KR102299975B1 - Oh라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생활용수나 오폐수 및 양식장의 양식수와 같은 원수를 정화하는데 사용되는 자연친화적인 고도처리장치에 관한 것으로, 상기 원수가 저장된 탱크와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 공급되는 원수를 하류 측으로 압송하는 원수공급부(10); 상기 원수공급부(10)와 연결되어 원수를 압송받고, 상기 압송되는 원수에 오존을 주입하여 용해하는 오존공급부(20); 상기 오존공급부(20)와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 원수에 포함되는 불필요한 공기방울을 분리하며 불포화된 오존을 용해하는 가스분리부(30); 상기 가스분리부(30)와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 원수에 자외선을 조사하여 용해된 오존을 OH라디칼로 전환하는 UV조사부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 원수를 고속의 흐름을 가지게 구현하여 낮은 압력에서도 오존을 주입할 수 있어 구조의 간소화와 안전성을 확보할 수 있고, 원수에 포함되는 불필요한 공기방울을 제거하면서도 오존이 완전용해 가능하게 구현함으로써, 자외선을 균일하게 조사할 수 있음에 따라 OH라디칼의 전환 양을 대폭 늘릴 수가 있으므로 강하고 지속되는 산화력으로 인해 전반적으로 안전하면서도 월등한 정화성능을 보장할 수 있는

Description

OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치{Advanced processing device based on OH radical generation}
본 발명은 생활용수나 오폐수 및 양식장의 양식수와 같은 원수를 정화하는데 사용되는 자연친화적인 고도처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원수를 고속의 흐름을 가지게 구현하여 낮은 압력에서도 오존을 주입할 수 있어 구조의 간소화와 안전성을 확보할 수 있고, 원수에 포함되는 불필요한 공기방울을 제거하면서도 오존이 완전용해 가능하게 구현함으로써, 자외선을 균일하게 조사할 수 있음에 따라 OH라디칼의 전환 양을 대폭 늘릴 수가 있으므로 강하고 지속되는 산화력으로 인해 전반적으로 안전하면서도 월등한 정화성능을 보장할 수 있는 OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치에 관한 것이다.
국내 정수장 및 하/폐수처리장 기타산업에 사용되고 있는 산화처리장치는 크게 케미컬 방식과 오존으로 대표되는 천연산화물질을 이용하는 장치가 상용화되어 제작설치 및 운영되고 있다.
특히 오존을 이용하는 천연산화장치는 산화반응 후 2차부산물(by product)이 거의 발생되지 않고 잔류하지 않아서 선진각국에서는 100년 전부터 정수, 하/폐수 및 연구시설 외에 반도체 세정공정 등 각종 산업분야에서 매우 광범위하게 사용되고 있다.
그러나 잔류하지 않는 등 천연산화 가스물질(산소 O2가 활성화된 상태가 오존 O3 화학명: activated oxygen)이다보니 이론적인 효과만큼 실제 현장에 적용된 오존산화장치들은 성능 면에서 이론에 크게 미치지 못한 실정이다.
따라서 다양한 방식의 산화력 강화를 위한 장치들이 개발되고 시험적으로 제작되기도 하지만 역시나 여러 가지 제약이 있어 실제현장에서 사용되지는 못하고 연구수준이나 테스트용 수준에서 머물러 있거나 양산되지 못하고 사장되는 실정이다.
즉, 여러 방식의 오존 산화장치들 중 많은 사용상 제약에도 불구하고, 그중 제일 각광을 받는 방식은 오존+과산화수소와 오존+UV 자외선조합의 고도산화장치들이 가장 일반적인 처리방식으로 자리를 잡고 있다.
현재 국내에서는 오존+과산화수소 주입방식의 방법이 정수장의 잔류오존을 제거하기 위한 배오존 제거(quenching)를 위해 설치되고 있으나 정작 산화처리 목적으로는 사용이 되지 못하고 있으며 오존+자외선 방식은 더더욱 사용되지 못하고 있다.
그 이유로는 오존이 불안정하여 물속에 용해되기도 어려울 뿐더러 용해과정에서 크기가 큰 공기방울형태(macro bubbles)로 물속에서 부유하여 오존+자외선 방식으로 산화력을 강화하기에 부유하는 공기방울들이 방해하는 등 고도산화효과를 저해하는 많은 변수들이 남아있기 때문이다.
따라서 수중의 부유 공기방울들만이라도 극도로 줄일 수 있다면, 이론에 근접한 성능의 고도산화처리장치를 제작할 수 있을 것이다.
또한, 실질적으로 강력하게 산화작용을 하는 반응기작은 오존이 수중에서 일정한 단계의 반응 후 생성되는 OH라디칼이 산화에 주된 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
그러나 OH라디칼은 생성하기도 어렵고 생성되었다고 하여도 반감기가 10-9~10-7초로 극히 짧은 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2004-0049470호 (발명의 명칭: 멸균수 제조 장치)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 원수를 고속의 흐름을 가지게 구현하여 낮은 압력에서도 오존을 주입할 수 있어 구조의 간소화와 안전성을 확보할 수 있고, 원수에 포함되는 불필요한 공기방울을 제거하면서도 오존이 완전용해 가능하게 구현함으로써, 자외선을 균일하게 조사할 수 있음에 따라 OH라디칼의 전환 양을 대폭 늘릴 수가 있으므로 강하고 지속되는 산화력으로 인해 전반적으로 안전하면서도 월등한 정화성능을 보장할 수 있는 OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명은 생활용수나 오폐수 및 양식장의 양식수와 같은 원수를 정화하는데 사용되는 자연친화적인 고도처리장치에 관한 것으로, 상기 원수가 저장된 탱크와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 공급되는 원수를 하류 측으로 압송하는 원수공급부; 상기 원수공급부와 연결되어 원수를 압송받고, 상기 압송되는 원수에 오존을 주입하여 용해하는 오존공급부; 상기 오존공급부와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 원수에 포함되는 불필요한 공기방울을 분리하며 불포화된 오존을 용해하는 가스분리부; 상기 가스분리부와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 원수에 자외선을 조사하여 용해된 오존을 OH라디칼로 전환하는 UV조사부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 원수공급부는, 상기 원수가 저장된 탱크와 연결되어 원수를 공급받는 공급배관; 상기 공급배관의 중단에 개재되어 공급되는 원수의 유량을 조절하는 공급밸브; 상기 공급배관의 출구단에 연결되어 공급되는 원수를 소정의 압력과 유속으로 압송하는 공급펌프;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 오존공급부는, 상기 원수공급부와 연결되어 원수를 압송받으며 오존이 주입되는 메인배관; 상기 메인배관에 개재되어 압송되는 원수의 압력과 유속을 조절하는 메인밸브; 상기 메인배관과 가스분리부에 연결되어 원수를 이송하는 이송배관;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 오존공급부는, 상기 메인밸브를 기점으로 메인배관의 입출구단에 각각 분기되게 연결되어 원수의 유속을 변환하는 보조배관; 상기 보조배관의 중간에 연결되어 오존이 주입되게 흡입 작용하는 이젝터; 상기 이젝터를 기점으로 보조배관의 입출구단에 각각 개재되어 원수의 압력과 유속을 조절하는 보조밸브;가 더 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 오존공급부는, 상기 보조배관으로 흐르는 원수의 유속을 가속시켜 상기 이젝터로 공급되는 오존의 압력이 낮더라도 주입이 가능하도록 상기 보조배관의 내경이 메인배관 보다 협소한 내경으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 오존공급부는, 상기 이송배관의 경로를 전환하면서 일방향으로 흐르는 원수를 와류시켜 원수에 용해된 오존이 층상으로 분리되는 것을 방지하는 와류밸브;가 더 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 와류밸브는, 소정 길이의 샤프트의 외면에 나선형의 날개가 형성되는 스크루; 소정 길이의 파이프의 중앙에 일방향으로 꼬여진 날개가 방사로 배열되어 회전 또는 고정되는 블레이드; 중 어느 하나가 내장된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 오존공급부는 원수 1.0L당 오존 0.02~0.9㎎를 주입하여 용해시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 가스분리부는, 상기 오존공급부와 연결되어 오존이 1차 용해된 원수를 공급받는 용해배관; 상기 용해배관과 연결되어 공급되는 원수를 소정시간 체류시켜 불필요한 공기방울을 분리하며 불포화된 오존을 2차 용해하는 용해탱크; 상기 용해탱크와 UV조사부에 연결되어 원수를 전달하는 전달배관; 상기 전달배관의 중단에 개재되어 용해탱크의 내부압력을 조절하는 용해밸브;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 용해탱크는 내부에 채워지는 원수의 압력을 견딜 수 있도록 원통형으로 형성되되, 상기 용해탱크는 공기방울의 분리와 오존의 용해가 가속되도록 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 상협하광형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 용해탱크는 하부로 갈수록 폭이 완만하게 넓어져 원수의 유동성이 원활한 유선형 또는 하부로 갈수록 폭이 단계별로 넓어져 제작이 용이한 계단형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 UV조사부는, 상기 가스분리부와 연결되어 오존이 용해된 원수가 흘러넘치도록 연속으로 공급받는 원통형 또는 각통형의 UV탱크; 상기 UV탱크의 상측 내부에 하나 이상 장착되어 공급되는 원수에 용해된 오존을 분해시켜 OH라디칼로 전환되게 자외선을 조사하는 UV램프; 상기 UV탱크에 연결되어 OH라디칼로 전환된 원수를 원하는 장소로 배출하는 배출배관;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 배출배관은, 상기 UV램프로부터 조사되는 자외선이 균일하게 침투 반응하여 OH라디칼로 완전 전환된 상층부 원수만이 배출되도록 상기 UV램프와 인접하는 UV탱크의 상단에 자동으로 오버플로우가 가능하게 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 UV조사부는, 상기 UV탱크의 내부 중앙에 회전 가능하게 개재되어 공기방울의 분리와 오존이 용해되도록 원수를 교반하는 교반날개; 상기 UV탱크의 상단에 장착되어 교반날개로 회전력을 부가하는 교반모터;가 더 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 UV조사부는 원수 1.0x1.0㎝당 자외선 90~350mJ로 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 원수를 고속의 흐름을 가지게 구현하여 낮은 압력에서도 오존을 주입할 수 있어 구조의 간소화와 안전성을 확보할 수 있고, 원수에 포함되는 불필요한 공기방울을 제거하면서도 오존이 완전용해 가능하게 구현함으로써, 자외선을 균일하게 조사할 수 있음에 따라 OH라디칼의 전환 양을 대폭 늘릴 수가 있으므로 강하고 지속되는 산화력으로 인해 전반적으로 안전하면서도 월등한 정화성능을 보장할 수 있는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 고도처리장치를 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고도처리장치를 전체적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 고도처리장치의 원수공급부와 오존공급부를 확대하여 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 3에 따른 오존공급부의 와류밸브를 확대하여 나타내는 구성도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 고도처리장치의 가스분리부를 확대하여 나타내는 구성도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 고도처리장치의 UV조사부를 확대하여 나타내는 구성도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명은 생활용수나 오폐수 및 양식장의 양식수와 같은 원수를 정화하는데 사용되는 자연친화적인 고도처리장치에 관한 것으로, 도 1처럼 원수공급부(10)와 오존공급부(20) 및 가스분리부(30)와 UV조사부(40)를 주요 구성으로 하는 OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치이다.
먼저, 본 발명에 따른 원수공급부(10)는 도 1처럼 원수가 저장된 탱크와 연결되어 원수를 공급받고, 공급되는 원수를 UV조사부(40)까지 압송한다.
이러한 원수공급부(10)는 도 2와 같이 공급배관(11)과 공급밸브(12) 및 공급펌프(13)로 구성된다.
공급배관(11)은 원수가 저장된 탱크와 연결되어 원수를 흡입하거나 낙차에 의해 공급받는다.
공급밸브(12)는 공급배관(11)의 중단에 개재되어 공급되는 원수의 유량을 조절한다.
공급펌프(13)는 공급배관(11)의 출구단에 연결되어 공급되는 원수를 소정의 압력과 유속으로 강제 압송한다.
즉, 원수공급부(10)는 도 3에 도시된 것처럼 공급배관(11)으로 공급되는 원수를 공급펌프(13)가 압송하여 원수가 오존공급부(20)를 고속의 흐름으로 지날 수 있게 해준다.
이어서 본 발명에 따른 오존공급부(20)는 도 1처럼 원수공급부(10)와 연결되어 원수를 압송받고, 상기 압송되는 원수에 오존을 주입하여 용해한다.
이러한 오존공급부(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼 메인배관(21)과 메인밸브(22) 및 이송배관(23)으로 구성된다.
메인배관(21)은 공급펌프(13)와 연결되어 원수를 압송받으며 외부에서 생성된 오존을 주입받는다.
메인밸브(22)는 메인배관(21)에 개재되어 압송되는 원수의 압력과 유속을 조절한다.
이송배관(23)은 메인배관(21)과 가스분리부(30)에 연결되어 오존이 용해된 원수를 이송한다.
여기서 오존공급부(20)는 보조배관(24)과 이젝터(25) 및 보조밸브(26)가 더 구성될 수 있다.
보조배관(24)은 메인밸브(22)를 기점으로 메인배관(21)의 입출구단에 각각 분기되게 연결되어 원수의 유속을 변환한다.
이젝터(25)는 보조배관(24)의 중간에 연결되어 오존이 주입되게 흡입작용을 한다.
보조밸브(26)는 이젝터(25)를 기점으로 보조배관(24)의 입출구단에 각각 개재되어 원수의 압력과 유속을 조절한다.
이때, 보조배관(24)의 내경은 메인배관(21) 보다 협소한 내경으로 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 메인밸브(22)로 압송되는 원수는 상대적으로 좁은 보조배관(24)을 통과하면서 유속이 급격하게 가속된다.
이러한 유속의 증가로 인해 이젝터(25)에는 흡입작용이 발생하게 됨으로써, 오존의 주입압력이 낮더라도 보조배관(24)의 내부로 주입이 가능하게 된다.
따라서 전반적인 장치의 구조를 간소화할 수 있으면서도 안전성을 확보할 수가 있다.
또한, 오존공급부(20)는 이송배관(23)의 경로를 전환하면서 일방향으로 흐르는 원수를 와류시키는 와류밸브(27)를 더 구성할 수도 있다.
이러한 와류밸브(27)에는 도 4와 같이 스크루(27a)와 블레이드(27b) 중 어느 하나가 내장된다.
스크루(27a)는 도 4a처럼 소정 길이의 샤프트의 외면으로 나선형의 날개가 꼬여지게 형성된다.
블레이드(27b)는 도 4b 및 도 4c처럼 소정 길이의 파이프의 중앙에 일방향으로 꼬여진 날개가 방사로 배열되어 회전 또는 고정된 상태로 형성된다.
물론, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만 와류밸브(27)의 내면에 나선형의 홈부가 일체로 형성될 수 있다.
어느 경우에나 와류밸브(27)를 통과하는 원수는 소용돌이를 일으키게 되면서 원수에 용해된 오존이 층상으로 분리되는 것을 방지해준다.
한편, 오존공급부(20)는 원수 1.0L당 오존 0.02~0.9㎎를 주입하여 용해되도록 한다.
즉, 원수 1.0L당 오존이 0.02㎎ 이하로 용해되면 산화력이 부족하게 되고, 0.9㎎ 이상으로 용해되면 자외선에 의한 완전분해를 위해서 자외선 조사량을 최대 350mJ 이상까지 조사하여 잔류되는 오존이 없게 하는 것이 바람직하다.
따라서 원수 1.0L당 오존 0.4 내지 0.5㎎이 용해되게 주입하는 것이 바람직하다.
이어서 본 발명에 따른 가스분리부(30)는 도 1처럼 오존공급부(20)와 연결되어 원수를 공급받고, 원수에 포함되는 불필요한 공기방울을 분리하며 불포화된 오존을 용해한다.
이러한 가스분리부(30)는 도 2에 도시된 것처럼 용해배관(31)과 용해탱크(32) 및 전달배관(33)과 용해밸브(34)로 구성된다.
용해배관(31)은 용해탱크(32)의 중앙 상단에 배치되고, 이송배관(23)과 연결되어 오존이 1차 용해된 원수를 공급받는다.
용해탱크(32)는 용해배관(31)의 직하방에 연결되어 공급되는 원수를 소정시간 체류시켜 불필요한 공기방울을 분리하며 불포화된 오존을 2차 용해한다.
전달배관(33)은 용해탱크(32)와 후술하는 UV조사부(40)에 연결되어 원수를 전달한다.
용해밸브(34)는 전달배관(33)의 중단에 개재되어 용해탱크(32)의 내부압력을 조절한다.
이때, 용해탱크(32)는 내부에 채워지는 원수의 압력을 견딜 수 있도록 상협하광의 원통형으로 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 용해탱크(32)는 하부로 갈수록 폭이 넓어지게 형성함으로써, 낙하되는 원수가 내벽을 타고 흘러내려가며 공기방울의 분리와 오존의 용해를 가속시켜 준다.
이러한 용해탱크(32)는 도 5와 같이 유선형(32A)으로 형성할 수도 있고, 계단형(32B)으로 형성할 수 있다.
유선형(32A)은 하부로 갈수록 폭이 완만하게 넓어져 원수의 유동성이 원활한 반면, 제작이 어려운 단점이 있다.
계단형(32B)은 하부로 갈수록 폭이 단계별로 넓어져 제작이 용이한 반면 원수의 유동성이 부족한 단점이 있다.
어느 경우에나 당업자는 원수의 종류와 정수량을 고려하여 원수탱크(32)의 형상을 선택적으로 구성할 수 있음을 자명한다.
마지막으로 본 발명에 따른 UV조사부(40)는 도 1처럼 가스분리부(30)와 연결되어 원수를 공급받고, 원수에 자외선을 조사하여 용해된 오존을 OH라디칼로 전환한다.
이러한 UV조사부(40)는 도 2에 도시된 것처럼 UV탱크(41)와 UV램프(42) 및 배출배관(43)으로 구성된다.
UV탱크(41)는 소정 용량의 원통형 또는 각통형으로 형성되고, 전달배관(33)과 연결되어 오존이 용해된 원수가 흘러넘치도록 연속으로 공급받는다.
UV램프(42)는 UV탱크(41)의 상측 내부에 하나 이상 장착되어 공급되는 원수에 용해된 오존을 분해시켜 OH라디칼로 전환되게 자외선을 조사한다.
이러한 UV램프(42)는 원수 1.0x1.0㎝당 자외선 50~240mJ의 에너지로 조사한다.
배출배관(43)은 UV탱크(41)에 연결되어 OH라디칼로 전환된 원수를 원하는 장소로 배출한다.
여기서 배출배관(43)은 도 7과 같이 UV램프(42)와 인접하는 UV탱크(41)의 상단에 자동으로 오버플로우(흘러넘침)가 가능하게 연결된다.
즉, UV램프(42)로부터 조사되는 자외선이 오존에 균일하게 침투 반응하여 OH라디칼로 완전 전환된 상층부 원수만이 배출됨으로써, OH라디칼의 반감기를 연장시킬 수 있다.
이때, UV조사부(40)는 도 8과 같이 자외선에 의한 오존의 분해성능을 향상하기 위해 교반날개(44)와 교반모터(45)를 더 구성할 수도 있다.
교반날개(44)는 UV탱크(41)의 내부 중앙에 회전 가능하게 개재되어 원수를 교반한다.
교반모터(45)는 UV탱크(41)의 상단에 장착되어 교반날개(44)로 회전력을 부가해준다.
따라서 UV탱크(41)의 내부에 채워지는 원수는 교반날개(44)에 의해 다방향의 유동성을 가지게 됨에 따라 공기방울의 분리와 오존의 용해를 도모한다.
한편, 본 발명에 따른 고도처리장치는 원수의 정화과정을 원거리에서 자동적으로 제어하며 모니터링할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다.
즉, 관리자의 개입(조절)이 요구되는 구성에는 전기적 신호에 따라 작동하는 액추에이터를 부가 장착한다.
그리고 원수가 흐르는 구성에는 원수의 압력, 유속, 유량에 이어 자외선 세기 등과 같은 정보를 측정하는 감지기를 장착한다.
따라서 감지기로부터 측정되는 신호가 관리자가 설정한 정보에 도달되도록 정해진 시퀀스에 따라 액추에이터를 자동적으로 제어한다.
물론, 이러한 액추에이터와 감지기 및 자동제어 과정들은 관리자가 원격지에서도 실시간으로 모니터링이 가능하도록 인터넷망과 연결되는 통합서버가 구성된다.
이러한 제어 시스템으로 구축할 경우에는 무인화가 가능하여 인력의 낭비를 최소화할 수 있으면서도 원수를 신속하고 정밀하게 정화할 수가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10: 원수공급부 11: 공급배관 12: 공급밸브 13: 공급펌프 20: 오존공급부 21: 메인배관 22: 메인밸브 23: 이송배관 24: 보조배관 25: 이젝터 26: 보조밸브 27: 와류밸브 27a: 스크루 27b: 블레이드 30: 가스분리부 31: 용해배관 32: 용해탱크 32A: 유선형 32B: 계단형 33: 전달배관 34: 용해밸브 40: UV조사부 41: UV탱크 42: UV램프 43: 배출배관 44: 교반날개 45: 교반모터

Claims (6)

  1. 생활용수나 오폐수 및 양식장의 양식수와 같은 원수를 정화하는데 사용되는 자연친화적인 고도처리장치에 있어서,
    상기 원수가 저장된 탱크와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 공급되는 원수를 하류 측으로 압송하는 원수공급부(10);
    상기 원수공급부(10)와 연결되어 원수를 압송받고, 상기 압송되는 원수에 오존을 주입하여 용해하는 오존공급부(20);
    상기 오존공급부(20)와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 원수에 포함되는 불필요한 공기방울을 분리하며 불포화된 오존을 용해하는 가스분리부(30);
    상기 가스분리부(30)와 연결되어 원수를 공급받고, 상기 원수에 자외선을 조사하여 용해된 오존을 OH라디칼로 전환하는 UV조사부(40);를 포함하며,
    상기 오존공급부(20)는 원수 1.0L당 오존 0.02~0.9㎎를 주입하여 용해시키며,
    상기 UV조사부(40)는,상기 가스분리부(30)와 연결되어 오존이 용해된 원수가 흘러넘치도록 연속으로 공급받는 원통형 또는 각통형의 UV탱크(41);
    상기 UV탱크(41)의 상측 내부에 하나 이상 장착되어 공급되는 원수에 용해된 오존을 분해시켜 OH라디칼로 전환되게 자외선을 조사하는 UV램프(42);
    상기 UV탱크(41)에 연결되어 OH라디칼로 전환된 원수를 원하는 장소로 배출하는 배출배관(43);으로 구성되며, 원수 1.0x1.0㎝당 자외선 90~350mJ로 조사하고,
    상기 가스분리부(30)는, 상기 오존공급부(20)와 연결되어 오존이 1차 용해된 원수를 공급받는 용해배관(31);
    상기 용해배관(31)과 연결되어 공급되는 원수를 소정시간 체류시켜 불필요한 공기방울을 분리하며 불포화된 오존을 2차 용해하는 용해탱크(32);
    상기 용해탱크(32)와 UV조사부(40)에 연결되어 원수를 전달하는 전달배관(33);상기 전달배관(33)의 중단에 개재되어 용해탱크(32)의 내부압력을 조절하는 용해밸브(34);로 구성되며,상기 용해탱크(32)는 내부에 채워지는 원수의 압력을 견딜 수 있도록 원통형으로 형성되되, 상기 용해탱크(32)는 공기방울의 분리와 오존의 용해가 가속되도록 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 상협하광형으로 형성되고,하부로 갈수록 폭이 완만하게 넓어져 원수의 유동성이 원활한 유선형(32A) 또는 하부로 갈수록 폭이 단계별로 넓어져 제작이 용이한 계단형(32B)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원수공급부(10)는, 상기 원수가 저장된 탱크와 연결되어 원수를 공급받는 공급배관(11); 상기 공급배관(11)의 중단에 개재되어 공급되는 원수의 유량을 조절하는 공급밸브(12); 상기 공급배관(11)의 출구단에 연결되어 공급되는 원수를 소정의 압력과 유속으로 압송하는 공급펌프(13);로 구성되며,
    상기 오존공급부(20)는,상기 원수공급부(10)와 연결되어 원수를 압송받으며 오존이 주입되는 메인배관(21);상기 메인배관(21)에 개재되어 압송되는 원수의 압력과 유속을 조절하는 메인밸브(22);상기 메인배관(21)과 가스분리부(30)에 연결되어 원수를 이송하는 이송배관(23);으로 구성된 것을 특징으로 하는 OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 오존공급부(20)는, 상기 메인밸브(22)를 기점으로 메인배관(21)의 입출구단에 각각 분기되게 연결되어 원수의 유속을 변환하는 보조배관(24); 상기 보조배관(24)의 중간에 연결되어 오존이 주입되게 흡입 작용하는 이젝터(25); 상기 이젝터(25)를 기점으로 보조배관(24)의 입출구단에 각각 개재되어 원수의 압력과 유속을 조절하는 보조밸브(26);가 구성되며,
    상기 이송배관(23)의 경로를 전환하면서 일방향으로 흐르는 원수를 와류시켜 원수에 용해된 오존이 층상으로 분리되는 것을 방지하는 와류밸브(27);가 더 구성된 것을 특징으로 하는 OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 오존공급부(20)는, 상기 보조배관(24)으로 흐르는 원수의 유속을 가속시켜 상기 이젝터(25)로 공급되는 오존의 압력이 낮더라도 주입이 가능하도록 상기 보조배관(24)의 내경이 메인배관(21) 보다 협소한 내경으로 형성된 것을 특징으로 하는 OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 와류밸브(27)는, 소정 길이의 샤프트의 외면에 나선형의 날개가 형성되는 스크루(27a);소정 길이의 파이프의 중앙에 일방향으로 꼬여진 날개가 방사로 배열되어 회전 또는 고정되는 블레이드(27b);중 어느 하나가 내장된 것을 특징으로 하는 OH라디칼 생성을 기반으로 하는 고도처리장치.
  6. 삭제
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