KR101445780B1 - 오수 처리 시설의 슬러지 부상 방지 장치 - Google Patents

Abstract

회분식 활성슬러지공법이 적용된 오수처리장치에서 슬러지-처리수 계면의 상측 인근에 설치되어 하측으로 침전된 슬러지의 부상을 막을 수 있도록 된 슬러지 부상 방지 장치가 개시된다.
슬러지 부상 방지 장치는
깔대기 형태의 슬러지 부상 방지판;
상기 슬러지 부상 방지판의 하방으로 수직으로 연장된 수직관;
상기 수직관을 상하로 분할하여 이루어지는 상부 및 하부 수직관 사이에 설치되는 유연관;
상기 상부 및 하부 수직관 그리고 상기 유연관을 지지하며 상기 슬러지 부상 방지판이 중심점을 중심으로 구부러질 수 있도록 구성된 고정부;
상기 슬러지 부상 방지판의 개구부 주변에 서로 마주보고 설치된 한 쌍의 연결고리;
상기 연결고리중의 하나에 연결된 추; 및
상기 연결 고리중의 다른 하나에 연결된 와이어
를 포함한다.

Description

오수 처리 시설의 슬러지 부상 방지 장치 {Apparatus for preventing slurge from rising in wasterwater treatment system}

본 발명은 오수의 포기 및 침전 ˙배출 공정이 동일한 처리조 내에서 순차적으로 이루어지는 변형 회분식 활성 슬러지법을 적용한 오수처리시설의 처리수 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정 및 사업장 등에서 발생하는 잡배수나 분뇨 등의 오수는 하천의 생태계 보전 및 수자원 보전을 위하여 물리적 또는 생물학적 방법으로 정화한 후, 하천 등에 방류하게 된다.

특히, 오수의 유기성 오염물질들과 하천이나 호수의 부영양화를 야기시키는 질소와 인 등의 영양염류를 제거할 수 있도록 오수의 포기 및 침전, 배출공정이 동일한 처리조 내에서 순차적으로 이루어지는 회분식 활성슬러지공법에 의한 오수처리장치의 보급이 증가하고 있다.

이러한 오수처리장치에 있어서, 처리수 배출공정중 처리수에 슬러지가 포함되는 것을 방지하고, 처리수의 신속한 배출이 이루어지도록 하는 처리수 배출장치가 전체 공정의 성공여부를 결정할 수 있을 정도로 상당히 중요한 부분이 된다.

도 1은 종래의 처리수 배출 장치의 구성을 도시한다.

도 1을 참조하면, 회분식 반응조(10)에는 상부 일측에 처리수 및 관련 설비의 유지보수가 가능하도록 점검구(미도시됨)가 설치되며, 유량변동을 완충해주는 유량조정조(미도시됨)로부터 오수가 유입될 수 있도록 설계된다.

이때, 유량조정조로부터 상기 회분식 반응조(10) 내부로 유입되는 오수는 최고 수위인 도 1의 선 'L1'의 높이까지 유입될 수 있도록 되어 있다.

종래의 처리수 배출장치는 반응조(10) 내에서 슬러지-처리수 계면(16)의 상측 인근에 설치되는 슬러지 부상 방지판(30)과, 상기 슬러지 부상 방지판(30)의 상측으로 설치되고 슬러지 부상 방지판(30)의 상측에서 처리수를 흡입하여 반응조(10) 외부로 배출하기 위한 처리수 배출부(40)와, 상기 슬러지 부상 방지판(30)의 하측으로 설치되고 슬러지 부상 방지판(30)의 상면에 침적된 슬러지를 반응조(10) 외부로 배출하기 위한 슬러지 인발부(50)로 구성된다.

여기서, 상기 슬러지 인발부(50)는 반응조(10) 외부에 설치되는 에어리프트 펌프(58)를 포함한다.

처리수 배출부(40)는 슬러지 부상 방지판(30)의 상측에서 상기 처리수 배출용 펌프(42)로써 처리수(14)를 흡입하고, 상기 처리수 배출용 관(44)을 통해 외부의 하천 등으로 배출하게 되는 것이다.

침전공정이 종료된 후, 에어리프트 펌프(58)가 가동되면서 송기관(57)을 통해 에어리프트관(56)의 일측으로 공기가 공급되면, 공급된 공기가 상하로 배치된 에어리프트관(56) 내에서 기포로 부상하게 된다.

기포가 상승함과 동시에 에어리프트관(56) 내에는 부압이 형성되는데, 이러한 부압이 형성됨에 따라 슬러지 부상 방지판(30)의 상면에 침적된 슬러지가 수직관(52) 내로 빨려 들어가게 되는 것이다.

상기 수직관(52)을 통해 빨려 들어간 슬러지는 제 2 연결관(54)과 에어리프트관(56)을 거쳐 반응조(10) 외부의 슬러지 농축저류조로 배출된다.

도 1에 도시된 바와 같은, 종래의 처리수 배출장치는 처리수-슬러지 계면 상측으로 슬러지 부상방지판을 설치하고 처리수의 외부 배출을 위한 처리수 출부(40)가 슬러지 부상 방지판(30) 상부에서 처리수를 흡입/배출함으로써 침전된 슬러지의 교란에 의한 슬러지 배출을 방지하고, 슬러지 부상 방지판(30)의 상면에 침적된 슬러지는 에어리프트 펌프(58)를 이용하여 슬러지 류조(미도시)로 이송시켜 양호한 수질의 처리수를 배출할 수 있었다.

하지만 에어리프트 펌프(58)의 빈번한 고장과 작동 장애 및 효율 저하시 슬러지의 원활한 이송이 어렵고 슬러지 부상 방지판(30)의 면에 침적되어 고형화된 슬러지는 처리수 배출부(40)에 의한 처리수 흡입/배출 과정에서 처리수와 함께 배출되어 최종 처리수의 수질을 악화시킨다.

특허문헌; 대한민국 특허공개공보 2001-0074161호(2001.08.04.공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 에어 리프트 펌프(58)의 고장 또는 일시작인 작동 장애 및 효율 저하 시에도 처리수배출장치의 흡입/배출 시간에 슬러지 부상 방지판 상면에 침적된 슬러지가 함께 배출되지 않도록 처리할 수 있는 슬러지 부상 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 수동으로 슬러지 부상 방지판을 기울어지게 할 수 있는 Tilting 기능을 추가하므로써 에어리프트 펌프의 고장, 작동 장애 및 효율저하 시 슬러지 부상 방지판의 상면에 침적된 슬러지를 중력에 의해 효과적으로 처리 가능하도록 하여 최종 처리수의 수질을 악화시킬 우려가 없도록 개선하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 부상 방지 장치는

회분식 활성슬러지공법이 적용된 오수처리장치에서 슬러지-처리수 계면의 상측 인근에 설치되어 하측으로 침전된 슬러지의 부상을 막을 수 있도록 된 슬러지 부상 방지 장치에 있어서,

깔대기 형태의 슬러지 부상 방지판;

상기 슬러지 부상 방지판의 하방으로 수직으로 연장된 상부 및 하부 수직관(52a, 52b);

상기 상부 및 하부 수직관(52a, 52b) 사이에 설치되는 유연관(59);

상기 상부 및 하부 수직관(52a, 52b) 그리고 상기 유연관(59)을 지지하며 상기 슬러지 부상 방지판(30)이 중심점을 중심으로 구부러질 수 있도록 구성된 고정부;

상기 슬러지 부상 방지판(30)의 개구부 주변에 서로 마주보고 설치된 한 쌍의 연결고리(32);

상기 연결고리중의 하나에 연결된 무게추(36); 및

상기 연결 고리(32)중의 다른 하나에 연결된 와이어;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 고정부는

역U자형으로 형성되고 가운데에 상기 수직관이 관통 및 고정되는 상부 고정대;

U자형으로 형성되고 가운데에 상기 제2연결관이 관통 및 고정되는 하부 고정대; 및

상기 상부 고정대와 상기 하부 고정대를 연결하여 상기 상부 고정대가 상기 하부 고정대에 대하여 구부러지게 하는 힌지;

를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 상부 고정대의 일측면에 설치되어 상기 상부 고정대가 상기 하부 고정대에 대하여 상기 힌지를 중심으로 구부러질 때 상기 상부 고정대가 구부러지는 정도를 제한하는 경사 제한판을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 슬러지 부상 방지 장치는 처리수의 최소 수위와 슬러지와 처리수의 계면과의 간격을 최소화 하여 처리수의 배출량을 증대시키고, 회분식 반응조의 설계시 처리조의 크기를 줄일수 있으며, 전체적인 처리시설의 비용을 절감할 수 있는 기존 슬러지 부상 방지판의 특징을 반영하고, 여기에 수동/자동으로 슬러지 부상 방지판을 기울어지게 할 수 있는 경사(Tilting) 기능을 추가하여 송풍기의 고장, 작동 장애 및 효율저하 시 슬러지 부상 방지판의 상면에 침적된 슬러지를 중력에 의해 효과적으로 처리 가능하도록 하여 최종 처리수의 수질을 악화시킬 우려가 없도록 개선하였다.

도 1은 종래의 처리수 배출 장치의 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 슬러지 부상 방지 장치의 원리를 개념적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 부상 방지 장치의 구성을 상세히 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 부상 방지 장치의 동작을 도시하는 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 슬러지 부상 방지 장치의 동작을 도시한다.
도 6은 슬러지 부상 방지판의 수직관과 유연관을 지지하는 고정부의 구조를 상세히 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 고정부의 상세한 구성을 도시한다.
도 8은 슬러지 부상 방지판의 구부러지는 범위를 제한하는 구조를 도시한다.

도 2는 본 발명의 슬러지 부상 방지 장치의 원리를 개념적으로 도시한다.

도 2를 참조하면, 에어리프트 펌프(58)의 고장 또는 일시적인 장애 및 효율 저하시에는 슬러지 부상 방지판(30)에 무게추(36)에 의해 슬러지 부상 방지판(30)을 경사지게 한 후 충분한 시간동안 방치시켜 슬러지 부상 방지판(30)의 상면에 침적된 슬러지를 중력에 의하여 제거 시킨다. 이후 외부의 힘에 의해 슬러지 부상 방지판(30)을 다시 원상태로 복귀시킨 후 처리수 배출부(40)가 작동하도록 하면 침적된 슬러지가 제거되어 배출되지 않게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 슬러지 부상 방지 장치의 구성을 상세히 도시한다.

도 3을 참조하면, 슬러지-처리수 계면(16)의 상측 인근에 설치되어 하측으로 침전된 슬러지(12)의 부상을 막을 수 있도록 된 깔대기 형태의 슬러지 부상 방지판(30)과; 처리수 배출부(40), 슬러지 인발부(50), 고정부(60)가 도시된다.

처리수 배출부(40)는 슬러지 부상 방지판(30)의 상면에서 지지대(32)에 의해 장착되고 상기 슬러지 부상 방지판(30)의 상측에서 처리수(14)를 흡입하도록 된 처리수 배출용 펌프(42)와, 상기 처리수 배출용 펌프(42)에 의해 흡입되는 처리수(14)가 반응조(10) 외부로 배출되도록 연결된 처리수 배출용 관(44)으로 구성된다.

슬러지 인발부(50)는 슬러지 부상 방지판(30)의 상면에 침적된 슬러지를 흡입 및 배출할 수 있도록 슬러지 부상 방지판(30)의 중앙부에서 하부로 연장된 설치된 수직관(52)과, 수직관(52)에 연결된 제 2 연결관(54)과, 상기 제 2 연결관(54)에 연결되고 상하 배치되어 반응조(10) 상측에서 외부로 연결된 에어리프트관(56)과, 상기 에어리프트관(56)의 일측으로 연결된 송기관(57)과, 상기 송기관(57)을 통해 공기를 공급하는 에어리프트 펌프(58)로 구성된다.

여기서, 유연관(59)는 수직관(52)을 수평 방향으로 분할하여 이루어지는 상부 수직관(52a)와 하부 수직관(52b)과의 사이에 설치된다. 유연관(59)는 연질비닐관 혹은 자바라 등으로 구현될 수 있다.

고정부(60)는 상기 수직관(52a, 52b)과 유연관(59)을 지지하며 중심점(C)에서 구부러질 수 있도록 구성된다.

도 4는 본 발명에 따른 슬러지 부상 방지 장치의 동작을 도시하는 모식도이다.

도 4를 참조하면, 슬러지 부상 방지판(30)은 수직관(52)에 의해 지지되며 또한 수직관(52)의 상부는 중심점(C)를 중심으로 기울어지게 되어있다. 슬러지 부상 방지판(30)이 수직 방향으로 펴져있을 때 슬러지 부상 방지판(30)과 연결된 수직관(52) 및 유연관(59)은 서로 1자로 곧게 펴지게 된다.

슬러지 부상 방지판(30)의 개구부 주변의 양측 끝부분 즉, 서로 마주보는 두 지점에는 한 쌍의 연결고리(32)가 부착되어 있다. 연결 고리(32)중의 한 쪽에는 ㅁ무게추(36)가 설치되고, 다른 한 쪽에는 와이어 A(Wire_A; 본 발명의 요약에서의 와이어에 상응)를 연결할 수 있다.

한편, 와이어 A를 감고 풀기 위한 와이어 감개틀(70)이 제공된다.

평시에는 와이어 감개틀(70)에 의해 와이어 A를 감아서 슬러지 부상 방지판(30)이 수직 방향으로 곧게 펴진 채로 유지시킨다. 와이어가 풀어지지 않도록 하기 위해 와이어 감개틀(70)에 고정핀(미도시)이 제공될 수 있다.

고정핀을 풀고서 와이어 감개틀(70)을 풀어주면, 슬러지 부상 방지판(30)은 무게추(36)의 무게에 의해 서서히 왼쪽으로 기울어지게 된다.

슬러지 부상 방지판(30)을 원위치시킬려면, 와이어 감개틀(70)을 반대 방향으로 감아서 슬러지 부상 방지판(30)이 수직이 될 때까지 작동시키고, 고정핀으로 와이어를 고정시킨다.

도 5는 본 발명에 따른 슬러지 부상 방지 장치의 동작을 도시한다.

와이어 A는 고정 상태 및 해제 상태에 있을 수 있으며, 고정 상태일 경우 슬러지 부상 방지판(30)이 곧게 서있을 수 있도록 잡아주는 위치에 고정된다.

와이어 A의 고정 상태를 풀어주어 해제 상태로 하면, 슬러지 부상 방지판(30)은 무게추(36)의 무게에 의해 앞으로 기울어진다. 이때, 슬러지 부상 방지판(30)는 중심점 C를 중심으로 구부러진다.

무게추(36)는 슬러지 부상 방지판(30)이 슬러지를 충분히 배출할 수 있도록, 슬러지 부상 방지판(30)의 외주면의 일측을 아래쪽으로 당기게 된다. 슬러지 부상 방지판(30)이 깔대기 형태이므로, 무게추(36)가 없다면, 정체수(14)의 부력에 의해 충분히 구부러지기 어렵다. 무게추(36)는 슬러지 부상 방지판(30)이 정체수(14)의 부력을 이기고 충분히 구부러지도록 한다.

소정 시간후 슬러지가 충분히 배출된 후, 와이어 A를 원래의 위치로 잡아당겨서 고정시키게 된다.

여기서, 와이어 A를 당기는 힘은 중심점 C의 위쪽에 있어야 하므로, 이를 위하여 지지핀(72)이 제공된다.

와이어 감개틀(70)는 수동 혹은 자동으로 작동시킬 수 있다.

도 6은 슬러지 부상 방지판의 수직관과 유연관을 지지하는 고정부의 구조를 상세히 도시한다.

도 6을 참조하면, 슬러지 부상 방지판(30)의 하부로 연장된 수직관(52)에는 모든 방향으로 작동가능한 유연관(59)이 연결되어 있다. 구체적으로, 수직관(52)를 수평으로 잘라서 상하부 수직관(52a, 52b)를 구성하고, 그 사이에 유연관(59)을 연결한다.

상부 수직관(52a)과 유연관(59)과의 연결부분 그리고 유연관(59)과 하부 수직관(52b)과의 연결부분은 내부식성 재질 금속링(86)으로 단단히 죄어 수밀한 상태를 유지하도록 한다. 그리고 슬러지 부상 방지판(30)의 상하부 수직관(52a, 52b) 사이에 유연관(59)을 연결하면서 상하부 수직관(52a, 52b)의 결합을 유지할 수 있도록 고정부(60)가 제공된다.

도 7은 도 6에 도시된 고정부의 상세한 구성을 도시한다.

고정부(60)는 상부고정대(62a), 하부고정대(62b) 그리고 힌지(64)를 포함한다.

역U자형 상부고정대(62a)의 가운데로 상부 수직관(52a)이 관통되고 U자형의 하부고정대(62b)의 가운데로 하부 수직관(52b)가 관통되며 상부 및 하부 고정대(62a, 62b)는 각각 힌지(64)로 연결된다. 힌지(64)의 작용에 의해 상부 고정대(62a)는 하부 고정대(62b)에 대하여 구부러질 수 있다. 힌지(64)의 중심점은 도 4의 중심점(C)에 상응한다.

고정부(60)는 슬러지 부상 방지판(30)의 작동범위 즉, 구부러지는 범위를 제한할 수 있도록 구성된다.

도 8은 슬러지 부상 방지판의 구부러지는 범위를 제한하는 구조를 도시한다.

도 8을 참조하면, 상부 고정대(62a)의 일측면에는 경사 제한판(62c)가 부착된다. 이러한 경사 제한판(62c)에 의해 슬러지 부상 방지판(30)이 시계방향과 시계반대방향으로 각각 회전시 도 8의 "접촉점" 부분에서 저항을 받아 더 이상 움직임이 진행되지 못한다.

이상에서 기술한 바와 같이 본 발명에 따른 오수처리장치의 처리수 배출장치에 의하면 에어리프트 펌프의 고장 또는 일시적인 장애 및 효율 저하시에도 자동/수동으로 슬러지 부상 방지판을 가동하여 슬러지 부상 방지판의 상면에 침적된 슬러지를 중력에 의하여 제거시킬 수 있으므로 처리수 배출부(40) 가동시 슬러지의 배출을 원천적으로 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명에 따른 오수처리장치의 처리수 배출장치에 의하면 비상시에도 양호한 처리수를 배출할 수 있는 효과가 있다.

30...슬러지 부상 방지판 40...처리수 배출부
50...슬러지 인발부 60...고정부

Claims (3)

1. 회분식 활성슬러지공법이 적용된 오수처리장치에서 슬러지-처리수 계면의 상측 인근에 설치되어 하측으로 침전된 슬러지의 부상을 막을 수 있도록 된 슬러지 부상 방지 장치에 있어서,
   깔대기 형태의 슬러지 부상 방지판;
   상기 슬러지 부상 방지판의 하방으로 수직으로 연장된 수직관;
   상기 수직관을 상하로 분할하여 이루어지는 상부 및 하부 수직관 사이에 설치되는 유연관;
   상기 상부 및 하부 수직관 그리고 상기 유연관을 지지하며 상기 슬러지 부상 방지판이 중심점을 중심으로 구부러질 수 있도록 구성된 고정부;
   상기 슬러지 부상 방지판의 개구부 주변에 서로 마주보고 설치된 한 쌍의 연결고리;
   상기 연결고리중의 하나에 연결된 무게추; 및
   상기 연결 고리중의 다른 하나에 연결된 와이어
   를 포함하며, 상기 와이어를 풀어주거나 당겨줌에 의해 상기 슬러지 부상 방지판이 상기 중심점을 중심으로 경사지게 기울어지거나 수직 방향으로 곧추서게 하는 것을 특징으로 하는 슬러지 부상 방지 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 고정부는
   역U자형으로 형성되고 가운데에 상기 상부 수직관이 관통 및 고정되는 상부 고정대;
   U자형으로 형성되고 가운데에 상기 하부 수직관이 관통 및 고정되는 하부 고정대; 및
   상기 상부 고정대와 상기 하부 고정대를 연결하여 상기 상부 고정대가 상기 하부 고정대에 대하여 구부러지게 하는 힌지;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 부상 방지 장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 상부 고정대의 일측면에 설치되어 상기 상부 고정대가 상기 하부 고정대에 대하여 상기 힌지를 중심으로 구부러질 때 상기 상부 고정대가 구부러지는 정도를 제한하는 경사 제한판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 부상 방지 장치.

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