KR19980703756A

KR19980703756A - 액체, 가스 및 미립물을 함유하는 유체용 침전 기구, 이에 부설되는 폐수 정화 장치 및 정화 방법

Info

Publication number: KR19980703756A
Application number: KR1019970707156A
Authority: KR
Inventors: 스요어드후베르터스요제프벨링가
Original assignee: 파퀘스비.브이.
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1998-12-05
Also published as: DE69603173D1; EP0820335B1; EP0820335A1; ATE181850T1; PL180591B1; NO974576D0; KR100232762B1; CN1181026A; JPH10511893A; ES2133950T3; BR9604896A; HK1018023A1; CA2217744C; AU5163796A; JP3138478B2; DE69603173T2; CA2217744A1; NO974576L; CZ286946B6; TR199701135T1

Abstract

본 발명은 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구에 관한 것이다. 상기 기구는 유체의 수위(水位)에 가깝게 장착되는 액체 방출 수단과, 상기 침전 챔버의 바닥에서 유체를 공급하기 위한 공급 수단을 구비한다. 침전 기구에서, 하나 이상의 캡은, 침전 챔버의 바닥에 공급된 유체가 비스듬하게 위로 흐르면서 하나 이상의 캡의 안쪽을 따라 강제로 내몰리도록 하는 한편 유체내에 함유된 기포가 하나 이상의 캡의 릿지에 포집되도록 하면서, 상기 하나 이상의 캡의 종축이 수위(水位)에 대해 소정의 각도를 이루도록 하여 배치된다. 상기 하나 이상의 캡의 릿지에 수집된 가스는 유체의 수위 아래에서 가스 방출 수단에 의해 포획된다. 비스듬하게 중첩되고 나란한 구성으로 배치된 다수의 캡으로 이루어진 열로써 사용하는 것이 바람직하다. 캡은 수위에 대해 60°각도로 설치될 수 있으며 상호 간격을 약 6cm로 하는 것이 바람직하다. 본 발명은 또한 이러한 종류의 침전 기구를 구비한 정화 장치와, 그러한 정화 장치 혹은 침전 기구를 사용하여 폐수를 혐기성 정화시키는 방법에 관한 것이기도 하다.

Description

액체, 가스 및 미립물을 함유하는 유체용 침전 기구, 이에 부설되는 폐수 정화 장치 및 정화 방법

이러한 종류의 침전 기구는 EP-A1-0,244,029 호, EP-A1-0,193,999 호에 공지되어 있다. 상기 공보들을 통해 설명되는 캡은 중첩되는 관계로 수평으로 설치되며 발효 챔버의 상부 연부를 한정하도록 설치되어 그 연부 위에 침전 챔버를 형성한다. 상기 캡들은 잔류 유체가 그 캡들 사이에서 상향으로 전달될 수 있게 하면서 발효 챔버에서 발생한 기포를 포집한다. 기포의 포집은 침전 챔버의 유체가 발효 챔버의 유체에 비해 상대적으로 정적인 상태를 유지케 하며, 발효 챔버의 유체는 기포 발생의 결과로써 동적인 상태에 있다. 침전 챔버에 존재하는 유체가 상대적으로 정적이라는 사실은 유체내에 존재하여 발효 챔버로 부터 운반된 입자들이 침전될 수 있음을 의미하며, 이들 입자들은 캡들 사이에서 발효 챔버로 떨어질 수 있다. 그러나, 상기 공보들로 부터 알려진 바의 침전 챔버는 큰 교반류가 발생했을 때 기포들이 캡들 사이에서 용이하게 통과되어 침전 챔버로 진입함으로써 침전 챔버 내에서의 침전에 악영향을 미칠 수 있다는 단점을 갖는다. 특히, 보다 작은 가스 기포는 캡 사이에서 용이하게 미끄러질 것이다.

본 발명은 액체, 가스 미립물(입자)을 함유하는 유체용 침전 기구에 관한 것으로, 상기 장치는

-상기 유체로 채워지게 되며, 하방을 향하는 개방 측면을 마주하여 위치된 릿지를 갖는 캡이 하나 이상 설치됨으로써 기포가 포집되도록 하는 침전 챔버와,

-유체의 수위(水位)에 가깝게 장착되는 액체 방출 수단과,

-상기 침전 챔버의 바닥에서 유체를 공급하기 위한 공급 수단과,

-캡 아래에 포집된 가스를 침전 챔버로 부터 방출하는 가스 방출 수단을 구비한다.

도1은 본 발명에 따른 정화 장치를 개략적으로 도시한 사시도.

도2는 도1에 대한 부분 전개 측면 개략도.

도3은 도2의 선III-III을 따라 취한 단면도.

도4는 도1에 대한 상세도로서, 캡(12)의 설치 방법을 다른 선택적인 방법으로 취한 도면.

도5는 침전 기구의 발생 기포에 의해 덮힌 경로를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 목적은 특히, 전술한 바의 단점들을 제거하는 것이다.

본 발명의 1차적인 목적은 액체, 가스 및 미립물이 분리됨으로써 침전 기구의 상부에서 대부분의 미립물과 바람직하게는 가스까지도 유리된 액체가 포집될 수 있는 침전 기구를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라, 침전 챔버의 바닥에 공급된 유체가 비스듬하게 위로 흐르면서 하나 이상의 캡의 바닥을 따라 강제로 내몰리도록 하는 한편 유체내에 함유된 기포가 하나 이상의 캡의 릿지에 포집되도록 하면서 하나 이상의 캡을 그 종축이 수위(水位)에 대해 소정의 각도를 이루도록 하여 배치시키는 점과, 가스 방출 수단이 상기 하나 이상의 캡의 릿지에 포집된 가스를 수위 아래에서 구속시키는 점에 의해 성취된다.

유체는 침전 챔버의 바닥에서 공급되며 액체는 방출 챔버의 상부에서 방출되기 때문에, 침전 챔버에는 유체의 상향류가 발생할 것이다. 경사 배치된 캡은 이러한 상향류가 기울어진 경로를 따라 일어나는 것을 보장한다. 이렇게 유체가 비스듬하게 상향 유동되는 동안, 유체내에 존재하는 기포는 그 상승력에 기인하여 유체의 나머지 부분에 비해 가파르게 상승하여 결국, 상기 경사 배치된 캡에 접촉될 것이다. 경사 배치된 캡은 이후 계속적으로 가스가 캡의 릿지 방향으로 상향 유동되도록 할 것이다. 유체의 흐름이 상향 유동됨에 따라 유체내에 함유된 기포들은 그에 따라 캡의 릿지에 포집된다. 캡의 릿지에 포집된 가스를 수위 아래에서 구속시킴으로써 이 가스에 의해 유체는 수위에 맞춰 추진되는 것이 방지된다. 이때, 침전 챔버의 상부에 있는 유체는 상대적으로 정적인 상태에 있을 것이기 때문에 그 유체에 여전히 함유된 입자들은 그곳에 보다 용이하게 침전된다. 경사 배치된 캡으로써 이해될 수 있는 구성체는 그 종축이 경사 배치의 목적으로 수위(혹은 수평선)에 대해 소정의 각도를 이루고, 그 바닥 측면은 캡의 형성을 목적으로 소위 횡단 방향인 상기 종축에 수직한 방향으로 보았을 때 상기와 마찬가지로 수위(혹은 수평선)에 대해 소정의 각도를 이루는 그러한 구성체이다. 캡의 릿지는 이 경우 횡단 방향으로 비스듬하게 기울어진 바닥 측면에서 상측으로 위치된다.

본 발명에 따른 침전 기구의 또다른 장점은 유체에 함유된 입자들의 침전을 증진시키도록, 경사 배치된 캡 아래로 층류(層流)의 흐름이 구현될 수 있다는 점이다. 이러한 층류의 흐름은 전술한 바와 같이 층류의 흐름을 혼란시키는 기포가 유체로 부터 유리되어 제각기 방출된다는 점에 의해 특히 구체화될 수 있다.

이점에서, 소위 경사판식 침전 기구가 종래 기술로부터 공지됨이 지적되는데, 그 침전 기구는 경사를 이루어 중첩되는 관계로 배치된 다수의 평판을 사용한다. 이러한 판에서 종축에 수직한 방향(즉, 판의 횡단축 방향)에서 보았을 때 바닥 측면은 수위(수평선)에 나란하게 연장한다. 그러한 경사판식 침전 기구는 액체 및 입자 함유 유체의 처리에 적합하다. 그러나, 이들 유체에 기포가 함유된 경우라면, 이러한 기포들은 판을 따라 유동하는 유체에 부가적인 거동을 부여함으로써 이러한 유체에 함유된 입자들이 침전되지 않게 함은 물론 임의의 층류 흐름을 방해하지 않게 한다.

유익한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 침전 기구는 비스듬하게 나란히 중첩되는 배열로 배치된 다수의 캡 열을 구비한다. 이때, 유체는 인접하는 중첩 캡 사이에 형성된 사이 공간을 통해 상향 유동하도록 가압될 것이다. 다중 배열된 캡에 의해, 유체내에 함유된 가스는 보다 빠르게 판에 접촉되어 그후 릿지에 포집되어질 것이며, 그에 따라 입자의 침전시 이러한 기포들의 파열적인 영향은 급속히 감쇠되어질 것이다.

릿지에 포집된 가스의 포획 및 방출은 다양한 방법으로 실현될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 캡의 릿지에 끼워진 뒤집어진 깔때기 모양의 요소가 사용될 수 있다. 상기 깔때기의 협소한 출구는 이 경우, 별도의 덕트를 통해 가스를 상향 방출함으로써 수위에 근접한 유체가 교란되지 않도록 하기 위해, 예를 들어 릿지를 따라 비스듬하게 상방 연장하는 파이프에 접속될 수 있다. 본 발명의 유익한 실시예에 따르면, 가스 방출 수단은 릿지를 통해 기본적으로 수평으로 연장하며 또한 예를 들어, 뒤집어진 깔때기 모양의 요소로 된 가스 유입구를 릿지에 가까운 캡의 내측면에 구비하는 포집 파이프를 포함할 수 있다. 단순한 구성의 다른 실시예에 따르면, 가스 방출 수단은 릿지를 통해 기본적으로 수평으로 연장하는 포집 캡을 구비할 수 있다. 형태면에 있어서 상기 경사 캡과 일치할 수 있는 일종의 포집 캡은 비스듬히 설치된 캡에 비해 그 폭이 대체로 작다. 수평으로 연장하는 포집 파이프 혹은 포집 캡의 장점이라면 특히, 포집 파이프 혹은 포집 캡이 경사 캡을 침전 챔버에 현수 및 상호 배치시키도록 동시에 작용할 수 있다는 점이다. 릿지를 통해 연장하는 포집 캡을 사용하는 경우, 간단한 방법으로 부유 입자를 포집 및 방출하는 것도 가능하다. 기본적으로 수평으로 연장하는 포집 파이프 혹은 포집 캡을 수위 혹은 수평선에 대해 미소 각도의 기울기로 배치시킴으로써, 캡내에 포집된 가스와 부유 입자의 방출은 증진된다.

본 발명에 따른 침전 기구의 경사 캡은 수평선에 대해 30~80°의 각도로 설치되는 것이 일반적이다. 상기 각도는 55~65°인 것이 바람직하다. 각도가 너무 크면, 유체에 함유된 기포가 불충분하게 포획될 것이다. 각도가 너무 작은 경우, 상향류가 과도하게 억제될 것이다. 이 각도에 있어 용인될 수 있는 수치는 처리될 유체의 조성 및 공정 조건에 크게 의존할 것이다. 다양한 공정 조건 및 처리될 유체의 다양한 조성에 대해 양호한 결과를 끌어내는 데에는 55~65°, 예를 들어 약 60°정도의 각도가 양호한 것으로 예시되고 있다.

소정의 유익한 실시예에 따르면, 캡들은 기본적으로 V-형 단면 형태를 가지며, 그 V-형 다리부 사이의 각도는 100~130°, 바람직하게는 110~120°일 수 있다. 그러한 V-형 캡은 2개의 판을 서로 체결하거나 하나의 판을 적당한 각도로 접는 것으로써 간단하게 만들어진다.

유체내에 존재하는 입자들이 용이하게 침전될 수 있는 캡 사이의 층류 흐름은 캡을 약 2~8cm, 바람직하게는 6cm 정도의 상호 수평 간격으로 설치하고 있는 본 발명에 따라 실현될 수 있다.

본 발명은 예로써, 폐수의 혐기성(嫌氣性) 정화를 위한 정화 장치에 관한 것이기도 하며, 그 정화 장치는

-발효 챔버와,

-발효 챔버위에 설치되는 본 발명에 따른 침전 기구와,

-침전 기구 옆으로 배치되는 챔버로, 파티션(partition)에 의해 상대적으로 가스가 풍부한 제1 격실과 상대적으로 가스가 적은 제2 격실로 구획되며, 이때 그 2개의 격실은 파티션의 상부측에서 상호 연결되며, 그 상부측으로 가스 방출구를 구비하는 가스 제거 챔버로서, 상기 가스가 풍부한 제 1 격실은 발효 챔버에 연결되며, 상기 가스가 적은 제 2 챔버는 침전 기구의 침전 챔버의 바닥으로 개방되어 있는 그러한 가스 제거 챔버와,

-침전 기구의 침전 챔버와 발효 챔버 사이에 설치된 수단으로서, 발효 챔버에서 발생하는 기포들을 포획하고 그 기포들을 가스 포집 챔버의 제1 격실로 방출시키고 침전 챔버에 침전된 입자들을 다시 발효 챔버로 안내하는 분리 수단을 구비한다.

발효 챔버에는 혐기성 환경하에서 발효 챔버로 공급된 폐수를 정화하는 슬러지가 존재한다. 그에 따라, 상승 기포가 생성되어 발효 챔버내의 유체를 격렬하게 유동시키면, 슬러지 입자 혹은 다른 입자들이 그 유체에서 소용돌이치게 된다. 기포는 분리 수단에 의해 포획되고 나서, 발효 챔버에 연결된 가스 제거 챔버의 제 1 격실로 이끌려지게 된다. 기포는 이 제 1 격실에서 상승되어질 것이며, 높은 기포 농도에 따라 이 제 1 격실에서는 유체의 상승류가 발생한다. 가스 제거 챔버의 상부에서, 가스는 유체로부터 벗어날 수 있으며, 보다 큰 부유성 입자들은 유체로부터의 부유를 계속할 것이다. 탈기된 가스 및 부유 입자들은 그런 이후에 배출될 수 있으며, 그 이후의 유체는 가스 및 입자들을 거의 함유하지 않는 상태로 존재한다. 이 유체, 즉 가스 및 입자가 적은 유체는 그 이후 침전 기구의 침전 챔버의 바닥에 도달하도록 제 2 격실을 통해 계속적으로 전방을 향해 안내된다. 유체가 제 2 격실을 통해 안내될 때 그 유체가 하방 운동을 겪는다는 사실은 운반중인 기포의 일부가 가스 제거 챔버의 상부에서 유체로부터 이탈되어 방출될 수 있도록 반대 방향으로 역류할 수 있다는 것을 의미한다. 그 후 유체는 이미 설명된 바의 침전 기구를 통해 안내되며, 이에 따라 잔류 유체는 더더욱 이탈되며 잔존 입자들은 유체로부터 침전될 수 있다. 침전된 입자들은 침전 기구의 바닥으로 다시 떨어지며 발효 챔버의 침전 챔버 사이에서 분리 수단을 향해 나아간다. 이로 부터, 침전된 입자들은 발효 챔버로 다시 유도될 수 있다. 양조장 폐수나 슬러지 함유 폐수 등의 폐수는 소정의 정화 장치에 의해 매우 양호하게 정화될 수 있다. 여러 종류의 박테리아 및 그를 위한 지지물들이 폐수의 종류에 따라 발효 챔버에 부가될 수 있다. 생물량 및/또는 슬러지는 폐수의 혐기 정화 혹은 호기(好氣) 정화를 위해 발효 챔버내에 위치될 수 있다. 이러한 종류의 정화 장치에서, 탈기 가스는 통상 O₂, CO₂, H₂등이 단독으로, 혹은 서로에 대해서나 다른 가스에 대해 조합된 가스로 이루어진다.

본 발명의 매우 유익한 실시예에 따르면, 분리 수단은 기본적으로 수평으로 설치된 가스 캡들을 구비하며, 이때 그 가스캡들은 서로 나란히 배치되어 그 바닥 단부들이 다소 중첩됨에 따라 가스 캡들의 바닥 단부 사이에는 수직 간극이 존재하여 침전 챔버에 침전된 입자들이 다시 발효 챔버로 안내될 수 있게 된다.

가스 캡의 경우, 종래 기술로부터 공지된 대다수의 캡이 사용될 수 있다. 본 출원인에 의한 출원으로, 발효 챔버위에 설치된 가스 캡이 본원의 일부로서 언급되어 설명되는 유럽 특허 출원 제 EP-A1-0,193,999 호 및 EP-A1-0,244,029 호를 참조할 수 있다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 기구를 사용하여 폐수의 혐기 혹은 호기 정화를 위한 방법에 관한 것이기도 하다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조로 하여 이후에 보다 상세하게 설명될 것이다. 본 발명에 따른 정화 장치는 예시된 도면을 통해 설명된다.

도면에는 특히, 본 발명에 따른 침전 기구(2)를 구비한 정화 장치(1)가 도시되어 있다.

정화 장치는 침전 기구(2)가 상부에 설치되는 발효 챔버(3)와 같은 반응 챔버를 구비한다. 발효 챔버(3)와 침전 기구(2)는 EP-A1-0,244,029 및 EP-A1-0,193, 999(본원에 참조로 언급됨.)에 공지된 바와 같은 분리용 캡(4)(개략 도시됨.)에 의해 서로 분리되어 있다. 정화 기구는 제 1 격실(6)과 제 2 격실(7)을 구비하는 가스 제거 챔버(5)를 추가로 구비하며, 그러한 격실들은 경사 파티션(8)에 의해 서로 구획되어 있다. 상기 격실들(6,7)은 상기 파티션(8)의 상부 측면에서 서로 관통된다. 가스 제거 챔버(5)의 상부에는 부유 입자에 부착된 기포를 그 입자로부터 해제시킬 목적으로 물 분사용 스프레이 기구(10) 및 가스 방출구(9)가 구비된다. 가스 제거 챔버의 상부에는 그와 유사하게 부유 입자를 위한 방출구(도시 생략)가 수위(23) 레벨에 제공된다.

침전 기구(2)는 유체의 수위(11)에 대해 60°각도로 경사지게 배치된 다수의 V-형 캡(12)을 구비한다. 각각의 캡(12)은 하향 개방 측면(13)과 대향 릿지(14)를 구비한다. 이때, V-형 캡의 다리부 사이의 각도(β)는 약 110°인 것으로 측정된다. 침전 기구에서 침전 챔버의 상부에는 오버플로 구멍(15)의 형태의 액체 방출 수단이 유체의 수위(11)에 근접되게 설치된다. 이들 오버플로 구멍(15)은 배출구(16)로의 접속부를 형성한다. 이때, 인접한 2개의 경사 캡간의 수평 간격(Z)은 약 6cm 정도이다. 경사 캡(12)은 기본적으로 수평으로 연장하는 V-형의 포집 캡(17)에 의해 서로 상대 위치되며 그러한 캡(17)에 의해 침전 기구의 침전 챔버에 현수된다. 이러한 포집 캡(17)은 일련의 상호 부분적으로 중복하는 캡(12)들의 열(列)에 있어서의 릿지(14)를 관통 연장한다. 포집 캡(17)의 릿지 바로 아래에는 특히, 가스상의 유체를 안내하기 위한 통로(18)가 경사 캡(14)의 릿지에 형성된다. 포집 캡(17)은 가스 제거 챔버(5)를 향해 다소 비스듬하게 경사지고 그 가스 제거 챔버(5)를 향해 개방된 것이 바람직하다. 그러면, 포집 캡(17) 아래에 수집된 가스와 부유 입자들은 말하자면, 가스 제거 챔버로 자동으로 방출된다.

예시된 실시예에서, 분리 수단(4)은 일체형 캡(30)과 그 캡의 다음에 일정 정도 중첩되는 구성으로 설치되는 2개의 캡 절반부(19)를 구비한다. 캡(30 및 19)의 바닥 단부들은 수직 간극(20)이 형성되도록 서로 중첩되게 설치되며, 이때 그 간극은 위쪽으로 위치된 캡(19)의 바닥 단부와 아래쪽으로 위치된 캡(18)의 상부면에 의해 한정된다. 이 간극(20)을 통해, 입자들과 유체가 간극 아래의 발효 챔버(3)로 역류될 수 있다.

전술된 정화 장치는 전체적으로 다음과 같이 작동한다:

발효 챔버(3)내에는 예를 들어, 생물량, 박테리아, 이들을 위한 지지물, 슬러지 및 다른 입자들이 존재한다. 발효 챔버에는 소정의 수단(도시 생략)을 통해 폐수가 바람직하게는 지속적으로 공급된다. 폐수는 발효 챔버내에 위치된 박테리아 및/또는 다른 수단에 의해 정화됨으로써, O₂, CO₂, H₂등의 가스가 발생된다. 이러한 가스의 형성으로 말미암아 발효 챔버내의 유체는 격렬하게 동작하며, 그에 따른 결과로서, 발효 챔버내에 위치된 입자들은 주변으로 부유되기 시작한다. 상승 기포는 분리 수단(4)의 캡에 의해 상당 부분 포획된다. 화살표(21 및 22)로 지시된 바와 같이, 이러게 포획된 가스는 가스 제거 챔버(5)의 제 1 격실(6)로 안내된다. 이때, 그 가스는 계속적으로 상승될 것이며, 그에 따라 유체의 상승류를 발생시킨다. 발효 챔버(3)로 부터의 유체는 결과적으로 상향 유도되며, 그에 따라 유체에 함유된 많은 입자들이 그를 따라 운반되어질 것이다. 상당수의 기포들은 가스 제거 챔버(5)의 상부에서 유체를 이탈하고 가스 방출구(9)를 통해 방출 가능하게 될 것이다. 발효 챔버(3)로부터의 유체를 따라 운반되는 부유 입자들은 가스 제거 챔버의 상부의 수위(23)에서 부유를 종결하게 된다. 이들 부유 입자들은 그에 후속하여 방출될 수 있으며 그에 부착된 기포는 스프레이 기구(10)에 의해 해제될 수 있다.

발효 챔버 및 분리 수단(4)으로부터 상승하는 가스에 의해, 유체는 화살표(24)로 지시되는 바와 같이 제 2 격실(7)을 통해 침전 기구(2)의 바닥으로 보다 더 하향 경사를 이루어 운반될 것이다. 유체가 제 2 격실을 통해 하향 유동될 때, 유체내에 여전히 존재하는 가스의 일부는 유동 방향에 반대로 기포로서 상승하여 가스 제거 챔버(5)의 상부에 포집될 수 있음에 따라 가스 방출구(9)를 통해 방출될 수 있다. 화살표(25)로 지시된 바와 같이, 침전 기구(2)의 바닥에서 유체의 일부가 간극(20)을 통해 발효 챔버로 역류될 것이며, 침전 챔버(2)에 침전된 입자들이 그 흐름을 따라 운반될 수 있다. 화살표(26)로 나타낸 바와 같이, 유체의 다른 부분은 경사지게 설치된 캡(12)을 따라 흐르도록 힘을 받게 될 것이며, 유체는 그들 캡을 지나서 결국 침전 기구의 상부에서 오버플로 구멍(15)을 통해 정화 장치로부터 방출된다.

경사 설치된 캡(12)의 바닥을 따라 이렇게 유체의 흐름이 가압 상승되는 동안, 유체내에 여전히 존재하는 무거운 입자들이 용이하게 침전되는 층류가 형성된다. 유체내에 잔존하며 소정의 층류를 흐트러뜨리는 기포 및 가벼운 부유 입자들은 그에 따라 수반되는 상승력의 결과로써, 수직하게 혹은 유체 자체에 비해 언제나 보다 가파르게 상승할 것이다. 그러면, 이들 기포들과 가벼운 입자들은 캡의 경사면에 접촉되도록 가압되어, 해당 캡의 그러한 경사면에 의해 해당 캡의 릿지(14)로 안내될 것이다. 이 릿지(14)의 내측면을 따라, 가스 및 가벼운 입자들은 본 경우에 있어서 기본적으로 수평 설치된 포집 캡(17)의 형태로 수위(11) 아래로 설치된 가스 방출 수단에 의해 포획될 때까지 계속적으로 상승되어질 것이다. 가스 및 가벼운 입자들은 포집 캡(17)에 수집되어 그 포집 캡(17)의 바닥을 따라 개구(18)를 통해 가스 제거 챔버(9)로 흐르며, 이때 그 가스는 가스 배출구(9)를 거쳐 방출되며 가벼운 입자들은 이들 입자들을 위한 방출구(도시 생략)를 통해 방출된다. 포집 캡(17) 위의 유체는 가스 및 가벼운 부유 입자들을 완전히 제거함으로써 유체내에 잔존하는 무거운 입자들의 침전이 보다 더 증진되도록 한다. 침전 기구에 있는 유체의 최상층, 즉 수위(11)에 근접 위치된 유체층을 통해서는 극소수의 입자들이 부유할 것이다. 극소수의 입자들을 함유하는 상기 유체는 오버플로 구멍(15) 및 방출 유로(16)를 통해 정화된 유체로서 추가 방출될 수 있다.

본 발명에 따른 침전 기구를 다양한 방법으로 사용할 수 있음은 자명하다. 본원에 약술된 바 있는 정화 장치와 관련하여 사용하는 것은 매우 유익하지만, 결코 그 용도로서만 선택되는 것은 아니다. 캡(들)(12)의 설치 방향을 다양하게 기울일 수 있음도 분명하다. 다시 말하면, 도1,2를 참조하였을 때, 캡(12)들은 우측으로 비스듬히 경사질 수 있으며(나타낸 바와 같이 좌측으로 기울어지는 대신에), 혹은 여기에서도 여러 가지 다양한 변형예를 생각할 수 있지만 전방이나 후방으로 비스듬히 경사질 수 있다.

도4는 본 발명에 따른 침전 기구의 다른 구성예를 도시한다. 도1-3과의 차이점은 도1-3의 경사 배치된 캡(12)이 그 기울어져 연장하는 종방향 축에 대해 180°만큼 회전되며, 도4에서 캡(12)으로서 지시된다는 점이다. 캡(112)들은 침전 챔버(2)의 측벽(120)에 대해 밀봉 구성되게 그 캡들의 측면 연부에 놓여진다. 각각의 캡(112)은 말하자면, 2개의 하방 대향된 개방 측면(113)과 2개의 릿지(114)로 이루어진다. 릿지(114)들은 이 경우 침전 챔버의 측벽(120)을 따라 위치된다. 상기 각각의 릿지(114)에는 V-형의 포집 캡(17)을 대신하여 기본적으로 수평 연장하는 경사판(117)이 제공되며, 이때 그 판은 그 상부 연부가 침전 챔버(2)의 측벽(120)에 접촉되게 배치된다. 도4에 따른 실시예에서, 각각의 (V-형)캡(112)은 말하자면, 2개의 캡을 형성한다.

도4를 상세하게 참조하면, 도5에는 본 발명에 따른 침전 기구에 있어서의 기포 경로가 예시되어 있다. 특정 영역(121)에서, 기포는 그 기포가 캡(112)에 접촉될 때까지 기본적으로 수직 상승한다. 그런 다음, 기포는 다른 영역(122)에서 캡(112)의 바닥을 따라 릿지(114)로 안내된다. 릿지(114)에 도달되면, 기포는 그 릿지(114)의 바닥을 따라 포집 캡(117)(영역(123))으로 안내되며, 결과적으로 그 포집 캡(117)(영역(124))을 통해 방출된다.

Claims

액체, 가스 및 미립물을 함유하는 유체로 채워지게 되며, 하방을 향하는 개방 측면을 마주하여 위치된 릿지를 갖는 캡이 하나 이상 끼워짐으로써 기포가 포집되도록 하는 침전 챔버와,

유체의 수위(水位)에 가깝게 장착되는 액체 방출 수단과,

상기 침전 챔버의 바닥에서 유체를 공급하기 위한 공급 수단과,

캡 아래에 포집된 가스를 침전 챔버로부터 방출하는 가스 방출 수단을 구비하는, 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구에 있어서,

상기 하나 이상의 캡은, 침전 챔버의 바닥에 공급된 유체가 비스듬하게 위로 흐르면서 하나 이상의 캡의 안쪽을 따라 강제로 내몰리도록 하는 한편 유체내에 함유된 기포가 하나 이상의 캡의 릿지에 포집되도록 하면서, 상기 하나 이상의 캡의 종축이 수위(水位)에 대해 소정의 각도를 이루도록 하여 배치되며, 상기 가스 방출 수단은 상기 하나 이상의 캡의 릿지에 포집된 가스를 수위 아래에서 포획하는 것을 특징으로 하는 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구.
제1항에 있어서, 비스듬하게 중첩되고 나란한 구성으로 배치된 다수의 캡으로 이루어진 열을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구.
제2항에 있어서, 상기 가스 방출 수단은 릿지를 통해 기본적으로 수평 연장하며 상기 릿지에 가까운 캡의 내측면상에 가스 유입구가 형성된 포집 파이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구.
제2항에 있어서, 상기 가스 방출 수단은 릿지를 통해 기본적으로 수평 연장하는 포집 캡을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구.
선행항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은 30~80°, 바람직하게는 가령 60°일 수 있는 55~65°의 각도 범위로 설치되는 것을 특징으로 하는 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구.
선행항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은 기본적으로 V-형 단면 형상을 가지며, 그 V-형 단면 형상의 다리부 사이의 각도는 약 100~130°, 바람직하게는 약 110~120°일 수 있는 것을 특징으로 하는 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구.
제2항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은 2~8cm, 바람직하게는 약 6cm의 상호 수평 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 액체, 가스 및 미립물 함유 유체용 침전 기구.
혐기성 혹은 호기성 폐수 정화를 위한 정화 장치로서,

발효 챔버와 같은 반응 챔버와,

상기 반응 챔버위에 설치되는, 선행항들 중 어느 한 항에 따른 침전 기구와,

침전 기구 옆으로 배치되는 챔버로, 파티션에 의해 상대적으로 가스가 풍부한 제1 격실과 상대적으로 가스가 적은 제2 격실로 구획되며, 이때 그 2개의 격실은 파티션의 상부측에서 상호 연결되며, 그 상부측으로 가스 방출구를 구비하는 가스 제거 챔버로서, 상기 가스가 풍부한 제 1 격실은 발효 챔버에 연결되며, 상기 가스가 적은 제 2 챔버는 침전 기구의 침전 챔버의 바닥으로 개방되어 있는 그러한 가스 제거 챔버와,

침전 기구의 침전 챔버와 반응 챔버 사이에 설치되며, 상기 반응 챔버에서 발생하는 기포들을 구속하고 그 기포들을 가스 포집 챔버의 제1 격실로 방출시키고 침전 챔버에 침전된 입자들을 다시 반응 챔버로 안내하는 분리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 혐기성 혹은 호기성 폐수 정화를 위한 정화 장치.
제8항에 있어서, 상기 분리 수단은 기본적으로 수평으로 설치된 가스 캡들을 구비하며, 상기 가스 캡들은 그 바닥 단부들이 다소 중첩되도록 서로 나란히 배치됨에 따라 가스 캡들의 바닥 단부 사이에 수직 간극이 존재하여 침전 챔버에 침전된 입자들이 다시 반응 챔버로 안내될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 혐기성 혹은 호기성 폐수 정화를 위한 정화 장치.
선행항들중 어느 한 항에 따른 기구를 사용하여 폐수를 혐기성 정화시키는 방법.