KR20160034470A - Oh라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템에 관한 것으로서, 기체상의 OH라디칼을 저장수에 용존시켜 만든 OH라디칼수를 축사에 공급하도록, 상기 축사의 주변에 설치되어 상기 기체상의 OH라디칼을 발생시키는 OH라디칼발생기; 상기 OH라디칼발생기보다 높은 위치에 설치되고, 물을 유입받아 상기 저장수로 저장하는 외부저장탱크; 상기 외부저장탱크로부터 공급받은 상기 저장수에 상기 기체상의 OH라디칼을 혼합시켜서 상기 OH라디칼수를 만드는 교반기; 및 상기 교반기와 상기 외부저장탱크 사이에 연결되어서, 상기 저장수 또는 상기 OH라디칼수의 유동 경로가 되는 순환라인을 포함하고, 상기 교반기에서 만들어진 상기 OH라디칼수가 상기 순환라인을 통해 상기 외부저장탱크로 유입 또는 재유입되어 상기 외부저장탱크에 저장된다.

Description

OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템{SYSTEM FOR REMOVING DEODORIZING OF CATTLE SHED USING OH-RADICAL APPARATUS}
본 발명은 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, OH라디칼수(OH-RADICAL WATER)를 축사의 내부에 분무하거나, 가축 음용수로 사용함으로써, 축사의 악취를 제거하는 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템에 관한 것이다.
일반적으로 냄새는 크게 두 종류가 있는데 사람의 기분을 좋게 하는 것을 향기라 하고 기분을 불쾌하게 하는 것을 악취라 한다. 후자의 경우 사람의 신경계통을 자극시켜 정신적, 육체적으로 피해를 주는 것을 말하며 대기환경 보존법 제2조(정의)에 의하면 '악취'란 황화수소, 머캅탄(mercaptan)류, 아민류, 기타 자극성 있는 기체상 물질이 인간의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다고 규정하고 있다. 또한 우리나라에서는 암모니아, 메틸머캅탄, 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 트리메틸아민, 아세트알데히드, 스티렌 등을 악취물질로 지정하고 있다.
이러한 악취유발 물질은 발생원에 따라 매우 다양하며 정유공장, 화학공장, 분뇨 및 축산폐수처리장, 하수처리장, 도시 쓰레기 매립장 등은 도시의 주요 악취 발생원으로 간주 되고 있다. 특히 하수처리장, 축산 분뇨처리장, 축사 등과 같은 환경기초시설에서는 상기한 악취가 발생하여 주요한 민원의 대상이 되기 때문에 혐오시설로 간주되는 실정이지만 국민생활이나 해당지역 주민생활에 없어서는 안 되는 필수 시설로써 주요 문제점으로 대두 되는 악취발생은 반드시 해결되어야 한다.
특히, 발명의 배경이 되는 특허문헌들에는 OH라디칼을 생성 또는 발생시키는 장치만을 개시하고 있을 뿐, 대형 축사에서 OH라디칼수를 이용하여 축사에서 발생되는 악취를 효율적으로 제거 또는 방지하는 구체적인 기술이 부재되어 있다.
여기서, OH라디칼은 일명 수산기를 지칭하는 것으로서, 높고 강력한 에너지를 가하여 만든 플라즈마 상태에서 생성되는 일종의 산소 음이온계 천연물질로서 인체에 무해하며 산화력이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다. 예컨대, 최근 미국에서 실험한 연구결과에 의하면 OH라디칼은 오존보다 2000배, 태양의 자외선보다 180배나 빠른 산화 속도를 가지고 있고, 이는 지구상에서 가장 강력한 살균 및 산화력과 매우 활발한 반응을 일으킬 수 있다.
따라서, 이러한 OH라디칼수를 이용하여 축사의 대기정화, 축사의 가축 건강을 도모하면서, 동물에게 유해하지 않고, 수 초만에 비브리오균, 곰팡이균, 대장균, 살모넬라균, 잡균 등 각종 바이러스 잔류농약 성분 등 인체 유해균을 살균하며 부패를 방지하고, 신선한 산소를 공급함으로써 항상 깨끗하고 청결한 축사 환경을 만들기 위해서는, 대형 축사와 같은 OH라디칼수의 사용처에 적합한 시스템 구성이 요구되고 있다.
[특허문헌]
(특허문헌1)한국등록특허 제10-0842355호(2008.06.24)
(특허문헌2)한국공개특허 제10-2010-0090862호(2010.08.18)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 대형 외부저장탱크와 교반기를 순환라인을 통해 연결하고 교반기에 OH라디칼발생기를 연결함으로써, OH라디칼수를 대용량으로 안정적으로 축사에 공급할 수 있고, 시스템 및 관련 장치의 잔고장이 거의 없으면서 유지 보수가 용이한 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기체상의 OH라디칼을 저장수에 용존시켜 만든 OH라디칼수를 축사에 공급하는 축사 악취 제거시스템에 있어서, 상기 축사의 주변에 설치되어 상기 기체상의 OH라디칼을 발생시키는 OH라디칼발생기; 상기 OH라디칼발생기보다 높은 위치에 설치되고, 물을 유입받아 상기 저장수로 저장하는 외부저장탱크; 상기 외부저장탱크로부터 공급받은 상기 저장수에 상기 기체상의 OH라디칼을 혼합시켜서 상기 OH라디칼수를 만드는 교반기; 및 상기 교반기와 상기 외부저장탱크 사이에 연결되어서, 상기 저장수 또는 상기 OH라디칼수의 유동 경로가 되는 순환라인을 포함하고, 상기 교반기에서 만들어진 상기 OH라디칼수가 상기 순환라인을 통해 상기 외부저장탱크로 유입 또는 재유입되어 상기 외부저장탱크에 저장되는 것을 특징으로 하는 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템이 제공된다.
또한, 본 발명은 상기 축사의 내부에 초미립자 또는 미스트(mist) 상태로 상기 OH라디칼수를 분무시키도록, 상기 외부저장탱크의 출수구에 연결된 라디칼수 공급라인; 상기 라디칼수 공급라인의 끝단에서 일측으로 분기된 라디칼수 분배라인; 상기 라디칼수 분배라인에 설치되어 상기 OH라디칼수를 압축시키는 유체압축기; 상기 유체압축기의 출구로부터 축사의 내부까지 연장되어서, 상기 유체압축기를 통해 압축된 OH라디칼수를 공급받는 미스트 분사레일; 및 상기 미스트 분사레일에서 복수개로 이격 배치 및 관통하게 연결되어서, 상기 압축된 OH라디칼수를 미스트 상태로 분사하는 노즐을 더 포함한다.
또한, 상기 축사의 내부 또는 외부에 액체 상태로 상기 OH라디칼수를 공급시키도록, 상기 라디칼수 공급라인의 끝단에서 타측으로 분기된 음용수 공급라인; 상기 음용수 공급라인에 설치된 체크밸브; 상기 체크밸브 후단으로 상기 음용수 공급라인에 설치된 유량제어밸브; 상기 음용수 공급라인의 끝에 연결된 복수개의 급수라인; 및 상기 급수라인에 설치된 급수전을 더 포함한다.
또한, 상기 외부저장탱크는 탱크내부로 물을 유입시키도록 수원과 상기 외부저장탱크를 서로 연결하는 입수라인을 더 포함한다.
또한, 상기 교반기는, 상기 OH라디칼발생기와 상기 교반기 사이에 연결되어 상기 기체상의 OH라디칼의 이동경로가 되는 라디칼 배출라인; 상기 라디칼 배출라인을 통해 상기 교반기의 내부로 유입된 상기 기체상의 OH라디칼과 상기 순환라인의 입수배관을 통해 상기 교반기의 내부로 유입된 상기 외부저장탱크의 저장수 또는 OH라디칼수를 혼합하여 용해시키는 용해부; 상기 용해부에서 배출된 OH라디칼수가 상기 순환라인의 출수배관을 통해 상기 외부저장탱크의 내부로 유입된 후, 상기 외부저장탱크의 저장수 또는 OH라디칼수가 상기 순환라인의 입수배관을 통해 상기 용해부의 내부로 유입되도록, 상기 용해부와 상기 순환라인의 출수배관 사이에 연결된 순환펌프; 및 상기 순환펌프의 후단으로 상기 순환라인의 출수배관에 설치된 순환밸브를 포함한다.
또한, 상기 OH라디칼발생기는, 상기 라디칼 배출라인에 연결되고, 장치하우징에 설치된 OH라디칼공급부; 상기 장치하우징에 설치되고, 외부 공기를 상기 장치하우징의 내부로 유입시키는 공기도입부; 상기 공기도입부로부터 유입된 공기를 압축하도록 상기 공기도입부에 연결된 상기 공기압축부; 상기 공기압축부에 연결되고, 상기 공기압축부에 의해 압축된 공기를 이온전도성 분리막(ion transport membrane), ASU(air separation unit), PSA(pressure swing adsorption) 중 어느 하나를 통해 순산소, 질소, 아르곤, 이물질 및 물분자로 분리하는 기체분리부; 상기 기체분리부의 일측에 연결되고, 상기 기체분리부로부터 분리된 질소, 아르곤, 이물질을 상기 장치하우징 외부로 배출시키는 기체배출부; 상기 기체분리부의 타측에 연결되고, 상기 기체분리부로부터 분리된 순산소에 고압전원의 전기에너지를 인가하여 오존을 생성하는 오존생성부; 및 상기 오존생성부에 연결되고, 상기 오존생성부의 상기 오존과 상기 기체분리부의 상기 물분자를 충돌시켜서 상기 기체상의 OH라디칼을 생성하고, 상기 기체상의 OH라디칼을 상기 OH라디칼공급부에 제공하는 OH라디칼생성부를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템에 의하면, 대형 외부저장탱크를 구비하여 대용량의 OH라디칼수를 안정적으로 축사의 내부에 초미립자 또는 미스트(mist) 형태로 분무시키거나, 축사 내부 또는 외부의 음용수 배출부 쪽으로 액체 상태의 OH라디칼수를 공급할 수 있는 효과가 있다.
여기서, OH라디칼수는 독성이 없는 인체에 무해한 천연 물질로서, 모든 오염물질을 살균, 소독하고, 화학적으로 분해하고, 제거할 수 있는 가장 강력한 물질이며, 산화력, 즉 살균, 소독, 탈취, 분해하는 능력이 강력하지만 인체에는 독성이 있거나 유해하지 않고, 공기와 물 속의 오염물질에 직접적으로 관여하여 모든 오염물질을 안전한 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)로 환원시켜 인체에 무해하게 할 수 있다. 예컨대, OH라디칼수는 각종 세균, 부패균, 식중독균, 바이러스를 5~10초 이내에 효과적으로 살균한다. 여기서, 각종 세균은 병원성대장균, 곰팡이(진균류), 박테리아, 살모넬라균, 황색포도구균, 장비브리오, 레지오넬라균, 사스, 조류독감, O-157, 칸피로바쿠타 등 거의 모든 질병균이 될 수 있다.
특히, OH라디칼수는 안전하고 건강한 물로서, 미네랄이 풍부하고, 영양분이 살아있는 건강한 산소수로서, 강력한 산화력을 통해 물 속에 있는 유기물, 무기물을 분해, 살균, 소독 및 정화 처리하므로 끓이지 않고 그대로 먹을 수 있으므로, 축사에서 기르고 있는 가축, 동물들을 건강하게 유지시킬 수 있고, 가축, 동물로 인하여
또한, OH라디칼수는 용존산소량의 증가로 물맛이 좋고 동물들의 근육의 에너지와 기능을 높여주며, 신진대사를 활성화시키고, 항균, 저항능력을 증진시켜 영향 흡수 능력을 높일 수 있고, 물 속의 대장균, 장비브리오균, 살모넬라균등의 세균을 멸균하고, 중금속(예: 철:80%, 망간:70% 등)을 제거할 수 있음으로, 동물들의 생육환경을 증지시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 대형 외부저장탱크와 교반기를 순환라인을 통해 연결하고, 교반기에 연결된 OH라디칼발생기로부터 교반기쪽으로 기체상의 OH라디칼을 공급함으로써, 기체상의 OH라디칼을 대형 외부저장탱크의 저장수에 99% 이상 용존시켜 대용량의 OH라디칼수를 축사에서 활용할 수 있고, 그 결과 OH라디칼수의 강력한 산화력은 부패균을 완전히 멸균하여 냄새제거는 물론 뛰어난 정화능력을 발휘하여 청결한 축사 환경을 만들어 줄 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 대형 외부저장탱크, 교반기, OH라디칼발생기 등이 각각 해당 유로 또는 배관에 해당하는 라디칼 배출라인, 순환라인, 라디칼수 공급라인, 라디칼수 분배라인, 입수라인, 급수라인을 통해 연결 또는 배치되어 있어서, 고장 발생시, 고장이 발생된 구성만을 용이하게 교체하여 유지 보수를 간편하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 OH라디칼발생기의 내부 구성을 설명하기 위한 정면도.
도 3은 도 2에 도시된 OH라디칼발생기의 OH라디칼생성부의 작동 관계를 설명하기 위한 블록도.
이하, 본 발명의 실시예들 또는 응용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 실시예에서 설명하는 각종 라인은 파이프배관, 호스배관, 유로, 호스, 관부재용 연결부재 등을 통칭하는 것으로서, 유체를 공급할 수 있는 수단일 수 있다.
또한, 본 실시예에서 설명하는 각종 밸브는 별도의 제어장치(미 도시)에 의해 자동으로 개폐되거나, 밸브 개폐량을 제어할 수 있는 전자제어식 밸브이거나, 수동 조작에 의해 작동 가능한 밸브일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 축사 악취 제거시스템은 기체상의 OH라디칼을 저장수에 용존시켜 만든 OH라디칼수를 축사에 공급할 수 있는 복수개의 장치 및 그의 연결 구성을 통해서, 축사(10)의 악취를 제거하여 축사(10)의 대기를 정화시키고, 축사(10)에서 기르고 있는 가축, 동물, 또는 축사(10) 주변의 식물의 질병 예방을 도모하는 장치이다.
이를 위해서 본 실시예는 OH라디칼발생기(100), 외부저장탱크(200), 교반기(300)(agitator), 순환라인(400), 라디칼수 공급라인(500), 라디칼수 분배라인(600), 유체압축기(610), 미스트 분사레일(620) 및 노즐(630)을 포함할 수 있다.
OH라디칼발생기(100)는 축사(10)의 주변에 설치되고, 도 2를 통해 설명할 세부 구성에 의해서 기체상의 OH라디칼을 발생시키는 역할을 담당한다.
이런 OH라디칼발생기(100)는 상용 전원을 공급받아 작동하는 제어반을 내장하고 있고, 상기 제어반의 제어에 따라서 외부 공기를 기체상의 OH라디칼로 생성하여 교반기(300) 쪽으로 공급한다.
외부저장탱크(200)는 OH라디칼발생기(100)보다 높은 위치에 설치되고, 물을 유입받아 상기 저장수로 저장하는 역할을 담당한다. 외부저장탱크(200)의 저부에는 받침대 또는 지지구조물(210)이 마련되어 있다. 이에 따라서, 외부저장탱크(200)가 OH라디칼발생기(100)의 레벨 또는 축사(10)의 레벨보다 높게 설치될 수 있다.
외부저장탱크(200)는 지지구조물(210)로 인하여 레벨차이, 즉 높이차에 따라 자연적으로 발생되는 수압을 이용하여서, 외부저장탱크(200)에 저장된 OH라디칼수를 수요처인 축사(10) 내에 설치된 노즐(630) 쪽으로 공급하거나, 또는 축사(10)의 내부 또는 외부에 마련된 음용수 배출부(640) 쪽으로 공급할 수 있다.
외부저장탱크(200)는 FRP 재질로 탱크구조물을 만들고, OH라디칼의 오염을 방지할 수 있는 코팅층을 탱크구조물의 내표면 또는 외표면에 구비하고, 질소퍼지(PURGE)시 압력을 견딜 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
외부저장탱크(200)는 수직원통형(CYLINDER TYPE), 각형(SQUARE TYPE), 횡형(HORIZONTAL TYPE) 중 어느 하나의 탱크 타입을 가질 수 있다.
외부저장탱크(200)는 탱크내부로 물을 유입(W/I: Water In)시키도록 축사(10) 주변의 수원(예: 지하수 또는 상수도물)과 상기 외부저장탱크(200)를 서로 연결하는 입수라인(220)을 더 포함한다. 입수라인(220)에는 입수밸브(221)가 마련될 수 있다. 입수밸브(221)는 외부저장탱크(200)로 유입시키기 위한 물의 유량을 제어하는 역할을 담당한다. 입수라인(220)은 일종의 파이프배관으로서 관통하게 외부저장탱크(200)의 입수구에 결합될 수 있다.
외부저장탱크(200)의 내부에는 디지털 수위계가 더 구비되거나, 입수라인(220)에 디지털 유량계 등과 같은 계측 장비가 더 구비된다. 이들 계측 장비는 입수밸브(221)의 개폐를 제어하는 탱크제어기(미 도시)에 접속될 수 있다.
아울러, 외부저장탱크(200)의 하부에는 드레인배관 및 드레인밸브가 더 구비될 수도 있다.
교반기(300)는 외부저장탱크(200)로부터 공급받은 저장수에 기체상의 OH라디칼을 혼합시켜서 OH라디칼수를 만드는 역할을 담당한다.
교반기(300)는 OH라디칼발생기(100)와 교반기(300) 사이에 연결되어 기체상의 OH라디칼의 이동경로가 되는 라디칼 배출라인(310)을 포함한다.
여기서, 라디칼 배출라인(310)의 일측 단부는 OH라디칼발생기(100)에서 기체상의 OH라디칼이 배출되는 출구에 연결되고, 라디칼 배출라인(310)의 타측 단부는 교반기(300)의 용해부의 입구에 연결될 수 있다.
또한, 교반기(300)는 라디칼 배출라인(310)을 통해 교반기(300)의 내부로 유입된 상기 기체상의 OH라디칼과 순환라인(400)의 입수배관(401)을 통해 교반기(300)의 내부로 유입된 외부저장탱크(200)의 저장수 또는 OH라디칼수를 혼합하여 용해시키는 용해부(320)를 포함한다.
용해부(320)는 자력식 또는 모터구동식으로 저장수와 OH라디칼의 혼합물을 잘 섞거나 회류시켜 줄 수 있는 회류 수단(321)을 용해부(320)의 내부에 더 구비할 수 있다.
또한, 교반기(300)는 상기 용해부(320)와 상기 순환라인(400)의 출수배관(402) 사이에 연결된 순환펌프(330)를 포함한다. 순환펌프(330)는 순환라인(300) 내부의 액체에 대하여 순환펌프(330)의 펌핑력을 작용하여 액체를 유동, 즉 순환시키는 역할을 한다. 이러한 순환펌프(300)에 의해서 용해부(320)에서 배출된 OH라디칼수는 순환라인(400)의 출수배관(402)을 통해 외부저장탱크(200)의 내부로 유입될 수 있다. 또한, 순환펌프(300)에 의해서 외부저장탱크(200)의 저장수 또는 OH라디칼수는 상기 순환라인(400)의 입수배관(401)을 통해 상기 용해부(320)의 내부로 유입될 수 있다.
교반기(300)에도 미도시 되어 있지만, 순환펌프(330)의 작동 제어, OH라디칼발생기(100)와의 연동하여 OH라디칼 입력량 대비 혼합할 저장수의 공급 유량 비율을 제어하기 위한 통상적인 제어회로가 더 구비될 수 있다.
또한, 교반기(300)는 순환펌프(330)의 후단으로 순환라인(400)의 출수배관(402)에 설치된 순환밸브(340)를 포함한다.
순환라인(400)은 교반기(300)와 외부저장탱크(200) 사이에 연결되는 것으로서, 외부저장탱크(200)의 저장수 또는 OH라디칼수의 유동 경로가 된다.
여기서, 저장수는 외부저장탱크(200)에 저장되는 액체를 통칭하는 것으로서, 최초 시스템 작동을 위해서 외부저장탱크(200)에 채워지는 지하수이거나, 상기 지하수가 교반기(300)를 경유하면서 OH라디칼과 반응하여 외부저장탱크(200)로 돌아오는 OH라디칼수이거나, 혹은 돌아온 OH라디칼수가 다시 상기 교반기(300)를 경유하면서 새로 제공된 OH라디칼에 의해 용존량을 증가시킨 후 또다시 외부저장탱크(200)로 돌아온 고농도의 OH라디칼수에 해당될 수 있다. 즉, 최초 외부저장탱크(200)에 채워진 저장수는 순환라인(400) 및 교반기(300)를 수차례 경유하면서 모두 OH라디칼수로 변환된다.
순환라인(400)은 앞서 언급한 바와 같이, 외부저장탱크(200)의 순환출구와 교반기(300)의 입구 사이에 연결된 입수배관(401)과, 교반기(300)의 출구에 해당하는 순환펌프(330)와 외부저장탱크(200)의 순환입구 사이에 연결된 출수배관(402)을 통칭할 수 있다.
이렇게 본 실시예는 외부저장탱크(200)의 외부 또는 OH라디칼발생기(100)의 외부에 설치되고 순환라인(400) 상에 설치된 교반기(300)를 제공한다. 이때 교반기(300)에서 만들어진 상기 OH라디칼수는 상기 순환라인(400)을 통해 상기 외부저장탱크(200)로 유입 또는 재유입되어 외부저장탱크(200)에 저장될 수 있다.
따라서, 축사(10)는 외부저장탱크(200)에 저장된 대용량의 OH라디칼수를 안정적으로 공급받아 사용할 수 있다.
특히, 외부저장탱크(200)는 교반기(300)를 통해서 반복적으로 OH라디칼을 공급받을 수 있으므로, OH라디칼 용존량이 99% 정도 되는 고농도의 OH라디칼수를 저장할 수 있는 특징을 갖는다. 만일, 교반기(300)를 사용하지 않고 단순히 OH라디칼수를 저장할 경우, 시간이 지남에 따라 저장수에서 OH라디칼 용존량이 감소될 수 있다.
축사(10)에서 대용량이지만 OH라디칼 용존량이 99%의 OH라디칼수를 안정적으로 사용하기 위해서는 아래와 같은 구성이 필요하다.
예컨대, 축사(10)의 악취 제거 및 강력한 살균을 위한 OH라디칼수는 축사(10)의 내부에 초미립자 또는 미스트(mist) 상태로 분무될 수 있다.
이를 위해서, 라디칼수 공급라인(500)은 외부저장탱크(200)의 출수구에 연결되고, 축사(10) 쪽에 위치한 분기점(510)까지 연장되어 있을 수 있다. 라디칼수 공급라인(500)에는 메인밸브(520)가 마련되어 있다.
라디칼수 분배라인(600)은 라디칼수 공급라인(500)의 분기점(510)에 해당하는 라디칼수 공급라인(500)의 끝단에서 일측으로 분기되고, 축사(10) 내부의 천장에 설치된 미스트 분사레일(620)까지 OH라디칼수를 공급할 수 있도록 연장된다.
라디칼수 분배라인(600)에서 상기 분기점(510)과 유체압축기(610)의 사이에는 개폐밸브(601)가 더 마련될 수 있다.
유체압축기(610)는 라디칼수 분배라인(600)에 설치되어 OH라디칼수를 압축시키는 역할을 담당한다. 즉, 유체압축기(610)는 유체압축기(610)에 설정된 압력으로 OH라디칼수를 이송시키는 역할을 담당한다.
미스트 분사레일(620)은 유체압축기(610)의 출구로부터 축사(10)의 내부까지 연장되어서, 상기 유체압축기(610)를 통해 압축된 OH라디칼수를 공급받는다. 미스트 분사레일(620)은 일종의 매니폴드형 배관으로서, 라디칼수 분배라인(600)으로부터 압축된 상태로 유입된 OH라디칼수를 복수개의 노즐(630) 쪽으로 분산 공급하는 역할을 담당하는 배관 및 배관 설치용 구조물을 통칭할 수 있다.
노즐(630)은 압축된 OH라디칼수를 초미립자 또는 미스트 형태로 분사하도록 복수개의 미세 토출 구멍을 갖는 노즐케이스와, 마이크로 버블을 형성하는데 사용되는 공기를 유입시키기 위해 노즐케이스에 형성된 기체 유입 구멍과, 공기 및 OH라디칼수를 서로 충돌시키거나 또는 와류(spiral)를 형성시키도록 노즐케이스의 내부에 마련된 내부 가이드 구조물을 포함하는 스프레이 수단일 수 있다.
이러한 노즐(630)은 미스트 분사레일(620)에서 복수개로 이격 배치 및 관통하게 연결되어서, 상기 압축된 OH라디칼수를 미스트 상태로 축사(10)의 내부 공간으로 분사하는 역할을 담당한다.
한편, 외부저장탱크(200)에 저장된 OH라디칼수는 액체 상태로 축사(10)의 내부 또는 외부에 해당하는 음용수 배출부(640)까지 공급될 수 있다.
음용수 배출부(640)는 가축, 동물 들이 OH라디칼수를 마시거나, 또는 동물 들에게 제공할 OH라디칼수를 담아 놓는 급수장치, 용기, 수로, 개방형 수조 등을 통칭할 수 있다.
이를 위해서, 본 실시예는 라디칼수 공급라인(500)의 끝단에서 타측으로 분기된 음용수 공급라인(650)과, 그 음용수 공급라인(650)에 설치된 체크밸브(660)와, 체크밸브(660) 후단으로 음용수 공급라인(650)에 설치된 유량제어밸브(670)와, 음용수 공급라인(650)의 끝에 연결된 복수개의 급수라인(680,681)과, 각 급수라인(680,681)에 설치된 급수전(682,683)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 OH라디칼발생기의 내부 구성을 설명하기 위한 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 OH라디칼발생기의 OH라디칼생성부의 작동 관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, OH라디칼발생기(100)는 축사의 내, 외부 또는 교반기 및 외부저장탱크 주변에 설치되는 장치하우징(110)을 포함한다. 여기서, 장치하우징(110)은 실외 설치에 따른 내구성 증대와 부식 방지를 위하여 스테인리스 재질로 제작될 수 있다.
여기서, 장치하우징(110)은 제어반(120)의 조작 및 사용과, 작동 상태의 육안 확인을 위하여, 투명창(111)을 포함한 힌지(114)를 기준으로 열고 닫을 수 있는 정면 도어(112)를 구비한다. 예컨대, 투명창(111)의 내측 정면판에는 복수개의 전원 스위치, 제어 스위치, 작동 표시 램프 등이 배치되어 있고, 사용자는 투명창(111)을 통해 장치 작동 상태를 육안으로 식별할 수 있다. 이들 전원 스위치, 제어 스위치, 작동 표시 램프는 장치하우징(110)의 내부에 마련된 내부구성품(130)에 전기 회로적으로 결합되어 있을 수 있다. 내부구성품(130)은 통상적인 제어회로 및 회로전원 공급부(미 도시)를 구비하고, 220V 일반 전원 또는 농업용 전원에 해당하는 상용 전원을 2만볼트의 고압전원으로 변환시키는 전원변환부(138)를 포함한다.
또한, 정면 도어(112)는 시건 장치 겸용 손잡이(113)를 구비하고, 손잡이(113)의 시건 장치를 해제할 수 있는 사용자만이 정면 도어(112)를 열고 도어 안쪽의 각종 스위치를 조작할 수 있다.
또한, OH라디칼발생기(100)는 설치면으로부터의 해충, 식물 접촉 등을 회피할 수 있도록, 장치하우징(110)의 저부에 설치된 복수개의 다리부(120)를 포함할 수 있다.
또한, OH라디칼발생기(100)는 내부구성품(130)으로서, 라디칼 배출라인(310)에 연결되고, 장치하우징(110)에 설치된 OH라디칼공급부(131)를 포함한다. OH라디칼공급부(131)는 라디칼 배출라인(310)에 연결되기 위한 배관용 커넥터 등을 포함할 수 있다.
OH라디칼발생기(100)는 외부 공기를 유입시킬 수 있도록 상기 장치하우징(110)에 설치되고, 외부 공기를 상기 장치하우징(110)의 내부, 즉 공기압축부(133) 쪽으로 유입시키는 공기도입부(132)를 포함한다. 여기서, 공기도입부(132)는 장치하우징(110)의 공기 흡입구, 빗물, 이물질 유입 방지용 여과망, 흡입 통로 등을 포함할 수 있다.
OH라디칼발생기(100)는 공기도입부(132)로부터 유입된 공기를 압축하도록 상기 공기도입부(132)에 연결된 상기 공기압축부(133)를 포함한다.
공기압축부(133)는 장치하우징(110)의 내부에 설치되는 내부공기압축기 및 내부공기압축이와 관련된 각종 배관 부재를 통칭할 수 있다.
또한, OH라디칼발생기(100)는 공기압축부(133)에 연결되고, 상기 공기압축부(133)에 의해 압축된 공기를 이온전도성 분리막(ion transport membrane), ASU(air separation unit) 및 PSA(pressure swing adsorption) 중 어느 하나를 통해 순산소, 질소, 아르곤, 이물질 및 물분자로 분리하는 기체분리부(134)를 포함한다. 여기서, 순산소는 산소 농도 99%로 순수한 산소를 의미할 수 있다.
OH라디칼발생기(100)는 기체분리부(134)의 일측에 연결된 기체배출부(137)를 포함한다. 기체배출부(137)는 기체분리부(134)로부터 분리된 질소, 아르곤, 이물질을 상기 장치하우징(110) 외부로 배출시키는 역할을 담당하고, 이를 위해서, 기체배출부(137)는 가스 배출 통로, 가스 출구 등을 포함할 수 있다.
OH라디칼발생기(100)는 기체분리부(134)의 타측에 연결된 오존생성부(135)를 포함한다. 오존생성부(135)는 기체분리부(134)로부터 분리된 순산소에 고압전원의 전기에너지를 인가하여 오존을 생성한다. 즉 오존생성부(135)는 전원변환부(138)로부터 2만볼트의 고압전원을 공급받아 순산소를 오존으로 변환시킨다.
OH라디칼발생기(100)는 오존생성부(135)에 연결된 OH라디칼생성부(136)를 포함한다. 여기서, OH라디칼생성부(136)는 오존생성부(135)의 상기 오존과 상기 기체분리부(134)의 상기 물분자를 충돌시켜서 상기 기체상의 OH라디칼을 생성하고, 상기 기체상의 OH라디칼을 상기 OH라디칼공급부(131)에 제공한다.
도 3을 참조하면, OH라디칼생성부(136)는 반응기 형태의 용기 구조물로서, 용기 구조물에는 플랜지 타입으로 배관 가능한 오존입구, 물분자입구 및 OH라디칼 출구가 마련되어 있다.
OH라디칼생성부(136)의 내부로 유입된 오존은 매우 불안정한 상태로서 OH라디칼생성부(136)의 내부의 물분자와 충돌하여 OH라디칼를 생성한다. 이렇게 생성된 OF라디칼은 기체상태로서 OH라디칼 출구를 통해 앞서 언급한 OH라디칼공급부(131)로 유동하고, 이후 OH라디칼발생기(100)의 외부에 위치한 라디칼 배출라인(310)을 따라서 도 1에 도시된 교반기(300) 쪽으로 공급될 수 있다.
이하, 도 1을 통해서 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템의 작동방법에 대하여 설명하고자 한다.
먼저, 입수밸브(221)는 개방, 메인밸브(520)는 폐쇄되고, 이에 따라 지하수가 입수라인(220)을 따라 외부저장탱크(200)의 내부에 채워진다.
외부저장탱크(200)의 내부에 적정 수량의 지하수가 채워진 경우, 입수밸브(221)는 폐쇄된다.
또한, 순환밸브(340)는 개방되고, 이후 교반기(300) 및 순환펌프(330)가 가동된다.
이와 함께, OH라디칼발생기(100)가 가동하여 기체상의 OH라디칼이 교반기(300)의 내부로 유입된다.
이렇게 유입된 기체상의 OH라디칼은 외부저장탱크(200)로부터 순환라인(400)의 입수배관(401)을 경유하여 교반기(300)의 내부로 들어온 저장수에 용해되어 OH라디칼수가 되고, 다시 순환라인(400)의 출수배관(402)을 경유하여 외부저장탱크(200)로 돌아간다.
이와 같은 과정의 반복을 통해서 상기 저장수는 OH라디칼수의 OH라디칼 용존량이 일정 비율(예: 99%)로 유지될 수 있다.
이런 OH라디칼수가 외부저장탱크(200)에 마련된 상태에서 메인밸브(520)가 개방된다.
만일, OH라디칼수를 초미립자 또는 미스트(mist) 형태로 축사(10)에 분무시킬 필요가 있을 때, 라디칼수 분배라인(600)의 개폐밸브(601)가 개방되고, 유체압축기(610)가 작동할 수 있다.
이에 따라서, OH라디칼수는 라디칼수 분배라인(600) 및 미스트 분사레일(620)을 따라 노즐(630)까지 유동한 후, 노즐(630)에서 축사(10)의 내부로 분사될 수 있다.
이렇게 분사된 OH라디칼수에 의해서, 축사(10)의 악취를 제거하고, 오염 물질을 살균 및 소독하고, 각종 세균을 억제할 수 있다.
또한, 음용수 공급라인(650)의 유량제어밸브(670)가 개방된 상태에서, 사용자가 급수라인(680,681)의 급수전(682,683)을 개방시킬 수 있다. 이런 경우, OH라디칼수는 급수라인(680,681) 및 급수전(682,683)을 통해 음용수 배출부(640) 쪽으로 배출된다. 따라서, 동물, 가축은 배출된 OH라디칼수를 음용할 수 있게 되고, 그 결과, 가축, 동물들의 근육의 에너지와 기능이 증대되고, 신진대사의 활성화와 항균 및 저항 능력 증진에 따라 영향 흡수 능력이 증대됨으로써, 가축 및 동물을 건강하게 유지시킬 수 있다.
100 : OH라디칼발생기 110 : 장치하우징
200 : 외부저장탱크 300 : 교반기
400 : 순환라인 500 : 라디칼수 공급라인
600 : 라디칼수 분배라인 610 : 유체압축기
620 : 미스트 분사레일 630 : 노즐

Claims (6)

  1. 기체상의 OH라디칼을 저장수에 용존시켜 만든 OH라디칼수를 축사에 공급하는 축사 악취 제거시스템에 있어서,
    상기 축사의 주변에 설치되어 상기 기체상의 OH라디칼을 발생시키는 OH라디칼발생기;
    상기 OH라디칼발생기보다 높은 위치에 설치되고, 물을 유입받아 상기 저장수로 저장하는 외부저장탱크;
    상기 외부저장탱크로부터 공급받은 상기 저장수에 상기 기체상의 OH라디칼을 혼합시켜서 상기 OH라디칼수를 만드는 교반기; 및
    상기 교반기와 상기 외부저장탱크 사이에 연결되어서, 상기 저장수 또는 상기 OH라디칼수의 유동 경로가 되는 순환라인을 포함하고,
    상기 교반기에서 만들어진 상기 OH라디칼수가 상기 순환라인을 통해 상기 외부저장탱크로 유입 또는 재유입되어 상기 외부저장탱크에 저장되는 것을 특징으로 하는 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 축사의 내부에 초미립자 또는 미스트(mist) 상태로 상기 OH라디칼수를 분무시키도록, 상기 외부저장탱크의 출수구에 연결된 라디칼수 공급라인;
    상기 라디칼수 공급라인의 끝단에서 일측으로 분기된 라디칼수 분배라인;
    상기 라디칼수 분배라인에 설치되어 상기 OH라디칼수를 압축시키는 유체압축기;
    상기 유체압축기의 출구로부터 축사의 내부까지 연장되어서, 상기 유체압축기를 통해 압축된 OH라디칼수를 공급받는 미스트 분사레일; 및
    상기 미스트 분사레일에서 복수개로 이격 배치 및 관통하게 연결되어서, 상기 압축된 OH라디칼수를 미스트 상태로 분사하는 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 축사의 내부 또는 외부에 액체 상태로 상기 OH라디칼수를 공급시키도록, 상기 라디칼수 공급라인의 끝단에서 타측으로 분기된 음용수 공급라인;
    상기 음용수 공급라인에 설치된 체크밸브;
    상기 체크밸브 후단으로 상기 음용수 공급라인에 설치된 유량제어밸브;
    상기 음용수 공급라인의 끝에 연결된 복수개의 급수라인; 및
    상기 급수라인에 설치된 급수전을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부저장탱크는 탱크내부로 물을 유입시키도록 수원과 상기 외부저장탱크를 서로 연결하는 입수라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기는,
    상기 OH라디칼발생기와 상기 교반기 사이에 연결되어 상기 기체상의 OH라디칼의 이동경로가 되는 라디칼 배출라인;
    상기 라디칼 배출라인을 통해 상기 교반기의 내부로 유입된 상기 기체상의 OH라디칼과 상기 순환라인의 입수배관을 통해 상기 교반기의 내부로 유입된 상기 외부저장탱크의 저장수 또는 OH라디칼수를 혼합하여 용해시키는 용해부;
    상기 용해부에서 배출된 OH라디칼수가 상기 순환라인의 출수배관을 통해 상기 외부저장탱크의 내부로 유입된 후, 상기 외부저장탱크의 저장수 또는 OH라디칼수가 상기 순환라인의 입수배관을 통해 상기 용해부의 내부로 유입되도록, 상기 용해부와 상기 순환라인의 출수배관 사이에 연결된 순환펌프; 및
    상기 순환펌프의 후단으로 상기 순환라인의 출수배관에 설치된 순환밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 OH라디칼발생기는,
    상기 라디칼 배출라인에 연결되고, 장치하우징에 설치된 OH라디칼공급부;
    상기 장치하우징에 설치되고, 외부 공기를 상기 장치하우징의 내부로 유입시키는 공기도입부;
    상기 공기도입부로부터 유입된 공기를 압축하도록 상기 공기도입부에 연결된 공기압축부;
    상기 공기압축부에 연결되고, 상기 공기압축부에 의해 압축된 공기를 이온전도성 분리막(ion transport membrane), ASU(air separation unit), PSA(pressure swing adsorption) 중 어느 하나를 통해 순산소, 질소, 아르곤, 이물질 및 물분자로 분리하는 기체분리부;
    상기 기체분리부의 일측에 연결되고, 상기 기체분리부로부터 분리된 질소, 아르곤, 이물질을 상기 장치하우징 외부로 배출시키는 기체배출부;
    상기 기체분리부의 타측에 연결되고, 상기 기체분리부로부터 분리된 순산소에 고압전원의 전기에너지를 인가하여 오존을 생성하는 오존생성부; 및
    상기 오존생성부에 연결되고, 상기 오존생성부의 상기 오존과 상기 기체분리부의 상기 물분자를 충돌시켜서 상기 기체상의 OH라디칼을 생성하고, 상기 기체상의 OH라디칼을 상기 OH라디칼공급부에 제공하는 OH라디칼생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 OH라디칼발생기를 이용한 축사 악취 제거시스템.
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