KR100522249B1

KR100522249B1 - 무동력 살균 여과장치

Info

Publication number: KR100522249B1
Application number: KR10-2003-0049508A
Authority: KR
Inventors: 고영구
Original assignee: 주식회사하이워텍엔지니어링
Priority date: 2003-07-19
Filing date: 2003-07-19
Publication date: 2005-10-18
Also published as: KR20030069926A

Abstract

본 발명은 간이 상수도나 소규모 정수장 등에서 사용하는 무동력 살균 여과장치에 관한 것이다.

종래의 간이 상수도 시설은 원수(原水)를 취수하여 저장탱크에 저장한 후 각 가정으로 공급하는 장치였으나, 이러한 장치들은 원수를 염소기로 살균 처리하는 과정이 없으므로 각종 수인성 전염병원 세균 감염의 우려가 있을 뿐만 아니라 인체에 유해한 부유물질 등이 제거되지 않아 음용수로 사용하기에 부적합한 폐단이 있었던 것이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 이의 발명 요지는 1차 여과장치(A)는 비교적 높고 2차 여과장치(B)는 낮게 설치하여 자연 류하되게 하고 이의 구성은 헤드탱크(3)(9), 실(seal)탱크(4)(10), 집수탱크(16)(18) 및 역세조정조(17)(19) 등으로 구성된 1, 2차 여과장치(A)(B)가 연결밸브(20)에 의해 연결 구성되고 이의 여과과정은 원수에 염소(Cl₂), 클로르 칼크(CaOCl₂) 또는 차염소산 나트륨(NaOCl)을 염소투입기(2)를 투입하여 살균 및 소독작용을 한 다음 1차 여과장치의 헤드탱크(3)와 실(seal)탱크(4)를 거쳐 모래층(6a)과 자갈층(6b)으로 된 1차 여과장치(A)을 통과한 후 다시 제2차 장치(B)의 헤드탱크(9)와 실탱크(10)를 거쳐 활성탄층(12a)과 안스라 사이트층(12b) 및 자갈층(12c)으로 된 2차 여과장치(B)를 통과하는 2단계의 여과 및 탈취 과정을 거치게 함으로서, 소독액 냄새의 완전 탈취 뿐만 아니라, 역세과정은 상기의 여과처리 중 1, 2차 집수탱크(16)(18) 내의 여과실(6)(12) 상부에 쌓인 부유물질 등을 사이폰관(21)(21a)과 오버플로우(over flow)관(22)(22a)을 작동하여 상기 부유물질을 외부로 배출시킴으로서, 원수의 여과과정을 보다 위생적이고 경제적으로 처리할 수 있게 한 것이다.

Description

무동력 살균 여과장치{filtering and sterilizing equipment by non power}

본 발명은 간이 상수도나 소규모 정수장에서 사용하는 무동력 여과 살균장치에 관한 것이다.

종래의 농어촌용 간이 상수도 시설은 원수(原水)를 취수하여 저장탱크에 저장하여 필요 시마다 각 가정으로 공급하는 것이나, 이와 같은 장치는 원수를 염소 등의 약품으로 살균 처리하지 않으므로 병원 세균이 있을 뿐만 아니라, 원수 유입관이 여과실 일측에 설치되어 있어 각종 부유물질 등이 안정적으로 처리되지 않은 채 음용 식수로 사용하고 있는 관계로 수인성 전염병이 생기는 등의 폐단이 있었던 것이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 이의 발명 요지는 1차 헤드탱크(3)와 연결밸브(20)로 연결된 2차 헤드탱크(9)에서, 실탱크(4) 2차용, 집수탱크(16) 및 역세조정조(17) 등으로 구성된 1차 여과장치(A)를 2차 여과장치(B)보다 비교적 높게 하여 자연류하 되게 구성하되, 원수의 살균 소독 과정과 부유물의 여과과정 및 역세과정을 통하여 깨끗한 식수를 공급할 수 있게 한 것이다.

이를 도면에 의거하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.

1차 여과장치(A)는 2차 여과장치(B)에 비해 지지대(29)의 높은부(29a)에 설치하여 처리수가 자연류하 될 수 있게 함에 있어 상기 지지대(29)의 높은부(29a) 일측에는 1차 집수탱크(16)를 설치하고, 낮은부(29b)에는 2차 집수탱크(18)가 설치되며 1차 집수탱크(16)의 측면부에는 실(seal)탱크(4)를 설치하되, 이 실탱크(4)의 하측에는 역세조정조(17)가 설치되고 실탱크(4)의 상부에는 헤드탱크(3)가 설치되어 있으되, 이에 연결된 원수 유입관(1)에는 염소(Cl₂)나 클로르 칼크(CaOCl₂) 또는 차염소산 나트륨(NaOCl)을 투입하는 염소 투입기(2)가 연결되어 있으되 이 헤드탱크(3)의 외측상부측에 연결된 배출관(28)의 하단에는 실탱크(4)가 연결되고 실탱크(4) 내측에는 에어벤트(vent)(27)가 연결되고 그 하부에 설치된 볼탑밸브(부레)(23)에는 오버플로우(over flow)관(22)이 연결되어 있고, 이들의 상단부는 상기한 헤드탱크(3) 내에 투입되며 상기 실탱크(4)와 1차 집수탱크(16)의 하측에 설치된 여과실(6) 상측에는 선단에 다수의 분사공이 있는 유입관(5)이 연결 설치되고, 여과실(6)의 하부에는 여과수를 모으는 1차 집수조(7)가 설치되어 1차 집수탱크(16)의 상부에 형성된 상등수 저장조(8)와 연통되게 하고 여과실(6)의 내부에는 유입된 원수를 여과하는 모래층(6a)과 자갈층(6b) 및 스트레나(24)로 구성된 여과층이 형성되고, 상기 여과실(6)의 상단 중심부에는 사이폰관(21)을 설치하여 역세조정조(17)와 연결되게 하며, 상기한 사이폰관(21)의 중심 만곡부에는 공기 유입용 역세 브레이크관(26)이 외부로 돌출되게 설치하며 1차 집수탱크(16)의 상부 일측에는 2차 여과장치인 2차 헤드탱크(9)와 연결된 연결밸브(20)가 설치되고, 이 2차 여과장치(B)에도 상기한 1차 여과장치(A)와 동일한 구성으로 하되 2차 집수탱크(18)는 이의 위치가 다소 낮은부(29b)에 설치되고 2차 집수탱크(18) 내부에 형성된 여과실(12)에는 1차 여과장치(A)에서 염소 등의 소독약 냄새를 완전 탈취하는 활성탄층(12a)과 안스라 사이트층(12b), 자갈층(12c) 및 스트레나(24a)로 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 여건이 열악한 농어촌의 간이 상수도나 소규모 정수장 등에서 사용하는 무동력 살균 여과장치인바, 이의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

삭제

먼저 여과과정을 살펴보면, 지하수나 계곡수를 원수 유입관(1)을 통해 유입되게 하면 물의 흐름속도에 의해 자동으로 염소(Cl₂)가 장입된 염소 투입기(2)로부터 원수 내에 적정량의 염소가 투입되어 살균 및 소독작업이 이루어진 후 이 원수는 1차 헤드탱크(head tank)(3)에 유입되어 적정 수량으로 안정화 된 후 자연 유하방식(自然流下方式)에 따른 수위차를 이용하여 1차 실(seal)탱크(4)로 보내어 원수 속에 함유된 공기는 에어벤트(air vent)(27)로 배출하고, 원수만 1차 유입관(5)의 분사공을 통해 분사되어 모래층(6a)과 자갈층(6b)으로 된 여과실(6)을 통과하면서 원수 속에 함유된 소독액 냄새 및 부유물질을 제거하여 1차 여과된 물은 스트레나(24)를 통해 1차 집수조(7)에 집수된 후 배출관(25)으로 배출된 후 1차 상등수 저장조(8)에 유입된다.

상기 상등수 저장조(8) 내에 장입된 1차 상등수는 연결밸브(20)를 통해 자연유하방식에 의해 2차 여과장치(B)로 유입되어 1차와 동일한 여과과정을 거치게 되는바, 상기의 1차 여과장치(A)에서 얻어진 상등수는 2차 헤드탱크(9)에 유입된 후 2차 실탱크(10)를 거치면서 원수 내의 공기는 에어벤트(27a)로 배출하고, 상등수(1차 상등수)는 2차 유입관(11)을 통해 2차 여과실(12)로 유입되어 활성탄층(12a), 안스라 사이트층(12b) 및 자갈층(12c)을 거치면서 미세한 부유물질 및 소독약품의 냄새, 그리고 질소(N) 등의 고농도의 유, 무기물질 등을 제거함으로서 식수 가능한 정수만 스트레나(24a)를 통과하여 2차 집수조(13)에 집수된 후 배출관(25a)을 통하여 2차 상등수 저장조(14)에 저장되고, 이와 같이 된 처리수는 상등수 유출관(15)을 통해 다시 각 가정으로 공급되어지는 것이다.

그리고 역세과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

역세과정도 여과과정과 동일하게 2단계 처리과정을 거치는 바, 1차 집수탱크(16)의 여과실(6) 상부에는 원수를 여과할 때 생긴 부유물질이 가득 쌓여 여과작용을 방해함에 따라 여과 손실 수위에 의한 압력(0.2kg/㎠)이 발생하게 되고, 이 압력에 의해 사이폰관(21) 내의 수위가 상승하게 되면 이에 따라 사이폰관(21) 내에는 평행 압력이 상승하게 되고, 헤드탱크(3)에 유입된 물이 실탱크(4)로 배출되지 못하고 오버플로우관(22)을 통하여 에어볼탑(부레)23)으로 유입됨에 따라 에어볼탑(23)이 작동하여 사이폰관(21) 내의 에어가 유출되어 사이폰관(21) 내에 있던 물이 역세조정조(17)로 쏟아지면서 역세가 이루어져 상기 부유물질들이 사이폰관(21)을 따라 역세 조정조(17)에 유출되어 외부로 배출하게 되고, 1차 및 2차 상등수의 수위가 역세 브레이크관의 끝단 이하가 되면 역세 브레이크관(26)으로 에어가 유입되면서 역세작용은 중단되고 정상적인 여과과정이 이루어지게 되는 것이다. 이러한 역세과정은 2차 여과장치에서도 동일하게 적용한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 1차 여과장치(A)는 2차 여과장치(B)보다 비교적 높게 하여 자연류하 되게 함으로서 무동력 살균 여과장치를 가능케 함에 있어, 원수를 모래층(6a)과 자갈층(6b)으로 된 1차 여과실(6) 및 활성탄층(12a), 안스라 사이트층(12b), 자갈층(12c)으로 된 2차 여과실(12)을 통과시키는 2단계 여과를 통하여 상등수를 처리함에 있어 1차 여과장치(A)의 전단부에서 투입된 염소 등의 소독액에 의하여 병원성 미생물을 살균한 후 인체에 유해한 유기물질을 제거한 다음 다시 2차 여과장치(B)에서는 활성탄 등을 사용하여 전처리 과정에서 간여한 염소 등의 약품냄새를 완전 제거하여 수질이 향상된 음용 식수를 공급할 수 있어 산업적으로 매우 유용한 것이다.

도 1은 본 발명의 단면도

도 2는 도 1의 평면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A-1차 여과장치 B-2차 여과장치 1-원수 유입관

2-염소 투입기 3-헤드탱크 4-실(seal)탱크

5-유입관 6-여과실 6a-모래층 6b-자갈층

7-집수조 8-상등수 저장조 9-헤드탱크 10-실탱크

11-유입관 12-여과실 12a-활성탄층

12b-안스라 사이트층 12c-자갈층 13-집수조

14-상등수 저장조 15-유출관 16-집수탱크

17-역세조정조 18-집수탱크 19-역세조정조20-연결밸브 21, 21a-사이폰관 22, 22a-오버플로우관

23, 23a-볼탑밸브(부레) 24, 24a-스트레나 25, 25a-배출관

26, 26a-역세 브레이크관 27, 27a-에어벤트 28, 28a-헤드탱크 배출관 29-지지대 29a-높은부

29b-낮은부

Claims

상부에는 헤드탱크(3)가 설치되고 하부에는 실탱크(4)와 역세조정조(17)가 설치되고 그 일측에는 집수탱크(16)를 설치하되, 이 집수탱크(16)의 내부에는 상등수저장조(8)과 모래층(6a), 자갈층(6b)을 개재한 여과실(6)을 형성하고 그 하방에는 집수조(13)을 형성하여 상기한 상등수저장조(8)와 연통하게 하고, 상기한 역세조정조(17)와 여과실(6) 사이에는 사이폰관(21)이 연결된 것에 있어서 지지대(29)의 높은부(29a)에 안치된 1차 여과장치(A)의 상부에 설치된 1차 해드탱크(3)의 일측에는 염소 투입기(2)를 개재한 원수 유입관(1)이 연결되고, 상기한 헤드탱크(3)의 타측에는 실탱크(4)와 연결된 헤드탱크 배출관(28)이 연결되고 실탱크(4)에의 하방에는 볼탑밸브(23)가 설치되고 실탱크(4)의 일측에는 상단부에 일정간격으로 다수의 분사공이 형성된 유입관(5)이 상기한 여과실(6)의 상측 중심부에 설치되고, 상기한 1차 집수탱크(16)와 상부 일측에는 연결밸브(20) 및 헤드탱크(9)를 개재하여 상기 1차 집수탱크(16)보다 낮게 2차 집수탱크(18)가 연결하고 상기한 2차 여과장치(B)의 여과실(12) 내에는 활성탄층(12a), 안스라 사이트층(12b) 및 자갈층(12c)으로 여과층을 형성함을 특징으로 한 무동력 여과 살균장치.