KR20180026935A - 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치에 관한 것으로, 내부에 공간을 형성하여 중공의 단면을 구비하고, 외부공기가 주입되거나 내부공기가 배출되는 주입구 및 상기 주입구를 개폐하는 마개를 형성하며, 중심부가 개방된 폐곡선의 형상을 취하는 가요성 재질의 부유수단과, 외측단부가 상기 부유수단의 내측 둘레를 따라 고정되어 상기 부유수단의 개방된 중심부를 차폐하는 신축 재질의 가변막과, 상기 가변막에 연결되어 상기 가변막의 하부에 포집된 공기를 외부로 공급하는 배출수단과, 상기 부유수단의 하방으로 연장되게 상기 부유수단의 하단에 둘레를 따라 고정되고, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 차폐막과, 상기 차폐막의 수용공간에 주입되는 주입재를 포함한다.

Description

누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치{Off gas collecting apparatus having leak protecting fcunction for aeration tank}

본 발명은 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폭기조에서 발생하는 오프가스를 포집하되, 포집된 오프가스가 외부로 누출되지 않게 단속하는 오프가스 포집장치에 관한 것이다.

현재 생물학적 수처리를 위한 활성오니법에서는 폭기조(aeration tank) 내의 현탁고형물(suspended solid,SS)을 특히 혼합액 현탁고형물(이하 MLSS 라함)이라고 부르고, 폭기조 내에 존재하는 활성오니(activated sludge, 活性汚泥)의 농도가 수처리의 운전관리에 중요한 지표가 되는 것이다.

또한 일반적으로 알려진 활성오니법은 호기성 미생물을 이용하여 오염된 물을 생물학적으로 처리하는 방법으로써 그 시스템의 일반적인 구성으로는 유량조정조, 폭기조, 침전조, 반송조, 방류조로 구성되어 있다.

따라서 상기 유량조정조는 유량조정조로 유입되는 하수, 오수, 폐수 등의 오염된 물의 양을 조절하여 일정한 양이 폭기조로 넘어가 유입되도록 하는 역할을 하게 되는 것이고, 폭기조에서는 유량조정조로부터 유입된 오염된 물을 호기성 미생물을 이용하여 오염된 물에 포함된 유기물 등의 각종 오염물질을 미생물의 먹이로 소비토록 함으로써 수처리가 이루어지도록 하게 되는 것이다.

따라서 폭기조에서는 호기성 미생물의 생존 및 성장을 위하여 폭기조의 하부에 노즐을 고정 설치하고 이 노즐에 공기를 고압으로 강제 공급하여, 오염된 물속의 용존 산소가 일정하게 유지되도록 한다.

종래의 경우, 물속의 용존산소를 측정하기 위해 폭기조의 수면에 포집장치를 설치하고, 폭기조의 처리수에서 배출된 오프가스(off gas)를 수거하여, 노즐을 통해 폭기조로 공급된 공기에 포함된 산소량과 폭기조의 처리수에서 배출된 오프가스에 포함된 산소량을 측정하고, 비교하여 폭기조의 처리수 내 용존산소량을 산출하였다.

그러나, 기존의 오프가스 포집장치는 부피가 크고 무거워 설치 및 보관이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

또한, 포집된 오프가스가 외부로 누출되거나, 외부 공기가 포집장치로 유입되어 산소 소모량의 정확한 측정이 어려운 문제점도 있었다,

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 포집된 오프가스가 외부로 누출되는 것을 단속하고, 외부공기가 포집장치로 유입되는 것을 단속하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 보관 및 이송 시 부피를 최소한으로 줄일 수 있고, 폭기조에 설치 시에는 공기를 주입하여 부피를 키운 다음 사용할 수 있어 설치 및 보관이 용이한 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치는 내부에 공간을 형성하여 중공의 단면을 구비하고, 외부공기가 주입되거나 내부공기가 배출되는 주입구 및 상기 주입구를 개폐하는 마개를 형성하며, 중심부가 개방된 폐곡선의 형상을 취하는 가요성 재질의 부유수단과, 외측단부가 상기 부유수단의 내측 둘레를 따라 고정되어 상기 부유수단의 개방된 중심부를 차폐하는 신축 재질의 가변막과, 상기 가변막에 연결되어 상기 가변막의 하부에 포집된 공기를 외부로 공급하는 배출수단과, 상기 부유수단의 하방으로 연장되게 상기 부유수단의 하단에 둘레를 따라 고정되고, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 차폐막과, 상기 차폐막의 수용공간에 주입되는 주입재를 포함한다.

상기 차폐막은 종방향으로 연달아 복수 형성되고, 상기 각각의 차폐막은 분리 가능하게 탈착부재에 의해 고정될 수 있다.

상기 가변막과 부유수단은 분리 가능하게 탈착수단에 의해 고정될 수 있다.

상기 부유수단은 적어도 일부 구간이 주름관으로 형성될 수 있다.

상기 배출수단은, 중공의 형상으로, 상기 가변막을 관통하여 상기 가변막에 고정되고, 내주면에 나사산이 형성된 제1배출수단과, 중공의 형상으로, 외주면에 나사산이 형성되어 하단이 상기 제1배출수단에 나사체결되면서 삽입되는 제2배출수단과, 상기 제1배출수단 및 제2배출수단을 통해 배출된 공기를 이송하는 이송관을 포함할 수 있다.

상기 부유수단 및 가변막 중 적어도 어느 하나에는, 주변에 비해 상대적으로 두께가 얇게 형성되게 프레스로 가압된 접기용 안내선이 형성될 수 있다.

상기 가변막에는 상기 가변막과 수면 사이에 포집된 공기의 압력이 기설정된 압력보다 높아지면 개방되어 포집된 공기를 외부로 배출하는 체크밸브가 설치될 수 있다.

상기 부유수단의 외측면에는 복수의 지점에 와이어의 일측 단부가 고정되고, 상기 와이어의 타측단부는 폭기조 또는 폭기조에 설치된 수직프레임에 고정될 수 있다.

본 발명에 의한 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치에 따르면, 포집장치에 포집된 오프가스가 외부로 누출되거나, 외부 공기가 포집장치 내부로 유입되지 않도록 단속이 이루어져, 산소 소모량 및 용존 산소량의 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 보관 및 이송 시 부피를 최소한으로 줄일 수 있고, 폭기조에 설치 시에는 공기를 주입하여 부피를 키운 다음 사용할 수 있어 설치 및 보관이 용이한 효과가 있다.

또한, 폭기조에서 배출되는 오프가스의 양에 따라 가변막의 내부 체적이 가변되되, 외부 공기가 가변막의 내부로 유입되지 않아 순수하게 폭기조에서 배출되는 오프가스만 가변막과 폭기조의 수면 사이로 포집되어 용존 산소의 측정 정확도가 향상되고, 측정시간이 감소될 수 있다.

또, 폭기조의 크기에 따라 부유수단 및 가변막의 크기를 다양하게 조절할 수 있으며, 사용이 완료된 부유수단 및 가변막을 접어서 보관할 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 종단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 부유수단의 내부공기가 배출된 상태를 보인 사시도이다.
도 4는 도 3에 있어서, 부유수단 및 가변막이 접힌 상태를 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 가변막과 부유수단이 분리된 상태를 보인 종단면도이다.
도 6은 도 1에 있어서, 부유수단의 일부구간이 주름관으로 형성된 상태를 보인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 종단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 종단면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치(이하, ‘포집장치’라 함)는 폭기조(10)의 처리수(20)에서 배출된 가스(off gas)를 포집하기 위해 폭기조(10)의 처리수(20)에 설치되는 것으로, 부유수단(100)과, 가변막(200)과, 배출수단(300)과, 차폐막(400) 및 주입재(500)를 포함한다.

먼저, 부유수단(100)은 가요성(flexibility) 재질로 이루어지며, 내부에 공간을 형성하여 중공(110)의 단면을 구비한다. 일례로, 상기 부유수단(110)은 ‘ㅇ’자 형의 단면을 구비할 수 있다.

상기 부유수단(100)에는 외부공기가 상기 중공(110)으로 주입되거나 중공(110)의 공기가 외부로 배출되게 중공(110)과 외부를 연통하는 주입구(101)를 형성하며, 상기 주입구(101)에는 주입구(101)를 개폐하는 마개(102)를 형성한다.

상기 부유수단(100)은 중심부(120)가 개방된 폐곡선의 형상을 취한다. 일례로, 상기 부유수단(100)은 ‘ㅇ’ 또는 ‘ㅁ’자 형의 도넛(donut) 모양으로 형성될 수 있으며, 구명튜브의 형상과 유사하게 형성될 수 있다.

도 3은 도 1에 있어서, 부유수단의 내부공기가 배출된 상태를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3에 있어서, 부유수단 및 가변막이 접힌 상태를 보인 사시도이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 평상시 부유수단(100)은 내부에 공기가 주입되지 않은 상태이며, 따라서, 부피가 최소화된 상태에서 포집장치의 보관이 이루어질 수 있다.

이후, 포집장치를 폭기조(10)의 처리수(20)에 띄워 사용하기 위해서 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 부유수단(100)에 공기를 채운다.

구체적으로는 마개(102)를 열어 주입구(101)를 개방하고, 개방된 주입구(101)를 통해 부유수단(100)의 중공(110)에 공기를 주입한 후, 공기가 빠져나가지 않게 마개(102)로 주입구(101)를 막는다.

이후, 사용이 완료된 부유수단(100)은 이동 및 보관이 용이하도록 다시 부피를 줄일 필요가 있다.

이를 위해, 마개(102)를 열어 주입구(101)를 개방하고, 개방된 주입구(101)를 통해 부유수단(100)의 중공(110)에 채워진 공기를 외부로 배출하여, 부유수단(100)의 부피를 최소화시킨다.

가변막(200)은 신축성(伸縮性) 재질로 이루어지며, 상기 부유수단(100)의 형상과 대응되게 ‘ㅇ’ 또는 ‘ㅁ’자 모양으로 이루어질 수 있다. 상기 가변막(200)은 외측단부가 상기 부유수단(100)의 내측 둘레를 따라 고정되어 상기 부유수단(100)의 개방된 중심부(120)를 차폐한다.

상기 가변막(200)은 고무, 실리콘 등의 재질로 형성될 수 있다.

상기 가변막(200)은 부유수단(100)에 일체로 연결되며, 그 연결부위는 공기가 빠져나가지 않도록 밀봉된 상태이다.

도 2를 참조하면, 상기 가변막(200)은 평면의 상태를 유지하다가 상부로 볼록하게 변형될 수 있으며, 가변막(200)의 변형에 의해 가변막(200)과 처리수(20)의 수면 사이 공간의 크기가 가변될 수 있다.

상기와 같이 가변막(200)이 신축성(伸縮性) 재질로 형성되면, 가변막(200)에 포집되는 처리수(20)의 오프가스의 양에 따라 가변막(200)의 크기가 실시간으로 변형될 수 있어, 외부에서 가변막(200)에 포집된 오프가스의 양을 육안으로 확인할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예에서, 상기 가변막(200)은 상기 부유수단(100)이 폭기조(10)의 수면에 초기 설치된 상태에서, 폭기조(10)의 수면과 접하는 위치 또는 수면의 상부에 고정될 수 있다.

일례로 도 2에서는, 가변막(200)이 처리수(20)의 수면과 접해 있는 것을 확인할 수 있다. 상기와 같이 가변막(200)이 처리수(20)의 수면과 접할 경우, 가변막(200)과 처리수(20) 사이에 외부공기가 유입될 수 없다. 따라서, 가변막(200)과 처리수(20) 사이에는 순수하게 처리수(20)에서 배출될 오프가스만 포집될 수 있어, 오프가스 내 산소의 측정시간이 줄어들고 측정 정확도가 높아질 수 있다.

배출수단(300)은 상기 가변막(200)의 중심부에 연결되어 상기 가변막(200)과 처리수(20)의 수면 사이에 포집된 공기를 외부로 배출시킨다.

상기 배출수단(300)을 통해 외부로 배출된 공기는 측정부(미도시)로 보내지고, 측정부(미도시)에서는 O₂센서 또는 CO₂센서 등을 통해 오프가스에 포함된 산소량을 측정함으로써 처리수(20)에서의 산소 소모량을 간접적으로 확인할 수 있다. 또한, 처리수(20)에서의 산소 소모량을 통해 처리수(20)의 용존 산소량을 예측할 수도 있다.

또한, 상기 부유수단(100)의 하단에는 상기 부유수단(100)의 둘레를 따라 가요성(flexibility) 재질의 차폐막(400)이 고정되고, 상기 차폐막(400)에는 주입재(500)가 채워진다.

차폐막(400)은 상기 부유수단(100)의 하방으로 연장되게 상기 부유수단(100)의 하단에 둘레를 따라 고정되고, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성한다. 또한, 상기 수용공간과 외부를 연통하는 주입구(401) 및 상기 주입구(401)를 개폐하는 마개(402)를 형성한다. 주입재(500)가 주입될 때, 마개(402)를 열어 주입구(401) 개방하고, 주입재(500)의 주입이 완료되면 마개(402)를 닫아 주입구(401)를 차폐한다.

상기 차폐막(400)의 상단은 부유수단(100)의 하단에 일체로 연결되며, 그 연결부위는 물이나 공기가 빠져나가지 않도록 밀봉된 상태이다. 또한 차폐막(400)은 방수재질로 형성되며, 부유수단(100)의 하방으로 연장된다. 상기 차폐막(400)은 부유수단(100)의 형상과 대응되게 ‘ㅇ’ 또는 ‘ㅁ’자 형의 횡단면을 구비할 수 있다.

주입재(500)는 주입구(401)를 통해 상기 차폐막(400)의 수용공간에 주입되며, 1이상의 비중을 갖는 것이 바람직하다. 상기와 같이 주입재(500)가 1이상의 비중을 갖는 것이 바람직한 이유는 폭기조(10)의 처리수(20)의 비중이 1인점을 감안했을 때, 주입재(500)가 처리수(20)와 동일하거나 처리수(20) 보다 큰 비중을 갖게 하기 위함이며, 이로써 주입재(500)가 주입된 차폐막(400)을 처리수(20)에 넣었을 때 차폐막(400)이 처리수(20)의 상부로 뜨지 않고 바닥을 향해 가라 앉을 수 있다. 일례로, 상기 주입재(500)는 물 또는 처리수(20)일 수 있다.

상기와 같이 차폐막(400)에 주입재(500)가 채워지면, 주입재(500)의 무게로 인해 차폐막(400)이 하방으로 늘어지면서 차폐막(400)이 팽팽한 상태를 유지할 수 있고, 주입재(500)의 무게로 차폐막(400)은 물론 부유수단(100) 및 가변막(200)의 위치가 고정될 수도 있다.

포집장치가 폭기조(10)에 설치된 상태에서 부유수단(100)은 처리수(20)의 수면에 접한 상태를 유지한다. 또한, 부유수단(100)의 하단 일부는 처리수(20)에 잠긴 상태일 수 있다. 따라서, 가변막(200)에 포집된 공기가 외부로 빠져나가지 못한다.

그러나, 몇가지 원인으로 부유수단(100)이 처리수(20)의 상부로 부양하면서, 부유수단(100)과 처리수(20)의 수면 사이에 유격이 생길 수 있다.

일례로, 가변막(200)의 내부에 많은 양의 오프가스가 포집될 경우, 가변막(200) 내부에는 고압이 형성되고, 가변막(200)의 허용압력 보다 큰 압력이 형성되면 그 압력에 의해 가변막(200) 및 부유수단(100)이 부양되고, 부유수단(100)과 처리수(20) 사이에는 유격이 생긴다.

다른 예로, 바람 등과 같은 외부의 환경적요인에 의해 가변막(200) 및 부유수단(100)이 부양되면서, 부유수단(100)과 처리수(20) 사이에는 유격이 생길 수 있다.

상기와 같이 부유수단(100)이 부양하면, 부유수단(100)과 처리수(20)의 이격된 틈으로 가변막(200)에 포집된 오프가스가 외부로 빠져나가고, 외부공기가 가변막(200)의 내부로 유입되는 문제가 발생한다.

하지만, 전술한 바와 같이 부양수단(100)의 하단에 주입재(500)가 주입된 차폐막(400)이 형성되면, 부유수단(100)이 처리수(20)에서 떨어지더라도, 차폐막(400)에 의해 가변막(200)은 밀폐된 상태를 유지할 수 있어, 가변막(200)에 포집된 오프가스가 외부로 빠져나가지 못하고, 외부공기 또한 가변막(200)의 내부로 유입되지 않는다.

본 실시예에서, 상기 차폐막(400)은 상기 부유수단(100)의 하단에 탈착 가능하게 연결될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 종단면도이다.

도 7 내지 도 8을 참조하면, 상기 차폐막(400)은 종방향으로 연달아 복수 형성되고, 상기 각각의 차폐막(400)은 분리 가능하게 탈착부재(900)에 의해 고정될 수 있다.

상기 탈착부재(900)는 지퍼 등으로 구비될 수 있으며, 상황에 따라 차폐막(400,400')끼리 결합하거나 결합된 차폐막(400,400')을 분리시킬 수 있다.

또한, 상기 탈착부재(900)는 차폐막(400,400') 사이로 물이나 공기가 빠져나가지 않도록 밀폐하는 실링부재를 포함할 수 있다.

상기와 같이 차폐막(400,400')이 연달아 복수 형성되고, 서로 분리 가능하게 연결되면, 따로 분리해서 보관이 가능하기 때문에 보관이 용이한 것은 물론, 폭기조(10) 및 처리수(20)의 조건에 맞도록 차폐막(400,400')의 개수를 조절하면서 설치할 수 있다. 또한, 차폐막(400,400') 중 어느 하나의 손상 발생 시, 전체를 교체하거나 보수할 필요 없이 손상된 차폐막(400,400') 하나만을 교체하거나 보수하면 되는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 가변막과 부유수단이 분리된 상태를 보인 종단면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 가변막(200)과 부유수단(100)은 분리 가능하게 탈착수단(610,620)에 의해 고정될 수 있다.

상기 탈착수단(610,620)은 지퍼 등으로 구비될 수 있으며, 상황에 따라 가변막(200)을 부유수단(100)에 결합했다가, 부유수단(100)에서 가변막(200)을 분리시킬 수 있다.

또한, 상기 탈착수단(610,620)은 가변막(200)과 부유수단(100) 사이로 물이나 공기가 빠져나가지 않도록 밀폐하는 실링부재를 포함할 수 있다.

상기와 같이 가변막(200)과 부유수단(100)이 분리 가능하게 연결되면, 따로 분리해서 보관이 가능하기 때문에 보관이 용이한 것은 물론, 다양한 사이즈의 부유수단(100) 또는 가변막(200)을 구비하여 각 사이즈에 맞는 가변막(200)과 부유수단(100)을 선택 및 결합해서 사용할 수 있고, 가변막(200) 또는 부유수단(100)의 손상 발생 시, 전체를 교체하거나 보수할 필요 없이 손상된 가변막(200) 또는 부유수단(100) 만을 교체하거나 보수하면 되는 장점이 있다.

도 6은 도 1에 있어서, 부유수단의 일부구간이 주름관으로 형성된 상태를 보인 사시도이다.

도 6을 참조하면, 상기 부유수단(100)은 적어도 일부 구간이 주름관(130)으로 형성될 수 있다.

주름관(130)은 아코디언의 바람통 모양으로 주름을 잡아 만든 관을 의미하며, 내부로 공기가 공급되면 팽창하면서 펼쳐지고, 내부 공기가 빠져나가면 수축하면서 접히는 특성을 갖는다.

상기와 같이 부유수단(100)의 일부 구간에 주름관(130)이 형성되면, 부유수단(100) 보관 시 부유수단(100)의 크기를 작게 줄일 수 있다.

또한, 주름관(130)에 주입되는 공기의 양에 따라 팽창 정도가 달라지고, 팽창 정도에 따라 부유수단(100)의 둘레 길이가 다양하게 설정될 수 있다. 따라서, 포집장치가 설치되는 폭기조(10)의 크기에 맞춰 부유수단(100)의 크기를 다양하게 형성할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 상기 배출수단(300)은, 중공의 형상으로, 상기 가변막(200)의 중심부를 관통하여 상기 가변막(200)에 고정되고, 내주면에 나사산이 형성된 제1배출수단(310)과, 중공의 형상으로, 외주면에 나사산이 형성되어 하단이 상기 제1배출수단(310)에 나사체결되면서 삽입되는 제2배출수단(320) 및 상기 제1배출수단(310) 및 제2배출수단(320)을 통해 배출된 공기를 측정부(미도시) 이송하는 이송관(330)을 포함할 수 있다.

이때, 가변막(200)과 제1배출수단(310), 제1배출수단(310)과 제2배출수단(320), 제2배출수단(320)과 이송관(330)의 연결부위는 내부 공기가 외부로 빠져나가거나, 외부공기가 유입되지 않도록 실링부재에 의해 밀폐된 상태일 수 있다.

따라서, 부유수단(100) 및 가변막(200)의 보관 시, 제2배출수단(320) 및 이송관(330)을 제1배출수단(310)에서 분리하여 부피를 최소화 한 상태로 각각 보관할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1배출수단(310)에는 상기 가변막(200)과 처리수(20)의 수면사이 공간의 공기를 외부로 배출하는 음압수단(미도시)이 설치될 수 있다.

상기 음압수단(미도시)은 포집장치의 초기 설치 시, 가변막(200)과 처리수(20)의 수면 사이에 잔존하는 외부공기를 가변막(200)의 외부로 배출하기 위해 구비되며, 상기와 같이 음압수단(미도시)이 구비되면, 가변막(200)과 처리수(20) 사이에는 순수하게 처리수(20)에서 배출된 오프가스만 포집될 수 있다.

다시 도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 부유수단(100) 및 가변막(200) 중 적어도 어느 하나에는, 주변에 비해 상대적으로 두께가 얇게 형성되게 프레스로 가압된 접기용 안내선(140)이 형성될 수 있다.

상기 접기용 안내선(140)은 부유수단(100) 및 가변막(200)의 팽창 및 수축 동작에 영향을 주지 않도록 형성되며, 부유수단(100)의 내부공기가 빠진 상태에서, 내측으로 오목한 라인의 형태로 표시되어 부유수단(100) 및 가변막(200)을 접는 작업이 용이하게 진행될 수 있다.

다시 도 6 내지 도 7을 참조하면, 상기 가변막(200)에는 상기 가변막(200)과 처리수(20)의 수면 사이에 포집된 공기의 압력이 기설정된 압력보다 높아지면 개방되어 포집된 공기를 외부로 배출하는 체크밸브(700)가 설치될 수 있다.

처리수(20)의 오프가스를 포집하는 과정에서, 가변막(200)의 내부에 많은 양의 오프가스가 포집될 경우, 가변막(200) 내부에는 고압이 형성되고, 가변막(200)의 허용압력 보다 큰 압력이 형성되면 그 압력에 의해 가변막(200) 및 부유수단(100)이 부양되고, 부유수단(100)은 처리수(20)에서 떨어지면서, 가변막(200)에 포집된 오프가스가 외부로 배출될 수 있다.

하지만, 상기한 바와 같이 체크밸브(700)가 형성될 경우, 가변막(200)과 처리수(20)의 수면 사이에 허용압력 보다 큰 압력이 형성되더라도 체크밸브(700)가 열리면서 내부공기가 외부로 배출되어 내부 압력을 낮추고, 허용압력에 도달하면, 자동으로 닫혀 가변막(200)과 처리수(20)의 수면 사이 공간의 압력이 허용압력 이하로 유지될 수 있다.

다시 도 8을 참조하면, 상기 부유수단(100)의 외측면에는 복수의 지점에 와이어(810)의 일측 단부가 고정되고, 상기 와이어(810)의 타측단부는 폭기조 (10)또는 폭기조(10)에 설치된 수직프레임(820)에 고정될 수 있다.

부유상태인 부유수단(100)은 바람 등의 영향으로 움직일 수 있다. 또한 움직이는 과정에서 부유수단(100)의 손상이 발생하거나, 부유수단(100)이 처리수(20)로부터 이격될 가능성이 있다.

이 같은 상황을 예방하기 위해 부유수단(100)을 고정하는 수단이 필요하다.

본 발명의 경우, 폭기조(10) 또는 폭기조(10)에 설치된 수직프레임(820)에 부유수단(100)을 와이어(810)로 연결하여, 부유수단(100)의 움직임을 억제하고 부유수단(100)이 고정된 상태를 유지하도록 한다.

변형예로, 상기 와이어(810)는 부유수단(100)의 전후좌우 방향에 각각 연결되고, 상기 수직프레임(820) 역시 부유수단(100)의 전후좌우 방향에 설치될 수 있다. 또한, 상기 각각의 수직프레임(820)에는 상기 와이어(810)가 권취 및 권출되는 풀리(830)가 설치될 수 있다.

따라서, 상기 풀리(830)를 양방향으로 회전하여 와이어(810)를 권취 및 권출하면 와이어(810)의 길이가 조절된다. 상기와 같이 와이어(810)의 길이가 조절되면, 부유수단(100)의 전후방향의 위치를 조절할 수 있어, 부유수단(100)의 설치 및 회수가 보다 용이하게 진행될 수 있다.

또한, 부유수단(100)의 위치를 주기적으로 변경하여 처리수(20)의 다양한 위치에서 배출되는 오프가스를 포집할 수도 있다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치의 설치 및 회수 과정에 대해 설명한다.

먼저, 도 3과 같이 바람이 빠진 상태의 부유수단(100)에 공기를 넣어 도 1과 같은 모양을 만든다.

구체적으로는 마개(102)를 열어 주입구(101)를 개방하고, 개방된 주입구(101)를 통해 부유수단(100)의 중공(110)에 공기를 주입한 후, 공기가 빠져나가지 않게 마개(102)로 주입구(101)를 닫는다.

또한, 차폐막(400)에도 주입재(500)를 넣는다.

구체적으로는 마개(402)를 열어 주입구(401)를 개방하고, 개방된 주입구(401)를 통해 차폐막(400)에 주입재(500)를 주입한 후, 마개(402)로 주입구(401)를 닫는다.

이후, 포집장치를 폭기조(10)에 넣으면, 부유수단(100)에 의해 포집장치는 처리수(20)에 부유된 상태를 유지한다.

이때, 주입재(500)가 채워진 차폐막(400)은 처리수(20) 내부로 갈아 앉으면서 차폐막(400)이 팽창하고, 부유수단(100)의 하방으로 연장된다.

또한, 가변막(200)은 처리수(20)와 접촉한 상태 또는 그 상부에 위치한 상태이다.

이후, 부유수단(100)을 원하는 위치로 이송시킨 뒤 소정의 시간이 지나면 처리수(20)에서 오프가스가 배출되고, 배출되는 오프가스에 의해 가변막(200)은 상부로 볼록하게 변형되면서 내부 체적이 커진다.

상기와 같이 가변막(200)에 포집된 오프가스는 배출수단(300)을 통해 측정부(미도시)로 이송되어 산소량 측정이 이루어진다.

반면, 사용이 완료된 부유수단(100)을 회수하기 위해서는 먼저, 부유수단(100)을 폭기조(10) 밖으로 빼낸다.

이후, 마개(102)를 열어 주입구(101)를 개방하고, 개방된 주입구(101)를 통해 부유수단(100)의 중공(110)에 채워진 공기를 외부로 배출하여, 부유수단(100)의 부피를 최소화 시킨다.

내부공기가 완전히 빠진 부유수단(100)은 도 3 내지 도 4와 같이 제1배출수단(310)에서 제2배출수단(320)과 이송관(330)을 분리하고, 안내선(140)을 따라 부유수단(100) 및 가변막(200)을 접어 보관한다.

이때, 차폐막(400)에서도 주입재(500)를 배출시켜, 부피를 최소화시킬 수 있으며, 주입재(500)가 배출된 차폐막(400)은 부유수단(100)에서 분리하여 따로 보관할 수도 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 포집장치에 포집된 오프가스가 외부로 누출되거나, 외부 공기가 포집장치 내부로 유입되지 않도록 단속이 이루어져, 산소 소모량 및 용존 산소량의 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 보관 및 이송 시 포집장치의 부피를 최소한으로 줄일 수 있고, 폭기조(20)에 설치 시에는 공기를 주입하여 부피를 키운 다음 사용할 수 있어 설치 및 보관이 용이할 뿐 아니라, 폭기조(20)에서 배출되는 오프가스의 양에 따라 가변막(200)의 내부 체적이 가변되되, 외부 공기가 가변막(200)의 내부로 유입되지 않아 순수하게 폭기조(20)에서 배출되는 오프가스만 가변막(200)과 처리수(20)의 수면 사이로 포집될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다.

본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 폭기조 20 : 처리수
100 : 부유수단 101 : 주입구
102 : 마개 110 : 중공
120 : 중심부 130 : 주름관
140 : 안내선 200 : 가변막
300 : 배출수단 310 : 제1배출수단
320 : 제2배출수단 330 : 이송관
400 : 차폐막 500 : 주입재
610,620 : 탈착수단 700 : 체크밸브
810 : 와이어 820 : 수직프레임

Claims (8)

1. 폭기조의 처리수에서 배출된 가스(off gas)를 포집하기 위해 폭기조의 수면에 설치되는 장치로서,
   내부에 공간을 형성하여 중공의 단면을 구비하고, 외부공기가 주입되거나 내부공기가 배출되는 주입구 및 상기 주입구를 개폐하는 마개를 형성하며, 중심부가 개방된 폐곡선의 형상을 취하는 가요성(flexibility) 재질의 부유수단;
   외측단부가 상기 부유수단의 내측 둘레를 따라 고정되어 상기 부유수단의 개방된 중심부를 차폐하는 신축 재질의 가변막;
   상기 가변막에 연결되어 상기 가변막의 하부에 포집된 공기를 외부로 공급하는 배출수단;
   상기 부유수단의 하방으로 연장되게 상기 부유수단의 하단에 둘레를 따라 고정되고, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 가요성(flexibility) 재질의 차폐막;
   상기 차폐막의 수용공간에 주입되는 주입재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 차폐막은 종방향으로 연달아 복수 형성되고, 상기 각각의 차폐막은 분리 가능하게 탈착부재에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가변막과 부유수단은 분리 가능하게 탈착수단에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 부유수단은 적어도 일부 구간이 주름관으로 형성된 것을 특징으로 하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 배출수단은:
   중공의 형상으로, 상기 가변막을 관통하여 상기 가변막에 고정되고, 내주면에 나사산이 형성된 제1배출수단;
   중공의 형상으로, 외주면에 나사산이 형성되어 하단이 상기 제1배출수단에 나사체결되면서 삽입되는 제2배출수단;
   상기 제1배출수단 및 제2배출수단을 통해 배출된 공기를 이송하는 이송관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 부유수단 및 가변막 중 적어도 어느 하나에는, 주변에 비해 상대적으로 두께가 얇게 형성되게 프레스로 가압된 접기용 안내선이 형성된 것을 특징으로 하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 가변막에는 상기 가변막과 수면 사이에 포집된 공기의 압력이 기설정된 압력보다 높아지면 개방되어 포집된 공기를 외부로 배출하는 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 부유수단의 외측면에는 복수의 지점에 와이어의 일측 단부가 고정되고, 상기 와이어의 타측단부는 폭기조 또는 폭기조에 설치된 수직프레임에 고정된 것을 특징으로 하는 누출방지 기능을 갖는 폭기조용 오프가스 포집장치.

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