KR100530970B1 - 배수처리장치 - Google Patents

Abstract

배수 중에 부유하는 잔류물을 보다 효율적으로 제거할 수 있는 배수처리장치 및, 배수 중에 포함되는 사분을 보다 효율적으로 또한 잔류물을 포함하지 않는 상태로 제거하고 회수할 수 있는 배수처리장치, 그리고 종래의 침사지에 대체되는 소형이며 고효율적이면서 고성능인 배수처리장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

웅덩이부 (2) 와, 그 상류측 유로 (3) 및 하류측 유로 (4) 를 평면에서 보아 대략 U 자 형상 또는 대략 ㄷ 자 형상으로 연결하여 배수처리장치 (1) 를 구성한다. 웅덩이부 (2) 에는 저부를 파내려간 침사 피트 (5) 를 형성하고, 또한 중심에는 회전원통 (6) 을 구비한다. 상류측 유로 (3) 에는 배수의 흐름에 따라 대략 수평상태로 가는 메시의 스크린 (8) 을 평평한 배치로 구비하고, 그 상류측에는 가동식 잠김둑 (9) 을 구비한다.

Description

배수처리장치 {DRAINAGE TREATMENT DEVICE}

본 발명은 하수나 산업용 배수 또는 빗물 그 외의 잡배수와 같은 배수를 처리하여 소정의 수질을 얻기 위한 배수처리에 관한 것으로, 상세하게는 상기와 같은 배수에 포함되는 잔류물이나 사분 (砂分) 을 제거하기 위한 기술에 관한 것이다.

처리대상이 되는 배수에 각종 처리를 실시하여 소정의 수질을 얻는 배수처리에 대해서는 다양한 방식이나 형태가 있지만, 도 4 는 종래의 일반적인 배수처리시설 (30) 의 배수처리 흐름을 개략적으로 나타내는 것이다.

각종 스퀘어류 (M) 나 관거류 (管渠類) (K) 등으로 이루어지는 배수관로 (31) 에 집수되어 흘러 들어온 배수는, 우선 펌프 (P) 에 의해 배수처리시설 (30) 의 침사지 (沈砂池) (32) 로 보내지고, 여기에서 배수 중에 포함되는 사분 (砂分) 이 침강하여 제거되는 동시에, 배수 중에 부유하는 비교적 큰 잔류물 등이 스크린으로 제거된다.

이어서, 배수는 유량조정조 (33) 로 보내져 일시에 저장되고, 다음 폭기조 (34) 로 정량이 보내진다. 폭기조 (34) 에서는 화학적 또는 생물학적인 처리가 실시되는 동시에 폭기나 교반 등도 실시된다. 이와 같은 처리를 실시한 배수는 오니플록을 포함한 오니혼합액이 되고, 이어서 침전지 (35) 로 보내지고, 여기에서 오니혼합액 중의 오니는 침전되고 상등수가 소독조 (36) 로 보내져 소독되고 방류된다.

한편, 침전지 (35) 에서 침전된 오니는 일부가 오니조 (37) 에 저장되고 배출되지만, 일부는 반송 오니로서 이용된다. 이 반송 오니는 반송 관로 (38) 를 거쳐 먼저의 폭기조 (34) 나 유량조정조 (33) 등으로 반송되고, 각각의 조에서 배수와 혼합됨으로써 반송 오니 중에 풍부하게 포함되어 있는 각종 균류의 작용에 의해 배수의 정화처리가 촉진되도록 되어 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 배수처리시설에 있어서는 그 능력에 한계가 있는 것 외에도, 시설이나 장치의 설치나 유지관리 비용도 적지 않기 때문에, 처리능력이나 효율을 더욱 높이는 동시에 다양한 비용도 저하시키는 것이 요망되었다.

특히 침사지에 대해서는 배수 중에 포함되어 있는 사분을 자연 침강시켜 제거하기 위해 배수의 유속을 충분히 늦출 필요가 있는 점에서, 필연적으로 넓은 면적을 필요로 하게 되어 설비가 대형화되기 때문에 설치 및 유지관리 비용이 높아지게 되었다.

또, 스크린에 대해서는 가능한 한 메시를 가늘게 하는 것이 다음 단계의 배수처리 공정을 위해서는 이상적이지만, 그러나 메시를 가늘게 하면 쉽게 막히게 되는 것 외에도, 배수가 통과하는 저항이 증대하기 때문에 면적을 크게 할 필요가 생기는데, 스크린의 설치 공간이나 설치 비용에도 제한이 있기 때문에 타당한 정도의 크기의 면적 및 메시가 어느 정도 커지는 것을 불가피하게 허용하게 되었다.

또한, 침강시켜 제거하고 회수한 사분은 잔류물도 혼입된 상태로 되어 있어, 그 처분시에는 부패되거나 악취가 발생하는 등의 문제도 있기 때문에, 이를 위한 대책이나 처리도 필요해져 그 비용도 추가로 필요하게 되는 것이었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 기술이나 현상에 착안하여 이루어진 것으로, 배수 중에 부유하는 잔류물을 보다 효율적으로 제거할 수 있는 배수처리장치 및, 배수 중에 포함되어 있는 사분을 보다 효율적으로 또한 잔류물을 포함하지 않는 상태로 제거하고 회수할 수 있는 배수처리장치, 그리고 종래의 침사지에 대체되는 소형이며 고효율적이면서 고성능인 배수처리장치를 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

본 발명에 관련되는 배수처리장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 대략 수평상태로 된 배수의 유로 중에 잔류물 제거용 스크린을 구비한 것으로서, 이 스크린을 배수의 흐름에 따라 대략 수평상태로 평평한 배치로 구비한 것이다.

또, 이 스크린의 상류측에 잠김둑을 구비한 것이며, 또한 이 잠김둑을 가동식 잠김둑으로 하고, 이 가동식 잠김둑을 적절하게 조절하여 가동식 잠김둑을 통과하는 배수의 유속을 높임으로써, 상기 스크린 상에 퇴적ㆍ부착된 잔류물을 배수로 흘러가게 하여 상기 스크린을 세정하도록 한 것이다.

또, 본 발명에 관련되는 다른 배수처리장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 배수의 유로 중에 저부를 파내려간 침사 피트를 갖는 웅덩이부를 형성하고, 이 웅덩이부에서 배수의 유속을 낮춤으로써 배수 중에 포함되어 있는 사분을 침사 피트에 침강시키도록 한 것이며, 또한 이 웅덩이부에 잔류물을 부유시키는 동시에 침강된 사분을 중심으로 모으는 회전원통을 구비한 것이다.

또한, 본 발명에 관련되는 다른 배수처리장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 상기와 같은 배수처리장치를 순차적으로 조합 연결하여 다양한 형태로 구성한 것이다.

발명의 실시형태

본 발명의 실시형태를 이하, 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 은 본 발명의 배수처리장치 (1) 를 나타내는 일부 단면의 개략 사시도이다.

이 배수처리장치 (1) 는 웅덩이부 (2) 와, 그 상류측 유로 (3) 및 하류측 유로 (4) 를 평면에서 보아 대략 U 자 형상 또는 대략 ㄷ 자 형상으로 연결하여 구성한 것이다.

웅덩이부 (2) 에는 저부를 파내려간 침사 피트 (5) 가 형성되어 있고, 또한 중심에는 회전원통 (6) 이 구비되어 있고, 이 회전원통 (6) 은 도시하지 않은 회전구동기기에 의해 회전되도록 되어 있다.

상류측 유로 (3) 에는 성긴 메시의 스크린 (7) 및 가는 메시의 스크린 (8) 이 구비되어 있고, 특히 가는 메시의 스크린 (8) 은 대략 수평상태로 된 상류측 유로 (3) 중에, 배수의 흐름에 따라 대략 수평상태로 평평한 배치로 구비되어 있다. 이 가는 메시의 스크린 (8) 의 상류측에는 가동식 잠김둑 (9) 이 구비되어 있다. 또한, 가는 메시의 스크린 (8) 의 하류측에는 가는 메시의 스크린 (8) 상에 퇴적ㆍ부착된 잔류물을 긁어모아 배출하기 위한 긁어모음기 (10) 및 배출통 (11) 이 구비되어 있다.

하류측 유로 (4) 에는 배수의 표면 부근에 부유하는 오일분을 막아 제거하고 회수하기 위한 잠김둑 (12) 과 오일분 회수 피트 (13) 및, 배수를 배출하는 배수구 (14) 가 구비되어 있다. 또한, 도면부호 15 는 배수처리장치 (1) 전체의 수위를 안정시키기 위한 둑이다.

상류측 유로 (3) 로 유입되는 배수는, 우선 성긴 메시의 스크린 (7) 을 통과하여 비교적 대형 불순물이 제거된 후, 다시 가는 메시의 스크린 (8) 에 의해 비교적 소형 불순물이나 잔류물 등의 부유 불순물이 제거된다.

여기에서 가는 메시의 스크린 (8) 은 대략 수평상태로 된 상류측 유로 (3) 중에, 배수의 흐름에 따라 대략 수평상태로 평평한 배치로 구비함으로써 그 면적을 충분히 크게 할 수 있고, 따라서 보다 가는 메시의 스크린으로 할 수 있다.

즉, 스크린 (8) 을 종배치로 하는 것을 상정한 경우에는, 그 면적을 크게 하기 위해서는 유로 (3) 의 폭이나 깊이를 크게 해야 하고, 나아가서는 배수처리장치 (1) 전체가 대형화되게 되는데, 이와 같이 스크린 (8) 을 평평한 배치로 구비함으로써 유로 (3) 의 폭이나 깊이는 그대로 유로 (3) 의 길이를 이용하고 스크린 (8) 을 긴 치수로 하여 면적을 크게 할 수 있고, 배수처리장치 (1) 전체도 소형화할 수 있는 것이다.

또, 가는 메시의 스크린 (8) 의 상류측에 구비한 가동식 잠김둑 (9) 은 도 2 의 개략 측면도에 나타내는 바와 같이, 적절하게 조절하여 통상적의 위치보다 낮은 위치로 함으로써 통과하는 배수의 유속을 증대시킬 수 있고, 이 유속이 증대된 배수의 힘으로 가는 메시의 스크린 (8) 상에 퇴적ㆍ부착된 잔류물을 흘러가게 하여 세정할 수 있는 것이다.

또한, 이와 같이 배수의 힘으로 가는 메시의 스크린 (8) 을 세정할 필요가 없거나 이루어지지 않을 경우, 또는 항상 배수의 힘으로 가는 메시의 스크린 (8) 을 세정하는 경우에는, 가동식 잠김둑 (9) 이 아니라 각각의 경우에 적합한 위치에 설정한 고정식 잠김둑으로 할 수도 있다.

이와 같이 하여, 상류측 유로 (3) 의 성긴 메시의 스크린 (7) 이나 가는 메시의 스크린 (8) 에 의해 비교적 대형 불순물이나 비교적 소형 잔류물 등의 부유 불순물이 제거된 배수는, 이어서 웅덩이부 (2) 로 유입된다.

이 웅덩이부 (2) 는 저부를 파내려간 침사 피트 (5) 가 형성되어 있고, 배수가 통과하는 단면적이 커지기 때문에 배수의 유속을 낮출 수 있고, 따라서 배수 중에 포함되어 있는 비중이 작은 미세한 잔류물은 부유하여 흘러가는 한편, 비중이 큰 사분이 침강하기 쉬워진다. 또한, 침사 피트 (5) 는 파내어져 있기 때문에 하류측 유로 (4) 와는 단차가 발생되고, 따라서 침사 피트 (5) 에 침강되어 퇴적된 사분은 하류측 유로 (4) 로 유출되지 않는 구조로 되어 있다.

또, 이 실시예와 같이 웅덩이부 (2) 와, 그 상류측 유로 (3) 및 하류측 유로 (4) 를 평면에서 보아 대략 U 자 형상 또는 대략 ㄷ 자 형상으로 연결하여 구성한 경우에는, 배수가 흐르는 방향이 180 도 변화함으로써 배수의 유속을 한층 낮출 수 있는 것이다.

또한, 이 웅덩이부 (2) 에 회전원통 (6) 을 구비한 경우에는, 회전원통 (6) 의 회전에 의해 발생하는 횡와류 (H) 와 종와류 (V) 의 작용으로 배수 중의 미세한 잔류물을 보다 부유하는 상태로 하여 더욱 침강하기 어렵게 하는 동시에, 침사 피트 (5) 에 침강하여 퇴적된 사분 (S) 을 회전원통 (6) 의 회전중심으로 모을 수 있다. 도면부호 16 은 침사 피트 (5) 에 침강하여 퇴적된 사분 (S) 을 빼내어 배출하기 위한 인발관 (引拔管) 이며, 인발구를 회전원통 (6) 의 회전중심에 위치시켜 침사 피트 (5) 의 저부에 형성한 것이다.

또한, 웅덩이부 (2) 에 구비하는 회전원통의 형태로는, 도 3 의 (a) 에 나타내는 바와 같은 천정판 및 저판을 갖는 회전원통 (6) 으로서 수몰 또는 반수몰상태로 사용하는 것 외에도, 도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같은 중공의 회전원통 (6') 으로서 수몰상태로 사용할 수도 있다.

이로써, 침사 피트 (5) 로부터 빼내어 배출하는 사분 (S) 에는 미세한 잔류물이 혼입되기 어려워지고, 따라서 그 처분시에 부패되거나 악취가 발생하는 등의 문제가 현저하게 경감된다. 또한, 회전원통 (6) 또는 회전원통 (6') 을 구비한 경우에는, 미세한 잔류물이 사분 (S) 에 혼입되기 더욱 어려워지는 동시에, 침사 피트 (5) 에 침강하여 퇴적된 사분 (S) 을 회전원통 (6) 또는 회전원통 (6') 의 회전중심으로 모을 수 있기 때문에 사분 (S) 의 빼냄이나 배출도 현저하게 생력화ㆍ고효율화시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 하여, 웅덩이부 (2) 에서 사분이 제거된 배수는, 이어서 하류측 유로 (4) 로 유입된다.

이 하류측 유로 (4) 에는 잠김둑 (12) 과 오일분 회수 피트 (13) 가 구비되어 있고, 배수의 표면 부근에 부유하는 오일분을 막아 제거하고 회수할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 잠김둑 (12) 은 수위 조절을 목적으로 한 것은 아니며, 마치 오일펜스와 같은 역할을 하는 것이다.

그리고, 오일분이 제거된 배수는 둑 (15) 을 넘어 배출구 (14) 로부터 배출되고, 다음 단계인 유량조정조 등 후공정으로 이송되도록 되어 있다.

또한, 본 발명의 청구항 1 내지 3 에 관련되는 배수처리장치, 즉 대략 수평상태로 된 배수의 유로 중에 잔류물 제거용 스크린을 대략 수평상태로 평평한 배치로 구비한 것을 기본으로 하는 배수처리장치의 각각 및, 본 발명의 청구항 4 또는 5 에 관련되는 배수처리장치, 즉 배수의 유로 중에 저부를 파내려간 침사 피트를 갖는 웅덩이부를 형성한 것을 기본으로 하는 배수처리장치의 각각 등은, 각각 단독으로 사용할 수 있는 배수처리장치이지만, 추가로 이들 배수처리장치를 순차적으로 조합 연결하여 다양한 형태의 배수처리장치로 구성할 수 있는 것이다.

즉, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 배수처리장치와, 청구항 4 또는 5 의 배수처리장치, 상기 양자를 예컨대 직선형상 또는 절곡형상으로 순차적으로 조합 연결하여 배수처리장치를 구성한 경우에는, 각 배수처리장치가 기본적으로 배수의 유로를 이용한 구성이기 때문에, 종래의 침사지에 비해 현저하게 소형화ㆍ고효율화시킬 수 있는 것 외에도, 배수처리장치 전체의 구성 레이아웃의 자유도도 증대되는 등의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

또, 도 1 에 나타내는 실시예와 같이, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 배수처리장치와, 청구항 4 또는 5 의 배수처리장치 및, 청구항 4 또는 5 의 배수처리장치에서의 웅덩이부 (2) 로부터 배수를 배출시키는 하류측 유로 (4), 상기 삼자를 순차적으로 조합 연결하고, 특히 웅덩이부 (2) 를 반환 부위로 하여 전체 형상을 평면에서 보아 대략 U 자 형상 또는 대략 ㄷ 자 형상으로 배수처리장치 (1) 를 구성한 경우에는, 웅덩이부 (2) 에서의 사분의 침강이 더욱 촉진되기 때문에, 종래의 침사지에 비해 더 한층 소형화ㆍ고효율화 및 고성능화시킬 수 있다.

본 발명의 배수처리장치는 이상 설명한 바와 같은 내용의 것으로, 배수 중에 부유하는 잔류물을 보다 효율적으로 제거할 수 있고, 또 배수 중에 포함되는 사분을 보다 효율적으로 또한 잔류물을 포함하지 않는 상태로 제거하고 회수할 수 있고, 그리고 종래의 침사지에 대체되는 소형이며 고효율적이면서 고성능인 배수처리장치로 할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 배수처리장치의 실시예를 나타내는 개략 사시도이다.

도 2 는 도 1 에 나타내는 실시예의 특히 가는 메시의 스크린 (8) 및 가동식 잠김둑 (9) 을 나타내는 개략 측면도이다.

도 3 의 (a) 및 (b) 는 각각 도 1 에 나타내는 실시예의 특히 회전원통의 실시예를 나타내는 개략 측면도이다.

도 4 는 종래의 일반적인 배수처리시설의 배수처리 흐름을 나타내는 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 배수처리장치 2: 웅덩이부

3: 상류측 유로 4: 하류측 유로

5: 침사 피트 6,6': 회전원통

8: 가는 메시의 스크린 9: 가동식 잠김둑

Claims (7)

1. 수평상태로 된 배수의 유로 중에 잔류물 제거용 스크린을 구비한 배수처리장치로서,

   상기 스크린은 배수의 흐름에 따라 수평상태로 평평한 배치로 구비한 것인 배수처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스크린의 상류측에 잠김둑을 구비한 것을 특징으로 하는 배수처리장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 잠김둑을 가동식 잠김둑으로 한 것으로, 이 가동식 잠김둑을 적절하게 조절하여 가동식 잠김둑을 통과하는 배수의 유속을 높임으로써, 상기 스크린 상에 퇴적ㆍ부착된 잔류물을 배수로 흘러가게 하여 상기 스크린을 세정하도록 한 것을 특징으로 하는 배수처리장치.
4. 배수의 유로 중에 저부를 파내려간 침사 피트를 갖는 웅덩이부를 형성하고, 이 웅덩이부에서 배수의 유속을 낮춤으로써 배수 중에 포함되어 있는 사분을 침사 피트에 침강시키도록 한 것인 배수처리장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 웅덩이부에 잔류물을 부유시키는 동시에 침강된 사분을 중심으로 모으는 회전원통을 구비한 것을 특징으로 하는 배수처리장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 배수처리장치와, 제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 배수처리장치, 상기 양자를 순차적으로 조합 연결하여 구성한 것인 배수처리장치.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 배수처리장치와, 제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 배수처리장치 및, 제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 배수처리장치에서의 상기 웅덩이부로부터 배수를 배출시키는 하류측 유로, 상기 삼자를 순차적으로 조합 연결하고, 상기 웅덩이부를 반환 부위로 하여 전체 형상을 평면에서 보아 U 자 형상 또는 ㄷ 자 형상으로 구성한 것인 배수처리장치.