KR100841101B1 - 경사판 침전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경사판을 통해서, 오염된 원수에 포함된 슬러지와 같은 오염물질을 침전시키고 오염물질이 제거된 처리수를 외부로 배출시킬 수 있는 장치에 관한 것으로서, 특히 주름이 형성된 다수의 경사판이 장착된 경사판 침전모듈을 포함하는 경사판 침전장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 원수에 포함된 슬러지를 중력방향으로 배출하면서 동시에 슬러지가 제거된 처리수를 상방향으로 배출시킬 수 있는 유로를 형성하는 주름이 형성된 경사판 및, 주름이 형성된 경사판이 소정의 각도로 경사를 가지도록 삽입되어 장착될 수 있는 경사판 슬라이드부를 포함하는 경사판 침전모듈이, 적어도 하나 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 경사판 침전장치가 제공된다.

경사판, 침전조, 슬러지, 응집

Description

경사판 침전장치{A SEDIMENTATION DEVICE INCLUDING INCLINED PLATES}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경사판 침전장치에 포함되는 경사판 침전모듈의 사시도.

도 2는 도 1의 모듈에 포함되는 경사판의 사시도.

도 3은 도 1의 모듈의 측면부를 나타내는 측면도.

도 4는 도 1의 모듈의 상면부와 상면부에 포함되는 거터를 나타내는 부분 사시도.

도 5는 도 1의 모듈이 장착된 경사판 침전장치를 통한 원수 처리과정 중 처리수 배출 과정을 나타낸 개념도.

도 6은 도 1의 모듈이 장착된 경사판 침전장치를 통한 원수 처리과정을 나타낸 개념도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

100 : 경사판 침전모듈 110 : 경사판 슬라이드부

111 : 상면부 115 : 측면부

120 : 경사판 300 : 배수로

400 : 슬러지 500 : 처리수

600 : 원수(原水)

본 발명은 경사판을 통해서, 오염된 원수에 포함된 슬러지와 같은 오염물질을 침전시키고 오염물질이 제거된 처리수를 외부로 배출시킬 수 있는 장치에 관한 것으로서, 특히 주름이 형성된 다수의 경사판이 장착된 경사판 침전모듈을 포함하는 경사판 침전장치에 관한 것이다.

일반적으로 생활하수나 산업폐수와 같은 오염된 원수를 응집 및 침전시켜 정화하는 시스템은 광범위한 면적을 가지는 침전지를 필요로 한다. 따라서 시스템의 구축에 막대한 비용이 소요되는 문제가 있다.

또한 오염된 원수의 정화과정에는 원수에 포함된 부유물질들을 응집시켜 분리, 침전하는 과정이 포함되는데, 이를 위해 PAC와 같은 응집제가 과다하게 투입되는 문제점이 있다. 이러한 응집제의 과다투입은 원수를 정화시키는 데 있어서 역효과를 나타내기도 하며, 마찬가지로 비용증가를 유발하는 문제가 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해 현재에는 오염된 원수의 정화처리에 필요한 광범위한 침전지 면적을 줄일 수 있으면서 전체적인 정화시스템 구축비용을 절감시킬 수 있는 경사판 침전장치가 연구, 개발되어 활용되고 있다.

이와 같은 경사판 침전장치는 침전지 내에 다수의 경사판이 일정한 경사각도로 설치되는데, 이러한 경사판 침전장치를 통한 원수의 정화과정은 다음과 같다.

침전지 내로 유입되는 원수는 경사판을 따라 상향유동되면서, 원수에 포함된 슬러지와 같은 오염물질은 중력에 의해 하향으로 배출되고, 원수로부터 오염물질이 제거된 처리수는 경사판의 상부에 연접되는 배수로를 통해 배출되므로 오염된 원수가 정화된다.

결과적으로 이러한 경사판 침전장치는 종래의 정화시스템에 비하여, 침전지의 면적을 줄일 수 있으면서도 침전면적을 증가시킬 수 있으므로 결과적으로 침전효율을 증가시킬 수 있다.

그러나 종래의 기술에 의한 경사판 침전장치는 다수의 경사판을 침전조에 개별적으로 설치해야 하므로 시공시간이 늘어나며 결과적으로 정화시스템의 구축비용이 증가되는 문제점이 있다.

더욱이, 장시간 경사판 침전장치를 운용하면 경사판의 오염도가 증가되어 세척과정이 필요한데, 경사판의 세척, 정비를 위해 일일이 경사판을 분리해내야 하는 과정이 요구되는 문제점이 있다.

한편, 침전조에 장착되는 경사판의 형상은 대부분 평판 형상으로 형성되거나 일정한 각도로 절곡된 형상으로 형성되는 것이 일반적인데, 이는 경사판에 의해 유입되는 원수의 유동에 큰 저항을 발생시키게 되어 난류를 형성시키므로, 원수에 포함된 오염물질의 침전효율이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 시공이 간편하고 세척, 정비시의 분리, 분해가 용이하며, 주름이 형성된 경사판이 다수 장착되어 침전효율을 증대시킬 수 있는 경사판 침전모듈을 하나 이상 포함하는 경사판 침전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 경사판을 통해 원수에 포함된 슬러지를 침전시키는 장치에 있어서, 상기 원수에 포함된 슬러지를 중력방향으로 배출하면서 동시에 슬러지가 제거된 처리수를 상방향으로 배출시킬 수 있는 유로를 형성하는 주름이 형성된 경사판; 및, 상기 주름이 형성된 경사판이 소정의 각도로 경사를 가지도록 삽입되어 장착될 수 있는 경사판 슬라이드부;를 포함하는 경사판 침전모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 경사판 침전모듈은 두 개 이상 포함되는 것이 바람직하다.

상기 경사판에 형성된 주름은 골과 마루가 연속적으로 교차 형성되면서 상기 유로를 형성할 수 있는 물결무늬 형상으로 형성되며, 상기 마루를 통해 상기 슬러지가 수렴되면서 중력방향으로 배출될 수 있는 것이 바람직하다.

상기 경사판 슬라이드부는, 상기 경사판이 상기 각도로 슬라이드 결합될 수 있는 슬라이드 홈과 상기 원수가 유입될 수 있는 원수유입구가 형성된 측면부;와, 상기 측면부의 상단에 결합되며, 상기 유로를 통해 상방향으로 배출되는 상기 처리 수가 배출될 수 있는 처리수 배출구가 형성된 거터를 포함하는 상면부;를 포함하며, 상기 측면부에 장착되는 경사판을 내부에 수용하는 육면체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 처리수 배출구를 통해 상기 거터로 배출되는 상기 처리수가 외부로 배출될 수 있는 배수로가, 상기 상면부의 양 측단에 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 경사판이 삽입되는 각도는 50 내지 60도 범위에 포함되며, 상기 경사판이 20 내지 80 mm의 범위 내의 간격을 두고 상기 경사판 슬라이드부에 둘 이상 삽입되어 장착되는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 경사판 침전장치의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 경사판 침전장치는, 하나 이상의 경사판 침전모듈(100)을 포함한다. 여기서 일반적인 경사판 침전장치에 포함되는 수단들로서, 원수가 유입되고 처리수가 배출되는 수로, 원수의 유동에 동력을 제공하는 구동수단, 슬러지를 배출시키는 슬러지배출수단 등과 같은 구성요소들은 일반적인 경사판 침전장치에 포함되는 구성요소들이 사용될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 경사판 침전장치는 경사판이 장착되는 경사판 침전모듈(100)에 특징이 있는 바, 이하에서는 경사판 침전모듈(100)을 중심으로 기술한다.

경사판 침전모듈(100)은 원수에 포함된 슬러지를 중력방향으로 배출하면서 동시에 슬러지가 제거된 처리수를 상방향으로 배출시킬 수 있는 유로를 형성하는 주름이 형성된 경사판(120)과, 이러한 경사판이 소정의 각도로 경사를 가지도록 삽 입되어 장착될 수 있는 경사판 슬라이드부(110)을 포함한다.

경사판 침전모듈(100)은 경사판 침전장치를 이루는 하나의 단위 요소로 이해할 수 있다. 따라서 이와 같은 경사판 침전모듈(100)을 하나 이상 사용하여 경사판 침전장치를 제공할 수 있으며, 도 1과 같은 경사판 침전모듈(100)은 외관상 육면체의 형상으로 형성되므로, 조립블록과 같이 다수를 직렬로 연접하면 다량의 원수를 처리하는 경사판 침전장치를 구현할 수 있다. 외관상 육면체의 형상이라는 의미는 육면이 모두 폐쇄된 것만을 의미하는 것은 아니다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경사판 침전모듈(100)에서는 상부가 개방되고 개방된 상부를 통해 주름이 형성된 경사판이 삽입 설치된다. 더욱 바람직하게는 양 측면을 가진 육면체 형상의 프레임으로 형성되고, 양 측면을 제외한 나머지 측면들은 개방되며, 양 측면의 내측에 경사판이 삽입 장착된다.

물론 경사판 침전모듈(100)의 외관은 육면체로 한정될 필요는 없으며, 또한 둘 이상의 경사판 침전모듈(100)을 이용하여 경사판 침전장치를 구성하는 형태는 직렬뿐만 아니라 병렬, 직병렬 등 다양한 방식을 적용할 수 있을 것이다. 어느 경우에나 주름이 형성된 하나 이상의 경사판이 포함된 경사판 침전모듈이라면 본 발명의 기술적 사상에 포섭된다.

이하에서는 경사판 침전모듈(100)에 포함되는 경사판(120)과 경사판 슬라이드부(110)에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 경사판(120)은 마루(121)와 골(124)이 연속적으로 교차 형성되면서 유로를 형성할 수 있는 물결무늬 형상으로 형성된다. 경사판(120)은 경사 판 슬라이드부(110)의 내부에 일정한 각도로 장착되는데, 경사판(120)의 주름을 형성하는 마루(121)와 골(124)은 경사판 침전모듈(100)의 내부에서 일측면에서부터 타측면으로 교차되면서 형성된다. 도 1을 참조하면, 경사판 침전모듈(100)의 내부에 장착된 경사판(120)이 점선으로 도시된다. 따라서 위에서 바라볼 때 경사판(120)은 물결무늬로 나타난다.

이와 같은 경사판(120)의 형상으로 인해, 유입되는 원수에 포함된 오염물질, 예를 들면 슬러지와 같은 일정한 중력을 가지는 물질들은 원수가 경사판(120)의 표면, 특히 골(124)에 의해 형성되는 유로를 따라 이동할 때(도 2의 실선 화살표 참조), 골(124)을 통해 수렴되면서 중력방향으로 배출될 수 있다(도 2의 점선 화살표 참조). 여기서 중력방향이란 중력이 작용하는 아래방향으로서, 상향유동하는 원수의 반대방향으로 이해하면 족하다. 따라서 골(124)을 중심으로 슬러지가 수렴되므로, 슬러지가 효과적으로 배출될 수 있으며 경사판(120)의 오염으로 인한 성능저하를 방지할 수 있다.

또한 마루(121)와 골(124)이 경사판(120) 전체 표면에 걸쳐 균일하게 교차 형성되고 이로 인해 균일한 유로가 형성되므로, 경사판(120)의 전체 표면을 걸쳐 상향유동되는 원수에 포함된 슬러지를 균등배분하면서 배출시킬 수 있다. 즉, 경사판(120)의 모든 표면을 슬러지 배출을 위해 효율적으로 활용할 수 있게 된다. 따라서 종래의 단순한 평판형 경사판에서 경사판의 특정 부분에만 슬러지가 수렴되어, 슬러지의 배출이 원활하지 못하며, 경사판의 성능저하가 발생하는 문제점이 해결된다.

한편, 종래의 절곡된 형상의 경사판은 원수의 유동에 큰 저항력을 가하게 되어 원수의 원활한 유동을 방해하게 되며, 종래의 평판 형상의 경사판은 원수의 유동이 경사판의 표면을 따라 이동할 때, 경사판의 표면에서부터 멀어질수록 난류가 심하게 발생하여 슬러지의 분리 침전이 어려워진다.

이에 반해 본 발명의 실시예에 따른 주름이 형성된 경사판(120)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 경사판 침전모듈(100)의 하단에 형성된 원수유입구(115a)로부터 측면에서 유입되는 원수는 경사판(120)의 마루(121)와 골(124)에 의해 형성되는 물결무늬 형상으로 인해, 저항을 덜 받게 되어 원수의 유동을 안정적으로 유지할 수 있으며, 마루(121)와 골(124)의 교차 형상에 의해 상향으로 형성되는 유로를 통해 원수가 원활하게 상향유동될 수 있다.

이하에서는 경사판(120)이 장착되는 경사판 슬라이드부(110)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 경사판 슬라이드부(110)는 상부가 개방되고 내부에 일정한 부피를 가지는 육면체로 형성되는 것이 바람직하다(도 1 참조). 즉, 경사판 슬라이드부(110)은 도 1에서처럼 내부에 경사판(120)이 삽입, 장착될 수 있는 공간을 가지며, 경사판 침전모듈(100)의 외관을 형성하는 구성요소이다.

도 1을 참조하면, 경사판 슬라이드부(110)는 경사판 침전모듈(100)의 외관을 형성하며, 상면부(111)와 측면부(115)를 포함한다. 다만 앞서 언급한 것처럼 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경사판 침전모듈(100)은 상부가 개방될 수 있으므로 상면부(111)는 반드시 밀폐될 필요는 없으며, 후술할 거터(111a)가 안착되는 위치로 이해하면 족하다.

도 3을 참조하면, 측면부(115)는 하단에 형성된 원수유입구(115a)와 경사판(120)이 고정될 수 있는 경사판 삽입홈(미도시)를 포함하며, 후술할 상면부(111)에 포함된 거터(111a)의 굴곡 형상에 대응되는 상단 굴곡부(115c)를 포함한다.

원수유입구(115a)는 경사판(120)으로 원수가 유입되는 통로로서, 도 3에서와 같이 하나 이상의 원형 구멍이 상향으로 일직선 상에 정렬된 형상으로 형성된다. 물론 원수유입구(115a)의 형상과 배열에는 특별한 제한은 없다. 따라서 원수유입구(115a)는 측면부(115)의 하단부에 여러 개의 원수유입구(115a)가 불규칙적으로 형성될 수도 있다. 처리할 원수의 양과 경사판 침전장치의 규모에 따라 다양한 형상의 원수유입구(115a)가 제시될 수 있을 것이다. 어느 경우에나 처리할 원수가 경사판(120)으로 유입될 수 있는 통로로서 사용되는 것이면 족하다. 원수유입구(115a)의 직경은 3 내지 20 mm 의 범위 내에 포함되는 것이 바람직하다.

경사판 삽입홈(115b, 도 5 참조)은 측면부(115)와 경사판(120)을 결합시키기 위한 것이다. 측면부(115)는 도 1의 경사판 슬라이드부(110)의 좌우 측면을 포함하므로, 경사판 슬라이드부(110)의 상부가 개방된 상태에서 경사판(120)을 경사판 슬라이드부(110)의 내측으로 측면부(115)에 형성된 경사판 삽입홈(115b)을 통해 삽입 고정시킬 수 있다. 실시예에서는 경사판(120)의 양측단이 측면부(115)에 형성된 경사판 삽입홈(115b,도 5 참조)을 통해 슬라이딩 결합되는 것으로 제시하였으나 이에 한정될 필요는 없다. 어느 경우에나 경사판(120)을 경사판 슬라이드부(110)의 내부에 일정한 간격과 경사각도를 유지하면서 삽입고정시킬 수 있는 구성이면 족하다. 따라서 경사판 삽입홈(115b)은 도 5에서처럼 각각의 경사판(120)에 대응되는 개수 로 형성될 필요는 없으며, 설계자의 의도에 따라 적절한 개수와 간격 및 크기로 형성될 수 있다.

경사판(120)이 삽입되는 각도는 50 내지 60도의 범위 내에 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 54도로 삽입되는 것이다. 또한 둘 이상의 경사판(120)이 장착되는 경우 경사판(120)의 간격은 20 내지 80 mm의 범위 내에 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30 mm이다.

상단굴곡부(115c)는 상면부(115)에 포함되는 거터(111a)의 굴곡형상에 대응될 수 있도록 형성되는 것으로서, 도 5를 참조하면, 처리수가 원활하게 배수로(300)로 배출될 수 있도록 한다.

도 4를 참조하면, 상면부(111)는 경사판 침전모듈(100)의 상부를 형성하는 것으로서, 처리수가 유동될 수 있도록 거터(gutter, 111a)가 형성되는 것이 바람직하다. 앞서 언급한 것처럼, 상면부(111)는 개념상 육면체의 외관을 형성하는 경사판 침전모듈(100)의 상측면을 의미하는 것이므로, 반드시 연속된 하나의 판으로 형성될 필요는 없으며, 거터(111a)가 포함되는 위치로 이해하면 족하다. 따라서 상면부(111)는 거터(111a)만으로 형성될 수도 있다(도 1 참조). 이와 같이 상면부(111)에 독립적으로 설치되는 거터(111a)는 경사판(120)의 설치 및 제거 시 용이하게 경사판 슬라이드부(110)의 측면부(115) 상단으로부터 분리될 수 있다.

경사판 침전모듈(100)의 내부에 유입되는 원수는 경사판(120)을 통해 슬러지가 중력방향으로 배출되면서, 슬러지가 제거된 처리수는 계속적으로 경사판(120)을 따라 상향유동하고 최종적으로 경사판 침전모듈(100)의 상부에서 배출된다. 따라서 상부에 형성된 거터(111a)에는 하나 이상의 처리수 배출구(111b)가 형성된다.

거터(111a)의 개수에는 특별한 제한은 없다. 처리수의 양에 따라 적절한 개수의 거터(111a)를 형성시키는 것이 바람직하며, 그에 따라 처리수의 배출이 용이하도록 처리수 배출구(111b)의 개수와 형상을 조절하는 것이 바람직하다.

경사판 슬라이드부(110)는 측면부(115)와 상면부(111)를 포함하는 육면체의 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 바람직하게 상부가 개방되고 내부에 일정한 부피를 가지는 형상으로 형성된다. 왜냐하면 복수의 경사판 침전모듈(100)을 연접하여 설치하기에 적합한 형상이기 때문이다. 다만 앞서 언급한 바와 같이 반드시 육면체의 형상에 한정될 필요는 없다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 경사판 침전장치를 통한 원수의 처리과정에 대하여 상세하게 설명한다.

도 6을 참조하면, 경사판 침전모듈(100)의 하단에 형성된 원수유입구(115a)를 통해 유입되는 원수(600)는 경사판(120)을 따라 상향으로 유동한다. 원수가 상향유동하면서, 하중이 큰 슬러지(400)는 반대방향으로 수렴되면서 배출된다. 슬러지(400)의 배출방식은 일반적인 것으로 상세한 설명은 생략한다. 슬러지(400)가 제거된 처리수(500)는 상향으로 유동하면서 거터(111a)에 형성된 처리수 배출구(111b)를 통해 외부로 배출되면서 거터(111a)를 통해 배수로(300)에 유입된다.

도 5를 참조하면, 처리수(500)가 거터(111a)를 지나 배수로(300)에 유입되어 배출되는 과정을 확인할 수 있다. 경사판(120)은 경사판 삽입홈(115b)에 의해 일정한 간격을 유지하면서 경사판 침전모듈(100)의 내부에 장착된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 경사판 침전장치에 의하면, 하나의 독립된 경사판 침전모듈이 제공되므로 시공이 간편하고 세척, 정비시의 분리, 분해가 용이하며, 주름이 형성된 경사판을 통해 침전효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 경사판 침전모듈을 통해 원수에 포함된 슬러지를 침전시키는 장치에 있어서,

   상기 경사판 침전모듈은, 상기 원수에 포함된 슬러지를 중력방향으로 배출하면서 동시에 슬러지가 제거된 처리수를 상방향으로 배출시킬 수 있는 유로를 형성하는 주름이 형성된 다수의 경사판; 및 상기 다수의 경사판 각각이 기 설정된 각도로 경사를 가지도록 삽입되어 장착될 수 있는 경사판 슬라이드부를 포함하고,

   상기 경사판 슬라이드부는, 상기 다수의 경사판이 일정한 간격을 유지하면서 상기 각도로 결합될 수 있도록 하는 경사판 삽입홈; 및 상기 경사판 슬라이드부의 좌우 측면을 형성하는 것으로서 상기 경사판 삽입홈이 각각 형성되어 있으며 원수가 유입될 수 있는 원수유입구가 각각 형성되어 있는 측면부를 포함하고,

   상기 다수의 경사판 각각은 상기 주름을 형성하는 마루와 골을 포함하고, 상기 슬라이드부에 장착되어 서로 인접하는 경사판들은, 상기 마루와 골이 대접되지 않고 서로 나란하게 배열되도록 상기 슬라이드부에 장착되며,

   상기 측면부의 상단에는, 상기 유로를 통해 상방향으로 배출되는 상기 처리수가 배출될 수 있는 처리수 배출구가 형성된 거터가 놓여질 수 있도록, 상기 거터의 굴곡 형상에 대응되는 상단 굴곡부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 경사판 침전장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 경사판 침전모듈이 두 개 이상 포함되는 경사판 침전장치.
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 경사판에 형성된 주름은 골과 마루가 연속적으로 교차 형성되면서 상기 유로를 형성할 수 있는 물결무늬 형상으로 형성되며,

   상기 골을 통해 상기 슬러지가 수렴되면서 중력방향으로 배출될 수 있는 것을 특징으로 하는 경사판 침전장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 경사판 슬라이드부는,

   상기 측면부에 장착되는 경사판을 내부에 수용하는 육면체로 형성되는 것을 특징으로 하는 경사판 침전장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 처리수 배출구를 통해 상기 거터로 배출되는 상기 처리수가 외부로 배출될 수 있는 배수로가, 상기 측면부의 상단 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 경사판 침전장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 경사판이 삽입되는 각도는 50 내지 60도 범위에 포함되며,

   상기 경사판이 20 내지 80 mm의 범위 내의 간격을 두고 상기 경사판 슬라이드부에 둘 이상 삽입되어 장착되는 것을 특징으로 하는 경사판 침전장치.

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