KR20040038936A - 경사판을 이용한 고속 침전지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침전지 내부에 다수의 경사판을 설치하여 침강수심을 축소함으로써 침전속도를 증가시키는 경사판식 고속 침전지에 관한 것으로, 양 측단부가 "ㄷ"자 형태로 절곡되고 상단부에 처리수 배출관이 설치된 다수의 장방형 경사판을 침전지 내부에 밀착 설치함으로써, 침강수심을 단축할 뿐 아니라 각각의 경사판이 외부와 격리된 침전공간을 형성하도록 하여 독립된 침전조 역할을 수행하도록 함과 동시에 별도의 권양설비 없이도 용이하게 유지관리할 수 있도록 한 것이다.

본 발명을 통하여 침전지의 성능향상은 물론 운영비용 절감 효과를 얻을 수 있으며, 나아가 용수(用水)처리비용 절감과 환경오염 방지효과 또한 얻을 수 있다.

Description

경사판을 이용한 고속 침전지{High-speed settling pond using slope plate}

본 발명은 침전지 내부에 다수의 경사판을 설치하여 침강수심을 축소함으로써 침전속도를 증가시키는 경사판식 고속 침전지에 관한 것으로, 각각의 경사판이 독립된 침전조 역할을 수행하도록 함과 동시에 별도의 권양설비 없이도 용이하게 유지관리할 수 있도록 구성한 것이다.

정수장이나 하수처리장과 같은 수처리시설의 물리적 또는 생화학적 처리과정에 있어서, 처리수를 일정시간동안 저류하거나 저유속으로 흐르게 하여 처리과정중발생하는 고형오염물을 침전시키는 과정을 거치게 되는데, 이러한 고형오염물의 침전이 이루어지는 곳을 침전지(沈澱池)라 하며, 고형오염물로 이루어진 유동성 혼합물을 슬러지(Sludge) 또는 오니(汚泥)라고 한다.

고형오염물의 침전작용은 중력에 의존할 수 밖에 없으므로 오염물이 침전되면서 이동하는 거리, 즉 침강수심이 깊을수록 침전에 많은 시간이 소요되며, 따라서 침전지의 수심이 깊을수록 침전효율은 떨어질 수 밖에 없다.

그러나 침강수심과 침전효율간의 관계를 감안하여 침전지의 수심을 지나치게 낮게 유지할 경우 처리용량에 제약이 있을 뿐 아니라, 침전된 슬러지를 수집하여 침전지 외부로 배출하는 과정에서 발생하는 슬러지층의 교란 영향이 상층의 처리수에까지 미치게 되는 문제점이 발생하게 되어 전반적인 정수효율을 저하시키게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 첨부된 도 1의 실용신안등록 제129346호 "경사판 침전지" 및 도 2의 실용신안등록 제227423호 "침전면적을 극대화시킨 경사판 침전조"와 같이, 침전조 내부에 다수의 경사판을 설치하여 상대적으로 침강수심과 침전면적을 각각 단축하고 확장함으로써, 고속침전이 가능하도록 한 침전설비가 개발되어 사용되고 있다.

그러나 이들 종래의 경사판식 침전지는 단순히 침강수심을 단축하고 침전면적을 확장하고 있을 뿐, 각각의 경사판이 독립된 침전조로서의 역할을 수행하고 있다고 할 수 없으며, 경사판들이 침전지와 일체형으로 구성되어 유지관리가 매우 불편한 문제점이 있었다.

특히, 각각의 경사판 또는 각 경사판들이 형성하는 침전공간이 외부의 처리전 원수와 완전히 격리되지 않으므로 상호간의 간섭이 발생할 수 밖에 없으며, 경사판의 교체나 보수를 위해서는 전체 경사판을 크레인과 같은 별도의 장비를 이용하여 들어올려야 하는 등 정수효율은 물론 유지관리 측면에서 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 양 측단부가 "ㄷ"자 형태로 절곡되고 하단부는 후방으로 절곡되며, 상단부에 상부배출관이 설치된, 다수의 장방형 경사판을 침전지 내부에 밀착 설치함으로써, 침강수심을 단축할 뿐 아니라, 밀착된 각각의 경사판이 외부와 격리된 침전공간을 형성하도록 한 것이다.

또한, 침전지 바닥을 왕복하는 슬러지 흡입관을 설치하여 침전된 슬러지를 침전지 외부로 배출할 수 있도록 하였다.

특히, 경사판의 측면에는 다수의 측면원수유입공을 형성하되 그 중심이 경사판 종단선과 평행하고 경사판의 전면측으로 치우친 직선상에 위치하도록 함으로써, 경사판 내로 유입되는 원수의 흐름과 슬러지층의 활강류(滑降流)간의 간섭을 최소화 하였다.

또한, 경사판의 상부배출관 내주면을 경사지도록 형성하여 처리수를 더욱 원활하게 배출할 수 있도록 하였다.

도 1은 종래의 경사판식 고속침전지.

도 2는 종래의 또다른 경사판식 고속침전지.

도 3은 본 발명의 사시도.

도 4는 본 발명의 부분절단 사시도.

도 5는 본 발명의 경사판 발췌 사시도.

도 6은 본 발명의 경사판 설치상태 사시도.

도 7은 본 발명의 슬러지수집설비 발췌 사시도.

도 8은 본 발명의 슬러지흡입장치 저면 사시도.

도 9는 본 발명의 대표 단면도.

도 10은 본 발명의 침전작용 설명도.

도 11은 본 발명의 처리수 배출작용 설명도.

도 12는 본 발명의 경사판 하단부 상세도.

도 13은 본 발명의 경사판 상단부 상세도.

도 14는 만곡판이 설치된 본 발명의 일 실시예 발췌사시도.

도 15는 만곡판이 설치된 본 발명의 일 실시예 대표단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 침전지

11 : 상부지지빔(beam)

12 : 하부지지빔

13 : 원수유입구

14 : 처리수배출구

15 : 구동모터

16 : 권취드럼(卷取drum)

17 : 풀리(pulley)

18 : 구동로프(rope)

19 : 만곡판

20 : 경사판

21 : 측면절곡부

22 : 측면원수유입공

23 : 상부배출관

24 : 처리수유입공

25 : 하단절곡부

26 : 차수판

30 : 처리수배출수로

31 : 차수벽

41 : 슬러지(Sludge)흡입관

42 : 슬러지흡입공

43 : 로울러

44 : 슬러지배출호스

45 : 슬러지배출관

46 : 흡입관연결프레임

91 : 원수

92 : 처리수

93 : 슬러지

본 발명의 상세한 구성 및 작동원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 3에서와 같이, 본 발명의 기본구조는 침전지(10) 내부에 다수의 경사판(20)이 설치되고 경사판(20)의 양측에는 처리수배출수로(30)가 설치된 구성이라고 할 수 있으며, 침전지(10)의 하부에는 도 4에서와 같이, 구동로프(18)에 의하여 왕복되는 슬러지흡입관(41)이 설치되어 침전된 슬러지(93)를 흡입·배출하게 된다.

본 발명의 핵심요소라고 할 수 있는 경사판(20)은 도 5에서와 같이, 양측단 및 하단이 절곡된 장방향의 금속판으로서, 양측단은 "ㄷ"자 형태로 절곡되어 측면절곡부(21)를 형성하고, 하단은 후방으로 절곡되어 하단절곡부(25)를 형성하게 된다.

측면절곡부(21)는 슬러지(93)의 침강공간을 외부와 격리하여 독립적으로 형성하는 역할 뿐 아니라, 판상체(板狀體)인 경사판(20)의 단면계수를 증가시킴으로써 휨이나 비틀림에 효과적으로 저항할 수 있도록 하며, 하단절곡부(25) 또한 경사판(20)을 따라 활강하던 슬러지(93)가 경사판(20) 내부로 유입되는 원수(91)의 상승류와 간섭을 일으키며 경사판(20) 하단에 정체되는 것을 방지할 뿐 아니라 측면절곡부(21)와 마찬가지로 경사판(20)의 단면계수를 증가시키는 역할을 수행하게 된다.

경사판(20)의 상부에는 양단이 측면절곡부(21)를 관통하고, 상부면에 다수의처리수유입공(24)이 천공된 상부배출관(23)이 설치되며, 측면절곡부(21)에는 다수의 측면원수유입공(22)이 형성되어, 경사판(20)의 하부와 측면원수유입공(22)을 통하여 유입된 원수(91)가 상승하면서 고형오염물이 침전되어 처리수(92)가 되고, 이 처리수(92)가 처리수유입공(24)을 통하여 유입되어 상부배출관(23)을 따라 경사판(20)외부로 배출된다.

각각의 경사판(20)들은 도 4 및 도 6에서와 같이 그 측면절곡부(21) 하단 및 상부배출관(23)의 노출부가 각각 하부지지빔(12) 및 상부지지빔(11)에 거치됨으로써 설치되고, 도 9 및 도 10에서와 같이, 평행한 상태로 서로 밀착되어 설치되며, 이로써 경사판(20)의 내부공간이 외부와 격리되게 된다.

즉, 경사판(20)의 측면절곡부(21) 전면과 인접한 경사판(20)의 배면이 서로 밀착되면서 전, 후 경사판(20) 사이의 공간이 외부와 격리되게 되며, 도 4 및 도 9에서와 같이, 선두에 위치한 경사판(20) 전면에는 차수판(26)을 부착함으로써 결국 각각의 경사판(20)이 독립된 소형 침전조와 같은 역할을 수행할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 고형오염물이 포함된 원수(91)는 도 9에서와 같이, 일단 침전지(10) 하부의 원수유입구(13)를 통하여 침전지(10)내로 유입된 후, 도 10에서와 같이 경사판(20) 하부 및 경사판(20) 측면의 측면원수유입공(22)을 통하여 유입되어 경사판(20)을 따라 상승하게 되고, 이 과정에서 침강된 고형오염물은 슬러지(93)층을 형성하여 경사판(20)을 따라 활강하게 되며, 침전 처리된 처리수(92)는 동 도면의 원내 확대부에서와 같이, 상부배출관(23)에 형성된 처리수유입공(24)을 통하여 유입되는 것이다.

원수(91)가 유입되는 측면원수유입공(22)은 도 10 및 도 12의 원내확대부에서와 같이, 일렬로 형성하되 경사판(20)의 전면측으로 치우치도록 하는데, 그 이유는 유입되는 원수(91)의 흐름과 경사판(20) 표면을 따라 활강하는 슬러지(93)층의 흐름이 서로 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위해서이다.

처리수유입공(24)은 상부배출관(23)의 상부면, 즉 정상부에 천공하여 처리수(92)가 원활하게 유입될 수 있도록 하며, 상부배출관(23)과 경사판(20) 표면을 밀착하여 처리수(92)가 상부배출관(23)을 월류하여 원수(91)와 혼합되지 않도록 한다.

처리수유입공(24)을 통하여 상부배출관(23)으로 유입된 처리수(92)는 도 11에서와 같이, 경사판(20) 외부로 배출되며, 처리수배출수로(30)의 측벽을 월류하여 처리수배출수로(30)로 유입되게 된다.

상부배출관(23)은 도 13에서와 같이 그 내주면이 양측으로 경사지도록 형성함으로써, 즉 중앙부에서 양단측으로 내경이 점차 확대되도록 함으로써, 처리수(92)를 더욱 원활하게 배출할 수 있도록 한다.

처리수배출수로(30)로 유입된 처리수(92)는 도 9에서와 같이, 처리수배출수로(30)와 연결된 처리수배출구(14)를 통하여 침전지(10) 외부로 배출되며, 처리수배출수로(30)의 양단에는 도 4에서와 같이, 차수벽(31)을 설치하여 경사판(20)외부로 배출된 처리수(92)가 원수(91)와 혼합되지 않도록 한다.

한편, 경사판(20) 표면을 활강하여 침전지(10) 바닥에 침전된 슬러지(93)는도 4 및 도 9에서와 같이, 침전지(10) 바닥에 설치된 슬러지흡입관(41)에 의하여 흡입되어 슬러지배출관(45)을 통하여 침전지(10)외부로 배출되게 된다.

이러한 슬러지흡입관(41) 구동의 한 실시예로서, 도 7 및 도 8과 같은 구성을 들 수 있으며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 슬러지흡입관(41)의 저면에는 도 8에서와 같이 다수의 슬러지흡입공(42)이 천공되고, 슬러지흡입관(41)은 펌프나 사이펀(siphon) 작용에 의하여 흡입력이 작용되는 슬러지배출관(45)과 연결되어, 슬러지흡입공(42)으로 흡입된 슬러지(93)가 침전지(10) 외부로 배출되게 된다.

슬러지흡입관(41)은 도 7에서와 같이, 침전지(10)에 고정된 풀리(17)를 거쳐 권취드럼(16)과 구동로프(18)로 연결되어, 권취드럼(16)과 연결된 구동모터(15)가 회전함에 따라 침전지(10) 바닥을 왕복하게 된다.

슬러지흡입관(41)과 슬러지배출관(45)은 가요성(可撓性) 소재의 슬러지배출호스(44)를 통하여 연결하고, 슬러지흡입관(41)에는 원활한 왕복이 가능하도록 각각 침전지(10)바닥이나 내측벽에 접하는 로울러(43)들이 설치되며, 도면에서와 같이 한 쌍의 슬러지흡입관(41)을 흡입관연결프레임(46)으로 연결함으로써, 흡입효율을 향상시킴은 물론 안정적인 왕복이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 도 14 및 도 15는 침전지(10)의 원수유입구(13) 전면에 만곡판(19)이 설치된 본 발명의 일 실시예로서, 원수유입구(13)를 통하여 침전지 내로 유입된 원수(91)가 곧바로 침전지(10) 하부로 흘러가지 않고, 만곡판(19)에 의하여 그 흐름방향이 양측으로 분산되도록 함으로써, 침전지(10) 바닥에 침전된 슬러지(93)층의교란을 최소화하고 슬러지(93)의 침강작용을 방해하지 않도록 한 것이다.

결국 본 발명의 기술요지는 내부에 다수의 경사판이 설치되고 원수유입구(13) 및 처리수배출구(14)가 구성된 경사판식 침전지에 있어서, 경사판(20)의 양 측단부가 "ㄷ"자 형태로 절곡되어 측면절곡부(21)를 형성하고, 경사판(20)의 하단부는 후방으로 절곡되어 하단절곡부(25)를 형성하며, 경사판(20)의 상부에는 상부배출관(23)이 설치되되, 양단이 측면절곡부(21)를 관통하여 외부로 노출되고, 상부배출관(23)의 상단면에는 다수의 처리수유입공(24)이 형성되며, 양측 측면절곡부(21) 하부에는 다수의 측면원수유입공(22)이 형성되되, 그 중심이 경사판(20) 종단선과 평행하고 경사판(20)의 전면측으로 치우친 직선상에 위치하고, 각각의 경사판(20)은 침전지(10)의 내부에 소정 경사로 평행하게 설치되되, 그 측면절곡부(21) 하단 및 상부배출관(23)의 노출부가 각각 하부지지빔(12) 및 상부지지빔(11)에 거치되며, 각 경사판(20)의 측면절곡부(21) 전면과 인접한 경사판(20)의 배면이 서로 밀착되고, 경사판(20)의 양측에는 처리수배출구(14)와 연결된 처리수배출수로(30)가 설치되어, 경사판(20)의 하부 및 측면원수유입공(22)으로 유입된 원수(91)가 경사판(20)을 따라 상승하면서 슬러지(93)가 경사판(20)에 침전되고, 정수된 처리수(92)는 처리수유입공(24)을 통하여 상부배출관(23)으로 유입되어 경사판(20) 외부로 배출되며, 배출된 처리수(92)는 처리수배출수로(30)의 측벽을 월류(越流)하여 처리수배출구(14)를 통하여 침전지(10) 외부로 배출됨을 특징으로 하는 경사판을 이용한 고속 침전지로서, 상기 침전지(10)의 바닥에는, 구동모터(15)에 의하여 회전되는 권취드럼(16)과 구동로프(18)를 통하여 연결되며, 그 저면에다수의 슬러지흡입공(42)이 천공되고 로울러(43)가 설치된 슬러지흡입관(41)이 설치되고, 슬러지흡입관(41)은 가요성(可撓性) 소재의 슬러지배출호스(44)를 통하여 슬러지배출관(45)과 연결되어 침전지(10) 바닥에 침전된 슬러지(93)를 흡입 및 배출함으로 특징으로 하며, 상기 경사판(20)의 상부배출관(23)은 양측단으로 갈수록 점차 내경이 확대됨을 특징으로 하고, 원수유입구(13)의 전면에는 만곡판(19)이 설치되어, 유입되는 원수(91)를 양측으로 분산시킴을 특징으로 하는 경사판을 이용한 고속 침전지이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 각각의 경사판이 외부와 격리된 독립 침전조로서 작용하여 처리성능이 획기적으로 개선되었을 뿐 아니라, 경사판의 거치 및 분리가 용이하도록 구성되어 유지보수 편의성 또한 확보할 수 있도록 하였다.

본 발명을 통하여 침전지의 성능향상은 물론 운영비용 절감 효과를 얻을 수 있으며, 나아가 용수(用水)처리비용 절감과 환경오염 방지효과 또한 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 내부에 다수의 경사판이 설치되고 원수유입구(13) 및 처리수배출구(14)가 구성된 경사판식 침전지에 있어서,

   경사판(20)의 양 측단부가 "ㄷ"자 형태로 절곡되어 측면절곡부(21)를 형성하고;

   경사판(20)의 하단부는 후방으로 절곡되어 하단절곡부(25)를 형성하며;

   경사판(20)의 상부에는 상부배출관(23)이 설치되되, 양단이 측면절곡부(21)를 관통하여 외부로 노출되고, 상부배출관(23)의 상단면에는 다수의 처리수유입공(24)이 형성되며;

   양측 측면절곡부(21) 하부에는 다수의 측면원수유입공(22)이 형성되되, 그 중심이 경사판(20) 종단선과 평행하고 경사판(20)의 전면측으로 치우친 직선상에 위치하고,

   각각의 경사판(20)은 침전지(10)의 내부에 소정 경사로 평행하게 설치되되, 그 측면절곡부(21) 하단 및 상부배출관(23)의 노출부가 각각 하부지지빔(12) 및 상부지지빔(11)에 거치되며, 각 경사판(20)의 측면절곡부(21) 전면과 인접한 경사판(20)의 배면이 서로 밀착되고;

   경사판(20)의 양측에는 처리수배출구(14)와 연결된 처리수배출수로(30)가 설치되어,

   원수유입구(13)를 통하여 침전지(10)내로 유입된 후, 경사판(20)의 하부 및측면원수유입공(22)으로 유입된 원수(91)가 경사판(20)을 따라 상승하면서 슬러지(93)가 경사판(20)에 침전되고, 정수된 처리수(92)는 처리수유입공(24)을 통하여 상부배출관(23)으로 유입되어 경사판(20) 외부로 배출되며, 배출된 처리수(92)는 처리수배출수로(30)의 측벽을 월류(越流)하여 처리수배출구(14)를 통하여 침전지(10) 외부로 배출됨을 특징으로 하는 경사판을 이용한 고속 침전지.
2. 제1항에 있어서, 침전지(10)의 바닥에는, 구동모터(15)에 의하여 회전되는 권취드럼(16)과 구동로프(18)를 통하여 연결되며, 그 저면에 다수의 슬러지흡입공(42)이 천공되고 로울러(43)가 설치된 슬러지흡입관(41)이 설치되고

   슬러지흡입관(41)은 가요성(可撓性) 소재의 슬러지배출호스(44)를 통하여 슬러지배출관(45)과 연결되어 침전지(10) 바닥에 침전된 슬러지(93)를 흡입 및 배출함으로 특징으로 하는 경사판을 이용한 고속 침전지.
3. 제1항에 있어서, 경사판(20)의 상부배출관(23)은 양측단으로 갈수록 점차 내경이 확대됨을 특징으로 하는 경사판을 이용한 고속 침전지.
4. 제1항에 있어서, 원수유입구(13)의 전면에는 만곡판(19)이 설치되어, 유입되는 원수(91)를 양측으로 분산시킴을 특징으로 하는 경사판을 이용한 고속 침전지.