KR101690177B1 - floating type water treatment facility having water culture fuction - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천이나 호수 등의 수질을 정화하기 위하여 수면에 부유하면서 수경재배방식으로 식물을 재배할 수 있는 자연에너지를 이용한 부유식 수질정화장치에 관한 것이다.
본 발명의 자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치는 수면에 부유가능한 부유체와, 부유체를 수면의 일 지점에 고정시키기 위해 상기 부유체와 결합되어 호수 또는 하천의 바닥에 고정되는 고정지주와, 부유체에 마련된 수경재배부와, 바닥에 침전되어 형성된 저질층에 산소를 공급하여 상기 저질층의 부패를 방지하기 위한 부패방지수단과, 부유체에 설치되며 자연 에너지를 이용하여 전기를 생성하는 발전부를 구비한다.
The present invention relates to a floating water quality purification apparatus having a hydroponic cultivation function, and more particularly, to a floating water purification apparatus having a hydroponic cultivation function, and more particularly, The present invention relates to an apparatus for purifying drinking water.
The floatable water purification apparatus having a hydroponic cultivation function using natural energy according to the present invention comprises a floatable floatable fluid on the water surface and a floatable liquid immobilized on the bottom of a lake or a river, A floatation prevention unit provided in the float to supply oxygen to the bottom layer formed by sedimentation on the bottom to prevent the decay of the bottom layer; And a power generation section for generating electricity.

Figure R1020140184928
Figure R1020140184928

Description

자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치{floating type water treatment facility having water culture fuction}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a floating water treatment facility having a hydroponic cultivation function using natural energy,

본 발명은 자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천이나 호수 등의 수질을 정화하기 위하여 수면에 부유하면서 수경재배방식으로 식물을 재배할 수 있는 부유식 수질정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a floating water quality purification apparatus having a hydroponic cultivation function using natural energy, and more particularly, to a floating water purification apparatus having a hydroponic culture apparatus capable of cultivating a plant in a hydroponic cultivation manner, The present invention relates to an apparatus for purifying drinking water.

우리나라는 하천을 비롯한 인위적으로 조성된 댐이나 저수지와 같은 담수호가 매우 많다. 담수호에는 지표의 오수와, 생활하수, 농축산 폐수 등이 지속적으로 유입되는 반면에 물의 출입이 활발하지 않기 때문에 수중의 오염물질 농도가 증가하게 된다. 특히, 질소화합물 및 인산염 등을 포함하는 영양염류의 증가는 담수호의 부영양화 현상을 일으키게 된다.There are many freshwater reservoirs such as dams and reservoirs which are artificially constructed including rivers in Korea. In the freshwater lake, pollutants in the water are increased because the surface wastewater, domestic sewage, agricultural and wastewater wastewater are continuously introduced, but water is not active. Especially, the increase of nutrients including nitrogen compounds and phosphates causes eutrophication of fresh water lake.

이러한 부영양화는 수중의 용존 산소량을 낮춰 담수의 탁도 저하 또는 부패물에 의한 악취를 발생시키고 심할 경우 어류를 집단 폐사시키는 등의 심각한 피해를 끼치게 된다. 따라서, 담수호는 그 수중생태계에 포함된 질소나 인 등의 영양물질의 양이 자체 정화능력을 초과하지 않도록 균형을 유지시키는 것이 매우 중요하다.Such eutrophication lowers the amount of dissolved oxygen in the water, causing a decrease in turbidity of fresh water or a bad smell caused by decay, and severely damaging fish such as causing mass death of fish. Therefore, it is very important that the freshwater lake be balanced so that the amount of nutrients such as nitrogen or phosphorus contained in the aquatic ecosystem does not exceed its self-purification capacity.

그러나 국내의 많은 댐이나 저수지, 호수 들은 상류 측의 오·폐수 정화시설 증가에도 불구하고 여전히 다량의 오염물질이 유입되고 장기간의 담수에 따라 밀도층이 형성됨으로 인해 수질악화 현상이 점차 심화되고 있는 형편이다.However, many dams, reservoirs and lakes in Korea are still experiencing worsening water quality due to the introduction of a large amount of contaminants and the formation of a dense layer according to long-term fresh water, to be.

담수의 수질을 정화하고 다양한 생물의 서식환경을 조성하기 위해서는 가능한 많은 식물이 생육할 수 있는 공간을 만들어 주어야 한다. 식물은 물속의 질소와 인을 영양분으로 흡수하여 제거해 주며, 물속에 산소를 공급해 주고, 미생물이 부착되어 서식할 수 있는 공간을 확보해 주므로, 수질의 정화와 다양한 생물의 서식처를 제공하는 중요한 역할을 수행한다.In order to purify the water quality of freshwater and to create a habitat environment for various organisms, it is necessary to create a space where as many plants can grow as possible. Plants absorb nitrogen and phosphorus in water and remove it as nutrients. They provide oxygen to water and secure space for microorganisms to live in. Therefore, it plays an important role in purification of water quality and in providing various living habitats .

그러나 물과 육지가 만나는 수변부에는 식물이 자랄 수 있는 공간이 형성될 수 있지만 댐이나 호수 등의 수심이 깊은 안쪽에는 식물이 자라지 못한다. 따라서, 담수호의 안쪽에 식물이 자랄 수 있는 공간을 확보하기 위하여 여러 가지 방법을 도입하고 있는데, 그중 하나가 담수호 상에 인공구조물을 띄워 식물의 식재공간을 확보하는 것이다.However, in the riverside where water and land meet, a space where plants grow can be formed, but plants do not grow inside the depths of dams and lakes. Therefore, several methods have been introduced to secure a space for plants to grow inside the freshwater lake, one of which is to float the artificial structure on the freshwater lake to secure the planting space of the plant.

대한민국 등록 특허 제 0904560호에는 수질정화 폭기 처리 인공식물섬이 개시되어 있다. Korean Patent No. 0904560 discloses an artificial plant island for treatment of aquatic purification and aeration.

상기 인공식물섬은 수중으로 폭기시켜 수질을 정화하는 방식이다. 하지만, 상기 인공식물섬은 단순히 수중으로 폭기시키는 구조로서 수중의 용존산소량을 증대시키는 효과는 있지만 하천이나 호수의 바닥에 퇴적되어 형성된 저질층까지 산소를 공급하기 어렵다. The artificial plant is a method of purifying water quality by aeration into water. However, the artificial plant island is a structure that simply aerates the water, and it has an effect of increasing the amount of dissolved oxygen in the water, but it is difficult to supply oxygen to the lower layer formed by accumulation on the bottom of a river or a lake.

대한민국 등록 특허 제 0904560호: 수질정화 폭기 처리 인공식물섬Korea Patent No. 0904560: Water purification purification aeration plant

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 수경재배가 가능하며 하천이나 호수의 바닥에 퇴적되어 형성된 저질층까지 산소를 공급함으로써 저질층의 부패를 방지하여 수질을 효과적으로 정화시킬 수 있는 부유식 수질정화장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in order to overcome the above problems, and it is an object of the present invention to provide a floating type water treatment system capable of cultivating hydroponics and supplying oxygen to a lower quality layer deposited on the bottom of a river or a lake to prevent decay of the lower quality layer, And an object thereof is to provide a water purification apparatus.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치는 수면에 부유가능한 부유체와; 상기 부유체를 수면의 일 지점에 고정시키기 위해 상기 부유체와 결합되어 호수 또는 하천의 바닥에 고정되는 고정지주와; 상기 부유체에 마련된 수경재배부와; 상기 바닥에 침전되어 형성된 저질층에 산소를 공급하여 상기 저질층의 부패를 방지하기 위한 부패방지수단과; 상기 부유체에 설치되며 자연 에너지를 이용하여 전기를 생성하는 발전부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a floating water quality purification apparatus having a hydroponic culture function using natural energy, comprising: a float floating on a water surface; A fixed strut coupled with the float for fixing the float at one point on the surface of the water and fixed to the bottom of the lake or stream; A hydroponic cultivation unit provided in the float; A decay preventing means for preventing decay of the low quality layer by supplying oxygen to the low quality layer deposited on the bottom; And a generator installed in the float to generate electricity using natural energy.

상기 부패방지수단은 상기 부유체에 설치되어 산소를 공급하는 산소발생기와, 상기 산소발생기와 연결되어 수중으로 연장되는 연결호스와, 상기 저질층에 매설되어 산소를 상기 저질층으로 분출할 수 있도록 상기 연결호스와 연결되는 저질산기관을 구비하는 것을 특징으로 한다.The anti-corruption means includes an oxygen generator installed in the float to supply oxygen, a connection hose connected to the oxygen generator and extending into the water, and a connection hose embedded in the bottom layer, And a low quality intake pipe connected to the connection hose.

상기 부패방지수단은 상기 고정지주의 하부에 연결되어 상기 저질층에 매설되는 미생물분해부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The anti-corruption means further comprises a microorganism decomposition unit connected to a lower portion of the fixed column to be embedded in the lower quality layer.

상기 미생물분해부는 다수의 관통홀이 형성되며 상기 고정지주의 내부에 형성된 통로와 연통되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 수용되는 미생물 담체를 구비하는 것을 특징으로 한다.The microorganism decomposing section includes a housing having a plurality of through holes formed therein and communicating with a passage formed in the fixed strut, and a microorganism carrier accommodated in the housing.

상기 발전부는 상기 부유체에 설치된 지지프레임과, 상기 지지프레임에 설치되어 전기를 생성하는 태양광발전모듈과, 상기 태양광발전모듈에서 발전된 전기를 저장하는 축전지를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power generation unit includes a support frame installed in the float, a photovoltaic power generation module installed in the support frame to generate electricity, and a battery for storing electricity generated from the photovoltaic power generation module.

상기 산소발생기와 연결되어 상기 산소발생기에서 공급되는 산소를 수중으로 분출하는 수중폭기부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.And an underwater extender connected to the oxygen generator for injecting oxygen supplied from the oxygen generator into the water.

상기 수중폭기부는 상기 부유체에 설치되는 모터와, 상기 부유체에 설치되어 상기 모터와 연결되는 회전드럼과, 상기 연결호스와 연결되어 수중에 설치되며 상기 연결호스로부터 공급되는 산소를 수중으로 분출하는 수중산기관과, 상기 수중산기관에 설치되어 상기 고정지주에 상하로 이동가능하게 결합되는 승강가이드링과, 상기 수중산기관과 연결되어 상기 수중산기관의 상방을 경유하여 상기 회전드럼에 감기는 제 1로프와, 상기 수중산기관과 연결되어 상기 수중산기관의 하방을 경유하여 상기 회전드럼에 감기되 상기 제 1로프와 반대방향으로 감기는 제 2로프와, 상기 제 1로프의 이동을 가이드하기 위해 상기 고정지주의 상부에 설치되는 제 1가이드롤러와, 상기 제 2로프의 이동을 가이드하기 위해 상기 고정지주의 하부에 설치되는 제 2가이드롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.The water aeration unit includes a motor installed in the sub-fluid, a rotary drum installed in the sub-fluid and connected to the motor, and a control unit connected to the connection hose and installed in the water to discharge oxygen supplied from the connection hose An elevating guide ring installed in the hydroengineering organs and coupled to the fixed strut movably upwards and downwards, and a control unit connected to the hydroengineering engine, A second rope connected to the hydrogeonic engine and wound on the rotary drum via a lower portion of the hydrogeic engine and wound in a direction opposite to the first rope; A first guide roller provided on an upper portion of the fixed column to guide the movement of the second rope; It characterized in that it comprises a roller.

수질을 측정하여 감시하기 위한 수질모니터링수단을 더 구비하며, 상기 수질모니터링수단은 수중에 설치된 수질오염측정센서와, 상기 부유체에 설치되며 상기 수질오염측정센서로부터 신호를 수신하는 제어부, 상기 제어부의 제어를 통해 데이터를 관제서버로 송출하기 위한 통신네트워크를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the water quality monitoring means comprises a water pollution measuring sensor installed in the water, a controller installed in the float and receiving a signal from the water pollution measuring sensor, And a communication network for sending data to the control server through control.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 하천이나 호수의 바닥에 퇴적되어 형성된 저질층까지 산소를 공급함으로써 저질층의 부패를 방지하여 수질을 효과적으로 정화시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, oxygen is supplied to a low-grade layer deposited on the bottom of a river or a lake to prevent decay of the low-quality layer, thereby effectively purifying water quality.

또한, 본 발명은 부유체에서 수경재배가 가능하여 식물의 수확이 가능하다. Further, the present invention is capable of harvesting plants by hydroponically cultivating in float.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수질정화장치의 사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수질정화장치의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수질정화장치의 단면도이고,
도 5는 도 4에 적용된 요부를 발췌한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 적용된 요부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
1 is a perspective view of a water purification apparatus according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a sectional view of Fig. 1,
3 is a cross-sectional view of a water purification apparatus according to another embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view of a water purification apparatus according to another embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a perspective view showing the recessed portion applied to FIG. 4,
FIG. 6 is a schematic view showing a configuration of a main part applied to another embodiment of the present invention. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a floating water purification apparatus having a hydroponic cultivation function according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 부유식 수질정화장치는 하천이나 호수, 댐 등의 수면에 부유하도록 설치되어 수경재배방식으로 식물(5)의 재배가 가능함과 동시에 수질을 정화하는 기능을 한다. 1 and 2, the floating water quality purification apparatus of the present invention is installed to float on the water surface of a river, a lake, a dam, or the like so that the plant 5 can be cultivated by a hydroponic culture method, .

본 발명의 일 실시 예에 따른 부유식 수질정화장치는 크게 부유체(10)와, 고정지주(30)와, 수경재배(40)부와, 부패방지수단을 구비한다. A floating water quality purification apparatus according to an embodiment of the present invention mainly includes a float 10, a fixed stanchion 30, a hydroponic cultivation 40, and a decay preventing means.

부유체(10)는 수질정화장치가 수면에 부유할 수 있도록 부력을 제공하는 것으로서, 부유체(10) 자체가 수면에 부유가능한 목재, 수지, 금속, 발포체 등 통상적인 소재로 형성될 수 있다. 또한, 부유체(10)에 별도의 부력재를 설치하여 부유체(10)를 수면에 부상하게 할 수 있음은 물론이다. The float 10 provides buoyancy to allow the water purification apparatus to float on the surface of the water, and the float 10 itself can be formed of a conventional material such as wood, resin, metal, foam or the like floating on the water surface. It goes without saying that it is also possible to provide the floating body 10 with a floating material so as to float the floating body 10 on the surface of the water.

부유체(10)는 전체적으로 사각으로 형성된다. 이와 달리 부유체(10)는 삼각형이나 오각형, 육각형 등의 다각형 또는 원형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 부유체의 가장자리에는 관리자가 통행할 수 있도록 통로(20)와 난간(25)이 설치되는 것이 바람직하다. The float (10) is formed in a generally rectangular shape. Alternatively, the float 10 may have various shapes such as a polygonal or circular shape, such as a triangular, pentagonal, or hexagonal shape. It is preferable that a passage 20 and a railing 25 are provided on the edge of the float so that the administrator can pass.

부유체(10)에는 식물을 재배할 수 있는 수경재배부(40)가 마련된다. The float (10) is provided with a hydroponic cultivation unit (40) capable of growing plants.

수경재배부(40)는 부유체(10)의 내측에 마련된 식생공간에 설치된 식생용 매트(41)와, 식물(5)의 뿌리가 수중으로 뻗어나갈 수 있도록 식생용 매트(41)의 하부에 설치되는 망체(45)로 이루어진다. The hydroponic cultivation unit 40 includes a vegetation mat 41 provided in a vegetation space provided inside the float 10 and a vegetation mat 41 provided under the vegetation mat 41 so that the roots of the plant 5 can extend into water And a net body 45 to be installed.

식생용 매트(41)는 식물(5)이 식재되는 기반을 형성하고 식물이 성장하는 동안 식물을 지지함으로써 식물(150)의 활착을 도와 안정된 성장이 가능하도록 한다. 식생용 매트(41)는 짚, 면사, 마사 또는 코코넛 섬유 등의 친환경적인 식물성 천연섬유사를 이용한다. 이 중 코코넛껍질의 섬유질에서 추출한 코코넛 섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 가령, 식생용 매트(41)는 코코넛 섬유를 상호 밀집시키거나 망상 형태로 구성하여 만들어질 수 있다. The vegetation mats 41 form the base on which the plants 5 are planted and support the plants during plant growth, thereby helping the plant 150 to become stable and enabling stable growth. The vegetable mat (41) uses environmentally friendly vegetable natural fiber yarns such as straw, cotton yarn, maraca or coconut fiber. Among them, it is preferable to use coconut fiber extracted from the coconut shell fiber. For example, the vegetative mats 41 may be made of coconut fibers in close-packed or netted form.

수경재배부(40)에서 자라는 식물(5)은 자연스럽게 수중으로 뿌리를 뻗어 물을 흡수하면서 자란다. 수경재배부에서 재배할 수 있는 식물로 수생식물, 동물 사료용 풀, 잔디, 농작물 등이 가능하다. The plant (5) that grows in the hydroponic cultivation unit (40) grows naturally by extending its roots in water and absorbing water. Plants that can be cultivated by hydroponic cultivation include aquatic plants, grasses for animal feed, grass, and crops.

고정지주(30)는 부유체(10)를 수면의 일 지점에 고정시킨다. 고정지주(30)는 하나 이상이 설치될 수 있다. 고정지주(30)의 상부는 부유체(10)에 결합되고, 고정지주(30)의 하부는 바닥에 일정 깊이로 박혀 고정된다. 바람직하게 부유체(10)는 고정지주(30)의 상하방향을 따라 유동할 수 있도록 한다. 이는 수위 변화에 대응하여 부유체(10)의 상하로 이동할 수 있도록 하기 위함이다. The fixed post 30 fixes the float 10 at one point on the surface of the water. At least one stationary strut 30 may be installed. The upper part of the fixed strut 30 is coupled to the float 10, and the lower part of the fixed strut 30 is fixed and fixed to the floor at a certain depth. Preferably, the float 10 is allowed to flow along the up-and-down direction of the fixed post 30. This is to allow the float 10 to move up and down in response to a change in the water level.

고정지주(10)는 속이 비어 내부에 통로가 형성된 파이프 형태로 형성될 수 있다. 이러한 고정지주(10)는 후술할 미생물담체가 공급되는 공급통로 역할을 할 수 있다. The fixed post 10 may be formed in the form of a pipe having a hollow inside and a passage formed therein. The fixed strut 10 may serve as a supply passage through which a microorganism carrier to be described later is supplied.

부패방지수단은 호수나 하천의 바닥에 침전되어 형성된 저질층에 산소를 공급하여 저질층의 부패를 방지한다. The anti-corruption means prevents oxygen from being spoiled by supplying oxygen to the bottom layer formed by sedimentation at the bottom of the lake or river.

호수, 하천, 만내, 하구영역, 댐, 저수지, 연못, 양식장 등과 같이 물의 출입이 활발하지 않고 정체되어 있는 폐쇄성 수역의 바닥에는 토사, 유기오염물질, 오니(汚泥)가 퇴적하여 저질층(1)을 형성한다. 이러한 저질층(1)은 수중의 용존산소량을 저하시키고, 저질인 유기물의 산화분해로 산소가 소비되면 바닥에 빈(貧)산소현상이 일어나 혐기성 박테리아의 활동으로 저질층이 부패하면서 수생생물에 독성을 주는 유해한 황화수소를 발생시키게 된다.Organic pollutants and sludge are deposited on the bottom of closed water bodies where water is inactive and stagnant, such as lakes, streams, estuaries, estuaries, dams, reservoirs, ponds, farms, . This low-grade layer (1) lowers the amount of dissolved oxygen in the water, and when oxygen is consumed by the oxidative decomposition of the low-quality organic matter, a poor oxygen phenomenon occurs on the floor, and the activity of the anaerobic bacteria is decayed, To produce harmful hydrogen sulphide.

따라서 저질층(1)에 산소를 공급하여 저질층에 함유된 유기물질들이 부패하는 것을 막아 수질이 악화되는 것을 차단하는 것이 중요하다. Therefore, it is important to supply oxygen to the submerged layer 1 to prevent organic materials contained in the submerged layer from decaying to prevent deterioration of water quality.

부패방지수단의 일 예로 부유체(10)에 설치되어 산소를 공급하는 산소발생기(50)와, 산소발생기(50)와 연결되어 수중으로 연장되는 연결호스(53)와, 저질층(1)에 매설되어 산소를 저질층(1)으로 분출할 수 있도록 연결호스(53)와 연결되는 저질산기관(55)을 구비한다.An oxygen generator 50 installed in the float 10 to supply oxygen and a connecting hose 53 connected to the oxygen generator 50 and extending into the water, And a low quality air diffusing pipe 55 connected to the connecting hose 53 so that oxygen can be injected into the low quality layer 1.

산소발생기(50)는 부유체(10)에 설치된다. 산소발생기(50)는 전원부로부터 공급되는 전기에 의해 구동한다. 전원부로 축전지를 이용할 수 있다. 산소발생기는 통상적인 구조이다. The oxygen generator (50) is installed in the float (10). The oxygen generator 50 is driven by electricity supplied from a power supply unit. A battery can be used as a power source. The oxygen generator is a conventional structure.

연결호스(53)는 산소발생기(50)와 연결된다. 연결호스(53)는 수중으로 연장되어 저질산기관(55)과 연결된다. The connection hose 53 is connected to the oxygen generator 50. The connection hose 53 extends into the water and is connected to the low-quality air intake pipe 55.

저질산기관(55)은 저질층(1)에 매설된다. 저질산기관(55)은 양측이 고정지주(30)에 고정된다. 저질산기관(55)에는 분사홀이 다수 형성되어 일정한 압력으로 산소가 저질층(1) 내부로 분출될 수 있도록 한다. 저질층(1) 내부로 공급되는 산소는 저질층(1) 내부가 혐기성 조건으로 변하는 것을 막고, 저질층(1)의 오염물질을 산화처리하여 수질을 개선하는 효과를 불러온다. The low-quality ore pipe 55 is buried in the submerged layer 1. Both ends of the low-quality diffusion pipe 55 are fixed to the fixed strut 30. A number of injection holes are formed in the low-quality diffusion pipe 55 so that oxygen can be injected into the low-grade layer 1 at a constant pressure. Oxygen supplied to the interior of the lower quality layer 1 prevents the inside of the lower quality layer 1 from changing to the anaerobic condition and invites the effect of oxidizing the contaminants of the lower quality layer 1 to improve the water quality.

부패방지수단은 저질층(1)에 매설되는 미생물분해부(60)를 더 구비할 수 있다. The anti-decay means may further comprise a microorganism decomposition portion (60) buried in the low-quality layer (1).

미생물분해부(60)는 일 예로 고정지주(30)의 하부에 설치되며 다수의 관통홀이 형성된 하우징(65)과, 하우징(65) 내부에 수용되는 미생물 담체로 이루어진다.The microorganism decomposing unit 60 includes a housing 65 provided at a lower portion of the fixed strut 30 and having a plurality of through holes, and a microorganism carrier accommodated in the housing 65.

하우징(65)의 내부는 고정지주(30)의 내부에 형성된 통로와 연통되게 설치된다. 따라서 필요할 경우 고정지주(30)를 통해 하우징(65)으로 미생물 담체를 공급할 수 있다. 이 경우 부유체(10)에서 관리자가 고정지주(30)의 상단부를 통해 미생물 담체를 투입하면 미생물 담체는 고정지주(30)를 따라 하부로 이동하여 하우징(65) 내부로 유입될 수 있다. The inside of the housing (65) is provided so as to communicate with a passage formed inside the fixed post (30). Therefore, the microorganism carrier can be supplied to the housing 65 through the fixed struts 30, if necessary. In this case, when the manager inputs the microorganism carrier through the upper end of the fixed strut 30 in the float 10, the microorganism carrier may move downward along the fixed strut 30 and enter the inside of the housing 65.

미생물 담체는 하우징(65) 내에 투입되어 미생물의 서식처를 제공하여 미생물이 성장 번식하도록 한다. 그리고 번식된 미생물들이 저질층(1)에 함유된 각종 유기물, 암모니아, 아질산, 질산 및 질소 등의 오염물질을 분해하여 수질을 정화시킨다. 미생물의 서식공간을 최대한 확보하여 다량의 미생물이 부착되어 활동할 수 있도록 미생물 담체의 표면적은 넓어야 한다. 미생물 담체로 다공성 수지나 세라믹을 이용할 수 있다. 미생물 담체에 고정되는 미생물은 분해하고자 하는 오염물질의 종류에 따라 다양하게 이용할 수 있다. 예를 들면 미생물로 Vorticela, Aspidisca 및 Rotaria, Euplotes, Amphileptus 등이 이용될 수 있다. The microorganism carrier is introduced into the housing 65 to provide a habitat for the microorganism to allow the microorganism to grow and reproduce. And the reproductive microorganisms decompose pollutants such as various organic substances, ammonia, nitrite, nitric acid and nitrogen contained in the lower layer 1 to purify the water quality. The surface area of the microorganism carrier must be wide so as to maximize the microbial habitat space and to allow the large amount of microorganisms to attach and operate. Porous resin or ceramics can be used as the microorganism carrier. The microorganisms immobilized on the microorganism carrier can be variously used depending on the kind of contaminants to be decomposed. For example, microorganisms such as Vorticela, Aspidisca and Rotaria, Euplotes, Amphileptus and the like can be used.

본 발명은 송풍기에 전원을 공급하기 위해 자연에너지를 이용하여 전기를 생성하는 발전부를 구비한다. 발전부의 일 예로 태양광발전수단이 구비될 수 있다. The present invention includes a power generating unit that generates electricity using natural energy to supply power to the blower. As an example of the power generation unit, a solar power generation means may be provided.

도 3을 참조하면, 태양광발전수단은 부유체(10)에 설치된 지지프레임과, 지지프레임에 설치되어 전기를 생성하는 태양광발전모듈(75)과, 태양광발전모듈(75)에서 발전된 전기를 저장하는 축전지(미도시)를 포함한다. 3, the solar power generation means includes a support frame installed in the float 10, a solar power generation module 75 installed in the support frame to generate electricity, (Not shown).

지지프레임은 부유체(20)로부터 상방으로 연장되어 일정높이로 형성된 지주(70)와, 지주(70)의 상부에 경사지게 형성된 경사부재(71)로 이루어진다. The supporting frame is composed of a column 70 formed upward at a predetermined height from the float 20 and an inclined member 71 formed at an upper portion of the column 70 in an inclined manner.

경사부재(71)에는 태양광발전모듈(75)이 설치된다. 태양광발전모듈(75)은 다수의 태양전지셀이 격자형태로 어레이되게 배열되어 경사부재(71) 위에 설치된다. 태양광발전모듈(75)에서 발생된 전기는 축전지에 충전된다. The inclined member 71 is provided with a solar power generation module 75. The photovoltaic power generation module 75 is arranged on the inclined member 71 such that a plurality of solar cells are arrayed in a lattice form. The electricity generated in the solar cell module 75 is charged in the battery.

상술한 태양광발전수단은 태양광을 이용해 전기를 생성하고, 생성된 전기를 축전지에 충전시켜 산소발생기(50)의 구동전원으로 이용한다. 따라서 본 발명은 별도의 상용전원 없이 자가발전으로 전원을 공급할 수 있다. The above-described solar power generating means generates electricity using solar light, charges the generated electricity into a battery and uses it as a driving power source for the oxygen generator 50. Therefore, the present invention can supply power by self power generation without a separate commercial power source.

그리고 도시되지 않았지만 발전부는 태양광 발전과 함께 풍력 발전을 병행할 수 있다. 이 경우 풍차가 부유체에 설치된다. 풍차에서 생성된 전기는 축전지에 저장된다. Although not shown in the drawings, the power generation unit can perform wind power generation together with solar power generation. In this case, the windmill is installed in the float. The electricity generated from the windmill is stored in the battery.

이와 같이 본 발명은 태양광이나 풍력과 같은 자연에너지를 이용하여 구동에 필요한 전원을 공급받을 수 있다. As described above, the present invention can receive power required for driving by using natural energy such as sunlight or wind power.

본 발명의 또 다른 실시 예로 산소발생기에서 공급되는 산소를 수중으로 분출하는 수중폭기부를 더 구비할 수 있다. In yet another embodiment of the present invention, the apparatus may further include an underwater auger portion for injecting oxygen supplied from the oxygen generator into water.

도 4 및 도 5를 참조하면, 수중폭기부는 수중에서 산소를 분출하여 물을 순환시킴과 동시에 용존산소량을 높인다. 본 발명에서 수중폭기부는 수중에서 산소를 폭기하는 위치를 가변시킬 수 있는 구조를 갖는다. 따라서 저층, 중층, 표층의 어느 위치에서라도 산소를 폭기할 수 있는 장점을 갖는다.Referring to FIGS. 4 and 5, the water aerating unit ejects oxygen in water to circulate water and increase the amount of dissolved oxygen. In the present invention, the water aerating part has a structure capable of changing the position where oxygen is aerated in water. Therefore, it has the advantage that oxygen can be aerated at any position in the low, middle, and surface layers.

도시된 수중폭기부의 일 예로 부유체(10)에 설치되는 모터(80)와, 부유체에 설치되어 모터(80)와 연결되는 회전드럼(90)과, 연결호스(53)와 연결되어 수중에 설치되며 연결호스(53)로부터 공급되는 산소를 수중으로 분출하는 수중산기관(100)과, 수중산기관(100)에 설치되어 고정지주(30)에 상하로 이동가능하게 결합되는 승강가이드링(110)과, 수중산기관(100)의 상방을 경유하여 회전드럼(90)에 감기는 제 1로프(121)와, 수중산기관(100)의 하방을 경유하여 회전드럼(90)에 감기는 제 2로프(125)와, 제 1로프(121)의 이동을 가이드하기 위해 고정지주(30)의 상부에 설치되는 제 1가이드롤러(131)와, 제 2로프(125)의 이동을 가이드하기 위해 고정지주(30)의 하부에 설치되는 제 2가이드롤러(135)를 구비한다. One example of the illustrated underwater width base portion is a motor 80 installed in the float 10, a rotary drum 90 installed in the float and connected to the motor 80, And an elevating guide ring (100) installed on the hydrofoil organ (100) and movably coupled to the fixed post (30) so as to be movable upward and downward, A first rope 121 wound around a rotary drum 90 via an upper portion of the hydrostatically-charged engine 100 and a second rope 121 wound around the rotary drum 90 via a lower portion of the hydro- A first guide roller 131 provided on the upper portion of the fixed column 30 to guide the movement of the first rope 121 and a second guide roller 131 installed on the upper portion of the fixed column 30 to guide the movement of the second rope 125, And a second guide roller 135 installed at a lower portion of the fixed post 30 in order to perform the above operation.

회전드럼(90)은 부유체(10)에 고정된 지지브라켓(85)에 회전가능하도록 설치된다. 회전드럼(90)의 회전축(95)에는 종동풀리(97)가 설치된다. 종동풀리(97)는 모터(80)의 구동축에 설치된 구동풀리(81)와 벨트(83)로 연결된다. The rotary drum (90) is rotatably mounted on a support bracket (85) fixed to the float (10). A driven pulley 97 is installed on the rotary shaft 95 of the rotary drum 90. The driven pulley 97 is connected to the drive pulley 81 provided on the drive shaft of the motor 80 by a belt 83.

모터(80)가 일 방향으로 회전하면 회전드럼(90)은 시계방향으로 회전하고, 모터(80)가 반대방향으로 회전하면 회전드럼(90)은 반시계 방향으로 회전한다. When the motor 80 rotates in one direction, the rotary drum 90 rotates in the clockwise direction, and when the motor 80 rotates in the opposite direction, the rotary drum 90 rotates in the counterclockwise direction.

수중산기관(100)은 연결호스(53)로부터 분기되는 분기호스(54)와 연결된다. 분기호스(54)는 유연한 소재로 형성된다. 수중산기관(100)이 최대로 상승 또는 하강했을 때의 거리를 감안하여 분기호스(54)는 길이는 여유있게 확보한다. The hydrogeic engine 100 is connected to the branch hose 54 branching from the connecting hose 53. [ The branch hose 54 is formed of a flexible material. The length of the branch hose 54 is ensured in consideration of the distance when the water-born engine 100 is lifted up or down to the maximum.

수중산기관(100)은 다수의 분사홀이 형성되어 산소가 수중으로 분출될 수 있도록 한다. 수중산기관(100)이 고정지주(30)에 지지되면서 상하로 이동할 수 있도록 수중산기관(100)의 좌우 양측에는 승강가이드링(110)이 결합된다. 승강가이드링(110)의 내측 홈으로 고정지주(30)가 관통한다. A number of spray holes are formed in the water-born engine 100 so that oxygen can be injected into water. The elevation guide ring 110 is coupled to both right and left sides of the hydrostatically charged engine 100 so that the hydrostatically engine 100 can be moved up and down while being supported by the fixed strut 30. And the fixed post 30 penetrates through the inner groove of the elevation guide ring 110.

제 1가이드롤러(131)와 제 2가이드롤러(135)는 고정지주(30)에 회전가능하도록 설치된다. The first guide roller 131 and the second guide roller 135 are rotatably installed on the fixed post 30.

제 1로프(121)는 수중산기관(100)에 설치된 상부고리(105)에 연결된다. 제 1로프(121)는 수중산기관(100)의 상방에 위치한 제 1가이드롤러(131)를 경유하여 회전드럼(90)에 감긴다. 그리고 제 2로프(125)는 수중산기관(100)에 설치된 하부고리(107)에 연결된다. 제 2로프(125)는 수중산기관(100)의 하방에 위치한 제 2가이드롤러(135)를 경유하여 회전드럼(90)에 감긴다. 제 2로프(125)의 감기는 방향은 제 1로프(121)의 감기는 방향과 반대이다. 따라서 회전드럼(90)이 어느 일 방향으로 회전하면 제 1로프(121)가 감길 경우 제 2로프(125)는 풀리고, 회전드럼(90)이 반대방향으로 회전하면 제 1로프(121)는 풀리면서 제 2로프(125)는 감긴다. 이와 같이 회전드럼(90)에 제 1로프(121)와 제 2로프(125)를 풀고 감아 수중산기관(100)을 상부로 이동시키거나 하부로 이동시킬 수 있다. The first rope 121 is connected to the upper ring 105 installed in the hydrostat engine 100. The first rope 121 is wound on the rotary drum 90 via the first guide roller 131 positioned above the hydrostatically-charged organ 100. And the second rope 125 is connected to the lower ring 107 installed in the hydro-humid engine 100. The second rope 125 is wound on the rotary drum 90 via the second guide roller 135 located below the hydrostat engine 100. The winding direction of the second rope (125) is opposite to the winding direction of the first rope (121). Therefore, when the rotary drum 90 is rotated in one direction, the second rope 125 is loosened when the first rope 121 is wound and when the rotary drum 90 rotates in the opposite direction, And the second rope 125 is wound. As described above, the first rope 121 and the second rope 125 are unwound and wound on the rotary drum 90 so that the hydro-diaphragm 100 can be moved upward or downward.

한편, 도 4에 도시되지 않았지만 도 3에 도시된 바와 같이 발전부로 태양광발전수단이 구비될 수 있음은 물론이다. Although not shown in FIG. 4, it is needless to say that the solar power generation means may be provided as the power generation portion, as shown in FIG.

본 발명은 또 다른 실시 예로 본 발명의 수질정화장치가 설치된 수역의 수질을 실시간 모니터링할 수 있는 시스템을 더 갖출 수 있다. In another embodiment of the present invention, a system capable of real-time monitoring of water quality in a water area where the water purification apparatus of the present invention is installed can be further provided.

도 6을 참조하면, 수질모니터링수단의 일 예로 수중에 설치된 수질오염측정센서(151)와, 수질오염측정센서(151)로부터 신호를 수신하는 제어부(153), 제어부(153)의 제어를 통해 데이터를 관제서버(157)로 송출하기 위한 통신네트워크(155)로 이루어진다. Referring to FIG. 6, an example of the water quality monitoring means includes a water pollution measuring sensor 151 installed in the water, a controller 153 receiving signals from the water pollution measuring sensor 151, And a communication network 155 for sending out the message to the control server 157.

수질오염측정센서(151)는 다양한 수질오염인자를 측정할 수 있도록 하나 이상의 센서로 이루어질 수 있다. 제어부(153)는 부유체에 설치된다. 제어부(153)가 수질오염측정센서(151)로부터 신호를 받게 되면 제어부(153)는 저장부(152)에 데이터를 저장한다. 저장부(152)에 저장된 데이터는 통신네트워크(155)를 통해 실시간으로 원격지에 위치한 관제서버(157)에 송출된다. 통신네트워크(155)는 유선 또는 무선 통신망이 적용될 수 있고, 일 예로 무선 인터넷망 등 공지된 다양한 방식의 무선 통신망이 적용될 수 있다. The water pollution measuring sensor 151 may be composed of one or more sensors to measure various water pollutant factors. The control unit 153 is installed in the float. When the control unit 153 receives a signal from the water pollution measurement sensor 151, the control unit 153 stores the data in the storage unit 152. The data stored in the storage unit 152 is sent to the control server 157 located at a remote place in real time via the communication network 155. The communication network 155 may be a wired or wireless communication network. For example, various known wireless communication networks such as a wireless Internet network may be applied.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10: 부유체 30: 고정지주
40: 식물재배부 50: 산소발생기
53: 연결호스 55:저질산기관
75: 태양광발전모듈
10: Float 30: Fixed column
40: plant growing section 50: oxygen generator
53: Connection hose 55: Low quality hose
75: PV module

Claims (8)

수면에 부유가능한 부유체와;
상기 부유체를 수면의 일 지점에 고정시키기 위해 상기 부유체와 결합되어 호수 또는 하천의 바닥에 고정되는 고정지주와;
상기 부유체에 마련된 수경재배부와;
상기 바닥에 침전되어 형성된 저질층에 산소를 공급하여 상기 저질층의 부패를 방지하기 위한 부패방지수단과;
상기 부유체에 설치되며 자연 에너지를 이용하여 전기를 생성하는 발전부;를 구비하고,
상기 부패방지수단은 상기 부유체에 설치되어 산소를 공급하는 산소발생기와, 상기 산소발생기와 연결되어 수중으로 연장되는 연결호스와, 상기 저질층에 매설되어 산소를 상기 저질층으로 분출할 수 있도록 상기 연결호스와 연결되는 저질산기관을 구비하며,
상기 부패방지수단은 상기 고정지주의 하부에 연결되어 상기 저질층에 매설되는 미생물분해부를 더 구비하고,
상기 미생물분해부는 다수의 관통홀이 형성되며 상기 고정지주의 내부에 형성된 통로와 연통되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 수용되는 미생물 담체를 구비하는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치.
A float floating on the water surface;
A fixed strut coupled with the float for fixing the float at one point on the surface of the water and fixed to the bottom of the lake or stream;
A hydroponic cultivation unit provided in the float;
A decay preventing means for preventing decay of the low quality layer by supplying oxygen to the low quality layer deposited on the bottom;
And a generator installed in the float to generate electricity using natural energy,
The anti-corruption means includes an oxygen generator installed in the float to supply oxygen, a connection hose connected to the oxygen generator and extending into the water, and a connection hose embedded in the bottom layer, And a low quality intake pipe connected to the connection hose,
The microbial decomposition unit may further include a microbial decomposition unit connected to a lower portion of the fixed strut and buried in the microbial layer,
Characterized in that the microorganism decomposing section comprises a housing formed with a plurality of through holes and communicating with a passage formed in the fixed post, and a microorganism carrier accommodated in the housing. Water purification equipment.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 발전부는 상기 부유체에 설치된 지지프레임과, 상기 지지프레임에 설치되어 전기를 생성하는 태양광발전모듈과, 상기 태양광발전모듈에서 발전된 전기를 저장하는 축전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치.The solar battery module according to claim 1, wherein the power generation unit includes a support frame installed in the float, a solar power generation module installed in the support frame to generate electricity, and a storage battery for storing electricity generated from the solar power generation module Floating water purification system with hydroponic cultivation function using natural energy. 제 1항에 있어서, 상기 산소발생기와 연결되어 상기 산소발생기에서 공급되는 산소를 수중으로 분출하는 수중폭기부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치.The floating water purification apparatus according to claim 1, further comprising an underwater augmentor connected to the oxygen generator and spraying oxygen supplied from the oxygen generator into water. 제 6항에 있어서, 상기 수중폭기부는 상기 부유체에 설치되는 모터와, 상기 부유체에 설치되어 상기 모터와 연결되는 회전드럼과, 상기 연결호스와 연결되어 수중에 설치되며 상기 연결호스로부터 공급되는 산소를 수중으로 분출하는 수중산기관과, 상기 수중산기관에 설치되어 상기 고정지주에 상하로 이동가능하게 결합되는 승강가이드링과, 상기 수중산기관과 연결되어 상기 수중산기관의 상방을 경유하여 상기 회전드럼에 감기는 제 1로프와, 상기 수중산기관과 연결되어 상기 수중산기관의 하방을 경유하여 상기 회전드럼에 감기되 상기 제 1로프와 반대방향으로 감기는 제 2로프와, 상기 제 1로프의 이동을 가이드하기 위해 상기 고정지주의 상부에 설치되는 제 1가이드롤러와, 상기 제 2로프의 이동을 가이드하기 위해 상기 고정지주의 하부에 설치되는 제 2가이드롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치.[7] The apparatus of claim 6, wherein the water submerged portion comprises: a motor installed in the submerged fluid; a rotary drum installed in the submerged fluid and connected to the motor; An elevating guide ring installed in the hydroengineering organs to be vertically movably coupled to the fixed strut, and a control unit connected to the hydroengineering organ and passing through the upper part of the hydroengineering unit A second rope connected to the hydro-orbital engine and wound on the rotary drum via a lower portion of the hydro-diaphragm engine and wound in a direction opposite to the first rope; A first guide roller provided on an upper portion of the fixed post for guiding movement of the rope; and a second guide roller provided on the lower portion of the fixed post for guiding the movement of the second rope. And a second guide roller which is provided on the second guide roller. 제 1항에 있어서, 수질을 측정하여 감시하기 위한 수질모니터링수단을 더 구비하며,
상기 수질모니터링수단은 수중에 설치된 수질오염측정센서와, 상기 부유체에 설치되며 상기 수질오염측정센서로부터 신호를 수신하는 제어부, 상기 제어부의 제어를 통해 데이터를 관제서버로 송출하기 위한 통신네트워크를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용한 수경재배 기능을 갖는 부유식 수질정화장치.


The water treatment system according to claim 1, further comprising water quality monitoring means for monitoring and monitoring water quality,
The water quality monitoring means includes a water pollution measuring sensor installed in the water, a controller installed in the float and receiving a signal from the water pollution measuring sensor, and a communication network for transmitting data to the control server through the control of the controller Wherein the water-purifying apparatus has a hydroponic cultivation function using natural energy.


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