KR102500184B1 - 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법 - Google Patents

Abstract

상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 상등수의 배출장치는: 오폐수를 연속유입 처리하는 전반응조와 주반응조로 구성된 단일반응조, 오폐수에 공기를 공급하기 위한 산기관; 상기 산기관에 설치되어 반응조의 미생물에 공기를 공급하며 반응조를 혼합하도록 기포확산을 위한 안내깃을 포함한 수중산기유닛, 산기관과 수중산기유닛이 정지 후 고형물이 반응조의 내부에서 가라앉은 상태에서 반응조의 정화된 상등수를 배출시키는 디켄터(decantor), 노출형 플로팅파이프에 구비되어 노출형 플로팅파이프의 하측을 따라 상승수가 포켓으로 유입시 상등수에 부유하는 스컴을 담아 저장하는 스컴유입바켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법{APPARATUS FOR DISCHARGING PURIFYING WATER AND METHOD OF THE DISCHARGING PURIFYING WATER}

본 발명은 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전반응조와 주반응조로 구분된 연속유입식 회분식법의 생물반응조의 상등수를 유입하여 배출 안내하기 위해 포켓과 노출형 플로팅파이프를 상등수에 입수시, 상등수가 노출형 플로팅파이프의 하측 둘레를 따라 포켓으로 유입되며 상등수에 부유하는 스컴이 노출형 플로팅파이프의 전측에 구비되는 스컴유입바켓으로 자연 유입됨에 따라 포켓으로 스컴이 유입되는 것을 방지하고, 수중산기유닛 중 멤브레인 디스크의 고정대에 경사지게 배치되는 안내깃을 구비하여 멤브레인 디스크의 핀홀을 통과한 외기의 기포 확산 범위를 확대함으로써 수처리 효율을 증대하고자 하는 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법에 관한 것이다.

급속한 산업 발달로 인해 일반적으로 가정이나 음식점, 공장 등의 각종 업체에서 배출되는 하수, 오수, 폐수로 인해 심각한 수질오염은 물론 토양까지 오염되는 시점에 이르게 되면서 정부는 강력한 대책마련의 방편으로 하수, 오수, 폐수를 처리하는 시설을 구비하도록 규정되고 있고, 이에 따라서 다양한 형태의 하수, 오수, 폐수를 처리하는 시설이 제시하고 있고, 이를 사용하고 있다.

일반적으로 사용되는 개별적으로 구비된 미생물 반응조 또는 하나의 반응조에서 폭기 및 침전 과정을 거쳐 고액 분리된 상등수를 배출하는 종래의 방식에 있어서는 배출기(DECANTER)를 일반적인 인치(WINCH)나 로프 등을 이용하여 상하로 배출기를 움직여서 고액 분리된 상등수를 배출하거나 반응조 하부에 설치된 배출관의 밸브를 열어서 공기의 사이펀현상을 이용한 배출 등으로 고액 분리된 상등수를 배출한다.

관련 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-406908호(발명의 명칭: 정화수 배출장치)가 제안된 바 있다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

기존의 상등수 배출장치는 디켄터(배출기)를 상등수에 입수시 수면에 파장을 일으키고 그 주변의 파장에 따른 와류의 발생으로 인해 수표면의 스컴이 미세하게 분리되어 디켄터 내측으로 상등액과 함께 배출되는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 반응조의 상등수를 유입하여 배출 안내하기 위해 포켓과 노출형 플로팅파이프를 상등수에 입수시, 상등수가 노출형 플로팅파이프의 하측 둘레를 따라 포켓으로 유입되며 상등수에 부유하는 스컴이 노출형 플로팅파이프의 전측에 구비되는 스컴유입바켓으로 자연 유입됨에 따라 포켓으로 스컴이 유입되는 것을 방지하고자 하는 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 고정대에 경사지게 배치되는 안내깃을 구비하여 멤브레인 디스크의 핀홀을 통과한 외기의 기포 확산 범위를 확대함으로써 수처리 효율을 증대하고자 하는 산기관을 포함하는 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 메인배수라인에서 연장되는 에어벤트파이프로써 상등수 유출시 동시에 유입되는 기포로 인해 메인배수장치에서 발생될 수 있는 에어포켓을 방지하고자 하는 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 전반응조와 주반응조로 이루어진 단일 생물반응조에서 연속유입 간헐배출방식으로 유기물제거, 질산화, 탈질 및 탈인반응을 동시 수행하는 회분식 생물학적 처리공법에서, 생물반응조에서의 상등수 배출 효율을 증대하고자 하는 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 설정시간 내의 1사이클에서 포기단계와 비포기단계를 수회 반복하고 침전 및 배출단계를 거치는 연속유입식 회분식법의 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 상등수의 배출장치는: 오폐수를 연속유입 처리하는 전반응조와 주반응조로 구성된 단일반응조; 상기 단일반응조의 미생물에 공기를 공급하며 반응조를 혼합하도록 기포확산을 위한 안내깃을 포함한 산기관; 및 상기 공기공급이 중지된 후, 고형물이 상기 단일반응조의 내부에서 가라앉은 상태에서, 상기 단일반응조의 정화된 상등수를 배출시키는 디켄터(decantor)를 포함한다.

상기 디켄터는, 상기 단일반응조에 원주 방향으로 회전 가능하게 연결되고, 공급된 상등수를 상기 단일반응조의 외부로 배출 안내하는 메인배수라인; 상기 메인배수라인의 축 방향을 따라, 상기 메인배수라인의 둘레면에서 분기되는 하나 이상이 분기배수라인; 상기 분기배수라인에 연결되어, 상기 단일반응조의 상등수를 상기 분기배수라인과 상기 메인배수라인으로 배출하기 위해, 상기 상등수를 담는 포켓; 상기 포켓의 축 방향을 따라 양측에 구비되는 사이드플레이트; 상기 사이드플레이트에 양측이 고정되게 연결되고, 축 방향이 서로 나란하도록 상기 포켓과 이격되게 배치되며, 상기 상등수에 대해 부력 작용하는 노출형 플로팅파이프; 상기 단일반응조의 상측 또는 내측 상부에 연결된 채, 상기 포켓 또는 상기 분기배수라인을 상기 메인배수라인에 대해 호 궤적을 따라 왕복 회동 조작하는 조작부; 및 상기 노출형 플로팅파이프에 구비되어, 상기 노출형 플로팅파이프의 하측을 따라 상승수가 상기 포켓으로 유입시, 상기 상등수에 부유하는 스컴을 담아 저장하는 스컴유입바켓을 포함한다.

상기 조작부는, 상기 단일반응조의 상측면 또는 상기 단일반응조의 상부 내측면에 고정되는 브라켓; 및 상기 브라켓에 회동 가능하게 구비되고, 상기 분기배수라인에 힌지 연결된 채 축 방향으로 전후진 작동됨에 따라, 상기 포켓이 상등수에 잠기며 상등수를 담거나 또는 상등수의 외부로 꺼내지도록 안내하는 작동부재를 포함한다.

상기 사이드플레이트 각각은 잠기게 되는 상기 상등수의 유동 흐름을 안내함으로써 저항을 저감시키며, 상기 포켓의 후측의 상기 상등수를 상기 포켓 측으로 유입 안내하는 가이드베인을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드베인은, 상기 사이드플레이트 각각의 외측면 상측 가장자리에 돌출 형성되는 상부베인; 상기 사이드플레이트 각각의 외측면 하측 가장자리에 돌출되고, 상기 상등수의 흐름 방향을 따라 상기 상부베인과 점차적으로 멀어지도록 배치되는 하부베인; 및 대응되는 상기 상부베인과 상기 하부베인 사이로 유입되는 상기 상등수를 상하 양분되도록 안내하여, 상부 방향으로 흐름 발생되는 상기 상등수를 상기 포켓 측으로 유입 안내하도록, 상기 사이드플레이트의 외측면 후측 가장자리에서 상기 상부베인과 상기 하부베인과 유격되게 배치되는 공급베인을 포함한다.

상기 메인배수라인은 상기 상등수가 유입되거나 유출되는 과정에서 상등수와 동시에 유입되는 공기가 메인배수라인에 정체되어 상등수가 분기배수라인으로 유출되는 흐름을 방해하는 것을 방지하도록 하는 에어벤트파이프를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 산기관은, 상기 단일반응조에 구비되는 외기관에 연결되어 외기를 공급받고, 타측을 개방되게 형성한 메인바디; 상기 메인바디의 개방된 타측에 고정되게 구비되고, 내부로 공급되는 외기를 확산, 분출 안내하는 수중산기유닛; 및 상기 메인바디 또는 상기 수중산기유닛에 분리 가능하게 결합되어 멤브레인 디스크를 고정하고, 외기의 분출 범위를 확대하도록 안내하기 위해 안내깃을 구비하는 캡을 포함한다.

상기 외기관과 연결되는 상기 메인바디의 외기 유입측에 구비되어, 외기의 분출 정지시, 이물질이 상기 외기관으로 역류하는 것을 방지하는 역류방지부재를 포함한다.

상기 수중산기유닛은, 상기 메인바디의 내측에 고정되고, 복수 개의 산기홀을 통공한 익스텐션 플레이트; 상기 산기홀의 최외측 가장자리를 따라 상기 익스텐션 플레이트의 일측에서 연장된 채 상기 메인바디에 분리 가능하게 결합됨으로써, 상기 메인바디로 유입되는 외기를 임시 저장하며 상기 산기홀로 공급 안내하는 레그; 및 상기 익스텐션 플레이트의 타측에 구비되고, 복수 개의 핀홀을 형성하여 상기 산기홀을 통과한 외기가 복수 개의 상기 핀홀을 통해 배출 안내하며, 상기 캡이 상기 익스텐션 플레이트에 분리 가능하게 결합됨으로써 가장자리가 상기 익스텐션 플레이트에 밀착되어 고정되는 멤브레인 디스크를 포함한다.

상기 캡은, 원형 링 형상으로 이루어져 상기 멤브레인 디스크의 가장자리와 상기 익스텐션 플레이트의 가장자리와 접하는 어퍼패드; 상기 어퍼패드에서 하향 연장되어, 상기 익스텐션 플레이트의 테두리와 접하는 사이드패드; 및 상기 사이드패드에서 내측으로 돌출되어, 상기 익스텐션 플레이트의 하측면에 접하여 걸림으로써, 상기 캡을 상기 익스텐션 플레이트에 결속하는 결속리브를 포함한다.

본 발명에 따른 상등수의 배출방법은: 전반응조와 주반응조로 구성된 단일반응조에서 오폐수를 생물학적으로 고도처리하기 위하여, 상기 단일반응조의 내부에 구비된 산기관 중 기포 확산이 가능한 수중산기유닛에 의해, 폭기하여 상기 오폐수 중의 유기물을 제거하고 미생물이 처리수내 인(P)을 과잉섭취하고, 암모니아성 질소가 산화되어 질산염이 되도록 하는 포기단계; 상기 단일반응조의 상기 수중산기유닛의 작동이 정지되고, 유기물이 제거되며, 탈질반응을 통해 질소를 제거하고 인방출이 이루어지는 비포기단계; 상기 수중산기유닛이 정지 후, 상기 단일반응조 내부의 고형물이 침전되며 상등수가 형성되는 침전단계; 및 디켄터로써 상등수만을 선택 취수하여 배출하는 배출단계를 포함한다.

상기 배출단계 후, 상기 포기단계와 상기 비포기단계가 순환 반복되며, 상기 침전단계 전(前), 상기 포기단계에서 상기 수중산기유닛의 폭기시간은 상기 비포기단계의 작동 정지시간보다 길게 유지되어 질산화효율이 증대되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법은 종래 기술과 달리 단일반응조의 상등수를 유입하여 배출 안내하기 위해 포켓과 노출형 플로팅파이프를 상등수에 입수시, 상등수가 노출형 플로팅파이프의 하측 둘레를 따라 포켓으로 유입되며 상등수에 부유하는 스컴이 노출형 플로팅파이프의 전측에 구비되는 스컴유입바켓으로 자연 유입됨에 따라 포켓으로 스컴이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 고정대에 경사지게 배치되는 안내깃을 구비하여 멤브레인 디스크의 핀홀을 통과한 외기의 기포 확산 범위를 확대함으로써 수처리 효율을 증대할 수 있다.

본 발명은 상기 상등수가 유입되거나 유출되는 과정에서 상등수와 같이 유입되는 공기가 메인배수라인에 정체되어 상등수가 분기배수라인으로 유출되는 흐름을 방해하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 전반응조와 주반응조로 구분된 단일반응조에서 전반응조는 높은 높은 F/M비 조건이 유지되어 사상균발생을 억제하므로, 안정적인 슬러지 침강성을 유지할 수 있으므로, 단일반응조에서의 상등수 배출 효율을 증대할 수 있다.

본 발명은 상기 포기단계에서 상기 수중산기유닛의 폭기시간은 상기 비포기단계의 작동 정지시간보다 길게 유지되어 질산화효율을 증대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상등수의 배출장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 작동도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 가이드베인에 의해 발생되는 상등수의 흐름 상태를 보인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 요부 저면 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 종단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 기포 확산 상태도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 사용 상태도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상등수의 배출방법을 보인 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 상등수의 배출장치 및 상등수의 배출방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상등수의 배출장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 배면 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 정면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 작동도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 가이드베인에 의해 발생되는 상등수의 흐름 상태를 보인 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 정면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 분해 사시도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 요부 저면 사시도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 종단면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기포확산을 위한 안내깃을 갖는 산기관의 기포 확산 상태도이다.

도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상등수의 배출장치는 단일반응조(10), 산기관(200), 수중산기유닛(220) 및 디켄터(100)를 포함한다.

반응조(10)는 오폐수를 생물학적으로 고도처리하기 위해 적정한 체류 시간을 가진다. 이때, 단일반응조(10)는 전반응조(192)와 주반응조(194)로 구획된다. 물론, 단일반응조(10)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다.

그리고, 산기관(200)은 단일반응조(10)의 내부 바닥 또는 반응조(10)의 내부 중앙 부위 등에 구비되는 외기관(20)에 하나 이상 구비되어, 단일반응조(10)의 내부로 공기를 공급하여 폭기 처리함으로써 오폐수에 함유된 유기물 및 질소, 인등의 제거하는 역할을 하는 호기성미생물에 산소를 공급하고, 혼합하는 역할을 한다. 물론, 산기관(200)이 전반응조(192)와 주반응조(194) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다.

이때, 산기관(200)은 메인바디(210), 수중산기유닛(220), 캡(230) 및 안내깃(240)을 포함한다.

이 중, 수중산기유닛(220)은 산기관(200)으로 외기가 강제 유동시, 분출 안내되는 외기를 오폐수와 교반액에 공급하여, 기포 확산을 통해 교반액의 미생물을 활성화하는 역할을 한다.

특히, 수중산기유닛(220)은 외기를 단일반응조(10) 내부에 공급하여 폭기하는 역할을 한다. 물론, 수중산기유닛(220)은 다양하게 적용 가능하다.

이때, 수중산기유닛(220)은 일정 시간 간격으로 작동(포기) 및 작동정지(비포기)를 번갈아 할 수 있다. 아울러, 산기관(200)은 일정 시간동안 연속 또는 비연속되게 작동될 수 있다.

한편, 디켄터(decantor,100)는 외기의 미공급으로 인해 산기관(200)과 수중산기유닛(220)이 자연 또는 강제 정지 후, 오폐수에 함유된 채 교반액에 의해 뭉쳐진 고형물(슬러지)이 단일반응조(10)의 내부에서 가라앉은 상태에서, 단일반응조(10)의 정화된 상등수를 배출시키는 역할을 한다. 물론, 디켄터(100)는 전반응조(192)와 주반응조(194) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다. 이에 따라, 디켄터(100)는 단일반응조(10)에 구비되는 것으로 기재한다.

특히, 단일반응조(10) 내부의 오폐수는 고형물이 가라앉게 되면 고형물층과 상등수층으로 명확히 나뉘어지게 된다.

본 발명에 따른 디켄터(100)는 메인배수라인(110), 분기배수라인(120), 포켓(130), 사이드플레이트(140), 노출형 플로팅파이프(150), 조작부(160) 및 스컴유입바켓((152)을 포함한다.

메인배수라인(110)은 단일반응조(10)에 원주 방향으로 회전 가능하게 연결되고, 공급된 상등수를 단일반응조(10)의 외부로 배출 안내한다.

특히, 메인배수라인(110)은 단일반응조(10)의 내부 하부 일측에 구비되고, 축 방향을 따라 양측이 단일반응조(10)에 회전 가능하게 연결된다. 그리고, 메인배수라인(110)은 축 방향을 따라 일측 또는 양측이 단일반응조(10)의 외부로 개방되게 구비된다. 그래서, 메인배수라인(110)으로 유입된 상등수가 단일반응조(10)의 외측으로 배출 처리된다.

그리고, 분기배수라인(120)은 메인배수라인(110)의 축 방향을 따라, 메인배수라인(110)의 둘레면에서 분기되고, 하나 이상 구비된다.

아울러, 분기배수라인(120) 각각은 내부가 빈 파이프 형상이고, 메인배수라인(110)의 내부와 연통되게 형성된다. 이때, 분기배수라인(120) 각각은 메인배수라인(110)에 일체로 구비될 수도 있고, 분리 가능하게 결합될 수도 있다.

물론, 분기배수라인(120)은 구비되는 개수에 한정하지 않고, 메인배수라인(110)과 분기배수라인(120)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

특히, 도시하지는 않았지만, 복수 개의 분기배수라인(120)을 갖는 메인배수라인(110)이 2개 이상 구비될 경우, 메인배수라인(110)은 서로 연결되거나 또는 다른 메인배수라인(110)에서 연결된 분기배수라인(120)끼리 연결되어 상호 연동되어 회동될 수 있다.

한편, 포켓(130)은 모든 분기배수라인(120)에 동시에 연결되거나, 복수 개 구비되어 대응되는 분기배수라인(120)에 연결될 수 있다. 포켓(130)은 모든 분기배수라인(120)에 동시에 연결되는 것으로 도시하고, 분기배수라인(120)과 일체로 이루어지거나 또는 분리 가능하게 결합될 수 있다.

그리고, 포켓(130)은 내부에 빈 공간을 형성하고, 상등수를 유입 허용하기 위해 수면 상부에 위치한 상태에서 상부 방향으로 개방되며, 대응되는 분기배수라인(120)과 연결된다. 그래서, 단일반응조(10)의 상등수는 포켓(130), 분기배수라인(120) 및 메인배수라인(110)을 따라 단일반응조(10)의 외부로 배출 안내된다.

특히, 포켓(130)과 분기배수라인(120)은 일체로 고정되는 것으로 하고, 분기배수라인(120)과 메인배수라인(110)은 일체로 고정되는 것으로 하여, 디켄터(100)의 내구성이 증대되도록 한다.

이때, 포켓(130)의 전체 길이가 유출장치의 웨어부하율에 따라 정해진다.

물론, 포켓(130)은 다양한 형상으로 변형 가능하다. 아울러, 포켓(130)은 분기배수라인(120)에 용접이나 볼팅 등에 의해 일체로 구비될 수 있다.

또한, 사이드플레이트(140)은 포켓(130)의 축 방향을 따라 양측에 구비된다. 이때, 사이드플레이트(140)은 포켓(130)의 막힌 양측에 별도로 덧되어진 채 고정될 수도 있고, 포켓(130)의 양측을 막기 위한 양측면 자체일 수도 있다. 물론, 사이드플레이트(140) 각각은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

아울러, 제작상 용이함을 위해, 포켓(130)이 판재 형상으로 이루어져 하부 방향으로 볼록하도록 성형된 후, 사이드플레이트(140)가 포켓(130)의 축 방향을 따라 양측으로 개방된 부위를 막는다. 이때, 포켓(130)은 하부가 하부 방향으로 볼록하게 형성됨에 따라 상등수의 내부에 잠길 경우 유체 저항을 줄일 수 있다.

그리고, 노출형 플로팅파이프(150)는 포켓(130)의 축 방향을 따라 마주하는 사이드플레이트(140)에 양측이 고정되게 연결된다. 또는, 노출형 플로팅파이프(150)는 사이드플레이트(140)에 원주 방향으로 회전 가능하게 구비될 수도 있다. 아울러, 노출형 플로팅파이프(150)의 중심축과 포켓(130)의 중심축이 나란하도록, 노출형 플로팅파이프(150)는 포켓(130)과 설정 간격만큼 유격되게 배치된다.

다시 말해서, 노출형 플로팅파이프(150)가 포켓(130)의 전측 둘레면에 일체로 구비될 수 있으나, 디켄터(100)가 상등수에 잠길 경우, 상등수의 원활한 흐름을 허용하기 위해, 노출형 플로팅파이프(150)는 나란한 포켓(130)과 소정 이격된 채 노출된 상태로 축 방향을 따라 양측이 대응되는 사이드플레이트(140)에 연결되는 것으로 한다.

아울러, 노출형 플로팅파이프(150)는 상등수에 대해 부력 작용을 한다. 상세히, 노출형 플로팅파이프(150)는 내부에 빈 공간을 형성하여 공기 또는 상등수보다 비중이 낮은 기체를 저장한다. 물론, 노출형 플로팅파이프(150)는 강성을 위해 스틸 재질로 이루어질 수도 있고, 플로팅 역할을 위해 상등수보다 비중이 낮는 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다.

노출형 플로팅파이프(150)는 다양한 형상으로 적용 가능하다.

따라서, 노출형 플로팅파이프(150)는 하부가 상등수에 잠길 경우, 상등수는 유선 궤적을 따라 노출형 플로팅파이프(150)의 하부를 따라서 상등수에 전측으로 기울어진 채 일부가 잠긴 포켓(130)의 내부로 유입된다.

또한, 조작부(160)는 단일반응조(10)의 상측 또는 내측 상부에 연결된 채, 포켓(130) 또는 분기배수라인(120)을 메인배수라인(110)에 대해 호 궤적을 따라 왕복 회동 조작하는 역할을 한다.

즉, 산기관(200)과 수중산기유닛(220)이 단일반응조(10) 내부에서 가동시, 조작부(160)는 포켓(130)을 오폐수의 수면 위에 위치하도록 조작한다.

그리고, 산기관(200)과 수중산기유닛(220)으로 외기가 유동 정지 후, 상등수가 고형물과 분리된 상태에서, 조작부(160)는 포켓(130)에 상등수를 유입하도록 포켓(130)을 상등수에 잠기도록 위치 이동시키기 위해 작동된다.

이를 위해, 조작부(160)는 브라켓(162) 및 작동부재(164)를 포함한다.

브라켓(162)은 단일반응조(10)의 상측면 또는 단일반응조(10)의 상부 내측면에 고정된다.

그리고, 작동부재(164)는 브라켓(162)에 회동 가능하게 구비되고, 분기배수라인(120)에 힌지 연결된 채 축 방향을 따라 전후진 작동된다. 이때, 작동부재(164)는 실린더나 볼스크류 등 다양하게 적용 가능하다.

그래서, 포켓(130)은 작동부재(164)의 전후진 작동에 의해 상등수에 잠기며 상등수를 담거나 또는 상등수의 외부로 꺼내어지게 된다.

특히, 작동부재(164)는 실린더나 볼스크류 등 다양하게 적용 가능하다.

한편, 포켓(130)은 상등수를 한꺼번에 다량 유입 허용하기 위해 유출유량을 고려한 웨어부하율에 따라 길이가 정해지는 바, 상등수와 접하는 표면적이 넓기 때문에 저항으로 인해 상등수에 잠기기(입수) 어렵다.

상등수에 대한 포켓(130)의 저항 계수를 줄이기 위해, 사이드플레이트(140)은 잠기게 되는 상등수의 유동 흐름을 안내함으로써 저항을 저감시키도록 가이드베인(170)을 구비한다.

즉, 사이드플레이트(140)은 각각의 외측면에 가이드베인(170)을 돌출 형성한다. 가이드베인(170)은 사이드플레이트(140) 각각에 적어도 한 쌍으로 구비되어, 상등수가 마주하는 가이드베인(170) 사이로 유동 안내되도록 한다. 즉, 포켓(130)이 상등수에 서서히 잠기게 되면, 상등수가 대향하는 가이드베인(170) 사이를 따라 유동 안내됨으로써, 상등수에 대한 포켓(130)의 저항이 줄어들게 된다.

특히, 가이드베인(170)은 상부베인(172), 하부베인(174) 및 공급베인(176)을 포함한다.

상부베인(172)은 사이드플레이트(140) 각각의 외측면 상측 가장자리에 돌출 형성되고, 하부베인(174)은 사이드플레이트(140) 각각의 외측면 하측 가장자리에 돌출된다. 그리고, 상부베인(172)과 하부베인(174)은 동일한 사이드플레이트(140)에서 분리되게 구비된다.

이때, 대응되는 사이드플레이트(140)에 각각 구비되는 상부베인(172)과 하부베인(174)은 사이로 상등수의 흐름을 안내하는데, 포켓(130)이 상등수에 잠길 경우 상등수의 흐름 방향을 따라 축 방향이 점차적으로 멀어지도록(벌어지도록) 배치된다. 이에 따라, 베르누이법칙에 근거하여, 상등수는 상대적으로 좁은 하부베인(174)의 일측과 상부베인(172)의 일측 사이로 빠른 속도의 흐름을 발생함으로써, 상등수에 대한 포켓(130)의 저항이 일부 상쇄되어, 포켓(130)은 안정적으로 상등수에 잠길 수 있게 된다.

또한, 공급베인(176)은 대응되는 상부베인(172)과 하부베인(174) 사이로 유입되는 상등수를 상하 양분되도록 안내하도록, 각 사이드플레이트(140)의 후측 가장자리에 배치된 채 상부베인(172) 및 하부베인(174)과 분리(유격)되게 구비된다.

그래서, 상부베인(172)과 하부베인(174)의 사이로 흐르는 상등수는 일부가 상부베인(172)과 공급베인(176) 사이를 통과하며 일부가 포켓(130) 측으로 유입 안내되도록 흐름(유선)을 발생하게 된다. 이 경우, 사이드플레이트(140)를 구비한 가장자리를 제외한 포켓(130)의 후측면의 상등수는 상부베인(172)과 공급베인(176) 사이를 통과하며 포켓(130) 측으로 유입 안내되는 상등수에 연동되어 포켓(130) 내부로 유입되려는 흐름이 발생된다.

아울러, 상부베인(172)과 하부베인(174)의 사이로 흐르는 상등수는 나머지가 하부베인(174)과 공급베인(176) 사이로 흐름이 발생되어, 상부베인(172)과 하부베인(174) 사이에 잔류함에 따른 유동 저항이 발생되는 것이 방지된다.

물론, 가이드베인(170)은 다양한 형상으로 변형 가능하고, 사이드플레이트(140)에 일체 또는 분리 가능하게 구비될 수 있다.

그리고, 포켓(130)이 상등수에 잠김 채 상등수를 유입시, 상승수에 포함된 부유 스컴 등 이물질이 함께 포켓(130)으로 유입된다.

그래서, 포켓(130)이 부유 이물질을 제외한 깨끗한 상등수만을 유입할 수 있도록, 노출형 플로팅파이프(150)는 스컴유입바켓(152)을 구비할 수 있다.

스컴유입바켓(152)은 하향하며 상등수에 일부 잠기는 노출형 플로팅파이프(150)의 전면 또는 측면에 구비되어, 노출형 플로팅파이프(150)의 하측을 따라 상승수가 포켓(130)으로 유입시, 상등수의 유동 방향으로 부유한 채 이동하는 스컴을 담아 저장한다.

이때, 스컴과 상등수가 스컴유입바켓(152)과 포켓(130)으로 이동하는 방향으로, 스컴유입바켓(152)이 포켓(130)의 전면 또는 측면에 위치한 채 상등수의 유속을 줄여주는 역할을 한다. 이로써, 부유 중인 스컴이 상등수와 함께 노출형 플로팅파이프(150)의 하측을 통해 포켓(130)으로 유입되는 것을 방지한다. 즉, 상등수가 포켓(130)으로 유동되더라도, 스컴은 부유한 채 일부가 상등수와 함께 스컴유입바켓(152)으로 진입하고, 나머지는 스컴유입바켓(152)의 전측에 걸린 상태를 유지한다. 스컴유입바켓(152)에 유입된 스컴은 유입된 상등수와 함께 설정 위치로 배출 안내될 수도 있다.

물론, 스컴유입바켓(152)은 다양한 형상으로 변형 가능하고, 노출형 플로팅파이프(150)의 전면 또는 측면에 일체 또는 분리 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상등수가 유입되거나 유출되는 과정에서 상등수와 같이 유입되는 공기가 메인배수라인(110)의 내부에서 정체됨에 따라, 상등수가 분기배수라인(120)으로 유출되는 흐름을 방해하는 것을 방지하기 위해, 메인배수라인(110)은 에어벤트파이프(180)를 연장 형성한다.

이때, 포켓(130)이 상등수에 잠기어 상등수를 유입할 경우, 유입된 상등수가 에어벤트파이프(180)로 배출되지 않도록, 에어벤트파이프(180)가 메인배수라인(110)에 구비된다. 물론, 에어벤트파이프(180)는 다양한 형상으로 적용 가능하고, 구비되는 개수에 한정하지 않는다.

아울러, 포켓(130)이 상등수에 강제로 입수됨에 따라, 포켓(130)과 분기배수라인(120)의 연결 부위가 변형되거나 파손 또는 절단될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 에어벤트파이프(180)가 메인배수라인(110)은 상등수에 잠기거나 잠긴 포켓(130)을 접하여 지지할 수 있다.

이때, 에어벤트파이프(180)는 포켓(130)에 단순히 접할 수도 있고, 포켓(130)에 분리 가능하게 결합될 수도 있다. 물론, 에어벤트파이프(180)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.

또한, 단일반응조(10)는 전반응조(192)와 주반응조(194)로 이루어진 단일한 반응조로서, 전반응조(192)는 주반응조(194)로 오폐수를 연속류 하부 균등 공급한다.

아울러, 전반응조(192)와 주반응조(194)는 폭기장치를 구비하며, 교반장치는 주반응조(184)에 설치한다.

또한, 전반응조(192)는 오폐수를 공급받아, 미생물 혼합액과 혼합되어 일정시간 체류하며 선택조 역할을 수행하고, 오폐수를 주반응조(194)로 하부 균등 공급한다.

한편, 산기관(200)은 기포 확산 영역을 증대한 채 단일반응조(10) 내부의 오폐수(하폐수)를 폭기 처리하여 호기성미생물을 활성화시킴으로써 오폐수의 처리 효율을 더욱 향상시키는 역할을 한다.

이를 위해, 산기관(200)은 메인바디(210), 수중산기유닛(220), 캡(230), 안내깃(240) 및 역류방지부재(250)를 포함한다.

메인바디(210)는 단일반응조(10) 내부로 삽입되어 설정 궤적을 따라 배치되는 외기관(20)에 연결되어, 외기관(20)으로부터 외기를 직접적으로 공급받는다. 즉, 메인바디(210)는 일측이 외기관(20)에 연결되어 외기를 공급받고, 타측을 개방되게 형성한다.

상세히, 메인바디(210)는 타측(도면에서 봤을 때 '상측')으로 개방되게 형성된 입체 형상으로 이루어지고, 일측(도면에서 봤을 때 '하측')으로 외기를 공급받기 위해 슬리브(211)를 구비한다. 슬리브(211)는 메인바디(210)의 일측으로 돌출되게 구비되고, 축 방향을 따라 유입홀(214)을 통공한다.

아울러, 메인바디(210)는 외기관(20)으로부터 외기를 공급받기 위해, 외기관(20)에 분리 가능하게 결합된다.

예로서, 외기관(20)은 외기의 토출 허용을 위해 축 방향을 따라 하나 이상의 배기포트(22)를 구비한다. 그리고, 슬리브(211)는 대응되는 배기포트(22)에 나사 결합되며 축 삽입된다. 이로써, 외기관(20)의 외기는 슬리브(211)의 유입홀(214)을 통해 메인바디(210) 측으로 공급된다.

특히, 메인바디(210)는 일측 즉 하측 외부 바닥면에 보강돌기(212)를 돌출 형성한다. 보강돌기(212)는 메인바디(210)가 하부 방향으로 휘는 것을 방지한다. 물론, 보강돌기(212)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.

한편, 수중산기유닛(220)은 메인바디(210)의 개방된 타측에 고정되게 구비되고, 내부로 공급되는 외기를 미립화하여 분출 안내함으로써 기포 확산을 통해 오폐수나 하폐수 등 수중에 산소를 공급함에 따라 수계의 자정능력을 증대하는 역할을 한다.

그리고, 캡(230)은 메인바디(210) 또는 수중산기유닛(220)에 분리 가능하게 결합되어, 외기의 분출 압력이 작용하는 수중산기유닛(220)의 위치와 멤브레인디스크(223)를 고정하는 역할을 한다. 특히, 캡(230)은 외기의 외부 분출을 허용하기 위해 개구부(233)를 형성한다.

또한, 안내깃(240)은 캡(230)의 개구부(233)를 통한 외기의 분출 범위를 확대하도록 안내하기 위해, 캡(230)에 구비된다. 즉, 수중산기유닛(220)에 의해 외기(기포)가 미립화되어 분출 후 안내깃(240)에 부딪히며 더욱 부피가 줄어들게 되어 비체적이 증가하고 사방으로 더욱 퍼진 후 상승 이동함에 따라 수계의 자정능력이 더욱 향상된다.

그리고, 역류방지부재(250)는 외기관(20)과 연결되는 메인바디(210)의 외기 유입측에 구비되어, 외기의 분출 정지시, 오폐수나 하폐수의 액체와 슬러지 등 이물질이 외기관(20)으로 역류하여 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상세히, 상기유닛은 익스텐션 플레이트(extension plate,221), 레그(222) 및 멤브레인 디스크(membrane disc,223)를 포함한다.

익스텐션 플레이트(221)는 메인바디(210)의 개방된 타측을 통해, 메인바디(210)의 내부에 수용된다. 특히, 익스텐션 플레이트(221)는 메인바디(210)의 개방된 타측의 전체를 막는 크기로 이루어진다. 이에 따라, 익스텐션 플레이트(221)는 설정 영역에 산기홀(225)을 복수 개 통공 형성한다. 그래서, 슬리브(211)의 유입홀(214)로 유입되는 외기는 익스텐션 플레이트(221)의 산기홀(225)을 통해 설정 방향을 따라 유동 안내된다. 물론, 산기홀(225)은 크기, 개수 및 배치 궤적에 한정되지 않는다.

특히, 산기홀(225)은 슬리브(211)의 유입홀(214)을 통해 집중 유동되는 외기가 기포화된 채 액체 내부에서 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 퍼지면서 유동되도록 방사상 궤적을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

이때, 익스텐션 플레이트(221)는 다양한 방식에 의해 메인바디(210)의 내부에 고정될 수 있다.

예로서, 익스텐션 플레이트(221)는 테두리를 따라 복수 개의 걸림돌기(227)를 구비한다. 그리고, 캡(230) 특히 후술할 사이드패드(234)는 내측면을 따라 걸림턱(235)을 형성한다. 그래서, 익스텐션 플레이트(221)가 탄성 변형되며 캡(230)의 내측에 삽입되고, 걸림돌기(227)가 걸림턱(235)에 걸린 후 익스텐션 플레이트(221)가 탄성 복원됨으로써, 익스텐션 플레이트(221)는 임의적으로 캡(230)의 외측으로 이탈되는 것이 방지된다. 물론, 걸림돌기(227)와 걸림턱(235)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

또한, 레그(222)는, 익스텐션 플레이트(221)의 설정 영역 궤적을 따라 배치되는 산기홀(225)들 중 산기홀(225)의 최외측 가장자리를 따라, 익스텐션 플레이트(221)의 일측에서 연장된다. 이에 따라, 레그(222)는 원통 형상으로 이루어진다. 그리고, 레그(222)는 메인바디(210)에 분리 가능하게 결합된다. 이로써, 레그(222)는 슬리브(211)의 유입홀(214)을 통해 메인바디(210)로 유입되는 외기를 임시 저장하며 복수 개의 산기홀(225)에 고르게 안정적으로 공급 안내하는 역할을 한다. 물론, 레그(222)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

특히, 레그(222) 또는 익스텐션플레이트는 다양한 방식에 의해 메인바디(210)와 분리 가능하게 결합될 수 있다.

예로서, 레그(222)는 내측면에 내측나사산부를 형성하고, 메인바디(210)는 외측면에 외측나사산부를 형성한다. 그래서, 레그(222)의 내측면이 메인바디(210)의 외측면과 나사 결합된다.

이때, 레그(222)가 메인바디(210)에 견고하게 나사 결합되도록, 레그(222)의 외측면과 익스텐션 플레이트(221)의 일측 가장자리에 걸쳐 서포트부재(228)가 구비된다. 서포트부재(228)는 레그(222)를 보강하는 역할을 한다. 물론, 서포트부재(228)는 복수 개로 구비되고, 다양한 형상으로 변형 가능하다.

아울러, 레그(222)가 메인바디(210)의 외측면과 나사 결합된 상태에서, 익스텐션 플레이트(221)는 메인바디(210)의 내부 바닥에 대해 지지되며 밀봉 처리된다.

이를 위해, 가스켓링(224)은 익스텐션 플레이트(221)의 하측면(도면에서 봤을 때) 가장자리와 메인바디(210)의 내측면을 따라 밀착되게 설치된다. 특히, 레그(222)와 메인바디(210)의 나사 결합에 의해, 가스켓링(224)이 탄성 변형되며 익스텐션 플레이트(221)와 레그(222)의 내측 및 메인바디(210)의 내부 바닥면에 밀착되도록, 가스켓링(224)은 대향하는 내측 방향으로 개방되는 대략 디귿자('ㄷ')자 형상으로 이루어질 수 있다.

물론, 익스텐션 플레이트(221)와 레그(222) 및 가스켓링(224)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다.

그리고, 멤브레인 디스크(223)는 익스텐션 플레이트(221)의 타측에 구비되고, 복수 개의 핀홀(229)을 형성한다. 그래서, 메인바디(210)로 공급된 외기는 익스텐션 플레이트(221)의 산기홀(225)을 통과하고 나서, 미립화 상태로 멤브레인 디스크(223)를 통과하며 액체 알갱이와 결합되어 기포화된다. 이에 따라, 외기는 액체에 산소를 공급할 수 있게 된다.

즉, 멤브레인 디스크(223)는 복수 개의 핀홀(229)을 형성하여 산기홀(225)을 통과한 외기가 복수 개의 핀홀(229)을 통해 배출 안내한다. 특히, 멤브레인 디스크(223)는 팽창 및 수축이 가능한 재질로 이루어져, 익스텐션 플레이트(221)와 멤브레인 디스크(223) 사이의 외기에 의한 설정치 이상의 압력에 의해 팽창하게 된다. 이로써, 복수 개의 핀홀(229)이 확장됨에 따라, 외기의 배출 유동량이 확보된다.

반대로, 익스텐션 플레이트(221)와 멤브레인 디스크(223) 사이의 외기에 의한 설정치 이하의 압력이 작용시, 멤브레인 디스크(223)는 수축되며 복원됨에 따라, 핀홀(229) 각각은 직경이 줄어들게 된다. 그래서, 오폐수나 하폐수, 슬러지 등 이물질이 핀홀(229)을 통해 역류하는 것이 소정 방지된다.

그리고, 캡(230)이 익스텐션 플레이트(221)에 분리 가능하게 결합됨으로써, 멤브레인 디스크(223)는 가장자리가 익스텐션 플레이트(221)에 밀착되어 고정된다. 이에 따라, 멤브레인 디스크(223)의 핀홀(229)은 캡(230)의 개구부(233)를 통해 외측으로 노출된다.

이때, 캡(230)은 어퍼패드(232), 사이드패드(234) 및 결속리브(236)를 포함한다.

어퍼패드(232)는 원형 링 형상으로 이루어져, 멤브레인 디스크(223)의 가장자리와 익스텐션 플레이트(221)의 가장자리에 접하게 구비된다. 어퍼패드(232)가 원형 링 임에 따라, 개구부(233)가 자연적으로 형성된다. 물론, 어퍼패드(232)는 평면상, 및 단면상 다양한 형상으로 변형 가능하다.

그리고, 사이드패드(234)는 어퍼패드(232)의 가장자리에서 하향 연장되어, 익스텐션 플레이트(221)의 테두리와 접한다. 이때, 사이드패드(234)는 어퍼패드(232)의 가장자리를 따라 연속 또는 비연속되게 형성된다. 아울러, 사이드패드(234)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.

결속리브(236)는 사이드패드(234)에서 내측으로 돌출되어, 익스텐션 플레이트(221)의 일측면(하측면)에 접하여 걸림으로써, 캡(230)을 익스텐션 플레이트(221)에 결속하는 역할을 한다. 특히, 캡(230)이 탄성 변형됨으로써, 결속리브(236)가 익스텐션 플레이트(221)의 하측면에 걸릴 수 있게 된다. 결속리브(236)는 형상 및 개수에 한정되지 않는다.

한편, 외기가 익스텐션 플레이트(221)와 멤브레인 디스크(223) 사이에 충분한 양이 임시 저장될 수 있도록, 익스텐션 플레이트(221)는 타측면에 산기홀(225)의 최외측 가장자리를 궤적을 따라 함몰부(226)를 형성한다. 이에 따라, 산기홀(225)은 함몰부(226)의 바닥면에 개방되게 형성된다. 아울러, 외기는 익스텐션 플레이트(221)의 일측면에 의해 막힌 함몰부(226)에 충분히 저장된 채 핀홀(229)로 안정적으로 분출된다.

아울러, 안내깃(240)은 고정대(238)에 축 방향을 따라 배치된 채 고정 연결된다. 안내깃(240) 각각이 고정대(238)와 어퍼패드(232)에 걸쳐 고정됨에 따라, 기포의 폭기압력에 안정적으로 견딜 수 있게 된다. 안내깃(240)은 고정대(238)와 어퍼패드(232)에 일체 또는 볼팅 등에 의해 분리 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 고정대(238)는 축 방향을 따라 양측이 개구부(233)를 형성하는 어퍼패드(232)의 가장자리에서 연장되고, 복수 개 구비된다.

또한, 고정대(238)는 축 방향이 일직선을 형성하거나, 중앙 부위를 기준으로 양측으로 하향 경사지게 형성되거나, 또는 아치 형상으로 이루어질 수 있다. 특히, 고정대(238)는 축 방향을 따라 양측이 개구부(233)를 형성하는 어퍼패드(232)의 가장자리에서 연장되고, 복수 개 구비되어 격자 형상으로 배치되는 것으로 한다.

그리고, 안내깃(240)은 고정대(238)의 중앙 부위를 기준으로 축 방향을 따라 양측에 반대 방향으로 기울어지게 구비되는 것으로 한다. 이는, 기포의 확산성을 증대하기 위함이다.

또한, 멤브레인 디스크(223)의 내구성 저하로 인해, 외기압이 미작용시에도 핀홀(229)이 설정치 이상으로 개방될 경우, 이물질이 슬리브(211)를 통해 외기관(20) 내부로 역류(유입)될 우려가 있다.

이를 방지하기 위해, 역류방지부재(250)가 외기관(20)과 연결되는 메인바디(210)의 외기 유입측에 구비된다.

다시 말해서, 메인바디(210)는 슬리브(211)에 대응되도록 내부 바닥면에 설치부재(213)를 소정 돌출되게 구비한다. 이때, 유입홀(214)이 슬리브(211)와 메인바디(210) 및 설치부재(213)에 걸쳐 형성된다.

그리고, 역류방지부재(250)는 설치부재(213)에 고정 설치된다.

아울러, 역류방지부재(250)는 복수 개의 탄성변형홀(252)이 통공 형성된다. 이때, 탄성변형홀(252)은 외력(외기압력)에 의해 역류방지부재(250)가 팽창되면서 개방된다. 그래서, 탄성변형홀(252)은 외력의 미작용시에는 막힘 상태를 유지하게 되거나 또는 개방량을 최소화한다. 특히, 역류방지부재(250)는 멤브레인 디스크(223)보다 탄성 변형률이 적은 재질로 이루어지는 것으로 한다.

따라서, 외기가 외기관(20)을 통해 강제 공급되어 유동시, 외기가 슬리브(211)를 통과하면서 역류방지부재(250)를 가압하게 된다. 이로써, 탄성변형홀(252)이 개방된다. 그래서, 외기가 익스텐션 플레이트(221)와 멤브레인 디스크(223)를 통과 후 기포화된다.

특히, 역류방지부재(250)는 다양한 방식에 의해 설치부재(213)에 고정될 수 있다.

예로서, 역류방지부재(250)는 가요성을 갖는 엣지(254)를 가장자리에 형성한다. 그래서, 엣지(254)가 설치부재(213)의 가장자리를 감싼 채 밀착됨에 따라, 역류방지부재(250)가 설치부재(213)에 고정된다.

결과적으로, 외기의 공급이 정지된 상태에서, 산기관(200)의 외부의 이물질이 멤브레인 디스크(223) 및 역류방지부재(250)에 의해 외기관(20)으로 역류하는 것이 방지된다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디켄터의 사용 상태도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상등수의 배출방법을 보인 순서도이다.

도 1 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상등수의 배출방법은 포기단계(S20), 비포기단계(S30), 침전단계(S50) 및 배출단계(S60)를 포함하며, 포기단계(S20)와 비포기단계(S30)를 수회 반복하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 포기단계(S20)는 연속으로 유입되는 오폐수를 전반응조(192)에서 단일반응조(10)로 하부 균등공급하며 전반응조(192)와 단일반응조(10)에 구비된 산기관(200) 중 수중산기유닛(220)에 의해, 폭기하여 오폐수 중의 유기물을 제거하고 미생물이 처리수내 인(P)을 과잉섭취하면서 증식하며 암모니아가 산화되어 질산염이 되도록 하는 공정이다.

즉, 포기단계(S20)는 단일반응조(10) 내 오폐수를 수중산기유닛(220)에 의한 폭기가 이루어지도록 하여 유기물 제거와 동시에 미생물이 유입원수 중의 인(P)을 과잉 섭취하면서 증식하고 암모니아가 질산화되어 질산염이 되도록 하는 공정이다.

그리고, 비포기단계(S30)는 단일반응조(10)의 수중산기유닛(220)의 작동이 정지되고, 유기물이 제거되며, 탈질반응을 통해 질소를 제거하는 공정이다.

즉, 비포기단계(S30)는 수중산기유닛(220)의 작동이 중단되고, 탈질반응과 유기물제거작업을 수행한다.

이때, 1사이클 동안, 또는 설정 시간 내에, 포기단계(20)와 비포기단계(S30)가 순환 반복된다.

편의상, 침전단계(S50) 전에, 포기단계(S20), 비포기단계(S30) 및 포기단계(S40)가 순서대로 행해지는 것으로 도시한다.

그리고, 1사이클 동안 최후의 포기단계(S40) 후, 침전단계(S50)가 행해진다.

침전단계(S50)는 수중산기유닛(220)과 산기관(200)이 정지 후, 단일반응조(10) 내부의 고형물이 침전되며 상등수가 형성되는 공정이다.

또한, 배출단계(S60)는 상술한 디켄터(100)로써 상등수만을 선택 취수하여 배출하는 공정이다.

그리고, 1사이클 또는 전체 사이클에 걸쳐, 침전단계(S50) 전(前), 포기단계(S40)에서의 수중산기유닛(220)의 폭기 시간은 비포기단계(S30)의 작동 정지시간보다 길게 유지되도록 한다. 이로써, 질산화효율이 더욱 증대된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 단일반응조 100: 디켄터
110: 메인배수라인 120: 분기배수라인
130: 포켓 140: 사이드플레이트
150: 노출형 플로팅파이프 152: 스컴유입바켓
160: 조작부 170: 가이드베인
180: 에어벤트파이프 192: 전반응조
194: 주반응조 200: 산기관
210: 메인바디 211: 슬리브
213: 설치부재 214: 유입홀
220: 수중산기유닛 221: 익스텐션 플레이트
222: 레그 223: 멤브레인 디스크
224: 가스켓링 225: 산기홀
226: 함몰부 228: 서포트부재
229: 핀홀 230: 캡
232: 어퍼패드 234: 사이드패드
236: 결속리브 238: 고정대
240: 안내깃 250: 역류방지부재
252: 탄성변형홀 254: 엣지

Claims (6)

1. 오폐수를 연속유입 처리하는 전반응조와 주반응조로 구성된 단일반응조; 상기 단일반응조의 미생물에 공기를 공급하며 반응조를 혼합하도록 기포확산을 위한 안내깃을 포함한 산기관; 및 상기 공기공급이 중지된 후, 고형물이 상기 단일반응조의 내부에서 가라앉은 상태에서, 상기 단일반응조의 정화된 상등수를 배출시키는 디켄터(decantor)를 포함하고,
   상기 디켄터는, 상기 단일반응조에 원주 방향으로 회전 가능하게 연결되고, 공급된 상등수를 상기 단일반응조의 외부로 배출 안내하는 메인배수라인; 상기 메인배수라인의 축 방향을 따라, 상기 메인배수라인의 둘레면에서 분기되는 하나 이상이 분기배수라인; 상기 분기배수라인에 연결되어, 상기 단일반응조의 상등수를 상기 분기배수라인과 상기 메인배수라인으로 배출하기 위해, 상기 상등수를 담는 포켓; 상기 포켓의 축 방향을 따라 양측에 구비되는 사이드플레이트; 상기 사이드플레이트에 양측이 고정되게 연결되고, 축 방향이 서로 나란하도록 상기 포켓과 이격되게 배치되며, 상기 상등수에 대해 부력 작용하는 노출형 플로팅파이프; 상기 단일반응조의 상측 또는 내측 상부에 연결된 채, 상기 포켓 또는 상기 분기배수라인을 상기 메인배수라인에 대해 호 궤적을 따라 왕복 회동 조작하는 조작부; 및 상기 노출형 플로팅파이프에 구비되어, 상기 노출형 플로팅파이프의 하측을 따라 상승수가 상기 포켓으로 유입시, 상기 상등수에 부유하는 스컴을 담아 저장하는 스컴유입바켓을 포함하며,
   상기 산기관은, 상기 단일반응조에 구비되는 외기관에 연결되어 외기를 공급받고, 타측을 개방되게 형성한 메인바디; 상기 메인바디의 개방된 타측에 고정되게 구비되고, 내부로 공급되는 외기를 분출 안내하는 수중산기유닛; 및 상기 메인바디 또는 상기 수중산기유닛에 분리 가능하게 결합되어 외기의 분출 압력이 작용하는 상기 수중산기유닛의 위치를 고정하며, 외기의 외부 분출을 허용하기 위해 개구부를 형성하고, 상기 안내깃을 구비하는 캡을 포함하고,
   상기 스컴유입바켓은 부유 중인 스컴이 상등수와 함께 상기 노출형 플로팅파이프의 하측을 통해 상기 포켓으로 유입되는 것을 방지하며,
   상기 캡에 구비되는 고정대는 상기 개구부 전체에 걸쳐 격자 형태로 배치되며 아치 형상으로 이루어지고, 상기 안내깃은 아치 궤적을 따라 배열되는 상기 고정대의 중앙 부위를 기준으로 축 방향을 따라 양측에 대칭되도록 기울어지게 구비되어 상기 개구부를 통해 분출되는 기포의 확산성을 증대하며,
   상기 수중산기유닛은, 상기 메인바디의 내측에 고정되고 외기의 통과를 허용하는 익스텐션 플레이트; 및 가장자리가 상기 익스텐션 플레이트에 밀착 고정되는 멤브레인 디스크를 포함하고,
   상기 익스텐션 플레이트는 타측면 최외측 가장자리 궤적을 따라 함몰부를 형성함으로써, 외기가 상기 익스텐션 플레이트와 상기 멤브레인 디스크 사이에 임시 저장된 채 공급되는 것을 특징으로 하는 상등수의 배출장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 사이드플레이트는 잠기게 되는 상기 상등수의 유동 흐름을 안내함으로써 저항을 저감시키도록 각각의 외측에 가이드베인을 구비하는 것을 특징으로 하는 상등수의 배출장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 외기관과 연결되는 상기 메인바디의 외기 유입측에 구비되어, 외기의 분출 정지시, 이물질이 상기 외기관으로 역류하는 것을 방지하는 역류방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 상등수의 배출장치.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 수중산기유닛은,
   상기 메인바디의 내측에 고정되고, 복수 개의 산기홀을 통공한 익스텐션 플레이트;
   상기 산기홀의 최외측 가장자리를 따라 상기 익스텐션 플레이트의 일측에서 연장된 채 상기 메인바디에 분리 가능하게 결합됨으로써, 상기 메인바디로 유입되는 외기를 임시 저장하며 상기 산기홀로 공급 안내하는 레그; 및
   상기 익스텐션 플레이트의 타측에 구비되고, 복수 개의 핀홀을 형성하여 상기 산기홀을 통과한 외기가 복수 개의 상기 핀홀을 통해 배출 안내하며, 상기 캡이 상기 익스텐션 플레이트에 분리 가능하게 결합됨으로써 가장자리가 상기 익스텐션 플레이트에 밀착되어 고정되는 멤브레인 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 상등수의 배출장치.
   
6. 전반응조와 주반응조로 구성된 단일반응조에서 연속으로 유입되는 오폐수를 상기 전반응조에서 상기 주반응조로 하부균등 공급하며, 상기 단일반응조의 내부에 구비된 산기관 중 기포 확산이 가능한 수중산기유닛에 의해, 폭기하여 상기 오폐수 중의 유기물을 제거하고 미생물이 처리수내 인(P)을 과잉섭취하면서 증식하며 암모니아가 산화되어 질산염이 되도록 하는 포기단계; 상기 단일반응조의 상기 수중산기유닛의 작동이 정지되고, 유기물이 제거되며, 탈질반응을 통해 질소를 제거하는 비포기단계; 상기 수중산기유닛이 정지 후, 상기 단일반응조 내부의 고형물이 침전되며 상등수가 형성되는 침전단계; 및 디켄터로써 상등수만을 선택 취수하여 배출하는 배출단계를 포함하고,
   상기 배출단계 후, 상기 포기단계와 상기 비포기단계가 순환 반복되며,
   상기 침전단계 전(前), 상기 포기단계에서 상기 수중산기유닛의 폭기시간은 상기 비포기단계의 작동 정지시간보다 길게 유지되어 질산화효율이 증대되고,
   상기 디켄터는, 상기 단일반응조에 원주 방향으로 회전 가능하게 연결되고, 공급된 상등수를 상기 단일반응조의 외부로 배출 안내하는 메인배수라인; 상기 메인배수라인의 축 방향을 따라, 상기 메인배수라인의 둘레면에서 분기되는 하나 이상이 분기배수라인; 상기 분기배수라인에 연결되어, 상기 단일반응조의 상등수를 상기 분기배수라인과 상기 메인배수라인으로 배출하기 위해, 상기 상등수를 담는 포켓; 상기 포켓의 축 방향을 따라 양측에 구비되는 사이드플레이트; 상기 사이드플레이트에 양측이 고정되게 연결되고, 축 방향이 서로 나란하도록 상기 포켓과 이격되게 배치되며, 상기 상등수에 대해 부력 작용하는 노출형 플로팅파이프; 상기 단일반응조의 상측 또는 내측 상부에 연결된 채, 상기 포켓 또는 상기 분기배수라인을 상기 메인배수라인에 대해 호 궤적을 따라 왕복 회동 조작하는 조작부; 및 상기 노출형 플로팅파이프에 구비되어, 상기 노출형 플로팅파이프의 하측을 따라 상승수가 상기 포켓으로 유입시, 상기 상등수에 부유하는 스컴을 담아 저장하는 스컴유입바켓을 포함하며,
   상기 산기관은, 상기 단일반응조에 구비되는 외기관에 연결되어 외기를 공급받고, 타측을 개방되게 형성한 메인바디; 상기 메인바디의 개방된 타측에 고정되게 구비되고, 내부로 공급되는 외기를 분출 안내하는 수중산기유닛; 및 상기 메인바디 또는 상기 수중산기유닛에 분리 가능하게 결합되어 외기의 분출 압력이 작용하는 상기 수중산기유닛의 위치를 고정하며, 외기의 외부 분출을 허용하기 위해 개구부를 형성하고, 안내깃을 구비하는 캡을 포함하고,
   상기 스컴유입바켓은 부유 중인 스컴이 상등수와 함께 상기 노출형 플로팅파이프의 하측을 통해 상기 포켓으로 유입되는 것을 방지하며,
   상기 캡에 구비되는 고정대는 상기 개구부 전체에 걸쳐 격자 형태로 배치되며 아치 형상으로 이루어지고, 상기 안내깃은 아치 궤적을 따라 배열되는 상기 고정대의 중앙 부위를 기준으로 축 방향을 따라 양측에 대칭되도록 기울어지게 구비되어 상기 개구부를 통해 분출되는 기포의 확산성을 증대하며,
   상기 수중산기유닛은, 상기 메인바디의 내측에 고정되고 외기의 통과를 허용하는 익스텐션 플레이트; 및 가장자리가 상기 익스텐션 플레이트에 밀착 고정되는 멤브레인 디스크를 포함하고,
   상기 익스텐션 플레이트는 타측면 최외측 가장자리 궤적을 따라 함몰부를 형성함으로써, 외기가 상기 익스텐션 플레이트와 상기 멤브레인 디스크 사이에 임시 저장된 채 공급되는 것을 특징으로 하는 상등수의 배출방법.

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