KR20170015400A - 높이 조절이 가능한 유공정류벽을 갖춘 장방형침전지 유입구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장방형침전지 유입구에서 가장 보편적으로 활용되고 있는 정류벽이 갖고 있는 단점인 유공에서 젯트류 발생과 수면 가까이 유입되는 원수에 의한 밀도류 발생을 최소화하고 침전 효율을 극대화하기 위해 유입구의 상부는 유공정류벽으로 높이 조절이 가능한 구조이고 하부의 개방부분이 조합된 새로운 개념의 장방형침전지 유입구이다.
원수는 유입구의 아래쪽 개방 부분으로 대부분 유입되기 때문에 침전지 상부에서 아래쪽으로 흐르는 침전지 내 밀도류 발생을 근본적으로 예방할 수 있을 뿐만 아니라 탁질 입자가 아래쪽으로 유입되기 때문에 그만큼 탁질 입자의 침강거리가 짧아 침전효율을 극대화할 수 있다. 또한 위쪽에 유공정류벽 부분으로 유입된 원수는 저항에 의해 아래 쪽보다 적은 양의 원수가 유입되고 이 원수는 상부 쪽의 소용돌이와 같은 편류의 발생을 최소화하여 침전효율을 극대화할 수 있다.

Description

높이 조절이 가능한 유공정류벽을 갖춘 장방형침전지 유입구{Inlet plate of rectangular sedimentation basin with height adjustable porous baffle}

본 발명은 상하수도 분야에서 활용되고 있는 장방형침전지의 유입구(면)에 관한 것으로 높이 조절이 가능한 유공정류벽을 갖추고 있어 원수 유입 면이 위쪽 유공정류면 부분과 아래쪽 개방부분으로 조합되어 유입된 탁질이 침전지 하부에 빠르게 침강할 수 있도록 침전효율을 획기적으로 개선시킨 장방형침전지 유입구에 관한 것이다.

상하수도 침전지는 대부분 직사각형 형태의 장방형침전지가 주로 활용되고 있다. 장방형 침전지는 침전지로 유입된 원수 중에 탁질 입자가 침전지를 천천히 흐르면서 탁질 입자는 침전지 바닥으로 가라앉아 침전하고 깨끗한 상징수가 침전지 말단 월류 웨어로 배출되게 된다. 따라서 장방형 침전지의 침전효율에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 원수가 유입되는 유입구이다. 왜냐하면 유입구의 형태에 따라 유입 동에너지가 결정되고 이에 따라 유동 형태가 정해지기 때문이다.

장방형침전지 유입구의 형태는 먼저 상부 유입 형태가 있다(도 1). 도1에서 ①은 유입구의 바닥과 측면의 벽면이고 유입구는 상부에 유입구 4개(②)로 구성되어 있다. 이와 같은 상부 유입 형태는 침전지로 들어오는 원수가 상부로 유입되기 때문에 침전지 수표면에 주 흐름이 형성되는 유동 특성을 나타낸다. 이와 같이 상부에 주 흐름이 형성되면 침전지 끝단의 월류 웨어도 수표면에 있기 때문에 침전지 하부에 충분한 침전이 이루어지지 않은 상태에서 유입수가 유출되기 때문에 침전 효율이 낮은 단점이 있다.

이와 같이 상부 유입 형태를 개선하기 위해 도입된 형태가 유입면 전면에 다수의 유공③을 배치하는 유공 정류벽 형태이다(도 2). 원수가 유입되는 유공 전체 개구 면적은 전체 벽면의 약 6~10% 정도이며 따라서 전체 유공으로 들어오는 원수가 전체 단면에 균등하게 유입되는 효과를 얻을 수 있다. 즉 원수의 균등한 유입으로 침전지 침전지 내에서 수류가 어느 한쪽으로 쏠리는 불균등 유동을 최소화할 수 있는 장점이 있기 때문에 유공 정류벽 형태는 장방형침전지 유입구로 가장 보편적으로 활용되고 있는 형태이다.

그러나 이와 같은 유공 정류벽의 장점에도 불구하고 유공 정류벽은 유공에서 강한 젯트류가 형성되어 응집된 탁질 입자가 깨지는 문제가 발생하고 또한 수표면 가까이 상부 쪽으로 유입된 원수는 원수의 탁질 농도가 높은 경우에는 지내수와의 밀도 차로 인해 침전지 바닥 쪽으로 강한 하향류을 형성하게 되면서 침전 지내 밀도류를 유발하게 된다. 이와 같은 강한 밀도류는 결국 침전지내 유동의 편류를 가속화하면 불균등성을 높이면서 침전효율을 저하시키는 요인이 된다.

장방형 침전지 유입구로 가장 보편적으로 활용되고 있는 유공 정류벽 형태는 전술한 바와 같이 유공을 통과하면서 유발되는 젯트류에 의한 응결 탁질 입자의 파괴로 인한 침강 효율 저하와 고탁도 원수의 경우, 침전지 상부 수면 가까이 유입된 원수의 경우 지내수와 밀도차로 인한 강한 하향 밀도류 발생으로 인한 편류와 침전효율 저하가 문제로 지적되고 있다.

본 발명에서는 이와 같은 정류벽 형태의 단점인 유공에서 젯트류 발생과 상부 유입수의 밀도류 유발 등 두 가지 문제를 해결하여 유입된 탁질의 빠른 침강을 유도하여 장방형침전지에서 침전 효율을 획기적으로 개선하고자 하였다.

본 발명에서는 유공 정류벽 형태의 장방형침전지 유입구의 단점을 개선하기 위해 기존의 일반적인 유공 정류벽이 유연성이 없는 콘크리트나 철판 등의 구조물로 설치하는 점을 개선하여 유연한 재질의 비늘, 천, 얇은 철판 등의 재질을 사용하여 유공정류벽 부분의 높이를 자유롭게 조절 가능하도록 개선하였다. 즉 침전지의 조건에 따라 유공 정류부분의 높이를 감아 올리거나 내려서 높이를 조절함으로써 자연스럽게 하부의 개방부분으로 원수가 주로 유입되도록 유도함으로써 정류벽의 단점을 획기적으로 개선하였다.

따라서 유입구의 아래쪽 개방 부분으로 밀도가 높은 원수가 유입되기 때문에 침전지내 밀도류 발생을 근본적으로 예방할 수 있을 뿐만 아니라 아래쪽으로 유입되기 때문에 그 만큼 탁질 입자의 침강 거리가 짧아 침전 효율을 극대화할 수 있다. 또한 위쪽에 정류벽 부분으로 유입된 원수는 저항에 의해 아래쪽보다 적은 양의 원수가 유입되고 이 원수는 상부 쪽의 소용돌이와 같은 편류의 발생을 최소화하여 침전효율을 극대화할 수 있다.

본 발명의 장방형침전지에서 가장 보편적으로 활용되고 있는 유공정류벽 형태의 유입구가 갖고 있는 단점인 유공에서 젯트류 발생과 수면 가까이 유입되는 원수에 의한 밀도류 발생은 최소화함으로써 침전 효율을 극대화한 새로운 개념의 장방형침전지 유입구이다.

특히 하부의 개방 부분으로 원수의 대부분이 유입되는 하부 유입형태이어서 탁질 입자의 침전거리가 짧아져 침전효율이 크게 향상되어 기존의 침전지에 비해 크게 월류 수질을 개선할 수 있는 장점이 있다.

도1은 상부 유입형태의 유입구 단면도
도2는 유공정류벽 형태의 유입구 단면도
도3은 본 발명의 유공정류벽 부분이 1/2 내려온 형태의 단면도
도4은 본 발명의 유공정류벽 부분이 2/3 내려온 형태의 단면도

본 발명에서는 도 3과 같이 유입구의 위쪽의 유공정류벽 부분(④)과 아래쪽에 개방 부분⑤으로 조합되어 있으며 유공정류벽 부분은 유연한 재질을 사용하여 상부에서 감아 올리거나 내릴 수 있도록 모터(⑧)와 모터축(⑨)이 정류 부분의 감아진 부분(⑦)과 연결되어 유공정류벽 높이를 침전지의 현장 조건에 따라 자유롭게 조절 가능하도록 하였다. 유공정류벽 높이를 원활하게 조절하기 위해 유공정류벽 가장자리에 얇은 철판(④-1)을 고정하여 모터에 의해 쉽게 오르내릴 수 있는 구조이며 벽면으로 원수가 새어들지 않도록 유공정류벽 가장자리 얇은 철판(④-1)과 벽의 측면을 잘 밀착시켜주는 쫄대(⑦)가 장작되어 있다.

본 발명은 유공 정류벽 부분의 높이를 자유롭게 조절이 가능할 뿐만 아니라 현장 조건에 따라 도 2와 같이 유공정류벽 형태로 운전도 가능하며 현장 조건에 따라 최적으로 유공정류벽 높이 조절이 가능한 호환성이 높은 장방형침전지 유입구이다.

1. 침전지 측면과 바닥면 2. 상부 유입형태의 유입면에서 원수 유입구 3. 유공정류벽의 유공 4. 유공정류벽 부분 4-1 유공정류벽의 가장자리 고정 철판 5. 하부 개방부분 6. 감아 말아올린 유공정류벽 부분 7. 유공정류벽 측면 수밀을 위한 쪽대 8. 정류벽 구동 모터 9. 모터와 정류벽 연결 중심축

Claims (2)

1. 장방형침전지 원수 유입구 형태에서 유공 정류벽의 높이의 조절이 가능한 구조로 유공 정류부와 개방부가 조합된 장방형침전지
2. 1항에서 유공 정류벽은 침전지 상부에서 감아 말아올리는 것이 가능하도록 유연한 재질의 비닐, 얇은 철판, 천 등의 재질로 구성된 유입구 형태
   
   

Images