KR200188553Y1

KR200188553Y1 - 센드세퍼레이트장치

Info

Publication number: KR200188553Y1
Application number: KR2020000002461U
Authority: KR
Inventors: 김귀성; 길정호
Original assignee: 김귀성; 길정호
Priority date: 2000-01-29
Filing date: 2000-01-29
Publication date: 2000-07-15
Also published as: KR100341633B1; KR20000036330A; KR200194595Y1

Abstract

본 고안은 센드세퍼레이트장치(sand seperator system)에 관한 것이다.종래의 원심분리방식 대부분은 별도의 동력으로 중앙에 장치된 다공드럼에 정역회전을 가해야 하며,장치가 복잡하고 제조원가와 유지비의 부담이 크다는 문제가 제기 된바 있으며,모래나 부유물이 자주막히기 때문에 비중이 가벼운 부유물의 분리가 효율적으로 처리되지 않는 문제가 지적된다. 이에 본 고안은 원통형 챔버(chamber)의 내벽을 따라 수류가 회전되게 펌핑시켜, 원심분리방식으로 비중이 무거운 현탁슬러지(sludge)는 아래로 퇴적분리함과 동시에 비중이 가벼운 부유물은 챔버(chamber)상부의 스크린과 여과재에 의해 여과 흡수되어 배출되게 하고, 윈심회전속도가 느린 챔버(chamber)의 중심수류에 배치된 확산관을 통해 정수된 물만을 챔버 (chamber) 상층으로 분리해내는 장치로서,내부구조가 간단하며 역세척이 필요치 않으며,퇴적물의 배출이 용이하며,슬러지(sludge)및 부유물을 처리하기 위해 별도의 응집재를 사용하지 않게 하며, 설치면적이 협소하면서도 유지가동비가 거의 들지 않게 하는 경제적으로 운전되는 센드세퍼레이트장치(sand seperator system)이다.

Description

센드세퍼레이트장치{sand seperator system}

본 고안은 센드세퍼레이트장치(sand seperator system)에 관한 것으로서,주로 모래나 진흙등 부유·현탁한 원수를 정수하기 위해서 원통형 챔버(chamber)의 내벽을 따라 수류가 회전되게 펌핑시켜, 원심분리방식으로 비중이 무거운 현탁슬러지(sludge)는 아래로 퇴적분리함과 동시에 비중이 가벼운 부유물은 챔버(chamber)상부의 스크린과 여과재에 의해 여과 흡수되어 배출되게 하고, 윈심회전속도가 느린 챔버(chamber)의 중심수류에 배치된 확산관을 통해 정수된 물만을 챔버 (chamber) 상층으로 분리해내는 장치이다.

종전에 유체속에 있는 모래나 진흙등 부유·혼탁한 유체를 정수하는 장치로는 국내 공개특허 97-61308호에 의한 장치로 회전역세식 정밀여과장치가 있는데,이의 기술요지는『원통형상의 다공드럼(2)에 위사 필터포(3)의 한쪽부위를 결합하고 다른 한쪽은 압력용기(1)내벽에 장치된 회전장력조절기(4)에 결합하여 상기의 다공드럼(2)를 회전시킴으로서 다공드럼의 표면에 필터층을 형성시키고 외부에서 압력용기(1) 내부에 수압을 걸어서 유체속에 있는 용존 또는 현탁된 고형물입자를 여과하고 역세시에는 상기 다공드럼(2)의 정·역회전에 의해서 발생되는 위사필터포의 진동과 세정수의 난류를 이용해 역세하는 구조』로 됨이 본 선행기술의 내용인바, 이의 문제로는 압력용기 내부에 수압을 걸어야 하는 문제와 위사필터포의 진동을 위하여, 별도의 동력이 필요로 하며,별도의 동력으로 중앙에 장치된 다공드럼에 정역회전을 가해야 하며,장치가 복잡하고 제조원가와 유지비의 부담이 크다는 문제가 제기 된바 있다.

한편,국내 특허공고번호 83-001382호 '현탁액정화용분리기'와 같은 특허에 의한 기술로는 『회전하는 대칭형 거름통과 그를 둘러싸고 있으며,정화되는 현탁액이 들어오는 유입구와 거름통에서 정화된 현탁액 및 불순물이 빠져나가는 유출구가설치된 틀,그리고 회전축을 따라 날개편들로 나누어져 있고,원주방향으로 서로간에 분지되어 있는 거름통의 전면에 부착된 회전하는 날개들로 되어 있으며,몇줄의 날개편들이 거름통을 지나도록 원주모양으로 엇갈리도록 한』기술로서,이와같은 종래의 기술에 의하면, 현탁액이 상부로 유입되어 하부로 배출되는 원통내에 설치된 거름통의 외주면에 부착된 날개편에 의한 분리방식에 의해서도,비중에 의한 모래의 분리는 가능하나 원통 측벽에 모래나 부유물이 자주막히기 때문에 비중이 가벼운 부유물의 분리가 효율적으로 처리되지 않는 문제가 지적된다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안한 것으로, 내수나 해수등 구별없이 모래나 진흙등이 혼합된 부유·현탁한 원수를 대용량으로 정수하는 각종 취수장에서 유지비나 시설비가 큰 착수정, 혼화조 및 응집침전조 여과조 등의 시설이 없이도 본 장치에 의하여 상기와 같은 시설을 대체하거나 또는 병행하여 정수효과도 월등하고, 운전유지비면에서 더욱 경제적으로 운전될수 있게하는 센드세퍼레이트장치 (sand seperator system)를 제안 하고자 하는 것이다.

또한 본 고안 분리장치내에는 별도의 구동장치를 공급하지 않고, 챔버(chamber)로 유입된 수류가 일정방향으로 관내벽을 따라 회전되게 유도시켜, 비중이 무거운 현탁슬러지(sludge)는 아래로 퇴적 분리시킴과 동시에 비중이 가벼운 부유물은 챔버(chamber)상부의 스크린과 여과재에 의해 여과 흡수되어 배출되게 하고, 챔버(chamber)의 중심수류에 배치된 확산관에 의해 정수된 물을 챔버 (chamber) 상층으로 흡입분리하는 장치로서, 내부구조가 간단하며 역세척이 필요치 않으며,퇴적물의 배출이 용이하며,슬러지(sludge)및 부유물을 처리하기 위해 별도의 응집재를 사용하지 않게 하며, 설치면적이 협소하면서도 유지가동비가 거의 들지 않게 하는 경제적으로 운전되는 센드세퍼레이트장치(sand seperator system)를 제안하고자 한다.

도 1은 본 고안의 전체사시도

도 2는 본 고안의 내부구조를 나타낸 A-A선 종단면도

도 3은 본 고안의 상부돔(dome) 이하의 내부구조를 나타낸 횡단면도.

도 4는 상수여과조에 적용한 일실시 사용상태참고도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:챔버(chamber) 2:상부돔(dome)

3:하부돔(dome) 4:원수입수관

4':수류유도관 5:정수출수관

6:에어벤트(air vent) 7:스컴벤트(scum vent)

8:슬러지(sludge)출구관 9:가속기플랜지(flange)

10:슬러지드럼(sludge drum) 10':슬러지(sludge)드럼지지대

11:확산관(diffusion pipe) 11':확산관지지대

12:스크린(screen) 13:여과재

14:착수정 15:혼화조

16:응집침전조 17:여과조

18:소독조

DP:확산펌프 SS:센드세퍼레이트(sand seperator)

P:압력계 P/P:진공펌프

C:챔버(chamber)

상기와 같은 점을 감안한 본 고안의 목적을 달성하기 위해,이하 첨부된 도면에 의해 본 고안의 구성및 작용을 알아보면, 도 1은 본 고안의 전체사시도,도 2는 본 고안의 내부구조를 나타낸 A-A선 종단면도,도 3은 본 고안의 상부돔(dome)이하의 내부구조를 나타낸 횡단면도로서,도 4는 상수여과조에 적용한 일실시 사용상태참고도로서,원통형 챔버(chamber;1)의 상내측벽으로 지향된 삼각분출형의 수류유도관(4')을 끝단에 형성한 원수입수관(4)을 용접형성하며,챔버(chamber;1) 내경보다적은 짧은원파이프인 확산관(11) 내경에 관통설치된 긴원파이프인 정수출수관(5)끝외경 3개소에 확산관지지대(11')로 용접지지된 상기 정수출수관(5)의 상단을 챔버(chamber;1) 상단 관내부에 여과재(13)을 내재하며 측방수직으로 에어벤트(6)와 측방향으로 스컴벤트(7)를 형성해 중앙에 정수출수관(5)이 돌출형성시킨 상부돔(2)을 용접밀봉하며, 챔버(chamber;1) 하단 관내부에 확산관(11)과 같은 직경의 뒤집힌 홀컵형상의 슬러지(sludge)드럼(10)의 외주테 3개소에 슬러지(sludge)드럼지지대(10')로 용접지지한 하측벽에 가속기플랜지(9)를 형성한 챔버(chamber ;1) 하단에는 저면에 슬러지(sludge)출구관(8)을 형성한 하부돔(8)을 형성하여 된것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 일실시 작용으로는, 도 1내지 도 4에 도시된바와 같이, 진공펌프(P/P) 등으로 원수입수관(4)을 통해 진흙등이 혼합된 부유·현탁한 원수가 수류유도관(4')에 의해 챔버(chamber;1)의 상단 원통내측벽을 따라 하단으로 강한 와류가 발생되어 하향하다가 챔버(chamber;1) 내측 중간단에 형성된 확산관(11)을 빠르게 통과하다가 확산관(11) 끝에서 확산(DIFFUSION)현상이 발생되어 비중이 무거운 진흙이나 모래등은 챔버(1) 하단의 슬러지(sludge)드럼(10) 쪽으로 하강하고 비중이 낮은 기포나 부유물(SCUM)은 확산관(11)내와 정수출수관(5) 외경 틈새를 따라 상부로 부상되어 부유물은 챔버(1) 상단의 스크린(12)과 여과재(13)로 1차 걸러진후 스컴벤트(7)로 빠지고 기포는 에어벤트(6)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 슬러지(sludge)드럼(10) 외연의 하부돔(3)에 침전된 슬러지(sludge) 고형물은 슬러지(sludge)출구관(8)를 통해 배출되고,하부돔(3) 측방에 형성된 가속기플랜지(9)에 의하여 하부돔(3) 상측의 슬러지(sludge) 액상물은 외부로 방출되는 것이다.

이와같이 현탁한 원수중 부유물과 모래등 침전물이 분리된 나머지 정수된 물은, 상기 확산관(11)의 중심부에 형성된 정수출수관(5)을 통해 챔버(1) 상층으로 배출되는 것이다.

이와같이 구성된 본 고안의 일실시 작용에 따른 산업상 미치는 효과로, 본 고안 장치를 채택한 상수여과조에 운영하는 경우를 살펴본다.

통상의 상수여과조 시설은 저수지에서 진공펌프(P/P)로 취수해 저장하는 착수정(14)과 임펠러로 혼화시켜 산소 용존율을 높이기 위한 혼화조(15)와 자연 침전에 의해 침전시켜 정수물을 얻고자 응집재등의 약재를 가하는 응집침전조(16)와 이로부터 배수된 물을 여과층을 통과시키는 여과조(17)와 여과조로부터 배수된 물을 약제등으로 소독하는 소독조(18)를 거쳐 상수도관을 통해 가정으로 급수시키게 된다.

상기와 같은 상수여과조 시설의 경우 과대한 시설비와 방대한 시설부지가 필용할 뿐만 아니라 응집침전조(16)나 소독조(18)를 통해 배출되는 슬러지(sludge) 성분은 약산및 약알칼리성 침전물이 많아 이를 처리하는 비용이 정수장마다 매년 수억의 비용이 낭비되고 있다.

이에 본 고안 장치인 센드세퍼레이트장치를 기존의 상수여과조 시설에 병행설치한 사용상태참고도인 도 4에 의하면, 진공펌프(P/P)에 의해 취수된 원수배관을 확산펌프(DP)의 배관라인에 입수시킴과 동시에 확산펌프(DP)의 측방에 형성된 배관을 통해 또다른 진공펌프(P/P)로 입수시킨 원수를 본 고안에 따른 샌드세퍼레이트 (SS)장치의 챔버(1)를 통해 1차 배출된 물은 활성탄이나 이온교환장치가 설비된 챔버(C)를 통해 2차 정수된 물을 곧바로 가정용 상수도를 통해 방출시키거나 종래의 시설인 여과조(17)로 유입시켜 소독조(18)를 통해 방류시키도록 된 것이다.

상기에서 본 고안장치인 센드세퍼레이트(SS)의 하부돔(3) 슬러지(sludge)출구(8)나 가속플랜지(9)를 통해 방출된 슬러지(sludge)에는 응집재등의 약재가 가미되지 않은 자연 유기질부영양물로서 무공해로 하천에 그냥 방류해도 친환경적이여서 무방하고, 종래 혼화조(15)나 응집침전조(16)와 같은 시설비가 절감될수 있다.

또한 응집재 등의 약재가 사용되지 않아 물속에 미네랄 성분이 함유된 살아있는 상수원을 제공할수 있게 되는 유용한 설비인 것이다.

Claims

원통형 챔버(chamber;1)의 상내측벽으로 지향된 삼각분출형의 수류유도관 (4')을 끝단에 형성한 원수입수관(4)을 용접형성하며,챔버(chamber;1) 내경보다 적은 짧은원파이프인 확산관(11) 내경에 관통설치된 긴원파이프인 정수출수관(5)끝외경 3개소에 확산관지지대(11')로 용접지지된 상기 정수출수관(5)의 상단을 챔버(chamber;1) 상단 관내부에 여과재(13)을 내재하며 측방수직으로 에어벤트(6)와 측방향으로 스컴벤트(7)를 형성해 중앙에 정수출수관(5)이 돌출형성시킨 상부돔(2)을 용접밀봉하며, 챔버(chamber;1) 하단 관내부에 확산관(11)과 같은 직경의 뒤집힌 홀컵형상의 슬러지(sludge)드럼(10)의 외주테 3개소에 슬러지(sludge)드럼지지대(10')로 용접지지한 하측벽에 가속기플랜지(9)를 형성한 챔버(chamber ;1) 하단에는 저면에 슬러지(sludge)출구관(8)을 형성한 하부돔(8)을 형성하여 됨을 특징으로 하는 센드세퍼레이트장치(sand seperator system).