KR102479538B1 - 폐수 처리용 교반기 - Google Patents

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KR102479538B1
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김용환
심광석
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(주)하이환경
심광석
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Abstract

폐수 처리용 교반기가 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 폐수 처리용 교반기는, 폐수가 채워진 폐수 처리조에 설치되는 폐수 처리용 교반기로서, 폐수 및 폐수처리 물질이 혼합되어 수용되는 챔버, 챔버에 연결되며 회전하여 챔버 내부에 수용된 유체를 흡입하여 폐수 처리조로 토출하는 임펠러, 챔버에 연결되며 챔버에 형성된 음압으로 폐수 및 폐수처리 물질을 흡입하는 유입부, 유입부에 설치되며 폐수 및 폐수처리 물질을 혼합시키도록 나선형 유동경로를 형성하는 나선형 믹서를 포함한다.

Description

폐수 처리용 교반기{Agitator for wastewater treatment}
본 발명은 폐수에 공기를 공급하는 폭기식으로 폐수를 처리하는 폐수 처리용 교반기에 관한 것이다.
일반적으로 각종 오수 및 산업용 폐수, 축산용 폐수 등을 교반하여 당해 BOD를 낮춰 정화시키거나 액비화하기 위하여 폭기가 사용된다.
폭기의 기능성과 효율성은 접촉 산화조에서 폐수의 BOD를 낮추어 주는 호기성 미생물을 얼마나 신속하고 지속적으로 많이 배양시킬 수 있느냐에 달려 있다고 할 수 있으며, 이와 같이 호기성 미생물의 배양효율을 증대시키면 그만큼 오수 및 폐수 속에 함유된 부유물이나 협잡물의 색도 등을 보다 신속하고 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 폭기와 더불어, 폐수 처리조에 약품의 폐수처리 물질을 추가로 투입하여 폐수와 혼합시키는 방법도 사용된다.
등록실용신안 제172329호 등에 개시된 종래 구조의 폭기식 교반기는, 주로 바닥에 고정 설치되어 장치 본체의 하부로부터 유입되는 폐수를 위로 끌어올리는 상향식 구조로서, 공기와 혼합된 폐수를 측면으로 배출하는 방식이므로, 막힘 현상이 잘 발생하여 임펠러의 가동 효율이 떨어지게 되고 처리조에서 순환이 잘 이루어지지 않아 폐수와 폐수처리 물질과 접촉 효율이 낮은 한계가 있었다.
본 발명은, 교반기의 막힘 현상을 방지하고 폐수와 폐수처리 물질의 접촉을 효과적으로 높일 수 있는 폐수 처리용 교반기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 폐수가 채워진 폐수 처리조에 설치되는 폐수 처리용 교반기로서, 폐수 및 폐수처리 물질이 혼합되어 수용되는 챔버, 챔버에 연결되며 회전하여 챔버 내부에 수용된 유체를 흡입하여 폐수 처리조로 토출하는 임펠러, 챔버에 연결되며 챔버에 형성된 음압으로 폐수 및 폐수처리 물질을 흡입하는 유입부, 유입부에 설치되며 폐수 및 폐수처리 물질을 혼합시키도록 나선형 유동경로를 형성하는 나선형 믹서를 포함하는 폐수 처리용 교반기가 제공된다.
이 때, 상기 유입부는, 상기 챔버에 탈부착 가능하게 연결되며 상기 챔버에서 상측으로 연장되는 유입관, 상기 유입관의 상부에 형성되며, 상기 폐수가 유입되는 폐수 흡입구 및 상기 유입관의 상부에 연결되며 상기 폐수처리 물질이 공급되는 공급관을 포함하고, 상기 나선형 믹서는 상기 유입관 내부에 설치될 수 있다.
이 때, 상기 폐수 흡입구가 수면에 인접하여 배치되도록 상기 유입구는 상기 폐수 처리조의 상부에 배치되어, 상기 폐수 흡입구로 상기 폐수가 흡입될 때에 상기 수면에 소용돌이를 유발시키고, 상기 폐수와 함께 공기 및 잔존하는 폐수처리 물질이 유입될 수 있다.
또한, 상기 임펠러는 복수의 날개를 구비하며 상기 챔버의 상부에 회전하는 구조로 설치되며, 상기 임펠러의 하부에 상기 임펠러와 같이 회전하여 상기 폐수의 입자를 분쇄하는 분쇄 날을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 장치의 상부에 배치된 폐수 흡입구로 폐수를 흡입하여 하부로 보내는 구조를 가지므로 슬러지에 의한 흡입구 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 폐수 및 폐수처리 물질의 공급이 별도의 동력이 없는 무동력으로 이루어질 수 있다.
또한, 폐수 처리조 내에 폐수처리 물질을 직접 투입할 때보다 폐수의 접촉을 높여서 폐수 처리의 효율을 향상시키고 처리시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 폐수 처리조 외부의 폐수처리 기계가 서로 멀리 떨어져 있는 경우에도, 폐수처리 물질을 흡입하는 방식으로 배관의 겨울철 동파방지가 가능하여, 열선이나 히터장치를 설치하지 않아도 되어 전기세가 절감될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리용 교반기를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리용 교반기의 나선형 믹서를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리용 교반기에 혼합 작용을 설명하는 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리용 교반기(100)를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리용 교반기(100)는, 폐수가 채워진 폐수 처리조에 설치되는 폐수 처리용 교반기(100)로서, 챔버(110), 임펠러(120), 유입부(130) 및 나선형 믹서(140)를 포함한다. 폐수 처리용 교반기(100)는, 산화부상조, 혼합조 등의 다양한 폐수 처리조 내에 설치되어 폐수의 오염물질을 반응시키고, 부상시켜 처리하는 장치이다.
챔버(110)는, 폐수 처리용 교반기(100)에서 폐수 및 폐수처리 물질이 혼합되어 수용되는 부분이다. 챔버(110)는, 유입부(130)로부터 폐수와 폐수처리 물질이 혼합된 유체를 공급받아 수용하고, 혼합된 유체를 임펠러(120)에 공급할 수 있다. 챔버(110)는 유체를 저장하는 탱크 등의 구조를 가질 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 챔버(110)는 폐수 처리용 교반기(100)의 하단부에 설치되어, 폐수와 폐수처리 물질이 혼합된 유체가 아래의 챔버(110)로 모아지는 구조를 가질 수 있다.
임펠러(120)는, 챔버(110)에 연결되며, 회전하여 챔버(110) 내부에 수용된 유체를 흡입하여 폐수 처리조로 토출한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 임펠러(120)는, 복수의 날개를 구비하며, 챔버(110)의 상부에 회전하는 구조로 설치될 수 있다. 예를 들어, 임펠러(120)는 중심부에 유입구 형성되고, 중심에서 방사형으로 복수의 날개가 배치될 수 있다. 이러한 구조의 임펠러(120)는 중심부의 유입구에서 유체를 빨아 올려서 윈주 방향으로 유체를 토출할 수 있다.
이 때, 임펠러(120)는 모터 등에 의해 구동되는 회전축에 결합되어 회전될 수 있다.
본 실시예의 임펠러(120)는, 챔버(110) 위에 배치되어, 중심부에서 챔버(110)에 수용된 혼합된 유체를 위로 흡입하고 측면에 형성된 토출구로 유체를 밖으로 토출할 수 있다.
이 때, 폐수와 폐수처리 물질이 혼합된 유체는 회전하는 임펠라 날개의 부딪쳐 파포 되면서 미세기포가 발생될 수 있다.
또한, 임펠러(120)와 같이 회전하여 폐수의 입자를 분쇄하는 분쇄 날(125)을 더 포함할 수 있다. 분쇄 날(125)은 임펠러(120)의 하부에 배치되어, 임펠러(120)로 흡입되는 폐수에 있는 고형입자를 분쇄할 수 있다. 분쇄 날(125)은 임펠러(120)를 회전시키는 회전축에 같이 결합될 수 있다.
유입부(130)는, 챔버(110)로 폐수 및 폐수처리 물질을 공급한다. 유입부(130)는 챔버(110)에 연결되며, 폐수 및 폐수처리 물질을 흡입할 수 있다. 특히, 본 실시예의 유입부(130)는 챔버(110)에 형성된 음압으로 폐수 및 폐수처리 물질을 흡입할 수 있다. 임펠러(120)가 챔버(110)에 수용된 혼합된 유체를 흡입하여 토출하면, 챔버(110)에 음압이 발생하고 챔버(110)에 연결된 유입부(130)가 폐수 및 폐수처리 물질을 흡입할 수 있다. 따라서, 폐수 및 폐수처리 물질의 공급이 별도의 동력이 없는 무동력으로 이루어질 수 있다.
이 때, 폐수처리 물질은, 오존가스, 공기, 약품 등 다양한 수처리 물질을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 유입부(130)는, 챔버(110)에 탈부착 가능하게 연결되며 챔버(110)에서 상측으로 연장되는 유입관(132)을 포함할 수 있다. 유입관(132)의 상부에는 폐수가 유입되는 폐수 흡입구(134)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 폐수 처리용 교반기(100)는, 장치의 상부에 배치된 폐수 흡입구(134)로 폐수를 흡입하여 하부로 보내는 구조를 가지므로 슬러지에 의한 흡입구 막힘 현상을 방지할 수 있다. 종래의 교반기는 하단에서 폐수를 흡입하는 방식을 채택하여, 작동 정지 시 슬러지가 가라앉아 하단의 슬러지가 막히는 현상이 발생하였다.
또한, 본 실시예의 유입부(130)는, 유입관(132)의 상부에 연결되며 폐수처리 물질이 공급되는 공급관(136)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 폐수가 흡입될 때에, 폐수와 함께 폐수처리 물질이 같이 흡입되면서 혼합될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 폐수 처리용 교반기는 폐수처리 물질을 흡입하는 방식이므로, 폐수 처리조의 외부에 폐수처리 기계가 서로 멀리 떨어져 있는 경우에도 배관의 겨울철 동파방지가 가능하게 되어서, 배관의 동파방지의 위한 열선이나 히터장치가 필요하지 않아 전기세가 절감될 수 있다.
또한, 유입관(132)이 챔버(110)에 탈부착 가능하게 연결되는 구조를 가짐으로써, 슬러지 등에 의한 막힘 현상이 발생할 때에도 분해 및 교체가 용이할 수 있다. 더불어, 챔버(110)에 연결되는 유입관(132)의 수를 조절하거나 유입관(132)의 직경을 조절함으로써, 상황에 맞추어 처리하는 폐수 양을 조절할 수도 있다.
나선형 믹서(140)는 흡입되는 폐수와 폐수처리 물질을 혼합을 활성화한다. 나선형 믹서(140)는, 유입부(130)에 설치되며 나선형 유동경로를 형성하여 폐수 및 폐수처리 물질을 혼합을 유도한다. 따라서, 본 실시예의 유입부(130) 및 나선형 믹서(140)는, 폐수 처리조 내에 폐수처리 물질을 직접 투입할 때보다 폐수의 접촉을 높여서 폐수 처리의 효율을 향상시키고 처리시간을 단축시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 나선형 믹서(140)는 유입관(132) 내부에 설치될 수 있다. 이에 따라, 폐수와 폐수처리 물질이 유입관(132)을 통하여 챔버(110)로 흡입될 때에, 나선형 경로를 따라 서로 혼합되는 유동이 촉진될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리용 교반기(100)의 나선형 믹서(140)를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리용 교반기(100)에 혼합 작용을 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 나선형 믹서(140)는, 판형부재를 꼬아서 형성한 나선부재(142)를 연속적으로 배열시켜 형성할 수 있다. 복수의 나선부재(142)들은 소정의 각도(예를 들어, 90도)로 서로 교차되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 나선형 믹서(140)로 인하여 와류로 발생되어 폐수와 폐수처리 물질의 혼합이 더욱 촉진될 수 있다.
또한, 나선형 믹서(140)와 유동입관 사이를 지나는 폐수의 고형입자는, 나선부재(142)들과 충돌하여 분쇄될 수 있다. 따라서, 고형입자는, 나선형 믹서(140)에 의해 1차적으로 분쇄되고, 2차로 상술한 분쇄 날(125)에 의해 분쇄되는 다단계 분쇄 작용을 거치게 된다.
한편, 본 발명에 따른 폐수 처리용 교반기(100)는, 폐수 흡입구(134)가 수면에 인접하여 배치되게 설치될 수 있다. 구체적으로, 폐수 흡입구(134)가 수면에 바로 아래에 배치되도록, 유입구는 폐수 처리조의 상부에 설치될 수 있다. 이에 따라, 폐수 흡입구(134)로 폐수가 흡입될 때에, 수면에 소용돌이를 유발시킬 수 있다. 수면에 폐수 흡입구(134)로 향하는 소용돌이가 형성되며, 소용돌이로 흡입되는 폐수와 함께 공기 및 잔존하는 폐수처리 물질(오존 등의 기체)도 흡입될 수 있다.
일반적으로, 오존처리방식의 폐수처리 설비는, 폐수 처리조 내 잔여 오존가스가 외부로 유출되는 것을 방지하고자 잔여 오존가스를 처리하는 배오존 제거장치를 설치하여야 한다. 이에 대비하여, 본 발명에 따른 폐수 처리용 교반기(100)는, 폐수 처리조 상부에 설치되어 공기 및 폐수를 흡입할 때 수조 내 상부에 있는 잔여 오존가스를 같이 흡입하여, 오존 가스가 외부에 유출될 가능성을 낮출 수 있으며, 잔여 오존가스로 추가 산화 반응을 일으켜 폐수를 처리하여 경제성도 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 폐수 처리용 교반기
110: 챔버
120: 임펠러
125: 분쇄 날
130: 유입부
132: 유입관
134: 폐수 흡입구
136: 공급관
140: 나선형 믹서
142: 나선부재

Claims (4)

  1. 폐수가 채워진 폐수 처리조에 설치되는 폐수 처리용 교반기로서,
    상기 폐수 및 폐수처리 물질이 혼합되어 수용되는 챔버;
    상기 챔버에 연결되며, 회전하여 상기 챔버 내부에 수용된 유체를 흡입하여 폐수 처리조로 토출하는 임펠러;
    상기 챔버에 연결되며, 상기 폐수 및 상기 폐수처리 물질을 흡입하는 유입부; 및
    상기 유입부에 설치되며, 상기 폐수 및 상기 폐수처리 물질을 혼합시키도록, 나선형 유동경로를 형성하는 나선형 믹서를 포함하고,
    상기 유입부는,
    상기 챔버에 탈부착 가능하게 연결되며, 상기 챔버에서 상측으로 연장되는 유입관;
    상기 유입관의 상부에 형성되며, 상기 폐수가 유입되는 폐수 흡입구; 및
    상기 유입관의 상부에 연결되며, 상기 폐수처리 물질이 공급되는 공급관을 포함하여,
    상기 챔버에 형성된 음압으로 상기 폐수를 흡입하고, 상기 폐수가 흡입될 때에 상기 폐수와 함께 상기 폐수처리 물질이 같이 흡입되면서 혼합되며,
    상기 나선형 믹서는 상기 유입관 내부에 설치되고,
    상기 임펠러는, 복수의 날개를 구비하며, 상기 챔버의 상부에 회전하는 구조로 설치되며,
    상기 임펠러의 하부에, 상기 임펠러와 같이 회전하여 상기 폐수의 입자를 분쇄하는 분쇄 날을 더 포함하는, 폐수 처리용 교반기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폐수 흡입구가 수면에 인접하여 배치되도록, 상기 유입부는 상기 폐수 처리조의 상부에 배치되어,
    상기 폐수 흡입구로 상기 폐수가 흡입될 때에, 상기 수면에 소용돌이를 유발시키고, 상기 폐수와 함께 공기 및 잔존하는 폐수처리 물질이 유입되는, 폐수 처리용 교반기.
  4. 삭제
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030071099A (ko) * 2002-02-27 2003-09-03 한상배 공기자흡,간헐포기,탈취,교반기능이 구비된 수중포기장치
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