KR200289070Y1 - 세라믹 필터 지지체에 코팅된 광촉매와 자외선을 이용한 목욕탕 용수 정화기 - Google Patents
세라믹 필터 지지체에 코팅된 광촉매와 자외선을 이용한 목욕탕 용수 정화기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 목욕탕 용수 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광촉매 분해기를 이용한 광분해반응으로 목욕탕 내부의 오염물질을 지속적으로 분해 제거시키는 목욕탕 용수 정화장치에 관한 것이다.
본 발명의 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화장치는, 목욕탕 욕조에 연결된 송급관과, 송급관과 연결되어 목욕탕 욕조 내부의 오염된 물을 이송하는 이송펌프와, 송급관에 연결되어 목욕탕 내부의 오염된 물에 포함된 부유 고형물을 제거하는 고형물 제거필터와, 송급관으로부터 공급된 물에 포함된 오염물질을 분해하는 광촉매 분해기와, 광촉매 분해기에서 정수된 물을 목욕탕 욕조 또는 중간 탱크로 환수하는 환수관으로 구성된다.
본 발명에 의해, 순환시스템을 사용하므로 욕조 내의 물을 교환하기 위해 버릴 필요가 없고, 목욕탕 물 속에 함유된 오염물질 및 각종 세균에 대한 살균을 할 수 있으므로 대중 목욕탕의 눈병, 피부병 등의 전염을 예방할 수 있으며, 목욕탕 크기에 따라 정수용량 조절이 가능한, 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화장치이다.
물의 흐름 저항은 최소화하고 광반응 표면적을 최대화한 모노리스형 세라믹 필터를 사용하여 유기물 분해 활성 및 살균력을 높이고자 하였다. 목욕탕의 오염된 물을 광촉매 분해장치로 유입 전에 고형 성분을 제거한 다음 광촉매 분해장치로 유입시켜 목욕탕 용수의 유기물의 분해와 병원균을 살균 처리하여 재활용하는 정화장치에 관한 것이다.
Description
본 고안에서의 목욕탕 물 정화기는 물 부족 국가로 분류된 우리나라에서 한 방울의 물이라도 아껴야 하는 경제적인 측면에서 보더라도 물을 재활용 해서 사용하기 위해 반드시 필요가 있다. 비교적 오염도가 낮은 목욕탕 욕조수는 재사용 하고, 배출수는 정화 처리하여 가로수, 화단, 청소수, 화장실 용수 등으로 재활용하는 기술의 개발이 필요하다.현재의 목욕탕 물 정수방식은 탕내의 물은 부족분에 대해서 보충해주고, 오염이 되었다고 생각되면 물을 교환해 주는 방법으로 물과 에너지 낭비가 많다는 문제점이 있다.
목욕탕 물의 오염은 이용하는 사람의 몸에서 떨어져 나오는 각종 유기물과 잡균들로 비록 농도는 낮다 할지라도 인체의 예민한 눈과 코 귀 등으로 유입되거나어린아이들의 경우 먹을 수도 있기 때문에 음용수에 버금가는 수질로 정수 되어야 한다.
통상의 정수 방법은 활성탄 층을 통과 시킨 후 자외선 살균기를 통과시키는 방법을 생각할 수 있는데, 이는 활성탄의 빈번한 교체와 고출력의 자외선 등을 사용함에 따른 경제성이 문제가 될 수 있다.광촉매를 이용한 오염물질 정화장치는 광촉매 분말을 오염수와 혼합하여 자외선을 조사하는 방법이 있으나, 정화후 광촉매를 분리하는 과정이 어려워 실용화되지 못하였다.오염물질이 광촉매 표면에서 분해되는 것은 OH 라디칼이 보유하는 에너지는 120kcal/mol 정도로, 오염물질을 구성하는 C-C, C-N, C-H, O-H, N-H 등의 결합 에너지(100kcal/mol) 보다 크기 때문이다.
광촉매 정화장치는 크기가 작고 설치가 간단하며, 설치장소를 많이 차지하지 않아 개인 주택이나, 대중 목욕시설에도 적용이 가능하다.
본 고안은 목욕탕 물을 광촉매 분해기에 통과시킴으로써 살균 및 오염물질을 제거하게 되는데, 이때 광촉매 분해기는 산화티탄에 자외선을 조사하여 발생된 하이드록시 라디칼의 강력한 산화력을 이용한다.
광촉매 분해기의 효율은 물과의 접촉에 의해서 광촉매가 탈락되지 않도록 지지체의 부착력이 좋아야 하고, 구조적으로는 광반응 특성상 빛이 조사되는 표면에만 반응이 일어나므로 평면보다는 빛의 조사 면적이 상대적으로 많은 입체적이여야 하고, 오염물질을 흡착하는 특성이 있어 광촉매와의 접촉시간을 크게 할 수 있으며, 물의 흐름 저항이 작아야 한다.
광촉매와 지지체와의 접착력을 높이는 방법으로 분말상의 광촉매와 콜로이달실리카와 혼합하여 지지체에 코팅후 열처리하여 사용하기도 하나 표면에 노출된 광촉매의 양이 적어 활성이 매우 낮다. 지지체와의 접착력을 향상시키기 위해서 Titanium Alkoxide를 코팅한 후 열을 가하여 아나타제 형의 산화티탄으로 전환하는 방법이 있다.
또한 결정형 산화티탄을 직접 코팅하는 방법은 지지체와의 접착력이 상대적으로 약하다는 단점을 보완하기 위해서 무정형의 산화티탄과 혼합하여 코팅후 열을 가하여 무정형의 산화티탄이 아나타제 형으로 전환시 접착력을 부여하는 방법을 사용한다.
고온에서 제조되는 모노리스 세라믹 필터는 흡착력이 없기 때문에 표면에 오염물질을 고정화시키지 못하여 광분해반응 효율이 상대적으로 낮다. 모노리스 필터 형태의 지지체 표면에 흡착력이 있는 다공성 물질을 얇게 입혀 흡착력을 부여하면 표면에 오염물질을 고정하여 광촉매와의 접촉빈도를 크게 하여 분해효율을 향상시키고 흐름저항을 낮게 할 수 있다.
목욕탕 물을 먼저 필터를 통과시켜 고형물질을 제거한 후 물에 포함되어 있는 오염물질을 광촉매 분해장치로 제거함에 있어서, 크기에 따라 광촉매 정화장치 모듈을 직렬 또는 병렬로 다단 중복설치 하므로 정수 용량 조절이 가능하다.
도 1은 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화장치 도면
도 2는 중공(中空) 모노리스 세라믹 필터 형태를 사용한 광촉매 분해기 구성 도면
도 3은 3차원 구멍이 발달된 모노리스 세라믹 필터 형태 지지체의 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(10) 욕조 또는 배출수 저장탱크 (20) 송급관
(30) 이송펌프 (40) 고형물 제거 필터
(50) 광촉매 분해기 (51) 고정용기
(52a) 유입구 (52b) 유출구
(53) 석영관 (54) 자외선 램프
(55) 세라믹 모노리스 필터로 제조한 중공(中空) 광촉매 지지체(60) 환수관 (70) 정수 처리된 저장탱크
본 발명은 목욕탕 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광촉매 분해기를 이용한 광분해반응으로 목욕탕 내부의 오염물질을 지속적으로 분해 제거시키는 목욕탕 정화장치에 관한 것이다.
광촉매는 촉매에 쪼여진 빛 에너지에 의해 산화력이 높은 물질을 생성하여 화학반응을 촉진시키는 물질로서 산화티탄( TiO₂), 산화아연(ZnO), 산화주석( SnO₂) 등이 있으며, 이 중에서 산화티탄이 내산, 내알칼리성에 강하고 인체에 무해하다고 널리 알려져 있다.광촉매에 밴드갭(BAND GAP) 에너지 이상의 빛을 쪼여주면 전자와 정공이 생성되고, 이들에 의한 강한 산화ㆍ환원 반응이 진행된다. 산화ㆍ환원 과정에서 유기 물질은 분해되어 무해한 이산화탄소와 물로 분해된다.
한편, 산화티탄에 백금(Pt), 은(Ag), 납(Pd), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 철(Fe), 마그네슘(Mg)의 금속 및 산화물을 단독 또는 혼합하여 첨가하면 빛의 조사에 의해 광촉매 표면에 생성된 전자와 정공이 다시 원위치 하는 현상을 지연시켜 오염물질과 반응할 수 있는 가능성이 증가하여 오염물질의 분해효율을 향상시킬 수 있다.본 고안의 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 정화장치는, 목욕탕(10)에 연결된 송급관(20)과, 송급관과 연결되어 목욕탕 내부의 오염된 물을 이송하는 이송펌프(30)와, 송급관에 연결되어 목욕탕 내부의 오염된 물에 포함된 부유 고형물을 제거하는 고형물 제거필터(40)와, 송급관으로부터 공급된 물에 포함된 오염물질을 분해하는 광촉매 분해기(50)와, 광촉매 분해기에서 정수된 물을 목욕탕 또는 저장탱크(70)로 환수하는 환수관(60)으로 구성된다.또한, 목욕탕 크기와 설치장소의 여건에 따라 광촉매 분해기를 직렬 또는 병렬로 다단 중복 설치하여 정수용량 조절이 가능하다.이하 본 발명의 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 정화장치를 도 1을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.목욕탕(10)은 이송펌프(30)에 의해 내부의 오염된 물을 송급하는 송급관(20)과 연결되어 있다.송급관(20)에는 목욕탕 내부의 오염된 물을 광촉매 분해기(50)로 보내기 전에 부유 고형물을 제거하는 고형물 제거필터(40)가 설치되어 있다.광촉매 분해기(50)는 송급관(20)에 연결되어 목욕탕(10)의 오염된 물이 유입되는 유입구(52a)와 환수관(60)에 연결되어 정수된 물이 유출되는 유출구(52b)를 갖는 고정용기(51)와, 고정용기의 내부 중앙에 설치된 석영관(53)과, 석영관에 삽입되어 자외선을 조사하는 자외선 램프(54)와, 고정용기(51)와 석영관(53) 사이에 충진되는 광촉매 코팅체(55)로 구성된다.고정용기(51)는 플라스틱이나 스테인레스 스틸을 사용한다.플라스틱 고정용기를 사용할 경우에는 고정용기 내표면에 빛을 잘 반사하여 광반응 효율을 높이고, 자외선에 의한 고정용기의 분해를 막기 위해, 은 또는 알루미늄으로 코팅 처리한다. 스테인레스 스틸 고정용기의 경우에는 내표면을 광택 처리하여 반대 방향의 지지체 면에 자외선 조사가 가능하도록 한다.한편, 고정용기의 내표면에 광촉매를 코팅하여 고정용기도 광분해반응에 참여하여 광반응 효율을 향상시킬 수도 있다.광촉매가 코팅되는 세라믹 모노리스 필터형 지지체(55)는 코디어라이트, 일라이트, 뮬라이트, 맥반석, 석영, 알루미나, 실리카알루미나 등의 광물질의 분말을 구멍이 잘 발달된 스펀지에 함침시켜 성형한 후 700 ~ 1700℃ 온도로 소성하는 과정에서 스펀지가 휘발하여 수세미처럼 0.1 ~ 10mm 크기의 구멍이 3차원적으로 발달한 구조로 되어있으며 물의 흐름저항이 작고, 빛이 골고루 조사되어 광촉매의 반응효율을 높게 유지하는 것이 가능하다.또한 세라믹 모노리스 필터형 지지체는 고온에서 제조되기 때문에 미세 세공이 없어 오염물질의 흡착력이 낮기 때문에 오염물질이 광촉매와 접촉하는 빈도가 낮아 분해효율이 저하되는 점을 보완하기 위해서 표면에 흡착력이 있는 활성탄, 제올라이트, 실리카겔, 실리카알루미나, 맥반석 분말을 얇게 입힌 후 광촉매를 코팅하여 사용함으로써 분해반응 효율을 높게 할 수 있다.산화티탄을 코팅하는 과정에서, 산화티탄에 백금(Pt), 은(Ag), 납(Pd), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 철(Fe), 마그네슘(Mg)의 금속 및 산화물을 0.01∼30 % 단독 또는 2개 이상 혼합 첨가하여 스프레이 법이나, 함침법, 딥코팅(DIP-COATING)법으로 코팅해 50∼600 ℃의 온도로 열처리하여 사용할 수도 있다.
자외선 램프(54)는 광촉매 분해기의 크기에 따라 5~1200 W 램프를 이용하며, 블랙라이트 램프도 사용이 가능하다.
본 고안은 UN이 정한 물 부족 국가인 우리나라로서 물 절약과 재활용 기술의 개발이 절대적으로 필요한 시점에서 광촉매 빛에너지를 이용하여 목욕탕 욕조물 및 배출수를 정화하여 재활용토록 하여 수자원의 절약과 물 기근시기에 대비해 필요한 정화장치 기술이다.
본 고안은 생활수준의 향상으로 물 소비량의 급진적인 증가가 예상되기 때문에 민간부분에서의 물 절약 일환으로 목욕탕 욕조수는 재사용하고 배출수는 화장실 용수, 청소 용수, 소방용수, 가로수 용수 등으로 활용할 수 있는 중수(中水)로 정화할 수 있는 장치로써 설치공간이 작고, 2차오염을 유발하지 않고 냄새발생이 없기 때문에 친환경적인 정화설비이다.
목욕 용수를 재활용함으로써 폐기되는 물의 양이 감소되어 폐수처리에 소요되는 비용을 절감하는 효과가 있으며, 수자원의 효율적인 이용에 크게 기여할 것이다.
Claims (6)
- 목욕탕 용수 정화장치에 있어서,욕조의 물을 이송하는 펌프(20)와, 펌프에 연결되어 욕조 물에 함유된 고형 물질을 제거하는 고형물 제거필터(40)와, 펌프로 부터 공급된 물에 포함된 오염물질을 분해하는 광촉매 분해기(50)와, 광촉매 분해기에서 정수된 물을 저장하거나, 탕내로 환수하는 환수관(60)으로 구성된, 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화장치
- 제 1항에 있어서,광촉매 분해기(50)는 송급관(20)에 연결되어 목욕탕(10)의 오염된 물이 유입되는 유입구(52a)와 유출구(52b)를 갖는 고정용기(51)와, 고정용기 내부 중앙에 설치된 석영관(53)과, 석영관에 삽입되어 자외선을 조사하는 자외선램프(54)와, 고정용기와 석영관 사이에 위치하는 광촉매 코팅 지지체(55)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화장치.
- 제 2항에 있어서,광촉매를 코팅하는 세라믹 모노리스형 필터 형태의 지지체(55)는 0.1~10 mm 정도의 구멍이 수세미와 같이 삼차원 구조로 발달한 0.5 ~ 10 cm 두께의 필터형태로 된 중공 (中空)원통형 지지체(55)를 사용하거나, 지지체(55) 표면에 흡착력이 있는 실리카알루미나, 실리카겔, 활성탄, 맥반석, 제올라이트 분말 중 어느 하나를 0.1 ~ 2mm로 얇게 입힌후 산화티탄 광촉매를 코팅하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화장치
- 제 2항에 있어서,세라믹 모노리스형 필터 형태의 광촉매 지지체의 재질은 코디어라이트, 세피오라이트, 일라이트, 뮬라이트, 석영, 실리카겔, 알루미나, 실리카알루미나 중에서 어느것 하나인 것을 특징으로 하는, 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화장치.
- 제 2항에 있어서,필터형 지지체(55)에 코팅하는 광촉매는 산화티탄에 백금(Pt), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 철(Fe), 마그네슘(Mg)의 금속 및 산화물을 산화티탄의 0.01 ~ 20%까지 단독 또는 2개 이상 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화장치.
- 제 2항에 있어서;광촉매가 산화티탄 대신에 Titanium isopropoxide, Titanium propoxide, Titanium butoxide 중 어느 것 한가지를 코팅하거나, 무정형 산화티탄을 산화티탄에 1 ~ 50% 까지 혼합하여 코팅한 후 400 ~ 700℃로 열처리하여 사용하는 것을 특징으로 한, 광촉매 분해기를 이용한 목욕탕 용수 정화기.
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Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| KR100491764B1 (ko) * | 2002-04-11 | 2005-05-27 | (주)신광종합기술단 | 광촉매를 이용한 저수조 내설식 상수 정화장치 |
| KR100690932B1 (ko) | 2005-04-13 | 2007-03-09 | 레인보우스케이프주식회사 | 녹조 및 적조 제거제 |
| KR20160089108A (ko) | 2015-01-19 | 2016-07-27 | 은남표 | 용수의 정화 및 살균처리 장치 |
| KR20160089109A (ko) | 2015-01-19 | 2016-07-27 | 은남표 | 용수의 정화 및 살균처리 장치 |
| KR20160093931A (ko) | 2015-01-30 | 2016-08-09 | 호남대학교 산학협력단 | 물의 이물제거 및 살균장치 |
| KR102285448B1 (ko) * | 2020-11-13 | 2021-08-02 | 박성준 | 광촉매가 증착 도포된 세라믹 발포 스펀지 필터 및 그 제조 방법 |
-
2002
- 2002-01-17 KR KR2020020001433U patent/KR200289070Y1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100491764B1 (ko) * | 2002-04-11 | 2005-05-27 | (주)신광종합기술단 | 광촉매를 이용한 저수조 내설식 상수 정화장치 |
| KR100690932B1 (ko) | 2005-04-13 | 2007-03-09 | 레인보우스케이프주식회사 | 녹조 및 적조 제거제 |
| KR20160089108A (ko) | 2015-01-19 | 2016-07-27 | 은남표 | 용수의 정화 및 살균처리 장치 |
| KR20160089109A (ko) | 2015-01-19 | 2016-07-27 | 은남표 | 용수의 정화 및 살균처리 장치 |
| KR20160093931A (ko) | 2015-01-30 | 2016-08-09 | 호남대학교 산학협력단 | 물의 이물제거 및 살균장치 |
| KR102285448B1 (ko) * | 2020-11-13 | 2021-08-02 | 박성준 | 광촉매가 증착 도포된 세라믹 발포 스펀지 필터 및 그 제조 방법 |
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