KR20160046686A - 오수처리시스템 및 그것의 제어방법 - Google Patents

Abstract

오수처리시스템 및 그것의 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 오수처리시스템 및 그것의 제어방법은, 오수 및 처리수의 저장량을 감지하는 레벨센서의 수가 최소화 되도록 함으로써 제조 및 설치에 소요되는 비용이 절감될 수 있고, 오수를 처리하는 과정에서 이상이 발생된 경우 점검이 필요한 부분에 따라 서로 다른 경보가 발생되도록 제어함으로써 수리 및 점검에 소요되는 시간 및 노력이 절약되며 운영 상 안전성이 향상될 수 있으며, 교환방식 전원공급장치(switching mode power supply, SMPS)를 이용하여 전기분해수단에 일정한 전압의 전력이 공급되도록 함으로써 전기분해수단의 수명이 연장되고 전기분해에 소요되는 전력이 절약될 수 있고, 처리수에 전해수가 혼합되어 배출되도록 하여 처리수에 포함된 차아염소산나트륨의 농도가 낮아지도록 함으로써 환경에 미치는 영향이 최소화되도록 할 수 있다.

Description

오수처리시스템 및 그것의 제어방법{SEWAGE TREATMENT SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 오수를 전기분해 하여 처리하는 오수처리시스템에 관한 것으로, 오수의 저장량 및 오수가 전기분해 되어 생성된 처리수의 저장량을 감지하는 레벨센서의 수를 최소화할 수 있는 오수처리시스템 및 그것의 제어방법에 관한 것이다.

화장실에서 배출되는 분뇨 및 생활하수 등을 포함한 오수를 전기분해 처리하는 오수처리시스템에는 오수를 저장하는 오수저장조가 구비되며, 오수저장조 내에는 저장된 오수의 양을 측정하기 위한 수단이 구비되는 것이 일반적이다.

오수저장조에 저장된 오수에서는 메탄가스와 같은 가연성가스가 발생될 수 있으며, 오수를 전기분해 하는 과정에서는 폭발성을 갖는 수소가스가 발생될 수 있다. 이러한 물질이 발화되면 폭발이나 화재 등의 사고가 발생될 가능성이 높으므로, 오수처리시스템은 이러한 물질에 전기에 의한 스파크 등이 접촉되지 않도록 주의 깊게 설계되고 있다.

특히 오수저장조 및 오수가 전기분해 되어 생성되는 처리수가 저장되는 처리수저장조에 설치되는 레벨센서들은 오수 및 처리수에 직접 접촉되므로 방폭형으로 설계된 레벨센서를 사용여야 한다. 방폭형 레벨센서는 밀폐성이 높도록 제조되므로 일반적인 레벨센서에 비하여 상당히 가격이 높다.

레벨센서가 사용된 오수처리시스템으로는 본 출원인이 제안한 바 있는 대한민국 등록특허공보 제10-1157145호(이하, '특허문헌 1'이라 칭함)를 들 수 있다. 예시한 특허문헌 1에는 오수 또는 처리수의 양을 감지하기 위하여 다수의 레벨센서가 구비되어 있다.

그런데, 이러한 레벨센서는 상술한 바와 같이 상당히 고가이므로, 다수의 레벨센서를 적용하는 것은 오수처리시스템을 구축하는 데 소요되는 비용이 증가되도록 하는 주요 원인 중 하나가 된다.

그러므로, 오수처리시스템에 구비되는 레벨센서의 수를 감소시킬 수 있는 방안이 절실히 필요한 상황이다.

또한, 오수처리시스템에 의해 처리되는 오수에는 다량의 고형물이 포함되어 있으므로, 오수처리시스템이 작동되는 중 배관에 고형물이 누적되어 배관이 막히거나 오수 또는 처리수 등이 원활히 유동되지 않는 경우가 발생될 수 있다.

현재 오수처리시스템은 상술한 바와 같은 이상이 발생된 경우 단순히 비상경보가 발생되도록 하고 있으나, 비상경보가 발생될 경우 시스템 전체를 점검하여 문제가 발생된 부분을 찾아야 하므로, 오수처리시스템의 수리 또는 정비에 많은 시간 및 노력이 소요되고 있는 실정이다.

한편, 특허문헌 1에 개시된 분뇨처리장치는 상부판 및 하부판이 반대 극성을 갖도록 전력을 인가시켜서 오수를 통하여 전류가 흐름에 따라 오수가 전기분해 되도록 하는데, 오수에는 상술한 바와 같이 다량의 고형물이 포함되어 있으므로 상부판 및 하부판 사이를 유동하는 오수는 부분적으로 전기저항이 달라질 수 있다.

이때 전기저항이 높은 부분에서는 전류량이 과도하게 증가되어 스파크가 발생될 수 있는데, 이 스파크에 의해 상술한 바와 같은 수소가스가 인화되거나 상부판 및 하부판의 일부가 손상될 수 있다. 만약 스파크의 발생에 의해 상부판 및 하부판의 일부가 손상될 경우에는 그 부분에 오수에 포함된 이온성분 중 일부가 고착되어 스케일이 형성되므로 오수의 유동성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.

대한민국특허청 등록특허공보 제10-1157145호(발명의 명칭: 분뇨처리시스템 및 분뇨처리시스템을 이용한 분뇨처리방법, 등록일: 2012년 6월 11일)

본 발명의 실시예는 오수 및 처리수의 저장량을 감지하는 레벨센서의 수가 최소화 되도록 하고자 한다.

그리고 본 발명의 실시예는 이상이 발생된 부분에 따라 서로 다른 경보가 발생되도록 하고자 한다.

또한 본 발명의 실시예는 전기분해에 소요되는 전력이 절약되고 전기분해 수단의 수명이 연장되도록 하고자 한다.

또한 본 발명의 실시예는 배출되는 처리수가 환경에 미치는 영향이 최소화되도록 하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 오수가 저장되는 오수저장조와, 상기 오수저장조에 설치되어 상기 오수저장조에 저장된 상기 오수의 양을 감지하는 오수량감지수단과, 연결관에 의하여 일측이 상기 오수저장조에 연결된 전기분해수단과, 상기 전기분해수단에 설치되어 상기 전기분해수단에 일정한 전압의 전력이 공급되도록 하는 SMPS와, 상기 연결관에 설치된 이송펌프와, 일측이 상기 전기분해수단의 타측에 연결되고 통과하는 유체의 유량을 조절하는 유량조절부와, 상기 유량조절부의 타측에 연결되고 전해수가 공급되는 전해수유입관과, 상기 전해수유입관에 설치된 전해수유입밸브와, 상기 유량조절부의 타측에 이송관을 통하여 연결된 처리수저장조와, 상기 이송관에 설치된 이송밸브와, 상기 처리수저장조에 설치되고 상기 처리수저장조에 저장된 처리수의 양을 감지하는 처리수량감지수단과, 상기 처리수저장조에 연결된 배출관과, 상기 배출관에 설치된 배출펌프를 포함하고, 상기 오수량감지수단과 상기 처리수량감지수단이 각각 발하는 신호에 따라 상기 전기분해수단의 작동여부, 상기 이송밸브의 개폐, 상기 전해수유입밸브의 개폐, 상기 이송펌프의 작동여부와 작동방향 및 상기 배출펌프의 작동여부가 각각 조절되는 오수처리시스템이 제공될 수 있다.

상기 오수량감지수단은 상기 오수저장조의 하측에 배치된 제1 레벨센서와, 상기 제1 레벨센서의 상측에 배치된 제2 레벨센서와, 상기 제2 레벨센서의 상측에 배치된 제3 레벨센서를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 처리수량감지수단은 상기 처리수저장조의 하측에 배치된 제4 레벨센서와, 상기 제4 레벨센서의 상측에 배치된 제5 레벨센서를 포함할 수 있다.

또는, 상기 처리수량감지수단은 상기 처리수저장조의 하측에 배치된 제4 레벨센서와, 상기 제4레벨센서의 상측에 배치된 제5 레벨센서와, 상기 제5레벨센서의 상측에 배치된 제6 레벨센서를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 오수처리시스템에는 상기 SMPS에 설치되어 상기 SMPS에 의해 상기 전기분해수단에 공급되는 상기 전력의 전류량을 측정하는 전류계가 더 포함될 수 있다.

상기 유량조절부는 일측은 상기 전기분해수단에 연결되고 타측은 상기 전해수유입관 및 상기 이송관에 연결된 조절관과, 상기 조절관에 설치되어 상기 조절관의 개방 정도를 조절하는 조절밸브와, 상기 조절관에 양단부가 각각 연결된 바이패스관과, 상기 바이패스관에 설치되고 상기 전해수유입관을 통하여 유입된 전해수가 상기 전기분해수단 방향으로만 유동되도록 하는 체크밸브를 포함할 수 있다.

상기 오수처리시스템은 상기 오수저장조의 상측 및 상기 처리수저장조의 상측을 연결하여 상기 오수저장조 및 상기 처리수저장조가 상통되도록 하는 오버플로관과, 상기 처리수저장조의 상측에 설치되어 상기 처리수저장조 내부의 기체가 외부로 배출되도록 하는 벤트관을 더 포함할 수 있다.

상기 오수처리시스템은 상기 연결관에 설치되어 통과되는 유체에 포함된 고형물을 마쇄하는 마쇄기를 더 포함하고, 상기 마쇄기는 상기 오수량감지수단 및 상기 처리수량감지수단이 발하는 상기 신호에 따라 작동여부가 조절될 수 있다.

상기 오수처리시스템은 상기 오수저장조에 연결되고 상기 오수가 유입되는 오수유입관과, 상기 오수유입관에 설치된 필팅수단을 더 포함하고, 상기 필팅수단은 상기 오수유입관에 설치된 하우징과, 상기 하우징에 삽입 또는 취출되도록 형성되고, 상면이 개방된 용기 형상을 가지며, 저면에는 개구가 형성된 지지체와, 상기 지지체의 저면에 안착되고 다수의 통공이 형성된 필터를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 바와 같이 상기 처리수량감지수단에 상기 처리수저장조의 하측에 배치된 제4 레벨센서와, 상기 제4 레벨센서의 상측에 배치된 제5 레벨센서가 포함되는 오수처리시스템의 제어방법으로서, 상기 오수량감지수단에 의해 상기 오수저장조 내의 수위가 상기 제1 레벨센서 이하에 있음이 감지되면 상기 오수저장조 내의 수위가 상기 제2 레벨센서에 이를 때까지 상기 이송밸브는 폐쇄되고 상기 조절밸브와 상기 전해수유입밸브는 개방되며 상기 이송펌프가 작동되어 상기 전해수가 상기 전기분해수단을 거쳐 상기 오수저장조로 유입되는 역세척단계와, 상기 오수가 상기 오수저장조에 저장되는 저장단계와, 상기 오수저장조 내의 상기 오수 및 상기 전해수가 혼합된 혼합물의 수위가 상기 제3 레벨센서에 이르렀음이 감지되면 상기 전기분해수단이 작동되고 상기 이송밸브가 개방되며 상기 이송펌프가 작동되어 상기 혼합물이 상기 전기분해수단을 거치며 전기분해 되어 처리수가 생성되고 상기 처리수는 상기 처리수저장조로 이송되며 상기 혼합물의 수위가 상기 제2 레벨센서를 거쳐 상기 제1 레벨센서에 이르면 상기 전기분해수단과 상기 이송펌프의 작동이 중지되는 전기분해단계를 포함하는 오수처리시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 오수처리시스템의 제어방법에는 상기 처리수저장조 내의 상기 처리수의 수위가 상기 제5 레벨센서에 이르렀음이 감지되면, 상기 배출펌프가 작동되어 상기 처리수가 상기 배출관을 통하여 배출되도록 하는 배출단계가 더 포함될 수 있다.

이때, 상기 배출단계에서 상기 배출펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 처리수의 수위가 상기 제4 레벨센서까지 도달되지 않을 경우 상기 배출펌프의 작동이 중지되고 배출이상경보가 발생되도록 할 수 있다.

또는, 상기 배출단계에서 상기 배출펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간을 초과하여 상기 처리수의 수위가 상기 제5 레벨센서에 의해 감지될 경우 상기 배출펌프의 작동이 중지되고 처리수고수위경보가 발생되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 바와 같이 상기 처리수량감지수단에 상기 처리수저장조의 하측에 배치된 제4 레벨센서와, 상기 제4레벨센서의 상측에 배치된 제5 레벨센서와, 상기 제5레벨센서의 상측에 배치된 제6 레벨센서가 포함되는 오수처리시스템의 제어방법으로서, 상기 오수량감지수단에 의해 상기 오수저장조 내의 수위가 상기 제1 레벨센서 이하에 있음이 감지되면 상기 오수저장조 내의 수위가 상기 제2 레벨센서에 이를 때까지 상기 이송밸브는 폐쇄되고 상기 조절밸브와 상기 전해수유입밸브는 개방되며 상기 이송펌프가 작동되어 상기 전해수가 상기 전기분해수단을 거쳐 상기 오수저장조로 유입되는 역세척단계와, 상기 오수가 상기 오수저장조에 저장되는 저장단계와, 상기 오수저장조 내의 상기 오수 및 상기 전해수가 혼합된 혼합물의 수위가 상기 제3 레벨센서에 이르렀음이 감지되면 상기 전기분해수단이 작동되고 상기 이송밸브가 개방되며 상기 이송펌프가 작동되어 상기 혼합물이 상기 전기분해수단을 거치며 전기분해 되어 처리수가 생성되고 상기 처리수는 상기 처리수저장조로 이송되며 상기 혼합물의 수위가 상기 제2 레벨센서를 거쳐 상기 제1 레벨센서에 이르면 상기 전기분해수단과 상기 이송펌프의 작동이 중지되는 전기분해단계를 포함하는 오수처리시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 오수처리시스템의 제어방법에는 상기 처리수저장조 내의 상기 처리수의 수위가 상기 제5 레벨센서에 이르렀음이 감지되면 상기 배출펌프가 작동되어 상기 처리수가 상기 배출관을 통하여 배출되도록 하는 배출단계가 더 포함될 수 있다.

이때, 상기 배출단계에서 상기 배출펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 처리수의 수위가 상기 제4 레벨센서까지 도달되지 않을 경우 상기 배출펌프의 작동이 중지되고 배출이상경보가 발생되도록 할 수 있다.

또는, 상기 배출단계에서 상기 처리수의 수위가 상기 제6 레벨센서에 의해 감지될 경우 상기 배출펌프의 작동이 중지되고 처리수고수위경보가 발생되도록 할 수 있다.

한편, 상기 전기분해단계에서 상기 이송펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 혼합물의 수위가 상기 제2 레벨센서를 거쳐 상기 제1 레벨센서까지 도달되지 않을 경우 상기 이송펌프의 작동이 중지되고 이송이상경보가 발생되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 전기분해단계에서 상기 이송펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간을 초과하여 상기 혼합물의 수위가 상기 제3 레벨센서에 의해 감지될 경우 상기 이송펌프의 작동이 중지되고 오수고수위경보가 발생되도록 할 수 있다.

상술한 오수처리시스템의 제어방법에서, 상기 전기분해수단은 상기 SMPS에 연결되어 상기 SMPS에 의해 상기 전기분해수단에 공급되는 상기 전력의 전류량을 측정하는 전류계를 더 포함하고, 상기 유량조절부는 일측은 상기 전기분해수단에 연결되고 타측은 상기 전해수유입관 및 상기 이송관에 연결된 조절관과, 상기 조절관에 설치되어 상기 조절관의 개방 정도를 조절하는 조절밸브와, 상기 조절관에 양단부가 각각 연결된 바이패스관과, 상기 바이패스관에 설치되고 상기 전해수유입관을 통하여 유입된 전해수가 상기 전기분해수단 방향으로만 유동되도록 하는 체크밸브를 포함하며, 상기 전기분해단계에서는 상기 전류계에 의해 측정된 상기 전류량에 따라 상기 조절밸브에 의해 상기 조절관의 개방 정도가 조절되도록 할 수 있다.

상술한 오수처리시스템의 제어방법에서, 상기 유량조절부는 일측은 상기 전기분해수단에 연결되고 타측은 상기 전해수유입관 및 상기 이송관에 연결된 조절관과, 상기 조절관에 설치되어 상기 조절관의 개방 정도를 조절하는 조절밸브와, 상기 조절관에 양단부가 각각 연결된 바이패스관과, 상기 바이패스관에 설치되고 상기 전해수유입관을 통하여 유입된 전해수가 상기 전기분해수단 방향으로만 유동되도록 하는 체크밸브를 포함하고, 상기 전기분해단계에서는 상기 전해수유입밸브가 개방되어 상기 전해수가 상기 처리수와 혼합되며 상기 이송관을 통하여 상기 처리수저장조로 유입되고, 상기 조절밸브에 의해 상기 조절관의 개방 정도가 조절됨에 따라 상기 전해수에 상기 처리수가 혼합되는 비율이 조절되도록 할 수 있다.

상술한 오수처리시스템의 제어방법에서, 상기 오수처리시스템은 상기 연결관에 설치되어 통과되는 상기 혼합물에 포함된 고형물을 마쇄하는 마쇄기를 더 포함하고, 상기 마쇄기는 상기 이송펌프에 의해 상기 혼합물이 상기 전기분해수단으로 이송될 때 작동될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 오수 및 처리수의 저장량을 감지하는 레벨센서의 수가 최소화 되도록 함으로써, 오수처리시스템의 제조 및 설치에 소요되는 비용이 절감될 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 오수를 처리하는 과정에서 이상이 발생된 경우 점검이 필요한 부분에 따라 서로 다른 경보가 발생되도록 제어함으로써, 수리 및 점검에 소요되는 시간 및 노력이 절약되며 운영 상 안전성이 향상될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 교환방식 전원공급장치(switching mode power supply, SMPS)를 이용하여 전기분해수단에 일정한 전압의 전력이 공급되도록 함으로써, 전기분해수단의 수명이 연장되고 전기분해에 소요되는 전력이 절약될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 처리수에 전해수가 혼합되어 배출되도록 하여 처리수에 포함된 차아염소산나트륨의 농도가 낮아지도록 함으로써 환경에 미치는 영향이 최소화되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템의 계통도
도 2는 도 1에 도시된 필팅수단의 분해사시도
도 3은 도 1에 도시된 오수처리시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 유량조절부의 작동을 설명하기 위한 도면
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오수처리시스템의 계통도

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템의 계통도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템(100)에는 오수저장조(110), 오수량감지수단(120), 필팅수단(130), 전기분해수단(140), SMPS(141), 처리수저장조(150), 처리수량감지수단(160), 오수유입관(171), 전해수유입관(172), 조절관(173), 연결관(174), 이송관(175), 배출관(176), 이송펌프(181), 배출펌프(182), 전해수유입밸브(183), 이송밸브(184), 체크밸브(188) 및 유량조절부(190) 등이 포함된다.

오수저장조(110)는 오수유입관(171)을 통하여 유입되는 오수가 저장되는 탱크이다. 오수저장조(110)는 설치되는 장소에 적합한 용량 및 형상을 갖도록 제조될 수 있다.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템(100)은 선박이나 열차와 같은 다수의 승객이 탑승하여 장시간 이동하는 교통수단, 공사장이나 공원 등에 설치된 간이화장실 등 다양한 곳에 적용될 수 있다.

따라서, 오수는 화장실에서 배출되는 분뇨, 욕실이나 주방 등에서 배출되는 생활하수 등 다양한 종류의 것이 포함될 수 있으며, 이러한 오수에는 분변이나 음식물쓰레기와 같은 고형물이 다량 포함될 수 있다.

필팅수단(130)은 오수유입관(171)에 설치되는데, 오수에 포함된 고형물 중 일회용 기저귀, 생리대, 비닐봉지, 담배꽁초, 목걸이나 반지와 같은 악세사리 등과 같이 수용성을 갖지 않으며 전기분해에 의해 분해되지 않는 물질들을 거르기 위한 것이다. 필팅수단(130)에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.

도 2에는 도 1에 도시된 필팅수단(130)의 분해사시도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 필팅수단(130)에는 하우징(131), 지지체(133) 및 필터(137)가 포함된다.

하우징(131)은 도시된 바와 같이 오수유입관(171)에 설치되며, 하우징(131)의 내부에는 지지체(133)가 삽입되는 삽입공간(131a)이 형성된다. 이때 삽입공간(131a)은 오수유입관(171)의 내부와 상통되도록 형성된다.

하우징(131)의 일측 가장자리 부분에는 복수의 체결공(132)이 형성된다.

지지체(133)는 상면이 개방되고 내부에 수용공간(133a)이 형성된 용기 형상을 가지며, 삽입공간(131a) 내로 삽입되거나 외부로 취출될 수 있도록 형성된다. 도시되지는 않았으나, 지지체(133)의 저면에는 개구가 형성된다.

지지체(133)의 일측에는 커버패널(134) 및 인출손잡이(135)가 설치된다.

커버패널(134)의 가장자리에는 복수의 체결공(136)이 형성되는데, 이 복수의 체결공(136)은 하우징(131)에 형성된 복수의 체결공(132)과 상응하는 수 및 위치에 각각 형성된다.

인출손잡이(135)는 도시된 바와 같이 커버패널(134)로부터 돌출되거나, 도시되지는 않았으나 커버패널(134)에 함입되도록 형성되어 커버패널(134)을 용이하게 파지할 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 인출손잡이(135)는 지지체(133)를 하우징(131) 내로 용이하게 삽입하거나 하우징(131)으로부터 용이하게 취출할 수 있도록 형성된다.

필터(137)는 지지체(133) 내에 형성된 수용공간(133a)의 저면에 안착된다. 필터(137)로는 다수의 통공이 형성된 타공판이나 메시(mesh)가 사용될 수 있는데, 오수에 포함된 분변에 의해 폐쇄되지 않을 정도의 크기를 갖는 다수의 통공이 형성된 것을 선택하여 사용한다.

여기서, 수용공간(133a)의 저면에 안착된 필터(137)는 지지체(133)의 저면에 형성된 개구(도시되지 않음)를 커버하도록 배치된다.

지지체(133)가 하우징(131) 내에 삽입되었을 때 체결공(132)에는 체결수단(138)이 체결공(136)을 관통한 후 체결되도록 함으로써 지지체(133)가 하우징(131)에 고정 결합되도록 할 수 있다.

따라서, 오수유입관(171)을 통하여 유입된 오수에 앞에서 언급한 바와 같이 수용성을 갖지 않으며 전기분해 되지 않는 물질들이 포함된 경우 상술한 필터(137)에 의해 걸러져서 수용공간(133a)에 잔류하게 된다.

체결수단(138)을 체결공(132)으로부터 분리하면 지지체(133)를 하우징(131)으로부터 취출할 수 있으므로, 간헐적으로 지지체(133)를 하우징(131)으로부터 취출하여 수용공간(133a)에 누적된 물질들을 제거할 수 있다.

참고로, 하우징(131)에 지지체(133)가 삽입되어 있을 때 오수유입관(171)을 통과하는 오수가 하우징(131)의 일측 및 커버패널(134) 사이로 유출되는 것을 방지하기 위하여, 커버패널(134) 및 하우징(131)의 일측 사이에는 밀폐부재(도시되지 않음)가 개재될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 오수량감지수단(120)은 오수저장조(110)에 설치된다. 오수량감지수단(120)에는 제1 레벨센서(121), 제2 레벨센서(122), 제3 레벨센서(123), 헤드(125) 및 제1 지지부재(126) 등이 포함된다.

제1 지지부재(126)의 일단부는 오수저장조(110)의 내측 저면에 결합되고, 타단부는 상측에 연결될 수 있다. 제1 지지부재(126)는 오수저장조(110) 내에서 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123)가 일정한 위치에 고정 배치되도록 하기 위한 것이다.

헤드(125) 내에는 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123)의 전기적 신호를 수신하여 처리하는 회로가 내장될 수 있다. 이를 위하여 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123)는 복수의 케이블(124)에 의해 헤드(125)에 연결된다.

복수의 케이블(124)은 바인더나 클립 등과 같은 체결수단에 의해 제1 지지부재(126)에 각각 고정될 수 있는데, 이때 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123)가 도시된 바와 같이 적절한 위치에 배치되도록 한다.

제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123)는 오수저장조(110)의 내부 하측으로부터 상측을 향하여 순차적으로 배치된다. 즉, 도시된 바와 같이 제1 레벨센서(121)는 오수저장조의 내부 하측에 배치되고, 제2 레벨센서(122)는 제1 레벨센서(121)의 상측에 배치되며, 제3 레벨센서(123)는 제2 레벨센서(122)의 상측에 배치된다.

따라서, 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123)로 오수의 수위를 감지함에 따라 오수저장조(110) 내에 저장된 오수의 양을 감지할 수 있다.

한편, 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123) 및 아래에서 설명할 제4, 제5 레벨센서(161, 162)는 장시간 사용에 따른 노후화 등의 이유로 교체가 필요한 경우가 발생될 수 있다.

이럴 경우 교체의 편의를 위해 제1 지지부재(126)의 하단부는 오수저장조(110)의 저면으로부터 분리 가능하게 결합될 수 있으며, 제2 지지부재(166)의 하단부도 처리수저장조(150)의 저면으로부터 분리 가능하게 결합될 수 있다.

여기서 분리 가능한 결합으로는, 도시되지는 않았으나, 오수저장조(110)의 저면에 설치된 브라켓 및 제1 지지부재(126)의 일단부가 볼트 및 너트와 같은 해제 가능한 체결부재로 결합되는 것을 예로 들 수 있으며, 처리수저장조(150) 및 제2 지지부재(166) 또한 마찬가지일 수 있다.

또한 오수량감지수단(120)의 헤드(125) 및 처리수량감지수단(160)의 헤드(165)가 오수저장조(110) 및 처리수저장조(150)에 각각 분리 가능하게 결합되도록 할 수 있다.

즉, 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123)를 교체하고자 할 경우에는 제1 지지부재(126)의 하단부를 오수저장조(110)의 저면으로부터 분리되도록 하고 헤드(125)를 오수저장조(110)로부터 분리되도록 함으로써 오수량감지수단(120)이 오수저장조(110)로부터 분리되도록 한 후 교체작업을 할 수 있다. 이는 제4, 제5 레벨센서(161, 162)의 경우에도 마찬가지이다.

참고로, 앞에서 언급한 바와 같이 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123) 및 아래에서 설명할 제4 및 제5 레벨센서(161, 162)로는 방폭인증을 받은 것들이 사용되며, 이들을 구동시키는 과정에서도 점접에서 스파크가 발생되는 것을 방지하기 위하여 공급되는 전압 및 전류를 감소시키는 베리어(barrier)라 칭해지는 전기부품이 함께 사용될 수 있다. 이때, 도시되지 않은 베리어는 헤드(125) 내에 설치될 수 있다.

여기서, 방폭인증을 받은 레벨센서의 가격은 2014년 현재 10만원 선이고 베리어는 20 내지 30만원 선으로, 1 내지 2만원 선인 일반 레벨센서에 비하여 그 단가가 수십 배까지 차이가 날 수 있다. 그러므로 오수처리시스템(100)에 사용되는 레벨센서(121, 122, 123, 161, 162)의 수를 최소화할수록 오수처리시스템(100)의 제조 및 설치비용이 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

또는, 베리어 대신 릴레이를 사용하여 오수처리시스템(100)의 제조에 소요되는 비용이 감소되도록 할 수 있다.

즉, 제1 내지 제5 레벨센서(121, 122, 123, 161, 162)의 수위감지는 스파크가 발생되지 않을 정도의 크기인 전압 및 전류를 갖는 전기신호가 릴레이로 전달되도록 하고, 릴레이는 전달된 저전력의 전기신호에 의해 이송펌프(181), 배출펌프(182), 전해수유입밸브(183) 등을 구동하는 전력을 스위칭하도록 구성할 수도 있다.

여기서, 릴레이로는 광릴레이 또는 SSR(solid state relay)와 같이 작동 시 스파크의 발생가능성이 거의 없는 것을 선택하여 사용할 수 있다.

전기분해수단(140)은 오수저장조(110) 내에 저장되었던 오수 및 아래에서 설명할 전해수가 혼합된 혼합물(S)을 전기분해 하는 수단으로, 오수에 포함된 각종 물질이 외부로 유출되었을 때 환경을 오염시키지 않는 상태가 되도록 변화시킨다. 전기분해수단(140)은 앞에서 언급한 특허문헌 1 및 본 출원인이 제안한 바 있는 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1245329호(발명의 명칭: 전기분해식 오수 처리 장치, 등록일: 2013년 3월 13일)에 자세하게 예시되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템(100)에는 전기분해수단(140)에 설치되어 전기분해수단(140)에 일정한 전압의 전력이 공급되도록 하는 교환방식 전원공급장치(141, switching mode power supply, 이하, 'SMPS'라고 함)가 더 포함될 수 있다.

그리고, SMPS(141)에 설치되어 전기분해수단(140)에 공급되는 전력의 전류량을 측정하는 전류계(도시되지 않음)가 더 포함될 수 있는데, SMPS(141) 및 전류계(도시되지 않음)에 대해서는 아래에서 자세히 설명한다.

오수저장조(110) 및 전기분해수단(140)은 연결관(174)을 통하여 연결된다. 연결관(174)은 전기분해수단(140)의 일측에 연결되며, 연결관(174)에는 이송펌프(181) 및 밸브(186) 등이 설치된다.

전기분해수단(140)의 타측에는 도시된 바와 같이 유량조절부(190)가 연결되는데, 유량조절부(190)는 통과하는 유체의 유량을 조절할 수 있다.

유량조절부(190)에는 일측이 전기분해수단(140)의 타측에 연결된 조절관(173)과, 조절관(173)에 설치된 조절밸브(185)와, 도시된 바와 같이 양단부가 조절관(173)에 각각 연결된 바이패스관(191)과, 바이패스관(191)에 설치된 체크밸브(192)가 포함된다.

조절밸브(185)로는 니들밸브(niddle valve)와 같이 조절관(173)의 개방 정도를 조절할 수 있는 것이 수동 또는 모터 등의 구동수단에 의해 조절되도록 구성되어 사용될 수 있고, 체크밸브(192)는 바이패스관(191)을 통과하는 유체가 전기분해수단(140) 방향으로만 유동되도록 설치된다.

유량조절부(190)의 타측, 즉 조절관(173)의 타측에는 전해수유입관(172) 및 이송관(175)이 연결된다.

전해수유입관(172)으로는 전해수가 유입되는데, 전해수로는 해수가 사용되거나 담수에 전해질이 혼합된 것 등이 사용될 수 있다.

예를 들어, 오수처리시스템(100)이 선박에 설치되어 있을 경우, 선박이 해양에서 운항 중일 때에는 전해수유입관(172)을 통하여 유입된 해수가 전해수로 사용되도록 할 수 있고, 선박이 하천에서 운항 중일 때에는 유입된 하천수에 소금과 같은 전해질을 혼합시켜 전해수로 사용되도록 할 수 있다.

전해수유입관(172)에는 전해수유입밸브(183) 및 스트레이너(189) 등이 설치될 수 있다. 전해수유입밸브(183)는 전해수유입관(172)을 개폐하며, 스트레이너(189)는 전해수에 포함된 이물질을 거른다. 도시되지는 않았으나, 전해수유입관(172)의 단부에는 유입되는 해수 또는 담수에 포함된 이물질을 거르는 필터 또는 스크린 등이 더 설치될 수 있다.

여기서, 전해수유입관(172)은 선박에서 청소, 냉각수 및 방화수 등으로 사용될 수 있도록 일정한 정도의 수압을 갖는 용수공급관에 연결되어 별도의 이송수단 없이 전해수유입밸브(183)만 개방되면 전해수유입관(172)을 통하여 전해수가 유입되도록 할 수 있으며, 필요한 경우에는 전해수유입관(172)에 도시되지 않은 펌프와 같은 이송수단을 설치할 수 있다.

한편, 유량조절부(190)에 연결된 이송관(175)은 처리수저장조(150)에 연결된다. 따라서, 전기분해수단(140) 및 처리수저장조(150)는 유량조절부(190)를 거쳐 이송관(175)을 통하여 연결된다. 이송관(175)에는 이송밸브(184)가 설치되며, 이송밸브(184)는 이송관(175)을 개폐한다.

처리수저장조(150)는 앞에서 언급한 처리수(W)가 저장되는 탱크로, 처리수량감지수단(160)은 처리수저장조(150) 내에 설치되어 처리수(W)가 저장된 양을 감지한다.

처리수량감지수단(160)에는 제4 레벨센서(161), 제5 레벨센서(162), 헤드(165) 및 제2 지지부재(166) 등이 포함된다.

제2 지지부재(166)의 일단부는 처리수저장조(150)의 내측 저면에 결합되고, 타단부는 상측에 연결될 수 있다. 제4 레벨센서(161)와 제5 레벨센서(162)는 복수의 케이블(164)에 의해 처리수저장조(150) 상측에 설치된 헤드(165)에 연결되며, 케이블(164)은 도시되지 않은 바인더나 클립 등의 체결수단에 의해 제2 지지부재(166)에 각각 고정되어 제4 및 제5 레벨센서(161, 162)가 적합한 위치에 배치되도록 한다.

여기서, 처리수량감지수단(160)의 구성요소들은 앞에서 설명한 오수량감지수단(120)의 구성요소에 비하여 레벨센서(161, 162)의 수가 하나 적은 것을 제외하고 서로 상응하므로, 처리수량감지수단(160)의 각 구성요소에 대한 상세한 설명은 앞의 오수량감지수단(120)에 대한 설명으로 갈음하기로 한다.

처리수저장조(150)에는 배출관(176)이 연결되며, 배출관(176)에는 배출펌프(182), 밸브(187) 및 체크밸브(188)가 설치된다.

여기서, 배출펌프(182)는 처리수(W)가 배출관(176)을 통하여 오수처리시스템(100)의 외부로 배출되도록 하는 것으로, 이의 작동에 대해서는 아래에서 설명한다. 체크밸브(188)는 배출관(176)을 통하여 처리수(W)는 배출되지만 외부의 물질이 오수처리시스템(100) 내로 유입되지는 않도록 한다.

한편, 앞에서 언급한 바와 같이 오수저장조(110) 상측 공간 내의 공기에는 오수에서 발생된 메탄가스 등의 가연성가스가 혼입되어 있을 수 있고, 처리수저장조(150) 상측 공간 내의 공기에는 전기분해수단(140)에서 발생된 수소가스가 혼입되어 있을 수 있다.

가연성가스 및 수소가스가 공기와 특정 범위의 비율로 혼입되어 있는 경우 오수처리시스템(100)에 포함된 전기부품의 단자에서 발생되는 스파크 등에 의해 발화되어 폭발하는 사고가 발생될 수 있다.

이를 방지하기 위하여 오수저장조(110) 및 처리수저장조(150)의 상측에는 가연성가스 및 수소가스가 포함된 기체가 오수처리시스템(100)의 외부로 배출되도록 하는 오버플로관(177) 및 벤트관(178)이 설치될 수 있다.

오버플로관(177)은 도시된 바와 같이 오수저장조(110)의 상측 및 처리수저장조(150)의 상측을 연결하도록 설치되어, 오수저장조(110) 내에 메탄가스 등이 포함된 기체가 누적된 경우 오버플로관(177)을 통하여 처리수저장조(150)로 유동되도록 한다.

그리고 벤트관(178)은 처리수저장조(150)의 상측에 설치되어 처리수저장조(150) 내에 수소가스 등이 포함된 기체가 누적되거나 또는 오수저장조(110)로부터 유입된 기체가 누적된 경우 이들이 벤트관(178)을 통하여 배출되도록 한다.

도시되지는 않았으나, 벤트관(178)의 단부는 오수처리시스템(100) 외부로 연장되어 메탄가스 및 수소가스 등이 대기 중으로 방출되도록 설치될 수 있다.

여기서, 오버플로관(177)은 이송펌프(181) 등의 고장으로 인하여 오수 및 전해수의 혼합물(S)이 오수조장조(110)로부터 배출되지는 않으면서 오수가 계속 누적될 경우, 혼합물(S)이 오버플로관(177)을 통하여 처리수저장조(150)로 유동되도록 함으로써 오수유입관(171)에 연결된 화장실(도시되지 않음) 등으로 오수가 역류되는 것이 방지되도록 하는 기능도 행할 수 있다.

이를 위하여 오버플로관(177)은 고형물 등이 포함된 오수가 원활히 통과할 수 있을 정도의 직경을 갖도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 오수처리시스템(100)은 오수량감지수단(120) 및 처리수량감지수단(160)이 각각 발하는 신호에 따라 전기분해수단(140)의 작동여부, 이송밸브(184)의 개폐, 전해수유입밸브(183)의 개폐, 전해수유입밸브(183)의 개폐, 이송펌프(181)의 작동여부와 이송방향, 배출펌프(182)의 작동여부 등이 각각 조절될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 오수처리시스템(100)은, 전해수유입밸브(183)가 개방되고 이송펌프(181)가 전해수유입관(172)을 통하여 전해수가 유입되도록 작동될 경우에는 전해수가 전기분해수단(140)을 거쳐 오수저장조(110)로 유입된다.

이 과정에서 전기분해수단(140) 내에 잔류하던 물질들은 전해수의 유동에 따라 오수저장조(110)로 유입되므로 전기분해수단(140)의 내부가 세척되는 효과를 얻을 수 있다.

오수저장조(110)에 전해수를 유입시키는 이유는, 전기분해수단(140) 내의 잔류물이 제거되도록 하는 역세척(back flushing) 효과 외에, 오수저장조(110) 내로 오수가 유입되기 전에 전해수가 적정량 충전되어 있도록 함으로써 오수저장조(110)의 저면에 오수에 포함된 고형물이 침전되어 고착되는 것이 방지되도록 하고, 만약 오수저장조(110)의 저면에 부착된 침전물이 있을 경우에는 이를 저면으로부터 박리되도록 하며, 유입되는 오수가 전해수에 혼합되어 형성된 혼합물(S)의 점도가 낮아지도록 함으로써 혼합물(S)의 유동성이 증가되도록 하기 위한 것이다.

따라서, 전해수의 유입에 의한 오수저장조(110) 저면의 침전된 물질의 부유효과를 증가시키기 위하여 연결관(174)은 최대한 오수저장조(110)의 저면에 가까운 부분에 연결될 수 있으며, 이에 따라 오수 및 전해수의 혼합물(S)이 전기분해수단(140)으로 유동될 때에도 오수저장조(110) 내의 혼합물의 잔류량이 최소화 될 수 있다.

참고로, 앞에서 언급한 밸브(186, 187)는 오수저장조(110), 이송펌프(181), 전기분해수단(140), 연결관(174) 및 배출관(176) 등의 점검 및 수리 시에 연결관(174)이나 배출관(176)을 개폐하기 위하여 사용되는 것으로, 필요에 따라 도시된 밸브(186, 187) 외에 다른 부분에도 도시되지 않은 밸브가 추가로 설치될 수 있다.

설명하지 않은 부호 119는 탱크필터로서, 탱크필터(119)는 오수저장조(110) 내의 연결관(174)이 연결된 부분에 설치되어, 필팅수단(130)과 마찬가지로 혼합물(S)에 포함된 고형물 중 수용성을 갖지 않으며 전기분해에 의해 분해되지 않는 물질들을 거르기 위한 것이다.

탱크필터(119)는 메시(mesh) 또는 타공판과 같이 다수의 통공이 형성된 소재를 이용하여 평판 형상, 반구 형상, 상사 형상 등 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 오수저장조(110)의 내벽에 분리 가능하게 설치된다.

참고로, 도시되지는 않았으나, 오수처리시스템(100)에는 탱크필터(119) 및 필팅수단(130)은 필요에 따라 설치되지 않거나, 둘 중 어느 하나만 설치되거나, 두 가지 모두가 설치될 수 있다.

위와 같은 오수처리시스템(100)의 작동에 대해서는 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 도 1에 도시된 오수처리시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도가 도시되어 있다. 도 1을 함께 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템(100)의 제어방법에는 역세척단계(S10), 저장단계(S20) 및 전기분해단계(S30)가 포함된다.

역세척단계(S10)는 오수량감지수단(120)에 의해 오수저장조(110) 내부가 비어있음이 감지되면, 전해수의 수위가 제2 레벨센서(122)에 이를 때까지 전해수가 오수저장조(110) 내로 유입되도록 하는 단계이다.

즉, 오수량감지수단(120)에 의해 제1 내지 제3 레벨센서(121, 122, 123) 모두 수위가 감지되지 않거나 제1 레벨센서(121)에만 수위가 감지되면, 즉 오수저장조(110) 내의 수위가 제1 레벨센서(121) 이하에 있음이 감지되면, 헤드(125)가 발하는 신호를 수신한 제어부(도시되지 않음)에 의해 이송밸브(184)가 폐쇄되고, 조절밸브(185)와 전해수유입밸브(183)는 개방되며, 이송펌프(181)는 전해수가 유량조절부(190) 및 전기분해수단(140)을 거쳐 오수저장조(110)로 유입되도록 한다.

이때, 제어부(도시되지 않음)는 전기분해수단(140)에 전력이 공급되지 않도록 하여 전기분해수단(140)의 작동이 중지된 상태가 유지되도록 한다.

이 과정에서 전기분해수단(140)의 타측으로부터 일측 방향으로 유동되는 전해수에 의해 전기분해수단(140) 내에 잔류하거나 고착되어 있던 이물질이 전해수의 유동에 따라 오수저장조(110)로 이동되는 역세척단계(S10)가 이루어진다.

오수저장조(110)로 전해수가 유입됨에 따라 오수량감지수단(120)에 의해 감지되는 수위는 제1 레벨센서(121)를 거쳐 제2 레벨센서(122)에 이르게 되는데, 전해수의 유입은 전해수의 수위가 제2 레벨센서(122)에 의해 감지될 때까지 지속된다.

도 4에는 역세척단계(S10) 중 유량조절부(190)의 작동이 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 화살표로 도시한 바와 같이 전해수유입관(172)으로 유입되는 전해수는 연결관(173) 및 바이패스관(191)을 통하여 유동되어, 전기분해수단(140)의 타측으로 유입된다.

앞에서 언급했던 바와 같이, 체크밸브(192)는 전해수유입관(172)으로부터 유입된 전해수가 전기분해수단(140) 방향으로 흐를 수 있도록 배치되어 있으므로, 조절밸브(185)에 의해 연결관(173)이 완전히 폐쇄되어 있거나 부분적으로 폐쇄되어 있는 경우, 즉 조절밸브(185)의 개폐여부와 상관없이 전해수는 바이패스관(191)을 통하여 유동될 수 있다.

따라서, 전해수는 유량조절부(190)을 통과한 후 전기분해수단(140)을 거쳐 오수저장조(110)로 유입된다. 이때, 이송밸브(184)는 폐쇄된 상태이므로, 전해수는 이송관(175)으로는 유동되지 않는다.

다시 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다.

위와 같은 작동에 의해 오수저장조(110)로 전해수가 유입됨에 따라 전해수의 수위가 점차 증가되는데, 증가되는 전해수의 수위가 제1 레벨센서(121)를 거쳐 제2 레벨센서(122)에 이르렀음이 감지되면, 헤드(125)가 발하는 신호를 수신한 제어부(도시되지 않음)는 이송펌프(181)의 작동이 중지되도록 하고, 전해수유입밸브(183)가 전해수유입관(172)을 폐쇄하도록 한다. 따라서, 전해수의 수위가 제2 레벨센서(122)의 위치에 도달되면 전해수의 유입은 중지된다.

즉, 역세척단계(S10)에서는 전기분해수단(140)을 통과하는 전해수에 의해 전기분해수단(140) 내에 잔류하는 물질이 오수저장조(110)로 유동되도록 하는 역세척이 행해지는 동시에, 전해수의 수위가 제2 레벨센서(122)에 이를 때까지 오수저장조(110) 내로 전해수가 유입된다.

저장단계(S20)는 오수가 오수저장조(110)에 저장되는 단계이다.

오수유입관(171)을 통하여 유입되는 오수가 오수저장조(110)에 저장됨에 따라, 역세척단계(S10)에서 오수저장조(110) 내에 유입되어 있던 전해수에 오수가 혼합되어 생성된 혼합물(S)의 수위가 점차 증가된다. 따라서, 혼합물(S)의 수위는 제2 레벨센서(21)에 의해 감지되다가 점차 상승되어 제3 레벨센서(123)에 근접하게 된다.

이때, 이송펌프(181) 및 전기분해수단(140)은 작동이 중지된 상태가 유지되며, 전해수유입관(172)은 전해수유입밸브(183)에 의해 폐쇄된 상태가 유지된다.

오수저장조(110)에 오수가 더 유입되어 수위가 제3 레벨센서(123)에 이르렀음이 감지되면, 즉 혼합물(S)의 수위가 제3 레벨센서(123)에 의해 감지되면 전기분해단계(S30)가 개시된다.

전기분해단계(S30)는 오수저장조(110) 내의 혼합물(S)의 수위가 제3 레벨센서(123)에 이르렀음이 감지되면, 전기분해수단(140)이 작동되고, 이송밸브(184)가 개방되며, 이송펌프(181)가 작동되어 혼합물(S)이 전기분해수단(140)을 거치며 전기분해 되어 처리수(W)가 생성되고, 처리수(W)는 유량조절부(190)를 거쳐 처리수저장조(150)로 이송되는 단계이다.

전기분해단계(S30)는 오수저장조(110) 내의 혼합물(S)의 수위가 제2 레벨센서(122)를 거쳐 제1 레벨센서(121)에 이를 때까지 지속되며, 혼합물(S)의 수위가 제1 레벨센서(121)에 이르러 오수저장조(110) 내의 수위가 제1 레벨센서(121) 이하에 있음이 감지되면 전기분해수단(140) 및 이송펌프(181)의 작동이 중지된다.

전기분해단계(S30)에서 이송펌프(181)는 오수저장조(110) 내의 혼합물(S)이 연결관(174), 전기분해수단(140), 유량조절부(190) 및 이송관(175)을 순차적으로 거쳐 처리수저장조(150)로 유입되는 방향으로 작동된다.

그리고, 전기분해단계(S30)에서는 SMPS(141)에 의해 전압이 일정한 전력이 전기분해수단(140)에 공급되어 혼합물(S)의 전기분해가 이루어진다.

이는 전기분해수단(140)을 통과하는 혼합물(S)이 물리적으로 균질인 상태가 아니므로 상대적으로 고형물이 많은 부분 및 상대적으로 고형물은 적고 전해수가 많은 부분이 존재하기 때문이다.

혼합물(S)의 전기분해는 혼합물(S)을 통하여 흐른 전류의 양에 비례하는 효과를 얻는다. 그런데, 상술한 바와 같이 혼합물(S) 중 전해수가 적고 고형물이 많은 부분의 전기저항은 큰 반면, 전해수가 많고 고형물이 적은 부분의 전기저항은 작다.

이러한 전기저항의 크기를 무시하고 전기분해수단(140)에 일정한 전력을 가하는 경우를 상정하면, 혼합물(S) 중 전기저항이 작은 부분이 유동될 경우에는 전기분해수단(140) 내에 과량의 전류가 흐르게 되어 전력의 소모만 증가되는 반면, 전기저항이 큰 부분에서는 전류량이 급격히 감소되어 전기분해가 제대로 이루어지지 않게 된다.

특히 혼합물(S) 중 전기저항이 매우 작은 부분이 유동되는 경우에는 전기분해수단(140) 내에서 단락(short-circuit)이 일어나게 되어 스파크가 발생될 수 있는데, 스파크가 발생되면 전기분해수단(140) 내에 설치된 전극(도시되지 않음) 또는 내면 등이 고열에 의해 손상된다.

도시되지는 않았으나, 전기분해수단(140)의 내면 또는 전극은 전해질이 포함된 혼합물(S)의 전기분해 중 손상이 발생되거나 염류가 고착되는 것을 방지하기 위하여 각종 보호막으로 코팅되는 것이 일반적이다. 그런데 상술한 스파크가 발생되면 이러한 보호막이 손상되며, 이에 따라 전기분해 중 혼합물(S) 내에 포함된 각종 염류가 고착되어 스케일(scale)을 형성하게 된다.

전기분해수단(140)의 내면 또는 전극에 일단 스케일이 형성되면, 이 부분에는 전기분해 시 반복적으로 염류가 고착되어 스케일이 성장하게 되고, 스케일이 형성된 부분의 면적이 증가됨에 따라 전기분해수단(140)의 가용면적이 감소되므로 전기분해 효율은 저하되며, 스케일의 성장에 따라 전기분해수단(140) 내면의 표면조도가 증가되므로 혼합물(S)의 유동성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 전기분해수단(140)을 주기적으로 분해하여 스케일을 제거하고, 보호막이 손상된 부분을 보수하거나 부품을 교체하는 등의 관리가 필요하게 된다.

반면, 본 실시예에서와 같이 전기분해수단(140)에 SMPS(141)를 설치하여 혼합물(S)의 전기분해 시 일정한 전압이 흐르도록 하고 전류량을 조절하면, 혼합물(S)의 부분적인 전기저항의 편차에 의한 과전류의 흐름이나 전기분해 효율의 저하가 발생되는 것이 방지될 수 있다. 특히 전기분해 중 과전류의 흐름이 발생되지 않으므로 전기분해에 소요되는 전력이 절감된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 오수처리시스템(100)은 상술한 바와 같이 스케일의 고착현상이 방지되므로 스케일을 제거하기 위한 전기분해수단(140)의 유지 및 보수에 소요되는 시간과 비용이 절약될 수 있고, 가동에 소요되는 전력이 절감되며, 나아가 선박 등에 설치된 발전기에서 소요되는 화석연료의 사용이 절약되어 탄소발생량이 감소되는 등 환경이 보호되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 혼합물(S)이 전기분해 되는 과정에서 서로 다른 극성을 갖는 두 전극(도시되지 않음)에서는 수소가스 및 차아염소산(hypochlorous acid)이 각각 생성되는데, 이 차아염소산에 의해 처리수(W) 내의 세균 등이 사멸되어 처리수(W)의 정화가 이루어진다.

차아염소산은 잘 알려진 바와 같이 대장균, 노로바이러스 외에도 일반세균, 곰팡이, 포자형성균 등도 사멸시키는데, 세균 또는 유기물과 접촉하면 살균 후 바로 물로 환원되므로 환경에 영향을 거의 미치지 않는다.

다만, 차아염소산이 분해되지 않은 상태로 처리수(W)가 해양이나 하천에 그대로 배출되면 정상적인 미생물도 사멸될 수 있으므로, 이러한 부작용을 감소시키기 위하여 처리수(W)가 처리수저장조(150)에 일시적으로 저장되어 공기 중에 노출되어 분해가 이루어지도록 한 후 오수처리시스템(100) 외부로 배출되도록 한다.

만약 처리수(W)가 처리수저장조(150)에 저장된 후 충분이 경과되지 못한 상태로 배출되어야 할 경우에는 전기분해수단(140)을 거친 처리수(W)가 처리수저장조(150)로 유동되는 중 전해수유입밸브(183)가 개방되도록 함으로써 처리수(W) 및 전해수가 이송관(175)을 통하여 처리수저장조(150)로 함께 유동되며 희석이 이루어지도록 할 수 있다.

처리수(W) 및 전해수가 혼합되면 단위체적당 차아염소산의 농도가 낮아지므로, 오수처리시스템(100) 외부로 배출되었을 때 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 동시에, 차아염소산의 분해가 촉진되도록 할 수 있다. 이와 같이 처리수(W)에 전해수가 혼합됨으로써 희석되는 농도는 전해수유입밸브(183) 및 조절밸브(185)의 작동을 조절함으로써 구현될 수 있는데, 이에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.

참고로, 처리수(W)에 전해수가 혼합되어 처리수저장조(150) 내로 유입된 것 또한 처리수(W)라 통칭하기로 한다.

도 5에는 전기분해단계(S30) 중 유량조절부(190)의 작동이 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 전기분해수단(140)을 거치며 생성된 처리수(W)는 점선 화살표로 나타낸 바와 같이 조절관(173)을 거쳐 이송관(175)으로 유동된다. 이때 전기분해수단(140)을 거친 처리수(W)는 체크밸브(192)에 의해 바이패스관(191)을 통해서는 유동되지 않는다.

따라서, 조절밸브(185)가 조절관(173)을 폐쇄한 정도, 즉 조절밸브(185)의 개도(開度)를 조절함에 따라 유량조절부(190)를 통과하는 처리수(W)의 유량이 조절될 수 있으며, 전해수유입밸브(183)가 개방되어 전해수가 유입될 때 조절밸브(185)의 개도가 조절되면 처리수(W) 및 전해수의 혼합비율이 조절될 수 있다.

더 상세히 설명하자면, 조절밸브(185)가 완전히 개방된 상태일 때에는 처리수(W)에 전해수가 다량 혼합되며, 조절밸브(185)가 조절관(173)을 폐쇄하는 정도가 높아질수록 전해수에 혼합되는 처리수(W)의 양이 점차 감소된다.

이러한 방법으로 앞에서 설명했던 바와 같이 처리수저장조(150)에 저장된 처리수(W)의 차아염소산 농도를 조절할 수 있다.

만약, 처리수(W)를 처리수저장조(150)에 저장할 수 있는 충분한 시간이 확보될 수 있는 경우에는 전기분해단계(S30)에서 전해수유입밸브(183)가 개방되지 않도록 하여 전기분해수단(140)을 거치며 혼합물(S)이 전기분해 된 처리수(W)만이 처리수저장조(150) 내로 유입되도록 할 수도 있다.

조절밸브(185)의 개도는 작업자가 수동으로 조절할 수 있다. 또는 이송관(175) 또는 처리수저장조(150)에 차아염소산의 농도를 측정하는 센서(도시되지 않음)를 설치하고, 이 센서의 신호에 따라 제어부(도시되지 않음)가 조절밸브(185)의 개도를 조절하도록 할 수도 있다.

한편, 도 1을 참조하여 설명했던 바와 같이, SMPS(141)에는 전기분해수단(140)에 공급되는 전력의 전류량을 측정하는 전류계(도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 전기분해수단(140)에서는 SMPS(141)에 의해 일정한 전압의 전류가 흐르므로, 혼합물(S)의 부분적인 전기저항 변화에 따라 전류량이 변동된다.

전류계(도시되지 않음)는 이러한 전류량의 변동을 측정하게 되는데, 혼합물(S)의 전기저항이 높은 경우에는 전류계에 의해 측정되는 전류량이 상승되고, 혼합물(S)의 전기저항이 낮은 경우에는 전류계에 의해 측정되는 전류량이 감소된다.

즉, 전류계에 의해 측정되는 전류량이 증가될 때에는 혼합물(S)에 전해질의 양이 상대적으로 적어서 분해되어야 할 고형물의 양이 많은 것으로 판단할 수 있으므로, 혼합물(S)이 전기분해수단(140)을 통과하는 속도가 감소되도록 하면 충분한 전기분해가 이루어지도록 할 수 있다.

반면, 전류계에 의해 측정되는 전류량이 감소될 때에는 혼합물(S)에 전해질의 양이 상대적으로 많아서 분해되어야 할 고형물의 양이 적은 것으로 판단할 수 있으므로, 혼합물(S)이 전기분해수단(140)을 통과하는 속도가 적절히 증가되도록 하면 소모되는 전력이 감소되도록 할 수 있다.

그러므로, 전류계에 의해 측정되는 전류량에 따라 조절밸브(185)의 개도를 조절하면 유량조절부(190)를 통과하는 처리수(W)의 양이 조절될 수 있는데, 이에 따라 전기분해수단(140)을 통과하는 혼합물(S)의 유속 또한 조절될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 조절밸브(185)의 개도를 조절함으로써 혼합물(S)이 충분히 전기분해 되도록 하는 동시에 전기분해수단(140)에 의한 전력사용의 효율이 최대화되도록 할 수 있다.

전류계에 의해 측정되는 전류량에 따른 조절밸브(185)의 개도 조절은 사용자가 수동으로 행할 수 있고, 전류계에 의해 측정되는 전류 신호를 제어부(도시되지 않음)가 수신하고 이에 따라 조절밸브(185)의 조절하도록 할 수도 있다. 이를 유속조절단계(S31)라 하며, 유속조절단계(S31)는 전기분해단계(S30) 중에 행해진다.

혼합물(S)의 전기저항은 매우 빈번하게 발생될 수 있고 그 변화폭 또한 다양할 수 있으므로, 전류계에 의해 측정되는 전류량에 따라 조절밸브(185)의 개도가 조절되도록 하는 것이 제어부에 의해 신속하게 이루어지도록 하면 전기분해의 효율 및 전력사용의 효율이 극대화 되도록 할 수 있다.

참고로, 상술한 유량조절부(190)는 하나의 구성을 예시한 것으로, 유량조절부(190)의 구조 및 방식은 필요에 따라 변경될 수 있다. 다만, 상술한 유량조절부(190)에서 바이패스관(191) 및 체크밸브(192)를 이용하는 것은 역세척단계(S10)에서 조절밸브(185)의 개도를 조절하지 않더라도 전해수유입관(172)을 통하여 유입된 전해수가 유량조절부(190)를 원활하게 통과할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상술한 바와 같이 전기분해단계(S30)가 진행됨에 따라 처리수저장조(150) 내로 유입된 처리수(W)의 양이 점차 증가되어 처리수(W)의 수위가 점차 상승된다.

따라서, 전기분해단계(S30)에서는 처리수저장조(150)의 하측에 배치된 제4 레벨센서(161)에 의해 처리수(W)의 수위가 우선 감지되며, 이후 처리수(W)의 유입량이 증가됨에 따라 상승되는 수위가 제5 레벨센서(162)에 이르렀음이 감지되면, 즉 제5 레벨센서(162)에 의해 처리수(W)의 수위가 감지되면, 도시되지 않은 배출단계가 개시된다.

배출단계에서는 처리수(W)가 배출관(176)을 통하여 처리수저장조(150)로부터 오수처리시스템(100) 외부로 배출되도록 배출펌프(182)가 작동된다.

한편, 앞에서 설명한 전기분해단계(S30)가 진행됨에 따라, 오수저장조(110) 내의 혼합물(S)의 수위는 점차 감소된다. 따라서, 혼합물(S)의 수위는 제3 레벨센서(123)로부터 제2 레벨센서(122)를 거쳐 제1 레벨센서(121)에 의해 순차적으로 감지되는 것이 정상이다.

그런데, 앞에서 언급했던 바와 같이, 오수 및 전해수가 혼합된 혼합물(S)에 고형물이 다량 함유되어 있을 경우에는 혼합물(S)이 오수저장조(110)로부터 전기분해수단(140)을 거쳐 처리수저장조(150)로 유동되는 경로가 부분적으로 막히거나 완전히 막힐 수 있다. 즉, 전기분해단계(S30) 중 혼합물(S)의 유동속도가 느려지거나 혼합물(S)의 유동이 정지될 수 있다.

이 상태로 장시간 방치될 경우에는 오수저장조(110) 내의 혼합물(S)이 만수위에 이르게 되어 오수유입관(171)으로 오수가 더 유입되지 못하고 오수유입관(171)에 연결된 화장실 등으로 오수가 역류되거나, 이송펌프(181)에 과부하가 걸려 과열 또는 고장 등이 발생될 수 있다.

따라서, 전기분해단계(S30)에서는 혼합물(S)의 이송이 정상적으로 이루어져서 혼합물(S)의 이송이 완료되었는지 확인하는 확인단계(S40)가 행해질 수 있으며, 이송이 비정상적일 경우에는 오수처리시스템(100)이 점검되도록 경보가 발생되는 점검단계(S41)가 추가로 행해질 수 있다.

점검단계(S41)에서 발생되는 경보는 상황에 따라 두 가지로 나뉠 수 있다.

첫 번째 경보는 이송이상경보로서, 혼합물(S)이 오수저장조(110)로부터 처리수저장조(150)로 유동은 되지만 유동속도가 느린 경우에 발생된다. 즉, 혼합물(S)의 유동경로가 부분적으로 막히거나 이송펌프(181)의 성능이 저하된 경우가 이에 해당될 수 있다.

혼합물(S)의 수위가 제3 레벨센서(123)에 이르러 이송펌프(181)가 혼합물(S)이 처리수저장조(150)로 유동되도록 작동되기 시작된 이후 미리 정해진 시간 이내에 혼합물(S)의 수위가 제2 레벨센서(122)를 거쳐 제1 레벨센서(121) 이하까지 도달되지 않았을 경우에는 이송펌프(181)의 작동이 중지되도록 하고 이송이상경보가 발생되도록 할 수 있다. 여기서, 미리 정해진 시간은 계산 또는 실험 등에 의해 정해질 수 있다.

두 번째 경보는 오수고수위경보로서, 혼합물(S)이 오수저장조(110)로부터 처리수저장조(150)로 거의 유동되지 않거나, 전혀 유동이 이루어지지 않는 경우에 발생된다. 즉, 혼합물(S)의 유동경로가 심하게 막히거나 이송펌프(181)가 작동되지 않는 경우가 이에 해당될 수 있다.

혼합물(S)의 수위가 제3 레벨센서(123)에 이르러 이송펌프(181)가 혼합물(S)이 처리수저장조(150)로 유동되도록 작동되기 시작된 이후 미리 정해진 시간을 초과할 때까지 혼합물(S)의 수위가 제3 레벨센서(123)에 의해 계속 감지될 경우에는 이송펌프(181)의 작동이 중지되도록 하고 오수고수위경보가 발생되도록 할 수 있다. 여기서, 미리 정해진 시간은 계산 또는 실험 등에 의해 정해질 수 있다.

상술한 바와 같이 이송이상경보 또는 오수고수위경보가 발생된 경우, 이송펌프(181)의 상태를 점검하여 이송펌프(181)에 이상이 있으면 이송펌프(181)를 수리 또는 교체할 수 있으며, 혼합물(S)의 유동경로에 설치된 밸브(84, 85, 86)를 폐쇄한 후 전기분해수단(140), 연결관(73, 74) 및 이송관(175)이 고형물에 의해 막혔는지의 여부를 확인하고 적절한 처치를 행할 수 있다.

이와 같은 점검단계(S41)가 완료된 후에는 중단된 전기분해단계(S30)가 마무리될 수 있도록 하고, 오수처리시스템(100)의 연속가동여부를 확인(S50)한 후 다시 상술한 역세척단계(S10)가 진행되도록 할 수 있다.

다시 역세척단계(S10)가 진행되면, 앞에서 설명한 바와 같이 전해수가 전기분해수단(140)을 거쳐 오수저장조(110)로 유동되므로, 전기분해단계(S30)에서 혼합물(S)이 분해되는 동안 전기분해수단(140) 내에 잔류하였던 물질들이 유동되는 전해수에 의해 세척되는 역세척이 행해질 수 있다. 따라서, 전기분해수단(140) 내에 이물질이 장시간 방치되어 고착되는 것이 방지될 수 있다.

한편, 배출단계에서도 처리수(W)가 처리수저장조(150)로부터 원활히 배출되지 못하는 경우가 발생될 수 있다. 즉, 배출펌프(182)에 이상이 발생되거나, 배출관(176)이 어떠한 이유로 막힌 경우가 이에 해당될 수 있다.

이러한 상태로 장시간 방치될 경우에는 처리수저장조(150)로 처리수가 더 이상 저장될 수 없으므로 상술한 전기분해단계(S30)가 행해질 수 없게 되거나, 배출펌프(182)에 과부하가 걸려 과열 또는 고장 등이 발생될 수 있다.

따라서, 도시되지 않은 배출단계에서는 처리수(W)의 배출이 정상적으로 이루어지고 있는지 확인하는 단계가 행해질 수 있으며, 배출이 비정상적일 경우에는 오수처리시스템(100)이 점검되도록 경보가 발생되도록 할 수 있다.

처리수(W)의 배출에 이상이 있을 경우 발생되는 경보는 상황에 따라 두 가지로 나뉠 수 있다.

첫 번째 경보는 배출이상경보로서, 제5 레벨센서(162)에 의해 처리수(W)의 수위가 감지되어 배출펌프(182)가 작동된 이후, 미리 정해진 시간 이내에 처리수(W)의 수위가 제4 레벨센서(161)까지 도달되지 않을 경우 이송펌프(82)의 작동이 중단되도록 하고 배출이상경보가 발생되도록 할 수 있다. 여기서, 미리 정해진 시간은 계산 또는 실험 등에 의해 정해질 수 있다.

두 번째 경보는 처리수고수위경보로서, 처리수(W)가 배출관(176)을 통하여 거의 또는 전혀 배출되지 않는 경우에 발생된다. 즉, 배출관(176)이 심하게 막히거나 배출펌프(182)가 작동되지 않는 경우가 이에 해당될 수 있다.

처리수(W)의 수위가 제5 레벨센서(162)에 이르러 배출펌프(182)가 작동되기 시작된 이후 미리 정해진 시간을 초과할 때까지 처리수(W)의 수위가 제5 레벨센서(162)에 의해 계속 감지될 경우에는, 배출펌프(182)의 작동이 중지되도록 하고 처리수고수위경보가 발생되도록 할 수 있다. 여기서, 미리 정해진 시간은 계산 또는 실험 등에 의해 정해질 수 있다.

배출이상경보 또는 처리수고수위경보가 발생되면 밸브(87)를 폐쇄한 후 배출펌프(182) 및 배출관(176)을 점검하여 적절한 조치를 취할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템의 제어방법은, 상술한 바와 같이 오수를 처리하는 과정에서 이상이 발생된 경우 점검 또는 수리가 필요한 부분에 따라 서로 다른 경보가 발생될 수 있다.

따라서, 오수처리시스템(100)의 수리 및 점검에 소요되는 시간 및 노력이 절약될 수 있으며, 상황에 따라 오수처리시스템(100)의 작동이 즉시 정지되도록 함으로써 안전성이 향상될 수 있다.

한편, 오수저장조(110) 내에 제1 내지 제3 레벨센서(21, 22, 23)가 배치되는 위치 및 처리수저장조(150) 내에 제4 및 제5 레벨센서(61, 62)가 배치되는 위치는, 오수저장조(110) 및 처리수저장조(150)의 형상이나 용량 등을 고려하여 정할 수 있다.

참고로, 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템(100)에는 도시되지 않은 제어부가 포함된다.

제어부는 오수량감지수단(120)에 의해 감지된 혼합물(S)의 수위에 따른 신호 및 처리수량감지수단(160)에 의해 감지된 처리수(W)의 수위에 따른 신호를 각각 수신하고, 수신된 신호들을 바탕으로 미리 입력된 프로그램에 따라 이송펌프(181)와 배출펌프(182)의 작동여부 및 작동방향을 조절하며, 전해수유입밸브(183) 및 이송밸브(184)의 개폐를 조절하고, 이상이 발생된 경우에는 상술한 바와 같은 경보신호들이 발생되도록 할 수 있다.

즉, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템의 제어방법에 따라 이루어지는 일련의 작동들은 제어부에 의해 자동으로 이루어질 수 있다.

도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오수처리시스템의 계통도가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오수처리시스템(200)에는 앞에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템(100)에 비하여 마쇄기(211) 를 더 포함하며, 처리수량감지수단(260)에 제4 레벨센서(261) 및 제5 레벨센서(262) 외에 제6 레벨센서(263)가 더 포함된다는 차이가 있다.

그 외의 구성요소는 앞에서 설명한 오수처리시스템(100)과 연결관계 및 작동이 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 아울러, 처리수량감지수단(260)에 포함된 케이블(264) 및 제2 지지부재(266)는 앞에서 설명한 케이블(164) 및 제2 지지부재(166)와 동일하므로 설명을 생략한다.

마쇄기(211)는 통과되는 유체에 포함된 고형물을 마쇄하는 장치이다. 즉, 마쇄기(211)는 혼합물(S)에 포함된 고형물을 갈아서 부수기 위한 것으로, 도시된 바와 같이 연결관(174)에 설치되며 오수저장조(110) 및 밸브(186) 사이에 배치될 수 있다.

혼합물(S)이 마쇄기(211)를 통과하는 동안 고형물이 작은 크기로 마쇄되므로, 마쇄기(211)를 거친 후 전기분해수단(140)으로 유동된 혼합물(S)은 전기분해 효과가 더욱 상승하게 된다.

자세하게 도시되지는 않았으나, 마쇄기(211)에는 고형물을 마쇄하는 블레이드와, 상기 블레이드를 회전시키는 모터가 포함되며, 상기 모터는 마쇄기(211)는 앞에서 설명한 전기분해단계(S30) 중에 작동된다. 즉, 마쇄기(211)는 이송펌프(181)에 의해 혼합물(S)이 오수저장조(110)로부터 전기분해수단(140)으로 이송될 때 작동된다.

이와 같은 마쇄기(211)는 앞에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템(100)에도 적용될 수 있다.

처리수량감지수단(260)의 제4 레벨센서(261)는 처리수저장조(160)의 하측에 배치되고, 제5 레벨센서(262)는 처리수저장조(160)의 상측에 배치되며, 제6 레벨센서(263)는 제5 레벨센서(262)의 상측에 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 오수처리시스템(200)은 아래와 같이 작동된다.

앞에서 설명한 바와 같은 전기분해단계(S30)가 진행되는 동안 전기분해수단(140)을 거쳐 생성된 처리수 또는 처리수에 전해수가 혼합된 것이 처리수저장조(150)에 유입되면, 처리수저장조(150) 내의 수위가 상승된다.

상승되는 처리수저장조(150) 내의 수위가 제4 레벨센서(261)를 거쳐 제5 레벨센서(262)에 이르렀음이 감지되면, 배출펌프(182)가 작동되어 처리수가 배출관(176)을 통하여 외부로 배출되도록 한다.

이때, 배출펌프(182)가 작동된 후 미리 정해진 시간 이내에 처리수저장조(150) 내의 처리수의 수위가 제4 레벨센서까지 도달되지 않는 경우, 이송펌프(181)의 작동을 중지시키고 이송밸브(184)를 차단하여 처리수 또는 전해수가 처리수저장조(150) 내로 더 유입되지 않도록 하는 동시에 배출이상경보가 발생되도록 한다.

또는, 처리수저장조(150) 내의 처리수의 수위가 제6 레벨센서(263)에 의해 감지될 경우 이송펌프(181)의 작동을 중지시키고 이송밸브(184)를 차단하여 처리수 또는 전해수가 처리수저장조(150) 내로 더 유입되지 않도록 하는 동시에 처리수고수위경보가 발생되도록 한다.

배출이상경보 및 처리수고수위경보가 발생되면 제4 내지 제6 레벨센서(261, 262, 263)배출관(176)의 막힘 또는 배출펌프(182)의 고장 등을 점검 및 수리할 수 있다.

여기서, 제6 레벨센서(263)는 처리수저장조(150) 내의 수위가 과도하게 상승되었음을 감지하도록 한 것으로, 오수처리시스템(200)에 이상이 발생된 경우 앞에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 오수처리시스템(100) 보다 직접적으로 감지할 수 있는 장점이 있다.

다만, 앞에서 설명한 바와 같이, 오수처리시스템(200)은 앞에서 설명한 오수처리시스템(100)보다 비교적 고가인 제6 레벨센서(263)를 하나 더 포함하므로, 오수처리시스템(200)의 제작비가 조금 더 상승된다는 단점이 있다.

그러므로, 오수처리시스템(100, 200)에 포함될 레벨센서의 수는 오수처리시스템(100, 200)의 용량이나 설치되는 수 등을 종합적으로 고려하여 레벨센서의 구매비용이 차지하는 비중이 최소화될 수 있는 구성을 선택하여 적용할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 오수처리시스템 및 그것의 제어방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100, 200: 오수처리시스템 110: 오수저장조
120: 오수량 감지수단 121: 제1 레벨센서
122: 제2 레벨센서 123: 제3 레벨센서
124: 케이블 125: 헤드
126: 제1 지지부재 130: 필팅수단
131: 하우징 132: 체결공
133: 지지체 134: 커버패널
135: 인출손잡이 136: 체결공
137: 필터 138: 체결수단
140: 전기분해수단 150: 처리수저장조
160, 260: 처리수량 감지수단 161: 제4 레벨센서
162, 262: 제5 레벨센서 164: 케이블
166: 제2 지지부재 171: 오수유입관
172: 전해수유입관 174: 연결관
175: 이송관 176: 배출관
181: 이송펌프 182: 배출펌프
183: 전해수유입밸브 184: 이송밸브
185: 조절밸브 186, 187: 밸브
188: 체크밸브 190: 유량조절부
191: 바이패스관 192: 체크밸브
211: 마쇄기 263: 제6 레벨센서
S: 혼합물 W: 처리수

Claims (22)

1. 오수가 저장되는 오수저장조;
   상기 오수저장조에 설치되어 상기 오수저장조에 저장된 상기 오수의 양을 감지하는 오수량감지수단;
   연결관에 의하여 일측이 상기 오수저장조에 연결된 전기분해수단;
   상기 전기분해수단에 설치되어 상기 전기분해수단에 일정한 전압의 전력이 공급되도록 하는 SMPS;
   상기 연결관에 설치된 이송펌프;
   일측이 상기 전기분해수단의 타측에 연결되고 통과하는 유체의 유량을 조절하는 유량조절부;
   상기 유량조절부의 타측에 연결되고 전해수가 공급되는 전해수유입관;
   상기 전해수유입관에 설치된 전해수유입밸브;
   상기 유량조절부의 타측에 이송관을 통하여 연결된 처리수저장조;
   상기 이송관에 설치된 이송밸브;
   상기 처리수저장조에 설치되고 상기 처리수저장조에 저장된 처리수의 양을 감지하는 처리수량감지수단;
   상기 처리수저장조에 연결된 배출관; 및
   상기 배출관에 설치된 배출펌프;를 포함하고,
   상기 오수량감지수단과 상기 처리수량감지수단이 각각 발하는 신호에 따라 상기 전기분해수단의 작동여부, 상기 이송밸브의 개폐, 상기 전해수유입밸브의 개폐, 상기 이송펌프의 작동여부와 작동방향 및 상기 배출펌프의 작동여부가 각각 조절되는
   오수처리시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 오수량감지수단은
   상기 오수저장조의 하측에 배치된 제1 레벨센서;
   상기 제1 레벨센서의 상측에 배치된 제2 레벨센서; 및
   상기 제2 레벨센서의 상측에 배치된 제3 레벨센서;를 포함하는
   오수처리시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 처리수량감지수단은
   상기 처리수저장조의 하측에 배치된 제4 레벨센서; 및
   상기 제4 레벨센서의 상측에 배치된 제5 레벨센서;를 포함하는
   오수처리시스템.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 처리수량감지수단은
   상기 처리수저장조의 하측에 배치된 제4 레벨센서;
   상기 제4레벨센서의 상측에 배치된 제5 레벨센서; 및
   상기 제5레벨센서의 상측에 배치된 제6 레벨센서;를 포함하는
   오수처리시스템.
   
5. 제3항 또한 제4항에 있어서,
   상기 SMPS에 설치되어 상기 SMPS에 의해 상기 전기분해수단에 공급되는 상기 전력의 전류량을 측정하는 전류계를 더 포함하는
   오수처리시스템.
   
6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 유량조절부는
   일측은 상기 전기분해수단에 연결되고 타측은 상기 전해수유입관 및 상기 이송관에 연결된 조절관;
   상기 조절관에 설치되어 상기 조절관의 개방 정도를 조절하는 조절밸브;
   상기 조절관에 양단부가 각각 연결된 바이패스관; 및
   상기 바이패스관에 설치되고 상기 전해수유입관을 통하여 유입된 전해수가 상기 전기분해수단 방향으로만 유동되도록 하는 체크밸브;를 포함하는
   오수처리시스템.
   
7. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 오수저장조의 상측 및 상기 처리수저장조의 상측을 연결하여 상기 오수저장조 및 상기 처리수저장조가 상통되도록 하는 오버플로관; 및
   상기 처리수저장조의 상측에 설치되어 상기 처리수저장조 내부의 기체가 외부로 배출되도록 하는 벤트관;을 더 포함하는
   오수처리시스템.
   
8. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 연결관에 설치되어 통과되는 유체에 포함된 고형물을 마쇄하는 마쇄기를 더 포함하고,
   상기 마쇄기는 상기 오수량감지수단 및 상기 처리수량감지수단이 발하는 상기 신호에 따라 작동여부가 조절되는
   오수처리시스템.
   
9. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 오수저장조에 연결되고 상기 오수가 유입되는 오수유입관; 및
   상기 오수유입관에 설치된 필팅수단을 더 포함하고,
   상기 필팅수단은
   상기 오수유입관에 설치된 하우징;
   상기 하우징에 삽입 또는 취출되도록 형성되고, 상면이 개방된 용기 형상을 가지며, 저면에는 개구가 형성된 지지체; 및
   상기 지지체의 저면에 안착되고 다수의 통공이 형성된 필터;를 포함하는
   오수처리시스템.
   
10. 상기 제3항에 따른 상기 오수처리시스템의 제어방법으로서,
    상기 오수량감지수단에 의해 상기 오수저장조 내의 수위가 상기 제1 레벨센서 이하에 있음이 감지되면, 상기 오수저장조 내의 수위가 상기 제2 레벨센서에 이를 때까지 상기 이송밸브는 폐쇄되고 상기 조절밸브와 상기 전해수유입밸브는 개방되며 상기 이송펌프가 작동되어 상기 전해수가 상기 전기분해수단을 거쳐 상기 오수저장조로 유입되는 역세척단계;
    상기 오수가 상기 오수저장조에 저장되는 저장단계; 및
    상기 오수저장조 내의 상기 오수 및 상기 전해수가 혼합된 혼합물의 수위가 상기 제3 레벨센서에 이르렀음이 감지되면, 상기 전기분해수단이 작동되고 상기 이송밸브가 개방되며 상기 이송펌프가 작동되어 상기 혼합물이 상기 전기분해수단을 거치며 전기분해 되어 처리수가 생성되고, 상기 처리수는 상기 처리수저장조로 이송되며, 상기 혼합물의 수위가 상기 제2 레벨센서를 거쳐 상기 제1 레벨센서에 이르면 상기 전기분해수단과 상기 이송펌프의 작동이 중지되는 전기분해단계;를 포함하는
    오수처리시스템의 제어방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 처리수저장조 내의 상기 처리수의 수위가 상기 제5 레벨센서에 이르렀음이 감지되면, 상기 배출펌프가 작동되어 상기 처리수가 상기 배출관을 통하여 배출되도록 하는 배출단계;를 더 포함하는 오수처리시스템의 제어방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 배출단계에서
    상기 배출펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 처리수의 수위가 상기 제4 레벨센서까지 도달되지 않을 경우 상기 배출펌프의 작동이 중지되고 배출이상경보가 발생되는 오수처리시스템의 제어방법.
    
13. 제11항에 있어서,
    상기 배출단계에서
    상기 배출펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간을 초과하여 상기 처리수의 수위가 상기 제5 레벨센서에 의해 감지될 경우 상기 배출펌프의 작동이 중지되고 처리수고수위경보가 발생되는 오수처리시스템의 제어방법.
    
14. 상기 제4항에 따른 상기 오수처리시스템의 제어방법으로서,
    상기 오수량감지수단에 의해 상기 오수저장조 내의 수위가 상기 제1 레벨센서 이하에 있음이 감지되면, 상기 오수저장조 내의 수위가 상기 제2 레벨센서에 이를 때까지 상기 이송밸브는 폐쇄되고 상기 조절밸브와 상기 전해수유입밸브는 개방되며 상기 이송펌프가 작동되어 상기 전해수가 상기 전기분해수단을 거쳐 상기 오수저장조로 유입되는 역세척단계;
    오수가 상기 오수저장조에 저장되는 저장단계; 및
    상기 오수저장조 내의 상기 오수 및 상기 전해수가 혼합된 혼합물의 수위가 상기 제3 레벨센서에 이르렀음이 감지되면, 상기 전기분해수단이 작동되고 상기 이송밸브가 개방되며 상기 이송펌프가 작동되어 상기 혼합물이 상기 전기분해수단을 거치며 전기분해 되어 처리수가 생성되고, 상기 처리수는 상기 처리수저장조로 이송되며, 상기 혼합물의 수위가 상기 제2 레벨센서를 거쳐 상기 제1 레벨센서에 이르면 상기 전기분해수단과 상기 이송펌프의 작동이 중지되는 전기분해단계;를 포함하는
    오수처리시스템의 제어방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 처리수저장조 내의 상기 처리수의 수위가 상기 제5 레벨센서에 이르렀음이 감지되면, 상기 배출펌프가 작동되어 상기 처리수가 상기 배출관을 통하여 배출되도록 하는 배출단계;를 더 포함하는 오수처리시스템의 제어방법.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 배출단계에서
    상기 배출펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 처리수의 수위가 상기 제4 레벨센서까지 도달되지 않을 경우 상기 배출펌프의 작동이 중지되고 배출이상경보가 발생되는 오수처리시스템의 제어방법.
    
17. 제15항에 있어서,
    상기 배출단계에서
    상기 처리수의 수위가 상기 제6 레벨센서에 의해 감지될 경우 상기 배출펌프의 작동이 중지되고 처리수고수위경보가 발생되는 오수처리시스템의 제어방법.
    
18. 제10항 또는 제14항에 있어서,
    상기 전기분해단계에서
    상기 이송펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 혼합물의 수위가 상기 제2 레벨센서를 거쳐 상기 제1 레벨센서까지 도달되지 않을 경우 상기 이송펌프의 작동이 중지되고 이송이상경보가 발생되는 오수처리시스템의 제어방법.
    
19. 제10항 또는 제14항에 있어서,
    상기 전기분해단계에서
    상기 이송펌프가 작동된 후 미리 정해진 시간을 초과하여 상기 혼합물의 수위가 상기 제3 레벨센서에 의해 감지될 경우 상기 이송펌프의 작동이 중지되고 오수고수위경보가 발생되는 오수처리시스템의 제어방법.
    
20. 제10항 또는 제14항에 있어서,
    상기 전기분해수단은
    상기 SMPS에 연결되어 상기 SMPS에 의해 상기 전기분해수단에 공급되는 상기 전력의 전류량을 측정하는 전류계를 더 포함하고,
    상기 유량조절부는
    일측은 상기 전기분해수단에 연결되고 타측은 상기 전해수유입관 및 상기 이송관에 연결된 조절관;
    상기 조절관에 설치되어 상기 조절관의 개방 정도를 조절하는 조절밸브;
    상기 조절관에 양단부가 각각 연결된 바이패스관; 및
    상기 바이패스관에 설치되고 상기 전해수유입관을 통하여 유입된 전해수가 상기 전기분해수단 방향으로만 유동되도록 하는 체크밸브;를 포함하며,
    상기 전기분해단계에서는
    상기 전류계에 의해 측정된 상기 전류량에 따라 상기 조절밸브에 의해 상기 조절관의 개방 정도가 조절되도록 하는
    오수처리시스템의 제어방법.
    
21. 제10항 또는 제14항에 있어서,
    상기 유량조절부는
    일측은 상기 전기분해수단에 연결되고 타측은 상기 전해수유입관 및 상기 이송관에 연결된 조절관;
    상기 조절관에 설치되어 상기 조절관의 개방 정도를 조절하는 조절밸브;
    상기 조절관에 양단부가 각각 연결된 바이패스관; 및
    상기 바이패스관에 설치되고 상기 전해수유입관을 통하여 유입된 전해수가 상기 전기분해수단 방향으로만 유동되도록 하는 체크밸브;를 포함하고,
    상기 전기분해단계에서는
    상기 전해수유입밸브가 개방되어 상기 전해수가 상기 처리수와 혼합되며 상기 이송관을 통하여 상기 처리수저장조로 유입되고, 상기 조절밸브에 의해 상기 조절관의 개방 정도가 조절됨에 따라 상기 전해수에 상기 처리수가 혼합되는 비율이 조절되는
    오수처리시스템의 제어방법.
    
22. 제10항 또는 제14항에 있어서,
    상기 오수처리시스템은 상기 연결관에 설치되어 통과되는 상기 혼합물에 포함된 고형물을 마쇄하는 마쇄기를 더 포함하고,
    상기 마쇄기는 상기 이송펌프에 의해 상기 혼합물이 상기 전기분해수단으로 이송될 때 작동되는
    오수처리시스템의 제어방법.

Images