KR100269738B1 - 오폐수중의 부유물질 제거 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오폐수 등에 함유되어 있는 부유물질의 제거와 부하변동의 조절이 가능하게 하는 오폐수중의 부유물질의 제거장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오폐수 등이 유입되는 저수조의 수면에 다수의 모세관을 형성하고 있는 흡수부재를 장착한 모세관월류유도관이 수면에 반쯤 잠기도록 설치하여 오폐수 등에 포함되어 있는 부유물질을 효과적으로 제거하면서 처리수를 배출시킬 수 있도록 함과 동시에, 모세관월류유도관이 부력에 의하여 저수조의 수위에 따라 승하강 하도록 하여 오폐수 등의 유입부하변동으로 인한 처리수의 수질 악화를 방지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 본 발명에 의한 오폐수중의 부유물질의 제거장치는, 다수의 처리수유입구멍(9)이 일정간격으로 형성되고 하측 소정위치에 가요성이 양호하며 처리수를 외부로 배출시키는 처리수배수호스(10)가 연결된 중공상태의 후방부력제(7)와, 소정의 부력을 가지는 전방부력제(6)가 일정간격을 이격시킨 상태로 설치되며,

상기 전후방부력제(6)(7)의 사이에는 "V"자 또는 "U"자 형태의 모세관월류유도관(11)을 일정간격을 이격시킨 상태로 후방측이 낮게 설치하되, 상기 각각의 모세관월류유도관(11)의 하측 골부분이 상기 처리수유입구멍(9)과 일치하도록 설치하고,

상기 각각의 모세관월류유도관(11)에는 양단부에 행거추(13)가 설치된 흡수부재(12)를 덮은 뒤에 모세관월류유도관(11)에 덮여진 흡수부재(12)의 중앙부에 누름구(14)를 올려놓아 흡수부재(12)의 중앙부측이 모세관월류유도관(11)의 내측 바닥부근에 위치하도록 하고, 외측의 양단부는 양측 하부로 늘어뜨려 오폐수에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오폐수중의 부유물질 제거방법은, 오폐수가 유입되는 저수조(1)에 모세관월류유도관(11)이 부력에 의해 저수조의 수면에 반쯤 잠긴 상태로 항상 떠 있도록 하고,

상기 모세관월류유도관(11)에 덮여져 있는 흡수부재(12)의 말단에서부터 부유물질이 제거된 처리수가 모세관식으로 흡수되어 상승하게 되면서 사이폰현상으로 모세관월류유도관(11)으로 모여지게 하며,

상기 모세관월류유도관(11)으로 모여지는 처리수는 처리수배수호스(10)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하는 것에 특징이 있다.

Description

오폐수중의 부유물질 제거 장치 및 그 방법

본 발명은 오폐수 등에 함유되어 있는 부유물질의 제거와 부하변동의 조절이 가능하게 하는 오폐수중의 부유물질의 제거장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오폐수 등이 유입되는 저수조의 수면에 다수의 모세관을 형성하고 있는 흡수부재를 장착한 모세관월류유도관이 수면에 반쯤 잠기도록 설치하여 오폐수 등에 포함되어 있는 부유물질을 효과적으로 제거하면서 처리수를 배출시킬 수 있도록 함과 동시에, 모세관월류유도관이 부력에 의하여 저수조의 수위에 따라 승하강 하도록 하여 오폐수 등의 유입부하변동으로 인한 처리수의 수질 악화를 방지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

종래의 일반적인 오폐수 등에 함유되어 있는 부유물질을 제거하기 위한 방법에는 중력을 이용한 침전 또는 부상분리법과 여과재의 공극을 이용한 여과 또는 막분리법이 있다.

전자의 중력을 이용한 침전 또는 부상분리법은 근본적으로 1차 처리 또는 2차 처리에 적용하는 기술이기 때문에 일정 수준 이상의 부유물질 제거 효율을 기대하기는 불가능하다. 게다가 유입수의 수질과 수량의 변동에 대처할 수 있는 능력이 부족하기 때문에 부하변동이 심한 경우에는 다량의 부유물질이 제거되지 못하고 처리수와 함께 유출되어 법적인 규제를 위반하는 경우가 종종 발생한다.

여과에 의한 부유물질 제거방법은 주로 침전 또는 부상분리법에 의한 처리수가 법적인 기준을 만족하지 못했을 때 이를 보완하기 위하여 적용하거나 2차 처리수를 재사용 하고자 할 때에 적용하는 기술이다. 또 정수 처리장에서 응집침전된 처리수 중에 남아 있는 부유물질을 제거하기 위하여 사용하는 기술이다.

따라서 부유물질의 제거 효율은 좋으나 여과시설에 유입되는 부유물질의 농도가 너무 높으면 운전이 곤란하고 또 여과시설을 별도로 설치하므로써 별도의 부지와 시설비용을 추가로 부담해야하는 단점이 있다.

후자의 막분리법에 의한 부유물질 제거방법은 주로 오폐수를 재사용하는 것을 목적으로 적용하는 기술이다. 공극이 매우 작은 막에 고압 또는 고진공을 적용시키기 때문에 부유물질은 물론이고 용존고형물질까지 제거할 수 있는 장점이 있으나 과도한 운영비가 소요되는 단점이 있다.

한편 오폐수는 발생원의 상황에 따라 수량과 수질의 변동을 수반하는 것이 일반적이다. 이러한 부하변동은 처리시설의 성능을 저하시킨다. 따라서 지금까지 이러한 부하변동에 따른 처리수의 수질악화를 방지하기 위하여 별도의 균등지를 설치하거나 필요 이상으로 큰 저류조 또는 반응조를 설치하는 방법이 제시되어 있다.

그러나 이러한 방법은 과다한 건설경비가 요구될 뿐만 아니라 첨두유량의 오폐수 등이 유입되면 미처 처리되지 못한 처리수와 부유물질의 일부가 유출되기 때문에 기대한 만큼의 안정된 처리수를 얻지 못하는 경우가 대부분이다. 또 이러한 처리수를 재사용하려면 여과, 흡착, 오존산화 등의 고도처리장치에 소요되는 비용을 가중시키고 적정 운전 조건의 설정을 곤란하게 하는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부유물질을 함유한 오폐수 등이 다수의 모세관을 형성하는 흡수부재를 통과하여 배출하는 모세관월류유도관에 의하여 부유물질을 효과적으로 제거하고, 모세관월류유도관이 저수조의 수위에 따라 승하강하도록 함으로서, 유입부하변동을 완화시킬 수 있도록 하는 오폐수중의 부유물질 제거장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오폐수중의 부유물질의 제거장치는, 다수의 처리수유입구멍(9)이 일정간격으로 형성되고 하측 소정위치에 가요성이 양호하며 처리수를 외부로 배출시키는 처리수배수호스(10)가 연결된 중공상태의 후방부력제(7)와, 소정의 부력을 가지는 전방부력제(6)가 일정간격을 이격시킨 상태로 설치되며,

상기 전후방부력제(6)(7)의 사이에는 "V"자 또는 "U"자 형태의 모세관월류유도관(11)을 일정간격을 이격시킨 상태로 후방측이 낮게 설치하되, 상기 각각의 모세관월류유도관(11)의 하측 골부분이 상기 처리수유입구멍(9)과 일치하도록 설치하고,

상기 각각의 모세관월류유도관(11)에는 양단부에 행거추(13)가 설치된 흡수부재(12)를 덮은 뒤에 모세관월류유도관(11)에 덮여진 흡수부재(12)의 중앙부에 누름구(14)를 올려놓아 흡수부재(12)의 중앙부측이 모세관월류유도관(11)의 내측 바닥부근에 위치하도록 하고, 외측의 양단부는 양측 하부로 늘어뜨려 오폐수에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오폐수중의 부유물질 제거방법은, 오폐수가 유입되는 저수조(1)에 모세관월류유도관(11)이 부력에 의해 저수조의 수위변동에 따라 항상 수면에 반쯤 잠기도록 하고,

상기 모세관월류유도관(11)에 덮여져 있는 흡수부재(12)의 말단에서부터 부유물질이 제거된 처리수가 모세관식으로 흡수되어 수면위로 상승하게 됨과 동시에 사이폰현상으로 모세관월류유도관(11)으로 모여지게 하며,

상기 모세관월류유도관(11)으로 모여지는 처리수는 처리수배수호스(10)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하는 오폐수중의 부유물질 제거방법에 특징이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수중의 부유물질 제거장치의 일실시예를 나타내는 정단면도.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 평면도.

도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 측단면도.

도 4는 도 2의 A-A선 확대 단면도.

도 5는 도 2의 B-B선 확대 단면도.

도 6은 본 발명의 요부를 확대 도시한 부분 확대사시도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 측면개략도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 저수조 2. 유입구 3. 넘침배수구

4. 수직포스트 5. 상부스토퍼 5a. 중앙스토퍼

6. 전방부력제 7. 후방부력제 8. 상부부력제

9. 처리수유입구멍 10. 처리수배수호스 11. 모세관월류유도관

12. 흡수부재 13. 행거추 14. 누름구

15. 저수탱크 16. 틀체 20. 부유물질제거장치

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상부와 중앙부 소정위치에 상부스토퍼(5)와 중앙스토퍼(5a)가 설치된 4개의 수직포스트(4)가 저수조(1)의 내측에 수직설치되며, 상기 4개의 수직포스트(4)의 내측에는 부력에 의해 수면위로 떠 있으면서 흡수부재로서 오폐수중의 부유물질을 제거하여 처리수를 배출시킬 수 있도록 하는 부유물질제거장치(20)가 설치되어 있다.

상기 부유물질제거장치(20)는 일측면 하측에 다수개의 처리수유입구멍(9)이 일정간격으로 형성된 중공상태의 후방부력제(7)와, 소정의 부력을 가지는 전방부력제(6)가 상기 수직포스트(4)에 안내되어 승하강하도록 일정간격을 이격시킨 상태로 설치되며, 상기 전후방부력제(6)(7)의 사이에는 "V"자 또는 "U"자 형태의 모세관월류유도관(11)이 일정간격을 이격시킨 상태로 설치된다.

이때, 상기 모세관월류유도관(11)의 하측 골부분이 상기 처리수유입구멍(9)과 일치하도록 설치되며, 처리수유입구멍(9)이 연결되는 모세관월류유도관(11)의 후방측이 낮게 설치되어 모세관월류유도관(11)에 모여지는 처리수가 모세관월류유도관(11)에서 후방부력제(7)의 내측으로 유입되도록 되어 있다.

그리고, 전후방부력제(6)(7)의 상부측 다수개의 모세관월류유도관(11)의 전후방 상측에는 모세관월류유도관(11)의 연결상태를 지지하며 양단이 수직포스트(4)의 상부스토퍼(5)와 중앙스토퍼(5a)에 걸려 한정된 높이 내에서 부유물질제거장치(20)가 승하강 안내될 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 각각의 모세관월류유도관(11)에는 도 4 및 도 6에서 보는 바와 같이 양단부에 행거추(13)가 설치된 흡수부재(12)가 덮어 씌워지고, 모세관월류유도관(11)에 덮여진 흡수부재(12)의 중앙상부에는 소정의 무게를 지닌 누름구(14)를 올려놓아 흡수부재(12)의 중앙부측은 모세관월류유도관(11)의 내측 바닥부근에 위치하도록 되어 있고, 외측의 양단부는 양측 하부로 늘어 뜨려 오폐수에 잠기도록 설치된다.

이때, 상기 흡수부재(12)의 외측 양단부가 행거추(13)의 무게에 의해 하측으로 늘어 트려지게 되며, 이 하측으로 늘어 트려진 흡수부재(12)의 양단부가 물속에 잠겨 있기 때문에 여기서 부유물질이 제거된 처리수가 모세관현상으로 수면위로 상승하고 사이폰현상으로 모세관월류유도관(11)의 내측으로 흘러들게 되는 것이다.

그리고, 상기 후방부력제(7)의 하측에는 비닐튜브와 같이 가요성이 풍부한 처리수배수호스(10)가 연결되며, 이 처리수배수호스(10)의 말단부는 저수조(1)의 일측 외벽을 통하여 외부를 향하도록 설치되어 처리수를 외부로 배수시키도록 되어있다.

도 2에서는 저수조(1)의 내측에 4개의 부유물질제거장치(20)가 설치된 것으로 도시하였으나, 처리수의 용량에 따라 부유물질제거장치(20)의 크기와 설치숫자를 조절하여 설치할 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 이 다른 실시예는 오폐수가 담겨지는 다수개의 저수탱크(15)를 틀체(16)에 의해 다단식으로 설치하고, 이 각각의 저수탱크(15)에는 일실시예에서 설명하였던 부유물질제거장치(20)가 각각 설치되어 저수탱크(15)에 담겨진 오폐수중에서 부유물질이 제거된 처리수를 모세관 사이폰현상으로 분리시켜 배수시키도록 된 것으로, 상기 부유물질제거장치(20)에 대한 구성은 도 1내지 도 6을 토대로 설명한 일실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.

유입구(2)를 통하여 저수조(1)의 내측으로 오폐수가 유입되면 본 발명의 부유물질제거장치(20)는 전후방부력제(6)(7)와 상부부력제(8)가 자체의 부력에 의해 수면에 떠 있게 된다.

이때, 상기 부유물질제거장치(20)는 저수조(1) 내측의 수위에 따라 승하강하는데 부유물질제거장치(20)의 승하강안내는 4개의 수직포스트(4)에 의해 안내되며, 상기 수직포스트(4)에는 상부스토퍼(5)와 중앙스토퍼(5a)가 설치되어 있어서 상부스토퍼(5)와 중앙스토퍼(5a)의 높이 범위안에서만 승하강하게 된다.

상기와 같이 부력에 의해 수면위에 떠 있는 부유물질제거장치(20)의 모세관월류유도관(11)에는 모세관 형성 섬유사로 직조한 직물지나 부직포 등의 모세관현상을 유발시키는 흡수부재(12)가 설치되어 있고, 이 흡수부재(12)의 양단부는 소정의 무게를 지닌 행거추(13)에 의해 아래로 늘어 뜨려진 상태이므로 이 흡수부재(12)의 양단부는 물속에 잠긴 상태가 된다.

이때, 저수조의 내측에 채워진 오폐수는 찌꺼기 등의 무거운 입자는 물속 아래로 가라않고 가벼운 부유물은 수면위로 뜬 상태이므로 저수조(1)에 받혀진 물의 위쪽은 비교적 맑고 깨끗한 상태이나, 이 비교적 맑고 깨끗한 물에도 미세한 부유물입자가 포함되어 있는 상태이다.

이와 같은 상태에서 흡수부재(12)의 양단부가 비교적 맑은 깨끗한 물에 잠겨져 있어서 흡수부재(12)의 양단부로 상기 맑고 깨끗한 물과 상기 미세한 부유물입자가 함께 스며들게 되고, 흡수부재(12)에 스며든 물과 부유물입자는 모세관 현상에 의해 모세관월류유도관(11)의 상단부까지 상승하게 된다.

상기와 같이 모세관 현상에 의해 물과 부유물입자가 모세관월류유도관(11)의 상단부까지 상승하는 과정에서 미세한 부유물질 입자는 흡수부재(12)의 미세한 공극(모세관형성부)에 걸려서 더 이상 상승하지 못하고 깨끗한 처리수만 모세관월류유도관(11)의 상단부까지 올라가게 되고, 이렇게 모세관월류유도관(11)의 상단부까지 올라간 깨끗한 처리수는 모세관월류유도관(11)의 내면과 접촉하면서 모세관월류유도관(11)의 하측 골부분으로 내려가게 된다.

이렇게 모세관월류유도관(11)의 하측 골부분으로 내려간 물은 모세관월류유도관(11)이 후방측으로 경사지게 설치되어서 후방측으로 흘러 내려가게 되는데, 이 모세관월류유도관(11)의 후방측 골부분에는 중공상태이면서 모세관월류유도관(11)의 후방측 골부분과 접하는 부위에 처리수유입구멍(9)이 형성되어 있는 후방부력제(7)가 위치하고 있어서 상기 모세관월류유도관(11)의 후방측 골부분으로 흘러 내려가는 물이 후방부력제(7)의 내측으로 유입되게 된다.

상기와 같이 후방부력제(7)의 내측으로 유입된 처리수는 후방부력제(7)의 하측에 설치된 처리수배수호스(10)를 통하여 외부로 배수되게 된다. 이때, 상기 부유물질제거장치(20)는 저수조(1)내의 수위에 따라 승하강하므로 상기 처리수배수호스(10)는 자유자재로 절곡이 가능해야 하는데, 본 발명의 부유물질제거장치(20)에 설치된 처리수배수호스(10)가 비닐튜브 등의 가요성이 풍부하도록 되어서 부유물질제거장치(20)의 승하강에 관계없이 처리수를 배수시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 저수조(1)에 채워진 물중에서 상부측의 비교적 맑고 깨끗한 물을 흡수부재(12)로서 모세관식으로 흡수시켜 분리하는 작업이 장기간 이루어지다 보면, 미세한 부유물입자들이 흡수부재(12)의 미세한 모세관형성부를 막아 흡수력이 저하될 염려가 있게 된다.

상기와 같이 미세한 부유물입자들에 의해 흡수부재(12)의 모세관형성부가 막힌 경우에는 상기 처리수배수호스(10)를 통해 맑은 물을 역으로 공급하면서 역세척을 하면 수면위에 떠 있다가 흡수부재(12)에 달라붙었던 비교적 입자가 큰 부유물은 물론이고, 흡수부재(12)의 모세관형성부를 막고 있던 미세한 부유물질 입자까지 흡수부재(12)에서 떨어낼 수 있게 된다.

도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예는 다수개의 저수탱크(15)를 틀체(16)에 의해 다단식으로 설치한 것으로, 부유물질제거장치(20)가 수위에 따라 부력에 의해 승하강하면서 부유물질이 제거된 처리수를 모세관 사이폰식으로 분리하는 것이 일실시예와 동일하므로 그것에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 이와 같은 다른 실시예는 다수개의 저수탱크(15)를 다단식으로 설치하므로서 단위면적당 부유물질제거 속도를 향상시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 오폐수 등이 저장되는 저수조에 부력에 의해 수면위로 떠 있는 다수의 미세한 모세관형성부를 통하여 처리수를 배출하기 때문에 부유물질의 제거효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기와 같이 부력에 의해 승하강하면서 오폐수 등에 포함되어 있는 부유물질을 분리하는데 있어서 별도의 동력을 필요치 않으면서도 부유물질을 분리할 수 있는 장점과, 모세관형성부(모세관 관경)가 매우 적기 때문에 처리수의 수질을 향상시킬 수 있고, 모세관형성부가 부유물질에 의해 막히더라도 모세관을 형성하고 있는 섬유사가 어느 정도 신축이 가능하므로 역세에 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있고, 유입수의 부하변동을 완화시킬 수 있는 등의 장점을 지닌 매우 실용적인 것이다.

Claims (4)

1. 다수의 처리수유입구멍(9)이 일정간격으로 형성되고 하측 소정위치에 가요성이 양호하며 처리수를 외부로 배출시키는 처리수배수호스(10)가 연결된 중공상태의 후방부력제(7)와, 소정의 부력을 가지는 전방부력제(6)가 일정간격을 이격시킨 상태로 설치되며,

   상기 전후방부력제(6)(7)의 사이에는 "V"자 또는 "U"자 형태의 모세관월류유도관(11)을 일정간격을 이격시킨 상태로 후방측이 낮게 설치하되, 상기 각각의 모세관월류유도관(11)의 하측 골부분이 상기 처리수유입구멍(9)과 일치하도록 설치하고,

   상기 각각의 모세관월류유도관(11)에는 양단부에 행거추(13)가 설치된 흡수부재(12)를 덮은 뒤에 모세관월류유도관(11)에 덮여진 흡수부재(12)의 중앙부에 누름구(14)를 올려놓아 흡수부재(12)의 중앙부측이 모세관월류유도관(11)의 내측 바닥부근에 위치하도록 하고, 외측의 양단부는 양측 하부로 늘어뜨려 오폐수에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 하는 오폐수중의 부유물질 제거장치.
2. 제 1항에 있어서, 오폐수가 담겨지는 다수개의 저수탱크(15)를 틀체(16)에 의해 다단식으로 설치하고, 상기 각각의 저수탱크(15)의 내측에는 상기 부유물질 제거장치(20)가 설치된 것을 특징으로 하는 오폐수중의 부유물질 제거장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 저수조(1)의 내측에는 상기 부유물질제거장치(20)의 승하강을 안내하는 4개의 수직포스트(4)가 수직으로 설치되고, 상기 각각의 수직포스트(4)의 상부와 중앙부 소정위치에는 부유물질제거장치(20)의 승하강높이를 제한하는 상부스토퍼(5)와 중앙스토퍼(5a)가 설치된 것을 특징으로 하는 오폐수중의 부유물질 제거장치.
4. 오폐수가 유입되는 저수조(1)에 모세관월류유도관(11)이 부력에 의해 저수조의 수면에 반쯤 잠긴 상태로 항상 떠 있도록 하고,

   상기 모세관월류유도관(11)에 덮여져 있는 흡수부재(12)의 말단에서부터 부유물질이 제거된 처리수가 모세관식으로 흡수되어 상승하게 되면서 사이폰현상으로 모세관월류유도관(11)으로 모여지게 하며,

   상기 모세관월류유도관(11)으로 모여지는 처리수는 처리수배수호스(10)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 오폐수중의 부유물질 제거방법.