KR100403036B1 - 순환여과(살수, 포말, 물리, 생물)겸 저압수력발전 시스템 - Google Patents
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Abstract
육상어류양식에 필요 불가결한 순환여과시스템의 수 처리로 물을 재사용하고 각종폐수등의 정화를 위한 시스템으로서 오염된 배출수를 재펌핑 원심분리형 침전조에서 슬러지등을 침전시키는 1차여과과정을 거처 여과포를 거치는 2차여과시에 열풍 또는 냉풍을 접하게 하여 수온을 다소간 조절시키고, 포말분리조에서 산소(음이온)믹셔펌프의 적용으로 강제주입식에 의한 산소(음이온)를 능률적으로 녹혀들게함의 3차여과(정화)과정을 거치게 되며,
여과집수조에 집합된 물은 포말분리조를 거처 물레방아식 저압 수력발전용 물레팬을 회전시키면서 발전을 하게 하고, 계속해서 낙하하는 물은 물리여과조에서 4차여과과정을 통과 마지막 생물여과조의 여과필터에 의해 5차 여과(정화)과정을 연속적으로 정화되게 하므로서,
이는 한번펌핑한 배수로 자동 낙하하면서 5차나되는 여과(정화)과정을 일관성 있게 처리하는 아주 능률적이고 효과적인 여과(정화)방법으로 날로 심각해저오는 자가오염원을 원천적으로 감소시킴과 아울러 연안오염 등에 대처코저하는 순환여과시스템의 발명을 제공한다.
Description
세상이 산업화가 되어가고 문화가 발달되어감에 따라 물 사용량은 많을 수 밖에 없고 인구증가로 사용자가 날로 늘어만가는 시점에서 식수를 비롯한 생활용수 및 산업용수등의 필수량이 2천년에는 전쟁으로까지 비화되고 있는 터라 누구나를 막론하고 물의 재 처리 이용문제는 심각히 받아들여 지지않을수 없는 때입니다.
현재 개발되고 있는 고압 정밀 수 처리는 소 용량은 어느 정도 개발이 되고있으나, 본 발명과 같이 1회 펌핑으로 5회차까지의 여과(정화)과정을 일관성 있게 처리하지는 못하고 있을 뿐만 아니라 대 용량에 대하여는 미미한 실정에 있는데,
본 발명은 사양에 따라 분당 수십톤의 오, 폐수처리도 가능할 수 있도록 한 순환여과시스템으로서 양어장, 정수장등을 비롯한 모든 물의 재 처리에 적용할 수 있는 발명에다 에너지를 생산할 수 있도록 설계 되어있는점이 특이하다 할 것임.
특히 포말분리조내의 여과(정화)시 미세한 기포를 종래의 에아스톤 등이 아닌 별도펌프 입수구에 산소(음이온)를 직접주입 펌프 내에서의 공기방울을 분쇄 아주 미세한 포말(기포)로 만들어 포말분리조 하향수로 측면 수직부 중앙부분에 결합된 산소(음이온)믹셔펌프 배출관을 통해 하향하는 원수와 혼합시키게 되면 아래로 밀고 내려오는 원수와 미세한 포말상태의 산소(음이온)기포들이 상승할려는 힘과 뒤얽히면서 용해되고, 포말분리조 저면 출수구를 통해 다시 상승하는 2m이상의 양정인 상향수로 내에서 재차 혼합과 용해가 이루어 지면서 포말분리조의 좁혀져있는 출수구에 의해 산소(음이온)기포들에 수압을 가함으로서 산소(음이온)가 물에 신속히 녹아 들어가는 결과를 얻게되므로서 배출수내의 단백질 및 질소화합물들의 분해를 효과적으로 분해하는 결과를 얻게되는 것이며,
아울러 버려지는 물을 이용함으로써 적은 에너지나마 얻는다는 것은 산업적으로도 가치가 있으리라 생각되고, 물리여과조내의 여과재와 생물여과조의 생물여과필터는 넓은 면적에 효과적이고 능률적인 여과재를 생산 적용코자 함인데,
국내외에서 많은 석학들이 수 재 처리시스템에 대한 연구를 거듭하고 있습니다만 현재까지 정밀고압 수 처리는 기계적, 물리적, 생물학적, 공기접촉식, 생물여과필터 등 몇가지 정화시스템이 있으나, 대용량 처리는 성능 면에서 효율성이 미미하고, 시스템이 3가지 이상의 여과 과정을 넘지 못하며, 에너지 생산은커녕 더 소비성에너지 쪽으로 개발되고 있어, 에너지 절약의 측면에서 고려한 발명이다.
수 처리 여과는 배출수나 오염된 물속에있는 암모니아등 질소화합물의 단백질 등을 빨리 분해케 하는 기술이 가장 효과적이므로, 그러기 위해선 산소(음이온)를 단위시간내에 가장 빨리 효과적으로 녹혀들게 하는것이 선결이기 때문에 물에 산소(음이온)주입에 따른 기술적 과제인데,
본 발명에 있어서는 산소(음이온)제조기에서 생산한 산소(음이온)를 비산화재질의 특수펌프에 물과 같이 주입시켜 펌프 내에서 산소(음이온)와 물을 신속히 혼합하여 안개상의 포말상태 산소(음이온)를 원수와 혼합시키는 펌프와 그 펌프내에서 혼합한 안개상의 산소(음이온)를 2차 혼합 용해하는 포말분리조 적용에 있다.
도 1은 본 발명의 측면도
< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 >
1: 배출수 2: 펌프 3: 집수탱크
4: 모터 5: 원심분리형 침전조 6: 슬러지 배출구
7: 여과포 8: 스텐망(여과포 보호용) 9: 살수조
10: 여과 집수조 11: 공조기(열풍/냉풍) 12: 산소(음이온)제조기
13: 포말 분리조 14: 산소(음이온)믹셔펌프 15: 물레팬(발전용)
16: 발전기 17: 물리여과조 18: 모래층
19: 자갈층 20: 특수여과재 21: 생물여과조
22: 생물여과 필터 23: 사육수조 →: 물흐름 방향
본 발명은 원형이나 각형의 육상축양장의 각종 사육수조(23)의 배출수(1)를 재 이용 또는 순환의 목적으로 양수하기 위한 펌프(2), 사육수내의 각종 슬러지 등을 강제수집을 위한 원심분리형침전조(5) 및 저수조(3), 회전시켜 원심력을 얻기위한 모터(4)와 플로펠러, 미세슬러지를 2차여과할 여과포(7), 그 여과포를 평면 유지함과 동시에 보호할 스텐망(8), 여과된 물을 일시 평면 유지하면서 균일한 살포를 위한 살수조(9), 살수하는 물을 외부 유출을 방지하고 일시 집수를 위한 여과집수조(10), 낙하하는 살수에 열풍 또는 냉풍을 공급할 공조기(11), 포말분리조(13) 내에 산소(음이온)공급을 위한 산소(음이온)제조기(12) 및 산소(음이온)믹셔펌프(14), 산소(음이온)를 초단시간 내에 물에 용해하기 위한 하향수로와 상향수로를 형성한 포말분리조(13), 낙하하는 물을 이용 전력생산을 위한 물레팬(15) 및 발전기(16), 모래층(18), 자갈층(19), 특수여과재(20) 등으로 이루어진 물리여과조(17), 여과필터(22)에 의해 미생물여과를 위한 미생물여과조(21), 어, 패류를 양식 또는 축양하는 사육수조(23)로 구성하는데,그 작용을 상세히 설명하자면,
사육수조(23) 내에서 어, 패류들이 산소(음이온)를 소비하며 사료섭이하는 과정에서 자연발생적으로 배설물인 슬러지 등이 쌓이기 마련인데, 그 슬러지와 잔여사료가 부패하면서 암모니아성 질소가 발생하여 생물에 치명적인 독성을 발생하기 때문에 빠른시간내에 그 슬러지 등을 수조 밖으로 배출시키기 위한 효과적인 구조의 수조는 일반적으로 원형수조에다 밑면이 원추형의 수조로, 배수구가 중앙밑면 원추점에 위치하게되면 주입되는 물의 압력으로 수조의 물이 회전을 하면서 사육수조(23)내의 슬러지 등이 배수구 쪽으로 집결되어 배수구를 통해 물과 같이 배출되게 되고,
그 배출수(1)를 펌프(2)를 이용 저수탱크(3)에 펌핑하여 밑면 원추점에 슬러지배출구(6)를 형성한 밑면이 원추형으로 된 원형 원심분리형침전조(5)에 낙하와 동시에 원심분리형침전조(5) 중앙 상면에 설치된 모터(4)와 연결된 회전플로펠러에 의해 침전조내의 물을 강제 회전시키면 물의 회전원심력에 의해 슬러지 등이 중앙하층 원추점에 집합하게 되는데, 그 집합된 슬러지들은 슬러지배출구(6)를 통해 별도 가동되는 슬러지 퇴비화장치로 이송하여 퇴비화 시키게 되며,
주입되는 대부분의 물은 여과포(7)로 흘러 2차여과 과정의 미세슬러지를 여과하면서 살수조(9)에서 수많은 소 공으로 이루어진 살수공을 통해 자연 낙하하면서 동절기엔 열풍을 하절기엔 냉풍을 공급하는 공조기(11)에 의해 수온을 임의 조정하기도 한다.
아울러 여과집수조(10)에 집수된 물은 포말분리조(13)를 통과하게 되어 그 포말분리조(13)내를 통과하는 물 일부를 비산화성 재질의 특수 산소(음이온)믹셔펌프(14)에 의해 산소(음이온)제조기(12)의 산소(음이온)를 공급받아 펌프내의 임펠러 회전력에 물과 신속히 혼합과 동시에 1차용해시키면서 안개상의 산소(음이온)를 포말분리조(13) 하향수로 측면수직부 중앙부분에 결합된 산소(음이온)믹셔펌프(14) 배출관을 통해 하향하는 원수와 혼합시키면 상승할려는 산소(음이온)기포와 하향하는 물과 혼합하여 산소(음이온)가 급속히 2차용해가 되어 하층 출수구를 통과 다시상향수로로상승하면서 잔여산소(음이온)가 2m이상 양정의 상향수로내에서 3차용해 되면서, 포말분리조(13)의 출수구가 갑작이 좁혀져 있으므로 인해 토출수가 압력을 받아 그 압력에 의한 4차용해가 이루어져 100%에 가까운 산소(음이온)용해가 이루어지게 되는 것이다.
또한 토출하여 낙하하는 물의 중력으로 발전용 물레팬(15)을 회전시켜 전력생산을 위한 발전기(16)에 동력전달을 하게 되어 적은량이지만 에너지를 생산하게 되고,
낙하하는 원수는 물리여과조(17)내의 모래층(18), 자갈층(19), 특수여과재(20)(질화세균의 번식이 용이하도록 세공을 형성한 셀형구조의 담체)를 통과하면서 그 층들에 서식하고 있는 질화세균에 의해 암모니아태가 아질산태로 아질산태가 질산태로 변화되는 정화과정을 밟게 되는 것이며,계속 낙하하는 원수는 물리여과조(17) 보다 낮은 미생물여과조(21)내에 설치되어 있는 미생물여과필터(22)에 서식하고 있는 또다른 질화세균에 의해 전자와 같은 질소순환계의 생물정화과정을 거처 재 사용할 수 있는 맑은물로 반복 정화하는 시스템인데,그 질소순환계의 미생물정화과정을 상세히 설명하자면,많은 량의 대부분의 하, 오수는 물리여과조(17) 및 생물여과조(21)로 통과하게 되면서 물리여과조(17) 및 생물여과조(21) 내에 정화필터(22)(물리여과조엔 모래,자갈, 특수여과재)가 설치되는데, 그 필터가 2주정도 수침된 상태로 있으면 그 정화필터표면에 유기분자들의 질화세균이 흡착 번식하게되어 일종의 미생물 막이 형성되는데, (필요에 따라 인의적으로 질화세균주을 임의 투입하기도 함)그 여과재 및 정화필터는 수많은 미세공으로 형성하는 원형이나 각형의 셀의 형태도 있고, 머리카락형의 세사(가는실)형의 필터도 있어 그 미세공 내부 쪽엔 산소와 빛을 요구치 않는 혐기성 세균이 존재하는가 하면, 외부 쪽엔 산소와 빛을 요구하는 호기성 균이 존재하므로서 혐, 호의 각기 분해물질의 특성을 가지고 있는바, 각기 여과재(18, 19, 20)나 정화필터(22)에 질화세균의 번식에 의해 생물의 분비물이나 하천의 오염물질 등에서 발생하는 암모니아태 등을 아질산태에서 질산태로 변환(분해)시켜 무해화하는 과정이 반복되는 생태계의 먹이사슬 현상으로 생물학적 수질정화가 이루어지게 되는 것인데,모든 생물들이 배설하는 분비물과 죽은 생물들의 부패과정에서 헤테로트로픽 박태리아(Heterotrophic Bacteria)라는 세균이 번식하면서 그들 역시 자체 내에서 먹이를 섭취하고 배설하게되는 것이 암모니아(Amonia : NH3, NH4)를 발생시키는 원인이 되고, 헤테로트로픽 박태리아는 15분 정도마다 기하 급수적으로 증가하는 과정에서 먹이사슬인 니트로소모나스 박테리아(Nitrosomonas Bacteria)가 번식하여 헤테로트로픽 박테리아를 먹이로 하여 증식하면서 아질산(NO2)을 발생시키며, 이 니트로소모나스 박테리아는 약 24-36시간마다 배로 증식하면서 그 분비물에 의해 니트로백터 박테리아(Nitrobacter Bacteria)가 형성되면서 이 역시 자체 내에서 분해되면서 질산염(NO3)을 발생시키는 과정을 반복하게 되는 것이며,따라서 그 생물정화과정에서 호기성세균의 정화시엔 다량의 산소를 소비함에 따라 필요시에 PH 및 용존산소치의 감소에 대비하여 산소(음이온)제조기(12)에서 생산한 산소(음이온)를 물리여과조(17) 및 미생물여과조(21) 하층 바닥부분에 산기호스 등으로 산소(음이온)를 집중 공급하여 원활한 정화를 돕기도 하는 발명이다.
산소(음이온)를 물에 효과적이고 신속히 100% 가깝게 용해시켜 정화능력을 극대화 하므로서 대용량 수 처리 적용에 효과적이고, 누구나 쉽게 이용할 수 있는 재질 및 원리로서 한번의 펌핑으로 5차의 일관된 여과(정화)과정을 수행함과 동시에 적은량이지만 흘려버리는 물을 이용하여 에너지를 생산하여 경쟁력을 재고하는 효과가 있다.
Claims (3)
- 순환여과 시스템에 있어 펌핑한 배출수(1)를 원심분리형침전조(5)에서 슬러지를 수거별도 퇴비화장치로 퇴비화시키고,대부분의 배출수(1)는 여과포를 이용 미세여과를 거처 살수조(9)를 통과하는 동안 공조기(11)에 의해 열풍 또는 냉풍을 공급하며,자동낙하되어 여과집수조(10)에 집수된 물은 하향수로와 상향수로를 형성한 포말분리조(13)를 통과 하면서, 하향수로 측면 수직중앙부에 연결된 산소(음이온)믹셔펌프(14)로 산소(음이온)제조기(12)에 의한 산소(음이온)를 공급받아 산소(음이온)믹셔펌프(14) 내에서 안개상의 산소(음이온)기포를 생산하여 하향하는 원수와혼합 산소(음이온)를 용해시키고, 포말분리조(13) 하층 출수구를 통과 재차 상향수로를 상승하면서 혼합과 용해를 반복함을 특징으로 하는 순환여과(살수, 포말, 물리, 생물)겸 저압수력발전 시스템
- 제 1항에 있어서 포말분리조(13)는 하향수로와 상향수로를 제공하는 양분구조로하여 그 포말분리조(13) 출수구는 끝부분이 갑작이 좁혀지는 "ㄱ"형 구조로 형성함을 특징으로 하는 순환여과(살수, 포말, 물리, 생물)겸 저압수력발전 시스템
- 제 1항 및 2항중 한 항에 있어서 자동낙하 하는 물을 이용 발전용 물레팬(15)을 회전시켜 중력발전을 하면서 모래층(18), 자갈층(19), 특수여과재(20) 층을 통과하는 물리여과조(17)에서 정밀 물리여과(정화)를 하며,물리여과를 거친 물은 계속 낙하하여 물리여과조(17) 보다 낮은 미생물여과조(21)에서 미생물여과필터(22)에 의한 미생물여과(정화)를 하여 물을 재 사용함을 특징으로 하는 순환여과(살수, 포말, 물리, 생물)겸 저압수력발전 시스템
Priority Applications (1)
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| KR10-2000-0066283A KR100403036B1 (ko) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 순환여과(살수, 포말, 물리, 생물)겸 저압수력발전 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR2019990021039U Division KR200173544Y1 (ko) | 1998-12-16 | 1999-09-27 | 순환여과 시스템(살수, 포말분리, 물리, 생물여과) 겸저압 수력발전 장치 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100791778B1 (ko) | 2006-08-27 | 2008-01-03 | 손영호 | 육상 어류 양식장치 및 방법 |
| KR100792135B1 (ko) | 2007-05-25 | 2008-01-04 | 비손푸른엔지니어링 주식회사 | 초기 강우 유출수에 포함된 오염원의 단계별 저감 시설 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR900004824U (ko) * | 1988-08-24 | 1990-03-07 | 스즈기 가부시기가이샤 | 자동차의 범퍼사이드 지지구조 |
| KR970003583U (ko) * | 1995-06-30 | 1997-01-24 | 중요정보신호검출시 텔레비전 자동온장치 | |
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| KR200214670Y1 (ko) * | 2000-08-21 | 2001-02-15 | 김기영 | 프로젝터 렌즈도어 |
-
2000
- 2000-11-06 KR KR10-2000-0066283A patent/KR100403036B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
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| KR20010021481A (ko) | 2001-03-15 |
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