KR100789881B1

KR100789881B1 - 산기관 폭기장치

Info

Publication number: KR100789881B1
Application number: KR20060095426A
Authority: KR
Inventors: 최소림; 이숙경; 윤정민
Original assignee: 유한회사 세원산업; 주식회사 원진엔지니어링; 유한회사 명우건설
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-01-02

Abstract

본 발명에 의한 장치는 공기유입 파이프(10)에 연결된 산기관(20); 산기관을 덮고 있는 십자형태의 산기관 보호장치(30); 산기관(20)과 산기관 보호장치(30) 사이에 공기의 폭기를 위해 충전된 여재층(31)으로 구성된 것을 특징으로 하고, 공기유입 파이프와 산기관의 연결은, 공기유입 파이프(10)와 산기관(20)을 연결하는 소켓(22); 산기관(20)과 공기유입 파이프(10)를 고정시키는 클램프(21)로 구성되는 것을 특징이 있다.

산기, 폭기, 여재, 클램프

Description

산기관 폭기장치{Aeration Device}

도 1은 본 발명에 의한 전체적인 구성도

도 2는 본 발명에 의한 산기관

도 3은 본 발명에 의한 산기관 보호장치

도 4는 본 발명에 의한 산기관 및 산기관 보호장치 측면도

도 5는 본 발명에 의한 장치의 설치도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 공기유입 파이프

20: 산기관

21: 클램프

22: 소켓

30: 산기관 보호장치

31: 여재층

40: 굵은 자갈층

41: 가는 자갈층

42: 모래층

43: 호수 바닥층

50: 수초

본 발명은 수중에 산소를 공급하는 산기관 폭기장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 호수 바닥에 산소공급을 위한 공기유입 파이프를 설치하고, 공기유입 파이프에 산기관을 설치하고 산기관을 보호하기 위한 산기관 보호장치를 설치하며, 산기관 보호장치에는 공기를 폭기하기 위한 여재층이 형성되는 것을 특징으로 하는 산기관 폭기장치에 관한 것이다.

산기는 산국이라고도 하며, 염의 음성(陰性) 부분을 이루는데, 예를 들면, 질산 HNO₃·황산 H₂SO₄·아세트산 CH₃COOH에서 NO₃-, SO₄₂-, CH₃COO- 등이 산기이며, 각각 질산기·황산기·아세트산기라고 하며, 할로겐원자 X는 염산이나 요오드화수소 HX 등의 산기여서 산의 수용액에서 산기는 음전하(陰電荷)를 띤 이온으로 존재하는 경우가 많다.

이와 함께 폭기는 물속에 공기를 불어넣어 물속의 산소를 증가시킴과 동시에 물속에서 나오기 어려운 과잉의 유해한 이산화탄소나 질소를 빼내거나 물을 공기속에 분무시키는 일을 가리키며, 하수의 생물처리의 하나이다.

활성오니법(活性汚泥法)에 있어서 통 속의 산소 농도를 일정하게 유지시키고 호기성세균이나 원생동물의 활동을 활발하게 하고 하수를 정화하기 위하여 공기를 불어넣고, 또 하천의 산소를 보급하기 위하여 조건이 허용하는 경우에 실시하고, 공기를 사용하는 산기식(散氣式)과 기계식으로 구분되며, 각각의 특성에 따라 사용된다.

현재까지 수질개선을 위해 폭기를 이용한 방법으로는 탱크바닥내 산기공을 설치하고 수류조절기를 구성하거나, 구동축에 설치된 원추형 회전체의 경사 저면에 분사편을 가진 다수의 교반익이 방사상으로 설치된 수처리용 표면 폭기장치와 같이 구성되거나, 자동공기 흡기관의 흡기방식 기액 혼합가압의 혼입기구를 구비하여, 오수와 공기를 적절히 혼합하는 형태로 구성되어 사용되어 왔다.

그러나 이러한 방법은 대체적으로 산소를 공급함에 있어 폭기 성능과 공기가 수중에 오래 머무르기 힘들게 되어 있어서 산소가 물에 녹는데 필요한 시간을 충분히 확보하지 못하는 단점이 있다.

이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 공기유입 파이프(10)에 연결된 산기관(20); 산기관을 덮고 있는 십자형태의 산기관 보호장치(30); 산기관(20)과 산기관 보호장치(30) 사이에 공기의 폭기를 위해 충전된 여재층(31)으로 구성된 것을 특징으로 하고, 공기유입 파이프와 산기관의 연결은, 공기유입 파이프(10)와 산기관(20)을 연결하는 소켓(22); 산기관(20)과 공기유입 파이프(10)를 고정시키는 클램프(21)로 구성되는 것을 특징이 있다.

본 발명은 수중에 산소를 공급하는 산기관 폭기장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 호수 바닥에 산소공급을 위한 공기유입 파이프를 설치하고, 공기유입 파이프에 산기관을 설치하고 산기관을 보호하기 위한 산기관 보호장치를 설치하며, 산기관 보호장치에는 공기를 폭기하기 위한 여재층이 형성되는 것을 특징으로 하는 산기관 폭기장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 호수의 밑바닥 등에 산기관 폭기장치가 설치되고 굵은 자갈 및 가는 자갈로 덮고 최종적으로 모래를 덮어 산소가 폭기되어 분출될 때 자갈 및 모래를 거치면서 산소가 물에 녹고 최종적으로 모래를 빠져나와 추가로 산소가 물에 녹아들 수 있도록 하여 보다 효율적으로 수질을 개선하는데 본 발명에 의한 장치의 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 공기유입 파이프(10)에 연결된 산기관 (20); 산기관을 덮고 있는 십자형태의 산기관 보호장치(30); 산기관(20)과 산기관 보호장치(30) 사이에 공기의 폭기를 위해 충전된 여재층(31)으로 구성된 것을 특징으로 하고, 공기유입 파이프와 산기관의 연결은, 공기유입 파이프(10)와 산기관(20)을 연결하는 소켓(22); 산기관(20)과 공기유입 파이프(10)를 고정시키는 클램프(21)로 구성되는 것을 특징이 있다.

본 발명은 수중에 산소를 공급하는 장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 호수 바닥에 산소공급을 위한 공기유입 파이프를 설치하고, 공기유입 파이프에 산기관을 설치하고 산기관을 보호하기 위한 산기관 보호장치를 설치하며, 산기관 보호장치에는 공기를 폭기하기 위한 여재층이 형성되는 것을 특징으로 하는 산기관 폭기장치에 관한 것이다.

수도 원수(原水) 속에 철이나 취기물질(臭氣物質)이 함유되어 있는 경우는 공기 속에 분무하여 철을 산화시키거나, 취기물질을 공기 속에 방산시키는 데 사용된다.

순수한 물은 수소와 산소가 결합한 것으로, H₂O의 화학식으로 나타낼 수 있는 물질이지만, 자연계에서 볼 수 있는 물은 여러 가지 불순물을 함유하고 있어 조성(組成)은 매우 복잡한데, 예를 들어 본래는 순수(純水)이어야 할 빗물도 나트륨, 칼슘, 마그네슘·칼륨·염소 등을 비롯하여 다량의 기체를 함유하고 있고, 암석이나 토양 사이를 지나온 지하수에는 앞의 원소 외에 규산, 중탄산, 철, 망간 등도 녹아 있고, 강이나 호수의 물에는 이들 용해물질 외에 점토(粘土), 세균, 생물 등이 부유하는데, 이러한 수질의 가장 큰 오렴 원인은, 부유고형물질(SS), 유해물질, 부패성 물질로 인하여 산소의 고갈이 가장 큰 원인이라 할 수 있다.

이것을 위해서는 물에 함유되어 있는 불순물을 분석 측정하여 그 종류나 양을 알아내야 하는데, 이것이 수질분석 또는 수질시험이며, 또한 그 결과를 일정한 기준에 비추어 합당 여부를 판정하는 것이 수질검사이다.

수질오염이란, 가정에서 쓰고 버리는 생활하수, 산업활동에 의한 산업폐수, 농촌의 농축산 폐수 등이 하천이나 호수에 유입되어 물을 오염시켜 수질을 나빠지게 하는 것을 의미한다.

우리들은 보통 물을 오염시키는 것은 주로 공장에서 나오는 산업폐수라고 생각하지만 실제로는 그렇지 않다.

가장 중요한 수질오염의 원인은 가정에서 버리는 생활하수이며, 농촌에서 사용하는 농약과 비료, 가축의 분뇨 등과 함께 각 가정에서 배출되는 하수와 음식물 찌꺼기가 물을 오염시키는 주 원인이 되고 있다.

수질오염의 원인으로는 분해성 유기 물질 즉, 유기 물질은 탄소를 비롯한 여러 가지 원소로 구성된 물질을 말하며, 이런 물질이 물에 들어가면 미생물에 의해 분해되게 되고 물 속의 산소를 소모시키며 나아가 산소가 없어지면 메탄, 황화수소 등의 냄새가 나는 가스가 나오기도 하여, 가정에서 버려지는 음식찌꺼기, 분뇨, 쓰레기와 축사에서 흘러나오는 폐수가 그 대표적인 예이다.

수질오염 영향물질로는 부유고형물질(SS), 유해물질, 부패성 물질 등으로, 부유고형물질은 가정하수나 산업폐수가 유입되면 부유물질이 증가하여 물의 탁도는 증가하고 부유물질이 어패류의 아가미 등에 부착하여 호흡작용을 방해하고, 특히 연안해역에 퇴적하여 수산양식업에 막대한 피해를 일으킨다.

유해물질은 유해물질을 함유한 각종 산업폐수는 농작물의 수확이 감소 되기 때문에 관개용수로 이용될 수 없으며 어패류 등에 피해를 주고 간접적으로 이를 섭취한 사람들에게도 영향을 미치며, 어패류에 미치는 영향은 유해물질이 단독인지 수종이 혼합되었는지에 따라서 크게 다르지만 일반적으로 어패류의 아가미를 자극하여 호흡곤란을 일으키거나 입으로 들어가 체내에서 소화기, 신경계통 등에 장해를 일으킨다.

그리고 부패성 물질은 수중에 부패성 물질이 증가 되면 분해 시 산소를 소비하기 때문에 산소가 부족하게 되어 어패류 등의 생존에 위험을 가져오며 황화수소와 같은 유해가스가 발생하면서 악취가 발생 된다.

그러므로 이러한 원인 및 결과로부터 수질을 개선하기 위해서는 오염된 물에 충분한 산소를 공급하여 주면 수질이 개선되게 되는 것이다.

이를 위하여 참고도를 살펴보면서 산기관 폭기장치에 대하여 설명하도록 한다.

도 1을 살펴보면 호수바닥에 공기유입 파이프(10)가 설치되고 파이프에는 산기관 연결 클램프(21)를 이용하여 산기관(20)이 공기유입 파이프(10)에 고정되게 되고, 이 산기관은 스테인리스 철판으로 제작된 열십자 형태의 산기관 보호장치(30)가 덮이게 되고, 산기관(20)과 산기관 보호장치(30) 사이에는 실, 솜, 및 폴린에틸렌 망 또는 이와 유사한 형태로 제작된 여재층(31)이 형성되어 공기가 폭기할 수 있도록 한다.

폭기된 산소는 스테인리스로 제작된 열십자 형태의 산기관 보호장치(30)에 뚫린 구멍을 통해서 외부로 방출되고 이는 곧 산기관 보호장치(30) 위에 덮인 굵은 자갈 및 가는 자갈과 모래층으로 공급되는 과정에 물에 녹아 흡수되고 수면으로 방출되어 올라가면서 산소는 물에 추가로 녹아서 흡수되는 것이다.

여기에서 산기관(20)은 깔때기 모양으로 되어 있는데, 이 깔때기 모양의 구조는 공기가 공기유입 파이프(10)로 공급되고 이 파이프와 연결된 산기관으로 공급되게 되는데, 이때 산기관이 깔때기 구조로 되어 있어서 공기 즉 산소가 깔때기 좁은 구멍을 통해서 깔때기 구멍이 큰 쪽으로 방출되기 때문에 공기가 사방으로 퍼져서 방출될 수 있도록 하는 기능을 담당하게 된다.

이와 함께 본 발명에 따른 산기관 폭기장치에 있어서는 산기관으로부터 산기되어 방출되는 공기는 산기관과 산기관 보호장치 사이에 형성된 실, 솜 기타 이와 유사한 재질로 구성된 여재층(31)에 의하여 폭기가 되며 폭기된 공기는 자갈층과 모래층을 통과하면서 물에 흡수되고 최종적으로는 모래층을 통과한 이후도 물에 녹아서 산소를 공급하게 되는 구조로 이루어지게 되어 있다.

여기에서 공기를 공급하는 방법은 송풍기를 이용하여 공기를 공기유입 파이프(1)에 강제적으로 공급하고 공급된 공기는 산기관(20), 여재층(31), 산기관 보호장치(30), 굵은 자갈(40), 가는 자갈(41), 모래(42)를 통과하여 수중으로 방출되게 되는 것이며, 이 과정에 공기는 물에 녹아 산소를 공급하면서 수질이 개선되는 구조를 갖는다.

간단히 구조를 살펴보면, 수중에 산소를 공급하여 수질을 개선하는 장치는, 공기유입 파이프(10)에 산기관(20)이 연결되고, 산기관(20)은 산기관 보호장치(30)로 덮이고, 산기관 보호장치는 자갈층과 모래층으로 덮이는 구조로 구성된 것을 특징으로 하며, 공기유입 파이프(10)와 산기관(20)의 연결은 클램프(21)를 이용하여 연결되는 특징이 있고, 산기관(20)과 산기관 보호장치(30) 사이에는 여재층(31) 형성되어 있는 특징이 있다.

이러한 목적과 구조하에 공기유입 파이프(10)에 연결된 산기관(20); 산기관을 덮고 있는 십자형태의 산기관 보호장치(30); 산기관(20)과 산기관 보호장치(30) 사이에 공기의 폭기를 위해 충전된 여재층(31)으로 구성된 특징하에, 공기유입 파이프와 산기관의 연결은, 공기유입 파이프(10)와 산기관(20)을 연결하는 소켓(22); 산기관(20)과 공기유입 파이프(10)를 고정시키는 클램프(21)로 구성되는 것을 특징이 있다.

본 발명을 통해 안출된 산기관 폭기장치를 이용하여 수중에 산소를 공급하는 방법은 보다 효과적으로 물에 산소를 공급할 수 있어서 수질 개선에 적용되는 산기관 폭기장치는 공기유입 파이프(10)에 연결된 산기관(20); 산기관을 덮고 있는 십자형태의 산기관 보호장치(30); 산기관(20)과 산기관 보호장치(30) 사이에 공기의 폭기를 위해 충전된 여재층(31)으로 구성된 것을 특징으로 하고, 공기유입 파이프와 산기관의 연결은, 공기유입 파이프(10)와 산기관(20)을 연결하는 소켓(22); 산기관(20)과 공기유입 파이프(10)를 고정시키는 클램프(21)로 구성되는 것을 특징으로 구성되어 있어서 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있는 효과가 있다.

Claims

수중에 산소를 공급하여 수질을 개선하는 장치에 있어서, 수중 또는 수중 밑 지하에 설치되어 수중으로 공기를 공급하는 공기유입 파이프(10)와 공기유입 파이프(10)에 연결된 산기관(20); 산기관을 덮고 있는 십자형태의 산기관 보호장치(30); 및 산기관(20)과 산기관 보호장치(30) 사이에 공기의 폭기를 위해 충전된 여재층(31)으로 구성된 것을 특징으로 하는 산기관 폭기장치.
제1항에 있어서, 상기 공기유입 파이프(10)와 산기관(20)의 연결은, 공기유입 파이프(10)와 산기관(20)을 연결하는 소켓(22); 상기 산기관(20)과 공기유입 파이프(10)를 고정시키는 클램프(21)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산기관 폭기장치.
제1항에 있어서, 상기 산기관은 깔때기 모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산기관 폭기장치.