KR100422387B1

KR100422387B1 - 기계식 표면폭기 및 교반장치

Info

Publication number: KR100422387B1
Application number: KR10-2001-0001302A
Authority: KR
Inventors: 맹창석
Original assignee: 맹창석
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2004-03-18
Also published as: KR20010044206A

Abstract

본 발명은 수처리 공정의 폭기조에 설치되는 기계식 표면폭기 및 교반장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하,폐수에 침지된 상태로 회전하는 임펠러의 높이를 필요에 따라 조절할 수 있도록 하고, 점검창을 구비하는 에어졸 커버와 공기유입관을 폭기조에 설치함으로서, 호기폭기, 호기교반, 혐기폭기, 혐기교반과 같은 여러 가지의 수처리 공정을 운전모드에 따라 1대의 장치로서 동시에 사용할 수 있도록 하고, 하,폐수의 비산을 효율적으로 차단하여 주변기기의 부식과 고장을 방지하며, 장치의 작동과정을 육안으로 용이하게 관찰할 수 있도록 한 기계식 표면폭기 및 교반장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치는, 폭기조(1)의 상부커버(2)에는 감속기(12)를 구비하는 가변속 모터(11)가 설치되고, 가변속 모터(11)의 감속기(12)와 연결되는 주축(14)이 상부커버(2)의 하측으로 연장되어 설치되며, 주축(14)의 하단에는 임펠러축(32)이 연결되어 설치되고, 임펠러축(32)에는 하,폐수(3)에 침지되어 회전하는 임펠러(31)가 설치된 것에 있어서, 상기 감속기(12)의 하측에는 감속기(12)와 결합되는 구동축(72)과, 상기 구동축(72)에 설치되는 구동기어(71)와, 주축(14)상에 설치되어 상기 구동기어(71)와 치합되는 종동기어(74)를 구비하는 2단 기어박스(13)가 설치되고, 상기의 주축(14)이 관통되는 2단 기어박스(13)의 상하측에는 베어링(75,78)이 슬리브(79)를 개재시킨 상태로 설치되며, 상기 주축(14)의 상단에는 전동기(21)의 작동에 따라 주축(14)을 상하로유동시키는 랙크(77)가 주축(14)에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 폭기조(1)의 상부커버(2)에는 점검창(52)을 구비하는 에어졸 커버(51)와 조작기(42)를 구비하는 공기유입관(41)이 설치되고, 상기 폭기조(1) 내부의 하,폐수에 침지된 용존산소측정센서(82)와 현탁고형물측정센서(81)로부터 입력된 수치에 따라 주축(14)의 상하이동과 공기유입관(41)의 개폐를 조절하는 컨트롤 박스(81)가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

기계식 표면폭기 및 교반장치{A mechanical surface aeration and agitation apparatus}

일반적으로 수처리 공정은 여러 가지 유해물질이 함유된 하,폐수를 맑고 음용이 가능한 상수(上水)로 처리하는 공정으로서, 일차적으로는 하,폐수에 떠 있는 고형물이나 미세한 부유물을 제거하고, 토사 등과 같이 비중이 무거운 입자는 침사지에서 침전시켜 분리하며, 부유성이 큰 협잡물은 스크린으로 제거하는 초기단계를 거친 다음, 침전지로 하,폐수를 유입시키는 과정에서 하,폐수가 부패하지 않도록 공기를 불어넣는 예비 에어레이션(aeration) 또는 하,폐수 속의 유지성분을 부상 및 분리시키는 유지분리 조작을 하는 예비처리단계를 거친다.

상기와 같은 예비처리단계를 거친 다음에는 침전지에서 하,폐수 속의 부유물질을 침전시켜 분리한 후 폭기조로 유입시키게 되며, 전기한 폭기조에서 활성슬러지에 함유된 미생물을 사용하여 하,폐수의 유기물질을 제거하는 활성슬러지법이나, 자갈 또는 플라스틱 충전물의 표면에 미생물막을 형성시켜 하,폐수를 통과시킴으로서 하,폐수에 함유된 유기물질을 제거하는 살수여상법을 사용하여 하,폐수를 생물학적으로 처리한 다음, 최종침전지에서 무기물을 침전시켜 제거하고 소독 후 방류하는 일련의 단계를 거치게 된다.

상기와 같은 활성슬러지법은 폭기조의 내부로 유입된 하,폐수가 미생물을 함유하는 활성슬러지와 원활하게 혼합되도록 하,폐수와 활성슬러지를 교반시키는 교반조작과, 미생물에 의한 유기물질 제거에 소모되는 산소의 공급을 위하여 폭기조의 내부로 공기를 공급하는 폭기조작을 병행하게 되는 데, 전기한 바와 같은 교반 및 폭기조작에는 임펠러와 같은 회전날개를 하,폐수의 수면부근에서 회전시켜 하,폐수와 활성슬러지의 교반 및 폭기조작을 병행하는 기계식 표면폭기장치와, 압축공기를 폭기조의 내부로 주입하여 하,폐수 속을 부유하는 기포에 의하여 하,폐수와 활성슬러지의 교반 및 폭기조작를 병행하는 산기관 폭기장치가 사용된다.

상기와 같은 활성슬러지법에 사용되는 폭기장치 중에서 전자에 해당하는 기계식 표면폭기 장치는 그 구조가 매우 간단하고 설치 및 유지관리가 용이하다는 장점으로 인하여 각종 수처리장에 적용되고 있으나, 전기한 종래의 기계식 표면폭기 장치는 폭기조에 설치된 모터의 작동에 의하여 임펠러와 같은 회전날개를 하,폐수의 수면상에서 회전시킴으로서 하,폐수가 대기중으로 비산되는 것에 의하여 하,폐수 속에 공기가 용해되도록 하는 폭기공정에만 적용할 수 있을 뿐 아니라, 대기중에 약 70% 정도로 함유된 질소 및 그 산화물이 대기중으로 비산되는 하,폐수에 용해되어 부영양화화 친화적인 질소성분의 함량이 높아지게 되므로 하,폐수의 탈질화 관점에서는 많은 문제점이 노출되었다.

또한, 임펠러의 회전에 따라 대기중으로 비산하는 하,폐수가 미세 물방울이나 수증기의 형태로 폭기조를 구성하는 각종 주변장치에 부착될 확률이 크게 되고, 이로 인하여 하,폐수에 의한 폭기조 주변장치의 부식과 고장이 빈번하게 발생하게 되는 문제점이 있었으며, 임펠러의 회전과 하,폐수의 비산으로 발생하는 소음 및 소포(消泡)현상으로 폭기조 주변의 작업환경이 매우 저해되고, 폭기장치의 가동중에 작업자가 폭기장치의 적절한 가동여부를 파악하기 위하여 폭기조의 주변으로 접근하기가 매우 힘들게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,하,폐수에 침지된 상태로 회전하는 임펠러의 높이를 필요에 따라 조절할 수 있도록 하고, 점검창을 구비하는 에어졸 커버와 공기유입관을 폭기조에 설치함으로서, 호기폭기, 호기교반, 혐기폭기, 혐기교반과 같은 여러 가지의 수처리 공정을 운전모드에 따라 1대의 장치로서 동시에 사용할 수 있도록 하고, 하,폐수의 비산을 효율적으로 차단하여 주변기기의 부식과 고장을 방지하며, 장치의 작동과정을 육안으로 용이하게 관찰할 수 있도록 하는 것을 본 발명의 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치는, 폭기조의 상부커버에는 감속기를 구비하는 가변속 모터가 설치되고, 가변속 모터의 감속기와 연결되는 주축이 상부커버의 하측으로 연장되어 설치되며, 주축의 하단에는 임펠러축이 연결되어 설치되고, 임펠러축에는 하,폐수에 침지되어 회전하는 임펠러가 설치된 것에 있어서, 상기 감속기의 하측에는 감속기와 결합되는 구동축과, 상기 구동축에 설치되는 구동기어와, 주축상에 설치되어 상기 구동기어와 치합되는 종동기어를 내부에 구비하는 2단 기어박스가 설치되고, 상기의 주축이 관통되는 2단 기어박스의 상하측에는 베어링이 슬리브를 개재시킨 상태로 주축상에 설치되며, 상기 주축의 상단에는 전동기의 작동에 따른 피니언의 회전으로 주축을 상하로 유동시키는 랙크가 주축에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폭기조의 상부커버 일측에는 조작기를 구비하는 공기유입밸브에의하여 개폐가 조절되는 공기유입관이 상부커버를 관통하여 설치되며, 상기 상부커버의 하측에는 점검창을 구비하는 에어졸 커버가 상기의 공기유입관을 포함하도록 주축을 중심으로 상부커버와 일체로 설치되고, 상기 에어졸 커버의 하측 둘레에는 에어졸 커버가 부력에 의하여 하,폐수의 수면상에서 지지되도록 부표가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폭기조의 일측에는 하,폐수의 내부에 위치하는 용존산소측정센서와 현탄고형물측정센서로부터 입력된 수치에 따라 상기의 피니언을 회전시키는 전동기와 상기의 공기유입밸브를 개폐시키는 조작기의 작동을 제어하는 컨트롤박스가 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치의 전체적인 구조를 도시하는 측단면도.

도 2의 (가) 및 (나)는 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치의 2단 기어박스 내부구조를 도시하는 단면도.

도 3의 (가) 및 (나)는 본 발명에 다른 기계식 표면폭기 및 교반장치의 에어졸 커버를 도시하는 평면도 및 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 호기폭기 공정에 사용한 상태도.

도 5는 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 호기교반 공정에 사용한 상태도.

도 6은 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 혐기폭기 공정에 사용한 상태도.

도 7은 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 혐기교반 공정에 사용한 상태도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 폭기조 2 : 상부커버 3 : 하,폐수

11 : 가변속 모터 12 : 감속기 13 : 2단 기어박스

14 : 주축 15 : 플랜지 21 : 전동기

22 : 주축조작부 23 : 랙크커버 24 : 핸들

31 : 임펠러 32 : 임펠러축 33 : 플랜지

41 : 공기유입관 42 : 조작기 43 : 공기유입밸브

51 : 에어졸 커버 52 : 점검창 53 : 부표

61 : 버플 71 : 구동기어 72 : 구동축

73 : 베어링 74 : 종동기어 75 : 베어링

76 : 피니언 77 : 랙크 78 : 베어링

79 : 슬리브 81 : 컨트롤 박스 82 : 용존산소측정센서

83 : 현탁고형물측정센서

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도 3까지는 본 발명의 전체적인 구성과 본 발명의 요부 구성을 나타낸 것으로서, 도 1은 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치의 전체적인 구조를 도시하는 측단면도이고, 도 2의 (가) 및 (나)는 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치의 2단 기어박스 내부구조를 도시하는 단면도이며, 도 3의 (가) 및 (나)는 본 발명에 다른 기계식 표면폭기 및 교반장치의 에어졸 커버를 도시하는 평면도 및 측면도이고, 도면 중 미설명 부호 16 및 55는 체결볼트, 16a 및 55a는 너트, 51a는 체결부, 62는 앵커볼트를 나타내는 것이다.

본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치의 구성은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 하,폐수(3)가 내부에 저장된 폭기조(1)의 상부커버(2)에는 감속기(12)를 구비하는 가변속 모터(11)가 설치되고, 가변속 모터(11)의 감속기(12) 하측에는 2단 기어박스(13)가 감속기(12)와 일체로 설치되고, 가변속 모터(11)의 일측에는 핸들(24)과 랙크커버(23) 및 주축조작부(22)를 구비하는 전동기(21)가 2단기어박스(13)와 일체로 설치되며, 전기한 2단 기어박스(13)가 체결볼트(16)와 너트(16a)에 의하여 상부커버(2)의 상면에 체결되어 설치된다.

그리고, 상기 2단 기어박스(13)의 내부에는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 감속기(12)와 결합되어 가변속 모터(11)의 회전에 따라 연동회전하는 구동축(72)과, 구동축(72)에 설치되는 구동기어(71)와, 주축(14)상에 설치되어 전기한 구동기어(71)와 치합되는 종동기어(74)가 설치되어 있으며, 2단 기어박스(13)의 상하측에는 구동축(72)과 주축(14)의 원활한 회전을 위하여 베어링(73,75,78)이 설치되고, 주축(14)상에 설치되는 전기한 베어링(75,78)에는 주축(14)의 원활한 상하유동을 위하여 슬리브(70)가 개재되어 있다.

상기한 구동기어(71)와 종동기어(74)는 2축이 평행인 경우에 사용되는 일반적인 스퍼기어(spurgear)나 헬리컬 기어(helical gear)를 사용하여도 무방하나, 구동기어(71)와 종동기어(74)가 회전하고 있는 상태에서 주축(14)을 상하로 원활하게 유동시킬 수 있도록 하기 위해서는 구동기어(71)의 두께보다 다소 두꺼운 두께를 가지는 장고형(長高形)의 종동기어(74)를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 주축(14)의 하단에는 임펠러축(32)이 플랜지(15,33)에 의하여 연결되어 설치되고, 임펠러축(32)의 외주연에는 폭기조(1) 내부에 저장된하,폐수(3)에 침지되어 회전하는 임펠러(31)가 설치되며, 주축(14)의 상단에는 가변속 모터(11)의 일측에 설치되는 상기 전동기(21)의 작동에 따른 피니언(76)의 회전으로 주축(14)을 상하로 유동시키는 랙크(77)가 주축(14)에 삽입되어 설치된다.

그리고, 상기 폭기조(1)의 상부커버(2) 일측에는 조작기(42)를 구비하는 공기유입밸브(43)에 의하여 개폐가 조절되는 공기유입관(41)이 상부커버(2)를 관통하여 폭기조(1)의 내부로 연장되도록 설치되며, 상부커버(2)의 하측에는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 양측으로 2개의 점검창(52)을 구비하는 에어졸 커버(51)가 상기의 공기유입관(41)을 포함하도록 주축(14)을 중심으로 상부커버(2)와 일체로 설치되고, 에어졸 커버(51)의 하측 둘레에는 에어졸 커버(51)가 부력에 의하여 하,폐수(3)의 수면상에서 지지되도록 하여 에어졸 커버(51)의 자중을 최대한 분산시킬 수 있도록 부표(53)가 설치된다.

그리고, 상기 폭기조(1)의 일측에는 하,폐수(3)의 수질을 분석하여 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치의 운전모드를 자동적으로 설정할 수 있도록 하,폐수(3)의 내부에 위치하는 용존산소측정센서(82)와 폭기조(1)의 바닥부분에 위치하는 현탄고형물측정센서(83)로부터 입력된 하,폐수(3)의 용존산소 농도와 현탁고형물(활성오니)의 농도수치에 따라 상기의 피니언(76)을 회전시키는 전동기(21)와 상기의 공기유입밸브(43)를 개폐시키는 조작기(42)에 신호를 보내어 임펠러(31)의 승하강 작동과 공기유입밸브(43)의 개폐작동을 제어하는 컨트롤박스(81)가 설치되고, 전기한 컨트롤박스(81)에는 각각의 센서(82,83)로부터 입력된 수치를 디지털 형식으로 표시하는 계기판(81a)이 설치된다.

그리고, 상기 임펠러축(32)의 하부에 해당하는 폭기조(1)의 바닥부분에는 임펠러(31)의 회전에 따라 폭기조(1) 내부의 하,폐수(3)를 균일하게 상승시킬 수 있도록 3개 이상의 버플(61)이 앵커볼트(62)에 의하여 방사상으로 설치된 구성으로 이루어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의한 기계식 표면폭기 및 교반장치의 작용관계를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 호기폭기 공정에 사용한 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 호기교반 공정에 사용한 상태도이며, 도 6은 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 혐기폭기 공정에 사용한 상태도이고, 도 7은 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 혐기교반 공정에 사용한 상태도이다.

먼저, 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치를 호기폭기 공정에 적용한 것은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 임펠러(31)가 하,폐수(3)의 수면부근에 위치하고, 공기유입관(41)의 공기유입밸브(43)가 개방되도록 본 발명에 따른 장치를 세팅한 상태에서 가변속 모터(11)를 작동시키게 되면, 가변속 모터(11)의 회전력이 감속기(12)를 통하여 구동축(13)에 전달되어 구동축(13)이 회전하게 되고, 구동축(13)의 회전에 따른 구동기어(71)의 회전으로 구동기어(71)와 치합되는 종동기어(74)가 회전하게 됨으로서 주축(14)이 회전하게 되며, 주축(14)의 회전에 따라 주축(14)과 플랜지(15,33)에 의하여 결합된 임펠러축(32)이 회전하게 되어 임펠러(31)가 하,폐수(3)의 수면부근에서 회전하게 된다.

상기와 같이 임펠러(31)가 하,폐수(3)의 수면부근에서 회전하게 되면, 임펠러(31)의 회전에 따라 하,폐수(3)가 상부로 유동하여 비산하게 되며, 비산된 하,폐수(3)는 공기유입관(41)을 통하여 폭기조(1)의 내부로 유입된 공기와 접촉함으로서 공기를 용해시킨 상태로 다시 하,폐수(3)로 유입되어 활성슬러지에 함유된 미생물의 반응에 필요한 산소를 공급하게 되며, 비산된 하,폐수(3)가 미세 물방울이나 수증기의 형태로 폭기조(1) 내부를 부유하게 되더라도 하부커버(2)에 설치된 에어졸 커버(51)에 의하여 비산된 하,폐수(3)의 유출이 차단된다.

상기와 같은 호기폭기 공정과정을 지속적으로 수행함으로서 용존산소측정센서(82)로부터 컨트롤 박스(81)로 유입된 하,폐수(3)의 용존산소농도가 기준치 이상을 초과하여 과폭기 상태가 되면, 컨트롤 박스(81)로부터 2단기어박스(13)의 상측에 설치된 전동기(21)로 신호를 보내어 임펠러(31)를 하강시키게 됨으로서, 도 5에 도시되어 있는 바와 같은 호기교반 공정모드로 전환된다.

상기와 같이 전동기(21)에 신호를 보내어 임펠러(31)를 하강시키는 작동은 도 2의 (가) 및 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 컨트롤 박스(81)로부터 입력된 신호에 의하여 전동기(21)가 작동하게 되면, 전동기(21)의 주축조작부(22)에 설치된 피니언(76)이 도면상에서 좌회전하게 되고, 피니언(76)의 회전에 따라 피니언(76)과 치합되는 랙크(77)가 하부로 이동하게 됨으로서, 랙크(77)가 삽입된 주축(14)이 하부로 이동하여 임펠러(31)가 하강하게 되는 과정으로 이루어진다.

상기와 같은 호기교반 공정은 임펠러(31)를 하,폐수(3)의 수면 하부에서 회전시켜 하,폐수(3)의 비산을 억제함으로서 폭기조(1) 내부의 하,폐수(3)가 기준치이상의 용존산소농도를 가지게 되는 과폭기 상태를 방지함과 동시에 미생물이 함유된 활성슬러지와 하,폐수(3)와의 균일한 교반을 이루어냄으로서 하,폐수(3)에 함유된 용존산소와 미생물에 의한 유기물질의 원활한 분해를 이루어 낼 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기와 같은 호기교반 공정과정을 지속적으로 수행함으로서 하,폐수(3)에 함유된 용존산소가 미생물의 반응에 의하여 충분히 소모되어, 용존산소측정센서(82)로부터 컨트롤 박스(81)로 유입된 하,폐수(3)의 용존산소농도가 일정치 이하로 떨어지게 되면, 컨트롤 박스(81)로부터 공기유입밸브(43)에 설치된 조작기(42)로 신호를 보내어 공기유입밸브(43)를 폐쇄시킴과 동시에 2단기어박스(13)의 상측에 설치된 전동기(21)로 신호를 보내어 임펠러(31)를 상승시키게 됨으로서, 도 6에 도시되어 있는 바와 같은 혐기폭기 공정모드로 전환된다.

상기와 같이 전동기(21)에 신호를 보내어 임펠러(31)를 상승시키는 작동은 도 2의 (가) 및 (나)에 도시되어 있는 바와 같이, 컨트롤 박스(81)로부터 입력된 신호에 의하여 전동기(21)가 작동하게 되면, 전동기(21)의 주축조작부(22)에 설치된 피니언(76)이 도면상에서 우회전하게 되고, 피니언(76)의 회전에 따라 피니언(76)과 치합되는 랙크(77)가 상부로 이동하게 됨으로서, 랙크(77)가 삽입된 주축(14)이 상부로 이동하여 임펠러(31)가 상승하게 되는 과정으로 이루어진다.

상기와 같은 혐기폭기 공정은 외부로부터의 공기 유입이 차단된 에어졸 커버(51)의 폐쇄된 공간 내부에서 임펠러(31)를 하,폐수(3)의 수면 부근에서 회전시킴으로서, 미생물에 의한 유기물질의 분해과정에서 발생한 질소가스 성분과 상기의 호기폭기 공정과정에서 하,폐수(3) 속에 용해된 질소 및 그 산화물을 비산되는 하,폐수(3)에 의하여 발생하는 기포에 포획되도록 하기 위한 것이며, 전기한 혐기폭기 공정과정에서 비산된 하,폐수(3)가 미세 물방울이나 수증기의 형태로 폭기조(1) 내부를 부유하게 되더라도 하부커버(2)에 설치된 에어졸 커버(51)에 의하여 비산된 하,폐수(3)의 유출이 차단된다.

상기와 같은 혐기폭기 공정과정을 일정시간 동안 수행함으로서 질소 및 그 산화물이 기포에 포획되도록 한 이후에는 컨트롤 박스(81)로부터 2단기어박스(13)의 상측에 설치된 전동기(21)로 신호를 보내어 임펠러(31)를 하강시키게 됨으로서, 도 7에 도시되어 있는 바와 같은 혐기교반 공정모드로 전환된다.

상기와 같은 혐기교반 공정은 임펠러(31)를 하,폐수(3)의 수면 하부에서 회전시켜 하,폐수(3)의 비산을 억제함과 동시에 상기한 혐기폭기 공정과정에서 하,폐수(3)의 비산에 의하여 형성된 기포를 임펠러(31)의 회전에 따라 폭기조(1)의 외부로 배출시킴으로서, 하,폐수(3)에 함유된 질산 및 그 산화물을 제거시키기 위한 것이다.

상기와 같은 혐기교반 공정을 일정시간 동안 수행함으로서 폭기조(1) 내부의 활성슬러지가 침전되어, 폭기조(1)의 바닥부분에 설치된 현탁고형물측정센서(83)로부터 컨트롤 박스(81)로 입력된 활성슬러지의 농도가 기준치 이상이 되면, 컨트롤 박스(81)로부터 공기유입밸브(43)에 설치된 조작기(42)로 신호를 보내어 공기유입밸브(43)를 개방시킴과 동시에 2단기어박스(13)의 상측에 설치된 전동기(21)로 신호를 보내어 임펠러(31)를 상승시키게 됨으로서, 도 4에 도시된 호기폭기 공정모드로 전환되어 호기폭기, 호기교반, 혐기폭기, 혐기교반의 4공정이 반복되는 작용관계로 이루어진다.

상기와 같이 폭기조(1)의 상부커버(2)에 설치된 가변속 모터(11)의 작동에 따라 하,폐수(3)에 침지되어 회전하는 임펠러(31)의 높이를 필요에 따라 조정할 수 있도록 함으로서, 1대의 기계식 표면폭기 장치를 사용하여 호기폭기, 호기교반, 혐기폭기, 혐기교반의 4공정을 선택적으로 조작하여 사용할 수 있게 될 뿐만 아니라, 혐기폭기와 혐기교반 공정을 거치는 과정에서 하,폐수(3)에 함유된 질소 및 그 산화물까지 용이하게 제거할 수 있게 되어 탈질화적인 측면의 수처리 공정에도 매우 유용하게 적용할 수 있게 된다.

또한, 에어졸 커버(51)에 형성된 부표(53)가 하,폐수(3)의 수면에 위치하며, 에어졸 커버(51) 자체는 상부커버(2)의 하측에서 고정된 상태이기 때문에, 임펠러(31)의 회전에 따라 대기중으로 비산되는 하,폐수(3)가 미세 물방울이나 수증기의 형태로 폭기조(1)의 내부를 부유하게 되더라도 에어졸 커버(21)에 의하여 폭기조(1) 외부로의 유출이 차단됨으로서, 폭기조(1)를 구성하는 각종 주변장치에 하,폐수(3)가 부착되지 않게 되고, 이로 인하여 하,폐수(3)에 의한 폭기조(1) 주변장치의 부식과 고장을 미연에 방지할 수 있게 되며, 에어졸 커버(51)의 자중이 부표(53)의 부력에 의하여 최대한 분산됨으로서 장치의 안정된 운전이 가능하게 된다.

뿐만 아니라, 상기한 에어졸 커버(51)에 의하여 임펠러(31)의 회전과 하,폐수(3)의 비산으로 발생하는 소음 및 소포(消泡)현상까지 완벽하게 차단할 수 있게되어 폭기조(1) 주변의 작업환경이 매우 향상 되고, 작업자가 본 발명에 따른 폭기장치의 주변으로 용이하게 근접하여 에어졸 커버(51)의 양측에 형성된 점검창(52)을 통하여 컨트롤 박스(81)로부터 입력된 신호와 운전모드에 따라 폭기장치가 적절하게 가동되고 있는 지의 여부를 충분히 파악할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 기계식 표면폭기 및 교반장치는 하,폐수에 침지된 상태로 회전하는 임펠러의 높이를 필요에 따라 조절할 수 있도록 하고, 점검창을 구비하는 에어졸 커버와 공기유입관을 폭기조에 설치함으로서, 1대의 기계식 표면폭기 장치를 사용하여 호기폭기, 호기교반, 혐기폭기, 혐기교반의 4공정을 선택적으로 조작하여 사용할 수 있는 효과가 있으며, 하,폐수에 함유된 질소 및 그 산화물까지 용이하게 제거할 수 있게 되어 탈질화적인 측면의 수처리 공정에도 매우 유용하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 임펠러의 회전에 따라 대기중으로 비산되는 하,폐수가 미세 물방울이나 수증기의 형태로 폭기조의 내부를 부유하게 되더라도 에어졸 커버에 의하여 폭기조 외부로의 유출이 차단됨으로서 하,폐수에 의한 폭기조 주변장치의 부식과 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있으며, 임펠러의 회전과 하,폐수의 비산으로 발생하는 소음 및 소포현상까지 완벽하게 차단하여 폭기조 주변의 작업환경을 향상시키고, 작업자가 폭기장치의 주변으로 근접하여 적절한 가동여부를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.

Claims

폭기조(1)의 상부커버(2)에는 감속기(12)를 구비하는 가변속 모터(11)가 설치되고, 상기 가변속 모터(11)의 감속기(12)와 연결되어 가변속 모터(11)의 회전에 따라 연동회전하는 주축(14)이 상부커버(2)의 하측으로 연장되어 설치되며, 상기 주축(14)의 하단에는 임펠러축(32)이 플랜지(15,33)에 의하여 연결 설치되고, 상기 임펠러축(32)에는 폭기조(1) 내부에 저장된 하,폐수(3)에 침지되어 회전하는 임펠러(31)가 설치된 것에 있어서,

상기 감속기(12)의 하측에는 감속기(12)와 결합되어 가변속 모터(11)의 회전에 따라 연동회전하는 구동축(72)과, 상기 구동축(72)에 설치되는 구동기어(71)와, 주축(14)상에 설치되어 상기 구동기어(71)와 치합되는 종동기어(74)를 내부에 구비하는 2단 기어박스(13)가 설치되고,

상기의 주축(14)이 관통되는 2단 기어박스(13)의 상하측에는 베어링(75,78)이 슬리브(79)를 개재시킨 상태로 주축(14)상에 설치되며,

상기 주축(14)의 상단에는 가변속 모터(11)의 일측에 설치되는 전동기(21)의 작동에 따른 피니언(76)의 회전으로 주축(14)을 상하로 유동시키는 랙크(77)가 주축(14)에 삽입되어 설치된 것을 특징으로 하는 기계식 표면폭기 및 교반장치.
제 1항에 있어서, 상기 폭기조(1)의 상부커버(2) 일측에는 조작기(42)를 구비하는 공기유입밸브(43)에 의하여 개폐가 조절되는 공기유입관(41)이 상부커버(2)를 관통하여 설치되며,

상기 상부커버(2)의 하측에는 점검창(52)을 구비하는 에어졸 커버(51)가 상기의 공기유입관(41)을 포함하도록 주축(14)을 중심으로 상부커버(2)와 일체로 설치되고,

상기 에어졸 커버(51)의 하측 둘레에는 에어졸 커버(51)가 부력에 의하여 하,폐수(3)의 수면상에서 지지되도록 부표(53)가 설치된 것을 특징으로 하는 기계식 표면폭기 및 교반장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폭기조(1)의 일측에는 하,폐수(3)의 내부에 위치하는 용존산소측정센서(82)와 현탄고형물측정센서(83)로부터 입력된 수치에 따라 상기의 피니언(76)을 회전시키는 전동기(21)와 상기의 공기유입밸브(43)를 개폐시키는 조작기(42)의 작동을 제어하는 컨트롤박스(81)가 설치된 것을 특징으로 하는 기계식 표면폭기 및 교반장치.