KR101081520B1 - 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치에 관한 것으로, 심층의 혐기화를 개선하면서 끌어올린 심층수에 의한 표층의 수질 악화를 억제하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 물순환장치의 흡입부는 저수지의 바닥면 보다는 위쪽 외측면에 형성된 흡입구를 통하여 심층수를 수면에 수평한 방향으로 흡입하여 수면으로 끌어올리고, 저수지의 수위에 따라 길이가 조절되는 흡입관을 갖는다. 공기 공급부는 흡입관의 배출구 쪽에 배치되며, 끌어올린 심층수에 공기를 공급하여 심층수를 호기상태로 변환시킨다. 그리고 토출부는 입구가 흡입관의 배출구와 연결되며, 흡입관의 흡입구보다는 위쪽 부분의 흡입관을 둘러싸며 하부에 입구와 연결된 출구가 형성되어 있으며, 입구를 통하여 유입된 호기상태로 변환된 심층수를 출구쪽으로 하강시켜 수면에 수평한 방향으로 토출한다. 본 발명에 따르면, 심층수를 수면에 수평한 방향으로 흡입하고, 호기상태로 변환된 심층수를 흡입한 지점보다는 위쪽에서 수면에 수평한 방향으로 토출하여 순환시키기 때문에, 동일한 에너지로 보다 많은 양의 심층수의 흐름을 형성하여 심층수의 혐기화 및 표층의 수직 악화를 개선하고, 저수지 바닥면의 퇴적층과 혐기성층이 약화되어 영양염과 금속이온이 용출되는 것을 억제할 수 있다.

심층, 물, 순환, 수평, 혐기

Description

저수지 심층 혐기화방지 물순환장치{Water circulation system for prevention of hypolimnetic oxygen deficit}

본 발명은 저수지 심층 혐기화방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심층에서 끌어올린 심층수에 공기를 공급한 후 다시 심층으로 내려보내 심층의 혐기화를 개선하고 심층수에 의한 표층의 수질 악화를 억제하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치에 관한 것이다.

다목적댐 저수지는 수심이 깊고 수체가 크기 때문에 수체의 체류시간이 길다. 이로 인해 저수지는 계절에 따라 수온과 용존산소, 영양염류 농도가 변하는 특징을 보인다.

특히 하절기에는 표층의 수온이 매우 높아지면서 유기물의 발생이 많아져 이들이 침강하여 심층의 산소를 고갈시키면서 심층수의 혐기화를 유발한다. 또한 장마철을 지나면서 저수지로 유입된 유기물질이 저수지 바닥에 퇴적되어 분해되면서 심층의 산소를 고갈시키게 되어 이 또한 심층수의 혐기화를 촉진한다. 이로 인해 하절기 중후반부터 수심이 깊은 저수지의 심층은 혐기화 현상이 나타나며 시간이 지날수록 점점 더 그 영역이 확대되는 특징을 보인다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 많은 저수지에서는 수중폭기장치를 설치하여 심층의 혐기화 방지를 위해 노력하고 있다. 수중폭기장치는 심층수를 표층으로 끌어올려 심층수와 표층수를 순환시켜 심층에 산소를 공급하여 심층의 혐기화를 억제한다.

하지만 영양염이나 금속이온의 농도가 높은 심층수가 표층으로 상승하면서 수체 전체의 영양염과 금속이온의 농도를 높이기 때문에, 취수 시설로 공급되는 물의 품질을 떨어뜨리는 문제를 발생시킨다. 이로 인해 정수장에서는 수처리 비용이 많이 들어가고, 정수의 품질이 떨어지는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 혐기화된 심층수를 표층수와 혼합되지 않도록 끌어올리고, 끌어올린 심층수에 공기를 공급하여 호기상태로 변환시킨 후 다시 심층으로 내려보내 심층의 혐기화를 개선하면서 끌어올린 심층수에 의한 표층의 수질 악화를 억제할 수 있는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 흡입부, 공기 공급부 및 토출부를 포함하여 구성되는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치를 제공한다. 상기 흡입부는 저수지의 바닥면보다는 위쪽 외측면에 형성된 흡입구를 통하여 심층수를 수면에 수평한 방향으로 흡입하여 수면으로 끌어올리고, 상기 저수지의 수위에 따라 길이가 조절되는 흡입관을 갖는다. 상기 공기 공급부는 상기 흡입관의 배출구 쪽에 배치되며, 상기 끌어올린 심층수에 공기를 공급하여 상기 심층수를 호기상태로 변환시킨다. 그리고 토출부는 입구가 상기 흡입관의 배출구와 연결되며, 상기 흡입관의 흡입구보다는 위쪽 부분의 상기 흡입관을 둘러싸며 하부에 상기 입구와 연결된 출구가 형성되어 있으며, 상기 입구를 통하여 유입된 상기 호기상태로 변환된 심층수를 상기 출구쪽으로 하강시켜 수면에 수평한 방향으로 토출한다.

본 발명에 따른 물순환장치는 상기 저수지의 바닥면에 위치하는 앵커(anchor)와, 상기 앵커와 상기 흡입관의 바닥면을 연결하는 연결부재를 더 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 물순환장치에 있어서, 상기 흡입부는 본체, 상기 흡입관, 복수의 부이(buoy), 구동 모터 및 임펠라(impeller)를 포함하여 구성된다. 상기 본체는 중심 부분에 처리공간이 형성되어 있으며 하부에 개방부가 형성되어 있다. 상기 흡입관은 상기 배출구가 상기 본체의 개방부에 연결되어 개방부 안쪽에 설치되며, 상기 수면 아래로 뻗어 있다. 상기 복수의 부이는 상기 본체에 연결되어 상기 본체를 수면에 뜨게 한다. 상기 구동 모터는 상기 본체의 상부에 설치되며, 상기 흡입관의 출구쪽으로 구동축이 뻗어 있다. 그리고 상기 임펠라는 상기 구동축의 말단부에 설치되며 상기 심층수를 끌어올려 상기 토출부로 공급한다.

이때 상기 본체는 프레임(frame), 케이싱(casing) 및 토출 안내관을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 프레임은 상부에 상기 구동 모터가 고정 설치되며, 외곽에 상기 복수의 부이가 연결된다. 상기 케이싱은 상기 프레임의 내측에 설치되어 상기 임펠라를 둘러싸며, 상기 흡입관의 상단에 연결된다. 그리고 상기 토출 안내관은 상기 프레임의 외곽을 둘러싸고 상기 토출부와 연결되며, 상기 케이싱에 고정된다.

상기 본체는 상기 케이싱과 상기 흡입관의 연결을 매개하는 리듀서(reducer)와, 상기 케이싱 외곽의 상단부와 상기 프레임 사이에 설치되며, 상기 임펠라로 끌어올린 심층수를 확산시키는 디퓨져(diffuser)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 토출 안내관은 상단이 상기 저수지의 수면 위로 돌출되어 표층수의 유입을 막는다.

본 발명에 따른 물순환장치에 있어서, 상기 공기 공급부는 상기 프레임의 상부에 설치되며 공기를 공급하는 공기 블로워(blower)와, 상기 공기 블로워와 상기 케이싱을 연결하며, 상기 공기 블로워에서 공급받은 공기를 상기 케이싱 안쪽으로 배출하여 상기 끌어올린 심층수에 공기를 공급하는 공기 공급관을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 물순환장치에 있어서, 상기 흡입관은 상기 리듀서의 하단부에 연결되는 상부 흡입관과, 상기 상부 흡입관의 하단부에 연결되며, 상기 저수지의 수위에 따라 길이가 조절되는 플렉서블 튜브(flexible tube)와, 상기 플렉서블 튜브의 하단부에 연결되며, 하부의 외측면에 복수의 상기 흡입구가 형성된 하부 흡입관을 포함하여 구성된다. 이때 상기 상부 흡입관과 하부 흡입관은 각각, 적어도 하나의 관이 서로 연결된 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 물순환장치에 있어서, 상기 토출부는 상기 상부 흡입관을 둘러싸는 토출관과, 상기 토출관에서 일정간격 이격되어 수면에 수평 방향으로 상기 상부 흡입관의 하단부에 설치되어 상기 출구를 형성하는 토출 안내판을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 토출부는 상기 토출관과 상기 상부 흡입관 사이에 설치되어 상기 토출관과 상기 상부 흡입관 사이의 간격을 유지하는 고정링을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 물순환장치는 임펠라의 구동에 따라 흡입관을 통하여 심층수를 수면에 수평한 방향으로 흡입하여 표층수와 혼합되지 않도록 수면쪽으로 끌어올 리고, 끌어올린 심층수에 공기를 공급하여 호기상태로 변환시키고, 호기상태로 변환된 심층수를 토출관을 통하여 표층수와 혼합되지 않도록 심층으로 하강시킨 후 수면에 수평한 방향으로 배출하기 때문에, 심층의 혐기화를 개선하면서 끌어올린 심층수가 표층수와 섞여 표층수의 수질를 악화시키는 문제를 해소할 수 있다.

심층수를 수면에 수평한 방향으로 흡입하고, 심층수를 흡입한 지점보다는 위쪽의 심층에서 호기상태로 변환된 심층수를 수면에 수평한 방향으로 토출하여 심층수를 직접 순환시키기 때문에, 동일한 에너지로 보다 많은 양의 심층수의 흐름을 형성하여 심층수의 혐기화를 효과적으로 개선할 수 있다. 또한 저수지의 바닥면보다는 약간 위쪽에서 심층수를 흡수하고, 심층수를 흡수한 지점보다는 위쪽에서 호기상태로 변환된 심층수를 배출하여 심층수를 순환시킴으로써, 저수지의 바닥면의 퇴적층과 혐기성층이 약화되어 영양염과 금속이온이 용출되는 것을 억제할 수 있다.

그리고 저수지의 수위에 따라 상부 및 하부 흡입관 사이에 연결된 플렉서블 튜브의 길이가 조절되어 저수지에서의 물순환장치의 위치를 일정하게 유지시킬 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치(100; 이하, '물순환장치'라 한다)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입부(10), 공기 공 급부(70) 및 토출부(80)를 포함하여 구성된다. 흡입부(10)는 저수지의 바닥면(63) 보다는 위쪽 외측면에 형성된 흡입구(37)를 통하여 심층수(65a)를 수면(61)에 수평한 방향으로 흡입하여 수면(61)으로 끌어올리고, 저수지의 수위에 따라 길이가 조절되는 흡입관(30)을 갖는다. 공기 공급부(70)는 흡입관(30)의 배출구(39) 쪽에 배치되며, 끌어올린 심층수(65a)에 공기를 공급하여 심층수(65a)를 호기상태로 변환시킨다. 그리고 토출부(80)는 입구(87)가 흡입관(30)의 배출구(39)와 연결되며, 흡입관(30)의 흡입구(37)보다는 위쪽 부분의 흡입관(30)을 둘러싸며 하부에 입구(87)와 연결된 출구(89)가 형성되어 있으며, 입구(87)를 통하여 유입된 호기상태로 변환된 심층수(65b)를 출구(89)쪽으로 하강시켜 수면(61)에 수평한 방향으로 토출한다.

한편 본 실시예에 따른 물순환장치(100)는 저수지의 일정 위치에 고정 설치하기 위한 앵커(91; anchor)와 연결부재(95)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 앵커(91)는 저수지의 바닥면(63)에 위치한다. 연결부재(95)는 앵커(91)와 흡입관(30)의 바닥면을 연결한다. 이때 연결부재(95)는 흡입관의 바닥면에 플랜지(97; flange)에 의해 고정 설치되는 고정판(95a)과, 고정판(95a)에서 앵커(91)를 향하여 돌출되며 링크(93)를 매개로 앵커(91)에 연결되는 파이프(95b; pipe)를 포함한다.

이와 같은 본 실시예에 따른 물순환장치(100)는 심층수(65a)를 수면(61)에 수평한 방향으로 흡입하여 표층수와 혼합되지 않도록 수면(61)쪽으로 끌어올리고, 끌어올린 심층수(65a)에 공기를 공급하여 호기상태로 변환시키고, 호기상태로 변환된 심층수(65b)를 토출부(80)를 통하여 표층수와 혼합되지 않도록 심층으로 하강시 킨 후 수면(61)에 수평한 방향으로 배출하기 때문에, 심층의 혐기화를 개선하면서 끌어올린 심층수(65a)가 표층수와 섞여 표층수의 수질를 악화시키는 문제를 해소할 수 있다.

본 실시예에 따른 물순환장치(100)는 심층수(65a)를 수면(61)에 수평한 방향으로 흡입하고, 심층수(65a)를 흡입한 지점보다는 위쪽의 심층에서 호기상태로 변환된 심층수(65b)를 수면(61)에 수평한 방향으로 토출하여 심층수(65a,65b)를 직접 순환시키기 때문에, 동일한 에너지로 보다 많은 양의 심층수(65a,65b)의 흐름을 형성하여 심층수(65a,65b)의 혐기화를 효과적으로 개선할 수 있다. 또한 저수지의 바닥면(63)보다는 약간 위쪽에서 심층수(65a)를 흡수하고, 심층수(65a)를 흡수한 지점보다는 위쪽에서 호기상태로 변환된 심층수(65b)를 배출하여 심층수(65a,65b)를 순환시킴으로써, 저수지의 바닥면(63)의 퇴적층과 혐기성층이 약화되어 영양염과 금속이온이 용출되는 것을 억제할 수 있다.

그리고 저수지의 수위에 따라 흡입관(30)의 길이가 조절되어 저수지에서의 물순환장치(100)의 위치를 일정하게 유지시킬 수 있다.

구체적으로 본 실시예에 따른 물순환장치(100)에 대해서 설명하면 다음과 같다.

흡입부(10)는 본체(20), 흡입관(30), 부이(40; buoy), 구동 모터(50) 및 임펠라(53; impeller)를 포함하여 구성된다. 본체(20)는 중심 부분에 처리공간이 형성되어 있으며 하부에 개방부(22)가 형성되어 있다. 흡입관(30)은 배출구(39)가 본체(20)의 개방부(22)에 연결되어 개방부(22) 안쪽에 설치되며 수면(61) 아래로 뻗 어 있다. 복수의 부이(40)는 본체(20)에 연결되어 본체(20)를 수면(61)에 뜨게 한다. 구동 모터(50)는 본체(20)의 상부에 설치되며, 흡입관(30)의 배출구(39)쪽으로 구동축(51)이 뻗어 있다. 그리고 임펠라(53)는 구동축(51)의 말단부에 설치되며 심층수(65a)를 끌어올려 토출부(80)로 공급한다.

본체(20)는 프레임(21; frame), 케이싱(23; casing) 및 토출 안내관(25)을 포함하여 구성된다.

프레임(21)은 상부의 중심 부분에 구동 모터(50)가 고정 설치되며, 외곽에 복수의 부이(40)가 연결된다. 이때 본 실시예에서는 세 개의 부이(40)가 프레임(21)의 외곽에 방사형으로 연결된 예를 개시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 세 개 이상의 부이가 프레임의 외곽에 설치될 수 있다. 핸들(41; handle)은 각각 부이(40)와 프레임(21)의 연결된 부분에 설치되며, 핸들(41)의 조작에 따라 부이(40)의 높낮이를 조절하여 본체(20)가 수면(61)에 수평을 이루도록 한다.

케이싱(23)은 프레임(21)의 내측에 설치되어 임펠라(53)를 둘러싸며, 흡입관(30)의 상단에 연결된다. 이때 케이싱(23)은 프레임(21)의 내측에 용접에 의해 고정 설치된 예를 개시하였지만, 그 외 리벳팅, 체결 볼트 등과 같은 체결 부재에 의해 고정 설치될 수 있다.

그리고 토출 안내관(25)은 프레임(21)의 외곽을 둘러싸고 토출부(80)와 연결되며, 케이싱(23)에 고정된다. 이때 토출 안내관(25)은 케이싱(23)과 고정부재(26)를 매개로 플랜지(28)로 연결되어 고정될 수 있다. 고정부재(26)는 토출 안내 관(25)과 케이싱(23) 사이에 설치된다. 고정부재(26)는 복수의 고정바 또는 복수개의 공간부를 갖는 고정링 형태를 가질 수 있다. 물론 공간부는 호기상태로 변환된 심층수(65b)가 통과할 수 있는 통로로 사용된다. 토출 안내관(25)은 상단이 저수지의 수면(61) 위에 돌출되어 표층수의 유입을 막는다.

구동 모터(50)의 구동축(51)은 케이싱(23) 및 흡입관(30)의 중심 부분에 설치된다. 임펠라(53)는 흡입관(30)을 통하여 심층수(65a)를 끌어올리는 기능과 더불어 끌어올린 심층수(65a)에 공기를 혼합하여 심층수(65a)의 용존산소를 증가시키는 기능도 수행한다. 이때 임펠라(53)로 끌어올린 심층수(65a)의 와류를 방지하기 위해서, 임펠라(53)가 설치된 부분의 아래쪽에 가이드(55; guide)를 더 설치할 수 있다. 가이드(55)는 케이싱(23)의 중심 부분에 설치되며, 상부가 개방되어 있으며 상부에 비해서 하부가 넓은 요강 형태를 갖는다.

한편 본체(20)는 리듀서(27; reducer)와 디퓨져(29; diffuser)를 더 포함할 수 있다. 리듀서(27)는 서로 다른 내경을 갖는 케이싱(23)과 흡입관(30)의 연결을 매개한다. 즉 케이싱(23)의 내경이 흡입관(30)의 내경보다는 크며, 리듀서(27)는 케이싱(23)과 흡입관(30)을 플랜지(24)를 이용하여 연결한다. 디퓨져(29)는 케이싱(23) 외곽의 상단부와 프레임(21) 사이에 설치되며, 임펠라(53)로 끌어올린 심층수(65b)를 확산시킨다. 디퓨져(29)에서 확산된 심층수(65b)는 토출 안내관(25)을 통하여 토출관(80)으로 이동한다.

공기 공급부(70)는 공기 블로워(71) 및 공기 공급관(73)을 포함하여 구성된다. 공기 블로워(71)는 프레임(21)의 상부에 설치되며 공기를 공급한다. 공기 공급 관(73)은 공기 블로워(71)와 케이싱(23)을 연결하며, 공기 블로워(71)에서 공급받은 공기를 케이싱(23) 안쪽으로 공급하여 끌어올린 심층수(65a)에 공기를 공급한다. 이때 공기 공급관(73)이 직접 케이싱(23)의 외측면에 형성된 연결 구멍을 통하여 돌출되어 공기를 케이싱(23) 안으로 공급할 수 있다. 또는 공기 공급관(73)을 케이싱(23)의 외측면에 밀착되게 설치하고, 공기 공급관(73)이 설치된 케이싱(23)의 면에 복수의 미세 구멍을 형성하여 공기 공급관(73)에서 공급된 공기를 케이싱(23) 안으로 공급할 수 있다.

흡입관(30)은 상부 흡입관(31), 플렉서블 튜브(33; flexible tube) 및 하부 흡입관(35)을 포함하여 구성된다. 상부 흡입관(31)은 리듀서(27)의 하단부에 플랜지(24)에 의해 연결된다. 플렉서블 튜브(33)는 상부 흡입관(31)의 하단부에 플랜지(32)에 의해 연결되며, 저수지의 수위에 따라 길이가 조절된다. 그리고 하부 흡입관(35)은 플렉서블 튜브(33)의 하단부에 결되며, 하부의 외측면에 복수의 흡입구(37)가 형성되어 있다.

이때 상부 흡입관(31), 플렉서블 튜브(33) 및 하부 흡입관(35)은 서로 연통되게 연결되며, 저수의 수면(61)에 대해서 저수지의 바닥면(63)을 향하여 수직으로 뻗어 있다. 상부 및 하부 흡입관(31,35) 각각은 적어도 하나의 관이 서로 연결된 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서는 하부 흡입관(35)이 두 개의 관이 서로 연결된 구조를 갖는다. 플렉서블 튜브(33)로는 수십m의 수위 변화에 대응할 수 있는 플렉서블 튜브를 사용하는 것이 바람직하다.

토출부(80)는 토출관(81) 및 토출 안내판(83)을 포함하여 구성된다. 토출 관(81)은 토출 안내관(25)의 개방부(22)에 플랜지(28)로 연결되어 상부 흡입관(31)을 둘러싼다. 토출 안내판(83)은 토출관(81)에서 일정간격 이격되어 수면(61)에 수평 방향으로 상부 흡입관(31)의 하단부에 플랜지(32)로 연결되어 출구(89)를 형성한다. 따라서 토출관(81)을 통하여 이동한 심층수(65b)는 토출 안내판(83)의 안내에 따라 수면(61)에 수평한 방향으로 토출된다.

이때 토출부(80)는 토출관(81)과 상부 흡입관(31) 사이에 설치되어 토출관(81)과 상부 흡입관931) 사이의 간격을 유지하는 고정링(85)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 하나의 고정링(85)이 토출관(81)의 길이 방향으로 중간 부분에 설치된 예를 개시하였지만, 복수의 고정링이 일정 간격으로 설치될 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따른 순환장치(100)로 심층수(65a,65b)를 순환시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 저수지에 본 실시예에 따른 물순환장치(100)를 설치한다. 이때 앵커(91)는 저수지의 바닥면(63)에 고정된다. 부이(40)의 부력에 의해 본체(20)의 상단부는 수면(61)에 뜨게 된다. 부이(40)의 부력 및 저수지의 깊이에 따라 흡입관(30)의 플렉서블 튜브(33)의 상하 길이가 조정되어 본체(20)의 위치를 수면(61) 위에 일정하게 유지시킨다.

다음으로 구동 모터(50)를 구동시켜 임펠러(53)를 회전시키면, 하부 흡입관(35)의 흡입구(37)를 통하여 심층수(65a)를 수면(61)에 수평한 방향으로 흡입한 다. 흡입된 심층수(65a)는 하부 흡입관(35), 플렉서블 튜브(33), 상부 흡입관(31) 및 리듀서(27)를 따라 상승하여 케이싱(23)으로 이동한다. 이때 흡입된 심층수(65a)는 하부 흡입관(35), 플렉서블 튜브(33), 상부 흡입관(31) 및 리듀서(27)를 따라 이동하기 때문에, 표층수와의 혼합없이 심층수(65a)를 수면(61)쪽으로 끌어올릴 수 있다.

다음으로 공기 공급부(70)는 케이싱(23) 안쪽으로 공기를 공급하여 끌어올린 심층수(65a)에 공기를 공급하여 호기상태로 변환시킨다. 이때 임펠라(53)는 끌어올린 심층수(65a)와 공기를 혼합하여 심층수(65a)의 용존산소를 증가시켜 호기상태로 변환시킨다. 또한 케이싱(23)을 벗어난 심층수(65a)를 디퓨져(29)에서 확산시킨다.

이어서 디퓨져(29)에서 확산된 심층수(65b)는 토출 안내관(25)을 통하여 토출관(81)으로 하강한다. 이때 호기상태로 변환된 심층수(65b)는 토출관(81)을 통하여 심층으로 이동하기 때문에, 표층수와 혼합되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 토출관(81)과 토출 안내판(83)이 형성하는 출구(89)를 통하여 호기상태로 변환된 심층수(65b)를 수면(61)에 수평한 방향으로 심층으로 배출하여 심층수(65a,65b)를 순환시킴으로써, 심층의 혐기화를 개선하면서 끌어올린 심층수(65a)가 표층수와 섞여 표층수의 수질을 악화시키는 것을 억제할 수 있다.

특히 본 실시예에 따른 물순환장치(100)는 심층수(65a)를 수면(61)에 수평한 방향으로 흡입하고, 심층수(65a)를 흡입한 지점보다는 위쪽의 심층에서 호기상태로 변환된 심층수(65b)를 수면(61)에 수평한 방향으로 토출하여 심층수(65a,65b)를 직접 순환시키기 때문에, 동일한 에너지로 보다 많은 양의 심층수(65a,65b)의 흐름을 형성하여 심층수(65a,65b)의 혐기화를 효과적으로 개선할 수 있다. 또한 저수지의 바닥면(63)보다는 약간 위쪽에서 심층수(65a)를 흡수하고, 심층수(65a)를 흡수한 지점보다는 위쪽에서 호기상태로 변환된 심층수(65b)를 배출하여 심층수(65a,65b)를 순환시킴으로써, 저수지 바닥면(63)의 퇴적층과 혐기성층이 약화되어 영양염과 금속이온이 용출되는 것을 억제할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 한편 본 실시예에서는 토출 안내판이 수면에 수평한 방향으로 설치되어 심층수를 토출하는 예를 개시하였지만, 토출부의 출구에서의 심층수의 흐름을 원활하게 하기 위해서 토출 안내판을 아래로 또는 위로 약간 경사지게 형성할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치를 보여주는 평면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치로 심층수를 순환시키는 과정을 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10 : 흡입부 20 : 본체

21 : 프레임 23 : 케이싱

25 : 토출 안내관 27 : 리듀서

29 : 디퓨져 30 : 흡입관

31 : 상부 흡입관 33 : 플렉서블 튜브

35 : 하부 흡입관 40 : 부이

50 : 구동 모터 53 : 임펠라

70 : 공기 공급부 71 : 공기 블로워

73 : 공기 공급관 80 : 토출부

81 : 토출관 83 : 토출 안내판

85 : 고정링 91: 앵커

93 : 링크 95 : 연결부재

100 : 물순환장치

Claims (12)

1. 저수지의 바닥면보다는 위쪽 외측면에 형성된 흡입구를 통하여 심층수를 수면에 수평한 방향으로 흡입하여 수면으로 끌어올리고, 상기 저수지의 수위에 따라 길이가 조절되는 흡입관을 갖는 흡입부;

   상기 흡입관의 배출구 쪽에 배치되며, 상기 끌어올린 심층수에 공기를 공급하여 상기 심층수를 호기상태로 변환시키는 공기 공급부;

   입구가 상기 흡입관의 배출구와 연결되며, 상기 흡입관의 흡입구보다는 위쪽 부분의 상기 흡입관을 둘러싸며 하부에 상기 입구와 연결된 출구가 형성되어 있으며, 상기 입구를 통하여 유입된 상기 호기상태로 변환된 심층수를 상기 출구쪽으로 하강시켜 수면에 수평한 방향으로 토출하는 토출부;

   상기 저수지의 바닥면에 위치하는 앵커(anchor);

   상기 앵커와 상기 흡입관의 바닥면을 연결하는 연결부재;

   를 포함하고,

   상기 흡입부는,

   중심 부분에 처리공간이 형성되어 있으며 하부에 개방부가 형성된 본체;

   상기 배출구가 상기 본체의 개방부에 연결되어 개방부 안쪽에 설치되며, 상기 수면 아래로 뻗어 있는 상기 흡입관;

   상기 본체에 연결되어 상기 본체를 수면에 뜨게 하는 복수의 부이(buoy);

   상기 본체의 상부에 설치되며, 상기 흡입관의 출구쪽으로 구동축이 뻗어 있는 구동 모터;

   상기 구동축의 말단부에 설치되며 상기 심층수를 끌어올려 상기 토출부로 공급하는 임펠라(impeller);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 본체는,

   상부에 상기 구동 모터가 고정 설치되며, 외곽에 상기 복수의 부이가 연결되는 프레임(frame);

   상기 프레임의 내측에 설치되어 상기 임펠라를 둘러싸며, 상기 흡입관의 상단에 연결되는 케이싱(casing);

   상기 프레임의 외곽을 둘러싸고 상기 토출부와 연결되며, 상기 케이싱에 고정되는 토출 안내관;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 본체는,

   상기 케이싱과 상기 흡입관의 연결을 매개하는 리듀서(reducer);

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 본체는,

   상기 케이싱 외곽의 상단부와 상기 프레임 사이에 설치되며, 상기 임펠라로 끌어올린 심층수를 확산시키는 디퓨져(diffuser);

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 토출 안내관은,

   상단이 상기 저수지의 수면 위로 돌출되어 표층수의 유입을 막는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 공기 공급부는,

   상기 프레임의 상부에 설치되며 공기를 공급하는 공기 블로워(blower);

   상기 공기 블로워와 상기 케이싱을 연결하며, 상기 공기 블로워에서 공급받은 공기를 상기 케이싱 안쪽으로 배출하여 상기 끌어올린 심층수에 공기를 공급하는 공기 공급관;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 흡입관은,

   상기 리듀서의 하단부에 연결되는 상부 흡입관;

   상기 상부 흡입관의 하단부에 연결되며, 상기 저수지의 수위에 따라 길이가 조절되는 플렉서블 튜브(flexible tube);

   상기 플렉서블 튜브의 하단부에 연결되며, 하부의 외측면에 복수의 상기 흡입구가 형성된 하부 흡입관;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 상부 흡입관과 하부 흡입관은 각각,

    적어도 하나의 관이 서로 연결된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 토출부는,

    상기 상부 흡입관을 둘러싸는 토출관;

    상기 토출관에서 일정간격 이격되어 수면에 수평 방향으로 상기 상부 흡입관의 하단부에 설치되어 상기 출구를 형성하는 토출 안내판;

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 토출부는,

    상기 토출관과 상기 상부 흡입관 사이에 설치되어 상기 토출관과 상기 상부 흡입관 사이의 간격을 유지하는 고정링;

    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저수지 심층 혐기화방지 물순환장치.

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