KR101989833B1 - 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치는 처리수의 이동 통로를 제공하는 배관 모듈, 처리수유입구로부터 상기 처리수가 유입되고, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수와 오존이 포함된 미세기포가 반응하도록 하는 밀폐형 반응부, 상기 밀폐형 반응부로부터 배출된 전처리된 처리수에 오존이 포함된 미세기포를 투입하여 상기 밀폐형 반응부로 유입시키는 미세기포 생성부, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수와 오존이 포함된 용존가스가 반응하도록 하는 가스용존부, 상기 밀폐형 반응부와 상기 가스용존부 사이에 배치되어, 상기 오존이 포함된 미세기포와 상기 처리수가 혼합되도록 하는 기액혼합부, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수의 부유물을 필터링하며, 상기 배출구와 연통되는 세라믹막 처리부, 상기 밀폐형 반응부, 상기 가스용존부 및 상기 세라믹막 처리부에 유입된 처리수의 탁도를 측정하는 탁도측정부, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수의 이동 유무를 결정하는 경로설정부 및 상기 탁도측정부에 의해 측정된 처리수의 탁도를 기초로, 상기 처리수의 이동 경로를 결정하고, 결정된 이동 경로로의 상기 처리수의 이동을 위해 상기 경로설정부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치{Apparatus for treating drain water of land aquatic plant}

본 발명은 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치에 관한 것으로, 상세하게는 처리수유입구로부터 제공된 처리수의 생물학적 유해물질을 제거하기 위하여 상기 처리수를 순환시키거나 상기 생물학적 유해물질이 제거된 처리수를 처리수조와 연통된 배출구로 배출시키기 위한 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 강이나 바다의 수질을 오염시킬 수 있는 오수는 오수처리 시설에서 일정수준의 수질로 정화처리한 상태로 방류하도록 규제되고 있고, 또한 빗물 등을 지하의 저류조에 저장한 후 이를 재활용하는 등의 내용은 주지된 바와 같다.

이러한 오수 내지 중수(이하, 간단히 '중수'라고 함)가 저장되는 장소 또는 합류되는 장소 등에는 처리 대상인 중수의 종류에 적합한 형태의 물리적, 화학적 또는 생물학적 처리 시설이 설비되어야만 한다. 이와 같이 설비되는 처리 시설을 통해서 하수 또는 초기우수 등 중수는 일정 수준의 수질로 정화된 상태로 하천, 강 또는 바다에 방류됨에 따라서 생태계의 파괴가 방지되고, 일정한 저류조에 저장됨으로써 재활용 될 수 있는 것이다.

이러한 처리 시설은 처리대상 오수의 오염된 정도에 따라서 1차, 2차, 3차 또는 그 이상의 오수처리 공정을 거치면서 수질의 정화가 이루어질 수 있도록 구성된다. 즉, 처리대상 중수의 성질에 따라서 부유물을 걷어내는 단계, 오물을 침전시키는 단계, 오수의 여과단계, 이물질의 흡착단계, 약품처리 단계, 미생물처리 단계 등 다양하면서도 복잡한 단계를 거쳐 요구하는 정도의 수질로 정화가 이루어지게 된다.

한편, 대한민국특허청 등록실용신안공보 20-152529호의 '오수처리장의 전처리 공정용 분괴 파쇄장치', 특허등록번호 10-402759호의 '하수 및 오폐수 전처리 방법 및 그 장치', 특허등록번호 10-467055호의 '오폐수 처리장치', 특허등록번호 '10-555142호의 '상, 하수 및 폐수 등의 침사제거 및 종합 전처리장치', 특허등록번호 10-721437호의 '폐수 전처리장치', 특허등록번호 10-696702호의 '산업폐수 처리를 위한 전처리 시스템', 특허등록번호 10-800559호의 '카트리지 나선형 스크린을 포함하는 초기우수처리장치', 특허등록번호 10-823236호의 '방사형 초기우수처리장치' 등에서는 본격적인 오수 및 폐수를 처리하는 과정에 앞서서 오수 및 폐수 등에 포함된 이물질을 먼저 제거하기 위한 다양한 형태들의 장치들이 공지되었음을 알 수 있다.

그러나 전술한 바와 같이 공지된 대부분의 전처리 장치들은 그 구조가 복잡하게 구성되었을 뿐만 아니라 기타 처리 시설에 호환성이 떨어지게 구성되는 등 그 효율성 측면에서 불리한 문제점 등이 있었다.

본 발명의 목적은, 처리수유입구로부터 제공된 처리수의 생물학적 생물학적 유해물질을 제거하기 위하여 상기 처리수를 순환시키거나 상기 생물학적 유해물질이 제거된 처리수를 처리수조와 연통된 배출구로 배출시키기 위한 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치는, 처리수유입구로부터 제공된 처리수의 생물학적 유해물질을 제거하기 위하여 상기 처리수를 순환시키거나 상기 생물학적 유해물질이 제거된 처리수를 처리수조와 연통된 배출구로 배출시키기 위한 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치에 있어서, 상기 처리수의 이동 통로를 제공하는 배관 모듈, 상기 처리수유입구로부터 상기 처리수가 유입되고, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수와 오존이 포함된 미세기포가 반응하도록 하는 밀폐형 반응부, 상기 밀폐형 반응부로부터 배출된 전처리된 처리수에 오존이 포함된 미세기포를 투입하여 상기 밀폐형 반응부로 유입시키는 미세기포 생성부, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수와 오존이 포함된 용존가스가 반응하도록 하는 가스용존부, 상기 밀폐형 반응부와 상기 가스용존부 사이에 배치되어, 상기 오존이 포함된 미세기포와 상기 처리수가 혼합되도록 하는 기액혼합부, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수의 부유물을 필터링하며, 상기 배출구와 연통되는 세라믹막 처리부, 상기 밀폐형 반응부, 상기 가스용존부 및 상기 세라믹막 처리부에 유입된 처리수의 탁도를 측정하는 탁도측정부, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수의 이동 유무를 결정하는 경로설정부 및 상기 탁도측정부에 의해 측정된 처리수의 탁도를 기초로, 상기 처리수의 이동 경로를 결정하고, 결정된 이동 경로로의 상기 처리수의 이동을 위해 상기 경로설정부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 상기 미세기포 생성부는, 외부의 전원에 의해 회전력이 발생하는 모터부, 상기 모터부에 의해 회전하는 임펠러부, 상기 입펠러부와 인접하게 배치된 채, 외부의 공기가 유입되는 통로를 제공하는 공기유입부 및 상기 공기유입부와 인접하게 배치된 채, 오존이 유입되는 통로를 제공하는 오존유입부를 구비하며, 상기 모터부와 연결되어, 상기 모터부의 회전 수가 변화되도록 하는 인버터부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 탁도측정부에 의해 측정된 처리수의 탁도를 기초로, 상기 인버터부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 상기 배관 모듈은, 상기 밀폐형 반응부와 상기 가스용존부 사이의 제1 배관, 상기 가스용존부와 상기 세라믹막 처리부 사이의 제2 배관 및 상기 세라믹막 처리부와 상기 밀폐형 반응부 사이의 제3 배관을 구비하고, 상기 제1 배관은, 상기 밀폐형 반응부로부터 상기 가스용존부로의 처리수 이동 경로를 제공하며, 상기 제2 배관은, 상기 가스용존부로부터 상기 세라믹막 처리부로의 처리수 이동 경로를 제공하고, 상기 제3 배관은, 상기 세라믹막 처리부로부터 상기 밀폐형 반응부로의 처리수 이동 경로를 제공하며, 상기 경로설정부는, 상기 제1 배관에 형성되어, 상기 밀폐형 반응부로부터 상기 가스용존부로의 처리수의 이동 경로를 개폐하는 제1 밸브부, 상기 제2 배관에 형성되어, 상기 가스용존부로부터 상기 세라믹막 처리부로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 제2 밸브부 상기 제3 배관에 형성되어, 상기 세라믹막 처리부로부터 상기 밀폐형 반응부로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 제3 밸브부 및 상기 배출구에 형성되어, 상기 세라믹막 처리부로부터 상기 처리수조로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 배출밸브부를 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 상기 탁도측정부는, 상기 밀폐형 반응부 내에 위치하는 제1 탁도측정편, 상기 가스용존부 내에 위치하는 제2 탁도측정편 및 상기 세라믹막 처리부 내에 위치하는 제3 탁도측정편을 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제1 탁도측정편에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제1 경우, 제1 속도로 회전되는 상기 모터부의 회전 속도를 상기 제1 속도보다 큰 제2 속도가 되도록 상기 인버터부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 상기 제어부는, 상기 제1 탁도측정편에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 작고, 상기 제2 탁도측정편에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제2 경우, 상기 제2 밸브부를 폐쇄하여, 상기 가스용존부로부터 상기 세라믹막 처리부로의 처리수 이동을 차단하여 상기 가스용존부에 수용된 처리수의 체류 시간이 늘어나도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 상기 제어부는, 상기 제1 경우, 상기 제1 밸브부 폐쇄, 상기 제2 밸브부 폐쇄되도록 상기 경로설정부를 제어하고, 상기 제2 경우, 상기 제1 밸브부 개방, 상기 제2 밸브부 폐쇄되도록 상기 경로설정부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 상기 제어부는, 상기 제2 경우, 상기 제1 속도로 회전되는 상기 모터부의 회전 속도가 상기 제1 속도보다 작은 제3 속도가 되도록 상기 인버터부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 상기 제어부는, 상기 제3 탁도측정편에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제3 경우, 상기 배출밸브부 폐쇄, 상기 제3 밸브부 개방되도록 상기 경로설정부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 상기 임펠러부는, 상기 모터부의 회전축에 결합되는 결합부 및 상기 결합부의 외주면을 따라 방사형으로 배열되는 복수의 날개부로 구성되는 블레이드부를 구비하며, 상기 복수의 날개부를 구성하는 각각의 날개부는, 상기 결합부에 회전 가능하도록 장착되는 장착부 및 상기 장착부에 연결된 날개편으로 구성되며, 상기 날개편은, 탄성을 갖는 복수의 세라믹 핀이 중첩되어 형성되고, 상기 복수의 날개부를 구성하는 각각의 날개부는, 적어도 일부분이 이웃한 날개부와 중첩되어 배치되는 제1 위치에서 상기 결합부를 기준으로 회전되어, 이웃한 날개부와 이격되어 배치되는 제2 위치로 위치 이동될 수 있다.

본 발명에 의하면, 처리수의 오염도(탁도)에 따라 미세기포의 양과 입자의 크기가 조절되도록 하여, 충분한 혼합효과 및 정화효과를 얻을 수 있어 생물학적 유해물질 제거 효율을 최대한 증대시킬 수 있다.

또한, 처리수의 오염도(탁도)에 따라 배관을 이동하는 처리수의 이동 경로를 변경하여, 정화효과를 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 구성도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 탁도센서부 및 제어부를 설명하기 위한 개략도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 밀폐형 반응부를 설명하기 위한 개략도.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 미세기포 생성부를 설명하기 위한 개략도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치(1)은, 처리수유입구(In)로부터 제공된 처리수의 생물학적 유해물질을 제거하기 위하여 상기 처리수를 순환시키거나 상기 생물학적 유해물질이 제거된 처리수를 처리수조와 연통된 배출구(Out)로 배출시키기 위한 시스템일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치(1)은, 배관 모듈(10), 밀폐형 반응부(20), 미세기포 생성부(30), 가스용존부(40), 기액혼합부(50), 세라믹막 처리부(60), 탁도측정부(70), 경로설정부(80) 및 제어부(90)를 포함할 수 있다.

상기 배관 모듈(10)은, 처리수의 이동 통로를 제공하며, 구체적으로 처리수유입구(In)와 배출구(Out) 사이에 배치되는 밀폐형 반응부(20), 가스용존부(40), 기액혼합부(50), 세라믹막 처리부(60) 및 경로설정부(80)를 경유하는 처리수의 이동 통로를 제공한다.

상기 밀폐형 반응부(20)는, 상기 처리수유입구(In)로부터 상기 처리수가 유입되고, 상기 배관 모듈(10) 상에 배치되어 상기 처리수와 오존이 포함된 미세기포가 반응하도록 할 수 있다.

상기 미세기포 생성부(30)는, 상기 밀폐형 반응부(20)로부터 배출된 전처리된 처리수에 오존이 포함된 미세기포를 투입하여 상기 밀폐형 반응부(20)로 유입시킬 수 있다.

상기 가스용존부(40)는, 상기 배관 모듈(10) 상에 배치되어 상기 처리수와 오존이 포함된 용존가스가 반응하도록 할 수 있다.

구체적으로, 가스용존부(40)는, 배관 모듈(10) 상에 배치되어 처리수와 오존이 포함된 용존가스가 반응하도록 한다. 가스용존부(40)는 압력유지 보조탱크를 이용한 장치로서, 더욱 상세하게는 액체내의 가스의 용존량을 증가시킬 수 있는 장치이다

상기 기액혼합부(50)는, 상기 밀폐형 반응부(20)와 상기 가스용존부(40) 사이에 배치되어, 상기 오존이 포함된 미세기포와 상기 처리수가 혼합되도록 할 수 있다.

상기 세라믹막 처리부(60)는, 상기 배관 모듈(10) 상에 배치되어 상기 처리수의 부유물을 필터링하며, 상기 배출구(Out)와 연통될 수 있다.

구체적으로, 상기 세라믹막 처리부(60)는, 처리수가 세라믹막을 통과하는 중에, 세라믹막에 생물학적 유해물질이 필터링되도록 하는 일종의 멤브레인일 수 있으며, 금속 등의 필터부일 수 있다.

상기 탁도측정부(70)는, 상기 밀폐형 반응부(20), 상기 가스용존부(40) 및 상기 세라믹막 처리부(60)에 유입된 처리수의 탁도 또는 압력을 측정할 수 있다.

여기서, 상기 탁도측정부(70)는, 액체내의 부유물 정도를 측정할 수 있는 공지된 탁도계가 사용될 수 있으며, 또는 미세한 공극이 형성된 멤브레인을 통과하는 액체의 압력을 측정하여, 탁도를 측정할 수도 있다.

상기 경로설정부(80)는, 상기 배관 모듈(10) 상에 배치되어 상기 처리수의 이동 유무를 결정할 수 있다.

상기 제어부(90)는, 상기 탁도측정부(70)에 의해 측정된 처리수의 탁도를 기초로, 상기 처리수의 이동 경로를 결정하고, 결정된 이동 경로로의 상기 처리수의 이동을 위해 상기 경로설정부(80)를 제어할 수 있다.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 탁도센서부 및 제어부를 설명하기 위한 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치(1)의 배관 모듈(10)은, 상기 밀폐형 반응부(20)와 상기 가스용존부(40) 사이의 제1 배관(11), 상기 가스용존부(40)와 상기 세라믹막 처리부(60) 사이의 제2 배관(12) 및 상기 세라믹막 처리부(60)와 상기 밀폐형 반응부(20) 사이의 제3 배관(13)을 구비할 수 있다.

상기 제1 배관(11)은, 상기 밀폐형 반응부(20)로부터 상기 가스용존부(40)로의 처리수 이동 경로를 제공할 수 있다.

상기 제2 배관(12)은, 상기 가스용존부(40)로부터 상기 세라믹막 처리부(60)로의 처리수 이동 경로를 제공할 수 있다.

상기 제3 배관(13)은, 상기 세라믹막 처리부(60)로부터 상기 밀폐형 반응부(20)로의 처리수 이동 경로를 제공할 수 있다.

상기 경로설정부(80)는, 상기 제1 배관(11)에 형성되어, 상기 밀폐형 반응부(20)로부터 상기 가스용존부(40)로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 제1 밸브부(81), 상기 제2 배관(12)에 형성되어, 상기 가스용존부(40)로부터 상기 세라믹막 처리부(60)로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 제2 밸브부(82), 상기 제3 배관(13)에 형성되어, 상기 세라믹막 처리부(60)로부터 상기 밀폐형 반응부(20)로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 제3 밸브부(83) 및 상기 배출구(Out)에 형성되어, 상기 세라믹막 처리부(60)로부터 상기 처리수조로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 배출밸브부를 구비할 수 있다.

여기서, 밸브부를 개폐한다는 것의 의미는, 처리수가 이동하는 배관의 처리수 통로를 열거나 닫아 배관으로의 처리수 이동 유무를 결정한다는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치(1)은 인버터부(95)를 더 포함할 수 있다.

상기 인버터부(95)는, 상기 모터부와 연결되어, 상기 모터부의 회전 수가 변화되도록 할 수 있다.

상기 제어부(90)는, 상기 탁도측정부(70)에 의해 측정된 처리수의 탁도를 기초로, 상기 인버터부(95)를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치(1)의 탁도측정부(70)는, 상기 밀폐형 반응부(20) 내에 위치하는 제1 탁도측정편(71), 상기 가스용존부(40) 내에 위치하는 제2 탁도측정편(72) 및 상기 세라믹막 처리부(60) 내에 위치하는 제3 탁도측정편(73)을 구비할 수 있다.

상기 제어부(90)는, 상기 제1 탁도측정편(71)에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제1 경우, 제1 속도로 회전되는 상기 모터부의 회전 속도를 상기 제1 속도보다 큰 제2 속도가 되도록 상기 인버터부(95)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 경우는 처리수의 오염도가 기 설정된 오염도 보다 크다고 판단되는 경우로, 상기 모터부의 회전 속도를 높여, 상기 임펠러부(33)에 의한 미세기포의 양을 증가시켜, 처리수의 정화 효율을 높일 수 있다.

또한, 상기 제어부(90)는, 상기 제1 경우, 상기 제1 밸브부(81) 폐쇄, 상기 제2 밸브부(82) 폐쇄되도록 상기 경로설정부(80)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 밀폐형 반응부(20) 내의 처리수 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제1 경우에, 상기 밀폐형 반응부(20) 내의 처리수를 가스용존부(40)와 그 다음 단계인 세라믹막 처리부(60)로 보내는 경우, 배출구(Out)로 배출되는 처리수의 정화 레벨(정화된 정도)을 맞추지 못할 수도 있으므로, 상기 밀폐형 반응부(20) 내의 처리수가 가스용존부(40)로 이동되지 못하게 하는 것이다.

이를 위해, 상기 밀폐형 반응부(20)로부터 상기 가스용존부(40)로의 처리수 이동을 제한하기 위하여 제1 밸브부(81)를 폐쇄하는 것이다. 또한, 가스용존부(40) 내의 처리수가 세라믹막 처리부(60)로의 이동을 막아, 가스용존부(40) 내의 처리수 부재(不在)에 따른 가스용존부(40)의 전기적/기계적 결함을 방지하기 위하여 상기 제2 밸브부(82)를 폐쇄한다.

상기 제어부(90)는, 상기 제1 경우, 상기 인버터부(95)를 제어하여 상기 밀폐형 반응부(20) 내로의 미세기포 수를 늘림으로써, 밀폐형 반응부(20) 내의 처리수의 오염도를 낮추는 동시에 상기 제1 밸브부(81) 및 상기 제2 밸브부(82)를 폐쇄되도록 제어하는 것이다.

이에 따라, 상기 밀폐형 반응부(20) 내의 처리수가 가스용존부(40)로 이동되지 못한 고 체류한 채, 미세기포 생성부(30)로부터 유입된 미세기포에 의해 정화 작용이 구현될 수 있다.

또한, 상기 제어부(90)는, 상기 제1 탁도측정편(71)에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 작고, 상기 제2 탁도측정편(72)에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제2 경우, 상기 제2 밸브부(82)를 폐쇄하여, 상기 가스용존부(40)로부터 상기 세라믹막 처리부(60)로의 처리수 이동을 차단하여, 상기 가스용존부(40)에 수용된 처리수의 체류 시간이 늘어나도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 경우는 상기 밀폐형 반응부(20) 내의 처리수의 오염도는 기 설정된 값으로 양호하나, 상기 가스용존부(40) 내의 처리수의 오염도가 기 설정된 값보다 커서 정화 작용이 요구되는 경우이다.

상기 제2 경우, 상기 가스용존부(40) 내의 처리수는 상기 밀폐형 반응부(20)로부터 유입된 양호한 오염 상태의 처리수의 유입으로 희석됨과 동시에, 가스용존부(40)내에서 용존가스와 처리수가 반응하도록 하여, 오염도를 낮춘다.

상기 제어부(90)는, 상기 제2 경우, 상기 제1 밸브부(81) 개방, 상기 제2 밸브부(82) 폐쇄되도록 상기 경로설정부(80)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부(90)는, 상기 제2 경우, 상기 제1 밸브부(81)를 개방하여, 상기 밀폐형 반응부(20)로부터 상기 가스용존부(40)로의 처리수 유입은 가능하도록 하고, 상기 제2 밸브부(82)를 폐쇄하여 상기 가스용존부(40) 내의 처리수가 세라믹막 처리부(60)로 이동되지 못하도록 한다.

또한, 상기 제어부(90)는, 상기 제2 경우, 상기 제1 속도로 회전되는 상기 모터부의 회전 속도가 상기 제1 속도보다 작은 제3 속도가 되도록 상기 인버터부(95)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 경우에는, 상기 밀폐형 반응부(20) 내의 처리수 탁도가 기 설정된 값보다 같거나 작은 경우로, 상기 제1 속도로 회전되는 임펠러부(33)에 의한 미세기포 양이 충분한 경우이다. 이 경우, 상기 제1 속도로 회전되는 임펠러부(33)의 회전 속도를 줄여, 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있다.

상기 제어부(90)는, 상기 제3 탁도측정편(73)에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제3 경우, 상기 배출밸브부 폐쇄, 상기 제3 밸브부(83) 개방되도록 상기 경로설정부(80)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 제3 경우는, 상기 세라믹막 처리부(60) 내의 처리수 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 경우로, 상기 세라믹막 처리부(60) 내의 처리수를 상기 밀폐형 반응부(20)로 보내 재차 정화 작용을 수행하기 위함이다.

이를 위해, 상기 세라믹막 처리부(60) 내의 처리수가 외부로 배출되는 것을 막기 위해, 배출구(Out)에 설치된 배출밸브부를 폐쇄하고, 상기 세라믹막 처리부(60)로부터 상기 밀폐형 반응부(20) 내로의 처리수 이동을 가능하도록 하기 위하여 상기 제3 밸브부(83)를 개방할 수 있다.

참고적으로, 도 5는, 상기 제1 탁도측정편(71), 제2 탁도측정편(72) 및 제3 탁도측정편(73)에 의해 측정된 처리수의 탁도가 모두 양호한 경우, 상기 처리수유입구(In)로부터 유입된 처리수가 배출구(Out)로 이동되는 경우를 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 밀폐형 반응부를 설명하기 위한 개략도이고, 도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치의 미세기포 생성부를 설명하기 위한 개략도이다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치(1)의 밀폐형 반응부(20)는, 중앙부분이 넓으며, 상부측과 하부측으로 단면이 각각 좁아지는 원추형 또는 각뿔형으로 구성되는 밀폐형 반응조(21), 상기 밀폐형 반응조(21)의 일측 벽면에 형성되며 전처리된 처리수가 유입되는 유입관(23), 상기 밀폐형 반응조(21)의 일측 벽면에 형성되며, 상기 처리수가 배출되는 배출관(25), 상기 밀폐형 반응조(21)의 상부에 형성되어 상기 밀폐형 반응조(21) 내의 슬러지를 배출하는 슬러지 배출관(27), 상기 밀폐형 반응조(21)의 일측 벽면에 형성되어 상기 미세기포 생성부(30)와 연결되는 생성부유입관(28) 및 생성부배출관(29)을 포함할 수 있다.

상기 미세기포 생성부(30)는, 외부의 전원에 의해 회전력이 발생하는 모터부, 상기 모터부에 의해 회전하는 임펠러부(33), 상기 임펠러부(33)와 인접하게 배치된 채, 외부의 공기가 유입되는 통로를 제공하는 공기유입부(35) 및 상기 공기유입부(35)와 인접하게 배치된 채, 오존이 유입되는 통로를 제공하는 오존유입부(37)를 구비할 수 있다.

상기 미세기포 생성부(30)는, 상기 밀폐형 반응부(20)로부터 전처리된 처리수가 유출되는 생성부배출관(29)을 통해 전처리된 처리수가 유입된 채, 상기 공기유입부(35)로부터 유입된 공기와 상기 오존유입부(37)로부터 유입된 오존과 혼합되어 임펠러부(33)를 통해 상기 밀폐형 반응부(20) 내로 유출되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 미세기포 생성부(30)는, 상기 밀폐형 반응부(20)로부터 배출된 전처리된 처리수에 오존이 포함된 미세기포를 투입하여 상기 밀폐형 반응부(20)로 유입시킬 수 있다. 전처리된 처리수가 유입되고, 오존 가스가 주입되면, 믹싱 펌프 및 라인믹서에 의한 믹싱이 이루어고 이에 의해 오존 가스가 안개 상태의 초미세기포로 분해된다. 이에 따라 안개 상태로 분해된 오존 가스와 처리수의 접촉 효율을 극대화 할 수 있다.

상기 임펠러부(33)는, 공기와 오존이 혼합된 전처리된 처리수가 상기 밀폐형 반응부(20)의 생성부유입관(28)을 통해 배출되기 전에, 공기와 오존이 미세기포화 되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 임펠러부(33)는, 상기 모터부의 회전축에 결합되며, 원통형으로 형성되는 결합부(331) 및 상기 결합부(331)의 외주면을 따라 방사형으로 배열되는 복수의 날개부(333a)로 구성되는 블레이드부(333)를 구비할 수 있다.

상기 복수의 날개부(333a)를 구성하는 각각의 날개부(333a)는, 상기 결합부(331)에 회전 가능하도록 장착될 수 있다.

구체적으로, 상기 복수의 날개부(333a)를 구성하는 각각의 날개부(333a)는, 상기 결합부(331)에 회전 가능하도록 장착되는 장착부(361) 및 상기 장착부(361)에 연결된 날개편(362)으로 구성될 수 있다.

상기 복수의 날개부(333a)는, 상기 생성부배출관(29)의 종단면적을 커버하도록 형성된 채, 상기 모터부의 회전에 따라 생긴 간극으로 처리수가 이동되도록 할 수 있다.

상기 복수의 날개부(333a)를 구성하는 각각의 날개부(333a)는, 적어도 일부분이 이웃한 날개부(333a)와 중첩되어 배치되는 제1 위치에서 상기 결합부(331)를 기준으로 회전되어, 이웃한 날개부(333a)와 이격되어 배치되는 제2 위치로 위치 이동될 수 있으며, 이웃한 날개부(333a)의 중첩과 이격에 관하여는 이미 앞서 설명한 바 있다.

상기 장착부(361)는, 상기 결합부(331)를 기준으로 회전되며, 이 때 상기 날개편(362) 또한 상기 장착부(361)와 연동되어 회전될 수 있다. 이에 따라, 상기 결합부(331)에 방사형으로 배열된 날개편(362)은 이웃한 날개편(362)과 중첩되거나 중첩 해제될 수 있다.

날개편(362)이 중첩되도록 위치 이동되는 경우에는, 날개편(362)과 날개편(362) 사이의 공간이 상대적으로 협소해지며, 이에 따라 날개편(362)과 날개편(362)에 의해 분쇄되는 공기의 입자가 작아질 수 있다.

또한, 날개편(362)이 중첩 해제되어 이격되도록 위치 이동되는 경우에는, 날개편(362)과 날개편(362) 사이의 공간이 상대적으로 넓어지며, 이에 따라 날개편(362)과 날개편(362)에 의해 분쇄되는 공기의 입자가 커질 수 있다.

또한, 상기 날개편(362)은, 탄성을 갖는 복수의 세라믹 핀(363)이 중첩되어 형성될 수 있다.

구체적으로, 복수의 날개부(333a)를 구성하는 각각의 날개편(362)은 각각이 복수의 세라믹 핀(363)이 중첩되어 형성되는 것으로, 세라믹 핀(363)은 탄성으로 변형될 수 있다.

이에 따라, 상기 복수의 세라믹 핀(363) 각각은, 상기 임펠러부(33)가 회전하는 경우, 인접한 세라믹 핀(363)과 충돌하여 무질서 운동할 수 있다. 구체적으로, 상기 임펠러부(33)가 회전하면, 상기 복수의 세라믹 핀(363) 각각은 관성에 의해 휘어질 수 있으며, 유입된 처리수와의 수류에 따라 각각이 무질서한 운동을 할 수 있다. 이는 인접한 세라믹 핀(363)과의 충돌에 의해 더욱 무질서한 운동이 될 수 있다.

또한, 각각의 세라믹 핀(363) 사이 공간으로 유입된 미세기포는 세라믹 핀(363)의 무질서한 운동에 분쇄되어 입자의 크기가 작아질 수 있다.

미세기포의 입자가 작아질수록 입자의 수는 증가함과 동시에 더욱 작은 생물학적 유해물질과 접촉될 수 있어, 공기 또는 오존에 의한 정화작용이 활발하게 일어나도록 할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

1: 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치
10: 배관 모듈
20: 밀폐형 반응부
30: 미세기포 생성부
40: 가스용존부
50: 기액혼합부
60: 세라믹막 처리부
70: 탁도측정부
80: 경로설정부
90: 제어부

Claims (9)

1. 처리수유입구로부터 제공된 처리수의 생물학적 유해물질을 제거하기 위하여 상기 처리수를 순환시키거나 상기 생물학적 유해물질이 제거된 처리수를 처리수조와 연통된 배출구로 배출시키기 위한 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치에 있어서,
   상기 처리수의 이동 통로를 제공하는 배관 모듈;
   상기 처리수유입구로부터 상기 처리수가 유입되고, 상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수와 오존이 포함된 미세기포가 반응하도록 하는 밀폐형 반응부;
   상기 밀폐형 반응부로부터 배출된 전처리된 처리수에 오존이 포함된 미세기포를 투입하여 상기 밀폐형 반응부로 유입시키는 미세기포 생성부;
   상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수와 오존이 포함된 용존가스가 반응하도록 하는 가스용존부;
   상기 밀폐형 반응부와 상기 가스용존부 사이에 배치되어, 상기 오존이 포함된 미세기포와 상기 처리수가 혼합되도록 하는 기액혼합부;
   상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수의 부유물을 필터링하며, 상기 배출구와 연통되는 세라믹막 처리부;
   상기 밀폐형 반응부, 상기 가스용존부 및 상기 세라믹막 처리부에 유입된 처리수의 탁도를 측정하는 탁도측정부;
   상기 배관 모듈 상에 배치되어 상기 처리수의 이동 유무를 결정하는 경로설정부; 및
   상기 탁도측정부에 의해 측정된 처리수의 탁도를 기초로, 상기 처리수의 이동 경로를 결정하고, 결정된 이동 경로로의 상기 처리수의 이동을 위해 상기 경로설정부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 미세기포 생성부는,
   외부의 전원에 의해 회전력이 발생하는 모터부, 상기 모터부에 의해 회전하는 임펠러부, 상기 임펠러부와 인접하게 배치된 채, 외부의 공기가 유입되는 통로를 제공하는 공기유입부 및 상기 공기유입부와 인접하게 배치된 채, 오존이 유입되는 통로를 제공하는 오존유입부를 구비하며,
   상기 모터부와 연결되어, 상기 모터부의 회전 수가 변화되도록 하는 인버터부;를 더 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 탁도측정부에 의해 측정된 처리수의 탁도를 기초로, 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 배관 모듈은,
   상기 밀폐형 반응부와 상기 가스용존부 사이의 제1 배관, 상기 가스용존부와 상기 세라믹막 처리부 사이의 제2 배관 및 상기 세라믹막 처리부와 상기 밀폐형 반응부 사이의 제3 배관을 구비하고,
   상기 제1 배관은, 상기 밀폐형 반응부로부터 상기 가스용존부로의 처리수 이동 경로를 제공하며,
   상기 제2 배관은, 상기 가스용존부로부터 상기 세라믹막 처리부로의 처리수 이동 경로를 제공하고,
   상기 제3 배관은, 상기 세라믹막 처리부로부터 상기 밀폐형 반응부로의 처리수 이동 경로를 제공하며,
   상기 경로설정부는,
   상기 제1 배관에 형성되어, 상기 밀폐형 반응부로부터 상기 가스용존부로의 처리수의 이동 경로를 개폐하는 제1 밸브부,
   상기 제2 배관에 형성되어, 상기 가스용존부로부터 상기 세라믹막 처리부로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 제2 밸브부
   상기 제3 배관에 형성되어, 상기 세라믹막 처리부로부터 상기 밀폐형 반응부로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 제3 밸브부 및
   상기 배출구에 형성되어, 상기 세라믹막 처리부로부터 상기 처리수조로의 처리수 이동 경로를 개폐하는 배출밸브부를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 탁도측정부는,
   상기 밀폐형 반응부 내에 위치하는 제1 탁도측정편,
   상기 가스용존부 내에 위치하는 제2 탁도측정편 및
   상기 세라믹막 처리부 내에 위치하는 제3 탁도측정편을 구비하고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 탁도측정편에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제1 경우, 제1 속도로 회전되는 상기 모터부의 회전 속도를 상기 제1 속도보다 큰 제2 속도가 되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 탁도측정편에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 작고, 상기 제2 탁도측정편에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제2 경우, 상기 제2 밸브부를 폐쇄하여, 상기 가스용존부로부터 상기 세라믹막 처리부로의 처리수 이동을 차단하여 상기 가스용존부에 수용된 처리수의 체류 시간이 늘어나도록 하는 것을 특징으로 하는 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 경우, 상기 제1 밸브부 폐쇄, 상기 제2 밸브부 폐쇄되도록 상기 경로설정부를 제어하고,
   상기 제2 경우, 상기 제1 밸브부 개방, 상기 제2 밸브부 폐쇄되도록 상기 경로설정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제2 경우, 상기 제1 속도로 회전되는 상기 모터부의 회전 속도가 상기 제1 속도보다 작은 제3 속도가 되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제3 탁도측정편에 의해 측정된 처리수의 탁도가 기 설정된 탁도보다 큰 제3 경우, 상기 배출밸브부 폐쇄, 상기 제3 밸브부 개방되도록 상기 경로설정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 임펠러부는,
   상기 모터부의 회전축에 결합되는 결합부 및 상기 결합부의 외주면을 따라 방사형으로 배열되는 복수의 날개부로 구성되는 블레이드부를 구비하며,
   상기 복수의 날개부를 구성하는 각각의 날개부는,
   상기 결합부에 회전 가능하도록 장착되는 장착부 및 상기 장착부에 연결된 날개편으로 구성되며,
   상기 날개편은, 탄성을 갖는 복수의 세라믹 핀이 중첩되어 형성되고,
   상기 복수의 날개부를 구성하는 각각의 날개부는,
   적어도 일부분이 이웃한 날개부와 중첩되어 배치되는 제1 위치에서 상기 결합부를 기준으로 회전되어, 이웃한 날개부와 이격되어 배치되는 제2 위치로 위치 이동되는 것을 특징으로 하는 연속 순환식 육상수조 배출수 처리장치.

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