KR101180420B1 - Apparatus and control method of wall mounting type uv-led disinfection panel including the automatic control function for controlling disinfection intensity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정수지 및 배수지와 같은 소독조로 유입하는 병원성 미생물을 소독하기 위하여 소독조 내 도류벽과 같은 격벽 구조물에 부착하여 사용할 수 있고, 동시에 살균 자외선의 강도를 자동으로 조절할 수 있으며, 투과도 저해 현상을 차단하기 위하여 자외선 투과 유리를 자동 세척하도록 된 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 수처리 소독 시설에서 살균용 파장의 빛을 방출하는 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단을 장착하고, 계측 데이타 베이스 수단을 통하여 소독 현황 감시, 수량 및 수질 계측을 연속적으로 실시하며, 소독강도 평가 및 제어수단에 내장된 소독 강도 조절 제어 알고리즘 및 이에 의거해 구동되는 컴퓨터 프로그램을 활용하여 상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 자동으로 조절한다.In order to disinfect pathogenic microorganisms flowing into disinfection tanks such as water purification and drainage tanks, the present invention can be used by attaching to a bulkhead structure such as a ditch wall in a disinfection tank, and at the same time, can automatically adjust the intensity of sterilizing ultraviolet rays and block the phenomenon of impairment of permeability. The present invention relates to a wall-type UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control function for automatically cleaning UV-transmitted glass and a control method thereof, and to a wall-type UV-LED disinfection that emits light of sterilization wavelength in a water treatment disinfection facility. It is equipped with panel means, continuously monitors disinfection status, quantity and water quality measurement through measurement database means, and utilizes disinfection intensity control control algorithm built in disinfection strength evaluation and control means and computer program driven accordingly. The wall-type UV-LED disinfection pad The UV intensity is generated in the unit automatically.
Description
본 발명은 수처리 시스템의 소독 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 정수지 및 배수지와 같은 소독조로 유입하는 병원성 미생물을 소독하기 위하여 소독조 내 도류벽과 같은 격벽 구조물에 부착하여 사용할 수 있고, 동시에 살균 자외선의 강도를 자동으로 조절할 수 있으며, 투과도 저해 현상을 차단하기 위하여 자외선 투과 유리를 자동 세척하도록 된 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for disinfecting a water treatment system, and more particularly, to disinfect pathogenic microorganisms flowing into disinfection tanks such as purified water and drainage basins. It relates to a wall-type UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control function that can automatically adjust the intensity of the glass, and to automatically clean the UV-permeable glass in order to block the permeability inhibition phenomenon, and a control method thereof.
일반적으로 자외선을 이용한 자외선 소독 기술은 저압, 중압 램프를 중심으로 현재 전 세계적으로 보편화된 소독 기술이다. 최근 자외선을 이용한 자외선 소독 기술은 염소로도 처리하기가 어려운 크립토스포리디움, 지아디아와 같은 원생동물을 쉽게 살균할 수 있기 때문에 미국의 환경보호청(USEPA)은 미생물 소독과 관련한 가장 최근의 지표수 처리 규정(LT2ESWTR)에 대체 소독제로서 자외선 소독을 포함시키고 있다.In general, UV disinfection technology using ultraviolet rays is a global disinfection technology currently around the world centering on low and medium pressure lamps. Recent UV disinfection technology can easily sterilize protozoans such as Cryptosporidium and Giardia, which are difficult to treat with chlorine, so the US Environmental Protection Agency (USEPA) has adopted the latest Surface Water Treatment Regulation (LT2ESWTR) for microbial disinfection. ) Includes UV disinfection as an alternative disinfectant.
따라서 최근 정수장에는 자외선 소독 기술이 염소 소독제와 함께 주된 소독 공정으로서 도입이 점차 활발해 지고 있는 실정이며, 이와 같이 자외선을 이용한 자외선 소독 기술은 약품 투입 설비와 같이 부대시설이 필요 없이 관로에 직접 적용할 수가 있어서 소규모의 장치 구성으로도 현장에서 손쉽게 미생물을 사멸시킬 수 있으며, 염소 소독부산물의 발생 우려 또한 없어 소독제로서 적용성 및 안전성이 다른 소독제에 비해 월등히 앞선 장점이 있다.Therefore, in recent years, UV disinfection technology has been actively introduced as a main disinfection process along with chlorine disinfectants in water purification plants. Thus, UV disinfection technology using ultraviolet light can be directly applied to pipelines without the need for additional facilities such as chemical input equipment. Therefore, it is easy to kill microorganisms in the field even with a small device configuration, and there is no fear of generation of chlorine disinfection by-products, so that the applicability and safety as disinfectants are superior to other disinfectants.
이와 같은 관로형 및 수로형 자외선 소독 기술에 통상적으로 사용되는 저압 수은 자외선 램프는 짧은 수명 (8,000～10,000 hr), 과도한 전력 소모, 사용 후 수은과 같은 독성이 있는 중금속의 폐기문제가 단점으로 지적되고 있다.Low pressure mercury UV lamps commonly used in pipeline and channel UV disinfection techniques have short lifespan (8,000 to 10,000 hr), excessive power consumption, and disposal of toxic heavy metals such as mercury after use. have.
최근, 상기와 같은 자외선 램프 기술의 문제에 대한 대안 기술로서 반도체소자를 이용한 자외선-엘이디(Light Emitting Diodes, LED) 기술이 자외선 램프의 한계를 극복할 수 있는 기술로서 주목받고 있다.Recently, as an alternative to the above-mentioned problem of the ultraviolet lamp technology, UV-LED (Light Emitting Diodes) technology using a semiconductor device has attracted attention as a technology that can overcome the limitations of the ultraviolet lamp.
이와 같은 자외선-엘이디는 발광기술로서 가온(Warm-up)이 필요하지 않고, 저압 수은 자외선 램프에 비해 35～38% 정도로 전기 효율이 좋은 것으로 평가되어 있으며, 또한 램프의 수명도 75% 효율로 운전했을 때, 100,000 hr로 저압 자외선 램프에 비해 10배 이상 길게 운전할 수 있으며, 온도의 제한을 받지 않아 극한의 온도 조건에서도 원활한 운영이 가능하여, 에너지 절약 및 실용성 면에서도 장점이 있다.Such UV-LEDs do not require warm-up as a light-emitting technology, and are estimated to have an electric efficiency of about 35 to 38% compared to low-pressure mercury UV lamps, and the lamps also operate at 75% efficiency. When it is 100,000 hr, it can be operated more than 10 times longer than the low-pressure UV lamp, it is possible to operate smoothly even in extreme temperature conditions without the temperature limitation, there is an advantage in terms of energy saving and practicality.
또한, 유해물질인 수은을 사용하지 않으며, 직경 5～9 ㎜로 크기가 작은 장점이 있어 소독 공정 설비 시 공간을 많이 차지하지 않게 외형을 디자인할 수 있고, 자외선 접촉조의 형태 또한 기존의 관로형이나 수로형에서 벗어나 벽에 부착시켜 사용할 수 있는 판형처럼 다양한 형태로 디자인이 가능한 장점이 있다.In addition, it does not use mercury, which is a hazardous substance, and has a small size with a diameter of 5 to 9 mm, so that the external shape can be designed so that it does not occupy much space in the disinfection process equipment. There is an advantage that can be designed in various forms, such as a plate that can be used to attach to the wall away from the waterway type.
그리고 이와 같은 자외선-엘이디의 반도체 소자 기술은 과거에는 기술적인 한계로 자외선A 파장 영역(350 nm 부근)의 빛을 방출하는 소자만 개발되었으나, 살균선으로 알려진 자외선C 파장 영역(254 nm 부근)의 빛을 방출할 수 있는 소자가 최근에 개발됨에 따라 자외선-엘이디 기술이 수처리의 소독 기술로서 응용이 가능하게 되었다.In the past, due to technical limitations, only the device emitting light in the ultraviolet A wavelength region (near 350 nm) has been developed, but the light in the ultraviolet C wavelength region (near 254 nm) known as germicidal line has been developed. With the recent development of devices capable of emitting UV light, UV-LED technology can be applied as a disinfection technology for water treatment.
이와 같은 자외선-엘이디를 소독 공정으로 사용할 경우, 기존 자외선 램프를 이용하였을 때 발생하는 자외선의 살균 효과는 그대로 보장하면서도 전기 사용량을 크게 절감하고, 수명을 길게 유지시키며, 중금속 처리 문제와 같은 난제가 발생하지 않는 장점을 가지고 있으며, 강화되고 있는 소독 기준에 대한 소독 작용 확보가 어려운 정수장에 대안기술로 활용할 수 있다.If UV-LEDs are used as a disinfection process, the UV disinfection effect generated by using existing UV lamps is guaranteed, while the electricity consumption is greatly reduced, the life is long, and problems such as heavy metal treatment problems are generated. It has the advantage of not being used and can be used as an alternative technology for water purification plant where it is difficult to secure the disinfection effect against the strengthening disinfection standard.
한편, 기존의 수처리 시스템의 소독공정 접촉조에 사용되는 도류벽은 물의 유동성을 높여 약품의 혼화 및 유효접촉시간을 늘려줌으로서 소독제의 유효 CT값(소독능, 소독제의 농도와 미생물 접촉시간의 곱에 비례)을 크게 하여 소독조내의 소독 성능을 향상시키는 목적으로 사용되는 구조물이다.On the other hand, the ditch wall used in the disinfection process contact tank of the existing water treatment system increases the fluidity of the water and increases the mixing time and effective contact time of the chemicals. It is a structure used for the purpose of improving the disinfection performance in the sterilization tank by increasing the proportion).
최근 정수장의 소독능 평가 기준이 점차 강화됨에 따라 모든 정수장은 소독능 인증 평가를 의무적으로 받게 되어 있다. 그러나 평가 기준이 확립되기 이전에 준공된 기존 정수장들은 소독조내에서 소독 작용에 대한 소독 기준을 늘 만족하기란 쉽지 않다. 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 근본적인 수단은 크게는 소독조 용량을 추가로 증설시키거나, 작게는 소독조 내 도류벽의 개수를 늘려 유효접촉시간을 크게 하는 방안이 있다.As the water treatment plant's criteria for disinfecting performance have recently been gradually strengthened, all water treatment plants are required to undergo a sanitary certification evaluation. However, existing water purification plants completed before the evaluation criteria are established, it is not always easy to meet the disinfection criteria for disinfection in the disinfection tank. Fundamental means to solve the above problems is to increase the capacity of the disinfection tank in large, or to increase the effective contact time to increase the number of the walls in the disinfection tank to small.
그러나 대부분의 경우, 충분한 부지 및 예산 확보 등의 난제로 소독조를 증설하기란 쉽지 않기 때문에, 도류벽을 추가하는 선에서 소독조의 개선 공사를 마무리하는데 그쳐, 소독조 용량이 아주 작은 정수지 같은 경우에는 도류벽을 추가로 증설하여도 일정이상의 유효접촉시간을 안정적으로 확보하기가 어려운 경우들이 많다.However, in most cases, it is not easy to add a disinfecting tank due to the difficulty of securing sufficient land and budget, and thus, finishing the improvement work of the disinfecting tank by adding a ditch wall. Even if it is additionally added, it is often difficult to stably secure effective contact time above a certain level.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 상기와 같이 유효접촉시간을 안정적으로 확보하기가 어려워 소독 작용의 개선의 여지가 아직까지 남아있는 정수지 및 배수지와 같은 소독조의 기존 구조물에도 적용가능할 뿐만 아니라, 향후 강화된 소독 기준을 만족하기 위해 건설 예정인 소독조를 대상으로 하여 정수지의 본래 구조물은 크게 바꾸지 않으면서도 소독 효과를 안전하면서 안정적으로 유지시킬 수 있는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, it is difficult to secure an effective contact time as described above, the existing structure of the disinfection tank, such as water purification basin and drainage, which still has room for improvement of disinfection action In addition, it is applicable to the disinfection tanks that are to be constructed to meet the enhanced disinfection standards in the future, and the wall with automatic disinfection strength adjustment function that can safely and stably maintain the disinfection effect without significantly changing the original structure of the water purification plant. It is to provide a type UV-LED disinfection device and a control method thereof.
또한 본 발명의 다른 목적은, 염소를 소독제로 사용하는 정수지 및 배수지와 같은 수처리 소독 시설에 추가로 설치됨에 따라 안정되고 향상된 소독 작용을 부여할 수 있도록 된 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is a wall type ultraviolet light having an automatic disinfection intensity control function, which can be added to a water treatment disinfection facility such as a water purification basin and a drainage basin using chlorine as a disinfectant, to give a stable and improved disinfection action. An LED disinfection device and a control method thereof are provided.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 정수지와 배수지와 같은 수처리 소독 시설에서 반응 체류시간을 증대시키도록 원수 흐름 방향에 대하여 직교형 구조의 도류벽에 조립식으로 부착시켜 사용하고, 살균용 파장의 빛을 방출하는 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단;In order to achieve the above object, the present invention, in order to increase the reaction residence time in the water treatment disinfection facilities, such as water purification and drainage, to be used prefabricated attached to the flow wall of the orthogonal structure with respect to the direction of the flow of raw water, the wavelength for sterilization Wall type ultraviolet-LED disinfection panel means for emitting light;
상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 조절하기 위하여 소독 현황 감시, 수량 및 수질 계측을 연속적으로 실시하는 계측 데이타 베이스 수단; 및Measurement database means for continuously performing disinfection status monitoring, quantity and water quality measurement in order to adjust the ultraviolet intensity generated by the wall-type UV-LED disinfection panel means; And
상기 계측 데이타 베이스 수단의 출력 값을 입력 값으로 이용하는 소독 강도 조절 제어 알고리즘 및 이에 의거해 구동되는 컴퓨터 프로그램을 활용하여 상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 자동으로 조절하는 소독강도 평가 및 제어수단;을 포함하고,Disinfection intensity to automatically adjust the UV intensity generated by the wall-type UV-LED disinfection panel means using a disinfection intensity control control algorithm using the output value of the measurement database means as an input value and a computer program driven accordingly Evaluation and control means;
상기 소독강도 평가 및 제어수단에서 소독 작용 목표값을 산출한 후, 각 미생물 제거에 필요한 자외선 소독 강도를 계산하여 이중에서 가장 높은 값을 자외선 소독 강도 목표 값으로 설정하고, 상기 설정한 자외선 소독 강도 목표값과 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도 계산 값을 비교하여 자외선 소독 강도를 조절하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치를 제공한다.After the disinfection strength evaluation and control means calculates the disinfection target value, and calculate the ultraviolet disinfection intensity required to remove each microorganism, the highest value among them is set as the UV disinfection intensity target value, the UV disinfection intensity target set above The value is compared with the actual UV disinfection intensity calculated value to provide a wall type UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control function to control the ultraviolet disinfection intensity.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단은, 살균선인 254 nm 파장의 빛을 방출하는 하나 이상의 자외선-엘이디 반도체 소자가 모아진 집적 소자부;And the present invention is preferably the wall-type UV-LED disinfection panel means, the integrated device unit is a collection of one or more UV-LED semiconductor elements that emit light of 254 nm wavelength of sterilization line;
상기 집적 소자부에 전원을 공급하는 전원 공급부;A power supply unit supplying power to the integrated element unit;
외부의 강한 충격 및 수압으로부터 상기 자외선-엘이디 반도체 소자와 집적 회로판을 보호하고 차수하기 위한 프레임부; 및A frame unit for protecting and ordering the ultraviolet-LED semiconductor element and the integrated circuit board from external shock and water pressure; And
상기 프레임부의 앞면은 물의 침입은 막아주면서 자외선-엘이디 살균선은 통과되도록 하는 자외선 투과 유리부;를 포함하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치를 제공한다.The front surface of the frame portion provides a wall-type UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control function, including; UV transmission glass portion to prevent the ingress of water while passing through the UV-LED sterilization line.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 계측 데이타 베이스 수단은, 유입관에 장착된 유량계, 소독조의 내부에 위치된 수위계, 현재 소독조의 소독제 농도량을 실시간으로 산출하도록 배출관에 장착된 잔류염소계, 미생물 불활성화에 영향을 미치는 인자인 온도와 수소이온농도를 측정하도록 소독조에 배치된 계측계, 실제 조사된 자외선의 강도 및 투과도를 측정하는 계측계를 하나의 통합된 계측 시스템으로 구성한 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치를 제공한다.In addition, the present invention preferably the measurement database means, the flow meter mounted on the inlet pipe, the water level meter located inside the disinfection tank, the residual chlorine system mounted on the discharge pipe to calculate the disinfectant concentration of the current disinfection tank in real time, microorganism inactivation Automatic disinfection intensity control function consisting of a measuring system placed in the disinfection tank to measure the temperature and hydrogen ion concentration, factors that affect Provides a wall type ultraviolet-LED disinfection device.
그리고 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 정수지와 배수지와 같은 수처리 소독 시설에서 반응 체류시간을 증대시키도록 원수 흐름 방향에 대하여 직교형 구조의 도류벽에 조립식으로 살균용 파장의 빛을 방출하는 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단을 장착하고;And the present invention, in order to achieve the above object, in order to increase the reaction residence time in the water treatment disinfection facilities, such as water purification basin and drainage to emanate light of sterilization wavelength prefabricated to the ditch wall of orthogonal structure with respect to the direction of the flow of raw water. Wall-mounted ultraviolet-LED disinfection panel means;
상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 조절하기 위하여 계측 데이타 베이스 수단을 통하여 소독 현황 감시, 수량 및 수질 계측을 연속적으로 실시하며;Disinfection status monitoring, quantity and water quality measurement are continuously performed through a measurement database means in order to adjust the ultraviolet intensity generated in the wall-type UV-LED disinfection panel means;
상기 계측 데이타 베이스 수단의 출력 값을 입력 값으로 이용하는 소독강도 평가 및 제어수단에 내장된 소독 강도 조절 제어 알고리즘 및 이에 의거해 구동되는 컴퓨터 프로그램을 활용하여 상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 자동으로 조절하고;The disinfection intensity control control algorithm built in the disinfection strength evaluation and control means using the output value of the measurement database means as an input value and the computer program driven based on the disinfection intensity means generated in the wall-type UV-LED disinfection panel means Automatically adjusts the ultraviolet intensity;
상기 소독강도 평가 및 제어수단에 내장된 소독 강도 조절 제어 알고리즘 및 이에 의거해 구동되는 컴퓨터 프로그램은,The disinfection strength adjustment control algorithm built in the disinfection strength evaluation and control means and a computer program driven based thereon,
사용자에 의한 미생물별 기준 소독 작용값을 입력받고, 상기 계측 데이타 베이스 수단의 유입수의 유량, 수위, 잔류 염소 농도 등을 통해 미생물별 염소 소독 작용 계산값을 산출하여 자외선 소독작용 목표 값을 산정한 다음, 산출된 미생물 별 자외선 소독작용 목표 값을 이용하여 각 미생물별 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도를 산출하여 이 중에서 값이 가장 큰 자외선 소독 강도를 자외선 목표 소독 값으로 설정하고, 상기 계측 데이타 베이스 수단에 의해서 측정된 자외선 강도 및 투과도의 실시간 계측 값을 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도로 환산하고, 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도 계산값과 앞서 설정된 소독 강도 목표값의 비를 비교하며, 상기 자외선 소독강도 실측값과 설정된 소독작용 목표값의 비(실제값/목표값)가 1.0 내지 1.5이면 현재의 자외선 소독 강도를 그대로 유지시키고 1.5를 초과하면 자외선 소독 강도를 하향 조절하고 1.0 미만이면 자외선 소독 강도를 상향 조절하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독장치의 제어방법을 제공한다.After inputting the standard disinfection action value for each microorganism by the user, and calculating the target disinfection action value for each microorganism through the flow rate, water level, residual chlorine concentration, etc. of the measurement database means to calculate the UV disinfection action target value The target UV disinfection intensity required for removal of each microorganism is calculated using the calculated UV disinfection target value for each microorganism, and the UV disinfection intensity having the largest value is set as the UV target disinfection value, and the measurement database means Real-time measurement values of the UV intensity and transmittance measured by the converted UV disinfection intensity, and compares the ratio of the UV disinfection intensity calculation value actually injected and the previously set disinfection intensity target value, The ratio between the value and the set disinfection target value (actual value / target value) is 1.0 to 1 Control method of wall type UV-LED disinfection device with automatic disinfection intensity control function to maintain the current UV disinfection intensity as it is .5, to lower the UV disinfection intensity when it exceeds 1.5, and to increase the UV disinfection intensity by less than 1.0. To provide.
본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치 및 그 제어 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the wall-type UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control function and a control method thereof according to the present invention has the following effects.
첫째, 기존 수처리 시스템의 소독공정 접촉조에 사용중인 염소를 1차 소독제로 사용하고, 본 발명에 고안한 자외선-엘이디 패널에서 생산하는 자외선을 2차 소독제로서 사용함에 따라 1차 소독제인 염소로 제거하기 어려운 크립토스포리디움과 같은 원생동물을 2차 소독제인 자외선에 의해 쉽게 제거하여 소독 작용을 크게 향상 시킬 수 있으며, 동시에 염소 이외에 추가로 자외선을 사용함으로서 염소 사용량을 줄일 수 있는 장점이 있다.First, by using the chlorine used in the disinfection process contact tank of the existing water treatment system as the primary disinfectant, and using the ultraviolet rays produced in the UV-LED panel designed in the present invention as the secondary disinfectant to remove with the primary disinfectant chlorine Protozoa such as Cryptosporidium can be easily removed by ultraviolet light, which is a secondary disinfectant, and can greatly improve disinfection. At the same time, the use of ultraviolet light in addition to chlorine can reduce the amount of chlorine used.
둘째, 기존 수처리 시스템의 소독 공정으로 사용되는 소독조의 도류벽 및 격벽 구조물을 추가 설치하지 않고도 기존 구조물을 활용해 벽면형 자외선-엘이디 패널을 설치함으로서, 소독조의 근본적인 구조 문제로 기인한 소독 작용 부족 문제를 손쉽게 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Second, by installing wall-type UV-LED panels using existing structures without additional installation of the ditch wall and bulkhead structure of the disinfection tank used for the disinfection process of the existing water treatment system, the problem of insufficient disinfection due to the fundamental structural problem of the disinfection tank The effect can be easily solved.
셋째, 원수 수질 및 수량의 변동에 따른 목표 소독 작용 값을 상시 만족할 수 있도록 자외선의 소독 강도를 자동 조절하는 제어 알고리즘 및 프로그램을 제공함으로서 실시간으로 소독 작용이 일정하게 유지되어 처리수의 안전성과 안정성을 동시에 향상시킬 수 있다.Third, by providing a control algorithm and program that automatically adjusts the disinfection intensity of ultraviolet rays to satisfy the target disinfection effect value according to the fluctuation of raw water quality and quantity at all times, the disinfection activity is kept constant in real time, improving the safety and stability of the treated water. You can improve at the same time.
넷째, 자외선의 투과도를 상시 감시하여 투과도가 일정 수준 이상 낮아지면 패널을 자동적으로 닦아주도록 하는 자외선 투과 유리 자동세척 알고리즘 및 프로그램을 제공함으로서 신속한 유지 관리를 도모할 수 있다.Fourth, it is possible to achieve rapid maintenance by providing an ultraviolet-transparent glass automatic cleaning algorithm and program that constantly monitors the transmittance of ultraviolet rays and automatically wipes the panel when the transmittance is lowered by a predetermined level or more.
도 1은 본 발명에 의한 자동 소독 강도 조절 장치를 갖춘 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치 및 방법의 전체 시스템 구성을 나타낸 개략적인 공정도이다.
도 2는 본 발명에 의한 자동 소독 강도 조절 장치를 갖춘 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치의 구성을 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치의 자동 소독 강도 및 자동 세척을 위한 자동 소독 강도 조절 알고리즘 및 자외선 투과유리 자동 세척 알고리즘의 구성을 나타낸 개략적인 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 벽면형 자외선-LED 소독 장치에서 발생하는 자외선을 이용한 병원성의 미생물의 제거 효과를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic process diagram showing the overall system configuration of the wall-type UV-LED disinfection apparatus and method with an automatic disinfection intensity control apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the wall-type UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control device according to the present invention.
Figure 3 is a schematic flowchart showing the configuration of the automatic disinfection intensity control algorithm and automatic ultraviolet ray permeation glass cleaning algorithm for automatic disinfection strength and automatic cleaning of the wall-type UV-LED disinfection device according to the present invention.
Figure 4 is a graph showing the effect of removing pathogenic microorganisms using ultraviolet light generated in the wall-type UV-LED disinfection device according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)를 도 1 및 도 2에 관련하여 설명하기로 한다.Wall-type UV-
본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)는 자외선을 발생시키고, 벽면에 부착시키는 브라켓(170)을 포함하는 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)을 구비하고,Wall type ultraviolet-
유입수의 유량계(122), 수위 및 온도계(124), pH계(126), 자외선 강도계(128), 잔류 염소계(130), 자외선 투과도 계측계(미 도시)의 입출력 신호를 관장하는 계측 데이터 베이스 수단(140)을 구비하며,Measurement database governing the input and output signals of the inflow
자동 소독 강도 조절과 자외선 투과유리 자동 세척 알고리즘 및 프로그램에 의해 작동되는 소독강도 평가 및 제어수단(150)을 포함한다.Disinfection strength evaluation and control means 150 operated by automatic disinfection intensity control and ultraviolet transmission glass automatic cleaning algorithm and program.
도 1은 본 발명에 따른 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)의 전체 시스템 구성을 나타낸 개략적인 공정도로서, 도시된 바와 같이, 기존의 염소를 소독제로 사용하는 소독조(105) 내 직교형 구조의 도류벽 혹은 격벽(107)에 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)이 설치되어 있다.Figure 1 is a schematic process diagram showing the overall system configuration of the wall-type UV-
이와 같은 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)은 정수지와 배수지와 같은 수처리 소독 시설에서 반응 체류시간을 증대시키도록 원수 흐름 방향에 대하여 직교형 구조의 도류벽에 조립식으로 부착시켜 한 개 이상의 패널(111)을 여러 개로 부착시킬 수 있고, 살균용 파장의 빛을 방출하기 위한 것이다.Such wall-type UV-LED disinfection panel means 110 is prefabricated to one or more panels to be prefabricated to the orthogonal wall orthogonal to the direction of the flow of raw water to increase the reaction residence time in water treatment disinfection facilities such as water purification and drainage It is possible to attach a plurality of 111 and to emit light of a sterilizing wavelength.
이와 같은 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 살균선인 254 nm 파장의 빛을 방출하는 하나 이상의 자외선-엘이디 반도체 소자(112a)가 모아진 집적 소자부(112)를 구비하고, 상기 집적 소자부(112)에 전원을 공급하는 전원 공급부(114)를 갖는다.As shown in FIG. 2, the wall-type UV-LED disinfection panel means 110 includes an
이와 같은 집적 소자부(112)는 패널(111)의 내부에 살균 파장, 즉 자외선C 254 nm 부근의 빛을 생산하는 자외선-엘이디 소자(112a)와 더불어 전기적 입출력 신호를 관장하는 집적회로기판(미 도시)이 내장되며, 이와 같은 집적회로기판에는 외부 신호를 입력받아서 자동으로 소독 강도를 조절하는 강도신호 조절부(미 도시)를 포함한다.Such an
또한 외부의 강한 충격 및 수압으로부터 상기 집적 소자부(112)를 보호하고 차수하기 위한 프레임부(114)를 구비하는데, 이와 같은 프레임부(114)는 상기 패널(111)의 외부에서 패널(111) 내부의 집적 소자부(112)를 물의 침투 및 외부의 충격으로부터 보호하기 위해 스테인레스 재질의 철골 및 철판 구조로 구성되어 있다.In addition, there is a
그리고 이와 같은 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)은 상기 프레임부(114)의 앞면이 물의 침입은 막아주면서 자외선-엘이디 살균선은 통과되도록 하는 자외선 투과유리(118)를 포함한다.The wall-type UV-LED disinfection panel means 110 includes a UV-transmitting
또한 상기 프레임 앞단의 자외선 투과유리(118)는 바깥 면의 경우 각종 유무기성 파울링 원인 물질에 의해 파울링이 진행되어 자외선 조사 강도가 낮아질 경우를 대비해 수평형 와이퍼(162)가 부착된 세척장치(160)가 패널(111) 양끝단에 장착하고 있다.In addition, the
이와 같은 자외선-엘이디 패널(111)부에는 사용자가 소독용 구조물 벽면에 자외선-엘이디 벽걸이형 패널(111)을 한 개 이상 여러 개를 동시에 편리하고 튼튼하게 부착할 수 있도록 브라켓(170)이 포함되어 있고, 브라켓(170)은 자외선-엘이디 패널(111)의 뒷면과 볼트와 너트(미 도시)를 이용하여 조립식으로 결합 구성된다.The UV-
그리고 본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)는 상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)에서 발생하는 자외선 강도를 조절하기 위하여 소독 현황 감시, 수량 및 수질 계측을 연속적으로 실시하는 계측 데이타 베이스 수단(140)을 구비한다.And the wall-type UV-
이와 같은 계측 데이타 베이스 수단(140)은 유입관(122a)에 장착된 유량계(122), 소독조의 내부에 위치된 수위 및 온도계(124), 현재 소독조의 소독제 농도량을 실시간으로 산출하도록 배출관(130a)에 장착된 잔류 염소계(130), 미생물 불활성화에 영향을 미치는 인자인 수소이온 농도를 측정하도록 소독조(105)에 배치된 pH계(126), 실제 조사된 자외선의 강도를 측정하는 자외선 강도계(128) 및 자외선 투과도를 측정하는 계측계(미 도시)를 하나의 통합된 계측 시스템으로 구성한 것이다.This measurement database means 140 is a
즉, 상기 계측 데이타 베이스 수단(140)은 이와 같은 계기들로부터 발생한 유량, 수위, 염소 소독제의 농도, 온도, pH, 자외선 강도, 자외선 투과도의 계측 신호를 일괄적으로 수신받아서 소독강도 평가 및 제어수단(150)에서 입력 값으로 처리한다.That is, the measurement database means 140 receives the measurement signals of the flow rate, water level, concentration of chlorine disinfectant, temperature, pH, UV intensity, and UV transmittance generated from such instruments in a batch to evaluate and control disinfection strength. At 150 it is treated as an input value.
한편 상기 계측 데이타 베이스 수단(140)은 자외선 투과도 계측계(미 도시)의 실시간 계측 값을 활용해 자외선 투과도가 90% 이하로 감소되면, 자동으로 자외선 투과유리(118) 위에 부착된 수평형 와이퍼(162)를 동작시킨다.In the meantime, the measurement database means 140 automatically utilizes a real-time measurement value of an ultraviolet transmittance meter (not shown), and when the ultraviolet transmittance is reduced to 90% or less, a horizontal wiper attached to the ultraviolet transmission glass 118 ( 162).
이와 같은 수평형 와이퍼(162)는 세척장치(160)에 구비된 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 패널(111) 양끝단에 장착하여 패널(111) 내부의 모터(164)에 의해 수류 흐름의 수직방향으로 자외선 투과유리(118) 겉면의 상하로 작동하면서 자외선 투과유리(118)에 부착된 각종 오염물질을 정해준 시간 동안 제거시켜 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)의 자외선 투과유리(118) 겉면에 발생하는 투과도 저해 현상을 해소시키게 된다.Such a
또한 본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)는 상기 계측 데이타 베이스 수단(140)의 출력 값을 입력 값으로 이용하는 소독 강도 조절 제어 알고리즘 및 이에 의거해 구동되는 컴퓨터 프로그램을 활용하여 상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)에서 발생하는 자외선 강도를 자동으로 조절하는 소독강도 평가 및 제어수단(150)을 구비한다.In addition, the wall-type UV-
상기와 같이 일괄적으로 처리된 입력 값을 수신받는 소독강도 평가 및 제어수단(150)은 도 3의 자동 소독 강도 조절 알고리즘 및 자외선 투과유리 세척 알고리즘에 의해 구동되는 제어 프로그램에 의해 자외선-엘이디 콘트롤러(152)를 통해 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널(111)의 소독 강도를 조절하고, 자외선 투과유리(118)의 세척 시기를 결정하여 운전한다. 또한 자동으로 소독 강도를 조절하기 위해 신호를 제공시킨다.Disinfection strength evaluation and control means for receiving the input value processed collectively as described above 150 is a UV-LED controller by a control program driven by the automatic disinfection intensity control algorithm and UV transmission glass cleaning algorithm of FIG. Through 152 to control the disinfection strength of the wall-type UV-
상기와 같이 구성된 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)를 이용한 본 발명의 제어방법(300)에 대해서 보다 상세히 설명한다.The
도 3은 본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독장치의 제어방법(300)에서 실행되는 제어 알고리즘을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a control algorithm executed in the
본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독장치의 제어방법(300)은, 도 1에 나타난 계측 데이타 베이스 수단(140)의 계측 정보를 도 1에 나타난 소독강도 평가 및 제어수단(150)에서 입력받아, 도 3에 나타난 자동 소독 강도 조절 알고리즘 및 자외선 투과유리 자동 세척 알고리즘의 구성 흐름도를 기반으로 해서 순차적인 연산에 의해 작동된다.
본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독장치의 제어방법(300)은 시작 단계(S301) 후에, 사용자에 의한 소독작용값 입력단계(310)가 이루어진다. 이때에는 예를 들면, 크립토스포리디움에 대해서는 3, 지아디아에 대해서는 0.5, 바이러스에 대해서는 1의 수치를 입력한다.In the
그리고 다음 단계(312)에서 유입 원수의 유량, 수위등을 측정하게 되며, 이때에는 예를 들면 m3/day의 단위로 유량을 측정하고, m 단위로 수위를 측정한다.And in the next step 312 to measure the flow rate, the water level of the incoming raw water, in this case, the flow rate is measured in m 3 / day, for example, the water level is measured in m units.
또한 다음 단계(314)에서는 수위 높이에 연동하여 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)에 전원을 공급하고, 자외선을 발생시켜 소독하고, 다음으로는 패널(111)이 수위 높이에 따라 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단(110)이 적절하게 작용하고 있나 여부를 판별하는 단계(316)가 이루어진다.In addition, in the next step 314, the wall-type UV-LED disinfection panel means 110 is interlocked with the water level height, generates ultraviolet light and disinfects it, and then the
그리고 다음 단계(S318)에서는 소독조내 접촉시간을 분(min) 단위로 계산하고, 다음 단계(S320)에서는 잔류 염소 농도를 mg/L 단위로 검출한다.In the next step (S318), the contact time in the disinfection tank is calculated in minutes, and in the next step (S320), the residual chlorine concentration is detected in mg / L units.
또한 다음 단계(S322)에서는 아래 [수학식 1]의 잔류염소에 의한 소독 작용 평가(조건 : CT값: 15.1mg/L-min, pH:7, 온도:20℃)가 이루어진다.In addition, in the next step (S322) to evaluate the disinfection action by the residual chlorine of the following [Equation 1] (conditions: CT value: 15.1mg / L-min, pH: 7, temperature: 20 ℃).
즉, 본 발명에 따른 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치의 제어방법(300)에서 사용되는 자동 소독 강도 조절 알고리즘은 [수학식 1]에 의거하여 사용자 정의에 의한 소독 작용 기준 값에서 1차 소독제인 염소의 소독 작용 계산 값을 차감 계산한다.That is, the automatic disinfection intensity control algorithm used in the
[수학식 1][Equation 1]
자외선 소독강도 목표값(log) = 전체 소독강도 기준값(log) - 염소 소독강도 계산값(log)UV disinfection intensity target value (log) = total disinfection intensity reference value (log)-chlorine disinfection intensity calculated value (log)
여기서, 자외선 소독강도 목표 값은 크립토스포리디움, 지아디아, 바이러스와 같은 대상 미생물의 소독 작용 기준 값 및 염소 소독작용 계산값에 따라 달라지며, 목표 소독강도 기준값은 사용자에 의해 직접 정의된다.Here, the UV disinfection intensity target value depends on the disinfection action reference value and chlorine disinfection calculation value of the target microorganism such as Cryptosporidium, Giardia, and virus, and the target disinfection intensity reference value is directly defined by the user.
또한, 상기 염소 소독강도 계산값 = 염소 소독제 잔류농도 × 체류시간 값에 의한 미생물 별 로그 제거율 환산값이다.In addition, the chlorine disinfection strength calculated value = chlorine disinfectant residual concentration x retention time conversion value for each microorganism by the value.
C(mg/L) : 염소 소독제 농도C (mg / L): chlorine disinfectant concentration
T(sec) : 소독조내 접촉시간, T = V/QT (sec): Contact time in the sterilizer, T = V / Q
V(㎥) : 소독조 한 구간에서의 체적(㎥), V = L × W × DV (㎥): Volume in one section of sterilization tank (㎥), V = L × W × D
L(m) : 소독조 한 구간에서의 길이L (m): Length in one section of sterilizer
W(m) : 소독조 한 구간에서의 폭W (m): Width in one section of sterilizer
D(m) : 소독조 한 구간에서의 수위D (m): Water level in one section of sterilizer
Q(㎥/sec) : 소독조로 유입하는 유량Q (㎥ / sec): flow rate into sterilization tank
그리고 다음 단계(S324)에서는, 자외선으로 만족시켜야할 [수학식 1]에 의한 목표 자외선 소독 작용값을 산출한다.And in the next step (S324), the target ultraviolet disinfection action value according to [Equation 1] to be satisfied with the ultraviolet ray is calculated.
또한 다음으로는, 아래의 수학식 2,3,4에 의한 미생물별 목표 자외선 소독 강도 연산하는 단계(S326)가 이루어진다.Further, next, the step (S326) of calculating the target ultraviolet disinfection intensity for each microorganism by the following
즉, 상기 소독 작용 목표값을 [수학식 2, 3, 4]에 대입해 각 미생물 제거에 필요한 자외선 소독 강도를 계산하여 이중에서 가장 높은 값을 자외선 소독 강도 목표 값으로 설정한다.That is, the disinfecting action target value is substituted into [
[수학식 2]&Quot; (2) "
크립토스포리디움 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도 연산식Calculation formula for target UV disinfection intensity required for Cryptosporidium removal
y1 = 1.2241×exp(0.7395x1) - 0.2547y 1 = 1.2241 × exp (0.7395x 1 )-0.2547
y1 : 크립토스포리디움 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도 강도 (mJ/㎠)y 1 : Target UV disinfection intensity intensity required for Cryptosporidium removal (mJ / ㎠)
x1 : 수학식 1 에 의한 크립토스포리디움 목표 소독 강도값(log)x 1 : Cryptosporidium target disinfection strength value according to Equation 1 (log)
[수학식 3]&Quot; (3) "
지아디아 제거에 필요한 자외선 소독 강도 연산식Calculation formula for UV disinfection strength required to remove Giardia
y2 = 1.003×exp(0.7838x2) + 0.0053y 2 = 1.003 × exp (0.7838x 2 ) + 0.0053
y2 : 지아디아 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도 강도 (mJ/㎠)y 2 : target UV disinfection intensity intensity required for removing Giardia (mJ / ㎠)
x2 : 수학식 1 에 의한 지아디아 목표 소독 작용값(log)x 2 : Giardia target disinfecting action value according to Equation 1 (log)
[수학식 4]&Quot; (4) "
바이러스 제거에 필요한 자외선 소독 강도 연산식UV disinfection intensity formula required for virus removal
y3 = 42.071×x3 + 16.464y 3 = 42.071 × x 3 + 16.464
y3 : 바이러스 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도(mJ/㎠)y 3 : Target UV disinfection intensity required for virus removal (mJ / ㎠)
x3 : 수학식 1 에 의한 바이러스 목표 소독 작용값(log)x 3 : Virus target disinfection action value (log) according to
즉, 상기 [수학식 2,3,4]에 의해 연산한 자외선 소독 강도 중 최대값을 목표값으로 선정한다.That is, the maximum value of the ultraviolet disinfection intensity computed by the said Formula (2,3,4) is selected as a target value.
그리고 다음 단계(S328)에서는 자외선 투과도 및 강도를 측정하는 단계가 이루어진다.In the next step (S328), the step of measuring the UV transmittance and intensity is made.
또한 다음 단계(S330)에서는 아래의 <수학식 5>를 이용하여 자외선 소독 강도를 연산한다.In addition, in the next step (S330) to calculate the ultraviolet disinfection strength using the equation (5) below.
[수학식 5][Equation 5]
자외선 소독 강도 계산값(mJ/㎠) = ∑(I × T)UV disinfection intensity calculated (mJ / ㎠) = ∑ (I × T)
I(mW/㎠) : 자외선 엘이디가 생산하여 자외선 강도계로부터 측정된 자외선 강도, I = I × TrI (mW / cm 2): UV intensity produced by the UV LED and measured from the UV intensity meter, I = I × Tr
Tr(%) : 자외선 투과도로부터 측정된 254 nm 파장에서의 자외선 투과도Tr (%): UV transmission at 254 nm wavelength measured from UV transmission
T(sec) : 소독조내 접촉시간, T = V/QT (sec): Contact time in the sterilizer, T = V / Q
V(㎥) : 소독조 한 구간에서의 체적(㎥), V = L × W × DV (㎥): Volume in one section of sterilization tank (㎥), V = L × W × D
L(m) : 소독조 한 구간에서의 길이L (m): Length in one section of sterilizer
W(m) : 소독조 한 구간에서의 폭W (m): Width in one section of sterilizer
D(m) : 소독조 한 구간에서의 수위D (m): Water level in one section of sterilizer
Q(㎥/sec) : 소독조로 유입하는 유량Q (㎥ / sec): flow rate into sterilization tank
그리고 다음 단계(S332)에서는 자외선 소독 강도 목표값 대비 측정값이 어떤 조건을 만족하는가에 대한 판별이 이루어진다.In the next step S332, determination is made as to what condition the measured value meets the ultraviolet disinfection intensity target value.
즉 이와 같은 단계(S332)에서는 계측 데이타 베이스 수단(140)의 유량, 수위, 자외선 강도 및 투과도 계측 데이타를 이용하여 자외선의 소독 강도를 도출하는 [수학식 5]에 의거해 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도 계산 값을 산출한 후, 상기에서 기 설정한 자외선 소독 강도 목표값과 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도 계산 값의 비를 3 가지 경우의 수, 즉 1.0 미만, 1.0 내지 1.5, 1.5 초과로 비교하여 실제 산출된 소독 강도 계산 값이 목표 대비 얼마만큼 만족하고 있는지에 대한 여부를 진단하고 평가한다.That is, in this step (S332), the ultraviolet disinfection actually injected based on [Equation 5] to derive the disinfection intensity of the ultraviolet light by using the flow rate, water level, ultraviolet intensity and transmittance measurement data of the measurement database means 140. After calculating the intensity calculation value, the ratio of the UV disinfection intensity target value previously set to the UV disinfection intensity calculation value actually injected is compared to the number of three cases, that is, less than 1.0, 1.0 to 1.5, and more than 1.5. Diagnose and evaluate whether the actual calculated disinfection strength calculated value satisfies the target.
이때, 상기 자외선 소독강도 실측값과 설정된 소독작용 목표값의 비(실제값/목표값)가 1.0 내지 1.5이면 현재의 자외선 소독 강도를 그대로 유지시켜 다음 단계(S334)로 진행하고, 1.5를 초과하면 단계(S336)를 통하여 자외선 소독 강도를 하향 조절하고 1.0 미만이면 단계(S338)를 통하여 자외선 투과도는 적절한가를 판별하고, 투과도가 적절하면 단계(S340)를 통하여 자외선 소독 강도를 상향 조절하게 된다.At this time, if the ratio (actual value / target value) of the ultraviolet disinfection intensity measured value and the set disinfection action target value is 1.0 to 1.5, the current ultraviolet disinfection intensity is maintained as it is and proceeds to the next step (S334), and if it exceeds 1.5 The UV disinfection intensity is adjusted downward through step S336, and if it is less than 1.0, it is determined whether the UV transmittance is appropriate through step S338. If the transmittance is appropriate, the UV disinfection intensity is adjusted upward through step S340.
그리고 상기 단계(S338)에서 투과도가 부족하다면, 즉 계측 데이타 베이스 수단(140)의 자외선 투과도에 대한 계측 데이터를 실시간 분석하여, 투과도 계측 데이터 값이 90% 이하로 떨어지면 단계(342)에서 자동으로 이를 감지해 자외선 투과유리(118) 겉면에 부착되어 있는 자동 세정 장치가 작동하여 투과도 저해 현상을 감소시키게 된다.And if the transmittance is insufficient in the step (S338), that is, in real time analysis of the measurement data on the ultraviolet transmittance of the measurement database means 140, if the transmittance measurement data value falls below 90% it is automatically determined in step 342 The automatic cleaning device attached to the outer surface of the ultraviolet
또한 상기 자외선 소독강도 실측값과 설정된 소독작용 목표값의 비(실제값/목표값)가 1.0 내지 1.5이면 단계(S334)에서 현재의 자외선 소독 강도를 그대로 유지시켜 종료한다.In addition, when the ratio (actual value / target value) of the ultraviolet disinfection intensity measured value and the set disinfection action target value is 1.0 to 1.5, the process ends by maintaining the current ultraviolet disinfection intensity in step S334.
이와 같은 일련의 자외선 투과유리 자동 세척 알고리즘은 도 3 및 아래의 표 1에 상세히 정리되어 있다.Such a series of automatic UV cleaning glass cleaning algorithm is summarized in detail in FIG. 3 and Table 1 below.
러스bye
Russ
(수학식1의 전체 소독 강도 기준값) Input of disinfection action value by user
(Total Disinfection Strength Reference Value of Equation 1)
아니오:E로이동, 예:G로이동Water level more than 2m?
NO: go to E, eg: go to G
(조건 : 소독조 면적 : 1.05m2) Calculation of contact time in sterilization tank
(Condition: Sterilizer Area: 1.05m2)
pH:7, 온도:20)Evaluation of Disinfection Activity by Residual Chlorine of Equation 1 (Condition: CT Value: 15.1mg / L-min)
pH: 7, temperature: 20)
&
S로 이동UV disinfection intensity up regulation
&
Go to S
유지
&
T로 이동UV disinfection strength
maintain
&
Go to T
&
C로 이동UV disinfection intensity down regulation
&
Go to C
예:와이퍼(162)작동
아니오:와이퍼(162)작동안함
C로 이동Is it less than 90%?
Example:
NO: Wiper (162)
Go to C
상기와 같이 본 발명의 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100) 및 그 제어 방법(300)에 의하면 기존 수처리 시스템의 소독공정 접촉조에 사용중인 염소를 1차 소독제로 사용하고, 본 발명에 고안한 자외선-엘이디 패널(111)에서 생산하는 자외선을 2차 소독제로서 사용함에 따라 1차 소독제인 염소로 제거하기 어려운 크립토스포리디움과 같은 원생동물을 2차 소독제인 자외선에 의해 쉽게 제거하여 소독 작용을 크게 향상시킬 수 있으며, 동시에 염소 이외에 추가로 자외선을 사용함으로서 염소 사용량을 줄일 수 있는 장점이 있다.According to the wall-type UV-
그리고 기존 수처리 시스템의 소독 공정으로 사용되는 소독조(105)의 도류벽 및 격벽 구조물을 추가 설치하지 않고도 기존 구조물을 활용해 벽면형 자외선-엘이디 패널(111)을 설치함으로서, 소독조(105)의 근본적인 구조 문제로 기인한 소독 작용 부족 문제를 손쉽게 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.And by installing the wall-type UV-
또한 원수 수질 및 수량의 변동에 따른 목표 소독 작용 값을 상시 만족할 수 있도록 자외선의 소독 강도를 자동 조절하는 제어 알고리즘 및 프로그램을 제공함으로서 실시간으로 소독 작용이 일정하게 유지되어 처리수의 안전성과 안정성을 동시에 향상시킬 수 있다.In addition, by providing a control algorithm and program that automatically adjusts the disinfection intensity of ultraviolet rays to satisfy the target disinfection effect value according to the fluctuation of raw water quality and quantity, the disinfection activity is kept constant in real time, thereby maintaining the safety and stability of the treated water. Can be improved.
그리고 자외선의 투과도를 상시 감시하여 투과도가 일정 수준 이상 낮아지면 패널(111)을 자동적으로 닦아주도록 하는 자외선 투과유리(118)의 자동세척 알고리즘 및 프로그램을 제공함으로서 신속한 유지 관리를 도모할 수 있다.In addition, by constantly monitoring the transmittance of ultraviolet rays, when the transmittance is lowered by a predetermined level or more, by providing an automatic cleaning algorithm and program of the
이하, 본 발명의 실험 예를 통하여 본 발명의 작용효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the working effect of the present invention through the experimental example of the present invention will be described in more detail.
<실험 예><Experimental Example>
첨부된 도면 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)에서 발생하는 자외선을 이용한 병원성의 미생물의 제거 효과를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the effect of removing pathogenic microorganisms using ultraviolet rays generated from the wall-type UV-
본 그래프는 본 발명에 따른 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)를 구체화시켜 제작하기에 앞서 본 장치에 탑재될 UV-LED에서 방출하는 동일 파장 때의 빛, 즉 UVC 254 nm을 방출하는 모형 실험 장치(UV Collimated beam)를 이용하여 예비 실험을 수행한 것으로, UV 조사에 의한 미생물의 살균능을 사전 시험한 결과이다.This graph is a model experiment that emits light at the same wavelength emitted from the UV-LED to be mounted on the device, that is, UVC 254 nm prior to fabricating the wall-type UV-
본 실험에 사용된 대상 미생물은 바실러스 서브틸리스와 바실러스 서브틸리스 스포아로서 둘다 염소 소독제에 대한 소독 내성이 강한 미생물로서 본 발명의 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치(100)에서 발생하는 UV에 의해 소독되는 효과를 입증하기 위해 사용되었다.The microorganisms used in this experiment are both Bacillus subtilis and Bacillus subtilis spores, which are microorganisms with high disinfection resistance to chlorine disinfectants and are disinfected by UV generated in the wall-type UV-
본 실험은 실험 장치에 의해 미생물을 사멸시키는 과정, 얼마나 미생물이 사멸되었는지를 평가하기 위해 배지에 미생물을 배양시켜 분석하는 과정, 분석된 결과를 바탕으로 소독 강도에 대한 미생물의 제거능을 해석하는 과정을 단계적으로 수행하여 평가되었다.In this experiment, the process of killing microorganisms by the experimental device, the process of culturing the microorganisms in the medium to evaluate how much the microorganisms were killed, and the process of analyzing the ability of the microorganisms to disinfect strength based on the analyzed results were analyzed. Evaluation was carried out in stages.
구체적으로 살펴보면, 미생물을 UV 광반응조에 일정 농도로 투입하여, 일정 광량을 연속적으로 반응조에 조사시키는 과정을 시작으로 해서, 일정 시간 간격을 두고 반응조로부터 처리수를 채수하여 시간에 따른 미생물의 제거 효과, 즉 소독 강도가 커짐에 따라 미생물의 제거 효과가 어떻게 나타나는지를 관찰하였고, 각 처리수에서 생존 미생물 개체수를 초기 개체수와 비교하여 소독 강도에 따른 미생물의 소독능을 재해석 하는 것으로 종료하였다.Specifically, the microorganisms are introduced into the UV photoreactor at a constant concentration, and the process of irradiating the reactor with a predetermined amount of light continuously starts, taking the treated water from the reactor at regular intervals and removing the microorganisms over time. In other words, we observed how the removal effect of microorganisms appeared as the intensity of disinfection increased, and finished by reinterpreting the disinfection ability of the microorganism according to the disinfection intensity by comparing the number of surviving microorganisms in each treated water with the initial number.
그 결과, 본 실험 조건에서 모든 대상 미생물은 자외선 소독 강도(IT)를 증가시킴에 따라 1차 선형으로 비례하여 살균되고 있으며, 모든 미생물을 3log (N/No=0.001) 제거시키는데 필요한 자외선 소독 강도 (IT)는 바실러스 서브틸러스의 경우, 대략 60 mJ/cm2, 바실러스 서브틸러스 스포아의 경우, 대략 120 mJ/cm2으로 필요한 것으로 조사되어, 본 특허에서 적용하고자 하는 UV-LED 소독 장치(100) 역시 같은 파장의 빛을 조사시킬 수 있는 장치이기 때문에 효과적인 수처리 소독 장치(100)로서 충분히 적용 가능성을 판정할 수 있음을 알 수 있었다.As a result, all the microorganisms under this experimental condition are sterilized in a linear linear order as the UV sterilization intensity (IT) increases, and the UV sterilization intensity (3U (N / No = 0.001) required to remove all microorganisms) IT) was found to be required at approximately 60 mJ / cm 2 for Bacillus subtilis and approximately 120 mJ / cm 2 for Bacillus subtilus spores, so that the UV-LED disinfection device ( 100) is also a device capable of irradiating light of the same wavelength, it was found that the applicability can be sufficiently determined as an effective water treatment disinfection device (100).
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such specific structures. Those skilled in the art may variously modify or change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. However, it is intended that the present invention covers all such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.
100...... 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치
105...... 소독조 107....... 격벽
110...... 자외선-엘이디 소독 패널수단 111...... 패널
112..... 집적 소자부 112a..... 자외선-엘이디 반도체 소자
114..... 전원 공급부 118...... 자외선 투과유리
122...... 유량계 122a...... 유입관
124...... 수위 및 온도계 126...... pH계
128....... 자외선 강도계 130...... 잔류 염소계
130a...... 배출관 140...... 계측 데이터 베이스 수단
150...... 소독강도 평가 및 제어수단 160...... 세척장치
162...... 수평형 와이퍼 164...... 모터
170...... 브라켓
300...... 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치의 제어방법
S301 ~ S342..... 소독 강도 조절 제어 알고리즘100 ...... Wall UV-LED Disinfection Device
105 ......
110 ...... UV-LED
112 .....
114 .....
122 ...... flow
124 ...... Level and
128 ............
130a ......
150 ...... Disinfection strength evaluation and control means 160 ...... Cleaning device
162 ......
170 ...... Bracket
300 ...... Control method of wall type UV-LED disinfection device
S301 ~ S342 ..... Disinfection Strength Adjustment Control Algorithm
Claims (10)
상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 조절하기 위하여 소독 현황 감시, 수량 및 수질 계측을 연속적으로 실시하는 계측 데이타 베이스 수단; 및
상기 계측 데이타 베이스 수단의 출력 값을 입력 값으로 이용하는 소독 강도 조절 제어 알고리즘 및 이에 의거해 구동되는 컴퓨터 프로그램을 활용하여 상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 자동으로 조절하는 소독강도 평가 및 제어수단;을 포함하고, 상기 소독강도 평가 및 제어수단에서 소독 작용 목표값을 산출한 후, 각 미생물 제거에 필요한 자외선 소독 강도를 계산하여 이중에서 가장 높은 값을 자외선 소독 강도 목표 값으로 설정하고, 상기 설정한 자외선 소독 강도 목표값과 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도 계산 값을 비교하여 자외선 소독 강도를 조절하는 것임을 특징으로 하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치.Wall-type UV-LED disinfection panel that is prefabricated and attached to the walls of the orthogonal structure perpendicular to the direction of the flow of raw water to increase the reaction residence time in water treatment disinfection facilities such as water purification and drainage. Way;
Measurement database means for continuously performing disinfection status monitoring, quantity and water quality measurement in order to adjust the ultraviolet intensity generated by the wall-type UV-LED disinfection panel means; And
Disinfection intensity to automatically adjust the UV intensity generated by the wall-type UV-LED disinfection panel means using a disinfection intensity control control algorithm using the output value of the measurement database means as an input value and a computer program driven accordingly Evaluate and control means; and after calculating the disinfection target target value in the disinfection strength evaluation and control means, and calculate the ultraviolet disinfection intensity required to remove each microorganism to set the highest value among the UV disinfection strength target value And comparing the UV disinfection intensity target value set with the UV disinfection intensity calculation value actually injected to adjust the UV disinfection intensity, wherein the wall-type UV-LED disinfection device has an automatic disinfection intensity control function.
살균선인 254 nm 파장의 빛을 방출하는 하나 이상의 자외선-엘이디 반도체 소자가 모아진 집적 소자부;
상기 집적 소자부에 전원을 공급하는 전원 공급부;
외부의 강한 충격 및 수압으로부터 상기 자외선-엘이디 반도체 소자와 집적 회로판을 보호하고 차수하기 위한 프레임부; 및
상기 프레임부의 앞면은 물의 침입은 막아주면서 자외선-엘이디 살균선은 통과되도록 하는 자외선 투과 유리부;를 포함하는 것임을 특징으로 하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치.The method according to claim 1 or 2, wherein the wall-type UV-LED disinfection panel means,
An integrated element unit including one or more ultraviolet-LED semiconductor elements emitting light having a wavelength of 254 nm, which is a germicidal line;
A power supply unit supplying power to the integrated element unit;
A frame unit for protecting and ordering the ultraviolet-LED semiconductor element and the integrated circuit board from external shock and water pressure; And
The front surface of the frame portion is a UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control function, characterized in that it comprises a; UV-transmitting glass portion to pass through the UV-LED sterilization line while preventing the intrusion of water.
유입관에 장착된 유량계, 소독조의 내부에 위치된 수위계, 현재 소독조의 소독제 농도량을 실시간으로 산출하도록 배출관에 장착된 잔류염소계, 미생물 불활성화에 영향을 미치는 인자인 온도와 수소이온농도를 측정하도록 소독조에 배치된 계측계, 실제 조사된 자외선의 강도 및 투과도를 측정하는 계측계를 하나의 통합된 계측 시스템으로 구성한 것임을 특징으로 하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독 장치.The method of claim 1, wherein the measurement database means,
Flow meter mounted on the inlet pipe, water level meter located inside the disinfection tank, residual chlorine meter mounted on the discharge pipe to calculate the disinfectant concentration of the current disinfection tank in real time, and the temperature and hydrogen ion concentration which are factors influencing microorganism inactivation A wall-type UV-LED disinfection device with automatic disinfection intensity control, characterized in that the measurement system disposed in the disinfection tank, the measurement system for measuring the intensity and transmittance of the irradiated ultraviolet rays as a single integrated measurement system.
상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 조절하기 위하여 계측 데이타 베이스 수단을 통하여 소독 현황 감시, 수량 및 수질 계측을 연속적으로 실시하며;
상기 계측 데이타 베이스 수단의 출력 값을 입력 값으로 이용하는 소독강도 평가 및 제어수단에 내장된 소독 강도 조절 제어 알고리즘 및 이에 의거해 구동되는 컴퓨터 프로그램을 활용하여 상기 벽면형 자외선-엘이디 소독 패널수단에서 발생하는 자외선 강도를 자동으로 조절하고;
상기 소독강도 평가 및 제어수단에 내장된 소독 강도 조절 제어 알고리즘 및 이에 의거해 구동되는 컴퓨터 프로그램은,
사용자에 의한 미생물별 기준 소독 작용값을 입력받고, 상기 계측 데이타 베이스 수단의 유입수의 유량, 수위, 잔류 염소 농도 등을 통해 미생물별 염소 소독 작용 계산값을 산출하여 자외선 소독작용 목표 값을 산정한 다음, 산출된 미생물 별 자외선 소독작용 목표 값을 이용하여 각 미생물별 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도를 산출하여 이 중에서 값이 가장 큰 자외선 소독 강도를 자외선 목표 소독 값으로 설정하고, 상기 계측 데이타 베이스 수단에 의해서 측정된 자외선 강도 및 투과도의 실시간 계측 값을 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도로 환산하고, 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도 계산값과 앞서 설정된 소독 강도 목표값의 비를 비교하며, 상기 자외선 소독강도 실측값과 설정된 소독작용 목표값의 비(실제값/목표값)가 1.0 내지 1.5이면 현재의 자외선 소독 강도를 그대로 유지시키고 1.5를 초과하면 자외선 소독 강도를 하향 조절하고 1.0 미만이면 자외선 소독 강도를 상향 조절하는 것임을 특징으로 하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독장치의 제어방법.Wall-type UV-LED disinfection panel means, which is prefabricated to emit light of sterilizing wavelengths, on the ditch wall of the orthogonal structure with respect to the direction of the flow of raw water to increase the reaction residence time in water treatment disinfection facilities such as purified water and waste water;
Disinfection status monitoring, quantity and water quality measurement are continuously performed through a measurement database means in order to adjust the ultraviolet intensity generated in the wall-type UV-LED disinfection panel means;
The disinfection intensity control control algorithm built in the disinfection strength evaluation and control means using the output value of the measurement database means as an input value and the computer program driven based on the disinfection intensity means generated in the wall-type UV-LED disinfection panel means Automatically adjusts the ultraviolet intensity;
The disinfection strength adjustment control algorithm built in the disinfection strength evaluation and control means and a computer program driven based thereon,
After inputting the standard disinfection action value for each microorganism by the user, and calculating the target disinfection action value for each microorganism through the flow rate, water level, residual chlorine concentration, etc. of the measurement database means to calculate the UV disinfection action target value The target UV disinfection intensity required for removal of each microorganism is calculated using the calculated UV disinfection target value for each microorganism, and the UV disinfection intensity having the largest value is set as the UV target disinfection value, and the measurement database means Real-time measurement values of the UV intensity and transmittance measured by the converted UV disinfection intensity, and compares the ratio of the UV disinfection intensity calculation value actually injected and the previously set disinfection intensity target value, The ratio between the value and the set disinfection target value (actual value / target value) is 1.0 to 1 .5 maintains the current UV disinfection intensity, and if it exceeds 1.5, the UV disinfection intensity is adjusted downward; if it is less than 1.0, the wall UV-LED disinfection with automatic disinfection intensity control is characterized. Control method of the device.
상기 미생물별 염소 소독 작용 계산값을 산출하여 자외선 소독작용 목표 값을 산정하는 과정이 아래의 수학식 1을 이용하여 이루어지고,
[수학식 1]
자외선 소독강도 목표값(log) = 전체 소독강도 기준값(log) - 염소 소독강도 계산값(log)
여기서, 자외선 소독강도 목표 값은 크립토스포리디움, 지아디아, 바이러스와 같은 대상 미생물의 소독 작용 기준 값 및 염소 소독작용 계산값에 따라 달라지며, 목표 소독강도 기준값은 사용자에 의해 직접 정의된다.
또한, 상기 염소 소독강도 계산값 = 염소 소독제 잔류농도 × 체류시간 값에 의한 미생물 별 로그 제거율 환산값이다.
C(mg/L) : 염소 소독제 농도
T(sec) : 소독조내 접촉시간, T = V/Q
V(㎥) : 소독조 한 구간에서의 체적(㎥), V = L × W × D
L(m) : 소독조 한 구간에서의 길이
W(m) : 소독조 한 구간에서의 폭
D(m) : 소독조 한 구간에서의 수위
Q(㎥/sec) : 소독조로 유입하는 유량임을 특징으로 하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독장치의 제어방법.According to claim 6, Disinfection strength control algorithm built in the disinfection strength evaluation and control means and a computer program driven based on the
The process of calculating the UV disinfection target value by calculating the calculated value of the chlorine disinfection activity for each microorganism is performed using Equation 1 below.
[Equation 1]
UV disinfection intensity target value (log) = total disinfection intensity reference value (log)-chlorine disinfection intensity calculated value (log)
Here, the UV disinfection intensity target value depends on the disinfection action reference value and chlorine disinfection calculation value of the target microorganism such as Cryptosporidium, Giardia, and virus, and the target disinfection intensity reference value is directly defined by the user.
In addition, the chlorine disinfection strength calculated value = chlorine disinfectant residual concentration x retention time conversion value for each microorganism by the value.
C (mg / L): chlorine disinfectant concentration
T (sec): Contact time in the sterilizer, T = V / Q
V (㎥): Volume in one section of the disinfection tank, V = L × W × D
L (m): Length in one section of sterilizer
W (m): Width in one section of sterilizer
D (m): Water level in one section of sterilizer
Q (㎥ / sec): control method of the wall type UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control function, characterized in that the flow rate flowing into the disinfection tank.
상기 산출된 미생물 별 자외선 소독작용 목표 값을 이용하여 각 미생물 별 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도를 산출하는 과정은 아래의 수학식 2, 3, 4에 대입하여 이루어지고,
[수학식 2]
크립토스포리디움 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도 연산식
y1 = 1.2241×exp(0.7395x1) - 0.2547
y1 : 크립토스포리디움 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도 강도 (mJ/㎠)
x1 : 수학식 1 에 의한 크립토스포리디움 목표 소독 강도값(log)
[수학식 3]
지아디아 제거에 필요한 자외선 소독 강도 연산식
y2 = 1.003×exp(0.7838x2) + 0.0053
y2 : 지아디아 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도 강도 (mJ/㎠)
x2 : 수학식 1 에 의한 지아디아 목표 소독 작용값(log)
[수학식 4]
바이러스 제거에 필요한 자외선 소독 강도 연산식
y3 = 42.071×x3 + 16.464
y3 : 바이러스 제거에 필요한 목표 자외선 소독 강도 강도 (mJ/㎠)
x3 : 수학식 1 에 의한 바이러스 목표 소독 작용값(log) 임을 특징으로 하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독장치의 제어방법.According to claim 6, Disinfection strength control algorithm built in the disinfection strength evaluation and control means and a computer program driven based on the
The process of calculating the target UV disinfection intensity required for the removal of each microorganism by using the calculated UV sterilization target value for each microorganism is performed by substituting Equations 2, 3, and 4 below.
&Quot; (2) "
Calculation formula for target UV disinfection intensity required for Cryptosporidium removal
y 1 = 1.2241 × exp (0.7395x 1 )-0.2547
y 1 : Target UV disinfection intensity intensity required for Cryptosporidium removal (mJ / ㎠)
x 1 : Cryptosporidium target disinfection strength value according to Equation 1 (log)
&Quot; (3) "
Calculation formula for UV disinfection strength required to remove Giardia
y 2 = 1.003 × exp (0.7838x 2 ) + 0.0053
y 2 : target UV disinfection intensity intensity required for removing Giardia (mJ / ㎠)
x 2 : Giardia target disinfecting action value according to Equation 1 (log)
&Quot; (4) "
UV disinfection intensity formula required for virus removal
y 3 = 42.071 × x 3 + 16.464
y 3 : Target UV disinfection intensity intensity required for virus removal (mJ / ㎠)
x 3 : Method of controlling a wall type UV-LED disinfection device having an automatic disinfection intensity control function, characterized in that the virus target disinfection action value (log) according to Equation 1.
상기 계측 데이타 베이스 수단에 의해서 측정된 자외선 강도 및 투과도의 실시간 계측 값을 실제 주입되고 있는 자외선 소독 강도로 환산하는 과정은 아래의 수학식 5을 이용하여 이루어지고,
[수학식 5]
자외선 소독 강도 계산값(mJ/㎠) = ∑(I × T)
I(mW/㎠) : 자외선 엘이디가 생산하여 자외선 강도계로부터 측정된 자외선 강도, I = I × Tr
Tr(%) : 자외선 투과도로부터 측정된 254 nm 파장에서의 자외선 투과도
T(sec) : 소독조내 접촉시간, T = V/Q
V(㎥) : 소독조 한 구간에서의 체적(㎥), V = L × W × D
L(m) : 소독조 한 구간에서의 길이
W(m) : 소독조 한 구간에서의 폭
D(m) : 소독조 한 구간에서의 수위
Q(㎥/sec) : 소독조로 유입하는 유량 임을 특징으로 하는 자동 소독 강도 조절 기능을 갖는 벽면형 자외선-엘이디 소독장치의 제어방법.According to claim 6, Disinfection strength control algorithm built in the disinfection strength evaluation and control means and a computer program driven based on the
The process of converting the real-time measurement value of the ultraviolet intensity and the transmittance measured by the measurement database means into the ultraviolet disinfection intensity which is actually injected is performed using Equation 5 below.
&Quot; (5) "
UV disinfection intensity calculated (mJ / ㎠) = ∑ (I × T)
I (mW / cm 2): UV intensity produced by the UV LED and measured from the UV intensity meter, I = I × Tr
Tr (%): UV transmission at 254 nm wavelength measured from UV transmission
T (sec): Contact time in the sterilizer, T = V / Q
V (㎥): Volume in one section of the disinfection tank, V = L × W × D
L (m): Length in one section of sterilizer
W (m): Width in one section of sterilizer
D (m): Water level in one section of sterilizer
Q (㎥ / sec): Control method of wall type UV-LED disinfection device with automatic disinfection intensity control, characterized by the flow rate into the disinfection tank.
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