KR19990024149A

KR19990024149A - 오수 정화 장치(apparatus cleaning water)

Info

Publication number: KR19990024149A
Application number: KR1019980054823A
Authority: KR
Inventors: 원백희
Original assignee: 원백희
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 1999-03-25
Also published as: KR100324005B1

Abstract

본 발명은 대량의 오폐수를 고속으로 정화하기 위한 오수 정화 장치에 관한 것으로, 특히 미생물 배양과 이온 및 다단의 필터판을 이용하여 오폐수를 고속으로 정화하기 위한 오수 정화 장치에 관한 것이다.

본 발명은 유입되는 오수의 슬러지를 1차로 필터링하는 제1 필터 수단(10), 상기 제1 필터 수단(10)으로부터 유입되는 오수를 미생물이 배양된 다단의 폭기조를 통과시키면서 유입된 오수에 함유된 유,무기물을 분해하기 위한 폭기 수단(200), 상기 폭기 수단(200)으로부터 유입되는 오수에 이온을 결합시켜 오수내의 중금속을 제거하기 위한 이온 교반 수단(200), 상기 이온 교반 수단(200)으로부터 출력되는 이온이 혼합된 오수가 이온에 의해 정화되어 배출될 수 있도록 이온이 결합된 상태를 일정 시간 동안 유지시켜 주기 위한 정화 튜브(300), 다단의 필터판으로 이루어져 상기 정화 튜브(300)로부터 배출된 오수가 상기 다단의 필터판(401)을 따라 하부로 흐르면서 슬러지의 침전이 이루어지도록 하기 위한 제2 필터 수단(400), 및 상기 폭기 수단(200), 및 이온 교반 수단(200)을 제어하기 위한 제어 수단(500)으로 이루어짐을 특징으로 하는 오수 정화 장치를 제공한다.

따라서 본 발명은 폭기조에 의한 미생물 배양과 이온을 이용하여 오수내의 유,무기물을 제거하므로 오수 정화 효과가 커지고, 폭기조가 다단으로 이루어지고 정화 튜브가 사용되고 다단의 침전 필터판과 경사 필터판을 사용하므로 정화를 위해 오수조내에 일정 시간 동안 오수를 저장해 놓지 않고 정화된 물과 유입된 오수가 섞이지 않아 오수 정화 효과가 커질 뿐 아니라 다량의 오수 정화가 가능해지고, 이온이 혼합된 오수가 다단의 침전 필터판과 경사 필터판을 통해 서서히 배출되면서 계속 정화가 이루어지므로 완전한 이온 결합이 이루어져 정화가 원활해 질 수 있고, 다단의 침전 필터판과 경사 필터판을 적층 배열하고 정화 튜브를 사용하므로 적은 공간에도 설치할 수 있다.

Description

오수 정화 장치(APPARATUS CLEANING WATER)

본 발명은 대량의 오폐수를 고속으로 정화하기 위한 오수 정화 시스템에 관한 것으로, 특히 미생물 배양과 이온 및 다단의 필터판을 이용하여 오폐수를 고속으로 정화하기 위한 오수 정화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 오폐수 및 하수의 처리 방법은 오폐수 및 하수 중에 함유된 각종 유,무기물질을 영양원으로 하여 강제 폭기에 의한 호기성 상태에서 미생물을 배양하고, 이렇게 배양된 미생물과 오폐수를 순환시킴으로써 오폐수 및 하수 중에 함유된 각종 유,무기물질을 산화, 분해, 응집, 흡착, 침전 등의 단계적 과정을 통해 제거하는 미생물을 이용한 생물학적 처리 방법이 대부분 채택되어 이용되고 있다.

이러한 생물학적 오폐수 처리 방법에는 크게 활성오니법과 생물막법 및 이들을 혼용한 방법이 있는데, 이중 활성오니법에서는 유기질분은 주로 세균, 균류를 섭취하는 반면 생물막법에서는 원생동물 특히 섬모충유가 압도적으로 많아 오폐수 처리에 중요한 역할을 하게 된다.

그러나 생물학적 오폐수 처리 방법은 정상 상태에서 미생물이 담체에 모여 있으므로 용존 산소의 효율적 사용이 저해되고 오수와 정화된 물이 혼합되어 오수 정화 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 생물학적 오폐수 처리 방법은 오수에 포함되어 있는 각종 중금속을 제거하기 어려운 문제점이 있었다.

상기 문제점을 개선하기 위해 본 발명의 목적은 미생물 배양을 이용하여 다량의 오폐수를 정화하면서 이온을 이용하여 오폐수의 중금속을 제거하고 경사 필터판을 이용하여 슬러지를 정화하기 위한 오수 정화 시스템를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다단의 경사 필터판을 사용하여 오수와 정화된 물이 혼합되지 않도록 하여 원활한 오수 정화가 이루어지도록 하기 위한 오수 고속 정화 시스템를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 유입되는 오수의 슬러지를 1차로 필터링하는 제1 필터 수단, 상기 제1 필터 수단으로부터 유입되는 오수를 미생물이 배양된 다단의 폭기조를 통과시키면서 유입된 오수에 함유된 유,무기물을 분해하기 위한 폭기 수단, 상기 폭기 수단으로부터 유입되는 오수에 이온을 결합시켜 오수내의 중금속을 제거하기 위한 이온 교반 수단, 상기 이온 교반 수단으로부터 출력되는 이온이 혼합된 오수가 이온에 의해 정화되어 배출될 수 있도록 이온이 결합된 상태를 일정 시간 동안 유지시켜 주기 위한 정화 튜브, 다단의 필터판으로 이루어져 상기 정화 튜브로부터 배출된 오수가 상기 다단의 필터판을 따라 하부로 흐르면서 슬러지의 침전이 이루어지도록 하기 위한 제2 필터 수단, 및 상기 폭기 수단, 및 이온 교반 수단을 제어하기 위한 제어 수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 오수 정화 장치를 제공한다.

도 1 은 본 발명에 의한 오수 정화 장치의 전체 구성도

도 2a 는 도 1 의 제1 폭기조의 구조도

도 2b 는 도 1 의 제2 폭기조의 구조도

도 2c 는 도 1 의 제3 폭기조의 구조도

도 2d 는 도 1 의 제4 폭기조의 구조도

도 3 은 도 1 의 이온 교반부의 세부 구조도

도 4 는 도 3 의 이온 발생부의 세부 구조도

도 5 는 도 1 의 필터부의 세부 구조도

도 6 은 침전판의 세부 구조도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10, 400 : 필터부 100 : 폭기 수단

110 : 오수 펌프 120 : 공기 공급부

130, 140, 150, 160, 170 : 폭기조 121 : 공기 공급관

131, 141, 151, 161, 171 : 온도 조절기

132, 142,152, 162, 172, 235 : 오수 유입구

133, 143, 153, 163, 173 : 공기 유입구

134, 144, 154, 164, 174 : 오수 배출구

135, 155, 175 : 배양석 156, 165 : 배양망

176 : 활성탄 200 : 이온 교반부

220 : 이온 발생부 230 : 이온 교반기

231 : 오수조 232 : 교반기

234 : 모터 240 : 수위 감지기

260 : 이온 유입관 261 : 이온 유입구

280 : 펌프 300 : 정화 튜브

400 : 필터부 401 : 필터판

410 : 침전 필터판 420 : 경사 필터판

430 : 유도판 440 : 활성탄층

450 : 모래층 460 : 여과포층

500 : 오수 510 : 정화수 배출구

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 이온을 이용한 오수 정화 장치는 도 1 에 도시한 바와 같이 필터부(10, 400), 폭기 수단(200), 정화 튜브(300), 및 제어부(500)로 이루어진다.

상기 필터부(10)는 유입되는 오수의 슬러지를 1차로 필터링하는 것으로, 부직포 등으로 이루어져 유입되는 오수에 포함된 각종 슬러지를 1차로 거르게 된다.

상기 폭기 수단(200)은 상기 필터부(10)로부터 유입되는 오수를 미생물이 배양된 다단의 폭기조를 통과시키면서 유입된 오수에 함유된 유,무기물을 분해하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2a, 도2b, 도2c, 및 도 2d 에 도시한 바와 같이 상기 제어부(500)의 제어에 따라 상기 제1 필터 수단(10)으로부터 유입되는 오수를 펌핑하기 위한 오수 펌프(110), 하단에 오수유입구(132, 142)와 공기 유입구(133, 143)가 형성되고 상부에 오수 배출구(134, 144)가 형성되며 내부에 배양석(135)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 필터부(10)로부터 오수 펌프(110)를 통해 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하는 제1 폭기조(130, 140), 하단에 오수유입구(152)와 공기 유입구(153)가 형성되고 상부에 오수 배출구(154)가 형성되며 내부의 하부와 상부에 각각 배양망(156)과 배양석(155)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제1 폭기조(140)의 오수 배출구(144)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하는 제2 폭기조(150), 하단에 오수유입구(162)와 공기 유입구(163)가 형성되고 상부에 오수 배출구(164)가 형성되며 내부에 배양망(165)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제2 폭기조(150)의 오수 배출구(154)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하는 제3 폭기조(160), 하단에 오수유입구(162)와 공기 유입구(163)가 형성되고 상부에 오수 배출구(164)가 형성되며 내부에 배양석(175)과 활성탄(176)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제3 폭기조(160)의 오수 배출구(164)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하는 제4 폭기조(170), 및 상기 제어 수단(500)의 제어에 따라 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 폭기조(130, 140, 150, 160, 170)의 공기 유입구(133, 143, 153, 163, 173)를 통해 내부로 공기를 공급하기 위한 공기 공급부(120)로 이루어진다.

여기서, 상기 제1 폭기조(130, 140), 제2 폭기조(150), 제3 폭기조(160), 및 제4 폭기조(170)는 각각 다수개가 연이어 연결되어 이루어진다.

또한, 폭기 수단(200)은 상기 제어부(500)의 제어에 따라 미생물의 원활한 배양을 위해 폭기조 내부의 온도를 일정하게 유지시켜 주기 위해 상기 제1 폭기조(130, 140), 제2 폭기조(150), 제3 폭기조(160), 및 제4 폭기조(170)의 내부에 각각 설치된 온도 조절기(131, 141, 151, 161, 171)를 포함한다.

여기서, 상기 폭기조(130, 140, 150, 160, 170)는 도 2 에 도시한 바와 같이 하단부가 원추형으로 이루어지며, 하단부에 배양석, 배양망 및 활성탄을 고정 및 지지하는 슬러지 배출망(139, 149, 159, 169, 179)이 설치되며, 첨두부에 차단 밸브(137, 147, 157, 167, 177)를 포함하는 슬러지 배출구(138, 148, 158, 168, 178)가 설치된다.

상기 이온 교반부(200)는 상기 폭기 수단(200)의 제4 폭기조(170)로부터 유입되는 오수에 이온을 결합시켜 오수내의 중금속을 제거하기 위한 것으로, 도 3 에 도시한 바와 같이 이온을 발생하여 송출하는 이온 발생부(220), 오수 및 이온이 유입 및 유출되는 저수조(231), 및 상기 저수조(231)의 내부에 설치되어 유입되는 오수 및 이온을 혼합 및 결합시키기 위해 모터(234)에 의해 회전하는 교반기(232)로 구성된다.

여기서, 상기 이온 발생부(220)는 도 4 에 도시한 바와 같이 직류 펄스 전압을 일정한 주파수로 공급하는 직류 펄스 공급부(221), 음극으로 작용하며 상기 직류 펄스 공급부(221)로부터 출력되는 직류 펄스 전압을 공급받는 코일(227)이 내주면에 삽입되고 코일(227)에서 발생된 열을 방출하기 위한 방열 도체(226)가 상기 코일(227)에 대응되도록 외주면에 형성된 절연관(228)과, 상기 절연관(228)의 내부에 보다 많은 이온을 발생시키기 위해 상기 절연관(228)의 외주면에 절연 튜브 또는 절연 테이프로 형성된 절연층(224)로 이루어진 이온 배출부(223), 상기 절연관(228)으로부터 발생된 이온이 원활히 이동할 수 있도록 바람을 발생하는 송풍기(222), 상기 이온 배출부(223)로부터 배출되는 이온을 이온 유입관(260)을 통해 상기 저수조(231)의 하단의 이온 유입구(261)로 토출시키기 위한 이온 펌프(225), 상기 저수조(231)에 저수된 오수의 수위를 감지하여 상기 제어부(500)로 출력하는 수위 감지기(240), 및 상기 제어부(500)의 제어에 따라 상기 이온 교반 수단(200)으로부터 이온을 포함하는 오수를 상기 정화 튜브(300)로 배출하기 위한 펌프(270)로 구성된다.

이때, 상기 이온 펌프(225)는 상기 절연튜브(224)에 연결된 이온 유입관(260)에 설치되어 저수조(231)의 물이 이온 유입관(260)으로 유입되지 못하도록 하면서 동시에 이온을 저수조(231)의 하부로 토출할 수 있도록 하며, 이를 위해 이온 펌프(225)와 이온 유입구(261) 사이의 이온 유출관(260)에 차단 밸브(263)와 차단턱(262)을 설치한다.

상기 정화 튜브(300)는 상기 이온 교반부(200)로부터 출력되는 이온이 혼합된 오수가 이온에 의해 정화되어 배출될 수 있도록 이온이 결합된 상태를 일정 시간 동안 유지시켜 주기 위해 일정 길이로 이루어진다.

상기 필터부(400)는 도 5 에 도시한 바와 같이 다단의 필터판으로 이루어져 상기 정화 튜브(300)로부터 배출된 오수가 상기 다단의 필터판(401)을 따라 하부로 흐르면서 슬러지의 침전이 이루어지도록 하기 위한 것으로, 상기 정화 튜브(300)로부터 배출된 오수에 포함된 슬러지(500)를 침전시키는 침전 필터판(410)과 상기 배출되는 오수가 흐를 수 있도록 경사진 경사 필터판(420)이 교대로 다단으로 설치된다.

여기서, 상기 필터판(401, 410, 420)은 도 6 에 도시한 바와 같이 상기 정화 튜브(300)로부터 배출되는 오수의 흐름을 유도하는 유도판(430) 위에 활성탄층(440), 모래층(450), 및 여과포층(460)을 적층하여 이루어진다.

상기 제어부(500)는 상기 폭기 수단(200)과 이온 교반 수단(200)을 포함하여 전체 시스템을 제어한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 오수 정화 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 오수 유입관을 통해필터부(10)로 입수된 오수는 필터부(10)에서 슬러지가 1차로 걸러진다.

이때 상기 제어부(500)는 사용자의 조작 또는 유입되는 오수를 감지하여 상기 오수 펌프(110)와 공기 공급부(120)를 작동시킨다.

상기 오수 펌프(110)에서는 필터부(10)를 통과한 오수를 펌핑하여 제1 폭기조(130)로 유입되도록 한다.

상기 제1 폭기조(130)는 도 2a 에 도시한 바와 같이 내부에 배양석(135)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 필터부(10)로부터 오수 펌프(110)를 통해 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하게 된다. 이때 원활한 미생물 배양이 이루어지도록 하기 위해 제어부(500)의 제어에 따라 온도 조절기(131)를 이용하여 폭기조(130) 내부의 온도를 미생물의 배양에 알맞게 조절하고 공기 유입구(143)를 통해 공기를 유입시킨다.

제1 폭기조(130)의 하단에 형성된 오수 유입구(132)로 입수된 오수는 공기 공급부(120)로부터 공급되는 공기를 이용하여 미생물이 배양되면서 유,무기물이 정화된다.

이와 같이 정화된 오수가 제1 폭기조(130)에 가득 차게 되면 제1 폭기조(130) 내의 오수는 폭기조(130)의 상부에 설치된 오수 배출구(134)과 오수 배출관을 통해 유출되게 된다.

이때 내부에 배양석(135)이 채어진 제1 폭기조(130, 140)는 다단으로 설치되게 되므로, 폭기조(130)로부터 출력된 오수는 다음단의 폭기조(140)로 입수되게 된다.

폭기조(140)는 폭기조(130)와 배양석(135)을 포함하면서 동일한 구조로 이루어지므로 폭기조(140)와 동일하게 작동한다.

이와 같이 배양석(135)이 가득채워져 있는 폭기조(130, 140)를 통해 유,무기물이 정화된 오수가 후단의 폭기조(140)에 가득차게 되면 폭기조(140)의 상부에 형성된 오수 배출구(144)를 통해 제2 폭기조(150)로 유입되게 된다.

제2 폭기조(150)는 도 2b에 도시한 바와 같이 내부의 하부와 상부에 각각 배양망(156)과 배양석(155)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제1 폭기조(140)의 오수 배출구(144)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화한다. 즉, 제2 폭기조(150)는 하부에 배양망(156)을 채우고 상부에 배양석(155)을 채운다.

이때 원활한 미생물 배양이 이루어지도록 하기 위해 제어부(500)의 제어에 따라 온도 조절기(151)를 이용하여 폭기조(150) 내부의 온도를 미생물의 배양에 알맞게 조절하고 공기 유입구(153)를 통해 공기를 유입시킨다.

제2 폭기조(150)의 하단에 형성된 오수 유입구(152)로 입수된 오수는 공기 공급부(120)로부터 공급되는 공기를 이용하여 미생물이 배양되면서 유,무기물이 정화된다.

이와 같이 정화된 오수가 제2 폭기조(150)에 가득 차게 되면 제2 폭기조(150) 내의 오수는 폭기조(150)의 상부에 설치된 오수 배출구(154)과 오수 배출관을 통해 유출되게 된다.

이때 내부에 배양석(155)과 배양망(156)이 채어진 제2 폭기조(150)는 다단으로 설치될 수도 있다.

상기 제2 폭기조(150)의 오수 배출구(154)로부터 배출된 오수는 배출관을 통해 제3 폭기조(160)에 유입되게 된다.

상기 제3 폭기조(160)는 도 2c에 도시한 바와 같이 내부에 배양망(165)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제2 폭기조(150)의 오수 배출구(154)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화한다.

이때 원활한 미생물 배양이 이루어지도록 하기 위해 제어부(500)의 제어에 따라 온도 조절기(161)를 이용하여 폭기조(160) 내부의 온도를 미생물의 배양에 알맞게 조절하고 공기 유입구(163)를 통해 공기를 유입시킨다.

제3 폭기조(160)의 하단에 형성된 오수 유입구(162)로 입수된 오수는 공기 공급부(120)로부터 공급되는 공기를 이용하여 미생물이 배양되면서 유,무기물이 정화된다.

이와 같이 정화된 오수가 제3 폭기조(160)에 가득 차게 되면 제3 폭기조(160) 내의 오수는 폭기조(160)의 상부에 설치된 오수 배출구(164)과 오수 배출관을 통해 유출되게 된다.

이때 내부에 배양망(165)이 채어진 제3 폭기조(160)는 다단으로 설치된다.

상기 제3 폭기조(160)의 오수 배출구(164)로부터 배출된 오수는 배출관을 통해 제4 폭기조(170)에 유입되게 된다.

상기 제4 폭기조(170)는 도 2d에 도시한 바와 같이 내부에 배양석(175)과 활성탄(176)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제3 폭기조(160)의 오수 배출구(164)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물등을 정화한다.

이때 원활한 미생물 배양이 이루어지도록 하기 위해 제어부(500)의 제어에 따라 온도 조절기(171)를 이용하여 폭기조(170) 내부의 온도를 미생물의 배양에 알맞게 조절하고 공기 유입구(173)를 통해 공기를 유입시킨다.

제4 폭기조(170)의 하단에 형성된 오수 유입구(172)로 입수된 오수는 공기 공급부(120)로부터 공급되는 공기를 이용하여 미생물이 배양되면서 유,무기물이 정화된다.

이와 같이 정화된 오수가 제4 폭기조(170)에 가득 차게 되면 제4 폭기조(170) 내의 오수는 폭기조(170)의 상부에 설치된 오수 배출구(174)과 오수 배출관을 통해 유출되게 된다.

이때 내부에 배양석(175)과 활성탄(176)을 채운 제4 폭기조(160)는 다단으로 설치될 수 있다.

상기 폭기조(130, 140, 150, 160, 170)에서 이루어진 폭기에 의해 발생된 슬러지는 슬러지 배출망(139, 149, 159, 169, 179)을 통해 하단의 첨두부로 집속된후 차단 밸브(137, 147, 157, 167, 177)의 작동에 의해 슬러지 배출관(138, 148, 158, 168, 178)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 상기 제4 폭기조(170)는 내부를 상부층과 하부층으로 나누고 각 층에 배양석(175)과 활성탄(176)을 채울 수 있다.

상기 제4 폭기조(170)의 오수 배출구(174)로부터 배출된 오수는 배출관을 통해 이온 교반부(200)로 유입되는데, 이의 처리 과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

오수 배출구(174)로 부터 오수 유입구(235)로 오수조(231)내에 오수가 유입되면 수위 감지기(240)에서는 오수의 수위를 감지하게 된다.

유입된 오수가 오수조(231)에 담겨져서 일정한 높이가 되면 상기 수위 감지기(240)에서는 수위 감지 신호를 상기 제어부(500)로 출력하게 된다.

상기 제어부(500)에서는 물의 높이가 일정한 높이가 되면 이온 발생부(220)를 작동시켜 이온을 발생하게 된다.

즉, 도 4 에 도시한 바와 같이 상기 이온 발생부(220)의 직류 펄스 공급부(221)에서는 직류 펄스를 500Hz이상의 일정한 주파수로 발생하여 코일(227)로 공급하면 상기 코일(227)은 방열 도체(226)와 절연관(228) 및 절연 튜브(224)에 의해 충방전되면서 이온을 발생하게 된다.

발생된 이온은 송풍기(222)로부터 발생된 바람에 의해 절연관(228)으로부터 이온 유출관(224)을 통해 이온 펌프(225)로 유입되고 이온 펌프(225)에서는 이를 차단 밸브(263)를 통해 이온 유입구(261)로 배출하게 된다. 즉, 이온 펌프(225)에 의해 이온 유입관(260)으로 배출된 이온은 이온 펌프(225)의 높은 분사 압력에 의해 차단 밸브(263)를 열고 이온 유입구(261)를 통해 오수조(231)의 내부로 분사되게 된다.

이와 같이 이온 유입구(261)를 통해 오수조(231)로 유입된 이온은 이온 교반기(230)에서 유입된 오수와 결합 및 혼합되게 된다.

즉, 이온이 발생되면 상기 제어부(500)에서 모터(234)를 작동시켜 이온 유입구(261)로 유입되는 이온이 오수조(231)내의 오수와 섞이도록 교반기(232)를 작동시킨다. 이때, 물의 높이에 따라 상기 제어부(500)의 제어에 따라 다수의 교반기(232)중에서 선택적으로 작동시킬 수 있다.

상기 오수조(231)내에서는 오수가 교반기(232)에 의해 이온이 섞이게 되고 이온이 오수에 섞이면서 오수내의 불순물이 이온과 결합하여 오수를 정화하게 된다. 이와 같이 이온과 오수의 이물질 또는 물순물이 결합하면 슬러지가 발생되게 된다.

이와 같이 슬러지가 발생된 오수는 상기 제어부(500)의 제어에 따라 작동하는 펌프(300)에 의해 정화 튜브(300)로 보내지게 된다.

이때 상기 수위 감지기(240)는 오수조(231)내의 오수가 배출되어 오수의 양이 줄어듬에 따라 수위 감지 신호를 상기 제어부(500)로 출력하면 상기 제어부(500)에서는 모터(234)의 작동을 제어하여 교반기(232)의 회전을 제어하게 된다.

또한, 상기 이온 교반 수단(200)에서 결합되지 못한 이온은 계속해서 정화 튜브(300)로 유입되고, 일정 길이로 이루어진 정화 튜브(300)를 통과하면서 이온은 계속해서 오수의 이물질과 결합하게 된다. 이와 같이 이온이 오수의 이물질과 결합하는 과정을 통해 오수는 정화되게 된다.

이때, 정화 튜브(300), 예를 들어 호스의 길이가 길면 이온과 오수와 결합하여 오수가 정화되는 데 필요한 시간 동안 정화 튜브(300)내에서 이온과 오수가 섞여 있을 수 있게 되어 정화가 잘 이루어지게 된다.

그런데, 정화 튜브(300)의 길이가 짧으면 이온과 오수와 결합하여 오수가 정화되는 데 필요한 시간 동안 정화 튜브(300)내에서 이온과 오수가 섞여 있을 수 없게 되어 정화가 잘 이루어지지 않게 된다.

따라서 이온과 오수의 이물질이 결합하여 오수가 정화되는데 필요한 시간 만큼 정화 튜브(300)의 길이를 조절하면 원활한 정화가 이루어질 수 있게 된다.

즉, 이온과 오수의 이물질이 결합하여 오수가 정화되는데는 일정한 시간이 필요한데 이 시간 동안 이온과 오수가 혼합되어 있는 상태를 유지하기 위해서는 오수조(231)에 일정 시간 동안 오수가 머물러 있어야 한다. 그런데, 오수조(231)의 크기가 한정되어 있으므로 정화할 수 있는 오수의 양이 한정되게 된다. 따라서 정화 튜브(300)를 통과하는 시간 동안 정화될 수 있으므로 오수를 오수조(231)내에서 일정 시간 동안 머물러 있도록 할 필요가 없다.

또한, 오수조(231)내에는 계속해서 오수가 유입되게 되는데 이와 같이 계속 오수가 유입되면 새로 유입된 오수는 이미 정화된 물과 섞이게 된다. 따라서 오수조(231)내에서 배출되는 오수는 정화 효과가 매우 떨어진다. 그런데 긴 정화 튜브(300)를 통과하게 되면 정화되지 않은 오수가 유입되어 정화된 물과 섞이는 경우가 발생하지 않는다.

이와 같이 정화 튜브(300)를 통과하면서 정화된 오수는 이온과 이물질의 결합으로 슬러지가 발생하게 된다. 발생된 슬러지는 정화된 물과 함께 정화 튜브(300)로부터 배출되어 필터부(400)로 유입되고 필터(400)를 통해 슬러지만이 제거되어 정화된 물이 배출된다.

필터부(400)에 유입된 오수는 필터판(401)을 따라 하부로 이동하면서 슬러지가 제거되게 된다.

즉, 도 5 및 도 6 에 도시한 바와 같이 상기 정화 튜브(300)에서 배출되는 오수에 포함된 슬러지(500)는 먼저 침전 필터판(410)에서 활성탄층(440), 모래층(450), 및 여과포층(460)에 의해 침전되어 필터링된다. 이때 침전 필터판(410)은 오수가 충분히 여과될 수 있도록 경사각을 적게 한다.

상기 오수는 침전 필터판(410)에서 여과되면서 유도판(430)에 의해 유도되어 하단에 설치된 경사 필터판(420)으로 흐르게 된다. 경사 필터판(420)은 상기 침전 필터판(410)보다 경사각을 크게하여 오수의 흐름이 원활하도록 한다. 즉, 오수가 충분히 흘러서 상기 경사 필터판(420)의 하단에 설치된 침전 필터판(410)을 통과할 수 있도록 경사각을 크게 한다.

상기 경사 필터판(420)에도 유도판(430) 위에 활성탄층(440), 모래층(450), 및 여과포층(460)을 적층하여 흐르는 오수의 여과 효과가 발생될 수 있도록 한다.

이와 같이 경사 필터판(420)을 통과한 오수는 빠르게 상기 경사 필터판(420)의 하단에 설치된 침전 필터판(410)으로 유입되어 슬러지가 침전되게 된다.

이와 같이 이온 교반 수단(200)로부터 정화 튜브(400)를 통해 배출된 오수는 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)를 교대로 통과하여 슬러지가 제거된다.

즉, 오수에 포함된 이온은 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)을 통과하면서 계속적으로 오수내의 불순물과 결합하여 슬러지를 발생하게 되고 발생된 슬러지는 상기 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)을 통해 여과된다.

상기 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)은 연속하여 다단으로 이어지게 설치되므로 오수의 불순물 농도에 따라 그 개수를 조절할 수 있다. 즉, 오수내의 불순물이 많은 경우에는 슬러지의 양이 많아 오래도록 여과해야 하므로 다단으로 설치해야 한다.

다시말해서 이온과 오수의 이물질이 결합하여 오수가 정화되는데 필요한 시간 만큼 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)의 갯수를 조절하면 원활한 정화가 이루어질 수 있게 된다.

즉, 이온이 이온 교반부(200)에서 오수의 이물질과 결합되어 발생된 슬러지는 여과되는데 일정한 시간이 필요하며 미결합된 이온과 오수내의 이물질이 결합하는데에도 일정한 시간이 필요하므로 이 시간 동안 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)을 통과하면 된다.

상기 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)은 도 5 에 도시한 바와 같이 상하 방향으로 다단으로 적층되므로 적은 공간에서도 오랫동안 여과가 이루어질 수 있다.

이와 같이 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)에 의해 슬러지가 여과되어 정화된 오수는 정화수 배출구(510)를 통해 배출되게 된다.

또한, 오수조(231)내에는 계속해서 오수가 유입되게 되는데 이와 같이 계속 오수가 유입되면 새로 유입된 오수는 이미 정화된 물과 섞이게 된다. 따라서 오수조(231)내에서 배출되는 오수는 정화 효과가 매우 떨어진다. 그런데 다단의 침전 필터판(410)과 경사 필터판(420)을 통과하게 되면 정화되지 않은 오수가 유입되어 정화된 물과 섞이는 경우가 발생하지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 오수 정화 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 폭기조에 의한 미생물 배양과 이온을 이용하여 오수내의 유,무기물을 제거하므로 오수 정화 효과가 커진다.

둘째, 폭기조가 다단으로 이루어지고 정화 튜브가 사용되고 다단의 침전 필터판과 경사 필터판을 사용하므로 정화를 위해 오수조내에 일정 시간 동안 오수를 저장해 놓지 않고 정화된 물과 유입된 오수가 섞이지 않아 오수 정화 효과가 커질 뿐 아니라 다량의 오수 정화가 가능해진다.

셋째, 이온이 혼합된 오수가 다단의 침전 필터판과 경사 필터판을 통해 서서히 배출되면서 계속 정화가 이루어지므로 완전한 이온 결합이 이루어져 정화가 원활해 질 수 있다.

넷째, 다단의 침전 필터판과 경사 필터판을 적층 배열하고 정화 튜브를 사용하므로 적은 공간에도 설치할 수 있다.

Claims

유입되는 오수의 슬러지를 1차로 필터링하는 제1 필터 수단(10);

상기 제1 필터 수단(10)으로부터 유입되는 오수를 미생물이 배양된 다단의 폭기조를 통과시키면서 유입된 오수에 함유된 유,무기물을 분해하기 위한 폭기 수단(200);

상기 폭기 수단(200)으로부터 유입되는 오수에 이온을 결합시켜 오수내의 중금속을 제거하기 위한 이온 교반 수단(200);

상기 이온 교반 수단(200)으로부터 출력되는 이온이 혼합된 오수가 이온에 의해 정화되어 배출될 수 있도록 이온이 결합된 상태를 일정 시간 동안 유지시켜 주기 위한 정화 튜브(300);

다단의 필터판으로 이루어져 상기 정화 튜브(300)로부터 배출된 오수가 상기 다단의 필터판(401)을 따라 하부로 흐르면서 슬러지의 침전이 이루어지도록 하기 위한 제2 필터 수단(400); 및

상기 폭기 수단(200), 및 이온 교반 수단(200)을 제어하기 위한 제어 수단(500)으로 이루어짐을 특징으로 하는 오수 정화 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 폭기 수단(200)은

상기 제어 수단(500)의 제어에 따라 상기 제1 필터 수단(10)으로부터 유입되는 오수를 펌핑하기 위한 오수 펌프(110);

하단에 오수유입구(132, 142)와 공기 유입구(133, 143)가 형성되고 상부에 오수 배출구(134, 144)가 형성되며 내부에 배양석(135)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제1 필터 수단(10)으로부터 오수 펌프(110)를 통해 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하는 제1 폭기조(130, 140);

하단에 오수유입구(152)와 공기 유입구(153)가 형성되고 상부에 오수 배출구(154)가 형성되며 내부의 하부와 상부에 각각 배양망(156)과 배양석(155)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제1 폭기조(140)의 오수 배출구(144)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하는 제2 폭기조(150);

하단에 오수유입구(162)와 공기 유입구(163)가 형성되고 상부에 오수 배출구(164)가 형성되며 내부에 배양망(165)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제2 폭기조(150)의 오수 배출구(154)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하는 제3 폭기조(160);

하단에 오수유입구(162)와 공기 유입구(163)가 형성되고 상부에 오수 배출구(164)가 형성되며 내부에 배양석(175)과 활성탄(176)을 채운 밀폐조로 이루어져 상기 제3 폭기조(160)의 오수 배출구(164)로부터 유입되는 오수에 함유된 유,무기물을 정화하는 제4 폭기조(170); 및

상기 제어 수단(500)의 제어에 따라 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 폭기조(130, 140, 150, 160, 170)의 공기 유입구(133, 143, 153, 163, 173)를 통해 내부로 공기를 공급하기 위한 공기 공급부(120)로 이루어짐을 특징으로 하는 오수 정화 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이온 교반 수단(200)은

이온을 발생하여 송출하는 이온 발생 수단(220);

오수 및 이온이 유입 및 유출되는 저수조(231); 및

상기 저수조(231)의 내부에 설치되어 유입되는 오수 및 이온을 혼합 및 결합시키기 위해 모터(234)에 의해 회전하는 교반기(232)로 구성됨을 특징으로 하는 오수 정화 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 필터 수단(400)은

상기 정화 튜브(300)로부터 배출된 오수에 포함된 슬러지(500)를 침전시키는 침전 필터판(410)과 상기 배출되는 오수가 흐를 수 있도록 경사진 경사 필터판(420)이 교대로 다단으로 설치되어 이루어짐을 특징으로 하는 오수 고속 정화 장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 필터판(401, 410, 420)은

상기 정화 튜브(300)로부터 배출되는 오수의 흐름을 유도하는 유도판(430) 위에 활성탄층(440), 모래층(450), 및 여과포층(460)을 적층하여 이루어짐을 특징으로 하는 오수 고속 정화 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제1 폭기조(130, 140), 제2 폭기조(150), 제3 폭기조(160), 및 제4 폭기조(170)는 각각 다수개가 연이어 연결되어 이루어짐을 특징으로 하는 오수 정화 장치.
제 2 항에 있어서, 폭기 수단(200)은

상기 제어 수단(500)의 제어에 따라 미생물의 원활한 배양을 위해 폭기조 내부의 온도를 일정하게 유지시켜 주기 위해 상기 제1 폭기조(130, 140), 제2 폭기조(150), 제3 폭기조(160), 및 제4 폭기조(170)의 내부에 각각 설치된 온도 조절기(131, 141, 151, 161, 171)를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 오수 정화 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제1 폭기조(130, 140), 제2 폭기조(150), 제3 폭기조(160), 및 제4 폭기조(170)는

슬러지 배출을 원활하게 하기 위해 하단부가 원추형으로 이루어지며 첨두부에 차단 밸브를 포함하는 슬러지 배출구(138, 148, 158, 168, 178)가 설치되어 이루어짐을 특징으로 하는 오수 정화 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 저수조(231)에 저수된 오수의 수위를 감지하여 상기 제어 수단(500)으로 출력하는 수위 감지기(240)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 오수 고속 정화 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제어 수단(500)의 제어에 따라 상기 이온 교반 수단(200)으로부터 이온을 포함하는 오수를 상기 정화 튜브(300)로 배출하기 위한 펌프(270)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 오수 고속 정화 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 제1 폭기조(130, 140), 제2 폭기조(150), 제3 폭기조(160), 및 제4 폭기조(170)는

하단부에 배양망과 배양석 및 활성탄을 고정 및 지지하는 슬러지 배출망(139, 149, 159, 169, 179)을 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 오수 정화 장치.