KR102066426B1 - Filtration system having pretreatment filtration apparatus for variable capacity type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전처리 여과 용량을 용이하게 가변시킬 수 있는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device, and more particularly to a filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device capable of easily varying the pretreatment filtration capacity.
일반 주거지, 도로, 주차장, 건축현장, 농지, 산림지, 건축현장, 매립장 등과 같이 오염물질의 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)의 경우, 오염물질의 배출지점이 불분명하기 때문에 특정 시설에 별도의 처리장치를 설치하기가 어렵다. 그러므로, 이러한 비점오염원을 근원으로한 오염물질은 광범위한 지표면에 잔존해 있다가 우천시 빗물과 함께 하천 또는 지하수 등으로 유입되어 심각한 수질오염의 원인이 되고 있다.Non-point source sources with a wide range of pollutant discharge areas, such as general dwellings, roads, parking lots, construction sites, farmland, forest lands, construction sites, landfills, etc. It is difficult to install the processing unit. Therefore, contaminants originating from such nonpoint sources remain on a wide range of earth's surface and are introduced into rivers or groundwater with rainwater during rainy weather, causing serious water pollution.
이러한 비점오염원에 대한 대책으로 일반 주거지, 도로, 매립장 등이 밀집되어 있는 지역에 인공습지를 조성하고, 인공습지 내에 오염원 제거를 위한 각종 시설을 설치하고 있다.As a countermeasure against such nonpoint pollution sources, artificial wetlands are formed in areas where general dwellings, roads, and landfills are concentrated, and various facilities are installed to remove pollutants in artificial wetlands.
그러나, 근본적으로 비점오염원은 오염원의 배출지점이 불분명하므로, 오염원이 증가됨에 따라 특정 시점에서 오염물질이 과다하게 배출되는 경우 기존에 설치되어 있는 오염제거 시설에서의 전처리 단계에서 오염물질 처리에 문제가 발생할 수 있다.However, since the point of origin of a pollutant source is unclear, there is a problem in handling the pollutant at the pretreatment stage of an existing decontamination facility when the pollutant is excessively discharged at a certain point as the source of contamination increases. May occur.
상술한 배경하에서, 본 발명자는 여과 용량을 쉽게 가변함으로서, 오염원의 발생 정도에 따라 전처리 단계를 가변적으로 운영할 수 있는 여과 시스템을 개발하고, 그 효과를 확인하여, 본 발명을 완성하였다.Under the above-mentioned background, the present inventors have developed a filtration system which can operate the pretreatment step variably according to the generation degree of the pollutant by easily varying the filtration capacity, and confirmed the effect thereof, thereby completing the present invention.
본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전처리 여과 용량을 용이하게 가변시킬 수 있는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a filtration system having a variable capacity pretreatment filtration device which can easily vary the pretreatment filtration capacity.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 하천수가 수집되는 수집부; 상기 수집부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 1차적으로 침전시키는 1차침전부; 상기 1차침전부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 전처리하여 제거하되, 전처리 용량이 조절가능하도록 마련되는 전처리부; 상기 전처리부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 화학적 방법으로 처리하여 제거하는 화학처리부; 상기 화학처리부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 2차적으로 침전시키는 2차침전부; 상기 2차침전부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 여과하여 제거하는 여과부; 상기 수집부에 수용되는 하천수 내의 부유물질량을 측정하는 측정부; 상기 측정부로부터 부유물질량에 대한 정보를 전달받고, 상기 부유물질량을 기초로 연산함으로써 BOD 값을 예측하는 연산부; 상기 연산부에 통신가능하도록 연결되며, 상기 연산부로부터 상기 BOD 값을 전달받아 외부로 표시하는 단말부; 및 상기 측정부와 상기 연산부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하되, 상기 측정부는, 하천수가 유입되는 유입공간을 형성하는 본체와, 상기 본체에 설치되며 상기 유입공간으로 적외선을 조사하여 하천수 내의 부유물질량을 측정하는 센서와, 상기 본체의 유입공간에 유입되는 이물질을 제거하는 제거모듈을 포함하며, 상기 전원부는, 태양광 발전에 의해 전원을 생성하며, 상기 본체는, 상기 본체의 변위를 감지하는 자이로센서부와, 상기 변위 값을 상기 센서에 위치적으로 보상해 주는 액추에이터부가 설치되며, 상기 제거모듈은, 상기 본체의 유입공간에 유입된 이물질을 제거하는 블레이드와, 상기 블레이드에 회전력을 제공하는 모터와, 상기 블레이드를 상하로 이동시키는 이동부를 포함하며, 상기 전원부는, 태양광에 의해서 발전하는 복수개의 태양광모듈과, 상기 태양광모듈에 의해서 생산된 전기에너지를 축전하는 축전모듈과, 상기 태양광모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하며, 상기 제어모듈은, 상기 태양광모듈의 전기에너지 생산량을 모니터링함으로써 태양광이 기설정된 수치 이상일 경우 전기적으로 병렬연결로 유지시키고 태양광이 기설정된 수치 이하일 경우 전기적으로 직렬연결로 변경하여 정격전압을 유지시키는 제어부와, 전기에너지 생산량이 기설정된 수치 이하로 떨어지는 경우 생산량이 최대화 되는 각도까지 상기 태양광모듈의 자세를 변화시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a collection unit for collecting the river water; A primary sedimentation unit communicating with the collection unit to receive the river water and for precipitating the pollutants contained in the river water; A pretreatment unit connected to the primary settling unit to receive stream water, and pretreatment to remove contaminants contained in the river water, wherein the pretreatment capacity is adjustable; A chemical treatment unit communicating with the pretreatment unit to receive the river water, and treating and removing contaminants contained in the river water by a chemical method; A secondary precipitator connected to the chemical treatment unit to receive the river water and to sediment the pollutants contained in the river water secondaryly; A filtration unit connected to the secondary settling unit to receive river water and to filter and remove contaminants contained in the river water; A measuring unit measuring an amount of suspended solids in the river water accommodated in the collecting unit; A calculation unit for receiving the information on the amount of suspended solids from the measurement unit and predicting a BOD value by calculating the amount of suspended solids based on the amount of suspended solids; A terminal unit which is connected to communicate with the operation unit and receives the BOD value from the operation unit and displays the BOD value to the outside; And a power supply unit for supplying power to the measurement unit and the calculation unit, wherein the measurement unit includes: a main body forming an inflow space into which the river water flows, and installed in the main body to irradiate infrared rays into the inflow space to provide a quantity of suspended solids in the river water; And a removal module for removing foreign substances introduced into the inflow space of the main body, wherein the power supply unit generates power by photovoltaic power generation, and the main body includes a gyro for detecting displacement of the main body. A sensor unit and an actuator unit for compensating the displacement value to the sensor are installed. The removal module includes a blade for removing foreign substances introduced into the inflow space of the main body, and a motor providing rotational force to the blade. And a moving part for moving the blades up and down, wherein the power supply part includes a plurality of power generated by sunlight. And a solar module, a power storage module for storing electrical energy produced by the solar module, and a control module for controlling the solar module, wherein the control module monitors the electric energy production of the solar module. If the solar light is more than the predetermined value electrically maintained in parallel connection, if the solar light is less than the preset value, the control unit to change the electrical connection in series to maintain the rated voltage, and the electrical energy production falls below the predetermined value It is achieved by a filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device comprising a motor for varying the attitude of the photovoltaic module to an angle at which the yield is maximized.
또한, 상기 전처리부는, 직렬로 연결되는 복수개의 필터모듈을 구비하며, 상기 필터모듈은, 탈부착 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템.The pretreatment unit may include a plurality of filter modules connected in series, and the filter module may include a detachable pretreatment filtration device.
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또한, 상기 연산부는, 하천수에서 상기 부유물질량의 거동에 따라 변화되는 패턴을 기초로 상기 BOD 값을 예측할 수 있다.In addition, the operation unit may predict the BOD value based on a pattern that changes according to the behavior of the amount of suspended solids in the river water.
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본 발명에 따르면, 전처리 여과 용량을 용이하게 가변시킬 수 있는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템이 제공된다. 이에 따르면, 오염원의 발생 정도에 따라 전처리 장치를 가변적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device capable of easily varying the pretreatment filtration capacity. According to this, there is an effect that the pretreatment apparatus can be variably operated according to the generation degree of the pollution source.
또한, 본 발명에 따르면, 부유물질량 측정을 이용하여 BOD 값을 용이하게 예측할 수 있다. 이에 따르면, 하천의 오염원을 빠른 시간 내에 확인 하는 것이 가능하여, 전처리 장치의 여과 용량 조절을 적시에 취할 수 있는 효과가 기대될 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to easily predict the BOD value using the measurement of the amount of suspended solids. According to this, it is possible to identify the pollution source of the river in a short time, the effect can be expected to take timely control of the filtration capacity of the pretreatment device.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템을 전체적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템의 전처리부를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 구비되는 부유물질량 측정을 통한 BOD 예측을 위한 구성을 도시한 것이고,
도 4는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 구비되는 부유물질량 측정을 통한 BOD 예측을 위한 구성의 전기적인 연결을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템의 측정부의 구조를 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 따른 BOD 수치 예측 방법을 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템의 전원부의 구조를 도시한 것이다.1 is an overall view of a filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device according to one embodiment of the invention,
2 illustrates a pretreatment unit of a filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 illustrates a configuration for BOD prediction by measuring the amount of suspended solids provided in the filtration system having a variable volume pre-treatment filtration device according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 shows the electrical connection of the configuration for BOD prediction through the measurement of the amount of suspended solids provided in the filtration system having a variable capacity pre-treatment filtration device,
Figure 5 shows the structure of the measuring unit of the filtration system having a variable volume pre-treatment filtration device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 6 illustrates a BOD value prediction method according to a filtration system having a variable volume pretreatment filtration device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 illustrates the structure of the power supply unit of the filtration system having a variable capacity pre-treatment filtration device according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used to refer to the same components as much as possible, even if displayed on different drawings.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description of embodiments of the present invention, detailed descriptions of related well-known configurations or functions will be omitted when it is determined that the understanding of the embodiments of the present invention is prevented.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In addition, in describing the components of the embodiments of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the filtration system having a variable volume pre-treatment filtration device according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템을 전체적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템의 전처리부를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 구비되는 부유물질량 측정을 통한 BOD 예측을 위한 구성을 도시한 것이고, 도 4는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 구비되는 부유물질량 측정을 통한 BOD 예측을 위한 구성의 전기적인 연결을 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템의 측정부의 구조를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템에 따른 BOD 수치 예측 방법을 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템의 전원부의 구조를 도시한 것이다.FIG. 1 is an overall view of a filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a pretreatment of a filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device according to an embodiment of the present invention. 3 shows a configuration for BOD prediction by measuring the amount of suspended solids included in the filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a variable displacement pretreatment Figure 5 shows the electrical connection of the configuration for the prediction of BOD by measuring the amount of suspended solids provided in the filtration system having a filtration device, Figure 5 is a filtration system having a variable capacity pre-treatment filtration device according to an embodiment of the present invention Figure 6 shows the structure of the measuring unit, Figure 6 is a variable-capacity pretreatment filter field according to an embodiment of the present invention It depicts a BOD value prediction method according to the filtration system having a, Figure 7 illustrates the structure of a power unit of the filter system having a capacity variable type pretreatment filtration device in accordance with one embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템(100)은 수집부(110)와, 1차침전부(120)와, 전처리부(130)와, 화학처리부(140)와, 2차침전부(150)와, 여과부(160)와, 측정부(170)와, 연산부(180)와, 단말부(190)와, 전원부(P)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the
수집부(110)는 하천수가 수집되는 공간을 제공하는 것으로서, 하천에 연통되며 후술하는 1차침전부(120)에 연통된다. 이러한 수집부(110)에는 후술하는 측정부(170)가 설치되며, 측정부(170)에 의해서 하천수의 수질오염 정도가 실시간으로 측정된다.The
1차침전부(120)는 하천수에 포함되는 오염물질을 1차적으로 침전시키는 것으로서, 상술한 수집부(110)로부터 하천수를 공급받을 수 있도록 수집부(110)에 연통되며, 후술하는 전처리부(130)에 연통된다.The
전처리부(130)는 1차침전부(120)에서 1차적으로 침전된 후 공근되는 하천수 내의 오염물질을 전처리 하는 것으로서, 전처리 용량이 조절가능하도록 마련될 수 있다.The
전처리부(130)는 보다 상세하게, 도 2에 도시된 바와 같이, 파이프(131)와 필터모듈(132)을 포함한다.In more detail, as shown in FIG. 2, the
파이프(131)는 상술한 1차침전부(120)에 연결되어 하천수를 공급받는 것으로서, 길이방향을 따라 후술하는 필터모듈(132)이 복수개로 설치된다. 한편, 파이프(131)와 필터모듈(132)이 접촉되는 지점에는 필터모듈(132) 설치 유무를 검출할 수 있는 센싱모듈이 설치되는데, 이 센싱모듈은 후술하는 단말부(190)로 현재 필터모듈(132)이 몇개나 설치되어 있는지에 대한 정보를 전달한다.The
필터모듈(132)은 파이프(131)에서 유입되는 하천수를 필터링함으로써 오염물질을 제거하는 것으로, 복수개로 마련되어 상술한 파이프(131)의 길이방향을 따라 설치된다. 이러한 필터모듈(132)은 파이프(131)에 탈부착되는 형태로 설치될 수 있다.The
상술한 바와 같은 탈부착식으로 설치되는 필터모듈(132)에 따르면, 작업자가 간단하게 전처리 여과 용량을 용이하게 가변시킬 수 있다. 이러한 필터모듈(132)에 따르면, 하천수의 오염정도가 변하는 경우, 이에 대응하여 작업자가 전처리 장치를 가변적으로 쉽게 운영할 수 있는 효과가 있다.According to the
한편, 후술하는 연산부(180)에서 예측되는 BOD 수치를 이용하면, 보다 빠르게 하천수의 정도를 단말부(190)로 파악할 수 있고, 단말부(190)는 BOD 수치를 기초로 필요한 필터모듈(132)의 설치 개수를 표시하는 것이 가능하므로, 전처리부(130)와 측정부(170)와 연산부(180)와 단말부(190)에 따르면, 하천수의 오염정도에 따라 전처리부(130)의 여과 용량 조절을 적시에 취할 수 있는 효과가 기대될 수 있다. On the other hand, using the BOD value predicted by the
화학처리부(140)는 하천수에 포함되는 오염물질을 화학적 방법으로 처리하여 제거하는 것으로서, 전처리부(130)에 연통되어 하천수를 공급받는다.The
화학처리부(140)는 침전, 흡착, 살균, 산화 및 환원, 중화, 이온교혼 등의 화학적인 방법을 사용하여 하천수에 포함되는 오염물질을 제거한다. 한편, 필요에 따라 화학처리부(140)에서 화학적 오염물질을 제거하기 이전에 세균 등을 이용한 생물학적 방법으로 하천수에 포함되는 오염물질을 미리 제거할 수 있다.The
2차침전부(150)는 하천수에 포함되는 오염물질을 2차적으로 침전시키는 것으로서, 화학처리부(140)에 연통되어 하천수를 공급받고, 처리된 하천수가 후술하는 여과부(160)에서 여과될 수 있도록 여과부(160)에 연통된다.The
여과부(160)는 하천수에 포함되는 오염물질을 여과하여 최종적으로 제거하는 것으로서, 상술한 2차침전부(150)에 연통되어 하천수를 공급받는다. 이러한 여과부(160)는 화학처리 단계 이후 미세한 잔류 현탁 고형물을 제거하기 위해 필요한 구성이다.The
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 측정부(170)는 하천수 내의 부유물질량을 측정하는 것으로서, 하천수에 접촉될수 있도록 수집부(110)에 배치되며, 후술하는 연산부(180)에 연결되어 측정한 부유물질량에 대한 정보를 연산부(180)로 전달한다.As shown in Figures 3 to 5, the
부유물질량(SS, Suspended Solids)은 입경 2mm 이하의 물질의 양(㎎/ℓ 또는 ppm)을 의미하는 것으로, 여기서 부유물은 물에 용해되지 않고 수중에 현탁되어 있는 유기물 및 유기물을 함유하는 고형물을 의미한다. 보다 상세하게, 부유물은 하천수 시료를 공극이 0.1% 인 여과지를 사용하여 여과시킬 때 여과되지 않는 현탁물질을 의미한다.Suspended Solids (SS) refers to the amount of substances (mg / L or ppm) having a particle diameter of 2 mm or less, where the suspended solids are solids containing organics and organics suspended in water without being dissolved in water. do. More specifically, suspended matter refers to suspended matter that is not filtered when the stream water sample is filtered using filter paper with 0.1% porosity.
부유물질량을 측정하는 방법은 전통적으로 하천수 시료를 여과시켜서 고형물을 포집하고 건조시킨 후, 그 전후의 무게차에 의해서 고형물의 농도를 구하고 mg/ℓ 또는 ppm의 단위로 나타냄으로써 측정되는데, 최근에는 적외선을 이용한 실시간 측정방법도 사용되고 있다.The method of measuring the amount of suspended solids has traditionally been measured by filtering a stream water sample, collecting the solids, drying them, and then calculating the concentration of the solids by the difference in weight before and after, and expressing the concentration in mg / L or ppm. Real-time measurement method using is also used.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 측정부(170)는 보다 상세하게 본체(171)와 센서(172)와 제거모듈(173)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the measuring
본체(171)는 하천수가 유입되는 공간인 유입공간(S)을 일단에 형성하는 것으로서, 내부에는 후술하는 센서(172)와 제거모듈(173)이 설치되며, 센서(172)에서 생성되는 전기적인 신호를 후술하는 연산부(180)로 전달하는 회로 등이 내부에 설치된다.The
하천수의 유동에 따라 본체(171)에 가진이 발생되는 경우 본체(171)에 설치된 센서(172)도 함께 진동되어 부유물질량 측정에 오류가 발생될 수 있다. 따라서, 본체(171)에는 본체(171)의 흔들림, 진동을 감지하여 물리적으로 진동 값을 센서(172)에 보상해 주는 장치(자이로센서(172) 및 액추에이터)가 설치되는 것이 바람직하다.When the excitation is generated in the
센서(172)는 유입공간(S)으로 적외선으로 조사하여 하천수 내의 부유물질량을 측정하는 것으로서, 상술한 본체(171)부에 설치되며 후술하는 연산부(180)에 전기적으로 연결되어 측정한 부유물질량을 연산부(180)로 전달한다.The
센서(172)는 보다 상세하게, 유입공간(S)으로 적외선을 조사한 다음 반사되는 적외선을 수광하는 과정에서 유입공간(S)내에 유동되는 하천수에 포함되는 부유물에 의해 적외선이 변화되는 패턴을 분석함으로써 부유물질량을 측정한다. 상술한 바와 같은 센서(172)는 적외선을 이용하여 실시간으로 하천수 내 부유물질량을 측정할 수 있으므로, 센서(172)에 따르면 시간에 흐름에 따른 부유물질량에 대한 함수값을 획득할 수 있다.In detail, the
제거모듈(173)은 유입공간에 수초 등의 이물질이 유입되어 센서(172)의 센싱을 장애가되는 경우, 수초 등의 이물질을 제거하는 것으로서, 회전력을 제공하는 모터와 모터에 의해 회전하여 수초 등을 제거하는 블레이드로 구성될 수 있다.The
블레이드는 상하로 이동가능하게 마련될 수 있는데, 센서(172)에서 센싱상황을 모니터링 하고 있다가 수초 등이 유입공간에 유입되어 있다고 판단하는 경우 센서(172)에서 발생되는 알람신호에 의해 블레이드는 하측으로 이동한다. 이후, 블레이드는 모터의 동작에 의해서 회전되는데, 회전에 의해 수초 등이 제거되면, 센서(172)에서 발생되는 확인신호에 의해 블레이드는 정지하고, 상측으로 이동한다.The blade may be provided to move up and down. When the
상술한 바와 같은 과정으로 동작하는 제거모듈(173)에 따르면, 하천 또는 상수원에서 부유물질량을 측정할 때에 발생할 수 있는 수초 등의 이물질 유입에 의한 센서(172)의 센싱 오류를 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연산부(180)는 측정부(170)로부터 부유물질량에 대한 정보를 전달받고, 부유물질량을 기초로 연산함으로써 BOD 값을 예측하는 것으로서, 상술한 센서(172)에 전기적으로 연결되며, 예측된 BOD 값을 외부로 표시한다.3 and 4, the
부유물질량의 거동은 BOD의 거동과 유사한 패턴을 가지는 것으로 연구된 바 있다. 따라서 부유물질량의 거동을 알 수 있는 경우에는 BOD에 대한 거동도 유사한 형태로 예측할 수 있다.The behavior of suspended solids has been studied to have a pattern similar to that of BOD. Therefore, if the behavior of suspended solids is known, the behavior of BOD can be predicted in a similar form.
도 6에 도시된 바와 같이, 연산부(180)는 하천수에서 부유물질량의 거동에 따라 변화되는 패턴을 기초로 상기 BOD 값을 예측할 수 있다. 센서(172)에서 측정되는 실시간 부유물질량 값에 따르면, 시간에 흐름에 따른 부유물질량에 대한 함수값이 도출될 수 있는데, 이러한 함수값은 상술한 바와 같이 부유물질량의 거동에 해당되는 바, 이 함수값에 하천수의 특성 및 하천의 상태에 대한 가중치를 반영하면, 현재 하천수의 BOD 값에 대한 함수값, 즉, 거동이 예측될 수 있는 것이다.As shown in FIG. 6, the
상술한 바와 같은 연산부(180)의 예측 연산에 따르면, BOD 값을 확인하기 위해 복잡한 과정을 거칠 필요없이 상대적으로 용이한 적외선 타입의 부유물질량의 측정을 이용하여 BOD 값을 용이하게 예측할 수 있다. According to the prediction operation of the
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 단말부(190)는 상술한 연산부(180)에 통신가능하도록 연결되며, 연산부(180)로부터 BOD 값을 전달받아 외부로 표시하는 것으로서, 휴대가능한 스마트폰(Smart Phone)과 같은 단말장치로 마련될 수 있다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
이러한 단말부(190)에는 전용 어플리케이션이 설치되는데, 전용 어플리케이션에 따르면 상기 측정부(170)가 설치된 위치에서의 부유물질량, BOD 값 등이 실시간으로 모니터링 될 수 있고, 센서(172)의 오염상태 상태 등도 확인될 수 있다.A dedicated application is installed in the
또한, 단말부(190)는 상술한 파이프(131)에 설치되는 센싱모듈와 통신가능하게 연결되어 파이프(131)에 현재 몇개의 필터모듈(132)이 있는지를 확인하여 표시할 수 있다.In addition, the
단말부(190)에 설치되는 전용 어플리케이션은 연산부(180)의 BOD 값을 기초로 전처리 과정에서 필요한 용량을 연산함으로써, 파이프(131)에 설치되어야 할 필터모듈(132)의 개수를 산출하여 작업자가 확인할 수 있게 표시한다. 이러한 전용 어플리케이션의 기능에 따르면, 하천수의 오염정도가 변하는 경우, 이에 대응하여 작업자가 필터모듈(132)을 탈부착함으로써, 전처리 장치를 가변적으로 쉽게 운영할 수 있는 효과가 있다.The dedicated application installed in the
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전원부(P)는 상술한 측정부(170)와 연산부(180)에 전원을 공급하는 것으로서, 태양광 발전에 의해 전원을 생성하는 장치로 마련될 수 있다.3 and 4, the power supply unit P supplies power to the
도 7에 도시된 바와 같이, 전원부(P)는 보다 상세하게, 태양광모듈(P1)과, 축전모듈(P2)과, 제어모듈(P3)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, the power supply unit P may include a photovoltaic module P1, a power storage module P2, and a control module P3 in more detail.
태양광모듈(P1)은 태양광에 의해서 발전하는 태양전지로, 상술한 측정부(170)와 연산부(180)에 전기적으로 연결되어 전기를 공급하며, 후술하는 축전모듈(P2)에 전기적으로 연결되어 전기를 축전시키며, 제어모듈(P3)에 전기적으로 연결되어 제어된다. 이러한 태양광모듈(P1)은 복수개로 마련되어 나란하게 배치될 수 있다.The photovoltaic module P1 is a solar cell that is generated by solar light, and is electrically connected to the measuring
축전모듈(P2)은 태양광모듈(P1) 의해서 생산된 전기에너지를 축전하는 것으로서, 태양광모듈(P1)과 전기적으로 연결된다.The power storage module P2 is to store electric energy produced by the solar module P1 and is electrically connected to the solar module P1.
제어모듈(P3)은 태양광모듈(P1)을 제어하는 것으로서, 상술한 태양광모듈(P1)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제어모듈(P3)은 태양광모듈(P1)의 온도, 전압, 전기 생산량 등을 실시간으로 확인하여 태양광모듈(P1)이 정상적으로 동작할 수 있도록 제어한다.The control module P3 controls the solar module P1 and is electrically connected to the solar module P1 described above. The control module P3 checks the temperature, voltage, electricity production amount of the solar module P1 in real time and controls the solar module P1 to operate normally.
제어모듈(P3)은 복수개의 태양광모듈(P1)에서 생산되는 전기에너지의 전압이 일정하게 유지되도록 복수개의 태양광모듈(P1)이 전기적으로 직렬 연결되거나 복수개의 태양광모듈(P1)가 전기적으로 병렬연결되도록 연결방식을 제어할 수 있다. 즉, 제어모듈(P3)은 태양광모듈(P1)에서 생산되는 전기 생산량을 모니터링함으로써 태양광이 일정 수준이상이라고 판단하는 경우 복수개의 태양광모듈(P1)이 전기적으로 병렬연결되는 것을 유지하여 정격전압을 유지시키고, 태양광모듈(P1)에서 생산되는 전기 생산량을 모니터링함으로써 태양광이 충분하지 못하다고 판단하는 경우에는 복수개의 태양광모듈(P1)의 전기적 연결을 직렬연결로 변경하여 정격전압을 계속적으로 유지시킨다.The control module P3 has a plurality of solar modules P1 electrically connected in series or a plurality of solar modules P1 are electrically connected to maintain a constant voltage of the electrical energy produced by the plurality of solar modules P1. Can be controlled to be connected in parallel. That is, the control module P3 monitors the amount of electricity produced by the photovoltaic module P1, and when the solar light is determined to be above a certain level, the plurality of photovoltaic modules P1 are kept electrically connected in parallel and rated. If it is judged that the solar light is not enough by maintaining the voltage and monitoring the electricity output produced by the solar module (P1), the rated voltage is continuously changed by changing the electrical connection of the plurality of solar modules (P1) to a series connection. Keep it.
상술한 바와 같은 제어모듈(P3)의 제어에 따르면, 복수개의 태양광모듈(P1)에서 생산되는 전기에너지가 정격전압으로 일정하게 출력될 수 있어, 상술한 측정부(170) 및 연산부(180)에 안정적인 전기를 공급할 수 있다. 제어모듈(P3)의 이러한 제어 기능이 부재하는 경우에는 측정부(170) 및 연산부(180)에 안정적인 전기가 공급되지 않아 측정부(170) 및 연산부(180)가 지속적으로 작동되지 않고, 심지어는 기기적 오류를 발생시킬 수 있다.According to the control of the control module P3 as described above, the electrical energy produced by the plurality of solar modules P1 may be constantly output at the rated voltage, the
또한 제어모듈(P3)은 태양광모듈(P1)의 전기에너지 생산량 모니터링 결과를 이용하여 모터(미도시)를 구동시킴으로써 태양광모듈(P1)의 자세를 조절할 수 있다.In addition, the control module P3 may adjust the posture of the solar module P1 by driving a motor (not shown) using the result of monitoring the electric energy production of the solar module P1.
태양광이 태양광모듈(P1)로 조사되는 각도에 따라 태양광모듈(P1)에서 생산되는 전기에너지 양은 달라질 수 있으므로 생산되는 전기에너지 양이 감소하는 경우에는 태양광모듈(P1)의 자세가 조절되어야 한다.The amount of electrical energy produced by the photovoltaic module P1 may vary depending on the angle at which the solar light is irradiated to the photovoltaic module P1, so that the posture of the photovoltaic module P1 is adjusted when the amount of generated electrical energy decreases. Should be.
상술한 제어모듈(P3)에 따르면, 태양광모듈(P1)의 전기에너지 생산량이 감소되거나 일정 수준 이하로 떨어지는 경우 전기에너지 생산량이 최대화 되는 각도까지 태양광모듈(P1)의 자세가 변화되도록 모터(미도시)가 제어모듈(P3)에 의해 제어될 수 있다. 상술한 제어모듈(P3)의 제어 과정에 따르면, 태양광모듈(P1)의 전기에너지 생산 효율이 최대화 될 수 있다.According to the above-described control module (P3), when the electrical energy production of the photovoltaic module (P1) decreases or falls below a certain level, the motor (so that the attitude of the photovoltaic module (P1) is changed to an angle at which the electrical energy production is maximized. Not shown) may be controlled by the control module (P3). According to the control process of the above-described control module (P3), the electrical energy production efficiency of the solar module (P1) can be maximized.
한편 상술한 제어모듈(P3)의 태양광모듈(P1) 자세 제어는 복수개의 태양광모듈(P1) 중 가장 전기생산량이 많은 어느 하나의 태양광모듈(P1)의 자세에 기초하여 나머지 복수개의 태양광모듈(P1)의 자세를 조절하는 형태로 실시될 수 있다.On the other hand, the attitude control of the photovoltaic module P1 of the control module P3 described above is based on the attitude of the photovoltaic module P1 having the highest electricity output among the plurality of photovoltaic modules P1. It may be implemented in the form of adjusting the posture of the optical module (P1).
상술한 바와 같은, 수집부(110)와, 1차침전부(120)와, 전처리부(130)와, 화학처리부(140)와, 2차침전부(150)와, 여과부(160)와, 측정부(170)와, 연산부(180)와, 단말부(190)와, 전원부(P)를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템(100)에 따르면, 전처리 여과 용량을 용이하게 가변시킬 수 있는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템이 제공된다. 이에 따르면, 오염원의 발생 정도에 따라 전처리 장치를 가변적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.As described above, the
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템(100)에 따르면, 부유물질량 측정을 이용하여 BOD 값을 용이하게 예측할 수 있다. 이에 따르면, 하천의 오염원을 빠른 시간 내에 확인 하는 것이 가능하여, 전처리 장치의 여과 용량 조절을 적시에 취할 수 있는 효과가 기대될 수 있다. In addition, according to the
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above description, all elements constituting the embodiments of the present invention are described as being combined or operating in combination, but the present invention is not necessarily limited to the embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석 되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be inherent unless specifically stated otherwise, and thus excludes other components. It should be construed that it may further include other components instead. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms commonly used, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be construed in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.In addition, the above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템
110 : 수집부
120 : 1차침전부
130 : 전처리부
131 : 파이프
132 : 필터모듈
140 : 화학처리부
150 : 2차침전부
160 : 여과부
170 : 측정부
171 : 본체
172 : 센서
173 : 제거모듈
180 : 연산부
190 : 단말부
P : 전원부
P1 : 태양광모듈
P2 : 축전모듈
P3 : 제어모듈
S : 유입공간100: Filtration system having a variable volume pre-treatment filtration device according to an embodiment of the present invention
110: collection unit
120: primary settling
130: preprocessing unit
131: pipe
132 filter module
140: chemical treatment unit
150: secondary precipitate
160: filtration unit
170: measuring unit
171: main body
172: sensor
173: removal module
180: calculation unit
190: terminal unit
P: power supply
P1: Solar Module
P2: Power storage module
P3: Control Module
S: Inflow space
Claims (5)
상기 수집부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 1차적으로 침전시키는 1차침전부;
상기 1차침전부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 전처리하여 제거하되, 전처리 용량이 조절가능하도록 마련되는 전처리부;
상기 전처리부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 화학적 방법으로 처리하여 제거하는 화학처리부;
상기 화학처리부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 2차적으로 침전시키는 2차침전부;
상기 2차침전부에 연통되어 하천수를 공급받고, 하천수에 포함되는 오염물질을 여과하여 제거하는 여과부;
상기 수집부에 수용되는 하천수 내의 부유물질량을 측정하는 측정부;
상기 측정부로부터 부유물질량에 대한 정보를 전달받고, 상기 부유물질량을 기초로 연산함으로써 BOD 값을 예측하는 연산부;
상기 연산부에 통신가능하도록 연결되며, 상기 연산부로부터 상기 BOD 값을 전달받아 외부로 표시하는 단말부; 및
상기 측정부와 상기 연산부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하되,
상기 측정부는,
하천수가 유입되는 유입공간을 형성하는 본체와, 상기 본체에 설치되며 상기 유입공간으로 적외선을 조사하여 하천수 내의 부유물질량을 측정하는 센서와, 상기 본체의 유입공간에 유입되는 이물질을 제거하는 제거모듈을 포함하며,
상기 전원부는,
태양광 발전에 의해 전원을 생성하며,
상기 본체는,
상기 본체의 변위를 감지하는 자이로센서부와, 상기 변위 값을 상기 센서에 위치적으로 보상해 주는 액추에이터부가 설치되며,
상기 제거모듈은,
상기 본체의 유입공간에 유입된 이물질을 제거하는 블레이드와, 상기 블레이드에 회전력을 제공하는 모터와, 상기 블레이드를 상하로 이동시키는 이동부를 포함하며,
상기 전원부는,
태양광에 의해서 발전하는 복수개의 태양광모듈과, 상기 태양광모듈에 의해서 생산된 전기에너지를 축전하는 축전모듈과, 상기 태양광모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하며,
상기 제어모듈은,
상기 태양광모듈의 전기에너지 생산량을 모니터링함으로써 태양광이 기설정된 수치 이상일 경우 전기적으로 병렬연결로 유지시키고 태양광이 기설정된 수치 이하일 경우 전기적으로 직렬연결로 변경하여 정격전압을 유지시키는 제어부와, 전기에너지 생산량이 기설정된 수치 이하로 떨어지는 경우 생산량이 최대화 되는 각도까지 상기 태양광모듈의 자세를 변화시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템.A collector for collecting river water;
A primary sedimentation unit communicating with the collection unit to receive the river water and for precipitating the pollutants contained in the river water;
A pretreatment unit connected to the primary settling unit to receive stream water, and pretreatment to remove contaminants contained in the river water, wherein the pretreatment capacity is adjustable;
A chemical treatment unit communicating with the pretreatment unit to receive the river water, and treating and removing contaminants contained in the river water by a chemical method;
A secondary precipitator connected to the chemical treatment unit to receive the river water and to sediment the pollutants contained in the river water secondaryly;
A filtration unit connected to the secondary settling unit to receive river water and to filter and remove contaminants contained in the river water;
A measuring unit measuring an amount of suspended solids in the river water accommodated in the collecting unit;
A calculation unit for receiving the information on the amount of suspended solids from the measurement unit and predicting a BOD value by calculating the amount of suspended solids based on the amount of suspended solids;
A terminal unit which is connected to communicate with the operation unit and receives the BOD value from the operation unit and displays the BOD value to the outside; And
It includes a power supply unit for supplying power to the measuring unit and the calculation unit,
The measuring unit,
A main body that forms an inflow space into which the river water flows, a sensor installed in the main body to measure the amount of suspended matter in the river water by irradiating infrared rays into the inflow space, and a removal module that removes foreign substances introduced into the inflow space of the main body; Include,
The power supply unit,
Generate power by solar power,
The main body,
Gyro sensor unit for detecting the displacement of the main body, and an actuator unit for compensating the displacement value to the sensor positionally is installed,
The removal module,
A blade for removing foreign substances introduced into the inflow space of the main body, a motor providing rotational force to the blade, and a moving part for moving the blade up and down,
The power supply unit,
It includes a plurality of solar modules to be generated by the sunlight, a power storage module for storing the electrical energy produced by the solar module, and a control module for controlling the solar module,
The control module,
A control unit for maintaining the rated voltage by monitoring the electrical energy production of the photovoltaic module to maintain an electrical parallel connection when the solar light is above a predetermined value and to change the electrical series connection when the solar light is below a predetermined value; And a motor for varying the attitude of the photovoltaic module to an angle at which the yield is maximized when energy yield falls below a predetermined value.
상기 전처리부는,
직렬로 연결되는 복수개의 필터모듈을 구비하며,
상기 필터모듈은,
탈부착 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템.The method according to claim 1,
The preprocessing unit,
It has a plurality of filter modules connected in series,
The filter module,
A filtration system having a variable displacement pretreatment filtration device, which is provided detachably.
상기 연산부는,
하천수에서 상기 부유물질량의 거동에 따라 변화되는 패턴을 기초로 상기 BOD 값을 예측하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 전처리 여과 장치를 구비하는 여과 시스템.The method according to claim 1,
The calculation unit,
A filtration system having a variable volume pretreatment filtration device, characterized in that for predicting the BOD value based on the pattern that changes according to the behavior of the amount of suspended solids in the river water.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190062817A KR102066426B1 (en) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | Filtration system having pretreatment filtration apparatus for variable capacity type |
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2019
- 2019-05-28 KR KR1020190062817A patent/KR102066426B1/en active IP Right Grant
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