KR101264350B1 - 광 촉매를 이용한 수처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 촉매를 이용한 수처리 장치에 관한 것으로, 양단에 금속 전극이 형성되고 내부에 중공부가 형성된 원통형상의 램프와; 원기둥형상이며 상기 원통형상 램프에 형성된 중공부에 상기 램프의 내벽면과 이격되어 설치된 원기둥 이산화티탄 광촉매와; 상기 램프와 원기둥 이산화티탄 광촉매 사이의 공간이며 유입된 오염수가 유동되어 램프에 의해 이산화티탄 광촉매 반응을 하는 공간이 되는 제1유동로와; 내부가 빈 원통형상이며 상기 램프를 감싸는 형태로 형성되고, 내벽면에 내부 이산화 티탄 광촉매가 형성된 하우징; 그리고 상기 램프와 하우징 사이의 공간이며 상기 제1유동로로 부터 유입된 오염수가 재차 램프에 의해 이산화티탄 광촉매 반응을 하는 공간이 되는 제2유동로;를 포함하여 구성되는 광 촉매를 이용한 수처리 장치를 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 원통형의 광원의 내외부에 이산화티탄 광 촉매를 각각 배치시키고, 처리하고자하는 물을 내부 광촉매와 광원 사이로 유입시켜 광원과 외부 광촉매 사이로 유동시킨 후 외부로 배출시킴에 의해 하나의 광원을 이용하여 두번의 광촉매 반응을 일으키게 함으로써, 광촉매 처리기능이 향상된다는 이점이 있다.

Description

광 촉매를 이용한 수처리 장치{apparatus for water purification using photocatalyst}

본 발명은 광촉매를 이용한 수처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 원통형의 광원의 내외부에 이산화티탄 광 촉매를 각각 배치시키고, 처리하고자하는 물을 내부 광촉매와 광원 사이로 유입시켜 광원과 외부 광촉매 사이로 유동시킨 후 외부로 배출시킴에 의해 하나의 광원을 이용하여 두번의 광촉매 반응을 일으키게 함으로써, 광촉매 처리기능이 향상된 광 촉매를 이용한 수처리 장치에 관한 것이다.

최근 산업이 발전함에 따라 다양한 산업 분야에서 제품을 생산하기 위한 많은 양의 공업용수가 요청되고 있으며 사용 되어진 공업용수는 처리되지 않은 상태로 하천으로 무단 방류되거나 혹은 단순히 폐수의 농도를 약한 시킨 상태에서 하천으로 방류되기 때문에 생활용수 혹은 식수로 사용하기 위해서 각종 정수처리장에서 처리한다 하더라도 상당히 많은 양의 유해물질과 유기물질이 포함되어 있어서 식수 등 생활용수로 직접 사용하기에는 안전성의 문제가 있을 수 있다.

공업용수로 사용되는 폐수의 상당량은 주로 염료 및 직물의 염색 산업단지에서 많이 발생하고 있으며 이들 산업의 규모가 다른 사업에 비해 상대적으로 열악하여 사용된 폐수를 처리할 수 있는 시설이 아예 없거나 혹은 보유하고 있더라도 그 시설이 노후 되었거나 시설이 열악하여 사용된 폐수를 안전하게 처리하지 못하고 생활하천으로 방류하는 실정이다.

또한, 가정에서 사용하고 있는 생활용수에도 인체에 유해한 각종 유기 세제를 많이 사용하고 있으며 간단한 처리시설을 통하여 하천으로 방류되기 때문에 이 또한 생활폐수의 원인이 되기도 한다. 더욱이 급격한 산업화에 따른 과거 그 어느 때보다도 이산화탄소의 배출량이 막대하게 증가 되었으며 이러한 결과는 지구의 온난화라는 문제를 초래하게 되었다. 지구의 온난화는 예상치 못한 이상기후를 발생시켜 많은 피해를 주고 있으며 또한 이러한 이상기후로부터 각종 신종바이러스를 창궐하게 하는 중요한 요인으로 인식되고 있다.

가령, 조류독감 혹은 돼지콜레라 등 최근에 국내에서 발생된 소 등 가축들의 떼죽음을 일으킨 질병들도 이상기후로 인한 재해라 할 수 있다. 이러한 재해들로 인한 피해는 가공할 만한 재산상의 손실을 초래하는 것은 물론이고 죽은 가축들을 매장 함으로서 지하수 및 하천의 오염발생으로 이어지기 때문에 그런 지하수를 식수 혹은 생활용수로 활용하는 사람들에게 궁극적으로 2차적인 피해를 발생시킨다. 국가적으로도 생활 및 산업으로 인하여 발생되는 각종폐수를 처리하는 시설을 정비하고 증대하고는 있으나 그 양이 한정되어 있어서 처리해야할 오염수를 완벽하게 처리하지 못하고 있는 실정이다.

이러한 결과는 자연스럽게 음용 식수 혹은 음용 지하수의 안정성에 대한 이슈 및 관심을 불러일으켰으며 결과적으로 식수용 정수기능을 갖춘 정수기 혹은 일반정수기에 건강을 위한 각종 부가적인 기능 장치들을 참가한 가정용 생활정수기 등의 산업이 발전하는 계기를 제공하였다. 상기에서 언급한 가정용 수처리 정수기는 주로 음용식수를 제공하기 위한 장치로 활용되고 있으며 다양한 수처리 모듈을 사용하고 있다.

상기에 대한 종래기술로는 대한민국 등록특허(10-0720035호)에 "광촉매를 이용한 수처리 장치 및 그 처리 방법"이 소개되어 있으며, 상기 종래기술은 광산화 수처리 장치 및 처리방법에 관한 것으로, 폐수 유입관에 의해 외부의 폐수와 광촉매가 유입되며, 광조사 램프에 의하여 처리되는 광산화 반응조와, 상기 광산화 반응조에서 처리된 처리수를 pH 조절에 의하여 광촉매를 침전시켜 처리수로부터 광촉매를 제거시키는 침전조; 상기 광촉매가 제거된 처리수에 잔존하는 광촉매를 분리하는 진공펌프가 구비된 중공사 분리막 모듈이 설치된 분리막 탱크로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 광산화 수처리 장치는 간단한 pH 조절에 의하여 광촉매를 침전시켜 처리수로부터 광촉매를 제거시키는 방법을 채용함으로서 효율적으로 광촉매를 폐수로부터 분리 및 회수할 수 있는 장점이 있다.

다른 종래기술인 대한민국 등록특허(10-0955914호)에 "하/폐수 처리를 통한 음용수 생산 장치 및 방법"가 있으며, 상기 종래기술은 하/폐수 처리를 통한 음용수 생산 장치 및 방법에 관한 것으로, 분리막 생물 반응부, 고도 처리부 및 정수부를 포함하며, 발생 폐수 전량을 모두 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 폐수를 처리하여 중수도(건물용수, 조경용수, 습지 조성 용수 등) 및 음용수/상수를 각각 그 유량을 조절하면서 동시에 얻을 수 있는 장점을 갖는다.

다른 종래기술인 대한민국 공개특허(10-2004-0092742호)에 "고정화된 이산화티탄 광촉매를 이용한 연속 흐름식 수처리 시스템"에 따르면, 상기 종래기술은 수중오염물질을 제거 처리하기 위한 고정화된 이산화티탄 광촉매 및 이를 이용한 수처리 장치를 이용한 고정화된 이산화티탄 광촉매를 이용하는 연속흐름식 수처리 시스템에 관한 것으로서, 기존의 분말 및 입자상 광촉매 회수를 위한 고가의 분리설비가 필요 없고, 연속으로 대용량 수처리가 가능한 새로운 연속흐름식 수처리 시스템이다. 상기 종래기술은 고정화 광촉매를 자외선램프가 장착되어진 메쉬(mesh) 원통 내부에 투입하고 메쉬 원통의 자체 회전과 메쉬 원통의 내부의 공기분출에 의하여 고정화 광촉매를 활발히 유동시키고 공기 분출로 인한 산소 공급력을 높여, 자외선에 의한 고정화 광촉매의 강력한 하이드록시 라디칼의 발생으로 각종 오수 및 폐수를 정화할 수 있으며, 살균용 자외선 램프의 장착으로 광촉매 특유의 살균력과 살균용 자외선램프의 살균력을 동시 발생시켜 살균력을 증강시킬 수 있으며, 대용량 연속 흐름으로 인한 고정화 광촉매의 몰림 현상을 메쉬 원통의 회전에 의한 처리수 유출 방식으로 해결하여 원활한 고정화 광촉매의 유동현상을 유지시켜 대용량의 연속 흐름식 수처리를 가능하게 한 새로운 시스템에 관한 것이다.

다른 종래기술인 대한민국 공개특허(10-2007-0112456호)에 "유체의 광촉매처리 방법 및 장치")에 따르면, 상기 종래기술은 수용액이 용액 중에 있는 이산화 티타늄 촉매 입자들을 사용하여 화학적으로 처리되는 반응 용기, 막의 입구-표면(entry surfaces) 상에 있는 입자들을 유치함으로써 용액으로부터 입자들을 분리하기 위하여, 상기 용기와 소통하는 관형 여과막 및 입자들에 의한 막의 막힘을 저해하기 위하여 주입된 대기의 입구 표면(entry surfaces) 위쪽에서의 유동을 유발하는 살포 장치를 포함하는 막 장치를 포함한다. 반응 용기는 UV 관을 함유하며 막 장치는 막의 입구 표면(entry surfaces) 위쪽에서 대기의 슬러그 패턴 유동을 생성하기 위한 조대 기포(coarse bubble) 통기 전달 장치를 포함한다.

그 외에도 광촉매인 이산화티탄(TiO₂) 및 UV 램프를 이용하여 수처리 용도 이외의 살균 및 공기정화 장치에 사용되고 있는 실례가 많이 있으며 하나의 예로써 대한민국 등록특허(20-0282450호)에 "광촉매 및 자외선 램프 모듈을 이용한 살균 및 정화장치"를 예로 들 수 있다. 상기 종래시술은 자외선과 광촉매를 이용한 살균 및 정화장치에 관한 것으로서, 처리수가 흐르는 수로(水路)상에 탈착가능하게 설치되는 하나 이상의 자외선램프 모듈(UV LampModule)을 설치하고, 상기 수로 및 모듈의 부속과 장치에는 광촉매인 산화티타늄을 피복하여 처리수에 포함된 세균과 유기물질을 살균 및 정화시킴과 아울러 상기 자외선램프 모듈의 자외선램프를 연속적으로 세척할 수 있는 세척수단이 구비되어 유지관리가 용이하며 처리 효율을 향상된 자외선램프 모듈을 이용한 살균 및 정화장치에 관한 것이다.

그러나 상기 종래기술들은 광촉매를 활성화 시키기 위하여 UV 램프등을 사용하는바, UV 램프 등이 처리하고자 하는 처리수를 한번 만 광촉매 활성화 시킴에 의해 처리효율 및 처리속도가 우수하지 못하다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 원통형의 광원의 내외부에 이산화티탄 광 촉매를 각각 배치시키고, 처리하고자하는 물을 내부 광촉매와 광원 사이로 유입시켜 광원과 외부 광촉매 사이로 유동시킨 후 외부로 배출시킴에 의해 하나의 광원을 이용하여 두번의 광촉매 반응을 일으키게 함으로써, 광촉매 처리기능이 향상된 광 촉매를 이용한 수처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 양단에 금속 전극이 형성되고 내부에 중공부가 형성된 원통형상의 램프와; 원기둥형상이며 상기 원통형상 램프에 형성된 중공부에 상기 램프의 내멱면과 이격되어 설치된 원기둥 이산화티탄 광촉매와; 상기 램프와 원기둥 이산화티탄 광촉매 사이의 공간이며 유입된 오염수가 유동되어 램프에 의해 이산화티탄 광촉매 반응을 하는 공간이 되는 제1유동로와; 내부가 빈 원통형상이며 상기 램프를 감싸는 형태로 형성되고, 상기 내벽면에 내부 이산화 티탄 광촉매가 형성된 하우징; 그리고 상기 램프와 하우징 사이의 공간이며 상기 제1유동로로 부터 유입된 오염수가 재차 램프에 의해 이산화티탄 광촉매 반응을 하는 공간이 되는 제2유동로;를 포함하여 구성되는 광 촉매를 이용한 수처리 장치를 기술적 요지로 한다.

상기 원기둥 이산화티탄 광촉매는 외표면에 요철이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하우징은 내벽면이 요철형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1유동로의 상부는 밀폐되고, 상기 제1유동로는 외부의 오염수가 유입되는 유입구와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제2유동로의 상부는 밀폐되고, 상기 제2유동로는 정화된 물이 외부로 배출되는 배출구와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1유동로의 하부는 상기 제2유동로의 하부와 연결되어, 제1유동로를 통과한 오염수가 상기 제2유동로로 유입되는 것이 바람직하다.

상기 하우징의 하부는 밀폐되는 것이 바람직하다.

상기 원기둥 이산화티탄 광촉매는 티타늄봉의 표면을 양극산화 처리함으로써 형성되는 것이 바람직하다.

상기 양극산화는 전해액속에 티타늄봉을 중심에 위치시켜 양극으로 사용하고, 상기 티타늄봉을 중심으로 파이프형상의 백금을 위치시켜 음극으로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 양극산화는 전해액속에 티타늄봉을 중심에 위치시켜 양극으로 사용하고, 상기 티타늄봉을 중심으로 파이프형상의 지지대를 위치시키고 내주면에 백금 메쉬를 코팅하여 음극으로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 내부 이산화티탄 광촉매는 티타늄 재질의 하우징 내벽면을 양극산화 처리함으로써 형성되는 것이 바람직하다.

상기 양극산화는 전해액속에 하우징을 위치시켜 양극으로 사용하고, 하우징의 중앙부에 원기둥형상의 백금막대를 위치시켜 음극으로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 양극산화는 전해액속에 하우징을 위치시켜 양극으로 사용하고, 하우징의 중앙부에 원기둥형상의 지지대를 위치시키고 지지대에 백금메쉬를 코팅하여 음극으로 사용하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 원통형의 광원의 내외부에 이산화티탄 광 촉매를 각각 배치시키고, 처리하고자하는 물을 내부 광촉매와 광원 사이로 유입시켜 광원과 외부 광촉매 사이로 유동시킨 후 외부로 배출시킴에 의해 하나의 광원을 이용하여 두번의 광촉매 반응을 일으키게 함으로써, 광촉매 처리기능이 향상된다는 이점이 있다.

상기의 구성에 의한 본 발명은 원통형의 광원의 내외부에 양극산화로 형성된 이산화티탄 광 촉매를 각각 배치시키고, 처리하고자하는 물을 내부 광촉매와 광원 사이로 유입시켜 광원과 외부 광촉매 사이로 유동시킨 후 외부로 배출시킴에 의해 하나의 광원을 이용하여 두번의 광촉매 반응을 일으키게 함으로써, 광촉매 처리기능이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 촉매를 이용한 수처리 장치를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원기둥 이산화티탄 광촉매를 나타낸 도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하우징을 나타낸 도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원기둥 이산화티탄 광촉매를 양극 산화시키는 형상을 나타낸 개략도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징의 내부 이산화티탄 광촉매를 양극산화시키는 형상을 나타낸 개략도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 촉매를 이용한 수처리 장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원기둥 이산화티탄 광촉매를 나타낸 도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하우징을 나타낸 도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원기둥 이산화티탄 광촉매를 양극 산화시키는 형상을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징의 내부 이산화티탄 광촉매를 양극산화시키는 형상을 나타낸 개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 촉매를 이용한 수처리 장치는 크게 램프(100)와, 원기둥 이산화티탄 광촉매(200)와, 제1유동로(300)와, 하우징(400) 그리고 제2유동로(500)로 구성된다.

먼저 램프(100)에 대해 설명한다.

상기 램프(100)는 내부에 중공부(101)가 형성된 원통형상으로 형성되며, 상단부 또는 하단부에 외부 전원과 연결되는 금속전극(102)이 형성되어 상기 램프(100)가 후술하는 원기둥 이산화티탄 광촉매(200) 및 내부 이산화티탄 광촉매(410)에 광을 조사시킴에 의해 광촉매를 활성화시켜 오염물 등을 제거시키는 역할을 한다.

상기 원통형 램프(100)의 내부 지름은 램프(100)의 중심에 장착되어 사용하게 될 후술하는 원기둥 이산화티탄 광촉매(200)가 충분히 들어갈 수 있을 정도로 적정한 내경을 가지고 있으며 내경의 크기는 임의적일 수 있다. 속이 비어있는 원통형 램프(100)의 역할은 종래의 냉음극형광램프(CCFL)와 같이 일방향의 길쭉한 UV 램프를 보완한 형태로 속이 비어있는 원기둥 형태로 제작된 램프이다.

상기 램프(100)의 중공부(101)에는 원기둥 이산화티탄 광촉매(200)가 설치되어 있는바, 상기 원기둥 이산화티탄 광촉매(200)는 상기 램프(100)의 내벽면과 이격되어 상기 램프(100)의 중심축 부분에 설치된다.

상기 원기둥 이산화티탄 광촉매(200)는 외표면에 요철이 형성된 티타늄봉을 양극산화 시킴에 의해 형성된다. 이때 상기 요철은 사각모양으로 하는 것이 바람직하나 그 외에 표면적을 증대시키기 위하여 임의의 구조를 가질 수 있으며 요철 구조로 형성시킴에 의해 단순한 원기둥 형태에 비하여 표면적이 증대된 이산화티탄 광촉매를 만들 수 있다.

상기 양극 산화에 의한 원기둥 이산화티탄 광촉매(200)의 제조는 도 4와 같이, 요철이 형성된 티타늄봉(910)을 수조(900)에 있는 전해액속에 중심에 위치시켜 양극으로 사용하고, 상기 티타늄봉(910)을 중심으로 파이프형상의 백금을 위치시켜 음극으로 사용하여 이들 두 전극 사이에 적정한 전압을 적용하면 일정시간이 경과한 후에 티타늄봉(910) 금속 표면에 얇은 산화층이 형성되어 광촉매인 이산화티탄을 형성시킬 수 있다.

다른 양극 산화 방법으로는 수조(900)에 충전된 전해액속에 티타늄봉(910)을 중심에 위치시켜 양극으로 사용하고, 상기 티타늄봉(910)을 중심으로 파이프형상의 지지대를 위치시키고 지지대의 내주면에 백금 메쉬를 코팅하여 음극으로 사용하여 이들 두 전극 사이에 적정한 전압을 적용하면 일정시간이 경과한 후에 티타늄봉(910) 금속 표면에 얇은 산화층이 형성되어 광촉매인 이산화티탄을 형성시킬 수 있다.

상기에서 제조된 원기둥 이산화티탄 광촉매의 형상은 나노튜브(nano-tube) 혹은 나노기공(nano-pores) 구조를 가질 수 있으며 또한 만들어지는 이산화티탄 피막의 두께는 일반적인 양극산화 변수 즉, 사용하는 전해액 및 두 전극 사이에 적용하는 전압, 적용시간에 의존함은 물론이다.

상기 원기둥 이산화티탄 광촉매(200)와 상기 램프(100) 사이에는 이격된 공간이 존재하는바, 상기 이격된 공간이 제1유동로(300)가 되며, 상기 제1유동로(300) 상부는 밀폐된 구조로 형성되고, 상기 제1유동로(300)는 외부의 오염수가 유입되는 유입구(600)와 연결되어 외부의 오염수가 제1유동로(300) 측으로 유입되어 후술하는 제2유동로(500)측으로 배출된다.

상기 램프(100)의 외주면에는 내부가 빈 원통형상이며, 상기 램프(100)를 감싸는 형태로 형성되고, 내벽면에는 요철형상인 내부 이산화 티탄 광촉매(410)가 형성된 하우징(400)이 설치된다.

상기 하우징(400)의 내벽면에는 내부 이산화 티탄 광촉매(410)가 형성되는바, 상기 내부 이산화티탄 광촉매(410)는 내벽면이 요철형상으로 형성된 이산화티탄 재질의 하우징을 이용하여 상기 양극 산화시킴에 의해 내벽면에 내부 이산화티탄 광촉매(410)를 형성시킨다.

상기 양극산화에 의한 내부 이산화티탄 광촉매(410)의 제조는 도 5와 같이, 수조(900)에 충전된 전해액속에 티타늄 재질의 하우징(400)을 위치시켜 양극으로 사용하고, 하우징(400)의 중앙부에는 원기둥형상의 백금막대를 위치시켜 음극으로 사용하여 하여 이들 두 전극 사이에 적정한 전압을 적용하면 일정시간이 경과한 후에 하우징(400) 내벽면에 얇은 산화층이 형성되어 광촉매인 이산화티탄을 형성시킬 수 있다.

다른 양극 산화방법으로는 수조(900)에 충전된 전해액속에 하우징(400)을 위치시켜 양극으로 사용하고, 하우징의 중앙부에 원기둥형상의 지지대를 위치시키고 지지대에 백금메쉬를 코팅하여 음극으로 사용하여 이들 두 전극 사이에 적정한 전압을 적용하면 일정시간이 경과한 후에 티타늄 금속 표면에 얇은 산화층이 형성되어 광촉매인 이산화티탄을 형성시킬 수 있다.

상기의 과정에 의해 만들어진 내부 이산화티탄 광촉매(410)는 요철형상의 표면에 나노튜브 혹은 나노기공 형태가 가미된 형태로 형성된다.

상기 램프(100)와 상기 하우징(400) 사이에는 이격된 공간이 존재하는바, 상기 이격된 공간이 제2유동로(500)가 되며, 상기 제2유동로(500) 상부는 밀폐된 구조로 형성된다. 상기 제2유동로(500)는 상기 제1유동로(300)와 연결되어 제1유동로(300)에서 광촉매 작용에 의해 1차로 정화된 오염수가 유입되어 2차로 광촉매 작용에 의해 재차 정화된다.

상기 제2유동로(500)에서 정화된 오염수는 외부로 배출되어야 하는바, 상기 하우징(400)의 제2유동로(500) 상부측에 형성된 배출구(610)를 통하여 오염수가 외부로 배출된다.

상기의 구성에 의한 작동효과는 후술하는 바와 같다.

먼저 정화하고자 하는 오염수는 상기 유입구(600)를 통하여 상기 제1유동로 (300)측으로 유입된다. 유입된 오염수는 상기 제1유동로(300)를 지나면서 램프(100)가 상기 램프(100)의 내부에 형성된 상기 원기둥 이산화티탄 광촉매(200)를 활성화 시킴에 의해 상기 오염수가 1차로 정화가 된다. 1차로 정화된 오염수는 상기 하우징(400)측에 형성된 제2유동로(500)로 유입된다. 상기 제2유동로(500)로 유입된 오염수는 제2유동로(500)를 지나면서 램프(100)가 상기 램프(100)의 외부에 형성된 상기 내부 이산화티탄 광촉매(410)를 활성화 시킴에 의해 상기 오염수가 2차로 정화가 된다.

상기의 과정에 의해 정화된 오염수는 배출구(610)를 통하여 외부로 배출된다.

이상에서와 같이 본원발명은 원통형의 광원인 램프의 내외부에 양극산화로 형성된 이산화티탄 광 촉매를 각각 배치시키고, 처리하고자하는 물을 내부 광촉매와 광원 사이로 유입시켜 광원과 외부 광촉매 사이로 유동시킨 후 외부로 배출시킴에 의해 하나의 광원을 이용하여 두번의 광촉매 반응을 일으키게 함으로써, 광촉매 처리기능이 월등히 향상된다.

100 : 램프 101 : 중공부
102 : 금속전극 200:원기둥이산화티탄광촉매
300 : 제1유동로 400 : 하우징
410 : 내부이산화티탄광촉매 500 : 제2유동로
600 : 유입구 610 : 배출구
900 : 수조 910 : 티타늄봉

Claims (13)

1. 양단에 금속 전극이 형성되고 내부에 중공부가 형성된 원통형상의 램프와;
   원기둥형상이며 상기 원통형상 램프에 형성된 중공부에 상기 램프의 내벽면과 이격되어 설치된 원기둥 이산화티탄 광촉매와;
   상기 램프와 원기둥 이산화티탄 광촉매 사이의 공간이며 유입된 오염수가 유동되어 램프에 의해 이산화티탄 광촉매 반응을 하는 공간이 되는 제1유동로와;
   내부가 빈 원통형상이며 상기 램프를 감싸는 형태로 형성되고, 내벽면에 내부 이산화 티탄 광촉매가 형성된 하우징; 그리고
   상기 램프와 하우징 사이의 공간이며 상기 제1유동로로 부터 유입된 오염수가 재차 램프에 의해 이산화티탄 광촉매 반응을 하는 공간이 되는 제2유동로;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 원기둥 이산화티탄 광촉매는 외표면에 요철이 형성됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 내벽면이 요철형상으로 형성됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1유동로의 상부는 밀폐되고, 상기 제1유동로는 외부의 오염수가 유입되는 유입구와 연결됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2유동로의 상부는 밀폐되고, 상기 제2유동로는 정화된 물이 외부로 배출되는 배출구와 연결됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1유동로의 하부는 상기 제2유동로의 하부와 연결되어, 제1유동로를 통과한 오염수가 상기 제2유동로로 유입됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
7. 제1항 또는 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하우징의 하부는 밀폐됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 원기둥 이산화티탄 광촉매는 티타늄봉의 표면을 양극산화 처리함으로써 형성됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 양극산화는 전해액속에 티타늄봉을 중심에 위치시켜 양극으로 사용하고, 상기 티타늄봉을 중심으로 파이프형상의 백금을 위치시켜 음극으로 사용함을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 양극산화는 전해액속에 티타늄봉을 중심에 위치시켜 양극으로 사용하고, 상기 티타늄봉을 중심으로 파이프형상의 지지대를 위치시키고 내주면에 백금 메쉬를 코팅하여 음극으로 사용함을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
11. 제7항에 있어서, 상기 내부 이산화티탄 광촉매는 티타늄 재질의 하우징 내벽면을 양극산화 처리함으로써 형성됨을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 양극산화는 전해액속에 하우징을 위치시켜 양극으로 사용하고, 하우징의 중앙부에 원기둥형상의 백금막대를 위치시켜 음극으로 사용함을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 양극산화는 전해액속에 하우징을 위치시켜 양극으로 사용하고, 하우징의 중앙부에 원기둥형상의 지지대를 위치시키고 지지대에 백금메쉬를 코팅하여 음극으로 사용함을 특징으로 하는 광 촉매를 이용한 수처리 장치.

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