KR100726010B1 - 하수처리장 방류수 및 저수지，하천수의 자외선살균처리시스템 및 이를 이용한 농업재이용수 처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부판, 하부판 및 에어노즐로 구성되고, 수문 입구에 설치되는 부유물 제거장치; 상기 부유물 제거장치의 후단에 설치되는 펌프; 상기 펌프를 통하여 공급하는 처리 대상수가 유입되는 메인배관; 상기 메인배관으로 유입되는 처리 대상수의 유량을 조절하는 유량조절밸브; 석영관에 다수개의 자외선 램프를 결합하고, 상기 석영관 외부에 V패킹을 삽입하여 실링한 다음, 상기 메인배관의 상부에 병렬식으로 배열 설치하는 자외선 모듈; 상기 펌프와 상기 메인배관을 연결하는 펌핑배관; 및 상기 자외선 모듈을 거쳐 살균 처리된 처리수를 배출하는 배출배관을 포함하고, 상기 자외선 모듈은 내부 촬영을 위한 카메라 모듈을 더 포함하여 살균 효율을 유지하는 것을 특징으로 하는 자외선 살균처리시스템에 관한 것이다.
본 발명은 처리 대상수의 부유물질을 제거하고 자외선 살균처리하여 바이러스 및 대장균의 제거가 가능하고, 살균 및 정화처리 효율을 향상시킬 수 있으며, 방류수를 농업용수로 활용이 가능하여 수자원이 확보되며, 환경개선부담금등 비용절감의 효과를 기대할 수 있다.
농업용수, 재이용, 자외선 살균
Description
도 1은 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템 및 제어 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템의 정면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템의 수문 입구에 설치된 부유물 제거장치를 도시한 것이다 (a: 정면도, b: 우측면도, c: 평면도).
도 4는 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템의 자외선 모듈을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템의 자외선 모듈의 확대도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템의 자외선 모듈의 상세도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템의 3D 조감도를 도시한 것이 다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 부유물 제거장치 11: 상부판
12: 하부판 13a: 상부판 에어노즐
13b: 하부판 에어노즐 14: 유입수로
20: 펌프 30: 메인배관
31: 배관 베이스 40: 유량조절밸브
41: 바이패스 밸브 42: 유량계
50: 자외선 모듈 51: 석영관
52: 자외선 램프 53: 오링
54: 와이퍼 55: 실린더
56: 앤드캡 57: V패킹
58: 볼트 59: 카메라 모듈
60: 펌핑배관 70: 배출배관
80: 플레임 90: 호이스트
91: 호이스트 가이드 100: 처리 대상수
발명의 분야
본 발명은 자외선 살균처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상부판, 하부판 및 에어노즐로 구성되고, 수문 입구에 설치되는 부유물 제거장치; 상기 부유물 제거장치의 후단에 설치되는 펌프; 상기 펌프를 통하여 공급하는 처리 대상수가 유입되는 메인배관; 상기 메인배관으로 유입되는 처리 대상수의 유량을 조절하는 유량조절밸브; 석영관에 다수개의 자외선 램프를 결합하고, 상기 석영관 외부에 V패킹을 삽입하여 실링한 다음, 상기 메인배관의 상부에 병렬식으로 배열 설치하는 자외선 모듈; 상기 펌프와 상기 메인배관을 연결하는 펌핑배관; 및 상기 자외선 모듈을 거쳐 살균 처리된 처리수를 배출하는 배출배관을 포함하고, 상기 자외선 모듈은 내부 촬영을 위한 카메라 모듈을 더 포함하여 살균 효율을 유지하는 것을 특징으로 하는 자외선 살균처리시스템에 관한 것이다.
발명의 배경
우리나라는 지역 및 계절에 따른 강수량 변화가 심하여 농업용수 수자원 확보가 곤란하고, 급속하게 진행된 도시화와 산업화에 따른 물 사용량의 증가와 녹지면적의 감소, 콘크리트, 아스팔트화 등 불투수층의 면적이 증가하면서 지하수 및 저수지가 오염되고 있다. 현재 농업용수 및 중수도에 대한 인지도가 매우 낮으며 오수의 재이용에 대한 거부감이 높은 실정이다. 그러나 현행법상 농업용수 수질기준에 맞추어서 농업용수로 사용하는 것은 타당하며, 정부도 지자체하수종말처리장 의 하수처리수의 재이용을 일정수준까지 의무화하고 있다. 이에 농업용수 부족을 극복하기 위해서 생활하수처리장의 방류수를 농업용수로 재이용하는 방안이 중요한 부분을 차지하며, 세계 많은 나라에서는 생활하수 처리수의 관개용수 재이용을 통해 부족한 수자원을 채우는 노력을 하고 있다. 종래에는 고도처리공정을 하수처리장에 도입함에 따라 방류수질이 양호하여 각종 용수로 이용할 수 있는 수준에 이르렀으나, 용수 수요처 확보의 어려움과 재이용을 위한 초기투자비 및 유지관리 비용이 소요되어 재이용이 널리 확산되지 않는 실정이었다.
자외선 살균처리에 관한 종래 특허로는 '자외선 및 오존 발생장치, 그리고 이를 이용한 상수, 중앙정수 및 우수처리시스템'(한국특허출원 등록번호 10-0522240, 2005.10.11) 등이 있다. 그러나 상기 특허는 자외선 및 오존을 이용하여 물을 살균 정화 처리할 수 있으나, 부유물질의 제거가 불가능하며, 자외선 램프의 효율이 일정하게 유지되지 않으며, 상기 장치를 통한 처리수를 농업재이용수로 활용이 어렵다는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 종래기술의 단점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 농업용수공급 처리장의 기존 펌프 전단에 부유물 제거장치를 설치하여, 종래 펌프의 효율은 그대로 유지하면서 정화효율을 높이고, 강한 압력에서도 석영관의 누수가 일어나지 않도록 V패킹으로 실링한 자외선 모듈을 병렬식으로 배열 설치하여 바이러스 및 대장균을 제거하여 살균 처리 효율을 향상시켜 방류수를 농업용수로 활 용 가능한 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 주된 목적은 처리 대상수의 부유물질을 제거하고, 자외선 살균처리하는 자외선 살균처리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 자외선 살균처리시스템을 이용하여 하수처리장 방류수 및 저수지, 하천수를 살균처리하여 농업재이용수로 처리하는 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자외선 살균처리시스템에 있어서, 상부판, 하부판 및 에어노즐로 구성되고, 수문 입구에 설치되는 부유물 제거장치; 상기 부유물 제거장치의 후단에 설치되는 펌프; 상기 펌프를 통하여 공급하는 처리 대상수가 유입되는 메인배관; 상기 메인배관으로 유입되는 처리 대상수의 유량을 조절하는 유량조절밸브; 석영관에 다수개의 자외선 램프를 결합하고, 상기 석영관 외부에 V패킹을 삽입하여 실링한 다음, 상기 메인배관의 상부에 병렬식으로 배열 설치하는 자외선 모듈; 상기 펌프와 상기 메인배관을 연결하는 펌핑배관; 및 상기 자외선 모듈을 거쳐 살균 처리된 처리수를 배출하는 배출배관을 포함하고, 상기 자외선 모듈은 내부 촬영을 위한 카메라 모듈을 더 포함하여 살균 효율을 유지하는 것을 특징으로 하는 자외선 살균처리시스템을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 자외선 모듈은 석영관을 보호하는 오링, 석영관을 세척하는 와이퍼 및 상기 와이퍼를 이송하는 실린더를 추가로 포함하는 것을 특징 으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 자외선 살균처리시스템을 이용하여 하수처리장 방류수 및 저수지, 하천수를 살균처리하여 농업재이용수로 처리하는 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템는 상부판, 하부판 및 에어노즐로 구성되고, 수문 입구에 설치되는 부유물 제거장치(10), 상기 부유물 제거장치의 후단에 설치되는 펌프(20), 상기 펌프를 통하여 공급하는 처리 대상수가 유입되는 메인배관(30), 상기 메인배관으로 유입되는 처리 대상수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(40), 석영관에 다수개의 자외선 램프를 결합하고, 상기 석영관 외부에 V패킹을 삽입하여 실링한 다음, 상기 메인배관의 상부에 병렬식으로 배열 설치하는 자외선 모듈(50), 상기 펌프와 상기 메인배관을 연결하는 펌핑배관(60), 및 상기 자외선 모듈을 거쳐 살균 처리된 처리수를 배출하는 배출배관(70)을 포함한다 (도 1 및 도 2).
종래 하수 처리장 방류수 등의 처리 대상수를 탱크에 저장하였으나, 본 발명은 처리 대상수를 펌프를 이용하여 자외선 살균장치로 유입시키고, 살균 처리한 다음 논·밭에 빠른 유속으로 유출한다. 하수처리장의 방류수 및 저수지, 하천수 등의 처리 대상수는 또랑 등을 거쳐 종래 양수장에서의 물과 같이 깨끗하지 않아 부유물을 걸러낼 스크린 장치가 필요하다. 도 3은 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템의 수문 입구에 설치된 부유물 제거장치를 도시한 것으로, (a)는 정면도, (b)는 우측면도, (c)는 평면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 농업용수공급 처리장의 펌프(20)전단에 부유물 제거장치(10)를 설치한다. 상기 부유물 제거장치(10)는 비중이 물보다 가벼운 것을 차단하는 상부판(11), 침전물을 차단하는 하부판(12) 및 상기 침전물이 쌓이지 않도록 에어를 공급하는 에어노즐(13a, 13b)로 구성된다. 상기 펌프(20)를 통하여 처리 대상수를 공급하고, 상기 처리 대상수는 메인배관(30)으로 유입된다. 상기 메인배관의 하부에 배관 베이스(31)가 설치되어 지지하고 있으며, 상기 메인배관의 상부에는 플렌지가 붙어있어 자외선 모듈(50)이 부착가능하다. 메인배관에서 분산되는 처리 대상수는 유량조절밸브(40)를 통하여 자외선 모듈(50)로 유입되어 살균처리된다.
본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템은 종래 양수장의 펌프 효율은 그대로 유지하면서 수중의 잔류 오염물질인 미생물, 대장균 등을 제거하는 방식으로, 자외선 모듈 내의 압력이 높아졌을 때 방수 및 압력에 잘 견디게 설계되고 탁도가 높을 때 체류시간을 여유있게 주어서 바이러스 및 대장균을 제거하여 살균 처리효율이 향상되도록 한다. 도 4, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템의 자외선 모듈을 도시한 것으로, 상기 자외선 모듈(50)은 '마찰 푸싱 방식 와이퍼 세척장치가 장착된 자외선 살균기'(한국 특허출원번호 10-2003-0052182, 2003.07.29)의 원리를 적용하였으며, 그 구성은 상기 자외선 모듈은 2개가 한 조로 좌우로 배치되어 있다. 상기 자외선 모듈은 석영관에 다수개의 자외선 램프를 결합하고, 상기 석영관 외부에 V패킹을 삽입하여 실링한 다음, 상기 메인배관의 상부에 병렬식으로 배열 설치하는데, 상기 자외선 모듈의 설치개수는 4개 ~ 8개가 상기 메인배관 의 상부에 부착되는 것이 바람직하다. 상기 자외선 모듈이 순차적으로 병렬 배열 설치됨으로써, 처리 대상수의 각 자외선 모듈의 접촉 시간은 짧고, 1차 자외선 모듈에서 살균되지 않은 대장균이 다음 2차 자외선 모듈에서 살균되는 방식으로 처리 대상수의 최종 체류시간은 길어 자외선과 물과의 접촉이 많아져 살균 및 소독 효율이 향상된다. 또한, 석영관과 패킹하우징에 V패킹(57)을 삽입하여 패킹푸싱으로 볼트(58)처리하였으며, 상기 석영관은 표면이 거칠어 V패킹을 삽입하여 실링하여 강한 압력에서도 석영관의 누수가 생기지 않는다. V패킹으로 실링한 상기 석영관은 10kgcm2의 압력에서도 실링이 가능하다. 상기 자외선 모듈은 자외선 램프 4개, 세척실린 1개 및 와이퍼 16개로 구성되어 있으며, 석영관을 보호하는 오링(53), 석영관을 세척하는 와이퍼(54) 및 상기 와이퍼를 이송하는 실린더(55)를 추가로 포함하며, 상기 석영관의 파손을 방지하기 위하여 앤드캡(56)으로 마감하였다. 상기 석영관(51)은 와이퍼(53)로 세척하여 자외선 램프의 살균 효율을 유지하도록 하는데, 석영관의 세척은 1일 4회 이상 세척하는 것이 바람직하다. 상기 자외선 램프 상태는 자외선 강도계가 효율을 0 ~ 100%로 디스플레이하고, 모듈 램프 제어, 램프제어, 세척 모듈 내부 모니터링으로 구성된다.
또한, 상기 자외선 모듈 내부의 내부 촬영을 위한 카메라 모듈(59)을 더 포함하며, 상기 화상은 HMI(Human Machine Interface)에서 디스플레이되며, 실시간으로 상기 자외선 모듈 내부를 관찰할 수 있으며, 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템는 HMI에서 ON/OFF제어할 수 있으며, 램프 및 펌프 세척 등의 정보는 데이터베 이스에 기록되어 관리가 가능하다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 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.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 처리 대상수의 부유물질을 제거하고, 자외선 살균처리하여 농업재이용수로 활용 가능한 자외선 살균처리시스템을 제공하는 효과가 있다. 본 발명은 하천과 저수지의 방류수내의 바이러스 및 대장균을 살균하고, 농업용수로 활용이 가능하여 수자원이 확보되며, 환경개선부담금등 비용절감의 효과를 기대할 수 있다. 또한, 현재 정부는 지자체 하수종말처리장의 하수처리수의 재이용을 일정수준까지 의무화하고 있어 본 발명에 따른 자외선 살균처리시스템을 이용하면 하수처리장의 효율이 높아지고, 수자원 개발비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 일반 양수장의 펌프 효율은 그대로 유지하면서 수중의 잔류된 오염물질인 미생물, 대장균을 제거하여 하수처리장의 방류수 및 저수지 하천수 등의 살균 및 정화처리 효율을 향상시킬 수 있고, 이를 농업재이용수 및 조경수로 활용하여 수자원 부족의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 자외선 살균처리시스템에 있어서,상부판, 하부판 및 에어노즐로 구성되고, 수문 입구에 설치되는 부유물 제거장치;상기 부유물 제거장치의 후단에 설치되는 펌프;상기 펌프를 통하여 공급하는 처리 대상수가 유입되는 메인배관;상기 메인배관으로 유입되는 처리 대상수의 유량을 조절하는 유량조절밸브;석영관에 다수개의 자외선 램프를 결합하고, 상기 석영관 외부에 V패킹을 삽입하여 실링한 다음, 상기 메인배관의 상부에 병렬식으로 배열 설치하는 자외선 모듈;상기 펌프와 상기 메인배관을 연결하는 펌핑배관; 및상기 자외선 모듈을 거쳐 살균 처리된 처리수를 배출하는 배출배관을 포함하고, 상기 자외선 모듈은 내부 촬영을 위한 카메라 모듈을 더 포함하여 살균 효율을 유지하는 것을 특징으로 하는 하수처리장 방류수 및 저수지, 하천수의 자외선 살균처리시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 자외선 모듈은 석영관을 보호하는 오링, 석영관을 세척하는 와이퍼 및 상기 와이퍼를 이송하는 실린더를 추가로 포함하는 것을 특징으 로 하는 자외선 살균처리시스템.
- 제1항 또는 제2항의 자외선 살균처리시스템을 이용하여 하수처리장 방류수 및 저수지, 하천수를 살균처리하여 농업재이용수로 처리하는 방법.
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| KR1020060092986A KR100726010B1 (ko) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | 하수처리장 방류수 및 저수지，하천수의 자외선살균처리시스템 및 이를 이용한 농업재이용수 처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020060092986A KR100726010B1 (ko) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | 하수처리장 방류수 및 저수지，하천수의 자외선살균처리시스템 및 이를 이용한 농업재이용수 처리방법 |
Publications (1)
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Family
ID=38358675
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100726010B1 (ko) |
Cited By (8)
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| KR20220030763A (ko) | 2020-09-03 | 2022-03-11 | 주식회사 디웍스 | 램프 장치와 그의 작동방법 |
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| KR100555055B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-03-03 | 일신엠텍(주) | 광촉매 섬유 여과필터 및 자외선을 이용한 방류수처리장치 및 이를 이용한 방류수 처리방법 |
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2006
- 2006-09-25 KR KR1020060092986A patent/KR100726010B1/ko active IP Right Grant
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