KR100360542B1 - 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 방법과 이를수행하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염된 호소(L)와 폐쇄성 수역의 수질 정화 방법과 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것으로, 공기압축기(2)를 이용하여 인위적으로 대기중의 산소를 호소(L)의 수중 상부층에 뿜어주어서 오염된 호소(L) 상부층에 미세 기포화된 산소포화수를 형성하고, 이 산소포화수를 수중펌프(3)에 의하여 별도의 미생물배양장치(1)에서 고속으로 배양 증식되어 공급되는 미생물과 혼합하여 호소(L)의 하부층에 설치되어 제트수류를 발생하는 수류발생장치(4)를 통과하도록 하면서, 호소(L) 내 오염물질의 농도에 따라 미생물배양장치(1)로부터 투입되는 미생물의 투입양과 공급펌프(3) 및 수류발생장치(4)의 구동에 의한 교반시간을 결정하는 마이크로 컴퓨터 제어 장치를 구비하여 호소(L) 상부층의 산소가 풍부한 수질과 산소가 희박한 하부층의 수질을 치환 교반시켜서 히석되는 오염물질을 연속적으로 분해 및 정화할 수 있게 하는 것이다.

Description

오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 방법과 이를 수행하기 위한 장치{method for purificationing a waste water and apparatus for performing the same}

본 발명은 자연 상태에서 오염된 수질을 정화하기 위한 것으로, 구체적으로는 호소 내에 새로운 미생물이나, 새로운 부상촉매제 또는 침전촉매제를 공급하여, 오염물질을 제거할 수 있는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 방법과 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

호소는 자연 그대로 생성된 자연 호소가 있고, 인위적으로 개발한 인공 호소가 있다.

가령 자연 호소는 자연 그대로 물의 흐름이나, 알카리게너스, 슈드모나스 등과 같이 수질을 정화할 수 있는 미생물 들이 서식하여 자정작용을 연속적으로 진행할 수 있다.

따라서 어느 정도 오염된 호소의 수질은 이러한 유기 미생물 등에 의해 정화되어 왔지만 최근에는 호소로 유입되는 악성 유기 오염물질들이 증가하여 부영양화가 심화되고, 미생물에만 의존하여 자연적으로 정화되었던 자정능력이 한계점에 이르게 되었다.

이러한 원인은 인간들이 호소 주변의 자연 환경을 무분별하게 파괴하고, 개발과 호소 주변의 주택가에서 흘러나오는 생활 오·폐수 또는 행락객들의 음식물, 주변의 축산 농가에서 유입되는 분뇨, 그리고 공장 폐수가 정화되지 않은 상태로 유입되기 때문이며 누적되는 오염물질로 인하여 그 오염도는 점점 극에 달하게 되었다.

이러한 영향으로 모든 호소가 유지하고 있어야 할 용존 산소가 현저하게 결핍되고, 호소 내에 녹조가 발생하여 이들에 의한 메탄유화수소가 급격하게 화학반응을 일으키면서 악취를 동반한 열악한 수질 상태가 되어 호소가 황폐화되고 있다.

호소를 오염시키는 유기 오염물들은 질소(N), 인(P),등과 같은 영양 염류의 과잉 유입에 의한 것이기 때문에 수질은 점점 악화되고, 특히 하절기에 수온이 상승하면 이상적인 플랑크톤 번식으로 용존산소(D/O)가 크게 감소하여 심층부 밑바닥에는 용존산소(D/O)가 전혀 없는 상태로 변질되고 있다.

이러한 이유로 호소 내에 생존해 있는 미생물이 호소 내로 유입되는 각종 오·폐수 악성 유기 오염물들을 상대적으로 해결할 수 있는 숫자가 극히 부족할 뿐만아니라, 악성 유기 오염물질 때문에 연속적으로 배양 및 숙성 과정을 속히 진행할 수 없게 되었다.

이로 인하여 상대적으로 미생물의 번식이 감퇴되고, 호소 내의 수질은 자정 정화작용을 전혀 할 수 없어서 호소 내의 수질은 시간이 점점 흘러 갈수록 악화되고 있는 것이 최근의 현실이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 호소 주변에 오·폐수를 간이적으로 정화할 수 있도록 화학적 정화 방법과 물리적 정화 방법 및 생물학적 정화 방법을 시도하였지만 효과를 얻지 못하고 있는 실정에 있다.

화학적 정화 방법은 화학적 응집제 및 살조제 등을 호소 전면에 살포하여 부유물을 침전시키는 방법과, 화학응집제로 처리된 상등수를 호소에 보충하는 방법, 그리고 호소의 물을 취수하여 화학응집제로 처리한 다음 호소로 재투입하는 방법인데, 호소 바닥에 침전된 오염 물질에 의한 폐수화 현상을 근본적으로 방지할 수 없어서 녹조현상을 방지하기에 충분하지 못한 문제점이 있다.

물리적 정화 방법으로는 산소를 호소에 폭기하여 용존 산소가 정화 능력을 갖게 하는 방법, 영양염류 순환에 도움을 주는 퇴적물을 폭기시켜서 호기성 상태로 유지하는 방법, 수류 발생기로 호소의 물을 강제 순환시켜서 정체성을 해소하는 방법, 준설선을 이용하여 퇴적물을 제거하는 방법, 기타 여과 장치를 이용하는 방법이다.

생물학적 방법으로는 부레옥잠, 미나리, 부들 등과 같이 수질 정화 능력이 있는 수초를 생육하는 방법이다.

상기한 종래의 정화 방법은 각각의 방법들이 개별적으로 운용됨으로서 일시적인 효과만 있을 뿐 보다 근본적인 해결책은 되지 못하고 있다.

자연 상태의 하천이나 호소는 오염되었을 때 스스로 정화하는 자정작용이 있는데, 호소는 수리학적으로 체류시간이 길고 정체성이 있기 때문에 오염 물질이 축적될 경우 자정 미생물의 번식 속도가 크게 저하되면서 급격하게 부영양화가 됨으로 인하여 자정 능력을 쉽게 상실하는 데에 근본적인 오염 원인이 있다.

따라서 호소에 유입되는 오염 물질 및 영양소와 자정 미생물 사이에 종합적으로 균형을 이루게 하여 자정 능력을 회복시키는 방법, 즉 자연 생태계의 미생물을 이용한 생물학적 방법이 아닌 다른 방법으로는 일시적인 수질 개선 효과는 있지만 부영양화된 호소를 정화시킬 수 있는 능력이 없어서 근복적인 대책이 될 수 없었다.

본 발명의 목적은 각종 유기 오염물로 썩어 가는 호소 및 폐쇄 수역의 수질을 근본적으로 정화할 수 있는 정화 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 정화 방법을 수행할 수 있는 정화 장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명은 호소의 상층부에는 대기중의 공기가 항상 접촉하여 비교적 풍부한 산소가 용존하고 있고, 반면에 호소의 하층부에는 오염물질과 유기물질 들이 혼탁한 상태로 침전되는 부패성 수질을 나타내면서 정체되어 있어서 수질 오염의 가중을 유발한다는 사실에 촛점을 두고, 호소의 상층부에 다량의 산소를 공급하여 충분한 산소포화수로 만들고, 오염 수질의 정화 능력이 탁월한 미생물을 투입하면서 제트스트리머로서 호소의 상층부와 하층부를 교반하여 치환하게 되면 호소 내 전역에 확산되고, 이로써 호소 수면이 정체성으로부터 벗어나서 수질이 개선될 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.

이러한 본 발명은 공기펌프와 같은 산소공급수단을 이용하여 인위적으로 대기중의 산소를 수중 표면에 뿜어주므로서 호소에 효과적으로 공기를 공급하고, 별도의 미생물을 고속으로 증식 배양하여 공기젯트 분사 장치를 통과하도록 하여 폐쇄성으로 정지되어 있는 물의 흐름을 용이하게 하고, 호소 내의 수계 전역에 유동화 확산되게 하여 물의 정화를 완벽하게 처리할 수 있게 하는 것이다.

또한, 본 발명은 물의 유동화 확산을 촉진할 수 있게 되면서, 상층부의 공기펌프에 의하여 미세 기포화된 풍부한 산소 공급수와, 호소 밑바닥의 오염층을 치환 교반하는 원리를 이용하므로서 유화수소의 발생을 억제하고 육상으로부터 증식된 미생물을 투여 하므로서 호소내의 수질을 연속적으로 정화할 수 있게 하는 것이다.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적 과제는 첫째, 공기압축기를 통하여 대기 중의 산소를 수중 표면에 뿜어주므로서 효과적으로 공기를 공급하고, 둘째, 상층부에 설치된 산소 공급수 펌프에 의해 호소 바닥면에 설치된 수류발생장치를 통하여 인위적으로 제트 수류의 유동화가 되도록 구성되어야 하며, 셋째, 구동부가 없는 기계장치로 구성되어야 하고, 넷째, 수류발생장치는 제트 수류의 방향이 호소 수역의 상황에 따라 상하식, 경사식, 수평식으로 제작 설치되어야 하고, 다섯째, 어패류 및 생태계에 영향을 주지 않도록 물의 흐름이 느린 속도로 유동화되어야 하고, 여섯째, 호소 내의 밑바닥에 있는 개펄이 뒤집히지 않도록 수류발생장치의 위치는 밑바닥에서부터 적어도 50cm 상부에 설치하여야 하고, 일곱째, 육상에서 증식된 미생물이 수류 발생 장치의 혼합조에서 제트수류와 같이 수역 전체에 잘 확산되어 균일한 분포에 의해 미생물 활동이 최우선적으로 활성화할 수 있도록 하여야 한다.

또한 폐수 정화에 유용한 미생물을 투입하기 위하여 미생물을 고속으로 배양하고 증식할 수 있는 장치를 호소 주변에 설치하여 고농도로 배양하거나 준비된 미생물의 오염수를 측정한 검사 결과와 제어설비에 의하여 투입량을 결정하고 정기적으로 투입할 수 있도록 하므로서, 오염된 호소 내의 수질을 연속적으로 정화할 수 있도록 하여야 한다.

도 1은 본 발명 실시예의 개략적인 장치도

도 2는 본 발명 실시예의 미생물배양장치의 개략적인 장치도

도 3은 본 발명 실시예의 산소 포화 수류 발생 장치의 개략적인 장치도

도 4는 본 발명이 운용되는 순서도

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 정화 방법은 오염된 수질을 정화하는 능력이 있는 미생물을 호소에 공급하면서 호소의 수중에는 산소포화수를 생성하여 인공 수류를 발생시킴으로서 미생물과 산소포화수가 호소 내에 수류를 형성하여 자정 능력을 갖게 하는 것이다.

이러한 정화 방법은 호소의 상부층과 하부층에서 각각의 인공수류발생장치에 의하여 물의 흐름을 발생시켜서 유동화를 촉진시키는 것이 바람직하며, 상부층에서는 산소포화수의 수류를 발생시키고, 하부층에서는 미생물이 살포되면서 수류를 형성하는 것이 될 수 있다.

또한 상부층에서 형성되는 산소포화수가 하부층에서 살포되는 미생물에 혼합되어 살포될 수 있도록 상부층으로부터 하부층의 인공수류장치로 산소포화수를 공급할 수도 있다.

호소에 공급되는 미생물은 호소 현장에 미생물배양증식장치를 설치하여 배양 및 증식하여 공급하거나 원격지로부터 공급되어 호소에 투여될 수 있으며, 또는 미생물 반응기와 같은 미생물 충진기기에 호소수를 통과시켜서 호소 수중에 미생물을 증가시킬 수 있다.

상기 미생물은 호소에 영양제, 활성제, 촉진제 등을 투입하여 자정 미생물의 농도를 증가 및 활성화시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 정화 방법은 호소 및 폐쇄성 수역의 특성인 수류의 정체성을 해소하기 위하여 인공적으로 물을 순환시켜서 수질의 오염도, 용존 산소, pH 등 물의 이화학적 성질을 균질화 함과 동시에, 산소를 공급하여 호소 및 폐쇄성 수역의 수심이 깊어서 수심에 따른 용존 산소량의 차이가 많고 산소량이 부족하게 되는 고질적인 문제점을 해결함으로서 유동촉진을 통한 수질 환경을 개선한 다음 수질을 오염시키는 물질을 정화할 수 있는 각종 자정 미생물을 투입하여 흐르는 하천수 처럼 물의 자정 작용을 회복시켜줌으로서 수질을 정화할 수 있게 되는 것이다.

즉 본 발명의 정화 방법은 정체된 수역을 순환시켜서 유동을 촉진하면서 산소와 정화 능력을 가진 미생물 들을 적절하게 공급 및 보충하는 수질 정화 원리를 시스템화 하여 수역으로 유입되는 오염 물질과 자정 미생물의 균형과 조화를 이루게 하여 자연생태계의 원리를 이용하여 자정 작용을 회복시키는 것이다.

상기한 정화 방법을 수행하기 위한 본 발명의 시스템은 수질을 정화할 수 있는 미생물을 고농도로 배양하여 호소 내의 수질이 변질되는 상태에 따라 투입량을 결정하고, 정기적으로 투입할 수 있는 수단을 구비하는 미생물공급장치와; 정체된 수역에 산소포화수를 형성하기 위한 산소공급수단과; 상기 미생물공급장치에서 공급되는 미생물과 상기 산소공급수단에 의하여 공급되는 산소포화수가 수역에 확산될 수 있도록 인공적으로 수류를 발생시키는 수류발생장치와; 오염 수역 내 오염 물질의 농도에 따라 미생물공급장치로부터 투입되는 미생물의 투입량과 산소공급수단 및 수류발생장치의 구동에 의한 교반시간을 결정하는 마이크로 컴퓨터 제어 장치를 포함한다.

미생물공급장치는 수질을 정화할 수 있는 미생물을 고농도로 배양 및 증식할 수 있는 미생물배양증식장치, 또는 미생물반응기, 탱크 등으로 구성되는 미생물충진기기로 구성될 수 있다.

미생물공급장치는 지상(地上)에 설치되거나 수면에 부상하는 부초선에 설치될 수 있다.

산소공급수단은 콤프레셔 및 루트 블로어(roots blower)를 포함하는 공기펌프, 산소발생기, 순산소(O₂)탱크, 오존(O₃)발생기 등과 같은 장치로부터 선택되어 수중의 용존 산소를 높여서 미생물의 활성에 절대적으로 필요한 산소포화수를 공급한다.

수류발생장치는 콤프레셔, 블로어 등을 포함하는 공기펌프, 수중에 설치되는수중펌프, 기타 교반기기 등으로 선택되는 장치를 이용하여 정체된 수역의 오염수를 인공적으로 순환시켜준다.

본 발명의 장치가 바람직하게 배치되는 것은 산소공급수단이 부초선에 장착되거나 지상(地上)에 설치되면서 오염 수역의 상층부에서 인공수류를 발생시킬 수 있도록 상층부의 수중에서 공기 및 산소가 살포되도록 하고, 수류발생장치는 제트 스트리머의 역할을 하기 위해서 오염 수역의 바닥에 설치하는 것인데, 특히 수류발생장치는 산소공급수단에 의하여 생성된 산소포화수를 흡입하는 공급펌프와 연결되면서 동시에 미생물공급장치와 연결되어 산소포화수와 미생물이 유입되고, 유입된 산소포화수와 미생물이 혼합되는 혼합실을 구비하는 것이다.

이러한 수류발생장치는 오염 수역 내에서 비교적 용존 산소량이 많은 상부층의 풍부한 산소포화수를 공급펌프로부터 공급받아서 비교적 용존 산소량이 부족한 하부층의 물과 치환하면서 고속으로 교반하여 오염물질을 희석시키는데, 이때 미생물배양장치에서 배양되어 공급되는 미생물과 산소포화수가 혼합실에서 혼합되어 호소내의 수계를 넓게 확산시키게 된다.

이렇게 수류발생장치에 의하여 호소 상부층의 풍부한 산소포화수와 밑바닥의 오염물질이 치환될 때 희석되는 오염 물질에 미생물이 투여되므로서 이들 오염물질들이 미생물에 의해 분해를 촉진하게 되어 호소내의 오염물질을 완벽하게 정화하게 된다.

이러한 수류발생장치는 호소의 수량과 면적에 따라 다수개를 병렬로 설치하고 미생물배양장치로부터 독립된 각각의 배관을 통하여 미생물을 공급받는다.

산소포화수를 수류발생장치로 공급하는 공급펌프는 수중에 설치됨에 따라 부식을 방지하기 위하여 수류발생장치와 스텐인레스 강관으로 된 연결관으로 연결되고, 마이크로 컴퓨터 제어장치의 신호에 따라 구동한다.

이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

다음의 실시예는 본 발명을 구체화 시키는 하나의 사례를 제시하고자 하는 것이다. 따라서 다음의 실시예가 도면에 도시되고 설명된 내용에 의하여 본 발명을 한정하는 것으로 인식되는 것은 아니다.

본 발명의 장치는 미생물배양장치(1), 공기압축기(2), 공급펌프(3), 수류발생장치(4), 그리고 상기 미생물배양장치(1)로부터 투입되는 미생물의 투입양과 공급펌프(3) 및 수류발생장치(4)의 구동에 의한 교반시간을 결정하는 마이크로 컴퓨터 제어 장치를 구비하는 제어부(5)로 구성된다.

미생물배양장치(1)는 농축미생물(10)이 배양 증식되는 다수의 배양조(11), 상기 배양조(11)에 호소(L)의 물을 공급하기 위한 취수펌프(12), 상기 배양조(11)에서 배양된 미생물을 호소(L)로 공급하기 위한 송수펌프(13) 및 운전제어반(14)으로 구성된다.

농축미생물(10)은 호소(L)의 수질을 정화할 수 있는 알카리게너스, 슈-드모나스 등과 같은 미생물로 배양조(11)에서 배양 증식되어 호소(L)로 배출된다.

배양조(11)는 각각의 격실로 구성된다. 즉 제1배양조(15), 제2배양조(16), 제3배양조(17), 제4배양조(18), 그리고 배양된 미생물을 수류발생장치(4)로 공급하기 위한 배출조(19)로 구성된다.

제1배양조(15), 제2배양조(16), 제3배양조(17), 제4배양조(18)에는 각각 교반용펌프(100)가 설치되어 있다.

상기 배양조(11)는 도면에 도시한 예에 한정되는 것이 아니고 의도하는 바에 따라 적절하게 증감할 수 있다.

교반용펌프(100)는 호소(L)에서 배양조(11)로 공급된 물과 미생물을 효과적으로 교반하여 미생물의 배양 증식을 촉진시키게 된다.

제1배양조(15)는 취수펌프(12)와 유량계(101)가 설치되면서 한쪽 단부는 호소(L)의 수중에 놓여지고 다른 한쪽의 단부는 제1배양조(15)의 상부에 놓여지는 취수관(102)에 의하여 호소(L)의 물이 유입된다.

제1배양조(15), 제2배양조(16), 제3배양조(17), 제4배양조(18)에서 배양된 미생물은 배출조(19)로 흘러들어가게 된다.

배출조(19)는 플로우스위치(103)가 설치되어 수위를 조절할 수 있고, 비상방출구(104)가 설치되어 이상 수위가 되면 자동적으로 호소(L)로 배출되게 되며, 송수펌프(13)가 설치된 송수관(105)을 통하여 적정한 양의 미생물이 수류발생장치(4)로 공급된다.

송수관(105)은 다수개의 분기관(105a)(105b)으로 분기되어 각각 수류발생장치(4)와 공급호스(106)로 연결된다.

공기압축기(2)는 마이콤 분전반을 제어하는 제어부(5)와 함께 호소(L)의 수표면에 부상한 부초선(6)에 설치되며, 공기가 배출되는 배기관(20)이 호소(L)의 상부층 수면에 침수되어 있다.

이 공기압축기(2)는 호소(L) 상부에 공기를 뿜어주므로서 호소(L)의 수중에 용존 산소량을 극대화시킨다.

제어부(5)는 수중케이블로 되는 주전원공급선(7)이 육상과 연결되어 있다.

부초선(6)은 호소(L)의 흐름에 밀려나지 않도록 사슬(8)로 고정되어 있다.

공급펌프(3)는 호소(L)에 침수되는 상태에서 부초선(6)에 또하나의 사슬(8a)로 고정되고, 제어부(5)와 전원공급선(9)이 연결되어 있으며, 수류발생장치(4)와 공급관(31)으로 연결되어 공기 압축기(2)에서 뿜어주는 공기에 의하여 미세하게 기포화되면서 산소가 풍부하게 용존된 호소(L) 상부층의 산소포화수를 흡수하여 수류발생장치(4)로 공급한다.

이 공급펌프(3)는 호소(L) 내에 존재하는 오염물질의 농도에 따라 마이크로 컴퓨터 제어 장치의 신호에 의하여 작동한다.

공급관(31)은 호소(L)의 수중에 설치되고, 호소(L)의 바닥면에 설치되는 수류발생장치(4)를 지지할 수 있도록 내부식성이 좋은 강관으로 구성되어야 한다.

수류발생장치(4)는 공급호스(106)와 공급관(31)이 합류하는 혼합실(40)이 형성되어 공급호스(106)로 공급되는 미생물과 공급관(31)으로 공급되는 산소포화수를 혼합하여 호소(L) 하부층에 제트수류를 발생시킨다.

이러한 수류발생장치(4)는 제트수류에 의하여 오염된 개펄이 뒤집히지 않도록 호소(L)의 밑바닥면으로부터 적어도 50Cm 상부에 설치하는 것이 바람직하며, 도 1에서는 호소(L) 바닥면에 대하여 수평을 이루도록 설치되어 있으나 설치 장소의상황에 따라 적정한 각도로 경사지게 설치된다. 또한 도면에서는 하나의 수류발생장치가 도시되어 있는데 송수관(105)이 분기되는 배관에 맞추어 여러개의 수류발생장치가 적정한 간격을 두고 설치되며, 호소(L)가 오염된 정도를 감안하여 설치된 전체를 운용하거나 일부만 선택적으로 운용할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 미생물배양장치(1)에서 미생물을 배양하는 과정과, 공기압축기(2)에 의하여 배기관(20)으로 배출되는 공기가 물을 미세하게 기포화시키면서 산소를 용해시키는 과정과, 상기 공기압축기(2)가 작동함에 의하여 풍부한 산소를 보유한 호소(L) 상층부의 산소포화수를 수중에 설치된 공급펌프(3)에 의하여 수류발생장치(4)로 공급하는 과정과, 호소(L) 상층부의 산소포화수가 수류발생장치(4)로 공급됨과 동시에 미생물배양장치(1)로부터 배양된 미생물이 수류발생장치(4)로 공급되어 산소포화수와 미생물이 혼합되는 과정과, 미생물이 혼합된 산소포화수를 호소(L) 하층부에서 제트수류를 일으키며 분사하는 과정에 의하여 호소(L)의 수질을 정화시키게 된다.

상기 과정을 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

미생물배양장치(1)를 구성하는 각각의 배양조에서는 농축미생물이 배양된다. 즉 제1배양조(15), 제2배양조(16), 제3배양조(17), 제4배양조(18) 내부에는 취수펌프(12)가 작동하여 호소(L)로부터 취수관(102)으로 오염된 물이 유입되고, 농축미생물이 배양되어 배출될 준비를 갖춘다.(S1)

이때 플로우스위치(103)에 의하여 배양된 미생물의 포화수가 많을 경우에는 비상방출구(104)를 통하여 호소(L)의 수중으로 직접 배출한다.

이렇게 배양된 농축미생물은 제어부(5)의 마이컴 설정에 따라 공기압축기(2)와 공급펌프(3) 및 수류발생장치(4)가 운용 가능한 상태가 되고, 송수펌프(13)가 작동하면 송수관(105) 및 그의 분기관(105a)(105b)을 따라서 배출되어 수류발생장치(4)로 공급된다.

이와 동시에 부초선(6)의 공기압축기(2)가 구동하여 대기중의 공기가 배기관(20)을 통하여 호소(L)의 수중에 살포하여 호소(L)의 상부 층에 풍부한 산소포화수를 생성한다.(S2 및 S3)

공급펌프(3)가 상기 산소포화수를 흡입하여 공급관(31)을 통하여 수류발생장치(4)로 공급한다.

호소(L)의 바닥에 설치되는 수류발생장치(4)는 미생물배양장치(1)에서 배양된 미생물과 호소(L) 표층으로부터 산소가 풍부하게 용해된 산소포화수를 공급하는 공급펌프(3)로부터 산소포화수를 동시에 공급받아서 혼합시킨다.(S4).

수류발생장치(4)에 공급된 산소포화수는 미생물이 혼합되어 호소(L) 밑바닥에 오염된 수질을 상층과 치환 교반을 할 수 있도록 제트수류를 일으키면서 강력하게 분출된다.(S5)

이렇게 수 시간 동안 산소포화수와 미생물의 분출 과정을 계속하면서 산소포화수와 미생물은 제트 수류를 타고 호소(L)의 전역에 확산되어 수질을 정화하기 시작한다.(S6)

즉 본 발명은 용존 산소량이 풍부한 호소(L) 상부층의 물과 용존 산소량이 부족한 하부층의 물을 치환 교반하여 호소(L) 전역에 확산되게 함으로서 정지되어있는 물이 흐를 수 있게 하고, 여기에 미생물이나 오염물질을 부상시키는 부상제, 또는 침전제 등을 투여하여 호소 전역에 확산 분포되게 하여 오염된 수질 정화에 미생물이 서식할 수 있게 하여 물을 연속적으로 정화시키게 된다.

본 발명의 장치에 의하여 오염된 호소의 물을 처리한 결과 아래 표 1과 같이 최하62%에서 87%까지 정화 능력을 가져 왔다.

항목	단위	원수	처리수	규제치 V급
BOD	ppm	9.8	1.2	-
COD	ppm	29	6.1	10이하
SS	ppm	120	46	유안식별
T-N	ppm	3.09	0.66	1.15
T-P	ppm	1.73	0.39	1.5

이상의 실시예는 당업계의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위 내에서 용이하게 변경 실시될 수 있을 것이다.

이상에서 설명된 본 발명은 오염된 호소의 물에 인위적으로 산소와 미생물을 호소 전역에 투입하면서 호소의 물을 치환 및 교반하며 순환시켜서 수질 변화의 원인이 되는 정체성을 해소하면서 수역 상층부와 하층부에 분포하는 용존산소의 차이가 없게 되며, 자정작용의 원리를 이용하여 오염된 호소의 수질을 연속적으로 정화하고, 이상적으로 성장하는 플랑크톤을 방지하여 오염된 호소 수질을 완벽하게 정화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

1. 오염된 수질을 정화하는 능력이 있는 미생물을 호소에 공급하면서 호소의 수중에는 산소포화수를 생성하여 인공 수류를 발생시킴으로서 미생물과 산소포화수가 호소 내에 수류를 형성하여 자정 능력을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 호소의 상부층과 하부층에서 각각의 인공수류발생장치에 의하여 물의 흐름을 발생시키면서 상부층에서는 산소포화수의 수류를 발생시키고, 하부층에서는 미생물이 살포되면서 인공 수류를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상부층에서 형성되는 산소포화수가 하부층에서 살포되는 미생물에 혼합되어 살포될 수 있도록 상부층으로부터 하부층의 인공수류장치로 산소포화수를 공급하는 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 방법.
4. 수질을 정화할 수 있는 미생물을 고농도로 배양하여 오염 수역 내의 수질이 변질되는 상태에 따라 투입량을 결정하고, 정기적으로 투입할 수 있는 수단을 구비하는 미생물공급장치와;

   정체된 오염 수역에 산소포화수를 형성하기 위한 산소공급수단과;

   상기 미생물공급장치에서 공급되는 미생물과 상기 산소공급수단에 의하여 공급되는 산소포화수가 수역에 확산될 수 있도록 인공적으로 수류를 발생시키는 수류발생장치와;

   오염 수역의 오염 물질의 농도에 따라 상기 미생물공급장치로부터 투입되는 미생물의 투입량과 상기 산소공급수단 및 상기 수류발생장치의 구동에 의한 교반시간을 결정하는 마이크로 컴퓨터 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 산소공급수단이 오염 수역의 상층부에서 인공수류를 발생시킬 수 있도록 상층부의 수중에서 공기 및 산소가 살포되도록 하고, 수류발생장치는 제트 스트리머의 역할을 하기 위해서 오염 수역의 바닥에 설치되는 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
6. 제 1 항에 있어서 산소공급수단이 수역의 수면에 부상하는 부초선에 설치되는 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 산소공급수단이 지상에 설치되는 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 수류발생장치는 산소포화수와 미생물이 혼합되는 혼합실을 구비하여 산소공급수단에 의하여 생성된 산소포화수를 흡입하는 공급펌프와 연결되면서 동시에 미생물공급장치와 연결되어 유입된 산소포화수와 미생물이 혼합되어 수류를 발생시키게 되는 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 미생물공급수단이 미생물을 배양하고 증식하는 장치인 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 미생물공급수단이 미생물충진기기인 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 산소공급수단이 공기펌프인 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
12. 제 1 항에 있어서, 산소공급수단이 산소발생기인 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
13. 제 1 항에 있어서, 산소공급수단이 산소발생기인 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
14. 제 1 항에 있어서, 산소공급수단이 순산소탱크인 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.
15. 제 1 항에 있어서, 산소공급수단이 오존발생기인 것을 특징으로 하는 오염된 호소와 폐쇄성 수역의 수질 정화 장치.