KR101699946B1 - 하수처리장의 방류수 처리시스템 - Google Patents

하수처리장의 방류수 처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하수처리장의 방류수 처리시스템에 관한 것으로, 발전수단과 용존산소조절수단 및 염도조절수단을 구비하여, 방류관거를 통해 방류되는 방류수에 산소를 투입하여 방류수 중의 용존산소를 높여 방류수계의 수질 저하를 방지하고 방류수계에 서식하는 어패류의 서식에 도움을 줄 수 있게 되며, 방류수가 방류된 후 곧바로 해상으로 방류되는 하천 하류측에 설치되는 경우에는 염분조절수단에 의하여 방류수의 염분을 투입하여 염도를 조절함으로써 해수의 염도 저하에 따른 근해의 김 양식장의 생산량 저하를 방지할 수 있게 되고, 산소발생기와 산소공급밸브, 그리고 염분투입밸브 및 제어수단에 필요한 전력을 자체적으로 생산해냄으로써 친환경적으로 운용할 수 있도록 한 것이다.

Description

하수처리장의 방류수 처리시스템{Treatment Apparatus for discharge water of sewage disposal plant}
본 발명은 하수도 분야 기술 중에서, 하수처리장의 방류수 처리시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 방류관거를 통해 방류되는 방류수에 산소를 투입하여 방류수 중의 용존산소를 높여 방류수계의 수질 저하를 방지하고 방류수계에 서식하는 어패류의 서식에 도움을 줄 수 있게 되며, 방류수가 방류된 후 곧바로 해상으로 방류되는 하천 하류측에 설치되는 경우에는 염분조절수단에 의하여 방류수의 염분을 투입하여 염도를 조절함으로써 해수의 염도 저하에 따른 근해의 김 양식장의 생산량 저하를 방지할 수 있게 되고, 산소발생기와 산소공급밸브, 그리고 염분투입밸브 및 제어수단에 필요한 전력을 자체적으로 생산해냄으로써 친환경적으로 운용할 수 있도록 한 하수처리장의 방류수 처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 각종 하수는 하수관거를 통해 하수처리장으로 이송되고 하수처리장에서 정화한 후 방류수를 방류관거를 방류수계인 하천으로 방류하게 된다.
이러한 하수처리장의 방류수는 방류관거를 통해 하천 제방의 사면에 개구되어 있는 방류구를 통하여 하천으로 방류된다. 상기 방류관거는 관거 형태로 형성되거나 상면이 개방된 형태로 구성될 수 있다.
방류관거는 하수처리장의 최종단에서 방류구를 향하여 하향경사진 경사수로를 구성하기 때문에 방류관거를 따라 흐르는 방류수를 이용하여 발전을 하는 장치가 개발되어 있다.
종래 하수처리장의 방류수를 이용하여 발전하는 선행기술로서는 대한민국 등록특허 제10-0996942호(2010.11.22. 등록) "하수처리장의 방류수를 이용한 동력발생장치"와 대한민국 등록특허 제10-1018073호(2011.02.21. 등록) "하수처리장의 방류수를 이용한 소수력 발전설비" 및 대한민국 등록특허 제10-1029603호(2011.04.08. 등록) "하수처리장 방류수 및 정수장 유출수를 이용한 부유식 소수력 발전장치"가 있다.
상기 선행기술들은 단순히 방류수를 이용하여 전력을 생산해내는 발전장치에 관한 것으로, 방류수를 활용한다는 이점은 있으나 방류수 중의 용존산소가 낮아 하천에 방류되었을 때 하천수의 용존산소를 저하시킬 염려가 있으며, 이로 인하여 하천에 서식하는 어패류의 서식에 영향을 미치게 되고 녹조발생을 초래하게 되는 문제점이 있다.
따라서 하수처리장의 방류수 중의 용존산소를 증대시켜 하천수의 용존산소를 증대시킴으로써 방류수계에서 서식하는 어패류의 서식에 도움을 주며, 녹조발생을 억제할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구된다.
또한 방류수 중의 용존산소를 증대시키기 위한 장비에 소요되는 전력을 자체적으로 생산하여 공급함으로써 송배전설비의 추가적인 설치를 배제할 수 있으며, 방류계통을 친환경적으로 운용할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
또한 하천 하구에 근접하여 방류되는 방류수는 하천수와 함께 곧바로 해역으로 유입되는데 이때 방류수의 염도는 해수의 염도보다 낮은 상태이므로 해수의 염도를 저하시켜 근해에 설치되는 김 양식장의 생산량을 저감시키게 되는 요인으로 작용하게 된다.
따라서 방류수가 해수의 염도를 저하시키지 않도록 하여 근해의 김 양식장의 생산량을 저하시키는 일이 없도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0996942호(2010.11.22. 등록) "하수처리장의 방류수를 이용한 동력발생장치" 대한민국 등록특허 제10-1018073호(2011.02.21. 등록) "하수처리장의 방류수를 이용한 소수력 발전설비" 대한민국 등록특허 제10-1029603호(2011.04.08. 등록) "하수처리장 방류수 및 정수장 유출수를 이용한 부유식 소수력 발전장치"
따라서 본 발명의 목적은 방류관거를 통해 방류되는 방류수에 산소를 투입하여 방류수 중의 용존산소를 높여 방류수계의 수질 저하를 방지하고 방류수계에 서식하는 어패류의 서식에 도움을 줄 수 있게 되며, 방류수가 방류된 후 곧바로 해상으로 방류되는 하천 하류측에 설치되는 경우에는 염분조절수단에 의하여 방류수의 염분을 투입하여 염도를 조절함으로써 해수의 염도 저하에 따른 근해의 김 양식장의 생산량 저하를 방지할 수 있게 되고, 산소발생기와 산소공급밸브, 그리고 염분투입밸브 및 제어수단에 필요한 전력을 자체적으로 생산해냄으로써 친환경적으로 운용할 수 있도록 한 하수처리장의 방류수 처리시스템을 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 하수처리장에서 처리된 방류수를 하천 등의 방류수계로 방류하는 방류관거에 설치되는 발전수단과; 방류수에 산소를 투입하여 용존산소를 증가시키는 용존산소조절수단과; 방류수에 염분을 투입하여 방류수의 염도를 조절하는 염도조절수단; 및 상기 용존산소조절수단과 염도조절수단을 제어하는 제어수단;을 포함하여 구성되며, 상기 발전수단은 상기 방류관거의 상판이 일부 절개되어 개방된 개방부 상부에 설치되는 하우징과; 상기 하우징과 방류관거 경계부에 회전 가능하게 설치되며 일단은 개방되고 타단은 밀봉되는 고정원통축과; 상기 고정원통축의 외경에 대응하는 내경을 가지며 상기 고정원통축에 회전 가능하게 지지되는 회전원통축과; 상기 회전원통축의 양단에 결합되는 전후 한 쌍의 링형판체와; 상기 링형판체의 외측면에 결합되는 베어링하우징과; 상기 베어링하우징의 내주면과 상기 고정원통축의 외주면 사이에 삽입되는 베어링과 밀봉부재와; 상기 회전원통축의 외주면에 내주측 단부가 결합되고 상기 링형판체의 외주부에 외주측 단부가 위치하고 전후 양단부가 상기 전후 한 쌍의 링형판체에 밀착되는 복수개의 수차날개와; 상기 방류관거 일측에 설치되는 발전기; 및 상기 베어링하우징에 결합되는 구동기어와 상기 구동기어에 맞물리며 상기 발전기의 회전축에 결합되는 종동기어를 포함하는 전동기구를 포함하여 구성되고, 상기 고정원통축은 회전중심이 상기 방류관거의 상단과 하우징의 하단의 경계선상에 위치하도록 설치되며, 상기 베어링하우징에는 결합을 위하여 전후 한 쌍의 링형판체의 외측면에 밀착되는 플랜지부가 일체로 형성되고, 상기 회전원통축은 상기 베어링하우징의 내주면과 상기 고정원통축의 내주면 사이에 삽입되는 베어링에 의하여 고정원통축에 대하여 회전 가능하게 지지되며, 상기 고정원통축의 외주면과 회전원통축의 내주면 사이의 틈새는 밀봉부재에 의하여 기밀하게 밀봉되며, 상기 용존산소조절수단은 상기 방류관거의 상부에 설치되는 산소발생기와, 상기 산소발생기와 상기 고정원통축의 일단 사이에 연결되어 상기 산소발생기에서 발생한 산소를 상기 고정원통축의 내부에 공급하는 산소공급관과, 상기 산소발생기와 산소공급관 사이에는 산소공급밸브와, 상기 고정원통축의 주벽 하단부에 천공된 복수개의 산소공급공과, 상기 회전원통축에 형성되어 내주측 단부가 상기 산소공급공에 연통되며 외주측 단부가 상기 회전원통축의 외주면에서 개구되는 복수개의 산소투입공을 포함하여 구성되고, 상기 염도조절수단은 상기 방류관거의 상부에 설치되는 염분공급원과, 상기 염분공급원과 상기 방류관거의 내부를 연결하는 염분투입관과, 상기 염분공급원과 염분투입관 사이에 설치되는 염분투입밸브를 포함하여 구성되며, 상기 제어수단은 상기 방류관거 내에 설치되어 방류수의 용존산소를 측정하는 용존산소센서와, 상기 방류관거 내에 설치되어 방류수의 염도를 측정하는 방류수염도센서와, 해수면에 설치되어 해수의 염도를 측정하는 해수염도센서와, 상기 용존산소센서에 의하여 측정된 방류수 중의 용존산소값에 따라 산소공급밸브에 대한 개폐제어명령을 출력함과 아울러 방류수염도센서에 의해 측정된 방류수의 염도값과 해수염도센서에 의하여 측정된 해수염도값을 비교하여 염분투입밸브에 대한 개폐제어명령을 출력하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 하수처리장의 방류수 처리시스템을 제공한다.
본 발명의 하수처리장의 방류수 처리시스템에 의하면 발전수단과 용존산소조절수단 및 염도조절수단을 구비하여, 방류관거를 통해 방류되는 방류수에 산소를 투입하여 방류수 중의 용존산소를 높여 방류수계의 수질 저하를 방지하고 방류수계에 서식하는 어패류의 서식에 도움을 줄 수 있게 되며, 방류수가 방류된 후 곧바로 해상으로 방류되는 하천 하류측에 설치되는 경우에는 염분조절수단에 의하여 방류수의 염분을 투입하여 염도를 조절함으로써 해수의 염도 저하에 따른 근해의 김 양식장의 생산량 저하를 방지할 수 있게 되고, 산소발생기와 산소공급밸브, 그리고 염분투입밸브 및 제어수단에 필요한 전력을 자체적으로 생산해냄으로써 친환경적으로 운용할 수 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 하수처리장의 방류수 처리시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 실시예에 따른 하수처리장의 방류수 처리시스템의 사시도,
도 2는 본 실시예에 따른 하수처리장의 방류수 처리시스템의 종단정면도,
도 3은 본 실시예에 따른 발전수단의 분해 사시도,
도 4는 본 실시예에 따른 용존산소조절수단의 사시도,
도 5는 본 실시예에 따른 염도조절수단의 분해 사시도,
도 6은 본 실시예에 따른 제어수단의 기능블록도이다.
이하, 본 발명에 의한 하수처리장의 방류수 처리시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 하수처리장의 방류수 처리시스템의 바람직한 실시예를 보인 것이다.
본 실시예에 따른 하수처리장의 방류수 처리시스템은 하수처리장에서 처리된 방류수를 하천 등의 방류수계로 방류하는 방류관거(10)에 설치되는 발전수단(100)과; 방류수에 산소를 투입하여 용존산소를 증가시키는 용존산소조절수단(200)과; 방류수에 염분을 투입하여 방류수의 염도를 조절하는 염도조절수단(300); 및 상기 용존산소조절수단(200)과 염도조절수단(300)을 제어하는 제어수단(400);을 포함하여 구성된다.
상기 발전수단(100)은 상기 방류관거(10)의 상판이 일부 절개되어 개방된 개방부(11) 상부에 설치되는 하우징(110)과; 상기 하우징(110)과 방류관거(10) 경계부에 회전 가능하게 설치되는 고정원통축(120)과; 상기 고정원통축(120)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 상기 고정원통축(120)에 회전 가능하게 지지되는 회전원통축(130)과; 상기 회전원통축(130)의 양단에 결합되는 전후 한 쌍의 링형판체(140)와; 상기 링형판체(140)의 외측면에 결합되는 베어링하우징(150)과; 상기 베어링하우징(150)의 내주면과 상기 고정원통축(120)의 외주면 사이에 삽입되는 베어링(161)과 밀봉부재(162)와; 상기 회전원통축(130)의 외주면에 내주측 단부가 결합되고 상기 링형판체(140)의 외주부에 외주측 단부가 위치하고 전후 양단부가 상기 전후 한 쌍의 링형판체(140)에 밀착되는 복수개의 수차날개(170)와; 상기 방류관거(10)의 일측에 설치되는 발전기(180); 및 상기 베어링하우징(150)에 결합되는 구동기어(191)와 상기 구동기어(191)에 맞물리며 상기 발전기(180)의 회전축(181)에 결합되는 종동기어(192)를 포함하는 전동기구(190)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(110)은 상단이 개방되고 하단이 상기 방류관거(10)에 연통되는 콘크리트 구조물로 구성할 수 있으며, 상면이 지상으로 노출되고, 상단개방부를 덮개(111)에 의하여 개폐 가능하게 구성할 수 있다.
상기 고정원통축(120)은 회전중심이 상기 방류관거(10)의 상단과 하우징(110)의 하단의 경계선상에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다.
상기 고정원통축(120)은 상기 방류관거(10)의 전후 양측에 설치되는 지지대(122)에 고정 설치된다.
상기 지지대(122)는 상기 방류관거(10)의 전후 양측에 고정 설치되며 상단에 상기 고정원통축(120)의 외주면 하반부가 삽입고정되는 하부반원홈(124)이 형성된 하부지지대(123)와, 상기 하부지지대(123)의 상단에 결합되며 상기 고정원통축(120)의 외주면 상반부가 삽입고정되는 상부반원홈(126)을 가지는 상부지지대(125)를 포함하여 구성된다.
상기 하부지지대(123)와 상부지지대(125)는 상부지지대(125)를 상하로 관통하는 고정볼트를 상기 하부지지대(123)의 상면에 체결하는 것에 의하여 결합함으로써 고정원통축(120)의 전후 양단이 하부지지대(123)와 상부지지대(125) 사이에 고정되도록 할 수 있는바, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 고정원통축(120)의 일단은 개방되어 후술하는 용존산소조절수단(200)의 산소공급관(220)이 연결되며, 타단은 밀봉캡(121)에 의하여 밀봉된다.
상기 베어링하우징(150)에는 결합을 위하여 전후 한 쌍의 링형판체(140)의 외측면에 밀착되는 플랜지부(151)가 일체로 형성된다.
상기 회전원통축(130)과 링형판체(140) 및 베어링하우징(150)은 일측 베어링하우징(150), 일측 링형판체(140), 회전원통축(130), 타측 링형판체(140) 및 베어링하우징(150)의 플랜지부(151)에 복수개의 결합볼트(도시생략)를 관통시키고 결합볼트들의 돌출단부에 각각 결합너트(도시생략)을 체결하는 것에 의하여 결합할 수 있다. 이러한 결합과정에서 상기 회전원통축(130)와 일체화되어 있는 수차날개(160)의 전후 단부는 전후 한 쌍의 링형판체(140)의 내측면에 밀착된다.
상기 회전원통축(130)은 상기 베어링하우징(150)의 내주면과 상기 고정원통축(120)의 내주면 사이에 삽입되는 베어링(161)에 의하여 고정원통축(120)에 대하여 회전 가능하게 지지되며, 상기 고정원통축(120)의 외주면과 회전원통축(130)의 내주면 사이의 틈새는 밀봉부재(162)에 의하여 기밀하게 밀봉된다.
상기 밀봉부재(162)는 회전원통축(130)이 고정원통축(120)에 대하여 회전이 가능하면서 기밀을 유지할 수 있도록 하기 위한 것으로, 패킹 또는 미캐니컬 실(mechanical seal)을 사용할 수 있다.
상기 회전원통축(130)과 수차날개(170)는 금속재질로 형성하여 용접에 의하여 일체화할 수 있으며, 합성수지로 일체로 성형할 수도 있다.
상기 발전기(180)는 회전축(181)과 함께 회전하는 마그네트(도시생략)와 마그네트의 주위에 설치되는 유도코일(도시생략)로 구성되는 통상적인 발전기를 사용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
또한 상기 발전기(180)에서 발전되는 전류는 교류전류로서 통상적인 정류회로를 통해 정류하고, 정류된 직류전류를 충전회로를 통해 배터리에 충전하여 후술하는 용존산소조절수단(200)과 염도조절수단(300) 및 제어수단(400)에 필요한 전원을 제공할 수 있도록 구성할 수 있다.
여기서 발전기(180)에서 발전된 교류전류를 정류회로와 충전회로를 통해 배터리에 충전하는 기술을 통상적인 것이므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 용존산소조절수단(200)은 상기 방류관거(10)의 상부에 설치되는 산소발생기(210)와, 상기 산소발생기(210)와 상기 고정원통축(120)의 일단 사이에 연결되어 상기 산소발생기(210)에서 발생한 산소를 상기 고정원통축(120)의 내부에 공급하는 산소공급관(220)과, 상기 산소발생기(210)와 산소공급관(220) 사이에는 산소공급밸브(230)와, 상기 고정원통축(120)의 주벽 하단부에 천공된 복수개(도면에서는 5개)의 산소공급공(240)과, 상기 회전원통축(130)에 형성되어 내주측 단부가 상기 산소공급공(240)에 연통되며 외주측 단부가 상기 회전원통축(130)의 외주면에서 개구되는 복수개(도시예에서는 80개; 도면에는 모두 도시되지 않음)의 산소투입공(250)을 포함하여 구성된다.
상기 염도조절수단(300)은 하천의 하구측에 설치되어 방류수가 곧바로 해상으로 방류되는 경우 방류수로 인하여 해수의 염도가 저하되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 방류관거(10)의 상부에 설치되는 염분공급원(310)과, 상기 염분공급원(310)과 상기 방류관거(10)의 내부를 연결하는 염분투입관(320)과, 상기 염분공급원(310)과 염분투입관(320) 사이에 설치되는 염분투입밸브(330)를 포함하여 구성된다.
상기 염분공급원(310)은 농축된 염화나트륨 용액을 저장하는 탱크를 포함할 수 있다.
상기 제어수단(400)은 상기 방류관거(10) 내에 설치되어 방류수의 용존산소를 측정하는 용존산소센서(410)와, 상기 방류관거(10) 내에 설치되어 방류수의 염도를 측정하는 방류수염도센서(420)와, 해수면에 설치되어 해수의 염도를 측정하는 해수염도센서(430)와, 상기 용존산소센서(410)에 의하여 측정된 방류수 중의 용존산소값에 따라 산소공급밸브(230)에 대한 개폐제어명령을 출력함과 아울러 방류수염도센서(420)에 의해 측정된 방류수의 염도값과 해수염도센서(430)에 의하여 측정된 해수염도값을 비교하여 염분투입밸브(330)에 대한 개폐제어명령을 출력하는 제어부(440)를 포함하여 구성된다.
상기 용존산소센서(410)는 격막산소전극법이 적용되는 것으로, 폴리에틸렌과 같이 투과성이 좋은 필름을 전해질 용액에 피복한 전극을 설치하여 격막을 통해 용액 중 확산하는 산소의 신호를 측정하여 용존산소를 측정하는 전자식 용존산소측정기를 사용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 방류수염도센서(420)와 해수염도센서(430)는 염분계측법은 모어ㅇ크누센(Mohr-Knudsen) 은적정법(銀滴定法)이나, 액체의 물성량을 측정하여 염분을 구하는 방법이 적용된 염도측정기 또는 공업적으로 가장 널리 실용화되어 있는 전기전도도법이 적용된 염도측정기를 사용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
이하, 본 실시예에 따른 하수처리장의 방류수 처리시스템의 작용에 대하여 설명한다.
하수처리장(도시생략)에서 처리된 방류수(W)가 방류관거(10)를 통해 방류되면, 방류수(W)가 수차날개(170)를 밀어내면서 하류측으로 유동하게 되며, 이 과정에서 수차날개(170)와 결합된 회전원통축(130)과 전후 한 쌍의 링형판체(140) 및 링형판체(140)에 결합된 베어링하우징(150)이 회전하게 되고, 베어링하우징(150)에 결합된 구동기어(191)가 회전하며, 구동기어(191)에 맞물려 있는 종동기어(192)가 회전하고, 종동기어(192)에 결합되어 있는 발전기(180)의 회전축(181)이 회전하게 된다.
발전기(180)의 회전축(181)이 회전함에 따라 회전축(181)에 결합된 마그네트가 회전하게 되고, 마그네트 주위에 설치된 유도코일에 전류가 발생하게 되는 방식으로 발전이 일어나게 된다.
발전기(180)에서 발전된 교류전류는 정류회로와 충전회로를 통해 배터리에 충전하고, 배터리의 전원을 상기 용존산소조절수단(200)과 염도조절수단(300) 및 제어수단(400)에 필요한 전원으로 공급하게 된다.
상기 용존산소센서(410)는 방류수(W) 중의 용존산소를 측정하여 제어부(440)에 전달하고, 제어부(440)는 용존산소센서(410)으로부터 전달된 방류수중의 용존산소값에 따라 용존산소조절수단(200)의 산소공급밸브(230)를 개폐 제어하여 방류수(W) 중의 용존산소를 조절하게 된다.
제어부(440)에 의하여 산소공급밸브(230)가 개방되면, 산소발생기(210)에서 발생한 산소가 산소공급밸브(230)와 산소공급관(220)을 통하여 고정원통축(120)의 일단을 통해 그 내부로 공급되고, 고정원통축(120)의 내부로 공급된다.
이때, 고정원통축(120)의 내부로 공급된 산소는 고정원통축(120)에 형성된 산소공급공(240)을 통해 회전원통축(130)에 형성된 산소투입공(250)으로 공급되고 산소투입공(250)을 통해 방류관거(10) 내의 방류수(W) 중에 투입된다.
이때, 산소공급공(240)은 고정원통축(120)의 주벽 하단부만 형성되어 있으므로 회전원통축(130)에 형성된 복수개의 산소투입공(250) 중 고정원통축(120)에 주벽 하단부에 형성된 산소공급공(240)에 일치하는 산소투입공(250)을 통해서만 산소가 투입된다.
따라서 산소발생기(210)에서 산소공급관(220)을 통해 고정원통축(120)으로 공급되는 산소는 외기로 임의 방출되지 않고 방류수(W) 중으로만 투입되므로 산소발생기(210)에서 발생한 산소를 손실 없이 방류수(W) 중에 투입할 수 있게 된다.
또한 상기 방류수염도센서(420)와 해수염도센서(430)는 각각 방류수(W)와 해수의 염도를 측정하여 제어부(440)에 전달하게 되고, 제어부(440)는 방류수염도센서(420)로부터 전달받은 방류수염도값과 해수염도센서(430)로부터 전달받은 해수염도값을 비교하여 염분투입밸브(330)를 개폐 제어하여 염분투입밸브(330)가 개방되면 염분공급원(310)에 저장된 염분이 염분투입관(320)을 통해 방류관거(10)를 통해 방류되는 방류수(W) 중에 투입되어 방류수계로 방류되는 방류수의 염도를 조절할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 하수처리장의 방류수 처리시스템에 의하면, 발전수단과 용존산소조절수단 및 염도조절수단을 구비하여, 방류관거를 통해 방류되는 방류수에 산소를 투입하여 방류수 중의 용존산소를 높여 방류수계의 수질 저하를 방지하고 방류수계에 서식하는 어패류의 서식에 도움을 줄 수 있게 되며, 방류수가 방류된 후 곧바로 해상으로 방류되는 하천 하류측에 설치되는 경우에는 염분조절수단에 의하여 방류수의 염분을 투입하여 염도를 조절함으로써 해수의 염도 저하에 따른 근해의 김 양식장의 생산량 저하를 방지할 수 있게 되고, 산소발생기와 산소공급밸브, 그리고 염분투입밸브 및 제어수단에 필요한 전력을 자체적으로 생산해냄으로써 친환경적으로 운용할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 방류관거 100: 발전수단
110: 하우징 120: 고정원통축
130: 회전원통축 140: 링형판체
150: 베어링하우징 161: 베어링
162: 밀봉부재 170: 수차날개
180: 발전기 190: 전동기구
191: 구동기어 192: 종동기어
200: 용존산소조절수단 210: 산소발새기
220: 산소공급관 230: 산소공급밸브
240: 산소공급공 250: 산소투입공
300: 염도조절수단 310: 염분공급원
320: 염분투입관 330: 염분투입밸브
400: 제어수단 410: 용존산소센서
420: 방류수염도센서 430: 해수염도센서
440: 제어부

Claims (1)

  1. 하수처리장에서 처리된 방류수를 하천 등의 방류수계로 방류하는 방류관거(10)에 설치되는 발전수단(100)과; 방류수에 산소를 투입하여 용존산소를 증가시키는 용존산소조절수단(200)과; 방류수에 염분을 투입하여 방류수의 염도를 조절하는 염도조절수단(300); 및 상기 용존산소조절수단(200)과 염도조절수단(300)을 제어하는 제어수단(400);을 포함하여 구성되며,
    상기 발전수단(100)은 상기 방류관거(10)의 상판이 일부 절개되어 개방된 개방부(11) 상부에 설치되는 하우징(110)과; 상기 하우징(110)과 방류관거(10) 경계부에 회전 가능하게 설치되며 일단은 개방되고 타단은 밀봉되는 고정원통축(120)과; 상기 고정원통축(120)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 상기 고정원통축(120)에 회전 가능하게 지지되는 회전원통축(130)과; 상기 회전원통축(130)의 양단에 결합되는 전후 한 쌍의 링형판체(140)와; 상기 링형판체(140)의 외측면에 결합되는 베어링하우징(150)과; 상기 베어링하우징(150)의 내주면과 상기 고정원통축(120)의 외주면 사이에 삽입되는 베어링(161)과 밀봉부재(162)와; 상기 회전원통축(130)의 외주면에 내주측 단부가 결합되고 상기 링형판체(140)의 외주부에 외주측 단부가 위치하고 전후 양단부가 상기 전후 한 쌍의 링형판체(140)에 밀착되는 복수개의 수차날개(170)와; 상기 방류관거(10)의 일측에 설치되는 발전기(180); 및 상기 베어링하우징(150)에 결합되는 구동기어(191)와 상기 구동기어(191)에 맞물리며 상기 발전기(180)의 회전축(181)에 결합되는 종동기어(192)를 포함하는 전동기구(190)를 포함하여 구성되고,
    상기 고정원통축(120)은 회전중심이 상기 방류관거(10)의 상단과 하우징(110)의 하단의 경계선상에 위치하도록 설치되며,
    상기 베어링하우징(150)에는 결합을 위하여 전후 한 쌍의 링형판체(140)의 외측면에 밀착되는 플랜지부(151)가 일체로 형성되고,
    상기 회전원통축(130)은 상기 베어링하우징(150)의 내주면과 상기 고정원통축(120)의 내주면 사이에 삽입되는 베어링(161)에 의하여 고정원통축(120)에 대하여 회전 가능하게 지지되며, 상기 고정원통축(120)의 외주면과 회전원통축(130)의 내주면 사이의 틈새는 밀봉부재(162)에 의하여 기밀하게 밀봉되며,
    상기 용존산소조절수단(200)은 상기 방류관거(10)의 상부에 설치되는 산소발생기(210)와, 상기 산소발생기(210)와 상기 고정원통축(120)의 일단 사이에 연결되어 상기 산소발생기(210)에서 발생한 산소를 상기 고정원통축(120)의 내부에 공급하는 산소공급관(220)과, 상기 산소발생기(210)와 산소공급관(220) 사이에는 산소공급밸브(230)와, 상기 고정원통축(120)의 주벽 하단부에 천공된 복수개의 산소공급공(240)과, 상기 회전원통축(130)에 형성되어 내주측 단부가 상기 산소공급공(240)에 연통되며 외주측 단부가 상기 회전원통축(130)의 외주면에서 개구되는 복수개의 산소투입공(250)을 포함하여 구성되고,
    상기 염도조절수단(300)은 상기 방류관거(10)의 상부에 설치되는 염분공급원(310)과, 상기 염분공급원(310)과 상기 방류관거(10)의 내부를 연결하는 염분투입관(320)과, 상기 염분공급원(310)과 염분투입관(320) 사이에 설치되는 염분투입밸브(330)를 포함하여 구성되며,
    상기 제어수단(400)은 상기 방류관거(10) 내에 설치되어 방류수의 용존산소를 측정하는 용존산소센서(410)와, 상기 방류관거(10) 내에 설치되어 방류수의 염도를 측정하는 방류수염도센서(420)와, 해수면에 설치되어 해수의 염도를 측정하는 해수염도센서(430)와, 상기 용존산소센서(410)에 의하여 측정된 방류수 중의 용존산소값에 따라 산소공급밸브(230)에 대한 개폐제어명령을 출력함과 아울러 방류수염도센서(420)에 의해 측정된 방류수의 염도값과 해수염도센서(430)에 의하여 측정된 해수염도값을 비교하여 염분투입밸브(330)에 대한 개폐제어명령을 출력하는 제어부(440)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 하수처리장의 방류수 처리시스템.
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