KR101910856B1 - 용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치 - Google Patents

용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용존공기부상법에 의해 부상조의 수면으로 부상되어, 부상조의 수면에 부유되는 스컴 슬러지를 제거함에 있어서, 부상조의 일측으로 공기 또는 바람을 발생시켜 스컴 슬러지가 타측으로 이송되어 모이도록 하고, 이렇게 스컴 슬러지가 타측으로 모여 이송되는 부분에 동일지점에서 회전되는 스컴 슬러지 배출부를 설치하여, 외부로 스컴 슬러지를 배출시키는 구조를 가지도록 함으로써, 기존에 비해 큰 동력없이도 효율적으로 스컴 슬러지를 제거배출시킬 수 있도록 함과 동시에, 용수 내 스컴 슬러지가 발생된 버블에 의해 부상되어 제거될 수 있도록 하는 용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치에 관한 것이다.

Description

용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치{Scums sludge removal apparatus for water treatment plant with dissolved air-flotation}
본 발명은 용존공기부상법에 의해 부상된 용수 중의 부유물 스컴을 효과적으로 제거, 배출시킬 수 있도록 하는 용존공기부상법을 이용한 스컴슬러지 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 용존공기부상(DAF) 방법에 의한 용수 처리공정은 먼저 수중의 부유물질을 응집약품을 사용하여 입자들의 전하에의해 부유입자들을 응결시켜서 플륵(Fluc)을 형성하는 응집 반응조, 다음으로 응집된 플륵을 기포발생기에서 생성된 용존공기 기포에 의하여 상부 표면으로 부상시키는 부상조, 이 부상조에서 부상된 플륵 즉, 스컴을 부상조 외부로 배출 제거하여 용수를 깨끗하게 하는 장치 즉 스컴슬러지 제거장치로 구성되어 진다.
이렇게 용수 내의 부유물질을 응집 부상시키는 부상법(부상법(負傷法), flotation )을 살펴보면,
용수 내 물보다 가벼운 물질이 많은 경우 작은 공기 방울을 발생시켜 주입하여 전단 응집반응조에서 형성된 고형물 덩어리 즉 플륵을 가벼운 기포 부력에 의해 상승시키는 방법을 말한다. 부상법은 공기부상법(air-flotation), 용존공기부상법(DAF: dissolved air-flotation), 진공부상법(vaccum flotation) 등으로 나뉘는데 이 중 용존공기부상법이 가장 많이 사용된다.
공기부상법의 경우 부상조 내부에 공기를 불어 넣어 고형물을 부상시키는데 스컴(scum)이 잘 형성되는 용수를 제외하고는 큰 효과를 보기 어렵다.
용존공기부상법은 또한 높은 압력으로 공기를 액체 속에 주입하여 더 많은 공기를 용해시킨 후, 이 용액을 대기압으로 노출하여 매우 작은 공기 방울들의 상승효과를 이용하는 방법이다.
진공부상법은 용액을 진공 상태에 노출시켜 포화된 공기가 입자와 엉겨 붙어 작은 공기방울로 튀어나오게 하는 방법이다.
부상조의 구조는 대개 원형과 장방형이 있으며, 입자의 성질에 따라 응집제 등 응집약품을 첨가하여 부상법의 효과를 증대시킬 수 있다.
이렇게 다양한 부상법을 이용하여 부상된 스컴 슬러지를 제거함에 있어서, 기존에는 부상조의 상면 길이방향 전체에 걸쳐, 플라이트 체인 형태로 회전되는 제거장치를 설치하여, 체인에 부착한 고무판을 통해 이러한 스컴 슬러지를 긁어내는 형태를 가졌다.
하지만, 이러한 기존의 스컴 제거장치의 경우, 장치를 회전시키기 위한 큰 동력원이 필요했고, 부상조의 길이 및 크기가 큰 것일수록 중단부가 하부로 쳐지는 문제가 발생되었다.
대한민국 공개실용신안공보 실1996-022562호(1996.07.20.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 용존공기부상법을 통해 부상조의 수면위로 부상된 스컴 슬러지를 제거함에 있어서, 부상조의 일측에서 타측을 향해 공기를 불어 바람을 제공하는 바람 발생부와, 상기 바람 발생부의 반대편에서 회전가능하게 설치되어, 바람에 의해 부상조 수면 타측으로 이동된 스컴 슬러지를 스컴 슬러지 수집조로 긁어 이송시키는 스컴 슬러지 배출부를 이용함으로써, 스컴 슬러지 제거효율이 증대되는 용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,
용수(W) 내 이물질을 스컴 슬러지(S)로 만들기 위해, 응집제와의 혼합 및 응집이 이루어지는 다수의 응집조(10)와, 다수의 응집조(10)를 거친 용수(W)가 이동되는 부상조(20)로 이루어진 정수처리장에 사용되는 스컴 슬러지 제거장치에 있어서, 상기 부상조(20)의 수면 일측에서 바람을 제공하여, 부유된 스컴 슬러지(S)가 타측으로 이동되도록 하는 바람 발생부(40); 상기 부상조(20)의 타측에 회전가능하게 설치되어, 부상조(20) 수면의 스컴 슬러지(S)를 스컴 슬러지 수집조(60)로 배출시키는 스컴 슬러지 배출부(50); 상기 부상조(20)에 부유된 스컴 슬러지(S)가 바람 발생부(40)에 의해 스컴 슬러지 수집조(60)로 이동시, 유속에 의해 스컴 슬러지 배출부(50) 하단의 배출구(21)를 통해 배출되지 않도록 하기 위해, 스컴 슬러지 배출부(50)가 설치된 부상조(20)의 내부 일면에 각도조절가능하게 설치되어, 스컴 슬러지 배출부(50)와 배출구(21) 사이를 구획할 수 있도록 하는 가이드 부재(70); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 부유된 스컴 슬러지를 일측으로 공기 또는 바람을 통해 이송시키고, 이를 동일위치에서 회전되는 스컴 슬러지 배출부로 배출시킴으로써, 기존의 스컴 슬러지 처리장치에 비해, 큰동력이 필요없고 구성이 간단하면서도, 설치 및 사용이 용이하여, 스컴 슬러지의 제거효율이 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치를 나타낸 일실시예의 정면도.
도 2는 도 1의 일부 사시도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면,
용수(W) 내 이물질을 스컴 슬러지(S)로 만들기 위해, 응집제와의 혼합 및 응집이 이루어지는 다수의 응집조(10)와, 다수의 응집조(10)를 거친 용수(W)가 이동되는 부상조(20)로 이루어진 정수처리장에 사용되는 스컴 슬러지 제거장치에 있어서, 상기 부상조(20)의 수면 일측에서 바람을 제공하여, 부유된 스컴 슬러지(S)가 타측으로 이동되도록 하는 바람 발생부(40); 상기 부상조(20)의 타측에 회전가능하게 설치되어, 부상조(20) 수면의 스컴 슬러지(S)를 스컴 슬러지 수집조(60)로 배출시키는 스컴 슬러지 배출부(50); 상기 부상조(20)에 부유된 스컴 슬러지(S)가 바람 발생부(40)에 의해 스컴 슬러지 수집조(60)로 이동시, 유속에 의해 스컴 슬러지 배출부(50) 하단의 배출구(21)를 통해 배출되지 않도록 하기 위해, 스컴 슬러지 배출부(50)가 설치된 부상조(20)의 내부 일면에 각도조절가능하게 설치되어, 스컴 슬러지 배출부(50)와 배출구(21) 사이를 구획할 수 있도록 하는 가이드 부재(70); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스컴 슬러지 배출부(50)는 상기 부상조(20)의 타측 상부에서 회전가능하게 설치되는 회전축(51); 상기 회전축(51)의 외주연에 형성되어, 회전축(51)의 회전에 의해 수면의 스컴 슬러지(S)를 스컴 슬러지 수집조(60)로 배출시키며, 상기 회전축(51)의 외주연에서 길이방향을 향해 나선형으로 형성되는 형상을 가지는 블레이드(52); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바람 발생부(40)는 상기 부상조(20)의 상부에서 전, 후 이동이 가능하며, 전면에 길이방향을 향해 다수의 분사구(41)가 형성되어, 다수의 분사구(41)를 통해 바람이 동시에 분사되도록 하거나, 또는 다수의 분사구(41) 중 일부에서만 바람이 분사되도록 하여, 상기 부상조(20)의 수면에서 바람이 공급되는 구역을 선택할 수 있도록 하며, 다수의 분사구(41)를 통해 분사되는 바람의 세기 및 바람이 분사되는 분사구(41)의 선택이 제어부를 통해 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 부재(70)는 상기 부상조(20)의 일면에 힌지결합되어 회동가능하게 설치됨으로써, 상, 하로 각도조절이 가능토록 하고, 상기 배출구(21)에 설치된 탁도계(80)의 측정정보를 제어부(90)가 수신받아, 상기 배출구(21)에서 사전설정수준 이상의 기포가 배출되거나, 기포에 달라붙은 이물질 포함정도가 사전설정수준 이상이 되는 경우, 상기 가이드 부재(70)는 부상조(20)의 일면에 부착되어 있다가, 부상조(20)의 일면에서 점차 이격되며 각도가 증가되도록 제어부(90)에 의해 위치제어되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치를 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치는 응집조(10), 부상조(20), 버블 발생기(30), 바람 발생부(40), 스컴 슬러지 배출부(50), 가이드 부재(70)를 포함한다.
본 발명에서의 스컴 슬러지 제거장치의 경우, 용수(W)가 다수의 응집조(10)를 거치면서, 응집제와 혼합되고 응집되는 반복을 거치도록 한 후, 이러한 용수(W)가 부상조(20)로 유입되도록 한다. 즉 이러한 다수의 응집조(10)는 용수(W) 내 이물질이 응집되어 스컴 슬러지(S) 형태가 되도록 하기 위한 것이다.
상기 부상조(20)는 전술된 응집조(10)와 연통되어 있는 것으로서, 이물질이 스컴 슬러지(S) 형태로 포함되어 있는 용수(W)가 유입되는 곳이다.
상기 바람 발생부(40)는 전술된 부상조(20)의 상부 일측에서, 부상조(20)의 폭방향으로 대응설치되는 것이며, 외주에는 길이방향으로 향해 다수의 분사구(41)를 형성하도록 한다.
이러한 바람 발생부(40)는 별도의 공기(또는 바람)제공장치(압축공기탱크, 팬(송풍장치), 모터 등)와 연결되어 있는 것으로, 다수의 분사구(41)를 통해 부상조(20)의 상부 일측에서부터 타측을 향해 공기 또는 바람을 불어, 부상조(20)의 수면에 부유되어 있는 스컴 슬러지(S)를 타측으로 이송시키는 것이다.
물론, 이러한 바람 발생부(40)는 전면에 길이방향을 향해 다수의 분사구(41)가 형성되어, 다수의 분사구(41)를 통해 바람이 동시에 분사되도록 하거나, 또는 다수의 분사구(41) 중 일부에서만 바람이 분사되도록 하여, 상기 부상조(20)의 수면에서 바람이 공급되는 구역을 선택할 수 있도록 할 수도 있으며, 별도의 제어부를 더 구비하여, 다수의 분사구(41)를 통해 분사되는 바람의 세기 및 바람이 분사되는 분사구(41)를 선택사용할 수 있도록 할 수도 있음이다.
더불어, 이러한 바람 발생부(40)는 부상조(20)의 일측에 고정된 상태를 가지거나, 부상조(20)의 길이방향으로 전, 후로 이동이 가능한 구조를 가지도록 할 수도 있음이다.
상기 스컴 슬러지 배출부(50)는 전술된 부상조(20)의 타측 상면에서, 부상조(20)의 수면위에 대응설치되는 것이다.
이러한 스컴 슬러지 배출부(50)는 부상조(20)의 폭방향에 대응되도록 설치되는 회전축(51)과, 상기 회전축(51)의 외주연에 형성되어, 회전축(51)이 회전시 부상조(20)의 수면위 스컴 슬러지(S)를 부상조(20) 측면에 형성된 스컴 슬러지 수집조(60)로 배출시키는 블레이드(52)로 이루어진다.
더불어, 이러한 블레이드(52)의 경우, 상기 회전축(51)의 외주연에서 길이방향을 향해 나선형으로 형성되는 형상을 가진다.
상기 가이드 부재(70)는 전술된 부상조(20)에 부유된 스컴 슬러지(S)가 바람 발생부(40)에 의해 스컴 슬러지 배출부(50)로 이동시, 이러한 바람에 의해 이동되는 용수의 유속에 의해 스컴 슬러지(S)는 스컴 슬러지 배출부(50)를 통해 스컴 슬러지 수집조(60)로 이동하되, 스컴 슬러지(S)의 일부는 스컴 슬러지 배출부(50)가 위치된 부상조(20)의 일면에 부딪힌 후 스컴 슬러지 수집조(60)로 배출되지 않고, 용수(W) 내에서 스컴 슬러지 배출부(50) 하단의 배출구(21)를 통해 배출되어 그대로 배출되는 문제가 발생할 수 있게 된다.
이에, 본 발명에서는 이러한 스컴 슬러지 배출부(50)와 배출구(21)가 형성되어 있는 부상조(20)의 내부 일면에 각도조절가능하게 가이드 부재(70)를 설치하여, 스컴 슬러지 배출부(50)와 배출구(21) 사이를 구획할 수 있도록 한 것이다.
즉, 이러한 가이드 부재(70)는 부상조(20)의 일면에 힌지결합되어 회동가능하게 설치됨으로써, 상, 하로 각도조절이 가능토록 하는 것이다.
또한, 이러한 가이드 부재(70)는 상기 배출구(21)에 설치된 탁도계(80)의 측정정보를 수신받는 제어부(90)와도 연결설치되어 있도록 함으로써, 탁도계(80)의 탁도정도가 사전설정탁도 이상이 되는 경우, (상기 배출구(21)에서 사전설정수준 이상의 기포가 배출되거나, 기포에 달라붙은 이물질 포함정도가 사전설정수준 이상이 되는 경우,) 이러한 가이드 부재(70)를 작동시키는 것이다
즉, 최초 작동전에는 가이드 부재(70)가 부상조(20)의 일면에 부착되어 있다가, 전술된 제어부(90)의 신호에 따라, 부상조(20)의 일면에서 점차 이격되면서, 부상조의 일면과의 벌어지는 각도가 증가되어 지면과 수평을 이루는 형태가 될때까지(또는 그 이상의 각도가 되도록) 제어부(90)에 의해 위치제어되는 것이다.
물론, 이러한 가이드 부재(70)의 작동은 탁도계(80)의 측정된 탁도정도가 사전설정탁도보다 낮아지는 경우, 작동을 멈춰 위치고정되거나, 점차 원위치로(시간차를 두고, 또는 사전설정간격을 두고) 복귀하는 형태가 되도록 할 수 있음이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 응집조 20: 부상조
21: 배출구 30: 버블 발생기
39: 제어반 40: 바람 발생부
41: 분사구 50: 스컴 슬러지 배출부
51: 회전축 52: 블레이드
60: 스컴 슬러지 수집조 70: 가이드 부재
80: 탁도계 90: 제어부
S: 스컴 슬러지 W: 용수

Claims (4)

  1. 용수(W) 내 이물질을 스컴 슬러지(S)로 만들기 위해, 응집제와의 혼합 및 응집이 이루어지는 다수의 응집조(10)와, 다수의 응집조(10)를 거친 용수(W)가 이동되는 부상조(20)로 이루어진 정수처리장에 사용되는 스컴 슬러지 제거장치에 있어서,
    상기 부상조(20)의 수면 일측에서 바람을 제공하여, 부유된 스컴 슬러지(S)가 타측으로 이동되도록 하는 바람 발생부(40);
    상기 부상조(20)의 타측에 회전가능하게 설치되어, 부상조(20) 수면의 스컴 슬러지(S)를 스컴 슬러지 수집조(60)로 배출시키는 스컴 슬러지 배출부(50);
    상기 부상조(20)에 부유된 스컴 슬러지(S)가 바람 발생부(40)에 의해 스컴 슬러지 수집조(60)로 이동시, 유속에 의해 스컴 슬러지 배출부(50) 하단의 배출구(21)를 통해 배출되지 않도록 하기 위해, 스컴 슬러지 배출부(50)가 설치된 부상조(20)의 내부 일면에 각도조절가능하게 설치되어, 스컴 슬러지 배출부(50)와 배출구(21) 사이를 구획할 수 있도록 하는 가이드 부재(70); 를 포함하여 이루어지며,
    상기 스컴 슬러지 배출부(50)는 부상조(20)의 타측 상부에서 회전가능하게 설치되는 회전축(51)과, 상기 회전축(51)의 외주연에 형성되어, 회전축(51)의 회전에 의해 수면의 스컴 슬러지(S)를 스컴 슬러지 수집조(60)로 배출시키며, 상기 회전축(51)의 외주연에서 길이방향을 향해 나선형으로 형성되는 형상을 가지는 블레이드(52)를 포함하여 이루어지며,
    상기 바람 발생부(40)는 부상조(20)의 상부에서 전, 후 이동이 가능하며, 전면에 길이방향을 향해 다수의 분사구(41)가 형성되어, 다수의 분사구(41)를 통해 바람이 동시에 분사되도록 하거나, 또는 다수의 분사구(41) 중 일부에서만 바람이 분사되도록 하여, 상기 부상조(20)의 수면에서 바람이 공급되는 구역을 선택할 수 있도록 하며, 다수의 분사구(41)를 통해 분사되는 바람의 세기 및 바람이 분사되는 분사구(41)의 선택이 제어부를 통해 제어되며,
    상기 가이드 부재(70)는 부상조(20)의 일면에 힌지결합되어 회동가능하게 설치됨으로써, 상, 하로 각도조절이 가능토록 하고, 상기 배출구(21)에 설치된 탁도계(80)의 측정정보를 제어부(90)가 수신받아, 상기 배출구(21)에서 사전설정수준 이상의 기포가 배출되거나, 기포에 달라붙은 이물질 포함정도가 사전설정수준 이상이 되는 경우, 상기 가이드 부재(70)는 부상조(20)의 일면에 부착되어 있다가, 부상조(20)의 일면에서 점차 이격되며 각도가 증가되도록 제어부(90)에 의해 위치제어되고, 상기 탁도계(80)의 측정된 탁도정도가 사전설정탁도보다 낮아지는 경우, 작동을 멈춰 위치고정되거나, 점차 원위치로 복귀하는 형태가 됨으로써,
    바람에 의해 이동되는 용수의 유속에 의해 스컴 슬러지(S)는 스컴 슬러지 배출부(50)를 통해 스컴 슬러지 수집조(60)로 이동하되, 스컴 슬러지(S)의 일부는 스컴 슬러지 배출부(50)가 위치된 부상조(20)의 일면에 부딪힌 후 스컴 슬러지 수집조(60)로 배출되지 않고, 용수(W) 내에서 스컴 슬러지 배출부(50) 하단의 배출구(21)를 통해 배출되는 문제가 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 용존공기부상법을 이용한 스컴 슬러지 제거장치.
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