 슬러지(S)를 상기 필터프레스(53)에 공급하는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 슬러지배관(51)에서, 상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)와 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521) 사이에는 서비스탱크(60)가 개재되고,
상기 서비스탱크(60)는:
상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)와 상기 서비스탱크(60) 사이에서 상기 슬러지배관(51)에 마련된 제1밸브(91); 및
상기 서비스탱크(60) 내부의 수위를 측정하는 수위센서(61);를 포함하고,
상기 수위센서(61)는 상기 서비스탱크(60)의 최저수위 및 최고수위를 감지하며,
상기 제1밸브(91)는:
상기 수위센서(61)에 의해 측정된 서비스탱크(60)의 수위가 상기 최저수위보다 낮아지면 열리도록 제어되고, 상기 최고수위보다 높아지면 닫히도록 제어되는,
침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 펌프는 상기 슬러지펌프(52)와 별도로 마련된 주입펌프(80)인, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 펌프는 상기 슬러지펌프(52)이고,
상기 청수공급관(56)의 유출측 단부는 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 통하도록 연결되고,
상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)은, 밸브(92, 94)에 의해, 상기 슬러지배관(51) 또는 상기 청수공급관(56) 중 어느 한 쪽에 선택적으로 통하도록 제어되는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 밸브(92, 94)는:
상기 슬러지배관(51) 측에 마련되어 상기 슬러지배관(51)을 개폐하는 제2밸브(92); 및
상기 청수공급관(56) 측에 마련되어 상기 청수공급관(56)을 개폐하는 제4밸브(94);를 포함하는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 상기 주입배관(86)에 통하도록 연결되고,
상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은, 밸브(93, 95)에 의해, 상기 주입배관(86) 또는 필터프레스(53) 중 어느 한 쪽에 선택적으로 통하도록 제어되는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 밸브(93, 95)는:
상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)과 상기 필터프레스(53) 사이에 배치되는 제3밸브(93); 및
상기 주입배관(86) 측에 마련되어 상기 주입배관(86)을 개폐하는 제5밸브(95);를 포함하는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 침전조(40)의 하단 배출구(45)는 슬러지배관(51)을 통해 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 연결되고, 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)은 상기 슬러지배관(51)을 통해 상기 하단 배출구(45)로부터 슬러지(S)를 흡입하고, 상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 필터프레스(53)에 연결되어 상기 흡입측(521)에서 흡입한 슬러지(S)를 상기 필터프레스(53)에 공급하고,
상기 펌프는 상기 슬러지펌프(52)이고,
상기 침전조(40)의 청수(W)는 청수 배관(43)을 통해 청수조(20)에 공급되고,
상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는 상기 청수조(20)와 통하도록 연결되어 상기 청수조(20)의 하부에 있는 청수(W)를 상기 펌프에 공급하고,
상기 청수공급관(56)의 유출측 단부는 상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)에 통하도록 연결되고,
상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 환수관(27)을 통해 상기 청수조(20)에 연결되는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 청수조(20)의 바닥 부근에는 링 형상의 주입환형관(21)이 마련되고,
상기 주입환형관(21)에는 그 둘레 방향을 따라 복수 개의 토출노즐(211)이 마련되고,
상기 청수조(20)의 바닥 부근에는 상기 주입환형관(21)과 이격 배치되는 링 형상의 흡입환형관(25)이 마련되고,
상기 흡입환형관(25)에는 그 둘레 방향을 따라 복수 개의 흡입관(251)이 마련되고,
상기 환수관(27)의 유출측 단부는 상기 주입환형관(21)에 연결되고,
상기 청수공급관(56)의 유입측 단부는 상기 흡입환형관(25)에 연결되는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 슬러지펌프(52)의 흡입측(521)은, 밸브(92, 94)에 의해, 상기 슬러지배관(51) 또는 상기 청수공급관(56) 중 어느 한 쪽에 선택적으로 통하도록 제어되는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 슬러지펌프(52)의 토출측(522)은 상기 주입배관(86)에 통하도록 연결되는, 침전조의 배출구 막힘 해소 장치.