KR20020015936A - 수처리용 일체형 응집·침전·자연탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 특허는 수처리에 사용되는 응집ㆍ침전ㆍ자연탈수장치에 관한 것이다.

본 특허는 4각, 혹은 원통 철 탱크(1)가 하부에서 급격히 내경이 좁혀진 채로 관통되어 슬러찌(sludge) 토출구가 되며, 이 토출구에 개폐장치(8)가 부설되고, 개폐장치에는 잠금장치(7)가 부착되어 개폐장치를 고정시키며, 탱크 내측에는 강철망통(2), 탈수용 휠터빽(Filter bag)(3), 급속 응집장치(6)가 차례로 삽입ㆍ장착되고, 탈수용 휠터빽 내측에 수위 감지센서(11)가 부설되어 탱크는 구성되며, 이렇게 구성된 동일한 탱크가 행으로 연결되며, 양 탱크의 상부에는 응집폐수를 공급하는 파이프(10)가 서로 연결 설치되고, 이 파이프 중간에는탱크에 교차로 응집폐수를 유입시키는 전자밸브(12)ㆍ(13)가 부설된다.

본 특허는 원수가 유입되면 응집제 주입구로부터 응집제가 주입되어 교반ㆍ 반응, 응집, 침전, 자연탈수가 한 장치 내에서 순서에 따라 매우 빠르게 연속 진행ㆍ처리되면서 청징수는 즉시 배출되고, 슬러찌는 같은 탱크 내에서 자연탈수 시켜 토출시킴으로서 별도의 탈수시설에 의한 탈수를 생략할 수도 있는 일체형 응집ㆍ침전ㆍ자연탈수장치이다.

Description

수처리용 일체형 응집·침전·자연탈수장치{Integrated floc·sedimentation·dehydrated device for waste water treatment}

본 특허는 수처리에 사용되는 응집ㆍ침전ㆍ탈수장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 철탱크 내측에 강철망통, 휠터빽, 응집장치를 차례로 장착하여 한 장치 내에서 반응ㆍ응집ㆍ침전ㆍ탈수가 매우 빠르게 순서대로 진행ㆍ처리되는 응집ㆍ침전ㆍ자연탈수장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐수처리에 널리 사용되고 있는 종래의 기술인 응집, 침전, 탈수처리 방법에 관해서 살펴보면, 응집탱크는 중화실ㆍ반응실ㆍ응집실로 구획된 독립 탱크이며, 이 중화실로 원수를 유입시켜 중화제, 응집제가 차례로 주입되면 교반기의 작동에 의해서 응집이 이루어져 플록이 형성된 상태에서 다음 처리공정인 침전탱크로 이송시키면 플록은 침전하고, 청징수는 외부로 배출, 혹은 다음 공정으로 이송되고, 침전된 슬러찌는 침전탱크에 파이프로 연결되어 부설된 밸브를 개방하여 탈수 설비인 슬러찌 저장탱크로 이송시켜 농축과 응집 과정을 거쳐 탈수장치에서 강제 탈수처리를 하게된다.

그런데, 중화ㆍ반응ㆍ응집을 위한 체류시간이 길고 응집실에서 플록을 형성시켜 침전 탱크로 이송시킴으로 이송 도중에 플록이 파괴되어 효율을 저하시키며, 또 침전탱크로 유입된 응집원수는 플록과 청징수로는 분리되었지만 분리된 청징수 중의 플록이 하강ㆍ침전하여 순수한 청징수층이 이루어진 후에 외부로 배출되는데, 이 플록의 침전속도가 매우 느려서 길게는 몇 시간이 소요됨으로 침전탱크에 유입된 원수는 장시간 체류하게되어 침전탱크가 방대하게 되고, 또 한편 침전된 슬러찌를 저장탱크로 이송시킬 때 상당량의 청징수가 슬러찌와 함께 배출되어 슬러찌의 함수율을 높이면서 슬러찌의 양을 증가시켜, 탈수시설을 방대하게 하는 문제점을 가지고 있다.

상술한 바와 같이, 종래의 기술인 응집, 침전, 탈수방법에 있어서는 각 처리 단위는 독립장치로 구성되어 있고, 처리 과정은 응집실에서 플록을 형성시켜 침전탱크로 이송시킴으로 이송 도중에 플록이 파괴되어 효율을 저하시키며, 또 침전탱크에서 플록을 침전시키는데 장시간의 체류시간이 필요하여 침전탱크는 거대해지고, 침전한 슬러찌를 배출시킬 때 상당량의 청징수가 슬러찌와 함께 유출되어 슬러찌량을 증가시켜 탈수처리시설을 방대하게 하는 문제점을 가지고 있다.

본 특허는 상기의 문제점을 해결하기 위하여 4각 또는 원통 철탱크(1) 내측에 같은 형의 강철망통(2)을 장착하고, 이 강철망통(2) 내측에는 같은 형의 탈수용 휠터빽(3)을 삽입ㆍ장착하며, 휠터빽 내부에 산기장치(D)가 내장되는 급속 응집장치(6)를 설치하여 원수를 유입시키면 반응ㆍ응집ㆍ침전ㆍ자연탈수가 순서에 따라 같은 장치내에서 빠른 속도로 진행 처리되게 하는 일체화된 장치로 구성해서, 형성된 플록의 파괴를 예방하고 체류시간도 단축시켜 장치를 소형화시키고, 또 장치는 유입수를 일시 정지하여 휴지시간을 가지게 하여 침전된 슬러찌를 휴지시간(休止時間)에 같은 탱크 내에서 자연 탈수시킴으로서 일체화된 응집ㆍ침전ㆍ자연탈수장치를 제공하는데 있다.

도 1은 탱크의 측면도

〈도면의 중요부분에 대한 설명〉

1. 철탱크 2. 강철망통

3. 휠터빽 6. 급속 응집장치

7. 잠금장치 8. 개폐장치

9. 배출파이프 10. 유입수 파이프

12ㆍ13 전자 밸브 D. 산기장치

본 특허는 하부에서 내경이 조금 작아지고 관통된, 4각 또는 원통형의 철탱크(1) 내측에 철탱크와 같은 형으로 내경이 조금 작게된 강철망통(2)이 삽입ㆍ고정됨으로서 철탱크와 강철망통 사이에 공간이 확보되며, 이 강철망통(2) 내측에 강철망통과 같은 형, 같은 크기의 탈수용 휠터빽(3)이 삽입ㆍ장착되고, 다시 휠터빽(3) 내부에는 급속 응집장치(6)가 내장되며, 이 응집장치에는 산기장치(D)가 부착된 압축공기 공급파이프(Q)가 내장되고 하부에는 완충실(F)이 장착되어 유입파이프(10)에 연결되고, 탱크 하부에 슬러찌를 배출시킬 때 개폐하는 개폐장치(8)가 장착되며, 이 개폐장치의 연결파이프(9a)는 연결구(J)에 의해서 연결파이프(9b)와 배출파이프(9)로 연결되어 탱크는 구성되며, 이렇게 구성된 탱크2개가 서로 연결되고, 탱크 상부에는 외부로부터 응집제 주입구(14)와 내부에 산기파이프(15)를 내장한 유입파이프(10)가탱크로 분기하여 부설되며, 이 분기된 파이프에 전자 밸브(12)ㆍ(13)가 부설되고, 각 탱크 상부에 수위 감지센서(11)가 부설되어 장치는 구성된다.

이하 본 특허의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 응집ㆍ침전ㆍ탈수장치를 도시한 것으로서, 같은 형, 같은 크기의 탱크가 행으로 서로 연결되어 있다.

(1)은 원형의 철탱크로서, 상부는 내경이 크고 하부에서 내경이 작으며 내측에 강철망통(2)을 고정시키는 고정대(5)가 필요한 개수로 부설되며, 내경이 작아진 하부 외측면에 배출 파이프(9)가 부착되고, (2)는 강철망통으로서 철탱크 내측에 삽입되어 고정대(5)에 의해서 고정되어 철탱크와의 사이에 유출수의 이송이 가능한 공간이 확보되고, (3)은 탈수용 휠터빽으로서 강철망통(2) 내측에 밀착하여 삽입ㆍ장착되어 철탱크(1) 상부의 둘레에 부설된 고리(4)에 고정되며, 하부에는 자유로이 개폐할 수 있는 조임 끈이 부착되어 원수를 유입시킬 때는 이 끈으로 하부를 폐쇄하고 슬러찌를 토출시킬 때는 끈을 풀면 개방된다.

(6)은 급속 응집장치로서, 내부에 산기장치(D)가 부착된 압축공기 공급파이프(Q)가 내장되고,하부에는 완충실(F)이 부착되어 유입파이프(10)에 연결되며, (10)은 유입파이프로서, 외부로부터 응집제 주입구(14)와 내부에 주입된 응집제와 원수를 혼합하는 압축공기 산기파이프(15)가 내장되어있다.

(8)은 개폐장치로서 철탱크(1)의 내경이 작아진 하부 관통부에 밀착ㆍ장착되어 원수 유입 시에는 폐쇄되고 슬러찌 토출시에 개방되는데, 내부에 약간의 공간을 가지며, 철탱크와 밀착되는 내측 위 부분은 다공철판(多孔鐵板ㆍH)으로 되어 폐쇄했을 때 탈수용 휠터빽(3)의 하중을 떠받치면서 유출수의 통로가 되며, (7)은 잠금장치로서 개폐장치(8) 개방시에 해제하여 개폐장치를 하향직각(K)으로 개방시키고, (J)는 연결구로서 연결파이프(9a)ㆍ(9b)를 서로 연결과 해제를 자유로이 하게되며, (9)는 유출수 이송파이프로서 처리수를 배출 또는 다음 공정으로 이송한다.

다음, 상기와 같이 구성된 실시 예의 작동에 대하여 설명한다.

먼저탱크 작동을 위해, 원수를 유입파이프(10)로 유입시키면 응집제투입구(14)에서 응집제가 주입되고 산기파이프(15)에서 압축공기가 토출되면서 주입된 응집제와 원수를 혼합시키며, 혼합된 원수는 응집장치(6)로 이송되면서 산기장치(D)에서 발산되는 공기압의 소용돌이에 의해서 급속한 교반ㆍ응집이 이루어져서 완충실(F)을 거쳐 자연스럽게 탱크내로 밀려나가 확산되는데, 이 때부터 부유물질은 플록을 형성하면서 청징수는 분리되기 시작하고, 분리되는 청징수는 플록의 침전과는 상관없이 수압에 밀려 탈수용 휠터빽(3) 밖으로 유출되어 철탱크(1)와 강철 망(2) 사이의 공간을 통해서 하부로 흘러내려 개폐장치(8)의 연결파이프(9a)ㆍ(9b)와 배출파이프(9)를 통해서 다음 처리공정으로 이송 또는 외부로 배출된다.

한편, 플록은 하강하여 휠터빽 하부에 침전하게 되는데, 시간이 경과함에 따라 하부에는 침전한 슬러찌가 점점 차 오르게 되고 그 만큼 수위도 높아지는데, 미리 설정된 수위에서 수위 감지센서(11)가 이를 감지하여탱크의 전자밸브(12)를 폐쇄시켜 원수의 유입을 정지시킴과 동시에탱크의 전자 밸브(13)를 개방시켜 B탱크에 원수를 유입시킴으로서탱크는 휴지상태로 들어간다.

휴지상태(休止狀態)로 들어간탱크에는 시간이 경과함에 따라, 남은 청징수의 유출은 종료되고, 침전된 슬러찌도 자연탈수가 진행되어 휠터빽(3)의 하부에 자리하게 되며, 이 슬러찌는 연결구(J)를 풀어서 연결파이프(9a)ㆍ(9b)의 연결을 해제시킨 다음, 잠금장치(7)를 풀어 개폐장치(8)를 개방하면, 휠터빽(3) 하부의 끈이 풀리면서 밑으로 토출하게 되고, 슬러찌를 토출시킨 후, 다시 끈으로 휠터빽을 폐쇄하고, 개폐장치를 원래대로 폐쇄하면탱크는 대기상태로 돌아가게 된다.

그리고, 일정한 시간이 경과하여,탱크에서도탱크에서와 같이 원수의 수위가 차 오르면, 이를 수위 감지센서가 감지하여탱크의 전자밸브(13)를 폐쇄하여 원수의 유입을 정지시키고, 다시탱크의 전자밸브(12)를 개방시킴으로서, A탱크에 원수의 유입이 시작된다. 이상의 작동이 반복됨으로서 반응ㆍ응집ㆍ침전ㆍ자연탈수가 연속적으로 같은 장치 내에서 이루어지게 된다.

이상에서와 같이 본 특허는 각 탱크 내부에 유입된 원수를 반응ㆍ응집ㆍ침전ㆍ자연탈수가 같은 장치 내에서 연속 진행ㆍ처리하여 부유물질의 분리가 단시간에이루어지고, 유입원수의 체류시간이 단축되어 침전탱크의 소형화가 되며, 침전한 슬러찌는 휴지시간(休止時間)에 같은 탱크 내에서 자연탈수가 진행되어 외부로 토출됨으로 탈수시설에 의한 강제탈수를 생략하여 장치의 소형화 및 비용 절감효과가 높으며, 특히 고농도 부유물질 수처리에 있어서는 초기에 슬러찌를 제거하여 다음 처리공정을 용이하게 한다.

Claims (1)

1. 하부에서 내경이 조금 작아지고 관통된, 4각 또는 원통형의 철탱크(1) 내측에 철탱크와 같은 형으로 내경이 조금 작게된 강철망통(2)이 삽입ㆍ고정됨으로서 철탱크와 강철망통 사이에 공간이 확보되며, 이 강철망통(2) 내측에 강철망통과 같은 형, 같은 크기의 탈수용 휠터빽(3)이 삽입ㆍ장착되고, 다시 휠터빽(3) 내부에는 급속 응집장치(6)가 내장되며, 이 응집장치에는 산기장치(D)가 부착된 압축공기 공급파이프(Q)가 내장되고 하부에는 완충실(F)이 장착되어 유입파이프(10)에 연결되고, 탱크 하부에 슬러찌를 배출시킬 때 개폐하는 개폐장치(8)가 장착되며, 이 개폐장치의 연결파이프(9a)는 연결구(J)에 의해서 연결파이프(9b)와 배출파이프(9)로 연결되어 탱크는 구성되며, 이렇게 구성된 탱크2개가 서로 연결되고, 탱크 상부에는 외부로부터 응집제 주입구(14)와 내부에 산기파이프(15)를 내장한 유입파이프(10)가탱크로 분기하여 부설되며, 이 분기된 파이프에 전자 밸브(12)ㆍ(13)가 부설되고, 각 탱크 상부에 수위 감지센서(11)가 부설되어 구성되는 것을 특징으로 하는 수 처리용 일체형 응집ㆍ침전ㆍ자연탈수장치.