KR20160099129A - 이동식 정수처리장치 - Google Patents

Abstract

하천이나 또는 지하관정으로부터 취수펌프를 통해 유입되는 원수를 저장하기 위한 산화/부상분리조(100)와, 상기 산화/부상분리조(100)의 하부 바닥에 설치되며 작은 구멍(111)이 다수 형성되는 분배관(110)과, 상기 분배관(110)에 형성된 다수의 작은구멍(111)을 통해 미세기포를 발생하기 위한 기포발생기(120)가 제1 연결라인(L1)에 연결되고, 상기 미세기포발생기(120)에는 오존발생기(130)로부터 발생하는 오존을 미세기포발생기(120)로 보내기 위한 오존접촉펌프(140)가 설치되며, 상기 산화/부상분리조(100)와 제2 연결라인(L2)에 연결설치되며 오존발생기(130) 및 미세기포발생기(120)에 의해 오존산화처리된 원수를 황토볼여과조(400)로 유입하기 위한 펌핑조(200)와, 상기 펌핑조(200)에 연결설치된 제3 연결라인(L3) 및 가압펌프(P)를 통해 유입된 원수 중 미처리된 오염물질 및 중금속등을 흡착처리 하는 압력식 활성탄 흡착조(300); 및 상기 활성탄 흡착조(300)를 통과한 물은 제4 라인(L4)을 통해 미세탁도 및 중금속 등을 여과/흡착제거할 수 있는 황토볼여과조(400); 및 상기 황토볼여과조(400)를 통과한 물을 유량계(410)를 통해 급수관(500)으로 유입하기 전 물에 포함된 미생물과 세균 등을 살균처리하는 염소자동주입기(600)로 이루어진다.

Description

이동식 정수처리장치{Movable apparatus for purifying water}

본 발명은 이동식 정수처리장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 상수시설이 설치되어 있지 않은 지역이나 긴급재난이나 홍수 등으로 인해 상수원 시설이 사용되지 못할 경우를 대상으로 안정적인 상수를 공급할 수 있도록 컨테이너, 이동식 바퀴가 달린 적재대 등에 설치하여 차량으로 쉽게 이동이 가능한 이동식 정수처리장치에 관한 것이다.

세계적으로 심각한 물부족 현상이 일어나고 있으며 이제는 물도 하나의 자원으로 거래되고 있다. 일 예로, 미네랄이 풍부한 깨끗한 물이 용기에 담겨서 생수로 판매되고 있다. 물부족 현상은 갈수기와 같이 수자원의 절대량이 부족하여 일어나는 경우도 있지만 급수체계가 잘못되었거나 또는 급수시설이 낙후되고 노후화되어서 그 기능을 제대로 발휘하지 못하기 때문에 일어나는 경우도 있다. 뿐만 아니라, 상수도시설이 잘 갖춰진 곳일지라도 홍수 등의 천재지변에 의해 급수시설의 일부가 손상된 경우에는 관할지역의 일부 또는 전체에 대한 물공급 활동이 중단되기 때문에 이러한 비상사태를 대비한 비상 급수시스템의 개발이 요청된다.

한편, 비상급수시스템은 재해지역의 주민들을 대상으로 하여 운영될 것이기 때문에 무엇보다도 시간당 정수량이 풍부해야 하며 신속하게 급수할 수 있어야 한다. 여기에다 재해 지역에서 발생하기 쉬운 각종 수인성 전염병 등을 방지하기 위하여 고도의 정수처리 능력이 요구되게 된다.

종래의 이동형 정수처리설비는 기존의 전원을 공급하여 장치를 구성하고 있어 전력이 공급되지 않는 오지나 천재지변으로 인해 전력이 공급되지 않는 지역에서는 장치가 작동하지 않는 문제점이 있으며, 정수처리시설의 고장을 사람이 직접 확인해야 하는 불편함이 발생하게 되고, 또한, 겨울철이나 기온이 영하 이하로 내려가는 지역에 설치할 경우 정수 장치가 동파에 의해 손상되어 기능을 상실하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 자연재해(홍수, 가뭄, 산사태, 지진 등)로 인해 상수원 시설의 가동이 정지되어 신속한 상수공급이 필요로 하는 지역이나, 산간오지 또는 도서지역, 또는 상수원이 원활하게 공급되지 못하는 저개발 국가 등에 쉽게 급수가 이루어질 수 있도록 인근 취수원 또는 지하 관정을 통해 빠르게 정수할 수 있으면서 안정적인 수질을 공급할 수 있는 음용수 공급시설에 대한 기술개발이 요구되고 있다.

[특허문헌]

[특허문헌 1] 국내 공개특허공보 10-2011-0135021호 (2011.12.6)

[특허문헌 2] 국내 실용신안공보 제20-0162239호 (1999.09.15)

[특허문헌 2] 국내 공개특허공보 제0541718호(2005.12.30)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 컨테이너나 이동식 바퀴가 달린 적재대 등에 하천이나 지하수 등의 원수를 연속적으로 처리할 수 있는 이동식 정수처리장치를 설치하므로써, 구조가 간단하여 이동이 용이하고, 음용수로 활용할 수 있도록 정화효율이 높고, 단시간에 충분한 급수량을 확보할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

하천이나 또는 지하관정으로부터 취수펌프를 통해 유입되는 원수를 저장하기 위한 산화/부상분리조(100); 및,

상기 산화/부상분리조(100)의 하부 바닥에 설치되며 작은 구멍(111)이 다수 형성되는 분배관(110); 및

상기 분배관(110)에 형성된 다수의 작은구멍(111)을 통해 미세기포를 발생하기 위한 기포발생기(120)가 제1 연결라인(L1)에 연결되고,

상기 미세기포발생기(120)에는 오존발생기(130)로부터 발생하는 오존을 미세기포발생기(120)로 보내기 위한 오존접촉펌프(140)가 설치되며,

상기 산화/부상분리조(100)와 제2 연결라인(L2)에 연결설치되며 오존발생기(130) 및 미세기포발생기(120)에 의해 오존산화처리된 원수를 황토볼여과조(400)로 유입하기 위한 펌핑조(200)와;

상기 펌핑조(200)에 연결설치된 제3 연결라인(L3) 및 가압펌프(P)를 통해 유입된 원수 중 미처리된 오염물질 및 중금속등을 흡착처리 하는 압력식 활성탄 흡착조(300); 및

상기 활성탄 흡착조(300)를 통과한 물은 제4 라인(L4)을 통해 미세탁도 및 중금속 등을 여과/흡착제거할 수 있는 황토볼여과조(400); 및

상기 황토볼여과조(400)를 통과한 물을 유량계(410)를 통해 급수관(500)으로 유입하기 전 물에 포함된 미생물과 세균 등을 살균처리하는 염소자동주입기(600)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 미세기포발생기(120)에 의해 발생하는 기포에 의해 상기 산화/부상분리조 저장된 원수에 포함된 부유물들이 수면 위로 상승하는 것을 제거하기 위한 부유물처리장치(700)가 상기 산화/부상분리조(100) 상부에 설치되며, 산화/부상분리조(100)에는 산화/부상분리조를 통과한 원수의 일부분을 오존접촉펌프(140)를 통해 다시 산화/부상분리조(100)로 반송될 때 오존발생기(130)에서 발생한 오존가스를 자동으로 흡입시키는 인젝터(131)가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이동식 바퀴가 달린 적재대 등에 하천이나 지하수 등의 원수를 연속적으로 처리할 수 있는 이동식 정수처리장치를 설치하므로 구조가 간단하여 이동이 용이하고, 음용수로 활용할 수 있도록 정화효율이 높고, 단시간에 충분한 급수량을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이동식 정수처리장치의 정수처리경로를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에 언급되는 연결라인은 모두 파이프로 이루어진다.

본 발명 이동식 정수처리장치(1)는 크게 하천이나 또는 지하관정으로부터 취수펌프를 통해 유입되는 원수를 저장하기 위한 산화/부상분리조(100), 펌핑조(200), 활성탄흡착조(300), 황토볼 여과조(400), 염소자동주입기(600), 부유물처리장치(700)으로 구성된다.

상기 산화/부상분리조(100)는 일정한 넓이 및 높이를 가지는 저장조로 원통형상이나 사각형상으로 제작한다.

또한, 상기 산화/부상분리조(100) 하부 바닥 쪽에는 작은 구멍(111)이 다수 형성되는 분배관(110)이 설치된다.

상기 분배관(100)의 중간 부분에는 외부로부터 인입되는 제1 연결라인(L1)에 연결설치된다.

또한, 상기 제1 연결라인(L1)에는 상기 분배관(110)에 형성된 다수의 작은구멍(111)을 통해 미세기포를 발생하기 위한 기포발생기(120)가 설치된다.

또한, 상기 기포발생기(120)에는 오존발생기(130)로부터 발생하는 오존을 미세기포발생기(120)로 보내기 위한 오존접촉펌프(140)가 설치된다.

또한, 상기 산화/부상분리조(100)와 제2 연결라인(L2)에 연결설치되며 오존발생기(130) 및 미세기포발생기(120)에 의해 오존산화처리된 원수를 황토볼여과조(400)로 유입하기 위한 펌핑조(200)가 설치된다.

또한, 상기 펌핑조(200)에 연결설치된 제3 연결라인(L3) 및 가압펌프(P)를 통해 유입된 원수 중 미처리된 오염물질 및 중금속등을 흡착처리 하는 압력식 활성탄 흡착조(300)에 의해 제거된다.

상기 활성탄 흡착조(300)를 통과한 물은 제4 라인(L4)에 연결된 황토볼여과조(400)에 의해 미세탁도 및 중금속 등을 여과/흡착제거할 수가 있다.

이때, 상기 황토볼 여과조(400) 내에는 5∼10mm 크기의 황토볼(도시하지 않음)이 충진되어 미세탁도 및 중금속 등을 여과/흡착제거 하도록 하였다.

상기 황토볼여과조(400)를 통과한 물은 유량계(410)를 통해 급수관(500)으로 유입하기 전 물에 포함된 미생물과 세균 등은 염소자동주입기(600)에 의해 살균처리된다.

또한, 상기 황토볼 여과조(400)을 통과한 물은 유량계(410)를 거쳐 기존 급수관(500)을 통하여 음용수로 이용된다.

한편, 상기 미세기포발생기(120)에 의해 발생하는 기포에 의해 상기 산화/부상분리조(100)에 저장된 원수에 포함된 부유물들은 수면 위로 상승하게 되면 상기 산화/부상분리조(100) 상부에 설치된 부유물처리장치(700)에 의해 제거된다.

또한, 상기 산화/부상분리조(100)에는 산화/부상분리조를 통과한 원수의 일부분을 오존접촉펌프(140)를 통해 다시 산화/부상분리조(100)로 반송될 때 오존발생기(130)에서 발생한 오존가스를 자동으로 흡입시키는 인젝터(131)가 더 설치된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동순서 및 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하여 설명하면 도시하지 않은 하천이나 또는 지하관정으로부터 취수펌프를 통해 유입되는 원수는 1차적으로 산화/부상분리조(100)로 유입되면 산화/부상분리조(100) 내에 설치된 분배관(110)의 여러 개의 작은구멍(111)을 통해 배출되는 오존이 함유된 미세 기포에 의해 부유물이 수면 위로 상승하게 된다.

즉, 상기 산화/부상분리조(100) 내에 설치된 분배관(110)에서 배출되어지는 미세기포는 오존접촉펌프(140)를 이용하여 원수를 인젝트(131) 내부로 통과시키면 이때 오존발생기(130)에 의해 발생한 오존가스가 인젝트(131) 내부로 자동으로 흡입되고, 오존이 용존된 원수는 미세기포 발생기(120)를 통과하면서 미세기포가 다량 함유되어 분배관(110)을 통해 산화/부상분리조(100)로 유입된다.

다음, 상기 산화/부상분리조(100)를 통과한 물은 펌핑조(200)로 유입되어지며, 가압펌프(P)에 의해 활성탄 흡착조(300)로 유입되어지며, 전단에서 미처리된 유기물 및 중금속등의 오염물질은 활성탄에 의해 흡착되어 제거된다.

이때, 산화/부상분리조(100)의 수면 위로 상승된 부유물은 부유물처리장치(700)에 의해 외부로 제거된다.

또한, 상기 강력한 산화제인 오존에 의해 용존되어진 유기성 오염물질이 물과 이산화탄소로 분해되어 제거되어 진다. 이때, 오존을 사용하는 공정으로부터 배출되는 미사용 오존을 포함하는 배기 가스(이하 "배오존가스"라 함)는 배오존 제거장치에 의해 완벽하게 제거되어 진다.

다음, 상기 활성탄 흡착조(300)를 통과한 물은 황토볼 여과조(400)로 유입되어, 이 황토볼 여과조(400) 내에 충진되어 있는 5-10mm 크기의 황토볼(도시하지 않음)에 의해 미세탁도 및 중금속 등을 여과/흡착제거된다.

다음, 상기 황토볼 여과조(400)을 통과한 물은 유량계(410)를 거쳐 기존 급수관(500)을 통하여 음용수로 이용된다.

이때, 급수관(500)으로 유입하기 전 물에 포함된 미생물과 세균 등은 염소자동주입기(600)에 의해 살균처리된다.

또한, 상기 활성탄 흡착조(300) 및 황토볼 여과조(400)의 경우 압력계(도시하지 않음)를 설치하여 오염물질에 의해 여과재가 막혀 일정 압력이상으로 올라갈 경우 역세(back washing, 逆洗)를 통하여 여재에 부착된 오염물질을 탈리시켜 제거시킨다.

즉, 상기 역세란 여과기의 여재(濾材)를 세정할 때, 압력수를 원수(原水)의 흐름과는 역으로 여액의 배출구로부터 역방향으로 물을 흐르게 하여 이물질을 유출시키는 조작을 말하는 것으로, 이온교환수지의 교환탑의 역세는 이물질의 제거와 액의 흐름을 대비하여 수지층을 약화시키는 작업을 행하는 것으로 역세의 유속은 수지층을 약 50% 팽창시키는 정도로 행한다.

또한 본 발명에 설치된 가압펌프(P), 오존접촉펌프(140), 오존발생기(130), 미세기포발생기(120), 염소자동소독기 등의 동력설비와 역세척 가동 등은 도시하지않은 제어장치에 의해 자동으로 운전된다.

이상에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예들을 중심으로 설명되었다. 첨부된 도면 및 전술한 실시예들은 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 그러므로, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 전술한 실시 예들은 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시 예들이 아니라 첨부된 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들이 전술한 발명의 범위에 포함되어 있음은 자명하다.

1 : 이동식 정수처리장치 100 : 산화/부상분리조
110 : 분배관 111 : 작은구멍
120 : 미세 기포발생기 130 : 오존발생기
131 : 인젝터 140 : 오존접촉펌프
200 : 펌핑조 300 : 활성탄 흡착조
400 : 황토볼여과조 500 : 급수관
600 : 염소자동주입기 700 : 부유물처리장치
L1,L2,L3,L4 : 연결라인

Claims (4)

1. 트럭의 적재함 또는 트레일러에 설치되 이동식 정수처리장치에 있어서,
   하천이나 또는 지하관정으로부터 취수펌프를 통해 유입되는 원수를 저장하기 위한 산화/부상분리조(100); 및,
   상기 산화/부상분리조(100)의 하부 바닥에 설치되며 작은 구멍(111)이 다수 형성되는 분배관(110); 및
   상기 분배관(110)에 형성된 다수의 작은구멍(111)을 통해 미세기포를 발생하기 위한 기포발생기(120)가 제1 연결라인(L1)에 연결되고,
   상기 미세기포발생기(120)에는 오존발생기(130)로부터 발생하는 오존을 미세기포발생기(120)로 보내기 위한 오존접촉펌프(140)가 설치되며,
   상기 산화/부상분리조(100)와 제2 연결라인(L2)에 연결설치되며 오존발생기(130) 및 미세기포발생기(120)에 의해 오존산화처리된 원수를 황토볼여과조(400)로 유입하기 위한 펌핑조(200)와;
   상기 펌핑조(200)에 연결설치된 제3 연결라인(L3) 및 가압펌프(P)를 통해 유입된 원수 중 미처리된 오염물질 및 중금속등을 흡착처리 하는 압력식 활성탄 흡착조(300); 및
   상기 활성탄 흡착조(300)를 통과한 물은 제4 라인(L4)을 통해 미세탁도 및 중금속 등을 여과/흡착제거할 수 있는 황토볼여과조(400); 및
   상기 황토볼여과조(400)를 통과한 물을 유량계(410)를 통해 급수관(500)으로 유입하기 전 물에 포함된 미생물과 세균 등을 살균처리하는 염소자동주입기(600)로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 정수처리장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 미세기포발생기(120)에 의해 발생하는 기포에 의해 상기 산화/부상분리조 저장된 원수에 포함된 부유물들이 수면 위로 상승하는 것을 제거하기 위한 부유물처리장치(700)가 상기 산화/부상분리조(100) 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 이동식 정수처리장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 산화/부상분리조(100)에는 산화/부상분리조를 통과한 원수의 일부분을 오존접촉펌프(140)를 통해 다시 산화/부상분리조(100)로 반송될 때 오존발생기(130)에서 발생한 오존가스를 자동으로 흡입시키는 인젝터(131)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 이동식 정수처리장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 황토볼 여과조(400)는 내부에 여과하우징이 설치되고, 상기 여과하우징 내부에는 원수에 포함된 고형물 및 중금속 등을 여과/흡착 제거할 수 있도록 5∼10mm 크기의 황토볼이 충진된 것을 특징으로 하는 이동식 정수처리장치.

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