KR20020072315A - 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수심 압력과 역삼투법으로 해수를 담수화 하는 방법 및 그 장치에 있어서, 소정 깊이의 심층해수에 담가지는 역삼투 필터와; 상기 역삼투 필터의 저면에 연결되어 상기 역삼투 필터 내부로 해수가 유입되는 해수 유입 파이프와; 일단이 상기 역삼투 필터의 일측에 연결되고 타단이 해수면 외부로 연결되어 상기 역삼투 필터에 의하여 여과된 담수가 흐르는 담수 파이프와; 상기 담수 파이프의 중간 영역에 설치되어 여과된 담수를 저장하는 저수조와; 상기 담수 파이프의 해수면 외부로 돌출된 타단에 연결되어, 상기 저수조에 채워진 담수를 해수면 외부로 끌어 올리는 양수 펌프와; 일단이 상기 역삼투 필터의 일측에 연결되고 타단이 해수면 외부로 연결되어 상기 역삼투 필터 내부로 유입된 해수가 담수로 걸러지고 나머지 농도가 높아진 농축해수가 흐르는 농축해수 파이프와; 상기 농축해수 파이프의 해수면 외부로 돌출된 타단에 연결되어, 상기 농축해수 파이프에 흐르는 농축해수를 해수면 외부로 끌어 올리고 소금을 얻기 위하여 가열된 회전 드럼에 분무시키는 분무 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법 및 그 장치{Fresh water And Salt Production Method Using The Depth Of Water Pressure And Reverse Osmosis And Device Thereof}
본 발명은 해수 및 고농도의 염분을 함유한 물을 담수 및 소금으로 생산하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바다 심층의 압력과 해수면과의 높은 압력차를 이용하여 역삼투 방식으로 담수 및 소금을 생산하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법에 관한 것이다.
산업의 급속한 발전에 따른 공업용수의 사용이 크게 늘어나고 아울러 식생활의 개선에 따른 일일 생활용수의 사용량이 증가하는 추세이다. 더불어, 최근의 환경오염의 영향에 의한 지구촌 가뭄현상에 따른 물부족으로 댐의 오염은 물론, 식수 공급이 위협받을 뿐만 아니라 산업체의 용수난 또한 심각한 문제로 대두되고 있는 현실이다.
선진국에서는 오래전부터 바닷물을 담수화하여 식수나 공업용수로 사용하고 있는 실정이며, 뒤늦게나마 국내에서도 점점 심각해져 가는 물부족 현상을 해결하기 위한 대책방안으로 삼면이 바다로 둘러싸인 국토 특성을 충분히 활용하여 해수를 담수화 시키는 방법들이 적극적으로 추진되기에 이르렀다.
이러한 필요성으로 인하여 고농도염이 함유된 해수를 담수화하여 식수화 시키는 종래의 방법으로는, 상변화가 일어나는 다단플레쉬법, 다중효용법, 증기압축법, 투과기화법과 같은 증발법 및 냉동법, 가스수화물법과 같은 결정법이 이용되었다. 또한 상변화가 일어나지 않는 역삼투법, 전기투석법과 같은 박막법(Membrance Method)이나 용매 추출법 및 이온교환수지법 등의 다양한 방법이 이용되고 있다.
이러한 여러가지 방법중에서도, 상변화가 일어나는 방법중에서는 증발법이 대표적이라 할 수 있고, 상변화가 일어나지 않는 방법중에서는 역삼투법이 대표적이라 할 수 있다. 그러나 상기 증발법은 열소모가 과다하고 무기염류가 대부분 제거된 증류수로 생산되어 식수로 사용하기 위해서는 무기염류를 추가로 첨가할 필요가 있다. 따라서 상기와 같은 부적합한 요인으로 인하여 광범위하게 사용되지 못하고 있는 실정이다.
이러한 이유로 증발법에 비하면 비교적 전기소요량이 적고 운영상 유지관리가 용이하여 최근에는 증발법보다는 역삼투법을 주로 이용하고 있다.
그러나 역삼투법은 역삼투막과 같은 필터를 이용한 여과 기술을 사용해야 하므로 여과를 위하여는 50 ~ 80 기압의 추진 압력이 필요하며, 이를 위해 제공하는 에너지가 가장 큰 비용의 요소가 된다. 또한 역삼투 필터가 막히지 않도록 막 주위에 결집된 고염 해수를 제거하는 데에도 추가로 에너지가 소모된다.
종래의 역삼투법을 이용하여 해수를 담수로 만드는 과정을 살펴보면, 해수를 끌어올려 플랜트로 이송하고 이를 가압 펌프 등을 이용하여 역삼투를 수행하는 과정으로 나뉘게 된다. 이 때 에너지는 해수를 플랜트까지 펌핑하기 위한 과정과, 플랜트까지 펌핑된 해수를 가압 펌핑하여 역삼투시키는과정의 두 단계에서 이중으로 소요된다. 더구나 역삼투시는 역삼투막을 통과시키기 위하여 해수를 강제 압송해야 하므로 해수를 플랜트까지 끌어오기 위한 에너지보다도 많은 에너지가 소모되고 있다. 또한 생성된 부산물인 고염 해수를 주위에 방출하게 되어 환경 오염을 발생시키는데 육상이나 연안에서는 심각한 문제가 제기되고 있다.
상술한 바와 같이, 해수를 담수화하는 여러가지 기술중에서 비교적 에너지 소모가 적다하는 종래의 역삼투법마저도 많은 에너지가 소비되며, 종래의 역삼투 과정은 현재 육상 담수의 정수 처리에 비하여도 약 2배 정도의 비용이 요구된다. 따라서 선상이나 섬과 같이 고립된 지역을 제외하고는 일반적으로 이용되지 못하고 있다.
그러나 육상수의 오염이 날로 가속화하는 현 상황으로 미루어 육상수의 정수처리비용이 날로 증가하게 될 것이므로, 적은 비용으로 해수의 담수화를 통한 식수 등 용수 문제를 해결할 수 있는 기술개발이 절대적으로 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1목적은 역삼투 필터를 심층의 수심에 담금으로써 수심 압력을 이용하여 별도의 에너지 소비없이 해수를 역삼투시켜 담수를 얻을 수 있는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 제 2목적은 역삼투 필터에 해수를 공급하여 담수를 얻어냄에 따라 농도가 높아진 해수를 이용하여 최소의 에너지로 소금을 얻을 수 있는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적들은, 역삼투법으로 해수를 담수화 하는 방법에 있어서,
해수면 외부로 연결된 담수 파이프 및 농축해수 파이프가 역삼투 필터 일측에 구비되어 상기 역삼투 필터 내부와 외부가 압력차가 나도록 상기 역삼투 필터를 소정 깊이의 심층해수에 담그는 단계와;
상기 역삼투 필터 저면에 구비된 해수 유입 파이프를 통해 해수가 유입되는 단계와;
상기 역삼투 필터 내부로 유입된 해수가 여과되어 담수로 되고, 상기 담수가 상기 담수 파이프로 흐르는 단계와;
상기 담수 파이프의 중간영역에 저수조가 연결되어 상기 담수 파이프로 흐르는 담수가 상기 저수조에 채워지는 단계와;
상기 저수조에 채워진 상기 담수를 양수 펌프를 이용하여 해수면 외부로 끌어 올려 취수하는 단계와;
상기 역삼투 필터 내부로 유입되어 담수로 여과되고 농도가 높아진 농축해수가 상기 농축해수 파이프로 흐르는 단계와;
상기 농축해수 파이프로 흐르는 농축해수를 분무 펌프를 이용하여 해수면 외부로 끌어 올리고 가열된 회전 드럼에 분무하여 소금을 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법에 의하여 달성된다.
그리고, 상기 역삼투 필터는 다수개를 연결하여 담수의 회수율을 높이고 농축해수의 농도를 높이는 것을 특징으로 하고, 상기 농축해수 파이프로 농축해수가 계속적으로 흐르게 하여 상기 역삼투 필터가 막히는 현상을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소금을 얻는 단계는 농축해수를 이용해 천일 제염 방법 및/또는 끓이는 방법을 더 이용하는 것을 특징으로 하고, 상기 해수 유입 파이프의 입구에는 부유물질 필터가 장착되어 상기 해수 유입 파이프로 유입되는 부유물질을 걸러주는 것을 특징으로 한다.
아울러, 역삼투법으로 해수를 담수화 하는 장치에 있어서,
소정 깊이의 심층해수에 담가지는 역삼투 필터와;
상기 역삼투 필터의 저면에 연결되어 상기 역삼투 필터 내부로 해수가 유입되는 해수 유입 파이프와;
일단이 상기 역삼투 필터의 일측에 연결되고 타단이 해수면 외부로 연결되어 상기 역삼투 필터에 의하여 여과된 담수가 흐르는 담수 파이프와;
상기 담수 파이프의 중간 영역에 설치되어 여과된 담수를 저장하는 저수조와;
상기 담수 파이프의 해수면 외부로 돌출된 타단에 연결되어, 상기 저수조에 채워진 담수를 해수면 외부로 끌어 올리는 양수 펌프와;
일단이 상기 역삼투 필터의 일측에 연결되고 타단이 해수면 외부로 연결되어상기 역삼투 필터 내부로 유입된 해수가 담수로 걸러지고 나머지 농도가 높아진 농축해수가 흐르는 농축해수 파이프와;
상기 농축해수 파이프의 해수면 외부로 돌출된 타단에 연결되어, 상기 농축해수 파이프에 흐르는 농축해수를 해수면 외부로 끌어 올리고 소금을 얻기 위하여 가열된 회전 드럼에 분무시키는 분무 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치에 의하여 달성된다.
그리고, 상기 역삼투 필터는 담수의 회수율을 높이고 농축해수의 농도를 높이기 위하여 다수개가 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 해수 유입 파이프의 입구에는 상기 해수 유입 파이프로 유입되는 부유물질을 걸러주기 위하여 부유물질 필터가 장착되는 것을 특징으로 하고, 상기 역삼투 필터의 일측에는 상기 역삼투 필터를 세척할 수 있는 세척밸브가 더 장착되는 것이 특징이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법 및 그 장치를 나타내는 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법의 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법을 설명하기 위한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치의 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치를 구성하는 회전 드럼의 개략적인 측면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 역삼투 필터 110 : 세척밸브
120 : 해수 유입 파이프 125 : 부유물질 필터
150 : 역삼투막 200 : 담수 파이프
210 : 저수조 220 : 양수 펌프
300 : 농축해수 파이프 320 : 분무 펌프
400 : 배 500 : 회전 드럼
510 : 분무노즐 520 : 주걱
530 : 소금
이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법 및 그 장치를 나타내는 개념도이다.
바다의 심층수는 그 자체로 대기압과 상부 해수의 무게에 의하여 1atm/10m정도의 상당한 압력 상황에 놓여 있고 이러한 압력은 그대로 여과를 할 수 있는 압력 에너지로 사용이 가능하다. 즉, 500m 깊이 해수의 경우 51기압에 해당하는 압력에 놓여 있게 되므로, 이 때 배(400)에서 역삼투 필터(100)를 담수 파이프(200)에 연결하여 심층수 수심까지 담그면 심해의 놓은 압력과 대기압과의 압력차에 의하여 여과된 담수가 담수 파이프(200)에 차게된다.
도 1에 도시된 바를 통하여 살펴보면, 담수 파이프(200)가 해수면에서 부터 바다의 심층까지 잠겨 있으며, 심층에 잠겨 있는 상기 담수 파이프(200)의 일단에는 역삼투 필터(100)가 장착되어 있다. 해수면에 노출된 상기 담수 파이프(200)의 내부는 대기압상태에 놓이게 되며, 상기 담수 파이프(200)의 일단에 장착된 상기 역삼투 필터(100)에는 바다 심층의 압력이 걸리게 된다. 따라서 이 때의 압력차로 해수가 상기 역삼투 필터(100)를 통과하여 담수로 여과된 물이 상기 담수 파이프 (200) 내부에 차게 된다. 그리고 마치 육상에서의 깊은 우물과 같이 상기 담수 파이프(200)내에 채워진 물을 퍼 쓰면 압력차가 계속 유지되어 상기 담수 파이프 (200) 내부에는 계속 담수가 채워진다.
만약, 상기 담수 파이프(200) 내부의 담수를 퍼내지 않으면 상기 담수 파이프(200) 내부의 압력이 바다 심층의 압력과 평형이 이루어질 때 까지 담수가 채워지게 되고 이 때의 담수면의 높이는 A 부분과 같이 해수면의 높이보다 삼투압의 차이만큼 낮은 현상이 발생한다.
여기서 삼투압이란, 어떤 물질이건 높은 농도에서 낮은 농도로 이동하는 현상에 기인하는 것으로, 이것은 물질의 확산 성질과 관련이 있으며 특히 수용액 상에서 두드러진다. 즉, 소금물과 같은 진한농도의 수용액(고염 수용액)과, 물은 통과하지만 염과 같은 물질이 통과하지 못하는 반투막을 사이로 순수한 물을 구분하여 두면 순수한 물이 고염 수용액 쪽으로 이동하여 고염 수용액의 염 농도를 낮추는 현상을 보이며, 이 때 농도차이에 기인하여 형성되는 추진압력을 삼투압이라고 한다.
또한 역삼투압이란, 상술한 삼투압의 반대 원리로 물은 통과하지만 염분은 통과하지 못하는 성질을 가진 반투막을 이용하여 농도가 높은 물쪽에서 압력을 가하여 염들은 남고 순수한 물만 통과하여 담수를 얻는 방법을 말한다.
해수중에는 NaCl 및 무기물 등의 염분이 1Liter당 약 35g (35,000mg/L)이 포함되어 있고 이로 인하여 야기되는 삼투압은 25Kg/cm2정도이다. 일반적으로 해수의 담수화에서는 50 ~ 65 Kg/cm2정도 압력을 가하는데 이는 수심 500 ~ 600 m 에 해당된다. 이 수심의 해수는 상술한 바와 같이 심층수라고 불리우며 연중 수온(2 ~3 ℃) 및 조성이 일정하고 부유물질 및 미생물이 극히 적은 매우 안정되어 있는 물이다.
도 2는 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법의 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법을 설명하기 위한 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치의 구성도이다.
도 2와 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 해수면 외부로 연결된 담수 파이프(200) 및 농축해수 파이프(300)가 역삼투 필터(100) 일측에 구비되어 상기 역삼투 필터(100)를 소정 깊이의 심층해수에 담근다(S10). 그리고 상기 역삼투 필터 (100)의 저면에는 일단에 부유물질 필터(125)가 장착된 해수 유입 파이프(120)가 구비되어 상기 해수 유입 파이프(120)를 통해 해수가 유입된다(S20). 또한 상기 역삼투 필터(100) 내부에는 역삼투막(150)이 구비되어 유입된 해수가 상기 역삼투막 (150)을 통과해서 여과되면 담수로 되고 상기 담수 파이프(200)로 흐르게 된다 (S30).
그리고 상기 담수 파이프(200)의 중간 영역에는 저수조(210)가 구비되어 여과된 담수를 저장(S40)하게 되고, 해수면 외부로 연결된 상기 담수 파이프(200)는 육지로 연결되거나 해상에 떠 있는 배(400)로 연결되어 저장된 담수를 양수 펌프 (220)로 취수한다(S50).
또한 해수가 상기 역삼투 필터(100) 내부로 유입되어 담수로 걸러지고 나머지 농도가 높아진 농축해수가 상기 농축해수 파이프(300)로 흐르고(S60), 해수면 외부로 연결된 상기 농축해수 파이프(300)는 육지로 연결되거나 상기 배(400)로 연결되어 있다. 그리고 육지나 상기 배(400)로 연결된 상기 농축해수 파이프(300)의 타단에는 분무 펌프(320)가 연결되어 상기 농축해수를 끌어 올리고 가열된 회전 드럼(500)에 분무하여 소금을 생산한다(S70).
도 5는 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치를 구성하는 회전 드럼의 개략적인 측면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 해수면 외부로 연결된 상기 농축해수 파이프(300)의 타단에 연결된 분무 펌프(320)로 농축 해수를 끌어 올리면 수분을 증발시켜 소금을 생산한다. 이 때 수분을 증발시키는 수단으로 가열된 회전 드럼(500)을 사용하며 상기 회전 드럼(500)의 외주연에 농축해수를 분무하면 수분은 증발하고 소금 (530)만 남게된다. 이 때 상기 소금(530)의 일부는 상기 회전 드럼(500)의 외주연상에 달라 붙어 있게 되므로 외주연상에 밀착된 주걱(520)에 의하여 긁혀 떨어지게 된다.
미설명 부호 510은 농축해수를 분무하는 분무노즐을 도시한 것이다.
상술한 바와 같이 상기 회전 드럼(500)을 이용하는 방법은 장소를 넓게 차지하지 않으므로 배(400)위와 같은 좁은 장소에서 소금을 생산하기에 적합하다. 또한 상기 농축해수는 심해의 청정해수이므로 청정소금을 얻을 수 있다. 그리고 상기 농축해수를 직접 끓여 수분을 증발시키는 방법으로 소금을 얻을 수 있으나, 직접 끓이는 방법은 상기 회전 드럼(500)을 이용하는 방법보다는 에너지 이용에서 효율이 떨어지므로 에너지의 소모가 많은 단점이 있다.
또한 상기 농축해수 파이프를 육지로 연결하여 육상으로 농축해수를 끌어오면 천일 제염 방법으로 소금을 대량으로 생산할 수 있다. 더구나 농축해수를 이용하므로 일반적인 바닷물을 이용하는 경우보다 단위 면적당 소금 생산량이 많아지게 된다.
이상과 같이 수심 압력을 이용한 역삼투 방법으로 담수 및 소금을 생산하게 되며, 상기 역삼투 필터(100)를 도 4에 도시된 바와 같이 직렬 및 병렬로 다수개를 연결하여 담수의 회수율을 높이고 농축해수의 농도를 높이는 특징이 있다.
또한 농축해수를 계속적으로 끌어올려 소금을 생산하는 것은 상기 역삼투 필터(100)내에 공급되는 해수의 농도를 일정하게 유지할 수 있어 상기 역삼투 필터 (100)가 막히는 농도 분극현상을 막을 수 있다.
그리고 상기 역삼투 필터(100)의 일측에는 상기 역삼투 필터(100)를 육상으로 끌어올린 경우에도 세척할 수 있는 세척밸브(110)가 더 장착되어 있다. 상기 세척밸브(110)를 통하여 물을 압송시키면 상기 역삼투 필터(100)내의 이물질이 압송되는 물에 의하여 씻기어 내리게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법 및 그 장치에 의하면, 역삼투 필터(100)를 심층의 수심에 담금으로써 수심 압력을 이용하여 별도의 에너지 소비없이 해수를 역삼투시켜 담수를 얻을 수 있게 되었다.
그리고, 역삼투 필터(100)에 해수를 공급하여 담수를 얻어냄에 따라 농도가 높아진 농축해수를 이용하여 최소의 에너지로 소금을 얻을 수 있게 있게 되었고, 심해의 청정해수를 이용하므로 청정소금을 얻을 수 있게 되었다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (9)

  1. 역삼투법으로 해수를 담수화 하는 방법에 있어서,
    해수면 외부로 연결된 담수 파이프(200) 및 농축해수 파이프(300)가 역삼투 필터(100) 일측에 구비되어 상기 역삼투 필터(100) 내부와 외부가 압력차가 나도록 상기 역삼투 필터(100)를 소정 깊이의 심층해수에 담그는 단계와;
    상기 역삼투 필터(100) 저면에 구비된 해수 유입 파이프(120)를 통해 해수가 유입되는 단계와;
    상기 역삼투 필터(100) 내부로 유입된 해수가 여과되어 담수로 되고, 상기 담수가 상기 담수 파이프(200)로 흐르는 단계와;
    상기 담수 파이프(200)의 중간영역에 저수조(210)가 연결되어 상기 담수 파이프(200)로 흐르는 담수가 상기 저수조(210)에 채워지는 단계와;
    상기 저수조(210)에 채워진 상기 담수를 양수 펌프(220)를 이용하여 해수면 외부로 끌어 올려 취수하는 단계와;
    상기 역삼투 필터(100) 내부로 유입되어 담수로 여과되고 농도가 높아진 농축해수가 상기 농축해수 파이프(300)로 흐르는 단계와;
    상기 농축해수 파이프(300)로 흐르는 농축해수를 분무 펌프(320)를 이용하여 해수면 외부로 끌어 올리고 가열된 회전 드럼(500)에 분무하여 소금(530)을 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 역삼투 필터(100)는 다수개를 연결하여 담수의 회수율을 높이고 농축해수의 농도를 높이는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 농축해수 파이프(300)로 농축해수가 계속적으로 흐르게 하여 상기 역삼투 필터(100)가 막히는 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 소금(530)을 얻는 단계는 농축해수를 이용해 천일 제염 방법 및/또는 끓이는 방법을 더 이용하는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 해수 유입 파이프(120)의 입구에는 부유물질 필터 (125)가 장착되어 상기 해수 유입 파이프(120)로 유입되는 부유물질을 걸러주는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 방법.
  6. 역삼투법으로 해수를 담수화 하는 장치에 있어서,
    소정 깊이의 심층해수에 담가지는 역삼투 필터(100)와;
    상기 역삼투 필터(100)의 저면에 연결되어 상기 역삼투 필터(100) 내부로 해수가 유입되는 해수 유입 파이프(120)와;
    일단이 상기 역삼투 필터(100)의 일측에 연결되고 타단이 해수면 외부로 연결되어 상기 역삼투 필터(100)에 의하여 여과된 담수가 흐르는 담수 파이프(200)와;
    상기 담수 파이프(200)의 중간 영역에 설치되어 여과된 담수를 저장하는 저수조(210)와;
    상기 담수 파이프(200)의 해수면 외부로 돌출된 타단에 연결되어, 상기 저수조(210)에 채워진 담수를 해수면 외부로 끌어 올리는 양수 펌프(220)와;
    일단이 상기 역삼투 필터(100)의 일측에 연결되고 타단이 해수면 외부로 연결되어 상기 역삼투 필터(100) 내부로 유입된 해수가 담수로 걸러지고 나머지 농도가 높아진 농축해수가 흐르는 농축해수 파이프(300)와;
    상기 농축해수 파이프(300)의 해수면 외부로 돌출된 타단에 연결되어, 상기 농축해수 파이프(300)에 흐르는 농축해수를 해수면 외부로 끌어 올리고 소금(530)을 얻기 위하여 가열된 회전 드럼(500)에 분무시키는 분무 펌프(320);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 역삼투 필터(100)는 담수의 회수율을 높이고 농축해수의 농도를 높이기 위하여 다수개가 연결되는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 해수 유입 파이프(120)의 입구에는 상기 해수 유입 파이프(120)로 유입되는 부유물질을 걸러주기 위하여 부유물질 필터(125)가 장착되는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 역삼투 필터(100)의 일측에는 상기 역삼투 필터(100)를 세척할 수 있는 세척밸브(110)가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 수심 압력과 역삼투법을 이용한 담수 및 소금 생산 장치.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490922B1 (ko) * 2002-11-12 2005-05-19 한국해양연구원 원심 분리 농축기와 진공동결 건조기를 이용한 담수 및소금 생산방법과 그 장치
KR101375987B1 (ko) * 2013-09-10 2014-03-19 소재한 해수담수화 역삼투압 농축 폐액과 합성천연가스 부생가스를 이용한 소다회의 제조방법
WO2014185936A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Sanko Tekstil Işletmeleri Sanayi Ve Ticaret A.Ş. Large volume sub-sea water desalination reverse osmosis system, methods, and apparatus
US9045209B2 (en) 2013-03-14 2015-06-02 Sanko Tekstil Isletmeleri Sanayi Ve Ticaret A.S. Active volume energy level large scale sub-sea energy fluids storage methods and apparatus for power generation and integration of renewable energy sources
CN109399735A (zh) * 2017-11-03 2019-03-01 宋恩博 海水淡化装置及系统
CN114716037A (zh) * 2021-01-04 2022-07-08 黄志新 深管海水淡化装置
CN116621277A (zh) * 2023-04-27 2023-08-22 南京益展棠环保工程有限公司 一种附带防堵塞机构的反渗透水处理装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101784594B1 (ko) * 2016-03-10 2017-10-11 최영근 온배수를 이용한 함수 농도 증가방법
KR101860685B1 (ko) 2017-11-13 2018-05-23 이광열 융합형 해수담수화 및 소금생산 시스템
ES2786876A1 (es) 2019-04-12 2020-10-13 M Torres Disenos Ind S A Desaladora submarina para desalinizacion de agua marina por osmosis inversa y procedimiento de disposicion de la desaladora submarina en el fondo marino

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5570387A (en) * 1978-11-22 1980-05-27 Yoshiro Hosoyama Fresh water obtaining system by reverse osmosis
JPS5599379A (en) * 1979-01-24 1980-07-29 Riichi Fujii Deep sea reverse osmotic pressure water making method
JPH02187189A (ja) * 1989-01-13 1990-07-23 Shiroguchi Kenkyusho:Kk 深層濾過装置
JPH10156356A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Tokai Univ 淡水化方法及び淡水化装置
WO2000041971A1 (fr) * 1999-01-18 2000-07-20 Zhilong Gu Procede et systeme de dessalement et de prelevement d'eau des grands fonds

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490922B1 (ko) * 2002-11-12 2005-05-19 한국해양연구원 원심 분리 농축기와 진공동결 건조기를 이용한 담수 및소금 생산방법과 그 장치
US9045209B2 (en) 2013-03-14 2015-06-02 Sanko Tekstil Isletmeleri Sanayi Ve Ticaret A.S. Active volume energy level large scale sub-sea energy fluids storage methods and apparatus for power generation and integration of renewable energy sources
WO2014185936A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Sanko Tekstil Işletmeleri Sanayi Ve Ticaret A.Ş. Large volume sub-sea water desalination reverse osmosis system, methods, and apparatus
KR101375987B1 (ko) * 2013-09-10 2014-03-19 소재한 해수담수화 역삼투압 농축 폐액과 합성천연가스 부생가스를 이용한 소다회의 제조방법
CN109399735A (zh) * 2017-11-03 2019-03-01 宋恩博 海水淡化装置及系统
CN114716037A (zh) * 2021-01-04 2022-07-08 黄志新 深管海水淡化装置
CN116621277A (zh) * 2023-04-27 2023-08-22 南京益展棠环保工程有限公司 一种附带防堵塞机构的反渗透水处理装置

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