KR20150098822A - 고농도 오존수제조장치를 이용한 이동형 호소 수질 정화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호소의 수질을 정화하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호소(湖沼) 상부층에서 이물질을 여과하여 원수를 추출하는 호소수회수부와, 상기 호소수회수부로부터 추출된 원수를 공급받아 상기 원수의 이물질을 여과하고 이동 가능한 여과부와, 상기 여과부를 거친 원수와 오존가스를 투입받아 오존수를 생성하고 이동 가능한 기액혼합부 및 상기 기액혼합부로부터 오존수를 공급받아 상기 호소에 상기 오존수를 분사하여 상기 호소에 오존수를 용해하는 오존수분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호소 수질 정화 시스템에 의해 달성된다. 이에 따라, 시스템을 이동할 수 있어서 호소에서 발생하는 녹조류 등과 같은 오염원을 신속하게 제거할 수 있다.

Description

고농도 오존수제조장치를 이용한 이동형 호소 수질 정화 시스템{Lake water purification system}

본 발명은 호소의 수질을 정화하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호소에 오존수를 투입하여 호소의 수질을 정화할 수 있는 호소 수질 정화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 호소는 영구적 또는 일시적으로 담수 또는 기수로 채워진 정체 수역을 총칭하며, 댐 또는 제방 등을 쌓아 하천, 계곡에 흐르는 물을 가두어 놓은 곳, 하천에 흐르는 물이 자연적으로 가두어진 곳, 퇴적 또는 화산활동 등 자연활동으로 인하여 함몰 또는 막혀진 지역에 물이 가두어 진 곳을 말한다.

최근 인위적으로 조성된 호소에 녹조가 발생하여 야기되는 환경문제는 이미 범국가적 문제로 대두되고 있다.

호소의 수질이 오염되는 것을 방지하기 위해서 종래에는 화학적 방법 및 물리적 방법이 이용되는데, 각각의 방법에는 단점이 존재한다.

화학적 방법은, 고분자응집제, 광합성 억제제, 살조제, 제초체 등으로 구성된 화공약품을 연못에 직접 투입하여 조류의 증식 억제 또는 부영양화 생물을 죽여 연못을 정화하는 방식이다. 그런데, 약품을 지속적으로 연못수계에 투입해야만 효과가 유지되므로 자연계의 파괴 또는 환경오염을 유발시키는 단점이 있다.

물리적인 방법은, 고가의 여과막을 이용하여 조류를 여과하거나, 응집 침전 여과시설을 설치한 후 고분자응집제와 반응시키고 형성된 플럭(Floc)을 제거 또는 탈수하여 처리하는 방식이다. 하지만, 초기 투자시설비와 계속 적인 운전경비가 발생하고, 호소 주변에 시설을 설치해야 하므로 미관을 해치는 문제가 있다.

이밖에도 생물학적 방법이 있는데, 효과기 지속되기 어렵고 장기적 사용시 안전성이 확보되지 않는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제1012419840000호(2013.02.14)

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 호소(湖沼)에서 원수를 추출하고 추출된 원수를 오존수로 변환하여 호소에 투입시킴으로써, 호소에서 발생하는 녹조류 등과 같은 오염원을 제거할 수 있는 호소 수질 정화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 시설이 간소하고 경관을 해치지 않도록 이동식 호소 수질 정화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 추출된 원수에서 이물질의 크기에 대응할 수 있도록 스크린의 간극을 조절할 수 있는 호소 수질 정화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

호소(湖沼) 상부층에서 이물질을 여과하여 원수를 채취하는 호소수회수부와, 상기 호소수회수부로부터 채취된 원수를 공급받아 상기 원수의 이물질을 여과하고 이동 가능한 여과부와, 상기 여과부를 거친 원수와 오존가스를 투입받아 오존수를 생성하고 이동 가능한 기액혼합부 및 상기 기액혼합부로부터 오존수를 공급받아 상기 호소에 상기 오존수를 분사하여 상기 호소에 오존수를 용해하는 오존수분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호소 수질 정화 시스템에 의해 달성된다.

또한, 상기 호소수회수부와 상기 여과부 사이에 상기 호소수회수부로부터 채취된 원수를 저장하고, 저장된 원수를 상기 여과부로 공급하는 저장부를 더 포함할 수 있다.

또, 상기 여과부는,

일단이 개구되되 상기 개구 둘레의 일 영역이 확장되고 내부에 가장자리가 관통된 격막이 형성되며 유입구와 배출구가 형성되는 본체와, 일단이 개구되되 일단이 상기 격막에 밀착되고 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 호소수회수부로부터 채취된 원수의 이물질을 걸러내는 스크린과, 상기 본체의 개구를 개폐하고 한 부분에 탄성력을 가지는 가압부를 구비하며 상기 가압부가 상기 스크린을 가압하여 상기 본체에 고정하는 커버 및 상기 본체에 상기 커버를 고정 또는 해제하는 잠금부를 포함하되, 상기 유입구로 원수가 유입되면 상기 원수가 상기 스크린을 통과하면서 상기 원수에 섞인 이물질이 상기 스크린에 여과되고, 상기 이물질로 인해서 상기 스크린이 막히면 상기 스크린 내부에 압력이 상승하며, 상기 스크린의 내부압력이 설정압력 이상이 되면 상기 스크린이 가압 방향의 반대 방향으로 소정 거리만큼 이동하면서 유입구로 유입되는 원수가 상기 스크린과 격막 사이로 이동하여 상기 본체 밖으로 배출됨으로써 상기 스크린의 내부압력이 상승하는 것을 방지할 수 있다.

또, 상기 커버는,

일면에 상기 가압부의 주변에 배치되는 가이드부 및 상기 가이드부의 둘레에 설치되는 패킹을 포함하되, 상기 가이드부가 상기 본체에 끼워지면 상기 패킹에 의해서 상기 커버와 상기 본체 사이가 밀폐되고, 상기 가이드부를 통해서 상기 커버가 본체의 길이방향으로 이동하며, 상기 커버가 이동함으로써 상기 스크린의 간극을 조절할 수 있다.

또, 상기 잠금부는,

링크 방식으로 연결되고 내측에 경사면이 형성되며 상기 커버의 둘레에 배치되어 상기 커버를 상기 본체에 구속시키는 구속부 및 상기 구속부의 양단에 상기 구속부의 구속길이를 조절하고 상기 구속부의 양단을 연결하여 고정하는 로킹부를 포함하되, 상기 구속부의 길이를 줄여서 상기 커버의 둘레에 설치하면 상기 커버가 상기 경사면을 타고 이동하면서 상기 커버가 상기 본체에 밀착되어 상기 스크린의 간극이 좁혀지고, 상기 구속부의 길이를 늘려서 상기 커버의 둘레에 설치하면 상기 커버가 상기 경사면을 타고 이동하면서 상기 본체로부터 인출되어 상기 스크린의 간극이 넓어질 수 있다.

또, 상기 여과부는,

일단이 개구되고 내부에 가장자리가 관통된 격막이 형성되며 유입구와 배출구가 형성되는 본체와, 상기 격막에 밀착되고 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 호소수회수부로부터 추출된 원수의 이물질을 걸러내는 스크린 및 상기 본체에 나사결합되어 상기 본체의 개구를 개폐하고 한 부분에 가압부를 구비하며 상기 가압부가 상기 스크린을 가압하여 상기 본체에 고정하는 커버를 포함하되, 상기 커버를 풀거나 조임으로써 상기 스크린의 간극을 조절할 수 있다.

또, 오존수분사부는,

상기 기액혼합부와 연결되어 온존수를 호소에 투입시키는 투입부와, 상기 투입부로부터 배출되는 오존수를 교반하여 상기 호소에 용해시키고 분사하는 교반부 및 상기 교반부의 분사방향을 조정하는 조정부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 호소에서 원수를 추출하고 추출된 원수에서 이물질을 여과한 후 여과된 원수를 오존수로 생성하여 이를 호소에 재 투입함으로써 호소에서 발생하는 녹조류 등의 오염원을 제거할 수 있다. 이에 따라, 호소에서 발생하는 악취 및 수질이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 오존수를 이용하기 때문에 냄새제거, 탁도 및 색도 제거와, 총인과 총질소 분해, BOD 및 COD 절감 등의 수질정화 기능이 우수하다. 이에 따라, 해저드 오염으로 인한 주변 수계의 2차 오염을 방지할 수 있다.

또한, 시스템 전체가 이동 가능함으로써, 여러 개의 호소를 구비한 골프장 같은 곳에서 호소 마다 설치할 필요가 없고, 언제 어디서든 오염된 호소의 수질을 신속하게 정화시킬 수 있다.

또한, 호소에 포함된 이물질의 크기에 대응하도록 스크린의 간극을 조절할 수 있고, 이에 따라 하나의 여과부로 다양한 크기의 이물질을 여과할 수 있는 장점이 있다. 게다가, 스크린의 간극을 조절함으로써, 스크린에 이물질이 과도하게 낀 경우 스크린의 간극을 벌려서 이물질을 제거할 수 있는 장점이 있다.

또한, 여과부 내부에 높은 압력의 과부하가 발생할 경우 스크린을 이동시킬 수 있어서 고압에 의해 기기가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 호소에 오존수 투입시 오존수를 호소의 원수와 교반하여 오존수를 용해 및 분사하고 분사방향을 조절함으로써, 호소의 수질을 신속하게 정화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 호소 수질 정화 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에서 여과부를 확대한 사시도.
도 3은 본 발명에서 여과부의 평면도.
도 4는 본 발명에서 커버 및 잠금부의 작동 상태를 개략 적으로 나타낸 부분확대 단면도.
도 5는 본 발명에서 기액혼합부를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에서 기액혼합부를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 7은 도 6의 III-III 단면도.
도 8은 본 발명에서 기액혼합부에 설치된 제2분사부의 다른 예를 나타낸 측면도.
도 9는 본 발명에서 기액혼합부에 설치된 타공판의 다른 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에서 기액혼합부에 설치된 버블발생부의 다른 예를 나타낸 도면.
도 11 및 도 12는 본 발명에서 여과부의 다른 실시 예를 나타낸 부분 확대 단면도.
도 13은 본 발명을 차량으로 이동하는 상태를 개략적으로 나타낸 사시도.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 호소 수질 정화 시스템은, 호소수회수부(2), 저장부(3), 여과부(4), 기액혼합부(1) 및 오존수분사부(5)를 포함한다.

호소수회수부(2)는, 대략 직육면체의 프레임(21)과, 프레임(21)의 전면, 후면, 좌측면, 우측면 및 저면에 필터망(22)이 설치되고, 프레임(21)의 상부 둘레에 부표부(23)가 설치된다. 이때, 필터망(22)은 2중으로 설치될 수 있다.

또한, 호소수회수는 프레임(21)의 상부에 필터망(22)을 거쳐 내부로 유입되는 원수를 후술할 저장부(3)로 공급하는 흡입펌프(24)가 설치된다.

이에 따라, 호소수회수부(2)를 호소 위에 띄우고 호소의 상부층에 있는 이물질을 여과하여 원수를 추출함으로써, 이물질에 의해서 펌프가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

저장부(3)는, 대략 주지된 수조 등이 사용되고, 호소의 외곽에 배치되며, 호소수회수부(2)로부터 원수를 입력받아 저장한다.

이에 따라, 저장부(3)는 호소수회수부(2)로부터 원수를 모아서 저장하고, 저장된 원수를 여과부(4)로 공급한다.

여과부(4)는, 저장부(3)로부터 원수를 공급받아 원수에 섞인 이물질을 여과하는 것으로, 여과본체(41), 스크린(42), 커버(43) 및 잠금부(44)를 포함한다.

여과본체(41)는, 대략 원통형으로 상단은 개구되고, 여과본체(41)의 상단 둘레에 플렌지(415)가 형성되며, 원수로부터 걸러진 이물질이 여과본체(41)의 하부로 모이도록 여과본체(41)의 하단이 반구 또는 역원뿔 모양으로 형성된다.

또한, 여과본체(41)는 하부에 원수유입구(411)가 형성되고 여과본체(41)의 중간 부분에 원수배출구(412)가 형성되며, 후술할 스크린(42)을 받치도록 대략 와셔 형태의 격막(414)이 원수유입구(411)의 위쪽에 배치되어 여과본체(41)의 내부에 고정된다.

또한, 여과본체(41)는 하단에 원수로부터 걸러진 이물질을 배출하는 이물질배출부(413)를 구비한다.

이에 따라, 여과본체(41)의 원수유입구(411)로 원수가 유입되면 원수는 후술할 스크린(42)을 거쳐 여과본체(41)의 원수배출구(412)로 배출된다. 이에 따른 상세한 설명은 후술한다.

스크린(42)은, 주지된 원통형의 스크린(42) 등을 사용하고, 격막(414) 위에 배치된다. 이에 따라, 여과본체(41)의 원수유입구(411)로부터 유입된 원수가 스크린(42)을 통과하면서 원수에 포함된 이물질이 스크린(42)에 여과되고, 여과된 원수는 스크린(42)을 통과하여 여과본체(41)의 원수배출구(412)로 배출된다.

커버(43)는, 여과본체(41)의 개구를 개폐하고, 스크린(42)을 가압하여 스크린(42)을 고정하는 것으로, 대략 원판형의 플레이트(431)와, 플레이트(431)의 저면에 가압부(432)를 구비한다.

가압부(432)는, 플레이트(431)의 저면에 설치되는 복수의 가이드편(432a)과, 가이드편(432a)에 각각 끼워지고 가압판(432c)을 밀고있는 코일스프링(432b)과, 가이드편(432a)에 끼워져 상하로 슬라이드 이동하는 가압판(432c)을 포함한다.

이에 따라, 커버(43)가 여과본체(41)의 상단에 결합됨으로써 여과본체(41)의 상단을 밀폐하고 가압판(432c)이 스크린(42)의 상단을 눌러서 스크린(42)을 고정하며, 가이드편(432a)이 가압판(432c)을 관통하여 돌출되기 때문에 스크린(42)이 가장자리를 벗어나는 것을 방지한다. 또한, 스크린(42)에 이물질이 껴서 스크린(42)의 내부에 설정압력 이상의 과부하가 걸릴 수 있는데, 이때 가압판(432c) 및 스크린(42)이 상부로 소정 이동하면서 스크린(42)과 격막(414)사이가 벌어져 틈새가 발생하고, 원수유입구(411)로부터 유입되는 원수가 스크린(42)과 격막(414)사이로 빠져나간다. 따라서, 여과부(4) 및 펌프에 과부하기 걸리는 것을 방지함으로써, 여과부(4) 및 펌프가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 만약, 스크린(42)의 내부압력이 떨어지면 가압부(432)에 의해서 스크린(42)이 원위치로 복원된다.

잠금부(44)는, 커버(43)가 여과본체(41)에 고정되도록 커버(43)가 여과본체(41)의 상단에 배치된 상태에서 커버(43) 및 플렌지(415)의 둘레에 결합하는 것으로, 구속부(441) 및 로킹부(442)를 포함한다.

구속부(441)는, 내측에 구속홈이 형성된 복수의 고정편(441a)과, 각각의 고정편(441a) 사이에 배치되고 고정편(441a)의 상면 및 저면에 회전가능하도록 연결편(441b)이 설치된다. 이때, 구속홈은 커버(43) 및 플렌지(415)를 조이도록 구속홈의 상부 및 하부에 경사면이 형성되는데 내측으로 갈수록 좁아지도록 형성된다. 이에 따라, 구속부(441)는 각각의 연결편(441b)을 기준으로 각각의 고정편(441a)이 회전하여 마치 뱀처럼 형태를 자유롭게 작동할 수 있고, 커버(43)와 플렌지(415) 둘레에 결합되어 커버(43)가 여과본체(41)로부터 이탈하는 것을 방지한다. 이에 따른 설명은 후술한다.

로킹부(442)는, 구속부(441)의 일단에 걸림돌기부(442a) 구비되고, 구속부(441)의 타단에 너트에 의해서 길이조절이 가능하되 회전가능한 걸고리(442b')를 구비하는 잠금레버(442b)가 설치된다. 이때, 잠금레버(442b)는 구속부(441)의 타단으로부터 회전가능하게 설치된다. 예를 들면, 커버(43)와 플렌지(415) 둘레에 구속부(441)를 끼워서 장착한 상태에서 걸고리(442b')를 걸림돌기부(442a)에 걸고 레버를 회전시키면, 걸고리(442b')가 걸림돌기부(442a)를 당기면서 구속부(441)를 당기고 구속부(441)가 당겨짐으로써, 커버(43) 및 플렌지(415)가 조여져서 커버(43) 및 플렌지(415)가 서로 결합된다. 즉, 커버(43)는 구속홈의 상부 경사면에 밀착되고, 플렌지(415)는 구속홈의 하부 경사면에 밀착되는데 이때, 구속부(441)가 당겨지면서 구속부(441)가 커버(43)의 가장자리를 향해 이동함으로써, 커버(43)와 플렌지(415)가 밀착되면서 결합된다. 이는, 고정편(441a)에 형성된 구속홈이 내측으로 갈수록 점점 좁아지고 고정편(441a)들이 커버(43)의 가장자리를 향해 이동하기 때문에 커버(43)와 플렌지(415)가 경사면을 타고 서로 밀착되는 것이다. 따라서, 구속부(441)가 당겨지면 커버(43)와 플렌지(415)가 서로 견고하게 고정된다.

상술한 잠금부는 커버와 여과본체의 플렌지에 다수의 구멍을 형성하고, 볼트 및 너트를 이용하여 커버의 높이를 조절하거나 커버와 여과본체를 결합할 수 있으며, 주지된 커버와 여과본체의 결합은 주지된 기술을 이용하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 여과부(4)는 2개 이상의 여과부(4)가 직렬로 연결되어 설치될 수 있다. 이때, 여과부(4)와 여과부(4)가 관으로 연결될 때, 원수를 역방향으로 이동시켜 스크린(42)을 세척하거나 여과부(4)에 과부하를 해소하기 위해서 바이패스관(B)이 설치될 수 있으며, 각각의 관에는 관을 개폐하는 밸브가 설치될 수 있다. 여기서, 바이패스관 및 관을 개폐하기 위한 밸브는 주지된 기술을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

예를 들면, 저장부(3)와 연결되는 첫 번째 여과부(4)는 1차적으로 일정한 크기 이상의 이물질을 여과하고, 두 번째 여과부(4)는 첫 번째 여과부(4)에서 여과된 이물질보다 작은 이물질을 여과할 수 있다. 따라서, 이물질을 순차적으로 여과함으로써, 후술할 기액혼합부(1)에 깨끗한 원수를 공급할 수 있다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 여과부(4')는, 여과본체(41), 스크린(42'), 커버(43') 및 잠금부(44)를 포함할 수 있다. 여기서, 여과본체(41) 및 잠금부(44)는 상술한 여과본체(41) 및 잠금부(44)에 대응하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

스크린(42')은, 대략 코일 스프링 형태로, 압축되거나 복원되도록 탄성 재질로 형성된다. 이에 따른 설명은 후술한다.

커버(43')는, 대략 원판형의 플레이트(431)와, 플레이트(431)의 저면에 가압부(432)를 구비하고, 가압부(432)의 주변에 원통형의 가이드부(433)가 커버(43')의 저면에 형성된다. 여기서, 플레이트(431), 가압부(432)는 상술한 플레이트(431) 및 가압부(432)에 대응하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

가이드부(433)는 둘레에 여과본체(41)의 내면에 밀착되는 하나 이상의 패킹(433a)이 설치되고, 여과본체(41)에 삽입되되 상하로 이동한다. 이에 따라, 가이드부(433)와 여과본체(41) 사이에 패킹(433a)이 막고 있어서 가이드부(433)와 여과본체(41) 사이는 밀폐된다.

예를 들면, 가이드부(433)가 여과본체(41)의 내부에 삽입된 상태에서 잠금부(44)를 커버(43') 및 플렌지(415)에 설치할 때, 걸고리(442b')의 길이를 조절하면 가이드부(433)의 삽입 길이를 조절할 수 있다. 즉, 걸고리(442b')의 길이를 연장하면 구속부(441)의 길이가 길어지고 커버(43')는 여과본체(41)로부터 돌출되며, 이때 스크린(42')을 가압하던 가압부(432)가 상부로 이동하면서 스크린(42')의 간극이 넓어진다. 따라서, 스크린(42')의 간극이 넓어짐으로써 원수에 포함된 이물질 중 비교적 큰 이물질을 여과할 수 있다.

만약, 걸고리(442b')의 길이를 축소하면 구속부(441)의 길이가 짧아지고 커버(43')가 여과본체(41)에 밀착되며, 이때 스크린(42')을 가압하던 가압부(432)가 하부로 이동하면서 스크린(42')의 간극이 좁아진다. 따라서, 스크린(42')의 간극이 좁아짐으로써 원수에 포함된 이물질 중 비교적 작은 이물질을 여과할 수 있다.

이에 따라, 커버(43')를 이동시켜서 스크린(42')의 간극을 조절함으로써, 원수에 포함된 이물질의 크기를 선택적으로 여과할 수 있으며, 스크린(42')에 이물질이 과도하게 낀 경우 스크린(42')의 간극을 벌려서 이물질을 제거할 수도 있다.

도 12를 참조하면, 여과부(4")는, 여과본체(41), 스크린(42'), 커버(43")를 포함할 수도 있다. 여기서, 스크린(42')은 도 11에 도시된 스크린(42')에 대응하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여과본체(41')는, 대략 상술한 여과본체(41)와 유사하되 상술한 플렌지(415)가 생략되고 여과본체(41')의 상부에 수나사가 형성된다.

커버(43")는, 여과본체(41)의 상부에 나사결합되되, 하단이 개구되고 내면에 암나사가 형성된 원통형의 몸체와, 몸체의 내부에 가압부(432') 및 가이드부(433)를 포함한다. 여기서, 가이드부(433)는 도 11에 도시된 가이드부(433)에 대응하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

가압부(432')는, 대략 단면의 형태가 "ㅛ"자 형태로, 스크린(42')의 상단이 구속되도록 하단의 둘레가 하부로 절곡되어 형성된다. 이에 따라, 스크린(42')이 가압부(432')의 저면 가장자리에 삽입되어 스크린(42')이 가압부(432')로부터 수평방향으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 커버(43")와 여과본체(41)가 나사결합한 상태에서 커버(43")를 풀면 커버(43")가 상승하여 스크린(42')의 간극이 벌어져 넓어진다. 다시 커버(43")를 조이면 커버(43")가 하강하여 스크린(42')의 간극이 좁아진다. 따라서, 스크린(42')의 간극을 조절함으로써, 원수에 포함된 이물질의 크기를 선택적으로 여과할 수 있으며, 스크린(42')에 이물질이 과도하게 낀 경우 스크린(42')의 간극을 벌려서 이물질을 제거할 수도 있다.

기액혼합부(1)는, 여과부로부터 원수를 공급받고, 오존가스를 공급받아 원수와 오존가스를 결합하여 오존수를 생성한다.

이때, 기액혼합부(1)는, 본체(11), 공급부(12), 오존수생성부(13), 배출부(14), 버블발생부(15), 압력측정부(16), 감압밸브(17) 및 제2감압밸브(18)를 포함한다.

본체(11)는, 대략 상단 및 하단이 막힌 원통 형태이고, 하단에는 내부에 잔존물을 제거하도록 밸브(V)가 설치된다.

공급부(12)는, 공급관(121), 가압펌프(122), 유량조절부(123) 및 오존가스공급관(124)을 포함한다.

공급관(121)은, 대략 파이프 형태로 본체(11) 및 후술할 몸체(131)를 수평하게 관통하여 설치된다. 이때, 공급관(121)의 끝단에는 공급관(121)에 허용압력 이상으로 압력이 상승하면 공급관(121)의 압력을 제거하도록 밸브(미도시)가 설치될 수 있다.

가압펌프(122)는, 공급관(121) 및 오존가스공급관(124)과 연결되고 몸체(131)의 외부에 배치되며, 원수 및 오존가스를 공급관(121)에 공급한다.

여기서, 오존가스공급관(124)에는 오존가스탱크(미도시) 등이 연결될 수 있다.

유량조절부(123)는, 공급관(121)과 연결되되 가압펌프(122)와 본체(11) 사이에 배치되고, 원수 및 오존가스의 공급량과 분사압력을 조절한다.

오존수생성부(13)는, 몸체(131), 거품발생부(132), 제1분사부(133), 타공판(134), 다리(135) 및 제2분사부(136)를 포함한다.

몸체(131)는, 대략 상단 및 하단이 막힌 원통형으로 본체(11)보다 작게 형성되며, 본체(11)의 내부에 배치되되, 몸체(131)의 하단과 본체(11) 사이에 다리(135)가 설치되어 대략 본체(11)의 내부 중간에 배치된다.

거품발생부(132)는, 대략 원통형태의 메쉬(M)가 몸체(131)의 내부 천장에 설치된다. 이에 따른 설명은 후술한다.

여기서, 거품발생부(132)는 메쉬(M)를 사용하였지만 동일한 구멍 또는 크기가 서로 다른 구멍이 형성된 타공판(미도시)이 사용될 수 있다.

제1분사부(133)는, 공급관(121)과 연결되는 수직관(133a)이 몸체(131)의 내부에 배치되고, 수직관(133a)의 상단에 회전노즐(133b)이 설치되되, 회전노즐(133b)이 메쉬(M)의 중앙에 삽입된다. 이때, 공급관(121)으로부터 원수 및 오존가스를 공급받아서 메쉬(M)에 원수 및 오존가스를 분사시키면, 원수 및 오존가스가 메쉬(M)를 통과하면서 거품이 생성된다. 이에 따라, 거품에 의해서 오존가스와의 접촉면적이 커져서 오존가스가 원수에 잘 용해된다.

타공판(134)은, 대략 원판형태로 복수의 구멍이 형성되고, 수직관(133a)에 끼워지되 메쉬(M)의 하단에 설치된다. 즉, 거품발생부(132)에서 생성된 거품이 타공판(134)의 구멍을 통해 아래로 떨어짐으로써, 거품의 체류시간을 연장할 수 있고 거품이 사그라지면서 오존수가 생성된다. 이에 따라, 오존가스와 원수의 결합시간을 연장함으로써 오존가스가 원수에 잘 녹아든다.

제2분사부(136)는, 몸체(131)의 하부에 배치되되 몸체(131)의 둘레에 복수가 설치된다. 즉, 타공판(134)을 통해 떨어진 오존수는 몸체(131)의 바닥에 모이고, 바닥에 모인 오존수는 제2분사부(136)를 통해 후술할 버블발생부(15)로 분사된다. 이에 따른 설명은 후술한다.

여기서, 제2분사부(136)는 분사범위를 넓히기 위해서 분사노즐이 복수로 형성되거나 수직한 길이 방향으로 슬릿 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제2분사부(136)는 분사노즐이 후술할 버블발생부(15)를 향해 형성될 수 있다.

배출부(14)는, 일단은 본체(11)의 하부 둘레에 설치되어 본체(11)와 연결되고, 상부로 꺾여 형성된다. 또한, 배출부(14)는 본체(11)의 내부에 남아있는 잉여가스를 배출시키도록 배출부(14)의 상단에 배기부(141)가 설치된다. 이에 따른 설명은 후술한다.

버블발생부(15)는, 대략 복수의 구멍이 형성되되 직사각 형태의 타공패널을 사용하고, 제2분사부(136)에 대응하도록 몸체(131)의 상부 둘레에 복수가 설치된다. 이에 따라, 제2분사부(136)에서 분사된 오존수가 부딪쳐 거품이 생성되고, 오존수의 접촉면적이 늘어나면서 오존가스가 오존수에 한번 더 녹아들어 양질의 오존수가 생성된다.

압력측정부(16)는, 본체(11)의 상단에 설치되고, 본체(11)의 내부압력을 측정한다.

감압밸브(17)는, 본체(11)의 외부에 배치되되 일단이 본체(11)의 상단과 연결되고 타단은 공급관(121)과 연결되며, 본체(11)의 상단 연결 부위를 개폐한다. 즉, 압력측정부(16)로부터 측정된 압력이 설정압력(4K)을 초과하면 감압밸브(17)가 열리면서 본체(11)의 내부압력이 공급관(121)으로 바이패스되어 본체(11)의 내부압력이 떨어진다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 제2분사부(136')는, 버블발생부를 향해 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2분사부(136')에서 분사되는 오존수가 버블발생부(15)에 골고루 뿌려진다.

여기서, 도 9에 도시된 바와 같이 타공판(134')은, 서로 다른 크기의 구멍이 복수로 형성될 수 있다. 이에 따라, 메쉬를 통해 생성된 오존수와 거품이 타공판(134')에 체류하면서 함께 내려갈 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이 버블발생부(15')는, 서로 다른 크기의 구멍이 복수로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2분사부(136)에서 분사된 오존수 및 거품이 버블발생부(15')를 통과하면서 거품이 추가로 생성되고 분사된 거품은 그대로 통과하여 접촉면적을 극대화하여 잔류하는 오존가스가 오존수에 녹아들어 더욱 높은 양질의 오존수를 생성할 수 있다.

오존수분사부(5)는, 기액혼합부로부터 오존수를 공급받아 호소에 분사하고 오존수를 호소에 용해하는 것으로, 부력부(51), 교반부(52), 회전부(53) 및 분사관(54)을 포함한다.

부력부(51)는, 호소에 오존수분사부(5)를 부유시키는 것으로, 한 부분에 파지부(511)를 구비한다. 이에 따라 사용자는 호소에 들어가서 파지부(511)를 잡고 오존수분사부(5)를 이동시킬 수 있다.

교반부(52)는, 오존수를 교반 및 용해하도록 주지된 교반날개(522)를 구비하고, 상단에 회전축(521)이 구비되며, 회전축(521)이 부력부(51)를 관통하여 설치된다. 이에 따라, 교반부(52)는 부력부(51)로부터 회전가능하며, 기액혼합부로부터 오존수를 공급받아 오존수를 호소의 원수와 교반하면서 오존수를 용해하고 분사한다.

회전부(53)는, 회전축(521)과 연결되고, 회전축(521)을 통해 교반날개(522)를 회전시키는 동력공급부(532)와, 교반부(52)의 분사방향으로 조절하도록 동력공급부(532)의 한 부분에 동력공급부(532)를 회전시키는 손잡이(531)가 구비된다. 이에 따라, 회전부(53)는 교반부(52)의 동력을 공급하고, 사용자가 손잡이(531)를 잡고 회전시키면 동력공급부(532) 및 교반부(52)가 동시에 회전한다.

분사관(54)은, 회전축(521)의 한 부분에 설치되고, 오손수생성부로부터 오존수를 공급받아 교반날개(522)의 후방에서 오존수를 분사한다. 이에 따라, 분사관(54)에서 오존수를 분사하면, 교반날개(522)가 회전하면서 오존수를 교반하여 전방으로 분사한다. 따라서, 오존수가 교반하는 과정에서 오존수가 호소에 용해되고 호소 전체에 널리 확산되어 호소의 수질을 신속하게 정화시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 호소 수질 정화 시스템의 작동 상태를 설명하기로 한다.

오염된 호소가 있으면 호소 및 호소 주변에 본 발명의 호소 수질 정화 시스템을 배치한다.

호소수회수부(2)로부터 원수에 포함된 녹조류 등의 이물질을 여과하여 원수를 채취한다.

채취된 원수는 저장부(3)로 이동시켜 원수를 저장한다.

저장부(3)에 저장된 원수를 여과부(4)로 공급하고, 여과부에서는 원수에 포함된 이물질을 한 번 더 여과한다.

이때, 스크린(42)에 이물질이 과도하게 끼면 스크린을 청소하기 위해서 이물질배출부(413)를 개방한 후 원수의 흐름을 반대로 바꿔서 역세척함으로써 스크린을 청소할 수 있다. 여기서, 역세척은 이미 주지된 기술로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여과부(4)를 거쳐 여과된 원수를 기액혼합부(1)로 투입시킨다.

기액혼합부(1)에서는 투입된 원수에 오존가스를 결합시켜 오존수를 생성한 후 생성된 오존수를 오존수분사부(5)로 공급한다.

예를 들면, 가압펌프(122)를 작동시켜 오존가스와 원수를 공급관(121)에 공급한다.

공급된 오존가스와 원수는 수직관(133a)에 공급되고, 수직관(133a)에 공급된 오존가스와 원수는 회전노즐(133b)을 통해 거품발생부(132)로 분사된다.

거품발생부(132)로 분사된 오존가스와 원수가 메쉬(M)를 통과하면서 거품이 생성되고, 생성된 거품은 오존가스와 결합한다.

이때, 거품이 타공판(134)을 거쳐 거품이 사그라지면서 오존수가 생성되고, 생성된 오존수는 몸체(131)의 바닥에 모인다.

여기서, 몸체(131)의 바닥에 일정량의 오존수가 모일 때까지 몸체(131)의 내부에 있는 오존가스가 제2분사부(136)를 통해 분사된다.

몸체(131)의 바닥에 일정량의 오존수가 모이면 오존수는 몸체(131)의 내부 압력이 상승하면서 제2분사부(136)를 통해 분사된다.

제2분사부(136)를 통해 분사된 오존수는 버블발생부(15)로 분사된다.

버블발생부(15)로 분사된 오존수가 복수의 구멍을 통과하면서 다시 거품이 생성되고, 생성된 거품은 잔류하는 오존가스와 한번 더 결합한다.

오존가스와 결합한 거품은 다시 사그라지면서 농도가 한층 더 높아진 양질의 오존수가 되어 본체(11)의 바닥에 적재된다.

본체(11)의 바닥에 일정량의 오존수가 적재되면 본체(11)의 내부압력이 상승하면서 오존수가 배출부(14)를 통해 배출된다. 이때, 배출부(14)를 통해 오존가스가 오존수와 함께 배출될 수 있는데 배출되는 오존가스는 배기부(141)를 통해 배출된다. 따라서, 잔존하는 오존가스를 오존수로부터 분리함으로써 양질의 오존수를 생산할 수 있다.

한편, 본체(11)의 내부압력이 설정압력(4K)을 초과하면 감압밸브(17)가 열리면서 바이패스되되 본체(11)의 내부압력이 허용압력 범위가 될 때까지 바이패스 시킨다.

상술한 감압밸브(17) 및 제2감압밸브(18)는 자동 또는 수동으로 작동시킬 수 있다.

본 발명의 작동이 끝나면 본체(11)의 바닥에 잔존하는 오존수를 본체(11)의 하부에 설치된 밸브(V)를 열고 제거한다.

오존수분사부(5)에서 공급받은 오존수를 교반하고, 분사방향을 바꾸면서 오존수를 분사시켜서 호소 전체에 오존수를 확산시킨다. 이에 따라, 호소의 수질을 신속하게 정화시킬 수 있다.

호소의 수질 정화가 끝나면 도 13에 도시된 바와 같이, 차량을 이용하여 오염이 발생한 호소로 본 발명을 이동시킨 후 상술한 단계를 수행한다.

따라서, 본 발명은 호소의 수질이 정화되면 본 발명을 수거하여 오염된 호소로 이동시켜 재 배치함으로써, 신속하게 호소의 수질을 정화할 수 있다. 또한, 장비가 간소하고 설치, 철거 및 이동이 용이하기 때문에 경관을 해치지 않으면서 자연상태를 그대로 보존할 수 있다.

상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.

1; 기액혼합부
2; 호소수회수부
21; 프레임
22; 필터망
23; 부표부
24; 흡입펌프
3; 저장부
4, 4', 4"; 여과부
41, 41'; 여과본체
411; 원수유입구
412; 원수배출구
413; 이물질배출부
414; 격막
415; 플렌지
42, 42'; 스크린
43, 43', 43"; 커버
431; 플레이트
432, 432'; 가압부
432a; 가이드편
432b; 코일스프링
432c; 가압판
433; 가이드부
433a; 패킹
44; 잠금부
441; 구속부
441a; 고정편
441b; 연결편
442; 로킹부
442a; 걸림돌기부
442b; 잠금레버
442b'; 걸고리
5; 오존수분사부
51; 부력부
511; 파지부
52; 교반부
521; 회전축
522; 교반날개
53; 회전부
531; 손잡이
532; 동력공급부
54; 분사관

Claims (7)

1. 호소(湖沼) 상부층에서 이물질을 여과하여 원수를 추출하는 호소수회수부;
   상기 호소수회수부로부터 추출된 원수를 공급받아 상기 원수의 이물질을 여과하고 이동 가능한 여과부;
   상기 여과부를 거친 원수와 오존가스를 투입받아 오존수를 생성하고 이동 가능한 기액혼합부; 및
   상기 기액혼합부로부터 오존수를 공급받아 상기 호소에 상기 오존수를 분사하여 상기 호소에 오존수를 용해하는 오존수분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호소 수질 정화 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 호소수회수부와 상기 여과부 사이에 상기 호소수회수부로부터 추출된 원수를 저장하고, 저장된 원수를 상기 여과부로 공급하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호소 수질 정화 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 여과부는,
   일단이 개구되되 상기 개구 둘레의 일 영역이 확장되고 내부에 가장자리가 관통된 격막이 형성되며 유입구와 배출구가 형성되는 본체;
   일단이 개구되되 일단이 상기 격막에 밀착되고 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 호소수회수부로부터 추출된 원수의 이물질을 걸러내는 스크린;
   상기 본체의 개구를 개폐하고 한 부분에 탄성력을 가지는 가압부를 구비하며 상기 가압부가 상기 스크린을 가압하여 상기 본체에 고정하는 커버; 및
   상기 본체에 상기 커버를 고정 또는 해제하는 잠금부;를 포함하되,
   상기 유입구로 원수가 유입되면 상기 원수가 상기 스크린을 통과하면서 상기 원수에 섞인 이물질이 상기 스크린에 여과되고, 상기 이물질로 인해서 상기 스크린이 막히면 상기 스크린 내부에 압력이 상승하며, 상기 스크린의 내부압력이 설정압력 이상이 되면 상기 스크린이 가압 방향의 반대 방향으로 소정 거리만큼 이동하면서 유입구로 유입되는 원수가 상기 스크린과 격막 사이로 이동하여 상기 본체 밖으로 배출됨으로써 상기 스크린의 내부압력이 상승하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 호소 수질 정화 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 커버는,
   일면에 상기 가압부의 주변에 배치되는 가이드부; 및
   상기 가이드부의 둘레에 설치되는 패킹;을 포함하되,
   상기 가이드부가 상기 본체에 끼워지면 상기 패킹에 의해서 상기 커버와 상기 본체 사이가 밀폐되고, 상기 가이드부를 통해서 상기 커버가 본체의 길이방향으로 이동하며, 상기 커버가 이동함으로써 상기 스크린의 간극을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 호소 수질 정화 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 잠금부는,
   링크 방식으로 연결되고 내측에 경사면이 형성되며 상기 커버의 둘레에 배치되어 상기 커버를 상기 본체에 구속시키는 구속부; 및
   상기 구속부의 양단에 상기 구속부의 구속길이를 조절하고 상기 구속부의 양단을 연결하여 고정하는 로킹부;를 포함하되,
   상기 구속부의 길이를 줄여서 상기 커버의 둘레에 설치하면 상기 커버가 상기 경사면을 타고 이동하면서 상기 커버가 상기 본체에 밀착되어 상기 스크린의 간극이 좁혀지고, 상기 구속부의 길이를 늘려서 상기 커버의 둘레에 설치하면 상기 커버가 상기 경사면을 타고 이동하면서 상기 본체로부터 인출되어 상기 스크린의 간극이 넓어지는 것을 특징으로 하는 호소 수실 정화 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 여과부는,
   일단이 개구되고 내부에 가장자리가 관통된 격막이 형성되며 유입구와 배출구가 형성되는 본체;
   상기 격막에 밀착되고 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 호소수회수부로부터 추출된 원수의 이물질을 걸러내는 스크린; 및
   상기 본체에 나사결합되어 상기 본체의 개구를 개폐하고 한 부분에 가압부를 구비하며 상기 가압부가 상기 스크린을 가압하여 상기 본체에 고정하는 커버;를 포함하되,
   상기 커버를 풀거나 조임으로써 상기 스크린의 간극을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 호소 수질 정화 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   오존수분사부는,
   상기 기액혼합부와 연결되어 온존수를 호소에 투입시키는 투입부;
   상기 투입부로부터 배출되는 오존수를 교반하여 상기 호소에 용해시키고 분사하는 교반부; 및
   상기 교반부의 분사방향을 조정하는 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호소 수질 정화 시스템.
   

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