KR101324133B1

KR101324133B1 - 수처리장의 미세기포 발생장치

Info

Publication number: KR101324133B1
Application number: KR20110135027A
Authority: KR
Inventors: 장현진
Original assignee: 장현진
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-11-01
Also published as: KR20130067954A

Abstract

본 발명은 수처리장의 미세기포 발생장치에 관한 것으로, 미세기포를 발생시켜 오폐수를 정화시키도록 한 수처리장의 미세기포 발생장치에 관한 것이며, 관체 내부에 기포를 분쇄할 수 있는 구조물을 설치하여 관체 내부를 통과하여 순환하는 오폐수에 미세기포를 직접 접촉시킴으로써 수처리의 효율을 높이도록 한 수처리장의 미세기포 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 관체로 된 하우징의 내측에 오리피스가 구비되어 가압공간과 분쇄공간으로 분리되며, 상기 가압공간에는 오폐수유입부와 공기유입부가 형성되어 오폐수유입부를 통해서는 가압펌프로부터 순환된 오폐수가 유입되고, 공기유입부를 통해서는 외부로부터 공기가 유입되어 그 유입된 공기에 의해 기포가 포함된 오폐수가 오리피스를 통해 분쇄공간으로 유입되어 오폐수유출관을 통해 배출되며, 상기 분쇄공간에는 기포를 미세기포로 분쇄하는 분쇄부가 설치되되, 상기 분쇄부는 선재가 나선형태로 연속하여 형성되고, 상기 선재에는 기포를 분쇄하기 위한 다수개의 분쇄날이 등간격으로 고정설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

수처리장의 미세기포 발생장치{Apparatus for generating micro bubbles}

본 발명은 수처리장의 미세기포 발생장치에 관한 것으로, 미세기포를 발생시켜 오폐수를 정화시키도록 한 수처리장의 미세기포 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 오폐수를 처리하는 수처리장에서는 기포에 의해 산소를 오폐수에 공급함으로써 처리하게 되는데, 이러한 기포를 발생시키는 기술의 일예를 도1에 도시하였다.

오폐수가 들어있는 처리조(10) 내의 하측에 다수개의 기포분사노즐(13)이 구비되고, 처리조(10)의 외부에 설치된 블로워(11)로부터 가압된 공기가 이송관(12)을 통하여 상기 기포분사노즐(13)로 분사됨으로써 기포가 상승하는 구조이다.

처리조(10)의 오폐수에는 호기성 미생물이 투입되어 있어서 오폐수와 호기성 미생물이 기포와 반응하여 오폐수를 처리하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 기술에 의해 발생되는 기포의 크기는 40~50㎛이상으로 기포의 입경이 비교적 크기 때문에 기포의 변형이 쉽게 온다.

즉, 처리조(10)의 깊이가 보통 4.5~8,5m의 깊이를 가지게 되어 기포분사노즐(13)로부터 근접한 위치에는 기포의 형태를 유지하지만, 처리조(10)내에서 긴 거리를 상승하면서 기포가 합쳐져서 큰 기포를 형성하게 되므로 오폐수와 호기성 미생물에 접촉하는 면적이 그만큼 작아져 오폐수 처리의 효율성이 매우 떨어진다.

또한, 기포가 크거나 또는 상승하면서 합쳐져 커지는 경우에 처리조(10)내에서 기포의 분포도가 고르지 못하고 지협적으로 집중되므로 효율성에서 매우 낮으며, 이로인해 산소의 용존율이 낮아지므로 생물학적 반응조에서 처리효율이 낮은 단점이 있다.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 관체 내부에 기포를 분쇄할 수 있는 구조물을 설치하여 관체 내부를 통과하여 순환하는 오폐수에 미세기포를 직접 접촉시킴으로써 수처리의 효율을 높이도록 한 수처리장의 미세기포 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은

관체로 된 하우징의 내측에 오리피스가 구비되어 가압공간과 분쇄공간으로 분리되며, 상기 가압공간에는 오폐수유입부와 공기유입부가 형성되어 오폐수유입부를 통해서는 가압펌프로부터 순환된 오폐수가 유입되고, 공기유입부를 통해서는 외부로부터 공기가 유입되어 그 유입된 공기에 의해 기포가 포함된 오폐수가 오리피스를 통해 분쇄공간으로 유입되어 오폐수유출관을 통해 배출되며, 상기 분쇄공간에는 기포를 미세기포로 분쇄하는 분쇄부가 설치되되, 상기 분쇄부는 선재가 나선형태로 연속하여 형성되고, 상기 선재에는 기포를 분쇄하기 위한 다수개의 분쇄날이 등간격으로 고정설치되는 것을 특징으로 한다.

이와같은 구성에 의하여 본 발명은 관체를 통과하는 오폐수에 미세기포를 직접 분사하여 접촉시킴으로써 처리효율을 높임과 아울러 그 구조 또한 매우 단순하여 설치비용이 저렴한 효과가 있다.

도1은 종래의 오폐수 처리조의 구조를 보인 도.
도2는 본 발명에 의한 수처리장의 미세기포 발생장치를 보인 단면도.
도3은 도2의 A-A'부분의 단면도.
도4 및 도5는 분쇄부의 다른 형태를 보인 도.

본 발명은 첨부된 도면 2내지 5까지를 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 미세기포 발생장치(200)의 구조를 보인 도로서, 관체로 된 하우징(210)의 일측에는 가압펌프(300)에 의해 압력을 가진 오폐수를 유입받기 위한 오폐수유입부(220)가 형성되고, 타측에는 오폐수유출부(260)가 형성되어 있으며, 하우징(210)의 내측으로는 오리피스(240)가 설치되어 오폐수유입부(220)쪽으로는 가압공간(211)이 형성되고, 오폐수유출부(260)쪽으로 분쇄공간(212)이 분리되어 형성된다.

가압공간(211)의 상측으로는 외부의 공기를 유입받기 위한 공기유입부(230)가 형성되어 있으며, 분쇄공간(212)의 내측에는 기포를 미세하게 분쇄하기 위한 분쇄부(250)가 설치되어 있다.

상기 분쇄부(250)는 선재(251)가 코일 스프링 형태와 유사하게 나선형태로 분쇄공간(212)의 내측 일단부터 타단까지 연속하여 형성되며, 상기 선재(251)에는 뾰족한 돌기형태의 분쇄날(252)이 등간격으로 연속하여 형성된 구조를 갖는다.

분쇄날(252)은 A-A'부분의 단면도(도3)와 같이 내측방향으로 향해 형성될 수 도 있고, 다른 형태로는 오리피스(240)가 형성된 부위를 향하여 형성될 수도 있다.

또한, 상기 선재(251)는 하우징(210)의 내측벽에 근접하여 설치되거나 도3에서와 같이 약간의 간격을 두고 형성될 수 있을 것이다.

이러한 구조를 통해 가압펌프(300)로부터 압력을 가지고 오폐수유입부(220)로 유입되는 오폐수는 가압공간(211)으로 유입되어 공기유입부(230)를 통해 유입되는 공기와 혼합되고, 공기가 혼합된 오폐수는 오리피스(240)를 통과하면서 분쇄공간(212)으로 분사되는 형태로 유입된다.

이때 오피리스(240)를 통한 강한 분사력에 의해 오폐수에 40~50㎛크기의 기포가 형성되며, 분쇄부(250)의 선재(251) 사이를 통과하면서 분쇄날(252)에 의해 기포가 10~20㎛미세기포로 분쇄되어 쪼개지며, 오폐수는 그 단면이 원형 또는 타원형으로 된 선재(251)를 통과하게 되므로 저항성이 매우 낮아 그 압력은 크게 저하되지 않는다

이러한 미세기포의 형성은 가압펌프(300)의 가압력과 오리피스(240)의 크기, 그리고 분쇄부(250)의 길이에 따라 결정될 수 있는데, 분쇄공간(212)의 길이와 분쇄부(250)의 길이가 길면 길수록 미세기포의 형성이 원활해짐과 아울러 오폐수와의 접촉면적 및 접촉시간이 증대되어 처리의 효율성이 높아지게 되는 것이다.

결국 40~50㎛크기의 기포보다 10~20㎛크기의 미세기포가 오폐수와 접촉면적이 커지게 되므로 그만큼 산소의 용존율이 커져서 수처리의 효율성이 높아지는 것이다.

도4는 분쇄부(250)의 다른 형태를 보인 도로서, (a)같이 나선형태로 된 선재(253)가 후방으로 갈수록 그 크기가 작아지는 형태로서, 마찬가지로 선재(253)에는 등간격으로 다수의 분쇄날(254)의 내측 또는 오피리스(240)쪽을 향하여 형성되어 있다.

(b)는 (a)의 구조를 화살표방향에서 보인 2차원적 구조로서, 하우징(210)의 내경 외측으로부터 중심부까지 조밀하게 설치된 구조를 가짐으로써 기포가 형성된 오폐수가 분쇄공간(212)을 통과하면서 그 오폐수의 단면이 전체적으로 선재(253)를 통과하게 되어 미세기포의 형성이 더욱 원활해지는 것이다.

도5는 분쇄부(250)의 또 다른 형태로서, 나선형태로 된 선재(255)의 크기가 후방으로 가면서 점차적으로 작아진 후 다시 점차적으로 크게 형성된 구조를 가지게 되어 도4(b)와 같은 2차원적 구조가 일정한 간격을 두고 반복적으로 형성된 구조이다.

이러한 구조는 오폐수가 분쇄공간(212)의 후방으로 가면서 지속적으로 분쇄된 미세기포와 장시간 접촉함으로써 그 효율성이 크게 증대되는 구조이다.

200 : 미세기포 발생장치 210 : 하우징
211 : 가압공간 212 : 분쇄공간
220 : 오페수유입부 230 : 공기유입부
240 : 오리피스 250 : 분쇄부
260 : 오폐수유출관

Claims

관체로 된 하우징의 내측에 오리피스가 구비되어 가압공간과 분쇄공간으로 분리되며, 상기 가압공간에는 오폐수유입부와 공기유입부가 형성되어 오폐수유입부를 통해서는 가압펌프로부터 순환된 오폐수가 유입되고, 공기유입부를 통해서는 외부로부터 공기가 유입되어 그 유입된 공기에 의해 기포가 포함된 오폐수가 오리피스를 통해 분쇄공간으로 유입되어 오폐수유출관을 통해 배출되며, 상기 분쇄공간에는 기포를 미세기포로 분쇄하는 분쇄부가 설치되되, 상기 분쇄부는 선재가 나선형태로 연속하여 형성되면서 분쇄공간의 후방으로 갈수록 그 구경이 좁아지는 형태로 구성되고, 상기 선재에는 기포를 분쇄하기 위한 다수개의 분쇄날이 등간격으로 고정설치된 것을 특징으로 하는 수처리장의 미세기포 발생장치.
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