KR101040201B1

KR101040201B1 - 회전가압식 폐수 처리장치

Info

Publication number: KR101040201B1
Application number: KR1020110013665A
Authority: KR
Inventors: 최종필
Original assignee: 최종필
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2011-06-09

Abstract

본 발명은 콜로이드상의 슬러지 농도가 0.01% 이내인 산업용 또는 가정용 폐수를 스크린통으로 공급하되 2kg/㎠ 이상의 압력으로 가압하여 상기 스크린통의 미크론 단위의 미세틈새로 폐수가 처리되어 배출되고 슬러지는 농축되도록 함으로써, 상기 스크린통의 농축된 슬러지 농도가 계속 증가되어 상기 스크린통의 미세틈새가 막히면 상기 스크린통의 내압이 증가되는데 이때 자동밸브를 개방시켜 스크린통의 폐수를 농축된 슬러지와 함께 다음 공정의 농축조로 배출하므로 종래 침전조 방식으로 슬러지를 침전할때 보다 슬러지를 가압 농축 하므로 설치장소를 많이 차지하지 않고 폐수를 연속으로 처리할 수 있는 회전가압식 폐수 처리장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 수조의 상부에 측판으로 양단이 막히고 외주면은 콜로이드상태의 슬러지는 걸러지고 물은 배출되는 미세틈새를 갖는 원형 스크린통이 구비되는데, 상기 각 측판의 중심에 로터리조인트가 구비되어 상기 수조에서 상기 스크린통이 회전되도록 구비되며, 상기 각 로터리조인트를 관통하여 상기 스크린통 내부에 놓이는 중공상의 중심축이 구비되는데, 상기 중심축의 양단은 내부의 분리벽에 의해 투입구 및 배출구로 분할되고, 상기 투입구쪽에는 폐수를 고압으로 분사하는 공급노즐이 다수개 구비되며, 상기 배출구쪽에는 폐수를 회수하는 회수노즐이 각각 구비되고, 상기 배출구에는 자동밸브가 구비되어 상기 스크린통 내부의 슬러지 농도 증가로 인하여 상기 미세틈새가 막히면 내압이 증가되는데, 이때 상기 자동밸브를 개방시켜 상기 스크린통 내부의 고농도 슬러지를 갖는 폐수가 다음 공정으로 배출되도록 한 특징이 있다.

Description

회전가압식 폐수 처리장치{Rotating pressurized wastewater treatment plant}

본 발명은 회전가압식 폐수 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콜로이드상의 슬러지 농도가 0.01% 이내인 산업용 또는 가정용 폐수를 스크린통으로 공급하되 2kg/㎠ 이상의 압력으로 가압하여 상기 스크린통의 미크론 단위의 미세틈새로 폐수는 처리되어 배출되고 슬러지는 농축되도록 함으로써, 상기 스크린통에서 슬러지가 농축되어 상기 스크린통의 미세틈새가 막히고 내압이 증가되면 이때 자동밸브를 개방시켜 스크린통의 폐수를 농축된 슬러지와 함께 다음 공정의 농축조로 배출하므로 종래 침전조 방식으로 슬러지를 침전할때 보다 슬러지를 가압 농축하므로 설치장소를 많이 차지하지 않고 폐수를 연속으로 처리할 수 있는 회전가압식 폐수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 공장, 하수처리장 및 폐수처리장 등에서 발생하는 오수, 하수 또는 공장폐수 중에 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 상등수을 분리하여 발생되는 잉여슬러지는 통상적으로 농도(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.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 콜로이드상의 슬러지 농도가 0.01% 이내인 산업용 또는 가정용 폐수를 스크린통으로 공급하되 2kg/㎠ 이상의 압력으로 가압하여 상기 스크린통의 미크론 단위의 미세틈새로 폐수는 처리되어 배출되고 슬러지는 농축되도록 함으로써, 상기 스크린통의 여과된 슬러지 농도가 계속 증가되어 상기 스크린통의 미세틈새가 막히면 상기 스크린통의 내압이 증가되는데 이때 자동밸브를 개방시켜 스크린통의 농축된 슬러지를 다음 공정의 농축조로 배출하므로 종래 침전조 방식으로 슬러지를 침전할때 보다 슬러지를 가압 농축 하므로 설치장소를 많이 차지하지 않고 폐수를 연속으로 처리할 수 있는 회전가압식 폐수 처리장치를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 수조의 상부에 측판으로 양단이 막히고 외주면은 콜로이드상태의 슬러지는 걸러지고 물은 배출되는 미세틈새를 갖는 원형 스크린통이 구비되는데, 상기 각 측판의 중심에 로터리조인트가 구비되어 상기 수조에서 상기 스크린통이 회전되도록 구비되며, 상기 각 로터리조인트를 관통하여 상기 스크린통 내부에 놓이는 중공상의 중심축이 구비되는데, 상기 중심축의 양단은 내부의 분리벽에 의해 투입구 및 배출구로 분할되고, 상기 투입구쪽에는 폐수를 고압으로 분사하는 공급노즐이 다수개 구비되며, 상기 배출구쪽에는 폐수를 회수하는 회수노즐이 각각 구비되고, 상기 배출구에는 자동밸브가 구비되어 상기 스크린통 내부의 슬러지 농도 증가로 인하여 상기 미세틈새가 막히면 내압이 증가되는데, 이때 상기 자동밸브를 개방시켜 상기 스크린통 내부의 고농도 슬러지를 갖는 폐수가 다음 공정으로 배출되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 콜로이드상태의 슬러지를 갖는 폐수를 회전가압식 스크린통으로 주입하여 미크론 단위크기의 미세틈새로 폐수가 처리되어 배출되도록 한 것이다. 이때 슬러지는 스크린통의 내부에 걸러져 폐수의 슬러지 농도가 점차 증가되는데, 농도 증가에 따라 콜로이드상태의 슬러지들이 스크린통의 미세틈새에 끼여 스크린통이 막히게 되면 내압이 증가되므로 이를 감지하여 자동밸브를 개방시키면 스크린통의 고농도 슬러지를 갖는 폐수가 다음 공정의 농축조로 이송되기때문 종래 침전방식에 비하여 슬러지를 보다 농축하여 농축조로 보낼 수 있으므로 처리장소를 많이 차지하지 않으며, 특히 연속으로 폐수를 처리할 수 있다.

본 발명의 스크린통은 내부의 중심축이 중공상으로 구성되고 상기 중심축은 두 부분으로 구획되는데, 한쪽 투입구에서 폐수가 가압 공급되고 반대쪽 배출구에서 처리된 슬러지를 갖는 폐수가 배출되는 구성을 갖는다. 상기 스크린통은 회전되는 과정에서 폐수가 내부로 유입되면 상기 스크린통의 미세 틈새로 여과된 폐수가 빠져나와 수조에 모이는데, 수조의 여과된 폐수는 일정량이 모이면 오버플로우 방식으로 방류된다. 그리고 스크린통 내부의 걸러진 콜로이드상태의 슬러지는 상기 중심축의 반대쪽 배출구로 제거되므로 구성이 간단하다.

폐수는 2kg/㎠ 이상의 압력으로 스크린통에 공급되므로 폐수가 압착되면서 미세틈새로 여과되어 배출되고 슬러지는 걸러져 스크린통에 계속 남게되는데, 슬러지의 농도가 증가되면 미세틈새가 막히면서 스크린통의 내압이 증가되므로 이때 자동밸브를 개방시키면 고농도의 슬러지가 다음공정으로 회수되므로 슬러지를 연속으로 걸러줄 수 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 여과장치의 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 여과장치의 단면도
도 3은 본 발명 한 실시예의 처리 공정도

본 발명은 오버플로우관(11)을 갖는 수조(10)의 상부에 스크린통(20)이 구비되는데, 상기 스크린통(20)은 양단이 측판(21)으로 막혀 있으며, 상기 각 측판(21)의 중심에 로터리조인트(40)가 구비되고 상기 각 로터리조인트(40)는 상기 수조(10)와 연결된다. 상기 로터리조인트(40)를 관통하여 상기 스크린통(20) 내부로 들어가는 중공상의 중심축(30)이 구비되는데, 상기 중심축(30)은 상기 스크린통(20)과 반대방향으로 회전되게 스크린통(20) 내부에 마련된다. 그리고 상기 중심축(30)의 양단은 폐수를 공급하는 투입구(31) 및 여과된 슬러지를 갖는 폐수를 다음 공정의 농축조로 배출하는 배출구(32)가 각각 구비되고 이들 투입구(31) 및 배출구(32)는 상기 중심축(30) 내부에 마련된 분리벽(33)에 의해 격리된다.

상기 투입구(31) 끝단의 중심축(30)에는 종동풀리(43)가 구비되고 상기 종동풀리(43)는 벨트(44)를 거쳐 구동풀리(42)와 연결되며, 상기 구동풀리(42)는 축모터(41)에 의해 회전되면서 상기 중심축(30)을 한방향으로 회전시킨다. 상기 투입구(31) 쪽의 중심축(30)에는 다수개의 공급노즐(34)이 형성되어 폐수를 스크린통(20)의 내부로 가압 공급하며, 상기 배출구(32) 쪽은 여과된 폐수를 다음공정으로 배출하는 회수노즐(35)이 형성된다. 그리고 상기 배출구(32)에는 자동밸브(70)가 마련되어 스크린통(20)의 내압이 증가되면 개방시킨다.

상기 스크린통(20)은 단면이 삼각형인 원형 스크린바(22)를 다수개 병설한 것으로서, 이들 스크린바(22) 사이의 간격은 25㎛ 내외의 미세 틈새(23)로 구성되어 콜로이드상태의 슬러지는 걸러지게되고 물은 빠져나와 수조(10)에 모이도록 구성된다. 상기 스크린바(22)들은 뾰족한 꼭지점이 바깥쪽으로 향하도록 구성한 것이나, 이와 반대로 안쪽으로 향하게 연이어 설치하여도 결과는 동일하다. 상기 스크린통(20)의 외주면 끝단에는 외접기어 형태의 종동기어(52)가 구비되고 상기 종동기어(52)와 치합되는 피니언기어 형태의 구동기어(51)가 모터(50)로 회전되게 구비되어 상기 중심축(30)과 반대방향으로 상기 스크린통(20)을 회전시킨다.

그리고 상기 스크린통(20)의 상측 외주연에는 물분사노즐(60) 및 에어노즐(61)이 각각 구비되어 상기 미세틈새(23)가 슬러지로 막히지 않도록 물과 고압공기를 각각 분사한다. 미설명부호 36은 중심축(30)에 구비된 교반날개로써, 슬러지가 한곳에 정체되지 않도록 슬러지를 계속 저어주는 역할을 한다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예는 상기 투입구(31)로 폐수가 2kg/㎠ 이상의 압력으로 공급되어 상기 중심축(30)에 마련된 다수개의 공급노즐(34)에서 스크린통(20) 내부로 분사된다. 이와 동시에 상기 모터(50)에 의해 스크린통(20)이 저속으로 회전되면 스크린통(20)에 가득 찬 폐수는 계속 압력을 받으면서 미세틈새(23) 사이로 물이 빠져나와 수조(10)에 모인뒤 오버플로우관(11)을 타고 방류된다.

상기 스크린통(20)으로 공급되는 폐수는 콜로이드상태의 슬러지가 약 0.01% 내외로 포함된 것인데, 물이 수조(10)로 배출되는 과정에서 스크린통(20) 내부의 슬러지 농도가 점차 증가되어 약 10% 내외까지 되면 상기 미세틈새(23)가 막히면서 스크린통(20)의 내압이 증가된다. 결국 투입구(31)로 공급되는 폐수의 압력이 증가되면 압력감지밸브(미도시)가 이를 감지하여 자동밸브(70)를 개방시킨다. 이때 스크린통(20) 내부의 압력에 의해 슬러지가 여과된 폐수는 회수노즐(35)을 거져 배출구(32)로 배출된 뒤 다음 공정의 농축조로 향한 뒤 탈수공정을 거쳐 회수된다.

상기 물분사노즐(60) 및 에어노즐(61)은 스크린통(20)의 미세틈새(23)가 건조되지 않고 막히지 않도록 하기 위해 물과 공기를 고압으로 분사하여 상기 스크린바(22) 사이의 미세틈새(23)에 끼인 입자상태의 슬러지를 제거한다.

본 발명은 폐수를 스크린통(20) 내부로 가압 공급하여 물과 슬러지가 분리되도록 하면 스크린통 내부의 슬러지 농도가 증가되는 원리를 이용한 것으로서, 슬러지의 농도 증가로 스크린통이 막히면 내압이 증가되는데, 이때 자동밸브(70)를 개방시켜 고농도의 슬러지를 갖는 폐수를 다음 공정으로 회수하는 장치로써, 연속으로 폐수를 처리할 수 있으며, 종래 침전조에 비하여 부지면적을 적게 차지하고 슬러지를 거의 완벽하게 제거하여 물을 방류할 수 있는 이점이 있다.

10 : 수조 11 : 오버플로우관
20 : 스크린통 21 : 측판
22 : 스크린바 23 : 미세틈새
30 : 중심축 31 : 투입구
32 : 배출구 33 : 분리벽
34 : 공급노즐 35 : 회수노즐
40 : 로터리조인트 41 : 축모터
42 : 구동풀리 43 : 종동풀리
44 : 벨트 50 : 모터
51 : 구동기어 52 : 종동기어
60 : 물분사노즐 61 : 에어노즐
70 : 자동밸브

Claims

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수조(10)의 상부에 측판(21)으로 양단이 막히고 외주면은 입자상태의 슬러지는 걸러지고 물은 배출되는 미세틈새(23)를 갖는 원형 스크린통(20)이 구비되는데, 상기 각 측판(21)의 중심에 로터리조인트(40)가 구비되어 상기 수조(10)에서 상기 스크린통(20)이 회전되도록 구비되며;
상기 스크린통(20)은 단면이 삼각형인 원형 스크린바(22)를 다수개 병설한 것으로서 이들 스크린바(22)의 사이사이로 상기 미세틈새(23)가 형성되도록 한 것이며, 상기 스크린통(20)의 외주면 끝단에는 외접기어 형태의 종동기어(52)가 구비되고, 상기 종동기어(52)와 치합되는 피니언기어 형태의 구동기어(51)는 모터(50)와 연결되어 상기 스크린통(20)이 회전되도록 구성되고;
상기 각 로터리조인트(40)를 관통하여 상기 스크린통(20) 내부에 놓이는 중공상의 중심축(30)이 구비되는데, 상기 중심축(30)의 양단은 내부의 분리벽(33)에 의해 투입구(31) 및 배출구(32)로 분할되고, 상기 투입구(31)쪽에는 폐수를 고압으로 분사하는 공급노즐(34)이 다수개 구비되며, 상기 배출구(32)쪽에는 폐수를 회수하는 회수노즐(35)이 각각 구비되고;
상기 배출구(32)에는 자동밸브(70)가 구비되어 상기 스크린통(20) 내부의 슬러지 농도 증가로 인하여 상기 미세틈새(23)가 막히면 내압이 증가되는데, 이때 상기 자동밸브(70)를 개방시켜 상기 스크린통(20) 내부의 고농도 슬러지를 갖는 폐수가 다음 공정으로 배출되도록 한 회전가압식 폐수 처리장치에 있어서,
상기 중심축(30) 끝단의 투입구(31) 측에 종동풀리(43)가 구비되고,
상기 종동풀리(43)와 벨트(44)로 연결된 구동풀리(42)는 축모터(41)와 결합되어 상기 중심축(30)이 상기 스크린통(20)과 반대방향으로 회전되도록 구비되며,
상기 중심축(30)에는 교반날개(36)가 다수개 구비되어 슬러지가 침전되지 않고 유동되도록 해주며,
상기 스크린통(20)의 외주면 상부에 물분사노즐(60) 및 에어노즐(61)이 각각 구비되어 상기 미세틈새(23)가 슬러지로 인하여 막히지 않도록 한 것을 특징으로 하는 회전가압식 폐수 처리장치.