KR100793940B1 - 낙차를 이용한 수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수조 또는 호소를 공기를 이용하여 정화할 수 있는 낙차를 이용한 수처리장치에 관한 것이다.

본 발명은 저수조 또는 호소를 정화하는 낙차를 이용한 수처리장치에 있어서, 호소에 부상하는 부상판(2)과; 상기 부상판(2)에서 호소의 호기층(1)까지 설치되는 흡입관(6)과; 상기 흡입관(6)으로 호기층(1)의 물을 흡입시키는 펌프(4)와; 상기 흡입관(6)에 연결되는 혼합기(7)와; 상기 혼합기(7)의 하부에서 호소의 혐기층(1a)까지 연결되는 토출관(10)과; 상기 혼합기(7)의 일측에 연결되는 공기흡입관(14)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 저수조 또는 호소의 혐기층에 강제로 공기를 주입하여 수리공학의 낙차와 공차를 이용하여 낙차하는 물에 유속을 만들게되므로 저수조나 호소에 산소를 강제로 공급하여 저수조나 호소를 깨끗하게 정화할 수 있는 이점이 있다.

호소, 부상판, 흡입관, 토출관, 혼합기

Description

낙차를 이용한 수처리장치{Water Treatment Apparatus using Water Level}

도 1은 본 발명에 따른 낙차를 이용한 수처리장치의 측면도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 낙차를 이용한 수처리장치의 측면도.

도 3은 본 발명에 적용된 혼합기의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 부상판 4 : 펌프

6 : 흡입관 7 : 혼합기

10 : 토출관 14 : 공기흡입관

본 발명은 저수조 또는 호소를 공기를 이용하여 정화할 수 있는 낙차를 이용한 수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 저수지나 호소와 같이 물이 흐르지 않고 갇혀 있는 경우에는 자 정 능력이 떨어지므로 각종 오폐수가 유입되는 경우, 녹조 및 적조 등과 같은 조류가 발생함으로 인해 용존 산소가 고갈되어 물이 썩는 현상이 발생하게 된다.

이러한 현상을 방지하기 위해, 본 출원인이 출원한 특허 출원 제 1999-14996 호를 통해 저수지 수질을 개선시키기 위한 방법을 제안하였던 바, 이 발명에 따른 방법은 심층의 저수지 물을 상층으로 끌어 올려 순환시킴으로써, 심층의 물과 표층의 물이 교반되면서 서로 양자에 부족한 것을 보충하게 하여 중성화되게 하여 저수지의 수질이 개선되게 한 것이다.

그런데, 이 발명에 따른 방법은 심층의 물을 끌어올리는데는 효과적이나 심층에서 올라와 표층의 물과 혼합된 다음, 혼합된 물이 심층으로 순환하는 기능이 약하기 때문에 심층의 물과 표층의 물을 혼합하여 저수지의 전체 수질을 개선시키는 효과가 미약한 단점이 있었다.

즉, 심층의 물과 혼합된 물이 표층의 물이 다시 강제적으로 수면 아래로 내려가게 하는 수단이 없었기 때문에 국부적인 효과는 있어도 저수지의 전체적으로 보아 큰 효과를 기대하기가 어려운 단점이 있었던 것이다.

특히, 저수지 외부의 공기가 수중에 직접 침투되지 못하여 수질개선의 효과가 미약한 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 본 발명의 목적은 저수조 또는 호소를 공기를 이용하여 정화할 수 있는 낙차를 이용한 수처리장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 공기와 함께 산소 또는 오존을 강제로 투입시켜 저수조 또는 호소를 정화할 수 있는 낙차를 이용한 수처리장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 낙차를 이용한 수처리장치는 저수조 또는 호소를 정화하는 낙차를 이용한 수처리장치에 있어서, 호소에 부상하는 부상판과; 상기 부상판에서 호소의 호기층까지 설치되는 흡입관과; 상기 흡입관으로 호기층의 물을 흡입시키는 펌프와; 상기 흡입관에 연결되는 혼합기와; 상기 혼합기의 하부에서 호소의 혐기층까지 연결되는 토출관과; 상기 혼합기의 일측에 연결되는 공기흡입관을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 펌프는 루츠브로와, 피스톤타입, 벤타입 등을 선택적으로 사용할 수 있다.

상기 부상판은 호소 위에서 이동이 자유롭도록 모터에 의해 구동되는 스크류를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 혼합기는 상기 펌프에 의해 흡입관으로 흡입되는 물과 공기흡입관에서 흡입되는 공기를 혼합시키도록 경부가 점차적으로 축소되는 축소관이 흡입관의 끝단에 연결된 상태로 토출관을 향하도록 혼합기의 내부에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 혼합기는 산소발생기 및 오존발생기를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 토출관에는 하부에 설치되어 공급된 공기 중 잔류가스를 포집하는 잔류 가스포집관과; 상기 잔류가스포집관에서 포집된 잔류가스를 외부로 유도하는 유도관과; 상기 유도관에 설치되어 유도된 잔류가스를 분해하는 분해부재로 구성된 잔류가스처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 낙차를 이용한 수처리장치의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 낙차를 이용한 수처리장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 적용된 혼합기의 단면도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 낙차를 이용한 수처리장치의 처리과정에 대하여 살펴본다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 낙차를 이용한 수처리장치는 저수조나 호소를 정화하기 위한 것이다. 여기서, 저수조나 호소는 대략 상층부에 호기층(1)과, 중층부에 혐기층(1a)과, 하층부에 퇴적층(1b)으로 이루어져 있다.

본 발명은 호소에 부상판(2)이 부상하고 있고, 이 부상판(2)에서 호소의 호기층(1)까지 흡입관(6)이 설치되며, 흡입관(6)에는 펌프(4)가 설치되어 흡입관(6)으로 호소의 호기층(1)의 물을 흡입하게 된다. 그리고, 흡입관(6)의 끝단에는 혼합기(7)가 설치되고, 혼합기(7)의 하부에는 혼합기(7)에서 호소의 혐기층(1a)까지 도달되도록 토출관(10)이 설치되며, 혼합기(7)의 일측에는 공기흡입관(14)이 연결되어 있다. 이때, 펌프(4)의 동작에 의해 흡입관(6)을 통해 흡입되는 물이 혼합기(7) 를 통해 토출관(10)으로 토출됨과 동시에 공기흡입관(14)으로부터 흡입되는 외부의 공기와 혼합되어 함께 호소의 혐기층(1a)까지 강제로 토출된다.

여기서, 흡입관(6)은 그 끝단에 후드밸브(3)가 설치되어 호소의 부유물이 흡입관(6)으로 흡입되지 않는다. 그리고, 토출관(10)은 지지대(11)에 의해 부상판(2)에 안정되게 고정된다.

또한, 흡입관(6)에는 게이지(5)가 설치되어 흡입관(6)에 흡입되는 물의 수압을 체크하고, 흡입관(6)에 센서(5A)가 설치되어 흡입되는 물의 수압이 기준된 압력의 범위를 벗어날 때 자동적으로 펌프(4)를 정지시킨다.

또한, 부상판(2)의 후미에는 모터(16)에 의해 회전하는 스크류(17)가 설치되어 부상판(2)은 호소의 전체를 이동할 수 있으므로, 호소를 전체적으로 정화할 수 있다.

상기 부상판(2)은 호소 위에서 이동이 자유롭도록 모터(16)에 의해 구동되는 스크류(17)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예를 보인 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 혼합기(7)에는 공기흡입관(14)과 함께 산소발생기(9)와 오존발생기(15)를 더 설치하여 혼합기(7)에서 공기가 혼합될 때 산소와 오존이 함께 혼합되므로, 호소의 혐기층(1a)에는 산소와 오존이 강제로 공급된다.

이때, 혼합기(7)에 연결된 공기흡입관(14), 산소발생기(9), 오존발생기(15)는 각각의 밸브(20)가 설치되어, 혐기층(1a)의 오염 정도에 따라 혐기층(1a)에 산 소 및 오존을 조절하여 공급할 수 있다.

이와 같이, 공기흡입관(14)으로부터 대기중의 공기만 혐기층(1a)에 공급되면 DO가 12~20ppm 상승하고, 산소발생기(9)로부터 산소만 혐기층(1a)에 공급되면 DO가 45~54ppm 상승하며, 오존발생기(15)로부터 오존만 공급되면 조류 및 유기물질이 제거된다.

그리고, 별도의 진공탱크(18)를 구비하고 이 진공탱크(18)에 호소의 퇴적층(1b)까지 슬러지흡입관(19)를 설치하여, 퇴적층(1b)의 퇴적물 즉 슬러지를 강제로 흡입하여 호소에서 제거하므로 호소의 정화는 더욱 빠르게 진행된다.

한편, 토출관(10)에서 토출된 공기 중 잔류가스를 제거하는 잔류가스처리부(30)가 토출관(10)에 더 설치된다. 특히, 토출관(10)에서 토출되는 오존은 수중에 포함된 조류 및 유기물질을 제거하는 중에 소량의 오존이 잔존하게 된다. 이와 같이 잔존가스 즉 오존은 물을 오염시킬 수 있으므로, 잔류가스처리부(30)를 이용하여 잔류된 오존을 처리할 수 있다.

잔류가스처리부(30)는 토출관(10)의 하부에는 공급된 공기 중 잔류가스를 포집하는 잔류가스포집관(31)이 설치되고, 이 잔류가스포집관(31)의 상부에는 잔류가스포집관(31)에서 포집된 잔류가스를 외부로 유도하는 유도관(33)이 설치되며, 이 유도관(33)에는 유도된 잔류가스를 분해하는 분해부재(35)가 설치되어 구성된다. 여기서, 분해부재(35)는 활성탄이 바람직하다. 또한, 유도관(33)에는 밸브(37)가 설치되어 유도되는 잔류가스인 오존의 배출양을 조절하여 배출할 수 있다. 또한, 잔류가스포집관(31)에는 물의 유속을 저하시켜 오존이 잔류가스포집관(31)으로 부터 외부로 방출되지 못하도록 하는 유속저하부(39)가 형성되어 있다.

도 3은 본 발명에 적용된 혼합기의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 혼합기(7)는 펌프(4)에 의해 흡입관(6)으로 흡입되는 물과 공기흡입관(14)에서 흡입되는 공기를 혼합시키도록 경부가 점차적으로 축소되는 축소관(6a)이 흡입관(6)의 끝단에 연결된 상태로 혼합기(7)의 내부에 배치되어 있다.

그리고, 혼합기(7)는 공기가 충분히 수용되도록 소정의 공간을 갖는 함체의 형상이 바람직하다. 이때, 축소관(6a)의 끝단은 토출관(10)의 내측에 약간 삽입된 상태이면서 축소관(6a)의 끝단은 토출관(10)의 내주면과 소정간격으로 이격 되어야 공기와 물이 원활하게 혼합되어 토출관(10)으로 토출된다.

즉, 혼합기(7)는 물이 떨어지는 낙차를 이용하여 공기와 물의 비율은 5(공기):1(물)로 혼합되어 호소의 저면에 공급된다.

또한, 호소의 오염정도에 따라 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 즉, 펌프(4)의 강약을 조절하거나, 축소관(6a) 끝단의 직경이 크게 형성되거나 좁게 형성된 것을 선택적으로 사용하여, 물의 공급량에 따른 압력을 조절하여 물에 용해되는 공기의 양을 조절할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 산소가 거의 없는 퇴적층(1b)의 슬러지를 인위적으로 제거하고, 산소가 부족 혐기층(1a)에 강제로 물과 공기를 주입시켜 호소의 수심층을 교반시키며, 물과 함께 공급되는 산소에 의해 수중의 용존산소가 증가시키고, 적당량으로 조절되어 공급되는 오존에 의해 수중의 오염물질을 제거하므로, 호소는 빠른 시간에 깨끗하게 정화된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경은 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주한다.

본 발명에 의하면, 저수조 또는 호소의 혐기층에 강제로 공기를 주입하여 수리공학의 낙차와 공차를 이용하여 낙차하는 물에 유속을 만들게되므로 저수조나 호소에 산소를 강제로 공급하여 저수조나 호소를 깨끗하게 정화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 저수조 또는 호소의 혐기층에 산소 또는 오존을 공급하여 저수조 또는 호소를 빠르게 정화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 저수조 또는 호소를 정화하는 낙차를 이용한 수처리장치에 있어서,

   호소에 부상하는 부상판(2)과;

   상기 부상판(2)에서 호소의 호기층(1)까지 설치되는 흡입관(6)과;

   상기 흡입관(6)으로 호기층(1)의 물을 흡입시키는 펌프(4)와;

   상기 흡입관(6)에 연결되는 혼합기(7)와;

   상기 혼합기(7)의 하부에서 호소의 혐기층(1a)까지 연결되는 토출관(10)과;

   상기 혼합기(7)의 일측에 연결되는 공기흡입관(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 낙차를 이용한 수처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 부상판(2)은 호소 위에서 이동이 자유롭도록 모터(16)에 의해 구동되는 스크류(17)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙차를 이용한 수처리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합기(7)는 상기 펌프(4)에 의해 흡입관(6)으로 흡입되는 물과 공기흡입관(14)에서 흡입되는 공기를 혼합시키도록 경부가 점차적으로 축소되는 축소관(6a)이 흡입관(6)의 끝단에 연결된 상태로 토출관(10)을 향하도록 혼합기(7)의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 낙차를 이용한 수처리장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 혼합기(7)는 산소발생기(9) 및 오존발생기(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙차를 이용한 수처리장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 토출관(10)에는 하부에 설치되어 공급된 공기 중 잔류가스를 포집하는 잔류가스포집관(31)과;

   상기 잔류가스포집관(31)에서 포집된 잔류가스를 외부로 유도하는 유도관(33)과;

   상기 유도관(33)에 설치되어 유도된 잔류가스를 분해하는 분해부재(35)로 구성된 잔류가스처리부(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙차를 이용한 수처리장치.

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