KR20030059010A - 침사분리기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 침사분리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부에 고압세정수 및/또는 고압세정공기를 유입시키는 노즐이 위치하고, 상기 고압세정수 및/또는 고압세정공기에 의한 와류로 상기 오폐수에 포함된 오염물질을 침사와 부유물로 분리시키는 세정부와, 상기 세정부와 하기 침전부 사이에 위치하며, 통과되는 오폐수를 일정방향으로 흐르도록 하는 정류벽과; 상기 정류벽을 통과한 오폐수에서 침사가 침전되는 침전부와, 상기 세정부 및 침전부에서 침전된 침사를 이송하는 이송부로 구성된다.
이러한 본 발명은, 침사가 신속하게 침전되도록 할 수 있으며, 또한 부유물이 침사에 섞여 2차오염을 시키는 것을 방지할 수 있으며, 배출된 침사를 재활용하는 효과가 있다.

Description

침사분리기{SOLID MATERIAL AND GRIT MATTER SEPARATOR}
본 발명은 침사분리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부에 고압세정수 및/또는 고압세정공기를 유입시키는 노즐이 위치하고, 상기 고압세정수 및/또는 고압세정공기에 의한 와류로 상기 오폐수에 포함된 오염물질을 침사와 부유물로 분리시키는 세정부와, 상기 세정부와 하기 침전부 사이에 위치하며, 통과되는 오폐수를 일정방향으로 흐르도록 하는 정류벽과; 상기 정류벽을 통과한 오폐수에서 침사가 침전되는 침전부와, 상기 세정부 및 침전부에서 침전된 침사를 이송하는 이송부로 구성하므로써, 침사가 신속하게 침전되도록 할 수 있으며, 또한 부유물이 침사에 섞여 2차오염을 시키는 것을 방지할 수 있으며, 배출된 침사를 재활용하는 효과가 있는 침사분리기에 관한 것이다.
날로 증가하는 인구와 도심지의 발전 그리고 이에 따라 증가하는 생활 하수 및 공장 지역의 폐수 발생은 우리의 생활 환경을 갈수록 황폐시키고 있는 실정이고, 이로 인한 수질 오염은 더욱 심각한 상태를 나타내고 있으며, 이를 예방하고 처리하기 위한 노력의 하나가 하수, 폐수 처리장의 건설 사업이다. 하수, 폐수 처리장에 유입되는 오수 중에서 여러 가지 부유물이 있으므로 이것을 제거하는 침사지의 침사 제거 설비의 중요성은 단순히 방류 수역의 오염방지 및 펌프 기계류의 보호뿐만 아니라 다음 처리 공정을 원활하게 하기 위해서도 매우 중요한 역할을 한다.
여기서 일반적인 침사지의 설비를 보면, 유입되는 오수 중에 포함된 여러 가지 부유물 중 부피가 큰 협잡물을 제거하는 조세목 스크린과, 침전된 모래를 인양해서 세정시킨 후 반출시키는 침사 제거기, 그리고 오수 내의 부유물 중 비교적 부피가 작은 협잡물을 제거하는 미세목 스크린으로 구성된다.
특히, 대한민국 등록실용신안 제260371호(출원번호: 20-1998-0025441호, 인용고안1) "침사 인양 및 세정장치"에는 침전된 침사를 일정 위치로 모아주는 폰드와, 폰드에 모여진 침사를 물회오리를 이용하여 흡상시켜 주는 흡출기와, 흡출기에 물회오리를 발생시켜주기 위한 펌프와, 흡출기를 통하여 흡상된 물과 혼합된 침사를 싸이클론의 원리를 이용하여 비중이 무거운 침전물은 하부로 낙하시켜 배출하고, 물은 다시 폰드로 재순환시키는 분리기를 포함하는 침사 인양 및 세정 장치를 개시하고 있다.
또한, 대한민국 등록실용신안 제235705호(출원번호: 20-2001-0007898호, 인용고안2) "침사분리기"에는 유입되는 침사물을 싸이클론의 원리를 이용하여 일차적으로 물과 모래로 분리하는 싸이클론관과; 싸이클론관 하부의 본체의 내부에 연직하방으로 설치되는 2중 스크류로서, 싸이클론관을 통하여 하부로 낙하한 모래를 상기 본체의 하단부로 끌어내리는 제1스크류와, 상기 제1스크류에 의해 아래로 내려온 모래를 위로 끌어올려 상기 본체 밖으로 배출시키는 제2스크류로 구성된 2중 스크류를 포함하고 있다.
그러나, 상기 인용고안1, 2의 경우 침사물에서 모래를 분리하는데 있어서 과정이 매우 복잡하고 소요동력이 크며, 침사물에서 모래를 분리하는 데 걸리는 시간이 많이 소요되는 단점과 또한 2중 스크류 및 복잡한 과정을 거치고 있다. 더욱이 분리된 모래는 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에, 분리된 모래의 함수율을 낮추기 위해서는 별도의 공정을 다시 진행해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 침사분리기가 가지고 있던 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 침사지로부터 인양된 오폐수의 물과 모래를 신속하게 분리하며, 침사에 부착된 오염물질에 의한 2차오염을 방지하며, 함수율이 낮은 모래를 생산하며, 적은 부지에도 설치가능한 침사분리기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
도1은 본 발명에 의한 침사분리기의 평면도,
도2는 본 발명에 의한 침사분리기의 횡단면도,
도3은 본 발명에 의한 침사분리기의 종단면도,
도4는 본 발명에 의한 침사분리기의 경사판 및 경사판각도조절장치 상세도,
도5는 본 발명에 의한 침사분리기의 탈수장치 상세도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ***
1 : 세정부, 2 : 유입구,
3 : 세정수노즐, 4 : 세정공기노즐,
5 : 정류벽, 6 : 침전부,
7 : 경사판, 8 : 경사판각도조절레버,
9 : 월류웨어, 10 : 유출구,
11 : 침사인양스크류, 12 : 스크류구동장치,
13 : 제1탈수장치, 14 : 제2탈수장치,
15 : 스트레이너, 16 : 여과수배출관,
17 : 침사배출구, 18 : 침사저장콘테이너,
19 : 세척수라인
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 하부에 고압세정수 및/또는 고압세정공기를 유입시키는 노즐이 위치하고, 상기 고압세정수 및/또는 고압세정공기에 의한 와류로 상기 오폐수에 포함된 오염물질을 침사와 부유물로 분리시키는 세정부와; 상기 세정부와 하기 침전부 사이에 위치하며, 통과되는 오폐수를 일정방향으로 흐르도록 하는 정류벽과; 상기 정류벽을 통과한 오폐수에서 침사가 침전되는 침전부와; 상기 세정부 및 침전부에서 침전된 침사를 이송하는 이송부;를 갖는다.
침사가 완전히 침전되려면 상기 침전부의 크기 및 이송부의 크기가 커야 하는 바, 이를 줄이기 위하여 상기 침전부에는 다수의 경사판이 추가로 설치되어 상기 침사가 상기 경사판에 부딪혀 침전되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 경사판에는 현장 여건에 따라 보다 침전효율을 높일 수 있도록 경사판의 각도를 조절할 수 있는 경사판각도조절장치가 추가로 부착되어 있는 것이 바람직하다.
상기 이송부는 스크류이며, 상기 스크류에 의해 이송되는 침사를 물을 많이 함유하고 있으므로, 상기 스크류의 하부에는 탈수장치가 부착되어 있는 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 이들 도면은 본 발명의 기술적 사상을 구체화한 예일 뿐 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 설계 변경할 수 있는 정도의 것은 모두 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[도1, 2, 3]
도1은 본 발명에 의한 침사분리기의 평면도이며, 도2는 본 발명에 의한 침사분리기의 횡단면도이고, 도3은 본 발명에 의한 침사분리기의 종단면도이다.
도1, 2, 3을 살펴보면, 오염물질이 포함된 오폐수가 유입구(2)를 통하여 세정부(1)로 유입된다. 유입된 오폐수에 포함된 오염물질은 세정부(1)의 하단부에 설치되어 있는 세정수노즐(3) 및/또는 세정공기노즐(4)을 통해 유입되는 고압세정수 및/또는 고압세정공기에 의해 발생한 와류 및 난류에 의하여 침사와 부유물로 분리세정된다. 이 과정에서 입자가 큰 침사는 하부로 침전되며, 입자가 작은 침사는 부유물 및 물과 함께 정류벽(5)의 정류공을 통과하여 정류의 흐름으로 바뀌어 침전부(6)로 유입된다. 정류벽(5)은 통상의 판에 직경 10 내지 100mm의 구멍(정류공, 구멍의 크기가 작을수록 정류는 더 잘되나 제작의 어려움이 있다.)이 다수 뚫린 것으로 세정부(1)에서 발생한 와류 및 난류가 정류공을 통과하면서 일방향으로 흐르는 정류로 바뀌게 된다.
침전부(6)에 유입된 부유물은 경사판(7)을 통과하여 월류웨어(9)를 거쳐 유출구(10)를 통하여 배출되며, 침사는 경사판(7)에 충돌하여 낙하한다. 상기 경사판(7)이 없는 경우에는 상기 침전부(6)의 길이가 훨씬 길어야 한다.
세정부(1)와 침전부(6)를 거쳐 침전된 침사는 침사인양스크류(11)에 의해 인양된다. 침사인양스크류(11)는 스크류구동장치(12)에 의해 작동된다.
침사인양스크류(11)의 하부에는 탈수장치(13, 14)가 마련되어 있으며, 침사인양스크류(11)에 의해 침사와 함께 인양되던 물은 탈수장치(13, 14)의 하부로 떨어지며, 계속하여 여과수배출관(16)을 통하여 유출구(10)로 합류된다.
이와같이 인양된 침사는 침사인양스크류(11) 말단의 침사배출구(17)를 통하여 침사저장탱크(18)에 일시 저장된 후 장외로 반출되게 된다.
[도4]
도4는 본 발명에 의한 침전부(6)의 경사판각도조절장치(8)의 상세도이다.
도4를 살펴보면, 분리된 침사중에 입자가 비교적 작은 입경 0.15mm이하의 침사의 월류를 방지하고 침전효율을 높이기 위해 경사판(7)이 설치되어 있다.
경사판(7)이 없으면 오폐수의 유속에 따라 침사가 침강하지 않고, 월류웨어(9)를 월류하여 유출구(10)로 유출 될 수 있다. 이를 방지하기 위하여는 침전부(6)의 길이를 충분히 길게 하고 유속을 충분히 낮춰야 한다.
현실적으로 유속을 낮추거나 침전부(6)의 길이를 길게하는 것은 바람직하지 않으며, 경사판(7)을 설치하는 것이 바람직하다.
비교적 작은 입경의 침사는 경사판(7)에 부딪혀 하부로 침강하도록 되어 있다.
또한, 현장 여건에 따라 경사판(7)의 각도를 조절하여 침사의 침전효율을 높일 수 있도록 경사판각도조절장치(8)를 설치할 수 있다. 침전부(6)에서 오폐수의 유속이 빠른 경우에는 경사판각도조절장치(8)를 조절하여 경사판(7)의 경사가 급하도록 하므로써, 침사의 침강을 원활하게 할 수 있다.
[도5]
도5는 본 발명에 의한 침사분리기의 탈수장치(13, 14)의 상세도이다.
도5를 참조하면 인양되는 침사에는 수분이 많이 포함되어 있으므로 인양부 내에 탈수장치(13, 14)를 설치하여 탈수시킨다. 세정부(1)와 침전부(6) 내의 수위와 같거나 약간 높은 위치에 제1탈수장치(13)를 설치하여 수분이 침사인양스크류(11)를 타고 침사과 같이 인양되는 것을 방지하며, 제1탈수장치(13)에서 1차 탈수과정을 거친 침사를 제2탈수장치(14)에서 2차로 탈수시킴으로서 배출되는 침사의 함수율을 낮추는 역할을 한다. 그리고 탈수장치에서 나오는 여과수는 스트레이너(15)를 거쳐 여과수배출관(16)으로 배수된다. 또한, 탈수장치(13, 14)에는 세척수라인(19)이 설치되어 탈수장치(13, 14)의 세척시에 사용한다.
본 발명에 의하면, 오폐수에 포함된 오염물질을 부유물과 침사로 분리하여 침사를 배출하므로써, 침사가 신속하게 침전되도록 할 수 있으며, 또한 부유물이 침사에 섞여 2차오염을 시키는 것을 방지할 수 있으며, 배출된 침사를 재활용할 수 있는 효과가 있다. 또한 침전부에 경사판을 설치하므로써 침전효율이 상승하여 침전부의 설치길이를 짧게 할 수 있으며, 침사인양스크류에 탈수장치를 설치하여 배출되는 침사의 함수율을 낮추기 위한 별도의 공정이 필요없는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 침사분리기에 있어서,
    하부에 고압세정수 및/또는 고압세정공기를 유입시키는 노즐이 위치하고, 상기 고압세정수 및/또는 고압세정공기에 의한 와류로 상기 오폐수에 포함된 오염물질을 침사와 부유물로 분리시키는 세정부와;
    상기 세정부와 하기 침전부 사이에 위치하며, 통과되는 오폐수를 일정방향으로 흐르도록 하는 정류벽과;
    상기 정류벽을 통과한 오폐수에서 침사가 침전되는 침전부와;
    상기 세정부 및 침전부에서 침전된 침사를 이송하는 이송부;를 갖는 침사분리기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 침전부에는 다수의 경사판이 추가로 설치되어 상기 침사가 상기 경사판에 부딪혀 침전되도록 하는 것을 특징으로 하는 침사분리기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 경사판에는 현장 여건에 따라 침전효율을 높일 수 있도록 경사판의 각도를 조절할 수 있는 경사판각도조절장치가 추가로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 침사분리기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송부는 스크류이며,
    상기 스크류의 하부에는 탈수장치가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 침사분리기.
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