KR100374442B1 - 원형침사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원형침사지에 관한 것으로서, 침사지의 내부에 원뿔대 형태(전등갓 형태)의 침사유도부를 두고, 침사유도부의 내부에 회전하는 수류를 발생시켜 유입수에 포함된 모래를 원심력으로 침강시키는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 설치면적이 많이 소요되지 않으므로 설치비용이 적으며, 원심력에 의한 모래가 강제침강하도록 하므로 짧은시간에 다량의 오폐수를 처리할 수 있으며, 유입속도에 따른 운전조건이 변동되지 않고 내부에 난류가 거의 발생하지 않는 침전효율이 높은 원형침사장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

원형침사장치{CIRCULAR SETTLING TANK}

본 발명은 원형침사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침사지의 내부에 원뿔대 형태(전등갓 형태)의 침사유도부를 두고, 침사유도부의 내부에 회전하는 수류를 발생시켜 유입수에 포함된 모래를 원심력으로 침강시키므로써, 다량의 유입수를 단시간에 처리할 수 있으며, 침사가 많이 포함된 유입수도 유효하게 처리할 수 있는 원형침사장치에 관한 것이다.

대한민국 공개특허 제1999-73345호(출원번호 10-1999-26808호)에는 정수 및 하·폐수처리용 고속침전지와 그 방법에 대한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 기술은 유입수의 유입속도(유입량/단위시간)에 따라 침전조의 운전조건이 변동되어 침사의 침전효율이 달라지며, 침전조 내부에 난류가 발생하여 침전효율을 감소시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유입속도에 따른 운전조건이 변동되지 않고 내부에 난류가 발생하지 않는 침전효율이 높은 원형침사장치를 제공하고자 하는 것을 그 목적으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 제1실시예를 도시한 평면도.

도2는 도1의 A-A단면도.

도3은 도1의 B-B단면도.

도4는 수류의 내부순환 단면도.

도5는 수류의 내부순환 사시도.

도6은 본 발명에 따른 제2실시예를 도시한 평면도.

도7은 도6의 단면도.

도8은 본 발명에 따른 제3실시예를 도시한 평면도.

도9는 도8의 단면도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ***

1. 침사조 2. 버킷 콘베이어 3. 버킷형 플라이트

4. 스크레이퍼 5. 유입부 6. 유출부.

7. 패들 8. 침사유도부 9. 구동모터

10. 스크류 11. 침사세정장치 12. 침사콘테이너

13. 배수관 14. 점검구 22. 세정노즐

23. 트라프 24. 에어리프트 펌프 25. 침사이송 펌프

26. 호퍼

본 발명에 의한 원형침사장치는, 침사조와 유출부와 침사유도부와 유입부와 침사제거수단으로 구성되어 있다.

상기 침사조는, 통상의 침사조를 이용할 수도 있으나, 장방형인 경우에는 수류의 흐름에 이상이 생길수 있으므로 원형의 형태가 바람직하다.

상기 유출부는, 상기 침사조의 벽체 또는 중앙에 형성될 수 있다.

상기 침사유도부는 원뿔대(상부가 잘린 원뿔 형태, 전등갓 형태)의 모양으로 삿갓의 상부를 자른 형상으로 상기 침사조의 내부에 위치시킨다. 상기 침사유도부의 사면은 직선일 수도 있으나, 만곡면일 수도 있다. 상기 침사유도부를 상기 침사조에 고정시키는 방법은 여러가지가 있을 수 있으며, 상기 침사유도부의 하부가 침사조의 내부에 고정되는 것이 바람직하다. 상기 침사유도부의 상부로는 운전조건에 따라 오폐수가 월류되며 모래가 같이 월류될 수 있으므로, 상기 침사유도부의 하부는 침사조의 측벽과 일정 거리 떨어져 있어 월류된 모래가 침전조의 바닥에 침전되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 유입부는 상기 침사조의 외부에서 상기 침사유도부까지 연장되어 상기 침사유도부의 내부로 유입수가 유입되도록 한다. 상기 유입부는 유입수의 속도에 의한 선회류를 발생시키기 위하여 상기 침사유도부에 접선방향으로 유입수가 유입되도록 설치되는 것이 바람직하다. 또한 상기 유입부는 상기 침사유도부의 상부의오폐수에서는 난류가 발생하지 않는 것이 유리하므로 상기 침사유도부의 중하부로 연결되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상부는 침사가 없는 순수한 오폐수가 침사유도부를 월류하여야 하므로 난류가 적어야 하며, 하부는 선회류가 발생하여 원심력에 의하여 모래를 침전시켜야 하기 때문이다.

상기 유출부는 상기 침사조의 벽체에 형성되며, 상기 침사유도부의 내부에 회전가능하도록 설치된 하나 또는 둘이상의 패들이 추가되는 것이 바람직하다. 상기 패들은 상기 침사유도부내에 유입된 유입수를 회전시키는 역할을 한다.상기 침사조의 바닥에 쌓인 침사를 일정한 위치로 모으기 위하여, 상기 침사조의 바닥에 접촉된 상태로 회전하는 스크레이퍼를 추가로 갖는 것이 바람직하다.

상기 침사유도부내의 오폐수는 상부는 선회류가 거의 발생하지 않고, 하부는 선회류가 많이 발생하는 것이 유리하므로 상기 패들은 상협하광인 것으로서, 직각삼각형인 것이 바람직하다. 상기 패들의 사면은 완곡면일 수도 있다. 또한 상기 패들은, 중심축의 하부에서 오폐수가 공급되어 패들에 의해 외곽으로 발산되어야 하므로 상기 패들이 회전하는 중심쪽의 하부가 절단되어 있는 것이 바람직하다.

상기 침사제거수단은 침사를 제거하는 기능을 한다.

또한, 상기 침사조의 바닥에는 상기 바닥을 가로질러 트라프(trough)가 형성되어 있으며, 상기 침사제거수단으로는 상기 트라프를 경유하는 버킷콘베이어가 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우는 침사의 양이 많은 경우에 유리하다.

또한 상기 패들부의 중심에 대응되는 상기 침사조의 바닥에는 호퍼가 형성되어 침사가 축적되며, 상기 침사제거수단으로는 상기 호퍼의 침사를 제거하는 펌프가 설치될 수 있다. 상기 펌프는 상기 호퍼에 설치된 드레인밸브로 대체할 수도 있다. 이 경우는 침사의 양이 적은 경우에 유리하다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 버킷콘베이어에 의한 침사의 인양

도1 내지 도3은 본 발명에 따른 실시예1에 대한 도면이다.

도1은 실시예1의 평면도이며, 도2는 도1의 A-A단면도, 도3은 도1의 B-B단면도이다.

도1 내지 도3을 참조하며 실시예1을 설명하면,

실시예1은 침사조(1)와, 유출부(6)와, 침사유도부(8)와, 유입부(5)와, 패들(7)과, 트라프(trough, 23)와, 버킷콘베이어(2)와, 스크레이퍼(4)를 주된 구성요소로 한다.

상기 침사조(1)는 원형으로 되어 있다. 상기 유출부(6)는 상기 침사조(1)의 벽체에 형성되어 있으며, 상기 침사유도부(8)는 상기 침사조(1)의 내부에 위치하며 원뿔대 형태이다. 상기 유입부(5)는 상기 침사조(1)의 외부에서 상기 침사유도부(8)까지 연장되어 상기 침사유도부(8)의 내부로 유입수가 유입되도록 되어 있다. 상기 패들(7)은 두개로 구성되어 있되 상기 침사유도부(8)의 내부에서회전가능하도록 설치되어 있으며, 상협하광의 형태를 하며, 하부에는 회전축 부근이 절단되어 있다. 상기 패들(7)의 형태의 하부의 절단된 부분은 오폐수의 흐름을 원활히 하는 역할을 한다. 상기 트라프(23)는 상기 침사조(1)의 바닥에 상기 바닥을 가로질러 형성되어 있으며, 상기 버킷콘베이어(2)는 상기 트라프(23)를 경유하며 트라프(23)내의 침사를 버킷형 플라이트(3)가 인양하도록 되어 있다.

구동모터(9)는 패들(7)과 스크레이퍼(4)를 구동시키는 역할을 하며, 상기 버킷형 플라이트(3)에 의해 인양된 침사는 침사세정장치(11)에 적재되어 세정되고, 세정된 침사는 스크류(10)에 의해 이송되어 침사콘테이너(12)에 적재된다. 배수관(13)은 상기 버킷형 플라이트(3)에 의해 인양되어 상기 침사세정장치(11)에 쌓인 오폐수가 침사조(1)로 배출되는 관이며, 점검구(14)는 버킷콘베이어(2)를 점검하는 창이다. 또한 세정노즐(22)은 상기 침사세정장치(11)의 침사를 세정하기 위한 노즐이다.

본 실시예의 작동을 살펴보면, 침사조(1)의 내부에 삿갓의 상부가 잘린형태의 침사유도부(8)로 유입부(5)에서 오폐수가 유입되면, 상기 유입부(5)는 상기 침사유도부(8)에 접선방향으로 연결되어 있으므로 상기 오폐수가 상기 침사유도부(8)내에서 회전하게 된다. 이와같은 회전을 더 원활하게 하기 위하여 패들(7)을 오폐수의 회전방향과 동일한 방향으로 회전시킨다. 상기 오폐수가 침사유도부(8)안에서 회전하면, 오폐수내에 포함되어 있던 모래는 원심력에 의하여 상기 침사유도부(8)로 이동하게 되며, 이동된 침사는 중력과 원심력을 동시에 받으며, 침사유도부(8)의 사면을 따라 침강하게 된다. 이렇게 침강된 침사는스크레이퍼(4)에 의해 트라프(23)로 모여지며, 버킷 콘베이어(2)의 작동으로 상기 침사는 인양되어 침사세정장치(11)로 투입된다. 한편, 오폐수는 상기 유입부(5)에서 계속 유입되므로, 침사유도부(8)를 월류하여 유출부(6)로 배출된다. 상기 유입부(5)는 상기 침사유도부(8)의 중하부에 설치되므로 오폐수의 회전은 침사유도부(8)의 중하부에서 주도적으로 일어난다. 또한 상기 패들(7)은 상부는 좁고 하부는 넓은 상협하광의 형상이므로 상부보다는 하부의 오폐수의 회전을 빠르게 한다. 즉, 침사유도부(8)내의 오폐수의 상부는 수류가 안정되고, 하부는 빨리 회전하는 형태를 취하게 된다.

상기와 같은 오폐수의 흐름을 모식화한 것이 도4와 도5이다.

도4를 살펴보면, 패들(7)의 회전에 의하여 오폐수가 받는 힘은 상부에서는 작고 하부에서는 크게 패들(7)의 회전축에서 외곽으로 작용하여 밀려난다. 침사유도판(8)에 부딛힌 오폐수의 일부와 침사는 침사유도판(8)을 따라 하향하며, 오폐수의 다른일부는 침사유도판(8)을 월류하여 유출구(6)로 방출된다. 하향한 오폐수는 침사조(1)의 바닥면을 따라 중앙으로 이동한다.

도5는 상기 도4를 입체화한 것으로 선회류가 발생함을 알 수 있다.

실시예 2: 침사 이송펌프에 의한 침사의 인양

도6과 도7은 실시예2를 도시한 평면도와 단면도이다.

실시예2는, 침사조(1)의 중앙에 호퍼(26)가 있으며, 상기 호퍼(26)에서 침사를 침사이송 펌프(25)로 인양하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하다.

즉 실시예1의 트라프(23)가 호퍼(26)로 대체되고, 버킷 콘베이어(2)가 침사 이송펌프(25)로 대체된 것이다.

실시예 3: 에어리프트 펌프에 의한 침사의 인양

도8과 도9는 실시예3을 도시한 평면도와 단면도이다.

실시예3은, 호퍼(26)에서 침사를 인양할때 침사이송 펌프(25) 대신에 에어리프트 펌프(24)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예2와 동일하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 설치면적이 많이 소요되지 않으므로 설치비용이 적으며, 원심력에 의한 모래가 강제침강하도록 하므로 짧은시간에 다량의 오폐수를 처리할 수 있으며, 유입속도에 따른 운전조건이 변동되지 않고 내부에 난류가 거의 발생하지 않는 침전효율이 높은 원형침사장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 침사조와, 상기 침사조에 침전된 침사를 제거하는 침사제거수단을 갖는 침사장치에 있어서,

   상기 침사조의 벽체 또는 중앙에 형성된 유출부와,

   상기 침사조의 내부에 위치하는 원뿔대 형상의 침사유도부와,

   상기 침사조의 외부에서 상기 침사유도부까지 연장되며, 상기 침사유도부의 하부에 접선방향으로 설치되어, 상기 침사유도부의 내부로 유입수가 유입되는 유입부를 갖는 원형침사장치.
2. 침사조와, 상기 침사조에 침전된 침사를 제거하는 침사제거수단을 갖는 침사장치에 있어서,

   상기 침사조의 벽체 또는 중앙에 형성된 유출부와,

   상기 침사조의 내부에 위치하는 원뿔대 형상의 침사유도부와,

   상기 침사조의 외부에서 상기 침사유도부까지 연장되어 상기 침사유도부의 내부로 유입수가 유입되는 유입부와,

   상기 침사유도부의 내부에 회전가능하도록 설치된 하나 또는 둘 이상의 상협하광 패들을 갖는 원형침사장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 침사유도부의 내부에 회전가능하도록 설치된 하나 또는 둘 이상의 상협하광 패들을 추가로 갖는 원형침사장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 패들은, 상기 패들이 회전하는 중심쪽의 하부가 절단되어 있는 것을 특징으로 하는 원형침사장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 패들은, 상기 패들이 회전하는 중심쪽의 하부가 절단되어 있는 것을 특징으로 하는 원형침사장치.
6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 침사조의 바닥에는 상기 바닥을 가로질러 트라프(trough)가 형성되어 있으며,

   상기 침사제거수단은 상기 트라프를 경유하는 버킷콘베이어이며,

   상기 침사조의 바닥에 접촉된 상태로 회전하며, 상기 트라프로 침사를 모으는 스크레이퍼를 추가로 갖는 원형침사장치.
7. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 침사조의 중앙부 바닥에는 호퍼가 형성되어 침사가 축적되며,

   상기 침사제거수단은 상기 호퍼의 침사를 제거하는 펌프인 것을 특징으로 하는 원형침사장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 침사조의 바닥에 접촉된 상태로 회전하며, 상기 호퍼로 침사를 모으는 스크레이퍼를 추가로 갖는 원형침사장치.