KR200142646Y1 - 침사 선별 세척 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하수 처리시설의 침사지에 퇴적되는 협잡물내에 함유되어있는 골재로 사용 가능한 모래 성분을 선별하고 세척하는 첨사 선별 세척 장치를 제공하기우한 것으로, 상기 침사 선별 세척 장치는 상부 내부면에 워터 노즐 파이프가 설치되고 하부 저면 바닥에 투입스크류가 길이 방햐응로 부설된 투립호퍼와; 사익 투입호퍼의 배출구와 연결되어 상향 성치되어 있으며, 케이스내에 타공망이 설치되며, 그 내부에 선별스크류가 배치되고, 협잡물 배출슈트와 타공망의 선단 토출부 사이에 협잡물 압축수단이 부설된 선별기와, 상기 선별기의 하부저면에 연결되어 있으며, 상부 내부면에 워터 노즐파이프와 하부 저며에 에어 노즐파이프가 설치되고, 상부 외곽 둘레에 배수 라인이 부설된 선별·세척 탱크와; 상기 선별·세척 탱크의 배출구와 연결되어 상향 설치되어 있으며, 케니스내에 타공망이 설치되며, 그 내부에 세척스크류가 배치되고, 배출 슈트와 타공망의 선단 토출부 사이에 탈수실이 부설된 세척기고 구성됨을 특지으로 하고 있다.

Description

침사 선별 세척장치

제1도는 본 고안의 침사 선별 세척장치를 응용한 침사물 처리과정에 대한 개략도.

제 2도는 (a)는 본 고안에 따른 투입호퍼의 평면도, (b)는 측단면도.

제 3도는 본 고안에 따른 선별기의 일레를 보여주는 도면.

제4도는 본 고안에 따른 선별·세척탱크의 일레를 보여주는 도면.

제5도는 본 고안에 따른 세척기의 일레를 보여주는 도면.

제 6도는 본 고안에 따른 침사 선별 세척장치의 전체적인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 투입호퍼 11,21,31,41 : 워터 노즐파이프

12 : 투입스크루 23,43 : 타공망

20 : 선별기 24 : 선별스크루

30 : 선별·세척탱크 32 : 에어 노즐파이프

33 : 비수라인 40 : 세척기

44 : 세척스크루 48 : 탈수실

50 : 솔레노이드밸브

본 고안은 하수 처리장, 분뇨처리장, 폐수 처리장의 처리 과정 중 생성되는 모래 성분이 침사물을 분리하는 장치에 관한 것으로, 특히 하수 처리시설의 침사지에 퇴적되는 침사물 내에 함유되어 있는 골재로 사용 가능한 모래 성분을 선별하고 세척하는 침사 선별 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하수 처리시설에서 하수를 처리함에 있어서 함께 시설내로 유입되는, 크기와 무게가 다양한 협잡물은 1차적으로 크기에 따라 단계별로 조목(祖目)스크린에서 제거되고, 직경이 25mm이상되는 음수료팩이나 신발류와 같은 중형 협잡물은 세목(細目)스크릴에서 제거되고, 이대 제거되지 않은 직경이 2.65 이상되어 분리도니 협잡물은 처리시설의 이어지는 공정에 의해 최종 처리물로 처리되어 왔다.

상기와 같은 하수 처리켸통 중에서 침사지에 침전된 침사물을 제거하는 침사제거공정은, 종래에는 다음과 같이 진행되어 왔다.

즉, 비중이 2.65이상되는 모래를 포함한 토사류가 침사지에서 침전되고, 사기 침전된 침사물을 침사제거기를 통해 저거시켜주고, 이렇게 제거도니 침사물은 침사세척기로 이송되어 세척수에 의해 세척된다.

상기 세척된 침사물은 침사인양기에 의해 저장호퍼로 이송되고, 저장호퍼에 저장되어 있는 침사물은 차량에 의해 매립지로 운반되어 매립된다.

이러한 침사 제거공정 중에서 문제가 되고 있는 것은, 침사세척기에 의한 침사물 세척과정으로, 종래의 침사세척기는 침사물의 세척만이 가능하다. 따라서 침사물에 존재하는 모래 이외의 협잡물이 제거되지 않아 모래만을 재사용할 수 없으며, 모래를 함유한 침사물 전체가 쓰레기 매립장에 매립을 해야 했다. 그로 인해 쓰레기 매립에 필요한 부지가 과다하게 소요되고 침사물 내에 존재하는 유기협잡이 분리되지 않은 상태로 매립되므로 이렇나 유기협잡물이 미생물에 의해 분해되면서 악취가 발생하고 각종 병원균의 서식지가 되어 보건 환경을 저해하고 있으며, 또한 오염수가 지하로 스며들어 지하수를 오염시킴으로써 2차 환경오염이 유발되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 단순히 침사물의 세척기능만을 수행하는 종래의 침사세척기와는 달리 침사물의 대부분을 차지하는 모래와 기타 침전물을 선별하여 분리시킨 다음, 분리된 모래는 깨끗하게 세척하고 함수율을 낮추어 골재로 재활용 가능한 입도가 고른 양질의 모래로 환원시켜주고, 기타 부피가 큰 유기성 협잡물은 별도로 함수율을 가능하게 하는 침사선별 세척장치를 제공하는데 있다.

상의 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 침사 선별 세척장치는, 상부내부면에 워터 노즐파이프가 설치되고, 하부 저면 바닥에 투입스크루가 길이 방향으로 부설된 추입호퍼와;

상기 투입호퍼의 배출구와 연결되어 상향 설치되어 있으며, 케이스 내에 타공망이 설치되며, 그 내부에 선별스크루가 배치되고, 협잡물 배출슈트와 타공마으이 선단 토출부 상이에 협잡물 압축수단이 부설된 선별기와'

상기 선별기의 하부 저면에 연결되어 있으며, 상부 내부면에 워터 노즐파이프와 하부 저면에 에어 노즐파이프가 설치되고, 상부 외곽 둘레에 배수라인이 부설된 선별 페척탱크와;

상기 선별 세척탱크의 배출구와 연결되어 상향 설치되어 있으며, 케이스 내에 타공망이 설치되며, 그 내부에 세척스크루가 배치되고, 배출슈트와 타공망의 선단 토출부 상이에 탈수실이 부설된 세척기를 필수 구성 장치로 하여 구성되어 있다.

이하, 첨부된 도면에 참고하여 본 고안을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

여기서, 각각의 도면에 대한 동일 부분은 같은 부호로 표시하였다.

제1도는 본 고안의 침사 선별 세척장치를 ㅇ응용한 침사물 처리과정에 대한 개략도로, 침사물의 선별 및 세척은 침사지로부터 침사인양기(1)를 통해 일정 량의 침사물이 침사 선별 세척장치(2)에 투입되며, 선별기 (20)에 의해 협잡물과 모래 성분이 선별되며, 선별된 협잡물은 압축 탈수되어 협잡물 컨베이어(3)를 통해 협잡물 저장호퍼(5)로 이송되머, 모래 성분은 선별 세척탱크(30) 및 세척기에 의해 세척 탈수되어 모래 컨베이어(4)를 통해 모래 저장호퍼(6)로 이송되어 침사물 처리가 수행된다.

상기와 같은 새로운 침사물 처리과정에 있어서, 필수 구성 장치는 침사 선별 세척장치(2)인 바 , 제 2도 내지 제5도를 통해 본 고안에 따른 침사 선별 세척장치를 구성하는 가가 구성장치의 구성 및 작용에 대한 하나의 실시예를 보여주고 있다.

제 2도에서는 본 고안에 따른 투립호퍼(10)으 일레를 보여주고 있는데, (a)는 투입호퍼(10)의 평면도이고, (b0는 측단면도이다.

도시된 바와 같이 투입호퍼(10)는 침사지로부터 침사인양기 (1)(제 1도 참조)에 의해 인양된 치마물의 유입 및 세척이 이루어지는 곳으로, 직사각 통형의 상부개구 내부면에 워터 노즐파이프(11)가 설치되어 있어 추입되는 침사물을 1차적으로 ㅅ척시켜 주며, 투입호퍼(10) 내부에 일정 량 이상의 세척수가 유지될 수 있도록 세척수 공급을 해주는 기능을 수행한다.

한편 투입호퍼(10)의 하부 저면에는 일시에 투입호퍼(10)내로 투입된 침사물을 일정하게 선별기(20) 내로 공급해주는 투입스크루(12) 및 배출구(13)가 중심부로부터 일측으로 치우쳐서 설치됨으로써 침사물과 세척수가 배출구 (13)를 통해 비출될 때 와류현상이 자연적으로 발생하여 재차 침사물의 세척이 이루어진다.

제 3도에서는 본 고안에 따른 선별기 (20)으 일레를 보여주고 있다.

도시된 바와 같이 선별기(20)는 유입구(27)를 통해 투입호퍼(10)로부터 유입되는 1차 세척된 침사물을 모래 성분과 기타 그기가 큰 협잡물을 선별하고 탈수시키기 위한 장치로, 선별기능이 중력을 통해 효과적으로 수행될 수 있도록 사향 경사지게 설치한다. 이러한 선별기 (20)는 케이스(22)내에 지지체를 통해 직경 8내지 12mm 정도의 구멍이 가공되어 있는 타공망(23)이 설치되며, 그 내부에 선별스크루(24)가 배치된다. 이때, 상기 선별스크루(24)가 전동기 (25) 및 감속기(26)에 의해 회될 때 침사물이 상향 이송되면서 타공망 (23)의 구멍 크기보다 입도가 작은 모래 성분은 타공망923)을 통과하여 선별기(20)의 하부 저면 바닥에 형성되어 있는 배출구(28)로 흘러 내려가며 타공망(23)을 통과하지 못한 유기협잡물은 계속해서 샹향 이송되낟. 이렇게 이송되어진 유기협잡물은, 타공망(23) 선단 토출부에서 배출슈트 (29)를 향하면서 직경이 작아지는 비타공망의 테이퍼 형상으로 이루어진 협잡물 압축수단(60)에 의해 압축 탈수된 다음 배출슈트(29)를 ㅌㅇ해 비출된다. 한편 워터 노즐파이프(21)를 통해 침사 선별 세척장치가 작동되는 동안에 지속적으로 세척수가 공급ㅈ된다.

제4도에서는 본 고안에 따른 선별 세척탱크 (30)의 일레를 보여주고 있다.

도시된 바와 같이 선별 세척탱크(30)는 상기 선별기(20)의 배출구(28)를 통해 유입된 , 입도가 고른 모래 성분과 미세입자를 선별하고 모래 입자 표면에 부착된 섬유질이나 미세입자를 분리하여 노래를 세척하기 위한 장치로 원추형의 상부 개구의 내부 표면에 V자형 돌출부(도시되지 않음)가 부설되어 선별 세척탱크(30)의 외부로 유출되는 현탁액의 유속을 빠르게 하여 부유물의 걸림을 방지한다.

그리고 원추형의 선별 세척탱크9300상부 내부면에 원터 노즐파이프 (31)와 하부 저며에 에어 노즐파이프(32)가 설치되어 세척수 및 공기가 노즐을 통해 유입된다. 이렇게 유입된 세척수와 공기는 와류 운동을 일으키며 이로 인해 모래 표면에 부착된 섬유질과 같은 이 물질이 효과적으로 제거되고, 또한 유입되는 공기 량의 조절을 통해 부력의 증감을 결정하여 모래 이외의 부력이 큰 섬유질이나 점토같은 미세입자는 선별 세척탱크(30)의 상부 외곽 둘레에 부설되어 있는 비수라인(33)을 통해 밖으로 배출되어 침사지로 재 유입된다.

한편 배출구(34)가 선별 세척탱크 (30)의 저면 중심부에서 일측으로 치우쳐서 형성되어 있어 모래 성분을 함유한 유체가 배출구 (34)로 유출될 때 싸이클론이 형성되어 모래으 세척을 강화시켜 준다. 그리고 공기유량 조절장치(도시되지 않음)가 선별 세척탱크(30)에 설치되어 배수라인(33)으로 배출되는 현탁액의 탁도에 다라 선별 세척탱크(30)로 유입되는 공기 량이 자동적으로 저절됨으로써 세척 및 선별 기능이 보다 원활하게 이루어진다.

제5도에서는 본 고안에 따른 세척기(40)의 일레를 보여주고 있다.

도시된 바와 같이 세척기(40)는 상기 선별 세척 탱크(30)로부터 유입된 모래를 최종적으로 세척하고 탈수시키기 위한 장치로, 세척기능 및 탈수기능이 중렬을 통해 효과적으로 수행될 수 있도록 샹향 경사지게 설치한다. 이러한 세척기(40)는 케이스(42)내에 지지체를 통해 직경 1.5 내지 2.5mm 정도의 구명이 가공되어 있는 타공망(43)이 설치되며, 그 내부에 세척스크루 (44)가 배치된다. 이때 상기 세척스크루(44)가 전동기(45) 및 감속기(46)에 의해 회전될 대 워터 노즐파이프(41)를 통해 지속적으로 세척수가 공급되고, 입도가 고름 모래 성분이 상향 이송되면서 기준입도 이하의 미세입자는 타공망(43)을 통과하여 탈수여액과 함께 세척기(40)의 하부 저면에 형성되어 있는 배수고(47)로 흐러 내려가며 타공망(43)을 통과하지 못한 모래 성분은 계속해서 상향 이송되면서 세척수 및 스쿠루 회전에 의한 타공망(43)과 모래의 마찰로 다시 한 번 세척된 다음 배출슈트(49)와 타공망(43)의 선단토출부 상이에 설치된 탈수실 (48)에서 탈수된 후 배출슈트(49)를 통해 배출된다. 그 결과 함수율이 적고 입도가 고른 양질의 모래 성분을 획득할 수 있다.

한편 상술한 바와 같은 구성 및 작용을 갖는 각각의 장치로 이루어진 본 고안의 침사 선별 세척장치의 전체적인 구성과 작동원리를 살펴보면 다음과 같다.

제6도에 도시된 바와 같이 침사 선별 세척장치에 전원을 투입시키면 솔레노이드밸브(50)가 열려지며 각각의 노즐파이프를 통해 투입호퍼(10), 선별기(20), 선별 세척탱크(30) 및 세척기(40)에 세척수가 공급된다. 투입호퍼(10)내의 세척수가 일정량 이상의 수위에 도달하면 투입스크루(12), 선별기(20)가 동시에 작동하여 침사물의 공급 및 선별이 진행되면서 척척수에 의한 겨속적인 세척이 이루어지며, 선별된 모래 성분은 선별 세척탱크(30)로 이송되고, 기타 협잡물은 압축 탈수되어 배출된다.

이어서, 세척기(40)가 작동되어 선별 세척탱크(30)로부터 유입된 모래 성분을 세척 배출시킨다.

한편 도시되지 않은 호퍼센서가 내용량의 없음을 감지하면 투입스크루(12), 선별기(220)가 동시에 작동이 중지되고 다음에 세척기(40)가 정지된다. 작업이 끝난후 전원이 오프되면 솔레노이드밸브(50)가 닫혀 세척수의 공급이 차단된다.

이러한 작동원리에 의해 가동되는 본 고안의 침사 선별 세척장치를 통해 최종적으로 획득된 모래 성분을 시험 평가한 결과가 아래의 분석표와 같다.

[표 1]

상기 시험 분석표를 통해 알수 있는 바와 같이 , 본 고안에 따른 침사 선별세척장치에 의해 세척된 모래 성분은 시판 중인 골재와 비교하여 전혀 손색이 없는 양질의 모래임이 판명되었다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 고안의 침사 선별 세척장치는 종래의 단순한 세척기와는 달리 침사지에 있는 침사물 중에서 골재로 이용 가능한 모래 성분을 선별 세척하여 양질의 모래로 환원시켜주고 기타 유기협잡물은 압축 탈수시켜 소작을 용이하게 하여 줌으로써, 매립 대상 폐기물의 양을 90% 이상 감소시켜 쓰레기 매립장의 사용기간을 연장시킬 수있으며, 매립에 소요되는 비용의 절감이 가능하고 매립 양의 감소를 유도하여 매립에 따른 2차 환경오염을 방지할 수 있으며, 선별 세척 결과로 얻어진 입도가 고른 양질으 모래 성분을 판매함으로써 경제적 이익을 꾀할 수 이는 효과가 있다.

본 고안은 단지 하나의 실시예에 불과하며, 동일 분야의 당업자에 의해 충분히 수정 또는 변경이 가능할 수 있겠지만 이러한 것 역시 본 고안의 기술적 사상의 범주에 속한다 할 것이다.

Claims (3)

1. 하수 처리 시설의 침사지에 퇴적되는 침사물을 처리하는 장치에 있어서,

   상부 내부면에 워터 노즐파이프(11)가 설치되고 하부 저면 바닥에 투입스크루(12)가 길이 방향으로 부설된 투입호퍼(10)와;

   상기 투입호퍼(10)의 배출구(13)와 연결되어 상향 설치되어 있으며, 케이스(22)내에 타공망(23)이 설치되며, 그 내부에 선별스쿠루(24)가 배치되고, 협잡물 배출슈트(29)와 타공망(23)의 선단 토출부 사이에 협잡물 압축수단(60)이 부설된 선별기(20)와;

   상기 선별기 (20)으 하부 저면에 연결되어 있으며, 상부 내부면에 워터 노즐파이프(31)와 하부 저면에 에어 노즐파이프(32)가 설치되고, 상부 외곽 둘레에 배수 라인(33)이 부설된 선별 세척탱크(30)와;

   상기 선별 세척탱크(30)의 배출구(34)와 연결되어 샹향 설치되어 있으며, 케이스(42) 내에 타공망(43) 이 설치되며, 그 내부에 세척스크루(44)가 배치되고, 비출슈트(49)와 타공망(43)의 선단 토출부 사이에 탈수실 (48)이 부설된 세척기(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 침사 선별 세척장치.
2. 제 1항에 있어서, 선별기(20)에 설치된 타공망(23) 구멍의 직경이 8내지 12mm이고, 세척기(40)에 설치된 타공망(43) 구멍의 직경이 1.5 내지 2.5mm인 것을 특징으로 한느 침사 선별 세척장치,
3. 제 1항에 있어서, 협잡물 압축수단 (60)은 타공망(23)의 선단 토출부에서 배추슈트(29)로 향하면서 직경이 작아지는 비타공망의 테이퍼 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침사 선별 세척장치.