KR101869471B1 - 포기식 침사 처리장치 - Google Patents

Abstract

침전조에 최소한 간단한 구조를 가지면서 유입되는 처리수에 공기를 공급하고 그 공급되는 공기에 의해 처리수가 유입되는 측에서 배출되는 측으로 와류가 생성되도록 하여, 유기물질 및 부유물 등과 모래의 분리 효율성을 극대화할 수 있도록 침전조; 폭기부; 및 상기 침전조의 내부에 유입구로부터 유출부 측의 길이 방향을 따라 폭기부에 의해 공급되어 비산되는 공기의 상승기류에 의해 처리수가 감싸 휘돌아 와류 형태로 흐르면서 처리수의 유기물질과 부유물은 부상시키고 모래는 침강시키는 와류 생성부재;를 포함하는 포기식 침사 처리장치를 제공한다.
그에 따라 간단한 구조에 의해 제작이 간단하면서 설비의 제작비용 또한 최소화함과 아울러 처리수의 처리 효율성은 극대화할 수 있는 효과를 가진다.

Description

포기식 침사 처리장치{A treatment device that sinks sand mixed with sewage-like wastewater}

본 발명은 포기(泡起)식 침사 처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 침전조에 최소한 간단한 구조를 가지면서 유입되는 처리수에 공기를 공급하고 그 공급되는 공기에 의해 처리수가 유입되는 측에서 배출되는 측으로 와류가 생성되도록 하여, 유기물질 및 부유물 등과 모래의 분리 효율성을 극대화할 수 있도록 한 포기식 침사 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 하폐수의 처리는 스크린 분리, 침전분리 등을 통해 부유물을 제거하고, 혐기조, 무산소조, 호기조 등의 반응조들이 조합되어 있는 생물학적 처리를 행한 후 방류하는 방식으로 처리되고 있다.

이와 같은 과정에서 모래를 포함한 오수에서 모래를 분리하기 위한 방식에는 주로 침전조를 이용하여 분리하게 된다.

종래 통상적인 침전조에서 모래를 분리하는 방법은 침전조의 내부로 오수를 장시간동안 저수하여 물과의 비중 차에 의해 모래가 자연 낙하하여 침전되도록 하는 것으로, 이는 넓은 면적과 함께 오래시간에 소요되는 단점을 가진다.

상기한 문제점을 해결하고자 종래에도 대한민국 등록실용신안공보 제20-0344574호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 모래를 포함한 오수가 선회하면서 배출되도록 하여 모래의 연속적인 분리가 자연스럽게 이루어지도록 하는 원형 침사장치와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0714092호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 원수속에 포함된 모래나 기타 무기물들을 강제로 침강되게 하여 집적한 다음 별도의 선회장치를 이용하여 선회시켜가면서 배출장치를 이용하여 처리시킬 수 있도록 한 오폐수처리장용 침사지의 침사물 제거 장치와 같은 기술도 제안된 바 있다.

또, 대한민국 등록특허공보 제10-1012273호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 교반에 필요한 에너지 소모를 최소화하여 전력비를 절감하고, 기계장치를 단순화한 강력한 교반력을 갖는 고효율 선회와류식 표면포기장치를 이용한 하폐수의 처리 방법 및 장치와 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0344574호 대한민국 등록특허공보 제10-0714092호 대한민국 등록특허공보 제10-1012273호

그러나 선행기술문헌 1 내지 3은 처리수에 포함된 모래와 유기물질을 분리하기 위한 구조가 상당히 복잡한 구조를 가짐은 물론 그로 인해 제조원가 또한 상당히 높은 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 해결과제는 침전조에 최소한 간단한 구조를 가지면서 유입되는 처리수에 공기를 공급하고 그 공급되는 공기에 의해 처리수가 유입되는 측에서 배출되는 측으로 와류가 생성되도록 하여, 유기물질 및 부유물 등과 모래의 분리 효율성을 극대화할 수 있도록 한 포기식 침사 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 해결과제는 와류 발생이 더욱더 활성화될 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같이 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 해결수단은 일측에 처리수가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에는 처리수에서 모래와 분리된 유기물질 및 부유물질과 처리수가 함께 배출되는 유출부가 형성되며, 바닥면에는 처리수에서 분리된 모래가 포집되는 포집로가 형성되는 침전조; 상기 침전조의 내부 일측에 소정 간격을 두고 침전조로 유입된 처리수에 공기를 공급하는 복수의 공기 공급관과 그 공기 공급관의 하부 침전조에 공급관을 통하여 공급되는 공기와 충돌되어 비산시키는 비산부재를 포함하는 폭기부; 및 상기 침전조의 내부에 유입구로부터 유출부 측의 길이 방향을 따라 상기 폭기부에 의해 공급되어 비산되는 공기의 상승기류에 의해 처리수가 감싸 휘돌아 와류 형태로 흐르면서 처리수의 유기물질과 부유물은 부상시키고 모래는 침강시키는 와류 생성부재;를 포함한다.

상기 공기 공급관은 상부가 침전조의 측면으로 기울어져 경사지게 배치되는 것을 더 포함한다.

상기 폭기부의 반대 측 침전조의 내측면 상부에 처리수에서 분리되어 부유된 부유물이 유입되어 배출되는 부유물 배출로가 더 마련된다.

상기 와류 생성부재는 단면적이 원형 또는 타원형 형태로 형성된다.

상기 와류 생성부재의 외측면에는 처리수가 와류 형태로 활성화되도록 나선형의 와류 가이드가 더 마련된다.

상기 와류 생성부재는 산과 골이 나사축 형태로 형성된다.

본 발명은 침전조에 최소한 간단한 구조를 가지면서 유입되는 처리수에 공기를 공급하고 그 공급되는 공기에 의해 처리수가 유입되는 측에서 배출되는 측으로 와류가 생성되도록 하여, 유기물질 및 부유물 등과 모래의 분리 효율성을 극대화할 수 있도록 함으로써, 간단한 구조에 의해 제작이 간단하면서 설비의 제작비용 또한 최소화함과 아울러 처리수의 처리 효율성은 극대화할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 와류 발생이 더욱더 활성화될 수 있도록 함으로써, 처리수의 처리 효율성을 더욱더 높일 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 정단면도,
도 3은 도 1에 따른 측단면도,
도 4는 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 단면도,
도 5는 본 발명 와류 생성부재의 다른 실시 예를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 정단면도이고, 도 3은 도 1에 따른 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이 통상적인 침전조는 하폐수를 처리하는 과정에서 모래를 포함하는 오수에서 모래와 유기물질과 부유물 등을 분리하기 위해 사용된다.

본 발명은 침전조에 최소한 간단한 구조를 가지면서 유입되는 처리수에 공기를 공급하고 그 공급되는 공기에 의해 처리수가 유입되는 측에서 배출되는 측으로 선회류가 생성되도록 하여, 유기물질 및 부유물 등과 모래의 분리 효율성을 극대화할 수 있도록 한 포기식 침사 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 포기식 침사 처리장치(1)는 일측에 처리수가 유입되는 유입구(12)가 형성되고, 타측에는 처리수에서 모래와 분리된 유기물질 및 스컴이나 유분 등과 같은 부유물과 처리수가 함께 배출되는 유출부(14)가 형성되며, 바닥면에는 처리수에서 분리된 모래가 포집되는 포집로(16)가 형성되는 침전조(10)를 구비한다. 이때, 상기 침전조(10)의 바닥면은 상기 포집로(16) 측으로 처리수에서 분리된 모래가 원활하게 포집될 수 있도록 경사진 경사면(18)이 형성되는 통상적인 직각형 형태로 형성된다. 상기 유출부에는 유기물질과 처리수가 통상적인 무넘이 형태로 배출될 수 있도록 폭 방향으로 적어도 하나 이상의 무넘이 플레이트(14A)가 마련된다.

아울러, 상기 침전조(10)의 내부 일측에 소정 간격을 두고 침전조(10)로 유입된 처리수에 공기를 공급하는 복수의 공기 공급관(22)과 그 공기 공급관(22)의 하부 침전조(10)에 공기 공급관(22)을 통하여 공급되는 공기와 충돌되어 비산시키는 비산부재(24)를 포함하는 폭기부(20)를 구비한다.

그리고 상기 침전조(10)의 내부에 유입구(12)로부터 유출부(14) 측의 길이 방향을 따라 상기 폭기부(20)에 의해 공급되어 비산되는 공기의 상승기류에 의해 처리수가 감싸 휘돌아 와류 형태로 흐르면서 처리수의 유기물질과 부유물은 부상시키고 모래는 침강시키는 와류 생성부재(30);를 포함한다. 상기 와류 생성부재(30)는 공기의 상승기류에 의해 처리수가 자연스럽게 와류 형태로 흐를 수 있도록 단면적이 통상적인 원형 또는 타원형 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기에서, 공기 공급관(22)은 도시된 바와 같이 수직 형태로 형성할 수 있을 뿐만 아니라 상부가 침전조(10)의 측면으로 기울어져 경사지게 배치되는 것을 더 포함한다. 이는 상승기류의 방향성을 와류 생성부재 측으로 더욱더 원활하게 제공할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기와 같이 구성됨에 따라 본 발명은 침전조의 내부에 복잡한 기술적 구성을 가지는 것이 아니라 폭기부의 복수의 공기 공급관을 통하여 공급되는 공기는 비산부재와 충돌되어 비산되면서 상부 측으로 상승기류가 발생하게 되고, 이러한 상승기류에 의해 처리수는 와류 생성부재의 외측면을 감싸 휘돌면서 와류 형태를 이루게 된다.

이렇게, 와류 생성부재에서 와류 형태로 처리수가 흐르는 과정에서 공기 공급관을 통하여 지속적으로 공급되는 공기는 상승기류에 의해 이미 와류 형태로 흐르는 처리수에 더해지면서 와류 형태로의 흐름이 더욱더 활발해진다.

이때, 처리수는 와류 형태를 흐르는 과정에서 비중 차에 의하여 중량을 가지는 모래는 하부 측으로 침강하게 되고, 유기물질과 부유물은 상부로 부상되면서 수표면으로 포기됨과 동시에 유출부 측으로 흘러 배출되는 것이다.

더욱이, 처리수는 와류 형태로 흐르는 과정에서 모래에 묻어 있는 유기물질이나 부유물을 씻어 냄으로써, 분리된 모래는 비교적 깨끗한 상태로 침강된 후 경사면을 타고 포집로로 포집된다. 상기 포집로에 포집된 모래는 통상적인 침사제거기에 의해 배출된 후 공지된 방식에 의해 압축 탈수 과정을 거쳐 반출된다.

그리고 수표면으로 포기된 부유물은 폭기부의 반대 측 측면으로 떠밀리게 되는 데, 이러한 부유물은 상기 폭기부(20)의 반대 측 침전조(10)의 내측면 상부에 처리수에서 분리되어 부유된 부유물이 유입되어 배출되는 부유물 배출로(40)를 통하여 원활하게 배출된다. 상기 부유물 배출로(40)는 수표면에서 그 부유물 배출로(40)의 측면(42) 상단을 무넘이 형태로 넘어 유입된 후 배출된다. 이때, 상기 측면(42)은 부유물이 부유물 배출로로 원활하게 유입될 수 있도록 측면(42)의 외측면에 원호 형태의 가이드(44)가 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 간단한 구조에 의한 간단한 원리를 이용하여 침전조 내의 처리수를 와류 형태로 흐를 수 있도록 함으로써, 처리수에서의 유기물질 및 부유물과 모래를 용이하게 분리하여 처리할 수 있는 조건을 가진다.

아울러, 처리수에서 분리된 모래 또한 와류에 의해 깨끗하게 씻겨져, 더욱더 깨끗한 상태로 제공하여, 후처리 작업 또한 더욱더 편리하고 용이하게 이루어질 수 있는 부수적인 조건도 가진다.

도 5는 본 발명 와류 생성부재의 다른 실시 예를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 공기의 상승기류에 의해 와류 생성부재에서 와류 형태로 흐르는 처리수가 더욱더 활성화된 상태의 흐를 수 있는 기술적 구성 또한 제공한다.

와류 생성부재(30)의 외측면에는 처리수가 와류 형태로 활성화되도록 나선형의 와류 가이드(32)가 더 마련된다. 상기 와류 가이드는 별도로 제작하여 통상적인 방식에 의해 결합 고정할 수 있을 뿐만 아니라 와류 생성부재를 제작시 일체로 형성하여도 무방하다.

그에 따라 공기의 상승기류에 의해 와류 생성부재에서 와류 형태로 처리수가 흐를 때, 상기 와류 가이드에 의해 안내됨으로써, 처리수는 와류 형태로의 흐름이 더욱더 활성된 상태로 흐를 수 있다. 그로 인해 처리수에서의 유기물질과 부유물 및 모래의 분리 효율성을 더욱 높일 수 있는 조건도 가진다.

아울러, 상기 와류 생성부재에 별도의 와류 가이드를 형성하는 것이 아니라 그 와류 생성부재(30) 자체를 산(34)과 골(34A)이 형성되는 나사축 형태로 형성하여도 무방하다.

즉, 공기의 상승기류에 의해 처리수는 나사축 형태의 골과 산을 타고 자연스럽게 와류 형태로 흐름에 따라 와류 형태로의 흐름이 더욱더 원활하게 이루어질 수 있다.

1 : 포기식 침사 처리장치
10 : 침전조 12 : 유입구
14 : 유출부 14A : 무넘이 플레이트
16 : 포집로 18 : 경사면
20 : 폭기부 22 : 공기 공급관
24 : 비산부재 30 : 와류 생성부재
32 : 와류 가이드 34 : 산
34A : 골 40 : 부유물 배출로
42 : 측면 44 : 가이드

Claims (6)

1. 일측에 처리수가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에는 처리수에서 모래와 분리된 유기물질 및 부유물질과 처리수가 함께 배출되는 유출부가 형성되며, 바닥면에는 처리수에서 분리된 모래가 포집되는 포집로가 형성되는 침전조;
   상기 침전조의 내부 일측에 소정 간격을 두고 침전조로 유입된 처리수에 공기를 공급하는 복수의 공기 공급관과 그 공기 공급관의 하부 침전조에 공급관을 통하여 공급되는 공기와 충돌되어 비산시키는 비산부재를 포함하는 폭기부; 및
   상기 침전조의 내부에 유입구로부터 유출부 측의 길이 방향을 따라 상기 폭기부에 의해 공급되어 비산되는 공기의 상승기류에 의해 처리수가 감싸 휘돌아 와류 형태로 흐르면서 처리수의 유기물질과 부유물은 부상시키고 모래는 침강시키는 와류 생성부재;를 포함하되,
   상기 폭기부의 반대 측 침전조의 내측면 상부에 처리수에서 분리되어 부유된 부유물이 유입되어 배출되는 부유물 배출로가 더 마련되며,
   상기 와류 생성부재는 단면적이 원형 또는 타원형 형태로 형성되는 포기식 침사 처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기 공급관은 상부가 침전조의 측면으로 기울어져 경사지게 배치되는 것을 더 포함하는 포기식 침사 처리장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 와류 생성부재의 외측면에는 처리수가 와류 형태로 활성화되도록 나선형의 와류 가이드가 더 마련되는 포기식 침사 처리장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 와류 생성부재는 산과 골이 나사축 형태로 형성되는 포기식 침사 처리장치.
   

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