KR970006503B1 - 오수의 폭기 처리방법과 그의 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

오수의 폭기 처리방법과 그의 장치

제1도는 본 발명에 의한 J자형 관의 오수 교반폭기 처리장치의 정면도이고,

제2도는 본 발명에 의한 경사관부가 없는 J자형관의 오스 교반폭기 처리장치의 정면도이고,

제3도는 본 발명에 대비되는 종래의 폭기처리장치의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 파이프 2 : 공기공급부,

3 : 흡입구 4 : U자관,

6 : 교반폭기장치 7 : 전동기,

10 : 도수관 11 : 송기관.

본발명은 협소한 장소에 설치가능하며, 고능률의 수(水)처리가 가능한 오수의 폭기(曝氣)처리 방법과 그의 장치에 관한 것이다.

수처리조내의 오수를 남김없이, 확실히 폭기처리하기 위하여는, 그 수처리조내의 될 수 있는데로 깊은 위치에 에어레이션용으로, 공기 취출구를 설치하는 것이 중요하다. 그러나, 상기한 공기 취출구가 수심이 깊은 위치에 있으면 있을수록 수압이 상승적으로 작용하여 공기 취입에 대한 저항이 커져, 송풍효율(공급 동력당공기량)이 저하한다는 문제점을 가지고 있어, 현단계에서는 다량의 오수를 처리함에 있어서는 효율이나 경비면을 고려하여 수심이 그다지 깊지 않은 처리조를 다수 병렬 설치하여 수처리를 행하고 있다. 예를 들면, 종래의 폭기처리장치는 제3도에 도시한 것과 같은 수심이 H인 지하수조(13)를 다수 병설하고, 이 지하수조(13)내에 안내 지지틀(12)과 안내 지지틀을 겸한 송기관(11)에 의해 다수의 수중 교반폭기장치(6)를 설치하고, 이 교반폭기장치(6)의 공기공급부(2)에는 상기 공기운송관(11)을 접속함과 동시에 그 공기운송관(11)의 다른쪽 끝단은 송풍장치(불로워 또는 컴프레셔)에 접속해서 이 송풍장치로부터 고압의 압축공기를 교반폭기장치(6)에 공급함과 동시에, 상기 교반폭기장치(6)의 전동기(7)을 소정 방향으로 회동하여, 처리조 바닥 부의 오수가 도수관(10)을 통해 양수되어 에어레이션을 행하도록 하고 있다.

그러나, 금일에 와서 사람들의 생활 양식의 변화나 사회환경의 다양화에 따라, 가정이나 공장에서 배출되는 오수량은 의연히도 다량 발생하고 있고, 이렇게 많은 양의 오수를 충분히 처리해 가기 위하여 더욱 광대한 시설 면적을 확보하여, 상기와 같은 처리장치를 다수 병설하여 대응하여야 하지만 그러하기 위한 시설용지의 확보는 금후 일층 곤란한 상황이므로, 이러한 문제를 극복하기 위해서 수처리조를 심층화하여 수처리조의 용량을 크게 하는 경향이 커지고 있다. 예를 들면, 근년 수심 10m를 넘는 깊은 에어레이션 탱크를 계획하고자 하고 있으나, 이러한 경우 효율 좋게 가동시키기 위해서는 상기한 바와 같이 수심이 깊은 위치에 다량의 공기를 송입하는 것이 불가결의 요건이 되고, 그 조건을 만족하기 위하여는 더욱 강력한 공기 공급능력을 가진 송풍장치의 개발이 급선무로 되어 있으나, 단지 송풍능력을 높이는 것만으로는 해결되지 않는 경제적 효과의 문제가 남아 있어, 지금까지의 기술중에서 큰 문제로 되어 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 기술에 관한 문제점을 해결하기 위한 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수처리조내의 오수 상층부로부터 심층부에 이르는 세로방향의 파이프를 설치하고, 이 파이프의 하단부에 수중 교반폭기장치를 설치하며, 이 파이프의 중간 상부근처에 공기공급부를 설치해서 적절히 공기를 공급하도록 하여, 공기를 바닥부에 도압함으로써 오수의 폭기처리를 행한다.

이와 같은 장치를 사용하면, 바닥부에서 수중 교반폭기장치를 회동시킴으로써 파이프내에, 오수 상층부로부터 심층부를 향하여 수류가 발생되게 하여 이 수류의 도중 상부 가까이의 위치에서 공기를 취입하고, 이렇게 취입한 공기는 수류에 의해 바닥부에 도입되고, 상기 수중 교반폭기장치에서 기포로 되어 오수중에 분산되어 기포중의 산소와 오수가 접촉하여 정화가 이루어지게 된다.

실시예

이하, 본 발명을, 제1도에 도시한 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 수처리조내에 파이프(1)를 지지틀(9)에 의해 수직으로 설치하고, 이 파이프(I)의 상단 가까운 일부에 경사관부를 설치해 이 경사관부의 오수면(L) 보다 약간 낮은 위치에 흡입구(3)를 설치하고, 이 파이프(1)의 하단부에는, 다른 끈단을 상향으로한 U자관(4)을 접속하여 상기 지지틀(9)에 의해 지지하고, 다시 그 U자관(4)의 상단부(5)(공기분산 수심 ho)에 전동기(7)로 구동되는, 흡인 가능한 수중 교반폭기장치(6)를 설치한다.

또한, 파이프(1)의 상기 경사관부 하측(경사면 또는 수평면)에는 공기공급부(2)를 설치하여, 이 공기공급부(2)를 대기중에 개방하든가 또는 여기에 불로워 또는 컴프레서 등의 송풍장치(도시하지 않음)을 접속한다.

또한, 도면중 부호 8은 상기 수중 교반폭기장치(6)의 장치시 혹은 보수 유지시에 그 장치를 와이어로프등에 의해 올리고 내리고 하기 위한 매다는 기구이다.

또한, 상기한 도면에서는 J자형관의 상단 가까이에 경사관부를 설치한 예를 도시하였으나, 이것에 한하지 않고 제2도에 도시한 바와 같이 경사관부를 갖지 않은 J자형관 혹은 곧은 파이프(도시하지 않음)로 상단가까이 위치 h₂에 공기공급부(2)를 설치함으로써 하단에 수중 교반폭기장치를 용이하게 부착 및 탈착할 수 있게 하는 것도 좋으며, 또한 상기한 바와 같은 파이프에 의하지 않고, 수처리조를 구성하고 있는 지하 구덩이의 측벽부에 이 수처리조에 상하로 통하는 세로방향의 측면로를 형성하여, 이 세로방향의 측면로의 도중에 공기를 송입할 수 있게 한 것이라도 된다.

다음에는 상기한 장치의 일련 작용에 관하여 설명한다. 수중 교반혹기장치(6)를 전동기(7)의 동작에 의해 회동하면 임펠러의 흡인작용에 의해 흡입구(3)에서 상층부의 오수를 흡입하면서 파이프(1), U자관(4)을 경유하여, 상기 폭기장치(6)의 노즐에서 바닥부 주변에 분출하고, 그리하여 이 파이프(1)내에 고속 수류가 형성된다. 이때에 공기공급부(2)를 대기중에 개방하든가 혹은 압축공기를 공기공급부(2)에서 파이프(1)내의 수류를 향해 송입하면, 이 수류에 의해 폭기장치(6)에 운송되어 기포로 되어 방출하면서 확산한다.

통상 수심이 깊은 공기분산수심 h₀에 비중이 작은 압축공기를 직접 취입하기란 용이하지 않지만, 오수중에 바닥부로 향하는 수류를 발생시켜 이 수류를 이용함으로써 수심이 깊은 공기분산수심 h₀에 저압의 공기로도 용이하게 송입할 수 있게 된다.

여기서, 상기한 수중 교반폭기장치(6)의 공기분산 효율은, 발휘할 수 있는 산소 이동량 SOR(kg-O₂/h)를 필요한 전동력 P(kW)로 나눈 값 η(kg-O₂/kW-h)이고, 수중 교반폭기장치에 의한 에어레이션의 전동력 p는 교반하기 위한 동력 Pa(kW)와 공기를 보내는 송풍동력(송풍장치) Pb(kW)의 합계(Pa+Pb)로 된다.

즉, 공기분산 효율(산소 이동 동력효율)=SOR/(Pa+Pb)로 된다. 에어레이션에 있어서는 공기분산 수심(h₀)이 깊어질수록 기포내의 산소분압이 높아지며, 또한 기포의 액중 체류시간이 길어지기 때문에, 산소의 용해효율이 향상하고, 산소 이동량 SOR가 중대한다. 그런데 공기분산수심(h₀)이 깊어지면 직접 공기분산 위치에 공기를 취입하기가 어려워지고, 상기와 같이 송풍동력도 증대하므로, 수심에 대한 효율 향상은 완만하여 심도가 커지더라도 그 만큼의 효율향상은 달성되지 않는다. 심도가 커지더라도 송풍동력이 증가하지 않으면 대폭으로 효율이 향상한다.

따라서, 얕은 위치 h₂에 송입된 공기를 수중 교반폭기장치의 임펠러 추진력에 의해 보다 깊은 위치까지 끌어들여 에어레이션을 행하면 극히 적은 송풍동력으로 깊은 심도에서의 에어레이션이 가능해진다.

상기한 바와 같이 J자형관의 상단 근처 위치 h₂에 공기공급부(2)를 설치하고, J자형관의 하단 끝바닥면으로부터의 위치 h₁에 설치한 수중 교반폭기장치를 구동하면, J자형관의 상부에서 흡인된 수류에 의해, 공기는 하단부까지 이송되어 깊은 심도에서 에어레이션이 행해진다. 이 경우, 기포의 깊이 위치까지 이동시키기 위하여는 임펠러 추진력이 당연히 증가하나, 이 임펠러 추진력의 증가량은 기포의 체적에 비례한다. 그런데 기포의 체적은 깊은 심도위치에서는 대단히 높은 수압이 작용하여 축소하기 때문에, 임펠러 추진력의 증가는 대단히 작다. 즉, 본 발명장치에 있어서의 교반동력을 Pa', 송풍동력을 Pb'로 하면, 통상방식의 심층 에어레이션에 대해서는, Pa'Pa, Pb'≪Pb, Pa'+Pb'≪Pa+Pb로 되어 전체의 동력이 크게 삭감되어 동력효율의 대폭적인 향상이 실현된다.

Claims (2)

1. 수처리조내에, 오수의 상층부로부터 심층부를 향해 수류를 형성하고, 수류의 도중 상층부에 가까운 위치에서 공기를 취입하여 오수의 흐름에 의해 심층부에 반송하여 심층부에서 분산하도록 하는 오수의 폭기처리방법.
2. 수처리조내의 오수 상층부로부터 심층부에 걸쳐 세로 방향으로 파이프를 설치하고, 이 파이프의 하단부에는 수중 교반폭기장치를 설치하고, 또한 이 파이프의 상단부 가까운 도중에 공기공급부를 설치하여 공기를 공급하도록 한 오수의 폭기처리장치.