KR101730514B1

KR101730514B1 - 정수용 스크리닝 장치 및 정수 방법

Info

Publication number: KR101730514B1
Application number: KR1020127006143A
Authority: KR
Inventors: 게라르두스 아우구스티누스 마리아 맨스한던
Original assignee: 게라르두스 아우구스티누스 마리아 맨스한던
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2017-04-26
Also published as: NL2003345C2; ES2616273T3; KR20120046306A; EP2464790B1; EP2464790A1; WO2011019274A1

Abstract

저부, 측벽, 유입 개구부를 가진 단부 벽 및 유출 개구부를 가진 단부 벽을 가진 홀더, 상기 단부 벽에 있는 개구부들 사이에 수평으로 연장되고, 물의 통로용 개구부와 유입 개구부 및 유출 개구부를 가진 원통형 벽을 가진 드럼 스크린을 포함하는 스크리닝 장치로서. 상기 스크리닝 장치는 정제된 물을 배출하기 위해 상기 홀더의 벽 또는 저부에 출구를 추가로 포함하고, 상기 드럼 스크린은, 상기 드럼 스크린의 유입 개구부로부터 상기 드럼 스크린의 길이의 적어도 일부를 따라 축 방향으로 연장되고, 상기 드럼 스크린에 맞닿아 있는, 회전가능한 나선형 플랜지를 포함하는, 스크리닝 장치.

Description

정수용 스크리닝 장치 및 정수 방법 {SCREENING DEVICE AND METHOD FOR PURIFYING WATER}

본 발명은 정수용 스크리닝 장치에 관한 것이다.

정수용 스크리닝 장치는 일반적으로 알려져 있고, 예를 들면 발전소용 냉각수로서 사용되는 물을 정제하는 데 사용된다. 공지의 스크리닝 장치에 있어서, 오물뿐만 아니라 물고기와 해파리가 물로부터 걸러진다. 연구에 따르면, 많은 수의 물고기와 해파리가 스크리닝 장치에서 생존하지 못하는 것으로 나타났다. 그 이유는, 예를 들면, 물고기와 해파리가 스크린 상에서 분쇄되어 죽거나, (특히) 작은 물고기와 해파리는 그럼에도 불구하고 스크린을 빠져나가기 때문이다. 그런 다음, 상기 물고기와 해파리는 냉각수 시스템에 들어가게 되지만, 대부분의 물고기와 해파리는 상처를 입기 때문에 생존하지 못한다. 절대적인 수에 있어서, 하루에 수천 마리의 물고기와 해파리가 평균적인 발전소에 연루될 수 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 해소하는 것이다. 본 발명의 목적은 특히 스크리닝 장치에서 죽게 되는 물고기의 수를 줄이고, 및/또는 물이 냉각수 회로에 유입되기 전에 물의 효율적 및/또는 적절한 정수 효과를 제공하는 정수용 스크리닝 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 정수용 스크리닝 장치는 저부, 측벽, 유입 개구부를 가진 단부 벽(end wall) 및 유출 개구부를 가진 단부 벽을 가진 홀더, 상기 단부 벽에 있는 개구부들 사이에 수평으로 연장되고, 물의 통로용 개구부와 유입 개구부 및 유출 개구부를 가진 원통형 벽을 가진 드럼 스크린을 포함하고, 상기 스크리닝 장치는 추가로, 정제된 물을 배출하기 위해 상기 홀더의 벽 또는 저부에 출구를 포함하고, 상기 드럼 스크린은 상기 드럼 스크린의 유입 개구부로부터 그 길이의 적어도 일부를 따라 축 방향으로 연장되고 상기 드럼 스크린에 맞닿아 있는 회전가능한 나선형 플랜지(아르키메데스의 스크류(Archimedean screw))를 포함한다. 상기 나선형 플랜지의 회전에 의해 물은 드럼 스크린 내에 흡입되고, 드럼 스크린의 유입 개구부로부터 드럼 스크린의 유출 개구부로 밀려나간다. 물의 적어도 일부는 원통형 벽에 있는 개구부를 통해 흐를 수 있고, 그에 따라 물은 배출되지만, 수중에 존재할 수 있는 오물, 물고기 및 해파리는 개구부를 통과할 수 없고 드럼 스크린의 유출 개구부를 통해 배출된다. 그러므로 스크리닝 장치에서 물고기와 해파리가 손상될 위험성이 저하되므로, 죽거나 다치는 물고기와 해파리의 수가 감소되고, 및/또는 물이 효율적으로 및/또는 적절하게 정제된다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 플랜지는 드럼 스크린의 전체 길이를 따라 연장된다. 이것은 유출 개구부까지 오물, 물고기 및 해파리의 이동이 효율적으로 이루어질 수 있게 하고, 그에 따라 오물, 물고기 및 해파리가 드럼 스크린에 축적되지 않는다는 이점을 가진다. 이것은 원통형 벽의 개구부가 막힐 위험성을 저하시키므로, 원통형 벽을 세정해야 하는 작업을 수반하는, 고비용 및/또는 시간 소모적 작업에 대한 필요성을 배제하거나 또는 적어도 감소시킨다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 상기 플랜지는 드럼 스크린의 벽에 견고하게 결합되어 있다. 이러한 구조의 이점은, 드럼 스크린이 플랜지와 함께 회전할 수 있으므로, 물고기와 해파리가 드럼 스크린의 원통형 벽과 플랜지 사이에 걸리지 않을 수 있다. 따라서, 물고기와 해파리가 손상될 위험성이 더욱 줄어든다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 드럼 스크린의 적어도 하나의 단부는, 플랜지의 하나 이상의 피치 길이에 해당하는 길이를 가진 부분을 포함하는데, 이 부분은 원통형 벽이 물이 통과할 수 있는 개구부를 갖지 않는 부분이다. 바람직하게는, 드럼 스크린의 양쪽 단부가, 플랜지의 하나 이상의 피치 길이에 해당하는 길이를 가진, 원통형 벽이 물이 통과할 수 있는 개구부를 갖지 않는 부분을 포함한다. 그와 같이 원통형 벽에 개구부가 전혀 없게 되어있는 부분은 플랜지의 효율적 및/또는 적절한 흡입력에 기여한다. 그 결과, 회전 속도를 변화시키지 않더라도 드럼 스크린 내에 더 많은 물이 흡입될 수 있고, 또는 흡입력을 동일하게 유지하면서도 플랜지의 회전속도를 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 상기 나선형 플랜지가 플랜지의 하나 이상의 말단부의 일정 지점으로 테이퍼 구조(tapered configuration)를 이룬다. 바람직하게는, 나선형 플랜지가 적어도 유입 개구부에 근접한 단부의 일정 지점으로 테이퍼 구조를 이룬다. 보다 바람직하게는, 상기 지점은 드럼 스크린의 원통형 벽에서 끝난다. 상기 플랜지의 테이퍼 구조는, 소음 발생이 적고, 물고기와 해파리가 드럼 스크린에 흡입될 때 손상될 위험성이 더욱 감소된다는 이점을 가진다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 홀더는 저부의 반대측에서 개방되어 있다. 이 경우의 이점은, 허용되는 수준보다 낮은 수준으로 정제된 물이 원통형 벽에 있는 개구부를 통해 홀더로부터 배출되는 상황이 생기면, 과량의 물이 저부의 반대쪽에 위치한 측면을 통해 드럼 스크린에서 유출될 수 있는 점이다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 스크리닝 장치는 부유체(floating body)를 구비함으로써, 스크리닝 장치가 수중에 떠있는 상태로 유지된다. 부유체를 가진 스크리닝 장치의 이점은, 스크리닝 장치가 수면에 대해 일정한 레벨에 유지되고, 그 결과 스크리닝 장치는 물의 레벨이 상승 및/또는 하강할 때 적절한 기능을 유지하게 된다는 점이다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 스크리닝 장치는 개구부를 가진 원통형 벽의 상측에 물을 분무하도록 설계된 노즐을 가진다. 개구부를 가진 원통형 벽의 상측에 물을 분무하는 노즐의 이점은, 개구부가 막히는 경우에도 개구부가 용이하게 세정될 수 있다는 점이다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 스크리닝 장치는 출구에 연결되는 펌프를 가진다.

본 발명에 따른 스크리닝 장치의 또 다른 바람직한 구현예에 있어서, 홀더는 정제된 물을 저장하는 저장 수단을 가진다. 저장 수단을 이용하는 것의 이점은, 저장 수단의 존재로 인해 펌프가 물 없이 가동되는 일이 없다는 점이다.

본 발명은 또한, 드럼 스크린의 한쪽에 있는 유입 개구부에 물을 도입하는 단계, 걸러진 물을 드럼 스크린의 원통형 벽의 바깥 측으로부터 배출하고, 나머지 물을 상기 드럼 스크린의 다른 쪽에 있는 배출 개구부로부터 배출하는 단계, 및 상기 드럼 스크린의 길이의 적어도 일부를 따라 축 방향으로 연장되고 상기 드럼 스크린에 맞닿아 있는 나선형 플랜지를 회전시킴으로써, 예를 들면 물고기 및 해파리와 같은 수중에 존재하는 물체를 유출 개구부로 밀어내는 단계를 포함하는, 물의 정제 방법에 관한 것이다. 이러한 방법의 이점은, 물이 효율적으로 및/또는 적절하게 정제되고, 및/또는 물고기와 해파리가 손상될 위험성이 감소된다는 사실이다.

본 발명에 의하면, 스크리닝 장치에서 죽게 되는 물고기의 수를 줄이고, 물이 냉각수 회로에 유입되기 전에 물의 효율적 및/또는 적절한 정수 효과를 제공하는 정수용 스크리닝 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 스크리닝 장치의 사시도이다.
도 2는 사용중에 있는 도 1의 스크리닝 장치의 정면도이다.

도 1은 정수용 스크리닝 장치(1)를 나타낸다. 스크리닝 장치(1)는 드럼 스크린(3)용 홀더(2)를 포함한다. 홀더(3)는 저부(4), 측벽(5), 유입 개구부(7)를 가진 단부 벽(6), 및 유출 개구부(18)를 가진 단부 벽(8)을 포함한다. 드럼 스크린(3)은 단부 벽(6, 8)의 개구부들(7, 9) 사이에서 길이 방향으로 연장된다. 드럼 스크린(3)은 원통형 벽(10)을 가지고, 원통형 벽(10)의 길이의 적어도 일부를 따라 개구부(11)가 제공되어 있다. 개구부(11)는 도면에 비례척으로 도시되지는 않았지만, 물은 개구부(11)를 통과할 수 있지만, 수중에 존재하는 물체는 통과할 수 없게 작은 것이 바람직하다. 드럼 스크린(3)에는 샤프트(13) 및 드럼 스크린(3)의 길이를 따라 축 방향으로 연장되는 3개의 나선형 플랜지(14)를 가진 스크류(12)가 설치되어 있고, 상기 플랜지(14)는 드럼 스크린(3)의 원통형 벽(10)에 맞닿아 있다. 플랜지(14)는 바람직하게는 드럼 스크린(3)의 원통형 벽(10)에 견고하게 결합되어 있다. 스크리닝 장치(1)는 스크류(12)의 샤프트(13)를 감아도는 가동형(movable) 벨트(16)를 가진 모터(15)를 추가로 포함한다. 벨트(16)의 운동에 의해 스크류(12)가 회전하도록 구동되고, 드럼 스크린(3)과 플랜지(14) 사이에 견고한 결합이 이루어진 경우에, 드럼 스크린(3)을 스크류(12)와 함께 회전시키게 된다. 직접 구동형 메커니즘을 이용할 수도 있다.

스크류(13)의 회전에 의해 물은 드럼 스크린(3)의 유입 개구부(17)를 통해 드럼 스크린(3) 내에 흡입된다. 양호한 흡입력을 얻기 위해서, 유입 개구부(17)로부터 플랜지의 1개 이상의 피치 길이에 해당하는 길이에 걸쳐 원통형 벽에는 개구부(11)가 존재하지 않는다. 이것은 플랜지 주위에 재킷을 설치함으로써 달성될 수도 있다. 물은, 플랜지들(14) 사이의 드럼 스크린(3)에 존재하여, 스크류(12)가 회전하면, 유입 개구부(17)로부터 드럼 스크린(3)의 다른 쪽에 위치한 유출 개구부(18) 방향으로 밀려나간다. 유출 개구부(18) 근방에서는, 원통형 벽(10)도 마찬가지로 플랜지의 1개 이상의 피치 길이에 해당하는 길이에 걸쳐 개구부(11)를 갖지 않는다. 그 결과, 물은 효율적으로 유출 개구부(18)를 통해 드럼 스크린(3)으로부터 흡입된다. 물이 유입 개구부(17)로부터 유출 개구부(18)로 밀려나가는 동안, 물은 드럼 스크린(3)의 원통형 벽(10)의 개구부(11)를 통과하여 흐를 수 있다. 수중에 존재하는 모든 오물, 물고기 및 해파리는 개구부(11)를 통과할 수 없으므로, 물에는 그러한 오물, 물고기 및 해파리가 제거되어 있다. 오물, 물고기 및 해파리는 드럼 스크린(3)의 유출 개구부(18)로 이송된다. 유출 개구부(18) 방향으로의 상기 오물, 물고기 및 해파리의 이동은 효율적으로 이루어지는데, 그것은 드럼 스크린(3)의 길이, 즉 유입 개구부(17)로부터 유출 개구부(18)까지 플랜지(14)가 연장되어 있기 때문이다. 오물, 물고기 및 해파리가 효율적으로 전진하여 이동하기 때문에, 드럼 스크린(3)에 축적되지 않게 되고, 그 결과 원통형 벽(10)의 개구부(11)는 막히는 일이 거의 없게 된다. 유출 개구부(18) 근방에는 원통형 벽의 돌출 부분(19)이 설치되는데, 여기에는 개구부가 없다. 원통형 벽의 상기 돌출 부분(19)에는 출구(20)가 형성되어 있고, 이 출구를 통해 오물, 물고기 및 해파리가 배출된다. 원통형 벽(10)의 개구부(11)를 통과하는 물의 적어도 일부는 홀더(2)의 측벽(5)에 있는 저장 공간(21)에 유입된다. 상기 저장 공간(21)은 정제된 물을 배출하기 위한, 플랜지를 가진 제2 출구(22)를 가진다. 상기 플랜지를 가진 제2 출구(22)에는, 예를 들면, 펌프가 연결될 수 있고, 저장 공간(21)으로부터 정제수를 펌핑할 수 있게 된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 플랜지(14)는 유입 개구부(17) 근방의 지점으로 테이퍼 구조를 이루고, 상기 지점은 드럼 스크린(3)의 원통형 벽(10)의 외주에서 끝난다. 이것은 스크류(12)가 물을 통과해 원활하게 운동할 수 있게 함으로써, 소음 레벨이 한계치 내로 유지된다. 그러한 구조는 또한 드럼 스크린(3)의 유출 개구부(19)로 밀려나가는 물고기와 해파리를 살아있는 상태로 유지해 줌으로써, 물고기와 해파리가 출구(20)를 통해 배출된 후에 다치지 않고 헤엄쳐 나갈 수 있다. 이를 위해서, 플랜지(14)는 마찬가지로 유출 개구부(18) 근방의 지점으로 테이퍼 구조로 되어 있는 것이 바람직하다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 스크리닝 장치(1)의 홀더(2)는 저부(4)의 반대측에서 개방되어 있다. 상기 개방된 측면을 통해, 펌핑되어 나가는 물의 양이 정제되는 물의 양보다 적을 경우에 과량이 물이 배출될 수 있다. 상기 장치는, 상기 개방된 측면에 존재하는 드럼 스크린(3)의 원통형 벽(10)의 일부에 분무되도록, 개방된 상부측에 물을 분무하는 노즐(도시되지 않음)을 구비할 수 있다. 원통형 벽(10)이 회전하기 때문에, 상기 벽이 회전함에 따라 원통형 벽(10)의 이어지는 부분들에 분무가 이루어진다.

도 2에는 사용중인 스크리닝 장치(1)가 도시되어 있다. 스크류(12)의 흡입력에 의해 드럼 스크린(3) 내에 펌핑되는 물고기(30)는 플랜지(14)의 구조로 인해 손상되지 않는다. 그 결과, 물고기(30)는 안전하게 유출 개구부(18)로 이송되고, 이송되면 물고기(30)는 출구(20)를 통해 다시 물 속으로 배출된다. 정제된 물은 펌프(도시되지 않음)에 의해 배출될 수 있는데, 펌프는 플랜지(22)를 가진 제2 출구에 연결될 수 있다. 도 2는 또한, 스크리닝 장치(1)가 물의 저부(33) 상에 직립할 수 있도록, 레그(leg)(32)를 구비하는 것을 보여준다. 스크리닝 장치(1)는 또한 레그(32) 대신에 부유체(도시되지 않음)를 구비할 수 있는데, 이것은 물의 레벨이 상승하거나 하강하더라도, 스크리닝 장치가 수면에 대해 동일한 레벨에 일정하게 설치된다는 이점을 가진다.

본 발명은 이상과 같이 설명한 구현예에 한정되지 않으며, 첨부된 특허청구범위에 포함되는 다른 변형예까지 확대된다는 것을 알아야 한다. 따라서, 드럼 스크린(3)의 길이를 따라 연장되는 플랜지(14)를 사용하는 대신에, 예를 들면 상기 플랜지의 1개 이상의 피치 길이에 해당하는 길이를 가진, 상대적으로 짧은 플랜지(14)를 사용할 수도 있고, 그 경우에 플랜지(14)는 유입 개구부(17)로부터 연장된다. 상대적으로 짧은 플랜지를 사용하는 것의 이점은 재료가 적게 필요하다는 점이다. 또한, 2 세트의 짧은 플랜지(14)가 사용될 수 있는데, 제1 세트의 플랜지는 유입 개구부(17)로부터 연장되고, 제2 세트의 플랜지는 유출 개구부(18)로부터 연장된다. 2 세트의 플랜지를 사용하는 것의 이점은 단일 세트의 플랜지가 사용되는 경우에 비해 드럼 스크린(3)으로부터 오물의 배출이 더 양호해지는 점이다.

Claims

물을 정제하기 위한 스크리닝 장치로서,
상기 스크리닝 장치는,
수중에 배치되고,
저부, 측벽, 유입 개구부를 가진 단부 벽(end wall) 및 유출 개구부를 가진 단부 벽을 가진 홀더, 및 상기 단부 벽에 있는 개구부들 사이에 수평으로 연장되고, 물의 통로용 개구부와 유입 개구부 및 유출 개구부를 가진 원통형 벽을 가진 드럼 스크린을 포함하고,
정제된 물을 배출하기 위해 상기 홀더의 벽 또는 저부에 출구를 추가로 포함하고,
수중에 존재하는 물체를 살아있는 상태로 상기 유출 개구부로 밀어내고, 상기 드럼 스크린에 축적되지 않도록, 상기 드럼 스크린이, 상기 드럼 스크린의 유입 개구부로부터 상기 드럼 스크린의 길이의 적어도 일부를 따라 축 방향으로 연장되고, 상기 드럼 스크린에 맞닿아 있는, 회전가능한 나선형 플랜지를 포함하는,
스크리닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 플랜지가 상기 드럼 스크린의 전체 길이를 따라 연장되는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 플랜지가 상기 드럼 스크린의 벽에 견고하게 결합되어 있는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 드럼 스크린의 하나 이상의 말단부(end part)가, 상기 플랜지의 1개 이상의 피치(pitch) 길이에 해당하는 길이를 가진, 상기 원통형 벽이 물을 통과시키는 개구부를 전혀 갖지 않는 부분을 포함하는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 드럼 스크린의 양단부가, 상기 플랜지의 1개 이상의 피치 길이에 해당하는 길이를 가진, 상기 원통형 벽은 물이 통과시키는 개구부를 전혀 갖지 않는 부분을 포함하는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 나선형 플랜지가 상기 플랜지의 하나 이상의 말단부에서 소정의 지점(point)으로 테이퍼 구조(tapered configuration)를 이루는, 스크리닝 장치.
제6항에 있어서,
상기 지점이 상기 드럼 스크린의 상기 원통형 벽에서 끝나는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 홀더가 상기 저부의 반대측으로 개방되어 있는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스크리닝 장치가, 수중에 떠있는 상태를 유지하도록, 부유체(floating body)를 구비하는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스크리닝 장치가, 상기 개구부를 가진 원통형 벽의 상측에 물을 분무하도록 설계되어 있는 노즐을 구비하는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스크리닝 장치가, 상기 플랜지를 회전가능하게 구동하기 위한 모터를 포함하는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스크리닝 장치가, 상기 출구에 연결되는 펌프를 구비하는, 스크리닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 홀더가 상기 정제된 물을 저장하기 위한 저장 수단을 구비하는, 스크리닝 장치.
물을 정제하는 방법으로서,
수중에 배치되는 제1항에 따른 스크리닝 장치를 사용하고,
상기 물을 정제하는 방법은,
드럼 스크린의 한쪽에 있는 유입 개구부에 물을 도입하는 단계,
걸러진 물을, 상기 단부 벽에 있는 개구부들 사이에 수평으로 연장되는 드럼 스크린의 원통형 벽의 바깥 측으로부터 배출하고, 나머지 물은 상기 드럼 스크린의 다른 쪽에 있는 배출 개구부로부터 배출하는 단계, 및
상기 드럼 스크린의 길이의 적어도 일부를 따라 축 방향으로 연장되고 상기 드럼 스크린에 맞닿아 있는 나선형 플랜지를 회전시킴으로써, 수중에 존재하는 물체를 드럼 스크린에 축적되지 않으면서 살아있는 상태로 유출 개구부로 밀어내는 단계
를 포함하는 물의 정제 방법.
제14항에 있어서,
상기 물체는 물고기 및 해파리인 것인, 물의 정제 방법.