KR100331594B1 - 유동액체로부터고형물을분리하는장치 - Google Patents

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폴 블랑세
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Abstract

본 발명은 액체의 이동 경로에 위치되는 분리 판넬(13), 액체의 흐름에 대해 닫혀진 면(20)을 제공하고, 이동의 방향으로 기울어진 각도에서 거기로 진입된 고체물질이 판넬(20)의 표면을 따라 이동하도록 유도하는 사이에 액체가 판넬을 통과하는 다수의 구멍(21)을 갖는 액체의 이동 방향의 판넬, 판넬의 면이 자체 정화되도록 하는 배치를 포함하는 액체의 에너지를 사용하여 흐름 액체로부터 고체의 분리 방법이다.

Description

유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치
본 발명은 유동 액체로부터 부유(浮游) 고형물 및 현탁(懸濁) 고형물을 연속적으로 편향하는 수단을 사용하며 분리하는 방법과 장치, 특히 비기계적인 수단에 한정하지 않는 방법과 장치에 관한 것이다.
유동 액체로부터 고형물을 분리하는 것이 바람직한 많은 용도, 예를 들면 이하에 나타낸 바와 같은 용도가 있다.
1. 폭풍우수(暴風雨水)로부터의 고형물의 분리
오스트레일리아의 많은 지역, 또한, 오스트레일리아 이외의 국가에서 폭풍우수는 수로와 바다로 흘러간다. 수로 및 바다로 향하는 폭풍우수는 플라스틱, 캔, 나뭇가지, 동물의 배설물 등과 같은 고형 오염물을 운반하는 주된 매개체이다.
이들 고형 오염물 중에서 적어도 일부 오염물의 통과를 제한하려는 각종 시도가 있었다. 1 가지 방법으로는, 배수구로부터 출구를 가로지르는 체(格子)를 설치하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 체는 일반적으로 만족할만한 것은 아니다. 왜냐하면, 체의 치수는, 고형 오염물이 수압에 의해서 체에 포획되었을 때에도 물을 통과 시키는 것과 같은 치수가 아니면 안되기 때문에, 체는 실질적으로 큰 치수의 구멍을 가질 필요가 있기 때문이다. 그리고, 이러한 큰 치수의 구멍을 가지는 체도 폐쇄될 가능성이 있으므로, 배수 시스템에서 상류 측에 물이 집결하는 것을 방지하기 위해서 체의 주위 또는 위쪽에 물의 유동 경로를 설치할 필요가 있다. 제 1 방법에 대신해서 제안된 제 2 방법은 사이클론이나 동적 분리기 같은 시스템을 사용하여 폐기물을 제거하는 방법이다. 이들은 효율적이지만, 폭퐁우수 시스템 전체에 사용되기에는 너무 고가이다.
2. 하수 오물로부터의 액체의 분리
맑은 오물 처리 플랜트는 주로, 처리하고자 하는 액체의 원수 용량에 어려움을 겪고 있다. 이것은 오물과 폭풍우수를 모두 처리하는 「혼합」시스템에서 더욱 악화되게 된다. 대부분의 경우, 오물 처리 플랜트는 그곳으로 흘러 들어오는 액체의 양이 감소될 수 있다면 예를 들어, 액체와 오물이 주하수관으로 진입하기 전에 액체가 제거된다면, 보다 많은 오물을 처리 할 수 있다. 그러나, 종래에 이것은 실행 불가능하다고 생각되어 왔다.
또한, 폭퐁우수와 오물이 동일한 시스템에 수용되는 영역이 있다. 이것은 호우가 그 시스템에 과잉되게 흘러 든 경우에, 미처리 오물이 오버플로우 하게 되는 바람직하지 못한 곤란성이 일어날 수 있다는 것이다.
3. 공업 폐기물로부터의 오염 물질의 분리
많은 공업 플랜트에서는, 일정 비율 이상의 오염 액체를 하수관에 방출하는 것이 금지되어 있다. 폐기물을 하수관에 방출하기 전에, 오염 물질의 일부를 분리하는 것이 가장 바람직하고, 오염 물질을 최초로 제거하는 편이 나중에 오염 물질을 세정하는 것보다도 비용이 낮으면, 처리 플랜트와 관계당국에 있어서 경제적인 장점이 있게 된다.
4. 식품 처리를 포함하는 공업 용도에 있어서의 액체로부터의 고형물의 분리
본 발명의 주된 목적은, 유동 액체로부터 부유 고형물 및 현탁 고형물을 분리하는 비기계적인 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 광의의 의미에 있어서, 액체로부터 고형물을 분리하는 수단을 갖추고 있고, 상기 수단은, 액체를 통과시키지만 정해진 값 보다 큰 치수의 고형물의 통과를 방해하는 천공된 분리 패널을 포함하고, 고형물이 상기 패널에 위치하고 있을 때, 그 고형물이 위치하고 있는 패널의 면을 따라서 액체의 흐름이 고형물을 패널로부터 이동시키고, 패널이 자체 세정되어 고형물에 의해서 방해 받지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 입구 쪽에 있어서 유동 액체의 에너지를 이용하여 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 비기계적인 방법으로서 액체의 유동 경로에 배치된 분리 패널을 갖추고, 액체는 이 분리 패널에 의해서 편향되고, 이 편향에 의해서 현탁 고형물이 대부분을 채집통으로 낙하시키는 것을 특징으로 한다. 동시에, 분리 패널을 횡단하는 액체의 흐름에 의해서 패널의 폐쇄를 방지할 수 있다. 미세한 현탁 고형물을 포함하는 액체는 패널을 통과하여 외측으로 유출된다. 부유 고형물은, 유동 방향을 조정하는 차폐판의 배후에 위치하는 채집통에 보관 및 유지되고, 분리 패널의 정상부에 인접하는 고레벨 차폐판에 의해서 가혹한 유동 조건 하에서도 부주의로 유출되는 것은 없다.
그리고, 본 발명의 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치는, 액체용의 입구와 출구, 그 사이의 유동 경로에 배치된 분리 패널을 가지고, 이 분리 패널은 유동 방향에 있어서 폐쇄된 면과, 그 유동 방향에서 경사진 각도로 패널을 관통하는 통로를 갖추고 있으며, 액체는 그 패널의 통로를 통과할 수 있지만, 고형물은 그 패널의 면을 따라 낙하하게 된다.
통로 보다 작은 치수의 고형물도, 그 고형물의 관성력 및 /또는 중력 작용에 의해서 통로를 넘어서 이동할 수 있다.
이 명세서에 있어서, 물의 흐름은 상대적인 물의 흐름을 의미하고, 분리판이 물과 함께 이동하거나 또는 단독으로 이동하는 상황 하에서의 물의 흐름도 의미한다.
본 발명을 더욱 용이하게 이해할 수 있도록 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 본 발명에 의한 분리기의 한 실시예의 평면도이다.
제 2 도는 제 1 도의 a-a 선에 따른 종 단면도이다.
제 3 도는 제 1 도의 b-b 선에 따른 종 단면도이다.
제 4 도는 제 1 도의 화살표 4에 따른 단면도이다.
제 5 도는 본 발명에 의한 분리기의 두 번째 실시예를 나타낸 종단면도이다.
제 6 도는 분리 패널을 나타낸 확대 종 단면도이다.
제 7 도는 유동 액체로부터 고형물을 분리하고, 채집, 저장하기 위해서 분리 패널을 수로 또는 강에 설치한 일례를 나타낸 것이다.
제 8 도는 보관 유지실을 나타내는 a-a 선에 따른 확대 단면도이다.
제 9 도는 분리 패널을 나타내는 확대 횡 단면도이다.
제 10 도는 제 9 도에서 화살표 10 으로 나타내는 수로의 유동 방향에서 본 분리 패널의 확대 입면도이며, 통로는 실질적으로 폐쇄되어 있다.
제 11 도는 제 9 도에서 화살표 11 로 나타내는 최대의 통로를 주는 각도에서 본 분리 패널의 확대 입면도이다.
제 12 도는 고형물을 처리하면서 하수 오물로부터 물을 제거할 수 있는 시스템인 제 13 도의 12-12 선에 따른 확대 측면도이다.
제 13 도는 제 12 도 시스템의 정면도이다.
제 14 도는 제 13 도의 14-14 선에 따른 도면이다.
제 15 도는 제 13 도의 15-15 선에 따른 도면이다.
제 15 도는 분리 장치의 돌기상태의 편향 세그멘트와 대향(對向)하는 방향을 따라 기계적으로 구동하고, 분리 장치로부터 분체를 편향시켜 액체는 통로로부터 통과시키는 원통을 나타내는 도면이다.
제 17 도는 내부로 편향하는 세그멘트 및 통로를 가지는 기계적으로 구동하는 장치를 나타내는 도면이다.
제 18 도는 본 발명 다른 실시예를 나타내는 종 단면도이다.
제 19 도는 제 18 도의 하부 분리 패널을 나타내는 확대 단면도이다.
제 20 도는 물로 채워진 고형물 채집통을 가지며, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 종 단면도이다.
제 21 도는 제 20 도의 상부 분리 패널을 나타낸 확대 단면도이다.
제 22 도는 동적 분리기와 본 발명의 분리 패널을 조합하여 고형물에 대한물의 용적을 제한하기 위한 장치의 평면도이다.
제 23 도는 제 22 도의 23-23 선에 따른 단면도이다.
우선, 제 1 도 내지 제 4 도에 있어서, 폭풍우수 용의 배수구에 직선적으로 배치되어 있는 오염물을 제거하기 위한 대용량의 장치가 예시되어 있다.
본 발명의 장치를 상세하게 설명하기 전에, 본 발명이 적용될 수 있는 용도에 대해서 말하기로 한다. 본 발명은, 개수로, 강의 지류 또는 폭풍우수 용주배수구와 같은 주요한 용도, 혹은 주차장 같은 작은 규모의 용도에 대해서도 똑같이 적용 할 수 있다. 첫번재 주요한 용도에 있어서, 본 장치는 현장에서 조립하는 것이 가능하고, 또 미리 조립된 구성 요소로부터 제작할 수 있다. 두번째 작은 규모의 용도에 있어서, 본 장치는 미리 조립된 구성으로부터 된다.
제 1 도 내지 제 4 도에 예시한 장치는, 대규모의 구조물이며, 이 경우 본 장치는 폭풍우수 시스템, 바람직하게는, 적당하게 접근할 수 있는 영역에 시스템을 일부 개조해 장착할 수 있다.
이 장치는, 도시한 바와 같이, 분리실(16)에 인접하는 격납통(10)을 가지고 있다. 이 통(10)은 폭풍우수용 배수구의 대상이 되는 위치 옆에 배치되어 있으며, 분리실로 들어오는 입구(11)와 분리실로부터 나오는 출구(12)를 제공하도록 분단되어 있다. 이 통은 가끔 세정할 필요가 있으므로, 원하는 세정 간격이 되도록 하고, 분리실로 액체의 재순환이 가능하도록 상기 통의 크기를 결정할 수 있다. 상기 통의 형상과 치수는, 현장의 상황과 구축 조건에 맞추어 변경할 수 있다.
분리실은 후술하는 것과 같이 바람직하게는 스테인레스 강판으로 된 분리 패널(13)을 가지고 있다. 이 분리 패널(13)은 입구(11)와 출구(12)를 나누도록 작용을 한다. 이 분리 패널(13)과 평행하게 유동 방향을 조정하는 밀폐된 차폐판(14)이 설치되어 있어도 좋다. 이 차폐판(14)은 기본적으로 분리 패널과 평행하게 간격을 두고 있다. 이 차폐판(14)은 액체의 재순환이 가능하도록 배치할 필요가 있으며, 바람직하게는, 부유물을 차폐하기 위해서 분리실의 정상부로부터 돌출되어 있고, 액체의 재순환이 가능하도록 분리 패널의 바닥까지 연장시키면 좋다.
고 레벨 차폐판(15)은 극한 조건 하에서 부유물을 보관 및 유지하도록 고레벨의 위치에 설치되게 할 수 있다.
예시한 바와 같이, 분리 패널(13)은 천공되어 있지만, 액체의 진입방향에서는 폐쇄된 면을 가지도록 구성되고 있다. 제 6 도에 나타낸 바와 같이, 패널은 유동 방향에 대해서 많은 표면(20)을 가지고 있고, 그 배후에는 패널을 관통하는 많은 통로(21)을 가지도록 형성 할 수 있다. 이러한 구성은, 신장된 메쉬에 의해서 얻을 수 있다.
분리 패널의 이러한 구성은 다른 방법으로도 얻을 수 있다. 예를 들면, 일련의 환봉 또는 평봉을 유동 방향에 대해 폐쇄된 면을 형성하고, 이들 사이에서 또한 이들 배후에 통로를 형성하는 것과 같이, 배치하여 얻을 수 있다.
본 실시예 및 후술하는 실시예에 있어서, 폐쇄된 면은, 전체적으로 액체의 유동 방향에 대해서 양의 각도만 경사되는 것이 바람직하다. 이 경사 각도는, 본 발명이 적용되는 여러 가지의 용도에 따라서 유동의 방향에 대해서 직각에 가까운 각도로부터, 유동의 방향에 대해서 실질적으로 평행의 각도로 변경되게 될 것이다.
액체가 입구로 진입하면, 우선 통(10)이 그 액체로 채워지고, 그리고 나서, 액체는 분리 패널(13)을 따라 이동하고, 유동 방향을 조정하는 밀폐된 차폐판(14)에 의해서 이동이 구속 받게 된다.
입구(11)와 출구(12) 사이에 유체적인 낙차가 있으면, 액체와 이에 동반하는 고형물은 패널(13)을 따라 이동하게 되지만, 액체는 통로(21)를 통해서 출구(12)로 이동을 한다. 고형물이 패널과 충돌하면, 액체의 전방 추진력에 의해서 패널을 따라 이동하고, 중력에 의해서 패널의 하부로 낙하한다. 통로보다 큰 치수의 고형물이 패널의 표면에 충돌하는 경우, 액체의 전방 추진력에 의해서 패널의 표면은 자기 세정되고, 고형물에 의해서 거의 또는 전혀 폐쇄되는 경우가 없다. 이와 같이, 본 장치는, 패널이 고형물에 의해서 폐쇄되지 않으므로 통을 고형물로 과잉되게 충전시키기 전에 가끔 세정되기 때문에 상당히 오랜 기간 동안 안심하게 사용 할 수 있다.
액체의 유동 형태에 의해서는 패널의 통로 보다 큰 고형물만이 아니고 작은 고형물도 패널에 의해서 구속되는 것이 판명되고 있다.
고형물은 통으로 옮겨져서 거기서 중력에 의해서 낙하하지만, 어떤 종류의 재료, 특히 경량의 재료 등은 몇 번이나 분리 패널을 통과할 수 있다. 통에 진입한 액체는 원호상으로 이동하고, 경량 재료 대부분은 그것이 분리 패널을 통과한 뒤에, 다시 그것을 통과하기 전에, 분리 패널의 면을 따라서 통으로 낙하한다.
그리고, 부유물은 통에 보관 및 유지된다. 그러나, 예를 들면, 주차장의 제거용 식품 출구에 유사 장치를 설치하는 것에 의해서, 부유물이 상승하도록 조정한다면, 대량의 부유물이 보관 및 유지되지 못할 것이다.
장치를 유지하기 위해서, 통(10)을 가끔 비워서 통에 고형물이 과잉되게 퇴적하는 것을 막아도 좋다.
극한 조건 예를 들면, 호우 또는 호우에 버금가는 조건 하에서 본 발명의 장치는 트러블의 원인이 되고 있지 않다. 본 발명의 장치는 폭풍우수 용의 배수구의 입구로 진입하는 대량의 액체를 처리할 수 있도록 설계되어 있다.
예를 들면, 서투른 유지 관리 및 퇴적되는 고형물 때문에 분리 패널의 정상부에서 오버플로우가 생긴다. 이러한 조건 하에서, 부유물의 오버플로우를 방지하기 위해서, 전술한 것처럼, 분리 패널의 정상부의 바로 밑에서부터 유동을 편향시키는 차폐판의 정상부에 걸쳐 고 레벨 차폐판(15)이 확장되어 있으며, 이것은 부유물을 유지시키는 작용을 한다.
제 5 도 및 제 6 도에 대해서 설명한다. 동 도면을 개수로 등에 이용할 수 있다. 본 발명을 이용한 단순한 구조를 나타내고 있다.
현탁 고형물 및 부유 고형물을 포함하는 액체가 입구(24)를 통해서 분리실(23)로 진입한다. 분리실(23)은 그 분리실의 출구측에 하단이 고정되어 있고, 입구(24)에 대해서는 일정 각도로 경사져 있는 분리 패널(22)에 의해서, 입구측과 출구측으로 분리되어 있다. 그리고, 분리 패널(22)은 진입하는 액체에 대해서 폐쇄된 면을 갖고 있으나, 상기 실시예에서 말한 것과 같이, 액체는 이 분리 패널(22)을 통과해서 출구(25)에 도달되게 할 수 있다.
분리 패널(22)은 입구(24) 측 및 분리실(23)의 입구측에 대해서, 부유 고형물이 분리실(22)의 출구쪽으로 횡단하는 것을 방지하기 위하여 충분한 높이를 갖고, 그 분리실(23)의 표면에서 위 쪽으로 연장되어 있다.
분리 패널(22)은 부유물이 해당 분리 패널로부터 떠나도록 이동하는 것을 도와주기 위하여 한쪽 편이 경사지게 할 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이, 분리 패널(22)은 그 패널이 원하는 방향으로 배치되었을 때에 경사를 이루고 액체의 흐름에 대향하는 실질적으로 연속한 면을 갖는 일련의 세그멘트(20)와, 액체를 분리실(23)의 출구 쪽으로 그리고 출구(25)로 이끌어지도록 패널(22)을 통과하게 되는 상기 세그멘트(20)에 대응하는 실질적으로 수평 방향인 일련의 통로(21)를 겸비하고 있다.
패널(22)에서 실질적으로 수평 방향인 통로(21)는 패널의 입구에서부터 하방(下方)으로 흐르는 액체의 운동에 의해서, 현탁 고형물에 의한 폐쇄를 방지할 수 있다. 현탁 고형물의 운동 에너지의 대부분은, 그것들이 패널에 의해서 하방으로 강제적으로 편향하게 되며, 분리실(23)의 바닥에 있는 채집통(26)을 향해서 하강하므로서 소실되게 된다. 그리고, 이러한 고형물은 하강하면서 한쪽 편으로 이동한다.
채집된 고형물은 수동 또는 기계적인 수단에 의해서 정기적으로 제거된다. 제 7 도 내지 제 11 도에 나타낸 실시예에 대해서 설명한다. 이 실시예에서는, 운하 즉 수로를 횡단해서 확장되어 있는 지주 등에 본 발명을 적용한 것이다. 일체형 또는 집적된 세그멘트로 된 분리 패널(31)은 현탁 고형물 및 부유 고형물이 채집통(32)으로 편향되도록 일정한 각도로 경사져서 유동 액체 중에 배치되어 있다. 패널(31)은 부유 고형물 및 표면 가까이 있는 현탁 고형물을 포획하기 위해서, 표면 레벨로부터 하방으로 충분히 확장되어 있는 것이 바람직하다. 제 7 도에 나타낸 바와 같이, 수로 또는 강에 설치되는 경우, 분리 패널(31)은, 한쪽 선단을 제방(34)에 고착시키고, 다른 쪽 선단을 수로 중에 설치된 철탑(35)에 고착되어 있는 인장 케이블(33)에 의해서 지지되게 한다. 분리 패널(31)은 강 폭의 전체를 횡단하도록 설치하거나 제 7 도에 나타낸 바와 같이, 강의 일부에 돌출되게 설치하는 것이 좋다. 그리고, 고형물의 포획 양을 많게 하기 위해서, 강의 굴곡부 근처에서 포획에 유리한 장소에 설치하면 좋다.
채집통(32)은 수로로 통하는 통로(36)를 가지고 있다. 이 통로(36)는 통상은 개방되어 있으나, 여분의 액체와 고형물의 진입을 막기 위해서 기계적으로 조작되는 문(37)에 의해서 정기적으로 폐쇄된다. 이 문(37)이 폐쇄되면 저장실(39)로 통하는 기계적으로 조작되는 문(38)이 개방되어 채집통의 액체와 고형물 전부가 저장실(39)로 진입하게 된다. 채집통(32)이 비어있을 때, 저장실(39)로 통하는 문(38)은 폐쇄되고, 수로로 통하는 문(37)이 다시 개방되어 액체와 고형물이 채집통(32)으로 다시 진입하게 된다.
저장실(39)은 위 쪽이 개방되어 있고, 분리 패널과 유사한 재료로 된 이동 가능한 바스켓(40)을 포함하고 있다. 액체는 이 바스켓을 통과해서 저장실의 하부(41)로 진입하고, 그곳으로부터 펌프(42)와 같은 기계적인 수단에 의해서 수로로 방출된다. 고형물은 바스켓(40) 내에 보존되고 정기적으로 제거된다. 채집통과 저장실 모두는 제거 가능한 뚜껑(45)에 의해서 덮여져 있다.
본 실시예의 분리 패널(31)은 실질적으로 수직면을 가지는 확장된 금속 스테인레스 강판이며, 이 분리 패널(31)은 유동 방향에 대해서 일정한 각도로 경사를 이루고 있다. 따라서, 제 9 도에 나타낸 것과 같이 연속적으로 집적된 세그멘트(42)는 고형물을 패널(31)의 방향을 따라 편향되도록 유동 방향에서 볼 때, 실질적으로 1 개의 폐쇄된 면을 형성하고 있다. 제 11 도에 나타낸 것과 같이 액체는 패널에 있는 통로(44)를 통해서 패널(31)에 저해되지 않고, 자유 자재로 이동하는 것이 가능하게 된다.
제 12 도 내지 제 15 도는 하수 오물로부터 액체를 제거하는 시스템을 나타낸 것이다.
이 시스템에서, 오물을 효과적으로 운반하도록 충분한 액체가 예를 들면, 펌프 장치에 의해서 주 하수관으로 흐르게 된다. 그리고, 액체는 처리 장치로 흐르게 되어, 관개 등에 이용되든지 또는 식용으로 적합한 처리를 받게 된다.
하수관 및 처리 플랜트의 능력은 분명히 그것들을 통과하는 또는 그것들에 흘러 드는 액체의 양에 의해서 제한을 받는다. 만약, 그것들에 흐르는 액체의 양을 조정한다면, 그러한 능력을 더욱 효과적으로 이끌어내는 것이 가능하다.
오물은 많은 경우 펌프 장치에 의해서 끌어 들여지므로 만약 고형물로부터 액체가 분리된다면, 그러한 분리는 오물을 균질화하는 경향이 있는 펌프 조작 이전에 일어나게 할 필요가 있다.
제 12 도 내지 제 15 도에 나타낸 시스템은 액체와 고형물의 혼하물이 흐르는 수로(100)를 갖추고 있고, 이 한쪽 편에 상술한 패널과 같은 특성을 가지는 분리 패널(101)이 설치되어 있다.
패널(101)의 수로(100) 반대쪽에 외벽(103)을 가지는 액체 수용 영역(102)이 설치되어 있다.
외벽(103)은 분리 패널을 통과하는 재료의 부피를 한정하고, 패널(101)의 각 측에 있어서 동일한 표면 경사를 가지도록 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.
만약, 유동 용적이 충분하면, 수로의 각 측에 분리 패널을 갖는 것이 바람직하고, 다른 분리 패널과 그의 수용 영역 및 외벽은 제 13 도에서 파선으로 나타난 것과 같이 배치한다.
외벽은 게이트(105,106)에 의해서 폐쇄 가능한 출구(104)를 가지고 있다. 게이트(105)는 액체가 패널(101)을 통과하고 출구(104)로 흐르기 전에 게이트(105)의 정상부의 레벨에 이르렀을 때, 수로(100)의 헤드(head)를 효과적으로 제어한다. 게이트(106)는 출구의 치수를 제어하여 유동의 특서을 조정한다. 즉, 게이트(106)는 헤드를 효과적으로 조정하고, 패널(101)의 자기 세정을 확실히 하도록 수로의 흐름을 조정한다.
제 16 도에 대해서 설명한다. 이 도면에서 장치(61)는 분체를 포함하는 액체(64) 내에 배치되어 참조 번호 63으로 나타낸 방향으로 회전하고, 돌기부분(68)에 의한 상대적인 운동과 편향이 생겨 액체가 통로(67)를 통해서 장치의 표면(62)을 통과하게 된다. 액체는 원통(66)의 내측으로부터 제거되게 된다. 이 장치는 중심(65)을 중심으로 해서 회전한다.
최적의 조작을 위해서 액체(64)도 장치에 대해서 상대적으로 이동이 되게 하는 것이 바람직하다.
제 17 도에 대해서 설정한다. 이 도면에서 장치(69)는 원추형으로 형성되어 있고, 하방을 향해서 일정 각도로 경사져 있으며, 축심(70)을 중심로 회전한다. 그리고, 통로(73)는 장치(69)의 내측에 대해서 직교하는 방향으로 폐쇄되어 있다. 분체(74)를 포함하는 액체는 작은 직경의 개구부(77) 쪽에서 진입하여 장치의 내면(78)을 통과한다. 참조 번호 71 로 상세하게 나타내는 돌기 상태의 편향 부분(72)에 의해서, 분체는 장치의 내면을 따라 하방으로 통과하고, 큰 직경의 개구부(76)를 통해서 유출된다. 한편, 액체는 통로(73)를 통해서 편향 세그멘트(72)를 통과하고, 참조 번호 75 와 같이 장치로부터 하방으로 낙하한다. 이 과정은 참조 번호 79 로 나타낸 회전에 의해서 촉진되게 된다.
제 18 도 내지 제 21 도에 대해서 설명한다. 이 도면에서 액체의 이동에 중력을 이용한 분리 패널을 가진다. 본 발명의 원리가 적용된 장치를 나타내고 있다.
본 실시예에서, 액체와 고형물의 혼합물은, 입구(81)에서 분리실(95)의 입구 쪽의 상부로 진입하고, 입구(81)의 구속된 흐름을 분리실의 양측으로 넓히기 위하여 실질적으로 수평 방향으로 배치된 확산판(82) 위를 통과한다. 게다가, 혼합물은 방향판(83) 위를 통과한다. 이 방향판(83)은 흐름을 분리실의 폭 방향으로 넓혀 상부 분리 패널(84)로 향하도록 만곡되어 있다. 확산판(82) 및 상부 분리 패널(84)은 그의 상 하단에서 각각 만곡된 방향판(83)과 실질적으로 접하고 있다.
본 발명의 실시예에서, 분리 패널(84)은 신장된 금속 시트로부터 만들어진다. 패널의 각 통로(91)는 1 개의 실질적인 수직면 내에서 형성되며 연속적으로 접속하고 있는 세그멘트(92)는 유동 방향에 대해서 크게 하방으로 경사져 있다. 그것들은, 하방으로 경사진 작은 일련의 계단을 형성하고 있다. 큰 고형물은 중력의 작용과 유동 액체의 힘에 의해서 그러한 계단을 넘어가 패널(84)의 기부(基部)에 설치된 고형물 채집통(86)으로 도입된다. 분리 패널(84)의 기부에 그 패널로부터 어느 종류의 고형물을 제거하기 위해서 직선 또는 만곡 상의 천이(遷移) 패널(85)을 설치해도 좋다.
분리 패널(84)에 최근접하고 있는 액체의 층은 중력의 작용과 한면을 덮는 액체의 압력에 의해서 가압되고, 패널(84)의 각 단에서 액체의 일부는 통로(91)를 통과해서 출구 채집통(89)으로 낙하하여 출구(90)로 나가게 된다.
고형물 채집통(86)은 적어도 한쪽 편에, 통(86)의 출구 쪽에 고정되어 있는 후방 경사 분리 패널(87)을 가지고 있다. 이 분리 패널(87)은 통(86) 내의 고형물에 대해서 실질적으로 연속적인 면을 제공하게 되는 수직 또는 후방으로 경사진 일련의 연속 세그멘트(94)와 액체와 미세한 현탁 고형물을 수압 하에서 패널(87)을 통과시켜 출구통(89) 및 출구(90)로 유출시키는 연속 세그멘트(94)에 대응하는 실직적으로 수평인 일련의 통로(93)를 겸비하고 있다.
고형물 편향 패널(88)을 상부 분리 패널(84)의 하방으로 천이 패널(85)의 상단에서 하방으로 경사지게 하여 하부 분리 패널(87)을 덮도록 배치하여도 좋다. 상부 분리 패널(84)로부터 하방으로 낙하한 액체와 미세한 현탁 고형물은 출구 채집통(89)과 출구(90)를 통해서 배출된다.
제 20 도에 나타낸 본 발명의 다른 유사예에서, 고형물 채집통(100)은 그 하단이 통(100)의 출구 쪽에 고정되어 있는 천이 패널(85)의 하단 쪽으로 일정한 각도로 후방으로 경사져 있는 하측 분리 패널(87)에 의해서, 입구 쪽과 출구 쪽으로 분리될 수 있다. 통(100)에 도달한 액체의 일부는 수압에 의해서 하측 분리 패널 (상술한 실시예와 같이 통로와 연속 세그멘트로 형성되어 있음) 을 통과하여 통(100)의 출구 쪽으로 압출되어지고, 통(100)의 입술부(101)를 넘어서 출구 채집통(89)과 출구(90)를 통해서 유출된다. 이 실시예의 다른 구성은 상술한 실시예와 동일하다.
제 22 도와 제 23 도는 동적 분리기에 본 발명의 개념을 적용한 실시예를 나타낸 것이다. 본 실시예는 하수 오물과 폭풍우수의 혼합계에 대해서 특히 유용하다. 상술한 것과 같이 이러한 계는 통상 오물을 부하의 대상으로 하고, 예를 들면 격렬한 폭풍우 등이 발생했을 때 그 부하가 수배로 증가한다. 오수 처리 플랜트는 흐름이 증대하면 여기에 대처하는 능력이 충분히 갖춰져 있지 않기 때문에, 미처리 오물의 양이 저하하고, 폐물을 동반하는 폭풍우수의 양이 증대된다.
본 실시예에 있어서, 통상의 조건 하에서는, 오물과 폭풍우수가 입구(110)로부터 분리실(112) 그리고 동적 분리기(115)로 운반되어진다. 그리고 오수와 폭풍우수는 통로(116)를 거쳐 출구(117)로 유출된다.
흐름이 크고, 실질적으로는 폭풍우수가 유입되는 조건 하에서는 입구(110)로부터 유입된 액체와 여기에 동반하는 고형물은, 상술한 실시예에서 언급한 것과 같이 작용하는 분리 패널(113)을 따라 이동하고, 물은 패널(113)을 통과하고, 물에 동반된 고형물은 패널의 표면을 따라 동적 분리기(115)로 이동한다. 따라서, 동적분리기로 진입하는 물의 양은 제한된다. 이와 같이 흐름이 증대하면, 그리고, 동적 분리기의 중심에 인접해서 고형물의 퇴적이 생기고, 이러한 퇴적 고형물이 물과 함께 소용돌이 흐름 작용에 의해서 중심으로 이동한 후 출구(116)를 통과하게 된다. 물의 나머지는 추가로 진입해 오는 물에 의해서 압출되어 차폐판(114)의 주위로 이동하고 다시 분리실(112)로 진입하게 된다.
분리실(112)과 동적 분리기(115)의 능력은 분리기의 출구 직경의 최대값을 오물 처리 플랜트의 최대 수용량과 예상되는 최대 유량에 대처할 수 있는 본 장치의 처리량에 대응하도록 선택할 수 있다.

Claims (12)

  1. 유동 경로를 따라 장치를 통해서 유동 방향 중에 있는 장치에 상대해서 흐르게 되는 액체로부터 고형물을 분리하기 위한 장치로서, 상기 장치는 상기 액체의 유동 경로 중에 배치되어 있는 분리 패널을 가지고 있고, 상기 분리 패널은 액체가 통과하게 되는 표면을 가지고 있으며, 상기 분기 패널은 미리 정해진 크기의 통로를 다수 가지고 있고, 상기 통로의 크기는 어느 방향에서든 상기 패널의 크기 보다 작으며, 상기 통로는 상기 액체의 유동 방향에 일정 각도로 경사지게 배치되어 있고, 상기 패널은 상기 통로와 결합되어 있는 돌출된 세그멘트를 가지고 있으며, 상기 세그멘트는 패널의 표면으로부터 신장되어서 유동 경로로 돌출되어 유동 방향으로 유동하는 액체에 대해 폐쇄된 면을 형성함으로써 상기 통로를 통해서 유동하는 액체에는 미리 정해진 크기 보다 작은 고형물을 포함하게 될 것이며, 미리 정해진 크기 보다 큰 고형물은 분리 패널에 부착되거나 가로막는 것을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 분리 패널은 곡선형의 구조인 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 패널은 원통형 구조인 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 분리 패널은 선단이 개방된 원통형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 분리 패널은 액체에 대해 이동 가능하고 액체에 대한 분리 패널의 이동의 결과로 상기 통로를 통한 액체의 유동은 일어나게 되는 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 분리 패널은 액체에 대해 회전하기에 적합한 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 액체가 재순환하고 부유물을 포함하도록 상기 분리 패널과 평행하게 간격을 두고 있는 유동 전환 방지판을 추가로 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 장치는 상기 분리 패널의 정상부 바로 밑에서부터 유동 전환 방지판의 정상부까지 확장되어 있고 부유물을 유지하는 작용을 하는 판을 추가로 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 유동 전환 방지판은 하방으로 향하고 있는 판인 것을 특징으로 하는 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 통로는 상기 고형물을 포획하기 위한 저장조를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 장치는 상기 저장조로부터 고형물을 제거하기 위한 수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유동 액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 용기로부터 고형물을 제거하기 위한 수단은 장치의 사용중에 상기 저장조 중에 고형물이 포획될 수 있는 제거 가능한 용기를 갖는 저장조를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유동액체로부터 고형물을 분리하는 장치.
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