KR100400991B1 - 탈착식 상향류 경사판 시스템 및 이를 포함하는 장방형중력식 침전지 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 탈착식 상향류 경사판 시스템은 탈착가능한 복수개의 경사판 및 상기 경사판을 내장할 수 있도록 내부 측벽에 홈을 갖는 경사판 틀로 구성된 단위를 침전지의 기본 구성단위로 하여 상기 기본 구성단위를 복수개 포함하여 구성되고, 상기 복수개의 경사판은 서로 크기가 상이하며, 상기 홈은 경사판 틀에 대해 비스듬하게 형성되어 있으며, 상기 경사판 틀은 외부 측벽에 요철이 있어서 상기 기본 구성단위가 주변의 다른 기본 구성단위들과 결합할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 의한 장방형 중력식 침전지는 상기 탈착식 상향류 경사판 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 탈착식 상향류 경사판 시스템 및 이를 포함하는 장방형 중력식 침전지를 이용하면, 기존의 장방형 중력식 침전지의 기본 구조를 변경하지 않으면서도, 침전 효율을 향상시킬 수 있으므로 비용과 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다. 또한 각 기본 구성단위 및 각 경사판들의 분리 및 이동이 가능하므로, 침전지의 청소 또는 보수 등의 유지 관리를 효과적이고 간편하게 할 수 있다.

Description

탈착식 상향류 경사판 시스템 및 이를 포함하는 장방형 중력식 침전지{Put-together Upflow Inclined-plate Separator System and Rectangular Reservoir for Settlement by Gravity Comprising the System}

본 발명은 탈착식 상향류 경사판 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 탈착가능한 복수개의 경사판 및 경사판 틀로 이루어진 기본 구성단위를 복수개 포함하는 탈착식 상향류 경사판 시스템에 관한 것이다.

침전지의 종류는 침전의 방법에 따라 다양하다. 예컨대, 원심분리를 이용한 침전지, 악티플로(Actiflo)와 같은 응집 보조용 결정을 투입하여 침전 효율을 향상시키는 침전지, 공기 부상법을 이용한 침전지 등이 있다. 그러나 기존의 많은 정수장에는 이미 중력을 이용하여 침전시키는 장방형의 침전지가 설치되어 있다. 중력식 침전지는 응집에 의하여 형성된 플록을 중력에 의해 침강시키는 대용량 침전지로서 약 3 내지 5시간의 체류시간을 요한다. 이러한 중력식 침전지에서 플록이 잘 침강되기 위해서는 침전지 내의 유체 흐름이 전체 폭과 깊이에 걸쳐 모두 균일하게 유지되어야 한다. 그러나 실제로는 유입수와 침전지 체류수 사이의 온도 차이나 탁도 차이 등으로 인한 밀도류, 바람 또는 유출·유입부의 구조적 불균일 등의 영향으로 인한 단락류의 형성으로 인해서, 침전지 내의 유체 흐름을 균일하게 유지한다는 것은 매우 어려운 일이다. 더구나, 물의 수요가 계속적으로 증가하고 있는 현실에서, 한정된 용량의 침전지로는 처리량을 충당할 수 없다면, 수량의 부하를 증가시키고 체류 시간을 감소시킬 수 밖에 없다. 이러한 수량 부하 증가와 체류 시간 감소로 인해 플록의 제거 효율은 저하되고, 이에 따라 여과지에 대한 부하가 증가되어 여과 지속 시간의 단축, 머드 볼의 형성 등과 같은 바람직하지 않은 문제점들을 유발하게 된다.

새로 건설되는 정수장의 경우에는 상기와 같은 문제점을 예방할 수 있는 새로운 기술을 이용한 여러 가지 형태의 침전지를 설치할 수 있지만, 이미 장방형 중력식 침전지가 설치되어 있는 정수장의 경우에는, 그 대규모의 침전지를 철거하고 새로운 침전지를 건설한다는 것은 비용과 시간의 측면에서 엄청난 부담이 아닐 수 없다. 따라서 기존의 장방형 중력식 침전지를 그대로 사용하면서 침전 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 찾게 되었다.

그 중 하나가 기존의 장방형 중력식 침전지의 문제점을 개선하기 위해서 수평류식 경사판 및 침전지를 사용하는 것이었다. 여기서 "수평류식"이란 경사판으로 공급되는 원수의 방향이 경사판에 수평인 방식을 말한다. 그러나 이러한 수평류식 경사판은 침전지의 하단까지 연장하여야 하므로, 슬러지 자동 수집기의 운전이 어려우며, 3단으로 쌓아올린 경사판은 청소 또는 보수 등의 유지 관리하기가 어려웠다. 이러한 단점들로 인해, 수평류식 경사판은 설치 초기를 제외하고는 경사판에 쌓인 플록 때문에 수류의 원활한 소통이 막힐 뿐만 아니라 심지어는 플록의 무게를 지탱하지 못하여 경사판이 파손되는 경우도 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해결하는 데에 상향류식 경사판이 효과적이다. 여기서 "상향류식"이란 경사판으로 공급되는 원수의 방향이 경사판의 하부에서 상부로향하는 방식을 말한다. 상향류식 경사판의 경우에는 침전지의 상부에 1단으로 설치되므로 수평류식 경사판보다 청소가 용이하고, 침전지 바닥에 침강되는 플록을 슬러지 자동 수집기로 수집하는 것이 용이하다. 뿐만 아니라 밀도류나 단락류로 인한 영향이 적으므로 침전 효율의 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점을 갖는 상향류식 경사판은 설치하는 방법에 따라 다양한 형태로 설치할 수 있다. 현재에는 많은 상향류식 경사판들을 상업적으로 구입가능하다. 그러나 종래 대부분의 상향류식 경사판은 경사판 틀과 일체로 형성되어 있고, 일체로 형성된 경사판 및 경사판 틀이 전체 침전지에 고정되어 있는 형태를 갖고 있었다. 이러한 대부분의 상향류식 경사판을 이용한 침전지는 설치되어 있는 경사판을 효율적으로 청소하고 관리하기가 매우 어려운 문제점이 있었다. 더구나 청소 또는 보수 등의 유지 관리시에는 침전지의 가동을 일시적으로 중단해야 하므로 침전지의 고액분리 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 비용과 시간을 절약하기 위해 기존의 장방형 중력식 침전지의 기본 구조를 변경하지 않으면서도, 침전 효율을 향상시키는 동시에, 경사판에 쌓인 플록을 효율적으로 제거할 수 있도록 하여, 침전지의 청소 또는 보수 등의 유지 관리가 간편하고 효과적인 경사판 시스템 및 이를 포함하는 침전지를 제공하는 것이다. 더욱이 침전지의 가동을 중단하지 않고서도 청소 또는 보수 등의 유지 관리가 가능하고, 침전지 전체를 동시에 관리할 필요없이, 청소가 필요한 일부만을 수시로 관리할 수 있는 경사판 시스템 및 이를 포함하는 침전지를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 의한 경사판 시스템을 구성하는 기본 구성단위 두 개가 결합된 상태를 나타내는 상면도.

도2는 상기 도1의 A-A 종단면도.

도3은 상기 도1의 B-B 종단면도.

도4는 서로 크기가 상이한 복수개의 경사판을 나타내는 평면도.

도5는 바퀴가 구비된 두 기본 구성단위가 결합되어 레일 상에 놓여진 상태를 나타내는 평면도.

도6은 본 발명에 따른 장방형 중력식 침전지를 나타내는 상면도.

도7은 본 발명에 따른 장방형 중력식 침전지를 나타내는 측면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 기본 구성단위 110 : 경사판

120 : 경사판 틀 121 : 홈

122 : 요철 130 : 바퀴

200 : 침전지 210 : 유출부 덮개

220 : 중앙 보도 230 : 레일

240 : 손잡이

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 탈착식 상향류 경사판 시스템은 탈착가능한 복수개의 경사판 및 상기 경사판을 내장할 수 있도록 내부 측벽에 홈을 갖는 경사판 틀로 구성된 단위를 침전지의 기본 구성단위로 하여 상기 기본 구성단위를 복수개 포함하여 구성되고, 상기 복수개의 경사판은 서로 크기가 상이하며, 상기 홈은 경사판 틀에 대해 비스듬하게 형성되어 있으며, 상기 경사판 틀은 외부 측벽에 요철이 있어서 상기 기본 구성단위가 주변의 다른 기본 구성단위들과 결합할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 탈착식 상향류 경사판 시스템에 있어서, 상기 경사판 틀은 하부 면에 바퀴가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 탈착식 상향류 경사판 시스템에 있어서, 상기 경사판 틀은 상부에 손잡이가 구비된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 의한 장방형 중력식 침전지는 상기와 같은 탈착식 상향류 경사판 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 장방형 중력식 침전지는, 상기 기본 구성단위들의 이동및 탈착에 필요한 공간을 침전지의 중앙 및 양 측면에 배치한 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 장방형 중력식 침전지는, 유출부 말단에 수질 향상을 위한 덮개를 구비한 것을 특징으로 한다. 상기 본 발명에 의한 장방형 중력식 침전지는, 탈착식 상향류 경사판 시스템의 바퀴를 이동시키는 레일이 설치된 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 탈착식 상향류식 경사판 시스템 및 이를 포함한 장방형 중력식 침전지를 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 침전지(200)를 구성하는 기본 구성단위(100) 두 개가 결합된 상태를 나타내는 상면도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 탈착식 상향류 경사판 시스템의 기본 구성단위는 경사판(110)과 경사판 틀(120)로 이루어진 단위이다. 상기 경사판은 경사판 틀로부터 탈착이 가능한 구조로 되어있다. 상기 경사판 틀(120)에는 경사판(110)의 내장을 가능케 하는 홈(121)이 구비되어 있다. 도1은 경사판(110)들이 경사판 틀(120)에 삽입되어 있는 상태를 위에서 바라본 상태를 나타낸다. 경사판(110)은 경사판 틀(120)의 홈(121)을 따라 슬라이딩하면서 삽입된다. 좌측의 기본 구성단위(100)와 우측의 기본 구성단위(100)는 외부 측면에 서로 다른 모양의 요철(122)을 갖는다. 이러한 서로 다른 모양의 요철은 서로 결합될 수 있다. 도1과 같은 요철(122)을 이용하여 결합시킨 이유는 복수개의 기본 구성단위(100)들이 서로 결합되어 일체로서 기능하도록 하기 위함이다. 그러나 도1과 같은 요철(122)에 의한 결합보다 더 강한 결합은 청소 등의 관리를 위해 각 기본 구성단위(100)들을 들어낼 때 오히려 방해가 되므로 필요치 않다. 각 경사판(110)은 경사판 틀(120)로부터 탈착이 가능하므로 청소시 경사판(110)에 쌓인 플록을 제거하기 위해 경사판(110)을 경사판 틀(120)로부터 인출하여 간편하게 청소할 수 있다. 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 가장 바람직한 기본 구성단위(100)의 크기는 가로 및 세로가 1m, 높이는 약 0.8m인 육면체이다. 상기 기본 구성단위(100)가 손잡이(240)를 구비하는 것이 더욱 바람직하다. 손잡이(240)는 청소 등의 유지 관리시에 기본 구성단위(100)를 들어올리고 다시 재설치 하는 데에 유용하다.

도2는 상기 도1의 A-A 종단면도이다.

도2에 도시된 바와 같이, 경사판(110)은 경사판 틀(120)에 대해 비스듬히 삽입되므로 상향류식 흐름이 형성된다. 즉 유입된 원수는 상기 경사판(110)의 하부에서 상부로 흐르게 된다. 하기 도4의 서로 다른 크기의 경사판 4개(111, 112, 113, 114)가 도2의 경사판 틀(120)에 비스듬히 삽입된다.

도3은 상기 도1의 B-B 종단면도이다. 도3에 도시된 바와 같이 경사판 틀(120)에는 홈(121)이 경사판 틀(120)에 대해 비스듬이 형성되어 있고 경사판(110)은 이 홈(121)을 따라 슬라이딩하면서 경사판 틀(120)에 삽입된다.

도4는 서로 크기가 상이한 복수개의 경사판(111, 112, 113, 114)을 나타내는 평면도이다. 상향류식 흐름을 형성하기 위해 복수개의 경사판을 장방형의 경사판 틀(120)에 경사지게 삽입하려면 복수개의 경사판(110)은 도4의 예와 같이 크기가 다양해야 한다.

도5는 바퀴가 구비된 두 기본 구성단위(100)가 결합되어 레일(230) 상에 놓여진 상태를 나타내는 평면도이다.

도5에 도시된 바와 같이, 경사판 틀(120)의 하부에는 네 모퉁이에 바퀴(130)가 구비되어 있어서 하부에 설치된 레일(230)을 통해 간편하게 이동할 수 있다. 이바퀴(130) 및 레일(230)은 각 기본 구성단위(100)별로 간편하게 청소 관리를 할 수 있도록 한다. 즉 청소 또는 보수가 필요한 기본 구성단위(100)를 주변의 단위(100)로부터 분리하여 들어내고 청소 또는 보수가 끝난 후에 다시 장착할 때, 간편하게 그 기본 구성단위(100)를 밀어 쉽게 이동시킬 수 있도록 하는 것이다. 도5에서와 같이 기본 구성단위(100)들은 ⊥형 레일(230) 상에 놓이게 된다. 이러한 ⊥형 레일(230)은 침전지(200)의 수면으로부터 약 1.5m의 하부에 설치되는 것이 바람직하다.

도6은 본 발명에 따른 장방형 중력식 침전지(200)를 나타내는 평면도이다.

도6에 도시된 바와 같이, 수십개의 기본 구성단위(100)들이 서로 좌우, 전후로 결합되어 있다. 침전지(200)의 중앙에는 길이 방향으로 공간이 있으며, 양 측면에는 너비 방향으로 공간이 있다. 우측의 유출부에는 덮개(210)가 구비되어 있다. 청소 또는 보수 등의 유지관리가 필요한 기본 구성단위(100)의 착탈시, 관리자가 이동하고 작업할 공간과 기본 구성단위(100)를 세척하고 이동시킬 일정 공간이 필요하게 된다. 이를 위해 침전지의 중앙(220)과 양 측면에 공간을 배치하는 것이 바람직하다. 중앙 보도(220)는 장방형 침전지(200)의 길이 방향으로 배치되는데, 이 공간의 폭은 1 내지 1.5m인 것이 바람직하며, 이 범위 내에서 기본 구성단위(100)들을 배치한 후 남는 폭을 고려하여 결정한다. 침전 과정에서 밀도류가 발생되면 침전지(200)의 유출측 벽을 타고 슬러지가 급상승하면서 유출될 수 있다. 이것은수질을 악화시키기 때문에 적절한 방지책이 요구된다. 본 발명의 침전지(200)는 그 방지책으로서 유출측의 벽면으로부터 4 내지 5m의 덮개(210)를 구비하였다. 덮개(210)의 크기는 중앙 보도(220)와 마찬가지로 4 내지 5m의 범위 내에서 기본 구성단위(100)를 배치한 후 남는 길이를 고려하여 결정하는 것이 바람직하다. 이 덮개(210)가 구비된 위치는 기본 구성단위(100)가 설치되지 않은 공간이다.

도7은 본 발명에 따른 장방형 중력식 침전지(200)를 나타내는 측면도이다.

도7에 도시된 바와 같이, 양 측면에는 청소 등의 유지관리에 필요한 공간이 배치되어 있고 서로 결합된 기본 구성단위(100)들로 구성되어 있다. 각 구성단위(100)들은 레일(230)위에 놓여져 있다. 레일(230)은 침전지(200)의 수면으로부터 약 1.5m의 하부에 설치되어 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 바람직한 경사판 틀(110)의 재료는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등의 경량재이다. 본 발명에 따른 탈착식 상향류 경사판 시스템을 구성하는 기본 구성단위(100)들은 청소 또는 보수 등의 유지 관리시 효율을 도모할 수 있도록 상부에 손잡이(240)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 손잡이(240)를 이용하여 관리자가 직접 기본 구성단위들을 들어올리고 다시 설치할 수 있다.

본 발명의 탈착식 상향류 경사판 시스템이 적용되는 정수장이 대규모인 경우에는, 서로 결합된 기본 구성단위들의 전체 길이를 침전지의 전체폭 또는 1/2폭으로 하여서, 청소 등의 유지 관리시에 침전지의 상부 측벽에 길이 방향으로 설치한 호이스트를 이용하여 들어내고 재설치할 수 있도록 할 수도 있다.

본 발명에 따른 탈착식 상향류 경사판 시스템을 이용하면, 기존의 장방형 중력식 침전지의 기본 구조를 변경하지 않으면서도, 침전 효율을 향상시킬 수 있으므로 비용과 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다. 또한 각 기본 구성단위 및 각 경사판들의 분리 및 이동이 가능하므로, 침전지의 청소 또는 보수 등의 유지 관리를 효과적이고 간편하게 할 수 있다. 더욱이 침전지의 가동을 중단하지 않고서도 청소 등의 유지 관리가 가능하고, 청소 등의 관리시 침전지 전체를 동시에 할 필요없이 관리가 필요한 기본 구성단위만을 수시로 관리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 탈착가능한 복수개의 경사판 및 상기 경사판을 내장할 수 있도록 내부 측벽에 홈을 갖는 경사판 틀로 구성된 단위를 침전지의 기본 구성단위로 하여 상기 기본 구성단위를 복수개 포함하여 구성되고,

   상기 복수개의 경사판은 서로 크기가 상이하며,

   상기 홈은 경사판 틀에 대해 비스듬하게 형성되어 있으며,

   상기 경사판 틀은 외부 측벽에 요철이 있어서 상기 기본 구성단위가 주변의 다른 기본 구성단위들과 결합할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 탈착식 상향류 경사판 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 경사판 틀은 하부에 바퀴가 구비된 것을 특징으로 하는 탈착식 상향류 경사판 시스템.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 경사판 틀은 상부에 손잡이가 구비된 것을 특징으로하는 탈착식 상향류 경사판 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 탈착식 상향류 경사판 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 장방형 중력식 침전지.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 탈착식 상향류 경사판 시스템을 구성하는 각 기본 구성단위들의 이동 및 탈착에 필요한 공간이 중앙 및 양 측면에 배치된 것을 특징으로 하는 장방형 중력식 침전지.
9. 제 8 항에 있어서, 유출부 말단에 수질 향상을 위한 덮개를 구비한 것을 특징으로 하는 장방형 중력식 침전지.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 침전지는 탈착식 상향류 경사판 시스템의 바퀴를 이동시키는 레일이 설치된 것을 특징으로 하는 장방형 중력식 침전지.