KR101471771B1 - 조류를 급속 분리하고 미세 슬러지를 여과하는 조류제거장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하천 및 호소에 발생하는 조류가 포함된 원수를 흡입하여 조류를 1차적으로 급속 분리하고, 조류가 분리된 물을 2차적으로 미세 슬러지까지 여과하여 양질의 여과수를 얻도록 하는 조류제거 장치에 관한 발명이다.
본 발명은 조류분리여과탱크; 상기 조류분리여과탱크의 하단부에 마련되며, 조류가 포함된 원수를 유입시켜 물은 상측으로 통과시키고 조류는 분리하는 조류급속분리부; 상기 조류분리여과탱크의 상단부에 마련되어 상기 조류급속분리부와 연통되며, 상기 조류급속분리부로부터 유입된 원수를 고압으로 흡입하여 슬러지는 차단하여 여과시키고 양질의 원수만 배출시키는 고압흡입여과부;로 구획되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 조류를 분리하는 영역과 여과를 하는 영역을 분리하여 수면 위로 부상한 조류를 급속으로 분리하고 미세 슬러지까지 여과하여 양질의 여과수를 얻을 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 조류분리여과탱크; 상기 조류분리여과탱크의 하단부에 마련되며, 조류가 포함된 원수를 유입시켜 물은 상측으로 통과시키고 조류는 분리하는 조류급속분리부; 상기 조류분리여과탱크의 상단부에 마련되어 상기 조류급속분리부와 연통되며, 상기 조류급속분리부로부터 유입된 원수를 고압으로 흡입하여 슬러지는 차단하여 여과시키고 양질의 원수만 배출시키는 고압흡입여과부;로 구획되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 조류를 분리하는 영역과 여과를 하는 영역을 분리하여 수면 위로 부상한 조류를 급속으로 분리하고 미세 슬러지까지 여과하여 양질의 여과수를 얻을 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 하천 및 호소의 조류제거 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하천 및 호소에 발생하는 조류가 포함된 원수를 흡입하여 조류를 1차적으로 급속 분리하고, 조류가 분리된 물을 2차적으로 미세 슬러지까지 여과하여 양질의 여과수를 얻도록 하는 조류제거 장치에 관한 발명이다.
최근들어 하천이나 강, 호수 등의 호소에 흘러들어가는 생활하수 및 축산폐수, 공장폐수 등의 양이 증대되면서 폐수에 포함된 질소, 인 등의 영양염류에 의한 수질악화로 인해 녹조가 발생하여 생태계를 파괴하는 등 오염의 문제가 사회문제화 되고 있다.
특히, 오폐수에 포함된 영양물질에 의하여 부영양화된 물은 조류의 번성을 야기시킨다. 조류가 수계 표면에 번성하면 광선의 투과를 막아 수중생물의 원활한 광합성을 막고, 수중의 산소용존률을 낮추어 수계의 자정능력을 상실하게 한다. 또한, 부영양화에 의해서 발생하는 녹조 및 적조는 수중에 산소공급을 차단하여 수중에 서식하는 어폐류를 폐사 시킬 수 있다.
또한, 상수원지에 적조 현상이 발생했을 경우에는 조류에 의한 이취미 문제가 발생하여 고도정수처리를 해야 하며, 과다한 염소 소독으로 맹독성 물질인 트리할로메탄(THM)이 형성될 수 있다. 우리나라의 경우 해마다 봄과 가을 연례행사인 녹조 및 적조 발생에 의하여 매년 수백억원의 피해가 발생되고 있어 획기적인 조류의 처리방법이 요구되고 있는 실정이다.
이러한 조류를 제거하는 종래의 방법은 조류를 함유하는 물을 흡입하여 탈수에 의해 조류를 제거하거나 황토흙을 뿌려 침전시키는 방법(특허출원 제1998-13742호 참조)이 이용되었다. 그러나 이들 방법은 대규모 면적에서 발생하는 녹조 및 적조를 일시적으로 처리하기는 하나 응집된 플록이 저면에 침강되어 하상이나 해저 생태계에 2차 오염을 유발하는 등의 문제를 안고 있다.
특허출원 제1998-35437호는 적조를 함유하는 해수를 끌어올려 전기분해조에 위치시키고, 전기분해조의 양측에 양극과 음극을 형성하게 하여 전기분해반응을 일으킴으로써 해수 중의 오염물을 제거하는 방식에 관한 것이다. 그러나, 상기 전기분해 방식은 피처리수의 양이 늘어남에 따라 효율이 현저히 저하되어 해양이나 대규모 호수에 대량발생하는 조류를 제거하기에는 적합하지 않다.
특허 제174365호는 부영양화된 호소수를 유입시키고, 응집약품조에서 응집제 주입과 급속교반을 시킨 후, 응결조로 이동하여 플록을 조대화하며, 부상조에서 가압수로 플록을 부상시키며, 이는 슬러지 저장조에서 가압수를 이용한 농축장치로 농축되고 탈수되어 처리되는 방법 및 장치에 관한 것이다. 그러나, 상기 장치는 응집약품조, 응결조 및 부상조를 큰 함체에 형성하고, 이 함체를 부표를 이용하여 수계에 띄우는 것으로서 기동성이 부족한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 여러가지 문제점을 해결하고, 하천 및 호소에 발생하는 조류를 급속으로 분리하고 미세 슬러지까지 여과하여 양질의 여과수를 얻는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 조류를 분리하는 영역과 여과를 하는 영역을 구획하여 조류의 제거와 여과수의 제공이 효율적으로 이루어지도록 하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 고압흡입여과부에 슬러지가 막혀 여과 성능이 저하되는 경우에도 고압흡입여과부를 중단하지 않고 계속적으로 여과가 진행될 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 조류분리여과탱크; 상기 조류분리여과탱크의 하단부에 마련되며, 조류가 포함된 원수를 유입시켜 물은 상측으로 통과시키고 조류는 분리하는 조류급속분리부; 상기 조류분리여과탱크의 상단부에 마련되어 상기 조류급속분리부와 연통되며, 상기 조류급속분리부로부터 유입된 원수를 고압으로 흡입하여 슬러지는 차단하여 여과시키고 양질의 원수만 배출시키는 고압흡입여과부;로 구획되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일 실시예에 따르면, 상기 조류급속분리부의 중앙부를 상하 길게 관통하는 회전샤프트가 구비되고, 상기 회전샤프트의 하단에는 분리스크류가 일체로 회전하도록 형성되고 조류를 응집시키고 하측으로 유도하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일 실시예에 따르면, 상기 조류급속분리부는, 상기 조류분리여과탱크의 중도부에 설치되어 조류급속분리부와 고압흡입여과부를 구획하며, 미세 기공이 형성된 다수의 스트레이너가 구비되는 조류차단대; 조류가 포함된 원수를 유입하도록 상기 조류분리여과탱크의 하단 측면에 구비되는 원수유입구; 상기 조류차단대의 저면에 부딪치면서 자중에 의해 가라앉는 조류를 배출시키기 위하여 상기 조류제거 장치의 바닥면에 형성되는 조류배출구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일 실시예에 따르면, 상기 고압흡입여과부는 여과수수용부가 구비되고 여과수배출관과 연통되는 상부지지판; 상기 상부지지판의 하단에 다수 연통 연결되어 슬러지는 걸러내고 여과수만 통과시키는 여과흡입필터부; 상기 상부지지판에 연결되어 상기 여과흡입필터부에 의해 여과된 여과수를 배출시키는 여과수배출구; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일 실시예에 따르면, 상기 여과흡입필터부는 체결대의 하부에 탄성스프링이 길게 연결되고, 상기 탄성스프링의 외측에는 원통형의 미세망필터가 씌워지며, 상기 탄성스프링의 하단에는 스프링유도구가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일 실시예에 따르면, 상기 고압흡입여과부는 복수로 구비되어, 일측의 고압흡입여과부의 흡입을 차단하여 미세망필터의 외측에 부착된 슬러지를 탈리시키면서도 타측의 고압흡입여과부는 여과가 계속 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일 실시예에 따르면, 상기 조류분리여과탱크의 내벽면에는 조류차단대 하부에 부착되는 조류를 탈리시키기 위한 세척노즐이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 하천 및 호소에 발생하는 조류를 분하는 영역과 여과를 하는 영역을 구획하여 수면 위로 부상한 조류를 급속으로 분리하고 미세 슬러지까지 여과하여 양질의 여과수를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고압흡입여과부에 슬러지가 막혀 여과 성능이 저하되는 경우에도 고압흡입여과부가 중단되지 않고 계속적으로 여과가 진행되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조류제거 장치의 단면 전체 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류제거 장치의 여과흡입필터부의 분해 예시도
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류제거 장치의 고압흡입여과부에서 여과 및 역세척이 이루어지는 작동 상태를 도시한 예시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류제거 장치의 여과흡입필터부의 분해 예시도
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류제거 장치의 고압흡입여과부에서 여과 및 역세척이 이루어지는 작동 상태를 도시한 예시도
이하, 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예의 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명하며, 본 발명은 이하 설명되는 실시예를 통해 더욱 명확하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조류제거 장치의 단면 전체 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조류제거 장치는 조류분리여과탱크(T)의 내부를 상하로 구획하여, 하단부는 하천 및 호소 등의 수면에 부상하는 조류(A)를 급속하게 분리하는 조류급속분리부(100), 상단부는 조류급속분리부(100)를 통과한 물속에 포함되어 있는 미세한 슬러지를 분리하는 고압흡입여과부(200)로 구획되어 이루어진다.
조류급속분리부(100)는 조류(A)가 상부로 올라가지 못하도록 하는 조류차단대(110) 및 원수를 유입하는 원수유입구(120), 그리고, 조류분리여과탱크(T) 내부의 조류를 배출시키는 조류배출구(130)로 구성된다.
조류차단대(110)는 조류분리여과탱크(T)의 중도부에 설치되어 조류급속분리부(100)와 고압흡입여과부(200)로 구획하는 역할을 하며, 조류가 고압흡입여과부(200)로 유입되는 것을 차단한다. 그리고, 조류차단대(110)에는 조류는 차단하고 물만 배출시키도록 미세 기공이 형성된 스트레이너(112)가 관통 형성된다.
원수유입구(120)는 조류분리여과탱크(T)의 하단 측면에 관통 형성되어 하천 및 호소 등의 수면에 부상된 조류(A)를 조류분리여과탱크(T)의 조류급속분리부(100)로 유입시킨다.
조류배출구(130)는 조류제거 장치의 바닥면에 형성되어 조류차단대(110)의 저면에 부딪치면서 자중에 의해 조류분리여과탱크(T)의 바닥면에 가라앉은 조류를 배출하도록 구성된다.
고압흡입여과부(200)는 조류분리여과탱크(T)의 상단부에 형성되며, 크게 상부지지판(210)과 여과흡입필터부(220) 및 여과수배출구(230)가 결합되어 이루어진다.
상부지지판(210)에는 상단부에 소정의 공간으로 되는 여과수수용부(212)가 마련되고, 바닥판에는 다수의 필터체결공(214)이 나사 형태로 형성된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류제거 장치의 여과흡입필터부의 분해 예시도이다.
여과흡입필터부(220)는 상부지지판(210)의 필터체결공(214)에 체결 가능하도록 나사가 형성된 체결대(222)가 구비되고, 체결대(222)의 하부에는 탄성스프링(224)이 하측으로 길게 연결된다. 탄성스프링(224)의 외측에는 원통형으로 되는 미세망 형태의 미세망필터(226)가 씌워진다. 그리고, 탄성스프링(224)의 하단에는 스프링유도구(228)가 결합되어 탄성스프링(224)과 미세망필터(226)를 지지한다.
여과수배출구(230)는 여과흡입필터부(220)에 의해 여과된 여과수를 배출시키기 위해 상부지지판(210)의 상부에 연결된다. 여과수배출구(230)에는 고압의 펌프(232) 및 차단밸브(234)가 구비되는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명의 조류제거 장치는 조류급속분리부(100)의 상단에 고압흡입여과부(200)를 복수로 구비하고, 하나의 고압흡입여과부(200)의 작동을 중지하는 경우에도 타 고압흡입여과부(200)는 계속 작동을 하여 여과가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 조류제거 장치는 조류급속분리부(100)의 조류차단대(110)의 중앙부를 상하로 관통하는 회전샤프트(140)를 더 구비하는 것도 바람직하다. 회전샤프트(140)의 하단에는 분리스크류가(142)가 형성되어, 회전샤프트(140)와 일체로 회전하도록 한다.
또한, 조류분리여과탱크(T)의 내벽면에는 세척노즐(150)이 구비되어 고압의 물을 분사함으로써, 조류차단대(110)의 저면에 부착된 조류(A)를 탈리시키고 고압흡입여과부(200)에 부착된 슬러지를 탈리시키는 역할을 한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 보다 상세히 설명한다.
하천 및 호소 등의 조류(S)를 제거하기 위하여 고압흡입여과부(200)에 구비된 고압의 펌프(232)를 가동시키게 되면, 조류급속분리부(100)의 원수유입구(120)를 통해 조류가 포함된 물이 조류분리여과탱크(T) 내부로 유입된다.
조류분리여과탱크(T) 내부로 유입된 물은 고압펌프(232)의 압력에 의해 상측으로 상승을 하게 되나, 조류급속분리부(100)의 상단에 구비된 조류차단대(110)에 의해 조류는 차단되어 걸리고, 슬러지가 포함된 물만 스트레이너(112)를 통과하여 상측의 고압흡입여과부(200)로 유입된다.
그리고, 회전하는 회전샤프트(140)에 의해 분리스크류(142)가 일체로 회전하면서 조류차단대(110)에 걸러진 조류(A)가 유입되는 원수와 함께 유동되면서 뭉쳐지게 되고, 조류분리여과탱크(T)의 바닥면 측으로 이동하여 자중에 의해 가라앉게 된다. 조류(A)가 소정의 양 이상으로 가라앉게 되면 조류배출구(130)를 개방하여 조류를 조류분리여과탱크(T) 외부로 배출시킨다.
조류차단대(110)를 통과하여 고압흡입여과부(200)로 유입된 물은 다시 고압으로 흡입되는 여과흡입필터부(220)로 흡입되어 슬러지는 걸러지고 여과수만 여과수배출구(230)로 배출된다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 고압펌프(232)가 가동되면 상부지지판(210)의 필터체결공(214)에 체결된 다수의 미세망필터(226)를 통해 물은 흡입되고 슬러지는 걸러지면서 여과흡입필터부(220) 내부에 압력이 상승하게 된다. 따라서, 미세망필터(226)가 압착되면서 상측으로 당겨지고, 미세망필터(226) 내부의 탄성스프링(224)도 동시에 압축되게 된다. 그리고, 압착된 미세망필터(226)의 기공이 작아지면서 미세 슬러지까지 여과가 된다.
다수의 미세망필터(226)를 통과한 물은 여과흡입필터부(220)의 상부지지판(210)에 마련된 여과수수용부(212)로 모아지게 되고, 이는 다시 여과수배출구(230)를 통해 별도의 여과탱크로 모아지거나, 또는 하천으로 순환시킨다.
한편, 본 발명에서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 고압흡입여과부(200)를 복수로 형성하고, 일측의 고압흡입여과부(200)에 의해 여과를 진행하다가 미세망필터(226)에 의해 걸러진 슬러지로 인해 더 이상 여과가 어려운 경우, 일측의 차단밸브(234)를 차단한다. 따라서, 압력이 해제된 여과흡입필터부(220)의 탄성스프링(224)이 탄성력에 의해 하강하면서 미세망필터(226)도 원상태로 복원되게 된다. 그리고, 미세망필터(226) 외측에 부착된 슬러지는 탈리가 되게 된다.
그리고, 타측의 고압흡입여과부(200a)의 차단밸브(234a)를 개방함으로써, 미세망필터(226a)와 탄성스프링(224a)이 상측으로 압착되면서 타측의 고압흡입여과부(200a)에 의해 여과가 이루어지게 된다.
이렇게 일측의 고압흡입여과부(200)가 여과를 중단하는 경우에도 타측의 고압흡입여과부(200a)가 여과를 진행하게 되고, 양측의 고압흡입여과부(200)(200a)에서 여과와 역세척이 서로 반복적으로 이루어지도록 함으로써, 여과가 중단되지 않도록 할 수 있다.
그리고, 차단밸브(234)(234a)가 차단된 측의 고압흡입여과부(200)(200a)에는 별도의 펌프를 이용하여 역세척수관(240)을 통해 여과수수용부(212)(212a) 측으로 역세척수를 공급함으로써, 미세망필터(226)(222a)의 내측에서 외측으로 고압수가 분사되어 슬러지의 탈리가 향상되도록 하는 것도 가능하다.
상기와 같이 본 발명의 조류제거 장치는 조류분리여과탱크(T)의 조류급속분리부(100)에 의해 조류(A)가 뭉쳐지도록 하여 급속 분리하고, 조류급속분리부(100)를 통과한 물은 고압흡입여과부(200)에서 다시 미세 슬러지까지 걸러지게 되므로, 양질의 여과수를 얻게 된다.
그리고, 별도의 여과탱크에 모아진 여과수는 다시 별도의 다양한 2차 여과장치를 거치도록 함으로써 보다 양질의 여과수를 얻도록 하는 것도 바람직하다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명을 가장 최선의 방법으로 서명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용될 수 있다는 원칙에 입각하여 그에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 본 발명의 설명에서 기재된 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100 : 조류급속분리부 110 : 조류차단대
112 : 스트레이너 120 : 원수유입구
130 : 조류배출구 200 : 고압흡입여과부
210 : 상부지지판 212 : 여과수수용부
214 : 필터체결공 220 : 여과흡입필터부
222 : 체결대 224 : 탄성스프링
226 : 스프링유도구 230 : 여과수배출구
232 : 펌프 234 : 차단밸브
112 : 스트레이너 120 : 원수유입구
130 : 조류배출구 200 : 고압흡입여과부
210 : 상부지지판 212 : 여과수수용부
214 : 필터체결공 220 : 여과흡입필터부
222 : 체결대 224 : 탄성스프링
226 : 스프링유도구 230 : 여과수배출구
232 : 펌프 234 : 차단밸브
Claims (5)
- 조류분리여과탱크;
상기 조류분리여과탱크의 하단부에 마련되며, 조류가 포함된 원수를 유입시켜 물은 상측으로 통과시키고 조류는 분리하는 조류급속분리부;
상기 조류분리여과탱크의 상단부에 마련되어 상기 조류급속분리부와 연통되며, 상기 조류급속분리부로부터 유입된 원수를 고압으로 흡입하여 슬러지는 차단하여 여과시키고 양질의 원수만 배출시키는 고압흡입여과부;
로 구획되며,
상기 고압흡입여과부는, 여과수수용부가 구비되고 여과수배출관과 연통되는 상부지지판, 상기 상부지지판의 하단에 다수 연통 연결되어 슬러지는 걸러내고 여과수만 통과시키는 여과흡입필터부, 상기 상부지지판에 연결되어 상기 여과흡입필터부에 의해 여과된 여과수를 배출시키는 여과수배출구 및 고압의 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류를 급속 분리하고 미세 슬러지를 여과하는 조류제거장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 여과흡입필터부는 체결대의 하부에 탄성스프링이 길게 연결되고, 상기 탄성스프링의 외측에는 원통형의 미세망필터가 씌워지는 것을 특징으로 하는 조류를 급속 분리하고 미세 슬러지를 여과하는 조류제거장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 고압흡입여과부는 복수로 구비되어, 일측의 고압흡입여과부의 흡입을 차단하여 미세망필터의 외측에 부착된 슬러지를 탈리시키면서도 타측의 고압흡입여과부는 여과가 계속 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 조류를 급속 분리하고 미세 슬러지를 여과하는 조류제거장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 조류분리여과탱크의 중도부에는 조류차단대가 설치되어 조류급속분리부와 고압흡입여과부로 구획하며,
상기 조류분리여과탱크의 내벽면에는 상기 조류차단대 하부에 부착되는 조류와 상기 고압흡입여과부에 부착되는 슬러지를 탈리시키기 위한 세척노즐이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 조류를 급속 분리하고 미세 슬러지를 여과하는 조류제거장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 조류급속분리부의 조류차단대 중앙부를 상하 길게 관통하는 회전샤프트가 구비되고, 상기 회전샤프트의 하단에는 분리스크류가 일체로 회전하도록 형성되고 조류를 응집시키고 하측으로 유도하는 것을 특징으로 하는 조류를 급속 분리하고 미세 슬러지를 여과하는 조류제거장치.
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| KR20130070107A KR101471771B1 (ko) | 2013-06-19 | 2013-06-19 | 조류를 급속 분리하고 미세 슬러지를 여과하는 조류제거장치 |
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