KR200449463Y1 - Floating water purification device of advanced oxidation process using solar energy - Google Patents

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KR200449463Y1 KR20100006269U KR20100006269U KR200449463Y1 KR 200449463 Y1 KR200449463 Y1 KR 200449463Y1 KR 20100006269 U KR20100006269 U KR 20100006269U KR 20100006269 U KR20100006269 U KR 20100006269U KR 200449463 Y1 KR200449463 Y1 KR 200449463Y1
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김상진
김기곤
명복태
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주식회사두합크린텍
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Abstract

본 고안은 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광전지판과 축전지를 이용하여 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 소요되는 에너지를 자체 생산 및 공급하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 폐쇄성수역의 수면에 설치하고, 상기 부유식 물정화장치의 하부에서 와류를 발생시켜 에어리프트(air lift)현상을 유도하므로 정체된 상ㆍ하부층의 유체를 계속 상호 순환시킴과 동시에 자외선램프 주위로 와류와 용존오존을 포함한 미세기포를 포함한 유체의 흐름을 유도하여 조사된 자외선에너지와의 접촉기회를 증대하여 산화력이 강한 수산화라디칼 형성을 극대화시키고, 정수식물의 식재를 통하여 폐쇄성수역내에 함유된 유해 오염물질, 영양염류, 조류(algae)를 정화하도록 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치는, 폐쇄성수역의 수면에 부유하도록 하는 부구 및 부구덮개를 포함한 부유수단과; 상기 부구덮개의 상부에 위치한 태양광전지판과 부구덮개의 내부에 위치한 축전지로 구성된 에너지형성수단과; 상기 부유수단을 지지하고 오존기체를 함유한 공기를 공급하기 위한 급기구 및 배기구, 스탠드를 포함한 배관과 고도산화수단으로 공급하기 위해 오존공기공급용산기관으로 구성되어 있는 지지수단과; 상기 부구 중앙에 수직으로 설치되어 용존 오존으로부터 수산화라디칼을 발생시키기 위한 고도산화수단과; 상기 지지수단의 하단부에 설치되어 폐쇄성수역 내 정체된 유체의 상ㆍ하부층을 순환시켜 정화하도록 구성된 문어발식장치를 포함한 하부순환수단과; 상기 부유수단의 주위에 정수식물을 식재하기 위해 마련된 식재수단;을 구비하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 있어서, 상기 고도산화수단은, 오존공기공급수단으로부터 공급된 오존기체를 포함한 공기와 유체로부터 와류를 발생시켜 유체의 흐름을 유도하기 위해 부유수단의 중앙에 수직으로 설치된 수직원통형반응기와 상기 수직원통형반응기 내부 중앙에 수직으로 설치된 고도산화장치를 구비하고, 상기 에너지형성수단은 부유수단인 부구덮개의 상단부에 태양광전지판이 설치되어 빛에너지를 전기에너지로 전환시키고, 상기 전환된 전기에너지를 축전시키는 축전지로 구성된 태양광에너지발생장치를 구비하며, 상기 식재수단은 상기 부유수단의 주위에 장착가능한 구조로 이루어져 폐쇄성수역내 유해오염물질과 영양염류의 처리, 주변 경관창출 및 어류 서식처의 서식처를 제공하기 위해 여재, 식생매트, 타공원통형 식생포트, 식생포트지지대로 구성된 식재장치로 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a floating water purification device of a high oxidation process using solar energy, and more specifically, the energy required for the floating water purification device of a high oxidation process using solar panels and storage batteries. The floating water purifier of the advanced oxidation process using the solar energy to produce and supply is installed on the surface of the closed water zone, and the air lift phenomenon is induced by generating the vortex under the floating water purifier. Oxidation radicals are strongly oxidized by continually circulating the fluids in stagnant upper and lower layers, and inducing the flow of fluids containing microbubbles including vortices and dissolved ozone around the UV lamps to increase the contact opportunities with irradiated UV energy. To maximize the formation and planting of purified water, harmful pollutants, nutrients, algae contained in closed water The present invention relates to a floating water purification device of an advanced oxidation process using solar energy to purify algae.
Floating water purification device of the advanced oxidation process method using the solar energy according to the present invention, Floating means including a float and a float cover to float on the water surface of the closed water; An energy forming means comprising a solar cell plate positioned on the top of the float cover and a storage battery located on the inside of the float cover; Support means composed of an air supply and supply unit for supporting the floating means and for supplying air supply and an exhaust port for supplying air containing ozone gas, a pipe including a stand, and an advanced oxidation means; A highly oxidizing means installed vertically at the center of the buoy to generate hydroxyl radicals from dissolved ozone; A lower circulation means installed at a lower end of the support means and including an octopus expression device configured to circulate and purify the upper and lower layers of the stagnant fluid in the closed water; In the floating water purification apparatus of the advanced oxidation method using solar energy provided with; planting means provided for planting purified water plants around the floating means, wherein the advanced oxidation means is supplied from ozone air supply means A vertical cylindrical reactor vertically installed at the center of the floating means and a highly oxidizing device vertically installed at the center of the vertical cylindrical reactor to generate vortices from air and fluid including ozone gas and induce flow of the fluid; Forming means is provided with a photovoltaic panel is installed on the upper end of the float cover is a floating means to convert the light energy into electrical energy, comprising a solar energy generating device consisting of a storage battery for storing the converted electrical energy, the planting means is Hazardous pollution in closed waters with a structure that can be mounted around floating means Characterized in that it is provided with a filter material, vegetation mats, perforated planting unit consisting of a cylindrical port of vegetation, the vegetation support port to provide a habitat for the quality and processing of nutrients, the landscape created and fish habitat.

Description

태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치{Floating Water Purification Apparatus of Advanced Oxidation Process -Type using Solar Energy}Floating Water Purification Apparatus of Advanced Oxidation Process -Type using Solar Energy}

본 고안은 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광전지판과 축전지를 이용하여 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 소요되는 에너지를 자체 생산 및 공급할 수 있는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 폐쇄성수역의 수면에 설치하므로써, 상기 부유식 물정화장치의 하단에서 와류를 발생시켜 에어리프트(air lift)현상을 유도하여 정체된 상ㆍ하부층의 유체를 계속 상호 순환시킴과 동시에 자외선램프 주위로 와류와 용존 오존을 포함한 미세기포를 포함한 유체의 흐름을 유도하여 조사된 자외선에너지와의 접촉기회를 증대하여 산화력이 강한 수산화라디칼 형성을 극대화시키고, 정수식물의 식재를 통하여 폐쇄성수역내에 함유된 유해 오염물질, 영양염류, 조류를 정화하도록 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a floating water purification device of a high oxidation process using solar energy, and more specifically, the energy required for the floating water purification device of a high oxidation process using solar panels and storage batteries. By installing floating water purifier of advanced oxidation process using solar energy that can be produced and supplied on the surface of closed water, vortex is generated at the bottom of the floating water purifier to induce air lift phenomenon. The circulating fluid in the stagnant upper and lower layers is continuously circulated and induces the flow of fluid containing microbubbles including vortices and dissolved ozone around the UV lamp to increase the contact opportunity with irradiated UV energy and to provide strong oxidation Maximizes the formation of radicals, nutrients and harmful pollutants contained in closed waters Acids, is to be purified the bird on the floating water purification apparatus of the advanced oxidation process method using solar energy.

일반적으로 상수원인 호수, 댐, 저수지 등과 같이 유체의 출입이 원활하지 않고 정체되어 있는 폐쇄성 수역에서는 생활하수, 오수, 공장 및 농축산폐수 등과 같은 점오염원(point source)과, 농지에 살포된 비료 및 농약, 대기오염물질의 강하물, 지표상의 퇴적 오염물 등이 주로 강우시 강우 유출수와 함께 유출되는 비점오염원(non point source)이 지속적으로 유입되기 때문에 상수원의 오염물질 농도가 증가하게 된다. 이러한 오염물질 중 질소화합물 및 인산염 등을 포함하는 영양염류(nutrients)가 호수, 댐, 저수지 등에 유입되면, 수중생태계의 영양물질이 증가하여 식물성플랑크톤과 조류(algae)의 이상증식이 일어나는 부영양화현상을 일으키게 된다. 이러한 부영양화(eutrophication)는 수중의 탁도 및 투명도를 저하, 용존산소의 고갈, 부패물에 의한 악취 유발, 조류에서 생산되는 독소물질에 의해 어류를 집단폐사 등의 수중 생태계를 파괴하는 심각한 피해를 입히게 된다. 특히, 유체의 흐름이 거의 없이 정체되어 있는 폐쇄성 수역의 하부층에는 산소가 공급되지 않아 바닥에서부터 유체의 오염이 심해지게 된다.Generally, in closed waters, such as water, lakes, dams, and reservoirs, where fluids do not flow smoothly and are stagnant, point sources such as domestic sewage, sewage, factories, and agricultural and livestock wastewater, and fertilizers and pesticides applied to farmland. In addition, the concentration of pollutants in water supplies increases because non-point sources, such as sediments of air pollutants and surface sediment contaminants, are mainly introduced with rainfall runoff during rainfall. When nutrients, including nitrogen compounds and phosphates, are introduced into lakes, dams, and reservoirs, nutrients in aquatic ecosystems increase, resulting in eutrophication of phytoplankton and algae. Will be raised. This eutrophication causes severe damage to the turbidity and transparency of the water, depletion of dissolved oxygen, odor caused by decay, and toxins produced by algae to destroy the aquatic ecosystem, such as mass death of fish. In particular, oxygen is not supplied to the lower layer of the closed water body, which is stagnant with little flow of fluid, resulting in severe contamination of the fluid from the bottom.

따라서, 폐쇄성 수역에는 수중생태계에 포함된 질소 및 인 등의 영양물질의 양이 자체 정화능력을 초과하지 않도록 균형을 유지시키는 것이 중요하다. Therefore, in closed waters, it is important to balance the amount of nutrients such as nitrogen and phosphorus in the aquatic ecosystem so that it does not exceed its own purification capacity.

그러나, 국내의 많은 댐이나 저수지, 호수 들은 상류측의 오폐수정화시설 증가에도 불구하고 여전히 다량의 오염물질이 유입되고 장기간 담수에 따라 밀도층이 형성되는 성층화(stratification)를 초래하므로 수질악화현상이 점차 심화되고 있는 실정이다.However, many dams, reservoirs, and lakes in Korea still have a large amount of contaminants and still cause a stratification of dense layers due to long-term freshwater despite the increase of upstream wastewater purification facilities. The situation is deepening.

이러한 상수원에서 취수한 유체는 정수장에서의 응집, 침전, 여과, 흡착 및 약품소독 등의 정수처리공정을 거쳐 송ㆍ급ㆍ배수관망을 통해 각각 수요가(주택, 아파트, 학교, 상가 등)의 저수조로 공급된다. 그러나 저수조에는 송ㆍ급ㆍ배수관망의 노후화로 관 스케일 및 부식이 발생하여 관 내부로 오염물질이 유입되고, 그리고 상부 개방 노출식 저수조에서 저장되는 기간 동안 정체 상태로 유지됨에 따른 병원성미생물(크립토스포리디움, 지아디아 등), 세균 침입 및 번식, 바이러스, 나아가서는 이취미 등이 발생되며, 세균 번식을 막기 위해 투입된 잔류염소와 물속에 포함되어 있는 용존오염물질과 반응하여 발암물질인 트리할로메탄(THM)을 생성하는 위험성이 내재하고 있어 저수조에 저장된 용수를 그대로 음용수로 사용하기는 곤란한 실정이다. Fluids collected from these water sources go through water purification processes such as flocculation, sedimentation, filtration, adsorption, and chemical disinfection in water treatment plants, and each tank has a demand tank (house, apartment, school, mall, etc.) Is supplied. However, pathogenic microorganisms (Cryptosporidium, Cryptosporidium, etc.) are caused by the deterioration of the supply, supply, and drainage networks, resulting in pipe scale and corrosion, contaminants introduced into the pipes, and stagnant during storage in the top open water reservoir Giardia, etc.), bacterial invasion and propagation, viruses, and even odors are generated, and trihalomethane (THM), a carcinogen, reacts with residual chlorine and dissolved pollutants contained in water to prevent bacterial propagation. It is difficult to use the water stored in the reservoir as drinking water because there is inherent danger of generating).

상기 언급한 대부분의 폐쇄성수역에서는 유체의 흐름이 거의 없이 정체되어 있어 하부층에는 산소가 공급되지 않아 바닥에서부터 유체의 오염이 심해지거나, 유해미생물 및 조류의 성장을 초래한다. 따라서, 폐쇄성수역내의 유체를 계속 순환시키면서 짧은 시간내에 지속적으로 유해 오염물질과 조류를 정화처리하는 장치가 필요한 실정이다.
Most of the above-mentioned closed water bodies are stagnant with little fluid flow, so that oxygen is not supplied to the lower layer, resulting in severe contamination of the fluid from the bottom, or the growth of harmful microorganisms and algae. Therefore, there is a need for a device for continuously purifying harmful pollutants and algae within a short time while continuously circulating the fluid in the closed water.

본 고안은 이상의 종래 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 고안 목적은 태양광전지판과 축전지를 이용하여 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 소요되는 에너지를 자체 생산 및 공급할 수 있는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above conventional problems, the object of the present invention is to use the solar energy that can produce and supply the energy required for the floating water purification device of the advanced oxidation process method using the solar panel and the storage battery It is to provide a floating water purification device of the advanced oxidation process.

또한, 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치의 수직원통형반응기 내부로 유입된 오존기체를 포함한 공기와 유체로부터 와류를 발생시켜 반응기내의 데드스페이스(dead space)를 없애고, 에어리프트(air lift)현상을 유도하므로 정체된 상ㆍ하부층의 유체를 계속 상호 순환시킬 수 있는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 제공하는 것이다. In addition, by removing the dead space in the reactor by generating vortices from the air and fluid containing ozone gas introduced into the vertical cylindrical reactor of the floating water purification device of the advanced oxidation process method using solar energy, air lift It is to provide a floating water purification device of a high oxidation process using solar energy that induces an air lift phenomenon to continuously circulate fluids in stagnant upper and lower layers.

또한, 수직원통형반응기 내의 자외선램프 주위로 강한 와류와 용존오존을 포함한 미세기포를 포함한 유체의 흐름을 유도하여 조사된 자외선에너지와의 접촉기회를 증대시키고, 석영관 표면에서의 오염물질의 부착을 억제시켜 자외선투과율을 지속적으로 유지하므로 산화력이 강한 수산화라디칼 형성을 극대화시키고, 정수식물의 식재를 통하여 폐쇄성수역내에 함유된 유해 오염물질, 영양염류, 조류(algae)를 정화하도록 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치를 제공하는 것이다.
In addition, by inducing strong vortices and flow of fluids containing microbubbles including dissolved ozone around the UV lamps in the vertical cylindrical reactor, the contact opportunities with the irradiated UV energy are increased and the adhesion of contaminants on the surface of the quartz tube is suppressed. It maintains UV transmittance continuously to maximize the formation of strong oxidative radicals, and it uses high energy using solar energy to purify harmful pollutants, nutrients, algae contained in closed water through planting water purification plants. It is to provide a floating water purification device of the oxidation process method.

본 고안은 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치의 구성들을 [표 1]에 제시한 바와 같이 폐쇄성수역의 수면에 부유하도록 하는 부유수단과; 상기 부유수단인 부구덮개의 상부에 위치한 태양광전지판과 부구덮개의 내부에 위치한 축전지로 구성된 에너지형성수단과; 상기 부유수단의 지지와 오존기체의 공급을 위한 지지수단과; 오존기체를 자외선램프의 주위로 유체 흐름을 유도하도록 와류를 발생시키고, 용존 오존으로부터 수산화라디칼의 발생을 극대화하기 위해한 고도산화수단과; 정체수역의 상ㆍ하부층 유체의 순환을 위한 하부순환수단과; 상기 부유수단의 주위에 정수식물을 식재하여 물을 정화하기 위한 식재수단;을 구비하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치를 제공함으로써 위와 같은 본 고안의 과제를 해결하고자 한다.The present invention is a floating means for floating the water surface of the closed water purification system as shown in Table 1, the structure of the floating water purification device of the advanced oxidation process method using solar energy; An energy forming means comprising a solar cell plate positioned above the float cover which is the floating means and a storage battery located inside the float cover; Support means for supporting the floating means and for supplying an ozone gas; Advanced oxidation means for generating eddy currents to induce fluid flow around the ultraviolet lamp and maximizing generation of hydroxyl radicals from dissolved ozone; Lower circulation means for circulation of the upper and lower layer fluids in the stagnant water; It is to solve the problems of the present invention by providing a floating water purification device of the advanced oxidation method using solar energy provided with planting means for planting purified water plants around the floating means to purify the water. .

구 분division 부유
수단
floating
Way
에너지
형성수단
energy
Formation means
지지
수단
support
Way
고도산화
수단
Advanced oxidation
Way
하부순환
수단
Lower circulation
Way
식재
수단
Planting
Way
구 성Configuration 부구,
부구덮개
Eating,
Support
태양광전지판,
축전지
Solar panel,
Battery
급기구,
배기구,
스탠드,
오존공급용산기관,
식생포트지지대
Air Supply,
Air Vent,
stand,
Ozone supplying organs,
Vegetation Port Support
수직원통형반응기,
고도산화장치,
유입구,
유출구
Vertical cylindrical reactor,
Advanced Oxidation System,
Inlet,
Outlet
지지대,
배관,
순환용산기관
support fixture,
pipe,
Circulation Dispersion Engine
여재,
식생매트,
식생포트
Media,
Vegetation Mat,
Vegetation Pot

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치는 태양광전지판과 축전지를 이용하여 상기 부유식 물정화장치에 소요되는 에너지를 자체 생산 및 공급하는 효과를 기대할 수 있다. As described above, the floating water purification device of the advanced oxidation method using the solar energy according to the present invention has the effect of producing and supplying the energy required for the floating water purification device by using a solar panel and a storage battery You can expect.

또한, 상기 부유식 물정화장치 중앙에 고도산화수단인 수직원통형반응기 내 나선형 인라인믹서(in line mixer), 자외선램프 및 미세기포형성장치를 구성함으로써, 상기 반응기내에서 에어리프트(air lift)현상을 유도하여 정체된 상ㆍ하부층의 유체를 계속 상호 순환시킴과 동시에 자외선램프 주위로 와류와 용존오존을 포함한 공기를 포함한 유체의 흐름을 유도하여 조사된 강한 자외선에너지와의 접촉기회를 증대시키고, 상기 반응기 중앙에 수직으로 설치된 석영관 표면에 오염물질의 부착을 억제하여 일정한 자외선투과율을 유지하므로 산화력이 강한 수산화라디칼 형성을 극대화함으로써 유해 오염물질, 영양염류(nutrients), 조류를 정화효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. In addition, by forming a spiral in-line mixer, an ultraviolet lamp, and a microbubble forming apparatus in a vertical cylindrical reactor, which is a highly oxidizing means, in the center of the floating water purifying apparatus, air lift phenomenon is generated in the reactor. Induces continuous circulation of fluids in the stagnant upper and lower layers, and induces flow of fluids containing air including vortices and dissolved ozone around the ultraviolet lamp to increase contact opportunities with the irradiated strong ultraviolet energy. It maintains a constant UV transmittance by suppressing adhesion of contaminants on the surface of quartz tube installed vertically in the center, maximizing the formation of oxidative radical hydroxide, thereby improving the purification efficiency of harmful pollutants, nutrients and algae. You can get it.

또한, 상기 하부순환수단인 문어발식장치를 설치하여 폐쇄성수역 내 하부층에 오존기체를 포함한 공기를 공급하므로써, 정체된 하부층의 유체를 상부층로 계속 순환시킴과 동시에 유해 오염물질을 정화처리하고, 용존산소의 공급을 지속적으로 유지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. In addition, by installing the octopus extraction device as the lower circulation means to supply air containing ozone gas to the lower layer in the closed water, the fluid in the lower layer continues to circulate to the upper layer and at the same time purifies the harmful pollutants and dissolved oxygen The effect can be expected to sustain the supply of

또한, 상기 식재수단은 상기 부유수단의 주위에 정수식물을 식재하므로써, 폐쇄성수역내에 함유된 유해 오염물질과 영양염류의 정화처리, 주변 경관창출 및 어류 서식처를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.
In addition, the planting means can be expected to have the effect of planting the purified water around the floating means, the purification of harmful pollutants and nutrients contained in the closed water, the creation of surrounding landscape and the habitat for fish.

도1은 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치의 개념도
도2는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 나타낸 사시도 및 부분 절개 측면도
도3은 도2에 도시된 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 식재수단을 나타낸 사시도 및 부분 절개 측면도
도4는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 나타낸 결합사시도
도5는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 유기물(COD) 정화효율을 비교하기 위한 그래프
도6은 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 T-N 정화효율을 비교하기 위한 그래프
도7은 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 T-P 정화효율을 비교하기 위한 그래프
도8은 본 고안의 실시 예에 따른 고도산화공정을 이용한 부유식 물정화장치의 유체 순환유무에 따른 상ㆍ하부층의 DO농도변화를 비교하기 위한 그래프
1 is a conceptual diagram of a floating water purification apparatus of a high oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention
Figure 2 is a perspective view and a partial cutaway side view showing a floating water purification device of the advanced oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention
Figure 3 is a perspective view and a partial cutaway side view showing the planting means of the floating water purification device of the advanced oxidation process using the solar energy shown in FIG.
Figure 4 is a perspective view showing a floating water purification device of the advanced oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention
5 is a graph for comparing the organic matter (COD) purification efficiency of the floating water purification device of the advanced oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention
6 is a graph for comparing the TN purification efficiency of the floating water purification device of the advanced oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention
7 is a graph for comparing the TP purification efficiency of the floating water purification device of the advanced oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention
8 is a graph for comparing the DO concentration change of the upper and lower layers according to the presence or absence of fluid circulation in the floating water purification device using the advanced oxidation process according to an embodiment of the present invention

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치는, 폐쇄성수역의 수면에 부유하도록 하는 부구 및 부구덮개를 포함한 부유수단과; 상기 부구덮개의 상부에 위치한 태양광전지판과 부구덮개의 내부에 위치한 축전지로 구성된 에너지형성수단과; 상기 부유수단을 지지하고 오존기체를 함유한 공기를 공급하기 위한 급기구 및 배기구, 스탠드를 포함한 배관과 고도산화수단으로 공급하기 위해 오존공기공급용산기관으로 구성되어 있는 지지수단과; 상기 부구 중앙에 수직으로 설치되어 용존 오존으로부터 수산화라디칼을 발생시키기 위한 고도산화수단과; 상기 지지수단의 하단부에 설치되어 폐쇄성수역 내 정체된 유체의 상ㆍ하부층을 순환시켜 정화하도록 구성된 문어발식장치위한 하부순환수단과; 상기 부유수단의 주위에 정수식물을 식재하기 위해 마련된 식재수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the floating water purification device of the advanced oxidation method using solar energy according to the present invention, floating means including a float and a float cover to float on the water surface of the closed water; An energy forming means comprising a solar cell plate positioned on the top of the float cover and a storage battery located on the inside of the float cover; Support means composed of an air supply and supply unit for supporting the floating means and for supplying air supply and an exhaust port for supplying air containing ozone gas, a pipe including a stand, and an advanced oxidation means; A highly oxidizing means installed vertically at the center of the buoy to generate hydroxyl radicals from dissolved ozone; A lower circulation means installed in the lower end of the support means and configured to circulate and purify the upper and lower layers of the stagnant fluid in the closed water; And planting means provided for planting purified water plants around the floating means.

본 고안에 따르면, 상기 고도산화수단인 수직원통반응기는, 상기 공기공급수단으로부터 공급된 오존기체를 포함한 공기와 유체로부터 와류를 발생시켜 수직원통형반응기 내의 데드스페이스(dead space)를 없애고, 자외선램프 주위로 유체의 흐름을 유도하도록 상기 수직원통형반응기 유입구 내면의 일부분은 나선형 인라인믹서형태로 구성하고, 상기 반응기 내면의 일부분은 불규칙한 우산형 돌기형태의 미세기포형성장치와 상기 반응기 내부에 고도산화장치를 장착한 다음에 방수를 위하여 방수덮개를 구성하는 것이 바람직하다. According to the present invention, the vertical cylindrical reactor as the highly oxidizing means generates vortices from air and fluid including the ozone gas supplied from the air supply means, thereby eliminating dead space in the vertical cylindrical reactor, and surrounding the ultraviolet lamp. A portion of the inner surface of the vertical cylindrical reactor inlet is formed in a spiral inline mixer, and a portion of the inner surface of the reactor is equipped with an irregular umbrella-shaped microbubble forming device and a highly oxidizing device inside the reactor. It is then desirable to construct a waterproof cover for waterproofing.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 고도산화장치인 자외선램프는, 자외선에너지를 조사하여 산화력이 강한 수산화라디칼의 형성을 극대화할 수 있도록 수직원통형반응기 내의 중앙에 수직으로 설치하는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, it is preferable that the ultraviolet lamp of the highly oxidizing device is installed vertically in the center of the vertical cylindrical reactor so as to maximize the formation of oxidatively strong hydroxyl radicals by irradiating ultraviolet energy.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 하부순환수단은 폐쇄성수역 내 하부층의 정체된 유체를 순환시켜 정화하도록 지지수단 하부에 오존기체를 포함한 공기를 공급을 위한 내산화성 재질의 지지대, 배관 및 산기관으로 구성된 문어발식장치를 구비하도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the lower circulation means is composed of a support, pipes and diffusers of the oxidation-resistant material for supplying air containing ozone gas to the lower support means to circulate and purify the stagnant fluid of the lower layer in the closed water It is preferable to comprise an octopus extraction device.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 에너지형성수단은 태양에서 조사된 빛에너지를 효과적으로 전기에너지로 전환이 가능하도록 상기 부유수단인 부구덮개의 상단부에 다수개의 태양광전지판을 설치하고, 상기 태양광전지판에서 전환된 전기에너지를 축전하고 외부의 유체의 유입방지하도록 부구덮개의 내부에 위치하도록 축전지를 설치하는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, the energy forming means is provided with a plurality of photovoltaic panels on the upper end of the float cover, the floating means to effectively convert the light energy irradiated from the sun into electrical energy, in the photovoltaic panel It is preferable to install a battery so as to be located inside the side cover to store the converted electrical energy and prevent the inflow of external fluid.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 식재수단은 폐쇄성수역내 유해오염물질 및 영양염류의 정화처리, 주변 경관창출 및 어류 서식처의 제공이 가능하도록 도넛츠형태의 원통형 타공포트 내부에 여재, 식생매트, 식생식물을 구비하도록 구성하는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, the planting means is a filter medium, vegetation mat, vegetation plant inside the donut-shaped cylindrical perforated port to enable the purification of harmful pollutants and nutrients in the closed water, the creation of surrounding landscape and the provision of fish habitat It is preferable to comprise so that it may be provided.

이하에서는 본 고안에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the floating water purification device of the advanced oxidation method using solar energy according to the present invention will be described in more detail.

도1은 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치의 개념도이고, 도2는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 나타낸 사시도 및 부분 절개 측면도이며, 도3은 도2에 도시된 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 식재수단을 나타낸 사시도 및 부분 절개 측면도이고, 도4는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 나타낸 결합사시도이며, 도5는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 유기물(COD) 정화효율을 비교하기 위한 그래프이고, 도6은 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 T-N 정화효율을 비교하기 위한 그래프이며, 도7은 본 고안의 실시 예에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 T-P 정화효율을 비교하기 위한 그래프이고, 도8은 본 고안의 실시 예에 따른 고도산화공정을 이용한 부유식 물정화장치의 유체 순환유무에 따른 상ㆍ하부층의 DO농도변화를 비교하기 위한 그래프이다.
1 is a conceptual diagram of a floating water purification device of a high oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a floating type of a high oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention Fig. 3 is a perspective view and a partially cutaway side view showing the water purifier, and Fig. 3 is a perspective view and a partially cutaway side view showing the planting means of the floating water purifier of the advanced oxidation process using the solar energy shown in Fig. Combined perspective view showing a floating water purification device of the advanced oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a floating water purification device of a high oxidation process using the solar energy according to an embodiment of the present invention Is a graph for comparing the organic matter (COD) purification efficiency, Figure 6 is TN purification of the floating water purification device of the advanced oxidation process using solar energy according to an embodiment of the present invention Figure 7 is a graph for comparing the rate, Figure 7 is a graph for comparing the TP purification efficiency of the floating water purification device of the advanced oxidation process using the solar energy according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is an implementation of the present invention This is a graph for comparing DO concentration change of upper and lower layers according to the presence or absence of fluid circulation in the floating water purifier using the advanced oxidation process.

도1과 도2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치(1)는 부유수단(10)과; 지지수단(20)과; 오존공기공급수단(30)과; 고도산화수단(40)과; 하부순환수단(50)과; 에너지형성수단(60)과; 식재수단(80)으로 구성된다.As shown in Figures 1 and 2, the floating water purification device 1 of the advanced oxidation method using the solar energy of the present invention is a floating means (10); Support means 20; Ozone air supply means (30); Advanced oxidation means (40); Lower circulation means (50); Energy forming means (60); It is composed of the planting means (80).

상기 부유수단(10)은 도2에 도시된 바와 같이 수면에 부유하는 원통형 부구(11)와 인양고리(75)를 포함한 부구덮개(12)로 구성된다. 상기 부구(11)는 내부식성 및 내산화성재질의 강화플라스틱으로 제작되어 있다. 상기 부구(11)의 상부는 스텐드(21)에 결합하여 조립할 경우에 상기 부구를 지지하도록 지지턱(13)이 형성되어 있고, 상기 부구의 중앙은 고도산화수단(40)인 수직원통형반응기(41)가 결합하도록 원통형으로 구성되어 있다. 상기 부구덮개(12)는 상기 부구의 중앙에 상기 고도산화수단을 장착하여 설치한 후 유체의 유입을 방지하기 위하여 부구에 장착가능한 구조로 되어 있다. 상기 인양고리(40)는 원형 고리형태의 볼트(bolt)로 이루어져 상기 부구에 형성된 너트(nut)와 결합하여 상기 부구와 부구덮개를 더욱 견고하게 결합하여 방수하는 기능을 한다. 또한, 유지관리가 필요한 경우에 상기 부유식 물정화장치를 외부로 인양할 목적으로 마련되어 구성된다.The floating means 10 is composed of a float cover 12 including a cylindrical float 11 and the lifting ring 75 floating on the water surface as shown in FIG. The mouth 11 is made of reinforced plastic of corrosion and oxidation resistant materials. When the upper part of the sub-ball 11 is assembled to the stand 21, the support jaw 13 is formed to support the sub-ball, and the center of the sub-ball is a vertical cylindrical reactor 41 which is an advanced oxidation means 40. ) Is configured to have a cylindrical shape to join. The float cover 12 has a structure that can be attached to the float to prevent the inflow of fluid after installing the advanced oxidation means in the center of the float. The lifting ring 40 is composed of a bolt of a circular ring shape to combine with the nut (nut) formed in the buoys to more securely combine the buoys and the float cover to waterproof. In addition, when maintenance is required, the floating water purification device is provided for the purpose of lifting to the outside.

본 고안의 실시예에서는 상기 부유수단의 형태가 원형의 구조로 이루어져 있으나, 사각형 및 타원형의 다양한 형태의 구조로 변경하여 사용할 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the form of the floating means is made of a circular structure, it may be used to change the structure of the various shapes of the square and oval.

상기 지지수단(20)은 도2에 도시된 바와 같이 상기 부유수단의 지지와 오존기체를 포함한 공기를 공급하기 위한 급기구(22), 오존공기공급수단용 배기구(23) 및 하부순환수단용 배기구(24)로 구성된 원통 배관형 스탠드(stand)(21)으로 구성된다. 도2에 도시된 바와 같이, 상기 스텐드(21)의 어느 일측은 오존발생기로부터 오존기체를 포함한 공기를 공급하기 위해 급기(22)구가 마련되어 형성되고, 상기 스텐드의 다른 일측은 상기 급기구의 배관을 통해 유입된 오존기체를 포함한 공기를 공기공급수단용 배기구(23)와 하부순환수단용 배기구(24)로 분기하여 배출하도록 마련되어 형성된다. As shown in FIG. 2, the support means 20 includes an air supply port 22 for supplying air including the support of the floating means and ozone gas, an exhaust port 23 for ozone air supply means, and an exhaust port for lower circulation means. It consists of the cylindrical piping stand 21 which consists of 24. As shown in FIG. 2, one side of the stand 21 is provided with an air supply port 22 for supplying air including an ozone gas from an ozone generator, and the other side of the stand is a pipe of the air supply port. It is formed to branch and discharge the air including the ozone gas introduced through the exhaust port 23 for the air supply means 23 and the exhaust port 24 for the lower circulation means.

상기 오존공기공급수단용 배기구(23)는 오존공기공급용 산기관(31)와 연결되어 있으며, 그 산기관을 통해서 오존기체를 포함한 공기가 고도산화수단인 수직원통형반응기 내부로 배출되고, 상기 하부순환수단용 배기구(24)는 상기 스탠드(21) 하단에 위치하여 태프론튜브와 연결되어 있으며, 그 테프론튜브를 통해서 오존기체를 포한한 공기가 순환용산기관(53)으로 배출되도록 구성된다. The exhaust port 23 for the ozone air supply means is connected to an acid pipe 31 for supplying ozone air, through which the air including the ozone gas is discharged into the vertical cylindrical reactor, which is a highly oxidizing means, The exhaust port 24 for circulation means is located at the bottom of the stand 21 and is connected to the teflon tube, and the air including the ozone gas is discharged to the circulation acid pipe 53 through the teflon tube.

상기 오존공기공급수단(30)은 내산화성 및 내오존성 플라스틱, 고무재질로 만들어진 미세 통기공이 형성된 원반형 부재로 구성되어 있다. 상기 오존공기공급용산기관(31)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 스탠드(21) 하단에서 고도산화수단인 수직원통형반응기의 유입구(45)로 오존화공기가 공급되도록 구성되어 있다. The ozone air supply means 30 is composed of a disk-shaped member formed with fine ventilation holes made of oxidation-resistant and ozone-resistant plastics and rubber materials. As shown in FIG. 2, the ozone air supply and discharge engine 31 is configured to supply ozonated air from the bottom of the stand 21 to an inlet 45 of a vertical cylindrical reactor which is a highly oxidizing means.

상기 고도산화수단(40)은 어느 일측이 나팔 형상을 가진 방수덮개(49)를 포함한 수직원통형 반응기(41)로 유입구(45), 유출구(47), 고도산화장치, 미세기포형성장치로 구성된다.The highly oxidizing means 40 is a vertical cylindrical reactor 41, which includes a waterproof cover 49 having a trumpet shape on one side, and includes an inlet port 45, an outlet port 47, an advanced oxidation device, and a microbubble forming device. .

도2에 도시된 바와 같이, 상기 유입구(41)는 상기 오존공기공급수단에서 공급된 오존공기가 유입되도록 상기 수직원통형 반응기 하부에 개구부(open)가 형성되어 있는 외형이 나팔형 배관형태로 구성되어 있다. 상기 반응기 내면의 일부분은 나선형의 인라인 믹서(in line mixer)(46)로 구성되어 있고, 상기 반응기의 중간 부분은 내산화성 재질의 다수개의 우산형 돌기(44)로 구성된 미세기포형성장치가 마련되어 형성된다. As shown in Fig. 2, the inlet 41 is formed in the shape of a trumpet-shaped pipe in which an opening is formed in the lower portion of the vertical cylindrical reactor so that ozone air supplied from the ozone air supply means is introduced. have. A portion of the inner surface of the reactor is composed of a spiral in-line mixer (46), the middle portion of the reactor is provided with a micro-bubble forming device composed of a plurality of umbrella-like projections 44 of the oxidation resistant material do.

본 고안에 따르면, 상기 수직원통형 반응기 하부의 유입구(41)는 오존공기공급수단으로부터 공급된 공기와 그 공기의 부상으로 인해 형성된 부압으로 주위의 유체를 효과적으로 공급하기 위해서 나팔형 배관형태로 구성하는 것이 바람직하다. According to the present invention, the inlet port 41 of the lower portion of the vertical cylindrical reactor is configured in the form of a trumpet pipe to effectively supply the surrounding fluid with the negative pressure formed due to the air supplied from the ozone air supply means and the air floating therein. desirable.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 수직원통형 반응기 유입구 내면의 일부분은 나선형의 인라인 믹서(in line mixer)형태로 구성하여 자외선램프(42) 주위로 와류와 용존오존을 포함한 공기를 포함한 유체의 흐름을 유도하여 조사된 자외선에너지와의 접촉기회를 증대하여 산화력이 강한 수산화라디칼 형성을 극대화하도록 하는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, a portion of the inner surface of the vertical cylindrical reactor inlet is formed in the form of a spiral in-line mixer (in line mixer) to induce the flow of the fluid including the air including the vortex and dissolved ozone around the ultraviolet lamp 42 It is desirable to maximize the formation of oxidative radical hydroxides by increasing the contact opportunities with the irradiated ultraviolet energy.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 수직원통형 반응기 내면의 중간 부분은 유입된 공기를 작은 미세기포로 쪼갤 수 있도록 불규칙한 다수개의 우산형 돌기(44)형태로 구성하는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, the middle portion of the inner surface of the vertical cylindrical reactor is preferably configured in the form of a plurality of irregular umbrella projections 44 so as to split the introduced air into small micro-bubbles.

상기 유출구(47)는 상기 수직원통형반응기의 상단의 측부에 수면과 평형하게 수수개의 개구부가 형성되어 있고, 상기 유입구를 통해 유입된 유해 오염물질과 병원성미생물, 조류 등 정화처리되어 유출하게 된다. 상기 유출구에는 용존 오존이 분해되면서 형성된 용존산소 및 공기를 포함한 정화처리된 유체가 유출된다. 상기 유체는 식재수단에 식재된 정수식물에 용존산소 및 공기를 공급하는 기능을 수행하므로 상기 정수식물의 활성에 영향을 주어 정수식물의 성장을 촉진시키므로 유해오염물질 및 영양염류의 정화효율을 증대시키는 역할을 한다. The outlet 47 has a plurality of openings formed on the side of the upper end of the vertical cylindrical reactor in parallel with the surface of the water, and is purified by the harmful contaminants, pathogenic microorganisms, algae, etc. introduced through the inlet and flows out. At the outlet, a purified fluid including dissolved oxygen and air formed as the dissolved ozone is decomposed is discharged. Since the fluid performs the function of supplying dissolved oxygen and air to the plant planted in the planting means, it affects the activity of the plant and promotes the growth of plant water, thereby increasing the purification efficiency of harmful pollutants and nutrients. Play a role.

상기 고도산화장치는 자외선 살균선(253.7nm)을 출력하는 자외선램프(42)와 상기 자외선램프를 보호하기 위한 석영관(43), 오존발생기에서 발생한 오존이 함유된 공기를 공급하도록 구조가 이루어진 장치이다. 상기 유입구를 통해 유입된 유체에 용존된 오존(오존기체+유체)은 상기 고도산화장치를 통과하면서 자외선램프로부터 자외선에너지에 의해 산화력이 강한 수산화라디칼(OH Radical, ㆍOH)을 형성을 극대화하여 유체 중에 포함된 유해 오염물질, 바이러스, 병원성미생물(Cryptospodidium, Giardia Lamblia), 조류(algae), 맛 및 냄새를 순간적으로 정화처리하게 된다. The advanced oxidizer is a device configured to supply an ultraviolet lamp 42 for outputting ultraviolet germicidal rays (253.7 nm), a quartz tube 43 for protecting the ultraviolet lamp, and air containing ozone generated from an ozone generator. . The ozone (ozone gas + fluid) dissolved in the fluid introduced through the inlet port passes through the advanced oxidizing device and maximizes the formation of OH Radical (OH Radical) by the ultraviolet energy from the ultraviolet lamp. Hazardous pollutants, viruses, pathogenic microorganisms (Cryptospodidium, Giardia Lamblia), algae, tastes and odors contained within are instantly purged.

상기 수직원통형 반응기 하부의 나팔형 개구부로 상기 오존공기공급수단(30)인 오존공기공급용산기관(31)으로 부터 유입된 오존기체를 포함한 공기를 공급하면, 상기 공급된 공기가 수직원통형 반응기내의 상부로 부상하면서 내부에 부압을 형성하여 그 부압으로 인해 주위에 있은 유체를 동시에 부상시키는 에어리프트(air lift)현상을 유도하여 정체된 상ㆍ하부층의 유체를 계속 상호 순환시키고, 동시에 자외선램프 주위로 와류와 용존 오존을 포함한 미세기포를 포함한 유체의 흐름을 유도하여 조사된 자외선에너지와의 접촉기회를 증대하여 산화력이 강한 수산화라디칼 형성을 극대화함으로써 폐쇄성수역내에 함유된 유해 오염물질, 맛, 냄새, 바이러스 및 병원성미생물, 조류를 정화하도록 한다.When the air including the ozone gas introduced from the ozone air supplying and distributing engine 31, which is the ozone air supply means 30, is supplied to the trumpet-shaped opening in the lower portion of the vertical cylindrical reactor, the supplied air is the upper portion in the vertical cylindrical reactor. Induces an air lift phenomenon that simultaneously raises the surrounding fluid due to the negative pressure, thereby continuously circulating the fluid in the stagnant upper and lower layers, and vortex around the UV lamp. Induces the flow of fluids containing microbubbles, including dissolved ozone, and increases the contact opportunities with irradiated UV energy to maximize the formation of oxidatively strong hydroxyl radicals, thereby releasing harmful pollutants, tastes, odors, viruses and Purify pathogenic microorganisms, algae.

상기 고도산화장치는 일명 에이오피(AOP; Advanced Oxidation Process)로도 불리우며, 산화력이 강하고 반응속도가 빠른 수산화라디칼(ㆍOH)을 생성시킨다. 상기 자외선램프에서는 253.7nm 파장의 자외선을 용존 오존에 조사하게 되면, 그 용존 오존의 광분해결과 하기 식(1)와 같이 라디칼연쇄반응을 하게 되고, 이와 동시에 과산화수소(H2O2)를 형성하게 된다. 그리고, 하기 식(1)에 의해 생성된 과산화수소는 하기 식(2) 내지 식(3)와 같이 자외선 또는 오존과 반응하여, 이에 따라 수산화라디칼(ㆍOH)이 생성되게 된다.The advanced oxidizer, also called AOP (Advanced Oxidation Process), generates strong oxidative radicals and rapid reaction radicals (· OH). In the ultraviolet lamp, when the ultraviolet ray having a wavelength of 253.7 nm is irradiated to the dissolved ozone, the photolysis of the dissolved ozone results in a radical chain reaction as shown in Equation (1), and simultaneously forms hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). . The hydrogen peroxide produced by the following formula (1) reacts with ultraviolet rays or ozone as shown in the following formulas (2) to (3), whereby radical hydroxide (.OH) is generated.

O3 + hv + H2O → H2O2 + O2 --------- 식(1)O 3 + hv + H 2 O → H 2 O 2 + O 2 --------- Formula (1)

H2O2 + hv → 2OH --------- 식(2)H 2 O 2 + hv → 2 OH --------- Formula (2)

O3 + H2O2 → 2OH + 3O2 --------- 식(3)O 3 + H 2 O 2 → 2 and OH + 3O 2 --------- formula (3)

본 고안에 따르면, 상기 자외선램프(42)는 상기 고도산화수단인 수직원통형 반응기(41)의 내부 중앙에 수직으로 다수개 설치하는 것이 바람직하다.According to the present invention, it is preferable that a plurality of ultraviolet lamps 42 are installed vertically in the inner center of the vertical cylindrical reactor 41 which is the highly oxidizing means.

또한, 본 실시예에 있어서는 자외선램프가 상기 고도산화수단(20)의 원통형반응기(41)의 1개 구비되어 있으나, 1개 이상만 구비되어 사용할 수도 있다. In addition, in the present embodiment, the ultraviolet lamp is provided with one of the cylindrical reactor 41 of the advanced oxidation means 20, but may be provided with only one or more.

상기 하부순환수단(50)은 문어발식장치로 지지대(51), 배관(52), 순환용산기관(53)으로 구성된다.The lower circulation means (50) is composed of an octopus developing device (51), a pipe (52), and a circulation acid pipe (53).

상기 지지대(support)(51)는 상기 지지수단(20)인 스텐드의 하단 측부에 내부식성(스테인레스스틸, 테프론)재질의 봉(bar)으로 탈ㆍ부착이 가능한 어느 측부가 나사형태의 구조로 구성되어 있다. 상기 지지대는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 배관과 순환용산기관(53)을 수중에서 고정시켜 서로 엉키는 현상을 방지하는 역할을 한다. The support 51 has a screw-shaped structure that can be attached and detached with a bar of corrosion resistance (stainless steel, Teflon) on the lower side of the stand, which is the support means 20. It is. The support serves to prevent the tangling phenomenon by fixing the pipe and the circulation and circulation engine 53 in the water as shown in FIG.

상기 배관(52)은 내부식성 및 내산화성 등의 내구성이 있는 플라스틱(plastic)재질의 테프론 튜브(tube)로 구성되어 있다. 상기 스텐드를 통해 오존발생기에서 공급된 오존기체를 상기 산기관으로 유도하는 역할을 한다.The pipe 52 is composed of a Teflon tube made of plastic, which is durable such as corrosion resistance and oxidation resistance. The stand serves to guide the ozone gas supplied from the ozone generator to the diffuser.

상기 순환용산기관(53)은 내부식성 및 내산화성 등의 내구성이 있는 세라믹 또는 염화비닐계 재질의 내오존성 재료로 제작된 원통형의 미세한 통기공으로 구성되어 있다. 상기 순환용산기관을 통해 오존기체를 포함한 공기를 서 저수조 및 폐쇄성수역의 하부층에 공급하므로 유체를 순환시키는 기능과 오염물질 제거의 기능을 한다.The circulation acid pipe 53 is composed of a cylindrical fine air vent made of a ceramic or vinyl chloride-based ozone-resistant material, such as corrosion resistance and oxidation resistance. Since the air containing ozone gas is supplied to the lower layer of the reservoir and the closed water through the circulation lysis engine, it functions to circulate the fluid and to remove the pollutants.

또한, 본 실시예에 있어서는 상기 배관이 플라스틱 재질의 테프론튜브로 구성되어 있으나, 내부식성재질의 금속재질이나 유동성이 있는 플렉시블 배관 및 자바라형 배관으로 구성하여 사용할 수도 있다. In addition, in the present embodiment, the pipe is made of a Teflon tube made of plastic, but may be used by forming a corrosion-resistant metal material, a flexible pipe having a fluidity, and a bellows-type pipe.

상기 순환용산기관(53)은 상기 배관(52)을 통해서 유입된 오존기체를 폐쇄성수역(댐, 저수지, 호소) 내의 하부층으로 공급하여 유체를 순화시켜 정화시키는 역할을 한다. The circulation and circulation engine 53 serves to purify and purify the fluid by supplying the ozone gas introduced through the pipe 52 to the lower layer in the closed water (dam, reservoir, lake).

본 고안에 따르면, 상기 하부순환수단인 문어발식장치는 상기 지지수단인 스텐드의 하단 측부에 설치되어 저수조 및 수역의 중간층을 거쳐 하부층까지 도달할 수 있도록 유체의 수위변동에 따라 가변적으로 사용할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the lower circulation means octopus expression device is installed in the lower side of the support means is configured to be used in accordance with the water level fluctuations of the fluid to reach the lower layer through the intermediate layer of the reservoir and water body It is desirable to.

또한, 본 실시예에 있어서는 상기 문어발식장치가 상기 스텐드의 하단부에 2개 구비되어 있으나, 1개 이상만 구비되어 사용할 수도 있다. In addition, in the present embodiment, two octopus expression apparatuses are provided at the lower end of the stand, but only one or more may be provided.

상기 에너지형성수단(60)은 태양광전지판(61)와 축전지(62)로 이루어져 구성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 태양광전지판은 상기 부유수단이 부구덮개의 상단부에 다수개 위치하여 태양에서 조사된 빛에너지를 전기에너지로 전환시키는 기능을 하고, 상기 축전지는 상기 부구덮개 내부에 위치하여 장착되어 상기 태양광전지판에서 전환된 전기에너지를 저장하는 기능을 한다. 상기 축전지에 저장된 에너지는 자외선램프, 오존발생기 및 블러워(blower)를 가동하기 위한 에너지로 활용된다. 또한, 상기 축전지는 외부의 전력을 공급받아 충전이 가능한 구조로 이루어져 있다.The energy forming means 60 is composed of a solar panel 61 and the storage battery 62. As shown in FIG. 2, the solar cell plate has a plurality of floating means positioned at the upper end of the sub-ball cover to convert light energy irradiated from the sun into electrical energy, and the storage battery is inside the sub-ball cover. It is located and mounted to function to store the electrical energy converted in the solar panel. The energy stored in the battery is used as energy for operating an ultraviolet lamp, an ozone generator and a blower. In addition, the storage battery is configured to be charged by receiving external power.

또한, 본 실시예에 있어서는 상기 태양광전지판이 부유수단인 부구덮개의 상단부에 2개 구비되어 있으나, 1개 이상만 구비되어 사용할 수도 있다. In addition, in the present embodiment, two solar panels are provided at the upper end of the float cover, which is a floating means, but only one or more solar panels may be provided.

상기 식재수단(80)은 여재(81), 식생매트(82), 식생포트(83), 식생포트지지대(84)로 구성된 식재장치로 상기 부유수단의 주위에 장착가능한 구조로 이루어져 주변 경관창출과 어류 서식처의 서식처를 제공하는 기능을 한다.The planting means 80 is a planting device consisting of the filter medium 81, the vegetation mat 82, the vegetation port 83, the vegetation port support 84 is made of a structure that can be mounted around the floating means and the surrounding landscape creation and It serves to provide habitat for fish habitat.

상기는 여재(81)는 상기 식생포트 내부에 충진되는 부정형의 자연석(현무암, 화강암 등), 자갈 및 기능성여재 등으로 구성되어 식물뿌리가 고정하거나 수중으로 내리도록 하는 통로 역할을 한다.The filter medium 81 is composed of an indeterminate natural stone (basalt, granite, etc.), gravel, and functional media filled in the vegetation pot, and serves as a passage for fixing plant roots or falling into the water.

상기 식생매트(82)는 평판형 야자섬유재질의 매트로 상기 타공원통형 식생포트 내부에 설치되며, 초기에 식생식물을 식재시 식생식물의 활착이 용이하도록 한다. 수생식물의 활착이 어려운 활착초기 단계에서도 쉽게 상기 식생식물을 활착시켜 일정규모의 안정화된 식생군락을 형성시킬 수 있다. The vegetation mat 82 is a mat of a flat palm fiber material is installed inside the other park-vegetation port, so that the plant vegetation is easy to slide when the vegetation is initially planted. Even in the early stages of the swelling of aquatic plants, it is possible to easily swell the vegetation plants to form a stabilized vegetation colony on a scale.

상기 식생포트(83)는 내산화성 재질로 구성된 도넛츠형태의 원통형 타공포트로 이루어져 상기 타공포트 내부에 상기 여재, 상기 식생매트, 상기 식생식물을 위치하도록 마련된다.The vegetation port 83 is made of a cylindrical perforated port of the donut-shaped consisting of an oxidation resistant material is provided to position the media, the vegetation mat, the vegetation plant in the perforated port.

상기 식생포트지지대(84)는 스테인레스스틸 재질의 봉(bar)로 지지수단인 스텐드에 장착이 가능한 구조로 이루어져 상기 타공원통형 식생포트를 부유수단의 주위로 설치할 경우에 수면 아래로 쳐지는 것을 방지하는 역할을 한다. The vegetation port support (84) is made of a stainless steel rod (bar) to the structure that can be mounted on the stand, the support means to prevent being hit down the water surface when installing the other park-type vegetation port around the floating means Play a role.

상기 식재장치의 조립 및 제작 방법은 먼지 상기 타공원통형 식생포트의 내부에 상기 여재를 일정량 채우고, 그 다음에 식생매트를 설치하며, 이어 상기 식생매트에 식생식물을 식재하고, 마지막으로 부유수단의 주위에 부유하도록 지지수단인 스텐드의 위에 장착한다. The method of assembling and fabricating the planting device includes dust filling a predetermined amount of the medial inside the tarp-vessel vegetation port, and then installing a vegetation mat, and then planting vegetation on the vegetation mat, and finally surrounding the floating means. It is mounted on the stand as a supporting means to float on.

또한, 본 실시예에 있어서는 상기 부유식 물정화장치가 저수조나 폐쇄성수역에서 1개 구비되어 있으나, 처리대상 저수조와 수역이 넓으면 1개 이상을 구비하여 사용할 수도 있다. In addition, in the present embodiment, one floating water purification device is provided in a reservoir tank or a closed water body. However, when the storage tank and the water body to be treated are wide, one or more float water purification devices may be provided.

상기 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치의 조립 방법은 다음과 같다.The assembly method of the floating water purification device of the advanced oxidation process method using the solar energy is as follows.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 오존공기공급용산기관(31)은 지지수단(20)인 원통형 배관형태로 구성된 스텐드(21)의 하단부 중앙에 형성된 나선형 결합부에 오존공기공급용 배기구(23)에 위치하도록 결합하여 고정한다.As shown in FIG. 4, first, the ozone air supply and discharge engine 31 has an air outlet for supplying ozone air to a helical coupling portion formed in the center of the lower end of the stand 21 formed in the form of a cylindrical pipe, which is a support means 20. And fix it so that it is located in 23).

이어, 상기 부유수단(10)인 부구(11)가 상기 스텐드(21)의 상단 중앙에 위치하도록 상기 부구와 상기 스텐드를 결합하여 고정한다. Subsequently, the buoy 11, which is the floating means 10, is fixed to the buoy and the stand by being positioned at the top center of the stand 21.

다음으로, 상기 고도산화수단(40)인 수직원통형반응기(41)를 상기 부구(11)의 내부 중앙에 수직으로 위치하도록 장착하여 고정한다. 수직원통형반응기 내부의 방수를 위한 방수장치(70)는 방수링커버, 방수링, 방수링바디, 방수링하부체로 이루어진 일련과정에 따라 상기 수직원통형반응기 내부의 자외선램프(42)와 석영관(43)의 투입을 목적으로 형성된 구멍에 장착되어 고정된다. 고도산화소독장치인 자외선램프와 석영관을 상기 수직원통형반응기 상단의 내부 중앙에 수직으로 위치하도록 장착하여 고정시킨 다음 수직원통형반응기의 방수를 위하여 방수덮개(49)를 결합하여 고정한다.Next, the vertical cylindrical reactor 41, which is the highly oxidizing means 40, is mounted and fixed to be vertically positioned at the inner center of the buoy 11. The waterproofing device 70 for waterproofing inside the vertical cylindrical reactor includes a UV ring 42 and a quartz tube 43 inside the vertical cylindrical reactor according to a series process consisting of a waterproof ring cover, a waterproof ring, a waterproof ring body, and a waterproof ring underbody. It is mounted and fixed in the hole formed for the purpose of feeding. The UV lamp and the quartz tube, which are highly oxidizing devices, are mounted to be fixed vertically at the inner center of the top of the vertical cylindrical reactor, and then fixed by combining the waterproof cover 49 to waterproof the vertical cylindrical reactor.

그 다음으로, 상기 부유수단(20)인 부구덮개(12)를 상기 수직원통형반응기(41) 상단의 외주면에 형성된 나선형결합부에 결합하여 고정한 후 원형의 고리형태의 인양고리(75)를 이용하여 상기 부구(11)와 상기 부구덮개(12)를 결합하여 고정한다. Subsequently, the float cover 12, which is the floating means 20, is fixed to the helical coupling portion formed on the outer circumferential surface of the top of the vertical cylindrical reactor 41, and then fixed using a circular ring-shaped lifting ring 75. The floats 11 and the float cover 12 are combined and fixed.

이어, 상기 하부순환수단(50)인 지지대(51), 배관(52), 순환용산기관(53)을 포함한 문어발식장치를 상기 지지순단인 스텐드의 하단부 어느 일측에 위치하도록 결합한다.Subsequently, the octopus expression apparatus including the support 51, the pipe 52, and the circulation acid pipe 53, which is the lower circulation means 50, is coupled to be positioned at one side of the lower end of the stand, which is the support circulation.

그 다음에 상기 에너지형성수단(60)인 태양광전지판(61)은 상기 부유수단이 부구덮개의 상단부에 다수개 위치하여 태양에서 조사된 빛에너지를 전기에너지로 전환이 가능하도록 하고, 상기 축전지는 상기 부구덮개 내부에 위치하여 장착되어 고정된다. Then, the photovoltaic panel 61, which is the energy forming means 60, has a plurality of floating means positioned at the upper end of the sub-cover so that light energy irradiated from the sun can be converted into electrical energy. It is mounted and fixed inside the side cover.

상기 식재수단(80)은 여재(81), 식생매트(82), 식생포트(83), 식생포트지지대(84)로 구성된 식재장치로 상기 부유수단의 주위에 장착가능한 구조로 이루어져 주변 경관창출과 어류 서식처의 서식처를 제공하는 기능을 한다.The planting means 80 is a planting device consisting of the filter medium 81, the vegetation mat 82, the vegetation port 83, the vegetation port support 84 is made of a structure that can be mounted around the floating means and the surrounding landscape creation and It serves to provide habitat for fish habitat.

상기 식재수단(80)은 도넛츠형태의 원통형 타공포트인 식생포트의 내부에 여재와 식생매트를 위치하도록 구성한 다음에 식생식물을 식재하고, 그 다음에 상기 식생포트를 부유식 물정화장치에 장착하여 결합하므로 상기 부유식물정화장치의 조립이 완료된다.
The planting means 80 is configured to position the filter medium and vegetation mat inside the vegetation port, which is a donut-shaped cylindrical perforated port, and then plant the vegetation plant, and then attach the vegetation port to a floating water purification apparatus Since the assembly of the floating plant purification device is completed.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

본 실시예 1은 본 고안에 의한 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 호송에서 채수한 호소수를 저장조(2m3)에 저류시킨 후 수면에 부유하여 실험조건(실험조건 : 체류시간 10일, 오존주입량 2ppm, 자외선 조사강도 30 mJ/㎠)에 따라 실험을 실시하였고, 이때 정수식물는 창포(10pot/m2), 갈대(10pot/m2), 줄(15pot/m2)을 사용하였다. 실험방법은 상기 부유식 물정화장치의 설치 전과 설치 후의 화학적산소요구량(CODmn), T-N 및 T-P의 정화효율을 비교 분석하였으며, 그 실험 결과를 [표 1]에 나타내었다. In Example 1, the floating water purification device of the advanced oxidation process using the solar energy according to the present invention was stored in a storage tank (2m 3 ) and stored in a storage tank (2m 3 ), and then floated on the surface of the experimental conditions (experimental conditions: residence time 10 days, ozone injection 2ppm, UV irradiation intensity 30 mJ / ㎠), the experiment was carried out, the purified water plants using irises (10pot / m 2 ), reeds (10pot / m 2 ), joules (15pot / m 2 ) It was. Experimental method was compared and analyzed the chemical oxygen demand (CODmn), TN and TP purification efficiency before and after the installation of the floating water purification device, the experimental results are shown in [Table 1].

항 목Item 설치 전Before installation 설치 후after installing 식물 미식재Plant food 식물 식재Plant material CODmnCODmn 농도(mg/L)Concentration (mg / L) 15.015.0 11.011.0 8.08.0 Removal(%)Removal (%) 26.726.7 46.746.7 T-NT-N 농도(mg/L)Concentration (mg / L) 2.522.52 2.452.45 1.101.10 Removal(%)Removal (%) 2.782.78 56.456.4 T-PT-P 농도(mg/L)Concentration (mg / L) 0.250.25 0.240.24 0.150.15 Removal(%)Removal (%) 4.04.0 40.040.0

상기 [표 2]와 도 5 내지 도7에 나타낸 바와 같이 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치에 있어서, 상기 부유식 물정화장치에 식물을 식재한 경우에 유기물질(CODmn), T-N 및 T-P는 각각 46.7%, 56.4% 및 40.0%가 제거되었고, 그렇지 않은 경우에 유기물질(CODmn), T-N 및 T-P는 각각 26.7%, 2.78% 및 4.0%가 제거되었다. 이상의 결과로부터 본 고안에 따라 구성된 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치의 의한 오염물질과 영양염류(T-N,T-P)의 처리능이 우수하다는 것을 알 수 있다.
As shown in Table 2 and FIGS. 5 to 7, in the floating water purification device of the advanced oxidation process using solar energy, the organic material (CODmn) when the plant is planted in the floating water purification device. , 46.7%, 56.4% and 40.0% of TN and TP were removed, respectively, and 26.7%, 2.78% and 4.0% of organic material (CODmn), TN and TP, respectively. From the above results, it can be seen that the treatment capacity of pollutants and nutrients (TN, TP) by the floating water purification device of the advanced oxidation process using the solar energy constructed according to the present invention is excellent.

다음은 이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정을 이용한 부유식 물정화장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Next will be described the operation of the floating water purification device using the advanced oxidation process using the solar energy according to the present invention made of such a configuration as follows.

도1에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치(1)는 태양광전지판에서 형성된 전기에너지가 축전지에 축전된다. As shown in Figure 1, the floating water purification device 1 of the advanced oxidation process using the solar energy according to the present invention is the electrical energy formed in the solar panel is stored in the storage battery.

먼저, 도1에 도시된 바와 같이, 전기에너지가 축전된 축전지에서 전원이 자외선램프와 오존발생기에 인가되면, 상기 부유식물정화장치의 고도산화수단인 수직원통형반응기의 중앙에 수직으로 설치된 자외선램프가 점등되고, 오존발생기가 가동하게 된다. 상기 오존발생기에서 발생한 오존기체를 포함한 공기는 오존 공급 배관을 통해 상기 부유식 물정화장치의 급기구로 공급된다. First, as shown in FIG. 1, when power is applied to an ultraviolet lamp and an ozone generator in a storage battery in which electrical energy is stored, an ultraviolet lamp installed vertically in the center of a vertical cylindrical reactor, which is a high oxidation means of the floating plant purification device, It turns on and the ozone generator is started. Air including the ozone gas generated in the ozone generator is supplied to the air supply of the floating water purification device through the ozone supply pipe.

상기 급기구(22)로 공급된 오존기체를 포함한 공기는 지지수단인 스텐드를 통해 일부는 오존공기공급수단인 오존공기공급용산기관으로 공급되고, 일부는 하부순환수단인 순환용 산기관으로 공급된다. The air including the ozone gas supplied to the air supply port 22 is partially supplied to the ozone air supplying and distributing engine, which is the ozone air supplying means, and the part is supplied to the circulation diffuser, which is the lower circulation means. .

상기 오존공기공급수단인 오존공급용산기관(31)을 통해 공급된 오존기체를 포함한 공기는 고도산화수단인 수직원통형반응기의 나팔형 유입구(45)로 공급된다. 공급된 공기는 상기 유입구 내면에 설치된 나선형의 인라인 믹서(in line mixer)로 통과하면서 와류를 형성하게 된다. 또한, 형성된 와류를 포함한 오존화 공기는 상기 수직원통형반응기 내면의 중간 부분에 설치된 다수개의 우산형 돌기를 거치면서 입경이 작은 미세기포로 분열하게 된다. The air including the ozone gas supplied through the ozone supplying and distributing engine 31, which is the ozone air supplying means, is supplied to the trumpet inlet 45 of the vertical cylindrical reactor as the highly oxidizing means. The supplied air passes through a spiral in line mixer installed on the inner surface of the inlet to form a vortex. In addition, ozonated air including the formed vortex is split into fine bubbles having a small particle diameter while passing through a plurality of umbrella-like protrusions installed in the middle portion of the inner surface of the vertical cylindrical reactor.

상기 오존공기공급수단인 오존공급용산기관(31)과 상기 고도산화수단인 나선형 인라인믹서(46) 및 다수개의 우산형 돌기를 통과하면서 형성된 와류수는 상기 고도산화수단인 수직원통형반응기 내부로 공급되어 반응기 내의 데드스페이스(dead space)를 없애고, 반응기 내의 중앙에 설치된 자외선램프의 주위로 와류와 용존오존을 포함한 미세기포를 포함한 유체의 흐름을 유도하여 조사된 자외선에너지와의 접촉기회를 증대시키고, 자외선램프를 보호하기 위한 석영관 표면에 오염물질의 부착을 억제하여 일정한 자외선조사량을 유지하므로 산화력이 강한 수산화라디칼 형성을 극대화함으로써 저수조 및 폐쇄성수역의 유체 내에 함유된 유해 오염물질, 바이러스, 병원성미생물이 정화처리되어 유출구를 통해 유출된다. The ozone supplying acid engine 31 which is the ozone air supply means, the spiral inline mixer 46 which is the highly oxidizing means, and the vortex water formed while passing through a plurality of umbrella projections are supplied into the vertical cylindrical reactor which is the highly oxidizing means. Eliminates dead space in the reactor, induces the flow of fluid containing microbubbles including vortices and dissolved ozone around the UV lamp installed centrally in the reactor, increasing the contact chance with irradiated UV energy, and By keeping contaminants on the surface of the quartz tube to protect the lamp, it maintains a constant amount of UV radiation, thereby maximizing the formation of oxidizing radicals. Treated and out through the outlet.

로 상기 오존공기공급수단으로 부터 유입된 오존기체를 포함한 공기는 상기 수직원통형 반응기 하부의 나팔형 유입구로 유입되며, 상기 공급된 공기가 수직원통형 반응기내의 상부로 부상하면서 내부에 부압을 형성하여 그 부압으로 인해 주위에 있은 유체를 동시에 부상시키는 에어리프트(air lift)현상을 유도하여 정체된 상ㆍ하부층의 유체를 계속 상호 순환하게 한다. The air containing the ozone gas introduced from the ozone air supply means flows into the trumpet inlet of the lower portion of the vertical cylindrical reactor, and the supplied air rises to the upper portion of the vertical cylindrical reactor to form a negative pressure therein to form a negative pressure therein. This induces an air lift phenomenon that simultaneously floats the surrounding fluid, thereby continually circulating the fluid in the stagnant upper and lower layers.

한편, 상기와 같은 효과를 정량적으로 확인하기 위해 다음과 같이 실험을 수행하였다. On the other hand, the experiment was performed as follows to quantitatively confirm the effect as described above.

도 8에 도시된 바와 같이, 도 8은 동일 조건하(자외선 조사강도 : 30 mJ/㎠, 오존주입량 2ppm)에서 저장조(2m3) 내의 수면에 부유식 물정화장치를 부유시킨 후 와류를 발생시켜 유체의 순환유무에 따른 상ㆍ하부층의 용존산소(DO; Dissolved Oxygen)농도변화를 비교하기 위한 그래프이다. As shown in FIG. 8, FIG. 8 generates a vortex after floating the floating water purifier on the surface of the reservoir 2m 3 under the same conditions (ultraviolet radiation intensity: 30 mJ / cm 2, ozone injection amount 2 ppm). This is a graph for comparing the dissolved oxygen (DO) concentration change in the upper and lower layers depending on the circulation of the fluid.

도 8은 동일 조건하에서 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 저장조 수면에 부유시킨 후 와류를 발생시켜 유체를 순환시킨 경우(①)와, 그렇지 않는 경우(②)의 저장조내 유체의 상ㆍ하부층의 DO농도 변화를 실시간(real time)별로 측정하였다. 그 실험 결과는 도 8에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따라 구성된 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 저장조 수면에 부유시킨 후, 와류를 발생시켜 유체를 순환시키지 전에는 유체 상ㆍ하부층의 DO농도차 발생하였으나, 와류를 발생시켜 유체를 순환시킨 후에는 운전시간이 경과함에 따라 DO농도가 점차 높아지면서 유체 상ㆍ하부층의 DO농도변화가 없는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 고안에 따라 구성된 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치를 폐쇄성수역의 수면에 부유시키면, 정체된 상ㆍ하부층의 유체를 계속 상호 순환시킴과 동시에 자외선램프 주위로 와류와 용존오존을 포함한 미세기포를 포함한 유체의 흐름을 유도하여 조사된 자외선에너지와의 접촉기회를 증대하여 폐쇄성수역내에 함유된 오염물질, 병원성미생물을 지속적으로 정화할 수 있다라는 사실을 확인할 수 있다.
FIG. 8 shows a case in which a floating water purification device of an advanced oxidation process using photovoltaic energy is floated on the surface of a storage tank under the same conditions and vortices are generated to circulate the fluid (①), and otherwise (②). The DO concentration change of the upper and lower layers of the fluid was measured for each real time. The experimental result is shown in FIG. As shown in Figure 8, after floating the water purification device of the advanced oxidation process using the solar energy configured according to the present invention on the surface of the reservoir, before the vortex is generated to circulate the fluid DO DO of the fluid upper and lower layers Although the difference in concentration occurs, after the vortex is generated and the fluid is circulated, the DO concentration gradually increases as the operating time elapses. Therefore, if the floating water purification device of the advanced oxidation process using the solar energy constructed in accordance with the present invention is suspended on the water surface of the closed water, the fluid in the upper and lower layers will continue to circulate with each other and vortex and It can be confirmed that it is possible to continuously purify contaminants and pathogenic microorganisms contained in the closed water by increasing the chance of contact with irradiated ultraviolet energy by inducing the flow of fluid including micro bubbles including dissolved ozone.

이상, 본 고안을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시 예들에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
As described above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. Is obvious.

1. 태양광에너지를 이용한 고도산화공정의 부유식 물정화장치
10. 부유수단 11. 부구
12. 부구덮개 20. 지지수단
21. 스텐드 30. 오존공기공급수단
31. 오존공기공급용산기관 40. 고도산화수단
41. 수직원통형반응기 50. 하부순환수단
51. 순환용산기관 60. 에너지형성수단
70. 방수장치 80. 식재수단
1. Floating water purification device of advanced oxidation process using solar energy
10. Floating means 11. Buoys
12. Splice cover 20. Supporting means
21. Stand 30. Ozone air supply means
31. Ozone air supply and acid engine 40. Advanced oxidation means
41. Vertical cylindrical reactor 50. Lower circulation means
51. Circulating Yongsan Institute 60. Energy Formation Means
70. Waterproofing device 80. Planting means

Claims (6)

폐쇄성수역의 수면에 부유하도록 하는 부구 및 부구덮개를 포함한 부유수단과; 상기 부구덮개의 상부에 위치한 태양광전지판과 부구덮개의 내부에 위치한 축전지로 구성된 에너지형성수단과; 상기 부유수단을 지지하고 오존기체를 함유한 공기를 공급하기 위한 급기구 및 배기구, 스탠드를 포함한 배관과 고도산화수단으로 공급하기 위해 오존공기공급용산기관으로 구성되어 있는 지지수단과; 상기 부구 중앙에 수직으로 설치되어 유체의 와류를 발생시켜 순환을 유도하기 위해 나선형 인라인믹서, 불규칙한 우산형 돌기형태의 미세기포발생장치로 구성된 방수덮개를 포함한 수직원통형반응기 및 용존 오존으로부터 수산화라디칼을 발생시키기 위한 자외선램프와 석영관으로 구성된 고도산화장치로 구성된 고도산화수단과; 상기 지지수단의 하단부에 설치되어 폐쇄성수역 내 정체된 유체의 상ㆍ하부층을 순환시켜 정화하도록 구성된 문어발식장치위한 하부순환수단과; 상기 부유수단의 주위에 정수식물을 식재하기 위해 마련된 식재수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치.
Floating means including a float and a float cover to float on the surface of the closed water; An energy forming means comprising a solar cell plate positioned on the top of the float cover and a storage battery located on the inside of the float cover; Support means composed of an air supply and supply unit for supporting the floating means and for supplying air supply and an exhaust port for supplying air containing ozone gas, a pipe including a stand, and an advanced oxidation means; Hydrogen radicals are generated from a vertical cylindrical reactor including a waterproof cover composed of a spiral inline mixer and an irregular umbrella-shaped microbubble generating device to induce circulation by generating vortices of the fluid vertically in the center of the mouth. Advanced oxidation means consisting of an advanced oxidation device composed of an ultraviolet lamp and a quartz tube for making; A lower circulation means installed in the lower end of the support means and configured to circulate and purify the upper and lower layers of the stagnant fluid in the closed water; Floating water purification apparatus of the advanced oxidation method using the solar energy, characterized in that it comprises; planting means provided for planting purified water plants around the floating means.
제 1항에 있어서,
상기 하부순환수단은 저수조 및 폐쇄성수역 내 하부층의 정체된 유체를 순환시켜 정화하도록 지지수단 하부에 오존기체를 포함한 공기를 공급할 수 있도록 지지대, 배관 및 순환용산기관으로 구성된 문어발식장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치.
The method of claim 1,
The lower circulation means is provided with an octopus erecting device composed of a support, a pipe and a circulating acid engine to supply air, including ozone gas, to the lower part of the support means to circulate and purify the stagnant fluid of the lower layer in the reservoir and the closed water. Floating water purification device of advanced oxidation process method using solar energy.
제 1항에 있어서,
상기 지지수단은 부유수단의 지지와 오존기체를 포함한 공기를 공급하기 위한 급기구, 상기 급기구를 통해 유입된 오존기체의 공급을 위한 오존공기공급수단용 배기구와 하부순환수단용 배기구로 분기하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치.
The method of claim 1,
The support means is configured to branch into an air supply port for supplying air including the floating means and the ozone gas, an exhaust port for ozone air supply means for supplying ozone gas introduced through the air supply port, and an exhaust port for lower circulation means. Floating water purification device of the advanced oxidation process method using solar energy, characterized in that.
제 1항에 있어서,
상기 수직원통형 반응기의 유입구는 오존공기공급장치로 부터 유입된 오존기체를 포함한 공기와 그 공기의 부상으로 인해 형성된 부압으로 주위에 있은 유체를 동시에 부상시키는 에어리프트(air lift)현상을 유도하기 위해서 나팔형 배관형태의 개구부로, 상기 수직원통형 반응기의 유출구는 수직원통형반응기를 통과하면서 정화처리된 유체를 상단의 측부에 수면과 평형하게 다수개의 유출구으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치.
The method of claim 1,
The inlet of the vertical cylindrical reactor is a trumpet for inducing an air lift phenomenon in which the air including the ozone gas introduced from the ozone air supply device and the surrounding fluid are simultaneously floated by the negative pressure formed by the air floating. Opening in the form of a tubular pipe, the outlet of the vertical cylindrical reactor is a high altitude using the solar energy, characterized in that composed of a plurality of outlets on the side of the upper surface of the purified fluid while passing through the vertical cylindrical reactor in parallel with the water surface Floating water purification device by oxidation process.
제 1항에 있어서,
상기 에너지형성수단은 태양에서 조사된 빛에너지를 효과적으로 전기에너지로 전환이 가능하도록 부유수단인 부구덮개의 상단부에 다수개의 태양광전지판을 설치하고, 상기 태양광전지판에서 전환된 전기에너지를 축전하고 외부로 부터 유체의 유입방지를 위하여 부구덮개의 내측부에 축전지가 위치하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치.
The method of claim 1,
The energy forming means is provided with a plurality of photovoltaic panels on the upper end of the float cover to be able to effectively convert the light energy irradiated from the sun into electrical energy, and accumulate the electrical energy converted from the solar panel and the outside Floating water purification device of the advanced oxidation method using the solar energy, characterized in that the storage battery is located on the inner side of the side cover to prevent the inflow of fluid.
제 1항에 있어서,
상기 식재수단은 폐쇄성수역내 유해오염물질 및 영양염류의 정화처리, 주변 경관창출 및 어류 서식처의 제공이 가능하도록 도넛츠형태의 원통형 타공포트 내부에 여재, 식생매트, 식생식물을 구비하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광에너지를 이용한 고도산화공정방식의 부유식 물정화장치.


The method of claim 1,
The planting means is configured to include a filter medium, vegetation mat, vegetation plant inside the donut-shaped cylindrical perforated port to enable the purification of harmful pollutants and nutrients in the closed water, the creation of surrounding landscape and the provision of fish habitat Floating water purification device of advanced oxidation process method using solar energy.


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