스월스크린(Swirl Screen)은 볼텍스(vortex, 선회류) 현상을 이용한 Swirl 침전장치에 고형물 및 부유물질의 제거효율 향상을 위하여 끈상, 유동상, 잡석 등의 여재형 스크린 장치가 추가된 물리적 처리장치로 유지관리가 용이하면서도 합류식하수월류수(Combined Sewer Overflows; CSOs) 및 분류식하수월류수(Sanitary Sewer Overflows; SSOs)에 함유된 입자성 오염물질을 90%이상 제거하여 강우에 의하여 수계로 유출되는 오염부하와 하수처리장으로 유입되는 오염부하 및 수면적 부하를 감소시켜 수계 및 하수처리장의 효율적인 관리를 도모할 수 있도록 개발된 기술이다.

CSOs에는 우수에 의해 희석된 오수와 함께 지표면의 각종 오염물질을 포함한 세척수, 건기 동안 관로에 퇴적된 고형물 등이 포함되어 있기 때문에 이들의 처리가 필요하지만, 일반적으로 3Q 이상으로 발생되는 월류수는 하수처리장으로 유입되지 않고 곧바로 수계로 배출되어 하천과 호소에 악영향을 미치게 된다.
하수처리장으로 유입되는 월류수(3Q)는 하수처리장에 급격한 수면적 부하를 야기하여 1차침전지의 침전물들이 재부상하고, 강우 초기의 지표면 세척현상에 의한 급격한 오염부하 이후 우수에 의한 오염물질 희석으로 인하여 오염물질 부하가 낮아져 하수처리효율에 영향을 미치므로 하수처리장 용량(1Q)이상은 우회수로를 통하여 처리되지 않고 수계로 방류된다.
따라서 본 기술인 스월스크린(Swirl Screen)은 합류식 하수관거에서 발생되는 월류수를 처리하기 위한 시설로서 스월 침전장치, 끈상스크린, 유동상스크린, 잡석스크린으로 구성되어 월류수 중의 협잡물 및 고형물의 제거를 주된 목적으로 한다.

스월스크린은 위 그림과 같이 월류수가 수계로 방류되는 지점인 처리구역 관로 말단 부분 및 월류수가 하수종말처시설로 유입되는 지점에 설치가 가능하다.
스월스크린 장치 내부에는 부표식 유량 자동차단 밸브가 설치되어 있어 평상시에는 계획오수량(1Q) 만큼이 스월스크린을 거치지 않고 바로 하수처리장으로 유입되고, 강우에 의하여 유량이 증가하면 수위에 의하여 밸브가 작동되어 하수처리장으로 유입되는 것을 차단하고 스월스크린 장치의 내부의 스크린 및 여재를 거쳐 고형물 및 협잡물을 제거한 후 1Q는 하수처리장으로 유입되고 2Q는 수계로 방류된다. 하수관거에서 발생한 3Q 이상의 월류수 또한 같은 방법으로 스월스크린 장치를 통하여 고형물과 협잡물이 제거된 후 수계로 방류된다.

일반적으로 이용되고 있는 스월농축기 및 선회류분리기와 본 기술은 몇 가지 점에서 차이점을 가지고 있으며, 이는 유지관리가 용이하고 높은 수리학적 부하에서도 처리효율을 증가시키기 위한 처리장치의 변형과 추가이다.

(1) 스월 침전장치

본 기술에 사용되는 스월 침전장치 또한 와류에 의하여 고형물 입자를 분리한다. 하지만 CSOs에는 나뭇잎 등의 조대협잡물 등이 포함되어 있는 경우가 있다. 이러한 협잡물들이 장치 내부에서 침강하여 처리될 경우 저류조로 배출되는 이송관이 막히는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 본 장치의 중간 부위에 2㎜ 크기의 스크린을 설치하여 조대 협잡물들을 우선적으로 분리되도록 설계하였다. 또한 스크린 상부에는 유입되는 월류수에 의하여 무동력으로 회전하는 브러쉬 스크류를 설치하여 스크린이 막히는 현상을 방지하여 처리효율을 계속적으로 유지할 수 있다.

(2) 부유성 입자의 처리를 위한 추가적 공정의 설치

앞서 설명한 바와 같이 와류현상을 이용한 CSOs 처리시설의 TSS 처리효율은 높지 않은 편이다. 부유성의 입자들은 대부분이 무기성성분으로 이들이 하천으로 방류될 경우에는 무기성입자에 포함되어 있는 질소, 인 등의 성분으로 인하여 부영양화를 초래하게 된다. 따라서 본 기술에서는 부유성 입자들의 처리효율을 높이고자 스월 침전장치 이후에 끈상, 유동상, 여재 스크린을 추가적으로 설치하여 90% 이상의 처리효율을 얻을 수 있었으며, 이에 따라 BOD, COD, T-N, T-P 성분들 또한 추가적으로 감소시킬 수 있다.

(3) 유지관리의 용이

현재 사용되고 있는 스월농축기 및 와류분리기는 침강에 의해 제거된 고형물 및 협잡물을 저류하기 위한 별도의 저류조를 포함하고 있다. 따라서 주기적으로 저류조의 협잡물을 다른 처리시설로 이송하여 처리하여야 하기 때문에 운영관리를 위하여 별도의 비용 및 동력을 필요로 한다. 하지만 본 시설은 협잡물 처리구가 하수처리장으로 이송되는 오수관에 연결되어 있기 때문에 별도의 저류시설을 필요로 하지 않으므로 소요되는 부지 면적이 적고 별도의 처리가 필요 없다. 또한 강우 후 시설 내에 남아있는 월류수는 하부유출관을 통하여 오수관으로 배제되기 때문에 부패성의 오염물질이 남아있지 않으며 내부가 항상 건조한 상태로 유지되므로 유지관리가 매우 용이한 장점을 가지고 있다.

스월스크린은 강우에 의해 유출되는 지표세척수의 처리에 매우 효과적인 시설이기 때문에 CSOs 뿐만 아니라 SSOs에도 적용이 가능하며, 아울러 강우에 의해 유출되는 비점오염원의 처리 및 관리에도 이용할 수 있다.
또한 스월 침전장치 후단의 스크린 공정에 사용되는 재료들은 현장의 여건 및 방류수계의 수질조건에 따라 다양하게 조정 및 조합이 가능하므로서 아래 표와 같이 다양한 분야에 적용이 가능하다.