KR102382837B1 - 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치 - Google Patents

오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원통 형상의 상부몸체와 상기 상부몸체의 하부에 구비되는 것으로 하부로 갈수록 직경이 점차 감소하는 원추 형상의 하부몸체를 포함하는 몸체부; 상기 몸체부의 상부 측면에 구비되는 유입관; 상기 몸체부의 하부에 구비되는 배출구; 상기 몸체부의 내부에서 상기 상부몸체의 상면 중앙을 관통하여 외측으로 연장되는 배출관; 유량조절수단: 내부몸체:를 포함하고, 상기 유입관을 통해 상기 몸체부 내부로 유입된 오폐수는 원심력에 의한 외부선회류를 형성하면서 하강하고, 상기 하강하는 오폐수에 포함된 부유물은 응집되어 상기 오폐수와 함께 상기 배출구를 통해 배출되고, 나머지 오폐수는 내부선회류를 형성하면서 상승하여 상기 배출관으로 배출되는 것을 특징으로 하는 오폐수용 사이클론 여과장치이다.
본 발명은 사이클론의 구조를 개선함으로써 여과효율이 획기적으로 개선되고, 오폐수용 사이클론 여과장치의 배출구에 유량조절수단을 구비함으로써, 오폐수의 변화하는 수온, 점도 등에 적합하게 부유물을 효율적으로 제거할 수 있으며, 또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 내부에 내부몸체를 구비함으로써, 부유물 제거 효율을 높일 수 있다.

Description

오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치{Cyclone separator for wasterwater and Apparatus monitoring wastewater using the same}
본 발명은 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오폐수를 특수형상의 사이클론에 의해 여과시키고 이를 오폐수 처리시설에서의 오폐수 수질 감시에 적용한 오폐수용 사이클론 여과장치 및 오폐수 수질 감시장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업 현장이나 농축산 현장 등에서 발생된 오폐수는 대규모의 오폐수처리시설을 이용하게 된다. 상기 오폐수처리시설은 오폐수에 포함된 온갖 이물질인 고형물, 유기물, 질소, 인 등을 처리함에 있어서는 물리적, 화학적 및 생물학적 방법이 병행되고 있다.
또한, 국내의 공공하수처리시설을 비롯한 오폐수처리시설은 배출되는 방류수에 대한 수질TMS(원격감시시스템)를 통해 수질을 측정 감시하고 있다.
상기 수질원격감시시스템(TMS; Tele-Metering System)은 오폐수처리시설을 통해 처리된 처리수를 배출시키는 방류수를 원격으로 감시하여 방류수에 포함되어 배출되는 오염 물질을 측정하고, 이를 통해 폐수 배출을 규제할 수 있도록 구성되어 있다.
그러나 상기 수질원격감시시스템은 오폐수처리시설을 통해 처리된 방류수를 감시하므로 처리된 방류수의 수질이 비정상적 현상으로 나타난 이후에야 수질 처리공정에 대처하므로 선제적으로 적절한 수질관리를 할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 몇몇 하수처리시설에서는 처리시설 유입부에 수질 자동감시장치를 설치하기도 하였으나, 측정장치의 센서오염 등으로 지속적인 유지관리 불능에 의해 현재는 미사용 상태로 방치되거나 철거되고 있는 실정이다.
또한, 공장에서의 악성 폐수 방출은 감시원의 감시가 취약한 시간에 몰래 이루어지는 경우가 많고, 이러한 악성 폐수의 유입에도 사전에 이상 수질을 인지하지 못하므로 오폐수 처리시설을 거쳐 하천에 방류하는 시점에서 이를 처리하기에는 한계가 있으므로 적절한 수질관리에 대한 대처가 불가능한 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 출원의 발명자가 선출원하여 등록된 대한민국 등록특허공보 제10-2156126호에 오폐수 수질관리용 전처리장치가 개시되어 있다. 이 종래기술은 오폐수 배출원의 배출관(P)을 통해 오폐수가 유입되는 폐수유입로와, 상기 폐수유입로에서 유입되는 오폐수를 정화시키는 처리시설, 및 상기 처리시설에 구비되어 정화처리된 방류수를 방류시키는 방류로로 이루어지는 오폐수처리시설의 전처리장치에 있어서, 상기 폐수유입로 내부의 오폐수중(水中)에 설치되어 부유물을 여과하도록 각 면부에 다수의 통공이 구비되는 중공의 망체와; 상기 망체의 내부에 설치되어 상기 망체를 통과하는 오폐수가 유입되고 이에 함유된 고형물을 필터링하여 비중이 큰 것은 상기 폐수유입로로, 비중이 작은 것은 상부측으로 각각 여과하여 배출하는 1단사이클론;을 포함하는 여과장치; 상기 여과장치와 연결되며 모터펌프 의해 공급되어 비중이 큰 것은 상기 폐수유입로으로, 비중이 작은 것은 상부측으로 각각 여과하여 배출하는 제1정화사이클론; 상기 제1정화사이클론과 연결되고 상기 제1정화사이클론에서 정화된 오염수를 필터링하여 비중이 큰 것은 상기 1단사이클론으로, 비중이 작은 것은 상부측으로 각각 여과하여 배출하는 제2정화사이클론; 및 상기 제2정화사이클론과 연통 설치되고 상기 제2정화사이클론에서 정화된 정화수를 저장하고 이를 수질TMS로 제공하는 오폐수저장탱크;를 포함하며, 상기 1단사이클론은, 상기 폐수유입로의 오폐수가 유입되는 공급관이 구비되고, 상기 제2정화사이클론에서 배출된 오염수가 유입되는 반류관이 구비되며, 상기 공급관으로 유입된 오폐수의 유입속도보다 상기 반류관으로 유입되는 오염수의 유입속도가 빠르고, 상기 반류관은 상기 공급관보다 낮은 높이에 위치한다.(청구항 1 참조)
상기 종래기술은 폐수유입로로 이동되는 오폐수가 처리시설로 들어가지 전에 오폐수의 오염정도를 측정할 수 있는 우수한 발명으로 종래의 문제점을 해결할 수 있다.
그러나 상기 종래기술은, 오폐수가 모터펌프의 흡입력과 토출압력에 의해 1단사이클론, 제1정화사이클론, 제2정화사이클론 등의 다단의 사이클론을 순차적으로 통과하면서 오폐수와 비중이 큰 부유물을 분리함으로써, 큰 흡입력과 토출압력이 동시에 요구되는 특수형의 모터펌프를 사용하여야 한다.
또한, 1단사이클론을 가동하기 위해 반류관을 사용하고 있어, 구조가 다소 복잡해지고 설치비용이 다소 증가한다.
또한, 중공의 망체와 1단사이클론을 포함하는 여과장치, 모터펌프, 제1정화사이클론, 제2정화사이클론, 수질TMS, 오폐수저장탱크, 반류관 등으로 구성되어 구조가 복잡하고, 전처리장치의 크기가 클 수 밖에 없어, 설치공간을 많이 차지하여 설치가 용이하지 아니하다.
또한, 사이클론 역시 종래의 공기에 적용하는 사이클론 형상을 그대로 이용함으로써, 사이클론의 효율 저하가 우려되고, 오폐수의 온도나 점도가 변함에 따라 사이클론이 효율적으로 작동하지 아니하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2156126호
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 사이클론의 구조를 개선함으로써 여과효율이 획기적으로 개선된 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 배출구에 유량조절수단을 구비함으로써, 오폐수의 수온, 점도 등에 관계없이 부유물을 효율적으로 제거할 수 있는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 내부에 여과용 구멍들을 갖는 특수한 형태의 내부몸체를 구비함으로써, 부유물 제거 효율을 높일 수 있는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 내부의 내부몸체를 착탈식으로 함으로써, 내부몸체의 여과용 구멍들의 막힘 정도를 점검하고, 역세척 효율을 확인하며, 유사시 청소가 가능한 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 배출관에 압력수 배관이 연결되거나, 또는 역세척펌프가 구비됨으로써, 일정주기로 자동적인 내부몸체의 청소가 가능하고 부유물 제거 효율을 지속적으로 유지할 수 있는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 배출관의 내부에 벨마우스를 구비함으로써 여과수의 유입을 용이하게할 뿐 아니라 역세척시 압력수의 충돌에 의해 세척효과를 증대시키고, 내부몸체의 하부에 링플렌지를 구비함으로써 내부선회류인 상향류에 포함되어있는 부유물의 여과효과를 증가시킬 뿐 아니라 역세척시 압력수의 충돌에 의해 세척효과가 증대되는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 여과효율이 획기적으로 개선된 오폐수용 사이클론 여과장치를 오폐수 수질 감시장치에 적용함으로써 오폐수 수질 감시장치의 크기를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐 아니라 효과가 우수한 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 오폐수처리시설로 유입되기 전의 오폐수를 실시간 지속적으로 감시하여 오폐수의 처리공정을 사전 조정함으로써, 처리기준을 초과하는 오폐수의 방류를 방지하고, 수질환경을 개선할 수 있는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 오폐수의 유속을 감속시킴과 동시에 흐름 방향을 반전시켜 비중이 큰 부유물을 침강 분리시키는 침강장치를 이용함으로써, 흡입력이 특별히 크지 않은 일반 소형 펌프로 작동이 가능하여 설치비가 절약될 수 있는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 오폐수가 자연스레 흐르는 도중에 여과된 오폐수를 획득하고 나머지 오폐수는 도로 오폐수유입로로 반송하는 여과파이프를 이용하여 폐색을 최소화할 수 있음으로써, 구성이 간결하고 설치비와 유지관리비가 절약될 수 있는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 침강장치를 내포하는 망프레임, 펌프, 오폐수용 사이클론 여과장치, 여과파이프를 내포하는 저장조 등으로 구성되어 구조가 단순할 뿐 아니라 소형이어서, 비용이 절약되고 설치공간에 제약이 없어 오폐수의 전반적인 상황감시가 용이하며, 공공 하폐수 처리시설의 유입부에 적용하여 처리시설의 효과적인 대응을 도모할 수 있는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 구조가 단순하여 오폐수처리시설 유입부 뿐 아니라, 오폐수배출관들의 입구인 악성 폐수 방출 지점에 용이하게 설치할 있음으로써, 오폐수배출관들에 대한 지속적이고 신속한 수질 관리를 할 수 있어 오폐수 관리를 효율적으로 수행할 수 있는 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치를 제공함에 있다.
본 발명 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치는, 원통 형상의 상부몸체와 상기 상부몸체의 하부에 구비되는 것으로 하부로 갈수록 직경이 점차 감소하는 원추 형상의 하부몸체를 포함하는 몸체부; 상기 몸체부의 상부 측면에 구비되는 유입관; 상기 몸체부의 하부에 구비되는 배출구; 상기 몸체부의 내부에서 상기 상부몸체의 상면 중앙을 관통하여 외측으로 연장되는 배출관;을 포함하고, 상기 유입관을 통해 상기 몸체부 내부로 유입된 오폐수는 원심력에 의한 외부선회류를 형성하면서 하강하고, 상기 하강하는 오폐수에 포함된 부유물은 응집되어 상기 오폐수와 함께 상기 배출구를 통해 배출되고, 나머지 오폐수는 내부선회류를 형성하면서 상승하여 상기 배출관으로 배출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 배출구에 구비되는 것으로 상기 배출구보다 직경이 큰 원통 형상의 확장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 배출구에 구비되는 유량조절수단을 더 포함하고, 상기 유량조절수단은 유량 조절이 가능한 콘밸브이거나, 직경이 상이한 복수의 배출구가 선택적으로 착탈식으로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 몸체부의 내부이면서 상기 배출관의 외측에 구비되는 원통 형상의 내부몸체를 더 포함하고, 상기 외부선회류 중의 부유물의 일부는 상기 내부몸체의 외면에 부딪히면서 응집되어 하측으로 침강함으로써 부유물의 제거 효율이 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 몸체부의 내부에 위치하는 상기 배출관과 상기 내부몸체에 관통 형성된 다수의 구멍들을 더 포함하고, 상기 내부몸체의 외측을 하강하는 외부선회류 중 일부는, 상기 내부몸체의 내측을 상승하는 내부선회류와의 압력차에 의해 상기 구멍을 통해 상기 내부몸체의 내부로 유입됨과 동시에, 부유물은 상기 구멍에 걸리면서 응집되어 상기 외부선회류와 함께 하측으로 침강함으로써, 부유물 제거 효율이 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내부몸체는 하부의 직경이 상부의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 내부몸체의 외면에는 하측 방향으로 골들이 형성어 부유물들이 잘 응집됨과 동시에 응집된 부유물들이 잘 하강할 수 있다.
또한, 상기 배출관의 하부 내측에 구비되는 것으로 상부로 갈수록 직경이 점차 감소하는 벨마우스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 내부몸체의 하부에 구비되는 링 형상의 링플렌지를 더 포함하고, 상기 링 형상의 링플렌지는 다수의 구멍이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 원통 형상의 내부몸체와 상기 상부몸체의 상면과 상기 배출관은 상기 몸체부에서 분리하여 청소할 수 있도록 착탈식인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 배출관은 처리수배출관과 압력수공급관으로 분기되고, 상기 압력수공급관은 압력수 배관에 연결되거나, 또는 역세척펌프가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치룰 이용한 오폐수 수질 감시장치는, 오폐수배출관들, 상기 오폐수배출관들로부터 오폐수가 유입되는 오폐수유입로, 상기 오폐수유입로의 오폐수를 정화처리하는 오폐수처리시설, 및 상기 오폐수처리시설에서 정화된 오폐수가 방류되는 방류로를 포함하는 오폐수처리시스템에 설치되고, 상기 오폐수유입로에 설치되어 오폐수 내의 부유물을 여과하도록 다수의 통공이 형성된 중공 형상의 망프레임; 상기 망프레임 내부에 설치되어 망프레임을 통과한 오폐수가 일측으로 유입된 후 유속이 감속되면서 비중이 큰 부유물은 응집 및 하향 침강되어 상기 오폐수유입로로 배출되고 나머지 오폐수는 상하로 지그재그로 이동하면서 타측으로 배출되는 침강장치; 상기 침강장치에서 타측으로 배출되는 오폐수를 흡입하여 배출하는 펌프; 상기 펌프에서 배출되는 오폐수가 유입된 후 비중이 큰 부유물은 원심력에 의해 회전하며 외부선회류에 의해 하측으로 침강하여 상기 오폐수유입로로 배출되고, 나머지 오폐수는 내부선회류에 의해 상측으로 배출시키는 상기 오폐수용 사이클론 여과장치; 상기 오폐수용 사이클론 여과장치에서 상측으로 배출되는 오폐수가 유입된 후 통과하면서 일부는 외측으로 투과 여과되어 배출되고 나머지 오폐수는 통과하여 상기 오폐수유입로로 배출하는 여과파이프; 상기 여과파이프 외측으로 투과 여과되어 배출된 오폐수를 일시 저장하는 저장조; 상기 저장조의 오폐수의 수질을 측정하는 수질측정장치;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 침강장치는, 통 형상의 침강상자, 상기 침강상자의 일측에 구비되고 상기 망프레임에 의해 부유물이 여과되어 내부로 유입된 오폐수를 유입하는 제2유입구, 상기 침강상자의 타측에 구비되고 침강상자 내부의 오폐수 중 부유물이 침강한 후의 오폐수를 배출하는 제2배출구, 상기 침강상자의 내부에 상하로 배치되어 제2유입구에서 유입된 오폐수를 상하로 지그재그로 흐르게 한 후 상기 제2배출구로 배출되도록 유도하는 유도판, 상기 침강상자의 하측에 구비되고 하측 방향으로 점점 폭이 좁아지는 슬라이딩부, 상기 슬라이딩부의 최 하측에 구비되어 상기 침강한 부유물이 배출되는 침강배출구, 상기 침강배출구의 외곽을 둘러싸면서 하측으로 연장되고 하단부는 상기 망프레임의 하측 외부로 연통되는 수류방어막을 포함하고, 상기 제2유입구를 통해 유입된 오폐수는 상기 침강상자의 내부로 유입되면서 침강상자 내부의 넓은 공간에 의해 유속이 감속되면서 비중이 큰 부유물이 하측으로 침강하여 상기 슬라이딩부을 따라 슬라이딩 한 후 상기 침강배출구를 통해 하측으로 배출되고, 나머지 오폐수는 상기 유도판을 따라 하강 및 상승하면서 상기 제2배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치는, 사이클론의 구조를 개선함으로써 여과효율이 획기적으로 개선될 수 있다.
또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 배출구에 유량조절수단을 구비함으로써, 오폐수의 수온, 점도 등에 관계없이 부유물을 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 내부에 여과용 구멍들을 갖는 특수한 형태의 내부몸체를 구비함으로써, 부유물 제거 효율을 높일 수 있다.
또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 내부의 내부몸체를 착탈식으로 함으로써, 내부몸체의 여과용 구멍들의 막힘 정도를 점검하고, 역세척 효율을 확인하며, 유사시 청소가 가능하다.
또한, 오폐수용 사이클론 여과장치의 배출관에 압력수 배관이 연결되거나, 또는 역세척펌프가 구비됨으로써, 일정주기로 자동적인 내부몸체의 청소가 가능하고 부유물 제거 효율을 지속적으로 유지할 수 있다.
또한, 배출관의 내부에 벨마우스를 구비함으로써 여과수의 유입을 용이하게할 뿐 아니라 역세척시 압력수의 충돌에 의해 세척효과를 증대시키고, 내부몸체의 하부에 링플렌지를 구비함으로써 내부선회류인 상향류에 포함되어있는 부유물의 여과효과를 증가시킬 뿐 아니라 역세척시 압력수의 충돌에 의해 세척효과가 증대될 수 있다.
또한, 여과효율이 획기적으로 개선된 오폐수용 사이클론 여과장치를 오폐수 수질 감시장치에 적용함으로써 오폐수 수질 감시장치의 크기를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐 아니라 효과가 우수하다.
또한, 오폐수처리시설로 유입되기 전의 오폐수를 실시간 지속적으로 감시하여 오폐수의 처리공정을 사전 조정함으로써, 처리기준을 초과하는 오폐수의 방류를 방지하고, 수질환경을 개선할 수 있다.
또한, 오폐수의 유속을 감속시킴과 동시에 흐름 방향을 반전시켜 비중이 큰 부유물을 침강 분리시키는 침강장치를 이용함으로써, 흡입력이 특별히 크지 않은 일반 소형 펌프로 작동이 가능하여 설치비가 절약될 수 있다.
또한, 오폐수가 자연스레 흐르는 도중에 여과된 오폐수를 획득하고 나머지 오폐수는 도로 오폐수유입로로 반송하는 여과파이프를 이용하여 폐색을 최소화할 수 있음으로써, 구성이 간결하고 설치비와 유지관리비가 절약될 수 있다.
또한, 침강장치를 내포하는 망프레임, 펌프, 오폐수용 사이클론 여과장치, 여과파이프를 내포하는 저장조 등으로 구성되어 구조가 단순할 뿐 아니라 소형이어서, 비용이 절약되고 설치공간에 제약이 없어 오폐수의 전반적인 상황감시가 용이하며, 공공 하폐수 처리시설의 유입부에 적용하여 처리시설의 효과적인 대응을 도모할 수 있다.
또한, 구조가 단순하여 오폐수처리시설 유입부 뿐 아니라, 오폐수배출관들의 입구인 악성 폐수 방출 지점에 용이하게 설치할 있음으로써, 오폐수배출관들에 대한 지속적이고 신속한 수질 관리를 할 수 있어 오폐수 관리를 효율적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치를 이용한 오폐수 수질 감시장치가 오폐수처리시스템에 설치된 모습의 개략도
도 2는 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치를 이용한 오폐수 수질 감시장치의 개략도
도 3a는 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치를 나타낸 도면
도 3b는 도 3a의 사시도
도 3c는 도 3a의 배출관과 내부몸체의 상세 도면
도 3d는 도 3a의 배출구에 구비되는 유량조절수단의 일례를 보여주는 도면
도 3e는 도 3a의 내부몸체와 배출관을 착탈식으로 결합한 모습의 일례를 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치의 망프레임과 침강장치를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치의 저장조를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치의 여과파이프를 나타낸 도면
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치를 이용한 오폐수 수질 감시장치가 오폐수처리시스템(10)에 설치된 모습의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치를 이용한 오폐수 수질 감시장치(100)의 개략도이며, 도 3a는 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)를 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 3a의 사시도이고, 도 3c는 오폐수용 사이클론 여과장치(140) 내부의 배출관(147)과 내부몸체(143)의 상세 도면이며, 도 3d는 배출구(145)에 구비되는 유량조절수단의 일례를 보여주는 도면이고, 도 3e는 도 3a의 몸체부에 배출관(147)과 내부몸체(143)를 착탈식으로 결합한 모습의 일례를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)의 망프레임(110)과 침강장치(120)를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치의 저장조(160)를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)의 여과파이프(150)를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)는, 원통 형상의 상부몸체와 상기 상부몸체의 하부에 구비되는 것으로 하부로 갈수록 직경이 점차 감소하는 원추 형상의 하부몸체를 포함하는 몸체부(141); 상기 몸체부(141)의 상부 측면에 구비되는 유입관(144); 상기 몸체부(141)의 하부에 구비되는 배출구(145); 상기 몸체부(141)의 내부에서 상기 상부몸체의 상면 중앙을 관통하여 외측으로 연장되는 배출관(147);을 포함할 수 있다.
상부몸체는 원통 형상으로서 상면은 폐쇄되고, 속은 빈 형상일 수 있다.
하부몸체는 상부몸체의 하부에 구비되는 것으로 하부로 갈수록 직경이 점차 감소하는 속이 빈 형상일 수 있다. 하부몸체는 상부몸체와 일체로 형성되거나 별개로 형성된 후 용접, 부착, 나사 등으로 결합될 수 있다.
유입관(144)은 몸체부(141) 즉, 상부몸체의 상부 측면에 구비되는 것으로 원형, 사각형, 타원형 등의 형상일 수 있다. 유입관(144)은 상부몸체의 측면에 접선 방향으로 설치됨으로써, 유입관(144)을 통해 몸체부(141)로 유입된 오폐수는 원심력에 의해 외부선회류를 형성할 수 있다.
배출구(145)는 몸체부(141) 즉, 하부몸체의 하부 중앙에 형성되는 것으로 응집된 부유물이 포함된 외부선회류가 배출될 수 있다. 배출구(145)의 크기에 따라 상향류인 내부선회류의 상향력의 크기가 결정될 수 있다.
배출관(147)은 몸체부(141)의 내부에서 상부몸체의 상면 중앙을 관통하여 외측으로 연장되는 것으로, 배출구(145)로 배출된 후의 나머지 오폐수 즉, 비교적 정화된 오폐수가 내부선회류를 형성하면서 상승하여 외부로 배출될 수 있다.
즉, 유입관(144)을 통해 몸체부(141) 내부로 유입된 오폐수는 원심력에 의한 외부선회류를 형성하면서 하강하고, 하강하는 오폐수에 포함된 부유물은 응집되면서 오폐수와 함께 배출구(145)를 통해 배출되고, 나머지 비교적 정화된 오폐수는 내부선회류를 형성하면서 상승하여 배출관(147)으로 배출될 수 있다.
상기 배출구(145)에 구비되는 것으로 배출구(145)보다 직경이 큰 원통 형상의 확장부를 더 포함할 수 있다.
배출구(145)에는 유량조절수단을 더 구비될 수 있다. 유량조절수단은 유량 조절이 가능한 콘밸브이거나, 직경이 상이한 복수의 배출구(145)가 선택적으로 착탈식으로 결합됨으로써 달성될 수 있다.
유량조절수단은 배출구(145)의 유량을 조절하여, 즉, 내부선회류에 의한 상향력의 크기를 조절함으로써, 오폐수의 변화하는 온도, 점도 등에 적합하게 효율적으로 부유물을 효율적으로 제거할 수 있다.
콘밸브는 밸브의 개폐량과 유량의 증감이 비교적 선형적으로 나타나게 함으로써, 배출구(145)를 통한 배출 유량을 용이하게 조절할 수 있다.
도 3d를 참조하면, 직경이 상이한 복수의 배출구(145)를 준비한 후 오폐수의 온도나 점도 등을 고려하여 선택적으로 착탈할 수 있다. 배출구(145)의 착탈은 볼트 및 너트 등으로 할 수 있다. 예컨데, 직경이 상이한 복수의 배출구(145)와 상기 하부몸체의 둘레를 따라 플렌지를 형성하고, 양 플렌지를 볼트 및 너트로 결합할 수 있다.
상기 몸체부(141)의 내부이면서 배출관(147)의 외측에 구비되는 원통 형상의 내부몸체(143)를 더 포함할 수 있다. 외부선회류는 내부몸체(143)의 외면에 부딪히면서 부유물이 응집되어 하측으로 침강함으로써 부유물의 제거 효율이 증가할 수 있다. 또한, 내부몸체(143)는 외부선회류에 형성된 응집된 부유물이 상승하는 내부선회류에 휩슬려 배출되는 것을 방지할 수 있다.
내부몸체(143)에는 관통 형성된 다수의 구멍들을 더 포함할 수 있다. 내부몸체(143)의 외측을 하강하는 외부선회류는, 내부몸체(143)의 내측을 상승하는 내부선회류와의 압력차에 의해 구멍을 통해 내부몸체(143)의 내부로 유입됨과 동시에, 부유물은 구멍에 걸리면서 응집되어 외부선회류와 함께 하측으로 침강함으로써, 부유물 제거 효율이 증가할 수 있다.
상기 몸체부(141)의 내부에 위치하는 배출관(147)에 관통 형성된 다수의 구멍들을 더 포함할 수 있다. 이 배출관(147)에 형성된 구멍들은 내부선회류에 포함된 부유물이 추가 여과됨으로서 여과효율이 증가할 수 있다. 즉, 내부선회류에 포함된 부유물은 배출관(147)의 구멍들에 걸리면서 상측으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 내부몸체(143)는 하부로 갈수록 직경이 점차 증가하거나, 계단식으로 증가할 수 있다. 이 경우 유입관(144)을 통해 유입된 오폐수의 외부선회류는 점진적으로 가속되거나 계단식으로 가속됨으로써 부유물의 응결이 더욱 효과적으로 달성될 수 있다.
상기 내부몸체(143)의 외면에는 하측 방향으로 길게 골이나 산들이 형성될 수 있다. 이러한 골이나 산들은 내부몸체(143)의 외면을 따라 흐르는 외부선회류와 마찰력이 증가하고 따라서 부유물들이 잘 응집됨과 동시에 응집된 부유물들이 잘 하강할 수 있다.
상기 배출관(147)의 하부 내측에 구비되는 것으로 상부로 갈수록 직경이 점차 감소하는 벨마우스(1472)를 더 포함할 수 있다. 이 벨마우스(1472)는 내부선회류의 배출은 용이하게 하면서도, 후술하는 역세척수를 공급하는 경우 배출관(147)과 내부몸체(143)에 부착된 부유물의 세척 효과를 증가시킬 수 있다. 즉, 배출관(147)을 통해 고압으로 역 유입되는 오폐수는 벨마우스(1472)에 의해 하측으로의 배출이 일부 억제되고, 동시에 배출관(147)의 구멍들을 통해 사방으로 분사됨으로써 배출관(147)이나 내부몸체(143)에 부착된 부유물들을 제거할 수 있다.
상기 내부몸체(143)의 하부에 구비되는 링 형상의 링플렌지(1432)를 더 포함하고, 링플렌지(1432)는 다수의 구멍이 형성될 수 있다. 이 링플렌지(1432) 역시 후술하는 역세척수를 공급하는 경우 내부몸체(143)에 부착된 부유물의 세척 효과를 증가시킬 수 있다. 즉, 배출관(147)을 통해 역 유입된 오폐수는 링플렌지(1432)에 부딪히면서 내부몸체(143)의 측면 방향으로 반사됨으로써, 내부몸체(143)에 부착된 부유물들이 제거될 수 있다. 링플렌지(1432)는 내부선회류인 상향류에 섞여 있는 부유물의 배출을 줄일 수 있는 효과도 있다.
도 3e를 참조하면, 상기 원통 형상의 내부몸체(143)와 상기 상부몸체의 상면과 상기 배출관(147)은 상기 몸체부(141)에서 분리하여 청소할 수 있도록 착탈식으로 형성할 수 있다. 예컨데, 내부몸체(143)와 상부몸체의 상면과 배출관(147)을 일체로 형성하거나, 상호 결합하고, 이를 상부몸체에 착탈식으로 결합되게 할 수 있다. 따라서 사용 중 이를 몸체부(141)에서 분리하여 청소할 수 있어 유지관리를 용이하게 할 수 있다. 상면은 전체 또는 내부몸체(143)에 대응하는 부분만 착탈되게 할 수 있다.
몸체부(141) 외측의 배출관(147)은 2개로 분기될 수 있다. 즉, 처리수배출관(1474)과 압력수공급관(1476)으로 분기되고, 상기 압력수공급관(1476)에는 압력수 배관이 연결되거나, 역세척펌프(148)가 구비될 수 있다. 처리수배출관(1474)은 통상적으로 처리수가 배출된 후 후술하는 저장조(160)에서 검사를 거친 후 오폐수유입로(12)로 다시 배출될 수 있다. 2개로 분기된 지점을 지난 위치에 밸브들이 구비될 수 있다. 즉, 정상적 작동시에는 압력수공급관(1476)에 구비된 밸브를 폐쇄하고, 처리수배출관(1474)에 구비된 밸브는 개방될 수 있다. 또한, 역세척수를 공급하고자 하는 경우에는 처리수배출관(1474)에 구비된 밸브는 폐쇄하고 압력수공급관(1476)에 구비된 밸브를 개방함으로서 압력수 배관으로부터 역세척가 공급되게 하거나, 역세척펌프(148)를 작동시켜 역세척수가 공급되게 할 수 있다. 공급된 역세척수는 배출관(147)을 통해 몸체부(141)의 내부로 고압으로 유입됨으로써 몸체부(141) 내부에 부착된 부유물들을 제거할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)룰 이용한 오폐수 수질 감시장치(100)를 설명한다.
본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)는 소규모 정수장의 유입부에 전처리장치로 사용하여 처리공정의 부담을 감소시키는데 사용할 수 있다. 또한, 본 실시예와 같이 오폐수 수질 감시장치(100)에 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)를 오폐수 수질 감시장치(100)에 적용한 예를 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)룰 이용한 오폐수 수질 감시장치(100)는, 오폐수배출관(11)들, 상기 오폐수배출관(11)들로부터 오폐수가 유입되는 오폐수유입로(12), 상기 오폐수유입로(12)의 오폐수를 정화처리하는 오폐수처리시설(13), 및 상기 오폐수처리시설(13)에서 정화된 오폐수가 방류되는 방류로(14)를 포함하는 오폐수처리시스템(10)에 설치될 수 있다. 상세하게는 오폐수처리시설(13) 이전에 설치될 수 있다.
즉, 본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)룰 이용한 오폐수 수질 감시장치(100)는 오폐수처리시설(13)로 유입되기 전의 오폐수를 사전 검사하여 오폐수의 처리공정을 사전 조정함으로써, 처리기준을 초과하는 오폐수의 방류를 방지하고, 수질환경을 개선할 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)룰 이용한 오폐수 수질 감시장치(100)는, 상기 오폐수유입로(12)에 설치되어 오폐수 내의 부유물을 여과하도록 다수의 통공이 형성된 중공 형상의 망프레임(110); 상기 망프레임(110) 내부에 설치되어 망프레임(110)을 통과한 오폐수가 일측으로 유입된 후 유속이 감속되면서 비중이 큰 부유물은 응집 및 하향 침강되어 상기 오폐수유입로(12)로 배출되고 나머지 오폐수는 상하로 지그재그로 이동하면서 타측으로 배출되는 침강장치(120); 상기 침강장치(120)에서 타측으로 배출되는 오폐수를 흡입하여 배출하는 펌프(130); 상기 펌프(130)에서 배출되는 오폐수가 유입된 후 비중이 큰 부유물은 원심력에 의해 회전하며 외부선회류에 의해 하측으로 침강하여 상기 오폐수유입로(12)로 다시 배출되고, 나머지 오폐수는 내부선회류에 의해 상측으로 배출시키는 상기 오폐수용 사이클론 여과장치(140); 상기 오폐수용 사이클론 여과장치(140)에서 상측으로 배출되는 오폐수가 유입된 후 통과하면서 일부는 외측으로 투과 여과되어 배출되고 나머지 오폐수는 통과하여 상기 오폐수유입로(12)로 배출하는 여과파이프(150); 상기 여과파이프(150) 외측으로 투과 여과되어 배출된 오폐수를 일시 저장하는 저장조(160); 상기 저장조(160)의 오폐수의 수질을 측정하는 수질측정장치(170);를 포함할 수 있다.
오폐수배출관(11)은 산업 현장이나 농축산 현장 등 각각에서 발생된 오폐수가 배출되는 관들일 수 있다.
오폐수유입로(12)는 상기 오폐수배출관(11)들이 연결되고, 오폐수배출관(11)들에서 배출되는 오폐수를 오폐수처리시설(13)로 안내하는 것일 수 있다.
오폐수처리시설(13)은 오폐수유입로(12)를 통해 이동되어 온 오폐수를 물리적, 화학적 및 생물학적 방법으로 정화하는 시설일 수 있다.
방류로(14)는 오폐수처리시설(13)에서 오폐수가 정화된 오폐수를 하천 등으로 배출하는 것일 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 오폐수용 사이클론 여과장치(140)룰 이용한 오폐수 수질 감시장치(100)는 오폐수처리시스템(10)에 설치되어 오폐수처리시설(13)에서 정화처리 이전의 오폐수의 수질을 사전 검사할 수 있다. 즉, 정화처리 이전에 미리 오폐수를 검사함으로써 오폐수처리시설(13)에서의 처리공정을 사전 조정할 수 있고, 결과적으로 수질 기준에 맞는 오폐수를 방류할 수 있다.
망프레임(110)은 함체상으로 형성되고, 오폐수유입로(12)의 오폐수 내부에 설치될 수 있다. 망프레임(110)은 다수의 통공이 형성되어 오폐수 내의 크기가 큰 부유물을 여과할 수 있다. 망프레임(110)은 예컨데 철사를 그물처럼 엮은 철망으로 형성되거나, 통공이 형성된 사각 프레임으로 형성될 수 있다. 철망의 경우 철사의 간격은 50mm 이하가 좋을 수 있다. 이는 철사의 간격이 큰 경우, 부유물의 유입이 많아 질 수 있고, 철사의 간격이 작은 경우, 부유물은 잘 여과하나, 부유물이 철망에 부착되어 오폐수의 흐름을 방해할 수 있다. 망프레임(110)은 사용 중 일정 기간마다 들어 올려서 망프레임(110)에 걸린 부유물 등을 제거하고 다시 내릴 수 있다. 이를 위해 망프레임(110)에는 견인고리와 견인로프를 구비할 수 있다. 또한, 상하로 레일이 구비되고 망프레임(110)은 상기 레일에 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다.
침강장치(120)는 망프레임(110) 내부에 설치될 수 있다. 침강장치(120)는 망프레임(110)을 통과한 오폐수의 유속을 감속시키면서 오폐수에 포함된 부유물을 침강시켜 배출하고 나머지 오폐수를 상측으로 배출할 수 있다. 침강장치(120)는 침강상자, 제2유입구(122), 제2배출구(123), 유도판(124), 슬라이딩부(125), 침강배출구(126), 수류방어막(127)을 포함할 수 있다.
침강상자는 상기 망프레임(110) 내부에 설치되는 통 형상의 함체일 수 있다.
제2유입구(122)는 침강상자의 일측에 구비되는 통공일 수 있다. 제2유입구(122)는 망프레임(110)에 의해 부유물이 여과된 오폐수가 유입되도록 안내할 수 있다. 제2유입구(122)는 오폐수가 흘러오는 방향으로 향하도록 배치될 수 있다. 제2유입구(122)는 오폐수가 흘러들어오는 방향이 넓게 나팔 형상으로 형성될 수 있다. 나팔 형상은 오폐수의 흐름을 이용하여 자연스레 침강상자 내부로 유입되게 할 수 있다. 이는 적은 동력으로 검사장치의 작동을 가능하게 할 수 있다.
제2배출구(123)는 침강상자의 타측에 구비되는 통공일 수 있다. 제2배출구(123)는 유도판(124)을 상하로 지그재그로 통과한 오폐수의 배출을 안내할 수 있다. 제2배출구(123)는 제2유입구(122)의 반대쪽에 배치될 수 있다. 제2배출구(123)는 제2유입구(122)에 비해 작게 형성될 수 있다. 이는 제2유입구(122)를 통해 유입되는 오폐수의 유량에 비해 제2배출구(123)를 통해 배출되는 오폐수의 유량을 적게 함으로써 침강상자 내에서의 유속을 저하시켜 부유물이 잘 침강되게 하고, 동시에 침강배출구(126)를 통해 침강된 부유물이 잘 배출되게 할 수 있다. 제2배출구(123)와 제2유입구(122)의 단면의 크기비는 1 : 10 내지 20일 수 있다.
유도판(124)은 침강상자의 내부에 상하로 배치되어 제2유입구(122)에서 유입된 오폐수가 상하로 지그재그로 이동되게 하면서 오폐수에 포함된 부유물이 자중에 의해 침강되게 한 후 나머지 오폐수가 제2배출구(123)를 통해 배출되도록 할 수 있다. 유도판(124)은 홀수 예컨데, 1. 3, 5, 7개 등으로 배치될 수 있다.
예컨데 유도판(124)이 1개가 배치되는 경우, 유도판(124)은 상측에 부착될 수 있다. 이 경우 침강상자 상측에 구비된 제2유입구(122)를 통해 유입된 오폐수는 유도판(124)을 따라 하강하면서, 부유물은 자중에 의해 침강할 수 있다. 또한 제2유입구(122)를 통해 유입된 오폐수는 침강상자 내부에 유입된 후 넓은 공간에 의해 유속이 크게 감속되면서 부유물이 쉽게 응집될 수 있다. 즉, 오폐수 내부의 부유물은 응집됨과 동시에 중력의 영향으로 하강하고, 이 하강의 관성력에 의해 응집된 부유물은 침강배출구(126)를 통해 배출되고 나머지 오폐수는 유도판(124)을 따라 상승한 후 침강상자의 상측에 구비된 제2배출구(123)를 통해 배출될 수 있다.
다른 예로, 유도판(124)이 3개 배치되는 경우, 제2유입구(122)와 제2배출구(123)쪽에 배치된 유도판(124)은 침강상자의 상면에 부착될 수 있다. 3개의 유도판(124) 중 중앙의 유도판(124)은 침강상자의 상단부에서 이격되되, 중앙 유도판(124)의 하단부는 제2유입구(122)와 제2배출구(123)쪽에 배치된 유도판(124)의 하단부보다 더 하측으로 연장되어 오폐수의 흐름을 중앙의 유도판(124) 상측으로 오버플로우하도록 유도할 수 있다. 즉, 침강상자 내부로 유입된 오폐수는 첫 유도판(124)을 따라 하강하고, 이 때 오폐수 내부의 부유물은 응집됨과 동시에 하강하게 된다. 응집되어 하강한 부유물은 침강배출구(126)쪽으로 유도되고, 나머지 오폐수는 첫번째와 두번째 유도판(124) 사이를 따라 상승한다. 두번째 유도판(124)의 상단을 오버한 오폐수는 다시 두번째와 세번째 유도판(124) 사이를 따라 하강하면서 오폐수 내부의 부유물이 추가로 응집되면서 하강할 수 있다. 응집되면서 하강한 부유물은 침강배출구(126)쪽으로 유도되어 배출될 수 있다. 나머지 오폐수는 다시 세번째 유도판(124)과 침강상자의 면을 따라 상승하여 제2배출구(123)로 배출될 수 있다. 유도판(124)들은 당연하게도 침강상자의 측면에 밀착 부착되거나 용접된다. 이는 오폐수의 흐름을 상하 방향으로만 유도하기 위함이다.
슬라이딩부(125)는 침강상자의 하측에 하측 방향으로 점점 폭이 좁아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 슬라이딩부(125)는 지그재그로 흐르면서 오폐수에서 분리된 부유물을 침강배출구(126)쪽으로 유도할 수 있다.
침강배출구(126)는 슬라이딩부(125)의 최하측에 구비되고, 슬라이딩부(125)를 따라 이동되어 온 부유물의 배출을 안내할 수 있다. 침강배출구(126)는 제2배출구(123)보다는 크게 형성되고, 제2유입구(122)보다는 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 침강배출구(126), 제2배출구(123), 제2유입구(122)의 크기는 많은 오폐수가 제2유입구(122)로 유입된 후 유속이 급격히 저하하면서 부유물이 응집되어 침강배출구(126)로 배출되고, 부유물이 제거된 비교적 깨끗한 오폐수가 제2배출구(123)로 배출되게 하여 다음 공정으로 유도하여 사전 검사를 수행하게 할 수 있다. 상기 제2배출구(123)와 침강배출구(126)의 단면의 크기비는 1 : 2 내지 6일 수 있다.
수류방어막(127)은 침강배출구(126)의 외곽을 둘러싸면서 슬라이딩부(125)의 저면에서 하측으로 연장될 수 있다. 수류방어막(127)은 침강배출구(126) 하측으로 연장됨과 동시에 하단부는 망프레임(110)의 하측 외부로 연통될 수 있다. 이러한 수류방어막(127)은 오폐수유입로(12)로 이동되는 오폐수의 흐름이 침강배출구(126)에 미치는 영향을 감소시키고, 오폐수가 침강배출구(126)를 통해 침강상자로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2유입구(122)를 통해 유입된 오폐수는 침강상자 내부로 유입된 후, 유속이 감속되면서 유도판(124)을 따라 상하 지그재그로 이동되어 제2배출구(123)로 배출되고, 오폐수에 포함된 비중이 큰 부유물은 응집되면서 자중에 의해 하측으로 침강하여 슬라이딩부(125)를 따라 슬라이딩 한 후, 침강배출구(126)를 통해 오폐수유입로(12)로 배출될 수 있다.
펌프(130)는 침강상자의 오폐수를 흡입하여 배출할 수 있다. 본 실시예는 동력이 필요하지 아니한 침강상자, 여과파이프(150) 등을 이용함으로써, 매우 적은 동력으로 작동될 수 있어, 유지관리 비용이 최소한으로 줄어들 수 있다. 펌프(130)와 침강상자 사이의 관은 플렉시블 재질로 탈착이 가능하게 할 수 있다. 이는 일정 시점마다 망프레임(110)을 들어올려 점검하거나 청소를 가능하게 할 수 있다.
상기 펌프(130)의 후부에 오폐수용 사이클론 여과장치(140)를 구비할 수 있다. 오폐수용 사이클론 여과장치(140)는 펌프(130)에서 배출되는 오폐수가 유입된 후, 비중이 큰 부유물은 원심력에 의해 회전하며 외부선회류에 의해 하측으로 침강하여 오폐수유입로(12)로 배출되고, 나머지 오폐수는 내부선회류에 의해 상측으로 분리 여과되어 여과파이프(150)로 배출될 수 있다.
오폐수용 사이클론 여과장치(140)의 하측 배출구(145)에는 전술한 유량조절수단이 구비될 수 있다. 유량조절수단은 하측으로 배출되는 부유물을 포함하는 오폐수의 유량을 조절함으로써 오폐수의 온도(수온), 점도 등에 관계없이 오폐수용 사이클론 여과장치(140)가 효율적으로 작동하게 할 수 있다. 상기 배출구(145)는 오폐수유입로(12)에 연결될 수 있다.
여과파이프(150)는 오폐수용 사이클론 여과장치(140)에서 배출되는 오폐수가 유입된 후 통과하면서 일부는 외측으로 투과 여과되어 배출되고 나머지 오폐수는 통과하여 오폐수유입로(12)로 재 배출할 수 있다. 여과파이프(150)는 다층으로 중첩 설치될 수 있다. 여과파이프(150)는 오폐수가 자연스레 흐르면서 여과된 오폐수는 외측으로 투과 배출되고, 부유물을 포함하는 나머지 오폐수는 흘러 오폐수유입로(12)로 재 배출됨으로써, 특별히 동력이 필요하지 아니할 수 있다. 또한, 오폐수가 여과파이프(150)를 통과하여 흐름으로써, 여과파이프(150)에는 특별히 부유물이 걸리지 아니하여 유지관리가 필요하지 아니하거나 최소한의 유지관리가 필요할 수 있다. 여과파이프(150)는 예컨데 스테인리스, 플라스틱 등의 파이프에 미세한 관통공들이 형성된 것으로 형성할 수 있다.
도 5, 6을 참조하면, 여과파이프(150)는 복수개가 병렬로 설치되고, 병렬로 설치된 여과파이프(150)의 전단 또는/및 후단에는 밸브가 구비되어 각 여과파이프(150)는 선택적으로 개방되거나 폐쇄되며, 필요시 교체할 수 있다.
여과파이프(150)는 오폐수의 흐름 방향으로 하향 경사지게 형성할 수 있다. 이 하향 경사는 오폐수 내에 포함된 부유물이 여과파이프(150)에 걸리지 않게 함으로써, 여과파이프(150)를 장시간 깨끗하게 유지할 수 있다.
저장조(160)는 여과파이프(150)와 별개로 설치되거나, 여과파이프(150)를 내포할 수 있다.
여과파이프(150)는 저장조(160)의 내부에 내포될 수 있다. 여과파이프(150)가 저장조(160)의 내부에 설치되는 경우 구조를 단순화 시켜 전체적인 크기를 줄일 수 있다.
저장조(160)는 여과파이프(150) 외측으로 투과 여과되어 배출된 오폐수를 일시 저장할 수 있다. 저장조(160)의 하면은 일측 방향으로 경사지게 형성되고, 하향 경사진 하면의 최하단에서 일정 높이의 측면에 오버플로우배출구가 형성될 수 있다. 오버플로우된 오폐수는 역시 오폐수유입로(12)로 배출될 수 있다. 일측 방향으로 경사진 하면은 여과파이프(150)를 투과 여과되어 배출된 오폐수가 속도를 가지면서 흐르게 함으로써 저장조(160)에서 항상 새로이 유입된 오폐수로 수질 측정을 가능하게 할 수 있다.
수질측정장치(170)는 저장조(160)에 저장된 오폐수의 수질을 측정할 수 있다. 수질측정장치(170)의 측정센서는 저장조(160)에 저장된 오폐수에 연결될 수 있다. 수질측정장치(170)에서 측정된 오폐수의 수질은 직접 관찰하거나, 무선이나 유선으로 오폐수처리시설(13) 관리부서 등에 통보될 수 있다.
상기 펌프(130)와 오폐수용 사이클론 여과장치(140)와 여과파이프(150)를 내포한 저장조(160)와 수질측정장치(170)는 일체로 형성되어 쉽게 이동설치하거나, 필요한 곳에 매달아 설치할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 오폐수처리시스템
11: 오폐수배출관
12: 오폐수유입로
13: 오폐수처리시설
14: 방류로
100: 오폐수용 사이클론 여과장치를 이용한 오폐수 수질 감시장치
110: 망프레임
120: 침강장치
121: 침강상자
122: 제2유입구
123: 제2배출구
124: 유도판
125: 슬라이딩부
126: 침강배출구
127: 수류방어막
130: 펌프
140: 오폐수용 사이클론 여과장치
141: 몸체부
143: 내부몸체
1432: 링플렌지
144: 유입관
145: 배출구
147: 배출관
1472: 벨마우스
1474: 처리수배출관
1476: 압력수공급관
148: 역세척펌프
150: 여과파이프
160: 저장조
170: 수질측정장치

Claims (10)

  1. 원통 형상의 상부몸체와 상기 상부몸체의 하부에 구비되는 것으로 하부로 갈수록 직경이 점차 감소하는 원추 형상의 하부몸체를 포함하는 몸체부;
    상기 몸체부의 상부 측면에 구비되는 유입관;
    상기 몸체부의 하부에 구비되는 배출구;
    상기 몸체부의 내부에서 상기 상부몸체의 상면 중앙을 관통하여 외측으로 연장되는 배출관;을 포함하고,
    상기 유입관을 통해 상기 몸체부 내부로 유입된 오폐수는 원심력에 의한 외부선회류를 형성하면서 하강하고, 상기 하강하는 오폐수에 포함된 부유물은 응집되어 상기 오폐수와 함께 상기 배출구를 통해 배출되고, 나머지 오폐수는 내부선회류를 형성하면서 상승하여 상기 배출관으로 배출되고,
    상기 몸체부의 내부이면서 상기 배출관의 외측에 구비되는 원통 형상의 내부몸체를 더 포함하고, 상기 외부선회류 중의 부유물의 일부는 상기 내부몸체의 외면에 부딪히면서 응집되어 하측으로 침강함으로써 부유물의 제거 효율이 증가하고,
    상기 몸체부의 내부에 위치하는 상기 배출관과 상기 내부몸체에 관통 형성된 다수의 구멍들을 더 포함하고,
    상기 내부몸체의 외측을 하강하는 외부선회류 중 일부는, 상기 내부몸체의 내측을 상승하는 내부선회류와의 압력차에 의해 상기 구멍을 통해 상기 내부몸체의 내부로 유입됨과 동시에, 부유물은 상기 구멍에 걸리면서 응집되어 상기 외부선회류와 함께 하측으로 침강함으로써, 부유물 제거 효율이 증가하고,
    상기 배출관의 하부 내측에 구비되는 것으로 상부로 갈수록 직경이 점차 감소하는 벨마우스를 더 포함하여 상기 배출관을 통해 고압으로 역 유입되는 오폐수는 상기 벨마우스에 의해 하측으로의 배출이 일부 억제되고, 동시에 사방으로 분사됨으로써 상기 내부몸체에 부착된 부유물들이 제거되고,
    상기 내부몸체의 하부에 다수의 구멍이 형성된 링 형상의 링플렌지를 더 포함하여 상기 배출관을 통해 역 유입된 오폐수는 상기 링플렌지에 부딪히면서 상기 내부몸체의 측면 방향으로 반사됨으로써 상기 내부몸체에 부착된 부유물들이 제거되는 것을 특징으로 하는 오폐수용 사이클론 여과장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출구에 구비되는 유량조절수단을 더 포함하고,
    상기 유량조절수단은 유량 조절이 가능한 콘밸브이거나, 직경이 상이한 복수의 배출구가 선택적으로 착탈식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 오폐수용 사이클론 여과장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 원통 형상의 내부몸체와 상기 상부몸체의 상면과 상기 배출관은 상기 몸체부에서 분리하여 청소할 수 있도록 착탈식인 것을 특징으로 하는 오폐수용 사이클론 여과장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출관은 처리수배출관과 압력수공급관으로 분기되고,
    상기 압력수공급관은 압력수 배관에 연결되거나, 또는 역세척펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 오폐수용 사이클론 여과장치.
  9. 청구항 1, 2, 7, 8 중 어느 한 항의 오폐수용 사이클론 여과장치를 이용한 오폐수 수질 감시장치에 있어서,
    오폐수배출관들, 상기 오폐수배출관들로부터 오폐수가 유입되는 오폐수유입로, 상기 오폐수유입로의 오폐수를 정화처리하는 오폐수처리시설, 및 상기 오폐수처리시설에서 정화된 오폐수가 방류되는 방류로를 포함하는 오폐수처리시스템에 설치되고,
    상기 오폐수유입로에 설치되어 오폐수 내의 부유물을 여과하도록 다수의 통공이 형성된 중공 형상의 망프레임;
    상기 망프레임 내부에 설치되어 망프레임을 통과한 오폐수가 일측으로 유입된 후 유속이 감속되면서 비중이 큰 부유물은 응집 및 하향 침강되어 상기 오폐수유입로로 배출되고 나머지 오폐수는 상하로 지그재그로 이동하면서 타측으로 배출되는 침강장치;
    상기 침강장치에서 타측으로 배출되는 오폐수를 흡입하여 배출하는 펌프;
    상기 펌프에서 배출되는 오폐수가 유입된 후 비중이 큰 부유물은 원심력에 의해 회전하며 외부선회류에 의해 하측으로 침강하여 상기 오폐수유입로로 배출되고, 나머지 오폐수는 내부선회류에 의해 상측으로 배출시키는 상기 오폐수용 사이클론 여과장치;
    상기 오폐수용 사이클론 여과장치에서 상측으로 배출되는 오폐수가 유입된 후 통과하면서 일부는 외측으로 투과 여과되어 배출되고 나머지 오폐수는 통과하여 상기 오폐수유입로로 배출하는 여과파이프;
    상기 여과파이프 외측으로 투과 여과되어 배출된 오폐수를 일시 저장하는 저장조;
    상기 저장조의 오폐수의 수질을 측정하는 수질측정장치;를 포함하는 오폐수용 사이클론 여과장치를 이용한 오폐수 수질 감시장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 침강장치는, 통 형상의 침강상자, 상기 침강상자의 일측에 구비되고 상기 망프레임에 의해 부유물이 여과되어 내부로 유입된 오폐수를 유입하는 제2유입구, 상기 침강상자의 타측에 구비되고 침강상자 내부의 오폐수 중 부유물이 침강한 후의 오폐수를 배출하는 제2배출구, 상기 침강상자의 내부에 상하로 배치되어 제2유입구에서 유입된 오폐수를 상하로 지그재그로 흐르게 한 후 상기 제2배출구로 배출되도록 유도하는 유도판, 상기 침강상자의 하측에 구비되고 하측 방향으로 점점 폭이 좁아지는 슬라이딩부, 상기 슬라이딩부의 최 하측에 구비되어 상기 침강한 부유물이 배출되는 침강배출구, 상기 침강배출구의 외곽을 둘러싸면서 하측으로 연장되고 하단부는 상기 망프레임의 하측 외부로 연통되는 수류방어막을 포함하고,
    상기 제2유입구를 통해 유입된 오폐수는 상기 침강상자의 내부로 유입되면서 침강상자 내부의 넓은 공간에 의해 유속이 감속되면서 비중이 큰 부유물이 하측으로 침강하여 상기 슬라이딩부을 따라 슬라이딩 한 후 상기 침강배출구를 통해 하측으로 배출되고, 나머지 오폐수는 상기 유도판을 따라 하강 및 상승하면서 상기 제2배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 오폐수용 사이클론 여과장치를 이용한 오폐수 수질 감시장치.
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