KR102409673B1 - 침사 분리시스템 - Google Patents

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KR102409673B1
KR102409673B1 KR1020210136512A KR20210136512A KR102409673B1 KR 102409673 B1 KR102409673 B1 KR 102409673B1 KR 1020210136512 A KR1020210136512 A KR 1020210136512A KR 20210136512 A KR20210136512 A KR 20210136512A KR 102409673 B1 KR102409673 B1 KR 102409673B1
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sediment
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위규백
김진수
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(주)티케이엔텍
김진수
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Abstract

본 발명은 침사 분리시스템에 관한 것으로서, 침사가 분리되는 장소를 형성하되 물이 유입되는 물 유입부 및 일정 수위 이상의 물이 배출되는 물 배출부가 마련되는 침사 세정조; 상기 침사 세정조의 일측에 마련되며, 침사가 포함된 오폐수가 낙하할 때 충격을 가해 오폐수에서 침사를 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 분리하는 메인 충돌식 침사 분리부; 상기 침사 세정조에 경사지게 배치되고 침사를 이송하는 침사 이송용 관체 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 침사 세정조 내의 바닥에 쌓이는 침사를 이송하는 침사 이송 스크루; 상기 침사 세정조 내의 바닥 영역에 배치되며, 에어 블로워에서 공급되는 에어를 통해 상기 침사 세정조 내의 상부로 미세 버블을 발생시키는 미세 버블 발생기; 상기 침사 세정조와 이웃하게 배치되며, 상기 침사 세정조에서 전달되는 침사를 오폐수에서 다시 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 다시 분리하는 침사 분리기; 상기 침사 이송용 관체의 단부에 마련되고 상기 침사 분리기의 본체 하우징과 연결되며, 상기 침사 이송용 관체에서 침사가 포함된 오폐수가 낙하할 때 충격을 가해 오폐수에서 침사를 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 분리하는 서브 충돌식 침사 분리부; 상기 본체 하우징 내에서 상기 서브 충돌식 침사 분리부의 하부 영역에 배치되며, 침사에서 유기물 분리를 배가시키는 유기물 분리용 경사판; 상기 유기물 분리용 경사판에 이웃한 상기 본체 하우징 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 유기물 분리용 경사판에서 낙하하는 침사를 하강시키는 침사 하강 스크루; 상기 침사 하강 스크루에 이웃하게 배치되며, 상기 침사 하강 스크루에 의해 하강한 침사를 상승시키는 침사 상승 스크루; 상기 본체 하우징의 하부 일측에 연결되며, 상기 침사 하강 스크루에 의해 하강한 침사가 상기 침사 상승 스크루 쪽으로 향하도록 상기 본체 하우징 내로 에어를 분사하는 에어 분사부; 및 상기 본체 하우징의 상부 타측에 연결되며, 상기 본체 하우징 내에서 상기 침사 상승 스크루에 의해 상승한 침사를 외부로 토출시키는 침사 토출부를 포함한다.

Description

침사 분리시스템{System for separating sedimented sand}
본 발명은, 침사 분리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 오폐수에서 침사를 좀 더 효과적으로 분리할 수 있음은 물론 침사에 붙은 유기물을 종래보다 용이하게 분리할 수 있어서 유기물로 인한 다양한 피해 발생을 줄일 수 있는 침사 분리시스템에 관한 것이다.
인구가 증가하고 산업이 발전하면서 가정 등에서 사용 후 배출되는 오폐수(오수 혹은 폐수)의 양이 증가하고 있다.
오폐수는 빗물과 함께 섞여 하수(下水)로 방류되는데, 이러한 하수에는 많은 오염물질이 포함되기 때문에, 이를 그대로 방류할 경우, 수질이 크게 나빠질 수밖에 없다. 따라서, 하수처리장에서 하수를 처리한 다음에 하천에 방류한다.
한편, 취수펌프장이나 중계펌프장과 같은 각종 펌프장에서도 오폐수와 함께 각종 오염물질이 수처리시설 안으로 유입되고 있는데, 오폐수에 포함된 오염물질을 제대로 제거하지 못하면, 펌프장에 설치된 펌프나 기계류에 고장이 생길뿐더러 후(後)공정으로의 이행도 이루어지지 않아 시설 전체가 무용지물로 전락해 버리는 문제가 생기게 된다.
이 때문에, 대부분의 수처리시설에서는 침사 분리시스템(혹은 침사분리기)를 설치해서 오폐수에 포함될 수 있는 작은 자갈이나 모래처럼 물에 가라앉는 침사(모래)와 플라스틱병이나 나뭇가지처럼 물에 뜨는 협잡물이 물리적인 방법으로 분리되게 한다.
통상의 침사분리기가 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 등록실용신안 제235705호에 개시된 기술로서, 침사물이 분리되는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 상단부와 연직하방으로 연통되게 설치되며, 소정의 유속으로 공급된 상기 침사물을 싸이클론의 원리를 이용하여 일차적으로 물과 모래를 분리하는 싸이클론관(20)과, 상기 싸이클론관(20) 하부의 본체(10)의 내부에 연직하방으로 설치되는 2 중 스크류(30)로서, 상기 싸이클론관(20)을 통하여 하부로 낙하한 모래를 상기 본체의 하단부로 끌어내리는 제 1 스크류(32)와, 상기 제 1 스크류(32)에 의해 아래로 내려온 모래를 위로 끌어 올려 상기 본체 밖으로 배출시키는 제 2 스크류(34)로 구성된 2 중 스크류(30) 를 포함하며, 상기 제 1 스크류(32)와 제2 스크류(34) 사이에는 격벽(35)이 형성되어 있으며, 상기 격벽(35)의 하단부에는 상기 제 1 스크류(32)에 의해 내려온 모래가 상기 제 2 스크류(34)쪽으로 이동할 수 있도록 개구부(38)가 형성된 구조로 되어 있는 장치가 출시되고 있다.
이러한 종래기술의 경우, 제 1 스크류(32) 및 제 2 스크류(34)는, 싸이클론관(20)에서 분리된 침사물의 모래가 떨어지면 제 1 스크류(32)에서 밀려 내려가는 모래를 원활하게 제 2 스크류(34)의 하단측으로 밀쳐 제 2 스크류(34)에 의해 상부측으로 이동시키도록 구성되어 있다.
물론, 도 1 혹은 이와 유사한 구조가 흔히 접할 수 있는 구조이긴 하지만, 이러한 종래기술의 경우에는 그 구조적인 한계로 인해 침사의 분리효율이 떨어진다. 특히, 종래기술의 경우에는 침사에 붙은 유기물을 분리하기가 어려워 세균 번식으로 인한 수인성 질환을 생기게 하거나 유독가스와 냄새를 유발시킬 수 있다는 점을 두루 고려해볼 때, 이를 해결하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제20-2008-0006880호 대한민국특허청 출원번호 제20-2005-0022643호
본 발명의 목적은, 오폐수에서 침사를 좀 더 효과적으로 분리할 수 있음은 물론 침사에 붙은 유기물을 종래보다 용이하게 분리할 수 있어서 유기물로 인한 다양한 피해 발생을 줄일 수 있는 침사 분리시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 침사가 분리되는 장소를 형성하되 물이 유입되는 물 유입부 및 일정 수위 이상의 물이 배출되는 물 배출부가 마련되는 침사 세정조; 상기 침사 세정조의 일측에 마련되며, 침사가 포함된 오폐수가 낙하할 때 충격을 가해 오폐수에서 침사를 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 분리하는 메인 충돌식 침사 분리부; 상기 침사 세정조에 경사지게 배치되고 침사를 이송하는 침사 이송용 관체 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 침사 세정조 내의 바닥에 쌓이는 침사를 이송하는 침사 이송 스크루; 상기 침사 세정조 내의 바닥 영역에 배치되며, 에어 블로워에서 공급되는 에어를 통해 상기 침사 세정조 내의 상부로 미세 버블을 발생시키는 미세 버블 발생기; 상기 침사 세정조와 이웃하게 배치되며, 상기 침사 세정조에서 전달되는 침사를 오폐수에서 다시 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 다시 분리하는 침사 분리기; 상기 침사 이송용 관체의 단부에 마련되고 상기 침사 분리기의 본체 하우징과 연결되며, 상기 침사 이송용 관체에서 침사가 포함된 오폐수가 낙하할 때 충격을 가해 오폐수에서 침사를 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 분리하는 서브 충돌식 침사 분리부; 상기 본체 하우징 내에서 상기 서브 충돌식 침사 분리부의 하부 영역에 배치되며, 침사에서 유기물 분리를 배가시키는 유기물 분리용 경사판; 상기 유기물 분리용 경사판에 이웃한 상기 본체 하우징 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 유기물 분리용 경사판에서 낙하하는 침사를 하강시키는 침사 하강 스크루; 상기 침사 하강 스크루에 이웃하게 배치되며, 상기 침사 하강 스크루에 의해 하강한 침사를 상승시키는 침사 상승 스크루; 상기 본체 하우징의 하부 일측에 연결되며, 상기 침사 하강 스크루에 의해 하강한 침사가 상기 침사 상승 스크루 쪽으로 향하도록 상기 본체 하우징 내로 에어를 분사하는 에어 분사부; 및 상기 본체 하우징의 상부 타측에 연결되며, 상기 본체 하우징 내에서 상기 침사 상승 스크루에 의해 상승한 침사를 외부로 토출시키는 침사 토출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침사 분리시스템에 의해 달성된다.
상기 침사 이송 스크루, 상기 침사 하강 스크루 또는 상기 침사 상승 스크루 중 적어도 어느 하나에는 침사 또는 유기물 분리 효과를 배가시키는 복수 개의 스크루 돌기가 형성될 수 있다.
상기 침사 하강 스크루와 상기 침사 상승 스크루 사이 공간에는 상기 에어 분사부에서 분사되는 에어의 통로를 제외하고 격벽이 형성될 수 있다.
상기 본체 하우징의 내벽에 마련되되 상기 침사 토출부와 연결되며, 상기 침사 상승 스크루에 의해 상승한 침사를 상기 침사 토출부로 가이드하는 가이드판이 마련될 수 있다.
상기 가이드판이 수평형 또는 경사형일 수 있다.
상기 침사 이송 스크루에 직결되고 상기 침사 이송 스크루를 회전시키는 직결 모터; 상기 침사 하강 스크루와 상기 침사 상승 스크루의 회전을 위한 공용 동력을 발생시키는 공용 모터; 및 상기 공용 모터와 상기 침사 하강 스크루 및 상기 침사 상승 스크루에 연결되며, 상기 공용 모터의 공용 동력을 상기 침사 하강 스크루 및 상기 침사 상승 스크루의 회전운동으로 전달하는 운동 전달부를 더 포함할 수 있다.
상기 유기물 분리용 경사판은, 상기 서브 충돌식 침사 분리부의 하부 영역에서 수평 방향으로 배치되고 판면에 복수 개의 관통공이 형성되는 수평판부; 및 상기 수평판부의 단부에서 하향 경사지게 형성되며, 판면에 복수 개의 판 돌기가 형성되는 경사판부를 포함할 수 있다.
상기 메인 충돌식 침사 분리부와 상기 서브 충돌식 침사 분리부 모두는, 링(ring) 타입의 몸체 링부; 및 상기 몸체 링부의 내벽에서 센터를 향해 연장되고 상기 몸체 링부의 둘레를 따라 동심적으로 형성되는 복수 개의 리브를 포함하며, 상기 리브들 사이의 틈새(gap)을 통해 침사가 충돌할 수 있다.
상기 에어 분사부는 에어압을 통해 침사를 직선 형태로 가압하는 직선형 에어 분사관을 포함할 수 있다.
상기 에어 분사부는 상기 직선형 에어 분사관에 연통하고 상기 본체 하우징의 내벽에서 아크(arc) 형태로 배치되며, 에어압을 통해 침사를 센터 영역으로 모아 가압하는 아크형 에어 분사관을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 오폐수에서 침사를 좀 더 효과적으로 분리할 수 있음은 물론 침사에 붙은 유기물을 종래보다 용이하게 분리할 수 있어서 유기물로 인한 다양한 피해 발생을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 침사분리기의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침사 분리시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 침사 세정조 영역의 확대도이다.
도 4는 도 2의 침사 분리기 영역의 확대도이다.
도 5는 도 3의 A-A선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 4의 개략적인 부분 평단면도이다.
도 7은 도 4의 B-B선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 4의 유기물 분리용 경사판 영역의 확대도이다.
도 9는 도 4의 침사 토출부 영역의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 침사 분리시스템에서 에어 분사부 영역의 구조도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 침사 분리시스템에서 유기물 분리용 경사판 영역의 구조도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
한편, 하기 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하다. 따라서 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것이라 이해되어야 할 것이다. 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 같은 참조부호는 같은 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침사 분리시스템의 구성도, 도 3은 도 2의 침사 세정조 영역의 확대도, 도 4는 도 2의 침사 분리기 영역의 확대도, 도 5는 도 3의 A-A선에 따른 개략적인 단면도, 도 6은 도 4의 개략적인 부분 평단면도, 도 7은 도 4의 B-B선에 따른 개략적인 단면도, 도 8은 도 4의 유기물 분리용 경사판 영역의 확대도, 도 9는 도 4의 침사 토출부 영역의 확대도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 침사 분리시스템은 오폐수에서 침사를 좀 더 효과적으로 분리할 수 있음은 물론 침사에 붙은 유기물을 종래보다 용이하게 분리할 수 있어서 유기물로 인한 다양한 피해 발생을 줄일 수 있도록 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 침사 분리시스템은 크게, 침사 세정조(110)와 침사 분리기(150)를 포함하며, 침사 세정조(110)와 침사 분리기(150) 각각에 아래 구성, 구조들의 위치별로 탑재되는 형태를 취한다.
침사 세정조(110)는 침사가 분리되는 장소를 형성한다. 따라서, 오폐수가 침사 세정조(110)로 유입된다. 물론, 오폐수 외에 침사지로부터 더러운 침사가 직접 침사 세정조(110)로 공급되기도 한다.
침사 세정조(110)의 상단부에는 오폐수인 물이 유입되는 물 유입부(111)가 마련되고, 측벽의 일정 높이에는 일정 수위 이상의 물이 배출되는 물 배출부(112)가 마련된다.
물 유입부(111)로 유입되는 오폐수에는 침사가 많이 섞인 반면, 물 배출부(112)로 배출되는 물에는 침사가 거의 없다. 이는 가라앉은 침사가 침사 분리기(150) 쪽으로 이동되어 분리되었기 때문이다.
침사 세정조(110)의 상단부 일측에는 메인 충돌식 침사 분리부(120)가 배치된다. 메인 충돌식 침사 분리부(120)는 침사 세정조(110)의 일측에 마련되되 침사가 포함된 오폐수가 공급되면서 낙하할 때, 특히 침사지로부터 더러운 침사가 직접 공급되면서 낙하할 때, 충격을 가해 오폐수에서 침사를 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 분리하는 역할을 한다.
참고로, 유기물은 부패하기 쉬울뿐더러 세균 번식에 기반이 되는데, 이처럼 세균 번식이 심해지면 수인성 질환을 일으킴은 물론이거니와 유독가스와 냄새를 유발시킬 수 있다. 따라서, 오폐수 내의 침사 분리 외에도 침사에 붙은 유기물을 분리하는 게 상당히 중요할 수 있는데, 이의 역할을 메인 충돌식 침사 분리부(120)가 담당한다. 후술할 서브 충돌식 침사 분리부(156) 역시, 같은 기능, 역할을 담당한다.
메인 충돌식 침사 분리부(120)는 링(ring) 타입의 몸체 링부(121)와, 몸체 링부(121)의 내벽에서 센터를 향해 연장되고 몸체 링부(121)의 둘레를 따라 동심적으로 형성되는 복수 개의 리브(122)를 포함한다.
이러한 메인 충돌식 침사 분리부(120)의 구조에서 리브(122)들 사이에 틈새(gap)가 생기는데, 이러한 틈새(gap)로 오폐수가 낙하하면서 침사가 충돌하게 됨으로써 오폐수에서 침사가 분리될 수 있다.
전술한 것처럼 침사란 작은 자갈이나 모래처럼 비중이 높아 가라앉는 구성이다. 때문에, 오폐수에 섞인 침사는 침사 세정조(110) 내의 바닥으로 가라앉게 되는데, 이렇게 가라앉은 침사를 침사 분리기(150) 쪽으로 전달하기 위해 침사 이송 스크루(130)가 마련된다.
침사 이송 스크루(130)는 침사 세정조(110)에 경사지게 배치되고 침사를 이송하는 침사 이송용 관체(133) 내에 회전 가능하게 배치되며, 침사 세정조(110) 내의 바닥에 쌓이는 침사를 침사 분리기(150) 쪽으로 이송하는 역할을 한다.
침사 이송 스크루(130)에는 직결 모터(132)가 연결된다. 직결 모터(132)는 침사 세정조(110)의 외측에 배치되며, 해당 위치에서 동력을 침사 이송 스크루(130)로 전달해서 침사 이송 스크루(130)의 작용으로 침사가 침사 분리기(150) 쪽으로 이송되게 한다.
침사 이송 스크루(130)에는 침사 또는 유기물 분리 효과를 배가시키는 복수 개의 제1 스크루 돌기(130a)가 마련된다.
제1 스크루 돌기(130a)들은 전술한 메인 충돌식 침사 분리부(120)와 실질적으로 동일한 역할은 한다. 특히, 아래쪽에 위치하는 미세 버블 발생기(140)에서 발생해서 공급하는 기포인 미세 버블과 침사가 접촉하는 면적을 크게 하므로 침사에 포함된 유기물을 더욱 잘 분리할 수 있게끔 유도할 수 있다.
침사 이송 스크루(130)의 하부 영역에는 전술한 것처럼 미세 버블 발생기(140)가 마련된다.
미세 버블 발생기(140)는 침사 세정조(110) 내의 바닥 영역에 배치되며, 에어 블로워(142)에서 공급되는 에어(air)를 통해 침사 세정조(110) 내의 상부로 미세 버블(bubble)을 발생시키는 역할을 한다. 따라서, 미세 버블 발생기(140)에는 미세 버블 형성을 위한 복수 개의 에어 분출공(141)이 형성된다.
미세 버블은 마이크로 버블이나 나노 버블로 불릴 수 있는데, 이러한 미세 버블은 상승하는 중에 터지면서 강한 힘을 제공한다. 따라서, 침사와의 접촉 면적을 증가시키는 한편 침사에 강한 충격을 제공함으로써 침사에서 유기물이 잘 떨어지게끔 작용할 수 있다.
그뿐만 아니라 미세 버블에 의한 폭기 현상에 의해 오폐수에서 유기물 분리가 이용해지고, 오폐수에 충분한 기체를 공급함으로써 냄새 제거에 유리한 호기성 세균을 증가시키며, 유해하고 냄새를 유발하는 혐기성 세균을 제거할 수 있다. 결국, 이러한 작용으로 유기물을 침사로부터 분리하는 한편 냄새를 제거할 수 있게 되는 것이다.
한편, 침사 분리기(150)는 침사 세정조(110)와 이웃하게 배치되며, 침사 세정조(110)에서 전달되는 침사를 오폐수에서 다시 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 다시 분리하는 역할을 한다. 실제, 침사 분리기(150)만 적용될 수도 있지만, 본 실시예처럼 침사 세정조(110)와 함께 작용할 경우, 침사와 유기물 분리에 탁월한 효과를 제공할 수 있다.
침사 분리기(150)에는 서브 충돌식 침사 분리부(156)가 연결된다. 서브 충돌식 침사 분리부(156)는 침사 이송용 관체(133)의 단부에 마련되고 침사 분리기(150)의 본체 하우징(151)과 연결되며, 침사 이송용 관체(133)에서 침사가 포함된 오폐수가 낙하할 때 충격을 가해 오폐수에서 침사를 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 분리하는 역할을 한다. 서브 충돌식 침사 분리부(156)는 전술한 메인 충돌식 침사 분리부(120)와 동일한 구조, 기능, 역할을 한다.
서브 충돌식 침사 분리부(156)의 하부에 물 배출부(157)가 마련된다. 본체 하우징(151) 내에서 일정 수위 이상의 물은 물 배출부(157)로 자연 배출될 수 있다. 배출되는 물에는 침사가 없다.
서브 충돌식 침사 분리부(156)의 하부 영역에는 유기물 분리용 경사판(170)이 배치된다. 유기물 분리용 경사판(170)는 본체 하우징(151) 내에서 서브 충돌식 침사 분리부(156)의 하부 영역에 배치되며, 침사에서 유기물 분리를 배가시키는 역할을 한다.
본 실시예에서 유기물 분리용 경사판(170)은 다단, 예컨대 2단으로 꺾인 형태를 취한다. 즉 유기물 분리용 경사판(170)은 서브 충돌식 침사 분리부(156)의 하부 영역에서 수평 방향으로 배치되고 판면에 복수 개의 관통공(171a)이 형성되는 수평판부(171)와, 수평판부(171)의 단부에서 하향 경사지게 형성되며, 판면에 복수 개의 판 돌기(172a)가 형성되는 유기물 분리용 경사판부(172)를 포함할 수 있다.
수평판부(171)의 관통공(171a)들로 인해 미세 침사가 충격 후 하강케 함으로써 유기물 제거에 효과가 크다. 그리고, 경사판부(172)의 판 돌기(172a)들로 인해 상대적으로 큰 침사가 돌기에 충돌하면서 하강케 함으로써 유기물 제거 효과를 높일 수 있다.
본체 하우징(151) 내에는 종 방향을 따라 침사 하강 스크루(161)와 침사 상승 스크루(162)가 이웃하게 배치된다. 침사 하강 스크루(161)와 침사 상승 스크루(162) 사이 공간에 격벽(163)이 배치된다.
침사 하강 스크루(161)는 유기물 분리용 경사판(170)에 이웃한 본체 하우징(151) 내에 회전 가능하게 배치되며, 유기물 분리용 경사판(170)에서 낙하하는 침사를 하강시키는 역할을 한다.
침사 상승 스크루(162)는 침사 하강 스크루(161)에 이웃하게 배치되며, 침사 하강 스크루(161)에 의해 하강한 침사를 상승시키는 역할을 한다.
전술한 침사 이송 스크루(130)와 마찬가지로, 침사 하강 스크루(161)와 침사 상승 스크루(162)에는 침사 또는 유기물 분리 효과를 배가시키는 복수 개의 제2 및 제3 스크루 돌기(161a,162a)가 형성된다.
그리고, 본체 하우징(151)의 상부 타측에는 본체 하우징(151) 내에서 침사 상승 스크루(162)에 의해 상승한 침사를 외부로 토출시키는 침사 토출부(154)가 마련된다. 침사 토출부(154)는 하부로 기울어진 관체로 이루어질 수 있다.
침사 토출부(154)에는 가이드판(155)이 연결된다. 가이드판(155)은 본체 하우징(151)의 내벽에 마련되되 침사 토출부(154)와 연결되며, 침사 상승 스크루(162)에 의해 상승한 침사를 침사 토출부(154)로 가이드하는 역할을 한다.
가이드판(155)은 침사 상승 스크루(162)를 타고 올라온 침사를 바로 배출할 수 있게끔 한다. 즉 내부에 찌꺼기가 남지 않게 바로 배출될 수 있게끔 한다. 본 실시예에서 가이드판(155)은 수평형 구조를 취한다.
이러한 구조에서 본체 하우징(151)의 하부 일측에 에어 분사부(152)가 연결된다. 에어 분사부(152)는 본체 하우징(151)의 하부 일측에 연결되며, 침사 하강 스크루(161)에 의해 하강한 침사가 침사 상승 스크루(162) 쪽으로 향하도록 본체 하우징(151) 내로 에어를 분사하는 역할을 한다.
특히, 본 실시예에 적용되는 에어 분사부(152)는 침사 하강 스크루(161) 밑에 침적된 침사를 침사 상승 스크루(162) 쪽으로 밀어주는 기능과 함께 본체 하우징(151) 내에 기포, 즉 미세 버블을 발생시키는 한편, 오폐수의 원활한 흐름을 일으켜 골고루 섞어주며, 유기물 또는 부유층을 제거하는 효과를 제공한다. 다시 말해, 공기 순환에 따른 미세 입자, 유기물 부유물을 침사로부터 분리할 수 있도록 보조적인 역할을 수행한다.
본 실시예에서 에어 분사부(152)는 에어압을 통해 침사를 직선 형태로 가압하는 직선형 에어 분사관(153)을 포함한다. 에어 분사부(152)의 에어압으로 침사를 가압하기 때문에 침사 토출부(154)로의 침사 토출이 자연스럽게 진행될 수 있다.
전술한 것처럼 침사 하강 스크루(161)와 침사 상승 스크루(162) 사이 공간에는 격벽(163)이 배치된다. 격벽(163)은 침사 하강 스크루(161)와 침사 상승 스크루(162) 사이 공간에서 에어 분사부(152)에서 분사되는 에어의 통로를 제외하고 길게 배치된다.
한편, 본 시스템에서 침사 하강 스크루(161)와 침사 상승 스크루(162)의 구동을 위해 공용 모터(164)와 운동 전달부(165)가 적용된다.
공용 모터(164)는 침사 하강 스크루(161)와 침사 상승 스크루(162)의 회전을 위한 공용 동력을 발생시킨다. 공용 모터(164) 하나로 침사 하강 스크루(161)와 침사 상승 스크루(162)를 구동시킬 수 있어서 구조적인 단순화를 꾀할 수 있다.
운동 전달부(165)는 공용 모터(164)와 침사 하강 스크루(161) 및 침사 상승 스크루(162)에 연결되며, 공용 모터(164)의 공용 동력을 침사 하강 스크루(161) 및 침사 상승 스크루(162)의 회전운동으로 전달하는 역할을 한다. 기어, 샤프트, 베어링 등의 구조적 조합을 통해 운동 전달부(165)를 구현할 수 있다.
이에, 오폐수나 직접적인 침사가 침사 세정조(110)로 유입된 후, 메인 충돌식 침사 분리부(120)를 거치면서 오폐수에서 침사가, 침사에서 유기물이 분리되며, 이어 침사 이송 스크루(130)에 의해 침사 분리기(150) 쪽으로 이송되는 침사는 서브 충돌식 침사 분리부(156), 에어 분사부(152) 등의 작용으로 한 번 더 오폐수에서 분리되면서 유기물이 떨어진 상태로 침사 토출부(154)로 토출되어 한 곳으로 모아질 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 본 실시예가 적용되더라도 오폐수에서 침사를 좀 더 효과적으로 분리할 수 있음은 물론 침사에 붙은 유기물을 종래보다 용이하게 분리할 수 있어서 유기물로 인한 다양한 피해 발생을 줄일 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 침사 분리시스템에서 에어 분사부 영역의 구조도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 적용되는 에어 분사부(252)는 에어압을 통해 침사를 직선 형태로 가압하는 직선형 에어 분사관(253)과, 직선형 에어 분사관(253)에 연통하고 본체 하우징(151)의 내벽에서 아크(arc) 형태로 배치되며, 에어압을 통해 침사를 센터 영역으로 모아 가압하는 아크형 에어 분사관(254)을 포함한다. 아크형 에어 분사관(254)의 표면에는 에어압을 통해 침사를 센터 영역으로 모아 가압하기 위한 복수 개의 통공(254a)이 형성된다.
본 실시예가 적용되더라도 오폐수에서 침사를 좀 더 효과적으로 분리할 수 있음은 물론 침사에 붙은 유기물을 종래보다 용이하게 분리할 수 있어서 유기물로 인한 다양한 피해 발생을 줄일 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 침사 분리시스템에서 유기물 분리용 경사판 영역의 구조도이다.
전술한 제1 실시예에서는 가이드판(155)이 수평형 구조였던 반면, 본 실시예에 적용되는 가이드판(355)은 경사형 구조로 적용된다. 이럴 경우, 침사 상승 스크루(162)에서 전달되는 침사를 가이드하는데 좀 더 유리할 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 오폐수에서 침사를 좀 더 효과적으로 분리할 수 있음은 물론 침사에 붙은 유기물을 종래보다 용이하게 분리할 수 있어서 유기물로 인한 다양한 피해 발생을 줄일 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
110 : 침사 세정조 111 : 물 유입부
112 : 물 배출부 120 : 메인 충돌식 침사 분리부
121 : 몸체 링부 122 : 리브
130 : 침사 이송 스크루 130a : 제1 스크루 돌기
132 : 직결 모터 133 : 침사 이송용 관체
140 : 미세 버블 발생기 141 : 에어 분출공
142 : 에어 블로워 150 : 침사 분리기
151 : 본체 하우징 152 : 에어 분사부
153 : 직선형 에어 분사관 154 : 침사 토출부
155 : 가이드판 156 : 서브 충돌식 침사 분리부
161 : 침사 하강 스크루 161a : 제2 스크루 돌기
162 : 침사 상승 스크루 162a : 제3 스크루 돌기
163 : 격벽 164 : 공용 모터
165 : 운동 전달부 170 : 유기물 분리용 경사판
171 : 수평판부 171a : 관통공
172 : 경사판부 172a : 판 돌기

Claims (8)

  1. 침사가 분리되는 장소를 형성하되 물이 유입되는 물 유입부 및 일정 수위 이상의 물이 배출되는 물 배출부가 마련되는 침사 세정조;
    상기 침사 세정조의 일측에 마련되며, 침사가 포함된 오폐수가 낙하할 때 충격을 가해 오폐수에서 침사를 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 분리하는 메인 충돌식 침사 분리부;
    상기 침사 세정조에 경사지게 배치되고 침사를 이송하는 침사 이송용 관체 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 침사 세정조 내의 바닥에 쌓이는 침사를 이송하는 침사 이송 스크루;
    상기 침사 세정조 내의 바닥 영역에 배치되며, 에어 블로워에서 공급되는 에어를 통해 상기 침사 세정조 내의 상부로 미세 버블을 발생시키는 미세 버블 발생기;
    상기 침사 세정조와 이웃하게 배치되며, 상기 침사 세정조에서 전달되는 침사를 오폐수에서 다시 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 다시 분리하는 침사 분리기;
    상기 침사 이송용 관체의 단부에 마련되고 상기 침사 분리기의 본체 하우징과 연결되며, 상기 침사 이송용 관체에서 침사가 포함된 오폐수가 낙하할 때 충격을 가해 오폐수에서 침사를 분리하는 한편 침사에 붙은 유기물을 분리하는 서브 충돌식 침사 분리부;
    상기 본체 하우징 내에서 상기 서브 충돌식 침사 분리부의 하부 영역에 배치되며, 침사에서 유기물 분리를 배가시키는 유기물 분리용 경사판;
    상기 유기물 분리용 경사판에 이웃한 상기 본체 하우징 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 유기물 분리용 경사판에서 낙하하는 침사를 하강시키는 침사 하강 스크루;
    상기 침사 하강 스크루에 이웃하게 배치되며, 상기 침사 하강 스크루에 의해 하강한 침사를 상승시키는 침사 상승 스크루;
    상기 본체 하우징의 하부 일측에 연결되며, 상기 침사 하강 스크루에 의해 하강한 침사가 상기 침사 상승 스크루 쪽으로 향하도록 상기 본체 하우징 내로 에어를 분사하는 에어 분사부; 및
    상기 본체 하우징의 상부 타측에 연결되며, 상기 본체 하우징 내에서 상기 침사 상승 스크루에 의해 상승한 침사를 외부로 토출시키는 침사 토출부를 포함하되,
    상기 유기물 분리용 경사판은, 상기 서브 충돌식 침사 분리부의 하부 영역에서 수평 방향으로 배치되고 판면에 복수 개의 관통공이 형성되는 수평판부; 및
    상기 수평판부의 단부에서 하향 경사지게 형성되며, 판면에 복수 개의 판 돌기가 형성되는 경사판부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침사 분리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 침사 이송 스크루, 상기 침사 하강 스크루 또는 상기 침사 상승 스크루 중 적어도 어느 하나에는 침사 또는 유기물 분리 효과를 배가시키는 복수 개의 스크루 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 침사 분리시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 침사 하강 스크루와 상기 침사 상승 스크루 사이 공간에는 상기 에어 분사부에서 분사되는 에어의 통로를 제외하고 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 침사 분리시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체 하우징의 내벽에 마련되되 상기 침사 토출부와 연결되며, 상기 침사 상승 스크루에 의해 상승한 침사를 상기 침사 토출부로 가이드하는 가이드판이 마련되는 것을 특징으로 하는 침사 분리시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드판이 수평형 또는 경사형인 것을 특징으로 하는 침사 분리시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메인 충돌식 침사 분리부와 상기 서브 충돌식 침사 분리부 모두는,
    링(ring) 타입의 몸체 링부; 및
    상기 몸체 링부의 내벽에서 센터를 향해 연장되고 상기 몸체 링부의 둘레를 따라 동심적으로 형성되는 복수 개의 리브를 포함하며,
    상기 리브들 사이의 틈새(gap)을 통해 침사가 충돌하는 것을 특징으로 하는 침사 분리시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에어 분사부는 에어압을 통해 침사를 직선 형태로 가압하는 직선형 에어 분사관을 포함하되, 상기 에어 분사부는 상기 직선형 에어 분사관에 연통하고 상기 본체 하우징의 내벽에서 아크(arc) 형태로 배치되며, 에어압을 통해 침사를 센터 영역으로 모아 가압하는 아크형 에어 분사관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침사 분리시스템.
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