KR102411395B1 - 이동이 가능한 소독액 정화장치 및 이를 구비한 차량 거점소독기 - Google Patents

이동이 가능한 소독액 정화장치 및 이를 구비한 차량 거점소독기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동이 가능한 소독액 정화장치에 관한 것입니다. 상기 소독액 정화장치는, 고압펌프에 의해 사용된 소독액이 주입되며, 1단은 n개의 역삼투 필터로 구성되며, 2단은 m개(단, n>m)의 역삼투 필터로 구성되어 정화수와 폐수를 분리하는 1차 다단 역삼투 필터; 상기 1차 다단 역삼투 필터에서 분리된 폐수를 수용하는 1차 폐수저장탱크; 고압펌프에 의해 상기 1차 페수저장탱크에 저장된 폐수가 주입되며, 1단은 p개의 역삼투 필터로 구성되며, 2단은 q개(단, p>q)의 역삼투 필터로 구성되어 정화수와 폐수를 분리하는 2차 다단 역삼투 필터; 상기 2차 다단 역삼투 필터에서 분리된 폐수를 수용하는 2차 폐수저장탱크; 및 상기 1차 및 2차 다단 역삼투 필터에서 분리된 정화수를 저장하는 정화수 저장탱크;를 포함하는 것을 특징으로 합니다.

Description

이동이 가능한 소독액 정화장치 및 이를 구비한 차량 거점소독기{MOVABLE USED-DISINFECTANT PURIFICATION DEVICE AND VEHICLE BASE STERILIZER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 이동이 가능한 소독액 정화장치 및 이를 구비한 차량 거점소독기 구비한 차량 거점소독기에 관한 것이다.
축산업계는 기술발전에도 불구하고 주기적으로 발생하는 구제역이나 AI(Avian Influenza) 등으로 막대한 피해를 입고 있다. 특히, 2019년에는 아프리카 돼지열병에 의해 40만여마리의 돼지를 살처분하였다.
이와 같이 매년 발생하는 축산 전염병의 전파 경로를 분석해보면, 야생동물에 의한 것보다 축산관련 차량이 높은 비중을 차지한다. 2015년에 신유통연구원이 주최한 '농업분야 빅데이터 활용 세미나'에서는 차량운행기록계가 설치된 축산관련 차량의 운행기록을 분석한 결과 축산관련차량으로 인한 축산전염병의 전파가 70%에 육박하는 것으로 밝혀졌다.
연구결과를 고려해보면 축산전염병으로 인한 축산업계의 피해를 줄이기 위해서는 축산관련 차량을 소독할 수 있는 차량 거점소독기에 대한 개발이 필수적임을 알 수 있다.
차량 거점소독기로 진입하는 차량에 대해서는 세륜장치로 차량에 붙어있는 축산분뇨 등을 제거하고, 소독장치에서 소독이 수행된다. 세륜장치에서는 세척액을 자동차의 바퀴 등으로 분사하며, 소독장치에서는 다양한 방법이 있으나 주로 소독액을 차량으로 분사하는 방식으로 수행된다.
세륜장치나 소독장치를 구비한 차량 거점소독기에서는 많은 양의 물을 사용하며, 또한 사용한 물만큼 많은 양의 폐수가 발생하게 된다.
차량 거점소독기에서 발생된 폐수는 탱크에 모았다가 수거하여 폐수 정화업체에 전부 위탁처리 하여야 한다. 하지만 하루에 약 100대분의 차량을 소독할 경우 3 ~ 5 톤의 폐수가 발생하게 된다. 다량의 폐수가 발생할 경우 폐수 정화업체에 위탁처리하기 위해서는 폐수를 보관할 수 있는 탱크가 필요한데, 일주일 정도의 폐수를 보관하기 위해서는 5톤 탱크가 약 7개가 필요하다. 거점소독시설로서의 차량 거점소독기은 설치되는 공간이 협소하기 때문에 폐수보관탱크를 설치하는 공간의 제한이 있다. 또한 폐수를 위탁처리할 경우에 발생하는 비용도 문제된다.
세륜액의 경우 이러한 사정은 마차가지이다. 세륜장치에서 세륜액을 분사하여 차량의 표면이나 타이어에 붙은 오폐물을 제거하는데, 제거된 오폐물에 의해 오염된 폐수의 처리가 필요하다. 종래에는 단순히 필터링을 하여 재사용 하였는데 필터로는 이물질은 거를 수 있을 뿐 세륜액에 용해된 축산분뇨에서 용출되는 질소 오염물을 해결할 수 없는 문제가 있다.
따라서 상술한 문제들을 일거에 해소할 수 있는 새로운 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 차량 거점소독기에 구비되는 이동이 가능한 소독액 정화장치를 이용하여 배출되는 폐수의 양을 최소화하고, 나아가 배출되는 폐수를 재활용할 수 있는 방안을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
위와 같은 과제를 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이동이 가능한 소독액 정화장치는, 고압펌프에 의해 사용된 소독액이 주입되며, 1단은 n개의 역삼투 필터로 구성되며, 2단은 m개(단, n>m)의 역삼투 필터로 구성되어 정화수와 폐수를 분리하는 1차 다단 역삼투 필터; 상기 1차 다단 역삼투 필터에서 분리된 폐수를 수용하는 1차 폐수저장탱크; 고압펌프에 의해 상기 1차 페수저장탱크에 저장된 폐수가 주입되며, 1단은 p개의 역삼투 필터로 구성되며, 2단은 q개(단, p>q)의 역삼투 필터로 구성되어 정화수와 폐수를 분리하는 2차 다단 역삼투 필터; 상기 2차 다단 역삼투 필터에서 분리된 폐수를 수용하는 2차 폐수저장탱크; 및 상기 1차 및 2차 다단 역삼투 필터에서 분리된 정화수를 저장하는 정화수 저장탱크;를 포함하고, 상기 소독액은 산화제 산소계 시트릭산 소독액, 산화제 산소계 3종염 소독액, 산성제 4급 암모늄 소독액 또는 알데하이드계 소독액인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 2차 다단 역삼투 필터를 구성하는 역삼투 필터의 개수는 1차 다단 역삼투 필터를 구성하는 역삼투 필터의 개수보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 1차 1단 역삼투 필터에서 정수된 물은 정화수 저장탱크로 유입되며 폐수는 1차 2단 역삼투 필터로 유입되고, 1차 2단 역삼투 필터에서 정수된 물은 정화수 저장탱크로 유입되며 폐수는 1차 폐수저장탱크로 유입되고, 2차 1단 역삼투 필터에서 정수된 물은 정화수 저장탱크로 유입되며 폐수는 2차 2단 역삼투 필터로 유입되고, 2차 2단 역삼투 필터에서 정수된 물은 정화수 저장탱크로 유입되며 폐수는 2차 폐수저장탱크로 유입됨으로써, 2차 폐수저장탱크에는 폐수가 농축된 고농도의 폐수가 저장되어 배출되는 폐수의 양이 감소하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 사용된 소독액이 상기 1차 다단 역삼투 필터로 유입되기 전에 침전물 필터가 설치되어 사용된 소독액의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 1차 다단 역삼투 필터는 적어도 5개 이상의 역삼투 필터로 구성되며, 상기 2차 다단 역삼투 필터는 적어도 3개 이상의 역삼투 필터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소독액 정화장치는 복수의 다단 역삼투 필터를 이용하여 폐수를 고농도로 농축하여 발생되는 폐수의 양을 최소화하고, 폐수에서 분리된 물은 다시 차량 거점소독기에서 이용할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 소독액 정화장치는 소독액 재사용 장치를 통해 하루에 발생되는 폐수를 현저히 낮출 수 있으며, 폐수에서 분리된 물을 재사용 함으로써 환경오염 방지에 기여할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 거점소독기의 개략적 사시도며, 도 1b는 컨테이너 형태의 정화시스템의 개략적 사시도이다.
도 2는 도 1a의 차량 거점소독기의 개략적 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 거점소독기의 소독수행영역의 바닥면에 설치된 차량용 자외선 램프의 개략적 사시도로서, 노즐이 함께 설치되는 것을 도시한 것이다.
도 4는 폐수처리 시스템 중 세륜액 처리장치의 개략적 구조도이다.
도 5은 폐수처리 시스템 중 소독액 정화장치의 개략적 구조도이다.
※첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
구제역이나 AI(Avian Influenza), 아프리카돼지열병 등의 축산 전염병이 발생하면, 농림 축산검역본부와 같은 방역 기관에서는 축산 전염병의 확산을 막기위한 조치를 취하게 된다.
특히, 축산 전염병의 확산에 큰 원인 중 하나인 축산관련차량(예를 들어, 사료차, 분뇨차, 가축 수송차량 등)에 대한 신속한 소독 시스템을 구축하게 된다.
방역 기관에서는 축산 전염병이 발생한 지역을 중심으로 외부로 통하는 주요 거점을 결정하고, 해당 거점에 차량 거점소독기를 구축하게 된다.
즉, 축산 전염병이 발생한 지역에서 빠져나가는 축산 관련차량(또는 모든 차량)은 차량 거점소독기를 통과하게 된다. 이때, 차량 거점소독기를 진입하는 차량은 세륜장치와 소독장치를 지나게 된다. 세륜장치에서는 세륜액이 분사되어 차량에 부착되어 있는 진흙이나 축산 분뇨를 제거하는 역할을 하며, 소독장치에서는 소독액을 분사하여 축산 전연병의 확산을 예방한다.
차량 거점소독기에서 이용된 세륜액과 소독액은 그대로 방류할 경우 환경오염의 원인이 되므로 폐수로 분류하여 별도로 처리하여야 한다. 단순히 발생하는 모든 폐수를 보관하여 정화처리업체에 위탁하는 방식은 폐수를 보관할 장소가 충분치 않은 거점소독시설로서의 차량 거점소독기에는 이용하기 적합하지 않을 뿐더라, 정화처리업체에 위탁하는 비용도 만만치 않다.
본 발명은 세륜액과 소독액을 최소한의 공간에서 자체처리할 수 있는 폐수처리 시스템을 이용하여 발생되는 폐수를 최소화하고 나아가 폐수처리 시스템에서 처리된 물을 재사용하고자 한다.
아래에서는 먼저 본 발명에서 이용하는 거점소독기에 대해서 설명하고, 그 다음 폐수처리 시스템에 대해 설명하도록 한다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 거점소독기의 개략적 사시도이며, 도 1b는 컨테이너 형태의 폐수처리시스템의 개략적 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 거점소독기의 소독하우징의 개략적 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 거점소독기에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 거점소독기는 내부에 차량(C)에 대한 소독이 수행될 수 있는 소독수행영역(20)이 형성되어 있는 소독장치(10)와, 세륜장치(30)와, 소독액 보관/생성부(100)와, 폐수처리 시스템과, 대인소독실(500)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 거점소독기는 차량(C)의 위치를 확인하기 위해, 바닥에 복수의 센서(50)가 설치될 수 있다. 센서(50)는 압력을 감지하는 방식이거나 벽면에 레이저 감지 센서를 설치하여 감지하는 방식일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 센서(50)가 감지하는 차량(C)의 위치에 따라 차량 거점소독기가 동작한다.
차량(C)은 소독수행영역(20)에 진입하기 전에 세륜장치(30)에 진입한다. 세륜장치(30)는 세륜부 분사노즐(31)을 통해 세륜액을 차량(C)의 바퀴, 바닥면 및 측면에 분사하여 진입하는 차량(C)에 바퀴, 바닥면 및 측면 등 제거가 어려운 부분에 부착된 흙이나 축산 분뇨등의 기타 이물질을 제거한다. 차량(C)에서 떨어진 이물질은 사용된 세륜액과 함께 폐수처리시스템으로 수거된다.
세륜장치(30)에서 세륜액에 의해 부착된 이물질이 제거된 차량(C)은 소독장치(10)로 진입한다. 소독장치(10)의 소독수행영역(20)의 입구와 출구에는 고압의 바람을 이용한 에어 셔터(45)가 설치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
소독이 수행되는 과정동안 차랑(C)은 이송장치에 의해 자동으로 또는 운전자의 조작에 의해 수동으로 소독장치(10)의 소독수행영역(20)을 지나게 된다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 차량(C)은 정지한 상태로 본 발명의 구성들이 움직여 소독을 수행하는 것도 가능하다. 다만, 설명의 명확성을 위해, 소독 과정이 차랑(C)이 소독수행영역(20)을 지나면서 수행되는 것을 가정한다.
소독수행영역(20)으로 진입된 차량(C)으로 노즐(170)을 통해 소독액을 분사한다. 차량(C)에 분사된 소독액은 폐수처리시스템(300)으로 수거된다. 폐수처리시스템(300)은 도 1a와 같이 거점소독기에 부착된 형태로 구축될 수 도 있고, 도 1b와 같이 이동가능한 컨테이너 형태로 구축되는 것도 가능하다.
차량 거점소독기의 소독 효율을 증가시키기 위해서는 소독액의 농도를 향상시켜야 하는데, 소독액의 농도를 향상시키는 것은 고농도의 소독물질이 포함된 폐수를 생성시키는 것과 직결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 거점소독기에 소독장치(10)에서 분사되는 소독액으로는 고농도의 소독액이 아닌 활성화된 산화제 소독액을 이용할 수 있다. 산화제 소독액으로는 차아염소산, 과산화수소 및 삼종염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 또한, 여기서 산화제 소독액이 활성화되었다는 것은 산화제 소독액이 노즐(170)로 분사되기 직전에 산화제 활성화 유닛을 이용하여 산화제의 소독능을 향상시키는 것을 의미한다. 산화제 활성화 유닛은 산화제 소독액이 보관된 탱크에 자외선 램프를 설치하고, 자외선을 조사(광량 8,760 μW 이상)하여 산화제 소독액을 활성화시킨다. 산화제 소독액이 활성화되는 과정은 다음과 같다.
이온화된 차아염소산(ClO-), 과산화수소(H2O2), 및 삼종염(SO5 2-)의 경우 소독액 활성화 유닛(150)을 자외선을 조사하면 다음과 같은 반응이 일어난다.
(차아염소산) ClO- + UV → Cl- +O·
(과산화수소) H2O2 + UV → H2O + O·
(삼종염) SO5 2- + UV → SO4 2- +O·
즉, 산화제 활성화 유닛은 산화제 소독액을 활성화시켜 프리라디칼을 발생시키며, 활성화된 산화제 소독액에 의해 차량 거점소독기 자체의 소독 효율이 증가될 수 있다. 이는 종래에 자외선에 의한 소독을 목적으로 차량에 자외선을 조사하는 것과 구별되는 것이다.
소독수행영역(20)의 벽면(11)과 바닥면(12)과 천장(13) 중 적어도 한 곳 이상에는 차량용 자외선 램프(41, 42, 43)가 설치된다. 차량용 자외선 램프(41, 42, 43)는 소독수행영역(20)에 진입한 차량(C)에 활성화된 산화제 소독액을 분사하는 중 또는 그 이후에 동작하여 차량(C)에 자외선을 조사한다.
소독액 활성화 유닛에 더하여 차량용 자외선 램프(41, 42, 43)을 이용할 경우, 차량용 자외선 램프(41, 42, 43)가 활성화된 산화제 소독액의 활성화 상태를 지속시키는 역할을 한다. 소독액 활성화 유닛(150)에서 활성화된 산화제 소독액은 일정 시간이 지나면 활성화된 것이 다시 안정화된다. 따라서 소독액 활성화 유닛(150)에 더하여 차량용 자외선 램프(41, 42, 43)을 이용한다면, 활성화된 산화제 소독액의 활성화 상태를 더 오랜 시간 유지시켜 산화제 소독액의 소독효율이 현저히 향상될 수 있다.
한편, 바닥면(12)에 설치되는 차량용 자외선 램프(42)는 각도조절유닛(42a)에 도 3과 같이 자외선 램프(42)가 설치된 프레임(42b)을 결합하도록 구성된다. 차량(C)의 하부면은 측면이나 상면에 비해 구동유닛(조향장치, 바퀴 등)이 노출되어 있어 사각지대가 많이 생기게 된다. 따라서 고정된 상태로 차량용 자외선 램프(42)를 조사하게 되면, 사각지대에 대해서는 자외선이 제대로 조사되지 못한다. 하지만 본 발명의 바닥면(12)에 설치된 차량용 자외선 램프(42)는 차량(C)이 소독수행영역(20)에 진입하면, 하부면에 자외선을 조사하되 각도를 조절하여 사각지대를 최소화할 수 있다. 한편, 바닥면(12)에 설치되는 차량용 자외선 램프(42)는 방수가 되어야 하므로, 램프의 조사면은 자외선 투과가 원할한 석영유리 또는 자외선 투과필터와 같은 커버를 장착하고, 커버와 프레임(42b)의 사이에는 고무패킹 등을 설치하여 방수가 되도록 한다. 또한, 자외선 램프(42)가 설치되는 프레임(42b)에 노즐(170)을 설치하여, 활성화된 산화제 소독액의 분사시에 차량(C)의 하부면에 다양한 각도로 산화제 소독액을 분사함으로써 문제를 해결할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 거점소독기는 차량에 승차했던 인원에 대해 소독을 수행할 수 있는 대인 소독실(500)을 더 포함할 수 있다. 축산 전염병은 차량뿐만 아니라, 차량에 승차했던 인원의 옷, 신발 등에 남아 부착된 바이러스 등에 의해 전파될 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 거점소독기는 차량에 승차했던 인원은 차량에서 하차하여 문(501)을 통해 대인 소독실(500)로 입장하여 소독 과정을 수행할 수 있다. 이때, 차량 내부는 핸디형 자외선 램프로 소독을 진행할 수 있다.
폐수처리 시스템은 크게 2가지 부분으로 나눌 수 있다. 첫번째는 세륜액 처리장치(301)이며, 두번째는 소독액 정화장치(302)이다. 세륜액 처리장치(301)와 소독액 정화장치(302)는 각각 별도로 구성될수도 있으나, 최소한의 공간에 폐수처리 시스템을 구축하기 위하여 양자를 연계하여 설치하는 것도 가능하다.
도 4는 폐수처리 시스템 중 세륜액 처리장치의 개략적 구조도이다.
세륜액 처리장치(301)는 소독조(320), 용출조(330) 및 침전조(340)로 구성된다.
세륜장치(30)에서 차량(C)으로 분사한 세륜액과 함께 차량(C)에 부착되어 있던 축산분뇨나 진흙 이물질이 슬러지 형태로 사용된 세륜액과 함께 세륜액 처리장치(301)로 유입된다. 슬러지는 사용된 세륜액에서 분리하여 폐기하여야 한다. 하지만 슬러지에는 축산전염병의 병원균이 포함되어 있을 가능성이 높고, 축산분뇨에는 다량의 중금속과 인이 포함되어 있다. 따라서 슬러지를 단순히 세륜액에서 분리하여 폐기할 수 없으며, 폐기하기 전에 처리가 필요하다.
세륜장치(30)에서 세륜액 처리장치(301)로 유입된 슬러지는 스크린(310)에서 한번 걸러지게 된다. 스크린에서는 자갈과 같은 일정크기 이상의 입자들을 걸러낸다.
큰 입자가 걸러진 슬러지는 소독조(320)로 이송된다. 소독조(320)로는 소독액이 유입되어 슬러지와 함께 교반기(325)에 의해 교반됨으로써 슬러지에 포함되어 있을 가능성이 있는 축산 병원균들을 소독하게 된다. 소독액은 소독액 저장탱크(321)로부터 소독조(320)로 유입되도록 구성할수도 있고, 소독장치(10)에서 사용된 소독액 중 일부를 소독조(320)로 함께 유입시켜서 사용할 수 있다.
소독조(320)에서 소독된 슬러지는 용출조(330)로 이송된다. 용출조(330)에서는 용출액 탱크(331)와 용출보조제 탱크(332)로부터 각각 용출액과 용출보조제를 받아 슬러지로부터 중금속을 용출시킨다. 교반기(335)는 슬러지와 용출제, 용출보조제가 서로 잘 혼합될 수 있도록 하는 역할을 한다. 본 발명에서는 용출제로는 유기산, 구체적으로는 구연산을 사용할 수 있으며, 용출보조제로는 과산화수소를 시용한다. 일반적으로 용출제로 사용되는 황산이나 염산 등의 무기산이 아닌 유기산을 사용함으로써 강산 사용에 따른 위험과 수질오염 가능성을 낮출 수 있다. 또한, 용출보제조로 사용되는 과산화수소는 강한 산화제로 작용하는바, 유기산과 함께 사용할 경우 중금속 용출율이 현저히 증가시키는 효과가 있다. 더욱이 과산화수소에 의해 발생되는 산소 기포에 의한 기포연행 작용에 의해 차량(C)에 부착되어 있던 유류를 슬러지로부터 분리하고, 분리된 유류는 기포에 부착된 채로 부상하여 제거할 수 있다. 용출조(330)에는 pH 미터기(336)가 설치되어 용출조의 pH를 모니터링 할 수 있다.
용출조(330)에서 중금속 용출이 완료되면, 용출제 등과 함께 슬러지는 침전조(340)로 이송된다. 이송되는 슬러지는 디퓨저(347)를 사용하여 침전조(340)로 유입될 수 있다. 디퓨저(347)는 상부는 폐쇄된 상태로, 하부만 개방되어 있으며, 하부가 점차 넓어지는 형상을 가지고 있다. 이로써 유입되는 슬러지가 침전조(340) 상단으로는 이동하지 않고 곧장 하부로 침전되기 용이하다. 침전조(350)에서는 응집제가 투입된다.
한편, 침전조(340)의 상단과 용출조(330)의 상단은 상호 연결되어 침전조(340)가 만수위가 되면 용출제가 용출조(330)로 반송되도록 구성할 수 있다. 즉, 용출제가 순환하도록 구성함으로써 사용되는 용출제의 양을 감소시킬 수 있다. 한편, 침전되어 배출되는 슬러지의 양 및 새롭게 유입되는 세륜액과 슬러지의 양에 따라 상등수가 세륜액 처리장치(301)에서 배출된다.
침전조(340)에서 배출된 슬러지는 중화되어 탈수장치에서 최종적으로 탈수되어 위탁처리되거나, 폐기처리된다. 침전조(340)에서 배출된 물은 중화되어 세륜장치(30)로 공급되어 재사용하거나 방류하는 것도 가능하다. 다만, 더욱 바람직하게 상등수는 소독액 정화장치(302)에서 한번 더 처리될 수 있다. 한편, 상등수는 UV 소독기(303)를 이용하여 살균 과정이 수행될 수 있다.
다음으로 소독액 정화장치(302)에 대해 살펴보도록 한다.
도 5은 폐수처리 시스템 중 소독액 정화장치(302)의 개략적 구조도이다. 소독액 정화장치(302)는 소독장치(302)에서 사용된 소독액, 나아가 세륜액 처리장치(301)에서 유입된 상등수를 정화하는 역할을 한다. 아래에서는 소독액을 기준으로 소독액 정화장치(302)에 대해서 설명하나, 이는 상등수에 대해서도 적용가능함을 밝힌다.
소독액 정화장치(302)는 침전물 필터(sediment filter, 350)와, 복수의 다단 역삼투 필터(371, 372)와, 역삼투 필터에 소독액을 주입하기 위한 고압펌프(361)와, 폐수저장탱크(381, 382)와, 정화수 저장탱크(383)를 포함한다.
먼저 침전물 필터(350)에서는 유입되는 소량의 이물질을 걸러내는 역할을 한다. 소독장치(10)에서 소독되는 차량(C)은 세륜장치(30)에서 1차적으로 이물질이 제거되어 있기 때문에 침전물 필터(350) 만으로 이물질을 대부분 제거할 수 있다.
이물질이 제거된 소독액은 고압펌프(361)에 의해 1차 다단 역삼투 필터(371)로 유입된다. 역삼투 필터란 0.001~0.0001um의 미세공극을 가지고, 체거름작용과 확산작용, 즉 삼투현상을 응용한 칠터를 의미한다. 역삼투 필터를 이용할 경우, 무기성 이온류 및 저분자 유기물 등을 제거할 수 있으며, 나아가 이온상태의 물질까지 분리 가능하다는 장점이 있다.
본 발명의 차량 거점소독기에서는 최소한의 공간에서 소독액을 정화처리하기 위하여 각각의 역삼투 필터를 다단으로 구성한 다단 역삼투 필터를 이용한다. 이는 후술하는 2차 다단 역삼투 필터(372)에도 적용된다.
1차 다단 역삼투 필터(371)는 적어도 5개 이상의 역삼투 필터(371a ~ 371e)로 구성된다. 1차 다단 역삼투 필터의 1단은 n개의 역삼투 필터(371a, 371b, 371c)로 구성되며, 2단은 m개(단, n>m)의 역삼투 필터(371d, 371e)로 구성된다. 1단의 역삼투 필터의 개수가 2단의 역삼투 필터의 개수보다 많은 이유는 1단에서 정수된 소독액만큼 압력이 떨어지기 때문이다. 또한, 같은 이유로 3단 이상으로 다단 역삼투 필터를 구성하는 것도 바람직하지 않다.
1차 1단 역삼투 필터(371a, 371b, 371c)에서 정수된 물은 정화수 저장탱크(383)로 유입되며, 폐수는 1차 2단 역삼투 필터(371d, 371e)로 유입된다. 다시 1차 2단 역삼투 필터(371d, 371e)에서 정수된 물은 정화수 저장탱크(383)로 유입되며, 폐수는 1차 폐수저장탱크(381)로 유입된다.
1차 폐수저장탱크(381)에 저장된 폐수는 고압펌프(361)를 통해 2차 다단 역삼투 필터(372)로 유입된다.
2차 다단 역삼투 필터(372)를 구성하는 역삼투 필터의 개수는 1차 다단 역삼투 필터(371)를 구성하는 역삼투 필터의 개수보다 작도록 구성한다. 2차 다단 역삼투 필터(372)는 1차 다단 역삼투 필터(371)에서 분리된 폐수를 대상으로 하기 때문에 처리하여야 할 양이 적기 때문이다.
2차 다단 역삼투 필터(372)는 적어도 3개 이상의 역삼투 필터(372a ~ 372c)로 구성된다. 2차 다단 역삼투 필터의 1단은 p개의 역삼투 필터(372a, 372b)로 구성되며, 2단은 q개(단, p>q)의 역삼투 필터(372c)로 구성된다.
2차 1단 역삼투 필터(372a, 372b)에서 정수된 물은 정화수 저장탱크(383)로 유입되며, 폐수는 2차 2단 역삼투 필터(372c)로 유입된다. 다시 2차 2단 역삼투 필터(372c)에서 정수된 물은 정화수 저장탱크(383)로 유입되며, 폐수는 2차 폐수저장탱크(382)로 유입된다.
이로써 사용된 소독액 전체 중에서 매우 적은 양만이 고농도의 폐수로 농축되어 2차 폐수저장탱크(382)에 저장된다. 즉, 폐수를 저장할 탱크의 개수를 현저히 감소시킬 수 있으며, 폐수처리에 따른 비용도 절감할 수 있다.
소독액 정화장치(302)를 통한 정화능력은 다음의 표 1과 같다.
Figure 112021136689178-pat00001
소독수의 주 오염원은 소독제의 화학성분이며, 이는 COD에 의해 측정 가능하다. 소독액을 권장희석배율로 희석한 후 소독액 정화장치(302)를 통과한 후의 정화수의 COD 및 폐수(농축수)의 COD의 측정 결과는 표 1과 같다.
표 1을 참조하면, 소독액 A ~ 소독액 D의 COD는 본 발명의 소독액 정화장치(302)를 이용할 경우 보다 현저히 낮아지는 것을 알 수 있다. 따라서 정화수 저장탱크(383)로 유입된 정화수는 중화처리만 수행한 후에 방류하거나, 소독장치(10)의 원수나 세륜액 처리장치(30)의 세륜액으로 재사용가능하다.
한편, 차아염소산(HOCl)을 소독액으로 이용할 경우 세륜액 처리장치(301)만으로도 배출허용기준을 만족시킬 수 있으며, 특히 별도의 정화 및 중화하는 단계도 필요 없다는 장점이 있다.
발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (6)

  1. 내부에 진입한 차량에 대해 소독액을 분사하여 소독을 수행하는 소독수행영역이 형성되어 있는 차량 거점소독기에서 사용한 소독액을 정화하는 이동이 가능한 소독액 정화장치로서:
    상기 소독액 정화장치는,
    고압펌프에 의해 사용된 소독액이 주입되며, 1단은 n개의 역삼투 필터로 구성되며, 2단은 m개(단, n>m)의 역삼투 필터로 구성되어 정화수와 폐수를 분리하는 1차 다단 역삼투 필터;
    상기 1차 다단 역삼투 필터에서 분리된 폐수를 수용하는 1차 폐수저장탱크;
    고압펌프에 의해 상기 1차 폐수저장탱크에 저장된 폐수가 주입되며, 1단은 p개의 역삼투 필터로 구성되며, 2단은 q개(단, p>q)의 역삼투 필터로 구성되어 정화수와 폐수를 분리하는 2차 다단 역삼투 필터;
    상기 2차 다단 역삼투 필터에서 분리된 폐수를 수용하는 2차 폐수저장탱크; 및
    상기 1차 및 2차 다단 역삼투 필터에서 분리된 정화수를 저장하는 정화수 저장탱크;를 포함하고,
    상기 소독액은 산화제 산소계 시트릭산 소독액, 산화제 산소계 3종염 소독액, 산성제 4급 암모늄 소독액 또는 알데하이드계 소독액인 것을 특징으로 하는 이동이 가능한 소독액 정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    2차 다단 역삼투 필터를 구성하는 역삼투 필터의 개수는 1차 다단 역삼투 필터를 구성하는 역삼투 필터의 개수보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이동이 가능한 소독액 정화장치.
  3. 제1항에 있어서,
    1차 1단 역삼투 필터에서 정수된 물은 정화수 저장탱크로 유입되며 폐수는 1차 2단 역삼투 필터로 유입되고, 1차 2단 역삼투 필터에서 정수된 물은 정화수 저장탱크로 유입되며 폐수는 1차 폐수저장탱크로 유입되고,
    2차 1단 역삼투 필터에서 정수된 물은 정화수 저장탱크로 유입되며 폐수는 2차 2단 역삼투 필터로 유입되고, 2차 2단 역삼투 필터에서 정수된 물은 정화수 저장탱크로 유입되며 폐수는 2차 폐수저장탱크로 유입됨으로써,
    2차 폐수저장탱크에는 폐수가 농축된 고농도의 폐수가 저장되어 배출되는 폐수의 양이 감소하는 것을 특징으로 하는 소독액 정화장치를 구비한 이동이 가능한 소독액 정화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    사용된 소독액이 상기 1차 다단 역삼투 필터로 유입되기 전에 침전물 필터가 설치되어 사용된 소독액의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 이동이 가능한 소독액 정화장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 1차 다단 역삼투 필터는 적어도 5개 이상의 역삼투 필터로 구성되며,
    상기 2차 다단 역삼투 필터는 적어도 3개 이상의 역삼투 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 소독액 정화장치를 구비한 것을 특징으로 하는 이동이 가능한 소독액 정화장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 이동이 가능한 소독액 정화장치를 구비한 것을 특징으로 하는 차량 거점소독기.
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