KR20160046029A - A Water Quality Purification Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수질정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호수 등의 수질의 적조원인인 인을 효율적으로 제거할 수 있는 수질 정화 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a water quality purification apparatus, and more particularly, to a water quality purification apparatus capable of efficiently removing phosphorus which is a cause of water quality such as a lake.
수계에서 여름과 겨울 즉 일교차가 큰 계절에 바닥 층에 수온약층이 형성되어지고 이는 곧 표층수와 심층수간의 온도차에 따른 밀도의 변화로 인해 물이 혼합되지 않고 정치하게 되어 물이 썩는 현상이 발생하며 여름철 급증한 조류의 대발생은 수중 유기물(클로로필, COD) 증가를 유발할 뿐 만 아니라 사멸 시 저수지 바닥층(Sediment)에 퇴적되어 분해됨으로써 심층산소의 고갈을 유발하여 오염의 악순환을 야기한다. In the summer and winter, a thermocline is formed on the bottom layer in the summer and winter, that is, in the season when the diurnal difference is large. This is because the water is not mixed due to the density change due to the temperature difference between the surface water and the deep water, Algae outbreaks not only cause an increase in aquatic organisms (chlorophyll, COD), but they also accumulate in the reservoir sediments at the time of death, resulting in depletion of deep oxygen, resulting in a vicious cycle of contamination.
또한 이러한 부영양화를 유인하는 여러 가지 환경조건은 DO(용존산소), 빛, 영양물질(C, N, P), 온도 등이 부영양화를 유발하는 주요 요인이며 그 중 DO(용존산소)의 부족을 방지하기 위하여 강제포기 즉 공기 주입을 위한 시도와 장치개발이 선행되어왔다.In addition, various environmental conditions that induce such eutrophication are DO (dissolved oxygen), light, nutrients (C, N, P), temperature and so on are the main factors causing eutrophication and DO Attempts have been made to develop a device for forced release or air injection.
미국이나 유럽 등지에서는 남조류 독소에 의한 가축들의 피해에 대한 피해가 나타났으며 특히 포유류에 대해서는 대형동물부터 소형동물까지 광범위하게 피해가 나타났으며, Flos-aquae를 물고기의 복강내에 투여했을 때 높은 치사율이 있었다는 것을 보고되었으며 남조류의 독소에 의해 사람이 사망하는 사고는 없었으나 접촉에 의한 피부염이나 복통, 두통, 앨러지를 일으키며 더 나아가서는 간암 발생을 증가시키는 원인이 된다는 보고가 있으며 이 외에도 부영양화를 통해 생산되는 남조류의 피해는 막대하다. In the United States and Europe, damage to livestock caused by cyanobacterial toxins has been observed. Especially, mammals have been extensively affected from large animals to small animals. When Flos-aquae was administered intraperitoneally to fish, There are no reports of human deaths due to toxins of cyanobacteria but it is reported that they cause dermatitis due to contact, abdominal pain, headache, allergy and further increase the incidence of liver cancer. The damage of cyanobacteria is enormous.
부영양화에 따른 호소수의 녹조, 나아가 강, 하천의 최말단인 바다에 영양물질의 축적 후 적조 발생으로 인한 그 피해액은 각 조사기간마다 차이를 나타내고 있으나 그 피해액의 총 비용은 대략 추정으로 1,000조원에 육박한다고 보고되어지고 있다.The amount of damage caused by the occurrence of red tide after the accumulation of nutrients in the sea, which is the end of rivers and rivers, is different for each survey period due to eutrophication, but the total cost of the damage is approaching 1,000 trillion won .
이에 따라 수계의 인 제거를 통한 부영양화 방지 장치의 개발이 필요하다. Therefore, it is necessary to develop a device for preventing eutrophication through removal of phosphorus in the water system.
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명인 수질정화장치의 목적은, 수계의 인을 제거할 수 있는 수질정화장치를 제공하는 것이다. To solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a water purification apparatus capable of removing phosphorus in the water system.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 수질정화장치의 구성은, 내부에 공간이 형성되는 몸체부와, 상기 몸체부의 양측으로 방사형으로 연장되어 상기 몸체부가 수중에서 지지되되도록 부력을 조절하는 부력부와, 파이프 형태로 구성되어, 일단은 상기 몸체부를 관통하여 상방까지 연장되고, 타단은 상기 몸체부의 중앙 하방에 연장되도록 형성되어 수심 하방의 물이 유입되도록 형성되는 흡입부와, 상기 흡입부의 상방에 외부의 전원을 공급받아 회전하여 동력을 발생시키는 팬부와, 상기 몸체부의 상방에 방사형으로 마련되어, 태양광에 의해 전원을 발생시켜 상기 팬부로 전달하는 태양광부와, 기둥형상으로 내부에 공간이 형성되고, 각각의 기둥이 상기 몸체부에 방사형으로 위치되며, 상기 기둥 내부에는 메디아가 내장되고, 상기 흡입구와 물이 유입될 수 있도록 연통되는 반응부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a water purifier according to the present invention comprises: a body portion having a space formed therein; a buoyancy portion extending radially to both sides of the body portion to adjust a buoyancy force so that the body portion is supported in water; A suction part formed to have a pipe shape and having one end extending upwardly through the body part and the other end extending downwardly from the center of the body part so that water below the water depth is introduced; A solar light part radially provided above the body part to generate power by solar light and transmit the solar light to the fan part; , Each column being positioned radially in the body portion, a median being built in the column, It characterized in that the portion comprises communicating the reaction to be introduced.
상기 반응부는, 기둥형상의 몸체에, 하방에 상기 흡입부와 연통되어 내부에 물이 유입될 수 있는 연결로가 마련되고, 상방에 물이 배출되는 노즐이 마련되고, 상기 몸체의 상단에 상기 태양광부의 전원을 받아 동력을 발생시키는 반응팬이 마련되는 것을 특징으로 한다. The reaction unit may include a columnar body, a connecting passage communicating with the suction unit downward to allow water to flow therein, a nozzle through which water is discharged upward, And a reaction fan that receives power from the power source and generates power.
상기 메디아는, 알칼리토금속산화물인 것을 특징으로 한다. The medium is characterized by being an alkaline earth metal oxide.
상기 몸체부는, 내부에 흡입부가 마련되고, 상기 흡입부를 중심으로 이격되는 착탈부가 마련되고, 상기 흡입부와 상기 착탈부 사이에는 상하방이 개구되는 중간부가 마련되는 것을 특징으로 한다. The body portion is provided with a suction portion inside, a detachable portion spaced apart from the suction portion is provided, and an intermediate portion is provided between the suction portion and the detachable portion.
상기 몸체부에는, 상기 태양광부에서 발생되는 전원을 충전할 수 있고, 상기 팬이 회전할 수 있도록 전원을 제공하는 배터리부가 더 마련되는 것을 특징으로 한다. The body part is further provided with a battery part capable of charging a power source generated in the photovoltaic part and providing power for rotating the fan.
본 발명에 의한 수질정화장치는 다음과 같은 효과가 있다. The water purification apparatus according to the present invention has the following effects.
태양광을 이용하여 전원으로 물을 유동시켜, 적조의 원인이 되는 인을 알칼리토금속산화물과 반응시켜 물을 정화시켜 적조를 예방할 수 있는 효과가 있다. The water is caused to flow to the power source by using the sunlight and the phosphorus which causes the red tide is reacted with the alkaline earth metal oxide to purify the water to prevent the red tide.
도 1은 본 발명에 의한 수질정화장치의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 수질정화장치의 구성의 상방에서 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 수질정화장치를 구성하는 몸체부를 보인 부분확대도.
도 4는 본 발명에 의한 수질정화장치를 구성하는 반응부를 보인 사시도.1 is a perspective view showing the structure of a water purification apparatus according to the present invention;
2 is a perspective view of the water purification apparatus according to the present invention as viewed from above.
3 is a partially enlarged view showing a body portion constituting the water purification apparatus according to the present invention.
4 is a perspective view showing a reaction part constituting the water quality purification apparatus according to the present invention;
이하 본 발명에 의한 수질정화장치의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the water purification apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 수질정화장치는, 내부에 공간이 형성되는 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)에 양측으로 방사형으로 연장되어 상기 몸체부(10)가 수중에서 지지되도록 부력을 조절하는 부력부(20)와, 파이프 형태로 구성되어, 일단은 상기 몸체부(10)를 관통하여 상방까지 연장되고, 타단은 상기 몸체부(10)의 중앙 하방에 연장되도록 형성되어 수심 하방의 물이 유입되도록 현성되는 흡입부(30)와, 상기 흡입부(30)의 상방에 외부의 전원을 공급받아 회전하여 동력을 발생시키는 팬부(40)와, 상기 몸체부(10)의 상방에 방사형으로 마련되어, 태양광에 의해 전원을 발생시켜 상기 팬부(40)로 전달하는 태양광부(50)와, 기둥형상으로 내부에 공간이 형성되고, 각각의 기둥이 상기 몸체부(10)에 방사형으로 위치되며, 상기 기둥 내부에는 메디아가 내장되고, 상기 흡입구(30)와 물이 유입될 수 있도록 연통되는 반응부(60)를 포함하여 구성될 수 있다. The water purifying apparatus according to the present invention includes a
먼저, 본 발명에 의한 수질정화장치에는 몸체부(10)가 마련된다. 상기 몸체부(10)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 공간이 마련된다. 상기 공간에는 아래에서 설명될 각종 장치들이 내장될 수 있도록 한다. First, the
상기 몸체부(10) 내부의 공간은 중앙에 아래에서 설명될 흡입부(30)가 마련되고, 상기 흡입부(30)를 중심으로 이격되어 착탈부(12)가 마련된다. 상기 착탈부(12)는 아래에서 설명될 반응부(60)가 설치될 수 있도록 공간을 제공한다. A space inside the
상기 착탈부(12)와 상기 흡입부(30)의 사이에는 중간부(14)가 마련되어, 상방에 개구되고, 하방에 개구되어, 흡입부(30)를 통하여 유입되어 넘치는 물이 중간부(14)를 통하여 외부로 배출되도록 한다. An
상기 몸체부(10)의 양측에는 부력부(20)가 마련된다. 상기 부력부는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(10)에 대해 방사형으로 위치될 수 있으며, 상기 몸체부(10)가 수중에서 지지되도록 부력을 제공하는 역할을 한다.
그리고, 상기 몸체부(10)의 중앙에는 흡입부(30)가 마련된다. 상기 흡입부(30)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 파이프 형상으로 형성되어, 일단이 상기 몸체부(10)를 관통하여 상방까지 연장되고, 타단은 상기 몸체부(10)의 중앙 하방에 연장되도록 형성되어 수심 하방의 물이 유입되도록 한다. A
그리고, 상기 흡입부(30)의 상방에는 팬부(40)가 마련된다. 상기 팬부(40)는 외부에서 전원을 공급받아 회전하여 물이 상기 흡입부(30)의 하단을 통하여 상방으로 이동하도록 안내하는 역할을 한다. The
상기 몸체부(10)의 상방에는 태양광부(50)가 마련된다. 상기 태양광부(50)는 태양광을 통해 전기를 발생시켜 상기 팬부(40)로 전원을 공급하는 역할을 한다. 상기 태양광부(50)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(10)의 상방에 방사형으로 형성될 수 있다. 이는 태양의 이동을 고려하여 다양한 각도에서 태양광을 수집할 수 있도록 하기 위함이다. A
그리고, 상기 몸체부(10) 내부에는 반응부(60)가 마련된다. 상기 반응부(60)는, 상기 기둥형상으로 형성되어 내부에 공간이 마련되며, 상기 공간 내부에는 메디아가 내장된다. 상기 메디아는 상기 흡입부(30)를 통하여 유입되는 물과 반응하여 물을 정화시키는 역할을 한다. A
보다 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(10)의 착탈부(12)에 상기 반응부(60)가 삽입되어 착탈가능하게 구성될 수 있다. 3, the
상기 메디아는 여러가지 재료가 적용될 수 있으며, 예를 들면, 알칼리토금속산화물이 인과 반응하여 침전물을 형성시킨다.
Various materials can be applied to the medium, for example, an alkaline earth metal oxide reacts with phosphorus to form a precipitate.
MO + 2H2O ---> M2+ + 2H2O ---> M2+ + 2OH- + 2OHMO + 2H2O ---> M2 + + 2H2O ---> M2 + + 2OH- + 2OH
(M: 알칼리토금속)·
(M: alkaline earth metal)
생성된 라디칼은 P(인)와 반응하여 불용성침전물인 수산화아파타이트 생성된다.
The resulting radical reacts with P (phosphorus) to form an insoluble precipitate, hydroxide apatite.
M+ + 2OH- --> M(OH)2↓ ---> Calcium hydroxyapatite [Ca5(OH)(PO4)3]
M + + 2OH- -> M (OH) 2 ↓ ---> Calcium hydroxyapatite [Ca5 (OH) (PO4) 3]
상기 반응부(60)는, 보다 구체적으로 살펴보면, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기등형상의 몸체(62)에, 하방에 상기 흡입부(30)와 연통되어 내부에 물이 유입될 수 있는 연결로(64)가 마련되고,, 상방에 물이 배출되는 노즐(66)이 마련되도록 구성될 수 있다. 상기 반응부(60)는 상기 몸체부(10)의 착탈부(12)에 착탈가능하게 구성될 수 있다. 1 and 4, the
그리고, 상기 반응부(60)는 도 2에 도시된 바와 같이, 여러개로 구성되어, 상기 흡입부(30)에 대해 방사형으로 위치될 수 있다. As shown in FIG. 2, the
상기 연결로(64)는 상기 흡입부(30) 보다 상대적으로 내경이 작게 형성되도록 구성될 수 있다. 상기 팬(40)의 구동에 의해 유입되는 물이 상기 연결로(64)로 보다 용이하게 유입되도록 하기 위함이다. The
또한, 상기 반응부(60) 내부에의 상단에는 반응팬(68)이 더 마련될 수 있다. 상기 반응팬(68)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 태양광부(50)로부터 전원을 공급받아 회전하여, 상기 반응부(60) 내부로 물이 보다 용이하게 유입될 수 있도록 동력을 제공하는 역할을 한다. A
그리고, 상기 몸체부(10) 내부에는 배터리부(미도시)가 더 마련될 수 있다. 이는 상기 태양광부(50)에서 발생되는 전원을 충전하고, 상기 태양광부(50)에서 발생되는 전원이 부족한 경우, 상기 배터리부의 전원이 상기 팬(40)과 반응팬(68)으로 동력을 제공할 수 있다. In addition, a battery unit (not shown) may be further provided in the
이하 본 발명에 의한 수질정화장치의 작용을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the operation of the water purification apparatus according to the present invention will be described in detail.
태양광부(50)에서 전기가 발생되면, 이 전기가 상기 팬(40)과 상기 반응팬(68)으로 전달된다. 상기 팬(40)과 상기 반응팬(68)이 구동하면, 수중의 하층의 물이 흡입부(30)를 통하여 유입된다. When electricity is generated in the
상기 흡입부(30)를 통하여 유입된 물의 일부는 상기 흡입부(30)의 상방으로 통하여 배출되고, 일부는 상기 연결로(64)를 통하여 반응부(60)로 유입된다. A part of the water introduced through the
상기 반응부(60)로 유입된 물은 상기 반응부(60) 내부의 메디아와 반응을 하여, 보다 구체적으로 유입되는 물 중 인이 상기 메디아와 반응을 하여 수산화 아파타이트를 생성하여 침전된다. The water introduced into the
그리고, 상기 반응부(60)에서 반응이 종료된 물은 상기 반응부(60)의 노즐(66)을 통하여 외부로 배출된다. The reacted water in the
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.
10: 몸체부
12: 착탈부
14: 중간부
20: 부력부
30: 흡입부
40: 팬부
50: 태양광부
60: 반응부
62: 몸체
64: 연결로
66: 노즐
68: 반응팬10: body part 12: detachable part
14: Middle part 20: Buoyant part
30: Suction section 40:
50: sunlight part 60: reaction part
62: body 64:
66: Nozzle 68: Reaction fan
Claims (5)
상기 몸체부의 양측으로 방사형으로 연장되어 상기 몸체부가 수중에서 지지되되도록 부력을 조절하는 부력부;
파이프 형태로 구성되어, 일단은 상기 몸체부를 관통하여 상방까지 연장되고, 타단은 상기 몸체부의 중앙 하방에 연장되도록 형성되어 수심 하방의 물이 유입되도록 형성되는 흡입부;
상기 흡입부의 상방에 외부의 전원을 공급받아 회전하여 동력을 발생시키는 팬부;
상기 몸체부의 상방에 방사형으로 마련되어, 태양광에 의해 전원을 발생시켜 상기 팬부로 전달하는 태양광부;
기둥형상으로 내부에 공간이 형성되고, 각각의 기둥이 상기 몸체부에 방사형으로 위치되며, 상기 기둥 내부에는 메디아가 내장되고, 상기 흡입구와 물이 유입될 수 있도록 연통되는 반응부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수질정화장치.A body portion having a space formed therein;
A buoyant portion extending radially to both sides of the body portion to adjust the buoyancy so that the body is supported in the water;
A suction part formed in a pipe shape and having one end extending upwardly through the body part and the other end extending downward from the center of the body part so that water below the water depth is introduced;
A fan unit that is supplied with power from the outside and generates power by rotating the suction unit;
A photovoltaic portion provided radially above the body portion and generating power by solar light and transmitting the generated power to the fan portion;
A reaction space in which a space is formed in a columnar shape, each column is radially positioned in the body, a median is embedded in the column, and a communication is made so that the inlet and the water can be introduced;
And a water purifier for purifying the water.
상기 반응부는,
기둥형상의 몸체에, 하방에 상기 흡입부와 연통되어 내부에 물이 유입될 수 있는 연결로가 마련되고, 상방에 물이 배출되는 노즐이 마련되고, 상기 몸체의 상단에 상기 태양광부의 전원을 받아 동력을 발생시키는 반응팬이 마련되는 것을 특징으로 하는 수질정화장치.The method according to claim 1,
The reaction unit includes:
A pillar-like body is provided with a connecting passage communicating with the suction portion in a downward direction and allowing water to flow therein, a nozzle for discharging water thereon, and a power supply Wherein a reaction fan for generating power is provided.
상기 메디아는,
알칼리토금속산화물인 것을 특징으로 하는 수질정화장치. The method according to claim 1,
In the medium,
Wherein the alkaline earth metal oxide is an alkaline earth metal oxide.
상기 몸체부는,
내부에 흡입부가 마련되고, 상기 흡입부를 중심으로 이격되는 착탈부가 마련되고, 상기 흡입부와 상기 착탈부 사이에는 상하방이 개구되는 중간부가 마련되는 것을 특징으로 하는 수질정화장치.The method according to claim 1,
The body portion
Wherein a suction portion is provided in the suction portion, and a detachable portion spaced apart from the suction portion is provided, and an intermediate portion is provided between the suction portion and the detachable portion.
상기 몸체부에는,
상기 태양광부에서 발생되는 전원을 충전할 수 있고, 상기 팬이 회전할 수 있도록 전원을 제공하는 배터리부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 수질정화장치.
The method according to claim 1,
In the body portion,
Further comprising a battery unit capable of charging the power generated by the photovoltaic unit and providing power to the fan so that the fan can rotate.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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