KR100630579B1 - 송풍을 이용한 부유물질의 탈기 및 이송방법과 이를이용한 부유물질의 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 송풍장치를 이용하여 수면 상의 부유물질에 공기를 분사함으로써 분사공기와의 물리적인 충격과 풍속에 의한 기포 내,외의 압력차로 부유물질에 포함된 기포를 파괴하는 부유물질의 탈기방법과, 적어도 하나 이상의 송풍장치를 이용하여 수면 상의 부유물질에 공기를 비스듬이 분사함으로써 이 분사공기의 힘에 의해 부유물질을 수집 및 제거 등을 위한 목적지로 이송시키는 부유물질의 이송방법과, 상기 부유물질에 공기를 분사하여 부유물질의 탈기와 이송을 일으키는 적어도 하나 이상의 송풍수단과, 상기 송풍수단으로부터의 분사공기에 의해 이송되어 온 부유물질을 수집하는 수집수단과, 상기 수집수단에 연이어 설치되어 수집된 부유물질을 수처리 공정 밖으로 배출하는 배출수단을 포함하여 구성되는 부유물질의 제거장치에 관한 것이다.

본 발명은 상하수도시설 등의 수처리 공정중 수면 상에 발생하여 수처리시설의 미관을 저해하는 부유물질의 탈기 및 이송이 공기의 송풍에 의해 이루어지므로, 수처리 공정을 교란하거나 수질에 영향을 미치지 아니하고 또한 별도의 분사매체없이 주변공기를 이용하는 간단한 송풍설비를 사용하게 되므로 장치의 구조나 설치가 간단하게 되어 초기설치비와 유지관리비, 동력비 등에서 저렴한 비용으로 보다 넓은 수처리공정에 적용하여 친환경적으로 부유물질을 원활하게 제거할 수 있다.

Description

송풍을 이용한 부유물질의 탈기 및 이송방법과 이를 이용한 부유물질의 제거장치{Method of Moving Floating Substances and Blowing off Bubbles therefrom and Apparatus for Removing the Floating Substances}

도 1은 수처리 공정에 있어서 부유물질의 제거장치를 나타낸 구성도,

도 2는 부유물질의 제거장치를 나타내는 평면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

1 : 저수조(수로) 2 : 송풍장치

3 : 분사공기 4 : 부유물질

5 : 월류장치 6 : 배출장치(용적펌프)

7 : 배출관 8 : 연결관

본 발명은 수처리 공정의 저수조 수면에 형성되는 부유물질의 탈기 및 이송 방법과 이를 이용한 부유물질 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부유물질에 공기를 분사하여 분사공기에 의한 직접적인 물리적 충격과 풍속에 의해 부유물질에 포함되어 있는 기포를 파괴시켜 탈기하고, 또한 분사공기의 힘으로 부유물질 을 수집이 용이하도록 목적지까지 원활하게 이송시키는 송풍을 이용한 부유물질의 탈기 및 이송 방법과 이를 이용한 부유물질 제거장치에 관한 것이다.

부유물질은 다소 양의 차이는 있으나 일반적인 혼화, 응집, 침전 공정을 갖는 상수도 및 하수도시설 등에서 항상 나타나며, 물보다 비중이 작아 부상하는 수중 부유물이나 응집이 미처 진행되지 않은 플럭이 여러 가지 원인에 의하여 발생된 기포(Bubble) 또는 거품(Foam)에 미량 부착되어 부유하는 물질로서 밝은 황색 또는 흰색을 띤다.

이러한 부유물질은 수처리 시설의 미관을 저해하므로 별도의 처리장치, 예를 들면 동력스키머, 롤스키머, 회전 풀리퍼 제거기, 살수장치와 월류식 제거기 등을 설치하여 제거하고 있으며, 이 처리로 인해 많은 비용을 소모하고 있다.

상기 동력스키머, 롤스키머, 회전풀리퍼 제거기와 같은 처리장치는 부상분리법과 같은 대량의 부유물질이 발생하는 수처리 시설에서 주로 사용되는 것으로, 제거효율은 양호하나 초기 시설비와 유지관리비가 많이 소요되며 기존 플랜트에 이러한 장치를 설치할 경우 공간적 장애가 많아 쉽게 적용하기가 어려운 단점이 있다.

또한 살수장치에 의한 부유물질의 제거방법은, 부유물질에 물방울을 살포하여 물방울의 물리적 충격으로 부유물질을 파괴하여 플럭을 침전시키려는 것으로 부유물질의 제거에 효과는 있으나 물방울의 물리적 충격 후에 표층이 교란되면서 발생한 거품에 플럭 입자가 다시 부착되어 부상하는 경우가 많아 제거효율이 떨어지며, 비중이 물보다 작아 자연 부상하는 물질은 이 방법으로 제거할 수가 없다.

또한 월류식 제거장치를 이용하는 방법은 "약품침전지의 부유물질 제거방법 및 그 장치, 출원번호 : 10-1998-0054846"에 개시되어 있는 바와 같이, 상수도 시설의 플럭 형성지와 침전지가 일체형으로 구성되는 약품침전지의 수면상에 부유물질 수집유도관과 수문식 원류장치에 의해 수집된 부유물질을 중력을 이용하여 자연유하로 제거하는 방식으로 압력수를 분사하여 부유물질의 이송을 촉진하는 것이다.

그러나 이러한 기술은 압력수의 분사에 의한 부유물질의 이송촉진을 이용함으로 플럭 형성지와 침전지가 일체형으로 구성되는 정수처리 공정의 침전지 말단부에 한하여 적용이 가능하며, 수처리 공정에서 외부의 수량 유입으로 적정 약품주입률에 변화를 줄 수 있는 혼화지나, 외부로부터 수충격이나 수질의 변화를 받으면 플럭이 파괴될 염려가 있는 플럭형성지나 침전지 전단부 등에서는 적용할 수 없는 문제점이 있다. 그리고 동력스키머 보다는 경제성이나 설치조건 등에서 유리하지만 압력수 공급장치, 압력수 공급용 배관등의 설치가 필요하므로 역시 초기 시설비와 유지관리비가 많이 소요되는 단점이 있다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 상하수도시설 등의 수처리 공정중 수면 상에 발생하여 수처리시설의 미관을 저해하는 부유물질을 제거함에 있어, 공기의 송풍에 의한 부유물질의 탈기 및 이송으로 수처리 공정을 교란하거나 수질에 영향을 미치지 아니하고, 또한 장치의 구조나 설치를 간단하게 함으로써 초기설치비와 유지관리비, 동력비 등에서 저렴한 비용으로 보다 넓은 수처리공정에 적용하여 친환경적으로 부유물질을 원활하게 제거할 수 있는 송풍을 이용한 부유물질의 탈기 및 이송방법과 이를 이용한 부유물질의 제거장 치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 종래의 기술중 압력수의 분사에 의한 부유물질의 이송촉진을 이용하는 경우와 살수를 이용하여 부유물질을 파괴하는 경우에서 제기되는 적용 공정의 한계성을 극복하여 외부의 수량 유입으로 적정 약품주입률에 변화를 줄 수 있는 혼화지나 외부로부터 수충격이나 수질의 변화를 받으면 플럭이 파괴될 염려가 있는 플럭형성지, 침전지의 전단부 등 폭 넓은 공정에 적용할 수 있게 하며, 오염된 분사매체에 의한 2차적 수질오염의 가능성을 배제할 수 있는 송풍을 이용한 부유물질의 탈기 및 이송방법과 이를 이용한 부유물질의 제거장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 주변공기를 이용하는 간단한 송풍설비를 사용하여 장치의 구조 및 설치를 용이하게 하여 압력수의 선정, 분사수량의 확보, 압력수 공급장치 및 압력수 배관 설치 등의 제한요소에서 자유롭게 하여 초기설치비와 유지관리비, 동력비 등에서 적은 비용으로 수처리공정의 공간적 크기에 관계없이 부유물질을 원활하게 제거할 수 있도록 하는 송풍을 이용한 부유물질의 탈기 및 이송방법과 이를 이용한 부유물질의 제거장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수처리 공정에서의 저수조 수면 상에 발생하는 부유물질의 탈기방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 송풍장치를 이용하여 수면 상의 부유물질에 공기를 분사함으로써 분사공기와의 물리적인 충격과 풍속에 의한 기포 내, 외의 압력차로 부유물질에 포함된 기포를 파괴하는 송풍을 이 용한 부유물질의 탈기방법에 특징이 있다.

또한 본 발명은, 수처리 공정에서의 저수조 수면 상에 발생하는 부유물질의 이송방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 송풍장치를 이용하여 수면 상의 부유물질에 공기를 비스듬이 분사함으로써 이 분사공기의 힘에 의해 부유물질을 수집 및 제거 등을 위한 목적지로 이송시키는 송풍을 이용한 부유물질의 이송방법에 특징이 있다.

또한 본 발명은, 수처리 공정에서의 저수조 수면 상에 발생하는 부유물질의 제거장치에 있어서, 상기 부유물질에 공기를 분사하여 부유물질의 탈기와 이송을 일으키는 적어도 하나 이상의 송풍수단과, 상기 송풍수단으로부터의 분사공기에 의해 이송되어 온 부유물질을 수집하는 수집수단과, 상기 수집수단에 연이어 설치되어 수집된 부유물질을 수처리 공정 밖으로 배출하는 배출수단을 포함하는 송풍을 이용한 부유물질의 제거장치에 특징이 있다.

이때, 상기 송풍수단은 수면상에 경사지게 설치하여 부유물질에 공기를 비스듬이 분사하는 축류형 송풍장치로 구성하고, 상기 월류장치에는 연결관으로 연결되어 수집된 부유물질을 강제 배출하기 위한 용적펌프를 더욱 설치하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 송풍을 이용한 부유물질의 탈기 및 이송방법과 이를 이용한 부유물질의 제거장치의 바람직한 실시예를 도 1과 도 2를 참조하여 설명한다.

본 발명의 송풍을 이용한 부유물질의 탈기 방법은, 수처리 공정중 저수조(수 로)(1)의 수면상에 발생하는 부유물질(4)에 공기를 비스듬이 분사하여 분사공기(3)와의 직접적인 물리적 충격과 풍속에 의한 기포 내, 외부의 압력차로 부유물질(4)의 원인이 되는 기포를 파괴하여 탈기시킴으로써 플럭을 침전시키는 방법이다.

또한 본 발명의 송풍을 이용한 부유물질의 이송 방법은, 수처리 공정중 저수조(1)의 수면상에 발생하는 부유물질(4)에 공기를 비스듬이 분사하여 분사공기(3)의 힘으로 당해 수처리 공정을 교란하거나 수질에 영향을 미치지 아니하고 부유물질(4)의 수집이 용이하도록 수집수단인 월류장치(5)로 이송시키는 방법이다.

이와 같은 방법은, 물의 단위체적(㎥)당 중량이 1000㎏인데 비해 공기는 1.2㎏에 불과하여 물에 비해 밀도가 아주 작으므로 압력이 작은 공기를 비스듬하게 분사할 경우 수중을 침투하거나 교란하기가 어려운 점과 주변에서 쉽게 얻을 수 있는 공기의 간편성 그리고 수질오염 등 환경오염이 없는 친환경성을 이용한 것이다.

상기한 부유물질의 탈기 및 이송방법을 이용한 부유물질의 제거장치는, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 수처리시설의 저수조(수로)(1)의 한쪽 끝에 설치된 적어도 하나 이상의 송풍장치(2)를 구비한다. 송풍장치(2)는 수면으로부터 약간 높은 위치에서 수면을 향해 약간 아래로 경사지게 설치되어 수면상의 부유물질(4)을 향해 비스듬이 공기를 분사하도록 되어 있다.

이러한 송풍장치(2)는 효율적인 송풍을 위해 축류형 송풍장치로 구성하는 것이 바람직하고, 송풍장치(2)의 설치위치 및 설치수는 저수조(1)의 형태 및 사이즈에 대응하여 적절하게 설정할 수 있다. 본 발명에서는 도 2에서와 같이 저수조(1)에 3개의 송풍장치(2)를 설치한 것을 예로서 도시하고 있다. 3개의 송풍장치(2) 각 각은 그 송풍방향이 월류장치(5)를 향하도록 설치되며, 따라서 수면상의 부유물질 4)을 월류장치(5)로 이송시키도록 구성된다.

한편, 상기 각 송풍장치(2)의 송풍방향과 마주하는 대향위치인 저수조(1)의 다른 쪽 끝에는 부유물질(4)의 수집수단인 월류장치(5)가 설치되어 있다. 월류장치 5)는 도 1에서와 같이 유입구의 위치를 수면보다 약간 낮게 배치하여 수면상의 부유물질(4)이 물과 함께 월류하도록 하는 수문식 월류장치가 바람직하다. 월류장치 5)에 수집된 부유물질(4)은 중력에 의한 자연유하로 배출하는 것이 바람직하지만, 중력에 의한 자연유하로 배출할 수 없는 경우에는, 강제 배출수단인 용적펌프(6)를 월류장치(5)에 연결 설치하여 강제로 배출시키도록 구성한다.

즉, 용적펌프(6)의 입구와 월류장치(5) 사이는 연결관(8)으로 연결하고, 용적펌프(6)의 배출구에는 배출관(7)을 연결하여 구성함으로써, 월류장치(5)에 수집된 부유물질(4)이 용적펌프(6)의 구동에 의해 배출관(7)을 통해 수처리 공정 밖으로 강제 배출될 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 부유물질의 배출장치에 의하면, 수처리 공정중 저수조(1)의 수면상에 발생하는 부유물질(4)에 송풍장치(2)를 구동하여 공기를 비스듬이 분사하게 되면, 송풍장치(2)에서 분사된 분사공기(3)와의 직접적인 물리적 충격과 풍속에 의한 기포 내, 외부의 압력차에 의하여 부유물질(4)의 원인이 되는 기포가 파괴되어 탈기됨으로써 플럭이 저수조 바닥으로 침전된다.

이와 동시에, 송풍장치(2)에 의해 비스듬이 분사되는 분사공기(3)의 힘으로 수면상의 부유물질(4)은 대향쪽에 위치한 월류장치(5)쪽으로 이송하게 되어 물과 함께 월류장치(5)내로 월류하여 유입 된다. 이때 부유물질(4)의 이송은 비스듬이 분사되는 바람의 힘에 의한 이송이므로 수처리 공정을 교란하거나 수질에 영향을 미치지 아니하고 부유물질(4)의 수집이 용이하도록 월류장치(5)까지 원활하게 이송시킬 수 있다.

월류장치(5)내에 수집된 부유물질(4)은 배출수단인 용적펌프(6)에 의해 수처리 공정 밖으로 강제배출된다. 용적펌프(6)는 월류장치(5)에 수집된 부유물질(4)을 중력에 의한 자연유하로 배출할 수 없을 경우 강제적으로 배출함으로써 월류장치(5)에 공기가 혼입해도 부유물질의 연속적 배출이 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 송풍을 이용한 부유물질의 탈기 및 이송방법과 부유물질의 제거장치에 의하면, 상하수도시설 등의 수처리 공정중 수면 상에 발생하여 수처리시설의 미관을 저해하는 부유물질의 탈기 및 이송이 공기의 송풍에 의해 이루어지므로, 수처리 공정을 교란하거나 수질에 영향을 미치지 아니하고, 또한 별도의 분사매체 없이 주변공기를 이용하는 간단한 송풍설비를 사용하게 되므로 장치의 구조나 설치가 간단하게 되어 초기설치비와 유지관리비, 동력비 등에서 저렴한 비용으로 보다 넓은 수처리공정에 적용하여 친환경적으로 부유물질을 원활하게 제거할 수 있다.

또한 압력수의 분사에 의한 부유물질의 이송촉진을 이용하는 경우와 살수를 이용하여 부유물질을 파괴하는 경우에서 제기되는 적용 공정의 한계성을 극복하여 외부의 수량 유입으로 적정 약품주입률에 변화를 줄 수 있는 혼화지나 외부로부터 수충격이나 수질의 변화를 받으면 플럭이 파괴될 염려가 있는 플럭형성지, 침전지의 전단부 등 폭 넓은 공정에 적용할 수 있으며, 오염된 분사매체에 의한 2차적 수질오염의 가능성을 배제할 수 있다.

Claims (5)

1. 수처리 공정에서의 저수조 수면상에 발생하는 부유물질의 탈기방법에 있어서, 송풍장치를 이용하여 수면 상의 부유물질에 공기를 분사함으로써 분사공기와의 물리적인 충격과 풍속에 의한 기포 내,외의 압력차로 부유물질에 포함된 기포를 파괴하는 것을 특징으로 하는 송풍을 이용한 부유물질의 탈기방법.
2. 수처리 공정에서의 저수조 수면상에 발생하는 부유물질의 이송방법에 있어서, 송풍장치를 이용하여 수면상의 부유물질에 공기를 비스듬이 분사함으로써 이 분사공기의 힘에 의해 부유물질을 수집 및 제거 등을 위한 목적지로 이송시키는 것을 특징으로 하는 송풍을 이용한 부유물질의 이송방법.
3. 수처리 공정에서의 저수조 수면상에 발생하는 부유물질의 제거장치에 있어서,

   상기 부유물질에 공기를 분사하여 부유물질의 탈기와 이송을 일으키는 송풍수단과,

   상기 송풍수단으로부터의 분사공기에 의해 이송되어 온 부유물질을 수집하는 수집수단과,

   상기 수집수단에 연이어 설치되어 수집된 부유물질을 수처리 공정 밖으로 배출하는 배출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍을 이용한 부유물질의 제거장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 송풍수단은 수면상에 경사지게 설치되어 부유물질에 공기를 비스듬이 분사하는 축류형 송풍장치인 것을 특징으로 하는 송풍을 이용한 부유물질의 제거장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 배출수단은 수집수단으로서 월류장치와 연결관으로 연결되어 수집된 부유물질을 강제 배출하기 위한 용적펌프를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍을 이용한 부유물질의 제거장치.

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