KR20220073159A

KR20220073159A - 세척기능을 구비하는 직접여과장치

Info

Publication number: KR20220073159A
Application number: KR1020200160981A
Authority: KR
Inventors: 김연은; 한상윤; 왕영준
Original assignee: 주식회사 연
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2022-06-03
Also published as: KR102555149B1

Abstract

본 발명에 의한 직접여과장치는, 상측이 개방된 내부공간을 구비하는 여과조; 상기 여과조 내부공간으로 투입되는 다량의 부상여재; 상측이 개방된 내부공간을 구비하여 상기 여과조의 내부공간 하측에 장착되되, 중심부에 개구부가 형성된 복수 개의 격벽에 의해 내부공간이 상하로 구획되는 교반조; 상기 교반조 내측으로 원수를 공급하는 원수공급배관; 상기 교반조의 중심을 상방향으로 관통하도록 수직으로 세워져 구동모터 및 감속기에 의해 자전되며, 상기 교반조의 내부공간에 와류를 발생시키는 교반날개를 구비하는 교반샤프트; 상기 교반샤프트와 일렬로 배열되되 하단이 상기 교반샤프트의 상단에 연결되어 상기 교반샤프트와 일체로 회전 가능한 세척샤프트; 상기 세척샤프트로부터 수평방향으로 연장되는 복수 개의 세척바; 상기 세척샤프트와 일렬로 배열되어 하단이 상기 세척샤프트의 상단에 연결되어 상기 세척샤프트와 일체로 회전 가능한 살포샤프트; 상기 살포샤프트로부터 수평방향으로 연장되어 하향으로 세척수를 살포하는 복수 개의 세척수살포바;를 포함하여 구성된다.

Description

세척기능을 구비하는 직접여과장치 {Direct filtration apparatus having cleaning function}

본 발명은 총인제거를 위한 응집혼화반응 일체형 직접여과장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 부상여재의 표면에 부착되는 입자성물질을 제거하는 세척기능을 구비하는 직접여과장치에 관한 것이다.

하천 수계내에서 인(P)은 조류성장의 주요 원인물질로 작용하며, 조류에 의한 유기물질의 수질오염은 전체 유기물질 오염부하량의 25～30％를 차지하는 것으로 추정됨에 따라 하수 및 폐수종말처리시설에서 차단하고 농업용수 확보, 하천유지용수 공급으로 건천화된 도심하천의 생태계 회복 및 상수도 미보급 지역의 용수확보가 필요한 실정이다. 또한 조류의 발생의 원인이 되는 총인(TP)의 오염도가 지속적으로 증가하고 있으며, 사멸된 조류의 부패 등으로 난분해성 유기물질 지표인 화학적 산소요구량(COD) 농도도 높아지고 있음에 따라 반복적인 조류 발생으로 상수원 수질관리가 어려운 실정이다. 이에 따라 조류 등의 주요 성장제안인자인 총인(TP)과 난분해성 유기물질의 측정항목인 화학적 산소요구량(COD)이 강화되고 있다.

또한 대부분의 하수처리장에서는 생물학적인 고도처리를 통해 인을 제거하고 있으나, 계절의 변화에 따른 미생물 활동성의 변화가 심하여 총인(TP)의 처리정도에 대한 대응이 어려운 실정이다. 따라서 생물학적 처리에 의한 안정적인 총인(TP)처리는 한계성을 나타내고 있으므로 약품투입설비등을 이용한 총인(TP)의 화학적 처리강화에 대한 다양한 접근과 저농도의 인을 처리하기 위해 사용되는 응집제 및 처리방법이 기술적 검토가 요구된다.

결론적으로 응집제를 이용한 플럭형성과 침전공정(침전지)을 이용하여 총인(TP)을 제거한 후 물리적 처리방법인 여과설비를 도입하면 보다 나은 처리효과를 볼 수 있다. 하지만 응집제 주입 시 응집제의 확산 문제와 급속혼화 공정, 플럭형성공정의 긴 체류시간과 시설의 부지문제, 그리고 효과적인 플럭형성이 여과효율이 미치는 영향 등에 대한 기술해결방안이 요구되어왔다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 응집제를 이용한 화학적 처리공정을 일체화시켜 부지면적을 최소화하면서 운전 및 유지관리가 용이하도록 응집혼화공정, 여과공정을 단일여과지 내에서 상향식 여과조로 일체화시킨 직접여과장치가 제안된바 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 직접여과장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 직접여과장치 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 직접여과장치는, 도시하수의 원수가 유입되는 원수유입탱크(1)와 여과 후 폐수가 유입되는 폐수탱크(5)의 사이에 하부여과몸체(3a)와 상부여과몸체(3b)로 이루어진 단일여과지(3)를 배치하여, 응집-혼화(플록형성)-여과공정이 상기 단일여과지(3) 내에서 한 번에 이루어지도록 한 것이다. 이러한 단일여과지(3)는, 하부에 교반기(4)가 내부에 설치한 응집층과 상부에 부상여재(6)가 내부에 충진된 여과층으로 구성된 여과조(7)와, 상기 여과조(7) 상면에 배치된 스트레이너(8) 및 상기 스트레이너(8) 위의 여과조(7) 상부에 연결된 월류조(9)를 포함한다. 상기 교반기(4) 내부공간은 격벽(30, 31)에 의해 3개의 zone(32, 33, 34)으로 구획되며, 3개의 zone(32, 33, 34) 내부에는 각각 교반날개(4a, 4b, 4c)가 구비된다.

도시하수의 원수는 원수유입배관(10)을 통해 zone1(32)으로 유입되며, 총인제거를 위해 황산알루미늄(Alum) 또는 폴리염화알루미늄(PAC) 등의 응집제는 약품유입배관(14)을 통해 zone1(32)로 유입된다. 원수가 이동하면서 응집제가 혼화된 오염입자는 zone2(33)에서 미세플록(Microfloc)으로 성장하고, zone3(34)에서 조대플록(Macro-floc)으로 성장된 후, 여과층으로 이동하여 부상여재(6)의 표면에 부착되어 제거된다.

이때, 상기 부상여재(6)에 입자성물질이 일정 수준 이상으로 부착되면 여과기능이 떨어지므로, 블로어(15)를 이용하여 교반기(4) 내측으로 공기를 불어 넣으면서 역세를 하는 과정이 주기적으로 필요하게 된다. 그러나 공기를 불어 넣으면서 역세를 하는 작업만으로는 부상여재(6)에 붙은 입자성물질을 제거하는데 한계가 있는바, 역세 주기를 짧게 가져가야 하고, 이에 따라 여과성능이 떨어지게 된다는 단점이 있다.

또한, 상부여과몸체(3b) 내부에 다량의 부상여재(6)가 부유하고 있는 상태에서 플록이 상승하게 되면, 다량의 부상여재(6) 중 하측에 위치하는 부상여재(6)에 플록이 집중적으로 붙게 되는데, 종래와 같은 방식으로 역세를 하는 경우 하측에 위치하는 부상여재(6)에 고압의 역세압이 전달되지 아니하는바 부상여재(6) 세척효율이 떨어진다는 문제점도 있다.

KR 10-1999229 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 별도의 역세펌프나 블로어 없이도 부상여재를 효과적으로 세척할 수 있고, 다량의 부상여재 중 사용자가 원하는 부위의 부상여재를 집중적으로 세척하거나 부상여재를 전체적으로 고르게 세척할 수 있는 직접여과장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 직접여과장치는, 상측이 개방된 내부공간을 구비하는 여과조; 상기 여과조 내부공간으로 투입되는 다량의 부상여재; 상측이 개방된 내부공간을 구비하여 상기 여과조의 내부공간 하측에 장착되되, 중심부에 개구부가 형성된 복수 개의 격벽에 의해 내부공간이 상하로 구획되는 교반조; 상기 교반조 내측으로 원수를 공급하는 원수공급배관; 상기 교반조의 중심을 상방향으로 관통하도록 수직으로 세워져 구동모터 및 감속기에 의해 자전되며, 상기 교반조의 내부공간에 와류를 발생시키는 교반날개를 구비하는 교반샤프트; 상기 교반샤프트와 일렬로 배열되되 하단이 상기 교반샤프트의 상단에 연결되어 상기 교반샤프트와 일체로 회전 가능한 세척샤프트; 상기 세척샤프트로부터 수평방향으로 연장되는 복수 개의 세척바; 상기 세척샤프트와 일렬로 배열되어 하단이 상기 세척샤프트의 상단에 연결되어 상기 세척샤프트와 일체로 회전 가능한 살포샤프트; 상기 살포샤프트로부터 수평방향으로 연장되어 하향으로 세척수를 살포하는 복수 개의 세척수살포바;를 포함하여 구성된다.

상기 세척샤프트의 상단과 상기 살포샤프트의 하단을 연결하도록 장착되어, 상기 세척샤프트의 회전력을 상기 살포샤프트로 전달 또는 차단하는 살포샤프트 동력전달장치를 더 포함한다.

원수는 통과 가능하되 상기 부상여재는 통과하는 못하는 구조로 제작되어, 상기 여과조의 내부공간 하측과 상측을 각각 가로지르도록 결합되는 하측메쉬망 및 상측메쉬망을 더 포함한다.

상기 여과조 중 상기 하측메쉬망이 설치된 지점의 하측에 장착되어 상기 여과조 내의 원수를 배출하는 드레인배관과, 상기 여과조 내의 원수 배출에 따라 상기 부상여재가 하강되었을 때 상기 부상여재가 상기 하측메쉬망에 접촉되었는지의 여부를 감지하는 감지센서를 더 포함한다.

원수는 통과 가능하되 상기 부상여재는 통과하는 못하는 구조로 제작되어, 상기 교반조의 상단을 덮는 교반메쉬망을 더 포함한다.

상기 교반샤프트의 상단과 상기 세척샤프트의 하단을 연결하도록 장착되어, 상기 교반샤프트의 회전력을 상기 세척샤프트로 전달 또는 차단하는 세척샤프트 동력전달장치를 더 포함한다.

상기 세척바와 상기 세척수살포바 사이에 위치하는 살포샤프트를 나선형으로 둘러싸도록 결합되어, 상기 살포샤프트와 일체로 회전 시 상기 부상여재를 상측으로 밀어 올리는 나선형 블레이드를 더 포함한다.

상기 나선형 블레이드에는, 상기 부상여재에 부착된 입자성물질은 통과할 수 있지만 상기 부상여재는 통과하지 못하는 크기의 관통공이 다수 개 형성된다.

본 발명에 의한 직접여과장치를 이용하면, 별도의 역세펌프나 블로어 없이도 부상여재에 부착되어 있던 입자성물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 다량의 부상여재 중 사용자가 원하는 부위의 부상여재를 집중적으로 세척하거나 부상여재를 전체적으로 고르게 세척할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 직접여과장치 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치의 개략도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치의 사용상태도이다.
도 5는 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치 제2 실시예의 개략도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치 제3 실시예의 사용상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치의 개략도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치의 사용상태도이다.

본 발명에 의한 직접여과장치는 처리수의 총인(T-P) 처리를 위한 수처리장치의 일종으로서, 혼화, 플록형성, 여과가 한 번에 이루어지도록 구성되되, 부상여재의 표면에 붙어 있는 부유물질이나 콜로이드물질 등과 같은 입자성물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 상기 부유물질에 물리력을 가하는 구조로 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

먼저, 본 발명에 의한 직접여과장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 상측이 개방된 내부공간을 구비하는 여과조(100)와, 상기 여과조(100) 내부공간으로 투입되는 다량의 부상여재(6)와, 상측이 개방된 내부공간을 구비하여 상기 여과조(100)의 내부공간 하측에 장착되되 중심부에 개구부가 형성된 복수 개의 격벽(210)에 의해 내부공간이 상하로 구획되는 교반조(200)와, 상기 교반조(200) 내측으로 원수를 공급하는 원수공급배관(250)과, 상기 교반조(200)의 중심을 상방향으로 관통하도록 수직으로 세워져 구동모터(500) 및 감속기(510)에 의해 자전되며 상기 교반조(200)의 내부공간에 와류를 발생시키는 교반날개(230)를 구비하는 교반샤프트(220)를 기본 구성요소로 구비한다.

상기 원수공급배관(250)을 통해 다량의 원수가 공급되어 교반조(200) 및 여과조(100)가 원수로 채워지면, 상기 다량의 부상여재(6)는 상측으로 부상하여 도 2에 도시된 바와 같이 여과조(100) 상측에 떠 있는 상태가 된다.

이때 총인제거를 위해 황산알루미늄(Alum) 또는 폴리염화알루미늄(PAC) 등의 응집제가 약품유입배관(미도시)을 통해 교반조(200)의 하측공간으로 공급되고, 상기 교반날개(230)는 교반샤프트(220)와 일체로 회전하면서 원수 내의 오염입자와 응집제를 혼화시킨다. 이에 따라 상기 원수 내의 오염입자는 미세플록(Microfloc)으로 성장하고, 상기 미세플록은 교반조(200) 내에서 상측으로 이동하면서 조대플록(Macro-floc)으로 성장한 후, 부상여재(6)와 접촉되었을 때 상기 부상여재(6)에 부착된다. 상기 언급한 바와 같이 원수가 여과조(100)를 넘쳐 월류조(600)를 통해 배출되는 과정에서 부유물질 및 콜로이드물질과 같은 각종 입자성물질은 부상여재(6)에 흡착되고, 상기 월류조(600)로는 여과된 물만이 흐르게 되는데, 이와 같이 원수의 혼화, 플록형성, 여과가 한 번에 이루어지는 공정은 도 1에 도시된 종래의 직접여과장치에서도 동일하게 구현되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이때, 본 발명에 의한 직접여과장치는 별도의 역세장치 및 블로어 없이도 부상여재(6)를 세척할 수 있도록, 상기 교반샤프트(220)와 일렬로 배열되되 하단이 상기 교반샤프트(220)의 상단에 연결되어 상기 교반샤프트(220)와 일체로 회전 가능한 세척샤프트(310)와, 상기 세척샤프트(310)로부터 수평방향으로 연장되는 복수 개의 세척바(300)를 구비한다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다.

구동모터(500)의 회전력에 의해 교반샤프트(220)가 회전될 때 상기 세척샤프트(310)도 회전되므로, 상기 다수 개의 세척바(300)는 세척샤프트(310)를 중심으로 회전하면서 부상여재(6)를 타격하게 되고, 이에 따라 부상여재(6)의 표면에 부착되어 있던 입자성물질은 부상여재(6)로부터 분리된다. 이와 같이 본 발명에 의한 직접여과장치는 세척바(300)가 직접 부상여재(6)를 타격하여 입자성물질을 제거하는바, 부상여재(6)의 표면에 부착되어 있던 입자성물질을 더욱 효과적으로 제거할 수 있게 된다는 장점이 있다.

또한, 종래와 같이 역세 방식으로 부상여재(6)를 세척하는 경우에는 역세 과정 동안 원수 공급을 중단해야 한다는 문제점 즉, 원수 여과가 중단되어야 한다는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명에 의한 직접여과장치는 교반샤프트(220)가 회전하는 동안 세척바(300)가 회전하면서 부상재를 지속적으로 세척하게 되므로, 부상여재(6) 세척을 위해 원수 여과를 중단할 필요가 없다는 장점도 있다.

한편, 본 발명에 의한 직접여과장치는 부상여재(6)의 세척 효과를 높일 수 있도록, 상기 세척샤프트(310)와 일렬로 배열되어 하단이 상기 세척샤프트(310)의 상단에 연결되어 상기 세척샤프트(310)와 일체로 회전 가능한 살포샤프트(410)와, 상기 살포샤프트(410)로부터 수평방향으로 연장되어 하향으로 세척수를 살포하는 복수 개의 세척수살포바(400)를 구비한다는 점에 구성상의 또 다른 특징이 있다.

이와 같이 살포샤프트(410)와 세척수살포바(400)가 구비되면, 드레인배관(130)을 통해 여과조(100) 내의 원수 및 이물질을 외부로 배출시켜 도 3에 도시된 바와 같이 부상여재(6)의 수위가 낮아졌을 때, 상기 살포샤프트(410)를 회전시키면서 세척수살포바(400)를 통해 세척수를 분사시킴으로써 부상여재(6)의 세척효과를 더욱 높일 수 있다. 이때 상기 세척수살포바(400)를 통해 분사되는 세척수는 부상여재(6)의 표면을 씻겨내도록 기준치 이상의 고압으로 분사되는데, 상기 세척수 분사압력은 부상여재(6) 및 입자성물질의 특성 등 여러가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 교반조(200)를 통해 상승되는 입자성물질은 다량의 부상여재(6) 중 하측에 위치하는 부상여재(6)의 표면에 집중적으로 부착되므로, 도 2에 도시된 바와 같이 세척바(300)가 하측에 위치하는 부상여재(6)를 타격하도록 구동됨이 바람직하다. 그러나 원수 여과 기간이 증가할수록 가운데 위치하는 부상여재(6)나 상측에 위치하는 부상여재(6)까지 입자성물질이 부착될 수 있다.

따라서 본 발명에 의한 직접여과장치는 교반조(200) 내의 원수를 일부 배출시켜 도 3에 도시된 바와 같이 세척바(300)가 다량의 부상여재(6) 중 가운데 위치하는 부상여재(6)를 타격하여 세척하도록 구동될 수도 있다. 이와 같이 여과조(100) 내의 원수를 점진적으로 배출시켜가면서 세척바(300)를 회전시키면, 상기 세척바(300)는 여과조(100) 내에 떠 있는 모든 부상여재(6)를 타격하여 세척할 수 있으므로, 모든 부상여재(6)를 세척한다는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 세척수살포바(400)가 부상여재(6)에 묻혀 있는 상태에서 세척수를 분사하면서 회전하도록 구성되면, 상기 세척수살포바(400)의 분사노즐이 부상여재(6)에 부딪혀 손상될 수 있다. 따라서 상기 살포샤프트(410) 및 이에 결합된 세척수살포바(400)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 여과조(100) 내의 원수가 일정량 이상 배출되어 부상여재(6)와 이격되었을 때에만 회전하도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 직접여과장치는, 상기 세척샤프트(310)의 상단과 상기 살포샤프트(410)의 하단을 연결하도록 장착되어 상기 세척샤프트(310)의 회전력을 상기 살포샤프트(410)로 전달 또는 차단하는 살포샤프트 동력전달장치(420)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 세척샤프트(310)와 살포샤프트(410)가 살포샤프트(410) 동력잔달장치에 의해 연결되도록 구성되면, 사용자는 도 2에 도시된 바와 같이 세척수살포바(400)가 부상여재(6)에 묻혀 있는 상태에서는 세척샤프트(310)의 회전력 전달을 차단하여 살포샤프트(410)가 세척샤프트(310)를 따라 회전하지 아니하도록 하고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 세척수살포바(400)가 부상여재(6)와 이격된 상태에서는 세척샤프트(310)의 회전력을 살포샤프트(410)로 전달하여 상기 살포샤프트(410)가 회전을 하면서 세척수를 분사하도록 할 수 있다.

이때, 살포샤프트 동력전달장치(420)는 클러치 방식으로 동력전달을 연결 및 차단하는 구조나, 솔레노이드 밸브 방식으로 동력 전달을 연결 및 차단하는 구조 등 어떠한 구조로도 구성될 수 있다. 이와 같은 동력전달장치는 본원 발명이 해당하는 기술분야에서 다양한 방식으로 상용화되어 있는바, 상기 살포샤프트 동력전달장치(420)의 내부구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 여과조(100)의 상측이 완전히 개방된 상태를 이루면, 원수 공급량이 많은 경우 부상여재(6) 일부가 원수를 따라 여과조(100) 상단을 넘어갈 수 있다. 또한, 부상여재(6)가 여과조(100)의 바닥에 닿을 때까지 하강 가능하도록 구성되면 부상여재(6) 일부가 드레인배관(130)을 통해 외부로 배출될 우려가 있다.

따라서 본 발명에 의한 직접여과장치는 여과조(100) 내의 부상여재(6)가 여과조(100)를 넘어 월류조(600)로 유입되거나 드레인배관(130)을 통해 배출되지 아니하도록, 상기 여과조(100)의 하측과 상측에 각각 하측메쉬망(110) 및 상측메쉬망(120)이 장착될 수 있다. 상기 하측메쉬망(110)과 상측메쉬망(120)은, 원수는 통과 가능하되 상기 부상여재(6)는 통과하는 못하는 크기의 눈을 갖는 그물 형태로 제작되어 여과조(100)의 내부공간을 가로지르도록 장착된다.

따라서 여과조(100) 내부로 공급된 원수는, 상측메쉬망(120)을 통과하여 여과조(100) 상단을 넘어가거나 하측메쉬망(110)을 통과하여 드레인배관(130)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 그러나 부상여재(6)는 하측메쉬망(110)과 상측메쉬망(120)에 걸려 여과조(100) 외부로 배출될 수 없으므로, 상기 부상여재(6)의 손실을 방지할 수 있게 된다.

또한, 부상여재(6)가 교반조(200) 내부로 유입되면 상기 부상여재(6)가 교반날개(230)에 의해 분쇄되거나 교반날개(230)가 손상되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 상기 교반조(200)의 상단에는, 원수는 통과 가능하되 상기 부상여재(6)는 통과하는 못하는 구조로 제작되는 교반메쉬망(240)이 설치될 수 있다.

상기 여과조(100) 중 상기 하측메쉬망(110)이 설치된 지점의 하측에는, 상기 여과조(100) 내의 원수나 여과조(100) 바닥에 가라앉은 이물질을 배출하기 위한 드레인배관(130)이 설치된다. 따라서 여과조(100) 내의 원수 수위가 하측메쉬망(110) 아래로 하강되었을 때, 부상여재(6)는 도 4에 도시된 바와 같이 하측메쉬망(110)에 안착되고, 세척바(300)는 상측에 위치하는 부상여재(6)를 타격하여 세척하게 된다.

이와 같이 부상여재(6)가 하측메쉬망(110)에 안착된 상태에서는 상기 부상여재(6)가 더 이상 하강하지 아니하는바, 더 이상 원수를 배출할 필요가 없게 된다. 따라서 본 발명에 의한 직접여과장치는 부상여재(6)가 최대한 하강되었음을 판단할 수 있도록, 상기 부상여재(6)가 하측메쉬망(110)에 접촉되었는지의 여부를 감지하는 감지센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 감지센서가 추가로 구비되면, 드레인배관(130)을 통한 원수배출 종료시점을 정확하게 판단할 수 있으므로, 부상여재(6) 세척에 소요되는 시간을 최소화시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.

도 5는 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치 제2 실시예의 개략도이다.

교반조(200) 내부에 와류를 발생시키기 위한 교반날개(230) 및 교반샤프트(220)는 원수를 여과시키는 동안 지속적으로 회전되어야 하지만, 세척바(300)가 결합된 세척샤프트(310)는 부상여재(6)의 세척이 필요할 때에만 회전되더라도 충분하다.

이때, 세척샤프트(310)가 교반샤프트(220)에 고정 결합되면 교반샤프트(220)가 회전하는 동안 세척샤프트(310) 및 이에 결합된 세척바(300) 역시 지속적으로 회전되므로, 부상여재(6)가 세척바(300)에 과도하게 부딪혀 손상될 우려가 있다.

본 발명에 의한 직접여과장치는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 교반샤프트(220)의 상단과 상기 세척샤프트(310)의 하단을 연결하도록 장착되어 상기 교반샤프트(220)의 회전력을 상기 세척샤프트(310)로 전달 또는 차단하는 세척샤프트 동력전달장치(320)를 추가로 구비할 수 있다.

이와 같이 세척샤프트 동력전달장치(320)가 구비되면, 세척바(300)가 항상 회전하는 것이 아니라 부상여재(6)의 세척이 필요할 때에만 회전될 수 있으므로, 부상여재(6)의 손상을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 불필요한 세척바(300)의 회전을 방지할 수 있으므로, 구동모터(500) 사용전력을 절감할 수 있다는 장점도 있다.

이때 상기 세척샤프트 동력전달장치(320)의 기능은 상기 살포샤프트 동력전달장치(420)와 실질적으로 동일하므로, 상기 세척샤프트 동력전달장치(320)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치 제3 실시예의 사용상태도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 실시예와 같이 여과조(100) 내의 부상여재(6)가 하측메쉬망(110)에 안착되도록 원수 수위를 낮춰가면서 세척바(300)를 회전시키면, 세척바(300)가 모든 부위의 부상여재(6)를 타격할 수 있으므로 부상여재(6) 전체가 고르게 세척될 수 있다.

그러나 이와 같이 부상여재(6)가 하측메쉬망(110)에 안착될 때까지 원수 수위를 낮추게 되면 부상여재(6) 전체를 세척하는데 많은 시간이 소요된다는 문제가 발생된다. 본 발명에 의한 직접여과장치는 여과조(100) 내의 부상여재(6)를 하측메쉬망(110)까지 하강시키지 아니하더라도 모든 부상여재(6)를 고르게 세척할 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 또 다른 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 세척기능을 구비하는 직접여과장치는, 상기 세척바(300)와 상기 세척수살포바(400) 사이에 위치하는 살포샤프트(410)를 나선형으로 둘러싸도록 결합되는 나선형 블레이드(700)를 구비할 수 있다. 상기 나선형 블레이드(700)는, 상기 살포샤프트(410)와 일체로 회전될 때 하측에 위치하는 부상여재(6)를 상측으로 밀어 올리는 방향으로 경사지게 배열된다.

따라서 도 6에 도시된 상태에서 나선형 블레이드(700)가 회전되면 도 7에 도시된 바 같이, 하측에 위치하여 세척바(300)와 일정 시간 접촉하여 세척이 완료된 부상여재(6)는 나선형 블레이드(700)의 상면을 타고 올라가고, 아직 세척되지 아니한 상측 부상여재(6)는 나선형 블레이드(700)를 타고 올라오는 부상여재(6)에 밀려 나선형 블레이드(700)와 여과조(100) 내벽 사이를 통해 하강하여 세척바(300)와 접촉하게 된다. 즉, 나선형 블레이드(700)가 회전하면 부상여재(6)가 상하로 왕복 순환하게 되므로, 여과조(100) 내의 원수 수위를 조절하지 아니하더라도 부상여재(6) 전체를 고르게 세척할 수 있게 된다는 장점이 있다.

이때, 여과조(100)의 내부공간에 나선형 블레이드(700)가 설치되면, 세척수살포바(400)에 의해 씻겨 내려가는 입자성물질이 상기 나선형 블레이드(700)에 간섭되어 원활하게 하강되지 못할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 직접여과장치는 나선형 블레이드(700)가 입자성물질의 하강을 간섭하지 아니하도록, 상기 나선형 블레이드(700)에는 입자성물질은 통과할 수 있지만 부상여재(6)는 통과하지 못하는 크기의 관통공(710)이 다수 개 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 나선형 블레이드(700)는 본 실시예에 도시된 바와 같이 그물망 구조로 제작될 수도 있고, 판형 블레이드에 다수 개의 관통공(710)이 형성된 구조로 제작될 수도 있다.

이와 같이 나선형 블레이드(700)에 다수 개의 관통공(710)이 형성되면, 부상여재(6)를 상측으로 밀어올리면서 세척수에 의해 씻겨 내려가는 입자성물질의 하강 흐름 차단을 최소화시킬 수 있으므로, 부상여재(6) 세척효율을 높일 수 있다는 장점이 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

6 : 부상여재 100 : 여과조
110 : 하측메쉬망 120 : 상측메쉬망
130 : 드레인배관 200 : 교반조
210 : 격벽 220 : 교반샤프트
230 : 교반날개 240 : 교반메쉬망
250 : 원수공급배관 300 : 세척바
310 : 세척샤프트 320 : 세척샤프트 동력전달장치
400 : 세척수 살포바 410 : 살포샤프트
420 : 살포샤프트 동력전달장치 500 : 구동모터
510 : 감속기 600 : 월류조
700 : 나선형 블레이드 710 : 관통공

Claims

상측이 개방된 내부공간을 구비하는 여과조;
상기 여과조 내부공간으로 투입되는 다량의 부상여재;
상측이 개방된 내부공간을 구비하여 상기 여과조의 내부공간 하측에 장착되되, 중심부에 개구부가 형성된 복수 개의 격벽에 의해 내부공간이 상하로 구획되는 교반조;
상기 교반조 내측으로 원수를 공급하는 원수공급배관;
상기 교반조의 중심을 상방향으로 관통하도록 수직으로 세워져 구동모터 및 감속기에 의해 자전되며, 상기 교반조의 내부공간에 와류를 발생시키는 교반날개를 구비하는 교반샤프트;
상기 교반샤프트와 일렬로 배열되되 하단이 상기 교반샤프트의 상단에 연결되어 상기 교반샤프트와 일체로 회전 가능한 세척샤프트;
상기 세척샤프트로부터 수평방향으로 연장되는 복수 개의 세척바;
상기 세척샤프트와 일렬로 배열되어 하단이 상기 세척샤프트의 상단에 연결되어 상기 세척샤프트와 일체로 회전 가능한 살포샤프트;
상기 살포샤프트로부터 수평방향으로 연장되어 하향으로 세척수를 살포하는 복수 개의 세척수살포바;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직접여과장치.
청구항 1에 있어서,
상기 세척샤프트의 상단과 상기 살포샤프트의 하단을 연결하도록 장착되어, 상기 세척샤프트의 회전력을 상기 살포샤프트로 전달 또는 차단하는 살포샤프트 동력전달장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직접여과장치.
청구항 1에 있어서,
원수는 통과 가능하되 상기 부상여재는 통과하는 못하는 구조로 제작되어, 상기 여과조의 내부공간 하측과 상측을 각각 가로지르도록 결합되는 하측메쉬망 및 상측메쉬망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직접여과장치.
청구항 3에 있어서,
상기 여과조 중 상기 하측메쉬망이 설치된 지점의 하측에 장착되어, 상기 여과조 내의 원수를 배출하는 드레인배관과,
상기 여과조 내의 원수 배출에 따라 상기 부상여재가 하강되었을 때 상기 부상여재가 상기 하측메쉬망에 접촉되었는지의 여부를 감지하는 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직접여과장치.
청구항 1에 있어서,
원수는 통과 가능하되 상기 부상여재는 통과하는 못하는 구조로 제작되어, 상기 교반조의 상단을 덮는 교반메쉬망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직접여과장치.
청구항 1에 있어서,
상기 교반샤프트의 상단과 상기 세척샤프트의 하단을 연결하도록 장착되어, 상기 교반샤프트의 회전력을 상기 세척샤프트로 전달 또는 차단하는 세척샤프트 동력전달장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직접여과장치.
청구항 1에 있어서,
상기 세척바와 상기 세척수살포바 사이에 위치하는 살포샤프트를 나선형으로 둘러싸도록 결합되어, 상기 살포샤프트와 일체로 회전 시 상기 부상여재를 상측으로 밀어 올리는 나선형 블레이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직접여과장치.
청구항 7에 있어서,
상기 나선형 블레이드에는, 상기 부상여재에 부착된 입자성물질은 통과할 수 있지만 상기 부상여재는 통과하지 못하는 크기의 관통공이 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 직접여과장치.