KR100582268B1 - 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화 방법과 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인공수로를 포함한 하천 또는 호소 상에서 부유 가능한 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용하여 거품 및 부유 오염물질을 제거하며, 상기 모듈형 투과성 회전접촉재에 자체 부체가 장착되어 있어 별도의 부체 없이 수면 상에 부유되고, 상기 모듈형 투과성 회전접촉재가 물의 흐름에 의해 회전되도록 하여 수면상의 거품제거 효율 및 정화 효율이 향상되었으며, 모듈형 투과성 회전접촉재가 회전하면서 수중에 산소를 공급하도록 하여 용존산소량를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 상황에 따라 다양한 형태로 변형사용 가능한 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화 장치와 이를 이용한 수질정화 방법에 관한 것이다.

하천, 수로, 호소, 거품 제거, 수질정화, 부유형 투과성 회전접촉재, 투과성 접촉재, 회전접촉재, 부유형 스페이서

Description

모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화 방법과 장치 {WAY AND DEVICE TO REMOVE THE BUBBLE OF RIVERS·WATERWAYS·LAKES AND MARSHES AND PURIFY WATER OF THOSE BY USING A MODULE STYLE PERMEABLE TURNING CONTACT MEDIA}

도 1은 본 발명에 따른 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화 장치(이하 “모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 수질정화장치”라 한다.)의 바람직한 설치 실시예를 나타낸 개략도이고,

도 2는 상기 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 수질정화장치에 장착되는 모듈형 투과성 회전접촉재의 바람직한 구성실시예를 나타낸 정면도와 측면도이고,

도 3은 상기 모듈형 투과성 회전접촉재가 분리된 상태를 나타낸 정면도와 사시도이고,

도 4는 상기 모듈형 투과성 회전접촉재를 나타낸 사시도이고,

도 5는 상기 모듈형 투과성 회전접촉재가 거품을 분쇄하여 제거하는 원리를 나타낸 예시도이고,

도 6은 변형된 네가지 형태의 모듈형 투과성 회전 접촉재가 모듈연결봉 및 부유형 스페이서와 결합되는 모습을 개략적으로 나타낸 개략도이고,

도 7은 본 발명에 따른 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 수질정화장치의 연결부에 사용되는 부유형 스페이서의 바람직한 구성실시예를 나타낸 측면도와 정면분리도이고,

도 8은 상기 부유형 스페이서의 바람직한 구성실시예를 나타낸 투시도이고,

도 9는 본 발명에 따른 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 수질정화장치에 장착되는 모듈연결봉과 수변 등에 설치되는 수변지지대를 연결하는 유동성 연결고리의 바람직한 구성실시예를 나타낸 평면도와 사시도이고,

도 10은 본 발명에 따른 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 수질정화장치의 또 다른 설치실시예를 나타낸 개략도이고,

도 11은 상기 모듈형 투과성 회전접촉제에 담체가 구비되는 바람직한 실시예를 표현한 예시도이다

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 거품 및 오염물질 120 : 모듈형 투과성 회전접촉재

130 : 부유형 스페이서 140 : 유동성 연결고리

150 : 지지대 160 : 모듈연결봉

170 : 외부 동력원

본 발명은 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로· 호소 등의 거품제거 및 수질정화 방법과 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인공수로를 포 함한 하천 또는 호소 상에서 부유 가능한 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용하여 거품 및 부유 오염물질을 제거하며, 상기한 회전접촉재에 자체 부체가 장착되어 있어 별도의 부체 없이 수면 상에 부유되고, 회전접촉재가 물의 흐름에 의해 회전되도록 하여 수면상의 거품제거 효율 및 정화 효율이 향상되었으며, 회전접촉재가 회전하면서 수중에 산소를 공급시켜 용존산소를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형태의 모듈로 변형사용 가능한 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호수 등의 거품제거 및 수질정화 장치와 이를 이용한 수질정화 방법에 관한 것이다.

인구증가 및 산업발달로 인한 산업폐수, 가정오수 및 하수, 축산 폐수 등 오염물질의 발생량이 증가하고, 오염물질의 종류 또한 다양해지고 있어 이로 인한 하천·수로·호소 등의 오염과 부영양화가 심화되고 있는 상황이다. 이중 하천·수로 및 호소는 녹조 등의 조류의 성장에 의한 부영양화가 심화되고 있어 이로 인해 용존산소량 부족현상이 발생하는 등 수중 생태계 파괴 문제가 심각해지고 있다. 최근 이러한 수원의 정화를 위해 다양한 처리공정이 개발되고 있지만, 오염물질의 유입으로 인한 하천·수로·호소의 오염 및 부영양화 현상을 완벽하게 억제할 수 있는 정화장치는 아직까지 개발되지 못한 상태다. 이러한 오염 및 부영양화의 문제점을 해소하기 위해서는 모든 오·폐수 처리장의 방류수 규제기준을 대폭 강화하여 근본적으로 유출수의 오염원 양을 최소화시키거나 별도의 처리시설을 설치하는 방법을 고려할 수 있다. 그러나 새로운 설비를 신설·관리 및 정비하는 데는 막대한 예산이 소요되며, 점오염원이 아닌 비점오염원인 경우에는 별다른 대책이 없는 문제점이 있었다.

이러한 상황 하에서, 지금까지 하천·수로 및 호소를 직접적으로 정화하고자 하는 방법이 시도되어 왔으나, 현재까지 알려진 대부분의 하천·수로 또는 호소의 직접적인 수질정화방법들은 수중의 용존성 오염물질을 제거하는 방식을 취하고 있어 하천의 수면상에 떠다니는 거품 및 부유물질을 효과적으로 제거하지 못하였고, 수량 또는 상태 변화에 대한 대처 능력도 떨어지는 문제가 있었다. 다시 말해, 종래 수질정화기술들은 주로 하천 저부에 하천 정화용 구조물 또는 기계장치를 설치하여 수질을 정화하는 방식을 취하고 있어서 수중의 오염물질을 제거하는 데는 별문제가 없었으나 수면상의 거품 및 부유물질을 제거하는데 효과적이지 못한 단점이 있었다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 310231호에서는 낙차 공보에 의해 구획된 시공대상 하천의 양 쪽 바닥에 미생물 접촉재를 수류 방향으로 상류에서 하류로 설치한 하천 정화장치를 개시하고 있고, 대한민국 등록실용실안 130512호에서는 왕겨 등으로 충전된 망사의 상하 승강식 장치를 하천 바닥에 직접 설치하여 수중에서 필요에 따라 상하로 이동하며 하천 내 오염물을 정화할 수 있도록 한 장치를 개시하고 있다. 그러나 상기 기술들의 경우, 수로 정화용 소재를 하천에 직접 고정하는 방식을 사용하므로 토사유출 및 수량변동 등에 대한 대책이 미흡하고, 설치비용이 높으며, 수량 증가 시 장치 파괴의 위험이 높은 문제점이 있었다. 또한, 수면상의 거품을 효과적으로 제거하지 못하는 문제점도 있다.

한편, 최근 사용빈도가 증가하는 수초 재배섬의 경우, 토목구조물 또는 별도의 고정용 부유틀에 식물을 식재하고, 상기 틀 하부에 미생물접촉재 등을 설치한 구조를 가지고 있으나, 상기 장치들의 경우, 설치 현장의 온도, 습도 등의 생장조 건을 식물에 최적화하기가 어렵고, 유지관리가 어려운 문제점이 나타나고 있으며, 부유틀의 경우 유속이 존재하는 하천에서는 쉽게 파손되는 등 여러 가지 문제로 인해 활용이 곤란하여 호소 등 정체된 물의 정화에만 주로 사용되고 있는 한계를 나타내고 있으며, 수면의 거품 및 부유물질 제거 효율이 낮은 문제점이 있었다.

또한, 기존의 미생물접촉재의 경우에는 미생물접촉재에 일정 간격으로 부체를 연결하여 사용하고 있으나, 시간이 경과함에 따라 접촉재에 미생물이 활착하면서 비중이 커지게 되어 접촉재가 수중으로 가라앉게 됨에 따라 수표면상의 오염거품을 분쇄하거나 부유오염물을 제거하는 효율이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 수면 상의 거품 및 부유물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 수질정화 효율이 높고, 토사유출·수위변동·유속변화 등 상태변화에 대하여 유연하게 대처가능하며, 유지·관리가 용이하고, 설치비용이 적게 들며, 수중의 용존산소량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형태로 상황에 맞게 변형 사용가능한 모듈형 투과성 회전 접촉재를 이용한 하천·수로·호소 등의 거품제거 및 수질정화 방법과 그 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천, 수로, 호소의 거품제거 및 수질정화방법(이하 “모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 수질정화방법”이라 한다.)은, 별도의 부체와 연결되거나 자체 부체를 포함하여 수면위로 부유가 가능하고, 내부에 공극 없는 회전판과 공극 있는 파쇄판을 구비하여 수류에 따라 회전가능하며, 일정한 공극을 확보하여 물의 투과가 가능한 모듈형 투과성 회전접촉재(이하 “회전접촉재”와 병행 사용한다.)가 수면위로 부유한 상태에서 물의 흐름에 따라 회전하면서 그 내부에 장착된 회전판과 파쇄판이 수면상의 거품을 제거하고 수중의 용존산소량을 증가시키는 거품파쇄제거 및 용존산소량 증가과정과, 상기 회전접촉재가 물의 흐름에 따라 회전하면서 회전접촉재에 구비된 담체에 부착된 미생물에게 공급되는 산소량이 증가하고 담체와 물 간의 단위시간당 접촉면적이 증가되어 높은 정화효율을 같는 생물학적 정화과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 회전접촉재를 이용한 수질정화방법은, 수변 등에 설치된 지지대에 의해 지지되는 회전접촉재 모듈들이 유동이 가능한 연결고리를 통해 지지대와 연결됨으로써 일정간격 상하좌우로 유동할 수 있도록 하여 수량 또는 수위변화에 유동적으로 대처할 수 있도록 하는 것이 유리하며, 각 모듈 말단의 연결부에 부유형 스페이서를 두어 회전접촉재 모듈들을 부유시킴과 더불어 연결부위의 빈 공간을 제거함으로써 처리되지 않은 거품과 오염물질이 빠져나가는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

또한 상기 회전접촉재를 이용한 수질정화방법은, 상기 회전접촉재의 중심부에 연결구를 구비하고 이 연결구의 내측면에 일정간격으로 홈 등이 형성되어, 외측에 이에 상응하는 돌기 등이 형성된 모듈연결봉이 이를 관통하며 상기 모듈들을 연결함으로써 모듈연결봉의 회전과 함께 회전접촉재가 회전하도록 할 수 있고, 상기 한 홈 등을 형성하지 않고 매끄럽게 연결됨으로서 물의 흐름에 따라 자연스럽게 회전접촉재가 단독으로 회전가능하게 할 수도 있으며, 회전접촉재가 모듈연결봉과 홈 등을 통해 상호 결합되어 함께 회전을 하는 경우 별도로 설치되는 동력원에 의해 모듈연결봉을 강제 회전시키는 형태로 정화 효율을 높이는 방법을 택할 수도 있음을 특징으로 한다.

한편, 상기 회전접촉재를 이용한 수질정화방법은 상기 회전접촉재와 상기 모듈연결봉을 고정시켜 회전하지 않는 상태에서 거품파쇄제거 및 용존산소량 증가과정과 생물학적 정화과정이 이루어질 수도 있다.

본 발명의 다른 일면인 모듈형 투과성 회전 접촉재를 이용한 수질정화장치는, 상기 회전접촉재를 지탱하기 위하여 정화하고자 하는 수로의 양쪽 수변 등에 설치되어 모듈연결봉의 수변쪽 말단부와 유동성 연결고리를 통해 연결되는 지지대와, 상기 모듈연결봉과 상기 지지대 사이에 설치되어 모듈연결봉과 지지대를 연결하며 모듈연결봉과 이에 설치되는 상기 회전접촉재가 수위나 수량 등의 변화에 따라 유동할 수 있도록 지지대와의 관계에서 유연하게 움직일 수 있는 구조를 가진 유동성 연결고리와, 상기 회전접촉재 모듈들을 관통하여 상호 연결하고 수변쪽 말단부는 유동성 연결고리와 기타 말단부는 부유형 스페이서와 연결되는 모듈연결봉과, 상기 모듈연결봉에 관통 연결되어 수로를 가로질러 설치되고 별도의 부체와 연결되거나 자체 부체를 포함하여 수면위로 부유가 가능하며 내부에 공극 없는 회전판과 공극 있는 파쇄판을 구비하여 수류에 따라 회전가능하고 일정한 공극을 확보하여 물의 투과가 가능하며 내부에 담체가 충진되어 수질정화가 기능을 하는 모듈 형 투과성 회전접촉재와, 상기 모듈연결봉간의 연결부에 장착되어 각 연결부 사이의 빈 공간을 제거하여 처리되지 않은 거품과 부유물질이 빠져나가는 것을 방지하며 상기 회전접촉재를 수면위로 부유시키는 부체로서의 기능을 하는 부유형 스페이서를 포함하여 구성된다.

상기 회전접촉재는, 별도의 부체 없이 부유가 가능하도록 그 중심부에 부체를 포함하고, 부체의 중심부에는 설치·관리 및 탈부착이 용이하도록 하기 위해 모듈회전봉이 통과할 수 있는 모듈화를 위한 연결구가 있으며, 설치·관리 및 모듈화를 위하여 상하 또는 좌우로 결합 분리가 가능하도록 설계되고, 상기한 모듈형 투과성 회전접촉재의 내부에는 회전과 동시에 거품을 잘게 부술 수 있고 수중에 산소를 제공할 수 있도록 하는 공극이 없는 회전판과 공극이 있는 파쇄판이 방사상으로 번갈아 설치되어 있으며, 또한 미생물이 부착되어 수질을 생물학적으로 정화하는 역할을 하는 담체가 구비되고, 나뭇잎·나뭇가지 등과 같은 이물질의 침투를 방지하기 위해 다양한 형태의 이물질 방지선을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 회전접촉재의 연결구의 내측에는 일정한 간격으로 홈 등이 형성되어 외측에 동일한 간격으로 돌기 등을 같는 모듈연결봉과 상호 결합한 후 별도의 동력원에 의해 모듈연결봉과 이와 일체가 되는 회전접촉재가 강제로 회전하면서 거품파쇄제거과정 및 용존산소량 증가과정 과 생물학적 정화과정의 효율을 높일 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 연결구의 내측과 모듈연결봉의 외측이 매끄럽게 형성되어 회전접촉재가 모듈연결봉과는 별도로 수류의 흐름에 의해 자연스럽게 회전하도록 구성될 수도 있다.

상기 부유형 스페이서는 원형·원통형·원판형·다각형 모양 등으로 구성되고, 플라스틱·천연소재 혹은 혼합재료로 이루어지는 것이 바람직하며, 중앙부에 모듈회전봉과 연결 가능하도록 하는 모듈연결구를 구비하고 있고, 상기 모듈연결구와 부유형 스페이서의 최외측 사이에 모듈형 미생물접촉재를 연결하여 고정형 미생물 접촉재로 모듈화 시킬 수 있도록 하는 다수의 모듈고정구를 구비하고 있으며, 내부에 빈 공간이 있고 이 빈 공간에 필요에 따라 무게를 증가시키기 위한 무게추와 부체기능을 높이기 위한 보조부체를 삽입할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 유동성 연결고리는 회전하면서 수량 혹은 수위변화에 따라 지지대에 대하여 유동 가능한 다수개의 구형비드와, 구형비드의 중앙부를 관통하여 구형비드를 목걸이 형태로 연결하는 연결선과, 연결선의 일측에서 막대형으로 튀어나와 그 끝단에 상기한 모듈형 투과성 회전접촉재의 양말단과 상기한 유동성 연결고리를 연결하는 원형결합부를 가진 원형고리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 회전접촉재는 설치 및 관리가 용이하도록 모듈형으로 제작되어 탈부착이 가능하도록 하고, 물보다 비중이 낮은 플라스틱, 천연소재 등의 재질로 만들어지는 것이 유리하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 유동형 수질정화장치의 바람직한 설치실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.

도면을 통해 볼 수 있는 바와 같이, 상기 회전접촉재를 이용한 유동형 수질정화장치는, 상기 회전접촉재(120,120a,120b,120c)를 지탱하기 위하여 정화하고자 하는 수로의 양쪽 수변 등에 설치되어 모듈연결봉(160)의 수변쪽 말단부와 유동성 연결고리(140)를 통해 연결되는 지지대(150)와, 상기 모듈연결봉(160)과 상기 지지대(150) 사이에 설치되어 모듈연결봉(160)과 지지대(150)를 연결하며 모듈연결봉(160)과 이에 설치되는 상기 회전접촉재(120,120a,120b,120c)가 수위나 수량 등의 변화에 따라 유동할 수 있도록 지지대(150)와의 관계에서 유연하게 움직일 수 있는 구조를 가진 유동성 연결고리(140)와, 상기 회전접촉재(120,120a,120b,120c) 모듈들을 관통하여 상호 연결하며 수변쪽 말단부는 유동성 연결고리(140)와 기타 말단부는 부유형 스페이서(130)와 연결되는 모듈연결봉(160)과, 상기 모듈연결봉(160)에 관통 연결되어 수로를 가로질러 설치되고, 별도의 부체와 연결되거나 자체 부체를 포함하여 수면위로 부유가 가능하며, 내부에 공극 없는 회전판과 공극 있는 파쇄판을 구비하여 수류에 따라 회전가능하고, 일정한 공극을 확보하여 물의 투과가 가능하며, 담체가 구비되어 수질정화가 가능한 모듈형 투과성 회전접촉재(120,120a,120b,120c)와, 상기 모듈연결봉(160)간의 연결부에 장착되어 각 연결부 사이의 빈공간을 제거하여 처리되지 않은 거품과 부유물질이 빠져나가는 것을 방지하며 모듈형 투과성 회전접촉재(120,120a,120b,120c)를 수면위로 부유시키는 부체로서의 기능을 하는 부유형 스페이서(130)를 포함하여 구성된다.

도 2와 도 3은 상기한 모듈형 투과성 회전접촉재(120,120a,120b,120c) 중 하 나(120)의 바람직한 구성실시예를 보다 상세히 도시한 것이다.

상기한 회전접촉재(120)는 도시된 바와 같이 바퀴모양으로 형성되는 것이 유리하고, 별도의 부체 없이 부유가 가능하도록 그 중심부에 원기둥 모양의 부체(121)를 포함할 수 있으며, 부체(121)의 중심부에는 설치·관리 및 탈부착이 용이하도록 하기 위해 모듈연결봉(160)이 통과할 수 있는 모듈화를 위한 연결구(122)가 있고, 상기 회전접촉재의 내부에는 회전과 동시에 거품을 잘게 부술 수 있도록 하고 수중에 산소를 제공할 수 있도록 하는 공극이 없는 반달 모양의 회전판(123)과 공극이 있는 파쇄판(124) 다수가 방사상으로 번갈아 설치되는 것이 바람직하며, 나뭇잎·나뭇가지 등과 같은 이물질의 침투를 방지하기 위해 다양한 형태의 이물질 방지선(125)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 4는 모듈형 투과성 회전접촉재의 바람직한 구성실시예를 나타낸 사시도이다.

모듈연결봉(160)이 삽입되는 연결구(122)는 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 그 내측을 따라 일정간격으로 홈이 형성되어 있어서 모듈연결봉(160)의 외측에서 이와 동일한 간격으로 형성되는 돌기와 결합하여 일체로 회전하는 형태로 구성될 수 있으며, 그림에서는 도시되지 않았으나 내측에 홈을 형성하지 않고 매끄럽게 형성되어 외측이 매끄럽게 형성된 모듈연결봉(160)과는 별도로 자유롭게 회전될 수 있는 형태로도 제작이 가능하다.

도 5는 모듈형 투과성 회전접촉재가 거품을 파쇄하고 수중에 산소를 공급하는 원리를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 물의 흐름에 따라 회전접촉재의 내부에 장착되어 있는 회전판(123)과 파쇄판(124)이 힘을 받아 회전하면서 주로 파쇄판(124)을 통해 거품이 잘게 파쇄 제거되는 한편, 회전하는 회전판(123)과 파쇄판(124)이 수중에 산소를 공급하게 된다.

한편, 상기 회전접촉재는 기본적으로 모듈화가 가능하고 투과성이 있으며 물의 흐름에 따라 회전이 가능하고 거품파쇄가 가능하며 자체 부체를 포함하여 부유할 수 있는 모든 가능한 변형된 형태를 포함하며 적용하는 하천·수로 및 호소의 특성에 따라 다양한 형태의 모듈을 사용할 수 있다.

도 6은 상기 회전접촉재(120,120a,120b,120c)가 모듈연결봉(160)에 의해 연결되어 부유형 스페이서(130)와 결합되는 실시예를 나타낸 것이다.

도 7과 8은 상기한 부유형 스페이서(130)의 바람직한 구성실시예를 자세히 도시한 것이다.

도면에서 볼 수 있는 바와 같이 부유형 스페이서(130)는 적당한 두께를 가진 원형판 형태인 것이 유리하며, 중심에 모듈연결봉(160)과 연결되는 적당한 크기의 모듈연결구(131)를 포함하고, 모듈연결구(131)와 최외측 사이에는 모듈화된 미생물 접촉재와 연결하여 고정형 미생물 접촉재로 활용할 수 있도록 해주는 모듈고정구(132)를 포함하며 내부에 빈 공간을 확보하여 필요에 따라 그 무게를 가감하기 위한 보조부체(133) 또는 무게추를 삽입할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 9는 상기한 유동성 연결고리(140)의 바람직한 구성실시예를 나타낸 것이 다.

도면에서 볼 수 있는 바와 같이 유동성 연결고리(140)는, 회전하면서 수량 혹은 수위변화에 따라 지지대(150)에 대하여 유동 가능한 다수개의 구형비드(141)와, 구형비드의 중앙부를 관통하여 구형비드를 목걸이 형태로 연결하는 연결선(142)과, 연결선의 일측에서 막대형으로 튀어나와 그 끝단에 상기한 모듈연결봉(160)의 수변쪽 양말단과 상기한 유동성 연결고리(140)를 연결하는 원형결합부를 가진 원형고리(143)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 구형비드(141)의 재료로는 비중이 작고 견고한 나무, 플라스틱 등이 활용될 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 수질정화장치의 또 다른 설치실시예를 나타낸 것이다.

도면에 나타낸 것처럼 부유형 스페이서(130)를 제거하고 자체 부체를 보유한 회전접촉재(120) 모듈들과 모듈연결봉(160)만을 결합하여 설치사용을 할 수 있으며, 별도의 외부 동력원(170)을 결합하여 회전접촉재(120)를 강제로 회전시켜 흐름이 약할 때에도 용존산소를 충분히 공급할 수 있도록 하고, 효과적인 거품제거 및 생물학적 정화가 가능하도록 할 수 있다.

도 11은 상기한 모듈형 투과성 회전접촉재(120)에 담체(126)가 구비되는 바람직한 과정을 나타낸 예시도이다.

도면에서 볼 수 있듯이 회전접촉재(120)가 좌우로 분리되고 담체(126)가 회전판(123)과 파쇄판(124) 사이의 공간으로 구비됨을 알 수 있다.

한편, 상술한 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위 뿐만이 아니라 청구범위와 함께 균등범위를 포함하여 판단되어야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수질정화방법과 그 장치에 의할 경우, 별도의 구조물 및 기계설비 없이 수면 상의 거품 및 부유물질을 간편하고 효과적으로 제거할 수 있게 되고, 높은 수질정화 효율을 얻을 수 있으며, 토사유출·수위변동·유속변화 등 상태변화에 대하여 유연하게 대처 가능하게 되고, 각각의 모듈은 쉽게 탈부착이 가능하여 설치 후 오염물질 유입원이나 유입부하가 변화할 경우 장소를 옮겨 간편하게 재설치하거나 추가 설치할 수 있어 상황변화에 대한 대처능력이 우수하며, 정화장치의 유지 및 관리가 용이하게 될 수 있고, 구조물과 기계 설비 구성을 위해 투입되는 초기 투자비용을 대폭 절감할 수 있어 설치비용이 적게 드는 장점이 있으며, 또한 수중의 용존산소량을 증가시키는 효과가 있을 뿐만 아니라 상황에 따라 다양하게 변형하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (13)

1. 별도의 부체와 연결되거나 자체 부체를 포함하여 수면위로 부유가 가능하고 내부에 공극 없는 회전판과 공극 있는 파쇄판을 구비하여 수류에 따라 회전가능하며 일정한 공극을 확보하여 물의 투과가 가능한 모듈형 투과성 회전접촉재가 수면위로 부유한 상태에서 물의 흐름에 따라 회전함에 따라 그 내부에 장착된 회전판과 파쇄판이 상기 회전접촉재와 함께 회전하면서 수면상의 거품을 제거하고 수중의 용존산소량을 증가시키는 거품파쇄제거 및 용존산소량 증가과정;

   상기 회전접촉재가 물의 흐름에 따라 회전하면서 회전판과 파쇄판이 용존산소량을 증가시킴에 따라 회전접촉재에 구비된 담체에 부착된 미생물에게 공급되는 산소량이 증가하고 담체와 물 간의 단위시간당 접촉면적 또한 증가되어 높은 정화효율을 갖는 생물학적 정화과정;을 포함하여 이루어지는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회전접촉재가 중심부에 모듈연결봉이 통과할 수 있는 연결구를 포함하고, 이 연결구의 내측면에 일정간격으로 홈 등이 형성되어 외측에 이에 상응하는 돌기 등이 형성된 모듈연결봉이 이를 관통하여 상기 모듈들을 연결함으로써, 물의 흐름에 따라 상기 모듈연결봉과 상기 회전접촉재가 함께 회전하거나 또는, 별도로 설치되는 동력원에 의해 모듈연결봉을 강제 회전시켜서 이와 결합된 회전접촉재를 회전시킴으로써 거품제거 및 수질정화 효율을 높인 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 회전접촉재의 중심부에 모듈연결봉이 통과할 수 있는 연결구를 포함하고 상기 연결구의 내측이 매끄럽게 형성되어 외측이 매끄럽게 형성된 모듈연결봉이 이를 관통하여 상기 모듈들을 연결함으로써 물의 흐름에 따라 자연스럽게 상기 회전접촉재가 단독으로 회전 가능하게 한 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 회전접촉재와 상기 모듈연결봉이 고정되어 회전하지 않는 상태에서 거품파쇄제거 및 용존산소량 증가과정과 수질정화과정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화방법.
5. 모듈형 투과성 회전접촉재를 지탱하기 위하여 정화하고자 하는 수로의 양쪽 수변 등에 설치되어 모듈연결봉의 말단부와 유동성 연결고리를 통해 연결되는 지지대;

   상기 모듈연결봉과 상기 지지대 사이에 설치되어 모듈연결봉과 지지대를 연결하며, 모듈연결봉과 이에 설치되는 상기 회전접촉재가 수위나 수량 등의 변화에 따라 유동할 수 있도록 지지대와의 관계에서 유연하게 움직일 수 있는 구조를 가진 유동성 연결고리;

   상기 회전접촉재 모듈들을 관통하여 상호 연결하며 최 외곽 말단부는 유동성 연결고리와 기타 말단부는 부유형 스페이서와 연결되는 모듈연결봉;

   상기 모듈연결봉에 관통 연결되어 수로를 가로질러 설치되고, 별도의 부체와 연결되거나 자체 부체를 포함하여 수면위로 부유가 가능하며, 내부에 공극 없는 회전판과 공극 있는 파쇄판을 구비하여 수류에 따라 회전가능하고, 일정한 공극을 확보하여 물의 투과가 가능하며, 내부에 담체가 구비되어 수질정화가 가능한 모듈형 투과성 회전접촉재;

   상기 모듈연결봉간의 연결부에 장착되어 각 연결부 사이의 빈 공간을 제거하여 처리되지 않은 거품과 부유물질이 빠져나가는 것을 방지하며 회전접촉재를 수면위로 부유시키는 부체로서의 기능을 하는 부유형 스페이서;를 포함하여 구성되는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 회전접촉재는, 설치·관리 및 탈부착이 용이하도록 하기 위해 그 중심부에 모듈회전봉이 통과할 수 있는 모듈화를 위한 연결구가 있으며, 상기 회전접촉재의 내부에는 회전과 동시에 거품을 잘게 부술 수 있고 수중에 산소를 제공할 수 있도록 하는 공극이 없는 회전판과 공극이 있는 파쇄판이 번갈아 설치되고, 그 사이에는 미생물이 부착되어 수질을 생물학적으로 정화하는 역할을 하는 담체가 구비되며, 나뭇잎·나뭇가지 등과 같은 이물질의 침투를 방지하기 위해 다양한 형태의 이물질 방지선을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화장치.
7. 삭제
8. 제5항에 있어서,

   상기 회전접촉재는, 중심부의 연결구 내측에 일정한 간격으로 홈이 형성되어 외측에 동일한 간격으로 돌기를 갖는 상기 모듈연결봉과 상호 결합하여 물의 흐름에 따라 모듈연결봉과 함께 회전하거나, 별도의 외부 동력원에 의해 모듈연결봉과 이와 일체가 되는 모듈형 투과성 회전접촉재가 강제로 회전하면서 거품파쇄제거기능 및 용존 산소증가기능과 생물학적 정화기능의 효율을 높인 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화장치.
9. 제5항에 있어서,

   상기 회전접촉재는, 중심부의 연결구 내측이 매끄럽게 형성되고 외측이 매끄럽게 형성된 상기 모듈연결봉과 연결됨으로써 모듈형 투과성 회전접촉재가 모듈연결봉과는 별도로 수류의 흐름에 의해 자연스럽게 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화장치.
10. 제5항에 있어서,

    상기 부유형 스페이서는, 원형·원통형·원판형·다각형 모양 등으로 구성되고, 중앙부에 모듈연결봉과 연결 가능하도록 하는 모듈연결구를 구비하고 있으며, 상기 모듈연결구와 부유형 스페이서의 최외측 사이에 모듈형 미생물접촉재를 연결하여 고정형 미생물 접촉재로 모듈화 시킬 수 있도록 하는 다수의 모듈고정구를 구비하고 있고, 내부에 빈 공간이 있으며 이 빈 공간에 필요에 따라 무게를 증가시키기 위한 무게추와 부체기능을 높이기 위한 보조부체를 삽입할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화장치.
11. 제5항에 있어서,

    상기 유동성 연결고리는, 회전을 통해 수량 혹은 수위변화에 따라 지지대에 대하여 유동 가능한 다수개의 구형비드;

    구형비드의 중앙부를 관통하여 구형비드를 목걸이 형태로 연결하는 연결선;

    연결선의 일측에서 막대형으로 튀어나와 그 끝단에 상기한 모듈형 투과성 회전접촉재의 양말단과 상기한 유동성 연결고리를 연결하는 원형결합부를 가진 원형고리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화장치.
12. 제5항에 있어서,

    상기 회전접촉재는, 일정한 간격과 공극을 확보해 거품 및 부유성 오염물질 등이 접촉재 전단부에 쌓이지 않고 빠져 나갈 수 있도록 하고 접촉재 자체가 파손되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화장치.
13. 제5항에 있어서,

    상기 회전접촉재는, 설치 및 관리가 용이하도록 모듈형으로 제작되어 탈부착이 가능하며, 플라스틱·천연소재 등의 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 모듈형 투과성 회전접촉재를 이용한 하천·수로·호소의 거품제거 및 수질정화장치.

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