KR101265963B1

KR101265963B1 - 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조

Info

Publication number: KR101265963B1
Application number: KR20120097563A
Authority: KR
Inventors: 최길주; 오홍석
Original assignee: (주)으뜸산업
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2013-05-27

Abstract

본 발명은 호기조에 반응 온도 유지 장치를 구비하여, 외부 온도 변화에도 호기조 내의 최적 반응조건을 조성함으로써 유기물 산화와 질산화의 효율을 향상시키고 이로 인한 안정적인 방류수질을 확보하기 위한 호기조 장치에 관한 것으로, 본 발명은 처리수를 저장하고, 상기 저장된 처리수에 산소를 공급하는 저류조와; 상기 저류조의 외부에 구비되어 외부공기를 상기 저류조 내부로 유입시키는 송풍기와; 상기 송풍기에 연결되어 상기 저류조의 내부로 외부공기를 이동시키는 송풍관을 포함하여 구성되고: 상기 송풍기는, 상기 송풍기 구동에 의해 유발되는 열원을 이용하여 유입되는 외부공기를 가열하여 이송한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 송풍기 내의 모터에 발생하는 열을 이용하여 송풍공기를 가열하므로, 별도의 발열 장치를 투입하지 않고 호기조 내 호기성 미생물이 활동할 수 있는 적정 온도를 유지할 수 있는 장점이 있다.

Description

반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조 { AEROBIC RESERVOIR HAVING APPARATUS FOR MAINRAINING REACTING TEMPERATURE }

본 발명은 하수 및 오수고도처리 시스템 내의 호기조에 관한 것으로, 호기조에 반응 온도 유지 장치를 구비하여, 외부 온도 변화에도 호기조 내의 최적 반응조건을 조성함으로써 유기물 산화와 질산화의 효율을 향상시키고 이로 인한 안정적인 방류수질을 확보하기 위한 호기조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도시하수종말처리장, 공단폐수종말처리장, 축산폐수공동처리장, 분뇨처리장, 쓰레기 매립장 침출수처리장, 골프장 오수처리장, 아파트단지 오수종합처리장 및 민간기업체 공장폐수처리장 등의 폐수, 하수 및 오수 등을 정화시키기 위해 호기성 미생물을 이용한 활성오니 처리법이 이용된다.

활성오니 처리법은 활성오니 호기조 내부로 산소를 공급해 호기성 미생물이 잘 배양되도록 한 것으로서, 호기조 내부에 유입관과 다수개의 분배관이 구비되고 모터를 이용해 상기 분배관에 공기를 공급하는 폭기부가 구비된다.

종래 호기조의 구성을 살펴보면, 종래 호기조는 도 1에 도시된 바와 같이, 같이, 처리수를 저장하기 위한 저류조(10)를 포함하여 구성된다. 그리고 상기 저류조(10) 외부에는 송풍기(20)가 구비되고 상기 송풍기(20)에 연결된 송풍관(30)을 통해 상기 저류조(10) 내의 처리수에 산소(공기)를 공급한다.

이를 위해 사이 송풍관(30)은 상기 송풍기(20)와 일 측이 연결되고, 타 측은 상기 저류조(10) 내부로 연장된 유입관(32)과 상기 유입관(32)에 연결되어 상기 저류조(10) 내부에서 넓은 면적으로 분기되는 분배관(34)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 분배관(34)에는 처리수와 접촉면적을 확대시키기 위하여, 유입공기를 작은 기포형태로 분할하기 위한 디퓨져(36)가 설치되어 상기 디퓨져(36)를 통해 유입된 공기가 상기 처리수에 공급된다.

한편, 상기 유입관(32)에 공기를 공급하기 위한 종래기술에 의한 송풍기(20)의 구성을 살피면, 종래의 송풍기는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입관(22)이 구비되고, 상기 흡입관(22)에는 외부공기를 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 임펠러(24)가 구비된다. 또한 상기 임펠러(24)는 상기 임펠러 (24)일측에 구비된 모터(26)에 의해 구동되고, 상기 흡입관(22)은 상기 임펠러(24)에 의해 흡입된 공기를 외부로 배출하기 위한 토출관(28)과 연결된다.

이때, 상기 토출관(28)은 상기 모터(26)를 관통하여 부피를 최소화하도록 설치된 것도 있고, 상기 모터(26) 외측으로 설치된 것도 있다.

한편, 상기 호기성 미생물은 27℃~32℃에서 가장 활동성이 강하여, 상기 온도에서 효율적으로 유기물질을 분해시켜 오,폐수를 정화시키는데, 동절기의 경우에는 호기조의 온도가 낮아져 호기성 미생물의 활동이 저하 또는 정지되어, 호기조 내의 오,폐수를 정화 시킬수 없게 되는 문제점이 있었다.

한편, 대한민국 공개특허 10-2012-0036194호에서는 폐수면 상부의 공기층의 유동을 증가시키는 공기순환수단을 구비하여 호기조의 내부에서 처리되는 폐수가 일정 온도를 유지할 수 있게 하였으나 별도의 장치를 구비해야 한다는 점에서 사용의 제한과 경제적인 비효율성이 있었다.

대한민국 특허 공개 10-2012-0036194호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 상기 혐기조, 무산소조, 호기조의 하수 처리 시 최적조건을 형성해 줌으로써 처리효율을 높이고 처리수질의 안정성을 확보하는 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조를 제공하는 것이다.

즉, 이를 위하여 동절기 호기조 내의 온도가 내려가 미생물의 활동이 저해되는 것을 방비하기 위하여, 호기조 내의 온도를 미생물의 활동온도로 유지시켜, 호기조 내에서의 미생물의 활동을 활발하게 유지시키기 위한 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하수처리시설에 설치되는 호기조에 있어서, 처리수를 저장하고, 상기 저장된 처리수에 산소를 공급하는 저류조와; 상기 저류조의 외부에 구비되어 외부공기를 상기 저류조 내부로 유입시키는 송풍기와; 상기 송풍기에 연결되어 상기 저류조의 내부로 외부공기를 이동시키는 송풍관을 포함하여 구성되고: 상기 송풍기는, 상기 송풍기 구동에 의해 유발되는 열원을 이용하여 유입되는 외부공기를 가열하여 이송한다.

이때, 상기 송풍기는, 외부 공기를 흡입하는 동력을 제공하는 모터와; 상기 모터로부터 동력을 받아 외부의 공기를 흡입하는 임펠러와; 상기 송풍관에 연결되어, 상기 임펠러에 의하여 흡입된 공기를 상기 송풍관으로 이송하는 토출관을 포함하여 구성되고: 상기 토출관에는, 상기 모터의 외주연과 접촉하여, 상기 모터의 열원으로 이동되는 공기를 가열하는 열교환부를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 토출관은, 흡입된 공기를 열교환 과정 없이 상기 송풍관에 이송되도록 상기 송풍관에 직접 연결되는 제1토출관과; 상기 모터의 외주연과 접촉하여, 상기 모터의 열원으로 이동되는 공기를 가열하는 열교환부를 포함하여 구성되는 제2토출관을 포함하여 구성되고: 스위치 밸브가 구비되어, 상기 스위치 밸브의 제어에 의해, 상기 흡입된 공기가 선택적으로 상기 제1토출관 또는 제2토출관 중 어느 하나로 이동될 수도 있다.

그리고 상기 송풍관은, 상기 토출관에 연결되어 상기 토출관으로부터 토출되는 공기를 상기 저류조 내부로 이송하는 유입관과; 상기 유입관 단부와 연결되어 상기 저류조 바닥면에 다수개로 분기되어 설치되는 분배관과; 상기 분배관으로부터 상기 분배관 상부로 연장되어 형성되고, 단부에 상기 저류조 상방으로 다수의 미세 배출공이 형성되는 다수개의 디퓨져를 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 송풍관은, 상기 토출관에 연결되어 상기 토출관으로부터 토출되는 공기를 상기 저류조 내부로 이송하는 유입관과; 상기 유입관 단부와 연결되고, 상기 저류조 바닥면으로부터 상방으로 이격되어 다수개로 분기되어 설치되는 분배관과; 상기 분배관으로부터 상기 저류저 바닥면을 향해 연장되어 형성되고, 단부에 상기 저류조 바닥면을 측으로 다수의 미세 배출공이 형성되는 다수개의 디퓨져를 포함하여 구성될 수도 있다.

이때, 상기 분배관은, 다층으로 구성될 수도 있다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 송풍기 내의 모터에 발생하는 열을 이용하여 송풍공기를 가열하므로, 별도의 발열 장치를 투입하지 않고 호기조 내 호기성 미생물이 활동할 수 있는 적정 온도를 유지할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명의 반응 온도 유지 장치는 별도의 유지비용이 발생하지 않아, 경제성 측면에서도 유리한 장점이 있다.

도 1은 종래의 호기조를 도시한 개략도.
도 2는 종래의 호기조에 설치되는 송풍기를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 호기조의 구체적인 실시예를 도시한 개략도.
도 4는 본 발명의 호기조에 설치되는 송풍기의 구체적인 실시예를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 호기조의 다른 실시예를 도시한 개략도.
도 6은 본 발명에 의한 호기조의 또 다른 실시예를 도시한 개략도.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 호기조의 구체적인 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 호기조의 구체적인 실시예를 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 호기조에 설치되는 송풍기의 구체적인 실시예를 도시한 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 호기조는 저류조(100)를 포함하여 구성된다. 상기 저류조(100)는 처리수에 공기를 공급하여 호기성 미생물이 처리수 내의 유기영양분을 처리할 수 있는 공간을 제공하는 부분이다.

한편, 상기 저류조(100)에는 상기 저류조(100) 내에 공기를 공급하기 위한 송풍관(300)이 연결되고, 상기 저류조(100) 외부에는 상기 송풍관(300)으로 외부 공기를 불어넣기 위한 송풍기(200)가 구비된다.

도 4를 참조하여 본 발명에 의한 송풍기의 구체적인 실시예를 살펴보면, 상기 송풍기(200)는 외부로부터 공기를 흡입하기 위한 흡입관(220)을 포함하여 구성된다.

상기 흡입관(220)에는 외부공기를 상기 흡입관(220)을 통해 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 임펠러(230)가 구비된다. 그리고 상기 임펠러(230)에는 상기 임펠러(230)를 구동하기 위한 모터(240)가 구비된다.

이때 상기 임펠러(230) 및 모터(240)는 통상의 송풍기에 적용되는 것으로, 그 구조를 본 명세서에서 상세히 설명하지는 않도록 한다.

한편, 상기 흡입관(220)은 이송관(250)과 연결되어, 상기 임펠러(230)에 의해 흡입력이 부가된 공기를 토출관으로 이송한다. 따라서 상기 이송관(250)은 토출관에 연결된다.

이때, 상기 토출관은 제1토출관(270)과 제2토출관(290)으로 구분되고, 상기 이송관(250) 단부와 토출관의 연결부에는 스위치 밸브(260)가 구비된다.

상기 스위치 밸브(260)는 상기 이송관(250)을 제1토출관(270) 또는 제2토출관(290) 중 어느 하나로 선택적으로 연결하는 역할을 한다.

한편, 상기 제1토출관(270)은 상기 이송관(250)의 공기를 바로 외부로 토출시키는 반면, 상기 제2토출관(290)은 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환부(280)를 구비하여 상기 모터(240)에서 발생되는 열을 이용하여 공기를 가열하여 외부로 토출한다.

즉, 상기 스위치 밸브(260)로부터 상기 제1토출관(270)과 타 방으로 연결된 열교환부(280)는 상기 모터(240)의 외주연을 감싸도록 구성된다.

따라서 상기 열교환부(280)를 지나는 공기는 상기 모터(240)의 열에 의해 가열되어 토출된다.

한편, 상기 제2토출관(290)의 단부는 상기 제1토출관(270)과 결합되어, 도 3에 도시된 바와 같이, 송풍관(300)에 연결된다.

상기 송풍관은 도 3에 도시된 바와 같이, 유입관(320)과, 분배관(330) 그리고 디퓨져(340)를 포함하여 구성된다.

상기 유입관(320)은 상기 송풍기(200)의 제1토출관(270) 및 제2토출관(290)와 연결되어, 외부로부터 유입된 공기를 상기 저류조(100)로 유입시킨다.

그리고 상기 분배관(330)은 상기 유입관(320)에 연결되고, 다수 개로 분기되어 상기 저류조9100) 전체에 고르게 공기가 공급될 수 있도록 한다. 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 분배관(330)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 저류조(100) 바닥면에 밀착되어 설치된다.

한편, 상기 분배관(330)에는 공급되는 공기를 작은 기포형태로 처리수에 공급하기 위한 디퓨져(340)가 구비된다.

상기 디퓨져(340)는 상기 분배관(330)에 고르게 분포되어 다수 개가 설치되고, 상기 분배관(330) 상부로 연장되고 단부에 다수의 미세 배출공이 형성되어, 상기 배출공을 통해 미세한 기포형태로 상기 처리수에 공기가 공급된다.

상기 처리수에 미세 기포형태로 공기를 공급하는 것은, 공급되는 공기와 처리수의 접촉 면적을 넓혀, 처리수에 공기중의 산소 용해율을 높이기 위함이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 호기조의 작용을 살피기로 한다.

먼저, 호기조에 공기를 공급하기 위하여 송풍기(200)의 모터(240)가 구동되면, 임펠러(230)가 작동하고, 상기 임펠러(230)의 작동에 의해 발생된 흡입력에 의해 흡입관(220)을 통해 외부 공기가 흡입된다.

상기 흡입관(220)을 통해 흡입된 공기는 이송관(250)을 지나 스위치 밸브(260)의 개폐위치에 따라 제1토출관(270) 또는 제2토출관(290) 중 어느 하나로 이동된다.

이때, 하절기와 같이 외부 온도가 높아 호기조의 온도를 조절할 필요가 없는 경우에는 상기 스위치 밸브(260)를 이송된 공기가 제1토출관(270)으로 이동되게 조절하고, 동절기와 같이 상기 호기조의 온도를 높일 필요가 있는 경우에는 상기 스위치 밸브(260)를 상기 이송 공기가 제2토출관(290)으로 이동되게 조절한다.

상기 스위치 밸브(260)가 상기 이송 공기가 제2토출관(290)으로 이동되도록 조절된 경우, 상기 스위치 밸브(260)를 통과한 공기는 열교환부(280)를 지나 제1토출관(270)과 합류하여, 유입관(320)을 통해 저류조(100) 내부로 이동된다.

여기서, 상기 모터(240)는 구동에 의해 열이 발생되고, 상기 모터(240)와 접촉 면적을 넓혀 배관된 열교환부(280)를 지난 흡입공기는 상기 모터(240)의 열에 의해 온도가 상승된다. 따라서 상기 제2토출관(290)을 통해 토출되는 공기는 가열된 채로 상기 유입관(320)을 통해 상기 저류조(100)로 유입된다.

이후 유입된 공기는 분배관(330)으로 분기되고 디퓨져(340)를 통해 미세기포 형태로 처리수에 공급된다.

이와 같이 공급되는 공기는 전술한 바와 같이 가열된 채로 상기 저류조(100) 내의 처리수에 공급되고, 이에 따라 상기 처리수의 온도가 증가하게 된다.

이하에서는 본 발명에 의한 호기조의 다른 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 의한 호기조의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 호기조의 다른 실시예는 분배관(330')이 상기 저류조(100) 바닥면으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 설치된다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 디퓨져(340')는 상기 분배관(330')으로부터 하방으로 설치되어, 배출되는 기포가 저류조(100) 바닥면을 향하도록 설치된다.

따라서 본 발명의 다른 실시예에 의한 호기조에서는, 상기 저류조(100) 바닥면에 쌓이는 미생물 슬러지를 부유시켜 상기 저류조(100) 바닥에 쌓이는 것을 방지하여, 처리수 전체에 걸쳐 미생물의 활동이 이루어지도록 한다.

이하에서는 본 발명에 의한 호기조의 또 다른 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 의한 호기조의 또 다른 실시예를 도시한 개략도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 호기조의 또 다른 실시예는 분배관(330'')이 상기 저류조(100) 바닥면으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 설치되되, 다층으로 설치된다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 디퓨져(340'')는 상기 분배관(330'')으로부터 하방으로 설치되어, 배출되는 기포가 저류조(100) 바닥변을 향하도록 설치된다.

따라서 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 호기조는 본 발명의 다른 실시예에 의한 호기조와 같이, 상기 저류조(100) 바닥면에 쌓이는 미생물 슬러지를 부유시켜 상기 저류조(100) 바닥에 쌓이는 것을 방지할 뿐만 아니라, 가열된 공기가 저류조 (100)내에서 이동하는 거리가 확장된다.

이에 따라 상기 가열된 공기로부터 저류조(100) 내의 처리수로 전달되는 열 전달 효율이 증가되는 장점이 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100 : 저류조 200 : 송풍기
220 : 흡입관 230 : 임펠러
240 : 모터 250 : 이송관
260 : 스위치 밸브 270 : 제1토출관
280 : 열교환부 290 : 제2토출관
300 : 송풍관 320 : 유입관
330 : 분배관 340 : 디퓨져

Claims

하수처리시설에 설치되는 호기조에 있어서,
처리수를 저장하고, 상기 저장된 처리수에 산소를 공급하는 저류조와;
상기 저류조의 외부에 구비되어 외부공기를 상기 저류조 내부로 유입시키는 송풍기와;
상기 송풍기에 연결되어 상기 저류조의 내부로 외부공기를 이동시키는 송풍관을 포함하여 구성되고:
상기 송풍기는,
상기 송풍기 구동에 의해 유발되는 열원을 이용하여 유입되는 외부공기를 가열하여 이송하고:
상기 송풍기는,
외부 공기를 흡입하는 동력을 제공하는 모터와;
상기 모터로부터 동력을 받아 외부의 공기를 흡입하는 임펠러와;
상기 송풍관에 연결되어, 상기 임펠러에 의하여 흡입된 공기를 상기 송풍관으로 이송하는 토출관을 포함하여 구성되고:
상기 토출관에는,
상기 모터의 외주연과 접촉하여, 상기 모터의 열원으로 이동되는 공기를 가열하는 열교환부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 토출관은,
흡입된 공기를 열교환 과정 없이 상기 송풍관에 이송되도록 상기 송풍관에 직접 연결되는 제1토출관과;
상기 모터의 외주연과 접촉하여, 상기 모터의 열원으로 이동되는 공기를 가열하는 열교환부를 포함하여 구성되는 제2토출관을 포함하여 구성되고:
스위치 밸브가 구비되어, 상기 스위치 밸브의 제어에 의해, 상기 흡입된 공기가 선택적으로 상기 제1토출관 또는 제2토출관 중 어느 하나로 이동됨을 특징으로 하는 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 송풍관은,
상기 토출관에 연결되어 상기 토출관으로부터 토출되는 공기를 상기 저류조 내부로 이송하는 유입관과;
상기 유입관 단부와 연결되어 상기 저류조 바닥면에 다수개로 분기되어 설치되는 분배관과;
상기 분배관으로부터 상기 분배관 상부로 연장되어 형성되고, 단부에 상기 저류조 상방으로 다수의 미세 배출공이 형성되는 다수개의 디퓨져를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 송풍관은,
상기 토출관에 연결되어 상기 토출관으로부터 토출되는 공기를 상기 저류조 내부로 이송하는 유입관과;
상기 유입관 단부와 연결되고, 상기 저류조 바닥면으로부터 상방으로 이격되어 다수개로 분기되어 설치되는 분배관과;
상기 분배관으로부터 상기 저류조 바닥면을 향해 연장되어 형성되고, 단부에 상기 저류조 바닥면을 측으로 다수의 미세 배출공이 형성되는 다수개의 디퓨져를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조.
제 5 항에 있어서,
상기 분배관은,
다층으로 구성됨을 특징으로 하는 반응 온도 유지 장치를 구비한 호기조.