KR101693203B1

KR101693203B1 - 다공성 인발구를 구비한 침전조

Info

Publication number: KR101693203B1
Application number: KR1020160118136A
Authority: KR
Inventors: 이종복; 박정호
Original assignee: 브니엘 네이처 주식회사
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2017-01-05

Abstract

본 발명은 다공성 인발구를 구비한 침전조에 관한 것으로, 특히 다공성 인발구에 의해 침전된 슬러지의 인발 특성이 향상되는 다공성 인발구를 구비한 침전조에 관한 것이다.

Description

다공성 인발구를 구비한 침전조{Sewage settling tank having multi-hole pullout device for sludge}

본 발명은 다공성 인발구를 구비한 침전조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공성 인발구에 의해 침전된 슬러지의 인발 특성이 향상되는 다공성 인발구를 구비한 침전조에 관한 것이다.

일반적으로 하ㆍ폐수 및 정수 처리장치는 응집 및 침전의 원리를 이용하여 원수 내의 유기물 및 부유물질을 제거하며, 이러한 수처리장치를 통해 공장 폐수, 축산물 폐수, 생활하수 등을 정화하고 있다.

도 1에는 수처리장치로써 화학 약품의 처리를 줄이면서도 하수를 처리할 수 있는 침전장치가 도시되어 있다. 이러한 침전장치는 등록실용신안 제20-0395184호 등을 통해 소개되고 있다.

구체적으로 침전장치는 바닥면에 수집 피트(150)가 형성된 침전조(140)를 포함하며, 스크래퍼 장치(130, 132)를 이용하여 침전조(140)의 하부에 침전되는 슬러지를 수집 피트(150)로 집중시킨다.

따라서, 하수에 포함된 슬러지는 침전조(140) 하부의 경사면으로 가라앉아 침전되고, 슬러지가 제거된 맑은 상등수는 위로 부상하여 월류 웨어(160)를 통해 배출구(210)로 배출된다.

그러나, 이상과 같은 종래기술은 침전조(140)의 바닥면 중심에 구비된 하나의 수집 피트(150)를 통해서만 침전 슬러지가 배출되기 때문에 광대역 배출이 불가능하며 수집 피트(150)의 막힘 현상이 빈번히 발생하는 문제가 있다.

또한, 퇴적 슬러지의 고착화가 발생하는 것을 방지하도록 정화 작업을 중단한 상태에서 잦은 청소를 수행해야 하며, 슬러지의 부패가 진행됨에 따라 상등수가 오염되고 슬러지의 재부상 현상이 발생하는 문제가 있다.

등록실용신안 제20-0395184호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다공성 인발구에 의해 침전된 슬러지의 인발 특성이 향상되는 다공성 인발구를 구비한 침전조를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 다공성 인발구를 구비한 침전조는 하수가 유입되도록 상부는 개방되어 있으며, 하부에는 슬러지를 배출하는 배출구가 구비되어 있는 침전조와; 상기 침전조의 하부에 설치되며, 상기 하수에 포함된 슬러지가 침전 및 배출되는 다공성 인발구와; 상기 다공성 인발구의 상면에 설치되어, 상기 침전된 슬러지를 긁어 상기 배출구를 향해 밀어내는 스크래퍼; 및 상기 배출구에 연결되어 상기 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출장치;를 포함하되, 상기 다공성 인발구는 상면이 상기 스크래퍼에 접촉하는 깔때기 형상으로 이루어져 있으며. 바닥면 중심부에는 중심 흡입공이 형성되어 있으며, 상기 중심 흡입공의 주변부에는 다수개의 보조 흡입공이 형성되어 있는 침전판과; 일단부는 상기 침전판의 저면에서 상기 중심 흡입공에 연결되고, 타단부는 상기 배출구에 연결되는 중심 흡입 배관; 및 일단부는 상기 침전판의 저면에서 상기 보조 흡입공에 연결되고, 타단부는 상기 중심 흡입 배관에 연결되는 보조 흡입 배관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 침전판에 형성된 다수개의 보조 흡입공은 상기 중심 흡입공을 중심점으로 하여 방사상(radial) 패턴을 따라 서로 이격하여 형성되되, 각각 타원형 형상으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 다수개의 보조 흡입공의 내주연에 각각 설치되며, 상기 보조 흡입공을 향해 동시에 여러 방향으로 고압의 세척수를 분사하는 분사노즐; 및 상기 중심 흡입 배관과 연결되는 상기 보조 흡입 배관의 하류측 단부에 설치되며, 상기 분사노즐을 통해 고압의 세척수를 분사시 개방되는 전동밸브;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보조 흡입 배관은 다수의 분기관을 통해 상기 방사상 패턴으로 형성된 다수개의 보조 흡입공들 중 상기 중심 흡입공을 시작점으로 하는 가상의 직선상에 배치된 다수개의 보조 흡입공들에 각각 공통으로 연결되고, 상기 전동밸브는 상기 가상의 직선상에 배치된 다수개의 보조 흡입공들을 공통으로 연결하는 보조 흡입 배관의 하류측 단부에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 중심 흡입공 및 다수의 보조 흡입공이 형성된 깔때기 형상의 침전판을 구비한 다공성 인발구에 의해 침전된 슬러지의 인발 특성이 향상된다. 따라서, 슬러지의 퇴적, 고화, 부패 및 재부상을 방지한다.

도 1은 종래 기술에 따른 수처리장치를 나타낸 정단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다공성 인발구를 구비한 침전조를 나타낸 정단면도이다.
도 3은 상기 도 2의 다공성 인발구를 나타낸 평면도이다.
도 4는 상기 도 2의 다공성 인발구를 나타낸 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다공성 인발구를 구비한 침전조에 대해 상세히 설명한다.

도 2와 같이, 본 발명에 따른 다공성 인발구를 구비한 침전조(300)는 하수에 포함된 유기물이나 미생물을 비롯한 각종 이물질을 침전시켜 윗부분의 맑은 상등수(상징수)만을 배출한다.

이를 위해, 본 발명은 하수를 공급받아 저장하는 침전조(310)와, 하수에 포함된 플록(FLOC) 등이 침전 및 인발되는 다공성 인발구(320)와, 슬러지(즉, 침전된 플록 등)를 긁어 밀어내는 스크래퍼(330) 및 슬러지를 배출하는 슬러지 배출장치(340)를 포함한다.

이러한 본 발명은 다공성 인발구(320)에 그 특징이 있는 것으로, 종래의 침전조(도 1의 140)는 바닥면 자체를 외측으로 갈수록 상향 경사지게 형성하고, 중심부의 수집 피트(도 1의 150)를 통해 슬러지를 배출한 것과 차이가 있다.

즉, 종래에는 경사진 바닥면에 침전된 슬러지를 스크래퍼(도 1의 130, 132)로 밀어내어 1개의 수집 피트(도 1의 150)를 통해 수동적으로 배출함에 반해, 본 발명은 슬러지가 인발되는 흡입공이 다수 형성된 다공성 인발구(320)를 통해 여러 개소에서 능동적으로 슬러지를 배출한다.

따라서, 본 발명은 다공성 인발구(320)에 의해 침전된 슬러지의 인발 특성이 향상되므로, 장시간 동안 슬러지가 퇴적됨에 따라 고착화되는 것을 방지하여 배출 특성을 향상시킴은 물론, 슬러지의 부패 및 상층으로의 재부상을 억제한다.

좀더 구체적으로, 상기 침전조(310)는 하수를 일시 저장 및 정체시켜 플록 등을 하부로 침전시키는 것으로, 하수가 유입되도록 상부는 개방되어 있으며, 하부에는 슬러지를 배출하는 배출구(311)가 구비되어 있다.

이러한 침전조(310)는 하수를 저장할 수 있기만 하면 다양한 형상으로 이루어질 수 있는데, 통상적으로는 상부가 개방된 원통 형상 또는 사각 통 형상 등이 사용되며, 설계 용량에 따라 그 크기(부피)가 결정된다.

다만, 침전조(310)의 내부 바닥면 형상은 종래와 마찬가지로 경사면을 가지도록 설계할 수 있지만, 본 발명은 상술한 바와 같이 별도로 설치되는 다공성 인발구(320)에 플록 등이 침전되므로 바닥면은 편평해도 된다.

다공성 인발구(320)는 침전조(310)에 채워진 하수의 플록 등이 침전되는 판형 부재에 해당하는 것으로, 침전조(310)의 하부에 설치되어 하수에 포함된 슬러지가 상면에 침전된다. 또한, 침전된 슬러지가 다수의 흡입공(도 3의 321a, 321b 참조)을 통해 인발 즉 배출된다.

이러한 다공성 인발구(320)는 침전조(310)의 하부에 고정 설치되는 것으로, 하수의 하중을 견디고 수중 환경에서 부식되지 않도록 일 예로 스테인레스나 표면이 특수 처리(도장 등)된 금속 재질을 사용하여 제작된다.

스크래퍼(330)는 이상과 같은 다공성 인발구(320)의 상면에 설치되어, 다공성 인발구(320)에 침전된 슬러지를 긁어내고 침전조(310)의 하부에 관통 형성된 배출구(311)를 향해 밀어내기 위한 것이다.

이를 위해, 스크래퍼(330)는 공지된 바와 같이 침전조(310)의 중심에서 외측으로 갈수록 상향 경사지게 설치되며, 통상 4개의 스크래퍼(330)가 내측 중심부의 회전축(331)에 연결된다. 회전축(331)은 침전조(310) 내에서 상하 방향으로 수직하게 세워져 설치된다.

또한, 회전축(331)은 감속기(332) 등을 통해 전동모터(333)에 연결되어 있어서 설정된 시간마다 설정된 속도로 축회전이 이루어지며, 회전축(331)에 의해 회전축(331)의 하단에 연결된 스크래퍼(330) 역시 다공성 인발구(320)의 상면을 따라 회전하면서 슬러지를 밀어낸다.

슬러지 배출장치(340)는 스크래퍼(330)에 의해 배출구(311)로 수집된 슬러지를 외부 처리장치로 배출하기 위한 것으로, 침전조(310)의 하부에 구비된 배출구(311)에 연결되어 슬러지를 외부로 배출한다.

슬러지 배출장치(340)는 일 실시예로써 슬러지 펌프(341) 및 농축조(342)를 포함하여 구성되며, 슬러지 펌프(341)는 배관을 통해 배출구(311)에 연결되어 있어서 슬러지를 흡입하고, 농축조(342)는 슬러지 펌프(341)에 의해 공급된 슬러지를 농축 처리한다.

한편, 이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 다공성 인발구를 구비한 침전조(300)의 구성 중 다공성 인발구(320)는 침전판(321)과, 중심 흡입 배관(322)및 보조 흡입 배관(323)을 포함한다.

이때, 상기 침전판(321)은 그 상면에 스크래퍼(330)가 접촉하는 깔때기 형상으로 이루어져 있으며. 바닥면 중심부에는 중심 흡입공(321a)이 형성되어 있다. 아울러, 중심 흡입공(321a)의 주변부에는 보조 흡입공(321b)이 형성되어 있다.

도 2와 같이 침전판(321)은 침전된 슬러지를 한곳으로 모으기 쉽도록 중심에서 외측으로 갈수록 상향 경사진 깔때기 형상으로 이루어지며, 하수에 접하는 노출면 즉, 상면은 침전조(310)의 형상에 따라 원형 또는 사각형 등으로 이루어진다.

예컨대, 도 3과 같이 침전조(310)가 원통 형상으로 이루어진 경우에는 침전판(321)의 테두리가 침전조(310)의 내벽에 밀착 및 고정되도록 침전조(310)와 같은 원형으로 제작된 침전판(321)이 사용된다.

또한, 침전판(321)의 바닥면 중심부에는 중심 흡입공(321a)이 1개 형성되어 있고, 그 주변에는 다수개의 보조 흡입공(321b)이 형성되어 있어서, 침전판(321)에 침전된 슬러지가 중심 흡입공(321a)은 물론 다수의 보조 흡입공(321b)을 통해서도 인발(즉, 배출)된다.

이때, 중심 흡입 배관(322)의 일단부(즉, 상측 개구부)는 침전판(321)의 저면에서 중심 흡입공(321a)에 연결되고, 타단부(즉, 하측 개구부)는 배출구(311)에 연결된다. 구체적인 예로써 중심 흡입 배관(322)의 타단부는 배출구(311)에 삽입되어 끼움 결합된다.

보조 흡입 배관(323)은 상술한 다수의 보조 흡입공(321b)을 중심 흡입 배관(322)에 연결시키기 위한 것으로, 일단부는 침전판(321)의 저면에서 보조 흡입공(321b)에 연결되고, 타단부는 중심 흡입 배관(322)에 연결된다.

따라서, 침전판(321)의 중심 흡입공(321a)으로 유입된 슬러지는 중심 흡입 배관(322)을 통해 직접 배출되고, 다수개의 보조 흡입공(321b)을 통해 유입된 슬러지는 보조 흡입 배관(323)을 통해 중심 흡입 배관(322)으로 모인 후 배출된다.

다만, 보조 흡입 배관(323) 중 보조 흡입공(321b)에 연결된 상류부는 중심 흡입 배관(322)에 연결된 하류부보다 그 직경이 큰 것이 바람직하다. 이를 통해 중심 흡입 배관(322)을 통해 보조 흡입 배관(323)에 흡입력이 가해질 때 흡입 압력의 손실이 방지되고 큰 흡입력을 제공한다.

특히, 도 3과 같이, 다공성 인발구(320)의 침전판(321)에 형성된 다수개의 보조 흡입공(321b)들은 중심 흡입공(321a)을 중심점으로 하여 방사상(radial) 패턴을 따라 서로 이격하여 형성되되, 각각 타원형 형상으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

따라서, 중심 흡입공(321a)을 길이 방향의 중심점으로 하는 가상의 직선(L1 내지 L4)상에 다수개의 보조 흡입공(321b)이 일렬로 배열되고, 이러한 라인 패턴이 원주 방향을 따라 다수개 구비되어 우산살과 유사한 패턴을 구성한다.

예컨대, 보조 흡입공(321b)은 침전판(321)의 중심 흡입공(321a)을 기준으로 제1 라인 패턴(L1) 내지 제4 라인 패턴(L4)에 형성되되, 각각의 라인 패턴마다 보조 흡입공(321b)이 4개 형성된다. 이러한 4개의 보조 흡입공(321b)은 중심 흡입공(321a)을 기준으로 양측에 2개씩 형성된다.

또한, 도 4와 같이 다공성 인발구(320)는 분사노즐(324)을 포함한다. 분사노즐(324)은 침전판(321) 중 다수개의 보조 흡입공(321b)의 내주연에 각각 설치되어, 보조 흡입공(321b)을 향해 동시에 여러 방향으로 고압의 세척수를 분사한다.

이러한 분사노즐(324)은 각각 다수개의 분사공이 서로 다른 각도로 형성되어 있어서 동시에 여러 각도로 세척수를 분사하며, 그에 따라 보조 흡입공(321b)에 슬러지가 퇴적되어 막히는 현상을 방지한다.

다만, 분사노즐(324)은 중심 흡입공(321a)에도 설치될 수 있다. 도시된 바와 같이 보조 흡입공(321b)의 크기(즉, 개구 면적)가 중심 흡입공(321a)보다 작기 때문에 보조 흡입공(321b)에서 막힘 현상이 발생할 가능성이 크지만, 중심 흡입공(321a)도 막힘 현상이 일어날 가능성을 배제할 수 없기 때문이다.

또한, 도 2와 같이 다공성 인발구(320)는 배관을 개폐하는 전동밸브(325)를 포함한다. 전동밸브(325)는 중심 흡입 배관(322)에 인접한 보조 흡입 배관(323)의 하류측 단부에 설치되며, 분사노즐(324)을 통해 고압의 세척수를 분사시 개방된다.

이때, 보조 흡입 배관(323)은 분기관을 통해 방사상 패턴으로 형성된 다수개의 보조 흡입공(321b)들 중 '중심 흡입공(321a)을 시작점'으로 하는 가상의 직선상에 배치된 다수개의 보조 흡입공(321b)들에 동시에 연결된다.

또한, 도 3과 같이 전동밸브(325)는 중심 흡입공(321a)을 시작점으로 하는 가상의 직선상에 배치된 다수개의 보조 흡입공(321b)들을 공통으로 연결하는 보조 흡입 배관(323)의 하류측 단부에 각각 설치된다.

구체적으로, 보조 흡입공(321b)은 침전판(321)의 중심 흡입공(321a)을 기준으로 제1 라인 패턴(L1) 내지 제4 라인 패턴(L4)을 따라 형성하는데, 각각의 라인 패턴(L1 내지 L4)마다 중심 흡입공(321a)의 좌우에 인접하도록 2개의 전동밸브(325)가 설치된다.

이와 같이 독립적으로 설치된 전동밸브(325)는 서로 다른 시점에 개방되도록 제어됨으로써, 다공성 인발구(320)의 배출구(311)에 연결된 슬러지 배출장치(340)(구체적으로는 슬러지 펌프(341))로 중심 흡입 배관(322)에 흡입력을 가할 때 인발 특성을 향상시킨다.

즉, 다수의 보조 흡입 배관(323)에 연결된 다수개의 보조 흡입공(321b)을 모두 동시에 흡입하여 슬러지를 인발하는 경우에는 흡입 압력이 저하되고, 편흡입이 발생함에 반해, 전동밸브(325)가 설치된 구간별로 각각 별도로 흡입이 이루어지면 이와 같은 문제를 해결한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

310: 침전조
320: 다공성 인발구
321: 침전판
321a: 중심 흡입공
321b: 보조 흡입공
322: 중심 흡입 배관
323: 보조 흡입 배관
324: 분사노즐
325: 전동밸브
330: 스크래퍼
340: 배출장치

Claims

하수가 유입되도록 상부는 개방되어 있으며, 하부에는 슬러지를 배출하는 배출구(311)가 구비되어 있는 침전조(310)와;
상기 침전조(310)의 하부에 설치되며, 상기 하수에 포함된 슬러지가 침전 및 배출되는 다공성 인발구(320)와;
상기 다공성 인발구(320)의 상면에 설치되어, 상기 침전된 슬러지를 긁어 상기 배출구(311)를 향해 밀어내는 스크래퍼(330); 및
상기 배출구(311)에 연결되어 상기 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출장치(340);를 포함하되,
상기 다공성 인발구(320)는,
상면이 상기 스크래퍼(330)에 접촉하는 깔때기 형상으로 이루어져 있으며. 바닥면 중심부에는 중심 흡입공(321a)이 형성되어 있으며, 상기 중심 흡입공(321a)의 주변부에는 다수개의 보조 흡입공(321b)이 형성되어 있는 침전판(321)과;
일단부는 상기 침전판(321)의 저면에서 상기 중심 흡입공(321a)에 연결되고, 타단부는 상기 배출구(311)에 연결되는 중심 흡입 배관(322); 및
일단부는 상기 침전판(321)의 저면에서 상기 보조 흡입공(321b)에 연결되고, 타단부는 상기 중심 흡입 배관(322)에 연결되는 보조 흡입 배관(323);을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 인발구를 구비한 침전조.
제1항에 있어서,
상기 침전판(321)에 형성된 다수개의 보조 흡입공(321b)은,
상기 중심 흡입공(321a)을 중심점으로 하여 방사상(radial) 패턴을 따라 서로 이격하여 형성되되, 각각 타원형 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 다공성 인발구를 구비한 침전조.
제2항에 있어서,
상기 다수개의 보조 흡입공(321b)의 내주연에 각각 설치되며, 상기 보조 흡입공(321b)을 향해 동시에 여러 방향으로 고압의 세척수를 분사하는 분사노즐(324); 및
상기 중심 흡입 배관(322)과 연결되는 상기 보조 흡입 배관(323)의 하류측 단부에 설치되며, 상기 분사노즐(324)을 통해 고압의 세척수를 분사시 개방되는 전동밸브(325);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 인발구를 구비한 침전조.
제3항에 있어서,
상기 보조 흡입 배관(323)은 다수의 분기관을 통해 상기 방사상 패턴으로 형성된 다수개의 보조 흡입공(321b)들 중 상기 중심 흡입공(321a)을 시작점으로 하는 가상의 직선상에 배치된 다수개의 보조 흡입공(321b)들에 각각 공통으로 연결되고,
상기 전동밸브(325)는 상기 가상의 직선상에 배치된 다수개의 보조 흡입공(321b)들을 공통으로 연결하는 보조 흡입 배관(323)의 하류측 단부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 다공성 인발구를 구비한 침전조.