KR200407669Y1 - Sludge discharging structure in solid/liquid separator or sludge thickener - Google Patents
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Abstract
본 고안은 고액분리 및 농축시설의 슬러지 배출구조에 관한 것으로, 정수장의 배출수 처리시설 중 침전지나 농축조의 인발슬러지 농도를 높여 침전지나 농축조 시설의 효율적 운영 및 농축효율 향상에 의한 탈수 케이크 함수율을 낮추어 탈수기 가동시간 단축 및 탈수 케이크 함수율 저감에 의한 시설운영비용 및 슬러지의 처분비용을 줄일 수 있도록 한 것으로, 침전지나 농축조(10)의 호퍼(12)를 원형으로 형성하고 호퍼(12) 바닥에 슬러지 인발관(20)을 설치하되 유속이 매우 느린 슬러지가 지구자전에 의한 영향으로 받게 되는 코리올리효과(전향력)에 의해 북반구에서는 반 시계방향(남반구에서는 시계방향)으로 가속도가 작용하는 것을 감안하여 슬러지 인발관을 전향력이 작용하는 방향(북반구에서는 반 시계방향, 남반구에서는 시계방향)으로 휘어진 상태가 되도록 배치하여 인발되는 슬러지에 전향력이 작용되어 슬러지가 적체되지 않고 효과적으로 인발되도록 하여 농축 및 탈수효율 향상에 의한 탈수기 가동시간 및 처분비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to the sludge discharge structure of solid-liquid separation and concentration facilities, and increases the concentration of pulverized sludge in sedimentation basins or tanks in the wastewater treatment facilities of water treatment plants. It is to reduce the operating cost and disposal cost of sludge by reducing the operating time and reducing the dehydration cake moisture content. The hopper 12 of the sedimentation basin or concentration tank 10 is formed in a circular shape, and the sludge drawing pipe at the bottom of the hopper 12 is (20), but the sludge drawing pipe is considered to have an acceleration in the northern hemisphere counterclockwise (clockwise in the southern hemisphere) due to the Coriolis effect (turning force), where sludge with very low flow velocity is affected by global rotation. Bent in the direction in which the turning force acts (counterclockwise in the northern hemisphere, clockwise in the southern hemisphere) It is designed to reduce the dehydrator operation time and disposal cost by improving the concentration and dehydration efficiency by turning the sludge to be drawn so that the turning force is applied to the sludge without being accumulated.
정수장, 농축조, 슬러지, 인발, 배출, 전향력, 코리올리 Water purification plant, thickening tank, sludge, drawing, discharge, divert, Coriolis
Description
도 1은 본 고안의 일 실시 예에 의한 슬러지 배출구조가 적용된 정수장 농축조의 단면도,1 is a cross-sectional view of the water purification plant concentration tank is applied sludge discharge structure according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 실시 예에서 슬러지의 흐름도,2 is a flow chart of the sludge in the embodiment of FIG.
도 3은 본 고안의 다른 실시 예에 의한 슬러지 배출구조가 적용된 정수장 농축조의 단면도,3 is a cross-sectional view of the water treatment plant concentration tank to which the sludge discharge structure according to another embodiment of the present invention,
도 4는 도 3의 실시 예에서 슬러지의 흐름도,4 is a flow chart of the sludge in the embodiment of FIG.
도 5는 종래 농축조의 구조를 도시한 단면도,5 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional thickening tank,
도 6은 종래 농축조의 또 다른 구조를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing another structure of a conventional thickening tank.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 농축조 12 : 호퍼10: thickener 12: hopper
20 : 슬러지 인발관 22 : 인발관 입구20: sludge drawing pipe 22: drawing pipe entrance
30 : 슬러지 32 : 구멍30: sludge 32: hole
34 : 슬러지 흐름34: sludge flow
본 고안은 고액분리 및 농축시설의 슬러지 배출구조에 관한 것으로, 정수장내 침전지나 농축조의 인발슬러지 농도를 높여 농축효율 향상에 의한 탈수 케이크 함수율을 낮추어 탈수 케이크 함수율 저감에 의한 슬러지의 처분비용을 줄일 수 있도록 한 것으로, 침전지나 농축조의 호퍼를 원형으로 형성하고 호퍼 바닥에 슬러지 인발관을 설치하되 유속이 매우 느린 슬러지가 지구자전에 의한 영향으로 받게 되는 코리올리효과(전향력)에 의해 북반구에서는 반 시계방향(남반구에서는 시계방향)으로 가속도가 작용하는 것을 감안하여 슬러지 인발관을 전향력이 작용하는 방향(북반구에서는 반 시계방향, 남반구에서는 시계방향)으로 휘어진 상태가 되도록 배치하여 인발되는 슬러지에 전향력이 작용되어 슬러지가 적체되지 않고 효과적으로 인발되도록 하여 농축 및 탈수효율 향상에 의한 탈수기 가동시간 및 처분비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to the sludge discharge structure of solid-liquid separation and concentration facility, and it is possible to reduce the dewatering cake water content by reducing the dehydration cake water content by reducing the dewatering cake water content by increasing the concentration of drawn sludge in the sewage basin or concentration tank in the water purification plant. The hopper of the sedimentation basin or thickening tank is formed in a circular shape, and a sludge drawing pipe is installed at the bottom of the hopper, but the anti-clockwise direction in the northern hemisphere is caused by the Coriolis effect (turning force). Taking into account the acceleration in the southern hemisphere), the sludge draw pipe is placed in a deflected direction in the direction in which the forward force acts (counterclockwise in the northern hemisphere, and clockwise in the southern hemisphere). To draw effectively without stagnation This is to reduce dehydrator uptime and disposal cost by improving concentration and dehydration efficiency.
상수원을 위한 정수장 설비는 원수의 취수를 위한 취수펌프장에서 착수정을 거쳐 혼화·응집침전지를 거친 후, 급속여과지와 염소혼화조 및 정수지를 거치고 나서 각 가정에 공급되며, 침전지에서 침전된 함수율이 높은 슬러지는 배슬러지지, 배출수지, 회수조 및 분배조를 거친 후 농축조에서 농축된 후 저류조에 보관되었다가 별도의 탈수설비에서 최종탈수과정을 거친 후 처리된다.The water purification plant for the water supply is supplied to each household after passing through the mixing well and condensation cell in the intake pump station for the intake of raw water, passing through the rapid filter, the chlorine mixing tank and the water purification plant, and the sludge with high moisture content settled in the sedimentation basin. After passing through the sludge support, discharge resin, recovery tank, and distribution tank, it is concentrated in the concentration tank, stored in the storage tank, and processed after the final dehydration process in a separate dehydration facility.
한편, 정수장내 침전지 및 농축조에서의 농축된 슬러지는 인발할 때 슬러지가 빠져나간 자리에 구멍(통상 “래빗 홀” 이라함)이 생겨 이 구멍을 통해 물만 빠져나가는 문제점이 있고, 슬러지는 배출되지 않고 물만 빠져나감으로써 함수율이 높은 슬러지가 탈수기에 유입됨으로써 함수율이 80% 이상 되는 탈수 케이크가 발생하여 이의 처분이 어렵고, 함수율 증가에 의한 처분비용이 높아 각 정수장에서의 시설운영비용에 커다란 부담이 되고 있다.On the other hand, the sludge concentrated in the sedimentation basin and the concentration tank in the water purification plant has a hole (usually called a "rabbit hole") in the place where the sludge escapes when drawn out, and only water flows out through this hole, and the sludge is not discharged. Sludge with high moisture content flows into the dehydrator by leaving only water, resulting in dehydration cake with water content of more than 80%, which is difficult to dispose of, and high disposal costs due to increased water content are placing a heavy burden on facility operation costs at each water purification plant. .
도 5 및 도 6은 각각 종래기술에 의한 농축조의 슬러지 배출구조를 도시한 단면도로서, 위에서 설명된 바와 같이 농축조(10) 하부의 호퍼(12) 내측에 설치된 슬러지 인발관(20)의 주변에만 구멍(32)이 형성되어 이 구멍을 통해서 물만 빠져나가는 현상이 발생되어 함수율이 높은 슬러지(30)는 호퍼(12)의 하부에 적체되는 현상이 발생하고 있음을 보여주고 있다.5 and 6 are cross-sectional views illustrating a sludge discharge structure of the thickening tank according to the prior art, respectively, and holes are formed only in the periphery of the
도 5 및 도 6에 도시된 종래의 농축조에서는 슬러지 인발관(20)의 입구(22)가 단순히 호퍼(12) 하단의 중앙부에 위치하고 있으며, 호퍼(12)의 형태도 장방형으로 이루어져 있어 고농도의 슬러지가 슬러지 인발관(20) 측으로 이동되는 과정에서 호퍼(12)의 내벽에 의해 저항을 받게 됨으로써 침적(沈積)되는 현상이 발생하여 슬러지의 배출이 원활히 이루어지지 않고 적체되는 문제점이 있었다.In the conventional thickener illustrated in FIGS. 5 and 6, the
본 고안은 상기한 종래 침전지 및 농축조에서의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 침전지 및 농축조에서 농축된 함수율이 낮은 고농도의 슬러지가 적체되지 않고 슬러지 인발관을 통해 효과적으로 배출될 수 있도록 함으로써 농축효율 향상에 의한 탈수 케이크 함수율을 낮추어 탈수 케이크 함수율 저감에 의한 슬러지의 처분비용을 줄일 수 있도록 하는 데 있다.The present invention was devised to solve the above problems in the conventional sedimentation basin and thickening tank, and improved concentration efficiency by allowing the sludge of low concentration of water to be concentrated in the sedimentation basin and thickening tank to be effectively discharged through the sludge drawing pipe without accumulating. It is possible to reduce the cost of sludge disposal by lowering the dehydrated cake moisture content by reducing the dehydrated cake moisture content.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 침전지 및 농축조의 호퍼를 원형으로 형성하고, 이 호퍼 바닥에 슬러지 인발관을 설치하되 유속이 매우 느린 슬러지가 지구자전에 의한 영향으로 받게 되는 코리올리효과(전향력)에 의해 북반구에서는 반 시계방향(남반구에서는 시계방향)으로 가속도가 작용하는 것을 감안하여 슬러지 인발관을 전향력이 작용하는 방향(북반구에서는 반 시계방향, 남반구에서는 시계방향)으로 휘어진 상태가 되도록 배치하여 비중이 큰 슬러지가 적체되지 않고 효과적으로 인발되도록 한 정수장내 침전지나 농축조의 슬러지 배출구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention forms a hopper of a sedimentation basin and a concentration tank in a circular shape, and installs a sludge drawing tube at the bottom of the hopper, but the sludge with a very low flow rate is affected by the earth's rotation (turning force). By considering the acceleration acting counterclockwise in the northern hemisphere (clockwise in the southern hemisphere), the sludge draw pipe is placed so as to be bent in the direction in which the forward force acts (counterclockwise in the northern hemisphere and clockwise in the southern hemisphere). It provides a sludge drainage structure for sedimentation basins or thickeners in the water purification plant which allows this large sludge to be effectively drawn off without accumulation.
본 고안에 적용되는 인발관은 호퍼 하부에 단층으로 한 개의 관만 설치하여 제작이 단순하고, 단순한 인발관의 원리를 원심분리 원리와 결합함으로써 침전지의 운영의 효율화 및 농축조 상등수의 수질개선에도 효과가 있으며, 농축된 슬러지가 탈수기로 인발됨으로써 탈수기 가동시간을 줄여 전기료 절감이 되고, 탈수 케이크 함수율을 크게 줄임으로써 처분비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.The drawing pipe applied to the present invention is simple to manufacture by installing only one pipe at the bottom of the hopper, and it is effective in improving the operation of the sedimentation basin and improving the water quality of the condensate tank by combining the principle of the simple drawing pipe with the centrifugation principle. As the concentrated sludge is drawn to the dehydrator, the dehydrator operation time is reduced, thereby reducing the electricity bill, and the disposal cost can be reduced by greatly reducing the dehydration cake moisture content.
또한, 기존의 농축조는 체류시간 경과에 따른 고농도의 슬러지를 농축하기 위한 것으로, 고농도의 슬러지를 농축한다 하여도 인발시킬때 인발관 주위의 슬러지만 유출되고, 이 부분에 구멍이 형성되어 고농도의 슬러지는 적체되고 물만 빠져나감으로써 농축조를 주기별로 청소를 하여야 하는 어려움이 있었으나, 본 고안은 이와 같은 슬러지의 적체가 발생하지 않으므로 운영의 효율화를 높일 수도 있다.In addition, the existing thickening tank is for concentrating high concentration of sludge over the residence time, even when concentrating a high concentration of sludge, only the sludge around the drawing pipe flows out when drawing, and a hole is formed in this portion, so that a high concentration of sludge There was a difficulty in cleaning the thickening tank by cycle because it is accumulated and only water is drained, but the present invention can increase the efficiency of operation because such accumulation of sludge does not occur.
이하, 본 고안에 의한 정수장내 침전지나 농축조의 슬러지 배출구조에 대하여 첨부된 도면에 의하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the sludge discharge structure of the sedimentation basin or concentration tank in the water purification plant according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 고안을 설명하기 위한 도면에서 종래기술과 동일한 구성요소에 대하여는 동일부호를 사용하여 설명한다.In the drawings for explaining the present invention will be described with the same reference numerals for the same components as in the prior art.
도 1은 본 고안에 의한 슬러지 배출구조가 적용된 정수장내 침전지 및 농축조의 내부구조를 도시한 것으로, 본 고안은 농축조(10)의 호퍼(12)를 원형으로 형성하고, 이 호퍼(12) 바닥에 슬러지 인발관(20)을 설치하되 유속이 매우 느린 슬러지가 지구자전에 의한 영향으로 받게 되는 코리올리효과(전향력)에 의해 북반구에서는 반 시계방향으로 가속도가 작용하는 것을 감안하여 슬러지 인발관(20)을 전향력이 작용하는 반 시계방향으로 휘어진 상태가 되도록 설치한 것이다.1 shows the internal structure of the sedimentation basin and the concentration tank in the water purification plant to which the sludge discharge structure according to the present invention is applied, the present invention forms a
도 1에 도시된 실시 예의 슬러지 배출구조는 북반구에서의 경우를 설명한 것 으로, 남반구에서는 슬러지 인발관(20)을 시계방향으로 휘어진 상태가 되도록 배치한다.The sludge discharge structure of the embodiment shown in FIG. 1 has been described in the case of the northern hemisphere, in which the
도 2에는 농축된 고밀도의 슬러지가 전향력에 의해 반 시계방향으로 회전하면서 하향하여 슬러지 인발관(20)을 통해 배출되는 상태를 설명하기 위한 것으로, 북반구에서는 침전지나 농축조(10) 내부에서 농축된 슬러지가 화살표방향을 따라 반 시계방향으로 하향 회전하게 되며, 최종적으로 농축된 슬러지는 호퍼(12)의 바닥에 반 시계방향으로 휘어진 상태로 설치된 슬러지 인발관(20)을 통해 외부로 배출된다.2 is for explaining the state in which the concentrated high-density sludge is discharged through the
본 고안에서는 슬러지 인발관(20)이 농축된 슬러지가 침전지나 농축조 하부의 호퍼에서 받게 되는 전향력이 작용하는 방향을 따라 배치되어 있으므로 농축된 슬러지가 적체되는 현상을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 고밀도의 함수량이 낮은 슬러지가 원활하게 배출될 수 있게 된다.In the present invention, since the sludge in which the sludge drawn
본 고안에 의한 슬러지 배출구조를 적용하게 되면 첫째, 인발되는 슬러지의 농도를 기존보다 5배 이상 높일 수 있다. 즉, 기존 인발방식과 비교했을 때 기존은 인발슬러지의 농도가 1%이나, 본 고안품은 6.3%로 인발슬러지의 농도가 매우 높게 나타났다.When the sludge discharge structure according to the present invention is applied, first, the concentration of drawn sludge can be increased by five times or more than before. That is, compared with the conventional drawing method, the concentration of drawing sludge is 1%, but the present invention has a very high concentration of drawing sludge as 6.3%.
둘째, 탈수 케이크 함수율을 15% 이상 줄여 탈수 케이크 처분비용을 줄일 수 있었다.Second, the dehydration cake disposal cost could be reduced by reducing the dehydration cake moisture content by more than 15%.
셋째, 저류조의 시설용량이 1/5 이하로 줄었다. 즉, 인발된 슬러지의 농도가 높아 인발슬러지를 저류하는 저류조의 부피가 기존보다 1/5 이하로 줄었다.Third, the storage capacity of the reservoirs has been reduced to less than 1/5. In other words, the concentration of the drawn sludge is high, the volume of the storage tank storing the drawn sludge is reduced to less than 1/5 than the conventional.
넷째, 탈수기 가동시간이 1/5 이하로 줄어 운영비용이 절감되었다. 즉, 인발슬러지의 부피가 1/5 이하로 줄어서 탈수기 가동시간도 기존보다 1/5 이하로 줄어 운영비를 절감할 수 있다.Fourth, operating costs were reduced by reducing the operating time of the dehydrator to less than 1/5. That is, the volume of the drawing sludge is reduced to 1/5 or less, so that the operating time of the dehydrator is also reduced to 1/5 or less than before.
실제로, 본 출원인의 관할하에 있는 C정수장에 본 고안을 적용한 결과를 기존의 농축조에서와 비교한 결과가 아래의 표 1에 나타나 있다.In fact, the results of applying the present invention to the C water purification plant under the applicant's jurisdiction are shown in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 정수장 농축조의 유입슬러지와 유출슬러지에 대한 농도와 인발되는 슬러지의 농도의 분석은 3회의 반복 실험으로 하여 측정하였으며, 농축조 유입슬러지의 평균농도는 0.18%로 나타났고, 하부에 침전된 슬러지의 평균농도는 6%로 종래기술과 본원기술과는 차이가 없게 나타났다. 그러나 인발되는 슬러지의 농도는 본 고안이 6.3%로서 기존의 1.03%보다 6.3배 높게 나타났다. 따라서 본 고안은 고농도의 슬러지 인발이 가능함을 알 수 있다.As can be seen in Table 1, the analysis of the concentration of the sludge and the inflow sludge of the sludge in the water purification plant was measured by three repeated experiments, the average concentration of the sludge inflow sludge was 0.18% The average concentration of sludge deposited in the lower part was 6%, which was not different from the prior art and the present technology. However, the concentration of the drawn sludge was 6.3%, which was 6.3 times higher than the existing 1.03%. Therefore, the present invention can be seen that a high concentration of sludge drawing is possible.
또, 본 고안에 의해 인발슬러지의 농도를 높임으로써 종래의 농축조에서 배출된 인발슬러지의 농도와 비교하여 탈수케이크의 함수율을 15% 이상 줄일 수 있었으며, 결과는 표 2에 나타냈다.In addition, the present invention was able to reduce the water content of the dehydrated cake by more than 15% compared with the concentration of the drawn sludge discharged from the conventional thickening tank by increasing the concentration of the drawn sludge, the results are shown in Table 2.
[표 2]TABLE 2
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 C정수장의 경우 수분함량을 15% 줄임으로써 현재 슬러지의 처분비용이 3만원/톤임을 감안할 때 종래기술은 2,300톤/년이 발생되고, 본원고안은 657톤/년이 발생되어 1,476톤/년의 발생량을 줄일 수 있다. 따라서 처분비용은 5,412만원/년을 줄일 수 있다. 이를 우리나라의 정수장슬러지의 발생량으로 하여 저감되는 발생량과 처분비용 절감비용을 계산하면 현재 종래의 방법으로 연간 10만톤/년이나 발생되는 슬러지가 본원고안품으로 25,826톤/년으로 줄 일 수 있어 처분비용은 연간 19.3억원이 절감될 것으로 예상된다. 기타 저류조 용량, 탈수기 가동시간 등을 고려하면 절감비용은 크게 늘어날 것으로 판단된다.As can be seen in Table 2, in the case of the C water treatment plant, by reducing the water content by 15%, the disposal cost of the sludge is 30,000 won / ton, and the conventional technology generates 2,300 tons / year, and the present proposal is 657 ton / Years can be generated, reducing the production of 1,476 tons / year. Therefore, the disposal cost can be reduced to 51.4 million won / year. Calculating the amount to be reduced and the disposal cost savings by calculating the amount of sludge produced by Korea's water purification plant, the sludge generated annually by 100,000 tons / year can be reduced to 25,826 tons / year by the proposed method. It is expected to save 19.3 billion won per year. Considering other storage tank capacity and dehydrator uptime, savings will likely increase significantly.
도 3은 본 고안의 다른 실시 예를 도시한 것으로, 본 실시 예에서는 슬러지 인발관(20)을 호퍼(12) 바닥에 휘어진 상태로 설치하는 대신 인발관 입구(22)를 호퍼(12) 바닥 중앙의 중심선에서 좌측으로 치우치도록 형성하고, 이 인발관 입구(22)에 슬러지 인발관(20)을 연결한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 북반구에서 받게 되는 전향력에 의해 하향하는 슬러지가 반 시계방향으로 회전하면서 하강할 때 슬러지가 호퍼(12) 바닥에 적체됨이 없이 편향되게 배치되어 있는 인발관 입구(22)를 통해 원활하게 배출될 수 있도록 한 것이다.Figure 3 shows another embodiment of the present invention, in the present embodiment, instead of installing the
본 고안은 도 1 내지 도 4에 도시된 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 슬러지 인발관의 단면형태나 배치 위치 및 휘어진 반경 등은 각 농축조의 크기 등에 따라 달리할 수 있음은 물론이다.The present invention is not limited only to the embodiment shown in Figs. 1 to 4, the cross-sectional shape, the arrangement position and the bent radius of the sludge drawing pipe may be different depending on the size of each thickening tank.
이상 설명한 바와 같이 본 고안은 인발슬러지의 농도를 높임으로써 탈수효율을 향상시키고, 이에 의한 처분비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 고농축 슬러지에 의한 슬러지의 부피 감소로 저류조의 용량, 탈수기 가동시간을 줄여 시설운영을 효율적으로 할 수 있고, 초기 시설 투자비용도 크게 줄일 수 있는 등의 유용한 효 과를 갖는다.As described above, the present invention improves dewatering efficiency by increasing the concentration of drawing sludge, and can drastically reduce the disposal cost, and reduces the capacity of the storage tank and the dehydrator operation time by reducing the volume of sludge by the highly concentrated sludge. It can be useful in terms of efficient operation and greatly reduce initial investment.
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KR101733953B1 (en) * | 2014-10-29 | 2017-05-10 | 주식회사 이노기술 | Suction duck for sludge |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
U107 | Dual application of utility model | ||
REGI | Registration of establishment | ||
T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
G701 | Publication of correction | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070104 Year of fee payment: 3 |
|
EXTG | Ip right invalidated |