KR20090050455A - 폐수처리용 스크린의 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면에 다수의 개공이 형성된 회전형 스크린에 사용되는 폐수처리용 세정장치로서, 상기 스크린 표면의 개공에 삽입되도록 외주면에 돌기가 융설된 원통형의 스파이크 롤러; 및 상기 스파이크 롤러의 회전축에 대하여 직교방향으로 회동가능하게 연결되며 상기 스파이크 롤러를 상기 스크린의 표면에 밀착시켜 타동회전시키기 위한 지지수단을 구비하는 것을 특징으로 하며, 스크린 표면에 형성된 개공의 막힘 현상을 방지한다.

스파이크 롤러, 개공, 세정, 원통형 브러시, 스파이크부, 돌기, 지지수단, 중앙 수평축

Description

폐수처리용 스크린의 세정장치{Cleaning apparatus of screen for treating wastewater}

본 발명은 폐수 처리용 스크린의 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스파이크 롤러를 구비하여 스크린의 표면에 형성된 개공을 뚫어 줌으로써 개공의 막힘 현상을 방지하기 위한 폐수 처리용 스크린의 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐수처리용 스크린은 폐수 중의 이물질이나 협잡물을 제거하기 위한 장치이다.

폐수처리용 스크린에 유입된 폐수 중 협잡물이나 이물질은 다공판(perforated plate) 또는 직망(woven wire cloth)으로 되어 있는 폐수 처리용 스크린 표면에 걸려 제거되게 된다.

종래 회전하는 드럼 스크린을 사용하는 스크린 장치에서는 드럼 스크린의 상부로 유입된 폐수 중 협잡물 등은 드럼 스크린의 표면에 걸리고 폐수는 드럼 스크린 내부로 유입되며, 드럼 스크린 표면에 걸려 회전하는 협잡물 등을 제거하기 위하여 일측에 표면과 접촉하여 협잡물을 제거하는 스크레이퍼가 구비된 스크린 장치가 구비되어 있었다.

그러나, 스크레이퍼에 의해 미처 제거되지 못한 협잡물 등이 드럼 스크린의 다공에 끼어 돌아가다가 드럼 스크린의 하부에서 유출되는 폐수에 의하여도 다공에 끼인 협잡물 등을 제거하지 못한 채 계속 회전하게 되어, 결국 유입되는 폐수의 양을 다 처리하지 못하고 드럼 스크린 앞쪽으로 폐수가 흘러넘치는 월류현상이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 스크린 표면에 형성된 다공의 막힘 현상을 방지하기 위한 여러 세정장치가 사용되어 오고 있다.

종래 수로에 설치된 스크린 바들 사이에 간극이 맞는 이빨이 있는 레이크(rake)를 통과시키며 협잡물을 스크린 상부로 인출하는 방법이 있다.

그러나, 원형의 다공식 개공이나 와이어메쉬(wiremesh)와 같은 직망의 사각형 개공을 가진 스크린 장치의 경우에는 개공의 길이가 긴 바 스크린류에서 쓰인 것과 같이 이처럼 이빨이 있는 레이크로 직접 긁어 뚫어줄 수 없는 문제점이 있었다.

도 1은 특허문헌 1에 개시된 스크레이퍼 및 세척수를 분사하여 개공을 뚫는 폐수처리용 스크린의 세정장치(10)의 일례를 보여주는 것으로서, 스크린(12)의 외부 표면과 접촉하는 스크레이퍼(13)와 스크린 내/외부에서 스크린(12)의 표면에 세척수를 분사하는 세척수단(14)으로 구성되어 있다.

원수 유입구(15)를 통하여 케이싱(11) 내부로 유입된 원수 중 협잡물 등은 스크린(12) 표면에 걸려 회전하게 되고, 원수는 스크린(12) 내로 유입되어 배출구(16)를 통하여 배출된다.

협잡물이 걸린 스크린(12)은 일측에 형성된 스크레이퍼(13)를 통하여 긁혀 제거되게 되고, 스크린 내/외부의 세척수단(14)은 스크린 표면에 세척수를 분사함으로써 스크린 표면을 세정하는 기능을 수행하게 된다.

그러나, 원통 다공이나 사각형 개공이 형성된 스크린의 경우 스크레이퍼를 이용하여 그 표면만을 긁고 지나갈 뿐이어서 장시간 스크린을 가동하는 경우 다공 등에 끼는 협잡물로 인하여 다공 등의 막힘 현상이 발생하는 경우가 대부분이어서 세정효과가 우수하지 못하고 월류현상이 발생하는 문제점을 여전히 안고 있었다. 또한, 세척수를 분사하기 위한 엄청난 양의 물과 상당한 전력의 소비를 요하며, 적용위치에 따라 너무 많은 세척수가 공정 자체의 효율에 방해요소가 되어 스크린의 적용자체가 불가능하게 되는 문제점이 있었다.

도 2는 특허문헌 2에 개시된 브러시 및 세척수를 이용하여 드럼스크린의 틈에 끼인 협잡물을 제거하는 세정장치(50)의 일례를 보여주는 것으로서, 케이싱(51) 내부의 브러시(53), 브러시 지지수단, 브러시 조절수단 및 세척부(61)로 구성되어 있다.

브러시(53)는 브러시 지지수단 부착되어 드럼 스크린(52)의 틈을 긁고 지나감으로써 틈 사이에 끼어있는 협잡물 등을 제거하는 기능을 한다.

브러시 지지수단은 브러시 장착판(54)에 고정판(55)을 연결하고, 고정판(55)에 절곡판(56)을 연결하여 절곡판(56)에 연결된 브러시(53)를 지지하는 기능을 한다.

브러시 조절수단은 브러시(53)의 깊이와 각도를 조절하는 수단으로서 깊이조 절나사(57)와 각도조절나사(58)로 구성되며, 깊이와 각도의 조절을 돕기 위해 정지턱(59), 고정턱(60)이 설치되어 있다.

브러시 지지수단에 의해 지지되는 브러시(53)는 드럼 스크린(52)의 틈을 긁고 지나감으로써 협잡물을 제거하며, 브러시와 틈이 이루는 위치에 따라 브러시의 각도와 깊이를 조절하는 수단이 작동하여 우수한 세정효과 달성을 꾀하고 있다.

세척부(61)는 브러시(53)의 전면부에 배치되어 드럼 스크린(52)의 틈으로 물을 분사하여 협잡물을 제거하는 역할을 한다.

그러나, 이러한 장치는 브러시가 드럼 스크린(52)의 표면을 긁고 지나갈 뿐이거나 드럼 스크린(52)의 표면에 틈이 꽉 막힌 경우 브러시(53)의 깊이를 조절하더라도 브러시(53)가 협잡물을 밀어내는 힘이 약하여 협잡물을 용이하게 제거할 수 없을 뿐만 아니라 별도의 조절수단이 부설되어야 하는 문제점이 있었다. 또한, 세척부(61)에 의하여 물을 분사하는 경우 도 1에 도시한 종래기술과 같은 드럼 스크린(52)의 틈에 끼인 협잡물을 완전히 제거할 수 없고 가동하기 위한 전력소비가 많으며 세척수가 공정 자체의 효율을 감소시키는 문제점이 있었다.

<특허문헌 1> 일본 공개특허공보 특개 제2003-001020호

<특허문헌 2> 대한민국 공개특허공보 제2005-0054298호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 스파이크 롤러를 이용하여 스크린 표면의 개공을 뚫어 줌으로써 개공의 막힘 현상을 방지하는 폐수처리용 스크린의 세정장치를 제공하는 것이다

본 발명의 다른 목적은, 스파이크 롤러에 형성된 돌기가 스크린 표면의 개공을 누름으로서 그 힘에 의해 다른 세정수단에 보다 우수하게 개공의 막힘 현상을 방지하는 폐수처리용 스크린의 세정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스파이크 롤러를 스크린의 회전력에 의해 타동회전되도록 장착함으로써 스파이크 롤러를 회전하기 위해 별도의 전력이 소모되지 않는 폐수처리용 스크린의 세정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스파이크 롤러를 설치함으로써 세척수를 계속 공급하여야 하는 세척수단에 비해 간편하게 개공의 막힘 현상을 방지하는 폐수처리용 스크린의 세정장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 폐수처리용 스크린의 세정장치는 표면에 다수의 개공이 형성된 회전형 스크린에 사용되는 폐수처리용 세정장치로서, 상기 스크린 표면의 개공에 삽입되도록 외주면에 돌기가 융설된 원통형의 스파이크 롤러; 및 상기 스파이크 롤러의 회전축에 대하여 직교방향으로 회동가능하게 연결되며 상기 스파이크 롤러를 상기 스크린의 표면에 밀착시켜 타동회전시키기 위한 지지수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 스파이크 롤러의 상기 돌기는 상기 스파이크 롤러와 밀착 접촉 되는 상기 스크린 표면의 개공에 각각 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크린은 회전하는 드럼 스크린이고, 상기 스파이크 롤러는 상기 드럼 스크린의 내부의 중앙 회전축과 회동가능하게 연결된 지지수단에 의하여 상기 드럼 스크린의 내주면에 밀착되어 상기 스파이크 롤러의 외주면에 형성된 돌기로 하여금 상기 드럼 스크린의 개공상의 협잡물을 외부로 밀어내도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스파이크 롤러의 돌기는 브러시모 형상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 폐수처리용 스크린의 세정장치에 따르면, 돌기가 형성된 스파이크 롤러가 스크린 표면의 개공을 눌러 뚫음으로서 다른 세정수단에 비해 개공의 막힘 현상을 우수하게 방지하여 폐수의 월류 현상이 발생하지 않도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 장치에 의하면 스파이크 롤러의 외주면에 형성된 돌기가 스크린의 개공과 접촉하여 그 접촉저항에 의해 타동회전됨으로써 스파이크 롤러의 구동에 별도의 전력이 소모되지 않는 장점과 별도의 구동장치를 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 장치에 의하면 스크린의 개공의 막힘 현상을 방지하기 위해 세척수단을 부과하는 경우보다 막힘 현상을 확실히 방지할 수 있고, 고압세척수의 분사를 위한 많은 양의 물과 펌프 전력비를 절감할 수 있으며, 하수처리장 농축조에서와 같이 많은 양의 세척수가 후처리공정의 효율을 저하시키는 문제가 발생되지 않는 장점이 있다.

세척수에 의해 스크린의 작동 효과가 저하되는 문제가 발생하지 않는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 폐수처리용 스크린의 세정장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 따른 폐수처리용 스크린의 세정장치를 나타내는 개략적인 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 폐수처리용 스크린의 세정장치를 나타내는 개략적인 정단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 스파이크 롤러와 드럼 스크린이 접촉하는 부분을 나타내는 확대도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐수처리용 스크린의 세정 장치는 드럼 스크린(120)의 개공을 뚫는 스파이크 롤러(150)와 그 지지수단(160)으로 구성되어 있다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐수처리용 스크린의 개략적인 구조는 다음과 같다.

폐수처리용 스크린(100)은 그 내부에 일정한 내부공간을 갖고 그 상부 일측에 형성된 유입 플랜지(111)와 그 하부 일측에 형성된 배출 플랜지(113)를 구비하는 케이스(110), 케이스의 내부공간에 배치된 드럼 스크린(120), 드럼 스크린(120) 표면의 협잡물을 제거하는 스크레이퍼(130)에 의해 탈리된 협잡물을 수거하는 수거함(140)으로 구성되어 있다.

케이스(110)는 드럼 스크린(120)을 수용하기 위한 일정한 내부 공간을 구비 하며, 케이스(110)의 상부 일측에는 폐수가 유입되는 유입 플랜지(111)가 형성되고 하부 일측에는 드럼 스크린(120)에 의해 협잡물이 제거된 폐수를 배출하는 배출 플랜지(113)가 형성되어 있다. 케이스(110)는 유입 플랜지(111)로부터 유입된 폐수가 배출 플랜지(113)로 바로 빠져나가지 않도록 상/하부가 분리가능하게 형성되는 것이 바람직하다.

드럼 스크린(120)은 케이스(110)의 내부공간에 수평 방향으로 설치되어 서서히 회전하며, 드럼 스크린(120)의 표면에는 드럼 스크린(120)의 내부와 연결되는 개공(도면부호 미도시)이 설치되어 있다. 유입 플랜지(111)를 통해 유입된 폐수 중 개공의 크기보다 큰 협잡물 등은 드럼 스크린(120)의 상부쪽 개공을 통과하지 못하고 드럼 스크린 표면에 걸린 채로 회전하게 되며 이와 같은 협잡물 등이 제거된 폐수는 드럼 스크린(120)의 내부로 유입되게 된다. 드럼 스크린(120)의 내부로 유입된 폐수는 드럼 스크린(120) 하부 쪽의 개공을 통해 케이스(110)의 하부로 흘러 나가 배출 플랜지(113)를 통해 배출된다.

스크레이퍼(130)는 드럼 스크린(120)의 상부쪽 개공을 통과하지 못하고 표면에 걸린 채로 회전하고 있는 협잡물 등을 긁어 제거하도록 케이스의 내부 일측에 형성되어 있다. 이러한 스크레이퍼(130) 및 이를 지지하기 위한 구조는 공지기술로부터 용이하게 채용 및 실시가능하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

수거함(140)은 스크레이퍼(130)에 의해 제거된 협잡물 등이 자유낙하하는 위치에 배치되어 협잡물 등을 수거하게 되며 이러한 목적을 위한 어떠한 구성 또한 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐수처리용 스크린의 세정장치는 드럼 스크린(120)의 내부에 구비되어 회전함으로써 드럼 스크린(120)의 개공의 막힘 현상을 막기 위한 것으로서, 상술한 바와 같이 드럼 스크린(120)의 개공을 뚫는 스파이크 롤러(150)와 그 지지수단(160)으로 구성되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 스파이크 롤러(150)는 원통형의 회전축(151)과 회전축(151)의 외부를 감싸며 일체로 형성된 스파이크부(155)로 구성되어 있다.

회전축(151)은 스파이크 롤러(150)의 스파이크부(155)의 내부에 일체로 형성되어 후술할 지지수단과 연결되며, 스파이크 롤러(150)의 회전 중심축 역할을 수행한다.

스파이크부(155)는 회전축(151)과 일체로 형성되고 그 외주면에는 돌기가 형성되어 있다. 스파이크부(155)의 외주면에 형성된 돌기는 스파이크 롤러(150)와 드럼 스크린(120)의 회전시 드럼 스크린(120)의 내부 표면에 형성된 개공과 대응되게 형성된다.

스파이크부(155)는 그 외주면에 형성된 돌기가 드럼 스크린(120)의 표면과 접촉하여 그 접촉저항에 의하여 타동 회전되며, 드럼 스크린(120)의 개공은 스파이크 롤러(150)의 위치를 지나갈 때마다 스파이크부(155)에 형성된 돌기에 의하여 드럼 스크린(120)의 바깥쪽으로 뚫리게 되어 개공이 막히지 않고 유지되게 된다.

비록 스파이크 롤러(150)가 도면에는 회전축(151)과 스파이크부(155)로 분리되어 도시되고 있으나 일체로 형성되어도 무방하다.

스파이크부(155)의 외주면에 형성된 돌기와 드럼 스크린(120)에 형성된 개공은 서로 대응되게 형성되고 스파이크부(155)에 형성된 돌기는 드럼 스크린(120)에 형성된 개공에 수용될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 다공판이나 직망으로 형성된 드럼 스크린 표면의 개공 패턴과 스파이크부(155)의 개공 패턴을 드럼 스크린(120)의 제작시에나 스파이크부(155)의 제작시 서로 일치되도록 해야 한다. 즉, 드럼 스크린(120) 표면과 스파이크부(155)의 폭 방향으로 많은 수와 적은 수의 다공 열과 돌기 열이 짝수가 되도록 맞춤으로서 달성될 수 있을 것이다.

또한, 스파이크부(155)의 돌기가 드럼 스크린(120)의 개공을 뚫어주는 경우 드럼 스크린(120)의 내부로부터 유출되는 폐수의 유속 또한 개공의 세정에 지속적으로 일조하게 될 것이며, 스파이크부(155)의 돌기와 드럼 스크린(120)의 개공이 완전히 일치되게 대응되지 않아 드럼 스크린(120)에 형성된 개공의 일부분만 뚫리더라도 폐수의 유속에 의해 개공이 세정될 것이다.

지지수단(160)은 스파이크 롤러(150)를 지지하며, 스파이크 롤러(150)에 형성된 돌기와 드럼 스크린(120)의 개공이 서로 일치될 수 있도록 하며, 고정파이프(161)와 지지암(165)으로 구성되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 중앙 수평축(161)은 중공축으로 제작된 드럼 스크린(120)의 양쪽 축 중심을 가로질러 형성되며, 지지암(165)의 지지축 역할을 한다.

지지암(165)은 그 상부가 중앙 수평축(161)과 수직하게 연결되어 중앙 수평축(161)과 스파이크 롤러(150)를 평행하게 이격시키고, 그 하부가 스파이크 롤 러(150) 회전축(151)의 양 측면과 회전가능하게 연결된다. 지지암(165)은 중앙 수평축(161)에 흔들리게 매달려서 약간의 진자 운동을 하며 스파이크부(155)에 형성된 돌기가 드럼 스크린(120)에 형성된 개공과 일치될 수 있도록 한다.

비록 본 발명의 도면에는 스파이크 롤러식 세정장치가 개시되어 있으나, 모가 너무 조밀하지 않은 원통형 브러시 또한 세정장치로서 채용가능할 것이다. 원통형 브러시의 브러시 모가 스크린 표면에 형성된 개공을 쓸면서 조금씩이라도 지속적으로 개공을 뚫고 지나가는 경우 세척수에 의한 세정력에 못지않은 세정효과를 얻을 수 있을 것이다.

또한, 비록 본 발명의 도면에는 회전하는 드럼 스크린에 적용되는 세장장치가 개시되어 있으나, 표면에 다수의 원형이나 사각형의 개공이 형성된 스크린장치에는 스크린의 세정을 위해 적용가능하다고 볼 것이며, 이에 따라 수로에 설치되는 길이가 긴 다공판 벨트식 스크린의 경우에도 적용가능할 것이다.

한편, 매우 미세한 직망의 메쉬 구멍으로 형성된 직망 벨트식 스크린의 경우에는, 미세한 직망의 메쉬 구멍에 일일이 패턴을 맞춰 스파이크 롤러를 제작할 수 없는 바, 모가 너무 조밀하지 않은 원통형 브러시를 스파이크 롤러로 채용하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 구조로 형성된 폐수처리용 스크린의 세정장치의 작동상태를 전체적으로 설명하면 다음과 같다.

유입 플랜지(111)를 통해 유입된 하수는 서서히 회전하는 드럼 스크린(120)의 상부쪽에서 드럼 스크린(120)에 뚫린 개공을 통하여 드럼 스크린(120)의 내부로 흘러들어갔다가 다시 드럼 스크린(120)의 하부쪽 개공을 통하여 흘러나가 배출 플랜지(113)를 통해 배출되고, 드럼 스크린(120)의 상부쪽에서 드럼 스크린(120)의 외부 표면에 걸린 협잡물 등은 드럼 스크린(120)의 외부 표면에 붙은 상태로 회전되어 넘어가게 된다. 드럼 스크린(120)의 외부 표면에 포획된 협잡물은 상부의 스크레이퍼(130)에 의해 긁혀 수거함(140)으로 떨어지게 되나, 개공의 일부는 협잡물에 의해 막힌 채로 계속 회전하게 된다. 드럼 스크린(120)의 하부 부분에는 외주면에 돌기가 형성된 스파이크 롤러(150)가 드럼 스크린의 개공과 맞물려 타동 회전되어 막힌 개공을 눌러 뚫리게 한다. 따라서, 개공이 열린 상태로 다시 회전하여 상기와 같은 과정이 반복되게 된다.

한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 종래 스크레이퍼 및 세척수를 분사하여 개공을 뚫는 폐수처리용 스크린의 세정장치의 개략도;

도 2는 종래 브러시 및 세척수를 이용하여 드럼스크린의 틈에 끼인 협잡물을 제거하는 세정장치의 개략도;

도 3은 본 발명 따른 폐수처리용 스크린의 스파이크 롤러식 세정장치의 개략적인 측면도;

도 4는 본 발명에 따른 폐수처리용 스크린의 스파이크 롤러식 세정장치의 개략적인 정 단면도; 및

도 5는 본 발명에 따른 스파이크 롤러와 드럼 스크린의 일부 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 스크린장치 111 : 유입플랜지

113 : 배출플랜지 120 : 드럼 스크린

130 : 스크레이퍼 140 : 수거함

150 : 스파이크 롤러 151 : 회전축

155 : 스파이크부 160 : 지지수단

161 : 중앙 수평축 165 : 지지암

Claims (4)

1. 표면에 다수의 개공이 형성된 회전형 스크린에 사용되는 폐수처리용 세정장치로서,

   상기 스크린 표면의 개공에 삽입되도록 외주면에 돌기가 융설된 원통형의 스파이크 롤러; 및

   상기 스파이크 롤러의 회전축에 대하여 직교방향으로 회동가능하게 연결되며 상기 스파이크 롤러를 상기 스크린의 표면에 밀착시켜 타동회전시키기 위한 지지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 폐수처리용 세정장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 스파이크 롤러의 상기 돌기는 상기 스파이크 롤러와 밀착 접촉되는 상기 스크린 표면의 개공에 각각 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리용 스크린의 세정장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 스크린은 회전하는 드럼 스크린이고, 상기 스파이크 롤러는 상기 드럼 스크린의 내부의 중앙 회전축과 회동가능하게 연결된 지지수단에 의하여 상기 드럼 스크린의 내주면에 밀착되어 상기 스파이크 롤러의 외주면에 형성된 돌기로 하여금 상기 드럼 스크린의 개공상의 협잡물을 외부로 밀어내도록 형성된 것을 특징으로 하는 폐수처리용 스크린의 세정장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 스파이크 롤러의 돌기는 브러시모 형상인 것을 특징으로 하는 폐수처리용 스크린의 세정장치.

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