KR101135467B1 - 수질 정화 장치 - Google Patents

Abstract

하천, 호소 등에 고여진 또는 흐르는 물을 정화하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아연 이온화장치에 의해 유입되는 물에 포함된 슬라임(slime)을 제거하고 호기성균이 담지 또는 활착된 폭기탑에 의해 물을 정화하는 수질 정화 장치가 제공된다. 상기 장치는 상류로부터 하류로 흐르는 하천에 적어도 하나 이상의 수중보를 설치하여 수질을 정화하는 장치에 매우 유용하게 적용되며, 이는 상류의 수위를 감지하여 미리 설정된 수위 이상일 때 상류로부터 하류방향으로 하천수를 흘려보내는 관로의 설치된 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 개폐제어기가 설치된 적어도 하나 이상의 수중보들과; 상기 수중보와 수중보 사이의 수위가 미리 설정된 수위를 가질 때 해당 하천수를 펌핑하여 내부에 수용된 아연덩어리와 접촉되게 하여 하천수를 아연이온화시켜 하천수의 슬라임을 억제하는 슬라임 억제 장치와; 상기 슬라임 억제 장치로부터 펌핑된 하천수를 상부로 유입하여, 하향 경사지게 형성된 계단형 폭기조에 의해 상기 유입된 하천수의 용존산소량을 증가시킴과 동시에 수질정화를 위한 미생물을 상기 하천수에 함유시켜 상기 상류에 설치된 수중보측으로 방류하는 미생물 활성 폭기탑을 포함하여 구성되어 있다.

수질정화, 하천, 호소, 호수, 아연이온화, 폭기탑, 호기성 미생물

Description

수질 정화 장치{Medulla purification system}

본 발명은 하천(watercourse), 호소(lake) 등에 흐르는 또는 채워진 물의 정화하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아연 이온화장치에 의해 유입되는 물에 포함된 슬라임(slime)을 제거하고 호기성균(aerobic bacteria)이 저장된 폭기탑(aeration tower)에 의해 슬라임이 제거된 물을 정화하는 수질 정화 장치에 관한 것이다.

현재 우리나라의 대다수 하천에는 물의 흐름속도를 조절하기 위한 수중보가 설치되어 있다. 이러한 수중보는 물속에 약간 잠기게 설치를 해서 물의 흐름 속도를 낮추는 시설이다. 물의 양이 많을 때는 물의 속도를 낮추고 물속에 있는 둑으로서 구분을 하여 위와 아래 물이 섞이지 않게 설계되고 있다.

우리나라 하천의 특징은 한강, 낙동강, 금강, 섬진강 및 임진강 등 몇 개의 큰 강을 제외하고는 그 유역이 짧고 유량이 그렇게 많지 않다. 더욱이 온순기후 지대에 속한 우리나라는 우기와 건기의 구별이 뚜렷하여 약 1,200㎜에 달하는 연간 강수량의 약 70-80%가 우기인 6-9월 사이에 집중적으로 내리고 나머지 약 300㎜ 정도가 8-9개월 동안에 내리게 되는데, 우기에는 일시적으로 폭우가 쏟아져서 거의 매년 연례행사처럼 홍수의 피해가 속출하고 있으며, 건기인 겨울철은 거의 눈으로 약간의 강수량이 있을 뿐 다른 시기에는 거의 가뭄이 들었다고 할 정도로 비가 많지 않은 지역임은 주지의 사실이다.

문명이 발달해 갈수록 1인당 용수량은 늘어가는 것이 선진국들의 추세인데 반해 우리나라는 몇 년 전까지만 해도 연간 약 1,200㎜ 이상의 강수량이 있었으나, 최근에 들어서는 특정지역에서 많은 비를 내리는 집중호우와 가뭄이 교차되고 있다. 따라서 특정지역에서는 물이 충족한 반면 어느 지역에서는 물 부족현상이 발생하고 있다.

그러므로 우리나라 물 관리 문제는 수질을 보호하는 문제와 함께 수량?홍수 조절문제?계절적 및 지역적 수량 관리?물의 이용문제 등 물에 관한 전반적인 관리체계를 종합적으로 검토해야 한다고 생각한다. 즉 우리나라의 물 문제는 하천이나 호수의 수질을 보호하는 것은 물론이고, 더욱 근본적인 문제인 적정 수량의 확보와 지역적 또는 계절적인 물의 이용문제가 더 큰 문제로 대두되고 있는 것이다.

이러한 물 관리 문제는 첫째 수질보호의 문제이며, 둘째 수량 관리의 문제라고 볼 수 있다. 이 두 가지 중 어느 것 하나도 버릴 수가 없다. 우선 수질관리를 위해서는 맑은 물이 많이 흘러서 어느 정도 오염물질이 유입된다고 하더라도 자정능력에 의해서 정화가 이루어지도록 하거나, 일정 한도를 넘어서 자연의 힘만으로는 정화가 불가능할 정도로 오염도가 심할 때에는 인공적으로 정화하여 흘려보내야 한다. 또 수량의 문제를 해결하기 위해서는 다양한 방법을 강구하여야 한다.

하천으로 흐르는 물을 정화하는 많은 기술들이 연구?개발되어 보급되고 있 다. 예를 들면, 수중보에 의해 하천의 특정 지역에 일시적으로 모아져 있다가 하류로 방류되는 물을 정화하는 기술은 특허등록 제10-0576063호 "수질 정화장치가 내장된 수중보"에 비교적 자세하게 개시되어 있다.

그러나 위와 같은 특허문헌은 수중보의 내부에 활착미생물롤러를 설치하여 미생물에 의해 상류로부터 하류로 흐르는 물을 정화하고, 그 아래에 식재된 수생식물에 의하여 2차로 수질정화가 이루어지게 하며, 그 하단에 자갈과 모래에 의한 흡착이 이루어지게 하여 3단의 정화를 거친 물이 수중보를 거쳐 하류로 흐르도록 구성한 것으로, 구성이 복잡하고 실제적으로 시공에 많은 어려움이 있었다.

또한, 수중보내의 좁은 공간에 활착미생물롤러를 설치하고 수생식물을 식재하고 자갈과 모래를 내장함으로써 물의 흐름속도를 낮추는 시설인 수중보에 의해 유속이 낮아지는 경우, 하천에 존재하는 슬라임에 의해 쉽게 유로가 막혀 수질정화효율이 크게 떨어지는 문제가 예상된다.

따라서 본 발명의 목적은 수중보가 설치된 하천으로 흐르는 물에 포함된 슬라임을 아연 이온화 장치에 의하여 억제하고, 슬라임이 억제된 하천의 물을 미생물 활성 폭기탑에 의해 효과적으로 정화할 수 있는 구조를 갖는 하천?호소의 수질 정화 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 수중보가 설치된 하천에서 퇴적물이 쌓이는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 구조의 수중보와 상기 수중보에 의해 고여진 물을 펌핑 시 아연 이온화 장치에 의해 슬라임을 일차로 억제한 후 미생물 활성 폭기탑에 의해 2차로 정화하여 하류로 흘려보내는 하천?호소의 수질 정화장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상류로부터 하류로 흐르는 하천에 적어도 하나 이상의 수중보를 설치하여 수질을 정화하는 장치에 매우 유용하게 적용되며, 상기 수질정화장치는 하천 상류의 수위를 감지하여 미리 설정된 수위 이상일 때 상류로부터 하류방향으로 하천수를 흘려보내는 관로에 설치된 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 개폐제어기가 설치된 적어도 하나 이상의 수중보들과; 상기 수중보와 수중보 사이의 수위가 미리 설정된 수위를 가질 때 해당 하천수를 펌핑하여 내부에 수용된 아연덩어리와 접촉되게 하여 하천수를 아연이온화시켜 하천수의 슬라임을 억제하는 슬라임 억제 장치와; 상기 슬라임 억제 장치로부터 펌핑된 하천수를 상부로 유입하여, 하향 경사지게 형성된 계단형 폭기조(stair type aeration tank having the aerobic germ)에 의해 상기 유입된 하천수의 용존산소량을 증가시킴과 동시에 수질정화를 위한 미생물을 상기 하천수에 함유시켜 상기 상류에 설치된 수중보측으로 방류하는 미생물 활성 폭기탑(aerobic bacteria activation tower)으로 구성함을 특징으로 한다.

상기 미생물 활성 폭기탑은 상부가 개구되고 하부에 배출구멍이 형성되어 내부에 다공성의 여재가 적층된 다수의 미생물 활성 폭기조(aerobic bacteria activation aeration tank)들이 하향 경사진 계단형태로 구성된 미생물 계단형 폭기조들이 직선, 굴곡, 원형 또는 직선 굴곡형태 중에서 선택된 어느 하나의 형태로 배열되어 상기 슬라임 억제 장치로부터 첨두영역에 배치된 폭기조의 상부에 하천수가 공급될 때 미생물 활성 폭기조의 넘침(overflow)에 의해 유입되는 하천수에 공기를 충분히 접촉시켜 수질을 정화하도록 구성하는 것이 좋다.

본 발명의 다른 견지에 따른 수질 정화 장치는 일정한 면적에서 일정한 수심을 갖는 호소(lake)의 수질 정화 장치에 있어서, 상기 호소의 아래쪽의 물을 취수관을 통해 펌핑하여 내부에 수용된 아연덩어리와 접촉되게 하여 취수된 물을 아연 이온화시켜 물에 포함된 슬라임을 억제하는 슬라임 억제 장치와; 상기 슬라임 억제 장치로부터 공급되는 물을 상부로 유입하여, 하향 경사지게 형성된 계단형 폭기조를 통하여 상기 물의 용존산소량을 증가시킴과 동시에 수질정화를 위한 미생물이 함유시켜 상기 호소의 취수방향과 다른 방향으로 방류하는 미생물 활성 폭기탑으로 구성함을 특징으로 한다.

상기 미생물 활성 폭기탑은 상부가 개구되고 하부에 배출구멍이 형성되어 내부에 다공성의 여재가 적층된 다수의 폭기조들이 하향 경사진 계단형태로 구성된 계단형 폭기조들이 직선, 굴곡, 원형 또는 직선 굴곡형태 중에서 선택된 어느 하나의 형태로 배열되어 상기 슬라임 억제 장치로부터 첨두영역에 배치된 폭기조의 상부에 하천수가 공급될 때 폭기조의 넘침에 의해 유입되는 하천수에 공기를 충분히 접촉시켜 수질을 정화하도록 구성하는 것이 좋다.

상기한 본 발명의 실시예에 따른 하천 또는 호소의 수질 정화 장치는 하천 또는 호소의 아랫부분의 물을 아연 이온화 펌프가 설치된 슬라임 억제 장치에 의해 펌핑하여 다수의 미생물 폭기조가 계단 형태로 배열된 미생물 활성 폭기탑의 상부로 공급하여 물의 용존산소량을 높이고 호기성 미생물이 함유되도록 함으로써 하천 또는 호소의 수질정화를 보다 효과적으로 할 수 있다. 즉, 본 발명은 펌프의 내부에 아연 이온화 장치가 설치된 슬라임 억제 장치로서 하류의 물을 취수 펌핑하여 물에 포함된 슬라임을 억제함으로서 1차로 수질정화를 한 후, 다수의 미생물 폭기조가 계단형태로 배열된 미생물 활성 폭기탑에 가둬진 후 넘침 현상에 의한 폭기(aeration)에 의해 물의 용존산소량을 높힘과 동시에 미생물에 의해 수질정화를 2차로 함으로써 수질정화를 보다 효과적으로할 수 있는 것이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.

[제1실시예]

본 발명의 제1실시 예는 하천을 가로 막아 설치되는 수중보의 내부에 전기신 호의 제어에 따라 개폐되는 밸브를 제어하여 상류로부터 유입되는 물을 하류로 신속하게 방류하고, 수중보에 의해 일시적으로 가두어진 물, 즉 하천수를 아연 펌프내에 이온화 장치가 설치된 슬라임 억제 장치를 통해 취수하여 물에 포함된 슬라임을 억제하여 수질을 정화한다. 이후, 상기 슬라임 억제 장치를 통해 취수된 물을 미생물 활성 폭기탑을 통해 용존산소량을 높이고 미생물에 의하여 2차로 수질을 정화함으로써 수질이 정화된 물을 하류로 흘러 보낼 수 있도록 된 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 수질 정화 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 미생물 활성 폭기탑의 단면 구조도이며, 도 3은 도 2에 도시된 계단형 폭기조에서 물의 폭기 과정을 설명하기 위한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 하천(10)에는 상류로부터 하류로 흐르는 유수를 가로막기 위하여 가로 방향으로 다수의 수중보(12, 14, 16)들이 설치되어 있다. 이때, 상기 수중보(12, 14, 16)들은 통상과 같이 설치되는데, 다른 점은 중간 높이 또는 아랫부분에 전후 방향으로 관통된 다수의 배수관로(18)가 설치되고, 일측에는 밸브제어기(15)가 설치되어 있다는 점이다.

이때, 상기 배수관로(18)의 내부에는 전기제어신호에 의해 개폐되는 전자밸브가 설치되어 있어 평상시에는 상류에서 유입되는 유수를 해당 수중보(1X: 여기서 영문자 X는 정수 2, 4, 6을 의미함)의 상류측에 막아두게 된다. 예들 들어, 수중보(14)의 예를 들면, 상기 수중보(14)의 배수관로(18)는 평상 시 닫혀진 상태로 있어 수중보(14)의 상류측에서 유입되는 물을 수중보(12)와 수중보(14) 사이에 가두어두게 된다. 상류측에서 하천수, 즉, 물이 계속 유입되어 수중보(12)와 수중보(14) 사이의 수위가 일정한 수위 이상으로 높아지면, 하천(10)의 측면에 설치된 수위감지기(20)가 이를 감지하여 밸브제어기(15)로 이를 제공한다.

상기 밸브제어기(15)는 상기 수위감지기(20)로부터 출력되는 일정 수위의 감지신호에 응답하여 수중보(14)의 배수관로(18)들에 설치된 밸브를 구동하여 상류측의 물을 하류측으로 방류되도록 한다.

이와 같은 동작에 의하여, 본 발명에 따른 수중보(1X)는 통상과 같이 흐르는 물을 일시적으로 가두는 효과를 꾀할 수 있을 뿐만 아니라 상류측의 수위레벨이 일정한 수위이상일 때 배수관로(18)의 내부에 설치된 밸브를 열어 일시에 많은 물을 하류로 방류시킴으로써 하류측에 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 수중보(1X)의 배수관로(18)에 설치된 밸브를 적당한 시기에 개폐함으로써 하류측에 슬러지가 퇴적되는 것을 방지할 수 있게 되어 이에 의한 슬러지에 의한 수질악화를 방지할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 슬라임 억제 장치(22)는 상기 수위감지기(20)가 수중보(14)에 의해 가두어진 수위가 일정한 수위 이상임을 감지하여 수위감지신호를 출력하면, 이에 응답하여 취수관(21)을 통해 수중보(14)에 의해 가두어진 물을 펌핑하여 내부의 아연이온화장치에 의해 취수된 물을 아연이온화시켜 배수관(23)을 통해 미생물 활성 폭기탑(24)으로 공급한다.

이때, 슬라임 억제 장치(22)는 상기 취수관(21)과 배수관(23)의 사이에 연결된 용기의 내면에 일정한 간격을 가지는 망이 설치되어 있으며, 상기 용기의 내면과 망의 사이에는 아연을 잘게 부순 아연덩어리가 수용되어 있다. 또한 상기 취수 관(21)과 배수관(23)의 사이에 연결된 내면에는 급수펌프의 임펠러가 설치되어 구성되어 있다. 이러한 슬라임 억제 장치(22)는 발명가 "김순용"이 실용신안등록출원하여 2005년 5월 13일 등록한 실용신안등록 제20-0384932호 "여과지 슬러지 억제장치"에 게재된 슬라임 억제장치(20)를 이용할 수 있다.

상기 수중보(14)에 의해 가두어진 물이 슬라임 억제 장치(22)에 의해 펌핑되어 배수되면, 하천수, 즉 취수관(21)에 의해 취수되는 물과 내부에 채워진 아연덩어리와의 충돌에 의해 물에는 아연이온이 녹아 포함된다. 즉, 물에 아연이온성분이 포함되는 것이다. 상기 취수되는 물에 아연이온성분이 함유되면, 배수관(23)로 배수되는 물에 쉽게 물때가 끼는 것이 방지된다. 즉 물에 포함된 슬라임이 제거되고 물에 슬라임이 형성되는 것을 억제한다.

상기 슬라임 억제 장치(22)에 의해 아연이온이 함유되어 배수관(23)으로 공급된 하천의 물을 상부측으로 유입하는 미생물 활성 폭기탑(24)은 유입된 물을 호기성 미생물이 담지 또는 활착(活着)된 미생물 폭기조에 다단계로 접촉시켜 용존산소량을 증가시킴과 동시에 미생물에 의해 수질을 정화하여 배출한다.

도 2를 참조하여 도 1에 도시된 미생물 활성 폭기탑(24)의 작용을 구체적으로 설명하면 아래와 같다. 상기 미생물 활성 폭기탑(24)은 시멘트 콘크리트 또는 철로 제작되며 물이 내부의 미생물 폭기조(109)에 채워져 넘칠 때 많은 공기가 접촉될 수 있도록 외부의 공기를 유입하기 창이 형성되어 있다. 또한, 상기 미생물 활성 폭기탑(24)의 외부에는 폴리우레아(polyurea)로 도포된 합성수지보호층(102)이 형성되어 있다. 상기 합성수지보호층(102)은 내부의 온도변화가 급격하게 일어 나지 않게 보호하는 단열재의 역할을 한다.

상기 미생물 활성 폭기탑(24)은 도 2에 도시된 바와 같이 창이 형성된 하우징(100)의 내부의 상부로 유입(급수)된 물을 다수의 미생물 활성 폭기조(109)들이 계단형태로 배열된 계단형 폭기조(104, 106, 108)를 통해 하부로 넘쳐흐르도록 되어 있다. 이때, 계단형 폭기조(104, 106, 108)들에서 다른 위치에 계단형태로 상하 배열된 각각의 미생물 활성 폭기조(109)는 철판 또는 시멘트콘크리트로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 형상으로 제작되는 것으로 상부에 개구부(110)가 형성된 요홈통(111)과, 호기성 미생물이 담지 또는 활착되어 상기 요홈통(111)의 내부에 적층된 다공성 여재(112)로 구성된다.

또한, 상기 미생물 활성 폭기조(109)의 하부에는 상기 요홈통(111)의 내부에 물이 채워질 때, 물의 일부분을 하부로 배출시키기 위한 배출구멍(113)이 형성되어 있다. 이와 같은 배출구멍(113)은 상부 개구부(110)를 통해 물이 유입될 때 일부분의 물을 하부로 흘러 보내어 다공성 여재(112)에 이물질이 활착되지 않게 하고 슬러지가 요홈통(111)의 바닥에 달라붙지 않게 하기 위함이다.

상기와 같이 구성된 미생물 활성 폭기탑(24)의 상부에 전술한 슬러지 억제 장치(22)의 배수관(23)을 통해 펌핑된 물이 유입되면, 상기 유입된 물은 도 2 및 도 3과 같이 형성된 계단형 폭기조(104)의 첫 번째 미생물 활성 폭기조(109)의 상부에 형성된 개구부(110)를 통해 요홈통(111)으로 채워진다. 여기서, 상기 계단형 폭기조(104, 106, 108)들은 도 2에 도시된 바와 같이 직선형으로 연결하여 무방하나, 미생물 활성 폭기탑(24)의 외부 형상에 따라 굴곡, 원형 또는 직선 굴곡 계단형태 중에서 선택된 어느 하나의 형태로 배열된 것이면 족하다.

이때, 도 2의 미생물 활성 폭기탑(24)의 배수관(23)과 첫 번째로 위치한 미생물 활성 폭기조(109)간은 일정한 간격으로 배치되어 있어 배수관(23)으로부터 물이 낙하 될 때 물과 공기와 접촉하므로 물의 용존산소량이 증가 된다. 또한, 상기 미생활 활성 폭기조(109)의 요홈통(111)의 하부에는 호기성 미생물이 담지 또는 활착된 다공성 여재(112)가 적층되어 있어 상기 요홈통(111)에 물이 유입될 때 미생물이 오염물질을 흡착, 분해한다.

상기 미생물 활성 폭기조(109)의 요홈통(111)의 저장 용량를 초과하는 물이 유입되면 도 2와 같이 물이 요홈통(111)을 넘쳐흐르게 되어 하부에 위치된 다음의 미생물 활성 폭기조(109)로 낙하되어 유입됨으로써 위와 같은 폭기와 미생물에 의한 오염물질의 정화가 반복적으로 이루어진다.

본 발명은 상기와 같은 미생물 활성 폭기조(109)가 다수 형성된 계단형 폭기조(104, 106, 108)들이 하향된 방향으로 계단 구조로 형성되어 있어 물의 용존산소량을 짧은 시간에 충분하게 할 수 있고 최종적으로는 미생물 활성 폭기탑(24)의 하부에 모아지는 물을 충분한 산소량과 미생물이 함유된 것임을 알 수있어 수질의 정화기능을 상승시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 미생물 활성 폭기탑(24)은 유입되는 물을 다단계에 걸쳐 공기와 접촉되도록 함으로써 물의 용존산소량을 짧은 시간에 증가시킬 수 있고, 미생물 활성 폭기조(109)의 내부에 적층된 다공성 여재(112)에 담지 또는 활착된 미생물에 의해 물의 오염물질을 흡착, 분해하도록 함으로써 하천수의 수질정화를 짧은 시간이 효율적으로 할 수 있다.

상기 미생물 활성 폭기탑(24)의 하부에 모여진 물은 방류관(25)을 통하여 도 1의 수중보(14)의 상류측 또는 수중보(12)의 상류측으로 방류함으로써 하전의 수질을 정화할 수 있어 하전의 물을 맑게 할 수 있다.

상기한 본 발명은 폭기조를 계단형태로 제작하여 구성함으로써 물과 공기의 접촉을 많은 횟수로 할 수 있어 물의 용존산소량을 증대시킬 수 있고 호기성 미생물이 담지 또는 활착된 다공성 여재를 통해 방류함으로서 미생물에 의해 오염물질을 흡착 분해하여 수질정화를 보다 효율적으로 할 수 있다.

[실시예 2]

도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 일정한 넓이와 수심을 갖는 호소의 수질 정화 장치의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 물의 취수구 이물질의 유입을 방지하는 망형태의 스크럼(204)이 부착된 취수관(206)이 호소(200)의 바닥면에 설치되어 있고, 상기 취수관(206)은 슬러지 억제 장치(208)에 연결되어 있다. 상기 슬러지 억제 장치(208)는 도 1에서 설명한 슬러지 억제 장치(22)를 포함하여 구성되는 것으로, 상기 슬러지 억제 장치(208)의 배수관은 미생물 활성 폭기탑(230)의 상부에 연결되어 있으며, 상기 미생물 활성 폭기탑(230)의 방류관(220)은 호소(200)의 하안(202)을 통해 취수관(206)의 취수구의 반대방향에 위치하여 있다.

상기 도 4의 구성 중 슬러지 억제 장치(208)와 미생물 활성 폭기탑(230)은 앞서 기술한 바와 같은 구조를 갖는다. 즉, 슬러지 억제 장치(208)는 내부의 펌프 에 아연덩어리를 내장하여 가지고 펌핑되는 물을 아연덩어리에 부딪쳐 물에 아연이온을 함유시켜 배출하는 것이고, 미생물 활성 폭기탑(230)은 도 2와 같은 구성을 갖는 것으로 유입되는 물과 공기를 접촉시켜 물의 용존산소량을 증대시키고 미생물에 의해 이물질을 흡착, 분해하여 방류한다.

통상 호소(200)에 채워진 물은 유속이 없이 고여 있는 형태 일반적이다. 따라서 시간이 지남에 따라 부영양화 되기 쉽고 수질은 쉽게 악화된다. 본 발명의 제2실시 예에 의한 수질 정화 장치는 호소(200)의 하안(202)에 도 1에서 기술한 슬러지 억제 장치(208)을 설치하고, 상기 슬러지 억제 장치(208)의 유입구에는 호소(200)의 바닥면에 밀착되어 중간 부분의 물을 취수하는 취수관(206)이 연결되어 있다.

도 4에 도시된 슬러지 억제 장치(208)가 작동하여 호소(200)에 저장된 물을 펌핑하여 급수하면, 상기 슬러지 억제 장치(208)내의 펌프의 임펠러에 의해 회전되는 물과 그 내부에 채워진 아연덩어리가 부딪쳐 아연이온화 된 물을 미생물 활성 폭기탑(230)으로 공급하게 된다.

상기 미생물 활성 폭기탑(230)은 전술한 바와 같이 상부로 유입되는 내의 미생물 활성 폭기조로 공급하여 물과 공기의 접촉량을 증가시켜 물의 용존산소량을 증대시키고, 호기성 미생물이 함유된 물을 호소(200)의 하안을 통해 방류함으로써 호소(200)에 채워지는 물은 용존산소량이 풍부하게 됨과 동시에 미생물에 의해 이물질을 흡착, 분해됨으로써 수질정화작용이 지속적으로 일어난다.
따라서 호소(200)에 채워진 물은 슬러지 억제 장치(208)의 아연이온화 작용에 의해 물때가 끼지 않도록 슬라임이 제거된 후 미생물 활성 폭기탑(230)에 의해 물과 공기를 접촉시켜 용존산소량을 증가시켜 수질을 1차로 정화하고, 폭기조의 내부에 위치된 다공성 여재에 담지 또는 활착된 미생물에 의해 수질을 2차로 정화함으로써 호소(200)의 수질을 정화할 수 있다.

삭제

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 수질 정화 장치의 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 미생물 활성 폭기탑의 단면 구조도.

도 3은 도 2에 도시된 계단형 폭기조에서 물의 폭기 과정을 설명하기 위한 사시도.

도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 수질 정화 장치의 구성도.

《도면의 부분에 대한 부호의 설명》

10 : 하천, 12, 14, 16 : 수중보,

18 : 배수관로, 20 : 수위감지기,

21 : 취수관, 22 : 슬라임 억제 장치

23 : 배수관, 24 : 미생물 활성 폭기탑,

25 : 방류관, 100 : 하우징,

102 : 합성수지보호층, 104, 106, 108 : 계단형 폭기조,

109 : 미생물 폭기조, 110 : 상부개구부,

112 : 여재, 200 : 호소,

202 : 하안, 204 : 스크럼,

206 : 취수관, 208 : 슬러지 억제 장치,

220 : 방류관, 230 : 미생물 활성 폭기탑,

Claims (4)

1. 상류로부터 하류로 물이 흐르는 하천에 적어도 하나 이상의 수중보를 설치하여 수질을 정화하는 장치에 있어서;

   상류로부터 하류방향으로 하천수를 흘려보내는 관로가 하부에 설치되고, 수위감지신호에 응답하여 상기 관로에 설치된 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 개폐제어기를 가지고 하천에 설치된 적어도 하나 이상의 수중보들과;

   상기 수중보와 수중보 사이의 수위가 미리 설정된 수위를 가질 때 수위감지신호를 상기 밸브 개폐제어기로 출력하는 수위감지기와;

   상기 수위감지기의 수위감지신호에 의해 상기 수중보와 수중보 사이의 하천수를 펌핑하여 내부에 수용된 아연덩어리와 접촉되게 하여 하천수를 아연이온화시켜 하천수의 슬라임을 억제하는 슬라임 억제 장치와;

   상기 슬라임 억제 장치에 의해 아연이온화된 하천수를 상부로 유입하여, 하향 경사지게 형성된 계단형 폭기조에 의해 상기 유입된 하천수의 용존산소량을 증가시킴과 동시에 수질정화를 위한 미생물을 상기 하천수에 함유시켜 상기 상류에 설치된 수중보측으로 방류하는 미생물 활성 폭기탑으로 구성함을 특징으로 하는 수질 정화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 미생물 활성 폭기탑은 상부가 개구되고 하부에 배출구멍이 형성되어 내부에 다공성의 여재가 적층된 다수의 폭기조들이 하향 경사진 계단형태로 구성된 계단형 폭기조들이 직선, 굴곡, 원형 또는 직선 굴곡형태 중에서 선택된 어느 하나의 형태로 배열되어 상기 슬라임 억제 장치로부터 첨두영역에 배 치된 폭기조의 상부에 하천수가 공급될 때 상기 폭기조의 물 넘침에 의해 유입되는 하천수에 공기를 충분히 접촉시켜 수질을 정화함을 특징으로 하는 수질 정화 장치.
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