WO2015026007A1 - 산기장치 및 그 설치 방법 - Google Patents

산기장치 및 그 설치 방법 Download PDF

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WO2015026007A1
WO2015026007A1 PCT/KR2013/010223 KR2013010223W WO2015026007A1 WO 2015026007 A1 WO2015026007 A1 WO 2015026007A1 KR 2013010223 W KR2013010223 W KR 2013010223W WO 2015026007 A1 WO2015026007 A1 WO 2015026007A1
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fastening portion
elastic material
lower support
treatment tank
diffuser
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PCT/KR2013/010223
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백미란
박상일
이은경
탁현기
김종국
오준택
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주식회사 에네트
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Definitions

  • the present invention relates to a method for installing an air diffuser for generating microbubbles, and more particularly, to a method for preventing solids such as sludge from accumulating on the surface of an air diffuser installed to supply oxygen to a treatment tank of a sewage or wastewater treatment plant. will be.
  • biological treatment tanks for wastewater are provided with means for supplying oxygen in order to efficiently treat wastewater using microorganisms.
  • the air diffuser is a means for widening the contact area and efficiently delivering oxygen by supplying air in the air into small bubbles.
  • Most of these diffusers include disc type, pipe type and plate type, which drill small holes at regular intervals on the upper surface of the elastic material, and introduced air is discharged into the punched holes to make small bubbles.
  • the hole is perforated at right angles to the elastic material surface, and when air is introduced into the air diffuser to increase the internal pressure of the air diffuser, the elastic material surface is inflated and clogged pores are opened. Air is discharged through these open pores to form air bubbles.
  • the pressure inside the air diffuser gradually decreases, the swelled elastic material surface is restored to its original state, and the pores are closed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a conventional micro-bubble diffuser device.
  • Disc type or plate type diffuser or diffuser is generally provided in such a shape that the elastic material surface is flat and the elastic material surface with perforated pores is parallel to the water surface. This is to ensure that evenly bubbles are generated over the entire elastic material surface of the diffuser device.
  • this installation method allows most of the pores to coincide with the direction of gravity during air supply. In this case, when the air supplied to the air diffuser is blocked, sludge in the treatment tank is lowered, and the pores enter and accumulate between the elastic material surface 10 and the air diffuser lower ground 11, and the pores are not opened by blocking the pores. It may not be.
  • the elastic material surface is installed horizontally with the treatment tank water surface 22 so that the sludge is stacked on the upper portion of the elastic material surface 10, and the pores are easily blocked due to the sludge of the upper portion accumulated as the pores are opened during air supply. This phenomenon occurs more seriously when the concentration of microorganisms or solids in the treatment tank is large and intermittently aerated. In addition, even when fine pores are formed on the elastic material surface 10 in order to reduce the power ratio by increasing the oxygen transfer efficiency, such a blockage causes a serious problem.
  • Republic of Korea Patent 10-1060247 is a method for preventing the clogging of the pores of the air diffuser due to the sludge in the treatment tank is formed in the inclined surface so that the other side facing the bottom of the vertical section in the longitudinal direction has an internal angle of 30 to 120 degrees
  • the air conditioner was presented.
  • the diffuser of the patent is already given a predetermined angle from the time of manufacturing it is impossible to adjust the angle with the bottom surface according to the characteristics of the treatment tank, there is a disadvantage that it is difficult to fix on the bottom of the treatment tank.
  • the diffuser formed by the conventional inclined surface at the time of manufacture cannot be angled so as to obtain a desired effect, Difficult to install on the side
  • the present inventors have made diligent efforts to solve the above problems, it is possible to install at various angles according to the sludge amount or requirements of the treatment tank, to complete the present invention applicable to the installation of a general disk-type or plate-type diffuser device It became.
  • An object of the present invention is a conventional disc type or plate type general diffuser, when the air supplied to the diffuser is blocked, the sludge in the treatment tank is lowered while the pores enter the pores to prevent the pores to supply air (12 ) Is not opened, and furthermore, the elastic material surface is installed horizontally with the water surface 22 of the treatment tank 21, so that the sludge is accumulated on the upper portion of the elastic material surface 10, and thus the pores 12 at the time of air supply.
  • the pores 12 are clogged due to the sludge of the open and stacked upper portion, and to provide a diffuser device for generating micro-bubbles that can be installed regardless of the conditions of the bottom of the treatment tank.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an diffuser installed in the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a bubble free state of an air diffuser installed by an existing method.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a bubble generation state of an air diffuser installed by an existing method.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a bubble free state of an air diffuser installed in accordance with the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the bubble generation state of the air diffuser installed in accordance with the present invention.
  • Figure 6 is a perspective view showing an embodiment of an air diffuser device for generating microbubble according to the present invention.
  • Figure 7 is a perspective view showing another embodiment of the air bubble generator for generating microbubble according to the present invention.
  • Figure 8 is a perspective view showing a fastener of the rectangular pillar type diffuser according to the present invention.
  • Figure 9 is a perspective view showing a fastener of the circular pillar type diffuser device according to the present invention.
  • the present invention includes a lower support surface 11 having an inclined angle 14 of 30 to 75 degrees with the water surface 22 of the treatment tank 21;
  • An elastic material surface 10 which forms a space between the lower support surface 11 and includes pores 12; Is connected to the lower support surface 11, the air supply pipe 20 for supplying air to the space between the elastic material surface and the lower support surface; including an air dispersing device body, the upper surface of the elastic material surface 10 Is positioned, the upper fastening portion 30 is formed with an anchor insertion hole 15;
  • a lower fastening part 31 disposed on a lower surface of the lower support surface 11 and having a Kerr insertion hole 15 formed therein; One end is fixed through the upper and lower fastening portion 30, 31, the other end is fixed to the bottom of the treatment tank, at least one fixing the elastic material surface 10 and the lower support surface 11 to the treatment tank Anchors 25 and 26, wherein the inclination angle of the lower support surface 11 is provided by the diffuser device and the installation method is adjusted by the length of the anchor.
  • the micro-bubble generating apparatus includes an elastic material surface 10, the lower support surface 11, the air supply pipe 20 in a macroscopic view It is composed of an air diffuser main body 24, an air diffuser fastening portion 27 including an upper and lower fastening portions 30, 31, and an anchor 25.
  • the lower support surface 11 having the inclined angle 14 having the elastic surface 10 including the pores 12 and the water surface 22 of the treatment tank 21 is 30 to 75 degrees. It is formed at the top of the.
  • the size of the pore 10 can be changed according to the user's selection, but preferably has a size that is enough to generate micro-bubbles, for example, several tens of micrometers to several tens of millimeters.
  • the elastic material surface 10 has conventionally used EPDM, but EPDM has a disadvantage in that the fatigue strength of the pores increases as the operation is repeated, so that the restoring force of the pores is closed after the pores are opened.
  • a tensile strength of 400kg / cm 2 or more and a thickness of 0.3mm to 1.0mm are used for polyurethane and silicon rubber sheet, and a membrane is used by a laser, micro drill, or needle method. To form pores.
  • the elastic material surface 10 may be fixed to the periphery of the lower support surface 11, but is not limited thereto. After fixing the elastic material surface 10 to the periphery of the lower support surface 11, the elastic material surface 10 may be fixed. According to the size, the inside of the elastic material surface 10 may be fixed to the lower support surface 11 so that the zig-zag type or the micro bubbles can be efficiently generated in the entire elastic material surface 10.
  • the shape of the lower support surface 11 may have a disk shape or a plate shape, but the shape of the lower support surface 11 is not limited and may be variously modified and applied as long as the structure of the lower portion of the treatment tank allows.
  • an air supply pipe 20 connected to a lower surface of the lower support surface 11 supplies air between the elastic material surface and the lower support surface.
  • the air supply pipe 20 may be connected to the external air supply pipe 29 to supply air from the outside.
  • the air diffuser main body 24 including the elastic material surface 10, the lower support surface 11, and the air supply pipe 20 has an inclination angle and is fixed to the bottom of the treatment tank.
  • 31 are positioned on the lower support surface 11 and the elastic material surface 10, respectively.
  • the upper fastening part 30 may be located on the upper surface of the elastic material surface 10, and the lower fastening part 31 may be located on the lower surface of the lower supporting surface 11.
  • One or more anchors 25 and 26 may be fixed at one end through the elastic material surface 10 and the lower support surface 11, and the other end may be fixed by the foundation concrete 28 formed at the bottom of the treatment tank.
  • the anchor is a material that serves to fix the body of the diffuser to the bottom of the treatment tank, any material can be used if this purpose can be achieved, but preferably using a material commonly used in the art desirable.
  • the upper and lower fastening portions 30 and 31 form a pair, and each of the upper and lower fastening portions 30 and 31 has one surface having the same inclination angle as the inclination angle formed by the elastic material surface 10 and the lower support surface 11.
  • the anchor faces through and faces the elastic material surface 10 and the lower support surface 11, and the anchor penetrates into the anchor insertion hole 15 included in the upper and lower fastening parts 30 and 31 so as to face the elastic material surface ( 10) and the lower support surface (11).
  • Shapes of the upper and lower fasteners 30 and 31 are not limited, but the upper and lower fasteners 30 and 31 shown in FIG. 8 may be combined to form a rectangular parallelepiped or a cube. In addition, illustrated in FIG. In a variety of forms, including cylinders, variations are possible depending on the given site situation.
  • the air diffuser fastening unit 27 is a material that allows the air diffuser to be fixed to the anchor and a predetermined inclination angle 14 is formed on the main body of the air diffuser, but is not limited thereto, and preferably protects the surface of the air diffuser and protects the air diffuser. It is preferable to use a rubber, plastic, or metal material that can firmly fix the pressure.
  • the bottom of the treatment tank may have a uniform surface as shown in FIG. 1, but may have an inclined surface, an irregular concave-convex surface is formed, and a device having a purpose other than an air diffuser may be installed.
  • a device having a purpose other than an air diffuser may be installed.
  • many variables are included in installing the diffuser on the bottom of the treatment tank in addition to the cases listed above.
  • the air diffuser main body is fixed to the bottom of the treatment tank using one or more anchors 25 and 26.
  • the inclination angle of the lower support surface 11 may be adjusted by the lengths of the anchors 25 and 26.
  • a relatively short anchor 25 is connected to the front of the lower ground surface and a relatively long anchor 26 is connected to the rear of the lower ground surface to form an inclination in the lower ground surface.
  • each anchor may be varied so that the inclination angle 26 formed by the lower support surface 11 or the upper and lower fastening portions 30 and 31 of the diffuser installed in the treatment tank is kept constant.
  • the sludge of the sewage treatment plant treatment tank is slid down by gravity on a plate having a certain inclination angle (14) or more.
  • the inclination angle (14) where this phenomenon occurs depends on the material of the elastic material or the properties of the sludge, but is about 30 degrees. to be. The larger the inclination angle, the faster the sludge slips, and the preferred inclination angle 14 is 45 degrees to 60 degrees.
  • the inclination angle 14 is greater than 75 degrees, the projected area of the elastic material surface 10 projected on the bottom surface of the treatment tank is small, and when the bubbles generated in the micropores rise, the phenomenon of colliding with each other rapidly increases.
  • the bubbles are coalesced, the size of the bubbles is increased, the surface area per volume of air is reduced, and the ascending speed is increased, thereby lowering the oxygen transfer efficiency.
  • Another example of the present invention is a method for installing a diffuser device for generating microbubbles, the step of installing an external air supply pipe 29 for supplying air from the outside to the lower part of the wastewater treatment tank, an elastic material surface including pores 12 ( 10 is fixed while forming a space on the upper surface of the lower support surface 11, the air supply pipe 26 on the lower support surface 11 having an inclination angle 14 of 30 to 75 degrees with the water surface 22 of the treatment tank 21.
  • One end of the connection, the other end is connected to the external air supply pipe 29, one end of the anchor is fixed to the lower support surface 11, the other end includes a step of fixing to the fastening portion of the lower portion of the treatment tank.
  • sludge or the like in introducing a certain amount of air to remove organic matter and other contaminants in the sewage treatment tank, sludge or the like is prevented from accumulating on the surface of the diffuser when the diffuser is in operation or not in operation.
  • the sludge is infiltrated between the elastic material surface 10 and the diffuser lower support surface 11 through the pores 12 of the elastic material surface 10 or minimizes the blocking of the pores 12.
  • the inclined surfaces of the diffuser may be arranged in the same direction, and as shown in FIG. 6 or 7 shows an example in which one or two diffusers are installed, but when the inclination angle with the water surface 22 is set to 30 to 75 degrees, in addition to FIG. Therefore, two or more diffuser devices can be arranged freely in various forms.
  • a triangular arrangement may be applied using a triangular lower support plate 11, and in addition, various arrangements may be made using a lower support plate 11 having various shapes. It is possible to apply.
  • the air diffuser and the installation method according to the present invention maintains a constant angle with the surface of the elastic material to prevent the inflow into the pores 12 when the air supply to the treatment tank 21 is stopped, the sludge is elastic material surface (10) prevents the pores 12 from clogging by preventing the accumulation on the top, and also to form a desired inclination angle in the diffuser irrespective of the condition of the bottom bottom of the treatment tank, improve the efficiency of wastewater treatment, It improves the standard oxygen transfer rate and standard aeration efficiency of the device, and the durability is enhanced to increase the life of the diffuser device.

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Abstract

본 발명은 미세기포 발생용 산기장치의 설치 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 산기장치 및 그 설치방법은 하나 이상의 앵커를 이용하여 탄성재질면을 수면(22)과 일정한 각도를 유지하도록 하여, 처리조(21)에 공기 공급 중단 시 기공(12)으로 유입되는 것을 막고, 슬러지가탄성재질면(10) 위에 쌓이는 것을 방지하여 기공(12)이 막히는 것을 방지하며, 또한, 처리조의 하부 바닥의 조건에 무관하게 원하는 경사각을 산기장치에 형성시켜, 하폐수 처리의 효율성을 향상시키고, 내구성이 강화되어 산기장치의 수명을 증가시킨다.

Description

산기장치 및 그 설치 방법
본 발명은 미세기포 발생용 산기장치의 설치 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수 또는 폐수처리장의 처리조에 산소를 공급하기 위해 설치된 산기장치의 표면에 슬러지 등 고형물이 쌓이는 것을 방지하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하폐수의 생물학적 처리조에는 미생물을 이용하여 하폐수의 처리를 효율적으로 하기 위해 산소를 공급하기 위한 수단을 구비하고 있다.
이때 사용하는 산소를 공급하기 위한 수단으로는 주로 산기장치를 사용하고 있다. 산기장치는 대기 중의 공기를 작은 기포로 만들어 처리조에 공급함으로써 접촉면적을 넓히고 산소를 효율적으로 전달하기 위한 수단이다. 이러한 산기장치는 대부분 디스크 타입, 파이프 타입과 판형 타입이 있는데, 탄성재질로 된 상부면에 일정한 간격으로 작은 구멍을 타공하고, 도입된 공기가 타공된 구멍으로 배출되며 작은 기포를 만든다. 구멍은 탄성재질면의 직각으로 타공되어, 산기장치로 공기가 유입되어 산기장치 내부압력이 증가되면 탄성재질면이 부풀며 막혔던 기공이 열리게 된다. 이 열린 기공을 통하여 공기가 배출되며 공기방울을 형성하게 된다. 공기의 공급이 중단될 경우에는 산기장치 내부 압력이 점차 감소하게 되고 부풀었던 탄성재질면이 원상회복되며 기공이 닫히게 된다.
도 2는 종래의 미세기포 발생용 산기장치의 일실시 예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
디스크 타입이나 판형 타입의 산기관 또는 산기장치는 일반적으로 그 형태상 탄성재질면이 평평하고, 기공이 타공된탄성재질면이 수면과 평행하도록 설치된다. 이는 산기장치의 탄성재질면전체에걸쳐 골고루 기포가 발생시킬 수 있도록 하기 위함이다. 그러나 이러한 설치 방법은 공기공급 중에 대부분의 기공이 중력의 방향과 일치하게 된다. 이 경우 산기장치에 공급되던 공기가 차단될 경우, 처리조 내의 슬러지 등이 하강하게 되며 기공사이로 들어가 탄성재질면(10)과 산기장치 하부지지면(11) 사이에 쌓이게 되고, 기공을 막아 기공이 열리지 않게 될 수 있다. 더욱이 탄성재질면이처리조 수면(22)과 수평으로 설치되어 있어 슬러지가탄성재질면(10)의 상부에 쌓이게 되는데, 공기 공급시에 기공이 열리면서 쌓였던 상부의 슬러지로 인하여 기공이 쉽게 막히게 된다. 이러한 현상은 처리조 내의 미생물이나 고형분의 농도가 크고 간헐적으로 폭기시킬 경우 더욱 심각하게 발생된다. 또한 산소전달효율을 높여 동력비를 줄이기 위해 탄성재질면(10)에 미세하게 기공을 형성시킬 경우에도 이러한 막힘 현상은 심각한 문제를 발생시킨다.
또한, 대한민국 특허 10-1060247에서는 처리조 내 슬러지로 인하여 산기장치의 기공의 막힘을 방지하기 위한 방법으로 길이방향을 기준으로 수직 단면의 바닥에 대행되는 타측이 30 내지 120도의 내각을 갖도록 경사면이 형성된 산기장치를 제시한 바 있다. 그러나 상기 특허의 산기장치는 제작 시부터 이미 일정한 각도를 부여하여 처리조의 특성에 따라 바닥면과의 각도를 조절하기 불가능하고, 처리조의 바닥에 고정시키기 어려운 단점이 있다. 즉, 처리조의 하부면이 균일하지 않거나 슬러지 등의 불순물이 퇴적되어 있는 경우에 종래의 경사면이 제조 시에 형성되어 있는 산기장치에 의해서는 원하는 효과를 얻을 수 있도록 각도를 줄 수도 없을 뿐만 아니라 처리조하부면에 설치가 어렵다.
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 처리조의 슬러지량 이나 요구조건에 따라 다양한 각도로 설치가 가능하며, 일반적인 디스크형 또는 판형 산기장치의 설치에 적용이 가능한 본 발명을 완성하게 되었다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 종래의 디스크 타입이나 판형 타입의 일반적인 산기장치의 경우, 산기장치에 공급되던 공기가 차단되면, 처리조 내의 슬러지 등이 하강하게 되면서 기공사이로 들어가 기공을 막아 공기 공급 시 기공(12)이 열리지 않게 되고, 더욱이 탄성재질면이처리조(21) 수면(22)과 수평으로 설치되어 있어 슬러지가탄성재질면(10)의 상부에 쌓이게 되고, 이로 인하여 공기 공급 시에 기공(12)이 열리면서 쌓였던 상부의 슬러지로 인하여 기공(12)이 막히게 되는 문제점을 해결하고, 더불어 처리조 하부 바닥의 조건에 무관하게 설치가 가능한 미세기포 발생용 산기장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 위해 설치된 산기장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 기존의 방법에 의해 설치된 산기장치의 기포 미발생상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 기존의 방법에 의해 설치된 산기장치의 기포 발생상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의해 설치된 산기장치의 기포 미발생상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의해 설치된 산기장치의 기포 발생상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 미세기포 발생용 산기장치의 일실시 양태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 미세기포 발생용 산기장치의 또다른일실시 양태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 사각기둥 형태의 산기장치 체결부를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 원형기둥 형태의 산기장치 체결부를 나타내는 사시도이다.
발명의 상세한 설명 및 바람직한 구현예
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은, 처리조(21)의 수면(22)과 30 내지 75도인 경사각(14)을 갖는 하부지지면(11); 상기 하부지지면(11)과의 사이에 공간을 형성하고, 기공(12)을 포함하는 탄성재질면(10); 상기 하부 지지면(11)에 연결되어, 상기 탄성재질면과 하부지지면 사이의 상기 공간으로 공기를 공급하는 공기공급관(20);을 포함하는 산기장치 본체, 상기 탄성재질면(10)의 상면에 위치하고, 앵커삽입구멍(15)이 형성되어 있는 상부체결부(30); 상기 하부 지지면(11)의 하면에 위치하고, 커삽입구멍(15)이 형성되어 있는 하부체결부(31); 일단은 상기 상부 및 하부체결부(30, 31)를 관통하여 고정되고, 타단은 상기 처리조 바닥에 고정되어, 상기 탄성재질면(10) 및 상기 하부지지면(11)을 처리조에 고정하는 하나 이상의 앵커(25, 26);를 포함하고, 상기 하부지지면(11)의 경사각은 상기 앵커의 길이에 의해서 조절되는 산기장치 및 그 설치방법을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기의 설명은 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1 및 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세기포 발생용 산기장치는 거시적인 관점에서 탄성재질면(10), 하부지지면(11), 공기공급관(20)을 포함하는 산기장치 본체(24), 상부 및 하부 체결부(30, 31)를 포함하는 산기장치 체결부(27), 앵커(25)로 구성된다.
도 4 및 도 5에서 보여주는 바와 같이, 기공(12)을 포함하는 탄성재질면(10)이 처리조(21)의 수면(22)과 30 내지 75도인 경사각(14)을 갖는 하부지지면(11)의 상부에 형성된다. 이때, 상기 기공(10)의 크기는 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 바람직하게는 미세기포를 발생시킬 수 있는 정도의 크기, 예를 들면 수십 마이크로미터 내지 수십 미리미터의 크기를 갖는 것이 좋다. 탄성재질면(10)은 종래에는 EPDM을 주로 사용해 왔으나, EPDM은 운전이 반복되면서 기공의 피로도가 높아져서, 기공이 열린 후에 닫히는 복원력이 급격히 떨어지는 단점이 있다. 이에 본 발명에서는 복원력이 우수한 재질로서, 인장강도 400kg/cm2 이상이고, 두께가 0.3mm ~ 1.0mm인 폴리우레탄과 실리콘 고무시트를 사용하며, 레이저, 마이크로 드릴, needle에 의한 방식을 사용하여 멤브레인에 기공을 형성한다.
하부지지면(11)의 주변에 탄성재질면(10)이 고정될 수 있으나, 이것에 한정되지 않고 탄성재질면(10)을 하부지지면(11)의 주변에 고정한 후에, 탄성재질면(10)의 크기에 따라서 탄성재질면(10) 내부를 지그재그 형식 혹은 미세기포를 효율적으로 탄성재질면(10) 전체에서 발생시킬 수 있도록 하부지지면(11)에 고정시킬 수 있다. 또한, 하부지지면(11)의 형상은 디스크 형태 혹은 판형 타입을 갖게 되나, 이의 형상에는 제한이 없으며, 처리조 하부의 구조가 허락하는 형상이라면 다양하게 변형하여 적용하는 것이 가능하다.
도 1에서 보여주는 바와 같이, 상기 하부 지지면(11)의 하면에 연결되어 있는 공기공급관(20)이 상기 탄성재질면과 하부지지면 사이로 공기를 공급한다. 공기공급관(20)은 외부공기공급관(29)에 연결되어 외부로부터 공기가 공급되어질 수 있다.
이와 같이, 탄성재질면(10), 하부지지면(11), 공기공급관(20)을 포함하는 산기장치 본체(24)는 경사각을 갖고 처리조의 바닥에 고정되기 위하여, 상부 및 하부체결부(30, 31)가 하부지지면(11) 및 탄성재질면(10)에 각각 위치한다. 상부체결부(30)는 탄성재질면(10)의 상면에 위치되고, 하부체결부(31)는 하부지지면(11)의 하면에 위치할 수 있다. 하나 이상의 앵커(25, 26)는 일단이 탄성재질면(10) 및 하부지지면(11)에 괸통하여 고정되고, 타단은처리조 바닥에 형성되는 기초 콘크리트(28)에 의해서 고정될 수 있다.
앵커는 산기장치 본체를 처리조의 바닥면에 고정시키는 역할을 하는 재질로서, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 재질을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 당업계에서 통상적으로 사용하는 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
도 8에서 보여주는 바와 같이, 상부 및 하부 체결부(30, 31)은 한쌍을 이루며, 이들은 탄성재질면(10) 및 하부지지면(11)이 이루는 경사각과 동일한 경사각을 갖는 일면을 가지며, 각각의 그 일면에서 마주보고 탄성재질면(10) 및 하부지지면(11)에 접촉되어 위치하고, 상부 및 하부 체결부(30, 31)에 포함되어 있는 앵커 삽입 구멍(15)으로 앵커가 관통하여 탄성재질면(10) 및 하부지지면(11)에 결합되게 된다. 상부 및 하부 체결부(30, 31)의 형상은 제한이 없으나, 도 8에서 보여주는 상부 및 하부체결부(30, 31)가 결합되어 직육면체 혹은 정육면체를 형성할 수 있으며, 이외에도 도 9에서 예시되어 있는, 원통형을 비롯한 다양한 형태로, 주어진 현장 상황에 따라서, 변형이 가능하다.
상기 산기장치 체결부(27)는 산기장치가 앵커에 고정되도록 하고 산기장치 본체에 일정한 경사각(14)이 형성되도록 하는 재질로서, 이에 제한은 없지만, 바람직하게는 산기장치의 표면을 보호하고 산기장치를 단단히 고정할 수 있는 고무나 플라스틱, 또는 금속 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
처리조의 바닥은 도 1과 같이 균일한 면을 가질 수 있으나, 경사면을 가질 수도 있고, 불규칙한 요철면이 형성되어 있을 뿐만 아니라, 산기장치 이외의 다른 목적을 갖는 장치가 설치되어 질 수도 있다. 현장에서, 산기장치를 설치하는 경우에, 열거한 경우 외에도 처리조 바닥에 산기장치를 설치하는데 있어서, 많은 변수가 포함되어져 있다.
따라서, 본 발명에 포함되어 있는 산기장치 본체의 경사각을 원하는 정도로 얻기 위해서, 하나 이상의 앵커(25, 26)를 사용하여 산기장치 본체를 처리조 바닥에 고정한다. 상기 하부지지면(11)의 경사각은 상기 앵커(25, 26)의 길이에 의해서 조절될 수 있다. 도 1에서 보여주는 바와 같이, 길이가 상대적으로 짧은 앵커(25)를 하부지지면의 전방에 연결하고 길이가 상대적으로 긴 앵커(26)을 하부지지면의 후방에 연결하여, 하부지지면에 경사를 형성시킬 수 있다.
또한, 처리조에 설치되는 산기장치의 상기 하부지지면(11) 혹은 상부 및 하부체결부(30, 31)가 이루는 경사각(26)이 일정하게 유지되도록 각각의 앵커 길이를 변화시켜줄 수 있다.
하폐수처리장 처리조의 일반적인 슬러지는 일정한 경사각(14) 이상의 판위에서는 중력에 의해 아래로 미끌어지게 되는데, 이러한 현상이 발생하는 경사각(14)은 탄성재질면의 재질이나 슬러지의 성상에 따라 다르나 30도 정도이다. 경사각이 클수록 슬러지가미끌어지는 속도는 커지게 되며, 바람직한 경사각(14)은 45도 내지 60도이다. 경사각(14)이 75도가 넘을 경우, 처리조바닥면에 투영된 탄성재질면(10)의 투사 면적이 작아 미세 기공에서 발생된 기포가 상승할 때 서로 부딪혀 합체되는 현상이 급격히 증가한다. 기포가 합체되면 기포의 크기가 커져 공기의 체적당 표면적이 줄어들고, 상승속도가 커져 산소전달효율이 낮아지게 된다.
본 발명의 다른 일례는 미세기포 발생용 산기장치 설치방법으로, 하폐수의 처리조의 하부에 외부로부터 공기를 공급하는 외부공기공급관(29)을 설치하는 단계, 기공(12)을 포함하는 탄성재질면(10)이 하부지지면(11)의 상면에 공간을 형성하면서 고정되고, 처리조(21)의 수면(22)과 30 내지 75도인 경사각(14)을 갖는 하부지지면(11)에 공기공급관(26)의 일단을 연결하고, 타단은 외부공기공급관(29)에 연결하는 단계, 앵커의 일단은 상기 하부지지면(11)에 고정되고, 타단은처리조 하부의 체결부에 고정하는 단계를 포함한다.
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 하폐수처리조에서 유기물 및 기타 오염물질을 제거하기 위해 일정량의 공기를 도입함에 있어, 산기장치 가동 시 및 미가동시 산기장치 표면에 슬러지 등의 물질이 쌓이는 것을 방지하고, 탄성재질면(10)의 기공(12)을 통하여 슬러지가탄성재질면(10)과 산기장치 하부지지면(11) 사이로 침투하거나 기공(12)을 막는 것을 최소화하도록 한다.
일실시 양태로서, 도 6과 같이 산기장치의 경사면이 같은 방향으로 배열되도록 설치할 수도 있으며, 도 7과 같이 마주보는 형태로도 설치가 가능하다. 도 6 또는 도 7에서는 하나 혹은 두 개의 산기장치를 설치하는 예를 보여주고 있으나, 수면(22)과의 경사각이 30 내지 75도가 되도록 설치할 경우에는 도 6이나 도 7이외에도 처리조의 형태나 사용 환경에 따라서 두 개 이상의 산기장치를 다양한 형태로 배열하여 자유롭게 설치할 수 있다. 예를 들면, 3개의 산기장치를 설치하는 경우에는 삼각형 형태의 하부지지판(11)을 사용하여 삼각형 배열을 적용할 수 있으며, 이외에도 다양한 형상을 갖는 하부지지판(11)을 사용하여 여러 가지의 배열 형태로 적용이 가능하다.
부호의 설명
10 :탄성재질면 11 : 하부지지면
12 : 기공 13 : 공기 버블
14 : 경사각 15 : 앵커 삽입 구멍
16 : 산기장치 체결부 경사각 20 : 공기공급관
21 :처리조 22 : 수면
24 : 산기장치 25 : 짧은 길이의 앵커
26 : 긴 길이의 앵커 27 : 산기장치 체결부
28 : 기초 콘크리트 29 : 외부공기공급관
30 :상부체결부 31 : 하부체결부
본 발명에 따른 산기장치 및 그 설치방법은 탄성재질면을 수면(22)과 일정한 각도를 유지하여 처리조(21)에 공기 공급 중단 시 기공(12)으로 유입되는 것을 막고, 슬러지가탄성재질면(10) 위에 쌓이는 것을 방지하여 기공(12)이 막히는 것을 방지하는 효과가 있으며, 또한, 처리조의 하부 바닥의 조건에 무관하게 원하는 경사각을 산기장치에 형성시켜, 하폐수 처리의 효율성을 향상시키고, 산기장치의 표준산소전달율과 표준폭기효율을 향상시키며, 내구성이 강화되어 산기장치의 수명을 증가시키는 효과가 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 하폐수의처리조에 산소 공급을 위해 구비된 미세기포 발생용 산기장치에 있어서, 처리조(21)의 수면(22)과 30 내지 75도인 경사각(14)을 갖는 하부지지면(11), 상기 하부지지면(11)과의 사이에 공간을 형성하고, 기공(12)을 포함하는 탄성재질면(10),상기 하부 지지면(11)에 연결되어, 상기 탄성재질면과 하부지지면 사이의 상기 공간으로 공기를 공급하는 공기공급관(20)을 포함하는 산기장치 본체; 상기 탄성재질면(10)의 상면에 위치하고, 앵커삽입구멍(15)이 형성되어 있는 상부체결부(30), 상기 하부 지지면(11)의 하면에 위치하고, 앵커삽입구멍(15)이 형성되어 있는 하부체결부(31)를 포함하는 산기장치 체결부(27); 일단은 상기 상부 및 하부체결부(30, 31)를 관통하여 고정되고, 타단은 상기 처리조 바닥에 고정되어, 상기 탄성재질면(10) 및 하부지지면(11)을 처리조에 고정하는 하나 이상의 앵커(25, 26);를 포함하고, 상기 탄성재질면(10) 및 하부지지면(11)이 이루는 경사각에 의해서 앵커(25, 26)의 길이가 조절되는 미세기포 발생용 산기장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산기장치 체결부(27)는 고무, 플라스틱 또는 금속 중의 하나 이상의 재질로 되어있는 미세기포 발생용 산기장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상부체결부(30) 및 하부체결부(31)는 상기 산기장치 본체와 동일한 경사각을 갖는 일면을 포함하며, 상부체결부(30)의 상기 일면은 탄성재질면(10)의 상면과 하부체결부(31)의 상기 일면은 하부지지면(11)의 하면에 접촉되어, 상기 앵커(25, 26)가 상부체결부(30), 탄성재질면(10), 하부지지면(11), 하부체결부(31)를 관통하여 결합되는 미세기포 발생용 산기장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 상부체결부(30) 및 하부체결부(31)는 상기 산기장치 본체와 동일한 경사각을 갖는 일면을 포함하며, 상부체결부(30)의 상기 일면은 탄성재질면(10)의 상면과 하부체결부(31)의 상기 일면은 하부지지면(11)의 하면에 접촉되어, 상기 앵커(25, 26)가 상부체결부(30), 탄성재질면(10), 하부지지면(11), 하부체결부(31)를 관통하여 결합되는 미세기포 발생용 산기장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 미세기포 발생용 산기장치의 설치방법에 있어서, 하폐수의 처리조의 하부에 외부로부터 공기를 공급하는 외부공기공급관(29)을 설치하는 단계; 기공(12)을 포함하는 탄성재질면(10)이 하부지지면(11)의 상면에 공간을 형성하면서 고정되고, 처리조(21)의 수면(22)과 30 내지 75도인 경사각(14)을 갖는 하부지지면(11)에 공기공급관(26)의 일단을 연결하고, 타단은 외부공기공급관(29)에 연결하는 단계; 및 앵커의 일단은 상기 하부지지면(11)에 고정되고, 타단은처리조 하부의 체결부에 고정하는 단계를 포함하는 미세기포 발생용 산기장치 설치방법.
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