KR100720689B1 - 오염물질 측정기용 전처리장치 - Google Patents

오염물질 측정기용 전처리장치 Download PDF

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본 발명은 오염물질 측정기용 전처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 생활 하수나 하천 등에 포함된 물질 중에서 특히 총유기탄소량의 측정치에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은 속이 빈 함체 형상으로 입구(11)를 통해 유입된 시료가 배수통로(12)로 배출되는 순환 과정이 반복되게 하는 본체(10)와;
상기 본체(10)의 바닥면에 거리를 유지한 상태로 상부로부터 끼워 설치되며 하부가 트여지는 시료채집관(20)과;
상기 시료채집관(20)의 트여진 저면에 설치되는 여과부재(30)와;
상기 시료채집관(20)에 여과부재(30)를 향하도록 소정의 압력으로 공기를 분사시키는 에어분사관(40)과;
상기 시료채집관(20)의 내부로부터 오염물질 측정기(1)로 시료를 공급시키는 시료도입관(50)으로 구성된다.

Description

오염물질 측정기용 전처리장치{Device of preprocessing for use in apparatus for measuring contaminated substance}
도 1은 본 발명의 오염물질 측정기용 전처리장치를 보인 단면도
* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 - 본체 11 - 입구
12 - 배수통로 20 - 시료채집관
30 - 여과부재 40 - 에어분사관
50 - 시료도입관
본 발명은 오염물질 측정기용 전처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 생활 하수나 하천 등에 포함된 물질 중에서 특히 총유기탄소량의 측정치에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
최근, 생활 하수나 하천에는 산업 발전과 무분별하게 각종 폐기물을 그대로 흘러 보내는 결과로 각종 유해물질이 포함되어 있다.
따라서, 수질관리와 오염정도의 변화를 파악하기 위해 하천에 오염물질 측정기를 설치하여 그 오염정도와 변화를 측정하고 있는 실정이다.
오염물질 측정기는 저온연소반응관과 촉매의 사용으로 안정적으로 유기물을 산화시키며, 고온에서 발생할 수 있는 무기염류의 오염 등을 제거한 후 검출기에서 오염물질 중에 특히 총유기탄소량을 정확히 측정하도록 하는 기기이다.
그러나, 종래 오염물질 측정기는 측정을 위해 투입되는 시료, 즉 하천의 오염물질 속에는 각종 부유물과 이물질이 불규칙한 크기로 혼합되어 있다.
따라서, 시료속에 고형 부유물질이 많은 상태로 측정기에 투입되어 총유기탄소량(TOC) 등의 오염 정도를 측정할 경우 측정 수치의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 측정을 위해 투입되는 시료 속의 고형부유물질이 시료속에 균질화 상태로 혼합된 후 측정이 이루어지도록 하므로써 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 오염물질 측정기를 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 속이 빈 함체 형상으로 입구(11)를 통해 유입된 시료가 배수통로(12)로 배출되는 순환 과정이 반복되게 하는 본체(10)와;
상기 본체(10)의 바닥면에 거리를 유지한 상태로 상부로부터 끼워 설치되며 하부가 트여지는 시료채집관(20)과;
상기 시료채집관(20)의 트여진 저면에 설치되는 여과부재(30)와;
상기 시료채집관(20)에 여과부재(30)를 향하도록 소정의 압력으로 공기를 분사시키는 에어분사관(40)과;
상기 시료채집관(20)의 내부로부터 오염물질 측정기(1)로 시료를 공급시키는 시료도입관(50)으로 구성되는 것에 의해 달성된다.
따라서, 비교적 고형부유물질의 혼합 정도가 낮은 측정장소에서도 고형부유물질이 고르게 혼입된 상태로 시료가 오염물질 측정기로 투입되도록 하므로써, 시료의 균일화로 얻어지는 총유기탄소량(TOC) 등의 측정 수치 신뢰도가 높아지는 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 오염물질 측정기용 전처리장치의 구성을 보인 단면도이다.
즉, 도면에서와 같이 본 발명의 시료 전처리 기능을 갖는 본체(10)는 오염물질 측정기(1)의 시료투입구 직전에 배관되어, 본체(10)를 순환할 때 검출하고자 하는 시료속에 고형부유물질을 고르게 분포 농도를 갖는 유체상태로 검출기에서 검출될 수 있도록 하는 것이다.
본체(10)는 속이 빈 원통형의 함체 형상으로 하부에는 입구(11)가 트여지고 내부에 연통되게 상부에는 배수통로(12)가 형성된다.
입구(11)는 하천 등에서 펌프(P)를 통해 오염물질을 측정하고자 하는 유체상태의 시료가 투입되는 것이며, 본체(10)의 내부 공간을 채운 후 배수통로(12)를 통해 배수되는 과정을 계속 반복하게 된다.
이 본체(10)의 상부에는 바닥면에 거리를 유지한 상태로 시료채집관(20)이 끼워 설치된다.
이 시료채집관(20)은 상부와 측면은 막힌 상태로 하부는 트여지는데, 이 트여진 저면으로는 그물망 구조의 여과부재(30)가 설치된다.
여과부재(30)는 약 50 mesh 내외의 입도크기가 적당하다.
그리고, 시료채집관(20)에는 에어분사관(40)과 시료도입관(50)이 내부로 끼워 설치되며, 여과부재(30)는 50 mesh 내외의 입도를 갖게 되므로 그보다 작은 크기의 고형물질을 포함한 액상의 하수가 통과된 상태로 배수통로(12)의 위치만큼 항상 액상 시료가 채워진 상태를 유지하게 된다.
상기 시료도입관(50)의 입구는 도 1에서 도시한 바와 같이 배수통로(12) 보다 하측에 위치되므로 유체상태의 시료에 항상 잠긴 상태를 유지하게 된다.
그리고, 오염물질 측정기(1)의 내부에는 도시하지 않았지만 적정 펌핑능력을 갖는 펌프가 내장되어 오염물질 측정기(1)의 가동시에 시료채집관(20)의 내측으로 채워진 액상 시료를 흡입할 수 있도록 장치되어 있다.
에어분사관(40)의 분사구는 시료채집관(20)의 상부측에 액상 시료의 수위보다 높은 위치로 설치되며, 도시하지 않은 에어공급기로부터 소정의 압력으로 공기를 여과부재(30)를 향해 분사시키는 역할을 한다.
이는 도 1에서와 같이 시료가 본체(10)의 입구(11)를 통해 내부로 채워지는 과정에서 시료채집관(20)의 내부로도 여과부재(30)를 통해 시료가 채워지는데, 오염물질 측정기(1)의 가동 직전에 그 상태를 초기화 하기 위해 에어분사관(40)을 가동시키게 된다.
즉, 시료를 오염물질 측정기(1)를 가동한 시점의 오염물질 정도를 측정하는 것이 중요하게 되는데, 오염물질 측정기(1) 가동 직전에는 이미 측정하고자 하는 시점 이전에 투입된 고형물의 일부가 여과부재(30)에 걸려진 상태에서 서로 엉켜져 고착되어 있기도 한다.
따라서, 오염물질 측정기(1)가 가동되기 직전 이미 여과부재(30)에 걸려진 고형물들을 파쇄하거나 제거하지 않을 경우에는 원하는 검출 시기에서의 정확한 측정값을 기대할 수 없다.
이러한 문제점을 해소 하기 위해 본 발명에서는, 오염물질 측정기(1)의 가동 직전에 우선 에어분사관(40)을 통해 비교적 고압의 공기압을 분사시켜 그 공기압에 의해 액상의 시료와 함께 그 내부에 이미 혼입된 고형부유물질들 및 여과부재(30)에 고착되어 큰 부피로 엉켜진 고형물을 여과부재(30)로 부터 이탈되게 함과 아울러 하부로 밀어 내게 한다.
여기서, 에어분사관(40)의 분사압력으로 여과부재(30) 하부로 이탈된 고형물은 여과부재(30)를 통과하면서 균일하게 파쇄된 상태로 새로 측정하고자 하는 시료에 균일하게 혼합된다.
그리고, 일부 고형부유물질은 여과부재(30)에 걸릴 수도 있으나 대부분 빠져나가게 되어 새로운 시료에 혼합되는데, 그 혼합량이 새로운 시료의 전체 유입량에 비하여 현저히 작게 되므로 오차범위내에서 무시해도 무방할 정도의 초기상태를 갖을 수 있는 것이다.
상기 에어분사관(40)의 분사 압력은 고형물질을 포함한 액상 시료가 시료채집관(20)의 직 하부로 밀려 내보낼 수 있을 정도의 압력으로 설정됨을 밝혀둔다.
이와 같이 초기상태를 유지 한 후, 에어분사관(40)의 공기분사를 중지시키게 되면 펌프(P) 가동으로 오염물질을 측정하고자 하천의 시료를 다시 강제 펌핑하여 입구(11)를 통해 본체(10)의 배수통로(12) 위치까지 액상 시료가 채워지게 되는데, 이 과정에서 시료채집관(20)에 다시 시료가 채워지는 것이다.
이때, 여과부재(30)를 통해 일정 크기 이상의 이물질이나 크기가 큰 고형부유물질은 여과된 상태로 시료속에 고형부유물질의 크기나 분포가 균일하게 혼합된 새로운 시료가 시료채집관(20) 내부로 위치된 시료도입관(50)을 따라 오염물질 측정기(1)로 공급되는 것이다.
오염물질 측정기(1)는 이미 알려진 것으로 내부에 저온연소반응관과 고감도검출기가 구비되고, 그 측정된 값을 수치나 문자로 표시하게 된다.
이때, 저온연소반응관과 촉매의 사용으로 시료속에 포함된 유기물을 안정적으로 산화시킴과 아울러 고온에서 발생할 수 있는 무기염류의 오염 등을 제거 한 후 검출기에서 오염물질 중에 특히 총유기탄소량을 측정하도록 하는 것이다.
그리고, 오염물질 측정기(1)에서 얻어진 각종 수치는 유무선 송출 방식에 의해, 원격으로 데이터를 전송하고 기기 상태를 파악하게 할 수도 있음을 밝혀둔다.
한편, 상기한 바와 같은 구조의 본 발명은 비교적 고형부유물질이 적은 장소에서의 오염물질 측정에 적합하다.
그리고, 비교적 시료가 깨끗하여 본 발명의 전처리 장치를 가동 전/후 또는 가동전에 별도의 세정장치 없이도 오염발생 염려가 거의 없는 용도에 적합하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전처리 장치에 의하면, 오염물질 측정기로 투입되는 시점에서 시료내의 고형부유물질을 고른 농도로 분포된 상태로 투입되게 하므로써 시료의 균일화로 얻어지는 총유기탄소량(TOC) 등의 측정 수치 신뢰도가 높아지는 것이다.
따라서, 오염물질 측정기 자체의 신뢰성과 상품성이 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

  1. 속이 빈 함체 형상으로 입구(11)를 통해 유입된 시료가 배수통로(12)로 배출되는 순환 과정이 반복되게 하는 본체(10)와;
    상기 본체(10)의 바닥면에 거리를 유지한 상태로 상부로부터 끼워 설치되며 하부가 트여지는 시료채집관(20)과;
    상기 시료채집관(20)의 트여진 저면에 설치되는 여과부재(30)와;
    상기 시료채집관(20)에 여과부재(30)를 향하도록 소정의 압력으로 공기를 분사시키는 에어분사관(40)과;
    상기 시료채집관(20)의 내부로부터 오염물질 측정기(1)로 시료를 공급시키는 시료도입관(50)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 오염물질 측정기용 전처리장치.
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