KR101143457B1 - 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조에 관한 것으로서, 모래가 아닌 뻘을 포함하는 각종 유기물을 별도로 용이하게 분리할 수 있도록 하여 분리효율을 높이고 처리비용을 절약할 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
침전지 안에서 일정한 유속으로 하폐수가 흐르도록 하여 모래를 침전시켜 분리하도록 하되 슬러지를 포함하는 유기물이 모래와 함께 침전되는 것을 방지하는 유지물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조에 있어서;
전방으로 하폐수가 유입되는 유입구를 구비하고 후방으로 진행하면서 모래가 침전되도록 하는 제1 챔버와;
상기 제1 챔버에서 모래가 침전되기 전의 하폐수 진행경로 바닥면에 횡으로 가로질러 다수 형성되어 공기입자를 상부로 분사하여 슬러지를 포함하는 유기물이 상승하도록 하는 다수의 에어노즐과, 상기 하폐수가 상기 에어노즐을 통과하기 전에 상부에서 상기 제1 챔버의 바닥과 하폐수 수심의 적어도 중간 부근까지 후방방향으로 경사지게 연장되는 제1 격벽과, 상기 제1 격벽과 상기 에어노즐을 경계로 대칭되게 전방으로 경사지게 연장되는 제2 격벽과, 상기 제1 및 제2 격벽의 사이 측벽에 관통 형성되어 상기 하폐수의 상부 수위에 상승한 유기물을 포함하는 하폐수를 타측으로 보내는 유기물 배출홀로 이루어지는 유기물 분리장치를 포함하여 구성되어;
상기 제1 챔버에서 이동한 하폐수는 상기 측벽의 후방 끝단을 감싸고 돌아 상기 측벽을 경계로 대칭으로 형성되는 제2 챔버로 진입하도록 하고;
상기 제2 챔버의 바닥면에서 전후방 양끝단에 형성되는 스프라켓과 체인에 의하여 바닥의 모래를 전방에서 후방으로 이송하도록 하는 회전스크레이퍼와, 상기 제2 챔버의 후방에 인접한 바닥면에 형성되는 호퍼와, 상기 호퍼의 바닥면에 인접하여 일측단이 위치하고 제1 모터에 의하여 회전하는 제1 이송스크류와, 상기 제1 이송스크류에 의하여 이송되는 모래를 배출하는 모래배출구를 포함하여 이루어지는 모래 수집 배출장치와;
상기 유기물 배출홀을 통하여 유입된 유기물을 포함하는 하폐수가 하부의 상기 모래 수집 배출장치가 형성된 부분과 분리되어 전방으로 경사지게 흘러 이동하도록 하는 가이드격막이 추가로 형성되어;
상기 제2 챔버의 전방 상부에 형성되는 유출구에 의하여 유기물을 포함하는 하폐수를 배출하도록 구성됨을 특징으로 하는 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조에 관한 것이다.

Description

유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조{The grit chamber of wastewater treating plant in which the sedimentation of organic material is prevented}

본 발명은 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 모래가 아닌 슬러지를 포함하는 각종 유기물을 별도로 용이하게 분리할 수 있도록 하여 분리효율을 높이고 처리비용을 절약할 수 있도록 하기 위하여 개발된 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조에 관한 것이다.

침사조는 간단히 설명하면 하폐수 처리장에서 모래를 침전하여 분리하도록 하는 것으로 구체적으로는 보통 일정한 유속으로 하폐수를 흐르게 하여 일정 입도 이상의 모래는 침전시키고 입도 이하의 모래를 포함한 기타 물질은 흘러가도록 하는 기능을 가진 것이다.

하지만 하폐수의 유입량은 주야간에 따라 또 강우량에 따라 달라지는바 이러한 상황에서 정해진 유속을 유지하기는 종래 기계식 침사조의 경우 상당한 어려움을 느끼거나 설비에 따라서는 불가능에 가까운 것으로 보통 최대 유입량을 기준으로 설계되어 있다.

이러한 설계에도 기존 스크류에 의하여 침전된 모래를 퍼올리는 작업은 많은 기계적인 결함이 발생하기 때문에 최근에는 버켓식 침사인출기를 적용하는 경우가 많다.

하지만 버켓식 침사인출기라 할지라도 모래와 슬러지 등의 유기물이 혼합된 상태에서 퍼올리면서 넘쳐 흘러내기기 때문에 침전된 모래가 다시 유입되는 상황이 발생하고 있다.

따라서, 무거운 모래를 침전시킨 후 가벼운 슬러지를 포함하는 유기물을 분리한 다는 개념으로의 접근보다는 보다 근본적인 구성을 개선하여 효과적으로 분리할 수 있는 장치 개발의 필요성이 있는 것이다.

(특허 문헌 1) 대한민국 특허등록 제10-0711375-0000호 (2007년04월18일) (특허 문헌 2) 대한민국 특허등록 제10-0595741-0000호 (2006년06월23일) (특허 문헌 3) 대한민국 특허등록 제10-0668722-0000호 (2007년01월08일) (특허 문헌 4) 대한민국 특허등록 제10-0814777-0000호 (2008년03월12일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 유속에 따라 모래와 같이 침전되는 슬러지를 포함하는 유기물을 먼저 효과적으로 제거한 후 모래를 침전시킬 수 있는 유기물 침전이 방지되는 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조를 개발하는 것에 있다.

또한 분리된 슬러지를 포함하는 유기물에 포함되어 있는 미량의 모래를 다시 제거할 수 있는 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 침전지 안에서 일정한 유속으로 하폐수가 흐르도록 하여 모래를 침전시켜 분리하도록 하되 슬러지를 포함하는 유기물이 모래와 함께 침전되는 것을 방지하는 유지물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조에 있어서;

전방으로 하폐수가 유입되는 유입구를 구비하고 후방으로 진행하면서 모래가 침전되도록 하는 제1 챔버와;

상기 제1 챔버에서 모래가 침전되기 전의 하폐수 진행경로 바닥면에 횡으로 가로질러 다수 형성되어 공기입자를 상부로 분사하여 슬러지를 포함하는 유기물이 상승하도록 하는 다수의 에어노즐과, 상기 하폐수가 상기 에어노즐을 통과하기 전에 상부에서 상기 제1 챔버의 바닥과 하폐수 수심의 적어도 중간 부근까지 후방방향으로 경사지게 연장되는 제1 격벽과, 상기 제1 격벽과 상기 에어노즐을 경계로 대칭되게 전방으로 경사지게 연장되는 제2 격벽과, 상기 제1 및 제2 격벽의 사이 측벽에 관통 형성되어 상기 하폐수의 상부 수위에 상승한 유기물을 포함하는 하폐수를 타측으로 보내는 유기물 배출홀로 이루어지는 유기물 분리장치를 포함하여 구성되어;
상기 제1 챔버에서 이동한 하폐수는 상기 측벽의 후방 끝단을 감싸고 돌아 상기 측벽을 경계로 대칭으로 형성되는 제2 챔버로 진입하도록 하고;

삭제

상기 제2 챔버의 바닥면에서 전후방 양끝단에 형성되는 스프라켓과 체인에 의하여 바닥의 모래를 전방에서 후방으로 이송하도록 하는 회전스크레이퍼와, 상기 제2 챔버의 후방에 인접한 바닥면에 형성되는 호퍼와, 상기 호퍼의 바닥면에 인접하여 일측단이 위치하고 제1 모터에 의하여 회전하는 제1 이송스크류와, 상기 제1 이송스크류에 의하여 이송되는 모래를 배출하는 모래배출구를 포함하여 이루어지는 모래 수집 배출장치와;

상기 유기물 배출홀을 통하여 유입된 유기물을 포함하는 하폐수가 하부의 상기 모래 수집 배출장치가 형성된 부분과 분리되어 전방으로 경사지게 흘러 이동하도록 하는 가이드격막이 추가로 형성되어;

상기 제2 챔버의 전방 상부에 형성되는 유출구에 의하여 유기물을 포함하는 하폐수를 배출하도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드격막은 상기 제2 챔버의 전방 끝단과는 이격된 위치까지 연장되되 그 끝단은 수직으로 돌출된 단턱이 형성되고, 중간에 수 개 이상이 관통 형성되어 가라앉은 모래가 상기 모래 수집 배출장치가 형성된 부분으로 배출될 수 있도록 하는 모래 배출홀이 추가로 형성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 유출구을 통과한 유기물을 포함하는 하폐수는 깔대기 형상을 가지고 와류가 형성되도록 하여 침전된 모래는 하단과 상기 제2 챔버를 연결하는 모래 회수관로를 통하여 제2 챔버로 이동하도록 하는 싸이클론과, 상기 싸이클론의 상부로 모터펌프에 의하여 유기물을 배출하는 배출관로로 이루어지는 싸이클론 분리장치를 추가로 통과하도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 챔버의 유입구와 제1 격벽 사이에는 저면에서 후방 상부로 경사지게 연장되어 제2 모터에 의하여 회전하는 체인과 스프라켓에 의하여 스크레퍼가 하폐수에 모함된 나뭇잎과 쓰레기를 포함하는 이물질을 상부로 이동시킨 후에 제3 모터에 의하여 수평으로 장착된 제2 이송스크류가 수집된 이물질을 이물질 배출구를 통하여 배출하도록 하는 이물질 분리장치가 추가로 장착됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 어어 노즐에 의하여 슬러지를 포함하는 가벼운 유기물은 상부로 뜨도록 하여 먼저 분리한 후 모래가 침전되도록 하여 모래에 유기물이 혼합되어 침전되는 것을 최대한 방지하는 효과가 있다.

또한, 분리된 유기물에 남아 있는 소량의 모래를 다시 분리할 수 있도록 하여 분리효율을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 A-A 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 B-B 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 C-C 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D-D 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 E-E 단면도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 A-A 단면도로서, 본원의 가장 기초적이고 개념적인 구성은 침전지 안에서 일정한 유속으로 하폐수가 흐르도록 하여 모래를 침전시켜 분리하도록 하되 슬러지를 포함하는 유기물이 모래와 함께 침전되는 것을 방지하는 유지물 침전이 방지되는 종래의 하폐수 처리용 침사조에 있어서;

전방으로 하폐수(1)가 유입되는 유입구(21)를 구비하고 후방으로 진행하면서 모래가 침전되도록 하는 제1 챔버(2)와;

상기 제1 챔버(2)에서 모래가 침전되기 전의 하폐수(1) 진행경로 바닥면에 횡으로 가로질러 다수 형성되어 공기입자를 상부로 분사하여 슬러지를 포함하는 유기물이 상승하도록 하는 다수의 에어노즐(31)과, 상기 하폐수(1)가 상기 에어노즐(31)을 통과하기 전에 상부에서 상기 제1 챔버(2)의 바닥과 하폐수(1) 수심의 적어도 중간 부근까지 후방방향으로 경사지게 연장되는 제1 격벽(32)과, 상기 제1 격벽(32)과 상기 에어노즐(31)을 경계로 대칭되게 전방으로 경사지게 연장되는 제2 격벽(33)과, 상기 제1 및 제2 격벽(32, 33)의 사이 측벽(22)에 관통 형성되어 상기 하폐수(1)의 상부 수위에 상승한 유기물을 포함하는 하폐수를 타측으로 보내는 유기물 배출홀(34)로 이루어지는 유기물 분리장치(3)를 포함하여 구성되는 것이라고 할 수 있다.

즉 기존에 모래를 침전시키고 유기물을 걸러내기 위한 방법으로 주로 유속을 정밀하게 제어하여 빨리 침전하는 모래가 침전하도록 하였으나 침전지 내에서 바닥에 가까운 일부 유기물의 경우 오히려 모래보다 빨리 침전하게 되는 현상은 피할 수가 없었다.

따라서 본원은 에어노즐(31)에 의하여 상부로 적당한 에어를 분사할 경우 모래는 크게 상승하지 않으나 가벼운 유기물의 경우 크게 상승하여 상기 제1 내지 제2 격벽(32)의 사이로 상승한 후 상기 유기물 배출홀(34)을 통하여 배출하도록 한 것이다.

이때 상기 제1 내지 제2 격벽(32)은 유기물이 상승한 부분과 다른 하폐수(1)를 분리하기 위한 구성이다.

이때 상기 도면에서는 상기 제1 챔버(2)의 유입구(21)와 제1 격벽(32) 사이에는 저면에서 후방 상부로 경사지게 연장되어 제2 모터(81)에 의하여 회전하는 체인과 스프라켓에 의하여 스크레퍼(82)가 하폐수(1)에 모함된 나뭇잎과 쓰레기를 포함하는 이물질을 상부로 이동시킨 후에 제3 모터(83)에 의하여 수평으로 장착된 제2 이송스크류(84)가 수집된 이물질을 이물질 배출구(85)를 통하여 배출하도록 하는 이물질 분리장치(8)가 추가로 장착되는 실시 예를 제시하였다.

상기 실시 예는 유입되는 하폐수(1)의 상황에 따라 장착할 수도 아니면 제거할 수도 있는 것으로 일반적인 하폐수(1)에 섞여 있는 큰 부유물 등을 걸러내기 위한 구성이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 B-B 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 C-C 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 D-D 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 E-E 단면도로서, 상기 제1 챔버(2)에서 이동한 하폐수(1)는 상기 측벽(22)의 후방 끝단을 감싸고 돌아 상기 측벽(22)을 경계로 대칭으로 형성되는 제2 챔버(4)로 진입하도록 하는 구조 즉 제1 챔버(2)와 제2 챔버(4)가 측벽(22)을 경계선을 이등분된 형상을 가지고 있다.

여기에 상기 제2 챔버(4)의 바닥면에서 전후방 양끝단에 형성되는 스프라켓과 체인에 의하여 바닥의 모래를 전방에서 후방으로 이송하도록 하는 회전스크레이퍼(51)와, 상기 제2 챔버(4)의 후방에 인접한 바닥면에 형성되는 호퍼(52)와, 상기 호퍼(52)의 바닥면에 인접하여 일측단이 위치하고 제1 모터(53)에 의하여 회전하는 제1 이송스크류(54)와, 상기 제1 이송스크류(54)에 의하여 이송되는 모래를 배출하는 모래배출구(55)를 포함하여 이루어지는 모래 수집 배출장치(5)에 의하여 침전되고 상기 회전스크레이퍼(51)에 의하여 수집된 모래를 용이하게 배출할 수 있도록 하였다.

이때 상기 유기물 배출홀(34)을 통하여 유입된 유기물을 포함하는 하폐수(1)은 하부의 상기 모래 수집 배출장치(5)가 형성된 부분과 분리되어 전방으로 경사지게 흘러 이동하도록 하는 가이드격막(6)이 추가로 형성되어;

상기 제2 챔버(4)의 전방 상부에 형성되는 유출구(41)에 의하여 유기물을 포함하는 하폐수(1)를 배출하도록 구성하였다.

보다 구체적인 유기물의 처리방법으로는 상기 가이드격막(6)은 상기 제2 챔버(4)의 전방 끝단과는 이격된 위치까지 연장되되 그 끝단은 수직으로 돌출된 단턱(61)이 형성되도록 하여 가이드격막(6)을 흘러내려온 유기물이 넘치는 것을 방지하도록 하였으며 중간에 수 개 이상이 관통 형성되어 가라앉은 모래가 상기 모래 수집 배출장치(5)가 형성된 부분으로 배출될 수 있도록 하는 모래 배출홀(62)이 추가로 형성하여 보다 유기물과 모래의 분리 효율을 높이도록 하였다.

이러한 구성에 본원은 모래의 분리률을 높이기 위하여 상기 유출구(41)을 통과한 유기물을 포함하는 하폐수(1)는 깔대기 형상을 가지고 와류가 형성되도록 하는 통상의 싸이클론(72)을 통과하도록 할 경우 와류 즉 소용돌이에 의하여 상승하는 유기물과는 달리 모래는 하강하여 상기 싸이클론(72)의 하단과 상기 제2 챔버(3)를 연결하는 모래 회수관로(71)를 통하여 제2 챔버(4)로 이동하도록 하여 거의 대부분의 모래를 회수할 수 있도록 하였다.

또한 유기물은 상기 싸이클론(72)의 상부로 이동하여 모터펌프(73)에 의하여 배출관로(74)로 배출되는 일련의 싸이클론 분리장치(7)를 장착하여 최종적으로 유기물이 침사지의 모래와 함께 분리되는 것을 방지하게 되는 것이다.

1 : 하폐수
2 : 제1 챔버
21 : 유입구 22 : 측벽
3 : 유기물 분리장치
31 : 에어노즐 32 : 제1 격벽
33 : 제2 격벽 34 : 유기물 배출홀
4 : 제2 챔버
41 : 유출구
5 : 모래 수집 배출장치
51 : 회전스크레이퍼 52 : 호퍼
53 : 제1 모터 54 : 제1 이송스크류
55 : 모래배출구
6 : 가이드격막
61 : 단턱 62 : 모래 배출홀
7 : 싸이클론 분리장치
71 : 모래 회수관로 72 : 싸이클론
73 : 모터펌프 74 : 배출관로
8 : 이물질 분리장치
81 : 제2 모터 82 : 스크레퍼
83 : 제3 모터 84 : 제2 이송스크류
85 : 이물질 배출구

Claims (5)

1. 삭제
2. 침전지 안에서 일정한 유속으로 하폐수가 흐르도록 하여 모래를 침전시켜 분리하도록 하되 슬러지를 포함하는 유기물이 모래와 함께 침전되는 것을 방지하는 유지물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조에 있어서;
   전방으로 하폐수(1)가 유입되는 유입구(21)를 구비하고 후방으로 진행하면서 모래가 침전되도록 하는 제1 챔버(2)와;
   상기 제1 챔버(2)에서 모래가 침전되기 전의 하폐수(1) 진행경로 바닥면에 횡으로 가로질러 다수 형성되어 공기입자를 상부로 분사하여 슬러지를 포함하는 유기물이 상승하도록 하는 다수의 에어노즐(31)과, 상기 하폐수(1)가 상기 에어노즐(31)을 통과하기 전에 상부에서 상기 제1 챔버(2)의 바닥과 하폐수(1) 수심의 적어도 중간 부근까지 후방방향으로 경사지게 연장되는 제1 격벽(32)과, 상기 제1 격벽(32)과 상기 에어노즐(31)을 경계로 대칭되게 전방으로 경사지게 연장되는 제2 격벽(33)과, 상기 제1 및 제2 격벽(32, 33)의 사이 측벽(22)에 관통 형성되어 상기 하폐수(1)의 상부 수위에 상승한 유기물을 포함하는 하폐수를 타측으로 보내는 유기물 배출홀(34)로 이루어지는 유기물 분리장치(3)를 포함하여 구성되어;
   상기 제1 챔버(2)에서 이동한 하폐수(1)는 상기 측벽(22)의 후방 끝단을 감싸고 돌아 상기 측벽(22)을 경계로 대칭으로 형성되는 제2 챔버(4)로 진입하도록 하고;
   상기 제2 챔버(4)의 바닥면에서 전후방 양끝단에 형성되는 스프라켓과 체인에 의하여 바닥의 모래를 전방에서 후방으로 이송하도록 하는 회전스크레이퍼(51)와, 상기 제2 챔버(4)의 후방에 인접한 바닥면에 형성되는 호퍼(52)와, 상기 호퍼(52)의 바닥면에 인접하여 일측단이 위치하고 제1 모터(53)에 의하여 회전하는 제1 이송스크류(54)와, 상기 제1 이송스크류(54)에 의하여 이송되는 모래를 배출하는 모래배출구(55)를 포함하여 이루어지는 모래 수집 배출장치(5)와;
   상기 유기물 배출홀(34)을 통하여 유입된 유기물을 포함하는 하폐수(1)가 하부의 상기 모래 수집 배출장치(5)가 형성된 부분과 분리되어 전방으로 경사지게 흘러 이동하도록 하는 가이드격막(6)이 추가로 형성되어;
   상기 제2 챔버(4)의 전방 상부에 형성되는 유출구(41)에 의하여 유기물을 포함하는 하폐수(1)를 배출하도록 구성됨을 특징으로 하는 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 가이드격막(6)은 상기 제2 챔버(4)의 전방 끝단과는 이격된 위치까지 연장되되 그 끝단은 수직으로 돌출된 단턱(61)이 형성되고, 중간에 수 개 이상이 관통 형성되어 가라앉은 모래가 상기 모래 수집 배출장치(5)가 형성된 부분으로 배출될 수 있도록 하는 모래 배출홀(62)이 추가로 형성됨을 특징으로 하는 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조.
   
4. 제 2항에 있어서, 상기 유출구(41)을 통과한 유기물을 포함하는 하폐수(1)는 깔대기 형상을 가지고 와류가 형성되도록 하여 침전된 모래는 하단과 상기 제2 챔버(3)를 연결하는 모래 회수관로(71)를 통하여 제2 챔버(4)로 이동하도록 하는 싸이클론(72)과, 상기 싸이클론(72)의 상부로 모터펌프(73)에 의하여 유기물을 배출하는 배출관로(74)로 이루어지는 싸이클론 분리장치(7)를 추가로 통과하도록 구성됨을 특징으로 하는 유기물 침전이 방지되는 하폐수 처리용 침사조.
5. 삭제

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