KR101057408B1

KR101057408B1 - 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조

Info

Publication number: KR101057408B1
Application number: KR20090060510A
Authority: KR
Inventors: 김태화
Original assignee: 벽산엔지니어링주식회사
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2011-08-17
Also published as: KR20110002960A

Abstract

본 발명은 혐기성 소화조 내에 축적되는 침전물의 생성을 효과적으로 또한 저렴한 비용으로 방지할 수 있는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조에 관한 것으로서, 폐수가 유입되는 폐수유입관과 처리가 완료된 소화여액이 배출되는 소화여액 배출관을 구비하는 소화조 몸체부; 상기 소화조 몸체부의 내부에 설치되는 경사판; 상기 소화조 몸체부 외부에 설치되는 펌프; 상기 경사판 하부 안쪽으로 연장 설치되어 소화조 몸체부 내부의 폐수를 외부로 흡입 배출하는 배출 파이프; 상기 배출 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 배출 파이프 개폐 밸브; 소화조 몸체부 내부의 상기 경사판 하부 안쪽으로 연장되어, 상기 배출 파이프를 통해 배출된 폐수를 소화조 몸체부 내부로 유입시키는 제1 유입 파이프; 상기 제1 유입 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 제1 개폐 밸브; 소화조 몸체부 내부의 상부와 연결되며, 상기 배출 파이프를 통해 배출된 폐수를 상기 소화조 몸체부 상부를 통해 소화조 몸체부 내부로 유입시키는 제2 유입 파이프; 및 상기 제2 유입 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 제2 개폐 밸브를 포함하는 혐기성 소화조를 제공한다. 본 발명에 의하면, 혐기성 소화조 내부에 침전물이 발생하는 것을 방지함으로써, 혐기성 소화조의 관리 및 유지 비용을 절감하고 작업 효율을 향상시키며 소화조 청소 작업시 발생할 수 있는 안전 사고를 사전에 차단할 수 있는 혐기성 소화조를 제공할 수 있다.

혐기성 소화조, 경사판

Description

침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조{ANAEROBIC DISGESTION BATH FOR PREVENTING GENERATION OF SEDIMENT}

본 발명은 혐기성 소화조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혐기성 소화조 내에 축적되는 침전물의 생성을 효과적으로 또한 저렴한 비용으로 방지할 수 있는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조에 관한 것이다.

일반적으로 혐기성소화(嫌氣性消化)라 함은, 밀폐된 탱크 안에 음식물류 폐기물 탈리액, 분뇨 등의 각종 유기성 폐수를 투입하여 혐기성 미생물의 분해작용에 의해 유기성 폐수를 메탄가스로 분해시키는 것을 의미하는데, 이러한 과정을 처리하기 위하여 유기성 폐수를 수용하는 탱크를 혐기성 소화조라 한다.

그러나, 이러한 혐기성 소화조는 설치 후 시간이 경과함에 따라 그 내부에 석회질, 뼈가루, 섬유질 등의 침전물이 계속 쌓이게 되는데, 이러한 침전물은 소화조 바닥부에서부터 상부쪽으로 점차 적층되어 고형화되게 되어 소화조 내부 공간을 차지하므로 소화조의 처리 용량을 감소시키게 된다. 또한, 시간이 더욱 경과하게 되면 적층된 침전물은 소화조 바닥쪽으로 붕괴하는 경우가 많아서 보통 소화조 바닥부에 설치되는 외부 배출구를 막게 되어 소화조의 정상적인 동작을 방해하게 된 다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 소화조의 바닥부를 경사진 깔대기 모양으로 시공하거나 교반기를 설치하여 펌프를 이용하여 교반기를 통해 소화조 내부의 폐수를 교반시킴으로써 침전물의 생성을 방지하고자 하는 방법이 제시되고 있다. 도 1은 이러한 종래의 혐기성 소화조를 개략적으로 나타낸 단면도로서 교반기를 설치한 경우를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 교반기를 설치하게 되면 어느 정도의 효과는 거둘 수 있으나 혐기성 소화조가 보통 10m 이상의 높이로 형성되므로 교반기가 적절하게 동작하기 어렵고 교반봉은 일정한 궤도만을 선회하게 되므로 이러한 경우에도 시간이 경과하게 되면 침전물이 쌓이는 것을 방지할 수는 없다는 한계를 가지고 있다. 또한 이러한 교반기는 설치 및 시공이 매우 어려우며 운전 및 유지 비용도 적지 않게 소요된다는 문제점도 있다. 이러한 문제점은 소화조의 바닥부를 깔대기 모양으로 시공하는 경우에도 마찬가지이다. 따라서, 이와 같은 종래의 기술은 혐기성 소화조 내부에 침전, 적층되는 침전물의 생성을 원천적으로 방지할 수는 없다는 근본적인 한계점을 가지고 있어서, 혐기성 소화조를 설치한 이후 시간의 경과에 따라 소화조의 작동을 중지시키고 인력 또는 고가의 장비를 투입하여 내부를 청소하는 작업을 수행해야 하는데, 이러한 작업 과정 중 소화조 내부의 유해 가스로 인하여 작업자가 부상을 입거나 또는 사망하는 경우도 적지않게 발생하고 있어서 작업 안전성에도 매우 큰 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 한계점을 해결하기 위한 것으로서, 혐기성 소화조 내부에 침전물이 발생하는 것을 방지함으로써, 혐기성 소화조의 관리 및 유지 비용을 절감하고 작업 효율을 향상시키며 소화조 청소 작업시 발생할 수 있는 안전 사고를 사전에 차단할 수 있는 혐기성 소화조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폐수가 유입되는 폐수유입관과 처리가 완료된 소화여액이 배출되는 소화여액 배출관을 구비하는 소화조 몸체부; 상기 소화조 몸체부의 내부에 설치되며, 중심부에는 소화조 몸체부 내부의 폐수가 이동할 수 있는 통공이 형성된 경사판; 상기 소화조 몸체부 외부에 설치되는 펌프; 상기 경사판 하부 안쪽으로 연장 설치되며, 상기 펌프의 동작에 의해 소화조 몸체부 내부의 폐수를 외부로 흡입 배출하는 배출 파이프; 상기 배출 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 배출 파이프 개폐 밸브; 소화조 몸체부 내부의 상기 경사판 하부 안쪽으로 연장되어, 상기 배출 파이프를 통해 배출된 폐수를 상기 펌프의 동작에 의해 소화조 몸체부 내부로 유입시키는 제1 유입 파이프; 상기 제1 유입 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 제1 개폐 밸브; 소화조 몸체부 내부의 상부와 연결되며, 상기 배출 파이프를 통해 배출된 폐수를 상기 소화조 몸체부 상부를 통해 소화조 몸체부 내부로 유입시키는 제2 유입 파이프; 및 상기 제2 유입 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 제2 개폐 밸브를 포함하며, 상기 배 출 파이프 개폐 밸브의 개방 또는 폐쇄 동작에 의해 상기 배출 파이프를 통한 폐수의 배출이 제어되고, 상기 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브의 개방 또는 폐쇄 동작에 의해 상기 배출 파이프를 통해 배출되는 폐수가 상기 제1 유입 파이프 및/또는 제2 유입 파이프로 유입되는 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조를 제공한다.

여기에서, 상기 경사판은 상기 소화조 몸체부 내면으로부터 중심부에 형성된 통공을 향하는 방향으로 경사지도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 경사판에는 적어도 하나 이상의 가스 순환용 통공이 형성될 수 있다.

또한, 상기 경사판의 통공은 소화조 몸체부의 바닥을 향하여 연장된 연장부를 가질 수 있다.

또한, 상기 제1 유입 파이프는 적어도 하나 이상의 분기 파이프들로 구성되며, 상기 분기 파이프들 각각을 제어하는 분기 파이프 제어 밸브에 의해 개방 또는 폐쇄가 제어되도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 분기 파이프들 각각의 단부는 소화조 몸체부의 바닥부를 향해 개방되도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 소화조 몸체부에 구비되는 폐수 유입관은 그 단부가 상기 경사판의 통공 위쪽에 위치하도록 연장되도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 소화조 몸체부의 바닥부에는 상기 제1 유입 파이프 아래쪽으로 제2 경사판이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 경사판은 상기 소화조 몸체부의 내면으로부터 소화조 몸체부 바닥부의 중심 방향으로 경사지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 경사판의 표면은 적어도 하나 이상의 돌출부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 돌출부의 단부는 제1 유입 파이프의 단부 아래에 위치하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 배출 파이프 개폐 밸브, 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브는 컨트롤러에 의해 그 동작이 제어되도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 혐기성 소화조 내부에 침전물이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 침전물 생성을 방지함으로써, 혐기성 소화조의 관리 및 유지 비용을 절감하고 작업 효율을 향상시키며 소화조 청소 작업시 발생할 수 있는 안전 사고를 사전에 차단할 수 있는 혐기성 소화조를 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조의 실시예들을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조의 일실시예의 단면도를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조(이하, 간단히 소화조라 한다, 100)는, 폐수가 유입되는 폐수 유입관(19)과 처 리가 완료된 소화여액이 배출되는 소화여액 배출관(20)을 구비하는 소화조 몸체부(10)와, 상기 소화조 몸체부(10)의 내부에 설치되는 경사판(11)과, 상기 소화조 몸체부(10) 외부에 설치되는 펌프(12)와, 펌프(12)의 동작에 의해 소화조 몸체부(10) 내부의 폐수를 외부로 흡입 배출하는 배출 파이프(13)와, 상기 배출 파이프(13)의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 배출 파이프 개폐 밸브(14)와, 배출 파이프(13)를 통해 배출된 폐수를 펌프(12)의 동작에 의해 소화조 몸체부(10) 내부로 유입시키는 제1 유입 파이프(15)와, 제1 유입 파이프(15)의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 제1 개폐 밸브(16)와, 배출 파이프(13)를 통해 배출된 폐수를 소화조 몸체부(10) 상부를 통해 소화조 몸체부 내부로 유입시키는 제2 유입 파이프(17)와, 상기 제2 유입 파이프(17)의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 제2 개폐 밸브(18)를 포함한다.

소화조 몸체부(10)는 일반적으로 대략 10~15m 정도의 직경과 높이 20~45m 정도의 원통형으로 형성되지만, 이에 한정되는 것은 아니며 설치 장소 및 용량 등의 필요에 따라 자유롭게 형성할 수 있다. 소화조 몸체부(10)는 그 상부에 폐수가 유입되는 폐수 유입관(19)과 처리가 완료된 소화여액이 배출되는 소화여액 배출관(20)이 연결되어 있다. 폐수 유입관(19)을 통해서는 예컨대 축산분뇨, 음식물류 폐기물 탈리액 등과 같은 유기성 폐수가 유입되고, 소화여액 배출관(20)을 통해서는 처리가 완료된 소화 여액이 외부의 저장 탱크나 2차 처리 시설 등으로 배출되게 된다. 소화조 몸체부(10)의 덮개부에는 일반적으로 메탄 가스 등과 같이 폐수에서 발생하는 가스를 배출하기 위한 가스 배출관이 형성된다. 상기 폐수 유입관(19)은 그 단부가 후술하는 경사판(11)의 통공(111) 위쪽에 위치하도록 길게 연장되어 있으며, 소화여액 배출관(20)은 소화조 몸체부(10) 상단에 위치한다.

소화조 몸체부(10) 내부의 중간부분의 약간 아래쪽에는 경사판(11)이 설치된다. 도 3은 경사판(11)의 평면도를 나타낸 것으로서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 경사판(11)은 소화조 몸체부(10) 내벽에 밀착 고정되도록 소화조 몸체부(10) 내부 형상과 동일한 형태로 형성되어 있음을 알 수 있다. 예컨대 소화조 몸체부(10)의 내면이 원통형인 경우라면 경사판(11)도 원형으로 형성된다. 도 2 및 도 3의 경우에는 원형 깔대기 형상으로 되어 있음을 알 수 있다. 상기 경사판(11)의 중심부에는 소화조 몸체부(10) 내부의 폐수가 이동할 수 있는 통공(111)이 형성되어 있다. 상기 경사판(11)은 소화조 몸체부(10) 내면으로부터 통공(111) 쪽으로 아래쪽으로 기울어진 형태로 경사지게 형성된다. 또한, 경사판(11)의 가장자리부에는 적어도 하나 이상의 가스 순환용 통공(112)이 형성되어 소화조 몸체부(10)의 하단으로부터 발생하는 가스가 순환하도록 한다. 경사판(11)의 통공(111)은 경사판(11) 윗쪽의 폐수가 아래쪽으로 보다 잘 유도될 수 있도록 아래쪽을 향해 돌출 연장된 연장부(113)를 갖는다.

한편, 펌프(12)는 소화조 몸체부(10) 외부에 설치되며, 후술하는 바와 같이 배출 파이프(13)를 통해 소화조 몸체부(10) 내부로부터 폐수를 흡입 배출 시켜서 제1 유입 파이프(15) 및/또는 제2 유입 파이프(17)를 통해 소화조 몸체부(10) 내부로 폐수를 순환 유입시키게 된다.

상기 경사판(11) 아래쪽에는 펌프(12)의 동작에 의해 소화조 몸체부(10) 내 부의 폐수를 외부로 흡입 배출하기 위한 배출 파이프(13)가 설치되며, 배출 파이프(13)에는 배출 파이프(13)의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 배출 파이프 개폐 밸브(14)가 설치된다. 배출 파이프(13)는 소화조 몸체부(10)의 바닥부에 근접한 위치에서 소화조 몸체부(10)와 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 소화조 몸체부(10) 내부의 경사판(11) 하부 안쪽에는 제1 유입 파이프(15)가 연장 형성되는데, 제1 유입 파이프(15)는 상기 배출 파이프(13)를 통해 배출된 폐수를 펌프(12)의 동작에 의해 소화조 몸체부(10) 내부로 순환 유입시키게 된다. 제1 유입 파이프(15)에도 개방 및 폐쇄 동작을 수행하기 위한 제1 개폐 밸브(16)가 설치된다. 도 4는 제1 유입 파이프(15)의 일예를 나타낸 평면도로서, 도 4를 참조하면, 제1 유입 파이프(15)는 적어도 하나 이상의 분기 파이프(151)들로 구성되어 있으며, 분기 파이프들(151) 각각에는 이들의 개방 또는 폐쇄 동작을 수행하기 위한 분기 파이프 제어 밸브(152)가 각각 설치되어 있다. 도 4와 같이, 제1 유입 파이프(15)를 복수개의 분기 파이프(151)를 이용하여 소화조 몸체부(10) 내부로 연장시키는 것은 소화조 몸체부(10)의 각 부분에 폐수를 고르게 분산하여 유입시키기 위한 것이다. 분기 파이프(151)들 각각의 단부는 소화조 몸체부(10)의 바닥 쪽으로 개방되어 있으며 도 2에 도시한 바와 같이 폐수를 아래쪽으로 유도할 수 있도록 아래쪽으로 약간 연장된 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시한 제1 유입 파이프(15) 및 분기 파이프(151)의 형태는 예시적인 것으로서, 소화조 몸체부(10)에 폐수를 분산 유입시키기 위한 구성이라면 다른 구성을 사용할 수도 있다. 도 5 및 도 6은 제1 유입 파이프(15) 및 분기 파이 프(151)의 또 다른 형태를 나타낸 사시도로서, 분기 파이프(151) 각각에 대한 제어 밸브(152)를 생략하고, 분기 파이프(151)가 소화조 몸체부(10) 내부에서 분기되는 형태인 경우에 대한 것이다. 도 5 및 도 6과 같은 형태는 제1 유입 파이프(15)만을 제어하는 제1 개폐 밸브(16)만으로 유입이 제어되므로, 도 4와 같은 형태에 비하여 설치 및 비용이 저렴하고 설치가 비교적 간편하다는 장점을 갖는다.

또한, 소화조 몸체부(10)의 상부쪽으로는, 상기 배출 파이프(13)를 통해 배출된 폐수를 소화조 몸체부(10) 상부를 통해 내부로 유입시키기 위한 제2 유입 파이프(17)가 배치된다. 제2 유입 파이프(17) 또한 그 개방 및 폐쇄 동작을 수행하기 위한 제2 개폐 밸브(18)가 제공된다. 제2 유입 파이프(17)는 배출 파이프(13)와 연결되며 제2 개폐 밸브(18)가 개방된 경우 펌프(12)에 의해 배출 파이프(13)로부터 배출되는 폐수를 소화조 몸체부(10) 상부로 이동시켜 소화조 몸체부(10) 상부를 통해 소화조 몸체부(10) 내부로 순환 유입 시키도록 동작한다.

이러한 구성의 소화조(100)는 전체적으로 각 밸브의 동작에 의해 동작된다. 즉, 배출 파이프 개폐 밸브(14)의 동작에 의해 배출 파이프(13)의 개방 또는 폐쇄가 이루어지고, 제1 개폐 밸브(16) 및 제2 개폐 밸브(18)에 의해 제1 유입 파이프(15) 및 제2 유입 파이프(17)의 개방 또는 폐쇄가 이루어지게 된다. 또한, 전술한 바와 같이 제1 유입 파이프(15)로부터 분기되는 각 분기 파이프(151)들 또한 각각의 밸브(152)에 의해 제어될 수 있다. 이들 밸브들의 동작은 소화조(100)의 순환을 위해 미리 설정된 컨트롤러에 의해 자동적으로 이루어지도록 구성될 수도 있으며, 작업자의 수동 작업에 의해 개폐되도록 구성할 수도 있다. 상기 밸브들의 동작은 각각 독립적이며 원하는 바에 따라 이들 중 일부를 폐쇄하고 일부를 개방하도록 동작할 수 있다. 이러한 소화조(100)의 구체적인 동작에 대해서는 후술한다.

한편, 소화조 몸체부(10)의 바닥부에는 제2 경사판(21)이 추가적으로 형성될 수도 있다. 도 7은 제2 경사판(21)의 일예를 나타낸 사시도이다. 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 경사판(21)은 제1 유입 파이프(15)의 아래쪽으로 위치하여, 제1 유입 파이프(15)로부터 유입되는 폐수의 흐름을 소화조 몸체부(10) 바닥부의 중심부로 유도하도록 바닥부의 중심을 향해 아래쪽으로 경사진 형태로 형성되어 있다. 제2 경사판(21)의 표면은 제1 유입 파이프(15)의 각 단부(분기 파이프(151)인 경우에는 분기 파이프(151)의 각 단부)보다 약간 아래쪽에 위치한다. 또한, 제2 경사판(21)의 표면은 도 7에 나타난 바와 같이 요철 형태의 적어도 하나 이상의 돌출부(211)가 형성될 수 있다. 돌출부(211)는 제2 경사판(21) 표면을 따라 방사상으로 형성되어, 제1 유입 파이프(15)로부터 유입되는 폐수가 소화조 몸체부(10)의 바닥쪽에 위치하는, 배출 파이프(13)의 단부의 흡입구(131)로 보다 원활하게 유도될 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 돌출부(211)는 도면에서는 뾰족한 형태로 나타내었으나 이에 한정되는 것은 아니며 예컨대 반원이나 삼각형 형태로 형성할 수도 있다. 돌출부(211)의 튀어나온 단부가 제1 유입 파이프(15)의 분기 파이프(151)들의 단부 바로 밑에 위치하도록 형성하는 경우 폐수가 보다 자연스럽게 아래의 바닥부쪽으로 흐를 수 있도록 유도할 수 있다. 제2 경사판(21)은 필수적인 것은 아니며 필요에 따라 생략할 수도 있다.

다음으로, 상기한 바와 같은 구성의 소화조(100)의 동작에 대해서 설명한다.

외부로부터 폐수가 폐수 유입관(19)을 통해 유입되면, 유입되는 폐수는 경사판(11)의 통공(111) 위쪽에 위치하는 폐수 유입관(19)의 단부를 통해 소화조 몸체부(10) 내부로 유입된다. 유입되는 폐수는 경사판(11)에 의해 경사판(11) 위쪽으로 흐르지 않고 통공(111)을 통해서 경사판(11) 아래쪽으로 흘러들게 된다. 이 때, 펌프(12)가 구동되고 배출 파이프 개폐 밸브(14)가 개방되면 배출 파이프(13)를 통해 경사판(11) 아래쪽에 위치하는 폐수가 소화조 몸체부(10) 외부로 흡입 배출되고, 배출된 폐수들은 제1 개폐 밸브(16) 및/또는 제2 개폐 밸브(18)의 개방/폐쇄에 의하여 제1 유입 파이프(15) 및/또는 제2 유입 파이프(17)로 흐르게 된다. 폐수는 제1 유입 파이프(15)와 제2 유입 파이프(17)로 동시에 유입될 수도 있고 이들 중 어느 하나로만 유입될 수도 있으며 이러한 제어는 상기 밸브(16,18)의 제어에 의해 이루어진다.

제1 유입 파이프(15)로 유입되는 폐수는 전술한 바와 같이 분기 파이프(151)를 통해 경사판(11) 아래쪽의 소화조 몸체부(10) 내부로 분산되어 유입되고, 제2 유입 파이프(17)로 유입되는 폐수는 소화조 몸체부(10) 상부로 유입된다. 제1 유입 파이프(15)를 통해 유입되는 폐수는 분기 파이프(151)를 통해 소화조 몸체부(10) 아래쪽에서 분산 배출되어 일종의 기폭 작용에 의해 경사판(11) 아래쪽에서 소화조 몸체부(10) 바닥쪽으로의 흐름을 만들게 되므로, 소화조 몸체부(10) 바닥쪽에 침전되는 침전물의 생성을 방지할 수 있게 된다. 이 때, 경사판(11)에 의하여 소화조 몸체부(10) 상부쪽으로의 흐름은 거의 차단되므로, 경사판(11) 아래쪽에서의 연속적인 순환 흐름을 만들 수 있게 된다. 배출 파이프(13)와 제1 유입 파이 프(15)를 연속적으로 순환 가동시키게 되면, 소화조 몸체부(10) 내부의 경사판(11) 아래쪽에는 연속적인 순환 유체 흐름이 반복되고 이러한 흐름에 의해 침전물이 바닥쪽에 적층되는 것을 막을 수 있게 된다. 전술한 바와 같이, 분기 파이프(151)들이 복수개 설치된 경우에는, 이들 중 일부만을 선택적으로 동작시킬 수도 있다. 예컨대, 도 4의 경우에서, 분기 파이프(151)들을 하나만 개방하고 다른 분기 파이프들을 폐쇄하는 것을 순차적으로 수행하는 것도 가능하며, 두개씩 또는 세개씩 짝을 지어서 개방하는 것도 가능하다. 제1 유입 파이프(15)가 동작하는 경우 제2 유입 파이프(17)는 폐쇄함으로써 폐수가 소화조 몸체부(10)의 경사판(11) 아래쪽에서만 순환하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

제2 개폐 밸브(18)의 개방에 의해 제2 유입 파이프(17) 쪽으로 유입된 폐수는 소화조 몸체부(10) 상부를 통해 소화조 몸체부(10)로 유입되는데, 제2 유입 파이프(17)를 통해 유입되는 폐수는 소화조 몸체부(10) 상부쪽에 위치하지만, 전술한 바와 같이 소화조 몸체부(10) 아래쪽에서의 유체 흐름에 의해 경사판(11)과 통공(111)과 연장부(113)에 의해 소화조 몸체부(10) 아래쪽으로 서서히 흘러들게 된다. 한편, 소화조 몸체부(10) 아래쪽에서는 메탄 가스 등과 같은 가스가 발생하게 되는데, 이러한 가스는 전술한 바와 같이 덮개부의 가스 배출관을 통해 배출되는데, 소화조 몸체부(10) 아래쪽에서 발생하는 가스는 경사판(11)의 가장자리에 형성된 가스 순환용 통공(112)을 통해 소화조 몸체부(10) 위쪽으로 상승하고 가스 배출관을 통해 배출되게 된다.

이와 같은 과정을 반복함으로써, 소화조(100)는 각종 폐수를 점차적으로 안 정된 소화여액 및 메탄가스로 분해시키게 되고, 처리가 완료된 소화여액은 소화여액 배출관(20)을 통해 저장 탱크나 2차 처리 시설로 배출되게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 예컨대, 소화여액 배출관(20)은 소화조 몸체부(10) 상부에 위치하는 것으로 설명하였으나, 소화여액 배출관(20)은 배출 파이프(13)를 통해서 그 기능을 수행하도록 할 수도 있다. 즉, 배출 파이프(13)가 제1 유입 파이프 및 제2 유입 파이프와 연결되는 한편 별도의 파이프를 추가적으로 연결함으로써, 이 별도 파이프를 통해 소화조 몸체부(10) 외부로 배출하도록 구성할 수도 있다. 물론, 이러한 경우 배출 파이프 개폐 밸브(14)는 폐쇄되어야 할 것이다. 또한, 위와 같이 별도 파이프를 사용하는 동시에 소화조 몸체부(10) 상부의 소화여액 배출관(20)을 병행해서 사용하는 것도 가능하다.

또한, 경사판(11)의 가스 순환용 통공은 가장자리에 위치한 것으로 설명하였으나, 경사판(11)의 표면 적절한 곳에 구비할 수도 있음은 물론이다.

또한, 전술한 실시예에서 각 밸브들의 동작은 별도의 컨트롤러에 의해 시간/횟수/순서 등을 미리 설정해 두고, 자동적으로 개폐가 이루어지도록 할 수도 있음은 물론이다. 전술한 바와 같이, 각 밸브들은 독립적으로 개폐될 수 있으므로, 제2 유입 파이프(17)를 폐쇄하고 제1 유입 파이프(15)만을 동작할 수도 있고, 제1 유입 파이프(15)를 폐쇄하고 제2 유입 파이프(17)만을 동작하도록 구성할 수도 있다. 또한, 제1 유입 파이프(15)의 복수개의 분기 파이프들도 각각 독립적으로 동작할 수 있으므로, 이들을 순차적/병렬적으로 구동시키는 여러 가지 형태의 조합이 가능 할 것이며 이러한 조합의 선택은 소화조(100)의 실제 운영에 따라 여러 가지 사정을 감안하여 설정하는 것이 바람직하다.

도 1은 종래의 혐기성 소화조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조의 일실시예의 단면도이다.

도 3은 경사판(11)의 평면도이다.

도 4 내지 도 6은 제1 유입 파이프(15)를 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 7은 제2 경사판(21)의 일예를 나타낸 사시도이다.

Claims

폐수가 유입되는 폐수 유입관과 처리가 완료된 소화여액이 배출되는 배출관을 구비하는 소화조 몸체부;

상기 소화조 몸체부의 내부에 설치되며, 중심부에는 소화조 몸체부 내부의 폐수가 이동할 수 있는 통공이 형성된 경사판;

상기 소화조 몸체부 외부에 설치되는 펌프;

상기 경사판 하부 안쪽으로 연장 설치되며, 상기 펌프의 동작에 의해 소화조 몸체부 내부의 폐수를 외부로 흡입 배출하는 배출 파이프;

상기 배출 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 배출 파이프 개폐 밸브;

소화조 몸체부 내부의 상기 경사판 하부 안쪽으로 연장되어, 상기 배출 파이프를 통해 배출된 폐수를 상기 펌프의 동작에 의해 소화조 몸체부 내부로 유입시키는 제1 유입 파이프;

상기 제1 유입 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 제1 개폐 밸브;

소화조 몸체부 내부의 상부와 연결되며, 상기 배출 파이프를 통해 배출된 폐수를 상기 소화조 몸체부 상부를 통해 소화조 몸체부 내부로 유입시키는 제2 유입 파이프; 및

상기 제2 유입 파이프의 개방 및 폐쇄 동작을 수행하는 제2 개폐 밸브

를 포함하며,

상기 배출 파이프 개폐 밸브의 개방 또는 폐쇄 동작에 의해 상기 배출 파이프를 통한 폐수의 배출이 제어되고, 상기 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브의 개방 또는 폐쇄 동작에 의해 상기 배출 파이프를 통해 배출되는 폐수가 상기 제1 유입 파이프 및 제2 유입 파이프 중 적어도 어느 하나로 유입되는 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제1항에 있어서,

상기 경사판은 상기 소화조 몸체부 내면으로부터 중심부에 형성된 통공을 향하는 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제1항에 있어서,

상기 경사판에는 적어도 하나 이상의 가스 순환용 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제1항에 있어서,

상기 경사판의 통공은 소화조 몸체부의 바닥을 향하여 연장된 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제1항에 있어서,

상기 제1 유입 파이프는 적어도 하나 이상의 분기 파이프들로 구성되며, 상 기 분기 파이프들 각각을 제어하는 분기 파이프 제어 밸브에 의해 개방 또는 폐쇄가 제어되는 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제5항에 있어서,

상기 분기 파이프들 각각의 단부는 소화조 몸체부의 바닥부를 향해 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제1항에 있어서,

상기 소화조 몸체부에 구비되는 폐수 유입관은 그 단부가 상기 경사판의 통공 위쪽에 위치하도록 연장된 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제1항에 있어서,

상기 소화조 몸체부의 바닥부에는 상기 제1 유입 파이프 아래쪽으로 제2 경사판이 형성된 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제8항에 있어서,

상기 제2 경사판은 상기 소화조 몸체부의 내면으로부터 소화조 몸체부 바닥 부의 중심 방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제9항에 있어서,

상기 제2 경사판의 표면은 적어도 하나 이상의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제10항에 있어서,

상기 돌출부의 단부는 제1 유입 파이프의 단부 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.
제1항에 있어서,

상기 배출 파이프 개폐 밸브, 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브는 컨트롤러에 의해 그 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 침전물 생성 방지 기능을 구비하는 혐기성 소화조.