KR100900714B1

KR100900714B1 - 오염된 물을 정화시키는 장치

Info

Publication number: KR100900714B1
Application number: KR20080079280A
Authority: KR
Inventors: 한상관
Original assignee: 한상관
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2009-06-05
Also published as: KR20080080077A

Abstract

본 발명은 오염된 민물 또는 바닷물을 정화함과 동시에 물의 상층부에 포진하는 부유물질을 수거하여 제거하고, 수거된 부유물을 에너지로 재활용하기 위한 오염된 물을 정화시키는 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 일반적인 민물, 일반적인 바닷물, 또는 기름이 유출된 바닷물을 정화할 수 있도록 바닥부가 하향 경사진 정화통의 내부에는 하부 일측에 각각 배출구가 형성되어 있는 칸막이를 등간격으로 다단 설치하여 각 칸막이의 사이 또는 정화통과 칸막이의 사이에 분리공간을 각각 형성하고, 정화통의 최하단부에는 깨끗한 물만 배출하는 물배출관을 연결하며, 일반적인 민물, 일반적인 바닷물, 또는 기름을 포함한 바닷물을 유입시키기 위한 급수관을 정화통의 최상부측 분리공간 안쪽까지 위치되게 구성한 오염된 물을 정화시키는 장치에 있어서, 칸막이 중 최상부측 칸막이와 최하부측 칸막이는 정화통의 양측벽과 동일 높이로 구성하면서 나머지 각 칸막이의 상단부는 정화통의 양측벽보다는 낮게 위치시켜 각 분리공간에 채워지는 민물 또는 바닷물이 각 칸막이를 넘쳐 다음 단계의 분리공간으로 유입되도록 구성하고; 정화통의 하부 측벽에는 이물배출관을 갖는 수거통을 설치하며, 분리공간 중 하부측 분리공간의 상부에는 수거통과 통하는 유입구를 형성하여 각 분리공간 상층부에 포진하는 부유물질을 포함한 물이 유입구를 통해 수거통으로 유입되도록 구성하고; 급수관은 일반적인 민물, 일반적인 바닷물, 또는 기름을 포함한 바닷물과 통하는 진공펌프 또는 양수기에 연결하여 구성한 것이다.

물, 정화, 정화통, 칸막이, 하천

Description

오염된 물을 정화시키는 장치{Apparatus to purify polluted water}

본 발명은 오염된 물을 정화시키는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오염된 민물 또는 바닷물을 정화함과 동시에 물의 상층부에 포진하는 부유물질을 수거하여 제거하고, 수거된 부유물을 에너지로 재활용하기 위한 것이다.

주지하다시피, 식수로 제공되는 물은 대부분 강이나 하천, 저수지 등에 저수된 물을 정수하여 공급하게 되는데, 강, 하천, 저수지와 같은 공간으로는 여러 경로를 통해 물이 유입되므로 유입되는 물중에 오염물질들이 다량 포함되어 있음은 자명하다.

따라서, 이러한 저수된 물을 정화하기 위해 여러방법들이 제안되었던 바, 종래 사용되어 오던 수질정화방법들은 자갈 접촉 산화법, 역간 접촉식 산화법, 하수처리장 수질정화법, 염소 투입 정화법 등이 있으나 한결같이 많은 비용이 들고 비용에 비해 그 효과는 미미한 실정이었다.

이를 개선하기 위해 별도의 장치를 통해 수중에서 와류를 형성하여 오염물질을 부유시키고, 이를 걷어냄으로써 수질정화를 구현하도록 한 장치도 등장한 바 있으나, 이는 수질 개선을 위해 별도의 장치를 구비해야 하는 단점이 있음은 물론 그 수질정화영역이 매우 제한적이어서 보다 넓은 범위에서의 수질개선에 취약한 단점이 있었다.

이외에도 광촉매를 이용하여 물을 정화하는 장치도 있으나, 이러한 광촉매를 이용한 정수장치의 경우 물이 한정된 공간내에서 유동되지 않은 상태로 정화되기 때문에 많은 양의 물을 연속적으로 정화하기 어려운 단점이 있어 많은 양의 물을 연속적으로 정화시킬 수 있는 장치가 요구되었다.

한편, 유조선 사고로 인해 바다에 기름이 유출되면 넓은 영역으로 기름띠가 확산되어 바닷물을 오염시키게 되고, 또 해안가의 갯벌은 물론 돌, 흙, 모래를 오염시키게 되어 기형 물고기가 생겨나고, 또 갯벌에 서식하는 많은 생물들이 폐사하게 되어 바다를 터전으로 생업에 종사하는 사람들에게 막대한 피해를 주게 됨은 주지의 사실이다.

따라서, 바닷물, 갯벌, 해안가의 돌, 흙, 모래 등이 기름으로 오염되었을 때 가장 중요한 것은 이러한 기름성분을 빠른 시간내에 제거하여 빠른 시간내에 오염 전과 같은 상태가 되도록 회복시켜주어야 하는데, 현재로서는 많은 수의 인원이 수작업으로 접착포 등을 이용하여 기름성분을 일일이 제거해주는 방법밖에는 없어 기름성분으로 오염된 바다를 원래 상태로 회복시키는 시간이 매우 더디게 이루어질 수밖에 없는 실정이다.

또한, 배를 이용하여 기름으로 오염된 바닷물을 빨아들여 이로부터 기름성분을 제거해주는 고가의 장치가 있지만 이 역시 바닷물이 잔잔하고, 바람이 불지 않는 날에만 효과를 얻을 수 있어 그 효과가 장치에 가격대비 미미한 실정이다.

한편, 물을 일정한 장소에 오랜시간 가두어두게 되면 오염물질들이 서로 엉겨 저수공간의 바닥부에 침전되는데 이를 퇴적오니라고 부르게 된다. 따라서 물을 일정한 장소에 오랜 시간 가두어두게 되면 퇴적오니가 다량 발생되면서 오염이 더욱더 가중되므로 저수공간에 저수되어 있는 물은 항상 만수위를 유지하면서 상류에서 내려오는 물을 수문의 하단부를 통해 수시로 방류하는 방법이 하천수의 오염을 방지할 수 있는 가장 좋은 방법이며, 또한 저수공간의 물을 수문의 하단부를 통하여 방류하는 방법을 이용하여 주게 되면 저수공간의 하층수가 배출되면서 퇴적오니와 같은 오염물질이 같이 배출될 수 있어 오염된 수질을 자연적으로 정화시켜줄 수 있음은 자명하며, 수문의 상단부로도 하천의 상류에서 유입되는 약간의 물을 배출하여 물의 상부에 부유하는 상대적으로 비중이 가벼운 오염된 물질들과 수문의 하단부를 통하여 배출되는 상대적으로 비중이 무거운 깨끗한 물들과 희석시켜주는 방법을 이용하여 오염된 수질을 정화시켜줄 수 있게 된다.

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본 발명은 물을 칸막이의 하부로 통과시키는 과정에서 물속에 포함된 오염물질이 빠져나오도록 하고 깨끗한 물만 빠져나가도록 하여 오염된 물을 정화함과 동시에 각 칸막이 사이 공간의 상층부에 포진하는 부유물을 용이하게 제거하고, 수거된 부유물을 에너지로 재활용하기 위한 오염된 물을 정화시키는 장치를 제공하고자 하는 것ㅎ이다.

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이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 다수의 칸막이를 갖는 정화통으로 오염된 물 또는 바닷물을 공급하고 배출하면서 물 또는 바닷물이 각 칸막이 사이를 통과할 때 각 칸막이 사이의 분리공간 상층부로 물에 포함되어 있는 부유물이 떠오르도록 하여 민물 또는 바닷물을 정화토록 하고, 각 분리공간 상층부의 부유물질을 포함한 물을 수거한 후 이로부터 부유물질을 분리하여 에너지로 재활용할 수 있도록 하거나, 하천의 수문 근접부위에서 저수공간의 상층수를 수거한 후 이로부터 부유물질을 분리하여 에너지로 재활용할 수 있도록 하는 것이다.

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본 발명은 오염된 민물 또는 바닷물을 정화통으로 유입시키게 되면 각 칸막이 하부의 배출구를 통해 상대적으로 비중이 무거운 깨끗한 물만 순차 빠져나가게 되므로 깨끗한 물과 오염된 물을 자연 분리할 수 있음은 물론 민물 또는 바닷물로부터 유기물이나 기름성분을 용이하게 분리할 수 있어 최종적으로 정화통으로부터 배출되는 민물 또는 바닷물은 깨끗하게 정화된 상태가 되는 것이며, 민물 또는 바닷물로부터 분리된 유기물이나 기름성분을 포함한 물은 수거통을 통해 수거한 후 이를 재처리하거나 정제하여 순수하게 연료로 사용할 수 있는 물질만을 분리할 수 있고, 이를 그 자체로 연료로 활용하거나, 석탄 또는 석유와 같은 에너지원과 혼합하여 연료로 사용할 수 있으므로 재활용성을 높일 수 있는 것이다.

즉, 본 발명은 별도의 생화학적 방법을 사용하지 않고 유기물질이나 기름성분이 포함된 민물이나 바닷물이 각 칸막이의 하부에 위치되는 배출구를 통해 빠져나가도록 함으로써 중력에 의해 비중이 상대적으로 가벼운 유기물질이나 기름성분이 각 공간의 상층부에 포진하고 상대적으로 비중이 무거운 순수한 민물 또는 바닷물이 각 공간의 하층부에 포진하는 원리에 의해 민물 또는 바닷물로부터 유기물질이나 기름성분과 같은 부유물질을 완벽하게 분리할 수 있어 오염된 민물 또는 바닷물을 보다 깨끗한 상태로 정화할 수 있음은 물론 상기 분리된 부유물질을 정화통의 외부로 배출한 후 순수한 부유물질만 분리하여 에너지로 재활용할 수 있는 것이며, 별도의 생화학적 처리가 필요치 않으므로 그 처리시간을 단축할 수 있고, 처리비용이 전혀 들지 않는 이점이 있는 것이다.

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또한, 원유 유출사고와 같은 재해로 인해 하천이나 바다에 기름성분이 부유할 경우 하천이나 바다의 상층수를 펌핑하여 걸러줌으로써 하천수나 바닷물을 정화할 수 있고, 필터로부터 기름성분을 추출하여 이를 에너지원으로 재활용할 수 있는 이점도 있는 것이다.

이하, 본 발명을 제시된 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

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도 1은 본 발명에 따른 오염된 물을 정화하는 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 오염된 물을 정화하는 장치의 측단면도이다.

본 발명은 일반적인 민물, 일반적인 바닷물이나, 유조선 사고로 인해 유조선으로부터 원유와 같은 기름이 새어나와 바다가 오염될 때 이러한 기름을 포함한 바닷물을 유입시켜 정화하기 위한 것으로, 바닥부가 하향 경사진 정화통(1000)이 구비되고, 이러한 정화통(1000)에는 하부 일측에 각각 배출구(1001)가 형성되어 있는 칸막이(1002)가 등간격으로 다단 설치되어 각 칸막이(1002)의 사이 또는 정화통(1000)과 칸막이(1002)의 사이에 분리공간(1003)이 각각 형성되며, 최상부측 칸막이(1002)와 최하부측 칸막이(1002)의 상단부는 정화통(1000)의 양측벽과 동일 높이로 형성되면서 나머지 각 칸막이(1002)의 상단부는 정화통(1000)의 양측벽보다는 낮게 위치되어 각 분리공간(1003)에 채워지는 민물 또는 바닷물이 각 칸막이(1002)를 넘쳐 다음 단계의 분리공간(1003)으로 유입되도록 구성되고, 정화통(1000)의 하부 측벽에는 이물배출관(1004)을 갖는 수거통(1005)이 설치되고, 하부측 분리공간(1003)의 상부에는 수거통(1005)과 통하는 유입구(1006)가 형성되며, 정화통(1000)의 최하단부에는 깨끗한 물만 배출하는 물배출관(1007)이 연결되고, 정화통(1000)의 상부에는 뚜껑(1010)이 닫히도록 구성된다.

또한, 일반적인 민물, 일만적인 바닷물 또는 기름을 포함한 바닷물을 유입시키기 위한 급수관(1008)이 정화통(1000)의 최상부측 분리공간(1003)의 하부까지 위치되고, 급수관(1008)은 양수기(1009)에 연결된다.

이때, 도시하지는 않았지만 각 분리공간(1003)에는 이물질을 걸러주는 거름망, 폭기를 통해 바닷물을 두드려주는 폭기장치, 바닷물을 강제적으로 타격해주는 프로펠러 등의 장치를 구비할 수 있으며, 각 분리공간(1003)에 상하방향으로 전자석을 설치하여 각 분리공간(1003)에 급수된 민물 또는 바닷물에 포함된 철성분을 이를 통해 부착 수집해줄 수 있음은 자명하다.

이와 같이 구성된 상태에서 일반적인 민물이나, 일반적인 바닷물이나, 기름을 포함한 바닷물을 양수기(1009)를 통해 펌핑하여 정화통(1000)으로 유입시키게 되면 민물 또는 바닷물이 칸막이(1002)와 정화통(1000) 사이의 분리공간(1003)으로 유입되고, 비중의 차이에 의해 상대적으로 깨끗한 물이 칸막이(1002) 하부의 배출구(1001)를 통해 빠져나가 인접한 다른 분리공간(1003)으로 유입되는 과정이 순차 이루어지게 되며, 이러한 과정에서 상대적으로 깨끗한 물과 오염물질을 포함한 물의 분리 작용이 순차적으로 이루어져 최종적으로 물배출관(1007)을 통해 빠져나가는 물은 유기물질이나 기름성분이 없는 순수한 민물 또는 바닷물이 되는 것이며, 민물 또는 바닷물에 포함되어 있던 유기물질이나 기름성분은 각 분리공간(1003)의 상층부에 포진해있다가 하부에 채워지는 새로운 물에 의해 밀려 올라가 칸막이(1002)를 넘어 인접한 다른 분리공간(1003)으로 유입되는 과정이 순차 진행되며, 최종적으로 유입구(1006)를 통해 수거통(1005)에 모이게 되는 것이다.

이때, 상부측 칸막이(1002)의 상단부는 정화통(1000)의 양측벽과 동일한 높이로 이루어지므로 최초 급수되는 물은 칸막이(1002)를 넘지않고 칸막이(1002) 하부의 배출구(1001)를 통해 빠져나가 다음번 분리공간(1003)으로 유입되는 과정이 각 분리공간에서 단계별로 이루어지는 것이므로 순수한 민물 또는 바닷물로부터 이물질 또는 기름성분이 확실하게 분리될 수 있는 것이다.

또한, 물배출관(1007)을 통해 배출되는 정화된 민물 또는 바닷물은 최초 유기물질이나 기름을 포함한 민물 또는 바닷물 대비 70~99wt% 정도의 비율이 되도록 설계할 수 있으며, 물배출관(1007)을 통해 배출되는 민물 또는 바닷물은 그대로 하천, 강, 호수, 바다로 다시 내보내면 되고, 수거통(1005)에 모인 유기물질이나 기름을 포함한 민물 또는 바닷물은 이물배출관(1004)을 통해 배출하여 재처리과정 또는 정제과정을 거쳐 연료 등으로 다시 사용할 수 있는 것이다.

또한, 정화통(1000)의 상부는 뚜껑(1010)에 의해 덮여 있으므로 정화과정에 서 민물 또는 바닷물이 정화통(1000)의 양측벽 외부로 넘쳐흐르지 않게 되므로 정화통(1000) 주변을 깨끗하게 유지할 수 있음은 물론 유실되는 물이 없게 되어 정화의 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

이러한 물정화장치는 오염지역에 따라 배에 장착하여 사용할 수도 있고, 육지에 설치하여 사용할 수도 있는 것으로, 특히 종종 발생되는 유조선 사고로 인한 기름 유출에 의해 바닷물이 오염되었을 때 신속하게 바닷물로부터 기름을 분리하여 깨끗하게 정화할 수 있는 이점이 있는 것이다.

또한, 강, 호수, 하천이 오염되었을 때 또는 바다에 기름이 유출되더라도 민물로부터 유기물질이나 기름성분과 같은 부유물질을 분리하여 이를 재처리과정을 거쳐 연료등으로 활용할 수 있고, 또 바닷물로부터 기름을 분리하여 다시 사용할 수 있는 이점도 있게 된다.

또한, 물을 연속 급수함과 동시에 그 급수량만큼 연속 배출하면서 민물이나 바닷물로부터 부유물질을 분리하거나, 바닷물로부터 기름을 자연 분리하는 것이므로 정화통(1000)을 대규모로 구성하고, 또 급수가 많은 량 이루어지도록 하면 아무리 넓은 지역에서 오염이 발생되거나, 기름이 유출되더라도 단시간내에 손쉽게 정화처리할 수 있는 것이다.

그리고, 이물배출관(1004)을 통해 외부로 배출되는 부유물질을 포함한 민물이나 기름성분을 포함한 바닷물로부터 부유물질이나 기름성분을 완벽하게 수거할 수 있도록 다른 정화통을 구비하여 이물배출관의 배출단부를 다른 정화통의 안쪽에 위치시킨 상태에서 이물배출관을 통해 배출되는 민물 또는 바닷물을 다시 다른 정 화통으로 유입시켜 상기와 같은 작용을 다시 수행토록 하는 과정을 여러번 반복할 수 있음은 자명하다.

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도 1은 본 발명에 따른 오염된 물을 정화하는 장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 오욤된 물을 정화하는 장치의 측단면도.

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*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1000 : 정화통 1001 : 배출구
1002 : 칸막이 1003 : 분리공간

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1004 : 이물배출관 1005 : 수거통
1006 : 유입구 1007 : 물배출관
1008 : 급수관 1009 : 양수기

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1010 : 뚜껑

Claims

일반적인 민물, 일반적인 바닷물, 또는 기름이 유출된 바닷물을 정화할 수 있도록 바닥부가 하향 경사진 정화통의 내부에는 하부 일측에 각각 배출구가 형성되어 있는 칸막이를 등간격으로 다단 설치하여 상기 각 칸막이의 사이 또는 상기 정화통과 칸막이의 사이에 분리공간을 각각 형성하고, 상기 정화통의 최하단부에는 깨끗한 물만 배출하는 물배출관을 연결하며, 일반적인 민물, 일반적인 바닷물, 또는 기름을 포함한 바닷물을 유입시키기 위한 급수관을 상기 정화통의 최상부측 분리공간 안쪽까지 위치되게 구성한 오염된 물을 정화시키는 장치에 있어서,

상기 칸막이 중 최상부측 칸막이와 최하부측 칸막이는 상기 정화통의 양측벽과 동일 높이로 구성하면서 나머지 각 칸막이의 상단부는 상기 정화통의 양측벽보다는 낮게 위치시켜 상기 각 분리공간에 채워지는 민물 또는 바닷물이 상기 각 칸막이를 넘쳐 다음 단계의 분리공간으로 유입되도록 구성하고;

상기 정화통의 하부 측벽에는 이물배출관을 갖는 수거통을 설치하며, 상기 분리공간 중 하부측 분리공간의 상부에는 상기 수거통과 통하는 유입구를 형성하여 상기 각 분리공간 상층부에 포진하는 부유물질을 포함한 물이 상기 유입구를 통해 상기 수거통으로 유입되도록 구성하고;

상기 급수관은 일반적인 민물, 일반적인 바닷물, 또는 기름을 포함한 바닷물과 통하는 진공펌프 또는 양수기에 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 오염된 물을 정화시키는 장치.
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제 1 항에 있어서,

상기 각 분리공간에는 상하방향으로 전자석을 각각 배치하여 상기 각 분리공간에 급수된 하천수 또는 바닷물에 포함된 이물질 중 철성분을 상기 전자석을 이용하여 수집하는 것을 특징으로 하는 오염된 물을 정화시키는 장치.
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