KR101729262B1 - 쐐기 봉 스크린을 활용한 협잡물처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모래와 협잡물이 혼재된 폐기액의 고형물질을 여과, 탈수처리하는 협잡물처리기에 관한 것으로, 흡입장치를 통하여 유입된 피처리물을 쐐기봉 스크린을 활용하여 고형물질을 여과하고 그 여과액을 사이클론 세정기에 펌핑 투입하여 다시 모래성분를 분리하되 분리된 모래성분은 스크류 데칸터로 탈수하며 상기 쐐기봉 스크린의 여과고형물질을 스크류 프레스로 탈수하고, 그 탈리액을 쐐기봉 스크린 하부 이송조로 반송하며, 상기 스크류 데칸터 및 상기 스크류 프레스의 탈수물질을 컨베어로 외부 반출하고 상기 사이클론 세정기 및 상기 스크류 데칸터의 여과액을 장치외부의 후속처리공정으로 이송되게 한 것을 특징으로 한다.

Description

쐐기 봉 스크린을 활용한 협잡물처리기{Adulteration disposal equipment with wedge bar screen}

본 발명은 환경기초시설과 관련하여 액상폐기물 처리 공정에서 모래 및 협잡물을 여과하여 탈수 처리하는 장치에 관한 것으로 환경기계 관련분야이다.

본 발명의 배경기술은 본인의 등록특허 제10-1431161호 '모래 및 협잡물 여과, 탈수장치'이다.

본 발명의 장치는 물품분류표에 따라 '협잡물처리기'로 분류되는 것으로서, 협잡물처리기는 폐기액 처리에 있어 본처리의 앞 단계에서, 피처리액에 함유된 각종 고형물질을 여과하여 탈수 제거하는 장치이다. 본처리 공정에 있어 정화처리의 방해물질인 협잡물을 본 처리공정의 앞 단계에서 미리 제거하여 본처리 공정이 원활하게 이루어질 수 있게 하는 전처리 장치로 주로 활용된다.

협잡물처리기에서 다루어지는 피처리액은 분뇨, 가축분뇨, 하수, 준설토 등으로서 이러한 폐기액속에는 그 함유비율이 다를 뿐 유기성물질과 모래 등의 무기성물질이 모두 함유되어 있다. 고형물질중 유기성비율이 95% 이상인 분뇨로부터 무기성물질이 반 이상을 차지하는 준설토까지 유, 무기성물질 조성 비율이 다양하며 또한 같은 폐기액이라도 지역, 장소에 따라 그 조성 비율이 다르다. 제거 대상이 되는 고형물질 조성이 이와 같이 다양하기 때문에 협잡물처리기는 그 처리방법이나 구성의 내용을 상황에 맞추어 달리해야 하는 특징이 있는 것이다.

각각 다른 기능을 가진 수개의 단위기계가 결합된 시스템장치인 협잡물처리기의 구성을 보면, 무기물질의 비율이 높은 하수침사와 준설토 등은 본 배경기술(배경특허의 청구항 1 내지 2 참조)과 같이 자갈, 모래 등 무기물의 여과에 적합한 다공 드럼스크린을 앞 단계에 적용하고 있는데 이는 모래성분의 여과에는 다공 드럼스크린이 최선이라는 종래의 상식에 따른 결과라고도 볼 수 있으며 반대로 유기물질 함유율이 큰 분뇨, 가축분뇨, 하수초침 침전물 등은 앞 단계에 중, 대형 유기물질의 여과에 적합한 로타리 스크린(배경특허의 청구항 3 내지 4 참조)을 적용하는 것이 일반적 구성이다.

상기와 같이 무기성 물질에는 다공 드럼스크린, 유기성물질에는 로타리 스크린이라는 공식과도 같은 기계적 선택 관행이 과연 최선의 방법인가 하는 의문에서 본 발명이 시작된다 하겠다. 예를 들면, 자갈과 모래가 많은 준설토 처리를 보면 초기단계에서 다공 드럼스크린으로 굵은 자갈과 모래를 여과하고 다시 다른 다공 드럼스크린으로 가는 모래를 여과하는 방법이 주로 활용되는데 여기에서 두 다공 드럼스크린이 여과공의 크기만 다를 뿐 동일한 원리를 적용한 것이라면 두 번째 여과에서는 다공 드럼스크린보다 여기에 더 적합한 또 다른 장치를 찾을 수도 있을 것이며, 다음으로 하수 침사지 인양물질 및 하수 초침 침전물 등은 일반적 상식대로 각각 다공 드럼스크린과 로타리 스크린을 활용하지만 이 경우에도 모래성분이나 협잡물의 크기가 작다는 데 초점을 맞추면 이 또한 미세여과에 효과가 있는 다른 장치로 대체할 여지가 있을 것이라는 가정을 할 수 있다.

이상과 같은 의문을 제기하고 다른 방법을 찾고자하는 것은, 상기 다공 드럼스크린이나 로타리 스크린은 미세한 고형물질을 여과하는 장치가 이후 단계에 추가로 구비되어야 하므로 장치의 공정단계가 많아 복잡하며 처리대상액에 따라서는 유사기능의 장치가 중복 구성되는 비경제적인 문제가 있기 때문에 이 단점을 해소해 더 나은 처리효과를 창안하기 위함이다.

특허 등록 제10-1431161호

본 발명은 상기 배경기술을 포함한 일반적인 협잡물처리기가 공통적으로 갖고 있는 과제 즉, 앞 단계의 로타리 스크린 또는 다공 드럼스크린의 활용으로 말미암아 후단계에 미세협잡물 여과공정이 추가되어야 하는 복잡함과 비경제적인 문제를 해결하고 각각의 상황에 최적인 구성의 장치를 창안하고자 하는 과제이다.

본 발명은 모래와 협잡물이 혼재된 액상폐기물을 여과, 탈수하는 장치로서 앞 단계에 쐐기봉 스크린(4)을 적용한 새로운 구성의 방법을 창안하여 로타리 스크린이나 다공 드럼스크린의 한계를 벗어나고자 한 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

첫째 해결 수단은, 피처리액이 유입되는 입구와, 상기 입구보다 낮게 위치한 출구와, 상기 입구와 출구 사이에는, 쐐기형상의 종단면을 가진 다수의 쐐기봉(411)들이 원주를 따라 상호 상호 이격되게 배치되되, 중심에서 외측으로 갈수록 그 틈새가 점점 벌어지도록 배치된 쐐기봉 여과체를 포함하고 전체적으로 원통형상으로 구성된 회전 여과 드럼(41)을 구비하며, 그리고 내부 일측에는 상기 여과 드럼(41)의 외주면을 타격, 살수하는 왕복동식 세척장치를 구비하도록 구성되어, 상기 입구의 유입관(42)으로 유입된 피처리물이 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이동하는 과정에서 액체성분은 상기 쐐기봉 여과체의 틈새로 빠져나가 하방에 구비된 이송조(44)로 낙하되도록 하고, 상기 쐐기봉 여과체에 걸러진 여과물질은 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이송되어 배출되게 하는 쐐기봉 스크린(4);

원통부 및 그 원통부의 하단부에 원추대 형상의 원추부를 구비하고, 그 상부에는 상부 출구(52)와 그 하부에는 하부 출구(53)를 구비하도록 구성되어, 상기 이송조(44)로 낙하된 액체인 여과액을 이송펌프(45)에 의해 투입받아, 회전 원심력을 이용하여 모래를 분리·세척하여, 상기 하부 출구(53)로는 세척된 모래를 배출하고 상기 상부 출구(52)로는 액체성분을 배출하는 사이클론 세정기(5);

그 내부에 수평으로 배치되고 회전하는 수평 탈수기를 포함하여 구성되어, 상기 사이클론 세정기(5)의 하부 출구(53)로부터 배출되는 배출물질을 상기 수평탈수기로 유입받아, 그 유입받은 배출물질을 원심분리 방법에 의해 탈수하고 그 탈리액은 외부로 방출되도록 하는 스크류 데칸터(6);

그 내부에 회전 스크류(71)를 구비하고, 상기 회전 스크류(71)의 진행방향으로 갈수록 공간의 부피가 점차 작아지도록 구성되며, 그 외주면에는 다수의 탈수공이 형성된 다공 실린더(72)를 포함하여 구성된 스크류 프레스(7)로서, 상기 쐐기봉 스크린(4)에서 걸러져 상기 여과 드럼(41)의 출구로부터 배출되는 모래와 협잡물을, 상기 다공 실린더(72) 내부로 투입받아 점차 작아지는 공간으로 이송되며 압착 탈수되게 하여, 탈수된 물질은 단부에 구비된 배출구(73)로 배출되도록 하고, 상기 탈수공들을 빠져나온 탈리액은 일측에 구비된 반송펌프(76)에 의해 상기 이송조(44)로 반송되도록 하는 스크류 프레스(7); 및

상기 스크류 데칸터(6)에서 탈수, 분리되어 배출된 모래와, 상기 스크류 프레스(7)로부터 배출된 탈수된 물질인 고형물질을 받아 외부로 이송하는 배출 컨베어(77);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

둘째 해결 수단은, 상기 첫째 수단의 앞 부위에, 외부로부터 유입된 침사를 이송시킬 수 있는 유입 컨베어(300); 상기 유입 컨베어(300)의 끝부분에 구비되어, 이송시킨 침사를 배출하는 컨베어 배출구(301); 및 상기 컨베어 배출구(301)의 일측에 구비되되, 상기 컨베어 배출구(301)를 통해 배출되기 전의 침사의 농도를 희석시키는 희석수가 공급될 수 있도록 구비된 희석수 공급관(302)를 더 포함하여 구성되어, 상기 외부로부터 유입된 침사가, 상기 희석수 공급관(302)을 통해 공급된 희석수에 의해 그 농도가 희석된 후, 상기 쐐기봉 스크린(4)의 유입관(42)에 투입될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이후의 구성은 상기 첫째의 해결 수단과 동일하다.

셋째 해결 수단은 상기 첫째 수단의 앞 부위에, 하부를 일 방향으로 좁고 길게 한 사각 호퍼(Hopper)형 용기 형상이고, 그 바닥에는 구유(Trough) 형상의 수평 홈통(32)이 구비되고, 그 수평 홈통(32)의 내부에는 수평 홈통(32)과 동심(同心)으로 회전 스크류(33)가 구비되고, 위로부터 낙하 유입되는 피처리물이 상기 스크류(33)의 시작부분에 낙하되도록 경사진 경사판(31)이 상기 스크류(33)의 상부에 구비되고, 유입되는 피처리물에 희석수를 공급하는 희석수 공급관(35)이 구비된 흡입조(3) 및 상기 스크류(3)의 끝부분에 그 흡입구(37)를 위치시켜 상기 흡입조 스크류(3)로부터 배출되는 피처리액을 상기 쐐기 봉 스크린(4)의 유입관(42)에 투입하는 흡입펌프(36)를 더 구비한 것을 특징으로 한다. 이후의 구성은 상기 첫째의 해결 수단과 동일하다.

넷째 해결 수단은, 바닥부분에 구비된 긴 구유 형상의 홈통(12)과, 그 홈통(12)의 내부에 비치된 수평 회전 스크류(13)와, 상부가 개방된 전체 부분에 격자상 안정망(11)을 구비하여 투입·저장 기능을 갖는 저장조(1); 그 원주면은 다수의 관통된 여과공(221)들이 형성된 다공판이고, 그 내주면에는 스크류(222)가 중심방향으로 돌출되어 있는 수평 회전 여과 드럼(22)을 구비하여, 상기 저장조(1)의 홈통(12)에 구비된 스크류 배출구(15)로부터 배출되는 피처리물을 일측에서 유입받아 그 피처리물이 상기 수평 회전 여과 드럼(22)에서 이송됨에 따라, 상기 여과공(221)들을 통해 피처리물에 포함된 물과 모래는 빠져나가고, 상기 여과공(221)보다 큰 자갈은 상기 수평 회전 여과 드럼(22)의 타측에 구비된 여과물질 출구(21)를 통해 배출되게 하는 자갈 드럼 스크린(2); 및 상기 자갈 드럼 스크린(2)의 여과물질 출구(21)를 통해 배출되는 자갈을 받아 이를 외부로 배출하도록 이송하는 컨베이어(26)를 더 구비하고, 상기 자갈 드럼 스크린(2)의 여과공(221)을 통과한 물과 모래는 상기 흡입조(3)로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 한다. 즉, 저장조(1)와, 자갈 드럼 스크린(2)의 두 구성을 상기 셋째 해결 수단의 앞 부위에 추가 구성하여 자갈 드럼스크린(2)의 여과액을 상기 셋째 해결 수단의 흡입조(3)에 유입되게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 효과를 각각의 해결수단에 따라 배경특허의 기술과 대비하여 이를 설명하면,

첫째 해결 수단은, 배경기술에서의 자갈 드럼스크린(4, 배경특허의 청구항 1~2 참조) 및 로타리 스크린(40, 배경특허 청구항 3~4 참조)을 본 발명에서 쐐기봉 스크린(4)으로 대체한 것이 핵심기술로서 이를 상세히 설명하면,

본 발명의 장치에서 모래성분이 여과되지 않고 처리수에 혼입, 배출될 수 있는 가능성은 스크류 데칸터(6) 및 스크류 프레스(7)의 탈리액에 혼입되는 경우 뿐이다. 그런데 스크류 데칸터(6)는 100G가 넘는 큰 원심효과로 침강, 퇴적의 문제가 있는 100㎛이상의 모래성분은 충분히 여과하여 제거할 수 있으며 또한 스크류 프레스(7)는 탈수공의 크기가 통상 6㎜ 이상으로 6㎜정도 크기의 입자가 탈리액에 혼입될 수가 있으나 이 탈리액을 앞 단계로 전량 반송하여 재처리하므로 모래성분이 처리수에 혼입되지 않고 확실하게 제거된다. 이와 같이 본 발명은 다음 단계의 본 처리공정에서 문제가 될 수 있는 모래성분을 충분히 제거하는 효과를 발휘한다. 그러나 이것은 기본적인 성능의 효과이며 새로이 나타나는 몇 가지의 주요 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 적용된 쐐기봉 스크린(4)은 단면이 이등변 삼각형의 쐐기 형상으로 된 쐐기봉(Wedge bar; 411)을 일정간격으로 합체한 경사 드럼형 스크린으로 여과 틈새가 외부로 갈수록 벌어지는 특성과 여과 드럼(41) 내부에서 고형물이 흩어지지 않고 뭉치는 현상으로 여과과정에서 잘 막히지 않으며 또한 틈새보다 작은 고형물까지 여과하는 효과를 가진 것으로 여과틈새를 매우 좁게 1~2㎜ 까지도 할 수 있어 미세한 협잡물도 한 번에 여과할 수 있는 장치이다. 배경특허에서 미세협잡물 여과 스크린(배경특허의 부호 8 참조)으로 활용되고 있는 것으로도 그만큼 여과성능이 우수함을 나타낸다 할 것이며 또한 이 쐐기봉 스크린(4)은 협잡물은 물론 모래성분의 여과에도 성능이 우수한 것으로 고형물의 종류나 성상의 영향을 크게 받지 않는 활용성이 좋은 여과장치이다.

그런데 이 장치는, 여과드럼(41)의 원형단면을 보면, 쐐기봉(411) 개개 단면의 이등변삼각형 밑면이 여과 드럼(41)의 내주면을 형성하게 되고 상기 밑면 가장자리의 두 꼭지점이 여과 시작점이 되는 구조로서 여과물질이 이 꼭지점을 쓸어내리며 방향을 틀어 틈새를 빠져나가는 과정에서 꼭지점에 강한 접촉마찰력이 작용하게 되어 꼭지점의 마모현상이 두드러지는 문제가 있다. 이런 약점으로 하여 배경특허와 같이 접촉마찰력이 작은 유기성 미세협잡물 여과에 주로 활용하고 있으며 모래 여과에는 기피하는 경향이 있는 것이다.

쐐기봉 스크린(4)의 이와 같은 단점에도 불구하고 본 발명에서 모래와 자갈 같은 마모성 물질이 함유된 폐기액을 대상으로 한 여과장치에 이를 적용한 것은 차별화된 대상물질과 차별화된 재질 등 두 가지 이유에서이다.

먼저 대상물질의 차별화는, 피처리물질에서 모래 등 무기물질의 조성비가 유기성협잡물과 비슷하거나 또는 그 이상 함유된 물질이라도 모래 등 무기물질을 감싸고 있는 유기물질을 씻어내기 전의 상태 즉, 세사(洗沙)단계 이전의 단계에서는 모래입자가 유기성물질의 협잡물에 둘러싸인 형태, 즉 표면에 고물을 잔뜩 묻힌 경단과 같은 양상으로 여과틈새를 통과하므로 접촉면의 마모작용이 많이 줄어드는 효과가 생긴다. 예컨대 고형물중 모래의 함량이 50%라 하더라도 이는 중량으로 본 것이며 협잡물과 모래의 진비중차가 두 배가 넘기 때문에 부피로 보면 모래보다 두 배가 넘는 협잡물이 존재하므로 협잡물로 덧씌워진 모래를 여과하는 셈이 되어 표면이 씻겨진 모래보다 접촉면의 마모작용이 훨씬 약하다. 따라서 예비 처리를 거친 준설토 또는 하수 침사 등도 비록 모래가 많은 폐기액이지만 모래를 씻기 전 초기단계에서는 쐐기봉 스크린(4)을 활용한 여과가 가능한 것이다.

또 하나의 이유인 재질의 차별화는, 쐐기봉(411) 재질의 내마모성과 관련된 것으로서, 스테인레스강의 내마모성 강화를 위한 과거의 질화처리 열처리법은 처리효과와 경제성의 부족으로 상용화되기 어려운 문제가 있었으나 최근 그 기술이 발전된 연질화(軟窒化) 열처리법으로 스테인레스강의 내마모성을 크게 향상시키는 기술이 경제성을 가지며 일반화되면서 내마모성 재질의 쐐기봉(411) 제작이 용이해진 것이다.

이상과 같이, 모래가 많이 함유된 폐기액은 쐐기봉 스크린(4)에 맞지 않다는 종래의 상식을 깨뜨리고 본 발명의 앞 단계에 쐐기봉 스크린(4)을 적용함으로써 다음과 같은 몇 가지의 효과를 기대할 수 있게 된 것이다.

첫째, 배경기술의 후 단계에 자리한 미세협잡물 처리공정으로의 쐐기봉 스크린(배경특허의 부호 8 참조)이 불필요하게 된 효과이다.

이것은 모래 등의 무기물이 반 이상 차지하는 하수침사 인양물이나 준설토 등의 폐기액은 본 발명에서 미세 협잡물까지 앞 단계의 쐐기봉 스크린(4)으로 여과해 내므로 배경특허와 같이 앞 단계에서 자갈 드럼 스크린(배경특허의 부호 4참조, 배경특허의 청구항 1~2 참조)으로 중, 대형 고형물을 일차 여과하고 다시 뒷 단계에서 미세한 고형물을 여과하는 협잡물 이중 여과의 번거로움을 피할 수 있다.

또한 모래에 비해 유기성 협잡물의 함유율이 높은 정화조 오니, 가축분뇨, 하수 초침 침전물 등도 물론 본 발명의 방식으로 처리가 가능하다. 점성이 높아 초기 처리가 어려운 생분뇨 등은 어쩔 수 없이 배경특허의 청구항 3~4와 같이 초기단계에서 로타리 스크린(배경특허 부호 40 참조)으로 6㎜ 정도의 협잡물을 우선 여과하고 다시 미세협잡물을 여과하는 순차적인 여과가 필요한 것이지만 점성이 상대적으로 크지 않은 상기 정화조 오니, 가축분뇨, 하수 초침 침전물 등 대부분의 폐기액은 본 발명과 같이 첫 단계의 쐐기봉 스크린(4)으로 협잡물 여과를 마무리 지을 수 있다.

이와 같이 이른바 악성으로 칭하는 생분뇨 등 일부 폐기액을 제외한 대부분의 폐액을 그 고형물의 성상이나 조성비에 관계없이 상기 쐐기봉 스크린(4) 하나로 여과처리 할 수 있는 것은 앞에서 설명한 바와 같이 쐐기봉 스크린(4)의 막힘 방지와 뭉침 효과, 여기에 더하여 왕복동식 세척효과 등이 복합적으로 작용된 결과라 하겠다.

상기 왕복동식 세척방식은 세척노즐(462)의 간격을 고정식의 4배로 늘리고 그 빈 공간을 왕복운동하는 방식으로 고정식에 비해, 세척수량 대비 약 4배의 세척효과가 있는 것으로 이것은 한 지점을 연속적으로 타격하는 것과 일정시간을 두고 단속적으로 타격하는 것이 그 효과차이가 거의 없다는 실험결과에 따른 것이다.

실제로 하나의 제품을 가지고 여러 종류의 폐기액을 번갈아 처리하는 것이 아니고 하나의 장치로 한 종류의 폐기액만 처리하는 것이기 때문에 배경기술의 청구항 3~4와 같은 이른바 만능 제품보다는 그 폐기액의 특성에 맞는 처리방식을 본 발명과 같이 맞춤형으로 제작하여 활용하는 것이 경제적이면서도 동시에 개개 장치의 처리효과를 극대화 할 수 있는 방식이라 하겠다.

둘째, 배경특허에 있는 이송탱크의 스크류 장치(배경특허의 부호 5, 53 참조)가 불필요하다.

이에 관하여 유, 무기물질의 조성비율에 따라 각각 달리 설명하면, 먼저 모래, 자갈 등 무기물질의 함유비율이 유기성 물질의 비율보다 더 높은 하수 인양침사와 하수 준설토 등에 관하여 살펴보면,

배경특허에서는 앞 단계에 자갈 드럼 스크린(배경특허의 부호 4 참조)이 있는 장치(배경특허의 청구항 1, 2 참조)를 활용하고 본 발명에서는 앞 단계에 쐐기봉 스크린(4)이 있는 상기 둘째, 셋째, 넷재 해결수단을 각각 활용하게 되는데, 배경기술의 여과공 크기는 10~15㎜이므로 여과공을 빠져나와 이송탱크(배경특허의 부호 5 참조)로 하강유입된 고형물은 최대 10~15㎜가 될 수 있다. 이 정도 크기의 모래나 자갈은 바닥에 퇴적되기 쉬워 이송펌프의 흡입구를 막히게 하거나 펌프 이송량을 줄어들게 하는 문제가 있기 때문에 배경특허에서와 같이 이송탱크(배경특허의 부호 5 참조) 바닥에 스크류(배경특허의 부호 53 참조)장치를 구비하여 일정량 이상의 고형물질이 순간적으로 이송펌프(배경특허의 부호 54 참조)에 흡입되지 않게 하는 것과 같은 별도의 대책이 필요한 것이다. 그러나 본 발명에서는 쐐기봉 스크린(4)의 여과틈새가 이보다 좁은 3~8㎜가 표준(모래여과 위주 경우)으로 중, 대형 고형물질이 모두 여과되므로 틈새를 빠져나와 이송조(44)로 하강유입 되는 고형물의 크기와 양이 배경특허보다 줄어들게 되어 이송조(44) 바닥에서의 고형물 침전, 뭉침 등의 현상이 없어 배경특허에서와 같은 스크류장치가 여기서는 불필요한 것이다.

다음, 유기물질의 함유비율이 90%가 넘는 정화조 오니, 가축분뇨, 하수 초침 침전물 등의 경우를 보면, 배경특허에서는 앞 단계에 로타리 스크린(배경특허의 부호 40 참조)이 있는 장치(배경 특허의 청구항 3, 4 참조)를 활용하고 본 발명에서는 앞 단계에 쐐기봉 스크린(4)이 있는 상기 첫째 해결수단을 각각 활용한 것인데 배경기술에 있어서는 로타리 스크린의 여과공 크기가 6㎜로서 여과공을 빠져나와 이송탱크(배경특허의 부호 5 참조)로 하강유입된 고형물은 최대 6㎜가 될 수 있다. 이 정도 크기의 협잡물은 바닥에 퇴적되거나 뭉치기 쉬워 펌핑작용이 원활하지 못할 우려가 크지만 본 발명에서는 쐐기봉 스크린(4)의 여과틈새가 이보다 좁은 1~2㎜(협잡물여과 위주 경우, 최악의 경우라도 3㎜이하)로서 여과액중의 고형물의 크기와 양이 줄어들어 펌핑작용에 지장을 주지 않기 때문에 이 역시 배경특허에서와 같은 스크류장치가 여기서도 불필요한 것이다.

셋째, 사이클론 세정기(5)의 부하를 줄이는 효과가 나타난다.

사이클론 세정기(5)에 유입되는 상기 이송조(44)의 여액에 함유된 고형물질의 크기와 양이 앞의 둘째 효과에서 설명한 대로 배경기술에 비해 본 발명에서는 크게 줄어들기 때문에 사이클론 세정기(5)의 처리부하가 작아지는 효과가 있다.

무기물의 높은 함량비와 큰 크기의 처리입자로 인하여 사이클론 세정기의 하부 마모문제, 하부 모래 출구의 크기를 작게 할 수 없는 문제 즉, 유체역학적 설계치보다 더 크게 해야 하는 등 배경기술의 이러한 문제가 본 발명에서는 해소된다.

넷째, 스크류 데칸터(6)의 부하를 줄이는 효과가 나타난다.

상기 사이클론 세정기(5)에서 씻겨진 모래성분이 스크류 데칸터(6)에 그대로 유입되므로 모래의 양과 크기로 인한 문제는 사이클론 세정기(5)에서와 마찬가지로 스크류 데칸터(6)에서도 발생할 수 있다. 더욱이 스크류 데칸터는 고속회전분리기로 사이클론 세정기와는 비교할 수 없을 정도로 큰 원심효과가 내부에 발생한다. 통상 지구중력가속도(g)의 100배(100G) 이상 되는 원심효과가 작용하게 되어 예를 들면 1g 무게의 모래 알갱이가 내부에서는 100g으로 작용하게 되는 셈이다. 이런 이유로 스크류 데컨터(6)에 큰 입자의 자갈 또는 일정 이상의 모래성분이 유입되면, 동밸런스의 불균형에 의한 진동, 마모, 과부하등의 문제가 발생할 소지가 크다.

본 발명은 배경기술보다 훨씬 작은 크기와 적은 양의 모래성분이 스크류 데칸터(6)에 유입되게 한 것으로 배경기술에 비해 스크류 데칸터(6)의 부하와 고장율을 줄여 안정적인 가동에 기여할뿐더러 장치의 크기, 용량, 전력 등을 줄여 설계할 여지까지 생겨난다.

이상의 효과를 정리하면, 큰 점성으로 인하여 여과면의 도포(Coating)작용이 심한 생분뇨 전처리를 제외한 대부분의 유기성 폐기액 즉, 정화조 오니, 가축분뇨, 하수초침 슬러지, 하수침사 인양물, 준설토 등과 같이 점성이 상대적으로 낮은 폐기액의 처리에 있어, 여과통로 외부 확장구조 효과, 협잡물의 뭉침 효과, 왕복동형 세척 효과 등의 장점으로 좁은 틈새에도 불구하고 막히지 않고 미세한 고형물까지 한 번에 여과할 수 있는 쐐기봉 스크린(4)을 앞 단계에 적용하므로써 더 이상의 미세 협잡물처리기가 불필요하게 되는 경제적 효과를 가져온다. 여기에 더하여, 쐐기봉 스크린(4)의 하부 여과액에 함유되는 고형물의 입자 크기와 양이 크게 줄어들어 이송펌프(44)의 흡입곤란에 대비한 배경특허의 스크류(배경특허의 부호 422 참조)장치가 불필요한 것으로 종래의 전동장치(배경특허의 부호 46 참조)를 가진, 스크류 내장 이송탱크(배경특허의 부호 5 참조)가 별도의 부가장치가 없는 단순 이송조(44)로 바꾸어지는 효과가 있다. 또한 사이클론 세정기(5) 및 스크류 데칸터(6)의 유입고형물 입자 크기와 그 양을 크게 줄이게 되어 두 단위 장치의 안정적인 작동에 기여하고 축소설계의 가능성도 나타나는 효과를 얻는다.

이러한 효과를 종합하면 협잡물 처리기 단위장치의 개수, 설치소요 공간, 시설동력, 사용동력, 제품가격, 유지관리비 등을 1/3 정도 줄일 수 있는 경제적 효과가 발생한다.

둘째 해결수단과 관련한 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

이 해결수단은 상기 첫째 해결 수단의 앞 단계에, 희석수 공급관(302)이 배출구(301)에 구비된 유입 컨베어(300)를 설치하고 이 컨베어(300)에 실려 이송된 침사물을 희석수와 함께 상기 쐐기봉 스크린(4)의 입구에 투입하는 수단이 추가구성된 것으로 이것은 침사제거기(Grit remover)로 인양된 하수 침사(沈沙)를 탈수하기 위한 구성으로 주로 활용된다.

이것은 상기 첫째 수단의 최초단계인 쐐기봉 스크린(4)에, 인양 침사를 컨베어(300)로 유입시켜 처리하는 구성으로 상기 희석수는 쐐기봉 스크린(4) 입구에서의 흐름을 좋게 하는 효과와 여과후 이송펌프(45)의 이송작용을 가능하게 하는 역할을 한다. 이후 단계는 첫째 해결 수단과 동일한 것으로 모래성분이 약 반 정도 되는 이 인양 침사의 처리 효과는 상기 첫째 해결 수단의 효과를 참고할 수 있다.

셋째 해결수단의 효과는 다음과 같다.

이 수단은 상기 둘째 수단과 처리대상 물질이 동일하다. 다만 다른 점은 상기 둘째 수단은 컨베어(300)를 이용하여 침사를 투입하는 것에 비해 이 수단은 흡입펌프(36)를 통해 투입하는 것이다.

침사 인양 위치와 본 발명 장치의 설치장소가 가까운 경우(대개 20m이내)에는 컨베어(300)를 이용한 상기 둘째 수단을 주로 구성하고 두 지점의 거리가 그 보다 멀거나 컨베어 설치 조건이 적당하지 못할 경우 셋째 수단과 같이 흡입 펌프(36)를 활용한 이송 방법을 택하게 된다.

셋째 수단의 흡입 펌프(36) 이송방법은 펌프의 흡입조(3) 상부의 경사판(31)과 바닥에 구비된 스크류(33)의 작용으로 일정량의 모래가 흡입 펌프(36)에 흡입되게 하여 이송공정이 원활하게 이루어지게 하는 효과가 있다. 이후의 효과는 상기 첫째 수단과 동일하다.

넷째 해결 수단의 효과는 다음과 같다.

이는 차량으로 운송되어온 하수의 준설토를 처리하기 위한 것으로 상기 셋째 해결 수단의 앞 부위에 준설토 예비 처리 과정을 추가 한 것으로 이 예비과정은 주로 지하에 위치한다.

하수 준설토는 무기물의 비율이 다른 폐기액보다 높고 2㎜ 이상 크기의 자갈이 많은 것이 특징이다. 자갈 드럼스크린(2)을 활용하여 일차 굵은 입자를 여과한 후 그 여액을 상기 셋째 해결 수단에 접목한 것으로 굵은 입자로 인한 흡입펌프(36) 이송의 불안정성을 해소하는 효과가 있으며 또한 여과된 자갈을, 주름 혹 컨베어(26)의 물빠짐 기능과 유, 무기성 물질에 대한 유연한 대응성을 바탕으로 지상으로 무리 없이 이송하는 효과가 있다.

이후의 공정효과는 상기 셋째 해결수단과 동일하다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 공정 모식도(청구항 1),
도 2 내지 5는 각각 도 1의 개략적인 측면도, 평면도, 정면도 및 후면도,
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 공정 모식도(청구항 2),
도 7 내지 9는 각각 도 6의 개략적인 측면도, 평면도 및 정면도,
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 공정 모식도(청구항 3),
도 11과 12는 각각 도 10의 개략적인 측면도 및 평면도,
도 13은 도 10의 개략적 정면도(흡입공정 위주로 표시, 이후 단계는 도 4 참조),
도 14는 본 발명에 따른 일실시예의 공정 모식도(청구항 4),
도 15는 도 14의 개략적 측면도(지하 설치분 위주로 표시 이후 단계는 도 2 참조),
도 16은 도 14의 개략적 평면도(지하 설치분 위주로 표시 이후 단계는 도 3 참조),
도 17은 도 14의 개략적 정면도(지하 설치분 위주로 표시, 이후 단계는 도 4 참조),
도 18은 도 14의 개략적 후면도(지하 설치분 위주로 표시, 이후 단계는 도 5 참조).

구체적 실시 내용의 설명에 앞서 본 발명에서 사용되는 용어의 정의를 먼저 설명하면 다음과 같다.

1) 모래성분 - 모래와 자갈은 물론, 각종 씨앗류 등 침강성 무기물질 전체를 아우르는 개념으로 사용하는 용어이다.

2) 협잡물 - 제거 대상이 되는 고형물질로서 좁은 의미로는 모래를 제외한 유기성 고형물질이며, 넓은 의미로는 제거 대상의 고형물질 전체를 의미한다.

3) 쐐기봉 스크린(Wedge bar screen; 4) - 종단면이 쐐기 형상으로 된 가늘고 긴 봉(Wedge bar; 411)을 일정 틈새가 형성되게, 또한 내주면에서 외주면으로 갈수록 그 틈새가 점점 벌어지게 나란히 배치하여 전체적으로 원통형상의 여과 드럼(41)을 만들고 이를 수평에서 약간 경사(3도 이하)지게 설치하여 높은 측의 중심으로 피처리물질을 투입, 저속 회전(20rpm 이하)되게 한 여과기로서 피처리 물질이 반대편 낮은 측으로 이송되는 과정에서 액체 성분은 쐐기 봉(411)의 틈새로 빠져나가 하부의 이송조(44)에 모이며 틈새보다 큰 협잡물은 여과 드럼(41)의 낮은 편 끝에 집결되어 하강되게 한 것으로, 일체 또는 분할형으로 된 원형 고리 형상의 쐐기 봉을 일정 틈새가 유지되게 조립하여 여과체를 형성할 수도 있다.

여과 드럼(41)과 외부 커버(43) 사이에 세척수조(463), 세척펌프(46), 세척수관(461), 세척노즐(462)로 이어지는 세척장치를 설치하여 여과체의 오염을 방지한다. 본 발명의 세척장치는 세척수관(461)과 세척노즐(462)이 일정 거리를 왕복 운동하는 왕복동식 세척장치를 적용한다.

4) 자갈 드럼스크린(Drum screen)(2) - 원주면이 다공판으로 된 드럼형상의 원통을, 수평되게 설치하고 그 원 중심축(가상)을 회전축으로 삼아 저속(20rpm이하) 회전되게 한 여과 드럼(22)에 있어 일측면의 중심으로 피처리물질을 투입하여 내주면에 붙은 스크류(222)에 의하여 반대 측면으로 이동되게 한 것이다. 이송과정에서 원주면의 다수의 여과공(221)으로 액체와 작은 고형물은 빠져나가고 구멍보다 큰 자갈, 모래성분과 협잡물은 여과되어 반대측면으로 배출되게 한 것이다.

드럼 스크린은 체를 흔들어 치는 것과 유사한 효과를 내기 때문에 모래성분 등의 무기물질 여과에 적합한 장치이다.

5) 사이클론 세정기(5) - 사이클론은 주로 기체와 고체 입자를 순간분리하는 무동력장치이나 여기에서는 액체와 고체를 분리하는 액체 사이클론(Hydro cyclone)을 의미한다.

이의 구조는, 원통의 일측면에 끝이 점차 좁아지는 원추대를 연결 부착하고 원통이 위로 가게 세워, 원주면의 상측에 유입관을 접선방향으로 수평 연결하여 유입구(51)로 삼고 원추대의 하부가 모래 배출구(하부 출구. 53)가 되게 하고 원통상면의 중앙부에 일정 깊이의 관을 삽입하여 이 관이 액체 배출구(상부 출구, 52)가 되게 한 것이다. 이것은 모래, 부유유기물, 액체가 혼합된 피처리물을 펌프(45)로 유입시켜 원통상부에서 회전운동이 일어나게 하고 하부의 좁은 공간으로 내려가면서 회전속도를 더욱 빨라지게 하여 강한 원심력이 발생되게 한 것이다. 이 과정에서 모래와 같이 상대적으로 비중이 큰 물질은 내주면에 밀접되어 회전 하강한 후 하부 출구(53)로 나오고 상대적으로 가벼운 부유물질과 액체는 원 중심의 진공부위를 메우면서 상승하는 반전류(返轉流)가 되어 상부 출구(52)로 나가는 구조로서 모래를 물과 부유물질로부터 분리해내는 기능, 즉 모래 세척기능의 장치로 활용된다.

6) 스크류 데칸터(Screw decanter; 6) - 수평형 원심분리기로서, 동심으로 된 외동 실린더와 내동 스크류를, 하나의 전동장치(65)로 약간의 회전차를 두어 고속 회전하게 하여 큰 원심력을 내부에 발생시켜 고, 액을 분리하는 장치이다. 유입구(61)를 통하여 내동 스크류의 중공축으로 들어온 모래성분이 내, 외동의 상대적 회전차에 의한 스크류의 이송작용으로 원추대 형상의 비치(Beach)를 지나면서 탈수되어 탈수 모래 배출구(63)로 나가고 액체성분은 반대측면의 오리피스(Orifice)를 통하여 탈리액 배출구(62)로 나간다. 여기에서는 대체로 지구중력가속도(g)의 100배(100G) 이상 되는 원심효과가 작용하게 되어 모래의 수분을 단시간에 탈수한다.

7) 스크류 프레스(Screw press; 7) - 롤러체인 연결 전동장치(75)를 가진 저속회전(15~20rpm) 스크류(71)를 주면이 타공된 수평 다공 실린더(72) 내부에 동심 구비한 것으로 실린더(72)의 일측 주면 상부를 일부 절개하여 여과된 물질을 투입, 압착 탈수하여 연속 배출되게 한 장치이다. 투입 반대측으로 갈수록 실린더(72)와 스크류(71) 사이 공간을 점차 좁혀 압착력이 발생되게 한 것으로 압착 탈수된 협잡물은 투입 반대측 실린더 끝, 협잡물 배출구(73)로 배출되고 탈리액은 다공 실린더(72) 주면의 구멍으로 빠져나간다. 여과 협잡물의 탈수에 활용하기 좋은 장치이다.

8) 주름 혹 컨베어(26) - 통상적인 고무 벨트 컨베이어에 있어 벨트 양측면에 주름 측판(261)을 세워 붙이고 벨트 바닥에 일정간격으로 고무 혹 판(262)을 가로로 세워 붙여 대체로 육면체 형상의 입체 공간을 연속되게 형성한 특수 형태의 벨트 컨베어이다. 벨트가 롤러(263)를 타고 회전할 때 양측 주름 측판(261)의 외곽 회전반경이 안쪽의 회전반경보다 커지므로 외곽 주름이 마치 부채살처럼 펴지게 되어 회전운동이 원활히 이루어지도록 한 것이다. 설치각도를 수직 가까이 세울 수 있으며 칸을 구획하는 혹 판(262)과 양측의 주름 측판(261) 사이에 수mm의 틈이 있는 특징이 있다. 이 급경사와 틈새로 말미암아 이송 과정에서 물 빠짐 효과가 발생한다. 구동은 모터 풀리(Motor pulley) 또는 별도 전동장치(264)를 연결한 롤러구동 방식이다.

9) 로타리 스크린(Rotary screen) - 드럼의 외주면에서 내면으로 이동하며 여과하는 장치이다. 이는 주면(테두리)만 있는 원판 플랜지(Flange) 형상의 단위 여과체를 다수 개 일정 간격으로 배치하여 구성한 회전 로타리 여과체의 외주면에 피처리물을 흘려보내 피처리물이 외주면의 상단을 감아돌아 반대편 외주면으로 넘어가는 과정에서 물과 작은 입자는 여과체의 여과틈새를 통해 여과되게 하고 틈새보다 큰 협잡물은 반대측면의 긁어내기 판에 의해 박리되어 낙하하게 한 것으로 유기성 부유물질의 일차 여과(6㎜ 정도 크기)에 적합한 장치이다. 이것은 본 발명의 장치에는 없으나 배경기술에 있는 단위장치로서 본 발명의 쐐기봉 스크린과의 대비를 위해 기술하는 것이다.

이하 본 발명을 실시하기 위한 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

이는 첫째 과제의 해결 수단과 관련된 것으로서, 공정별로 설명하면 다음과 같다.

우선 여과 공정으로 쐐기봉 스크린(4)을 활용한 협잡물 및 모래성분의 체가름 공정이다. 종단면이 쐐기 형상으로 된 가늘고 긴 쐐기봉(Wedge bar; 411)을 일정 틈새가 형성되게, 또한 내주면에서 외주면으로 갈수록 그 틈새가 점점 벌어지게 나란히 배치하여 전체적으로 원통형상의 여과 드럼(41)을 만들고 이를 수평에서 약간 경사(3도 이하)지게 설치하여 높은 측의 중심으로 피처리 물질을 투입, 저속 회전(20rpm 이하)시켜 피처리 물질이 반대편 낮은 측으로 이송되는 과정에서 액체 성분은 쐐기봉(411)사이의 틈새로 빠져나가고 틈새보다 큰 고형물은 여과 드럼(41)의 낮은 편 끝에 집결, 하강되게 하며 드럼의 외주면에는 세척노즐(462)이 장착된 세척수관(461)이 일정범위를 왕복운동 하는 방식으로 세척수를 살포하여 여과면의 오염을 방지하게 한 것이다.

여과통로의 외부확장 효과와 뭉침 효과, 왕복동식 세척 효과 등으로 미세한 협잡물, 모래 등을 원활히 여과할 수 있게 구성한 것으로, 구동은 전동장치(47)에서 롤러체인을 통하여 여과 드럼(41)의 유입측으로 연결되는 방식이 대체적이다.

여기에서 여과된 고형물은 협잡물 탈수공정, 스크류 프레스(7)로 유입되고 여과액은 하부의 사각형상 이송조(44)에 모아져 이송펌프(45)를 통하여 세사공정, 사이클론 세정기(5)로 유입된다.

다음은 세사공정으로 이는 사이클론 세정기(5)를 활용한다.

사이클론 세정기(5)는 원통의 일측면에 끝이 점차 좁아지는 원추대를 연결 부착하고 원통이 위로 가게 세워, 원주면의 상측에 유입관을 접선방향으로 수평 연결하여 유입구(51)로 삼고 원추대의 하부가 모래 배출구(하부 출구, 53)가 되게 하고 원통상면의 중앙부에 일정 깊이의 관을 삽입하여 이 관이 액체 배출구(상부 출구, 52)가 되게 한 것이다. 앞 공정의 이송펌프(45)에서 압송되는 고, 액 혼합물을 유체의 강한 회전력을 이용하여 고체와 액체로 분리하는 과정에서 모래의 세정이 이루어진다. 세척된 모래는 하부 출구(53)로 배출되어 모래 탈수공정인 스크류 데칸터(6)로 가고 여과액은 상부 출구(52)로 배출되어 본 발명 장치의 외부(본처리 공정)로 배출된다.

다음은 모래 탈수공정, 스크류 데칸터(6)로서 앞 공정 사이클론 세정기(5) 하부 출구(53)에서 배출된 모래를 유입시켜 원심 탈수하여 모래 이송 컨베어(64)로 외부 배출하고 탈리액은 장치 외부의 처리 과정으로 방출한다.

스크류 데칸터(6)는 내부에 100G 이상의 매우 큰 원심력을 작용시켜 탈수하는 것으로 모래를 단시간에 탈수하는 유용한 방식이라 하겠다.

다음 공정인 고형물 탈수공정은 스크류 프레스(7)를 활용한다.

스크류 프레스(7)는 수평 다공 실린더(72) 내부에 동심 회전 스크류(71)를 구비하여 피처리물을 탈수하는 것으로 다공 실런더(72)의 출구측으로 갈수록 공간이 축소되게 하여 피처리물을 압착하여 탈수하는 구조이다.

이를 상세히 설명하면 상기 다공 실린더(72)의 일측 주면 상부의 일부를 180도 정도 절개하여 피처리 물질의 유입구로 삼아 이 공간으로 상기 쐐기봉 스크린(4)의 여과물질을 유입시켜 스크류(71)의 회전으로 압착 탈수하고 탈수된 고형물은 유입 반대 측면의 협잡물 배출구(73)로 배출되게 하고 탈리액은 다공 실린더(72) 주면의 여과공으로 빠져나오게 한 것이다. 그리고 이 탈리액은 반송 펌프(76)를 통하여 상기 이송조(44)로 반송하여 재처리하게 한다.

이상 전체 공정을 통하여 외부로 배출되는 물질은 사이클론 세정기(5)의 상부 배출액, 스크류 데칸터(6)의 탈수 모래와 탈리액, 스크류 프레스(7)의 탈수 고형물이 된다. 상기 탈수 모래와 탈수 고형물은 외부반출을 위한 별도의 저장호퍼 등으로 배출 컨베어(77)를 통하여 이송하고 사이클론 세정기(5)의 배출액과 스크류 데칸터(6)의 탈리액은 장치 외부의 처리과정으로 배출되게 한다.

이는 둘째 과제 해결 수단과 관련된 것으로서, 주로 하수처리장의 그릿 리무버(침사 제거기)에서 인양된 침사를 세정, 탈수 처리하는 목적으로 활용된다.

이 수단은 실시예 1의 앞 부위에 투입공정이 더해진 것으로, 다수 개의 침사 제거기에서 올라온 침사를 집결하여 침사 컨베어(30)로 이송된 침사를 본 발명의 유입 컨베어(300)에 실어 상기 실시예 1의 쐐기 봉 스크린(4)의 유입관(42)에 투입한다. 이때 스크린 입구 부위에서의 물질 흐름을 좋게 하고 동시에 여액의 펌프(45)이송이 원활하게 이루어지는 농도를 맞추기 위한 두 가지 목적으로 희석수 공급관(302)을 통하여 희석수를 상기 유입 컨베어(300) 배출구(301)에 공급한다.

이후의 구성과 작용은 상기 실시예 1과 동일하다.

본 실시예를 통하여 침강, 퇴적의 문제가 있는 100㎛이상 크기의 하수 침사를 세정, 탈수 하는 작용을 한다.

이는 셋째 과제 해결 수단과 관련된 것으로서, 처리대상물은 상기 실시예 2와 동일한 것으로 상기 실시에 1의 앞 단계에 흡입공정이 추가구성된 것이다.

상기 흡입공정은 사각 호퍼(Hopper)형 탱크의 바닥을 구유 형상의 긴 수평 홈통(32)이 되게 하고 홈통(32) 내부에 그것과 동심의 흡입조 스크류(33)를 구비하고, 스크류(33) 상부에는 피처리물이 스크류(33)의 시작지점에 낙하되도록 경사판(31)을 부착하며 스크류(33)의 전방 끝 지점에 흡입펌프(36)의 흡입구(37)가 오도록 한 흡입조(3)가 형성되며 경사판(31) 상부에 희석수 공급관(35)을 두어 펌핑에 필요한 희석수가 공급되게 한다.

이상 흡입조 바닥의 스크류(33)와 스크류(33) 상부의 경사판(31) 구성은 흡입펌프(36)의 모래 순간 흡입량을 일정 이하로 유지하기 위한 것인 바 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

통상적으로 모래성분과 협잡물 등이 함유된 액체의 이송은 볼텍스 펌프(Vortex pump)를 활용하게 되는데 이 펌프는 고형물질의 함유 비율이 대개 5%(유기성 협잡물은 4~5%, 무기성 모래는 5~6%로 입자 종류, 크기, 성상 등에 따라 차이가 있음)이상이면 펌핑이 잘 되지 않은 특성이 있다. 그런데 흡입조(3)에서 흡입 펌프(36)로 흡입되는 피처리물의 모래 함유율을 일정 이하, 예컨대 평균 3%정도로 맞추어 놓는다 할지라도 그 함유 비율이 매 순간 일정하게 유지되지 않기 때문에 일시적으로 5%가 넘는 모래가 유입될 경우를 피할 수 없으며 이 경우 흡입펌프(36)가 막히게 되어 양수불능 상태가 될 수 있다.

본 발명은 이와 같은 문제를 근원적으로 해결하기 위하여 흡입조(3)에 유입되는 모래가 경사판(31)을 따라 스크류(33) 이송 시작점에 낙하되게 하여 이 스크류(33)가 이송한 모래만 물과 함께 흡입펌프(36)에 흡입되게 한 것으로 스크류(33)의 속도만 맞추어 놓으면 어느 순간이라도 일정 이상 되는 양의 모래는 흡입 펌프(36)에 흡입되지 않기 때문에 흡입 펌프(36)의 과부하나 폐쇄현상을 막을 수 있으며 이후 공정, 사이클론 세정기(5)의 막힘 현상도 동시에 해결할 수 있는 것이다.

예를 들어 설명하면, 시간당 2톤의 모래성분과 1톤의 물이 혼합되어 유입되는 경우 시간당 97톤의 물을 희석수 공급관(35)으로 별도 공급하여 평균 2%{2/(2+1+97)}의 모래가 함유된 피처리 물질(시간당 100톤)을 만든다. 이 때 흡입 펌프(36)의 유량은 10%의 여유를 주어 시간당 110톤으로 한다. 스크류(33)의 최대 모래 이송량을 시간당 3톤 정도로 조정하여 둔다. 이 조정은 전동장치(34)의 컨트롤 판넬에서 인버터를 이용하여 모터의 회전수를 바꾸는 방식이 바람직하다. 이렇게 되면 흡입 펌프(36)는 정상 상태에서 2%(시간당 2톤)의 모래가 함유된 물을 펌핑하게 되며 최악의 경우라 하더라도 스크류(33) 이송량 최대치인 함율 3%를 넘지 않은 모래를 흡입하게 되므로 모래함율 5%의 성능을 가진 펌프(36)로서 무리가 없는 것이다. 그런데 여기에서 유입량보다 펌핑량이 10% 많아 펌프(36)가 잠시 쉬는 시간이 생기게 된다. 펌프(36) 휴지 시간 동안 스크류(33) 끝 부위에 이송된 모래가 쌓이게 되면 펌프(36)가 다시 시동될 때 막힘 현상이 생길 수 있다. 이를 피하기 위해서 흡입 펌프(36)가 멈추면 스크류(33)의 회전도 같이 멈추게 한다. 흡입 펌프(36)와 스크류(33)의 휴지 시간이 불과 수 초에서 수십 초에 불과하므로 그 사이 스크류(33) 시작점에 퇴적되는 모래가 많지는 않으며 설사 다소 많은 모래가 있다 치더라도 스크류(33)의 끝지점에 이송되는 모래의 최대량(3t/hr.)은 변함이 없는 것이므로 문제 될 것은 없다 하겠다.

상기 흡입 펌프(36)의 토출관(연결관)(38)은 상기 실시예 1의 쐐기봉 스크린(4)으로 이어지며 이후 실시예 1과 동일한 구성이 된다.

실시예 4는 차량으로 이송된 하수 관거의 준설토를 처리하는 목적으로 활용된다.

이것은 저장조(1)와 자갈 드럼 스크린(2)으로 구비된 예비공정을 상기 실시예 3의 앞 단계에 덧붙인 구성이 된다. 상기 예비공정과 실시예 3의 흡입공정은, 운송차량의 하차작업 편의성에 따라 통상 지하에 설치된다.

이의 구성을 설명하면, 상부 전체 면에 격자상 안전망(11)을 붙이고 바닥에 구유형상의 수평 홈통(12)을 길게 구비하여 회전 스크류(13)를 홈통(12)내부에 홈통(12)과 동심으로 구비한 사각 호퍼형 투입, 저장조(1)가 저장공정이 되며, 스크류(13) 끝 지점에 동심으로, 자갈 드럼 스크린(2)을 연결 부착하고 그 여과물질 출구(21)에 주름 혹 컨베어(26)를 두어 여과물질을 상부(지상)로 이송하게 한 것이 자갈 여과공정이 된다.

스크류 배출구(15)를 통하여 자갈 드럼 스크린(2)으로 들어온 모래성분은 여과 드럼(22) 내주면에 부착된 스크류(222)와 드럼(22)의 회전작용으로 진행하게 되고 그 과정에서 드럼(22) 주면의 여과공(221)을 통하여 여과, 분리되는 것이다.

상기 저장 및 자갈여과의 두 공정이 실시예 3의 흡입조(3) 상부에 놓이는 구성이 되며 이하 흡입공정 이후는 앞의 실시예 3과 동일하다.

상기 예비공정의 작동을 살피면, 하수관로에서 수거한 준설토를 수거차량으로부터 안전망(11)이 있는 상기 저장조(1) 상부에 투입한다. 이때 상부의 격자상 안전망(11)은 그 틈새 크기를 80mm (±20mm) 정도로 하여 혹시 유입될지도 모를 큰 물질에 대한 유입 차단과 작업자의 안전을 동시에 꾀한다. 준설토 투입시에는 안전망(11) 위에서 세척수를 살수하여 모래성분이 잘 씻겨 내려갈 수 있도록 함이 바람직하다.

스크류(13)의 상부, 즉 저장조(1) 하부 전체에 모래성분이 고루 퍼진 상태를 기준으로 하여 스크류(13) 이송 모래량을 산정하되 산정된 모래의 양이 드럼 스크린(2)으로 유입되는 순간 최대량이 되게 스크류(13)의 회전속도를 맞춘다{회전속도의 조정은 전동장치(14)를 제어하는 판넬의 인버터 활용방법이 적절}. 따라서 실시예 3의 흡입공정에서와 같은 경사판(31)이 여기서는 필요 없게 된다. 스크류(13)를 통하여 자갈 드럼 스크린(2)으로 들어온 모래는 드럼 주면의 여과공(10~25mm)을 통하여 여과되는 것으로 자갈 드럼 스크린(2)에서 여과된 물질은 주름 혹 컨베어(26)를 통하여 외부(상부)로 배출되는 구성인 것이다. 이 컨베어(26)의 이송물질은 크기가 크고 그 양은 적어 굳이 별도의 탈수공정이 가미될 필요는 없다 할 것이다. 또한 앞의 용어의 정의에서 설명한 바와 같이 주름 혹 컨베어(26)는 물빠짐 효과도 좋아 별도의 탈수장치는 더욱 불필요한 것이다.

이상의 예비공정이 추가될 경우에는 흡입공정도 지하에 함께 설치된다. 이것은 준설토의 투입방식이 수거차량에 적재된 탱크의 뒷문을 열어 준설토를 쏟아 붓는 식으로 이루어지기 때문에 준설토를 받는 예비공정의 저장조(1)와 자갈 드럼 스크린(2)이 지하로 가게 되고 따라서 그 하부에 위치하는 흡입조(3)도 지하에 설치된다.

흡입조(3)이후 지상으로 이어지는 전 공정은 실시예 3과 동일한 구성으로서 동일한 작동을 하게 된다.

본 발명은 환경 기초시설과 관련된 것으로 실시예 별로 그 이용 가능성을 살피면 다음과 같다.

첫째, 실시예 1의 활용성으로 이는 정화조 오니, 가축분뇨, 하수 초침 침전물 등 유기성 고형물질이 많은 폐액의 협잡물을 여과, 탈수처리하는 용도로 활용된다.

유기성 고형물이 대부분인 상기 폐액은 배경기술과 같이 로타리 스크린으로 일단 협잡물을 제거하고 이후 미세협잡물을 다시 이차로 여과하는 방식이 주종을 이루고 있지만, 본 발명은 무폐쇄 기능과 뭉침 기능 그리고 성능이 향상된 세척방법 등이 접목된 쐐기봉 스크린(4)으로 종래의 로타리 스크린을 대체 하므로써 고형물 여과공정을 하나의 공정으로 단순화한 것이기 때문에 생분뇨를 제외한 모든 유기성 폐액 처리에 충분히 활용될 수 있다.

또한 하수처리장의 대형 협잡물여과장치 다음 단계에 본 발명의 장치를 설치하여 중, 소형 하수처리장 전체 유입수의 고형물을 한 번에 제거하는 용도로도 활용이 가능하며 이렇게 할 경우 종래의 미세여과장치, 침사제거장치, 스크류 펌프 등의 전처리공정 전체가 없어지므로 넓은 부지를 차지하는 토목시설이 간단한 기계장치로 대체되는 매우 큰 경제적 효과를 얻을 수 있다. 특히 이 방법을 활용하여 최근 관심의 대상이 되고 있는 하수 유입계통의 부유물질(SS) 및 BOD의 상승 문제를, 직접적 여과방식으로 해결하는 효과를 발휘할 수 있어 새로운 용도가 개척된다 할 것이다.

둘째, 실시예 2의 활용을 보면, 이는 하수처리장의 침사지에서 인양된 모래의 세정 및 탈수 용도로서, 종래 배경기술에서 사용되던 자갈드럼 스크린(배경특허 부호 4)을 쐐기봉 스크린(4)으로 대체하여 고형물 여과공정을 단순화한 것으로 더욱 향상된 경제성을 가지고 충분히 활용할 수 있다.

셋째, 실시예 3의 활용은, 상기 실시예 2의 활용과 동일하다. 다만 실시예 3은 인양된 침사의 집결지와 본 발명의 장치 설치지점이 멀거나 유입 컨베어(300) 연결이 부적합 할 경우, 거리나 지형지물의 복잡성의 영향을 덜 받는 펌핑 배관 연결방식을 채택한 것이다.

넷째, 실시예 4의 활용은 다음과 같다.

실시예 4는 차량으로 수거 운반 해온 하수관거의 준설토를 처리하는 용도로서, 배경기술의 자갈 드럼 스크린을 쐐기봉 스크린(4)으로 대체하여 경제성이 향상된 처리가 되게 한 것이다.

1: 저장조 11: 격자상 안전망 12: 홈통
13: 스크류 14: 전동장치 15: 배출구
2: 자갈 드럼스크린 21: 여과물질 출구 22: 여과드럼
221: 여과공 222: 스크류 23: 회전테
24: 받침 롤러 25: 전동장치 26: 주름 혹 컨베어
261: 주름 측판 262: 혹 판 263: 롤러
264: 전동장치(컨베어) 3: 흡입조 30: 침사 컨베어
31: 경사판 32: 홈통 33: 스크류
34: 전동장치 35: 희석수 공급관 36: 흡입펌프
37: 흡입구 38: 연결관 300: 유입 컨베어
301: 컨베어 배출구 302: 희석수 공급관 4: 쐐기봉 스크린
41: 여과 드럼 411: 쐐기봉 412: 여과 드럼의 출구
42: 유입관 43: 커버 44: 이송조 45: 이송펌프
46: 세척펌프 461: 세척 수관 462: 세척 노즐
463: 세척수조 47: 전동장치 5: 사이클론 세정기
51: 유입구 52: 상부 출구 53: 하부 출구
6: 스크류 데칸터 61: 유입구 62: 탈리액 배출구
63: 탈수 모래 배출구 64: 모래 이송 컨베어 65: 전동장치
7: 스크류 프레스 71: 스크류 72: 다공 실린더
73: 협잡물 배출구 74: 탈리액 탱크 75: 전동장치
76: 반송펌프 761: 반송라인 77: 배출 컨베어

Claims (4)

1. 정화조 오니, 가축분뇨, 하수초침 침전물 중 어느 하나의 피처리액을 처리하는 협잡물 처리장치로서,
   상기 정화조 오니, 가축분뇨, 하수초침 침전물 중 어느 하나의 피처리액이 유입되는 입구와, 상기 입구보다 낮게 위치한 출구와, 상기 입구와 출구 사이에는, 쐐기형상의 종단면을 가진 다수의 쐐기봉(411)들이 원주를 따라 상호 이격되게 배치되되, 중심에서 외측으로 갈수록 그 틈새가 점점 벌어지도록 배치된 쐐기봉 여과체를 포함하고 전체적으로 원통형상으로 구성된 회전 여과 드럼(41)을 3°이하 각도로 출구측이 낮도록 경사지게 구비하며, 그리고 내부 일측에는 상기 여과 드럼(41)의 외주면을 타격, 살수하는 왕복동식 세척장치를 구비하도록 구성되어, 상기 입구의 유입관(42)으로 유입된 피처리물이 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이동하는 과정에서 액체성분은 상기 쐐기봉 여과체의 틈새로 빠져나가 하방에 구비된 이송조(44)로 낙하되도록 하고, 상기 쐐기봉 여과체에 걸러진 여과물질은 상기 여과드럼(41)의 출구로 이송되어 배출되게 하는 쐐기봉 스크린(4);
   원통부 및 그 원통부의 하단부에 원추대 형상의 원추부를 구비하고, 그 상부에는 원통 상면의 중앙부에 일정 깊이의 관을 삽입하여 이루어진 상부 출구(52)와 그 하부에는 하부 출구(53)를 구비하도록 구성되어, 상기 이송조(44)로 낙하된 액체인 여과액을 이송펌프(45)에 의해 투입받아, 회전 원심력을 이용하여 모래를 분리·세척하여, 상기 하부 출구(53)로는 세척된 모래를 배출하고 상기 상부 출구(52)로는 액체성분을 배출하는 사이클론 세정기(5);
   그 내부에 수평으로 배치되고 회전하는 수평 탈수기를 포함하여 구성되어, 상기 사이클론 세정기(5)의 하부 출구(53)로부터 배출되는 배출물질을 상기 수평탈수기로 유입받아, 그 유입받은 배출물질을 원심분리 방법에 의해 탈수하고 그 탈리액은 외부로 방출되도록 하는 스크류 데칸터(6);
   그 내부에 회전 스크류(71)를 구비하고, 상기 회전 스크류(71)의 진행방향으로 갈수록 공간의 부피가 점차 작아지도록 구성되며, 그 외주면에는 다수의 탈수공이 형성된 다공 실린더(72)를 포함하여 구성된 스크류 프레스(7)로서, 상기 쐐기봉 스크린(4)에서 걸러져 상기 여과 드럼(41)의 출구로부터 배출되는 모래와 협잡물을, 상기 다공 실린더(72)의 일측 주면 상부를 일부 절개하여 이루어진 유입공간을 통하여 상기 다공 실린더(72) 내부로 투입받아 점차 작아지는 공간으로 이송되며 압착 탈수되게 하여, 탈수된 물질은 단부에 구비된 배출구(73)로 배출되도록 하고, 상기 탈수공들을 빠져나온 탈리액은 일측에 구비된 반송펌프(76)에 의해 상기 이송조(44)로 반송되도록 하는 스크류 프레스(7); 및
   상기 스크류 데칸터(6)에서 탈수, 배출되어 경사 설치된 모래 이송 컨베어(64)를 통하여 이송된 모래와, 상기 스크류 프레스(7)로부터 배출된 탈수된 물질인 고형물질을 받아 외부로 이송하는 배출 컨베어(77);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쐐기 봉 스크린을 활용한 협잡물 처리장치.
2. 하수 침사제거기에 의해 인양된 인양침사의 피처리물을 처리하는 협잡물 처리장치로서,
   외부로부터 유입된 상기 피처리물을 이송시킬 수 있는 유입 컨베어(300);
   상기 유입 컨베어(300)의 끝부분에 구비되어, 이송시킨 침사를 배출하는 컨베어 배출구(301); 및
   상기 컨베어 배출구(301)의 일측에 구비되되, 상기 컨베어 배출구(301)를 통해 배출되기 전의 침사의 농도를 희석시키는 희석수가 공급될 수 있도록 구비된 희석수 공급관(302)를 포함하여 구성되고,
   상기 희석수에 의해 희석된 피처리물이 유입되는 입구와, 상기 입구보다 낮게 위치한 출구와, 상기 입구와 출구 사이에는, 쐐기형상의 종단면을 가진 다수의 쐐기봉(411)들이 원주를 따라 상호 이격되게 배치되되, 중심에서 외측으로 갈수록 그 틈새가 점점 벌어지도록 배치된 쐐기봉 여과체를 포함하고 전체적으로 원통형상으로 구성된 회전 여과 드럼(41)을 3°이하 각도로 출구측이 낮도록 경사지게 구비하며, 그리고 내부 일측에는 상기 여과 드럼(41)의 외주면을 타격, 살수하는 왕복동식 세척장치를 구비하도록 구성되어, 상기 입구의 유입관(42)으로 유입된 피처리물이 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이동하는 과정에서 액체성분은 상기 쐐기봉 여과체의 틈새로 빠져나가 하방에 구비된 이송조(44)로 낙하되도록 하고, 상기 쐐기봉 여과체에 걸러진 여과물질은 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이송되어 배출되게 하는 쐐기봉 스크린(4);
   원통부 및 그 원통부의 하단부에 원추대 형상의 원추부를 구비하고, 그 상부에는 원통 상면의 중앙부에 일정 깊이의 관을 삽입하여 이루어진 상부 출구(52)와 그 하부에는 하부 출구(53)를 구비하도록 구성되어, 상기 이송조(44)로 낙하된 액체인 여과액을 이송펌프(45)에 의해 투입받아, 회전 원심력을 이용하여 모래를 분리·세척하여, 상기 하부 출구(53)로는 세척된 모래를 배출하고 상기 상부 출구(52)로는 액체성분을 배출하는 사이클론 세정기(5);
   그 내부에 수평으로 배치되고 회전하는 수평 탈수기를 포함하여 구성되어, 상기 사이클론 세정기(5)의 하부 출구(53)로부터 배출되는 배출물질을 상기 수평탈수기로 유입받아, 그 유입받은 배출물질을 원심분리 방법에 의해 탈수하고 그 탈리액은 외부로 방출되도록 하는 스크류 데칸터(6);
   그 내부에 회전 스크류(71)를 구비하고, 상기 회전 스크류(71)의 진행방향으로 갈수록 공간의 부피가 점차 작아지도록 구성되며, 그 외주면에는 다수의 탈수공이 형성된 다공 실린더(72)를 포함하여 구성된 스크류 프레스(7)로서, 상기 쐐기봉 스크린(4)에서 걸러져 상기 여과 드럼(41)의 출구로부터 배출되는 모래와 협잡물을, 상기 다공 실린더(72)의 일측 주면 상부를 일부 절개하여 이루어진 유입공간을 통하여 상기 다공 실린더(72) 내부로 투입받아 점차 작아지는 공간으로 이송되며 압착 탈수되게 하여, 탈수된 물질은 단부에 구비된 배출구(73)로 배출되도록 하고, 상기 탈수공들을 빠져나온 탈리액은 일측에 구비된 반송펌프(76)에 의해 상기 이송조(44)로 반송되도록 하는 스크류 프레스(7); 및
   상기 스크류 데칸터(6)에서 탈수, 배출되어 경사 설치된 모래 이송 컨베어(64)를 통하여 이송된 모래와, 상기 스크류 프레스(7)로부터 배출된 탈수된 물질인 고형물질을 받아 외부로 이송하는 배출 컨베어(77);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쐐기 봉 스크린을 활용한 협잡물 처리장치.
3. 하수 침사제거기의 인양침사를 피처리물로 하여 처리하는 협잡물 처리장치로서,
   하부를 일 방향으로 좁고 길게 한 사각 호퍼(Hopper)형 용기 형상이고, 그 바닥에는 구유(Trough) 형상의 수평 홈통(32)이 구비되고, 그 수평 홈통(32)의 내부에는 수평 홈통(32)과 동심(同心)으로 회전하는 스크류(33)가 구비되고, 위로부터 낙하 유입되는 피처리물이 상기 스크류(33)의 시작부위에 낙하되도록 경사진 경사판(31)이 상기 스크류(33)의 상부에 구비되고, 유입되는 상기 피처리물에 희석수를 공급하는 희석수 공급관(35)이 구비된 흡입조(3);
   상기 스크류(33)의 끝부분에 그 흡입구(37)를 위치시킨 흡입펌프(36)에 의해 상기 스크류(33)로부터 배출되는 피처리액을 유입받는 입구와, 상기 입구보다 낮게 위치한 출구와, 상기 입구와 출구 사이에는, 쐐기형상의 종단면을 가진 다수의 쐐기봉(411)들이 원주를 따라 상호 이격되게 배치되되, 중심에서 외측으로 갈수록 그 틈새가 점점 벌어지도록 배치된 쐐기봉 여과체를 포함하고 전체적으로 원통형상으로 구성된 회전 여과 드럼(41)을 3°이하 각도로 출구측이 낮도록 경사지게 구비하며, 그리고 내부 일측에는 상기 여과 드럼(41)의 외주면을 타격, 살수하는 왕복동식 세척장치를 구비하도록 구성되어, 상기 입구의 유입관(42)으로 유입된 피처리물이 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이동하는 과정에서 액체성분은 상기 쐐기봉 여과체의 틈새로 빠져나가 하방에 구비된 이송조(44)로 낙하되도록 하고, 상기 쐐기봉 여과체에 걸러진 여과물질은 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이송되어 배출되게 하는 쐐기봉 스크린(4);
   원통부 및 그 원통부의 하단부에 원추대 형상의 원추부를 구비하고, 그 상부에는 원통 상면의 중앙부에 일정 깊이의 관을 삽입하여 이루어진 상부 출구(52)와 그 하부에는 하부 출구(53)를 구비하도록 구성되어, 상기 이송조(44)로 낙하된 액체인 여과액을 이송펌프(45)에 의해 투입받아, 회전 원심력을 이용하여 모래를 분리·세척하여, 상기 하부 출구(53)로는 세척된 모래를 배출하고 상기 상부 출구(52)로는 액체성분을 배출하는 사이클론 세정기(5);
   그 내부에 수평으로 배치되고 회전하는 수평 탈수기를 포함하여 구성되어, 상기 사이클론 세정기(5)의 하부 출구(53)로부터 배출되는 배출물질을 상기 수평탈수기로 유입받아, 그 유입받은 배출물질을 원심분리 방법에 의해 탈수하고 그 탈리액은 외부로 방출되도록 하는 스크류 데칸터(6);
   그 내부에 회전 스크류(71)를 구비하고, 상기 회전 스크류(71)의 진행방향으로 갈수록 공간의 부피가 점차 작아지도록 구성되며, 그 외주면에는 다수의 탈수공이 형성된 다공 실린더(72)를 포함하여 구성된 스크류 프레스(7)로서, 상기 쐐기봉 스크린(4)에서 걸러져 상기 여과 드럼(41)의 출구로부터 배출되는 모래와 협잡물을, 상기 다공 실린더(72)의 일측 주면 상부를 일부 절개하여 이루어진 유입공간을 통하여 상기 다공 실린더(72) 내부로 투입받아 점차 작아지는 공간으로 이송되며 압착 탈수되게 하여, 탈수된 물질은 단부에 구비된 배출구(73)로 배출되도록 하고, 상기 탈수공들을 빠져나온 탈리액은 일측에 구비된 반송펌프(76)에 의해 상기 이송조(44)로 반송되도록 하는 스크류 프레스(7); 및
   상기 스크류 데칸터(6)에서 탈수, 배출되어 경사 설치된 모래 이송 컨베어(64)를 통하여 이송된 모래와, 상기 스크류 프레스(7)로부터 배출된 탈수된 물질인 고형물질을 받아 외부로 이송하는 배출 컨베어(77);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쐐기 봉 스크린을 활용한 협잡물 처리장치.
4. 차량으로 운송된 하수관거 준설토의 피처리물을 처리하기 위한 협잡물 처리장치로서,
   바닥부위에 구비된 긴 구유 형상의 홈통(12)과, 그 홈통(12)의 내부에 비치된 수평 회전 스크류(13)와, 상부가 개방된 전체 부분에 격자상 안정망(11)을 구비하여 투입·저장 기능을 갖는 저장조(1);
   그 원주면은 다수의 관통된 여과공(221)들이 형성된 다공판이고, 그 내주면에는 스크류(222)가 중심방향으로 돌출되어 있는 수평 회전 여과 드럼(22)을 구비하여, 상기 저장조(1)의 홈통(12)에 구비된 스크류 배출구(15)로부터 배출되는 피처리물을 일측에서 유입받아 그 피처리물이 상기 수평 회전 여과 드럼(22)에서 이송됨에 따라, 상기 여과공(221)들을 통해 피처리물에 포함된 물과 모래는 빠져나가고, 상기 여과공(221)보다 큰 자갈은 상기 수평 회전 여과 드럼(22)의 타측에 구비된 여과물질 출구(21)를 통해 배출되게 하는 자갈 드럼 스크린(2); 및
   상기 자갈 드럼 스크린(2)의 여과물질 출구(21)를 통해 배출되는 자갈을 받아 이를 외부로 배출하도록 이송하는 주름 혹 컨베어(26)를 구비하고,
   그리고, 상기 자갈 드럼 스크린(2)의 여과공(221)을 통과한 물과 모래가 공급되는 흡입조(3)로서, 하부를 일 방향으로 좁고 길게 한 사각 호퍼(Hopper)형 용기 형상이고, 그 바닥에는 구유(Trough) 형상의 수평 홈통(32)이 구비되고, 그 수평 홈통(32)의 내부에는 수평 홈통(32)과 동심(同心)으로 회전하는 스크류(33)가 구비되고, 위로부터 낙하 유입되는 피처리물이 상기 스크류(33)의 시작부위에 낙하되도록 경사진 경사판(31)이 상기 스크류(33)의 상부에 구비되고, 유입되는 상기 피처리물에 희석수를 공급하는 희석수 공급관(35)이 구비된 흡입조(3);
   상기 스크류(33)의 끝부분에 그 흡입구(37)를 위치시킨 흡입펌프(36)에 의해 상기 스크류(33)로부터 배출되는 피처리액을 유입받는 입구와, 상기 입구보다 낮게 위치한 출구와, 상기 입구와 출구 사이에는, 쐐기형상의 종단면을 가진 다수의 쐐기봉(411)들이 원주를 따라 상호 상호 이격되게 배치되되, 중심에서 외측으로 갈수록 그 틈새가 점점 벌어지도록 배치된 쐐기봉 여과체를 포함하고 전체적으로 원통형상으로 구성된 회전 여과 드럼(41)을 3°이하 각도로 출구측이 낮도록 경사지게 구비하며, 그리고 내부 일측에는 상기 여과 드럼(41)의 외주면을 타격, 살수하는 왕복동식 세척장치를 구비하도록 구성되어, 상기 입구의 유입관(42)으로 유입된 피처리물이 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이동하는 과정에서 액체성분은 상기 쐐기봉 여과체의 틈새로 빠져나가 하방에 구비된 이송조(44)로 낙하되도록 하고, 상기 쐐기봉 여과체에 걸러진 여과물질은 상기 여과 드럼(41)의 출구로 이송되어 배출되게 하는 쐐기봉 스크린(4);
   원통부 및 그 원통부의 하단부에 원추대 형상의 원추부를 구비하고, 그 상부에는 원통 상면의 중앙부에 일정 깊이의 관을 삽입하여 이루어진 상부 출구(52)와 그 하부에는 하부 출구(53)를 구비하도록 구성되어, 상기 이송조(44)로 낙하된 액체인 여과액을 이송펌프(45)에 의해 투입받아, 회전 원심력을 이용하여 모래를 분리·세척하여, 상기 하부 출구(53)로는 세척된 모래를 배출하고 상기 상부 출구(52)로는 액체성분을 배출하는 사이클론 세정기(5);
   그 내부에 수평으로 배치되고 회전하는 수평 탈수기를 포함하여 구성되어, 상기 사이클론 세정기(5)의 하부 출구(53)로부터 배출되는 배출물질을 상기 수평탈수기로 유입받아, 그 유입받은 배출물질을 원심분리 방법에 의해 탈수하고 그 탈리액은 외부로 방출되도록 하는 스크류 데칸터(6);
   그 내부에 회전 스크류(71)를 구비하고, 상기 회전 스크류(71)의 진행방향으로 갈수록 공간의 부피가 점차 작아지도록 구성되며, 그 외주면에는 다수의 탈수공이 형성된 다공 실린더(72)를 포함하여 구성된 스크류 프레스(7)로서, 상기 쐐기봉 스크린(4)에서 걸러져 상기 여과 드럼(41)의 출구로부터 배출되는 모래와 협잡물을, 상기 다공 실린더(72)의 일측 주면 상부를 일부 절개하여 이루어진 유입공간을 통하여 상기 다공 실린더(72) 내부로 투입받아 점차 작아지는 공간으로 이송되며 압착 탈수되게 하여, 탈수된 물질은 단부에 구비된 배출구(73)로 배출되도록 하고, 상기 탈수공들을 빠져나온 탈리액은 일측에 구비된 반송펌프(76)에 의해 상기 이송조(44)로 반송되도록 하는 스크류 프레스(7); 및
   상기 스크류 데칸터(6)에서 탈수, 배출되어 경사 설치된 모래 이송 컨베어(64)를 통하여 이송된 모래와, 상기 스크류 프레스(7)로부터 배출된 탈수된 물질인 고형물질을 받아 외부로 이송하는 배출 컨베어(77);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쐐기 봉 스크린을 활용한 협잡물 처리장치.

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