KR102133461B1 - 급수배관의 오염물질을 제거하고 살균처리 할 수 있는 오염물질 세척방법 - Google Patents

급수배관의 오염물질을 제거하고 살균처리 할 수 있는 오염물질 세척방법 Download PDF

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Abstract

배관 내부에 존재하는 오염물질을 제거하고, 배관 내부를 살균 처리할 수 있는 오염물질 세척방법이 개시된다. 이를 위하여 오존발생기가 오존을 생성하여 용해탱크로 공급하는 오존 공급단계와, 상기 용해탱크에 설치된 산기관이 오존발생기로부터 공급된 오존을 용해탱크에 수용된 원수로 투입하여 원수에 오존이 용해된 세척수를 생성하는 세척수 생성단계와, 상기 세척수에 산소 기포가 포함되도록 상기 세척수가 이송되는 통로 상에 설치된 인젝터로 컴프레셔가 압축된 산소를 투입하는 산소 투입단계, 및 상기 인젝터에 연결된 이송호스가 산소 기포가 포함된 세척수를 목적지로 이송시키고, 분사하는 세척수 분사단계를 포함하는 오염물질 세척방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 오존과 산소가 포함된 세척수로 배관을 세척할 수 있으므로, 배관 내부에 존재하는 각종 이물질이나 세균을 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

급수배관의 오염물질을 제거하고 살균처리 할 수 있는 오염물질 세척방법{POLLUTANT CLEANING METHOD TO REMOVE AND STERILIZE CONTAMINANTS IN WATER SUPPLY PIPE}
본 발명은 급수배관, 하수관, 난방배관 등의 내부에 형성된 오염물질을 제거할 수 있는 오염물질 세척방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 급수배관 등의 배관 내부에 존재하는 오염물질을 제거하고, 배관 내부를 살균 처리할 수 있는 오염물질 세척방법에 관한 것이다.
최근 노후된 상수도 배관에 의해서 발생되는 대한민국 상수도의 누수율은 10% 이상으로, 누수율을 감소시키기 위해서 가정 또는 공유배관(상하수도, 공업용,수도난방관, 산업용)에 침체되어 있는 오염원 및 이물질을 제거하는 배관 세척의 필요성이 대두되고 있다.
보다 구체적으로, 노후된 배관은 배관내부에 스케일, 슬라임이 생성되어 통수 단면적을 감소시켜 열효율이 저감되고, 배관수명이 단축되며, 오염된 배관에 의하여 사용자의 인체에 유해한 영향을 주고 있는 실정이며, 이에 따라 배관 내에 존재하는 스케일 및 슬라임을 세척하여 제거하는 공법이 실시되고 있다.
특히, 상수도 수도난방 배관의 오염을 방지하는 방법으로는 급수배관에 방청제를 소량 첨가하여 부식속도를 줄이는 방청제 이용법, 유체가 흐르는 배관 내부에 전류를 흘러 자기장을 형성시키고 물속의 금속이온을 자화시켜 스케일 형성을 억제하는 자기장치 이용법, 배관 벽면에 금속이온 부착을 방지하는 전자장장치 이용법, 자외선과 오존발생장치를 이용한 광공학장치 및 코로나방전장치 이용법이 있다.
또한, 오염된 배관을 세척하는 방법으로는 고압의 유체로 배관 내부를 세척하는 Polly-Pig 공법, 규사를 배관내부로 고속 분사시키는 샌드블라스트 공법, 초음파 및 공기로 배관 내부에 충격을 주는 초음파 세척법(스케일부스터), 공기 충격파 세척법, 및 약품을 이용하는 약품세척법 등이 있다.
이러한 배관의 오염방지 기술은 최초 실시에 드는 비용과 유지비용이 많이 들고, 종래 지어진 건물들에 설치된 대부분의 상수도 배관들은 오염방지 기술이 설치되지 않은 상태이며, 그 배관의 범위가 광범위하여 오염방지기술의 적용에 많은 어려움을 가지고 있기 때문에 주로 오염된 배관을 세척하는 방법이 실시되고 있는 실정이다.
다만, 샌드블라스트 공법은 세척효과가 좋은 편이나 배관의 형상과 구조에 따라 배관의 손상을 수반하므로 다양한 형태의 배관에 적용하기가 어렵고, 초음파 세척법(스케일부스터) 및 공기충격파 세척법은 국소적인 면적의 연질스케일의 제거에 사용되나 경질 스케일 제거가 어렵고 시공시간이 늘어나며 적용길이가 짧다는 문제점을 가지고 있다. 그리고 Polly-Pig 공법은 최근 물뿐만 아니라 공기압을 결합하여 실시되고 있으나 물 및 공기압을 주는 여러 장치가 필요하고, 대형화되어 있으므로 세척공정이 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
한편, 물 또는 공기압을 이용하여 배관을 세척하는 기술로는 대한민국 등록록특허 제10-1677195호가 개시되어 있다. 이러한 기술은 물과 압축공기를 이용해 긴 배관의 배관 초입에서 배관 말단까지 동일한 압력이 작용될 수 있도록 구성된 것으로, 동일한 압력으로 빠르게 세척수 및 피그볼을 좌우 왕복 이동시켜 배관의 손상을 방지하면서 배관에 묻어있는 슬러지와 이물질 및 스케일을 제거한다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1261316호는 고압분사에서의 미세버블발생기를 이용하여 미세버블화한 후, 고압분사 된 공기와 미세버블화 된 공기를 세척수의 공급라인에 공급하되, 공급되는 세척수의 압력이 일반 수압을 그대로 이용하는 배관세척장치 및 배관세척방법을 제공하고 있다.
그러나 전술한 기술은 기존 배관 세척 방법에서 발생되는 문제점들을 그대로 가지고 있고, 구성이 복잡하고, 대형화된 장치들로 구성되어 있으므로 사용이 불편하다는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0719602호(2007.05.25 공고) 대한민국 등록실용신안 제20-0471542호(2014.02.28 공고) 대한민국 등록특허 제10-0615455호(2006.08.25 공고)
따라서, 본 발명의 목적은 유·무기 물질에 대한 산화 및 분해력이 우수하고 각종 미생물 및 박테리아에 대한 살균력이 탁월하며 연질 스케일의 제거력이 우수한 오존수와 살균력과 탈취력 및 분해력이 우수한 산소수를 함께 사용하여 연질, 슬라임 등 각종 오염물질과 세균 등을 효과적으로 제거할 수 있는 오염물질 세척장치를 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 오존발생기가 오존을 생성하여 용해탱크로 공급하는 오존 공급단계와, 상기 용해탱크에 설치된 산기관이 오존발생기로부터 공급된 오존을 용해탱크에 수용된 원수로 투입하여 원수에 오존이 용해된 세척수를 생성하는 세척수 생성단계와, 상기 세척수에 산소 기포가 포함되도록 상기 세척수가 이송되는 통로 상에 설치된 인젝터로 컴프레셔가 압축된 산소를 투입하는 산소 투입단계, 및 상기 인젝터에 연결된 이송호스가 산소 기포가 포함된 세척수를 목적지로 이송시키고, 분사하는 세척수 분사단계를 포함하는 오염물질 세척방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 오존과 산소가 포함된 세척수로 배관을 세척할 수 있으므로, 배관 내부에 존재하는 각종 이물질이나 세균을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 배관 내부의 오염물질에 근접한 상태에서 세척수를 분사하기 때문에 목표물인 오염물질을 배관의 내부로부터 깨끗이 제거할 수 있다.
아울러, 본 발명은 염소 대신 오존을 살균제로 이용하기 때문에 트리할로메탄(THM) 등의 발암물질이 생성되지 않으며, 단시간 내에 바이러스와 세균을 살균시킬 수 있다.
게다가, 본 발명은 축사의 바닥이나 가축들에 세척수를 분무하면, 축사의 바닥이나 가축에 존재하는 세균을 살균할 수 있으므로, 가축의 질병 발생을 예방할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오염물질 세척방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오염물질 세척장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오염물질 세척방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오염물질 세척장치를 설명하기 위한 구성도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 급수배관의 오염물질을 제거하고 살균처리 할 수 있는 오염물질 세척방법(이하, '오염물질 세척방법'이라 약칭함)을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오염물질 세척방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오염물질 세척장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 오염물질 세척방법은 오존발생기(100)로 생성된 오존을 산기관(210)을 통해 혼합탱크에 수용된 원수로 투입하는 오존 공급단계(S100)와, 오존을 원수에 용해시켜 세척수를 생성하는 세척수 생성단계(S200)와, 상기 세척수에 산소 기포가 포함되도록 세척수의 이송 통로 상에 산소를 투입하는 산소 투입단계(S300), 및 산소 기포가 포함된 세척수를 목적지에 분사하는 세척수 분사단계(S400)를 포함한다.
이러한 오염물질 세척방법은 도 2와 같이 오존을 생성하여 공급하는 오존발생기(100)와, 외부로부터 유입된 원수와 오존발생기(100)로부터 공급된 오존을 혼합하여 세척수를 생성하는 용해탱크(200)와, 상기 용해탱크(200)에 설치되어 용해탱크(200)로부터 배출된 세척수를 이송하는 이송배관과, 상기 용해탱크(200)와 이송배관 사이나 이송배관에 설치되어 세척수의 압력을 상승시키는 이송펌프(700)와, 상기 이송배관의 말단에 설치되어 세척수와 압축된 산소를 혼합하여 배출하는 인젝터(300)와, 상기 인젝터(300)에 압축된 산소를 주입하는 컴프레셔(400), 및 상기 인젝터(300)에 연결되어 인젝터(300)를 통과한 세척수를 목적지로 이송시켜 분사하는 이송호스(500)를 포함한 오염물질 세척장치를 사용한다. 여기서, 원수로는 상수도관을 통해 획득할 수 있는 물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
필요에 따라, 상기 오염물질 세척장치는 오염배관의 내부로 분사되는 세척수의 분사속도를 증가시키기 위해 이송호스(500)의 말단에 구비된 공급노즐(800)을 더 포함할 수 있다. 그리고 오염물질 세척장치는 오존발생기(100)와 이송펌프(700)에 연결되어 오존발생기(100)와 이송펌프(700)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 오염물질 세척방법은 오존 공급단계(S100)를 포함한다.
상기 오존 공급단계(S100)는 오존발생기(100)가 오존을 생성하여 용해탱크(200)로 공급하는 단계로, 미리 설정된 용량의 오존이 용해탱크(200)로 투입되도록 오존발생기(100)가 오존의 생산량을 조절한다. 이를 위해, 오존발생기(100)는 생성된 오존을 용해탱크(200)의 오존투입구로 공급하도록 오존투입구와 제1 배관으로 연결된다. 이때, 오존의 역류를 방지하기 위해 제1 배관에는 역지밸브가 설치될 수 있다.
필요에 따라, 오존발생기(100)가 제어부에 연결되면 제어부에서 지시하는 오존 생산량에 맞게 오존을 생성하여 오존투입구로 공급한다. 다시 말해, 오존발생기(100)는 제어부와 전기적으로 연결되어 제어부의 제어에 따라 오존 생산량을 조절한다.
이러한 오존 공급단계(S100)에서는 오존발생기(100)가 미리 지정된 생산량의 오존을 자동으로 생성할 수 있도록 시간 당 오존 생산량을 제어부로 입력하는 입력수단이 제어부에 연결되며, 상기 입력수단을 통해 오존발생기(100)의 오존 생산량이 설정될 수 있다.
또한, 오존 공급단계(S100)에서는 원수가 수용된 원수탱크(600)가 용해탱크(200)로 원수를 공급할 수 있다. 이를 위해, 원수탱크(600)와 용해탱크(200)는 제2 배관을 통해 연결되고, 상기 제2 배관에는 제1 솔레노이드밸브가 설치되며, 상기 제1 솔레노이드밸브는 제어부에 전기적으로 연결되어 제어부의 제어에 따라 동작한다. 이때, 원수탱크(600)와 용해탱크(200)를 연결하는 제2 배관에는 원수탱크(600)에 저장된 물이 용해탱크(200)로 원활히 이송될 수 있도록 제어부에 연결된 상태로 제어부의 제어에 따라 동작하는 원수펌프가 구비될 수 있다.
상기 원수탱크(600)는 미리 저장된 원수를 용해탱크(200)의 원수투입구에 공급하도록 원수투입구와 제2 배관으로 연결되며, 상수도로부터 물을 공급받아 저장한다.
상기 제1 솔레노이드밸브는 원수펌프를 통해 원수탱크(600)로부터 출발된 원수의 이동을 제어하도록 제2 배관을 개폐하며, 제어부에 전기적으로 연결되어 제어부의 제어에 따라 자동으로 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
필요에 따라, 상기 제2 배관에는 유량센서가 설치될 수 있다. 이러한 유량센서는 제2 배관을 통과해 용해탱크(200)로 유입되는 물의 유량을 감지하여 제어부로 제공한다.
이어서, 본 발명에 따른 오염물질 세척방법은 세척수 생성단계(S200)를 포함한다.
상기 세척수 생성단계(S200)는 용해탱크(200)에 설치된 산기관(210)이 오존발생기(100)로부터 공급된 오존을 용해탱크(200)에 수용된 원수로 투입하여 원수에 오존이 용해된 세척수를 생성하는 단계이다.
필요에 따라, 세척수 생성단계(S200)에서는 세척수의 오존 농도를 향상시키기 위해 용해탱크에 설치된 교반기가 20 내지 30분 동안 30 내지 40 RPM으로 원수에 오존을 용해시켜 세척수를 생성할 수 있다.
이와 같이, 오존(O3)이 물인 원수에 용해되어 생성된 세척수는 오존수이므로, 유·무기 물질에 대한 산화 및 분해력이 우수하고 각종 미생물 및 박테리아에 대한 살균력이 탁월하다. 이와 같은 성질을 가진 오존을 고농도로 포함하는 세척수를 사용하여 오염된 배관 내부를 세척하면 배관 내부의 슬라임, 스케일 등의 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 이때, 오존은 온도가 높을수록 오존의 반감기가 짧아지기 때문에 가능한 온도를 낮춰서 세척을 진행하는 것이 바람직하다.
상기 용해탱크(200)는 오존발생기(100)와 배관으로 연결된 오존투입구가 구비되고 물투입구가 구비되며 오존투입구로 유입된 오존을 원수에 용해시키는 산기관(210)이 내부에 설치되며, 오존과 원수로 세척수를 생성한 후 저장한다. 이러한 산기관(210)은 오존발생기(100)로부터 공급된 오존을 작은 기포로 만들어 주어 원수와의 접촉면적을 증대시켜 오존의 용해도를 높여준다.
보다 구체적으로, 용해탱크(200)는 원수탱크(600)로부터 유입된 원수가 수용되는 공간을 제공하고, 산기관(210)이 하부에 설치되며, 오존발생기(100)로부터 공급된 오존이 산기관(210)으로 분출되도록 하여 원수에 오존이 용해된 세척수를 생성한다. 그리고 용해탱크(200)는 하부에는 이송배관이 설치된다. 또한, 용해탱크(200)와 이송배관의 사이나 이송배관의 일측에는 용해탱크(200)로부터 배출된 세척수를 인젝터(300)로 이동시키는 이송펌프(700)가 설치될 수 있다.
필요에 따라, 용해탱크(200)는 원수탱크(600)에 저장된 원수를 사용하는 대신 상수도로부터 직접 원수를 공급받거나 지하수를 원수로 공급받도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 용해탱크(200)의 상부에는 용해탱크(200) 내의 액면의 상방에 축적된 오존 가스를 외부로 방출하기 위한 기체 방출밸브가 설치될 수 있다. 이러한 기체 방출밸브로는 에어 작동 밸브를 사용하는 것이 바람직하다. 이는, 전자밸브를 사용한 경우에 전자밸브의 금속부가 부식되어 용해탱크(200) 내의 세척수 중에 이물질 등이 혼입될 우려가 있기 때문이다.
아울러, 상기 세척수 생성단계(S200)에서는 상기 용해탱크(200) 내부의 후단에 설치된 자외선램프(미도시)로 원수에 오존이 용해된 세척수를 살균할 수 있다. 다시 말해, 자외선램프는 이송배관에 인접한 용해탱크(200)의 내부에 설치되어 용해탱크(200)로부터 이송배관으로 투입되는 세척수를 자외선으로 살균 처리한다. 특히, 세척수의 목적지가 가축사육장인 경우 지하수에 잔존하는 세균 및 바이러스를 오존을 통해 1차적으로 제거하고, 용해탱크(200)의 내부에서 자외선램프의 자외선을 통해 2차적으로 제거하는 것이 바람직하다.
그 다음, 본 발명에 따른 오염물질 세척방법은 산소 투입단계(S300)를 포함한다.
상기 산소 투입단계(S300)는 상기 세척수 생성단계(S200)를 통해 생성된 세척수에 산소 기포가 포함되도록 세척수가 이송되는 통로 상에 설치된 인젝터(300)로 컴프레셔(400)가 압축된 산소를 투입하는 단계이다.
상기 컴프레셔(400)는 산소를 세척수로 주입하는 것으로, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 컴프레셔를 사용하여도 무방하다. 이러한 컴프레셔(400)로부터 인젝터(300)로 주입되는 산소는 세척수와 혼합되는 과정에서 많은 양의 산소 기포를 발생시킨다. 이러한 산소 기포는 세척수에 의해 오염배관으로부터 이탈되는 오염물질에 충격을 가하여 오염물질을 쪼개는 효과를 제공할 수 있다. 그리고 세척수에 용해되는 산소는 산소수를 형성하여 세척수의 살균력과 탈취력 및 분해력을 향상시킨다.
이때, 컴프레셔(400)에는 산소를 생성하는 산소 발생기가 연결될 수 있으며, 상기 산소 발생기로부터 산소를 제공받을 수 있다.
상기 인젝터(300)는 용해탱크(200)에 설치되어 세척수를 이송하는 이송배관의 말단에 설치된 것으로, 제1 입구는 세척수를 이송시키는 이송배관에 연결되고, 제2 입구는 압축된 산소를 공급하는 컴프레셔(400)에 연결되며, 출구는 이송호스(500)에 연결되어 산소 기포가 포함된 세척수를 배출한다.
마지막으로, 본 발명에 따른 오염물질 세척방법은 세척수 분사단계(S400)를 포함한다.
상기 세척수 분사단계(S400)는 인젝터(300)에 연결된 이송호스(500)가 산소 기포가 포함된 세척수를 목적지로 이송시켜 분사하는 단계이다. 이때, 이송호스(500)의 말단에는 이송호스(500)를 통과한 세척수의 분사속도가 증가되도록 공급노즐(800)이 설치될 수 있다. 필요에 따라, 컴프레셔(400)와 인젝터(300)를 연결하는 제3 배관에는 제2 솔레노이드 밸브가 설치되며, 상기 제2 솔레노이드밸브는 제어부에 전기적으로 연결되어 제어부의 제어에 따라 동작한다.
보다 구체적으로, 세척수 분사단계(S400)는 제어부에 연결된 입력부가 켜짐(ON)에 대한 제1 관리신호를 관리자로부터 입력받아 제어부로 제공하는 제1 관리신호 입력과정과, 제어부가 입력부로부터 전달된 제1 관리신호에 따라 이송펌프(700)와 컴프레셔(400)를 동작시키고 제2 솔레노이드 밸브를 폐쇄시키는 1차 제어과정, 및 제어부가 1차 제어과정 이후 지정된 시간이 경과되면 제2 솔레노이드 밸브를 개방시키는 2차 제어과정을 포함한다. 이때, 입력부로는 제어스위치나 터치스크린 등을 사용할 수 있다.
상기 1차 제어과정에서는 제어부가 배관 내부에 형성된 오염물질을 산화 및 분해시키기 위해 이송호스(500)를 통해 세척하고자 하는 배관의 내부로 세척수가 투입되도록 이송펌프(700)를 동작시키고, 배관 내부에 잔존하는 오염물질이 공기 방울에 의해 배관 내부로부터 분리되도록 산소를 인젝터(300)로 공급하는 컴프레셔(400)를 동작시킨다.
필요에 따라, 세척수 분사단계(S400)는 제어부가 2차 제어과정 이후 지정된 시간 간격으로 제2 솔레노이드 밸브의 폐쇄와 개방을 반복적으로 제어하는 3차 제어과정을 더 포함할 수 있다. 이때, 제어부는 제2 솔레노이드 밸브의 미리 지정된 폐쇄와 개방의 반복횟수가 완료되면 이송펌프(700)와 컴프레셔(400)의 동작을 자동으로 정지시키도록 설정될 수 있다.
이러한 3차 제어과정에서는 제어부가 컴프레셔(400)로부터 공급된 산소의 압력보다 증가된 압력을 사용해 배관 내부의 오염물질을 배관으로부터 원활히 분리시킬 수 있도록 제2 솔레노이드 밸브의 개폐를 반복적으로 조절한다.
또한, 세척수 분사단계(S400)는 입력부로부터 정지(OFF)에 대한 제2 관리신호를 관리자로부터 입력받아 제어부로 제공하는 제2 관리신호 입력과정과, 제어부가 입력부로부터 전달된 제2 관리신호에 따라 이송펌프(700)와 컴프레셔(400)의 동작을 정지시키는 정지과정을 더 포함할 수 있다.
이러한 정지과정은 3차 제어과정 이후에 포함될 수도 있고, 1차 제어과정과 2차 제어과정 사이에 포함될 수도 있으며, 2차 제어과정과 3차 제어과정 사이에 포함될 수도 있다.
다시 말해, 제어부는 입력부로부터 ON 신호가 수신되면 세척하고자 하는 배관의 내부로 세척수가 공급되도록 이송펌프(700)를 제어하면서 인젝터(300)로 산소가 공급되도록 컴프레셔(400)를 제어한 다음, 이후 컴프레셔(400)로부터 인젝터(300)로 공급되는 산소가 압축되도록 제2 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어한다.
예컨대, 제어부는 컴프레셔(400)가 동작하고 있는 상태에서 제2 솔레노이드 밸브를 3초~5초 또는 5초~10초 동안 폐쇄시킨 다음 개폐시킨다.
이와 같이, 제어부는 제2 솔레노이드 밸브의 폐쇄를 통해 컴프레셔(400)로부터 공급되는 산소를 압축시키고, 제2 솔레노이드 밸브의 개방을 통해 압축된 산소를 세척하고자 하는 배관의 내부로 공급함으로써 배관의 내부에 형성된 오염물질을 배관으로부터 분리시켜 제거한다.
제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 세척수 분사단계(S400)에서는 목적지가 건물에 설치된 급수배관인 경우에 제어부가 분해된 수도계량기의 내부로 내삽된 이송호스(500)를 통해 급수배관의 내부로 상기 세척수가 분사되도록 컴프레셔(400)와 이송펌프(700)를 제어한다. 이때, 분해된 수도계량기는 이송호스(500)가 투입될 수 있는 유입구가 15㎜~20㎜ 정도로 형성될 수 있다.
제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 세척수 분사단계(S400)에서는 목적지가 세대별로 설치된 난방배관인 경우 제어부가 분해된 난방배관 분배기의 내부로 내삽된 이송호스(500)를 통해 개별 난방배관의 내부로 상기 세척수가 분사되도록 컴프레셔(400)와 이송펌프(700)를 제어한다. 이때, 분해된 난방배관 분배기는 이송호스(500)가 투입될 수 있는 유입구가 15㎜~25㎜로 형성될 수 있다.
그리고 세척수 분사단계(S400)에서는 난방배관 분배기에 형성된 여러 개의 유입구 중 세척하고자 하는 유입구를 제외한 유입구를 밀폐시키고, 선택된 유입구에만 세척수가 분사되도록 이송호스(500)의 말단 위치를 조정하며, 제어부가 입력부로부터 입력된 신호에 따라 컴프레셔(400)와 이송펌프(700)의 동작을 제어한다.
제3 실시 양태로서, 본 발명에 따른 세척수 분사단계(S400)에서는 목적지가 고층건물에 설치된 물탱크 배관인 경우에 상기 세척수가 2kgf/㎠~3kgf/㎠ 압력으로 분사되도록 제어부가 이송펌프(700) 및 컴프레셔(400)를 제어한다. 이를 위해, 물탱크에 연결되어 물탱크에 저장된 물을 고층건물에 설치된 각각의 수전으로 공급하는 물탱크 배관에는 직경이 20㎜~30㎜인 천공을 천공기로 형성한다.
제4 실시 양태로서, 본 발명에 따른 세척수 분사단계(S400)에서는 목적지가 가축사육장인 경우에 이송펌프(700)와 컴프레셔(400)에 연결되고 타이머가 구비된 제어부가 인젝터(300)와 공급노즐(800) 사이의 이송호스(500)에 설치된 솔레노이드밸브에 연결되며, 상기 타이머에 설정된 시간에 따라 세척수가 분사되도록 이송펌프(700)와 컴프레셔(400) 및 솔레노이드밸브를 제어한다. 이를 위해, 제어부는 타이머로 지정된 시간에 이송펌프(700)와 컴프레셔(400) 및 솔레노이드밸브의 동작을 제어하여 가축사육장의 내부로 세척수를 분사시킬 수 있는 프로그램이 설치된다.
한편, 세척수 분사단계(S400)에서는 목적지로 세척수를 분사하기 이전에 목적지에 위치한 배관의 내부로 스펀지나 우레탄 재질의 세척볼인 폴리피그(polly-pig)를 배관의 사이즈별로 투입할 수 있다. 이는, 폴리피그를 투입하면 배관 내부의 세척효과가 폴리피그를 투입하지 않은 경우보다 2배 이상 향상될 수 있기 때문이다.
본 단계(S400)에서는 미리 설정된 시간에 세척수가 축사의 바닥과 축사에서 생활하는 가축에게 분사되도록 제어부의 타이머를 설정할 수 있다.
상기 이송호스(500)는 세척수가 오염배관으로 투입될 수 있도록 인젝터(300)를 통과한 세척수의 이동통로를 제공하며, 선단이 인젝터(300)에 연결되며 타단이 세척수가 분사될 목적지에 배치된다. 그리고 이송호스(500)는 휘어지고 고압으로 세척수를 이동시킬 수 있도록 폴리우레탄, EPDM(Ethylene Propylene Diene Methylene) 고무 등의 합성수지로 구성될 수 있다.
이러한 이송펌프(700)는 제어부에 전기적으로 연결되어 제어부의 제어에 따라 자동으로 온/오프(ON/OFF)될 수 있다.
제4 실시 양태로서, 본 발명에 따른 세척수 분사단계(S400)는 이송과정 및 배출과정으로 구성될 수 있다.
상기 이송과정은 인젝터(300)에 연결된 이송호스(500)가 산소 기포가 포함된 세척수를 급수배관, 난방배관, 온수배관 등의 오염배관을 따라 이송시키는 과정이다.
상기 배출과정은 OH 라디칼이 생성되도록 이송호스(500)의 길이방향을 따라 복수개가 구비되고 전이금속 또는 금속산화물이 담지된 활성탄 배출구를 통해 오염배관의 내부로 세척수를 배출시키는 과정이다.
이때, 이송호스(500)는 세척하고자 하는 오염배관의 입구에서 세척수를 분사하는 대신 오염배관 내부의 전면에서 직접 세척수를 분사시킬 수 있도록 오염배관의 길이와 대등한 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
그리고 활성탄 배출구는 이송호스(500)의 두께와 동일하거나 대등한 두께로 형성되며, 세척수의 배출 통로를 제공하는 관통홀이 한 개 이상 형성된다. 또한, 활성탄 배출구는 오존수인 세척수가 오염배관에 접촉되기 직전에 OH 라디칼을 생성할 수 있도록 OH 라디칼의 생성을 촉진하는 전이금속 또는 금속산화물이 담지된다.
이러한 OH 라디칼이 생성량을 향상시키기 위해 전이금속으로는 Pd, Mn, Ni, Co, Cu, Ag, Cr, Zn, Fe 중 어느 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 금속산화물로는 MnO2, TiO2, Al2O3 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오염물질 세척방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오염물질 세척장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 오염물질 세척방법은 세척수 분사단계(S400) 이후에 세척수 여과단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
상기 세척수 여과단계(S500)는 오염물질이 포함된 세척수가 그대로 방류되지 않도록 세척수에 포함된 오염물질을 여과장치(900)가 여과시키는 단계이다. 이를 위해, 상기 여과장치(900)는 도 4와 같이 급수배관(P)에 연결된 급수전에 설치될 수 있다. 다시 말해, 본 단계(S500)에서는 급수배관의 내부를 세척한 세척수가 급수전을 통해 배출되는 경우, 그대로 하수구로 유입되지 않도록 급수전의 배출구에 설치되어 오염물질이 포함된 세척수를 여과시킨다.
이러한 여과장치(900)는 여과통, 여과필터, 퇴수호스를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 여과통은 급수배관(P)을 통과한 세척수가 수용되는 공간을 제공하는 것으로, 그 하부에 여과필터를 통과한 세척수가 배출되는 퇴수구가 형성된다.
상기 여과필터는 세척수에 포함된 중금속 등의 오염물질이 외부로 배출되지 않도록 세척수를 통과시키고 오염물질을 걸러내는 것으로, 부직포 등이 사용될 수 있다.
상기 퇴수호스는 퇴수구에 연결되어 목적하는 위치에서 세척수가 배출되도록 퇴수구를 통과한 세척수에 이동경로를 제공하는 구성이다.
한편, 제어부는 오존발생기(100), 유량센서, 이송펌프(700), 입력부에 연결된 것으로, 유량센서로부터 용해탱크(200)로 유입된 물의 유량을 전달받고, 입력부로부터 각종 설정데이터를 전달받으며, 오존발생기(100)의 오존 생산량을 제어한다.
보다 구체적으로, 제어부는 미리 지정된 오존 생산량이 생산되도록 오존발생기(100)를 제어하다가, 입력부를 통해 시간 당 오존 생산량이 입력되면 이에 따라 오존이 생산되도록 오존발생기(100)를 제어한다.
또한, 제어부는 유량센서를 통해 감지된 물의 유량과 입력부를 통해 입력된 오존 주입률을 기반으로 물에 용해된 오존의 농도를 산출한다. 그리고 제어부는 미리 지정된 오존의 농도와 측정된 오존의 농도를 비교하여 미리 지정된 오존의 농도를 갖는 세척수가 생성되도록 용해탱크(200)로 이동되는 물의 유량과 오존량을 조정한다.
아울러, 제어부는 입력부를 통해 이송펌프(700)의 ON신호가 입력되면 용해탱크(200)에 저장된 세척수가 이송배관으로 투입되도록 이송펌프(700)를 제어한다.
필요에 따라, 상기 제어부는 기체 방출밸브 및 액면계에 전기적으로 접속되도록 구성될 수 있다. 이러한 제어부는 액면계에 의해 계측되는 액면의 높이가 일정해지도록 기체 방출밸브를 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 오염물질 세척방법은 세척수 여과단계(S500) 이후에 세척수 재활용단계(S600)를 더 포함할 수 있다.
상기 세척수 재활용단계(S600)는 여과장치(900)를 통과한 세척수가 재활용될 수 있도록 상기 세척수를 이송장치를 통해 전술한 용해탱크(200)나 상기 용해탱크(200)에 설치된 이송배관으로 이송시키는 단계이다.
이러한 이송장치는 순환펌프 및 순환호스를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 순환펌프는 여과통의 퇴수구에 연결되어 퇴수구를 통과하는 세척수가 순환호스를 통해 용해탱크(200)나 상기 용해탱크(200)에 설치된 이송배관으로 이송되도록 세척수에 압력을 제공하는 구성이다.
상기 순환호스는 순환펌프에 연결되어 순환펌프를 통과한 세척수가 용해탱크(200)나 이송배관에 투입되도록 세척수의 이동 통로를 제공한다. 이를 위해, 순환호스는 일단이 순환펌프에 연결되며, 상기 일단에 대향되는 타단이 용해탱크(200)나 이송배관에 연결된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 오존발생기 200 : 용해탱크
210 : 산기관 300 : 인젝터
400 : 컴프레셔 500 : 이송호스
600 : 원수탱크 700 : 이송펌프
800 : 공급노즐 900 : 여과장치

Claims (9)

  1. 오존발생기가 오존을 생성하여 용해탱크로 공급하는 오존 공급단계와, 상기 용해탱크에 설치된 산기관이 오존발생기로부터 공급된 오존을 용해탱크에 수용된 원수로 투입하여 원수에 오존이 용해된 세척수를 생성하는 세척수 생성단계와, 상기 세척수에 산소 기포가 포함되도록 상기 세척수가 이송되는 통로 상에 설치된 인젝터로 컴프레셔가 압축된 산소를 투입하는 산소 투입단계, 및 상기 인젝터에 연결된 이송호스가 산소 기포가 포함된 세척수를 목적지로 이송시키고, 분사하는 세척수 분사단계를 포함하는 오염물질 세척방법에 있어서,
    상기 세척수 분사단계는
    제어부에 연결된 입력부가 켜짐(ON)에 대한 제1 관리신호를 제어부로 제공하는 제1 관리신호 입력과정과,
    상기 제어부가 입력부로부터 전달된 제1 관리신호에 따라 컴프레셔를 동작시키고, 컴프레셔로부터 인젝터로 공급되는 산소가 압축되도록 컴프레셔와 인젝터의 사이에 구비된 제2 솔레노이드 밸브를 폐쇄시키는 1차 제어과정과,
    상기 제어부가 지정된 시간이 경과되면 제2 솔레노이드 밸브를 개방시키는 2차 제어과정과,
    상기 제어부가 지정된 시간 간격으로 제2 솔레노이드 밸브의 폐쇄와 개방을 반복적으로 제어하는 3차 제어과정과,
    상기 인젝터에 연결되며 오염배관의 내부로 투입된 이송호스가 세척수를 상기 오염배관을 따라 이송시키는 이송과정, 및
    OH 라디칼이 생성되도록 상기 이송호스의 길이방향을 따라 복수개가 구비되고 전이금속 또는 금속산화물이 담지된 활성탄 배출구를 통해 상기 오염배관의 내부로 세척수를 배출시키는 배출과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 오염물질 분사 세척방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 세척수 생성단계는
    상기 용해탱크에 설치된 교반기가 20 내지 30분 동안 30 내지 40 RPM으로 원수에 오존을 용해시켜 세척수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오염물질 세척방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 세척수 분사단계는
    상기 목적지가 건물에 설치된 급수배관인 경우 제어부가 분해된 수도계량기 의 내부로 내삽된 이송호스를 통해 급수배관의 내부로 상기 세척수가 분사되도록 컴프레셔를 제어하는 것을 특징으로 하는 오염물질 세척방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 세척수 분사단계는
    상기 목적지가 건물에 설치된 난방배관인 경우 제어부가 분해된 난방배관 분배기의 내부로 내삽된 이송호스를 통해 난방배관의 내부로 상기 세척수가 분사되도록 컴프레셔를 제어하는 것을 특징으로 하는 오염물질 세척방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서, 상기 전이금속은
    Pd, Mn, Ni, Co, Cu, Ag, Cr, Zn, Fe 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 오염물질 세척방법.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 금속산화물은
    MnO2, TiO2, Al2O3 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 오염물질 세척방법.
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