KR900008562B1 - 여과지 거품수집 및 제거장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

여과지 거품수집 및 제거장치

제1도는 본 발명의 여과지 거품제거 장치의 사시도.

제2도는 제1도의 여과지 거품제거 장치의 측단면도.

제3도는 제1도의 여과지 거품제거 장치의 평면도.

제4도는 제1도의 여과지 거품제거 장치의 정단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 여과지 2 : 유로

8 : 인입파이프 9, 10 : 수직격벽

11 : 자갈 2 : 모래

13, 14, 15, 16, 17, 18 : 유로

19, 20, 21, 22, 23, 24 : 유로

25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 : 표면폭기기

33, 34 : 배출파이프 41 : 탱크지지앵글

42 : 거품저장 주탱크 43 : 거품저장 보조탱크

44 : 거품발생상태 점검판 45, 48 : 경사판

49 : 하우징 50 : 공기구멍

51 : 거품흡입파이프 52 : 송풍기

55 : 배수통 56 : 물분사기

본 발명은 정수장의 여과지에 설치되는 여과지 거품수집 및 제거장치에 관한 것이다.

정수장에서는 식수원인 강물, 호수 또는 저수지로부터 인입수를 흡입하여 혼화지에 저장하고 혼화지에서 약품 및 염소를 투입하여 정수지로 보낸다. 정수지는 응집조와 침전지로 구성되는데 응집조에서는 물속의 불순물을 응집시키고 침전지에서는 이들을 침전시킨다. 침전지를 통과한 물은 여과지를 거쳐서 저장조로 저장되며 저장조에서 소독처리 된후에 저장식수, 즉 수돗물로 되어서 각각의 가정으로 공급된다.

그런데, 가정에서 세탁을 위해 사용되거나 공장에서 세척을 위해 사용하는 화학제품인 비누등 연성 및 강성세제의 사용이 일반화됨에 따라서 이들이 오수와 함께 배출되어 수돗물의 공급원인 수원지의 저수지, 강물 및 자연적으로 또는 인공적으로 만들어진 호수등에 다량 유입되어 수중에 녹아 있다가 물의 낙차가 발생되는 곳에서는 어디든지 거품을 발생시킨다. 이들 거품은 공기보다 가벼워 바람이 불면 날아다녀서 주위의 경관을 해칠 뿐 아니라 수질을 오염시킨다.

이와 같은 연성 및 강성세제의 거품 제거방법으로 스프레이 방식이 현재 세계적으로 사용되고 있으나 완전한 제거가 불가능하며, 일부 하수, 폐수 및 분료처리장에서는 화학약품을 사용하여 거품을 제거하고 있으나 수돗물을 생산하는 정수장에서는 인체에 유해한 화학약품의 사용은 불가능하므로 지금까지는 물의 낙차에 의해서 발생되는 거품에 물을 분사하여 거품의 일부만을 물에 다시 녹여주는 장치만을 개발 사용하고 있으므로 근본적으로 거품제거 대책을 마련하지 못하여 거품처리 방안에 고심하고 있다.

본 고안의 목적은 유입수내에 유입된 다량의 연성 및 강성세제에 의해 발생되는 거품을 최대로 제거하기 위한 장치는 정수장 내의 유입수측보다 마지막 처리 공정인 여과지에 설치하는 것이 효과적임을 발견하고 여과지의 물의 낙차가 발생되는 곳에 최대의 거품을 발생시켜 이를 수집하여 제거하는 여과지 거품제거 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 여과지 거품제거 장치는 첨부된 도면을 참조하여 하기에 설명된다.

제1도에는 본 발명의 여과지 거품제거 장치가 정수장의 여과지에 설치되어 사시도로서 도시되는데, 여과지(1)의 우측에는 침전지로부터 유입되어 여과지의 인입파이프로 물을 보내는 유로(2)가 형성되어 있으며 이 유로(2)는 물의 낙차를 제공한다. 여과지(1)는 콘크리트 바닥(3)과 4방측벽(4, 5, 6, 7)으로 이루어진 콘크리트조로서 그 바닥(3) 중앙에는 인입파이프(8)가 인입되는 양측으로 2개의 수직격벽(9, 10)을 지닌다. (제2도 참조)

여과지(1)의 수직격벽(9)과 측벽(6) 사이에는 물을 여과시키기 위해 자갈(11)이 바닥(3)으로부터 일정높이로 쌓이고 그 위에는 모래(12)가 일정높이로 쌓인다. 또한, 수직격벽(10)과 측벽(4) 사이에로 바닥(3)으로부터 자갈(11)과 모래(12)가 쌓여있다. 수직격벽(9)의 상부에는 여과지로 유입된 물이 고르게 분산되도록 다수의 유로(13, 14, 15, 16, 17, 18)가 위치된다. 또한 수직격벽(10)의 상부에도 물을 분산시키는 다수의 유로(19, 20, 21, 22, 23, 24)가 위치된다.(제3도 참조)

여과지(1)의 모래(12) 위에는 모래가 굳어져서 여과기능을 수행하지 못하게 되지 않도록 다수의 표면폭기기(25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32)가 설치된다. 한편 여과지(1)의 측벽(6)과 수직격벽(9) 사이에 위치한 다수의 유로(13, 14, 15, 16, 17, 18)위에는 여과지에서 여과된 물을 저장조로 보내는 배출파이프(33)가 위치되며, 여과지(1)의 측벽(4)과 수직격벽(10) 사이에 위치한 다수의 유로(19, 20, 21, 22, 23, 24)위에도 여과된 물을 저장조로 보내는 배출파이프(34)가 위치된다. 이러한 여과지의 구조는 널리 알려져 있으므로 더 이상 설명하지 않는다.

본 발명의 여과지 거품제거장치(40)는 여과지(1)의 수직격벽(9)과 수직격벽(10) 사이에 위치되며 제2도를 참조하면 여과지(1) 중앙위치에 탱크지지앵글(41)에 의해서 거품저장 주탱크(42)가 수직으로 설치된다. 거품저장 주탱크(42)의 하단부는 여과지(1)의 수직격벽(9, 10)의 유로가 설치된 높이에 위치한다. 거품저장 주탱크(42)의 상단부에는 거품저장 보조탱크(43)가 연결되며 거품저장 보조탱크(43)는 여과지(1)의 최대수위보다 높게 위치되며 거품만을 저장하는 탱크로서 외부에서 거품발생 상태를 점검하기 위하여 아크릴판으로 제조된 거품발생 상태 점검판(44)을 4방에 지닌다.

제3 및 4도를 참조하면 여과지(1)의 수직격벽(9, 10) 사이에 위치한 탱크지지앵글(41) 중앙에 여과지(1)의 측벽(7)으로부터 연장된 인입파이프(8)의 단부는 거품저장 주탱크(42)에 거품이 최대로 수집되도록 수직격벽(9, 10) 사이의 대략 중앙에 위치되는 것이 중요하다. 한편, 거품저장 주탱크(42)의 하단부로부터 여과지(1)의 측벽(5) 근처까지 연장되는 경사판(45)이 지지앵글(46)에 의해서 수직격벽(9, 10) 사이에 접착제에 의해서 접착된다. 경사판(45)의 선단부(47)는 여과지(1)의 측벽(5)과 일정간격으로 떨어져서 위치된다. 또한, 거품저장 주탱크(42)의 하단부로부터 여과지(1)의 측벽(7) 사이에 연장하는 경사판(48)은 수직격벽(9, 10) 사이에 접착제에 의해서 접착되며 이 경사판(48)은 인입파이프(8)가 위치한 수직격벽(9, 10) 사이의 하부공간을 완전히 밀폐시킨다.

다시 본 발명의 여과지 거품제거장치(40)의 거품저장 주탱크(42)를 참조하면, 거품저장 주탱크(42)위에 설치된 거품저장 보조탱크(43)위에는 거품을 수집하는 하우징(49)이 위치된다. 하우징(49)의 측벽에는 다수의 공기구멍(50)이 위치되며 하우징(49)의 상단부에는 거품흡입파이프(51)가 연결되며 거품흡입파이프(51)는 여과지(1)의 측벽(5)중앙으로 연장되어 송풍기(52)에 연결된다. 송풍기(52)는 벨트(53)에 의해서 모터(54)에 연결되어 있다. 송풍기(52)를 통과한 거품흡입파이프(51)는 배수통(55)까지 연장된다. 배수통(55)은 지하수에 연결되어 있으며 배수통(55) 내부에는 물분사기(56)가 설치되어 있다.

본 발명의 여과지 거품제거장치(40)의 작동을 설명하면 다음과 같다. 제4도를 참조하면 침전지로부터 흘러온 물은 유로(2)를 통하여 인입파이프(8)로 유입되고 인입파이프(8)의 선단으로부터 배출된 물은 여과지(1)의 측벽(5)에 충돌하게 된다. 이때 충돌된 물은 측벽(5)과 경사판(45) 사이의 공간이 수직격벽(9), (10)과 경사판(45)에 의해서 이루어지는 내부 공간보다 좁기 때문에 거의 대부분의 거품저장 주탱크(42)내로 되돌아오게 된다.

인입파이프(8)로부터 배출되는 물이 측벽(5)에 충돌할 때 많은 거품이 발생하게 되며 이때 발생된 거품은 거품저장 주탱크(42)로 되돌아오는 물과 함께 경사판(45)의 경사벽을 따라서 거품저장 주탱크(42)의 중앙부로 모이게 된다.

또한 거품저장 주탱크(42)내로 되돌아오는 물은 인입파이프(8)에서 배출되는 물과 거품저장 주탱크(42)의 대략 중앙부에서 재차 충돌하게 되어 거품이 발생하게 되며 이때 발생된 거품도 거품저장 주탱크(42)의 중앙부로 모아져서 상부로 이동하게 된다.

인입파이프(8)로 계속 물이 배출됨에 따라 거의 대부분의 거품은 거품저장 주탱크(42)내로 모아져서 거품저장 보조탱크(43)로 이동하고 물은 측벽(5)과 경사판(45) 사이의 공간으로 이동하게 되며 경사판(45)의 선단부(47)를 따라 수직격벽(9), (10)으로 유도되어 경사판(45)의 상부로 이동하게 된다.

경사판(45)와 경사판(48)위로 올라온 물은 수직격벽(9, 10)의 상부로 위치한 유로(13, 14, 15, 16, 17, 18) 및 유로(19, 20, 21, 22, 23, 24)를 통하여 분산되고 이를 유로를 넘어서 흘러내리는 물은 자갈(11) 및 모래(12)가 쌓여져 있는 측벽(6)과 수직격벽(9) 및 측벽(4)과 수직격벽(10) 사이의 여과지(1)로 떨어진다. 물이 일정수위로 여과지 (1)에 유입됨과 동시에 물은 모래 및 자갈층을 통하여 저장조로 보내진다.

한편, 거품저장 주탱크(42)에 모아진 거품은 거품저장 보조탱크(43)까지 차오르고 작업자는 거품저장 보조탱크(43)의 거품발생 상태 점검판(44)을 통하여 이를 점검할 수 있다. 거품이 거품저장 보조탱크(43)의 일정 높이까지 차오르면 작업자는 조작반을 작동시켜 모터(54)를 구동시키면 모터(54)와 벨트(53)에 의해서 연결된 송풍기(52)가 작동하고 거품은 거품저장 보조탱크(43)위에 설치된 하우징(49)으로부터 거품흡입 라이프(51)를 거쳐서 배수통(55)으로 배출된다. 이때 송풍기(52)는 하우징(49)의 측벽에 위치한 다수의 공기구멍(50)으로부터 공기를 흡입하여 거품과 함께 송출시키므로 거품의 일부는 흡입파이프(51)속에서 제거된다. 여기서, 하우징(49)의 공기구멍(50)의 숫자는 송풍기 용량과 거품채류시간을 고려하여 결정된다. 배수통(55)에 모인 거품은 배수통(55) 내부에 설치된 대형 노즐을 구비한 물분사기(56)에 의해서 제거되어 지하수로 흘러들어가게 된다.

상기와 같은 구성된 본 발명의 여과지 거품제거 장치에 있어서 물과 거품을 분리시키는 역할을 하는 중요한 것은 여과지(1)의 수직격벽(9, 10) 사이에 접착되는 경사판(45)의 각도이다. 본 발명자가 여러차례 실험을 통하여 얻어진 결과에 따르면 경사판(45)의 각도는 10-15도이면 적당하고 바람직하게는 13.8도 일 때 가장 좋은 결과를 얻었다.

경사판(45)의 각도를 크게하면 물이 경사판(45)의 선단부(47)와 여과지(1)의 측벽(5) 사이의 틈새로 원활히 배출되지 못하게 되며, 경사판(45)의 각도를 작게하면 물과 거품이 함께 경사판(45)의 선단부(47)와 여과지(1)의 측벽(5) 사이의 틈새로 배출되어 거품제거 효과가 떨어진다.

또한 거품을 효과적으로 발생시키고 거품저장 주탱크(42)의 중앙부로 모으는데 중요한 영향을 미치는 것은 상기 거품저장 주탱크(42)내로 연장된 인입파이프(8)의 위치이다. 인입파이프(8)가 측벽(5) 근처까지 연장되어 있으면 거품이 거품저장 주탱크(42)의 외부로 배출되기가 쉽고 또한 거품저장 주탱크(42)의 중앙부로 모이기가 힘들며, 인입파이프(8)가 측벽(7) 가까이 위치하게 되면 거품저장 주탱크(42)내로 되돌아 오는 물과 인입파이프(8)에서 배출되는 물과의 충돌력이 약하여 거품이 잘 발생되지 않는다. 따라서 상기 인입파이프(8)는 거품저장 주탱크(42)의 중앙부 위치까지 연장되어 있으면 가장 좋을 것이다.

본 발명의 여과지 거품제거 장치는 전세계의 모든 여과지가 같은 구조를 지니기 때문에 어떠한 정수장에서도 사용될 수 있으며, 본 발명의 여과지 거품제거 장치는 거품을 최대한 발생시켜서 이를 수집하여 완전히 제거할 수 있으므로 양질의 식수를 가정에 공급하고 정수장 및 인근의 환경오염 방지에도 기여할 수 있는 효과를 지닌다.

Claims (5)

1. 바닥과 측벽에 의해서 이루어지는 여과지(1)는 중앙부에 설치된 수직격벽(9), (10) 사이에 위치한 여과지 거품수집 및 제거장치에 있어서, 상기 수직격벽(9), (10) 사이에서 대략 중앙부까지 연장된 인입파이프(8)와, 상기 수직격벽(9), (10) 사이에서 인입파이프(8)를 중심으로 하여 설치된 거품저장 주탱크(42)와, 수직격벽(9), (10) 사이에 설치되고 거품저장 주탱크(42)의 하단부로부터 여과지(1)의 측벽(5) 근처까지 하방으로 경사지게 연장된 경사판(45)과, 수직격벽(9), (10) 사이에 설치되고 거품저장 주탱크(42)의 하단부로부터 여과지(1)의 측벽까지 하방으로 경사지게 연장된 경사판(48)과, 거품저장 주탱크(42)위에 설치된 거품저장 보조탱크(43)와, 거품저장 보조탱크(43)위에 설치된 다수의 공기구멍(50)을 가지는 하우징(49)과, 하우징(49)의 상부에 연결된 거품흡입파이프(51)와, 거품흡입파이프(51)내에 설치된 송풍기(52)와 상기 송풍기(52)를 구동하는 모터(54), 거품흡입파이프(51)에 연결된 배수통(55)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과지 거품수집 및 제거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 경사판(45), (48)는 10-15도의 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 여과지 거품수집 및 제거장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 거품저장 보조탱크(43)에는 점검판(44)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 여과지 거품수집 및 제거장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 배수통(55)에는 물분사기(56)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 여과지 거품수집 및 제거장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 배수통(55)은 지하에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 여과지 거품수집 및 제거장치.

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