KR20080039351A

KR20080039351A - 모듈식 수처리 유닛

Info

Publication number: KR20080039351A
Application number: KR20077030948A
Authority: KR
Inventors: 이안 제프리 커민스
Original assignee: 커민즈코프 리미티드
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2008-05-07
Also published as: US20090127176A1; EA200702662A1; JP2008542008A; CN101233084A; ZA200711227B

Abstract

모듈식 수처리 유닛(10)은 물을 처리하기 위해 일렬로 배치된 각각의 챔버를 형성하는 복수의 병합 탱크 부분(12, 13, 14)을 구비한 모듈식 탱크(11)를 포함하며, 각각의 탱크 부분은 대향 측벽(15, 16)(18, 19)을 구비하며, 인접한 탱크 부분의 인접한 측벽은 공통의 상단부(17, 20)에서 병합되고, 상기 탱크 부분의 공통 상단부는 상기 유닛(10) 내에서 처리되는 물이 각각의 챔버에서 처리를 위해 하나의 탱크 부분으로부터 인접한 탱크 부분으로 흐르는 둑을 형성한다. 모듈식 수처리 유닛(10)은 그 내부에서 물을 처리하기 위한 물이 모인 곳에 또는 상에 부유를 위한 부유 가능한 지지체와 결합될 수 있다.

수처리 유닛, 탱크, 드럼 필터, 배플

Description

모듈식 수처리 유닛{MODULAR WATER TREATMENT UNIT}

본 발명은 모듈식 수처리 유닛에 관한 것이며, 구체적으로는 물속에 들어있는 불순물 또는 오염물을 정화하거나, 세정하거나, 제거할 목적으로 물을 처리하는 모듈식 수처리 유닛에 관한 것이다. 또한 본 발명은 물이 모인 곳(body of water)을 처리하는 용도 또는 기타 수처리 응용 분야의 용도를 위한 모듈식 수처리 유닛을 포함한 수처리 장치에 관한 것이다.

물을 정화하거나 물로부터 오염물을 제거할 목적으로 물을 처리하는 것은 유출물 또는 오염수(汚染水)의 양이 점점 늘어나는 성장 사회에서 점차 골칫거리로 되고 있다. 오염수는 가정, 상업 지역, 양식장을 포함한 농장에서 발생할 수 있다. 오염수는 종종 일차 처리를 거친 후에 고형물이 침전되는 침전지에 단지 방치된다. 물이 부족한 경우에는 오염수를 처리해서 재생 또는 재활용할 수 있도록 하는 것이 매우 바람직하다. 또한 저수지를 포함한 물이 모인 곳의 물을 처리해서 상대적으로 오염되지 않은 상태로 물을 유지할 수 있는 것이 바람직하다.

자동 및 수동 차량 세척 장치는 차량을 세척하는 데에 상당한 양의 물을 사용한다. 차량 세척 과정에서 사용되는 물은 세척 과정에서 사용되는 비누 및 세척 제 거품뿐만 아니라 그리스, 오일, 브레이크 패드 먼지, 도로 먼지, 및 기타 오염물로 오염될 수 있다. 게다가 세척 과정에서 사용되는 상당한 양의 물은 수질 보존의 관점에서 볼 때 바람직하지 못하다는 것은 분명하다. 따라서 수질을 보존할 목적으로 차량 세척 장치에 사용되는 물을 재생 또는 재활용하기 위한 효과적인 수단을 갖추는 것이 바람직하다. 그러나 차량 세척 장치에서 발생하는 물을 재생하는 데에는 세척 과정에서 사용되는 물속의 오염물로 인해 여러 가지 어려움에 직면하게 된다.

본 발명의 목적은 수많은 상이한 수처리 응용 분야에 사용될 수 있는 모듈식 수처리 유닛을 제공하는 데에 있다. 본 발명의 다른 목적은 물이 모인 곳의 물을 처리하는 데에 사용될 수 있는 모듈식 수처리 유닛을 포함한 수처리 장치를 제공하는 데에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 차량 세척 장치 또는 장비에 사용되는 물을 처리하고 세정하는 용도에 특히 적합한 모듈식 수처리 유닛을 포함한 수처리 장치를 제공하는 데에 있다. 본 발명의 기타 목적 및 장점은 아래의 설명으로부터 명백할 것이다.

따라서 제1 측면에 따르면, 본 발명은 물을 처리하기 위해 일렬로 배열된 챔버들을 각각 형성하는 복수의 결합 탱크 부분을 구비한 모듈식 탱크를 포함한 모듈식 수처리 유닛을 제공한다. 각각의 탱크 부분은 양 측벽을 구비하며, 인접한 탱크 부분의 인접한 측벽은 공통의 상단부에서 병합되고, 상기 탱크 부분의 공통 상단부는 상기 유닛 내에서 처리되는 물이 각각의 챔버에서 처리를 위해 하나의 탱크 부분으로부터 인접한 탱크 부분으로 흐르는 둑을 형성한다.

명세서 전체에 걸쳐 사용되는 "물"이라는 용어는 오염된 물 또는 불순물 또는 고형물을 함유한 모든 물 또는 액체를 포함한다.

바람직하게는 모듈식 탱크의 탱크 부분은 일체로 형성된다. 바람직하게는 탱크 부분은 플라스틱으로 예컨대 회전 성형 과정으로 일체로 형성된다. 따라서 측벽의 병합 상단부도 일체로 형성됨으로써 병합된다.

일 실시 형태에서, 각각의 탱크 부분의 병합 상단부에 의해 형성된 각각의 둑은 상류측 둑 또는 둑들보다 수평 평면에 대해 낮은 레벨을 가지며, 이에 의해 물은 중력의 영향 하에서 하나의 탱크 부분에서 다음 탱크 부분으로 각각의 둑을 넘어 흐른다 선택적으로 각각의 둑은 실질적으로 동일한 수평 레벨에 위치한다. 바람직하게는 인접한 탱크 부분의 인접한 측벽들은 자신들의 병합 상단부에서 하향으로, 그리고 외향으로 경사져 있다.

바람직하게는 탱크 부분들 중의 적어도 하나에는 배플 수단이 제공되어 하나의 탱크 부분의 수처리 챔버를 배플 수단의 양측에 챔버 부분으로 분할한다. 바람직하게는 배플 수단은 물이 사용시 배플 수단의 하단부 아래 또는 통해 하나의 챔버 부분에서 인접한 챔버 부분으로 흐르도록 배열된다. 배플 또는 패널은 자신이 위치하는 탱크 부분의 하단부 위로 융기하며, 이에 의해 물이 배플 또는 패널 아래에서 하나의 챔버 부분에서 인접한 챔버 부분으로 흐른다. 선택적으로 배플 또는 패널은 물이 통과하도록 하단부에 관통 구멍, 슬롯, 절취부를 구비할 수 있다. 바람직하게는 탱크 부분은 그 양측에 직립 슬롯 또는 홈을 구비하며, 이 양측에서는 배플 수단의 양측 가장자리가 탱크 부분 내에 지지되도록 배치된다.

바람직하게는 탱크 부분들 중의 하나는 확장된 주 탱크 부분을 포함한다. 주 탱크 부분은 나머지 탱크 부분의 챔버의 부분과 비교해서 큰 부피를 가진 주 챔버를 형성하는 것이 적합하다. 물 유입구는 주 탱크 부분으로 처리 대상 물을 공급하는 것이 적합하다. 바람직하게는 스크린 필터가 주 챔버로 흐르는 물을 여과하기 위해 주 탱크 부분과 결합된다. 이 스크린 필터는 드럼 필터 조립체를 포함한다. 이 드럼 필터 조립체는 드럼의 외주를 따라 연장하는 스크린 또는 메쉬 소재를 가진 회전 가능한 필터 드럼을 구비하며, 물 유입구는 필터 드럼으로 처리 대상 물을 공급하여 이 물이 스크린 또는 메쉬 소재를 통과하도록 제공된다. 드럼을 지지 및 회전시키는 수단이 제공되는 것이 적합하다. 그러한 수단은 드럼의 회전을 야기하는 모터 수단을 포함할 수도 있다. 그러나 바람직하게는 드럼은 드럼으로 흐르는 물에 의해 회전하게 된다. 바람직하게는 물 유입구는 드럼의 내부로 연장하는 공급 파이프를 포함한다. 드럼 필터는 본 출원인의 국제 특허 출원 PCT/AU02/01245에 개시된 형태를 가지는 것이 적합하다. 그러나 드럼 필터의 다른 형태도 채용될 수 있다.

드럼의 스크린 또는 메쉬 소재를 세척하기 위한 수단이 제공될 수 있다. 스크린 또는 메쉬 소재를 세척하기 위한 수단은 물을 분사하는 수단 및/또는 스크린 또는 메쉬 소재 상으로 가압 공기를 인가하는 수단을 포함할 수 있다. 적합하게는 스크린 또는 메쉬 소재로부터 이동되는 물질을 수집하는 수단이 드럼 내에 제공되는 것이다. 물질을 수집하는 수단은 드럼 내에서 지지되는 트러프(trough) 또는 채널을 포함할 수 있다. 트러프 또는 채널은 드럼 내에서 축방향으로 연장하는 것이 적합하다. 트러프 또는 채널은 그 내부에 수집한 물질을 폐기물로 유도한다. 스크린 또는 메쉬 소재를 세척하는 물은 외부의 세척수 소스로부터 공급될 수 있다. 선택적으로 스크린 또는 메쉬 소재를 세척하는 물은 주 챔버 내의 물에서 얻을 수 있다. 이러한 목적을 위해 주 챔버의 하부에는 펌프가 설치될 수 있다.

스크린 또는 필터 드럼은 스크린 또는 드럼 필터에 의해 여과된 물을 수집하는 주 챔버 상에 지지될 수 있다. 필터 드럼은 주 챔버 상의 프레임에 지지될 수 있다. 프레임은 드럼 필터 조립체의 필터 드럼이 회전을 위해 지지되어 있는 롤러들을 지탱한다.

주 챔버는 생물학적인 필터를 포함할 수 있다. 이 생물학적인 필터는 스크린 또는 드럼 필터에 의해 여과되는 물의 생물학적인 처리를 위한 박테리아를 수용하도록 되어 있는, 추 챔버 내의 생물학적인 필터 매체에 의해 형성될 수 있다. 통상적으로 주 챔버 내에서 물을 처리하기 위한 박테리아는 혐기성 박테리아를 포함한다. 처리 대상 물이 오일에 의해 오염되어 있는 경우, 생물학적인 필터 매체는 물이 주 챔버를 통과할 때 오일의 처리를 위해 오일 섭취 박테리아를 지지한다. 생물학적 필터 매체는 배플 수단의 일측에 위치할 수 있다. 바람직하게는 배플 수단은 사용시 배플 수단의 하단부 아래 또는 통해 물이 흐르도록 배열된다. 이 배플 수단은 패널, 적합하게는 평면 패널을 포함한다. 이 패널은 주 탱크 부분의 하단부 위로 융기하며, 그 결과 물이 패널 아래에서 통과할 수 있다. 선택적으로 패널은 그 하단부에 물이 통과하도록 관통 구멍, 슬롯, 절취부를 구비할 수 있다. 바람직하게는 탱크 부분은 그 양측에 직립 슬롯 또는 홈을 구비하며, 패널의 양측 가장자리가 탱크 부분 내에 지지되도록 배치된다.

주 탱크 부분과 결합되는 수단은 스크린 또는 드럼 필터로부터 물의 생물학적인 처리를 위해 다른 박테리아를 수용한 추가의 생물학적인 매체를 지지 또는 수용하기 위해 제공될 수 있다. 지지 또는 수용 수단은 주 챔버 위에 위치할 수 있다. 지지 또는 수용 수단은 추 챔버를 통과하기 전에 스크린 또는 드럼 필터로부터 물을 생물학적으로 여과하기 위한 추가의 박테리아, 통상적으로는 혐기성 박테리아를 수용하도록 되어 있다. 이러한 지지 또는 수용 수단은 상기 추가의 생물학적인 필터 매체가 지지되는 물 투과 수단을 포함한다. 물 투과 수단은 천공 또는 메쉬 패널 등을 포함할 수 있다. 천공 또는 메쉬 패널은 생물학적 필터 매체를 함유하는 용기의 바닥 패널을 구비할 수 있다. 스크린 또는 드럼 필터는 용기 상에 지지된다. 적합하게는 용기는 주 탱크 상에 위치한다.

하나 이상의 나머지 탱크 부분들의 선택된 챔버 부분은 그 내부의 물을 오존에 노출시키는 노출 수단을 포함한다. 하나 이상의 나머지 탱크 부분들의 선택된 챔버 부분은 그 내부의 물을 공기에 노출시키는 노출 수단을 포함한다. 하나 이상의 나머지 탱크 부분들의 선택된 챔버 부분은 그 내부의 물을 자외선에 노출시키는 노출 수단을 포함한다.

주 챔버는 그 내부의 물을 공기 또는 오존에 노출시키는 노출 수단을 포함할 수 있다. 오존 반응기(들) 또는 발생기(들)와 같은 오존 소스로부터의 오존이 주 챔버의 하단부로 공급되어 주 챔버를 통해 상향으로 거품을 발생시킬 수 있다. 오존은 주 챔버 내에 잠겨 있는 공기 또는 가스 블록에 공급될 수도 있거나 주 챔버의 하부에 유출구 또는 유출구들을 통해 공급될 수도 있다. 선택적으로 공기는 주챔버가 그 내부의 생물학적인 필터 매체 상에 호기성 박테리아를 수용하는 주 챔버 내에서 물을 통해 거품을 발생시키기 위해 공기 또는 가스 블록에 공급될 수 있다. 생물학적 필터 매체는 복수의 개별 요소들, 예컨대 복수의 플라스틱 튜브, 메쉬 소재 또는 다른 요소를 포함할 수 있다.

바람직하게는 물이 오존에 노출되는 챔버들 또는 챔버 부분들은 오존 유출구가 챔버의 하단부에 제공되어 있는 상태에서 물이 챔버 내에서 하향으로 흐르는 챔버를 포함한다. 물이 오존에 노출되는 챔버는 복수의 개별 요소와 같은 유동 제한 매체 또는 기타 유동 제한 매체를 포함하여 챔버가 오존에 노출되는 기간을 늘린다.

바람직하게는 물 유출구는 일련의 챔버들 중의 마지막 또는 후행 챔버 또는 챔버 부분과 연통한다. 이 유출구는 후행 챔버 또는 챔버 부분을 가진 후행 탱크 부분에서 외향으로 연장한다. 마지막 또는 후행 챔버 또는 챔버 부분은 내부의 물을 자외선에 노출시키는 수단을 포함할 수 있다. 그러한 수단은 하나 이상의 자외선 램프를 포함할 수 있다. 이 자외선 램프(들)는 챔버 또는 챔버 부분에서 직립 자세로 지지될 수 있다.

수처리 유닛에서 처리용 물은 각각의 둑을 넘어가서 각각의 배플 수단의 하단부 아래 또는 통해 지나감으로써 유닛을 꾸불꾸불하게 통과한다.

다른 측면에 따르면, 본 발명은 처리 대상 물이 모인 곳에 위치시키기 위한 부유 가능한 지지체를 포함하는 수처리 장치를 제공하며, 부유 가능한 지지체는 전술한 형태의 모듈식 수처리 유닛을 수용한다. 수처리 유닛으로의 물 유입구는 물이 모인 곳과 연통한다. 수처리 유닛으로의 물 유입구는 하나 이상의 펌프를 통해 물이 모인 곳과 연통할 수 있다. 이 펌프는 잠수형 펌프일 수 있다. 이 펌프는 선박, 플랫폼, 또는 부양체 상에서 하나 이상의 배터리로부터 파워를 공급받을 수 있다. 이 배터리 또는 배터리들은 태양 충전형일 수 있다. 바람직하게는 수처리 유닛으로부터의 유출구는 처리된 물을 물이 모인 곳으로 재차 향하게 한다.

부유 가능한 지지체는 부유체와 같은 부양체를 포함하는 것이 적합하다. 이 부유체는 부유 가능한 지지체의 양측에 제공된다. 이 부유체는 긴 부유체 또는 복수의 개별 부유체를 포함할 수 있다. 부유체는 수처리 유닛의 양측에 제공될 수 있다. 통로가 부유가능한 지지체의 외주를 따라, 그리고 수처리 유닛 둘레에 적어도 부분적으로 연장할 수 있다.

바람직하게는 수처리 유닛이 주 탱크를 포함하는 경우, 주 탱크는 부유가능한 지지체의 일단에 배열된다. 추가의 부유체는 부유 가능한 지지체의 일단에 제공될 수 있다. 바람직하게는 부유 가능한 지지체는 인접한 탱크 부분들이 지지 아암에 걸쳐지도록 각각의 탱크 부분 사이에 연장하는 횡방향 지지 아암을 포함한다. 바람직하게는 인접한 탱크 부분들의 인접한 벽들의 병합 상단부들이 각각의 지지 아암들에 위치하는 새들(saddle)을 형성한다. 바람직하게는 지지 아암의 대향 단부들은 대향하는 부유체에 의해 지지된다. 지지 아암의 대향 단부들은 부유체의 횡방향 홈 속에 위치할 수 있다. 선택적으로 지지 아암은 부유체 상에 지지되는 통로를 포함한 플랫폼의 프레임의 일부가 될 수 있다. 부유체들은 통상적으로 플라스틱 공기 함유 부유체이지만 다른 형태의 부유체일 수도 있다.

다른 바람직한 측면에 따르면, 본 발명은 처리 대상 물을 수용하는 수용 용기와, 상기 수용 용기로부터 물을 수용하는 적어도 하나의 거품 분별기 또는 분리기와, 적어도 하나의 거품 분별기로부터 물을 수용하는 전술한 형태의 적어도 하나의 수처리 유닛을 포함한다.

바람직하게는 장치에서 처리용 물은 중력의 영향 하에서 수용 용기로부터 처리된 물 유출구로 흐른다. 이 유출구 또는 모듈식 수처리 유닛의 유출구는 처리 대상 물이 재생을 위해 처리된 물 유출구를 빠져나오기 전에 장치를 통해 재순환하도록 수용 용기에 연결될 수 있다.

수용 용기는 그 하단부에 폐기물 유출구를 가진 호퍼형 탱크를 포함하는 것이 적합하다. 호퍼형 탱크는 지지 프레임에 의해 직립 자세로 지지되는 것이 적합하다. 용기의 하단부는 폐기물 유출구에 대해 경사지도록 원추형의 경사 단면을 가지는 것이 바람직하다. 물 유출구는 적어도 하나의 거품 분별기 또는 분리기에 연결하기 위해 탱크의 상단부에 제공되는 것이 적합하다. 물 방출구는 수용 탱크 내의 물의 상위 레벨 아래의 위치에서 수용 탱크 내의 물과 연통하도록 배열되는 것이 바람직하다. 물 유출구는 적어도 하나의 거품 분별기에 트랩을 통해 연결되는 것이 바람직하다.

적어도 하나의 거품 분별기 또는 분리기는 탱크의 물 유출구에 연결되는 상단부에 유입구를 가지고 그 하단부에 폐기물 유출구를 가진 직립 용기를 구비하는 것이 바람직하다. 이 거품 분별기 또는 분리기 용기는 유입구가 내측 챔버와 연통하고 폐기물 유출구가 외측 챔버와 연통하는 상태에서 탱크를 내외측 챔버로 분할하는 분별기 또는 분리기 용기 내에 동축으로 위치하는 것이 바람직한 내측 중공 부재를 포함하는 것이 적합하다. 공기 공급원은 폐기물 유출구로부터 폐기물의 통과를 지원하기 위해 제공될 수 있다. 또한 폐기물 유출구를 통한 폐기물의 통과를 지원하기 위해 물을 폐기물에 분사하는 것과 같이 물을 인가하는 수단이 제공될 수 있다.

바람직하게는 거품 분별기로부터의 폐기물 유출구는 내측 챔버의 하단부에 제공된다.

바람직하게는 공기 내측 챔버로 도입하여 유입구로부터 폐기물 유출구로 향하는 물의 흐름에 대해 챔버 내부의 물을 통해 거품을 발생시키는 수단이 제공된다. 바람직하게는 공기 도입 수단은 내측 챔버의 하단부에 공기 유입구 수단을 포함한다. 공기 유입구 수단은 하나 이상의 에어 스톤 또는 다른 형태의 공기 유출구를 포함할 수 있다. 내측 챔버 내의 오염물은 챔버의 상단부로 기포에 의해 운반되어 내측 부재의 상부 가장자리(둑으로서 역할을 함)를 넘어 폐기물 유출구를 통과하기 위해 외측 챔버 속으로 들어간다.

바람직하게는 거품 분별기 용기는 원통형 탱크를 포함하고, 내측 중공 부재는 탱크 내에 동축으로 배열되는 것이 적합한 중공 원통형 부재를 포함한다.

다른 구성에서, 배플은 거품 분별기 용기 내에 제공되어 거품 분별기 용기를 수용 용기로부터 물을 수용하는 제1 챔버와 폐기물 유출구를 가진 제2 챔버로 분할하다. 제1 챔버는 물 유출구를 포함하고, 공기 유출구 또는 유출구들은 제1 챔버를 통해 기포의 형태로 공기가 통과하도록 제1 챔버의 하단부에 제공된다.

바람직하게는 장치는 적어도 두 개의 거품 분별기 또는 분리기를 포함하고, 하나의 거품 분별기 또는 분리기의 액체 유출구는 거품 분별기들 또는 분리기들이 추가의 물 처리을 위해 일렬로 배열되도록 제2 거품 분별기 또는 분리기의 유입구에 연결된다. 바람직하게는 물은 중력의 영향 하에서 제1 거품 분별기 또는 분리기의 물 유출구로부터 제2 거품 분별기 또는 분리기의 물 유입구로 흐른다. 이러한 목적을 위해 제2 거품 분별기 또는 분리기의 물 유입구는 제1 또는 선행 거품 분별기 또는 분리기의 내측 또는 제2 챔버의 상단부 아래에 위치한다.

거품 분별기 또는 분리기로부터의 물 유출구는 수처리 유닛의 유입구에 연결되는 것이 바람직하다. 수처리 유닛의 유출구를 빠져나오는 물은 장치에서 재처리를 위해 유지 용기에 연결된다.

본 발명을 더욱 쉽게 이해하고 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 형태를 예시하는 첨부 도면에 대해 설명할 것이며, 이 도면에서

도 1은 최상부 덮개가 제거된 상태에서 본 발명의 실시 형태에 따른 모듈식 수처리 유닛의 등각 투상도이며,

도 2 및 도 3은 도 1의 유닛의 단부도 및 측면도이며,

도 4는 도 1 내지 도 3의 모듈식 수처리 유닛을 합체한 수처리 장치의 등각 투상도이며,

도 5는 도 4의 장치의 평면도이며,

도 6 및 도 7은 각각 방향(A, B)에서 바라본 도 3의 장치의 단부도 및 측면도이며,

도 8은 도 4의 장치의 거품 분별기 또는 분리기의 등각 투상도이며,

도 9 및 도 10은 거품 분별기 또는 분리기의 측면도 및 평면도이며,

도 11은 도 4 및 도 1의 수처리 장치 및 관련 수처리 유닛의 동작관계를 개략적으로 보여주며,

도 12는 본 발명에 따른 다른 수처리 장치의 분해 등각 투상도이며,

도 13 내지 도 15는 도 12의 장치의 단부도, 평면도, 측면도이며,

도 16은 도 12의 장치의 가상 윤곽도이며,

도 17 및 도 18은 수처리 장치의 다른 실시 형태의 등각 투상도 및 분해 등각 투상도이며,

도 19 내지 도 21은 도 17의 장치의 단부도, 평면도, 측면도이며,

도 22는 도 16 및 도 17의 장치에 사용하기 위한 모듈식 수처리 유닛의 분해 등각 투상도이며,

도 23은 도 22의 유닛의 가상 윤곽도이며,

도 24는 도 22의 유닛의 측면도이며,

도 25는 본 발명에 따른 모듈식 수처리 유닛의 다른 실시 형태의 측면도이며,

도 26은 도 25의 유닛의 분해도이며,

도 27은 도 26의 유닛용 생물학적 매체 홀더의 확대도이며,

도 28은 부유 가능한 지지체와 결합되는 도 25의 유닛을 보여주며,

도 29는 수처리 유닛을 통한 물 흐름을 보여주는 도 28의 수처리 장치의 확대 단면도이며,

도 30은 본 발명에 따른 다른 수처리 유닛의 등각 투상도이며,

도 31 및 도 32는 도 30의 유닛의 측면도 및 단부도이며,

도 33은 최상부 덮개가 제거된 상태에서 도 30의 유닛의 등각 투상도이며,

도 34는 도 30의 유닛의 수처리 구성요소를 등각 투상도로 보여주며,

도 35는 도 32의 유닛의 횡단면도이다.

도면들을 참조하되 먼저 도 1 내지 도 3을 참조하면, 모듈식 베이스 탱크(11)를 포함하는 자급자족 유닛을 구비하는, 본 발명의 실시 형태에 따른 모듈식 수처리 유닛(10)이 예시되어 있다. 이러한 탱크(11)는 제1 주 탱크 부분(12)과 제2 및 제3 탱크 부분(13, 14)을 포함한다. 탱크 부분(12, 13, 14)은 예컨대 플라스틱으로 회전식으로 성형됨으로써 탱크(11)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 탱크 부분(12, 13, 14)은 서로에 대해 분리되어 있다. 그러나 인접한 탱크 부분(12, 13)의 대향 측벽(15, 16)이 이격되어 있지만 자신의 공통 상단부(17)에서 하나로 병합되어 있는 상태이다. 이와 유사하게 탱크 부분(13, 14)의 대향 측벽(17, 18)도 이격되어 있지만 자신의 공통 상단부(20)에서 하나로 병합되어 있다. 그러나 측벽(15, 16)은 측벽(18, 19)보다 더 높으며, 그 결과 측벽(18, 19)의 상단 부(20)는 측벽(15, 16)의 상단부(17)보다 낮다는 것이 확실하다.

국제 특허 출원 번호 PCT/AU02/01245에 개시되어 있는 드럼 필터 조립체와 유사한 구성을 가진 드럼 필터 조립체(21)는 주 탱크 부분(12) 상에 지지되고, 필터 드럼(22)을 구비한다. 이 필터 드럼(22)은 탱크 부분(12)의 상단부 속에 또는 위에 있는 어깨부에 위치하는 프레임(25)에 장착된 롤러(24)에 외향으로 지지되는 환형 단부 부재들(23)을 포함한다. 스크린 또는 메쉬 소재(26)가 단부 부재들(23) 사이에 설치되고 드럼(22)의 외주를 따라 연장한다.

물은 길이방향으로 이격된 유출구(26)를 가진 유입 덕트(25)를 통해 드럼(22)으로 공급되며(도 3 참조), 이 유출구(26)를 통해 물은 덕트(25)로부터 흘러서 드럼(22) 내부의 리브(rib)와 연동하여 드럼(22)을 회전시킨다.

드럼 스크린 소재(26)로부터 잔해를 포획하기 위한 호퍼(hopper)형 채널(27)이 유입 덕트(24) 위에 위치하고, 드럼(22) 속으로 축방향으로 연장한다. 스프레이 막대 또는 막대들(도시 생략)은 물을 분사하고/분사하거나, 드럼(22)의 스크린 소재(26)로 한 차례의 공기를 송풍해서 채널(27)에 의해 포획된 물질들을 이동시키기 위해 드럼(22) 상에 설치된다. 스프레이 막대는 펌프, 세정수 공급원, 및/또는 공기 압축기 또는 공기 펌프에 결합될 수 있다. 이 채널(27)은 폐기물 수집 챔버 또는 하수구에 결합될 수 있다.

드럼 필터(21)는 챔버(28) 위에 지지되며, 이 챔버(28)는 드럼 필터(21)를 통해 여과되는 물을 수용하기 위해 탱크 부분(12) 내부의 직립 배플(baffle)(29)의 일측에 형성된다. 이 배플(29)의 측면 가장자리들은 탱크 부분(12)의 대향 측면들 의 홈에 위치한다. 챔버(28)는 그 내부에서 물의 생물학적 처리를 위한 박테리아를 수용하는 매체(30)를 포함한다. 박테리아는 통상적으로 물속의 오일을 제거하기 위해 혐기성 박테리아, 예컨대 오일 섭취 박테리아이지만, 일부 실시 형태에서는 호기성 박테리아일 수도 있다. 매체(30)는 어떠한 형태의 박테리아 수용 매체도 될 수 있고, 통상적으로는 길이가 짧은 복수의 플라스틱 튜브 또는 기타 부재를 포함한다.

배플(29)의 하단부에는 탱크 부분(12)의 베이스와 함께 슬롯형 개구부(32)를 형성하는 절취 부분 또는 리세스(31)가 마련되어 있으며, 챔버(28)로부터의 물이 슬롯형 개구부(32)를 통과해서 도 2와 도 3에 화살표로 표시된 바와 같이 상향으로 흘러 둑(weir)을 형성하는 측벽(15, 16)의 공통 단부(17)를 넘어 탱크 부분(13)으로 흐른다. 탱크 부분(13)은 중앙의 직립 배플(33)에 의해 챔버 부분(34, 35)으로 분할되며, 이때 배플(33)은 배플(29)과 유사한 구성을 가진다. 그 결과 물은 챔버 부분(34)에서 하향으로 흘러 배플(33) 아래를 지나서 챔버 부분(35)에서 상향으로 흐른다.

챔버 부분(34)은 그 하부 영역에 오존 유출구(36)를 포함하며, 이 오존 유출구(36)를 통해 오존이 빠져나와서 챔버 부분(34)을 통해 하향으로 흐르는 물을 거슬러 올라간다. 오존 유출구(36)는 하나 이상의 에어 스톤(air stone)과 같은 어떠한 형태의 유출구일 수 있다. 챔버 부분(34)을 관류(貫流)하는 오존과 물 사이의 접촉 시간을 늘리기 위해, 챔버 부분(34)은 복수의 개별 요소, 예컨대 작은 플라스틱 튜브, 메쉬 또는 기타 다른 유동 제한 수단과 같은 유동 제한 매체를 포함 한다. 중력의 영향 하에서 물의 유동은 이러한 유동 제한 매체에 의해 제한되며, 그 결과 접촉 시간은 챔버 부분(34)을 상향으로 관류하는 오존과 챔버 부분(34)을 하향으로 관류하는 물 사이에서 늘어난다.

유사하게 탱크 부분(14)도 오존 유출구(40)가 다시 챔버 부분(37)의 하부에 제공된 상태에서 중앙 배플(39)에 의해 챔버 부분(37)과 챔버 부분들(38)로 분할된다. 이에 의해 챔버 부분(37)을 하향으로 관류하는 물은 오존에 노출된다. 물이 하향으로 관류하는 챔버 부분(37)도 역시 챔버 부분(34)에서 사용되는 바와 같이 유동 제한 매체를 포함할 수 있다.

또한 오존 방출구(41)에는 챔버(28) 내부에 챔버(28)를 통해 상향으로 흐르는 오존의 통로가 제공된다. 유출구(36, 40, 41)는 기포들이 챔버 부분(34, 37)을 통해 상향으로 관류할 수 있도록 필요한 경우 공기 공급원에 선택적으로 연결될 수 있다.

유출구(42)는 측벽 단부(20) 아래에 있는 탱크 부분(14)의 외벽에 제공되며, 그 결과 처리된 물은 유닛(10)으로부터 중력의 영향 하에서 흐를 수 있다. 유닛(10)은 탱크(12)를 덮는 분리 가능한 덮개(43)를 더 포함하며, 이 덮개는 드럼 필터(11)를 수용하여 덮기 위해 확대된 단부(44)를 포함한다.

오존 유출구(36, 40, 41)로 오존을 공급하기 위해, 드럼 필터(21)에 인접한 주 탱크(12)의 외측에는 일련의 긴 함몰부 또는 리세스(45)가 마련되어 있으며, 이들 함몰부 또는 리세스(45)는 오존 발생기(46)를 내장할 수 있다. 이 오존 발생기(46)는 공기가 통과하는 튜브의 형태이고, 이 튜브는 자외선 램프를 내장하여 튜 브를 관류하는 공기 중의 산소를 오존으로 변환시킨다.

물이 챔버(28)에서 측벽(15, 16)의 상단부(17)를 너머 상향으로 흐르는 것을 지원하기 위해, 에어 스톤 또는 스톤들과 같은 하나 이상의 공기 유출구(47)가 배플(29)의 외측에서 챔버(28)의 하단부에 제공될 수 있고, 가압 공기의 소스에 연결될 수 있다. 유사한 공기 유출구(47)는 동일한 목적을 위해 챔버(35, 28)의 하단부에 제공될 수 있다.

챔버 부분(38)을 상향으로 관류하는 물은 자외선 램프들(48)에 의해 제공되는, 최종 처리용 자외선에 노출될 수 있으며, 이들 자외선 램프(48)는 챔버 부분(38) 속에 하향으로 연장한다.

전술한 모듈식 수처리 유닛(10)은 물을 처리하기 위한 수많은 다른 응용 분야를 가지며, 도 4 내지 도 11에 예시된 하나의 응용 분야는 차량 세척시설로부터 나오는 물을 처리하는 데에 장치(50)와 함께 사용된다. 대부분은, 이 물은 세척 과정에서 사용되는 비누 및 세정제 거품들뿐만 아니라 그리스, 오일, 브레이크 패드 먼지, 도로 먼지 및 기타 오염물을 함유하고 있다. 장치(50)는 쉽게 운반될 수 있는 플랫폼(51) 상에 지지되고, 호퍼 모양의 수용 탱크(52)를 포함하며, 이 수용 탱크(52)는 일반적으로 원통형 구성을 가지며, 직립한 상태에서 지지 프레임(53) 상에 지지된다. 이 수용 탱크(52)의 하단부(54)는 원추형 모양이고, 하수구 라인 또는 폐기물 수집 탱크에 연결될 수 있는 밸브 제어형 폐기물 유출구(55)로 종결한다. 이 수용 탱크(52)에는 처리 대상 물을 위한 제1 유입구(56)가 제공된다. 또한 수용 탱크(52)에는 주 공급원으로부터의 물과 같은 보충수를 위한 제2 유입 구(57)가 제공되며, 이 제2 유입구(57)는 부유 밸브에 의해 제어되며, 그 결과 탱크(52) 내의 물의 레벨이 일정한 레벨로 유지된다. 또한 탱크(52)는 트랩(59)을 합체시킨 유출구(58)를 포함하며, 이 유출구(58)는 물의 표면 레벨보다 더 낮은 레벨에서 탱크(52) 내부의 물과 트랩(59)을 통해 연통하며, 그 결과 유출구(58)는 물의 표면에 부유하는 물질에 의해 오염되지 않는다.

제1 거품 분별기/분리기(60)는 탱크(52) 근처에서 지지된다. 이 분별기(60)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 직립 상태에서 지지 프레임(62)에 지지되고 하단부에서 하수구 또는 폐기물 수집 탱크에 연결될 수 있는 밸브 제어형 폐기물 유출구(64)로 종결하는 원추형 부분(63)을 포함하는 외측 원통형 탱크(61)를 포함한다. 이 탱크(61)와 동축인(coaxial) 내측 원통형 탱크 또는 벽(65)이 탱크(61) 내부에서 동축으로 배치되며, 내측 탱크(65)는 그 하단부에서 폐쇄되어 있다. 따라서 탱크(65)는 내측 챔버(66)를 형성하고, 내측 탱크(65)와 외측 탱크(61)의 벽들 사이에 외측 환형 챔버(67)가 형성된다. 내측 탱크(65)의 하단부는 일련의 유출 파이프(68)와 연결되는 반면에, 탱크(62)로부터 나오는 물은 탱크 유출구(68)에서 탱크(65)의 상단부로 공급된다. 탱크(65)의 하단부도 역시 통상적으로 공기 공급원에 연결되는 하나 이상의 에어 스톤의 형태로 유출구(69)를 포함하며, 이에 의해 기포들이 유출구(69)로부터 탱크(65)의 상단부로 흐르는 물을 통해 발생될 수 있다. 탱크(65) 내의 물의 표면에 도달한 기포들은 물속의 고체 오염물을 탱크(65)의 최상부 가장자리(70)를 지나 폐기물 유출구(64)로 나가는 통로용 챔버(67)로 운반하는 거품을 생성한다. 폐기물 유출구(64) 근처에 유출구를 가진 공 기 라인(71)은 오염 물질을 폐기물 유출구(64) 밖으로 운반하는 것을 지원한다. 또한 물 분사 헤드(72)가 폐기물 유출구(64) 근처에서 폐기물 유출구(64)를 통해 탱크(61)의 하단부를 세척하기 위해 제공될 수 있다. 이 분사 헤드(72)는 밸브를 통해 물 유출구 라인(68)에 연결되거나, 선택적으로는 주 물 공급원에 연결될 수 있다.

이 경우에 장치(50)는 상기 분별기(60)와 동일한 구성을 가진 제2 거품 분별기/분리기(73)를 포함하며, 이 제2 거품 분별기/분리기(73)는 외측 탱크(75) 내에 위치한 내측 탱크 또는 벽(74)을 포함한다. 분별기(60)의 유출구 파이프(68)들은 분별기(73)의 유입구(76)에 연결되며, 그 결과 분별기(60)로부터의 물이 중력의 영향 하에서 분별기(73)의 내측 탱크(74)에 공급된다. 유입구(76)는 탱크(65)에 대한 유출구(68)의 연결 위치보다 더 낮다. 거품 분별기(73)는 또한 하수구 라인 또는 폐기물 수집 챔버에 연결된 밸브 제어형 폐기물 유출구(77)를 포함한다. 분별기(73)는 분별기(60)와 동일한 방식으로 역할을 수행하며, 이때 기포는 분별기 유입구(76)로부터 분별기(73)의 내측 탱크(74)로 흐르는 물을 상향으로 통과한다. 분별기의 외측 탱크(75)는 점선 윤곽선으로 도시된 바와 같이 탱크(61)와 동일한 높이를 가질 수 있거나, 도시된 바와 같이 더 낮은 높이를 가질 수 있다. 또한 거품 분별기(60, 73)는 덮개 또는 뚜껑(77, 78)을 구비한다. 분별기(73)로부터의 물 유출구(79)[유출구(68)와 유사함]는 드럼 필터(21)의 유출구 덕트(52)에 연결됨으로써 수처리 유닛(10)에 연결된다.

사용시, 오염된 물은 초기에 탱크(52)로 공급되며, 그 결과 고형물 또는 무 거운 물질이 탱크(52)의 하부 원추형 부분(54)에 수집되며, 이 원추형 부분으로부터 밸브 제어되는 유출구(55)를 통해 제거될 수 있다. 탱크(52)의 상부로부터의 물은 오염물을 제거하고, 또한 유입구(71)로부터의 공기 및/또는 물 스프레이(72)로부터의 물의 도움으로 밸브 제어형 유출구인 유출구(64)를 통해 배출되는 기포에 노출시키기 위해 제1 거품 분별기(60)로 흐른다. 분별기(60)로부터의 세정수는 중력의 영향 하에서 추가의 처리를 위해 분별기(73)로 흐르며, 이때 폐기물은 밸브 제어형 유출구(77)를 통과한다.

다음에 물은 드럼 필터(21)에서 처리를 위해, 그리고 탱크 부분(12)에서 박테리아와 탱크 부분(13, 14)에서 오존에 노출을 위해, 그리고 챔버(38)에서 자외선에 최대 노출을 위해 분별기(73)로부터 모듈식 수처리 유닛(10)으로 흐른다. 다음에 세정된 물은 유출구(42)로 흐른다.

유출구(42)는 추가 세정을 위해 탱크(52)의 유입구(56)에 재차 연결될 수 있다. 실제로 물은 사용을 위해 장치(50)로부터 배출되기 전에 장치(50)를 4회 내지 6회 재순환될 수 있다. 수용 탱크(52)에서 물의 레벨을 유지하기 위해, 물은 유입구(57)와 결합된 부유 밸브가 물의 레벨의 저하를 검출하는 경우에 유입구(57)를 통해 보충된다.

이 실시 형태는 두 거품 분별기를 보여주고 있지만, 단지 하나의 분별기가 제공될 수 있거나, 선택적으로는 둘 이상의 분별기가 제공될 수 있다. 그러나 여과 또는 처리 구성 요소들은 응용 분야에 따라 다른 순서로 배열될 수 있다. 추가의 수처리 유닛(10)이 수용 탱크(52) 이전에 제공될 수 있으며, 그 결과 수용 탱 크(52) 속으로 흐르는 물은 초기에 유닛(10)에서 여과된다.

모듈식 수처리 유닛(10)은 비록 장치(50)와 관련하여 도 4 내지 도 11에서 설명되었지만 물 처리 목적을 위해서는 다른 응용 분야에서는 독립형 수처리 유닛으로서 사용될 수 있다.

이제 도 12 내지 도 25를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 수처리 장치(80)가 예시되어 있으며, 이 수처리 장치(80)는 처리 대상 물이 모인 곳에 부유용 부유 가능한 지지체 또는 구조물(82) 상에 지지되는, 전술한 유닛(10)과 유사한, 모듈식 수처리 유닛(81)을 포함한다. 모듈식 수처리 유닛(80)은 단일 탱크(83)를 포함하며, 이 탱크(83)는 단일 플라스틱 성형물을 구비하고, 도 22 내지 도 26에 도시된 바와 같이 주 탱크 부분(84)과, 이와 추가로 상호 연결된 일련의 탱크 부분들(85)을 포함한다. 각각의 탱크 부분(84, 85)의 인접한 단부 벽들은 자신들의 해당 상단부(86, 87, 88, 89, 90)에서 결합되며, 이때 각각의 단부(87, 88, 90)는 주 탱크 부분(84)에서 멀어짐에 따라 인접한 단부(86, 87, 88, 89)보다 연속적으로 높이가 낮아진다(도 26 참조) . 주 탱크 부분(84)은 주 챔버(91)를 형성하고, 각각의 탱크 부분(85)은 각각의 챔버(92, 93, 94, 95, 96)를 형성하고, 일련의 횡방향 채널(97, 98, 99, 100, 101)은 각각의 탱크 부분의 인접한 벽들 사이에 형성된다.

전술한 드럼 필터와 유사한 드럼 필터(103)는 주 탱크 부분(84)의 챔버(91) 위에 지지된다. 챔버(91)는 자신의 내부에서 물의 생물학적인 처리를 위한 박테리아를 수용하고, 자신을 통해 물의 흐름을 저하시키는 매체(104)를 포함한다.

직립 횡방향 배플(105)이 각 챔버(92, 93, 94, 95, 96)에 제공된다. 따라서, 각 챔버, 예컨대 챔버(92)는 배플(105)의 양측에서 챔버 부분(106, 107)으로 분할된다. 다른 챔버들(93, 94, 95, 96)의 배플(105)도 유사하게 각 챔버를 두 챔버 부분으로 형성한다. 배플(105)의 하단부에는 일련의 절단부(108)가 제공된다. 선택적으로 절단부(108)는 배플(105)의 하단부의 개구부로 대체될 수 있다. 다른 구성에서, 배플(105)은 각각의 탱크 부분의 바닥 위로 융기될 수 있으며, 그 결과 물은 배플(105)의 하부 가장자리 아래에서 흐를 수 있다. 물을 위한 유출구(108)는 마지막 탱크 부분(85)의 외벽에 형성된다. 이 유출구(108)는 마지막 두 개의 병합 탱크 부분(85)의 상단부(90) 아래에 위치한다.

유닛(81)은 탱크 부분(84, 85)과 드럼 필터(103)를 덮어서 둘러싸도록 형성된 분리 가능한 덮개(109)를 더 포함하며, 도 20 내지 도 25에 도시된 덮개(109)는 도 12의 덮개와 약간 다른 구성을 가진다.

도 24에 도시된 바와 같이, 드럼 필터(103)를 관류한 물은 주 탱크 부분(91) 속으로 지나가며, 여기에서 물은 매체(104)에서 성장하는 박테리아로부터 세균학적인 처리를 겪는다. 그때 물은 탱크(84)의 벽의 상단부(86)를 너머 챔버 부분(106) 내부 아래로 흘러 배플(105)의 절단부(108)를 통과하여 챔버 부분(107) 위를 향하고 다음 단부(87)를 넘어간다. 따라서 도 20에 화살표로 도시된 바와 같이 물은 각각의 탱크 부분(85)을 각각의 배플(105)의 일측에서 하향으로, 그리고 각각의 배플(105)의 타측에서 상향으로 꾸불꾸불하게 관류한다. 이러한 흐름은 처리된 물이 유출구(108)를 통해 외향으로 흐를 때까지 지속한다.

챔버 부분(106) (그리고 나머지 챔버(93, 94, 95, 96)에서 대응 부분들)은 그 하단부에 가스 유출구(110)를 구비하며, 이 가스 유출구(110)를 통해 오존 또는 오존 농후 공기(5)가 챔버 부분(106) 속으로 흐르는 물을 상향으로 통과할 수 있다. 이 챔버 부분(106)은 흐름을 제한하기 위해 매체를 수용할 수 있으며, 그 결과 접촉 시간이 챔버 부분(106)을 상향으로 관류하는 오존과 챔버 부분(106)을 하향으로 관류하는 물 사이에서 늘어난다. 또한 유출구(110)는 선택적으로 기포가 챔버 부분(106)을 상향으로 관류할 수 있도록 필요한 경우 공기 공급원에 연결될 수 있다.

챔버 부분(107) (그리고 나머지 탱크 부분들(105)의 대응하는 챔버 부분들)은 자외선 램프(111)를 포함할 수 있으며, 그 결과 챔버 부분(107) (그리고 나머지 탱크 부분들(105)의 대응하는 챔버 부분들)을 상향으로 관류하는 물은 자외선에 노출된다.

그러나 도 12 내지 도 21의 실시 형태에서는 모듈식 수처리 유닛(81)이 육상에 사용될 수 있고, 도 12에서는 반원형 단면을 가진 일측에 한 쌍의 긴 부유체(112)를 포함하는 부유 가능한 구조물(82)에 장착되도록 되어 있고, 횡방향으로 연장하는 지지 부재 또는 막대(113)는 유닛(81)의 각각의 채널(97, 98, 99, 100, 101)을 통과하여 부유체(112) 상의 횡방향 홈(114)에 배치된다. 그 결과 모듈식 수처리 유닛(81)은 사용시에 실질적으로 수평으로 배향된다. 단부(86, 87, 88, 89, 90)는 공통의 거의 수평 평면에 위치할 수 있거나 도 24에서와 같이 다양한 높이를 가질 수 있다. 지지 부재 또는 막대(113)는 자신 위에 배치 새들(saddle)(5) 로서 역할을 하는 단부(86, 87, 88, 89, 90) 아래에서 각각의 탱크 부분(84, 85)의 측벽의 꼭짓점에 위치한다. 장치(117)가 물이 모인 곳에 부유하고 있을 때 탱크(84, 85)는 물속에 실질적으로 잠긴다.

다른 부유체(115)가 장치(80)의 드럼 필터 단부에 있는 부유체들(112) 사이에 설치되어, 이 영역에서 추가의 부양 지지체를 제공한다. 주변의 통로(116)가 부유체(112, 115) 상에 추가로 제공되어 수처리 유닛(81)을 둘러싼다.

도 17 내지 도 21의 수처리 장치(117)의 실시 형태는 도 12 내지 도 16의 실시 형태와 유사하지만, 이 경우 부유체(118)는 복수의 개별 부유체를 포함한다. 장치(117)는 각각의 탱크 부분(84, 85) 사이에 채널을 배치하기 위해 횡방향 부재(119')를 포함하는 지지 프레임(119)을 갖추고 있고, 부유체(117)는 지지 프레임(118)에 고정된다.

사용시, 도 12 내지 도 21의 수처리 장치(80 또는 117)는 처리 대상 물이 모인 곳에 부유하도록 배치되고, 자가 발전되어 물이 모인 곳 주변에서 이동할 수 있거나 다른 수단에 의해 액체 바디 주변에서 이동될 수 있다. 선택적으로 이 장치는 정해진 위치에 고정되거나 계류될 수 있다. 잠수형 펌프(도시 생략)가 물을 드럼 필터(103)로 펌핑하기 위해 제공되며, 이 물은 처리를 위해 탱크 부분(84, 85)의 각각의 챔버를 순차적으로 통과한다. 선택적으로 펌프는 부유 구조물(82)에 장착될 수 있다. 펌프의 파워는 부유 구조물(82)에 지지되어 있는 쇼어 파워(shore power) 또는 배터리 또는 발전기에 의해 공급받을 수 있다. 유닛(81)을 통과하는 물은 처리된 물 유출구(108)를 통해 물이 모인 곳으로 다시 흐르는 처리된 물로 연 속적으로 처리될 것이다.

도 25 내지 도 29는 도 20 내지 도 25의 유닛(81)과 유사한, 본 발명에 따른, 수처리 유닛(120)의 다른 실시 형태를 예시하고 있으며, 여기에서는 유닛(81)의 실시 형태와 유사한 구성요소가 유사한 부호로 표시되어 있다. 그러나 이 경우 상단부(86, 87, 88, 89, 90)는 실질적으로 동일한 수평 평면에 위치한다. 또한 생물학적인 매체 홀더(121)가 탱크 부분(84)에 위치한다. 매체 홀더(121)는 대향 측벽(122)과 단부 벽(123)을 포함하며, 이들 대향 측벽(122)과 단부 벽(123)은 홀더(121)가 탱크 부분(84)에 위치할 때 탱크 부분(84)의 측벽 및 단부 벽의 연장부와 정렬 및 구성된다. 홀더(121)는 벽(123)과 바닥 벽(125)으로부터 평행하게 이격된 단부 벽(124)을 포함하며, 이에 따라 홀더(121)가 생물학적인 매체(127)를 수용하기 위한 챔버(126)를 형성한다(도 29 참조). 바닥 벽(125)은 천공 또는 관통되어 물이 자신을 통해 탱크 부분(84)으로 통과할 수 있게 한다.

홀더(121)는 자신의 상단부를 향하는 위치에서 측벽들(122) 사이에서 연장하고 측벽들에 고정된 천공 트레이(128)를 더 포함한다. 필터 드럼(131)이 회전 가능하게 지지되어 있는 롤러(130)를 지지하는 프레임(129)이 트레이(128)에 분리 가능하게 배치되어 있다.

홀더(121) 내의 생물학적인 매체(127)는 호기성 박테리아를 수용한다. 또한 매체(132)는 보통 물속에 잠겨 있고 혐기성 박테리아를 수용하는 탱크 부분(84)에 제공된다.

처리 대상 물의 유입구(133)가 필터 드럼(131)의 내부로 연장한다. 덮 개(134)는 모든 수처리 구성요소들이 둘러싸여 덮히도록 탱크 부분들, 홀더(121) 및 필터 드럼(131)을 덮도록 되어 있다.

유닛(120)은 내부의 물을 처리하기 위한 처리 대상 물이 모인 곳에 부유시키기 위해 도 17 내지 도 21에 도시된 것과 유사하게 부유 가능한 구조체(134) 상에 지지될 수 있으며, 이때 횡방향 막대 또는 아암(135)은 벽 단부(86, 87, 88, 89, 90) 아래에 있는 각각의 탱크 부분(84, 85) 사이에 위치하고, 부유체(136)에 의해 양측에서 지지된다.

사용시, 그리고 도 29에 도시된 바와 같이, 물은 물이 모인 곳에 잠긴 펌프로부터 필터 드럼(131)으로 공급되고 나서, 천공 트레이(128)를 통과한 처리된 물로 초기 고형물을 여과하기 위한 유입구(133)를 통해 내부의 매체(127) 상에 지지된 호기성 박테리아에 의한 세균학적인 처리를 위한 박테리아 홀더(121) 속으로 들어간다. 다음에 이렇게 처리된 물은 내부의 매체(132) 상에 지지된 혐기성 박테리아에 의한 추가의 세균학적인 처리를 위해 탱크 부분(84) 속으로 들어간다.

이어서 세균학적으로 처리된 물은 도 29에 지시 화살표로 도시되어 있는 방식으로 주 탱크 부분(84)으로부터 각각의 후속 탱크 부분(85)으로 들어가서 둑으로서 역할을 하는 탱크 부분의 상단부(86,87,88, 89, 90) 너머로, 그리고 각각의 배플(105)의 하단부 아래 또는 통해 흘러 유출구(108)를 통해 빠져 나와 물이 모인 곳으로 다시 들어간다. 도 24를 참조로 하여 설명된 방식으로 각각의 탱크 부분(85)을 통과한 물은 오존, 공기 및/또는 자외선에 노출된다.

탱크 부분(85)의 챔버(106)는 물의 추가적인 세균학적인 처리를 위채 챔 버(106)를 하향으로 관류하는 물을 처리하기 위한 추가의 혐기성 박테리아를 지지하기 위해 생물학적 매체(137)를 수용할 수 있다. 가스 유출구(138)는 오존 농후 공기의 공급을 위한 챔버(107)의 하단부에 챔버(107) 내의 물을 통해 거품을 발생시키기 위해 제공되며, 이 물은 이미 챔버(106, 107)의 하단부에서 배플(105) 아래로 또는 통해 챔버(106)로부터 통과했다. 가스 유출구(108)는 어떠한 구성으로 될 수 있고, 간단한 노즐, 가스 또는 에어 스톤, 또는 가스 투과형 파이프일 수 있다. 탱크 부분(85) 내의 어느 하나의 챔버(106)로부터 인접한 챔버(107)로 물의 운반을 위해, 배플(105)의 하단부에는 일련의 절단부 또는 개구부(139)가 마련되어 있으며, 이들 절단부 또는 개구부(139)를 통해 물은 어느 하나의 챔버(106)로부터 인접한 챔버(107)로 흐른다. 다른 구성에서, 배플(105)은 각각의 탱크 부분(85)의 바닥 위로 융기될 수 있으며, 그 결과 물은 배플(105)의 가장자리 아래에서 흐를 수 있다. 마지막 챔버(107)는 물이 유출구(108)를 통해 유닛(120)을 빠져 나가기 전에 물의 자외선 처리를 위해 하나 이상의 자외선 램프를 포함할 수 있다.

다른 구성에서, 가스 유출구(138)는 챔버(106)의 하부에 위치할 수 있으며, 이때 챔버(106) 내의 매체는 물의 흐름을 제한하며, 그 결과 접촉 시간은 챔버(106)를 통해 유출구(138)로부터 상향으로 흐르는 오존 농후 공기와 챔버(106)를 통해 하향으로 흐르는 물 사이에서 늘어난다. 또한 가스 유출구(138)는 선택적으로 기포가 챔버(106 또는 107)를 통해 상향으로 흐를 수 있도록 필요한 경우 공기 공급원에 연결될 수 있다. 이 구성에서, 챔버 부분(107)은 자외선 램프(140)를 포함하며, 그 결과 챔버 부분(107)을 통해 상향으로 흐르는 물은 전술한 방식으로 자 외선에 노출된다.

도 30 내지 도 35에 도시된 수처리 유닛(141)은 전술한 유닛과 유사하고, 베이스 탱크(142)를 포함하며, 이 탱크(142)는 제1 주 탱크 부분(143), 제2 및 제3 탱크 부분(144, 145)을 포함한다. 이들 탱크 부분(143, 144, 145)은 예컨대 플라스틱으로 회전 성형됨으로써 일체로 성형된다. 이들 탱크 부분(143, 144, 145)은 서로에 대해 분리되어 있으며, 이때 탱크 부분(143, 145)의 대향 측벽(146, 147)은 이격되어 있지만 자신들의 공통 상단부(148)에서 일체로 병합되어 있고, 측벽(146, 147)은 상단부(148)로부터 서로에 대해 멀리 상향 및 하향으로 경사져 있다. 유사하게 탱크 부분(144, 145)의 대향 측벽(149, 150)은 서로에 대해 멀리 경사져 있지만, 자신들의 공통 상단부(151)에서 일체로 병합되어 있고, 측벽(149, 150)의 상단부(151)는 측벽(146, 147)의 상단부(148)보다 낮다.

전술한 드럼 필터와 유사한 구성을 가진 드럼 필터 조립체(152)는 주 탱크 부분(143) 위에 지지되고, 그 주변에 스크린 또는 메쉬 소재(154)를 가진 드럼(153)을 포함한다. 물은 드럼(153)의 내부로 연장하는 유입구 덕트(155)를 통해 드럼(153)으로 공급되어 탱크(142)의 측면 밖으로 나가며, 그 결과 유입구 덕트(155)를 빠져 나가는 물은 스크린 또는 메쉬 소재(154)가 둘레에 둘러싸여 있는 드럼(153) 내의 물갈퀴 또는 리브에 반작용함으로써 드럼(153)의 회전을 야기한다. 드럼 스크린 소재(154)로부터 이동하는 잔해를 포획하기 위한 경사진 호퍼형 채널(156)이 드럼(153) 속으로 연장해서 탱크(152)의 측면으로 통해 밖으로 연장하는 폐기물 유출구(157)에 연결된다. 스프레이 막대 또는 막대들(158)은 드럼(153) 상 에서 스크린 소재(154) 상으로 물을 분사하기 위해 제공되어 채널(156)에 의해 포획되거나 폐기물 유출구(157)를 통해 폐기되도록 되어 있는, 스크린 소재(154)로부터의 물질을 이동시킨다. 스프레이 막대(158)를 통해 분사되는 물은 유닛(141)의 외부에서 공급될 수 있거나, 탱크 부분(143)의 하부 영역에 위치한 펌프(159)를 통해 탱크 부분(143)의 물로부터 공급될 수 있다.

드럼 필터 조립체(152)는 홈을 가진 한 쌍의 롤러(161)를 지지하는 지지 프레임(160)을 포함하며, 이 롤러에는 드럼(153)의 환형 단부 부재(162)가 자유 회전하도록 지지되어 있다. 프레임(160)은 탱크 부분(143) 내의 어깨부(163) 상에, 그리고 드럼 필터(153)를 통해 여과되는 물을 수집하기 위해 내부에 직립 배플(165)의 일측에서 탱크 부분(143) 내에 형성된 챔버(164) 위에 위치하며, 이 배플(165)은 탱크 부분(143)의 양측에 있는 홈(166) 내에 위치한다. 이 실시 형태에서, 배플(165)은 물에 대해 불투과성이지만, 내부에 복수의 개구부(168)를 가진 긴 바닥 벽(161)을 포함한다. 챔버(164)는 매체(169)를 포함하며, 이 매체(169)는 챔버(164) 내부에서 물의 생물학적인 처리를 위한 박테리아를 수용하고 챔버(614)를 통해 물의 흐름을 저하시킨다. 이 매체(169)는 천공된 바닥 벽(167) 상에 지지된다. 이 매체(169)는 물속에 부유하도록 플라스틱 배관의 짧은 단면 형태를 취하지만, 다른 형태를 가질 수도 있다. 다른 구성에서, 메쉬 또는 격자 소재로 이루어진 별도의 패널이 벽(167)을 대신하여 챔버(164)의 하단부에서 챔버의 바닥 벽 위에 지지될 수 있다. 챔버(164)에서 사용되는 박테리아는 통상적으로 호기성 박테리아이다. 에어 스톤과 같은 공기 유출구(170)는 챔버(164)의 하단부에서 그 내부 의 물을 통해 거품을 발생시키기 위해 챔버(164)에 공기를 공급하며, 호기성 세균학적인 작용을 지원한다.

바닥 벽(161)은 탱크 부분(143)의 베이스 위로 융기하며, 물이 배플(165) 아래에서 흐를 수 있도록 절취 부분 또는 리세스를 구비한다.

탱크 부분(144)은 직립 분할 배플(173)에 의해 분리된 챔버(171, 172)를 구비하며, 이 배플(173)은 탱크 부분(144) 내의 양측 홈(174)에 수용된다. 가스 유출구(175)는 챔버 부분(171)의 하부 영역에 제공되며, 공급 파이프(176)를 통해 오존 또는 오존 농후 공기의 공급원에 연결된다. 또한 탱크 부분(171)은 매체(169)와 유사한 매체를 수용하며, 이 매체는 챔버 부분(171)을 관류하는 물의 생물학적인 처리를 위한 박테리아를 수용한다. 이 경우, 챔버 부분(171)에서 매체에 의해 수용된 박테리아는 혐기성 매체를 포함할 수도 있다. 배플(173)의 하단부는 매체가 위치하는 천공된 직각 하부 벽(177)을 포함한다.

탱크 부분(145)은 탱크 부분(144)과 유사한 형태를 가지며, 이때 분할 배플(178)은 탱크 부분(145)을 두 개의 챔버(170, 180)로 분할하며, 오존 농후 공기용 가스 유출구(181)는 챔버(179) 내에 제공된다.

자외선 램프(182)가 물이 상부 벽 단부(151) 아래에 위치하는 탱크 부분(145)의 외벽에 있는 처리된 물 유출구(183)를 통해 빠져 나가기 전에 물의 자외선 처리를 위해 챔버 부분(180)에 설치된다.

사용시, 그리고 도 35에 지시 화살표로 도시된 바와 같이, 초기에 처리될 물은 펌핑되거나 유입구 덕트(155) 속으로 흐르며, 이 유입구 덕트를 통해 물이 필터 드럼(152)에서 빠져 나가 필터 드럼의 회전을 유발하고 드럼 스크린 소재(154)를 통해 여과되고 나서, 생물학적인 처리를 위해 챔버(164)로 들어간다. 그때 물은 추가의 생물학적인 처리, 오존 처리, 유출구(183)를 통해 빠져나가기 전의 자외선 처리에 노출되는 꾸불꾸불한 방식으로 흐른다.

유닛(141)은 육상 기반 장치일 수도 있거나, 전술한 유닛과 유사한 방식으로 부유 가능한 구조체 상에 지지될 수도 있다.

모듈식 수처리 유닛은 예시 및 설명된 것과 다른 다양한 구성을 가질 수 있고, 주 탱크 부분에 추가하여 어떠한 개수의 수처리 탱크 부분을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서는 주 탱크 부분이 제거될 수 있으며, 이때 물은 추가의 일련의 탱크 부분을 통과하는 통로에 의해 처리된다. 탱크 부분 내의 배플은 분리 가능한 패널형 부재가 바람직하지만, 이 배플은 탱크 부분과 일체로 형성 또는 성형될 수 있다.

본 명세서에서 종래 기술에 대한 언급이라도 그러한 종래 기술이 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 구성한다고 자인하는 것으로 고려되지는 않는다.

명세서와 청구범위 전체에 걸쳐 사용되는 "포함"이라는 용어와 그 유사 용어는 전술한 특징, 장점 및 구성요소의 존재를 특정하기 위해 언급되었지만, 하나 이상의 다른 특징(들), 장점(들), 구성요소(들) 또는 이의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다.

위의 설명이 본 발명의 예시적인 실시 형태에 의해 주어졌지만, 이에 대한 모든 변형 형태, 변경 형태도 당업자에게는 자명하며, 첨부한 청구범위에서 설명되 는 본 발명의 넓은 범위 또는 경계 내에 속하는 것으로 간주된다.

본 발명의 모듈식 수처리 유닛에 따르면, 수많은 상이한 수처리 응용 분야에 사용될 수 있을 뿐만 아니라 물이 모인 곳의 물을 처리하는 데에, 그리고 차량 세척 장치 또는 장비에 사용되는 물을 처리하고 세정하는 용도에 특히 사용될 수 있다.

Claims

물을 처리하기 위해 일렬로 배치된 각각의 챔버를 형성하는 복수의 병합 탱크 부분을 구비한 모듈식 탱크를 포함하는 모듈식 수처리 유닛으로서, 각각의 탱크 부분은 양측벽을 구비하며, 인접한 탱크 부분의 인접한 측벽은 공통의 상단부에서 병합되고, 상기 탱크 부분의 공통 상단부는 상기 유닛 내에서 처리되는 물이 각각의 챔버에서 처리를 위해 하나의 탱크 부분으로부터 인접한 탱크 부분으로 흐르는 둑을 형성하는 모듈식 수처리 유닛.
제1 항에 있어서,

상기 각각의 탱크 부분의 병합 상단부에 의해 형성된 각각의 둑은 상류측 둑 또는 둑들보다 수평 평면에 대해 낮은 레벨을 가지며, 물은 중력의 영향 하에서 하나의 탱크 부분에서 다음 탱크 부분으로 각각의 둑을 넘어 흐르는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제2 항에 있어서,

상기 각각의 둑은 실질적으로 동일한 수평 평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탱크 부분은 일체로 형성 되는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탱크 부분들 중의 적어도 하나에는 배플 수단이 제공되며, 하나의 탱크 부분의 수처리 챔버를 배플 수단의 양측에 챔버 부분으로 분할하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제5 항에 있어서,

상기 배플 수단은 물이 사용시 배플 수단의 하단부 아래 또는 통해 하나의 챔버 부분에서 인접한 챔버 부분으로 흐르도록 배열되는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제6 항에 있어서,

상기 탱크 부분 내의 배플 수단은 평면 배플을 포함하고, 상기 평면 배플은 상기 탱크 부분의 하단부 위로 융기하며, 물이 배플 아래에서 하나의 챔버 부분에서 인접한 챔버 부분으로 흐르는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제6 항에 있어서,

상기 배플 수단은 물이 통과하도록 하단부에 관통 구멍, 슬롯, 절취부를 구비한 평면 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제7 항 또는 제8 항에 있어서,

상기 탱크 부분은 그 양측에 직립 슬롯 또는 홈을 구비하며, 이 양측에서는 상기 배플 수단의 양측 가장자리가 탱크 부분 내에 지지되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
선행 항들 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탱크 부분들 중의 하나는 나머지 탱크 부분의 챔버의 부분과 비교해서 큰 부피를 가진 주 챔버를 구비하고, 상기 주 챔버로 흐르는 물을 여과하기 위해 주 탱크 부분과 연관된 스크린 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제10 항에 있어서,

상기 스크린 필터는 회전 가능한 필터 드럼을 가진 드럼 필터 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제11 항에 있어서,

상기 필터 드럼은 롤러들을 지지하는 프레임 상에 지지되며, 이들 롤러 상에는 상기 필터 드럼이 회전을 위해 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제10 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주 챔버는 상기 스크린 또는 드럼 필터에 의해 여과되는 물의 생물학적인 처리를 위한 박테리아를 수용하도록 된 생물학적인 필터 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제12 항에 있어서,

상기 박테리아는 호기성 또는 혐기성 박테리아를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제14 항에 있어서,

상기 박테리아는 호기성 박테리아를 포함하고, 상기 수처리 유닛은 상기 주 챔버 내의 물을 통해 거품을 발생시키기 위해 공기가 공급되는 상기 주 챔버의 하부에 가스 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제13 항에 있어서,

상기 수처리 유닛은 상기 주 챔버 상에 추가의 생물학적인 필터 매체를 지지 또는 수용하는 지지 또는 수용 수단을 포함하며, 이 지지 또는 수용 수단은 상기 주 챔버로 통과하기 전에 상기 스크린 또는 드럼 필터로부터 물을 생물학적으로 여과하기 위한 추가의 박테리아를 수용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제16 항에 있어서,

상기 지지 또는 수용 수단은 상기 추가의 생물학적인 필터 매체가 지지되는 물 투과 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제10 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,

하나 이상의 나머지 탱크 부분들의 선택된 챔버 부분 또는 부분들은 그 내부의 물을 오존에 노출시키는 노출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제10 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,

하나 이상의 나머지 탱크 부분들의 선택된 챔버 부분 또는 부분들은 그 내부의 물을 처리하기 위한 박테리아를 수용하도록 되어 있는 생물학적인 필터를 수용하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
제10 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,

하나 이상의 나머지 탱크 부분들의 선택된 챔버 부분 또는 부분들은 그 내부의 물을 자외선에 노출시키는 노출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
선행 항들 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수처리 유닛은 복수의 탱크 부분 중에서 후행 탱크 부분에 물 유출구를 포함하고, 상기 물 유출구는 상기 탱크 부분의 측벽의 병합 상단부 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 모듈식 수처리 유닛.
처리 대상 물이 모인 곳에 위치시키기 위한 부유 가능한 지지체를 포함하는 수처리 장치로서, 상기 부유 가능한 지지체는 선행 항들 중 어느 한 항에 기재된 모듈식 수처리 유닛을 수용하는 수처리 장치.
제22 항에 있어서,

상기 부유 가능한 지지체는 상기 수처리 유닛을 지지하기 위해 각각의 탱크 부분 사이에서 연장하는 횡방향 지지 아암을 포함하고, 인접한 탱크 부분의 측벽의 병합 상단부는 상기 지지 아암에 위치하는 새들을 형성하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제23 항에 있어서,

상기 부유 가능한 지지체는 복수의 부유체 또는 부양체를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
제24 항에 있어서,

상기 수처리 장치는 상기 부유 가능한 지지체의 양측에 부유체 또는 부양체를 포함하고, 상기 지지 아암은 상기 부유체 또는 부양체 사이에서 연장하고 상기 부유체 또는 부양체 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
처리 대상 물을 수용하는 수용 용기와, 상기 수용 용기로부터 물을 수용하는 적어도 하나의 거품 분별기 또는 분리기와, 제1 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 기재된 형태의 적어도 하나의 수처리 유닛을 포함하는 수처리 장치.