KR102563943B1 - 생물반응조 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리수를 폭기하여, 공급되는 산소에 의해 처리수에 호기성 미생물이 번식하여 플록이 형성되도록 하는 폭기조; 상기 폭기조에서 처리 중인 처리수의 소정의 양을 채수하여 처리 상태를 측정 및 모니터링하는 측정부; 하나 이상의 상기 폭기조 각각과 연결되어, 각 상기 폭기조의 처리수를 각각 채수하여 상기 측정부로 공급 가능한 흡입부; 상기 측정부에서 측정이 완료된 처리수는 상기 폭기조로 다시 배출되는 배출부; 및 상기 측정부에서 측정된 측정데이터를 전달받아 측정데이터를 분석하고, 상기 측정부, 상기 흡입부 및 상기 배출부를 제어하는 중앙처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

생물반응조 모니터링 시스템{MONITORING SYSTEM FOR BIOREACTOR}

본 발명은 생물반응조 모니터링 시스템에 관한 것이다.

산업 기술의 발전과 생활 수준의 향상에 따라 환경 오염에 대한 관심이 높아짐에 따라 각종 오염물의 배출에 대한 규제가 점차 엄격해지고 있으며, 특히, 각종 오염물 중에서 물과 관련된 오염물은 아무리 관심을 가져도 부족한 바, 물은 모든 생물체의 생명 현상에 필수적이며 기본적인 물질로서 우리나라는 향후 물 부족 국가로 분류되고 있는 만큼 물의 관리는 매우 중요하다.

하수나 오·폐수 처리장에서의 처리 과정을 살펴보면 다음과 같다. 하수나 오·폐수 처리장으로 유입된 처리대상수는, 침사지→최초 침전지→폭기조→최종 침전지→소독 설비를 순차적으로 통과한 후 방류되는 바, 침사지에서는, 처리대상수와 함께 유입된 흙, 모래 등과 같이 비중이 비교적 큰 물질이 침전되고, 플라스틱이나 병 등과 같이 뷰유하는 물질은 스크린에 의해 걸러지게 되며, 최초 침전지에서는, 침사지로부터 유입된 처리수가 수 시간 체류하면서 침전성 고형물이 침전된다.

그리고, 폭기조에서는 송풍기 등으로부터 공급되는 충분한 공기에 의해 호기성 미생물이 처리수 중의 유기물질을 영양분으로 하여 배양, 응집되어 플록을 형성하는 곳으로서, 생물 반응조라고도 하며, 최종 침전지에서는, 상기 폭기조에서 이송된 처리수가 수 시간 동안 체류하게 되는 바, 이 과정에서, 침전되기 쉬운 활성 슬러지는 침전되어 일부는 다시 폭기조로 반송되고, 잉여 오니는 농축조로 보내지며, 깨끗한 상등수는 방류가 이루어진다.

상기와 같이 연속된 일련의 과정을 통하여 이루어지는 처리대상수의 처리 과정에서 가장 중요한 단계는, 처리대상수의 양에 따라 최소 1조에서 대부분의 경우 3∼8조 정도 설치되어 호기성 미생물 배양에 의한 플록이 형성되는 폭기조 처리 과정으로서, 각 폭기조에서 생물학적 반응에 의한 처리수의 처리 과정이 적절히 이루어지고 있는 가를 계속적으로 살펴보기 위하여서는 폭기조에서 처리 중인 처리수의 MLDO(mixed liquor dissolved oxygen), MLSS(mixed liquor suspeded solid), pH, SV30(sludge volume), 수온, SVI(sludge volume index) 등을 주기적으로 분석, 기록 및 관리하여야 한다. 여기서, MLDO는 폭기조 내의 처리수에 녹아 있는 산소의 양, MLSS는 폭기조 내의 처리수에 함유된 부유물질의 양, SV30 은 폭기조 내의 처리수 1리터를 30분간 정치시켰을 때 침강된 활성 슬러지의 볼륨 백분율, SVI는 침전된 고형물 1g이 차지하는 슬러지의 용적 지표(SVI=SV30/MLSS ×1000)를 뜻한다.

폭기조에서 처리 중인 처리수의 분석을 위하여 상기와 같은 각종 측정값을 측정하고 기록 및 관리하는 종래의 방법은, 주로 인력에 의존하고 있는데, 분석을 위하여 처리장에 설치된 다수의 폭기조로부터 분석자가 직접 처리수를 각각 샘플링 한 후 분석실로 운반하여 분석을 함에 따라 운반 과정에서 처리수 샘플에 오염물이 들어갈 수도 있으며, 분석 시간이 길어질 뿐 아니라, 분석자의 숙련도에 따라 분석값에 오차가 발생되기도 하고, 24시간 연속적인 실험을 할 수가 없기 때문에 정확한 분석값을 얻기가 어렵다.

따라서, 상기와 같이 인력에 의존한 분석법이 갖는 단점을 해결하기 위하여 각 폭기조마다 각각의 측정기를 설치하기도 하나, 그 설치 비용이 상당한 고가일 뿐 아니라, 사람이 직접 각 폭기조의 측정기로 가서 측정값을 확인하고 기록하여야 하는 불편함이 있다.

그리고, 정확한 측정값을 얻기 위해서는 각 폭기조에 설치된 측정기를 주기적으로 세척해 주어야 하나, 사람이 각 측정기를 폭기조로부터 분리하여 직접 세척해야 하기 때문에, 노동 부하의 측면에서, 측정 정밀도를 높이기 위하여 세척 주기를 줄이는데 한계가 있으며, 그에 따라 측정기로부터 얻어지는 측정값의 신뢰도가 떨어지게 될 수 있을 뿐 아니라, 측정기의 수명이 단축될 수도 있게 된다.

즉, 폭기조에서 처리 중인 처리수에 대한 각종 측정값이 수작업 내지는 개별적인 측정기에 의하여 이루어짐으로써, 노동 부하가 증가하고, 측정값의 정확도가 떨어지게 될 뿐 아니라, 측정값의 지속적인 기록 및 분석 관리가 어려우며, 필요시 즉각적인 측정값을 얻기 어렵고, 측정기의 세척 관리가 어려워 노후화가 빠르게 진행되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1499777호(2015.03.02.)

본 발명은 폭기조 외부에서 폭기조와 별도로 수질을 측정하는 측정부가 설치되어, 흡입부를 통해 폭기조의 처리수를 공급받아 처리수의 수질을 측정하고, 목표하는 방류 수질에 달성되었는지 분석할 수 있는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 폭기조와 별도의 측정수조에서 처리수를 공급받아 수질을 측정함으로써, 측정센서 관리가 용이한 생물반응조 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 폭기조내의 처리수에 대한 수질상태를 파악, 관리하는데 필요로 되는 각종 측정값을 한 곳에서 연속적으로 기록 관리 및 모니터링 할 수 있으며, MLSS,DO,pH,ORP,수온 등을 측정센서를 이용하여 측정하고 중앙처리부를 통해 분석, 저장 및 외부 기기로 전송 가능한 생물반응조 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 흡입부, 측정부, 배출부, 세척부, 중앙처리부를 이용하여 처리수 수집부터 수질 측정까지, 분석을 자동화함으로써, 분석 시 측정 편차를 줄여 일관성 있는 데이터 확보 및 유지 보수가 용이하며, 원가 및 예산 절감, 유지보수비용 절감 차원에서 큰 기여를 할 수 있는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 현재 대다수의 하폐수처리장의 운영관리에서 1일 1~2회의 관리자를 이용한 인력 시료(처리수) 채취로 운영 되고 있는 실정을, 기계를 이용하여 자동화함으로써 실시간 연중무휴 계절에 관계없이 24시간 상시 데이터를 파악하여 대응 가능함으로써 처리장의 비효율적 운전과 측정 오류를 방지할 수 있으며, 수질 정보의 저장, 공유, 보관을 신속하고 안정으로 관리할 수 있는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 처리수를 폭기하여, 공급되는 산소에 의해 처리수에 호기성 미생물이 번식하여 플록이 형성되도록 하는 폭기조; 상기 폭기조에서 처리 중인 처리수의 소정의 양을 채수하여 처리 상태를 측정 및 모니터링하는 측정부; 하나 이상의 상기 폭기조 각각과 연결되어, 각 상기 폭기조의 처리수를 각각 채수하여 상기 측정부로 공급 가능한 흡입부; 상기 측정부에서 측정이 완료된 처리수가 상기 폭기조로 다시 배출되도록 상기 측정부와 상기 폭기조를 연결하는 배출부; 및 상기 측정부에서 측정된 측정데이터를 전달받아 측정데이터를 분석하고, 상기 측정부, 상기 흡입부 및 상기 배출부를 제어하는 중앙처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공한다.

또한, 상기 측정부는, 상기 흡입부를 통해 공급받은 처리수가 수용되는 측정수조; 및 상기 측정수조 내에 수용되는 상기 처리수의 수질을 측정하는 측정센서;를 포함하며, 상기 측정수조에는, 처리수가 유입되는 처리수유입구; 상기 측정수조 내부로 기 설정된 유량 이상으로 유입되는 처리수가 배출될 수 있도록 상기 측정수조 상부에 형성되는 오버플로우배출구; 세척수가 유입될 수 있는 세척수유입구; 및 측정이 완료된 처리수 및 세척 완료된 세척수가 상기 폭기조로 배출될 수 있는 배출구;가 형성되는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 측정수조에서 측정이 완료된 처리수가 상기 배출부를 통해 상기 폭기조로 배출된 후에, 상기 측정수조 내부로 세척수를 분사하여 상기 측정수조 내부를 세척하는 세척부;를 더 포함하고, 상기 측정수조 내부에서 세척이 완료된 세척수는 상기 배출부를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 세척부는, 세척수가 수용되는 세척수공급탱크; 상기 세척수공급탱크와 상기 측정수조를 연결하는 세척수공급배관; 상기 세척수공급배관을 통해 상기 측정수조로 세척수를 공급하는 세척수공급펌프; 및 상기 세척수공급배관에 설치되어 세척수의 공급을 제어하는 세척수공급밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 복수의 상기 폭기조 중 어느 하나의 폭기조의 처리수가 상기 흡입부를 통해 상기 측정부로 공급되어 수질이 측정된 후, 측정이 완료된 처리수는 상기 배출부를 통해 배출되고, 상기 세척부는 측정이 완료된 상기 측정부로 공급되어 상기 측정부를 세척하고, 복수의 상기 폭기조 중 다른 하나의 폭기조의 처리수가 상기 폭기조로 공급되는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 흡입부는, 복수의 상기 폭기조 각각에 연결되는 복수의 폭기조연결배관; 복수의 상기 폭기조연결배관 각각에 설치되는 복수의 연결배관밸브; 상기 복수의 연결배관밸브와 연결되는 분배관; 상기 분배관과 상기 측정부 사이에 설치되는 처리수공급배관; 상기 처리수공급배관의 경로 내에 설치되어 상기 폭기조 내의 처리수가 상기 측정부로 공급되도록 하는 처리수흡입펌프; 및 상기 처리수공급배관의 경로 내에서, 상기 분배관과 상기 처리수흡입펌프 사이 및 상기 처리수흡입펌프와 상기 측정부 사이에 설치되는 처리수공급밸브;를 포함하며, 상기 처리수공급배관은 상기 세척부와 연결되어, 상기 세척부로부터 세척수를 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 측정센서는, 산화환원전위(ORP:Oxidation Reduction Potential), 전기전도도(EC:Electrical conductivity), 혼합액의 용존 산소(MLDO: Mixed Liquor Dissolved Oxygen), 혼합액 현탁 고형물(MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid) 및 수소 이온 농도(pH)을 포함하는 처리수의 수질 상태인 측정 데이터를 측정하는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 폭기조 외부에서 폭기조와 별도로 수질을 측정하는 측정부가 설치되어, 흡입부를 통해 폭기조의 처리수를 공급받아 처리수의 수질을 측정하고, 목표하는 방류 수질에 달성되었는지 분석할 수 있다.

또한, 폭기조와 별도의 측정수조에서 처리수를 공급받아 수질을 측정함으로써, 측정센서 관리가 용이하다.

또한, 폭기조내의 처리수에 대한 수질상태를 파악, 관리하는데 필요로 되는 각종 측정값을 한 곳에서 연속적으로 기록 관리 및 모니터링 할 수 있으며, MLSS,DO,pH,ORP,수온 등을 측정센서를 이용하여 측정하고 중앙처리부를 통해 분석, 저장 및 외부 기기로 전송 가능하다.

또한, 흡입부, 측정부, 배출부, 세척부, 중앙처리부를 이용하여 처리수 수집부터 수질 측정까지, 분석을 자동화함으로써, 분석 시 측정 편차를 줄여 일관성 있는 데이터 확보 및 유지 보수가 용이하며, 원가 및 예산 절감, 유지보수비용 절감 차원에서 큰 기여를 할 수 있다.

또한, 현재 대다수의 하폐수처리장의 운영관리에서 1일 1~2회의 관리자를 이용한 인력 시료(처리수) 채취로 운영 되고 있는 실정을, 기계를 이용하여 자동화함으로써 실시간 연중무휴 계절에 관계없이 24시간 상시 데이터를 파악하여 대응 가능함으로써 처리장의 비효율적 운전과 측정 오류를 방지할 수 있으며, 수질 정보의 저장, 공유, 보관을 신속하고 안정으로 관리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생물반응조 모니터링 시스템의 구성들의 연결을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생물반응조 모니터링 시스템의 공정도를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정수조의 단면을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙처리부의 구성을 나타낸 블록도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부의 화면을 예시적으로 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지부의 구성을 나타낸 블록도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폭기조연결배관에 채수점조절부가 더 설치된 것을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정수조에 각도조절부 및 세척상태확인부, 내관이 더 설치된 것을 나타낸 도면

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생물반응조 모니터링 시스템(1)의 구성들의 연결을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생물반응조 모니터링 시스템(1)의 공정도를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정수조(31)의 단면을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙처리부(60)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생물반응조 모니터링 시스템(1)은 폭기조(10), 흡입부(20), 측정부(30), 배출부(40), 세척부(50) 및 중앙처리부(60)를 포함할 수 있다.

폭기조(10)는 처리수를 폭기하여, 공급되는 산소에 의해 처리수에 호기성 미생물이 번식하여 플록이 형성되도록 할 수 있다. 구체적으로, 송풍기나 미세기포생성장치와 같이 산소 공급 장치를 통해 처리수에 충분한 산소를 공급하여 호기성 미생물이 처리수 중의 유기물질을 영양분으로 하여 배양, 응집되어 플록을 형성하는 곳으로써, 일반적으로 생물 반응조라고 하기도 한다.

본 발명에서 처리장으로 유입된 후 처리 과정 중에 있는 하수 또는 오·폐수를 처리수라 한다.

흡입부(20)는 하나 이상의 폭기조(10) 각각과 연결되어, 각 폭기조(10)의 처리수를 각각 채수하여 측정부(30)로 공급할 수 있다. 즉, 흡입부(20)는 복수의 폭기조(10)의 처리수를 순차적으로 측정부(30)로 공급할 수 있다.

흡입부(20)는 폭기조연결배관(21), 연결배관밸브(22), 분배관(23), 처리수흡입펌프(24), 처리수공급배관(25) 및 처리수공급밸브(26)를 포함한다.

폭기조연결배관(21)은 복수의 폭기조(10) 각각에 연결될 수 있다. 폭기조연결배관(21)은 복수의 폭기조(10) 각각에 연결되는 복수의 연결배관을 포함한다. 구체적으로, 폭기조연결배관(21)의 일 단은 폭기조(10) 내의 처리수를 채집할 수 있도록 기 설정된 채수점까지 잠기도록 배치될 수 있고, 타 단은 분배관(23)과 연결될 수 있다. 폭기조연결배관(21)은 내부가 매끈한 수도용 폴리에실렌관을 포함하는 재질로 제작되어, 내부에 물때가 잘 끼지 않을 수 있다.

일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 9개의 폭기조(10)가 배치된 경우, 폭기조(10)의 개수에 상응하게 폭기조연결배관(21)은 제1 연결배관(211), 제2 연결배관(212), 제3 연결배관(213), 제4 연결배관(214), 제5 연결배관(215), 제6 연결배관(216), 제7 연결배관(217), 제8 연결배관(218) 및 제9 연결배관(219)을 포함할 수 있다.

연결배관밸브(22)는 복수의 폭기조연결배관(21) 각각에 설치될 수 있다. 연결배관밸브(22)는 각 폭기조연결배관(21)에 설치되어 각 배관의 개폐를 제어할 수 있다. 일 예로, 연결배관밸브(22)는 중앙처리부(60)로부터 신호를 받아 자동으로 작동되는 자동 개폐 밸브로 구성될 수 있다. 각 연결배관밸브(22)에 의해 각 폭기조연결배관(21)이 순차적으로 개방됨에 따라 처리수가 측정부(30)로 순차적으로 공급될 수 있다.

일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 폭기조연결배관(21)이 9개의 연결배관을 포함하는 경우, 연결배관밸브(22)는 제1 연결배관밸브(221), 제2 연결배관밸브(222), 제3 연결배관밸브(223), 제4 연결배관밸브(224), 제5 연결배관밸브(225), 제6 연결배관밸브(226), 제7 연결배관밸브(227), 제8 연결배관밸브(228) 및 제9 연결배관밸브(229)를 포함할 수 있다.

분배관(23)은 복수의 연결배관밸브(22)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 분배관(23)은 복수의 연결배관밸브(22)와 일정 간격마다 연결된 상태에서, 하나의 처리수공급배관(25)과 연결되어, 각각의 연결배관밸브(22)에서 공급되는 처리수가 처리수공급배관(25)으로 공급되도록 할 수 있다.

처리수흡입펌프(24)는 처리수공급배관(25)의 경로 내에 설치되어 폭기조(10) 내의 처리수가 측정부(30)로 공급되도록 할 수 있다. 구체적으로, 처리수흡입펌프(24)는 분배관(23)과 측정부(30)를 연결하는 처리수공급배관(25)에 설치되어, 연결배관과 분배관(23)을 통해 처리수를 처리수공급배관(25) 내로 유입시켜, 측정부(30)로 공급되도록 할 수 있다. 처리수흡입펌프(24)가 작동되면, 복수의 배관밸브 중 개방된 상태의 배관밸브가 설치된 연결배관을 통해 해당 폭기조(10)의 처리수가 분배관(23)을 거쳐 처리수공급배관(25)으로 공급될 수 있다.

처리수공급배관(25)은 분배관(23)과 측정부(30) 사이에 설치되어, 폭기조(10)의 처리수가 측정부(30)로 공급되도록 설치될 수 있다. 분배관(23)과 측정부(30) 사이에 설치되는 처리수공급배관(25)의 경로 가운데에는 처리수흡입펌프(24)가 설치될 수 있다. 처리수공급배관(25)은 내부가 매끈한 수도용 폴리에실렌관을 포함하는 재질로 제작되어, 내부에 물때가 잘 끼지 않을 수 있다.

구체적으로, 처리수공급배관(25)은 제1 공급배관(251) 및 제2 공급배관(252)을 포함할 수 있다. 제1 공급배관(251)은 분배관(23)과 처리수흡입펌프(24) 사이에 설치되어 분배관(23)과 처리수흡입펌프(24)를 연결할 수 있다. 제2 공급배관(252)은 처리수흡입펌프(24)와 측정수조(31) 사이에 설치되어 처리수흡입펌프(24)와 측정수조(31) 사이를 연결할 수 있다.

처리수공급밸브(26)는 처리수공급배관(25)의 경로 내에 설치되어, 처리수공급배관(25)의 개폐를 제어할 수 있다. 처리수공급밸브(26)는 제1 공급밸브(261) 및 제2 공급밸브(262)를 포함할 수 있다. 제1 공급밸브(261)는 분배관(23)과 처리수흡입펌프(24) 사이에 설치될 수 있고, 제2 공급밸브(262)는 처리수흡입펌프(24)와 측정부(30) 사이에 설치될 수 있다.

측정부(30)는 폭기조(10)에서 처리 중인 처리수의 소정의 양을 채수하여 처리수의 수질 상태를 측정 및 모니터링할 수 있다. 즉, 측정부(30)는 폭기조(10)에서 소정의 처리수를 공급받아, 폭기조(10) 외부에서 별도로 처리수의 수질을 측정하고, 측정이 완료된 처리수를 다시 폭기조(10)로 보낼 수 있다. 이처럼, 처리수의 수질을 측정하는 측정부(30)가 폭기조(10)와 별도로 설치됨에 따라, 폭기조(10)와 별도로 관리가 가능하기 때문에 측정센서(33)의 교체 또는 측정부(30)의 설비 관리가 용이하다.

측정부(30)는 측정수조(31), 수조커버(32), 측정센서(33) 및 분사노즐(34)을 포함한다.

측정수조(31)는 흡입부(20)를 통해 공급받은 처리수가 수용될 수 있다. 구체적으로, 측정수조(31)는 처리수가 내부에 채수될 수 있는 용량의 수조로 형성될 수 있다. 일 예로, 측정수조(31)는 원통형 형상으로 형성될 수 있다. 측정수조(31)는 햇빛을 받지 않을 수 있는 곳에 설치되어 녹조 발생을 예방할 수 있다.

측정수조(31)에는 처리수유입구(311), 오버플로우배출구(312), 세척수유입구(313) 및 배출구(314)가 형성된다.

처리수유입구(311)는 처리수가 유입되는 유입구이다. 측정수조(31)의 하부에 형성될 수 있다. 처리수유입구(311)는 처리수공급배관(25)과 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2 공급배관(252)과 연결될 수 있다.

오버플로우배출구(312)는 측정수조(31) 내부로 기 설정된 유량 이상으로 유입되는 처리수가 배출될 수 있도록 형성되는 배출구(314)이다. 오버플로우배출구(312)는 측정수조(31) 측상부(즉, 상부 일 측부)에 형성될 수 있다. 오버플로우배출구(312)에는 오버플로우배출배관(41)이 연결될 수 있다.

세척수유입구(313)는 세척수가 유입될 수 있도록 형성되는 유입구이다. 세척수유입구(313)는 측정수조(31)의 하부에 형성되어 세척수공급배관(52)과 연결될 수 있다.

배출구(314)는 측정이 완료된 처리수 및 세척 완료된 세척수가 폭기조(10)로 배출될 수 있도록 측정수조(31)의 하면에 형성될 수 있다. 배출구(314)에는 배출배관(41)이 연결될 수 있다.

수조커버(32)는 측정수조(31)의 상단을 차폐할 수 있다.

측정센서(33)는 측정수조(31) 또는 수조커버(32)에 설치되어 측정수조(31)에 채수되는 처리수의 수질을 측정할 수 있다. 일 예로, 측정센서(33)는 수조커버(32)에 설치되되, 측정수조(31) 내측에 위치될 수 있다.

측정센서(33)는 산화환원전위(ORP:Oxidation Reduction Potential), 전기전도도(EC:Electrical conductivity), 혼합액의 용존 산소(MLDO: Mixed Liquor Dissolved Oxygen), 혼합액 현탁 고형물(MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid), 수소 이온 농도(pH), SV30(Sludge Volume), 수온 등 처리수의 수질 상태를 측정하는 측정 데이터를 센싱할 수 있다. 또한, SV30(Sludge Volume), SVI(Sludge Volume Index), 총유기물탄소(TOC: Total Organic Carbon), 암모니아(NH₄-N), 질산성질소(NO₃-N),인산염(PO₄-P) 중 한 개 이상의 측정 데이터를 측정할 수 있다.

즉, 측정센서(33)는 상기의 다양한 수질 상태를 측정할 수 있는 복수의 센서장치를 포함할 수 있다. 다시 말해, 측정센서(33)는 하나의 센서에 한정되는 것은 아니며, 처리수 수질 측정을 위한 다양한 센서로 구성될 수 있다. 이때, MLSS센서와 DO센서는 측정 정밀도를 위하여 수평하게 나란히 배치되도록 설치될 수 있다.

분사노즐(34)은 측정수조(31) 내측의 세척수유입구(313)에 설치되어, 세척부(50)에서부터 공급되는 세척수가 측정수조(31) 내부로 분사되도록 할 수 있다. 이때, 측정수조(31)의 형상이나 크기 등에 따라 분사노즐(34)의 설치 위치, 설치 개수, 설치 각도 등이 변경 또는 조절될 수 있다. 일 예로, 원통형 또는 사각기둥형태에 따라 분사노즐(34)의 설치 개수나 설치 위치가 변경되어, 측정수조(31) 내부를 깨끗하게 세척할 수 있도록 세척수를 분사할 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 측정수조(31) 내에는 교반기가 설치될 수 있다.

배출부(40)는 측정부(30)에서 측정이 완료된 처리수 또는 측정수조(31)의 세척이 완료된 세척수를 폭기조(10)로 다시 배출할 수 있도록, 측정수조(31)와 폭기조(10)를 연결할 수 있다. 배출부(40)는 배출배관(41), 배출밸브(42) 및 오버플로우배관(43)을 포함한다.

배출배관(41)은 측정수조(31)와 폭기조(10)를 연결하여, 측정수조(31)에서 배출되는 측정이 완료된 처리수와 세척이 완료된 세척수가 폭기조(10)로 배출될 수 있는 배관이다. 배출배관(41)의 일 단은 측정수조(31)의 배출구(314)에 연결되고, 타 단은 폭기조(10)의 상부로 유도될 수 있다. 다시 말해, 배출배관(41)의 타 단은 세척수가 폭기조(10)로 배출될 수 있도록 폭기조(10)의 상측에 위치될 수 있다.

배출밸브(42)는 배출배관(41)에 설치될 수 있다. 배출밸브(42)는 측정수조(31)의 배출구(314)와 인접한 위치의 배출배관(41)에 설치되어, 배출배관(41)을 개폐할 수 있다. 배출밸브(42)에 의해 배출배관(41)이 개방되는 경우 측정수조(31) 내의 처리수 또는 세척수가 폭기조(10)로 배출될 수 있다.

오버플로우배관(43)은 측정수조(31) 측상부에 형성된 오버플로우배출구(312)에 연결된다. 측정수조(31)에서 오버플로우된 처리수가 폭기조(10)로 배출되도록 할 수 있다. 구체적으로, 오버플로우배관(43)의 일 단은 측정수조(31) 상부에 형성된 오버플로우배출구(312)에 연결되고, 타 단은 배출배관(41)과 연결될 수 있다. 이때, 배출배관(41)에 연결되는 오버플로우배관(43)의 타 단은 배출밸브(42)보다 폭기조(10)에 가깝게 연결되어, 별도로 밸브의 작동에 의한 개폐없이, 오버플로우된 처리수가 폭기조(10)로 배출되도록 할 수 있다.

세척부(50)는, 측정수조(31)에서 측정이 완료된 처리수가 배출부(40)를 통해 폭기조(10)로 배출된 후에, 측정수조(31) 내부로 세척수를 분사하여 측정수조(31) 내부를 세척할 수 있다.

세척부(50)는 세척수공급탱크(51), 세척수공급배관(52), 세척수공급펌프(53) 및 세척수공급밸브(54)를 포함한다.

세척수공급탱크(51)는 세척수를 수용할 수 있다. 세척수공급탱크(51)는 외부로부터 세척을 위한 오염되지 않은 깨끗한 세척수를 공급받아 수용할 수 있다. 구체적으로, 세척수공급탱크(51)는 주변 환경 여건에 따라, 생물반응조 모니터링 시스템(1) 주변에서 공급될 수 있는 시수 또는 공정수가 직수로 연결되어 세척수를 공급받을 수 있다.

세척수공급배관(52)은 세척수공급탱크(51)와 측정수조(31)를 연결할 수 있다.

세척수공급배관(52)은 제1 세척수배관(521) 및 제2 세척수배관(522)을 포함한다.

제1 세척수배관(521)은 세척수공급탱크(51)와 측정수조(31) 사이에 연결되어, 세척수공급탱크(51)에서 공급되는 세척수가 측정수조(31)로 바로 공급되도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 세척수배관(521)은 세척수공급펌프(53)와 측정수조(31)를 연결할 수 있다.

제2 세척수배관(522)은 세척수공급탱크(51)와 처리수흡입펌프(24) 세척수공급탱크(51)와 처리수흡입펌프(24) 사이에 연결되어, 세척수공급탱크(51)에서 공급되는 세척수가 처리수흡입펌프(24)를 통해 처리수공급배관(25)을 거쳐 측정수조(31)로 공급되도록 할 수 있다.

제2 세척수배관(522)을 통해 세척수를 공급하는 경우, 측정수조(31) 뿐만 아니라, 폭기조(10)에서 측정수조(31)로 처리수가 공급되는 처리수공급배관(25)도 세척할 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 세척수배관(521) 및 제2 세척수배관(522)이 배치되어, 둘 중 어느 하나가 고장날 경우, 다른 하나로 세척수를 공급하여 계속해서 작동되도록 할 수 있다.

세척수공급펌프(53)는 세척수를 공급할 수 있다. 세척수공급펌프(53)는 세척수공급탱크(51)와 연결되는 세척수공급배관(52)에 설치되어 세척수를 측정수조(31) 측으로 공급할 수 있다. 이때. 세척수공급펌프(53)는 제1 세척수배관(521)과 제2 세척수배관(522)으로 분기되기 전의 배관위치에 설치될 수 있다. 즉, 제1 세척수배관(521) 및 제2 세척수배관(522) 모두 세척수공급펌프(53)와 연결될 수 있다. 다만, 하나의 세척수공급펌프(53)와 제1 세척수배관(521) 및 제2 세척수배관(522)이 연결되는 것에 한정되는 것은 아니며, 제1 세척수배관(521) 및 제2 세척수배관(522) 각각에 세척수공급펌프(53)가 각각 설치될 수도 있다.

세척수공급밸브(54)는 제1 세척밸브(541) 및 제2 세척밸브(542)를 포함한다.

제1 세척밸브(541)는 제1 세척수배관(521)에 설치되어, 제1 세척수배관(521)을 통해 측정수조(31)로 공급되는 세척수의 공급을 제어할 수 있다. 제2 세척밸브(542)는 제2 세척수배관(522)에 설치되어, 제2 세척수배관(522)을 통해 측정수조(31)로 공급되는 세척수의 공급을 제어할 수 있다.

일 예로, 제1 세척밸브(541)는 오픈 상태이고, 제2 세척밸브(542)는 오프 상태인 상태에서, 세척수공급펌프(53)를 통해 세척수가 공급되면, 제1 세척밸브(541)가 설치된 제1 세척수배관(521)을 통해 세척수가 측정수조(31)로 공급될 수 있다. 제2 세척밸브(542)에 의해 제2 세척수배관(522)을 통해서는 세척수가 측정수조(31)로 공급될 수 없다.

중앙처리부(60)는 측정부(30)에서 측정된 측정데이터를 전달받아 측정데이터를 분석하고, 측정부(30), 흡입부(20) 및 배출부(40)를 제어할 수 있다.

중앙처리부(60)는 전원부(61), 제어부(62), 연산부(63), 메모리부(64), 디스플레이부(65) 및 통신부(66)를 포함한다.

전원부(61)는 전원을 온/오프하여 흡입부(20), 측정부(30), 배출부(40), 세척부(50), 중앙처리부(60) 모든 장치들이 작동되도록 할 수 있다.

제어부(62)는 흡입부(20), 측정부(30), 배출부(40), 세척부(50) 각각의 구성들과 연결되어 신호 또는 데이터를 송수신하며, 펌프 및 밸브와 연결되어, 펌프 작동 및 밸브의 온/오프를 제어할 수 있다.

연산부(63)는 측정부(30)의 측정센서(33)에서 측정된 처리수의 수질 상태와 관련된 측정데이터를 전달받아 측정데이터를 분석 또는 연산할 수 있다. 연산부(63)는 측정부(30)에서 측정 중인 처리수의 산화환원전위(ORP:Oxidation Reduction Potential), 전기전도도(EC:Electrical conductivity), 혼합액의 용존 산소(MLDO: Mixed Liquor Dissolved Oxygen), 혼합액 현탁고형물(MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid), 수소 이온 농도(pH), SV30(Sludge Volume), 수온 등의 측정값과, SV30(Sludge Volume), SVI(Sludge Volume Index), 총유기물탄소(TOC: Total Organic Carbon), 암모니아(NH₄-N), 질산성질소(NO₃-N),인산염(PO₄-P) 등 중 한 개 이상의 측정 데이터를 전달받고, 수집된 수질 정보를 이용하여 각 폭기조(10)에서의 수질 변화에 따른 이상 여부를 분석할 수 있다. 또한, 각 폭기조 및 방류되는 방류장소에서의 처리수에 대한 총 유기 탄소, 총 질소, 총 인 등의 수질을 예측하고, 목표 처리 수질을 달성하도록(용존 산소, 슬러지 체류 시간 등) 운전 인자를 제공할 수 있다. 목표 수질 항목은 생물학적 산소 요구량(BOD), 총 유기 탄소(TOC), 총 질소(TN), 총 인(TP)으로 다항목이다. 측정부(30)에서 측정된 수질이 목표 수질에 도달하였는지 연산부(63)에서 분석 및 확인할 수 있다.

메모리부(64)는 측정센서(33)에서 측정된 처리수의 수질 상태와 관련된 측정데이터가 저장될 수 있다.

디스플레이부(65)는 측정센서(33)에서 측정된 처리수의 수질 상태와 관련된 측정데이터, 연산부(63)에서 분석된 측정데이터 결과, 각 구성들의 현재 작동 상태, 처리 과정 등이 표시되어 관리자가 확인할 수 있다.

통신부(66)는 외부 기기와 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다. 일 예로, 통신부(66)는 측정센서(33)에서 측정된 처리수의 수질 상태와 관련된 측정데이터, 연산부(63)에서 분석된 측정데이터 결과, 각 구성들의 현재 작동 상태, 처리 과정 등이 관리자 단말기로 전송할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(65)의 화면을 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 디스플레이부(65)에는 관리자가 현재 작동 상태를 확인할 수 있는 공정표시부(651) 및 타임차트(time chart)(652)가 표시될 수 있다.

일 예로, 공정표시부(651)에는 흡입부(20), 측정부(30), 배출부(40) 및 세척부(50)의 연결 관계, 배치가 포함된 개략적인 공정을 나타내는 그림이 표시될 수 있다. 이때, 폭기조(10)의 개수에 맞춰 연결배관의 개수가 표시될 수 있다.

타임차트(652)에는 각 구성들의 동작 타이밍과 상호 관계를 나타내는 그림이다. 일 예로, 타임차트(652)에는 각 밸브와 펌프가 V와 P 글자와 함께 순서대로 번호가 매겨져 표시될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결배관밸브(221), 제2 연결배관밸브(222), 제3 연결배관밸브(223), 제4 연결배관밸브(224), 제5 연결배관밸브(225), 제6 연결배관밸브(226), 제7 연결배관밸브(227), 제8 연결배관밸브(228) 및 제9 연결배관밸브(229) 각각은 V01, V02, V03, V04, V05, V06, V07, V08 및 V09로 표시될 수 있다.

타임차트(652)에는 각 밸브와 펌프들의 작동과 작동이 연결되는 타이밍이 표시될 수 있으며, 각각의 밸브 작동 시간 및 펌프들의 가동 시간을 매뉴얼로 디스플레이부(65)의 화면에 표시하고, 디스플레이부(65)를 통해 각각의 밸브 작동 시간 및 펌프들의 가동 시간을 조정할 수 있다. 이때, 디스플레이부(65)는 터치스크린 방식으로 형성되어, 관리자가 터치하여 밸브 작동 시간이나 펌프들의 가동 시간을 조절할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지부(70)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생물반응조 모니터링 시스템(1)은 동파방지부(70)를 포함할 수 있다.

동파방지부(70)는 중앙처리부(60)에 가까운 처리수흡입펌프(24) 및 펌프 주변에 옥외로 노출된 배관에 설치되어, 추운날씨에 의해 동파되는 것을 방지할 수 있다. 동파방지부(70)는 온도감지부(71), 히팅부(72) 및 온도제어부(73)를 포함한다.

온도감지부(71)는 폭기조연결배관(21), 처리수공급배관(25) 및 세척수공급배관(52) 중 하나 이상에 설치되어 배관의 온도 또는 배관 주변 외부 온도를 감지할 수 있다. 감지된 온도가 기 설정된 온도 이하가 되는지 감지할 수 있다.

히팅부(72)는 폭기조연결배관(21), 처리수공급배관(25) 및 세척수공급배관(52)에 설치될 수 있다. 일 예로, 히팅부(72)는 정온전선으로 이루어질 수 있다. 히팅부(72)는 온도감지부(71)에서 감지된 온도가 기 설정된 온도 이하가 되는 경우 발열하여 배관의 온도를 낮춰 내부의 처리수나 세척수가 어는 것을 방지할 수 있다.

온도제어부(73)는 히팅부(72)의 발열 온도를 조절할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폭기조연결배관(21)에 채수점조절부(27)가 더 설치된 것을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 흡입부(20)는 채수점조절부(27)를 더 포함할 수 있다. 채수점조절부(27)는 폭기조연결배관(21)의 하부에 설치되어 폭기조(10) 내에 삽입될 수 있다. 구체적으로, 채수점조절부(27)는 폭기조연결배관(21)의 하부에서 인출 및 인입 가능하게 설치될 수 있다. 즉, 채수점조절부(27)는 폭기조연결배관(21)의 하부 내측에 삽입된 상태가 유지되되, 삽입되는 길이가 조절될 수 있다. 채수점조절부(27)가 폭기조연결배관(21)에서 인출되는 길이가 길어짐에 따라 채수점조절부(27)가 폭기조(10) 내부로 삽입되는 깊이가 깊어지게 되어, 깊은 깊이에서 처리수를 채수할 수 있다. 반대로, 채수점조절부(27)가 폭기조연결배관(21)의 인입될수록 채수점조절부(27)가 폭기조(10)의 상부에 위치되어 폭기조(10)의 상부에 있는 처리수를 채수할 수 있다.

이처럼, 채수점조절부(27)를 통해 채수하는 처리수의 채수점을 조절할 수 있다. 채수점조절부(27)는 관을 상하 이동시켜, 채수점의 높이를 운전환경에 맞게 인위적으로 관리자가 조절할 수 있다. 일 예로, 조정나사(272)에 의해, 채수점조절부(27)가 폭기조연결배관(21)에 체결될 수 있다. 조정나사(272)가 폭기조연결배관(21)과 채수점조절부(27)를 동시에 관통하며, 채수점조절부(27)와 폭기조연결배관(21)를 체결할 수 있다. 이때, 채수점조절부(27)에는 길이를 따라 조정나사(272)가 삽입될 수 있는 복수개의 관통구가 이격 형성될 수 있는데, 조정나사(272)가 삽입되는 관통구의 높이에 따라 채수점조절부(27)가 폭기조연결배관(21) 외측으로 인출되는 길이가 조절될 수 있다. 채수점조절부(27)의 하부에 형성된 관통구에 조정나사(272)가 삽입될수록, 폭기조연결배관(21) 외측으로 인출되는 채수점조절부(27)의 길이가 짧아질 수 있다.

또한, 채수점조절부(27)의 하단에는 채수부(272)가 형성될 수 있다. 채수부(272)는 채수점조절부(27)의 하단에서 소정의 무게로 형성될 수 있다. 폭기조 내에서 처리수 흐름과 송풍공기에 의해, 채수점조절부(27)의 채수점(즉, 채수점조절부의 흡입구) 부분의 위치변화 및 유동을 줄이기 위해, 채수점조절부(27)의 하단에는 무게추와 같이 소정 무게로 형성되는 채수부가 설치될 수 있다. 이때, 채수부(272)에는 거름망이 설치될 수도 있다.

또한, 채수점조절부(27)는 복수의 연결배관 각각에 설치될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정수조(31)에 각도조절부(341), 회전내관(36) 및 세척상태확인부(38)이 더 설치된 것을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 측정수조(31)에는 각도조절부(341), 회전내관(36) 및 세척상태확인부(38)가 더 설치될 수 있다.

구체적으로, 각도조절부(341)는 분사노즐(34)의 단부에 설치되어, 분사노즐(34)을 통해 측정수조(31) 내부로 분사되는 세척수의 분사 각도를 조절할 수 있다. 즉, 각도조절부(341)는 분사노즐(34)과 연결되어, 회전될 수 있다. 각도조절부(341)가 회전됨에 따라 분사노즐(34)을 통해 분사되는 세척수의 분사 각도가 변경될 수 있다.

회전내관(36)은 측정수조(31) 내주면에 설치되는 원통형의 관일 수 있다. 회전내관(36)에는 다수의 통공이 형성될 수 있다. 회전내관(36)은 측정수조(31) 내주면에 설치되며 수조커버(32)에 설치되는 회전구동부(37)와 연결되어, 회전구동부(37)로부터 동력을 전달받아 측정수조(31) 내부에서 회전할 수 있다. 회전내관(36)이 측정수조(31) 내부에서 회전됨에 따라 측정수조(31) 내부에 와류가 형성될 수 있다. 예를 들어, 측정수조(31) 내부에 세척수가 공급된 이후, 회전내관(36)의 회전됨에 따라 측정수조(31) 내부에 와류가 형성되고, 물의 빠른 회전에 따라 측정수조(31) 내면에 밀착되어 있던 이물질이 떨어질 수 있다. 즉, 회전내관(36)의 회전을 통해 측정수조(31)를 더욱 효과적으로 세척할 수 있다. 또한 회전내관(36)에는 다수의 통공이 형성되어, 통공을 통해 회전내관(36)과 측정수조(31) 사이를 통과하며 회전내관(36)과 측정수조(31) 모두 세척되도록 할 수 있다.

세척상태확인부(38)는 측정수조(31) 내부에 설치되어, 측정수조(31) 내부를 촬영할 수 있다. 세척상태확인부(38)는 고정부(381) 및 체크부(382)를 포함한다. 고정부(381)는 측정수조(31) 내부에 고정 설치되는 고정부(381)이다. 일 예로, 고정부(381)는 측정수조(31)의 하부에 설치될 수 있다. 체크부(382)는 고정부(381)에서 회전 가능하게 설치될 수 있다. 체크부(382)는 촬영 가능한 카메라로 이루어질 수 있으며, 체크부(382)가 카메라로 이루어지는 경우 방수 기능을 갖는 프레임이 카메라 외부를 감싸도록 형성될 수 있다. 체크부(382)는 측정수조(31) 내부를 촬영하여 관리자단말기 또는 제어부(62)로 전송할 수 있다.

제어부(62)는 전달받은 측정수조(31) 내부 이미지를 분석할 수 있다. 예를 들어, 깨끗한 상태에서 확인(촬영)된 초기의 측정수조(31) 내부 이미지와 비교하여 명암도에 따라 오염도를 분석하여 세척의 필요 여부 또는 세척이 필요한 부분을 분석할 수 있다. 제어부(62)에서 세척이 필요한 위치가 확인되면 각도조절부(341)를 통해 세척수를 분사하여 측정수조(31)를 깨끗하게 세척할 수 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 생물반응조 모니터링 시스템
10: 폭기조 20: 흡입부
21: 폭기조연결배관 211: 제1 연결배관
212: 제2 연결배관 213: 제3 연결배관
214: 제4 연결배관 215: 제5 연결배관
216: 제6 연결배관 217: 제7 연결배관
218: 제8 연결배관 219: 제9 연결배관
22: 연결배관밸브 221: 제1 연결배관밸브
222: 제2 연결배관밸브 223: 제3 연결배관밸브
224: 제4 연결배관밸브 225: 제5 연결배관밸브
226: 제6 연결배관밸브 227: 제7 연결배관밸브
228: 제8 연결배관밸브 229: 제9 연결배관밸브
23: 분배관 24: 처리수흡입펌프
25: 처리수공급배관 251: 제1 공급배관
252: 제2 공급배관 26: 처리수공급밸브
261: 제1 공급밸브 262: 제2 공급밸브
27: 채수점조절부 30: 측정부
31: 측정수조 311: 처리수유입구
312: 오버플로우배출구 313: 세척수유입구
314: 배출구 32: 수조커버
33: 측정센서 34: 분사노즐
341: 각도조절부 36: 회전내관
37: 회전구동부 38: 세척상태확인부
381: 고정부 382: 체크부
40: 배출부 41: 배출배관
42: 배출밸브 43: 오버플로우배관
50: 세척부 51: 세척수공급탱크
52: 세척수공급배관 521: 제1 세척수배관
522: 제2 세척수배관 53: 세척수공급펌프
54: 세척수공급밸브 541: 제1 세척밸브
542: 제2 세척밸브 60: 중앙처리부
61: 전원부 62: 제어부
63: 연산부 64: 메모리부
65: 디스플레이부 651: 공정표시부
652: 타임차트(제어순서도) 66: 통신부
70: 동파방지부 71: 온도감지부
72: 히팅부 73: 온도제어부

Claims (7)

1. 처리수를 폭기하여, 공급되는 산소에 의해 처리수에 호기성 미생물이 번식하여 플록이 형성되도록 하는 폭기조;
   상기 폭기조에서 처리 중인 처리수의 소정의 양을 채수하여 처리 상태를 측정 및 모니터링하는 측정부;
   하나 이상의 상기 폭기조 각각과 연결되어, 각 상기 폭기조의 처리수를 각각 채수하여 상기 측정부로 공급 가능한 흡입부;
   상기 측정부에서 측정이 완료된 처리수가 상기 폭기조로 다시 배출되도록 상기 측정부와 상기 폭기조를 연결하는 배출부; 및
   상기 측정부에서 측정된 측정데이터를 전달받아 측정데이터를 분석하고, 상기 측정부, 상기 흡입부 및 상기 배출부를 제어하는 중앙처리부;를 포함하고,
   상기 흡입부는,
   하나 이상의 상기 폭기조 각각과 연결되되, 일 단이 상기 폭기조 각각에 잠기도록 배치되어, 각 폭기조 내의 처리수를 채집할 수 있는 폭기조연결배관; 및
   상기 폭기조연결배관의 하부에 설치되되, 상기 폭기조연결배관 하부 내측으로 인입되거나 외부로 인출 가능하게 설치되어, 상기 폭기조 내부로 삽입되는 깊이가 조절되는 채수점조절부;를 포함하며,
   상기 측정부는,
   상기 흡입부를 통해 공급받은 처리수가 수용되며, 세척수가 유입될 수 있는 세척수유입구가 형성되는 측정수조;
   상기 측정수조 내측의 상기 세척수유입구에 설치되어, 세척수를 상기 측정수조 내부로 분사하는 분사노즐;
   상기 분사노즐의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 분사노즐을 통해 분사되는 세척수의 분사 각도를 조절하는 각도조절부;
   상기 측정수조 내주면에 설치되며, 다수의 통공이 형성되는 회전내관;
   상기 회전내관과 연결되도록 설치되어, 상기 회전내관에 동력을 전달하여, 상기 측정수조 내부에 와류가 형성되도록 상기 회전내관이 상기 측정수조 내부에서 회전되도록 하는 회전구동부;
   상기 측정수조 내부에 설치되어, 상기 측정수조 내부를 촬영하는 세척상태확인부;를 포함하고,
   상기 중앙처리부의 제어부는, 상기 세척상태확인부에서 촬영된 상기 측정수조 내부 이미지를 통해 상기 측정수조의 오염도를 분석하여, 상기 측정수조 내부 세척의 필요 여부 또는 세척이 필요한 부분을 분석하며,
   상기 제어부에서 세척이 필요한 위치가 확인되면, 상기 각도조절부가 회전됨에 따라 상기 분사노즐을 통해 분사되는 세척수의 분사 각도가 조절되고,
   상기 측정수조에서 측정이 완료된 처리수가 상기 배출부를 통해 상기 폭기조로 배출된 후에, 상기 측정수조 내부로 세척수를 분사하여 상기 측정수조 내부를 세척하는 세척부; 및
   상기 흡입부의 폭기조연결배관, 상기 흡입부의 처리수공급배관 및 상기 세척부의 세척수공급배관에 설치되어 배관이 동파되는 것을 방지하는 동파방지부;를 더 포함하되,
   상기 동파방지부는,
   상기 폭기조연결배관, 상기 흡입부의 처리수공급배관 및 상기 세척부의 세척수공급배관에 설치되어 배관의 온도 또는 배관 주변 외부 온도를 감지하는 온도감지부;
   상기 흡입부의 폭기조연결배관, 상기 흡입부의 처리수공급배관 및 상기 세척부의 세척수공급배관에 설치되는 히팅부; 및
   상기 온도감지부에서 감지된 온도가 기 설정된 온도 이하가 되는 경우, 배관 내부의 처리수나 세척수가 얼지 않도록 상기 히팅부의 발열 온도를 조절하는 온도제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 측정부는,
   상기 측정수조 내에 수용되는 상기 처리수의 수질을 측정하는 측정센서;를 포함하며,
   상기 측정수조에는,
   처리수가 유입되는 처리수유입구;
   상기 측정수조 내부로 기 설정된 유량 이상으로 유입되는 처리수가 배출될 수 있도록 상기 측정수조 상부에 형성되는 오버플로우배출구; 및
   측정이 완료된 처리수 및 세척 완료된 세척수가 상기 폭기조로 배출될 수 있는 배출구;가 형성되는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 측정수조 내부에서 세척이 완료된 세척수는 상기 배출부를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 세척부는,
   세척수가 수용되는 세척수공급탱크;
   상기 세척수공급탱크와 상기 측정수조를 연결하는 세척수공급배관;
   상기 세척수공급배관을 통해 상기 측정수조로 세척수를 공급하는 세척수공급펌프; 및
   상기 세척수공급배관에 설치되어 세척수의 공급을 제어하는 세척수공급밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   복수의 상기 폭기조 중 어느 하나의 폭기조의 처리수가 상기 흡입부를 통해 상기 측정부로 공급되어 수질이 측정된 후, 측정이 완료된 처리수는 상기 배출부를 통해 배출되고,
   상기 세척부는 측정이 완료된 상기 측정부로 공급되어 상기 측정부를 세척하고,
   복수의 상기 폭기조 중 다른 하나의 폭기조의 처리수가 상기 폭기조로 공급되는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 흡입부는,
   복수의 상기 폭기조연결배관 각각에 설치되는 복수의 연결배관밸브;
   상기 복수의 연결배관밸브와 연결되는 분배관;
   상기 분배관과 상기 측정부 사이에 설치되는 처리수공급배관;
   상기 처리수공급배관의 경로 내에 설치되어 상기 폭기조 내의 처리수가 상기 측정부로 공급되도록 하는 처리수흡입펌프; 및
   상기 처리수공급배관의 경로 내에서, 상기 분배관과 상기 처리수흡입펌프 사이 및 상기 처리수흡입펌프와 상기 측정부 사이에 설치되는 처리수공급밸브;를 포함하며,
   상기 처리수공급배관은 상기 세척부와 연결되어, 상기 세척부로부터 세척수를 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템.
   
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 측정센서는,
   산화환원전위(ORP:Oxidation Reduction Potential), 전기전도도(EC:Electrical conductivity), 혼합액의 용존 산소(MLDO: Mixed Liquor Dissolved Oxygen), 혼합액 현탁 고형물(MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid) 및 수소 이온 농도(pH)을 포함하는 처리수의 수질 상태인 측정 데이터를 측정하는 것을 특징으로 하는 생물반응조 모니터링 시스템.

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