KR101201492B1 - 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치에 관한 것으로서, 침전지의 전단 영역에 설치되는 전단 웨어; 및 상기 전단 웨어에 연결되어 상기 전단 웨어에 수용되는 유량 일부를 상기 침전지 후단에 설치되는 후단 웨어로 바이패스시키는 바이패스관을 포함하며, 상기 전단 웨어는 측면에 다수의 노치가 형성되는 트러프; 및 상기 노치가 형성된 상기 트러프의 전면에 배치되어 스컴이 상기 트러프 내로 직접 유입되는 것을 저지하는 스컴 가림막을 포함한다.

Description

침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치{Front end weir device for purifying discharge water}

본 발명은, 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 침전지의 전단에 전단 웨어를 설치하여 일부 유량을 후단 웨어로 바이패스시킴으로써 침전지의 구조에 따른 단면적 감소로 인해 유발되는 침전지 내 유속 증가를 억제하여 방류수 수질이 악화되는 현상을 개선할 수 있는 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치에 관한 것이다.

정수장이나 하수 처리장 등에는 중력에 의한 슬러지의 침강성을 이용하여 슬러지를 침전시키는 침전지가 형성되는데, 일반적으로 침사지의 다음 단계에 1차 침전지가, 그리고 포기조 다음 단계에 2차 침전지가 설치되고 있다. 1차 침전지는 생물학적 처리를 위한 예비처리의 역할을 수행하는 시설이며, 2차 침전지는 포기조에서 유기물을 섭취한 미생물을 가라앉히는 공정을 수행하여 슬러지와 처리수를 분리하는 기능을 수행하는 시설이다.

이렇게 침전지에서 가라앉은 슬러지를 제거하기 위해서는 일반적으로 무한궤도식 슬러지 수집기가 주로 이용되는데, 이러한 슬러지 수집기는 지속적으로 회전하면서 하부 방향으로는 침전지의 하부에 침전된 침전물을 긁어 침전지 유입단 측에 형성된 스컴 수로에 수집하여 배출하고, 상부로 부상하는 스컴들은 침전지 상부에 배치되는 스컴 스키머로 스컴을 수집하여 배출하도록 구성된다.

이에 따라 침전지는 하부에 형성된 스컴 수로로 인해 침전지의 유입단은 그 단면적이 넓으나 유입단을 지난 지점부터는 단면적이 점차 줄어드는 형태로 형성되며, 또한 침전지 후단부에는 수면에서 일정 깊이로 스컴 스키머가 설치되는 것이 일반적이다.

그런데, 이와 같은 갑작스런 단면적의 감소로 인해 침전지로 유입된 원수는 그 유속이 증가될 수 있는데, 유속의 증가는 침전지에 침전되어 있는 미세한 플럭과 같은 슬러지에 충격을 주어 부상되거나 유속에 밀려 슬러지가 침전되지 못하고 수중에 포함된 채 침전지 후단으로 이동할 수 있다.

이에 따라 침전지 내에서의 침전이 효율적으로 진행되지 못하여 후단 웨어(또는 월류 웨어)로 유입되어 방류되는 방류수의 수질을 악화시키는 요인이 되고 있으므로, 이에 대한 대안이 요구된다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2010-0114488호

본 발명의 목적은, 침전지의 전단에 전단 웨어를 설치하여 일부 유량을 후단 웨어로 바이패스시킴으로써 침전지의 구조에 따른 단면적 감소로 인해 유발되는 침전지 내 유속 증가를 억제하여 방류수 수질이 악화되는 현상을 개선할 수 있는 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 침전지의 전단 영역에 설치되는 전단 웨어; 및 상기 전단 웨어에 연결되어 상기 전단 웨어에 수용되는 유량 일부를 상기 침전지 후단에 설치되는 후단 웨어로 바이패스시키는 바이패스관을 포함하며, 상기 전단 웨어는 측면에 다수의 노치가 형성되는 트러프; 및 상기 노치가 형성된 상기 트러프의 전면에 배치되어 스컴이 상기 트러프 내로 직접 유입되는 것을 저지하는 스컴 가림막을 포함하는 것을 특징으로 하는 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치에 의해 달성된다.

상기 스컴 가림막과 상기 트러프 사이에 배치되어 상기 스컴 가림막과 상기 트러프 간을 이격시키는 다수의 이격부재를 더 포함할 수 있다.

상기 이격부재는 상기 스컴 가림막에 연결되는 볼트일 수 있으며, 원수는 상기 스컴 가림막의 하부 영역, 상기 스컴 가림막과 상기 트러프 사이 영역, 그리고 상기 노치를 순차 경유하여 상기 트러프의 내부 영역으로 유입될 수 있다.

상기 바이패스관에 결합되어 상기 바이패스관의 내부를 따라 흐르는 원수의 유량을 조절하는 유량 조절밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 노치는 V타입 노치 또는 사각 노치이며 상기 트러프의 일면에 연속적으로 배치될 수 있으며, 상기 스컴 가림막의 양단에는 상기 트러프를 향해 절곡된 절곡 플랜지가 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 침전지의 전단에 전단 웨어를 설치하여 일부 유량을 후단 웨어로 바이패스시킴으로써 침전지의 구조에 따른 단면적 감소로 인해 유발되는 침전지 내 유속 증가를 억제하여 방류수 수질이 악화되는 현상을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치의 개략적인 평면 구조도,
도 2는 도 1의 측면 구조도,
도 3은 스컴 가림막, 트러프 및 바이패스관 간의 결합 상태 사시도,
도 4는 도 3의 부분 분해 사시도,
도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치의 개략적인 평면 구조도, 도 2는 도 1의 측면 구조도, 도 3은 스컴 가림막, 트러프 및 바이패스관 간의 결합 상태 사시도, 도 4는 도 3의 부분 분해 사시도, 그리고 도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명은 침전지의 전단 영역에 전단 웨어(100)를 설치하여 일부 유량을 후단 웨어(300)로 바이패스, 즉 직접 전달함으로써 침전지의 유입단을 지나 단면적이 감소되더라도 유속이 증가되지 않도록 한 것으로서, 전단 웨어(100)와, 전단 웨어(100)에 수용되는 유량을 후단 웨어(300)로 바이패스시키는 바이패스관(200)을 포함한다.

본 발명의 구성요소들에 대한 설명에 앞서 도 1 및 도 2를 참조하여 침전지의 구조에 대해 간략하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 침전지는 예컨대, 포기조 다음 단계에 설치되는 2차 침전지일 수 있다.

일반적으로 침전지의 유입단 하부에는 비교적 넓은 스컴 수로(101)가 형성되어 하부에 침전된 슬러지를 수집 배출하는 통로를 이루게 된다. 따라서 스컴 수로(101)로 인해 침전지의 원수 유입단은 단면적이 넓으나 유입단을 지난 지점부터는 단면적이 점차 줄어드는 형태로 침전지가 형성된다.

한편, 침전지에는 슬러지를 제거 또는 수집하기 위한 슬러지 수집기(102)가 배치되며, 슬러지 수집기(102)는 상부 및 하부를 무한궤도형으로 회전하면서 하부에 침전된 슬러지를 스크래핑하여 상기한 스컴 수로(101)로 전달하며, 상부로 부상하는 슬러지는 스컴 스키머(103)로 모아 배출시키게 된다.

따라서 상기한 바와 같이 침전지는 스컴 수로가 형성된 유입단을 지나면서 단면적이 점차 줄어드는 형태로 형성되기 때문에 침전지로 유입된 원수는 침전지 유입단을 지나면서 유속이 급속히 증가될 수 있다. 이와 같은 유속의 급속한 증가는 침전지에 침전하고 있는 미세한 플럭과 같은 슬러지에 충격을 주어 부상시키거나 유속에 밀려 슬러지가 침전되지 못하고 수중에 포함된 채 침전지 후단으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 침전지 내에서의 침전이 효율적으로 진행되지 못하여 후단 웨어(300)로 유입되어 방류되는 방류수의 수질을 악화시키는 요인이 될 수 있다.

따라서 본 발명은 침전지에서 유속이 급속히 증가되는 것을 막아 침전 효율을 높여 방류수 수질을 개선하기 위한 것으로, 침전지 전단의 유량 일부를 침전지 후단으로 바이패스시킬 수 있도록 한 것이다. 이때, 바이패스되는 유량은 침전지 유입단에 형성된 스컴 수로의 단면적 만큼의 유량이 되는 것이 바람직하다.

이를 위하여 본 발명은 침전지 전단에 트러프(110)와 스컴 가림막(120)으로 구성되는 전단 웨어(200)를 설치하고 전단 웨어(200)에 수용되는 유량을 후단 웨어(300)로 바이패스시키는 바이패스관(200)을 설치하여 침전지 방류수의 수질을 개선하도록 하고 있다.

전단 웨어(100)는 트러프(110)와 스컴 가림막(120)을 포함하며, 침전지 전단 영역에 마련되며, 바이패스관(200)은 전단 웨어(110)와 후단 웨어(120)를 연결하여 전단 웨어(110)에 유입된 유량, 즉 트러프(110) 내에 유입된 유량을 후단 웨어(300)로 바이패스, 즉 직접 전달하는 역할을 한다.

트러프(110)에 대해 먼저 살펴보면, 트러프(110)는 침전지의 전단 영역 가장 자리에 설치되는 상부가 개방된 통 구조물이다.

도 1에는 마치 하나의 트러프(110)가 침전지의 전단 영역의 가장 자리에 한 개 설치된 것으로 도시되었으나 트러프(110)는 침전지의 크기에 따라 다수개 혹은 더 길게 배치되어 사용될 수 있다.

트러프(110)의 일면, 즉 침전지의 중앙 영역을 향한 트러프(110)의 일면에는 다수의 노치(111)가 형성된다.

본 실시예에서 다수의 노치(111)는 V타입 노치 또는 사각 노치, 혹은 기타 다른 형상의 노치일 수 있으며, 트러프(110)의 일면에 연속적으로 배치된다. 도면에는 자세히 도시되어 있지 않지만 후단 웨어(300)의 일면에도 노치가 형성될 수 있다.

스컴 가림막(120)은 노치(111)가 형성된 트러프(110)의 전면에 배치되며, 스컴이 트러프(110) 내로 직접 유입되는 것을 저지하는 역할을 한다.

즉 본 실시예의 경우, 침전지 상부에 부상되는 스컴이 방류수에 유입되지 못하도록 하기 위해 트러프(110)의 전면에는 스컴 가림막(120)을 설치하여 스컴이 차단된 물이 후단 웨어(300)로 배출될 수 있도록 하고 있다. 스컴 가림막(120)의 양단에는 트러프(110)를 향해 절곡된 절곡 플랜지(121)가 형성되어 양단을 통해 스컴이 유입되는 것도 차단할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서 스컴 가림막(120)과 트러프(110) 사이에는 스컴 가림막(120)과 트러프(110) 간을 이격시키는 이격부재(122)가 더 마련된다. 본 실시예에서 이격부재(122)는 스컴 가림막(120)에 연결되는 볼트로 적용된다. 볼트로서의 이격부재(122)는 트러프(110)의 볼트공(112)에 부분적으로 삽입된 후, 후방에서 너트 체결될 수 있다.

이에, 도 5처럼 스컴의 유입이 저지된 원수는 스컴 가림막(120)의 하부 영역(A), 스컴 가림막(120)과 트러프(110) 사이 영역(B), 그리고 노치(111)를 통해 트러프(110)의 내부 영역(C)으로 유입될 수 있으며, 이후 바이패스관(200)에 의해 그 일부가 후단 웨어(300)로 바이패스될 수 있다.

바이패스관(200)은 전술한 것처럼 그 일단부는 트러프(110)에 연결되고 타단부는 침전지의 후단 웨어(300) 영역에 연결되어 트러프(110) 내의 원수의 일부를 후단 웨어(300)로 바이패스, 즉 직접 전달시키는 역할을 한다.

스컴 스키머(103)의 동작에 간섭되지 않도록 바이패스관(200)은 대략 역 U자 형상을 가질 수 있다.

바이패스관(200)이 트러프(110)에 연결되기 위해 바이패스관(200)과 트러프(110)에는 각각 플랜지(200a,110a)가 형성된다.

그리고 바이패스관(200)에는 바이패스관(200)의 내부를 따라 흐르는 원수의 유량을 조절하는 유량 조절밸브(210)가 추가 연결될 수 있으며, 유량 조절밸브(210)의 조절 핸들(211)은 침전지 상부로 노출되도록 하여 수동 조절이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 하지만, 유량 조절밸브(210)는 전자 제어가 가능한 솔레노이드밸브로 구현될 수도 있다.

이와 같은 구성에 의해, 스컴 가림막(120)에 의해 스컴이 차단된 원수는 도 5처럼 스컴 가림막(120)의 하부 영역(A), 스컴 가림막(120)과 트러프(110) 사이 영역(B), 그리고 노치(111)를 통해 트러프(110)의 내부 영역(C)으로 유입될 수 있으며, 이후 바이패스관(200)에 의해 그 유량 일부가 후단 웨어(300)로 바이패스된다.

이처럼 침전지 전단 영역의 원수 일부를 바이패스관(200)을 통해 후단 웨어(300)로 바이패스시킴으로써 침전지의 구조에 의해 단면적이 감소하더라도 급속한 유속 증가를 초래하지 않아 방류수의 수질이 악화되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

101 : 스컴 수로 102 : 슬러지 수집기
103 : 스컴 스키머 100: 전단 웨어
300 : 후단 웨어 110 : 트러프
111 : 노치 112 : 볼트공
120 : 스컴 가림막 121 : 절곡 플랜지
122 : 이격부재 200 : 바이패스관
210 : 유량 조절밸브

Claims (5)

1. 침전지의 전단 영역에 설치되는 전단 웨어; 및
   상기 전단 웨어에 연결되어 상기 전단 웨어에 수용되는 유량 일부를 상기 침전지 후단에 설치되는 후단 웨어로 바이패스시키는 바이패스관을 포함하며,
   상기 전단 웨어는
   측면에 다수의 노치가 형성되는 트러프;
   상기 노치가 형성된 상기 트러프의 전면에 배치되어 스컴이 상기 트러프 내로 직접 유입되는 것을 저지하는 스컴 가림막; 및
   상기 스컴 가림막과 상기 트러프 사이에 배치되어 상기 스컴 가림막과 상기 트러프 간을 이격시키는 다수의 이격부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 이격부재는 상기 스컴 가림막에 연결되는 볼트이며,
   원수는 상기 스컴 가림막의 하부 영역, 상기 스컴 가림막과 상기 트러프 사이 영역, 그리고 상기 노치를 순차 경유하여 상기 트러프의 내부 영역으로 유입되는 것을 특징으로 하는 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 바이패스관에 결합되어 상기 바이패스관의 내부를 따라 흐르는 원수의 유량을 조절하는 유량 조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치.
   
5. 침전지의 전단 영역에 설치되는 전단 웨어; 및
   상기 전단 웨어에 연결되어 상기 전단 웨어에 수용되는 유량 일부를 상기 침전지 후단에 설치되는 후단 웨어로 바이패스시키는 바이패스관을 포함하며,
   상기 전단 웨어는
   측면에 다수의 노치가 형성되는 트러프; 및
   상기 노치가 형성된 상기 트러프의 전면에 배치되어 스컴이 상기 트러프 내로 직접 유입되는 것을 저지하는 스컴 가림막을 포함하며,
   상기 노치는 V타입 노치 또는 사각 노치이며 상기 트러프의 일면에 연속적으로 배치되며,
   상기 스컴 가림막의 양단에는 상기 트러프를 향해 절곡된 절곡 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 침전지 방류수 수질개선을 위한 전단웨어장치.

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