KR102369993B1 - 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치는 오프 가스의 이동경로를 퍼징 시켜, 측정되는 시점에서 오프 가스가 깨끗한 경로로 이동되도록 하며 처리장에서 발생된 오프 가스량을 정확하게 측정할 수 있도록 한다. 폭기조의 하단부에 설치되어 산소를 공급하는 산기관; 폭기조에 채워지는 폐수의 높이 보다 높은 높이로 설치된 기둥부; 폐수의 감지 여부에 따라 서로 다른 신호를 발생시키며 발생된 신호를 유선통신 또는 무선통신으로 전송할 수 있는 복수 개의 수위센서를 포함하여, 복수 개의 수위센서가 기둥부의 일면에 일정 간격으로 이격 설치된 수위센서부; 상면이 부생가스의 이동 경로가 되는 연결관과 연결되고, 하면이 폭기조에 채워진 폐수에 접하며 폐수 속에 있는 미생물에 의해 발생되는 부생가스를 포집하는 포집부; 제1흡입관 그리고 제1배출관과 연결되어 제1흡입관을 통해 대기 중에 있는 수분을 분리한 후, 제1배출관으로 대기를 배출하는 제1수분분리기와, 부생가스이동관 그리고 부생가스배출관과 연결되어, 부생가스이동관을 통해 유입되는 부생가스에서 수분을 분리한 후, 부생가스배출관으로 부생가스를 배출하는 제2수분분리기를 포함하는 수분분리부; 및 일단이 제1배출관과 연결되어 제1배출관에서 배출되는 대기를 제어하는 제1밸브와, 일단이 부생가스배출관과 연결되어 부생가스배출관에서 배출되는 부생가스를 제어하는 제2밸브와, 일단이 부생가스배출관과 연결되어 부생가스배출관에서 배출되는 대기를 제어하는 제3밸브 그리고 제1밸브 및 제2밸브와 연결되어 흡입력을 발생시키며 제1밸브 또는 제2밸브에 선택적으로 흡입력이 전달되도록 하여, 제1밸브를 통해 대기가 흡입되도록 하고, 제2밸브를 통해 부생가스가 흡입되도록 하는 흡입펌프와, 흡입펌프와 연결되어 흡입펌프에서 배출되는 대기 및 부생가스를 감지하면서, 대기 및 부생가스로부터 데이터를 추출하는 센서모듈과, 수위센서부에서 전송되는 신호를 통해, 제1밸브 내지 제3밸브의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 펌프형측정부를 포함한다.
Description
본 발명은 하수 및 폐수 처리장에서 발생되는 오프 가스를 측정하는 장치와 관련된 기술이다.
가정 및 산업단지에서 버려지는 오수 및 폐수량이 많아지면서 폐수처리장에서 정화시키는 오/폐수량이 많아지고 있다. 폐수처리장은 복수 개의 침전설비, 생물반응조 등의 설비를 구축해 다량의 폐수를 정화시키고 있다. 또한, 폐수처리장은 다량의 폐수를 유량 조정하는 단계, PH를 조정하는 단계, 환원 단계, 중화 단계, 반응 단계, 응집 단계 및 처리단계 등의 여러 단계로 정화시키고 있다.
폐수처리장은 각 단계의 정화 상태를 모니터링 하며 추출된 데이터를 이용해 각 단계를 조정해 폐수의 정화상태를 관리한다. 일례로, 폐수처리장은 5단계 처리에 해당하는 생물반응조 처리에서, 반응조 내부에 부생가스(Off-Gas) 측정장치를 설치해 폐수의 정화상태를 측정하고 있다. 생물반응조에 설치된 부생가스 측정장치는 처리수의 산소 및 이산화탄소 등을 측정한다. 그리고 처리수의 상태를 파악하며 반응조에 채워진 처리수의 상태 데이터를 추출한다.
그러나, 종래의 부생가스 측정장치는 하수 및 폐수 처리장의 수위에 따라 서로 다른 부생가스가 발생함에도 불구하고, 수위에 대응되는 부생가스를 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있다. 일례로, 부생가스 측정장치는 반복적으로 측정되게 되면서, 부생가스가 이동하는 경로에 부생가스가 잔류되어 측정되는 시점에서의 부생가스량을 정확하게 파악할 수 없게 되는 문제가 있다.
본 발명은 부생가스가 측정되지 않는 시점에서, 부생가스의 이동경로를 퍼징시켜, 부생가스가 측정되는 시점에서 부생가스가 깨끗한 경로로 이동되도록 하여 오프 가스량을 정확하게 측정될 수 있도록 한다.
아울러, 부생가스의 이동경로를 청소하며 부생가스에 포함되는 가스 및 수분에 의해 부생가스를 감지하는 센서모듈이 손상되지 않도록 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치는,
폭기조의 하단부에 설치되어 산소를 공급하는 산기관;
폭기조에 채워지는 폐수의 높이 보다 높은 높이로 설치된 기둥부;
폐수의 감지 여부에 따라 서로 다른 신호를 발생시키며 발생된 신호를 유선통신 또는 무선통신으로 전송할 수 있는 복수 개의 수위센서를 포함하여, 복수 개의 수위센서가 기둥부의 일면에 일정 간격으로 이격 설치된 수위센서부;
상면이 부생가스의 이동 경로가 되는 연결관과 연결되고, 하면이 폭기조에 채워진 폐수에 접하며 폐수 속에 있는 미생물에 의해 발생되는 부생가스를 포집하는 포집부;
제1흡입관 그리고 제1배출관과 연결되어 제1흡입관을 통해 대기 중에 있는 수분을 분리한 후, 제1배출관으로 대기를 배출하는 제1수분분리기와, 부생가스이동관 그리고 부생가스배출관과 연결되어, 부생가스이동관을 통해 유입되는 부생가스에서 수분을 분리한 후, 부생가스배출관으로 부생가스를 배출하는 제2수분분리기를 포함하는 수분분리부; 및 일단이 제1배출관과 연결되어 제1배출관에서 배출되는 대기를 제어하는 제1밸브와, 일단이 부생가스배출관과 연결되어 부생가스배출관에서 배출되는 부생가스를 제어하는 제2밸브와, 일단이 부생가스배출관과 연결되어 부생가스배출관에서 배출되는 대기를 제어하는 제3밸브 그리고 제1밸브 및 제2밸브와 연결되어 흡입력을 발생시키며 제1밸브 또는 제2밸브에 선택적으로 흡입력이 전달되도록 하여, 제1밸브를 통해 대기가 흡입되도록 하고, 제2밸브를 통해 부생가스가 흡입되도록 하는 흡입펌프와,
흡입펌프와 연결되어 흡입펌프에서 배출되는 대기 및 부생가스를 감지하면서, 대기 및 부생가스로부터 데이터를 추출하는 센서모듈과,
수위센서부와 유선통신 또는 무선통신 가능한 안테나와 연결되어 안테나에서 전송되는 데이터를 통해, 제1밸브 내지 제3밸브의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 펌프형측정부를 포함한다.
펌프형측정부는,
일단이 제1밸브 및 제2밸브와 연결되고, 타단이 흡입펌프와 연결되며 컨트롤러에서 전송되는 신호에 따라 개폐량이 조절되어, 대기펌프의 작동에 대응해 제1밸브를 통해 유입되는 대기에 대한 유량 또는 제2밸브를 통해 유입되는 부생가스에 대한 유량을 조절하는 유량제어밸브;
일단이 흡입펌프와 연결되어, 흡입펌프를 통과한 대기 또는 부생가스에 함유된 수분을 제거하는 수분제거필터;
일단이 수분제거필터의 타단과 연결되어, 수분제거필터를 통과한 대기 또는 부생가스의 유량을 측정하는 유량계를 더 포함할 수 있다.
제1밸브는,
닫힘 상태를 유지하다가 복수 개의 수위센서 중 어느 하나가 폐수를 감지하면 개방 상태로 전환되고,
제3밸브는,
개방 상태를 유지하다가 복수 개의 수위센서 중 어느 하나가 폐수를 감지하면 닫힘 상태로 전환될 수 있다.
제2밸브는,
닫힘 상태를 유지하다가, 복수 개의 수위센서 중 어느 하나가 폐수를 감지하면 개방 상태로 전환될 수 있다.
컨트롤러는,
복수 개의 센서 중 어느 하나가 폐수를 감지하면, 제1밸브 내지 제3밸브, 유량제어밸브 및 흡입펌프에 선택적으로 전기적 신호를 인가하며, 제1밸브 내지 제3밸브 그리고 유량제어밸브와 흡입펌프가 작동되도록 할 수 있다.
복수 개의 수위센서는,
기둥부의 하단부에 설치되는 제1수위센서, 제1수위센서에서 상방으로 이격된 제2수위센서, 제2수위센서에서 상방으로 이격된 제3수위센서를 포함하고,
컨트롤러는,
제1수위센서에서 폐수를 감지하면 제1수위폐수감지신호를 발생시켜, 유량제어밸브에 인가하여 유량제어밸브를 제1크기로 개방시키고,
제2수위센서에서 폐수를 감지하면 제2수위폐수감지신호를 발생시켜, 유량제어밸브에 인가하여, 유량제어밸브를 제1크기보다 큰 제2크기로 개방시키고,
제3수위센서에서 폐수를 감지하면 제3수위폐수감지신호를 발생시켜, 유량제어밸브에 인가하여, 유랑제어밸브를 제2크기보다 큰 제3크기로 개방시킬 수 있다.
본 발명에 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치는 오프 가스의 이동경로를 퍼징 시켜, 측정되는 시점에서 오프 가스가 깨끗한 경로로 이동되도록 하며 처리장에서 발생된 오프 가스량을 정확하게 측정할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 관계도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 작동에 대한 순서도이다.
도 4 내지 도 6은 수위센서가 폐수를 감지하였을 때, 펌프형측정부의 작동도이다.
도 7 내지 도 9는 수위센서가 폐수를 감지하였을 때, 펌프형측정부의 작동도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 관계도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 작동에 대한 순서도이다.
도 4 내지 도 6은 수위센서가 폐수를 감지하였을 때, 펌프형측정부의 작동도이다.
도 7 내지 도 9는 수위센서가 폐수를 감지하였을 때, 펌프형측정부의 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 장치는 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되지는 않는다. 본 발명은 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 청구범위는 청구항에 의해 정의될 수 있다. 아울러, 본 명세서 전체에 걸쳐 기재된 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 본 발명에 대한 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록 도 1을 참조하여 본 발명의 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치를 구성하는 구성요소에 대해 개괄적으로 설명한 후, 본 발명이 하수 및 폐수 처리장에 설치된 상태에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예의 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 관계도이다.
본 발명의 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치(1, 이하, 오프 가스 측정장치)는 오프 가스 즉, 부생가스를 측정하기 앞서, 오프 가스의 이동경로를 퍼징 시켜, 부생가스가 측정되는 시점에서 오프 가스가 깨끗한 경로로 이동되도록 함으로써, 폭기조(A)에서 발생된 오프 가스를 정확하게 측정할 수 있다. 아울러, 오프 가스 측정장치(1)는 오프 가스에 함유된 수분을 제거하여, 수분에 의해 오프 가스를 감지하는 센서모듈이 손상되지 않도록 한다.
또한, 본 발명의 오프 가스 측정장치(1)는 폭기조(A)에 채워지는 폐수량에 대응해, 흡입펌프(605) 및 유량조절밸브(604)의 작동시키며 폭기조(A)에 채워진 폐수량에 적합한 부생가스 량을 감지할 수 있도록 한다. 아울러, 오프 가스 측정장치(1)는 포집부(40)가 유연하게 승강 되도록 하며 수위가 상승함에 따른 전복되는 문제가 발생되지 않도록 한다.
이와 같은 특징을 갖는 오프 가스 측정장치(1)는 산기관(10), 기둥부(20), 수위센서부(30), 포집부(40), 수분분리부(50), 펌프형측정부(60) 등을 구성요소로 포함한다.
이하, 오프 가스 측정장치(1)를 구성하는 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.
산기관(10)은 폭기조(A)의 내부에 압축 대기를 공급하는 관이 된다. 이러한 산기관(10)은 폭기조(A)의 하부면에 설치된 관을 통해 압축 대기가 유입되어, 폭기조(A)의 내부로 압축 대기를 배출시키며 폭기조(A)의 내부에 있는 미생물이 산화 작용될 수 있도록 한다. 여기서, 폭기조(Aeration tank)는 활성 오니법에 의한 정화의 중심이 되는 탱크가 될 수 있다.
기둥부(20)는 폭기조(A)에 설치된 기둥이 된다. 이러한 기둥부(20)는 폭기조(A)에 채워지는 폐수의 높이 보다 높은 높이로 설치된다. 이와 같은 기둥부(20)의 일면에는 폐수를 감지하는 수위센서부(30)가 설치된다.
수위센서부(30)는 폐수의 감지 여부에 따라 서로 다른 신호를 발생시킨다. 그리고 발생된 신호를 유선통신 또는 무선통신으로 전송할 수 있다. 이러한 수위센서부(30)는 기둥부(20)의 하단부에 설치되는 제1수위센서(301), 제1수위센서(301)에서 상방으로 이격된 제2수위센서(302), 제2수위센서(302)에서 상방으로 이격된 제3수위센서(303)를 포함한다. 이와 같은 제1수위센서(301) 내지 제3수위센서(303)가 기둥부(20)의 일면에 일정 간격으로 이격 설치될 수 있다. 이때, 제1수위센서(301)는 폐수를 감지하였을 때 제1수위폐수감지신호를 발생시키고, 폐수를 감지하지 않았을 때 제1수위미감지신호를 발생시키고, 제2수위센서(302)는 폐수를 감지하였을 때 제2수위폐수감지신호를 발생시키고, 폐수를 감지하지 않았을 때 제2수위미감지신호를 발생시킨다. 그리고 제3수위센서(303)는 폐수를 감지하였을 때 제3수위폐수감지신호를 발생시키고, 폐수를 감지하지 않았을 때 제3수위미감지신호를 발생시킨다. 그리고 발생된 수위감지신호 및 수위미감지신호를 펌프형측정부(60)에 전송할 수 있다. 복수 개의 수위센서(301~303)에서 발생된 신호를 통해, 펌프형측정부(60)가 작동되는 상태에 대한 설명은 후술하도록 한다.
포집부(40)는 상면이 부생가스의 이동 경로가 되는 연결관(410)과 연결되고, 하면이 폭기조(A)에 채워진 폐수에 접한다. 이러한 포집부(40)는 폐수 속에 있는 미생물에 의해 발생되는 부생가스를 포집하여 수분분리부(50)로 이동될 수 있도록 한다. 이와 같은 포집부(40)는 일례로, 종단면이 마름모 형상 즉, 아랫 변이 윗 변보다 길고, 측면이 경사진 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 포집부(40)의 형상은 종단면이 마름모 형상으로 한정되지 않고, 폭기조의 크기 및 형상에 따라 변형될 수 있다.
수분분리부(50)는 기체에서 부유하고 있는 수분을 분리하는 장치가 된다. 이러한 수분분리부(50)는 대기에서 부유하고 있는 수분을 분리하는 제1수분분리기(510)와 부생가스에서 부유하고 있는 수분을 분리하는 제2수분분리기(520)를 포함한다. 여기서, 제1수분분리기(510)는 일측에 제1흡입관(511) 그리고 타측에 제1배출관(512)과 연결되어 제1흡입관(511)을 통해 대기 중에 있는 수분을 분리한 후, 제1배출관(512)으로 수분이 제거된 대기를 펌프형측정부(60)로 배출한다. 제2수분분리기(520)는 일측에 부생가스이동관(521) 그리고 타측에 부생가스배출관(522)과 연결되어 부생가스이동관(521)을 통해 유입되는 부생가스에서 수분을 분리한 후, 부생가스배출관(522)으로 수분이 제거된 부생가스를 펌프형측정부(60)로 배출한다.
펌프형측정부(60)는 수분분리부(50)에서 수분이 분리된 부생가스를 측정하여 외부로 배출하기 앞서, 수분분리부(50)에서 분리된 대기를 통해, 부생가스의 이동 경로를 퍼징하도록 한다. 이러한 펌프형측정부(60)는 부생가스가 깨끗한 경로로 이동되도록 하며 처리장에서 발생된 오프 가스량을 정확하게 측정할 수 있도록 한다.
이와 같은 펌프형측정부(60)는 제1밸브(601), 제2밸브(602), 제3밸브(603), 유량제어밸브(604), 흡입펌프(605), 수분제거필터(606), 유량계(607), 센서모듈(609), 컨트롤러(608), 안테나(610) 및 배기팬()을 구성요소로 포함한다.
여기서, 제1밸브(601)는 제1배출관(512)에서 배출되는 대기를 제어한다.
이와 같은 제1밸브(601)는 일단이 제1배출관(512)과 연결되고, 타단이 유량제어밸브(604)와 연결되어 제1배출관(512)에서 유량제어밸브(604)로 이동하는 대기를 단속할 수 있다. 일례로, 제1밸브(601)는 컨트롤러(608)와 연결되어 컨트롤러(608)에서 제1밸브개방신호가 인가되면 개방되어 대기가 흐르도록 하고, 제1밸브폐쇄신호가 인가되면 폐쇄되어 대기가 흐르지 않도록 한다.
제2밸브(602)는 일단이 부생가스배출관(522)에서 배출되는 부생가스를 제어한다. 이와 같은 제2밸브(602)는 일단이 부생가스배출관(522)과 연결되고, 타단이 유량제어밸브(604)와 연결되어 부생가스배출관(522)에서 유량제어밸브(604)로 이동하는 부생가스를 단속할 수 있다. 일례로, 제2밸브(602)는 컨트롤러(608)와 연결되어 컨트롤러(608)에서 제2밸브개방신호가 인가되면 개방되어 부생가스가 흐르도록 하고, 제2밸브폐쇄신호가 인가되면 폐쇄되어 부생가스가 흐르지 않도록 한다.
제3밸브(603)는 포집부(40)가 부생가스를 포집하지 못하고, 대기를 흡입하게 되었을 때, 포집부(40)를 통해 유입되는 대기의 흐름을 제어한다. 이러한 제3밸브(603)는 일단이 부생가스배출관(522)에서 배출되는 대기를 제어할 수 있다. 이와 같은 제3밸브(603)는 일단이 부생가스배출관(522)과 연결되고, 타단이 외부로 노출되어, 부생가스배출관(522)에서 외부로 이동하는 대기를 단속할 수 있다. 일례로, 제3밸브(603)는 컨트롤러(608)와 연결되어 컨트롤러(608)에서 제3밸브개방신호가 인가되면 개방되어 대기가 흐르도록 하고, 제3밸브폐쇄신호가 인가되면 폐쇄되어 대기가 흐르지 않도록 한다.
유량제어밸브(604)는 일단이 제1밸브(601) 및 제2밸브(602)와 연결되고, 타단이 흡입펌프(605)와 연결되며 흡입펌프(605)에서 발생되는 흡입력을 통해 제1밸브(601) 및 제2밸브(602)를 통해 유입되는 대기 및 부생가스가 흡입되도록 한다. 더욱이, 유량제어밸브(604)는 개폐량이 조절되는 밸브가 되어, 컨트롤러(608)에서 전송되는 제1개폐신호 내지 제3개폐신호에 대응하여 서로 다른 양의 유량이 흡입펌프(605)로 이동될 수 있도록 한다.
흡입펌프(605)는 유체가 일방향으로 이동될 수 있도록 흡입력을 발생시키는 장치가 된다. 이와 같은 흡입펌프(605)는 컨트롤러(608)와 연결되어, 컨트롤러(608)에서 발생되는 작동신호에 따라 서로 다른 흡입력을 발생시킬 수 있다. 일례로, 흡입펌프(605)는 컨트롤러(608)가 제1수위센서(301)에서 발생되는 신호를 수신하였을 때, 발생시키는 제1작동신호를 통해 제1단계의 흡입력을 발생시킬 수 있도록 작동한다. 그리고 컨트롤러(608)가 제2수위센서(302)에서 발생되는 신호를 수신하였을 때, 발생시키는 제2작동신호를 통해 제1단계의 흡입력 보다 큰 제2단계의 흡입력을 발생시킬 수 있도록 작동한다. 그리고 컨트롤러(608)가 제3수위센서(303)에서 발생되는 신호를 수신하였을 때, 발생시키는 제3작동신호를 통해 제2단계의 흡입력 보다 큰 제3단계의 흡입력을 발생시킬 수 있도록 작동한다. 이와 같은 흡입펌프(605)는 서로 다른 크기의 흡입력을 통해 흡입한 대기 또는 부생가스를 흡입하여 수분제거필터(606)로 배출한다.
수분제거필터(606)는 일단이 흡입펌프(605)와 연결되어 흡입펌프(605)를 통과한 대기 또는 부생가스에 함유된 수분을 제거한다. 이와 같은 수분제거필터(606)는 압축대기 수분제거장치가 될 수 있다.
유량계(607)는 일단이 수분제거필터(606)의 타단과 연결되어, 수분제거필터(606)를 통과한 대기 또는 부생가스의 유량을 측정할 수 있다. 일례로, 유량계(607)는 차압식 유량계로 형성되어, 일측과 타측 간 압력의 차로 유량을 측정한다. 센서모듈(609)은 흡입펌프(605) 또는 유량계(607)와 연결되어, 흡입펌프(605) 또는 유량계(607)에서 배출되는 대기 및 부생가스를 감지할 수 있다.
이때, 센서모듈(609)은 산소, 이산화탄소, 온도, 습도, 대기압, 유량, 시간, 등을 측정한다.
컨트롤러(608)는 수위센서부(30)와 유선통신 또는 무선통신 가능한 안테나(610)와 연결되어 안테나(610)에서 전송되는 신호를 연산하여, 제1밸브(601) 내지 제3밸브(603)의 작동을 제어하는 신호, 유량제어밸브(604)의 작동을 제어하는 신호, 흡입펌프(605)의 작동하는 신호를 출력하는 장치가 된다.
컨트롤러(608)는 복수 개의 수위센서(301~303) 중 어느 하나가 폐수를 감지하면, 제1밸브(601) 내지 제3밸브(603), 유량제어밸브(604) 및 흡입펌프(605)에 선택적으로 전기적 신호를 인가하며, 제1밸브(601) 내지 제3밸브(603) 그리고 유량제어밸브(604)와 흡입펌프(605)가 작동되도록 한다. 이와 같은 컨트롤러(608)는 일례로, 컴퓨터가 될 수 있다. 이와 같은 컨트롤러(608)에서 출력되는 신호 및 신호에 따라 작동되는 밸브 및 펌프에 대한 구체적인 것에 대해서는 후술하도록 한다.
이하, 도 3 내지 도 9를 참조하여, 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 작동에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 3 내지 도 6을 참조하여 수위센서가 폐수를 감지하였을 때, 펌프형측정부에 포함되는 제1밸브 내지 제3밸브 그리고 유량제어밸브의 작동에 대해 구체적으로 설명한다. 다만 이와 같은 작동에 대한 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록, 작동의 설명은 도 3에 도시된 바와 같은 순서를 기준으로 설명한다. 여기서, 도 3은 본 발명의 일 실시예의 따른 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치의 작동에 대한 순서도이다.
오프 가스 측정장치(1)는 초기에 제1밸브(601), 제2밸브(602), 유량제어밸브(604)가 폐쇄된 상태, 제3밸브(603)가 개방된 상태로 설정되어 있다. 이와 같은 오프 가스 측정장치(1)의 초기 상태는 도 4에 도시된 바와 같이 상태가 될 수 있다.
오프 가스 측정장치(1)의 초기상태에서 복수 개의 수위센서(301~303)중 어느 하나가 폐수를 감지하면, 컨트롤러(608)에서 발생되는 전기적 신호에 의해 제1밸브(601)는 개방 상태로 전환되고 제3밸브(603)는 닫힘 상태로 전환된다.
이때, 오프 가스 측정장치(1)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1수분분리기(510)를 통해 수분이 분류된 대기를 N분간 펌프형측정부(60)로 이동되도록 하며 펌프형측정부(60)의 유체 이동 경로를 청소한다. 즉, 오프 가스 측정장치(1)는 펌프형측정부(60)의 유체 이동 경로에 잔류하는 부생가스를 N분간 퍼징한다. 이후, 제2밸브(602)가 닫힘 상태에서 개방 상태로 전환되고, 유량제어밸브(604)와 흡입펌프(605)가 수위센서부(30)에서 수신되는 신호에 따라 개방되어 제2밸브(602)를 통해 부생가스가 흡입될 수 있도록 한다.
이때, 제2밸브(602)를 통해 흡입된 부생가스는 수분제거필터(606)를 통해 부생가스에 함유된 수분이 제거되어 센서모듈(609)에서 측정된다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 수위센서가 폐수를 감지하였을 때, 펌프형측정부의 작동에 대해 설명한다.
도 7 내지 도 9는 수위센서가 폐수를 감지하였을 때, 펌프형측정부의 작동도이다.
오프 가스 측정장치(1)의 수위센서부(30)는 제1수위센서(301) 내지 제3수위센서(303)가 폭기조(A)의 폐수를 감지하면 폐수감지신호를 발생시킬 수 있다. 이때, 제1수위센서(301)는 제1수위폐수감지신호를 발생시키고, 제2수위센서(302)는 제2수위폐수감지신호를 발생시키고, 제3수위센서(303)는 제3수위폐수감지신호를 발생시킨다. 이때, 제1수위폐수감지신호 내지 제3수위폐수감지신호는 안테나(610)를 통해 수신되어, 컨트롤러(608)에 전송될 수 있다. 이때, 제1수위폐수감지신호가 유량제어밸브(604)에 인가되면 유량제어밸브(604)를 제1크기로 개방시키고, 제2수위폐수감지신호가 유량제어밸브(604)에 인가되면 유량제어밸브(604)를 제1크기보다 큰 제2크기로 개방시킬 수 있다. 그리고 제3수위폐수감지신호가 유량제어밸브(604)에 인가되면 유량제어밸브(604)를 제2크기보다 큰 제3크기로 개방시킬 수 있다.
이와 같은 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치(1)는 전술한 바와 같이, 제1수위센서(301) 내지 제3수위센서(303)에 대응되는 신호에 따라 제1밸브(601) 내지 제3밸브(603), 유량제어밸브(604) 및 흡입펌프(605)가 작동되며 오프 가스의 이동경로를 퍼징시켜, 측정되는 시점에서 오프 가스가 깨끗한 경로로 이동되도록 하며 폭기조(A)에서 발생된 오프 가스량을 정확하게 측정할 수 있도록 한다. 아울러, 오프 가스 측정장치(1)는 오프 가스에 함유된 수분을 제거하여, 수분에 의해 오프 가스를 감지하는 센서모듈이 손상되지 않도록 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
1: 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치
10: 산기관 20: 기둥부
30: 수위센서부 301: 제1수위센서
302: 제2수위센서 303: 제3수위센서
40: 포집부
410: 연결관 50: 수분분리부
510: 제1수분분리기 511: 제1흡입관
512: 제1배출관
520: 제2수분분리기 521: 부생가스이동관
522: 부생가스배출관
60: 펌프형측정부
601: 제1밸브 602: 제2밸브
603: 제3밸브 604: 유량조절밸브
605: 흡입펌프 606: 수분제거필터
607: 유량계 608: 컨트롤러
609: 센서모듈 610: 안테나
A: 폭기조 B: 폐수
10: 산기관 20: 기둥부
30: 수위센서부 301: 제1수위센서
302: 제2수위센서 303: 제3수위센서
40: 포집부
410: 연결관 50: 수분분리부
510: 제1수분분리기 511: 제1흡입관
512: 제1배출관
520: 제2수분분리기 521: 부생가스이동관
522: 부생가스배출관
60: 펌프형측정부
601: 제1밸브 602: 제2밸브
603: 제3밸브 604: 유량조절밸브
605: 흡입펌프 606: 수분제거필터
607: 유량계 608: 컨트롤러
609: 센서모듈 610: 안테나
A: 폭기조 B: 폐수
Claims (6)
- 폭기조(A)의 하단부에 설치되어 산소를 공급하는 산기관(10);
폭기조(A)에 채워지는 폐수의 높이 보다 높은 높이로 설치된 기둥부(20);
폐수의 감지 여부에 따라 서로 다른 신호를 발생시키며 발생된 신호를 유선통신 또는 무선통신으로 전송할 수 있는 복수 개의 수위센서(301~303)를 포함하여, 복수 개의 수위센서(301~303)가 기둥부(20)의 일면에 일정 간격으로 이격 설치된 수위센서부(30);
상면이 부생가스의 이동 경로가 되는 연결관(410)과 연결되고, 하면이 폭기조(A)에 채워진 폐수에 접하며 폐수 속에 있는 미생물에 의해 발생되는 부생가스를 포집하는 포집부(40);
제1흡입관(511) 그리고 제1배출관(512)과 연결되어 제1흡입관(511)을 통해 대기 중에 있는 수분을 분리한 후, 제1배출관(512)으로 대기를 배출하는 제1수분분리기(510)와, 부생가스이동관(521) 그리고 부생가스배출관(522)과 연결되어, 부생가스이동관(521)을 통해 유입되는 부생가스에서 수분을 분리한 후, 부생가스배출관(522)으로 부생가스를 배출하는 제2수분분리기(520)를 포함하는 수분분리부(50); 및
일단이 제1배출관(512)과 연결되어 제1배출관(512)에서 배출되는 대기를 제어하는 제1밸브(601)와,
일단이 부생가스배출관(522)과 연결되어 부생가스배출관(522)에서 배출되는 부생가스를 제어하는 제2밸브(602)와,
일단이 부생가스배출관(522)과 연결되어 부생가스배출관(522)에서 배출되는 대기를 제어하는 제3밸브(603) 그리고 제1밸브(601) 및 제2밸브(602)와 연결되어 흡입력을 발생시키며 제1밸브(601) 또는 제2밸브(602)에 선택적으로 흡입력이 전달되도록 하여, 제1밸브(601)를 통해 대기가 흡입되도록 하고, 제2밸브(602)를 통해 부생가스가 흡입되도록 하는 흡입펌프(605)와,
흡입펌프(605)와 연결되어 흡입펌프(605)에서 배출되는 대기 및 부생가스를 감지하는 센서모듈(609)과,
수위센서부(30)에서 전송되는 신호를 통해, 제1밸브(601) 내지 제3밸브(603)의 작동을 제어하는 컨트롤러(608)를 포함하는 펌프형측정부(60)를 포함하는, 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치. - 제1항에 있어서, 펌프형측정부(60)는,
일단이 제1밸브(601) 및 제2밸브(602)와 연결되고, 타단이 흡입펌프(605)와 연결되며 컨트롤러(608)에서 전송되는 신호에 따라 개폐량이 조절되어, 흡입펌프(605)의 작동에 대응해 제1밸브(601)를 통해 유입되는 대기에 대한 유량 또는 제2밸브(602)를 통해 유입되는 부생가스에 대한 유량을 조절하는 유량제어밸브(604);
일단이 흡입펌프(605)와 연결되어, 흡입펌프(605)를 통과한 대기 또는 부생가스에 함유된 수분을 제거하는 수분제거필터(606);
일단이 수분제거필터(606)의 타단과 연결되어, 수분제거필터(606)를 통과한 대기 또는 부생가스의 유량을 측정하는 유량계(607)를 더 포함하는, 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치. - 제1항에 있어서,
제1밸브(601)는,
닫힘 상태를 유지하다가 복수 개의 수위센서(301~303) 중 어느 하나가 폐수를 감지하면 개방 상태로 전환되고
제3밸브(603)는,
개방 상태를 유지하다가 복수 개의 수위센서(301~303) 중 어느 하나가 폐수를 감지하면 닫힘 상태로 전환되는, 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치. - 제3항에 있어서, 제2밸브(602)는,
닫힘 상태를 유지하다가, 복수 개의 수위센서(301~303) 중 어느 하나가 폐수를 감지하면 개방 상태로 전환되는, 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치. - 제4항에 있어서, 컨트롤러(608)는,
복수 개의 수위센서(301~303) 중 어느 하나가 폐수를 감지하면, 제1밸브(601) 내지 제3밸브(603), 유량제어밸브(604) 및 흡입펌프(605)에 선택적으로 전기적 신호를 인가하며, 제1밸브(601) 내지 제3밸브(603) 그리고 유량제어밸브(604)와 흡입펌프(605)가 작동되도록 하는, 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치. - 제5항에 있어서,
복수 개의 수위센서(301~303)는,
기둥부(20)의 하단부에 설치되는 제1수위센서(301), 제1수위센서(301)에서 상방으로 이격된 제2수위센서(302)를 포함하고,
컨트롤러(608)는,
제1수위센서(301)에서 폐수를 감지하면 제1수위폐수감지신호를 발생시켜, 유량제어밸브(604)에 인가하여 유량제어밸브(604)를 제1크기로 개방시키고,
제2수위센서(302)에서 폐수를 감지하면 제2수위폐수감지신호를 발생시켜, 유량제어밸브(604)에 인가하여, 유량제어밸브(604)를 제1크기보다 큰 제2크기로 개방시키는, 퍼징 후 오프가스를 측정하는 오프 가스 측정장치.
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2020
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