KR100491552B1 - 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치에 관한 것이다.

이는 특히, 팬과 감속기로서 이루어지는 동력발생부와 원수공급유니트 및 재순환유니트로서 이루어 지는 처리수 공급부 및 호기성 필터재와 중력처리부로 이루어진 수 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라서, 외부 동력의 투입이 필요없이 하천수를 처리할수 있도록 하며, 자연 친화적인 방법으로 하천수를 처리 할수 있도록 하고, 운영비를 최소화 하여 하천수를 처리할수 있도록 하는 것이다.

Description

풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치{a management device for rivers water using fan and a microorganism}

본 발명은 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 팬과 감속기로서 이루어지는 동력발생부와 원수공급유니트 및 재순환유니트로서 이루어 지는 처리수 공급부 및 호기성 필터재와 중력처리부로 이루어진 수 처리부를 포함하는 구성으로 외부 동력의 투입이 필요없이 하천수를 자연 친화적인 방법으로 처리 할수 있도록 하는 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리방법에는 활성오니법 또는 산화구법 등으로 그것을 부분적으로 응용방법이 사용되어 지고 있다.

그 처리공정을 살펴보면, 유입된 생활하수의 각종 협잡물질을 스크린에서 필터링 한후 다시 침사지에서 모래 등을 침강시키고, 하수는 최초 침전지로 유입된다.

이때, 최초 침전지에서 하천수를 체류시키면 침전 가능한 일부 물질이 침전하게 도지만 상당수는 폭기조로 이송된후 호기성 세균균(활성오니)작용으로 하수가 활성화되고, 상기 작용에 의해 유기물질이 산화분해되며, 이를 침전조로 이송시켜 일정시간 정지시키면 고형분이 자연침전되고, 처리된 처리수는 소독 후 방류하고 침전물은 탈수처리한후 매립처분하는 방법을 사용하였다.

그러나, 상기와 같은 방법은, 하수의 다량발생으로 시설비 및 동력비가 증가하고 특히 유지관리에 고도의 숙련된 기술을 필요로 하며 폐수처리를 위하여 행해지는 폭기로 인한 폐수의 비산, 거품 냄새, 비위생적인 곤충의 서식 등 2차적인 오염을 가져오고 있다.

또한, 에너지절약이라는 차원에서 볼 때 활성오니법의 산소전달 효율이 5% 정도로 많은 에너지가 소모되고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 부력을 이용한 동력 발생장치 및 이를 응용한 오폐수 처리장치가 공개특허공보 2002-62243호에 개시되어 있으며 그 기술적인 구성은 도1에서와 같이, 유체가 채워지는 주탱크(11) 및 유체가 채워지지 않고 공기가 채워지는 보조탱크(12)로 구분되며, 상기 주탱크와 보조탱크는 칸막이(13)로 분리되는 탱크(10); 상기 탱크(10)의 길이방향으로 설치되며, 상기 탱크의 길이보다 전후방으로 길게 뻗어 있는 중심축(20); 상기 중심축(20)의 중심에서 바퀴살과 같이 방사형으로 일정반경 뻗은 다수개의 회전축(31)과 회전축(31)의 끝에 달린 회전날개(32)로 구성되며, 상기 회전날개(32)가 달린 다수개의 회전축의 일부는 상기 주탱크의 유체 속에 잠기고 일부는 상기 보조탱크의 공기 중에 떠있어 부력의 원리로 상기 주탱크와 보조탱크 영역을 통과하며 돌아가는 회전체(30); 상기 중심축과 상기 회전축을 고정시키는 축고정대; 중심축(20)의 말단에 연결되는 기어로부터 동력을 전달받는 발전기(53)와 상기 중심축의 다른 말단에 연결되는 회전스타트 기어로 구성되는 동력생성부; 및, 상기 주탱크에 유체를 채워주는 유체공급관(61)과 상기 보조탱크에 유입되는 미량의 유체를 배출하여 상기 주탱크로 환수시키는 보조관(62)으로 구성되는 유체순환부;를 포함하여 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 부력을 이용한 동력 발생장치 및 이를 응용한 오폐수 처리장치는, 물에 투입되는 회전날개의 부력만을 이용하여 동력을 발생시킴으로써 오염물에 의한 회전날개의 산화등으로 수명이 저하됨은 물론 그 표면에 오염물의 부착이나 바람등에 의한 영향으로 발전기의 효율을 저하시키게 되고, 장치가 복작하여 지는 단점이 있는 것이다.

이를 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 최소의 비용으로 하천수를 처리할수 있도록 하고, 자연을 이용하여 별도의 물을 재순환 시키기 위한 별도의 비용이 발생이 불필요 하며, 하천수를 자연 친화적인 방법으로 처리할수 있도록 하고, 중력침강과 호기성 소화에 의해 정화효율을 향상시킬수 있도록 하는 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치를 제공하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위해, 팬과 감속기로서 이루어지는 동력발생부;

원수공급유니트 및 재순환유니트로서 이루어 지는 처리수 공급부; 및,

호기성 필터재와 중력처리부로 이루어진 수 처리부를 포함하는 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치가 제공된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도4에서 도시한 바와같이 본 발명은 동력발생부(100)와 처리수 공급부(200) 및 수 처리부(300)로서 이루어 진다.

상기 동력발생부(100)는, 일정높이의 풍력을 이용하도록 설치되는 타워(110)와 그 일측에 연결되는 팬(120) 및 상기 팬의 회전을 일정회전비로 증속시키는 변속부(130)로서 이루어 진다.

또한, 상기 변속부(130)는, 팬(120)과 연결되는 베벨기어(130a)와 상기 베벨기어(130a)에 연결되는 베벨기어축(130b) 및 상기 베벨기어축(130b)에 연결되는 회전풀리(130c)로서 이루어 진다.

상기 변속부(130)의 회전력은 그 대로를 사용하여도 좋으며, 발전기(150)의 동력원으로 사용하여도 좋다.

상기 처리수 공급부(200)는, 일측에 오니 배출관(210b)을 갖는 챔버(210)와 하천수를 공급하는 하천수공급배관(220) 및 챔버(210) 내의 1차 처리수를 재공급하는 재공급관(230)으로 구성된다.

상기 하천수 공급배관 및 재공급관의 단부에는 다수의 노즐(220a)(230a)이 각각 설치되어 물을 분사토록 하고, 상기 챔버(210)는, 공기가 자연 순환토록 외벽에 다수의 관통공이 설치되어도 좋다.

또한, 상기 재공급관(230)은, 챔버(210) 내 수면의 1/3 지점까지 침강되는 상태로 설치되면서 그 내측에 상기 변속부(130)에 연결되는 스크류 타입의 펌프(230b)가 설치된다.

한편, 상기 펌프(230b)는, 상기 변속부(130)에 연결되는 발전기(150)의 동력원을 사용하는 동력식 펌프가 사용되어도 좋으며, 상기 챔버(210)는, 발전기(150)에 의한 동력을 사용하는 별도의 히터장치(210c)가 더 설치되어도 좋다.

상기 챔버(210)의 내측에 설치되는 수 처리부(300)는, 호기성처리 유니트(310)과 중력처리 유니트(320)로 이루어진다.

상기 호기성 처리 유니트(310)는, 다수의 대기노출형 생물막필터(310a)가 프레임(310b)에 수직방향으로 매달리도록 설치되고, 상기 중력처리 유니트(320)는, 중력침강이 가능토록 경사지(320a)가 설치되는 구성으로 이루어 진다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.

도1 내지 도4에서와 같이, 일정 고도에 설치되는 팬(120)에 의해 형성되는 회전력은 변속부(130)를 통하여 일정 회전비 까지 증속된후 전달되고, 상기 변속부(130)는 재 공급관(230)에 설치되는 펌프(230b)에 직접 회전력을 전달한다.

또한, 상기 변속부(130)는, 펌프(230b)에 직접 연결되지 않고, 발전기(150)에 연결되어 회전력을 전기에너지로 저장한후 재 공급관(230)에 설치되는 동력식 펌프에 연결되어 물을 상승시킨다.

더하여, 상기 발전기(150)에 의해 생산되는 전원은 챔버(210)의 내측에 더 구비되는 히터장치(210c)에 전달되어 챔버(210) 내에 설치되는 생물막 필터(310a)에 호기성 친열성 조건을 부여하도록 한다.

그리고, 상기 변속부(130)는, 팬에 직접연결되는 베벨기어와 지면에서 일정높이까지 연장되는 베벨기어축으로 및 회전풀리로 이루어져 지상에서 지면까지의 회전력을 전달하도록 하고, 상기 회전풀리에는 별도의 감속비를 갖는 기어조합이 더 연결되어 회전력을 상승시킨다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 하천수 처리장치는, 먼저 하천수를 하천수 공급배관(220)에 의해 공급하여 그 단부에 설치되는 노즐(220a)로서 챔버(210) 내측의 프레임(310b)에 수직상태로 다수개 설치되는 생물막필터(310a)에 분사하고, 상기 생물막필터에 부착되지 않는 하천수는 재 처리를 위하여 팬(120)의 회전에 의해 동력을 얻는 재 공급관(230)의 펌프(230b)로서 상승되어 재 분사토록 된다.

이때, 상기 생물막필터는 그 내측에 접촉되는 미생물에 호기성 친열성 조건이 부여되어 하천수에 포함되는 오염원을 분해 및 초리토록 한다.

또한, 상기와 같은 처리공정을 거치면서 하천수에 포함되는 오니는 중력에 의한 자력침강을 통하여 챔버(210)의 저면에 설치되는 경사지(320a)에 모이게 되고, 상기 경사지(320a)의 일측에는 오니 배출관(210b)이 연결되어 쌓이는 오니를 배출하도록 하며, 상기 오니는 탈수후 매립토록 된다.

상기와 같은 하턴수 처리장치는, 장치를 가동하기 위한 전원을 자연상태의 풍력을 사용함으로써 가동을 위한 비용의 소모가 전혀 없으며, 친열성 호기성 처리에 의해 정화 효율을 높이수 있게 되는 것이다.

이와같이 본 발명에 의하면, 최소의 비용으로 하천수를 처리하고, 자연을 이용하여 물을 재순환 시키기 위한 별도의 비용이 발생이 없으며, 하천수를 자연 친화적인 방법으로 처리하고, 중력침강과 호기성 소화에 의해 정화효율을 향상시키는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀 두고자 한다.

도1은 종래의 부력을 이용한 동력 발생장치 및 이를 응용한 오폐수 처리장치

도2은 본 발명에 따른 하천수 처리장치를 도시한 측면도

도3은 본 발명에 따른 하천수 처리장치의 동력 발생부를 도시한 요부 사시도

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하천수 처리장치를 도시한 사시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

110...타워 130...변속부

150...발전기 210..챔버

230...재 공급관 230b...펌프

310..호기성처리 유니트 320a...경사지

Claims (4)

1. 일정고도 에서의 풍력을 이용하도록 설치되는 타워(110)와 그 일측에 연결되는 팬(120) 및 상기 팬의 회전을 일정회전비로 증속시키는 변속부(130)로서 이루어 지는 동력발생부(100);

   일측에 오니 배출관(210b)을 갖는 챔버(210)와 하천수를 공급하는 하천수공급배관(220) 및 챔버(210) 내에 모이는 1차 처리수를 변속부(130)에 연결되는 펌프(230b)에 의해 재공급하도록 설치되는 재공급관(230)으로 구성되며, 상기 하천수 공급배관 및 재공급관의 단부에는 다수의 노즐(220a)(230a)이 각각 설치되는 처리수 공급부(200); 및,

   호기성처리 유니트(310)과 중력처리 유니트(320)로 구성되며, 상기 호기성 처리 유니트(310)는, 다수의 대기노출형 생물막필터(310a)가 프레임(310b)에 수직방향으로 매달리도록 설치되고, 상기 중력처리 유니트(320)는, 중력침강이 가능토록 챔버(210)의 저면에 경사지(320a)가 설치되는 수 처리부(300)를 포함하는 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 변속부(130)는, 팬(120)과 연결되는 베벨기어(130a)와 상기 베벨기어(130a)에 연결되는 베벨기어축(130b) 및 상기 베벨기어축(130b)에 연결되는 회전풀리(130c)로서 이루어 지는 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변속부(130)는, 발전기(150)가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 펌프(230b)는, 상기 변속부(130)의 동력을 사용하여 물을 상승시키도록 동력식 펌프 또는 스크류 승강 타입의 수동펌프 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 풍차와 미생물을 이용한 하천수 처리장치.