KR101484952B1 - Air diffuser with micro bubbles generating functions - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주로 하수처리장이나 폐수종말처리장 등의 호기조 내에 미생물배양을 위한 산소를 공급하거나 또는 기포를 이용하여 수중의 오염물질을 부상시켜서 고액분리시켜 주는데 이용되는 미세기포 발생기능을 갖는 산기관에 관한 것이다.The present invention relates to an acid engine having micro bubble generating function for supplying oxygen for culturing a microorganism to an aerobic tank such as a sewage treatment plant or a wastewater end treatment plant or for flocculating contaminants in water by using air bubbles, will be.
일반적으로 하수처리장이나 폐수종말처리장 등의 경우 호기성 미생물들을 배양하여 하폐수내 질소나 인 등 각종 생분해가능한 유해물질들을 산화시켜 주도록 하고 또 입자가 작은 각종 이물질들은 응집제를 이용한 응집후 기포의 도움에 의한 부상으로 고액분리하여 정화해 주도록 하며, 정화후에는 복수의 멤브레인을 이용한 여과나 배수구를 통하여 외부로 배출시켜 주도록 구성되는데, 이러한 산소공급을 통한 미생물의 배양 및 기포를 이용한 이물질들의 부상수단으로서 산기관을 반드시 필요로 하게 된다.In general, aerobic microorganisms are cultivated in sewage treatment plants and wastewater treatment plants to oxidize various biodegradable harmful substances such as nitrogen and phosphorus in the wastewater. In addition, various small foreign substances are collected by flocculation after flocculation with coagulant , And after purification, it is discharged to the outside through filtration or draining using a plurality of membranes. As a means for floating microorganisms through the supply of oxygen and floating means of foreign substances by means of bubbles, It becomes necessary.
그러나 하수처리장이나 폐수종말처리장 등에 설치되는 산기관은 단순히 호기조 내에서 공기를 공급해 줄 수 있도록 하는 것으로 만족할 수 있는 것이 아니라 산기구를 통한 기포의 발생시 그 기포를 미세화해 주어야만 수중에서 쉽게 용해되어 용존산소량의 증가에 의한 미생물들의 증식 및 활성화로 유해물질들의 정화가 신속하게 이루어질 수가 있게 되고 또 미세화된 기포가 각종 이물질들에 쉽게 달라붙어서 고액분리를 위한 이물질들의 부상 또한 신속하게 이루어질 수가 있게 되며, 더 나아가 계속되는 여과작업으로 인하여 여과능력이 떨어진 멤브레인의 소제를 위한 하수처리장치의 가동중지시 산기구를 통한 하폐수의 역류를 방지해 주어야만 산기구의 막힘에 의한 기능저하 우려없이 상시 제기능을 발휘할 수가 있게 된다.However, the acid organs installed in the wastewater treatment plant or the waste water end treatment plant can not be satisfied simply by supplying the air in the aerobic tank, but when the bubbles are generated through the acid apparatus, the bubbles must be refined to be easily dissolved in water, It is possible to rapidly purify harmful substances by the proliferation and activation of the microorganisms by the increase of the number of microorganisms, and the micro-bubbles can easily attach to various kinds of foreign substances, so that foreign matters for solid- It is necessary to prevent reverse flow of the wastewater through the acid mechanism when the sewage disposal apparatus for the filtration of the membrane having a poor filtering ability due to the subsequent filtration operation is stopped, .
이러한 기능을 위한 산기관의 대표적인 선행기술로서는 등록특허 10-1291238호 '역류방지기능이 구비된 멤브레인 산기관'을 예로 들 수가 있는데, 이는 송기관과 연결되는 몸체의 상부에 공기분출구가 형성된 제2몸체를 결합고정하고 또 상기 제2몸체의 상부에는 제2몸체의 공기분출구를 개폐하는 역류방지용 마개 및 복수의 산기구를 갖는 멤브레인을 결합고정한뒤 송기관을 통하여 공기를 공급해 주게 되면 공급된 공기에 의한 멤브레인의 팽창으로 제2몸체의 공기분출구가 개방되어 멤브레인의 산기구를 통한 공기의 공급이 이루어지고 또 공기의 공급중단으로 멤브레인이 수축하게 되면 멤브레인의 역류방지용 마개가 제2몸체의 공기분출구를 차단하여 역류가 방지되도록 구성된다.As a representative prior art of an air diffusing apparatus for such a function, a membrane diffusing apparatus having a backflow preventing function is exemplified as an example of a prior art, And a membrane having a plurality of acid instruments is coupled and fixed to the upper portion of the second body, and then air is supplied through the air passage, The air blowing port of the second body is opened by the expansion of the membrane due to the expansion of the membrane and the air is supplied through the acid mechanism of the membrane and when the membrane is shrunk due to interruption of air supply, To prevent reverse flow.
그러나 산기구를 통한 기포발생 및 역류방지를 위한 멤브레인은 연질의 합성수지 등과 같은 신축성을 갖는 재질로 이루어짐에 따라 산기구를 미세한 크기로 천공해 주기가 어려울 뿐 아니라 설사 미세한 크기로 천공해 줄 수 있다 하더라도 공기공급을 위한 멤브레인의 팽창과정에서 산기구의 확장을 가져와 상대적으로 기포의 크기가 커지게 되므로 산소의 용해가 제대로 이루어질 수가 없어 낮은 용존산소량으로 인한 미생물의 사멸로 유해물질들의 정화가 제대로 이루어질 수가 없게 됨은 물론 미생물을 재이식해주는데 따른 비용부담이 가중되고 또 크기가 큰 기포들은 강한 부상력으로 인하여 응집된 이물질에 달라붙지 못하고 곧바로 상승하여 배출되므로 이물질의 부상에 의한 정화도 제대로 이루어질 수가 없게 된다.However, since the membranes for preventing bubbles and preventing backflow through the acid devices are made of elastic materials such as soft synthetic resin, it is difficult to perforate the acid devices into fine sizes, and even if they are perforated with fine sizes The expansion of the acid mechanism in the expansion process of the membrane for air supply causes the size of the bubbles to be relatively large, so that the dissolution of oxygen can not be properly performed and the microorganisms are killed due to the low dissolved oxygen amount, As a matter of course, the cost of re-implanting the microorganisms is increased, and the bubbles having a large size can not be attached to the agglomerated foreign matter due to the strong lifting force, and are immediately discharged upward.
그리고 신축성재질로 이루어져 독성이 강한 하폐수에 노출된 상태로 산기구의 개폐를 위하여 팽창과 수축을 반복하는 멤브레인은 반복되는 팽축에 의해 쉽게 늘어나 제2몸체의 공기분출구에 대한 역류방지용 마개의 개폐가 제대로 이루어질 수가 없게 되므로 하폐수의 역류에 의한 산기구의 막힘으로 기능저하를 가져오게 되고 또 수시로 소제해 주는데 많은 번거로움이 따르게 됨은 물론 사용수명이 매우 짧아 교체비용부담이 추가소요되는 등의 많은 문제점들이 있는 것이다.The membrane, which is made of stretchable material and exposed to the toxic wastewater, repeatedly expands and contracts for opening and closing the acid device, is easily stretched by repeated inflation, and the opening / closing of the backflow prevention cap for the air outlet of the second body It can not be done. Therefore, clogging of the mountain mechanism due to the back flow of the wastewater can cause deterioration of the function, and it is troublesome to remove it from time to time, and there are many problems such that the service life is very short, will be.
본 발명의 목적은 산기구를 미세하게 형성하여 미세기포를 발생시켜 줄 수 있도록 하고 또 사용중 기능저하 내지는 수명단축우려가 없도록 하면서 하수처리장치의 가동중단시 하폐수의 역류를 방지해 줄 수가 있는 미세기포 발생기능을 갖는 산기관을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a micro bubble generator which can prevent the back flow of wastewater during operation stoppage of the wastewater treatment apparatus while preventing microbubbles from being formed by fine formation of the acid apparatus, And to provide an acid pipe having a generating function.
상기한 목적달성을 위한 본 발명 미세기포 발생기능을 갖는 산기관은 관체에 형성되는 복수의 결합공에 미립한 막공경을 갖는 복수의 금속막과 금속파우더층을 갖는 분출부와 결합부로 이루어진 기포발생기를 결합고정하여 구성함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air diffuser having a micro bubble generating function. The air diffuser includes a plurality of metal films having a film pore size fine to a plurality of bonding holes formed in a tube body, Are fixedly coupled to each other.
본 발명은 스테인레스강으로 이루어진 관체(12)의 각 결합공(14)에 소수성 소재의 스테인레스강으로 이루어진 기포발생기(16)를 결합고정하여 구성하되, 상기 각 기포발생기(16)는 그 분출부(22)를 압축소결에 의해 일체화되는 0.1㎛~100㎛ 크기의 미립한 막공경을 갖는 복수의 소수성 금속막(26)과 소수성 금속파우더층(28)으로 구성하여 미세한 산기구를 갖도록 함으로서, 미세기포발생에 의한 높은 산소이전율로 호기조 내 미생물의 증식 및 활성화에 필요한 충분한 산소를 공급해 줄 수가 있게 되므로 미생물에 의한 유해물질들의 정화가 신속하고 용이하게 이루어질 수가 있게 되고 또 용존공기의 미세한 기포들이 응집제에 의해 응집된 이물질들에 쉽게 달라붙어서 이물질들을 신속하게 부상시켜 주게 되므로 고액분리에 의한 정화작업까지도 신속하고 용이하게 이루어질 수가 있게 되며, 스테인레스강으로 이루어진 관체(12)와 각 기포발생기(16)들은 수명단축우려가 없어 반영구적으로 사용할 수가 있을 뿐 아니라 소수성 소재의 기포발생기(16) 및 그 기포발생기(16)가 갖는 미세한 산기구로 인하여 하수처리장치(30)의 가동증단시 역류에 의한 기능저하를 방지해 줄 수가 있게 되는 등의 많은 효과가 있는 것이다.The present invention is characterized in that a bubble generator (16) made of stainless steel of hydrophobic material is fixedly coupled to each coupling hole (14) of a tube body (12) made of stainless steel, and each bubble generator (16) 22 are composed of a plurality of
도 1 : 본 발명의 사시도
도 2 : 본 발명의 단면구성도
도 3 : 본 발명에 이용되는 기포발생기의 단면구성도
도 4 : 본 발명의 사용상태도1: perspective view of the present invention
2: sectional configuration diagram of the present invention
3 is a sectional view of the bubble generator used in the present invention;
Figure 4: State of use of the present invention
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 하며, 다만 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 동일부호로 기재하고, 관련된 공지기술이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate like elements in the drawings, It will be omitted for the sake of clarity.
도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 단면구성도로서, 본 발명 산기관(10)은 금속재로 이루어진 관체(12)에 복수의 결합공(14)을 형성하여 상기 각 결합공(14)에 이 역시 금속재로 이루어진 기포발생기(16)를 결합고정하여 구성한다.FIG. 1 is a perspective view of the present invention, and FIG. 2 is a cross sectional structural view of the present invention. In the present invention, an
또한 본 발명에 이용되는 관체(12)는 부식방지를 위하여 가급적 스테인레스강을 이용하여 원하는 길이로서 내부에 공기공급실을 갖도록 제작하되, 그 일측 단부에는 송기관(18)에 연결고정해 주기 위한 연결부(20)를 형성하고 또 기포발생기(16)를 결합고정하는 결합공(14)은 서로간에 간섭하지 않는 위치에 원하는 갯수를 형성해 주게 되는데, 기포발생기(16)와의 결합수단으로서 결합공(14) 내면에 나사산을 형성해 줄 경우 기포발생기(16)의 결합이 보다 신속하고 용이하게 이루어질 수가 있게 된다.In order to prevent corrosion, the
도 3은 본 발명에 이용되는 기포발생기의 단면구성도로서, 본 발명에 이용되는 기포발생기(16)는 산기구를 갖는 분출부(22) 저부에 결합부(24)가 형성되는 것으로서, 이 역시 부식방지를 위하여 스테인레스강으로 제작하되, 그 분출부(22)는 각기 미세한 공경을 갖는 복수의 금속막(26) 상부에 금속파우더층(28)을 형성한뒤 압축소결하여 다단의 금속막(26)이 갖는 공경과 금속파우더층(28)의 파우더 사이사이에 갖는 틈에 의해 미세한 산기구가 형성되게 한다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the bubble generator used in the present invention. The
다만 이때 이용되는 금속막(26)은 그 공경이 0.1㎛~100㎛인 다양한 종류로 제작하여 얻고자 하는 기포의 미세정도에 따라 복수개를 선별하여 사용토록 하되, 선별사용시 최상부의 금속막(26)이 갖는 공경을 기준으로 하여 아래로 갈수록 점차 큰 공경을 갖는 금속막(26)을 선별하여 다단으로 형성한뒤 최상부에 위치하는 금속막(26) 상에 금속파우더층(28)을 형성한 상태에서 압축소결이 이루어지도록 하여 상부로 갈수록 좁은 미세한 산기구를 갖도록 하는 것이 바람직하다.It should be noted that the
또한 분출부(22) 저부에 갖는 결합부(24)는 분출부(22)의 노출을 위하여 상하로 관통된 통공(25)이 형성되고 또 관체(12)의 결합공(14)에 결합될 수 있는 외형, 즉 관체(12)의 결합공(14) 내면에 나사산이 형성될 경우 그 외면에 이와 대응되는 나사산이 형성되는 것으로서, 분출부(22) 저부에 일체감있게 형성되는데, 이러한 결합부(24)를 분출부(22) 저부에 일체감있게 형성해 주는데에는 결합부(24)를 별도로 제작한뒤 용접 등을 이용하여 분출부(22)에 접합형성하거나 또는 분출부의 제작시 이용되는 여러개의 금속막을 별도로 준비하여 분출부를 구성하는 금속막과 일체로 압축소결한뒤 통공 및 원하는 외형을 갖도록 가공형성하여 분출부(22) 저부에 결합부(24)가 일체로 형성되게 할 수도 있음은 물론이다.The
더 나아가 각 기포발생기(16)는 스테인레스강 중 하폐수의 역류방지시 도움을 주기 위하여 소수성 소재인 SUS316L을 이용하는 것이 바람직하다.Furthermore, each
그리고 관체(12)와 기포발생기(16)의 결합이 나사산에 의해 이루어지도록 할시 각 기포발생기(16)가 갖는 분출부(22)는 외형을 사각이나 육각 등으로 형성하거나 또는 '-'자 형이나 '+'형의 홈을 형성하여 공구를 이용한 풀고 죄임이 이루어지도록 할 수도 있음은 물론이다.The
본 발명은 산기관(10)을 구성하는 관체(12)와 각 기포발생기(16)를 나사결합하여 구성함으로서 신속하게 조립하여 사용할 수가 있게 된다.In the present invention, the
또한 사용시에는 도 4에서와 같이 하수처리장치(30)의 용량에 따라 그 바닥면에 한개 이상을 고정설치하여 각기 관체(12)의 일측에 갖는 연결부(20)를 이용하여 송기관(18)과 연결해 주게 되면 에어펌프나 에어탱크로부터 송기관(18)을 통하여 공급되는 공기가 각 기포발생기(16)에 의해 기포화되어 수중에 분출되게 하는 산기관(10)으로서의 기능을 발휘하게 된다.4, one or more fixedly installed on the bottom surface of the
이러한 기능을 위하여 하수처리장치(30)의 바닥면에 설치되어 하수에 노출되는 산기관(10)은 관체(12)와 각 기포발생기(16)가 스테인레스강으로 이루어지므로 오랜사용시에도 부식되거나 변형될 우려가 전혀 없어 반영구적으로 사용할 수가 있게 된다.Because the
특히 관체(12)의 각 결합공(14)에 결합고정되어 기포를 발생시켜 주는 기포발생기(16)들은 그 분출부(22)를 막의 공경이 0.1㎛~100㎛크기로 이루어진 여러 종류의 금속막 중 선별된 복수의 금속막(26)과 금속파우더층(28)을 압축소결하여 구성하되, 이용되는 복수의 금속막(26)은 상부로 갈수록 미세한 공경을 갖도록 다단으로 형성하고 또 금속파우더층(28)은 최상부에 위치한 금속막(26) 상에 형성해 주도록 함으로서, 송기관(18)을 통하여 공급되는 공기가 관체(12)의 내부로부터 각 기포발생기(16)를 통하여 분출될시 그 기포는 상부로 갈수록 공경이 작은 복수의 금속막(26)과 금속파우더층(28)의 파우더 사이사이에 갖는 틈으로 인하여 상부로 갈수록 좁게 형성되는 미세한 산기구로 인하여 미세기포화된 상태로 수중에 분출되므로 기포중의 산소가 물에 쉽게 용해되어 높은 산소이전율에 의한 용존산소량의 증가로 호기조 내 미생물들의 산소공급이 충분하고도 원활하게 이루어질 수가 있어 미생물들의 증식 및 활성화로 인하여 각종 유해물질들의 산화에 의한 정화가 신속하고 용이하게 이루어질 수가 있게 된다.Particularly, the
또한 기포발생기(16)를 통하여 분출되는 기포가 미세화될 경우 그 미세기포들은 응집제에 의해 응집된 각종 이물질들에 쉽게 달라붙게 되고 또 다량의 미세기포들이 달라붙은 이물질들은 곧바로 부상하여 고액분리에 의한 정화가 이루어지도록 하게 되므로 각종 이물질들의 부상에 의한 정화작업까지도 신속하고 용이하게 이루어질 수가 있게 된다.In addition, when the bubbles blown out through the
그리고 이러한 기포발생기(16)의 분출부(22)를 구성하는 복수의 금속막(26)들은 상부로 갈수록 공경이 작고 또 최상부에 위치한 금속막(26) 상에는 금속파우더층(28)이 형성되므로 내부로부터 공기공급에 의한 기포발생이 원활하게 이루어지도록 하면서 외부에서 볼 때 산기구가 매우 미세할 뿐 아니라 기포발생기(16)가 갖는 소수성으로 인하여 멤브레인의 소제를 위한 하수처리방지(30)의 가동중단시에도 산기구를 통한 하폐수의 역류우려가 전혀 없어 상시 산기관(10)으로서의 기능을 충실히 수행할 수가 있게 되는 것이다.The plurality of
(10)--산기관 (12)--관체
(14)--결합공 (16)--기포발생기
(18)--송기관 (20)--연결부
(22)--분출부 (24)--결합부
(25)--통공 (26)--금속막
(28)--금속파우더층 (30)--하수처리장치(10) - Acanthracer (12) - Tubular body
(14) - coupling hole (16) - bubble generator
(18) -transport (20) -connection
(22) -spouting part (24)
(25) - through hole (26) - metal film
(28) - metal powder layer (30) - sewage treatment device
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