KR101375875B1 - 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템 - Google Patents

포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템 Download PDF

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신흥섭
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Abstract

본 발명의 목적은 포밍 플레이트들을 통해 배출되면서 형성되는 버블덩어리가 인접한 포밍 플레이트로부터 순차적으로 형성될 수 있게 제어함으로서 침전물이 생기지 않게 교반될 수 있는 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템을 제공한다.
이러한 본 발명은 공기압축기로부터 형성된 압축공기를 맥동식으로 수조 내에 공급하여 수조 내에 파동을 일으켜 교반작용할 수 있는 버블덩어리(bubble mass)를 형성할 수 있게 수조의 바닥부에 일정 거리만큼 이격되게 설치된 다수개의 포밍 플레이트(forming plate)들; 상기 포밍 플레이트들에 각각 연락되게 설치되어 공기압축기로부터 형성된 압축공기를 수조 내에 공급할 수 있게 한 공기배관들; 상기 공기배관들에 설치되어 공기배관들을 개폐(開閉)할 수 있는 개폐밸브들; 상기 개폐밸브들을 개폐시켜 수조 내에 버블덩어리가 순차적으로 형성될 수 있게 어느 하나의 포밍 플레이트에서 버블덩어리를 형성하여 파동을 일으켜 교반작용을 하면, 그 파동이 소멸되기 전에 인접한 포밍 플레이트에서 다시 버블덩어리를 형성하여 교반작용을 할 수 있도록 상기 개폐밸브들의 개폐를 순차적(順次的)으로 개폐되게 제어하기 위한 제어수단을 포함한다.

Description

포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템{agitating system for water ＆ wastewater processing}
본 발명은 상하수 및 오폐수 처리작업을 수행할 수 있도록 수조 내부에 설치되어 오염물질의 제거를 위해 산소공급을 향상시키기 위한 교반작용 또는 수조내 침전을 방지하기 위한 교반장치로서 버블덩어리를 형성하는 포밍 플레이트를 이용하여 교반효과를 줌으로써 산소전달효율의 향상과 교반으로 인한 조내 침전방지 및 균질화를 시키는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포기조 또는 그 밖의 수조 내에 설치되는 포밍 플레이트(forming plate)들을 통해 공기가 배출되면서 형성되는 버블덩어리(bubble mass)가 인접한 포밍 플레이트로부터 순차적으로 형성될 수 있게 제어함으로써 교반효과가 증대되어 산소전달효율이 향상 또는 조내 침전방지 및 균질화가 되는 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템에 관한 것이다.
일반적으로 상하수 및 오폐수처리용 포기장치는 반응조(포기조)의 내부에 별도의 산기관을 설치하고, 상기 산기관에 공기가 공급될 수 있도록 송풍기를 설치한 산기식 포기장치를 사용하는 경우가 대부분이다.
이와 같은 산기식 포기장치는 각각의 산기관마다 미세기포를 만드는 구조에 따라 산소의 전달 효율이 각각 다르게 되고, 또 공기를 공급하기 위한 별도의 송풍기를 설치해야 하는 데, 산소전달효율에 따라 송풍기의 크기가 결정되어 소비동력이 결정되며, 이러한 송풍기 동력은 상하수 및 오폐수처리장의 소비동력에 많은 부분을 차지하는 문제점을 가지고 있다.
특히, 산기관의 산소전달효율은 산기관의 고유특성으로서 이러한 특성에 따라 포기조내에 공급되는 산소전달량은 제한적이다. 일반적으로 산소전달효율이 낮은면 공기공급량이 많아져 송풍기 풍량 및 동력이 커져서 동력소비가 많아지고, 송풍기로부터 발생되는 소음 및 진동이 매우 크게 발생하게 되는 단점이 있다.
이러한 산기관과 송풍기 등의 설치에 의한 복잡한 구조에 의해 초기 투자비는 물론 유지 및 보수에 따른 많은 인력과 비용을 초래하게 되어 고비용 구조인 단점이 있고, 원하는 상태의 산소 공급이 어렵게 되는 등의 문제점이 있다.
또한, 일반적으로 상하수 및 오폐수처리장에서의 수조내 물질(슬러지, 활성탄, 소석회 등)의 침강방지 및 원활한 혼화를 위해 기계식교반기(프로펠러형, 터빈형 등)를 사용하고 있으나, 이는 지속적인 동력을 소비하는 구조이고, 기계 및 전기장치로 인한 많은 유지보수가 필요하다. 특히 하수 및 오폐수처리장에서 많이 사용되는 무산소조는 수중수평형 교반기를 많이 사용하나 이것은 기계적 결함이 자주 발생하고, 교반기설치 위치와 수조 끝부분과의 유속의 차이로 인해 수조내 균질화가 불량하여 오염물질과 미생물의 접촉이 원활하지 못해 처리효율이 낮아지는 문제점을 가지고 있다.
국내 특허 공개번호 제10-2009-0117680, 포기 및 교반장치. 국내 특허 등록번호 제10-1026964호, 산기장치.
본 발명의 목적은 포밍 플레이트들을 통해 배출되면서 형성되는 버블덩어리가 인접한 포밍 플레이트로부터 순차적으로 형성될 수 있게 수조 내로 공급되는 공기를 제어함으로서 교반효과가 증대되어 산소전달효율을 향상시켜 침전방지 및 균질화를 시킬 수 있는 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공기압축기로부터 형성된 압축공기를 맥동식으로 수조 내에 공급하여 수조 내에 파동을 일으켜 교반작용할 수 있게 한 버블덩어리(bubble mass)를 형성하기 위한 포밍 플레이트(forming plate)들이 수조의 바닥부에 일정 거리만큼 이격되게 설치된 다수개의 버블(bubble) 형성수단; 상기 버블 형성수단의 포밍 플레이트들에 각각 연락되게 설치되어 상기 공기압축기로부터 형성된 압축공기를 상기 수조 내에 공급하기 위한 공급로를 형성하는 공기배관들; 상기 공기배관들을 통해 공급되는 공기를 단속할 수 있게 상기 공기배관들에 개폐밸브들을 설치하여 상기 공기배관들을 개폐(開閉)할 수 있는 개폐수단; 및 상기 개폐수단의 개폐밸브들을 개폐시켜 어느 하나의 포밍 플레이트에서 버블덩어리를 형성하여 파동을 일으켜 교반작용을 하면, 그 파동이 소멸되기 전에 인접한 포밍 플레이트에서 다시 버블덩어리를 형성하여 교반작용을 할 수 있게 함으로서 수조 내에 침전물이 생기지 않게 교반할 수 있도록 상기 개폐밸브들의 개폐를 순차적(順次的)으로 개폐되게 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 포밍 플레이트를 통해 배출되면서 형성되는 버블덩어리가 인접한 포밍 플레이트로부터 순차적으로 형성될 수 있게 수조 내로 공급되는 공기를 제어함으로서 교반효과가 증대되어 산소전달효율을 향상시켜 침전방지 및 균질화를 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 침전물이 생기지 않게 교반함으로서 완전한 혼화를 가능하게 하여 향상된 수질을 기대할 수 있는 효과가 있고, 또 산소공급의 최적화를 이루어 에너지 사용량을 상당부분 절감 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템을 평면에서 보아 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템을 측면에서 보아 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3a ~도 3c는 본 발명에 따른 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템에 구비된 버블 형성수단에 의해 순차적으로 버블덩어리를 형성하는 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템은 버블(bubble) 형성수단(110)을 구비하고 있다. 이 버블 형성수단(110)은 공기압축기(10)로부터 형성된 압축공기(11)를 수조(12) 내에 맥동식으로 공급하여 버블덩어리(bubble mass)(14)를 형성함으로서, 그 버블덩어리(14)에 의해 상기 수조(12) 내에 파동을 일으켜 교반작용을 할 수 있게 한 것이다.
이와 같이 상기 버블 형성수단(110)에 의해 버블덩어리(14)를 형성할 수 있게 하고자 상기 수조(12)의 바닥부에 일정 거리만큼 이격되게 포밍 플레이트(112a~112d)들이 설치된다.
상기 포밍 플레이트(112a~112d)들은 상부 포밍 플레이트(114a)와 하부 포밍 플레이트(114b)가 소정 간격을 이루게 설치되어, 수조 내로 공급되는 공기를 상기 상부 포밍 플레이트(114a)와 하부 포밍 플레이트(114b)의 사이를 통해 외주연으로 배출되게 하여 원형의 버블덩어리(14)를 형성함으로서 공기를 공급함과 아울러 교반작용을 하게 된다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템은 공기배관(120)들을 구비하고 있다. 이 공기배관(120)들은 상기 버블 형성수단(110)의 포밍 플레이트(112a~112d)들에 각각 연락되게 설치되어 상기 공기압축기(10)로부터 형성된 압축공기(11)를 상기 수조(12) 내에 공급할 수 있게 한 공급로를 형성한다.
이와 같은 공기배관(120)을 통해 공급되는 공기가 상기 포밍 플레이트(112a~112d)들의 상부 포밍 플레이트(114a)와 하부 포밍 플레이트(114b)의 사이를 통해 외주연으로 배출되면서 버블덩어리(14)를 형성한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템은 개폐수단(130)을 구비하고 있다. 이 개폐수단(130)은 상기 공기배관(120)들을 통해 공급되는 공기를 단속할 수 있게 상기 공기배관(120)들에 개폐밸브(132a~132d)들이 설치되어 상기 공기배관(120)들을 개폐(開閉)한다.
이러한 개폐수단(130)은 상기 개폐밸브(132a~132d)들의 개폐여부에 따라 상기 공기배관(120)들을 통해 수조(12) 내로 공급되는 공기의 이동을 단속한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템은 제어수단(140)을 구비하고 있다. 이 제어수단(140)은 본 발명의 가장 큰 특징을 이루는 부분으로, 상기 제어수단(140)에 의해 개폐밸브(132a~132d)들을 순차적(順次的)으로 개폐되게 제어하여 상기 공기배관(120)을 통해 수조(12) 내로 공급되는 공기를 순차적으로 공급되게 제어한다.
이와 같은 제어수단(140)은 상기 개폐밸브(132a~132d)들을 순차적으로 개폐되게 제어하여 수조 내로 공급되는 공기를 순차적으로 공급되게 함으로서, 침전물(16)이 생기지 않게 교반할 수 있으며, 이를 도 3a ~도 3c를 참조하여 자세하게 설명한다.
도 3a ~도 3c표시와 같이, 어느 하나의 포밍 플레이트(112a)에서 버블덩어리(14)를 형성하여 파동을 일으켜 교반작용을 하면, 그 파동이 소멸되기 전에 인접한 포밍 플레이트(112b)에서 다시 버블덩어리(14)를 형성할 수 있도록 상기 제어수단(140)에 의해 개폐밸브(132a~132d)들을 순차적으로 제어하여 버블덜어리가 순차적으로 형성되게 함으로서 수조(12) 내에 침전물이 생기지 않도록 교반할 수 있게 한다.
즉, 도 3a표시에서 좌측의 포밍 플레이트(11a)에 의해 버블덩어리(14)를 형성하여 파동을 일으켜 교반하게 되면 일부 침전물(16)이 완전 교반되지 않게 되는데, 이때 도 3b표시와 같이 인접한 포밍 플레이트(112b)에서 다시 버블덩어리(14)를 형성하여 교반함으로서, 그 침전물이 침전되기 전에 다시 교반하고, 이후 도 3c표시와 같이 인접한 포밍 플레이트(112c)에서 또 다시 버블덩어리(14)를 형성하여 교반할 수 있게 상기 개폐수단(130)의 개폐밸브(132a~132d)들을 순차적으로 제어하여 침전물이 생기지 않고 완전한 교반이 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 수조(12) 내에 설치되는 버블 형성수단(110)의 포밍 플레이트(112a~112d)들에서 일시에 버블덩어리를 형성하지 않고, 상기 제어수단(140)에 의해 개폐밸브(132a~132d)들을 순차적으로 개폐되게 제어함으로서, 일측에 인접하는 포밍 플레이트(112a)로부터 인접하는 포밍 플레이트(112b)에서 순차적으로 버블덩어리(14)를 형성하여 침전물이 생기지 않게 하면서 완전한 교반이 이루어지게 할 수 있는 특징이 있다. 즉, 본 발명은 교반효과가 증대되어 산소전달효율을 향상시켜 침전방지 및 균질화를 시킬 수 있다.
110 - 버블 형성수단 112a~112d - 포밍 플레이트
120 - 공기배관 130 - 개폐수단
132a~132d - 개폐밸브 140 - 제어수단

Claims (1)

  1. 수조 내에 파동을 일으켜 교반작용할 수 있게 한 버블덩어리(bubble mass)를 형성하기 위한 포밍 플레이트(forming plate)들이 수조의 바닥부에 일정 거리만큼 이격되게 설치된 다수개의 버블(bubble) 형성수단;
    상기 버블 형성수단의 포밍 플레이트들에 각각 연락되게 설치되어 공기압축기로부터 형성된 압축공기를 상기 수조 내에 공급하기 위한 공급로를 형성하는 공기배관들;
    상기 공기배관들을 통해 공급되는 공기를 단속할 수 있게 상기 공기배관들에 개폐밸브들을 설치하여 상기 공기배관들을 개폐(開閉)할 수 있는 개폐수단; 및
    상기 개폐수단의 개폐밸브들을 개폐시키도록 제어하기 위한 제어수단을 포함하고,
    상기 버블 형성수단은, 공기압축기로부터 형성된 압축공기를 맥동식으로 수조 내에 공급함으로서 버블덩어리를 형성하여 수조 내에 파동을 일으켜 교반작용할 수 있게 하되,
    상기 버블 형성수단에 의해 어느 하나의 포밍 플레이트에서 버블덩어리를 형성하여 파동을 일으켜 교반작용을 하면, 그 파동이 소멸되기 전에 인접한 포밍 플레이트에서 다시 버블덩어리를 형성하여 교반작용을 할 수 있게 함으로서 수조 내에 침전물이 생기지 않게 교반할 수 있도록 상기 제어수단에서 개폐밸브들의 개폐를 순차적(順次的)으로 개폐시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 포밍 플레이트를 이용한 상하수 및 오폐수처리용 교반시스템.
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