KR101208840B1 - 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치 - Google Patents

Abstract

하천수를 유입받아 저장하다가 배출하는 1차 처리부; 및 상기 1차 처리부로부터 배출되는 하천수를 유입 받아 저장하는 2차 처리부;를 포함하는 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치가 개시된다.

Description

하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치{RIVER WATER QUALITY IMPROVEMENT SYSTEM OF ADVANCED OXIDATION PROCESS USING MICRO BUBBLE}

본 발명은 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치에 관한 것이다.

급속한 산업화와 도시화에 따른 인구증가와 무분별한 개발은 물 사용 급증과 주변 환경 파괴를 야기하였고 이로 인해 수질은 악화되어 왔다. 특히, 하천이나 저수지의 경우에는 식수원으로 이용될 뿐 아니라 주변 생태 환경에 커다란 영향을 끼치므로 이러한 하천 수질의 악화는 결국 인류와 생태계 모두에게 위협적인 요소로 작용한다.

수질오염은 지표수, 지하수 및 해수로 오염된 물이 유입됨에 따라 물의 물리화학적 변화가 발행하여 생물에 악 영향을 주거나 각종 용수로 사용할 수 없게 되는 것을 뜻한다.

따라서 하천 및 저수지 등의 수질개선 및 복원을 위한 대안들이 마련되어야 하며 이와 관련하여 단순히 하수처리장에서 물을 정화시키는 것과는 다른, 오염물질이 하천, 호소 등에 유입되어 본래 가지고 있는 자정능력을 초과함으로써 저하된 정화기능을 회복시키기 위한 인위적/자연적 행위인 수질정화공법의 개발이 요구된다.

예를 들면, 대한민국 공개특허 10-2011-0054449호에는 하천의 수질을 개선하는 장치를 제시하고 있지만, 이들보다 효율적인 하천의 수질개선장치가 필요하다.

본 발명적 개념의 하나 이상의 예시적 실시예에 따르면, 대량으로 안정적으로 초미세기포 함유수를 발생시킴으로써, 안정적이고 경제적으로, 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치에 있어서,

하천수를 유입받아 저장하다가 배출하는 1차 처리부; 및

상기 1차 처리부로부터 배출되는 하천수를 유입 받아 저장하는 2차 처리부;를 포함하고,

상기 1차 처리부는, 오존가스를 유입받고, 상기 1차처리부에 저장된 하천수의 일부를 유입받아, 오존가스가 함유된 초미세기포수를 생성하여 상기 1차 처리부로 공급하는 제1 초미세기포 발생기와, 제1 초미세기포 발생기에 전력을 제공하는 제1 전원부를 포함하고,

상기 2차 처리부는, 순산소를 유입받고, 상기 2차처리부에 저장된 하천수의 일부를 유입받아, 순산소가 함유된 초미세기포수를 생성하여 상기 2차 처리부로 공급하는 제2 초미세기포 발생기와, 제2 초미세기포 발생기에 전력을 제공하는 제2 전원부를 포함하며,

상기 제1 초미세기포 발생기와 상기 제2 초미세기포 발생기는, 각각,

(a) 기체를 유입 받는 관 형상을 가진 기체 주입관;

(b) 상기 기체 주입관의 외부를 둘러싸도록 결합되고 상기 기체 주입관과는 독립적으로 회전가능한 다수의 블레이드로서, 상기 다수의 블레이드의 각각은 상기 기체 주입관에서 방사상 방향으로 수평으로 연장된 수평 연장 부분과, 이 연장부분의 단부에서 아래쪽으로 굴곡되어 수직 하방을 향하고 있는 수직 하방 부분을 포함하는 것인, 상기 다수의 블레이드;

(c) 상기 기체 주입관의 단부와 결합되는 상면, 측면, 및 하면으로 이루어진 통형상의 챔버로서, 상기 다수의 블레이드의 아래쪽에 위치하며, 상기 챔버의 상면의 중심에 관통구가 형성되고 이 관통구에 상기 기체 주입관의 단부가 베어링을 개재하여 결합되어 있고, 상기 챔버의 측면은 복수개의 개구를 포함하되 이 개구의 각각에 다공성 소결 필터가 부착되어 있는, 상기 챔버; 및

(d) 상기 챔버의 아래쪽에 위치하는 모터로서, 상기 모터의 구동축이 상기 챔버의 하면의 중심에 연결됨으로써 상기 챔버를 회전시킬 수 있는, 상기 모터;를 포함하고,

상기 기체 주입관의 내부는 유입받은 기체가 상기 챔버까지 이동할 수 있도록 비어있고,

상기 기체 주입관을 통해서 상기 챔버에 유입된 기체는, 상기 챔버의 회전에 의해 상기 필터를 통해 미세기포로서 수중으로 배출되며,

상기 수평 연장 부분은, 상기 챔버의 상면과 평행하게 이격 위치되고,

상기 수직 하방 부분은, 상기 챔버의 측면과 평행하게 이격 위치되며,

상기 다수의 블레이드의 각각에는 상기 다수의 블레이드가 일 방향으로 회전되도록 하는 날개가 결합되어 있고,

상기 모터는, 상기 챔버의 회전 방향이, 상기 블레이드의 회전방향과 반대가 되도록, 제어되며,

상기 제1 초미세기포 발생기가 포함하는 기체 주입관이 유입받는 기체는 오존가스이고,

상기 제2 초미세기포 발생기가 포함하는 기체 주입관이 유입받는 기체는 순산소인 것을 특징으로 하는 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치가 제공된다.

본 발명적 개념의 하나 이상의 예시적 실시예들에 따르면, 대량으로 안정적으로 초미세기포 함유수를 발생시킴으로써, 안정적이고 경제적으로 고도산화고정에서의 하천 수질을 개선할 수 있게 된다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초미세기포 발생기(MBG)의 개략적인 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버(130)의 단면도,
도 6 본 발명의 일 실시예에 따른 초미세기포 발생기(MBG)의 개략적인 측면도,
도 7은 도 6에서의 A 부분의 확대도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 '포함하는'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 '연결된다'는 표현은 상기 구성요소들 간의 직접적 연결을 의미할 뿐 아니라 다른 제3의 구성요소를 매개로 한 간접적 연결도 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치는, 유기물의 산화력 확보를 위한 1차 처리부(10)와, 고농도의 용존산소량 확보를 위한 2차 처리부(20)를 포함한다.

1차 처리부(10)는, 하천수가 유입되는 1차 처리조(11)와, 1차 처리조(11)에 저장된 하천수의 일부를 펌핑하여 배출하는 펌프(12)와, 외부로부터 유입된 공기를 이용하여 오존가스를 발생하는 오존발생장치(13)와, 오존발생장치(13)에서 생성된 오존가스를 초미세기포의 형태로 생성하여 펌프(12)에서 배출된 하천수에 포함시켜서 배출하는 초미세기포 발생기(100)와, 초미세기포 발생기(100)에 의해 배출되는 오존가스가 포함된 초미세기포 함유수를 제1차 처리조(11)로 공급하는 디퓨저와, 1차 처리조(11)의 내부에 설치되고 오존 혼합 하천수에 UV를 조사하여 OH라디칼을 생성하는 UV조사장치(16)와, 관로(18)를 포함한다.

1차 처리부(10)의 관로(18)는, 펌프(12)에 의해 배출되는 하천수가 다시 디퓨저를 통해서 1차 처리조(10)로 유입될 수 있는 경로를 제공하며, 이 관로(18) 내부에 초미세기포 발생기(100)가 위치된다.

2차 처리부(20)는, 1차 처리조(11)에서 배출된 1차 처리수가 유입되는 2차 처리조(21)와, 2차 처리조(21)에 저장된 처리수를 펌핑하여 배출하는 펌프(22)와, 외부로부터 유입된 공기를 이용하여 순산소를 발생하는 순산소발생장치(23)와, 순산소발생장치(23)에서 생성된 순산소를 초미세기포의 형태로 생성하여 펌프(22)에서 배출된 1차 처리수에 포함시켜서 배출하는 초미세기포 발생기(100)와, 초미세기포 발생기(100)에 의해 배출되는 순산소가 포함된 초미세기포 함유수를 2차 처리조(21)로 공급하는 디퓨져(미도시)와, 관로(18)를 포함한다.

2차 처리부(20)의 관로(18)는, 펌프(22)에 의해 배출되는 하천수가 다시 디퓨저를 통해서 2차 처리조(20)로 유입될 수 있는 경로를 제공하며, 이 관로(18) 내부에 초미세기포 발생기(100)가 위치된다.

본원명세서에서, 초미세기포 발생기(100)에 제공되는 오존가스는, 오존만으로 구성된 것은 아니며, 다른 기체들이 혼합되어 희석된 것일 수 있다.

전원부는 초미세기포 발생기(100)에 전력을 제공하고, 초미세기포 발생기(100)에 포함된 모터(후술하겠음)의 회전방향을 조절할 수 있다.

초미세기포 발생기(100)는, 관로(18)에 각각 설치되며, 관로(18)에 설치된 바람직한 실시예는, 후술할 도 3을 참조하기 바란다.

1차 처리부(10)에 포함된 초미세기포 발생기(100)('제1 초미세기포 발생기')는, 오존 가스를 오존발생장치(13)로부터 유입받고, 전원부에 의해 전력을 공급받아, 오존가스가 함유된 초미세기포수를 생성할 수 있다. 여기서, 생성되는 초미세기포내에는 오존가스가 포함될 수 있다.

2차 처리부(20)에 포함된 초미세기포 발생기(100)('제2 초미세기포 발생기')는, 순산수를 순산소발생장치(23)로부터 유입받고, 전원부에 의해 전력을 공급받아, 순산소가 함유된 초미세기포수를 생성할 수 있다. 여기서, 생성되는 초미세기포내에는 순산소가 포함될 수 있다.

한국공개특허 10-2011-0054449호에는 본원 발명과 같은, 고도산화공정의 하천 수질 개선 시스템이 개시되어 있다. 이 한국공개특허에 공개된 내용은, 본원 발명의 내용과 상충되지 않는 범위내에서, 본원 명세서의 일부로서 결합된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 초미세 기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질 개선 장치는, 초미세 오존 기포와 초미세 순산소 기포를 이용하여 하천수를 정화한다.

오존은 폐수처리시 산소 보다 약 10배 높은 용해도를 가지며, 강력한 산화력(전위차: 2.07V)을 지니고 있어 많은 종류의 유기 및 무기 화합물을 산화시킬 수 있다. 특히, 오존은 유기화합물의 올레핀류 뿐만 아니라 방향족 화합물도 실온에서 분해시키는 능력이 있다.

한편, 오존에 의한 유기물 제거시 UV를 조사하면, 오존에 반응하지 않는 특정 유기물을 OH라디칼이 분해, 제거한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 초미세 기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질 개선 장치는, 오존 및 UV 을 통해 유기물을 직접적으로 제거하기도 하고, 그와 동시에 UV 조사시 생성된 OH라디칼을 통해 유기물을 간접적으로 제거할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초미세 기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질 개선 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초미세 기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질 개선 장치는, 유기물의 산화력 확보를 위한 1차 처리부(도 1의 10)와, 고농도의 용존산소량 확보를 위한 2차 처리부(도 2의 20)와, 1차 및 2차 처리부(10,20)에 의해 유기물 제거효율을 향상시키기 위한 전처리부(30)를 포함할 수 있다.

여기서, 전처리부(30)는, 응집제와 응집보조제를 이용하여 하천수의 고분자 오염물을 응집시키는 급속응집조(31)와, 급속응집조(31)에 응집제와 응집보조제를 공급하는 약품공급수단(32)과, 완속 교반기를 이용하여 상기 급속응집조에서 배출된 하천수의 고분자 오염물을 응집시키는 완속응집조(33)와, 완속응집조(33)에서 배출된 하천수를 여과하여 1차 처리부(10)로 공급하는 필터(34)로 구성될 수 있다.

전처리부(30)는, 급속 및 완속반응조(31,33)를 통해 하천수를 응집, 침전하여 SS(Suspended Solid), 인산염 및 질소를 제거하고, 필터(34)를 통해 하천수를 여과하여 처리부(10)로 공급한다. 또한, 전처리 과정을 거친 하천수는 1차 처리부(10)에서 초미세 기포 형태의 오존 및 OH라디칼에 의해 유기물 분해 및 미생물 (바실러스, 대장균등)이 제거되고, 2차 처리부(20)에서 순산소에 의해 유기물이 한 번 더 제거된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 초미세 기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질 개선 장치는, 1차 처리부(10)의 초미세 오존 기포 및 UV를 이용하여 오염 부하량을 사전에 제거함과 동시에 2차 처리부(20)의 초미세 순산소를 이용하여 원활한 자정작용을 개선 및 향상시킴으로써, 하천의 수질정화 및 생태계의 다양성을 증대시킬 수 있다.

본원의 구성요소들 중 설명하지 않은 구성요소들은, 상술한 한국공개특허 10-2011-0054449호에 기술내용을 참조하기 바란다.

도 3은 일 실시예에 따른 초미세기포 발생기(이하, 'MBG'라고도 함)(100)의 개략적인 사시도이다.

도 3에 도시된 초미세기포 발생기(100)는, 제1 초미세기포 발생기 또는 제2 초미세기포 발생기로서 사용될 수 있다.

도 3을 참조하면, MBG(100)는, 관로(18)내에 설치되며, 기체 주입관(400), 블레이드부(120), 챔버(130), 및 구동부(140)를 포함할 수 있다.

기체 주입관(400)은 기체(오존가스 또는 순산소)를 챔버(130)측으로 주입하기 위한 원형 관이다. 도시된 일 실시예에서, 기체 주입관(400)은 내부가 비어있는 원형 관의 형상이고 챔버(130)와 연결부(121)를 관통하도록 설치된다. 기체 주입관(400)과 연결부(121) 사이에는 베어링(111)이 개재되어, 연결부(12)의 회전동작은 기체 주입관(400)에 영향을 미치지 않는다.

제1 초미세기포 발생기의 경우, 기체 주입관이 유입받는 기체는 오존가스이고, 제2 초미세기포 발생기의 경우 기체 주입관이 유입받는 기체는 순산소이다.

본 실시예에서, 기체 주입관(400)의 중심축과 챔버의 돌출부(131)는 서로 정렬된다.

기체 주입관(400)은, 기체 흐르도록 하는 관의 형상을 가지며, 기체 주입관(400)에 흐르는 기체는 챔버(130) 방향으로 이동되도록 가압된다.

블레이드부(120)는 기체 주입관(400)의 외부를 둘러싸도록 결합되며, 기체 주입관(400)과는 독립적으로 회전하는 부재이다. 블레이드부(120)는 연결부(121) 및 다수의 블레이드(122)를 포함할 수 있다. 연결부(121)는 기체 주입관(400)의 외부를 둘러싸는 원통형 부재이며, 이러한 원통형 부재인 연결부(122)에 다수의 블레이드(122)가 방사상 방향으로 연결부(122)의 측면을 따라 일정 간격으로 부착되어 있다.

각각의 블레이드(122)는 연결부(121)에서 방사상 방향으로 뻗어있고 날개(129)가 달려있어서 날개(129)가 유속에 의해 회전되면, 블레이드(122)가 회전하게 된다.

블레이드(122)의 일단부는 연결부(121)에 부착되고 이로부터 방사상 외측 방향으로 대략 수평으로 연장되다가 아래쪽으로 굴곡되어 타단부가 수직 하방을 향하고 있다.

구체적으로, 블레이드(122)는, 기체 주입관(400)을 둘러싸는 연결부(121)에서 방사상 방향으로 수평으로 연장된 수평 연장 부분과, 이 연장부분의 단부에서 아래쪽으로 굴곡되어 수직 하방을 향하고 있는 수직 하방 부분을 포함하며, 여기서 수평 연장 부분은 후술할 챔버(130)의 상면과 소정 거리 이격되어 평행하게 위치되고, 수직 하방 부분은 챔버(130)의 측면과 소정 거리 이격되어 평행하게 위치된다.

챔버(130)는 기체 주입관(400)의 하단부에 회전가능하게 결합되는 부재로서, 돌출부(131), 본체(132), 및 필터(133)를 포함할 수 있다.

챔버의 본체(132)는 내부가 비어있고, 상면, 측면, 및 하면으로 구성된 원통 형상의 부재이다. 챔버(130)의 직경은 블레이드부(120)의 직경보다 약간 작다. 즉 챔버(130)가 회전 축(P1)에 결합되었을 때, 블레이드(122) 중 수직 하방을 향하는 부분이 챔버(130)의 측면으로부터 소정 거리를 두고 이격되도록 설치된다.

챔버(130)의 상면의 중심에는 돌출부(131)가 상면으로부터 돌출되어 형성되어 있다. 돌출부(131)에는 수직 관통구가 형성되어 있고 기체 주입관(400)이 돌출부(131)를 관통한다. 기체 주입관(400)과 돌출부(131) 사이에는 베어링이 개재되어 있고, 따라서 기체 주입관(400)을 축으로 챔버(130)가 회전하게 된다.

챔버(130)의 측면에는 소정 간격으로 다수의 개구가 형성되어 있고, 이 각각의 개구에 필터(133)가 부착되어 있다. 바람직한 실시예에서 필터(133)는 다공성 소결 필터일 수 있고, 따라서 기체가 이 필터(133)의 일측면을 통과할 때 초미세기포가 되어 필터(133)의 타측면으로부터 배출될 수 있다. 필터(133)는 오존가스가 통과할 수 있는 미세 경로를 포함하는 재질(예를 들면, 스테인레스나 레진)로 구성될 수 있다.

챔버(130)의 아래쪽에는 구동부(140)가 배치된다. 구동부(140)는 모터(142) 및 구동축(141)을 포함한다. 구동축(141)의 일단부는 모터(142)의 회전축과 연결되고 타단부는 챔버(130)의 하면의 중심과 결합되어 있다. 따라서 챔버(130)는 모터(142)에 의해 회전된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부의 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 기체 주입관(400)과 연결부(121) 사이에는 베어링(111)이 개재되어, 연결부(12)의 회전동작은 기체 주입관(400)에 영향을 미치지 않게 된다.

도 5는 일 실시예에 따른 챔버(130)의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 챔버(130)의 돌출부(131)는 베어링(134)을 통해 기체 주입관(400)의 하단부와 결합되어 있다. 챔버(130)가 회전가능하게 기체 주입관(400)과 결합되어 있으므로, 기체 주입관(400)을 중심으로, 챔버(130)는 구동축(141)으로부터의 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.

한편 기체 주입관(400)의 하단부에서는 기체가 배출되어 챔버(130)의 본체(132) 내부를 채우게 된다. 기체의 압력이 일정 수준 이상 높아지면 기체가 필터(133)를 통해 외부(하천의 수중)로 배출된다. 이때 필터(133)를 통과하는 기체는 초미세기포 형태로 수중으로 배출된다. 나아가, 블레이드의 회전 방향과 반대방향으로 챔버(130)가 회전되므로, 초미세기포가 용이하게 생성될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따라 상술한 MBG(100)가 관로(18)에 배치된 상태의 개략적인 측면도이다.

도 6을 참조하면, 기체 주입관(400)이 연결부(121)를 관통하고 챔버(130)와 연결되어 있음을 알 수 있다. 연결부(121)에는 블레이드부(120)가 결합되어 있고, 그 아래에 챔버(130)가 기체 주입관(400)에 회전가능하게 결합되어 있다. 챔버(130)는 모터(142)에 의해 구동되며 블레이드(122)의 회전 방향과는 독립적(바람직하게는 반대방향으로) 회전할 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해서 도 3에서의 날개(139)를 생략하였음을 양지하기 바란다. 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 블레이드(122)가 필터(133)에 근접하여 이격 위치되어 필터(133)를 통과하여 나오는 버블들이 블레이드(122)에 의해 추가적으로 더 미세한 버블로 생성될 수 있을 것이다.

도 7은 도 6에서의 A 부분의 확대도를 나타낸다.

바람직한 실시예에서, 구동부(140)에 의해 챔버(130)가 회전하는 동안, 챔버(130) 내의 기체는 기체 주입관(400)으로부터의 계속적인 기체 공급에 따른 압력을 받고 회전되면서, 필터(133)를 통해 초미세기포(MB) 형태로 수중으로 배출된다. 이 때 챔버(130)가 회전하고 있으므로, 초미세기포는 필터(133)를 통해 배출되는 순간 주위의 하천수의 흐름에 의해 잘리게 되어 더 작은 크기로 분해될 수 있다.

챔버(130)의 본체(132)의 측면과 블레이드(122)의 수직 하방을 향하는 부분이 인접하여 위치하고 있으므로, 초미세기포는 수중에 배출된 직후 블레이드(122)에 부딪히며 더 작은 크기의 초미세기포로 또 다시 잘라질 수 있다. 이 때 바람직하게는 챔버(130)와 블레이드(122)의 상대적인 회전 속도가 클수록 초미세기포가 더 잘게 잘라질 것이다. 즉 일 실시예에 따르면, 챔버(130)를 블레이드(122)의 회전 방향과 반대로 회전시킴으로써 상대적 회전 속도를 증가시킬 수 있다.

날개(129)는 하천수의 흐름에 의해서 회전되며, 이로써 블레이드(122)가 회전되게 된다. 도 3을 참조하면, 날개(129)의 모양이, 블레이드(122)가 특정 방향(반시계 방향(ccw))으로 회전되도록 국자 모양(오목부가 있음)으로 구성되어 있다. 이러한 경우, 도 1의 전원부들은 각각, 챔버(130)가 시계방향(cw)으로 회전하도록, 전력을 공급한다. 즉, 도 1에서 각각의 초미세기포 발생기(100)로 전력을 제공하는 제1전원부 및 제2전원부는 각각, 챔버(130)의 회전 방향이, 블레이드(122)의 회전방향과 반대가 되도록 모터(142)에게 전력을 제공한다.

상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 1차 처리부
20: 2차 처리부
100: 초미세기포 발생기
120: 블레이드부
130: 챔버 140: 구동부

Claims (1)

1. 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치에 있어서,
   하천수를 유입받아 저장하다가 배출하는 1차 처리부; 및
   상기 1차 처리부로부터 배출되는 하천수를 유입 받아 저장하는 2차 처리부;를 포함하고,
   상기 1차 처리부는, 오존가스를 유입받고, 상기 1차처리부에 저장된 하천수의 일부를 유입받아, 오존가스가 함유된 초미세기포수를 생성하여 상기 1차 처리부로 공급하는 제1 초미세기포 발생기와, 제1 초미세기포 발생기에 전력을 제공하는 제1 전원부를 포함하고,
   상기 2차 처리부는, 순산소를 유입받고, 상기 2차처리부에 저장된 하천수의 일부를 유입받아, 순산소가 함유된 초미세기포수를 생성하여 상기 2차 처리부로 공급하는 제2 초미세기포 발생기와, 제2 초미세기포 발생기에 전력을 제공하는 제2 전원부를 포함하며,
   상기 제1 초미세기포 발생기와 상기 제2 초미세기포 발생기는, 각각,
   (a) 기체를 유입 받는 관 형상을 가진 기체 주입관;
   (b) 상기 기체 주입관의 외부를 둘러싸도록 결합되고 상기 기체 주입관과는 독립적으로 회전가능한 다수의 블레이드로서, 상기 다수의 블레이드의 각각은 상기 기체 주입관에서 방사상 방향으로 수평으로 연장된 수평 연장 부분과, 이 연장부분의 단부에서 아래쪽으로 굴곡되어 수직 하방을 향하고 있는 수직 하방 부분을 포함하는 것인, 상기 다수의 블레이드;
   (c) 상기 기체 주입관의 단부와 결합되는 상면, 측면, 및 하면으로 이루어진 통형상의 챔버로서, 상기 다수의 블레이드의 아래쪽에 위치하며, 상기 챔버의 상면의 중심에 관통구가 형성되고 이 관통구에 상기 기체 주입관의 단부가 베어링을 개재하여 결합되어 있고, 상기 챔버의 측면은 복수개의 개구를 포함하되 이 개구의 각각에 다공성 소결 필터가 부착되어 있는, 상기 챔버; 및
   (d) 상기 챔버의 아래쪽에 위치하는 모터로서, 상기 모터의 구동축이 상기 챔버의 하면의 중심에 연결됨으로써 상기 챔버를 회전시킬 수 있는, 상기 모터;를 포함하고,
   상기 기체 주입관의 내부는 유입받은 상기 기체가 상기 챔버까지 이동할 수 있도록 비어있고,
   상기 기체 주입관을 통해서 상기 챔버에 유입된 기체는, 상기 챔버의 회전에 의해 상기 필터를 통해 미세기포로서 수중으로 배출되며,
   상기 수평 연장 부분은, 상기 챔버의 상면과 평행하게 이격 위치되고,
   상기 수직 하방 부분은, 상기 챔버의 측면과 평행하게 이격 위치되며,
   상기 다수의 블레이드의 각각에는 상기 다수의 블레이드가 일 방향으로 회전되도록 하는 날개가 결합되어 있고,
   상기 모터는, 상기 챔버의 회전 방향이, 상기 블레이드의 회전방향과 반대가 되도록, 제어되며,
   상기 제1 초미세기포 발생기가 포함하는 기체 주입관이 유입받는 기체는 오존가스이고,
   상기 제2 초미세기포 발생기가 포함하는 기체 주입관이 유입받는 기체는 순산소인 것을 특징으로 하는 하천에서의 초미세기포를 이용한 고도산화공정의 하천 수질개선장치.

Images