WO2010008197A2 - 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치 - Google Patents

마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치 Download PDF

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WO2010008197A2
WO2010008197A2 PCT/KR2009/003884 KR2009003884W WO2010008197A2 WO 2010008197 A2 WO2010008197 A2 WO 2010008197A2 KR 2009003884 W KR2009003884 W KR 2009003884W WO 2010008197 A2 WO2010008197 A2 WO 2010008197A2
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유정호
박창원
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(주)써니엔지텍
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Definitions

  • the low water of the lake is highly polluted due to the elution of various pollutants from the sedimentary layer and has a high influence on the water pollution of the lake. Because it propagates to the streams of rivers causing pollution propagation, it is not a desirable method.
  • This method should be applied centering on the use of landscape and ecological learning field.
  • the pollution degree is very low compared to the wastewater treatment plant, it is extremely limited to expect the results in the appeal that can not be carried out of excess sludge.
  • the present invention has been made in view of the above, and provides the following objects.
  • a small amount of flocculant such as PAC
  • PAC a flocculant
  • a microbubble is attached to the flocculated floc to float the flocculation floc to the water surface to provide a uniform fence.
  • Sludge is confined within the zone, and contaminant-removed lake water flows behind the fence, forming a stream of water.
  • the untreated treated water containing contaminants is continuously introduced in the direction in which the bubble water is discharged to remove contaminants while forming the flow of the entire appeal water.
  • the sludge confined in this way is mechanically withdrawn and dewatered out of the appeal so that the dehydrated cake is recycled or disposed of as compost.
  • the microbubble has a small bubble diameter, so that a wide gas liquid contact interface and a long residence time are achieved, thereby greatly increasing the oxygen dissolution efficiency, thereby achieving a satisfactory oxygen supply, thereby increasing the self-cleaning ability of the appeal.
  • the whole of the lake water is formed as a kind of flow, and the water body is mixed, and the oxygen in the air is easily transferred to the water body by increasing the number of re-apparatuses of the lake. Helps to prevent hydration of algae caused by identity.
  • connection portion 38 molten wire
  • dehydrator 42 cake hopper
  • FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for purifying water of water using microbubbles according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing an MBP in FIG. 1
  • FIG. 3 is a sludge in a sludge storage tank in FIG. 1.
  • 4A and 4B are an operational state diagram of the drive bogie 15 in FIG. 1
  • FIG. 5 is a plan view of the drive bogie 15 in FIG. 1
  • FIG. 6 is a skimmer blade (FIG. 1).
  • 17) is a front view and a side view
  • FIG. 7 is a view showing a layout of the lake water purification apparatus of the present invention in an appeal.
  • the present invention relates to a microbubble generating device (patent application No. 2008-26083, hereinafter referred to as MBP (micro bubble purification)), autofence 16, elution line 38 in water and in the contaminated appeal
  • MBP micro bubble purification
  • the present invention relates to a system for improving the water quality of an appeal by removing flocculation and various contaminants such as suspended solids, organic pollutants, nutrients, and algae present in the bottom sediment.
  • the fence 16 allows the standardized unit to be assembled in the field.
  • the bubble water containing the microbubbles and flocculant is first discharged from the MBP 10 into the fence 16 at a predetermined depth.
  • the sludge collected on the water surface collects the sludge by moving the sludge into the sludge storage tank by moving the blade 33 as the driving cart 15 moves along the rail 25.
  • the blade 33 moves back to the original position by the drive cart 15. At this time, the forward and backward time points of the drive cart 15 is sensed and operated by the limit switch 14 located at both ends of the fence 16.
  • the air cylinder 26 located in the drive bogie 15 moves forward to rotate the blade 33 in the backward direction so that the blade 33 does not touch the surface of the water. To prevent friction between the surface and the blade 33.
  • the sludge transferred to the land storage tank 40 is dehydrated by adjusting the operation of the dehydrator 41 by a second water level sensor for detecting the level of sludge.
  • the dewatered cake is moved through the conveyor and stored in the cake hopper 42.
  • MBP water treatment capacity 20,000 tons / day
  • Bubble water discharge rate 90m3 / hr

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Abstract

본 발명은 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명은 마이크로버블발생장치, 오토펜스, 용출선을 이용하여 오염된 호소에서 수중 및 바닥퇴적물에 존재하는 부유물질, 유기오염물질, 영양염류, 조류 등의 각종 오염물질을 응집부상 제거함으로써, 호소의 수질을 복원, 개선시키는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 수 표면에 일정한 구역을 갖도록 설치된 펜스; 상기 펜스 내부에 오염물질을 응집부상시키기 위해 일정한 수심에서 마이크로버블과 응집제를 함유한 기포수를 발생시키는 마이크로 버블발생장치(이하, MBP); 상기 오염물질이 기포수에 의해 응집부상된 슬러지를 일측으로 이동시키도록 펜스 내부에 설치된 포집수단; 상기 포집수단에 의해 포집된 슬러지를 저장하도록 펜스 일측단에 설치된 슬러지 저류조; 상기 슬러지 저류조에 포집된 슬러지의 수위를 감지하는 제1수위센서; 상기 제1수위센서의 감지신호를 입력받아 슬러지 이송펌프의 작동을 제어하는 제어부; 육상저류조에 슬러지를 이송시키기 위해 슬러지 저류조와 인접하게 설치된 슬러지 이송펌프를 포함하고, 상기 기포수는 호소수와 함께 일정한 흐름을 유지하면서 혼합되어 반응 및 응집되고 플록이 형성됨과 동시에 마이크로버블이 플록에 흡부착되어 수 표면으로 부상하여 펜스 내에 모이며, 상기 포집수단에 의해 슬러지 저류조로 포집되는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치를 제공한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 01.10.2009] 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치
본 발명은 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명은 마이크로버블발생장치, 오토펜스, 용출선을 이용하여 오염된 호소에서 수중 및 바닥퇴적물에 존재하는 부유물질, 유기오염물질, 영양염류, 조류 등의 각종 오염물질을 응집부상 제거함으로써, 호소의 수질을 복원, 개선시키는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치에 관한 것이다.
현재까지 호소의 수질개선을 위해 적용되어온 종래기술을 몇 가지 살펴보면 하기와 같다.
1. 심층 폭기
호소의 오염도가 높아짐에 따라 재 포기에 의해 자연적으로 대기로부터 수중으로 공급되는 산소의 양보다 미생물 분해활동에 의해 소모되는 산소의 양이 훨씬 많아짐에 따라 수중의 산소 부족현상이 발생하게 되고, 이에 따라 호소내의 자연정화능력이 현저히 위축되므로 호소 오염이 가속화 된다.
이러한 현상을 방지하기 위해 인공적으로 호소 심층부에 압축공기를 공급하여 줌으로써 호소의 수질을 개선하고자 하는 방법이지만, 산소의 용해율이 낮기 때문에 광범위한 호소의 전면에 골고루 산소를 인공적으로 공급하기위해서는 거대규모의 시설, 동력이 필요한 반면에, 호소수질개선 효율이 입증된 사례가 거의 없는 실정이다.
2. 퇴적층 피복법
오랜 세월동안 각종 오염물질이 호소 바닥층에 퇴적되어 호소수질 및 호소 생태계에 악영향을 미치고 있으므로, 퇴적층을 점토나 합성토양을 이용하여 일정한 두께로 피복시켜 주어 퇴적된 오염물질이 수중으로 용출되어 호소수질에 악영향을 미치는 현상을 방지함으로써 수질개선을 시도하는 방법이지만, 호소바닥에 퇴적된 오염물질을 계속적으로 억누르는 것은 한계가 있으므로 수질개선에 대한 그 효율성은 확신하기가 어려운 방법이라 할 것이다.
3. 응집 침전법
호소에 응집제를 직접 투여하여 응집된 오염물질을 호소바닥에 가라앉히는 방법으로, 호소수와 응집제의 혼합을 위한 교반이 불가능하여 많은 량의 응집제가 투여되고, 응집침전된 오염물질이 시간이 경과함에 따라 수중, 수면으로 부상하여 호소의 수질을 악화시킬 수 있으므로 호소수질개선을 위한 적합한 방법이라고 하기는 어렵다.
4. 저층수 방류
호소의 저층수는 퇴적층으로부터 각종 오염물질이 용출되어 오염도가 매우 높고, 호소수질오염에의 영향도가 크므로, 이러한 저층수만을 선택적으로 방류함으로써 호소수질을 개선하고자 하는 방법이지만, 오염물질을 하류지역의 하천으로 전파시키므로 오염전파를 유발하므로 바람직한 방법이라 할 수 없다.
5. 수생식물에 의한 호소정화
영양염류의 흡수능력이 높은 각종 수생식물을 호소 주변에 식재하여 습지를 조성하거나, 인공 식물섬을 만들어 수면에 뛰워 놓아서 호소수질을 개선하고자 하는 방법이지만, 수체가 정체되어있고, 다양한 오염물질이 자정능력을 초과하여 유입되는 호소에서는 호소수질이 크게 개선되기를 기대하기가 어렵다.
이러한 방법은 조경 및 생태체험학습장으로 이용하는 것을 중심으로 적용되어야 할 것이다.
6. 미생물 투입에 의한 방법
인공적으로 배양된 특정 미생물을 계속적으로 투입하는 방법으로, 하,폐수처리장에 비해 오염도가 매우 낮고, 잉여슬러지의 반출이 불가능한 호소에서 그 성과를 기대하기는 극히 제한적인 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 다음과 같은 목적을 제공하는데 있다.
1. 호소에서의 직접적인 각종 오염물질 제거
MBP 장치에 PAC와 같은 응집제를 미량 투입하여 마이크로버블과 함께 호소로 분사하여 호소 내에서 오염물질이 응집되며, 응집된 플록에 마이크로버블이 부착되어 응집플록을 수(水) 표면으로 부상시켜 일정한 펜스구역 내에 슬러지가 가두어지며, 오염물질이 제거된 호소수는 수체의 흐름을 형성하면서 펜스 뒤쪽으로 흘러나간다. 오염물질이 함유된 미처리 호소수는 연속적으로 기포수가 토출되는 방향으로 유입되어 호소수 전체가 흐름을 형성하면서 오염물질이 제거되게 된다. 이렇게 가두어진 슬러지는 기계적으로 호소바깥으로 인출 및 탈수 처리하여 탈수케익은 퇴비로 재활용되거나 매립 처분한다.
이렇게 각종오염물질이 제거됨에 따라 호소의 투명도를 증가시키고, 영양염류가 제거됨에 따라 부영양화로 몸살을 앓고 있는 호소에서 부영양화를 해소하여 호소의 맑고 깨끗한 수질을 확보하여 양질의 각종 용수 확보 및 아름다운 경관을 창출하는데 기여 한다.
2. 퇴적오염물질의 제거
오랜세월동안 바닥에 오염물질이 퇴적되어 호소수질오염에 지대한 영향을 미치는 퇴적오염물질을 용출선을 이용하여 수중으로 지속적으로 용출시켜 위와 같은 방법으로 제거함으로써 근원적인 수질개선이 가능하게한다.
3. 용존산소공급
마이크로버블은 기포의 직경이 미세하여 넓은 기(氣) 액(液) 접촉계면과 긴 체류시간이 달성되어 산소 용존 효율이 크게 증가하므로 만족할 만한 산소공급을 달성하여 호소의 자정능력을 증대시킨다.
4. 수체의 흐름 형성
마이크로버블이 함유된 기포수가 연속적으로 한쪽방향으로 토출되면서 호소수 전체가 일종의 흐름이 형성되면서 수체의 혼합이 이루어지며, 호소의 재포기계수를 높여 공기중의 산소가 수체로 전달되기가 용이하게 하며, 정체성으로 유발되는 조류의 수화현상을 방지하는데 도움을 준다.
5. 수생식물의 수질개선 기능성 극대화
펜스구역 바깥둘레에 수생식물지대를 두어 유동이 형성되어 있는 수체로부터 영양염류를 직접 흡수하고 충분한 산소공급을 받은 뿌리지역에서는 활발한 미생물분해가 일어나 수질개선 효과를 극대화하고, 미려한 경관의 가치를 창출한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수 표면에 일정한 구역을 갖도록 설치된 펜스; 상기 펜스 내부에 오염물질을 응집부상시키기 위해 일정한 수심에서 마이크로버블과 응집제를 함유한 기포수를 발생시키는 마이크로 버블발생장치(이하, MBP); 상기 오염물질이 기포수에 의해 응집부상된 슬러지를 일측으로 이동시키도록 펜스 내부에 설치된 포집수단; 상기 포집수단에 의해 포집된 슬러지를 저장하도록 펜스 일측단에 설치된 슬러지 저류조; 상기 슬러지 저류조에 포집된 슬러지의 수위를 감지하는 제1수위센서; 상기 제1수위센서의 감지신호를 입력받아 슬러지 이송펌프의 작동을 제어하는 제어부; 육상저류조에 슬러지를 이송시키기 위해 슬러지 저류조와 인접하게 설치된 슬러지 이송펌프를 포함하고, 상기 기포수는 호소수와 함께 일정한 흐름을 유지하면서 혼합되어 반응 및 응집되고 플록이 형성됨과 동시에 마이크로버블이 플록에 흡부착되어 수 표면으로 부상하여 펜스 내에 모이며, 상기 포집수단에 의해 슬러지 저류조로 포집되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 MBP는 마이크로버블 및 응집제를 함유한 기포수를 발생시키는 MBP 본체탱크; 상기 MBP 본체탱크가 수상에 안정적으로 위치하도록 설치된 바지선; 및 상기 MBP 본체탱크가 바지선에서 연직방향으로 움직일 수 있도록 설치된 유도바퀴를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 포집수단은 펜스의 양측에 평행하게 설치된 레일; 상기 레일을 따라 이동가능하게 설치된 구동대차; 양단부가 상기 구동대차에 이동가능하게 지지되며 세로방향으로 설치된 블레이드; 상기 구동대차의 하부에 레일을 따라 이동가능하게 설치된 기어바퀴 및 레일바퀴; 상기 기어바퀴를 회전시키기 위해 상기 구동대차에 설치된 구동수단; 상기 블레이드가 수 표면에 닿지 않도록 회전시키기 위해 상기 구동대차에 설치된 회전수단을 포함하고, 상기 블레이드는 구동대차가 가로방향으로 전진함에 따라 수 표면에 부상된 슬러지를 슬러지 저류조로 이동시키고, 원위치로 이동시 수표면 바깥으로 회전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동수단은 구동대차에 설치된 구동모터와, 상기 구동모터의 축에 연결된 구동피니언기어와, 상기 구동피니언기와 치합되고 상기 기어바퀴의 축에 연결된 피동피니언기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전수단은 블레이드의 상단부를 지지하는 지지대와, 상기 지지대의 상단부에 수직방향으로 설치된 회전링크와, 상기 회전링크의 중간에 힌지결합된 힌지핀과, 상기 회전링크가 힌지핀을 중심으로 회전가능하도록 회전링크의 상단에 연결되는 에어실린더를 포함하고, 상기 에어실린더의 전진시 회전링크가 후방향으로 회전하면서 블레이드가 회전하여 수 표면 바깥으로 나오는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펜스의 바깥둘레에 수초지대가 설치되고, 상기 수초지대 하부에서 유동이 형성된는 수체로부터 영양염류를 직접 흡수하고, 산소공급을 받은 뿌리지역에서는 활발한 미생물분해가 일어나는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펜스의 바깥쪽에 용출선을 설치하고, 상기 용출선을 이용하여 퇴적토양에 흡부착되어 있는 오염물질을 수중으로 용출시킨 후 MBP에 의해 오염물질을 응집부상시켜 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 육상에 설치되어 슬러지를 저장하는 육상저류조; 상기 육상저류조에 저장된 슬러지를 탈수하기 위한 탈수기; 상기 탈수기를 통해 탈수된 탈수케익을 저장하는 케익호퍼; 및 상기 탈수기와 케익호퍼를 연결하여 탈수케익을 케익호퍼로 이송하는 컨베어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명에 따른 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치에 의하면, MBP, 용출선, 오토펜스, 수생식물을 적절하게 조합함으로써 최상의 수질개선효과를 거둘 수 있다.
본 발명은 물리적처리와 생물학적처리가 효과적으로 접목된 하이브리드 기술이며, 대량의 오염물질의 직접제거, 바닥퇴적오염물질의 제거, 효과적인 용존산소공급, 수체의 유동성 조성, 수생식물의 수질개선 기능 극대화 등을 동시에 달성함으로써 최대의 수질개선효과를 거둘 수 있다.
따라서, 앞으로 호소수질개선분야에 적극 적용될 경우 기포수의 산화력으로 수중의 악취원인 물질을 산화 분해하여 악취를 없애고, 수중의 오염물질과 퇴적층의 오염물질을 효과적으로 응집부상 제거하여 깨끗한 수질을 유지하고, 수 환경을 호기성화로 유도하고 자정능력을 활성화하여 건강한 호소생태계를 복원하는데 기여할 수 있고, 저렴한 비용으로 대규모의 저수지, 댐의 수질을 정화시켜 각종 용수공급 및 수자원의 보존, 아름다운 경관의 창출 등의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치를 나타내는 구성도,
도 2는 도 1에서 MBP를 나타내는 구성도,
도 3은 도 1에서 슬러지저류조에 슬러지를 포집과정을 나타내는 상태도,
도 4a 및 도 4b는 도 1에서 구동대차의 작동상태도,
도 5는 도 1에서 구동대차의 평면도,
도 6은 도 1에서 스키머 블레이드를 나타내는 정면도 및 측면도,
도 7은 호소에서 본 발명의 호소수질정화장치의 배치도를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : MBP 11 : MBP 본체탱크
12 : 슬러지 이송펌프 13 : 제1수위센서
14 : 리미트스위치 15 : 구동대차
16 : 펜스 17 : 스키머 블레이드
18 : 수초지대 19 : 슬러지 저류조
20 : 경사판 21 : 가압펌프
22 : 바지선 23 : 컴프레서
24 : 유도바퀴 25 : 레일
26 : 에어실린더 27 : 기어드모터
28 : 기어바퀴 29 : 회전축
30 : 레일바퀴 31 : 구동피니언기어
32 : 피동피니언기어 33 : 블레이드
34 : 블레이드-지지대 연결볼트
35 : 지지대 36 : 연결부 볼트
37 : 연결부 38 : 용출선
39 : 자동화 전기판넬 40 : 육상저류조
41 : 탈수기 42 : 케익호퍼
43 : 컨베어
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치를 나타내는 구성도이고 도 2는 도 1에서 MBP를 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 1에서 슬러지저류조에 슬러지를 포집과정을 나타내는 상태도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 1에서 구동대차(15)의 작동상태도이고, 도 5는 도 1에서 구동대차(15)의 평면도이고, 도 6은 도 1에서 스키머 블레이드(17)를 나타내는 정면도 및 측면도이고, 도 7은 호소에서 본 발명의 호소수질정화장치의 배치도를 나타내는 도면이다.
오늘날 빠른속도의 경제발전을 경험한 인류는 기후변화, 대기오염, 수질오염 등의 환경오염이라는 최대의 난제를 맞이하고 있다. 특히 물의 오염은 심각해져가고 있지만 해결책이 쉽지 않은 것이 현실이다.
특히 호소수 분야의 수처리 방법은 앞에서도 살펴 보았듯이 확실한 방안이 거의 없다고 보아야 할 것이다.
따라서 효율적이 호소 수 처리기술 개발이 이루어져 상수원의 적정처리, 하천, 호소의 수질관리가 원활하게 되도록 하여야함은 당면한 과제라 할 것이다.
본 발명은 마이크로버블발생장치(특허출원 제2008-26083호, 이하 MBP(10)(micro bubble purification)라고 칭함), 오토펜스(16), 용출선(38)을 이용하여 오염된 호소에서 수중 및 바닥퇴적물에 존재하는 부유물질, 유기오염물질, 영양염류, 조류 등의 각종 오염물질을 응집부상 제거함으로써 호소의 수질을 개선시키는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 오염물질을 응집 부상시키기 위한 MBP(10), MBP(10)를 수상에 안전하게 띄워놓기 위한 바지선(22), 응집 부상된 오염물질을 일정한 구역 내에 가둬두기 위한 펜스(16), 펜스(16) 주변 일정한 면적에 배치되어 수질오염물질을 흡수하고 아름다운 경관을 확보하기 위한 수초지대(18), 퇴적오염물질을 수중으로 용출시키기 위한 용출선(38), 펜스(16) 내에 가두어진 슬러지를 자동으로 수집하기위한 구동대차(15), 구동대차(15)가 이동할 수 있도록 하는 레일(25), 및 구동대차(15)와 일체로 조립되어 있으며 슬러지를 수표면에서 깨어지지 않고 안전하게 이동시키기 위한 스키머 블레이드(17), 수집된 슬러지를 임시로 저장하기위한 슬러지저류조, 스키머 블레이드(17)가 슬러지를 용이하게 슬러지저류조로 이동시킬 수 있도록 유도하는 경사판(20), 슬러지 저류조(19)에 저장된 슬러지를 육상저류조(40)로 이송시키기 위한 슬러지이송펌프(12), 슬러지를 저장하기 위한 육상저류조(40), 육상저류조(40)에 저장된 슬러지를 최종적으로 탈수하기 위한 탈수기(41), 탈수케익을 저장하기위한 케익호퍼(42), 탈수기(41)에서 탈수된 탈수케익을 케익호퍼(42)로 이송하기위한 컨베어(43), 상기의 장치들이 자동으로 작동될 수 있도록 꾸며진 전기판넬(29)을 포함한다.
MBP(10) 본체탱크(11)가 안정적으로 수상에 위치하게 하기위해 바지선(22)에서 유도바퀴(24)를 설치하여 연직방향으로 움직일수 있도록 하여 MBP(10)의 하중이 바지선(22)에 직접 전달되지 않도록하여 안정감을 갖추게한다.
펜스(16), 슬러지저류조, 블레이드(33), 경사판(20)은 규격화된 단위를 현장에서 연결 조립할 수 있도록 한다.
블레이드(33)는 구동대차(15)에 의해 레일(25)을 따라 자동으로 전진, 후진하도록 하며, 구동대차(15)는 기어드모터(27), 기어바퀴(28), 레일바퀴(30), 에어실린더(26)로 구성된다. 이때, 기어바퀴(28)와 레일바퀴(30)는 레일(25)의 상부에 마찰에 의해 이동가능하게 설치되고, 기어바퀴(28)에는 기어드모터(27)의 측면에 설치된 구동피니언기어(31)와 맞물리도록 피동피니언기어(32)가 설치되어 있어서, 기어드모터(27) 가동시 구동피니언기어(31)와 피동피니언기어(32)가 맞물림으로 회전력이 전달되어 구동대차(15)가 이동하게 된다.
상기 조립된 펜스(16) 바깥 주변으로는 수초지대(18)가 설치되어 있고, 육상에는 슬러지 처리를 위해 육상저류조(40), 탈수기(41), 컨베어(43), 케익호퍼(42)를 설치한다.
이렇게 장비의 설치가 이루어지고 나면, 먼저 MBP(10)에서 마이크로버블과 응집제를 함유한 기포수를 펜스(16)구역 내로 일정한 수심에서 토출시킨다.
이렇게 토출된 기포수는 호소수와 함께 일정한 흐름을 유지하면서 서서히 혼합되어 반응,응집되어 플록이 형성됨과 동시에 마이크로버블이 플록에 흡,부착되어 수표면으로 서서히 부상하여 펜스(16)구역 내에 모이게 된다.
수 표면에 모여진 슬러지는 구동대차(15)가 레일(25)을 따라 이동함에 따라 블레이드(33)를 전진시켜 슬러지를 슬러지저류조로 이동시켜 슬러지를 포집한다.
슬러지 포집을 완료한 블레이드(33)는 구동대차(15)가 후진하여 원래의 위치로 옮겨간다. 이때 구동대차(15)의 전진, 후진 시점은 펜스(16) 양끝부분에 위치한 리미트 스위치(14)에 의해 감지되고 작동된다.
또한 구동대차(15)가 후진할 때에는 구동대차(15)에 위치한 에어실린더(26)가 전진하여 블레이드(33)를 후방향으로 회전시켜 블레이드(33)가 수표면에 닿지 않도록 함으로써, 후진시 수표면과 블레이드(33)의 마찰을 방지한다.
이렇게 수처리가 진행되는 동안 유동이 형성된 호소수는 수초지대(18)로 흘러 들어가 수초지대(18)에서 영양염류흡수, 미생물 분해등의 수질개선효과를 다시 한번 더 거두게 된다.
또한 바닥 퇴적 오염물질은 용출선(38)에 의해 퇴적층의 토양에서 분리되어 수중으로 용출되어 위의 방법에 의해 응집 부상 제거된다.
슬러지 저류조(19)에 포집된 슬러지는 슬러지의 수위를 감지하는 제1수위세서(13)가 슬러지이송펌프(12)의 가동을 조절하며, 슬러지이송펌프(12)에 의해 육상 저류조로 슬러지가 육상으로 이송된다.
육상저류조(40)로 이송된 슬러지는 슬러지의 수위를 감지하는 제2수위센서에 의해 탈수기(41)의 가동이 조절되어 탈수가 이루어진다. 탈수케익은 컨베이어를 통해 이동하여 케익호퍼(42)에 저장된다.
이러한 공정에 의해 퇴적오염물질과 수중오염물질이 동시에 제거되고 나면 호소수의 투명도 확보는 물론이고 조류의 생산, 소비가 균형을 이루는 적합한 생태환경이 조성되어 호소의 맑고 깨끗한 수질을 유지할 수 있다.
실시예
이천시 안흥지에서 수질개선을 수행한 결과를 예시하면 아래와 같다.
투입된 MBP의 수처리 용량: 20,000톤/일
기포수 토출량: 90m3/hr
안흥지 저수량: 26,000톤
공정: 수처리 2회, 퇴적오염물질처리 6회
오염물질제거량: 12톤(85% 함수율)
처리전,후의 수질을 비교한 결과를 나타내면 다음 표 1과 같다.
표 1
Figure PCTKR2009003884-appb-I000001
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

Claims (8)

  1. 수 표면에 일정한 구역을 갖도록 설치된 펜스;
    상기 펜스 내부에 오염물질을 응집부상시키기 위해 일정한 수심에서 마이크로버블과 응집제를 함유한 기포수를 발생시키는 마이크로 버블발생장치(이하, MBP);
    상기 오염물질이 기포수에 의해 응집부상된 슬러지를 일측으로 이동시키도록 펜스 내부에 설치된 포집수단;
    상기 포집수단에 의해 포집된 슬러지를 저장하도록 펜스 일측단에 설치된 슬러지 저류조;
    상기 슬러지 저류조에 포집된 슬러지의 수위를 감지하는 제1수위센서;
    상기 제1수위센서의 감지신호를 입력받아 슬러지 이송펌프의 작동을 제어하는 제어부;
    육상저류조에 슬러지를 이송시키기 위해 슬러지 저류조와 인접하게 설치된 슬러지 이송펌프를 포함하고, 상기 기포수는 호소수와 함께 일정한 흐름을 유지하면서 혼합되어 반응 및 응집되고 플록이 형성됨과 동시에 마이크로버블이 플록에 흡부착되어 수 표면으로 부상하여 펜스 내에 모이며, 상기 포집수단에 의해 슬러지 저류조로 포집되는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 MBP는 마이크로버블 및 응집제를 함유한 기포수를 발생시키는 MBP 본체탱크;
    상기 MBP 본체탱크가 수상에 안정적으로 위치하도록 설치된 바지선; 및
    상기 MBP 본체탱크가 바지선에서 연직방향으로 움직일 수 있도록 설치된 유도바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 포집수단은 펜스의 양측에 평행하게 설치된 레일;
    상기 레일을 따라 이동가능하게 설치된 구동대차;
    양단부가 상기 구동대차에 이동가능하게 지지되며 세로방향으로 설치된 블레이드;
    상기 구동대차의 하부에 레일을 따라 이동가능하게 설치된 기어바퀴 및 레일바퀴;
    상기 기어바퀴를 회전시키기 위해 상기 구동대차에 설치된 구동수단;
    상기 블레이드가 수 표면에 닿지 않도록 회전시키기 위해 상기 구동대차에 설치된 회전수단을 포함하고, 상기 블레이드는 구동대차가 가로방향으로 전진함에 따라 수 표면에 부상된 슬러지를 슬러지 저류조로 이동시키고, 원위치로 이동시 수표면 바깥으로 회전되는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 구동수단은 구동대차에 설치된 구동모터와, 상기 구동모터의 축에 연결된 구동피니언기어와, 상기 구동피니언기와 치합되고 상기 기어바퀴의 축에 연결된 피동피니언기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 회전수단은 블레이드의 상단부를 지지하는 지지대와, 상기 지지대의 상단부에 수직방향으로 설치된 회전링크와, 상기 회전링크의 중간에 힌지결합된 힌지핀과, 상기 회전링크가 힌지핀을 중심으로 회전가능하도록 회전링크의 상단에 연결되는 에어실린더를 포함하고, 상기 에어실린더의 전진시 회전링크가 후방향으로 회전하면서 블레이드가 회전하여 수 표면 바깥으로 나오는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 펜스의 바깥둘레에 수초지대가 설치되고, 상기 수초지대 하부에서 유동이 형성된는 수체로부터 영양염류를 직접 흡수하고, 산소공급을 받은 뿌리지역에서는 활발한 미생물분해가 일어나는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 펜스의 바깥쪽에 용출선을 설치하고, 상기 용출선을 이용하여 퇴적토양에 흡부착되어 있는 오염물질을 수중으로 용출시킨 후 MBP에 의해 오염물질을 응집부상시켜 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    육상에 설치되어 슬러지를 저장하는 육상저류조;
    상기 육상저류조에 저장된 슬러지를 탈수하기 위한 탈수기;
    상기 탈수기를 통해 탈수된 탈수케익을 저장하는 케익호퍼; 및
    상기 탈수기와 케익호퍼를 연결하여 탈수케익을 케익호퍼로 이송하는 컨베어를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치.
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