KR100858577B1 - 폐수 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과탱크(10)의 내부에 설치한 드럼(20)에 섬유사 뭉치(35)로 된 필터(30)를 부착하여 폐수에 포함된 부유물이 상기 필터(30)에 흡착되도록 한 폐수 여과장치(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 여과장치의 필터를 드럼의 외주면에 장착한 것에서 탈피하여 섬유사 뭉치(35)로 된 필터(30)를 드럼(20)에 내주면에 장착함으로써, 제한된 여과탱크(10)의 내부 공간에서 드럼(20)의 직경을 최대한 크게 하여 원주 면적을 늘릴 수 있음에 따라 상대적으로 많은 수의 필터(30)를 드럼(20)에 장착할 수 있음과 아울러 필터(30)의 섬유사 뭉치(35) 또한 드럼(20)의 중심 측으로 밀집되므로 궁극적으로는 폐수 여과장치(1)의 여과효율을 최대화할 수 있으며, 한편으론 종래 여과장치가 드럼을 회전시켜 필터를 역세척 하도록 한 것과 달리 필터(30)가 장착된 드럼(20)을 여과탱크(10)에 고정하여 설치하되 여과탱크(10)의 내부에 와류를 일으킬 수 있는 임펠러(18)를 설치함으로써, 종래에 대비하여 여과장치(1)의 구성을 간결히 할 수 있어 결과적으로 폐수 여과장치의 제조 및 유지보수가 간편함은 물론이고 필터(30)의 세척에 소요되는 동력을 절감할 수 있는 폐수 여과장치에 관한 것이다.

폐수, 오수, 하수, 정화, 여과, 흡착, 수처리, 필터

Description

폐수 여과장치{filtering device for waste water}

본 발명은 폐수 여과장치에 관한 것으로, 특히 섬유사 뭉치로 된 필터가 장착된 드럼을 여과탱크의 내부에 설치하여 폐수에 포함된 부유물이 상기 필터에 흡착되도록 한 폐수 여과장치를 구성함에 있어서, 제한된 여과탱크의 내부공간에 보다 많은 필터를 설치할 수 있음과 아울러 상기 필터의 섬유사 뭉치를 조밀히 할 수 있도록 하여 여과효율을 최대화하고, 한편으론 상기 여과탱크에 필터세척수단을 구비하되 종래의 필터세척수단에 대비하여 그 구성을 간결히 함으로써 제조 및 유지보수가 간편하고 고장의 가능성을 배제할 수 있으며 동력소모를 절감할 수 있도록 한 폐수 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐수의 처리는 유해성 물질을 제거하는 화학적인 또는 전기적인 처리와 함께 부유물 등 각종 이물질을 제거하는 물리적인 처리를 필요로 하며, 상기 물리적인 폐수의 처리는 통상 침전식 여과장치를 사용하거나 거름망으로 부유물을 걸러내는 필터식 여과장치가 주로 사용되었다.

한편, 상기 통상의 침전식 여과장치 또는 거름망을 이용한 필터식 여과장치의 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-0697881호(2007.03.23. 공고)에 기재된 바와 같은 '폐수 여과장치'에 대한 고안이 제시된바, 상기 종래 고안은 기존설비에 비하여 유지 관리비를 줄일 수 있음과 아울러 폐수를 단시간 내에 보다 효율적으로 여과할 수 있도록 한 것으로, 하기에서 도 1 및 도 2를 참조하여 그 구성을 더욱 구체적으로 살펴본다.

종래 고안에 따른 폐수 여과장치(100)는 폐수 유입구(111) 및 여과수 유출구(112)와 세척수 배수구(113)가 형성된 여과탱크(110) 내부에 외부로부터 폐수 공급관(103)이 연통함과 아울러 외주면에 다수의 필터(130)가 부착된 원통형 드럼(120)을 설치하되, 상기 필터(130)는 타래실과 같은 섬유사 뭉치(135)로 형성하여 여과탱크(110) 내부로 유입되는 폐수의 부유물이 상기 필터(130)에 흡착되어 제거될 수 있도록 하고, 상기 필터(130)가 설치된 드럼(120)은 회전 가능토록 설치하여 상기 드럼(120)에 설치된 필터(130)를 역세척 할 수 있도록 한 것을 주된 특징으로 한다.

그러나 상기 종래 고안에 따른 폐수 여과장치(100)에 의하면, 폐수의 여과효율은 드럼(120)에 장착된 필터(130)의 수 및 필터(130)를 구성하는 섬유사 뭉치(135)의 조밀한 정도와 비례할 것이므로, 동일한 조건이라면 제한된 여과탱크(110) 내부의 공간에서 상대적으로 많은 필터(130)를 부착할 수 있도록 함과 아 울러 구조적으로 필터(130)의 섬유사 뭉치(135)가 더욱 조밀해 질 수 있도록 한 여과장치(100)의 구성을 제공함이 바람직하다 할 것이나, 상기 종래의 여과장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 드럼(120)의 외주면 바깥측 방향으로 필터(130)를 부착함으로써 제한된 여과탱크(110)의 내부공간에 설치되는 드럼(120)의 직경을 작게 할 수밖에 없음에 따라 드럼(120)의 원주 면적이 좁아져 많은 수의 필터(130)를 장착할 수 없었으며, 필터(130)의 섬유사 뭉치(135) 또한 드럼(120)의 중심에서 바깥측 방향의 방사형으로 분산됨에 따라 그 조밀한 정도가 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래 고안에 따른 폐수 여과장치(100)는 필터(130)가 장착된 드럼(120)을 구동모터로 회전시켜 필터(130)를 역세척 하도록 하였으나, 상기의 경우 드럼(120) 전체를 회전시켜야 하므로 여과탱크(110)에 채워진 폐수의 압력 및 섬유사 뭉치(135)의 저항에 의하여 상당한 동력을 소모하였을 뿐만 아니라, 드럼(120)의 설치 구조가 폐수를 유입할 수 있도록 수밀(水密)을 유지한 상태에서 역세척을 위한 회전 또한 가능하여야 하므로 그 구성이 필요 이상으로 복잡해져 고장의 발생 가능성이 증가하는 등, 폐수 여과장치(100)의 제작 및 유지보수가 불편한 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 폐수 여과장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제한된 여과탱크의 내부 공간에서 드럼의 직경을 최대한 크게 하여 드럼의 원주 면적을 최대화할 수 있도록 함으로써, 상대적으로 많은 수의 필터를 드럼에 장착할 수 있고, 아울러 필터의 섬유사 뭉치 또한 구조적으로 밀집될 수 있도록 하여, 궁극적으로는 여과효율을 극대화할 수 있는 폐수 여과장치의 구성을 제공하는 데 본 발명의 목적이 있다.

그리고 종래 폐수 여과장치에 구비된 필터세척수단에 대비하여 그 구성이 간결한 필터세척수단을 구성함으로써, 폐수 여과장치의 제조 및 유지보수를 간편히 할 수 있고, 한편으론 필터의 세척에 소요되는 동력을 절감할 수 있는 폐수 여과장치의 구성을 제공하는 데 본 발명의 다른 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐수 여과장치는, 하부에 폐수 유입구가 형성되어 폐수 공급관이 관통하고 상부에는 여과수 유출관이 연통하는 여과탱크와, 원통형으로서 상기 여과탱크의 내부에 상하단이 밀폐되도록 고정하여 설치하되 하단은 상기 여과탱크의 폐수 유입구를 관통하는 폐수 공급관의 종단과 연통함과 아울러 원주면에는 다수의 체결공 및 통수구를 형성한 드럼과, 상기 드럼의 체결공에 체결되는 통상의 섬유사 뭉치로 된 필터를 구성하되 상기 섬유사 뭉치가 드럼의 중심측 방향으로 향하도록 드럼의 내주면에 체결한 필터를 포함하는 폐수 여과장치의 구성을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 폐수 여과장치는, 상기 폐수 공급관 및 여과수 유출관에 각각 밸브를 형성하고, 상기 폐수 공급관 및 여과탱크의 저면에 각각 연통하도록 분기(分岐)된 세척수 배수관을 형성하되 상기 분기된 세척수 배수관에 복수개의 밸브를 나누어 설치하며, 여과탱크의 상측에 구동모터를 설치하여 구동모터의 회전축이 상기 여과탱크 및 드럼의 상단을 관통하되 수밀(水密)이 유지되도록 함과 아울러 상기 회전축의 종단에 임펠러(impeller)를 형성하여 상기 임펠러가 드럼의 내부에 위치하도록 하는 한편, 여과탱크의 하단과 상단에 각각 밸브가 구비된 급기관과 배기구를 형성한 폐수 여과장치의 구성에 부가적인 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 드럼의 내주면에 필터를 부착함으로써 동일한 체적의 여과탱크라면 내부에 설치된 드럼의 직경을 최대화할 수 있어 드럼의 원주 면적이 커짐에 따라 상대적으로 많은 수의 필터를 드럼에 장착할 수 있음과 아울러 필터의 섬유사 뭉치 또한 드럼의 중심 측으로 밀집함에 따라 그 밀도를 높일 수 있으므로, 결과적으로 폐수 여과장치의 여과효율을 증진할 수 있다.

또한, 필터가 위치하는 드럼의 내부에 임펠러를 설치하여 여과탱크의 폐수에 와류를 일으켜 필터를 역세척 하도록 함으로써, 종래에 대비하여 필터세척수단의 구성을 간결해짐에 따라 폐수 여과장치의 제조 및 유지보수가 편리하고, 고장의 가능성을 배제할 수 있으며, 한편으론 필터의 세척에 소요되는 동력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐수 여과장치의 구성을 상세히 살펴보되, 본 발명에 따른 여과장치(1)는 밀폐된 여과탱크(10)와, 상기 여과탱크(10)의 내부에 설치되는 드럼(20)과, 상기 드럼(20)에 부착되는 다수의 필터(30)로 구성되는바, 우선 여과탱크(10)의 구성을 도 3을 참고하여 상세히 살펴본다.

여과탱크(10)의 하부에는 폐수 유입구(11)을 형성하여 폐수 공급관(3)이 관통하도록 하고, 여과탱크(10)의 상부에는 여과수 유출관(12)을 연통하여 형성하며, 상기 폐수 공급관(3) 및 여과탱크(10)의 저면에 연통하는 세척수 배수관(13)을 분기(分岐)하여 형성하되 상기 분기된 세척수 배수관(13)에는 복수개의 밸브(43a)(43b)를 나누어 설치한다. 한편, 상기 폐수 공급관(3) 및 여과수 유출관(12)에도 각각 통상의 밸브(41)(42)가 구비된다

또한, 상기 여과탱크(10)의 하단에는 통상의 송풍기(미도시)로부터 여과탱크(10)의 내부로 압축공기를 공급하는 급기관(14)을 연통하여 형성함과 아울러 여과탱크(10)의 상단에는 배기구(15)를 연통하여 형성하는바, 상기 급기관(14)과 배기구(15) 역시 각각 통상의 밸브(44)(45)를 구비한다.

그리고 상기 여과탱크(10)의 상부에는 필터세척수단을 형성하는바, 여과탱크(10)의 상측에 구동모터(16)를 형성하되 상기 구동모터(16)의 회전축(17)이 여과탱크(10)의 상단을 수밀(水密)이 유지되도록 관통함과 아울러 상기 회전축(17)의 종단에는 임펠러(18, impeller)를 형성하여 상기 임펠러(18)가 후술할 드럼(20)의 내부 중심에 위치하도록 한다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참고하여 상기 여과탱크(10)의 내부에 설치되는 드럼(20)의 구성을 살펴보면, 드럼(20)은 원통형으로서 상기 여과탱크(10)의 내부에 상하단이 밀폐되도록 고정하여 설치하되, 상기 드럼(20)의 하단은 여과탱크(10)의 폐수 유입구(11)를 관통하는 폐수 공급관(3)의 종단과 연통하도록 하고, 드럼(20)의 상단에는 상기 여과탱크(10)의 상단을 관통하는 구동모터(16)의 회전축(17)이 수밀(水密)이 유지된 상태로 관통하도록 하여 상기 회전축(17)의 종단에 형성한 임펠러(18)가 드럼(20)의 내부에 위치하도록 하며, 드럼(20)의 원주면에는 다수의 체결공(21) 및 통수구(22)를 형성하여 상기 체결공(21)에 후술할 필터(30)를 부착할 수 있도록 함과 아울러 폐수 공급관(3)을 통하여 드럼(20)의 내부로 유입된 폐수가 상기 통수구(22)를 거쳐 여과수 유출관(12)으로 배출될 수 있도록 한다. 한편, 본 발명에 따른 폐수 여과장치(1)의 드럼(20)은 원통형을 일례로 도시 및 설명하였으나 그 형상에 한정하지 않는다.

도 4 및 도 5를 참고하여 필터(30)의 구성을 살펴보면, 상기 필터(30)는 섬유사 뭉치(35) 및 상기 섬유사 뭉치(35)를 고정하여 드럼(20)의 체결공(21)에 장착할 수 있도록 하는 체결블록(31)으로 구성되는바, 본 발명에 따른 폐수 여과장치의 필터(30)는 섬유사 뭉치(35)가 드럼(20)의 중심 측으로 향하도록 드럼(20)의 내주면에 필터(30)를 장착함으로써, 제한된 여과탱크(10)의 내부 공간에서 드럼(20)의 직경을 가능한 크게 하여 상기 필터(30)가 장착되는 드럼(20)의 원주 면적을 최대화할 수 있음과 아울러 필터(30)의 섬유사 뭉치(35)가 드럼(20)의 중심 측으로 밀집될 수 있도록 한다.

상기 필터(30)의 세부구성을 도 5를 참고하여 더욱 상세히 살펴보면, 필터(30)의 체결블록(31) 일측에는 수나사를 외주면에 형성한 체결단(32)을 형성하여 상기 드럼(20)에 형성한 체결공(21)으로 상기 체결단(32)을 관통시켜 너트(33)를 체결함으로써 상기 드럼(20)의 내주면에 필터(30)를 장착할 수 있다.

그리고 상기 체결블록(31)의 중심부에는 삽입공(34)을 관통하여 형성하고, 체결블록(31)의 타측에는 속이 빈 고깔형의 고정캡(36)을 형성하며, 섬유사 뭉 치(35)의 중간 부분을 와이어로 꼬아 결박한 결착고리(37)를 형성하되, 상기 결착고리(37)를 고정캡(36) 측에서 삽입공(34)으로 삽입하여 용접 등의 방법으로 상기 결착고리(37)와 체결블록(31)을 일체화함으로써, 상기 섬유사 뭉치(35)의 일측이 체결블록(31)의 고정캡(36) 내주면에 견고히 고정된다.

이하 본 발명에 따른 폐수 여과장치(1)의 작용을 하기에서 도 4 내지 도 7을 참고하여 살펴보되, 우선, 본 발명의 여과 공정에 따른 작용을 도 6을 주로 하여 살펴보면, 폐수 공급관(3) 및 여과수 유출관(12)의 밸브(41)(42)는 개방되고, 세척수 배수관(13)의 두 밸브(43a)(43b)와 급기관(14) 및 배기구(15)의 밸브(44)(45)는 폐쇄되며, 구동모터(16)는 정지된 상태에서, 부유물이 포함된 폐수가 폐수 공급관(3)으로부터 드럼(20)의 내부로 유입되면, 상기 유입된 폐수는 드럼(20)에 형성된 통수구(22)를 거쳐 드럼(20)의 바깥측으로 유출되는바, 상기 폐수에 포함된 부유물은 드럼(20)의 외부로 유출되는 과정에서 드럼(20)의 내부에 위치하는 필터(30)의 섬유사 뭉치(35)에 흡착되며, 이때 상기 필터(30)가 드럼(20)의 내주면에 장착됨으로써 동일한 체적을 갖는 여과탱크의 경우라면 드럼의 직경을 크게 할 수 있으므로, 결과적으로 많은 수의 필터(30)를 장착할 수 있음과 아울러 필터(30)의 섬유사 뭉치(35)가 드럼(20)의 중심 측으로 밀집되어 폐수의 여과효율을 증진한다.

그리고 본 발명에 따른 역세척 공정의 작용을 도 7을 주로 하여 살펴보면, 폐수 공급관(3) 및 여과수 유출관(12)의 밸브(41)(42)를 폐쇄함과 아울러 배기 구(15)의 밸브(45)를 개방한 상태에서 구동모터(16)를 작동하여 임펠러(18)를 구동하면, 상기 여과탱크(10)의 내부에 채워진 폐수에 와류가 발생하고, 그에 따라 드럼(20)의 내부 중심에 위치하는 임펠러(18) 측으로 향한 필터(30)의 섬유사 뭉치(35)에 흡착된 부유물이 상기 섬유사 뭉치(35)로부터 탈리(脫離)된다.

상기와 같이 임펠러(18)를 구동하여 필터(30)를 충분히 역세척 한 후에는 구동모터(16)를 정지시킨 다음, 세척수 배수관(13)의 두 밸브(43a)(43b)를 개방하여 세척수를 배수하는바, 상기 임펠러(18)의 구동에서 세척수를 배출하는 역세척 과정 사이에 부가적으로 급기관(14)의 밸브(44)를 개방하고 송풍기(미도시)로 여과탱크(10)의 내부에 압축공기를 강제 급기함으로써, 공기방울에 의한 역세척 효과를 기대할 수 있다.

한편, 상기 역세척 공정시 임펠러(18)는 일방향 또는 양방향으로 교번하여 회전시킬 수 있고, 상당량의 부유물을 포함한 고농도의 세척수는 통상적인 침전-탈수-압착 과정을 거쳐 처리할 수 있는바, 상기 고농도의 세척수는 통상의 소규모 침전식 여과장치로도 충분한 처리가 가능할 것이다.

도 1은 종래 폐수 여과장치를 나타내는 종단면도

도 2는 종래 폐수 여과장치를 나타내는 횡단면도

도 3은 본 발명에 따른 폐수 여과장치를 나타내는 종단면도

도 4는 본 발명에 따른 폐수 여과장치를 나타내는 횡단면도

도 5는 본 발명에 따른 폐수 여과장치의 필터를 나타내는 확대 단면도

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 폐수 여과장치의 사용상태도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 여과장치 3: 폐수 공급관 10: 여과탱크

11: 폐수 유입구 12: 여과수 유출관 13: 세척수 배수관

14: 급기관 15: 배기구 16: 구동모터

17: 회전축 18: 임펠러 20: 드럼

21: 체결공 22: 통수구 30: 필터

31: 체결블록 32: 체결단 33: 너트

34: 삽입공 35: 섬유사 뭉치 36: 고정캡

37: 결착고리 41,42,43a,43b,44,45: 밸브

Claims (4)

1. 폐수 공급관(3)이 관통하도록 폐수 유입구(11)를 형성함과 아울러 여과수 유출관(12)을 연통한 여과탱크(10)를 형성하되, 폐수 공급관(3) 및 여과탱크(10)에 각각 연통하도록 분기된 세척수 배수관(13)을 형성하여 상기 분기된 세척수 배수관(13)과 함께 폐수 공급관(3) 및 여과수 유출관(12)에 통상의 밸브를 나누어 설치하고, 여과탱크(10)의 상측에 구동모터(16)를 설치하여 여과탱크(10)를 관통하는 구동모터(16)의 회전축(17)에 임펠러(18)를 형성하며, 여과탱크(10)의 내부에 상하단이 밀폐됨과 아울러 폐수 공급관(3)의 종단이 연통하는 원통형 드럼(20)을 고정 설치하되, 드럼(20)의 원주면에는 다수의 체결공(21) 및 통수구(22)를 형성하고, 통상의 섬유사 뭉치(35) 및 상기 섬유사 뭉치(35)를 고정하는 체결블록(31)으로 구성된 필터(30)를 형성하되, 체결블록(31)의 일측 체결단(32)을 드럼(20)의 체결공(21)으로 관통하여 너트(33)로써 체결한 폐수 여과장치에 있어서;

   체결블록(31)의 중심부에 삽입공(34)을 관통하여 형성하고, 체결단(32)의 타측 체결블록(31)에 고정캡(36)을 형성하며, 섬유사 뭉치(35)의 중간 부분을 결박하는 결착고리(37)를 형성하고, 결착고리(37)는 고정캡(36) 측에서 삽입공(34)으로 삽입하여 체결블록(31)에 용접함으로써 섬유사 뭉치(35)가 체결블록(31)에 견고히 고정되도록 하되, 상기 섬유사 뭉치(35)가 드럼(20)의 중심측 방향으로 향하도록 드럼(20)의 내주면에 필터(30)를 장착한 것을 특징으로 하는 폐수 여과장치.
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