KR102250165B1 - 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치 및 방법 - Google Patents

고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

고전압 방전 임펄스를 생성하는 펄스 생성부, 오폐수가 수용되는 내부 면에 적어도 하나의 음극이 형성된 챔버, 챔버에 형성된 적어도 하나의 음극과 대응되도록 적어도 하나의 양극을 위치시키고, 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 오폐수에 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하는 전계 형성 장치, 및 펄스 생성부와 전계 형성 장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치를 개시한다.

Description

고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치 및 방법{STERILIZING APPARATUS AND METHOD FOR WASTE WATER USING IMPULSE OF HIGH VOLTAGE DISCHARGED}
고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 오폐수 살균 장치는 처리수 내에 자외선 램프를 조사하여 살균 처리하는 자외선 살균 방식을 사용하고 있다. 이와 같은 자외선 살균 방식은 UV관의 수명이 짧아서 교체비용이 자주 발생한다.
오폐수를 수용하는 챔버의 내부 면에 형성된 적어도 하나의 음극과 대응되도록 적어도 하나의 양극을 위치시키고, 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 오폐수에 고전압 방전 임펄스를 인가하여 오폐수를 살균하는 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
제1 측면에 따른 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치는, 고전압 방전 임펄스를 생성하는 펄스 생성부, 오폐수가 수용되는 내부 면에 적어도 하나의 음극이 형성된 챔버, 상기 챔버에 형성된 상기 적어도 하나의 음극과 대응되도록 적어도 하나의 양극을 위치시키고, 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 상기 오폐수에 상기 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하는 전계 형성 장치, 및 상기 펄스 생성부와 상기 전계 형성 장치를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
제2 측면에 따른 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 방법은, 오폐수를 수용하는 챔버의 내부 면에 형성된 적어도 하나의 음극과 대응되도록 적어도 하나의 양극을 위치시키는 단계, 고전압 방전 임펄스를 생성하는 단계, 및 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 상기 오폐수에 상기 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하는 단계를 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 펄스 생성부의 내부 회로 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 오폐수 살균 장치가 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전계 형성 장치의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 전계 형성 장치의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치가 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치가 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치가 복수 개의 챔버를 연속적으로 배치하여 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치가 순환 펌프 시스템을 이용하여 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 명세서에서 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 다른 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 일 실시예에 따른 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.
오폐수는 축산 폐수나 산업 폐수와 같은 폐수, 오수, 하수 등과 같이 더러운 물을 통칭하는 용어이다. 오폐수는 정화 시스템의 일부 전처리 과정을 거친 처리수일 수 있다.
도 1을 참조하면, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치(100)는 컨트롤러(110), 펄스 생성부(120), 전계 형성 장치(130), 챔버(140)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성들은 설명을 위한 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니며, 범용적인 다른 구성이 더 포함될 수 있다.
컨트롤러(110)는 펄스 생성부(120)와 전계 형성 장치(130)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(110)는 펄스 생성부(120)를 제어하는 신호와 전계 형성 장치(130)를 제어하는 신호를 생성하여, 각각 펄스 생성부(120)와 전계 형성 장치(130)로 송신할 수 있다.
펄스 생성부(120)는 고전압 방전 임펄스를 생성할 수 있다. 펄스 생성부(120)는 컨트롤러(110)로부터 수신된 제어 신호에 따라, 내부 회로를 동작시켜, 고전압 방전 임펄스를 생성할 수 있다.
챔버(140)는 오폐수가 유입되어 수용되는 공간으로, 챔버(140) 내에서 살균 처리 과정이 수행되고, 살균 처리된 오폐수는 챔버(140) 외부로 배출될 수 있다. 챔버(140)로 유입되는 오폐수는 소정의 정화 처리를 거친 처리수일 수 있고, 살균 처리에 적정한 온도로 열처리된 처리수 일 수 있다. 챔버(140)는 스테인리스 재질로 만들어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 챔버(140)는 오폐수가 수용되는 내부 면에 적어도 하나의 음극이 형성되어 있을 수 있다.
전계 형성 장치(130)는 챔버(140)에 형성된 적어도 하나의 음극과 대응되도록 적어도 하나의 양극을 위치시키고, 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가할 수 있다. 챔버(140)에 형성된 음극의 개수는 전계 형성 장치(130)에 구비된 양극의 개수보다 많거나 같을 수 있다.
챔버(140)의 내부 면에 형성된 적어도 하나의 음극과 전계 형성 장치(130)에 구비된 양극 사이에 고전압 방전 임펄스에 의한 전계가 형성될 수 있다. 전계의 세기는 고전압 방전 임펄스의 세기와 음극과 양극 사이의 간극의 길이에 영향을 받을 수 있다. 고전압 방전 임펄스의 세기가 소정의 값으로 일정한 경우, 전계의 세기는 음극과 양극 사이의 간극의 길이에 반비례하는 특징을 가질 수 있다. 오폐수 내에 존재하는 세균은 세균의 종류에 따라 살균에 적합한 전계의 세기가 다를 수 있다. 따라서, 전계 형성 장치(130)는 살균하고자 하는 세균의 종류에 따라, 챔버(140)의 내부 면에 형성된 적어도 하나의 음극과 전계 형성 장치(130)에 구비된 적어도 하나의 양극 사이의 간극의 길이를 조절함으로써, 살균에 적합한 전계를 형성할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 펄스 생성부(120)의 내부 회로 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 펄스 생성부(120)는 고전압 방전 임펄스를 생성하기 위해, RC 파라미터를 이용한 회로를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 펄스 생성부(120)의 내부 회로는 직류 전원전압(V), 직류 전원전압(V)과 직렬 연결되는 제1 저항(R1), 제 저항(R1)과 병렬 연결되어 제1 저항(R1)을 통해 인가되는 전원을 충전하는 커패시터(C), 제1 저항(R1)과 직렬 연결되고 컨트롤러(110)로부터 수신된 제어 신호에 따라 개폐되어 커패시터(C)의 전원을 충방전시키는 스위칭 소자(S), 스위칭 소자(S)에 직렬 연결되어 고전압 방전 임펄스를 전계 형성 장치(130)의 양극으로 방전시키는 제2 저항(R2)를 구비할 수 있다. 펄스 생성부(120)에 의해 출력되는 고전압 방전 임펄스는 챔버(140) 내의 오폐수에 인가되어, 오폐수를 살균 처리하는데 이용될 수 있다.
제1 저항(R1), 커패시터(C), 제2 저항(R2)는 고정된 값을 가질 수 있다. 직류 전원전압(V)은 전원전압의 세기를 변경할 수 있다. 컨트롤러(110)로부터 수신되는 제어 신호가 소정의 펄스폭을 갖는 주기 신호인 경우, 스위칭 소자(S)는 제어 신호에 따른 소정의 시간 간격으로 개폐될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 오폐수 살균 장치(100)가 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 오폐수 살균 장치(100)의 전계 형성 장치(130)와 챔버(140)를 도시하고 있다. 전계 형성 장치(130)는 컨트롤러(110)부터 수신된 제어신호에 따라, 적어도 하나의 양극의 위치를 조정하여, 챔버(140)의 내부 면에 형성된 적어도 하나의 음극과 전계 형성 장치(130)에 구비된 적어도 하나의 양극 중에서 서로 대응되는 음극과 양극 사이의 간극을 조절할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 오폐수 내의 살균하고자 하는 세균의 종류에 따라, 인가되는 고전압 방전 임펄스에 의해 형성되는 전계의 세기가 다르도록, 서로 대응되는 음극과 양극 사이의 간극을 조절할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 적어도 하나의 양극과 적어도 하나의 양극의 위치를 이동시키는 간극 조절 장치를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 오폐수 살균 장치(100)의 전계 형성 장치(130)는 하나의 양극을 구비하고, 챔버(140)는 내부 면에 하나의 음극을 형성하고 있다. 챔버(140)의 내부 면에 형성된 음극과 전계 형성 장치(130)에 구비된 양극은 봉형 또는 판형과 같은 형태의 전극일 수 있으며, 음극이 형성되는 챔버(140)의 측벽의 형태와 같은 형태로 만들어진 전극일 수 있다. 예를 들어, 음극이 형성되는 챔버(140)의 측벽의 형태가 휘어진 형태인 경우, 챔버(140)의 내부 면에 형성된 음극과 전계 형성 장치(130)에 구비된 양극은 휘어진 판형일 수 있다. 챔버(140)의 내부 면에 형성된 음극은 음극 전체가 챔버(140) 내부 면에 결합되어 있거나, 음극의 어느 일부분만 챔버(140) 내부 면에 결합되어, 고정되어 있을 수 있다. 챔버(140)의 내부 면에 결합되는 음극과 챔버(140) 사이에는 절연 물질이 위치할 수 있다.
도 3을 참조하면, 챔버(140)는 바닥에 측벽이 연결된 용기 형상으로 구성되어, 오폐수가 챔버(140)로 유입되는 유입구가 위치한 측벽의 내부 면에 음극을 형성하고 있다. 전계 형성 장치(130)에 구비된 양극은 챔버(140)의 내부 면에 형성된 음극과 대응되도록 위치할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 챔버(140)로 유입되어 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하여, 오폐수를 살균 처리할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 달리, 챔버(140)는 바닥에 측벽이 연결된 용기 형상으로 구성되어, 오폐수가 챔버(140)로부터 배출되는 배출구가 위치한 측벽의 내부 면에 음극을 형성할 수 있다. 전계 형성 장치(130)에 구비된 양극은 챔버(140)의 내부 면에 형성된 음극과 대응되도록 위치할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하여 챔버(140)로부터 배출될 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하여, 오폐수를 살균 처리할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 전계 형성 장치(130)의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
전계 형성 장치(130)는 적어도 하나의 양극과 적어도 하나의 양극의 위치를 이동시키는 간극 조절 장치(131)를 포함할 수 있다. 간극 조절 장치(131)는 인가되는 고전압 방전 임펄스에 의해 형성되는 전계의 세기가 오폐수 내의 살균하고자 하는 세균의 종류에 따라 다르도록, 양극의 위치를 이동시킴으로써, 서로 대응되는 음극과 양극 사이의 간극을 조절할 수 있다.
간극 조절 장치(131)는 챔버(140)의 상부에 결합되는 몸체(132), 몸체(132)에 구비된 운송부(134), 운송부(134)에 의해 적어도 하나의 양극이 이동되도록, 적어도 하나의 양극의 일측 말단을 운송부(134)와 연결하는 적어도 하나의 연결부(136)를 포함할 수 있다. 운송부(134)는 전자식, 기계식, 유압식, 공압식 등의 방식으로 동작할 수 있다. 연결부(136)는 외부가 절연 물질로 둘러싸 있을 수 있다.
전계 형성 장치(130)가 복수 개의 양극을 구비하는 경우, 간극 조절 장치(131)는 복수 개의 양극 각각의 위치를 독립적으로 이동시킬 수 있다. 간극 조절 장치(131)는 서로 대응되는 음극과 양극 쌍들의 각각의 간극이 서로 다르도록, 복수 개의 양극 각각의 위치를 독립적으로 이동시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 간극 조절 장치(131)는 전계 형성 장치(130)에 구비된 복수 개의 양극을 각각 이동시키기 위해, 각각의 양극의 일측 말단을 운송부(134)와 연결되도록 연결부(136)를 이용할 수 있다. 양극이 연결된 연결부(136)는 운송부(134)에 구비된 전자식 이동 벨트와 같은 이송 장치에 의해 이송 장치의 이송 방향으로 이동할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 연결부(136)는 운송부(134)의 이송 장치에 장착되어, 이송 장치의 움직임에 따라 이송 방향으로 이동할 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 전계 형성 장치(130)의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 간극 조절 장치(131)는 전계 형성 장치(130)에 구비된 복수 개의 양극을 각각 이동시키기 위해, 각각의 양극의 일측 말단을 운송부(134)와 연결되도록 연결부(136)를 이용할 수 있다. 양극이 연결된 연결부(136)는 운송부(134)에 구비된 모터와 회전 부재에 의해 회전 부재의 회전 방향에 따라 회전축의 길이 방향으로 이동할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 연결부(136)는 운송부(134)의 모터와 회전 부재의 기계적인 동작에 의해, 회전 부재에 형성된 빗면을 타고 회전 부재의 회전축의 길이 방향으로 이동할 수 있다.
간극 조절 장치(131)는 도 4 및 도 5에서 설명한 전자식 또는 기계식으로만 동작하는 것은 아니며, 유체를 이용하는 유압식 또는 공기를 이용하는 공압식 등 다양한 방식으로 동작할 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치(100)가 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치(100)의 전계 형성 장치(130)와 챔버(140)를 도시하고 있다. 전계 형성 장치(130)는 컨트롤러(110)부터 수신된 제어신호에 따라, 복수 개의 양극의 위치를 조정하여, 챔버(140)의 내부 면에 형성된 복수 개의 음극과 전계 형성 장치(130)에 구비된 복수 개의 양극 중에서 서로 대응되는 음극과 양극 사이의 간극을 조절할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 오폐수 내의 살균하고자 하는 세균의 종류가 복수 개인 경우, 인가되는 고전압 방전 임펄스에 의해 형성되는 전계의 세기가 각각의 세균의 살균에 적합하도록, 서로 대응되는 음극과 양극 쌍들의 각각의 간극을 서로 다르게 할 수 있다.
예를 들어, 챔버(140)의 내부 면의 서로 다른 곳에 각각 제1 음극과 제2 음극이 형성되어 있고, 전계 형성 장치(130)가 제1 음극에 대응되는 제1 양극과 제2 음극에 대응되는 제2 양극을 구비하는 경우, 전계 형성 장치(130)는 제1 음극과 제1 양극 사이의 제1 간극의 길이(D1)와 제2 음극과 제2 양극 사이의 제2 간극의 길이(D2)가 서로 다르도록, 제1 양극과 제2 양극을 위치시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 챔버(140)는 바닥에 측벽이 연결된 용기 형상으로 구성되어, 오폐수가 챔버(140)로 유입되는 유입구 및 오폐수가 챔버(140)로부터 배출되는 배출구가 위치한 측벽의 내부 면에 각각 음극을 형성하고 있다. 전계 형성 장치(130)에 구비된 제1 양극은 유입구가 위치한 챔버(140)의 측벽의 내부 면에 형성된 제1 음극과 대응되도록 위치할 수 있다. 전계 형성 장치(130)에 구비된 제2 양극은 배출구가 위치한 챔버(140)의 측벽의 내부 면에 형성된 제2 음극과 대응되도록 위치할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 제1 음극과 제1 양극 사이의 제1 간극의 길이(D1)와 제2 음극과 제2 양극 사이의 제2 간극의 길이(D2)가 서로 다르도록, 제1 양극과 제2 양극 각각을 독립적으로 이동시킬 수 있다.
전계 형성 장치(130)는 챔버(140)로 유입되어 서로 대응되는 제1 음극과 제1 양극 사이를 통과하는 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하여, 오폐수 내의 제1 세균에 대해 살균 처리할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 서로 대응되는 제2 음극과 제2 양극 사이를 통과하여 챔버(140)로부터 배출될 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하여, 오폐수 내의 제2 세균에 대해 살균 처리할 수 있다. 제1 음극과 제1 양극 사이의 제1 간극의 길이(D1)와 제2 음극과 제2 양극 사이의 제2 간극의 길이(D2)가 서로 다르기 때문에, 제1 음극과 제1 양극에 의해 형성되는 전계의 세기는 제2 음극과 제2 양극에 의해 형성되는 전계의 세기와 다르고, 각 전계에 의해 살균되는 세균이 다를 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치(100)가 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 7에 도시된 챔버(140)는 도 6에 도시된 챔버(140)와 구조가 비슷하지만, 챔버(140)의 바닥의 내부 면에 수직으로 음극을 하나 더 형성하고 있음을 알 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 음극은 오폐수가 챔버(140)로 유입되는 유입구가 위치한 챔버(140)의 측벽의 내부 면에 형성되고, 제2 음극은 오폐수가 챔버(140)로부터 배출되는 배출구가 위치한 챔버(140)의 측벽의 내부 면에 형성되며, 제3 음극은 챔버(140)의 바닥의 내부 면에 수직으로 형성될 수 있다. 제3 음극은 챔버(140)의 바닥의 내부 면에 항상 고정된 형태로 설계될 수 있으나, 오폐수 살균 장치(100)의 효율적인 운영을 위해, 챔버(140)의 바닥의 내부 면에 탈부착하거나, 어느 한 방향으로 접어둘 수 있는 형태로 설계될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 챔버(140)의 내부 면의 서로 다른 곳에 각각 제1 음극, 제2 음극, 및 제3 음극이 형성되어 있고, 제1 양극이 제1 음극과 제3 음극 사이에 위치하고, 제2 양극이 제2 음극과 제3 음극 사이에 위치하는 경우, 서로 다른 길이를 갖는 총 4개의 간극이 있을 수 있다. 제1 음극과 제1 양극 사이의 제1 간극의 길이(D1), 제1 양극과 제3 음극 사이의 제2 간극의 길이(D2), 제3 음극과 제2 양극 사이의 제3 간극의 길이(D3), 및 제2 양극과 제2 음극 사이의 제4 간극의 길이(D4)는 서로 다를 수 있다.
도 7을 참조하면, 챔버(140)는 바닥에 측벽이 연결된 용기 형상으로 구성되어, 오폐수가 챔버(140)로 유입되는 유입구 및 오폐수가 챔버(140)로부터 배출되는 배출구가 위치한 측벽의 내부 면, 그리고 챔버(140)의 바닥의 내부 면에 각각 음극을 형성하고 있다. 전계 형성 장치(130)에 구비된 제1 양극은 유입구가 위치한 챔버(140)의 측벽의 내부 면에 형성된 제1 음극과 챔버(140)의 바닥의 내부 면에 형성된 제3 음극 사이에 위치할 수 있다. 전계 형성 장치(130)에 구비된 제2 양극은 배출구가 위치한 챔버(140)의 측벽의 내부 면에 형성된 제2 음극과 챔버(140)의 바닥의 내부 면에 형성된 제3 음극 사이에 위치할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 제1 음극과 제1 양극 사이의 제1 간극의 길이(D1)와 제1 양극과 제3 음극 사이의 제2 간극의 길이(D2)가 서로 다르도록, 제1 양극을 독립적으로 이동시킬 수 있다. 또한, 전계 형성 장치(130)는 제3 음극과 제2 양극 사이의 제3 간극의 길이(D3)와 제2 양극과 제2 음극 사이의 제4 간극의 길이(D4)가 서로 다르도록, 제2 양극을 독립적으로 이동시킬 수 있다.
전계 형성 장치(130)는 챔버(140)로 유입되어 서로 대응되는 제1 음극과 제1 양극 사이를 통과하는 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하여, 오폐수 내의 제1 세균에 대해 살균 처리할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 제1 양극과 제3 음극 사이를 통과하는 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하여, 오폐수 내의 제2 세균에 대해 살균 처리할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 제3 음극과 제2 양극 사이를 통과하는 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하여, 오폐수 내의 제3 세균에 대해 살균 처리할 수 있다. 전계 형성 장치(130)는 서로 대응되는 제2 음극과 제2 양극 사이를 통과하여 챔버(140)로부터 배출될 오폐수에 펄스 생성부(120)에서 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하여, 오폐수 내의 제4 세균에 대해 살균 처리할 수 있다. 결과적으로, 챔버(140) 내로 유입된 오폐수는 챔버(140)로부터 배출되기까지 총 4종류 이하의 세균에 대한 살균 처리를 받을 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치(100)가 복수 개의 챔버(140-1, 140-2)를 연속적으로 배치하여 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 제1 전계 형성 장치(130-1)와 결합된 제1 챔버(140-1)와 제2 전계 형성 장치(130-2)와 결합된 제2 챔버(140-2)가 연속적으로 배치되어 있고, 제1 챔버(140-1)로부터 배출된 오폐수가 제2 챔버(140-2)로 유입되는 것을 알 수 있다.
이와 같이 연속적으로 배치된 복수 개의 챔버(140-1, 140-2)를 이용하면, 다양한 방식으로 오폐수 살균 처리를 할 수 있다. 예를 들어, 제1 간극의 길이(D1), 제2 간극의 길이(D2), 제3 간극의 길이(D3), 제4 간극의 길이(D4)를 모두 동일하게 하여, 한 종류의 세균에 대해 반복적인 살균 처리를 할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 간극의 길이(D1)와 제2 간극의 길이(D2)를 동일하게 하고, 제3 간극의 길이(D3)와 제4 간극의 길이(D4)를 동일하게 하여, 제1 챔버(140-1)와 제2 챔버(140-2)에서 각각 다른 종류의 세균에 대해 살균 처리를 할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제1 간극의 길이(D1), 제2 간극의 길이(D2), 제3 간극의 길이(D3), 제4 간극의 길이(D4)를 모두 다르게 하여, 서로 다른 종류의 세균에 대해 순차적으로 살균 처리를 할 수 있다.
도 8의 실시예를 더 확장시켜 보면, 챔버(140-1, 140-2)와 챔버(140-1, 140-2)에 대응되는 전계 형성 장치(130-1, 130-2)가 각각 N 개인 경우(N은 2보다 큰 자연수), 제1 챔버로부터 배출된 오폐수가 제N 챔버까지 유입되도록, 제1 챔버부터 제N 챔버가 연속적으로 배치될 수 있다. 이와 같은 경우, 제1 챔버부터 제N 챔버 각각에 포함된 적어도 하나의 양극의 위치에 따라, 다양한 방식으로 오폐수 살균 처리를 할 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 오폐수 살균 장치(100)가 순환 펌프 시스템(150)을 이용하여 오폐수를 살균하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 도 9에 도시된 실시예는 도 8에 도시된 복수 개의 챔버(140-1, 140-2)를 연속적으로 배치한 오폐수 살균 장치(100)의 실시예에 순환 펌프 시스템(150)이 더 추가된 형태임을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 순환 펌프 시스템(150)은 제2 챔버(140-2)로부터 배출된 오폐수를 제1 챔버(140-1) 또는 제2 챔버(140-2 중 어느 하나에 유입시킬 수 있다. 수질 검사 장치(미도시)는 제2 챔버(140-2)로부터 배출된 오폐수에 대해 실시간으로 수질 검사를 하여, 검사 기준에 부합하는지 판단할 수 있다. 수질 검사 장치(미도시)는 제2 챔버(140-2)의 배출구 근처에 별도로 위치하거나, 순환 펌프 시스템(150) 내부에 포함된 형태일 수 있다. 오폐수에 대해 살균 처리가 더 필요한 경우, 순환 펌프 시스템(150)은 제1 챔버(140-1)와 제2 챔버(140-2)가 살균하는 세균의 종류 및 수질 검사 결과에 기초하여, 제2 챔버(140-2)로부터 배출된 오폐수를 제1 챔버(140-1) 또는 제2 챔버(140-2) 중 어느 하나에 유입시킬 수 있다. 예를 들어, 수질 검사 결과, 제1 챔버(140-1)에서 살균 처리하는 제1 세균에 대해서는 검사 기준에 부합하였으나, 제2 챔버(140-2)에서 살균 처리하는 제2 세균에 대해서는 검사 기준을 통과하지 못한 경우, 순환 펌프 시스템(150)은 제2 챔버(140-2)로부터 배출된 오폐수를 다시 제2 챔버(140-2)로 유입시켜, 제2 세균에 대한 반복적인 살균 처리가 수행되도록 할 수 있다.
도 9의 실시예를 더 확장시켜 보면, 순환 펌프 시스템(150)은 제N 챔버로부터 배출된 오폐수를 제1 챔버 내지 제N 챔버 중 어느 하나에 유입시킬 수 있다. 제N 챔버로부터 배출된 오폐수에 대해 살균 처리가 더 필요한 경우, 순환 펌프 시스템(150)은 제1 챔버 내지 제N 챔버 각각이 살균하는 세균의 종류 및 수질 검사 결과에 기초하여, 제N 챔버로부터 배출된 오폐수를 제1 챔버 내지 제N 챔버 중 어느 하나에 유입시킬 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이상에서 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치(100)에 관해 설명한 내용은 이하 생략된 내용이라 하더라도, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 방법에 그대로 적용될 수 있다.
1010 단계에서, 오폐수 살균 장치(100)는 오폐수를 수용하는 챔버(140)의 내부 면에 형성된 적어도 하나의 음극과 대응되도록 적어도 하나의 양극을 위치시킬 수 있다. 오폐수 살균 장치(100)는 적어도 하나의 양극의 위치를 조정하여, 서로 대응되는 음극과 양극 사이의 간극을 조절할 수 있다. 오폐수 살균 장치(100)는 오폐수 내의 살균하고자 하는 세균의 종류에 따라, 인가되는 고전압 방전 임펄스에 의해 형성되는 전계의 세기가 다르도록, 서로 대응되는 음극과 양극 사이의 간극을 조절할 수 있다. 오폐수 살균 장치(100)가 복수 개의 양극을 구비한 경우, 오폐수 살균 장치(100)는 복수 개의 양극 각각의 위치를 독립적으로 이동시킬 수 있다.
1020 단계에서, 오폐수 살균 장치(100)는 고전압 방전 임펄스를 생성할 수 있다.
1030 단계에서, 오폐수 살균 장치(100)는 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 오폐수에 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가할 수 있다. 인가된 고전압 방전 임펄스에 의해 형성되는 전계의 세기에 따라, 오폐수 살균 장치(100)는 오폐수에 있는 다양한 종류의 세균을 살균 처리할 수 있다.
이제까지 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 개시된 실시예들이 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 발명의 범위는 전술한 실시예들의 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 발명의 범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 고전압 방전 임펄스를 생성하는 펄스 생성부;
    오폐수가 수용되는 내부 면에 복수 개의 음극이 형성된 챔버;
    상기 챔버에 형성된 상기 복수 개의 음극과 대응되도록 복수 개의 양극을 위치시키고, 서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 상기 오폐수에 상기 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하는 전계 형성 장치; 및
    상기 펄스 생성부와 상기 전계 형성 장치를 제어하는 컨트롤러;
    를 포함하고,
    상기 전계 형성 장치는,
    상기 복수 개의 양극; 및
    상기 복수 개의 양극의 위치를 이동시키는 간극 조절 장치를 포함하며,
    상기 간극 조절 장치는 상기 복수 개의 양극 각각의 위치를 독립적으로 이동시키는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 형성 장치는,
    상기 컨트롤러부터 수신된 제어신호에 따라, 상기 복수 개의 양극의 위치를 조정하여, 상기 서로 대응되는 음극과 양극 사이의 간극을 조절하는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 형성 장치는,
    상기 오폐수 내의 살균하고자 하는 세균의 종류에 따라, 상기 인가되는 고전압 방전 임펄스에 의해 형성되는 전계의 세기가 다르도록, 상기 서로 대응되는 음극과 양극 사이의 간극을 조절하는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 간극 조절 장치는,
    상기 챔버의 상부에 결합되는 몸체;
    상기 몸체에 구비된 운송부; 및
    상기 운송부에 의해 상기 복수 개의 양극이 이동되도록, 상기 복수 개의 양극의 일측 말단을 상기 운송부와 연결하는 연결부;
    를 포함하는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는,
    바닥에 측벽이 연결된 용기 형상으로 구성되어, 상기 오폐수가 상기 챔버로 유입되는 유입구 및 상기 오폐수가 상기 챔버로부터 배출되는 배출구가 위치한 상기 측벽의 내부 면에 상기 복수 개의 음극을 형성하는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버의 상기 내부 면의 서로 다른 곳에 각각 제1 음극과 제2 음극이 형성되어 있고, 상기 전계 형성 장치가 상기 제1 음극에 대응되는 제1 양극과 상기 제2 음극에 대응되는 제2 양극을 구비하는 경우,
    상기 전계 형성 장치는,
    상기 제1 음극과 상기 제1 양극 사이의 제1 간극의 길이와 상기 제2 음극과 제2 양극 사이의 제2 간극의 길이가 서로 다르도록, 상기 제1 양극과 상기 제2 양극을 위치시키는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 음극은 상기 오폐수가 상기 챔버로 유입되는 유입구가 위치한 상기 챔버의 측벽의 내부 면에 형성되고, 상기 제2 음극은 상기 오폐수가 상기 챔버로부터 배출되는 배출구가 위치한 상기 챔버의 측벽의 내부 면에 형성되며,
    상기 챔버의 바닥의 내부 면에 수직으로 형성되는 제3 음극을 더 포함하는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버와 상기 챔버에 대응되는 상기 전계 형성 장치가 각각 N 개인 경우(N은 2보다 큰 자연수),
    제1 챔버로부터 배출된 오폐수가 제N 챔버까지 유입되도록, 제1 챔버부터 제N 챔버가 연속적으로 배치되는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제N 챔버로부터 배출된 오폐수를 상기 제1 챔버 내지 상기 제N 챔버 중 어느 하나에 유입시키는 순환 펌프 시스템을 더 포함하는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 장치.
  12. 오폐수를 수용하는 챔버의 내부 면에 형성된 복수 개의 음극과 대응되도록 복수 개의 양극을 위치시키는 단계;
    고전압 방전 임펄스를 생성하는 단계; 및
    서로 대응되는 음극과 양극 사이를 통과하는 상기 오폐수에 상기 생성된 고전압 방전 임펄스를 인가하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 양극을 위치시키는 단계는,
    상기 복수 개의 양극의 위치를 이동시키는 간극 조절 장치를 이용하여, 상기 복수 개의 양극 각각의 위치를 독립적으로 이동시키는, 고전압 방전 임펄스를 이용한 오폐수 살균 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000015260A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Masanori Tashiro 水処理装置
JP2002001337A (ja) 2000-06-26 2002-01-08 Sanyo Electric Co Ltd 水処理方法及び水処理装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1110157A (ja) * 1997-06-26 1999-01-19 Toshiba Lighting & Technol Corp 殺菌装置及び温水循環式風呂システム
KR100368457B1 (ko) * 2000-08-30 2003-01-24 (주)이씨테크 광원을 이용한 오염물질 제거장치
KR101465006B1 (ko) * 2013-02-08 2014-11-25 주식회사 플라즈마코리아 플라즈마 수처리 장치
KR20180042886A (ko) * 2016-10-18 2018-04-27 운해이엔씨(주) 수중 세균 및 미생물 제거 장치 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000015260A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Masanori Tashiro 水処理装置
JP2002001337A (ja) 2000-06-26 2002-01-08 Sanyo Electric Co Ltd 水処理方法及び水処理装置

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