KR200194179Y1

KR200194179Y1 - 폐수 처리 장치

Info

Publication number: KR200194179Y1
Application number: KR2020000007496U
Authority: KR
Inventors: 손병국
Original assignee: 손병국
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2000-09-01
Also published as: KR20010091521A

Abstract

본 고안은 폐수 처리 장치에 관한 것으로, 처리조에 폐수를 공급하면서 폐수에서 부유물과 침전물 및 정수를 동시에 분리하기 위해서, 침전물과 부유물을 포함하는 폐수를 처리하는 장치로서, 상기 폐수가 처리되는 처리조와; 상기 처리조의 외주면의 하단부와 연통되게 설치되며, 소정의 유속으로 폐수를 상기 처리조로 공급하는 폐수 공급관과; 상기 처리조의 중심부에서 상기 처리조에 공급된 폐수의 흐름과 동일한 방향으로 상기 폐수를 회전시켜 선회류를 발생시키는 회전부와; 상기 폐수 공급관이 설치된 상기 처리조의 외주면의 하단부보다는 적어도 상부에 설치되며, 상기 처리조에서 처리된 정수가 배출되는 정수 배출관과; 회전하는 상기 폐수의 수면에 근접한 상기 처리조의 외주면과 연통되게 설치되며, 수면의 부유물이 배출되는 부유물 배출관; 및 상기 회전부의 회전에 의해 처리조 바닥의 중심부에 모인 침전물을 상기 처리조 밖으로 배출시키는 침전물 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치를 제공한다.

Description

폐수 처리 장치{A waste water disposal plant}

본 고안은 화학적인 처리없이 모래와 같은 물보다 비중이 큰 물질과 작은 물질을 포함하는 폐수를 정화시킬 수 있는 폐수 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리장, 폐수처리장, 펌프장, 배수지 및 플랜트 설비 등은 폐수에 함유된 이물질을 제거하는 폐수 처리 장치를 구비하고 있다. 통상적인 폐수 처리 방법은 처리조에 폐수를 공급하여 자연적으로 즉, 물보다 비중이 큰 물질(이하, '침전물'이라 함)은 가라앉고, 물보다 비중이 작은 물질(이하, '부유물'이라 함)은 물 표면으로 뜨는 성질을 이용하여 폐수를 정화한다. 따라서, 처리조의 용량에 따라서 폐수를 정화할 수 있는 용량이 결정되기 때문에, 처리조가 차지하는 면적이 큰 문제점을 안고 있다. 처리조의 면적이 크기 때문에, 악취 발생에 발생에 탈취가 용이하지 않아, 폐수 처리 장치가 설치된 곳 주민의 민원이 발생될 우려가 크다.

상기와 같이 폐수가 부유물, 정수, 침전물로 분리되고 나서, 침전물, 정수 및 부유물을 분리하는 공정을 별도로 다시 진행해야 하기 때문에, 폐수를 정화하는 데 많은 시간이 필요하다.

폐수를 자연적으로 정화할 경우에, 침전물에 부착된 유기물은 제거할 수 없기 때문에, 침전물에서 심한 악취가 발생하는 문제점도 안고 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 처리조에 폐수를 공급하면서 부유물, 정수 및 침전물을 동시에 분리할 수 있는 폐수 처리 장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 폐수 처리 시간을 단축하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 침전물에 부착된 유기물을 폐수를 정화하는 과정에서 분리할 수 있는 폐수 처리 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 폐수 처리 장치를 나타내는 도면,

도 2는 도 1의 폐수 처리 장치를 나타내는 평단면도,

도 3은 도 1의 A 부분의 확대도,

도 4는 도 1의 폐수 처리 장치에 의해 폐수가 처리되는 상태를 보여주는 도면,

도 5는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 폐수 처리 장치를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10, 110 : 처리조 20, 120 : 폐수 공급관

30, 130 : 정수 배출관 40, 140 : 부유물 배출관

50, 150 : 침전물 배출부 52, 152 : 침전물 배출관

54, 154 : 펌프 60, 160 : 회전부

62, 162 : 원기둥관 64, 164 : 모터

66, 166 : 지지수단 72 : 폐수

74 : 정수 76 : 부유물

78 : 침전물

상기 목적을 달성하기 위하여, 침전물과 부유물을 포함하는 폐수를 처리하는 장치로서, 상기 폐수가 처리되는 처리조와; 상기 처리조의 외주면의 하단부와 연통되게 설치되며, 소정의 유속으로 폐수를 상기 처리조로 공급하는 폐수 공급관과; 상기 처리조의 중심부에서 상기 처리조에 공급된 폐수의 흐름과 동일한 방향으로 상기 폐수를 회전시켜 선회류를 발생시키는 회전부와; 상기 폐수 공급관이 설치된 상기 처리조의 외주면의 하단부보다는 적어도 상부에 설치되며, 상기 처리조에서 처리된 정수가 배출되는 정수 배출관과; 회전하는 상기 폐수의 수면에 근접한 상기 처리조의 외주면과 연통되게 설치되며, 수면의 부유물이 배출되는 부유물 배출관; 및 상기 회전부의 회전에 의해 처리조 바닥의 중심부에 모인 침전물을 상기 처리조 밖으로 배출시키는 침전물 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치를 제공한다.

본 고안에 따른 회전부는, 일단이 처리조 바닥면에 근접하는 설치되는 원기둥관과, 원기둥의 타단에 연결되어 원기둥관을 회전시키는 회전수단으로 구성된다.

본 고안에 따른 침전물 배출부는, 원기둥관의 내측에 설치되며, 일단이 처리조 바닥면에 근접하게 설치되는 침전물 배출관과, 침전물 배출관의 타단에 연결되어 침전물 배출관의 일단을 통하여 처리조 바닥면에 고인 침전물을 처리조 밖으로 배출시키는 펌프로 구성된다.

본 고안에 따른 처리조는 그 바닥면의 중심부에서 아래로 단차지게 형성된 침전실을 포함한다. 그리고, 침전물 배출부는, 일단이 침전실의 내주면과 연통된 침전물 배출관과, 침전물 배출관의 타단에 연결되어 침전물 배출관의 일단을 통하여 침전실에 고인 침전물을 처리조 밖으로 배출시키는 펌프로 구성된다.

그리고, 본 고안에 따른 폐수 공급관은 처리조 내의 폐수 흐름의 접선 방향으로 폐수가 공급될 수 있도록, 처리조의 내주면의 접선 방향으로 연통되게 설치되며, 폐수 배출관은 처리조 내의 폐수 흐름의 접선 방향으로 침전물과 부유물이 제거된 정수가 배출될 수 있도록, 처리조의 내주면의 접선 방향으로 연통되게 설치된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 폐수 처리 장치(100)를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 폐수 처리 장치(100)를 나타내는 평단면도이다. 도 3은 도 1의 A 부분의 확대도이다. 그리고, 도 4는 도 1의 폐수 처리 장치(100)에 의해 폐수(72)가 정화되는 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 폐수 처리 장치(100)는 폐수(72)가 정화되는 처리조(10)와, 처리조(10)의 외주면의 하단부와 연통되게 설치되며, 소정의 유속으로 폐수(72)를 처리조(10)에 공급하는 폐수 공급관(20)과, 처리조(10)의 중심부에서 처리조(10)에 공급된 폐수(72)의 흐름과 동일한 방향으로 회전시켜 선회류를 발생시키는 회전부(60)와, 폐수 공급관(20)이 설치된 처리조(10)의 외주면의 하단부보다는 적어도 상부에 설치되며, 처리조(10)에서 정화된 정수(74)가 배출되는 정수 배출관(30)과, 회전하는 폐수(72)의 수면에 근접한 처리조(10)의 외주면과 연통되게 설치되며, 수면의 부유물(76)이 배출되는 부유물 배출관(40) 및 회전부(60)의 회전에 의해 처리조(10) 바닥면(12)의 중심부에 모인 침전물(78)을 처리조(10) 밖으로 배출시키는 침전물 배출부(50)로 구성된다. 즉, 폐수 공급관(20)을 통하여 처리조(10)에 공급된 폐수(72)를 처리조(10)의 중심부에서 회전부(60)가 회전시키면, 처리조(10)의 중심부를 중심축으로 폐수(72)의 선회류가 발생되어 침전물(78)은 처리조(10)의 중심부로 모이고, 부유물(76)은 수면에 뜨게 된다. 이때, 부유물(76)은 부유물 배출관(40)으로, 정수(74)는 정수 배출관(30)으로, 그리고 침전물(78)은 침전물 배출부(50)에 의해 처리조(10) 밖으로 분리 배출된다. 물론, 폐수 공급관(20), 정수 배출관(30) 및 부유물 배출관(40)에는 개폐용 밸브(22, 32, 42)가 설치되어 있다.

처리조(10)는 그 내부에 공급된 폐수(72)에 함유된 부유물(76), 침전물(78) 및 정수(74)의 분리가 이루어지는 곳으로서, 회전부(60)의 회전시 폐수(72)의 원활한 회전과 더불어 선회류가 발생될 수 있도록 처리조의 내주면(16)은 원통형으로 제조하는 것이 바람직하다. 회전부(60)의 회전에 의해 침전물(78)이 처리조(10)의 중심부에 모여 고일 수 있도록 처리조 바닥면(12)의 중심부에서 소정의 깊이로 움푹 들어가게 침전실(14)이 형성되어 있다. 처리조(10)는 콘크리트, 철판, PVC 또는 목재 등으로 제조할 수 있으며, 정화할 폐수(72)의 양에 따라서 처리조(10)의 크기는 크게도 제조할 수도 있고 작게도 제조할 수 있다.

회전부(60)는 원기둥관(62)과, 원기둥관(62)에 직렬로 연결되어 원기둥관(62)을 회전시키는 모터(64)와 같은 회전수단으로 구성된다. 원기둥관(62)은 처리조(10)의 바닥면(12)에 대하여 수직으로 설치되며, 하단부가 처리조(10)의 침전실(14)에 근접하게 설치된다. 모터(64)는 처리조(10)의 상부에 설치되며, 처리조(10)의 상부로 돌출되는 원기둥관(62)의 상단부에 직접 연결되어 원기둥관(62)을 일방향―폐수(72)가 공급되는 방향과 동일한 방향 즉, 시계방향―으로 회전시킨다. 원기둥관(62)의 회전시 원기둥관(62)의 하단부가 흔들리는 것을 방지할 수 있는 지지수단(66)이 원기둥관(62)의 하단부의 외주면 둘레에 설치된다. 한편, 모터(64)는 처리조(10)의 상부에 설치되기 때문에, 관리 및 유지보수 작업을 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

지지수단(66)은 하단부가 처리조(10)의 바닥면(12)에 고정되고 상단부가 원기둥관(62)의 하단부의 외주면에 근접하게 설치되는 지지대(61)와, 지지대(61)의 상단부와 원기둥관(62)의 하단부의 외주면 사이에 설치되어 원기둥관(62)의 원활한 회전을 안내하는 롤러(63)로 구성된다. 원기둥관(62)의 회전시 롤러(63)와의 마찰을 최소화하기 위해서 탄성이 있는 고무 롤러를 사용하는 것이 바람직하다.

침전물 배출부(50)는 침전실(10)에 고인 침전물(78)을 처리조(10) 밖으로 배출시키는 수단으로서, 일단이 침전실(14)의 내주면과 연통된 침전물 배출관(52)과, 침전물 배출관(52)의 타단에 연결되어 침전물 배출관(52)의 일단을 통하여 침전실(14)에 고인 침전물(78)을 처리조(10) 밖으로 배출시키는 펌프(54)로 구성된다. 이때, 펌프(54)는 관리 및 유지보수를 위하여 처리조(10) 상부에 설치하는 것이 바람직하다.

폐수 공급관(20)은 처리조(10) 내에서의 폐수(72)의 회전 방향과 동일한 방향으로 폐수(72)를 공급하여 폐수(72)의 와류현상은 억제하면서 선회류가 발생될 수 있도록, 폐수 공급관(20)은 처리조 내주면(16)의 접선 방향으로 연통되게 설치된다. 물론, 정수 배출관(30)과 부유물 배출관(40) 또한 폐수(72)가 회전하면서 정수 배출관(30)쪽으로 정수(74)가, 부유물 배출관(40)쪽으로는 부유물(76)이 원활하게 배출될 수 있도록 처리조 내주면(16)의 접선 방향으로 연통되게 설치된다.

예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이 원기둥관(도시안됨)에 의해 폐수(72)가 시계방향으로 회전한다면, 시계방향의 접선방향으로 폐수(72)가 공급될 수 있도록 폐수 공급관(20)이 설치되고, 시계방향의 접선방향으로 부유물(76) 및 정수(74)가 배출될 수 있도록 차례로 부유물 배출관(40)과 정수 배출관(30)이 설치된다.

한편, 처리조의 바닥면(12)에서부터 상부 방향으로 폐수 공급관(20), 정수 배출관(30) 및 부유물 배출관(40)을 설치한 이유를 설명하면 다음과 같다. 먼저 폐수 공급관(20)을 처리조(10)의 최하부에 설치한 이유는, 처리조(10)로 공급된 폐수의 침전물(78)이 정수 배출관(30)으로 배출되는 것을 방지하기 위해서이다. 즉, 정수 배출관(30)보다 상부에 폐수 공급관(20)을 설치한다면, 폐수 공급관(20)에서 처리조(10)로 공급된 폐수의 침전물(78)이 정수 배출관(30) 아래로 내려가기 전에 정수 배출관(30)쪽으로 배출될 우려가 있기 때문이다.

정수 배출관(30)을 부유물 배출관(40)보다 아래에 설치하는 이유는, 폐수(72)의 상부와 하부 사이의 정수(74) 즉, 부유물(76)과 침전물(78)이 제거된 물을 외부로 배출시키기 위해서이다.

또한, 폐수(72)가 시계방향으로 회전하는 경우 도 2에 도시된 바와 같이, 폐수 공급관(20), 부유물 배출관(40) 및 정수 배출관(30) 또한 시계 방향으로 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 폐수 공급관(20)에서 공급된 폐수(72)에서 부유물(76)이 수면으로 뜬 이후에 처리조(10)에서 정수(74)를 분리할 수 있도록, 정수 배수관(30)은 폐수 공급관(20)에서 시계방향으로 먼 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 물론, 정수 배수관(30)과 폐수 공급관(20)은 처리조(10)의 내주면(16)의 원주상에 설치되기 때문에, 반시계방향으로 보면 가까운 위치에 설치된다.

제 1 실시예에 따른 폐수 처리 장치(100)의 작동 관계를 살펴보면, 먼저 폐수(72)가 폐수 공급관(20)을 통하여 처리조(10)로 공급되면, 모터(64)의 구동에 의해 원기둥관(62)이 시계방향으로 회전하여 선회류가 발생되면, 폐수(72)에 함유된 침전물(78)은 침전실(14)로, 부유물(76)은 수면으로 분리된 이후에 선회류의 원심력에 의해 처리조(10)의 내주면(16)으로 이동한다. 이때, 정수 배출관(30), 부유물 배출관(40)의 밸브(32, 42)는 닫혀 있다.

계속해서 폐수 공급관(20)을 통하여 폐수(72)가 부유물 배출관(40)의 입구까지 채워지면, 정수 배출관(30), 부유물 배출관(40)의 밸브(32, 42)를 개방하여 처리조(10)에 공급된 폐수(72)에 대한 분리가 이루어진다. 즉, 침전실(14)에 모인 침전물(78)은 펌프(54)를 구동시켜 침전물 배출관(52)을 통하여 처리조(10) 밖으로 배출되고, 부유물(76)은 부유물 배출관(40)을 통하여 처리조(10) 밖으로 배출된다. 그리고, 부유물(76)과 침전물(78)이 제거된 정수(74)는 정수 배출관(30)을 통하여 처리조(10) 밖으로 배출된다.

한편, 폐수 공급관(20)을 통하여 공급되는 폐수(72)의 양과 정수 배출관(30), 부유물 배출관(40) 및 침전물 배출관(52)을 통하여 배출되는 양이 대등하게 유지하여, 처리조(10) 내의 폐수(72)의 최고 수위가 부유물 배출관(30) 아래로 내려가거나 올라가지 않도록 조절한다.

본 고안의 실시예에서는 부유물(76)과 침전물(78)을 포함하는 폐수(72)를 예를 들어 제 1 실시예에 따른 폐수 처리 장치(100)의 작동 관계를 설명하였다. 하지만, 폐수에 부유물이 거의 없이 모래와 같은 침전물만이 섞인 경우, 폐수를 정화할 때 부유물 배출관의 밸브를 개방없이 폐수 처리 장치를 구동할 수도 있다. 반대로 폐수에 부유물만이 섞인 경우, 폐수를 정화할 때 침전물 배출부의 구동없이 폐수 처리 장치를 구동할 수도 있다.

도 5는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 폐수 처리 장치(200)를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 폐수 처리 장치(200)는 원기둥관(162)의 타단이 모터(164)에 간접적으로 예를 들면 풀리와 벨트로 연결되고, 원기둥관(62)의 내부에 침전물 배출관(152)이 설치된 것을 제외하면, 제 1 실시예에 따른 폐수 처리 장치(100)와 동일한 구조를 갖는다.

즉, 침전물 배출관(152)의 하단부는 원기둥관(162)의 내부를 통하여 침전실(114)에 근접하게 배치되고, 상단부는 원기둥관(162)의 상단부 밖에 설치된 펌프(154)에 연결된 구조를 갖는다. 물론, 원기둥관(162)의 내부에 배치되는 침전물 배출관(152)은 원기둥관(162)의 회전에 간섭을 주지 않는 범위에서 원기둥관(162)의 내부에 설치하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 원기둥관(162)의 회전축에 일치하게 침전물 배출관(152)을 설치하는 것이다.

그 외 제 2 실시예에 따른 폐수 정수 장치(200)의 작동관계는 제 1 실시예에 따른 폐수 처리 장치(100)의 작동관계와 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 고안은 본 고안의 기술적 사상으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 본 고안의 범위는 특허청구범위에 의해서 나타내는 것으로서, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 고안의 범위 내의 것이다.

따라서, 본 고안의 구조를 따르면, 폐수 공급관을 통해서 폐수가 계속적으로 공급되면서 동시에 계속적으로 정화가 이루어지기 때문에, 종래에 비하여 처리조의 크기를 축소하면서 정화량은 증가시킬 수 있다. 즉, 처리조에 공급된 폐수가 원기둥관의 회전에 의해 선회류가 발생되어, 폐수에 함유된 침전물과 부유물의 분리가 신속하게 이루어지고, 침전물, 부유물 및 정수를 동시에 분리할 수 있다.

선회류에 의해 침전물에 부착된 유기물을 분리시킬 수 있기 때문에, 침전물의 악취를 줄일 수 있으며, 분리된 침전물의 재활용 및 폐기가 쉽다.

모터 및 펌프가 처리조의 상부에 설치되기 때문에, 관리 및 유지보수 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

그리고, 처리조의 크기가 종래의 처리조에 비해서 축소시킬 수 때문에, 악취 발생에 따른 탈취가 용이하여 폐수처리시설의 설치에 따른 민원발생을 억제할 수 있는 장점도 있다.

Claims

침전물과 부유물을 포함하는 폐수를 처리하는 장치로서,

상기 폐수가 처리되는 처리조와;

상기 처리조의 외주면의 하단부와 연통되게 설치되며, 소정의 유속으로 폐수를 상기 처리조로 공급하는 폐수 공급관과;

상기 처리조의 중심부에서 상기 처리조에 공급된 폐수의 흐름과 동일한 방향으로 상기 폐수를 회전시켜 선회류를 발생시키는 회전부와;

상기 폐수 공급관이 설치된 상기 처리조의 외주면의 하단부보다는 적어도 상부에 설치되며, 상기 처리조에서 처리된 정수가 배출되는 정수 배출관과;

회전하는 상기 폐수의 수면에 근접한 상기 처리조의 외주면과 연통되게 설치되며, 수면의 부유물이 배출되는 부유물 배출관; 및

상기 회전부의 회전에 의해 처리조 바닥의 중심부에 모인 침전물을 상기 처리조 밖으로 배출시키는 침전물 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.
제 1항에 있어서, 상기 회전부는,

일단이 상기 처리조 바닥면에 근접하는 설치되는 원기둥관과;

상기 원기둥관의 타단에 연결되어 상기 원기둥을 회전시키는 회전수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.
제 2항에 있어서, 상기 침전물 배출부는,

상기 원기둥관의 내측에 설치되며, 일단이 처리조 바닥면에 근접하게 설치되는 침전물 배출관과;

상기 침전물 배출관의 타단에 연결되어 상기 침전물 배출관의 일단을 통하여 상기 처리조 바닥면에 고인 침전물을 상기 처리조 밖으로 배출시키는 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.
제 2항에 있어서, 상기 처리조는 바닥면의 중심부에서 아래로 단차지게 형성된 침전실을 포함하며,

상기 침전물 배출부는,

일단이 상기 침전실의 내주면과 연통된 침전물 배출관과;

상기 침전물 배출관의 타단에 연결되어 상기 침전물 배출관의 일단을 통하여 상기 침전실에 고인 침전물을 상기 처리조 밖으로 배출시키는 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.
제 1항에 있어서, 상기 폐수 공급관은 상기 처리조 내의 폐수 흐름의 접선 방향으로 폐수가 공급될 수 있도록, 상기 처리조의 내주면의 접선 방향으로 연통되게 설치되며,

상기 폐수 배출관은 상기 처리조 내의 폐수 흐름의 접선 방향으로 부유물과 침전물이 제거된 정수가 배출될 수 있도록, 상기 처리조의 내주면의 접선 방향으로 연통되게 설치되는 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.