KR20040041988A

KR20040041988A - 폐수처리용 공기 분산기

Info

Publication number: KR20040041988A
Application number: KR1020020070103A
Authority: KR
Inventors: 김석환
Original assignee: 김석환
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-05-20

Abstract

본 발명은 하부몸체와 멤브레인고무판이 결합시 외측 및 내측에 각각 내부 공기압력을 견딜수 있으며, 장기간 사용시에도 공기분산기에 슬러지가 축적되지않고, 공기분산기를 통하여 공기가 분산시 반응조내에 널리 공급할수 있는 폐수처리용 공기분산기를 제공하고자 하는 것으로, 하부에 압축공기를 공급하는 파이프와 연결되는 체결구를 가지는 하부몸체와, 상기 하부몸체에 결합되고, 상부에 미세한 공기구멍을 형성시킨 멤브레인고무판과, 상기 하부몸체 및 멤브레인고무판 사이에 고정되고, 상기 멤브레인고무판의 형상을 유지시켜주는 지지망과, 상기 하부몸체 및 멤브레인고무판을 외측에서 고정시키는 클램프밴드와, 상기 하부몸체 및 멤브레인고무판을 내측에서 고정시키는 결속구로 달성할수 있게 한 것이다.

Description

폐수처리용 공기 분산기 {AIR DIFFUSER FOR WASTE - WATER TREATMENT}

본 발명은 생활하수나 분뇨, 공장폐수 등을 정화하기 위하여 사용되는 폐수처리용 공기분산기에 관한 것이다.

일반적으로 폐수에는 용존산소가 부족하여 미생물이 번식하지 못하게 되므로 자연정화가 되지 못하고 오히려 더 부패하게 되므로 산소공급을 위한 수단이 절실히 요구되고 있으며, 현재까지 수많은 공기분산기가 산기기라는 명칭으로 제안된바 있으나, 그다지 효율이 좋지 못하여 여러 가지 폐수처리장치에 널리 사용되고 있지 못한 실정이었다.

이에 본 발명의 출원인도 폐수처리용 산기기에 대하여 실용신안 등록(등록번호: 실1992-0005424호)을 받은바 있으나, 십년이상 사용해본 결과 여러 가지 문제점을 발견하게 되었다.

즉, 이 산기기(공기분산기)장치는 그 공보에 기재되어 있는바와같이 환형 경사로의 경사 최하점에 육각돌부를 형성하여 이에 다공과 함께 요홈을 가진 경사공을 형성하고, 중앙에 중공을 형성한 본체의 상단 양측내면이 단부에 환 형태의 다공성 세라믹판을 합치하되 경사공에 구체를 개재하여 요홈에 괘지구의 돌기을 삽입하여 구성된것이었다.

그러나 이와같은 산기기는 표면에 다공성 세라믹판을 설치하고 있어 이 미세구멍으로 폐수가 역류할 우려가 있을 뿐만 아니라, 상하판이 나사식 결합구조를 채택하고 있어 에어 펌프관으로 압축된 공기를 주입시키는 경우 내부의압력이 증가되므로 장기간 사용시 그 압력을 견디지 못하여 공기가 누설되는 원인을 방지하기가 어려운 것이었다.

따라서 압축된 공기를 분산하기 위하여 내부 공기압력을 견딜수 있는 구조를 제공하여 공기의 누설현상을 방지할 필요가 있으며,

장기간 사용시에도 공기분산기에 슬러지가 쌓이지 않고 막히지 않는 구조가 바람직하고, 공기분산기를 통하여 공기가 분산시 반응조내에 널리 공급할수 있는 구조가 필요하게 되었다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은, 하부몸체와 멤브레인고무판이 결합시 외측 및 내측에 각각 내부 공기압력을 견딜수 있는 폐수처리용 공기 분산기를 제공하여 공기가 누설되는 것을 방지하고자 하는 것이다.

이는 내외측에 별도로 외측체결수단과 내측 체결수단에 의하여 달성될수 있다.

다른 목적은 장기간 사용시에도 공기분산기에 슬러지가 쌓이지 않도록 하고, 공기분산기를 통하여 공기가 분산시 반응조내에 널리 공급할수 있는 폐수처리용 공기분산기를 제공하고자 하는 것이다.

이는 하부몸체 및 멤브레인고무판이 결합되는 공기분산기의 전체 형상을 도우넛 형상으로 하여 달성될수 있다.

다른 목적은 공기분산기가 작동 정지중에 폐수가 역류되는 것을 방지할수 있는 폐수처리용 공기분산기를 제공하고자 하는 것이다.

이는 공기분산기가 작동정지시 멤브레인고무판이 수축되어 공기구멍을 폐쇠하는 동시에 내부에 역류방지판을 형성시켜 달성할 수 있다.

이와같은 폐수처리용 공기분산기의 특징은, 하부에 압축공기를 공급하는 파이프와 연결되는 체결구를 가지는 하부몸체와, 상기 하부몸체에 결합되고, 상부에 미세한 공기구멍을 형성시킨 멤브레인고무판과, 상기 하부몸체 및 멤브레인고무판 사이에 고정되고, 상기 멤브레인고무판의 형상을 유지시켜주는 지지망과, 상기 하부몸체 및 멤브레인고무판을 외측에서 고정시키는 클램프밴드와, 상기 하부몸체 및 멤브레인고무판을 내측에서 고정시키는 결속구로 구성된 것에 있다.

특히, 상기 멤브레인고무판에 형성된 공기구멍은 "I"자 형상으로 슬리트를 형성하고 있으며, 상기 하부몸체의 하부에 형성된 체결구의 상부에는 역류방지판이 고정되게 구성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 폐수처리용 공기분산기의 사용예를 나타낸 작용상태도,

도 2는 본 발명의 폐수처리용 공기분산기의 평면도 및 저면도,

도 3는 본 발명의 폐수처리용 공기분산기에 대한 분해사시도,

도 4는 본 발명의 폐수처리용 공기분산기의 체결상태를 나타낸 단면도 및 그 확대도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1 : 반응조 2 : 폐수

3 : 공기공급시 폐수의 흐름 4 : 에어펌프관

5 : 클램프밴드 6 : 고정체 (볼트 및 너트)

7 : 단턱 10 : 공기분산기

11 : 하부몸체 12 : 지지망

13 : 체결구 14 : 멤브레인고무판

15 : 결속구 16 : 공기구멍

14A : 요홈 14B, 14B' : 결합훈육부

11A : 결합홈 17 : 역류방지판

이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 폐수처리용 공기분산기의 사용예를 나타낸 작용상태도이다.

폐수 (2)가 들어 있는 반응조 (1)내 하부에 공기분산기 (10)가 고정되고, 폐수처리시 에어펌프관 (4)으로 압축된 공기 (산소포함)을 주입시키면 공기분산기 (10)를 통하여 미세한 공기들이 화살표 방향 (3)과 같이 순환되어 슬러지가 반응조에 쌓이는 것을 방지하는 동시에 산소공급을 원활하게 하여 미생물에 의한 폐수처리 효율을 높이게 된다.

도 2는 본 발명의 폐수처리용 공기분산기의 평면도 및 저면도로서, 상부에 도시한 도면은 위에서 본 평면도로서 멤브레인고무판 (14)을 나타내고 있다.

이 멤브레인고무판 (14)의 상부에는 다수의 미세 공기구멍 (16)이 형성되어 있고, 클램프밴드 (5)와 결속구 (15)을 통하여 하부몸체 (11)와 결합된다.

이 멤브레인고무판 (14)은 도너스 형상의 링타입으로 액상교반 및 슬러지의 활성화를 위하여 내부에서 공급되는 공기를 공기구멍 (16)을 통하여 미세한 공기입자로 만들어 반응조내에 일정한 공기를 효율적으로 분산시키는 역할을 한다.

또한 상기 멤브레인고무판 (14)은 내구성과 신축성이 좋은 에틸렌 프로필렌 합성고무 (EPDM)을 압축가공으로 형성된다.

하부에 도시한 도면은 밑에서본 저면도로서 하부 몸체 (11)을 도시하고 있다. 이 하부 몸체 (11)은 플라스틱 재질로 형성되며, 하부에 압축공기를 공급하는 파이프와 연결되는 체결구 (13)을 가지고 있다.

또한 이 하부몸체 (11)는 상기한 결속구 (15)을 통하여 상기한 멤브레인고무판 (14)과 결합된다.

도 3는 본 발명의 폐수처리용 공기분산기에 대한 분해사시도이다.

이 도면에서 상하에는 공기분산기 (10)의 외측 체결수단 및 내측 체결수단을 나타내고 있다. 상부에 도시한 외측 체결수단은 철사로 형성된 클램프 밴드 (5)로서 원형 형상의 클램프밴드 (5)의 양쪽 끝단에는 볼트와 너트로 고정되는 고정체(6)가 형성되어 있다. 도면 하부에 도시된 내측 체결수단은 단턱 (7)이 형성된 결속구 (15)로서 합성수지소재 (ABS 소재)로 형성하여 신축성을 부여하고 있다.

상부몸체를 형성하고 있는 멤브레인고무판 (14)에 형성된 미세한 공기구멍 (16)은 "I"자형 슬리트로 미세구멍을 형성하고 있고, 이 멤브레인고무판 (14)과 결합하는 하부몸체 (11)는 지지망 (12)을 통하여 결합된다.

지지망 (12)은 플라스틱 소재로서 상기 멤브레인고무판 (14)의 형상이 변형되는 것을 방지하는 동시에 내부에서 공급되는 공기를 멤브레인고무판 (14)의 공기구멍 (16)을 통하여 분산될수 있도록 망형상으로 지지하고 있다.

결국 본 발명의 공기분산기 (10)은 멤브레인고무판 (14)과 하부몸체 (11)사이에 지지망 (12)을 통하여 결합되며, 결합시 상기한 외측 체결수단 (클램프 밴드 5) 및 내측 체결수단 (결속구 15)에 의하여 견고히 체결될 수가 있는 것으로 이를 도 4에 의하여 상세히 설명한다.

외측 체결수단을 확대하고 있는 확대도 (A)와 같이 하부몸체 (11)의 외측에는 결합홈 (11A)이 형성되어 있고, 이와 결합되는 멤브레인고무판 (14)의 외측에는 요홈 (14A) 및 결합훈육부 (14B)가 형성되어 있어 하부몸체 (11)의 결합홈 (11A)내에 멤브레인고무판 (14)의 결합훈육부 (14B)가 삽입되어 결합시킨후 멤브레인고무판 (14)의 요홈 (14A)에 클램프밴드 (5)를 삽입시켜 외부에서 체결하게 된다 (도 3의 고정체 6에 의한 체결).

그리고 내측 체결수단은 그 확대도 (B)와 같이 하부몸체 (11)의 외측에 단턱 (11B)이 형성되어 있어 그 단턱 (11B)에 멤브레인고무판 (14)의 결합훈육부 (14B')가 걸리도록 한후 결속구 (15)을 삽입시켜 멤브레인고무판 (14)과 하부몸체 (11)가 결속구 (15)에 의하여 체결되는 구조를 가지고 있다.

상기 멤브레인고무판 (14)에 형성된 결합훈육부 (14B)(14B')는 동일한 형상이나 결합훈육부 (14B')가 보다 크기가 큰 형상을 하고 있어 결속구 (15)에 의한 체결시 보다 긴밀히 체결될수 있도록 하고 있다.

그리고 그 단면도에 나타낸 바와같이 하부몸체 (11)에는 압축공기을 공급하는 파이프와 연결되는 결속구 (13)을 가지고 있으며, 그 내부 상부에는 역류방지판 (17)이 결합되게 구성되어 있다. 이 역류 방지판 (17)은 탄성을 가진 합성수지재로서 한방향으로 만 공기가 주입되고, 주입된 공기는 역방향으로 흐르지 못하는 역할을 하는 것으로 여러 가지 제품 특히 공기튜브내 장착된 구조와 동일한 구조를 가지고 있다.

이와같이 구성된 본 발명은 상술한 바와같이 하부몸체 (11)와 상부의 멤브레인고무판 (14)이 체결시 중간에 지지망 (12)을 통하여 결합되며, 이때 클램프밴드 (5)로 외측을 체결하고, 결속구 (15)에 의하여 내측을 체결하여 공기분산기 (10)가 견고히 체결되게 할 수가 있다.

특히 상기 클램프밴드 (5) 및 결속구 (15)에 의하여 강한 결속력을 갖게 할수 있어 공기분산기 내부로 압축된 공기가 유입되어도 누설되는 현상을 방지할수 있으며, 멤브레인고무판 (14)의 공기구멍 (16)을 통하여만 공기가 분산될 수가 있다.

특히, 멤브레인고무판 (14)은 신축성이 좋아 공기의 내압에 의하여 공기구멍 (16)이 열리고, 내부에서 공기가 주입되지 아니하는 상태에서는 수축되어 공기구멍 (16)을 닫아 외부의 폐수가 역류되는 것을 방지할 수가 있다.

또한 상기 멤브레인고무판 (14)에서 공기를 외부로 분산하지 아니하는 수축상태시에는 폐수의 압력에 의하여 그 형상이 변화될 수가 있으나, 이때에는 중간에 삽입된 지지망 (12)에 의하여 그 형상을 그대로 유지할 수가 있다.

또한 도 1과 같이 공기분산기 (10)를 통하여 외부로 공기를 분산시, 상기 공기분산기 (10)가 전체적으로 도우넛 형상을 이루고 있고, 가운데가 중공 (비어 있는 상태)을 하고 있어 공기의 분산시 가운데 중공으로 액상이 흐르게 되어 있어 멤브레인고무판 (14)에서 발생되는 기포는 공기분산기 (10)의 중심부에서 발생되는 흐름을 타고 반응조 전체를 보다 오랜시간 순환되므로 액상교반과 산소를 효율적으로 공급할 수가 있다.

또한 본 발명의 공기분산기 (10)는 도우넛 형상이면서 위아래가 불록한 유선형을 이루고 있으므로 정화처리시 멤브레인 표면에 슬러지가 침적되지 않는 효과 역시 얻을수가 있는 특징이 있다.

이상에서 같이 본 발명은 멤브레인고무판에 형성된 미세한 공기구멍에 의하여 산소를 장기간 안정적으로 반응조내에 공급할 수가 있어 호기성 미생물에 의한 폐수 처리효과를 증대시킬수가 있으며, 특히 "I"자형 미세구멍에 의하여 미세한기포가 일정한 형태로로 분출되므로 매우 높은 산소전달 효율을 얻을수가 있다.

또한 공기공급의 중단시 멤브레인고무판은 즉시 수축하여 기공을 완전히 밀폐시키며, 공기분산기 내부에 별도의 역류방지용 체크 고무 (역류방지판)가 내장되어 폐수의 역류현상을 완벽히 방지할 수가 있다.

그리고 본 발명의 공기분산기는 전체적으로 도우넛형태로 제작되어 있어 공기의 분산시 중공의 중심부를 통하여 액상의 흐름을 가능하게 할 수가 있어 발산되는 미세기포가 중공의 중심부에서 발생되는 흐름을 타고 반응조 전체를 보다 오랜시간 순환시킬수가 있어 액상교반과 산소 전달효율을 개선시킬 수가 있다.

Claims

하부에 압축공기를 공급하는 파이프와 연결되는 체결구 (13)을 가지는 하부몸체 (11)와, 상기 하부몸체 (11)에 결합되고, 상부에 미세한 공기구멍 (16)을 형성시킨 멤브레인고무판 (14)과, 상기 하부몸체 (11) 및 멤브레인고무판 (14) 사이에 고정되고, 상기 멤브레인고무판 (14)의 형상을 유지시켜주는 지지망 (12)과, 상기 하부몸체 (11) 및 멤브레인고무판 (14)을 외측에서 고정시키는 클램프밴드 (5)와 , 상기 하부몸체 (11) 및 멤브레인고무판 (14)을 내측에서 고정시키는 결속구 (15)로 구성된 폐수처리용 공기분산기.
제 1항에 있어서,

상기 멤브레인고무판 (14)에 형성된 공기구멍 (16)은 "I"자 형상으로 슬리트를 형성한 것을 특징으로 하는 폐수처리용 공기분산기.
제 1항에 있어서,

하부몸체 (11) 및 멤브레인고무판 (14)이 결합된 공기분산기가 전체적으로 도우넛 형상을 이루도록 구성하고, 상기 하부몸체 (11)의 하부에 형성된 체결구 (13)의 상부에는 역류방지판 (17)이 고정되게 구성한 것을 특징으로 하는 폐수처리용 공기분산기.