KR102322898B1 - 하·폐수 재이용 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부로부터 공급된 원폐수를 그 내부로 통과시키며 원폐수내에 섞여있는 이물질을 걸러내는 드럼필터; 상기 드럼필터를 통과한 물을 받아들이며 하향 통과시켜 여과하는 것으로 그 내부에 물속의 이물질을 걸러내는 여재가 투입되어 있는 1차여과유니트; 상기 1차여과유니트를 통과한 물을 받아들이며 하향 통과시켜 2차로 여과하는 것으로 그 내부에 물속의 이물질을 걸러내는 여재가 투입되어 있고, 상기 여재의 상부에는 상기 1차여과유니트로부터 공급된 물이 여재의 상부에서 와류의 흐름을 갖도록 하여 이물질이 여재에 침적되지 않도록 하는 와류형성수단이 구비되어 있는 와류형여과장치; 회전연동을 하면서 상기 와류형여과장치로부터 공급된 물을 그 내부로 통과시키는 드럼부와, 상기 드럼부와 연통하여 하·폐수 내에 섞여있는 이물질을 걸러내는 필터부를 포함하는 드럼필터 여과장치; 상기 드럼필터 여과장치를 통과한 물을 내부 유동시키며 필터링하여 처리수와 농축수로 분리하여 내보내는 역삼투여과유니트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 재이용 처리시스템에 관한 것이다.

Description

하·폐수 재이용 처리시스템{Waste Water Reuse Treatment System}

본 발명은 다단의 여과를 통해 하·폐수 등을 공업용수 등으로 재이용할 수 있도록 하는 시스템에 관한 것이다.

인구의 도시집중이나 각종 산업의 발전에 따라 가정이나 공장 등에서 방출되는 생활하수나 공장폐수가 점차 증가하고 있다. 이러한 하수 및 폐수의 증가량은 언젠가부터 자연정화의 한계를 넘게 되어 하·폐수를 인공적으로 정화하는 정화시스템이 제안 되었다.

이와 같은 하·폐수 정화시스템은 매우 다양하게 발전되어 왔으며, 거의 대부분 하·폐수를 받아들여 일단 무거운 오탁물질을 침전시키는 단계와, 침전과정을 거쳤으나 침전되지 않은 가벼운 유기물질에 미생물을 가하여 유기물을 분해 제거하는 단계와, 미생물처리 된 물을 필터를 통해 물리적으로 필터링하는 단계를 가지며 요구조건에 따라 화학적 처리를 추가적으로 수행하기도 한다.

그러나 종래의 하·폐수 정화시스템은 대부분 침전이나 미생물 제거단계 등을 거치므로 정화처리에 소요되는 시간이 길다. 물을 식수 등으로 재이용할 목적으로 정화하기 위해서는 정화처리에 소요되는 시간이 문제되지 않지만 공업용수의 수준으로만 처리하여도 될 경우 상기 처리 단계는 그 자체가 불필요한 시간 및 예산 낭비의 원인이 되기도 한다.

대한민국 특허등록 제10-2175647호

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 다단의 여과구조를 직렬연결 하고 처리할 하·폐수가 각 여과구조를 계속적으로 통과하도록 함으로써 처리속도가 빠르고 처리효율이 우수한 시스템을 제공하고자 함이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명의 하·폐수 재이용 처리시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라함)은, 외부로부터 공급된 원폐수를 그 내부로 통과시키며 원폐수내에 섞여있는 이물질을 걸러내는 드럼필터; 상기 드럼필터를 통과한 물을 받아들이며 하향 통과시켜 여과하는 것으로 그 내부에 물속의 이물질을 걸러내는 여재가 투입되어 있는 1차여과유니트; 상기 1차여과유니트를 통과한 물을 받아들이며 하향 통과시켜 2차로 여과하는 것으로 그 내부에 물속의 이물질을 걸러내는 여재가 투입되어 있고, 상기 여재의 상부에는 상기 1차여과유니트로부터 공급된 물이 여재의 상부에서 와류의 흐름을 갖도록 하여 이물질이 여재에 침적되지 않도록 하는 와류형성수단이 구비되어 있는 와류형여과장치; 회전연동을 하면서 상기 와류형여과장치로부터 공급된 물을 그 내부로 통과시키는 드럼부와, 상기 드럼부와 연통하여 하·폐수 내에 섞여있는 이물질을 걸러내는 필터부를 포함하는 드럼필터 여과장치; 상기 드럼필터 여과장치를 통과한 물을 내부 유동시키며 필터링하여 처리수와 농축수로 분리하여 내보내는 역삼투여과유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 1차여과유니트에는, 외부에 대해 밀폐되는 탱크와, 상기 탱크 내에 설치되며 상기 여재를 지지하고 물이 통과하는 다수의 스트레이너를 갖는 지지플레이트와, 상기 탱크의 상부에 설치되며 외부전력을 인가받아 동작하는 모터와, 상기 모터의 구동축에 연결되며 여재를 향하여 하향 연장되어 그 하단이 여재의 내부에 위치하고 외주에는 여재를 교반할 수 있는 다수의 블레이드가 고정되어 있는 회전샤프트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 1차여과유니트에는, 외부에 대해 밀폐되는 탱크와, 상기 탱크 내에 설치되며 상기 여재를 지지하고 물이 통과하는 다수의 스트레이너를 갖는 지지플레이트와, 상기 여재의 상부에 설치되며 탱크 내부로 유입하는 물의 유동압력에 의해 회전하여 탱크내의 물을 교반하는 스크류가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 드럼필터 여과장치는, 축방향으로 유입라인이 연통하여 오·폐수가 유입되며 표면에 복수의 관통공이 형성되는 드럼부; 상기 드럼부의 외주상에서 상기 관통공에 연통하도록 설치되되, 상기 드럼부에 장착되며 복수의 측벽과 상기 측벽 간을 상부에서 마감하는 복수의 상판에 의해 방사형으로 복수의 섹션이 형성되며 각각의 섹션에는 양단부 및 하부에 끼움테두리가 형성되는 장착구와, 각각의 섹션에서 상기 끼움테두리에 장착되는 여과망틀과 상기 여과망틀에 부착되는 여과망과 상기 여과망틀의 테두리에 끼움결합 되는 수밀링으로 형성되는 필터를 포함하는 복수의 필터부; 상기 드럼부가 회전가능 하도록 장착되며 상기 필터부를 통과한 처리수가 저장되는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 하우징은 하부에 구획벽이 형성되어 상기 필터부가 위치하며 파이널여과라인이 형성되는 제 1저장부와 프리여과라인이 형성되는 제 2저장부가 구획되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 드럼부 내부에는 고형물받이가 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 상판에는 하방향으로 하나 이상의 차집판이 형성되되, 상기 차집판은 곡면의 단면을 형성하며 상단부에 유도부와 상기 유도부 하부에 유동홀이 형성되며 유동홀에는 지지대가 형성되고 탄성재질로 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 여과망틀에는 일측에 부착부와 상기 부착부에서 요홈으로 형성되는 비부착부가 형성되며, 상기 여과망은 대전서열이 다른 재질로 구성되는 제 1여과망과 제 2여과망으로 구성되고, 상기 제 1여과망은 상기 부착부에 부착이 되며, 상기 제 2여과망은 상기 비부착부에서 단부에 이격을 형성하면서 비부착으로 안치되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 끼움테두리에는 하나 이상의 유도유로가 돌출형성 되어 상기 필터에 의해 여과처리 된 처리수가 유도유로를 통해 상기 제 2저장부로 배출되도록 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 구획벽은 상기 하우징 하부에서 상기 필터부를 감싸는 형상으로 형성되어 제 1저장부와 제 2저장부를 구획하되, 상기 구획벽 일단에서 상기 제 1저장부와 연통하는 배출유로와 상기 제 2저장부와 연통하는 유입유로가 형성되도록 구성되며, 상기 측벽의 끝단에는 상기 유도유로와 연하면서 힌지연동을 하고 힌지연동에 의해 상기 배출유로를 개폐할 수 있는 힌지유도판이 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 시스템은, 드럼필터, 와류형여과장치, 여과유니트 및 드럼필터 여과장치를 직렬 연결하고 처리할 하·폐수가 각 구성을 연속으로 통과하도록 함으로써 처리속도 및 처리효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 시스템을 나타내는 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일 구성으로서 드럼필터 여과장치의 정단면도이고,
도 4는 본 발명의 구성으로 드럼부와 필터부의 장착상태를 나타내는 사시도이고,
도 5는 여과망의 일 예를 나타내는 사시도이고,
도 6은 도 5에 도시된 여과망이 장착된 실시예를 나타내는 작동상태도이고,
도 7은 본 발명의 일 구성인 필터부의 실시 예를 나타내는 작동상태도이고,
도 8은 본 발명의 일 구성인 필터부의 다른 실시 예를 나타내는 작동상태도이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 시스템(100)의 제 1실시예에 따른 것으로, 원폐수조(a)로부터 처리할 물을 공급받아 통과시키며 필터링하는 드럼필터(4)와, 상기 드럼필터(4)를 통과한 물을 통과시켜 1차로 여과하는 1차여과유니트(2)와, 상기 1차여과유니트(2)를 통과한 물을 통과시키며 여과하는 와류형여과장치(3)와, 상기 와류형여과장치(3)를 통과한 물을 통과시키며 여과하는 드럼필터 여과장치(1)와, 상기 드럼필터 여과장치(1)를 통과한 물을 내부 유동시키며 역삼투 여과하는 역삼투여과유니트(5)를 포함하여 구성된다.

상기 원폐수조(a)는 이를테면 공장이나 가정에서 배출되는 하·폐수가 모이는 일반적인 집수시설로서 상기 드럼필터(4)에 파이프 연결된다.

상기 드럼필터(4)는 원폐수조(a)내의 물을 받아들여 하·폐수 속에 부유하는 각종 거대 불순물을 제거하는 공지의 여과장치이다. 상기 드럼필터(4)는 다수의 구멍이 형성되어 있는 원통스크린을 폐수 속에 일부를 잠기게 한 상태로 계속 회전시켜 물속의 거대 불순물을 회전방향으로 올려 수거하는 필터링 방식을 갖는다. 여기서 거대 불순물이라 함은 그 크기가 30마이크로미터 이상인 각종 찌꺼기이다.

상기 드럼필터(4)에 의해, 원폐수조(a)로부터 넘어온 물속의 음식찌꺼기나 담배꽁초 또는 이와 유사한 찌꺼기가 거의 완벽히 수거된다.

상기 드럼필터(4)를 통과하며 거대 불순물이 제거된 물은 일단 1차처리폐수조(b)로 이동한 후 펌프에 의해 1차여과유니트(2)로 압송된다.

상기 1차여과유니트(2)는 그 내부에서 물을 화살표 a방향을 따라 하향 통과시키며 물속의 이물질을 걸러내는 여과장치이다. 상기 1차여과유니트(2)는 밀폐된 원통형공간을 제공하는 탱크(21)와, 상기 탱크(21)의 바닥면으로부터 이격되되 지면에 대해 수평으로 고정되는 지지플레이트(32)와, 상기 탱크(21)내에 투입되어 지지플레이트(32) 상부에 쌓여있는 여재(23)를 포함한다.

상기 여재(23)는 탱크(21)내에서 소정 높이만큼 채워져 여재(23)의 상부로 물이 유입될 수 있는 공간이 마련된다. 상기 여재(23)는 모래나 활성탄을 사용하거나 또는 모래와 활성탄을 섞어 사용할 수도 있다.

또한 상기 지지플레이트(32)는 여재(23)를 지지하는 원판으로서 다수의 스트레이너를 가지며 상기 여재(23)가 물의 흐름에 따라 하부로 빠져나가지 않도록 한다. 상기 지지플레이트(32)의 하부에는 1차여과유니트(2)를 하향 통과한 물이 탱크(21) 외부로 빠져나가는 제 1연결파이프가 연결된다.

한편, 상기 1차여과유니트(2)에는 필요시 상기 여재(23)를 세척할 수 있는 세척수단이 설치되어 있다. 상기 세척수단은 시간이 지남에 따라 여재의 표면에 침착하거나 여재 입자의 사이에 끼어 들어가 있는 이물질을 탱크(21) 외부로 배출시키는 것으로, 하·폐수를 처리하지 않는 동안 동작하여 여재가 항상 최상의 상태로 유지되도록 한다.

상기 세척수단은, 탱크(21)의 하부로부터 상부로 세척수를 공급하는 세척수공급부와, 상기 세척수공급부를 통해 탱크(21) 내부로 공급된 세척수에 의해 상부로 부양한 이물질을 외부로 빼내는 이물질배출부와, 상기 세척수의 상향 이동시 여재(23)를 뒤섞는 블레이드(24)를 갖는다.

상기 세척수공급부는 탱크(21)의 하단부에 연통설치 되어 있는 세척수공급파이프와, 상기 세척수공급파이프를 통해 탱크(21)내로 세척수를 압송하는 세척수펌프로 구성되어 있다. 또한 상기 이물질배출부는 탱크(21)의 상부에 설치되며 탱크(21)의 내부와 외부를 연결하는 이물질배출파이프이다.

상기 블레이드(24)는 여재(23)를 뒤섞기 위해 마련한 것이다. 상기 블레이드(24)를 회전시켜 여재(23)를 교반하기 위해 탱크(21)의 상부에는 모터(26)가 설치되어 있다. 상기 모터(26)는 외부의 전력을 인가 받아 동작하는 것으로 구동축이 수직 하부를 향하여 있다. 또한 상기 모터(26)의 구동축에는 회전샤프트(25)가 축이음 되어 있다. 상기 회전샤프트(25)는 수직 하향 연장되어 하단부가 여재(23)내에 삽입되어 있고 외주에 상기 블레이드(24)가 고정되어 있다.

여하튼 상기 1차처리폐수조(b)로부터 펌프에 의해 탱크(21) 상부로 유입된 물은 화살표 a방향으로 이동하며 여재(23)에 의해 필터링 된 후 제 1연결파이프를 통해 와류형여과장치(3)로 이동한다. 상기 와류형여과장치(3)는 원통형 밀폐공간을 제공하는 탱크(31)와, 상기 탱크(31)의 바닥면으로부터 이격되며 지면에 대해 수평으로 고정된 지지플레이트(32)와, 상기 탱크(31)에 투입되며 지지플레이트(32)에 지지되어 쌓인 상태로 여과를 수행하는 여재(33)로 이루어져 있다. 상기 여재(33)는 1차여과유니트(2)에서의 여재(23)와 같은 종류를 사용할 수 있다.

상기 탱크(31)의 하측에는 세척수공급부가 설치되고 상측부에는 이물질배출부가 구비되어 있다. 상기 제 1연결파이프는 그 일단이 1차여과유니트(2)의 탱크(21) 하단에 연결된 상태로 타단이 와류형여과장치(3)의 탱크(31) 상단부에 연결되어, 1차여과유니트(2)를 하향 통과한 물이 와류형여과장치(3)의 상부로 공급되도록 한다.

한편, 상기 제 1연결파이프의 타단부에는 와류형성파이프(34)가 연결되어 있다. 상기 와류형성파이프(34)는 탱크(31)의 내부로 새로이 유입되는 물이 여재(33)의 상부공간에서 회오리치며 와류의 흐름을 갖도록 유도하는 파이프이다.

이와 같이 여재(33)의 상부에서 와류를 발생시키는 것은 물속에 섞여있는 이물질이 여재(33)에 가라앉거나 여재(33)의 표면에 침착하지 않도록 하기 위한 것이다.

상기 와류형성파이프(34)의 형상은 와류를 형성할 수 있는 한 다양하게 변형할 수 있으나, 예컨대 탱크(31) 내주면의 곡률과 같은 곡률로 만곡형성하고 그 분출구를 내벽면에 근접시켜 분출되는 물의 흐름이 탱크(31)의 내벽면에 곧바로 가이드 되도록 함이 좋다. 상기 와류형성파이프(34)를 통해 분출되는 물속에는 아직도 제거되지 않은 이물질이 남아있는데, 상기 이물질은 와류에 의해 여재(33)에 가라앉지 않고 여재(33)의 상부에 부유하고 있다. 상기 이물질이 부유하고 있는 동안에도 탱크(31) 내에는 계속적으로 물이 유입되므로, 상기 이물질과 함께 탱크(31) 내에 유입한 물은 이물질을 남겨두고 화살표 b방향을 따라 제 2연결파이프를 통해 드럼필터 여과장치(1)로 이동한다. 따라서 사용시간이 오래될수록 여재(33)의 상부에 회오리치고 있는 이물질의 농도가 점차 증가하게 된다. 상기 불순물의 농도가 어느 정도 증가하면 장치의 운전을 잠시 멈추고, 세척수공급부 및 이물질배출부를 동작시킨다. 세척수공급부를 동작시키면 외부의 세척수가 여재(33)를 거슬러 올라가 여재(33)의 상부에 부유하고 있는 짙은 농도의 이물질을 이물질배출파이프를 통해 배출시킨다. 상기 여재(33) 상부의 이물질이 제거되었다면 장치를 다시 동작시켜 물을 화살표 b방향으로 이동시키며 여과를 재수행한다.

상기 드럼필터 여과장치(1)는 회전연동을 하면서 상기 와류형여과장치(3)로부터 공급된 물을 그 내부로 통과시키는 드럼부(11)와, 상기 드럼부(11)와 연통하여 하·폐수 내에 섞여있는 이물질을 걸러내는 필터부(12)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 드럼필터 여과장치(1)의 각 구성에 대해서는 이하에서 설명한다.

이렇게 상기 드럼필터 여과장치(1)를 통과한 물은 펌프에 의해 역삼투여과유니트(5)로 이동한다. 상기 역삼투여과유니트(5)는 정수기 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 역삼투여과수단으로서, 공지의 역삼투여과수단과 마찬가지로 물이 상기 역삼투여과유니트(5)를 통과함으로서 농축수와 처리수로 나뉘어진다. 결국, 최초의 원폐수를 드럼필터(4), 1차여과유니트(2), 와류형여과장치(3), 드럼필터 여과장치(1) 및 역삼투여과유니트(5)를 차례로 통과시킴으로써 공업용수로 재활용할 수 있게 한다.

특히 1차여과유니트(2)와 와류형여과장치(3)에 있어서 이물질이 여재에 가라앉거나 침착하기 어렵고, 이물질이 여재에 들러붙어 있다 하더라도 이물질을 신속하게 제거할 수 있으므로 여재를 청소하기 위해 장치를 오랫동안 정지 시키지 않아도 된다.

한편 도 2는 본 발명의 시스템(100)에 있어 제 2실시예에 따른 것으로, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키는 것으로 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 시스템(100)은 1차여과유니트(6)의 내부에 펠톤수차(64) 및 스크류(65)를 갖는다. 상기 펠톤수차(64) 및 스크류(65)는 상호 고정되어 있는 상태로 그 회전중심이 회전축(66)에 연결되어 있다. 따라서, 펠톤수차(64)가 회전하면 스크류(65)도 동시에 회전하게 된다. 상기 회전축(66)은 그 상단부가 탱크(61)에 대해 고정되며 수직 하부로 연장된 지지축이다. 상기 펠톤수차(64)는 대략 디스크의 형태를 취하며 그 중심이 상기 회전축(66)에 회전 가능하도록 끼워지고 외주에는 다수의 버킷(bucket)을 갖는다. 상기 펠톤수차(64)는 상기 펌프에 의해 탱크(61)내부로 유입하는 물의 화살표 f 방향 분출력을 전달받아 회전하여 하부의 스크류(65)가 회전하도록 한다.

여하튼 상기 펠톤수차(64)가 화살표 f방향으로 유입하는 물의 분출력을 전달받아 회전함으로써 스크류(65)가 회전하면 스크류(65) 하부의 물은 상향 이동하여 결과적으로 여재(63) 상부의 물은 와류의 흐름을 가져 물속에 섞여 유입한 이물질이 여재(63)에 침착할 시간을 주지 않는다.

한편, 물속의 이물질이 상기 스크류(65)에 의해 와류의 흐름을 가지며 계속 소용돌이 치고 있는 동안에도 물은 탱크(61)내로 계속 유입하므로 유입된 물의 양 만큼의 물이 이물질을 여재(63) 상부에 남겨둔 상태로 여재(63)를 통과하여 화살표 c방향을 따라 이동한다. 따라서 여재(63) 상부에서의 이물질의 농도는 점차 증가하게 된다.

이물질의 농도가 어느 정도 증가하면, 펌프의 작동을 잠시 멈춘 상태로 세척수공급부 및 이물질배출부를 동작시켜 세척수를 상향 이동시킴으로써 이물질을 이물질배출파이프를 통해 배출한다.

이외의 잔여 동작메카니즘은 동작은 상기 제 1실시예와 동일하게 이루어진다.

이하 본 발명의 일 구성으로 드럼필터 여과장치(1, 이하 "본 발명의 장치"라함)의 구성요소에 대해 설명한다.

본 발명의 장치(1)는 도 3 등에서 보는 바와 같이 드럼부(11), 필터부(12) 및 하우징(13)을 기본 구성요소로 하는 것으로 드럼부(11)로 유입된 오·폐수가 필터부(12)로 유입되어 여과처리가 되고 이렇게 여과처리 된 처리수는 상기 하우징(13)에서 적정수두를 유지하면서 외부로 배출되도록 하는 것이다. 이러한 본 발명의 장치(1)는 하·폐수처리장의 방류수의 SS 및 BOD 저감, 중수처리, 공업용수처리, 각종 공장의 순환수 처리 등 다양한 고액분리 공정에 사용될 수 있는 것이다.

상기 드럼부(11)는 축방향으로 유입라인(112)이 연통하여 오·폐수가 유입되며 표면에 복수의 관통공(111)이 형성되어 상기 유입라인(112)을 통해 유입되는 오·폐수가 상기 드럼부(11) 내부에 저장되면서 상기 관통공(111)을 통해 상기 필터부(12)로 유입되도록 하는 것이다. 상기 드럼부(11)는 상기 하우징(13)에 회전가능 하도록 연결되는 것으로 상기 하우징(13)에서 상기 드럼부(11)가 회전연동 되는 구성은 다양하게 구성될 수 있는 바, 그 설명은 생략한다.

또한, 상기 드럼부(11)에는 본 발명의 실시 예로서 도 7에서 보는 바와 같이 그 내부에 고형물받이(113)가 구성되며 상기 고형물받이(113)는 고형물배출라인(114)에 연통하여 상기 고형물받이(113)에 포집된 고형물을 상기 고형물배출라인(114)을 통해 외부로 배출토록 할 수 있다. 즉 상기 드럼부(11)와 일체로 연동하는 필터부(12)가 회전하면서 상단에 위치하는 필터부(12)로부터 침적된 고형물이 상기 관통공(111)을 통해 상기 고형물받이(113)로 낙하되도록 하는 것으로 이렇게 고형물을 처리수와 별도로 처리토록 함에 따라 필터부(12)의 부하를 방지하도록 하는 것이다.

상기 필터부(12)는 상기 드럼부(11)의 외주상에서 상기 관통공(111)에 연통하도록 설치되는 구성으로, 도 3 등에서 보는 바와 같이 복수의 필터부(12)가 상기 드럼부(11)의 축방향과 직교하는 방향으로 각각 유격을 형성하며 구성되어 상기 드럼부(11)에서 복수의 플랜지가 돌출되는 형상으로 구성되는 것이다.

상기 필터부(12)는 그 세부구성요소로 장착구(121)와 상기 장착구(121)에 장착되는 필터(122)로 구성되는 바, 상기 장착구(121)는 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기 드럼부(11)의 외주연에 설치되는 구성으로 복수의 측벽(121-1)과 상기 측벽(121-1) 간을 상부에서 마감하는 복수의 상판(121-2)에 의해 방사형으로 복수의 섹션(C)이 형성되며 각각의 섹션(C)에는 양단부 및 하부에 끼움테두리(121-3)가 전면과 후면에 각각 형성되도록 하는 것이다. 여기서 전면과 후면이라 함은 각각의 측벽(121-1)에 의해 형성되는 양면을 정의하는 것으로 전면과 후면은 개구된 형상으로 구성되는 것이다.

또한, 상기 필터(122)는 각각의 섹션(C)에서 상기 끼움테두리(121-3)에 장착되며 여과망틀(122-1)과 상기 여과망틀(122-1)에 부착되는 여과망(123-2)과 상기 여과망틀(122-1)의 테두리에 끼움결합 되는 수밀링(122-3)으로 형성된다.

상기 여과망틀(122-1)은 그 형상에 한정은 없으나 도 3 등에서 보는 바와 같이 장착이 용이하도록 역사다리꼴 형상으로 구성되는 것이 바람직하며, 그 재질에도 한정이 없다.

상기 여과망틀(122-1)의 일면에 부착되어 상기 여과망틀(122-1)의 중공을 메우는 구성으로 여과망(123-2)은 간극이 형성되어 유입되는 오·폐수로부터 이물질이 걸러지도록 하는 것이다.

한편 본 발명에서는 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 여과효율을 더욱 향상시키기 위한 실시예가 제시되고 있다. 본 실시예에서는 간극에 의해 입자크기에 따라 여과가 이루어지도록 하는 것과 동시에 정전기를 발생시켜 정전기에 의한 여과가 이루어지도록 하여 여과효율을 더욱 향상시키기 위한 것이다.

본 실시예에서는 도면에서 보는 바와 같이 여과망틀(122-1)에는 일측에 부착부(122-11)와 상기 부착부(122-11)에서 요홈으로 형성되는 비부착부(122-12)가 형성되며, 상기 여과망(123-2)은 대전서열이 다른 재질로 구성되는 제 1여과망(123-22)과 제 2여과망(123-21)으로 구성되고, 상기 제 1여과망(123-22)은 상기 부착부(122-11)에 부착이 되며, 상기 제 2여과망(123-21)은 상기 비부착부(122-12)에서 단부에 이격을 형성하면서 비부착으로 안치되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되어 제 2여과망(123-21)은 상기 비부착부(122-12)에서 단부에 이격을 형성하면서 비부착으로 안치됨에 따라 외력의 작용시 제 1여과망(123-22)과 접한 상태에서 슬라이드가 되어 이러한 슬라이드에 의해 제 1여과망(123-22)에는 마찰에 의한 정전기력이 발생된다.

즉 여과과정 등에서 제 2여과망(123-21)이 제 1여과망(123-22)에 마찰을 일으켜 정전기가 발생되도록 한다. 바람직하게는 정전기가 발생될 때 제 2여과망(123-21)은 양(+)전하로 대전되고, 상기 제 1여과망(123-22)은 음(-)전하로 대전되도록 제 2여과망(123-21)을 구성하는 재질은 제 1여과망(123-22)을 구성하는 재질보다 대전서열이 높은 재질로 구성되도록 하는 것이 타당하다.

이렇게 구성됨에 의해 상기 제 1여과망(123-22)에서 주로 이물질이 정전기에 의해 흡착되도록 하여 이물질이 외부로 배출되는 것을 제어하기 위한 것이다. 즉 내측면을 형성하는 제 1여과망(123-22)에 의해 이물질이 흡착되도록 하여 이물질이 제 2여과망(123-21)으로 유입을 최대한 제어함으로써 처리수로 이물질의 재유입을 제어하기 위한 것이다.

일반적으로 먼지 등 이물질의 경우 양(+)전하를 띄기 때문에, 이와 같은 양(+)전하를 띄는 이물질을 흡착하기 위해서 상기 제 1여과망(123-22)은 음(-)전하로 대전되도록 제 2여과망(123-21)을 구성하는 재질은 제 1여과망(123-22)을 구성하는 재질보다 대전서열이 높은 재질로 구성되도록 하는 것이다.

예로 제 1여과망(123-22)의 재질은 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 아크릴, (염화) 비닐, 폴리테트라 플루오르에틸렌 등으로 이루어지는 것이 바람직하며, 제 2여과망(123-21)은 정전기 유도를 위해 재질은 나일론, 폴리에스테르, 폴리아세테이트 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되어 각 여과망의 간극에 의해 입자크기에 따른 여과와 동시에 정전기의 발생으로 정전기에 의한 여과가 이루어지도록 하여 여과효율을 높이도록 하고, 정전기에 의한 여과의 경우도 내측에 위치하는 제 1여과망(123-22)이 음(-)전하로 대전되도록 하여 여과에 의한 이물질이 외측으로 배출되어 처리수로 재유입되는 것을 제어토록 하는 것이다.

한편 본 발명의 일 구성인 수밀링(122-3)은 그 내주연에 요홈이 형성되어 상기 여과망틀(122-1)의 테두리에 끼움결합 되는 구성으로 상기 장착구(121)의 끼움테두리(121-3)에서 장착구(121) 내·외부 간의 누수를 차단하기 위한 구성에 해당한다. 상기 수밀링(122-3)은 고무, 실리콘 등 수밀, 탄성재질을 사용하는 것이 타당하다.

또한, 본 발명에서는 필터부(12)의 다른 실시 예가 도 7에 제시되는 있는 바, 도 7에 도시되는 실시 예의 필터부(12)는 타 구성은 도 3 등에 도시된 필터부(12)와 동일하나 상기 상판(121-2)에 하방향으로 하나 이상의 차집판(121-4)이 형성되도록 하는 것이 다르다. 상기 차집판(121-4)은 판형상으로 상기 상판(121-2)에서 하방향으로 돌출되도록 구성되며 장착구(121)의 각 섹션(C)에 쌍으로 장착되는 필터(122) 사이에 위치하게 되는 것이다.

상기 차집판(121-4)은 곡면의 단면을 형성하며 상단부에 유도부(121-41)와 상기 유도부(121-41) 하부에 유동홀(121-42)이 형성되며 유동홀(121-42)에는 지지대(121-43)가 형성됨을 특징으로 한다. 또한 상기 차집판(121-4)의 재질은 탄성거동이 가능한 재질을 사용하는 것이 타당하다.

이렇게 차집판(121-4)이 구성됨에 따라 필터부(12)가 여과작용을 위한 회전시 유입된 오·폐수로부터 비교적 입자가 큰 고형물이 걸러지게 되는 것이며(측벽(121-1))에 의해서도 걸러짐), 상기 필터부(22)가 회전에 의해 상단에 위치하는 경우 상기 차집판(121-4)에 있어 유도부(121-41)에 포집된 고형물은 상기 유동홀(121-42) 및 상기 관통공(111)을 통해 낙하하여 상기 고형물받이(113)를 통해 고형물배출라인(114)으로 배출되도록 하는 것이다. 이와 같이 차집판(121-4)을 더 구성하는 이유는 상기에서 언급한 바와 같이 측벽(121-1)에 의해서도 고형물이 차집되나 고형물이 측벽(121-1)에 집중되는 경우 양면의 필터(122)를 가압하거나 폐색시킴으로써 필터(122)의 여과효율을 저하시키고 파손의 문제가 야기되므로 이와 같이 차집판(121-4)이 더 구성되도록 하는 것이다. 또한, 상기 차집판(121-4)이 구성됨에 의해 특히 역세시 필터(122)가 내측으로 밀려 여과망(123-2)에 변형이 발생되고 이러한 변형에 의해 여과효율의 저하, 수명단축의 문제가 발생되는 것을 방지하도록 하는 것이다. 이를 위해 상기 차집판(121-4)은 곡면의 단면으로 형성되도록 하여 탄성거동에 의해 여과망(123-2)을 지지하도록 하여 역세시 변형을 완화시키도록 함이 타당하다. 또한 도면에서 보는 바와 같이 상기 차집판(121-4)이 여과망(123-2) 전체에 걸쳐 지지가 되도록 함으로써 지지효율을 높이도록 하는 것이다.

한편, 상기 차집판(121-4)에 침적된 고형물은 중력에 의한 낙하에 의해 상기 고형물받이(113)로 포집되도록 할 수도 있으나, 도 7에서 보는 바와 같이 역세척장치(14)에 있어 필터(122) 외측으로 형성되는 분사노즐(141)의 분사에 의해서 필터(122)의 세척은 물론 상기 차집판(121-4)에 침적된 고형물을 분리토록 할 수도 있다.

한편 도 8에서는 본 발명에 있어 필터부(12)의 또 다른 실시 예가 제시되고 있는 바, 본 실시 예의 필터부(12)의 경우도 상기에서 언급한 필터부(12)의 구성과 동일하나, 본 실시 예의 필터부(12)에는 상기 측벽(121-1)에 하나 이상의 유도유로(121-5)가 돌출형성 되도록 하는 것이 다르다. 상기 유도유로(121-5)는 도 7에서 보는 바와 같이 내부에 요홈이 형성되도록 절곡된 형상으로 상기 측벽(121-1)의 양단에서 형성되는 것으로 도 7에서 보는 바와 같이 필터부(12)가 반시계방향으로 회전시 상기 드럼부(11)에 형성된 수위 하부로 회전하면서 필터(122)에 의해 여과된 처리수가 상기 유도유로(121-5)로 유도되어 이하에서 설명할 하우징(13)의 제 2저장부(132)로 유도되도록 하는 것이다.

이와 같이 유도유로(121-5)가 형성되어 필터부(12) 중 처리수에 잠기지 않아 용이하게 처리수를 배출할 수 있는 경우와 처리수에 일부분이 잠기어 점진적으로 처리수를 배출할 수 있는 경우를 분류토록 함으로써 여과부하를 근본적으로 방지하도록 하는 것이며, 이러한 작용에 의해 여과처리효율의 증대는 물론 필터수명연장 및 폐색방지가 가능하도록 하는 것이다.

이를 위해 상기 구획벽(135) 일단에서 상기 제 1저장부(131)와 연통하는 배출유로(136)와 상기 제 2저장부(132)와 연통하는 유입유로(137)가 형성되도록 구성되며, 상기 측벽(121-1)의 끝단에는 상기 유도유로(121-5)와 연하면서 힌지연동을 하고 힌지연동에 의해 상기 배출유로(136)를 개폐할 수 있는 힌지유도판(121-6)이 구성되는 예가 제시된다.

도 6에서 보는 바와 같이 상기 힌지유도판(121-6)은 드럼부(11)의 회전시 자중에 의해 상기 구획벽(135)의 끝단에 접하게 되어 상기 배출유로(136)를 막으면서 유도유로(121-5)를 타고 유동하는 처리수가 제 2저장부(132)로 유도되도록 하고, 제 1저장부(131)에서 저장되는 처리수가 상기 배출유로(136)를 통해 상기 제 2저장부(132)로 월류하는 경우 힌지유도판(121-6)의 힌지연동에 의해 배출유로(136)가 열리도록 하는 것이다. 즉 상기 힌지유도판(121-6)의 구성에 의해 유도유로(121-5)를 타고 유동하는 처리수가 제 2저장부(132)로 유도가 용이하게 이루어지도록 하는 것은 물론 제 1저장부(131)에서 저장되는 처리수가 상기 배출유로(136)를 통해 상기 제 2저장부(132)로 월류도 가능하도록 하는 것이다.

이를 위해 상기 힌지유도판(121-6)은 도면에 도시된 바는 없으나 유도유로(121-5)와 연하는 각도보다 하향으로 힌지연동이 되는 것을 제어할 수 있는 제어턱 등의 구조가 구비됨이 타당하다.

상기 힌지유도판(121-6)은 상기에서 언급한 바와 같이 상기 구획벽(135)의 끝단을 주기적으로 타격하게 되는 바, 소음을 방지하고 충격을 완화시키기 위해 상기 구획벽(135)의 끝단에는 고무 등으로 이루어진 충격완화구(135-1)가 구성되도록 하는 것이 타당하다.

상기 하우징(13)은 도 3에서 보는 바와 같이 상기 드럼부(11)가 회전가능 하도록 장착되며 하부에 구획벽(135)이 형성되어 상기 필터부(12)가 위치하며 파이널여과라인(133)이 형성되는 제 1저장부(131)와 프리여과라인(134)이 형성되는 제 2저장부(132)가 구획되도록 한다.

이렇게 구획벽(135)에 의해 제 1저장부(131)와 제 2저장부(132)가 구획되도록 하는 것은 처리수를 분류하여 상기에서 언급한 바와 같이 여과효율향상 및 필터수명연장을 위한 것으로 상기 제 1저장부(131)는 필터부(12) 회전시 하단에 위치하는 경우에 처리수가 저장되도록 하는 공간에 해당되며, 상기 제 2저장부(132)는 필터부(12) 회전시 드럼부(11)에 형성된 수위하부에서 상기 구획벽(135)이 형성된 높이까지 위치에서 처리수가 저장되도록 하는 공간 및 제 1저장부(131)에 저장된 처리수가 상기 구획벽(135)을 통해 월류하는 경우 월류수의 저장공간으로서 기능을 하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해 필터부(12) 회전시 드럼부(11)에 형성된 수위하부에서 상기 구획벽(135)이 형성된 높이까지 위치에서 여과되는 처리수는 제 2저장부(132)로 분류되어 프리여과라인(134)에 의해 외부로 방류토록 하며, 필터부(12) 회전시 하단에 위치하여 비교적 필터부(12) 내부와 외부의 압력차가 적은 경우 점진적인 여과처리에 의해 발생되는 처리수는 적정수위를 유지토록 하면서 제 1저장부(131)에 저류되어 파이널여과라인(133)에 의해 외부로 방류되도록 하는 것이다.

상기 구획벽(135)은 도 3에서 보는 바와 같이 상기 하우징(13) 하부에서 상기 필터부(12)를 감싸는 형상으로 형성되어 상기에서 언급한 바와 같이 제 1저장부(131)와 제 2저장부(132)를 구획하되, 상기 구획벽(135) 일단에서 상기 제 1저장부(131)와 연통하는 배출유로(136)와 상기 제 2저장부(132)와 연통하는 유입유로(137)가 형성되도록 구성되어 반달형상의 구획벽(135)에 있어 상기 배출유로(136)와 유입유로(137)가 형성되도록 하는 일단에 의해 제 1저장부(131)에 있어 처리수의 수위가 결정되며, 처리수량이 많아지는 경우 상기 배출유로(136)를 통해 상기 유입유로(137)로 유입되도록 함으로써 처리수의 적정수위가 유지될 수 있도록 하는 것이다. 이렇게 처리수의 적정수위를 유지토록 하는 것은 상기 드럼부(11)에 형성된 오·폐수의 수위와 적정 수두차가 유지되도록 하여 여과처리의 일관성을 유지토록 하기 위한 것이다.

1 : 드럼필터 여과장치 2 : 1차여과유니트
3 : 와류형여과장치 4 : 드럼필터
5 : 역삼투여과유니트

Claims (10)

1. 외부로부터 공급된 원폐수를 그 내부로 통과시키며 원폐수내에 섞여있는 이물질을 걸러내는 드럼필터;
   상기 드럼필터를 통과한 물을 받아들이며 하향 통과시켜 여과하는 것으로 그 내부에 물속의 이물질을 걸러내는 여재가 투입되어 있는 1차여과유니트;
   상기 1차여과유니트를 통과한 물을 받아들이며 하향 통과시켜 2차로 여과하는 것으로 그 내부에 물속의 이물질을 걸러내는 여재가 투입되어 있고, 상기 여재의 상부에는 상기 1차여과유니트로부터 공급된 물이 여재의 상부에서 와류의 흐름을 갖도록 하여 이물질이 여재에 침적되지 않도록 하는 와류형성수단이 구비되어 있는 와류형여과장치;
   회전연동을 하면서 상기 와류형여과장치로부터 공급된 물을 그 내부로 통과시키는 드럼부와, 상기 드럼부와 연통하여 하·폐수 내에 섞여있는 이물질을 걸러내는 필터부를 포함하는 드럼필터 여과장치;
   상기 드럼필터 여과장치를 통과한 물을 내부 유동시키며 필터링하여 처리수와 농축수로 분리하여 내보내는 역삼투여과유니트; 를 포함하고,
   상기 드럼필터 여과장치는,
   축방향으로 유입라인이 연통하여 오·폐수가 유입되며 표면에 복수의 관통공이 형성되는 드럼부;
   상기 드럼부의 외주상에서 상기 관통공에 연통하도록 설치되되, 상기 드럼부에 장착되며 복수의 측벽과 상기 측벽 간을 상부에서 마감하는 복수의 상판에 의해 방사형으로 복수의 섹션이 형성되며 각각의 섹션에는 양단부 및 하부에 끼움테두리가 형성되는 장착구와, 각각의 섹션에서 상기 끼움테두리에 장착되는 여과망틀과 상기 여과망틀에 부착되는 여과망과 상기 여과망틀의 테두리에 끼움결합 되는 수밀링으로 형성되는 필터를 포함하는 복수의 필터부;
   상기 드럼부가 회전가능 하도록 장착되며 상기 필터부를 통과한 처리수가 저장되는 하우징; 을 포함하며,
   상기 드럼부 내부에는 고형물받이가 구성되고,
   상기 여과망틀에는 일측에 부착부와 상기 부착부에서 요홈으로 형성되는 비부착부가 형성되며,
   상기 여과망은 대전서열이 다른 재질로 구성되는 제 1여과망과 제 2여과망으로 구성되고, 상기 제 1여과망은 상기 부착부에 부착이 되며, 상기 제 2여과망은 상기 비부착부에서 단부에 이격을 형성하면서 비부착으로 안치되는 것을 특징으로 하는 하·폐수 재이용 처리시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 1차여과유니트에는,
   외부에 대해 밀폐되는 탱크와, 상기 탱크 내에 설치되며 상기 여재를 지지하고 물이 통과하는 다수의 스트레이너를 갖는 지지플레이트와, 상기 탱크의 상부에 설치되며 외부전력을 인가받아 동작하는 모터와, 상기 모터의 구동축에 연결되며 여재를 향하여 하향 연장되어 그 하단이 여재의 내부에 위치하고 외주에는 여재를 교반할 수 있는 다수의 블레이드가 고정되어 있는 회전샤프트가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 하·폐수 재이용 처리시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 1차여과유니트에는,
   외부에 대해 밀폐되는 탱크와, 상기 탱크 내에 설치되며 상기 여재를 지지하고 물이 통과하는 다수의 스트레이너를 갖는 지지플레이트와, 상기 여재의 상부에 설치되며 탱크 내부로 유입하는 물의 유동압력에 의해 회전하여 탱크내의 물을 교반하는 스크류가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 하·폐수 재이용 처리시스템.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징은 하부에 구획벽이 형성되어 상기 필터부가 위치하며 파이널여과라인이 형성되는 제 1저장부와 프리여과라인이 형성되는 제 2저장부가 구획되는 것을 특징으로 하는 하·폐수 재이용 처리시스템.
   
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 상판에는 하방향으로 하나 이상의 차집판이 형성되되, 상기 차집판은 곡면의 단면을 형성하며 상단부에 유도부와 상기 유도부 하부에 유동홀이 형성되며 유동홀에는 지지대가 형성되고 탄성재질로 구성됨을 특징으로 하는 하·폐수 재이용 처리시스템.
   
8. 삭제
9. 제 5항에 있어서,
   상기 끼움테두리에는 하나 이상의 유도유로가 돌출형성 되어 상기 필터에 의해 여과처리된 처리수가 유도유로를 통해 상기 제 2저장부로 배출되도록 구성됨을 특징으로 하는 하·폐수 재이용 처리시스템.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 구획벽은 상기 하우징 하부에서 상기 필터부를 감싸는 형상으로 형성되어 제 1저장부와 제 2저장부를 구획하되, 상기 구획벽 일단에서 상기 제 1저장부와 연통하는 배출유로와 상기 제 2저장부와 연통하는 유입유로가 형성되도록 구성되며,
    상기 측벽의 끝단에는 상기 유도유로와 연동하면서 힌지연동을 하고 힌지연동에 의해 상기 배출유로를 개폐할 수 있는 힌지유도판이 구성됨을 특징으로 하는 하·폐수 재이용 처리시스템.
    

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