KR200233107Y1 - 오염수의 자정정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오염수의 자정 정화 장치에 관한 것으로, 펌프로 오염수를 흡입하여 일정압력으로 저장하는 정압탱크와, 상기 정압탱크에 저장된 오염수를 분사시켜 미세한 물입자를 만들면서 외기를 유입시켜 미세 물입자와 공기가 혼합된 혼합기를 만드는 기액변화기 및, 상기 기액변화기에서 만들어진 공기와 물입자의 혼합기를 소정압력으로 저장하여 공기중에 함유된 산소성분이 물입자에 충분하게 용해되게 함으로써 오염수의 용존산소율을 증대시킴과 더불어 잔유공기를 배출시키고 산소의 용존율이 높아진 물을 배출시키는 용존산소조절탱크로 구성된다. 이러한 본 고안은 오염수를 미세한 물입자로 만듦과 동시에 공기와 혼합시킴으로써, 공기와 물의 접촉면적을 최대한으로 증대시킬 수가 있으면서, 공기와 물입자가 혼합된 혼합기를 소정시간동안 일정압력으로 유지시킴으로 물입자에 공기중의 산소가 충분하게 용해되게 할 수 있을 뿐만 아니라, 흡입된 오염수의 용존산소에 따라 기액변화기로 유입되는 공기의 양을 조절해 줌으로써 처리수의 용존산소를 필요에 따라 정밀하게 제어해 줄 수 있으며, 처리수에 함유된 용존산소에 의한 물의 자정능력을 이용하여 오염수를 효과적이면서 짧은 시간안에 경제적으로 오염된 하천이나 호소의 오염된 물을 정화할 수 있게 한다.

Description

오염수의 자정정화 장치{An apparatus for self purifying the polluted water}

본 고안은 하천이나 호소의 오염수를 정화처리하는 장치에 관한 것으로, 특히 오염된 물을 흡입하여 강제적으로 미세입자로 분산시키면서 공기를 주입시켜 오염수에 공기중의 산소가 최대한으로 용해되어 들어가게 함으로써 자정 정화되게 한 오염수의 자정정화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 하천이나 호소(湖沼)에 생활하수나 공장 폐수 등이 유입되어 오염되면 하천수와 호소의 물에 용해되어 있는 산소(용존산소)의 양이 적어지게 되고, 용존산소의 양이 결핍되면 생물이 살 수 없을 뿐만 아니라, 소정치 이하로 되면 결국 썩게 되는데, 일반적으로 4ppm이하가 되면 물고기가 살 수 없고, 용존산소의 양이 제로(zero)가 되면 물이 썩게 되므로 이 용존산소의 양이 많을수록 깨끗한 물이라 할 수 있다.

이 용존산소(Dissolved oxygen, DO)는 물의 온도가 높을 수록 그 포화도가 감소하고, 수온과 기압 기타 다른 조건에 따라 달라지며, 공기중의 산소 양이 많아지면 증가한다.

일반적으로 하천 상류의 깨끗한 물에는 거의 포화에 가까운 DO가 들어 있는데, 이러한 깨끗한 물이 하류로 흘러감에 따라 생활폐수가 공장 등의 폐수가 유입됨으로 인해 오염되고, 오염된 물의 계속하여 흘러감에 따라 자체 정화되어지게 된다.

이와 같이 오염된 물이 자체 정화되어질 수 있는 것은 물이 유동함에 따라 공기와 접촉하면서 공기중의 산소가 오염수속으로 용해되어 들어가기 때문인 것이다.

따라서, 비록 오염된 물이라 하여도 공기와 많이 접촉하게 하면 별도의 화학적 약품 등을 사용하지 않고서도 자체 정화되어지게 되는데, 이러한 원리를 이용하여 하천이나 호소의 오염된 물을 폭기시킴으로써 자정되게 하는 여러 가지 방법과 장치가 많이 제안되어 있다.

그러나 종래 까지 제안 또는 사용되어지는 여러 가지 폭기식 오염수 정화방법 또는 장치는 대개 하천수나 호소의 오염된 하층수와 상층수를 단순히 뒤섞어 주는 것에 불과하므로 오염된 물이 공기와 접하게 하는 시간이나 접촉면적이 충분하지 못하기 때문에, 오염수에 산소가 충분하게 용해될 수가 없어 정화능력이 떨어질 뿐만 아니라, 이러한 종래의 장치와 방법으로서는 오염수를 최상급의 상태로 정화시킬 수가 없고, 단지 그 오염도를 약간 낮추는 정도에 불과한 것이었다.

또한, 종래의 장치들은 필요에 따라 용존산소의 양을 조절할 수가 없기 때문에 항상 장치에서 세팅된 값으로만 용존산소의 투입량을 제어할 수밖에 없는 단점이 있는 한편, 그 처리속도가 늦기 때문에 오염된 하천이나 호소를 정화처리하는데많은 시간과 경비가 투입되어야만 하는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하천이나 호소의 오염된 물을 효율적으로 정화시킬 수가 있으면서 필요에 따라 용존산소 량을 조절할 수 있게 한 오염수의 자정정화 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 장치는, 펌프를 사용하여 오염수를 흡입하여 일정압력으로 저장하는 정압탱크와, 상기 정압탱크에 저장된 오염수를 분사시켜 미세한 물입자를 만들면서 외기를 유입시켜 미세 물입자와 공기가 혼합된 혼합기를 만드는 기액변화기 및, 상기 기액변화기에서 만들어진 공기와 물입자의 혼합기를 소정압력으로 저장하여 공기중에 함유된 산소성분이 물입자에 충분하게 용해되게 함으로써 오염수의 용존산소율을 증대시킴과 더불어 잔유공기를 배출시키고 산소의 용존율이 높아진 물을 배출시키는 용존산소 조절탱크로 구성된다.

그리고, 상기 정압탱크에 흡입된 오염수의 용존산소를 측정하는 용존산소감지센서가 설치됨과 더불어, 용존산소 조절탱크에 기액변화처리된 처리수의 용존산소를 감지하는 용존산소 감지센서가 설치되며, 상기 기액변화기의 공기주입로에 공기통과량을 제어하는 제어밸브가 설치되는 한편, 상기 용존산소 감지센서들과 제어밸브가 전자제어기에 연결된 구조를 부가 설치하여, 필요에 따라 상기 전자제어기에 필요한 용존산소값을 세팅시킴에 따라 용존산소 조절탱크 내부의 처리수에 용해된 용존산소값을 정확하게 제어해 줄 수 있게 할 수가 있다.

상기한 바와 같은 장치를 이용한 본 고안은, 하천이나 호소의 오염된 물을흡입하여 미세한 물입자로 만들면서 동시에 공기와 혼합시킴으로써, 공기와 물의 접촉면적을 최대한으로 증대시키고, 이렇게 공기와 물입자가 혼합된 혼합기를 소정시간동안 일정압력으로 유지시킴으로 미세 물입자에 공기중의 산소가 용해되는 정도를 조절할 수 있게 하며, 필요에 따라서는 용존산소가 증대처리된 처리수의 용존산소를 임의의 값으로 정밀하게 제어할 수가 있는 한편, 용존산소가 증대 처리된 처리수를 하천이나 호소의 오염수속으로 주입시켜 오염수가 자체 정화할 수 있는 능력을 최대한으로 증대시킬 수가 있는 것이다.

따라서 본 고안에 따른 오염수의 정화장치를 이용하면 물고기가 살 수 없는 정도의 오염수도 최상급의 수질로 개선 변화시킬 수가 있으며, 빠른 시간안에 많은 량의 오염수를 자체 정화시킬 수가 있는 것이다.

도 1 는 본 고안에 따른 장치를 실현하기 위한 시스템의 구성도,

도 2 는 본 고안의 장치에 사용되는 용존산소 증대용 다중가압 포기장치의 구조를 나타낸 종단면도,

도 3 은 본 고안의 장치를 사용하여 하천을 정화 처리하는 과정을 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 - 오염수 흡입기 2 - 펌프

3 - 오염수 저장탱크 4 - 기액변화기

5 - 용존산소 조절탱크 6 - 제어기

7 - 공기공급관 8 - 공기배출관

9 - 처리수 배출관 10 - 용존산소 감지센서

11 - 제어밸브 12 - 용존산소 감지센서

13 - 전자제어기 14 - 노즐

15 - 오염수 주입관 16 - 공기유통관

17 - 확산혼합관 18 - 유도벽

19 - 출구관 20 - 하우징

21 - 혼합기유도관 22 - 지지벽

23 - 연결관 24 - 연결플랜지

25 - 블레이드

이하 본 고안에 따른 장치를 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1 은 본 고안에 따른 장치의 전체 시스템을 나타내는 개략적 구성도 이고, 도 2 는 본 고안에 사용되는 기액변화기의 내부 구성을 보이기 위한 종단면도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이 본 고안에 따른 장치는, 하천 또는 호소의 수면아래에 잠겨 있는 오염수 흡입기(1)를 통하여 오염수를 필터링하여 흡입하는 흡입펌프(2)와; 이 펌프(2)에서 흡입된 오염수를 소정의 일정 압력으로 저장하는 오염수 저장탱크(3); 상기 오염수 저장탱크(3)에 저장되어 있는 오염수와 함께 공기를 분사 주입시켜 오염수를 미립자상태로 만들면서 공기와 혼합되게 하여 공기와오염수의 미립자가 혼합된 혼합기를 만드는 기액변화기(4); 상기 기액변화기(4)에서 만들어진 공기와 오염수의 혼합기를 소정압력으로 저장하여 오염수의 미립자와 공기가 충분한 시간을 가지고 접촉하여 오염수의 미세입자에 공기중의 산소가 용해되어 들어가게 한 후, 함으로써 용존산소량이 증대된 처리수를 만드는 용존산소 조절탱크(5) 및; 상기 용존산소 조절탱크(5)에서 용존산소량이 증대처리된 처리수를 오염수를 흡입한 하천이나 호소로 투입하는 처리수 배출수단으로 구성되어 있다.

상기의 오염수 저장탱크(3)는 제어기(6)를 통하여 상기 펌프(2)와 전기적으로 연결되어서, 상기 오염수 저장탱크(3)에서 요구되어지는 압력, 예컨대 약 10 kgf의 압력이 항상 유지되어질 수 있도록 펌프(2)의 가동을 제어하게 되어 있다.

따라서, 상기 오염수 저장탱크(3)에 저장되어 있는 오염수는 항상 일정압력으로 기액변화기(4)에 공급되어지게 되고, 이 기액변화기(4)에서는 상기 오염수 저장탱크(3)에서 부터 공급되는 오염수를 미립자화시키면서 공기와 혼합시켜 혼합기를 만드는 공기공급관(7)이 연결되어 있다.

이와 같이 오염수를 공기와 혼합된 기체상태로 만드는 이유는 오염수의 표면적을 증대시켜 오염수에 공기가 가능한 많이 접촉하게 하기 위한 것이다.

상기 기액변화기(4)에서 만들어진 혼합기는 다음 단계인 용존산소 조절탱크(5)로 유입되고, 이 용존산소 조절탱크(5)에서는 미립자상태의 오염수와 혼합되어 있는 혼합기를 소정압력으로 소정시간 동안 정체시킴으로써, 혼합기의 오염수 미립자에 공기중의 산소가 충분하게 용해되어 들어가면서 응축되어 물상태로 환원처리되게 하는 한편, 오염수에 용해되어 들어가고 남은 잔여공기는 용존산소조절탱크(5)의 상단에 마련되어 있는 공기배출관(8)을 통하여 대기로 배출되고, 용존산소량이 증대 처리된 처리수는 용존산소 조절탱크(5)의 하단에 마련되어 있는 처리수 배출관(9)을 통하여 배출되게 된다.

한편, 본 고안에 따라 오염수에 용존산소를 증대 처리하는 만들어지는 처리수의 용존산소량을 필요에 따라 제어할 수 있게 하기 위해 용존산소 제어수단을 부가 설치하여 사용할 수가 있는 바, 상기 용존산소 제어수단은 상기 오염수 저장탱크(3)에 설치되어 이 오염수 저장탱크(3)의 내부에 유입된 오염수의 용존산소를 감지하는 용존산소 감지센서(10)와, 상기 기액변화기(4)의 공기공급관(7)에는 설치되어 통과하는 공기의 양을 제어하는 제어밸브(11), 상기 용존산소 조절탱크(5)에 설치되어 내부에 저장된 처리수의 용존산소를 감지하는 용존산소 감지센서(12) 및, 상기 감지센서(10,12)와 제어밸브(11)에 전기적으로 연결된 전자제어기(13)로 구성된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 용존산소 제어수단은, 상기 펌프(2)를 통하여 하천수 등이 그대로 유입되어 오염수 저장탱크(3)에 저장되는 오염수의 용조산소량을 첵크함과 더불어, 상기 기액변화기(4)에서 처리되어 용존산소 조절탱크(5)에 저장되어 있는 처리수의 용존산소량을 첵크하여, 그 결과의 차이값과 상기 전자제어기(13)에 입력된 설정치에 따라 기액변화기(4)로 공기를 공급하는 공기공급관(7)에 설치된 제어밸브(11)의 개폐량을 제어하게 되어 있다.

따라서, 상기 용존산소 조절탱크(5)에 저장된 처리수의 용존산소량이 전자제어기(13)에 입력시킨 설정치사이의 편차에 따라 제어밸브(11)의 개폐량을 늘리거나 줄임으로써, 항상 용존산소 조절탱크(5)의 처리수에 용해되어 있는 용존산소량을 일정한 값으로 유지하게 할 수가 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 처리수의 용존산소량을 정확하게 통제할 수가 있는 것이다.

즉, 본 고안의 장치를 소형화하여 물고기를 키우는 어항의 물을 처리하는 경우에는 물고기에 필요한 최적의 용존산소량을 갖는 처리수를 만들 수가 있으며, 단순히 하천을 정화 처리하는 경우에도 필요한 용존산소량으로 세팅하여 원하는 바의 용존산소량을 갖는 처리수를 만들 수가 있는 것이다.

한편, 상기의 제어밸브(11)는 전자비례제어 솔레노이드밸브를 사용하여 상기 전자제어기(13)의 제어신호에 따라 기액변화기(4)로 유입되는 공기의 양을 선형적으로 제어해 줄 수 있게 함으로써, 처리수의 용존산소 량을 정확하면서 정밀하게 제어해 줄 수 있게 할 수가 있다.

그리고, 상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 기액변화기(4)는 오염수 저장탱크(3)에 저장되어 있는 오염수를 공기와 혼합된 상태로 만들어 오염수가 공기와 접촉하는 면적을 증대시켜 주는 기능을 갖는 것으로서, 오염수를 미립자상태로 만들고 이 오염수 미립자에 공기를 불어 넣어 줄 수 있는 장치이면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 가능한 오염수를 최소한의 미립자 상태로 만들어 줄 수 있는 것이 바람직하다.

이를 위해 본 고안에서 사용하는 기액변화기의 일 예는, 도면 2에 도시된 바와 같이, 오염수 저장탱크(3)로 부터 오염수를 주입 받아 선단에 구비된 노즐(14)을 통하여 분사하는 오염수 주입관(15)과; 이 오염수 주입관(15)의 주위를 둘러싸고 있으면서 상기 공기공급관(7)으로 부터 유입된 공기를 상기 노즐(14)쪽으로 전달해 주는 공기유통관(16); 상기 오염수 주입관(15)의 노즐(14)과 공기유통관(16)으로 부터 각각 분사되는 오염수와 공기를 확산 혼합시키는 확산혼합관(17) 및; 상기 공기유통관(16)의 선단과 확산혼합관(17)의 입구를 연결시키면서, 상기 노즐(14)에서 분사되는 오염수와 공기유통관(16)을 통해 유입된 공기를 상기 확산혼합관(17)쪽으로 유도하는 유도벽(18)으로 구성되어 있다.

또, 상기 확산혼합관(17)은 공기와 오염수가 충분하게 확산 유동할 수 있는 정도의 내부공간을 가지면서 선단에 상대적으로 좁은 직경의 출구관(19)을 갖는 하우징(20)과; 이 하우징(20)의 입구 쪽에서부터 내부의 길이방향을 따라 소정길이 만큼 뻗어 있으면서, 직경이 하우징(20)보다 상대적으로 작고, 상기 공기유통관(16)과 오염수 주입관(13)에서 분사되어 상기 유도벽(18)을 따라 공급되는 오염수와 공기의 혼합기를 하우징(20)의 내부로 유도하는 혼합기유도관(21) 및; 상기 혼합기유도관(21)의 선단과 하우징(20)의 선단을 연결시켜 주는 지지벽(22)으로 구성되어 있다.

또한, 본 고안에 따른 기액변화기(4)의 효과를 증대시키기 위해, 상기 지지벽(22)과 유도벽(18)에 관통 설치되어 하우징(20)의 내부와 공기유통관(16)의 내부를 연결시키면서 하우징(20) 내부의 혼합기를 공기유통관(16)속으로 부분적으로 리턴 시키는 연결관(23)을 부가 설치하여 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 확산혼합관(17)과 공기유통관(16)은 일체로 연결시킨 구성으로 할 수도 있지만, 제작과 관리의 편의를 위해 연결플랜지(24)를 통하여 서로 분리할수 있도록 연결시킨 구성으로 할 수도 있다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 기액변화기(4)는 오염수 저장탱크(3)로 부터 일정 압력으로 공급되는 오염수가 오염수 주입관(15)으로 주입되면 그 선단에 구비되어 있는 노즐(14)을 통하여 확산혼합관(17)의 혼합기유도관(21)속으로 빠른 속도로 분사되게 된다.이와 같이 노즐(14)선단에서 오염수가 분사되면서 혼합기 유도관(21)속으로 빠른 속도로 통과함에 따라 베르누이 정리에 의해 노즐(14)의 출구압력이 낮아지는 압력강하 현상이 발생하게 되고, 이렇게 낮아진 노즐(14) 선단의 압력이 상기 공기 유통관(16)으로 전달되어 공기유통관(16)의 내부가 1기압보다 낮아지게 되므로 흡입력이 발생하게 되며, 이 흡입력에 의해 공기공급관(7)을 통하여 외부의 공기가 빠른 속도로 유입되는 것이다.

따라서, 상기 노즐(14)에서 분사되는 오염수가 공기유통관(16)을 통하여 유도벽(18)을 따라 빠른 속도로 주입되는 공기와 혼합되면서 작은 입자의 물방울상태로 분쇄되어지게 되고, 이렇게 오염수의 미립자가 공기와 혼합되어 만들어진 혼합기는 직경이 작은 혼합기유도관(21)을 통하여 하우징(20)의 내부로 분사되어지게 되는데, 상기 하우징(20)이 혼합기 유도관(21)의 직경보다 크게 되어 있으므로, 하우징(20)의 내부로 분사된 혼합기는 확산되어지게 된다.

이렇게 상기 하우징(20)의 내부에서 오염수의 미립자와 공기의 혼합기가 갑자기 확산되어짐에 따라 오염수의 미립자는 더욱 작게 분쇄되어지게 되는 한편, 확산 혼합된 혼합기의 일부는 하우징(20)의 선단에 구비되어 있는 출구관(19)을 통하여 배출됨과 더불어, 나머지 일부는 하우징(20)의 내부 가장자리를 따라 다시 혼합기 유도관(21)쪽으로 역류하게 되고, 이렇게 역류된 혼합기는 다시 출구관(19)의 선단을 통해 빠르게 분출되는 혼합기의 흐름에 편승하여 다시 출구관(19)쪽으로 유동하면서 오염수의 미립자가 더욱 작은 미립자의 형태로 분쇄되어짐과 더불어, 오염수의 작은 물방울 미립자에 공기중의 산소가 접촉하는 면적이 더욱 넓어지게 된다.

그 결과 오염수에 용해되는 산소의 양이 증대되어 이 오염수는 용존산소가 많은 처리수로 만들어지게 되는 것이다.

한편, 상기 혼합기 유도관(21)에서 하우징(20)의 선단 쪽으로 분사된 혼합기의 일부만이 출구관(19)을 통하여 배출되고 나머지 일부는 다시 역류하여 순환하게 되는 이유는, 하우징(20)의 직경은 큰데 비하여 출구관(19)의 직경은 상대적으로 작기 때문에 하우징(20)의 내부에서 확산된 혼합기가 한꺼번에 출구관(19)을 통하여 빠져나갈 수 없기 때문인 것이다.

그리고, 상기한 바와 같이 하우징(20)의 내부에서 혼합기가 연속적으로 순환함으로써 오염수의 미립자와 공기와 접촉하는 시간이 길어지게 함과 더불어, 오염수의 미립자가 더욱 작게 부서지게 되므로 그 만큼 용존효과를 증대시킬 수가 있는 것이다.

따라서, 본 고안에 따른 장치를 작동시킨 초기의 경우에는 상기 출구관(19)을 통하여 배출되는 혼합기의 물방울이 나중에 배출되는 것보다 상대적으로 클 수 있지만, 본 고안에 따른 장치의 가동시간이 경과함에 따라 하우징(20)의 내부를 따라 순환하면서 오염수의 물방울 입자가 작아짐과 더불어 용존산소 량이 증대되어진 혼합기가 출구관(19)을 통하여 배출되어지게 된다.

한편, 오염수의 미립자를 더욱 작게 분쇄시킴과 더불어 공기와 혼합도를 증대시켜 용존산소 량을 증대시키기 위해, 상기 하우징(20)의 내부에 설치된 혼합기 유도관(21)의 선단에 블레이드(25)를 부가 설치하여 사용할 수도 있는 바, 이 블레이드(25)는 상기 출구관(19)의 선단에 설치하여 사용할 수도 있다.

또한, 본 고안에서는 오염수의 물입자를 더욱 작게 분쇄시킴과 더불어 용존산소량을 극대화시키기 위해, 상기한 바와 같이 하우징(20)의 내부공간과 노즐(14)이 위치하는 공기유통관(16)의 내부 선단을 연통시키는 연결관(23)을 설치하여 사용할 수가 있는 바, 이러한 연결관(23)을 설치하여 사용하면 상기 노즐(14)의 선단에서 오염수가 빠른 속도로 분사됨에 따라 발생하는 압력강하현상에 의해 하우징(20)의 내부를 따라 순환하는 혼합기의 일부가 상기 노즐(14)의 선단쪽으로 유입되고, 이렇게 노즐(14)쪽으로 유입된 혼합기는 다시 노즐(14)이 선단에서 분사되는 혼합기와 함께 혼합기 유도관(21)속으로 분사되게 되므로, 혼합기의 미립자를 더욱 잘게 분쇄시키면서 용존산소량도 증대시킬 수가 있는 것이다.

이러한 과정을 통하여 상기 출구관(19)을 통하여 분사되는 혼합기의 물입자 크기는 μ단위 이하의 크기로 분쇄되어질 수 있게 되므로, 오염된 물이 공기중의 산소와 접촉할 수 있는 표면적이 최대한으로 증대되어지게 되는 것이다.

도면 1에서는 2개의 기액변화기(4)를 병렬 설치한 구조를 도시하였지만, 반드시 이에 국한하는 것이 아니고 필요에 따라서는 2개이상 다수개 또는 하나만 설수면하에 잠겨져 있는 정화처리수의 방류관(C)을 통하여 하천의 바닥쪽을 향하여 배출한다.

이와 같이 용존산소를 증대처리한 물을 하천의 바닥면쪽으로 배출하면, 오염수에 충분한 양의 산소가 처리수를 통해 공급되어지게 되므로, 이 오염수에 함유되어 있던 각종 유기물과 스컴이 분리되어 하천의 수면위로 부상하게 되면서 자체 정화능력이 향상되어지게 되는 것이다.

또한, 상기의 정화처리수 방류관(C)을 통하여 용존산소가 증대 처리된 처리수를 하천의 바닥면 가까이 에서 방류시킬 때, 이 방류관(C)의 선단이 하천 또는 호소의 바닥면에서 약 10cm 정도의 간격을 유지한 상태에서 약 10kgf의 압력으로 바닥면의 퇴적물에 퇴적물이 직접 분사되게 하는 것이 바람직한데, 이는 용존산소가 풍부한 처리수가 하천 등의 퇴적물에 직접 분사되게 함으로써, 퇴적물의 상층 일부가 처리수의 분사 압력에 의해 분산되게 하기 위한 것인 바, 이와 같이 퇴적물 속에 묻혀 있던 미생물이 퇴적물의 바깥으로 나와 오염수속을 부유하게 하면서, 이 미생물에 처리수를 통하여 공급된 산소가 전달되게 함으로써, 미생물이 활성화되어 오염수의 자정작용을 촉진시킬 수 있는 것이다.

상기에서 방류관(C)의 선단이 하천이나 호소의 바닥면에서 항상 약 10cm 정도의 간격을 유지하게 한 상태에서 처리수가 배출되게 하기 위한 수단으로서, 방류관(C)의 선단에 설치한 거리감지센서와, 상기 방류기(B)에 설치되어 상기 거리감지센서의 감지신호에 따라 방류관(C)을 감거나 풀어 주는 권상기를 사용할 수가 있고, 이와 다른 수단으로서 밸런스 카운터를 사용할 수가 있다.

그리고, 상기 방류관(C)의 선단에서 배출되는 처리수의 압력이 10kgf를 유지할 수 있게 하기 위해, 상기 용존산소 조절탱크(5)에서 처리된 처리수를 하천으로 배출하는 처리수 배출관(9)의 중간에 가압펌프(F)를 부가 설치하여 사용할 수가 있다.

한편, 상기한 바와 같이 용존산소를 증대 처리한 처리수를 하천으로 주입시킴에 따라 오염수가 자정과정을 거치면서 오염수에서 분리되어 하천의 수면위로 부상하는 유기물이나 스컴 등의 부유물은 하천의 수면 위에 펜스를 설치하여 한쪽으로 모은 다음, 부유물 흡입기(D)와 부유물 흡입장치(E)를 통하여 흡입된 다음, 탈수 처리되어 케이크상태로 배출되어 제거되는 것이다.

상기의 설명은 하천을 정화 처리하는 과정을 기준으로 하여 설명하였지만, 호수나 저수지 등과 같은 경우에 있어서도 동일한 과정을 통하여 정화 처리할 수 가 있는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 하천이나 호소의 오염수를 흡입하여 일정한 압력으로 기액변화기(4)로 공급하면서 미세한 물입자로 분쇄시키면서 공기를 주입시킴으로써 오염수와 공기의 접촉면적을 증대시키고, 공기와 미세한 물입자가 혼합된 혼합기를 일정압력하에서 소정시간동안 정체시킴으로써 공기중의 산소가 물입자에 용해되는 양을 증대시켜 용존산소량을 높이며, 이렇게 용존산소량이 증대된 처리수를 오염된 하천이나 호소로 주입시킴으로써 오염된 하천이나 호소의 오염수가 자체 정화되어질 수 있는 능력이 향상되어지게 되는 것이다.

따라서, 본 고안에 따른 장치를 사용함으로써 오염수의 용존산소를 효과적이면서 단시간에 증대시킬 수가 있으므로, 오염된 하천이나 호소를 짧은 시간에 효과적으로 자정 정화 처리할 수가 있으면서, 처리 대상에 따라 용존산소량을 조절할 수가 있으므로 경제적으로 하천이나 호소를 정화 처리할 수가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 하천 또는 호소의 수면아래에 잠겨 있는 오염수 흡입기(1)를 통하여 오염수를 필터링하여 흡입하는 흡입펌프(2)와; 이 펌프(2)에서 흡입된 오염수를 소정의 일정 압력으로 저장하는 오염수 저장탱크(3); 상기 오염수 저장탱크(3)에 저장되어 있는 오염수를 분사시키면서 공기를 주입시켜 오염수를 물방울로 만들면서 공기와 혼합되게 하여 공기와 오염수가 혼합된 혼합기를 만드는 기액변화기(4) 및; 상기 기액변확기(4)에서 만들어진 공기와 오염수의 혼합기를 소정압력으로 저장하여 오염수의 미립자와 공기가 충분한 시간을 가지고 접촉하여 오염수에 공기중의 산소가 용해되어 들어가게 함으로써 용존산소량을 증대시키고, 오염수에 산소를 공급하고 남은 잉여 공기를 대기로 배출하는 공기배출관(8)과, 용존산소가 증대 처리된 처리수를 하천이나 호소로 배출하는 처리수 배출관(9)을 구비하고 있는 용존산소 조절탱크(5)로 구성된 오염수 자정정화장치
2. 제 1 항에 있어서, 상기 용존산소 조절탱크(5)에서 처리되는 처리수의 용존산소량을 필요에 따라 제어할 수 있게 하는 용존산소 제어수단이 부가 설치되고, 이 제어수단이 용존산소 제어수단이 상기 오염수 저장탱크(3)에 설치되어 이 오염수 저장탱크(3)의 내부에 유입된 오염수의 용존산소를 감지하는 용존산소 감지센서(10)와, 상기 기액변화기(4)의 공기공급라인(7)에는 설치되어 통과하는 공기의 양을 제어하는 제어밸브(11), 상기 용존산소 조절탱크(5)에 설치되어 내부에저장된 처리수의 용존산소를 감지하는 용존산소 감지센서(12) 및, 상기 감지센서(10,12)와 제어밸브(11)에 전기적으로 연결된 전자제어기(13)로 구성된 것을 특징으로 하는 오염수 자정정화장치
3. 제 1 항에 있어서, 상기 처리수 배출관(9)의 중간에 가압펌프(F)가 설치되고, 상기 처리수 배출관(9)과 연결되어 용존산소 조절탱크(5)에서 처리된 처리수를 하천이나 호소로 배출 방류하는 방류관(C)의 선단에 하천 등이 바닥면과 거리를 조절하는 거리조절수단이 설치되고, 상기 거리조절수단이 방류관(C)의 선단에 설치된 거리감지센서와 방류관(C)을 수면위에 띄운 상태로 이동시키는 방류기(B)에 구비된 방류관 권상기로 이루어진 것을 특징으로 하는 오염수 자정정화장치