KR20110056370A - 미세 와류기포 산기관 - Google Patents

미세 와류기포 산기관 Download PDF

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KR20110056370A
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Abstract

본 발명은 소결(sintering) 방법으로 제조되어 형성된 다공성 소결소재 미세기포 발생부를 제공하여, 균일크기의 미세기포들을 생성시키고, 상기 미세기포들은 폭기공정에 있어서 액상과의 접촉면적을 넓게 함으로써 산소전달효율을 향상시킬 수 있는 미세기포 발생용 산기관을 제공한다. 특히, 본 발명은 와류기포 생성용 블레이드(blade)가 제공되어, 미세기포 발생부로부터 발생된 미세기포들을 와류흐름(vortex flow)으로 거동하게 함으로써, 수중에서 기포들의 분산면적을 넓게 하면서 액상교반 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 산기관 운전 중에 블레이드의 회전력에 의해 보조전력까지 생산시킬 수 있는 미세 와류기포 산기관에 관한 것이다.
본 발명은 하폐수처리장의 폭기공정에 공기공급을 위하여 사용되는 산기관에 있어서, 상기 산기관에 공기가 균등하게 분기되도록 하는 공기실과, 상기 공기실 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 미세기포로 쪼개주는 다공성 소결소재 미세기포 발생부와, 상기 미세기포 발생부를 공기실과 결합시켜 주는 미세기포 발생부 체결수단과, 상기 미세기포 발생부 상부에 형성되어 상기 미세기포 발생부로부터 생성된 미세기포를 와류흐름으로 거동시켜주는 다수의 블레이드로 구성된 와류기포 형성수단과, 상기 와류기포 형성수단 중앙에 형성되어 상기 블레이드 전체를 회전시켜 줄 수 있는 회전축 및 회전수단과, 상기 회전축 하부에 형성되어 블레이드의 회전력에 의해 전기를 발생시키는 발전기 및 축전지와, 산기관 몸체 하부에 구비되어 주배관과 연결할 수 있도록 하는 주배관 연결부와, 상기 주배관 연결부 일측에 형성되어 액상역류를 방지하는 역류방지수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 미세 와류기포 산기관을 제공한다.
[색인어]
산기관, 산기장치, 소결소재, 미세기포, 와류기포, 하폐수처리, 수중폭기

Description

미세 와류기포 산기관 {The gas diffuser arising vortex motion fine bubbles}
본 발명은 공공하수처리장, 폐수종말처리장, 마을하수처리장, 호기성 미생물조 등과 같이 용존산소가 필요한 호기성 반응조 또는 미세기포 부상조, 오존산화조, 정수처리장, 마을상수도/지하수 등 미세기포가 요구되는 공정에 공기 내지 오존과 같은 기타 기체를 효율적으로 공급하기 위한 미세기포 발생용 산기관(fine bubble diffuser)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 생물학적 수처리 공정에 있어서, 미세 와류기포(vortex motion fine bubbles)를 생성시켜 호기성 미생물에게 산소를 효율적으로 전달하면서 액상교반(liquid mixing) 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 산기관 운전 중에 보조전력을 생산시켜 수처리장에 있어서 소요에너지를 대폭 절감시킬 수 있는 스테인레스 금속재질 내지 합성수지 재질로 제조된 소결소재(sintered material) 미세기포 발생부로 형성된 미세 와류기포 산기관에 관한 것이다.
완전히 처리되지 않은 하·폐수 중의 수질오염물질이 하천이나 호소를 비롯한 기타 수원에 유입됨에 따라 효율적 수질관리에 많은 문제점을 발생시키고 있다.
하·폐수 처리기술로는 여과설비, 화학약품 응집, 침전 등의 물리화학적인 방법과 주로 활성슬러지가 저류된 생물반응조 내에서 미생물의 대사과정을 극대화하여 각종 오염물질을 제거하는 생물학적 처리방법이 있다. 물리화학적인 방법은 기존 처리시설 설비에 큰 변화를 주지 않고 부가적으로 설치하여 사용할 수 있으며 안정적이고 높은 효율의 처리효과를 얻을 수 있다는 장점이 있으나 경제적 측면과 기술적인 측면에서 대규모 처리설비를 설치운영 하기에는 무리가 있으며 경우에 따라 슬러지와 같은 다량의 처리 부산물이 발생한다는 단점이 있다. 생물학적 처리방법은 비용대비 처리효율측면에서 물리화학적 방법보다 유리하며 대규모의 하·폐수를 처리하는 주 처리공정으로써 국내외 대부분의 하·폐수처리장에 이용되고 있다.
생물학적 하·폐수 처리과정의 주요단계에 해당하는 폭기공정(aeration process)에 사용되는 폭기장치(aerator)는 설치위치에 따라서 다음과 같이 분류될 수 있다. 첫째는 산기관(air diffuser)이라고 통칭되는 주로 하·폐수처리장 바닥에 설치되는 공급기체의 분산을 위한 폭기장치이고, 둘째는 수중에 설치되는 수중 교반기나 터빈형 폭기장치이며, 셋째는 기계식 표면 폭기장치이다. 이중에서 산기관을 제외한 다른 방식의 폭기장치에는 대체로 많은 운전에너지와 넓은 설치공간 등의 과다한 시설 및 운전경비가 요구되며 작동부품의 유지와 보수 및 소음 등의 문제도 발생되고 있다. 이에 비하여 산기관은 상대적으로 우수한 효율, 간편한 운전 및 작은 설치 공간 등의 장점으로 인하여 다양한 재질과 형태의 제품이 개발되었으며 오랫동안 실제현장에서 사용되어온 중요한 수처리 관련 환경설비 품목 중의 하나이다.
하·폐수 처리시설은 다량의 전력을 소비하는 설비로서 그 중 하·폐수에 용존산소를 공급하는 폭기설비의 전력 소모량은 전체 하·폐수처리 소비전력량의 40∼50％에 달하고 있다. 이에 액상의 하·폐수에 전달되는 산소의 양과 전달속도 등 기체-액체간의 산소전달 특성은 하·폐수처리 공정의 성능과 처리량뿐만 아니라 그 운전비용을 결정하는 주요인자라 할 수 있다.
산기관의 성능을 나타내는 대표적인 지표로는 표준산소전달효율(SOTE, Standard Oxygen Transfer Efficiency)인데, 산기관을 이용하여 하·폐수에 동일한 유량의 공기를 공급한다고 해도 사용된 산기관의 특성에 따라 하·폐수 중에 용해되는 산소의 양(DO, dissolved oxygen)은 달라진다. 산기관의 산소전달효율을 증가시키기 위해서는 여러 방법이 가능하겠지만 주로 다음 세 가지 요인을 고려하여야 한다. 첫째는 크기가 작고 균일한 기포를 만들어 연속상인 하·폐수와 공기 중 산소기체의 접촉면적을 증가시키는 것이며, 둘째는 기포의 상승경로를 길게 함으로써 분산상인 기포와 하·폐수 사이의 접촉시간을 최대한 늘려 주는 것이고, 셋째로는 산소전달은 기포와 하·폐수의 경계면에서 일어나는 확산에 의해서 기포내의 산소가 원수로 전달되므로 기포에 초음파 내지 음향공진 등의 에너지를 공급하여 산소의 용해속도를 증가시키는 방법이다.
현재 수처리공정에 가장 많이 사용되고 있는 산기관은 산기형태에 따라 크게 (1)다공성 산기기 (2)비다공성 산기기 (3)기타 산기기 (분사식, 흡출식, U tube, 음향공진식 등)로 분류된다.
산기관으로부터 생성되어지는 기포의 크기 및 크기분포(size distribution)는 산기관의 성능을 결정짓는 중요한 요소 중의 하나이며, 일반적으로 산기관의 종류를 구분할 때에도 사용되는 기준이 된다. 산기관에서 생성되는 기포의 크기 및 크기분포는 전기저항 탐침법, 음향학적 측정법, 직접 촬영기법 등을 사용하여 측정할 수 있다.
높은 산소전달효율을 나타내는 미세기포식 산기관(fine bubble diffuser)으로는 멤브레인형, 세라믹형, 원뿔형 등의 산기관이 있으며, 낮은 산소전달효율을 나타내는 조대기포식 산기관(coarse bubble diffuser)으로는 측면분사형, 구슬충진형, 음향공진형(acoustic resonance) 등의 산기관이 사용되고 있다. 각각의 산기관은 고유의 장단점을 갖고 있으므로 설치되는 환경조건과 설치 및 운전비용 그리고 주된 사용목적 등이 고려되어야 한다. 특히 최근 도약적으로 개발되고 있는 하·폐수 대상 고도처리공법에는 가장 적절한 산기수단이 강구되어야 하며, 이로부터 최적의 고도 수처리 효율을 기대할 수 있다.
일례로 대한민국 등록특허 10-1010579는 산기관 중앙에 볼트 체결부를 형성하고 볼트 체결부 주위에 공기실이 형성되며, 공기실과 인접하여 0.1∼0.8mm 크기의 홈이 파인 공기노즐이 일정간격으로 형성되고, 하부면이 상부면보다 상대적으로 크게 형성되며 그 외면이 경사지게 구성되는 다수의 디스크로 형성되는 것을 특징으로 하여 미세크기의 기포를 넓은 영역에 걸쳐 수중에 공급하고자 하는 다단 산기장치에 관한 발명인데, 다단 조립과정의 번거로움과 수중진동에 의한 디스크 풀림현상을 배제할 수는 없다.
반면, 대한민국 등록특허 10-0503680은 공기가 토출되는 산기장치의 출구를 개선하여 산기장치의 산소전달 효율을 증대시킨 것으로서, 공기가 들어오는 입구와, 상기 입구를 통해 유입된 공기가 회전 소용돌이(vortex)와 음향공진을 생성하는 챔버와, 상기 챔버의 하면 중앙부에 설치되며 상부로 갈수록 그 직경이 증가하고 그 수평단면의 외주가 원형이고, 상기 입구로부터 유입되는 공기의 회전을 원활하게 하는 가이드와, 상기 챔버와 가이드와의 틈에 의하여 링 형상으로 형성되고, 회전 소용돌이로 만들어진 공기가 상기 챔버에 의해서 발생되는 음향에너지를 얻으면서 수중으로 공급되는 출구로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전력과 음향공진을 이용한 산기장치에 관한 것인데, 미세기포를 기대하기 보다는 음향공진 에너지를 공급하여 산소의 용해속도를 증가시키려는 발명이다. 상기 산기관은 음향공진 에너지에도 불구하고 산소전달효율은 세라믹 산기장치나 멤브레인 산기장치보다 적은 값을 나타내는데, 기포의 쪼개짐 현상이 완전히 활성화되지 못하기 때문이다.
상기의 종래 하·폐수 대상 산기수단은 호기조에서 미생물에게 산소만 전달시키는 단순기능이며, 액상의 역류 방지기능 및 활성슬러지의 교반효과 같은 다기능 역할에는 미흡한 점이 있었다.
대한민국 공개특허 10-2010-0102567은 생물학적 하·폐수 처리공정에 있어서 호기성 미생물에게 산소를 전달할 뿐만 아니라 침지식 여과수단까지 병용할 수 있는 스테인레스 금속재질 내지 합성수지 재질로 제조된 소결소재를 이용한 고도 수처리 방법 및 그에 따른 미세기포 발생기에 관한 것이다. 특히 소결방법으로 제조된 미세기포 발생기에 기포확산유도판이 기포발생부 상부에 제공되어 미세기포 발생기로부터 생성된 균일 미세기포들이 수중에서 넓게 분산/확산되도록 하여 수중에서의 산소전달효율을 향상시키는 방법을 개시한 기술인데, 평판이 아닌 원통형 형태의 소결소재 기포발생부를 사용하게 됨으로써 수중의 단면상 기포발생면적이 적다는 단점을 안고 있다.
대한민국 등록특허 10-0843970은 용존공기부상법(DAF)에 의해 다량의 초미세 기포를 생성할 수 있는 미세기포 발생방법에 관한 것으로서, 기체와 액체를 고압으로 흡입하여 혼합시키는 고압펌프 및 공기가 용존되어질 수 있는 압력탱크를 이용하여 미세기포를 발생시키는데, 상기와 같은 위험성이 높은 고가의 기계설비가 요구된다는 단점이 있다.
대한민국 등록특허 10-0844141은 수중의 오염물질을 부상시켜 고액분리하기 위한 초미세기포를 발생시키는 실리카 또는 알루미나 세라믹 산기관(ceramic diffuser), 세라믹 산기관 제조방법 및 상기 산기관을 이용하는 오염물질 부상방법에 관한 것으로서, 1기압 내외의 낮은 공기압만 적용해도 미세기포를 균일하면서도 일정하게 발생시킬 수 있도록 하는 발명인 반면에, 세라믹 산기관은 진동을 부여하면서 가압하여 제조되거나, 내지 압출성형 방법으로 제조됨으로써, 실리카 또는 알루미나 분말 미립자가 표면에서 내부 중심으로 갈수록 기공크기가 커지는 넓은 기공분포를 형성한다는 점과, 세라믹 재질은 작은 충격에도 '깨지기 쉽다(brittle)' 라는 단점을 가지고 있는 발명이다. 특히, 기포발생부의 미세구멍 사이에는 수중생물이 번식하거나 유입공기중의 불순입자에 의하여 미세구멍이 자주 막혀서 사용도중 통기량이 급격히 저하되는데, 이러한 미세구멍의 막힘현상을 해소하기 위해서는 산기장치를 분리하여 빈번하게 정비하여야 하는 불편함이 있다.
대한민국 등록특허 10-0551983은 노즐몸체의 출구가 대면되도록 둘 이상 설치하여 이로부터 나오는 기포제트가 서로 충돌함으로써 미세기포를 형성하여 수중으로 높은 산소전달효율을 얻을 수 있도록 발명된 기포제트 충돌형 산기장치에 관한 것인데, 고정형 제트노즐을 사용함으로써 기포제트의 분산면적이 좁을 뿐만 아니라 활성슬러지의 교반효과 또한 낮다는 단점이 있다. 또한, 기포제트 노즐의 상세 설계방법이 개시되어 있지 않다.
따라서 수처리 공정상의 수중 산기관에 있어서, 단순한 기포발생 뿐만 아니라 미세기포군들의 수중 확산/분산 기능, 영구적인 기포발생부, 활성슬러지 교반기능, 고도 수처리에 적용가능여부, 발생기포에 의한 보조 에너지 생산기능 등 새로운 패러다임의 기술개발이 긴요한 실정이다.
대한민국 등록특허 10-1010579 (2011.01.18) 대한민국 등록특허 10-0503680 (2005.07.16) 대한민국 공개특허 10-2010-0102567 (2010.09.24) 대한민국 등록특허 10-0843970 (2008.06.27) 대한민국 등록특허 10-0844141 (2008.06.30) 대한민국 등록특허 10-0551983 (2006.02.07)
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 소결(sintering) 방법으로 제조되어 형성된 다공성 소결소재(sintered material) 미세기포 발생부를 제공하여, 균일크기의 미세기포들을 생성시키고, 상기 미세기포들은 폭기공정에 있어서 액상과의 접촉 면적을 넓게 함으로써 산소전달효율을 향상시킬 수 있는 미세기포 발생용 산기관을 제공하는데 그 목적이 있다. 특히, 본 발명은 와류기포 생성용 블레이드(blade)가 제공되어, 미세기포 발생부로부터 발생된 미세기포들을 와류흐름(vortex flow)으로 거동하게 함으로써, 수중에서 기포들의 분산면적을 넓게 하면서 액상교반(liquid mixing) 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 산기관 운전 중에 블레이드의 회전력에 의해 보조전력까지 생산시킬 수 있는 미세 와류기포 산기관을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하폐수처리장의 폭기공정에 공기공급을 위하여 사용되는 산기관에 있어서, 상기 산기관에 공기가 안정적으로 유입되도록 하는 공기실과, 상기 공기실 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 미세기포로 쪼개주는 다공성 소결소재 미세기포 발생부와, 상기 미세기포 발생부를 공기실과 결합시켜 주는 미세기포 발생부 체결수단과, 상기 미세기포 발생부 상부에 형성되어 상기 미세기포 발생부로부터 생성된 미세기포를 와류흐름으로 거동시켜주는 다수의 블레이드로 구성된 와류기포 형성수단과, 상기 와류기포 형성수단 중앙에 형성되어 상기 블레이드 전체를 회전시켜 줄 수 있는 회전축 및 회전수단과, 상기 회전축 하부에 형성되어 블레이드의 회전력에 의해 전기를 발생시키는 발전기 및 축전지와, 산기관 몸체 하부에 구비되어 주배관과 연결할 수 있도록 하는 주배관 연결부와, 상기 주배관 연결부 일측에 형성되어 액상역류를 방지하는 역류방지수단이 포함되는 미세 와류기포 산기관을 제공한다.
특히, 상기 미세 와류기포 산기관의 미세기포 발생부는, '소결(sintering)' 방법으로 제조하여 균일한 기공크기분포와 높은 기공률(porosity)을 지니게 하여 수중에서 균일하고 미세한 기포를 발생시켜 기체-액체 간의 접촉면적을 증가시키고, 기체-액체간의 물질전달효율을 높이게 한다. 미세기포가 발생되는 부분의 재질상에 있어서, 종래 산기관 재질의 단점을 극복하고자, 본 발명에서는 기공(pore) 형태와 크기가 영구적으로 변형되지 않도록 스테인레스(stainless) 금속 내지 합성수지(synthetic resins) 재질을 사용하도록 하며, 소결방법으로 제조된 상기 미세기포 발생부에 하우징 고정형, 하우징 회전형, 블레이드 회전형 등 와류기포 형성수단이 제공되어 미세기포 발생부로부터 생성된 균일 미세기포들이 수중에서 넓게 분산/확산 되도록 한다.
본 발명은 하폐수처리장의 폭기공정에 공기공급을 위하여 사용되는 산기관에 있어서, '소결(sintering)' 방법으로 제조된 다공성 소결소재 미세기포 발생부는 기공의 크기가 균일하고 높은 기공률을 나타냄으로써, 낮은 압력손실에서도 수중에서 균일하고 미세한 기포를 발생시켜 기체-액체 간의 접촉면적을 증가시키고, 기체-액체간의 물질전달효율을 높이게 한다. 특히 상기 소결소재 미세기포 발생부의 상부에 와류기포 형성수단이 제공되어 상기 미세기포 발생부로부터 생성된 균일 미세기포들이 수중에서 와류형태로 넓게 분산/확산 되도록 하여 수중에서의 산소전달효율을 월등히 상승시킬 뿐만 아니라 상승기포의 항력 및 바람개비 원리로부터 회전하는 블레이드에 의해 액상교반효과 향상 및 보조에너지 생산기능까지 갖출 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명인 미세 와류기포 산기관은 하폐수처리장의 폭기공정에 있어서, 산소전달효율 향상, 액상교반효과 증대, 보조에너지 생산 등으로부터 수중폭기에 소요되는 에너지를 대폭 절감시키는 경제적인 효과 및 온실가스 저감이라는 환경측면의 효과가 있다.
도1은 대표적인 종래 하폐수 대상 기포발생 산기관,
도2는 본 발명에 따른 다공성 소결소재 미세기포 발생부의 제조 공정도,
도3a 및 도3b는 본 발명에 따른 하우징 고정형 미세 와류기포 산기관의 평면도 및 정면도,
도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 하우징 회전형 미세 와류기포 산기관의 평면도 및 정면도,
도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관의 A-A 평면도 및 정면도,
도6은 본 발명에 따른 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관의 실시예,
도7은 종래 멤브레인 산기관 및 본 발명에 따른 미세 와류기포 산기관의 압력손실 비교도이다.
상술한 바와 같이, 생물학적 하폐수 처리공정에 있어서 호기성 미생물의 호기적 활성과 활성슬러지의 원활한 혼합(mixing) 및 교반(agitation)을 위하여 공기주입을 통한 산소공급은 필수불가결하다.
도1a 및 도1b는 생물학적 하폐수 처리공정에 있어서, 폭기조 내에 산소공급을 위하여 현재 널리 사용되고 있는 대표적인 산기관(air diffuser)을 나타내는데, 도1a는 저렴하지만 산소전달효율(청수, 수심 5m 기준)이 10∼16％ 정도로 저조한, 산기관 상부 측면(3)에서만 조대기포(coarse bubbles)를 발생시키는 측면분사형 비다공성 산기관(1)의 실제형상과 정면도 및 평면도이다. 도1a의 측면분사형 산기관(1)은 산소전달효율이 낮기 때문에, 높은 산소전달효율이 요구되지 않는 정화조나 수심이 7m 이상으로 깊은 하폐수 처리 수조의 교반목적으로 설치하는 것이 바람직하다.
반면, 도1b는 청수기준 5m 수심에서 산소전달효율이 25％ 이상인, 미세기포(fine bubbles)를 생성시키는 다공성 산기관이다. 도1b의 산기관(2)은 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)라는 합성고무 재질의 멤브레인(membrane)이라 칭하는 산기관으로서, 작동 초기에는 멤브레인 전체(3')에 걸쳐서 매우 균일하고 미세한 기포가 발생되지만 수개월이 지나면 오폐수의 피내식성으로 인해 고무의 신축성이 떨어진다. 이에 따라 기포노즐의 크기는 수배 이상 커져 기포크기 증가로 인한 산소전달효율 저하뿐만 아니라 공기주입 중지시 슬러지의 역류현상을 초래할 수 있다. 상기 문제점을 안고 있음에도 불구하고, 현재 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 것이 도1b의 EPDM 멤브레인 산기관(2)이다. 하지만 지속적인 폭기효율을 위하여 빈번하게 정비하거나 자주 교체해 주어야 하는 번거로움 및 경제적인 손실이 있다.
생물학적 하폐수 처리공정에 있어서, 폭기조 내에서의 용존산소(DO, Dissolved Oxygen)농도는 유입수내의 기질과 함께 호기성 미생물의 가장 기본적인 성장 조건이며, 일반적으로 DO 1.5∼3.5 ppm 정도의 용존산소농도가 호기성 미생물에게 요구되는데, 산기관(air diffuser)을 통한 공기주입은 보편화된 호기성 미생물의 활성화와 하폐수의 교반방법이라 할 수 있다. 하지만 폭기조내의 활성슬러지농도(MLSS)가 높거나 수온이 상승하는 하절기에는 DO 1.5∼3.5 ppm 정도의 용존산소농도를 유지하기는 용이치만은 않다. 폭기조 내에서 DO 1.5∼3.5 ppm 까지 산소를 용존시키기 위하여 산소전달효율(SOTE, Standard Oxygen Transfer Efficiency)이 높은 미세기포(fine bubble) 산기관을 사용하면 적은 동력으로 목표 용존산소농도를 맞출 수는 있으나, 산기관으로부터 생성되는 기포들은 너무 작은 미세기포이므로 활성슬러지의 교반효과는 미비하며, 반대로 조대기포(coarse bubble)를 발생시키는 산기관을 사용하게 되면 활성슬러지의 교반효과는 월등하나 산소전달효율이 저조하여 소요동력이 높게 요구되기 때문이다. 따라서 산소전달효율뿐만 아니라 활성슬러지의 교반효과까지 우수한 폭기수단이 강구되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도2는 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다공성 소결소재 제조 공정도로서, 본 발명의 핵심부분인 미세기포 발생부(11)의 제조공정이다.
대한민국 등록특허 10-0844141은 수중에서 미세기포를 발생시키기 위한 실리카 또는 알루미나 세라믹 산기관(ceramic diffuser)에 관한 것으로서, 1기압 내외의 작은 공기압만 적용해도 미세기포를 균일하면서도 일정하게 발생시킬 수 있도록 하는 발명인 반면에, 세라믹 산기관은 진동을 부여하면서 가압하여 제조되거나, 내지 압출성형 방법으로 제조됨으로써, 실리카 또는 알루미나 분말 미립자가 표면에서 내부 중심으로 갈수록 기공크기가 커지는 넓은 기공분포를 형성한다는 점과, 세라믹 재질은 작은 충격에도 '깨지기 쉽다(brittle)' 라는 단점을 가지고 있는 발명이다.
반면, 도2는 상기 세라믹 산기관의 재질상의 단점 및 넓은 기공크기의 분포를 해결하고자, 스테인레스(stainless) 금속소재 내지 합성수지(synthetic resins) 소재인 수μm∼수mm의 분말(powder)로부터 '소결(sintering)' 공정에 의한 균일기공크기의 다공성 소결소재(porous sintered objects)의 제조방법으로서, 분말야금분야 기술의 일종이다.
소결(sintering)에 의한 금속 내지 합성수지의 다공성 소결소재 미세기포 발생부를 제조하는 방법을 설명하면 하기와 같다.
'소결(sintering)'이란, 일정 입도(particle size distribution)의 고순도/고압축성 분말체(powder)를 정밀기계로 완전 혼합한 후, 3∼7 ton/cm2의 압력을 가진 고정밀 공구를 사용하여 적당한 형상으로 가압 성형한 성형체를 용융점 부근까지 가열하면 서로 단단히 밀착/고결되는 현상을 이용한 성형방법으로, 본 발명에서는 수 마이크론(μm)∼수 밀리(mm) 입경의 스테인레스 금속 내지 합성수지의 미세분말들을 틀(mold) 속에 넣고 프레스(press)로 고압으로 눌러 설계형상으로 성형한 다음 그 물질의 용융점에 가까운 온도로 가열했을 때 분말체가 서로 접한 면에서 확산접합이 이루어지거나 일부가 증착하여 서로 연결되면서 하나의 단단한 다공성 소결소재(porous sintered objects)가 형성되는데, 설계원료로 사용되는 분말체의 입도(particle size distribution)를 조절함으로써 최종 소결소재의 균일기공크기의 기공 그레이드(porosity grade)를 결정할 수 있다.
다공성 소결소재의 제조에 있어서, 스테인레스 금속재질의 분말체를 원료로 사용하게 되면 내식성, 내열성 및 내구성이 우수한 다공성 금속소결소재 제품을 생산할 수 있으며, 합성수지 분말체를 원료로 이용하면 값이 싸고 내화학성이 우수한 다공성 수지소결소재를 제조할 수 있다.
상기와 같이 소결방법에 의해 제조된 다공성 소결소재는, 원료로 사용되는 분말체의 입도를 조절하여 최종 소결소재의 기공을 0.01∼100 μm급 까지 용이하게 결정할 수 있다는 점과, 균일한 입도를 지니는 분말체를 사용할 경우 단순압착에 의해 생산된 종래 제품보다 기공도(porosity)가 우수하며 다양한 형상으로 제작할 수 있을 뿐만 아니라 최종 소결소재를 오랫동안 반복사용해도 기공형상이 변형되지 않는다는 점과, 두 가지 이상의 입도를 지니는 분말체를 원료로 사용하게 되면 다양한 기공을 갖는 최종 소결소재를 얻을 수 있다는 점 등 소결방법에 의해 생산된 최종 다공성 소결소재(porous sintered objects)는 많은 장점을 가지고 있다.
따라서 상기와 같은 방법으로 제조된 다공성 소결소재는, 세라믹 재질과 여과포(bag filter)를 대체할 수 있는 고온고압 하에서의 대기오염입자 여과수단, 유압/공압 분야에서의 필터와 소음저감(silencer) 및 역화 방지수단, 부식이 발생할 수 있는 환경에서 부식방지소재로 석유화학/전자/제약 분야, 0.01 μm급 이하의 초정밀 제균/제습/오일제거 필터수단 등 다양한 분야에 다공성 소결소재는 응용 시도되고 있으나, 본 발명에서와 같이 수질오염처리를 위하여 미세 와류기포를 발생시키는 기술은 전무한 실정이다.
도3a 및 도3b는 본 발명에 따른 하우징 고정형 미세 와류기포 산기관(10)의 평면도 및 정면도로서, 도2의 '소결(sintering)'방법으로 제조된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)가 제공된다.
도3a 및 도3b에 있어서, 본 발명은, 공기가 안정적으로 유입되도록 하는 공기실(19)과, 상기 공기실(19) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 미세기포로 쪼개주는 도2의 '소결(sintering)'방법으로 제조된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)와, 상기 미세기포 발생부(11)를 공기실(19)과 결합시켜 주는 미세기포 발생부 체결수단(12)과, 상기 미세기포 발생부(11) 상부에 형성되어 상기 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포를 와류흐름으로 거동시켜주는 다수의 고정식 블레이드(13) 및 미세 와류기포 발생유로(14)로 구성된 와류기포 생성수단과, 상기 와류기포 생성수단(13,14) 일측에 형성되어 상기 하우징(housing) 전체를 고정시켜 줄 수 있는 하우징 고정축(15) 및 하우징 프레임(16,17,18)과, 상기 산기관 몸체 하부에 구비되어 주배관과 연결할 수 있도록 하는 주배관 연결부(21)와, 상기 주배관 연결부 일측에 형성되어 액상역류를 방지하는 체크밸브 형태의 역류방지수단(20)이 포함되어 하우징 고정형 미세 와류기포 산기관(10)이 구성된다.
보다 상세하게는, 우선 외부 공기공급수단(블로워 내지 공기압축기)으로부터 유입된 공기는, 중공성인, 즉 중앙이 공기흐름통로인 주배관 연결부(21)를 거쳐, 상기 주배관 연결부(21) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 안정적으로 균등하게 분기시키는 공기실(19)로 흘러 들어가게 되고, 상기 공기실(19)로 유입된 공기는 공기실(19) 상부에 구성된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)에서 균일크기의 미세기포로 쪼개어지고, 상기 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포는 상기 소결소재 미세기포 발생부(11) 상부에 구성된 다수의 고정식 블레이드(13)에 의해 와류흐름(vortex flow) 형태로 변화하게 되고, 와류흐름 형태로 변화된 미세기포는 미세 와류기포 발생유로(14)를 통과하면서 수중으로 분산되어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11) 및 와류기포 생성수단(13,14)이 제공되어, 수중에서 미세 와류기포(50)를 생성시킴으로써, 수중에서 미세기포들의 분산면적을 넓게 하여 산소전달효율을 향상시키는 것이 본 발명의 특징이다.
본 발명에 따르면, 상기 미세기포 발생부(11)는 스테인레스 금속 내지 합성수지인 수μm∼수mm의 분말(powder)을 원료로 하여, 도2의 '소결(sintering)'방법으로 균일기공크기의 다공성 소결소재(porous sintered objects)로 구비함으로써, 종래 산기관에 있어서 문제시 되었던 불균일 크기의 기포생성 및 재질상의 문제점을 간편하게 해결한다.
본 발명에 따르면, 상기 미세기포 발생부(11)는, 일반적인 하폐수처리장의 폭기시설로 사용함에 있어서는 수mm∼수cm 크기의 균일기포를 발생시키기 위해서 0.1∼100μm급의 기공률을 지니는 다공성 소결소재로, 반면 오존접촉조 내지 가압부상공정(DAF)과 같이 초미세기포가 요구되는 공정에는 0.01∼0.1μm급의 기공률을 지니는 다공성 소결소재로 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 미세 와류기포 산기관의 폭기 휴지기에 있어서, 역압(back-pressure)에 의한 수질오염입자의 산기관 내부로의 유입을 최대한 방지하고자 체크밸브 형태의 액상역류 방지수단(20)이 주배관 연결부(21) 일측에 제공된다.
도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 하우징 회전형 미세 와류기포 산기관(30)의 평면도 및 정면도로서, 도3의 하우징 고정형 미세 와류기포 산기관(10)에 상승기포에 의한 항력 및 블레이드의 양력에 의해 회전될 수 있도록 하는 하우징 회전방법이 제공된다.
도4a 및 도4b에 있어서, 본 발명은, 공기가 안정적으로 유입되도록 하는 공기실(19)과, 상기 공기실(19) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 미세기포로 쪼개주는 도2의 소결방법으로 제조된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)와, 상기 미세기포 발생부(11)를 공기실(19)과 결합시켜 주는 미세기포 발생부 체결수단(12)과, 상기 미세기포 발생부(11) 상부에 형성되어 상기 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포를 와류흐름으로 거동시켜주는 다수의 하우징 회전식 블레이드(31) 및 미세 와류기포 발생유로(32)로 구성된 와류기포 생성수단과, 상기 와류기포 생성수단(31,32) 중앙에 형성되어 상기 블레이드 하우징(housing) 전체를 회전시켜 줄 수 있는 하우징 회전축(33) 및 하우징 회전수단(35)과, 상기 산기관 몸체 하부에 구비되어 주배관과 연결할 수 있도록 하는 주배관 연결부(21)와, 상기 주배관 연결부 일측에 형성되어 액상역류를 방지하는 체크밸브 형태의 역류방지수단(20)이 포함되어 하우징 회전형 미세 와류기포 산기관(30)이 구성된다.
보다 상세하게는, 우선 외부 공기공급수단(블로워 내지 공기압축기)으로부터 유입된 공기는, 중앙이 공기흐름통로인 주배관 연결부(21)를 거쳐, 상기 주배관 연결부(21) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 안정적으로 균등하게 분기시키는 공기실(19)로 흘러 들어가게 되고, 상기 공기실(19)로 유입된 공기는 공기실(19) 상부에 구성된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)에서 균일크기의 미세기포로 쪼개어지고, 상기 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포는 상기 소결소재 미세기포 발생부(11) 상부에 구성된 다수의 블레이드(31)에 의해 와류흐름(vortex flow) 형태로 변화하게 되고, 와류흐름 형태로 변화된 미세기포는 상승하려는 항력과 블레이드(31)의 양력에 의해 하우징 전체를 회전시키면서 미세 와류기포 발생유로(32)를 통과하면서 수중으로 분산/확산되어진다. 상기 와류기포 발생유로(32)를 빠르게 통과한 기포들은 밀도차가 1,000배 이상 차이나는 수중의 계면과, 와류형태로 격렬하게 충돌하면서 더욱 작게 쪼개지면서 난류강도는 더욱 높아지는데, 상기 과정에서 산소전달효율은 더욱 향상될 뿐만 아니라 회전되는 하우징의 임펠러 작용으로 인해 액상교반효과는 월등히 상승되는 것이 본 발명의 특징이다.
도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 블레이드(blade) 회전형 미세 와류기포 산기관(40)의 A-A평면도 및 정면도로서, 도4의 하우징 회전형 미세 와류기포 산기관(30)에, 상승기포에 의한 항력, 블레이드의 양력 및 바람개비 자연법칙이 적용되어진 와류기포 형성방법 및 회전력에 의한 수처리장 보조전력 생산방법이 제공된다.
도5a 및 도5b에 있어서, 본 발명은, 공기가 안정적으로 유입되도록 하는 공기실(19)과, 상기 공기실(19) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 미세기포로 조개주는 도2의 '소결(sintering)'방법으로 제조된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)와, 상기 미세기포 발생부(11)를 공기실(19)과 결합시켜 주는 미세기포 발생부 체결수단(12)과, 상기 미세기포 발생부(11) 상부에 형성되어 상기 미세기포 발생부(11)로부터 생성된 미세기포를 와류흐름으로 거동시켜주는 비스듬 형태의 다수의 회전식 블레이드(41)와, 상기 회전식 블레이드(41) 중앙에 형성되어 상기 블레이드 전체를 와류기포의 항력 및 바람개비 원리에 의해 회전시켜 줄 수 있는 블레이드 회전축(42)과, 상기 회전식 블레이드(41) 상부 일측에 형성되어 상기 와류기포를 더욱 분산시켜주는 와류기포 분산판(43)과, 상기 와류기포 분산판(43) 상부에 구비되어 회전하는 블레이드에 손상우려가 있는 슬러지 적층을 방지할 수 있는 역월뿔 형태의 슬러지적층 방지수단(44)과, 상기 회전식 블레이드(41)와 미세기포 발생부(11) 사이에 형성된 회전식 발전기(45) 및 전기 축전지(46)로 형성되어 블레이드의 회전력에 의한 보조에너지 생산수단과, 상기 산기관 몸체 하부에 구비되어 주배관과 연결할 수 있도록 하는 주배관 연결부(21)와, 상기 주배관 연결부 일측에 형성되어 액상역류를 방지하는 체크밸브 형태의 역류방지수단(20)이 포함되어 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관(40)이 구성된다.
보다 상세하게는, 우선 외부 공기공급수단(블로워 내지 공기압축기)으로부터 유입된 공기는, 중앙이 공기흐름통로인 주배관 연결부(21)를 거쳐, 상기 주배관 연결부(21) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 안정적으로 균등하게 분기시키는 공기실(19)로 흘러 들어가게 되고, 상기 공기실(19)로 유입된 공기는 공기실(19) 상부에 구성된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)에서 균일크기의 미세기포로 쪼개어지고, 상기 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포는 상기 소결소재 미세기포 발생부(11) 상부에 구성된 바람개비 원리의 회전식 블레이드(41)에 의해 와류흐름(vortex flow) 형태로 변화하게 되고, 와류흐름 형태로 변화된 미세기포는 상승하려는 항력과 블레이드(41)의 양력에 의해 블레이드(41) 전체를 회전시키면서 수중으로 미세 와류기포(50)를 생성시킨다. 상기 와류기포 형성수단인 다수의 회전식 블레이드(41)부터 생성된 미세 와류기포(50)는 다수의 회전식 블레이드(41)를 빠르게 통과하면서 밀도차가 1,000배 이상 차이나는 수중의 계면과 와류형태로 높은 난류강도로 충돌하면서 더욱 작게 쪼개지면서 산소전달효율은 더욱 향상될 뿐만 아니라 상승기포에 의한 항력, 블레이드의 양력 및 바람개비 자연법칙의 임펠러 작용으로 인해 액상교반효과는 월등히 상승되는 것이 본 발명의 특징이다.
또한, 도5a 및 도5b의 본 발명에 있어서, 상기 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포들은, 상기 다수의 회전식 블레이드(41)의 비스듬한 면과 부딪히면서 상승하려는 기포들의 항력, 이에 따른 블레이드(41)들의 양력, 그리고 바람개비의 유체역학적인 원리에 의해 블레이드(41) 전체를 회전축(42) 중심으로 회전시키게 되며, 상기 회전되어지는 블레이드(41)들은 상기 블레이드(41)와 상기 미세기포 발생부(11) 사이에 형성된 회전식 발전기(45)에 회전력을 부여함으로써 전기를 생산하게 되며, 상기 생산되어진 전기는 수중 외부에 구비된 축전지(46)에 모아졌다가 하폐수처리시설의 보조전력으로 이용되는 것이 본 발명의 또 다른 특징이다.
도6은 본 발명에 따른 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관(40)의 실시예로서, 미세기포 발생부(11)의 전체직경은 φ250mm, 상기 미세기포 발생부(11)의 기공크기는 3μm급으로 형성된 합성수지 다공성 소결소재이며, 와류기포 생성용 회전식 블레이드(41) 개수는 5개, 상기 회전식 블레이드(41)의 전체직경은 φ250mm, 와류기포 분산판(43)은 상기 미세기포 발생부(11) 전체면적의 75％가 적용된 실시예이다.
도6a 및 도6b에 있어서, 산기관에 유입된 공기는 소결방법으로 제조된 미세기포 발생부(11)에서 작고 균일하게 쪼개져 미세기포 형태로 활발히 전환됨을 알 수 있는데, 도6a에 있어서는, 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포들은, 기포분산/확산 수단이 없는 관계로, 종래 산기관과 마찬가지로, 액상과의 벌크밀도차에 기인하여, 중앙으로 모여져 수직으로 상승되고 있는데, 반면 도6b의 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관(40)에 있어서는, 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포들(50)은, 비스듬하게 형성된 다수의 회전식 블레이드(41)와 빈번하게 부딪히면서 와류형태로 전환되어 넓게 분산/확산되고 있다. 또한, 상기 미세 와류기포들(50)에 의해 상기 다수의 블레이드(41)들은 시계방향으로 회전하면서 임펠러(impeller) 작용을 하게 되고, 상기 회전식 블레이드(41)들의 임펠러 작용에 의해 액상 교반효과는 더욱 증대된다.
도7은 종래 멤브레인 산기관(2) 및 도6b에 실시된 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관(40)의 통기량에 따른 압력손실 비교도이다. 수중폭기에 있어서, 외부 공기주입기(블로워 내지 공기압축기)의 소요동력은 수중 산기관에 걸리는 압력손실과 직결되는데, 일반적으로 기포발생부의 기공이 미세할수록 그리고 통기량이 커질수록 압력손실은 크게 나타난다. 도7에서 알 수 있듯이, 본 발명인 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관(40)에 걸리는 압력손실은 종래 멤브레인 산기관(2)에 걸리는 압력손실 보다 50％ 정도 낮은 값을 나타내는데, 종래 멤브레인 산기관(2)에 있어서는 기포발생부인 멤브레인을 팽창시켜 줄 수 있는 압력까지 요구되기 때문이다. 이로부터 본 발명인 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관(40)의 운전에 필요한 소요동력은, 난류강도가 높은 균일크기의 미세 와류기포(50)를 생성시킴에도 불구하고, 종래 멤브레인 산기관(2)의 소요동력보다 더 낮게 요구된다고 할 수 있다. 상기와 같이, 본 발명은 산소전달효율 향상뿐만 아니라 에너지 절감효과까지 가져온다.
1 : 종래 측면분사형 산기관 2 : 종래 디스크형 멤브레인 산기관
3 : 종래 산기관의 기포발생부
10 : 하우징 고정형 미세 와류기포 산기관 11 : 다공성 소결소재 미세기포 발생부
12 : 미세기포 발생부 체결수단 13 : 와류기포 생성용 고정식 블레이드
14 : 미세 와류기포 발생유로 15∼18 : 블레이드 하우징 프레임
19 : 공기실(air room) 20 : 액상역류 방지수단
21 : 주배관 연결부(connector) 30 : 하우징 회전형 미세 와류기포 산기관
31 : 하우징 회전식 블레이드(blade) 32 : 미세 와류기포 발생유로
33 : 하우징 회전축(housing shaft) 35 : 하우징 회전수단
40 : 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관 41 : 와류기포 생성용 회전식 블레이드
42 : 블레이드 회전축(blade shaft) 43 : 와류기포 분산판
44 : 슬러지적층 방지수단 45 : 회전식 발전기(generator)
46 : 축전지(storage battery) 50 : 미세 와류기포

Claims (4)

  1. 하폐수처리장의 폭기공정에 공기공급을 위하여 사용되는 산기관에 있어서,
    상기 산기관에 공기가 균등하게 분기되도록 하는 공기실(19)과,
    상기 공기실(19) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 미세기포로 쪼개주도록, 스테인레스 금속분말 내지 합성수지 미세분말을 원료로 하여, 소결방법으로 제조된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)와,
    상기 미세기포 발생부(11)를 공기실(19)과 결합시켜 주는 미세기포 발생부 체결수단(12)과,
    상기 미세기포 발생부(11) 상부에 형성되어 상기 미세기포 발생부(11)로부터 생성된 미세기포를 와류흐름으로 거동시켜주는 비스듬 형태의 다수의 회전식 블레이드(41)와,
    상기 회전식 블레이드(41) 중앙에 형성되어 상기 블레이드 전체를 와류기포(50)의 항력 및 바람개비 원리에 의해 회전시켜 줄 수 있는 블레이드 회전축(42)과,
    상기 회전식 블레이드(41) 상부 일측에 형성되어 상기 와류기포(50)를 더욱 분산시켜주는 와류기포 분산판(43)과,
    상기 와류기포 분산판(43) 상부에 구비되어 상기 회전식 블레이드(41)의 슬러지 적층을 방지할 수 있는 역월뿔 형태의 슬러지적층 방지수단(44)과,
    상기 산기관 몸체 하부에 구비되어 주배관과 연결할 수 있도록 하는 주배관 연결부(21)와,
    상기 주배관 연결부(21) 일측에 형성되어 액상역류를 방지하는 역류방지수단(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관(40).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전식 블레이드(41)와 미세기포 발생부(11) 사이에 회전식 발전기(45)가 제공되어, 와류기포(50)의 항력 및 바람개비 원리로부터 기인한 블레이드(41)의 회전력에 의해 보조에너지를 생산하는 것을 특징으로 하는 블레이드 회전형 미세 와류기포 산기관(40).
  3. 하폐수처리장의 폭기공정에 공기공급을 위하여 사용되는 산기관에 있어서,
    상기 산기관에 공기가 균등하게 분기되도록 하는 공기실(19)과,
    상기 공기실(19) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 미세기포로 쪼개주도록, 스테인레스 금속분말 내지 합성수지 미세분말을 원료로 하여, 소결방법으로 제조된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)와,
    상기 미세기포 발생부(11)를 공기실(19)과 결합시켜 주는 미세기포 발생부 체결수단(12)과,
    상기 미세기포 발생부(11) 상부에 형성되어 상기 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포를 와류흐름으로 거동시켜주는 다수의 고정식 블레이드(13) 및 미세 와류기포 발생유로(14)로 구성된 와류기포 생성수단과,
    상기 와류기포 생성수단(13,14) 일측에 형성되어 상기 하우징 전체를 고정시켜 줄 수 있는 하우징 고정축(15) 및 하우징 프레임(16,17)과,
    상기 산기관 몸체 하부에 구비되어 주배관과 연결할 수 있도록 하는 주배관 연결부(21)와,
    상기 주배관 연결부(21) 일측에 형성되어 액상역류를 방지하는 역류방지수단(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징 고정형 미세 와류기포 산기관(10).
  4. 하폐수처리장의 폭기공정에 공기공급을 위하여 사용되는 산기관에 있어서,
    상기 산기관에 공기가 균등하게 분기되도록 하는 공기실(19)과,
    상기 공기실(19) 상부에 형성되어 상기 유입된 공기를 미세기포로 쪼개주도록, 스테인레스 금속분말 내지 합성수지 미세분말을 원료로 하여, 소결방법으로 제조된 다공성 소결소재 미세기포 발생부(11)와,
    상기 미세기포 발생부(11)를 공기실(19)과 결합시켜 주는 미세기포 발생부 체결수단(12)과,
    상기 미세기포 발생부(11) 상부에 형성되어 상기 미세기포 발생부(11)로부터 발생된 미세기포를 와류흐름으로 거동시켜주는 다수의 하우징 회전식 블레이드(31) 및 미세 와류기포 발생유로(32)로 구성된 와류기포 생성수단과,
    상기 와류기포 생성수단(31,32) 중앙에 형성되어 상기 블레이드 하우징 전체를 회전시켜 줄 수 있는 하우징 회전축(33) 및 하우징 회전수단(35)과,
    상기 산기관 몸체 하부에 구비되어 주배관과 연결할 수 있도록 하는 주배관 연결부(21)와,
    상기 주배관 연결부(21) 일측에 형성되어 액상역류를 방지하는 역류방지수단(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징 회전형 미세 와류기포 산기관(30).
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