KR102302998B1 - 조류 발생 억제 수류 정화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조류 발생 억제 수류 정화 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치는, 수류 순환으로 인한 수질 정화에 있어서, 보다 에너지 효율을 높이는 동시에 수류 확산 시 발생되는 소용돌이로 인한 저층의 침전물의 상부 유수와의 섞임 현상으로 인한 문제점을 획기적으로 해결할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치는, 유입되는 유수에 포함된 조류의 영양 물질과 유수에 포함된 질소 및 인을 보다 효과적으로 제거함으로써 상기 영양 물질에 의한 녹조 현상 등의 수질 오염을 정화 또는 예방할 수 있다.
Description
본 발명은 조류 발생 억제 수류 정화 장치에 관한 것이다.
하천이나 호소의 바닥 퇴적부가 혐기화되면 수계의 반응 경로가 달라져 영양염류가 용출된다. 용출된 영양염류는 부영양화로 이어져 수생태계가 부패되거나 심한 경우 녹조 현상이 일어난다.
특히, 최근 가장 문제가 되고 있는 녹조현상은 ‘녹조라떼’라는 신조어까지 만들어 내며 일반 시민들에게도 널리 알려진 현상으로, 수표면에 녹색띠가 형성되거나 전체적으로 물색이 녹색으로 변하고, 물비린내나 흙냄새와 같은 불쾌한 냄새를 내어 수영이나 수상 레저 활동, 수변산책 등의 친수활동을 위축시키며, 수생태계를 교란하고, 정수처리상에 장해를 유발하는 등 수환경 및 물 이용에 많은 부정적 영향을 끼친다.
일반적으로 녹조(Cyanobacterial bloom)란, 하천이나 호수와 같은 담수 중에 식물이 성장하는데 필요한 질소, 인 등의 영양물질이 많이 존재하는 부영양 수역에서 주로 수온이 높은 여름철에 수체가 정체되어 물 흐름이 잔잔한 상태에서, 물속에 떠다니는 생물 중에 육상의 식물과 같이 광합성을 하는 조류(藻類)의 종다양성이 깨어지고 1종 또는 적은 종류의 남조류(cyanobacteria)가 대량 증식하여 물색을 녹색으로 착색하는 현상을 말한다.
이러한 녹조발생을 근본적으로 예방하기 위한 조치로서, 녹조 유발 남조류의 먹이가 되는 영양물질 유입의 저감 즉 부영양화 저감이 필요하며, 최근에는 이를 위하여 보 또는 저수지 등과 같이 물이 저장되어 흐르지 못하는 곳에는 영양물질 제거 및 물의 부패를 방지하기 하기 위한 수류확산장치가 구비된다.
상기 수류 확산 장치는 물을 흡입하여 분사관을 통해 고속으로 분사함과 동시에, 상기 분사관을 통과하는 물에 공기를 공급하여, 보 또는 저수지에 저장되어 있는 물이 순환되도록 함과 동시에 물의 용존산소량이 증가되도록 하여, 물이 부패하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 수류 확산 장치와 관련된 기술은, 특허문헌 1 및 2에 제시되어 있다.
보다 구체적으로, 특허문헌 1에 제시된 기술은, 반응액이 흡입되도록 하는 유입웨어(6), 흡입구(4)와 토출구(5)가 구비된 케이싱(3)과 상기 케이싱(3)의 내부에 설치되는 회전익(1) 및 상기 회전익(1)을 회전시키는 구동모터(2)로 구성되어 펌핑기능이 구비된 교반기 및, 상기 유입웨어(6)를 통하여 흡입된 반응액이 상기 케이싱의 흡입구(4), 케이싱(3)의 내부 , 회전익(1)를 순차적으로 거쳐서 반응조의 하부 깊은 수심으로 이송된 후, 상기 케이싱(3)의 토출구(5)를 통하여 분출될 수 있도록 상기 유입웨어(6)와 상기 케이싱(3)의 흡입구(4)를 서로 연통시키는 수류흡입관(7)으로 구성된 교반장치를 이용한 수중포기기에 있어서, 상기 케이싱(3)의 내부와 연통되는 공기공급수단이 설치되고, 상기 공기공급수단은 송기관(27)을 통하여 송풍기에서 공급된 공기를 분산시키는 미세기공 또는 송기구(26)가 구비된 공기체임버(25,25a)인 것을 특징으로 하는 교반장치를 이용한 수중포기기에 관한 기술이다(도 1 참조).
또한, 특허문헌 2에 제시된 기술은, 지지대(10)와, 전후방향으로 연장되며 전후단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 지지대(10)에 구비된 유도관체(20)와, 상기 유도관체(20)의 내부에 전방을 향하도록 구비된 분사관(30)과, 상기 분사관(30)에 연결된 급기관(40)과, 상기 분사관(30)에 연결되고 구동모터(52)를 통해 분사관(30)으로 물이 배출되도록 하는 펌프(50)를 포함하며, 상기 지지대(10)는 고정부(11)와, 상기 고정부(11)의 상측에 구비되어 상기 고정부(11)에 측방향으로 회동가능하게 결합되며 상기 분사관(30)과 유도관체(20)가 고정된 회동부(12) 및 상기 회동부(12)에 연결되어 상기 회동부(12)가 측방향으로 회동되도록 하는 회동구동수단(13)을 구비하고, 상기 분사관(30)의 중간부에 내경이 좁아지는 벤츄리부(31)가 형성되고, 상기 급기관(40)이 상기 분사관(30)의 벤츄리부(31)에 연결된 것을 특징으로 하는 수류확산장치에 관한 것이다(도 2 참조).
그러나, 특허문헌 1에 개시된 기술의 경우, 수류 순환을 위해 별도의 교반 장치를 구성으로 포함함으로써, 추가적인 전력 소비에 따른 에너지 효율이 낮으며, 단순한 수계 순환을 통한 수질 오염 방지를 하는 것으로 오염 방지능이 높지 않아 현실적으로 사용되기 어려운 문제점이 있다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 기술의 경우, 별도의 교반 장치를 포함하지 않고 수류 순환을 수류 확산 방식을 도입하여 분사관으로부터 구동수를 분사함으로써 본원 발명과 같은 도수 효과를 가지며, 에너지 효율을 비교적 높일 수 있다는 장점이 있으나, 수류 확산 장치 내에 상기 분사관이 유도관체 내부에 구비되고, 상기 분사관 이외에도 상기 분사관 중간부에 형성된 벤츄리부를 통하여 수류를 확산시킴으로써, 수류 확산 형태에 의한 설치 장소 저층의 침전물이 소용돌이에 휩쓸려 유수와 섞이는 현상 및 마찰력 발생이 심하여 수류 확산의 유동 범위가 좁아지므로, 결과적으로는 비효율적이라는 문제점이 있다.
따라서, 보다 효율적인 수류 정화 장치와 관련된 기술에 대한 필요성이 요구되는 상황이며, 특히 조류 내에 존재하는 가스 기포의 파괴 및 수류 확산에서의 저층의 침전물의 흐름까지 고려하고, 수류가 발생되는 유수 내에 존재하는 오염 물질인 질소 및 인까지 제거가 가능한 수류 정화 장치가 절실히 요구되는 실정이다.
본 발명자들은 전술한 종래 수류 정화 장치의 문제점들을 해결하기 위해, 보다 에너지 효율이 높고 수류 확산 시 발생되는 소용돌이로 인한 저층의 침전물의 상부 유수와의 섞임 현상으로 인한 문제점 발생을 해결할 수 있는 연구를 진행하던 중, 외부로부터 구동수를 유입하는 구동수 유입관 및 상기 구동수 유입관을 통하여 유입된 구동수를 상기 토출부 방향으로 고압 분사하는 복수 개의 분사노즐을 포함하고, 구조적으로 상기 복수 개의 분사노즐에 대한 배치 및 방향을 조절할 경우, 유입되는 조류 및 토출되는 조류의 속도 차이로 인하여 발생하는 제트류가 수평의 직진 방향으로 보다 넓은 범위까지 확산됨을 관찰하였고, 이러 인한 저층의 침전물이 소용돌이치며 상부 유수와의 섞임 현상을 발생시키지 않는다는 점을 확인(도 3 참조)함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 전술한 과제 해결을 위해 구체적으로 아래와 같은 해결 수단을 제공한다.
본 발명은, 외부로부터 조류가 포함된 유수를 유입하는 흡인부; 상기 흡인부와 연통되는 덕트부; 상기 덕트부 내부 공간에 위치한 수류부; 상기 덕트부 후단에 위치하여, 외부로 유수를 방출하는 토출부; 및 상기 토출부로부터 방출되는 유수에 포함된 질소 및 인을 흡착하여 제거할 수 있는 흡착부를 포함하되, 상기 흡인부는 외부로부터 구동수를 유입하는 구동수 유입관 및 상기 구동수 유입관을 통하여 유입된 구동수를 상기 토출부 방향으로 고압 분사하는 복수 개의 분사노즐을 포함하고, 상기 수류부는 상기 덕트부 내부 공간으로 수류를 발생시키는 수류발생부 및 상기 발생된 수류를 확산시키는 수류확산부를 포함하며, 하기 수식 1을 만족하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
[수식 1]
상기 수식 1에서, V1은 상기 구동수 유입관으로 유입되는 구동수 및 상기 흡인부로 유입되는 조류를 포함하는 유수의 평균 유입 속도를 의미하고, V2는 상기 토출부로부터 방출되는 상기 구동수 및 조류를 포함하는 유수의 평균 방출 속도를 의미한다.
또한, 본 발명은, 상기 흡착부는 질소 및 인을 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하고, 상기 흡착제는, 화학약품이 혼합된 단량체 침적조; 상기 단량체 침적조를 통과한 섬유에 UV를 조사하는 광조사조; 상기 광조사조를 통과한 섬유의 미반응 화학약품을 세척하는 속시렛 추출조; 및 상기 속시렛 추출조를 통과한 섬유를 건조시키는 건조기를 포함하고, 상기 광조사조와 상기 속시렛 추출조 사이에, 상기 광조사조를 통과한 상기 섬유에 단량체를 보충하는 단량체 보충조를 더 포함하며, 상기 광조사조와 상기 단량체 보충조는 적어도 하나 이상이 순차적, 연속적으로 구비된 것을 특징으로 하는 흡착제 제조 시스템으로부터 제조된 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 수류발생부는 상기 흡인부 둘레를 따라 일정 간격을 두고 형성된 복수 개의 분사노즐을 상기 덕트부 정중앙부를 향하도록 형성하여 상기 덕트부 내부에서 제트류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 수류확산부는 상기 수류발생부로부터 발생된 제트류를 상기 토출부로 토출할 때 상기 토출부와 수평의 직진 방향으로 토출하는 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 수류 정화 장치는 초음파 조사부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 초음파 조사부는 초음파를 발생시키는 초음파 발생부; 상기 발생된 초음파를 조사하는 초음파 조사부; 상기 흡인부로 유입되는 조류에 포함된 영양 물질을 감지할 수 있는 감지 센서; 및 상기 감지 센서에 감지된 영양 물질에 따라 상기 초음파 발생부로부터 발생된 초음파를 조사하는 초음파 조사부를 제어할 수 있는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 수류 정화 장치는 오존 공급 장치를 추가적으로 포함하는 것으로 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 오존 공급 장치는 상기 수류발생부 또는 상기 수류확산부에 위치하고, 오존 발생부 및 오존 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 덕트부는 측정 센서를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 측정 센서는 수온, 용존산소, 탁도, BOD, 유속 및 유량으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 측정하는 센서인 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 수류 정화 장치는 상기 구동수 유입관과 연결된 구동수 펌프를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치는, 수류 순환으로 인한 수질 정화에 있어서, 보다 에너지 효율을 높이는 동시에 수류 확산 시 발생되는 소용돌이로 인한 저층의 침전물의 상부 유수와의 섞임 현상으로 인한 문제점을 획기적으로 해결할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치는, 유입되는 유수에 포함된 조류의 영양 물질과 유수에 포함된 질소 및 인을 보다 효과적으로 제거함으로써 상기 영양 물질에 의한 녹조 현상 등의 수질 오염을 정화 또는 예방할 수 있다.
첨부된 도면은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명과 관련된 종래 기술로써, 수중포기기를 나타낸 구조도이다.
도 2는, 본 발명과 관련된 종래 기술로써, 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 수류 정화 장치에 의한 소용돌이 현상이 없음을 모식적으로 나타낸 도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 수류 정화 장치에 포함된 초음파부를 보다 상세하게 나타낸 부분확대도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 1은, 본 발명과 관련된 종래 기술로써, 수중포기기를 나타낸 구조도이다.
도 2는, 본 발명과 관련된 종래 기술로써, 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 수류 정화 장치에 의한 소용돌이 현상이 없음을 모식적으로 나타낸 도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 수류 정화 장치에 포함된 초음파부를 보다 상세하게 나타낸 부분확대도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 수류 정화 장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 조류 발생 억제 수류 정화 장치(이하, '수류 정화 장치'라고 지칭할 수 있음)에 관한 것이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치(1000)는, 흡인부(100), 덕트부(200), 수류부(300), 토출부(400) 및 흡착부(410)를 포함한다.
본 발명에 따른 수류 정화 장치는, 조류 발생을 억제하고, 상기 조류로 인한 녹조 현상 등의 수질 오염을 방지할 수 있는 수역 정화를 위한 장치로서, 전술한 바와 같이, 흡인부(100), 덕트부(200), 수류부(300), 토출부(400) 및 흡착부(410)를 포함하되, 보다 구체적으로, 외부로부터 조류가 포함된 유수를 유입하는 흡인부(100); 상기 흡인부(100)와 연통되는 덕트부(200); 상기 덕트부(200) 내부 공간에 위치한 수류부(300); 상기 덕트부(200) 후단에 위치하여, 외부로 유수를 방출하는 토출부(400); 및 상기 토출부로부터 방출되는 유수에 포함된 질소 및 인을 흡착하여 제거할 수 있는 흡착부(410)를 포함한다.
상기 흡인부(100)는 조류가 발생한 폐쇄성 수역의 물이 유입되는 유입구 및 유입된 물이 배출되는 유출구를 구비할 수 있다.
또한, 상기 흡인부(100)는 덕트부(200)로 갈수록 단면적이 넓어지지 않는 한, 동일하거나 점진적으로 작아지는 것이 바람직하고, 또한 수역수가 상기 흡인부(100)로 쉽게 유입될 수 있도록 상기 흡인부(100)의 수역수 유입구는 2개 이상으로 형성될 수 있다.
특히 상기 흡입부(100)의 유입구 중 하나는 상측, 즉 수면 부근 방향에 형성되는 것이 바람직하며, 이는 발생한 조류의 대부분이 수면 부근에 존재하기 때문이다.
상기 덕트부(200)는, 단면적 또는 직경이 다른 복수의 관체로 형성될 수 있다. 상기 복수의 관체는 각각 독립적으로 구형체 또는 원통형으로 형성될 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 수류 정화 장치(1000)에 포함된 상기 흡인부(100)는 외부로부터 구동수를 유입하는 구동수 유입관(500) 및 상기 구동수 유입관(500)을 통하여 유입된 구동수를 상기 토출부(400) 방향으로 고압 분사하는 복수 개의 분사노즐(600)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수류 정화 장치는, 상기 구동수 유입관(500)을 통하여 유입된 구동수를 후술하는 바와 같이, 단계적으로 토출부(400) 방향으로 고압 분사하는 복수 개의 분사노즐(600)을 포함함으로써, 조류 내의 영양 물질의 제거와 동시에 수류 확산 시 발생되는 소용돌이로 인한 저층의 침전물의 상부 유수와의 섞임 현상으로 인한 문제점을 획기적으로 해결할 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 수류 정화 장치에 포함된 상기 수류부(300)는 상기 덕트부(200) 내부 공간으로 수류를 발생시키는 수류발생부(310) 및 상기 발생된 수류를 확산시키는 수류확산부(320)를 포함한다.
상기 수류발생부(310)는 상기 수류부(300) 둘레를 따라 일정 간격을 두고 형성된 복수 개의 분사노즐(600)을 상기 덕트부(200) 정중앙부를 향하도록 형성하여 상기 덕트부(200) 내부에서 제트류를 발생시킬 수 있다.
여기서, "정중앙부"라 함은, 무게 중심이 되는 곳을 의미할 수 있다.
상기 복수 개의 분사노즐(600)을 상기 덕트부(200) 정중앙부를 향하도록 형성할 경우, 상기 복수 개의 분사노즐(600)은 덕트부(200) 정중앙부를 기준으로 약 0도 내지 90도의 각도로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 0도 초과 내지 90도 미만의 각도로 형성될 수 있다.
상기 수류확산부(320)는 상기 수류발생부(310)로부터 발생된 제트류를 상기 토출부(400)로 토출할 때 상기 토출부(400)와 수평의 직진 방향으로 토출하도록 형성될 수 있으며, 이 경우, 추가적으로 전술한 복수 개의 분사노즐(600)을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수류 정화 장치는, 흡인부(100)에 부착된 복수 개의 분사노즐, 상기 수류발생부(310) 및 수류확산부(320)에 부착된 복수 개의 분사노즐을 포함할 경우, 보다 수류 확산을 위한 제트류 발생이 용이하고, 발생된 제트류를 확산시킴에 있어, 수평의 직진 방향으로 보다 넓은 범위까지 확산시킬 수 있으므로, 조류 발생 억제 또는 조류 내의 영양 물질의 제거와 동시에 수류 확산을 통한 녹조 발생의 효율적인 억제가 가능하고, 또한 소용돌이로 인한 저층의 침전물의 상부 유수와의 섞임 현상으로 인한 문제점을 획기적으로 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치는, 하기 수식 1을 만족할 수 있다.
[수식 1]
상기 수식 1에서, V1은 상기 구동수 유입관(500)으로 유입되는 구동수 및 상기 흡인부(100)로 유입되는 조류를 포함하는 유수의 평균 유입 속도를 의미하고, V2는 상기 토출부(400)로부터 방출되는 상기 구동수 및 조류를 포함하는 유수의 평균 방출 속도를 의미한다.
상기 수식 1을 만족하는 수류 정화 장치의 경우, 보다 효율적으로 수류 확산에 의한 수질 순환을 시킬 수 있어 에너지 효율을 극대화하면서 수질 정화가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 수류 정화 장치는 상기 토출부로부터 방출되는 유수에 포함된 질소 및 인을 흡착하여 제거할 수 있는 흡착부(410)를 포함할 수 있으며, 상기 질소 및 인을 보다 효율적으로 제거하여 상기 수류 정화 장치를 통과하여 방출되는 유수를 정화하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 흡착부(410)는, 유수에 포함된 질소 및 인을 흡착할 수 있는 흡착제를 포함할 수 있다.
상기 흡착제는 화학약품이 혼합된 단량체 침적조; 상기 단량체 침적조를 통과한 섬유에 UV를 조사하는 광조사조; 상기 광조사조를 통과한 섬유의 미반응 화학약품을 세척하는 속시렛 추출조; 및 상기 속시렛 추출조를 통과한 섬유를 건조시키는 건조기를 포함하고, 상기 광조사조와 상기 속시렛 추출조 사이에, 상기 광조사조를 통과한 상기 섬유에 단량체를 보충하는 단량체 보충조를 더 포함하며, 상기 광조사조와 상기 단량체 보충조는 적어도 하나 이상이 순차적, 연속적으로 구비된 것을 특징으로 하는 흡착제 제조 시스템으로부터 제조될 수 있다.
상기 흡착제 제조 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 단량체 침적조에 흡착제를 제조하는 화학약품을 혼합하여 투입하고, 섬유를 단량체 침적조를 통해 광조사조에 투입시킨다. 이후, 광조사조에서 화학약품을 흡수한 섬유나 부직포에 UV를 조사하여 합성반응을 일으킨다. 여기서, 광조사조는 반응시간 등을 고려하여 하나 이상을 구비할 수 있다. 상기 단량체 보충조는 섬유에 흡수된 화학약품을 보충한다. 본 발명은 광조사조와 단량체 보충조를 하나의 세트로 하며, 적어도 하나 이상의 광조사조와 단량체 보충조 세트를 구비할 수 있다. 즉, 단량체 침적조에서 섬유에 화학 약품이 충분히 흡수되지 않았을 경우, 광조사조와 단량체 보충조에서 보충될 수 있다. 속시렛 추출조는 미반응 화학약품을 세척하며, 이를 위해서 물이나 메탄올을 사용한다. 또한, 속시렛 추출조에는 가열 시스템이 구비된다. 건조기는 반응이 끝난 섬유를 건조시킨다. 섬유가 건조기에서 건조됨으로써 흡착제가 완성된다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 수류 정화 장치(1000)는 초음파부(700)를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 도 6은, 본 발명에 따른 수류 정화 장치에 포함된 초음파부(700)를 보다 상세하게 나타낸 부분확대도이다.
도 6을 참조하면, 상기 초음파부(700)는 초음파를 발생시키는 초음파 발생부(710); 상기 발생된 초음파를 조사하는 초음파 조사부(720); 상기 흡인부(100)로 유입되는 유수 내의 조류에 포함된 영양 물질을 감지할 수 있는 감지 센서(730); 및 상기 감지 센서(730)에 감지된 영양 물질에 따라 상기 초음파 발생부(710)로부터 발생된 초음파를 조사하는 초음파 조사부(720)를 제어할 수 있는 제어부(740)를 포함할 수 있다.
상기 초음파부(700)에 포함된 감지 센서(730)로 인하여, 유수 내의 조류에 포함된 영양 물질의 종류 또는 양을 감지함으로써, 초음파부의 on/off 또는 초음파 조사부로부터 조사되는 초음파의 세기 등을 제어부(740)를 통하여 제어함으로써, 조류 내에 존재하는 세포 내에 부력 기능을 수행하는 가스 기포를 파괴 및 침강시킴으로써 유수 내에 포함된 조류를 제어할 수 있다.
특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 상기 초음파부는 초음파 발생부를 대체 또는 추가적으로 초음파 진동자를 구비할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 수류 정화 장치(1000)는 오존 공급 장치(800)를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 오존 공급 장치(800)는 오존 발생부(810) 및 오존 분사부(820)를 포함할 수 있다.
상기 오존 공급 장치로부터 공급되는 오존 분사로 인하여, 상기 수류 발생을 보다 효율적으로 할 수 있는 동시에 상기 유입된 유수의 조류 내에서의 영양 물질 또는 유기물을 산화시키는 역할을 통하여 보다 정화 기능을 높일 수 있다.
상기 오존 공급 장치(800)는 상기 수류발생부(310)에 위치하거나, 상기 수류확산부(320)에 선택적으로 위치할 수 있고, 상기 수류발생부(310) 및 수류확산부(320)에 동시에 위치할 수도 있다.
상기 오존 공급 장치(800)와 유사한 기능을 하는 것으로 통상적인 산화제가 투입될 수 있으며, 상기 산화제는 영양 물질 또는 유기물을 산화시킬 수 있는 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 이산화염소, 차아염소산나트륨, 염소 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 산화제가 포함될 경우, 각 종류에 따라 기체상 또는 액상으로 제조하여 투입될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 수류 정화 장치 내에 포함된 상기 덕트부(200)는 측정 센서(900)를 추가적으로 포함할 수 있다.
도 8에서는, 상기 측정 센서(900)가 상기 덕트부(200) 내부에만 존재하는 것으로 표현되어 있으나, 상기 측정 센서(900)는 상기 덕트부(200) 내부 이외에도, 예를 들면 상기 흡인부(100)나 상기 토출부(400) 내부에 형성될 수도 있다.
상기 측정 센서(900)는 수온, 용존산소, 탁도, BOD, 유속 및 유량으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 측정하는 센서일 수 있다.
본 발명에 따른 수류 정화 장치는 도면으로 도시는 하지 않았으나, 외부 제어부와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 측정 센서(900)로부터 측정된 측정값을 상기 외부 제어부에 전송할 수 있으며, 이 경우 근거리 무선통신방식을 채용할 수 있다.
상기 외부 제어부에서는 상기 측정 센서(900)로부터 측정된 측정값을 분석하여, 본 발명에 따른 수류 정화 장치의 구동 또는 작동을 제어할 수 있으며, 상기 제어 방식은 주기적인 작동 방식이나 on/off 방식을 채용할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조류 발생 억제 수류 정화 장치를 나타낸 구조도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 수류 정화 장치(1000)는 상기 구동수 유입관(500)과 연결된 구동수 펌프(510)를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 구동수 펌프(510) 상기 수류 정화 장치(1000)와 함께 동일한 장소에 일정한 거리를 두고 설치될 수 있으며, 또는 외부의 부력체상에 설치될 수도 있다.
상기 구동수 펌프(510)로부터 발생되는 압력으로 인하여 상기 구동수 유입관(500)을 통한 구동수를 높은 압력으로 분사노즐을 통하여 분사함으로써, 수류를 발생시키고, 발생된 수류를 확산시킴으로써, 전체적인 수류를 순환 및 정화시킬 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 흡인부
200: 덕트부
300: 수류부
310: 수류발생부
320: 수류확산부
400: 토출부
410: 흡착부
500: 구동수 유입관
510: 구동수 펌프
600: 분사노즐
700: 초음파부
710: 초음파 발생부
720: 초음파 조사부
730: 감지 센서
740: 제어부
800: 오존 공급 장치
810: 오존 발생부
820: 오존 분사부
900: 측정 센서
1000: 수류 정화 장치
200: 덕트부
300: 수류부
310: 수류발생부
320: 수류확산부
400: 토출부
410: 흡착부
500: 구동수 유입관
510: 구동수 펌프
600: 분사노즐
700: 초음파부
710: 초음파 발생부
720: 초음파 조사부
730: 감지 센서
740: 제어부
800: 오존 공급 장치
810: 오존 발생부
820: 오존 분사부
900: 측정 센서
1000: 수류 정화 장치
Claims (11)
- 외부로부터 조류가 포함된 유수를 유입하는 흡인부(100);
상기 흡인부(100)와 연통되는 덕트부(200);
상기 덕트부(200) 내부 공간에 위치한 수류부(300);
상기 덕트부(200) 후단에 위치하여, 외부로 유수를 방출하는 토출부(400); 및
상기 토출부로부터 방출되는 유수에 포함된 질소 및 인을 흡착하여 제거할 수 있는 흡착부(410)를 포함하되,
상기 흡인부(100)는 외부로부터 구동수를 유입하는 구동수 유입관(500) 및 상기 구동수 유입관(500)을 통하여 유입된 구동수를 상기 토출부(400) 방향으로 고압 분사하는 복수 개의 분사노즐(600)을 포함하고,
상기 수류부(300)는 상기 덕트부(200) 내부 공간으로 수류를 발생시키는 수류발생부(310) 및 상기 발생된 수류를 확산시키는 수류확산부(320)를 포함하며,
상기 수류발생부(310)는 상기 수류부(300) 둘레를 따라 일정 간격을 두고 형성된 복수 개의 분사노즐(600)을 상기 덕트부(200) 정중앙부를 향하도록 형성하여 상기 덕트부(200) 내부에서 제트류를 발생시키고,
상기 수류확산부(320)는 상기 수류발생부(310)로부터 발생된 제트류를 상기 토출부(400)로 토출할 때 상기 토출부(400)와 수평의 직진 방향으로 토출하도록 형성되며,
상기 복수 개의 분사노즐(600)은 상기 덕트부(200) 정중앙부를 기준으로 0도 초과 내지 90도 미만의 각도로 형성되고,
상기 수류확산부는 상기 복수 개의 분사노즐(600)을 포함하고,
상기 흡착부(410)는 질소 및 인 흡착제를 포함하며,
상기 흡착제는 화학약품이 혼합된 단량체 침적조;
상기 단량체 침적조를 통과한 섬유에 UV를 조사하는 광조사조;
상기 광조사조를 통과한 섬유의 미반응 화학약품을 세척하는 속시렛 추출조; 및
상기 속시렛 추출조를 통과한 섬유를 건조시키는 건조기를 포함하고,
상기 광조사조와 상기 속시렛 추출조 사이에, 상기 광조사조를 통과한 상기 섬유에 단량체를 보충하는 단량체 보충조를 더 포함하며,
상기 광조사조와 상기 단량체 보충조는 적어도 하나 이상이 순차적, 연속적으로 구비되고,
초음파부(700)를 추가적으로 포함하며,
상기 초음파부(700)는 초음파를 발생시키는 초음파 발생부(710);
상기 발생된 초음파를 조사하는 초음파 조사부(720);
상기 흡인부(100)로 유입되는 유수 내의 조류에 포함된 영양 물질을 감지할 수 있는 감지 센서(730); 및
상기 감지 센서(730)에 감지된 영양 물질에 따라 상기 초음파 발생부(710)로부터 발생된 초음파를 조사하는 초음파 조사부(720)를 제어할 수 있는 제어부(740)를 포함하고,
오존 공급 장치(800)를 추가적으로 포함하며,
상기 오존 공급 장치(800)는 상기 수류발생부(310) 및 상기 수류확산부(320)에 동시에 위치하고, 오존 발생부(810) 및 오존 분사부(820)를 포함하고,
상기 덕트부(200)는 측정 센서(900)를 추가적으로 포함하며,
상기 측정 센서(900)는 수온, 용존산소, 탁도, BOD, 유속 및 유량으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 측정하는 센서이고,
상기 구동수 유입관(500)과 연결된 구동수 펌프(510)를 추가적으로 포함하며,
상기 흡인부(100)는 외부로부터 물이 유입되는 유입구 및 유입된 물이 배출되는 유출구를 추가적으로 포함하며, 상기 덕트부(200)로 갈수록 단면적이 동일하거나 점진적으로 작아지고,
상기 유입구는 2개 이상으로 형성되고, 상기 유입구 중 하나는 수면 부근 방향에 형성되며,
상기 덕트부(200)는 단면적 또는 직경이 다른 복수의 관체로 형성되고,
상기 초음파부(700)는 초음파를 발생시키는 초음파 진동자를 추가적으로 포함하며,
상기 흡인부(100) 및 상기 토출부(400)는 측정 센서를 추가적으로 포함하고,
상기 구동수 펌프(510)는 외부의 부력체상에 설치되며,
상기 구동수 유입관(500)은 상기 구동수 펌프(510)로부터 발생되는 압력으로 인하여 구동수를 상기 분사노즐을 통하여 높은 압력으로 분사하면서, 하기 수식 1을 만족하는 조류 발생 억제 수류 정화 장치(1000):
[수식 1]
상기 수식 1에서, V1은 상기 구동수 유입관(500)으로 유입되는 구동수 및 상기 흡인부(100)로 유입되는 조류를 포함하는 유수의 평균 유입 속도를 의미하고, V2는 상기 토출부(400)로부터 방출되는 상기 구동수 및 조류를 포함하는 유수의 평균 방출 속도를 의미한다. - 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200140318A KR102302998B1 (ko) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 조류 발생 억제 수류 정화 장치 |
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| KR1020200140318A KR102302998B1 (ko) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 조류 발생 억제 수류 정화 장치 |
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|---|---|
| KR102302998B1 true KR102302998B1 (ko) | 2021-09-16 |
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ID=77926641
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| KR1020200140318A KR102302998B1 (ko) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 조류 발생 억제 수류 정화 장치 |
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| KR (1) | KR102302998B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000068806A (ko) * | 1997-08-20 | 2000-11-25 | 요시나가 카츠토시 | 수역정화장치 |
| KR100806474B1 (ko) | 2006-02-20 | 2008-02-21 | 한상배 | 교반장치와 이를 이용한 수중포기기 |
| KR100830216B1 (ko) * | 2007-03-16 | 2008-05-16 | 강영현 | 호수 정화 장치 |
| KR101495144B1 (ko) | 2014-07-03 | 2015-02-24 | 공용선 | 수류확산장치 |
| KR20150101419A (ko) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 서울대학교산학협력단 | 흡착제 제조 시스템 |
| KR101624118B1 (ko) * | 2016-02-22 | 2016-05-25 | 한국과학기술연구원 | 다단형(多段型)구조를 갖는 수역정화장치 |
-
2020
- 2020-10-27 KR KR1020200140318A patent/KR102302998B1/ko active IP Right Grant
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