KR101159512B1 - 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 장치는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 설치되며, 유입관이 연결된 활성탄 필터유닛; 상기 베이스 프레임에 설치되며, 제1 연결관에 의해 상기 활성탄 필터와 연결되는 마이크로 필터유닛; 상기 마이크로 필터유닛과 제2 연결관에 의해 연결되는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기; 상기 살균기에 연결된 유출관; 상기 유출관에 연결되며, 상기 유출관 내부에 염소를 공급하는 염소 공급유닛을 포함하며, 본 발명의 방법은 위의 장치를 이용한 방법이다. 본 발명에 따르면, 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 살균시킬 뿐만 아니라 유해물질을 제거하며, 장치의 구성이 간단하게 될 뿐만 아니라 그 장치의 설치 및 구성 요소의 추가 및 삭제가 수월하게 된다.
Description
본 발명은 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 식수나 생활용수로 수돗물이나 지하수가 사용되고 있다. 하지만, 지하수의 경우 환경오염에 따른 수질오염으로 각종 유해물질이 검출되고 있다. 특히, 구제역에 때문에 매몰된 가축들에서 발생되는 침출수, 정화되지 않은 가축의 배설물 등은 지하수의 오염을 가중시키고 있다. 유해물질 중 특히 감염된 환자의 배설물을 통해 전염되는 노로바이러스는 크기가 작아 토양침투가 쉽고, 저온이 유지되는 지하수에서는 장기간 생존이 가능하다.
지하수에서 검출되는 유해물질을 제거하기 위한 방법으로, 자외선 처리방법, 염소 소독방법, 오존 소독방법 등이 있다.
자외선 처리방법은 자외선이 조사되는 부분에 대해서만 살균력을 기대할 수 있으므로, 세포내 바이러스 또는 기타 병원성 세균의 멸균에 효율이 떨어진다. 따라서 완전히 사멸되지 않은 바이러스 또는 병원성 세균이 광회복 현상을 통해서 다시 증식할 수 있는 가능성이 있다는 단점이 있다.
염소소독 방법은 경제적이고 간편하게 처리할 수 있는 방법 중 하나이지만, 불쾌한 맛과 냄새를 유발할 뿐만 아니라 인체에 유해한 발암물질을 유발할 가능성이 있다. 또한, 노로바이러스 등을 제거하기 위하여 긴 접촉시간(15~30분)이 필요하며 pH변화에 따라 살균력의 큰 차이를 보이는 단점이 있다.
오존 소독의 경우 현장에서 오존 생산설비를 갖추어야 하므로 초기 투자비 및 부속 설비비가 높으며 장비의 특성상 많은 설치면적을 필요로 한다. 소독 잔류효과는 낮으면서 장비가격이 매우 고가이므로 소규모의 급수 시설 장치로는 적합하지 않은 단점이 있다.
본 발명의 목적은 사용자에게 공급되는 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 살균시킬 뿐만 아니라 유해물질을 제거하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구성을 간단하게 할 뿐만 아니라 그 구성 부품의 설치를 수월하게 하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 설치되며, 유입관이 연결된 활성탄 필터유닛; 상기 베이스 프레임에 설치되며, 제1 연결관에 의해 상기 활성탄 필터와 연결되는 마이크로 필터유닛; 상기 마이크로 필터유닛과 제2 연결관에 의해 연결되는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기; 상기 살균기에 연결된 유출관; 상기 유출관에 연결되며, 상기 유출관 내부에 염소를 공급하는 염소 공급유닛을 포함하며, 상기 살균기는, 서로 평행한 두 개의 직선관 부분들과 상기 두 개의 직선관 부분들을 연결하는 곡선 형태의 곡선관 부분으로 이루어지며 내주면에 광촉매 코팅층이 구비된 유자형 관부와, 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분에 구비되며 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분보다 내경이 크며 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분의 축방향 중심선과 동일한 축방향 중심선을 갖는 확관부와, 상기 확관부의 축방향 중심선과 편심되며 상기 확관부의 축방향 중심선에 수직 방향으로 상기 확관부에 구비되며 상기 연결관이 연결되는 유입관부와, 상기 유자형 관부의 다른 한쪽 직선관 부분에 구비되는 유출관부를 포함하는 본체관; 상기 본체관의 유자형 관부의 두 개의 직선관 부분에 각각 삽입되는 두 개의 보호관들; 상기 보호관들에 각각 삽입되어 자외선을 발생시키는 두 개의 원통형 램프들; 상기 본체관의 유자형 관부의 양단에 각각 구비되어 상기 보호관과 원통형 램프를 상기 본체관의 유자형 관부에 결합시키는 두 개의 커넥터들;을 포함하며, 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분의 광촉매 코팅층과 상기 원통형 램프 외주면 사이의 반경방향 직선 거리가 균일하고, 상기 유자형 관부의 다른 한쪽 직선관 부분의 광촉매 코팅층과 상기 원통형 램프의 외주면 사이의 반경 방향 직선 거리가 균일한 것을 특징으로 하는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치가 제공된다.
삭제
상기 본체관의 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분의 광촉매 코팅층과 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분에 삽입된 원통형 램프 외주면 사이의 반경 방향 직선 거리가 균일한 영역은 상기 원통형 램프 길이의 2/3 이상되며, 상기 유자형 관부의 다른 한쪽 직선관 부분의 광촉매 코팅층과 상기 유자형 관부의 다른 한쪽 직선관 부분에 삽입된 원통형 램프 외주면 사이의 반경 방향 직선 거리가 균일한 영역은 상기 원통형 램프 길이의 2/3 이상되는 것이 바람직하다.
상기 원통형 램프에서 발생되는 자외선의 파장은 185 ~ 400nm인 것이 바람직하다.
상기 제1 연결관에 질산성질소를 제거하는 질산성질소 제거유닛과 재생탱크가 연결될 수 있다.
상기 제1 연결관에 철 이온 및 망간 이온을 제거하는 철/망간 제거유닛이 연결될 수 있다.
상기 제1 연결관에 불소를 제거하는 불소제거유닛이 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 지하수를 활성탄 필터로 여과하는 단계; 바이러스가 기생하는 고형물 또는 큰 입자의 이물질을 여과하기 위하여 상기 활성탄 필터를 거친 지하수를 마이크로 필터로 여과하는 단계; 상기 내주면에 광촉매 코팅층이 구비된 관부의 내주면과 상기 관부내에 위치하여 자외선을 발생시키는 제1 원통형 램프의 외주면으로 이루어지며 상기 관부의 내주면과 제1 원통형 램프의 외주면의 반경방향 거리가 일정한 제1 유로를 통해 상기 지하수를 통과시키면서 지하수에 185~400nm 파장 범위의 자외선 및 광촉매 코팅층에서 상기 자외선의 일부분을 흡수하면서 발생되는 라디칼을 공급하는 단계; 상기 관부의 내주면과 상기 관부내에 위치하여 자외선을 발생시키는 제2 원통형 램프의 외주면으로 이루어지며 상기 관부의 내주면과 제2 원통형 램프의 외주면의 반경방향 거리가 일정한 제2 유로를 통해 상기 지하수를 통과시키면서 지하수에 185~400nm 파장의 자외선 및 광촉매 코팅층에서 상기 자외선의 일부분을 흡수하면서 발생되는 라디칼을 공급하는 단계; 상기 제2 유로를 거친 지하수에 설정된 양의 염소를 공급하는 단계를 포함하는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리방법이 제공된다.
상기 제1 유로로 유입되는 지하수에 와류를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 유로로 유입되는 지하수에 공기 방울들을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 지하수에 공급되는 자외선 파장의 분포는 250 ~ 260nm 파장의 자외선이 70% 이상을 차지하는 것이 바람직하다.
본 발명은 유입관을 통해 공급되는 지하수가 활성탄 필터유닛과, 제1 연결관과, 마이크로 필터유닛과, 제2 연결관과, 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기와, 유출관을 거치면서 사용처에 공급되므로 사용처에 공급되는 지하수에 포함된 노로바이러스를 포함한 미생물을 살균시킬 뿐만 아니라 유해물질을 제거하게 된다. 지하수가 살균기를 거쳐 유출관을 통해 사용처로 공급되는 과정에서 염소 공급유닛으로부터 설정된 양의 염소가 유출관을 거치는 지하수에 공급되어 사용처까지 잔류살균효과를 유지하게 된다.
본 발명은 특히 살균기의 본체관의 내주면과 원통형 램프의 외주면 사이의 반경방향 거리가 일정한 통로가 형성되고, 그 통로를 통과하는 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 자외선과 광촉매 코팅층에서 발생된 OH 라디칼에 의한 이중 살균으로 살균하게 되고, 이와 같은 이중 살균 상태를 일정 시간 지속시킴으로써 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 거의 완전하게 살균시킬 수 있게 된다. 또한, 본체관의 내주면과 원통형 램프의 외주면 사이의 반경방향 거리가 일정한 통로로 유입되는 지하수에 와류를 형성시킴으로써 자외선과 OH 라디칼이 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 살균시키는 산균력을 증가시키게 된다.
본 발명은 베이스 프레임에 구성 요소들을 설치하고 그 구성 요소들을 연결관으로 연결하게 되므로 구성이 간단하고 설치가 수월하게 된다. 또한, 구성 요소들의 추가 및 삭제가 수월하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 일부분을 확대하여 도시한 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 일부분을 도시한 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 유입관부의 변형예를 도시한 평단면도,
도 6은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 일부분을 확대하여 도시한 평단면도,
도 7은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 공기 공급유닛을 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제2 실시예를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제3 실시예를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제4 실시예를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리방법의 일실시예를 도시한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 일부분을 확대하여 도시한 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 일부분을 도시한 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 유입관부의 변형예를 도시한 평단면도,
도 6은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 살균기의 일부분을 확대하여 도시한 평단면도,
도 7은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 구성하는 공기 공급유닛을 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제2 실시예를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제3 실시예를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제4 실시예를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리방법의 일실시예를 도시한 순서도.
이하, 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제1 실시예는 베이스 프레임(100), 활성탄 필터유닛(200), 제1 연결관(P1), 마이크로 필터유닛(300), 제2 연결관(P2), 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기(400), 유출관(OP), 염소 공급유닛(500)을 포함한다.
상기 베이스 프레임(100)은 바닥에 놓이는 직사각형 형상의 사각 프레임(110)과, 상기 사각 프레임(110)의 내부에 수평으로 연결된 다수 개의 수평 연결바(120)들과, 상기 사각 프레임(110)과 수평 연결바(120)들에 수직으로 연결된 수직 연결바(130)들을 포함한다.
상기 활성탄 필터유닛(200)은 상기 베이스 프레임(100)에 설치된다. 상기 활성탄 필터유닛(200)은 용기(210)와 상기 용기(210)내에 위치한 활성탄(미도시)을 포함한다. 상기 활성탄 필터유닛(200)의 용기(210)에 상기 유입관(IP)이 연결된다. 상기 활성탄 필터유닛(200)은 지하수 중의 냄새, 색, 탁도, 맛 등을 유발시키는 유기물을 제거한다. 상기 유입관(IP)을 통해 지하수가 활성탄 필터유닛(200)으로 공급된다.
상기 마이크로 필터유닛(300)은 상기 베이스 프레임(100)에 설치된다. 상기 마이크로 필터유닛(300)은 용기(310)와 상기 용기(310)내에 설치되는 마이크로필터(미도시)를 포함한다. 상기 마이크로 필터유닛(300)은 지하수에 있는 고형물 또는 큰 입자의 이물질을 제거한다.
상기 제1 연결관(P1)은 상기 활성탄 필터유닛(200)을 거친 지하수가 상기 마이크로 필터유닛(300)으로 유입되도록 상기 활성탄 필터유닛(200)과 마이크로 필터유닛(300)을 연결한다.
상기 살균기(400)는 노로바이러스를 포함하는 미생물을 살균시킨다. 상기 베이스 프레임(100)에 상기 살균기(400)가 장착된다. 상기 마이크로 필터유닛(300)과 상기 살균기(400)는 상기 마이크로 필터유닛(300)을 거친 지하수가 상기 살균기(400)로 유입되도록 상기 마이크로 필터유닛(300)과 상기 살균기(400)가 제2 연결관(P2)에 의해 연결된다.
상기 살균기(400)는, 도 1, 2, 3에 도시한 바와 같이, 본체관(410), 보호관(420), 원통형 램프(430), 커넥터(440)를 포함한다.
상기 본체관(410)은 서로 평행한 두 개의 직선관 부분들과 상기 두 개의 직선관 부분들을 연결하는 곡선 형태의 곡선관 부분으로 이루어지며 양단이 개구된 "U"자 형태의 유자형 관부(411)(이하, 관부라 함)와, 상기 관부(411)의 한쪽 직선관 부분 단부에 구비된 유입관부(412)와, 상기 관부(411)의 다른 한쪽 직선관 부분 단부에 구비된 유출관부(413)와, 상기 관부(411)의 내주면에 구비된 광촉매 코팅층(414)을 포함한다.
상기 유입관부(412)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 관부(411)의 한쪽 직선관 부분에 구비되는 유입관부(412)의 축방향 중심선이 상기 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 축방향 중심선과 편심(e)되며 상기 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 축방향 중심선에 수직 방향으로 구비됨이 바람직하다. 한편, 상기 유입관부(412)의 축방향 중심선이 관부(411)의 축방향 중심선에 대하여 경사지도록 위치할 수도 있다. 즉, 상기 유입관부(412)의 통과한 물이 아래 방향으로 향하도록 상기 유입관부(412)가 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 축방향 중심선에 대하여 경사지게 위치한다. 상기 유입관부(412)의 축방향 중심선과 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 축방향 중심선이 편심(e)되므로 상기 유입관부(412)를 통해 관부(411)로 유입되는 유체의 유동이 와류를 형성하게 된다.
상기 본체관(410)의 변형예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 유입관부(412)가 위치하는 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 일부분은 상기 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 다른 부분보다 내경이 큰 확관부(415)가 구비되고, 상기 확관부(415)의 축방향 중심선과 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 축방향 중심선은 일치하고 상기 확관부(415)의 축방향 중심선과 상기 유입관부(412)의 축방향 중심선은 편심(e')된다.
상기 본체관(410)의 재질이 티타늄인 것이 바람직하다. 상기 광촉매 코팅층(414)은 산화티탄늄(TiO2)인 것이 바람직하다. 상기 광촉매 코팅층(414)의 두께는 균일한 것이 바람직하다.
상기 보호관(420)은 상기 본체관(410)의 관부(411) 양단 개구에 각각 삽입된다. 상기 보호관(420)의 한쪽이 반구 형태로 막히고 다른 한쪽은 개구되며, 막힌 부분이 본체관(410)의 관부(411) 안쪽에 위치한다. 상기 보호관(420)은 투명한 석영 재료인 것이 바람직하다.
상기 원통형 램프(430)는 자외선을 발생시킨다. 상기 원통형 램프(430)는 설정된 길이를 가지며, 외경이 균일한 것이 바람직하다. 상기 원통형 램프(430)는 상기 보호관(420)의 내부에 삽입된다. 상기 원통형 램프(430)에서 발생되는 자외선의 파장은 185 ~ 400nm이며, 그 자외선 파장 중 살균력이 가장 높은 250 ~ 260nm인 것이 70% 이상 차지하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 253.7nm이다. 파장이 250 ~ 260nm인 자외선은 미생물 및 세균의 DNA를 불활성시키거나 파괴시킨다. 그리고 자외선의 파장이 185 ~ 400nm에서는 광촉매 코팅층(414)에 흡수될 때 OH 라디칼을 발생시킨다. 상기 원통형 램프(430)에는 전원이 공급되는 와이어(W)가 연결되며, 그 와이어(W)는 전원공급유닛(미도시)에 연결된다.
상기 커넥터(440)는 상기 본체관(410)의 관부(411) 양단에 각각 구비되어 상기 보호관(420)과 원통형 램프(430)를 본체관(410)에 결합시킨다.
한편, 상기 본체관(410)에서, 상기 유입관부(412)의 축방향 중심선과 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 축방향 중심선이 서로 만나게 될 경우 상기 유입관부(412)를 통해 관부(411)로 유입되는 유동이 보호관(420)이 수직으로 부딪히게 되어 보호관(420)의 파손을 유발시킬 수 있다.
상기 본체관(410)의 관부(411)의 광촉매 코팅층(414)과 상기 원통형 램프(430) 외주면 사이의 반경방향 직선 거리가 균일한 것이 바람직하다. 즉, 원통형 램프(430)와 보호관(420)이 삽입된 본체관(410)의 관부(411)를 수평으로 단면하였을 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 원통형 램프(430)의 축방향 중심선과 본체관(410)의 관부(411)의 축방향 중심선은 일치하고 상기 본체관(410)의 관부(411)의 내경은 균일하고 상기 원통형 램프(430)의 외경은 균일하며 상기 본체관(410)의 관부(411)의 내경이 원통형 램프(430)의 외경보다 크다. 따라서, 상기 본체관(410)의 관부(411)의 내주면과 원통형 램프(430)의 외주면 사이는 폭(L)이 균일한 도우넛 형상이 된다. 상기 원통형 램프(430)가 삽입되는 보호관(420)의 외주면과 본체관(410)의 관부(411)의 내주면 사이의 공간이 유체가 유동하는 유로(F)가 된다. 상기 본체관(410)의 관부(411)의 광촉매 코팅층(414)과 상기 원통형 램프(430) 외주면 사이의 반경방향 직선 거리가 균일한 영역은 상기 원통형 램프(430) 길이의 2/3 이상되는 것이 바람직하다.
상기 본체관(410)의 관부(411)에서 유입관부(412)쪽에 위치한 개구에 삽입된 보호관(420)을 제1 보호관이라 하고, 상기 관부(411)의 유출관부(413)쪽에 위치한 개구에 삽입된 보호관(420)을 제2 보호관이라 한다. 상기 제1 보호관(420)에 삽입된 원통형 램프(430)를 제1 원통형 램프라 하고, 제2 보호관(420)에 삽입된 원통형 램프(430)를 제2 원통형 램프라 한다. 상기 본체관(410)에서, 제1 보호관(420)의 외주면과 그에 대면되는 본체관 관부(411)의 한쪽 직선관 부분의 내주면(광촉매 코팅층이 구비됨) 사이의 통로부분을 유입측 통로라 하고, 제2 보호관(420)의 외주면과 그에 대면되는 본체관 관부(411)의 다른 한쪽 직선관 부분의 내주면(광촉매 코팅층이 구비됨) 사이의 통로부분을 유출측 통로라 하고 유입측 통로와 유출측 통로 사이, 즉 곡선관 부분을 굽은 통로라 한다.
상기 본체관(410)의 유입관부(412)로 유입된 지하수는 유입측 통로와 굽은 통로 그리고 유출측 통로를 유동하면서 유출관부(413)를 통해 유출된다.
상기 유입관부(412)를 통해 관부(411)로 유입되는 물에 공기방울들이 발생되도록 상기 유입관부(412)에 공기 공급유닛이 구비된 것이 바람직하다. 상기 공기 공급유닛은, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 유입관부(412)의 내주면 일측에 돌출되게 형성된 오리피스부(10)와, 상기 유입관부(412)의 내부와 연통되도록 상기 오리피스부(10)에 관통 결합되는 공기 유입관(20)과, 상기 공기 유입관(20)에 연결되는 역류방지밸브(450)와, 상기 공기 유입관(20)에 연결되는 공기유량 조절밸브(460)와, 상기 공기 유입관(10)에 결합되는 에어필터(470)와, 상기 공기 유입관(20)에 결합되는 공기주입기(480)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 공기주입기(480)는 배제될 수도 있다. 상기 공기주입기(480)는 유입관부(412)내에 강제로 공기를 주입시킨다.
상기 살균기(400)에 원통형 램프(430)에서 발생되는 자외선 조사량을 측정하는 자외선 강도 측정유닛(490)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 원통형 램프(430)에서 안정된 자외선을 발생시키도록 전원을 조절하는 자외선 안정기(미도시)가 상기 살균기(400)에 연결됨이 바람직하다.
상기 베이스 프레임(100)에 제어유닛(CB)이 설치된다. 상기 제어유닛(CB)은 살균기(400)에서 설정된 파장의 자외선이 지속적으로 발생되도록 제어한다. 상기 전원공급유닛, 자외선 안정기, 자외선 강도측정유닛(490)은 상기 제어유닛(CB)과 연결된다.
상기 유출관(OP)의 한쪽은 상기 살균기(400)의 유출관부(413)에 연결된다. 상기 유출관(OP)의 다른 한쪽은 지하수가 사용되는 사용처(수도꼭지 등)와 연결된다.
상기 염소 공급유닛(500)은 상기 유출관(OP)에 연결된다. 상기 염소 공급유닛(500)은 유출관(OP)을 통해 흐르는 지하수에 염소를 공급한다. 상기 유출관(OP)에 염소를 공급함에 의해 최종 사용처까지 잔류살균효과를 유지하게 된다. 상기 유출관(OP)에 흐르는 지하수에 공급되는 염소의 양은 0.1 ~ 0.5 ppm인 것이 바람직하다. 상기 염소 공급유닛(500)은 염소가 채워지는 용기(510)와, 상기 용기(510)와 상기 유출관(OP)을 연결하는 공급관(520)과, 상기 용기(510) 내의 염소를 펌핑하는 펌핑유닛(530)을 포함한다.
도 8은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제2 실시예를 도시한 것이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제2 실시예는 상기 제1 실시예의 구성을 모두 포함함과 아울러, 상기 제1 연결관(P1)에 질산성질소를 제거하는 질산성질소 제거유닛(610)과 재생탱크(620)가 연결된다. 상기 질산성질소 제거유닛(610)은 선택적 이온교환수지를 이용하여 동물성 유기물이나 질산계 비료에 의해 오염될 수 있는 지하수를 정화시키게 된다.
도 9은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제3 실시예를 도시한 것이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제3 실시예는 상기 제1 실시예의 구성을 모두 포함함과 아울러, 상기 제1 연결관(P1)에 철 이온 및 망간 이온을 제거하는 철/망간 제거유닛(700)이 연결된다. 상기 철/망간 제거유닛(700)은 지하수에 포함될 수 있는 철과 망간을 산화시켜 침전시킨다.
도 10은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제4 실시예를 도시한 것이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치의 제4 실시예는 상기 제1 실시예의 구성을 모두 포함함과 아울러, 상기 제1 연결관(P1)에 불소를 제거하는 불소제거유닛(810)과 재생탱크(820)가 연결된다. 상기 불소제거유닛(810)은 지하수에 포함될 수 있는 불소를 제거한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예로, 상기 제1 실시예를 모두 포함함과 아울러, 상기 질산성질소 제거유닛(610), 철/망간 제거유닛(700), 불소제거유닛(800)들 중 두 개 또는 세 개 모두를 포함할 수 있으며, 상기 제1 연결관(P1)에 연결된다.
도 11은 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리방법의 일실시예를 도시한 순서도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리방법의 일실시예는 먼저, 지하수를 활성탄 필터로 여과하는 단계가 진행된다.
그리고 바이러스가 기생하는 고형물 또는 큰 입자의 이물질을 여과하기 위하여 상기 활성탄 필터를 거친 지하수를 마이크로 필터로 여과하는 단계가 진행된다.
그리고 내주면에 광촉매 코팅층이 구비된 관부의 내주면과 상기 관부내에 위치하여 자외선을 발생시키는 제1 원통형 램프의 외주면으로 이루어지며 상기 관부의 내주면과 제1 원통형 램프의 외주면의 반경방향 거리가 일정한 제1 유로를 통해 상기 지하수를 통과시키면서 지하수에 185~400nm 파장 범위의 자외선 및 광촉매 코팅층에서 상기 자외선의 일부분을 흡수하면서 발생되는 라디칼을 공급하는 단계가 진행된다. 상기 제1 유로로 유입되는 지하수에 와류를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 제1 유로로 유입되는 지하수에 공기 방울들을 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 관부의 내주면과 상기 관부내에 위치하여 자외선을 발생시키는 제2 원통형 램프의 외주면으로 이루어지며 상기 관부의 내주면과 제2 원통형 램프의 외주면의 반경방향 거리가 일정한 제2 유로를 통해 상기 지하수를 통과시키면서 지하수에 185~400nm 파장의 자외선 및 광촉매 코팅층에서 상기 자외선의 일부분을 흡수하면서 발생되는 라디칼을 공급하는 단계가 진행된다.
그리고 상기 제2 유로를 거친 지하수에 설정된 양의 염소를 공급하는 단계가 진행된다.
상기 지하수에 공급되는 자외선 파장의 분포는 250 ~ 260nm 파장의 자외선이 70% 이상을 차지하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치 및 방법의 작용과 효과를 설명한다.
먼저, 유입관을 통해 공급되는 지하수는 활성탄 필터유닛(200)과, 제1 연결관(P1)과, 마이크로 필터유닛(300)과, 제2 연결관(P2)과, 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기(400)와, 유출관(OP)을 거치면서 사용처에 공급된다.
지하수가 활성탄 필터유닛(200)을 거치면서 지하수에 포함된 냄새, 색, 탁도, 맛 등을 유발시키는 유기물이 제거된다. 그리고 지하수가 마이크로 필터유닛(300)을 거치면서 지하수에 있는 고형물 또는 큰 입자의 이물질이 제거된다. 지하수가 살균기(400)로 유입되기 전 마이크로 필터유닛(300)을 거치게 되어 살균기(400)에 큰 입자의 오염물이 유입되는 것을 방지하게 되며, 이로 인하여 크기가 작은 노로바이러스가 큰 입자에 속에 포함되어 살균기(400)로 유입되는 것을 방지하게 된다. 지하수가 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기(400)를 거치면서 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물이 살균된다. 지하수가 살균기(400)를 거쳐 유출관(OP)을 통해 사용처로 공급되는 과정에서 염소 공급유닛(500)으로부터 설정된 양의 염소가 유출관(OP)을 거치는 지하수에 공급되어 사용처까지 잔류살균효과를 유지하게 된다.
이하, 지하수가 살균기를 거치면서 노로바이러스를 포함한 미생물이 살균되는 과정을 상세하게 설명한다. 살균기(400)가 작동된 상태에서, 지하수가 본체관(410)의 유입관부(412)를 통해 본체관(410)의 내부, 즉 관부(411)로 유입된다. 상기 본체관(410)의 유입관부(412)를 거쳐 본체관(410)의 관부(411)로 유입되는 지하수는, 유입관부(412)의 축방향 중심선과 관부(411)의 축방향 중심선이 편심되어 있으므로, 와류를 형성하면서 유입된다. 상기 본체관(410) 내부로 유입된 지하수는 본체관(410)의 유입측 통로와 굽은 통로 그리고 유출측 통로를 통해 유동하여 유출관부(413)를 통해 빠져나간다. 지하수가 유입측 통로를 통과하는 과정에서 제1 원통형 램프(430)에서 발생되는 자외선이 지하수에 있는 노로바이러스를 포함하는 미생물의 DNA를 불활성화시키거나 파괴시키고, 동시에 제1 원통형 램프(430)에서 발생된 자외선이 광촉매 코팅층(414)에 흡수되면서 광촉매 코팅층(414)에서 OH 라디칼(radical)이 발생되며 그 OH 라디칼의 강력한 살균 산화력에 의해 노로바이러스를 포함한 미생물을 직접 살균시키게 된다. 즉, 지하수가 유입측 통로를 통과하면서 자외선과 OH 라디칼에 의해 지하수에 있는 노로바이러스를 포함된 미생물이 살균된다. 상기 광촉매 코팅층(414)에서 발생되는 OH 라디칼은 광촉매 코팅층(414)에서부터 일정 거리에 주로 분포하게 되는데 유입측 통로를 통과하는 지하수가 와류를 형성하게 되므로 OH 라디칼이 지하수에 충분히 섞이게 되며, 또한 지하수가 와류를 형성하게 되므로 지하수가 유입측 통로를 직선으로 안정되게 빠져나가는 것보다 유입측 통로에 잔류하는 시간이 길게 되며, 또한 지하수가 와류를 형성하게 되므로 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물이 자외선을 발생시키는 원통형 램프(430)에 근접하게 됨과 멀어지게 됨을 반복하게 된다. 이와 같은 이유로 인하여, 유입측 통로를 통과하는 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 살균시키는 효과를 높이게 된다. 한편, 상기 유입측 유로로 유입되는 지하수에 공기 방울들을 공급하게 될 경우 위와 같은 효과를 보다 높이게 된다.
특히, 제1 원통형 램프(430)에서 발생되는 자외선의 파장을 185 ~ 400 nm으로 유지할 뿐만 아니라 250 ~ 260nm 파장의 자외선을 발생되는 자외선의 70% 이상을 차지하게 함으로써 노로바이러스를 포함하는 미생물의 살균력을 더 높이게 된다. 뿐만 아니라 광촉매 코팅층(414)에서 OH 라디칼이 효과적으로 발생된다.
또한, 유입측 통로는 제1 원통형 램프(430)의 외주면과 본체관(410)의 관부(411) 내주면 사이의 반경방향 간격이 균일하게 되므로 제1 원통형 램프(430)에서 발생되는 자외선이 유입측 통로의 반경 방향으로 선형적으로 골고루 분포되고 아울러 광촉매 코팅층(414)에서 발생되는 OH 라디칼도 유입측 통로의 반경 방향으로 골고루 분포되어 살균력을 높이게 된다. 만일, 제1 원통형 램프(430)의 외주면과 본체관(410)의 관부(411) 내주면 사이의 반경방향 간격이 균일하지 않게 될 경우 제1 원통형 램프(430)의 외주면에서 반경 방향 거리가 상대적으로 먼 부분에서 살균력이 떨어지게 되어 그 부분을 통과하는 지하수에 있는 미생물이 살균되지 않을 수 있다. 또한, 제1 원통형 램프(430)의 외주면과 본체관(410)의 관부(411) 내주면 사이의 반경 방향 간격이 균일한 것이 유입측 통로 전체에 걸쳐 이루어지게 되므로 지하수가 유입측 통로를 통과하면서 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물이 강력한 살균 공간에 일정 시간 노출되어 노로바이러스를 포함한 미생물의 살균 효과를 더욱 높이게 된다. 특히, 노로바이러스의 경우 크기가 매우 작아 세균 등의 살아있는 세포속에 기생하게 되므로 강력한 살균 공간에서 일정 시간 노출되어야 살균된다. 만일, 바이러스 또는 병원성 세균들은 완전히 사멸되지 않을 경우 광회복 현상을 통해 다시 증식될 수 있다. 아울러, 지하수가 살균기(400)로 유입되기 전 마이크로 필터유닛(300)을 거치게 되어 살균기(400)에 큰 입자의 오염물이 유입되는 것을 방지하게 되므로 크기가 작은 노로바이러스가 큰 입자에 속에 포함되어 살균기(400)로 유입되는 것을 방지하게 된다.
또한, 지하수가 유입측 통로를 통과한 후 유입측 통로와 똑같은 조건의 유출측 통로를 통과하게 되므로 유입측 통로를 거치면서 살아있는 노로바이러스를 포함한 미생물이 살균되므로 지하수에 노로바이러스를 포함한 미생물의 완전하게 살균하게 된다.
아래의 표 1,2,3은 본 발명의 살균처리장치를 먹는 물 수질공정시험방법(환경부고시 제2007-146)을 참고하여 병원성 미생물의 살균 여부를 시험한 표들이다.
| 원수 | 20처리후 | 40처리후 | 60처리후 | 80처리후 | |
| 아황산혐기성포자형성균 | 검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 |
| 살모넬라 | 검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 |
| 쉬겔라 | 검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 |
| 녹농균 | 검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 |
| 분원성 연쇄상구균 | 검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 | 불검출 |
| 분석항목 유입량 |
10/05 1차 일반세균 (기준치 : 5 CFU/ml 이하) |
10/05 1차 저온세균 (기준치 : 20 CFU/ml 이하) |
||||||||
| 1 | 2 | 결과값 | 판정 | 살균력(%) | 1 | 2 | 결과값 | 판정 | 살균력(%) | |
| 원수 | 120*57 | 100*57 | 6270→6300 | 25*57 | 30*57 | 1567→1600 | ||||
| 80 | 6 | 4 | 5 | 적합 | 99.9% | 7 | 11 | 9 | 적합 | 99.4% |
| 60 | 4 | 5 | 4 | 적합 | 99.9% | 0 | 0 | 0 | 적합 | 100% |
| 40 | 0 | 1 | 0 | 적합 | 100% | 0 | 0 | 0 | 적합 | 100% |
| 20 | 0 | 1 | 0 | 적합 | 100% | 0 | 0 | 0 | 적합 | 100% |
| 분석항목 유입량 |
10/05 1차 일반세균 (기준치 : 5 CFU/ml 이하) |
10/05 1차 저온세균 (기준치 : 20 CFU/ml 이하) |
||||||||
| 1 | 2 | 결과값 | 판정 | 살균력(%) | 1 | 2 | 결과값 | 판정 | 살균력(%) | |
| 원수 | 30*57 | 25*57 | 1567→1600 | 17*57 | 20*57 | 1054→1100 | ||||
| 80 | 14 | 15 | 14 | 부적합 | 99.1% | 0 | 0 | 0 | 적합 | 100% |
| 60 | 4 | 3 | 3 | 적합 | 99.8% | 0 | 0 | 0 | 적합 | 100% |
| 40 | 0 | 1 | 0 | 적합 | 100% | 0 | 0 | 0 | 적합 | 100% |
| 20 | 0 | 0 | 0 | 적합 | 100% | 0 | 0 | 0 | 적합 | 100% |
표 1은 병원성 미생물의 처리 결과를 나타낸 것이고, 표 2,3은 일반세균 및 저온세균을 1차 및 2차에 걸쳐 시험한 결과를 각각 나타낸 것이다. 1차 시험 결과 99.9% 이상의 감소율을 나타냈고, 2차 시험 결과에서 100%의 감소율을 나타냈다.
아래의 표 4는 대장균 제거효율을 나타낸 것이고, 표 5는 노로바이러스의 제거율을 나타낸 것이고, 표 6은 폴리오 바이러스의 제거율을 나타낸 것이다.
| 인입수 | 유출수 (m 3 / hour ) | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1차 |
1.2x10
4
MPN /100 mL |
4
log
이상
*
(99.99% 이상) |
4
log
이상
*
(99.99% 이상) |
4
log
이상
*
(99.99% 이상) |
4
log
이상
*
(99.99% 이상) |
4
log
이상
*
(99.99% 이상) |
| 2차 |
1.1x10
7
MPN /100 mL |
7
log
이상
*
(99.99999% 이상) |
7
log
이상
*
(99.99999% 이상) |
7
log
이상
*
(99.99999% 이상) |
7
log
이상
*
(99.99999% 이상) |
7
log
이상
*
(99.99999% 이상) |
| * Beyond the estimation ( Not detected ) | ||||||
| 인입수 | 유출수 (m3/hour) | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1차 | 1.7x104 MPN/100mL |
4.3 log 이상* (99.995% 이상) |
4.3 log 이상* (99.995% 이상) |
4.3log 이상* (99.995% 이상) |
3.4 log (99.996% ) |
3.4 log (99.968% ) |
| 2차 | 1.2x104 MPN/100mL |
4.1 log 이상* (99.993% 이상) |
4.1 log 이상* (99.993% 이상) |
4.1 log 이상* (99.993% 이상) |
4.1 log 이상* (99.993% 이상) |
2.3 log (99.981% ) |
| * Beyond the estimation (Not detected) | ||||||
|
|
인입수 | 유출수 (m3/hour) | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1차 | 7.0x104 MPN/100mL |
4.9 log 이상* (99.997% 이상) |
4.9 log 이상* (99.997% 이상) |
4.9 log (99.999%) |
4.5 log (99.997% ) |
3.6 log (99.974%) |
| 2차 | 2.3x104 MPN/100mL |
4.5 log 이상* (99.997% 이상) |
4.5 log 이상* (99.997% 이상) |
4.0 log (99.990%) |
3.1 log (99.926%) |
2.7 log (99.800% ) |
| * Beyond the estimation (Not detected) | ||||||
표 4,5,6에서 나타난 바와 같이, 대장균 제거 효율, 노로바이러스 제거율, 폴리오 바이러스 제거율이 높다.
상기 자외선 강도측정유닛(490)이 원통형 램프(430)에서 발생되는 자외선의 강도를 측정하며 상기 제어유닛(CB)은 자외선 강도측정유닛(490)에서 측정된 자외선의 강도를 기초로 하여 원통형 램프(430)에서 설정된 양의 자외선이 지속적으로 발생되도록 제어한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 유입관을 통해 공급되는 지하수가 활성탄 필터유닛과, 제1 연결관과, 마이크로 필터유닛과, 제2 연결관과, 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기와, 유출관을 거치면서 사용처에 공급되므로 사용처에 공급되는 지하수에 포함된 노로바이러스를 포함한 미생물을 살균시킬 뿐만 아니라 유해물질을 제거하게 된다. 지하수가 살균기를 거쳐 유출관을 통해 사용처로 공급되는 과정에서 염소 공급유닛으로부터 설정된 양의 염소가 유출관을 거치는 지하수에 공급되어 사용처까지 잔류살균효과를 유지하게 된다.
본 발명은 특히, 살균기의 본체관의 관부(411) 내주면과 원통형 램프의 외주면 사이의 반경방향 거리가 일정한 통로가 형성되고, 그 통로를 통과하는 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 자외선과 광촉매 코팅층에서 발생된 OH 라디칼에 의한 이중 살균으로 살균하게 되고, 이와 같은 이중 살균 상태를 일정 시간 지속시킴으로써 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 거의 완전하게 살균시킬 수 있게 된다. 또한, 본체관의 내주면과 원통형 램프의 외주면 사이의 반경방향 거리가 일정한 통로로 유입되는 지하수에 와류를 형성시킴으로써 자외선과 OH 라디칼이 지하수에 있는 노로바이러스를 포함한 미생물을 살균시키는 산균력을 증가시키게 된다.
본 발명은 본 발명은 베이스 프레임에 구성 요소들인 활성탄 필터유닛과, 마이크로 필터유닛과, 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기와, 염소 공급유닛 등을 설치하고 그 구성 요소들을 연결관으로 연결하게 되므로 구성이 간단하고 설치가 수월하게 된다. 또한, 베이스 프레임에 구성 요소들을 설치하거나 배제시키게 되므로 구성 요소의 추가 및 삭제가 수월하게 된다.
100; 베이스 프레임 200; 활성탄 필터유닛
300; 마이크로 필터유닛 400; 살균기
410; 본체관 420; 보호관
430; 원통형 램프 440; 커넥터
500; 염소 공급유닛 P1; 제1 연결관
P2; 제2 연결관 IP; 유입관
OP; 유출관
300; 마이크로 필터유닛 400; 살균기
410; 본체관 420; 보호관
430; 원통형 램프 440; 커넥터
500; 염소 공급유닛 P1; 제1 연결관
P2; 제2 연결관 IP; 유입관
OP; 유출관
Claims (10)
- 베이스 프레임;
상기 베이스 프레임에 설치되며, 유입관이 연결된 활성탄 필터유닛;
상기 베이스 프레임에 설치되며, 제1 연결관에 의해 상기 활성탄 필터와 연결되는 마이크로 필터유닛;
상기 마이크로 필터유닛과 제2 연결관에 의해 연결되는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기;
상기 살균기에 연결된 유출관; 및
상기 유출관에 연결되며, 상기 유출관 내부에 염소를 공급하는 염소 공급유닛을 포함하며,
상기 살균기는,
서로 평행한 두 개의 직선관 부분들과 상기 두 개의 직선관 부분들을 연결하는 곡선 형태의 곡선관 부분으로 이루어지며 내주면에 광촉매 코팅층이 구비된 유자형 관부와, 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분에 구비되며 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분보다 내경이 크며 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분의 축방향 중심선과 동일한 축방향 중심선을 갖는 확관부와, 상기 확관부의 축방향 중심선과 편심되며 상기 확관부의 축방향 중심선에 수직 방향으로 상기 확관부에 구비되며 상기 연결관이 연결되는 유입관부와, 상기 유자형 관부의 다른 한쪽 직선관 부분에 구비되는 유출관부를 포함하는 본체관;
상기 본체관의 유자형 관부의 두 개의 직선관 부분에 각각 삽입되는 두 개의 보호관들;
상기 보호관들에 각각 삽입되어 자외선을 발생시키는 두 개의 원통형 램프들;
상기 본체관의 유자형 관부의 양단에 각각 구비되어 상기 보호관과 원통형 램프를 상기 본체관의 유자형 관부에 결합시키는 두 개의 커넥터들;을 포함하며,
상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분의 광촉매 코팅층과 상기 원통형 램프 외주면 사이의 반경방향 직선 거리가 균일하고, 상기 유자형 관부의 다른 한쪽 직선관 부분의 광촉매 코팅층과 상기 원통형 램프의 외주면 사이의 반경 방향 직선 거리가 균일한 것을 특징으로 하는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 본체관의 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분의 광촉매 코팅층과 상기 유자형 관부의 한쪽 직선관 부분에 삽입된 원통형 램프 외주면 사이의 반경 방향 직선 거리가 균일한 영역은 상기 원통형 램프 길이의 2/3 이상되며, 상기 유자형 관부의 다른 한쪽 직선관 부분의 광촉매 코팅층과 상기 유자형 관부의 다른 한쪽 직선관 부분에 삽입된 원통형 램프 외주면 사이의 반경 방향 직선 거리가 균일한 영역은 상기 원통형 램프 길이의 2/3 이상되는 것을 특징을 하는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 원통형 램프에서 발생되는 자외선의 파장은 185 ~ 400 nm인 것을 특징으로 하는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1 연결관에 질산성질소를 제거하는 질산성질소 제거유닛과 재생탱크가 연결된 것을 특징으로 하는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1 연결관에 철 이온 및 망간 이온을 제거하는 철/망간 제거유닛이 연결된 것을 특징으로 하는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1 연결관에 불소를 제거하는 불소제거유닛이 연결된 것을 특징으로 하는 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020110099232A KR101159512B1 (ko) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | 노로바이러스를 포함한 미생물 살균기를 구비한 지하수 정수처리장치 및 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108147605A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-12 | 厦门嘉戎技术股份有限公司 | 一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法及系统 |
| WO2021006462A1 (ko) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | 주식회사 미드니 | 기계적 장치 모듈화를 통한 통합형 수처리 시스템 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10272460A (ja) | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Elevator Syst:Kk | 螺旋流水型紫外線殺菌装置 |
| JP2005131559A (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Kaihatsu Kogyo:Kk | 水道水の再浄水処理方法及び再浄水処理設備 |
| KR100687095B1 (ko) | 2005-06-14 | 2007-02-26 | 한국전력기술 주식회사 | 질소 화합물의 역전전기투석-전기화학적 폐수처리 공정 |
-
2011
- 2011-09-29 KR KR1020110099232A patent/KR101159512B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10272460A (ja) | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Elevator Syst:Kk | 螺旋流水型紫外線殺菌装置 |
| JP2005131559A (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Kaihatsu Kogyo:Kk | 水道水の再浄水処理方法及び再浄水処理設備 |
| KR100687095B1 (ko) | 2005-06-14 | 2007-02-26 | 한국전력기술 주식회사 | 질소 화합물의 역전전기투석-전기화학적 폐수처리 공정 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108147605A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-12 | 厦门嘉戎技术股份有限公司 | 一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法及系统 |
| CN108147605B (zh) * | 2018-01-16 | 2023-07-11 | 厦门嘉戎技术股份有限公司 | 一种用于高盐度可生化性差的渗滤液处理方法及系统 |
| WO2021006462A1 (ko) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | 주식회사 미드니 | 기계적 장치 모듈화를 통한 통합형 수처리 시스템 |
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