KR20160059614A

KR20160059614A - 생물반응조 산기장치

Info

Publication number: KR20160059614A
Application number: KR1020140161300A
Authority: KR
Inventors: 이순복
Original assignee: 주식회사 지승개발
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2016-05-27

Abstract

본 발명은 생물반응조의 산기장치에 관한 것으로서, 특히 여재로 채워진 하수처리장의 생물반응조에 공기를 균등하게 공급함으로써 호기조건을 균일하게 유지하기 위한 산기장치에 관한 것이다. 본 발명은 분배관으로부터 연장되는 가지관의 관경을 서로 다르게 구성하되, 산기홀을 하부에서 양측방향으로 소정각도 경사지도록 천공함으로써 여재가 내부로 유입되지 않으면서, 균등한 공기의 공급을 가능케 한다.

Description

생물반응조 산기장치 {Air diffuser for bioreactor}

본 발명은 하수처리장의 생물반응조 산기장치에 관한 것으로서, 특히, 공기를 균등하게 공급함으로써 여재로 채워진 생물반응조의 호기조건을 균일하게 유지하는 산기장치에 관한 것이다.

하수처리장의 고도처리 공법의 하나로, 미생물이 부착 성장할 수 있는 역할과 여과(filtering)의 기능을 동시에 수행하는 여재(media)를 사용하는 생물여과 공법이 있다.

여재는 생물막에 의한 생물학적인 처리기작과 물리적인 여과기작을 동시에 수행하는데, 여재의 비중에 따라 고정상(Fixed Bed)과 부유상(Floating Bed)으로 분류되며, 고정상은 여재의 밀도가 물보다 큰 경우이며, 부유상은 물보다 작은 경우로 구분된다.

이러한 생물여과 공법의 일 유형으로, 도 1에 예시된 바와 같은 설비가 개발된 바 있다.

도 1에 도시된 설비는 산기관의 위치에 따라 호기조건을 형성하여 잔류 유기물 및 암모니아를 산화시키고 여재 사이의 작은 공극을 통해 잔류하는 미세 고형물을 여과하는 상부 여재층(15)과, 무산소 조건에서 유기물 또는 외부탄소원을 이용하여 유입하수 및 내부반송수에 존재하는 NOx-N을 제거하는 하부 여재층(13)이 각각 분리되어 설치된다.

이때, 하부 여재층(13)의 하단부에는 하부 여재층(13)의 역세척을 위한 역세용 산기관(14)이 구비되며, 상부 여재층(15)에는 그 내부에 호기 조건 형성을 위한 포기용 산기관(16)이 구비된다.

한편, 상수도 정수장에는 역세용 산기관이 이미 널리 사용되고 있는데, 도 2는 상수도 정수장에 사용되는 공지의 역세용 산기관(20)의 구조를 예시한다.

도 2에 도시된 공지의 역세용 산기관(20)은 유입관(21)으로부터 연장되는 산기관(22)에 다수의 분사 단부(24)를 갖는 역세 분배관(23)이 일정 간격으로 다수가 구비되는 구조를 가지며, 유입관(21)을 통해 분배된 공기를 분사 단부(24)를 통해 배출하는 기능을 한다.

그런데, 이러한 상수도 정수장용 산기관을 도 1에 도시된 바와 같은 하수처리장 생물 여과 설비에 적용하는 경우 몇 가지의 문제점이 발생하고 있다.

하부 여재층(13)의 역세척을 위한 역세용 산기관으로 사용시에는 큰 문제가 없으나, 상부 여재층(15)의 호기조건 형성을 위한 포기용 산기관으로 사용하는 경우 우선 공기가 균등하게 분배되지 않아 호기조건을 균일하게 형성하기 어렵다는 문제가 발생한다. 전 영역에서 균일하게 호기조건이 형성되어 미생물에 의한 산화가 이루어져야 하나, 일부 무산소 조건이 형성되는 영역 발생으로 인해 송풍기(11) 가동 시간을 늘려야 하는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 여재가 역세 분배관(23)의 분사 단부(24) 속으로 유입되기 쉬운 구조인 까닭에, 사용기간이 길어짐에 따라 산기 성능이 크게 낮아지는 문제가 있다.

대한민국특허청, 등록실용신안공보 제20-0350290호, "여과지 하부 집수실의 공기균등공급장치"

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 하수처리장의 생물반응조에 균등하게 공기를 분배하기 위한 산기장치의 제공을 그 목적으로 한다.

특히, 여재층의 내부에 설치되되, 여재가 내부로 유입되지 않으면서, 전 구간에 걸쳐 균등한 공기 분배가 가능한 산기장치의 제공에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 생물반응조 산기장치는 외부로부터 공기를 공급하는 유입관(101)이 형성되고, 상기 유입관(101)으로 유입된 공기를 분배하도록 'U'형태로 성형된 분배관(102)이 형성되며, 상기 분배관(102)으로부터 유입된 공기가 배출되는 산기홀(105)이 소정의 간격으로 형성되는 다수의 가지관(104)이 상기 분배관(102)의 양 측으로부터 연장되어 형성되되, 상기 다수의 가지관(104)은 가운데 적어도 일부는 서로 다른 관경을 갖도록 구성함으로써 공기가 균등하게 분배되도록 구성된다.

이때, 분배관(102)에 소정 간격으로 형성된 다수의 가지관(104)은 유입관(101)으로부터 차례로 제1가지관 그룹, 제2가지관 그룹 및 제3가지관 그룹으로 형성되고, 상기 제2가지관 그룹의 관경은 상기 제1가지관 그룹 및 제3가지관 그룹의 관경보다 크게 형성하는 것이 공기 균등 공급을 위해 바람직하다.

또한, 상기 제1가지관 그룹은 유입관(120)으로부터 가장 가까운 하나의 단일 가지관이고, 상기 제1가지관을 제외한 나머지 가지관(104) 중 절반가량은 제2가지관 그룹이며 그 나머지는 제3가지관으로 구성하는 것이 공기 균등 공급을 위해 더욱 바람직하다.

특히, 상기 제1가지관 그룹 및 제3가지관 그룹의 관경은 25A로 형성하고, 상기 제2가지관의 관경은 32A으로 구성하는 것이 최적의 공기 균등 공급을 위해 바람직한 가지관 관경이다.

상기 분배관(102)은 한 쌍의 분배관(102)을 갖도록 'U'자 형태로 성형하고 가지관(104)은 한 쌍의 분배관(102) 사이를 체결하여 연통되도록 구성하거나, 상기 분배관(102)은 한 쌍의 분배관(102)을 갖도록 'U'자 형태로 성형하고 가지관(104)은 분배관(102)의 양 측으로 분배관(102)과 직교방향으로 길게 연장된 형태로 구성할 수도 있다.

그리고 상기 산기홀(105)은 가지관(104)의 하부에서 양측방향으로 45° 각도로 경사지도록, 지그재그 형태로 천공하는 것이 공기 균등 공급을 위해 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 생물반응조 산기장치에 의할 때, 분배관으로부터 연장되는 가지관의 관경을 서로 다르게 구성함으로써 여재로 채워진 하수처리장의 생물반응조에 공기를 균등하게 공급할 수 있다. 이에 의할 때, 생물 반응조 전 구간이 호기 조건으로 균일하게 유지될 수 있어 원활한 생물여과 처리가 이루어질 수 있다.

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명의 생물반응조 산기장치에 의할 때, 산기홀을 하부에서 양측방향으로 소정각도 경사지도록 천공하되, 그 직경을 작게 함으로써 여재가 산기홀을 통해 내부로 유입되지 않도록 차단할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 하수처리장 생물반응조의 구성을 도시한 단면도.
도 2는 종래기술에 의한 상수도 정수장용 산기장치의 구조를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물반응조의 산기장치를 도시한 사시도.
도 4a 및 도 4b는 가지관의 구조를 설명하는 도면.
도 5는 모델링된 산기장치.
도 6은 지오메트리.
도 7은 본 발명의 이 실시예에 의한 생물반응조의 산기장치를 도시한 사시도.
도 8 내지 도 27은 모델링된 각 산기장치 및 집수실에 대해 CFD(Computational Fluid Dynamics) 해석한 내용을 도시한 도면

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전재하여 설명하기로 한다.

발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 생물반응조 산기장치(100)는 도 3에 도시한 바와 같이 'U'형태로 성형된 분배관(102)의 중앙에 유입관(101)이 연통되도록 연결되고. 양 갈래로 갈라진 각 분배관(102)의 양 측에는 공기를 분사하는 산기홀(105)들이 천공된 가지관(104)이 소정의 간격마다 분배관(102)과 연통되도록 설치된다.

이때, 상기 가지관(104)은 공지의 배관 연결용 부재(103)로 분배관(102)의 양 측에 가지관(104)을 끼워 체결되도록 구성함으로써 설치와 유지 및 보수가 용이하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 산기장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같은 하수처리장 생물 여과 설비에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 호기조건을 형성해야 하는 상부 여재층(15) 내부에 시공되어, 포기용 산기관(16)으로 사용될 수 있다.

또는, 도 1에 도시된 바와 같은 하수처리장 생물 여과 설비의 하부 여재층(13)을 역세척하기 위한 역세 산기관(14)으로 사용될 수도 있다.

도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예는 공기가 유입관(101)을 통해 들어오다, 'U'형태의 양갈래 분배관(102)으로 분기되고, 분배관(102) 내부를 유동하던 공기는 분배관(102)의 양 측에 체결된 다수의 가지관(104)에 천공된 산기홀(105)을 통해 여재층에 분사된다.

상기 산기홀(105)은 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 가지관(104)의 하부에서 45°각도로 가지관(104) 하부 양 측에 소정 간격으로 천공되어 형성되는데, 상기 산기홀(105)은 3mm 직경으로 형성하는 것이 바람직하다.

일반적으로 여재는 통상 10~15mm 내외의 직경을 가지므로 산기홀(105)은 여재의 직경보다 작은 직경으로 천공되어야만 여재가 산기홀(105)을 통해 분배관(102)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 도 4a와 같이 가지관(104)의 하부 양측 45°로 산기홀(105)을 형성함으로써 중력에 의해 여재가 산기홀(105)을 막지 않도록 하면서, 산기홀(105)로 분사된 공기가 가지관(104) 주변에 고르게 분사될 수 있도록 한다.

바람직하게는 도 4b와 같이 산기홀(105)을 가지관(104)의 하부에서 지그재그 형태로 천공함으로써 분사된 공기가 주변에 고르게 분사되도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명의 산기장치(100)는 균동한 공기 분배를 위해 가지관(104)의 관경을 다르게 설계하는데, 최적의 공기 분등 분배를 위한 가지관 최적 관경을 도출학 위해 다음과 같이 산기장치(100)를 모델링 하였다.

가지관(104)은 유입관(101) 측으로 선단부로부터 차례로 제1가지관 그룹, 제2가지관 그룹 및 제3가지관 그룹으로 구분하고 상기 제1가지관 그룹, 제2가지관 그룹 및 제3가지관 그룹의 관경을 서로 다르게 모델링 한다.

도 5와 같이 일반적이 형태로서 집수실(20)을 격벽(21)으로 분리된 8개의 셀(22)로 구성하고, 도 6과 같이 집수실(20)의 각 셀(22)은 인접한 셀(22)과 8개의 에어홀(23)로 연통되도록 집수실(20)을 모델링하고, 상기 집수실(20)의 내부에 도 3과 같이 유입관(101), 분배관(102) 및 산기홀(105)이 소정 간격으로 천공된 가지관(104)으로 구성된 본 발명의 산기장치를 설치한다.

상기와 같이 모델링된 집수실(20)은 도 5 및 도 6과 같이 유입관(101)으로부터 차례로 집수실(20)의 첫 번째 셀(22)을 'A'라 하고, 두 번째 셀(22)을 'B'라 하며 차례로 셀(22)을 'C','D','E','F','G','H' 라 정한다.

그리고, 모델링된 산기장치(100)는 도 5와 같이 유입관(101)으로부터 첫 번째 가지관을 '1'이라 하고, 차례로 '2','3','4',.....'15','16'이라 정한다.

상기와 같이 모델링된 산기장치 및 집수실(103)에 대해 CFD(Computational Fluid Dynamics) 해석을 실시하고 이를 통해 산기장치(100)의 가지관(104) 및 집수실(20)의 압력, 속도 분포 등의 유동특성 및 각각의 출구 유량을 평가하여 집수실(20)에 압축공기를 균등하게 공급할 수 있는 최적의 모델을 도출한다.

모델링

항목

가지관

집수실

A

B

C

D

E

F

G

H

토출위치

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

case-0

32A

case-1

25A

32A

case-2

25A

32A

25A

case-3

25A

32A

25A

case-4

25A

32A

25A

- 유입관 : 200A

- 분배관 : 150A

- 드레인 홀 : 있음

- 입구유량 : 40 CCM

- 스트레이너 : 4096개 (64*64)

- 계산방법 : 3차원, Steady

- 난류모델 : Standard κ-ε model

- 압력-속도 커플링 : Simple algorithm

- 이산화 : 2차 상류도식

- 평가방법 : 여과 면적 1m²당 분당 유량(m³/min·m2 or m/min)이 표준 유량 범위를 만족하는지 여부.

해석결과

1) case-0

case-0는 모든 가지관의 관경은 32A로 설정된 모델이다.

a. 압력분포

도 8 내지 도 11의 (a)에 나타난 바와 같이 압력은 좌측 가지관과 우측 가지관이 거의 동일하고, 전단부에서 후단부로 갈수록 압력이 높아진다. 분사압력은 분배관보다는 낮고 집수실 내부 보다는 높게 나타남을 알 수 있다. 또한, 집수실 상부의 압력은 후단부로 갈수록 높아진다.

b. 속도분포

도 8 내지 도 11의 (b)에 나타난 바와 같이 속도는 가지관 후단부로 갈수록 느려지고, 산기홀에서는 빠른 속도로 공기가 분출되어 집수실 영역으로 퍼져나감을 알 수 있다. 또한, 집수실 상부의 속도는 토출구 위치에 따른 영향이 큼을 알 수 있다.

상기 case-0 모델은 구조적으로 1번 가지관에서 유량이 많고, 2번부터 마지막 가지관으로 갈수록 압력이 증가하여 점점 토출 유량이 증가함을 알 수 있다.

2) case-1

case-1은 1번 가지관 관경을 25A, 2~16번 가지관 관경은 32A로 설정된 모델이다.

a. 압력분포

도 12 내지 도 15의 (a)에 나타난 바와 같이 압력은 좌측 및 우측 가지관이 거의 동일하고, 가지관의 전단부에서 후단부로 갈수록 압력이 높아진다. 그리고 관경이 작은 1번 가지관의 압력이 다른 가지관보다 상대적으로 크게 나타난다.

b. 속도분포

도 12 내지 도 15의 (b)에 나타난 바와 같이 가지관에서 속도는 후단부로 갈수록 느려진다. 또한, 1번 가지관 산기홀에서 속도가 가장 빠르게 분출되어 집수실 영역으로 퍼져나가고, 집수실 상부에서도 1번 가지관 근방에서 속도가 매우 빠르게 나타남을 알 수 있다.

상기 case-1 모델은 1번 가지관 관경 축소로 산기홀에서의 유량증가를 축소하였으나 2번 가지관에서 16번 가지관까지는 관경이 일정하기 때문에 후단 가지관으로 갈수록 점차 유량이 증가한다.

3) case-2

case-2는 가지관 1번, 9~16번 관경을 25A, 2~8번 가지관 관경을 32A로 설정한 모델이다.

a. 압력분포

도 16 내지 도 19의 (a)에 나타난 바와 같이 압력은 좌측 및 우측 가지관이 거의 동일하고, 가지관의 전단부에서 후단부로 갈수록 압력이 높아진다. 또한, 2~8번 가지관의 압력이 8~16번 가지관보다 낮게 나타나며, 집수실 상부의 압력도 후단으로 갈수록 높게 나타남을 알 수 있다.

b. 속도분포

도 16 내지 도 19의 (b)에 나타난 바와 같이 가지관에서 속도는 후단부로 갈수록 느려진다. 또한, 산기홀에서는 빠른 속도로 공기가 분출되며, 2~8번 가지관에서의 속도보다 9~16번 가지관에서의 속도가 빠르게 나타남을 알 수 있다.

상기 case-2 모델은 관경이 동일한 2번 가지관부터 8번 가지관까지 점차 유량이 증가하고, 관경이 축소되는 9번 가지관에서 유량이 급격하게 감소되면서 마지막 가지관까지 점진적으로 유량이 증가한다.

4) case-3

case-3은 가지관 1번, 10~16번의 직경을 25A, 2~9번 가지관의 관경을 32A로 설정한 모델이다.

a. 압력분포

도 20 내지 도 23의 (a)에 나타난 바와 같이 가지관에서 압력은 좌측이 우측보다 약간 높고, 가지관의 후단부로 갈수록 압력이 높게 나타난다. 또한, 가지관의 2~9번 산기홀 압력이 10~16번 산기홀 압력보다 낮게 나타남을 알 수 있다.

b. 속도분포

도 20 내지 도 23의 (b)에 나타난 바와 같이 가지관에서 속도는 후단부로 갈수록 느려진다. 또한, 가지관 산기홀에서는 빠른 속도로 공기가 분출되며 2~9번 가지관 및 집수실 상부의 속도보다 10~16번 가지관 및 집수실 상부의 속도가 조금 더 빠른 것을 알 수 있다.

상기 case-3 모델은 case-2 모델과 유사하게 2번 가지관부터 9번 가지관까지 점차 유량이 증가하고, 관경이 축소되는 10번 가지관부터 유량이 급격히 감소된 이후 마지막 가지관까지 점진적으로 토출유량이 증가한다.

또한, 토출유량 산포가 다른 모델에 비해 가장 작다.

5) case-4

case-4는 가지관 1번, 11~16번 가지관 관경을 25A, 2~10번 가지관 관경을 32A로 설정한 모델이다.

a. 압력분포

도 24 내지 도 27의 (a)에 나타난 바와 같이 가지관 및 집수실 상부에서의 압력은 좌측과 우측이 거의 비슷하고, 가지관 후단부로 갈수록 압력이 높게 나타난다. 또한, 가지관의 2~10번 산기홀 압력이 11~16번 산기홀 압력보다 낮게 나타남을 알 수 있다.

b. 속도분포

도 24 내지 도 27의 (b)에 나타난 바와 같이 가지관에서 속도는 다른 case와 마찬가지로 후단부로 갈수록 느려지며, 가지관 산기홀에서는 빠른 속도로 공기가 분출되며, 2~10번 가지관 및 집수실 상부의 속도보다 11~16번 가지관 및 집수실 상부의 속도가 조금 더 빠른것을 알 수 있다.

상기 case-4 모델은 case-2 및 case-3/과 유사하게 2번 가지관부터 10번 가지관까지 점차 토출유량이 증가되고, 관경이 축소되는 11번 가지관부터 유량이 급격하게 감소된 이후 마지막 가지관까지 점진적으로 유량이 증가한다. 또한 토출유량 산포는 양호한 편이나 case-3에 비해서는 크다.

상기와 같은 해석결과를 통해 가지관에서의 토출유량은 case-3 모델이 다른 모델에 비해 균일한 토출유량을 보였다 또한, 스트레이너 출구 유량 산포는 case-2, case-3, case-4 모델 중 case-3 모델이 근소하게 작게 나타나는 것을 알 수 있다.

따라서, 가지관 산기홀 및 스트레이너 출구에서의 유량 특성을 고려할 때, case-3 모델로 가지관의 출구관경을 구성하는 것이 가장 공기를 균등하게 공급할 수 있다.

case-3 모델의 유량(유속) 평가 결과

항목	A	B	C	D	E	F	G	H
유량(CMM)	4.80	5.03	5.07	5.04	0.01	5.01	5.00	5.04
면적(m²)	7,90	8.03	8.03	8.03	8.03	8.03	8.03	7.90
유속(m/min)	0.61	0.63	0.63	0.63	0.62	0.62	0.62	0.64

여과 면적 1m²당 분당 유량(m³/min·m2 or m/min)이 표준 유량 범위[0.6~0.9 (m³/min·m² or m/min)]를 만족하는지 여부를 살펴보면, 상기 표 2에서와 같이 case-3 모델이 집수실 내 각 셀(A~H)에서의 유속이 0.61~0.64m/min으로 표준 유량 범위를 만족한다.

즉, 상기 실험 데이터에 의하면, 상기 다수의 가지관(104)은 유입관(101)으로부터의 거리에 따라 제1가지관 그룹, 제2가지관 그룹 및 제3가지관 그룹으로 나누었을 때, 상기 제2가지관 그룹의 관경은 상기 제1가지관 그룹 및 제3가지관 그룹의 관경보다 큰 것이 바람직하다.

특히, 제1가지관 그룹은 유입관(101)으로부터 가장 가까운 단일 가지관(104)이며, 나머지 가지관(104)의 절반가량은 제2가지관 그룹이고 나머지는 제3가지관 그룹이다.

이때, 가장 최적의 공기 균등 분배를 이루는 가지관의 관경은 상술한 단일의 제1가지관 및 제3가지관 그룹의 관경이 25A이고, 제2가지관 그룹의 관경은 32A인 경우가 가장 균등한 공기 분배가 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.

이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 이 실시예를 살펴보기로 한다.

본 발명의 이 실시예에 의한 산기장치(110)는 도 7에 도시한 바와 같이 'U'형태로 성형된 분배관(102)의 중앙부분에 유입관(101)이 연통되도록 연결되고, 상기 'U'형태로 갈라진 한 쌍의 분배관(102)을 연결하도록 가지관(104)이 소정 간격으로 연결된다.

도면에는 도시하지 않았으나 본 발명의 일실시예와 마찬가지로 상기 가지관(104)의 하부 양측에 45° 각도로 산기홀(105)이 천공되어 형성된다.

상기 가지관(104)은 분배관(102)에 꼽아서 체결할 수 있도록 공지의 배관 연결용 부재(103)를 이용하는 것이 바람직하다.

이때에도, 각 가지관(104)은 유입관(101)으로부터 가까운 순으로 제1가지관 그룹, 제2가지관 그룹, 제3가지관 그룹으로 구분한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 이실시예의 제1가지관 그룹은 유입관(101)으로부터 가장 가까운 하나의 단일 가지관이고, 나머지 가지관(104)의 절반가량은 제2가지관 그룹, 나머지는 제3가지관 그룹이다.

이때, 제1가지관 그룹 및 제3가지관 그룹의 관경은 25A이고, 제2가지관 그룹의 관경은 32A인 경우, 가장 균등한 공기 분배가 이루어진다.

이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.

20 : 집수실
21 : 격벽
22 : 셀
23 : 에어홀
100 : 산기장치
101 : 유입관
102 : 분배관
103 : 배관 연결용 부재
104 : 가지관
105 : 산기홀

Claims

하수 처리장의 생물반응조 산기장치에 있어서,
외부로부터 공기를 공급하는 유입관(101);
상기 유입관(101)으로 유입된 공기를 분배하는 분배관(102);
상기 분배관(102)의 양 단부로부터 연장되어 형성되되, 일측에 상기 분배관(102)으로부터 유입된 공기가 배출되는 산기홀(105)이 소정의 간격으로 형성되는 다수의 가지관(104);을 구비하되,
상기 다수의 가지관(104)은 가운데 적어도 일부는 서로 다른 관경을 갖도록 구성된 생물반응조 산기장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 가지관(104)은 상기 유입관(101)으로부터의 거리에 따라 제1가지관 그룹, 제2가지관 그룹 및 제3가지관 그룹으로 나뉘며,
상기 제2가지관 그룹의 관경은 상기 제1가지관 그룹 및 제3가지관 그룹의 관경보다 크게 형성된 생물반응조 산기장치.
제2항에 있어서,
상기 제1가지관 그룹은 유입관(120)으로부터 가장 가까운 단일 가지관이며,
제1가지관을 제외한 나머지 가지관(104) 중 절반가량은 제2가지관 그룹이고, 그 나머지는 제3가지관으로 구성된 생물반응조 산기장치.
제2항에 있어서,
상기 제1가지관 그룹 및 제3가지관 그룹의 관경은 25A이고,
상기 제2가지관의 관경은 32A으로 구성된 생물반응조 산기장치.
제1항에 있어서,
상기 분배관(102)은 한 쌍의 분배관(102)을 갖도록 'U'자 형태로 성형되고, 가지관(104)은 한 쌍의 분배관(102) 사이를 체결하여 연통되도록 구성된 생물 반응조 산기장치.
제1항에 있어서,
상기 분배관(102)은 한 쌍의 분배관(102)을 갖도록 'U'자 형태로 성형되고, 가지관(104)은 분배관(102)의 양 측으로 분배관(102)과 직교방향으로 길게 연장된 형태로 구성된 생물 반응조 산기장치.
제1항에 있어서,
상기 산기홀(105)은,
가지관(104)의 하부에서 양측방향으로 45° 각도로 경사지도록, 지그재그 형태로 천공되어 구성된 생물 반응조 산기장치.