KR101433634B1 - Apparatus and method for separation of suspended particles using acoustic standing wave - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오염수에 포함된 고형물질의 효과적으로 제거할 수 있는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치로서, 오염수가 일측면을 통하여 내부로 유입된 후에 타측면을 통하여 유출될 수 있도록 유로가 형성되며 상기 일측면과 타측면이 개구 형성된 관상의 하우징(100)와; 상기 하우징(100)의 외면에 상호 대향되게 구비되어 정재파가 상기 하우징(100)의 직경 방향을 따라 형성되도록 하는 정재파 인가부(200)와; 상기 정재파 인가부(200) 후방의 상기 하우징(100)의 유로 상에 설치되어 상기 하우징(100)의 내부로 유입된 오염수가 통과되면서 고형물질이 여과되는 여과부재(300)를; 포함한 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치를 제시함으로써, 정재파의 강도 및 주기를 효율적으로 조절가능하도록 함과 동시에 오염수에 포함되는 고형물질의 입경 특성에 따라 여과부재의 여재의 크기 조절이 가능하도록 함으로써 오염수에 포함된 고형물질의 제거 효율을 높일 수 있다. The present invention relates to a solid-substance separating apparatus using a standing wave capable of effectively removing a solid material contained in contaminated water, wherein a flow path is formed so that the contaminated water can flow out through the other side after flowing into the inside through one side surface, And a tubular housing (100) having an opening on the other side thereof; A stationary wave applying unit 200 provided opposite to the outer surface of the housing 100 so that a standing wave is formed along the radial direction of the housing 100; A filtering member 300 installed on the flow path of the housing 100 behind the standing wave applying unit 200 to filter the solid material while passing polluted water flowing into the housing 100; It is possible to control the intensity and period of the standing waves efficiently and to adjust the size of filter media in accordance with the particle size characteristics of the solid material contained in the contaminated water It is possible to increase the removal efficiency of the solid material contained in the contaminated water.

Description

정재파를 이용한 고형물질 분리장치 및 이를 이용한 고형물질 분리방법{APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATION OF SUSPENDED PARTICLES USING ACOUSTIC STANDING WAVE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for separating a solid material using standing waves and a method for separating solid materials using the same.

본 발명은 환경 기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염수에 포함된 고형물질을 효과적으로 여과시킬 수 있는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a field of environmental technology, and more particularly, to a solid-substance separating apparatus using standing waves capable of effectively filtering solid matter contained in contaminated water.

오수, 폐수 및 탁수 중에는 입자의 비중이 가벼워서 수십일 동안 잘 침전되지 않는 입자성 물질이 존재한다. 이러한 입자성 물질은 수체의 오염정도를 악화시키고 물의 유효한 이용을 저해한다. Wastewater, wastewater and turbid water have particulate matter that is light in specific gravity and does not settle well for several tens of days. Such particulate matter deteriorates the degree of contamination of water bodies and hinders the effective use of water.

기존에는 수체에 입자성 물질을 분리, 제거하기 위하여 중력식 침전, 원심분리나 여과 등의 물리적 방법을 이용하거나 화학물질에 의한 응집침전 방법을 이용하여 입자성 물질을 분리시켰다. Previously, particulate matter was separated by physical methods such as gravity precipitation, centrifugation, filtration, or by coagulation sedimentation method using chemicals to separate and remove particulate matter from water bodies.

그런데, 이러한 종래의 기술은 미반응된 화학물질이 수질 및 자연환경에 영향을 미치는 경우가 있으며, 입자와 물이 혼합된 분리 층은 별도로 분리시킨 후에 추가적인 분리 및 농축 등의 처리 방법이 필요하다.However, this conventional technique has a problem in that unreacted chemical substances may affect the quality of water and the natural environment, and the separation layer in which the particles and water are mixed needs to be separately separated and then further separated and concentrated.

또한, 입자와 물이 혼합된 부분을 분리시켜도 상당량의 물이 존재하므로 추가적인 물의 분리 및 농축 시설이 요구된다는 문제점이 있다. Further, there is a problem that even when the mixed portion of the particles and the water is separated, a considerable amount of water is present, so that an additional water separation and concentration facility is required.

따라서, 최근들어 슬러지 발생량을 최소화하는 즉, 추가적인 물질을 투여하지 않을 뿐만 아니라 친환경적인 방법 중 하나로 정재파 또는 음향파 등을 이용하여 수중의 입자를 분리하는 방법에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다. Therefore, in recent years, there has been a need for a method of minimizing the amount of sludge generated, that is, not only administering additional substances but also separating particles in water using standing waves or acoustic waves as one of the environmentally friendly methods.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 정재파의 강도 및 주기를 효율적으로 조절가능하도록 함과 동시에 오염수에 포함되는 고형물질의 입경 특성에 따라 여과부재의 여재의 크기 조절이 가능하도록 함으로써 오염수에 포함된 고형물질의 제거 효율을 높일 수 있는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to efficiently control the intensity and period of a standing wave and to adjust the size of filter media in accordance with the particle size characteristics of the solid material contained in the polluted water Which can increase the removal efficiency of the solid material contained in the contaminated water.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 오염수가 일측면을 통하여 내부로 유입된 후에 타측면을 통하여 유출될 수 있도록 유로가 형성되며 상기 일측면과 타측면이 개구 형성된 관상의 하우징(100)와; 상기 하우징(100)의 외면에 상호 대향되게 구비되어 정재파가 상기 하우징(100)의 직경 방향을 따라 형성되도록 하는 정재파 인가부(200)와; 상기 정재파 인가부(200) 후방의 상기 하우징(100)의 유로 상에 설치되어 상기 하우징(100)의 내부로 유입된 오염수가 통과되면서 고형물질이 여과되는 여과부재(300)를; 포함한 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치를 제시한다.In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized in that a tubular housing (100) in which a flow path is formed so that the contaminated water can flow out through the other side after flowing into the inside through one side surface and the one side surface and the other side surface are opened; A stationary wave applying unit 200 provided opposite to the outer surface of the housing 100 so that a standing wave is formed along the radial direction of the housing 100; A filtering member 300 installed on the flow path of the housing 100 behind the standing wave applying unit 200 to filter the solid material while passing polluted water flowing into the housing 100; A solid material separation device using a stationary wave.

여기서, 상기 정재파 인가부(200)는 파동을 발생시키도록 상기 하우징(100)의 외면 일측에 설치된 파동 발생부(210)와, 상기 파동 발생부(210)에서 발생한 파동을 반사하도록 상기 파동 발생부(210)와 대향하는 위치의 상기 하우징(100) 타측에 설치된 파동 반사부(220)를 포함할 수 있다. The standing wave applying unit 200 includes a wave generating unit 210 installed at one side of the outer surface of the housing 100 to generate waves and a wave generating unit 210 for reflecting the waves generated from the wave generating unit 210. [ And a wave reflecting portion 220 provided on the other side of the housing 100 at a position opposite to the wave reflecting portion 210.

그리고, 상기 파동 발생부(210)에서는 단일 주파수를 갖는 정재파가 발생되어 상기 하우징의 직경 방향을 따라 상기 하우징(100)를 통과한 후에 상기 파동 반사부(220)에서 반사될 수 있다. In the wave generating unit 210, a standing wave having a single frequency may be generated and may be reflected by the wave reflecting unit 220 after passing through the housing 100 along the diameter direction of the housing.

또한, 상기 여과부재(300)의 내부에는 복수의 구슬부재(310)가 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 여과부재(300)를 통과하는 오염수에 포함된 고형물질이 여과될 수 있다. In addition, a plurality of beads 310 may be spaced apart from each other by a predetermined distance in the filter member 300 so that the solid matter contained in the polluted water passing through the filter member 300 may be filtered.

아울러, 상기 여과부재(300)의 외면에는 상호 대향되게 배치되어 정재파가 상기 여과부재(300)의 직경을 따라 형성되도록 하는 보조 정재파 인가부(320)가 구비될 수 있다. In addition, an auxiliary stationary wave applying unit 320 may be provided on the outer surface of the filtration member 300 so as to be opposed to each other and to form a standing wave along the diameter of the filtration member 300.

그리고, 상기 보조 정재파 인가부(320)는 파동을 발생시키도록 상기 여과부재(300)의 외면 일측에 설치된 보조 파동 발생부(321)와, 상기 보조 파동 발생부(321)에서 발생한 파동을 반사하도록 상기 보조 파동 발생부(321)와 대향하는 위치의 상기 여과부재(300) 타측에 설치된 보조 파동 반사부(322)를 포함할 수 있다. The auxiliary standing wave applying unit 320 includes an auxiliary wave generating unit 321 disposed on one side of the outer surface of the filter member 300 to generate a wave and a wave generating unit 321 for reflecting a wave generated in the auxiliary wave generating unit 321 And an auxiliary wave reflecting portion 322 provided on the other side of the filter member 300 at a position facing the auxiliary wave generating portion 321.

또한, 상기 보조 파동 발생부(321)에서는 서로 다른 복수의 주파수를 갖는 정재파가 발생되어 상기 여과부재(300)의 직경 방향을 따라 상기 여과부재(300)를 통과한 후에 상기 보조 파동 반사부(322)에서 반사될 수 있다. In the auxiliary wave generating unit 321, a standing wave having a plurality of different frequencies is generated and passes through the filter member 300 along the diameter direction of the filter member 300, and then the auxiliary wave reflecting unit 322 Lt; / RTI >

아울러, 상기 여과부재(300)의 단부 일측에는 상기 여과부재(300)를 통과하는 오염수에 포함된 고형물질의 입자 농도를 분석하는 별도의 농도센서(330)가 구비될 수 있다. In addition, a concentration sensor 330 may be provided at one end of the filtration member 300 to analyze the concentration of solid particles contained in the polluted water passing through the filtration member 300.

그리고, 상기 농도센서(330)와 상기 정재파 인가부(200) 및 보조 정재파 인가부(320) 사이에는 컨트롤러(340)가 구비되어 상기 정재파 인가부(200) 및 보조 정재파 인가부(320)에 인가되는 정재파의 강도 및 주기를 조절하도록 할 수 있다. A controller 340 is provided between the concentration sensor 330 and the stationary wave applying unit 200 and the assistant stationary wave applying unit 320 to apply the same to the stationary wave applying unit 200 and the assistant stationary wave applying unit 320 The intensity and the period of the standing wave can be adjusted.

상기 과제의 해결을 위하여 본 발명은, 정재파를 이용한 고형물질 분리장치를 이용하여 고형물질을 분리하는 방법으로서, 개구 형성된 하우징의 일측면을 통하여 상기 하우징의 내부로 오염수를 유입시키는 제1단계와; 상기 하우징의 외면에 구비된 정재파 인가부에서 상기 하우징의 내부로 정재파를 인가하는 제2단계와; 여과부재의 외면에 구비된 보조 정재파 인가부에서 상기 여과부재의 내부로 정재파을 인가하는 제3단계와; 상기 하우징의 내부로 유입된 오염수에 포함된 고형물질이 여과부재에서 여과되는 제4단계와; 상기 고형물질이 여과된 오염수가 개구 형성된 상기 하우징의 타측면을 통하여 외부로 유출되는 제5단계를 포함한 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for separating a solid material using a solid-state separating apparatus using standing wave, the method comprising: a first step of introducing contaminated water into the housing through one side of an opening- ; A second step of applying a standing wave to the inside of the housing in a standing wave applying unit provided on an outer surface of the housing; A third step of applying a standing wave to the inside of the filter member in the auxiliary standing wave applying unit provided on the outer surface of the filtering member; A fourth step in which the solid matter contained in the contaminated water flowing into the housing is filtered through the filter member; And a fifth step of allowing the solid matter to flow out to the outside through the other side of the housing where the filtered polluted water is formed.

여기서, 상기 여과부재를 통과한 후에 여과부재의 외부로 유출되는 오염수의 농도에 따라 상기 정재파 인가부와 보조 정재파 인가부에 인가되는 정재파의 강도와 주기가 조절되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include adjusting the strength and the period of the standing waves applied to the standing wave applying unit and the standing wave applying unit according to the concentration of the polluted water flowing out to the outside of the filtering member after passing through the filtering member .

본 발명은 정재파의 강도 및 주기를 효율적으로 조절가능하도록 함과 동시에 오염수에 포함되는 고형물질의 입경 특성에 따라 여과부재의 여재의 크기 조절이 가능하도록 함으로써 오염수에 포함된 고형물질의 제거 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. The present invention can efficiently control the strength and the period of the standing waves, and at the same time, it is possible to control the size of the filter material of the filter member according to the particle size characteristics of the solid material contained in the polluted water, thereby increasing the removal efficiency of the solid material contained in the polluted water There is an effect that can be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정재파를 이용한 고형물질 분리장치의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정재파를 이용한 고형물질 분리장치의 내부 구조를 도시한 평면도이며,
도 3은 도 2의 정재파를 이용한 고형물질 분리장치의 여과부재의 구조를 확대하여 도시한 확대도이다. FIG. 1 is a perspective view illustrating the structure of a solid-material separating apparatus using standing waves according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a plan view showing an internal structure of a solid-material separating apparatus using a standing wave according to an embodiment of the present invention,
Fig. 3 is an enlarged view showing an enlarged structure of a filtration member of the solid-substance separation apparatus using the standing waves of Fig. 2;

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정재파를 이용한 고형물질 분리장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정재파를 이용한 고형물질 분리장치의 내부 구조를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 정재파를 이용한 고형물질 분리장치의 여과부재의 구조를 확대하여 도시한 확대도이다. FIG. 1 is a perspective view illustrating a structure of a solid material separating apparatus using standing wave according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an internal structure of a solid material separating apparatus using standing waves according to an embodiment of the present invention And FIG. 3 is an enlarged view showing an enlarged structure of the filtration member of the solid material separation apparatus using the standing waves of FIG.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 정재파를 이용한 고형물질 분리장치는, 오염수가 일측면을 통하여 내부로 유입된 후에 타측면을 통하여 유출될 수 있도록 유로가 형성되며 상기 일측면과 타측면이 개구 형성된 관상의 하우징(100)과, 하우징(100)의 외면에 상호 대향되게 구비되어 정재파가 하우징(100)의 직경 방향을 따라 형성되도록 하는 정재파 인가부(200)와, 정재파 인가부(200) 후방의 하우징(100)의 유로 상에 설치되어 하우징(100)의 내부로 유입된 오염수가 통과되면서 고형물질이 여과되는 여과부재(300)를 포함하여 구성되어 있다. As shown in these drawings, the solid-substance separating apparatus using the standing wave according to the present invention is characterized in that a flow path is formed so that the contaminated water can flow out through the other side after flowing into the inside through one side surface, A stationary wave applying unit 200 provided opposite to the outer surface of the housing 100 so that a standing wave is formed along the radial direction of the housing 100, And a filtration member 300 installed on the flow path of the housing 100 on the rear side and through which the contaminated water flowing into the housing 100 is filtered to filter the solid material.

하우징(100)은 그 내부를 통과하는 오염수가 흘러가는 방향을 따라 전면과 후면이 개구 형성된 관상의 부재로서, 그 내부에 중공이 형성되어 오염수가 흘러갈 수 있는 유로가 마련되어 있다. The housing 100 is a tubular member having a front surface and a rear surface opened along the direction in which the polluted water passing through the inside of the housing 100 flows, and a hollow is formed in the housing 100 so as to allow the polluted water to flow therethrough.

오염수가 유입되는 입구측의 하우징(100) 외면에는 하우징(100)의 직경 방향을 따라 정재파를 인가할 수 있는 정재파 인가부(200)가 구비되어 있다. The stationary wave applying unit 200 is provided on the outer surface of the housing 100 on the inlet side where the contaminated water flows, and is capable of applying a standing wave along the radial direction of the housing 100.

정재파 인가부(200)는 파동을 발생시키도록 하우징(100)의 외면 일측에 설치된 파동 발생부(210)와, 파동 발생부(210)에서 발생한 파동을 반사하도록 파동 발생부(210)와 대향하는 위치의 하우징(100) 타측에 설치된 파동 반사부(220)를 포함하여 구성되어 있다. The standing wave applying unit 200 includes a wave generating unit 210 installed on one side of the outer surface of the housing 100 to generate a wave and a wave generating unit 210 facing the wave generating unit 210 to reflect the wave generated by the wave generating unit 210 And a wave reflecting portion 220 provided on the other side of the housing 100 at the position.

파동 발생부(210)는 전기가 인가되면 단일한 주파수를 갖는 파동이 발생되어 상기 파동이 파동 반사부(220) 측으로 진행된 후에 파동 반사부(220)에서 반사됨으로써 하우징(100)의 내부에 하우징(100)의 직경 방향을 따라 정재파를 형성하게 된다. The wave generating unit 210 generates a wave having a single frequency when electricity is applied to the wave reflecting unit 220 and then the wave is reflected by the wave reflecting unit 220 to be reflected by the housing 100 100 in the radial direction.

이러한 정재파에 의하여 오염수에 포함된 고형물질은 정재파의 마디가 위치하는 중앙부분으로 모이게 되고, 고형물질이 제거된 물은 하우징(100) 내면의 주연부로 유도되어 상호 분리된다. The solid matter contained in the contaminated water is collected at the central portion where the nodes of the standing waves are located by the standing waves, and the water from which the solid matter is removed is guided to the periphery of the inner surface of the housing 100 to be separated from each other.

그 후, 하우징(100)의 내부로 유입된 오염수가 흘러가면서 중앙 영역에 모인 고형물질이 후술할 여과부재(300)의 내부로 유입되어 여과되어야 하므로 정재파 인가부(200)에서는 단일한 주파수를 갖는 파동이 발생되도록 하여 고형물질이 여과부재(300)로 유입되는 비율을 가장 높일 수 있도록 하는 것이 고형물질의 여과를 위해서 가장 효과적이다. Since the contaminated water flowing into the housing 100 flows into the filter member 300 to be filtered, the solid material collected in the central region flows into the filter member 300 to be described later. Therefore, in the stationary wave applying unit 200, It is most effective for filtration of the solid material to generate the waves to maximize the flow rate of the solid material into the filtration member 300.

파동 반사부(220)는 파동 발생부(210)에서 발생된 파동을 반사시켜 하우징(100)의 직경 방향을 따라 파동이 왕복 이동하면서 정재파를 형성시킬 수 있도록 파동 발생부(210)와 대향되는 하우징(100)의 외면에 설치되는 것이 바람직하다. The wave reflecting unit 220 reflects the waves generated by the wave generating unit 210 and generates a standing wave by reciprocating the waves along the radial direction of the housing 100. The wave reflecting unit 220 includes a wave- It is preferable that the light guide plate 100 is provided on the outer surface of the light guide plate 100.

하우징(100)의 중앙 영역에는 하우징(100)보다 작은 직경을 갖도록 형성되며 오염수가 흘러가는 방향을 기준으로 전면과 후면이 개구 형성된 여과부재(300)가 설치되어 있다. In the central region of the housing 100, a filtering member 300 having a diameter smaller than that of the housing 100 and having front and rear openings is provided based on the direction in which the contaminated water flows.

이러한 여과부재(300)의 내부에는 복수의 구슬부재(310)가 일정 간격 이격되게 배치되어 여과부재(300)를 통과하는 오염수에 포함된 고형물질이 여과될 수 있도록 한다. A plurality of bead members 310 are disposed in the filtration member 300 at a predetermined interval so that the solid matter contained in the polluted water passing through the filtration member 300 can be filtered.

구슬부재(310)는 구슬부재(310)와 구슬부재(310) 사이의 간격이 오염수에 포함된 고형물질의 입경 특성에 따라 선택적으로 변경이 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다. It is preferable that the bead member 310 is installed so that the interval between the bead member 310 and the bead member 310 can be selectively changed according to the particle size characteristics of the solid material included in the contaminated water.

즉, 오염수에 포함된 고형물질의 입경이 큰 경우에는 구슬부재(310)와 구슬부재(310)의 간격을 상대적으로 크게 형성할 수 있으며, 오염수에 포함된 고형물질의 입경이 작은 경우에는 입경이 작은 고형물질이 여과될 수 있도록 구슬부재(310)와 구슬부재(310) 사이의 간격을 작게 형성할 수도 있다. That is, when the particle size of the solid material contained in the polluted water is large, the space between the bead member 310 and the bead member 310 can be relatively large, and when the particle size of the solid material contained in the polluted water is small, The gap between the bead member 310 and the bead member 310 may be made small so that a small solid material can be filtered.

고형물질을 포함한 오염수가 내부로 유입되는 여과부재(300) 전방의 양측 외면에는 상호 대향되게 배치되어 정재파가 상기 여과부재(300)의 직경을 따라 형성되도록 하는 보조 정재파 인가부(320)가 구비되는 것이 바람직하다. The auxiliary stationary wave applying unit 320 is disposed on both outer sides of the front side of the filtration member 300 in which the contaminated water including solid matter is introduced so that the standing wave is formed along the diameter of the filtration member 300 .

이러한, 보조 정재파 인가부(320)는 파동을 발생시키도록 여과부재(300)의 외면 일측에 설치된 보조 파동 발생부(321)와, 보조 파동 발생부(321)에서 발생한 파동을 반사하도록 보조 파동 발생부(321)와 대향하는 위치의 여과부재(300) 타측에 설치된 보조 파동 반사부(322)로 구성될 수 있다. The auxiliary standing wave applying unit 320 includes an auxiliary wave generating unit 321 provided on one side of the outer surface of the filtering member 300 to generate a wave and an auxiliary wave generating unit 321 provided on the other side of the filtering member 300, And an auxiliary wave reflecting portion 322 provided on the other side of the filtering member 300 at a position facing the wave reflecting portion 321.

보조 정재파 인가부(320)도 정재파 인가부(200)와 마찬가지로 보조 파동 발생부(321)에서 발생된 파동이 여과부재(300)의 직경 방향을 따라 진행한 후에 보조 파동 반사부(322)에서 반사되어 여과부재(300)의 직경 방향을 따라 정재파를 형성할 수 있도록 상호 대향하는 위치의 여과부재(300)의 외면 양측에 구비되는 것이 바람직하다. The auxiliary stationary wave applying unit 320 may also be configured such that the wave generated in the auxiliary wave generating unit 321 propagates along the radial direction of the filter member 300 as in the case of the standing wave applying unit 200, And may be provided on both sides of the outer surface of the filtration member 300 facing each other so as to form a standing wave along the diameter direction of the filtration member 300.

이러한, 보조 파동 발생부(321)에서는 서로 다른 복수의 주파수를 갖는 파동이 발생되어 정재파를 형성하게 되는데, 이는, 하우징(100)의 중앙 영역에 모인 상태로 여과부재(300)의 내부로 유입되는 고형물질이 여과부재(300)의 내부에서 그 직경 방향을 따라 분산되도록 함으로써 여과 효율을 높이기 위함이다. In the auxiliary wave generating part 321, waves having a plurality of different frequencies are generated to form a standing wave, which flows into the interior of the filtering member 300 while being collected in the central area of the housing 100 So as to increase the filtration efficiency by allowing the solid material to disperse along the radial direction inside the filtration member 300.

즉, 고형물질이 중앙 영역에 모인 상태로 유입된 오염수의 고형물질을 여과부재의 내부에서 균일하게 분산시킴으로써 여과부재(300)의 내부에 구비된 구슬부재(310)에 골고루 흡착되도록 함으로써 여과부재(300) 내부의 중앙 영역에 위치한 구슬부재(310)에만 흡착될 경우에 흡착 효율이 저하됨을 방지할 수 있다. That is, the solid matter of the contaminated water flowing in a state in which the solid material is collected in the central region is uniformly dispersed in the filter member to be uniformly adsorbed to the bead member 310 provided inside the filter member 300, It is possible to prevent the adsorption efficiency from being lowered when the beads are adsorbed only to the beads 310 located in the central region of the inside of the beads 300.

또한, 고형물질은 여과부재의 내부에서 균일하게 분산시킴으로써 여과부재(300)의 내부에 구비된 구슬부재(310)에 골고루 흡착되도록 함으로써 여과부재(300)의 수명을 늘일 수 있는 효과가 있다. In addition, the solid material is uniformly dispersed in the filter member, thereby uniformly adsorbing the solid matter to the bead member 310 provided inside the filter member 300, thereby extending the service life of the filter member 300.

일정한 기간동안 사용되어 내부에 구비된 구슬부재(310)에 고형물질이 흡착되어 여과부재(300)가 막히게 되면 오염수가 여과부재를 통과하는 방향과 반대 방향으로 세척수를 흘려보냄으로써 여과부재(300)를 역세할 수 있음은 물론이다. When the solid material is adsorbed on the bead member 310 provided for the predetermined period and the filter 300 is clogged, the washing water is flowed in a direction opposite to the direction in which the contaminated water passes through the filtering member, Of course.

그리고, 역세가 완료된 여과부재는 재사용이 가능하게 때문에 본 발명의 일실시예에 따른 정재파를 이용한 고형물질 분리장치의 경우에는 여과필터를 교체하지 않아도 여과가 가능하므로 자원을 낭비하지 않는다는 효과가 있다. In addition, since the filtration member having been backwashed can be reused, the solid material separation apparatus using the standing wave according to an embodiment of the present invention can be filtered without replacing the filtration filter, so that resources are not wasted.

한편, 여과부재(300)의 단부 일측에는 여과부재(300)를 통과하는 오염수에 포함된 고형물질의 입자 농도를 분석하여 여과부재(300)가 제 기능을 발휘하고 있는지 여부를 판별하여 여과부재(300)의 수명을 판단할 수 있는 별도의 농도센서(330)가 구비될 수 있다. On the other hand, at one end of the filtration member 300, the concentration of the solid matter contained in the polluted water passing through the filtration member 300 is analyzed to determine whether the filtration member 300 is performing its function, 300 may be provided with a concentration sensor 330 for determining the lifetime of the sensor.

즉, 농도센서(330)에서 인식한 오염수의 입자 농도가 낮으면 오염수에 포함된 고형물질이 여과부재(300)에 의하여 여과되고 있는 상태이므로 여과부재(300)의 수명이 잔존하는 것으로 판단하고, 오염수의 입자 농도가 높으면 오염수에 포함된 고형물질이 여과부재(300)에 의하여 여과되지 않고 있는 상태이므로 여과부재(300)의 세척이 필요한 상태임을 인지할 수 있다. That is, when the particle concentration of the polluted water recognized by the concentration sensor 330 is low, the solid material contained in the contaminated water is filtered by the filtering member 300, so that it is determined that the life of the filtering member 300 remains And when the particle concentration of the polluted water is high, the solid matter contained in the polluted water is not filtered by the filtering member 300, so that it can be recognized that the filtering member 300 needs to be cleaned.

그리고, 농도센서(330)와 정재파 인가부(200) 및 보조 정재파 인가부(320) 사이에는 컨트롤러(340)가 구비되어 상기 정재파 인가부(200) 및 보조 정재파 인가부(320)에 인가되는 정재파의 강도 및 주기를 조절하도록 할 수 있다. A controller 340 is provided between the concentration sensor 330 and the stationary wave applying unit 200 and the assistant stationary wave applying unit 320 so that the standing wave applied to the stationary wave applying unit 200 and the assistant standing wave applying unit 320 The intensity and the period of the light can be adjusted.

즉, 농도센서(330)에 의하여 인지된 오염수에 포함된 입자 농도가 낮으면 여과가 정상적으로 이루어지고 있는 상태로 인식하여 정재파의 강도 및 주기를 변화시키지 않게 되며, 농도센서(330)에 의하여 인지된 오염수에 포함된 입자 농도가 높으면 여과가 정상적으로 이루어지고 있지 않은 상태로 인식하여 상술한 바와 같이 여과부재(300)를 세척한다던가 혹은 정재파 인가부(200)와 보조 정재파 인가부(320)에서 인가되고 있는 정재파의 강도 및 주기를 변화시켜 정상적인 여과가 이루어지도록 할 수 있다. That is, when the concentration of the particles contained in the contaminated water recognized by the concentration sensor 330 is low, the filtration is recognized as being normally performed, and the intensity and period of the standing wave are not changed. If the concentration of particles contained in the contaminated water is high, filtration is not normally performed, and the filtration member 300 is cleaned as described above, or the stabilized wave applying unit 200 and the assistant standing wave applying unit 320 The intensity and period of the standing wave being applied can be changed so that normal filtration can be performed.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 정재파를 이용한 고형물질 분리장치를 이용하여 고형물질을 분리하는 방법은 다음과 같다. A method for separating a solid material using a standing wave based solid-state separation device according to an embodiment of the present invention having such a configuration is as follows.

우선, 개구 형성된 하우징(100)의 일측면을 통하여 하우징(100)의 내부로 오염수를 유입시키면서 그와 동시에 하우징(100)의 외면에 구비된 정재파 인가부(200)에서 하우징(100)의 내부로 단일 파장을 갖는 파동을 인가하게 된다. First, the contaminated water is introduced into the interior of the housing 100 through one side of the opening-formed housing 100, and at the same time, the inside of the housing 100 from the stationary wave applying unit 200 provided on the outer surface of the housing 100, A wave having a single wavelength is applied.

하우징(100)의 내부로 단일 파장을 갖는 파동이 인가되어 정재파가 형성되면 오염수에 포함된 고형물질은 하우징(100)의 중앙 영역의 정재파 마디에 모이게 되고, 오염수가 하우징(100)의 길이 방향을 따라 흘러가면서 모여진 고형물질은 여과부재(300)의 내부로 유입된다. When a standing wave is formed by applying a wave having a single wavelength to the inside of the housing 100, the solid matter contained in the contaminated water is collected at the standing wave node of the central region of the housing 100, The collected solid material flows into the interior of the filtration member 300.

하우징(100)의 중앙 영역에 모인 고형물질이 여과부재(300)의 내부로 유입되면 여과부재(300)의 외면에 구비된 보조 정재파 인가부(320)에서 여과부재(300)의 내부로 정재파을 인가하게 된다. When the solid material collected in the central region of the housing 100 flows into the interior of the filtration member 300, a standing wave is applied to the interior of the filtration member 300 from the supplementary standing wave application unit 320 provided on the outer surface of the filtration member 300 .

보조 정재파 인가부(320)에서 복수의 파장을 갖는 파동이 인가되면 복수의 마디를 갖는 정재파가 여과부재(300)의 내부에 형성되어 하우징(100)의 내부로 유입된 오염수에 포함된 고형물질은 여과부재(300)의 직경 방향을 따라 균일하게 분산된다. When a wave having a plurality of wavelengths is applied in the auxiliary stationary wave applying unit 320, a standing wave having a plurality of nodes is formed in the filter member 300, so that the solid material contained in the contaminated water flowing into the interior of the housing 100 Are uniformly dispersed along the radial direction of the filtration member (300).

균일하게 분산된 고형물질은 오염수가 흘러감에 따라 여과부재(300)를 통과하면서 여과부재(300)의 내부에 구비된 구슬부재(310)에 흡착이 이루어지면서 여과되고, 상기 고형물질이 여과된 오염수가 개구 형성된 하우징(100)의 타측면을 통하여 외부로 유출됨으로써 여과가 완료된다. The uniformly dispersed solid material is filtered while being adsorbed on the bead member 310 provided inside the filter member 300 as the polluted water flows through the filter member 300 and the solid matter is filtered The contaminated water flows out to the outside through the other side of the opened housing 100 to complete the filtration.

이때, 여과부재(300)를 통과한 후에 여과부재(300)의 외부로 유출되는 오염수의 농도에 따라 정재파 인가부(200)와 보조 정재파 인가부(320)에 인가되는 정재파의 강도와 주기가 컨트롤러(340)에 의하여 조절되도록 함으로써 더욱 효율적인 여과가 이루어지도록 할 수 있다. The strength and period of the standing waves applied to the standing wave applying unit 200 and the assistant standing wave applying unit 320 depend on the concentration of the polluted water flowing out of the filtering member 300 after passing through the filtering member 300 The controller 340 can be controlled to perform more efficient filtration.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

100 : 하우징 200 : 정재파 인가부
210 : 파동 발생부 220 : 파동 반사부
300 : 여과부재 310 : 구슬부재
320 : 보조 정재파 인가부 321 : 보조 파동 발생부
322 : 보조 파동 반사부 330 : 농도센서
340 : 컨트롤러100: housing 200: standing wave applying unit
210: wave generating part 220: wave reflecting part
300: filtration member 310: bead member
320: auxiliary standing wave applying unit 321: auxiliary wave generating unit
322: auxiliary wave reflection part 330: density sensor
340: controller

Claims (11)

오염수가 일측면을 통하여 내부로 유입된 후에 타측면을 통하여 유출될 수 있도록 유로가 형성되며 상기 일측면과 타측면이 개구 형성된 관상의 하우징(100)와;
상기 하우징(100)의 외면에 상호 대향되게 구비되어 정재파가 상기 하우징(100)의 직경 방향을 따라 형성되도록 하는 정재파 인가부(200)와;
상기 정재파 인가부(200) 후방의 상기 하우징(100)의 유로 상에 설치되어 상기 하우징(100)의 내부로 유입된 오염수가 통과되면서 고형물질이 여과되는 여과부재(300)를; 포함하며,
상기 여과부재(300)의 외면에는 상호 대향되게 배치되어 정재파가 상기 여과부재(300)의 직경을 따라 형성되도록 하는 보조 정재파 인가부(320)가 구비되고, 상기 보조 정재파 인가부(320)는 파동을 발생시키도록 상기 여과부재(300)의 외면 일측에 설치된 보조 파동 발생부(321)와, 상기 보조 파동 발생부(321)에서 발생한 파동을 반사하도록 상기 보조 파동 발생부(321)와 대향하는 위치의 상기 여과부재(300) 타측에 설치된 보조 파동 반사부(322)를 포함하며,
상기 보조 파동 발생부(321)에서는 서로 다른 복수의 주파수를 갖는 정재파가 발생되어 상기 여과부재(300)의 직경 방향을 따라 상기 여과부재(300)를 통과한 후에 상기 보조 파동 반사부(322)에서 반사되는 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치.A tubular housing (100) having a channel formed so that the contaminated water can flow out through the other side after flowing into the inside through one side surface and the one side surface and the other side surface are opened;
A stationary wave applying unit 200 provided opposite to the outer surface of the housing 100 so that a standing wave is formed along the radial direction of the housing 100;
A filtering member 300 installed on the flow path of the housing 100 behind the standing wave applying unit 200 to filter the solid material while passing polluted water flowing into the housing 100; ≪ / RTI &
And an auxiliary stationary wave applying unit 320 disposed opposite to the outer surface of the filtration member 300 so that a standing wave is formed along the diameter of the filtration member 300, The auxiliary wave generating part 321 is provided at one side of the outer surface of the filter 300 so as to generate the auxiliary wave generating part 321 and a position opposite to the auxiliary wave generating part 321 And an auxiliary wave reflecting portion (322) provided on the other side of the filter member (300)
In the auxiliary wave generating part 321, a standing wave having a plurality of different frequencies is generated and passes through the filter member 300 along the diameter direction of the filter member 300, and then is reflected by the auxiliary wave reflecting part 322 And the reflected light is reflected. 제1항에 있어서,
상기 정재파 인가부(200)는 파동을 발생시키도록 상기 하우징(100)의 외면 일측에 설치된 파동 발생부(210)와, 상기 파동 발생부(210)에서 발생한 파동을 반사하도록 상기 파동 발생부(210)와 대향하는 위치의 상기 하우징(100) 타측에 설치된 파동 반사부(220)를 포함한 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치.The method according to claim 1,
The standing wave applying unit 200 includes a wave generating unit 210 installed at one side of the outer surface of the housing 100 to generate waves and a wave generating unit 210 for reflecting waves generated from the wave generating unit 210. [ And a wave reflecting part (220) provided on the other side of the housing (100) at a position facing the wave reflecting part (220). 제2항에 있어서,
상기 파동 발생부(210)에서는 단일 주파수를 갖는 정재파가 발생되어 상기 하우징의 직경 방향을 따라 상기 하우징(100)를 통과한 후에 상기 파동 반사부(220)에서 반사되는 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치.3. The method of claim 2,
The standing wave having a single frequency is generated in the wave generating part 210 and is reflected by the wave reflecting part 220 after passing through the housing 100 along the radial direction of the housing. Material separation apparatus. 제1항에 있어서,
상기 여과부재(300)의 내부에는 복수의 구슬부재(310)가 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 여과부재(300)를 통과하는 오염수에 포함된 고형물질이 여과되는 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치.The method according to claim 1,
A plurality of beads (310) are spaced apart from each other at a predetermined interval in the filter member (300) to filter the solid matter contained in the polluted water passing through the filter member (300) Material separation apparatus. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 여과부재(300)의 단부 일측에는 상기 여과부재(300)를 통과하는 오염수에 포함된 고형물질의 입자 농도를 분석하는 별도의 농도센서(330)가 구비된 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치.The method according to claim 1,
Wherein a concentration sensor (330) for analyzing the concentration of solid particles contained in the polluted water passing through the filtration member (300) is provided at one end of the filtration member (300) Separating device. 제8항에 있어서,
상기 농도센서(330)와 상기 정재파 인가부(200) 및 보조 정재파 인가부(320) 사이에는 컨트롤러(340)가 구비되어 상기 정재파 인가부(200) 및 보조 정재파 인가부(320)에 인가되는 정재파의 강도 및 주기를 조절하도록 한 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치.9. The method of claim 8,
A controller 340 is provided between the concentration sensor 330 and the stationary wave applying unit 200 and the assistant stationary wave applying unit 320 so that the stationary wave applied to the stationary wave applying unit 200 and the assistant standing wave applying unit 320 And the intensity and the cycle of the solid material are controlled. 상기 청구항 제1항 내지 제4항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 따른 정재파를 이용한 고형물질 분리장치를 이용하여 고형물질을 분리하는 방법으로서,
개구 형성된 하우징의 일측면을 통하여 상기 하우징의 내부로 오염수를 유입시키는 제1단계와;
상기 하우징의 외면에 구비된 정재파 인가부에서 상기 하우징의 내부로 정재파를 인가하는 제2단계와;
여과부재의 외면에 구비된 보조 정재파 인가부에서 상기 여과부재의 내부로 정재파을 인가하는 제3단계와;
상기 하우징의 내부로 유입된 오염수에 포함된 고형물질이 여과부재에서 여과되는 제4단계와;
상기 고형물질이 여과된 오염수가 개구 형성된 상기 하우징의 타측면을 통하여 외부로 유출되는 제5단계를;
포함한 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치를 이용한 고형물질 분리방법.A method for separating a solid material using a standing wave separating apparatus according to any one of claims 1 to 4, 8, 9,
A first step of introducing the contaminated water into the interior of the housing through one side of the opening-formed housing;
A second step of applying a standing wave to the inside of the housing in a standing wave applying unit provided on an outer surface of the housing;
A third step of applying a standing wave to the inside of the filter member in the auxiliary standing wave applying unit provided on the outer surface of the filtering member;
A fourth step in which the solid matter contained in the contaminated water flowing into the housing is filtered through the filter member;
And a fifth step of allowing the solid matter to flow out to the outside through the other side of the housing where the filtered polluted water is opened;
And separating the solid material from the solid material. 제10항에 있어서,
상기 여과부재를 통과한 후에 여과부재의 외부로 유출되는 오염수의 농도에 따라 상기 정재파 인가부와 보조 정재파 인가부에 인가되는 정재파의 강도와 주기가 조절되도록 하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 정재파를 이용한 고형물질 분리장치를 이용한 고형물질 분리방법.11. The method of claim 10,
Further comprising the step of adjusting the intensity and the period of the standing waves applied to the standing wave applying unit and the standing wave applying unit according to the concentration of the polluted water flowing out to the outside of the filter member after passing through the filter member Solid material separation method using solid material separator using.
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