KR102421757B1 - 비상 대피용 정수 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치는, 재난 시에 사용 가능한 비상 대피용 정수 처리 장치에 있어서, 서로 독립적으로 이동 가능한, 제1 처리기, 제2 처리기 및 제3 처리기를 포함하고, 상기 제1 처리기는, 제올라이트를 사용하여 여과하는 제1 처리부; 상기 제1 처리부 후단에 연결되고, 마이크로필터(MF) 및 활성탄소 필터(ACF)를 포함하는 제2 처리부; 및 UV 및 염소를 사용하여 소독하여 처리수를 배출하는 후처리부를 포함하고, 상기 제2 처리기는, 모래를 사용하여 여과하는 전처리부-상기 제1 처리부의 전단에 연결 가능함-를 포함하고, 상기 제3 처리기는, 나노필터(NF), 울트라필터(UF) 및 역삼투필터(RO)를 포함하는 추가처리부-상기 제2 처리부와 상기 후처리부 사이에 연결 가능함-를 포함하고, 상기 제1 처리기, 상기 제2 처리기 및 상기 제3 처리기를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 재난 등급을 분류하여 재난 등급에 따라 수처리 공정을 결정하되, 상기 제1 처리기는 모든 등급에 있어서 수처리에 참여하고, 상기 제2 처리기 및 상기 제3 처리기는 기설정 등급 이상일 때에만 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정한다.

Description

비상 대피용 정수 처리 장치{APPARATUS FOR WATER TREATMENT}
본 발명은 비상 대피용 정수 처리 장치에 관한 것이다.
과거 지진, 태풍, 홍수 등의 재난 재해에 피해를 입음으로써 그에 따른 대비에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 재난 시에는 인간이 살아가면서 꼭 필요한 음용수의 확보가 중요하다. 예를 들어, 재난에 따라 상하수도가 파괴되거나 정수장이 가동 중지되는 경우 별도의 정수 처리를 통해 음용수를 확보하여야 한다.
기존의 정수 처리 장치는 재난 시에 사용되도록 설계되지 않았으므로, 재난에 따른 비상 대피 시에 사용될 수 없다. 예를 들어, 기존의 정수 처리 장치는 이동이 불가한 지반 고정식이거나, 재난 상황과 연계되지 않았다.
본 발명의 발명자는 재난시 사용 가능한 비상 대피용 정수 처리 장치에 대해 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 재난 시 효율적으로 정수 처리를 진행하는 비상 대피용 정수 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 재난 시 사용 가능하도록 이동성을 확보할 수 있는 비상 대피용 정수 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 재난 시 사용 가능하도록 자체 전원 공급이 가능한 비상 대피용 정수 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 재난 시에 사용 가능한 비상 대피용 정수 처리 장치에 있어서, 서로 독립적으로 이동 가능한, 제1 처리기, 제2 처리기 및 제3 처리기를 포함하고, 상기 제1 처리기는, 제올라이트를 사용하여 여과하는 제1 처리부; 상기 제1 처리부 후단에 연결되고, 마이크로필터(MF) 및 활성탄소 필터(ACF)를 포함하는 제2 처리부; 및 UV 및 염소를 사용하여 소독하여 처리수를 배출하는 후처리부를 포함하고, 상기 제2 처리기는, 모래를 사용하여 여과하는 전처리부-상기 제1 처리부의 전단에 연결 가능함-를 포함하고, 상기 제3 처리기는, 나노필터(NF), 울트라필터(UF) 및 역삼투필터(RO)를 포함하는 추가처리부-상기 제2 처리부와 상기 후처리부 사이에 연결 가능함-를 포함하고, 상기 제1 처리기, 상기 제2 처리기 및 상기 제3 처리기를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 재난 등급을 분류하여 재난 등급에 따라 수처리 공정을 결정하되, 상기 제1 처리기는 모든 등급에 있어서 수처리에 참여하고, 상기 제2 처리기 및 상기 제3 처리기는 기설정 등급 이상일 때에만 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정하는, 비상 대피용 정수 처리 장치가 제공된다.
상기 제어부는 상기 제1 처리기에 설치되고, 상기 제1 처리기는 수직으로 배치된 복수의 수납공간을 구비한 프레임을 포함하고, 상기 제어부, 상기 제1 처리부, 상기 제2 처리부 및 상기 후처리부는 상기 수납공간에 탈착 가능하도록 수납되고, 상기 제어부는 최상층에 위치하고, 상기 후처리부는 최하층에 위치할 수 있다.
상기 제2 처리기는 수직으로 배치된 복수의 수납공간을 구비한 프레임을 포함하고, 상기 제2 처리기는 발전부를 더 포함하고, 상기 전처리부 및 상기 발전부는 상기 수납공간에 탈착 가능하도록 수납되고, 상기 발전부는 최하층에 위치할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 재난 등급을 최저 등급인 1등급부터 4개 이상의 등급으로 분류하고, 상기 재난 등급이 1등급인 경우, 상기 제1 처리기만 수처리에 참여하고, 상기 재난 등급이 2등급인 경우, 상기 제1 처리기와 상기 제2 처리기만 수처리에 참여하거나, 상기 제1 처리기와 상기 제3 처리기만 수처리에 참여하고, 상기 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 상기 제1 처리기, 상기 제2 처리기 및 상기 제3 처리기 모두 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 재난 등급이 1등급인 경우, 상기 제1 처리기의 상기 제2 처리부에서 마이크로필터(MF)만 수처리에 참여하고, 상기 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 상기 제1 처리기의 상기 제2 처리부에서 마이크로필터(MF) 및 활성탄소필터(ACF) 모두 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 재난 등급이 3등급인 경우, 상기 제3 처리기의 상기 추가처리부에서 역삼투필터(RO) 외의 필터가 수처리에 참여하고, 상기 재난 등급이 4등급 이상인 경우, 상기 제3 처리기의 상기 추가처리부에서 역삼투필터(RO)가 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 재난 등급이 2등급 이하인 경우, 결정된 수처리 공정을 관리자 단말로 전송하고, 관리자 단말로부터 수처리 요청을 수신한 후에 수처리를 시작하고, 상기 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 관리자에게 알림 전송 없이, 결정된 수처리 공정에 따라 수처리를 시작할 수 있다.
상기 제1 처리기는 상기 프레임의 적어도 일면을 커버하는 태양광패널을 더 포함할 수 있다.
상기 태양광패널은, 상기 프레임의 상면을 커버하는 제1 패널; 및 상기 프레임의 측면을 커버하는 제2 패널을 포함하고, 상기 제2 패널은 상기 제1 패널에 힌지결합될 수 있다.
상기 제2 처리부의 전단과 후단에 계측부가 설치되고, 상기 제어부는 상기 계측부로부터 수신한 정보에 따라 상기 제2 처리부의 필터의 역세 또는 교체 시기를 결정하고, 상기 계측부는, 압력계, 유량계, 입자계측기, 탁도계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 재난 상황에 알맞게 정수 처리를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공정 모듈화로 구성을 간소화하고 이동성을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전력이 공급되지 않는 상황에서도 정수처리가 가능할 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 제1 처리기, 제2 처리기, 제3 처리기의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 다양한 수처리 공정을 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치가 재난 등급에 따라 수처리 공정을 결정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 프레임을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 발전부를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 발전부가 전력을 공급하는 것을 나타낸 도면이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 태양광 패널을 나타낸 도면이다.
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 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치(이하, 정수 처리 장치라고도 함)는 재난 시에 사용 가능한 정수 처리 장치로서, 재난에 따라 정수장과 같은 정수시설이 파괴되었을 때, 음용수를 획득하기 위한 것이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치는 지하수를 정수하여 음용수로 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치를 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치는 제1 처리기(10), 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30)를 포함할 수 있다. 제1 처리기(10), 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30)는 서로 독립적으로 이동 가능할 수 있다. 제1 처리기(10), 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30)는 서로 연결되거나 분리될 수 있다. 제1 처리기(10), 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30)는 서로 연결되었을 때 배관을 통해 물을 주고받을 수 있다.
제1 처리기(10)는 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 후처리부(130)를 포함한다. 제1 처리기(10)는 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 후처리부(130)를 통해 원수(W)(지하수 등)를 처리한다.
제1 처리부(110)는 미디어 필터로 원수(W)를 여과한다. 제1 처리부(110)는 제올라이트를 사용하여 원수(W)를 여과할 수 있다. 미디어 필터는 복수개로 구성될 수 있고, 4~6개로 구성될 수 있다.
제2 처리부(120)는 제1 처리부(110)에서 여과된 원수(W)를 재처리한다. 제2 처리부(120)는 상기 제1 처리부(110) 후단에 연결된다. 제2 처리부(120)는 마이크로필터(MF) 및 활성탄소 필터(ACF)를 포함할 수 있다. 제2 처리부(120)에 의한 수처리는 마이크로필터(MF) 및 활성탄소 필터(ACF) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다.
후처리부(130)는 원수(W)를 최종적으로 처리하는 수단이며 원수(W)를 소독하여 처리수(P)(처리 완료된 물로서 음용수일 수 있음)를 배출할 수 있다. 후처리부(130)는 UV 및 염소를 사용하여 원수(W)를 소독할 수 있다. 후처리부(130)는 자외선(UV) 조사기와 염소 투입기를 포함할 수 있다.
제1 처리기(10) 내에서, 원수(W)는 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 후처리부(130) 순으로 이동하여 처리된다.
제2 처리기(20)는 전처리부(200)를 포함하고, 전처리부(200)는 제1 처리기(10)의 제1 처리부(110)의 전단에 연결 가능하다. 전처리부(200)는 미디어 필터로 원수(W)를 여과한다. 전처리부(200)는 모래(silica sand)를 사용하여 여과할 수 있다. 전처리부(200)는 MMF(multi media filter) 및 DMF(dual media filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 전처리부(200)는 모래 외에 안트라사이트(anthracite), 석류석(garnet), 자갈(graver) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
서로 연결된 제1 처리기(10) 및 제2 처리기(20) 내에서, 원수(W)는 제2 처리기(20), 제1 처리기(10) 순으로 이동하여 처리된다. 구체적으로 원수(W)는 전처리부(200), 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 후처리부(130) 순으로 이동하여 처리된다.
제2 처리기(20)는 발전부(700)를 더 포함할 수 있다. 발전부(700)는 메인 전력 공급이 중단되는 등 긴급 전력 필요 시 전력을 생산할 수 있다.
제3 처리기(30)는 추가처리부(300)를 포함하고, 추가처리부(300)는 제2 처리부(120) 후단에 연결 가능하다. 즉, 추가처리부(300)는 제2 처리부(120)와 후처리부(130) 사이에 연결 가능하다. 추가처리부(300)는 나노필터(NF), 울트라필터(UF) 및 역삼투필터(RO)를 포함할 수 있다. 추가처리부(300)에 의한 수처리는 나노필터(NF), 울트라필터(UF) 및 역삼투필터(RO) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다.
서로 연결된 제1 처리기(10) 및 제3 처리기(30) 내에서, 원수(W)는 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 제3 처리기(30)(추가처리부(300)), 후처리부(130) 순으로 이동하여 처리된다.
정수 처리 장치는 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. 제어부(140)는 정수 처리 장치의 수처리를 통합적으로 관리, 제어하며, 제1 처리기(10), 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30) 각각을 제어한다. 제어부(140)는 제1 처리기(10)에 포함될 수 있다.
제어부(140)는 밸브 조절부, 압력 조절부, 유량 조절부 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 사용자(관리자)로부터 수처리를 위한 각종 조작을 입력받고, 관련 정보를 제공하기 위한 터치 디스플레이부를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 최대 생산 용량이 15㎥/day이라는 정보를 사용자로부터 입력받고, 제1 처리기(10), 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30)를 제어할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 처리기(10)는 프레임(F)을 포함할 수 있다. 프레임(F)은 수직으로 배치된 복수의 수납공간(S)을 구비한다. 프레임(F)은 x방향보다 y방향으로의 길이가 더 긴 직육면체의 형상을 가지고, 충분한 수납공간(S)이 배치될 수 있도록 z방향으로 충분한 높이를 갖는다.
프레임(F)은 복수의 선형 구조물로 이루어지고, 선형 구조물은 x방향으로 연장되는 것, y방향으로 연장되는 것, z방향으로 연장되는 것을 포함한다. 복수의 수납공간(S)은 선형 구조물에 의해 구획될 수 있다.
프레임(F)은 제1 처리기(10)의 전체적인 외형을 결정하는 것이므로, 견고한 재질로 형성될 수 있다. 일례로, 철이나, 스테인리스강 또는 알루미늄으로 형성될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니다.
복수의 수납공간(S)은 상하(z방향)로 배치될 수 있다. 예를 들어, 수납공간(S)은 수직으로 배치된 3개로 이루어질 수 있다.
각각의 수납공간(S)에는 제어부(140), 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 후처리부(130)가 탈착 가능하도록 수납된다. 제어부(140), 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 후처리부(130)는 수납공간(S)에서 전후로(y방향으로) 슬라이딩 가능하도록 수납될 수 있다. 이를 위해, 프레임(F)에는 다수의 롤러(R)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 각각의 수납공간(S)에는 트레이(도 12의 720 참고)가 전후로 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 제어부(140), 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 후처리부(130)는 트레이에 결합될 수 있다. y방향으로 연장된 선형 구조물에는 다수의 롤러(R)가 구비되고, 트레이의 양측 단부는 롤러(R)에 접촉되어, 롤러(R)에 회전에 따라 트레이가 슬라이딩될 수 있다. 트레이에는 손잡이가 결합될 수 있다.
제어부(140)는 사용자가 조작하기 쉽도록 사용자 키에 맞는 최상층의 수납공간(S)에 수납될 수 있다. 제1 처리부(110)와 제2 처리부(120)는 중간층의 수납공간(S)에 수납될 수 있다. 후처리부(130)는 최하층의 수납공간(S)에 수납될 수 있다.
프레임(F)에는 커버가 결합될 수 있다. 커버는 상면커버와 측면커버를 포함할 수 있다. 상면커버는 프레임(F)의 상면을 커버하고, 측면커버는 프레임(F)의 양 측면을 커버할 수 있다. 양 측면 커버는 개폐 가능할 수 있다. 이러한 커버들에 의해 제1 처리기(10)는 외부 환경으로부터 보호된다.
또한, 프레임(F)에는 다수의 바퀴가 결합될 수 있다. 이는 제1 처리기(10)가 이동성을 확보할 수 있도록 한다.
한편, 제2 처리기(20)와 제3 처리기(30)도 제1 처리기(10)와 동일하게 프레임(F)을 포함하고, 프레임(F)은 수직으로 배치된 복수의 수납공간(S)을 구비할 수 있다. 제1 처리기(10)의 프레임(F)과 관련된 설명은 제2 처리기(20)와 제3 처리기(30)에도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 처리기(10)에는 3개의 수직으로 배치된 수납공간(S)이 마련되고, 제2 처리기(20)에는 2개의 수직으로 배치된 수납공간(S)이 마련되고, 제3 처리기(30)에는 3개의 수직으로 배치된 수납공간(S)이 마련될 수 있다.
제2 처리기(20)의 각각의 수납공간(S)에는 전처리부(200)와 발전부(700)가 수납될 수 있다. 제3 처리기(30)의 각각의 수납공간(S)에는 울트라필터(UF), 나노필터(NF) 및 역삼투필터(RO)가 수납될 수 있다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30)의 세부 구성을 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 다양한 수처리 공정을 나타낸 도면이다.
도 2(a)를 참조하면, 제1 처리기(10)는 최상층의 제어부(140), 중간층의 제1 처리부(110) 및 제2 처리부(120), 최하층의 후처리부(130)를 포함할 수 있다.
도 2(b)를 참조하면, 제1 처리부(110) 및 제2 처리부(120)는 수평으로 배치될 수 있다. 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 앞쪽에 제2 처리부(120)가 배치되고, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 뒤쪽에 제1 처리부(110)가 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 처리기(10) 내에서, 원수(W)는 제1 처리부(110)로 유입되어 처리된 후 제2 처리부(120)로 이동된다. 제2 처리부(120)에서 처리된 후 후처리부(130)로 이동되어 소독된 후에 최종적인 음용수(P)로 배출될 수 있다. (도 9에서 A경로)
제1 처리부(110)에 의한 수처리는 제올라이트를 여재로 하여 수행될 수 있다.
제2 처리부(120)에 의한 수처리는 마이크로필터(MF) 및 활성탄소 필터(ACF) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 원수(W)가 저탁도인 경우(탁도가 기설정값보다 작은 경우) 마이크로필터(MF)에 의해 처리되고, 원수(W)가 고탁도인 경우(탁도가 기설정값 이상인 경우) 마이크로필터(MF) 및 활성탄소 필터(ACF)에 의해 처리될 수 있다.
후처리부(130)에 의한 수처리는 UV 및 염소에 의한 소독으로 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 처리기(20)는 최상층의 전처리부(200), 최하층의 발전부를 포함할 수 있다.
서로 연결된 제1 처리기(10) 및 제2 처리기(20)에서, 원수(W)는 제2 처리기(20)의 전처리부(200)로 유입되어 처리된 후, 제1 처리기(10)로 이동된다. 원수(W)는 제1 처리부(110)로 유입되어 처리된 후 제2 처리부(120)로 이동된다. 제2 처리부(120)에서 처리된 후 후처리부(130)로 이동되어 소독된 후에 최종적인 음용수(P)로 배출될 수 있다. (도 9에서 B경로)
전처리부(200)에 의한 수처리는 모래, 안트라사이트(anthracite), 석류석(garnet), 자갈(graver) 중 적어도 하나를 여재로 하는 DMF나 MMF에 의해 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제3 처리기(30)의 추가처리부(300)는 최상층의 울트라필터(UF), 중간층의 나노필터(NF) 및 최하층의 역삼투필터(RO)를 포함할 수 있다.
추가처리부(300)에 의한 수처리는 울트라필터(UF), 나노필터(NF) 및 역삼투필터(RO) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 원수(W)가 저탁도인 경우(탁도가 기설정값보다 작은 경우) 울트라필터(UF)나 나노필터(NF)에 의해 처리되고, 원수(W)가 고탁도인 경우(탁도가 기설정값 이상인 경우) 역삼투필터(RO)에 의해 처리될 수 있다.
도 7을 참조하면, 서로 연결된 제1 처리기(10) 및 제3 처리기(30)에서, 원수(W)는 제1 처리부(110)로 유입되어 처리된 후 제2 처리부(120)로 이동된다. 제2 처리부(120)에서 처리된 후 제3 처리기(30)의 추가처리부(300)로 이동되어 처리되고, 다시 후처리부(130)로 이동되어 소독된 후에 최종적인 음용수(P)로 배출될 수 있다. (도 9에서 C경로)
도 8을 참조하면, 서로 연결된 제1 처리기(10), 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30)에서, 원수(W)는 제2 처리기(20)의 전처리부(200)로 유입되어 처리된 후, 제1 처리기(10)로 이동된다. 원수(W)는 제1 처리부(110)로 유입되어 처리된 후 제2 처리부(120)로 이동된다. 제2 처리부(120)에서 처리된 후 제3 처리기(30)의 추가처리부(300)로 이동되어 처리되고, 다시 후처리부(130)로 이동되어 소독된 후에 최종적인 음용수(P)로 배출될 수 있다. (도 9에서 D경로)
제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30)는 서로 배관으로 연결되고, 각각의 배관에는 밸브가 마련되어, 밸브의 작동에 따라 수처리에 참여하는 처리기가 달라질 수 있다.
또한, 원수(W) 배관은 제1 처리기(10) 및 제2 처리기(20) 각각으로 연결되고, 원수(W) 배관에 원수(W) 펌프(지하수 펌프)가 설치되며, 원수(W) 배관에 설치된 밸브의 작동에 따라, 원수(W)(지하수)는 제1 처리기(10) 또는 제2 처리기(20)로 유입될 수 있다.
정수 처리 장치는 재난에 따라 다른 수처리 공정으로 수처리를 진행할 수 있다. 제어부(140)는 재난 등급을 분류하여 재난 등급에 따라 수처리 공정을 결정할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치가 재난 등급에 따라 수처리 공정을 결정하는 것을 나타낸 도면이다.
재난이 발생하면 제어부(140)는 재난 정보를 수신할 수 있다. 제어부(140)는 기상청 단말, 재난방재과 단말로부터 재난 정보를 수신할 수 있다. 재난 정보는, 재난 유형, 재난 규모 등을 포함할 수 있다. 제어부(140)는 재난 정보를 토대로 재난 등급을 분류하고, 해당 재난 등급에 적절한 수처리 공정을 결정한다.
재난 유형은 지진, 태풍, 홍수 등을 포함하고, 재난 규모는 진도, 태풍 크기/강도/풍속, 강우량 등을 포함할 수 있다.
여기서 “수처리 공정의 결정”은 제1 처리기(10), 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30) 중에 어떠한 처리기를 선택하여 사용할 것인가를 결정하는 것일 수 있다.
제어부(140)는 제1 처리기(10)는 모든 등급에 있어서 수처리에 참여하고, 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30)는 기설정 등급 이상일 때에만 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정할 수 있다.
제어부(140)는 재난 등급을 최저 등급인 1등급부터 4개 이상의 등급으로 분류할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 재난 등급을 1등급(최저등급), 2등급, 3등급, 4등급(최고등급)으로 분류할 수 있다.
제어부(140)는, 재난 등급이 1등급인 경우, 제1 처리기(10)만 수처리에 참여하고, 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30) 모두 수처리에 참여하도록 수처리 공정을 결정될 수 있다.
또한, 재난 등급이 2등급인 경우에는 상기 제1 처리기(10)와 상기 제2 처리기(20)만 수처리에 참여하거나, 상기 제1 처리기(10)와 상기 제3 처리기(30)만 수처리에 참여할 수 있다.
도 10을 참조하면, 재난 등급이 1등급인 경우에는 제1 처리기(10)만 수처리를 하고, 2등급인 경우에는 제1 처리기(10)와 제2 처리기(20)만 수처리를 하고, 3등급과 4등급인 경우에는 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30) 모두 수처리를 할 수 있다.
도 11을 참조하면, 재난 등급이 1등급인 경우에는 제1 처리기(10)만 수처리를 하고, 2등급인 경우에는 제1 처리기(10)와 제3 처리기(30)만 수처리를 하고, 3등급과 4등급인 경우에는 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30) 모두 수처리를 할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 관리자 단말과 서로 통신할 수 있고, 재난이 발생하여 수처리가 필요한 경우, 관리자 단말로 정보를 송신할 수 있다.
예를 들어, 재난 등급이 2등급 이하인 경우, 제어부(140)는 결정된 수처리 공정을 관리자 단말로 전송하고, 관리자 단말로부터 수처리 요청을 수신한 후에 수처리를 시작할 수 있다. 즉, 재난 등급이 비교적 낮은 경우에는, 제어부(140)가 결정한 수처리 공정에 대해 관리자에게 알려주고, 관리자의 수처리 필요 판단 하에서 수처리가 수동으로 시작될 수 있다.
또한, 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 제어부(140)는 관리자에게 알림 전송 없이, 결정된 수처리 공정에 따라 수처리를 시작할 수 있다. 즉, 재난 등급이 비교적 높은 경우에는, 제어부(140)는 관리자에게 별도의 알림을 주지 않고, 수처리가 곧 바로 자동으로 시작될 수 있다.
제어부(140)가 외부로부터 재난 정보를 수신하고, 관리자 단말과 통신하기 위해서, 통신모듈을 포함할 수 있다.
제어부(140)는 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30) 각각에 있어서, 수처리에 참여하는 필터의 종류를 결정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 처리기(10)의 제2 처리부(120)는 마이크로필터(MF) 및 활성탄소 필터(ACF)를 포함하고, 제3 처리기(30)의 추가처리부(300)는 나노필터(NF), 울트라필터(UF) 및 역삼투필터(RO)를 포함할 수 있다.
제어부(140)가 수처리 공정을 결정함에 있어, 제1 처리기(10)의 제2 처리부(120)와 제3 처리기(30)의 추가처리부(300)의 필터 종류를 선택적으로 결정할 수 있다.
제어부(140)는, 재난 등급이 1등급인 경우, 상기 제1 처리기(10)의 상기 제2 처리부(120)에서 마이크로필터(MF)만 수처리에 참여하도록 수처리 공정을 결정할 수 있다.
제어부(140)는, 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 상기 제1 처리기(10)의 상기 제2 처리부(120)에서 마이크로필터(MF) 및 활성탄소필터(ACF) 모두 수처리에 참여하도록 수처리 공정을 결정할 수 있다.
제어부(140)는, 재난 등급이 3등급인 경우, 상기 제3 처리기(30)의 상기 추가처리부(300)에서 역삼투필터(RO) 외의 필터가 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정할 수 있다.
제어부(140)는, 재난 등급이 4등급 이상인 경우, 상기 제3 처리기(30)의 상기 추가처리부(300)에서 역삼투필터(RO)가 수처리에 참여하도록 수처리 공정을 결정할 수 있다. 역삼투필터(RO)는 다른 필터에 비해 작은 공경을 가지므로, 비교적 높은 재난 등급에 적절할 수 있다.
예를 들어, 도 10에서 다음의 표 1과 같은 수처리 공정이 결정될 수 있다.
재난
등급		 제2 처리기(20) 제1 처리기(10) 제3 처리기(30)
전처리부(200) 제1 처리부(110) 제2 처리부(120) 추가처리부(300) 후처리부(130)
1 X O MF X O
2 O O MF X O
3 O O MF+ACF UF or NF O
4 O O MF+ACF RO O
또 다른 예로서, 도 11에서 다음의 표 2와 같은 수처리 공정이 결정될 수 있다.
재난
등급		 제2 처리기(20) 제1 처리기(10) 제3 처리기(30)
전처리부(200) 제1 처리부(110) 제2 처리부(120) 추가처리부(300) 후처리부(130)
1 X O MF X O
2 X O MF RO O
3 O O MF+ACF UF or NF O
4 O O MF+ACF RO O
다만, 이러한 필터의 선택은 예시적인 것이며, 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(140)는 전처리부(200), 제1 처리부(110), 제2 처리부(120), 추가처리부(300) 중 적어도 하나에 대해서 필터의 역세 또는 교체 시기를 결정할 수 있다. 특히, 각각의 필터에 대한 역세 또는 교체 시기를 결정할 수 있다.
각 처리부의 전단과 후단에 계측부가 설치되고, 제어부(140)는 계측부로부터 수신한 정보에 따라 제1 처리부(110)의 역세 또는 교체 시기를 결정할 수 있다. 제어부(140)는 계측부로부터 수신한 정보를 통해 필터의 성능을 도출하여 역세 또는 교체 시기를 결정할 수 있다.
계측부는 압력계, 유량계, 입자계측기, 탁도계 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 계측부는 전자식일 수 있다.
계측부가 압력계인 경우, 전단과 후단의 압력 차이가 설정값 이상일 때, 역세 또는 교체 시기로 결정될 수 있다. 계측부가 유량계인 경우, 전단과 후단의 유량 차이가 설정값 이상일 때, 역세 또는 교체 시기로 결정될 수 있다.
계측부가 입자계측기인 경우, 전후단의 원수(W) 내 포함된 미립자수의 데이터를 획득하여, 이를 통해 역세 또는 교체 시기를 결정할 수 있다.
계측부가 탁도계인 경우, 전후단의 원수(W) 탁도 데이터를 획득하여, 이를 통해 역세 또는 교체 시기를 결정할 수 있다.
구체적으로 제2 처리부(120)의 전후단에 계측부가 설치되어, 마이크로필터(MF)와 활성탄소필터(ACF)의 역세 또는 교체 시기를 결정할 수 있다. 계측부는 마이크로필터(MF)와 활성탄소필터(ACF) 각각의 전후단에 설치될 수 있다.
또한, 후처리부(130)의 전후단에 계측부가 설치되어, 나노필터(NF), 울트라필터(UF) 및 역삼투필터(RO)의 역세 또는 교체 시기를 결정할 수 있다. 계측부는 마이크로필터(MF)와 활성탄소필터(ACF) 각각의 전후단에 설치될 수 있다.
한편, 전처리부(200)와 제1 처리부(110)의 경우, 미디어 필터에는 역세컨트롤러(R)가 구비될 수 있다. 역세컨트롤러(R)는 역세 시기를 직접 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2 처리기(20)를 발전부(700)를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 발전부(700)는 제너레이터(710)와 운전반(715)을 포함하고, 트레이(720) 및 손잡이(730)를 더 포함할 수 있다.
제너레이터(710)는 가솔린 발전기, 디젤 발전기일 수 있으나, 발전기 종류가 제한되는 것은 아니며, 역학적 에너지 근원 역시 제한되지 않는다.
운전반(715)은 제너레이터(710)를 제어할 수 있으며, 운전반(715)은 ATS로서, 메인 전력이 차단되는 경우, 이를 감지하여 제너레이터(710)를 자동 가동시킬 수 있다. 즉, 발전부(700)는 전력이 긴급하게 필요한 경우에 전력을 공급할 수 있다. 이 경우, 메인 전력 공급이 차단되더라도 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30)는 발전부(700)에 의해 최대 6~8시간 가동될 수 있다.
제어부(140)에는 배터리팩(145)이 내장될 수 있다. 내장 배터리팩(145)은 메인 전력 공급이 차단되더라도 단기적으로 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30)로 전력을 공급할 수 있다. 메인 전력 공급이 정상적으로 이루어지는 경우, 배터리팩(145)은 자동으로 충전되고, 메인 전력 공급이 차단되는 경우 배터리팩(145)은 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30)로 전력을 공급할 수 있다. 이러한 배터리팩(145)은 제어부(140)에 탈착 가능하다.
이 경우, 메인 전력 공급이 차단되더라도 발전부(700)가 가동되기 전에 전기가 끊겨 정수 처리 장치 전원이 off 되는 현상을 방지할 수 있다.
도 14를 참조하면, 메인 전력 공급이 차단된 경우, 일시적으로 배터리팩(145)에 기저장된 전력이 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30)등으로 공급되고, 발전부가 전력을 생산하게 되면, 전력은 배터리팩(145)을 경유하여 제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30)로 공급될 수 있다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 대피용 정수 처리 장치의 태양광 패널을 나타낸 도면이다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 상기 제1 처리기(10)는 프레임(F)의 적어도 일면을 커버하는 태양광패널을 더 포함할 수 있다.
이러한 태양광패널은 발전부(700)와 독립적으로 구비되어 전력생산에 관여할 수 있다. 발전부(700)가 생산하는 전력량이 부족한 경우에는 태양광패널에 의해 생성되는 전력까지 사용될 수 있다.
태양광패널은 상기 프레임(F)의 상면을 커버하는 제1 패널(800); 및 상기 프레임(F)의 측면을 커버하는 제2 패널(810)을 포함하고, 제2 패널(810)은 제1 패널(800)의 양측에 결합될 수 있다. 상기 제2 패널(810)은 상기 제1 패널(800)에 힌지결합될 수 있다.
도 15를 참조하면, 일반적인 경우에는 제1 패널(800)과 제2 패널(810)은 프레임(F)에 밀착되며, 제2 패널(810)은 제1 패널(800)에 대해 수직으로 위치한다.
도 16을 참조하면, 태양광패널에 의해 전력생산이 필요한 경우, 제2 패널(810)이 상방향 힌지운동을 한다.
도 17을 참조하면, 제1 패널(800)과 제2 패널(810)은 수평하게 위치할 수 있다. 이 경우, 태양광패널에 의한 전력생산이 효과적일 수 있다. 이후, 태양광패널에 의한 전력생산이 충분해지면 제2 패널(810)은 다시 하방향으로 힌지운동하여 원상복귀될 수 있다.
이와 같은 태양광패널의 힌지운동을 구동하기 위한 구동부가 별도로 마련될 수 있다. 또한, 제2 패널(810)이 제1 패널(800)과 수평하게 위치하는 경우, 그 상태를 유지하기 위한 장치가 더 마련될 수 있다.
한편, 제1 처리기(10)의 제어부(140)에 설치된 배터리는 태양광패널에 의해 생산되는 전력을 저장할 수 있다.
제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30) 역시 제1 처리기(10)와 마찬가지로 태양광패널을 포함할 수 있다. 상술한 태양광패널에 대한 설명은 제2 처리기(20) 및 제3 처리기(30)에도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 처리기(10), 제2 처리기(20), 제3 처리기(30) 중 적어도 하나에는 태양광패널 외의 추가 발전기가 설치될 수 있다. 추가 발전기는 각 처리기에 설치된 바퀴의 회전에 의해 발전이 이루어지거나, 배관을 따라 낙하하는 원수(W)의 흐름에 의해 발전이 이루어질 수 있다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
10: 제1 처리기
20: 제2 처리기
30: 제3 처리기
F: 프레임
110: 제1 처리부
120: 제2 처리부
130: 후처리부
140: 제어부
200: 전처리부
300: 추가처리부
700: 발전부
710: 제너레이터
715: 운전반
800, 810: 태양광패널

Claims (10)

  1. 재난 시에 사용 가능한 비상 대피용 정수 처리 장치에 있어서,
    서로 독립적으로 이동 가능한, 제1 처리기, 제2 처리기 및 제3 처리기를 포함하고,
    상기 제1 처리기는,
    제올라이트를 사용하여 여과하는 제1 처리부;
    상기 제1 처리부 후단에 연결되고, 마이크로필터(MF) 및 활성탄소 필터(ACF)를 포함하는 제2 처리부; 및
    UV 및 염소를 사용하여 소독하여 처리수를 배출하는 후처리부를 포함하고,
    상기 제2 처리기는, 모래를 사용하여 여과하는 전처리부-상기 제1 처리부의 전단에 연결 가능함-를 포함하고,
    상기 제3 처리기는, 나노필터(NF), 울트라필터(UF) 및 역삼투필터(RO)를 포함하는 추가처리부-상기 제2 처리부와 상기 후처리부 사이에 연결 가능함-를 포함하고,
    상기 제1 처리기, 상기 제2 처리기 및 상기 제3 처리기를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 재난 등급을 분류하여 재난 등급에 따라 수처리 공정을 결정하되, 상기 제1 처리기는 모든 등급에 있어서 수처리에 참여하고, 상기 제2 처리기 및 상기 제3 처리기는 기설정 등급 이상일 때에만 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정하고,
    상기 제어부는 상기 제1 처리기에 설치되고,
    상기 제1 처리기는 수직으로 배치된 복수의 제1 수납공간을 구비한 프레임을 포함하고,
    상기 제어부, 상기 제1 처리부, 상기 제2 처리부 및 상기 후처리부는 상기 제1 수납공간에 탈착 가능하도록 수납되고,
    상기 제어부는 상기 제1 수납공간 중, 최상층에 위치하고, 상기 후처리부는 최하층에 위치하고,
    상기 제2 처리기는 수직으로 배치된 복수의 제2 수납공간을 구비한 프레임을 포함하고,
    상기 제2 처리기는 발전부를 더 포함하고,
    상기 전처리부 및 상기 발전부는 상기 제2 수납공간에 탈착 가능하도록 수납되고,
    상기 발전부는 상기 제2 수납공간 중 최하층에 위치하고,
    상기 제1 처리기는 상기 프레임의 적어도 일면을 커버하는 태양광패널을 더 포함하고,
    상기 태양광패널은,
    상기 프레임의 상면을 커버하는 제1 패널; 및
    상기 프레임의 측면을 커버하는 제2 패널을 포함하고,
    상기 제2 패널은 상기 제1 패널에 힌지결합되고,
    메인 전력 공급이 차단된 경우에,
    상기 발전부는 메인 전력 공급 차단을 감지하여 자동 가동되어 상기 제1 처리기 및 상기 제2 처리기에 전력을 공급하고,
    상기 태양광패널의 전력 생산 시, 상기 제2 패널은 상기 제1 패널 측으로 상방향 이동하여, 상기 제1 패널과 상기 제2 패널은 수평 상태로 유지되고,
    상기 태양광패널의 전력 생산 종료 시, 상기 제2 프레임의 측면을 커버하도록 상기 제2 패널은 하방향으로 이동하여, 상기 제1 패널과 상기 제2 패널은 수직을 이루는,
    비상 대피용 정수 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 재난 등급을 최저 등급인 1등급부터 4개 이상의 등급으로 분류하고,
    상기 재난 등급이 1등급인 경우, 상기 제1 처리기만 수처리에 참여하고,
    상기 재난 등급이 2등급인 경우, 상기 제1 처리기와 상기 제2 처리기만 수처리에 참여하거나, 상기 제1 처리기와 상기 제3 처리기만 수처리에 참여하고,
    상기 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 상기 제1 처리기, 상기 제2 처리기 및 상기 제3 처리기 모두 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정하는,
    비상 대피용 정수 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 재난 등급이 1등급인 경우, 상기 제1 처리기의 상기 제2 처리부에서 마이크로필터(MF)만 수처리에 참여하고,
    상기 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 상기 제1 처리기의 상기 제2 처리부에서 마이크로필터(MF) 및 활성탄소필터(ACF) 모두 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정하는,
    비상 대피용 정수 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 재난 등급이 3등급인 경우, 상기 제3 처리기의 상기 추가처리부에서 역삼투필터(RO) 외의 필터가 수처리에 참여하고,
    상기 재난 등급이 4등급 이상인 경우, 상기 제3 처리기의 상기 추가처리부에서 역삼투필터(RO)가 수처리에 참여하도록, 수처리 공정을 결정하는,
    비상 대피용 정수 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 재난 등급이 2등급 이하인 경우, 결정된 수처리 공정을 관리자 단말로 전송하고, 관리자 단말로부터 수처리 요청을 수신한 후에 수처리를 시작하고,
    상기 재난 등급이 3등급 이상인 경우, 관리자에게 알림 전송 없이, 결정된 수처리 공정에 따라 수처리를 시작하는,
    비상 대피용 정수 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 처리부의 전단과 후단에 계측부가 설치되고,
    상기 제어부는 상기 계측부로부터 수신한 정보에 따라 상기 제2 처리부의 필터의 역세 또는 교체 시기를 결정하고,
    상기 계측부는, 압력계, 유량계, 입자계측기, 탁도계 중 적어도 하나를 포함하는,
    비상 대피용 정수 처리 장치.
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