KR20230032695A - 폐수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세워진 스크린통에서 콜로이드상의 슬러지 농도가 0.01% 이내인 산업용 또는 가정용 폐수가 아래쪽으로 흐르면서 사방으로 동시에 빠져 나가도록 함으로써, 눕혀진 회전 방식의 스크린통에 비하여 좁은 공간의 사용이 가능하고 또한 세워진 스크린통이 방사상으로 다수 배치되어서 순차적으로 폐수가 투입되고 가압 방식으로 폐수가 강제 배출된 뒤 슬러지가 제거되므로 폐수처리효율이 향상되는 폐수 처리장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명 한 실시예는 수직으로 세워진 스크린통이 회전축을 따라 방사상으로 다수가 등간격으로 구비되고; 각 상기 스크린통은 상부가 개방되고 하단은 막혀 있으며, 외주면은 무수히 많은 미세틈새로 구성되어서 폐수의 슬러지가 여과되며; 각 상기 스크린통은 상기 회전축과 연결되어서 회전축이 등간격 만큼 간헐적으로 회전되는 동안 각 스크린통의 위치가 바뀌게 되고; 상기 한 스크린통 상부에 폐수를 투입하는 투입관이 구비되고, 다른 스크린통 상부에는 폐수를 강제로 눌러 여과시키는 가압판이 승강되게 구비되어서 폐수가 각 상기 스크린통에서 연속으로 정화되게 한 특징이 있다.

Description

폐수 처리장치{wastewater treatment equipment}

본 발명은 폐수 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세워진 스크린통에서 콜로이드상의 산업용 또는 가정용 폐수가 아래쪽으로 흐르면서 사방으로 동시에 빠져 나가도록 함으로써, 눕혀진 회전 방식의 스크린통에 비하여 좁은 공간의 사용이 가능하고 또한 세워진 스크린통이 방사상으로 다수 배치되어서 순차적으로 폐수가 투입되고 가압 방식으로 폐수가 강제 배출된 뒤 슬러지가 제거되므로 폐수처리효율이 향상되는 폐수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 공장, 하수처리장 및 폐수처리장 등에서 발생하는 오수 또는 공장폐수 중에서 슬러지는 탈수기를 사용하여 최대로 수분을 제거한 후 슬러지 양을 최소화 시켜 매립, 소각, 재활용 등의 방법으로 처리되고 있으며, 수분을 제거시킨 후 고형화된 슬러지를 운반하여 폐기물 하치장에 적재시킴으로써 고상 폐기물의 양을 최소화하고 있다. 하수처리장이나 폐수처리장 등의 침전조에서 상등수를 분리하여 발생되는 잉여슬러지는 통상적으로 함수율 99.9~99.5 중량% 이고, 상기 고농도의 슬러지는 중력농축, 기계농축 등 다양한 방법으로 농축시켜 양을 감소시킨 후 탈수기에서 감량하고 있다.

종래 기계식 농축 여과장치는 특허 제518366호에 개시된 바 있다. 이는 단면이 삼각형태인 스크린바를 원통으로 만든 스크린통을 수직으로 세우고 그 외부를 하우징으로 감싼 뒤 스크린통의 외주면에 회전판이 회전하게 되고, 수직바에 설치된 고무판 및 브러쉬가 스크린통의 외주면 즉 스크린바의 외주면을 회전하면서 닦아내는 것으로서, 종래의 여과장치는 상기 수직바의 외주면을 감싸는 나선 스크류가 슬러지를 위로 끌어올려 배출 제거하는 구성이다.

그러나 종래의 여과장치는 가압식이 아닌 중력식이며, 폐수의 슬러지의 농도가 30% 이상으로 덩어리 형태의 슬러지를 걸러주는데는 효과적이나, 0.01% 이내의 슬러지 농도를 갖는 콜로이드상태의 슬러지는 걸러줄 수 없는 단점이 있었다.

국내 특허공개 제2004-0048106호는 고압탱크 내부에 다공질 드럼을 설치하여 폐수가 정화되도록 한 것이다. 그러나 고압탱크의 내부 바닥에만 폐수가 공급되고 그 폐수의 일부가 가압방식으로 다공질 드럼 내부로 스며들어 정화되는 것이므로 폐수처리량이 극히 제한적인 단점이 있었다.

종래 특허 제 1141162호는 하천의 슬러지나 유기물을 이동중에 신속하게 처리할 수 있는 것으로서, 차량 적재함에 반응조, 가압처리기, 농축저장조 및 탈수기 등의 처리장치를 탑재한 뒤 오염된 하천을 따라 이동하면서 하천 바닥에 쌓인 슬러지 또는 유기물을 흡입 처리하되, 상기 가압처리기의 스크린통을 다수의 공간으로 구획하여 간헐적으로 회전시키고 어느 한 공간은 오염물의 가압이 차단되도록 함으로써, 상기 스크린통에서 오염물이 가압되지 않는 부분의 미세틈새를 고압으로 청소하면 미새틈새를 막는 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있으므로 오염물을 연속 처리할 수 있는 이동식 하천 정화장치를 제공함에 있다.

그러나 종래 특허는 하나의 스크린통이 다수의 공간으로 구획되어서 부분적으로 사용되기 때문에 스크린통 전체를 사용할 때 보다 폐수를 빠르게 처리하는데 한계가 있으며, 특히 가압되지 않는 공간은 노즐에서 살수되는 물에 의해 제거된 슬러지가 스크린통 내부에 쌓이기 때문에 이를 배출하기 위하여 시간이 많이 소요되는 등의 기술적인 단점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 세워진 스크린통에서 콜로이드상의 슬러지 농도가 0.01% 이내인 산업용 또는 가정용 폐수가 아래쪽으로 흐르면서 사방으로 동시에 빠져 나가도록 함으로써, 눕혀진 회전 방식의 스크린통에 비하여 좁은 공간의 사용이 가능하고 또한 세워진 스크린통이 방사상으로 다수 배치되어서 순차적으로 폐수가 투입되고 가압 방식으로 폐수가 강제 배출된 뒤 슬러지가 제거되므로 폐수처리효율이 향상되는 폐수 처리장치를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 수직으로 세워진 스크린통이 회전축을 따라 방사상으로 다수가 등간격으로 구비되고; 각 상기 스크린통은 상부가 개방되고 하단은 막혀 있으며, 외주면은 무수히 많은 미세틈새로 구성되어서 폐수의 슬러지가 여과되며; 각 상기 스크린통은 상기 회전축과 연결되어서 회전축이 등간격 만큼 간헐적으로 회전되는 동안 각 스크린통의 위치가 바뀌게 되고; 상기 한 스크린통 상부에 폐수를 투입하는 투입관이 구비되고, 다른 스크린통 상부에는 폐수를 강제로 눌러 여과시키는 가압판이 승강되게 구비되어서 폐수가 각 상기 스크린통에서 연속으로 정화되게 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 미크론 단위의 미세틈새를 갖는 세워진 스크린통으로 콜로이드상의 폐수가 투입되면 스크린통 사방의 틈새를 따라 동시에 빠져가기 때문에 눕혀진 회전 방식의 스크린통에 비하여 순간적인 여과면적이 늘어나는 이점이 있다. 또한 폐수의 자중에 의한 여과방식은 처리시간이 길어지는 점을 감안하여 본 발명 한 실시예는 상기 세워진 스크린통을 방사상으로 다수 배치한 뒤 각 스크린통이 순차적으로 자리바뀜 되면서 각 위치마다 처리수를 투입하고 가압판으로 눌러서 강제로 폐수를 여과시키고 또한 폐수가 전부 빠져나간 빈 스크린통은 고압살수 방식으로 물을 분사하여 슬러지가 제거되도록 하기 때문에 처리시간을 단축시킬 수 있으며, 특히 세워진 스크린통은 눕혀진 회전방식 스크린통에 비하여 폭이 좁은 공간에서 효과적으로 활용할 수 있는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 처리장의 개념 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 처리장의 평면도
도 3은 본 발명 한 실시예의 처리장치의 가압판을 나타낸 정면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 처리장치의 노즐을 나타낸 정면도

도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예의 처리장치는 중공상의 원형 스크린통(10)이 회전축(20) 주위에 방사상으로 다수 구비된다. 각 스크린통(10)은 등간격으로 최소 3개 이상 배치되며 상부는 개방되고, 하단은 막힌 상태에서 회전축(20)에 연결대(21)를 통하여 고정되어서 회전축(20)이 등간격으로 떨어진 각도 만큼 간헐적으로 회전되는 동안 한 스크린통(10)이 다른 스크린통(10)으로 위치변화된다.

상기 스크린통(10)은 단면이 삼각형인 원형 스크린바(11)가 원둘레를 따라 연속으로 이어진 것으로서, 이들 스크린바(11) 사이의 간격은 25㎛ 내외의 미세 틈새로 구성되어서 폐수에 포함된 콜로이드상 슬러지나 응집된 유기물 슬러지는 걸러지고 정화된 처리수는 빠져나온다. 상기 스크린바(11)들은 뾰족한 꼭지점이 외측으로 향하고 밑면이 서로 연속되어서 원둘레를 형성하도록 구성한다.

본 발명 한 실시예는 각 상기 스크린통(10)이 90도 간격으로 4개 구비된 것으로서, 어느 한 스크린통(10)의 상측에는 폐수를 투입하는 투입관(30)이 자동밸브(31)를 통하여 개폐되게 구비되고, 이와 180도 간격으로 접하는 다른 스크린통(10)에는 실린더로 작동되는 가압로드(41)를 통하여 승강되는 가압판(40)이 상측에 구비된다. 그리고 상기 가압판(40)이 구비된 스크린통(10) 옆에 반시계방향으로 놓인 마지막 스크린통(10)에는 내주연을 따라 원호형으로 배치된 다수의 노즐(51)을 갖는 노즐관(50)이 실린더로 작동되는 노즐로드(52)를 통하여 스크린통(10) 내부로 승강되게 구비된다.

그리고 상기 노즐관(50)이 구비된 스크린통(10)의 하단에는 슬러지를 받아서 배출하는 슬러지배출구(13)가 구비되고, 나머지 3개의 스크린통(10) 하단에는 처리수를 받아서 다음 공정으로 배출하는 처리수배출구(12)가 연속으로 구비된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 처리장치는 각 상기 스크린통(10)이 중앙의 회전축(20)과 하단이 연결대(21)를 통하여 고정되어 있기 때문에 회전축(20)이 연속으로 회전되지 않고 90도 만큼 반시계방향을 따라 간헐적으로 움직이면 각 스크린통(10)은 투입관(30), 가압판(40) 및 노즐관(50)으로 위치가 이동된다. 이때 투입관(30)과 가압판(40) 사이에 놓인 스크린통(10)은 다른 구조물이 없으므로 폐수 자중에 의해 스크린바(11) 사이 틈새를 따라 처리수가 배출된다.

이러한 본 발명 한 실시예의 처리과정을 설명하면, 먼저 투입관(30)이 자동밸브(31)를 통하여 개방되면 폐수가 첫번째 스크린통(10) 내부로 가득 투입된다. 폐수가 충진되면 자동밸브(31)를 통하여 투입관(30)이 차단되고, 이후 회전축(20)을 따라 각 상기 스크린통(10)이 반시계방향을 따라 움직이면 폐수가 채워진 첫번째 스크린통(10)은 투입관(30)과 가압판(40) 사이로 이동되고, 내부가 빈 두번째 스크린통(10)은 투입관(30)에 놓이게 된다. 이후 자동밸브(31)를 통하여 폐수가 스크린통(10)에 투입되는 동안 폐수가 채워진 첫번째 스크린통(10)은 폐수 자체 무게로 인하여 스크린바(11) 사이로 여과가 진행된다.

두번째 스크린통(10)에 폐수가 채워지면 회전축(20)을 따라 각 스크린통(10)이 회전되면서 첫번째 스크린통(10)은 가압판(40)에 놓이게 되고, 두번째 스크린통(10)은 투입관(30)과 가압판(40) 사이에 놓이며, 세번째 스크린통(10)은 투입관(30)에 놓인다. 이때 투입관(30)을 통하여 폐수가 세번째 스크린통(10)에 채워지는 동안 가압판(40)은 가압로드(41)를 통하여 스크린통(10) 내부로 들어가면서 폐수를 강제로 눌러 정화시킨다.

첫번째 스크린통(10)에서 폐수가 전부 정화되고 또한 세번째 스크린통(10)에 폐수가 채워지면 회전축(20)을 통하여 각 스크린통(10)이 위치이동 되는데, 네번째 스크린통(10)은 투입관(30)에 놓이고, 첫번째 스크린통(10)은 노즐관(50)에 놓인다. 상기 첫번째 스크린통(10)은 폐수가 전부 여과되어서 처리수는 하단의 처리수배출구(12)를 따라 다음 공정으로 이송된 상태인데, 여과과정에서 슬러지는 스크린통(10)의 스크린바(11) 사이 틈새에 걸린 상태가 된다. 따라서 노즐로드(52)를 통하여 승강되는 노즐관(50)이 스크린통(10)의 내주연을 따라 승강되는 동안 노즐관(50)에 방사상으로 다수 배치된 노즐(51)에서 고압의 미세물줄기가 분사되어 틈새에 끼인 슬러지를 스크린통(10) 외부로 떨어트려 막힌 틈새를 뚤어준다. 이 과정에서 스크린통(10) 외부로 떨어지는 슬러지는 분사되는 물과 함께 하단의 슬러지배출구(13)를 따라 다음 공정으로 모인다.

상기 과정에서 각 스크린통(10)의 폐수 처리 한 사이클이 완성되는 것으로서, 이러한 과정이 연속으로 반복되면서 폐수를 정화시킨다. 상기에서 가압판(40)으로 폐수가 강제 정화되기 때문에 처리시간을 단축시킬 수 있으며, 또한 폐수가 원형으로 배치된 각 스크린바(11) 사이 틈새를 따라 사방으로 배출되기 때문에 여과효율이 향상되는 이점이 있다. 그리고 여과를 마친 스크린통(10)은 외주연에 원호형으로 배치된 각 노즐(51)을 통하여 동시에 막힌 틈새가 뚤리므로 여과성능에 지장을 주지 않으며, 특히 각 스크린통(10)이 수직으로 세워지기 때문에 폭이 좁은 공간에 설치하거나 또는 길이가 짧은 차량에 탑재하여 이동식으로 설치하는데 이점이 있다.

10 : 스크린통 11 : 스크린바
20 : 회전축 30 : 투입관
31 : 자동밸브 40 : 가압판
41 : 가압로드 50 : 노즐관
51 : 노즐 52 : 노즐로드

Claims (3)

1. 수직으로 세워진 스크린통이 회전축을 따라 방사상으로 다수가 등간격으로 구비되고;
   각 상기 스크린통은 상부가 개방되고 하단은 막혀 있으며, 외주면은 무수히 많은 미세틈새로 구성되어서 폐수의 슬러지가 여과되며;
   각 상기 스크린통은 상기 회전축과 연결되어서 회전축이 등간격 만큼 간헐적으로 회전되는 동안 각 스크린통의 위치가 바뀌게 되고;
   상기 한 스크린통 상부에 폐수를 투입하는 투입관이 구비되고, 다른 스크린통 상부에는 폐수를 강제로 눌러 여과시키는 가압판이 승강되게 구비되어서 폐수가 각 상기 스크린통에서 연속으로 정화되게 한 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압판이 놓인 스크린통과 이웃한 다른 스크린통 상부에는 방사상으로 다수의 노즐을 갖는 노즐관이 스크린통 내부로 승강되게 구비되어서, 폐수가 정화된 빈 스크린통이 상기 노즐관으로 이동되면 상기 노즐관이 상기 빈 스크린통 내부로 승강되면서 미세틈세에 끼인 슬러지를 스크린통 외부로 배출시켜 미세틈새 뚤리도록 한 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스크린통은 단면이 삼각형인 원형 스크린바가 원둘레를 따라 수직으로 연속 배치된 것으로서, 이들 스크린바 사이의 간격은 25㎛ 내외의 미세틈새로 구성됨을 특징으로 하는 폐수 처리장치.

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