KR101566641B1 - 낙차식 폭기교반장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 오염수가 저장된 폭기조 내 수면 하에 연직하게 설치되는 관 형상을 가지며, 상단에는 내측으로 오염수 중 상단의 표면수를 낙하상태로 유입되게 하는 유입구가 형성되고, 하단에는 배출구가 형성된 몸체, 상단은 수면 상방으로 돌출되도록 배치되며, 하단은 수면 하에 위치한 상태로 몸체와 연통되어, 몸체 내측으로 유입되는 표면수 내 혼입된 공기 중 일부 공기를 몸체 외부로 배출되게 가이드하는 관 형상의 공기배출로, 몸체에 연결 설치되며, 몸체 내부에 유입된 표면수의 수위에 따라 몸체의 유입구를 통한 표면수의 유입량을 조절하는 유량공급조절부, 몸체의 하단에 결합 설치되며, 몸체 내부에 유입된 표면수가 유입구를 통해 배출되게 펌핑시키는 배출펌프를 포함하는 낙차식 폭기교반장치를 제공한다.
이와 같은, 낙차식 폭기교반장치는, 몸체의 상단에 형성된 유입구를 통해 몸체로 폭기조의 표면수가 유입시, 낙차발생에 의해 몸체 내측에서 표면수는 몸체 외측에서 공급되는 공기와 혼합이 이루어진 후, 다시 배출구를 통해 폭기조로 배출되는 순환 구조를 가지는 바, 공기와 폭기조 내 오염수의 접촉시간이 길어짐과 더불어 구조가 간단하여 설치비용을 절감할 수 있게 된다.

Description

낙차식 폭기교반장치{Waterfall type aeration stirring device}
본 발명은 낙차식 폭기교반장치에 관한 것으로서, 정수장 또는 하수처리장 등의 폭기조에 설치된 상태에서, 폭기조 내 폐수를 낙하시키면서 공기를 공급되게 하는 낙차식 폭기교반장치에 관한 것이다.
일반적으로 미생물을 이용하는 유기폐수의 처리에는 폐수를 폭기시킨다. 폐수를 폭기시키면 폐수의 용존산소양이 증가되어 호기성 미생물이 활성화되며, 유기 오염물질과 부유물질 및 유해가스의 제거도 촉진되어 폐수처리효율이 상승된다.
이러한, 폭기설비로는 폭기조의 바닥에 산기관이 설치되고, 상기 산기관은 외부에 장착된 에어펌프와 연결되어 상기 산기관을 통해 폭기조 내로 외부공기가 공급되도록 구성되거나 표면폭기장치가 설치된다.
그러나, 종래의 폭기설비는 산기관을 통해 공급되는 공기가 곧바로 수직상승 후 외부로 배출됨으로서, 물과 공기의 접촉시간이 짧아 폭기효과가 적은 문제점이 있다. 더불어, 산기관이 설치된 부분에만 급기가 이루어지므로, 상기 산기관을 폭기조 전면적에 걸쳐 설치해야함으로서 설치비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 산화지나 폭기조에 사용되는 표면폭기장치의 경우에는, 수표면의 저항과 수체의 비산을 위해 높은 동력이 요구되는 문제점이 있다.
이러한, 폭기설비는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0039805호(2005.04.29)에 제시된다.
본 발명은, 물과 공기의 접촉시간을 길게 하여 폭기효과가 우수해짐과 더불어 구조가 단순하여 설치비용이 적게 소요되는 하는 낙차식 폭기교반장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 오염수가 저장된 폭기조 내 수면 하에 연직하게 설치되는 관 형상을 가지며, 상단에는 내측으로 상기 오염수 중 상단의 표면수를 낙하상태로 유입되게 하는 유입구가 형성되고, 하단에는 배출구가 형성된 몸체, 상단은 상기 수면 상방으로 돌출되도록 배치되며, 하단은 상기 수면 하에 위치한 상태로 상기 몸체와 연통되어, 상기 몸체 내측으로 유입되는 상기 표면수 내 혼입된 공기 중 일부 공기를 상기 몸체 외부로 배출되게 가이드하는 관 형상의 공기배출로, 상기 몸체에 연결 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수의 수위에 따라 상기 몸체의 유입구를 통한 상기 표면수의 유입량을 조절하는 유량공급조절부, 상기 몸체의 하단에 결합 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수가 상기 유입구를 통해 배출되게 펌핑시키는 배출펌프를 포함하는 낙차식 폭기교반장치를 제공한다.
또한, 상기 몸체 상단 내측에는, 상기 유입구를 통해 유입되는 상기 표면수가 외측면에 충돌하는 상하부로 개방된 관 형상의 공기유입부가 더 연결 구비될 수 있다.
또한, 상기 공기유입부의 외측면에는 연직하게 설치되는 판 형상의 가이드날개가 결합 구비되며, 상기 가이드날개는 상기 공기유입부의 외측면 둘레방향으로 일정간격 이격되게 복수개가 설치될 수 있다.
또한, 상기 공기배출로는 상기 몸체에 나란하게 배치되도록 상기 수면 하에 위치하는 부분이 연직하게 배치되며, 상기 수면 하에 배치되는 상기 공기배출로와 상기 몸체는 상하방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수개의 관 형상을 가지는 연결로를 통해 상호 연통 결합될 수 있다.
또한, 상기 몸체에는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 제1혼합부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1혼합부의 하부에 위치되는 상기 몸체에는, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 제2혼합부가 더 형성되며, 상기 제1혼합부와 상기 제2혼합부 사이에 위치하는 상기 몸체에는, 상기 표면수 내 일부 공기가 배출되게 하는 공기배출공이 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체 하단에는 상기 몸체 외측에 삽입 설치되는 관 형상의 보조몸체가 더 구비되며, 상기 보조몸체의 일측 상단에는 상기 폭기조 외부의 오염수를 공급받는 보조유입구가 형성되고, 상기 보조몸체의 타측 하단에는 상기 보조유입구를 통해 유입되는 오염수를 상기 배출구 방향으로 배출되게 하도록 상기 배출구에 인접하게 보조배출구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체에는, 상기 수면 하에 연직하게 위치한 상태로 상기 몸체와 연통 결합되는 관 형상의 승강가이드부를 구비하며, 상기 유량공급조절부는, 상기 몸체의 상단 외측에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입 설치되도록 관 형상을 가지며, 상단에는 상기 유입구와 연통되는 유입조절홈이 형성된 조절몸체와, 상기 조절몸체의 외측면에 수평방향으로 연장되도록 고정 결합되며, 상기 유입조절홈을 통해 상기 유입구로 유입되는 상기 표면수의 유입속도를 저하시키는 확산판과, 상기 승강가이드부 내측에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입 설치되는 승강조절추 및, 상기 승강조절추와 상기 확산판을 연결시키는 연결와이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 확산판에는 부력재를 더 결합 구비할 수 있다.
또한, 상기 몸체에는 상기 폭기조 내 수면 하에 배치되는 담체부를 더 결합 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 낙차식 폭기교반장치는, 몸체의 상단에 형성된 유입구를 통해 몸체로 폭기조의 표면수가 유입시, 낙차발생에 의해 몸체 내측에서 표면수는 몸체 외측에서 공급되는 공기와 혼합이 이루어진 후, 다시 배출구를 통해 폭기조로 배출되는 순환 구조를 가지는 바, 공기와 폭기조 내 오염수의 접촉시간이 길어짐과 더불어 구조가 간단하여 설치비용을 절감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 낙차식 폭기교반장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 낙차식 폭기교반장치의 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 낙차식 폭기교반장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의 정단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 낙차식 폭기교반장치는, 몸체(100), 공기배출로(200), 유량공급조절부(300), 배출펌프(400)를 구비하고 있다.
상기 몸체(100)는 상기 폭기조(10) 내부에 설치되어, 상기 폭기조 내부에 저장되는 오염수 중 상부의 표면수를 내측으로 낙하상태로 유입되게 하는 관 형상 부재이다. 즉, 상기 몸체(100)는 상기 표면수를 상기 몸체(100)의 상단에서 내측으로 유입되게 한 후, 하단으로 낙하되도록 낙차를 형성하면서, 상기 몸체(100) 내부에서 상기 표면수에 공기가 혼입될 수 있게 한다. 이같은, 상기 몸체(100)는 상기 폭기조 내부의 오염수 수면 하에 연직하게 배치된 상태로 고정 설치된다.
이러한, 상기 몸체(100)의 상단 측면부에는 상기 표면수를 내측으로 낙하상태로 유입되게 할 수 있도록 유입구(110)가 관통 형성된다.
그리고, 상기 몸체(100)의 하단 측면부로는 상기 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100) 내측으로 유입된 상기 표면수를 다시 상기 몸체(100) 외부로 배출될 수 있도록 하는 배출구(120)가 관통 형성된다. 즉, 상기 몸체(100)의 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100) 내측으로 낙하상태로 유입되는 상기 표면수는 이후 설명될 배출펌프(400)의 펌핑력에 의해 상기 배출구(120)를 통해 상기 몸체(100) 외부로 다시 배출이 이루어지게 된다.
그리고, 상기 몸체(100)의 상단 내측에는 상하로 개방된 관 형상의 공기유입부(130)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 공기유입부(130)는 상기 몸체(100) 상단 내측에 삽입 배치된 상태로 상기 몸체(100)와 연결다리(130a)를 통해 연결 결합된다. 이때, 상기 공기유입부(130)의 상단 테두리 부분은 상기 오염수에 잠기지 않도록 상기 오염수의 수면보다 상방 외측에 위치하도록 연장 배치된다. 이같은 상기 공기유입부(130)는 상기 유입구(110)를 통해 유입되는 상기 표면수가 외측면에 충돌한 후 상기 몸체(100) 하부로 낙하시 공기와 접촉면적을 증대시키며, 상기 오염수 외부의 공기가 상기 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100) 내측으로 동시에 유입되게 함으로서 상기 표면수 내 공기의 혼입량을 증대시킬 수 있게 된다.
더불어, 상기 공기유입부(130)의 외측면에는 연직하게 배치되는 판 형상의 가이드날개(131)를 결합 구비할 수 있다. 이때, 상기 가이드날개(131)는 상기 공기유입부(130)의 외측면 둘레방향으로 상호 일정간격 이격되게 복수개를 결합 구비할 수 있다. 이같은, 상기 가이드날개(131)는 상기 유입구(110)를 통해 상기 공기유입부(130)에 부딪힌 후, 상기 공기유입부(130)의 외측면을 통해 낙하시 상기 표면수의 낙하 흐름에 와류를 발생되게 하면서, 상기 공기유입부(130)를 통한 상기 몸체(100) 내측으로의 외부 공기 유입이 안정적으로 이루어지게 된다.
또한, 상기 몸체(100)의 일측, 보다 상세하게는 상기 오염수의 수면 하에 위치하는 상기 몸체(100) 하단 일측에는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 제1혼합부(140)가 형성될 수 있다. 이러한, 상기 제1혼합부(140)는 상기 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100) 내측으로 낙하 공급되는 공기와 혼합된 상기 표면수의 유속을 증가시키면서 배출되게 하는 바, 상기 표면수 내로 공기의 혼입이 안정적으로 이루어질 수 있게 한다.
더불어, 상기 몸체(100)의 일측, 보다 상세하게는 상기 제1혼합부(140)의 하부에 위치되는 상기 몸체(100) 하단 일측에는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 제2혼합부(150)가 형성될 수 있다. 이러한, 상기 제2혼합부(150)는 상기 제1혼합부(140)를 이탈하면서 유속이 빨라지게 한다.
그리고, 상기 제1혼합부(140)와 상기 제2혼합부(150) 사이에 위치하는 상기 몸체(100)에는 공기배출공(160)이 관통 형성될 수 있다. 여기서, 상기 공기배출공(160)은 상기 몸체(100) 둘레방향으로 연결된 링 구조를 가지도록 관통 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 복수개의 원형 홀을 상기 몸체(100) 둘레방향으로 상호 일정간격 이격되게 관통 형성할 수도 있음은 물론이다. 이러한, 상기 공기배출공(160)은 상기 제1혼합부(140)를 통해 상기 제2혼합부(150)로 상기 표면수가 이동시, 상기 표면수 내 혼입된 상기 공기에 의한 상기 표면수 유속이 저하되는 것을 방지하도록 상기 표면수 내 혼입된 공기 중 과잉상태의 일부 공기를 이후 설명될 공기배출로(200)로 배출될 수 있게 한다.
또한, 상기 몸체(100)의 하단에는 상기 몸체(100) 외측에 관 형상의 보조몸체(170)를 삽입 설치할 수 있다. 이러한, 상기 보조몸체(170)의 일측 상단에는 상기 보조몸체(170) 내측면과 상기 몸체(100) 외측면 사이로 상기 폭기조 외부에서 공급되는 오염수를 상기 폭기조 내측으로 유입되도록 편심되게 보조유입구(171)가 관통 형성된다. 그리고, 상기 보조몸체(170)의 일측 하단, 보다 상세하게는 상기 몸체(100)의 배출구(120)에 인접하도록 상기 보조몸체(170) 하단 측면부에는 보조배출구(172)가 관통 형성된다. 따라서, 상기 몸체(100)의 배출구(120)를 통해 상기 몸체(100) 내 상기 표면수가 상기 몸체(100) 외부로 배출시, 상기 보조배출구(172) 부분에서도 압력이 낮아지면서 상기 보조몸체(170)의 보조유입구(171)를 통해 상기 오염수가 상기 보조몸체(170) 내측면과 상기 몸체(100) 외측면 사이로 유입된 후, 상기 보조배출구(172)를 통해 배출될 수 있게 된다. 이때, 상기 보조배출구(172)를 통해 배출되는 상기 오염수는 상기 배출구(120)를 통해 배출되는 공기가 혼입된 상기 표면수와 혼합이 이루어짐과 더불어, 상기 표면수 내 혼입된 공기를 상기 폭기조(10) 내 오염수와 혼합되게 한다.
더불어, 상기 몸체(100)의 일측, 보다 상세하게는 상기 폭기조(10)의 수면 하에 위치하는 상기 몸체(100)의 일측에는 상기 폭기조(10)의 수면 하에 연직하게 위치한 상태로 상기 몸체(100)와 연통되는 관 형상의 승강가이드부(180)를 구비할 수 있다. 이러한, 상기 승강가이드부(180)는 이후 설명될 유량공급조절부(300)의 승강조절추(330)를 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 가이드하는 역할을 한다. 더불어, 상기 승강가이드부(180)는 상기 몸체(100)와 연통되어, 상기 몸체(100) 내측으로 유입된 상기 표면수 수위에 대응되게 유입됨으로서, 상기 몸체(100) 내측의 상기 표면수 수위에 따른 승강조절추(330)의 하강 정도를 조절하게 된다. 즉, 상기 승강조절추(330)는 상기 승강가이드부(180) 내 상기 표면수 수위에 따른 잠김 여부에 따라 하중이 조절되는데, 상기 승강조절추(330)가 상기 표면수에 잠김되지 않을 경우에는 상기 승강조절추(330)의 하중력이 하방으로 발생하게 되는 반면, 상기 승강조절추(330)가 상기 표면수에 잠김될 경우에는 부력에 의해 하중력이 감소된다.
상기 공기배출로(200)는 상기 몸체(100)와 연통되어, 상기 몸체(100) 내측에 낙하상태로 유입되는 상기 표면수 내 혼입된 공기 중 과잉상태의 일부 공기를 상기 몸체(100) 외부로 배출되게 가이드하게 된다. 즉, 상기 공기배출로(200)는 상기 몸체(100) 내 유입된 상기 표면수에서 과잉상태의 일부 공기를 상기 폭기조(10)의 수면 상방으로 배출되게 가이드하는 관 형상 부재이다. 이러한, 상기 공기배출로(200)의 상단은 상기 폭기조(10)의 수면보다 외측 상방으로 돌출되도록 배치되며, 상기 공기배출로(200)의 하단은 상기 폭기조(10) 내 수면 하에 잠김 배치된 상태로 상기 몸체(100)와 연통 결합된다.
여기서, 상기 공기배출로(200)의 상기 폭기조(10) 내 수면 하에 잠김 배치되는 하단 부분은 상기 몸체(100) 내측에서 상기 표면수로부터 이탈되는 일부 공기를 상기 몸체(100) 외부로 안정적인 배출이 이루어지도록 상기 몸체(100)에 나란하게 배치되도록 연직되게 설치된다. 그리고, 상기 폭기조(10)의 수면 하에 배치되는 상기 공기배출로(200)의 하단 및 상기 몸체(100)는 상하방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수개의 관 형상 연결로(210)를 통해 상호 연통 결합된다. 이같이, 상기 연결로(210)가 상기 몸체(100)의 상하방향, 즉, 상기 몸체(100)의 높이방향에 대해 상호 이격 배치된 상태로 상기 몸체(100)와 상기 공기배출로(200)를 연통되게 함으로서, 상기 몸체(100) 내 상하위치에 상관없이 상기 표면수 내 혼입된 공기 중 과잉상태의 일부 공기를 상기 폭기조(10) 수면 외부로 안정적인 배출이 이루어질 수 있게 한다.
상기 유량공급조절부(300)는 상기 몸체(100) 내부에 유입된 상기 표면수의 수위에 따라 상기 몸체(100)의 유입구(110)를 통한 상기 폭기조(10)에서 상기 몸체(100)로의 상기 표면수 유입량을 조절되게 한다. 즉, 상기 유량공급조절부(300)는 상기 몸체(100) 내측에 상기 표면수의 유량이 많아 수위가 높을 경우에는 상기 폭기조(100)에서 상기 유입구(110)를 통한 상기 표면수의 유입량이 적어지게 하고, 상기 몸체(100) 내측에 상기 표면수의 유량이 적어 수위가 낮을 경우에는 상기 폭기조(100)에서 상기 유입구(110)를 통한 상기 표면수의 유입량이 많아지게 한다. 따라서, 상기 유량공급조절부(300)는 상기 몸체(100) 내부에 유입된 상기 표면수의 수위에 따라 상기 몸체(100)의 유입구(110)를 통한 상기 폭기조 내 표면수의 유입 가능한 위치를 조절하면서, 상기 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100) 내부로 유입되는 상기 표면수의 유량이 일정하게 유지되게 한다. 이러한, 상기 유량공급조절부(300)는 상기 몸체(100)에 연결 설치되며, 조절몸체(310), 확산판(320), 승강조절추(330), 연결와이어(330)를 포함한다.
상기 조절몸체(310)는 상기 몸체(100)의 상단 외측에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입 설치되도록 상하부를 개방시킨 관 형상 부재이다. 이러한, 상기 조절몸체(310)의 상단에는 상기 몸체(100)의 유입구(110)와 연통되는 유입조절홈(311)이 형성된다. 즉, 상기 유입조절홈(311)을 통해 상기 조절몸체(310) 내측으로 상기 폭기조(10) 내 상기 표면수가 유입된 후, 상기 몸체(100)의 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100) 내측으로 상기 표면수가 유입된다.
상기 확산판(320)은 상기 조절몸체(310)의 유입조절홈(311)을 통해 상기 몸체(100)의 유입구(110)로 유입되는 상기 표면수의 상기 폭기조에서 상기 조절몸체(310) 내측으로의 유입속도를 저하시키는 판 부재이다. 이러한, 상기 확산판(320)은 상기 조절몸체(310)의 외측면에 수평방향으로 연장되도록 고정 결합되어, 상기 폭기조(10) 내 표면수가 상기 유입조절홈(311)을 통해 상기 몸체(100) 내측으로 유입시, 상기 유입조절홈(311)으로 바로 유입되지 않고 상기 확산판(320)을 거친 후 유입되게 하면서 유입속도를 저하시키게 된다.
그리고, 상기 확산판(320)에는 부력재(321)를 결합 구비할 수 있다. 이러한, 상기 부력재(321)는 상기 확산판(320) 및 상기 조절몸체(310)를 상기 폭기조(10) 상에서 일정 부력을 가지는 상태로 부유되게 한다. 여기서, 상기 부력재(321)는 내부에 공기가 들어찬 탱크 구조물이나 스티로폴 이외에 부력을 가지는 다양한 구조물을 선택적용가능함은 물론이다.
상기 승강조절추(330)는 상기 몸체(100) 상단 외측에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 배치된 상기 조절몸체(310)의 상하 위치를 조절하도록 상기 조절몸체(310)의 하중을 조절되게 한다. 여기서, 상기 승강조절추(330)는 상기 몸체(100)의 승강가이드부(180) 내측에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입 설치된다. 이러한, 상기 승강조절추(330)는 연결와이어(340)를 통해 상기 확산판(320)과 연결됨으로서, 상기 몸체(100) 내측에 유입된 상기 표면수의 유량에 의한 상기 승강가이드부(180) 내측 수위에 따라 상기 조절몸체(310)의 상기 폭기조(10) 내 상하위치를 자동 조절되게 한다. 즉, 상기 승강조절추(330)는 상기 승강가이드부(180) 내측에서 상기 표면수에 의해 잠김되지 않은 상태에서는 상기 확산판(310)을 하방으로 당기는 힘이 커지게 함으로서, 상기 조절몸체(310)를 하방으로 이동되게 하여 상기 유입조절홈(311)을 통한 상기 몸체(100)의 유입구(110)로의 상기 표면수 유입량이 많아지게 한다. 반대로, 상기 몸체(100) 내측으로 상기 표면수의 유량 유입이 많아지면서, 상기 승강조절추(330)가 상기 승강가이드부(180) 내측에서 상기 표면수에 잠김상태가 되면, 상기 조절몸체(310)를 하방으로 이동되게 하는 하중이 감소하면서, 상기 조절몸체(310)는 상방으로 이동되면서 상기 유입조절홈(311)을 통한 상기 몸체(100)의 유입구(110)로의 상기 표면수 유입량이 적어지게 한다. 이같이, 상기 승강조절추(330)는 상기 몸체(100) 내 유입되는 상기 표면수의 유량에 따라 상기 조절몸체(310)의 상하위치를 조절되게 하면서, 상기 조절몸체(310)의 유입조절홈(311)을 통한 상기 몸체(100) 내측으로의 상기 표면수 유입 수위가 일정범위를 유지되게 한다.
상기 연결와이어(340)는 상기 승강조절추(330)를 상기 확산판(320)과 연결되게 한다. 이러한, 상기 연결와이어(340)는 상기 승강조절추(330)의 하중이 상기 확산판(320)을 통해 상기 조절몸체(310)로 전달되게 한다.
상기 배출펌프(400)는 상기 조절몸체(310)의 유입조절홈(311)와 상기 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100) 내부로 유입된 상기 폭기조(10) 내 표면수를 다시 상기 배출구(120)를 통해 상기 몸체(100) 외부의 상기 폭기조(10)로 배출되도록 펌핑시킨다. 이러한, 상기 배출펌프(400)는 상기 몸체(100)의 하단에 결합 설치된다. 여기서, 상기 배출펌프(400)는 상기 몸체(100) 내부에서 공기가 혼합된 표면수를 다시 상기 몸체(100) 외부로 안정적인 펌핑 배출이 되도록 다단의 임펠러(410)를 구비한 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 하나의 임펠러를 구비할 수도 있음은 물론이다.
더불어, 도 3과 같이 상기 낙차식 폭기교반장치는, 상기 몸체(100)에 연결 설치한 상태로 상기 폭기조(10) 내 오염수의 수면 하에 배치되도록 담체부(500)를 구비할 수 있음은 물론이다. 여기서, 상기 담체부(500)는 상기 몸체(100)에 결합된 상태로 상기 폭기조(10) 내 수면 하에 수평상태로 잠김되는 격자구조의 지지프레임(510)과, 상기 지지프레임(510)에 연직하게 연결 설치되는 미생물활성담체(520)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 미생물활성담체(520)는 미생물의 부착기질을 제공하는 것으로. 상기 폭기조(10) 수면 하에서 상기 지지프레임(510)의 상부에 배치되도록 상기 지지프레임(510)에 연결 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 상기 지지프레임(510)의 하부에 배치되도록 연결 설치하거나 상기 지지프레임(510)의 상부 및 하부에 모두 연결 배치할 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, 구성되는 일실시예에 따른 상기 낙차식 폭기교반장치의 폭기동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 몸체(100)가 상기 폭기조(10)의 수면 하에 연직하게 배치된 상태에서 상기 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100) 내부로 상기 폭기조(10) 내 오염수 중 표면수가 유입된다. 이렇게, 상기 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100)로 유입되는 상기 표면수는 상기 몸체(100) 내부로 낙하하면서 유입된다.
이때, 상기 공기유입부(130)를 통해 상기 몸체(100) 내부로는 상기 폭기조(10) 외부의 공기가 동시에 유입된다. 그러면, 상기 몸체(100) 내부로 낙하되는 상기 표면수는 상기 몸체(100) 내부에서 상기 공기유입부(130)를 통해 유입되는 공기와 혼합상태가 된다.
이렇게, 상기 몸체(100) 내부에서 공기와 혼합된 상기 표면수는 상기 배출펌프(400)의 펌핑력에 의해 상기 배출구(120)를 통해 상기 몸체(100) 외부의 상기 폭기조(10) 내 오염수로 배출되는 순환 과정을 거치게 된다.
이때, 상기 몸체(100) 내부에서 상기 표면수와 상기 공기가 혼합시, 상기 표면수 내 공기 중 과잉 공급된 일부 공기는 상기 공기배출공(160)에서 상기 공기배출로(200)를 통해 상기 폭기조(10) 외부로 배출되거나, 상기 몸체(100) 내부에서 상기 공기배출로(200)를 통해 바로 상기 폭기조(10) 외부로 배출될 수 있다.
그리고, 상기 폭기조(10) 내 수위가 변화할 경우, 즉 최초 상기 폭기조(10) 내 상기 표면수가 상기 몸체(100) 내부로 유입될 때는 상기 유량공급조절부(300)의 승강조절추(330)의 하중에 의해 상기 조절몸체(310)가 하방으로 이동하면서 상기 유입조절홈(311)의 위치도 하방으로 낮아지면서 상기 유입구(110)를 통한 상기 표면수의 유입유량이 많아지게 된다. 이후, 상기 몸체(100) 내부로 상기 표면수의 유입량이 증대되면서 상기 폭기조(10) 내 오염수의 수위가 낮아지게 되면 상기 승강조절추(330)도 상기 승강가이드부(180) 내측에서 상기 몸체(100) 내부로 유입된 상기 표면수에 잠김상태가 되면서, 상기 승강조절추(330)에 의한 상기 조절몸체(310)의 하방으로의 당김 하중이 감소하게 되는 바, 상기 조절몸체(310)는 자체 부력을 통해 상기 몸체(100)가 상방으로 다시 이동하며 상기 유입조절홈(311)의 위치도 다시 상방으로 높아지게 되면서 상기 유입구(110)를 통한 상기 상기 몸체(100) 내부로의 상기 표면수 유입유량이 감소하게 된다. 이렇게, 상기
또한, 상기 몸체(100)의 배출구(120)를 통해 상기 공기가 혼합된 상기 표면수를 배출시, 상기 보조몸체(170)의 보조유입구(171)를 통한 상기 폭기조(10) 외부에서 공급되는 오염수를 혼합상태로 배출되게 하면서, 상기 폭기조(10) 내 오염수의 폭기효율을 증대시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 일실시예에 따른 상기 낙차식 폭기교반장치는, 상기 몸체(100)의 상단에 형성된 유입구(110)를 통해 상기 몸체(100)로 상기 폭기조(10)의 표면수가 유입시, 낙차발생에 의해 상기 몸체(100) 내측에서 상기 표면수는 상기 몸체(100) 외측에서 공급되는 공기와 혼합이 이루어진 후, 다시 배출구(120)를 통해 상기 폭기조(10)로 배출되는 순환 구조를 가지는 바, 상기 공기와 상기 폭기조(10) 내 오염수의 접촉시간이 길어짐과 더불어 구조가 간단하여 설치비용을 절감할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 몸체 110: 유입구
120: 배출구 130: 공기유입부
140: 제1혼합부 150: 제2혼합부
160: 공기배출공 170: 보조몸체
180: 승강가이드부 200: 공기배출로 210: 연결로 300: 유량공급조절부
310: 조절몸체 320: 확산판
330: 승강조절추 340: 연결와이어
400: 배출펌프 500: 담체부
510: 지지프레임 520: 미생물활성담체

Claims (12)

  1. 오염수가 저장된 폭기조 내 수면 하에 연직하게 설치되는 관 형상을 가지며, 상단에는 내측으로 상기 오염수 중 상단의 표면수를 낙하상태로 유입되게 하는 유입구가 형성되고, 하단에는 배출구가 형성된 몸체와;
    상단은 상기 수면 상방으로 돌출되도록 배치되며, 하단은 상기 수면 하에 위치한 상태로 상기 몸체와 연통되어, 상기 몸체 내측으로 유입되는 상기 표면수 내 혼입된 공기 중 일부 공기를 상기 몸체 외부로 배출되게 가이드하는 관 형상의 공기배출로와;
    상기 몸체에 연결 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수의 수위에 따라 상기 몸체의 유입구를 통한 상기 표면수의 유입량을 조절하는 유량공급조절부; 및,
    상기 몸체의 하단에 결합 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수가 상기 유입구를 통해 배출되게 펌핑시키는 배출펌프를 포함하며,
    상기 몸체 상단 내측에는, 상기 유입구를 통해 유입되는 상기 표면수가 외측면에 충돌하는 상하부로 개방된 관 형상의 공기유입부가 더 연결 구비되고,
    상기 공기유입부의 외측면에는 연직하게 설치되는 판 형상의 가이드날개가 결합 구비되는 낙차식 폭기교반장치.
  2. 오염수가 저장된 폭기조 내 수면 하에 연직하게 설치되는 관 형상을 가지며, 상단에는 내측으로 상기 오염수 중 상단의 표면수를 낙하상태로 유입되게 하는 유입구가 형성되고, 하단에는 배출구가 형성된 몸체와;
    상단은 상기 수면 상방으로 돌출되도록 배치되며, 하단은 상기 수면 하에 위치한 상태로 상기 몸체와 연통되어, 상기 몸체 내측으로 유입되는 상기 표면수 내 혼입된 공기 중 일부 공기를 상기 몸체 외부로 배출되게 가이드하는 관 형상의 공기배출로와;
    상기 몸체에 연결 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수의 수위에 따라 상기 몸체의 유입구를 통한 상기 표면수의 유입량을 조절하는 유량공급조절부; 및,
    상기 몸체의 하단에 결합 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수가 상기 유입구를 통해 배출되게 펌핑시키는 배출펌프를 포함하며,
    상기 몸체에는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 제1혼합부가 형성되고,
    상기 제1혼합부의 하부에 위치되는 상기 몸체에는, 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 제2혼합부가 더 형성되며,
    상기 제1혼합부와 상기 제2혼합부 사이에 위치하는 상기 몸체에는, 상기 표면수 내 일부 공기가 배출되게 하는 공기배출공이 관통 형성된 낙차식 폭기교반장치.
  3. 오염수가 저장된 폭기조 내 수면 하에 연직하게 설치되는 관 형상을 가지며, 상단에는 내측으로 상기 오염수 중 상단의 표면수를 낙하상태로 유입되게 하는 유입구가 형성되고, 하단에는 배출구가 형성된 몸체와;
    상단은 상기 수면 상방으로 돌출되도록 배치되며, 하단은 상기 수면 하에 위치한 상태로 상기 몸체와 연통되어, 상기 몸체 내측으로 유입되는 상기 표면수 내 혼입된 공기 중 일부 공기를 상기 몸체 외부로 배출되게 가이드하는 관 형상의 공기배출로와;
    상기 몸체에 연결 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수의 수위에 따라 상기 몸체의 유입구를 통한 상기 표면수의 유입량을 조절하는 유량공급조절부; 및,
    상기 몸체의 하단에 결합 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수가 상기 유입구를 통해 배출되게 펌핑시키는 배출펌프를 포함하며,
    상기 몸체 하단에는 상기 몸체 외측에 삽입 설치되는 관 형상의 보조몸체를 더 구비하고,
    상기 보조몸체의 일측 상단에는 상기 폭기조 외부의 오염수를 공급받는 보조유입구가 형성되고, 상기 보조몸체의 타측 하단에는 상기 보조유입구를 통해 유입되는 오염수를 상기 배출구 방향으로 배출되게 하도록 상기 배출구에 인접하게 보조배출구가 형성된 낙차식 폭기교반장치.
  4. 오염수가 저장된 폭기조 내 수면 하에 연직하게 설치되는 관 형상을 가지며, 상단에는 내측으로 상기 오염수 중 상단의 표면수를 낙하상태로 유입되게 하는 유입구가 형성되고, 하단에는 배출구가 형성된 몸체와;
    상단은 상기 수면 상방으로 돌출되도록 배치되며, 하단은 상기 수면 하에 위치한 상태로 상기 몸체와 연통되어, 상기 몸체 내측으로 유입되는 상기 표면수 내 혼입된 공기 중 일부 공기를 상기 몸체 외부로 배출되게 가이드하는 관 형상의 공기배출로와;
    상기 몸체에 연결 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수의 수위에 따라 상기 몸체의 유입구를 통한 상기 표면수의 유입량을 조절하는 유량공급조절부; 및,
    상기 몸체의 하단에 결합 설치되며, 상기 몸체 내부에 유입된 상기 표면수가 상기 유입구를 통해 배출되게 펌핑시키는 배출펌프를 포함하며,
    상기 몸체에는, 상기 수면 하에 연직하게 위치한 상태로 상기 몸체와 연통 결합되는 관 형상의 승강가이드부를 구비하는 낙차식 폭기교반장치.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체 상단 내측에는, 상기 유입구를 통해 유입되는 상기 표면수가 외측면에 충돌하는 상하부로 개방된 관 형상의 공기유입부가 더 연결 구비되는 낙차식 폭기교반장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드날개는 상기 공기유입부의 외측면 둘레방향으로 일정간격 이격되게 복수개가 설치되는 낙차식 폭기교반장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기배출로는 상기 몸체에 나란하게 배치되도록 상기 수면 하에 위치하는 부분이 연직하게 배치되며,
    상기 수면 하에 배치되는 상기 공기배출로와 상기 몸체는 상하방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수개의 관 형상을 가지는 연결로를 통해 상호 연통 결합되는 낙차식 폭기교반장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 유량공급조절부는,
    상기 몸체의 상단 외측에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입 설치되도록 관 형상을 가지며, 상단에는 상기 유입구와 연통되는 유입조절홈이 형성된 조절몸체와,
    상기 조절몸체의 외측면에 수평방향으로 연장되도록 고정 결합되며, 상기 유입조절홈을 통해 상기 유입구로 유입되는 상기 표면수의 유입속도를 저하시키는 확산판과,
    상기 승강가이드부 내측에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입 설치되는 승강조절추 및,
    상기 승강조절추와 상기 확산판을 연결시키는 연결와이어를 포함하는 낙차식 폭기교반장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 확산판에는 부력재를 더 결합 구비하는 낙차식 폭기교반장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체에는 상기 폭기조 내 수면 하에 배치되는 담체부를 더 결합 구비하는 낙차식 폭기교반장치.
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