KR100345385B1 - 오·폐수 처리용 스크린 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오·폐수 내에 포함되어 있는 고형물 등을 제거하기 위한 스크린 장치에 관한 것이다.

본 발명의 오·폐수 처리용 스크린 장치는,

장치 내로 오·폐수의 투입(유입)을 가능하게 하는 호퍼(6)등의 유입수단과;

상기 유입수단을 통해 유입된 오·폐수로부터 고형성분과 슬러지 성분만을 분리하여 앞쪽(진행방향)으로 이송하는 스크류(4) 등의 이송수단과;

상기 이송수단의 길이방향을 따라 외삽된 대·소형의 여과판(1,2) 조립체 및 이 조립체의 외측을 지지하기 위하여 조립체의 축방향을 따라 상하좌우에 설치되는 다수의 고정틀(3)과;

상기 이송수단을 따라 앞쪽으로 이송되는 케이크(cake)를 압착하여 탈수시키기 위해, 상기 이송수단의 진행방향측 선단부에 설치되는 압착판(5)과 같은 압착수단과;

상기 이송수단을 적정 속도로 회전시키기 위하여 모터(7)로부터 상기 이송수단쪽으로 회전력을 전동하기 위한 벨트나 체인 등의 전동수단(13)과;

상기 각 수단을 콤팩트하게 내장하기 위하여 제공되는 케이스(14)로 구성됨을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 스크린 장치에 의하며, 오·폐수 속에 포함된 고형물에 의해서 스크린의 눈이 막히던 현상이 완전히 억제됨은 물론 슬러지의 함수율도 줄어드는 장점이 있다.

Description

오·폐수 처리용 스크린 장치{SCREEN APPARATUS FOR ELIMINATING SLUDGE OR GRAINS IN WASTE WATER}

본 발명은 하수종말처리장의 슬러지나 피혁공장의 협잡물, 축산분뇨의 고형물, 양식장의 폐수와 같은 오·폐수 내에 포함되어 있는 고형물이나 슬러지를 제거하기 위한 스크린 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 오·폐수 속에 포함된 고형물이나 슬러지에 의해서 스크린의 눈이 막히던 눈 막힘 현상을 자가세척 기능(self cleaning)에 의해 완전히 억제함은 물론, 슬러지의 함수율도 줄어들게 한 고성능의 오·폐수 처리용 스크린 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제지·펄프공장 등지에서 원료(펄프)를 회수하기 위해 또는 하수종말처리장 등에서 슬러지를 제거하기 위해 사용되던 종래의 오·폐수 처리용 스크린 장치는, 웨지타입의 와이어(wire)를 가공하거나 또는 라운드-바를 이용해 제작되었다.

그런데, 종래의 방법에 의해 제작된 스크린의 경우, 기술상의 한계로 인해, 와이어와 와이어 사이의 간극(슬롯:slot)이 0.25∼2.0㎜로 비교적 넓게 형성되어 고형물의 제거율이 떨어지는 문제점이 있었으며, 특히 시간이 지남에 따라서 상기 와이어 사이의 간극이 고형물이나 슬러지에 의해 점차 막혀 버리는 문제점이 있었다.

이처럼, 스크린의 간극(slot)이 고형물이나 슬러지에 의해 한 번 막혀 버리면, 아무리 고압수를 분사해 세척하여도 스크린의 성능이 저하되어, 시간이 지날수록 시간당 처리되는 처리수의 양이 줄어드는 문제가 있었다.

또한, 종래의 스크린 장치에서 배출되는 슬러지는, 함수율이 매우 높아(약 98% 수준), 관리에 큰 어려움을 주고 있는 실정이다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 내경이 다른 다수개의 대·소형 여과판들이 서로 다른 궤적으로 상하 운동이 가능하게 사행(蛇行)하여 눈 막힘 현상을 억제함과 동시에, 장치에서 배출되는 슬러지의 함수율도 약 80% 정도까지 저하시킬 수 있는 새로운 개념의 오·폐수 처리용 스크린 장치를 제공함에 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 스크린 장치의 일 실시예의 개략적인 구성을 도시한 도면,

도2는 본 발명에 따른 스크린 장치의 정면 투상도,

도3은 본 발명에 따른 스크린 장치의 요부 확대 사시도,

도4는 본 발명에 따른 스크린 장치의 토출단의 예시도,

도5는 본 발명의 스크린 장치에 사용되는 고정틀의 다른 예,

도6a와 도6b는 본 발명의 스크린 장치에서 사용되는 대·소형 여과판을 나타낸 도면.

〔도면 부호의 설명〕

1...대형 여과판, 2...소형 여과판,

3...고정틀, 4...스크류,

5...압착판, 6...호퍼,

7...감속모터, 13...전동수단,

14...케이스, 15...배수구.

본 발명의 청구항 1에는, 오·폐수가 유입되어 배출될 때까지 체류하는 오·폐수 처리부의 스크린(여과판 조립체)이 그 내부에 삽입된 이송수단의 회전에 연동하여 서로 다른 궤적을 따라 상하 운동함으로써, 상기 스크린을 구성하는 각 여과판 사이의 간극(슬롯)이 자동으로 세척되어 눈 막힘 현상이 억제되는 스크린 장치가 개시되어 있다.

이를 더욱 구체화 한 본 발명의 청구항 3에는, 오·폐수의 투입을 가능하게 하는 유입수단과, 오·폐수로부터 고형성분과 슬러지만을 분리하여 앞으로 이송하는 이송수단과, 상기 이송수단의 길이방향을 따라 외삽된 대·소형의 여과판(1,2) 조립체 및 이 조립체의 외측을 지지하기 위해 상기 조립체의 축방향을 따라 상하좌우에 설치되는 다수개의 고정틀(3)과, 상기 이송수단을 따라 이송되는 케이크를 압착하여 탈수시키는 압착수단과, 모터(7)로부터 이송수단쪽으로 전동하기 위한 벨트나 체인 등의 전동수단(13)과, 상기 각 수단이 콤팩트하게 내장되는 케이스(14)로 구성된 스크린 장치가 개시되어 있다.

상기 장치에 의하면, 대·소형의 여과판들이 서로 다른 궤적으로 상하운동 함으로 여과판 사이의 간극(슬롯)이 막히는 일이 없어 항상 일정한 간극을 유지할 수 있기 때문에 스크린 장치의 유지 및 보수가 용이하고, 또한 배출되는 슬러지의 함수율도 80%대로 낮출 수 있어 관리에 편리한 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 오·폐수 처리용 스크린 장치의 구성에 대해 상세히 설명한다.

도1과 도2, 그리고 도3은 본 발명에 따른 스크린 장치의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.

도면에서 보듯이, 본 발명의 오·폐수 처리용 스크린 장치는,

장치내로 오·폐수의 투입(유입)을 가능하게 하는 호퍼(6) 등의 유입수단과;

상기 유입수단을 통해 유입된 오·폐수로부터 고형성분과 슬러지 성분만을 분리하여 앞쪽(진행방향)으로 이송하는 스크류(4) 등의 이송수단과;

상기 이송수단 내로 유입된 오·폐수의 액체성분은 통과시키고 고형성분은 이송수단을 따라 앞쪽으로 이동되도록, 상기 이송수단의 길이방향을 따라 각각이사행할 수 있게 외삽되는 대·소형의 여과판(1,2) 조립체(스크린) 및 상기 조립체의 외측을 지지하기 위해 조립체의 축방향을 따라 상하좌우에 설치되는 다수의 고정틀(3)과;

상기 이송수단을 따라 앞쪽으로 이송되는 케이크(cake)를 압착하여 탈수시키는 압착판(5) 등의 압착수단(탈수수단)과;

상기 이송수단을 적정 속도로 회전시키기 위하여 모터(7)로부터 상기 이송수단쪽으로 회전력을 전동하기 위한 벨트나 체인 등의 전동수단(13)과;

상기 각 수단을 콤팩트하게 내장하기 위하여 제공되는 케이스(14);

로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 스크린 장치에서 이용되는 이송수단은, 바람직하기로는 도1에 도시된 것처럼 스크류(4)이다.

이 스크류와 스크류(4)의 외측에 나열·설치되는 대·소형의 여과판(1,2)들은 서로 일정한 관계에 있도록 조립되는데, 예를 들면 스크류의 직경을 φ100으로 하는 경우, 대형 여과판(1)의 내경(d)은 φ98, 소형 여과판(2)의 내경(d1)은 φ95로 하는 것이 좋다(도6a 및 도6b 참조).

일응, 스크류의 외경이 여과판들의 내경보다 커 삽입이 불가능한 것으로 판단되기 쉬우나, 상기 스크류(4)를 종방향으로 단면해 보면, 오직 한 쪽에만 블레이드가 있기 때문에 쉽게 삽입할 수 있다.

한편, 상기 스크류에 외삽된 다수의 여과판들(스크린)은 스크류의 회전에 따라 상하좌우로 자유롭게 움직일 수 있도록 서로 고정된 곳이 없지만, 이들 여과판들의 외측으로는, 상기 여과판들의 분산을 방지함과 동시에 이들 여과판 사이의 간극(슬롯)이-예를 들면, 0.2㎜ 이내에 있도록 상기 여과판들의 둘레 일부가 유삽될 수 있게 만들어진 고정틀(3)이 다수 곳에 설치된다.

상기 여과판들의 둘레 부분이 헐겁게 끼워지는 고정틀(3)은, 예를 들면 스크류 축의 길이방향을 따라서, 외경이 다른 와셔를 스크류 축에 비해 비교적 가는 직경의 축봉에 교대로 끼워 넣어 용접한 형태의 것이 바람직하며, 도5에 도시된 것처럼, 직육면체의 일측 내면에 깊이가 다르게 일정 간격마다 원호형의 슬릿을 가공한 것이어도 무방하다.

상술한 다수의 고정틀(3)과 스크류(4)와 여과판(1,2)들이 상술한 것과 같은 관계에 있도록 조립되어 있는 경우, 상기 스크류가 회전함에 따라 스크류의 블레이드에 일부분이 지지된 각 여과판들이 블레이드의 높이 궤적을 따라 상하 또는 좌우로 움직이게 되며, 이 과정에서 서로 교대로 설치된 대·소형의 여과판들이 내경의 차이만큼 서로 비비듯이 상하 또는 좌우로 움직이게 된다. 이때의 움직임을 살펴보면, 마치 뱀이 지나는 것처럼 꿈틀거린다(이 동작을 사행(蛇行)이라 함).

이 때문에, 여과판 사이의 간극에 설혹 고형물이 끼여 있더라도 여과판간의 비빔동작에 의해 곧 탈락되므로 상기 간극이 막히는 일이 없게 된다.

그리고, 이 간극(슬롯)의 크기는 스크린 장치에 요구되는 성능이나 사양에 따라 임의로 조절이 가능하며, 그 조절은 여과판의 두께와 고정틀에 형성되는 슬릿의 폭을 조정함으로써 달성될 수 있다. 예컨대, 여과판 사이의 간극의 최대치를 0.4㎜로 결정한 경우, 여과판의 두께와 고정틀의 슬릿 폭의 차이가 0.2㎜가 되게 하면 된다.

한편, 본 발명의 스크류(이송수단)를 회전시키는 원동력은 통상의 모터를 이용하여 얻게 되는데 이 모터는 큰 토오크를 얻을 수 있는 감속모터(7)인 것이 바람직하며, 상기 감속모터와 스크류(4)의 일단부에, 예를 들면 서로 맞물려 돌 수 있는 기어나 스프로킷-체인, 또는 휠-벨트 등의 전동수단(13)을 개재시켜서 전동하는 것이 좋다.

이들 전동수단의 설치방법 등은 당업자에게 용이한 것이므로, 여기서 그에 대한 설명을 생략한다.

도4는 상기 이송수단(스크류)의 진행방향 끝부분에 해당되는 토출단을 도시한 것으로서, 상기 스크류(4)의 선단부 외주면에 상기 스크류의 축심 직경만큼 가운데부분이 중공된 플랜지 형태의 압착판(5)을 끼우되 상기 압착판의 보스 부위에 볼트를 채워, 이 볼트를 죄거나 푸는 것에 의해, 상기 볼트의 나사부 끝단이 스크류의 축심에 접촉되게 하여 압착판의 설치 위치를 쉽게 바꾸어 고정할 수 있도록 하였다.

도1에서, 상술한 스크류는 오·폐수가 유입되는 호퍼(6)로부터 토출단을 향하여 상향 경사지게 설치된다.

이와 같이 스크류를 설치하면, 상기 호퍼로 공급된 오·폐수 속의 액체성분이 투입되자마자 여과판 사이의 간극을 통해 배출되기 시작하므로, 토출단을 통해 배출되는 슬러지의 최종 함수율을 더욱 낮출 수 있게 된다.

여기서, 부호 15는 여과판 사이의 간극을 통해 흘러나온 오·폐수의 액체성분을 밖으로 배출하기 위한 배수구이다.

한편, 여과판들이 나열·설치된 양 끝부분은 격벽에 의해 분획되어서, 다른 기계요소가 부식되는 것을 방지하였다.

이상의 요소들로 구성되는 본 발명의 스크린 장치는, 예를 들면 도시된 장방형의 케이스(14) 등으로 외부를 포장하여, 모듈화 시키는 것이 바람직하다.

그러나, 본 발명의 오·폐수 처리용 스크린 장치가 상기 구성에 한정되지는 않으며, 예를 들면, 호퍼(6)를 없애는 대신, 스크류의 양단이 회전자재로 지지되는 한쪽의 격벽에, 오폐수를 펌핑하는 펌프와 상기 펌프의 토출구에 일단이 연통된 파이프를 설치함으로써 오폐수의 유입이 가능하게 변형시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 각 요소들이 내장되는 케이스를 다양한 형태로 제작하여 사용할 수 있다.

아래에서는 이상과 같이 구성되는 본 발명의 오·폐수 처리용 스크린 장치의 작용과 그 기능에 대해 설명한다.

먼저, 도시하지 않은 원수(처리하고자 하는 오·폐수)를 펌프나 다른 수단으로 호퍼(유입수단) 내에 쏟아 붙은 다음, 모터에 전력을 가해 전동수단(15)으로 스크류(이송수단)(4)를 저속 회전시킨다.

상기 호퍼(6)를 통해 스크류(4) 상으로 투입된 원수의 액체성분은 여과판들로 구성된 스크린의 간극을 통해 대부분 밖으로 배출되며, 배출된 원수의 액체성분은 장치의 내측 하부에 설치된 받이통을 따라 배수구(15)쪽으로 배출된다.

상기 간극의 폭은, 여과판의 두께와, 상기 여과판들로 구성된 스크린을 지지하기 위해 스크린 외측에 설치된 고정틀(3) 상의 슬릿 폭에 의해 결정되는데, 통상 0.2㎜ 수준으로 세팅되어 있다.

한편, 이 과정에서 미처 배출되지 못한 슬러지 속의 수분과 고형물은 스크류의 진행방향을 따라 점차 토출단쪽으로 이동하게 되며, 이동되는 중에, 슬러지 속에 포함된 상당한 양의 수분이 자연스레 배 나오거나 또는 스크류의 회전에 연동하여 상하로 움직이는 여과판에 압착되어 흘러나오게 되고, 이것은 다시 받이통쪽으로 낙하하여 배출된다.

따라서, 스크류를 따라 토출단쪽으로 갈수록, 슬러지에 포함된 수분의 양이 줄어 뻑뻑한 상태의 슬러지 덩어리(케이크:cake)가 형성된다.

이 케이크는 경우에 따라서는 스크류의 진행방향쪽에 설치된 격벽을 지나 아래쪽으로 그대로 배출할 수도 있지만, 케이크에 포함된 수분의 양이 많으면 취급에 곤란하므로, 격벽의 외측으로, 상기 스크류의 축심과 동축상으로 플랜지 형태의 압착판(5)을 설치하여 슬러지의 탈수를 더욱 증대시키는 것이 좋다.

이와 같이 하여 형성된 탈수상태의 케이크는, 스크류 진행방향측에 설치된 격벽과 케이스 측벽 사이의 바닥구멍(도시하지 않음)을 통하여 배출된다.

따라서, 오폐수 속의 액체성분은 격벽 사이의 바닥면에 설치된 받이통을 통해 배수구(15)로 배출되고, 케이크는 별도로 마련된 케이스 바닥면의 구멍을 통해 밖으로 배출됨으로 이들을 각각 별도로 취급하여 재처리할 수도 있는 장점이 있다.

이처럼, 액체성분과 케이크를 별도로 회수함으로써 제지공장이나 펄프공장 등에서는 원료를 재 사용할 수 있다는 특징이 있다.

한편, 스크류에 외삽된 다수의 대소형 여과판(1,2)은, 블레이드에 내주면의 일부분이 지지된 상태로 있기 때문에, 제자리에서 회전하는 상기 스크류(4)의 회전동작에 따라 각 여과판이 상하 또는 좌우로, 고정틀(3)에 의해 규제 받는 범위에서 자유롭게 움직일 수 있다.

이처럼, 상기 여과판들이 상하 또는 좌우로 움직이는 경우, 서로 교대로 배설된 여과판들의 내경이 다르기 때문에, 최소 내경(φ95)보다 안쪽으로 노출된 여과판의 일부분에 슬러지가 부딪혀 자연스레 압착된다.

또한, 각 여과판 사이에 고형물이 끼인 경우, 서로 인접한 여과판들이 내경의 차이만큼-본 실시예의 경우에, 약 3㎜-상하로 서로 비비듯이 움직이기 때문에,고형물이 자연스레 탈락되어 눈 막힘 현상이 생기지 않는다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 오·폐수 처리용 스크린 장치는, 기존 장치와 달리, 서로 다른 궤적으로 상하운동을 하는 대·소형 여과판 사이의 비빔동작에 의해 여과판 사이의 간극이 막히는 일이 없어 항상 일정한 간극을 유지할 수 있으므로 시간이 지남에 따라 장치의 성능이 저하되는 일이 없으며, 스크린 장치로부터 최종 배출되는 케이크의 함수율이 80%대로 낮아지는 장점이 있다.

따라서, 장치의 유지 및 보수가 용이하고, 케이크 처리 등 관리가 용이한 장점이 있다.

Claims (5)

1. 오·폐수를 유입하기 위한 유입수단과, 상기 오·폐수를 액체성분과 슬러지-고형성분으로 분리하기 위한 스크린과, 상기 오·폐수를 이송하기 위한 이송수단과, 상기 스크린의 외측을 지지하는 지지수단과, 상기 이송수단을 회전시키기 위한 모터 및 전동수단과, 이들 각 수단이 내장되는 케이스로 이루어진 스크린 장치에 있어서,

   상기 스크린은

   내경이 다른 다수의 대·소형 여과판(1,2)이 일정 간격을 두고 교대로 배설된 것을 특징으로 하는 오·폐수 처리용 스크린 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스크린을 구성하는 각각의 대·소형 여과판(1,2)은 이송수단의 회전운동에 연동하여 각 여과판이 정해진 범위 내에서 상하좌우로 움직이는 것을 특징으로 하는 오·폐수 처리용 스크린 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 스크린을 외측에서 지지하는 지지수단은

   상기 여과판들의 둘레 부분이 헐겁게 끼워질 수 있도록 상기 스크류 축의 길이방향을 따라, 외경이 다른 와셔를 스크류 축보다 가는 직경의 축봉에 교대로 끼워서 용접·고정한 고정틀(3)인 것을 특징으로 오·폐수 처리용 스크린 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 스크류의 진행방향 선단부에 플랜지 형태의 압착판(5)이 설치됨을 특징으로 하는 오·폐수 처리용 스크린 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 스크류와 스크류의 축방향으로 외삽된 스크린과, 상기 스크린의 외측을 지지하는 고정틀의 좌우단에 각각 격벽이 입설된 것을 특징으로 하는 오·폐수 처리용 스크린 장치.