KR102511625B1 - 슬러지와 공기의 동시 반송, 분출 및 혼합이 가능한 수질정화 시스템용 폭기장치 및 이를 구비한 수질정화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수질정화 시스템용 폭기장치 및 이를 구비한 수질정화 시스템에 관한 것으로, 슬러지와 공기의 동시 반송 및 분출이 가능하며, 분출과 함께 혼합이 이루어지도록 하여 오수에 대한 용존산소 공급, 약품혼합의 효과를 높일 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 혼화조 바닥에 설치되어 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출하여 혼합하면서 오수에 대한 폭기 발생을 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

슬러지와 공기의 동시 반송, 분출 및 혼합이 가능한 수질정화 시스템용 폭기장치 및 이를 구비한 수질정화 시스템{aeration device for Water purification system capable of simultaneous conveyance, jetting and mixing of sewage water and air and Water purification system with the same}

본 발명은 수질정화 시스템에 관한 것으로, 특히 슬러지와 공기의 동시 반송 및 분출이 가능하며, 분출과 함께 혼합이 이루어지도록 하여 오수에 대한 용존산소 공급, 약품혼합의 효과를 높일 수 있도록 한 수질정화 시스템용 폭기장치 및 이를 구비한 수질정화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 수질정화 시스템은 생활 오·폐수나 각종 산업 폐수, 축산 폐수 등을 정화 처리하여 환경 오염을 방지하도록 한 장치를 일컫는다.

이러한 수질정화 시스템은 단계적인 처리를 통해 오수에 포함된 주요 오염물질은 고형물질, 유기물질 그리고 질소, 인을 제거하게 된다. 예컨대, 1차 처리단계에서는 침전성이 양호한 부유물질을 물리적으로 제거하며, 주처리 단계인 2차 처리단계에서는 용존성 유기물 및 유기성 고형물을 처리하며, 3차 처리단계는 물리, 화학, 생물학적 처리방법을 이용하여 2차 처리에서 제거되지 않은 유기물과 영양염류를 제거한다.

여기서, 생물학적 2차 처리에 가장 많이 사용되고 있는 방법은 활성슬러지법(activated sludge)이며, 유기물 제거율은 평균 90%를 목표로 하고 있다. 그러나 정상적으로 운영되는 생물학적 2차 처리방법 역시 오염물질 처리에 한계가 있으므로 양질의 처리수를 유지하기 위해서는 다음과 같이 3차 처리가 필요하다.

오수의 3차 처리는 처리 대상물질에 따라, 부유물질을 포함한 유기물질을 대상으로 할 경우 급속모래여과, 응집침전 그리고 막분리법 등이 이용되며, 영양염류중 질소를 대상으로 할 경우에는 생물학적 질화/탈질법이 이용된다. 인의 경우는 응집침전과 기타 생물학적 방법, 그리고 생물학적 질소·인 동시제거법과 이상의 변형 공법이 많이 이용되고 있다.

이 중 급속여과법을 적용하는 수질정화 시스템의 경우에는 비교적 양질의 처리수를 얻을 수 있다는 장점이 있어서 많이 사용되고 있으나, 잦은 역세척 실시 등 유지관리에 어려움이 있었다. 특히 일렬 배치된 혼화조 및 침전조를 따라 오수를 이동시키면서 순차 처리하는 전통적인 직렬연결 방식의 경우 처리 효율성이 떨어지고, 역세척 등의 잦은 유지관리가 필요한 침전조의 경우 혼화조에 대응하여 일대일로 연결되는 관계로 부피가 비대해지면서 유지관리에 어려움이 있었다.

또한 종래기술에 의한 수질정화 시스템의 경우 혼화조에서 용존산소 공급, 약품혼합의 효과를 위하여 폭기장치를 구비하고는 있으나 공기와 오수 간 충분한 접촉을 위해서는 많은 시간이 필요하였다.

한국공개특허공보 제2006-0109398호(2006.10.20)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 슬러지와 공기의 동시 반송 및 분출이 가능하며, 분출과 함께 혼합이 이루어지도록 하여 오수에 대한 용존산소 공급, 약품혼합의 효과를 높일 수 있도록 한 수질정화 시스템용 폭기장치 및 이를 구비한 수질정화 시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 수질정화 시스템용 폭기장치는, 오수가 유입되며 벽체 상부에 유출구가 형성된 혼화조와, 유출구를 통해 상기 혼화조로부터 오수가 유입되며 내부에는 오수로부터 슬러지를 침전시키기 위한 여재를 수용하는 침전조를 포함하는 수질정화 시스템에서, 상기 혼화조 바닥에 설치되어 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출하여 혼합하면서 오수에 대한 폭기 발생을 수행할 수 있도록 한 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 슬러지를 공급받는 외부 본관과, 상기 외부 본관의 외주면을 따라 다수 분기되어 슬러지를 상기 혼화조에 분출하는 외부 분출관과, 상기 외부 본관의 내부를 따라 이중관의 형태로 설치되며 폭기 발생용 공기를 공급받는 내부 본관과, 상기 내부 본관의 외주면을 따라 다수 분기되되 상기 외부 분출관의 내부를 통해 이중관의 형태로 분기되어 상기 혼화조에 폭기 발생용 공기를 분출하는 내부 분출관으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 슬러지는 상기 침전조에서 공급받는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외부 본관과 상기 내부 본관은 각각 슬러지와 공기의 이동방향이 반대로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외부 분출관과 내부 분출관은 각각 슬러지 분출 방향과 공기분출 방향이 혼화조의 바닥을 향하도록 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 공기가 분출되는 상기 내부 분출관의 단부는 슬러지가 분출되는 상기 외부 분출관의 단부보다 더 길게 형성되어 외부 분출관 외부로 돌출된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 수질정화 시스템은, 오수가 유입되며 벽체 상부에 유출구가 형성된 혼화조; 유출구를 통해 상기 혼화조로부터 오수가 유입되며, 내부에는 오수로부터 슬러지를 침전시키기 위한 여재를 수용하는 침전조;를 포함하며, 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출하여 혼합하면서 오수에 대한 폭기 발생을 수행할 수 있도록 한 수질정화 시스템용 폭기장치를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 침전조는 상기 혼화조를 중심으로 복수 배치된 병렬연결 구조를 형성하여 유출구를 통해 상기 혼화조로부터 상기 침전조에 동시다발적으로 오수가 유입되어 수질정화가 이루어지도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 혼화조의 벽체 상부에는 상기 유량 균등 분배장치가 설치되는 유출구가 좌우로 나란히 복수 형성되고, 상기 유출구에 각각 대응하여 침전조들을 배치함으로써 혼화조에 대한 침전조의 비율을 확장해 나갈 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 혼화조에는 교반날개가 더 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 수질정화 시스템은 이중관 구조로 형성된 폭기장치에 의하여 슬러지와 폭기발생용 공기가 동시 반송 및 분출되면서 분출과 함께 오수에 대한 혼합이 이루어진다. 이로써, 오수에 대한 용존산소 공급, 약품혼합의 효과를 높일 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 폭기장치가 공기를 분출하는 방향이 혼화조 바닥을 향하도록 하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템의 측단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 폭기장치의 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 폭기장치의 측면도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 유량 균등 분배장치의 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 유량 균등 분배장치의 내부 구성을 설명하기 위한 단면도
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 유량 균등 분배장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 유량 균등 분배장치, 가변형 정류모듈, 월류웨어의 구성 및 이들을 통해 이루어지는 오수의 흐름제어를 설명하기 위한 참조단면도
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 가변형 정류모듈의 구성을 설명하기 위한 정면도
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 가변형 정류모듈의 구성 및 동작을 설명하기 위한 둘의 구성을 설명하기 위한 정면도
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 침전실 내부 모습을 보여주는 절개도
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 월류웨어의 구성을 설명하기 위한 월류웨어의 사시도
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 월류웨어 가변웨어의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 18은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 침전조 내부의 세척수 분사장치 및 산기장치의 배치 상태를 보여주는 참조단면도
도 19는 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 여재의 사시도
도 20은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 여재의 적층된 상태를 보인 참조사시도
도 21는 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 여재 카트리지의 측면도
도 22은 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에서 침전조 내부의 여재 카트리지가 수용된 모습을 나타낸 참조도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 수질정화 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

<실시예>

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템은 자연유하 방식을 기반으로 오수의 흐름을 제어하는 가운데 혼화조(100A)를 중심으로 복수의 침전조(100B)가 양편에 각각 배치된 병렬연결 구조에 의해 복수의 침전조(100B)에 오수를 동시다발적으로 분배하여 다중으로 정화처리할 수 있도록 함으로써 정화처리 효율을 높이는 한편, 침전조(100B)에 대한 역세척 등의 유지관리를 보다 세밀하면서도 원활하게 수행할 수 있도록 한 것이다.

이같은 병렬연결 구조에 의하면 혼화조(100A)로 유입되는 오수를 복수의 침전조(100B)에 동시다발적으로 분배하여 정화 및 배출이 이루어지도록 함으로써 정수 처리능력을 비약적으로 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 혼화조(100A)에 연결되는 침전조(100B)의 개수 및 배치를 간단히 변경하여 시공할 수 있기 때문에 지역 상황에 맞게 전체 시스템의 형태나 규모를 최적화하는 것이 가능해진다.

예컨대, 하나의 혼화조(100A)를 중심으로 침전조(100B)의 비율을 1:1에서 1:4, 또는 그 이상으로도 확장할 수 있는데, 혼화조(100A)에 대하여 2개의 침전조(100B)를 연결한다 하더라도 혼화조(100A)의 일측으로만 2개의 침전조(100B)를 배치할 수도 있고 혼화조(100A)의 타측으로만 2개의 침전조(100B)를 배치하거나 양측에 하나씩 배치하는 등의 변경이 가능하다. 그리고 이같은 혼화조(100A) 중심의 시스템을 다수 배치하는 방법으로 전체 시스템의 규모를 간단히 변경 및 확장시켜 나가는 것도 가능하다. 여기서 혼화조(100A)의 벽체(101) 상부에는 유출구(101a)가 좌우로 나란히 복수 형성되고, 상기 유출구(101a)에 대응하여 침전조(100B)를 배치함으로써 혼화조(100A)에 대한 침전조(100B)의 비율을 확장할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템은 전술된 것처럼 자연유하 방식으로 기반으로 하면서 병렬연결 구조라는 독창적인 레이아웃을 가지면서 폭기장치(110), 가변형 정류모듈(130), 유량 균등 분배장치(120), 월류웨어(140), 산기장치(150), 세척수 분사장치(160), 여재 카트리지(180M)를 주요 구성요소로 포함하여 이루어진다.

이하, 상기 주요 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 수질정화 시스템에 대해 상세히 설명한다.

상기 폭기장치(110)는 혼화조(100A) 바닥에 설치되며 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출하면서 오수의 유입과 폭기 발생 및 혼합을 한꺼번에 수행하게 된다.

이를 위해 상기 폭기장치(110)는 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 오수를 공급받는 외부 본관(111)과, 외부 본관(111)의 외주면을 따라 다수 분기되어 오수를 혼화조(100A)에 분출하는 외부 분출관(111a)을 구비하여 다수의 외부 분출관(111a)을 통해 오수를 분출할 수 있도록 한다. 한편, 상기 외부 본관(111)의 내부를 따라 이중관의 형태로 설치되며 폭기 발생용 공기를 공급받는 내부 본관(112)과, 상기 내부 본관(112)의 외주면을 따라 다수 분기되되 외부 분출관(111a)의 내부를 통해 이중관의 형태로 분기되어 혼화조(100A)에 폭기 발생용 공기를 분출하는 내부 분출관(112a)을 구비한다.

이같은 폭기장치(110)의 구성에 따르면 이중관 구조로 이루어진 외부 분출관(111a)과 내부 분출관(112a)에서 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출함으로써 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 공급할 뿐 아니라 오수에 대한 혼합도 자연스럽게 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

상기 외부 본관(111)과 내부 본관(112)은 각각 슬러지오수와 공기의 이동방향이 반대로 형성되고, 각각의 끝단은 폐쇄하여 상기 외부 분출관(111a)과 내부 분출관(112a)을 통한 오수 및 공기의 분출이 강하게 이루어지고 이를 통해 혼합까지 원활하게 이루어지도록 한다.

여기서, 도 4와 같이 외부 분출관(111a)과 내부 분출관(112a)은 각각 오수분출 방향과 공기분출 방향이 혼화조(100A)의 바닥을 향하도록 하향 경사지게 형성된다. 그리고 내부 분출관(112a)의 단부는 외부 분출관(111a)의 단부보다 더 길게 형성되어 외부 분출관(111a) 외부로 돌출되도록 한다. 이로써 공기가 분출되는 내부 분출관(112a)이 슬러지로 인해 막히는 것을 방지하고 양자 모두 슬러지와 공기를 원활하게 분출하는 것이 가능해진다.

상기 혼화조(100A)에는 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 폭기장치(110)와 함께 교반날개(115)가 더 설치된다. 이처럼 혼화조(100A) 내 하부와 상부에 독특한 구성의 폭기장치(110)와 일반적인 교반날개(115)가 함께 설치되면 다양한 출처에서 공급되는 오수 내 슬러지를 균질화하고 산소 함유량이 균일하게 분포하도록 할 수 있다. 또한, 오수의 정화처리를 위해 약품이 투입되는 경우 이들 약품이 신속히 균일하게 혼합되도록 할 수 있다. 따라서 오수 내 슬러지와 산소를 균질화하기 위한 추가적인 장치를 설치하지 않아도 된다.

상기 유량 균등 분배장치(120)는 혼화조(100A)의 벽체 상부에 설치되어 자연유하 방식에 의해 오수의 흐름을 제어하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 유량 균등 분배장치(120)는 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼 가이드 본체(121), 개폐도어(122,123) 및 제1액추에이터로 구비된 구동모터(124)를 포함하여 이루어진다.

상기 유량 균등 분배장치(120)의 가이드 본체(121)는 혼화조(100A)의 유출구(101a) 양측부와 하부 둘레를 따라 U자형의 형태로 설치되어 상기 개폐도어(122,123)를 회전동작 가능하도록 지지하면서 상기 유출구(101a)로 오수의 흐름을 안내하게 된다.

상기 개폐도어(122,123)는 하단부가 가이드 본체(121)의 하단부에 힌지결합되어 하단부 힌지축(122d)을 중심으로 회전하면서 가이드 본체(121)의 전면 개구부를 여닫이 개폐하며, 그 회전각도에 따라 오수의 월류가 이루어지는 수위를 조절할 수 있게 되어 유출구(101a)를 통해 침전조(100B)로 유출되는 오수의 유량을 간단히 제어할 수 있게 된다. 즉, 도 7과 같이 개폐도어(122,123)가 전방으로 회전하여 열린 상태에서는 상대적으로 오수의 수위가 낮더라도 오수가 활발하게 개폐도어(122,123)를 월류하여 유출구(101a)로 유출되지만, 그 상태에서 도 8 및 도 9와 같이 개폐도어(122,123)가 후방으로 회전할수록 개폐도어(122,123)의 상변이 높아지면서 오수의 월류량이 점차 줄어들게 된다.

여기서 상기 개폐도어(122,123)는 가이드 본체(121)의 전면 하단부에 힌지결합되어 회전하면서 그 회전각도에 따라 월류되는 오수의 유량을 조절할 수 있도록 한 전면 패널부(122)와, 상기 전면 패널부(122)의 측단부에 형성되어 전면 패널부(122)의 회전동작 시 가이드 본체(121)와 벌어지는 이격을 메우면서 가이드 본체(121)에 대하여 회전동작하는 전면 패널부(122)를 지지하는 측면 패널부(123)로 이루어진다. 상기 개폐도어(122,123)의 전면 패널부(122) 상변(122a)은 오수의 갑작스러운 월류를 방지하고 월류 초기에 오수의 월류가 다수의 지점에서 소량으로 시작하도록 하여 오수의 원활한 흐름을 유도하는 삼각 파형으로 형성된다. 상기 측면 패널부(123)는 상단 원호에 기어치(123a)를 갖는 부채꼴 형상으로 형성되고, 가이드 본체(121)에는 측면 패널부(123) 기어치(123a)에 치합되어 구동모터(124)의 구동력을 제공하는 기어 어셈블리(미도시됨)가 설치된다.

상기 측면 패널부(123)의 외측면 상단부에는 가이드돌기(123a)를 구비하고, 가이드 본체(121)에는 상기 개폐도어(122,123)의 회전동작 시 가이드돌기(123a)의 이동을 안내하는 원호 형상의 가이드홈(121a)이 형성된다. 이로써, 상기 개폐도어(122,123)의 회전동작이 원활하게 이루어질 수 있게 된다. 상기 가이드홈(121a)의 양단부에는 가이드돌기(123a)에 의해 스위칭되어 개폐도어(122,123)의 개폐 상태를 감지할 수 있도록 한 리미트 스위치(미도시됨)가 더 설치된다.

이같은 유량 균등 분배장치(120)의 구성에서 주목할 수 있는 점은 제1액추에이터로 구비된 구동모터(124)로부터 제공받은 구동력에 의해 개폐도어(122,123)가 회전동작하여 오수의 흐름을 제어하고 있기는 하지만, 일반적인 유로 개폐방식과 달리 혼화조(100A)에서 오수가 차올라서 설정된 수위를 초과하면 개폐도어(122,123)의 전면 패널부(122)를 오수가 월류하면서 침전조(100B)에 유출되도록 한 자연유하 방식을 따르고 있다는 점이다. 이처럼 상기 유량 균등 분배장치(120)가 자연유하 방식에 기반을 두고 있기 때문에 혼화조(100A)에서 침전조(100B)로 오수를 운반하는데 따른 에너지 소모가 거의 없으며 오수의 자연스러운 흐름을 시스템 전체적으로 유지하는 가운데 정수처리가 이루어지는 것이다.

이같이 자연유하 방식에 기반을 두고 오수의 흐름을 제어하는 유량 균등 분배장치(120)의 구성에 따르면 수질정화 시스템 각 영역에서 전달되는 수질 정보에 따라 오수의 흐름을 제어하기가 매우 용이하다는 장점도 있다. 이를 위해 혼화조(100A)에 유입되는 오수의 탁도, 침전조(100B)의 상부의 오수에 탁도, 침전조(100B)로부터 배출되는 오수의 탁도를 고려하여 유량 균등 분배장치(120)에 의한 오수의 흐름을 조절할 수 있다. 또한 침전조(110)의 전면 하부에 형성된 배출홈(103b 도 10 참조)으로 로부터 배출되는 슬러지의 탁도를 측정하고 이때 측정된 슬러지의 탁도까지 고려하여 까지를 측정하여 유량 균등 분배장치(120)에 의한 오수의 흐름을 조절할 수 있다.

이를 위해 상기 혼화조(100A)에 유입되는 오수의 탁도를 측정하는 제1탁도 측정센서와, 상기 침전조(100B)의 상부에 설치되어 오수의 탁도를 측정하는 제2탁도 측정센서와, 상기 침전조(100B)로부터 배출되는 슬러지의 탁도를 측정하는 제3탁도 측정센서를 구비하며, 상기 제1탁도 측정센서, 제2탁도 측정센서, 제3탁도 측정센서에서 각 지점별 탁도를 측정하게 된다.

상기 유량 균등 분배장치(120)는 혼화조(100A)를 중심으로 연결되는 침전조(100B)에 대응하는 개수로 설치된다. 혼화조(100A)에 대하여 침전조(100B)가 나란히 병렬연결된 경우 혼화조(100A) 내에서 유량 균등 분배장치(120) 역시 좌우로 나란히 배치되어 개별 동작할 수 있도록 설치된다.

한편, 상기 개폐도어(122,123)는 구동력을 제공하는 제1액추에이터에 의해 자동으로 회전동작 할 수 있는 것에 더해 제1액추에이터와 별도로 수작업에 의해서 수동으로 회전동작 가능하도록 구성된다. 이같은 수작업에 의해 수동조작은 간단히 레버를 이용하거나 상기 개폐도어(122,123)에 와이어를 연결하여 윈치 조작함으로써 가능하다.

상기 가변형 정류모듈(130)은 도 10 내지 도 13에 도시된 것처럼 침전조(100B)에서 유출구(101a)가 형성된 전면벽과 대면하여 이격되도록 수직하게 설치되며 유출구(101a)를 통해 침전조(100B)로 유입되는 오수로부터 이물질을 걸러내는 다공의 고정형 정류벽(130A)과, 상기 고정형 정류벽(130A)에 대면하여 겹쳐진 상태에서 승강 가능하도록 설치된 다공의 가변형 정류벽(130B)으로 이루어진다. 상기 가변형 정류벽(130B)은 고정형 정류벽(130A)을 따라 승강하면서 고정형 정류벽(130A)을 통과하는 오수의 유입 높이에 따라 오수의 분배량을 조절하게 된다.

여기서 고정형 정류벽(130A)에 형성된 제1통공(131)은 도 11 내지 도 13에 도시된 것처럼 상부와 하부에서 동일한 직경을 갖도록 형성될 수도 있지만 바람직하게 하측으로 갈수록 점진적으로 큰 직경을 갖도록 형성되어 고정형 정류벽(130A)의 제1통공(131)을 통과하는 오수의 수압을 균등하게 조절할 수 있도록 한다. 또한 도면에는 도시되지 않았지만 제1통공(131)은 고정형 정류벽(130A) 중앙에서 좌편과 우편으로 갈수록 점진적으로 큰 직경을 갖도록 형성되어 좌우편으로 갈수록 달라지는 수압의 편차를 없애고 균등하게 조절하는 것도 가능하다.

상기 가변형 정류벽(130B)은 도 11 내지 도 13에 도시된 것처럼 고정형 정류벽(130A)에 비해 상하 폭이 좁은 것으로 구비되며, 가변형 정류벽(130B)에 형성된 제2통공(132)의 경우에도 하측으로 갈수록 점진적으로 큰 직경을 갖도록 형성된다. 단, 도 11에 도시된 것처럼 상기 가변형 정류벽(130B)이 완전히 하강하였을 때 고정형 정류벽(130A)과 가변형 정류벽(130B)에 각각 형성된 제1통공(131)과 제2통공(132) 간에 크기 및 위치가 일치한 상태로 연통되도록 하는 것이 바람직하다. 이같은 구성에 따르면 가변형 정류벽(130B)이 완전히 하강하여 제1통공(131)과 제2통공(132)을 완전히 연통되도록 일치시킴으로써 슬러지를 거르기보다는 오수를 자유롭게 통과시킬 수 있으며, 도 12 및 도 13에 도시된 것처럼 제1통공(131)과 제2통공(132)을 일부만 연통되도록 하여 통과하는 오수를 자유롭게 통과시키기 보다는 유량을 제한하면서 슬러지를 걸러내는데 중점을 둘 수도 있다.

한편 상기 가변형 정류벽(130B)은 하강하였을 때 하단부(133)가 고정형 정류벽(130A)의 하단부보다 하측으로 더 돌출되도록 하여 상기 침전조(100B)의 바닥에 밀접하게 접하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 침전조(100B)의 바닥은 슬러지 세척 및 배출이 용이하도록 양측변에서 중앙부로 갈수록 깊이가 깊어지는 V자형 골을 구비한 단면으로 형성되어 있으므로 가변형 정류벽(130B)의 하단부 역시 침전조(100B)의 바닥에 대응하여 양측변에서 중앙부로 갈수록 하측으로 돌출된 완만한 삼각돌기 형성으로 형성된다.

이처럼 고정형 정류벽(130A)과 가변형 정류벽(130B)이 하나로 조합되어 이루어진 가변형 정류모듈(130)의 구성에 따르면 고정형 정류벽(130A)을 높이별로 통과하는 오수의 유량 비율 및 유속을 조절하면서 오수 유입량을 적절하게 조절하는 것이 가능하다. 이로써 상부, 중부, 하부에서 오수의 균등분배를 유도하는 것은 물론, 상황에 따라서는 가변형 정류벽(130B)이 상부로 이동한 상태에서 오수의 유입을 차단하고, 중부에서는 오수의 유입을 허용하여 편차분배를 유도하는 것도 가능해진다. 이처럼 가변형 정류모듈(130)의 경우 상황에 맞춰 오수 유입량을 조절할 수 있다.

여기서 상기 가변형 정류벽(130B)이 승강하도록 구동력을 제공하는 제2액추에이터를 구비하여 상기 제2액추에이터의 구동력에 의해 가변형 정류벽(130B)이 자동으로 승강하도록 할 수 있다. 이와 동시 상기 가변형 정류벽(130B)은 상기 제2액추에이터와 별도로 수작업에 의해서 수동으로 승강 가능하게 선택할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 제2액추에이터로는 간단히 모터, 유압실린더, 와이어 및 윈치 등으로 구비될 수 있으며, 수작업의 경우 레버나 윈치 등을 이용할 수 있다.

상기 월류웨어(140)는 침전조(100B)에서 중간 정화된 오수를 자연유하 방식에 의해 거의 에너지 소모 없이 자연스럽게 배출할 수 있도록 구성된다. 상기 월류웨어(140)는 도 14 및 도 15에 도시된 것처럼 월류부(143)와 연결부(144), 웨어부(142) 및 다공성 격벽(141)으로 이루어진다.

상기 월류웨어(140)에서 월류부(143)는 침전조(100B)의 후면벽으로부터 이격된 지점에서 침전조(100B)의 상부를 횡방향으로 가로질러 설치되며 상면이 개방된 형태로 형성되다. 이로써 침전조(100B)에서 중간 정화된 오수가 일정 수위를 초과하면 월류부(143)의 상단변을 월류하여 유입되도록 한다. 상기 연결부(144)는 월류부(143)와 배출구(102a)를 연결하여 상기 월류부(143)를 월류하여 유입된 오수가 배출구(102a)를 통해 배출되도록 안내하는 역할을 하며, 상면이 개방되어 일정 수위를 초과한 오수가 월류부(143)와 함께 연결부(144)의 내부로도 월류한 후 배출구(102a)를 통해 배출되도록 한다. 류부(143)와 연결부(144)를 구비하는 월류웨어(140)의 구성에서 월류부(143)가 침전조(100B)의 후면벽(102)에 일체로 구비되지 않고 후면벽(102)의 전방으로 이격된 지점에 구비된 것에 주목할 수 있다. 이같은 구성에 따르면 도 10에 도시된 것처럼 침전조(100B)에서 중간 정화된 오수의 월류가 월류부(143)의 전측으로만이 아니라 후측에서도 이루어진다.

나아가, 상기 월류웨어(140)에는 월류부(143)의 하측에서 월류부(143)를 따라 침전조(100B) 내부공간을 횡방향으로 가로지르도록 설치된 다공성 격벽(141)이 더 구비된다. 상기 다공성 격벽(141)에는 중간 정화된 오수를 통과시키면서 오수의 유속 및 유량을 균일하게 조절할 수 있도록 다수의 관통공(141a)이 형성된다. 이처럼 월류부(143)의 하측으로 다공성 격벽(141)이 설치된 구성에 따르면 월류부(143)의 하측에서 흐르는 오수의 흐름에 대해 편류 및 단락류를 억제하고 침전조(100B)의 후단부 하부에 형성되는 사수역을 최소화하게 된다.

여기서 상기 다공성 격벽(141)은 관통공(141a)이 상부와 하부 영역에서 일률적으로 형성되지 않고 상부 영역과 하부 영역에서 관통공(141a)에 의한 오수의 통과 면적을 차별화하거나, 상부 영역과 하부 영역에서 관통공(141a)의 직경을 차별화한 형태로 구성될 수 있다. 특히 도면에 도시된 것처럼 하부 영역에만 관통공(141a)을 집중 형성시킴으로써 하부 영역에서의 오수의 흐름을 강하게 하고 이를 통해 편류 및 단락류를 억제하고 침전조(100B)의 후단부 하부에 형성되는 사수역을 최소화하는 영향력을 보다 강화할 수도 있다.

다만, 위와 같은 다공성 격벽(141)의 구성은 침전조(100B)에 내부에 조성되는 다양한 환경들을 고려하여 오수의 흐름이 균일하고 원활하게 이루어지도록 조절하는 방향으로 행해질 수 있음은 물론이다.

상기 월류웨어(140)는 상기 월류부(143)로부터 전방 돌출된 형태로 연장 형성되며 고정웨어(142a) 및 가변웨어(142b)로 이루어진 웨어부(142)를 더 구비한다. 이같은 고정웨어(142a) 및 가변웨어(142b)는 상면이 개방되며 형태적으로 앞서 설명된 월류부(143)나 연결부(144)와 크게 다르지 않다. 하지만 상기 웨어부(142)는 월류부(143)로부터 전방으로 연장되어 뻗어 있는 형태를 갖고 침전조(100B) 내부에서 중간 정화된 오수의 월류량 및 체류시간을 조절할 수 있도록 구성된다.

이에 더해 가변웨어(142b)가 고정웨어(142a)에 대하여 상방향 틸팅동작이 가능하도록 구성되어 오수의 월류량을 능동적으로 조절하는 것도 가능하다. 즉, 상기 웨어부(142)는 도 15 내지 도 17에 도시된 것처럼 월류부(143)에서 연장된 고정웨어(142a)와 고정웨어(142a)의 선단부에서 상방향 틸팅 가능하도록 결합된 가변웨어(142b)로 이루어진다. 도 15의 확대부를 통해 상기 고정웨어(142a)와 가변웨어(142b)의 결합부위를 자세히 살펴보면 고정웨어(142a)의 선단부 상단과 가변웨어(142b)의 후단부 상단에 핀결합되도록 쌍을 이루어 형성된 링(142c)을 구비하고 있으며, 가변웨어(142b)의 후단부 하단에는 틸팅동작시 고정웨어(142a)와의 틈새가 발생되지 않도록 측면 및 하면에 부채꼴 형상으로 연장된 누수방지부(142d)를 더 구비한다.

이처럼 상기 가변웨어(142b)가 틸팅 가능하도록 한 구성에 따르면 가변웨어(142b)의 틸팅각도에 따라 오수의 월류량을 조절하는 것이 가능해진다. 즉, 상기 가변웨어(142b)를 상방향으로 틸팅하면 가변웨어(142b) 중 수면 위로 위치하는 부위에는 월류가 이루어지지 않으면서 월류량을 줄일 수 있으며, 반대로 가변웨어(142b)를 상방향 틸팅시키지 않으면 가변웨어(142b)는 월류부(143) 및 고정웨어(142a)와 같은 높이에서 오수의 월류를 허용하면서 더 많은 월류가 이루어지도록 해준다. 이처럼 가변웨어(142b)의 틸팅각도에 따라 오수의 월류량 및 배출량을 조절할 수 있게 된다. 예컨대, 도 17에 도시된 것처럼 오수가 유입되는 가변웨어(142b)의 선단부를 들어 올려 오수의 수면 상에 위치시키는 것으로 월류웨어(140)를 통한 오수의 배출량은 70% 수준이 된다. 여기서 가변웨어(142b)를 더 들어 올리면 오수의 배출량은 그보다 더 줄어들게 된다. 반대로 도 16에 도시된 것처럼 가변웨어(142b)를 내려서 고정웨어(142a)와 일직선이 되면서 오수의 배출량을 100% 수준이 된다. 이처럼 가변웨어(142b)의 틸팅각도에 따른 오수의 배출은 침전조(100B)에 수용된 오수의 수위 변동에 따라 달라지기 때문에 오수의 수위를 고려하여 가변웨어(142b)의 틸팅각도를 조절하면 된다. 여기서 상기 가변웨어(142b)의 틸팅동작을 위한 제3액추에이터는 간단히 가변웨어(142b)의 회전축(힌지축)과 연결된 간단히 모터나 유압실린더, 공압실린더 등으로 구비될 수 있다.

나아가 상기 가변웨어(142b)는 상기 제3액추에이터와 별도로 수작업에 의해서 수동으로 틸팅 가능하도록 선택할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다. 이같은 수작업에 의한 수동조작을 위해 레버 또는 윈치가 설치될 수 있으며, 윈치가 사용되는 경우 상기 가변웨어(142b)에 와이어가 연결된다.

또한, 와이어와 윈치를 와 한편, 상기 월류부(143)와 웨어부(142)의 상단변은 삼각 파형으로 형성되어 월류 초기에 오수의 월류가 다수의 지점에서 소량으로 시작하도록 하여 오수의 원활한 흐름을 유도하도록 한다.

더욱이 상기 웨어부(142)는 좌편과 우편에서 개별동작 가능하도록 복수 설치된다. 이처럼 상기 웨어부(142)가 좌편과 우편에서 개별동작 가능하도록 복수 설치되면 오수의 배출량을 보다 자유롭게 조절하는 것이 가능해진다. 이같은 방식으로 웨어부(142)는 3개 이상 설치될 수도 있다.

한편, 상기 혼화조(100A)로부터 유입되는 오수의 탁도를 측정하는 제1탁도 측정센서와, 상기 침전조(100B)의 상부에 설치되어 오수의 탁도를 측정하는 제2탁도 측정센서와, 상기 침전조(100B)의 바닥 배출홈(103b)로부터 배출되는 슬러지의 탁도를 측정하는 제3탁도 측정센서에서 측정한 각 지점별 오수의 탁도를 고려하여 상기 유량 균등 분배장치(120)에 의한 오수의 흐름제어, 상기 고정형 정류벽(130A) 및 가변형 정류벽(130B)으로 이루어진 가변형 정류모듈(130)에 의한 오수의 유입 위치별 분배량 조절, 상기 월류웨어(140)에 의한 오수의 배출량 조절을 함으로써 오수의 흐름을 원활하게 유지하고 오수에 대한 정화효율을 최상의 상태로 유지할 수 있다.

상기 세척수 분사장치(160)는 도 18에 도시된 것처럼 침전조(100B)의 후면벽과 좌우측면벽 상부에서 하방으로 세척수를 분사할 수 있도록 설치된다. 상기 세척수 분사장치(160)는 세척수를 공급받을 수 있도록 후면벽과 좌우측면벽 각각의 상부에서 관형의 몸체를 갖고 수평하게 설치되며, 관형의 몸체 하측으로는 세척수를 하방 분사할 수 있도록 한 세척수 분사노즐(161)을 다수 구비한다. 이처럼 침전조(100B)의 좌측면벽, 우측면벽 및 후면벽에 기다란 형태의 세척수 분사장치(160)가 설치되면 좌측면벽, 우측면벽 및 후면벽을 따라 입체적으로 분사되는 세척수에 의해 침전조(100B)의 벽체로부터 바닥(103)에 이르기까지 침적된 슬러지를 효과적으로 제거하여 배출할 수 있게 된다. 이때 침전조(100B)의 좌측면벽 및 우측면벽에 설치된 세척수 분사장치(160)에서 분사된 세척수는 좌측면벽 및 우측면벽을 따라 흐른 후 침전조(100B)의 바닥(103)을 따라 좌측과 우측에서 V자형 골에 가장 깊은 곳인 중앙부로 모이며, 침전조(100B)의 후면벽에 설치된 세척수 분사장치(160)에서 분사된 세척수는 후면벽을 따라 흐른 후 침전조(100B)의 전방으로 하향 경사진 바닥(103)을 따라 바닥 전면에 형성된 세척용 배출구(104)를 향해 흐르게 된다. 이처럼 세척수 분사장치(160)에서 분사된 세척수가 침전조(100B)의 좌측면벽, 우측면벽 및 후면벽을 따라 슬러지와 함께 흐른 뒤 침전조(100B)의 바닥에서 중앙부로 모인 후 세척수와 슬러지는 침전조(100B) 바닥 전면에 형성된 세척용 배출구(104)와 공용배관(105)을 통해 배출 및 이송된다.

상기 세척수 분사장치(160)에서 세척수가 분사될 때 침적된 슬러지에 대한 세척효과를 높이기 위해서 침전조(100B)의 바닥(103)은 양측단부에서 중앙부로 갈수록 깊이가 깊어지는 V자형 골을 구비한 단면으로 형성된다. 그리고 이에 더해 이같은 구성에 따르면 세척수 분사장치(160)에서 분사된 세척수가 침전조(100B)의 좌측면벽, 우측면벽 및 후면벽을 따라 슬러지와 함께 흐른 뒤 침전조(100B)의 바닥에서 중앙부로 모인다. 이후 세척수와 슬러지는 침전조(100B) 바닥 전면에 형성된 세척용 배출구(104)와 공용배관(105)을 통해 배출 및 이송된다. 여기서 상기 침적 조(100B)의 바닥(103)은 양측단부에서 중앙부로 갈수록 깊이가 깊어지는 V자형 골을 구비할 뿐 아니라 전측으로 갈수록 하향 경사지게 형성되어 세척수 및 슬러지의 배출을 돕게 된다.

여기서, 상기 침전조(100B)의 바닥에는 도 18에 도시된 것처럼 전면에 형성된 슬러지 배출홈(103b)까지 연결되어 슬러지의 흐름이 안내하기 위한 가이드홈(103a)이 더 형성된다. 도면에서 가이드홈(103a)의 형상이 반원형 단면으로 도시되었으나 사각형 단면도 가능하다. 그리고 그 외 슬러지의 흐름만 원활하게 이루어질 수 있다면 다양한 형태로 형성 가능하다.

상기 산기장치(150)는 침전조(100B)의 바닥에서 폭기 발생을 위하여 설치된다. 상기 산기장치(150)는 도 14에 도시된 것처럼 내부로 공기가 유통되는 중공의 관이 망형으로 연결되어 이루어진 몸체로 형성되며, 상기 망형의 몸체에는 상측으로 공기를 분사하기 위한 다수의 공기분사공(151)이 구비된다. 상기 산기장치(150)가 침전조(100B)의 바닥(103)에 놓여 설치된 모습을 살펴보면 도 5와 같이 양단부가 침전조(100B) 바닥의 양측단부에 걸쳐지는 폭으로 형성되어 산기장치(150)가 설치된 상태에서 침전조(100B) 바닥(103)의 V자형 골을 통해 슬러지가 이동 가능한 상태가 된다.

상기 산기장치(150)는 침전조(100B) 바닥(103)을 전후방향으로 연하여 덮을 수 있도록 복수 구비되어 전후방향으로 연속 배치된다. 그리고 서로에 대하여 단차를 두고 수평하게 놓인 상태로 배치된다. 이로써 산기장치(150)는 여재(170)가 프레임 케이싱(180)에 대량으로 적재되어 이루어진 여재 카트리지(180M)를 하측에서 안정적으로 지지하는 받침대로서의 역할도 할 수 있게 된다.

이처럼 산기장치(150)는 상측으로 폭기를 발생시켜 적층된 여재(170)에 침적되어 있는 입자성 부유물질과 여기에 포함된 유기물과 영양염류를 여재(170)로부터 이탈시켜 침전되도록 하며, 세척수 분사장치(160)는 침전조(100B) 벽면을 따라 세척수를 강하게 분사하여 침전조(100B) 벽면과 바닥(103)에 침적된 슬러지를 이탈시키고 여재(170)에서 이탈된 물질들과 함께 세척용 배출구(104)를 통해 배출되도록 유도한다.

수질정화용 여재(170)는 수질정화 시스템의 침전조(100B)에 충전되어 오수에 포함된 입자성 부유물질을 침전시키면서 부유물질에 포함된 유기물과 영양염류를 제거하는 역할을 하는 부재로서, 도 19에 도시된 벌지형 여재(170A)와 할로우형 여재(170B) 중 어느 하나로 이루어지거나, 상기 벌지형 여재(170A)와 할로우형 여재(170B)를 모두 포함하여 이루어진다.

상기 벌지형 여재(170A)는 몸체가 말려 있는 코일형으로 형성되되 다른 부위에 비해 불룩하게 불거진 불룩부(171)를 구비하는 벌지형으로 형성되며, 몸체가 말려 있는 코일형으로 형성되되 다른 부위에 비해 움푹하게 꺼진 오목부(172)를 구비하는 할로우형 여재(170B)에 대응하여 적층된다. 여기서, 상기 벌지형 여재(170A)는 도면에는 구체적으로 도시되지 않았으나 길이가 길어지면 불룩부(171)가 이격을 두고 주기적으로 반복 형성된 형태로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 할로우형 여재(170B)는 몸체가 말려 있는 코일형으로 형성되되 다른 부위에 비해 움푹하게 꺼진 오목부(172)를 구비하는 할로우형으로 형성된다. 이같은 할로우형 여재(170B)는 전술된 벌지형 여재(170A)의 적층성을 향상시키기 위해 만들어진 것으로 벌지형 여재(170A)와 교번하여 대응하는 형태로 적층된다. 여기서, 상기 할로우형 여재(170B)는 도면에는 구체적으로 도시되지 않았으나 길이가 길어지면 오목부(172)가 이격을 두고 주기적으로 반복 형성된 형태로 형성될 수도 있다.

벌지형 여재(170A)와 할로우형 여재(170B)를 교번하여 적층시키면 도 20 내지 도 22에 에 도시된 것처럼 벌지형 여재(170A)의 불룩부(171)와 할로우형 여재(170B)의 오목부(172)가 서로 교합된 상태가 되면서 웬만해서는 적층된 상태가 흐트러지거나 붕괴되지 않는 안정된 적층구조를 형성하게 된다. 이처럼 여재(170) 간 적층 안정성이 높아지면 수질정화 시스템에서 침전조(100B) 내 적층량을 증대시킬 수 있는 것은 물론, 도 21과 같이 대량의 여재(170)를 프레임 케이싱(180)에 미리 적층시켜 여재 카트리지(180M)를 구성함으로써, 주기적으로 행해지는 침전조(100B)의 세척, 여재(170)의 신규 반입 및 교체 시 대량의 여재(170)를 취급하는 일이 매우 편리해진다. 또한, 여재(170)의 적층이 매우 규칙적으로 이루어지기 때문에 여재(170)의 적층 더미에 규칙적인 틈새가 형성된다. 그러면 산기장치(150)에서 발생된 폭기가 그 틈새들을 통해 균일하게 침투하면서 몸체 표면에 활발하게 접촉하게 되어 폭기에 의한 여재(170)의 세척이 효과적으로 이루어지는 것이다.

상기 수질정화용 여재(170)와 함께 여재 카트리지(180M)를 구성하는 프레임 케이싱(180)은 도 21 및 도 22에 도시된 것처럼 여재(170)를 적층시켜 수용할 수 있도록 한 것으로, 수평 종방향 및 횡방향, 상하방향으로 프레임들을 연결시켜 만든 골격 구조를 이루면서 상면과 측면이 개방된 형태를 갖는다. 그리고 프레임 케이싱(180)의 바닥은 오수가 유통 가능하도록 개방되어 있으나 적재된 여재(170)를 안정적으로 지지할 수 있도록 망으로 구비된다. 이처럼 여재(170)의 적재를 위한 프레임 케이싱(180)을 구비하면 침전조(100B)에 여재(170)를 일일이 투입하여 적층시키는 대신 공장에서 제조 시부터 프레임 케이싱(180)에 여재(170)를 적층시킨 형태로 여재 카트리지(180M)를 마련함으로써 대량의 여재(170)를 카트리지(180M) 형태로 간단히 침전조(100B)에 반입할 수 있게 된다. 이후 침전조(100B) 및 여재(170)를 세척하거나 여재(170)를 교체하는 경우에 침전조(100B)에서 여재(170)를 일일이 꺼내는 것이 아니라 대량의 여재(170)가 프레임 케이싱(180)에 적층된 여재 카트리지(180M) 단위로 단번에 반출하여 처리할 수 있게 된다.

이처럼 프레임 케이싱(180)에 의해 대량의 여재(170)가 적층된 형태로 여재 카트리지(180M)를 구성하게 되면 카트리지(180M) 단위로 대량의 여재(170)를 관리하기 편리해진다. 여기서 프레임 케이싱(180)은 직육면체로 이루어지는 것이 바람직한데 이는 도 22에 도시된 것처럼 침전조(100B) 내에서 여재 카트리지(180M)가 서로 대면하여 연접한 형태로 치밀하게 수용되기 적합하기 때문이다. 도면에 따르면 침전조(100B)에 수용된 여재 카트리지(180M)가 산기장치(150) 위에 올려진 형태로 도시되었는데, 침전조(100B)에 수용되는 여재 카트리지(180M)는 아래 놓이는 산기장치(150)의 크기 및 형태, 침전조(100B)에서 허용되는 내부 공간의 크기, 오수의 흐름 등을 종합적으로 고려하여 무작정 동일한 크기의 것으로 구비되는 것보다는 크기 및 배치 간격에 변화를 주어 효율화할 수 있다.

상기 수질정화용 여재(170)의 몸체는 오수에 포함된 입자성 부유물질의 유기물과 영양염류를 흡착하는 것은 물론, 미생물 성장 환경을 제공하기 위해 공극률 50~90%인 다공성 재질의 몸체로 구비되며, 플라스틱 소재를 비롯하여 황산반토, 철염, 석회, 고분자 응집제 중 어느 하나를 소재로 이루어질 수 있다. 이처럼 침전조(100B)에 유입되는 오수에 대해 입자성 부유물질과, 영양염류에 대해 생물학적 반응과 물리·화학적 반응으로 침적시켜 제거하기 위한 여재(170)의 기능, 소재 및 재질에 대해서는 본 출원인이 개발하여 개시한 한국등록특허공보 제10-0441755호(2004.07.15.)에 공지된 내용을 참조할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

100A: 혼화조 100B: 침전조
110: 폭기장치 120: 유량 균등 분배장치
130: 가변 정류모듈 140: 월류웨어
150: 산기장치 160: 세척수 분사장치
170: 여재 170A: 벌지형 여재
170B: 할로우형 여재 180: 프레임 케이싱

Claims (10)

1. 오수가 유입되며 벽체 상부에 유출구가 형성된 혼화조와, 유출구를 통해 상기 혼화조로부터 오수가 유입되며 내부에는 오수로부터 슬러지를 침전시키기 위한 여재를 수용하는 침전조를 포함하는 수질정화 시스템에서,
   상기 혼화조 바닥에 설치되어 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출하여 혼합하면서 오수에 대한 폭기 발생을 수행할 수 있도록, 슬러지를 공급받는 외부 본관과, 상기 외부 본관의 외주면을 따라 다수 분기되어 슬러지를 상기 혼화조에 분출하는 외부 분출관과, 상기 외부 본관의 내부를 따라 이중관의 형태로 설치되며 폭기 발생용 공기를 공급받는 내부 본관과, 상기 내부 본관의 외주면을 따라 다수 분기되되 상기 외부 분출관의 내부를 통해 이중관의 형태로 분기되어 상기 혼화조에 폭기 발생용 공기를 분출하는 내부 분출관으로 이루어지며,
   공기가 분출되는 상기 내부 분출관의 단부는 슬러지가 분출되는 상기 외부 분출관의 단부보다 더 길게 형성되어 외부 분출관 외부로 돌출된 것을 특징으로 하는 수질정화 시스템용 폭기장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬러지는 상기 침전조에서 공급받는 것을 특징으로 하는 수질정화 시스템용 폭기장치.
4. 오수가 유입되며 벽체 상부에 유출구가 형성된 혼화조와, 유출구를 통해 상기 혼화조로부터 오수가 유입되며 내부에는 오수로부터 슬러지를 침전시키기 위한 여재를 수용하는 침전조를 포함하는 수질정화 시스템에서,
   상기 혼화조 바닥에 설치되어 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출하여 혼합하면서 오수에 대한 폭기 발생을 수행할 수 있도록, 슬러지를 공급받는 외부 본관과, 상기 외부 본관의 외주면을 따라 다수 분기되어 슬러지를 상기 혼화조에 분출하는 외부 분출관과, 상기 외부 본관의 내부를 따라 이중관의 형태로 설치되며 폭기 발생용 공기를 공급받는 내부 본관과, 상기 내부 본관의 외주면을 따라 다수 분기되되 상기 외부 분출관의 내부를 통해 이중관의 형태로 분기되어 상기 혼화조에 폭기 발생용 공기를 분출하는 내부 분출관으로 이루어지며,
   공기가 분출되는 상기 내부 분출관의 단부는 슬러지가 분출되는 상기 외부 분출관의 단부보다 더 길게 형성되어 외부 분출관 외부로 돌출되며,
   상기 외부 본관과 상기 내부 본관은 각각 슬러지와 공기의 이동방향이 반대로 형성되는 것을 특징으로 하는 수질정화 시스템용 폭기장치.
5. 오수가 유입되며 벽체 상부에 유출구가 형성된 혼화조와, 유출구를 통해 상기 혼화조로부터 오수가 유입되며 내부에는 오수로부터 슬러지를 침전시키기 위한 여재를 수용하는 침전조를 포함하는 수질정화 시스템에서,
   상기 혼화조 바닥에 설치되어 슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출하여 혼합하면서 오수에 대한 폭기 발생을 수행할 수 있도록, 슬러지를 공급받는 외부 본관과, 상기 외부 본관의 외주면을 따라 다수 분기되어 슬러지를 상기 혼화조에 분출하는 외부 분출관과, 상기 외부 본관의 내부를 따라 이중관의 형태로 설치되며 폭기 발생용 공기를 공급받는 내부 본관과, 상기 내부 본관의 외주면을 따라 다수 분기되되 상기 외부 분출관의 내부를 통해 이중관의 형태로 분기되어 상기 혼화조에 폭기 발생용 공기를 분출하는 내부 분출관으로 이루어지며,
   공기가 분출되는 상기 내부 분출관의 단부는 슬러지가 분출되는 상기 외부 분출관의 단부보다 더 길게 형성되어 외부 분출관 외부로 돌출되며,
   상기 외부 분출관과 내부 분출관은 각각 슬러지 분출 방향과 공기분출 방향이 혼화조의 바닥을 향하도록 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 수질정화 시스템용 폭기장치.
6. 삭제
7. 오수가 유입되며 벽체 상부에 유출구가 형성된 혼화조;
   유출구를 통해 상기 혼화조로부터 오수가 유입되며, 내부에는 오수로부터 슬러지를 침전시키기 위한 여재를 수용하는 침전조;를 포함하며,
   슬러지와 폭기 발생용 공기를 동시에 분출하여 혼합하면서 오수에 대한 폭기 발생을 수행할 수 있도록 한 제1항, 제3항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항의 수질정화 시스템용 폭기장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질정화 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 침전조는 상기 혼화조를 중심으로 복수 배치된 병렬연결 구조를 형성하여 유출구를 통해 상기 혼화조로부터 상기 침전조에 동시다발적으로 오수가 유입되어 수질정화가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 수질정화 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 혼화조의 벽체 상부에는 유량 균등 분배장치가 설치되는 유출구가 좌우로 나란히 복수 형성되고, 상기 유출구에 각각 대응하여 침전조들을 배치함으로써 혼화조에 대한 침전조의 비율을 확장해 나갈 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수질정화 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 혼화조에는 교반날개가 더 설치된 것을 특징으로 하는 수질정화 시스템.

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