KR200421751Y1 - 원형 경사판을 가지는 침전장치 - Google Patents

Abstract

유체 중에 포함된 토사 등을 제거하기 위한 원형 경사판을 가지는 침전장치가 개시된다.

종래에는 별도로 설치된 반응조, 응집조 등에서 약품을 투입하여 반응시킨 후 침전조에서 슬러지 스크래퍼 등을 구동시켜 침전물들을 침전시킴으로써 공간상의 제약을 받으며, 장치 전체가 대형화되고, 웨어의 불량 시공, 수위변동 및 구조물의 부등침하 등으로 인하여 침전지 내에서 난류의 발생이나 유속의 불균일이 빈번하게 발생되고 처리수질이 현저하게 저하되는 등의 문제점들이 있는 이를 해결하기 위하여, 일측에는 유체가 유입되는 유입관이 구비되고, 타측에는 처리수가 유출되는 유출관이 구비된 침전지에 있어서, 상기 유입관의 내측에는 외부로부터 유입된 약품을 유치와 혼합시키는 인라인 믹서가 구비되고, 침전지 내에 위치된 유입관의 선단에는 유체의 유속을 빠르게 하여 와류를 형성시키는 노즐이 구비되고, 상기 유출관의 선단에는 내통의 상단을 고정시킨 유출웨어가 결합되며, 상기 내통에는 복수 개의 유입구멍 및 원형 경사판이 구비된 것을 특징으로 하는 원형 경사판을 가지는 침전장치가 제공된다.

따라서 약품 교반을 위한 교반기, 슬러지 스크래퍼를 위한 감속기 등의 장치를 필요로 하지 않으므로 구조적으로 간단할 뿐만 아니라 동력 소모를 줄일 수 있고, 침전지의 설계를 단순화할 수 있으며, 경사판에 의해 침전물의 체류시간을 감소시켜 소요공간이 작게 되고, 침전지의 처리 능력이 향상되며, 침전지 내에 사이 클론의 원리를 이용하여 유입되는 유체에 선회운동을 가하여 하강하는 유체에 선회류를 형성시켜 입자의 충돌 및 입자의 조대화가 이루어지며, 침전지 내에서 난류의 발생을 최소화되어 유체의 유속이 균일하게 유지되며, 처리수질이 현저하게 향상된다.

토사, 침전지, 낙하, 침전, 경사판

Description

원형 경사판을 가지는 침전장치{Precipitation having circular inclined plate}

도 1은 종래의 침전장치를 도시한 개략도이다.

도 2는 본 고안에 의한 원형 경사판을 가지는 침전장치를 도시한 전체 단면도이다.

도 3은 본 고안에 의한 원형 경사판을 가지는 침전장치의 요부를 도시한 일측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 침전지 30: 유입관

33,34 : 인라인 믹서 40: 유출관

41: 유출웨어 50: 내통

51,510: 유입구멍 52,520: 경사판

60: 슬러지 호퍼 501: 걸림구멍

502: 걸림훅

본 고안은 원형 경사판을 가지는 침전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침전지 내의 유체에 선회운동을 가하여 선회류를 형성시킴으로써 입자의 충돌 및 입자의 조대화를 유도하며, 침전지 내에는 경사판을 설치하여 침전물의 침전효율을 향상시킬 수 있는 원형 경사판을 가지는 침전장치에 관한 것이다.

일반적으로 광산이나 터널 굴착 공사장의 굴착수, 건설 폐기물의 모래 재생폐수와 오, 폐수의 현탁 입자를 제거하기 위한 장치로 침전장치가 알려져 있다.

종래에 이와 같은 침전장치는 도 1에 도시한 바와 같이 토사가 포함된 물이 유입관(10)을 통하여 산조정조(11), 반응조(12), 응집조(13)로 유입되는데, 이때 상기 산조정조(11)에는 산화나트륨 등의 약품이 투입되어 교반함으로써 적정의 산도가 조정되고, 이어서 반응조(12)에서는 황산알루미늄 등의 약품을 투입하여 교반함으로써 약품과의 반응을 촉진시킨 후 응집조(13)에서 폴리머를 투입하여 교반함으로써 물속의 토사 및 현탁성 물질이 약품과 반응하여 응집을 유도하고 입자를 조대화시키게 된다.

그리고 자체하중으로도 침전이 가능할 만큼 조대화된 입자들은 침전지(14)로 유입되어 균등하게 분포된 현탁 물질들이 수질 목표에 따라 2~4 시간의 체류시간을 가지고 침전된다.

이어서 침전된 슬러지는 충분한 체류시간을 가지면서 모터(15)의 구동에 따 라 회전되는 슬러지 스크래퍼(16)의 작동에 의해 하부에 모아져 슬러지 배출관(17)을 통하여 배출되는 것이다.

또한 상기 침전지(14)의 상부 내측에는 전면적에 대하여 유체가 일정한 속도로 유출관(18)을 통하여 유출되도록 함과 아울러 침전지(14) 내에서 난류가 발생되는 것을 방지하기 위하여 웨어(19)가 설치된다.

그러나 이와 같은 종래의 침전장치는 산조정조, 반응조, 응집조 등이 구비되고 그 내부에는 각각의 교반기가 설치되므로 공간상의 제약을 받으며, 장치 전체가 대형화되는 문제점이 있었다.

또 웨어의 불량 시공, 수위변동 및 구조물의 부등침하 등으로 인하여 침전지 내에서 난류의 발생이나 유속의 불균일이 빈번하게 발생되고 처리수질이 현저하게 저하되는 등의 문제점들이 있었다.

또한 종래의 침전장치는 유입수 중의 부유물질 중 가볍거나 침전된 슬러지가 부패하면 부상하여 스컴이 되므로 스컴이 유출되지 않도록 스컴 제거수단을 반드시 구비해야 하는 등의 문제점도 내재되어 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 고안의 목적은 유입관 내에 인라인 믹서를 설치하여 침전물의 응집을 위한 필요한 공간 및 동력을 최소화하고, 침전지 내에는 사이클론의 원리를 이용하여 유입되는 유체에 선회운동을 가하여 하강하는 선회류를 형성시켜 입자의 충돌 및 입자의 조대화를 유도하고, 침전지 내에는 복수 개의 경사판을 설치하여 침전효율을 향상시키고 동력 및 공간의 소요를 최소화할 수 있는 원형 경사판을 가지는 침전장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 침전지 내에서 난류의 발생을 최소화하고 유속이 균일하게 유지되며, 처리수질이 현저하게 향상되고 별도의 스컴 제거수단을 필요로 하지 않는 원형 경사판을 가지는 침전장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 원형 경사판을 가지는 침전장치는, 일측에는 유체가 유입되는 유입관이 구비되고, 타측에는 처리수가 유출되는 유출관이 구비된 침전지에 있어서, 상기 유입관의 내측에는 외부로부터 유입된 약품을 유치와 혼합시키는 인라인 믹서가 구비되고, 침전지 내에 위치된 유입관의 선단에는 유체의 유속을 빠르게 하여 와류를 형성시키는 노즐이 구비되고, 상기 유출관의 선단에는 내통의 상단을 고정시킨 유출웨어가 결합되며, 상기 내통에는 복수 개의 유입구멍 및 경사판이 구비된 것을 특징으로 한다.

따라서 본 고안에 의하면, 약품 교반을 위한 교반기, 슬러지 스크래퍼를 위한 감속기 등의 장치를 필요로 하지 않으므로 구조적으로 간단할 뿐만 아니라 동력 소모를 줄일 수 있고, 침전지의 설계를 단순화할 수 있으며, 경사판에 의해 침전물의 체류시간을 감소시켜 소요공간이 작게 되고, 침전지의 처리 능력이 향상되며, 침전지 내에 사이클론의 원리를 이용하여 유입되는 유체에 선회운동을 가하여 하강 하는 유체에 선회류를 형성시켜 입자의 충돌 및 입자의 조대화가 이루어지며, 침전지 내에서 난류의 발생을 최소화되어 유체의 유속이 균일하게 유지되며, 처리수질이 현저하게 향상되는 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 원형 경사판을 가지는 침전장치를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 고안의 요부를 도시한 일부 확대 도면이다.

도면에서 침전지(20)의 일측에는 토사 등이 포함된 유체를 유입시키기 위한 유입관(30)이 형성되어 있고, 그 타측에는 침전이 이루어진 유체를 배출시키기 위한 유출관(40)이 접속되어 있다.

상기 유입관(30)은 선단은 노즐(30a)이 형성되어 침전지(20)의 내측에 인출되어 있다.

그리고 상기 유입관(30)의 내측에는 외부로부터 약품 주입관(31)(32)을 통하여 주입된 약품을 유체와 혼합시켜 약품의 반응을 유도하는 인라인 믹서(33)(34)가 소정의 간격을 두고 설치되어 있다.

상기 침전지(20)의 내측에는 원통상의 내통(50)이 세워 설치되어 있고, 상기 내통(50)에는 소정의 간격을 두고 복수개의 유입구멍(51)이 다단으로 형성되어 있다.

상기 유입구멍(51)은 고액 분리된 처리수를 유입시켜 상측으로 보내도록 하고 있다.

상기 내통(50)의 하측에는 소정의 간격을 두고 복수 개의 경사판(52)이 결합되어 있다.

상기 경사판(52)의 기울기는 수평면에 대하여 약 50~70°의 각도로 형성됨이 바람직하며, 가장 바람직하게는 60°°각도를 유지하는 것이다.

상기 경사판(52)은 내통(50)의 외측면에 소정의 간격을 두고 결합될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 도 3에 도시한 바와 같이 조립체(300)가 서로 결합되도록 구성될 수 있다.

상기 조립체(300)는 원통상의 내통부(500)에는 복수 개의 유입구멍(510)이 복수 개 형성되어 있고, 하측에는 경사판(520)이 소정의 각도를 두고 일체로 형성된 구조를 가진다.

그리고 상기 내통부(500)의 상측에는 복수 개의 걸림구멍(501)이 형성되어 있고, 하측에는 조립되는 다른 조립체(300)의 걸림구멍(501) 내에 삽입 고정되도록 복수 개의 걸림훅(502)이 돌출 형성되어 있다.

한편, 상기 침전지(20)의 바닥은 30~45°의 각도를 가지도록 형성되어 상기 경사판(52)에서 침전된 슬러지들이 중앙으로 모이도록 하며, 상기 침전지(20)의 바닥 중앙에는 슬러지 호퍼(60)가 설치되어 있고, 이 슬러지 호퍼(60)에는 밸브(61)의 작동에 따라 개폐되어 슬러지들을 배출시키는 슬러지 배출관(62)이 접속되어 있다.

상기 내통(50), 경사판(52) 및 조립체(300)의 재질은 플라스틱 합성수지가 가장 바람직하다.

또한 상기 침전지(20)의 내측에 위치된 유출관(40)에는 내통(50)의 유입구멍(51)을 통하여 상승된 처리수를 안정적으로 배출시키기 위한 유출웨어(41)가 구비되어 있다.

상기 내통(50) 또는 조립체(300)는 유출웨어(41)의 내측에 고정 설치됨이 가장 바람직하다.

상기 조립체(300)는 유출웨어(41)의 저면에 소정의 길이로 설치된 내통(50)의 하측에 결합될 수도 있으며, 유출웨어(41)의 저면에 직접 복수개의 조립체(300)가 결합될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 토사 제거용 침전장치는 유입관(30)을 통하여 토사 등이 포함된 유체가 유입되면 약품 주입관(31)(32)을 통하여 외부로부터 약품이 공급됨과 동시에 인라인 믹서(33)(34)의 작동에 의해 약품과 유체가 효과적으로 반응하여 선단에 형성된 노즐(30a)을 통하여 침전지(20)의 내측으로 분사되어 진다.

이때 상기 노즐(30a)에서는 침전지(20)의 내부를 향하여 분사할 때 선회운동을 가하여 하강하는 유체에 선회류를 형성시키게 된다.

이어서 유입수 내의 입자가 원심력에 의해 선회류를 벗어나 침전지(20)의 내부 벽면에 충돌하면서 입자끼리의 충돌 등에 의해 조대화되며, 조대화된 입자는 중력이 원심력보다 커지므로 서서히 침강하게 되어 바닥의 슬러지 호퍼(60)로 낙하하여 고액분리 되는 것이다.

또한 자연 침강할 수 있는 정도로 커지지 못한 입자들은 물의 회전에 의해 조대화되어 계속적으로 침전지(20)의 내벽면을 따라서 회전하여 침강을 하다가 동체의 직경이 감소하는 하부에서 벽과 충돌하여 침강하게 된다.

그리고 상기 침전지(20)의 하부 바닥이 점차 좁아지므로 선회류 속도가 증가하여 입자는 충분한 원심력을 얻게 되고 이에 따라 미세 입자의 침전이 효과적으로 이루어지게 되는 것이다.

한편 복수 개의 경사판(52)(520)에 침전물들이 침전함으로써 더욱 침전효율이 향상되는 것이다.

이를 식으로 표현하면,

장방형 침전지에서 평균유속을 V, 유효수심을 H, 체류시간을 T, 유효길이를 L, 유효폭을 B라 하고, 침강부 시작점 수면에 있는 어떤 입자가 체류시간(T) 사이에 침강부 종료점에 도달할 때 그 입자의 침강속도를

라 하고, 유량을 Q 라 하면,

---------------------------- (1)

------------------------ (2)

입자의 완전 침강 분리 조건 :

위 식들로부터,

----------------------- (3)

상기 식(3)으로부터 침전지(20)에서 제거되는 입자의 침전속도는 수심과는 무관하며, 제거율은 침전지의 표면적에 의해 좌우되는 것을 알 수 있다.

그리고 상기 슬러지 호퍼(60) 내에 슬러지들이 낙하하면 밸브(61)를 개방하여 슬러지 배출관(62)을 통하여 슬러지들을 배출하게 되고, 상기 내통(50) 및 조립체(300)의 내통부(510)에 형성된 유입구멍(51)(510)을 통하여 상승된 처리수는 유출웨어(41) 및 유출관(40)을 통하여 유출되는 것이다.

상기와 같은 본 고안은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

따라서 본 고안에 의하면, 종래와 같이 응집조, 반응조 등을 필요로 하지 않으므로 장치의 부피가 최소화되고, 약품 교반을 위한 교반기, 슬러지 스크래퍼를 위한 감속기 등의 장치를 필요로 하지 않으므로 구조적으로 간단할 뿐만 아니라 동력 소모를 줄일 수 있고, 침전지의 설계를 단순화할 수 있으며, 경사판에 의해 침전물의 체류시간을 감소시켜 소요공간이 작게 되고, 침전지의 처리 능력이 향상되며, 침전지 내에 사이클론의 원리를 이용하여 유입되는 유체에 선회운동을 가하여 하강하는 유체에 선회류를 형성시켜 입자의 충돌 및 입자의 조대화가 이루어지며, 침전지 내에서 난류의 발생을 최소화되어 유체의 유속이 균일하게 유지되며, 처리 수질이 현저하게 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 일측에는 유체가 유입되는 유입관이 구비되고, 타측에는 처리수가 유출되는 유출관이 구비된 침전지에 있어서,

   상기 유입관의 내측에는 외부로부터 유입된 약품을 유치와 혼합시키는 인라인 믹서가 구비되고, 침전지 내에 위치된 유입관의 선단에는 유체의 유속을 빠르게 하여 와류를 형성시키는 노즐이 구비되고, 상기 유출관의 선단에는 내통의 상단을 고정시킨 유출웨어가 결합되며, 상기 내통에는 복수 개의 유입구멍 및 원형의 경사판이 구비된 것을 특징으로 하는 원형 경사판을 가지는 침전장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 경사판은 상측으로 연장된 내통부의 하측에 일체로 형성되어 복수 개가 서로 조립되는 조립체인 것을 특징으로 하는 원형 경사판을 가지는 침전장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 조립체는 내통부의 상측에는 복수개의 걸림구멍이 형성되고, 하측에는 상기 걸림구멍 내에 삽입되는 걸림훅이 형성된 것을 특징으로 하는 원형 경사판을 가지는 침전장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 경사판은 기울기가 수평면에 대하여 약 50~70°의 각도로 형성된 것을 특징으로 하는 원형 경사판을 가지는 침전장치.

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