KR101553123B1 - 공기공급 배관 내부의 상승 압력 감지에 의한 멤브레인 산기관의 이물질 제거용 공기 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 멤브레인 산기관에 이물질의 부착으로 인한 공기공급배관의 압력이 기준치를 넘는 경우, 공기 조절밸브로 하여금 멤브레인에 부착된 이물질을 탈리(脫離)시키기 위한 공기의 공급 및 차단하는 개폐작용을, 이상 공기 압력이 기준치 안으로 들어올 때까지 지속적으로 작동하도록 제어하는 장치를 개시하고 있다.

Description

공기공급 배관 내부의 상승 압력 감지에 의한 멤브레인 산기관의 이물질 제거용 공기 제어장치{Pollutant Removal Control System of Membrane Diffuser For Sewage Treatment By pressure-sensitive}
본 발명은 공기공급 배관 내부의 상승압력 감지에 의한 오수 처리용 멤브레인 산기관의 이물질 제거용 공기 제어장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 오수처리조(汚水處理槽)의 멤브레인 산기관에 공기를 공급하는 공기공급배관 내부로부터 기준치를 넘는 상승 압력이 감지되는 경우, 공기조절밸브로 하여금 멤브레인의 수축 및 팽창 작동을 공기 공급 배관 내의 압력이 기준치 안으로 들어올 때까지 작동되게 제어함으로써, 멤브레인에 부착된 이물질을 보다 편리하고 안정적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.
하.폐수 등의 오수(汚水)를 처리하기 위한 오수처리조(汚水處理槽)의 바닥면에는 오수의 효율적 처리를 위해 기포를 발생시킬 수 있는 산기관인 기포발생수단을 구비하고 있음은 주지된 사실이다.
그러나 기포발생수단은 장기 사용시 멤브레인(membrane)의 표면으로 이물질들(예를 들어, 슬러지(sludge) 또는 미생물 등)이 달라붙어서 산기효율을 저하시키는 직접적인 요인 되게 함은 물론 수명 단축 요인이 되고 있다.
따라서 본 출원인은 산기관의 멤브레인에 부착되는 이물질을 제거하기 위한 장치를 하기 특허문헌 표시와 같이 특허를 받고 있으나, 본 출원인은 하기 특허문헌에 표시된 멤브레인의 이물질을 보다 효과적으로 제거하기 위하여 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
등록특허 제10-10208040000호.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 개발된 것으로서, 예컨대 멤브레인 산기관에 이물질(슬러지(sludge) 또는 미생물 등)이 심하게 부착되는 경우, 그 멤브레인 산기관으로 공기를 공급하는 공기 공급배관 내부에는 기준치를 넘는 이상 압력이 발생 되는 데, 이때 감지되는 이상압력을 멤브레인 산기관에 부착된 이물질을 제거하는 제어 신호로 사용할 수 있게 함으로써, 멤브레인에 부착된 이물질 제거 작업을 보다 편리하고 안정적으로 실시할 수 있게 한, 공기 공급 배관 내부의 상승 압력 감지에 의한 오수 처리용 멤브레인 산기관의 이물질 제거용 공기 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는, 공기 공급 배관의 상승압력 감지에 의한 오수처리용 멤브레인 산기관의 이물질 제거용 공기 제어장치에 의하여 달성된다.
본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 공기 공급 배관의 상승압력 감지에 의한 오수 처리용 멤브레인 산기관의 이물질 제거용 공기 제어장치는, 오수처리조(汚水處理槽)의 바닥에 하나 혹은 복수개 설치되어 상기 오수처리조의 오수에 공기를 공급하며, 공기 공급 여부에 따라 수축 또는 팽창되는 멤브레인 산기관; 상기 멤브레인 산기관으로 공기공급배관을 통하여 공급되는 오수처리용 공기를 차단 혹은 공급하도록 하고자 상기 공기 공급배관의 소정 위치에 설치되어 그 공기 공급배관을 개폐(開閉)하는 공기조절밸브; 상기 멤브레인 산기관에 이물질의 부착으로 인하여 상기 공기공급배관의 압력이 기준치 이상으로 상승되어 상기 공기공급배관으로부터 이상(異常) 공기 압력 신호를 받게 되는 경우, 상기 공기 조절밸브로 하여금 상기 멤브레인에 부착된 이물질을 탈리(脫離)시키기 위해 공기를 공급 및 차단하는 개폐작용을, 상기 공급 공급배관의 내부의 이상 공기 압력이 기준치 안으로 들어올 때까지 지속적으로 작동하도록 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어수단은 상기 공기공급배관의 내부에 설치되어 이상 압력을 감지하는 압력 감지센서; 그 압력 감지센서로부터 입력되는 이상 압력 감지신호에 따라, 상기 공기조절밸브의 개폐작동을 구동하기 위한 제어신호를 그 공기 조절밸브로 출력하는 제어장치로 이루어진다.
본 발명에 의하면, 멤브레인 산기관에 부착된 이물질을 제거하기 위한 공기를 공급하도록 제어함 있어, 멤브레인 산기관으로 공기를 공급하는 배관에서 발생되는 상승 압력을 감지하여 멤브레인 산기관으로 공급되는 공기를 제어하는 것이므로, 멤브레인 산기관의 이물질 제거를 항시 정확하고 안정적으로 그리고 쉽게 할 수 있는 편리한 효과를 부여한다.
도 1은 본 발명에 따른 산기관의 이물질 제거용 공기 공급 제어장치의 일 예를 나타낸 전체 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 산기관의 이물질 제거용 공기 공급 제어장치의 다른 실시예를 나타낸 전체 구성도이고,
도 3은 도1 표시의 멤브레인 산기관의 내부 구성을 보여주는 확대 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명이 적용되는 오수 처리용 멤브레인 산기관의 이물질 제거 작동에 대한 상세 구성은, 본 출원인이 특허등록을 받고 있는 특허 제10-10208040000호와 같은데, 먼저 이에 대한 구성을 간단하게 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 오수처리조(汚水處理槽)(100a,100b)는 필요에 따라서 한 개 혹은 그 이상의 다수 개로 구획형성될 수 있다. 본 실시 예에서는 오수처리조(汚水處理槽)를 2개 설치된 것을 예시하였다. 이러한 오수처리조(100a,100b)의 내부에는 그 오수처리조(100a,100b)의 크기에 따라서 다수개의 멤브레인 산기관(110a,110b)가 설치되고, 이 멤브레인 산기관(110a,110b)는 다양한 형태로 연장 설치되는 공기 공급배관(130)을 통하여 고압력의 오수 처리용 공기(air)를 발생시키는 송풍기(送風機, 120)과 상호 연락가능하게 설치되어 멤브레인 산기관(110a,110b)로부터 오수처리조(100a,110b)의 내부로 오수 처리에 필요한 공기(산소)를 간헐적 혹은 지속적으로 공급할 수 있도록 하고 있다. 또한 공기 공급배관(130)의 어느 단부에는 오수처리조(100a,100b)의 멤브레인 산기관(110a,110b)쪽으로 공기 공급량을 조절하는 공기 조절밸브(140a,140b)가 장착되어 있다.
상기 멤브레인 산기관(110a)에는 도 3의 표시와 같이, 내부에 공기 공급배 관(130a)와 직접적으로 연락되는 공기 통로(115a)가 전 길이 걸쳐 형성되어 있는 스테인레스 스틸 재질의 금속판체(111a)와, 금속판체(111a)의 상면 전체를 덮는 상태로 설치되며 미세 기포 발생을 위한 수개의 통기공(112a)들을 갖는 팽창가능한 EPDM(ethylene propylene rubber) 또는 POLY-URETHANE 재질로 만들어진 멤브레인(113a)와, 금속판체(111a) 및 멤브레인(113a)와의 사이에 형성되는 기포발생공간(114a)로 구성되어 있으며, 금속판체(113a)의 좌.우 양측으로 연장된 고정부(116a)에 결합되는 고정 볼트(118a)에 의해 오수처리조(100a)의 바닥에 견고하게 고정된다. 멤브레인 산기관(110a,110b)는 그 구성이 동일하여 본 실시 예에서는 어느 하나만을 예로 들어 설명하였다.
이러한 구성으로 멤브레인 산기관(110a,110b)는 항상 오수와 접하기 때문에, 시간이 갈수록 멤브레인 산기관(110a,110b)에는 오수에 함유된 이물질(슬러지(sludge) 또는 미생물 등)이 부착되어 멤브레인(113a)의 통기공(112a)를 막아서 오수에 대한 산기효율의 저하를 초래하므로, 멤브레인 산기관(110a,110b)에 부착된 이물질을 제거할 필요가 있다. 멤브레인 산기관(110a,110b)에 대한 이물질 제거를 위한 장치가 앞에서 밝힌 본 출원인의 등록특허 제10-10208040000호이다. 이 특허는 기 설정된 시간단위로 개폐작업이 실시되는 공기 조절밸브(140a,140b)에 의하여 멤브레인 산기관(110)에 대한 수축 및 팽창작동이 반복적으로 이루어지게 하여 멤브레인에 부착된 이물질의 제거작업을 실시하고 있다.
상기와 같이 멤브레인 산기관(110a,110b)에 대한 이물질 제거작업을 함에 있어, 기존에는 기 설정된 시간마다 불필요하게 수행하도록 된 것을, 공기공급 배관(130)으로부터 상승 공기 압력이 감지되는 경우에만 자동으로 실시될 수 있게 하는 제어수단(200)을 채용한 것이 본 발명의 핵심 기술이다.
다시 도1을 참조하여 설명하면, 제어수단(200)은, 공기 공급 배관(130)의 내부의 소정 위치에 각각 설치된 압력감지센서(201a,201b)를 구비하고 있다. 압력감지센서(201a,201b)는 공기 공급배관(130)의 내부에서 발생되는 상승 공기압력을 신속히 감지하는 작용을 한다. 예컨대, 멤브레인 산기관(110a)에 이물질 부착으로 인한 멤브레인(113a)의 통기공(112a)가 막히는 일이 발생될 경우, 공기의 유동이 원활하지 못하여 공기 공급 배관(130)의 내부에는 기준치 이상의 높은 공기 압력(부압)이 발생된다. 이때의 이상 공기압력을 압력 감지센서(201a,201b)가 감지하는 작용을 한다. 이 압력 감지센서(201a,201b)로부터 감지되는 상승 압력 감지신호는 관리자에 의하여 오수 처리조(100a,100b)의 작동 상황을 확인할 수 있게 하는 제어 장치(204)로 신속히 입력된다. 압력 감지센서(201a,201b)로부터 상승 공기압력에 대한 감지 신호를 받게되는 제어 장치(204)는 공기조절밸브(140a,140b)를 개폐하는 제어 신호를 보낸다. 공기조절밸브(140a,140b)의 개폐작동은 구동모터(M)등에 의하여 수행된다. 제어신호를 받게 되는 구동모터(M)는 정(正) 혹은 역(逆) 구동을 하면서 공기조절밸브(140a,140b)로 하여금 공기공급배관(130)의 개폐작동을 실시한다. 공기조절밸브(140a,140b)의 구동모터(M) 등에 전기적인 신호를 인가하여 정(正) 혹은 역(逆) 방향으로 구동되게 하면서 공기공급배관(130)의 밸브를 개폐작동하는 구성은 보통의 기술이므로 상세 설명은 생략한다. 구동모터(M)등의 작동에 의한 공기 조절밸브(140a,140b)의 개폐 작동은 결과적으로 공기공급배관(130)을 유동하는 공기를 멤브레인 산기관(110a,110b)쪽으로 공급하거나 혹은 도1의 화살표 방향인 외부로 배출하게 하여 멤브레인 산기관(110a,110b)쪽으로 공급되는 공기의 공급이 단속(斷續)적으로 이루어지게 한다. 멤브레인 산기관(110a,110b)쪽으로의 공기 공급의 단속(斷續)은, 멤브레인(113a)이 풍선과 같이 부풀어 오르게 하는 팽창작동으로부터 공기가 빠지는 수축작동이 반복적으로 실시되는 격심한 상하 운동을 유도하여, 멤브레인(113a)의 표면에 부착된 이물질의 탈리(제거)작업이 신속히 달성되도록 하고 있다.
이러한 멤브레인에 대한 이물질 제거 작업은, 공기공급배관(130)내부의 상승압력이 기준치 내로 돌아올 때까지 지속적으로 실시된다. 반복적인 멤브레인(113a)의 표면에 부착된 이물질의 제거작업으로 인하여 상기 공기공급배관(130)내부의 상승압력이 기준치 안으로 돌아오면, 제어장치(204)로부터의 제어 신호의 해제로 공기 조절밸브(140a,140b)또한 작동이 중지되면서 이물질 제거작업은 종료된다. 상기 제어장치는 다양한 전자 부품(CPU 등)으로 구성할 수 있다.
상기 실시 예에서는 압력 감지센서(201a,201b)로부터 상승 감지압력이 동시에 제어 컴퓨터(204)에 입력되는 경우에 대하여 설명하였으나, 예컨대 압력 감지센서(201a,201b)중 어느 하나의 감지센서로부터 입력되는 경우, 그 감지센서에 해당하는 오수 처리조(100a) 혹은 (100b)에 설치된 멤브레인 산기관(110a) 혹은 (110b)를 구동되게 할 수 있으며, 본원발명의 제어 장치의 예기하지 않은 고장 시에는 관리자들이 수 조작으로 공기조절 밸브를 가동하여 이물질 제거 작업을 실시할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 산기관의 이물질 제거용 공기 공급 제어장치의 다른 실시예를 나타낸 전체 구성도이다.
이 실시 예는 오수 처리조(100c,100d,100e)를 3개 설치하여 여기에 각각의 멤브레인 산기관(110c,110d,110e)를 설치한 것과, 그리고 공기 조절밸브(140c)를 공기공급배관(130)의 어느 일단의 한 개에 설치된 구성만이 상기 실시 예와 다를 뿐 그 밖의 제어수단(200)에 대한 구성 및 작용은 동일하여 별도의 설명은 생략한다. 도면에서 도면부호116은 기포 발생 공기조절밸브를, 122는 송풍조절밸브를,132는 공기밸브를 그리고 141은 보조밸브를 각각 표시한 것이다.
상기에서 밝힌 도 3의 실시예로 부터는, 산기관이 멤브레인 방식이라고 하면 어느 형태의 멤브레인 산기관이라도 본 발명이 적용될 수 있다는 사실을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 멤브레인 산기관으로 공기를 공급하는 이송관로에서 발생되는 상승 압력 검출시에만 멤브레인 산기관으로 공급되는 공기를 조절되게 제어하는 것이므로, 멤브레인 산기관의 이물질 제거를 항시 정확하고 안정적으로 그리고 편리하게 할 수 있는 산업상의 유용성이 있다.
이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.
100a,100b ,100c,100d,100e : 오수처리조
110a,110b,110c,110d,110e : 멤브레인 산기관
120 : 송풍기
130 : 공기 공급배관
140a,140b,140c : 공기 조절밸브
200 : 제어수단
201a,201b,201c,201d,201e : 압력감지센서
204 : 제어장치

Claims (2)

  1. 오수처리조(汚水處理槽)의 바닥에 하나 혹은 복수개 설치되어 상기 오수처리조의 오수에 공기를 공급하며, 공기 공급 여부에 따라 수축 또는 팽창되는 멤브레인 산기관;
    상기 멤브레인 산기관으로 공기공급배관을 통하여 공급되는 오수처리용 공기를 차단 혹은 공급하도록 하고자 상기 공기공급배관의 소정 위치에 설치되어그 공기 공급배관을 개폐(開閉)하는 공기조절밸브;및
    상기 멤브레인 산기관에 이물질의 부착으로 인하여 상기 공기공급배관의 압력이 기준치 이상으로 상승되어 상기 공기공급배관으로부터 이상(異常) 공기 압력 신호를 받는 경우, 상기 공기 조절밸브로 하여금 상기 멤브레인에 부착된 이물질을 탈리(脫離)시키기 위해 공기를 공급 및 차단하는 개폐작용을, 상기 공급 공급배관의 내부의 이상 공기 압력이 기준치 안으로 들어올 때까지 지속적으로 작동하도록 제어하는 제어수단을 포함하는 공기압력 감지에 의한 오수 처리용 멤브레인 산기관의 이물질 제거를 위한 공기 공급 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 공기공급배관의 내부에 설치되어 이상 압력을 감지하는 압력 감지센서; 및 압력 감지센서로부터 입력되는 이상 압력 감지신호에 따라, 상기 공기조절밸브의 개폐작동을 구동하기 위한 제어신호를 그 공기 조절밸브로 출력하는 제어장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기압력 감지에 의한 오수 처리용 멤브레인 산기관의 이물질 제거를 위한 공기 공급 제어장치.
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