KR20010009110A - 오니토 준설장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 겔상의 오니토의 준설에 있어서 수심에 관계없이 연속 흡인 준설을 가능하게 함과 동시에 구조의 간소화를 추구한 것이다. 또한 오니토의 함수율을 증가시키지 않고 준설을 할 수 있도록 한다. 일측면의 하부측을 개구하고 이동에 의해 오니토를 끌어넣는 오니토 취입체(2)와 오니토 취입체 직상부에 연결하여 반송담체가 되는 슬러이상 오니토 유체를 고압분사하여 취입체내의 준설오니토를 흡인하는 제트펌프체(3)와 펌프체(3)으로의 반송담체의 고압공급하는 공급관(4)과 펌프체로부터의 토출관(6)을 구비하여서 된다.

Description

오니토 준설장치{SLUDGE DREDGE APPARATUS}

본 발명은 오니토의 준설을 수행하는 오니토 준설장치에 관한 것이다.

항만, 하천, 저수지, 댐 등에 퇴적된 오니토는 그대로 방치하면 그 기능을 잃어버리게 되므로 적정한 준설을 행하고 있다.

준설수단으로서는 버킷(Bucket)으로 퍼올리거나 진공흡입과 병행하여 에어 리프트(Air Lift)에 의해 퍼올리는 등의 방법들이 알려져 있다.

그렇게 퍼올린 오니토는 선상 탱크에 수납하여 탱크 상태대로 소정의 장소로 수송하거나 탱크로부터 관로이송을 하여 적절한 처리시설로 보내고, 처리시설에서는 탈수처리를 하거나 응집제를 첨가하여 응집시켜 어느 정도까지 고형상으로 만든 뒤에 폐기처리하고 있다.

오니토 준설에는 크램 셀 버킷(Clam Shell Bucket)을 채용한 경우에 액상화되기 쉬운 오니토는 오니토를 퍼올리는 도중에 유출하지 않도록 천천히 퍼올려야 할 필요가 있고, 또한 비 연속작업이 된다. 더욱이 버킷을 오니토층에 꽂아 넣을 때에도 수중에 오니토를 헤쳐 놓게 되는 등 작업성이 우수하다고는 말할 수 없다.

이에 대해 오니토의 진공흡입은 연속작업이 되고 작업 능률은 현저히 우수하나 여러 가지 문제점을 가지고 있다.

첫째로 흡상을 하는 진공펌프는 통상 선상 및 지상에 설치하게 되고, 그 흡상할 수 있는 높이 및 거리에는 물리적인 한계가 있다.

둘째로 흡상한 오니토의 저류 탱크의 진공상태를 유지하기 위해서는 그에 상응하는 용적의 밀봉탱크 및 진공팬(Fan)이 필요하게 되고, 탱크 하나만으로는 탱크로부터의 반출이 진공상태를 해제하고 가압 상태로 할 필요가 있어 비 연속작업이 된다. 연속작업으로 하려면 적어도 밀폐 탱크를 2개 이상 병렬로 설치하여 진공흡입과 압력배출을 교대로 행하여야 하므로 설비 자체가 대형화된다.

셋째로 흡인하기 위해서는 침전 상태의 오니토를 유동 상태로 하여 흡인 가능하도록 할 필요가 있어 지금까지는 프로펠러(Propeller) 교반을 행하고 있다. 이 때문에 수중에서 사용 가능한 상태에서 모터를 흡인부재에 넣어서 조립하여야 하므로 번잡스러운 장비가 되게 되고, 오니토내에 섬유상 폐기물이 있을 경우 바로 프로펠러에 감기게 되어 작동이 정지되는 원인이 된다. 또한 오니토를 프로펠러로 교반을 하면 프로펠라의 부압(負壓) 부분에 물이 흘러들어와 교반되어 슬러리(Slurry)화된 오니토의 함수율이 높게 되어 준설 오니토의 준설 후의 탈수처리, 응집처리, 고화(固化)처리에 있어 처리제의 필요량의 증가는 물론 처리 능률의 저하를 초래하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 준설장치 전체 구조의 간소화, 준설수심에 관계없이 준설 가능하게 함은 물론 준설시의 오니토의 함수율 증가 방지를 실현할 수 있는 새로운 오니토 준설장치를 제공하려는 것이다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 오니토 준설장치의 제1 실시례를 보인 것으로,

도 1은 전체 측면도.

도 2는 동 평면도.

도 3은 동 취입체의 정면도.

도 4는 동 측면도.

도 5는 동 일부 절개 사시도.

도 6은 동 돌출관의 선단부분의 단면도.

도 7은 동 제트펌프의 단면도.

도 8은 본 발명에 의한 오니토 준설장치의 제2 실시례를 보인 측면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 선체부 11 : 선체

12 : 앵커용 기둥 13 : 돌출관의 이동조작기구

2 : 오니토 취입체 21 : 취입부

211 : 상자형 본체 212 : 개구부

213 : 연결관부 214 : 안내판부

215 : 개폐문 216 : 개폐문의 개폐조작기구

22 : 안내측벽부 23 : 스크린부

24 : 회동연결부 241 : 지지암

242 : 연결틀 243 : 축구멍

244 : 축체 25 : 경사자세제어부

3 : 제트펌프 31 : 흡인실

32 : 노즐 33 : 혼기관

34 : 공기도입관 35 : 유송관

4 : 공급관 5 : 슬러리펌프

6 : 토출관 7 : 저류탱크부

71 : 저류탱크 72 : 반출펌프

73 : 반출관로 8 : 교란방지판

본 발명에 의한 오니토 준설장치는 일측면의 하부측을 개구하고 이동에 의해 오니토를 끌어넣는 오니토 취입체와, 상기 오니토 취입체 직상부에 연결하여 반송담체가 되는 유체를 고압분사하여 상기 취입체내의 준설 오니토를 흡인하는 제트펌프체와, 상기 제트펌프체에 반송담체를 고압공급하는 공급관 및 펌프로 이루어지는 공급부와, 상기 제트펌프체로부터의 토출관 및 준설오니토의 저류탱크를 갖춘 것을 특징으로 한다.

그러므로 오니토 취입체를 이동하여 오니토를 압축하면서 어느 정도 굳어진 상태로 취입하고, 동시에 반송담체유체를 제트펌프로 공급하면 취입된 오니토는 반송담체유체에 섞여져 슬러리화되어 토출관을 통해 수상이나 지상으로 반송되게 된다. 따라서 수상이나 지상에 공급부의 펌프를 설치하는 것으로 준설길이의 한계에 영향을 받지 않게 되고, 또한 수중에 위치하는 섬유상 폐기물(로프, 와이어 등)이 있더라도 어떠한 지장도 없이 오니토와 함께 준설된다.

또한 본 발명은 상기 장치에 있어서 반송담체를 제트펌프의 흡인에 의해 슬러리화된 준설 오니토 상태로 만드는 것으로, 슬러리화 오니토를 반송담체로 채용하는 것으로, 준설시에 오니토의 함수율을 증가시키지 않고 슬러리화하여 수상이나 지상에 관로반출을 할 수가 있다.

이하 본 발명에 의한 오니토 준설장치를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라서 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 준설장치를 준설선에 설치한 예를 나타낸 것으로, 선체부(1)와, 오니토 취입체(2), 제트펌프체(3)와, 공급부를 구성하는 공급관(4) 및 펌프(5)와 토출관(6)과, 저류탱크부(7) 등으로 구성되어 있다.

상기 선체부(1)는 종래의 준설선과 같이 이동기능(엔진, 스크류, 방향키 등)을 갖춘 선체(11)에 앵커(Anchor)용 기둥(12)과, 돌출관(공급관 4와 토출관 6)의 이동조작기구(13)를 갖추고, 슬러리 펌프(5)와 저류탱크(71)와 반출펌프(72)와 반출관로(73)로 되는 저류펌프부(7)를 선체(11)상에 배치하며, 상기 저류탱크(71)와 접속한 슬러리펌프(5)를 공급관(4)과 접속하고, 토출관(6)을 저류탱크(71)와 접속하여 공급관(4)과 토출관(6)을 함께 묶은 돌출관을 선체(11)로부터 돌출시켜 그 돌출관을 이동조작기구(13)로 수중에 경사지게 침하 가능하게 하고 또한 좌우로 이동 회동 가능하게 하여 이루어진다.

그리고 돌출관의 선단에 제트펌프(3)를 삽입 설치하고, 취입체(2)를 제트펌프(3)로부터 하부에 설치한 것이다.

오니토 취입체(2)의 구체적인 구조는 취입부(21)와, 안내측벽부(22)와, 스크린(Screen)부(23)와, 회동연결부(24)와, 경사자세제어부(25)를 구비하여 이루어진다.

취입부(21)는 상자형 본체(211)의 하방 양측면을 개구부(212)로 하고, 상방에 연결관부(213)를 설치하여 되고, 개구부(212)의 밑면 쪽으로부터는 안내판부(214)를 돌출 설치하고, 개구부(212)에는 좌우 개구부의 한 쪽을 개구하면 다른 쪽은 폐쇄하는 개폐문(215)을 내부에 설치함과 동시에 개폐문(215)의 개폐조작기구(예를 들면 조작용 실린더 등)(216)를 부설하여 된다. 안내측벽부(22)는 개구부(212)의 양측으로부터 끝이 넓어지는 상태로 부착되어 된다. 또한 스크린부(23)는 상기 개구부(212)의 전방에 종격자상으로 형성하여 돌 등의 큰 고형물의 취입을 저지한다.

회동연결부(24)는 취입부(21)와 일체로 연결한 지지암(Arm)(241)과, 지지팔(241)에 연결되어 연결관부(213)의 상방에 배치된 연결틀(242)을 구비하여 연결틀(242)와 좌우면에 축구멍(243)을 설치하여 다음에 설명하는 제트펌프(3)의 직하에 회동 가능하게 적절한 축체(244)를 가지고 연결 지지하고, 동시에 연결관부(213)와 제트펌프(3)의 흡입실과를 가요연결관(245)으로 연통시켜서 된다.

경사자세제어부(25)는 취입부(21), 안내측벽부(22), 스크린부(23), 회동연결부(24)의 전체를 경사자세제어부(실린더)(24)의 작동으로 축체(244)를 중심으로 적절한 경사자세로 하는 것이 가능하도록 한 것이다.

제트펌프(3)는 상기와 같이 공급관(4)과 토출관(6) 사이에 삽입 설치한 것으로, 취입부(21)와 접속한 흡인실(31)과, 공급관(4)와 접속한 노즐(32)과, 노즐(32)의 선단과 접속하여 상기 흡인실(31)에 개구한 혼기관(33)과, 혼기관(33)에 연결한 공기도입관(34)과, 혼기관(33)에 대면하여 형성되어 토출관(6)과 연결되는 유송관(流送管)(35)로 이루어진다. 또한 공기도입관(34)은 돌출관에 함께 묶어 선체(11)상까지 설치하여 둔다.

다음에 상기의 실시장치의 준설동작에 대해 설명한다.

최초에는 반송담체로서 통상의 물이라도 좋으나 종전에 준설한 슬러리상의 오니토(B)를 저류탱크(71)에 넣어 사용하여도 좋다. 우선 선체(11)를 안정시켜 돌출관을 경사 침하시켜 준설 대상물인 표층 오니(Gel 상태의 오니토(A)내에 취입체(2)를 가라앉힌다. 그리고 취입체(2)를 표층 오니(A)층의 하부의 지반면(C)에 안내판부(214)를 위치시켜 선체(11)를 조선하거나 또는 이동조작기구(13)를 동작시켜 돌출관을 측방 사이로 이동시킨다. 이 이동방향 쪽의 개구부(212)는 개구하고 다른 쪽의 개구부는 폐쇄하여 둔다.

상기 이동에 의해 오니토(A)는 안내측벽부(22) 및 안내판부(214)에 의해 개구부(212)로부터 본체(211)내로 자연스럽게 압입되어 제트펌프(3)까지 가게 된다. 동시에 슬러리펌프(5)를 동작시켜 반송담체(슬러리화 오니토 B)를 공급관(4)를 통하여 노즐(32)로부터 분사한다. 이 분사는 공기가 도입된 혼기상태로 되어 유송관(35)에로 분사된다.

이 혼기분사 시에 흡인실(31)내에 존재하고 있는 유체는 혼기분사류에 발려들어 섞여 유송관(35)에 흡인되어 토출관(6)내를 이송하게 된다. 그리고 흡인은 자연히 취입체(2)의 본체(211)내에 존재하는 준설대상의 겔(Gel)상 오니토(A)를 흡인하게 되고, 취입체(2)의 횡이동에 대응하여 펌프(5)를 작동시키면 물밑의 겔상 오니토(A)가 순차적으로 선상으로 운반되어 준설이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 준설된 겔상 오니토(A)는 제트펌프(3)의 혼기분사류에 빨려들어 섞이는 것으로, 전체가 균일한 슬러리상의 오니토(B)로 되어 저류탱크(71)에 일단 저장되게 되고, 그대로 일부는 반송담체로서 사용되게 되는 것이다.

그리고 저류탱크(71)에 저장된 슬러리상 오니토(B)는 반출펌프(72)를 구동시켜 반출관로(73)을 통해 지상의 처리시설로 보내지게 되는 것이다.

특히 상기의 실시례에서는 준설한 겔상 오니토(A)를 관로이송을 하기 쉽도록 하기 위해 교반을 할 필요가 없기 때문에 수중구조물을 간단히 할 수가 있다. 물론 겔상 오니토(A)를 취입체(2)의 본체(211)에 강제로 가압하여 끌어넣는 식으로 끌어넣고, 또한 흡입시의 혼기분류에 빨려들어 섞여 자연스럽게 슬라이화하는 것으로 선상으로의 관로유송을 용이하게 실현할 수 있다. 더욱이 반송담체로 슬러리화 오니토를 이용하는 것으로 준설작업을 하는 것에 의해 오니토의 함수율이 높아지는 일이 없기 때문에 응집제가 필요없고 고화제의 사용량의 감소 등 준설 후의 탈수처리, 응집처리, 고화처리를 효율적으로 수행할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 실시례에서 나타난 바와 같이 전 기구를 선체에 설치하지 않고, 돌출관과 돌출관의 동작제어기구만을 선체에 설치하고, 그외의 부재는 모두 지상에 설치하여 적절한 배관(호스 등의 플렉시블관)으로 접속하여도 좋고, 또는 그외의 일부를 선체에 장치하거나 또는 전체를 지상에 배치하여도 좋다.

또한 제트펌프체를 혼기형으로 하였으나 이젝터(Ejector) 또는 비 혼기형으로 하여도 무방하다.

도 8은 본 발명의 제2 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례는 댐, 호스 등의 수심이 깊고, 퇴적층 높이가 높으나 퇴적오니의 비중이 낮아 종래의 준설방법으로는 준설이 불가능하거나 준설시의 기계적 교반, 와류 등에 의해 퇴적오니가 교반되어 상측부 물과 혼합되어 수질 오염을 발생시킬 염려가 있는 경우에 적용하는 것이다.

본 실시례에서는 상기 공급관(4)과 토출관(6)으로 되는 돌출관의 선단 부근에 취입체(2)보다 높은 위치에 고깔형 교란방지판(8)을 설치한 것이다.

본 실시례에서는 퇴적층 높이가 높은 경우 도시한 바와 같이 공급관(4)과 토출관(6)을 수직으로 배치한 상태로 하강시키며 이때 상층부가 함몰되려는 현상이 발생되더라도 교란방지판(8)에 의하여 상하부가 차단되어 오니와 물의 교란에 의한 수질오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 교란방지판(8)은 취입되는 오니토량만큼 하강시에 오니토의 비중, 유속 등을 고려하여 도 8의 "D"부에서의 와류가 발생되지 않는 크기로 제작하는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 일측면의 하부측을 개구하고 이동에 의해 오니토를 끌어넣는 오니토 취입체(2)와 오니토 취입체 직상부에 연결하여 반송담체가 되는 슬러이상 오니토 유체를 고압분사하여 취입체내의 준설오니토를 흡인하는 제트펌프체(3)와 펌프체(3)으로의 반송담체의 고압공급하는 공급관(4)과 펌프체로부터의 토출관(6)을 구비한 것을 특징으로 하는 것으로 장치 전체의 구조가 간소화되어 흡인 형태의 준설장치에 있어서 준설 깊이의 제한을 해결하고 또는 준설시의 오니토의 함수율 증가 방지를 실현한 것이다. 또한 공급관과 토출관의 선단 부근에 교란방지판을 설치함으로써 오니토와 물의 교란에 의한 수질오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 일측면의 하부측을 개구하고 이동에 의해 오니토를 끌어넣는 오니토 취입체(2)와 오니토 취입체 직상부에 연결하여 반송담체가 되는 슬러이상 오니토 유체를 고압분사하여 취입체내의 준설오니토를 흡인하는 제트펌프체(3)와 펌프체(3)으로의 반송담체의 고압공급하는 공급관(4)과 펌프체로부터의 토출관(6)을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 오니토 준설장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 반송담체를 제트펌프의 흡입에 의해 슬러리화된 준설 오니토 상태로 만드는 것을 특징으로 하는 오니토 준설장치.
3. 제1항에 있어서, 적정한 선체로부터 선단부분에 오니토 취입체 및 제트펌프체를 연결한 공급관 및 토출관을 가지는 돌출관을 수몰가능한 암(Arm)상으로 돌출시킴과 아울러 상기 돌출관의 상하각도 및 좌우회동을 할 수 있는 조작기구를 선상에 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 오니토 준설장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 공급관(4)과 토출관(6)의 선단 부근에 고깔형 교란방지판(8)을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 오니토 준설장치.