KR20090030289A - 오염된 물을 정화시키는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염된 민물, 바닷물, 소금물 등을 정화하거나, 물의 상층부에 포진하는 부유물질을 수거하여 수거된 부유물을 에너지로 재활용하기 위한 오염된 물을 정화시키는 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 바닥부가 하향 경사진 정화통의 내부에는 하부 일측에 각각 배출구가 형성되어 있는 칸막이를 등간격으로 다단 설치하여 상기 각 칸막이의 사이 또는 상기 정화통과 칸막이의 사이에 분리공간을 각각 형성하고, 상기 정화통의 최하단부에는 깨끗한 물만 배출하는 물배출관을 연결하며, 급수관을 상기 정화통의 최상부측 분리공간 안쪽까지 위치되게 구성한 오염된 물을 정화시키는 장치에 있어서, 무수히 많은 입수공이 형성된 지그재그상의 입수관을 마련하여 다공성 발포 합성수지, 천, 부직포, 솜, 유흡착제 중 선택된 재료로 이루어진 필터부재의 사이에 집어넣고, 상기 필터부재의 사이사이에는 필터부재가 바다 위에 떠 있을 수 있도록 스티로폼과 같은 부구를 다수개 삽입하며, 상기 필터부재의 상하부에는 지지틀을 이루는 망체를 위치시킨 상태에서 상하부의 망체 사이를 고정수단으로 고정하여 기름수거장치를 구성하고, 상기 기름수거장치의 필터부재 양측에 고리를 형성하여 여기에 견인줄을 연결하며, 상기 견인줄을 배의 후미에 각각 고정하여 상기 기름수거장치를 배에 견인하고, 상기 입수관의 일측단부는 배에 구비된 진공 펌프 또는 양수기에 연결하여 구성하며; 상기 칸막이 중 최상부측 칸막이와 최하부측 칸막이는 상기 정화통의 양측벽과 동일 높이로 구성하면서 나머지 각 칸막이의 상단 부는 상기 정화통의 양측벽보다는 낮게 위치시켜 상기 각 분리공간에 채워지는 민물 또는 바닷물이 상기 각 칸막이를 넘쳐 다음 단계의 분리공간으로 유입되도록 구성하고, 상기 정화통의 하부 측벽에는 이물배출관을 갖는 수거통을 설치하며, 상기 분리공간 중 하부측 분리공간의 상부에는 상기 수거통과 통하는 유입구를 형성하여 상기 각 분리공간 상층부에 포진하는 부유물질을 포함한 물이 상기 유입구를 통해 상기 수거통으로 유입되도록 구성하고, 상기 정화통의 상부에는 뚜껑을 덮어 유수분리통을 구성하며; 상기 양수기의 배수관이 상기 급수관을 이루도록 하여 상기 기름수거장치와 상기 유수분리통을 서로 연결 구성한 것이다.

물, 정화, 정화통, 칸막이

Description

오염된 물을 정화시키는 장치{Apparatus to purify polluted water}

본 발명은 오염된 물을 정화시키는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오염된 민물, 바닷물, 소금물 등을 정화하거나, 물의 상층부에 포진하는 부유물질을 수거하여 수거된 부유물을 에너지로 재활용하기 위한 것이다.

주지하다시피, 식수로 제공되는 물은 대부분 강이나 하천, 저수지 등에 저수된 물을 정수하여 공급하게 되는데, 강, 하천, 저수지와 같은 공간으로는 여러 경로를 통해 물이 유입되므로 유입되는 물중에 오염물질들이 다량 포함되어 있음은 자명하다.

따라서, 이러한 저수된 물을 정화하기 위해 여러방법들이 제안되었던 바, 종래 사용되어 오던 수질정화방법들은 자갈 접촉 산화법, 역간 접촉식 산화법, 하수처리장 수질정화법, 염소 투입 정화법 등이 있으나 한결같이 많은 비용이 들고 비용에 비해 그 효과는 미미한 실정이었다.

이를 개선하기 위해 별도의 장치를 통해 수중에서 와류를 형성하여 오염물질을 부유시키고, 이를 걷어냄으로써 수질정화를 구현하도록 한 장치도 등장한 바 있으나, 이는 수질 개선을 위해 별도의 장치를 구비해야 하는 단점이 있음은 물론 그 수질정화영역이 매우 제한적이어서 보다 넓은 범위에서의 수질개선에 취약한 단점이 있었다.

이외에도 광촉매를 이용하여 물을 정화하는 장치도 있으나, 이러한 광촉매를 이용한 정수장치의 경우 물이 한정된 공간내에서 유동되지 않은 상태로 정화되기 때문에 많은 양의 물을 연속적으로 정화하기 어려운 단점이 있어 많은 양의 물을 연속적으로 정화시킬 수 있는 장치가 요구되었다.

또한, 유조선 사고로 인해 바다에 기름이 유출되면 넓은 영역으로 기름띠가 확산되어 바닷물을 오염시키게 되고, 또 해안가의 갯벌은 물론 돌, 흙, 모래를 오염시키게 되어 기형 물고기가 생겨나고, 또 갯벌에 서식하는 많은 생물들이 폐사하게 되어 바다를 터전으로 생업에 종사하는 사람들에게 막대한 피해를 주게 됨은 주지의 사실이다.

따라서, 바닷물, 갯벌, 해안가의 돌, 흙, 모래 등이 기름으로 오염되었을 때 가장 중요한 것은 이러한 기름성분을 빠른 시간내에 제거하여 빠른 시간내에 오염전과 같은 상태가 되도록 회복시켜주어야 하는데, 현재로서는 많은 수의 인원이 수작업으로 접착포 등을 이용하여 기름성분을 일일이 제거해주는 방법밖에는 없어 기름성분으로 오염된 바다를 원래 상태로 회복시키는 시간이 매우 더디게 이루어질 수밖에 없는 실정이다.

또한, 배를 이용하여 기름으로 오염된 바닷물을 빨아들여 이로부터 기름성분을 제거해주는 고가의 장치가 있지만 이 역시 바닷물이 잔잔하고, 바람이 불지 않는 날에만 효과를 얻을 수 있어 그 효과가 장치에 가격대비 미미한 실정이다.

한편, 물을 일정한 장소에 오랜시간 가두어두게 되면 오염물질들이 서로 엉겨 저수공간의 바닥부에 침전되는데 이를 퇴적오니라고 부르게 된다. 따라서 물을 일정한 장소에 오랜 시간 가두어두게 되면 퇴적오니가 다량 발생되면서 오염이 더욱더 가중되므로 저수공간에 저수되어 있는 물은 항상 만수위를 유지하면서 상류에서 내려오는 물을 수문의 하단부를 통해 수시로 방류하는 방법이 하천수의 오염을 방지할 수 있는 가장 좋은 방법이며, 또한 저수공간의 물을 수문의 하단부를 통하여 방류하는 방법을 이용하여 주게 되면 저수공간의 하층수가 배출되면서 퇴적오니와 같은 오염물질이 같이 배출될 수 있어 오염된 수질을 자연적으로 정화시켜줄 수 있음은 자명하며, 수문의 상단부로도 하천의 상류에서 유입되는 약간의 물을 배출하여 물의 상부에 부유하는 상대적으로 비중이 가벼운 오염된 물질들과 수문의 하단부를 통하여 배출되는 상대적으로 비중이 무거운 깨끗한 물들과 희석시켜주는 방법을 이용하여 오염된 수질을 정화시켜줄 수 있게 된다.

본 발명은 물의 하단배출을 통한 정화작용을 이용하여 기름이 유출된 바닷물로부터 기름성분을 완벽하게 분리하여 바닷물을 깨끗하게 정화하면서 기름성분은 별도로 수거하여 재활용할 수 있도록 하는 오염된 수질을 정화시키는 장치에 관한 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 기름성분이 부유하고 있는 바다에서 바닷물을 양수함과 동시에 이러한 양수되는 물이 필터부재를 통과토록 함으로써 바다에 부유하고 있는 기름성분을 보다 빠른 시간내에 제거할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 원유 유출사고와 같은 재해로 인해 하천이나 바다에 기름성분이 부유할 경우 하천이나 바다의 상층수를 펌핑하여 필터로 걸러주고, 또 오염된 바닷물을 정화통으로 유입시키게 되면 각 칸막이 하부의 배출구를 통해 상대적으로 비중이 무거운 깨끗한 바닷물만 순차 빠져나가게 되므로 깨끗한 바닷물과 오염된 바닷물을 자연 분리할 수 있음은 물론 바닷물로부터 기름성분을 용이하게 분리할 수 있어 최종적으로 정화통으로부터 배출되는 바닷물은 깨끗하게 정화된 상태가 되는 것이며, 바닷물로부터 분리된 기름성분을 포함한 물은 수거통을 통해 수거한 후 이를 재처리하거나 정제하여 순수하게 연료로 사용할 수 있는 물질만을 분리할 수 있 고, 이를 그 자체로 연료로 활용하거나, 석탄 또는 석유와 같은 에너지원과 혼합하여 연료로 사용할 수 있으므로 재활용성을 높일 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 제시된 각 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 기름수거장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기름수거장치를 배에 견인한 상태의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 유수분리통의 실시예시도이다.

본 발명은 바닷물에 부유하는 기름을 배를 통해 현장에서 수거하기 위한 것으로, 무수히 많은 입수공(111)이 형성된 지그재그상의 입수관(110)을 마련하여 스펀지와 같은 다공성 발포합성수지, 천, 부직포, 솜 등으로 된 필터부재(120)의 사이에 집어넣고, 필터부재(120)의 상하부에는 와이어메쉬와 같은 망체(130)를 각각 위치시킨 상태에서 상하부의 망체(130) 사이를 고정끈(140)으로 고정하여 기름수거장치(100)를 구성하고, 기름수거장치(100)의 필터부재(120) 양측에 고리(121)를 형성하여 여기에 견인줄(150)을 연결하며, 견인줄(150)은 배(160)의 후미에 각각 고정하여 기름수거장치(100)를 배(160)에 의해 견인할 수 있도록 하고, 입수관(110)의 일측단부는 배(160)에 구비된 양수기(170)에 연결하여 구성하는 것이다.

또한, 바닥부가 하향 경사진 형태로 구성되는 정화통(1000)의 내부에 하부 일측에 각각 배출구(미도시)가 형성되어 있는 칸막이(1002)를 등간격으로 다단 설치하여 각 칸막이(1002)의 사이 또는 정화통(1000)과 칸막이(1002)의 사이에 분리공간(1003)을 각각 형성하며, 각 칸막이(1002) 중 최상부측 칸막이(1002)와 최하부 측 칸막이(1002)의 상단부는 정화통(1000)의 양측벽과 동일한 높이로 구성하면서 나머지 각 칸막이(1002)의 상단부는 정화통(1000)의 양측벽보다는 낮게 위치시켜 각 분리공간(1003)에 채워지는 하천수 또는 바닷물이 각 칸막이(1002)를 넘쳐 다음 단계의 분리공간으로 유입되도록 구성하고, 정화통(1000)의 하부 측벽에는 이물배출관(1004)을 갖는 수거통(1005)을 설치하며, 분리공간(1003) 중 하부측 분리공간(1003)의 상부에는 수거통(1005)과 통하는 유입구(1006)를 형성하고, 정화통(1000)의 최하단부에는 깨끗한 물만 배출하는 물배출관(1007)을 연결하며, 정화통(1000)의 상부에는 뚜껑(1010)을 덮어 유수분리통(300)을 구성하게 되고, 양수기(170)의 배수관(113)을 유수분리통(300) 내부까지 위치되도록 구성하여 양수기(170)를 통해 흡입되는 바닷물 중의 기름성분을 바닷물로부터 분리하여 수거할 수 있도록 배수관(113)이 유수분리통(300)의 급수관을 이루도록 구성하게 된다.

이때, 필터부재(120)의 중간중간에는 입수관(110) 위치를 피해서 스티로폼과 같은 부구(180)를 구비하여 기름수거장치(100)를 바닷물 위에 뜨도록 구성하게 된다.

또한, 입수관(110)의 필터부재측 단부는 막히도록 구성하여 기름성분을 포함한 바닷물을 원활히 유입시킬 수 있도록 함이 바람직하며, 기름수거장치(100)가 배(160)에 견인된 상태로 유동할 때 입수관(110)이 간섭되지 않고 같이 유동하도록 입수관(110)의 중간부에는 주름관(112)을 구성함이 바람직하다.

이와 같이 구성된 기름수거장치(100)를 견인줄(150)에 의해 배(160)의 후미에 연결하고 바다에 띄우게 되면 부구(180)에 의해 기름수거장치(100)가 바닷물의 위에 부유하게 된다.

이러한 상태에서 배(160)를 구동하여 기름이 부유하고 있는 해역으로 이동시키면서 배(160)에 구비된 양수기(170)를 구동하게 되고, 이러한 과정에서 비중차이에 의해 바닷물의 상층부에 부유하고 있던 기름성분을 포함한 바닷물이 양수기(170)의 흡입력에 의해 입수관(110)을 통해 유입되었다가 배수관(113)을 통해 정화통(1000,300)의 내부로 유입될 수 있으며, 나뭇가지와 같은 큰 이물질은 필터부재(120)에 의해 입수관(110)으로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

이때, 기름수거장치(100)의 상하부에 구비된 와이어메쉬와 같은 망체(130)는 기름을 포함한 바닷물의 통과는 가능하면서 필터부재(120)가 쳐지지 않고 항상 일정한 형상을 유지할 수 있도록 지지해주게 된다.

양수기(170)의 배수관(113)을 통해 바닷물이 유수분리통(300)으로 급수되면 유수분리통(300)의 최상부측 분리공간(1003)의 하부로 유입되고, 비중의 차이에 의해 상대적으로 깨끗한 바닷물이 칸막이(1002) 하부의 배출구를 통해 빠져나가 인접한 다른 분리공간(1003)으로 유입되는 과정이 순차 이루어지게 되며, 이러한 과정에서 상대적으로 깨끗한 바닷물과 오염된 바닷물의 분리가 단계적으로 이루어지게 되므로 최종적으로 물배출관(1007)을 통해 빠져나가는 바닷물은 오염물질이나 기름성분이 없는 순수한 바닷물이 되는 것이며, 바닷물에 포함되어 있던 기름성분은 각 분리공간(1003)의 상층부에 포진해있다가 하부에 채워지는 새로운 물에 의해 밀려 올라가 칸막이(1002)를 넘어 인접한 다른 분리공간(1003)으로 유입되는 과정이 순차 진행되고, 최종적으로 유입구(1006)를 통해 수거통(1005)에 모였다가 이물배출 관(1004)을 통해 외부로 배출되어 정제과정을 거쳐 연료 등으로 다시 사용할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명에 따르게 되면 기름성분이 해안가로 이동하기 전 바닷물에 부유한 상태에서 기름성분을 빠른 시간내에 제거할 수 있음은 물론 순수한 기름성분을 배위에서 곧바로 추출할 수 있어 기름제거에 매우 효과적이고 기름의 정제과정이 손쉽게 이루어질 수 있는 것이며, 작은 규모의 배(160)를 사용할 수 있어 규모가 큰 배가 접근할 수 없는 해안가의 협로나 암초의 사이 등에서도 기름제거작업 및 회수작업을 원활히 수행할 수 있는 이점이 있게 된다.

그리고, 본 발명에 적용되는 필터부재(120)는 다공성 발포합성수지, 천, 부직포, 솜 등 어떠한 부재이든 적용 가능하며, 그 크기 역시 이를 견인하는 배(160)의 크기에 따라 다양하게 변경할 수 있으므로 특별하게 제한하지 않는다.

또한, 입수관(110)의 길이 및 관경, 입수관(110)에 형성되는 입수공(111)의 직경 또는 그 개수 역시 바다에 부유하는 기름의 두께, 점도, 기름수거장치를 견인하는 배의 크기 등에 따라 다양하게 변경가능하므로 특별하게 제한하지 않는다.

또한, 유수분리통(300)을 거치면서 1차적으로 수거된 기름성분을 포함한 바닷물을 다른 정화통으로 유입시켜 상기와 같은 작용을 다시 수행토록 하는 과정을 여러번 반복하게 되면 순수한 기름성분만을 수거할 수 있음은 자명하다.

도 1은 본 발명에 따른 기름수거장치의 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 기름수거장치를 배에 견인한 상태의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 유수분리통의 실시예시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : 기름수거장치 110 : 입수관

111 : 입수공 112 : 주름관

120 : 필터부재 121 : 고리

130 : 망체 140 : 고정끈

150 : 견인줄 160 : 배

170 : 양수기 180 : 부구

300 : 유수분리통 1000 : 정화통

1002 : 칸막이 1003 : 분리공간

1004 : 이물배출관 1005 : 수거통

1006 : 유입구 1010 : 뚜껑

Claims (1)

1. 바닥부가 하향 경사진 정화통의 내부에는 하부 일측에 각각 배출구가 형성되어 있는 칸막이를 등간격으로 다단 설치하여 상기 각 칸막이의 사이 또는 상기 정화통과 칸막이의 사이에 분리공간을 각각 형성하고, 상기 정화통의 최하단부에는 깨끗한 물만 배출하는 물배출관을 연결하며, 급수관을 상기 정화통의 최상부측 분리공간 안쪽까지 위치되게 구성한 오염된 물을 정화시키는 장치에 있어서,

   무수히 많은 입수공이 형성된 지그재그상의 입수관을 마련하여 다공성 발포 합성수지, 천, 부직포, 솜, 유흡착제 중 선택된 재료로 이루어진 필터부재의 사이에 집어넣고, 상기 필터부재의 사이사이에는 필터부재가 바다 위에 떠 있을 수 있도록 스티로폼과 같은 부구를 다수개 삽입하며, 상기 필터부재의 상하부에는 지지틀을 이루는 망체를 위치시킨 상태에서 상하부의 망체 사이를 고정수단으로 고정하여 기름수거장치를 구성하고, 상기 기름수거장치의 필터부재 양측에 고리를 형성하여 여기에 견인줄을 연결하며, 상기 견인줄을 배의 후미에 각각 고정하여 상기 기름수거장치를 배에 견인하고, 상기 입수관의 일측단부는 배에 구비된 진공 펌프 또는 양수기에 연결하여 구성하며;

   상기 칸막이 중 최상부측 칸막이와 최하부측 칸막이는 상기 정화통의 양측벽과 동일 높이로 구성하면서 나머지 각 칸막이의 상단부는 상기 정화통의 양측벽보다는 낮게 위치시켜 상기 각 분리공간에 채워지는 민물 또는 바닷물이 상기 각 칸막이를 넘쳐 다음 단계의 분리공간으로 유입되도록 구성하고, 상기 정화통의 하부 측벽에는 이물배출관을 갖는 수거통을 설치하며, 상기 분리공간 중 하부측 분리공간의 상부에는 상기 수거통과 통하는 유입구를 형성하여 상기 각 분리공간 상층부에 포진하는 부유물질을 포함한 물이 상기 유입구를 통해 상기 수거통으로 유입되도록 구성하고, 상기 정화통의 상부에는 뚜껑을 덮어 유수분리통을 구성하며;

   상기 양수기의 배수관이 상기 급수관을 이루도록 하여 상기 기름수거장치와 상기 유수분리통을 서로 연결 구성한 것을 특징으로 하는 오염된 물을 정화시키는 장치.

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