KR101350969B1 - 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법 - Google Patents

오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법 Download PDF

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홍은정
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Abstract

본 발명은, 오폐수처리설비에서의 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전의 수평한 배관(20)의 내부 하면에 제1노즐(30)을 설치하고, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전의 수평한 배관(20)의 내부 상면에 제2노즐(40)을 설치하며, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전에서 상기 제1노즐(30)의 전단에 유속센서(50)를 설치하고, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 초입에 초음파 진동부(60)를 설치하고서, 일정시간 단위로 상기 유속센서(50)로부터의 감지신호를 확인하여 감지신호에 따른 유속이 소정의 설정치보다 큰지는 확인하는 제1단계; 상기 제1단계에서 유속이 소정의 설정치보다 작은 경우 제2설정시간 동안 상기 제1노즐(30)과 상기 제2노즐(40)을 통하여 고압의 물이 분사되도록 하는 제2단계; 및 상기 제1단계에서 유속이 소정의 설정치보다 큰 경우 제3설정시간 동안 상기 초음파 진동부(60)가 작동되도록 하는 제3단계를 포함하는 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법을 제공한다.

Description

오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법 {Apparatus For Automatically Removing Accumulations In Upward Pipe-line Of Waste-water Treatment Facility }
본 발명은 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축적물이 잘 축적되는 상향배관 부근에 고압의 물분사 노즐과 함께 초음파 진동부를 설치하고 고압의 물분사와 초음파진동에 의하여 오폐수처리설비의 상향배관에 축적되는 축적물을 자동으로 제거하는 방법에 관한 것이다.
종래 다양한 형태의 오폐수처리설비가 개발되어 있으며, 이러한 오폐수처리설비에 의하여 생활 하수나 공장폐수 등을 정화하여 하천 등으로 배출하고 있다.
이러한 오폐수처리설비는 크게 저류조, 반응조 및 침전지를 포함하며, 저류조에는 유입되는 오폐수가 저장되며, 저류조 내의 오폐수는 반응조로 이송된다. 반응조에서는 주로 미생물에 의한 생물학적 반응에 의해 오폐수가 처리된 후에 오폐수는 침전지로 이송되어 상등수와 슬러지로 분리되어 상등수는 방류되고 슬러지는 후처리된다.
상기 저류조에서 반응조로의 이송과 반응조에서 침전지로의 이송 및 침전지에서 상등수의 배출은 펌프를 이용하여 배관을 통하여 이루어진다. 이 이송배관은 항상 수평상태를 유지할 수 없으며 필요에 따라 위로 올라가는 부분이 형성되게 된다.
이와 같이 오폐수처리설비에서 오폐수가 처리되는 과정에 이송되는 배관의 상향 배관에는 축적물이 축적될 수 있는데, 이러한 축적물이 장기간 방치되면 배관에 달라붙어서 배관의 내경이 좁아지게 된다. 이로 인하여 배관의 이송 효율이 점진적으로 떨어지게 되고, 결국 오폐수처리설비의 요율을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.
국내 등록특허 제10-0911443호 (2009.08.11 공고) 국내 등록특허 제10-0523314호 (2005.10.25 공고)
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 오폐수처리설비에서 오폐수가 이송되는 배관의 상향 배관 부근에서 고압의 물분사와 초음파진동를 이용하여 축적물이 퇴적되어 배관의 내면에 흡착되는 것을 방지함으로써, 배관의 내경이 좁아져서 배관의 이송 효율이 저하되어 결국 오폐수처리 효율이 저하되는 것을 자동으로 방지할 수 있는 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법은,
오폐수처리설비에서의 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전의 수평한 배관(20)의 내부 하면에 제1노즐(30)을 설치하고, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전의 수평한 배관(20)의 내부 상면에 제2노즐(40)을 설치하며, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전에서 상기 제1노즐(30)의 전단에 유속센서(50)를 설치하고, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 초입에 초음파 진동부(60)를 설치하고서,
일정시간 단위로 상기 유속센서(50)로부터의 감지신호를 확인하여 감지신호에 따른 유속이 소정의 설정치보다 큰지는 확인하는 제1단계;
상기 제1단계에서 유속이 소정의 설정치보다 작은 경우 제2설정시간 동안 상기 제1노즐(30)과 상기 제2노즐(40)을 통하여 고압의 물이 분사되도록 하는 제2단계; 및
상기 제1단계에서 유속이 소정의 설정치보다 큰 경우 제3설정시간 동안 상기 초음파 진동부(60)가 작동되도록 하는 제3단계를 포함하여 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1노즐(30)에는 제1수압관(34) 및 제1솔레노이드밸브(32)를 매개로, 그리고 상기 제2노즐(40)에는 제2수압관(44) 및 제2솔레노이드밸브(42)를 매개로 압축기(95)가 연결되어 있고, 상기 제2단계에서는 제2설정시간 동안 상기 압축기(95)를 구동하고 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브(32,42)를 열림 구동하여 상기 제1 및 제2노즐(30,40)으로부터 고압의 물이 상기 상향배관(22)의 초입을 향하여 분출되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 오폐수처리설비에서 오폐수가 이송되는 배관의 상향 배관 부근에 유속감지센서, 고압의 물 분사용 노즐 및 초음파 진동부를 구비하고서, 설정된 시간 간격으로 배관의 유속을 감지하여 배관의 유속이 낮은 경우에는 노즐을 통하여 고압의 물을 상향배관의 초입으로 분출하여 그 부분에서 축적물이 정체되는 것을 방지하고, 배관의 유속이 높은 경우에는 초음파 진동부를 구동하여 초음파 진동에 의하여 상향배관의 초입에서 축적물이 정체되어 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 상향배관의 초입에서 축적물이 퇴적되어 배관의 내면에 흡착되는 것을 방지함으로써, 배관의 내경이 좁아져서 배관의 이송 효율이 저하되어 결국 오폐수처리 효율이 저하되는 것을 자동으로 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법에 적용되는 배관의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법을 구현하는 회로 구성을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법에 대한 흐름을 도시한 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법에 적용되는 배관의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법이 적용되는 배관(20)에는 상향배관(22)의 부근에 제1노즐(30), 제2노즐(40), 유속센서(50), 초음파 진동부(60)가 설치되어 있다.
상기 제1노즐(30)은 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전의 수평한 배관(20)의 내부 하면에 설치되며, 상기 제1노즐(30)에는 미도시한 압축기를 통하여 고압의 물이 공급되는 제1수압관(34)이 연결되며, 상기 제1수압관(34)에는 제1솔레노이드밸브(32)가 설치되어 있다.
상기 제2노즐(40)은 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전의 수평한 배관(20)의 내부 상면에 설치되며, 상기 제2노즐(40)에는 미도시한 압축기를 통하여 고압의 물이 공급되는 제2수압관(44)이 연결되며, 상기 제2수압관(44)에는 제2솔레노이드밸브(42)가 설치되어 있다.
상기 유속센서(50)는 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전에서 상기 제1노즐(30)의 전단에 설치되어 배관(20)의 유속을 감지한다.
상기 초음파 진동부(60)는 배관(20)에서 수평한 배관과 상향배관(22) 사이에서 내부 하면에 설치되어 그 위에서 초음파 진동을 발생시킨다.
도 2는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법을 구현하는 회로 구성을 도시한 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법을 구현하는 회로 구성은, 유속센서(50), 초음파진동부(60), 초음파진동구동부(65), 제어유닛(70), 밸브구동부(80), 제1솔레노이드밸브(32), 제2솔레노이드밸브(42), 압축기구동부(90), 압축기(95)를 포함하여 구성된다.
상기 유속센서(50)와 초음파 진동부(60), 제1솔레노이드밸브(32) 및 제2솔레노이드밸브(42)는 도 1을 참조하여 설명한 동일한 구성이다.
상기 초음파 진봉부(60)는 제어유닛(70)의 제어에 따라 초음파 진동부(60)를 구동 제어한다.
상기 밸브구동부(80)는 제어유닛(70)의 제어에 따라 제1솔레노이드밸브(32)와 제2솔레노이드밸브(42)의 온(열림)/오프(닫힘) 구동을 제어한다.
상기 압축기 구동부(90)는 제어유닛(70)의 제어에 따라 압축기(95)의 온/오프 구동을 제어한다.
상기 압축기(95)는 상기 제1노즐(30)에 연결된 제1수압관(34)과 상기 제2노즐(40)에 연결된 제2수압관(44)에 압력을 공급하기 위한 구성이다. 상기 압축기(95)와 제1,제2수압관(34,44)사이에는 물이 공급되는 물유입관이 설치되어 있어 압축기(95)에 의하여 압축된 압력에 의하여 물유입관을 통한 물이 고압으로 제1,제2공압관(34,44)에 유입되게 된다.
상기 제어유닛(70)은 유속센서(50)와 중량센서(60)로부터 입력되는 감지신호에 따라 밸브구동부(80)와 압축기구동부(90)를 각각 제어하여 제1,제2솔레노이드밸브(32,42)의 온/오프와 압축기(95)의 온/오프가 이루어지도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법에 대한 흐름을 도시한 도면이다.
먼저, 제어유닛(70)에서는 내부 프로그램에 의하여 설정 등록되어 있는 제1설정시간을 T1으로, 제2설정시간을 T2로, 제3설정시간을 T3으로 설정한다(단계 S31).
그후, 제어유닛(70)은 제1시간(t1)을 카운트하고, 카운트된 제1시간(t1)이 제1설정시간(T1)에 도달하는지를 판단한다(단계 S32~S33).
상기 단계 S33에서 카운트된 제1시간(t1)이 제1설정시간(T1)에 도달하면, 제어유닛(70)은 유속센서(50)로부터 입력되는 유속 감지신호를 확인하고, 유속 감지신호에 대응하는 유속이 기 설정된 소정의 유속(S)보다 큰지를 확인한다(단계 S33~S34).
상기 단계 S34에서 유속 감지신호에 대응하는 유속이 기 설정된 소정의 유속(S)보다 큰 것으로 확인되면[즉, 상향배관(22)의 초입에 축적된 축적물이 초음파 진동에 의하여 부유되면 그 축적물을 상향배관(22)의 위쪽으로 올려보낼 수 있을 정도의 유속이 있는 것으로 확인되면], 제어유닛(70)은 제3설정시간 동안 초음파진동부(60)를 진동 구동하도록 초음파 진동 구동부(65)를 제어한다.(단계 S37). 이에 따라 상향배관(22)의 초입에 축적된 축적물이 초음파 진동부(60)에서의 초음파 진동에 의하여 부유되어 유속에 의하여 상향배관(22)의 위쪽으로 올라가게 된다.
한편, 상기 단계 S34에서 유속 감지신호에 대응하는 유속이 기 설정된 소정의 유속(S)보다 크지 않은 것으로 확인되면, 제어유닛(70)은 제2설정시간 동안 압축기(95)를 구동하도록 압축기 구동부(90)를 제어하고 이와 함께 제1 및 제2솔레노이드밸브(32,42)를 열림 구동하도록 밸브 구동부(80)를 제어함으로써, 제1 및 제2 노즐로부터 상향배관(22) 쪽으로 고압의 물을 분출시킨다. 이에 따라 상향배관(22)의 초입에 있는 축적물이 고압의 물 분사에 의하여 흩어져서 상향배관(22)의 위쪽으로 올라가게 된다.
도 3의 단계 S36의 구체적인 흐름은 도 4에 도시한 바와 같다. 즉, 제어유닛(70)은 압축기(95)를 구동 제어하고, 제1 및 제2솔레노이드밸브(32,42)를 온 구동(열림 구동) 제어한 후, 제2시간(t2)을 카운트하고, 카운트된 제2시간(t2)이 제2설정시간(T2)에 도달하는지를 확인한다(단계 S41~S44).
상기 단계 S44에서 상기 카운트된 제2시간(t2)이 제2설정시간(T2)에 도달한 것으로 판단되면, 제어유닛(70)은 압축기(95)의 구동 제어를 종료하고 제1 및 제2솔레노리드밸브(32,42)를 오프 구동(닫힘 구동) 제어한다(단계 S45~S46).
그후, 제어유닛(70)은 제어를 종료하고 상기한 단계 S31로 되돌아간다.
도 3의 단계 S37의 구체적인 흐름은 도 5에 도시한 바와 같다. 즉, 제어유닛(70)은 초음파 진동부(60)를 구동 제어하고, 제3시간(t3)을 카운트하고, 카운트된 제3시간(t3)이 제3설정시간(T3)에 도달하는지를 확인한다(단계 S51~S54).
상기 단계 S54에서 상기 카운트된 제3시간(t3)이 제3설정시간(T3)에 도달한 것으로 판단되면, 제어유닛(70)은 초음파 진동부(60)의 구동 제어를 종료한다(단계 S55).
그후, 제어유닛(70)은 제어를 종료하고 상기한 단계 S31로 되돌아간다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 오폐수처리설비에서 오폐수가 이송되는 배관의 상향 배관 부근에 유속감지센서, 고압의 물 분사용 노즐 및 초음파 진동부를 구비하고서, 설정된 시간 간격으로 배관의 유속을 감지하여 배관의 유속이 낮은 경우에는 노즐을 통하여 고압의 물을 상향배관의 초입으로 분출하여 그 부분에서 축적물이 정체되는 것을 방지하고, 배관의 유속이 높은 경우에는 초음파 진동부를 구동하여 초음파 진동에 의하여 상향배관의 초입에서 축적물이 정체되어 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 상향배관의 초입에서 축적물이 퇴적되어 배관의 내면에 흡착되는 것을 방지함으로써, 배관의 내경이 좁아져서 배관의 이송 효율이 저하되어 결국 오폐수처리 효율이 저하되는 것을 자동으로 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 수정 및 변형이 첨부하는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명에 속하는 것임은 자명할 것이다.
20 : 배관 22 : 상향 배관
30 : 제1노즐 32 : 제1솔레노이드밸브
34 : 제1수압관 40 : 제2노즐
42 : 제2솔레노이드밸브 44 : 제2수압관
50 : 유속센서 60 : 초음파 진동부
65 : 초음파 진동구동부 70 : 제어유닛
80 : 밸브구동부 90 : 압축기 구동부
95 : 압축기

Claims (2)

  1. 오폐수처리설비에서의 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전의 수평한 배관(20)의 내부 하면에 제1노즐(30)을 설치하고, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전의 수평한 배관(20)의 내부 상면에 제2노즐(40)을 설치하며, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 형성되기 전에서 상기 제1노즐(30)의 전단에 유속센서(50)를 설치하고, 상기 배관(20)에서 상향배관(22)이 초입에 초음파 진동부(60)를 설치하고서,
    일정시간 단위로 상기 유속센서(50)로부터의 감지신호를 확인하여 감지신호에 따른 유속이 소정의 설정치보다 큰지를 확인하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 유속이 소정의 설정치보다 작은 경우 제2설정시간 동안 상기 제1노즐(30)과 상기 제2노즐(40)을 통하여 고압의 물이 분사되도록 하는 제2단계; 및
    상기 제1단계에서 유속이 소정의 설정치보다 큰 경우 제3설정시간 동안 상기 초음파 진동부(60)가 작동되도록 하고,
    만일 카운트된 제3시간이 상기 제3설정시간(T3) 보다 커지면, 상기 초음파 진동부(60)의 구동 제어를 종료하도록 하는 제3단계를 포함하며,
    상기 제1노즐(30)에는 제1수압관(34) 및 제1솔레노이드밸브(32)를 매개로, 그리고 상기 제2노즐(40)에는 제2수압관(44) 및 제2솔레노이드밸브(42)를 매개로 압축기(95)가 연결되어 있고,
    상기 제2단계에서는 제2설정시간 동안 상기 압축기(95)를 구동하고 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브(32,42)를 열림 구동하여 상기 제1 및 제2노즐(30,40)로부터 고압의 물이 상기 상향배관(22)의 초입을 향하여 분출되도록 하고,
    만일 카운트된 제2시간이 상기 제2설정시간(T2) 보다 커지면, 상기 압축기(95)의 구동 제어를 종료하고, 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브(32,42)를 닫힘 구동하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리설비의 상향배관 축적물 자동제거방법.
  2. 삭제
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