KR102262478B1

KR102262478B1 - 에너지 저감형 산기관

Info

Publication number: KR102262478B1
Application number: KR1020200158609A
Authority: KR
Inventors: 박정호
Original assignee: 주식회사 세종씨아이
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2021-06-09

Abstract

본 발명은 에너지 저감형 산기관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기포 발생에 필요한 에너지 효율을 높이고 막힘 현상이 원천적으로 제거되어 내부 청소 또는 내부 교체가 필요 없도록 하여 유지보수가 용이하도록, 상기 산기관(A)의 외형을 이루도록 구비되는 케이싱(100);과 상기 케이싱(100)의 측면에 적어도 하나 이상이 구비되는 에어 공급구(200);와 상기 에어 공급구(200)에서 유입되는 공기를 상기 케이싱(100)의 상부 방향으로 유도하도록 상기 케이싱(100) 내부에 상향으로 향하는 길이 진행 방향을 갖도록 구비되는 에어 유도로(300);와 상기 케이싱(100)의 상부인 상기 에어 유도로(300)의 종단에 구비되는 에어 토출구(400);및 포말형성돌기(500);가 포함되는 에너지 저감형 산기관에 관한 것이다.

Description

에너지 저감형 산기관 { ENERGY-SAVING AERATION DIFFUSER FOR PURIFYING SEWAGE OR WASTE WATER }

본 발명은 에너지 저감형 산기관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기포 발생에 필요한 에너지 효율을 높이고 막힘 현상을 원천적으로 제거하여 산기관 내부 청소 또는 내부 부품 교체의 필요가 없어 유지보수가 용이하도록, 케이싱, 에어 공급구, 에어 유도로, 에어 토출구 및 에어 공급수단이 포함되는 에너지 저감형 산기관에 관한 것이다.

일반적으로 하수 처리장, 축산 분뇨처리장 또는 공장 오폐수 처리장 등 오염수 처리장에서 처리 대상인 오염수에 포함된 유기물, 질소, 인 등을 제거하는 생물학적 하수 처리 공정에서 활성슬러지라 불리는 미생물 집합이 생물학적 고형물로 형성된다.

오염수에 포함되는 유기물의 대부분은 폐수 정화 처리 과정에서 제거되는데, 제거 과정 중에 오염수에 공기를 계속 공급하여 미생물의 유기물 분해를 촉진시키는데, 미생물은 용존 유기물을 먹고 자라는며, 미생물이 증식하면서 서로 뭉쳐 플록을 형성하고 이것들이 모여 활성슬러지를 형성한다.

즉, 유기물의 일부는 새로운 미생물 세포가 되고, 다른 일부는 호흡을 통해 이산화탄소와 물로 전환되는데, 일반적으로 활성슬러지법에서는 미생물의 활성이 높은 활성슬러지 일부를 포기조로 다시 넣는데, 생물학적 수처리공정에서 산소를 공급하기 위한 용도로 산기관이 활용되고 있다. 예를 들어, 생물학적 수처리장치의 폭기조 등에 산기관이 설치되며, 산기관은 폭기조 내에 공기를 공급하여 오염된 원수의 생물학적 처리를 유도하는 것이다.

이때, 산기관은 형태와 기능 등에 따라 원통형, 분사식, 흡출식, U-튜브형 등으로 구분된다. 최근에는 멤브레인 산기관이 널리 이용되고 있다.

멤브레인 산기관은 다수의 산기공이 구비된 멤브레인을 통해 반응조에 공기를 공급하는 방식이다. 멤브레인 산기관에 적용되는 멤브레인은 세라믹, 고분자 재질 등으로 이루어진다. 세라믹 재질의 멤브레인은 내마모성이 우수하여 장시간 사용할 수 있으나, 산기공을 미세화하는데 한계가 있으며, EPDM 등의 고분자 재질로 이루어진 멤브레인은 내마모성, 내충격성은 우수하나 압축공기에 의해 쉽게 팽창되어 파열되거나 신축성을 상실하는 단점이 있고 막힘 현상이 발생되어 유지 보수에 많은 시간과 비용을 발생시키는 문제가 있다.

또한, 이러한 멤브레인 산기관은 공기공급배관에 연결되어 공기공급배관으로부터 공기를 공급받는 구조를 이루는데, 종래의 멤브레인 산기관은 공기공급배관과의 체결 구조가 복잡한 문제가 있는 것이다.

또한, 종래 기술에 따른 멤브레인 산기관의 경우, 멤브레인의 산기공을 통해 슬러지가 유입되어 공기공급배관으로 슬러지가 역류하는 문제가 상존한다. 이와 함께, 일정 시간 사용 후 멤브레인의 교체시, 멤브레인 산기관의 결합 형태가 복합하여 멤브레인을 용이하게 교체할 수 없거나 멤브레인 산기관 전체를 교체해야 하는 불편함이 뒤따르며, 운전에 고에너지를 소모한다는 문제점이 꾸준히 제기되는 실정이다.

한국등록특허 제10-1267796호(2013.05.21 등록)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 문제점 내지는 필요성을 해결하기 위하여, 기포 발생에 필요한 에너지 효율을 높이고 막힘 현상이 원천적으로 제거되어 내부 청소 또는 내부 교체가 필요 없도록 하여 유지보수가 용이한 에너지 저감형 산기관을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 산기관(A)의 외형을 이루도록 구비되는 케이싱(100)과 상기 케이싱(100)의 측면에 적어도 하나 이상이 구비되는 에어 공급구(200)와 상기 에어 공급구(200)에서 유입되는 공기를 상기 케이싱(100)의 상부 방향으로 유도하도록 상기 케이싱(100) 내부에 상향으로 향하는 길이 진행 방향을 갖도록 구비되는 에어 유도로(300) 및 상기 케이싱(100)의 상부인 상기 에어 유도로(300)의 종단에 구비되는 에어 토출구(400)로 오염수 및 오염수 저부에 주로 존재하는 슬러지를 상부로 이송하며 효과적으로 기포와 포말을 발생하는 에너지 저감형 산기관을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 에어 유도로(300)의 내부에 원통 형상의 유도내주면(310)과 상기 에어 공급구(200)를 통해 유입되는 공기가 정화 처리 대상 용수와 혼합되어 포말 도는 기포를 형성하도록 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향을 향하도록 내부에 포말형성돌기(500)로 공기압 및 수압으로 인한 기포와 포말을 생성하는 에너지 저감형 산기관을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 포말형성돌기(500)의 단면은 원형으로 구비되어, 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 원기둥 형상으로 포말만곡면(510)으로 구비되어 산기관(A) 내부에 오염물질이 끼이거나 엉킴으로 인하여 발생되는 막힘 현상을 방지하도록하는 에너지 저감형 산기관을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 포말형성돌기(500)의 종단은 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 진행하며 상기 포말만곡면(510)의 단면 직경이 점차 작아지는 포말만곡종단(520)으로 구비되고, 상기 포말형성돌기(500)는 복수 개가 상기 유도내주면(310)의 배치되어 상기 포말형성돌기(500)의 길이 진행방향은 서로 다른 진행 방향을 이루되 상기 에어 유도로(300)의 중심을 향한 가상선에서 상향 또는 하향으로 -5 내지 5°의 각도를 이루어 끼임을 방지하고 기포와 포말 발생이 효율적인 에너지 저감형 산기관을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 포말형성돌기(500)의 단면 직경은 하부에서 상부로 진행하며 점차 작아지도록 구비되어 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말만곡면(510)의 두께가 작아지도록 구비되되 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말형성돌기(500)의의 배치 밀도가 더 커지도록 구비되며 상기 포말형성돌기(500)가 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행하며 나선형을 이루도록 배치되어 와류 효과와 큰 포말, 작은 기포 발생 순서를 효율적으로 발생시키는 에너지 저감형 산기관을 제공하려는 것이다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 에너지 저감형 산기관은 먼저, 하수 처리장, 축산 분뇨처리장 또는 공장 오폐수 처리장 등 오염수 처리장의 수중에 기포를 발생하도록 산기관(A)의 외형을 이루도록 구비되는 케이싱(100);을 포함할 수 있다.

또한, 상기 케이싱(100)의 측면에 적어도 하나 이상이 구비되는 에어 공급구(200);를 포함할 수 있다.

여기에, 상기 에어 공급구(200)에서 유입되는 공기를 상기 케이싱(100)의 상부 방향으로 유도하도록 상기 케이싱(100) 내부에 상향으로 향하는 길이 진행 방향을 갖도록 구비되는 에어 유도로(300);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 케이싱(100)의 상부인 상기 에어 유도로(300)의 종단에 구비되는 에어 토출구(400);를 포함하되,를 포함할 수 있다.

이때, 상기 에어 유도로(300)의 내부는 원통 형상의 유도내주면(310)과 상기 에어 공급구(200)를 통해 유입되는 공기가 정화 처리 대상 용수와 혼합되어 포말 도는 기포를 형성하도록 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향을 향하도록 내부에 포말형성돌기(500)로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 상기 포말형성돌기(500)의 단면은 원형으로 구비되어 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 원기둥 형상으로 포말만곡면(510)으로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 포말형성돌기(500)의 종단은 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 진행하며 상기 포말만곡면(510)의 단면 직경이 점차 작아져서 포말만곡종단(520)으로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 포말형성돌기(500)는 복수 개가 상기 유도내주면(310)의 배치되되, 상기 포말형성돌기(500)의 길이 진행방향은 서로 다른 진행 방향을 이루되 상기 에어 유도로(300)의 중심을 향한 가상선에서 상향 또는 하향으로 -5 내지 5°의 각도를 이루도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이때, 상기 포말형성돌기(500)의 단면 직경은 하부에서 상부로 진행하며 점차 작아지도록 구비되어 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말만곡면(510)의 두께가 작아지도록 구비되되 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말형성돌기(500)의의 배치 밀도가 더 커지도록 구비되며, 상기 포말형성돌기(500)가 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행하며 나선형을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 상기 에어 공급구(200)에 연결되는 에어관(610)과 상기 에어관(610)에 에어를 공급하도록 에어 블로워(620)로 구비되는 에어공급수단(600)이 더 구비되며, 상기 에어 블로워(620)에 제어 신호를 보내 상기 에어 블로워(620)의 ON/OFF 및 동작 속도를 제어하도록 제어부(700)이 더 구비되되, 상기 산기관(A)은 상기 오염수 처리장에 복수개가 구비되되 상기 제어부(700)의 제어 신호에 따라 상기 에어 블로워(620)가 시간 간격을 유지하며 순차적으로 기동되도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 한편, 상기 상기 포말형성돌기(500)는 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행하며 나선형을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이에 본 발명은 에너지 저감형 산기관을 제공하여,

첫쩨, 기포 발생에 필요한 에너지 효율을 높이고 막힘 현상이 원천적으로 제거되어 내부 청소 또는 내부 교체가 필요 없도록 하여 유지보수가 용이한 효과가 깅T다

둘째, 산기관(A)의 외형을 이루도록 구비되는 케이싱(100)과 상기 케이싱(100)의 측면에 적어도 하나 이상이 구비되는 에어 공급구(200)와 상기 에어 공급구(200)에서 유입되는 공기를 상기 케이싱(100)의 상부 방향으로 유도하도록 상기 케이싱(100) 내부에 상향으로 향하는 길이 진행 방향을 갖도록 구비되는 에어 유도로(300) 및 상기 케이싱(100)의 상부인 상기 에어 유도로(300)의 종단에 구비되는 에어 토출구(400)로 오염수 및 오염수 저부에 주로 존재하는 슬러지를 상부로 이송하며 효과적으로 기포와 포말을 발생한다.

셋째, 상기 에어 유도로(300)의 내부에 원통 형상의 유도내주면(310)과 상기 에어 공급구(200)를 통해 유입되는 공기가 정화 처리 대상 용수와 혼합되어 포말 도는 기포를 형성하도록 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향을 향하도록 내부에 포말형성돌기(500)로 공기압 및 수압으로 인한 기포와 포말을 생성하여 에너지 효율이 높다.

넷째, 상기 포말형성돌기(500)의 단면은 원형으로 구비되어, 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 원기둥 형상으로 포말만곡면(510)으로 구비되어 산기관(A) 내부에 오염물질이 끼이거나 엉킴으로 인하여 발생되는 막힘 현상을 방지한다.

다섯째, 상기 포말형성돌기(500)의 종단은 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 진행하며 상기 포말만곡면(510)의 단면 직경이 점차 작아지는 포말만곡종단(520)으로 구비되고, 상기 포말형성돌기(500)는 복수 개가 상기 유도내주면(310)의 배치되어 상기 포말형성돌기(500)의 길이 진행방향은 서로 다른 진행 방향을 이루되 상기 에어 유도로(300)의 중심을 향한 가상선에서 상향 또는 하향으로 -5 내지 5°의 각도를 이루어 끼임을 방지한다.

여섯째, 상기 포말형성돌기(500)의 단면 직경은 하부에서 상부로 진행하며 점차 작아지도록 구비되어 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말만곡면(510)의 두께가 작아지도록 구비되되 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말형성돌기(500)의의 배치 밀도가 더 커지도록 구비되며 상기 포말형성돌기(500)가 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행하며 나선형을 이루도록 배치되어 와류 효과와 큰 포말, 작은 기포 발생 순서를 효율적으로 발생시켜 정화 효율을 높인다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 및 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에너지 저감형 산기관의 외형을 설명하기 위한 3D도면이다.
도 3 내지 8 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에너지 저감형 산기관의 포말형성돌기와 이를 통한 기포 형성 과정을 설명하기 위한 3D도면이다.
도 9 및 10 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에너지 저감형 산기관이 정화 대상 시설에 설치되는 개념을 설명하기 위한 개념도와 제어부의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

도 1 및 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에너지 저감형 산기관의 외형을 설명하기 위한 3D도면이며, 도 3 내지 8 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에너지 저감형 산기관의 포말형성돌기와 이를 통한 기포 형성 과정을 설명하기 위한 3D도면이고, 도 9 및 10 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에너지 저감형 산기관이 정화 대상 시설에 설치되는 개념을 설명하기 위한 개념도와 제어부의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.

본원 발명의 일 실시 예에 따르는 에너지 저감형 산기관은 도 1 에 도시된 바와 같이, 하수 처리장, 축산 분뇨처리장 또는 공장 오폐수 처리장 등 오염수 처리장의 수중에 기포를 발생하도록 먼저 상기 산기관(A)의 외형을 이루도록 케이싱(100)이 구비되고, 상기 케이싱(100)의 측면에 적어도 하나 이상이 배치되는 에어 공급구(200)가 구비되는 것이다.

이때, 상기 에어 공급구(200)는 상기 케이싱(100)의 저면 부위에 배치되어 상부에서 공급되는 공기의 가압력으로 오염 원수조 저부에 가라앉은 슬러지를 상부로 퍼올릴 수 있도록 구비되는 것이다.

또한, 상기 에어 공급구(200)에서 유입되는 공기를 상기 케이싱(100)의 상부 방향으로 유도하도록 상기 케이싱(100) 내부에 상향으로 향하는 길이 진행 방향을 갖도록 에어 유도로(300)와 상기 케이싱(100)의 상부인 상기 에어 유도로(300)의 종단에 에어 토출구(400)가 구비되어 오염원수, 오염원수에 포함된 슬러지를 상부로 퍼올리며 내부에 산소(공기)를 혼합시키도록 하는 것이다.

이때, 상기 에어 유도로(300)의 내부는 원통 형상의 유도내주면(310)과 상기 에어 공급구(200)를 통해 유입되는 공기가 정화 처리 대상 용수와 혼합되어 포말 도는 기포를 형성하도록 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향을 향하도록 내부에 포말형성돌기(500)가 구비되어 원수 및 슬러지가 공기 가압력으로 상승하며 상기 포말형성돌기(500)와 충돌하며 기포를 형성하여 산소 혼합이 효율적으로 이루어지도록 하는 것이다.

여기서, 상기 포말형성돌기(500)의 단면은 원형으로 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 원기둥 형상으로 포말만곡면(510)으로 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 오염 원수에 포함된 슬러지가 상기 산기관(A) 내부인 상기 에어 유도로(300)를 막지 않도록 상기 포말만곡면(510)으로 형성되도록 하는 것이다.

또 이때, 상기 포말형성돌기(500)의 종단은 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 진행하며 상기 포말만곡면(510)의 단면 직경이 점차 작아져서 포말만곡종단(520)으로 구비되어 슬러지 막힘 현상을 없애며, 공기 가압에 따르는 에너지 효율이 저감되도록 하는 것이다.

이때, 상기 포말형성돌기(500)는 복수 개가 상기 유도내주면(310)의 배치되되, 상기 포말형성돌기(500)의 길이 진행방향은 서로 다른 진행 방향을 이루며 상기 에어 유도로(300)의 중심을 향한 가상선에서 상향 또는 하향으로 -5 내지 5°의 각도를 이루도록 구비되어 상승하는 에어 가압력에 대응되어 발생되는 충돌이 불규칙적으로 발생되어 산소 혼합 효과를 높이도록 하는 것이다.

또한, 상기 포말형성돌기(500)의 단면 직경은 하부에서 상부로 진행하며 점차 작아지도록 구비되어 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말만곡면(510)의 두께가 작아지도록 구비되되 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말형성돌기(500)의의 배치 밀도가 더 커지도록 구비되어 오염 원수 저부에서는 큰 기포가 형성되고 상승 할 수록 미세한 기포가 형성되어 산소 혼합 효과를 높이도록 구성하며, 상기 포말형성돌기(500)가 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행하며 나선형을 이루도록 배치되어 상승되는 오염 원수와 슬러지의 나선형 상승을 유도하여 산소 혼합 시간과 길이가 최대한 연장되도록 하는 것이다.

한펴, 상기 에어 공급구(200)에 연결되는 에어관(610)과 상기 에어관(610)에 에어를 공급하도록 에어 블로워(620)로 구비되는 에어공급수단(600)이 더 구비되며, 상기 에어 블로워(620)에 제어 신호를 보내 상기 에어 블로워(620)의 ON/OFF 및 동작 속도를 제어하도록 제어부(700)이 더 구비되되, 상기 산기관(A)은 상기 오염수 처리장에 복수개가 구비되되 상기 제어부(700)의 제어 신호에 따라 상기 에어 블로워(620)가 시간 간격을 유지하며 순차적으로 기동되어 오염 원수의 수조 일측에서 타측으로 점진적으로 폭기를 발생하여 표면에 부유하는 부유물질이 수조의 일측으로 모이게 하는 동시에 에너지 저감 효과를 높이도록 구성하는 것이다.

이때, 상기 제어부(700)는 오염 원수조의 오염정도를 수집하도록 탁도 수집부, 오염수정보 수집부 및 수위감지부가 더 구비되며, 상기 탁도 수집부 또는 상기 오염수정보 수집부에서 수집된 정보와 내부 타이머를 이용하여 상기 에어 블로워(620)의 가동 시간 또는 가동 속도를 제어하며, 오염 원수조의 내부 또는 외부에 배치되는 부유물 블로워를 가동하여 표면에 부유된 부유물질을 부유물 수집기 방향으로 이송하고, 부유물 수집기를 동작하여 상기 부유물 블로워의 이송력으로 오염 원수의 표면에서 이송되는 부유물질을 받아들이고 외부로 배출하도록 구비되는 것이다.

이상에서 일 실시 예를 통해 설명된 본원 발명의 에너지 저감형 산기관을 통하여, 기포 발생에 필요한 에너지 효율을 높이고 막힘 현상이 원천적으로 제거되어 내부 청소 또는 내부 교체가 필요 없도록 하여 유지보수가 용이하고, 산기관(A)의 외형을 이루도록 구비되는 케이싱(100)과 상기 케이싱(100)의 측면에 적어도 하나 이상이 구비되는 에어 공급구(200)와 상기 에어 공급구(200)에서 유입되는 공기를 상기 케이싱(100)의 상부 방향으로 유도하도록 상기 케이싱(100) 내부에 상향으로 향하는 길이 진행 방향을 갖도록 구비되는 에어 유도로(300) 및 상기 케이싱(100)의 상부인 상기 에어 유도로(300)의 종단에 구비되는 에어 토출구(400)로 오염수 및 오염수 저부에 주로 존재하는 슬러지를 상부로 이송하며 효과적으로 기포와 포말을 발생하며, 상기 에어 유도로(300)의 내부에 원통 형상의 유도내주면(310)과 상기 에어 공급구(200)를 통해 유입되는 공기가 정화 처리 대상 용수와 혼합되어 포말 도는 기포를 형성하도록 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향을 향하도록 내부에 포말형성돌기(500)로 공기압 및 수압으로 인한 기포와 포말을 생성하여 에너지 효율이 높이며, 상기 포말형성돌기(500)의 단면은 원형으로 구비되어, 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 원기둥 형상으로 포말만곡면(510)으로 구비되어 산기관(A) 내부에 오염물질이 끼이거나 엉킴으로 인하여 발생되는 막힘 현상을 방지하며, 상기 포말형성돌기(500)의 종단은 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 진행하며 상기 포말만곡면(510)의 단면 직경이 점차 작아지는 포말만곡종단(520)으로 구비되고, 상기 포말형성돌기(500)는 복수 개가 상기 유도내주면(310)의 배치되어 상기 포말형성돌기(500)의 길이 진행방향은 서로 다른 진행 방향을 이루되 상기 에어 유도로(300)의 중심을 향한 가상선에서 상향 또는 하향으로 -5 내지 5°의 각도를 이루어 끼임을 방지하며, 상기 포말형성돌기(500)의 단면 직경은 하부에서 상부로 진행하며 점차 작아지도록 구비되어 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말만곡면(510)의 두께가 작아지도록 구비되되 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말형성돌기(500)의의 배치 밀도가 더 커지도록 구비되며 상기 포말형성돌기(500)가 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행하며 나선형을 이루도록 배치되어 와류 효과와 큰 포말, 작은 기포 발생 순서를 효율적으로 발생시켜 정화 효율을 높일 수 있는 것이다.

이상 본 발명은 바람직한 일실시 예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허 청구 범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 도응한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석 되어야 될 것이다.

100 ... 케이싱
200 ... 에어 공급구
300 ... 에어 유도로
310 ... 유도내주면
400 ... 에어 토출구
500 ... 포말형성돌기
510 ... 포말만곡면
520 ... 포말만곡종단
600 ... 에어공급수단
610 ... 에어관
620 ... 에어 블로워
700 ... 제어부
800 ... 부유블로워
810 ... 부유물 수집기

Claims

하수 처리장, 축산 분뇨처리장 또는 공장 오폐수 처리장 등 오염수 처리장의 수중에 기포를 발생하도록 배치되는 산기관(A)에 있어서,
상기 산기관(A)의 외형을 이루도록 구비되는 케이싱(100);
상기 케이싱(100)의 측면에 적어도 하나 이상이 구비되는 에어 공급구(200);
상기 에어 공급구(200)에서 유입되는 공기를 상기 케이싱(100)의 상부 방향으로 유도하도록 상기 케이싱(100) 내부에 상향으로 향하는 길이 진행 방향을 갖도록 구비되는 에어 유도로(300);
상기 케이싱(100)의 상부인 상기 에어 유도로(300)의 종단에 구비되는 에어 토출구(400);를 포함하되,
상기 에어 유도로(300)의 내부는 원통 형상의 유도내주면(310)과 상기 에어 공급구(200)를 통해 유입되는 공기가 정화 처리 대상 용수와 혼합되어 포말 도는 기포를 형성하도록 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향을 향하도록 내부에 포말형성돌기(500)로 구비되며,
상기 포말형성돌기(500)의 단면은 원형으로 구비되어 상기 유도내주면(310)에서 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 원기둥 형상으로 포말만곡면(510)으로 구비되며,
상기 포말형성돌기(500)의 종단은 상기 에어 유도로(300)의 중심 방향으로 진행하며 상기 포말만곡면(510)의 단면 직경이 점차 작아져서 포말만곡종단(520)으로 구비되며,
상기 포말형성돌기(500)는 복수 개가 상기 유도내주면(310)의 배치되되 상기 포말형성돌기(500)의 길이 진행방향은 서로 다른 진행 방향을 이루되 상기 에어 유도로(300)의 중심을 향한 가상선에서 상향 또는 하향으로 -5 내지 5°의 각도를 이루도록 구비되며,
상기 포말형성돌기(500)의 단면 직경은 하부에서 상부로 진행하며 점차 작아지도록 구비되어 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말만곡면(510)의 두께가 작아지도록 구비되되 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행 할 수록 상기 포말형성돌기(500)의의 배치 밀도가 더 커지도록 구비되며 상기 포말형성돌기(500)가 상기 에어 공급구(200)의 저부에서 상부로 진행하며 나선형을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는,
에너지 저감형 산기관.
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제 1 항에 있어서,
상기 에어 공급구(200)에 연결되는 에어관(610)과 상기 에어관(610)에 에어를 공급하도록 에어 블로워(620)로 구비되는 에어공급수단(600)이 더 구비되며,
상기 에어 블로워(620)에 제어 신호를 보내 상기 에어 블로워(620)의 ON/OFF 및 동작 속도를 제어하도록 제어부(700)이 더 구비되되,
상기 산기관(A)은 상기 오염수 처리장에 복수개가 구비되되 상기 제어부(700)의 제어 신호에 따라 상기 에어 블로워(620)가 시간 간격을 유지하며 순차적으로 기동되도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
에너지 저감형 산기관.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부(700)는,
오염 원수조의 오염정도를 수집하도록 탁도 수집부, 오염수정보 수집부 및 수위감지부가 더 구비되며,
상기 탁도 수집부 또는 상기 오염수정보 수집부에서 수집된 정보와 내부 타이머를 이용하여 상기 에어 블로워(620)의 가동 시간 또는 가동 속도를 제어하도록 구비되며,
상기 제어부(700)는,
오염 원수조의 내부 또는 외부에 배치되는 부유물 블로워를 가동하여 표면에 부유된 부유물질을 부유물 수집기 방향으로 이송하고, 부유물 수집기를 동작하여 상기 부유물 블로워의 이송력으로 오염 원수의 표면에서 이송되는 부유물질을 받아들이도록 구비되는 것을 것을 특징으로 하는,
에너지 저감형 산기관.