KR102228305B1 - 마이크로 산기장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로 산기장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 외부에서 공급되는 고압공기에 의해 폐수를 내부로 유입하여 공기와 폐수를 혼합물로 생성하고, 혼합물을 1,2,3차로 와류를 발생시키면서 혼합물에 포함된 산소를 미세기포로 생성하여 폭기조, 미생물 배양조 등에 장시간 공급함에 따라 용존산소량을 높혀 미생물의 활성화를 최적화하여 폐수를 정화하게 되었으며, 또한 장시간 사용시 용존산소량이 떨어지면 장치를 인양한 다음 분리 청소하여 반영 영구적으로 사용할수 있어 원가를 절감할 수 있는 효과가 제공된다.

Description

마이크로 산기장치{Method of manufacturing for fire retardant board}
본 발명은 마이크로 산기장치에 관한 것으로, 상세하게는 생물학적 폐수처리에 있어서 필수 조건인 폭기조의 용존산소 용해 효율을 극대화하도록 구성한 것이다.
일반적으로 하·폐수처리 활성오니공정의 폭기조, 미생물 배양조 등에 설치하는 산기장치는 가격이 저렴한 파이프에 콤퓨레샤를 연결하거나, 고무판 디스크(Disc)형의 산기장치를 사용하고 있다.
이러한 산기장치 특히 각종 오폐수 처리시설에서의 산기장치는 통상적인 오폐수 처리 반응조의 온도와 산도 조건하에서 공기 또는 산소의 용존율을 어떻게 높일 것인가와 관련하여 가능한 공기방울을 가능한 잘게 부수어 물과의 접촉면적을 크게 하는 방식을 주로 취하고 있으며, 이는 공기의 용존율을 높이기 위하여 공기방울을 잘게 부수는 방법에 있어 공기 스트림(stream) 자체의 충돌과 오리피스(또는 벤츄리관) 원리에 의하여 산기장치 본체부의 공간부 내로 흡입되는 물과 공기방울의 충돌을 이용한 산기장치도 알려져 있다.
또한, 등록특허 제10-0551983호2006.02.07.)에는 폐수처리장의 폭기공정에 공기공급을 위하여 사용되는 산기장치에 있어서, 상기 산기장치에 공기가 유입되도록 형성되는 공기공급입구와, 상기 공기공급입구와 연결되어 상기 공기공급입구로부터 유입된 공기를 분기시키면서 상호 대면되도록 형성되는 다수의 분기관과, 상기 분기관에 연속적으로 형성되어 유입된 공기의 유속을 증가시키는 노즐 수축 경사면과, 이로부터 연속적으로 형성되어 유속이 증가된 공기를 분사하는 노즐 목 형태의 공기출구가 형성되는 노즐 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기포제트 충돌형 산기장치가 기재되어 있다.
또한, 등록실용 20-0378887호(2005.03.07.)에는 제1 급기관을 통해 에어가 공급되는 에어레이터 본체에 산기장치가 일체형으로 조합되되, 상기 산기장치는, 에어가 공급되는 제2 급기관과, 상기 제2 급기관과 연통되며 상기 에어레이터 본체의 하부 외측에 빙둘러 설치되는 산기링과, 상기 산기링의 외부에 산기링과 연통되게 설치되어 제2 급기관 및 산기링으로 공급되는 에어가 배출되는 산기관으로 구성된 것을 특징으로 하는 산기장치 일체형 에어레이터가 공개되어 있다.
또한, 등록실용 20-0313727호(2003.05.07.)에는 활성오니처리공정의 폭기조, 양어장의 수조, 미생물의 배양조(1) 등의 순환펌프(2)의 토출배관 및 이젝터(Ejector)형 산기장치(4)에 자속밀도(磁束密度)가 10,000G(Gauss)이상 착자된 자석(5)을 설치하여 자화처리를 하므로서 산소용해율을 향상하게 된 산기 장치가 기재되어 있다.
또한, 등록특허 10-0635382호(2006.10.11.)에는 내부공간부, 상방향으로 형성된 배출부, 그리고 저면부에 형성된 물유입구를 갖는 본체부; 상기 본체부의 배출부 형성방향에 대하여 교차하는 형성방향을 갖는 공기유입로가 형성된 연결관 ; 및 상기 연결관의 공기유입로가 상기 본체부의 내부공간부와 만나는 교차점에 배열되어 상기 공기유입로에서 한줄기로 유입된 공기를 두 방향으로 분할되도록 두 출구가 형성되어 있는 분기부재를 포함하여 이루어져서, 상기 분기부재에 의하여 분할된 공기 스트림이 상기 본체부의 내부공간부에서 충돌하여 상승하면서 1차적으로 공기방울이 분쇄되면서 상기 배출부로 방출되는 상승 공기흐름을 형성함에 따라 상기 본체부의 물유입구에서 물이 흡입되어 상기 공기와 충돌하여 2차적으로 공기방울을 잘게 부수는 역할을 하는 오피러스 산기장치가 공개되어 있다.
[001] 등록특허공보 등록번호 10-0551983호(2006.02.07.) [002] 등록실용신안공보 등록번호 20-78887호(2005.03.07.) [003] 등록실용신안공보 등록번호 20-313727호(2003.05.07.) [004] 등록특허공보 등록번호 10-0635382호(2006.10.11.)
본 발명은 이와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하·폐수처리 활성오니공정의 폭기조, 미생물 배양조 등에 설치하는 산기장치로서 용존산소 용해 효율을 극대화하여 폐수를 처리할 수 있도록 구성한 마이크로 산기장치를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결 수단은 상부 내주면에 원형안찬단이 형성되는 하부받침판과; 상기 하부받침판의 원형안착단에 안착되고, 원형안착단이 형성되도록 하부플랜지가 고정되어 분리 가능하게 체결되며, 하부 외주면에 폐수유입구가 형성되고, 상부 내주면에 상부플랜지가 고정되는 케이스와; 상기 케이스의 원형안착단에 안착되고, 상부 중앙 영역에 연결구가 연통되게 형성되며, 가장자리에 연통되게 다수의 수직공기분출핀이 체결 고정되는 공기압력탱크와; 상기 케이스의 상단에 하부 가장자리에 형성된 원형요홈으로서 결합되고, 체결플랜지에 안착되어 분리 가능하게 체결되며, 상부 중앙 영역에 연통되게 체결구가 형성되고, 체결구 외주연에 다수의 단차나사공이 관통 형성되는 상부받침판과; 상기 공기압력탱크의 연결구와 상부받침판의 체결구 사이에 연통되게 결합되는 공기공급관과; 상기 체결구에 나사 결합되어 외부에서 공급되는 고압공기를 공기압력탱크 내부로 공급하기 위한 외부공기 주입관과; 상기 공기압력탱크의 수직공기분출핀과 상부받침판의 단차나사공 사이에 구비되어 고압공기에 의해 발생되는 압력 차이로서 공기와 폐수를 내부로 유입하여 순차로 혼합하면서 혼합물에 포함된 산소를 미세기포로 생성시키기 위한 산기수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다..
본 발명에 따르면 외부에서 공급되는 고압공기에 의해 폐수를 내부로 유입하여 공기와 폐수를 혼합물로 생성하고, 혼합물을 1,2,3차로 와류를 발생시키면서 혼합물에 포함된 산소를 미세기포로 생성하여 폭기조, 미생물 배양조 등에 장시간 공급함에 따라 용존산소량을 높혀 미생물의 활성화를 최적화하여 폐수를 정화하게 되었으며, 또한 장시간 사용시 용존산소량이 떨어지면 장치를 인양한 다음 분리 청소하여 반영 영구적으로 사용할수 있어 원가를 절감할 수 있는 효과가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로 산기장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로 산기장치의 케이스와 하부받침대가 분리된 상태의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로 산기장치를 도시한 평면 단면 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 마이크로 산기장치의 동작상태 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 마이크로 산기장치의 산기수단에 대한 다른 실시예를 도시한 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하기 한다.
첨부된 도면중 도 1은 본 발명에 따른 마이크로 산기장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 마이크로 산기장치를 도시한 단면 구성도이며, 도 3은 본 발명의 마이크로 산기장치를 도시한 평면 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 마이크로 산기장치의 동작상태도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로 산기장치는 상부 내주면에 원형안찬단(12)이 형성되는 하부받침판(10)과; 하부받침판(10)의 원형안착단(12)에 안착되고, 원형안착단(21)이 형성되도록 하부플랜지(22)가 고정되어 볼트(2)로서 분리 가능하게 체결되며, 하부 외주면에 다수의 폐수유입구(23)가 형성되고, 상부 내주면에 원형판의 상부플랜지(24)가 고정되는 원통형의 케이스(20)와; 케이스(20)의 원형안착단(21)에 안착되고, 상부 중앙 영역에 연결구(32)가 연통되게 형성되며, 가장자리에 연통되게 다수의 수직공기분출핀(34)이 체결 고정되는 공기압력탱크(30)와; 케이스(20)의 상단에 하부 가장자리에 형성된 원형요홈(42)으로서 결합되고, 체결플랜지(24)에 안착되어 볼트(2)로서 분리 가능하게 체결되며, 상부 중앙 영역에 연통되게 체결구(44)가 형성되고, 체결구(44) 외주연에 다수의 단차나사공(46)이 관통 형성되는 원판형상의 상부받침판(40)과; 공기압력탱크(30)의 연결구(32)와 상부받침판(40)의 체결구(44) 사이에 연통되게 결합되는 공기공급관(50)과; 체결구(44)에 나사 결합되어 외부의 콤프레셔(미도시)에서 공급되는 고압공기를 공기압력탱크(30) 내부로 공급하기 위한 외부공기 주입관(60)과; 공기압력탱크(30)의 수직공기분출핀(34)과 상부받침판(40)의 단차나사공(46) 사이에 구비되어 고압공기에 의해 발생되는 압력 차이로서 공기와 폐수를 내부로 유입하여 순차로 혼합하면서 혼합물에 포함된 산소를 미세기포로 생성하기 위한 산기수단(70)으로 이루어진다.
이와 같은 구성되는 산기장치는 하·폐수처리 활성오니공정의 폭기조, 미생물 배양조 등의 바닥에 여러대가 설치되어 사용된다.
상기 산기수단(70)은 상부받침판(40)의 단차나사공(46)에 순차적으로 체결 고정되도록 상부에 상부나사돌기(71)가 형성되고, 하단 내주면에 상부나사부(72)가 형성된 상부공간(73a)이 형성되는 다수의 상부노즐관(73)과; 상부노즐관(73)의 상부나사부(72)에 순차적으로 체결 고정되도록 상부에 중앙나사돌기(74)가 형성되고, 하단 내주면에 중앙나사부(75)가 형성된 중앙공간(76a)이 형성되는 다수의 중앙노즐관(76)과; 중앙노즐관(76)의 중앙나사부(75)에 순차적으로 체결 고정되도록 상부에 하부나사돌기(77)가 형성되고, 하단 내주면에 하부나사부(78)가 형성되는 하부공간(79a)이 형성되는 다수의 하부노즐관(79)과; 하부노즐관(79)의 하부나사부(78)에 순차적으로 체결 고정되도록 상부에 하단나사돌기(80)가 형성되고, 수직공기분출핀(34)에 하단공간(81a)이 위치되는 다수의 하단유입관(81)과; 하부가 상부노즐관(73)에 연결되도록 상부받침판(40)의 단차나사공(46)에 체결되어 외부로 미세기포를 배출하기 위한 다수의 미세기포배출핀(82)과; 상부노즐관(73), 중앙노즐관(76) 및 하부노즐관(79)의 공간부(73a)(76a)(79a)에 삽입되어 고압으로서 유입되는 폐수와 공기의 혼합물을 1,2,3차로 와류를 발생시키면서 생성되는 미세기포(산소)를 미세기포배출핀(82)을 통하여 외부로 배출시키기 위한 와류발생스크류(84)로 이루어진다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 마이크로 산기장치의 폐수처리장치에 대한 다른 실시예를 도시한 구성도로서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하기로 한다.
상기 산기수단(70)은 상부받침판(40)의 단차나사공(46)에 순차적으로 체결 고정되도록 상부에 상부나사돌기(91)가 형성되고, 하단 내주면에 상부나사부(92)이 형성된 상부공간(93a)이 형성되는 다수의 상부노즐관(93)과; 상부노즐관(93)의 상부나사부(92)에 순차적으로 체결 고정되도록 상부에 중앙나사돌기(94)가 형성되고, 하단 내주면에 중앙나사부(95)이 형성된 중앙공간(96a)이 형성되는 다수의 중앙노즐관(96)과; 중앙노즐관(96)의 중앙나사부(95)에 순차적으로 체결 고정되도록 상부에 하부나사돌기(97)가 형성되고, 하단 내주면에 하부나사부(98)이 형성되는 하부공간(99a)이 형성되는 다수의 하부노즐관(99)과; 하부노즐관(99)의 하부나사부(98)에 순차적으로 체결 고정되도록 상부에 하단나사돌기(100)가 형성되고, 수직공기분출핀(34)에 하단공간(101a)이 위치되는 다수의 하단유입관(101)과; 하부가 상부노즐관(93)에 연결되도록 상부받침판(40)의 단차나사공(46)에 체결되어 외부로 미세기포를 배출하기 위한 다수의 미세기포배출핀(102)과; 상부노즐관(93), 중앙노즐관(96) 및 하부노즐관(99)의 공간부(93a)(96a)(99a)에 일체로 나선형으로 형성되어 고압으로서 유입되는 폐수와 공기의 혼합물을 1,2,3차로 와류를 발생시켜 생성되는 미세기포(산소)를 미세기포배출핀(102)을 통하여 외부로 배출시키기 위한 나선형스크류돌기(104)로 이루어진다.
이때, 상부받침판(40) 상부 양측에는 폭기조, 미생물 배양조로부터 산기장치를 외부로 인양하여 청소를 하기 위한 인양고리(48)가 체결 고정된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 마이크로 산기장치에 대한 동작상태를 개략적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4에서와 같이, 상부에 원통형상의 케이스(1)가 체결 고정되는 하부받침대(10)를 하·폐수처리 활성오니공정의 폭기조, 미생물 배양조 등의 바닥에 내장시키면 케이스(1)의 하부 외주면에 형성된 폐수유입구(12)를 통해 폐수가 내부로 유입되는 상태가 된다.
그 다음으로 외부의 콤프레셔 등에서 발생되는 고압공기를 상부받침판(40)의 체결구(44)에 나사 결합된 외부공기 주입관(60)과 공기공급관(50)을 통하여 공기압력탱크(30) 내부로 공급하게 되면, 고압공기가 공기압력탱크(30) 상부의 수직공기분출핀(34)을 통과하여 하단유입관(81) 내부로 유입된다.
이와 같이 하단유입관(81) 내부로 고압공기가 유입되면, 베르누이 정의에 의해 수직공기분출핀(34)의 주변에 진공압이 형성됨에 따라 주변 저압의 폐수를 높은 압력으로 압축하여 하단유입관(81)의 하단공간(81a)으로 유입시켜 내부에서 공기와 폐수의 혼합물을 생성시키게 된다.
이후, 하단유입관(81)의 하단공간(81a) 내부에서 혼합 생성된 공기와 폐수의 혼합물이, 하단유입관(81)에 체결되는 하부노즐관(79)의 하부공간(79a)으로 유입되어 와류발생스크류(84)를 따라 상부로 고속 이동하여 혼합 및 와류가 발생함에 따라 혼합물에 포함된 산소가 1차적으로 부딪혀 깨어지게 되고, 하부노즐관(79)에 체결되는 중앙노즐관(76)의 중앙공간(76a)으로 유입되어 와류발생스크류(84)를 따라 상부로 고속 이동하여 혼합 및 와류가 발생함에 따라 혼합물에 포함된 산소가 2차적으로 부딪혀 깨어지게 되며, 중앙노즐관(76)에 체결되는 상부노즐관(73)의 상부공간(73a)으로 유입되어 와류발생스크류(84)를 따라 상부로 이동하여 혼합 및 와류가 발생함에 따라 혼합물에 포함된 산소가 3차적으로 부딪혀 깨어져 미세기포로 생성되어, 상부노즐관(73)에 연결되도록 상부받침판(40)의 단차나사공(46)에 체결되는 다수의 미세기포배출핀(82)을 통하여 외부, 폭기조, 미생물 배양조 등 폐수로 공급시켜, 폐수에 포함된 미생물에 미세기포(산소)를 공급하여 용존 산소량을 높이게 되어 폐수가 처리가 되는 것이다.
이와 같이 고압 공기를 이용하여 장기간 체류하여 폐수를 처리함에 따라 산기장치에 대한 용존 산소량을 떨어지게 되면, 상부받침판(40) 상부 양측에 체결 고정된 인양고리(48)에 외부에서 기중기 등을 연결하여 인양한 다음, 각 부분품을 분리하여 청소작업을 실시하고 폭기조, 미생물 배양조 등에 내장시켜 반영구적으로 사용이 가능한 것이다.
한편, 도 5에 도시된 내용은 도 1 내지 도 4에 도시된 마이크로 산기장치와 동일한 순서로 동작되어 동일 효과를 갖는 것으로 그 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 마이크로 산기장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시 가능한 범위까지 그 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
10 : 하부받침판 20 : 케이스
23 : 폐수유입구 30 : 공기압력탱크
34 : 수직공기분출핀 40 : 상부받침판
44 : 체결구 46 : 단차나사공
50 : 공기공급관 60 : 외부공기 주입관
70 : 산기수단 73,93 : 상부노즐관
76,96 : 중앙노즐관 79,99 : 하부노즐관
81,101 : 하단유입관 82,102 : 미세기포배출핀
84 : 와류발생스크류 104 : 나선형스크류돌기

Claims (3)

  1. 상부 내주면에 원형안찬단(12)이 형성되는 하부받침판(10)과;
    상기 하부받침판(10)의 원형안착단(12)에 안착되고, 원형안착단(21)이 형성되도록 하부플랜지(22)가 고정되어 분리 가능하게 체결되며, 하부 외주면에 폐수유입구(23)가 형성되고, 상부 내주면에 상부플랜지(24)가 고정되는 케이스(20)와;
    상기 케이스(20)의 원형안착단(21)에 안착되고, 상부 중앙 영역에 연결구(32)가 연통되게 형성되며, 가장자리에 연통되게 다수의 수직공기분출핀(34)이 체결 고정되는 공기압력탱크(30)와;
    상기 케이스(20)의 상단에 하부 가장자리에 형성된 원형요홈(42)으로서 결합되고, 체결플랜지(24)에 안착되어 분리 가능하게 체결되며, 상부 중앙 영역에 연통되게 체결구(44)가 형성되고, 체결구(44) 외주연에 다수의 단차나사공(46)이 관통 형성되는 상부받침판(40)과;
    상기 공기압력탱크(30)의 연결구(32)와 상부받침판(40)의 체결구(44) 사이에 연통되게 결합되는 공기공급관(50)과;
    상기 체결구(44)에 나사 결합되어 외부에서 공급되는 고압공기를 공기압력탱크(30) 내부로 공급하기 위한 외부공기 주입관(60)과;
    상기 공기압력탱크(30)의 수직공기분출핀(34)과 상부받침판(40)의 단차나사공(46) 사이에 구비되어 고압공기에 의해 발생되는 압력 차이로서 공기와 폐수를 내부로 유입하여 순차로 혼합하면서 혼합물에 포함된 산소를 미세기포로 생성시키기 위한 산기수단(70)으로 구성되는 마이크로 산기장치에 있어서,
    상기 산기수단(70)은
    상기 단차나사공(46)에 체결 고정되도록 상부에 상부나사돌기(71)가 형성되고, 하단 내주면에 상부나사부(72)가 형성된 상부공간(73a)이 형성되는 다수의 상부노즐관(73)과;
    상기 상부노즐관(73)의 상부나사부(72)에 체결 고정되도록 상부에 중앙나사돌기(74)가 형성되고, 하단 내주면에 중앙나사부(75)가 형성된 중앙공간(76a)이 형성되는 다수의 중앙노즐관(76)과;
    상기 중앙노즐관(76)의 중앙나사부(75)에 체결 고정되도록 상부에 하부나사돌기(77)가 형성되고, 하단 내주면에 하부나사부(78)가 형성되는 하부공간(79a)이 형성되는 다수의 하부노즐관(79)과;
    상기 하부노즐관(79)의 하부나사부(78)에 체결 고정되도록 상부에 하단나사돌기(80)가 형성되고, 수직공기분출핀(34)에 하단공간(81a)이 위치되는 다수의 하단유입관(81)과;
    상기 하부가 상부노즐관(73)에 연결되도록 상부받침판(40)의 단차나사공(46)에 체결되어 외부로 미세기포를 배출하기 위한 다수의 미세기포배출핀(82)과;
    상기 상부노즐관(73), 중앙노즐관(76) 및 하부노즐관(79)의 공간부(73a)(76a)(79a)에 삽입되어 고압으로서 유입되는 폐수와 공기의 혼합물을 1,2,3차로 와류를 발생시키면서 생성되는 미세기포를 미세기포배출핀(82)을 통하여 외부로 배출시키기 위한 와류발생스크류(84)로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 산기장치.
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