KR101270696B1 - Disinfectant ozonic water and oh radical generator, and sewage purification, abstersion or sterilization system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 골프장의 소호나 해저드는 물론 일반 저수지의 오폐수나 음폐수, 축산폐수, 식품폐수, 오수처리장 등의 수질 개선과 세정 및 살균에 적용되는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 및 산소를 이용하여 오존을 생성하고 이를 회수된 물과 혼합하고 미세화하여 보다 효율적인 수질 정화와 세정 및 살균 작용을 가능하도록 한 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치와 이를 이용한 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비에 관한 것이다. The present invention relates to a device that is applied to water quality improvement, cleaning and sterilization, such as waste water or negative waste water, livestock waste water, food waste water, sewage treatment plant, etc. The present invention relates to an ozone sterilizing water and OH radical generating device and an apparatus for purifying, washing or sterilizing waste water using the same to generate ozone, and to mix and refine it with the recovered water to enable more efficient water purification, cleaning and sterilization.
일반적으로 소호나 골프장 해저드와 같은 연못에 서식하는 조류나 수초는 햇빛, 물 그리고 물에 용존하는 질소나 인 등 무기영양소에 의존해서 증식하며, 무기영양소는 연못으로 유입되는 비나 관개수 등에 함유되어 공급된다. Generally, algae and aquatic plants living in ponds such as Soho and golf course hazards proliferate depending on inorganic nutrients such as nitrogen and phosphorus dissolved in sunlight, water and water. Inorganic nutrients are contained in rain, irrigation water, do.
하지만, 전술한 무기영양소가 계속해서 유입되면 조류나 수초가 과다하게 번성해서 부영영화가 심해지고 이에 따라 적조현상 등이 유발되게 된다. 적조현상을 방치할 경우 그에 따른 용존산소량이 감소하여 조류 등이 고사하게 되는데, 상기 고사된 조류 등은 호기성 미생물에 의하여 분해된다. 만일 물이 흐르지 못하고 정체되어 있는 경우 물 속의 산소는 상기 호기성 미생물에 의한 분해가 진행됨에 따라 더욱 부족하게 되고, 산소가 없거나 부족한 혐기성 환경에 도달하게 되면 혐기성 미생물이 황화수소나 메탄가스 등을 발생시켜 연못에서 악취가 발생하게 된다.However, when the above-mentioned inorganic nutrients continue to be introduced, algae and aquatic plants become excessively prosperous, which leads to an increase in the quality of the eutrophic films, thereby causing red tides. When the red tide phenomenon is neglected, the amount of dissolved oxygen is decreased, and the algae and the like are damaged. The algae and the like are decomposed by aerobic microorganisms. If the water does not flow and stagnates, the oxygen in the water is further deficient as the aerobic microorganism decomposes. When the anaerobic environment is absent or lacking oxygen, the anaerobic microorganisms generate hydrogen sulfide or methane gas, The odor is generated.
일반적으로 소호나 하천 등의 수질을 개선하는 방법으로는 송풍기를 이용하여 심층부에 산기관을 설치하여 공기를 부상시켜 물 속에 용존산소량을 증가시킴으로써 호기성 미생물의 대사량을 높이는 방법이 주로 사용되어 왔다.Generally, as a method for improving water quality such as soho and river, a method of increasing the amount of aerobic microorganisms by increasing the amount of dissolved oxygen in water by installing air diffusers in the deep part by using a blower has been used.
그러나, 송풍기를 이용한 방법은 산기관의 활용도가 떨어지고 용존산소의 공급이 원활하지 못한 단점이 있어 시설투자에 비하여 수질개선 효과가 떨어지는 것이 현실이다. 특히, 여름철에는 녹조류가 증식하여 소호를 전반적으로 오염시키고 악취를 발생시키는 문제가 있어 해결책으로 적절하지가 않다. However, the method using the blower has a disadvantage in that the utilization of the air diffuser is poor and the supply of dissolved oxygen is not smooth, so that the water quality improvement effect is less than the facility investment. Particularly, in summer, green algae multiply, polluting the soho as a whole, and generate odors, which is not suitable as a solution.
또한, 골프장 소호나 워터 해저드 등은 필드의 조경과 더불어 장애물로 활용되고 있는데, 이들 연못은 저수된 물이 지하로 스며들어 유량이 감소되거나 필드로 역류되는 것을 방지하기 위해 지반을 콘크리트로 마감하거나 기타의 방수처리를 하기 때문에 물의 부패가 빠르게 진행된다. 더욱이, 필드나 그린의 잔디관리를 위해 과다한 농약을 사용하는 경우가 많으므로 잔류 농약이 연못으로 스며들어 수질을 더욱 악화시키게 된다. In addition, the golf course Soho and water hazards are used as obstacles along with the landscape of the fields. These ponds are used to prevent the water from penetrating into the ground and to reduce the flow rate or to prevent backflow to the field. Water-repellent treatment causes water corruption to proceed rapidly. Moreover, the use of excessive pesticides is often used to control the field or green grass, so the residual pesticide penetrates into the pond, further exacerbating water quality.
이에 대해 종래에는 주로 연못에 분수를 설치하거나 특수효소를 이용하여 연못의 오염을 예방하는 방법이 적용되었으나, 분수를 설치하는 것은 단순히 물을 순환시키는 기능만을 하기 때문에 오염물을 정화하는 데 별다른 효과를 얻을 수 없고, 특수효소를 사용하는 경우는 오염물질을 제거하는 데 효과가 있으나 많은 비용이 소요되는 단점이 있었다.Conventionally, a method of preventing pollution of a pond by applying a fountain to a pond or using a special enzyme has been applied in the related art. However, since a fountain is merely a function of circulating water, it has a remarkable effect to purify a pollutant And the use of special enzymes is effective in removing contaminants, but it has a drawback in that it is expensive.
상기한 문제들을 해결하기 위한 종래의 한 방법으로 국내공개특허 10-2007-0062060호를 들 수 있는데, 이 특허는 침수식물이 자랄 수 있는 식재주머니와, 숯을 담은 망사체를 서로 연결하여 일체형으로 구성하였다. 그러나, 이 구성으로서는 골프장내 해저드의 물을 전체적으로 정화 처리하는 것이 불가능하고 국부적 범위내에서만 그 효과를 기대할 수 있다. 또한, 전체 해저드의 물을 정화 또는 개선하기 위해서는 다량의 식재주머니를 투입하여야 하므로 이에 대한 설비 및 유지과 어려운 단점이 있고, 또한 식재 주머니의 주기적 교체 및 교환이나 유지 작업등을 주기적으로 수행하여야 하므로 이에 따른 유지보수 관리의 어려움과, 유지 보수 비용이 증대되는 문제점이 있었다.As a conventional method for solving the above-mentioned problems, Korean Patent Laid-Open No. 10-2007-0062060 discloses a method in which a planting bag in which submerged plants can grow and a net containing charcoal are connected to each other to form an integral body Respectively. However, with this configuration, it is impossible to purify the water of the hazard within the golf course as a whole, and the effect can be expected only within the local range. In addition, in order to purify or improve the water of the entire hazard, a large quantity of planting pouches must be supplied, which makes it difficult to install and maintain the planting pouch, and periodic replacement, exchange or maintenance of the planting pouch should be performed periodically. There is a problem that the maintenance and management cost is increased.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 개발된 것으로, 공기 및 산소를 이용하여 오존을 생성하고 이를 회수된 물과 혼합하고 미세화하여 마이크로버블 및 OH라디칼을 포함하는 냄새없는 오존살균수를 제공함으로써 소호나 해저드는 물론 일반 저수지의 오폐수나 음폐수, 축산폐수, 식품폐수, 오수처리장 등의 수질 개선과 가정 및 산업현장의 세정살균탈취탈색 분야에 효율적으로 적용할 수 있는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치와 이를 이용한 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was developed to solve the above-mentioned problems, by generating ozone using air and oxygen, and mixing and refining it with recovered water to provide an odorless ozone sterilizing water including microbubbles and OH radicals. B. Ozone sterilizing water and OH radical generating devices that can be efficiently applied to the water quality improvement of waste water, negative waste water, livestock waste water, food waste water and sewage treatment plants of general reservoirs, as well as to sterilization and deodorization deodorization in home and industrial sites. And to provide a waste water purification, cleaning or sterilization equipment using the same.
위와 같은 목적에 따라 구성되는 본 발명은 펌프를 포함하는 하나 이상의 마이크로버블발생기의 내부에 물과 오존을 공급하고 마이크로버블 및 OH라디칼을 발생시켜 토출하도록 된 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비로서, 외부공기를 공급하는 급기수단; 외부공기로부터 산소를 발생시키는 산소발생기; 외부공기와 산소로부터 오존을 발생시키는 오존발생기; 오존발생기에 의해 생성된 오존을 하나 이상의 마이크로버블발생기로 분배하여 제공하는 유량 및 압력 조절 기능을 갖는 하나 이상의 분배기; 및 마이크로버블발생기, 급기수단, 산소발생기, 오존발생기 및 분배기를 선택적으로 제어하고 통제하는 제어부를 포함하되, 급기수단, 산소발생기 및 오존발생기가 제어부에 의해 동시 내지는 순차적으로 중앙통제되어 하나 이상의 분배기를 통해 하나 이상의 마이크로버블발생기로 외부공기, 산소 또는 오존을 공급하도록 구성될 수 있다. The present invention constituted according to the above object is a waste water purification, cleaning or sterilization facility which supplies water and ozone to one or more microbubble generators including a pump and generates and discharges microbubbles and OH radicals. Air supply means for supplying; An oxygen generator for generating oxygen from outside air; An ozone generator for generating ozone from outside air and oxygen; At least one distributor having a flow rate and pressure control function for distributing and providing ozone generated by the ozone generator to at least one microbubble generator; And a control unit for selectively controlling and controlling the microbubble generator, the air supply means, the oxygen generator, the ozone generator, and the distributor, wherein the air supply means, the oxygen generator, and the ozone generator are centrally controlled simultaneously or sequentially by the controller. It may be configured to supply external air, oxygen or ozone to one or more microbubble generator through.
본 발명은 또한 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비에 이용되는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치로서, 펌프 내부에 복수의 임펠러, 및 이들 임펠러와 상호 작용하게 되는 하나 이상의 컷기어를 가지며, 상기 컷기어는 펌프축의 일부에 축 둘레면을 따라 형성된 내기어와, 이 내기어에 대응하여 펌프 내벽면에 고정된 상태로 형성된 외기어로 구성되고, 상기 내기어와 외기어는 각각 일정 간격으로 번갈아 형성되는 대경부 및 소경부를 가지되, 각각의 대경부 및 소경부는 팁 부분이 날카로운 칼날 형태를 갖는 칼날부로 이루어지며, 상기 내기어와 외기어 간에 각각의 소경부들은 소경부끼리, 각각의 대경부들은 대경부끼리 상호 대응하도록 배열된다. The present invention is also an ozone sterilizing water and OH radical generating apparatus for use in wastewater purification, cleaning or sterilization equipment, having a plurality of impellers and one or more cut gears for interacting with these impellers. The inner gear formed along the circumferential surface of a portion of the pump shaft and the outer gear formed in a state fixed to the inner wall of the pump corresponding to the inner gear, wherein the inner gear and the outer gear are alternately formed at regular intervals It has a neck and a small neck, each of the large neck and the small neck is composed of a blade portion having a sharp blade shape of the tip portion, each small diameter between the small gear between the inner gear and the external gear, each large neck is a large neck They are arranged to correspond to each other.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 컷기어의 입구측에 물과 오존, 그리고 상기 물과 오존의 혼합수가 통과하는 관로의 직경을 좁혔다가 갑자기 커지도록 하는 복수의 벤츄리 수단이 구비됨이 바람직하다. According to the present invention, it is preferable that a plurality of venturi means are provided at the inlet side of the at least one cut gear to narrow the diameter of the conduit through which the water and ozone and the mixed water of the water and the ozone pass and increase suddenly.
한 예로, 복수의 임펠러들의 사이 공간에는 상기 임펠러에 의해 운반된 물과 오존이 통과하며 물 속의 오존 용존률을 높이게 되는 하나 이상의 고정챔버가 구비되고, 하나 이상의 임펠러와 고정 챔버 사이에는 물과 오존, 그리고 상기 물과 오존의 혼합수가 통과하는 관로의 직경을 좁혔다가 갑자기 커지도록 하는 복수의 벤츄리 수단이 구비될 수 있다. For example, the space between the plurality of impellers is provided with at least one fixed chamber through which the water and ozone carried by the impeller passes and to increase the ozone dissolution rate in the water, between the at least one impeller and the fixed chamber, The venturi may be provided with a plurality of venturi means for narrowing the diameter of the pipe through which the mixed water of water and ozone passes and then suddenly increasing the diameter.
본 발명에 따르면, 펌프 내부에 유량 및 압력조절밸브가 더 구비될 수 있으며, 이렇나 유량 압력조절밸브에 의한 펌프 내 압력은 5㎏/㎠ 이상 유지되도록 조절됨이 바람직하다. According to the present invention, the flow rate and the pressure control valve may be further provided inside the pump, but the pressure in the pump by the flow pressure control valve is preferably adjusted to maintain more than 5kg / ㎠.
또한, 위의 목적에 따라 구성되는 본 발명은 펌프를 포함하는 하나 이상의 마이크로버블발생기의 내부에 물과 오존을 공급하고 마이크로버블 및 OH라디칼을 생성토출하여 오폐수 정화, 세정 또는 살균 대상에 이용하는 방법으로서, 제어부의 작동으로 장치 통제가 시작되는 단계; 급기수단의 구동으로 외부 공기가 흡입되는 단계; 산소발생기의 구동으로 산소가 생성되는 단계; 오존발생기의 구동으로 오존이 생성되는 단계; 하나 이상의 분배기에 의해 유량 및 압력이 조절된 상태로 하나 이상의 마이크로버블발생기에 오존이 분배되는 단계; 하나 이상의 마이크로버블발생기의 펌프 내부로 물과 오존이 유입되는 단계; 하나 이상의 임펠러의 구동에 따라 물과 오존이 혼합되는 단계; 하나 이상의 컷기어의 구동에 따라 물과 오존의 혼합수가 초미세화되어 마이크로버블이 생성되는 단계; 오존과 마이크로버블이 결합하여 OH라디칼이 생성되는 단계; 오폐수 정화, 세정 또는 살균 대상에 마이크로버블 및 OH라디칼을 토출하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention configured according to the above object is a method of supplying water and ozone to the inside of one or more microbubble generators including a pump and generating and discharging microbubbles and OH radicals to be used for waste water purification, cleaning or sterilization. Starting the device control by the operation of the control unit; A step of sucking outside air by driving the air supply means; Generating oxygen by driving the oxygen generator; Generating ozone by driving the ozone generator; Distributing ozone to the one or more microbubble generators with flow and pressure controlled by the one or more distributors; Introducing water and ozone into the pump of the one or more microbubble generators; Mixing water and ozone in accordance with the driving of the one or more impellers; Generating a microbubble by generating a microbubble by mixing the water and the ozone in accordance with the driving of the one or more cut gears; Ozone and microbubbles are combined to generate OH radicals; It provides a method comprising the step of discharging microbubbles and OH radicals to the waste water purification, cleaning or sterilization object.
본 발명에 따르면, 펌프 내 임펠러와 컷기어를 고속회전시켜 물과 오존을 혼합 및 마이크로버블화함으로써 물 속에 오존 용존률을 최대화할 수 있는 동시에, OH라디칼을 발생시켜 냄새없는 오존살균수를 제공할 수 있게 된다. 또한, 토출량과 압력 제어를 통해 혼합율과 버블 크기를 보다 미세하게 조절하게 됨으로써 골프장 소호나 해저드는 물론 일반 저수지 오폐수 및 음폐수, 축산폐수, 식품폐수, 오수 처리장 등의 수질 개선과 가정 및 산업현장의 세정살균탈취탈색 분야에 더욱 뛰어난 효과를 제공하게 된다.According to the present invention, the impeller and the cut gear in the pump are rotated at high speed to mix and microbubble water and ozone to maximize ozone dissolution rate in water, and to generate OH radicals to provide odorless ozone sterilizing water. It becomes possible. In addition, by controlling the discharge amount and pressure, the mixing rate and the bubble size can be finely adjusted to improve the water quality of golf course SOHO and HAZARD as well as general reservoir wastewater and drinking wastewater, livestock wastewater, food wastewater and sewage treatment plant and home and industrial sites. It will provide better effect in the field of cleaning sterilization deodorization decolorization.
도 1은 본 발명의 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치가 적용된 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비의 계통도,
도 2는 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 제1 실시예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 컷기어의 일측을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 컷기어의 타측을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 제2 실시예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 제3 실시예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 제4 실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치가 적용된 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비의 작동례를 도시한 블록도.1 is a schematic diagram of a waste water purification, cleaning or sterilization apparatus to which the ozone sterilizing water and OH radical generating device of the present invention are applied;
Figure 2 is a view showing a first embodiment of the ozone sterilizing water and OH radical generating apparatus according to the present invention,
Figure 3 is a view showing one side of the cut gear of the ozone sterilization water and OH radical generating apparatus according to the present invention,
Figure 4 is a view showing the other side of the cut gear of the ozone sterilization water and OH radical generating apparatus according to the present invention,
5 is a view showing a second embodiment of the ozone sterilizing water and OH radical generating apparatus according to the present invention,
6 is a view showing a third embodiment of the ozone sterilizing water and OH radical generating apparatus according to the present invention,
7 is a view showing a fourth embodiment of the ozone sterilizing water and OH radical generating device according to the present invention;
8 is a block diagram showing an operation example of a waste water purification, washing or sterilization apparatus to which the ozone sterilizing water and the OH radical generating device of the present invention are applied.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치가 적용된 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비의 계통도로서, 이러한 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비는 회수한 물 속에 살균력이 높은 오존을 혼합,용존시켜 마이크로버블(micro-bubble)화함으로써 발생된 OH라디칼을 통해 골프장 소호나 해저드, 농업식수용 저수지 또는 오폐수 처리장 등의 수질을 개선함과 아울러 가정 또는 산업현장의 세정분야에 적용할 수 있다. 1 is a schematic diagram of a wastewater purification, cleaning or sterilization facility to which the ozone sterilization water and the OH radical generator of the present invention are applied. The wastewater purification, cleaning or sterilization facility mixes and dissolves ozone having high sterilizing power in the recovered water. The OH radicals generated by the bubble (micro-bubble) improve the water quality of golf course SOHO, hazards, agricultural drinking water reservoir or wastewater treatment plant, and can be applied to the field of home or industrial cleaning.
이하에서 '오존살균수 및 OH라디칼 발생장치'를 편의상 "마이크로버블발생기" 라 부르기로 하고, 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치가 적용된 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비의 구성을 살펴보면, 도 2의 펌프(110)를 포함하는 하나 이상의 마이크로버블발생기(100), 외부로부터 공기를 흡입하여 공급하는 급기수단(200), 급기수단에 의해 공급된 외부공기로부터 산소(O2)를 발생시키는 산소발생기(300), 상기 급기수단(200)에 의해 공급된 외부공기와 상기 산소발생기(300)에 의해 공급된 산소를 혼합하여 오존(O3)을 발생시키는 오존발생기(400), 유량 및 압력 조절 기능을 갖추고 상기 발생된 오존(O3)을 각각의 마이크로버블발생기(100)에 분배하는 하나 이상의 분배기(500), 그리고 이들 구성들을 중앙통제방식에 의해 제어하도록 구성된 제어부(미도시)를 포함한다. Hereinafter, the ozone sterilizing water and OH radical generating device will be referred to as a "microbubble generator" for convenience, and the ozone sterilizing water and OH radical generating device according to the present invention will be described in terms of waste water purification, washing or sterilizing equipment. At least one
특히, 제어부는 오존발생기(400)로부터의 오존(O3)을 각각의 분배기(500)를 통해 각각의 마이크로버블발생기(100)로 분배함과 동시에, 골프장 소호나 해저드, 농업식수용 저수지 또는 오폐수 처리장, 그리고 가정 또는 산업현장의 세정분야에서 원수를 회수하는 기능을 동시에 수행하도록 구성될 수 있다. In particular, the control unit distributes ozone (O 3 ) from the
이를 위해 각각의 마이크로버블발생기(100)에는 오존살균수를 포함하는 마이크로버블을 토출하는 토출관(101)과, 골프장 소호나 해저드, 농업식수용 저수지 또는 오폐수 처리장, 그리고 가정 또는 산업현장의 원수를 회수하는 회수관(102)이 연결된다. 도 1에서 미설명된 부호 "V1" 과 "V2"는 '유량 및 압력조절밸브'이다. 마이크로버블발생기(100)내에서 원수는 상기 분배기(500)를 통해 공급된 오존(O3)과 혼합되어 마이크로버블화되고, 이 과정에서 마이크로버블 속에 OH라디칼이 생성되어 수질 정화와 세정살균탈취탈색 기능을 동시에 수행할 수 있도록 된다. To this end, each microbubble generator (100) has a discharge tube (101) for discharging microbubbles containing ozone sterilization water, golf course SOHO or hazard, agricultural drinking water reservoir or wastewater treatment plant, and raw water of home or industrial site. The
한편, 본 발명의 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비는 도 1에 도시된 바와 같이 중앙통제방식의 구성을 가지므로 시설비 절감 및 공간효율성의 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 물속 용존율과 혼합 비율을 일정하게 할 수 있어 마이크로버블의 특성을 균일하게 제어할 수 있게 된다.
On the other hand, the wastewater purification, washing or sterilizing equipment of the present invention has a central control system as shown in FIG. 1, thereby not only reducing facility costs and improving space efficiency, but also dissolving and mixing ratios in water. It can be made constant, and the characteristic of a microbubble can be controlled uniformly.
이하에서는 본 발명의 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비에 적용되는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 구성과 이에 대한 다양한 실시예를 도 2 내지 도 7을 통해 설명한다. Hereinafter, the configuration and various embodiments of the ozone sterilizing water and OH radical generating apparatuses applied to the wastewater purification, cleaning or sterilization apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 7.
도 2는 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 제1 실시예이다. 도 3 및 도 4는 도 2의 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치는 물론, 이후 설명되는 도 5 내지 도 7의 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치에도 설치되는 컷기어의 부분들에 대한 단면도이다. Figure 2 is a first embodiment of the ozone sterilization water and OH radical generating apparatus according to the present invention. 3 and 4 are cross-sectional views of portions of a cut gear installed in the ozone sterilizing water and OH radical generating apparatus of FIG. 2 as well as the ozone sterilizing water and OH radical generating apparatus of FIGS.
본 발명의 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치, 즉 마이크로버블발생기(100)는 다양한 펌프로 구성될 수 있는데, 본 실시예에서는 심정펌프로 구성된 마이크로버블발생기를 중심으로 설명한다. 마이크로버블발생기(100)는 펌프 내부에 복수의 임펠러(120), 및 이들 임펠러와 상호 작용하게 되는 하나 이상의 컷기어(140)를 갖는 구성으로, 컷기어(140)는 펌프축(112)의 일부에 축 둘레면을 따라 형성된 내기어(140a)와, 이 내기어에 대응하여 펌프 내벽면에 고정된 상태로 형성된 외기어(140b)로 이루어진다. 내기어(140a)와 외기어(140b)는 각각 일정 간격으로 번갈아 형성되는 대경부(141)(144)와 소경부(142)(143)를 가지며, 이들 내기어(140a)와 외기어(140b) 사이에 각각의 소경부(142)(143)들은 소경부끼리, 각각의 대경부(141)(144)들은 대경부끼리 상호 대응하도록 배열된다(도 3 및 도 4 참조). 또한, 각각의 대경부(141)(144)와 소경부(142)(143)는 팁 부분이 날카로운 칼날 형태를 갖는 칼날부(도시 생략; 도 5의 141a,144a,142a,143a 참조)로 이루어진다. The ozone sterilization water and the OH radical generating device of the present invention, that is, the
이러한 구성에서 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치, 즉 마이크로버블발생기(100)에서는 모터(111)의 구동에 따라 회전축(112)이 구동하여 펌프 내 임펠러(120)들이 회전하게 되고, 이 과정에서 흡입관(coupler;113)을 통해 유입된 물과 오존이 서로 혼합되어 오존살균수가 생성된다. 이와 같이 생성된 오존살균수는 컷기어(140)를 통과하는 동안 고속회전하는 내기어(140a)와 외기어(140b)의 대경부(141)(144) 및 소경부(142)(143)에 구비된 각각의 칼날부(141a)(144a)(142a)(143a)에 부딪혀 5미크론 이하로 미세하게 파쇄되고, 이 과정에서 캐비테이션(cavitation)이 발생하여 마이크로버블이 생성되며, 마이크로버블과 오존이 만나 물 속에 오존이 용존되면서 OH라디칼이 발생된다. 이 경우, 물 속에 오존 용존률을 최대화할 수 있어 펌프 토출구(114)를 통한 토출수에서 오존 냄새가 나지 않는 특징이 있다. In such a configuration, in the ozone sterilization water and the OH radical generating device, that is, the
펌프 토출구(114)에는 토출 유량과 압력을 제어할 수 있는 유량 및 압력조절밸브(V2)가 설치될 수 있으며, 이 경우 펌프 내 압력은 5㎏/㎠ 이상 유지되도록 조절됨이 바람직하다. 아울러, 이를 통해 물과 오존의 혼합율과 OH라디칼이 포함된 마이크로버블의 크기를 보다 미세하게 조절할 수 있게 된다. 한편, 도 2의 미설명된 부호 "150"은 메커니컬 씰(mechanical seals)을 나타낸다.
The
도 5는 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 제2 실시예를 도시한 것으로, 이 실시예에서 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치, 즉 마이크로버블발생기(100')는 펌프축(112)을 따라 임펠러(120)와 컷기어(140,140',140",)가 번갈아 반복 배열되는 구성을 갖는다. 또한, 적어도 하나의 컷기어(140)의 전방에는 물과 오존, 그리고 이들의 혼합수, 즉 오존살균수가 통과하는 관로의 직경이 좁아졌다가 갑자기 커지는 복수의 벤츄리부(130)를 구비할 수 있으며, 이러한 벤츄리부(130)는 복수의 임펠러(120)와 함께 번갈아 반복 배열되는 구성이 바람직하다. Figure 5 shows a second embodiment of the ozone sterilization water and OH radical generating apparatus according to the present invention, in this embodiment, the ozone sterilization water and OH radical generating device, that is, the microbubble generator 100 'is a pump shaft (
한편, 컷기어(140,140',140",)는 도 2의 컷기어(140)와 동일한 구조이거나 내기어(140a) 및 외기어(140b)의 일부 구성만을 갖는 구조로 제공될 수 있다. 기타 다른 구성들의 경우 도 2와 실질적으로 동일하게 제공됨이 바람직하다. The cut gears 140, 140 ′, 140 ″ may be provided in the same structure as the
이와 같이 펌프축(112)을 따라 번갈아 반복적으로 배열되는 임펠러(120)와 컷기어(140,140',140",), 그리고 벤츄리부(130)와 임펠러(120)의 구성을 갖는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 경우 물 속에 오존이 보다 잘 용존된 상태로 OH라디칼을 갖는 마이크로버블을 토출할 수 있게 된다.
The ozone sterilization water and OH having the configuration of the
도 6은 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 제3 실시예를 도시한 것으로, 이 실시예에서 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치, 즉 마이크로버블발생기(100")는 다단펌프로 구성된 마이크로버블발생기를 중심으로 설명한다. 마이크로버블발생기(100")는 펌프(110") 내부에 복수의 임펠러(120) 및 이들 임펠러와 상호 작용하게 되는 하나 이상의 컷기어(140)를 갖는 구성으로, 이들 임펠러(120)간에 사이 공간에는 상기 임펠러(120)에 의해 운반된 물과 오존이 통과하는 적어도 하나의 고정 챔버(122)가 구비된다. 이러한 다단펌프 구조에서는 임펠러(120)와 고정 챔버(122)가 서로 번갈아 반복적으로 배열되는데, 이를 통해 복수의 임펠러(120)와 이들 임펠러에 이어지는 복수의 고정챔버(122)를 물과 오존이 통과하게 되면서 물 속에 오존의 용존률이 더욱 높아지게 된다. 컷기어(140)는 도 2 및 도 5와 같이 펌프축(112)의 일부에 축 둘레면을 따라 형성된 내기어(140a)와, 이 내기어에 대응하여 펌프 내벽면에 고정된 상태로 형성된 외기어(140b)로 이루어진다. 내기어(140a)와 외기어(140b)는 각각 일정 간격으로 번갈아 형성되는 대경부(141)(144)와 소경부(142)(143)를 가지며, 이들 내기어(140a)와 외기어(140b) 사이에 각각의 소경부(142)(143)들은 소경부끼리, 각각의 대경부(141)(144)들은 대경부끼리 상호 대응하도록 배열된다(도 3 및 도 4 참조). 각각의 대경부(141)(144)와 소경부(142)(143)는 팁 부분이 날카로운 칼날 형태를 갖는 칼날부(141a)(144a)(142a)(143a)로 이루어진다. Figure 6 shows a third embodiment of the ozone sterilization water and OH radical generating apparatus according to the present invention, in this embodiment the ozone sterilization water and OH radical generating apparatus, that is, the microbubble generator (100 ") is a multi-stage pump The microbubble generator will be described. The
본 구조에서 펌프(110")의 상부, 즉 컷기어(140) 후방의 공간부(115)에는 물과 오존이 함께 토출되는 토출구멍(115a)이 형성되고, 물과 오존, 그리고 이들의 혼합수는 상기 토출구멍으로부터 연장된 유동로(116)를 따라 토출관(101)으로 이동된다. 도 6에서 미설명된 부호 "102"는 회수관이고, "111"는 모터이다. In this structure, a
이와 같은 구성에서 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치, 즉 마이크로버블발생기(100")는 모터(111)의 구동에 따라 회전축(112)이 구동하여 펌프 내 임펠러(120)들이 회전하게 되고, 이 과정에서 펌프(110") 내부로 유입된 물과 오존은 복수의 임펠러(120) 및 복수의 고정 챔버(122)가 서로 번갈아 반복적으로 배열된 부분을 통과하는 동안 물 속의 오존 용존률을 더욱 높일 수 있게 된다. 이와 같이 생성된 오존살균수는 컷기어(140)를 통과하는 동안 고속회전하는 내기어(140a)와 외기어(140b)의 대경부(141)(144) 및 소경부(142)(143)에 구비된 각각의 칼날부(141a)(144a)(142a)(143a)에 부딪혀 5미크론 이하로 미세하게 파쇄되고, 이 과정에서 캐비테이션(cavitation)이 발생하여 마이크로버블이 발생되며, 마이크로버블과 오존이 만나 물 속에 오존이 용존되면서 OH라디칼을 발생시키게 된다.
In such a configuration, the ozone sterilizing water and the OH radical generating device, that is, the
도 7은 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 제4 실시예를 도시한 것으로, 이 실시예에서 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치, 즉 마이크로버블발생기(100"')는 도 6과 같이 펌프축(112)을 따라 복수의 임펠러(120)와 복수의 고정 챔버(122)가 서로 번갈아 반복적으로 배열된 구성으로서, 컷기어(140)의 전방에 위치하는 임펠러(120)와 고정 챔버(122) 사이에는 물과 오존, 그리고 이들의 혼합수, 즉 오존살균수가 통과하는 관로의 직경이 좁아졌다 다시 커지도록 하기 위해 적어도 하나 이상의 벤츄리판(131)을 구비할 수 있다. 물론 이러한 벤츄리판(131)은 도면에 도시하지는 않았지만, 복수의 임펠러(120)와 상호 번갈아 반복 배열되는 구성으로 제공될 수도 있다. Figure 7 shows a fourth embodiment of the ozone sterilization water and OH radical generating device according to the present invention, in this embodiment the ozone sterilization water and OH radical generating device, that is, the
본 실시예에서 컷기어(140)는 도 6의 컷기어(140)와 동일한 구조이거나 내기어(140a) 및 외기어(140b)의 일부 구성만을 갖는 구조로 복수개가 제공될 수도 있다. 기타 다른 구성들의 경우 도 6과 실질적으로 동일하게 제공됨이 바람직하다. In the present embodiment, a plurality of cut gears 140 may be provided in the same structure as the
이와 같이 펌프축(112)을 따라 번갈아 반복적으로 배열되는 복수의 임펠러(120)와 복수의 고정 챔버(122), 하나 이상의 컷기어(140) 및 벤츄리판(131)를 포함하는 본 실시예의 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치의 경우 물 속에 오존이 보다 잘 용존된 상태로 OH라디칼을 갖는 마이크로버블을 토출할 수 있게 된다.
The ozone sterilization of the present embodiment includes a plurality of
도 8은 본 발명에 따른 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치를 이용한 오폐수 정화, 세정 또는 살균 설비의 작동례를 도시한 블록도로서, 외부 공기의 흡입은 제어부(미도시)의 통제에 의해 급기수단(200)을 통해 이루어진다. 급기수단(200)을 통해 공급된 공기는 오존발생기(400)로 직접 운반되거나, 산소발생기(300)로 운반되어 산소를 생성하도록 제어된다. 산소발생기에서 생성된 산소는 오존발생기(400)로 운반되어 상기 급기수단(200)에 의해 운반된 공기와 결합하여 오존을 생성하도록 제어된다. 8 is a block diagram showing an example of the operation of the waste water purification, cleaning or sterilization apparatus using the ozone sterilizing water and OH radical generator according to the present invention, the intake of external air is supplied by the control unit (not shown) Through 200. The air supplied through the air supply means 200 is directly transferred to the
이와 같이 생성된 오존은 유량 및 압력조절밸브(V1)에 의해 유량 및 압력이 적절하게 조절된 상태로 분배기(500)를 통해 각각의 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치, 즉 마이크로버블발생기(100,100',100",100"',)의 펌프 내부로 공급된다. 오존은 다수의 임펠러(120,120',)에 의해 펌프 내부로 유입된 물과 혼합되고, 물과 오존이 혼합된 오존살균수가 생성된다. 또한, 물과 오존, 그리고 이들의 혼합수인 오존살균수가 적어도 하나 이상의 컷기어(140 또는 140,)를 통과하게 되면서 상호 작용하는 내기어(140a)와 외기어(140b)의 각각의 칼날부(141a)(144a)(142a)(143a)에 의해 물과 오존이 5미크론 이하로 미세하게 파쇄되고, 이 과정에서 캐비테이션이 형성되어 마이크로버블을 발생되며, 마이크로버블과 오존이 만나 물 속에 오존이 용존되면서 OH라디칼을 발생시켜 토출관(101)을 통해 냄새없는 오존살균수를 토출할 수 있게 된다. The ozone generated in this way is the ozone sterilizing water and the OH radical generator, that is, the microbubble generator (100,100) through the
이와 같이 토출된 마이크로버블과 OH라디칼은 골프장 소호나 해저드, 농업식수용 저수지 또는 오폐수 처리장 등의 수질 개선과 가정 또는 산업현장에서의 세정 및 세척에 적용할 수 있다. The microbubbles and OH radicals discharged in this way can be applied to water quality improvement, such as golf course SOHO or hazards, agricultural drinking water reservoirs or wastewater treatment plants, and cleaning and washing at home or industrial sites.
Claims (7)
펌프 내부에 복수의 임펠러, 및 이들 임펠러와 상호 작용하게 되는 하나 이상의 컷기어를 가지며, 상기 컷기어는 펌프축의 일부에 축 둘레면을 따라 형성된 내기어와, 이 내기어에 대응하여 펌프 내벽면에 고정된 상태로 형성된 외기어로 구성되고, 상기 내기어와 외기어는 각각 일정 간격으로 번갈아 형성되는 대경부 및 소경부를 가지되, 각각의 대경부 및 소경부는 팁 부분이 날카로운 칼날 형태를 갖는 칼날부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치.An ozone sterilizing water and OH radical generating device used in a waste water purification, cleaning or sterilization facility which supplies water and ozone to one or more microbubble generators including a pump and generates and discharges microbubbles and OH radicals.
A plurality of impellers inside the pump, and one or more cut gears for interacting with these impellers, the cut gears having an inner gear formed along the circumferential surface of a portion of the pump shaft and corresponding to the inner gears on the inner wall of the pump. Consists of a fixed outer gear, wherein the inner gear and the outer gear has a large diameter and a small diameter portion alternately formed at a predetermined interval, each of the large diameter portion and the small diameter portion is a blade portion having a sharp blade shape tip portion Ozone sterilization water and OH radical generator, characterized in that made.
상기 내기어와 외기어 간에 각각의 소경부들은 소경부끼리, 각각의 대경부들은 대경부끼리 상호 대응하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치.The method of claim 2,
Ozone sterilizing water and OH radical generating device, characterized in that each of the small diameter portion between the inner gear and the external gear is arranged to correspond to each other, the small diameter portion between each large diameter portion.
적어도 하나의 컷기어의 입구측에, 물과 오존, 그리고 상기 물과 오존의 혼합수가 통과하는 관로의 직경을 좁혔다가 갑자기 커지도록 하는 복수의 벤츄리 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치.4. The method according to claim 2 or 3,
At the inlet side of the at least one cut gear, a plurality of venturi means for reducing the diameter of the conduit through which the water and ozone and the mixed water of the water pass and then suddenly increases, the ozone sterilizing water and the OH Radical generator.
상기 복수의 임펠러들의 사이 공간에는 상기 임펠러에 의해 운반된 물과 오존이 통과하며 물 속의 오존 용존률을 높이게 되는 하나 이상의 고정챔버가 구비되고, 하나 이상의 임펠러와 고정 챔버 사이에는 물과 오존, 그리고 상기 물과 오존의 혼합수가 통과하는 관로의 직경을 좁혔다가 갑자기 커지도록 하는 복수의 벤츄리 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치.The method of claim 2,
The space between the plurality of impellers is provided with at least one fixed chamber through which the water and ozone carried by the impeller passes and to increase the ozone dissolution rate in the water, water and ozone between the at least one impeller and the fixed chamber, and the An ozone sterilizing water and OH radical generating device, characterized in that a plurality of venturi means for narrowing the diameter of the pipe through which the mixed water of water and ozone passes and then suddenly increases.
펌프 내부에 유량 및 압력조절밸브가 더 구비되고, 상기 유량 압력조절밸브에 의해 펌프 내 압력이 5㎏/㎠ 이상 유지되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 오존살균수 및 OH라디칼 발생장치.The method of claim 2,
Ozone sterilizing water and OH radical generating device, characterized in that the flow rate and pressure control valve is further provided inside the pump, the pressure in the pump is adjusted to maintain more than 5kg / ㎠ by the flow rate pressure control valve.
제어부의 작동으로 장치 통제가 시작되는 단계;
급기수단의 구동으로 외부 공기가 흡입되는 단계;
산소발생기의 구동으로 산소가 생성되는 단계;
오존발생기의 구동으로 오존이 생성되는 단계;
하나 이상의 분배기에 의해 유량 및 압력이 조절된 상태로 하나 이상의 마이크로버블발생기에 오존이 분배되는 단계;
하나 이상의 마이크로버블발생기의 펌프 내부로 물과 오존이 유입되는 단계;
하나 이상의 임펠러의 구동에 따라 물과 오존이 혼합되는 단계;
하나 이상의 컷기어의 구동에 따라 물과 오존의 혼합수가 초미세화되어 마이크로버블이 생성되는 단계;
오존과 마이크로버블이 결합하여 OH라디칼이 생성되는 단계;
오폐수 정화, 세정 또는 살균 대상에 마이크로버블 및 OH라디칼을 토출하는 단계를 포함하는 방법. A method of supplying water and ozone to at least one microbubble generator including a pump and generating and discharging microbubbles and OH radicals to be used for the purification, washing or sterilization of waste water,
The operation of the control unit starts the device control;
A step of sucking outside air by driving the air supply means;
Generating oxygen by driving the oxygen generator;
Generating ozone by driving the ozone generator;
Distributing ozone to the one or more microbubble generators with flow and pressure controlled by the one or more distributors;
Introducing water and ozone into the pump of the one or more microbubble generators;
Mixing water and ozone in accordance with the driving of the one or more impellers;
Generating a microbubble by generating a microbubble by mixing the water and the ozone in accordance with the driving of one or more cut gears;
Ozone and microbubbles are combined to generate OH radicals;
Discharging the microbubbles and OH radicals to a waste water purification, cleaning or sterilization object.
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