KR102442896B1 - 담수 교반 장치 - Google Patents

담수 교반 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102442896B1
KR102442896B1 KR1020200160593A KR20200160593A KR102442896B1 KR 102442896 B1 KR102442896 B1 KR 102442896B1 KR 1020200160593 A KR1020200160593 A KR 1020200160593A KR 20200160593 A KR20200160593 A KR 20200160593A KR 102442896 B1 KR102442896 B1 KR 102442896B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
inlet
line
buoyancy body
outlet
Prior art date
Application number
KR1020200160593A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220073872A (ko
Inventor
김제경
김다현
김다윤
김지연
김다솔
Original Assignee
김제경
김다현
김다윤
김지연
김다솔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김제경, 김다현, 김다윤, 김지연, 김다솔 filed Critical 김제경
Priority to KR1020200160593A priority Critical patent/KR102442896B1/ko
Publication of KR20220073872A publication Critical patent/KR20220073872A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102442896B1 publication Critical patent/KR102442896B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2323—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
    • B01F23/237612—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/29—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/211—Measuring of the operational parameters
    • B01F35/2112—Level of material in a container or the position or shape of the upper surface of the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/212—Measuring of the driving system data, e.g. torque, speed or power data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B01F35/2201—Control or regulation characterised by the type of control technique used
    • B01F35/2202—Controlling the mixing process by feed-back, i.e. a measured parameter of the mixture is measured, compared with the set-value and the feed values are corrected
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B01F35/2201—Control or regulation characterised by the type of control technique used
    • B01F35/2205—Controlling the mixing process from a remote server, e.g. by sending commands using radio, telephone, internet, local network, GPS or other means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75—Discharge mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/305—Treatment of water, waste water or sewage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

본 발명은, 담수 교반 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 담수 수역의 물을 대류시키면서 산소를 공급하여 용존 산소량을 증가시키되 수면 근처의 물을 대류시킬 때에는 산소 용해 수단의 구동을 중지함으로써 전력 소모를 최소화할 수 있고, 순환 라인을 유입 라인과 배출 라인의 독립된 라인으로 구성하고, 유입 라인과 배출 라인의 사이에 순환 펌프를 구비하며, 배출 라인상에 산소 용해 수단이 구비되어 산소 용해도를 최적화할 수 있는 담수 교반 장치에 관한 것이다.

Description

담수 교반 장치{Circulation type oxygen supply apparatus}
본 발명은, 담수 교반 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 담수 수역의 물을 대류시키면서 산소를 공급하여 용존 산소량을 증가시키되 수면 근처의 물을 대류시킬 때에는 산소 용해 수단의 구동을 중지함으로써 전력 소모를 최소화할 수 있고, 순환 라인을 유입 라인과 배출 라인의 독립된 라인으로 구성하고, 유입 라인과 배출 라인의 사이에 순환 펌프를 구비하며, 배출 라인상에 산소 용해 수단이 구비되어 산소 용해도를 최적화할 수 있는 담수 교반 장치에 관한 것이다.
물은 자정능력이 있기 때문에 적은 양의 인위적인 오염이나 자연적인 오염은 수질을 크게 변화시키지 않으므로 그리 문제가 되지 않는다.
그러나 오염물질의 유입량이 너무 많아져서 그 수역이 지니고 있는 자정작용의 능력만으로는 정화되지 않는 경우에는 수질이 크게 변함으로써 물의 이용가치가 떨어지고 생물이나 인간에게 영향을 미치게 되는데 이를 수질오염(water pollution)이라 한다.
그리고 생명체와 환경 사이에서 일어나는 물질과 에너지 순환의 하나로 인의 생화학적 순환이 일어나는데 암석권, 수권 및 생물권을 오가며 경로에 따라 서로 다른 분자의 형태로 저장 방출되며 끊임없이 순환한다.
인은 주로 고체의 형태이므로 탄소나 질소의 물질 순환과 달리 대기를 통하지 않고 순환하는데 대분 이온의 형태로 존재한다.
또한 인은 대부분 고체의 형태를 띠고 있으며, 그중에서 오쏘인산에서 수소 이온이 떨어져 나가 인 원자 하나에 산소 원자 네 개가 결합한 이온인산이온이(PO43-) 가장 흔하다.
이러한 인산염은 토양에 존재하는 점토나 유기물질 입자에 달라붙어 흙속에 남게되어 토양에 있는 인은 빗물에 씻겨 강이나 바다로 흘러들어 가가거나 식물에 흡수되는 구조로 순환하게 된다.
그리고 인은 인산염의 형태로 물에녹기 때문에 강, 호수 및 바다와 같은 수권에는 상당량의 인이 존재한다.
수권 안에 있는 인은 물에 녹은 상태로 있거나 퇴적물에 포함되어 있게 되어 물속의 조류나 프랑크톤이 물에 녹은 인을 흡수함으로써 생물권으로 옮기는 매개의 역할을 하게 된다.
이처럼 물에 녹아있는 인은 전체 순환과정의 일부에 해당되지만, 너무 많은 양이 녹아있으면 부영양화를 일으키게되어 프랑크톤의 성장을 촉지놔여 적조현상을 이으켜 수중생물에게 필요한 산소량을 감소시킴으로써 수중생태계를 위협하는 요인이 되기도 한다.
KR10-1204506(등록번호) 2012.11.19.
본 발명은, 담수 수역의 물을 대류시키면서 산소를 공급하여 용존 산소량을 증가시키는 담수 교반 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 수면 근처의 물을 대류시킬 때에는 산소 용해 수단의 구동을 중지함으로써 전력 소모를 최소화할 수 있는 담수 교반 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 순환 라인을 유입 라인과 배출 라인의 독립된 라인으로 구성하고, 유입 라인과 배출 라인의 사이에 순환 펌프를 구비하며, 배출 라인상에 산소 용해 수단이 구비되어 산소 용해도를 최적화할 수 있는 담수 교반 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 내부가 중공되고 내외부가 밀폐된 용기 형상으로서 일측에 유입홀이 형성되어 상기 유입홀이 수중에 잠기도록 설치되는 유입부; 내부가 중공되고 내외부가 밀폐된 용기 형상으로서 일측에 배출홀이 형성되어 상기 배출홀이 수중에 잠기도록 설치되는 배출부; 상기 유입부와 상기 배출부에 각각 연통되어 상기 유입부로 유입된 물이 상기 배출부로 공급될 수 있도록 구비되는 순환 라인; 상기 순환 라인상에 설치되어 상기 유입부의 물을 상기 배출부로 공급하는 순환 펌프; 상기 순환 라인상에 산소를 공급하여 상기 순환 라인상을 흐르는 물의 산소 용해도를 증가시키는 산소 용해 수단; 상기 순환 펌프 및 상기 산소 용해 수단의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 유입홀은, 상부 유입홀과 상기 상부 유입홀과 이격되도록 상기 상부 유입홀의 하방에 위치되는 하부 유입홀을 포함하고, 상기 상부 유입홀에 설치되는 상부 유입 밸브; 상기 하부 유입홀에 설치되는 하부 유입 밸브;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 상부 유입 밸브와 상기 하부 유입 밸브를 선택적으로 구동시키되, 상기 상부 유입 밸브의 개방시에는 상기 산소 용해 수단의 구동을 중지시킨다.
또한, 본 발명의 상기 순환 라인은, 일단이 상기 유입부에 연통되는 유입 라인과, 타단이 상기 배출부에 연통되는 배출 라인으로 구성되고, 상기 유입 라인의 타단과 상기 배출 라인의 일단에 상기 순환 펌프가 연통되며, 상기 배출 라인상에 상기 산소 용해 수단으로부터 산소가 공급된다.
또한, 본 발명의 상기 유입부 및 상기 배출부에 양단이 연통 결합되되, 결합 지점이 상기 순환 라인의 결합 지점보다 높은 지점에 형성되는 수위 조절 라인; 상기 수위 조절 라인상에 설치되어 상기 유입부와 상기 배출부 상단의 공기량 비율을 조절하는 수위 조절 펌프;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 수위 조절 펌프를 구동시켜 상기 유입부의 수위가 상기 순환 라인의 상방에 위치되면 상기 수위 조절 펌프의 구동을 중지하고 상기 순환 펌프를 구동시킨다.
또한, 본 발명의 상기 유입부, 상기 배출부, 상기 순환 펌프 및 상기 수위 조절 펌프가 설치되며, 수면에 부유하는 부력체; 상기 부력체에 설치되어 상기 부력체에 추진력을 제공하는 추력 수단; 상기 부력체에 설치되어 상기 부력체의 이동시 상기 부력체의 이동 방향을 가변시키는 방향 조절 수단; 상기 부력체에 설치되어 상기 부력체 주변 수심을 측정하는 수심 감지 수단; 상기 부력체에 설치되어 상기 부력체의 위치 정보를 수집하는 GPS 모듈;을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 추력 수단을 구동시켜 상기 부력체를 이동시키되 상기 수심 감지 수단의 측정값을 토대로 상기 부력체의 이동 방향을 결정하며, 상기 방향 조절 수단을 조절하여 상기 부력체의 이동 방향을 가변시키고, 상기 GPS 모듈의 측정값을 토대로 상기 부력체의 이동 경로별로 수심 맵을 생성하여 저장한다.
본 발명은, 담수 수역의 물을 대류시키면서 산소를 공급하여 용존 산소량을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 수면 근처의 물을 대류시킬 때에는 산소 용해 수단의 구동을 중지함으로써 전력 소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 순환 라인을 유입 라인과 배출 라인의 독립된 라인으로 구성하고, 유입 라인과 배출 라인의 사이에 순환 펌프를 구비하며, 배출 라인상에 산소 용해 수단이 구비되어 산소 용해도를 최적화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 담수 교반 장치의 단면도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 내부가 중공되고 내외부가 밀폐된 용기 형상으로서 일측에 유입홀이 형성되어 유입홀이 수중에 잠기도록 설치되는 유입부(100)와, 내부가 중공되고 내외부가 밀폐된 용기 형상으로서 일측에 배출홀(210)이 형성되어 배출홀(210)이 수중에 잠기도록 설치되는 배출부(200)와, 유입부(100)와 배출부(200)에 각각 연통되어 유입부(100)로 유입된 물이 배출부(200)로 공급될 수 있도록 구비되는 순환 라인(300)과, 순환 라인(300)상에 설치되어 유입부(100)의 물을 배출부(200)로 공급하는 순환 펌프(310)와, 순환 라인(300)상에 산소를 공급하여 순환 라인(300)상을 흐르는 물의 산소 용해도를 증가시키는 산소 용해 수단(320)과, 순환 펌프(310) 및 산소 용해 수단(320)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.
유입부(100)는, 외부의 물이 유입되는 역할을 하며, 이를 위하여 내부가 중공된 밀폐 용기 형성으로서 일측에 유입홀이 형성되어 유입홀이 수중에 잠기도록 설치된다.
이때, 본 발명의 교반 장치가 설치되는 수역의 산소 용해도는 대기와 가까운 수면 근처에서는 높고 수심이 깊어질수록 낮아지는 특징이 있는데, 경우에 따라 수면 근처의 물을 유입시켜 배출부(200)를 통해 깊은 수심으로 교반시킬 수 있고, 깊은 수심의 물을 유입시켜 산소를 강제로 공급한 후 배출부(200)를 통해 다시 깊은 수심으로 교반시킬 수 있다.
이를 위하여, 유입부(100)에 형성되는 유입홀은 수면 근처의 물과 깊은 수심의 물을 선택적으로 유입시킬 수 있도록, 상부 유입홀(110)과, 상부 유입홀(110)과 이격되도록 상부 유입홀(110)의 하방에 위치되는 하부 유입홀(120)을 포함하여 구성된다.
이 경우 상부 유입홀(110)을 통해 유입된 물은 용존 산소량이 충분하여 굳이 산소 용해 수단(320)을 구동하지 않더라도 이를 배출부(200)를 통해 깊은 수심에 배출하는 것만으로 수역의 용존 산소량을 증가시킬 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에서는 상부 유입홀(110)에 설치되는 상부 유입 밸브(111)와 하부 유입홀(120)에 설치되는 하부 유입 밸브(121)가 구비된다. 상부 유입 밸브(111)와 하부 유입 밸브(121)는 선택적으로 구동되며, 상부 유입 밸브(111)가 개방될 때에는 하부 유입 밸브(121)가 폐쇄되고, 하부 유입 밸브(121)가 개방될 때에는 상부 유입 밸브(111)가 폐쇄된다. 그리고, 제어부는 상부 유입 밸브(111)의 개방시에는 산소 용해 수단(320)의 구동을 중지시키게 된다.
배출부(200)는, 산소 용해도가 상승된 물을 외부로 배출하는 역할을 하며, 이를 위하여 내부가 중공된 용기 형상으로서 일측에 배출홀(210)이 형성되어 배출홀(210)이 수중에 잠기도록 설치된다.
배출부(200)는 순환 라인(300)을 통해 공급된 용존 산소량이 높은 물을 다시 수역에 되돌려주는 역할을 하는데, 이때, 수면 근처는 용존 산소량이 비교적 높기 때문에, 배출부(200)를 통해 배출되는 물은 비교적 깊은 수심에 배출되어야 한다. 따라서, 배출홀(210)은 배출부(200)의 하단부 근처에 형성되는 것이 바람직하다.
순환 라인(300)은, 유입부(100)의 물이 배출부(200)에 공급될 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 양단이 각각 유입부(100)와 배출부(200)에 연통되어 구비된다.
순환 라인(300)은 그러나 단일의 파이프 형상으로 형성되지 않고 상호 독립된 두 파이프가 각각 유입 라인과 배출 라인으로 구비될 수 있다. 이 경우 유입 라인은 일단이 유입부(100)에 연통되고 타단이 순환 펌프(310)에 연통되며, 배출 라인은 일단이 순환 펌프(310)에 연통되고 타단이 배출부(200)에 연통된다.
이때, 펌프의 스크류에 의해 물의 운동에너지가 순간적으로 높아지게 되면 물속에 녹아있던 산소가 기포 형태로 분리되기 때문에, 이를 방지하기위하여 산소 용해 수단(320)으로부터 연장되는 산소 공급 파이프는 배출 라인상에 수용되는 것이 바람직하다.
순환 펌프(310)는, 유입부(100)의 물을 배출부(200)로 공급하는 역할을 하며, 이를 위하여 순환 라인(300)상에 설치되어 구비된다.
순환 펌프(310)는 가압 펌프일 수 있으며, 순환 펌프(310)가 가압 펌프로 구성되는 경우 3.5기압의 가압 펌프로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 순환 펌프(310)의 본체는 수면 위에 위치되고, 스크류 등 작동부만 순환 라인(300)상에 수용되게 된다.
산소 용해 수단(320)은, 유입부(100)로부터 배출부(200)로 공급되는 물에 산소를 공급하여 산소 용해도를 증가시키는 역할을 하며, 이를 위하여 순환 라인(300)상에 산소 공급 파이프가 관통하여 구비된다.
이러한 산소 용해 수단(320)은 물속에 용해시킨 산소가 다시 기포 형태로 분리되는 것을 방지하기 위하여 펌프의 후단에 산소를 공급하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 산소 공급 파이프가 순환 라인(300)의 배출 라인상에 수용되게 된다.
한편, 유입부(100)와 배출부(200)를 수중에 설치할 때에 유입부(100)와 배출부(200)는 모두 밀폐 형태이기 때문에 내부가 공기로 채워져있게 된다. 따라서, 순환 라인(300)상에 물이 채워져 있지 않기 때문에 순환 펌프(310)를 구동시켜도 물의 흐름이 발생하지 않게 된다.
이를 위하여 본 발명에서는 유입부(100) 및 배출부(200)에 양단이 연통 결합되되, 결합 지점이 순환 라인(300)의 결합 지점보다 높은 지점에 형성되는 수위 조절 라인(400)이 구비된다. 그리고, 수위 조절 라인(400)상에 설치되어 유입부(100)와 배출부(200) 상단의 공기량 비율을 조절하는 수위 조절 펌프(410)가 구비된다.
따라서, 제어부는 수위 조절 펌프(410)를 구동시켜 유입부(100)의 수위가 순환 라인(300)의 상방에 위치되어서 순환 라인(300)상에 물이 채워지게 되면 수위 조절 펌프(410)의 구동을 중지하고 순환 펌프(310)를 구동시켜 물을 대류시키게 된다. 이를 위하여 유입부(100) 내부의 수위가 순환 라인(300)의 상방에 위치되는지 여부를 측정하기 위한 수위 센서가 더 구비될 수 있다.
한편, 유입부(100), 배출부(200) 및 순환 라인(300)은 물이 어느 한쪽 방향으로 끊임없이 흐르는 폐쇄된 환경이기 때문에, 유입부(100), 배출부(200) 또는 순환 라인(300)의 내측에 소형 수력 발전 장치를 수용하여 수류에 의한 전기를 생성하여 활용할 수 있다.
제어부는, 순환 펌프(310) 및 산소 용해 수단(320)의 구동을 제어하여 유입부(100)로부터 배출부(200)로 물을 공급하면서 물의 산소 용해도를 증가시킬 수 있도록 한다.
제어부는 우선, 수위 조절 펌프(410)를 구동시켜 유입부(100) 내부의 수위를 상승시킨다. 이후 유입부(100) 내부의 수위가 순환 라인(300)의 상방에 위치되면 수위 조절 펌프(410)의 구동을 중지시키고 순환 펌프(310)를 구동시킨다.
그리고, 상부 유입 밸브(111)와 하부 유입 밸브(121)를 선택적으로 구동시키면서, 하부 유입 밸브(121)의 개방시에만 산소 용해 수단(320)을 구동시켜 수역 전체의 용존 산소량을 증가시킬 수 있게 된다.
한편, 수역 내의 수류가 비교적 정체된 곳에서는 한 구역에서만 본 발명의 교반 장치를 구동시키는 것은 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 본 발명의 교반 장치를 수시로 이동시켜 여러 구역에서 용존 산소량을 증가시키는 것이 바람직한데, 이를 위하여 본 발명에서는 부력체 및 이를 이동시키는 각 구성들이 더 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 유입부(100), 배출부(200), 순환 펌프(310) 및 수위 조절 펌프(410) 등 본 발명의 기본 실시예의 모든 구성이 설치되며, 수면에 부유하는 부력체와, 부력체에 설치되어 부력체에 추진력을 제공하는 추력 수단과, 부력체에 설치되어 부력체의 이동시 부력체의 이동 방향을 가변시키는 방향 조절 수단과, 부력체에 설치되어 부력체 주변의 수심을 측정하는 수심 감지 수단과, 부력체에 설치되어 부력체의 위치 정보를 수집하는 GPS 모듈을 포함하여 구성된다.
따라서, 제어부는 어느 구역에서 순환 펌프(310) 및 산소 용해 수단(320)을 충분히 구동한 이후 추력 수단을 구동시켜 부력체를 이동시킴으로써 구역을 이동하면서 수역의 용존 산소량을 증가시게 된다. 이때, 유입부(100) 및 배출부(200)는 수중에 위치되기 때문에 수심이 낮은 지역을 지날 때에는 이동이 불가하거나 파손의 우려가 있다. 따라서, 제어부는 수심 감지 수단으로부터 측정값을 입력받아 수심이 충분히 확보되지 않는 구역은 진입하지 않는 방식으로 방향 조절 수단을 조절하여 부력체의 이동 방향을 가변시킨다. 이때, 제어부는 GPS 모듈의 측정값을 수집하여 부력체의 이동 경로별로 수심 데이터를 기록함으로써 수심 맵을 생성하여 저장하고, 향후 부력체의 재이동시 이를 활용할 수 있다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 담수 수역의 물을 대류시키면서 산소를 공급하여 용존 산소량을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 수면 근처의 물을 대류시킬 때에는 산소 용해 수단(320)의 구동을 중지함으로써 전력 소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 순환 라인(300)을 유입 라인과 배출 라인의 독립된 라인으로 구성하고, 유입 라인과 배출 라인의 사이에 순환 펌프(310)를 구비하며, 배출 라인상에 산소 용해 수단(320)이 구비되어 산소 용해도를 최적화할 수 있는 효과가 있다.
100 : 유입부 110 : 상부 유입홀
111 : 상부 유입 밸브 120 : 하부 유입홀
121 : 하부 유입 밸브 200 : 배출부
210 : 배출홀 300 : 순환 라인
310 : 순환 펌프 320 : 산소 용해 수단
400 : 수위 조절 라인 410 : 수위 조절 펌프

Claims (5)

  1. 내부가 중공되고 내외부가 밀폐된 용기 형상으로서 일측에 유입홀이 형성되어 상기 유입홀이 수중에 잠기도록 설치되는 유입부;
    내부가 중공되고 내외부가 밀폐된 용기 형상으로서 일측에 배출홀이 형성되어 상기 배출홀이 수중에 잠기도록 설치되는 배출부;
    상기 유입부와 상기 배출부에 각각 연통되어 상기 유입부로 유입된 물이 상기 배출부로 공급될 수 있도록 구비되는 순환 라인;
    상기 순환 라인상에 설치되어 상기 유입부의 물을 상기 배출부로 공급하는 순환 펌프;
    상기 순환 라인상에 산소를 공급하여 상기 순환 라인상을 흐르는 물의 산소 용해도를 증가시키는 산소 용해 수단;
    상기 순환 펌프 및 상기 산소 용해 수단의 구동을 제어하는 제어부;
    를 포함하되,
    상기 유입홀은, 상부 유입홀과 상기 상부 유입홀과 이격되도록 상기 상부 유입홀의 하방에 위치되는 하부 유입홀을 포함하고,
    상기 상부 유입홀에 설치되는 상부 유입 밸브;
    상기 하부 유입홀에 설치되는 하부 유입 밸브;
    를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 상부 유입 밸브와 상기 하부 유입 밸브를 선택적으로 구동시키되, 상기 상부 유입 밸브의 개방시에는 상기 산소 용해 수단의 구동을 중지시키는 담수 교반 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 순환 라인은, 일단이 상기 유입부에 연통되는 유입 라인과, 타단이 상기 배출부에 연통되는 배출 라인으로 구성되고, 상기 유입 라인의 타단과 상기 배출 라인의 일단에 상기 순환 펌프가 연통되며,
    상기 배출 라인상에 상기 산소 용해 수단으로부터 산소가 공급되는 담수 교반 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유입부 및 상기 배출부에 양단이 연통 결합되되, 결합 지점이 상기 순환 라인의 결합 지점보다 높은 지점에 형성되는 수위 조절 라인;
    상기 수위 조절 라인상에 설치되어 상기 유입부와 상기 배출부 상단의 공기량 비율을 조절하는 수위 조절 펌프;
    를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 수위 조절 펌프를 구동시켜 상기 유입부의 수위가 상기 순환 라인의 상방에 위치되면 상기 수위 조절 펌프의 구동을 중지하고 상기 순환 펌프를 구동시키는 담수 교반 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유입부, 상기 배출부, 상기 순환 펌프 및 상기 수위 조절 펌프가 설치되며, 수면에 부유하는 부력체;
    상기 부력체에 설치되어 상기 부력체에 추진력을 제공하는 추력 수단;
    상기 부력체에 설치되어 상기 부력체의 이동시 상기 부력체의 이동 방향을 가변시키는 방향 조절 수단;
    상기 부력체에 설치되어 상기 부력체 주변 수심을 측정하는 수심 감지 수단;
    상기 부력체에 설치되어 상기 부력체의 위치 정보를 수집하는 GPS 모듈;
    을 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 추력 수단을 구동시켜 상기 부력체를 이동시키되 상기 수심 감지 수단의 측정값을 토대로 상기 부력체의 이동 방향을 결정하며, 상기 방향 조절 수단을 조절하여 상기 부력체의 이동 방향을 가변시키고, 상기 GPS 모듈의 측정값을 토대로 상기 부력체의 이동 경로별로 수심 맵을 생성하여 저장하는 담수 교반 장치.
KR1020200160593A 2020-11-26 2020-11-26 담수 교반 장치 KR102442896B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200160593A KR102442896B1 (ko) 2020-11-26 2020-11-26 담수 교반 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200160593A KR102442896B1 (ko) 2020-11-26 2020-11-26 담수 교반 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220073872A KR20220073872A (ko) 2022-06-03
KR102442896B1 true KR102442896B1 (ko) 2022-09-14

Family

ID=81983372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200160593A KR102442896B1 (ko) 2020-11-26 2020-11-26 담수 교반 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102442896B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101330572B1 (ko) * 2012-08-23 2013-11-18 이노엔비텍(주) 오존과 자외선을 이용한 수처리장치
JP2017131840A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 株式会社ハナダ 溶存酸素増加装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204506B1 (ko) 2011-05-13 2012-11-26 박현석 순환식 담수지용 산소 공급장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101330572B1 (ko) * 2012-08-23 2013-11-18 이노엔비텍(주) 오존과 자외선을 이용한 수처리장치
JP2017131840A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 株式会社ハナダ 溶存酸素増加装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220073872A (ko) 2022-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101602571B1 (ko) Uv-c램프와 초음파발생장치를 이용한 녹조제거장치
JP2009202038A (ja) 太陽光発電による浮体式水循環ろ過エアレーション水質浄化装置
JP4195204B2 (ja) 水処理装置
CN108975487B (zh) 水体净化机器人
CN103755046B (zh) 机械混合充氧一体化湖泊水库原位水质改善装置
CN105895179A (zh) 核电厂冷却塔废热加热海淡原水并降低温排的方法
KR20150067659A (ko) 호수의 녹조방지 및 녹조제거용 수질정화장치
KR101624118B1 (ko) 다단형(多段型)구조를 갖는 수역정화장치
CN110979601A (zh) 一种载人潜水器的浮力与姿态调节集成系统
KR102442896B1 (ko) 담수 교반 장치
CN104355400A (zh) 垂直竖流式多介质生物反应循环搅拌系统及其装置
KR20150049964A (ko) 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템
KR102229799B1 (ko) 부유식 수질관리 장치
CN210505728U (zh) 一种扬水增氧除藻设备
CN217359857U (zh) 一种水质监测机器人
KR102529650B1 (ko) 저낙차 방류수 및 부력 발전을 이용한 에너지 회수형 하수처리 시스템
CN110422932A (zh) 一种水体净化设备
CN108178225B (zh) 一种深水型水体的原位修复方法
KR20120134651A (ko) 태양에너지와 다중순환흐름을 이용한 물순환장치
KR100380185B1 (ko) 수질개선용 풍차식 산소공급기
CN209098293U (zh) 水体净化机器人
CN206408297U (zh) 应用于次氯酸钠发生器中的自动补水型饱和盐水生成装置
JP2005143403A (ja) 漂流式海洋深層水利用施設
KR101787621B1 (ko) 자동 제어 수질 정화장치
CN118405795B (zh) 一种气提推水式曝气装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant