KR101440103B1 - 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유입수 분배관으로부터 침전이 유도되도록 하여 전체적인 침전 효율이 향상되도록 한 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 침전실을 갖는 침전조 본체와; 침전실의 수평 바닥에 대해 일정한 각도로 기울어지고 서로 인접하여 배치되어 있는 다수 개의 경사판을 가지고 침전실내에 배치되어 있는 경사판 모듈과; 상기 침전조 본체의 전면 상부에 배치되어 유입수를 침전실의 내벽을 향하여 분배시키는 유입수 분배수단과; 상기 유입수 분배관과 경사판 모듈의 사이에 위치되어 상기 침전조 본체에 고정되어 있는 유수흐름 유도판과; 상기 경사판 모듈을 거쳐서 처리된 처리수를 포집시키는 유출관리수로; 및 상기 침전실의 하부로 침강되어 있는 침전 슬러지를 배출시키는 슬러지배출장치를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치{Precipitation device of wastewater treatment systems having distribution tube}

본 발명은 정수, 하수, 산업폐수처리시 침전 공정에 사용되는 침전 장치에 관한 것으로, 특히 유입수 분배관으로부터 침전이 유도되도록 하여 전체적인 침전 효율이 향상되도록 한 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치에 관한 것이다.

정수, 하수, 산업폐수에 이용되는 수처리 시스템에서 침전은 모래와 같은 입자상물질의 제거와 화학적으로 응집된 Floc의 제거, 그리고 농축조 등에서의 슬러지 농축 등에 사용된다. 결국 침전공정의 목적은 쉽게 침전가능한 물질들을 분리해 수중의 오염물질을 분리해 제거하는데 있다.

침전 효율을 높이기 위해 침전지의 침전부에 경사판(傾斜板)을 설치하여 침강 면적(沈降面積)을 증대시킨다. 또한 수류를 조절해 침강 촉진을 꾀할 수 있다. 일반적으로 경사판을 적용하는 침전 방식의 경우 미처리된 폐수가 유입구를 통해 각각의 경사판으로 분배되고, 경사판이 배열되어 있는 측면과 하부의 유입수로를 통해 경사판으로 유입된다. 경사판 사이로 유입된 물은 상향류를 형성하며 퍼져 나가고 각각 경사판 사이를 통해 독립적으로 흘러 나가며, 상등액은 수리부하를 균등화할 수 있는 조절 가능한 v-노치를 통해 출구 수로로 빠져나가며, 유입수에 존재하던 플록은 경사판 위에 가라앉아 슬러지층을 형성하며, 슬러지층은 경사판을 따라 미끄러져 내리면서 침전지 바닥으로 떨어져 쌓여 슬러지 수집장치를 통해 슬러지 농축조로 보내어진다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 제10-0938775호로서 '복수개의 경사판 침전지를 갖는 수처리장치'가 있다. 이는 처리대상 유체가 하강하는 하강유로와 상승하는 상승유로를 가지며, 경사판을 통해 고형물을 침전시키는 경사판 침전지가 상기 하강유로와 상승유로 상에 상, 하로 간격을 두고 각각 복수 개 설치되어 있는, 복수 개의 경사판침전지를 갖는 구성으로 이루어져 있다.

그러나 위 배경기술의 경우 유입수가 바로 경사판 침전지로 유입되는 구조로서 분배 구조가 없으므로 경사판을 상하의 다단으로 구성해야 하고, 이로 인해 장치가 높이 방향으로 높아지게 된다. 또한 분배시 동시에 침전을 수행할 수 있는 방안이 제시되어 있지 못하다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0564993호(등록일 2006.03.21) 한국 등록특허 등록번호 제10-0545746호(등록일 2006.01.17)

본 발명은 유입수 분배관으로부터 침전이 유도되도록 하여 전체적인 침전 효율이 향상되도록 한 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

침전실을 갖는 침전조 본체와;

침전실의 수평 바닥에 대해 일정한 각도로 기울어지고 서로 인접하여 배치되어 있는 다수 개의 경사판을 가지고 침전실내에 배치되어 있는 경사판 모듈과;

상기 침전조 본체의 전면 상부에 배치되어 유입수를 침전실의 내벽을 향하여 분배시키는 유입수 분배수단과;

상기 유입수 분배관과 경사판 모듈의 사이에 위치되어 상기 침전조 본체에 고정되어 있는 유수흐름 유도판과;

상기 경사판 모듈을 거쳐서 처리된 처리수를 포집시키는 유출관리수로; 및

상기 침전실의 하부로 침강되어 있는 침전 슬러지를 배출시키는 슬러지배출장치를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입수 분배수단은,

중앙에 형성된 유입구와;

유입구에 대해 양쪽으로 분기되어 직각 방향으로 연통되어 있는 좌,우 분배통로와;

좌,우 분배통로에 침전조 본체의 내벽을 향하여 형성된 복수 개의 분배유출구를 포함한 상기 유입수 분배관으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 좌,우 분배통로는 유입구에 대하여 대칭인 동일한 구조를 가지며 중간에 단면이 점증적으로 축소되는 유속증대구간이 포함되어져 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입수 분배수단은,

일단에 유입구가 형성되고 타단이 폐쇄되어 있는 튜브 형태로서 외주면에 길이 방향으로 일정 간격마다 형성된 분배유출구를 갖는 유입수 분배관으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분배유출구는 일부가 유수흐름 유도판을 향하여 형성되고 나머지는 침전조 본체내의 벽면을 향하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유수흐름 유도판은 침전실내의 폭과 동일한 폭과 일정한 높이를 갖는 판상형에 격자 간격을 가지고 균등하게 분포되어 있는 유도홀과; 하단부에 침전실의 경사 바닥으로 처리수의 흐름을 유도하는 유수흐름가이드판이 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경사판 모듈은,

상기 유입수 분배수단의 유입구를 중심으로 하여 대칭적으로 한 쌍으로 배치되고, 경사판은 물결을 이루는 파형 단면 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치에 따르면, 유입수 분배관으로부터 침전이 유도되도록 하여 전체적인 침전 효율이 향상된다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치의 평면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 도 2의 B-B선 단면도.
도 4의 (가),(나)는 본 발명에 적용되는 일 형태의 유입수 분배관의 평면도 및 정면도.
도 5의 (가),(나)는 본 발명에 적용되는 유수흐름 유도판의 정면도 및 일측면도.
도 6은 본 발명에 적용되는 다른 형태의 유입수 분배관이 설치된 오폐수 경사판 침전장치의 구성도.
도 7의 (가),(나)는 도 6에 적용된 유입수 분배관의 사시도 및 단면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 2의 B-B선 단면도이다.

본 발명에 따른 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치는 도 1 내지 도 3에서와 같이 침전실(120)을 갖는 침전조 본체(12)가 구비된다. 침전실(120)은 사각 박스 형태를 이루고 있다. 침전실(120)은 4면의 바닥이 경사져 있어 침강물(플록)이 자중에 의해 후술할 슬러지배출장치(30)로 유입되게 되어 있다.

침전실(120)내에는 경사판 모듈(14)이 설치되어져 있다. 경사판 모듈(14)은 침전실(120)의 수평 바닥에 대해 50ㅀ~70ㅀ로 기울어지고 서로 인접하여 배치되어 있는 다수 개의 경사판(140)을 가지고 있다. 본 실시 예에서 경사판 모듈(14)은 유입수 분배관(16A)의 유입구(161)를 중심으로 하여 침전실(120)에 대칭적으로 한 쌍으로 배치되어 있다. 따라서 한 쌍의 경사판 모듈(14)을 통하여 침강되는 플럭은 침전실(120)내의 좌우에 편중되지 않고 균등하게 침전된다.

이때 바람직하게 경사판(140)은 플럭과의 접촉 면적을 증가시킬 수 있는 물결을 이루는 파형 단면 구조가 바람직하다.

침전조 본체(12)의 전면 상부에 유입수 분배수단이 설치되어 있다. 유입수 분배수단은 침전조로 유입되는 유입수가 경사판 모듈(14)로 고르게 공급되도록 하는 역할을 한다.

본 실시 예에서 유입수 분배수단은 2가지 형태로 구성될 수 있다. 먼저 제 1형태의 유입수 분배수단을 설명하고 제2형태는 후술한다.

제 1형태의 유입수 분배수단은 도 3 및 도 4와 같이 유입수 분배관(16A)으로 구성한 것이다. 도 4의 (가),(나)는 본 발명에 적용되는 일 형태의 유입수 분배관의 평면도 및 정면도를 나타낸다. 유입수 분배관(16A)은 도 4에 도시된 바와 같이 중앙에 형성된 유입구(161)와, 유입구(161)에 대해 양쪽으로 분기되어 직각 방향으로 연통되어 있는 좌,우 분배통로(162a,162b)와, 좌,우 분배통로(162a,162b)에 침전조 본체(12)의 내벽을 향하여 형성된 복수 개의 분배유출구(163)를 갖는다. 따라서 유입구(161)와 분배유출구(163)의 유수방향은 서로 반대 방향 즉, 역방향으로 형성된다.

이때 좌,우 분배통로(162a,162b)는 유입구(161)에 대하여 대칭인 동일한 구조를 가지며 중간에 단면이 점증적으로 축소되는 유속증대구간(L)이 포함되어져 있다.

따라서 유입수 분배관(16A)의 유입구(161)로 처리수가 유입되면, 좌,우 분배통로(162a,162b)를 통해 처리수가 분배되어 좌우측 분배유출구(163)를 통해 배출된다. 이때 유속증대구간(L)을 거침으로써 처리수의 배출 속도는 증가한다. 이때 분배유출구(163)로 배출되는 처리수는 침전실(120)의 내벽(12a)을 향하여 배출됨으로써 슬러지에 포함된 침전물이 침전실(120)의 내벽에 충돌하여 분리 침강을 유도하게 된다.

유입수 분배관(16A)과 경사판 모듈(14)의 사이에는 유수흐름 유도판(18)이 위치되어 있다. 유수흐름 유도판(18)은 침전조 본체(12)에 고정되어 있다. 유수흐름 유도판(18)은 유입수 분배관(16A)에서 분배된 분배유출수의 유속 및 유량을 균일하게 유도한 후 경사판 모듈(14)로 유입된다.

이때 유수흐름 유도판(18)은 도 5와 같이 침전실(120)내의 폭과 동일한 폭과 일정한 높이를 갖는 판상형에 격자 간격을 가지고 균등하게 분포되어 있는 유도홀(180)과, 하단부에 침전실(120)의 경사 바닥으로 처리수의 흐름을 유도하는 유수흐름가이드판(181)을 가진다.

따라서 유수흐름 유도판(18)은 유입수 분배관(16A)에서 분배된 유출수의 유수흐름의 일부가 유도홀(180)을 통해 경사판 모듈(14)의 측면으로 유입된다.

침전조 본체(12)에 유출관리수로(20)가 설치된다. 유출관리수로(20)는 유입수 분배관(16A 또는 16B)의 반대쪽에 위치하여 침전실(120)의 상부에 배치된다. 이때 유출관리수로(20)는 경사판 모듈(14)의 최상면의 위치보다 낮게 설치된다.

따라서 경사판 모듈(14)을 통과한 처리수는 유출관리수로(20)로 포집되어진다. 즉, 경사판 모듈(14)을 거쳐서 처리된 상등액은 유출관리수로(20)를 통하여 배출된다.

한편, 침전조 본체(12)의 하부측에 슬러지 배출장치(30)가 설치된다. 슬러지 배출장치(30)는 침전실(120)의 하부로 침강되어 있는 침전 슬러지를 배출시킨다. 슬러지배출장치(30)는 오거(Auger)(31)와, 오거(Auger)(31)를 회전시키는 오거 드라이브 모터(32)를 포함한다. 이때 오거(Auger)(31)는 일방향으로 회전되도록 오거 드라이브 모터(32)가 제어된다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용을 설명한다.

먼저, 미처리된 폐수가 유입수 분배관(16A)을 통해 침전실(120)로 분배되어 유입된다. 이때 유입수 분배관(16A)의 유출구(163) 방향이 벽측을 향하게 되어 침전물이 조기에 시작되게 된다.

분배된 유출수는 유수흐름 유도판(18)에 의해 하강으로 유도되어 경사판(140)이 배열되어 있는 경사판 모듈(14)의 하부로 분배되어 유입된다. 이때 일부는 유수흐름 유도판(18)의 유도홀(180)을 통과하여 경사판 모듈(14)의 측면으로 유입된다.

다음, 경사판(140)들의 사이사이에 존재하는 유입수로로 유입된 물은 상향류를 형성하며 퍼져 나간다. 이때 각각 경사판(140) 사이를 통해 독립적으로 흘러 나간다.

그 다음, 경사판(140)들을 빠져나온 상등액(처리수)은 유출관리수로(20)를 통해 수집되어 배출된다. 이와 동시에 유입수에 존재하던 플록은 경사판(140) 위에 가라앉아 자중에 의해 침강하여 침전실(120) 바닥으로 수집된다.

이때, 슬러지 배출장치(30)의 회전 구동하는 오거(Auger)(31)에 의해 침전된 슬러지가 슬러지 농축조(도시안됨)로 배출된다.

이와 같이 구성되고 동작하는 본 발명에 따르면, 유입수 분배관(16A)의 구조적 특징에 의해 유속 흐름을 증가시켜 벽면 및 유수흐름 유도판(18)에 충격을 가하게 됨으로써 침전 효율이 향상된다.

한편, 제 2형태의 유입수 분배수단은 도 6 및 7과 같이 유입수 분배관(16B)으로 구성할 수 있다. 도 6은 본 발명에 적용되는 다른 형태의 유입수 분배관이 설치된 오폐수 경사판 침전장치의 구성도이고, 도 7의 (가),(나)는 도 6에 적용된 유입수 분배관의 사시도 및 단면도를 나타낸다. 유입수 분배관(16B)은 도 7과 같이 일단에 유입구(161')가 형성되고 타단이 폐쇄되어 있는 튜브 형태로서 외주면에 길이 방향으로 일정 간격마다 형성된 분배유출구(163')를 갖는다.

바람직하게는 분배유출구(163')는 일부가 유수흐름 유도판(18)을 향하여 형성되고 나머지는 침전조 본체(12)내의 벽면을 향하여 형성되어 있다. 분배유출구(163')는 예로, 유입수 분배관(16B)의 전체 길이에 대하여 1/2 구간(L1)에 일정 간격마다 유수흐름 유도판(18)을 향하여 형성되고, 나머지 1/2은 구간(L2)은 일정 간격마다 침전조 본체(12)내의 벽면을 향하여 형성될 수 있다. 따라서 이들 분배출유출구(163')는 방향을 달리하는 분배각(θ)을 갖는다.

이와 같이 유입수 분배관(16B)의 분배 구조적 특징에 의해 유속을 증가시켜 벽면 및 유수흐름 유도판(18)에 충격을 가하게 됨으로써 침전 효율이 향상된다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다.

12: 침전조 본체
120: 침전실
14: 경사판 모듈
140: 경사판
16A,16B: 유입수 분배관
161:유입구
162a,162b: 좌,우 분배통로
163': 분배유출구
18: 유수흐름 유도판
20: 유출관리수로
30: 슬러지 배출장치

Claims (7)

1. 삭제
2. 침전실(120)을 갖는 침전조 본체(12);
   침전실(120)의 수평 바닥에 대해 일정한 각도로 기울어지고 서로 인접하여 배치되어 있는 다수 개의 경사판(140)을 가지고 침전실(120)내에 배치되어 있는 경사판 모듈(14);
   상기 침전조 본체(12)의 전면 상부에 배치되어 유입수를 침전실(120)의 내벽을 향하여 분배시키는 유입수 분배수단;
   상기 유입수 분배관(16)과 경사판 모듈(14)의 사이에 위치되어 상기 침전조 본체(12)에 고정되어 있는 유수흐름 유도판(18);
   상기 경사판 모듈(14)을 거쳐서 처리된 처리수를 포집시키는 유출관리수로(20); 및
   상기 침전실(120)의 하부로 침강되어 있는 침전 슬러지를 배출시키는 슬러지배출장치(30);를 포함하고,
   상기 유입수 분배수단은,
   중앙에 형성된 유입구(161);
   유입구(161)에 대해 양쪽으로 분기되어 직각 방향으로 연통되어 있는 좌,우 분배통로(162a,162b);
   좌,우 분배통로(162a,162b)에 침전조 본체(12)의 내벽을 향하여 형성된 복수 개의 분배유출구(163)를 갖는 유입수 분배관(16A);으로 구성된 것을 특징으로 하는 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 좌,우 분배통로(162a,162b)는 유입구(161)에 대하여 대칭인 동일한 구조를 가지며 중간에 단면이 점증적으로 축소되는 유속증대구간(L)이 포함되어져 있는 것을 특징으로 하는 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치.
4. 침전실(120)을 갖는 침전조 본체(12);
   침전실(120)의 수평 바닥에 대해 일정한 각도로 기울어지고 서로 인접하여 배치되어 있는 다수 개의 경사판(140)을 가지고 침전실(120)내에 배치되어 있는 경사판 모듈(14);
   상기 침전조 본체(12)의 전면 상부에 배치되어 유입수를 침전실(120)의 내벽을 향하여 분배시키는 유입수 분배수단;
   상기 유입수 분배관(16)과 경사판 모듈(14)의 사이에 위치되어 상기 침전조 본체(12)에 고정되어 있는 유수흐름 유도판(18);
   상기 경사판 모듈(14)을 거쳐서 처리된 처리수를 포집시키는 유출관리수로(20); 및
   상기 침전실(120)의 하부로 침강되어 있는 침전 슬러지를 배출시키는 슬러지배출장치(30);를 포함하고,
   상기 유입수 분배수단은,
   일단에 유입구(161')가 형성되고 타단이 폐쇄되어 있는 튜브 형태로서 외주면에 길이 방향으로 일정 간격마다 형성된 분배유출구(163')를 갖는 유입수 분배관(16B)으로 구성된 것을 특징으로 하는 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 분배유출구(163')는 일부가 유수흐름 유도판(18)을 향하여 형성되고 나머지는 침전조 본체(12)내의 벽면을 향하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 침전 겸용 유입수 분배관을 갖는 오폐수 경사판 침전 장치.
6. 삭제
7. 삭제

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