KR20160117895A - 해수담수화 및 폐수처리방법 - Google Patents

해수담수화 및 폐수처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해수담수화 및 폐수처리방법에 관한 것으로서 좀 더 자세히는 자연의 무한한 에너지를 이용하여 해수 또는 폐수를 증발 증발도중 습한 공기를 냉각 응축 담수 또는 농업용수를 취하고 부수적으로 소금 또는 유기질 비료를 득하는 해수담수화 및 폐수처리방법에 관한 것이다

Description

해수담수화 및 폐수처리방법{omitted}
본 발명은 해수담수화 및 폐수처리방법에 관한 것으로서 좀 더 자세히는 비중(0.1)이 적은 스치로폼 구슬 또는 속이 빈 프라스틱 공의 표면에 해수 또는 폐수를 흡착시키고 건조한 공기를 구슬 또는 공의 표면에 흡착된 수분을 증발하여 수분을 응축 담수화하고 부수적으로 소금 또는 유기질 비료를 취득하는 해수담수화 및 폐수처리방법에 관한 것이다
해수담수화 및 폐수처리기술은 다양하다 먼저 해수담수화 방법을 살펴보면 여과방법, 삼투압 처리방법 증류수방법 등 이루 헤아릴 수 없는 기술들이 있다 또한 폐수처리기술 등도 미생물 처리방법 여과방법 화학물질 배합방법 등 다양한 기술들이 특허등록되고 있다 그러나 에너지가 과소비되어 경제적으로 부합되고 또한 처리기술의 미비로 하천은 점점 오염되고 지구는 사막화되고 있다
등록번호(국내) 10-1506312 출원번호(국내) 10-2013-0051621 등록번호(국내) 10-1420566
따라서 본 발명은 상기 종래기술 등에서 나타나는 문제점을 해결하려는 것으로서 적은 에너지로 많은 양의 해수를 담수화하고 부수적으로 소금을 취득하며 폐수 또한 농업용수로 재활용하며 양질의 유기질 비료를 취득하는 것을 목적으로 한 해수담수화 및 폐수처리방법이다
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명자는 자연상태에서 물이 증발되는 원리를 이용하였다 즉 염전에서 바다물이 증발되는 현상을 좁은 공간으로 이전하여 문제점들을 해결하였다
비중 0.1의 압축 스치로폼 구슬을 직경 1~2cm의 구슬로 만들고 피라밋 형태의 구조물 내부공간에 충진한 다음 건조하고 강력한 바람을 구조물 내부공간에 불어 넣어 내부공간의 구슬 또는 공의 표면에 흡착된 수분을 건조시켜 건조물 내부를 습도 90%의 포화상태를 만들고 내부 습한 공기를 냉각 응축하여 담수와 소금을 생산하였다
상기 내용을 폐수에 적용할 경우 농업용수와 유기질 비료를 얻을 수 있다
본 발명의 방법에 의하여 태양광 발전의 적은 에너지로 좁은 공간에서 많은 해수가 증발되어 담수와 소금을 얻고 또한 축산 폐수를 처리하여 농업용수와 유기질 비료를 취득하였다
도 1은 본 발명의 기술이 쉽게 설명되기 위한 구성도이다
* 도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명 *
1: 태양광 발전기
2: 송풍기(외부공기주입)
3: 해수, 또는 폐수
4: 분수(해수 또는 폐수를 공 또는 구슬에 흡착 작용)기
5: 분수된 물줄기(음악 등에 의하여 강약으로 뿜어지는 분수)
6: 구슬 또는 공(비중이 가벼워 물줄기와 송풍기의 바람에 의하여 공중부양)
7: 습도가 포화상태된 공기에서 수분을 응축하는 냉각수파이프)
8: 습도가 제거된 공기를 배출하는 환풍기
9: 냉각파이프에 맺혀 있던 물방울
10: 담수(농업용수)통
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다
도 1은 본 발명의 기술이 쉽게 이해되기 위한 구성도이다
피라밋 형태의 구조물 공간에 구슬 또는 공(6)을 구조물 공간 30% 충진 후 해수분수기(4)에서 뿜어주는 해수 또는 폐수가 상기 구슬 또는 공(6)에 흡착되도록 한다 이 구슬들은 송풍기(2)에서 내뿜는 자연 외부공기를 접촉 수분이 건조된다
상기 작용에 의하여 외부의 건조한 공기는 습도 80% 이상의 습한 공기로 변하여 냉각수파이프(7)에 접착 물방울로 변하여 담수통(10)으로 낙하된다
상기에서 상술된 송풍기(2) 분수발생기(4) 냉각기(7) 습기가 제거된 공기를 외부로 배출하는 환풍기(8) 등 전기를 동력으로 사용되는 기기들은 태양광발전기(1)에서 생산되는 전기를 이용하여 Co2가 발생되지 않는 친환경적인 해수담수화 및 폐수처리방법이 될 것이다
상기 기술된 구슬 또는 공이란 면적이 적은 낙도 또는 소규모 축산농장에서 내부공간 100㎥ 이하 일때 스치로폼으로 제작된 1~2cm의 직경을 지닌 구슬을 사용하고 중대형의 구조물 즉 100~500㎥의 내부공간을 지닌 구조물에서는 직경 10cm의 야구공 크기의 속이 빈 프라스틱 재질의 공을 사용하며 500㎥ 이상의 대형구조물에서는 직경 20cm의 축구공 크기의 속이 비어있는 프라스틱 재질의 공을 사용하는 것이 바람직하다
상기 발명 방법의 구조물이 월드컵 경기가 열리는 축구장 옆 공원에 설치되는 것을 예상으로 예시를 들어 설명하면 다음과 같다(중동지역 카타르 월트컵 경기)
면적 10,000㎡(100×100m) 높이 150m 내부공간 50만㎥의 이상의 피라밋 형태의 유리돔에 1,000만개의 축구공 모형의 프라스틱 공이 화석연료 없이 재생에너지에 의하여 공과 물이 춤추며(음악에 맞추어) 담수와 소금이 생산되는 장관을 보게 되면 관광 자원으로 각광받게 될 것이다
다수의 (2)송풍기는 메마른 공기를 피라밋 구조물 내부에 불어주어 공의 표면에 흡착된 해수(3)을 건조시키며 피라밋 구조물 내부의 공기를 습도 80% 이상의 습한 공기로 변화시킨다
공의 표면의 해수접착은 (4)분수기에서 분출되는 해수에 의하여 공의 표면에 흡착된다 이때 프라스틱 공(6)의 표면은 약간 거칠게 다듬어 해수(3)의 흡착되는 것을 도와주게 한다
볼(공)의 표면이 너무 매끄러우면 물방울 형태가 되어 공의 표면에 흡착이 쉽게 이루어지지 않는다
상기 습도 80% 이상의 습한 공기는 환풍기(8)에서 배출된다 이때 냉각수파이프에 습한 공기가 접촉 물방울 형태로 변하며 중력에 의하여 담수통으로 낙하하게 된다 이와 같은 행위가 계속 이루어지면 염도 3%의 해수는 염도 25%가 넘어가면서 소금꽃이 피어 소금이 결정된다 본 발명에서는 소금은 부수적으로 생산되는 관계로 수집과정을 생략하겠다
이상과 같은 방법으로 해변에서 멀리 떨어진 사막 예를 들어 황사 발생지인 내몽고 등의 건조지역에 상기 구조물을 설치하면 중국 한국 일본 등에서 발생되는 축산폐수 처리비용을 받고 농업용수와 유기질 비료를 생산하여 농경지로 개발하면 황사문제도 점차 개선될 것이다 또한 습도 20%의 공기 중 수분의 함량은 온도의 영향을 약간 받지만 대략 1㎥의 공기 중 20g의 수분이 포함된 수치이다 상기 상술 중 습도 80%이면 1㎥당 80g의 수분이 포함된 상태이며 이 수치를 넘어서면서 포화상태로 변하여 수분증발이 어려워진다
이와 같은 관계로 배출기에서는 신속하게 배출하여 외부의 건조한 공기가 내부로 투입되게 하여야 한다
1kw의 환풍기에서는 분당 약 100㎥의 풍량이 생성된다
즉 1kw의 전력으로 60g×100㎥ = 6,000g의 수분이 증발 응축되는 것이다 상기 60g이란 건조공기 1㎥당 20g의 수분 습한 공기 1㎥당 80g의 수분 중 차이 60g을 칭하는 것이다
여기에 배출기의 전기소모량 냉각수파이프에 전기소모량 등 모든 전력소비량을 합쳐도 물을 가열 증발시키는 열량의 10분의 1에도 못미치는 전기가 소비되어 사막지역 같이 흐린날이 별로 없는 지역에서는 태양광 전기만으로도 충분히 전기 기기들의 전력을 충당한다
상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예에 대하여 설명한 것이만 상기한 실시예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다

Claims (2)

  1. 구슬 또는 공의 표면에 해수 또는 폐수를 흡착 건조하는 단계
    상기 단계 중 피라밋 형태의 투명 구조물 내부에 공 또는 구슬이 투입되는 단계
    상기 단계 중 피라밋 구조물 옆면에 태양광 발전기가 부착되는 단계
    태양광 발전기에서 발생되는 동력을 이용 송풍기 냉각기, 환풍기, 분수발생기 등을 구동하는 단계
    상기 단계 중 발생되는 습도 80% 이상의 습한 공기를 냉각수 파이프에 접촉 물방울을 자중 낙하 담수를 취하고 부수적으로 소금을 취하는 단계
    상기 단계 중 해수대용으로 폐수를 사용 농업용수와 유기질 비료를 취하는 단계
    상기 단계 중 송풍기에서 건조한 공기를 피라밋 내부에 투입 구슬 또는 공의 수분을 건조 습한 공기를 피라밋 내부에 조성 물방울을 습득 후 신속하게 다시 건조된 공기를 외부로 배출하는 해수담수화 및 폐수처리방법
  2. 1항에 있어서 구슬은 스치로폼 압축구슬로서 비중 0.1 직경 1~2cm의 적은 구슬을 사용하는 단계
    1항에 있어서 공은 공간이 비어있는 프라스틱 공으로서 표면을 약간 거칠게 하여 수분의 흡착을 용이하게 하는 단계를 포함한 해수담수화 및 폐수처리방법
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