KR101169697B1 - 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조에 관한 것으로써, 종래의 폐수처리장치는 수처리조 크기에 비해 부유물질이나 슬러지의 침전 효율을 보다 극대화시키지 못하였고, 슬러지의 배출 농도 조절 및 크기별 침전량 조절이 어려워 처리효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 오,폐수 처리장치의 폐수처리조(100)를 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)의 다중 구조로 형성하되 전방 침전실(111) 내에는 낱개 또는 복수개의 수류분산패널(130)을 설치하고, 후방 침전실(120) 내에는 침전유도통(140)과 수류조절판(160) 및 수위조절조(150)를 설치하며, 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)의 하부를 각각 깔때기 모양의 슬러지 집하부(111)(121)로 형성하여 다중 구조의 침전실에서 2단계에 걸쳐서 부유물과 슬러지 침전물을 효과적으로 걸러내는 것으로서, 침전슬러지의 양 배분 조절과 배출 농도를 각기 다르게 하여 슬러지의 처리 효율을 높일 수 있고, 수류의 수위와 수압 및 유속을 신속 간편하게 조절할 수 있어 폐수처리조 크기를 최소화하고서도 처리 효율은 향상시키는 반면 설치 공간에 제약을 별로 받지 않아 시공성이 양호한 것이다.

Description

다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조{wastewater processing device using settling treatment tank for water flow of multiple structural}

본 발명은 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 수류를 공간흐름용으로 유도하는 다중 구조의 침전 처리조를 복수로 구비하여 침전 슬러지의 양 분배와 농도 조절이 용이함에 따라 슬러지의 처분이 용이하고 처리 효율을 높일 수 있는 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조에 관한 것이다.

일반적으로 오,폐수는 각 가정 및 공공건물, 영업건물 등에서 배출되는 생활하수를 포함한 오,폐수와 공장에서 물품을 생산하면서 배출되는 각종 오,폐수로 구별되며, 공장 폐수는 다시 넓은 뜻의 산업용 오,폐수에 포함되고, 이러한 각종 오,폐수는 그대로 방류할 경우 특히 수질오염과 토양오염 등의 원인이 되고 있으므로 이러한 오,폐수는 처리장치를 통해 정화 처리된 후 방류되어야 한다.

도 1 및 도 2 는 종래의 오,폐수를 정화시키는 처리장치 중 부상조와 침전조와 유수분리기를 포함하는 오,폐수 처리장치를 도시한 것이다.

여기서 부상조는 오,폐수 처리장치 중에서 오,폐수의 물보다 가벼운 물질을 처리조 상부로 부상시켜 제거하는 고/액 분리장치이고, 침전조는 오,폐수의 물보다 무거운 물질을 처리조 하부로 침전시켜 제거하는 고/액 분리장치이며, 유수분리기는 오,폐수에 포함된 기름 처럼 물보다 가벼운 물질의 자체 부상력을 이용하여 물과 분리시키는 장치이다.

즉, 수처리조(10)의 일측에는 오,폐수의 인입구(11)가 형성되고, 중앙의 상측에는 부상슬러지 수집기(12)가 형성되며, 바닥에는 이송스크루(14)에 의해 침전 슬러지를 배출시키는 침전슬러지출구(13)가 형성되고, 인입구(11) 반대쪽에는 슬러지가 걸러진 오,폐수의 배출구(16)가 구비된다.

여기서 도면중 미설명부호 (15)는 밸브이고, (17)은 슬러지배출구 이다.

이와 같이 내부가 텅 비어있는 종래의 오,폐수 처리장치는 인입구(11)를 통해 내부로 유입된 오,폐수가 단순히 수평방향으로만 흐름에 따라 오,폐수 속에 포함된 슬러지의 부상 및 침전 효율성이 떨어지므로 오,폐수 처리 기능이 양호하지 못하고, 처리 능력을 키우려면 그만큼 오,폐수 처리장치의 크기가 커져야 하므로 설비의 제작 및 시공비용이 증가하고 유지 관리에 따른 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

그리고 하기 선행기술문헌에 기재된 한국공개특허공보 공개번호 10-2010-0105440호는 본 출원인이 개발하여 등록받은 발명특허이다.

여기서, 도 3 및 도 4 는 상기 선행기술문헌의 부상조와 침전조와 유수분리기를 포함하는 폐수처리장치의 내부 구조를 보인 평면도 및 측면도 이다.

상기 선행기술문헌의 발명은 수처리조(10) 내부에 구멍(21)이 다수 형성된 수류분산패널(20)을 1개 이상 다수 구비하고, 수류분산패널(20) 뒤쪽에는 다수의 경사판(50)이 일정간격으로 채워진 침전유도통(51)을 설치하며, 인입구(11)와 대향된 반대쪽에는 조절봉(31)에 의해 상하로 조절되는 이동부재(30)와 고정부재(32)에 의해 간격이 조절되는 유입구(33)를 구비한 것이다.

상기 선행기술문헌의 발명은 수류분산패널(20)과 경사판이 구비된 침전유도통(51)에 의해 수류의 수평흐름을 공간흐름으로 변하게 하고, 유입구(33)의 조절된 크기에 따라 배출구(16)로 배출되는 수량을 조절함으로써 오,폐수의 수류압 및 속도를 조절하여 슬러지의 침전 효과를 높히도록 한 것이다.

하지만, 상기 선행기술문헌의 발명은 도 4 와 같이 유입구(33)가 항상 개방되어 있는 상태에서 그 유입구(33)의 개방된 크기만이 이동부재(30)와 고정부재(32) 사이의 간극조절에 의해 행하여지는 것이므로 수류압과 속도를 보다 세밀하게 조절할 수 없으며, 인입구(11)를 통해 유입되는 폐수량에 따른 수처리조(10)의 수위 조절이 용이하지 못하므로 오,폐수의 상하 공간분산 효과를 극대화시키지 못하였다.

특히, 상기 도 1 과 도 2 의 종래 폐수처리장치 및 도 3 과 도 4 의 선행기술문헌의 발명에 의한 폐수처리장치는 모두 하나의 수처리조(10) 내에서 침전 슬러지의 침전 제거를 행하는 것이므로 슬러지의 침전 효율을 보다 극대화시키지 못하였고, 슬러지의 배출 농도 조절 및 침전 슬러지의 크기별 침전량 조절이 어려워 처리효율이 떨어졌다.

한국 등록특허 제10-0789996호

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 수류를 공간흐름으로 유도하는 다중 구조의 침전 처리조를 구비하여 폐수처리조의 크기를 최소화시키고도 침전 슬러지의 양 분배 조절과 배출되는 농도를 각기 다르게 2단계로 조절할 수 있도록 함으로써 설치공간의 효율성과 슬러지의 처리 효율을 높이고 슬러지 처분을 보다 용이하게 행할 수 있는 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 유입되는 오,폐수의 수량에 따라 수위 조절 및 수압 조절이 용이하면서도 수류의 유속을 간편하게 조절함으로써 침전 슬러지의 처리 효율을 높힐 수 있는 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명은 오,폐수 처리장치의 폐수처리조를 전방 침전실과 후방 침전실의 다중 구조로 분리시켜 형성하되 전방 침전실 내에는 수류분산패널을 낱개 또는 복수로 설치하고, 후방 침전실 내에는 침전유도통을 설치하며, 전방 침전실과 후방 침전실 하부를 깔때기 모양의 슬러지 집하부로 각각 형성하고, 침전유도통 후방에는 수위 조절용 수위조절조를 설치하여 다중 구조인 전방 침전실과 후방 침전실에서 부유물과 슬러지 이물질을 2단계에 걸쳐 효과적으로 제거시켜서 처리효율을 높혀줄 수 있으므로 상기 목적달성이 가능한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수위조절조의 측벽 상부에는 승강형의 수위조절판을 설치하여 수위 조절되게 하고, 수위조절조 바닥에는 밸브로 개폐되는 수류조절관을 다수 하향으로 설치하며, 후방 침전실의 침전유도통과 수위조절조 사이에 수류 속도를 늦춰주는 수류조절판을 설치하면 수위조절 및 수압조절과 수류속도가 손쉽게 조절됨에 따라 슬러지 이물질의 침전 효율을 높혀줄 수 있으므로 달성될 수 있다.

이와 같은 본 발명은 폐수처리조를 수류의 공간흐름을 유도하는 전방 침전조와 후방 침전조의 다중 구조로 형성하여 전방 침전조와 후방 침전조에서 2단계에 걸쳐 부유물질과 슬러지 침전물을 걸러 낼 수 있고, 침전 슬러지의 양 배분 조절과 배출되는 농도를 각기 다르게 조절할 수 있어 슬러지의 처리 효율을 높이고 슬러지 처분을 용이하게 행할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 전방 침전조와 후방 침전조로 유입되는 오,폐수의 수량에 따라 수위 조절과 수압 조절 및 수류의 유속을 간편하게 조절할 수 있어 침전 슬러지의 처리 효율을 높힐 수 있는 효과도 있다.

또한 폐수처리조를 전방 침전조와 후방 침전로의 다중 구조로 형성하여 크기를 최소화하고서도 2단계에 걸쳐 슬러지의 처리 효율을 최대한 높힐 수 있으므로 설치 공간에 제약을 별로 받지 않아 시공성이 양호한 효과도 있는 것이다.

도 1 은 종래의 오,폐수 처리장치에서 수류 흐름상태를 보인 평면도
도 2 는 종래의 오,폐수 처리장치에서 수류 흐름상태를 보인 측면도
도 3 은 선행기술문헌의 폐수 처리장치 구조를 보인 평면도
도 4 는 선행기술문헌의 폐수 처리장치 구조를 보인 측면도
도 5 는 본 발명이 실시된 오,폐수 처리장치의 구조를 보인 측면도
도 6 은 본 발명이 실시된 오,폐수 처리장치의 구조를 보인 평면도
도 7 은 도 5 의 A-A선 단면도
도 8 은 본 발명의 다른 실시예를 보인 측면도
도 9 는 본 발명의 처리장치에 설치되는 수류조절판의 일부 확대 단면도

이하에서는 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 구체적인 기술구성 및 작용을 바람직한 실시 예로 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5 와 도 6 은 본 발명이 실시된 오,폐수처리장치의 측 단면도와 평면도로서, 이에 도시된 본 발명의 구성 중 수류분산패널과 침전유도통이 폐수처리조(100) 내부에 설치되는 오,폐수 처리장치는 본원 출원인이 선등록받은 선행기술문헌에 의해 이미 알려진 바 있다.

본 발명은 상기 폐수처리조(100)를 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)의 다중 구조로 분리되게 형성하되 인입구(101)를 통해 오,폐수가 유입되는 전방 침전실(110) 내에는 다수의 구멍(131)이 형성된 수류분산패널(130)을 낱개 또는 복수개로 설치하고, 후방 침전실(120) 내에는 다수의 경사판(141)이 비스듬히 중첩되어 겹쳐진 침전유도통(140)을 설치한 것을 특징으로 한다.

즉, 전방 침전실(110)에서는 수류분산패널(130)에 의해 수류의 흐름을 상하좌우로 고르게 분산시키고, 후방 침전실(120)에서는 침전유도통(140)에 의해 분산된 수류의 슬러지가 효과적으로 침전되게 한 것이다.

여기서 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120) 각각의 하부에는 깔때기 모양의 슬러지 집하부(111)(121)가 형성되고, 슬러지 집하부(111)(121) 바닥에는 집하된 슬러지를 외부로 배출시키는 이송스크류(112)(122)가 설치된다.

상기 침전유도통(140)을 구성하는 경사판(141)은 접촉 표면적을 증대시키기 위해 단면이 웨이브형태로 구성된다.

상기 후방 침전실(120)의 내부 후미에는 배출구(102)가 포함되도록 구획된 수위조절조(150)가 설치되며, 수위조절조(150)의 측벽(151) 상단에는 승강조절봉(154)에 매달려 높낮이 조절되는 수위조절판(153)이 설치되어 수위가 조절된다.

그리고, 수위조절조(150)의 바닥(152)에는 밸브(155)로 개폐되는 수류조절관(156)이 세워진 상태로 다수 관통 설치되어 후방 침전실(120)내의 수류가 수위조절조(150) 내부로 상향 유입된 후 배출구(102)로 배출되도록 구성된다.

이와 같이 형성된 본 발명은 폐수처리조(100) 내부로 유입된 오,폐수에 포함되어 있는 이물질이 비중차에 의해 부상 및 침전되면서 정화될 때 그 침전의 효율성을 높힐 수 있도록 한 것이다.

즉, 인입구(101)를 통해 전방 침전실(110)로 유입된 오,폐수가 수류분산패널(130)에 부딪히면서 다수의 구멍(131)을 통과하므로 오,폐수는 상하 좌우로 고르게 흐르게 되며, 수류분산패널(130)에 부딪히면서 다수의 구멍(131)을 통과하는 과정 중에 전방 침전실(110) 내에는 미세한 기포가 다량으로 발생하게 된다.

그리고, 전방 침전실(110) 내로 유입된 수류의 이물질들은 비중차에 의해 부상되거나 침전되는데, 이때 상기와 같이 발생된 기포가 유지류나 미생물 슬러지 또는 부유고형물에 부착되어 물보다 비중을 가볍게 함에 따라 유지류나 미생물 슬러지 및 부유고형물들은 쉽게 수면 위로 떠오르게 되므로 이들의 분리 제거가 용이하게 된다.

여기서 상기 전방 침전실(110)은 공기의 부력을 이용하기 때문에 슬러지의 침전속도는 매우 느리다고 할 수 있지만 부상 가능한 이물질들을 보다 빠른 시간내에 제거할 수 있다.

그리고 공기의 부력을 이용하는 상기 전방 침전실(110)에서도 비중이 큰 이물질들은 하부에 구비된 깔때기형의 슬러지 집하부(111)로 침전되어 모이게 되며, 침전된 이물질들은 이송스크류(112)에 의해 외부로 배출되는 것으로서, 상기 전방 침전실(110)은 부상 가능한 이물질과 비중이 큰 이물질들을 1차적으로 먼저 걸러내는 역할을 한다.

여기서 도 5 와 같이 상기 수류분산패널(130)은 전방 침전실(110) 내에 2개 이상 복수로 설치될 수 있다. 이때, 맨 뒤쪽 수류분산패널(130)은 깔때기형의 두 슬러지 집하부(111)(121)가 서로 만나는 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)의 경계부위(B) 선상에 설치하여 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)이 경계부위(B)에 설치된 수류분산패널(130)에 의해 서로 격리된 상태가 되게 한다.

그러면 수류분산패널(130)의 구멍(131)을 통과하지 못하는 크기의 이물질들은 전방 침전실(110) 내에서 대부분 부상되거나 침전되어 제거되고, 수류분산패널(130)의 구멍(131)을 통과하는 작은 크기의 부유물이나 침전물질들 만이 오,폐수와 함께 후방 침전실(120)에 유입된다.

후방 침전실(120)로 유입된 오,폐수는 곧바로 다수의 경사판(141)들이 비스듬히 하향으로 경사져서 중첩 설치된 침전유도통(140)을 통과하게 된다. 즉, 단면이 웨이브 형태인 경사판(141)은 오,폐수 통과시 오,폐수와 접촉되는 표면적을 많게 하여 통과되는 수류의 속도를 상당히 느리게 조절해 준다.

도 9 는 본 발명의 오,폐수 처리장치에 설치되는 수류조절판을 일부 확대한 단면도이다. 이에 도시된 바와같이 후방 침전실(120) 내에는 표면과 이면에 다수의 수류 통로(161)(162)가 서로 지그재그로 엇갈리게 형성된 수류조절판(160)이 침전유도통(140) 후방에 설치될 수 있다.

상기 수류조절판(160)은 표면과 이면에 서로 엇갈리게 지그 재그로 형성된 수류 통로(161)(162)에 의해 통과되는 오,폐수의 수류 흐름을 최대한 느리게 늦춰주는 역할을 한다.

그리고, 후방 침전실(120)에서 경사판(141)들 사이 사이를 따라 통과되는 오,폐수에는 수류분산패널(130)의 구멍(131)을 통과한 작은 크기의 슬러지 이물질만이 포함되어 있으므로 상기와 같이 수류 속도가 느리게 변하면 슬러지의 침전 효율은 더 높아지게 된다.

상기 후방 침전실(120)에서 침전된 슬러지 이물질은 전방 침전실(110)의 슬러지 집하부(111)와 격리된 별도의 슬러지 집하부(121)에 따로 모인 후 이송스크류(122)에 의해 외부로 배출되며, 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)에서 각각 침전되는 슬러지의 양 배분 조절과 배출되는 농도를 각기 다르게 조절할 수 있는 것으로서 슬러지 처리 효율을 높이고 슬러지 처분을 보다 용이하게 행할 수 있다.

상기 침전유도통(140)의 경사판(141)을 따라 하향으로 안내되면서 슬러지 이물질이 침전된 수류가 수위조절조(150) 밑에 다다르게 되면 수위조절조(150) 바닥(152)에 관통되어 있는 수류조절관(156)을 통해 상향으로 이동되어 위쪽의 수위조절조(150)로 유입된 후 배출구(102)를 통해 배출된다.

여기서 상기 수류조절관(156)의 밸브(155)를 조작함에 따라 수위조절조(150) 내부로 유입되는 수류량을 미세하게 조절할 수 있어 수류압 및 수류속도 조절이 가능하다.

즉, 배출구(102)를 통해 배출되는 수량에 비해 인입구(101)를 통해 전방 침전실(110)로 유입되는 수량이 많거나 적어지면 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120) 내의 수위에 변화가 생기면서 슈류압 및 수류속도가 달라지게 된다.

본 발명은 수시로 변화되는 수위에 따라 승강조절봉(154)을 풀거나 조여서 측벽(151) 일측면에 설치된 수위조절판(153)을 상승 또는 하강시켜 내부 체적을 알맞게 가변시키고, 수류조절관(156)으로 통과되는 수량을 조절하기만 하면 수시로 변화되는 수위에 따른 수위 조절을 손쉽게 행할 수 있는 것이다.

도 8 은 본 발명의 다른 실시예를 보인 측면도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 전방 침전실(110)에는 수류분산패널(130)과 함께 침전유도통(170)이 설치될 수 있다.

이 경우 상기 전방 침전실(110)에 설치되는 침전유도통(170)은 다수의 경사판(171)들 간격을 후방 침전실(120)에 설치되는 침전유도통(140)의 경사판(141)들 간격보다 넓게 배치함을 특징으로 한다.

즉, 전방 침전실(110)의 경우 부피가 큰 부유물이나 비중이 큰 침전 이물질들을 제거하는 곳이기 때문에 침전유도통(170)의 경사판(171)들 간격을 후방 침전실(120)의 침전유도통(140)의 경사판(141)처럼 좁게 하면 부유물이나 침전 이물질들로 쉽게 막히면서 오,폐수의 수류 흐름을 방해받을 우려가 발생될 수 있다.

그러므로 전방 침전실(110)에 설치되는 침전유도통(170)은 후방 침전실(120)에 설치되는 침전유도통(140)에 비해 경사판 간격을 넓게 배치하는 것이 바람직한 것이다.

100 : 폐수처리조 110 : 전방 침전실
111,121 : 슬러지 집하부 120 : 후방 침전실
130 : 수류분산패널 140,170 : 침전유도통
141,171 : 경사판 150 : 수위조절조
153 : 수위조절판 156 : 수류조절관
160 : 수류조절판 161,162: 수류 통로

Claims (5)

1. 수류분산패널과 침전유도통이 폐수처리조(100) 내부에 설치되는 침전조를 구성함에 있어서,
   상기 폐수처리조(100)를 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)의 다중 구조로 분리되게 형성하되
   오,폐수가 유입되는 전방 침전실(110) 내에는 다수의 구멍(131)이 형성된 수류분산패널(130)을 복수개로 설치하고,
   전방 침전실(110)에서 수류가 유입되는 후방 침전실(120) 내에는 다수의 경사판(141)이 비스듬히 중첩되어 겹쳐진 침전유도통(140)을 설치하며,
   전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)의 하부는 깔때기 모양의 슬러지 집하부(111)(121)로 각각 형성하고,
   후방 침전실(120)의 침전유도통(140)의 후방에는 구획된 공간 내에서 수위를 조절하면서 폐수를 배출구(102)로 배출시키는 수위조절조(150)를 설치하며,
   수위조절조(150)의 측벽(151) 상부에 승강식의 수위조절판(153)을 설치하고, 바닥(152)에는 밸브(155)로 개폐되는 수류조절관(156)을 하향으로 설치하여 수위 조절과 수압조절 및 수류속도가 조절되게 하며,
   전방 침전실(110)에 복수개로 이격 설치되는 수류분산패널(130) 중 하나는 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)의 슬러지 집하부(111)(121)가 서로 만나는 경계부위(B) 선상에 설치하여 전방 침전실(110)과 후방 침전실(120)이 격리 상태를 이루도록 한 것을 특징으로 하는 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   후방 침전실(120)의 침전유도통(140)과 수위조절조(150) 사이에는
   수류 통로(161)(162)가 지그재그 엇갈리게 형성되어 수류속도를 늦춰주는 수류조절판(160)을 설치한 것을 특징으로 하는 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   전방 침전실(110)에는,
   후방 침전실(120)에 설치되는 침전유도통(140) 보다 경사판(171)의 간격이 넓게 배치된 침전유도통(170)을 설치한 것을 특징으로 하는 다중 구조의 수류 공간흐름을 이용한 경사판 침전조.

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