KR20010008568A - 수중 미립자 수거장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유입되는 물을 수용하는 공간을 제공하는 본체조; 본체조의 출구 측 벽 근방에 본체조를 구획하도록 수직으로 설치되고 하부는 본체조의 바닥면과 관통공을 이루도록 개방되며 본체조를 제 2 집수조와 배출로로 구분하는 격벽; 본체조의 바닥면에 설치되어 미세 기포를 생성시키는 노즐관; 노즐관에 고압의 압축공기를 공급하는 컴프레서; 본체조 전단에 설치되어 원수를 모아 제 1 높이벽을 통하여 제 2 집수조로 물을 안내하는 제 1 집수조; 상기 격벽 상단에 설치되며 본체조의 제 1 높이벽 높이보다 수평상 낮은 높이의 제2 높이벽을 가지며 제 2 집수조와 구획된 제 1 배출조; 상기 본체조의 출구측 배출로에 설치되어 배출하고 제 2 높이벽보다 낮은 제 2 배출 높이벽을 가지는 제 2 배출조를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 수중 미립자 수거장치이다.

또한 본 발명은 집수조 바닥이나 강바닥에서 압축공기를 분출하여 유입된 주변의 물을 물-공기 에멀젼 상태로 만드는 에멀젼 과정, 에멀젼화 된 미세 기포가 유기물 미립자에 흡착하여 유기물 미립자를 수면으로 상승시키는 상승 과정, 상승된 유기물 미립자를 수면의 물과 함께 분리 배출시키는 미립자 배출과정, 에멀젼화 된 기포 사이를 지나 유기물 미립자가 기포로 여과된 순수한 물을유기물 미립자 농도가 낮은 아래 부분에서 수거하는 수거과정을 수행한다.

Description

수중 미립자 수거장치 및 방법{Eleminating device of floating matters in water and method thereof}

본 발명은 탁한물을 맑게하는 기술에 관한 것으로, 무기물(광물성) 미립자가 침전된 후 유기물 미립자를 물 표면으로 부상시켜 수거하는 새로운 기술인 수중 미립자 수거장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 수중에 미립자가 많으면 빛이 미립자에 충돌하여 산란되고, 그 산란량이 많으면 많을 수록 물의 투명도는 낮아진다. 수중의 미립자는 유기물 미립자(생물성)와 무기물 미립자(광물성)로 구분되며 무기물은 비중이 높아서 쉽게 침전되나 유기물 미립자는 비중이 물과 비슷하여 물 속에 떠다닌다. 이들은 수중의 오염원이 되어 다른 생물의 생활 환경을 오염시킨다. 즉, 크로렐라가 너무 많이 생성하여 부영양화의 전조를 이루고, 녹조현상과 갈조 현상화의 요인이 된다. 수중의 미생물이나 미립자를 수거하여 식용 가능한 원수를 만드는 과정은 도 1 과 같이 예시할 수 있는바, 댐이나 저수지등을 통하여 수집된 원수(1)를 공급받아 침사조(2)로 공급하여 큰 입자의 미립자를 침전시키고, 침전된 물을 약품실(3)로 공급하여 응집제를 첨가하여 수중에 포함된 미생물 미립자를 수거하고, 이어 침전조(4)에서 무기 미립자를 최종 침전 후 살균실(5)에서 염소 살균을 한 후 배수조(6)에서 배수된다. 이 경우 약품실(3)에서 사용하는 화학적 응집제는 수중에 잔류하여 공급되므로 급수시 보관이 오래되거나 할 경우 수질이 쉽게 변하는 요인이 된다.

본 발명의 목적은 이를 해소코자 하는 것으로, 수중의 부영양화의 요인이 되는 생물성(유기물) 미립자를 약품을 쓰지 않고 제거하는 장치 및 방법을 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 생물성 미립자가 공기와 친화성이 있음과, 비중이 물과 유사함을 알고, 유기물 미립자를 수면으로 떠오르도록 집수조 또는 강바닥에 압축공기를 이용한 물-공기 에멀젼을 방출하여 수중이 물-공기 에멀젼으로 가득차도록 하여 물-공기 에멀젼의 미세한 공기방울이 부상하면서 수중의 유기물 미립자와 연속적인 충돌로 유기물 미립자를 수면까지 밀어 올려 수거하고 수중에는 밑으로 내려 갈수록 미립자의 수가 줄어들도록 하여 기포를 이용한 여과방식을 구현 가능토록 한 수거장치 및 방법을 제공하려는 것이다.

도 1 은 종래의 수질 정화 과정을 나타낸 블럭도,

도 2 는 본 발명의 사시도,

도 3 은 도 2 의 A-A 선 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10;본체조 11;격벽 12;관통공

20;제 1 집수조 22;제 1 높이벽 24;제 1 집수조 높이

30;제 2 집수조 32;배출로 40;제 1 배출조

42;제 2 높이벽 44;제 1 배출구 50;제 2 배출조

52;제 2 배출조 높이벽 54;제 2 배출구 60;노즐관

70;컴프레서

즉, 본 발명은 물을 수용하는 공간을 제공하는 본체조;

본체조의 출구 측 벽 근방에 일정 간격을 두고 수직으로 설치되고 하부는 본체조의 바닥면과 관통공을 이루도록 개방되며 본체조를 제 2 집수조와 배출로로 구분하는 격벽;

본체조의 바닥면에 설치되어 미세 기포를 생성 배출시키는 노즐관;

노즐관에 고압의 압축 공기를 공급하는 콤프레서;

본체조 전단에 설치되어 원수를 모아 제 2 집수조로 물을 안내하는 제 1 집수조;

상기 격벽 상단에 설치되며 본체조의 입구 높이보다 수평상 낮은 높이의 제2 높이벽을 가지며 제 2 집수조와 구획된 제 1 배출조;

상기 본체조의 출구측에 설치되어 배출하고 제 2 높이벽보다 낮은 제 2 배출 높이벽을 가지는 제 2 배출조를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 수중 미립자 수거장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 또한 집수조 바닥이나 강바닥에서 압축공기를 분출하여 유입된 주변의 물을 물-공기 에멀젼 상태로 만드는 에멀젼 과정,

에멀젼화 된 미세 기포가 유기물 미립자에 흡착하여 유기물 미립자의 부력을 증대시켜 유기물 미립자를 수면으로 상승시키는 상승 과정,

상승된 유기물 미립자를 수면의 물과 함께 분리 배출시키는 미립자 배출과정,

에멀젼화 된 기포 사이를 지나 유기물 미립자가 기포로 여과된 순수한 물을유기물 미립자 농도가 낮은 아래 부분에서 수거하는 수거과정을 수행한다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명의 사시도이고, 도 3 은 도 2 의 A-A 선 단면도로, 물을 수용하는 공간을 제공하는 본체조(10);

본체조(10)의 출구 측 벽 근방에 수직으로 본체조(10) 공간을 구획하도록 설치되고 하부는 본체조(10)의 바닥면과 관통공(12)을 이루도록 개방되며 본체조(10)를 제 2 집수조(30)와 배출로(32)로 구분하는 격벽(11);

본체조(10)의 바닥면에 설치되어 미세 기포를 생성시키는 노즐관(60);

노즐관(60)에 공기를 공급하는 컴프레서(70);

본체조(10) 전단에 설치되어 원수를 모아 제 2 집수조(30)로 물을 안내하고 본체조(10)의 입구벽에 이어진 제 1 높이벽(22)보다 수평상의 입구 높이가 높은 제 1 집수조(20);

상기 격벽(11) 상단에 설치되며 본체조(10)의 제 1 높이벽(22) 높이보다 수평상 낮은 높이의 제 2 높이벽(42)을 가지며 제 2 집수조(30)와 구획된 제 1 배출조(40);

상기 본체조(10)의 출구측에 설치되어 배출하고 제 2 높이벽(42)보다 낮은 제 2 배출 높이벽(52)을 입구측 벽으로 가지는 제 2 배출조(50)를 포함하여 구성한다. 상기 제 1 집수조(20)는 원수관(1-1)이 유입되는 입구측의 제 1 집수조 높이(24)가 출구측의 제 1 높이벽(22)보다 높도록 구성하여 원수가 제 2 집수조(30)로 안내되도록 구성한다. 필요에 따라서는 제 1 높이벽(22)과 같이 높이가 일정하게 낮게 하는 것이 아니라 제 1 집수조 높이(24)보다 낮은 위치에 배출공을 형성하여도 된다. 상기 제 1 배출조(40)에는 수집된 부유 미생물을 배출하는 제 1 배출구(44)를 가진다. 제 1 배출구(44)를 통해 배출되는 부유 미생물은 별도의 처리조에서 처리한다. 상기 제 2 배출조(50)에는 또한 제 2 배출구(54)를 가진다. 제 2 배출구(54)는 예를 들어 도 1 의 침전조(4)등으로 배출하는 것을 예시할 수 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은 원수가 원수관(1-1)을 통하여 제 1 집수조(20)로 안내된다. 제 1 집수조(20)는 입구측의 제 1 집수조 높이()가 출구측의 제 1 높이벽(22)보다 높아 자연스럽게 원수가 본체조(10)인 제 2 집수조(30)로 이동한다. 제 2 집수조(30)의 하부에는 노즐관(60)이 설치되고, 노즐관(60)에는 컴프레서(70)로부터의 압축 공기가 유입되어 공급된다. 압축공기가 제 2 집수조(30)의 바닥면에서 공급되면 집수조의 물이 공기와 혼합하여 분산되면서 에멀젼화 하여(에멀젼 과정) 미세한 기포형태로 도 3 과 같이 점선 화살표 형태로 수면으로 이동한다. 수면으로 이동시 수중에 있는 부유 미생물은 호기성이므로 기포가 미생물에 붙게되고, 상대적으로 미생물은 기포가 붙은 만큼 부력이 상승하여 자연스럽게 기포와 함께 미생물이 제 2 집수조(30)의 표면으로 상승한다(상승과정). 제 2 집수조(30)에는 격벽(11)이 있고, 격벽(11)에는 제 2 높이벽(42)을 가지는 제 1 배출조(40)가 일체로 설치된다. 이 경우 제 2 높이벽(42)은 제 1 높이벽(22)보다 수평상 낮은 높이를 가지므로 자연스럽게 제 2 집수조(30)의 표면 수류는 제 1 배출조(40)로 이동한다(미립자 배출과정). 이 경우 제 1 배출조(40)에 모이는 물은 항상 일정한 수위를 유지하도록 제 1 배출구(44)로 배출된다. 따라서 제 2 집수조(30)내의 물은 부유 미생물이 없어진 깨끗한 물이 격벽(11)으로 인한 관통공(12)을 통하여 배출로(32)로 안내된다. 배출로(32)를 통하여 안내된 깨끗한 물은 제 2 배출 높이벽(52)을 가지는 제 2 배출조(50)로 이동하고, 제 2 배출구(54)를 통하여 정화된 깨끗한 원수로 사용한다(수거과정).

상기에서 제 2 집수조(30)의 높이, 폭 및 길이는 노즐관(60)의 배출량 및 압축공기의 공기압과 원수에 포함된 생물성 미립자의 농도 등을 고려하여 조절 사용함이 좋다. 상기에서는 수돗물 등을 정수 할 때 원수를 정수하는 방식을 예시하였으나 원수를 호수나 댐 등의 정화(부영양화 방지)를 위하여도 사용 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 기포 발생으로 인한 에멀젼화로 원수에 포함된 생물성 미립자의 표면에 기포가 붙게 하여 생물성(유기물) 미립자의 부력을 증대시켜 물 표면으로 뜨게하고, 상부 표면의 물은 별도의 배출조를 통하여 배출토록 하므로 유입되는 원수에 포함된 생물성 미립자를 없애 원수의 수질을 정화시킨다.

Claims (2)

1. 유입되는 물을 수용하는 공간을 제공하는 본체조;

   본체조의 출구 측 벽 근방에 본체조를 구획하도록 수직으로 설치되고 하부는 본체조의 바닥면과 관통공을 이루도록 개방되며 본체조를 제 2 집수조와 배출로로 구분하는 격벽;

   본체조의 바닥면에 설치되어 미세 기포를 생성시키는 노즐관;

   노즐관에 고압의 압축공기를 공급하는 컴프레서;

   본체조 전단에 설치되어 원수를 모아 제 1 높이벽을 통하여 제 2 집수조로 물을 안내하는 제 1 집수조;

   상기 격벽 상단에 설치되며 본체조의 제 1 높이벽 높이보다 수평상 낮은 높이의 제 2 높이벽을 가지며 제 2 집수조와 구획된 제 1 배출조;

   상기 본체조의 출구측 배출로에 설치되어 배출하고 제 2 높이벽보다 낮은 제 2 배출 높이벽을 가지는 제 2 배출조를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 수중 미립자 수거장치.
2. 집수조 바닥이나 강바닥에서 압축공기를 분출하여 유입된 주변의 물을 물-공기 에멀젼 상태로 만드는 에멀젼 과정,

   에멀젼화 된 미세 기포가 유기물 미립자에 흡착하여 유기물 미립자를 수면으로 상승시키는 상승 과정,

   상승된 유기물 미립자를 수면의 물과 함께 분리 배출시키는 미립자 배출과정,

   에멀젼화 된 기포 사이를 지나 유기물 미립자가 기포로 여과된 순수한 물을유기물 미립자 농도가 낮은 아래 부분에서 수거하는 수거과정을 수행함을 특징으로 하는 수중 미립자 수거방법.