KR0121495Y1 - 하수처리 시스템의 내부순환장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 활성오니를 이용한 하수처리 시스템의 내부순환장치에 관한 것이다. 종래 활성오니를 이용한 하수처리 시스템에서 폭기조에서 처리수를 탈질조로 반송하는 내부순환를 위하여 에어 리프트 펌프 또는 저양정 축류 펌프가 사용되고 있으나 효율이 불량하고 비경제적이며 유량의 변동을 조절하기 어려운 폐단이 있었다. 본 고안은 탈질조와 폭기조를 연결하며 폭기조의 수위보다 높은 수위를 가지는 반송수로와; 폭기조와 반송수로사이에 형성되어 양수된 반송수를 반송수로로 배출하는 배출구와; 폭기조내에 회전가능하게 설치되어 폭기조내의 처리수를 배출구로 양수하는 수차형 양수드럼 및; 이 양수드럼을 회전구동시키는 가변속 전동기로 구성되는 것으로 내부순환을 효율적으로 수행할 수 있으며, 경제적이며 유량의 변동을 쉽게 조절할 수 있게 되는 것이다.

Description

하수처리 시스템의 내부순환장치

제1도 및 제2도는 본 고안이 적용되는 하수처리 시스템의 일례를 보인 종단측면도 및 평면도

제3도는 제1도의 A-A선 단면도

제4도는 본 고안에 의한 양수수단의 일 실시례를 보인 부분 종단측면도

제5도는 제4도의 B-B선 단면도

제6도는 본 고안에 의한 양수수단의 다른 실시례를 보인 부분 종단측면도

제7도는 본 고안에 의한 양수수단의 또 다른 실시례를 보인 부분 종단 측면도

제8도는 본 고안에 의한 양수수단의 또 다른 실시례를 보인 부분 종단 측면도

제9도는 본 고안에 의한 양수수단의 또 다른 실시례를 보인 부분 종단 측면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:탈질조2:폭기조

10:양수수단20:원호형 가이드

30:양수드럼31:드럼축

32,32a:양측판33:버킷

34,34a:버킷부재34':통기공

35:실 플레이트37:내측 원통체

38:버킷측판40:통기관

본 고안은 하수처리 시스템의 내부순환장치에 관한 것으로, 특히 펌프를 사용하지 않고 다수개의 버킷을 가지는 양수드럼을 이용하여 양수함으로서 내부순환을 효율적으로 수행할 수 있음과 아울러 경제적으로 되는 하수처리 시스템의 내부순환장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리 시스템에서 사용되는 활성오니법에는 표준활성오니법과, A/O 프로세스 및 , A₂/O 프로세스가 사용되고 있다.

이들 중 A₂/O 프로세스는 활성오니를 이용하여 BOD감소와, 인 및 질소를 제거하는 대표적인 공법의 하나이다.

이러한 A₂/O 프로세스에서는 폭기조에서 원수중에 포함되어 있는 암모니아성 질소를 질산화 균에 의하여 질산화하고 이 질산성 질소를 무산소 상태의 탈질조로 이송하여 탈질균에 의해 질산성 질소가 가스상태로 되어 대기중으로 배출되도록 한다.

이를 위하여 질산화된 혼합액을 폭기조로부터 탈질조로 이송하는 것을 내부순환이라고 하며, 내부순환율은 처리 하수량의 100~300%에 달하면 호기조에서 호기조의 전단계인 산소 상태의 탈질조로 이송해야 하기 때문에 양정이 50cm내외의 이송장치가 필요하다.

지금까지 이러한 내수순환을 위하여 에어 리프트 펌프(Air Lifte Punp) 또는 저양정 축류 펌프가 사용되고 있으나 효율이 불량하고 비경제적이며 유량의 변동을 조절하기 어려운 페탄이 있었다.

본 고안은 수차형 양수드럼을 이용하여 가변속 전동기로 회전시킴으로써 50cm 내외의 양정을 간단하게 얻을 수 있도록 함으로써 내부순환을 효율적으루 수행할 수 있으며, 경제적이며 유량의 변동을 쉽게 조절할 수 있도록 한 하수처리 시스템의 내부순환장치를 제공하려는 것이다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 탈질조와 폭기조를 연결하며 폭기조의 수위보다 높은 수위를 가지는 반송수로와; 폭기조와 반송수로사이에 형성되어 양수된 반송수를 반송수로로 배출하는 배출구와; 폭기조내에 회전가능하게 설치되어 폭기조내의 처리수를 배출구로 양수하는 수차형 양수드럼 및; 이 양수드럼을 회전구동시키는 가변속 전동기로 구성됨을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 하수처리 시스템의 내부순환장치를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라서 상세히 설명한다.

제1도 내지 제3도는 본 고안의 적용되는 하수처리 시스템의 일례를 보인 것으로, 탈질조(1)와 폭기조(2)가 병설되어 있으며, 탈질조(1)에는 다수개의 교반기(3)가 설치되고, 폭기조(2)에는 폭기수단(4)이 설치되어 있다.

상기 탈질조(1)와 폭기조(2)는 폭기조(2)의 수위보다 높은 수위를 가지는 반송수로(5)로 연결되어 있으며, 폭기조(2)에는 양수수단(10)이 설치되어 있다.

상기 폭기조(2)의 수위와 반송수로(5)의 수위차는 50cm 내외로 된다.

상기 양수수단(10)은 제1도 내지 제3도에 도시한 바와 같이 폭기조(2)와 반송수로(5)사이에 형성되어 양수된 반송수를 반송수로(5)로 배출하는 배출구(6)와, 상단이 배출구(6)와 연결되며 폭기조(2)의 처리수중에 일부가 잠기는 원호형 가이드(20)와, 폭기조(2)내에 회전가능하게 설치되어 일부가 처리수에 잠기는 수차형 양수드럼(30)과, 이 양수드럼(30)을 회전 구동시키는 가변속 전동기(M)로 구성된다.

상기 배출구(6)와 원호형 가이드(20)는 일체로 형성하여 폭기조(2) 벽체에 배출구(6)가 관통되도록 설치하는 것이 바람직하다.

제4도 및 제5도는 본 고안에 의한 양수드럼(30)의 일 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례에서는 탈질조(1)의 상부측에 굴대설치되어 가변속 전동기(M)에 의해 구동되는 드럼축(31)과, 이 드럼축(31)의 양단측에 고정되는 양측판(32)과, 이 양측판(32)사이에 부착되어 외주방향으로 개방되며 그 외측단부가 상기 원호형 가이드(20)에 밀착 접촉되고 통기공(34')이 천공된 다수개의 원호형 버킷(33)으로 구성된다.

상기 드럼축(31)은 제4도에 도시한 바와 같이 폭기조(2)의 벽체 상면에 설치된 베어링(31a)에 의하여 회전가능하게 지지된다.

상기 양측판(32)은 제5도에 도시한 바와 같이 드럼축(31)에 고정되어 상기 버킷(33)의 양측단부를 막아 버킷(33)이 외주측에서만 개방되도록 하는 것이다.

상기 버킷(33)은 제4도에 도시한 바와 같이 원호형 버킷부재(34)의 외측단이 인접하는 원호형 버킷부재(34)의 등부분에 접합되고 내측단이 상기 원호형 가이드(20)에 밀착 접촉되는 형태로 다수개의 버킷부재(34)를 연결하여서 된다.

상기 원호형 버킷(33)을 구성하는 버킷부재(34)의 끝단부에는 제4도에 도시한 바와 같이 상기 원호형 가이드(20)에 밀착되도록 하기 위한 실 플레이트(Seal Plate)(35)가 부착되어 이 실 플레이트(35)와 원호형 가이드(20)사이에서 누수가 발생되지 않고 버킷(33)에 담긴 반송수가 배출구(6)로 배출될 수 있도록 구성되어 있다.

상기 실 플레이트(35)로서는 고무나 부직포가 사용되며, 보강편(35a)을 대고 나사로 체결고정하는 것이다. 상기 양측판(32)과 원호형 가이드(20) 사이에도 이와 같은 누수방지구조가 설치된다.

상기 양수드럼(30)의 회전방향은 제4도에 도시한 바와 같이 상기 버킷(33)들이 원호형 가이드(20)의 하단으로부터 거슬러올라가는 방향으로 설정된다.

도면에서 미설명 부호 41,42,43은 가변속 전동기(M)의 회전력을 양수드럼(30)에 전달하기 위한 스프로킷과 체인이다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 하수처리 시스템의 내부순환장치는 제4도에 도시한 바와 같이 양수드럼(30)의 버킷(33)중 일부(도면에서는 5개)가 폭기조(2)내의 처리수에 전부 또는 일부가 잠긴 상태로 된다.

이때 버킷(33)이 제4도의 가의 위치에 도달하게 되면 버킷(33)에는 폭기조(2)의 처리수내에 잠기기 시작하며 버킷(33)이 나의 위치에 도달하면 처리수가 유입되면서 그 버킷(33)내에 있던 공기는 통기공(34')을 통하여 배출되어 주중에 잠기지 않은 버킷(33)들에 천공된 통기공(34')을 통하여 대기중으로 빠져나가게 되므로 처리수의 유입이 원활하게 이루어지게 된다.

버킷(33)이 제4도의 다의 위치에 도달하게 되면 버킷(33)은 처리수에 의하여 완전히 채워지며 다의 위치에서 라의 위치로 이동하는 과정에서 버킷(33)의 외주측 개방부를 통하여 일부의 처리수가 빠져나가게 되어 라의 위치에서는 버킷(33)에는 처리수가 완전히 채워지지 않고 상측에 공기가 존재하는 상태로 된다.

이때 라의 위치에서부터 버킷(33)의 끝단부에 부착된 실 플레이트(35)가 원호형 가이드(20)에 밀착접촉하게 되면서 더 이상 버킷(33)으로부터 처리수가 빠져나가지 않는 상태에서 마, 바의 위치로 이동하게 되고, 사의 위치에서부터 버킷(33)에 채워진 처리수가 배출구(6)를 통하여 반송수로(5)로 배출되기 시작한다.

버킷(33)의 아의 위치로 이동하면 버킷(33)에 채워져 있던 처리수는 완전히 배출되어 버킷(33)내에는 처리수가 존재하지 않고 대기중에 노출된 상태로 된다.

이러한 과정은 후속 버킷(33)들에 의하여 계속되며 아의 위치에서 다시 가의 위치로 이동하는 동안에는 대기중에 노출된 상태를 유지하게 된다.

한편, 나, 다, 라의 위치에 있는 버킷(33)들 사이에 형성된 오목부(36)에는 통기공(34')을 통하여 처리수가 유립되는 바, 이들 오목부(36)에 단김 처리수는 다의 위치에서 라의 위치로 이동하는 과정에서 통기공(34')을 통하여 버킷(33)내로 빠져나가게 되며, 라의 위치에서 완전히 빠져나가 버킷(33)내에 담기게 된다.

상술한 양수과정에서 양수량은 버킷(33)의 크기 및 회전수에 의하여 결정되는 바, 버킷(33)의 크기가 일정하므로 가변속 전동기(M)의 회전수를 조절하는 것에 의하여 양수량을 조절할 수 있게 되는 것이다.

제6도는 본 고안의 다른 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례에서는 버킷(33)의 형상이 대략 각형으로 형성된 것이며, 여타 구성은 상술한 실시례에서와 동일하므로 동일 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

제7도는 본 고안의 또 다른 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례에서는 양수드럼(30)을 구성하는 각 버킷(30)들에 내접하는 내측 원통체(37)를 설치하여 상기 양측판(32a)이 원통체(37)의 양측을 막는 식으로 결합하고, 제4도의 실시례에서와 같은 원호형 버킷(33)의 양측부는 버킷측판(38)으로 막도록 구성한다. 상기 버킷측판(38)과 원호형 가이드(20)사이에도 누수방지구조를 설치한다.

본 실시례에서는 상기 내측 원통체(37)와 각 버킷(33)사이에는 양수드럼(30)의 양측단부에서 개구되는 공간부(39)가 형성되는 바, 상기 버킷(33)들의 내부공간은 통기공(34')과 공간부(39)를 통하여 대기와 연통하게 되는 것이며, 여타 구성 부분은 상술한 실시례에서와 동일하므로 동일부분에 대하여는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

제8도는 본 고안의 또 다른 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례에서는 버킷(33)의 형상은 제6도의 실시례와 같이 대략 각형으로 형성하고 제7도의 실시례에서와 같이 내측 원통체(37)를 설치한 것이며, 여타 구성 부분은 상술한 실시례에서와 동일하므로 동일 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

제9도는 본 고안의 또 다른 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례에서는 양수드럼(30)이 내측 원통체(37)의 양단에 양수드럼(30)의 외경과 일치하는 직경의 양측판(32)을 접합하고, 양측판(32)과 내측 원통체(37)의 사이에 양측판(32)의 외주연과 일치하는 원호형 외주벽부(34a')와 이 외주벽부(34a')를 내측 원통체(37)와 연결하는 연결부(34a')가 일체로 형성된 버킷부재(34a)를 접합하여 대력 U자형 버킷(33a)을 형성하고, 인접하는 버킷(33a)의 연결부(34a)측과 개구부(34a)측을 통기관(40)으로 연통연결하며, 개구부(34a)가 선행하여 회전하도록 구성함과 아울러 상기 배출구(6)의 상단부에 양수드럼(30)의 상측 1/4원주 정도를 감싸는 연장부(6a)를 연장 형성한 것이다.

본 실시례에서는 버킷(33a)의 개구부(34a)가 선행하는 방향으로 회전하는 것으로서 버킷(33a)이 처리수를 퍼담아 이동시키고 배출구(6)에 이르러 쏟아내는 식으로 작동하는 것이며, 처리수에 잠긴 버킷(33a)의 연결부(34a)측이 처리수에 잠기지 않은 버킷(33a)의 개구부(34a)측과 통기관(40)으로 연결되어 있으므로 버킷(33a)에 처리수가 담기는 과정에서 버킷(33a)내의 공기가 통기관(40)을 통하여 배출되면서 처리수가 원활하게 담기게 되는 것이다.

본 실시례에서 여타 구성 부분은 상술한 실시례에서와 동일하므로 동일 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

이상과 같이 본 고안에 의하면 탈질조와 폭기조를 폭기조의 수위보다 높은 수위를 가지는 반송수로에 의하여 연겨랗고 폭기조측에 다수개의 버킷을 가지는 양수드럼을 설치하여 가변속 전동기를 이용하여 회전구동하는 것에 의하여 폭기조내의 처리수를 탈질조로 내부순환시킬 수 있으므로 내부순환을 효율적으로 수행할 수 있으며, 경제적이며 유량의 변동을 쉽게 조절할 수 있게 되는 것이다.

Claims (9)

1. 탈질조와 폭기조를 연결하며 폭기조의 수위보다 높은 수위를 가지는 반송수로와; 폭기조와 반송수로사이에 형성되어 양수된 반송수를 반송수로로 배출하는 배출구와; 폭기조내에 회전가능하게 설치되어 폭기조내의 처리수를 배출구로 양수하는 수차형 양수드럼 및; 이 양수드럼을 회전구동시키는 가변속 전동기로 구성됨을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 배출구의 입구 저면에서 연장되어 폭기조의 처리수중에 일부가 잠기며 상기 양수드럼이 접촉되는 원호형 가이드를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 양수드럼은 폭기조 벽체에 굴대설치되는 드럼축과, 이 드럼축의 양측에 고정설치된 양측판과, 이 양측판 사이에 접합되는 버킷부재로 된 다수개의 버킷으로 구성됨을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 양측판은 양수드럼의 외경과 일치하는 직경을 가지는 크게로 형성되어 버킷부재의 양단이 상기 양측판에 의하여 막힌것을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 양측판은 양수드럼의 외경보다 작게 형성되며, 그 사이에 상기 버킷부재가 내접하는 내측 원통체가 접합되고, 버킷부재의 양측은 버킷측판에 의하여 막힌 것을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 버킷부재에는 그 내부를 대기와 연통시키는 통기공이 천공된 것을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 양수드럼은 내측 원통체의 양단에 양수드럼의 외경과 일치하는 직경의 양측판을 접합하고, 양측판과 내측 원통체의 사이에 양측판의 외주연과 일치하는 원호형 외주벽부와 이 외주벽부를 내측원통체와 연결하는 연결부가 일체로 형성된 버킷부재를 접합하여 대략 U자형 버킷을 형성한 것이며, 사기 연결부와 반대측에 형성되는 개구부가 선행하여 회전하도록 구성함과 아울러 상기 배출구의 상단부를 연장한 것임을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 버킷은 인접하는 버킷끼리 통기관으로 연통연결된 것을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.
9. 제2항 내지 제5항, 제7항 및 제8항중 어느 한항에 있어서, 상기 버킷에는 상기 원호형 가이드에 밀착접촉되는 실 플레이트가 부착된 것을 특징으로 하는 하수처리 시스템의 내부순환장치.