KR100635974B1 - 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일 평면상에 지그재그 형태로 배열되는 자외선 투과재질의 튜브로 이루어진 튜브관 층과 상기 튜브관 층을 가로질러 격자형태로 설치되는 다수의 자외선램프를 구비하는 플레이트를 복수개 설치함으로써, 튜브를 통과하는 폐수, 하수, 생수 또는 지하수와 같은 액체를 자외선을 통해 살균 정화할 수 있도록 한 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치에 관한 것이다.
광촉매, 살균정화장치, 자외선램프, 튜브
Description
도 1은 본 발명에 따른 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치의 개략도;
도 2는 도 1을 입체적으로 나타낸 도면;
도 3은 본 발명에 따른 살균정화장치의 다른 실시예에 있어서, 튜브관의 외부 및 내부 구조를 상세하게 도시한 도면; 및
도 4는 본 발명에 따른 살균정화장치의 다른 실시예에 있어서, 튜브관의 연결구조를 나타낸 일부 생략 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 자외선 광촉매 살균정화장치 101 : 튜브관
101a : 광촉매 물질 102 : 자외선램프
103 : 배출구 104 : 연결관
107 : 입구부 108 : 소형 연결관
본 발명은 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일 평면상에 지그재그 형태로 배열되는 자외선 투과재질의 튜브로 이루어진 튜브관 층과 상기 튜브관 층을 가로질러 격자형태로 설치되는 다수의 자외선램프를 구비하는 플레이트를 복수개 설치함으로써, 튜브를 통과하는 폐수, 하수, 생수 또는 지하수와 같은 액체를 자외선을 통해 살균 정화할 수 있도록 한 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 대형의 축산업을 행하는 축산가의 축사에는 수십 내지 수만 마리의 가축이 사육되고 있으며, 이와 같은 축사에서는 가축의 배설물인 분뇨가 매일 발생되고 있으며(예를들어, 돼지의 경우 1일 1두당 평균 분뇨가 4.6kg 발생함), 그 양은 가축 수에 비례하여 발생되고 있는 바, 축분뇨는 95%가 폐수고 5%가 슬러지로 구성되어 있다.
이러한 축산분뇨를 방치하거나 또는 정화 없이 그대로 하천 등에 방류하게 되면 하천이나 주변의 환경이 심하게 오염될 수 밖에는 없어 상기 축산분뇨의 방류 및 방치를 엄격히 제한하고 있는 실정이다.
기존의 축산분뇨의 처리방법으로는 톱밥과 함께 섞어서 건조시킨 다음 농경지에 살포하는 경우가 통상적인 처리방법이었으나 이러한 방법은 톱밥의 구입과 분뇨와의 혼합후의 처리문제 등 여러 가지 문제점을 내포하고 있어 최근에는 잘 사용하고 있지 않은 상태인 것으로, 이는 축산분뇨를 고형물을 부숙화 시키는데 따른 톱밥이나 왕겨 또는 석회 등이 첨가되기 때문에 축산분뇨의 부숙화 비용이 증대되 어 축산농가의 경제적인 부담이 가중되고 있기 때문이다.
최근 이러한 문제를 해결하기 위해 정부에서도 막대한 자금을 들여 축산분뇨처리시설을 설치하여 가동 중에 있으나 과부하시 대처방안과 기타 운영관리의 부적절한 대처로 인해 제대로 가동되지 못하고 있는 실정이다.
특히, 축산분뇨 중 축분을 부숙화 시키기 위한 방법으로 왕겨나 톱밥을 첨가하여 발효시키는 방법이 일반적으로 이용되고 있는데, 이러한 방법으로 축분의 고형물을 부숙화시킬 경우 축산분뇨처리시설의 규모가 매우 커질 수밖에 없어 시공비가 매우 높게 소요되는 단점이 있다.
그러므로, 상기의 축산분뇨처리시설은 규모가 매우 커질 수밖에 없기 때문에 축산분뇨처리시설을 우리나라 현실에 맞게 소형화하여 유지관리비용과 시공비, 처리비용이 저렴한 장치를 제공해야 하는 문제점을 안고 있다.
그 외에도 최근에는 상기 축산 분뇨를 건조시키기 위해 경유를 열원으로 하여 고압증기로 축산 분뇨를 건조시키는 보일러 건조장치가 개발되어 농가에 보급되고 있으나, 보일러 설비를 필요로 하기 때문에 그 설치 면적이 과다하고, 또한 기계 설비가 복잡하여 고장이 빈번하게 일어나며, 상기 보일러 건조 장치를 통해 건조작업이 완료되면 그 때 마다 고정화된 축분을 작업자가 인위적으로 배출해내야 하기 때문에 작업이 번거롭고 작업성이 저하되는 단점이 있었다.
한편, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 축산분뇨의 슬러지를 정화시키는 다양한 정화장치들이 안출된 바 있다.
일예로, 등록실용신안 제96559호인 전기분해에 의한 분뇨정화장치가 안출된 바 있으며, 이는 그 등록공고된 공보의 청구범위에 의해 알 수 있듯이, 소금물유입관과 분뇨유입관을 연결하여 분뇨유입관의 단부에는 망을 씌워 분쇄기를 고정하여서 된 분뇨조의 내부에는 수위감지기를 설치하고, 분뇨조와 파이프로 연결한 분쇄펌프의 출구파이프는 한쌍의 기판이 경첩으로 유착되어 기판에는 일정한 간격으로 바이폴라프레이트가 고정되고, 기판에는 전극판이 일정한 간격으로 설치된 전해기의 입구에 연결하여 분쇄펌프에 의하여 미분쇄된 분뇨물을 전기분해시킬수 있도록 하고, 전해기의 출구는 처리저장조와 파이프로 연결하여서 구성되어 있다.
다른 예로서, 등록실용신안 제233109호인 축산분뇨 정화장치가 안출된 바 있다. 이는 그 등록공고된 공보의 청구범위에 기재된 바와 같이, 축산분뇨를 저장하는 수조와, 상기 수조에 저장된 폐수를 스크린 및 탈수하여 상기 폐수로부터 협잡물을 스크린하는 회전형 슬러지 탈수장치와, 상기 스크린 및 탈수된 폐수를 100°로 가열하는 고주파 전자가열기와, 상기 가열된 폐수를 60°로 냉각시키는 1차냉각조와, 상기 냉각된 폐수를 혐기성 고온소화시키는 혐기성소화조와, 상기 혐기성 고온소화된 폐수를 원심회전농축분리하는 원심회전농축분리기와, 상기 원심회전농축분리된 폐수를 냉각하는 2차냉각조와, 상기 2차냉각된 폐수를 활성화시키는 반응조와, 상기 활성화된 미생물이 함유된 폐수를 분리하는 액중막세트로 구성되어 있다.
다른예로서, 등록실용신안 제380364호인 분뇨처리장치가 안출된 바 있으며, 이는 그 등록공고된 공보의 청구범위에 의해 알 수 있듯이, 하단에 호퍼부가 일체로 설치된 분리탱크와, 상기 분리탱크의 일측 하단에 설치되며, 분뇨이송도로부터 분기된 다수의 분기관과, 상기 분리탱크의 상단 내부 전체에 걸쳐 설치된 여과부재 와, 상기 분리탱크의 타측 상단의 상기 여과부재보다 높은 위치에 설치된 뇨 배출관과, 상기 다수의 분기관이 설치된 분리탱크의 측벽으로부터 이격되어 그 측벽과 평행하게 설치되고, 상기 분리탱크의 측벽으로부터 연장되어 설치되며, 'L'자 형상을 갖는 유속저감부재와, 상기 호퍼부의 하단에 연결되는 연결부재를 구비하고, 내부에 분 슬러지를 이송하기 위한 스크류가 내장된 분 배출장치 및 상기 스크류를 구동시키기 위하여 상기 스크류에 연결되는 구동모터로 구성되어 있다.
전술한 종래 축산분뇨 정화장치들은, 전기력을 축산분뇨를 정화시키는데에 사용하거나, 또는 다수개 구비된 장치들에 의해 축산분뇨를 정화시켜 하천 등이 오염되는 것을 방지하고자 하고 있으나, 종래 축산분뇨 정화장치들은, 분뇨를 구성하는 슬러지와 폐수를 제대로 걸러내지 못함으로써 축산분뇨가 제대로 정화되지 않는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 축산분뇨를 정화하는 과정에서 심하게 악취가 발생됨으로써 정화장치 주변의 가옥 등에 피해를 주게 되는 문제점이 있다.
더욱이, 축산분뇨에 함유되어 있는 이물질이 제대로 걸러지지 않음으로써 정화장치가 자주 고장이 발생되는 문제점이 있다.
이외에도 다양한 축산분뇨 정화장치들이 안출되고는 있으나, 전술한 종래 축산분뇨의 뇨와 슬러지를 정화하는 정화장치가 지닌 문제점을 해결하지는 못하고 있는 실정이다.
상기와 같은 폐수나 축산분뇨와 같이 탁도가 높은 오염물질을 살균 및 정화하거나, 또는 과즙, 야채즙, 녹즙, 우유, 주류 등을 포함한 다양한 종류의 액체를 살균정화함에 있어서도, 본 발명에서와 같이 튜브와 자외선램프를 사용할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 일정한 평면상에 지그재그 형태로 배열된 다수개의 튜브와 다수개의 자외선 램프를 통해 폐수를 확실하게 살균 정화할 수 있도록 한 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 튜브의 내부에 광촉매 물질을 내장하고 상기 튜브의 내부로 과산화수소와 오존 등을 주입하여 폐수를 확실하게 정화할 수 있도록 한 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치는, 일 평면상에 배열되는 자외선 투과재질의 튜브로 이루어지며, 일정한 간격을 두고 이격되어 상하로 적층되고 그들의 각 층의 배출구와 그 다음 층의 입구부가 연속적으로 연결된 다수의 튜브관 층들과,
상기 각각의 튜브관 층들 사이에 그들을 가로질러 설치되는 다수의 자외선램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 튜브관 층들 중 일 튜브관 층과, 상기 일 튜브관 층을 사이에 두고 상하로 가로질러 격자형태로 설치되는 다수의 자외선램프를 사각의 플레이트 에 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 튜브관 층들 중 일 튜브관 층과, 상기 일 튜브관 층을 가로질러 격자형태로 설치되는 다수의 자외선램프를 사각의 플레이트에 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기 일 평면상에 배열되는 튜브관 층은 지그재그 형태로 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 튜브관의 내부에 광촉매 물질을 내장하는 것을 특징으로 한다.
일정간격으로 다수개 배열된 튜브관들과 상기 튜브관들과 격자방식으로 구성된 다수개의 자외선램프를 갖는 적어도 2개 이상의 플레이트로 구성되되, 상기 플레이트는 각각의 플레이트에 구성된 상기 튜브관들을 연결하는 연결관에 의해 서로 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치의 개략도이고, 도 2는 도 1을 입체적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 튜브를 이용한 자외선 광 촉매 살균정화장치는 일정한 평면상에 지그재그 형태로 배열되는 자외선 투과재질의 튜브로 이루어지며 일정한 간격을 두고 이격되어 상하로 적층되고 그들의 입구부와 출구부가 연속적으로 연결된 다수의 튜브관 층과, 상기 각각의 튜브관 층들 사이에 그들을 가로질러 설치되는 다수의 자외선램프를 포함하는 것을 주된 특징으로 한다.
보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 자외선 광촉매 살균정화장치는 다수의 플레이트(110)들을 구비한다. 상기 다수의 플레이트(110)들은 상호간에 적층되어 배치된다.
상기 각각의 플레이트(110)의 구성을 보면, 튜브관(101)이 지그재그 형태로 배열되고, 상기 튜브관(101)을 가로질러 격자형상으로 다수의 자외선램프(102)가 설치된다.
상기 튜브관(101)은 지그재그 형태 이외에도 다양한 형상으로 배열될 수 있으며, 이러한 배열은 본 발명의 청구범위의 취지나 권리범위 내에 있음은 자명한 사실이다.
이때, 상기 다수의 자외선램프(102)는 상기 튜브관(101)을 사이에 두고 플레이트(110)의 전면과 후면에 교번하여 설치될 수도 있다.
상기 플레이트(110)의 튜브관(101) 일측에는 외부로부터 살균 및 정화할 액체가 유입되는 입구부(107)가 구비되어 있고, 상기 튜브관(101)의 타측에는 살균 및 정화된 액체를 외부로 배출하기 위한 배출구(103)가 구비되어 있다.
또한, 상기 각각의 플레이트(110)들의 튜브관(101)들은 연결관(104)를 통해 상호간에 연결되어 있다. 따라서, 상기 최초의 플레이트(110)의 튜브관(101)의 입구부(107)를 통해 유입된 액체는 각각의 플레이트(110)들의 다수의 튜브관(101) 내부를 유동하면서 상기 다수의 자외선램프(102)들에 의해 살균 및 정화되게 된다.
즉, 상기 최초 플레이트(110)의 튜브관(101)의 배출구(103)와 그 다음 플레이트(110)의 튜브관(101)의 입구부(107)가 연결관(104)을 통해 연결된다.
도 3은 본 발명에 따른 살균정화장치의 다른 실시예에 있어서, 튜브관의 외부 및 내부 구조를 상세하게 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다수의 튜브관(101)은 일정간격을 두고 이격되어 설치되며 그들은 소형 연결관(108)을 통해 연통되게 된다. 또한 상기 튜브관(101)의 내부에는 광촉매물질(101a)가 충진되어 있다.
따라서, 오존과 과산화수소가 투입된 폐수는, 상기 자외선 광촉매 살균정화장치(100)를 구성하는 튜브관(101)내부로 유입되어 다수개 연결된 튜브관(101)들을 타고 유수되다가, 상기 자외선 광촉매 살균정화장치(100)의 배출구(103)를 통해 밖으로 배출된다. 즉, 상기 튜브관(101)을 타고 유수되는 폐수는 오존과 과산화수소는 물론, 상기 다수개 연결된 튜브관(101)들의 외측에 상기 튜브관(101)들로부터 격자방식으로 구성된 자외선램프(102)을 통한 광촉매 반응이 일어나게 되어 상기 배출구(103)를 통해 배출될 때에는 깨끗하게 살균 및 정화된 정화수가 되어 배출된다.
상기 자외선 광촉매 살균정화장치(100)를 구성하는 튜브관(101)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이 광촉매물질(101a)이 다량으로 내삽되어 있음에 따라, 상기 튜브관(101) 내부를 타고 유수되는 폐수는, 상기 튜브관(101) 내부의 광촉매물질(101a)과 상기 튜브관(101)들과 격자방식으로 구비된 자외선램프(102) 및 상기 튜브관(101)들의 내부로 폐수와 같이 유수되는 과산화수소와 오존에 의해 완벽하게 살균 정화된다.
상기 자외선 광촉매 살균정화장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이 일정간격으로 다수개 배열된 튜브관(101)들과 상기 튜브관(101)들과 격자방식으로 구성된 다수개의 자외선램프(102)를 갖는 적어도 2개 이상의 플레이트(110)로 구성되되, 상기 플레이트(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 플레이트(110)에 구성된 상기 튜브관(101)들을 연결하는 연결관(104)에 의해 서로 연결되어 이루어진다.
따라서, 튜브관(101)의 광촉매가 오염될 경우, 상기 플레이트(110)을 교체하거나 또는 튜브관(101)들을 연결하고 있는 연결관(104)을 이용하여 튜브관(101)을 교체 및 세척하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치는 도시하고 설명한 것 이외에도 다양하게 변형실시될 수 있는 것으로, 본 발명의 목적범위를 일탈하지 않는 한 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장 치에 의하면, 일정한 평면상에 지그재그 형태로 배열된 다수개의 튜브와 다수개의 자외선 램프와, 튜브의 내부에 내장된 광촉매 물질에 의하여 폐수나 탁도가 높은 액체를 확실하게 살균 정화할 수 있는 것이다.
또한, 상기 광촉매 정화기는 내부에 광촉매물질이 내설된 다수개의 튜브관으로 연설되어 있음에 따라, 광촉매가 오염될 경우 튜브관의 교체가 용이하여 광촉매 정화기의 교환 및 세척이 용이한 효과가 기대된다.
Claims (6)
- 일 평면상에 배열되는 자외선 투과재질의 튜브로 이루어지며, 일정한 간격을 두고 이격되어 상하로 적층되고 그들의 각 층의 배출구(103)와 그 다음 층의 입구부(107)가 연속적으로 연결된 다수의 튜브관(101) 층들과,상기 각각의 튜브관(101) 층들 사이에 그들을 가로질러 설치되는 다수의 자외선램프(102)를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치.
- 제 1항에 있어서,상기 다수의 튜브관 층들 중 일 튜브관 층과, 상기 일 튜브관 층을 사이에 두고 상하로 가로질러 격자형태로 설치되는 다수의 자외선램프를 사각의 플레이트에 설치하는 것을 특징으로 하는 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치.
- 제 1항에 있어서,상기 다수의 튜브관 층들 중 일 튜브관 층과, 상기 일 튜브관 층을 가로질러 격자형태로 설치되는 다수의 자외선램프를 사각의 플레이트에 설치하는 것을 특징으로 하는 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 일 평면상에 배열되는 튜브관(101) 층은 지그재그 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,일정간격으로 다수개 배열된 튜브관(101)들과 상기 튜브관(101)들과 격자방식으로 구성된 다수개의 자외선램프(102)를 갖는 적어도 2개 이상의 플레이트(110)로 구성되되, 상기 플레이트(110)는 각각의 플레이트(110)에 구성된 상기 튜브관(101)들을 연결하는 연결관(104)에 의해 서로 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 튜브를 이용한 자외선 광촉매 살균정화장치.
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