KR20070033105A - 기체혼화관 및, 이를 이용하는 수조, 양식장 및 수처리장치 - Google Patents

Abstract

물의 정화를 위하여 물내에 산소(O₂), 오존(O₃) 등의 기체를 효과적으로 용해 공급시킬 수 있도록 하는 기체혼화관 및, 이를 이용하는 수조와 양식장과 수처리장치가 제공된다.

상기 기체혼화관은, 내부에 물이 흐르는 일정 체적을 유지하는 관로 및, 상기 관로의 연결관 입측 또는 관로의 내부중 하나 또는 이들 모두에 내장되면서 기체와 물의 와류혼합을 통한 기체 용해를 용이하게 하는 기체용해수단을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 상기 수조와 양식장 및 수처리장치는 상기 기체혼화관을 이용한다.

본 발명에 의하면, 일정한 체적을 유지하며 와류를 발생시키는 기체용해수단들이 구비되는 관로내부에 유입되는 물에 산소 또는 오존 등의 정화를 위한 기체를 공급함으로서, 기체가 물에 보다 고농도로 손쉽게 용해 투입되면서 물의 용존 산소량을 높이거나 정화력도 향상시키는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

기체혼화관, 산소, 오존, 염소가스, 수질개선

Description

기체혼화관 및, 이를 이용하는 수조, 양식장 및 수처리장치{Pipe for Mixing Gas with Water, and Water Tank, Aquafarm and Wastewater Treatment Apparatus using The Same}

도 1은 본 발명에 따른 기체혼화관을 이용한 수조를 도시한 구성도

도 2는 본 발명에 따른 기체혼화관을 이용한 양식장을 도시한 구성도

도 3은 본 발명에 따른 기체혼화관을 이용한 수처리장치를 도시한 사시도

도 4는 본 발명인 기체혼화관을 도시한 작동상태도

도 5는 본 발명인 기체혼화관의 제 1 기체용해수단의 설치상태를 도시한 사시도

도 6의 (a)-(d)는 본 발명인 기체혼화관의 제 2 기체용해수단들의 여러 형태를 도시한 구조도

도 7은 본 발명에 따른 제 1,2 기체용해수단들에 의한 기체의 관로내 투입상태를 도시한 작동상태도

도 8의 (a)-(c)는 본 발명의 기체혼화관의 내부에 미생물 증착을 위한 미디어를 내장시킨 다른 실시예를 도시한 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 기체혼화관 10.... 관로

32,34.... 제 1,2 기체용해수단 36.... 나선형 와류발생판

38.... 십자형 와류발생판 40.... 원형 와류발생판

50a.... 산소 공급유니트 50b.... 오존발생기

70.... 로프형 미디어 100.... 수조

200.... 양식장 210.... 양식구조물

300.... 수처리장치 310.... 수처리조

320.... 롤파이프형 수처리유니트 322.... 관로

324.... 로프형 미디어

본 발명은 물의 정화를 위하여 물에 산소(O₂) 또는 오존(O₃)등의 기체를 효과적으로 용해 공급시킬 수 있도록 하는 기체혼화관 및, 이를 이용하는 수조, 양식장 및 수처리장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 일정한 체적을 유지하며 와류를 발생시키는 기체용해수단들이 구비되는 관로 내부에 플러그 흐름(flug in flow)으로 유입되는 물에 산소 또는 오존 등의 정화력을 제공하는 기체를 공급함으로서, 기체가 물에 보다 고농도로 용해되고, 이에 따라 물의 용존산소량이 높이지거나 살 균 처리되어 보다 용이하게 수질을 개선시키는 기체혼화관 및 이를 이용한 수조, 양식장 및 수처리장치에 관한 것이다.

댐이나 호수와 같이 흐르지 않는 물 또는 어패류가 서식하는 수조나 하수 등을 처리하는 수처리장치에서는 쉽게 부영양화 현상이 발생되는데, 이는 물속에 포함된 유기물이 물속에서 세균,균류 등에 의하여 생화학적으로 분해되면서 물속에 녹아있는 산소 즉, 용존산소를 부족하게 하기 때문이다.

즉, 유기물의 생화학적 분해시 물속에 포함된 산소가 많이 소비되거나 물에 지나치게 유기물이 많이 포함되어 있으면 수중의 산소가 결핍되거나 또는 없어지게 되면서 결국 물은 썩는 부영양화 현상이 발생된다.

한편, 이와 같은 물의 부영양화 현상을 해소하는 가장 손쉬운 방법은 물속에 산소를 공급해 주어 용존 산소량을 높이거나 물을 순환시키면서 오존이나 염소가스등을 투입시키어 물을 정화시키는 것이다.

따라서, 지금까지는 물 속에 산소를 공급하기 위하여 통상 기화된 산소 또는 액화산소를 기화기를 통하여 물이 흐르는 관에 연결하여 물에 산소를 공급하여 왔다.

특히, 수처리설비에서 산소공급이 필요한 호기조 등에는 산소를 조내에 공급하기 위한 산기노즐들이 이용되기도 한다.

그런데, 물 속에 산소를 공급하기 위하여 산기노즐을 사용하는 경우, 통상 산소를 조의 바닥에서 고압으로 분사시키기 때문에, 고압의 산소 공급을 위한 컴프 레셔 등의 부대설비가 필수적으로 필요하고, 이를 유지하기 위하여는 24시간 계속하여 가동되기 때문에, 그 년간 처리비용은 상당히 필요하게 된다.

그리고, 산기노즐을 통하여 물속에 산소를 공급하여도 산소가 물에 용해되는 비율이 낮기 때문에, 산소 공급량에 비하여 산소의 용존율을 미비한 것이었다.

한편, 근래에는 산소 뿐만 아니라 살균력이 있는 것으로 알려진 오존(O₃)을 물의 정화용으로 사용하는 것은 알려져 있다.

즉, 오존은 살균제로 많이 사용하는 과산화수소 보다 뛰어난 강력한 산화, 살균작용을 가지고 있는 것으로 알려져 있는데, 문제는 물에 대한 용해율이 낮다는 것이다.

따라서, 오존을 물속에 용해 공급시키기 위하여는 다른 복잡한 설비를 필요로 하는 것이 었다.

이에 따라서, 산소, 오존, 염소가스 등의 기체들을 일정한 체적을 유지하는 관로내에 흐르는 물에 공급하면서, 강제로 심한 와류를 발생시키는 내장된 기체용해수단을 통하여 간단하면서도 기체 용해도는 높은 롤파이프 형태의 기체혼화관을 사용하면, 기체 용해율도 높이고, 기체혼화관의 설치 사용을 위한 형태 변형도 용이하기 때문에, 바람직할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 일정한 체적을 유지하며 와류를 통한 기체용해수단들이 구비되는 관로내부에 플러그 흐름(flug in flow)으로 유입되는 물에 산소, 오존 또는 염소가스 등의 정화성이 높은 기체를 공급함으로서, 기체가 물에 보다 고농도로 용해되고, 이에 따라 물의 용존산소량이 높이지거나 정확력이 향상되어 수질 개선을 효과적으로 수행하도록 하는 기체혼화관 및, 이를 이용하는 수조, 양식장 및 수처리장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 내부에 물이 흐르는 일정 체적을 유지하는 관로; 및,

상기 관로의 연결관 입측, 관로의 내부중 하나 또는 이들 모두에 내장되면서 기체와 물의 와류혼합을 통한 기체 용해를 용이하게 하는 기체용해수단;

을 포함하여 구성된 기체혼화관을 제공한다.

또한, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, 상기 기체혼화관; 및,

상기 기체혼화관의 관로 입,출측에 연결된 메인수조;

로 구성된 기체혼화관을 이용한 수조을 제공한다.

또한, 기술적인 또 다른 측면으로서 본 발명은, 상기 기체혼화관; 및,

상기 기체혼화관과 연결된 양식구조물;

로 구성된 기체혼화관을 이용한 양식장을 제공한다.

마지막으로, 기술적인 또 다른 측면으로서 본 발명은, 상기 기체혼화관; 및,

상기 기체혼화관과 연결되는 수처리조;

를 포함하여 구성된 기체혼화관을 이용한 수처리장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에서는 본 발명에 따른 기체혼화관(1)을 사용하는 수조(100),양식장(200), 수처리장치(300)들을 도시하고 있는데, 먼저 본 발명의 기체혼화관(1)에 대하여 살펴본다.

도 1, 도 4 내지 도 7에서는 본 발명에 따른 기체혼화관(1)을 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 기체혼화관(1)은, 내부에 물이 흐르는 일정 체적을 유지하는 관로(10) 및, 상기 관로의 연결관(12) 입측, 관로(10)의 내부중 하나 또는 이들 모두에 내장되면서 공급된 기체와 유입수의 외류혼합을 통한 기체 용해도를 높이는 적어도 하나 이상 기체용해수단(30)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 관로(10)는 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 평활관 또는 와류 발생을 촉진시키는 골(10a)이 형성된 주름관중 하나로 제공될 수 있으나, 외부 충격에도 강하고 골이 있어 골에 의한 물 흐름이 와류를 발생시키는 점에서 주름관을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

특히, 본 발명의 기체혼화관(1)은 합성수지 관로(10)를 사용하여 도 4와 같이 원통형상으로 권취하여 하나의 조와 같은 용적을 구현하여 기체혼화롤 형태로 매우 편리하게 사용하는 것을 가능하게 한다.

따라서, 본 발명의 기체혼화관은 관로를 원하는 체적만큼 감아서 원하는 위치에 매우 간편하게 기체혼화롤 형태로 사용할 수 있고, 관로의 직경과 길이를 조정하면 기체혼화롤의 기체 용해도도 얼마든지 조정 가능할 것이다.

이때, 도면에서는 도시하지 않았지만, 상기 기체혼화관(1)은 원통형상으로 권취한 후 여러개를 직렬 또는 병렬로 연결 사용하는 것이 가능하다.

한편, 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 기체용해수단(30)은, 상기 관로(10)와 연결관(12)사이로 입측에 설치되는 제 1 기체용해수단(32)과 관로 내부에 그 길이방향으로 내장되는 제 2 기체용해수단(34)으로 구성될 수 있다.

즉, 상기 제 1 기체용해수단(32)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 연결관(12)과 관로(100) 경계부분에 물의 흐름으로 회전되면서 와류를 발생시키는 와류발생날개로 제공될 수 있다.

따라서, 상기 제 1 기체용해수단(32)은 와류발생날개는 기체혼화관(1)의 관로(10)와 대부분 직관의 연결관(12)이 연결되는 연결부위에 설치되어 흐르는 물에 의하여 회전하면서 물에 강제로 와류를 발생시킨다.

이때, 도 7에서와 같이, 상기 연결관(12)의 플랜지(12a)와 관로(10)의 연결구(14) 플랜지부(14a)가 실링(S)을 개재하여 볼트 체결되고, 그 사이에 상기 제 1 기체용해수단(32)이 배치된다.

다음, 상기 제 2 기체용해수단(34)은 여러가지 형태로 나누어 질 수 있다.

예를 들어, 도 6a에서 도시한 바와 같이, 상기 관로(10)의 내부에 길이방향으로 내장되는 나선형 와류발생판(36)으로 구성될 수 있다.

또는, 도 6b에서 도시한 바와 같이, 상기 제 2 기체용해수단(34)은 관로 내부에 내장되는 중심줄(38a)에 소정간격으로 고정된 십자형 와류발생판(38)으로 구성될 수 있다.

또는, 도 6c에서 도시한 바와 같이, 상기 제 2 기체용해수단은 관로 내부에 내장되는 중심줄(40a)에 소정 간격으로 고정되고 유입수 통과공(40b)들이 형성된 원형 와류발생판(40)으로 제공될 수 있다.

그리고, 도 6d에서와 같이, 원형 와류발생판(40)의 경우에는 흐름을 유도하는 유입수 통과구멍(42a)들이 형성된 원추형 와류발생판(42)이 추가로 제공될 수 있고, 이 유도판은 중심줄에 부착되며, 또한 이와 같은 원추형 와류발생판(42)은 단독으로 중심줄에 부착 사용되어도 기체 혼합 용해를 가능하게 할 것이다.

따라서, 본 발명의 상기 제 2 기체용해수단들은 관로를 통과하는 유입수에 투입된 기체 예를 들어, 산소 또는 오존이 각각의 와류발생판들을 통과하면서 심하게 와류되고, 이경우 물에 투입된 산소는 와류시 물과 충돌하여 깨지면서 기체 용해가 매우 원활하게 이루어 진다.

결국, 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 기체혼화관(1)의 경우 그 입측 연결관(12)의 연결부위에 제공되는 제 1 기체용해수단(32)과 관로(10)의 내부에 그 길이방향으로 지속적으로 배치된 제 2 기체용해수단(34)에 의하여 기체를 완전하게 물과 용해시킬 수 있게 된다.

물론, 이와 같은 제 1,2 기체용해수단(32)(34)은 필요에 따라 하나만 설치되거나 또는 모두가 설치되는 것이 가능할 것이다.

그리고, 제 2 기체용해수단(32)의 날개와 제 2 기체용해수단(34)들은 그 와류발생방향이 종 및 횡으로 수직하게 진행되게 하기 때문에, 와류발생량이 보다 증대될 것이다.

특히, 본 발명에서는 일정직경으로 그 유입되는 물의 양이 일정한 관로(10)를 따라 계속해서 와류가 발생되기 때문에, 관로 출측으로 통하여 배출되는 물에는 산소나 오존 등의 기체 용존율이 매우 높은 것이다.

다음, 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 관로의 연결관 예를 들어, 도 1의 12에는 기체 공급기(50)가 연결되어 있다.

즉, 이와 같은 기체 공급기(50)는, 액화산소탱크(52)와 기화기(54)의 산소 공급유니트(50a) 또는 오존발생기(50b)중 하나 또는 이들 모두로 제공될 수 있고, 또는 도면에서는 도시하지 않은 염소가스 공급기 와 같은 물의 정화를 위한 다른 기체공급기가 연결될 수도 있음은 물론이다.

다음, 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 기체혼화관(1)의 관로(10)의 내부에는 미생물의 부착 서식을 통하여 유입수를 추가로 정화 처리하는 로프형 미디어(70)가 추가로 내장될 수 있다.

이때, 상기 로프형 미디어(70)는 상기 관로의 내부에 내장되는 연장줄(72)과 그 표면에 엮어지고 미세사(74)로 이루어 져 각종 미생물의 부착 서식을 가능하게 구성되는데, 도 8a와 같은 제 2 기체용해수단이 나선형 와류발생판(36)인 경우에는 그 내측으로 배치될 수 있다.

또는, 도 8b 및 도 8c에서 도시한 바와 같이, 제 2 기체용해수단이 십자형 또는 원판형 와류발생판(38)(40)인 경우에는 이들을 고정하는 중심줄에 각각 미세사(74)가 역어지는 혼합형으로 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명의 기체혼화관(1)의 경우에는 1차적으로 산소나 오존 또는 염소가스 등의 물의 수질개선을 위한 기체를 관로를 통과하는 동안 완전하게 용해 투입시키어 용존율을 높이는 한편, 추가로 미생물을 이용하여 물에 포함된 유기물질의 분해와 같은 수처리를 병행할 수 있게 한다.

다음, 도 1 내지 도 3에서는 본 발명에 따른 기체혼화관을 이용하는 수조(100), 양식장(200) 및 수처리장치(300)를 각각 도시하고 있는데, 이들을 살펴보면 다음과 같으며, 이때 앞에서 설명한 기체혼화관(1)에 대한 구체적인 설명은 간략한다.

즉, 본 발명의 수조(100)는, 지금까지 설명한 기체혼화관(1) 및, 상기 기체혼화관(1)의 관로 입,출측에 연결된 메인수조(110) 즉, 관로 입측의 원수 저장조(112)와 관로 출측의 수조(114)로 구성된다.

따라서, 원수저장조(112)와 기체혼화관(1)사이에는 연결관(12)이 연결되고, 기체혼화관(1)과 수조(114)사이에는 반송관(14)이 연결된다.

이때, 상기 반송관(14)에는 수조(114)내의 토출관(114a) 즉, 산기노즐이 아니고 단순히 기체가 용해된 물을 토출하는 구멍들이 형성된 토출관이 연결될 수 있다.

또는, 반송관은 수조(114)들과 연결될 수 있다.

이때, 수조 배출관(116)은 연결관(12)에 연결되어 수조내에 지속적으로 산 소를 공급하면서 온존으로 살균시키어 수조내의 어패류 등의 양식이나 서식을 용이하게 할 수 있다.

즉, 상기 수조(114)는 어패류 등을 양식하는 대형 콘크리트 구조물의 양식용 수조 또는 하수를 정화하는 수조일 수 있고, 어떤 수조이든 용존산소가 높아져 저장되는 물을 정화시킬 것이고, 양식의 경우 용존산소량이 증대 및 유지로 어패류의 양식환경을 보다 양호하게 할 것이다.

따라서, 수처리조이면 배출관(116)은 바로 다음 처리공정으로 처리수를 배출하고, 양식용 수조이면 연결관(12)과 연결되어 계속 순환되는 것을 가능하게 한다.

결국, 도 1에서 도시한 본 발명의 기체혼화관(1)을 이용한 수조(100)는 제 1,2 기체용해수단(32)(34)을 구비하는 기체혼화관(1)에 의하여 투입되는 산소, 오존, 또는 염소가스와 같은 기체 용해농도가 매우 높아 이를 이용하는 수조장치(100)가 매우 유용한 장치가 되게 한다.

다음, 도 2에서는 본 발명에 따른 기체혼화관(1)을 이용하는 양식장(200)을 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 양식장은 지금까지 설명한 기체혼화관(1) 및, 상기 기체혼화관(1)과 연결된 양식구조물(210)로 이루어 지는데, 이와 같은 양식구조물(210)은 양식되는 어패류 예를 들어, 새우 양식인 경우 수용공간을 형성하는 염전과 같은 양식이 가능한 구조물이면 된다.

이때, 상기 양식구조물(210)은 바닥에 합성수지 시트(250)를 깔아 놓고, 나중에 이를 통하여 오염물질을 제거하도록 하면 된다.

그리고, 상기 기체혼화관(1)의 입측과 출측에 각각 연결관(220)(230)이 연결되어 양식구조물(210)내의 오염수가 순환 정화토록 된다.

그리고, 상기 출측 연결관(230)에는 양식조 바닥에 설치된 토출관(240)이 연결될 수 있는데, 상기 토출관은 산기노즐이 아니고 단순히 여러 갈개로 배열된 관에 구멍을 형성시키어 기체가 용해된 물을 양식장에서 순환 하도록 하는 것이다.

이때, 상기 기체혼화관(1)의 입측 연결관(220)에는 산소 공급유니트(50a)와 오존발생기(50b)또는 도시하지 않은 염소가스관이 연결될 수 있다.

한편, 도 2에서 기체혼화관(1)의 입측 연결관 부위의 부호'A'에는 도 1 및 도 5와 같이, 제 1 기체용해수단(32)이 배치되고, 관로(10) 내부에는 도 6의 제 2 기체용해수단(34)이 배치됨은 물론이다.

다음, 도 3에서는 본 발명에 따른 기체혼화관(1)을 이용하는 수처리장치(300)를 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 수처리장치(300)는, 지금까지 설명한 기체혼화관(1) 및 상기 기체혼화관(1)과 연결되는 수처리조(310) 예를 들어, 호기조(312), 무산소조(314) 및 침전조(316)중 적어도 하나 또는 이들 모두를 포함하는 수처리조(310)와 연결된다.

이때, 상기 기체혼화관(1)은 실제로는 산소 공급이 필요한 호기조(312)와 연결된다.

그리고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 수처리조(310)와 기체혼화관(1)사이에는 로프형 미디어(322)가 내장된 롤파이프형 수처리유니트(320)가 연결된다.

즉, 무산소조(314)에서 반송관(314a)이 롤파이프형 수처리유니트(320)의 입측에 연결되고, 상기 수처리유니트의 출측은 다른 반송관(320a)으로 상기 기체혼화관(1)의 입측이 연결되고, 상기 기체혼화관(1)의 출측은 또 다른 반송관(1a)으로 호기조(312)에 연결된다.

그리고, 호기조로 원수를 유입시키는 원수관(340)의 분기관(340a)이 상기 수처리유니트(320)의 입측에 연결된다

또한, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 호기조(312)에는 기체혼화관(1)의 출측과 연결되는 바닥에 배치된 토출관(330)을 포함할수 있다.

따라서, 본 발명의 기체혼화관(1)을 이용한 수처리 장치(300)의 경우에는 여러 이점이 있는데, 통상 호기조(312)에 설치되어 지속적으로 산소를 공급해야 하는 산기노즐이 필요없다.

즉, 산소용해도가 높아 산소 용존율이 높은 물이 호기조(312)로 공급되기 때문에, 별도의 산기노즐을 설치할 필요가 없고, 이 경우 산기노즐의 가동비용을 매우 감소시킬 있게 된다.

예를 들어 다음의 표 1에서는 수처리장치의 경우 용존산소가 높은 유입수와 낮은 원수의 혼합상태를 도시하고 있다.

경과시간	산소 (10L/분)	산소(20L/분)	원수 혼합후
0분	23,3/22.9	29.4/23.5	12/23.4
5분	21.9/22.9	23.8/23.3	12/23.3
10분	19.5/23	20.3/23.1	11.9/22.4
30분	15.6/23	19.4/23	9.9/22.8
50분	11.5/23.4	12.5/22.8	8.4/22.8

여기서, 상기 표 1에서 산소 DO단위는 mg/L이고, 온도는 ℃이며, 원수의 산소DO는 0.9 이고, 따라서 산소를 분당 20L를 29.4DO로 공급하면 원수와 합쳐져 12의 산소 DO를 나타낸다.

결국, 상기 표 1에서 알 수 있듯이, 기체혼화관(1)을 이용한 경우 산소용존율이 높은 처리수가 원수와 합쳐지면 적정 수준으로 산기노즐의 가동없이 원활하게 산소 DO가 조정되는 것이다.

따라서, 산기노즐을 사용하는 경우, 산기노즐의 가동비용이 년간으로 추산할 때 상당한데, 이를 절감시킬 수 있을 뿐 만 아니라, 무엇보다도 간단한 구조의 관로 형태만으로도 산소, 오존 등의 기체를 물에 매우 원활하게 용해시키어 산소 용존성이 뛰어나고, 필요시 산소용존율도 용이하게 조정할 수 있도록 한다.

그리고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 수처리장치(300)에서 상기 롤파이프형 수처리유니트(230)는 무산소조(314)와 호기조(312)사이에 배치되면서 원수 분기관(340a)을 통하여 원수가 유입되고, 롤파이프형 수처리유니트(230)의 관로(322) 내부에 내장된 로프형 미디어(324)의 중심줄(324a)에 설치된 미세사(324b)에는 미생물이 부착 서식된다.

따라서, 미생물의 부착 서식이 가능한 로프형 미디어를 구비하는 롤파이프형 수처리유니트(230)에서는 무산소조로 부터 미생물이 유입되는 동시에, 원수가 유입되어 탈질화가 수행되고, 또한 호기조(312)에서는 미생물의 활성화으로 인의 제거를 원활하게 하여 결과적으로 수처리시 질소와 인의 제거효율을 높이게 된다.

즉, 본 발명의 롤파이프형 수처리유니트(230)는 무산소조(314)와 호기조(312)사이에 연계됨으로서, 효율적인 탈질 효과 즉, 호기조(312)에서 유기질소 또는 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화시키면, 무산소조를 거쳐 수처리유니트를 통과하면서 유입되는 원수에 의하여 그 내부에서 탈질되고, 유입되는 원수는 탈질에 필요한 유기 탄소원을 공급하기 때문에, 탈질 효율을 극대화시키는 것이다.

또한, 이와 같은 롤파이프형 수처리유니트(230)는 소정 직경의 관로 내부로 처리되는 물이 유입되기 때문에, 플러그 인 방식의 흐름이 이루어 지기 때문에, 희석율이 낮아 수처리가 용이할 뿐 아니라, 합성수지 관을 감아서 하나의 수조와 같은 체적을 구현하기 때문에, 실질적인 토목이나 설치 시공을 매우 용이하게 하는 것이다.

이에 따라서, 본 발명의 기체혼화관의 경우에는 간단한 관로의 권취 구조로 일정한 체적을 구현하면서 소정 직경의 관로 내부를 흐르는 물을 심하게 와류시키어 산소, 오존 등의 기체가 와류에서 깨지면서 물과 기체의 용해가 매우 잘되고, 이에 따라 용존산소의 증대와 살균을 통한 수처리 효율을 높이고, 양식용 수조, 수처리용 수조, 양식장, 수처리장치의 반응조와 같은 각종 조들과 매우 간편하게 연계 사용하는 것을 가능하게 한다.

또한, 이와 같은 기체혼화관을 이용하는 수조, 양식장 및 수처리장치의 경우 그 수처리나 수조내의 물의 순환 정화, 양식장의 오염도를 낮추게 하는 것을 적은 비용으로 용이하게 수행할 수 있게 하는 것이다.

이와 같이 본 발명인 기체혼화관 및 이를 이용하는 수조, 양식장 및 수처리장치에 의하면, 일정한 용적을 유지하며 와류를 통한 기체용해수단들이 구비되는 관로내부에 플러그 흐름(flug in flow)의 물에 산소 또는 오존 등의 정화력이 있는 기체를 공급함으로서, 기체가 물에 보다 고농도로 용해되고, 이에 따라 물의 용존산소량이 높이지거나 정확력이 향상되어 수질 개선을 효과적으로 수행하도록 하는 우수한 효과를 제공한다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (21)

1. 내부에 물이 흐르는 일정 체적을 유지하는 관로; 및,

   상기 관로의 연결관 입측 또는 관로의 내부중 하나 또는 이들 모두에 내장되면서 기체와 물의 와류혼합을 통하여 기체 용해를 용이하게 하는 기체용해수단;

   을 포함하여 구성된 기체혼화관.
2. 제 1항에 있어서, 상기 관로는 평활관 또는 와류 발생을 촉진시키는 골이 형성된 주름관중 하나로 합성수지로 구성된 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
3. 제 2항에 있어서, 상기 관로는 원통형상으로 권취되는 기체혼화롤로 구성되면서, 직렬 또는 병렬로 다수개가 연결 사용되는 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
4. 제 1항에 있어서, 상기 관로의 입측 연결관에는 기체 공급기가 연결된 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
5. 제 4항에 있어서, 상기 기체 공급기는, 액화산소탱크와 기화기의 산소 공급유니트, 오존발생기, 염소가스 공급기중 하나 또는 이들 모두인 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
6. 제 1항에 있어서, 상기 기체용해수단은, 상기 관로와 연결관사이로 입측에 설치되는 제 1 기체용해수단 및 관로 내부에 그 길이방향으로 내장되는 제 2 기체용해수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 기체용해수단은, 연결관과 관로의 연결부위에 설치되어 물의 흐름으로 회전하면서 와류를 발생시키는 와류발생날개로 구성된 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
8. 제 6항에 있어서, 상기 제 2 기체용해수단은 상기 관로의 내부에 길이방향으로 내장되는 나선형 와류발생판, 관로 내부에 내장되는 중심줄에 소정간격으로 고정된 십자형 와류발생판, 관로 내부에 내장되는 중심줄에 소정 간격으로 고정되고 유입수 통과공들이 형성된 원형 와류발생판 및, 관로 내부에 내장되는 중심줄에 부착되고 유입수 통과구멍이 형성된 원추형 와류발생판중 하나로 구성된 것을 특징으 로 하는 기체혼화관.
9. 제 8항에 있어서, 상기 제 2 기체용해수단의 와류발생판들은 관로 내부에 혼합 구비된 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
10. 제 1항에 있어서, 상기 관로의 내부에는 미생물의 부착 서식을 통하여 유입수를 정화 처리하도록 관로의 내부에 내장되는 연장줄과 그 표면에 엮어지고 미세사로 이루어 진 로프형 미디어가 추가로 제공되어 각종 미생물의 부착 서식을 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
11. 제 10항에 있어서, 상기 로프형 미디어의 미세사는 관로 내부의 십자형, 원형 또는 원추형 와류발생판들이 부착되는 중심줄에 엮어져 혼합형으로 구성된 것을 특징으로 하는 기체혼화관.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 하나의 항에서 기재된 기체혼화관; 및,

    상기 기체혼화관의 관로 입,출측에 연결된 메인수조;

    로 구성된 기체혼화관을 이용한 수조.
13. 제 12항에 있어서, 상기 메인수조는, 관로 입측의 원수저장조와 관로 출측의 수조로 구성된 것을 특징으로 하는 기체혼화관을 이용한 수조.
14. 제 13항에 있어서, 상기 원수저장조와 수조는 물이 순환되도록 설치되고, 상기 수조는 산소공급이 필요한 양식수조인 것을 특징으로 하는 기체혼화관을 이용한 수조.
15. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 하나의 항에서 기재된 기체혼화관; 및,

    상기 기체혼화관과 연결된 양식구조물;

    로 구성된 기체혼화관을 이용한 양식장.
16. 제 15항에 있어서, 상기 양식구조물은 어패류의 양식공간을 형성하는 구조물로 구성되고, 상기 기체혼화관의 입측과 출측에 각각 연결관이 연결되어 양식구조물에 저장된 오염수를 순환 정화토록 구성된 것을 특징으로 하는 기체혼화관을 이 용한 양식장.
17. 제 16항에 있어서, 상기 출측 연결관에는 양식구조물 바닥에 설치되어 정화된 순환수를 고르게 토출시키는 토출관이 연결된 것을 특징으로 하는 기체혼화관을 이용한 양식장.
18. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 하나의 항에서 기재된 기체혼화관; 및,

    상기 기체혼화관과 연결되는 수처리조;

    를 포함하여 구성된 기체혼화관을 이용한 수처리장치.
19. 제 18항에 있어서, 상기 수처리조는 서로 연계되는 호기조, 무산소조 및 침전조중 적어도 하나 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체혼화관을 이용한 수처리장치.
20. 제 19항에 있어서, 상기 호기조에는 상기 기체혼화관의 출측과 연결되는 바닥에 배치된 토출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체혼화관을 이용한 수처리장 치.
21. 제 18항에 있어서, 상기 수처리조의 무산소조와 기체혼화관사이에는 로프형 미디어가 내장된 롤파이프형 수처리유니트가 연결된 것을 특징으로 하는 기체혼화관을 이용한 수처리장치.

Images