KR20110023553A

KR20110023553A - 드럼의 회전속도를 제어하는 디스크 필터 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20110023553A
Application number: KR1020090081513A
Authority: KR
Inventors: 임병완; 지철권
Original assignee: 코오롱워터텍 주식회사
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2011-03-08

Abstract

본 발명은 드럼의 회전속도를 제어하는 디스크 필터 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 드럼의 회전 속도를 제어하여, 드럼의 외측면에 구비된 필터부재의 세척 작업을 신속히 수행할 수 있는 디스크 필터 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 필터의 드럼 회전속도 제어방법은, 드럼, 센서, 노즐 및 제어기를 구비하는 디스크 필터의 드럼 회전속도를 제어하는 방법으로서, 상기 드럼 내로 유입되는 오폐수의 수위를 상기 센서에서 감지하는 단계; 상기 감지된 수위가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 노즐에서 세척수를 분사시키는 단계; 및 상기 노즐에서 세척수 분사 시, 상기 제어기에서 상기 드럼의 회전 속도를 변경시키는 제어 신호를 상기 드럼으로 전달하는 단계를 포함한다.

디스크, 드럼, 필터, 디스크 필터

Description

드럼의 회전속도를 제어하는 디스크 필터 및 그 제어방법 {DISK FILTER FOR CONTROLLING ROTATION SPEED OF A DRUM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 드럼의 회전속도를 제어하는 디스크 필터 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 드럼의 회전 속도를 제어하여, 드럼의 외측면에 구비된 필터부재의 세척 작업을 신속히 수행할 수 있는 디스크 필터 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 강이나 호수 또는 토양오염은 바닷물, 우물 등의 심각한 생태계 오염으로 이어지는데, 이는 가정 또는 공장에서 방류하는 폐수방류수, 오수방류수를 포함하는 오폐수에서 발생하는 오염물질이 부폐되어 하천이나 바다로 유입되고, 유입된 오염물질에 의해서 수중생물을 폐사시키고, 부유물질의 퇴적에 의해서 조류, 어류 생태계를 파괴하는 등의 환경문제를 초래하였다.

이에 따라, 외부로 방류되는 오폐수에 포함된 오염물질을 정화처리해야 하며, 이러한 기술로서는 침전, 흡착, 이온교환, 중화처리, 응집, 부상 및 역삼투 등을 이용하여 오염물질을 제거하고, 오염물질이 제거된 처리수를 재이용하였다.

도 1은 종래의 디스크 필터의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 디스크 필터는 프레임(1), 축방향 단부에 유입구를 가지며, 외면에 방사상으로 복수의 배출구(미도시)를 갖는 드럼(2), 상기 드럼(2)의 외주 상에 조립되어 상기 배출구를 통해 유입되는 오폐수에 포함된 이물질을 여과하는 필터부재(3), 프레임(1)의 일측에 설치되는 구동모터(미도시) 및 상기 구동모터와 드럼(2)을 연결하는 전동수단(미도시)으로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 디스크 필터는 오폐수가 유입되면 중앙의 드럼(2)이 회전하면서, 외면에 형성된 상기 배출구를 통해 필터부재(3)로 오폐수가 유입된다.

필터부재(3)는 드럼(2)과 연결되어 있으므로, 드럼(2)과 같이 회전하면서, 드럼(2)으로부터 내측으로 유입되는 오폐수를 필터링한다. 상기 오폐수의 이물질들이 필터부재(3)에 의해 여과되면서, 필터부재(3)의 여과막에 결착하게 되면, 필터부재(3)의 여과 능력이 저하된다. 이 경우, 필터부재(3)의 여과막에 결착된 이물질들을 제거하기 위해, 도 1에 도시된 화살표 방향(A)을 따라 샤프트(6)를 선회시키면서, 노즐암(5)의 측면에 결합한 노즐(4)에서 세척액을 분사한다.

종래의 디스크 필터의 경우, 노즐(4)에서 세척액을 분사하는 작업 시에도, 드럼(2)은 동일한 회전 속도로 회전하면서, 필터부재(3)로 처리하고자 하는 오폐수를 유입시킨다. 여기서, 필터부재(3)에 결착된 이물질의 양이 많을수록 필터부재(3)의 처리 용량은 떨어지게 되며, 따라서, 필터부재(3)에 결착된 이물질을 신속하게 제거하는 것이 필요하다. 그러나, 종래의 디스크 필터는 노즐(4)에 의한 세척 액 분사시에도 드럼(2)의 회전 속도가 일정하므로, 단시간에 필터부재(3)의 이물질을 제거하는데 한계가 있었다.

본 발명의 목적은 노즐암에서 세척액의 분사 시, 드럼의 회전 속도를 제어하여, 드럼의 외측면에 구비된 필터부재의 세척 작업을 신속히 수행할 수 있는 디스크 필터 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼의 회전속도를 제어하는 디스크 필터는, 오폐수 처리를 위해 외측에 방사형으로 설치된 필터 부재를 구비하며, 회전 가능한 드럼; 상기 드럼 내로 유입되는 오폐수의 수위를 감지하는 센서; 상기 센서에서 감지된 수위가 미리 설정된 기준값을 초과 시, 상기 필터부재로 세척수를 분사하는 노즐; 및 상기 노즐의 구동 시, 상기 드럼의 회전 속도가 변경되도록 제어하는 제어기를 포함한다.

상기 제어기에 의해 변경된 상기 드럼의 회전 속도는 2 내지 6 rpm이 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 필터의 드럼 회전속도 제어방법은, 드럼, 센서, 노즐 및 제어기를 구비하는 디스크 필터의 드럼 회전속도를 제어하는 방법으로서, 상기 드럼 내로 유입되는 오폐수의 수위를 상기 센서에서 감지하는 단계; 상기 감지된 수위가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 노즐에서 세척수를 분사시키는 단계; 및 상기 노즐에서 세척수 분사 시, 상기 제어기에서 상기 드럼의 회전 속도를 변경시키는 제어 신호를 상기 드럼으로 전달하는 단계를 포함한다.

상기 제어기는 상기 노즐에서 세척수 분사와 동시에 상기 드럼을 통상의 여과 과정 중의 회전 속도보다 빠르게 회전시키고, 상기 노즐에서의 세척수 분사가 중지되면 상기 드럼을 통상의 여과 과정 중의 회전 속도로 회복시키도록 제어할 수 있다.

상기 제어기는 상기 드럼이 통상의 여과 과정 중에는 2 내지 3 rpm의 회전속도를 갖도록 제어하며, 상기 노즐에서 세척수의 분사 시에는 2 내지 6 rpm의 회전 속도를 갖도록 제어할 수 있다.

본 발명의 디스크 필터 및 그 제어방법은 노즐의 구동 시, 드럼의 회전 속도를 증가시킴으로써, 드럼의 외측면에 구비된 필터부재의 세척 작업을 단시간에 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 디스크 필터 및 그 제어방법은 필터부재에 결착된 이물질 등을 단시간에 제거할 수 있으므로, 단위 시간 내 디스크 필터의 오폐수 처리 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 드 럼의 회전속도를 제어하는 디스크 필터 및 그 제어방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 필터의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디스크 필터(100)는 드럼(110), 노즐(310), 센서(320) 및 제어기(미도시)를 포함하며, 드럼(110)을 지지하면서 회전시키기 위해, 프레임(120), 제1 축(130), 제2 축(140), 베어링하우징(150) 및 구동모터(160)를 더 포함한다.

드럼(110)의 원주를 따라 외측 방향으로 복수의 필터부재(190)가 설치되며, 드럼(110)의 내부로 유입되는 오폐수는 필터부재(190)에 의해 정화처리된다. 필터부재(190)에 의해 여과된 처리수는 처리수 이송관(116)을 따라, 외부로 배출된다. 여기서, 처리수의 용이한 이송을 위해, 처리수 이송관(116)은 드럼(100)의 입구에서 출구 방향으로 소정 각으로 하향 경사지도록 구성하는 것이 바람직하다.

프레임(120)은 디스크 필터(100)의 외형을 구성하며, 드럼(110)의 하중을 지지하기 위한 구조를 갖는다. 프레임(120)의 상부에는 보호 케이스(미도시)가 결합하여, 내측에 배치되는 필터부재(190) 등을 보호할 수 있다.

상기 보호 케이스는 개폐가 가능한 구조로 구성하여, 디스크 필터(100)의 구동시에는 폐쇄되고, 필터부재(190)의 교체나 노즐(310)의 정비 등을 수행시에는 개방될 수 있다.

제1 축(130)은 프레임(120)에 의해 지지되며, 오폐수가 유입되는 방향의 드 럼(110) 내측에서 결합한다. 복수의 리브(112)는 드럼(110)의 내측에서 방사형으로 결합하며, 그 중심에는 중공의 링(114)이 배치되어, 리브들(112)의 일단과 결합한다. 제1 축(130)은 상기 중공의 링(114)을 관통하여, 프레임(120) 상에 배치된다.

제1 축(130)을 프레임(120) 상에 안정적으로 지지하기 위해, 프레임(120)과 제1 축(130) 사이에는 플레이트(122)와 지지부재(124)가 더 결합할 수 있다.

제2 축(140)은 제1 축(130)의 맞은 편에서 드럼(110)의 일단과 연결되며, 프레임(120)에 의해 지지된다. 제2 축(140)은 속이 빈 구조를 가지며, 드럼(110) 내의 처리수 이송관(116)과 연결되어 있어서, 처리수를 외부로 배출하는 통로 역할을 한다.

따라서, 제2 축(140)은 제1 축(130)과 함께 드럼(110)의 양단에서 드럼(110)의 하중을 프레임(120)으로 전달하므로, 디스크 필터(100)가 구동 중이라도, 드럼(110)의 위치를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 또한, 제2 축(140)은 드럼(110)의 하중을 지지하는 것과 동시에, 처리수의 배출 통로로도 사용될 수 있으므로, 디스크 필터(100)의 구조가 간소화될 수 있다.

베어링하우징(150)은 제2 축(140)의 외면을 둘러싸며, 드럼(110)으로 회전력을 전달한다. 즉, 베어링하우징(150)의 내측에는 복수의 베어링이 설치되며, 베어링하우징(150)은 드럼(110)의 일단과 결합한다. 이 상태에서, 구동모터(160)의 동력이 베어링하우징(150)으로 전달되면, 제2 축(140)은 고정된 상태에서, 제2 축(140)의 외면을 따라 베어링하우징(150)이 회전하게 되며, 베어링하우징(150)과 결합된 드럼(110)도 같이 회전하게 된다.

세척수 공급기(200)는 필터부재(190)를 세척하기 위한 염소 등의 수용액을 제조하며, 세척수 펌프(180)는 세척수 공급기(200)에서 제조된 세척수에 압력을 가하여, 세척수 이송관(182)으로 이송시킨다. 세척수 이송관(182)은 드럼(110)의 길이 방향을 따라 배치되며, 필터부재들(190) 사이에 배치되는 노즐(310)과 연결되어 있다. 노즐(310)은 세척수 이송관(182)을 따라 이송된 세척수를 필터부재(190)로 분사하여, 필터부재(190)를 세척하게 된다.

제어기(미도시)는 노즐(310)의 구동 시, 드럼(110)의 회전 속도를 변경하도록 제어한다. 일반적으로 드럼(110)의 회전 속도가 증가하면, 오폐수의 처리 용량도 증가하게 된다. 그러나, 드럼(110)의 회전 속도가 너무 빨라지면 필터부재(190)의 여과막 찢김 등의 현상이 발생하여, 디스크 필터(100)에 악영향을 미칠 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에서, 드럼(110)은 통상의 여과 과정 중에는, 예를 들어, 2 내지 3 rpm의 회전 속도를 가지며, 노즐(310)에서 세척수 분사 시에는, 예를 들어, 2 내지 6 rpm의 회전 속도를 가질 수 있다.

노즐(310)에서 세척수 분사 시, 드럼(110)의 회전 속도를 빠르게 하면, 필터부재(190)의 여과막에 결착된 이물질 등이 더 짧은 시간 내에 제거될 수 있다.

필터부재(190)의 여과막에 결착된 이물질 등이 충분히 제거되어, 노즐(310)의 구동이 중지되면, 상기 제어기는 드럼(110)이 통상의 여과 과정 중의 회전 속도로 회복하도록 제어한다.

디스크 필터(100)의 구성에 있어서, 제1 축(130)과 제2 축(140)이 드럼(110)에 연결되는 방식 및 구동 방식 등은 상기 서술한 방식에 한정되지 않으며, 노 즐(310)에 의한 세척 시 드럼(110)의 회전 속도를 변경한다는 본 발명의 사상 범위 내에서, 제1 축(130), 제2 축(140) 및 베어링하우징(150) 등의 구성에 대해서는 다른 방식이 적용될 수 있다.

이하에서는 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 디스크 필터(100)의 드럼 회전속도 제어방법에 대해 설명한다.

도 3을 참조하면, 우선, 드럼(110)이 오폐수를 처리하기 위해 통상의 여과 과정 중의 속도로 회전하면, 외측면에 구비된 필터부재(190)로 오폐수가 유입되어 필터부재(190)에 의해 필터링이 이루어진다.

상기 필터링이 계속 진행되면, 필터부재(190)의 여과막에 이물질의 결착량이 많아지면서, 필터부재(190)의 오폐수 처리 용량이 감소하게 된다. 이에 따라, 드럼(110)으로 유입되는 오폐수의 수위가 점점 높아지게 되며, 센서(320)는 드럼(110) 내로 유입되는 오폐수의 수위를 감지하여 제어기로 전달한다(S410).

제어기는 센서(320)에서 감지된 수위가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우, 노즐(310)에서 세척수를 분사하도록 제어한다(S420).

또한, 제어기는 노즐(310)에서 세척수 분사시 드럼(110)의 회전 속도를 변경하여 통상의 여과 과정 중의 회전 속도보다 빠르게 회전시킴으로써, 노즐(310)에 의한 필터부재(190)의 이물질 제거 시간을 단축시킬 수 있다(S430). 드럼(110)은, 예를 들어, 통상의 여과 과정 중에는, 2 내지 3 rpm의 회전속도를 가지며, 노즐(310)에서 세척수의 분사 시에는 2 내지 6 rpm의 회전 속도를 가질 수 있다.

계속하여, 제어기는 노즐(310)의 작동 여부를 판단하여(S440), 노즐(310)이 계속 작동 중에 있으면, 증가된 속도로 드럼(110)을 회전시키고, 노즐(310)의 작동이 중지되면, 드럼(110)이 통상의 여과 과정 중의 속도로 회전하도록 회복시킨다(S450).

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 종래의 디스크 필터의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 필터의 드럼 회전속도 제어방법을 도시한 순서도이다.

Claims

드럼의 회전속도를 제어하는 디스크 필터로서,

오폐수 처리를 위해 외측에 방사형으로 설치된 필터 부재를 구비하며, 회전 가능한 드럼;

상기 드럼 내로 유입되는 오폐수의 수위를 감지하는 센서;

상기 센서에서 감지된 수위가 미리 설정된 기준값을 초과 시, 상기 필터부재로 세척수를 분사하는 노즐; 및

상기 노즐의 구동 시, 상기 드럼의 회전 속도가 변경되도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 필터.
제 1 항에 있어서, 상기 제어기에 의해 변경된 상기 드럼의 회전 속도는 2 내지 6 rpm인 것을 특징으로 하는 디스크 필터.
드럼, 센서, 노즐 및 제어기를 구비하는 디스크 필터의 드럼 회전속도를 제어하는 방법으로서,

상기 드럼 내로 유입되는 오폐수의 수위를 상기 센서에서 감지하는 단계;

상기 감지된 수위가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 노즐에서 세 척수를 분사시키는 단계; 및

상기 노즐에서 세척수 분사 시, 상기 제어기에서 상기 드럼의 회전 속도를 변경시키는 제어 신호를 상기 드럼으로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 필터의 드럼 회전속도 제어방법.
제 3 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 노즐에서 세척수 분사와 동시에 상기 드럼을 통상의 여과 과정 중의 회전 속도보다 빠르게 회전시키고, 상기 노즐에서의 세척수 분사가 중지되면 상기 드럼을 통상의 여과 과정 중의 회전 속도로 회복시키는 것을 특징으로 하는 디스크 필터의 드럼 회전속도 제어방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 드럼이 통상의 여과 과정 중에는 2 내지 3 rpm의 회전속도를 갖도록 제어하며, 상기 노즐에서 세척수의 분사 시에는 2 내지 6 rpm의 회전 속도를 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스크 필터의 드럼 회전속도 제어방법.