KR102211332B1

KR102211332B1 - 오폐수 처리용 가압부상조

Info

Publication number: KR102211332B1
Application number: KR1020190065720A
Authority: KR
Inventors: 윤종석
Original assignee: 윤종석
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2021-02-03
Also published as: KR20200139856A

Abstract

본 발명은 오폐수 처리용 가압부상조에 관한 것으로, 본 발명은 분리조, 공급수단, 제거수단, 배출수단, 경사판, 승강벽을 포함하되 바이패스압력조절수단, 슬러지외부배출수단 및 세척수단을 더 포함함으로써 바이패스압력조절수단을 통해 미세기포가 공급되는 분리조 내에서 슬러지의 침전과 부유물의 부상이 안정적으로 이루어지도록 함과 동시에 가압순환펌프의 운전압력의 조절이 용이하게 이루어질 수 있으며, 세척수단이 적용됨에 따라 세척을 통한 분리조 내부의 경사판 등에 대한 세척 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.

Description

오폐수 처리용 가압부상조{Dissolved airfloatation system for treatment wastewater}

본 발명은 오폐수 처리용 가압부상조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분리조, 공급수단, 제거수단, 배출수단, 경사판, 승강벽을 포함하되 바이패스압력조절수단, 슬러지외부배출수단 및 세척수단을 더 포함함으로써 바이패스압력조절수단을 통해 미세기포가 공급되는 분리조 내에서 슬러지의 침전과 부유물의 부상이 안정적으로 이루어지도록 함과 동시에 가압순환펌프의 운전압력의 조절이 용이하게 이루어질 수 있으며, 세척수단이 적용됨에 따라 세척을 통한 분리조 내부의 경사판 등에 대한 세척 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 한 오폐수 처리용 가압부상조에 관한 것이다.

일반적으로 폐수처리란 물속에 용존 및 미립자상태로 존재하는 이물질을 제거하는 것을 말하며, 이물질을 화학약품 및 미생물 등 여러 가지 방법으로 고형화시키고 물리적방법을 이용하여 고형화된 이물질을 분리함으로써, 상등수와 슬러지로 분리해내는 과정을 말한다.

이러한 폐수처리 과정 중에 고형화된 이물질을 제거하는 방법에는 침전방법이 가장 일반적인 방법이지만 이 침전방법은 해당 시설의 설치를 위한 부지면적이 많이 차지하고, 침전된 퇴적물이 부패하여 다시 오폐수가 되는 단점이 있는바, 이러한 단점을 감안하여 가압부상을 이용한 기술이 개발되었다.

상기 가압부상의 원리는 대기압 상태에서 물속에 공기가 녹아 용존산소로 존재하고 있는바, 물을 용기에 넣어 압력을 올린 상태에서 공기를 주입하게 되면 공기가 대기압 상태보다 많이 녹아 들어가게 되어 용존되지 않고 분자상태로 물속에 존재하게 된다.

이러한 상태에서 압력을 대기압상태로 내리게 되면, 물속에 분자상태로 존재하던 공기가 다시 대기로 방출된다.

예를 들어, 가압수로서 수도꼭지를 틀면 하얀색의 우윳빛 수돗물이 나오는 경우가 있는데, 이는 물속에 공기가 분자상태로 존재하고 있기 때문이다.

이때, 가압수의 미세한 공기와 응집된 슬러지가 엉겨붙어 슬러지는 부력을 가지게 되어, 물 위로 부상을 하게 되고, 부상된 슬러지를 제거하게 된다.

이에 더하여, 가압부상조의 원리는 압력을 가한 상태로 처리할 배수에 공기를 용해시키고, 이를 대기중에 개방하면 배수중에 용해되어 있는 공기는 다수의 미세한 기포가 되어 상승하게 되고, 이때 기포가 물속의 부유물질 주위에 부착되어 결국 부유물은 물 위로 떠오르게 되어 제거되는 방법이다.

한편, 종래의 가압부상조의 종류를 보면, 용존공기부상법(DAF), 유도공기부상법(CAF), 공기부상법(Air Flotation), 진공부상법(Vaccum Flotation) 등이 있다.

여기서, 상기 용존공기 부상법은 전가압방식과 부분가압방식으로 나뉘어지고, 전가압방식은 오폐수 전체를 가압하여 부상시키는 방법이고, 부분가압방식은 처리수의 일부분만 순환시켜 슬러지를 부상시키는 방식으로서, 양자 모두 처리원리는 공기압축기나 이젝터를 이용하여 외부공기를 주입하는 동시에 가압수를 만들어 슬러지를 부상시키는 원리를 갖는다.

또한, 상기 유도공기부상법은 가압수로 원폐수의 처리수를 이용하며, 순환가압형식을 변형시켜 기포발생을 높여주기 위하여 음이온 세제를 투입하여 처리하는 방법이다.

그리고 상기 공기부상법은 송풍기와 산기관을 이용하는 방법으로서, 오폐수중에 공기를 강제 주입하여 미세공기와 입자상 물질을 동시에 부상시킬 수 있는 방법이다.

또한, 상기 진공부상법은 오폐수를 진공상태인 공간에 주입시키면 과포화된 공기방울이 용출되면서 입자상물질에 부착되어 입자상물질을 부상시키는 방법이다.

전술한 바와 같은 종래의 가압부상조들은 많이 사용되어온 시설이므로 관리가 용이하고, 미세기포를 발생시키기 위하여 여러 가지 매개체를 이용하므로 미세기포 발생이 용이하게 일어나는 장점이 있지만, 그 반대로 상기 미세기포의 발생에 의해 가압부상조 내의 흐름이 커져 물보다 비중이 큰 슬러지가 가라앉지 못하고 장시간 부유하게 되는 문제점이 발생하는 문제가 있었다.

또한, 부유한 이물질의 제거는 자연 배수흐름에 의존하는 경우가 많기 때문에 제거효율이 떨어지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 개선된 오폐수처리용 가압부상조가 개발되어 사용되고 있는 실정이다.

이러한 종래의 오폐수처리용 가압부상조는 분리조 내부로 미세기포를 공급하여 부유물을 미세기포와 함께 부상시킨 후 이를 제거하는 것으로서, 오폐수를 저장할 수 있도록 하면서 오폐수가 유입되는 유입구와 처리된 오폐수를 배출하는 배출구가 형성된 분리조; 상기 유입구에 근접하여 상기 분리조 내부로 미세기포를 분사하는 공급수단; 상기 분리조 상부에 설치되어 부상한 부유물을 회수하는 제거수단; 및 상기 분리조 하부에 설치되어 침전된 슬러지를 배출시키는 배출수단;으로 구성된다.

즉, 종래의 오폐수처리용 가압부상조는 상기 공급수단을 이용하여 분리조 내부로 미세기포를 공급하여 상기 미세기포가 부상하면서 응집된 부유물에 부착되어 제거하려는 부유물이 수면 위로 떠오르면 상기 제거수단을 통해 제거하는 한편, 상기 응집된 부유물의 비중이 커서 분리조의 바닥에 가라앉은 슬러지는 배출수단을 이용해 배출하는 것이다.

더욱이, 전술한 바와 같은 오폐수처리용 가압부상조는 공급수단을 통해 분리조 내부로 미세기포를 분사하는 과정에서, 가압순환펌프에 의한 미세기포 공급을 위한 운전압력이 조절되는데, 이러한 가압순환펌프의 운전압력은 분리조 내부로 인입되는 SS농도 변화에 비례하여 조절하되, 통상 분리조 측으로 미세기포를 공급안내하는 챔버로부터 여러 개로 분기되는 밸브를 조절하였다.

그러나 전술한 바와 같은 종래의 오폐수처리용 가압부상조는 분리조 내부로 미세기포를 공급하는 과정에서 오폐수 내에 빠른 유속이 발생하기 때문에 부유물뿐만 아니라 오폐수보다 비중이 큰 슬러지도 안정되지 못하고 오폐수 중에 떠다니는 문제점이 발생하고 있다.

또한, 상기 제거수단은 수면에서 발생하는 흐름에 의존하여 수면 위로 떠오른 부유물을 제거하도록 설치되어 있기 때문에 부유물의 제거가 쉽지 않은 문제점이 발생하고 있었다.

더욱이, 종래의 오폐수처리용 가압부상조에서, 가압순환펌프의 운전압력의 조절은 통상 챔버로부터 여러 개로 분기되는 밸브를 조절하였으나, 다수의 밸브를 통해 조절해야 하므로 가압순환펌프의 운전압력 조절이 용이하지 못하다는 문제가 있었다.

아울러, 종래의 오폐수처리용 가압부상조에서, 분리조 내로 유입되는 오폐수의 SS(suspended solid; 부유물) 농도가 낮은 경우에는 분리조로 유입되는 SS 농도가 높은 상태로 유입되도록 하여 오폐수의 SS 처리효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 요구가 발생하는 문제가 있었다.

또한, 종래의 오폐수처리용 가압부상조는 분리조 내부의 경사판에 대한 세척요구시 별도의 세척수단을 적용하여 세척하여야하므로 세척을 통한 유지관리가 용이하지 못하다는 문제가 있었다.

그러므로, 미세기포가 공급되는 분리조 내에서 슬러지의 침전과 부유물의 부상이 안정적으로 이루어지도록 함과 동시에 가압순환펌프의 운전압력의 조절이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 한편, 분리조로 유입되는 오폐수에 내포된 SS 농도를 높여 재유입되도록 함으로써 오폐수의 SS 처리효율을 극대화시킬 수 있으며, 아울러 세척수단이 적용되어 세척을 통한 분리조 내부의 경사판 등에 대한 세척 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 한 오폐수처리용 가압부상조에 대한 연구 및 개발이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록특허 제0576348호 2006.04.26.등록. 대한민국 등록특허 제0797197호 2008.01.16.등록. 대한민국 등록특허 제1334950호 2013.11.25.등록.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 분리조, 공급수단, 제거수단, 배출수단, 경사판, 승강벽을 포함하되 바이패스압력조절수단, 슬러지외부배출수단 및 세척수단을 더 포함함으로써 바이패스압력조절수단을 통해 미세기포가 공급되는 분리조 내에서 슬러지의 침전과 부유물의 부상이 안정적으로 이루어지도록 함과 동시에 가압순환펌프의 운전압력의 조절이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 오폐수 처리용 가압부상조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 분리조, 공급수단, 제거수단, 배출수단, 경사판, 승강벽을 포함하되 바이패스압력조절수단, 슬러지외부배출수단 및 세척수단을 더 포함함으로써 세척수단이 적용됨에 따라 세척을 통한 분리조 내부의 경사판 등에 대한 세척 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조는 오폐수를 저장할 수 있도록 하면서 오폐수가 유입되는 유입구와 처리된 오폐수를 배출하는 배출구가 형성된 분리조; 일단이 상기 유입구에 근접하도록 연결되어, 상기 분리조 일 측으로부터 분리조 타 측인 유입구에 근접하는 측을 통해 리턴되는 오폐수에 미세기포가 내포되면서 분리조의 내부로 미세기포를 내포하는 오폐수를 분사 공급하는 공급수단; 상기 분리조 상부에 설치되어 부상한 부유물을 회수하는 제거수단; 상기 분리조 하부에 설치되어 침전된 슬러지를 배출시키는 배출수단; 상기 분리조 내부에 설치되고, 상기 유입구를 통한 오폐수의 유입과 상기 공급수단을 통해 미세기포를 내포하면서 리턴되어 공급되는 오폐수의 공급에 따른 오폐수 흐름을 안정화시키도록 임의의 경사각으로 일정간격 이격되게 배열되는 다수 개의 경사판; 상기 분리조의 제거수단과 배출구 사이를 구획하면서 일 측 하부를 통해 상기 분리조 내측 하부의 처리된 오폐수가 유입되어 상기 분리조의 배출구를 통해 배출되도록 하되, 높이 조절을 통해 처리된 오폐수의 배출 수위를 조절하도록 형성된 승강벽; 상기 공급수단의 가압순환펌프의 토출 측 순환라인과 연결되는 측에 바이패스압력조절관을 통해 연결되며, 가압순환펌프를 통한 분리조 측으로의 미세기포를 내포하면서 리턴되어 공급되는 오폐수의 분사 공급량 및 분사 공급압력을 조절하는 바이패스압력조절수단; 및 상기 배출수단의 일 측에 연결되어 배출수단을 통해 배출안내되는 슬러지를 외부로 배출시키는 슬러지외부배출수단을 포함하는 구성으로 이루어진다.

여기서, 상기 공급수단은 분리조 하부 영역에 연결되되 분리조 내부의 오폐수를 배출시켜 다시 유입구를 거쳐 유입되도록 순환시키는 순환라인과, 상기 순환라인 상에 설치되며, 상기 순환라인을 거치는 오폐수에 미세기포가 혼합되도록 하여 유입구 측으로 압송하기 위하여 에어콤프레서를 포함하는 펌프 구조로 제공되는 가압순환펌프 및 상기 순환라인의 상기 유입구와 연결되는 측에 구비되며, 상기 가압순환펌프에 의해 압송되는 미세기포를 내포하는 오폐수를 상기 유입구 측으로 공급안내하는 챔버를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제거수단은 상기 분리조 상부에 설치되는 컨베이어와, 상기 컨베이어에 일정간격을 가지고 설치되어 상기 컨베이어에 의해 회전하면서 부유물을 긁어내는 스크레이퍼 및 상기 스크레이퍼에 의해 걷어지는 부유물을 상기 분리조 외부로 배출시키기 위한 가이드패널을 포함하는 것이 양호하다.

그리고 상기 배출수단은 상기 분리조 하부에 설치되어, 모터와 감속기에 의해 회전하는 배출스크류로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경사판은 상기 분리조 내부에 설치되며, 수평방향으로 산과 골이 반복되는 다수의 판으로 제공되는 것이 양호하다.

한편, 상기 승강벽은 상기 분리조의 배출구가 형성되는 상부 일 측에 설치되어 높이조절을 통해 처리된 오폐수의 배출 수위를 조절하되, 상기 분리조의 배출구가 형성되는 상부 일 측의 내부 바닥에 고정설치되는 제1벽체와, 상기 제1벽체의 일 측에 밀착된 상태로 승강하도록 형성된 제2벽체와, 상기 제2벽체와 하단이 연결되어 상기 제2벽체의 승강높이를 조절하는 승강샤프트 및 상기 승강샤프트의 상단에 구비되어, 회전을 통해 상기 승강샤프트를 승강 조절하는 승강조절핸들을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 바이패스압력조절수단은 상기 분리조의 상기 승강벽이 설치되는 측 하부로부터 상기 공급수단의 가압순환펌프 토출 측 순환라인에 걸쳐 연결되는 바이패스압력조절관 및 상기 바이패스압력조절관의 상기 공급수단의 가압순환펌프 토출 측 순환라인과 연결되는 측에 설치되며, 상기 분리조포부터 리턴되어 상기 가압순환펌프를 통해 미세기포가 내포되면서 상기 분리조 내부로 분사공급되는 오폐수의 분사공급량과 분사공급압력에 대한 조절을 위해 선택적으로 상기 분리조로부터 리턴되어 상기 가압순환펌프를 통해 미세기포가 내포되면서 상기 분리조 내부로 분사공급된느 오폐수를 일정량만큼 상기 바이패스압력조절관을 거쳐 상기 분리조 측으로 바이패스되도록 조절되는 한편, 볼 밸브 타입으로 제공되는 압력조절밸브를 포함하는 것이 양호하다.

이때, 상기 바이패스압력조절수단은

상기 분리조 내부의 오폐수에 대하여 상기 바이패스압력조절관을 거쳐 상기 공급수단의 가압순환펌프 토출 측의 순환라인 측으로 역유입되는 것이 방지될 수 있도록, 상기 바이패스압력조절관 상의 상기 압력조절밸브와 상기 공급수단의 가압순환펌프 토출 측의 순환라인과 연결되는 측 사이에 설치되는 체크밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬러지외부배출수단은 상기 배출수단의 일 측으로부터 일정길이 연장되는 이송관과, 상기 이송관의 단부에 설치되는 배출펌프 및 상기 배출펌프로부터 배출안내되는 오폐수를 외부로 배출하는 외부배출라인을 포함하는 것이 양호하다.

그리고 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조는 상기 유입구 내부 및 상기 경사판의 상, 하부 측에 대한 공압을 통한 세척이 이루어지도록 하는 세척수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 세척수단은 상기 분리조 내부의 경사판 상단을 지지하되, 중공의 파이프 타입으로 제공되며, 하부에 분사공이 일정간격을 가지고 관통형성되는 상부지지봉과, 상기 경사판 하단을 지지하되, 중공의 파이프 타입으로 제공되며, 상부에 분사공이 일정간격을 가지고 관통형성되는 하부지지봉과, 상기 분리조의 유입구 외측에 설치되며, 압축공기를 발생시키는 공기압축기 및 상기 공기압축기와 연결되어 압축공기를 증압시켜 증압된 압축공기를 생성시키며, 생성된 증압된 압축공기를 상기 유입구 내부, 상부지지봉의 분사공 및 하부지지봉의 분사공 중 적어도 어느 한 곳 이상으로 선택적으로 분사되도록 하는 증압압축기를 포함하는 것이 양호하다.

더욱이, 상기 증압압축기는 합성고무로 제작되어 내부에 관통된 나선형 압축챔버를 갖는 원통형 고정자와, 외주면에 나선형 돌기를 갖고 상기 원통형 고정자의 나선형 압축챔버에 회전 가능하게 삽입돼 있는 회전자와, 상기 원통형 고정자의 외주면에 결합되어 있는 원통슬리브를 포함하며, 상기 회전자의 회전시 증압된 고압의 압축공기가 발생하여, 증압된 압축공기가 상기 유입구 내부, 상기 상부지지봉의 분사공, 상기 하부지지봉의 분사공을 통해 유입구 내부와 경사판의 상, 하측으로 분사되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 분리조, 공급수단, 제거수단, 배출수단, 경사판, 승강벽을 포함하되 바이패스압력조절수단, 슬러지외부배출수단 및 세척수단을 더 포함함으로써 바이패스압력조절수단을 통해 미세기포가 공급되는 분리조 내에서 슬러지의 침전과 부유물의 부상이 안정적으로 이루어지도록 함과 동시에 가압순환펌프의 운전압력의 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.

둘째, 분리조, 공급수단, 제거수단, 배출수단, 경사판, 승강벽을 포함하되 바이패스압력조절수단, 슬러지외부배출수단 및 세척수단을 더 포함함으로써 세척수단이 적용됨에 따라 세척을 통한 분리조 내부의 경사판 등에 대한 세척 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조를 나타낸 정 단면예시도.
도 2는 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조의 요부인 세척수단의 설치구조를 나타낸 요부 구성도.
도 3은 도 2에서의 세척수단의 요부인 증압압축기를 나타낸 요부 단면구성도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조의 사용상태로서, 오폐수가 바이패스 되는 흐름, 바이패스 되어 재유입된 오폐수로부터 부유 이물질의 부상되는 흐름, 바이패스 되어 재유입된 오폐수로부터 슬러지가 침전되는 흐름, 침전되는 슬러지에 대한 응집반응조 측으로의 리턴 배출되는 흐름에 대한 순차적인 흐름 순서를 나타낸 사용상태 단면예시도.
도 6은 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조의 요부인 다른 실시예에 따른 분리조의 벽체부분에 대한 단면 구조를 나타낸 요부 단면예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조를 나타낸 정 단면예시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조의 요부인 세척수단의 설치구조를 나타낸 요부 구성도이다.

도 3은 도 2에서의 세척수단의 요부인 증압압축기를 나타낸 요부 단면구성도이며, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조의 사용상태로서, 오폐수가 바이패스 되는 흐름, 바이패스 되어 재유입된 오폐수로부터 부유 이물질의 부상되는 흐름, 바이패스 되어 재유입된 오폐수로부터 슬러지가 침전되는 흐름, 침전되는 슬러지에 대한 응집반응조 측으로의 리턴 배출되는 흐름에 대한 순차적인 흐름 순서를 나타낸 사용상태 단면예시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조의 요부인 다른 실시예에 따른 분리조의 벽체부분에 대한 단면 구조를 나타낸 요부 단면예시도이다.

도 1 내지 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오폐수 처리용 가압부상조는 크게 분류하면, 분리조(100), 공급수단(200), 제거수단(300), 배출수단(400), 다수 개의 경사판(500), 승강벽(600), 바이패스압력조절수단(700) 및 슬러지외부배출수단(800)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 분리조(100)는 오폐수를 저장할 수 있도록 하면서 오폐수가 유입되는 유입구(110)와 처리된 오폐수를 배출하는 배출구(120)가 형성되는 것이다.

또한, 상기 공급수단(200)은 일단이 상기 유입구(110)에 근접하도록 연결되어, 상기 분리조(100) 내부로 미세기포를 분사하는 것이다.

그리고 상기 제거수단(300)은 상기 분리조(100) 상부에 설치되어 부상한 부유물을 회수하는 것이다.

또한, 상기 배출수단(400)은 상기 분리조(100) 하부에 설치되어 침전된 슬러지를 배출시키는 것이다.

그리고 상기 다수 개의 경사판(500)은 상기 분리조(100) 내부에 설치되고, 상기 유입구(110)를 통한 오폐수의 유입과 상기 공급수단(200)을 통해 미세기포를 내포하면서 리턴되어 공급되는 오폐수의 공급에 따른 오폐수 흐름을 안정화시키도록 임의의 경사각으로 일정간격 이격되게 배열되는 것이다.

다시 말하면, 상기 경사판(500)은 상기 분리조(100) 내부에 설치되며, 수평방향으로 산과 골이 반복되는 다수의 판으로 제공되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 승강벽(600)은 상기 분리조(100)의 제거수단(300)과 배출구(120) 사이를 구획하면서 일 측 하부를 통해 상기 분리조(100) 내측 하부의 처리된 오폐수가 유입되어 상기 분리조(100)의 배출구(120)를 통해 배출되도록 하되, 높이 조절을 통해 처리된 오폐수의 배출 수위를 조절하도록 형성되는 것이다.

또한, 상기 바이패스압력조절수단(700)은 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220)의 토출 측 순환라인(210)과 연결되는 측에 바이패스압력조절관(710)을 통해 연결되며, 가압순환펌프(220)를 통한 분리조(100) 측으로의 미세기포를 내포하면서 리턴되어 공급되는 오폐수의 분사 공급량 및 분사 공급압력을 조절하는 것이다.

그리고 상기 슬러지외부배출수단(800)은 상기 배출수단(400)의 일 측에 연결되어 배출수단(400)을 통해 배출 안내되는 슬러지를 외부로 배출시키는 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조에서, 특히 상기 공급수단(200)은 분리조(100) 하부 영역에 연결되되 분리조(100) 내부의 오폐수를 배출시켜 다시 유입구(110)를 거쳐 유입되도록 순환시키는 순환라인(210)과, 상기 순환라인(210) 상에 설치되며, 상기 순환라인(210)을 거치는 오폐수에 미세기포가 혼합되도록 하여 유입구(110) 측으로 압송하기 위하여 에어콤프레서를 포함하는 펌프 구조로 제공되는 가압순환펌프(220) 및 상기 순환라인(210)의 상기 유입구(110)와 연결되는 측에 구비되며, 상기 가압순환펌프(220)에 의해 압송되는 미세기포를 내포하는 오폐수를 상기 유입구(110) 측으로 공급안내하는 챔버(230)를 포함하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조에서의, 상기 제거수단(300)은 상기 분리조(100) 상부에 설치되는 컨베이어(310)와, 상기 컨베이어(310)에 일정간격을 가지고 설치되어 상기 컨베이어(310)에 의해 회전하면서 부유물을 긁어내는 스크레이퍼(320) 및 상기 스크레이퍼(320)에 의해 걷어지는 부유물을 상기 분리조(100) 외부로 배출시키기 위한 가이드패널(330)을 포함하는 것이 바람직한 것이다.

또한, 상기 배출수단(400)은 도면으로 구체적으로 도시하지는 않았으나 통상의 오폐수 처리용 가압부상조에 적용되는 배출수단과 마찬가지로서, 상기 분리조(100) 하부에 설치되어, 모터와 감속기에 의해 회전하는 배출스크류로 구성되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조에서, 상기 승강벽(600)은 제1벽체(610)와, 제2벽체(620)와, 승강샤프트(630) 및 승강조절핸들(640)을 포함한다.

상세히, 상기 제1벽체(610)는 상기 분리조(100)의 배출구가 형성되는 상부 일 측에 설치되어 높이조절을 통해 처리된 오폐수의 배출 수위를 조절하되, 상기 분리조(100)의 배출구(120)가 형성되는 상부 일 측의 내부 바닥에 고정설치되는 것이다.

또한, 상기 제2벽체(620)는 상기 제1벽체(610)의 일 측에 밀착된 상태로 승강하도록 형성되는 것이다.

그리고 상기 승강샤프트(630)는 상기 제2벽체(620)와 하단이 연결되어 상기 제2벽체(620)의 승강높이를 조절하는 것이다.

또한, 상기 승강조절핸들(640)은 상기 승강샤프트(630)의 상단에 구비되어, 회전을 통해 상기 승강샤프트(630)를 승강 조절하는 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조에서의 요부인 상기 바이패스압력조절수단(700)은 상기 분리조(100)의 상기 승강벽(600)이 설치되는 측 하부로부터 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220) 토출 측 순환라인(210)에 걸쳐 연결되는 바이패스압력조절관(710) 및

상기 바이패스압력조절관(710)의 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220) 토출 측 순환라인(210)과 연결되는 측에 설치되며, 상기 분리조(100)로부터 리턴되어 상기 가압순환펌프(220)를 통해 미세기포가 내포되면서 상기 분리조(100) 내부로 분사공급되는 오폐수의 분사공급량과 분사공급압력에 대한 조절을 위해 선택적으로 상기 분리조(100)로부터 리턴되어 상기 가압순환펌프(220)를 통해 미세기포가 내포되면서 상기 분리조(100) 내부로 분사공급되는 오폐수를 일정량만큼 상기 바이패스압력조절관(710)을 거쳐 상기 분리조(100) 측으로 바이패스되도록 조절되는 한편, 볼 밸브 타입으로 제공되는 압력조절밸브(720)를 포함한다.

상기와 같은 바이패스압력조절수단(700)은 특히, 상기 분리조(100) 내부의 오폐수에 대하여 상기 바이패스압력조절관(710)을 거쳐 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220) 토출 측의 순환라인(210) 측으로 역유입되는 것이 방지될 수 있도록 하는 것이 중요하다.

이를 위하여, 상기 바이패스압력조절수단(700)은 상기 바이패스압력조절관(710) 상의 상기 압력조절밸브(720)와 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220) 토출 측의 순환라인(210)과 연결되는 측 사이에 설치되는 체크밸브(730)를 더 포함하는 것이 바람직한 것이다.

앞서 설명한 바와 같은 바이패스압력조절수단(700)에 의해, 가압순환펌프(220)를 통한 분리조(100) 측으로의 미세기포를 내포하면서 리턴되어 공급되는 오폐수의 분사 공급량 및 분사 공급압력을 조절될 수 있는 것이며, 다시 말하면 바이패스압력조절수단(700)에 의해 가압순환펌프(220)의 운전압력의 조절이 용이하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조에서의 다른 요부인 상기 슬러지외부배출수단(800)은 이송관(810)과, 배출펌프(820) 및 외부배출라인(830)을 포함한다.

상세히, 상기 이송관(810)은 상기 배출수단(400)의 일 측으로부터 일정길이 연장되는 것이다.

그리고 상기 배출펌프(820)는 상기 이송관(810)의 단부에 설치되며, 상기 이송관(810)을 통해 이송안내되는 침전된 슬러지를 외부 측으로 압송을 위해 펌핑 작동되는 것이다.

또한, 상기 외부배출라인(830)은 상기 배출펌프(820)로부터 압송을 통해 배출안내되는 오폐수를 외부로 배출하는 것이다.

즉, 상기 외부배출라인(830)은 상기 배출펌프(820)의 펌핑을 통해 상기 이송관(810)을 거쳐 안내되는 침전된 슬러지에 대하여 외부로 배출 안내되도록 하는 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조는 상기 유입구(110) 내부 및 상기 경사판(500)의 상, 하부 측에 대한 공압을 통한 세척이 이루어지도록 하는 세척수단(900)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 세척수단(900)은 크게 분류하면, 상부지지봉(910)과, 하부지지봉(920)과, 공기압축기(930) 및 증압압축기(940)를 포함한다.

여기서, 상기 상부지지봉(910)은 상기 분리조(100) 내부의 경사판(500) 상단을 지지하되, 중공의 파이프 타입으로 제공되며, 하부에 분사공(911)이 일정간격을 가지고 관통형성되는 것이다.

또한, 상기 하부지지봉(920)은 상기 경사판(500) 하단을 지지하되, 중공의 파이프 타입으로 제공되며, 상부에 분사공(921)이 일정간격을 가지고 관통형성되는 것이다.

그리고 상기 공기압축기(930)는 상기 분리조(100)의 유입구(110) 외측에 설치되며, 압축공기를 발생시키는 것이다.

또한, 상기 증압압축기(940)는 상기 공기압축기(930)와 연결되어 압축공기를 증압시켜 증압된 압축공기를 생성시키며, 생성된 증압된 압축공기를 상기 유입구(110) 내부, 상부지지봉(910)의 분사공(911) 및 하부지지봉(920)의 분사공(921) 중 적어도 어느 한 곳 이상으로 선택적으로 분사되도록 하는 것이다.

이때, 상기 증압압축기(940)는 합성고무로 제작되어 내부에 관통된 나선형 압축챔버(941a)를 갖는 원통형 고정자(941)와, 외주면에 나선형 돌기(942a)를 갖고 상기 원통형 고정자(941)의 나선형 압축챔버(941a)에 회전 가능하게 삽입돼 있는 회전자(942)와, 상기 원통형 고정자(941)의 외주면에 결합되어 있는 원통슬리브(943)를 포함하는 것이 바람직하다.

특히, 상기와 같은 구성으로 이루어진 증압압축기(940)는 상기 회전자(942)의 회전시 증압된 고압의 압축공기가 발생하여, 증압된 압축공기가 상기 유입구(110) 내부, 상기 상부지지봉(910)의 분사공(911), 상기 하부지지봉(920)의 분사공(921)을 통해 유입구(110) 내부와 경사판(500)의 상, 하측으로 분사되도록 하는 것이 바람직한 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조에 의하면, 분리조, 공급수단, 제거수단, 배출수단, 경사판, 승강벽을 포함하되 바이패스압력조절수단, 슬러지외부배출수단 및 세척수단을 더 포함함으로써 바이패스압력조절수단을 통해 미세기포가 공급되는 분리조 내에서 슬러지의 침전과 부유물의 부상이 안정적으로 이루어지도록 함과 동시에 가압순환펌프의 운전압력의 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.

더욱이, 분리조, 공급수단, 제거수단, 배출수단, 경사판, 승강벽을 포함하되 바이패스압력조절수단, 슬러지외부배출수단 및 세척수단을 더 포함함으로써 세척수단이 적용됨에 따라 세척을 통한 분리조 내부의 경사판 등에 대한 세척 및 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

또한, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 오폐수 처리용 가압부상조는 상기 분리조(100)의 벽체부분은 단열구조가 적용될 수 있는 것이다.

이를 위하여, 상기 분리조(100)의 벽체부분은 한 쌍의 메인판재(101) 사이에 단열블록(102)이 개재되는 다층의 판 상 구조를 갖는 벽체로 적용된다.

이때, 상기 단열블록(102)은 바텀애시 50중량%와, 플라이애시 10중량%와, 유리비드 5중량%와, 점토애시 15중량%와, 흑연애시 10중량%와, 규산소다 5중량%와 보조첨가제 5중량%를 준비 및 혼합 믹싱하여 단열재 재료를 얻으며, 지그재그 형 판 상의 보강판(미도시)을 준비하는 재료 준비과정과, 준비된 재료 중, 보강판(미도시)을 틀의 중앙부분에 배치되도록 한 후 틀에 단열재 재료를 수용 및 프레스로 가압하여 일정 두께와 일정 폭을 갖는 바 타입의 블록 형태로 성형하는 성형과정과, 성형된 블록을 건조로를 통과시키면서 80~450℃의 온도에서 25분 동안 건조를 수행하는 건조과정과, 건조된 블록을 900~1300℃의 소성로에서 35분 동안 소성하는 소성과정 및 소성된 블록을 10분 동안 질소 냉각하는 냉각과정을 수행하여 얻는 단열블록으로 제공되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 보강판(미도시)은 구체적으로 도시하지는 않았으나, 도 6의 단열블록(102)의 두께방향 중앙부분에 배치되는 것이다.

더욱이, 상기 단열블록(102)은 상기 재료 준비과정에서, 바텀애시 50중량%는 0.3이하~5mm의 입도를 고르게 혼합하여 구성하되, 바텀애시 100중량%에 대하여, 4.75~5mm 10중량%와, 4.75~2.36mm 40중량%와, 2.36~1.18mm 30중량%와, 1.18~0.6mm 10중량%와, 0.6~0.3mm이하 10중량%를 혼합 조성하여 구성되는 것이 더욱 바람직한 것이다.

즉, 전술한 바와 같은 분리조(100)의 벽체부분에 대한 단열구조가 적용됨으로써 분리조에 대한 벽체를 개선함에 따라 장치의 단열효능을 극대화시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 분리조 110: 유입구
120: 배출구 200: 공급수단
210: 순환라인 220: 가압순환펌프
230: 챔버 300: 제거수단
310: 컨베이어 320: 스크레이퍼
330: 가이드패널 400: 배출수단
500: 경사판 600: 승강벽
610: 제1벽체 620: 제2벽체
630: 승강샤프트 640: 승강조절핸들
700: 바이패스압력조절수단 710: 바이패스압력조절관
720: 압력조절밸브 730: 체크밸브
800: 슬러지외부배출수단 810: 이송관
820: 배출펌프 830: 외부배출라인
900: 세척수단 910: 상부지지봉
911: 분사공 920: 하부지지봉
921: 분사공 930: 공기압축기
940: 증압압축기 941: 고정자
941a: 압축챔버 942: 회전자
942a: 돌기 943: 원통슬리브

Claims

오폐수를 저장할 수 있도록 하면서 오폐수가 유입되는 유입구(110)와 처리된 오폐수를 배출하는 배출구(120)가 형성된 분리조(100);
일단이 상기 유입구(110)에 근접하도록 연결되어, 상기 분리조(100) 일 측으로부터 분리조(100) 타 측인 유입구(110)에 근접하는 측을 통해 리턴되는 오폐수에 미세기포가 내포되면서 분리조(100)의 내부로 미세기포를 내포하는 오폐수를 분사 공급하는 공급수단(200);
상기 분리조(100) 상부에 설치되어 부상한 부유물을 회수하는 제거수단(300);
상기 분리조(100) 하부에 설치되어 침전된 슬러지를 배출시키는 배출수단(400);
상기 분리조(100) 내부에 설치되고, 상기 유입구(110)를 통한 오폐수의 유입과 상기 공급수단(200)을 통해 미세기포를 내포하면서 리턴되어 공급되는 오폐수의 공급에 따른 오폐수 흐름을 안정화시키도록 임의의 경사각으로 일정간격 이격되게 배열되는 다수 개의 경사판(500);
상기 분리조(100)의 제거수단(300)과 배출구(120) 사이를 구획하면서 일 측 하부를 통해 상기 분리조(100) 내측 하부의 처리된 오폐수가 유입되어 상기 분리조(100)의 배출구(120)를 통해 배출되도록 하되, 높이 조절을 통해 처리된 오폐수의 배출 수위를 조절하도록 형성된 승강벽(600);
상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220)의 토출 측 순환라인(210)과 연결되는 측에 바이패스압력조절관(710)을 통해 연결되며, 가압순환펌프(220)를 통한 분리조(100) 측으로의 미세기포를 내포하면서 리턴되어 공급되는 오폐수의 분사 공급량 및 분사 공급압력을 조절하는 바이패스압력조절수단(700); 및
상기 배출수단(400)의 일 측에 연결되어 배출수단(400)을 통해 배출 안내되는 슬러지를 외부로 배출시키는 슬러지외부배출수단(800)을 포함하고,
상기 바이패스압력조절수단(700)은,
상기 분리조(100)의 상기 승강벽(600)이 설치되는 측 하부로부터 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220) 토출 측 순환라인(210)에 걸쳐 연결되는 바이패스압력조절관(710);
상기 바이패스압력조절관(710)의 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220) 토출 측 순환라인(210)과 연결되는 측에 설치되며, 상기 분리조(100)로부터 리턴되어 상기 가압순환펌프(220)를 통해 미세기포가 내포되면서 상기 분리조(100) 내부로 분사공급되는 오폐수의 분사공급량과 분사공급압력에 대한 조절을 위해 선택적으로 상기 분리조(100)로부터 리턴되어 상기 가압순환펌프(220)를 통해 미세기포가 내포되면서 상기 분리조(100) 내부로 분사공급되는 오폐수를 일정량만큼 상기 바이패스압력조절관(710)을 거쳐 상기 분리조(100) 측으로 바이패스되도록 조절되는 한편, 볼 밸브 타입으로 제공되는 압력조절밸브(720); 및
상기 분리조(100) 내부의 오폐수에 대하여 상기 바이패스압력조절관(710)을 거쳐 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220) 토출 측의 순환라인(210) 측으로 역유입되는 것이 방지될 수 있도록, 상기 바이패스압력조절관(710) 상의 상기 압력조절밸브(720)와 상기 공급수단(200)의 가압순환펌프(220) 토출 측의 순환라인(210)과 연결되는 측 사이에 설치되는 체크밸브(730);를 포함하며,
상기 유입구(110) 내부 및 상기 경사판(500)의 상, 하부 측에 대한 공압을 통한 세척이 이루어지도록 하는 세척수단(900)을 더 포함하고,
상기 세척수단(900)은,
상기 분리조(100) 내부의 경사판(500) 상단을 지지하되, 중공의 파이프 타입으로 제공되며, 하부에 분사공(911)이 일정간격을 가지고 관통형성되는 상부지지봉(910)과,
상기 경사판(500) 하단을 지지하되, 중공의 파이프 타입으로 제공되며, 상부에 분사공(921)이 일정간격을 가지고 관통형성되는 하부지지봉(920)과,
상기 분리조(100)의 유입구(110) 외측에 설치되며, 압축공기를 발생시키는 공기압축기(930) 및
상기 공기압축기(930)와 연결되어 압축공기를 증압시켜 증압된 압축공기를 생성시키며, 생성된 증압된 압축공기를 상기 유입구(110) 내부, 상부지지봉(910)의 분사공(911) 및 하부지지봉(920)의 분사공(921) 중 적어도 어느 한 곳 이상으로 선택적으로 분사되도록 하는 증압압축기(940)를 포함하며,
상기 상부지지봉(910)과 하부지지봉(920)은 분리조(100)에 공급된 하폐수의 수중에 위치되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리용 가압부상조.
제1항에 있어서,
상기 공급수단(200)은 분리조(100) 하부 영역에 연결되되 분리조(100) 내부의 오폐수를 배출시켜 다시 유입구(110)를 거쳐 유입되도록 순환시키는 순환라인(210)과,
상기 순환라인(210) 상에 설치되며, 상기 순환라인(210)을 거치는 오폐수에 미세기포가 혼합되도록 하여 유입구(110) 측으로 압송하기 위하여 에어콤프레서를 포함하는 펌프 구조로 제공되는 가압순환펌프(220) 및
상기 순환라인(210)의 상기 유입구(110)와 연결되는 측에 구비되며, 상기 가압순환펌프(220)에 의해 압송되는 미세기포를 내포하는 오폐수를 상기 유입구(110) 측으로 공급안내하는 챔버(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리용 가압부상조.
제1항에 있어서,
상기 제거수단(300)은 상기 분리조(100) 상부에 설치되는 컨베이어(310)와,
상기 컨베이어(310)에 일정간격을 가지고 설치되어 상기 컨베이어(310)에 의해 회전하면서 부유물을 긁어내는 스크레이퍼(320) 및
상기 스크레이퍼(320)에 의해 걷어지는 부유물을 상기 분리조(100) 외부로 배출시키기 위한 가이드패널(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리용 가압부상조.
제1항에 있어서,
상기 배출수단(400)은 상기 분리조(100) 하부에 설치되어, 모터와 감속기에 의해 회전하는 배출스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리용 가압부상조.
제1항에 있어서,
상기 경사판(500)은 상기 분리조(100) 내부에 설치되며, 수평방향으로 산과 골이 반복되는 다수의 판으로 제공되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리용 가압부상조.
제1항에 있어서,
상기 승강벽(600)은 상기 분리조(100)의 배출구가 형성되는 상부 일 측에 설치되어 높이조절을 통해 처리된 오폐수의 배출 수위를 조절하되, 상기 분리조(100)의 배출구(120)가 형성되는 상부 일 측의 내부 바닥에 고정설치되는 제1벽체(610)와,
상기 제1벽체(610)의 일 측에 밀착된 상태로 승강하도록 형성된 제2벽체(620)와,
상기 제2벽체(620)와 하단이 연결되어 상기 제2벽체(620)의 승강높이를 조절하는 승강샤프트(630) 및
상기 승강샤프트(630)의 상단에 구비되어, 회전을 통해 상기 승강샤프트(630)를 승강 조절하는 승강조절핸들(640)을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리용 가압부상조.
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제1항에 있어서,
상기 슬러지외부배출수단(800)은 상기 배출수단(400)의 일 측으로부터 일정길이 연장되는 이송관(810)과,
상기 이송관(810)의 단부에 설치되는 배출펌프(820) 및
상기 배출펌프(820)로부터 배출안내되는 오폐수를 외부로 배출하는 외부배출라인(830)을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리용 가압부상조.
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제1항에 있어서,
상기 증압압축기(940)는 합성고무로 제작되어 내부에 관통된 나선형 압축챔버(941a)를 갖는 원통형 고정자(941)와,
외주면에 나선형 돌기(942a)를 갖고 상기 원통형 고정자(941)의 나선형 압축챔버(941a)에 회전 가능하게 삽입돼 있는 회전자(942)와,
상기 원통형 고정자(941)의 외주면에 결합되어 있는 원통슬리브(943)를 포함하며,
상기 회전자(942)의 회전시 증압된 고압의 압축공기가 발생하여, 증압된 압축공기가 상기 유입구(110) 내부, 상기 상부지지봉(910)의 분사공(911), 상기 하부지지봉(920)의 분사공(921)을 통해 유입구(110) 내부와 경사판(500)의 상, 하측으로 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리용 가압부상조.
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