KR101976363B1 - 수처리 반응조용 상부 투입형 폭기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오, 폐수를 정화 처리하는 수처리 반응조의 폭기 장치에 관한 것으로, 반응조 측벽(12)에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에 압송기(30) 및 윈치(40) 등이 구성되고, 압송기(30)에는 연결관(32) 및 배기관(33)이 자유롭게 회전 가능하도록 연결되며, 배기관(33)과 윈치(40)를 다수의 풀리를 경유하는 견인선(45)으로 결속하여, 배기관(33)의 절첩 및 전개가 가능하도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 폭기 장치의 자유로운 반응조 투입 및 철수가 가능하며, 이로써 수처리용 반응조의 기능을 다각화함은 물론 반응조의 유지 관리 편의성을 향상시킬 수 있다.

Description

수처리 반응조용 상부 투입형 폭기 장치{ACCESS TYPE AERATOR FOR WATER TREATMENT REACTOR}

본 발명은 오, 폐수를 정화 처리하는 수처리 반응조의 폭기 장치에 관한 것으로, 반응조 측벽(12)에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에 압송기(30) 및 윈치(40) 등이 구성되고, 압송기(30)에는 연결관(32) 및 배기관(33)이 자유롭게 회전 가능하도록 연결되며, 배기관(33)과 윈치(40)를 다수의 풀리를 경유하는 견인선(45)으로 결속하여, 배기관(33)의 절첩 및 전개가 가능하도록 한 것이다.

폭기 장치는 생물화학적 처리 시설에 필수적으로 구성되는 장치로서, 하수의 정화 처리는 물론, 공업 시설 또는 축산업 시설 등 각종 공해 배출 시설에서 배출되는 오, 폐수의 정화 처리에 있어서, 반응조에 장착되어 처리수에 공기를 공급한다.

이러한 폭기 장치는 주로 반응조 하부에 완전 노출 또는 부분 매입 배관 형태로 설치되는 것이 일반적이며, 관련 종래기술로는 특허 제745120호 등을 들 수 있다.

특허 제745120호를 비롯한 종래의 폭기 장치는 반응조에 고정된 배관 형태의 장치로서 다음과 같은 다양한 문제점을 가진다.

우선, 종래의 폭기 장치는 배관 전체가 반응조 하부에 노출되거나, 설령 주요 배관은 반응조에 매입되더라도 최소한 최종 배출구는 외부로 노출될 수 밖에 없는 구조로서, 반응조의 운용 및 유지 관리상 폭기 장치가 장애물로 작용할 수 밖에 없다.

즉, 수처리용 반응조는 하부에 침착된 슬러지 또는 각종 오염물을 주기적으로 제거할 필요가 있는데, 이러한 침착물 제거 작업시 반응조 하부에 설치된 폭기 장치로 인하여 장비 또는 인력의 활동에 제약이 있을 수 밖에 없는 것이다.

또한, 종래의 고정식 폭기 장치가 구축된 반응조는 오, 폐수 정화 처리를 위한 일련의 과정상 그 용도가 폭기조로 한정되거나 극히 제한적인 전용(轉用)만이 가능한 문제점을 가진다.

오, 폐수 정화 처리는 스크린을 통하여 대형 협잡물 및 표류물을 제거하고 고비중 부유물을 침전시키는 초기 물리적 처리와, 생화학적 처리를 통한 유기물 산화, 오염물의 여과 및 흡착 등 다양한 과정을 거쳐 수행되며, 특히 유기 오염물 뿐 아니라 영양염류 또는 중금속 등 각종 독성 물질을 제거하는 고도처리에서는 혐기조 처리 및 호기조 처리 등 미생물의 생육 및 활성 조건에 대한 고도의 조절이 수행될 뿐 아니라 응집조 처리 또는 중화조 처리와 같은 다양한 악품처리가 실시되는 등, 단계별 정화 처리를 수행하는 반응조에 다양한 기능이 요구됨은 물론 고도의 운용 기법이 적용된다.

따라서 오, 폐수 정화 처리 시설은 전술한 각 공정을 개별적으로 완수할 수 있는 다수의 반응조로 구성되는 것이 이상적이라 할 수 있으나, 부지 확보 및 건설 비용 등의 여건상 반응조의 구성에 제약이 있을 수 밖에 없는 바, 단일 반응조가 다수의 공정을 수행할 수 있도록 집약화된 형태로 구축되고 있는 실정이다.

이러한 집약화 반응조의 예로서 회분식 반응조를 들 수 있는데, 회분식 반응조는 반응조의 폭기 장치를 간헐적으로 가동하고 슬러지 등 침전물 수집 수단을 병용함으로써, 단일 반응조를 통하여 영양염류의 생화학적 고도처리가 가능한 장점이 있으나, 전술한 바와 같은 종래의 고정 배관형 폭기 장치는 반응조의 폭기조로서의 운용에서만 그 성능이 발휘될 뿐 반응조의 혐기조 또는 침전조로서의 운전시에는 반응조의 기능을 심각하게 저하하는 요소로 작용할 수 밖에 없었다.

특히, 회분식 반응조의 운용 특성상 유입 처리수의 농도 완충을 위한 배플(baffle)이 설치되거나, 기 수집된 슬러지를 혐기성 운전시 공급하는 반송관 등의 부속 시설이 구성된 다양한 변형 기법이 적용되는데, 종래의 고정 배관형 폭기 장치로 인하여 이들 부속 시설의 구축이 불가능하거나 그 기능이 심각하게 저하될 수 밖에 없다.

이에, 폭기 장치를 구성하는 배관 대부분을 반응조 하부에 매입하고 최종 배출구만을 노출시키되, 최종 배출구 상단면과 반응조 저면을 평활하게 구성하는 방식이 적용되고 있으나, 폭기 장치 배관을 반응조 하부 구조체에 매입하는 구조로 인하여 건설 비용이 증액될 수 밖에 없을 뿐 아니라, 폭기 장치 배관의 폐색 또는 노후로 인하여 배관의 보수 또는 교체가 필요한 경우 반응조 하부 구조체 자체를 해체 및 철거하여야 하는 심각한 문제가 야기된다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 폭기 장치의 반응조내 투입 및 철수가 신속하고 간편하게 이루어질 수 있도록 창안된 것으로, 수처리 반응조용 폭기 장치에 있어서, 반응조의 측벽(12) 상단에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에는 공기를 압송하는 압송기(30)와 견인선(45)을 권취 및 권출하는 윈치(40)와 말단에 고정풀리(41)가 장착된 브래킷(25)이 설치되고, 압송기(30)에는 평면상 측벽(12)과 직교하는 방향으로 반응조 내측으로 돌출된 압송관(31)이 연결되며, 압송관(31)의 반응조 내측 말단에는 가동풀리(42)가 장착된 연결관(32)의 일단이 스위블(39)로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행하고, 연결관(32)의 타단에는 배기관(33)이 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행하며, 배기관(33)에는 다수의 폭기구(35)가 형성되고 견인선(45)의 일단이 결속되되, 견인선(45)의 타단부는 가동풀리(42) 및 고정풀리(41)를 경유하여 윈치(40)에 권취되어, 윈치(40)가 견인선(45)을 권취함에 따라 배기관(33) 및 연결관(32)이 순차 절첩되고, 윈치(40)가 견인선(45)을 권출함에 따라 연결관(32) 및 배기관(33)이 순차 전개됨을 특징으로 하는 수처리 반응조용 상부 투입형 폭기 장치이다.

또한, 상기 배기관(33)에는 회전바(51)의 일단이 배기관(33)의 중심축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고, 회전바(51)의 타단부에는 판상의 스키머(52)가 형성되며, 배기관(33)에는 평면상 배기관(33)과 평행한 억지봉(53)이 형성되어, 연결관(32) 및 배기관(33)의 완전 전개시 회전바(51)가 자중에 의하여 회전되되 억지봉(53)에 의하여 수평 상태로 정지되고, 연결관(32) 및 배기관(33)의 완전 절첩시 회전바(51)가 자중에 의하여 수직으로 회전되면서 스키머(52)가 수면에 접촉됨을 특징으로 하는 수처리 반응조용 상부 투입형 폭기 장치이다.

본 발명을 통하여, 폭기 장치의 자유로운 반응조 투입 및 철수가 가능하며, 이로써 수처리용 반응조의 기능을 다각화함은 물론 반응조의 유지 관리 편의성을 향상시킬 수 있다.

특히, 회분식 반응조 등 단일 반응조가 다양한 공정의 정화 처리를 수행하는 경우 반응조에 배플(baffle), 슬러지 수집 장치 또는 반송관 등의 부속 설비를 자유롭게 설치 및 운용할 수 있어, 반응조의 성능을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명은 폭기 장치의 보수 또는 교체시 반응조 본체를 철거하여야 하는 종래의 고정 배관형 폭기 장치와 달리, 반응조 본체에 대한 일체의 분해 또는 철거 없이 폭기 장치를 반응조에서 간편하게 철수하여 교체할 수 있는 바, 폭기 장치의 유지 관리 편의성 역시 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 폭기 장치 고장 및 점검으로 인한 반응조 가동 중단도 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 반응조의 부분절단 사시도
도 2는 본 발명의 전개 상태 사시도
도 3은 본 발명이 가동되는 반응조의 횡단면도
도 4는 본 발명이 가동되는 반응조의 종단면도
도 5는 본 발명의 일차 절첩 상태 사시도
도 6은 본 발명의 완전 절첩 상태 사시도
도 7은 본 발명의 스키머 적용 실시예 완전 절첩 상태 사시도
도 8은 본 발명의 스키머 적용 실시예 사용 상태 설명도
도 9는 본 발명의 스키머 적용 실시예 전개 상태 사시도
도 10은 본 발명이 적용된 광폭 반응조 횡단면도

본 발명의 상세한 구성 및 작용을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1은 본 발명이 적용된 반응조의 기본 구조를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명은 반응조 측벽(12) 상단에 설치된 레일(15)을 따라 주행하는 대차(20)에 배기관(33)이 연결되어, 대차(20)가 레일(15)을 따라 반응조 종방향으로 이동함에 따라 배기관(33) 역시 반응조 내부에서 종방향으로 이동하면서 반응조내 처리수 전반에 대한 폭기가 실시되는 것이다.

본 발명이 적용되는 반응조는 도 1에 예시된 바와 같이, 평면상 장방형의 수조로서, 저판(11) 외곽에 측벽(12), 전벽(13) 및 후벽(14)이 형성되며, 도면 부호가 부여되지는 않았으나 전벽(13)에는 오염된 처리수가 유입되는 유입 관로가 구성되고, 후벽(14)에서는 정화된 처리수가 배출되는 배출 관로가 구성된다.

도 2는 본 발명의 완전 전개 상태를 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 반응조의 측벽(12) 상단에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20), 압송기(30) 및 윈치(winch)(40) 등 지상 주행체 구성과, 연결관(32) 및 배기관(33) 등의 수중 투입체 구성으로 구분될 수 있다.

즉, 도 3 및 도 4에서와 같이, 완전 전개 상태의 본 발명 폭기 장치에서는 연결관(32) 및 배기관(33) 등의 수중 투입체 구성이 반응조내 처리수 수면 이하로 투입된 상태에서, 지상 주행체인 대차(20)가 레일(15)을 따라 이동하면서 반응조의 전구간에 대한 폭기가 수행되는 것이다.

본 발명에 있어서 대차(臺車)(20)는 그 사전적 의미에서와 같이, 공기 압송 및 굴절 작동을 수행하는 압송기(30) 및 윈치(40) 등의 구성이 장착되는 주행체로서, 도 1 내지 도 4에서와 같이, 대차(20) 하부에는 다수의 상륜(21) 및 하륜(22)이 장착되고, 이들 상륜(21) 및 하륜(22)이 레일(15)에 안착된 상태에서 회전되면서 대차(20)가 레일(15)을 따라 주행하게 된다.

도시된 실시예에서는 반응조의 측벽(12) 상단에 설치되는 레일(15)로서 상, 하부의 수평 플랜지(flange)가 중심부의 수직 웨브(web)와 연결된 H형강이 적용되었으며, 대차(20)에는 상륜(21)과 하륜(22)으로 구성된 2층의 차륜이 구성되었는데, 도 1 내지 도 4에서와 같이, 상륜(21)은 H형강 레일(15)의 상부 플랜지 상면에 안착되고, 하륜(22)은 레일(15)의 상부 플랜지 저면에 밀착된 상태로 대차(20)가 운행된다.

즉, 상륜(21)의 하단과 하륜(22)의 상단간 이격 거리가 H형강 레일(15)의 상부 플랜지 두께와 일치하도록 대차(20)가 구성되는 것으로, 대차(20)의 상륜(21) 및 하륜(22)이 레일(15)에 견고하게 결합된 상태에서 대차(20)가 주행하게 되는 바, 반응조 중심측으로 돌출된 배기관(33) 등의 구성으로 인하여 대차(20)를 비롯한 본 발명의 폭기 장치가 레일(15)에서 이탈되고 전도되는 현상을 억제할 수 있다.

대차(20)의 구체적 주행 방식으로는 상륜(21) 또는 하륜(22)에 모터 등 동력 장치를 연결하여 회전시키는 자주식(自走式) 또는 대차(20)에 강연선(鋼撚線) 등의 케이블을 연결하여 구동하는 견인식 등 다양한 방식의 적용이 가능하나, 이러한 대차(20)의 주행 방식은 현장 여건에 따라 당업자가 선택 가능한 사항이므로 청구범위의 구체적인 한정은 하지 않는다.

도 1 내지 도 4에서와 같이, 반응조의 측벽(12) 상단에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에는 공기를 압송하는 압송기(30)와 견인선(45)을 권취(卷取) 및 권출(卷出)하는 윈치(40)와 말단에 고정풀리(41)가 장착된 브래킷(25)이 설치된다.

압송기(30)는 수중에 투입된 배기관(33)으로 공기를 압송하는 구성으로서 동력 블로워(blower) 또는 컴프레서(compressor) 등이 적용될 수 있으며, 도 2 및 도 3에서와 같이, 압송기(30)의 배출단에는 평면상 측벽(12)과 직교하는 방향으로 반응조 내측으로 돌출되는 압송관(31)이 연결된다.

도 3에서와 같이, 압송관(31)은 반응조로 투입되는 연결관(32) 및 배기관(33) 등의 구성을 지지하는 돌출관으로서, 압송관(31)이 과도하게 돌출될 경우 전개 상태의 배기관(33)이 반응조 측벽(12)에서 중심측으로 과도하게 이격되어, 반응조 횡단면상 대차(20)가 주행하는 측벽(12)에 인접한 부분에 대한 폭기가 불충분하게 수행될 수 있으므로, 압송관(31)의 적정한 돌출 거리가 설정될 필요가 있다.

압송관(31)의 적정 돌출 거리 즉, 압송관(31)의 반응조 중심측 말단 위치는 도 3에서와 같이, 완전 전개시 연결관(32)이 측벽(12)과 연결관(32)의 직경에 해당되는 거리로 이격될 수 있는 거리가 적절하며, 이로써 연결관(32)을 비롯한 관체(管體)의 원활한 굴절 작동 및 후술할 가동풀리(42)의 원활한 회전이 보장되면서도 반응조 횡단면상 전체 구간에 대한 균일한 폭기가 수행될 수 있다.

본 발명의 굴절 작동은 도 3, 도 5 및 도 6에서와 같이, 스위블(swivel)(39)을 통하여 힌지(hinge) 연결되는 연결관(32) 및 배기관(33)과, 이들 관체를 구동하는 견인선(45), 가동풀리(42), 고정풀리(41) 및 윈치(40)에 의하여 수행되는 데 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 압송관(31)의 반응조 내측 말단에는 가동풀리(42)가 장착된 연결관(32)의 일단이 스위블(39)로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행을 이룬다.

즉, 대차(20)에 장착된 압송기(30)의 배출단에 연결되어 반응조 중심축으로 돌출되는 압송관(31)에 연결관(32)이 반응조 종방향의 회전축을 가지도록 연결되는 것으로, 연결관(32)이 수직을 이루는 완전 전개 상태를 기준으로 연결관(32)의 상단부가 평면상 대차(20)의 주행 방향과 평행한 수평 방향으로 절곡되고, 압송관(31)의 말단부 역시 평면상 대차(20)의 주행방향과 평행한 수평 방향으로 절곡되며, 이들 절곡된 압송관(31)의 말단부 및 연결관(32)의 상단부가 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전될 수 있도록 연결되는 것이다.

또한, 연결관(32)의 압송관(31) 연결부 타단에는 배기관(33)이 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축 역시 평면상 측벽(12)과 평행을 이룬다.

배기관(33)은 압송기(30)에서 압송된 공기가 최종 배출되는 관체로서 도 3에서와 같은 완전 전개 상태에서 배기관(33)의 상단에는 다수의 폭기구(35)가 천공되고, 배기관(33)의 연결관(32) 연결부 타단은 폐합된 구조를 가지며, 압송기(30)에서 방출된 공기가 압송관(31) 및 연결관(32)을 경유하여 배기관(33)으로 유입되어 배기관(33) 내부에 충만된 후 폭기구(35)를 통하여 수중으로 배출된다.

이러한 배기관(33)과 연결관(32)의 힌지 연결 역시 전술한 압송관(31)과 연결관(32)간의 연결에서와 같이 스위블(39)을 통하여 수행되는데, 도 2 및 도 3에서와 같은 본 발명 폭기 장치의 완전 전개 상태를 기준으로 배기관(33)의 레일(15)측 단부는 평면상 대차(20)의 주행 방향과 평행한 수평 방향으로 절곡되고, 연결관(32)의 하단부 역시 평면상 대차(20)의 주행방향과 평행한 수평 방향으로 절곡되며, 이들 절곡된 배기관(33)의 레일(15)측 단부 및 연결관(32)의 하단부가 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전될 수 있도록 연결된다.

결국, 도 2 및 도 3에서와 같이, 본 발명에 있어서 연결관(32) 및 배기관(33)을 굴절 내지 회동 가동하여 절첩 및 전개하는 회전축은 연결관(32)의 양단에 연결되는 스위블(39)이라 할 수 있으며, 이들 스위블(39)의 회전축은 평면상 대차(20)의 주행 방향 즉, 레일(15) 및 측벽(12)과 평행을 이루는 수평축인 것이고, 도 3에서와 같이, 본 발명의 연결관(32) 및 배기관(33)이 완전 전개된 상태에서 연결관(32) 상단 스위블(39)의 회전축과 하단 스위블(39)의 회전축은 동일 수직선상에 위치된다.

이와 같은 굴절 구조를 가지는 본 발명의 폭기 장치는 전술한 바와 같이, 윈치(40)에 연결된 견인선(45) 및 다수의 풀리(pulley)를 통하여 구동되는데 그 구조 및 작동 방식을 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2에서와 같은 완전 전개 상태에서 배기관(33)의 상부에는 견인선(45)의 일단이 결속되는데, 견인선(45)의 배기관(33) 결속부는 자유롭게 회전 가능하도록 구성하는 것이 바람직하며, 견인선(45)의 결속 위치는 동 도면 및 도 3에서와 같이 배기관(33) 중앙부에 위치하는 것이 배기관(33)의 민첩한 회동 및 견인선(45)의 소요 장력 절감에 있어서 유리하다.

즉, 배기관(33)과 견인선(45)의 결속 위치가 배기관(33)의 회전축인 스위블(39)측으로 편중될 경우 배기관(33)의 절첩 구동상 신속한 동작은 가능하나, 절첩 구동시 초기 동작에 있어서 견인선(45)을 권취하는 윈치(40)에 상당한 출력이 요구될 뿐 아니라 견인선(45)에 과도한 장력이 작용할 수 있고, 특히, 도 2 및 도 3과 같은 배기관(33)의 완전 전개 상태가 본 발명 폭기 장치의 평시 운용 방식임을 고려할 때 배기관(33)의 자중을 견인선(45)이 전적으로 부담하여야 하는 문제가 발생될 수 있으며, 반대로 배기관(33)과 견인선(45)의 결속 위치가 배기관(33)의 말단으로 편중될 경우 배기관(33)의 안정적 지지가 가능하고 및 윈치(40)의 초기 구동시 소요 출력은 절감할 수 있으나 기민한 작동에 한계가 있는 것이다.

한편, 도 2 및 도 3에서와 같이 연결관(32)의 상부에는 가동풀리(42)가 설치되는데, 가동풀리(42)는 스위블(39)의 회전축과 평행한 회전축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 설치되며, 연결관(32)상 가동풀리(42)의 설치 위치는 동 도면에서와 같은 완전 전개 상태 기준으로 연결관(32)의 중앙부에서 상측으로 소폭 이격된 지점이 바람직하다.

특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 폭기 장치의 평시 운용 방식인 완전 전개 상태에서 가동풀리(42)가 반응조의 수면 상측으로 노출되는 것이 연결관(32) 및 배기관(33)의 수중 이동시 저항을 최소화하고 가동풀리(42)의 회전 성능을 유지함에 있어서 유리하다.

또한, 윈치(40)가 장착된 대차(20)에는 반응조 중심축으로 돌출된 판체인 브래킷(25)이 형성되며, 브래킷(25)의 말단부에는 고정풀리(41)가 자유롭게 회전 가능하도록 연결되는데, 고정풀리(41)의 회전축 역시 전술한 스위블(39) 및 가동풀리(42)의 회전축과 평면상 평행을 이루는 수평축이 적용된다.

이렇듯 구성된 본 발명의 관체, 풀리 및 견인선(45) 등은 도 2 및 도 3에서와 같은 구조로 결합 및 결속되는데, 배기관(33)에 일단이 연결된 견인선(45)의 타단부는 가동풀리(42) 및 고정풀리(41)를 선회, 경유하여 윈치(40)에 권취되되, 동 도면에서와 같이, 견인선(45)은 가동풀리(42)의 레일(15)측 외주면에 밀착 선회되고, 이어서 고정풀리(41)의 반응조 중심측 외주면에 밀착 선회된 후, 비로소 윈치(40)에 권취된다.

따라서, 윈치(40)가 견인선(45)을 권취함에 따라 배기관(33) 및 연결관(32)이 순차 절첩되고, 윈치(40)가 견인선(45)을 권출함에 따라 연결관(32) 및 배기관(33)이 순차 전개되는데, 단계별 절첩 상태가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.

우선, 도 5는 본 발명 폭기 장치의 일차 절첩 상태를 도시한 것으로, 도 2 및 도 3과 같은 완전 전개 상태에서 윈치(40)가 정방향 회전하여 견인선(45)이 권취되면 배기관(33) 연결 지점과 가동풀리(42) 사이의 견인선(45) 연장이 단축되고 배기관(33)과 연결관(32)간 스위블(39)을 축으로 배기관(33)이 상방 회전되면서 절첩되어, 도 5에서와 같이 배기관(33)이 수직으로 기립되어 연결관(32)과 평행을 이룬다.

배기관(33)이 수직으로 기립된 상태에서는 배기관(33) 연결 지점과 가동풀리(42) 사이의 견인선(45) 역시 수직을 이루면서 가동풀리(42) 회전이 중단됨과 동시에 배기관(33)과 연결관(32)의 평행 상태가 유지된다.

이후, 윈치(40)의 권취측 정방향 회전이 지속되면 가동풀리(42)와 고정풀리(41) 사이의 견인선(45) 연장이 단축되고 연결관(32)과 압송관(31)간 스위블(39)을 축으로 연결관(32)이 상방 회전되면서 절첩되며, 이때 배기관(33) 역시 연결관(32)과의 평행 고정 상태를 유지하면서 동반 회전되어, 결국 도 6에서와 같이 연결관(32) 및 배기관(33)이 수평상태로 완전 절첩되고, 본 발명의 폭기 장치 전체 구성이 반응조 수면 상측으로 완전 철수된다.

도 6에서와 같이, 본 발명 폭기 장치의 완전 절첩 상태에서는 견인선(45)의 추가 권취 및 고정풀리(41)와 가동풀리(42)의 추가 회전이 강력하게 억지되며, 특히 동 도면에서와 같이 완전 절첩 상태에서 고정풀리(41)의 외주면과 가동풀리(42)의 외주면이 밀착되도록 구성함으로써 견인선(45)의 장력을 통한 일층 강력한 절첩 상태 고정이 가능하게 된다.

이러한 본 발명 폭기 장치의 완전 절첩 상태에서 윈치(40)를 역방향인 권출 방향으로 회전시키면, 전술한 도 5 및 도 6 도시 과정이 역순으로 수행되면서, 본 발명 폭기 장치가 전개되며, 이렇듯 폭기 장치의 구성을 자유롭게 절첩 및 전개함으로써 배기관(33) 및 연결관(32)의 자유롭고 기민한 투입 및 철수가 가능한 바, 반응조의 다각적이고 탄력적인 운용이 가능하게 된다.

즉, 반응조에 대한 침착물 제거 등 유지 관리 작업 수행시에는 폭기 장치를 절첩, 철수함으로써 원활한 작업 수행이 가능하며, 반응조를 폭기조가 아닌 침전조 등으로 활용할 경우에도 폭기 장치를 도 5와 같은 일차 절첩 또는 도 6과 같은 완전 절첩 상태로 전환함으로써 반응조에 대한 신속하고 간편한 용도 전환이 가능한 것이다.

특히, 배플(baffle) 등으로 반응조가 구획되는 경우에도, 폭기 장치의 절첩 및 전개를 반복하는 방식으로 배플 양측 영역에 대한 자유로운 투입 및 철수가 가능한 바, 명실상부한 폭기 장치의 전천후 다용도 운용이 가능하게 된다.

한편, 도 7 내지 도 9는 완전 절첩 상태의 본 발명 폭기 장치가 반응조 수면상의 스컴(scum) 등을 제거하는 스키머(52) 구동 수단으로 적용된 실시예로서, 이로써 전개 상태 뿐 아니라 절첩 상태에서도 수처리 공정상 본 발명의 활용이 가능하게 된다.

이러한 본 발명의 스키머(52) 적용 실시예에서는 도 7에서와 같이, 배기관(33)에는 회전바(51)의 일단이 배기관(33)의 중심축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고, 회전바(51)의 타단부에는 판상(板狀)의 스키머(52)가 형성된다.

즉, 본 발명 스키머(52) 적용 실시예의 완전 절첩 상태를 도시한 도 7에서와 같이, 장방평 판체인 스키머(skimmer)(52) 양단에 봉상(棒狀)의 회전바(51)가 접합되고, 회전바(51)의 스키머(52) 접합부 타측 단부는 배기관(33)의 중심축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되는 것으로, 동 도면에서와 같이, 배기관(33)이 수평을 이루는 본 발명 폭기 장치의 완전 절첩 상태에서, 스키머(52) 및 회전바(51)는 자중에 의하여 수직 상태를 유지하게 된다.

따라서, 도 8에서와 같이, 본 발명 폭기 장치의 완전 절첩 상태에서 수평 배기관(33)에 연결된 스키머(52)는 반응조의 횡단면상 배기관(33) 및 수면과 평행을 이루면서, 스키머(52) 내부에 수면이 형성되며, 이 상태에서 대차(20)가 측벽(12) 상부의 레일(15)을 따라 반응조 종방향으로 주행됨에 따라 스컴을 비롯한 표류 불순물이 스키머(52)에 의하여 포집될 수 있다.

이렇듯 스키머(52)에 의하여 반응조 종단면상 일측으로 포집된 표류 불순물은 별도의 흡출 수단 또는 월류 수단을 통하여 반응조 외부로 배제될 수 있다.

한편, 도 9는 스키머(52) 적용 실시예의 완전 전개 상태를 도시한 것으로, 배기관(33) 및 연결관(32)이 완전 전개되어 수중으로 투입된 상태에서 회전바(51) 및 스키머(52)는 자중 또는 수류에 의하여 하측으로 회전될 수 밖에 없는데, 회전바(51) 및 스키머(52)가 과도하게 회전되면 이들 회전바(51) 및 스키머(52) 말단부가 반응조 저판(11)에 접촉될 수 있으며, 이 경우 대차(20)의 주행에 따른 연결관(32) 및 배기관(33)의 수중 이동이 회전바(51) 및 스키머(52) 말단부와 반응조 저판(11)간 마찰로 인하여 방해될 수 있을 뿐 아니라, 회전바(51) 및 스키머(52) 말단부의 마멸 또는 파손이 초래될 수 있음은 물론 반응조 역시 손상될 수 있는 바, 스키머(52) 및 회전바(51)와 반응조 저판(11)간 이격 상태가 유지될 필요가 있다.

이에, 본 발명에서는 도 7 내지 도 9에서와 같이, 회전바(51)의 연결부 외측의 배기관(33)에 평면상 배기관(33)과 평행한 억지봉(53)을 형성함으로써, 연결관(32) 및 배기관(33)의 완전 전개시 회전바(51)가 자중에 의하여 회전되되 억지봉(53)에 의하여 수평 상태로 정지될 수 있도록 하였다.

즉, 본 발명의 스키머(52) 적용 실시예는 연결관(32) 및 배기관(33)의 완전 절첩시 회전바(51)가 자중에 의하여 수직으로 회전되면서 스키머(52)가 수면에 접촉되고, 연결관(32) 및 배기관(33)의 완전 전개시에는 회전바(51)가 자중에 의하여 회전되되 억지봉(53)에 의하여 수평 상태로 지지됨으로서 회전바(51) 및 스키머(52)와 반응조 저판(11)간 접촉은 차단되는 것이다.

이러한, 스키머(52) 적용 실시예를 통하여 본 발명의 폭기 장치가 폭기 장치 본연의 폭기 기능은 물론 스컴 등 표류물 제거 기능을 겸비할 수 있다.

한편, 도 10은 광폭 반응조에 본 발명의 폭기 장치가 적용된 상태를 도시한 것으로, 반응조를 구성하는 양측 측벽(12) 모두에 레일(15)을 설치하고, 이들 양측 레일(15)에 각각 별도의 폭기 장치를 장착한 것이며, 이로써 제한된 연장의 배기관(33)으로도 광폭 반응조에 대한 충분한 폭기가 가능하다.

11 : 저판
12 : 측벽
13 : 전벽
14 : 후벽
15 : 레일
20 : 대차
21 : 상륜
22 : 하륜
25 : 브래킷
30 : 압송기
31 : 압송관
32 : 연결관
33 : 배기관
35 : 폭기구
39 : 스위블
40 : 윈치
41 : 고정풀리
42 : 가동풀리
45 : 견인선
51 : 회전바
52 : 스키머
53 : 억지봉

Claims (2)

1. 수처리 반응조용 폭기 장치에 있어서,
   반응조의 측벽(12) 상단에 형성된 레일(15)을 따라 주행되는 대차(20)에는 공기를 압송하는 압송기(30)와 견인선(45)을 권취 및 권출하는 윈치(40)와 말단에 고정풀리(41)가 장착된 브래킷(25)이 설치되고;
   압송기(30)에는 평면상 측벽(12)과 직교하는 방향으로 반응조 내측으로 돌출된 압송관(31)이 연결되며;
   압송관(31)의 반응조 내측 말단에는 가동풀리(42)가 장착된 연결관(32)의 일단이 스위블(39)로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행하고;
   연결관(32)의 타단에는 배기관(33)이 스위블(39)을 통하여 자유롭게 회전 가능하도록 연결되되 스위블(39)의 회전축은 평면상 측벽(12)과 평행하며;
   배기관(33)에는 다수의 폭기구(35)가 형성되고 견인선(45)의 일단이 결속되되, 견인선(45)의 타단부는 가동풀리(42) 및 고정풀리(41)를 경유하여 윈치(40)에 권취되어;
   윈치(40)가 견인선(45)을 권취함에 따라 배기관(33) 및 연결관(32)이 순차 절첩되고, 윈치(40)가 견인선(45)을 권출함에 따라 연결관(32) 및 배기관(33)이 순차 전개됨을 특징으로 하는 수처리 반응조용 상부 투입형 폭기 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   배기관(33)에는 회전바(51)의 일단이 배기관(33)의 중심축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고;
   회전바(51)의 타단부에는 판상의 스키머(52)가 형성되며;
   배기관(33)에는 평면상 배기관(33)과 평행한 억지봉(53)이 형성되어;
   연결관(32) 및 배기관(33)의 완전 전개시 회전바(51)가 자중에 의하여 회전되되 억지봉(53)에 의하여 수평 상태로 정지되고;
   연결관(32) 및 배기관(33)의 완전 절첩시 회전바(51)가 자중에 의하여 수직으로 회전되면서 스키머(52)가 수면에 접촉됨을 특징으로 하는 수처리 반응조용 상부 투입형 폭기 장치.

Images