이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 급속 교반기를 구비한 오폐수 정화장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 급속 교반기를 구비한 오폐수 정화장치의 설치도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급속 교반기의 내부도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급속 교반기의 교반부 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 정화장치는 하천이나 강에서 흐르는 오폐수를 정화하여 중성화(pH7~8)하는 설비로서, 슬러지저장조(10), 급속 교반기(100), 첨가물공급부(20), 여과기(30) 및 제어부(40)를 포함한다.
슬러지저장조(10)는 하천이나 도랑 또는 강에서 흐르는 오폐수를 저장하는 역할을 한다. 이 오폐수에는 슬러지가 포함되어 있기 때문에 슬러지저장조(10)로 한다.
특히, 슬러지저장조(10)는 오폐수를 저장하여 급속 교반기(100)로 안정적으로 공급하는 역할을 한다.
이 슬러지저장조(10)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 변형 가능하다.
이때, 슬러지저장조(10)의 오폐수는 급속 교반기(100)보다 높게 위치하여 자유낙하에 의해 자연적으로 급속 교반기(100)로 공급될 수 있으나, 이송펌프(12)의 구동으로 인해 강제로 일정량만큼 공급됨이 바람직하다.
슬러지저장조(10)와 이송펌프(12)는 파이프를 통해 연결됨이 바람직하다.
한편, 급속 교반기(100)는 슬러지저장조(10)의 오폐수를 일측으로 공급받아 타측으로 배출하는 역할을 한다.
아울러, 이 급속 교반기(100)는 오폐수와 함께 복수의 첨가물을 공급받아 서로 교반함으로써 오폐수를 정화하는 공간을 제공한다.
또한, 첨가물공급부(20)는 급속 교반기(100) 내부로 오폐수 정화용 첨가물을 오폐수의 흐름 진행방향을 따라 서로 다른 위치에 공급하기 위해 다수 개 형성된 다.
여기서, 첨가물공급부(20)는 각각 첨가물을 저장하는 탱크 및 각각의 탱크에 저장된 첨가물을 급속 교반기(100) 내부로 강제 공급하기 위한 구동펌프(28)를 포함한다.
이때, 각 탱크에는 동일한 성분의 첨가물이 저장될 수 있으나, 서로 다른 성분의 첨가물이 저장됨이 바람직하다.
일례로, 오폐수의 흐름방향을 따라 급속 교반기(100)의 일측에는 제 1탱크(22)와 구동펌프(28)가 연결되고, 급속 교반기(100)의 타측에는 제 3탱크(26)와 구동펌프(28)가 연결되며, 급속 교반기(100)의 중앙 부위에는 제 2탱크(24)와 구동펌프(28)가 연결된다.
아울러, 제 1탱크(22)에는 첨가물로서 가성소다액이 저장되고, 제 2탱크(24)에는 첨가물로서 제오라이트액이 저장되며, 제 3탱크(26)에는 첨가물로서 응집액이 저장된다.
따라서, 급속 교반기(100)의 일측에서 타측방향으로 흐르는 오폐수는 제 1탱크(22)로부터 공급되는 가성소다액으로 인해 pH5~6.5 정도의 산성도를 나타내며, 제 2탱크(24)로부터 공급되는 제오라이트액으로 인해 pH6.5~7 정도의 산성도를 나타내고, 제 3탱크(26)로부터 공급되는 응집액으로 인해 pH7~8 정도의 중성을 나타내며 정화 처리된다.
물론, 제 1탱크(22), 제 2탱크(24) 및 제 3탱크(26)에 저장되는 첨가물은 상술한 성분과 다른 성분일 수도 있다. 아울러, 제 1탱크(22), 제 2탱크(24) 및 제 3 탱크(26)에 저장되는 첨가물은 모두 동일한 성분으로 저장될 수도 있다.
더불어, 제 1탱크(22), 제 2탱크(24) 및 제 3탱크(26)는 그 개수를 한정하지 않는다.
한편, 중성화로 정화된 오폐수는 급속 교반기(100)의 타측을 통해 여과기(30)로 배출됨이 바람직하다.
즉, 여과기(30)는 급속 교반기(100)로부터 배출되는 정화된 오폐수의 부유물을 여과하는 역할을 한다.
이 여과기(30)는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.
여과된 오폐수의 정화수는 재활용되고, 오폐수로부터 걸러진 슬러지나 부유물은 폐기 처리됨이 바람직하다.
또한, 제어부(40)는 첨가물공급부(20) 각각의 첨가물 공급을 위한 작동을 슬러지저장조(10)로부터 오폐수의 공급 여부에 따라 동시에 제어하는 역할을 한다.
다시 말해서, 제어부(40)는 이송펌프(12), 제 1탱크(22)와 연결된 구동펌프(28), 제 2탱크(24)와 연결된 구동펌프(28) 및 제 3탱크(26)와 연결된 구동펌프(28)를 제어하게 된다.
그래서, 슬러지저장조(10)로부터 오폐수를 급속 교반기(100) 내부로 공급하기 위해 이송펌프(12)가 작동하는 신호는 제어부(40)로 전송되고, 제어부(40)는 이 신호에 의해 제 1탱크(22), 제 2탱크(24) 및 제 3탱크(26) 각각에 연결된 구동펌프(28)를 동시에 구동하도록 제어한다.
물론, 제어부(40)는 제 1탱크(22), 제 2탱크(24) 및 제 3탱크(26) 각각에 연 결된 구동펌프(28)를 시간차를 두고 순서대로 또는 선택적으로 구동 제어할 수도 있다.
한편, 급속 교반기(100)는 공급되는 오폐수와 제어부(40)의 제어에 의해 공급되는 첨가물을 교반하는 설비로서, 케이싱(110), 첨가물투입구(120) 및 교반부(130)를 포함한다.
케이싱(110)은 급속 교반기(100)의 외형을 형성하는 것으로서, 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다.
특히, 케이싱(110)은 유입구(112)와 배출구(114)를 구비한다.
유입구(112)는 오폐수를 공급받는 역할을 하고, 배출구(114)는 정화된 오폐수를 배출하는 역할을 한다.
아울러, 오폐수는 케이싱(110) 내부에서 첨가물과 교반되기 때문에 유입구(112)는 케이싱(110)의 일측에 형성되고, 배출구(114)는 유입구(112)의 정반대측에 해당되는 케이싱(110)의 타측에 형성됨이 바람직하다.
그리고, 유입구(112)는 슬러지저장조(10)에 연결되고, 배출구(114)는 여과기(30)에 연결된다.
또한, 첨가물투입구(120)는 케이싱(110)의 축방향을 따라 유격되도록 둘레면에 개폐 가능하도록 형성되며, 첨가물공급부(20) 각각과 일대일로 대응되게 구비되어 오폐수의 정화를 위해 첨가물을 투입 유도하는 역할을 한다.
다시 말해서, 첨가물투입구(120)는 첨가물공급부(20)의 제 1탱크(22), 제 2탱크(24) 및 제 3탱크(26)에 일대일로 대응되게 연결되어 각 구동펌프(28)의 구동 시 해당되는 첨가물을 케이싱(110) 내부로 안내하는 역할을 한다.
이에 따라, 첨가물투입구(120)는 케이싱(110)의 일측에서 타측 방향을 따라 일정 간격 유격되도록 케이싱(110)의 둘레면에 탱크(22,24,26)의 개수만큼 형성된다.
이때, 첨가물투입구(120) 각각은 개폐 가능하게 형성되는데, 구동펌프(28)의 구동여부에 따라 첨가물의 흐름을 단속할 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 첨가물투입구(120) 각각은 밸브 등에 의해 개폐 단속됨이 바람직하다.
그리고, 교반부(130)는 첨가물투입구(120) 개수만큼 케이싱(110) 내측에 형성되어 축방향을 따라 흐르는 오폐수에 첨가되는 첨가물을 급속으로 교반하는 역할을 한다.
즉, 교반부(130)는 제 1탱크(22), 제 2탱크(24) 및 제 3탱크(26)와 일대일로 대응되도록 케이싱(110) 내부에 구비되어 각 탱크(22,24,26)로부터 공급되는 첨가물과 오폐수를 교반하는 역할을 한다.
이때, 교반부(130)는 하나의 케이싱(110) 내부에 다수 개 구비되기 때문에 케이싱(110) 내부를 흐르는 오폐수에 서로 다른 성분의 첨가물을 동시에 공급하고, 동시에 교반함으로써 급속 교반에 따른 오폐수 정화를 단시간에 행할 수 있다.
특히, 교반부(130)는 다수 개 구비되어 케이싱(110) 내부에서 일정 간격 유격되도록 배치됨이 바람직하다.
이는, 어느 한 교반부(130)에서 첨가물과 일정속도로 흐르는 오폐수의 충분 한 교반이 가능하도록 하기 위함이다.
여기서, 교반부(130)는 수중모터(131), 샤프트(132), 임펠러(133), 구획부재(134), 브라켓(136) 및 유량집중유도부재(137)를 포함한다.
수중모터(131)는 케이싱(110)의 내측에 형성되어 외부 전원 인가시 구동하고, 샤프트(132)는 수중모터(131)의 구동시 회전하게 된다.
이때, 샤프트(132)는 오폐수의 흐름방향과 반대되는 방향으로 수중모터(131)에서 연장 형성된다.
그리고, 임펠러(133)는 샤프트(132)와 함께 회전되도록 형성되어 첨가물투입구(120) 각각으로 유입된 첨가물과 오폐수를 강제로 교반하는 역할을 한다.
특히, 교반부(130) 각각은 탱크(22,24,26)에 대응되게 구비되고, 첨가물투입구(120)에 일대일로 대응되게 형성된다.
아울러, 교반부(130) 각각은 대응되는 첨가물투입구(120)로 첨가물이 투입된 직후에 오폐수와 해당 첨가물을 교반할 수 있도록 오폐수의 진행방향에 대해 첨가물투입구(120) 각각의 후측에 해당되는 케이싱(110) 내부에 구비됨이 바람직하다.
또한, 오폐수와 첨가물은 전량(全量)이 임펠러(133) 방향으로 흐름 유도됨이 바람직하다.
그래서, 케이싱(110)은 내부에 구획부재(134)를 형성하고, 이 구획부재(134)는 유동채널(135)을 양측으로 개방되게 형성한다.
다시 말해서, 구획부재(134)는 케이싱(110) 내부를 첨가물투입구(120) 하나씩 구비하는 공간으로 구획하는 역할을 하고, 이 구획부재(134)는 임펠러(133)와 동일하거나 유사한 높이에 유동채널(135)을 통공한다.
따라서, 각 첨가물투입구(120)로 투입되는 첨가물과 오폐수는 대응되는 유동채널(135)을 통해 전량을 임펠러(133)로 유동하게 된다. 이에 따라, 첨가물과 오폐수의 교반력이 극대화된다.
이때, 구획부재(134)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 이루어지고, 케이싱(110)에 일체로 형성될 수도 있으며, 분리 가능하게 형성될 수도 있다.
한편, 수중모터(131)는 케이싱(110) 내부에서 견고하게 고정됨이 바람직하다. 이는, 임펠러(133)의 회전과 수중모터(131)의 진동에 따른 오작동을 방지하기 위함이다.
그래서, 브라켓(136)은 구획부재(134)에 대해 수중모터(131)를 지지하는 역할을 한다.
즉, 브라켓(136)은 일측을 구획부재(134)에 연결하고, 타측을 수중모터(131)의 둘레면에 연결한다.
물론, 브라켓(136)은 구획부재(134)와 수중모터(131)에 볼팅 등 다양한 방식에 의해 분리 가능하게 연결된다.
아울러, 브라켓(136)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 변형 가능하다.
또한, 오폐수와 첨가물이 구획부재(134)의 유동채널(135)을 통과 후 분산될 수 있다.
그래서, 구획부재(134)는 유동채널(135)을 통해 통과하는 오폐수를 임펠러(133)로 집중시키기 위해 유량집중유도부재(137)를 형성함이 바람직하다.
이 유량집중유도부재(137)는 오폐수의 흐름 진행방향에 대해 점차적으로 단면상 좁아지게 형성됨으로써 오폐수와 첨가물을 최대한 임펠러(133)로 집중시키는 역할을 한다.
물론, 유량집중유도부재(137)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다.
아울러, 유량집중유도부재(137)는 구획부재(134)에 일체로 형성되거나 분리 가능하게 형성될 수 있다.
한편, 케이싱(110)은 내부에 교반부(130) 특히, 수중모터(131)와 임펠러(133) 각각이 첨가물투입구(120) 개수만큼 구비되기 때문에 이 교반부(130)의 유지 보수가 가능하게 형성됨이 바람직하다.
그래서, 케이싱(110)은 교반부(130) 개수만큼 구획되어 분리 가능하게 형성됨이 바람직하다.
즉, 케이싱(110)은 복수개로 나뉘어지며, 플랜지(116)에 의해 서로 접하게 되고, 서로 접한 플랜지(116)를 볼트 등 기계체결요소로써 분리 가능하게 결합됨이 바람직하다.
이때, 케이싱(110)의 각 분리된 부위에는 대응되는 교반부(130)가 형성됨이 바람직하다.
아울러, 케이싱(110)은 교반부(130) 각각을 통과하며 첨가물과 교반된 오폐수의 시료채취를 위해 개폐 가능한 시료채취구(140)를 형성함이 바람직하다.
이 시료채취구(140)는 밸브 등에 의해 개폐 가능하게 형성되어 쉽게 오폐수 의 정화도를 표본 조사할 수 있게 된다.
물론, 시료채취구(140)는 다양한 형상으로 형성될 수 있고, 케이싱(110)의 둘레면에 일체로 형성됨이 바람직하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.