WO2022260234A1 - 듀얼 헬리컬 스키머와 이를 구비한 슬러지 제거설비 - Google Patents

듀얼 헬리컬 스키머와 이를 구비한 슬러지 제거설비 Download PDF

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WO2022260234A1
WO2022260234A1 PCT/KR2021/020306 KR2021020306W WO2022260234A1 WO 2022260234 A1 WO2022260234 A1 WO 2022260234A1 KR 2021020306 W KR2021020306 W KR 2021020306W WO 2022260234 A1 WO2022260234 A1 WO 2022260234A1
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WO
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skimmer
helical
shaft
scum
sprocket
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/020306
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English (en)
French (fr)
Inventor
오정훈
Original Assignee
주식회사 링콘테크놀로지
오정훈
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/18—Construction of the scrapers or the driving mechanisms for settling tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/18—Construction of the scrapers or the driving mechanisms for settling tanks
    • B01D21/20—Driving mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material

Definitions

  • the present invention relates to a dual helical skimmer and a sludge removal facility equipped with the same, and more particularly, in removing scum generated from a sedimentation pond of a sewage or wastewater treatment system, a blind spot that a scum skimmer cannot reach It relates to a technology that can improve the scum removal efficiency by eliminating.
  • sand and suspended solids included in the inflow sewage are removed from the inlet, and then sedimented and separated by gravity sedimentation in the primary sedimentation tank, and then passed through a bioreactor in which organic matter is decomposed and treated by microorganisms.
  • the supernatant water passed through the bioreactor is precipitated again in the secondary settling tank to remove suspended solids. Then, the supernatant goes through a final total phosphorus facility to undergo a further purification treatment process, and finally, a sterilization treatment and discharge process.
  • Sludge for each process is transported by a sludge extraction pump.
  • a scum skimmer for removing scum along with a sludge collector for removing settled sludge is installed in the first settling tank, which is the primary settling tank, and the final settling tank, which is the second settling tank.
  • the sludge collector removes the sludge that has settled down by gravity sedimentation at the bottom of the water surface of the settling tank and transfers it to the hopper, and at the top, the scum skimmer removes floating substances, scum, and oily substances floating on the surface of the raw water.
  • the sewage treatment plant is converted to an advanced treatment process to remove nitrogen and phosphorus from the new town development and treatment plant
  • the sewage pipe is improved from the previous combined type to the split type, it changes to a process in which manure is introduced together, thereby pre-treatment
  • the generation of floating matter in the settling pond increases more and more.
  • pipe skimmer and helical skimmer are most commonly used, and both types of scum skimmers mentioned above are installed in accordance with the inflow direction of raw water to remove the flow of raw water and scum transported by the sludge collector.
  • the scum skimmer is installed across the raw water flow direction (see arrow in FIG. 1) near the front of the trough, which is the scum discharge path, and the collected scum is conveyed to the outside through the trough.
  • scum is generated in the entire area of the sedimentation pond, and in particular, sludge that has not been removed by the sludge collector decomposes and floats, which is called a swelling phenomenon or bulking.
  • This expanded or bulked scum also occurs not only in the front of the trough of the settling pond, but also in the rear area of the trough.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems, by enabling the scum generated in the sedimentation pond of a sewage or wastewater treatment system to be simultaneously removed from the front and rear areas based on the trough of the sedimentation basin
  • the purpose is to provide a dual helical skimmer and a sludge removal facility equipped with the same, which can prevent the phenomenon that scum accumulates and hardens for a long time at the rear of the trough and is difficult to remove.
  • the present invention minimizes blind spots in which scum generated in sedimentation basins of sewage or wastewater treatment systems cannot be removed, thereby solving the problems of deterioration of treated water, occurrence of odor, and occurrence of pests due to scum accumulated in blind spots.
  • the purpose is to improve the scum treatment efficiency of sewage and wastewater treatment systems by enabling
  • another object of the present invention is to rotate the shaft and blade of a scum skimmer installed on one side by one driving source in one direction and at the same time rotate the shaft and blade of another scum skimmer symmetrically installed on the opposite side
  • the purpose is to improve the equipment efficiency of the helical skimmer for scum removal and to increase the economics of the sludge removal facility.
  • the present invention provides a helical skimmer device for removing scum in a settling tank, comprising: a motor; Two helical skimmers disposed symmetrically and spaced on the same plane with respect to the trough to collect scum while rotating in opposite directions by the drive of the motor and transport the collected scum to the trough side to discharge it.
  • Wow It is configured to include a power transmission means for transmitting the driving force of the motor to each scum skimmer so that the two helical skimmers can be rotated in opposite directions by the driving of the motor.
  • the two helical skimmers include a first shaft that rotates by receiving driving force from the motor; a second shaft that is spaced apart from the first shaft and rotates in conjunction with the first shaft but rotates in a reverse direction; and at least one helical blade spaced apart from each other in a helical shape along an axial direction on the outer circumferential surface of each of the first shaft and the second shaft.
  • the power transmission means includes a power transmission unit for a first helical skimmer that transmits the driving force of the motor to a first shaft, and a first helical skimmer to rotate the second shaft in a direction opposite to the direction of rotation of the first shaft. and a second helical skimmer power transmission unit for reversing the driving force transmitted from the power transmission unit and transferring the driving force to the second shaft.
  • the power transmission unit for the first helical skimmer includes a first drive sprocket installed to rotate by receiving driving force from the motor; a first skimmer rotating sprocket that rotates in the same direction in conjunction with the first drive sprocket and is coupled to the first shaft to rotate the first shaft; It is configured to include a first chain wound around the first driving sprocket and the first skimmer rotating sprocket so that they interlock.
  • the power transmission unit for the second helical skimmer includes a second skimmer reversal sprocket installed to rotate in the same direction in conjunction with the first skimmer rotation sprocket; a reversing drive gear installed on the same shaft to rotate together with the second skimmer reversing sprocket; a reversing gear engaged with the reversing driving gear and installed to rotate in a reverse direction; a second drive sprocket installed on the same shaft as the reversing gear; a second skimmer rotating sprocket that rotates in conjunction with the second drive sprocket and is coupled to the second shaft to rotate the second shaft; It is configured to include a second chain wound around the second drive sprocket and the second skimmer rotating sprocket so that they interlock.
  • a sprocket for adjusting the tension of the first chain is installed on the winding path of the first chain.
  • the second skimmer reversal sprocket is disposed between the first skimmer rotation sprocket and the tension adjusting sprocket in the winding path of the first chain, and rotates in the same direction in conjunction with the first skimmer rotation sprocket.
  • a plurality of ring plates connected to each other so as to surround the two helical blades along the circumferential direction are provided. It is installed at a predetermined interval along the axial direction of the shaft and the second shaft.
  • a sealing rubber for maintaining airtightness between the helical blade and the beach plate is provided on each of the helical blades.
  • a sludge removal facility for achieving the above object includes a settling tank into which raw water flows; a sludge collector provided to scrape the sludge from the bottom of the settling tank and discharge it to the outside of the settling tank; A scum skimmer that collects scum and floating matter pushed by the flight of the sludge collector on the surface of the settling tank and discharges them through a trough, a scum discharge path, wherein the scum skimmer is symmetrical with respect to the trough on both sides of the front and rear of the trough It is characterized in that it is a dual helical skimmer that is disposed on the trough and sends scum and floats in front and rear of the trough to the trough.
  • the dual helical skimmer and the sludge removal equipment equipped with the same according to the present invention provide the following effects.
  • the present invention minimizes the blind spots that the scum skimmer cannot reach in removing scum from the sedimentation basin of the sewage or wastewater treatment system, thereby preventing the deterioration of treated water and the occurrence of odors and pests due to the accumulation of scum in the blind spots. By preventing it, it is possible to improve the efficiency in scum treatment.
  • the present invention rotates the shaft and blades of another helical skimmer installed symmetrically on the opposite side while rotating the shaft and blades of the helical skimmer installed on one side in one direction by one driving source.
  • FIG. 1 and 2 show a sludge removal facility to which a dual helical skimmer according to the present invention is applied
  • FIG. 1A is a cross-sectional schematic view of FIG. 1A
  • FIG. 3 is an enlarged view of area 'A' of FIG. 1, showing the dual helical skimmer of the present invention.
  • Figure 4 is a bottom perspective view of Figure 3
  • Figure 5 is a partially cut perspective view showing an enlarged portion of the main part of Figure 3
  • Figure 6 is a perspective view of the main part of Figure 3 viewed from another direction
  • Figure 8 is a side view of Figure 5, showing a state viewed from the 'B' direction of Figure 7
  • FIG. 10 is a detailed cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 7, showing a helical blade fixing structure.
  • FIG. 11 is another embodiment of the present invention, a perspective view of a main part showing a ring plate application structure to a helical skimmer
  • FIG. 1 and 2 are a partial cutaway perspective view and a cross-sectional schematic view showing a sludge removal facility to which a dual helical skimmer according to the present invention is applied, respectively, and FIG. 3 is an enlarged view of area 'A' in FIG. 1, showing the dual helical skimmer of the present invention It is a drawing showing, and FIG. 4 is a bottom perspective view of FIG. 3 .
  • Figure 5 is a partially cut perspective view showing an enlarged portion of the main portion of Figure 3
  • Figure 6 is a perspective view of the main portion of Figure 3 viewed from another direction
  • Figure 7 is a plan view of Figure 5
  • Figure 8 is a side view of Figure 5
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line I-I in FIG. 7
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a helical blade fixing structure taken along line II-II in FIG.
  • the present invention is a helical skimmer device provided in a settling basin 1 to treat scum of raw water introduced into the settling basin, comprising a motor 20 as a driving source and the motor 20 It is configured to include a dual helical skimmer 2 disposed on the front and rear sides of the trough 300 of the settling tank 1 so as to be driven in conjunction with the settling tank 1.
  • the dual helical skimmer 2 collects scum while rotating in opposite directions by the driving of the motor 20, and at the same time transports the collected scum to the trough 300 to discharge it. They are spaced apart on the same plane in a symmetrical manner with respect to the fringe 300.
  • the two paired helical skimmers 2a and 2b can be rotated in opposite directions to each other.
  • a power transmission unit is provided to symmetrically transfer the driving force to the first helical skimmer 2a and the second helical skimmer 2b disposed at the front and rear of the trough 300, respectively.
  • the dual helical skimmer composed of the first helical skimmer 2a and the second helical skimmer 2b includes a first shaft 201a rotating by receiving driving force from a motor 20 as a driving source, and the first shaft (201a), and a second shaft (201b) that rotates in conjunction with the first shaft (201a) but rotates in the opposite direction, and is spaced in a spiral shape along the axial direction on the outer circumferential surface of the first shaft (201a). It includes a first helical blade 202a installed, and a second helical blade 202b spaced apart from each other in a spiral shape along the axial direction on the outer circumferential surface of the second shaft 201b.
  • each shaft 201a and 201b it is preferable that two helical blades 202a and 202b installed on the outer circumference of each shaft 201a and 201b are provided on each shaft.
  • the helical blades are 180 degrees opposite to each other around each shaft. It is preferable to install it spaced apart so that it is located.
  • the helical blades 202a and 202b installed as a pair on each shaft 201a and 201b are arranged in a symmetrical structure with respect to the axis of each shaft, and extend to both sides in the radial direction through the center of each shaft. It is connected to and supported by a plurality of support bars 204 installed in the form of.
  • first and second helical blades 202a and 202b should perform a circular motion on the beach plate 3 to remove scum, and the ends of the first and second helical blades 202a and 202b have A sealing rubber 203 capable of scratching scum while maintaining airtightness with the upper surface of the plate 3 is attached.
  • first shaft 201a and the second shaft 201b are supported by a wall bearing installed on the skimmer mount 400 to rotate smoothly.
  • the power transmission unit includes a first helical skimmer power transmission unit that transmits the driving force of the motor 20, which is a driving source, to the first shaft 201a, and the rotational direction of the first shaft 201a in a direction opposite to It is configured to include a second helical skimmer power transmission unit that reverses the driving force transmitted from the first helical skimmer power transmission unit so that the second shaft 201b rotates and transmits it to the second shaft 201b.
  • the power transmission unit for the first helical skimmer basically includes a first driving sprocket 210, a first skimmer rotating sprocket 220, and a first chain 230.
  • the first drive sprocket 210 is installed on the drive unit mount 600 to rotate by receiving driving force from the motor 20, and interlocks with the first drive sprocket 210 on the skimmer mount 400.
  • the first skimmer rotation sprocket 220 is coupled to the first shaft 201a so as to rotate in the same direction, and the first drive sprocket 210 and the first skimmer rotation sprocket 220 have a motor 20 ) When driven, the first chain 230 is wound so that they interlock.
  • a tension adjusting sprocket 290 for adjusting the tension of the first chain 230 is further included on the winding path of the first chain 230 .
  • the power transmission unit for the second helical skimmer includes a second skimmer reversing sprocket 240, a reversing driving gear 241, a reversing gear 250, a second driving sprocket 260, and a second skimmer rotating sprocket. 270, and a second chain 280.
  • the second skimmer reversal sprocket 240 is installed on the skimmer mount 400 to rotate in the same direction in conjunction with the first skimmer rotation sprocket 220, and the second skimmer reversal sprocket 240
  • a reversing drive gear 241 is installed to rotate together, and one side of the skimmer mount 400 is engaged with the reversing drive gear 241 to rotate in the reverse direction.
  • a reverse gear 250 that rotates is installed.
  • a second driving sprocket 260 for driving the second helical skimmer is coupled to rotate together with the reversing gear 250 at the front end of the rotating shaft to which the reversing gear 250 is coupled, and the second shaft 201b ), a second skimmer rotation sprocket 270 is coupled to the second drive sprocket 260 to rotate the second shaft 201b, and the second drive sprocket 260 and the second skimmer rotation sprocket 270 are coupled.
  • a second chain 280 is wound around the sprocket 270 so that they interlock.
  • the second skimmer reversal sprocket 240 is disposed between the first skimmer rotation sprocket 220 and the tension adjusting sprocket 290 in the winding path of the first chain 230, and 1 It rotates in the same direction in conjunction with the sprocket 220 for rotation of the skimmer.
  • the first shaft 201a and the second shaft 201b, the reversing driving gear 241 and the reversing gear 250 are installed on and supported on the skimmer mount 400, and the sprocket 290 for adjusting the tension is a driving unit. It is preferable to install on the mount 600, but is not necessarily limited thereto.
  • reference numeral 120 denotes a weir constituting a drain so that supernatant water after passing through the dual helical skimmer 2 is discharged to the outside of the settling tank 1.
  • the settling tank 1 generally includes a sludge collector 5 that collects sludge on the floor and exports it to a hopper 110 for discharging sludge, and scum and vinyl floating on the sewage.
  • a scum skimmer is provided to collect floating matter and discharge it through the trough 300.
  • the sludge collector 5 includes a collector driving motor 51, a head shaft 52 installed to rotate by receiving driving force when the collector driving motor 51 is driven, and the head shaft ( 52), an idle shaft 53, a take-up shaft 54, a corner shaft 55, and the head shaft 52, which are sequentially installed to be rotatably interlocked with each other during rotation of 52)
  • the driving force of the collector driving motor 51 is applied to the head shaft 52 through the head shaft driving chain 58 wound around the sprocket coupled to the shaft of the head shaft 52.
  • the main chain 56 wound around the head shaft 52, the idle shaft 53, the take-up shaft 54, and the corner shaft 55 rotates these shafts while following a predetermined trajectory.
  • the plurality of flights 57 have an upper moving path at the upper part of the chain and a lower moving path at the lower part of the chain.
  • the sludge collected by the flight 57 from the bottom of the settling tank 1 falls into the hopper 110 and is discharged, and the scum and floating matter pushed from the surface to the side where the scum skimmer is installed by the flight 57 form a dual helical skimmer It is sent to the trough 300 provided on the beach plate 3 by the removal action according to the rotation of the first helical skimmer 2a and the second helical skimmer 2b to be discharged to the outside.
  • the scum skimmer of the present invention is a dual-type helical skimmer in which helical skimmers are symmetrically disposed in the front and rear with respect to the trough 300, and thus not only removes scum on the front side of the trough 300 The scum on the rear side of the trough 300 is also removed at the same time.
  • the helical skimmer is not only installed in the front of the trough 300, but is also installed at the rear symmetrically with respect to the trough 300, so that scum and floating matter, Sludge and oil lumps generated by bulking are removed from the inside of the settling tank 1, so that the scum skimmer does not reach and the scum is not removed and there is no blind spot accumulated.
  • the present invention simultaneously drives the helical skimmer disposed in front of the trough 300 and the helical skimmer disposed in the rear of the trough 300 by one driving source, while the first helical skimmer ( 2a) and the second helical skimmer 2b rotate in opposite directions so that scum is introduced into the trough 300 in the front and rear regions of the trough 300.
  • the first driving sprocket 210 installed on the driving unit mount 600 rotates by receiving driving force from the motor 20, which is a driving source
  • the first chain 230 is wound in conjunction with the first driving sprocket 210.
  • the first skimmer rotating sprocket 220 rotates in the same direction, and accordingly, the first shaft 201a also rotates in the same direction.
  • the first helical skimmer 2a rotates counterclockwise in the drawing, and the helical blade 202a of the first helical skimmer 2a is scum on the rear side of the trap 300. is pushed into the trough 300.
  • the second skimmer reversing sprocket 240 wound together with the first chain 230 and installed on the skimmer mount 400 rotates in the same direction
  • the reversing driving gear 241 installed on the same axis of the second skimmer reversing sprocket 240 rotates together.
  • the reversing gear 250 meshed with the reversing drive gear 241 rotates in the opposite direction to the reversing drive gear 241, and the second drive sprocket 260 installed on the same shaft front of the reversing gear 250. ) rotates together in the same direction as the reverse gear 250 (counterclockwise direction, see FIG. 5).
  • the second helical skimmer 2b rotates clockwise in the drawing, and the helical blades 202b of the second helical skimmer rotate the scum on the front side of the trough 300 to the trough 300.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a main part of a ring plate application structure to a helical skimmer as a second embodiment of the present invention, and peripheral components are omitted for reference.
  • the helical skimmer of this embodiment has the same basic structure as that of the first embodiment described above, except that a pair of helical blades 202a symmetrically installed on the first shaft 201a of the dual helical skimmer and the second shaft 201b. The difference is that the ring plate 205 is installed on a pair of helical blades 202b installed symmetrically on each other.
  • a technical feature of the present embodiment is that a ring plate 205 is installed for each of the first and second helical blades 202a and 202b forming a pair while wrapping around the blades in a circumferential direction and connecting them to each other.
  • the ring plate 205 is installed in plurality, and is installed at a predetermined interval along the axial direction of the first shaft 201a and the second shaft 201b.
  • the ring plate 205 of this embodiment serves to pass the scum collected by the rotating first and second helical blades 202a and 202b to the trough 300 more quickly.
  • the scum or floating matter rides the rotating first and second helical blades 202a and 202b to the end of the beach plate 3 and passes to the trough 300.
  • the ring plate 205 when the ring plate 205 is located in the middle of the first and second helical blades 202a and 202b in the longitudinal direction, the scum collected by the rotating helical blade and moving along the blade surface As it collides with the ring plate 205, it can no longer move along the blade surface and directly goes to the trough 300.
  • the electromagnetic clutch or jaw clutch capable of controlling power
  • the electromagnetic clutch or jaw clutch it is also possible to control the rotation of any one of the two helical skimmers as needed by electrically or mechanically regulating the power.
  • rotation of the second helical skimmer 2b can be controlled as needed.
  • the present invention is an invention that can improve scum removal efficiency by eliminating blind spots that scum skimmers cannot reach in removing scum generated from settling tanks of sewage or wastewater treatment systems. It is an invention with very high availability.

Abstract

본 발명은 하수 또는 폐수 처리 시스템의 침전지에서 발생하는 스컴(scum)을 침전지의 트라프(Trough)를 기준으로 그 전방과 후방 영역에서 동시에 제거할 수 있도록 함으로써, 트라프의 후방에서 스컴이 장기간에 걸쳐 누적되고 굳어져 제거에 어려움을 겪게 되는 현상을 미연에 방지할 수 있는 듀얼 헬리컬 스키머와 이를 구비한 슬러지 제거설비를 제공한다. 이를 위해, 본 발명은 모터와; 기 모터의 구동에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 스컴을 수집함과 동시에, 수집된 스컴을 트라프 측으로 이송시켜 배출시키도록 상기 트라프를 기준으로 대칭되게 동일 평면상에 이격 배치되는 2개의 헬리컬 스키머와; 상기 모터의 구동에 의해 2개의 헬리컬 스키머가 서로 반대방향으로 회전될 수 있도록 모터의 구동력을 각각의 스컴 스키머에 전달하는 동력전달수단을 포함하여 구성되는 침전지 내의 스컴을 제거하기 위한 듀얼 헬리컬 스키머 및 이를 구비한 슬러지 제거설비를 제공한다.

Description

듀얼 헬리컬 스키머와 이를 구비한 슬러지 제거설비
본 발명은 듀얼 헬리컬 스키머와 이를 구비한 슬러지 제거설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수 또는 폐수 처리 시스템의 침전지에서 발생하는 스컴(scum)을 제거함에 있어서 스컴 스키머가 미치지 못하는 사각지대(Blind Spot)를 없앰으로써, 스컴 제거 효율을 향상시킬 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 하수처리장 및 폐수처리장 등의 수처리장에 유입된 원수 속에는 각종 유기물과 무기물이 존재하게 되며, 각종 부유물질과 함께 처리장에 유입되게 된다.
통상의 하수처리 공정을 살펴보면, 유입된 하수 중에 포함된 모래와 부유물질을 유입동에서 제거한 다음, 1차 침전지에서 중력 침강에 의해 침강 분리되도록 하고, 미생물에 의해 유기물을 분해 처리하는 생물반응조를 거치게 하며, 생물반응조를 거친 상등수를 2차 침전지에서 다시 침강시켜 부유물질을 제거한다. 그 다음, 다시 상등수는 최종 총인설비를 거쳐 더욱 더 맑게 하는 처리 공정을 거치도록 하며, 최종적으로 살균처리하여 방류하는 공정을 거치게 된다. 각 공정별로 슬러지는 슬러지 인발 펌프에 의해 이송된다.
이러한 처리공정 중에서 1차 침전지인 최초침전지와 2차 침전지인 최종침전지에는 가라 앉은 슬러지를 제거하는 슬러지 수집기와 함께 스컴 제거를 위한 스컴 스키머가 설치되게 된다.
상기 슬러지수집기는 침전지 수면 하부에서는 중력침강에 의해 가라앉은 슬러지를 제거하여 호퍼로 이송하게 되며, 상부에서는 원수 표층으로 부상된 부유물질과 스컴, 유분 성분의 부유물을 스컴 스키머가 제거하게 된다.
2차 침전지에서는 생물반응조에서 미생물과 함께 분해 과정에서 많은 스컴이 발생하기도 한다.
특히, 신도시 개발과 처리장의 질소, 인 등을 제거하기 위해 하수처리장이 고도화된 처리 공정으로 전환됨에 따라 하수관로가 이전의 합류식에서 분류식으로 개선됨에 따라 분뇨가 함께 유입되는 공정으로 바뀌게 되고, 이로써 전처리공정에서 발생하는 스컴 뿐만 아니라 분뇨에 의한 생 슬러지가 유입량이 증가함에 따라 침전지의 부유물 발생은 더욱 더 많아지게 되는 실정이다.
스컴 스키머는 그 유형에 있어서 파이프식 스키머와 헬리컬 스키머를 가장 많이 사용하고 있으며, 앞서 언급한 두 유형의 스컴 스키머 모두 원수의 유입방향에 맞추어 설치되어 원수의 흐름과 슬러지수집기에 의해 이송된 스컴을 제거하게 되는데, 스컴 스키머는 스컴 배출로인 트라프(Trough)의 전방 부근에 원수 흐름방향(도 1의 화살표 참조)을 가로질러 설치되며, 수집된 스컴은 트라프를 통해 외부로 반송되게 된다.
그러나, 기존에는 스컴 스키머가 트라프의 전방에만 설치됨으로 인해 트라프를 기준으로 그 후방 영역의 스컴에 대한 제거가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
즉, 기존의 침전지의 트라프 부근에서는 스컴 및 부유물이 트라프의 전방에 비해 후방에서는 두텁게 쌓이게 된다.
더 구체적으로, 스컴은 침전지 전구역에서 발생하게 되고, 특히 슬러지수집기에 의해 제거되지 못한 슬러지는 부폐하게 되어 부상하게 되는데, 이를 팽화 현상 또는 벌킹(bulking)이라고 한다. 이렇게 팽화 또는 벌킹된 스컴 또한 침전지의 트라프 전방에서만 발생하는 것이 아니라 트라프 후방 영역에서도 발생하게 된다.
따라서, 기존에는 침전지의 트라프 후방 영역에서 스컴이나 부유물질 및 유분의 슬러지 덩어리가 제거되지 못하고 계속 쌓이게 되고, 표면의 수분이 제거되면서 계속 수면 위로 부상하게 되며, 또한 수중에서 계속 스컴이 자라게 되는 현상이 발생하게 되어, 장기간 제거되지 않을 경우에 딱딱하게 굳어지면 제거가 어려운 상황이 벌어지게 되는 문제점이 있었다.
특히, 이러한 상황으로 인해 초래되는 더 크고 중요한 문제로는 처리수의 악화와 악취의 발생, 해충의 발생 등이 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하수 또는 폐수 처리 시스템의 침전지에서 발생하는 스컴(scum)을 침전지의 트라프(Trough)를 기준으로 그 전방과 후방 영역에서 동시에 제거할 수 있도록 함으로써, 트라프의 후방에서 스컴이 장기간에 걸쳐 누적되고 굳어져 제거에 어려움을 겪게 되는 현상을 미연에 방지할 수 있는 듀얼 헬리컬 스키머와 이를 구비한 슬러지 제거설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 하수 또는 폐수 처리 시스템의 침전지에서 발생하는 스컴을 제거하지 못하는 사각지대를 최소화 함으로써, 사각지대에서 누적되는 스컴으로 인한 처리수의 악화와 악취의 발생 및 해충의 발생 문제를 해소할 수 있도록 하여 하수 및 폐수 처리 시스템의 스컴 처리 효율 향상을 도모할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 목적으로는, 하나의 구동원에 의해 한쪽편에 설치된 스컴 스키머의 샤프트와 블레이드를 일방향으로 회전시킴과 동시에 그 반대편에 대칭되게 설치되는 또 하나의 스컴 스키머의 샤프트와 블레이드를 반대방향으로 회전시킬 수 있도록 함으로써, 스컴 제거를 위한 헬리컬 스키머의 기기 효율을 향상시킴과 아울러 슬러지 제거설비의 경제성을 높이는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 침전지 내의 스컴을 제거하기 위한 헬리컬 스키머 장치에 있어서, 모터와; 상기 모터의 구동에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 스컴을 수집함과 동시에, 수집된 스컴을 트라프 측으로 이송시켜 배출시키도록 상기 트라프를 기준으로 대칭되게 동일 평면상에 이격 배치되는 2개의 헬리컬 스키머와; 상기 모터의 구동에 의해 2개의 헬리컬 스키머가 서로 반대방향으로 회전될 수 있도록 모터의 구동력을 각각의 스컴 스키머에 전달하는 동력전달수단을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 2개의 헬리컬 스키머는, 상기 모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 제1 샤프트와; 상기 제1 샤프트와 이격 배치되며 상기 제1 샤프트와 연동하여 회전하되 역방향으로 회전하는 제2 샤프트와; 상기 제1 샤프트 및 제2 샤프트 각각의 외주면상에 축선방향을 따라 나선형을 이루며 이격 설치되는 적어도 하나 이상의 헬리컬 블레이드를 포함한다.
그리고, 상기 동력전달수단은, 상기 모터의 구동력을 제1 샤프트로 전달하는 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛과, 상기 제1 샤프트의 회전 방향과 역방향으로 상기 제2 샤프트가 회전하도록 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛으로부터 전달받은 구동력을 반전시켜 제2 샤프트로 전달하는 제2 헬리컬 스키머용 동력전달유닛을 구비한다.
한편, 상기 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛은, 상기 모터로부터 구동력을 전달받아 회전하도록 설치되는 제1 구동스프로킷과; 상기 제1 구동스프로킷과 연동하여 동일 방향으로 회전하게 되며 상기 제1 샤프트를 회전시키도록 제1 샤프트에 결합되는 제1 스키머 회전용 스프로킷과; 상기 제1 구동스프로킷과 제1 스키머 회전용 스프로킷이 연동하도록 이들에 귄취되는 제1 체인을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 제2 헬리컬 스키머용 동력전달유닛은, 상기 제1 스키머 회전용 스프로킷에 연동하여 동일 방향으로 회전하도록 설치되는 제2 스키머 반전용 스프로킷과; 상기 제2 스키머 반전용 스프로킷과 함께 회전하도록 동일 축상에 설치되는 반전용 구동기어와; 상기 반전용 구동기어에 맞물려서 역방향으로 회전하도록 설치되는 반전기어와; 상기 반전기어와 동일 축상에 설치되는 제2 구동스프로킷과; 상기 제2 구동스프로킷에 연동하여 회전하게 되며 상기 제2 샤프트를 회전시키도록 제2 샤프트에 결합되는 제2 스키머 회전용 스프로킷과; 상기 제2 구동스프로킷과 제2 스키머 회전용 스프로킷이 연동하도록 이들에 권취되는 제2 체인을 포함하여 구성된다.
한편, 상기 제1 체인의 권취 경로 상에는 제1 체인의 장력을 조절하기 위한 장력조절용 스프로킷이 설치된다.
그리고, 상기 제2 스키머 반전용 스프로킷은, 제1 체인의 권취 경로에 있어서 상기 제1 스키머 회전용 스프로킷과 상기 장력조절용 스프로킷 사이에 배치되어, 상기 제1 스키머 회전용 스프로킷에 연동하여 동일 방향으로 회전하게 된다.
그리고, 상기 듀얼 헬리컬 스키머의 제1 샤프트 및 제2 샤프트 상에 각각 대칭되게 구비되는 2개의 헬리컬 블레이드에는, 상기 2개의 헬리컬 블레이드를 둘레 방향을 따라 감싸도록 서로 연결하는 복수개의 링 플레이트가 상기 제1 샤프트 및 제2 샤프트의 축방향을 따라 일정 간격 이격 설치된다.
그리고, 상기 헬리컬 블레이드 각각에는, 상기 헬리컬 블레이드와 비치 플레이트 사이의 기밀 유지를 위한 실링러버가 구비된다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따른 슬러지 제거설비는, 원수가 유입되는 침전지와; 상기 침전지 바닥에서 슬러지를 긁어모아서 침전지 외부로 배출하도록 구비되는 슬러지 수집기와; 상기 침전지의 수면에서 슬러지 수집기의 플라이트에 의해 밀려온 스컴 및 부유물을 수집하여 스컴 배출로인 트라프를 통해 배출하는 스컴 스키머를 포함하되, 상기 스컴 스키머는 트라프를 기준으로 대칭되게 트라프 전후방 양측에 배치되어 트라프 전방 및 후방의 스컴 및 부유물을 트라프로 보내는 듀얼 헬리컬 스키머인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 듀얼 헬리컬 스키머 및 이를 구비한 슬러지 제거설비는 다음과 같은 효과를 제공한다.
먼저, 하수 또는 폐수 처리 시스템의 침전지에서 발생하는 스컴(scum)을 침전지의 전단과 후단에서 동시에 제거할 수 있도록 듀얼 타입으로 구성함으로써, 스컴 스키머 후단에서 스컴이 장기간에 걸쳐 누적되고 굳어지는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
즉, 본 발명은 하수 또는 폐수 처리 시스템의 침전지에서 스컴을 제거함에 있어 스컴 스키머가 미치지 못하는 사각지대를 최소화함으로써, 사각지대에서의 스컴 누적으로 인한 처리수의 악화와 악취 및 해충의 발생을 미연에 방지함으로써 스컴 처리에 있어서 효율 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 구동원에 의해, 한쪽 편에 설치된 헬리컬 스키머의 샤프트와 블레이드를 일방향으로 회전시키면서 그와 동시에 그 반대 편에 대칭되게 설치되는 또 하나의 헬리컬 스키머의 샤프트와 블레이드를 반대방향으로 회전시키도록 듀얼 헬리컬 스키머를 구성함으로써, 스컴 스키머 장치의 부품 수를 줄이고 작동 효율을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 결국 슬러지 제거설비의 경제성을 높일 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 듀얼 헬리컬 스키머가 적용된 슬러지 제거설비를 나타낸 것으로서,
도 1은 본 발명에 따른 슬러지 제거설비의 부분 절개 사시도이고,
도 2는 도 1a의 단면 개략도
도 3은 도 1의 'A' 영역의 확대도로서, 본 발명의 듀얼 헬리컬 스키머를 보여주는 도면
도 4는 도 3의 저면 사시도
도 5는 도 3의 요부를 확대하여 보여주는 일부 절개 사시도
도 6은 도 3의 요부를 다른 방향에서 바라본 사시도
도 7은 도 5의 평면도
도 8은 도 5의 측면도로서, 도 7의 'B' 방향에서 바라본 상태를 도시한 도면
도 9은 도 7의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 단면도
도 10은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 것으로서, 헬리컬 블레이드 고정구조를 보여주는 상세 단면도
도 11은 본 발명의 다른 실시예로서, 헬리컬 스키머에 대한 링 플레이트 적용 구조를 보여주기 위한 요부 사시도
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부도면 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명한다.
[실시예1]
먼저, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 듀얼 헬리컬 스키머가 적용된 슬러지 제거설비를 나타낸 부분 절개 사시도 및 단면 개략도이고, 도 3는 도 1의 'A' 영역의 확대도로서, 본 발명의 듀얼 헬리컬 스키머를 보여주는 도면이며, 도 4은 도 3의 저면 사시도이다.
그리고, 도 5는 도 3의 요부를 확대하여 보여주는 일부 절개 사시도이고, 도 6은 도 3의 요부를 다른 방향에서 바라본 사시도이며, 도 7은 도 5의 평면도이고, 도 8은 도 5의 측면도이며, 도 9는 도 7의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 단면도이고, 도 10은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 헬리컬 블레이드 고정구조를 보여주는 단면도이다.
이들 도면 도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명은 침전지(1) 내에 구비되어 침전지 내로 유입된 원수의 스컴을 처리하기 위한 헬리컬 스키머 장치로서, 구동원인 모터(20)와, 상기 모터(20)에 연동하여 구동하도록 침전지(1)의 트라프(300, Trough) 전방 및 후방측에 배치되는 듀얼 헬리컬 스키머(2)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 듀얼 헬리컬 스키머(2)는, 상기 모터(20)의 구동에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 스컴을 수집함과 동시에, 수집된 스컴을 트라프(300) 측으로 이송시켜 배출시키도록 상기 트라프(300)를 기준으로 대칭되게 동일 평면상에 이격 배치된다.
그리고 본 발명의 듀얼 헬리컬 스키머(2)는, 상기 모터(20)의 구동에 의해 2개가 한 쌍을 이룬 헬리컬 스키머(2a, 2b)가 서로 반대방향으로 회전될 수 있도록, 상기 모터(20)의 구동력을 상기 트라프(300)를 기준으로 전방 및 후방에 각각 배치된 제1 헬리컬 스키머(2a) 및 제2 헬리컬 스키머(2b)에 대칭되게 전달하기 위한 동력전달수단을 구비한다.
한편, 제1 헬리컬 스키머(2a) 및 제2 헬리컬 스키머(2b)로 구성되는 듀얼 헬리컬 스키머는, 구동원인 모터(20)로부터 구동력을 전달받아 회전하는 제1 샤프트(201a)와, 상기 제1 샤프트(201a)와 이격 배치되며 상기 제1 샤프트(201a)와 연동하여 회전하되 역방향으로 회전하는 제2 샤프트(201b), 그리고 상기 제1 샤프트(201a)의 외주면상에 축선방향을 따라 나선형을 이루며 이격 설치되는 제1헬리컬 블레이드(202a)와, 상기 제2 샤프트(201b) 외주면상에 축선방향을 따라 나선형을 이루며 이격 설치되는 제2헬리컬 블레이드(202b)를 포함한다.
여기서, 상기 각 샤프트(201a,201b)의 외주면상에 설치되는 헬리컬 블레이드(202a, 202b)는 각 샤프트 상에 2개가 구비됨이 바람직하며, 이 경우에는 헬리컬 블레이드가 각 샤프트 둘레에서 서로 180도 반대로 위치하도록 이격 설치됨이 바람직하다.
즉, 각 샤프트(201a, 201b) 상에 한 쌍으로 설치되는 헬리컬 블레이드(202a, 202b)는 각 샤프트의 축선을 기준으로 대칭을 이루는 구조로 배치되는데, 각 샤프트 중심을 관통하여 반경방향 양측으로 연장된 형태로 설치된 복수 개의 지지바(204)에 연결되어 지지된다.
그리고, 상기 제1 및 제2 헬리컬 블레이드(202a, 202b)는 비치 플레이트(3) 상부에서 원운동을 하며 스컴을 제거하여야 하는데, 상기 제1 및 제2 헬리컬 블레이드(202a, 202b)의 끝단에는 비치 플레이트(3) 상부면과의 기밀을 유지하면서 스컴을 긁을 수 있는 실링러버(203)가 부착된다.
한편, 상기 제1 샤프트(201a)와 제2 샤프트(201b)는 스키머 마운트(400)에 설치되는 월베어링의 지지를 받아 원활한 회전이 이루어지도록 구성된다.
그리고, 상기 동력전달수단은, 구동원인 모터(20)의 구동력을 제1 샤프트(201a)로 전달하는 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛과, 상기 제1 샤프트(201a)의 회전 방향과 역방향으로 상기 제2 샤프트(201b)가 회전하도록 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛으로부터 전달받은 구동력을 반전시켜 제2 샤프트(201b)로 전달하는 제2 헬리컬 스키머용 동력전달유닛을 포함하여 구성된다.
상기 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛은, 기본적으로 제1 구동스프로킷(210), 제1 스키머 회전용 스프로킷(220) 및 제1 체인(230)을 포함한다.
여기서, 상기 제1 구동스프로킷(210)은 상기 모터(20)로부터 구동력을 전달받아 회전하도록 구동유닛 마운트(600) 상에 설치되고, 스키머 마운트(400) 상에는 상기 제1 구동스프로킷(210)과 연동하여 동일 방향으로 회전하도록 제1 스키머 회전용 스프로킷(220)이 상기 제1 샤프트(201a) 상에 결합되며, 상기 제1 구동스프로킷(210)과 제1 스키머 회전용 스프로킷(220)에는 모터(20) 구동시에 이들이 연동하도록 하는 제1 체인(230)이 권취된다.
그리고, 상기 제1 체인(230)의 권취 경로 상에는 제1 체인(230)의 장력을 조절하기 위한 장력조절용 스프로킷(290)이 더 포함됨이 바람직하다.
한편, 상기 제2 헬리컬 스키머용 동력전달유닛은 제2 스키머 반전용 스프로킷(240), 반전용 구동기어(241), 반전기어(250), 제2 구동스프로킷(260), 제2 스키머 회전용 스프로킷(270), 제2 체인(280)을 포함한다.
여기서, 제2 스키머 반전용 스프로킷(240)은 상기 제1 스키머 회전용 스프로킷(220)에 연동하여 동일 방향으로 회전하도록 스키머 마운트(400) 상에 설치되고, 상기 제2 스키머 반전용 스프로킷(240)의 동일 축상에는 상기 제2 스키머 반전용 스프로킷(240)의 회전시 함께 회전하도록 반전용 구동기어(241)가 설치되며, 상기 스키머 마운트(400)의 일측에는 반전용 구동기어(241)에 맞물려서 역방향으로 회전하게 되는 반전기어(250)가 설치된다.
그리고, 상기 반전기어(250)가 결합되는 회전축의 선단부에는 제2헬리컬 스키머의 구동을 위한 제2 구동스프로킷(260)이 상기 반전기어(250)와 함께 회전하도록 결합되고, 상기 제2 샤프트(201b) 상에는 제2 구동스프로킷(260)에 연동하여 상기 제2 샤프트(201b)를 회전시키기 위한 제2 스키머 회전용 스프로킷(270)이 결합되며, 상기 제2 구동스프로킷(260)과 제2 스키머 회전용 스프로킷(270)에는 이들이 연동하도록 하는 제2 체인(280)이 권취된다.
한편, 상기 제2 스키머 반전용 스프로킷(240)은 제1 체인(230)의 권취 경로에 있어서, 상기 제1 스키머 회전용 스프로킷(220)과 상기 장력조절용 스프로킷(290) 사이에 배치되며, 상기 제1 스키머 회전용 스프로킷(220)에 연동하여 동일 방향으로 회전하게 된다.
상기 제1 샤프트(201a)와 제2 샤프트(201b), 반전용 구동기어(241) 및 반전기어(250)는 스키머 마운트(400) 상에 설치되어 지지되고, 장력조절용 스프로킷(290)은 구동유닛 마운트(600) 상에 설치됨이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지는 않음은 물론이다.
도 1 및 도 2에서 미설명 부호 120은 듀얼 헬리컬 스키머(2)를 통과한 후의 상등수가 침전지(1) 외부로 배출되도록 배수로를 구성하는 위어(weir)이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 헬리컬 스키머(2)의 작용 효과는 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 침전지(1)에는 일반적으로 바닥에 깔려있는 슬러지를 긁어모아 슬러지 배출을 위한 호퍼(110)로 내보내는 슬러지수집기(5)와, 오수 위에 부유하는 스컴 및 비닐등의 부유물을 수집하여 트라프(300)를 통해 배출하는 스컴 스키머가 구비된다.
여기서, 상기 슬러지 수집기(5)는, 수집기 구동모터(51)와, 상기 수집기 구동모터(51)의 구동시 구동력을 전달받아 회전하도록 설치되는 헤드 샤프트(52, Head Shaft)와, 상기 헤드 샤프트(52)의 회전시 연동하여 회전 가능하게 순차 설치되는 아이들 샤프트(53, Idle Shaft), 테이크-업 샤프트(54, Take-up Shaft) 및 코너 샤프트(55, Corner Shaft)와, 상기 헤드 샤프트(52)의 회전시 아이들 샤프트(53)와 테이프-업 샤프트(54) 및 코너 샤프트(55)에 대해 회전력을 전달할 수 있도록 이들 샤프트 주위로 권취되는 메인체인(56, Main Chain)과, 상기 메인체인(56)상에 그 길이방향을 따라 배열되는 복수개의 플라이트(57, Flight)를 포함하여 구성된다.
상기 슬러지 수집기(5)의 작용 과정을 살펴보면, 수집기 구동모터(51)의 구동력이 헤드 샤프트(52) 축상에 결합된 스프로킷에 권취된 헤드 샤프트 구동용 체인(58)을 통해 헤드 샤프트(52)에 전달되어 회전하게 되면, 상기 헤드 샤프트(52)를 비롯하여 아이들 샤프트(53), 테이크-업 샤프트(54) 및 코너 샤프트(55)에 권취된 메인체인(56)이 이들 샤프트들을 회전시키면서 정해진 궤도를 따라 일주(一周)를 하게 된다.
즉, 메인체인(56)의 구동시, 복수개의 플라이트(57)는 체인 상부에서의 상부 이동 경로와 상기 체인 하부에서의 하부 이동 경로를 갖는다.
이와 같이 메인체인(56)의 구동시, 상기 메인체인(56) 상에 일정 간격 이격 설치된 플라이트(57)는 침전지(1) 바닥에서는 슬러지를 긁어모으고 수면에서는 스컴 스키머 쪽으로 스컴 및 부유물을 밀어내는 작용을 하게 된다.
이때, 침전지(1) 바닥에서 플라이트(57)가 긁어모은 슬러지는 호퍼(110)로 떨어져서 배출되고, 수면에서 플라이트(57)에 의해 스컴 스키머가 설치된 쪽으로 밀려난 스컴 및 부유물은 듀얼 헬리컬 스키머를 구성하는 제1 헬리컬 스키머(2a) 및 제2헬리컬 스키머(2b)의 회전에 따른 제거 작용에 의해 비치 플레이트(3) 상에 구비된 트라프(300)로 보내어져서 외부로 배출된다.
이와 같이 작용시, 본 발명의 스컴 스키머는 트라프(300)를 기준으로 전방 및 후방에 각각 헬리컬 스키머가 대칭되게 배치되는 듀얼 타입의 헬리컬 스키머여서, 트라프(300) 전방 측의 스컴 제거 뿐만 아니라 트라프(300) 후방 측의 스컴에 대해 제거도 동시에 이루어지게 된다.
즉, 본 발명에서는 헬리컬 스키머를 트라프(300) 전방에만 설치하는 것이 아니라 트라프(300)를 기준으로 대칭되게 후방에도 설치함으로써, 트라프(300)의 전방과 후방 모두에서 스컴 및 부유물질, 침전지(1) 내부에서 벌킹에 의해 발생되는 슬러지 및 유분 덩어리를 제거하게 되며, 이로써 스컴 스키머가 미치지 않아 스컴이 제거되지 않고 쌓이던 사각지대가 존재하지 않게 된다.
특히, 본 발명은 하나의 구동원에 의해 트라프(300) 전방에 배치된 헬리컬 스키머와 트라프(300) 후방에 배치된 헬리컬 스키머를 동시에 구동시키면서, 반전기어(250) 등에 의해 제1 헬리컬 스키머(2a)와 제2 헬리컬 스키머(2b)가 회전방향이 서로 반대가 되도록 하여 트라프(300) 전후방 영역에서 트라프(300) 내로 스컴이 투입되도록 한다.
본 발명에서의 모터(20) 구동시 동력 전달 과정을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
구동원인 모터(20)로부터 구동력을 전달받아 구동유닛 마운트(600) 상에 설치된 제1 구동스프로킷(210)이 회전하면 상기 제1 구동스프로킷(210)과 연동하여 제1 체인(230)이 권선된 제1 스키머 회전용 스프로킷(220)이 동일 방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 제1 샤프트(201a)도 동일방향으로 회전하게 된다.
도 5 내지 도 9를 참조하면, 제1 헬리컬 스키머(2a)는 도면상 반시계방향으로 회전하게 되며, 제1 헬리컬 스키머(2a)의 헬리컬 블레이드(202a)는 트라프(300) 후방측의 스컴을 트라프(300)로 밀어넣게 된다.
한편, 상기 제1 스키머 회전용 스프로킷(220)의 회전시, 제1 체인(230)에 함께 권선되며 스키머 마운트(400) 상에 설치된 제2 스키머 반전용 스프로킷(240)이 동일방향으로 회전하는데, 상기 제2 스키머 반전용 스프로킷(240)의 동일축 후방에 설치된 반전용 구동기어(241)가 함께 회전하게 된다.
이때, 상기 반전용 구동기어(241)에 맞물린 반전기어(250)는 반전용 구동기어(241)와는 역방향으로 회전하게 되고, 상기 반전기어(250)의 동일축 전방에 설치된 제2 구동스프로킷(260)이 상기 반전기어(250)와 동일방향(반시계 방향, 도 5 참조)으로 함께 회전하게 된다.
그리고, 상기 제2 구동스프로킷(260)이 회전함에 따라 제2 체인(280)에 함께 권취된 제2 스키머 회전용 스프로킷(270)이 동일 방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 제2 샤프트(201b)가 회전하게 된다.
도 5를 참조하면, 제2 헬리컬 스키머(2b)는 도면상 시계방향으로 회전하게 되며, 제2헬리컬 스키머의 헬리컬 블레이드(202b)는 트라프(300) 전방측의 스컴을 트라프(300)로 밀어넣게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 하나의 구동원으로부터 두개의 샤프트에 대해 동력을 전달하되 반전기어(250)와 기타 동력전달을 위한 구성요소를 통해 서로 회전방향이 반대가 되게 전달하여, 듀얼 헬리컬 스키머의 구동을 위한 동력전달수단이 차지하는 공간을 줄이고 단일 모터를 사용하는등 공간 활용 및 경제성 측면에서도 보다 나은 향상된 효과를 제공할 수 있다.
[실시예2]
도 11은 본 발명의 제2실시예로서, 헬리컬 스키머에 대한 링 플레이트 적용 구조를 나타낸 요부 사시도로서, 참고로 주변 구성요소는 도시가 생략되어 있다.
본 실시예의 헬리컬 스키머는 위에서 설명한 실시예1에서와 기본적인 구조는 동일하며, 다만 듀얼 헬리컬 스키머의 제1 샤프트(201a)상에 대칭되게 설치되는 한쌍의 헬리컬 블레이드(202a)와, 제2 샤프트(201b) 상에 설치되는 각각 대칭되게 구비되는 한쌍의 헬리컬 블레이드(202b)에 링 플레이트(205)가 설치되는 점에 차이가 있다.
즉, 본 실시예의 기술적 특징은, 한 쌍을 이루는 제1 및 제2 헬리컬 블레이드(202a, 202b) 각각에 대해 블레이드 둘레를 원주 방향으로 감싸면서 서로 연결하는 링 플레이트(205)가 설치된다는 점이다.
이때, 상기 링 플레이트(205)는 복수개로 설치되며, 상기 제1 샤프트(201a) 및 제2 샤프트(201b)의 축방향을 따라 일정 간격 이격 설치된다.
이와 같이 구성된 링 플레이트(205)의 작용 효과는 다음과 같다.
본 실시예의 링 플레이트(205)는 회전하는 제1 및 제2 헬리컬 블레이드(202a, 202b)에 의해 수집되는 스컴이 보다 빨리 트라프(300)로 넘어가도록 작용하게 된다.
즉, 링 플레이트(205)가 없는 경우에는 스컴이나 부유물이 회전하는 제1 및 제2 헬리컬 블레이드(202a, 202b)를 타고 비치 플레이트(3)의 끝단까지 가서 트라프(300)로 넘어가게 된다.
하지만, 본 실시예에서와 같이 제1 및 제2 헬리컬 블레이드(202a, 202b)의 길이방향 중간에 링 플레이트(205)가 있는 경우에는 회전하는 헬리컬 블레이드에 의해 수집되어 블레이드 면을 타고 이동하던 스컴이 링 플레이트(205)와 맞닥뜨려 부딪힘에 따라 더 이상 블레이드 면을 타고 이동하지 못하고 바로 트라프(300)로 넘어가게 된다.
따라서, 본 실시예에 따른 링 플레이트(205) 적용시에는 듀얼 헬리컬 스키머의 스컴 제거 성능 및 효율을 추가적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 2개의 헬리컬 스키머(2a,2b)로 가는 동력 전달 경로 상의 일측에 동력을 단속할 수 있는 전자 클러치나 조 클러치(JAW CLUTCH)를 추가적으로 설치할 경우, 상기 전자 클러치나 조 클러치에 의해 전기적 혹은 기계적으로 동력을 단속하여 필요에 따라 2개의 헬리컬 스키머 중 어느 하나의 회전을 제어할 수도 있음은 물론이다.
예컨대, 반전기어(250)와 제2 구동스프로킷(260) 사이에 전자 클러치나 조 클러치(JAW CLUTCH)를 설치할 경우에는 제2 헬리컬 스키머(2b)의 회전을 필요에 따라 단속할 수 있게 된다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명은 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명은 하수 또는 폐수 처리 시스템의 침전지에서 발생하는 스컴(scum)을 제거함에 있어서 스컴 스키머가 미치지 못하는 사각지대(Blind Spot)를 없앰으로써, 스컴 제거 효율을 향상시킬 수 있도록 한 발명으로서, 산업상 이용가능성이 매우 높은 발명이다.

Claims (10)

  1. 침전지 내의 스컴을 제거하기 위한 헬리컬 스키머 장치에 있어서;
    모터와;
    상기 모터의 구동에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 스컴을 수집함과 동시에, 수집된 스컴을 트라프 측으로 이송시켜 배출시키도록 상기 트라프를 기준으로 대칭되게 동일 평면상에 이격 배치되는 2개의 헬리컬 스키머와;
    상기 모터의 구동에 의해 2개의 헬리컬 스키머가 서로 반대방향으로 회전될 수 있도록 모터의 구동력을 각각의 스컴 스키머에 전달하는 동력전달수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2개의 헬리컬 스키머는,
    상기 모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 제1 샤프트와;
    상기 제1 샤프트와 이격 배치되며 상기 제1 샤프트와 연동하여 회전하되 역방향으로 회전하는 제2 샤프트; 및
    상기 제1 샤프트 및 제2 샤프트 각각의 외주면상에 축선방향을 따라 나선형을 이루며 이격 설치되는 적어도 하나 이상의 헬리컬 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  3. 제2항에 있어서, 상기 동력전달수단은,
    상기 모터의 구동력을 제1 샤프트로 전달하는 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛과,
    상기 제1 샤프트의 회전 방향과 역방향으로 제2 샤프트가 회전하도록 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛으로부터 전달받은 구동력을 반전시켜 제2 샤프트로 전달하는 제2 헬리컬 스키머용 동력전달유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 헬리컬 스키머용 동력전달유닛은,
    상기 모터로부터 구동력을 전달받아 회전하도록 설치되는 제1 구동스프로킷과;
    상기 제1 구동스프로킷과 연동하여 동일 방향으로 회전하게 되며 상기 제1 샤프트를 회전시키도록 제1 샤프트에 결합되는 제1 스키머 회전용 스프로킷; 및
    상기 제1 구동스프로킷과 제1 스키머 회전용 스프로킷이 연동하도록 이들에 귄취되는 제1 체인을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 헬리컬 스키머용 동력전달유닛은,
    상기 제1 스키머 회전용 스프로킷에 연동하여 동일 방향으로 회전하도록 설치되는 제2 스키머 반전용 스프로킷과;
    상기 제2 스키머 반전용 스프로킷과 함께 회전하도록 동일 축상에 설치되는 반전용 구동기어와;
    상기 반전용 구동기어에 맞물려서 역방향으로 회전하도록 설치되는 반전기어와;
    상기 반전기어와 동일 축상에 설치되는 제2 구동스프로킷과;
    상기 제2 구동스프로킷에 연동하여 회전하게 되며 상기 제2 샤프트를 회전시키도록 제2 샤프트에 결합되는 제2 스키머 회전용 스프로킷; 및
    상기 제2 구동스프로킷과 제2 스키머 회전용 스프로킷이 연동하도록 이들에 권취되는 제2 체인을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 체인의 권취 경로 상에는 제1 체인의 장력을 조절하기 위한 장력조절용 스프로킷이 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 스키머 반전용 스프로킷은 제1 체인의 권취 경로에 있어서,
    상기 제1 스키머 회전용 스프로킷과 상기 제1 체인의 장력을 조절하기 위한 장력조절용 스프로킷 사이에 배치되어,
    상기 제1 스키머 회전용 스프로킷에 연동하여 동일 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 듀얼 헬리컬 스키머의 제1 샤프트 및 제2 샤프트 상에 각각 대칭되게 구비되는 2개의 헬리컬 블레이드에는,
    상기 2개의 헬리컬 블레이드를 둘레 방향을 따라 감싸도록 서로 연결하는 복수개의 링 플레이트가 상기 제1 샤프트 및 제2 샤프트의 축방향을 따라 일정 간격 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 헬리컬 블레이드 각각에는,
    상기 헬리컬 블레이드 하부에 위치하며 스컴 배출로인 트라프를 구비하는 비치 플레이트 상부면과의 기밀을 유지하면서 스컴을 긁을 수 있도록 하는 실링러버가 구비됨을 특징으로 하는 듀얼 헬리컬 스키머.
  10. 원수가 유입되는 침전지와;
    상기 침전지 바닥에서 슬러지를 긁어모아서 침전지 외부로 배출하도록 구비되는 슬러지 수집기; 및
    상기 침전지의 수면에서 슬러지 수집기의 플라이트에 의해 밀려온 스컴 및 부유물을 스컴 배출로인 트라프를 통해 배출되도록 작용하는 스컴 스키머를 포함하는 슬러지 제거설비로서,
    상기 스컴 스키머는,
    상기 트라프를 기준으로 대칭되게 트라프 전후방 양측에 배치되어 트라프 전방 및 후방의 스컴 및 부유물을 트라프로 보내는 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 구성의 듀얼 헬리컬 스키머인 것을 특징으로 하는 슬러지 제거설비.
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