KR20050033406A - 상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치 - Google Patents

상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치 Download PDF

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KR20050033406A
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Abstract

본 발명은 상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치에 관한 것으로서,
상,하수 및 폐수 처리장으로 유입되는 유입수를 원형 침사조로 투입시켜 임펠러에 의한 원심력으로 상등수는 배출수로를 통해 후처리 장치로 배출시키고, 흙이나 모래 등의 침사물은 중앙에 모이게 하여, 중앙에 설치된 토네이도 블럭에서 발생한 토네이도에 의해 상부로 상승시켜 수거함으로써,
보다 적은 소요 부지에서 보다 효율적으로 침사물을 분리 제거시킬 수 있도록 한 것이다.
또한 본 발명은 상기 침사 제거 장치를 중간 단계로 하여, 그 전단계로서, 상,하수 및 폐수 등으로 구성된 유입수를 마이크로 바 스크린부로 유입시켜, 유입수에 포함된 협잡물을 마이크로 바 스크린으로 분리 수거하여 압착 탈수 스크류 컨베이어로 압착 수거하는 한편, 탈수여액은 유입수로로 반송시키고, 상기 마이크로 바 스크린부를 통과한 유입수를 상기 침사 제거 장치를 통하여 침사물을 분리시킨 후, 후단계로서, 상기 침사물을 침사 세정 장치로 흡입시킨 뒤, 침사물에 세정수를 고압 분사시켜 부유물이 분리되어 세정된 모래를 경사 스크류 컨베이어로 인양 수거함으로써,
일관되게 진행되는 전처리 공정으로 상,하수 및 폐수 등의 유입수에서 협잡물과 침사물을 보다 효율적으로 분리 제거시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치{Preferment Package With Spiral Flow Grit Removal System}
본 발명은 상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치에 관한 것으로서,
상,하수 및 폐수 처리장으로 유입되는 유입수를 원형 침사조로 투입시켜 임펠러에 의한 원심력으로 상등수는 배출수로를 통해 후처리 장치로 배출시키고, 흙이나 모래 등의 침사물은 중앙에 모이게 하여, 중앙에 설치된 토네이도 블럭에서 발생한 토네이도에 의해 상부로 상승시켜 수거함으로써,
보다 적은 소요 부지에서 보다 효율적으로 침사물을 분리 제거시킬 수 있도록 한 것이다.
또한 본 발명은 상기 침사 제거 장치를 중간 단계로 하여, 그 전단계로서, 상,하수 및 폐수 등으로 구성된 유입수를 마이크로 바 스크린부로 유입시켜, 유입수에 포함된 협잡물을 마이크로 바 스크린으로 분리 수거하여 압착 탈수 스크류 컨베이어로 압착 수거하는 한편, 탈수여액은 유입수로로 반송시키고, 상기 마이크로 바 스크린부를 통과한 유입수를 상기 침사 제거 장치를 통하여 침사물을 분리시킨 후, 후단계로서, 상기 침사물을 침사 세정 장치로 흡입시킨 뒤, 침사물에 세정수를 고압 분사시켜 부유물이 분리되어 세정된 모래를 경사 스크류 컨베이어로 인양 수거함으로써,
일관되게 진행되는 전처리 공정으로 상,하수 및 폐수 등의 유입수에서 협잡물과 침사물을 보다 효율적으로 분리 제거시킬 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 상,하수 및 폐수 등은 수처리 과정에서 전처리 공정으로 상,하수 및 폐수 등에 포함된 흙이나 모래 등의 침사물과 슬러지 등의 각종 협잡물을 분리 제거시키는 과정이 필요하다.
이를 위하여 지금까지는 여러 다양한 방법으로 침사물과 협잡물을 수거하기 위한 침사 인양기와 슬러지 수집기가 제시되고 있으나,
침사 제거 장치의 경우, 직사각형의 긴 수로를 형성하여 수로 길이와 동등한 수평 스크류 컨베이어에 의해 포집된 침사물을 경사 스크류 컨베이어로 인양하는 방식을 취하고 있었기 때문에, 많은 부지가 필요하게 되고, 과다한 토목 공사비가 요구되는 폐단이 있었으며, 다량의 토사 유입 등에 따른 매몰 방지용 장치를 별도로 설치해야 하는 부담이 있었고, 그에 따라 결국 구조가 복잡하게 되어 유지 관리 비용이 크게 중가하게 되는 결함이 있었다.
또한 이와 같은 침사 제거 장치가 협잡물 수거 장치와 각각 이원화되어 있었기 때문에, 처리 시설과 공정이 복잡해지고, 많은 소요 부지가 필요하게 되어 부지 선정에 제한을 받게 되는 경우가 많았고, 그에 따라 많은 수처리 비용이 요구되는 폐단이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 상,하수 및 폐수 등의 전처리 장치가 갖고 있는 제반 문제점을 해소하기 위하여 연구된 것으로서,
본 발명의 목적은 보다 콤팩트한 구조로서, 보다 적은 부지에 보다 절감된 비용으로 유입수에서 침사물을 제거할 수 있는 상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상,하수 및 폐수 등에서 침사물과 함께, 슬러지 등의 각종 협잡물을 일관된 공정으로 분리 수거할 수 있는 상,하수 및 폐수 등의 종합 전처리 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
상,하수 및 폐수 처리장으로 유입되는 유입수를 원형 침사조로 투입시켜 임펠러에 의한 원심력으로 상등수는 배출수로를 통해 후처리 장치로 배출시키고, 흙이나 모래 등의 침사물은 중앙에 모이게 하여, 중앙에 설치된 토네이도 블럭에서 발생한 토네이도에 의해 상부로 상승시켜 수거함으로써,
보다 적은 소요 부지에서 보다 효율적으로 침사물을 분리 제거시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은,
상기 침사 제거 장치를 중간 단계로 하여, 그 전단계로서, 상,하수 및 폐수 등으로 구성된 유입수를 마이크로 바 스크린부로 유입시켜, 유입수에 포함된 협잡물을 마이크로 바 스크린으로 분리 수거하여 압착 탈수 스크류 컨베이어로 압착 수거하는 한편, 탈수여액은 유입수로로 반송시키고, 상기 마이크로 바 스크린부를 통과한 유입수를 상기 침사 제거 장치를 통하여 침사물을 분리시킨 후, 후단계로서, 상기 침사물을 침사 세정 장치로 흡입시킨 뒤, 침사물에 세정수를 고압 분사시켜 부유물이 분리되어 세정된 모래를 경사 스크류 컨베이어로 인양 수거함으로써,
일관되게 진행되는 전처리 공정으로 상,하수 및 폐수 등의 유입수에서 협잡물과 침사물을 보다 효율적으로 분리 제거시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하며 구체적으로 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예의 침사 제거 장치의 시스템 구성도, 도 2 는 동 임펠라의 요부 상세도, 도 3 은 동 에어 리프트 펌프 흡입부의 상세도, 도 4 는 동 토네이도 블록의 작동 상태를 나타낸 구성도로서,
도 1 에 도시된 바와 같이, 경사면으로 형성된 유입수로(1)가 원형 침사조(3)의 접선 방향을 따라 형성되어 있고, 그 반대편에는 수위가 상기 유입수로(1) 보다 높은 위치에 배출수로(5)가 형성되어 있다.
그리고 상기 원형 침사조(3)는 중간부에 경사면(7)이 형성되어 하측부에 내경이 좁은 침사 피트(8)가 형성되어 있고, 다시 저면과의 접촉부에 경사면(10)이 형성되어 있다.
그리고 상기 원형 침사조(3)의 중심부에는 침사물 배출 파이프(11)와 연결된 에어 리프트 펌프(12)가 설치되어 그 하측에 감속모터(13)와 연결된 드라이브 튜브(14)와 연결되고, 그 내부에는 에어 송풍기(15) 및 솔레노이드 밸브(16)와 연결된 공기 공급관(17)(17')이 내장된 상태에서 그 하측에 도 2 에서와 같이, 4 개의 브레이드(19)가 원형홀(20)이 형성된 분리판(21) 상에 경사지게 설치된 패들형 임펠러(22)가 장착되어 있으며,
상기 드라이브 튜브(14)와 공기 공급관(17)(17')이 연결되어 그 단부에 다시 그 하측부에는 도 3 에서와 같이, 흡입부(25)와, 주변에 고압공기 저장용 소형 챔버(27)가 형성되어, 2 개의 토출용 노즐(29)(29')이 180도 위치에서 상부로 3 차로 비틀리게 설치되어 고압 공기의 토출시, 회오리를 일으키게 하여 에어 리프트 펌프(12)의 중심부에 진공압이 발생되어 흡입력을 상승시킬 수 있게 되어 있다.
그리고 상기 침사피트(8)의 저면 중앙에는 도 4 에서와 같이, 토네이도 블록(30)이 한쌍으로 구성 설치되어 상부에 설치된 상기 흡입부(25)와 하부의 마운틴부(32)가 일정 간격으로 설치되어 그 사이로 침사물이 통과되도록 설치되어 있으며, 상기 마운틴부(32)는 원형 침사조(3)의 유입수 회전 방향과 일치하는 나선으로 여러개의 사각홈(34)이 형성되어 물과 함께 침사물이 선회되면서 상기 에어 리프트 펌프(12)의 흡입부(25)와 침사물 배출 파이프(11)를 통하여 배출되도록 하는 구조로 되어 있다.
또한 상기 마운틴부(32)는 중앙부가 꼭지점으로 돌출되어 꼭지점과 외곽 사이가 오목하게 반원형으로 형성된 요입부(37)가 구비되어 침사물이 가장자리에 쌓이지 않게 구성되어 있다.
미설명 부호 39 는 제어반이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 침사 제거 장치는,
유입수가 유입수로(1)의 경사면을 따라 원형 침사조(3)의 접선 방향으로 유입되면, 침사물은 원형 침사조(3)의 내부에서 선회되면서 원심에 의해 침강이 유도되어 콘모양의 침사조(3)는 싸이크론의 원리가 적용되어 침사물이 급속히 하강하게 되고,
배출수로(5)가 유입수로(1)보다 상단에 있기 때문에, 소류력이 발생되지 않는 한계내에서는 침전 효율이 극대화되게 된다.
그리고 상기 유입수는 드라이브 튜브(14)에 고정되어 유입수와 같은 방향으로 회전되는 임펠러(22)에 4 개의 브레이드(19)가 30도 또는 45 도로 설치되어 물의 흐름이 상향류되면서 선와류가 형성되어 유입수에 포함된 침사물에 붙어 있던 유기물질이 분리되면서 부상하여 배출수로(5)를 통해 배출되는 한편, 침사물은 콘모양의 경사면(7)을 따라 중앙 침사피트(8)에 수집된다.
그리고 패들형으로 형성된 임펠러(22)에는 브레이드(19) 하측에 원형의 분리판(21)이 부착되어 임펠라(22) 회전시, 분리판(21)을 기준으로 상부와 하부에 선와류가 형성되면서 침사피트(8)에 침사가 이루어 지고, 분리판(21)에는 4 개의 원형홀(20)이 형성되어 하부에 발생된 음력에 의해 침사피트(8)에서 유형하는 작은 무기물이 부상하여 빠져 나가는 통로 역할을 하고 있다.
이렇게 침사피트(8)의 하측 중심부에 수집된 침사물은 공기 공급관(17)(17')으로 공급되는 고압 공기와 함께 부상하여 에어 리프트 펌프(12)에 의해 드라이브 튜브(14)와 침사물 배출 파이프(11) 를 통하여 외부로 배출된다.
이와 같이 본 발명은 원형의 콤팩트한 구조에 파이프 라인이 연결되어 소요부지를 작게 차지하기 때문에, 종래 직사각형의 긴수로로 형성되어 긴 체인과 버켓 등의 복잡한 기계시설을 설치하던 것에 비해 적은 공간에서도 설치가 가능하여 토목 공사비를 현저하게 절감시킬 수 있는 장점이 있고, 기계구성요소의 단순함으로 유지관리를 용이하게 할 수 있게 하였다. 또한 유입수의 선회류와 임펠라에 의한 국지적 선와류 발생으로 침사물에 부착된 유기물질을 분리시켜 줌으로써 침사물을 세정시키는 작용을 하게 되며, 유기물질이 탈락된 침사물은 진비중이 되어 침전이 용이하게 되는 효과가 있다.
그리고 토네이도 원리를 적용한 토네이도 블록과 에어 리프트 펌프 흡입부(25)에서의 공기 토출시 회전 방향이 상호 유동화 작용을 극대화하면서 침사물의 배출이 완전히 이루어지게 된다.
또한 종래의 침사 제거 장치는 다량의 토사 유입 등에 따른 매몰방지용 장치가 별도로 요구되었으나, 본 발명은 침사피트(8)가 매몰된 상태에서 흡입부(25) 하부에 2 개의 토출용 노즐(29)(29')이 설치되어 솔레노이드 밸브(16)에 의하여 시상수 또는 에어를 부사하여 침사물을 흔들어 놓아 침사물의 침적을 방지하기 때문에, 침사물이 침적되어 부패되는 것을 방지할 수 있고, 에어 리프트 펌프(12)의 흡입시 유동성을 양호하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 실시예의 침사 제거 장치가 적용된 종합 전처리 장치의 전체적인 흐름을 보여주는 흐름도, 도 6 은 동 구성 상태를 나타낸 평면도, 도 7 은 동 정면도, 도 8 은 동 측면도로서,
마이크로 바 스크린부(103)의 유입구(105) 내측에 유입수로(107)가 형성되어 있고, 그 내부에 마이크로 바 스크린(110)이 경사지게 장착되어 배면에 설치된 압착 탈수 스크류 컨베이어(112)와 연결되어 그 단부에 컨테이너(115)가 설치되어 있다.
그리고 상기 마이크로 바 스크린(110)의 내측에는 원형 침사조(119)가 연결되어 있고, 그 중심부 상측에 에어 송풍기(117)와 솔레노이드 밸브(121)가 연결된 에어 리프트 펌프(128)가 설치되어 임펠러(120) 및 고압 공기 저장용 소형 챔버(131)와 연결되고, 그 저면 중앙에 토네이도 블럭(130)이 설치되어 침사물 배출 파이프(133)를 통하여 침사 세정부(132)와 연결되어 있고,
상기 원형 침사조(119)의 일측에는 배출수로(122)가 형성되어 배출구(124)와 연결되어 있다.
그리고 상기 침사 세정부(132)의 내부에는 공지된 계단형 크리닝 챔버와 일자형 워터 커튼 노즐 및 경사 분리판 등이 설치되어 있고, 부유물 및 세정수 반송관(135)이 상기 유입수로(107)와 연결되어 있으며, 저면에 경사 스크류 컨베이어(137)가 장착되어 그 단부에 컨테이너(139)와 연결되어 있고,
이들 각각의 장치는 현장 제어반(140)에서 원격 제어할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 상,하수 및 폐수 등의 종합 전처리 장치는,
먼저 상,하수 및 폐수 등으로 구성된 유입수가 마이크로 바 스크린부(103)의 유입구(105)를 통하여 유입수로(107)에 유입되면, 유입수가 마이크로 바 스크린(110)을 통과하면서 협잡물(111)이 유입수에서 분리되어, 스크린(110) 배면에 설치된 압착 탈수 스크류 컨베이어(112)에 의하여 압착된 뒤, 탈수된 협잡물(111)은 컨테이너(115)로 수거되고, 탈수여액은 상기 유입수로(107)로 반송되어 유입수에 합류된다.
한편, 상기 마이크로 바 스크린(110)을 통과한 유입수는 협잡물(111)이 제거된 상태에서 원형 침사조(119)로 투입되어, 중심부에 설치된 임펠러(120)의 회전으로 발생된 원심력에 의하여 상등수는 배출수로(122)를 거쳐 배출구(124)를 통해 후처리 장치로 배출되고, 유입수에 포함된 흙이나 모래 등의 침사물(126)은 중앙에 모이게 되어, 에어 송풍기(117)와 솔레노이드 밸브(121)가 연결된 에어 리프트 펌프(128)와, 저면 중앙에 설치된 토네이도 블럭(130)에서 발생한 토네이도에 의해 고압공기 저장용 소형 챔버(131)를 거쳐 상부로 상승되어 침사물 배출 파이프(133)를 통하여 침사 세정부(132)로 이송된다.
이렇게 침사 세정부(132)로 이송된 침사물(126)은 내부에 설치된 공지된 계단형 크리닝 챔버에 침사물이 부딪히면서 하강하여 일자형 워터 커튼 노즐에서 고압 분사되는 세정수에 의하여 침사물에 부착된 부유물이 분리된 뒤, 부유물은 세정수와 함께 반송관(135)을 통하여 상기 유입수로(107)로 반송되고, 세정된 침사물(126)은 경사 스크류 컨베이어(137)로 인양되어 컨테이너(139)로 수거된다.
이와 같이 본 발명의 상,하수 및 폐수 등의 종합 전처리 장치는 보다 콤팩트한 구조로서, 보다 적은 부지에 보다 절감된 비용으로 유입수의 전처리 공정을 실시할 수 있는 장점과 함께, 일관된 공정으로 상,하수 및 폐수 등에서 슬러지 등의 각종 협잡물과 흙이나 또는 모래 등의 침사물을 분리 수거할 수 있는 잇점이 있다.
이상, 본 발명을 특정한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 변형예가 있을 수 있으며, 상기 실시예 만으로 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 물론 아니다.
따라서 이와 같은 본 발명의 상,하수 및 폐수 등의 종합 전처리 장치에 의하면, 일관되게 진행되는 전처리 공정으로 유입수에서 협잡물과 침사물을 보다 효율적으로 분리 제거시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예의 침사 제거 장치의 시스템 구성도,
도 2 는 동 임펠라의 요부 상세도,
도 3 은 동 에어 리프트 펌프 흡입부의 상세도,
도 4 는 동 토네이도 블록의 작동 상태를 나타낸 구성도,
도 5 는 본 발명의 다른 실시예로서, 침사 제거 장치가 적용된 종합 전처리 장치의 전체적인 흐름을 보여주는 흐름도,
도 6 은 동 구성 상태를 나타낸 평면도,
도 7 은 동 정면도,
도 8 은 동 측면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 107 : 유입수로 3, 119 : 원형 침사조
5, 122 : 배출수로 7, 10 : 경사면
8 : 침사 피트 11, 133 : 침사물 배출 파이프
12, 128 : 에어 리프트 펌프 13 : 감속모터
14 : 드라이브 튜브 15, 117 : 에어 송풍기
16, 121 : 솔레노이드 밸브 17, 17' : 공기 공급관
19 : 브레이드 20 : 원형홀
21 : 분리판 22, 120 : 임펠러
25 : 흡입부 27, 131 : 고압공기 저장용 소형 챔버
29, 29' : 토출용 노즐 30, 130 : 토네이도 블록
32 : 마운틴부 34 : 사각홈
37 : 요입부 39, 140 : 제어반
103 : 마이크로 바 스크린부 105 : 유입구
110 : 마이크로 바 스크린 112 : 압착 탈수 스크류 컨베이어
115, 139 : 컨테이너 124 : 유출구
132 : 침사 세정부 135 : 부유물 및 세정수 반송관
137 : 경사 스크류 컨베이어

Claims (4)

  1. 경사면으로 형성된 유입수로(1)가 원형 침사조(3)의 접선 방향을 따라 형성되고, 그 반대편에 수위가 상기 유입수로(1) 보다 높은 위치에 형성된 배출수로(5)가 설치되며,
    상기 원형 침사조(3)의 중간부에 경사면(7)이 형성되어 하측부에 내경이 좁은 침사 피트(8)가 형성되고 저면과의 접촉부에 경사면(10)이 형성되며,
    상기 원형 침사조(3)의 중심부에 침사물 배출 파이프(11)와 연결된 에어 리프트 펌프(12)가 설치되어 그 하측에 감속모터(13)와 연결된 드라이브 튜브(14)와 연결되고, 그 내부에 에어 송풍기(15) 및 솔레노이드 밸브(16)와 연결된 공기 공급관(17)(17')이 내장된 상태에서 그 하측에 패들형 임펠러(22)가 장착되며,
    상기 드라이브 튜브(14)와 공기 공급관(17)(17')이 연결되어 그 단부에 흡입부(25)와, 주변에 고압공기 저장용 소형 챔버(27)가 형성되어 2 개의 토출용 노즐(29)(29')이 180도 위치에서 상부로 3 차로 비틀리게 설치되며,
    상기 침사피트(8)의 저면 중앙에 마운틴부(32)가 형성된 토네이도 블록(30)이 구비된 것을 특징으로 하는 상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패들형 임펠러(20)는 4 개의 브레이드(19)가 원형홀(20)이 형성된 분리판(21) 상에 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마운틴부(32)는 수개의 사각홈(34)이 원형 침사조(3)의 유입수 회전 방향과 일치되게 나선형으로 형성되어 외곽 사이에 반원형의 요입부(37)가 구비된 것을 특징으로 하는 상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치.
  4. 마이크로 바 스크린부(103)의 유입구(105) 내측에 유입수로(107)가 형성되고, 그 내부에 마이크로 바 스크린(110)이 경사지게 장착되어 배면에 설치된 압착 탈수 스크류 컨베이어(112)와 연결되어 그 단부에 컨테이너(115)가 설치되며,
    상기 마이크로 바 스크린(110)의 내측에 원형 침사조(119)가 연결되고, 그 중심부 상측에 에어 송풍기(117)와 솔레노이드 밸브(121)가 연결된 에어 리프트 펌프(128)가 설치되어 임펠러(120) 및 고압공기 저장용 소형 챔버(131)와 연결되고, 그 저면 중앙에 토네이도 블럭(130)이 설치되어 침사물 배출 파이프(133)를 통하여 침사 세정부(132)와 연결되며, 상기 원형 침사조(119)의 일측에 배출수로(122)가 형성되어 배출구(124)와 연결되고,
    상기 침사 세정부(132)에 부유물 및 세정수 반송관(135)이 상기 유입수로(107)와 연결되며, 저면에 경사 스크류 컨베이어(137)가 장착되어 그 단부에 컨테이너(139)와 연결된 것을 특징으로 하는 상,하수 및 폐수 등의 침사 제거 및 종합 전처리 장치.
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