KR101561297B1 - 수처리 시설의 거품 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수처리 시설의 거품 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수처리 시설의 폭기조 내부에 미생물을 활성화시키기 위하여 공급되는 공기에 의해 발생되는 거품을 효율적으로 제거할 수 있는 수처리 시설의 거품 제거장치에 관한 것이다.
본 발명의 수처리 시설의 거품 제거장치는 거품이 발생되는 폭기조와 거품유입배관으로 연결된 흡입조와, 흡입조 내부의 공기를 흡입하여 상기 거품유입배관을 통해 상기 폭기조에서 발생된 거품을 상기 흡입조 내부로 유입시키는 거품흡입부와, 흡입조 내부에 설치되어 상기 흡입조 내부로 유입된 거품을 깨뜨리는 소포수단과, 거품유입배관과 연결되어 상기 흡입조 내측으로 연장되며 상기 흡입조 내부로 유입되는 거품이 선회할 수 있도록 굽어지게 형성된 선회유도관을 구비한다.

Description

수처리 시설의 거품 제거장치{apparatus for removing bubble of water treatment device}

본 발명은 수처리 시설의 거품 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수처리 시설의 폭기조 내부에 미생물을 활성화시키기 위하여 공급되는 공기에 의해 발생되는 거품을 효율적으로 제거할 수 있는 수처리 시설의 거품 제거장치에 관한 것이다.

통상 미생물을 이용한 생물학적 수처리를 위해서는, 미생물에게 산소를 공급하여 미생물을 이용한 유기물의 분해가 이루어지도록 하기 위한 폭기 공정을 거치게 되는 것인데, 이때 폭기조 내부에는 폭기로 인한 거품이 필연적으로 발생된다.

그러나 이러한 거품은 여름철 외기 온도의 상승으로 폭기조 내부의 온도가 올라가기 시작하면서 거품의 발생량도 급격히 증가되면서 폭기조의 표면이 거품으로 덮혀지게 되면서 폭기조 내부의 미생물 활성에 악영향을 끼치게 되어 폭기 공정이 제 기능을 수행하지 못하게 되는 문제점이 있고, 거품으로 인하여 폭기조 내의 수위가 점차 높아져 폭기조 내의 미 처리수가 외부로 넘쳐 흘러가게 되는 문제점이 있는 것이다.

따라서 이러한 거품의 문제점을 해결하기 위하여 현재 시행되고 있는 방법으로는, 폭기조의 내부로 공급되는 공기의 유량을 조절하여 거품의 양을 감소시키거나, 물탱크 내부의 화학 약품인 소포제를 첨가한 소포수를 펌프의 구동에 의해 물탱크로부터 공급배관을 통해 폭기조의 내부에서 스프레이 노즐에 의해 살수시켜 거품을 제거하게 된다.

그러나 상기한 방법들 중 공기의 유량을 조절하여 거품의 양을 감소시키는 방법은 효과가 별로 없으며, 소포제를 투입하는 방법의 경우에는 소포제로 인한 거품의 제거 후 미처리수 중에 포함되어 있는 소포제의 처리를 위한 후처리공정이 추가로 요구되어 이에 따른 전체 수처리비용이 상승되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 것으로 대한민국 등록특허 제 0334951호에는 정화 처리설비의 거품 제거장치가 개시되어 있다.

상기 개시된 거품 제거장치는 폭기조의 상부 일측에 장착되어 폭기조의 내부로 공기를 공급함에 따라 미생물의 활동에 의해 발생되는 거품을 제거하기 위한 소포기와, 상기 소포기의 일측 하부에 장착되어 폭기조에서 미생물의 활동에 의해 발생되는 거품을 흡입시 작동하는 흡입용 블로워와, 상기 폭기조를 구성하는 각각의 단위셀과 소포기를 구성하는 소포기 본체 내부의 호퍼 사이에 연통되도록 설치되어 폭기조에서 발생되는 거품을 흡입하기 위한 거품 흡입배관과, 상기 호퍼와 연통되는 거품 흡입배관의 단부에 설치되어 거품 흡입배관을 통해 호퍼의 내부로 유입되는 거품을 소포시키기 위한 소포 부재와, 상기 호퍼의 상단에 연통되도록 설치되어 소포 부재를 통과한 호퍼 내부의 미량의 거품을 완전 소포시키기 위한 다공부재와, 상기 소포기 내부의 공기를 다시 폭기조의 내부에 공급하기 위한 공기 이송수단으로 구성된다.

하지만 상기 개시된 종래의 기술은 소포기 내부로 유입된 거품이 수직으로 상승하여 다공부재를 통과하기 때문에 거품 제거 효율이 높지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 거품을 제거하는 흡입조 내부로 유입되는 거품을 선회시키고, 다공모듈을 여러 개의 타공판을 적층하여 형성함으로써 거품 제거 효율을 향상시킬 수 있는 수처리 시설의 거품 제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수처리 시설의 거품 제거장치는 거품이 발생되는 폭기조와 거품유입배관으로 연결된 흡입조와; 상기 흡입조 내부의 공기를 흡입하여 상기 거품유입배관을 통해 상기 폭기조에서 발생된 거품을 상기 흡입조 내부로 유입시키는 거품흡입부와; 상기 흡입조 내부에 설치되어 상기 흡입조 내부로 유입된 거품을 깨뜨리는 소포수단과; 상기 거품유입배관과 연결되어 상기 흡입조 내측으로 연장되며 상기 흡입조 내부로 유입되는 거품이 선회할 수 있도록 굽어지게 형성된 선회유도관;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 소포수단은 상기 흡입조 내부로 유입된 거품을 다공모듈로 통과시켜 상기 거품을 제거하며, 상기 다공모듈은 적어도 2 이상이 상하로 적층되며 다수의 홀이 정렬되어 형성된 타공망들로 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 타공망들은 상부에 위치하며 홀이 제 1방향으로 정렬되어 형성된 제 1타공망과, 상기 제 1타공망의 하부에 위치하며 홀이 상기 제 1방향과 교차하는 제 2방향으로 정렬된 제 2타공망과, 상기 제 2타공망의 하부에 위치하며 홀이 상기 제 1 및 제 2방향과 교차하는 제 3방향으로 정렬된 제 3타공망으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 홀은 하부는 좁고 상부가 넓은 사다리꼴로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 거품흡입부는 송풍기와, 상기 송풍기의 흡입측에 연결되며 상기 흡입조의 상부로 연장되는 공기흡입관과, 상기 송풍기의 토출측에 연결되며 상기 폭기조 내부로 연장되는 공기토출관과, 상기 공기토출관의 단부에 설치되어 수면과 대응되는 위치에 배치되며 측면에 다수의 공기토출홀이 형성되어 공기를 다수의 흐름으로 분산시키는 분산부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 거품을 제거하는 흡입조 내부로 유입되는 거품을 선회시키고, 다공모듈을 여러 개의 타공판을 적층하여 형성함으로써 거품 제거 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거품제거장치를 나타낸 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 선회유도관을 나타내는 평면도이고,
도 3은 도 1에 적용된 선회유도관을 단부를 나타내는 도면이고,
도 4는 도 1에 적용된 다공모듈을 나타낸 일부 절개 사시도이고,
도 5는 도 4의 A부분을 분리하여 나타낸 평면도이고,
도 6은 도 1에 적용된 다공모듈의 제 1타공망을 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 거품 제거장치를 구체적으로 설명한다.

축산 폐수나 일반 오폐수 및 분뇨 폐수 등을 생물학적 방법으로 정화시키기 위한 수처리 설비의 폭기조(3)에는 폭기장치에 의해 공기가 폭기된다. 폭기장치로 통상적으로 폭기조 내부에 설치된 산기관(5)과, 산기관(5)과 연결되어 공기를 공급하는 블로워(7)로 이루어진다. 폭기조(3) 내부는 폭기에 의해 수면에 많은 양의 거품이 발생한다.

본 발명은 폭기조(3) 내부에서 발생한 거품을 제거하기 위한 것이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 거품제거장치는 크게 흡입조(10)와, 거품유입배관(40)과, 거품흡입부(30)와, 소포수단과, 선회유도관(49)을 구비한다.

흡입조(10)는 지지프레임(11)에 의해 지지된다. 흡입조(10)의 하부는 원추형으로 형성된다. 이러한 흡입조(10)는 폭기조(3)와 거품유입배관(40)으로 연결된다. 도시된 예에서 거품유입배관(40)은 2개가 설치된다. 이와 달리 하나 또는 셋 이상이 설치될 수 있음은 물론이다. 흡입조(10)의 상부는 후술할 거품흡입부의 공기흡입관(33)과 연결되고, 흡입조(10)의 하부는 배수관(17)과 연결된다. 배수관(17)은 폭기조(10)의 내부로 연결된다.

폭기조(3) 내부로 연장되는 거품유입배관(40)의 단부에는 거품을 용이하게 흡입하기 흡입가이드(41)가 설치된다. 흡입가이드(41)는 폭기조(10) 단부에서 다수의 방향으로 분기되는 분기관(43)과, 분기관(43)에 결합되며 단부가 수직선에 대하여 약 50 내지 70도 경사지게 형성된 경사관(45)으로 이루어진다.

경사관(45)은 흡입력을 측면방향으로 분산시켜 수면 위에 형성된 거품의 흡입을 용이하게 한다. 경사관(45)은 수면과 근접한 이격된 위치에 배치된다.

흡입조(10) 방향으로 연장되는 거품유입배관(40)의 단부에는 선회유도관(49)이 설치된다. 선회유도관(49)은 흡입조(10)의 내측으로 연장된다.

선회유도관(49)은 흡입조(10) 내부로 유입되는 거품이 선회할 수 있도록 굽어지게 형성된다. 도 2에 나타난 바와 같이 2개의 거품유입배관(40)과 연결되는 2개의 선회유도관(49)이 흡입조(10) 내부로 연장된다. 각 선회유도관(49)은 동일한 회전방향으로 굽어진다. 가령, 도 2에서와 같이 시계방향으로 선회유도관(49)이 굽어지게 형성된다. 따라서 선회유도관(49)을 통해 유입된 거품은 흡입조(10) 내부로 유입되어 시계방향으로 회전하는 선회류를 형성하면서 상승한다. 이러한 거품의 흐름은 후술할 다공모듈(50)을 회전하면서 통과하므로 다공모듈(50)의 통과하는 거품 의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.

폭기조(3)에서 발생한 거품은 거품흡입부(30)에 의해 거품유입배관(40)을 따라 이동하여 흡입조(10) 내부로 유입된다.

거품을 흡입하기 위한 거품흡입부(30)는 흡입조(10) 내부의 공기를 흡입하여 거품을 흡입조(10) 내부로 유입시킨다.

이러한 거품흡입부로 송풍기(31)와, 송풍기(31)의 흡입측에 연결되는 공기흡입관(33)과, 송풍기(31)의 토출측에 연결되는 공기토출관(35)과, 공기를 다수의 흐름으로 분산시키는 분산부(37)를 구비한다.

송풍기(31)의 흡입측에 연결된 공기흡입관(33)은 흡입조(10)의 상부로 연결된다. 그리고 송풍기(31)의 토출측에 연결되는 공기토출관(35)은 상기 폭기조(3) 내부로 연장된다. 그리고 공기토출관(35)의 단부에는 분산부(37)가 마련된다. 분산부(37)는 폭기조(3)의 수면과 대응되는 위치에 배치된다. 분산부(37)는 내부가 빈 통형으로 이루어지며, 저면은 막혀있고 측면에는 다수의 공기토출홀이 형성된다.

공기토출관(35)에 의해 공기를 폭기조(3)로 토출시키는 경우 폭기조(3)의 수면에 공기가 수직으로 분출되면 오히려 거품이 발생할 수 있다. 분산부(37)는 측면에 형성된 공기토출홀을 통해 공기의 흐름을 측면방향으로 다수로 분산시키므로 거품의 발생을 방지할 수 있다. 이와 함께 공기가 분산부(37)의 측면으로 분산되므로 수면에 존재하는 거품을 흡입가이드(41)의 경사관(45) 방향으로 이동시켜 거품의 흡입을 용이하게 한다.

소포수단은 흡입조(10) 내부에 설치되어 흡입조(10) 내부로 유입된 거품을 깨뜨린다.

소포수단의 일 예로 다공모듈(50)이 적용될 수 있다. 다공모듈(50)은 흡입조(10) 내부에 설치되어 흡입조(10) 하부에서 상부로 이동하는 거품을 깨뜨려 제거한다.

다공모듈(50)은 일 예로 3개의 타공망으로 이루어질 수 있다. 즉, 제 1타공망(51), 제 2타공망(53), 제 3타공망(55)으로 구분되는 3개의 타공망이 상하로 적층되어 형성된다. 각 타공망은 계단식으로 절곡된 형태로 이루어진다.

도시된 바와 달리 2개 또는 4개 이상의 타공망으로 이루어질 수 있다.

제 1, 제 2, 제 3타공망(51)(53)(55)에는 다수의 홀이 형성되어 있다.

도 6에 나타난 바와 같이 제 1타공망(51)에 형성된 홀(52)은 하부 즉, 입구는 좁고 상부, 즉 출구가 넓은 사다리꼴로 형성된다. 도시되지 않았지만 제 2타공망(53) 및 제 3타공망(53)에 형성된 홀 역시 동일한 구조로 형성된다. 이는 거품이 다공모듈의 좁은 입구를 통과하는 과정에서 통해 기포를 용이하게 제거될 수 있도록 하기 위함이다.

제 1, 제 2, 제 3타공망(51)(53)(55)에 형성된 각 홀은 다수의 열로 정렬되어 형성된다.

제 1타공망(51)에는 홀이 제 1방향으로 정렬되어 형성된다. 제 1방향은 수직 방향을 의미한다. 그리고 제 2타공망(53)에는 홀이 상기 제 1방향과 교차하는 제 2방향으로 정렬된다. 제 2방향은 제 1방향과 60도로 교차하는 방향이다. 그리고 제 3타공망(55)에는 제 1 및 제 2방향과 교차하는 제 3방향으로 정렬된다. 제 3방향은 제 1방향과 30도로 교차하는 방향이다.

이와 같이 홀의 정렬방향이 다르도록 제 1, 제 2, 제 3타공망(51)(53)(55)을 적층하게 되면 홀의 크기를 임의로 조절할 수 있는 장점을 갖는다. 교차시키기 않고 각 홀이 동일한 정렬방향으로 위치하도록 제 1, 제 2, 제 3타공망(51)(53)(55)을 적층하게 되면 모든 홀이 동일한 크기와 모양을 가지나, 도시된 바와 같이 적층하게 되면 홀의 크기와 모양을 가변시킬 수 있다. 이에 따라 기포의 크기나 특성에 따라 각 타공망의 교차각도를 조절할 수 있는 장점을 갖는다.

한편, 본 발명은 도 3에 나타난 바와 같이 선회유도관(49)의 단부에 거품을 깨뜨리기 위한 다수의 날개부(48)가 설치될 수 있다. 각 날개부(48)는 각진 사각 형상으로 형성되며, 인접하는 날개부(48)끼리 일부 중첩되게 배치되어 거품이 배출되는 출구가 톱니 모양을 이룬다.

그리고 본 발명은 흡입조(10)의 내측 상부에는 세척수를 분사하기 위한 다수의 노즐(60)이 설치된다. 노즐(60)은 세척수 공급관(65)에 설치된다. 세척수공급관(65)에 설치된 밸브를 조작하여 다공모듈(50)의 상부에서 세척수를 분사하여 다공모듈(50)을 주기적으로 세척한다. 세척이 사용된 세척수는 흡입조의 하부에 설치된 배수관(17)을 통해 폭기조(3)로 유입된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 화재방지수단은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술분야에서 통상적인 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

3: 폭기조 10:흡입조
30: 공기흡입부 33: 공기흡입관
35:공기토출관 40: 거품유입배관
50: 다공모듈 60: 노즐

Claims (5)

1. 거품이 발생되는 폭기조와 2개의 거품유입배관으로 연결된 흡입조와;
   상기 흡입조 내부의 공기를 흡입하여 상기 거품유입배관을 통해 상기 폭기조에서 발생된 거품을 상기 흡입조 내부로 유입시키는 거품흡입부와;
   상기 흡입조 내부에 설치되어 상기 흡입조 내부로 유입된 거품을 깨뜨리는 소포수단과;
   상기 거품유입배관과 각각 연결되어 상기 흡입조 내측으로 연장되며 상기 흡입조 내부로 유입되는 거품이 선회할 수 있도록 동일한 회전방향으로 굽어지게 형성된 2개의 선회유도관과;
   상기 폭기조 내부로 연장되는 상기 거품유입배관의 단부에 설치되는 흡입가이드;를 구비하고,
   상기 흡입가이드는 상기 거품유입배관의 단부에서 다수의 방향으로 분기되는 분기관과, 상기 분기관에 결합되며 단부가 경사지게 형성된 경사관을 구비하며,
   상기 거품흡입부는 송풍기와, 상기 송풍기의 흡입측에 연결되며 상기 흡입조의 상부로 연장되는 공기흡입관과, 상기 송풍기의 토출측에 연결되며 상기 폭기조 내부로 연장되는 공기토출관과, 상기 공기토출관의 단부에 설치되어 수면과 대응되는 위치에 배치되며 내부가 비어 있는 통형이고 저면은 막혀있고 측면에는 다수의 공기토출홀이 형성되어 공기의 흐름을 측면방향으로 다수로 분산시키고 거품을 상기 경사관 방향으로 이동시키는 분산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 시설의 거품 제거장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 소포수단은 상기 흡입조 내부로 유입된 거품을 다공모듈로 통과시켜 상기 거품을 제거하며,
   상기 다공모듈은 적어도 2 이상이 상하로 적층되며 다수의 홀이 정렬되어 형성된 타공망들로 구비된 것을 특징으로 하는 수처리 시설의 거품 제거장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 타공망들은 상부에 위치하며 홀이 제 1방향으로 정렬되어 형성된 제 1타공망과, 상기 제 1타공망의 하부에 위치하며 홀이 상기 제 1방향과 교차하는 제 2방향으로 정렬된 제 2타공망과, 상기 제 2타공망의 하부에 위치하며 홀이 상기 제 1 및 제 2방향과 교차하는 제 3방향으로 정렬된 제 3타공망으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 시설의 거품 제거장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 홀은 하부는 좁고 상부가 넓은 사다리꼴로 형성된 것을 특징으로 하는 수처리 시설의 거품 제거장치.
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