KR940002443Y1 - 사용용수를 집수, 정화처리하여 재사용 가능케한 용수의 리싸이클 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

사용용수를 집수, 정화처리하여 재사용 가능케한 용수의 리싸이클 장치

제 1 도는 본 고안 장치의 실시구조를 나타낸 설치상태 단면도.

제 2 도는 본 고안 장치의 타실시구조를 나타낸 타실시예의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 탱크구조물 A : 집수조 유니트

B : 정화처리조 유니트 C : 재생용수 저장조 유니트

D : 순환 및 약품투여장치 E : 여과정수장치

2 : 집수실 6 : 1차 양수펌프

11 : 싸이클론 12 : 약품투여시기

9 : 유수분리실 9' 9" : 1차 및 2차 침전실

17 : 2차 양수펌프 18 : 여과정수통

22 : 재생용수 저장실 23 : 보충용수실

본 고안은 세척용수로서 일차 사용되어 기름이나 화학물질 등과 같은 수질오염물질을 함유하는 사용용수를 한곳으로 집수시킨 다음, 이를 정화처리하여 수질오염물질이 제거처리된 깨끗한 용수화하여 세척용수로서 재사용할 수 있도록 한 용수의 리싸이클 장치에 관한 것으로, 본 고안은 용수(用水)를 많이 쓰는 장소, 예컨대 자동차 세차장에서 세차용수를 하수도로 배수시키지 않고 집수조에 집수한 다음, 그 집수된 폐수를 오염물질 분리조에서 기름고 화학물질을 약품으로 일차처리하여 분리한 후 오염물질 분리조의 일처처리수를 여과처리하여 정수저장조에 저장하는 방법으로, 용수를 리싸이클(Recycle)시켜 재사용토록 하므로서 용수의 절수효과와 아울러 폐수를 하천 등으로 배출시키지 않게 되므로서 하천 등의 수질을 오염시키는 사례를 완벽하게 방지할 수 있도록 함에 그 목적이 있는 것이다.

일반적으로 용수를 많이 사용하는 공장 등에서는 폐수처리장치를 반드시 설치하여 폐수를 정화처리하여야 하는바, 종래의 폐수처리장치는 폐수를 정화처리한 다음, 그 처리수를 그대로 하천 등으로 방류하고 있기 때문에 용수의 절수효과를 기대할 수 없었으며, 또한 한차례의 정화처리 작용으로서 재사용이 가능한 정도로 비교적 오염도가 낮은 용수처리업체, 예컨대 인체에 유해한 각종 화학물질의 사용이 극히 적은 자동차 세차장의 경우 종래에는 용수를 이용하여 세차한 물을 배수를 통해 하천등지로 그대로 방류시켜 왔었기 때문에 자동차 기름이 다량으로 배출되는 문제로 인해 하천수를 오염시키게 되는 결점이 있었을 뿐 아니라 세차에 필요한 용수의 사용량이 많이 소용되는 결점이 있었다.

따라서 본 고안은 종래의 이와 같은 제반 결점사항을 해소하고자 안출된 것으로 일차 사용된 용수를 집수한 후 이를 정화처리하여 재사용하는 방법으로 일차적으로 용수의 절수효과와 함께 더 나아가서는 하천등의 수질오염현상을 완벽하게 방지할 수 있도록 하여 수질환경보호에 기여토록 하는데 목적을 둔 것으로, 본 고안을 실시예의 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

콘크리트나 철 또는 비철재로 구성된 탱크구조물(1)의 내부를 다수개의 간막이 구조물로서 구획하여 일측(도면상으로 좌측)부분부터 차례로 집수조 유니트(A), 정화처리조 유니트(B) 및 재생용수저장조 유니트(C)로 구분되게 구성한다.

탱크구조물(1)은 지상에 표출되게 설치하거나 지하에 매설할 수 있는데, 지상 공간면적의 유용한 활용을 위해 지면(G) 아래에 설치함이 바람직하며, 이 경우 탱크구조물(1)의 각 유니트 내부에 침전된 슬럿지(Sludge)등의 제거작업이 용이하도록 설치하는 것이 좋으며, 또한 집수조 유니트(A)에 집수된 폐수를 정화처리조 유니트(B)로 순환시키는 순환 및 약품투여장치(D)와 정화처리 유니트(B)에서 재생용수저장조 유니트(C)로 순환시키는 여과정수장치(E)는 취급관리 및 유지보수작업이 쉽도록 지상에 설치하는 것이 좋다.

상기 탱크구조물(1)의 집수조 유니트(A)의 집수실(2) 상측에는 사용용수 즉, 폐수를 집수할 수 있도록 배수로(도시없음)와 연결된 폐수유입구(3)가 있으며, 제 1 도의 실시예와 같이 탱크구조물(1)을 일체형으로 구성한 경우에는 집수조 유니트(A)와 정화처리조 유니트(B) 및 재생용수저장조 유니트(C)는 간막이벽(4)와 (5)로서 구분한다.

집수조 유니트(A)의 집수실(2)에는 집수된 폐수는 순환 및 약품투여장치(D)의 1차 양수펌프(6)의 양수관(7)에 의해 양수되어 배출관(8)을 통해 정화처리조 유니트(B)의 유수분리실(9)로 배출되는데, 1차 양수펌프(6)의 유출관(10)은 싸이클론(Cyclone) (11)에 연결되어 있음과 동시 약품투여기(12)가 장설되어 있으며, 약품투여기(12)는 용수 사용 용도나 기타 사용처에서 폐수에 함유되는 오염물질의 정화처리에 필요한 수가지의 약품을 적정량씩 동시 투여할 수 있도록 수개를 설치하며, 또한 약품투여기(12)에 의해 약품이 투여된 상태로 싸이클론(11) 내부로 유입된 폐수는 싸이클론작용(소용돌이작용)에 의하여 투여약품과 혼합작용이 신속하게 이루어지고, 이에 따라서 투여약품중 응결제 등에 의해 응결된 이 물질은 소량의 폐수와 함께 그 하단에 연결시킨 회류관(13)을 통해서 집수실(2)로 보내지며, 그외의 약품혼합 폐수는 사이클론(11) 상부에 연결되어 있는 배출관(8)으로 해서 유수분리실(9)로 유입되는데, 이때 배출관(8)의 배출단부(8')는 유수분리실(9)의 수면 상방에 위치하도록 하여 폐수를 낙수하므로서 포기작용(포氣作用)의 효과를 얻을 수 있도록 한다.

위와 같은 포기작용의 효과를 꾀하기 위해서는 탱크구조물(1)의 내상부공간에 공기의 유입작용이 원활해야 하므로 복개구조물(1')은 각 유니트마다 개방이 가능토록 개폐문을 형성하거나 또는 분할구성함이 바람직함과 동시 가스배출구성과 공기유입구성을 설치하는 것을 구성원칙으로 한다.

정화처리조 유니트(B) 자체는 집수실(2)의 폐수를 받아주는 유수분리실(9)과 1차 침전실(9') 및 2차 침전실(9")로 구성되며, 유수분리실(9)과 1차 침전실(9')을 구획하는 간막이벽(14)은 다른 간막이벽(4), (5)의 높이와 거의 같은 높이로서 높게 설치되며, 1차 침전실(9')과 2차 침전실(9") 사이의 간막이벽(15)은 낮게 구성한다.

유수분리실(9)에는 그에 유입된 폐수가 기름과 슬럿지와는 분리되어 1차 침전실(9')로 유입될 수 있도록 하는 "ㅏ"자형 유출관체(16)의 유출부(16')가 간막이벽(14)에 관통상태로 설치되어 있으며, 이 유출관체(16)의 유입부(16")는 유수분리실(9) 내저부에서 적당히 이격된 상태이고, 또 상부(16"')는 수면위에 떠있는 기름(oil)보다 높은 위치에 있도록 하므로서 유수분리실(9)에 유입존재하는 폐수가 완속상태로 1차 침전실(9')로 원활히 유출되도록 하였으며, 이에 따라서 1차 침전실(9')로 완속유입된 폐수에 함유되어 잇는 슬럿지의 침전작용이 잘 이루어짐과 동시 폐수는 낮은 높이의 간막이벽(15)의 상단을 월류하여 2차 침전실(9")로 유입되는 것이다.

상기와 같은 폐수에 함유된 이물질은 약품과 반응하여 정화처리조 유니트(B)의 유수분리실(9)과 1차 및 2차 침전실(9'), (9")에서 슬럿지로서 침전처리되며, 정화처리조 유니트(B)에 의해 침전처리된 폐수는 다시 여과장치(E)에 의해 깨끗한 용수로 재생처리되는데, 여과정수장치(E)는 2차 침전실(9")의 폐수를 양수하는 2차 양수펌프(17)과 자갈, 굵은 모래, 가는 모래 등이 적층구성된 여과정수통(18) 으로 구성되어지며, 또한 2차 양수펌프(17)는 2차 침전실(9")의 폐수를 끌어올리는 양수관(19)과 여과정수통(18)상부측으로 유출시키는 유출관(20) 그리고 여과정수통(18) 하부의 배출관(21)으로는 여과수를 재생용수저장조 유니트(C)의 재생용수 저장실(22)로 배출토록 하였다.

재생용수저장조 유니트(C)는 여과정수통(18)에서 여과처리된 여과수를 저장하는 재생용수 저장실(22)과 일반 수돗물이나 지하수를 보충저장하는 보충용수실(23)로 구분 구성하며, 재생용수 저장실(22)과 보충용수실(23) 사이의 간막이벽(24) 높이를 간막이벽(5)의 높이보다 조금 낮게 구성하는 방법으로 보충용수실(23)에 저장된 보충용수를 재생용수 저장실(22)로 월류시켜 보충하거나 또는 별도의 부충수배관설비로 구성할 수 있으며, 이러한 보충용수실(23)의 설치목적은 용수의 사용에 따른 여러가지 조건과 자연적인 소실(消失)현상 등에 의해 사용된 폐수의 집수량 부족상태로부터 야기되는 재생용수의 부족량을 보충키 위한 것이다.

또한, 재생용수 저장실(22)에는 재생용수를 재사용할 수 있도록 하는 배출구(22')를 구성하였다.

상기한 바와 같은 집수조 유니트(A), 정화처리조 유니트(B), 재생용수저장조 유니트(C)의 각 실(室) 저부에는 슬릿지집진홈(25)를 형성하여 침전된 슬릿지의 제거작업이 용이하게 하였다.

한편, 여과정수장치(E)의 여과정수통(18)의 여과재는 자체적으로 역세척이 가능하도록 구성함이 바람직하며, 그 역세척 구성방법은 2차 양수펌프(18)의 유출관(20)과 여과정수통(18) 하부측의 배출관(21)을 바이패스관(26)으로 연결시키고, 그에 밸브(27) (27')를 장설하며, 또 바이패스관(26)의 양단이 연결된 유출관(20)과 배출관(21)에도 밸브(28), (29)를 장설하여 2차 양수펌프(17)로 끌어올린 물을 바이패스관(26)으로 흘러 여과정수통(18)의 저부측으로 유입, 순환될 수 있도록 하였으며, 또한 역세척 작동시 여과정수통(18) 상부로 유출되는 역세척수를 폐수를 집수하는 집수실(2)로 보낼 수 있도록 역류관(30)을 배출관(20)에 연결 구성하고, 그 역류관(30)의 연결부에도 밸브(31)를 장설하였다.

이와 같이 구성된 본 고안 장치 제 1 도 실시예의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

사용된 용수가 폐수화되어 집수조 유니트(A)의 집수실(2)로 유입, 저장되어 그 집수량이 어느 정도 수위에 도달하게 되면 순환 및 약품투여장치(D)를 가동시키는데, 이때의 가동작동은 인위적인 조작수단보다도 집수실(2)의 수위를 감지하는 감지센서(도시없음)의 회로장치 등의 설치수단으로 순환 및 약품투여장치(D)가 자동가동되게 함이 좋으며, 1차 양수펌프(6)가 집수실(2)의 폐수를 양수하여 유출관(10)으로 유출시키게 되면, 그 유출관(10)상에 설치된 수개의 약품투여기(12)들이 동시에 작동하여 수종의 정수약품을 기 설정된 양만큼씩 투여하게 되며, 수종의 정수약품이 투여된 상태의 폐수는 싸이클론(11) 내부로 분출, 유입되는데 이에 유입된 폐수는 싸이클론(11) 내부에서의 소용돌이 작용에 의하여 투여된 약품과의 혼합작용이 신속하게 진행되므로서 폐수에 혼입된 부유물질과 이물질등은 응결되면서 일부는 밑으로 가라앉게 되어 폐수와 함께 회류관(13)으로해서 집수실(2)로 되보내어지고 대부분의 폐수는 상부측의 배출관(8)을 통해 유수분리실(9)로 낙수상태로 유입되는 것이다.

유수분리실(9) 상부측에서 낙수상태로 유입되는 폐수는 공기와의 접촉현상과 낙수시 발생되는 포기현상에 의하여 유입폐수에 산소용존량을 어느정도 증가시키는 효과가 있으며, 유수분리실(9)에서는 폐수에 함유된 기름은 위에 떠있게 되고 약품에 의해 응결되어 침전된 슬럿지는 저부측에 가라앉게 되며 "ㅏ"자형 유출관체(16)는 유수분리실(9)의 폐수를 완속상태로 1차 침전실(9')로 보내므로서 1차 침전실(9')에서의 슬럿지의 침전효과가 크며, 또한 1차 침전실(9')의 상층수가 간막이벽(15) 상단을 아주 느린 유속으로 넘쳐 흘러들어가므로서 2차 침전실(9")에 유입된 폐수에는 물의 비중과 거의 일치하는 이물질만이 존재하게 된다.

상기와 같이 2차 침전실(9")에 유입된 폐수가 적정수위에 도달하게 되면 여과정수장치(E)의 2차 양수펌프(17)가 가동하여 폐수를 여과정수통(18)으로 보내는데, 이때 폐수를 재생시켜 재사용하고자 할 때에는 바이패스관(26)의 밸브(27), (27')와 역류란(30)에 장설된 밸브(27), (27')와 (30)은 폐쇄조작하고, 그외 밸브(28)과 (29)는 개방조작 상태로 하면 2차 양수펌프(17)로 양수된 폐수는 유출관(20)을 통해 여과정수통(18)의 상부로 유입되어 여과재를 거쳐 그 하부측의 배출관(21)으로 해서 재생용수 저장실(22)로 배출되며, 이때 배출관(21)의 배출단부 역시 재생용수 저장실(22)의 수위보다 높은 곳에서 배출토록 하므로서 재생용수 저장실(22)에 저장되는 재생용수의 산소용존량을 높일 수 있게 하였다.

이와 같이 재생용수 저장실(22)에 저장된 재생용수를 배출구(22')를 통해 용수로서 재사용하는 것이며, 폐수의 집수량에 비해 재생용수의 사용량이 많은 경우에는 보충용수실(23)에 저장된 보충용수를 재생용수 저장실(22)에 보충공급하므로서 재생용수의 사용부족상태를 보완토록 하였을 뿐 아니라, 재생용수의 사용에 따른 여러가지 소실현상에 의한 폐수집수량의 부족현상, 즉, 본 고안의 장치는 용수사용후 그 폐수만을 집수하여 재사용하는 장치이므로 용수의 리싸이클과정에서 발생되는 폐수집수량의 부족현상을 일반수돗물이나 지하수를 보충용수실(23)에 저장하였다가 재생용수 저장실(22)에 재생용수 저장량의 부족량을 보충하므로서 용수의 리싸이클 과정을 지속적으로 반복할 수 있게 되는 것이다.

한편, 용수의 리싸이클과정의 반복작용시 여과정수통(18)의 여과재에 슬럿지 등이 과다하게 접촉되어 여과기능이 떨어지게 될 때에는, 여과정수 과정시 개방조작했던 밸브(28)과 (29)는 잠금과 동시 그 외의 밸브(27) (27') 및 (31)을 열어주게 되면 2차 양수펌프(17)로 양수된 물은 바이패스관(26)을 통해 여과정수통(18)의 하부측으로 유입되어 역류하게 되므로서 여과재에 접촉되어 있는 접촉이물질은 역류되는 물에 의해 씻겨지면서 여과정수통(18)의 상부를 통해 역류관(30)으로 흘러 집수조유니트(A)의 집수실(2)로 재유입되게 하는 방법으로 여과정수통(18)의 여과재를 자체적으로 역세척할 수 있으면서 여과정수장치(E)의 사용수명을 현저하게 연장시킬 수 있는 것이다.

상기에서는 탱크구조물(1)을 일체형으로 구성한 실시예를 설명하였지만, 탱크구조물(1)의 각 유니트 구성별로 분리 구성할 수 있다. 즉, 사용처의 부지 입지조건이 일체화된 탱크 구조물(1)을 설치하기 곤란할 경우에는 제 2 도의 실시예와 같이 집수조 유니트(A)와 정화처리조 유니트(B) 및 재생용수저장조 유니트(C)를 각각 분리구성하여 지상 또는 지하에 설치한 다음, 순환 및 약품투여장치(D)와 여과정수장치(E)의 배관구성을 연결시켜 주는 방법으로 용수의 리싸이클장치를 설치할 수 있음으로 협소한 장소에서도 용이하게 설치할 수 있는 이점이 있으며, 이와 같은 탱크구조물(1)의 각 유니트별 분리구성에 따른 작용 및 효과는 전술의 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같은 본 고안은 용수를 많이 사용하는 공장의 세차장 등에서 사용된 용수를 배수구로 배출, 방류하지 않고 전량 회수하여 정화, 여과처리하여 재사용할 수 있으므로서 용수의 낭비를 줄이는 일차적인 효과는 물론이고 폐수를 하천 등에 방류하지 아니하므로서 얻을 수 있는 수질환경오염 방지라는 국가적 환경보호 사업에 크게 이바지 할 수 있는 매우 경제적이며, 수질환경보호측면에서 국가적으로 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 콘크리트 또는 철, 비철제 구조물로 된 일체형의 탱크 구조물(1)에 폐수를 집수저장하는 집수조 유니트(A)와 정화처리조 유니트(B) 및 재생용수저장조 유니트(C)를 구분하여 구획 구성하며, 집수조 유니트(A)는 집수실(2)을, 정화처리조 유니트(B)는 유수분리실(9), 1차 침전실(9') 및 2차 침전실(9")을 순차적으로 구분 형성하고, 재생용수저장조 유니트(C)는 재생용수 저장실(22)과 보충용수실(23)로 구분형성한 다음, 집수실(2)의 폐수를 양수하는 1차 양수펌프(6)의 유출관(10) 상에 수종의 약품투여기(12) 장설과, 유출관(10)을 싸이클론(11)에 연결한 순환 및 약품투여장치(D)로서 집수실(2)의 폐수를 양수함과 동시 약품처리하여 약품처리된 폐수는 유수분리실(9)로 낙수상태를 공급하고 싸이클론 작용으로 분리되어 밑으로 배출되는 일부의 폐수는 집수실(2)로 되돌려보내는 구성과, 2차 침전실(9")의 물을 양수하는 2차 양수펌프(17)와 여과정수통(18) 및 순환 배관으로 구성된 여과정수장치(E)로서 양수된 물을 여과정재하여 재생용수 저장실(22)로 낙수공급하거나 또는 양수원물을 여과정수용(18)의 하부로 유입시켜 여과재를 역세척한 후 그 역세척수를 집수실(2)로 되돌려보내는 구성을 구비함을 특징으로 하는 사용용수를 집수, 정화처리하여 재사용가능케한 용수의 리싸이클 장치.
2. 제 1 항 기재에 있어서, 탱크 구조물(1)을 구성함에 있어 폐수를 집수하는 집수조 유니트(A)와 약품투여와 함께 침전처리하는 정화처리조 유니트(B) 및 여과정제하는 재생용수저장조 유니트(C) 각각을 분리구성하여 설치함을 특징으로 하는 사용용수를 집수, 정화처리하여 재사용가능케한 용수의 리싸이클 장치.
3. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서, 정화처리조 유니트(B)의 유수분리실(9)에는 기름과 침전슬럿지를 구분하여 폐수만을 1차 침전실(9')로 유출시키는 공지의 "ㅏ"자형 유출관체(16)를 장설하고 1차 침전실(9')과 2차 침전실(9") 사이의 간막이벽(15)는 낮은 높이로 설치하고, 재생용수저장조 유니트(C)에는 재생용수 저장실(22)과 보충용수실(23)을 형성하여 재생용수 부족량을 보충할 수 있도록 구성하며, 각각의 실(室) 저부에는 슬럿지집진홈(25)을 형성하여 슬럿지의 제거작업을 용이토록 한 구성을 구비함을 특징으로 하는 사용용수를 집수, 정화 처리하여 재사용가능케한 용수의 리싸이클 장치.