KR101299404B1 - 수압조정조를 갖춘 오폐수 정량 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오·폐수에 포함된 슬러지를 응집시켜 슬러지를 제거함에 있어 약품처리조로 투입되는 응집제와 침전조의 수위에 따른 수압에 의해 영향을 받지 않고 약품처리조로 유입되는 오·폐수의 이송량을 일정하게 이송시킬 수 있는 수압조정조를 갖춘 오폐수 정량 이송장치를 제안한다.

Description

수압조정조를 갖춘 오폐수 정량 이송장치{APPATUS FOR REMOVING SLUDGE HAVING CONTANER FOR CONTROLLING WATER PRESSURE}

본 발명은 오·폐수에 포함된 슬러지를 응집시켜 슬러지를 제거함에 있어 약품처리조로 유입되는 침전조의 오·폐수의 이송량을 침전조의 수압에 의해 이송펌프의 양정이 변동되지 않도록 수압조정조를 마련하여 약품처리조에 투입되는 응집제의 비율과 오·폐수의 량을 일정하게 이송시킬 수 있는 수압조정조를 갖춘 오폐수 정량 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수질보호를 위해 생활하수나 산업용 오·폐수 혹은 축산분뇨와 같은 오·폐수는 방류할 수 있는 수준으로 정화처리하거나 중수로 정화시켜 도로 청소나 화장실 세척수 혹은 가로수나 공원의 식목수 등으로 재활용하기도 한다.

수질을 정화처리함에 있어 오·폐수의 오염원의 종류 및 오염정도에 따라 다양한 정화처리기법이 적용되고 있다. 일 예로 축산분뇨와 같은 오·폐수는 분뇨의 오염농도가 심각하게 크기 때문에 오수정화처리에 앞서 협잡물이나 기타 오염물질은 물리적 혹은 화학적 방법으로 제거한 뒤 오·폐수를 단계별로 정화한다.

전술한 바와 같이 오·폐수에 포함된 슬러지를 제거하기 위해 오·폐수가 유입된 처리조에 응집제를 투입하여 슬러지를 응집시키게 되는데, 이때 약품처리조로 유입되는 오·폐수의 수량에 따라 혹은 오·폐수의 오염원과 오염농도에 따라 응집제의 투입량을 적절히 조절해야만 효과적인 슬러지 응집효과를 기대할 수 있으나 소량의 오·폐수의 슬러지 제거에는 그다지 문제가 되지 않으나, 대용량 오·폐수에 포함된 슬러지를 연결된 후속공정과 연계하여 신속하게 슬러지를 제거하는 것은 어렵다.

일 예로, 슬러지 제거방식에는 와이어를 가로 세로로 엮어 만든 여과망을 이용하여 슬러지나 협잡물을 제거하거나 필터를 통해 여과하는 물리적 여과방식과, 오·폐수에 약품을 투입하여 슬러지를 응집시켜 제거방식이 통용되고 있는데, 물리적 여과방식은 협잡물이나 슬러지를 신속히 제거할 수 있는 장점이 있으나 응집된 슬러지에 의한 관로 막힘이 수시로 발생되는 문제로 응집제에 의한 슬러지 응집 제거방식이 주로 활용되고 있다.

그러나 오·폐수의 수량 대비 응집제의 투입량이 과다한 경우 탈수장치 운전시 오·폐수의 탈수가 어려워지는 문제가 발생되고, 반대의 경우는 슬러지의 응집력이 약화되어 탈수된 오·폐수에 다량의 슬러지가 포함되면서 후속 오·폐수 처리공정에서 처리부하가 커지는 문제를 초래한다.

일 예로, 도 1을 참조하면 기존의 약품처리조(3)는 유입되는 오·폐수가 삼각웨이방식에 의해 오버 플로우(넘침)되면서 탈수장치로 배출되는데, 이때 약품처리조(3)의 수위가 일정수위 이하로 하강하면, 이송펌프(4)가 작동(약품처리조(3)에 수위센서(참조번호 미표기) 작동에 의함)되면서 침전조(1)에 저장된 오·폐수가 약품처리조(3)로 이송되지만 이송펌프(4)는 운전구간(이송펌프의 작동 및 휴지시간)에서는 약품처리조(3)로 유입되는 오·폐수의 수량이 불규칙해지는 문제가 발생된다. 도 1에서 미설명 부호 5는 응집된 슬러지를 탈수하여 액상의 오·폐수와 슬러지를 분리하는 탈수장치이다.

이외에도 오·폐수의 수량 불규칙 현상은 침전조(1)에 유입된 오·폐수의 수위변화에 따른 수압차에 의해서도 발생된다. 즉, 일반 하수종말처리장 등과 같은 곳에서 운영되는 침전조(1)는 높이 7~10m, 가로세로 15m X 20m의 대용량이므로 수위차로 인한 수압 변화의 폭은 매우 크다.

수압에 의한 수량의 변화는 침전조(1)와 약품처리조(3)의 수위를 대등하게 설치함으로써 해결할 수도 있으나, 지하의 오·폐수를 지상이나 높은 곳으로 이송시키는 경우와 같은 오·폐수처리에는 모두 적용할 수 없는 경우도 상당히 많다.

수압의 변화는 이송펌프(4)의 내부에 가해지므로 펌프의 양정은 펌프가 지니는 양정 이외에 펌프에 작용하는 수압에 의해서도 차이가 생긴다.

통상 침전조에는 토사, 포크나 젓가락, 못, 볼트, 너트, 나사 등과 같은 금속류, 합성수지로 성형된 장난감, 주방용기, 병뚜껑 등과 같은 수지재, 고무재, 각종 생활용품 쓰레기, 비닐재 포장지, 스타킹, 양말과 같은 직물, 음료용 캔 등 다양하고 잡다한 것들이 오·폐수와 함께 유입되므로 오·폐수를 이송시키는 펌프는 그 종류나 형태에 관계없이 구동시 극심하게 마모되는 문제가 있다.

즉, 침전물에 포함된 이물질에 의해 펌프는 내부의 실링이나 임펠러, 임펠러와 압축실사이의 내벽과, 임펠러 표면이나 임펠러를 회전시키는 샤프트 표면 등이 극심하게 마모되면서 펌프의 양정 감소는 물론 부품의 마모로 인한 부품간의 간격 확장 등으로 펌프내부에 작용하는 침전조(1)의 수압편차에 따라 오·폐수의 이송량(펌핑량)이 불규칙해지면서 약품처리조로 이송되는 오·폐수의 량과 응집제의 혼합비율이 비정상적으로 혼합되는 문제를 발생시킨다.

따라서, 오·폐수에 포함된 이물질이나 협잡물에 의한 펌프의 마모 문제와 수명 단축문제는 불가피하더라도 오·폐수에 포함된 슬러지를 효과적으로 응집시켜 제거하기 위해 응집제의 투입량을 관리할 인력이 요구되고, 오·폐수처리 설비의 자동화에 제약이 되고 있는 점을 감안하면 슬러지 응집제 투입량 관리와 슬러지 응집효율의 관리는 매우 중요한 의미가 있어 그 해결책이 요구된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해소하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 오·폐수에 포함된 슬러지를 응집시켜 슬러지를 제거함에 있어 약품처리조로 유입되는 침전조의 오·폐수의 이송량을 침전조의 수압에 의해 이송펌프의 양정이 변동되지 않도록 수압조정조를 마련하여 약품처리조에 투입되는 응집제의 비율과 오·폐수의 량을 일정하게 유지하면서 오폐수 및 슬러지를 이송시킬 수 있는 수압조정조를 갖춘 오폐수 정량이송장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 구현수단은,

유입되는 오·폐수를 저장하는 침전조와;

상기 침전조에 연결되어 침전물과 오·폐수를 이송시키는 이송펌프와,

상기 이송펌프에 의해 이송된 유체를 저장하면서 일정량의 응집제를 투여하여 슬러지를 응집시키는 약품처리조와;

상기 약품처리조에서 배출되는 오·폐수를 탈수하여 응집된 슬러지를 분리하는 탈수장치로 이루어진 오폐수 이송장치에 있어서,

상기 침전조에 저장된 오·폐수를 이송시키는 제1 이송펌프와;

제1 이송펌프에 의해 배출되는 오·폐수를 저장하면서 오버수를 상기 침전조로 반송하는 수압조정조와;

상기 수압조정조에 연결되어 저장된 오·폐수를 상기 약품처리조로 이송시키는 제2 이송펌프의 구성에 의해 구현할 수 있다.

본 발명에 의하면, 수압조정조는 제1 이송펌프에 의해 항시 일정한 수위로 오·폐수를 저장하고, 과도하게 유입된 오버수는 침전조로 반송함으로써 수압조정조는 항시 일정한 수압이 유지된다.

따라서, 수압조정조의 수압은 항시 일정하게 유지되므로 제2 이송펌프의 회전시 수압에 영향을 받지 않고 예측된 오·폐수의 수량을 약품처리조로 이송시킬 수 있다.

그러므로 약품처리조에 투입되는 약품의 량과 약품처리조로 이송되어지는 오·폐수의 이송량을 일정하게 유지할 수 있어 슬러지의 응집효율을 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 오폐수 이송장치의 구성을 예시한 요부단면도,
도 2는 본 발명에 따른 오·폐수의 유량을 일정하게 유지하기 위한 수압조정조를 갖춘 오폐수 정량 이송장치의 구성도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 수압조정조를 갖춘 오폐수 정량 이송장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 따른 침전조의 외부에 수압조정조를 별도로 더 마련한 것을 예시한 요부단면도이다.

도면에서, 참조번호 10은 유입되는 오·폐수가 저장되는 대용량 침전조이고, 20는 침전조(10)에서 이송된 오·폐수를 저장하는 수압조정조이며, 30은 약품처리조이고, 40은 탈수장치이다.

침전조(10)는 전술한 바와 동일한 구성과 작용을 하는 오·폐수 저장용기로서 오·폐수정화시설 중 오·폐수가 최초 유입되는 과정에 오·폐수를 수용하는 용기이거나 오·폐수 처리과정에 배치된 침전조(10)일 수 있으며, 침전조(10)로 유입되는 오·폐수에는 다량의 슬러지와 함께 각종 협잡물이나 이물질이 포함되어 침전된다.

침전조(10)로 유입되는 오·폐수는 단시간에 다량이 유입되기도 하며, 간헐적으로 유입된다.

수압조정조(20)는 침전조(10)와 이웃하게 설치되며, 용량은 침전조(10)에 비해 상대적으로 작은 사이즈로 설계되어 있고, 상측에 오버수를 침전조(10)로 배출하기 위한 연결관(21)이 마련되어 있다.

침전조(10)에 저장된 오·폐수는 제1 이송펌프(100)에 의해 수압조정조(20)로 이송된다.

제1 이송펌프(100)는 침전조(10) 바닥에 연결된 흡입배관(101)과, 수압조정조(20)의 상부로 연결된 배출배관(102)을 구비하고, 제1 이송펌프(100)의 구동시 침전조(10)에 저장된 오·폐수를 수압조정조(20)로 계속 이송시킨다.

제1 이송펌프(100)는 침전조(10)의 수위가 일정치 이하로 하강하면 침전조(10)의 하부에 설치되는 수위감지센서(도면에는 도시되지 않음)의 센싱신호(전기신호)에 의해 구동이 정지된다.

상기 제1 이송펌프(100)에 의해 이송된 오·폐수는 수압조정조(20)로 저장되고, 과도하게 유입되는 오버수는 연결관(21)을 통해 침전조(10)로 반송되면서 수압조정조(20)의 수위는 항상 만수된 상태로 유지된다.

수압조정조(20)의 수위를 일정하게 유지하기 위해 제1 이송펌프(100)의 이송량이 후술하는 제2 이송펌프(200)의 수량보다 더 많은 것이 바람직하다.

이는 수압조정조(20)의 오버수는 연결관을 통해 침전조(10)로 반송될 수 있게 함으로써 수압조정조(20)의 수위 즉, 수압을 항시 일정하게 유지되도록 하기 위함이다.

따라서, 수압조정조(20)로 유입되는 오·폐수 중 과도하게 유입된 수량은 연결관(21)을 통해 침전조(10)로 반송되고, 수압조정조(20)에 저장된 오·폐수는 제2 이송펌프(200)에 의해 약품처리조(30)로 이송되게 된다.

이때, 수압조정조(20)에 수위가 일정하게 유지되므로 일정한 수압이 제2 이송펌프(200)에 작용할 뿐 수압조정조(20)의 수압은 거의 변화되지 않는다.

따라서, 제2 이송펌프(200)에 의해 약품처리조로 이송되는 오·폐수의 량은 양정에 의해 예측할 수 있는 수량을 이송시킬 수 있고, 예측된 오·폐수의 수량에 대응하여 약품처리조(30)에 응집제를 투입하면 최적화된 슬러지 응집효과를 구현할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 응집제 투여량을 조절하기 위한 인력이 요구되지 않으며, 또한 오·폐수 처리에 따른 제반설비와 운전을 자동화할 수 있는 기반을 마련할 수 있고, 또한 슬러지의 응집효율을 안정적으로 최적화할 수 있다.

10: 침전조 20: 수압조정조
21: 연결관 30: 약품처리조
40: 탈수장치 100: 제1 이송펌프
101: 흡입배관 102: 배출배관
200: 제2 이송펌프

Claims (2)

1. 유입되는 오·폐수를 저장하는 침전조와;
   상기 침전조에 연결되어 침전물과 오·폐수를 이송시키는 이송펌프와,
   상기 이송펌프에 의해 이송된 유체를 저장하면서 일정량의 응집제를 투여하여 슬러지를 응집시키는 약품처리조와;
   상기 약품처리조에서 배출되는 오·폐수를 탈수하여 응집된 슬러지를 분리하는 탈수장치로 이루어진 오폐수 이송장치에 있어서,
   상기 침전조(10)에 저장된 오·폐수를 이송시키는 제1 이송펌프(100)와;
   제1 이송펌프(100)에서 배출되는 오·폐수를 저장하면서 오버수는 상기 침전조(10)로 반송하는 수압조정조(20)와;
   상기 수압조정조(20)에 연결되어 저장된 오·폐수를 상기 약품처리조(30)로 이송시키되, 상기 수압조정조(20)의 수위가 항시 오버되도록 상기 제1 이송펌프에 의한 유입수량보다 적은 수량을 약품처리조(30)로 이송시키는 제2 이송펌프(200)로 구성된 것을 특징으로 하는 수압조정조를 갖춘 오폐수 정량 이송장치.
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