KR101867778B1 - 침전지 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 내부에 원수를 수용하도록 일정 체적을 가지되, 하향 경사진 바닥면의 중앙에 슬러지수집홈과, 하부에 슬러지수집홈과 연통되는 슬러지배출관이 마련된 외부하우징; 외부하우징의 내부 일정 높이에 고정되되, 하부가 개방되어 외부하우징의 내부와 연통되며, 원수공급관의 단부가 내부에 연결되어 내부로 원수가 공급되는 내부하우징; 내부하우징의 중심에 기립되어 회전 가능한 제1축과, 제1축의 하단에 마련되어 슬러지수집홈에 수집된 슬러지를 슬러지배출관로 이송시키는 윙플레이트와, 제1축에 회전 동력을 제공하는 구동모터를 포함하는 슬러지이송수단; 및 제1축의 외부에 스플라인 결합되어 연동 회전 가능한 제2축과, 제2축의 하단과 내부하우징의 하단 사이에 위치하되 제2축에 고정 설치되어 상면에 가라앉은 슬러지를 외부하우징의 외곽으로 흩뿌리는 원추부를 포함하는 슬러지안내수단;을 포함하는 침전지가 제공된다.
이에 의하면, 슬러지를 내부에 일정시간 체류시킨 후 배출시킴으로써 미생물 활동에 호적한 조건을 형성하게 되는 장점이 있다.

Description

침전지 {Sedimentation basin}

본 발명은 생활하수 또는 폐수에 포함된 고형물을 침전시킨 후, 포집하여 배출시키는 침전지에 관한 것이다.

일반적으로 일반 가정 또는 산업현장에서 배출되는 원수에는 다량의 고형물이 포함되어 있다. 따라서, 수질보전을 위해 침전지에 일정한 시간동안 체류하여 상등수를 방류시키며, 원수에 섞인 고형물을 응집작용에 의해 슬러지화하여 침전시킨 후 슬러지 수집기에 의해 배출되는 과정을 거치게 된다.

등록특허공보 제10-0729388호에는 슬러지의 침전을 아래로 안내하기 위한 나선형 침전가이드(40, 도 1 참조)를 포함하는 원형 침전지(10)가 개시되어 있다.

그런데 이와 같은 종래의 침전지는 중앙저류조통(22)이 침전지(10)의 중앙에 위치하여 센터케이지(21)의 상단으로 배출되는 원수가 슬러지수집홈(11)으로 바로 수직으로 낙하하게 됨으로써 슬러지가 침전지(10) 내부에 체류되는 시간이 부족한 상태로 배출되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0729388호 (명칭: 나선형 침전가이드바를 갖는 원형 침전지의 슬러지 수집기)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 슬러지를 내부에 일정시간 체류시킨 후 배출시킬 수 있는 침전지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 침전지는, 내부에 원수를 수용하도록 일정 체적을 가지되, 하향 경사진 바닥면의 중앙에 슬러지수집홈과, 하부에 슬러지수집홈과 연통되는 슬러지배출관이 마련된 외부하우징; 외부하우징의 내부 일정 높이에 고정되되, 하부가 개방되어 외부하우징의 내부와 연통되며, 원수공급관의 단부가 내부에 연결되어 내부로 원수가 공급되는 내부하우징; 내부하우징의 중심에 기립되어 회전 가능한 제1축과, 제1축의 하단에 마련되어 슬러지수집홈에 수집된 슬러지를 슬러지배출관로 이송시키는 윙플레이트와, 제1축에 회전 동력을 제공하는 구동모터를 포함하는 슬러지이송수단; 및 제1축의 외부에 스플라인 결합되어 연동 회전 가능한 제2축과, 제2축의 하단과 내부하우징의 하단 사이에 위치하되 제2축에 고정 설치되어 상면에 가라앉은 슬러지를 외부하우징의 외곽으로 흩뿌리는 원추부를 포함하는 슬러지안내수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 침전지의 원추부의 상면에는 회전방향으로 굽어진 복수의 슬러지 안내홈이 복수로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 침전지는 원추부의 표면에 고착된 슬러지를 탈리시키는 진동발생수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 침전지의 진동발생수단은 제2축과 일정거리 이격된 회전축과, 회전축에 편심 결합되어 제2축을 지지하는 캠부와, 회전축에 회전동력을 제공하도록 설치된 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 침전지는 외부하우징의 바닥면과 평행하도록 제1축의 하측에 방사상으로 회전 가능하게 설치된 복수의 연장바아와, 각 연장바아의 길이방향으로 외부하우징의 바닥면과 밀착되게 설치되는 복수의 스크레퍼를 포함하는 슬러지수집기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 침전지에 의하면, 슬러지를 내부에 일정시간 체류시킨 후 배출시킴으로써 미생물 활동에 호적한 조건을 형성하게 되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침전지를 보인 단면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
도 4는 도 1의 원추부를 확대해 보인 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.
도 6은 도 1의 'A'를 확대해 보인 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴본다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침전지를 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이며, 도 4는 도 1의 원추부를 확대해 보인 평면도이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도 및 도 6은 도 1의 'A'를 확대해 보인 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 침전지는, 외부하우징(10); 내부하우징(20); 슬러지이송수단(30); 슬러지안내수단(40); 진동발생수단(50); 및 슬러지수집기(60);을 포함한다.

여기서, 외부하우징(10)은 내부에 원수를 수용하도록 일정 체적을 가지되, 하향 경사진 바닥면의 중앙에 슬러지수집홈(11)과, 하부에 슬러지수집홈(11)과 연통되는 슬러지배출관(12)이 마련된다. 외부하우징(10)의 상측에는 후술할 슬러지이송수단(30)의 구동모터(33)를 지지할 수 있는 브리지(13)가 설치될 수 있다. 슬러지수집홈(11)은 슬러지가 포집되는 공간이고, 슬러지배출관(12)은 유로 상에 설치된 펌프(도시 생략)의 작동으로 슬러지수집홈(11)에 포집되어 내부로 유입되는 슬러지를 외부로 배출시킬 수 있다.

또, 브리지(13)의 일측에는 외부의 약품탱크와 연결되어 후술할 원수공급관(21)의 선단에 약품을 공급할 수 있는 약품펌프(14)가 더 마련될 수 있다. 약품펌프(14)가 원수공급관(21)과 연결됨은 내부하우징(20)에 원수와 함께 공급함으로써 원수와의 교반을 원활히 하여 고형물이 응집되어 슬러지화되는 것을 촉진할 수 있게 된다. 이때, 약품으로는 공지된 응집제가 사용된다.

내부하우징(20)은 브리지(13)의 하부에 고정되어 외부하우징(10)의 내부 중심에 배치되되, 하부가 개방되어 외부하우징(10)의 내부와 연통되며 원수공급관(21)의 단부가 외측을 관통하여 내부와 연통되어 내부로 약품과 함께 원수가 공급될 수 있다. 이때, 내부하우징(20)은 외부하우징(10)의 바닥면을 향해 일정길이를 가지며, 하부의 개방측이 수면보다 상당히 아래에 배치되도록 함이 바람직하다. 이는 내부하우징(20)의 내부로 공급된 원수에 의해 내부하우징(20)의 하부 개방측과 인접한 외부하우징(10)의 내부에 미생물막(S)을 형성시킴으로써 일부 비산되는 슬러지가 수면을 통해 외부로 배출되는 것을 최소화하기 위함이다.

원수공급관(21)은 출구부 측이 내부하우징(20)의 내부에서 수직으로 절곡되어 원수를 윗 방향으로 분출시킬 수 있다.

또, 내부하우징(20)의 하단에는 응집되어 가라앉는 슬러지의 비산을 방지하도록 외측 방향으로 일정각도로 연장된 가이드(22)가 마련될 수 있다.

슬러지이송수단(30)은 내부하우징(20)의 중심에 기립되어 회전 가능한 제1축(31)과, 제1축(31)의 하단에 마련되어 슬러지수집홈(11)에 수집된 슬러지를 슬러지배출관(12)로 이송시키는 윙플레이트(32)와, 제1축(31)에 회전 동력을 제공하는 구동모터(33)를 포함할 수 있다. 제1축(31)의 외주면에는 도 3에 도시된 바와 같이 그 길이방향으로 복수의 체결돌기(31a)가 형성되며, 구동모터(33)는 제1축(31)의 상단에 배치된 브리지(13)에 지지된다.

슬러지안내수단(40)은 제1축(31)의 외부에 스플라인 결합되어 연동 회전 가능한 제2축(41)과, 제2축(41)의 하단과 내부하우징(20)의 하단 사이에 위치하되 제2축(41)에 상면이 원추형으로 고정 설치되어 상면에 가라앉은 슬러지를 외부하우징(10)의 외곽으로 흩뿌리는 원추부(42)를 포함할 수 있다.

제2축(41)의 내주면에는 도 3에 도시된 바와 같이 그 길이방향으로 제1축(31)의 체결돌기(31a)가 삽입되는 복수의 체결홈(41a)이 형성된다.

원추부(42)의 상면에는 도 4에 도시된 바와 같이 회전방향으로 굽어진 복수의 슬러지 안내홈(42a)이 복수로 형성될 수 있다. 슬러지 안내홈(42a)은 슬러지의 배출 유속을 증대시킬 수 있도록 중심에서 외곽으로 갈수록 폭(D)이 좁아지도록 유로 형성될 수 있으며, 도 5를 참조하면 슬러지가 내부에 고착되지 않도록 유선지게 형성될 수 있다. 또, 원추부(42)의 중심에는 제2축(41)이 결합되는 결합공(42b)이 마련될 수 있다.

한편, 진동발생수단(50)은 원추부(42)의 표면에 고착된 슬러지를 탈리시켜 슬러지안내수단(40)의 재 성능을 유지시키도록 마련된다. 구체적으로 진동발생수단(50)은 도 6에 도시된 바와 같이 제2축(41)의 길이방향과 직교하여 일정거리 이격된 지지축(51)과, 지지축(51)에 편심 결합되고 외측이 제2축(41)을 지지하는 캠부(52)와, 지지축(51)에 회전동력을 제공하도록 설치된 회전모터(53)를 포함한다.

본 실시예에서 설명된 진동발생수단(50)은 도면에서 슬러지안내수단(40)의 원추부(42) 내측에 설치된 것으로 보이나, 회전하는 구성들로부터 간섭되지 않은 위치에 적절히 배치될 수 있다. 즉, 지지축(51)과 회전모터(53)는 고정된 부재이므로 외부하우징(10)의 내부 또는 내부하우징(20)의 외부에 지지되도록 설치되어 캠부(52)에 동력을 전달할 수 있도록 설치되며, 캠부(52)는 제2축(41)의 하단에 접촉되어 제2축(41)을 떠받치도록 설치될 수 있다.

이러한, 진동발생수단(50)은 제2축(41)의 빠른 상하 운동을 유도하여 제2축(41)에 일체로 연동하는 원추부(42)의 진동을 유발시킬 수 있는 구조이면 다른 형태로 실시 가능한바, 브리지(13)에 진동발생수단(50)을 설치하여 제1축(31)의 상단과 대응하여 제1축(31)의 진동을 발생시킬 수 있음은 물론이다.

슬러지수집기(60)는 외부하우징(10)의 바닥면과 평행하도록 제1축(31)의 하측에 방사상으로 회전 가능하게 설치된 복수의 연장바아(61)와, 외부하우징(10)의 바닥면에 침강된 슬러지를 슬러지수집홈(11)으로 포집하도록 각 연장바아(61)의 길이방향으로 외부하우징(10)의 바닥면과 밀착되게 설치되는 복수의 스크레퍼(62)와, 양단이 각각 연장바아(61)의 상면과 제1축(31)에 힌지(63-1)(63-2)로 결합되는 지지바아(63)를 포함할 수 있다. 각 연장바아(61)는 외부하우징(10)의 바닥면과 평행하여 중심으로 외곽으로 갈수록 일정각도 상향 경사지게 설치된다. 지지바아(63)는 이러한 연장바아(61)의 하중을 지지하여 연장바아(61)의 처짐을 방지할 수 있다. 스크레퍼(62)는 제1축(31)과 함께 회전되면서 외부하우징(10)의 바닥을 쓸어 슬러지를 슬러지수집홈(11)으로 이동시킬 수 있다.

이상에서 미설명된 도면부호인 '15'는 외부하우징(10)의 외측 하단에 복수로 설치되어 외부하우징(10)을 지지하는 기초부를 나타낸 것이다.

이하, 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 침전지의 작용에 대해 살펴본다.

원수공급관(21)을 통해 응집제 성분의 약품과 함께 가정 또는 공장 등의 오염된 원수가 공급되며, 내부하우징(20)의 내부에서 원수와 약품이 교반되면서 원수에 포함된 고형물이 응집되어 슬러지화된다. 이때, 발생된 슬러지는 하측으로 낙하하게 되는데, 제1축(31)과 연동하여 제2축(41)에 의해 회전하는 원추부(42)의 상면에 가라앉게 된다.

원추부(42)는 제2축(41)에 구속되어 일정속도로 회전하고 있어 낙하된 슬러지는 슬러지 안내홈(42a)의 내부로 들어가게 되며, 슬러지 안내홈(42a)에 안착된 슬러지가 원심력에 의해 외부하우징(10)의 외곽으로 흩뿌려지게 되는 것이다. 이에 따라 외부하우징(10)의 외곽 바닥면에 슬러지가 침강되며, 슬러지수집기(60)에 의해 순차적으로 슬러지수집홈(11)에 포집되어 슬러지배출관(12)을 통해 외부로 배출이 이루어지게 된다.

한편, 일정시간 가동시 원추부(42)의 표면에 슬러지가 고착될 수 있으며, 이는 슬러지안내수단(40)의 재 기능을 떨어뜨릴 수 있다. 이에 슬러지이송수단(30)의 가동을 중지시킨 상태에서 진동발생수단(50)을 작동시키면, 회전모터(53)의 동력으로 지지축(51)이 회전하여 캠부(52)가 빠른 속도로 회전하게 된다.

이때, 제2축(41)의 하단에 접촉된 캠부(52)는 지지축(51)을 기준으로 편심 결합되어 있어 반경 길이가 상대적으로 큰 부분에서 제2축(41)을 상측으로 들어올리게 되고, 반경 길이가 상대적으로 작은 부분에서 제2축(41)의 자중에 의해 하강함으로써 제2축(41)이 진동을 일으키게 된다. 따라서, 제2축(41)과 결합된 원추부(42)의 진동을 유도하여 표면에 고착된 슬러지를 탈리시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 침전지에 의하면, 슬러지를 내부에 일정시간 체류시킨 후 배출시킴으로써 미생물 활동에 호적한 조건을 형성하게 되는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10: 외부하우징 11: 슬러지수집홈
12: 슬러지배출관 13: 브리지
14: 약품펌프 20: 내부하우징
21: 원수공급관 22: 가이드
30: 슬러지이송수단 31: 제1축
31a: 체결돌기 32: 윙플레이트
33: 구동모터 40: 슬러지안내수단
41: 제2축 41a: 체결홈
42: 원추부 42a: 슬러지 안내홈
42b: 결합공 50: 진동발생수단
51: 지지축 52: 캠부
53: 회전모터 60: 슬러지수집기
61: 연장바아 62: 스크레퍼
63: 지지바아

Claims (5)

1. 내부에 원수를 수용하도록 일정 체적을 가지되, 하향 경사진 바닥면의 중앙에 슬러지수집홈과, 하부에 상기 슬러지수집홈과 연통되는 슬러지배출관이 마련된 외부하우징;
   상기 외부하우징의 내부 일정 높이에 고정되되, 하부가 개방되어 상기 외부하우징의 내부와 연통되며, 원수공급관의 단부가 내부에 연결되어 내부로 원수가 공급되는 내부하우징;
   상기 내부하우징의 중심에 기립되어 회전 가능한 제1축과, 상기 제1축의 하단에 마련되어 상기 슬러지수집홈에 수집된 슬러지를 상기 슬러지배출관로 이송시키는 윙플레이트와, 상기 제1축에 회전 동력을 제공하는 구동모터를 포함하는 슬러지이송수단; 및
   상기 제1축의 외부에 스플라인 결합되어 연동 회전 가능한 제2축과, 상기 제2축의 하단과 상기 내부하우징의 하단 사이에 위치하되 상기 제2축에 고정 설치되어 상면에 가라앉은 슬러지를 상기 외부하우징의 외곽으로 흩뿌리는 원추부를 포함하는 슬러지안내수단;을 포함하며,
   상기 원추부의 표면에 고착된 슬러지를 탈리시키는 진동발생수단;을 더 포함하며,
   상기 진동발생수단은 상기 제2축과 일정거리 이격된 회전축과, 상기 회전축에 편심 결합되어 상기 제2축을 지지하는 캠부와, 상기 회전축에 회전동력을 제공하도록 설치된 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 침전지.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 원추부의 상면에는 회전방향으로 굽어진 복수의 슬러지 안내홈이 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 침전지.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 외부하우징의 바닥면과 평행하도록 상기 제1축의 하측에 방사상으로 회전 가능하게 설치된 복수의 연장바아와, 상기 각 연장바아의 길이방향으로 상기 외부하우징의 바닥면과 밀착되게 설치되는 복수의 스크레퍼를 포함하는 슬러지수집기;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침전지.

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