KR20160095219A - Mbr 종합 전처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 MBR 종합 전처리기에 관한 것으로서,
원수에 섞여 유입되는 크기가 큰 조대 협잡물을 분리시키는 조목 스크린과,
상기 조목 스크린을 통과한 작은 협잡물을 걸러 주는 세목 드럼 스크린과,
상기 세목 드럼 스크린을 통과한 원수에 포함된 모래와 스컴 및 유분을 분리시키는 무동력 선회류 침사 제거기와,
상기 무동력 선회류 침사 제거기를 통과한 미세 협잡물을 다시 분리시키는 경사형 미세목 드럼 스크린과,
상기 분리된 각각의 협잡물과 모래를 이송 배출하는 스크류 컨베이어와 공기압 컨베이어를 포함하여 이루어진 것으로서,
MBR 전처리 과정에서 요구되는 각각의 이물질을 분리 제거시키기 위한 복잡한 공정을 일원화하여, 패키지화된 하나의 MBR 종합 전처리기에서 이들 이물질을 제거하기 위한 각각의 공정이 유기적으로 이루어지게 함으로써,
초기 시설 투자비와 가동비 및 유지 관리비를 크게 경감시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

MBR 종합 전처리기{Multiple Pre-treatment System for Membrane Bio-reactor}

본 발명은 MBR 종합 전처리기에 관한 것으로,

MBR 에 의한 오폐수 처리시, MBR 장치로 유입되는 원수에서 크기가 큰 조대 협잡물과, 수면 위에 부상하는 스컴 및 유분과, 매우 작은 크기의 미세 협잡물과, 모래 등과 같은 각종 이물질을 사전에 분리 제거시켜, MBR 장치의 막여과 공정을 보다 원활하게 수행하기 위한 MBR 종합 전처리기에 관한 것이다.

MBR(Membrane Bio-reactor) 은 활성 슬러지 공정과 분리막 기술의 장점을 결합하여,

반응조 내의 높은 MLSS 농도 유지가 가능하고, 분리막에 의한 효과적인 고액 분리가 가능한 등의 이유로 기존 활성 슬러지 공정의 단점을 해결한 기술로서,

MBR 에 의한 처리 과정 중, 분리막이 손상되는 것을 미연에 방지하고 공정이 보다 원활하게 진행되게 하기 위하여,

원수가 MBR 장치로 유입되기 전에 원수를 미리 전처리하는 공정이 필수적으로 요구되게 된다.

이러한 전처리 공정으로는 원수에 섞여 유입되는 크기가 큰 조대 협잡물과, 수면 위에 부상하는 스컴 및 유분과, 매우 작은 크기의 미세 협잡물과, 모래 등을 각각 분리하여 배출시키는 과정을 거치게 되는데,

먼저, 원수를 제진기에 투입시켜, 원수에 포함된 크기가 큰 조대 협잡물을 미리 제거시킨 후,

조대 협잡물이 제거된 원수를 침사 제거기에 투입시켜, 원수에 섞여 유입되는 모래를 별도로 분리 수거시키는 한편,

원수에 포함된 작은 협잡물을 세목 스크린을 통하여 1차 분리시킨 뒤

다시 원수에 포함된 미세 협잡물을 드럼 스크린으로 2차 분리시키는 과정을 거치게 된다.

따라서 이와 같은 MBR 전처리 장치는 이들 여러 가지 이물질을 분리시키기 위한 각각의 복잡한 처리 장치와 설치 부지 및 운전 인력 등이 필요하게 되어,

막대한 초기 시설 투자비와 가동비 및 유지 관리비 등이 요구되고 있는 실정에 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 MBR 전처리 장치가 갖고 있는 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구된 것으로서,

본 발명의 목적은 MBR 전처리 과정에서 요구되는 각각의 이물질을 분리 제거시키기 위한 복잡한 공정을 일원화하여, 패키지화된 하나의 MBR 종합 전처리기에서 이들 각각의 공정이 유기적으로 이루어지게 함으로써,

초기 시설 투자비와 가동비 및 유지 관리비를 크게 경감시킬 수 있는 MBR 종합 전처리기를 제공할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 MBR 전처리 과정에서 모래와 스컴 및 유분의 분리 제거 과정을 무동력으로 이루어지게 하여,

시설 투자비와 가동비를 절감시킬 수 있는 MBR 종합 전처리기를 제공할 수 있도록 하는 데 있다.

이를 위하여 본 발명은,

원수에 섞여 유입되는 크기가 큰 조대 협잡물을 분리시키는 조목 스크린과,

상기 조목 스크린을 통과한 작은 협잡물을 걸러 주는 세목 드럼 스크린과,

상기 세목 드럼 스크린을 통과한 원수에 포함된 모래와 스컴 및 유분을 분리시키는 무동력 선회류 침사 제거기와,

상기 무동력 선회류 침사 제거기를 통과한 미세 협잡물을 다시 분리시키는 경사형 미세목 드럼 스크린과,

이들 분리된 각각의 협잡물과 모래를 이송 배출하는 스크류 컨베이어와 공기압 컨베이어를 포함하여 이루어진 것으로서,

MBR 전처리 과정에서 요구되는 각각의 이물질을 분리 제거시키기 위한 복잡한 공정을 일원화하여, 패키지화된 하나의 MBR 종합 전처리기에서 이들 이물질을 제거하기 위한 각각의 공정이 유기적으로 이루어지게 함으로써,

초기 시설 투자비와 가동비 및 유지 관리비를 크게 경감시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 MBR 전처리 과정에서 요구되는 각각의 이물질을 분리 제거시키기 위한 복잡한 공정을 일원화하여, 패키지화된 하나의 MBR 종합 전처리기에서 이들 이물질을 제거하기 위한 각각의 공정이 유기적으로 이루어지게 함으로써,

초기 시설 투자비와 가동비 및 유지 관리비를 크게 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시예의 전체적인 구성 상태를 보여주는 정면도,
도 2 는 동 평면도,
도 3 은 본 발명에 설치된 조목 스크린의 구성 상태를 나타낸 정면도,
도 4 는 본 발명에 설치된 세목 드럼 스크린의 구성 상태를 나타낸 정면도,
도 5 는 본 발명에 설치된 무동력 선회류 침사 제거 장치의 구성 상태를 나타낸 정면도,
도 6 은 동 평면도,
도 7 은 본 발명에 설치된 드럼 스크린의 구성 상태를 나타낸 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하며 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시예의 전체적인 구성 상태를 보여주는 정면도,

도 2 는 동 평면도로서,

본 발명의 MBR 종합 전처리기는,

원수가 유입되는 원수 유입관(2)과;

원수에 포함된 각각의 서로 다른 협잡물과 모래 등을 각각 분리시키는 조목 스크린(1)과, 세목 드럼 스크린(3)과, 무동력 선회류 침사 제거기(5)와, 경사형 미세목 드럼 스크린(7)과;

이들 각각의 분리된 협잡물과 모래를 이송 배출하는 스크류 컨베이어(9)와 공기압 컨베이어(11)와;

처리수가 배출되는 처리수 배출관(13) 등이 상호 유기적으로 결합되어 구성되어 있다.

다시 이를 구체적으로 설명하면,

상기 조목 스크린(1)의 기본 구성은 본 발명의 출원인에 의하여 특허 제1425778호로 특허 등록된 것으로서,

도 3 에 도시된 바와 같이,

유입수로(101)의 바닥면에 프레임(103)이 비스듬하게 경사진 상태로 설치되어, 전방에 스크린(104)이 장착되어 있고,

상기 프레임(103)의 상단부에 링크 브라켓(113)이 설치되어 링크(112)가 연결 장착되어 있으며, 이 링크(112)의 단부에 구동축 베이스가 연결되어 구동축(123)과 감속기(102) 및 베이스 롤러(124)가 부착되어 있다.

그리고 상기 구동축(123)의 좌,우 양측에는 사각형태의 제1 이빨과 삼각형태의 제2 이빨이 원주상에 반복적으로 형성된 스프로켓(118)이 장착되어 있고,

상기 스프로켓(118)과 결합되는 체인(106)에는 레이크(110)가 부착되어 일단에 홈을 구비한 제1 단부가 형성되어 있고, 다른 일단에는 상기 제1 단부의 홈에 대응되게 결합되는 돌기를 구비한 제2 단부가 형성되어 있으며,

상기 체인(106)의 제1 단부에는 측면에 제1 체인핀 삽입공이 형성되어 있고, 상기 제2 단부에는 측면에 제2 체인핀 삽입공이 각각 형성되어 있으며, 이 제1,2 체인핀 삽입공 사이에는 상,하부가 관통된 체인홈이 형성되어 있고, 상기 체인(106)의 제1 단부의 홈에는 내면에 제1 걸림턱이 경사지게 형성되어 있으며, 상기 체인(106)의 제2 단부의 돌기에는 외면에 상기 제1 걸림턱과 대응되는 제2 걸림턱이 경사지게 각각 형성되어,

구동시, 체인(106)에 형성된 체인홈에 스프로켓(118)의 제1 이빨이 맞물리고, 인접된 체인(106)과 체인(106) 사이에 스프로켓의 제2 이빨이 각각 맞물린 상태에서, 체인(106)의 제1 걸림턱과 인접된 체인(106)의 제2 걸림턱의 경사면이 상호 결합되면서 체인(106)과 인접한 체인(106)이 제1,2 체인핀 삽입공에 삽입된 체인핀을 중심으로 한쪽 내측 방향으로 일정하게 정해진 각도만 꺾이는 구조로 형성되어 있고, 하부에 스프라켓과 축이 없는 구조로 형성됨으로써,

체인(106)과 스크린(104) 사이의 간격이 협잡물의 크기에 따라 임의로 조절되어, 크기가 큰 조대 협잡물도 이송, 반출이 가능하게 된다.

이와 같은 과정을 거쳐 크기가 큰 조대 협잡물이 제거된 원수는 계속하여 상기 세목 드럼 스크린(3)으로 투입되게 되는데,

세목 드럼 스크린(3)은 도 4 에서와 같이,

상기 조목 스크린(1)을 통과한 작은 협잡물을 걸러 주는 웨지바 또는 타공망/매쉬 타입의 원통형 스크린(301)과, 협잡물을 수집, 배출하는 호퍼(303) 및 배출 스크류 컨베이어(305)로 구성되어,

평면형 스크린에 비하여, 원통형이므로 통과 면적이 넓어 많은 유량이 처리 가능하게 되고,

스크린(301)이 삼각형의 웨지바 또는 타공망/매쉬 타입으로 형성되어 협잡물이 쉽게 탈락 가능하며,

스크린(301) 세척시, 스크린(301) 외부에서 브러쉬와 압력수를 이용하여 간편히 세척할 수 있게 되어 있고,

호퍼(303)로 협잡물을 수집하여 배출 스크류 컨베이어(305)로 탈수한 뒤, 배출시키게 되어 있다.

이와 같이 세목 드럼 스크린(3)에 의하여 작은 협잡물이 제거된 원수는 다시 무동력 선회류 침사 제거기(5)로 투입된다.

도 5 는 이 무동력 선회류 침사 제거 장치의 구성 상태를 나타낸 정면도,

도 6 은 동 평면도로서,

하측부에 원추형의 경사벽(501)이 형성되어, 오폐수 처리장의 수직 프레임(502) 상에 설치된 원형 침사지(503)의 내부에 원통형의 내측 분리벽(505)이 장착되어 있고,

상기 원형 침사지(503)의 일측 접선 방향을 따라 원수 유입구(507)가 연결되어 있으며, 원형 침사지(503)의 다른 일측에는 처리수 배출관(509)이 관통되어 상기 내측 분리벽(505)의 접선 방향을 따라 연결되어 있으며,

상기 원수 유입구(507)를 따라 내측 상부에는 원형 침사지(503)와 내측 분리벽(505) 사이에 안내판(511)이 원수의 유입경로를 따라 비스듬하게 설치되어 있고,

상기 원형 침사지(503)의 중심부에는 호퍼(513)가 설치되어, 하단부에 자동 밸브(515)가 장착된 스컴 배출관(517)이 연결되어 있고, 상기 호퍼(513)와 처리수 배출관(509) 사이에 배플(519)이 설치되어 있으며,

상기 원형 침사지(503)의 원추형 경사벽(501)의 하단부에는 침사 배출구(521)가 형성되어 주축 스크류 컨베이어(523)가 상측 방향으로 경사지게 설치된 구조로서,

상기 세목 드럼 스크린(3)에 의하여 작은 협잡물이 제거된 원수가 원형 침사지(503)의 접선 방향으로 설치된 원수 유입구(507)를 통하여 유입되면,

원형 침사지(503)의 내측 벽면을 따라 진행하다가,

원형 침사지(503)와 내측 분리벽(505) 사이에 원수의 유입 경로를 따라 비스듬하게 설치된 안내판(511)에 의해 중심 방향으로 선회류를 형성하면서,

침사는 내측 분리벽(505)을 따라 원형 침사지(503)의 하부로 침강 분리되고,

침사가 제거된 원수는 상승하여 내측 분리벽(505)의 접선 방향으로 설치된 처리수 배출관(509)을 통하여 외부로 배출시키게 된다.

그리고 이때 원수에서 수면으로 부상한 스컴과 유분은 원형 침사지(503)와 내측 분리벽(505) 사이의 수면에 설치된 안내판(511)을 따라 내측 분리벽(505) 내부로 유입된 뒤,

원수의 구심력에 의하여 원형 침사지(503)의 중심부로 모인 상태에서 센서 또는 타이머로 작동되는 자동 밸브(515)가 간헐적으로 작동하면서, 중심부에 모인 스컴과 유분을 스컴 배출관(517)을 통하여 자연 또는 펌프로 강제 흡입하여 외부로 배출시키게 되고,

상기 원수에 섞여 유입된 모래는 원수와 함께 원형 침사지(503)와 내측 분리벽(505)의 내측 벽면을 따라 진행하다가 하중에 의하여 하측으로 침강하여,

원형 침사지(503)의 경사벽(501)의 내측 벽면을 따라 하측 중심부로 모여진 뒤, 침사 배출구(521)를 통하여 주축 스크류 컨베이어(523)를 따라 외부로 반출된다.

끝으로, 상기 과정을 거쳐 조대 협잡물과, 모래와 스컴 및 유분이 분리 제거된 원수는 최종적으로 경사형 미세목 드럼 스크린(7)을 통과하면서 미세 협잡물이 제거되는데,

이 경사형 미세목 드럼 스크린(7)은 본 발명의 출원인에 의하여 특허 제1370394호로 특허 등록된 것으로서,

도 7 에 도시된 바와 같이,

수로(701)의 바닥면에 지지대(703)가 설치되어, 그 상부에 드럼 스크린(705)이 비스듬하게 경사진 상태로 설치되어 있고,

중심부에 무주축 스크류(713)의 협잡물 이송관로(715)와 탈수기(717) 및 협잡물 슈트(719)와 감속모터(721)가 연속적으로 연결되어 있으며,

상기 드럼 스크린(705)에는 수개로 분할된 스크린(740)이 착탈 가능하게 볼트로 결합되어 있고, 내,외측면이 타공판으로 된 보강 메쉬와, 와이어 메쉬의 이중 구조로 견고하게 형성되어, 내부에 스크린 내부 세척 노즐(756)이 설치되어 있고,

상측부에는 일련의 버블 분사공(759)이 구비된 노즐관(761)이 설치되어, 마이크로 버블 재생기(763)와 조정밸브(765)가 호스(767)로 연결되어,

경사지게 설치된 드럼 스크린(705) 내부로 원수가 유입되면,

원통형의 매쉬 스크린에 의해 미세 협잡물이 걸러진 후, 에어 버블과 고압 세척수에 의해 호퍼로 수집되어 무주축 스크류(713)에 의해 이송 및 탈수되어 외부로 배출된다.

이와 같은 과정을 거쳐 각종 협잡물이 분리 제거된 처리수는 처리수 배출관(13)을 통하여 배출시키고,

원수에서 분리된 각종 협잡물은 스크류 컨베이어(9)로 각각 이송시켜, 끝단에 설치된 공기압 컨베이어(11)로 최종 배출시키게 되며,

수집된 침사 또한 상기 스크류 컨베이어(9)를 거쳐 공기압 컨베이어(11)로 최종 배출시키게 된다.

따라서 이와 같은 본 발명의 MBR 종합 전처리기에 의하면,

MBR 전처리 과정에서 요구되는 각각의 이물질을 분리 제거시키기 위한 복잡한 공정을 일원화하여, 패키지화된 하나의 MBR 종합 전처리기에서 이들 이물질을 제거하기 위한 각각의 공정이 유기적으로 이루어지게 함으로써,

초기 시설 투자비와 가동비 및 유지 관리비를 크게 경감시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 이 밖에도 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 여러 변형예가 있을 수 있다. 일예를 들면, 상기 조목 스크린(1)과 무동력 선회류 침사 제거기(5)는 바 스크린과 선회류 침사 제거기 등에 의하여서도 균등한 기능을 수행할 수 있으며, 상기 실시예 만으로 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 물론 아니다.

1 : 조목 스크린
2 : 원수 유입관
3 : 세목 드럼 스크린
5 : 무동력 선회류 침사 제거기
7 : 경사형 미세목 드럼 스크린
9 : 스크류 컨베이어
11 : 공기압 컨베이어
13 : 처리수 배출관

Claims (2)

1. 원수가 유입되는 원수 유입관(2)과;
   상기 원수 유입관(2)과 연결되어, 유입된 원수에 포함된 크기가 큰 조대 협잡물을 분리시키는 조목 스크린(1)과,
   상기 조목 스크린(1)과 연결되어, 조목 스크린(1)을 통과한 작은 협잡물을 걸러 주는 세목 드럼 스크린(3)과,
   상기 세목 드럼 스크린(3)과 연결되어, 세목 드럼 스크린(3)을 통과한 원수에 포함된 모래와 스컴 및 유분을 분리시키는 무동력 선회류 침사 제거기(5)와,
   상기 무동력 선회류 침사 제거기(5)와 연결되어, 무동력 선회류 침사 제거기(5)를 통과한 미세 협잡물을 다시 분리시키는 경사형 미세목 드럼 스크린(7)과,
   상기 분리된 각각의 협잡물과 모래를 이송 배출하는 스크류 컨베이어(9) 및 공기압 컨베이어(11)와,
   상기 각각의 협잡물과 모래가 분리 제거된 처리수가 배출되는 처리수 배출관(13)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 MBR 종합 전처리기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 무동력 선회류 침사 제거기는,
   하측부에 원추형의 경사벽(501)과 침사 배출구(521)가 구비된 원형 침사지(503)와;
   상기 원형 침사지(503)의 내부에 설치된 내측 분리벽(505)과;
   상기 원형 침사지(503)의 일측 접선 방향을 따라 설치된 원수 유입구(507)와;
   상기 내측 분리벽(505)의 접선 방향을 따라 연결된 처리수 배출관(509)과;
   상기 원형 침사지(503)와 내측 분리벽(505) 사이에 원수의 유입경로를 따라 원수 유입구(507)의 내측 상부에 비스듬하게 설치된 안내판(511)과;
   상기 원형 침사지(503)의 중심부에 설치되어 자동 밸브(515)와 스컴 배출관(517)과 연결된 호퍼(513)와;
   상기 호퍼(513)와 처리수 배출관(509) 사이에 설치된 배플(519)과;
   상기 원형 침사지(503)의 침사 배출구(521)의 상측 방향으로 경사지게 설치된 주축 스크류 컨베이어(523)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 MBR 종합 전처리기.
   

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