KR20160104249A - Aeration tank efficiency measuring device and power control system using the same - Google Patents

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KR20160104249A
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박찬규
여인설
조은영
박승민
권동명
박주면
배명수
김지훈
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한국산업기술시험원
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Abstract

According to the present invention, an aeration tank efficiency measuring device comprises: a vacuum pump transferring off-gas of an aeration tank collected in a gas collecting device to the inside thereof; a sensor module measuring oxygen concentration, carbon dioxide concentration, temperature, humidity, and pressure of ambient air and off-gas transferred by the vacuum pump; a control unit collecting and storing data measured by the sensor module; a calculation unit calculating oxygen delivery efficiency of the aeration tank based on stored data in the control unit; and a display unit outputting a value of oxygen delivery efficiency calculated by the calculation unit.

Description

폭기조 효율 측정장치 및 이를 이용한 전력제어 시스템{AERATION TANK EFFICIENCY MEASURING DEVICE AND POWER CONTROL SYSTEM USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an aeration tank efficiency measuring apparatus and a power control system using the same. [0002] Aeration tank efficiency measuring apparatus,

본 발명은 폭기조 효율 측정장치 및 이를 이용한 전력제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산소전달효율 측정을 통한 폭기조 효율 측정장치 및 전력제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring an aeration tank efficiency and a power control system using the same, and more particularly, to an apparatus for measuring an aeration tank efficiency and a power control system through measurement of oxygen delivery efficiency.

하수 처리장은 전기를 많이 소모하는 시설로 알려져 있으며 각 처리장의 처리공정과 처리용량 그리고 유입 성상과 폭기 장비의 특징에 따라 전력 소모량은 차이가 있다. 미국의 경우에 하수 처리장의 총 전력 사용량중 약 45 내지 75%정도가 폭기 장비의 운영을 위하여 사용되고 있다. 따라서 폭기조의 경제적이고 효율적인 운영은 처리장의 유지관리 비용의 절약과 직결되는데 이는 산소를 어떤 방법으로 얼마나 효과적으로 하수에 전달하느냐에 따른다. 산소 전달율은 산기관의 종류, 산기방식, 산기관의 설치 깊이, 산기관의 설치 배열 방법 및 그 설치 밀도 등에 따라 좌우된다. Sewage treatment plants are known to consume a large amount of electricity, and power consumption differs depending on the treatment process and treatment capacity of each treatment plant, and the characteristics of the influent and aeration equipment. In the United States, about 45 to 75% of the total power consumption of sewage treatment plants is used for the operation of aeration equipment. Therefore, the economical and efficient operation of the aeration tank is directly linked to the reduction of the maintenance cost of the treatment plant, which depends on how effectively the oxygen is delivered to the sewage. The oxygen transmission rate depends on the type of the diffuser, the diffuser method, the installation depth of diffuser, the mounting arrangement of the diffuser, and the installation density.

종래에는 하수의 산소전달 효율을 측정하는 방법이 소개되지 않아 일부 하수처리장에서는 폭기조 운영에 대한 기존 시설의 정확한 진단이나 경제적인 분석이 없었던 것은 물론 새로 교체될 폭기시설의 설비에 대한 산소 전달 효율에 관한 정확한 평가도 없이 기존 폭기 기계장비의 교체가 이루어지는 경우가 많았으며 이에 따라 큰 경제적 손실이 발생되고 있었다. In the past, the method of measuring the oxygen transfer efficiency of sewage has not been introduced. Therefore, in some sewage treatment plants, there is no accurate diagnosis or economic analysis of the existing facility for operation of the aeration tank, Existing aeration machine equipment was often replaced without an accurate assessment, resulting in large economic losses.

이러한 문제점은 대부분의 하수종말처리장들이 국면하고 있는 사항으로서 처리공정 운영 및 기계 시설의 비효율적인 운영으로 인하여 막대한 전력이 소비되고 있다는 것을 인식하고 있었으나 명확한 효율측정 및 진단 평가 방법이 없어 이에 대처하지 못하고 있는 실정이었다. These problems have been recognized by many sewage terminal treatment plants, and it is recognized that enormous power is consumed due to the inefficient operation of the treatment process operation and the mechanical facility. However, since there is no clear efficiency measurement and diagnosis evaluation method, In fact.

1960년대 말에 접어들어 이러한 문제들을 해결하기 위하여 몇몇 학자와 기술자들에 의해 하수처리장의 폭기조 운전 상태 및 폭기장비에 대한 성능 평가를 위한 측정방법인 비정상 상태법(Non-Steady State Method) 및 산소이송 추적 측정법(Tracer Measurement of Oxygen Transfer Method)과 같은 기술들이 개발되었다. 그러나 제시된 기술들은 측정 방법이 어렵고 고가의 비용측면에서 실질적으로 그 효과를 기대하지 못했다. At the end of the 1960s, to solve these problems, some scholars and engineers used the non-steady state method, which is a measurement method for the performance of the aeration tank operation condition and aeration equipment, Technologies such as Tracer Measurement of Oxygen Transfer Method have been developed. However, the proposed techniques are difficult to measure and costly and ineffective.

1980년대 접어들어 로이드 어윙(Lloyd Ewing) 과 데이비드 레드먼(David Redmon)에 의해 부생가스 분석(Offgas Analyzer) 기술이 개발되어 현재는 미국 내에서 그 후속 연구가 활발히 진행되고 있다. 부생가스 분석 기술은 폭기조 내의 폭기장비로 부터 공급되는 공기량과 남아있는 공기량 사이에 화학반응을 일으키지 않은 산소의 몰비(Mole Rate)에 대한 차이점을 측정하는 방법이다. 즉 폭기장비를 이용하여 하수에 산소를 전달하는 능력을 평가할 수 있는 가장 중요한 지표중의 하나로 산소 전달 효율(OTE:Oxygen Transfer Efficiency(%))이라는 매개인자를 이용함으로써 하수의 오염물질을 제거하기 위하여 폭기조 내에 있는 미생물에 공급되는 산소량이 얼마나 효과적으로 공급되는지를 파악할 수가 있으며 또한 불합리하게 운영되고 있는지를 진단 및 평가를 할 수가 있다. In the early 1980s, Offgas Analyzer technology was developed by Lloyd Ewing and David Redmon and is currently underway in the United States. The by-product gas analysis technique measures the difference in the mole ratio of oxygen that does not cause a chemical reaction between the amount of air supplied from the aeration unit in the aeration tank and the amount of air remaining. One of the most important indicators for evaluating the ability to transfer oxygen to sewage using aeration equipment is to remove pollutants from sewage by using an Oxygen Transfer Efficiency (OTE) It is possible to know how effectively the amount of oxygen supplied to the microorganisms in the aeration tank is supplied, and also to diagnose and evaluate whether it is operating unreasonably.

따라서 이러한 방법에 의해 측정 분석된 자료들을 폭기장비 제작자나 운전자들에게 응용되어 폭기 장비의 에너지 효율 증진을 위해 정확한 산소전달 자료가 사용된다면 전체 처리장에 대한 에너지 소비를 근본적으로 절약할 수 가 있다. Therefore, data measured and analyzed by this method can be applied to aeration equipment manufacturers and drivers, which can fundamentally save energy consumption for the entire plant if accurate oxygen transfer data is used to improve the energy efficiency of the aeration equipment.

미국의 경우 과거 20년 전까지만 해도 실 규모의 하수처리장에서 얻은 산소전달에 관한 자료들은 극히 제한적인 것에 비해 폭기 장비에 대한 개발과 시장성은 급속도로 변화하고 있었으며 또한 기존 폭기 장비들에 대한 이해와 성능 측면에서 밝혀지기도 전에 다양한 새로운 설비들이 소개되고 있었다. 반면, 폭기조에 대한 간편하고 정확한 산소전달 효율을 측정하는 기술 개발이 미비하여 산소전달에 관한 자료들도 거의 없는 실정이었다. 따라서 미환경청(EPA)과 토목학회(ASCE)에서는 하수처리장의 설계자나 운영자들이 폭기 설비 및 장비에 대한 자료들의 중요성을 인식시키기 위하여 1989년에 미세 기포 폭기설비를 위한 설계 지침서(Design Manual on Fine Pore Aeration)를 발행하여 미국 내 많은 기술자들에게 제공하였다. In the United States, development and marketability of aeration equipment has been rapidly changing, while data on oxygen transfer from a real-scale sewage treatment plant have been extremely limited up to 20 years ago, and understanding and performance of existing aeration equipment Before it was revealed on the side, various new facilities were introduced. On the other hand, there is little data on the oxygen transfer due to the lack of development of a simple and accurate technique for measuring the oxygen transfer efficiency to the aeration tank. In order to recognize the importance of data on aeration facilities and equipment, designers and operators of sewage treatment plants in the US Environmental Protection Agency (EPA) and the Society of Civil Engineers (ASCE) established the Design Manual on Fine Pore Aeration) was issued to many engineers in the United States.

여기에서는 산소전달에 관한 대부분의 자료들은 부생가스 분석 기술을 이용하여 만든 것들이다. 부생가스 분석기술은 미국 환경청뿐만 아니라 미국 토목학회에서도 산소전달에 관한 표준측정기술로써 공인받아 현재는 하수처리장의 효율적 운영을 위한 진단 및 평가의 일부분으로 자리를 잡아 전력 손실에 대한 문제를 해결함으로써 고도처리를 위한 개보수 사업(Retrofit)에 널리 상용화되고 있다.Most of the data on oxygen transfer are made using by-product gas analysis techniques. By-product gas analysis technology has been approved by the US Environmental Protection Agency as well as the American Society of Civil Engineers as a standard measurement technology for oxygen transfer. Today, it is a part of diagnosis and evaluation for efficient operation of sewage treatment plant, It is widely commercialized as a retrofit for processing.

또한, 기존 처리시설의 확장을 위한 장래 설계나 질소 및 인의 제거를 위한 고도처리 공법으로 전향하기 위한 설계 적용에 있어 필수적인 기술로 이용되고 있으며 이는 기존 폭기 시설의 효과적인 운영과 폭기 장비 설비 연구개발에도 폭 넓게 이용되고 있다.In addition, it is used as an indispensable technology for future design for expansion of existing processing facilities and advanced design process for the removal of nitrogen and phosphorus. This is effective in the operation of existing aeration facilities and the research and development of aeration equipment It is widely used.

부생가스 분석 기술을 이용한 종래의 측정 장치는 산소전달효율을 측정하기 위한 센서와 지시계로 구성되며, 수동 밸브 조작을 통하여 부생가스 및 대기 가스 각각의 측정값을 수기로 기입하여 산소의 몰분율을 계산하도록 구성되어 있으며, 이산화탄소 및 습도를 제외한 산소의 몰분율만을 이용하여 산소전달 효율의 계산하여 정확한 산소효율 수치를 계산하는 데 어려움이 있었다. Conventional measuring devices using byproduct gas analysis technology are composed of sensors and indicators for measuring the oxygen transfer efficiency. Through the manual valve operation, the measured values of the by-product gas and the atmospheric gas are written by hand to calculate the mole fraction of oxygen And it was difficult to calculate the oxygen efficiency value by calculating the oxygen transfer efficiency using only the mole fraction of oxygen except carbon dioxide and humidity.

한국 등록특허공보 등록번호 10-0193784(1999.02.04.)Korean Patent Registration No. 10-0193784 (Feb. 4, 1999) 한국 등록특허공보 등록번호 10-0913728(2009.08.18.)Korean Patent Registration No. 10-0913728 (Aug. 18, 2009) 한국 등록특허공보 등록번호 10-0913726(2009.08.18.)Korean Patent Registration No. 10-0913726 (Aug. 18, 2009)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 정확하고 편리하게 산소전달효율을 측정할 수 있는 폭기조 효율 측정 장치를 제공하고 이를 송풍기 제어에 이용함으로써 하수처리장의 전력 사용 효율을 증대시키는 데 있다. It is an object of the present invention to provide an aeration tank efficiency measuring apparatus capable of measuring oxygen delivery efficiency more accurately and conveniently and using the same to control the blower, And to increase the power use efficiency.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 폭기조 효율 측정 장치는 가스포집장치에서 포집된 폭기조의 부생가스(off-gas)를 내부로 이송시키는 진공펌프, 진공펌프에 의해 이송된 부생가스와 대기(ambient air)의 산소 농도, 이산화탄소 농도, 온도, 습도 및 압력을 측정하는 센서모듈, 센서모듈에서 측정된 데이터를 수집 및 저장하는 제어부, 제어부에 저장된 데이터에 기초하여 상기 폭기조의 산소전달효율을 계산하는 연산부 및 상기 연산부에서 계산된 산소전달효율 값을 출력하는 디스플레이부를 포함한다. In order to accomplish the above object, an apparatus for measuring an aeration tank efficiency according to the present invention comprises a vacuum pump for transferring off-gas of an aeration tank collected in a gas collecting apparatus to the inside, a by- a sensor module for measuring oxygen concentration, carbon dioxide concentration, temperature, humidity and pressure of ambient air, a control section for collecting and storing the measured data in the sensor module, calculating the oxygen transfer efficiency of the aeration tank based on the data stored in the control section And a display unit for outputting an oxygen delivery efficiency value calculated by the operation unit.

센서모듈은 부생가스의 산소, 이산화탄소, 온도, 습도 및 압력을 측정하는 제1 모듈 및 대기 가스의 산소, 이산화탄소, 온도, 습도 및 압력을 측정하는 제2 모듈을 포함할 수 있다. The sensor module may include a first module for measuring oxygen, carbon dioxide, temperature, humidity and pressure of the by-product gas and a second module for measuring oxygen, carbon dioxide, temperature, humidity and pressure of the atmospheric gas.

본 발명의 일 구현 예에 따른 폭기조 효율 측정장치는 부생가스의 유량을 측정하는 유량계를 더 포함할 수 있다. The apparatus for measuring an aeration tank efficiency according to an embodiment of the present invention may further include a flow meter for measuring a flow rate of by-product gas.

본 발명의 일 구현 예에 따른 폭기조 효율 측정장치에 있어서, 가스포집장치는 부유식 후드를 포함할 수 있으며, 부유식 후드에 연결되어 부생가스를 이송하는 이송튜브를 더 포함할 수 있다. In the aeration tank efficiency measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, the gas collecting apparatus may include a floating hood, and may further include a transfer tube connected to the floating hood to transfer the by-product gas.

본 발명에 따른 폭기조 효율 측정장치는 보다 정확하고 용이하게 폭기조의 효율을 평가하여 하수처리장의 전력사용 효율을 증대시키는 효과를 갖는다. The aeration tank efficiency measuring apparatus according to the present invention has the effect of increasing the power use efficiency of the sewage treatment plant by evaluating the efficiency of the aeration tank more accurately and easily.

또한, 본 발명에 따른 폭기조 효율 측정장치는 휴대와 이동성이 증대되어 보다 편리하게 폭기조의 효율을 측정할 수 있는 효과를 갖는다. Further, the apparatus for measuring an aeration tank efficiency according to the present invention has an effect of measuring the efficiency of the aeration tank more conveniently by increasing portability and mobility.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정 장치가 설치된 폭기조를 예시한 개념도이다.
도 2는 폭기조에 설치된 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정장치의 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 폭기조 효율 측정장치의 투과 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정장치의 개념도이다.
도 5는 송풍량에 따른 산소전달율 변화 및 송풍기 최적 운전범위를 나타낸 그래프이다.
1 is a conceptual diagram illustrating an aeration tank equipped with an aeration tank efficiency measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the aeration tank efficiency measuring apparatus according to the embodiment of the present invention installed in the aeration tank.
3 is a transmission plan view of the aeration tank efficiency measuring apparatus shown in Fig.
4 is a conceptual diagram of an aeration tank efficiency measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing changes in the oxygen transmission rate and the optimum operating range of the blower according to the blowing amount.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having ", and the like, specify that the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless expressly defined herein Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폭기조 효율 측정 시스템에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an aeration tank efficiency measuring system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정 장치(100)와 이를 적용한 폭기조(200)를 나타낸 개념도이다. 하수처리장의 폭기조(200)는 산소 또는 공기를 공급하는 송풍기(110)와, 송풍기(110)에서 공급되는 산소 또는 공기를 폭기 상태로 오폐수에 유입시키는 산기관(120)을 포함한다. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an apparatus 100 for measuring an aeration tank efficiency according to an embodiment of the present invention and an aeration tank 200 using the same. The aeration tank 200 of the sewage treatment plant includes an air blower 110 for supplying oxygen or air and an air diffuser 120 for introducing oxygen or air supplied from the blower 110 into the wastewater in an aeration state.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정 장치(100)는 가스포집장치(10), 이송튜브(20) 및 케이스(30)를 포함한다. Further, the apparatus 100 for measuring an aeration tank efficiency according to the embodiment of the present invention includes a gas collecting apparatus 10, a transfer tube 20, and a case 30.

가스포집장치(10)는 폭기조(200) 내에 하나 이상의 측정 지점에 설치되어 부상된 상태를 유지하며 부생가스를 포집한다. 도시한 바와 같이, 폭기조(200)의 효율측정 시, 다수의 측정장치(100)를 사용할 수 있으며, 이 경우 폭기조(200)를 복수의 영역으로 분할하고, 복수개의 가스포집장치(10)를 각각의 영역에 부상시킬 수 있다. The gas collecting apparatus 10 is installed at one or more measuring points in the aeration tank 200 to maintain the floating state and collect the by-product gas. As shown in the figure, a plurality of measuring apparatuses 100 can be used for measuring the efficiency of the aeration tank 200. In this case, the aeration tank 200 is divided into a plurality of regions, and a plurality of gas collecting apparatuses 10 As shown in Fig.

측정장치(100)의 케이스(30)는 후술하는 진공펌프, 센서모듈, 제어부, 연산부, 및 디스플레이부를 수납하며, 측정장치(100)는 케이스(30)에 수납되는 센서모듈, 제어부, 연산부 및 디스플레이부를 통해 폭기조(200)의 산소전달효율을 계산하여 출력한다. The case 30 of the measuring apparatus 100 accommodates a vacuum pump, a sensor module, a control unit, a calculating unit and a display unit to be described later. The measuring apparatus 100 includes a sensor module housed in the case 30, a control unit, And calculates and outputs the oxygen transmission efficiency of the aeration tank 200.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정장치(100)의 측면도를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 가스포집장치(10)는 부유식 후드로 구성되며, 이송튜브(20)는 부유식 후드로 구성되는 가스포집장치(10)에 연결되어 부생가스를 측정장치(100)로 이송한다. 2 is a side view of an apparatus 100 for measuring aeration efficiency according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the present embodiment, the gas collecting apparatus 10 is constituted by a floating hood, and the conveying tube 20 is connected to a gas collecting apparatus 10 constituted by a floating hood, 100).

또한, 도시한 바와 같이, 폭기조 효율 측정장치(100)의 상부에는 디스플레이부(32)가 구비되어 사용자가 실시간으로 측정결과를 모니터링할 수 있게 한다. In addition, as shown in the figure, the display unit 32 is provided on the upper part of the aeration tank efficiency measuring apparatus 100 so that the user can monitor the measurement result in real time.

케이스(30)는 내부에 수납되는 부품들을 보호할 수 있는 강성이 있는 재질로 이루어질 수 있으며, 일례로 케이스(30)는 써스(SUS) 재질로 이루어 질 수 있다. 케이스(30)의 하부는 복수의 휠(34)이 장착되고, 상부에는 핸들(38)이 장착되어 사용자가 측정장치(100)를 편리하게 이동시킬 수 있도록 할 수 있다.The case 30 may be made of a rigid material that can protect the components stored therein. For example, the case 30 may be made of a SUS material. A plurality of wheels 34 are mounted on the lower portion of the case 30 and a handle 38 is mounted on the upper portion of the case 30 so that the user can easily move the measuring apparatus 100.

또한, 케이스(30)의 측면에는 이송튜브(20)가 삽입될 수 있도록 개구부(36)가 형성된다. 개구부(36)를 통해 삽입되는 이송튜브(20)를 통해 가스포집장치(10)에서 포집된 부생가스가 측정장치(100)의 케이스(30) 내부로 유입된다. An opening 36 is formed in the side surface of the case 30 so that the transfer tube 20 can be inserted. The by-product gas collected in the gas collecting apparatus 10 flows into the case 30 of the measuring apparatus 100 through the transfer tube 20 inserted through the opening 36. [

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정장치(100)의 투과 평면도이다. 케이스(30)의 내부에는 센서모듈(40), 제어부(44), 진공펌프(46), 연산부(미도시) 및 디스플레이부(32)가 배치된다. 3 is a transmission plan view of an aeration tank efficiency measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. A sensor module 40, a control unit 44, a vacuum pump 46, an operation unit (not shown), and a display unit 32 are disposed inside the case 30.

진공펌프(46)는 케이스(30) 내부에 배치되어 가스포집장치(10)에서 포집된 폭기조(200)의 부생가스(off-gas)를 이송튜브(20)를 통해 내부로 이송시킨다. The vacuum pump 46 is disposed inside the case 30 and transfers the off-gas of the aeration tank 200 collected in the gas collecting apparatus 10 through the transfer tube 20 to the inside.

센서모듈(40)은 부생가스 및 대기가스의 성분 및 온도와 습도를 측정한다. 보다 구체적으로, 센서모듈(40)은 제1 모듈(41)과 제2 모듈(42)을 포함한다. 제1 모듈(41)은 부생가스의 산소, 이산화탄소, 온도, 습도 및 압력을 측정하여 그 결과를 제어부(44)로 전송하고, 제2 모듈(42)은 대기 가스의 산소, 이산화탄소, 온도, 습도 및 압력을 측정하여 그 결과를 제어부(44)로 전송한다. The sensor module 40 measures the components of the by-product gas and the atmospheric gas, and the temperature and the humidity. More specifically, the sensor module 40 includes a first module 41 and a second module 42. The first module 41 measures the oxygen, carbon dioxide, temperature, humidity and pressure of the by-product gas and transmits the result to the controller 44. The second module 42 measures oxygen, carbon dioxide, temperature, humidity And the pressure is measured and the result is sent to the control unit 44.

제어부(44)는 센서모듈(40)에서 전송된 데이터를 수집 및 저장하여 연산부(도 4 참고)로 전달하고, 연산부는 폭기조(200)의 산소전달효율을 계산하여 그 값을 디스플레이부(32)로 전송한다. 또한, 연산부는 측정된 값 근거하여 송풍기의 동작을 제어한다. The control unit 44 collects and stores the data transmitted from the sensor module 40 and transmits the collected data to the operation unit (see FIG. 4). The operation unit calculates the oxygen transmission efficiency of the aeration tank 200, Lt; / RTI > Further, the operation unit controls the operation of the blower based on the measured value.

디스플레이부(32)는 연산부에서 전송된 산소전달효율 계산 값을 실시간으로 출력한다. The display unit 32 outputs the calculated value of the oxygen transfer efficiency transmitted from the calculation unit in real time.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정장치(100)의 개념도이다. 이하에서 도 4를 참고하여 본 실시예에 따른 측정장치(100)의 작동에 대하여 상세하게 설명한다. 4 is a conceptual diagram of an aeration tank efficiency measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of the measuring apparatus 100 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 폭기조 효율 측정장치(100)는 진공펌프(46), 센서모듈(40), 제어부(44), 연산부(52) 및 디스플레이부(32)를 포함한다. 본 실시예에서 제어부(44)와 연산부(52)를 별개의 구성으로 설명하나, 하나의 구성요소가 제어부(44)와 연산부(52)의 기능을 모두 수행하도록 구성될 수 있으며, 제어부(44)와 연산부(52) 각각이 별개의 구성요소에 의해 분리되어 그 기능이 수행될 수도 있다. 4, the apparatus 100 for measuring an aeration tank efficiency according to an embodiment of the present invention includes a vacuum pump 46, a sensor module 40, a control unit 44, an operation unit 52, and a display unit 32, . The control unit 44 and the operation unit 52 may be configured to perform the functions of both the control unit 44 and the operation unit 52. In this case, And the arithmetic unit 52 may be separated from each other by separate components, and the functions thereof may be performed.

또한, 본 실시예에 따른 측정장치(100)는 부생가스 및 유입되는 대기의 유량을 측정하는 유량계(54)를 포함한다. Further, the measuring apparatus 100 according to the present embodiment includes a flow meter 54 for measuring a flow rate of the by-product gas and the air to be introduced.

센서모듈(40)은 진공펌프(46)에 의해 이송된 부생가스와 대기 가스의 산소 농도, 이산화탄소 농도, 온도, 습도 및 압력을 측정한다. 센서모듈(40)은 약 5 ~ 10초 간격으로 측정결과를 제어부(44)에 전송하도록 제어될 수 있다. The sensor module 40 measures the oxygen concentration, the carbon dioxide concentration, the temperature, the humidity and the pressure of the by-product gas and the atmospheric gas transferred by the vacuum pump 46. The sensor module 40 may be controlled to transmit the measurement results to the control unit 44 at intervals of about 5 to 10 seconds.

구체적으로, 센서모듈(40)은 부생가스의 산소, 이산화탄소, 온도, 습도 및 압력을 측정하는 제1 모듈(41)과, 대기의 산소, 이산화탄소, 온도, 습도 및 압력을 측정하는 제2 모듈(42)을 포함한다. Specifically, the sensor module 40 includes a first module 41 for measuring oxygen, carbon dioxide, temperature, humidity and pressure of the by-product gas, a second module 41 for measuring oxygen, carbon dioxide, temperature, humidity, 42).

제1 모듈(41)과 제2 모듈(42)은 각각 산소센서, 이산화탄소 센서, 온도습도센서 및 압력센서를 포함하며, 제어부(44)와 유선 또는 무선으로 연결된다. 제1 모듈(41)과 제2 모듈(42)의 센서는 일례로, 인쇄회로기판 (PCB) 상에 설치되어 유입되는 부생가스 또는 대기의 정보를 실시간 계측할 수 있다. The first module 41 and the second module 42 include an oxygen sensor, a carbon dioxide sensor, a temperature and humidity sensor, and a pressure sensor, respectively, and are connected to the control unit 44 in a wired or wireless manner. The sensors of the first module 41 and the second module 42 may be installed on a printed circuit board (PCB) to measure the information of the by-product gas or air flowing in real time.

제1 모듈(41)의 산소센서는 송풍기(110)에서 공급된 산소가 미생물에 호기 조건을 제공하여 원활한 미생물이 폐수를 정화 처리하면서 폭기조(200) 내 미생물에 의해 흡수되고 남은 산소를 측정한다. 또한, 이산화탄소 센서는 미생물이 호흡하고 배출한 이산화탄소를 측정하며, 온습도센서는 측정지점의 온습도와 대기압을 측정한다. The oxygen sensor of the first module 41 measures oxygen remaining after being absorbed by the microorganisms in the aeration tank 200 while the oxygen supplied from the blower 110 provides an aerobic condition to the microorganisms and smooth microorganisms purify the wastewater. In addition, the carbon dioxide sensor measures the carbon dioxide that the microorganisms breathe and emits, and the temperature and humidity sensor measures the temperature, humidity and atmospheric pressure of the measuring point.

이와 같이 측정된 값은 제어부(44)로 전송되어 저장되고, 제어부(44)는 이를 5초에서 10초 주기로 연산부(52)로 전송한다. The measured value is transmitted to the controller 44 and stored, and the controller 44 transmits the measured value to the calculator 52 at intervals of 5 to 10 seconds.

제어부(44)는 제1 모듈(41) 및 제2 모듈(42)에서 전송된 데이터의 오류를 검증하고 일정주기로 연산부(52)로 전송하는 MCU(미도시)와, MCU의 명령에 따라 데이터를 전송하는 전송부(미도시)와, 측정된 데이터를 저장함과 동시에 연산부(52)에서 전송된 데이터보정 정보를 저장하는 메모리부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(44)는 배터리 전원과 연결되는 전원단자부와 전류를 안정적으로 정류하는 정류부(미도시) 등이 더 포함될 수 있다. The control unit 44 includes an MCU (not shown) for verifying an error of the data transmitted from the first module 41 and the second module 42 and transmitting the data to the operation unit 52 at regular intervals, And a memory unit (not shown) for storing the measured data and the data correction information transmitted from the operation unit 52. [ The controller 44 may further include a power terminal portion connected to the battery power source and a rectifier portion (not shown) for stably rectifying the current.

MCU는 제1 모듈(41)에서 측정된 부생가스 중의 산소량(농도), 이산화탄소량(농도)과 측정 지점의 온도와 습도 그리고 압력 데이터의 신뢰성을 검증한다. 즉, 제1 모듈(41) 각 센서의 선형성 및 정확성의 향상을 위하여 제어부(44)의 MCU 내장 프로그램에서 취합하여 처리한다. The MCU verifies the reliability of the oxygen amount (concentration), the amount of carbon dioxide (concentration) in the by-product gas measured by the first module 41, the temperature and humidity of the measurement point, and the pressure data. That is, in order to improve linearity and accuracy of each sensor of the first module 41, it is collected and processed by the MCU built-in program of the control unit 44.

이하에서는 연산부(52)가 센서모듈(40)에서 측정된 실시간 산소량 정보, 이산화탄소 정보, 온도 정보, 습도 정보 및 대기압 정보를 바탕으로 산소전달효율을 분석 처리하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of analyzing the oxygen transfer efficiency based on the real-time oxygen amount information, the carbon dioxide information, the temperature information, the humidity information, and the atmospheric pressure information measured by the sensor module 40 will be described in detail.

본 발명의 실시예에서, 산소전달효율은 송풍기(110)에서 공급되는 공기 중에서 폭기조(200)로 유입되는 가스와 폭기조(200)에서 대기 중으로 배출되는 가스에 포함된 상대적인 산소분율(Fraction of Oxygen)을 측정함으로써 계산된다. In the embodiment of the present invention, the oxygen transfer efficiency is a function of the relative oxygen fraction (Fraction of Oxygen) contained in the gas flowing into the aeration tank 200 from the air supplied from the blower 110 and the gas discharged into the atmosphere from the aeration tank 200, .

연산부(52)는 부생가스 배출량과 배출가스 내의 산소 분율을 측정하게 된다. 부생 가스는 폭기조(200) 내에 공급되는 공기 중 하수 속에 있는 혼합수(MLSS)의 미생물에 의해 흡수되고 남아 대기 중으로 유출되는 가스를 의미한다. The calculation unit 52 measures the by-product gas emission amount and the oxygen fraction in the exhaust gas. Byproduct gas means a gas which is absorbed by the microorganisms of the mixed water (MLSS) in the sewage in the air supplied into the aeration tank 200 and flows out into the atmosphere.

산소전달효율은 폭기되는 수체를 영역으로 하여 유입 및 유출가스에 의한 산소에 대한 물질수지(Gas Phase Mass Balance of Oxygen)로 계산되며, 유출 및 유입 가스 중 산소의 몰분율을 측정함으로써 산소전달 계수(KLaf)를 추정할 수 있다. 이 계수를 근거로 하여 산소전달 효율을 분율로 표기하기 위하여 몰비 개념을 도입시켜 산소전달효율(OTE)을 산정하게 된다.The oxygen transfer efficiency is calculated by the gas phase mass balance of the oxygen by the inflow and outflow gas, and the oxygen transfer coefficient (KLaf) is calculated by measuring the molar fraction of oxygen in the outflow and inflow gas, ) Can be estimated. Based on this coefficient, the oxygen transfer efficiency (OTE) is calculated by introducing the concept of mole ratio to express the oxygen transfer efficiency as a fraction.

이하에서는 본 발명의 측정장치(100)를 이용한 산소전달율 측정 및 에너지 효율 분석 방법에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the oxygen transmission rate measurement and the energy efficiency analysis method using the measurement apparatus 100 of the present invention will be described in detail.

산소전달율을 측정하기 위해서는 폭기조(200)에 산소나 공기를 주입하는 산기관(120)에 주입되는 공기의 양 즉, 송풍기(110)의 운전 데이터를 활용한다.In order to measure the oxygen transmission rate, the amount of air to be injected into the aeration pipe 120 for injecting oxygen or air into the aeration tank 200, that is, the operation data of the blower 110, is used.

산소전달효율의 측정방법은 크게 청수에서의 테스트(clean water test)와 현장조건 하에서의 테스트(process water test)로 나눌 수 있다. 청수에서의 테스트는 미국토목학회(ASCE)에서 개발된 공인된 시험 방법으로 청수를 사용하여 표준조건 하에서 포기장치의 성능을 테스트하기 위해서 개발되었다. 이 공인된 시험방법을 통해 도출된 결과는 산기관(120) 제조업자들이 산기관(120) 장치의 성능에 대한 정보를 구매자에게 제공하고 설계자들에게는 산기관(120)을 선택하는데 있어서 기초자료로서 사용될 수 있다. The method of measuring the oxygen transfer efficiency can be roughly divided into a clean water test and a process water test. The test at Chungsu was developed by the American Society of Civil Engineers (ASCE) to test the performance of an aeration device under standard conditions using clean water as an approved test method. The results derived from this authorized testing method are used as a basis for manufacturers to provide information to the buyer about the performance of the device 120 and to select the distributor 120 for the designer Can be used.

폭기조(200)에 폭기를 위한 산기관(120) 장치가 설치되면, 원래 계획했던 바에 맞게 운전되고 있는지 테스트를 해야 한다. 몇 가지 보편적이거나 진보적인 방법들이 폭기조(200)를 운전하는 동안 산기관(120) 장치를 테스트하는데 사용할 수 있으며, 이러한 모든 방법은 호흡계 테스트(respiring-system test)라고도 불린다.When an aeration unit 120 for aeration is installed in the aeration tank 200, it is necessary to test whether it is operated in accordance with the originally planned one. Several universal or progressive methods can be used to test the aeration apparatus 120 apparatus during operation of the aeration tank 200, all of which are also referred to as respiring-system tests.

참고로 아래 수식들을 이용하여 연산부(52)에서 표준산소 전달율과 주입한 단위 전력당 산소전달율을 이용하여 표준 포기효율(SAE)을 산정하게 된다. 아래 수식들은 연산부(52)에 저장된 프로그램을 통해 데이터가 입력되면 계산되도록 프로그래밍 되어 있다.For reference, the standard elimination efficiency (SAE) is calculated using the standard oxygen delivery rate and the oxygen delivery rate per injected unit power in the operation unit 52 using the following equations. The following equations are programmed to be calculated when data is input through the program stored in the operation unit 52. [

SAE = SOTR/power input SAE = SOTR / power input

여기서, SAE는 일반적으로 kg/kW-hr(lb/hp-hr)의 단위로 표시한다. 따라서 산소전달율 측정을 위해서는 송풍기(110)의 전력 사용량을 근거로 한다. Here, SAE is generally expressed in units of kg / kW-hr (lb / hp-hr). Therefore, it is based on the power consumption of the blower 110 for measuring the oxygen transmission rate.

이때 사용되는 송풍기(110)의 전력 사용량의 측정은 에코센스에서 개발한 3상 CT형 전력계를 사용하면 바람직하다. 측정된 전력은 무선통신방식으로 연산부(52)에 전송되며, 부생가스(off-gas)의 산소 및 이산화탄소 농도를 이용하여 산소전달효율을 분석하도록 한다. It is preferable to use a three-phase CT type power meter developed by EcoSense to measure the power consumption of the blower 110 used at this time. The measured power is transmitted to the calculating unit 52 in a wireless communication manner, and oxygen transmission efficiency is analyzed using oxygen and carbon dioxide concentration of off-gas.

현장 측정자료 기록지에는 측정 처리장 명, 측정한 산기관(120) 장비명, 산기관(120) 설치 수심, 현장 기압, C*, , 하수의 MLSS농도, 총 용존 고형물량과 적용되어진 공기율 등이 표시되어야 한다. 또한, 안정한 상태를 나타내는 다음과 같은 매개변수는 분석된 각 측정장치(100)의 위치에 대하여 공급되어야 한다. The field measurement data sheet includes the name of the measurement plant, the name of the instrument (120) measured, the depth of the installation (120), the atmospheric pressure, C *, MLSS concentration of the sewage, total dissolved solids, Should be displayed. In addition, the following parameters indicating a stable state should be supplied for the position of each measuring apparatus 100 analyzed.

즉, 측정시간 및 위치, 부생가스에 대한 이산화탄소의 몰분율, 분석회로 내에 있는 부생가스와 대기공기의 절대습도, 부생가스와 대기 공기에 대한 산소센서로부터의 출력값. 하수의 온도와 농도, 용존산소변화(C* - C), 사용된 유량율, 부생가스 유량율을 측정하기 위하여 사용된 출력값. 부생가스 유출률, OTEf, SOTE와 SOTEsp20같은 매개 변수들은 측정이 일어나는 부생가스 측정장치(100) 각 위치에 대하여 계산된다.That is, the measurement time and position, the mole fraction of carbon dioxide to the by-product gas, the absolute humidity of the by-product gas and the atmospheric air in the analysis circuit, and the output value from the oxygen sensor to the by- Output value used to measure the temperature and concentration of sewage, dissolved oxygen change (C * - C), flow rate used, and by - product gas flow rate. Parameters such as byproduct gas outflow, OTEf, SOTE and SOTEsp20 are calculated for each location of the byproduct gas measurement device 100 where the measurement takes place.

OTE, OTEsp20, 그리고 SOTEpw 값들은 다음과 같이 계산될 수 있으며 MRi 와 MRe의 식은 다음과 같다.The values of OTE, OTEsp20, and SOTEpw can be calculated as follows, and the formulas of MRi and MRe are as follows.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

여기어서 대기공기(Yi)과 부생가스(Offgas)(Ye) 속의 산소 몰 분율 값은 다음과 같은 식을 사용하여 결정될 수 있다.Here, the mole fraction of oxygen in atmospheric air (Yi) and by-product gas (Offgas) (Ye) can be determined using the following equation.

Figure pat00003
Figure pat00003

OTEf는 다음과 같이 계산된다.The OTEf is calculated as follows.

Figure pat00004
Figure pat00004

OTEsp는 다음과 같은 식에 의해 산출된다. OTEsp is calculated by the following equation.

Figure pat00005
Figure pat00005

최종적으로 SOTEpw는 다음과 같은 식을 사용하여 계산된다.Finally, SOTEpw is calculated using the following equation.

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서 OTEf는 현장조건과 하수의 온도 하에서 소수 분율로서의 산소전달효율이고, OTEsp는 20 1기압의 표준상태 하에서 mg/l당 산소전달효율이고, SOTEpw는 표준상태 하에서 용존산소농도가 0mg/l인 하수에서의 산소전달효율(SOTEpw= OTEsp20 C*20 )이고, 부생가스 플럭스율(Offgas Flux Rate)는 부생가스(Offgas) 유량 측정기에 의해 측정되어진 것으로 포집 면적당 부생가스 방출율이고, OTE는 포집된 부생가스(Offgas)유출률을 근거로 한 OTE의 가중 평균치이다.Where OTEf is the oxygen transfer efficiency as a fraction of water at the site conditions and the temperature of the sewage, OTEsp is the oxygen transfer efficiency per mg / l under the standard conditions of 20 1 atm, SOTEpw is the effluent concentration at 0 mg / OTEsp20 C * 20), the offgas flux rate is the by-product gas release rate per area measured by the offgas flow meter, OTE is the captured by-product gas (Offgas) is the weighted average of OTE based on outflow rate.

SOTEpw의 가중 평균치는 본 발명의 실시예에서 부생가스 산소전달효율을 평가하기 위하여 사용된다.The weighted average of SOTEpw is used to evaluate the by-product oxygen transfer efficiency in embodiments of the present invention.

연산부(52)는 제어부(44)에 저장된 데이터에 기초하여 폭기조(200)의 산소전달효율을 계산한다. 연산부(52)는 취합된 개별 데이터들을 종합적으로 처리하여 송풍기(110)를 통해 폭기조(200)로 공급한 산소량(농도)과 미생물이 생물학적 반응 시 사용하고 남은 즉, 폭기조(200)로부터 유출되어 센서모듈(40)에서 측정된 실시간 산소량(농도) 정보, 이산화탄소 정보, 온도 정보, 습도 정보 및 대기압 정보를 바탕으로 산소전달효율을 분석 처리한다. 또한, 연산부(52)는 실시간 송풍기(110)의 전력량을 모니터링하면서 산소전달효율이 적으면 송풍량을 늘리는 제어명령을 전송하고 산소전달효율이 충분하면 송풍량을 줄이는 제어명령을 게이트웨이를 통해 송풍기(110) 운전을 제어한다. The calculation unit 52 calculates the oxygen delivery efficiency of the aeration tank 200 based on the data stored in the control unit 44. The concentration of the oxygen supplied to the aeration tank 200 through the blower 110 and the remaining amount of the microbes are used for the biological reaction, Analyzing the oxygen transfer efficiency based on the real-time oxygen amount (concentration) information, the carbon dioxide information, the temperature information, the humidity information, and the atmospheric pressure information measured by the module 40. When the oxygen transmission efficiency is low, the operation unit 52 transmits a control command to increase the blowing amount and sends a control command to the blower 110 through the gateway to reduce the blowing amount when the oxygen transmission efficiency is sufficient. Control operation.

송풍기(110)의 전력 사용량의 측정 시 사용되는 무선전력측정장치는 에코센스에서 개발한 3상 CT형 전력계일 수 있다. 이는 무정전 방식의 계측기로 기존 폭기조에 설치된 송풍기(110)에 무정전 방식으로 설치할 수 있다. 또한 신설 폭기조의 송풍기(110)일 경우는 일반적인 무선전력장치를 사용할 수 있다.The wireless power measurement device used in measuring the power consumption of the blower 110 may be a three-phase CT type power meter developed by EcoSense. This is an uninterruptible type measuring instrument and can be installed on the blower 110 installed in the existing aeration tank in an uninterrupted manner. In the case of the blower 110 of the new aeration tank, a general wireless power device can be used.

무선전력 측정장치 측정된 송풍기(110) 사용 전력량은 무선통신방식으로 연산부(52)에 전송되며, 부생가스(off-gas의) 산소 및 이산화탄소 농도를 이용하여 산소전달효율을 분석하게 된다.Wireless power measuring device The measured power consumption of the blower 110 is transmitted to the calculating part 52 in a wireless communication manner and the oxygen transmission efficiency is analyzed using oxygen and carbon dioxide concentration of by-product gas (off-gas).

연산부(52)에 입력되는 정보는 센서모듈(40)에서 측정된 지점별 산소 및 이산화탄소 농도, 온도, 습도 정보이고, 송풍기(110)를 통한 정보는 송풍기(110) 소요전력, 댐퍼 개구면적, 유입수 및 유출수 농도(BOD), 처리유량 등이다.The information input to the arithmetic unit 52 is oxygen and carbon dioxide concentration, temperature, and humidity information for each spot measured by the sensor module 40. The information through the fan 110 is related to the power required for the fan 110, And effluent concentration (BOD), treatment flow rate, and the like.

이러한 정보를 처리한 연산부(52)가 출력하는 데이터는 송풍기(110) 유량, 송풍 부하량, 측정 지점 및 시간별 (평균) 산소전달효율 등이다. 이와 같은 출력 데이터는 산기관(120)의 산기 효율 및 교환주기, 슬러지 발생량 등을 제공할 수 있다.The data output by the arithmetic unit 52 that processes such information is the flow rate of the blower 110, the blowing load, the measuring point, and the oxygen delivery efficiency (average) by time. Such output data can provide the acid efficiency, exchange cycle, sludge generation amount, and the like of the air diffuser 120.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부생가스 측정을 통한 송풍량에 따른 산소전달율 변화 및 송풍기 최적 운전범위를 보인 그래프이다. 본 발명의 실시예에 따른 측정장치 이용하여 산소전달효율을 실시간 반영하게 되면 항시 정속으로 운전하고 있는 송풍기의 전력량을 조절하여 과도한 에너지가 소비되는 것을 방지할 수 있게 된다.FIG. 5 is a graph showing changes in oxygen transmission rate and optimum operating range of the blower according to the amount of air blown through by-product gas measurement according to an embodiment of the present invention. If the oxygen transfer efficiency is reflected in real time by using the measuring device according to the embodiment of the present invention, excessive power consumption can be prevented by controlling the amount of power of the blower operating at constant speed.

이하 측정장치를 통한 송풍기 제어방법을 설명한다. 먼저, 제어부(44)가 센서모듈(40)에서 측정된 데이터를 수집하고, 제어부(44)의 MCU에서 센서모듈에서 입력된 측정값에 오류가 없으면 연산부(52)에 데이터를 전송한다. Hereinafter, a blower control method through a measuring apparatus will be described. First, the control unit 44 collects measured data from the sensor module 40, and transmits data to the operation unit 52 when there is no error in the measured value input from the sensor module in the MCU of the control unit 44.

다음으로, 연산부(52)에서 전송된 데이터를 취합하여 산소전달효율을 계산하고, 연산부(52)에서 송풍기의 전력량을 측정하는 무선전력 측정장치 통해 전송된 송풍기의 실시간 전력사용량 데이터를 연산하여 산소전달효율에 따른 송풍기 가동시간을 계산하여 송풍기 가동 관련한 제어 명령을 송풍기에 전송하여 송풍기의 운전을 제어한다. Next, the data transmitted from the operation unit 52 is collected to calculate the oxygen transmission efficiency, and the operation unit 52 calculates real-time power consumption data of the blower transmitted through the wireless power measurement device for measuring the amount of power of the blower, Calculates the operating time of the blower according to the efficiency, and transmits the control command related to the blower operation to the blower to control the operation of the blower.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 폭기조 효율 측정장치 200: 폭기조
10: 가스포집장치 20: 이송튜브
30: 케이스 110: 송풍기
120: 산기관
100: aeration tank efficiency measuring device 200: aeration tank
10: gas collecting device 20: conveying tube
30: Case 110: Blower
120:

Claims (6)

가스포집장치에서 포집된 폭기조의 부생가스(off-gas)를 내부로 이송시키는 진공펌프,
상기 진공펌프에 의해 이송된 부생가스와 대기(ambient air)의 산소 농도, 이산화탄소 농도, 온도, 습도 및 압력을 측정하는 센서모듈,
상기 센서모듈에서 측정된 데이터를 수집 및 저장하는 제어부,
상기 제어부에 저장된 데이터에 기초하여 상기 폭기조의 산소전달효율을 계산하는 연산부, 및
상기 연산부에서 계산된 산소전달효율 값을 출력하는 디스플레이부
를 포함하는 폭기조 효율 측정장치.
A vacuum pump for transferring the off-gas of the aeration tank collected in the gas collecting device to the inside,
A sensor module for measuring by-product gas and ambient air oxygen concentration, carbon dioxide concentration, temperature, humidity and pressure transferred by the vacuum pump,
A controller for collecting and storing data measured by the sensor module,
An operation unit for calculating the oxygen delivery efficiency of the aeration tank based on the data stored in the control unit, and
And a display unit for outputting the oxygen transmission efficiency value calculated by the operation unit
And an aeration tank efficiency measuring device.
제1 항에 있어서,
상기 센서모듈은,
상기 부생가스의 산소, 이산화탄소, 온도, 습도 및 압력을 측정하는 제1 모듈, 및
대기의 산소, 이산화탄소, 온도, 습도 및 압력을 측정하는 제2 모듈
을 포함하는 폭기조 효율 측정장치.
The method according to claim 1,
The sensor module includes:
A first module for measuring oxygen, carbon dioxide, temperature, humidity and pressure of the by-product gas, and
Second module for measuring atmospheric oxygen, carbon dioxide, temperature, humidity and pressure
And an aeration tank efficiency measuring device.
제1 항에 있어서,
상기 부생가스의 유량을 측정하는 유량계를 더 포함하는 폭기조 효율 측정장치.
The method according to claim 1,
And a flow meter for measuring the flow rate of the by-product gas.
제1 항에 있어서,
상기 가스포집장치는 부유식 후드를 포함하는 폭기조 효율 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the gas collecting device includes a floating hood.
제4 항에 있어서,
상기 부유식 후드에 연결되어 상기 부생가스를 이송하는 이송튜브를 더 포함하는 폭기조 효율 측정장치.
5. The method of claim 4,
And a transfer tube connected to the floating hood for transferring the by-product gas.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 하나의 폭기조 효율 측정장치를 포함하는 폭기조의 전력제어장치.An aeration tank power control apparatus comprising an aeration tank efficiency measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5.
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