KR101289791B1 - 공기 부상식 오폐수 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 부상식 오폐수 처리 장치에 관한 것으로서,
반응조 내 공기 부상기 상의 하단부 공기 분출관을 나선상으로 형성하는 한편 공기 분출관 상의 선단 개구부를 둘러싼 반응조 내벽 상에 다수의 파쇄판을 부착하여 종래에 비하여 더욱 미세한 기포들을 발생시킬 수 있는 바람직한 구조의 공기 부상기 및 반응조를 구비한 공기 부상식 오폐수 처리 장치에 관한 발명이다

Description

공기 부상식 오폐수 처리 장치 {air floating type sewage treatment apparatus}

본 발명은 공기 부상식 오폐수 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 종래에 비하여 더욱 미세한 기포들을 발생시킬 수 있는 바람직한 구조의 공기 부상기 및 반응조를 구비한 공기 부상식 오폐수 처리 장치에 관한 발명이다.

하.폐수 처리장이나 공장 또는 축사 등에서 발생한 각종 오폐수를 정화 처리하는 오폐수 처리 장치는 오폐수 원액이 최초로 처리 약품과 반응을 일으키게 되는 반응조와, 반응조를 통과한 오폐수가 고분자 응집제에 의한 응집 과정을 거치게 되는 응집조와, 응집조를 통과하면서 스컴 상태로 유입되는 부유물들을 걸러내는 부상조를 포함하여 구성된다.

반응조, 응집조 및 부상조를 포함하여 구성되는 일반적 구조의 오폐수 처리 장치는 크게 공기 부상식과 가압 부상식으로 분류되는데, 본 발명의 오폐수 처리 장치와 관련된 공기 부상식은 상기 반응조 내에 장착된 공기 부상기 하단부에서 발생한 미세 공기 입자들, 즉 미세 기포들이 수직 상승하면서 오폐수 내 고체상 부유물들에 달라붙어 이들을 부상시키는 동시에 상호 간 응집을 촉진하는 방식으로 작동한다.

그런데, 공기 부상식 오폐수 처리 장치에 있어 상기 미세 기포들의 크기, 즉 직경은 중요한 의미를 갖는바, 기포의 직경이 작을수록 오폐수 내 고체상 부유물들 사이의 응집은 촉진된다.

보다 미세한 기포들을 발생시키기 위한 장치 또는 방법에 관한 연구가 이어져 왔음은 물론이며, 현재 시판중인 공기 부상식 오폐수 처리 장치에 있어 미세 기포 직경이 그다지 만족스러울 정도로 작은 것은 아니다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래에 비하여 더욱 미세한 기포를 발생시킬 수 있는 바람직한 구조의 공기 부상식 오폐수 처리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 반응조 내 공기 부상기 상의 하단부 공기 분출관을 나선상으로 형성하여 오폐수 내에서의 회전 저항을 경감시키는 동시에 공기 분출관 주위에 강한 와류가 형성되도록 함으로써 달성된다.

더욱 바람직하게는, 상기 공기 분출관 상의 선단 개구부를 둘러싼 반응조 내벽 상에 다수의 파쇄판을 부착함으로써 분출되는 기포가 더욱 미세하게 쪼개지도록 한다.

본 발명에 따르면, 종래에 비하여 더욱 미세한 기포를 발생시켜 반응조 내 고체상 부유물들 사이의 응집을 촉진함으로써 공기 부상식 오폐수 처리 장치의 오폐수 처리 효율을 더욱 높일 수 있다.

한편, 본 발명의 효과를 수치적으로 입증하는 바로서, 종래 공기 부상식 오폐수 처리 장치를 구성하는 반응조 내 공기 부상기 상의 하단부에서 형성되던 기포들의 직경이 350 ㎛ 정도였던 반면, 본 발명에 따른 공기 부상식 오폐수 처리 장치의 경우 그 직경이 80 ㎛ 정도로 작아졌음을 밝혀둔다.

도 1 은 본 발명 실시예에 따른 공기 부상식 오폐수 처리 장치의 구성도,
도 2 는 실시예의 공기 부상식 오폐수 처리 장치를 구성하는 공기 부상기의 정면도,
도 3 은 상기 공기 부상기 상의 하단부 공기 분출관 부분을 발췌하여 나타낸 확대 저면도,
도 4 는 실시예의 공기 부상식 오폐수 처리 장치를 구성하는 반응조 내벽 상의 파쇄판 부착 상태를 나타낸 횡단면도이다.

이하, 본 발명 실시예에 따른 공기 부상식 오폐수 처리 장치를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

실시예에 따른 공기 부상식 오폐수 처리 장치의 구성을 종단면도 형태로 나타낸 도 1 에 따르면, 공기 부상식 오폐수 처리 장치(1)는, 오폐수 유입관(11)과 처리 약품 유입관(12)을 통과하여 각각 유입된 오폐수 원액과 처리 약품이 상호 반응을 일으키게 되는 반응조(10)와, 반응조(10)를 통과한 오폐수가 유입되는 한편 응집제 유입관(21)을 통과하여 유입된 고분자 응집제에 의한 응집 과정을 거치게 되는 응집조(20)와, 응집조(20)를 통과하면서 거품 상태로 유입되는 부유물들을 걸러내는 부상조(30)와, 부상조(30) 상단부에 장착되어 상기 거품 상태의 부유물, 즉 스컴을 직접 걸러내는 스컴 제거 장치(40)를 포함하여 구성된다.

공기 부상식 오폐수 처리 장치(1)를 구성하는 상기 반응조(10), 응집조(20) 및 부상조(30) 사이에는 격벽들이 설치되며, 각각의 격벽 상에는 연통공이 형성되어 있다.

원통형 반응조(10) 상의 중앙부에는 공기 부상기(11)가 장착되며, 공기 부상기(11) 상의 하단부로부터 분출된 미세 기포들은 오폐수 내 고체상 부유물들에 달라붙어 이들과 함께 부상하게 된다.

미설명 도면 부호 "M" 은 상기 공기 부상기(11)를 구동시키는 모터, "31" 은 스컴 제거 장치(40)에 의해 걸러진 스컴이 흘러드는 스컴 취합통(31), "32" 는 스컴 취합통(32)으로부터 스컴이 최종 배출되는 스컴 배출관, "33"은 스컴이 걸러진 상태의 오폐수 중 비교적 저중량의 이물질 함유 부분이 배출되는 저중량 오폐수 배출관, "34" 는 진흙 등과 같이 상대적으로 고중량의 이물질 함유 부분이 배출되는 고중량 오폐수 배출관, "35" 는 오폐수의 급격한 유입을 차단함과 동시에 슬러지의 침강 속도를 늦추기 위한 경사판을 각각 나타낸다.

또한, 상기 스컴 제거 장치(40)와 관련된 미설명 부호로서, "41" 은 스컴 제거 장치 구동을 위한 모터, "42" 및 "43" 은 벨트 및 그에 장착된 긁개 판을 각각 나타낸다.

앞서 언급한 바 있듯이, 공기 부상식 오폐수 처리 장치(1)를 구성하는 상기 반응조(10) 내지 스컴 제거 장치(40)와 그들 간 상호 배치 관계는 일반화된 것이다.

본 발명은 상기 반응조(10) 내 공기 부상기(11) 상의 하단부 공기 분출관(T)을 나선상으로 형성한 점에 주된 특징이 있으며, 공기 분출관(T) 상의 선단 개구부를 둘러싼 반응조(10) 내벽 상에 다수의 파쇄판(B)을 부착한 점에 부수적 특징이 있다.

본 발명 실시예의 공기 부상식 오폐수 처리 장치를 구성하는 공기 부상기의 정면도인 도 2 에 나타낸 바와 같이, 공기 부상기(11)는, 상하 양단부가 개방된 중공형 축 케이스(11-1)와, 축 케이스(11-1)의 상단에 결합된 구동 모터(11-2)와, 축 케이스(11-1)의 하단에 결합된 감속 기어 박스(11-3)와, 상기 구동 모터(11-1)와 감속 기어 박스(11-3) 사이를 연결하며 축 케이스(11-1) 내부에 장착된 구동축(도시하지 않음)과, 외부 공기 탱크로부터의 공기가 유입되는 공기 유입관(11-4)과, 공기 유입관(11-4)과 연통하며 상기 감속 기어 박스(11-3) 하단에 결합된 공기 케이스(11-5)와, 공기 케이스(11-5) 내부를 수직 관통하여 그 원통형 하단부가 공기 케이스(11-5) 하방으로 돌출한 구조의 공기 분출 회전체(11-6)와, 상기 축 케이스(11-1)를 반응조 상단부에 결합하기 위한 지지판(11-7)을 포함하여 구성된다.

상기 공기 분출 회전체(11-6)의 상단부는 축 케이스(11-1) 내 구동축과 하나의 전동 라인을 구성함에 따라 원통형 하단부, 즉 상기 공기 케이스(11-5) 하방으로 돌출한 부분은 공기 케이스(11-5)와 기밀 유지 상태에서 상대 회전하게 된다.

공기 유입관(11-4)을 통하여 유입된 공기가 최종 분출되는 관로로서의 공기 분출관(T)은, 앞서 설명한 바와 같이, 나선상으로 휘어진 특징이 있다.

도 3 은 공기 부상기 상에 있어 상기 공기 분출 회전체 및 공기 분출관 부분을 발췌하여 나타낸 확대 저면도이다.

도시한 바와 같이, 공기 분출관(T)은 공기 분출 회전체(11-6) 하단 외주부에 방사상으로 연결된 관이며, 이 관이 나선상으로 휘어져 형성된 결과, 오폐수 내에서의 회전 저항이 크게 경감되는 동시에 주위에 강한 와류가 형성된다.

상기와 같은 구조 및 작동 원리에 따라, 공기 분출관(T)으로부터 분출된 기포들은 강한 와류 속 고체상 부유물 입자들과의 충돌 등으로 인하여 미세한 크기로 쪼개지게 된다.

앞서 언급한 바와 같이, 공기 분출관(T)으로부터 분출된 기포들이 종래 직선형 분출관의 경우에 비하여 더욱 작은 크기로 쪼개짐에 따라 오폐수 내 고체상 부유물들에 대한 부착성 및 기포들 상호 간 응집력은 현저히 증대된다.

미설명 도면 부호 "11-8" 은 원통형의 공기 분출 회전체(11-6) 하단 외주부에 일정 간격으로 결합(용접)되어 다수의 공기 분출관(T)을 지지하는 판재로서, 도시한 바와 같은 형상 이외의 다른 형상이라도 무방하다.

도 4 는 본 발명 실시예의 오폐수 처리 장치를 구성하는 공기 부상기 상에 있어 공기 분출관 해당 부분을 나타낸 횡단면도이다. (도면의 복잡화를 피하기 위하여 파쇄판(B)은 4 개만 나타냄)

도시한 바와 같이, 상기 공기 분출관(T) 상의 선단 개구부를 둘러싼 반응조(10) 내벽 상에 다수의 파쇄판(B)을 부착한 결과, 공기 분출관(T)으로부터 분출되어 강한 오폐수 와류 속에서 고체상 부유물들과의 충돌 등을 통해 쪼개진 기포들은 이들 파쇄판(B)에 부딪히면서 더욱 작은 크기로 쪼개진다.

상기 파쇄판(B)은 장방형의 판재로서, 공기 분출관(T) 상의 선단 개구부로부터 분출되는 공기의 진로를 가장 효과적으로 차단할 수 있는 각도, 다시 말하자면, 공기 진로에 대하여 90 도의 각도를 이루도록 부착되는 것이 바람직하다.

또한, 특별히 한정할 필요는 없으나, 파쇄판(B)의 수량은 가능한 한 많은 것이 좋으며, 결합 방법으로서는 용접이 무난하다.

역시 앞서 설명한 바와 같이, 공기 분출관(T)으로부터 분출된 기포들이 그 진로를 차단하는 형태로 부착된 다수의 파쇄판(B)로 인하여 더욱 작은 크기로 쪼개짐에 따라 부상 중 오폐수 내 고체상 부유물들에 대한 부착성 및 기포들 상호 간 응집력이 현저히 증대됨은 물론이다.

10 : 반응조 20 : 응집조
30 : 부상조 40 : 스컴 제거 장치
B : 파쇄판 T : 공기 분출관

Claims (3)

1. 오폐수 유입관(11)과 처리 약품 유입관(12)을 통과하여 각각 유입된 오폐수 원액과 처리 약품이 상호 반응을 일으키게 되는 반응조(10)와, 반응조(10)를 통과한 오폐수가 유입되는 한편 응집제 유입관(21)을 통과하여 유입된 고분자 응집제에 의한 응집 과정을 거치게 되는 응집조(20)와, 응집조(20)를 통과하면서 거품 상태로 유입되는 부유물들을 걸러내는 부상조(30)와, 부상조(30) 상단부에 장착되어 상기 거품 상태의 부유물을 직접 걸러내는 스컴 제거 장치(40)를 포함하여 구성된 공기 부상식 오폐수 처리 장치에 있어서,
   상기 반응조(10) 내 공기 부상기 상의 하단부 공기 분출관(T)을 나선상으로 형성하고, 공기 분출관(T) 상의 선단 개구부를 둘러싸는 반응조 내벽에 다수의 파쇄판(B)을 부착한 것을 특징으로 하는 공기 부상식 오폐수 처리 장치(1).
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 파쇄판(B)은 장방형의 판재로서, 공기 분출관(T) 상의 선단 개구부로부터 분출되는 공기의 진로에 대하여 90 도의 각도를 이루도록 부착된 것을 특징으로 하는 공기 부상식 오폐수 처리 장치(1).
   
   
   

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