KR101165907B1

KR101165907B1 - 무동력 간이 여과장치

Info

Publication number: KR101165907B1
Application number: KR20100088402A
Authority: KR
Inventors: 최두형; 김연권; 조성은
Original assignee: 한국수자원공사
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2012-07-13
Also published as: KR20120026272A

Abstract

본 발명은 저수탱크의 물이 광촉매 반응효율을 증대시킨 광촉매수단에 의해 살균되고, 저수탱크에 유입되는 물에 포함된 이물질은 침전되어 별도 분리처리되고 모래여과층을 통해 여과시키는 수단으로 최적상태로 정화된 물을 제공할 수 있도록 한 무동력 간이 여과장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 상부 일측벽에 유입구가 형성되고 하부 일측벽에 유출구가 형성된 저수탱크와, 상기 저수탱크는 광촉매작용이 이루어지는 광촉매물질이 포함된 벽체로 구비되고, 상기 저수탱크의 내측 상층부에 격벽이 구비되어 유입수가 월류되도록 한 다단의 월류형 처리공간부와, 상기 저수탱크의 내측 하층부에 구비되고 격벽의 하단부 위치하는 모래여과층과, 상기 저수탱크의 상부를 커버하는 형태로 설치되고 투명으로 된 뚜껑체로 이루어진 무동력 간이 여과장치를 특징으로 한다.

Description

무동력 간이 여과장치{The non-power water supply system}

본 발명은 무동력 간이 여과장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 저수탱크의 물이 광촉매 반응효율을 증대시킨 광촉매수단에 의해 살균되고, 저수탱크에 유입되는 물에 포함된 이물질은 침전되어 별도 분리처리되고 모래여과층을 통해 여과시키는 수단으로 최적상태로 정화된 물을 제공할 수 있도록 한 무동력 간이 여과장치에 관한 것이다.

전 세계적으로 물에 대한 관심은 매우 높아져가고 있다. UN 연구 보고서에 의하면 2025년에는 전세계 인구의 3분의 1이 물부족 문제로 고통을 받을 것이라고 경고하였으며, 물부족이 심각한 곳은 아프리카와 중동 및 동남아시아 국가들로서, 이들 국가에서는 맑은 식수를 확보하지 못하여 오염된 물을 마시고 국민들이 수인성 질병들로 인하여 지속적으로 고통받고 있는 악순환이 반복되고 있다.

즉, 이용할 물이 부족할 경우 우선석으로 지하수 개발을 통한 마을상수도(간이상수) 확보가 우선적으로 고려되고 있으나, 후진국의 경우 장비 및 비용문제로 인하여 이마져도 쉽게 해결할 수 있는 상황이 아니다.

따라서 저비용 고효율의 식수원 개발 및 정수처리 기술은 전 지구적인 물부족 사태에 후진국들이 대처할 수 있는 최후의 보루로서 필수불가결한 것이라 할 수 있다. 지하수 등을 활용한 마을상수도의 문제점으로 지적되는 사항 중 마을 주민들에게 직접적인 영향을 미칠 수 있는 문제점이 식수의 오염정화 방법이다.

일반적으로 마을상수도는 관정으로부터 지하수를 취수하여 저수탱크에 저장하고, 저수탱크 내의 세균에 대한 수질 문제를 해결하기 위해 염소 소독을 실시하고 있으나 염소 소독을 위한 자동염소투입장치 등은 전력시설이 부족한 곳에서는 설치가 불가능하고 운용비용도 많이 들게 되었다.

이렇게 종래의 기술들은 가정용 소형 정수시스템 또는 폐수에 국한되어 광촉매를 활용하였지만 기본적으로 설치 및 유지비용이 고가이며, 전력설비를 필요로 할 뿐만 아니라 자동염소투입기 등은 잦은 고장 및 관리 소홀, 높은 전력비용 등으로 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 자동염소투입장치 대신 저수탱크의 물이 광촉매 반응효율을 증대시킨 광촉매수단에 의해 살균되고, 저수탱크에 유입되는 물에 포함된 이물질은 침전되어 별도 분리처리되고 모래여과층을 통해 여과시키는 수단으로 최적상태로 정화된 물을 제공할 수 있도록 하되 저수탱크는 광촉매 반응으로 오염물을 제거하는 광촉매물질로 된 벽체로 구비되고 내부에 격벽으로 이루어진 다단의 월류형 처리공간부에 의해 처리가 되면서 침전물은 모래여과를 활용하여 간단한 부유물과 오염물질을 별도의 동력장치 없이 제거하여 안전한 식수의 확보를 할 수 있도록 함과 아울러 저수탱크의 뚜껑체는 반구형의 투명 지붕형태로 구비하여 어느 각도에서도 태양광을 효과적으로 받아들일 수 있는 태양광 조사효율을 극대화할 수 있도록 한 수단으로 관리가 손쉽고 반영구적으로 사용가능하며, 마을상수도 수질 정화에도 효과적인 무동력 간이 여과장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상부 일측벽에 유입구가 형성되고 하부 일측벽에 유출구가 형성된 저수탱크와, 상기 저수탱크는 광촉매작용이 이루어지는 광촉매물질이 포함된 벽체로 구비되고, 상기 저수탱크의 내측 상층부에 격벽이 구비되어 유입수가 월류되도록 한 다단의 월류형 처리공간부와, 상기 저수탱크의 내측 하층부에 구비되고 격벽의 하단부 위치하는 모래여과층과, 상기 저수탱크의 상부를 커버하는 형태로 설치되고 투명으로 된 뚜껑체로 이루어진 무동력 간이 여과장치를 특징으로 한다.

본 발명에 따른 무동력 간이 여과장치는 저수탱크의 벽체가 광촉매물질로이루어져서 광촉매작용으로 살균되고 태양광의 투과율을 높여서 광촉매 반응효율을 증대시켜 오염물을 제거하게 됨과 아울러 저수탱크 내부로 유입되는 원수는 격벽에 의해 구비된 다단의 월류형 처리공간부를 거치는 동안 원수에 포함된 이물질은 침전되어 별도 분리처리되고 모래여과층을 통해 최적상태로 정화된 물을 반영구적으로 제공할 수 있으므로 경제적이고 전기가 공급되지 않은 장소에서도 안전한 식수를 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 저수탱크의 구성을 나타낸 일부절개 사시도.
도 2는 본 발명의 간이 여과장치의 전체적인 구성을 나타낸 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 간이 여과장치에 구비된 처리공간부에서의 원수의 처리상태를 나타낸 작용 단면 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 간이 여과장치의 뚜껑체에 흡광계 유닛을 부착한 상태를 나타낸 또 다른 실시예의 단면 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 무동력 간이 여과장치는, 상부 일측벽에 유입구(11)가 형성되고 하부 일측벽에 유출구(12)가 형성된 저수탱크(10)와, 상기 저수탱크(10)는 광촉매작용이 이루어지는 광촉매물질이 포함된 벽체(14)로 구비되고, 상기 저수탱크(10)의 내측 상층부에 격벽(14a)이 구비되어 유입수가 월류되도록 한 다단의 월류형 처리공간부(20)와, 상기 저수탱크(10)의 내측 하층부에 구비되고 격벽(14a)의 하단부 위치하는 모래여과층(30)과, 상기 저수탱크(10)의 상부를 커버하는 형태로 설치되고 투명으로 된 뚜껑체(40)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 벽체(14)는 저수탱크(10)의 외벽 및 내측의 격벽(14a)을 포함하는 것으로, 이러한 벽체(14)는 합성수지제(PE 등)으로 제작하되 광촉매 반응을 일으키기 위한 광촉매물질은 이산화티타늄 등을 첨가하거나 표면에 도포하는 형태로 광촉매물질이 포함되도록 하며, 상기 벽체(14)는 반투명 재질로 제작하여 태양광의 투과율을 높여 광촉매 반응 효율을 증가시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 광촉매물질에 의한 광촉매 반응이란 이산화티타늄(TiO₂) 등에 자외선을 비추면 촉매반응을 발생시켜 유기물 등의 분해를 촉진시키는 반응에 해당하는 것으로, 이러한 광촉매 반응에 의해 오염물질을 제거할 수 있도록 함에 있다.

상기 월류형 처리공간부(20)는, 저수탱크(10)의 내측 상층부에 구비되는 다수의 격벽(14a)에 의해 이루어지되 원수가 유입되는 유입구(11)가 설치된 저수탱크(10)의 내부 중앙으로 점차적으로 격벽(14a)의 상단이 낮아지는 형태로 형성되어 다단의 처리공간부(20)에서 침전물 등을 가라앉히고 처리된 물만 중앙방향으로 월류하는 형태로 이루어져 있으며, 상기 격벽(14a)은 저수탱크(10)의 상층부에 설치될 수 있도록 연결되어 있다.

상기 모래여과층(30)은, 저수탱크(10)의 내측 하층부에 구비되는 격벽(14a)의 하단부에 소정높이로 모래가 채워진 형태로 이루어지되 모래여과층(30)의 하부에 여과수배출관(32)이 설치되어 부유물과 침전물이 제거된 여과수가 유출구(12)로 보내지도록 한다.

또, 격벽(14a)의 하단부와 모래여과층(30)의 상부 사이에 환형의 관체에 스크린이 구비된 침전물제거관(50)이 설치되고 이러한 침전물제거관(50)은 처리공간부(20)의 하부에 침전되는 침전물과 오염물을 외부로 제거할 수 있도록 하는 것으로서 침전물제거관(50)에 개폐밸브(도시되지 않음)가 구비되어 개폐밸브의 개방시에 수압의 영향으로 침전물제거관(50)을 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다.

상기 뚜껑체(40)는, 반구형으로 이루어진 투명 지붕형태로 구비하여 태양의 위치에 상관없이 저수탱크(10)의 내부를 비추게 하여 광촉매 반응의 효율을 극대화 시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

삭제

이와 같이 된 본 발명의 무동력 간이 여과장치에 따른 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 무동력 간이 여과장치에서 저수탱크(10)의 벽체(14)는 광촉매물질로 이루어져서 유입되는 원수에 광촉매 반응을 일으켜 오염물질을 제거하되 저수탱크(10)의 벽체(14)는 반투명 재질로 제작하여 태양광의 투과율을 높여 광촉매 반응 효율을 증가시킬 수 있게 되고, 이러한 저수탱크(10)의 뚜껑체(40)는, 반구형으로 이루어진 투명 지붕형태로 구비되어 태양의 위치에 상관없이 저수탱크(10)의 내부를 비추게 하여 광촉매 반응의 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

이러한 저수탱크(10)를 통해 유입되는 원수에 광촉매 반응을 일으켜 오염물질을 제거함과 아울러 저수탱크(10)의 상부 일측벽에 형성된 유입구(11)를 통해 유입되는 원수는 저수탱크(10)에 격벽(14a)으로 구비된 다단의 월류형 처리공간부(20)에서 원수처리가 이루어진다.

상기 월류형 처리공간부(20)에서는 저수탱크(10)의 내측 상층부에 구비되는 다수의 격벽(14a)에 의해 이루어지되 원수가 유입되는 유입구(11)가 설치된 저수탱크(10)의 내부 중앙으로 점차적으로 격벽(14a)의 상단이 낮아지는 형태로 형성되어 다단의 처리공간부(20)에서 침전물 등을 가라앉히고 처리된 물만 중앙방향으로 월류하는 형태로 진행하여 다단의 처리공간부(20)를 통해 원수처리를 하게 된다.

그리고 처리공간부(20)에서 침전되는 침전물과 오염물은 격벽(14a)의 하단부와 모래여과층(30)의 상부 사이에 환형의 관체에 스크린이 구비된 침전물제거관(50)을 통해 외부로 제거할 수 있게 되는 것으로, 이때 침전물제거관(50)의 개폐밸브를 개방하여 수압의 영향으로 침전물과 오염물이 외부로 배출된다.

상기 월류형 처리공간부(20)를 거쳐 처리된 원수는 저수탱크(10)의 하층부에 구비된 모래여과층(30)을 통해 부유물과 침전물이 제거된 여과수가 여과수배출관(32)을 거쳐 유출구(12)로 보내지도록 하는 수단으로 최적상태로 정화된 물을 제공하게 된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 저수탱크 11 : 유입구
12 : 유출구 14 : 벽체
14a : 격벽 20 : 처리공간부
30 : 모래여과층 32 : 여과수배출관
40 : 뚜껑체 42 : 결합구멍
44 : 마개 50 : 침전물제거관
60 : 흡광계 유닛

Claims

상부 일측벽에 유입구(11)가 형성되고 하부 일측벽에 유출구(12)가 형성된 저수탱크(10)와,
상기 저수탱크(10)는 광촉매작용이 이루어지는 광촉매물질이 포함된 벽체(14)로 구비되고,
상기 저수탱크(10)의 내측 상층부에 격벽(14a)이 구비되어 유입수가 월류되도록 한 다단의 월류형 처리공간부(20)와,
상기 저수탱크(10)의 내측 하층부에 구비되고 격벽(14a)의 하단부 위치하는 모래여과층(30)과,
상기 저수탱크(10)의 상부를 커버하는 형태로 설치되고 투명으로 된 뚜껑체(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 무동력 간이 여과장치.
제 1항에 있어서,
상기 벽체(14)는 합성수지제로 제작하되 광촉매 반응을 일으키기 위한 광촉매물질을 첨가하거나 표면에 도포하는 형태로 광촉매물질이 포함되도록 한 것을 특징으로 하는 무동력 간이 여과장치.
제 1항에 있어서,
상기 벽체(14)는 반투명 재질로 제작하여 태양광의 투과율을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무동력 간이 여과장치.
제 1항에 있어서,
상기 월류형 처리공간부(20)는,
저수탱크(10)의 내측 상층부에 구비되는 다수의 격벽(14a)에 의해 이루어지되 원수가 유입되는 유입구(11)가 설치된 저수탱크(10)의 내부 중앙으로 점차적으로 격벽(14a)의 상단이 낮아지는 형태로 형성됨을 특징으로 하는 무동력 간이 여과장치.
제 1항에 있어서,
상기 모래여과층(30)은,
저수탱크(10)의 내측 하층부에 구비되는 격벽(14a)의 하단부에 소정높이로 모래가 채워진 형태로 이루어지되 모래여과층(30)의 하부에 여과수배출관(32)이 설치되어 부유물과 침전물이 제거된 여과수가 유출구(12)로 보내지도록 한 것을 특징으로 하는 무동력 간이 여과장치.
제 1항에 있어서,
상기 격벽(14a)의 하단부와 모래여과층(30)의 상부 사이에 환형의 관체에 스크린이 구비된 침전물제거관(50)이 설치된 것을 특징으로 하는 무동력 간이 여과장치.
제 1항에 있어서,
상기 뚜껑체(40)는, 반구형으로 이루어진 투명 지붕형태로 구비하여서 됨을 특징으로 하는 무동력 간이 여과장치.
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