KR101400394B1 - 오폐수처리장용 에너지 획득시스템 - Google Patents

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Abstract

오폐수처리장의 폭기조에서 발생하는 공기를 외부로 자연방출하지 않고 공기를 집진하여 이 집진된 공기의 유속으로 전기에너지를 생산하고, 폭기조와 상기 폭기조에 공기를 공급하는 블로워 사이에 다기능 냉각기를 설치하여 상기 냉각기를 통해 고온수를 신속하게 획득할 수 있는 오폐수처리장용 에너지 획득시스템이 개시된다.

Description

오폐수처리장용 에너지 획득시스템{ENERGY SYSTEM FOR SEWAGE TREATMENT STATION}
본 발명은 오폐수처리장용 에너지 획득시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오폐수처리장의 폭기조에서 발생하는 공기를 외부로 자연방출하지 않고 공기를 집진하여 이 집진된 공기의 유속으로 전기에너지를 생산하고, 폭기조와 상기 폭기조에 공기를 공급하는 블로워 사이에 다기능 냉각기를 설치하여 상기 냉각기를 통해 고온수를 신속하게 획득할 수 있는 오폐수처리장용 에너지 획득시스템에 관한 것이다.
오폐수는 일반적으로 생활하수, 화장실에서 발생하는 오수, 축산 및 공장에서 발생하는 폐수등을 총괄하여 일컫는 말로서, 이러한 오폐수들은 오폐수처리장을 거쳐 정화된 상태로 방류하게 된다. 기존의 오폐수처리 시스템은 대략적으로 저류조, 폭기조, 침전조, 여과조, 탁색조 및 방류조로 구성된다. 즉, 발생한 오폐수는 저류조에 집수된 다음 폭기조로 이송되고, 폭기조에서는 저류조에서 이송된 오폐수에 공기(산소)를 공급하여 폭기를 형성한다. 폭기가 형성된 폭기조에서는 호기성 미생물들이 오폐수 중 유기물질을 영양분으로 배양하여 응집하게 된다. 이와 같이 응집된 덩어리 또는 기타 이물질들은 침전조를 경유하여 침전조 바닥에 침전되며, 침전되지 않은 오폐수는 여과조를 거치면서 필터를 통해 세밀히 여과된 다음 탁색조를 경유하여 냄새나 색소가 제거된 다음 방류조를 통해 방류되게 된다.
종래의 오폐수처리장의 폭기조는 도1에 도시된 바와 같이 저류조의 오폐수가 폭기조(10)로 공급되도록 공급관(11)이 폭기조의 입구측에 형성되고 폭기조에서 침전조로 오폐수를 송출시키기 위한 송출관(12)이 폭기조의 출구측에 형성된다. 또한, 상기 폭기조(10)에는 외부에서 블로워(14)를 통해 폭기조의 오폐수내로 공기(산소)를 공급할 수 있는 공기공급덕트(13)가 설치된다. 여기서, 상기 폭기조(10) 바닥부의 공기공급덕트(13)에는 폭기공이 다수개 형성되어 공기가 폭기되어 분출되도록 하고 있다.
상기와 같은 종래의 폭기조에서는 호기성 미생물들이 유기물질을 배양/응집할 수 있도록 상기와 같이 지속적으로 공기를 공급하는 데, 공급된 공기는 폭기조에서 폭기된 후 폭기조 외부로 자연 방출되고 있다.
한편, 폭기조의 호기성 미생물 활성의 적정온도는 20도 내지 30도인 데, 블로워에서 토출되는 토출공기의 온도는 대략 80도의 고온으로, 이 토출공기가 폭기조로 유입되면서 폭기조의 온도를 상승시켜 미생물 활성을 방해하게 된다. 따라서, 국내등록실용신안 제282782호에 따른 공기 온냉각장치는 블로어의 토출구측에 토출온도를 낮추는 냉각기를 구비함으로써 폭기조의 온도를 조절하도록 하고 있다.
본 발명은 오폐수처리장의 폭기조에서 발생하는 공기를 외부로 자연 방출시키기 않고 공기를 집진하고 상기 집진된 공기의 유속으로 전기에너지를 생성함으로써 친환경적인 신생에너지를 창출할 수 있도록 한 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템을 제공하는 것이다. 즉, 오폐수처리장의 시설을 변경하여 유체의 흐름을 생성하고 이 생성된 유체의 유속으로 전기를 생산함으로써 화석자원의 고갈 및 환경오염 측면에서 최근 각광받고 있는 풍력에너지를 생산할 수 있는 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 폭기조와 블로어 사이에 다기능 냉각기를 설치하여, 블로워에서 토출되는 공기의 온도를 냉각시키고 소음을 감소시킬 뿐만 아니라 이젝터관을 통해 냉각기 내부의 압력을 낮추어 냉각기에서 고온수를 신속하게 획득하는 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 폭기조의 측벽 일측에는 저류조로부터 오폐수가 공급될 수 있는 공급관이 구비되고 폭기조의 측벽 타측에는 오폐수를 침전조로 송출할 수 있는 송출관이 형성되며, 폭기조 측벽 외측에는 블로워가 구비되고, 상기 블로워에서 연결되어 공급된 공기를 폭기조내에 폭기형식으로 공급하여 호기성 미생물들이 오폐수의 유기물질을 배양/응집하도록 공기공급덕트가 형성된 오폐수처리장용 폭기조에 있어서, 상기 폭기조에서 방출되는 공기를 집진하도록 폭기조 상측을 밀폐시키는 집진캡과, 상기 집진캡에 의해 집진된 공기를 외부로 배출하는 배출덕트로 이루어진 공기집진수단과; 상기 공기집진수단의 배출덕트에 설치되어 배출덕트를 통해 외부로 배출되는 공기의 풍속을 이용하여 전기를 생산하는 유체발전수단과; 상기 블로워의 토출구측 공기공급덕트에 설치되어 블로워에서 토출되는 공기를 냉각시키는 냉각수단을 포함하되, 상기 유체발전수단은 전방단부에는 외향플랜지가 형성되고 후판에는 제1삽입공이 형성되는 케이싱과; 중앙에는 상기 배출덕트에 결합되는 결합공이 형성되며 상기 케이싱의 공기가 배기될 수 있는 다수의 배기공이 형성되어, 상기 케이싱의 외향 플랜지에 고정되는 배기캡과; 상기 케이싱과 배기캡에 의해 설정된 내부설치공간에 설치되되, 상기 배출덕트에서 케이싱 내부방향으로 유동되는 공기에 의해 회전하는 내부블레이드와, 상기 내부블레이드의 외측에 내부블레이드와 일체로 형성되어 케이싱 내부에서 배기캡 방향으로 유동되는 공기에 의해 상기 내부블레이드와 동일한 방향으로 회전하는 외부블레이드를 구비하는 임펠러와; 상기 케이싱의 후단에 설치되되, 상기 케이싱의 제1삽입공으로 인입된 후 상기 임펠러에 고정되어 임펠러의 회전에 의해 회전하는 회전축을 구비하는 발전유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템에 따르면, 폭기조에서 발생하는 공기를 외부로 자연 방출시키기 않고 공기를 집진하고 상기 집진된 공기의 유속으로 전기에너지를 생성함으로써 친환경적인 신생에너지를 창출할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 폭기조와 블로어 사이에 다기능 냉각기를 설치하여, 블로워에서 토출되는 공기의 온도를 냉각시키고 소음을 감소시킬 뿐만 아니라 이젝터관을 통해 냉각기 내부의 압력을 낮추어 냉각기에서 고온수를 신속하게 획득할 수 있다는 효과가 있다.
도1은 종래의 오폐수처리장의 폭기조를 개략적으로 도시한 도면이며,
도2는 본 발명에 따른 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템의 개략도이며,
도3은 본 발명에 따른 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템의 유체발전수단의 분리사시도이며,
도4는 도3에 따른 발전수단에 적용되는 임펠러의 평면도이며,
도5은 도3의 결합단면도이며,
도6은 본 발명에 따른 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템의 냉각수단의 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템을 상세하게 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템의 개략도로서, 이를 참고하면, 폭기조(10)의 측벽 일측에는 저류조로부터 오폐수가 공급될 수 있는 공급관(11)이 구비되고 폭기조의 측벽 타측에는 오폐수를 침전조로 송출할 수 있는 송출관(12)이 형성되며, 폭기조 측벽 외측에는 블로워(14)가 구비되고, 상기 블로워에서 연결되어 블로워에서 압축된 공기를 폭기조내에 폭기형식으로 공급하여 호기성 미생물들이 오폐수의 유기물질을 배양/응집하도록 공기공급덕트(13)가 형성된다.
따라서, 저류조의 오폐수는 공급관(11)을 통해 폭기조로 공급된 후 공기공급덕트(13)에서 폭기되는 공기에 의해 호기성 미생물들이 오폐수의 유기물질을 배양/응집한 다음 송출관(14)을 통해 침전조로 배출된다.
여기서, 본 발명은 공기집진수단(100), 유체발전수단(200) 및 냉각수단(300)을 포함한다.
상기 공기집진수단(100)은 폭기조(10)에서 방출되는 공기가 외부 사방으로 방출되지 않도록 폭기조 상측을 밀폐시키는 집진캡(110)과, 상기 집진캡(110)에 의해 집진된 공기를 외부로 배출하는 배출덕트(120)를 포함하여 구성된다. 따라서, 폭기조에서 방출되는 공기는 집진캡(110)에 의해 집진된 후 배출덕트(120)를 통해 외부로 빠져 나가게 된다.
여기서, 상기 집진캡 저면에는 다수개의 공기흐름안내판(130)이 더 형성되는 것이 바람직하다. 상기 공기흐름안내판(130)은 폭기조에서 방출되는 공기가 집진캡 저면에 부딪쳐 유속이 감소되지 않도록 공기의 흐름을 배출덕트(120)측으로 유도하는 판으로 도시된 바와 같이 일단은 집진캡(110) 저면에 고정되고 타단은 집진캡(110) 저면에서 이격되되 파형의 라운드 형상으로 형성된다. 따라서, 공기는 파형의 공기흐름안내판(130)에 접촉하면 곡면형상의 공기흐름안내판에 의해 흐름이 유도되어 유속의 감소를 최소화하면서 배출덕트로 유입될 수 있다.
또한, 상기 유체발전수단의 하단에는 일측으로 경사진 회수대(140)가 배출덕트(120)에 고정설치되며, 상기 일단은 상기 회수대에 연결되고 타단은 송출관(13)에 연결되는 회수덕트(141)가 형성된다. 즉, 유체발전수단(200)을 통과한 공기 중에 혼재된 오염물질은 상기 회수대에 회수된 다음 경사진 회수대를 따라 회수덕트로 유입된 다음 송출관(13)으로 배출되게 함으로써 공기중에 혼재된 오염물질이 대기중으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 유체발전수단(200)은 공기집진수단의 배출덕트(120)에 설치되어 배출덕트를 통해 외부로 배출되는 공기의 풍속을 이용하여 전기를 생산하는 수단으로, 이하, 상세하게 설명한다.
첨부된 도3은 본 발명의 에너지 획득 시스템에 따른 발전수단의 분리사시도이고, 도4는 도3에 따른 발전수단에 적용되는 임펠러의 평면도이며, 도5는 도3의 결합단면도로서, 본 발명에 따른 발전수단은 케이싱(210), 배기캡(220), 임펠러(230) 및 발전기(240)를 포함하여 구성된다.
상기 케이싱(210)은 후단은 밀폐되고 전단은 개방된 원통형상으로, 전방단부에는 외향플랜지(211)가 형성되고 후판에는 후술할 발전기의 회전축(241)이 삽입되는 제1삽입공(212)이 형성된다.
상기 배기캡(220)은 중앙에는 배출덕트(13)에 결합되는 결합공(221)이 형성되어 배출덕트에 고정되는 판상으로, 케이싱(210) 내부의 공기가 배기될 수 있는 다수의 배기공(222)이 형성되며 상기 케이싱의 외향 플랜지(211)에 볼트등을 통해 고정된다.
상기 임펠러(230)는 상기 케이싱(210)과 배기캡(220)에 의해 설정된 내부설치공간에 설치되며, 내부블레이드(231)와 외부블레이드(232)를 포함하여 구성되는 데, 내부블레이드(231)는 배출덕트(13)에서 케이싱(210) 내부방향으로 유동하는 공기에 의해 회전하며, 외부블레이드(232)는 내부블레이드(231)의 외측에 내부블레이드(231)와 일체로 형성되어 케이싱(210) 내부에서 배기캡(220) 방향으로 유동되는 공기에 의해 상기 내부블레이드(231)와 동일한 방향으로 회전한다.
좀 더 구체적으로, 상기 임펠러(230)는 내부보스(233), 외부보스(234) 및 상기 내부보스와 외부보스 사이에 방사형으로 일정간격 일방향으로 경사지게 연결된 내부블레이드(231)와 외부보스의 외면에 방사형으로 일정간격 타방향으로 경사지게 연결된 외부블레이드(232)로 구성된다.
또한, 상기 내부블레이드(232)는 배출덕트(13)에서 케이싱 내부방향으로 유동되는 공기에 의해 회전하도록 배출덕트(13)와 동일한 경로라인에 위치되고, 상기 외부블레이드(232)는 케이싱 내부방향에서 배기캡의 배기공 방향으로 유동되는 공기에 의해 회전하도록 배기캡의 배기공(222)과 동일한 경로라인에 위치하도록 설치된다.
따라서, 내부블레이드(131)와 외부블레이드(132)는 경사진 방향이 서로 반대이고 도면에서 내부블레이드(131)의 경우 공기의 유동방향이 우측에서 좌측이고 외부블레이드(132)의 경우 공기의 유동방향이 좌측에서 우측이므로, 내부블레이드와 외부블레이드는 동일한 방향으로 회전되게 된다.
상기 발전기(240)은 회전축의 회전에너지를 전기에너지로 전환하여 에너지를 생산하는 유닛으로, 상기 케이싱(210)의 후단에 설치되며, 회전축(241)이 상기 케이싱의 제1삽입공(212)으로 인입된 후 상기 임펠러의 내부보스(233)에 고정되어 임펠러의 회전에 의해 회전하게 된다. 여기서, 상기 회전축이 케이싱이 제1삽입공에 간섭없이 회전할 수 있도록 베어링(B)이 삽설된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 발전수단의 작용 및 효과를 도5를 참고하여 설명한다.
폭기조(10)에서 방출되는 공기는 집진캡(110)에 의해 집진된 후 배출덕트(13)를 통해 외부로 배출된다. 이 때, 배출덕트(13)에서 배출되는 공기는 임펠러의 내부블레이드(231)를 통과하면서 내부블레이드(231)를 회전시키게 되고 이에 따라 임펠러에 결합된 회전축이 회전하면서 발전기(240)에서 에너지를 생산할 수 있다.
또한, 내부블레이드(231)를 통과한 공기는 케이싱의 내부공간에서 방향이 전환되어 외부블레이드(232)를 통과한 다음 배기캡(220)의 배기공(222)을 통해 외부로 배기된다. 이 때, 외부블레이드(232)와 내부블레이드(231)는 서로 다른 방향으로 경사져 있고 공기의 진행방향이 반대이므로 서로 동일한 방향으로 회전하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 임펠러는 동일 방향으로 회전하는 이중 구조의 블레이드를 통해, 블레이드를 연속으로 배치하는 다단 임펠러와 같은 회전속도의 상승을 기대할 수 있고, 이에 따라 공기의 토출풍속과 토출풍압을 증가시켬으로써 유속확대로 인해 발전효율을 증가시킬 수 있다는 잇점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 유체발전수단은 공기가 배기캡(220)을 통해 용이하게 배출되도록 가이드판(250)을 더 포함할 수 있다. 상기 가이드판(250)은 원추형상으로 형성되며 가장자리는 배기캡 방향으로 라운드지게 형성되며 중앙에는 발전유닛의 회전축이 삽입되는 제2삽입공(251)이 형성되어 상기 케이싱 내면에 고정설치된다. 물론, 회전축이 가이드판에 간섭없이 회전될 수 있도록 제2삽입공에는 베어링(B)이 착설된다.
따라서, 내부블레이드(231)를 통과한 공기는 상기 가이드판(250)에 의해 저항없이 케이싱 외측으로 유도된 후 외부블레이드(251)를 통해 외부로 배출되어 공기의 유속이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 유체발전기는 원통형상의 유동안내부재(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 유동안내부재(260)는 후방은 슬릿(261)이 형성되어 상기 가이드판(250)에 고정되고 중앙에는 상기 발전기의 회전축이 삽입되는 제3삽입공(262)이 형성되고 전면에는 방사형상의 안내간살(263)이 형성되어 내부블레이드(231)를 통과한 공기가 상기 안내간살(263)에 의해 와류되지 않고 분배되고 직진성을 갖어 상기 슬릿(261) 사이로 공간으로 유도되도록 한 것으로서, 내부블레이드를 통과한 공기가 유동안내부재(260)에 의해 와류 없이 가이드판에 의해 유도된 후 외부블레이드를 통과할 수 있도록 한 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 발전수단은 폭기조에서 발생되는 공기가 외부로 배출될 때 내부블레이드와 외부블레이드를 통과하면서 회전축을 회전시키고 이에 따라 발전유닛에서 전기에너지를 생성하도록 함으로써 친환경적인 신생에너지를 창출할 수 있게 된다.
이제, 본 발명에 따른 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템의 냉각수단을 도6을 참고하여 설명한다. 첨부된 도6은 본 발명에 따른 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템의 냉각수단의 개략도이다.
상기 냉각수단(300)은 블로워(14)의 토출구측 공기공급덕트에 설치되어 블로워에서 토출되는 공기를 냉각시키는 기본적인 기능 이외에 소음을 감소시키고 이젝터관을 통해 냉각기 내부의 압력을 낮추어 냉각기에서 고온수를 신속하게 획득하게 하는 기능을 구비하며, 구체적으로 열교환챔버(310), 토출공기유동관(320), 이젝터관(330) 및 공기유출관(340)을 포함한다.
상기 열교환챔버(310)는 일측에는 냉수가 유입되는 급수밸브(311)가 형성되고 타측에는 온수가 배출밸브(312)가 형성된다. 또한, 상기 열교환챔버(310)에는 토출공기유동관(320)이 설치된다. 따라서, 유입된 냉수는 토출공기유동관(320)을 유동하는 고온의 공기와 열교환작용으로 인해 가열된 후 배출밸브(312)를 통해 배출되어 온수로 사용된다.
상기 토출공기유동관은 인입관(321), 경유관(322) 및 배출관(328)으로 구성된다.
상기 인입관(321)은 일단은 블로어(14)의 토출단에 연결되고 타단은 상기 열교환챔버(310)와 연결되고, 상기 배출관(328)은 일단은 열교환챔버(310)와 연결되고 타단은 공기공급덕트(13)로 연결된다.
상기 경유관(322)은 블로어(14)의 토출공기가 열교환챔버 내부를 경유하여 열교환챔버내의 급수와 열교환하기 위한 관으로, 열교환을 원할하게 이루어질 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 예시적이지만 바림직하게 상기 경유관은 인입관과 연통되는 분기통(323)과, 배출관과 연통되는 합류통(324)과, 중간통(325)과, 상기 분기통(323)과 중간통(325)을 연결하는 다수의 제1분기관(326)과, 상기 중간통(325)과 합류통(324)을 연결하는 다수의 제2분기관(327)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
따라서, 인입관(321)을 통해 인입된 토출공기는 분기통(323)을 거쳐 다수의 제1분기관(326)으로 분기된 후 중간통(325)으로 집합된 다음 다시 제2분기관(327)으로 분기된 후 합류통(324)으로 합류된 후 배출관(328)을 통해 배출된다. 여기서, 상기 경유관(322)은 다수의 제1분기관(326)과 제2분기관(327)으로 분기되어 형성되므로 열교환면적이 증대되어 열교환효율을 상승시킬 수 있다.
나아가, 상기 다수의 제1분기관(326)과 제2분기관(327)을 공기의 흐름방향으로 직경이 감소되는 직경감소부(326-1, 327-1)를 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1분기관(326)은 분기통(323)에서 중간통(325) 방향으로 직경감소부(326-1)를 구비하고, 상기 제2분기관(327)은 중간통(325)에서 합류통(324) 방향으로 직경감소부(327-1)를 구비한다. 상기 직경감소부(326-1, 327-1)는 분기관(326, 327)을 유동하는 공기를 압축시켜 일시적으로 유동공기의 온도를 높여 열교환챔버(310) 내의 냉수를 온수화시키는 데 유리하기 때문이다.
또한, 본 발명은 이젝터관(330) 및 공기유출관(340)을 포함한다.
상기 이젝터관(330)은 일단은 상기 배출관(328)에 연통되어 배출관을 유동하는 공기가 이젝터관(330)을 통해 외부로 배기될 수 있도록 하는 관으로, 이 때 상기 이젝터관(330)에는 직경감소부(331)가 형성된다. 상기 직경감소부(331)는 이젝터관(330)을 따라 외부로 배기되는 공기의 속도를 증가시키기 위한 것으로 이에 따라 이젝터관(330)은 낮은 압력상태를 유지하게 된다.
상기 공기유출관(340)은 일단은 상기 열교환챔버(310)와 연결되고 타단은 상기 이젝터관(330)에 연결된다.
따라서, 이젝터관(330)의 직경감소부(331)에 의해 이젝터관의 압력이 낮아지게 되면 이젝터관과 열교환챔버간의 압력차에 의해 열교환챔버(310)에 있는 공기가 공기유출관(340)을 통해 이젝트관(330)으로 빨려 나가게 되어 열교환챔버의 압력이 낮아진다.
이와 같이 열교환챔버(310)의 압력이 낮아지면 열교환챔버(310) 내에 급수된 물의 끊는점이 낮아져서 열교환챔버(310)내의 물이 빨리 끊게 되어 신속하게 온수를 얻을 수 있게 된다.
여기서, 상기 이젝터관(330)과 공기유출관(340)에는 개폐밸브(332, 341)가 형성되어 배출관(328)의 공기를 이젝트관(330)으로 유동시킬 때에는 이젝터관(330)과 공기유출관(340)의 개폐밸브(332, 341)를 개방시키고, 배출관(328)의 공기를 이젝트관(330)으로 유동시키지 않을 때에는 이젝터관과 공기유출관의 개폐밸브(332, 341)를 폐쇄하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 냉각수단의 작용 및 효과를 설명한다.
블로어에서 토출된 토출공기는 대략 80도의 고온으로 냉각기의 열교환챔버(310)에 설치된 토출공기유동관(320)을 통해 유동하게 되며, 이 때 열교환챔버내에 급수된 냉수를 가열시키고 자신은 냉각되게 된다. 이 후 배출관(328)을 통해 폭기조(10)로 공급된다.
이 때, 이젝터관(330)과 공기유출관(340)의 개폐밸브(332, 341)를 개방시키면 배출관(328)의 유동하는 공기의 일부가 이젝터관(330)으로 유동하면서 이젝터관(330)과 열교환챔버(310)간의 압력차를 발생시키고 이 압력차에 의해 열교환챔버(310)내의 공기가 공기유출관(340)으로 빨려나가 열교환챔버(340)의 압력이 낮아진다. 따라서, 열교환챔버(340)의 압력이 낮아진 만큼 열교환챔버내물의 끊는점이 낮아져서 열교환챔버내의 물이 빨리 끊게 되어 신속하게 고온수를 얻을 수 있게 된다.
따라서, 블로워에서 토출되는 공기는 냉각수단의 열챔버의 급수와 열전달하여 냉각되고, 고온의 공기와 열교환에 의해 획득된 고온수는 보일러의 온수등으로 유용하게 사용될 수 있으며, 열교환챔버내에 수용된 물은 블로어에서 토출되는 토출공기가 유동할 때 소음을 흡수하므로 소음기의 역할을 더불어 수행하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 본 발명에 따른 에너지 획득 시스템은 폭기조에서 발생하는 공기를 외부로 자연 방출시키기 않고 공기를 집진하고 상기 집진된 공기의 유속으로 전기에너지를 생성함으로써 친환경적인 신생에너지를 창출할 수 있다는 잇점이 있다. 또한, 폭기조와 블로어 사이에 다기능 냉각기를 설치하여, 블로워에서 토출되는 공기의 온도를 냉각시키고 소음을 감소시킬 뿐만 아니라 이젝터관을 통해 냉각기 내부의 압력을 낮추어 냉각기에서 고온수를 신속하게 획득할 수 있다는 잇점이 있다.
10: 폭기조 100: 공기집진수단
110: 집진캡 120: 배출덕트
200: 유체발전수단 210: 케이싱
220: 배기캡 230: 임펠러
240: 발전기 300: 냉각수단
310: 열교환챔버 320: 토출공기유동관
330: 이젝터관 340: 공기유출관

Claims (6)

  1. 폭기조의 측벽 일측에는 저류조로부터 오폐수가 공급될 수 있는 공급관이 구비되고 폭기조의 측벽 타측에는 오폐수를 침전조로 송출할 수 있는 송출관이 형성되며, 폭기조 측벽 외측에는 블로워가 구비되고, 상기 블로워에서 연결되어 공급된 공기를 폭기조내에 폭기형식으로 공급하여 호기성 미생물들이 오폐수의 유기물질을 배양/응집하도록 공기공급덕트가 형성된 오폐수처리장용 폭기조를 포함하고,
    상기 폭기조에서 방출되는 공기를 집진하도록 폭기조 상측을 밀폐시키는 집진캡과, 상기 집진캡에 의해 집진된 공기를 외부로 배출하는 배출덕트로 이루어진 공기집진수단과; 상기 공기집진수단의 배출덕트에 설치되어 배출덕트를 통해 외부로 배출되는 공기의 풍속을 이용하여 전기를 생산하는 유체발전수단과; 상기 블로워의 토출구측 공기공급덕트에 설치되어 블로워에서 토출되는 공기를 냉각시키는 냉각수단을 포함하되, 상기 유체발전수단은
    전방단부에는 외향플랜지가 형성되고 후판에는 제1삽입공이 형성되는 케이싱과; 중앙에는 상기 배출덕트에 결합되는 결합공이 형성되며 상기 케이싱의 공기가 배기될 수 있는 다수의 배기공이 형성되어, 상기 케이싱의 외향 플랜지에 고정되는 배기캡과; 상기 케이싱과 배기캡에 의해 설정된 내부설치공간에 설치되되, 상기 배출덕트에서 케이싱 내부방향으로 유동되는 공기에 의해 회전하는 내부블레이드와, 상기 내부블레이드의 외측에 내부블레이드와 일체로 형성되어 케이싱 내부에서 배기캡 방향으로 유동되는 공기에 의해 상기 내부블레이드와 동일한 방향으로 회전하는 외부블레이드를 구비하는 임펠러와; 상기 케이싱의 후단에 설치되되, 상기 케이싱의 제1삽입공으로 인입된 후 상기 임펠러에 고정되어 임펠러의 회전에 의해 회전하는 회전축을 구비하는 발전유닛을 포함하여 구성되며,
    상기 집진캡 저면에는 일단은 집진캡 저면에 고정되고 타단은 집진캡 저면에서 이격되는 파형의 다수개의 공기흐름안내판이 더 형성되며,
    상기 유체발전수단의 하단에는 일측으로 경사진 회수대가 배출덕트에 고정설치되며, 일단은 상기 회수대에 연결되고 타단은 송출관에 연결되는 회수덕트가 더 형성된 것을 특징으로 하는 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러는 내부보스, 외부보스 및 상기 내부보스와 외부보스 사이에 방사형으로 일정간격 일방향으로 경사지게 연결된 내부블레이드와 외부보스의 외면에 방사형으로 일정간격 타방향으로 경사지게 연결된 외부블레이드를 포함하되,
    상기 내부블레이드는 배출덕트에서 케이싱 내부방향으로 유동되는 공기에 의해 회전하도록 배출덕트와 동일한 경로라인에 위치되고, 상기 외부블레이드는 케이싱 내부방향에서 배기캡의 배기공방향으로 유동되는 공기에 의해 회전하도록 배기공과 동일한 경로라인에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 케이싱의 내면에는 내부블레이드를 통과한 공기가 케이싱의 내부 외측공간으로 유도되어 외부블레이드에 의한 토출이 용이하도록 원추형상으로 형성되되 가장자리는 배기캡 방향으로 라운드지게 형성되며 중앙에는 발전유닛의 회전축이 삽입되는 제2삽입공이 형성된 가이드판이 고정되며,
    상기 유체발전수단은 원통형상의 유동안내부재를 더 포함하되, 상기 유동가이드부재는 후방은 슬릿이 형성되어 상기 가이드판에 고정되고 중앙에는 상기 발전유닛의 회전축이 삽입되는 제3삽입공이 형성되고 전면에는 방사형상의 안내간살이 형성되어, 내부블레이드를 통과한 공기가 상기 안내간살에 의해 와류되지 않고 분배되고 직진성을 갖어 상기 슬릿 사이로 공간으로 유도되도록 한 것을 특징으로 하는 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 냉각수단은
    일측에는 냉수가 유입되는 급수밸브가 형성되고 타측에는 온수가 배출밸브가 형성되는 열교환 챔버와; 인입관, 경유관 및 배출관으로 구성되어 블로어에서 토출되는 토출공기가 인입관을 통해 열교환챔버로 인입된 후 경유관을 통해 열교환챔버를 경유한 다음 배출관을 통해 공기공급덕트로 배출되도록 하는 토출공기유동관과; 일단은 상기 배출관과 연통되며 직경감소부를 구비한 이젝터관과; 일단은 상기 열교환챔버와 연결되고 타단은 상기 이젝터관에 연결되는 공기유출관을 포함하여 구성되어,
    상기 급수밸브를 통해 열교환챔버에 공급된 급수가 토출공기유동관을 유동하는 고온의 토출공기와 열교환을 통해 가열된 후 배출밸브를 통해 배출되어 온수로 사용하되, 직경감소부를 갖는 이젝터관을 유동하는 공기로 인한 이젝터관과 열교환챔버간의 압력차에 의해 열교환챔버에 있는 공기가 공기유출관을 통해 이젝트관으로 빨려 나가게 하여 열교환챔버에서 온수를 신속하게 획득할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경유관은 인입관과 연통되는 분기통과; 배출관과 연통되는 합류통과; 중간통과; 상기 분기통과 중간통을 연결하는 다수의 제1분기관과; 상기 중간통과 합류통을 연결하는 다수의 제2분기관을 포함하여 구성되고,
    상기 다수의 제1분기관과 제2분기관은 공기의 흐름방향으로 직경이 감소되는 직경감소부를 구비하며,
    상기 이젝터관과 공기유출관에는 개폐밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장용 에너지 획득 시스템.




  6. 삭제
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