KR20200031792A - 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침전 탱크에서 하·폐수에 함유한 스컴과 슬러지를 1차로 제거한 다음, 여과수단을 갖춘 여과조에 공급하여 2차로 여과할 수 있게 구성하므로, 여과수단의 부담을 줄여 여과기 성능과 속도를 높일 수 있을뿐만 아니라 여과포 등을 오랫동안 사용할 수 있게 하여 여과 성능을 높이면서도 쉽게 유지 보수할 수 있다. 특히, 본 발명은 항상 스컴 스크레이퍼와 슬러지 스크레이퍼가 반대 방향으로 움직이면서 제거나 준비 작용을 반복하게 구성하므로, 스컴이나 슬러지 중에서 어느 하나를 항상 제거할 수 있다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 경사형 침사판을 체인으로 둘러싼 내부에 설치하고 기포 발생기로 기포를 발생하므로, 침강 면적을 넓혀 침전 탱크 안에서 하·폐수의 여과 성능과 스컴 제거 효과를 더욱 높일 수 있다.

Description

하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기{FILTERING EQUIPMENT INSTALLED ON SETTLING TANK OF WASTEWATER}

본 발명은 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여과 수단에 하·폐수를 공급하기 전에 미리 하·폐수에 함유한 스컴과 슬러지를 제거한 다음 여과수단에 공급함으로써, 하·폐수 여과수단의 부담을 줄이면서도 여과 성능과 여과 속도를 높일 있을 뿐만 아니라 여과포를 오랫동안 사용할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 하·폐수처리장치는 집수한 하·폐수를 섬유상 여과기와 같은 여과 장치를 이용하여 여과한 다음, 슬러지 등을 모아서 외부로 배출하고 여과한 상징수(상등수)를 방류하는 장치를 말한다. 이러한 하·폐수처리장치는, 아래의 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)과 같이, 다양한 방식으로 여과하거나 처리하여 상징수를 처리장치 외부로 방류한다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제1189912호

하·폐수처리장치에 관한 것으로, 하·폐수에 포함된 이물질을 여과처리하는 필터부; 상기 배출구와 제1처리수 라인을 매개로 연결되어 처리수가 유입되어 채워지는 혼화조를 갖추고, 상기 혼화조의 내부에 일정량의 응집제를 투입하여 처리수에 잔류하는 입자를 성장시키는 혼화부; 상기 혼화조와 제2처리수 라인을 매개로 연결되어 상기 혼화조의 처리수가 유입되어 채워지는 침전조를 갖추어 입자가 성장된 침전물을 침전시키는 침전부; 상기 제1·제2처리수 라인에서 분기된 제1·제2처리수 분기라인과 연결되고, 상기 침전조와 제3처리수 라인과 연결되는 가압펌프를 갖추고, 상기 필터부, 혼화조 및 침전조 중 어느 하나의 처리수를 가압처리한 가압수와 더불어 공기가 공급되는 공급관을 저부에 구비하는 공기 부상조를 갖추어 처리수에 포함된 입자상 물질을 부유시켜 제거하는 부상 제거부; 상기 공기 부상조와 제4처리수 라인을 매개로 연결되어 상기 공기 부상조에서 최종 처리되어 배출되는 처리수가 일정량 저장되는 처리수 저장조 및 상기 필터부, 침전부 및 부상 제거부에서 배출되는 슬러지를 수집하여 저장하는 슬러지 수집저장조를 포함한다.

(특허문헌 2) 한국등록특허 제1425640호

하·폐수 처리 시스템에 관한 것으로, 유입된 하·폐수로부터 유기물 또는 무기물을 침전시켜 집수하거나 슬러지를 저류할 수 있는 집수부; 상기 집수부에 저장된 하·폐수에 대해 기압 차이로 발생하는 기포를 이용하여 하·폐수 중의 오염물질을 부상분리하는 가압 부상부; 및 상기 가압 부상부에서 처리된 처리수 중의 잔존 유기물질을 광 촉매를 이용하여 처리하는 EOR 처리부;를 포함한다. 이러한 하·폐수 처리 시스템은 광촉매 코팅층을 구비한 브러쉬모를 다수 포함한 브러쉬형 정화체를 이용하여 하·폐수의 유기물질을 효율적으로 제거처리하면서 하·폐수를 정화처리할 수 있는 효과가 있다.

(특허문헌 3) 한국공개특허 제10-2018-0018225호

전원주택형 가정집의 주방, 욕실 등에서 사용된 하수를 정화 처리하여 화장실 변기 처리용 물과 허드레 물로 재사용할 수 있도록 한 하수 정화처리 시스템에 관한 것으로서, 주방, 욕실, 세탁실에서 배수되는 물을 한 곳으로 모아 배출되도록 하는 집수관과 상기 집수관으로 모은 하수의 부유물을 걸러내는 걸름망과 걸름망을 통과한 물의 슬러지를 침전시키는 침전조와 상기 침전조에서 1차 여과된 물을 맥반석 25%, 옥 25%, 참숯 25%, 폐타이어 25%를 내장시켜 정화토록 하는 정수 탱크와, 상기 정수 탱크에서 정수된 물을 안정화시켜 잔류된 오탁 성분을 흡착 분리시키는 안정화조와, 상기 안정화조에서 최종 정화된 물을 청소물 또는 화장실 변기 수조의 물로 사용할 수 있도록 정수 시스템이 이루어진 하수 재사용 정화처리 시스템을 특징으로 한다.

하지만, 기존 하·폐수 처리장치는 다음과 같은 문제가 발생한다.

(1) 섬유상 여과기와 같은 여과 수단을 갖춘 여과조에 직접 하·폐수를 공급하여 여과가 이루어지게 구성하므로, 여과 수단에서 여과하는 여과능에 한계가 발생한다.

(2) 즉, 하·폐수에 함유한 스컴과 슬러지와 같은 이물을 제거하는 데, 스컴과 슬러지의 함량이 높을수록 여과수단에서 여과해야 할 여과량도 많아진다. 이에, 여과수단의 수명이 짧아질 뿐만 아니라 하·폐수 처리장치의 유지 보수 기간도 짧아진다.

(3) 이는, 여과수단을 교환하거나 교체하는 데 필요한 비용과 유지보수에 필요한 비용이 자주 그리고 많이 들게 되어 기존 하·폐수 처리장치를 운용하는 데 어려움이 있다.

(4) 또한, 스컴과 슬러지의 함량이 높을수록 여과수단에서 이루어지는 여과에 부담을 주게 되고, 이는 여과 성능이 떨어질 뿐만 아니라 여과 속도도 떨어지게 된다.

한국등록특허 제1189912호 (등록일 : 2012.10.04) 한국등록특허 제1425640호 (등록일 : 2014.07.25) 한국공개특허 제10-2018-0018225호 (공개일 : 2018.02.21)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 침전 탱크에서 하·폐수에 함유한 스컴과 슬러지를 1차로 제거한 다음, 여과수단을 갖춘 여과조에 공급하여 2차로 여과할 수 있게 구성하므로, 여과수단의 부담을 줄여 여과기 성능과 속도를 높일 수 있을뿐만 아니라 여과포 등을 오랫동안 사용할 수 있게 하여 여과 성능을 높이면서도 쉽게 유지 보수할 수 있게 한 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 체인이 회전함에 따라 스컴 스크레이퍼와 슬러지 스크레이퍼가 반대 방향으로 움직이면서 제거 작용과 준비 작용을 반복할 수 있게 구성하므로, 스컴이나 슬러지 중에서 어느 하나를 항상 제거할 수 있게 한 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 적어도 하나의 경사형 침사판을 하·폐수 수면과 경사지도록 체인으로 둘러싸인 내부에 설치하고 기포 발생기로 기포를 발생하므로, 다른 구성과 간섭을 받지 않으면서도 침강 면적을 넓혀 침전 탱크 안에서 하·폐수의 여과 성능과 스컴 제거 효과를 더욱 높일 수 있게 한 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기는, 하·폐수를 수용하고, 스컴과 슬러지를 각각 모아서 배출하는 배출 라인을 갖춘 침전 탱크(100); 상기 침전 탱크(100) 안에서 하·폐수에 침수하게 설치한 적어도 하나의 경사형 침사판(110); 상기 침전 탱크(100)에 채운 하·폐수의 수위보다 높은 위치와 침전 탱크(100) 바닥보다 높은 위치 사이에서 회전할 수 있게 폐곡선 형태로 이루어져서 서로 마주하게 장착한 두 개의 체인(120') 및 상기 두 개의 체인(120')을 회전축(121)으로 연결하여 동시에 정역 방향으로 회전시킬 수 있게 침전 탱크(100)에 장착한 액추에이터(120); 한쪽이 상기 체인(120')에 회전할 수 있게 장착하고, 다른 한쪽이 중력을 받아 아래로 처지고 가장자리에는 스크레이퍼(131)를 갖추며, 상기 체인(120')이 정방향 회전할 때 하·폐수의 저항으로 하·폐수 표면을 긁어 스컴(Scum)을 제거하는 스컴 스크레이퍼(130); 한쪽이 상기 체인(120')에 회전할 수 있게 장착하고, 다른 한쪽이 중력을 받아 아래로 처지고 가장자리에는 스크레이퍼를 갖추며, 상기 체인(120')이 역방향으로 회전할 때 하·폐수의 저항으로 상기 침전 탱크(100) 바닥의 슬러지를 긁어서 제거하는 슬러지 스크레이퍼(140); 상기 침전 탱크(110)에 장착하여 스컴을 제거 중인 상기 스컴 스크레이퍼(130)나 슬러지를 제거 중인 슬러지 스크레이퍼(140)에 간섭을 일으켜서 상기 체인(120')과 같은 방향으로 회전시켜 주는 두 개의 반전 부재(150); 상기 체인(120')에 장착하여, 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 상기 반전 부재(150)를 타고 넘으면서 회전한 상태에서 탄성 변형하여 들뜬 상태를 유지해 주는 두 개의 탄성 스토퍼(160); 상기 체인(120')을 중심으로 상기 반전 부재(150)와 대각선 방향에 위치하도록 상기 침전 탱크(100)에 장착하고, 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 움직이면서 부딪힘에 따라 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)를 강제로 회전시켜 탄성 스토퍼(160)에서 이탈하여 중력을 받아 회전할 수 있게 하는 누름 부재(170); 및 상기 침전 탱크(110) 내부의 하부에 설치하여 기포를 발생하는 기포 발생기(180);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 경사형 침사판(110)은, 상기 체인(120') 안에 위치하도록 설치한 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 경사형 침사판(110)은, 하·폐수의 수면에 대하여 경사지게 위치하도록 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)는, 각각 폭 단면이 "ㄱ"자 형상으로 이루어지고, 폭 단면의 가로변 끝이 체인(120')에 회전할 수 있게 핀(132)으로 장착하고, 폭 단면의 세로 변의 가장자리에는 스크레이퍼(131)를 장착한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 하·폐수를 여과조에 공급하기 전에 미리 스컴과 슬러지를 어느 정도 제거하여 공급하므로, 여과조에서 여과할 스컴과 슬러지량을 줄여 여과수단에서의 여과 부하를 줄일 수 있다.

(2) 이는, 여과수단의 여과 성능과 여과 속도를 높일 수 있고, 또한 여과수단의 수명을 연장하고 내구성을 높일 수 있다.

(3) 또한, 침전 탱크 안에는 적어도 하나의 경사형 침사판을 갖춤으로써, 침전 탱크 안으로 들어온 하·폐수가 이 경사형 침사판에 충돌하는 침강 면적을 넓혀 스컴과 슬러지의 분리 효과를 높여 여과 여과를 개선할 수 있다.

(4) 이때, 경사형 침사판은 하·폐수의 수면과 경사지게 설치하므로, 침전 탱크에 공급한 하·폐수가 경사형 침사판에 노출되는 면적을 넓혀 스컴과 슬러지의 분리 효과를 더욱 높여 여과 효율을 높일 수 있다.

(5) 이에, 하·폐수에 공업용 부유물(SS) 농도가 높더라도 그 농도를 낮춰서 여과 효율을 높이면서도 여과수단을 보호할 수 있게 된다.

(6) 한편, 스컴 스크레이퍼와 슬러지 스크레이퍼는 동시에 서로 반대로 움직이면서 각각 스컴과 슬러지를 제거할 수 있게 구성하므로, 체인을 통해 스컴 제거와 슬러지를 제거를 반복하여 할 수 있어 효율적이다.

(7) 이때, 스컴 스크레이퍼와 슬러지 스크레이퍼는 어느 하나가 제거 작용을 할 때 다른 하나가 제거 준비 작업을 하므로, 체인이 회전할 때는 계속해서 스컴이나 슬러지가 제거되므로 짧은 시간에 공업용 부유물의 농도를 낮출 수 있다.

(8) 침전 탱크 내부에 기포 발생기를 장착하여 스컴과 슬러지를 제거하는 동안 기포를 발생하므로, 하·폐수에 함유한 스컴이 위로 떠오르게 하여 스컴 제거 효과를 높일 수 있다.

[도 1]은 본 발명에 따른 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기를 섬유상 여과기에 부착한 예를 보여주는 평면도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기를 섬유상 여과기에 부착한 예를 보여주는 측면에서 자른 단면도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 스컴 스크레이퍼가 스컴을 제거한 뒤에 반전이 이루어지게 하는 구성을 보여주는 도면으로, (a)는 사시도이고, (b)는 평면도이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 스컴 스크레이퍼가 스컴을 제거한 다음 반전하여 다시 스컴 준비가 이루어지는 과정을 차례로 보여주는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 침전 탱크(100), 적어도 하나의 경사형 침사판(110), 두 개의 체인(120') 및 액추에이터(120), 스컴 스크레이퍼(130), 슬러지 스크레이퍼(140), 반전 부재(150), 탄성 스토퍼(160), 누름 부재(170), 그리고 기포 발생기(180)를 포함한다.

특히, 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)는 체인(120')을 통해 동시에 반대 방향으로 움직이면서 스컴과 슬러지를 제거할 수 있게 구성하므로, 스컴 제거와 슬러지 제거가 계속해서 반복하여 이루어지므로 스컴과 슬러지 제거 효과를 높일 수 있다. 이에, 여과수단이나 여과조에서의 여과 부하를 줄일 수 있게 되어, 여과수단의 여과 성능과 여과 속도를 높일 수 있게 한 것이다.

이때, 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)를 하나의 체인(120')을 폐곡선 형태로 연결하여 함께 작동하게 구성하므로, 서로 마주하게 설치한 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 서로 반대 작용을 통해 항상 스컴 제거나 슬러지 제거가 이루어질 수 있게 한 것이다.

또한, 기포 발생기(180)로 침전 탱크(100) 안에서 기포를 발생하므로, 슬러지와 스컴을 제거할 때 스컴 제거 효과를 높일 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 "F"는 하·폐수를 공급받아 여과하는 여과조를 나타내며, 이러한 여과조에는 내부에 하·폐수 여과를 위한 섬유상 여과기와 같은 여과수단을 포함한다. 또한, 도면에서, 속이 빈 화살표는 체인이 정방향([도 2]에서 반시계방향)으로 회전하는 방향을, 속이 꽉 찬 화살표는 체인이 역방향([도 2]에서 시계방향)으로 회전하는 방향을 각각 나타낸다.

<침전 탱크>

침전 탱크(100)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 여과조(F)에 하·폐수를 공급하기 전에 미리 하·폐수를 공급받아 스컴(Scum)과 슬러지를 제거한 뒤에 여과조(F)로 하·폐수를 공급할 수 있게 하는 탱크이다.

이러한 침전 탱크(100)는, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 하·폐수에도 충분히 견딜 수 있는 재질, 예를 들어서 SUS 304로 제작하고, 또한 그 용량은 스컴과 슬러지의 제거용량을 고려하여 하·폐수의 처리 용량을 결정한다.

또한, 상기 침전 탱크(100)에는 도면에서는 배출하지 않았지만 스컴을 모아서 담을 수 있는 통이나 스컴을 배출할 수 있는 파이프와 같은 통상의 구성을 포함한다. 그뿐만 아니라 외부에서 침전 탱크(100)로 하·폐수를 공급하는 공급 라인과, 스컴과 슬러지를 제거한 하·폐수를 여과조(F)로 배출할 수 있는 배출 라인도 함께 구성하는 것이 바람직하다.

<경사형 침사판>

경사형 침사판(110)은, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 침전 탱크(100)에 채운 하·폐수에 함유한 슬러지 등이 아래로 침강할 수 있게 한다. 특히, 상기 경사형 침사판(110)은 하·폐수의 수면에 대하여 경사지게 적어도 하나를 설치함으로써, 침강 면적을 넓혀 슬러지 등의 침강 효과를 더욱 높일 수 있게 장착한다.

또한, 상기 경사형 침사판(110)은 침전 탱크(100)에 들어오는 하·폐수의 수압 조절과 투입 방향을 통해서도 침강을 촉진할 수 있다. 예를 들어서, 하·폐수는 침전 탱크(100)의 하부에서 주입하여 경사형 침사판(110)에 경사지게 부딪치게 하여 침강이 촉진할 수 있다.

이러한 경사형 침사판(110)은 상술한 침전 탱크(100) 내부에 장착하게 되는 데, 바람직하게는 후술할 체인(120')으로 둘러싸인 공간 안에 장착하는 것이 바람직하다. 이에, 체인(120')의 상부에서는 스컴을 제거할 수 있게 스컴 스크레이퍼(130)를 장착하고, 그 하부에는 슬러지를 제거할 수 있게 슬러지 스크레이퍼(140)를 장착하여 서로 간섭 없이 작동할 수 있는 공간을 마련할 수 있게 된다.

<체인>

체인(120')은, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 상술한 침전 탱크(100) 내부에 장착한다. 이때, 상기 체인(120')은 폐곡선 형태로 연결하여 상부에서는 스컴 제거가, 그리고 하부에서는 슬러지 제거가 이루어질 수 있게 구성한다.

특히, 상기 체인(120')은, [도 2]와 같이, 상부가 하·폐수의 수위보다 높은 곳에 놓이게 설치하고, 하부가 상기 침전 탱크(100)의 바닥에서 소정 높이만큼 높은 곳에 놓이도록 설치한다. 이는, 체인(120')에 장착하는 후술한 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 중력을 받아 체인(120')의 상부와 하부에 각각 설치하여 스컴 제거와 슬러지 제거가 이루어질 수 있게 하기 위함이다.

즉, [도 2]와 같이, 상기 체인(120')은 네 개의 스프라켓(122)에 장착하여 무한궤도 형태로 회전할 수 있게 장착하되, 상부에 장착한 두 개의 스프라켓(122)은 스컴 스크레이퍼(130)가 하·폐수의 수면에 소정 깊이만큼 침강한 상태에서 움직이면서 스컴을 제거할 수 있는 위치에, 그리고 하부에 장착한 두 개의 스프라켓(122)은 슬러지 스크레이퍼(140)가 침전 탱크(100)의 바닥을 긁어서 슬러지를 제거할 수 있는 위치에 각각 장착한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 체인(120')은, [도 1] 및 [도 3]과 같이, 폐곡선 형태로 제작하되, 두 개를 서로 마주하게 위치하도록 침전 탱크(100) 안에 장착하는 것이 바람직하다.

이는, [도 1] 내지 [도 3(b)]와 같이, 두 개의 서로 마주하는 체인(120') 사이에 후술할 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)의 양단을 회전할 수 있게 장착함으로써, 이들 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 반전 부재(150)를 타고 넘으면서 회전했을 때 체인(120')에 이들 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 간섭받지 않고 회전할 수 있는 공간을 마련하기 위함이다.

이처럼 이루어진 체인(120')은, [도 2]와 같이, 폐곡선 형태로 연결하여 사용하므로, 체인(120')이 구동함에 따라 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 서로 반대로 작동한다. 즉, 스컴 스크레이퍼(130)가 스컴을 제거할 때는 슬러지 스크레이퍼(140)는 슬러지 제거를 위해 원래 위치로 되돌아가고, 반대로 스컴 스크레이퍼(130)가 스컴을 제거한 뒤 원래 위치로 되돌아갈 때는 슬러지 스크레이퍼(140)는 슬러지를 제거하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 서로 반대로 움직일 수 있게 하는 구성으로 체인(120')을 예로 들어서 설명하고 있으나 이에 한정하지 않는다. 즉, 다른 구성으로는, 예시적으로 컨베이어를 예로 들 수 있다. 이때, 컨베이어는, 중간 벨트의 중간 부분을 절개하여 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 회전할 때 간섭이 생기지 않게 구성해야 함은 본 발명이 속한 기술 분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

<액추에이터>

액추에이터(120)는, [도 1] 및 [도 3(b)]와 같이, 상술한 두 개의 체인(120')을 동시에 같은 방향으로 회전할 수 있게 하는 구성이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.

예를 들어, [도 1] 및 [도 3(b)]와 같이, 두 개의 체인(120')을 회전축(121)으로 연결하고 이 회전축(121)을 회전시켜 주는 정역 모터를 예로 들 수 있다. 이때, 정역 모터는 회전축(121)에 직결하여 회전하게 구성할 수도 있고, 별도의 체인으로 정역 모터와 회전축(1210을 연결하여 구동하게 구성할 수도 있다.

한편, 상기 액추에이터(120)는 정방향과 역방향으로 반복하여 회전 이송한다. 이때, 정역방향의 회전은 후술할 스컴 스크레이퍼(130)가 정방향으로 움직이면서 스컴을 제거하다가 반전 부재(150)에 걸려 반전되면 체인(120')이 정방향에서 역방향으로 방향을 전환하게 하고 또한, 역방향으로 움직이는 스컴 스크레이퍼(130)가 누름 부재(170)에 걸려 강제로 회전하면 체인(120')을 역방향으로 회전하여 스컴을 제거할 수 있게 제어한다.

이때, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 액추에이터(120)는 침전 탱크(100)에 장착하여 반전 부재(150)를 통해 반전한 스컴 스크레이퍼(130)와 접촉하는 리밋 스위치와, 스컴을 제거한 뒤 반전 상태로 원래 위치로 되돌아감에 따라 누름 부재(170)와 접촉할 때를 검출하는 리밋 스위치 등을 이용하여 체인(120')의 정역 방향을 제어할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 이 외에도, 침전 탱크(100)에 방향전환 스위치를 장착하거나 모션 감지 센서 등을 장착하여 이러한 스컴 스크레이퍼(130)의 위치나 동작을 감지하여 액추에이터(120)의 정역 방향을 제어할 수 있게 구성할 수도 있다.

< 스컴 스크레이퍼와 슬러지 스크레이퍼>

스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)는, [도 2]와 같이, 같은 구성이나 상술한 체인(120')의 장착 위치가 다르고 또한 제거 대상이 달라짐에 따라 다른 스크레이퍼로 구분한 것이다. 이에, 여기서는 같은 구성 중 스컴 스크레이퍼(130)의 구성에 관해서만 설명하고, 슬러지 스크레이퍼(140)에 관한 설명은 생략한다.

스컴 스크레이퍼(130)는, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 상술한 체인(120')의 상부 부분에 장착하여 이 체인(120')이 정방향으로 회전하면 상기 침전 탱크(100)에 채운 하·폐수의 수면에 잠겨서 스컴을 제거하다가 반전 부재(150)에 의해 하·폐수의 수면에서 이탈하게 하고, 또한 상기 체인(120')이 역방향으로 회전하면 이처럼 하·폐수의 수면에서 이탈한 상태로 원래 위치로 되돌아간 다음 다시 하·폐수의 수면에 잠겨서 스컴을 제거할 수 있게 구성한다.

이러한 스컴 스크레이퍼(130)는, [도 3] 및 [도 4]와 같이, 폭 단면이 "ㄱ"자 형태로 이루어진다. 그리고 폭 단면의 가로 부분의 끝을 상술한 체인(120')에 회전할 수 있게 장착한다.

이때, 상기 스컴 스크레이퍼(130)는 체인(120')에 핀(131)으로 회전할 수 있게 장착하고, 특히 [도 2] 및 [도 4(a)]와 같이, 체인(120')이 정방향으로 회전함에 따라 하·폐수가 이 스컴 스크레이퍼(130)에 압력을 가해 회전시켜서 [도 4(b)]와 같이 폭 단면의 가로 부분이 체인(120')에 밀착하게 구성한다.

또한, 상기 스컴 스크레이퍼(130)는, [도 3] 및 [도 4]와 같이, "ㄱ"자 단면의 세로 변 끝에 스크레이퍼(131)를 장착한다. 이때, 상기 스크레이퍼(131)는 [도 4(b)] 및 [도 4(c)]와 같이, 체인(120')이 정방향으로 회전하면서 하·폐수가 스컴 스크레이퍼(130)를 정방향으로 회전시킴에 따라 이 스크레이퍼(131)가 하·폐수의 수면 아래로 빠지면서 이 스컴 스크레이퍼(130)가 정방향으로 움직임에 따라 스컴을 제거할 수 있게 장착한다.

이러한 스컴 스크레이퍼(130)는, [도 4(a)]와 같이, 체인(120')이 움직이지 않을 때는 핀(132)을 기준으로 중력을 받아 아래로 회전한 상태를 유지한다. 또한, 상기 체인(120')이 정방향으로 회전하면 하·폐수가 스컴 스크레이퍼(130)를 정방향으로 회전하게 하고, 이에 스컴 스크레이퍼(130)의 폭 단면의 가로 부분이 체인(120')에 밀착하여 스컴을 제거한다.

한편, 상기 슬러지 스크레이퍼(140)는 상술한 스컴 스크레이퍼(130)와 같은 구조로서 같은 방법으로 회전하며 침전 탱크(100)의 바닥을 긁어서 슬러지를 제거한다. 이때, 상기 슬러지 스크레이퍼(140)는 스컴 스크레이퍼(130)와 반대로 작용한다. 즉, 슬러지 스크레이퍼(140)가 슬러지를 제거할 때는 스컴 스크레이퍼(130)는 원래 자리로 되돌아가서 스컴을 제거할 준비를 하고, 스컴 스크레이퍼(130)가 스컴을 제거할 때는 슬러지 스크레이퍼(140)는 원래 자리로 되돌아가서 슬러지를 제거할 준비를 한다. 이러한 슬러지 스크레이퍼(140)와 스컴 스크레이퍼(130)는 후술할 반전 부재(150)에 의해 스컴과 슬러지 제거 동작을 멈추고 다시 제거 동작을 위한 준비자세로 되돌아간다.

<반전 부재>

반전 부재(150)는, [도 2] 내지 [도 4]와 같이, 상술한 침전 탱크(110)에 두 개를 장착한다. 이때, 상기 반전 부재(150)는 상술한 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)를 각각 같은 방법으로 반전시켜 주므로, 스컴 스크레이퍼(130)를 반전시켜 주는 반전 부재(150)를 중심으로 설명한다.

반전 부재(150)는, [도 2] 내지 [도 5]와 같이, 체인(120')이 정방향으로 회전함에 따라 스컴 스크레이퍼(130)가 하·폐수에 떠 있는 스컴을 제거하는 데, 이 스컴 스크레이퍼(130)가 어느 정도 이동하여 원래 위치로 되돌아가야 할 지점에서 이 반전 부재(150)에 스컴 스크레이퍼(130)가 걸려서 회전할 수 있는 위치에 장착한다.

이때, 상기 스컴 스크레이퍼(130)는, [도 2] 내지 [도 4(b)]와 같이, 체인(120')에 장착한 탄성 스토퍼(160)에 걸려 스크레이퍼(131) 일부가 하·폐수에 잠겨 스컴을 제거하는 상태로 체인(120')과 함께 이동한다.

한편, 상기 반전 부재(150)는, [도 4(b)]와 같이 스컴을 제거하면서 움직이는 스컴 스크레이퍼(130)가, [도 4(c)]와 같이 걸려서 강제로 회전하게 한다. 이때의 회전으로, 상기 스컴 스크레이퍼(130)는 [도 4(d)]와 같이 정방향으로 회전하면서 체인(120')에 장착한 탄성 스토퍼(160)를 강제로 변형시키면서 타고 넘어가서 아래로 내려가지 못하게 걸린다.

이처럼 상기 반전 부재(150)와의 간섭으로 스컴 스크레이퍼(130)가 스토퍼(160)에 걸리면, 체인(120')은 역방향으로 회전하게 된다.

<탄성 스토퍼>

탄성 스토퍼(160)는, [도 3] 및 [도 4(a)]와 같이, 상술한 체인(120')에 장착한다. 특히, 상기 탄성 스토퍼(160)는 체인(120')이 정방향으로 회전하기 시작함에 따라 스컴 스크레이퍼(130)도 정방향으로 회전하면서 체인(120')에 밀착한 상태를 유지할 수 있는 위치에 장착한다.

특히, 상기 탄성 스토퍼(160)는, [도 4(b)]와 같이 체인(120')이 정방향으로 회전할 때는 스컴 스크레이퍼(130)의 폭 단면 중에서 가로 부분이 밀착하여 더는 이 스컴 스크레이퍼(130)가 정방향으로 회전하지 못하게 한다. 또한, 상기 탄성 스토퍼(160)는, [도 4(c)] 및 [도 4(d)]와 같이, 스컴 스크레이퍼(130)가 반전 부재(150)와 회전 간섭을 받으면 이 스컴 스크레이퍼(130)가 탄성 스토퍼(160)를 강제로 변형하면서 탄성 스토퍼(160) 위로 올라가게 하여 더는 아래로 회전하지 못하게 막아준다. 그리고 상기 탄성 스토퍼(160)는, [도 4(e)] 및 [도 4(f)]와 같이, 이처럼 회전하지 못하는 상태에서 스컴 스크레이퍼(130)가 후술할 누름 부재(170)에 부딪히면 상기 스컴 스크레이퍼(130)가 강제로 탄성 스토퍼(160)를 변형시켜 상기 스컴 스크레이퍼(130)가 중력을 받아 아래로 회전할 수 있게 한다.

이에, 상기 탄성 스토퍼(160)는, [도 4(b)]와 같이 체인(120')이 정방향으로 회전하여 하·폐수의 압력이 스컴 스크레이퍼(130)에 가해질 때는 이 스컴 스크레이퍼(130)가 체인(120') 위로 회전하지 못하게 차단한다. 그리고 [도 4(d)]와 같이, 스컴 스크레이퍼(130)가 반전 부재(150)를 넘으면 이 스컴 스크레이퍼(130)가 강제로 탄성 스토퍼(160)를 타고 위로 올라가서 더는 아래로 내려오지 않게 한다. 또한, [도 4(d)] 및 [도 4(e)]와 같이, 스컴 제거 후 원래대로 돌아온 스컴 스크레이퍼(130)가 누름 부재(170)에 부딪쳐서 아래로 회전함에 따라 이 스컴 스크레이퍼(130)가 탄성 스토퍼(160)를 타고 넘어 아래로 회전하여 중력을 받아 회전할 수 있는 상태가 된다.

<누름 부재>

누름 부재(170)는, [도 2] 내지 [도 4]와 같이, 상술한 체인(120')을 기준으로 반전 부재(150)와 대각선 위치에 오도록 침전 탱크(100)에 장착한다.

특히, 상기 누름 부재(170)는, [도 4(e)]와 같이, 스컴 스크레이퍼(130)가 역전하여 체인(120')이 역방향으로 회전함에 따라 이 스컴 스크레이퍼(130)가 역전 상태로 이동하다가 이 누름 부재(170)에 부딪힐 수 있는 위치에 형성한다. 이는, 체인(120')이 역방향으로 회전하면 스컴 스크레이퍼(130)가 누름 부재(170)에 부딪히게 하고, 체인(120')이 역방향으로 더 회전하면 스컴 스크레이퍼(130)가 이 누름 부재(170)에 눌려 아래로 눌려 탄성 스토퍼(160)의 탄성 지지에서 벗어나서 자유롭게 회전할 수 있게 하여 스컴을 제거할 준비 상태가 된다.

<기포 발생기>

기포 발생기(180)는, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 침전 탱크(100) 내부에 장착한다. 이때, 기포는 하·폐수에서 위로 떠오르므로, 침전 탱크(100) 하부에 기포 발생기(180)를 장착함으로써, 침전 탱크(100) 하부에서 발생한 기포가 자연스럽게 하·폐수 위로 떠오르면서 하·폐수에 함유한 스컴을 위로 부유하게 하여 스컴 제거 효과를 높여준다.

이러한 기포 발생기(180)는 하·폐수 안에서 기포로 이루어진 공기를 주입할 수 있게 제작한 통상의 기술로 제작한 것을 사용한다.

이상과 같이 이루어진 본 발명은 체인이 회전함에 따라 스컴 스크레이퍼와 슬러지 스크레이퍼가 함께 반대 방향으로 작동하게 하고, 특히 체인이 정방향으로 회전하면 스컴 스크레이퍼가 스컴 제거를 슬러지 스크레이퍼가 슬러지 제거 준비를 하고, 반대로 체인이 역방향으로 회전하면 스컴 스크레이퍼가 스컴 제거 준비를 슬러지 스크레이퍼가 슬러지 제거를 하게 된다.

100 : 침전 탱크
110 : 경사형 침사판
120 : 액추에이터
120' : 체인
130 : 스컴 스크레이퍼
131 : 스크레이퍼
132 : 핀
140 : 슬러지 스크레이퍼
150 : 반전 부재
160 : 탄성 스토퍼
170 : 누름 부재

Claims (4)

1. 하·폐수를 수용하고, 스컴과 슬러지를 각각 모아서 배출하는 배출 라인을 갖춘 침전 탱크(100);
   상기 침전 탱크(100) 안에서 하·폐수에 침수하게 설치한 적어도 하나의 경사형 침사판(110);
   상기 침전 탱크(100)에 채운 하·폐수의 수위보다 높은 위치와 침전 탱크(100) 바닥보다 높은 위치 사이에서 회전할 수 있게 폐곡선 형태로 이루어져서 서로 마주하게 장착한 두 개의 체인(120') 및 상기 두 개의 체인(120')을 회전축(121)으로 연결하여 동시에 정역 방향으로 회전시킬 수 있게 침전 탱크(100)에 장착한 액추에이터(120);
   한쪽이 상기 체인(120')에 회전할 수 있게 장착하고, 다른 한쪽이 중력을 받아 아래로 처지고 가장자리에는 스크레이퍼(131)를 갖추며, 상기 체인(120')이 정방향 회전할 때 하·폐수의 저항으로 하·폐수 표면을 긁어 스컴(Scum)을 제거하는 스컴 스크레이퍼(130);
   한쪽이 상기 체인(120')에 회전할 수 있게 장착하고, 다른 한쪽이 중력을 받아 아래로 처지고 가장자리에는 스크레이퍼를 갖추며, 상기 체인(120')이 역방향으로 회전할 때 하·폐수의 저항으로 상기 침전 탱크(100) 바닥의 슬러지를 긁어서 제거하는 슬러지 스크레이퍼(140);
   상기 침전 탱크(110)에 장착하여 스컴을 제거 중인 상기 스컴 스크레이퍼(130)나 슬러지를 제거 중인 슬러지 스크레이퍼(140)에 간섭을 일으켜서 상기 체인(120')과 같은 방향으로 회전시켜 주는 두 개의 반전 부재(150);
   상기 체인(120')에 장착하여, 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 상기 반전 부재(150)를 타고 넘으면서 회전한 상태에서 탄성 변형하여 들뜬 상태를 유지해 주는 두 개의 탄성 스토퍼(160);
   상기 체인(120')을 중심으로 상기 반전 부재(150)와 대각선 방향에 위치하도록 상기 침전 탱크(100)에 장착하고, 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)가 움직이면서 부딪힘에 따라 상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)를 강제로 회전시켜 탄성 스토퍼(160)에서 이탈하여 중력을 받아 회전할 수 있게 하는 누름 부재(170);
   상기 침전 탱크(110) 내부의 하부에 설치하여 기포를 발생하는 기포 발생기(180);를 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기.
   
2. 제1항에서,
   상기 경사형 침사판(110)은,
   상기 체인(120') 안에 위치하도록 설치한 것을 특징으로 하는 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기.
   
3. 제1항에서,
   상기 경사형 침사판(110)은,
   하·폐수의 수면에 대하여 경사지게 위치하도록 설치한 것을 특징으로 하는 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
   상기 스컴 스크레이퍼(130)와 슬러지 스크레이퍼(140)는, 각각
   폭 단면이 "ㄱ"자 형상으로 이루어지고, 폭 단면의 가로변 끝이 체인(120')에 회전할 수 있게 핀(132)으로 장착하고, 폭 단면의 세로 변의 가장자리에는 스크레이퍼(131)를 장착한 것을 특징으로 하는 하·폐수용 침전 탱크 부착형 여과기.

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