KR101165021B1

KR101165021B1 - 입수형 수질 정화장치

Info

Publication number: KR101165021B1
Application number: KR20100009385A
Authority: KR
Inventors: 김경; 김상운; 김희삼
Original assignee: 김상운; 김경
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2012-07-13
Also published as: KR20110089903A

Abstract

본 발명은 입수형 수질 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강이나 바다에 입수된 상태로 설치되어 강물이나 바닷물을 강제 순환시켜 수류를 형성함으로써, 강물이나 바닷물의 용존 산소량을 상승시키고, 강이나 바다의 바닥면에 형성된 이물질들을 순환시켜 이들의 분해를 촉진하도록 하는 입수형 수질 정화장치에 관한 것이다.

Description

입수형 수질 정화장치{Water quality purification equipment}

주지하는 바와 같이, 강 또는 바다와 같은 저수공간으로는 여러 경로를 통해 물이 유입되므로 유입되는 물 중에 오염물질들이 다량 포함되어 있음은 자명하다.

자갈 접촉 산화법, 역간 접촉식 산화법, 하수처리장 수질정화법, 염소 투입 정화법 등 저수된 물을 정화하기 위해 여러 방법들이 제안되었던 바 있으나, 상기한 수질 정화 방법들은 한결같이 많은 비용이 들고 또 비용에 대비하여 효과가 미미한 실정이다.

이외에도 광촉매를 이용하여 물을 정화하는 수질 정화장치도 있으나, 이러한 광촉매를 이용한 수질 정화장치의 경우 물이 한정된 공간 내에서 유동되지 않은 상태로 정화되기 때문에 많은 양의 물을 연속적으로 정화하기 어려운 단점이 있어, 많은 양의 물을 연속적으로 정화시킬 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한편, 최근 국책사업으로 실시하고 있는 4대강 정비사업은, 강에 물의 흐름을 차단하는 보를 복수 형성하는 것으로 알려진 바 있고, 이에 용존 산소량을 높이는 수류 형성이 억제될 가능성이 존재한다.

그런데, 상기 수류 형성이 억제되어 용존 산소량이 감소되면 물의 자정능력이 떨어지고, 이에 따라 물의 부패가 발생할 가능성이 높아지는 한편, 물에 서식하고 있는 어류들의 집단 폐사가 발생할 수 있는 문제점이 지적되고 있다.

상기한 요구에 의해 안출된 본 발명의 목적은, 강이나 바다에 입수된 상태로 설치되어 강물이나 바닷물을 강제 순환시켜 수류를 형성함으로써, 강물이나 바닷물의 용존 산소량을 상승시키고, 강이나 바다의 바닥면에 형성된 이물질들을 순환시켜 이들의 분해를 촉진하는 것으로, 특히 여과부에 의해 수류 형성부의 임펠러에 부피가 큰 이물질이 유입되는 현상이 예방되도록 구성함에 있어 연속적인 이물질의 여과에 의해 여과부의 여과통이 부분적으로 차폐되는 현상이 억제되도록 구성한 입수형 수질 정화장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 입수형 수질 정화장치는,

몸체에 하나 이상 순환구가 형성된 베이스와; 상기 베이스의 형성된 각 순환구에 설치되며, 순환모터로부터 회전력을 인가받아 임펠러를 회전시켜, 유입부를 통한 물의 강제 유입과 배출부를 통한 물의 강제 배출을 통해 수중에 수류를 강제 형성하는 수류 형성부; 및 상기 수류 형성부가 형성된 베이스의 순환구의 외측에 형성된 여과부;를 포함하여 구성되어, 상기 여과부의 여과작용에 의해 임펠러가 설치된 순환구 내로 유입되는 물에 포함된 이물질이 여과되어, 이물질이 임펠러에 도달하는 현상이 차단되도록 구성된 입수형 수질 정화장치에 있어서,
상기 여과부는, 내부에 순환구가 수용되는 수용공간을 갖는 망상의 여과통과, 상기 여과통에 회전력을 제공하여, 여과통을 연속 또는 간헐적으로 회전시키는 여과모터를 포함하여, 상기 여과통의 여과부위의 위치가 상기 여과통의 연속 또는 간헐적인 회전에 의해 연속 또는 간헐적으로 변경되도록 구성되어,
상기 순환구의 물이 유입되는 유입부의 외측에 위치하여 이물질을 여과 흡착한 여과통의 여과부위가 상기 여과통의 회전에 의해 물이 배출되는 배출부의 외측으로 위치 변경되어, 배출부에서 배출되는 물에 의해 표면에 흡착된 이물질이 수중으로 분산하여 제거되는 한편,
상기 순환구의 물이 배출되는 배출부의 외측에 위치하여 이물질을 분산 제거하여 여과능력이 향상된 여과부위는 상기 여과통의 회전에 의해 물이 유입되는 유입부의 외측으로 위치 변경되어, 유입부로 유입되는 물에 포함된 이물질을 여과하는 현상이 반복적으로 이루어지게 되어,
여과통에 형성된 투과공의 막힘 현상 없이, 순환구로 원활한 물의 유입이 이루어져 수중에 수류를 안정적으로 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

삭제

바람직하게는, 상기 구동부는, 외부에 설치된 태양광 발전기로부터 전류를 인가받아 임펠러의 회전과 여과통의 회전에 따른 회전력을 생성하도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 베이스에는 외부에 설치된 황토몰탈 주입기와 연통된 황토 토출관이 형성되어, 황토몰탈 주입기를 통해 외부에서 공급되는 황토몰탈을 수류 형성부에 의해 형성되는 수류에 토출하여 수중에 황토몰탈을 확산시키도록 구성되고, 또 상기 베이스에는 외부에 설치된 공기 주입기와 연통된 공기 토출관이 형성되어, 공기 주입기를 통해 외부에서 주입된 압축공기가 공기 토출관을 통해 수중에 분출되어서, 수중의 용존 산소량을 증가시키도록 구성된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 강이나 바다에 입수된 상태로 설치되어 강물이나 바닷물을 강제 순환시켜 수류를 형성함으로써, 강물이나 바닷물의 용존 산소량을 상승시키고, 강이나 바다의 바닥면에 형성된 이물질들을 순환시켜 이들의 분해를 촉진하는 입수형 수질 정화장치를 제안하고 있다.

특히, 본 발명에서는 이러한 입수형 수질 정화장치를 구현함에 있어, 부피가 큰 이물질이 수류 형성부에 유입되는 것을 차단하는 여과통을 형성하고 있으며, 상기 여과통은 순환구에 형성된 유입부의 하부에 위치되어 유입부로 유입되는 물에 포함된 이물질을 여과하는 부분의 변경이 가능하도록 연속적, 또는 주기적으로 회전하도록 구성되어 있다.

따라서, 순환구로 유입되는 물에 포함된 이물질을 여과하는 부분이 연속적, 또는 주기적으로 변경되고, 이러한 변경에 의해 여과통이 국부적으로 이물질에 의해 막혀져 수류 형성을 방해하는 문제점이 해소될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 순환모터와 여과모터를 포함하는 구동부는, 외부에 설치된 태양광 발전기로부터 전류를 인가받아 임펠러의 회전과 여과통의 회전에 따른 회전력을 생성하도록 구성되어, 2차적인 유해물질을 생성하지 아니하는 관계로 친환경적이다.

그리고, 상기 베이스에는 외부에 설치된 황토몰탈 주입기로부터 공급되는 황토몰탈을 토출하는 황토 토출관과, 공기 주입기로부터 공급되는 압축공기를 수중에 분출하는 공기 분출관이 각각 형성되어서, 수중에 황토몰탈와 압축공기를 토출 또는 분출하여 수류를 통해 수중에 확산시킴으로써, 황토몰탈에 의한 녹조, 및 적조의 발생이 예방되고, 또 압축공기에 의해 수중의 용존 산소량이 증가되어서 물의 자정기능이 향상되는 이점을 갖도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 입수형 수질 정화장치를 수중에 시설한 것을 모식적으로 보여주는 설치 상태도이고,
도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 입수형 수질정화장치의 전체 구성도를 보여주는 것이며,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 입수형 수질정화장치의 작용상태를 순차적으로 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 입수형 수질 정화장치를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 입수형 수질 정화장치(1)는, 도 1에서 보는 바와 같이 강이나 바다에 소정의 깊이로 입수된 상태로 설치되어, 강물이나 바닷물을 강제 순환시켜 수류(F)를 형성함으로써, 이 수류에 의해 수질이 정화되도록 구성한 것이다.

본 실시예에 따른 입수형 수질 정화장치(1)는, 도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이 몸체에 하나 이상의 순환구(11)가 형성된 베이스(10)와; 상기 베이스(10)의 형성된 각 순환구(11)에 설치되는 것으로, 구동부인 순환모터(22)로부터 회전력을 인가받아 임펠러(21)을 회전시켜 순환구(11)로 물을 강제 유입하고 배출시켜 수중에 수류(F)를 형성하는 수류 형성부(20)를 포함하여 구성된다.

도면을 보면 본 실시예에서는, 상기 베이스(10)의 좌우 양편에 각각 순환구(11)를 형성하고, 각 순환구(11)에 베이스(10)에 고정된 순환모터(22)로부터 회전력을 인가받아 회전하는 임펠러(21)를 각각 설치하여, 각 순환구(11)에는 임펠러(21)의 회전에 의한 물의 강제 유입과 배출에 의해 수류(F)가 형성되도록 하고 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 입수형 수질 정화장치(1)는, 임펠러(21)의 회전에 의한 물의 강제 흡입 및 강제 배출을 통해 수중에 수류(F)를 형성하고, 이러한 수류 형성에 의해 물의 용존 산소량이 증가하는 한편, 상기 수류(F)를 따라 강이나 바다의 바닥면에 침전된 유기물을 포함하는 이물질(S)이 분산되어 이물질에 포함된 유기물의 분해가 촉진될 수 있다.

그러나, 상술한 수질 정화장치(1)는, 임펠러(21)의 회전을 통해 물을 강제 유입 및 배출하여 수류를 형성하는 관계로, 수중 바닥이나 수중에 잔류하고 있는 이 물질들이 순환구(11)에 설치되어 회전하는 임펠러(21)에 유입될 수 있다.

그리고, 이와 같이 상대적으로 부피가 큰 이 물질(S)이 회전하는 임펠러(21)에 유입되면, 임펠러(21)와 이 물질 사이의 물리적인 간섭 내지 충돌에 의해 임펠러(21)의 회전이 방해되는 한편, 임펠러(21)의 변형이나 파손 등 물리적인 손상이 발생될 수도 있다.

이를 고려하여, 본 발명에서는 임펠러(21)로 유입되는 물에 포함되어 임펠러(21)를 물리적으로 손상시킬 소지를 갖는 부피가 큰 이물질(S)을 여과통(31)을 통해 여과하여 부피가 큰 이물질(S)들이 임펠러(21)로 유입되는 현상을 사전 차단하는 여과부(30)를 설치함으로써, 부피가 큰 이물질(S)에 의한 임펠러(21)의 물리적인 손상이 예방되도록 하고 있다.

그런데, 상기 여과통(31)에 의해 임펠러(21)에 유입되는 이물질들이 장시간 여과되면,도 4b와 같이 임펠러(21)의 회전에 의해 물이 유입되는 여과통(31)에는 다량의 이물질(S)이 흡착되어 여과통(31)에 형성된 투과공(31a)이 국부적으로 폐쇄될 수 있고, 이에 따라 임펠러(21)가 설치된 순환구(11)로 유입되는 수량이 감소되어서 원활한 수류의 형성이 어려울 수 있다.

이를 해소하기 위해, 본 실시예에서는 여과통(31)을 내부에 수용공간(31b)을 갖도록 구성하고, 이 여과통(31)의 수용공간(31b)에 임펠러(22)가 설치된 순환구(11)를 전체적으로 수용되도록 구성하는 한편, 상기 순환구(11)의 외측에 형성된 여과통(31)이 연속 또는 간헐적으로 회전되도록 구성하여, 순환구(11)로 유입되는 물에 포함된 이물질(S)을 여과하는 여과통(31)의 여과부위가 순차적으로 변경되도록 구성하고 있다.

본 실시예에서는, 상기 여과통(31)을 베이스(10)에 설치된 구동부인 여과모터(32)의 회전축과 연결하여, 여과모터(32)로부터 회전력을 인가받아 회전하면서 순환구(11)로 유입되는 물에 포함된 이물질(S)의 여과부위를 순차적으로 변경하도록 구성하고 있다.

즉, 도 4와 같이 물이 유입되는 순환구(11)에 형성된 유입부의 외측에 형성되어 이물질이 흡착된 여과통(31)의 여과부위는 물이 배출되는 순환구(11)에 형성된 배출부(11b)의 외측으로 변경하여 위치되어, 순환구(11)에서 배출되는 물에 의해 표면에 흡착된 이물질이 수중에 분산하여 제거되고, 또 순환구(11)에 형성된 배출부(11b)의 외측에 형성되어 이물질이 분산하여 제거된 여과통(31)의 여과부위는, 순환구(11)의 유입부(11a)로 변경하여 위치되어 순환구(11)의 유입부(11a)로 유입되는 물에 포함된 이물질(S)을 여과하게 되는 것이다.

이러한 과정을 반복하여 수행하면, 여과통(31)에 형성된 투과공(31a)의 막힘 현상이 예방될 수 있어, 순환구(11)로 원활한 물의 유입이 이루어져 결과적으로 수중에 수류를 안정되게 형성할 수 있다.

한편, 이와 같이 구성된 입수형 수질정화장치(1)는, 수면에 부양된 바지선(100) 등지에 와이어(101) 등을 통해 매달려 수중에 소정의 깊이로 입수된 상태를 이룬다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 바지선(100)에 태양광을 인가받아 전류를 생성하는 태양광 발전기(110)를 설치하고, 태양광 발전기(110)와 본 장치(1)에 설치된 순환모터(22)와 여과모터(32)를 포함하는 구동부를 전원선(111)을 통해 연결하여, 상기 구동부는 바지선(100)에 설치된 태양광 발전기(110)에서 생성된 전류를 전원선(111)을 통해 인가받아 임펠러(21)와 여과통(31)의 회전에 요구되는 회전력을 생성하도록 구성하고 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 입수형 수질정화장치(1)는, 전류 발생과정에 유해물질을 생성하지 아니하며 영구적인 태양광에 의해 생성된 전류를 인가받아 구동되므로, 친환경에 적합하며 저렴한 비용으로 운영이 가능하다.

이와 더불어, 본 실시예에서는 베이스(10)에, 바지선(100) 등 외부에 설치된 황토몰탈 주입기(120)에서 공급되어진 황토몰탈(M)을 수중에 토출하는 황토 토출관(41)과; 바지선(100) 등 외부에 설치된 공기 주입기(130)에서 공급되어진 압축공기(A)를 수중에 토출하는 공기 분출관(42)을 형성하여, 황토몰탈 주입기(120)를 통해 공급되는 황토몰탈(M)과, 공기 주입기(130)를 통해 공급되는 압축공기(A)가 황토 토출관(41) 및 공기 분출관(42)을 통해 수류 형성부(20)를 통해 생성되어지는 수류(F)에 혼입하여 확산되도록 구성하고 있다.

도면을 보면 본 실시예에서는, 상기 황토 토출관(41)에 체크밸브(41a)를 형성하여, 물이 황토 토출관(41)에 역류하여 유입되는 것을 예방하고 있으며, 상기 공기 분출관(42)에는 복수의 분출공(42a-a)을 갖는 분출몸체(42a)가 설치되어, 압축공기(A)가 미세한 기포상태로 분출되도록 구성하고 있다.

이와 같이 황토 토출관(41)을 통해 황토몰탈(M)을 수중에 확산시키면 녹조나 적조 등의 발생이 예방될 수 있고, 또 공기 분출관(42)을 통해 다량의 압축공기(A)를 수중에 분출시키면 수중의 용존 산소량이 상승되어 보다 왕성한 자정이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는 상기 베이스(10)에, 수중 영상을 획득하는 수중 카메라(51)와, 각종의 수질 및 수심 계측센서(52)를 설치하고, 이 수중 카메라(51)를 통해 생성된 영상신호와 수질 및 수심 계측센서(52)를 통해 생성된 계측신호가 신호선(53)을 통해 외부에 설치된 상황실에서 인가되도록 구성하여, 수중의 상태와 다양한 수질정보를 상황실에서 수집할 수 있도록 하고 있다.

1. 입수형 수질 정화장치
10. 베이스 11. 순환구
11a. 유입부 11b. 배출부
20. 수류 형성부 21. 임펠러
22. 순환모터
30. 여과부 31. 여과통
31a. 투과공 31b. 수용공간
32. 여과모터
41. 황토 토출관 41a. 체크밸브
42. 공기 분출관 42a. 분출몸체
42a-a. 분출공
51. 수중 카메라 52. 수질 및 수심 계측센서
53. 신호선
100. 바지선 101. 와이어
110. 태양광 발전기 111. 전원선
120. 황토몰탈 공급기 130. 공기 주입기
S. 이물질 M. 황토몰탈
A. 압축공기 F. 수류

Claims

몸체에 하나 이상 순환구가 형성된 베이스와; 상기 베이스의 형성된 각 순환구에 설치되며, 순환모터로부터 회전력을 인가받아 임펠러를 회전시켜, 유입부를 통한 물의 강제 유입과 배출부를 통한 물의 강제 배출을 통해 수중에 수류를 강제 형성하는 수류 형성부; 및 상기 수류 형성부가 형성된 베이스의 순환구의 외측에 형성된 여과부;를 포함하여 구성되어, 상기 여과부의 여과작용에 의해 임펠러가 설치된 순환구 내로 유입되는 물에 포함된 이물질이 여과되어, 이물질이 임펠러에 도달하는 현상이 차단되도록 구성된 입수형 수질 정화장치에 있어서,
상기 여과부는, 내부에 순환구가 수용되는 수용공간을 갖는 망상의 여과통과, 상기 여과통에 회전력을 제공하여, 여과통을 연속 또는 간헐적으로 회전시키는 여과모터를 포함하여, 상기 여과통의 여과부위의 위치가 상기 여과통의 연속 또는 간헐적인 회전에 의해 연속 또는 간헐적으로 변경되도록 구성되어,
상기 순환구의 물이 유입되는 유입부의 외측에 위치하여 이물질을 여과 흡착한 여과통의 여과부위가 상기 여과통의 회전에 의해 물이 배출되는 배출부의 외측으로 위치 변경되어, 배출부에서 배출되는 물에 의해 표면에 흡착된 이물질이 수중으로 분산하여 제거되는 한편,
상기 순환구의 물이 배출되는 배출부의 외측에 위치하여 이물질을 분산 제거하여 여과능력이 향상된 여과부위는 상기 여과통의 회전에 의해 물이 유입되는 유입부의 외측으로 위치 변경되어, 유입부로 유입되는 물에 포함된 이물질을 여과하는 현상이 반복적으로 이루어지게 되어,
여과통에 형성된 투과공의 막힘 현상 없이, 순환구로 원활한 물의 유입이 이루어져 수중에 수류를 안정적으로 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 입수형 수질 정화장치.
제 1항에 있어서, 상기 순환모터와 여과모터는 외부에 설치된 태양광 발전기로부터 전류를 인가받아 임펠러의 회전과 여과통의 회전에 따른 회전력을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 입수형 수질 정화장치.
제 1항에 있어서, 상기 베이스에는 외부에 설치된 황토몰탈 주입기와 연통된 황토 토출관이 형성되어, 황토몰탈 주입기를 통해 외부에서 공급되는 황토몰탈을 수류 형성부에 의해 형성되는 수류에 토출하여 수중에 황토몰탈을 확산시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 입수형 수질 정화장치.
제 1항에 있어서, 상기 베이스에는 외부에 설치된 공기 주입기와 연통된 공기 토출관이 형성되어, 공기 주입기를 통해 외부에서 주입된 압축공기가 공기 토출관을 통해 수중에 분출되어서, 수중의 용존 산소량을 증가시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 입수형 수질 정화장치.