KR20180083655A - 이동형 간이 수처리 장치 - Google Patents

Abstract

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 간이 수처리 장치는, 수처리 대상이 되는 원수가 인입되는 인입구; 복수의 경사판들을 포함하고, 상기 복수의 경사판들에 의해 상기 인입된 원수로부터 분리된 슬러지를 하부에 침전시키고, 상기 슬러지가 분리된 원수를 상기 복수의 경사판들의 하부로부터 상부로 오버플로(overflow)시켜 중간 정화수를 제공하는 경사판 침전조; 상기 제공된 중간 정화수를 일시 저장하는 버퍼 탱크; 상기 일시 저장된 중간 정화수의 수량이 기준치에 도달하였는지 감지하는 레벨 센서; 상기 레벨 센서에 의해 상기 일시 저장된 중간 정화수의 수량이 상기 기준치에 도달할 때, 상기 일시 저장된 중간 정화수를 펌핑(pumping)하는 공급 펌프; 상기 펌핑된 중간 정화수를 제공받아 복수의 여과필터에 의해 처리함으로써 최종 정화수를 생성하는 여과 처리실; 상기 생성된 최종 정화수를 배출하는 인출구; 및 상기 인입구, 상기 경사판 침전조, 상기 버퍼 탱크, 상기 레벨 센서, 상기 공급 펌프, 상기 여과 처리실 및 상기 인출구를 수용하고, 격벽으로 분리된 적어도 복수의 종방향 섹션을 갖는 큐브(cube) 형상의 하우징을 포함한다.

Description

이동형 간이 수처리 장치{Movable and simplified water treatment apparatus}

본 발명은 이동형 간이 수처리 장치에 관한 것으로, 비교적 깨끗한 물을 정수하여 사용하는 통상의 간이 정수 장치와 달리, 오지나 재난지에 거주하는 사람들이 표층수나 하천수, 호소수, 지층수 등의 저탁도부터 고탁도에 이르는 광범위한 수질의 원수를 이용해 생활용수나 음용수를 손쉽게 얻을 수 있게 하는, 이동 가능한 마을용 정수처리 장치에 관한 것이다.

물은 인간의 삶에 있어서 없어서는 안 될 중요한 자원의 하나로서, 인간이 어떤 물을 사용하는가에 따라 건강에 큰 영향을 미치게 된다. 널리 알려져 있듯이, 지구 온난화 및/또는 지구 환경오염에 따른 기후 변화가 가뭄과 홍수를 발생시켜 종래의 물관리 시스템만으로 원활한 식수를 확보하는 데에 한계를 가지게 된다. 특히, 도서지역이나 산간지역에서는 상수시스템을 갖추고 있지 않거나 지하수 개발도 지하수 오염 및 수량 부족한 실정이다.

유엔의 연구 보고서에 의하면 2025년에는 전세계 인구의 3분의 1이 물부족 문제로 고통을 받을 것이라고 경고하고 있다. 특히, 물부족이 심각한 곳은 아프리카, 중동 및 동남아시아 국가들로서, 이들 국가에서는 맑은 식수를 확보하지 못하여 오염된 물을 마시고, 국민들이 수인성 질병들로 인하여 지속적으로 고통받고 있다.

이용할 물이 부족할 경우에 우선적으로 우수나 지하수 개발을 통한 마을 상수도(간이 상수) 확보가 고려되고 있으나, 후진국의 경우 장비 및 비용 문제로 인하여 마을 상수도마저도 쉽게 해결할 수 있는 상황이 아니다. 따라서, 저비용 고효율의 식수원 개발 및 정수처리 기술은 전 지구적인 물부족 사태에 후진국들이 대처할 수 있는 최후의 보루로서 필수 불가결하다.

일반적으로, 지역의 상수도는 관정으로부터 지하수를 취수하여 저수탱크에 저장하고, 저수탱크 내의 세균에 대한 수질 문제를 해결하기 위해 염소 소독을 실시하고 있으나 염소 소독을 위한 자동염소투입장치 등은 전력시설이 부족한 곳에서는 설치가 불가능하고 운용 비용도 많이 소요된다.

이러한 종래의 정수장치는 어는 정도 물을 정수시킬 수 있다는 이점은 있으나, 상기 정수 시스템은 일정 공간에 설치하여야 하므로 설치 위치를 용이하게 변경할 수 없고, 많은 설치공간을 많이 차지할 뿐 아니라 정수장치를 고정된 위치에 설치해 놓고 사용하므로 정수할 물의 취수 및 정수된 물의 취출 위치가 제한되어 있어 정수할 물의 취수 및 정수된 물의 취출이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

또한, 재해 또는 재난이 발생하였을 때에는, 그 피해정도에 따라 상하수도 등의 기반시설이 파괴될 수 있고, 그에 따라 단수 사고가 발생하여 안정적인 용수 공급이 어려울 수 있다. 종래에는 이와 같이 재해·재난 지역에 단수 사고가 발생하는 경우, 소방차 등의 물탱크를 이용하여 용수를 해당 지역에 직접 공급하고, 그 사이에 상하수도 시설을 복구하는 방식으로 대응해 왔다.

그러나 이와 같이 물탱크를 이용한 직접적인 용수 공급 방식으로는 해당 지역의 주민이 필요로 하는 양의 용수를 충분히 공급하기 어려우며, 재해 기간이 길어져 기반시설의 복구가 어려운 경우, 지속적인 용수 공급을 위해서는 많은 인력과 시간이 소요되는 문제가 있다. 특히 공급되는 용수를 식수 등 음용수 용도로 활용할 경우에는, 물탱크를 청결하게 유지해야 하므로 그에 따른 상당한 비용과 노력이 들어감은 물론이고, 물탱크에 저장된 저장수의 미생물 오염을 처리하기 위한 소독 작업이라는 부담도 발생하게 된다.

따라서, 이동이 가능하고 경량화된 구조를 가짐과 동시에, 필요한 현장에 설치하여 신속히 지표수나 지층수를 정수할 수 있는 수처리 장치를 고안할 필요가 있다.

한국특허공보 812268호 (2008. 3. 4)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 이동이 가능하고 경량화된 소형 수처리 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 과제는 작은 공간을 차지하면서도, 탁질물질과 미량물질이 함유된 원수에 대한 정수 성능을 충분히 확보할 수 있는 소형 수처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 간이 수처리 장치는, 수처리 대상이 되는 원수가 인입되는 인입구; 복수의 경사판들을 포함하고, 상기 복수의 경사판들에 의해 상기 인입된 원수로부터 분리된 슬러지를 하부에 침전시키고, 상기 슬러지가 분리된 원수를 상기 복수의 경사판들의 하부로부터 상부로 오버플로(overflow)시켜 중간 정화수를 제공하는 경사판 침전조; 상기 제공된 중간 정화수를 일시 저장하는 버퍼 탱크; 상기 일시 저장된 중간 정화수의 수량이 기준치에 도달하였는지 감지하는 레벨 센서; 상기 레벨 센서에 의해 상기 일시 저장된 중간 정화수의 수량이 상기 기준치에 도달할 때, 상기 일시 저장된 중간 정화수를 펌핑(pumping)하는 공급 펌프; 상기 펌핑된 중간 정화수를 제공받아 복수의 여과필터에 의해 처리함으로써 최종 정화수를 생성하는 여과 처리실; 상기 생성된 최종 정화수를 배출하는 인출구; 및 상기 인입구, 상기 경사판 침전조, 상기 버퍼 탱크, 상기 레벨 센서, 상기 공급 펌프, 상기 여과 처리실 및 상기 인출구를 수용하고, 격벽으로 분리된 적어도 복수의 종방향 섹션을 갖는 큐브(cube) 형상의 하우징을 포함하되, 상기 인입구, 상기 경사판 침전조, 상기 레벨 센서 및 상기 공급 펌프는 상기 복수의 종방향 섹션 중에서 제1 섹션에 배치되고, 상기 여과 처리실 및 상기 인출구는 상기 복수의 종방향 섹션 중에서 제2 섹션에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 이동형 간이 수처리 장치에 따르면, 이동 가능하고 소형이면서도 충분한 정수 성능을 제공하는 효과가 있다.

또한, 상기 이동형 간이 수처리 장치에 따르면, 또한, 별도의 전원 장치 없이도 신재생 에너지을 이용하여 현장에서 즉시적으로 전원을 공급받을 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 이동형 간이 수처리 장치는 처리 용량이나 원수의 오염 정도에 따라 복수 개를 연결하거나, 추가 수처리 모듈을 부가하여 현장의 요구사항에 맞게 적응적으로 조립하여 설치할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 이동형 간이 수처리 장치의 수처리 경로를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 구체적으로 구현된 이동형 간이 수처리 장치의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 이동형 간이 수처리 장치의 사시도이다.
도 4는 경사판 침전조에 설치되는 구성요소들을 도시한 사시도이다.
도 5는 경사판 침전조를 상기 종방향으로 절취한 단면도이다.
도 6은 버퍼 탱크의 구성을 보다 자세히 도시한 사시도이다.
도 7은 밸브실과 여과 처리실의 구성을 보다 자세히 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 별도의 약품조를 구비하는 이동형 간이 수처리 장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른, 추가 여과조를 구비하는 이동형 간이 수처리 장치의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른, 태양광 발전기를 구비하는 이동형 간이 수처리 장치의 사시도이다.
도 11은 수처리 용량을 증가시키기 위해, 모듈화된 복수의 수처리 장치들을 병렬로 연결한 수처리 시스템을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 이동형 간이 수처리 장치(500)의 수처리 경로를 보여주는 도면이다. 원수 저장소(5)는 지표수나 지층수와 같이 생활용수나 음용수로 적합하지 않은 원수를 모아서 저장하는 공간이다. 원수 저장소(5)로부터 제공되는 원수는 흡입 펌프(9)에 의해 펌핑(pumping)되고 수처리 장치(500) 내로 인입되어 먼저 경사판 침전조(100)로 공급된다.

경사판 침전조(100)에서 상기 원수에 포함된 부유물질이 응집 및 침전되어 슬러지로 배출됨과 동시에 상기 부유물질이 제거된 원수는 중간 정화수로서 버퍼 탱크(200)에서 일시 저장된다. 상기 버퍼 탱크(200)에는 레벨 센서(220)가 구비되어 있어서 일시 저장된 중간 정화수가 기준 수량만큼 확보되었는지, 즉 기준치에 도달하였는지 여부가 감지된다. 상기 중간 정화수가 기준 수량만큼 확보되면 공급 펌프(230)는 상기 중간 정화수를 펌핑하여 복수의 여과필터(310, 320, 330)로 공급한다.

상기 복수의 여과필터(310, 320, 330)는 상기 중간 정화수를 여과 및/또는 살균하여 최종 정화수를 생성한다. 그리고, 상기 생성된 최종 정화수는 수처리 장치(500)로부터 배출되어 즉시 사용되거나 정화수 저장조(25)에 저장된 후 이용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 구체적으로 구현된 이동형 간이 수처리 장치(500)의 평면도, 도 3은 상기 수처리 장치(500)의 사시도이다.

이동형 간이 수처리 장치(500)는 크게 수처리 경로의 방향(종방향)을 따라 복수의 섹션(410, 420)으로 구성된다. 이 때, 최종 정화수가 배출되는 인출구(20)를 원수가 인입되는 인입구 부근에 배치하여, 상기 원수로부터 최종 정화수까지가 전체적으로 유턴형(U-turn) 경로를 갖게 할 수 있다. 이 때, 이동형 간이 수처리 장치(500)는 큐브(cube) 형상의 하우징(400)을 가지며, 하우징(400)은 상기 종방향을 따라 형성된 격벽(430)에 의해 상기 복수의 섹션(410, 420)으로 구획된다.

이동형 간이 수처리 장치(500)는 수처리 경로의 방향을 따라 순차적으로, 인입구(10), 인입 탱크(50), 경사판 침전조(100), 버퍼 탱크(200), 밸브실(250), 필터 처리실(300) 및 인출구(20)를 포함하여 구성될 수 있다.

인입구(10)를 통해 공급된 원수는 먼저 인입 탱크(50)로 유입된 후 경사판 침전조(100)로 공급된다. 인입 탱크(50)는 경사판 침전조(100)와 하부가 연통하는 구조로 되어 있어서 상기 원수는 상기 연통된 하부 공간을 통해 경사판 침전조(100)의 하부로 진입된다.

경사판 침전조(100)에는 복수의 경사판들이 구비되어 있어서, 상기 인입된 원수로부터 분리된 슬러지를 하부로 침전시키고, 상기 슬러지가 분리된 원수를 상기 복수의 경사판들의 하부로부터 상부로 오버플로(overflow)시켜 중간 정화수를 버퍼 탱크(200)에 제공한다. 이렇게 침전된 슬러지는 별도의 슬러지 배출구(미도시 됨)에 의해 외부로 배출될 수 있으며, 상기 슬러지는 배출전에 탈수 장치를 거칠 수도 있다.

상기 제공된 중간 정화수는 버퍼 탱크(200)에 일시 저장된 후, 밸브실(250) 내의 밸브를 통과하여 여과 처리실(330)로 제공된다. 여과 처리실(330)에 구비된 복수의 여과필터(310, 320, 330)는 상기 중간 정화수를 여과 및/또는 살균하여 최종 정화수를 생성한 후, 인출구(20)를 통하여 이동형 간이 수처리 장치(500)의 외부로 배출된다. 결국, 인입구(10)를 통해서 인입된 원수는 인출구(20)를 통해서 배출되는 과정에서 제1 섹션(410) 및 제2 섹션(420)을 포함한 전체적인 수처리 경로는 유턴형 경로를 갖게 된다.

도 4는 경사판 침전조(100)에 설치되는 구성요소들을 도시한 사시도이다. 경사판 침전조(100)는 입구 격벽(110), 복수의 경사판들(150), 출구 격벽(120a, 120b) 및 집수 유로(150)를 포함하여 구성된다. 입구 격벽(110)은 인입 탱크(50)와 경사판 침전조(100)를 구획하도록 설치되지만, 인입 탱크(50)와 경사판 침전조(100)는 서로 하부가 연통하는 구조로 되어 있다. 이에 비해 출구 격벽(110)은 경사판 침전조(100)와 버퍼 탱크(200)를 완전히 격리하고 있다. 다만, 복수의 경사판들(150)에서 오버플로된 원수가 집수 유로(150)에서 모인 후 집수 유로(150)의 개방면(132)을 통해 버퍼 탱크(200)로 공급된다. 즉, 집수 유로(130)는 상기 복수의 경사판들(150)의 상부로 오버플로된 중간 정화수가 집합되어 상기 버퍼 탱크로 공급될 수 있도록, 상기 복수의 경사판들의 상부에 상기 종방향 섹션과 평행한 방향으로 배치된다.

또한, 집수 유로(130)의 개방면(132)의 반대측에는 집수 유로(130)를 입구 격벽(110)에 고정하기 위한 고정 후크(131)가 구비되어 있으며, 집수 유로(30)의 측벽에는 복수의 노치들(133)이 형성되어 있다. 이러한 노치들(133)은 경사판 침전조(100)에서 오버플로되는 원수가 한꺼번에 집수 유로(130)로 쏟아지는 것을 방지하는 역할을 한다.

복수의 경사판들(150)은 그 착탈이 용이하도록, 경사판 침전조(100)의 양 측벽들에 고정 설치된 삽입 슬롯들(151, 152, 153, 154)에 끼워지거나 인출될 수 있는 구조로 되어 있다. 물론, 이에 한하는 것은 아니고 복수의 경사판들(150)은 볼트-너트 체결 구조에 의해 양 측벽에 고정 설치될 수도 있다. 또한, 상기 경사판들(150)은 경량화 및 부식방지를 위해 FRP(fiber reinforced plastics), ABS(Acrylonitrile, Butadiene, Styrene)와 같은 합성수지제로 제작되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한하는 것은 아니다.

한편, 복수의 경사판(150)은 대략 수면과 45∼75도의 경사각으로 경사지게 설치하는 것이 바람직하다. 경사판(150)이 수면과 이루는 각이 너무 작으면 원수와 접하는 침전면적을 증대되는 반면에 슬러지의 배출이 원활하게 이루어지지 않고, 반면에 수면과 이루는 각이 너무 크면 슬러지의 배출은 원활하게 이루어지지만 원수와 접하는 침전면적이 감소된다. 또한, 복수의 경사판(150)은 일정 간격(예를 들면, 30∼80mm)을 두고 서로 평행하게 배열될 수 있다.

도 5는 경사판 침전조(100)를 상기 종방향으로 절취한 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 인입 탱크(50)에 인입된 원수는 먼저 입구 격벽(110)의 하부를 통해 경사판 침전조(100)로 진입한다(경로 A, B). 상기 인입된 원수의 양이 증가함에 따라 경사판 침전조(100) 아래의 원수는 복수의 경사판들(150)을 거슬러 상승하게 된다(경로 C). 이러한 상승 과정 동안 원수에 포함된 부유물질 내지 슬러지는 상승하지 못하고 응집되어, 경사판 침전조(100)의 하부에 응집된다.

상기 인입된 원수의 양이 추가로 증가하면 경사판 침전조(100) 내에서 오버플로가 발생하며, 이와 같이 오버플로된 원수, 즉 중간 정화수는 집수 유로(150) 내로 모여 버퍼 탱크(200)로 공급된다(경로 D).

도 5에서 복수의 경사판들(150)은 수면에 대하여 경사진 상태, 바람직하게는 상기 경사판들의 하측 경사방향이 버퍼 탱크(200) 쪽을 향하도록 배치되어 있다. 이러한 배치를 통해 침전조 하부로 진입하는 원수가 진입 방향에 대해 반대쪽 사선 방향으로 상승하게 하여 부유물질 내지 슬러지 제거 효과를 증가시킬 수 있다.

이와 같이, 경사판 침전조(100)에서 생성된 중간 정화수는, 도 6에 도시된 바와 같이, 집수 유로(150)의 개방면(132)을 통해 버퍼 탱크(200)로 공급된다. 버퍼 탱크(200)는 상기 중간 정화수를 일시적으로 저장하였다가 후속 처리 과정으로 제공하기 위해 필요하다.

버퍼 탱크(200)는 또한, 상기 일시 저장된 중간 정화수의 수량이 소정의 기준치(예: 버퍼 탱크 용량의 80%)에 도달하였는지 감지하는 레벨 센서(220)와, 레벨 센서(220)에 의해 상기 일시 저장된 중간 정화수의 수량이 상기 기준치에 도달할 때, 상기 일시 저장된 중간 정화수를 펌핑(pumping)하여 후속 처리 과정에 공급하는 공급 펌프(230)를 포함할 수 있다.

도 7은 밸브실(250)과 여과 처리실(300)의 구성을 보다 자세히 도시한 사시도이다. 밸브실(250)에는 상기 중간 정화수가 흐르는 도관의 중간에 적어도 하나의 개폐 밸브(255)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(255)는 상기 도관 내의 중간 정화수가 여과 처리실(330)로 유입되는 것을 허용 또는 차단한다. 이동형 간이 수처리 장치(500)의 가동이 상당 시간 지속되어 여과 처리실(300)내의 각종 여과필터를 교체하거나 청소할 필요가 있을 때에는 먼저 개폐 밸브(255)가 차단될 필요가 있다.

여과 처리실(300)은 상기 펌핑된 중간 정화수를 제공받아 복수의 여과필터에 의해 처리함으로써 최종 정화수를 생성한다. 여과 처리실(300)에 설치되는 여과필터는 다양한 종류가 있을 수 있겠으나, 중간 정화수 내의 불순물을 흡착 제거하기 위한 활성탄 소재로 충진된 활성탄 여과필터(310)와, 상기 중간 정화수 내의 미세 입자를 제거하기 위한 섬유상 카트리지를 포함하는 마이크로 여과필터(320)와, 상기 중간 정화수에 자외선을 조사하여 병원성 미생물을 살균하는 자외선 살균기(330)를 포함하여 구성될 수 있다. 활성탄 여과필터(310)와 마이크로 여과필터(320)는 각각 브라켓(315, 325)에 의해 하우징의 측벽(430)에 고정 설치될 수 있다.

상기 활성탄 여과필터(310)는 활성탄 소재에서 제공되는 활성 이온을 상기 중간 정화수와 접촉시켜 상기 중간 정화수에 포함된 중금속, 농약물질 등 유해 물질을 흡착한다. 또한, 상기 마이크로 여과필터(320)는 상기 활성탄 여과필터(310)를 통과한 중간 정화수를 섬유상 여과재에 통과시킴으로써 20마이크론 정도의 입자를 제거한다. 마지막으로, 마이크로 여과필터(320)를 통과한 중간 정화수는 자외선 살균기(330)로 공급되어, 자외선 광원이 조사된다. 이러한 자외선 광원으로는 수명 및 온도 등을 고려하여 최근에는 자외선 LED가 많이 사용되고 있다. 이상에서 여과 처리실(300)에서 예시된 3가지 처리 과정은 다른 순서로 배치될 수도 있겠으나, 경사판 침전조를 1차로 이용하는 이동형 간이 수처리 장치의 적용 환경을 고려할 때, 이와 같은 순서로 배치되는 것이 가장 효과가 좋음을 확인할 수 있었다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 별도의 약품조(410)를 구비하는 이동형 간이 수처리 장치(600)의 사시도이다.

본 실시예에서 이동형 간이 수처리 장치(600)는, 경사판 침전조(100)에서의 슬러지 침전을 가속화하기 위해, 인입구(10) 근처에서 상기 하우징의 상부에 착탈 가능하게 배치되는 약품조(410)를 더 포함한다. 약품조(410)에는 인입구(10)로 인입되는 원수에 포함된 부유물질을 응집하기 위한 응집제가 격납되어 있다. 상기 응집제로는 폴리염화알루미늄(polyaluminium chloride, PAC), 황산알루미늄(polyaluminum sulfate, PAS), 폴리수산화염화규산알루미늄(polyaluminum chloride silicate, PACS), 폴리황산규산 알루미늄(polyaluminum silicate sulfate, PASS), 황산제2철(ferric sulfate), 염화제2철(ferric chloride) 등이 있으며, 이들을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른, 추가 여과조(420)를 구비하는 이동형 간이 수처리 장치(700)의 사시도이다.

추가 여과조(420)는 기존의 하우징(400)의 일측, 구체적으로는 버퍼 탱크(200)와 밸브실(250) 사이를 매개하는 하우징(400)의 종단부에 추가로 부착될 수 있다. 따라서, 버퍼 탱크(200)에 일시 저장된 중간 정화수는 밸브(245)의 방향 전환을 통해 추가 여과조 인입구(421)를 통해 추가 여과조(420)로 공급된다. 상기 공급된 중간 정화수는 추가 여과조(420) 내에 채워진 모래 또는 각종 여재 필터를 통과하면서 추가로 정화되어 추가 여과조 인출구(423)를 통해 밸브실(250) 내의 도관(255)으로 유동한다. 상기 모래 또는 각종 여재 필터는, 지하수의 역류현상으로 인해 발생되는 고부하의 부유물질을 제거하기 위한 샌드 필터(Sand filter) 카트리지, 원수 내의 철과 망간을 제거하기 위한 범필터(Birm filter), 석회성분을 제거하는 사이클론 세퍼레이터(Cyclone seperator) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른, 태양광 발전기를 구비하는 이동형 간이 수처리 장치(800)의 사시도이다.

상기 태양광 발전기는 태양광을 집약하여 전기 신호로 변환하는 태양광 집전판(810)과, 상기 변환된 전기 신호에 의해 전기 에너지를 충전하는 배터리(850)와, 상기 태양광 집전판의 동작을 제어하는 컨트롤러(870)를 포함한다. 통상적으로, 태양전지모듈은 직류(DC)를 생산하게 되므로, 직류를 교류로 변환하는 인버터(inverter, 미도시 됨)가 컨트롤러(870) 내에 구비될 수 있다.

상기 배터리(850)에 충전된 전기 에너지는 도전 케이블(825)를 통해 전술한 공급 펌프(230), 상기 레벨 센서(220) 및 상기 필터 처리실(300) 중 적어도 하나를 동작시키기 위한 전원으로 공급될 수 있다. 태양광 집전판(500)은 상기 하우징(500)에 태양광이 직접 조사되는 것을 방지하기 위해 상기 하우징(500)의 상측에 이격되어 지붕 형태로 설치될 수 있다. 이 때, 태양광 집전판(810)에서 생성된 전기 신호를 컨트롤러(870) 또는 배터리(850)로 전달하는 도전 케이블(821, 823)는 상기 지붕을 지지하는 기둥을 따라 상기 기동에 고정하는 것이 바람직할 것이다.

도 11은 수처리 용량을 증가시키기 위해, 모듈화된 복수의 수처리 장치들(500a, 500b, 500c)을 병렬로 연결한 수처리 시스템(900)을 도시한 도면이다.

전술한 바와 같은 이동형 간이 수처리 장치(500)는 2개의 종방향 섹션을 갖는 큐브 형태의 하우징(400)을 구비한다. 이 때, 인입구(10), 경사판 침전조(100), 버퍼 탱크(200)는 제1 섹션에 배치하고, 밸브실(250), 여과 처리실(300) 및 상기 인출구(20)는 제2 섹션에 배치하고, 인입구(10)와 인출구(20)를 근처에 배치하였다. 이를 통해 전체적으로 수처리 경로가 유턴형 경로를 갖게 됨으로써 제한된 설치 공간에서 최적의 수처리가 가능하다. 그러나, 정수 처리 정도를 높이기 위해 전체적으로 수처리 과정이 다소 긴 직렬 경로를 갖기 때문에 시간당 생산되는 최종 정화수의 양이 충분하지 않을 수가 있다.

이러한 문제는 모듈화된 수처리 장치들(500)을 병렬로 연결하는 것으로 해결할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 수처리 장치들(500)의 인입구(10a, 10b, 10c)를 통합하여 하나의 입력 라인을 형성하고, 인출구(20a, 20b, 20c)를 통합하여 하나의 출력 라인을 형성할 수 있다. 만약 하나의 수처리 장치(500)의 시간당 처리 용량이 N(m³/h)이고 현장에서 요구되는 시간당 처리 용량이 M(m³/h)이라고 가정하면, M/N개의 모듈화된 수처리 장치들(500)을 병렬로 연결함으로써 상기 요구조건을 충족할 수 있을 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

10: 인입구 20: 인출구
50: 인입 탱크 100: 경사판 침전조
110: 입구 격벽 120: 출구 격벽
130: 집수 유로 131: 고정 후크
132: 개방면 133: 노치
150: 경사판 200: 버퍼 탱크
220: 레벨 센서 230: 공급 펌프
250: 밸브실 300: 필터 처리실
310: 활성탄 여과필터 320: 마이크로 여과필터
330: 자외선 살균기 400: 하우징
410: 제1 섹션 420: 제2 섹션
430: 격벽 500, 600, 700, 800: 이동형 간이 수처리 장치
900: 수처리 시스템

Claims (6)

1. 수처리 대상이 되는 원수가 인입되는 인입구;
   복수의 경사판들을 포함하고, 상기 복수의 경사판들에 의해 상기 인입된 원수로부터 분리된 슬러지를 하부에 침전시키고, 상기 슬러지가 분리된 원수를 상기 복수의 경사판들의 하부로부터 상부로 오버플로(overflow)시켜 중간 정화수를 제공하는 경사판 침전조;
   상기 제공된 중간 정화수를 일시 저장하는 버퍼 탱크;
   상기 일시 저장된 중간 정화수의 수량이 기준치에 도달하였는지 감지하는 레벨 센서;
   상기 레벨 센서에 의해 상기 일시 저장된 중간 정화수의 수량이 상기 기준치에 도달할 때, 상기 일시 저장된 중간 정화수를 펌핑(pumping)하는 공급 펌프;
   상기 펌핑된 중간 정화수를 제공받아 복수의 필터에 의해 처리함으로써 최종 정화수를 생성하는 필터 처리실;
   상기 생성된 최종 정화수를 배출하는 인출구; 및
   상기 인입구, 상기 경사판 침전조, 상기 버퍼 탱크, 상기 레벨 센서, 상기 공급 펌프, 상기 여과 처리실 및 상기 인출구를 수용하고, 격벽으로 분리된 적어도 복수의 종방향 섹션을 갖는 큐브(cube) 형상의 하우징을 포함하되,
   상기 인입구, 상기 경사판 침전조, 상기 레벨 센서 및 상기 공급 펌프는 상기 복수의 종방향 섹션 중에서 제1 섹션에 배치되고, 상기 필터 처리실 및 상기 인출구는 상기 복수의 종방향 섹션 중에서 제2 섹션에 배치되는 것을 특징으로 하는, 이동형 간이 수처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인출구를 상기 인입구 부근에 배치하여, 상기 원수로부터 최종 정화수까지가 유턴형 경로를 갖는 것을 특징으로 하는, 이동형 간이 수처리 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 경사판 침전조는
   상기 복수의 경사판들의 상부로 오버플로된 중간 정화수가 집합되어 상기 버퍼 탱크로 공급될 수 있도록, 상기 복수의 경사판들의 상부에 상기 종방향 섹션과 평행한 방향으로 배치되는 집수 유로를 더 포함하고,
   상기 경사판들의 하측 경사방향은 상기 버퍼 탱크 쪽을 향하는 것을 특징으로 하는, 이동형 간이 수처리 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 여과 처리실은
   유체 내의 불순물을 흡착 제거하기 위한 활성탄 소재로 충진된 활성탄 여과필터;
   상기 유체 내의 미세 입자를 제거하기 위한 섬유상 카트리지를 포함하는 마이크로 여과필터; 및
   상기 유체에 자외선을 조사하여 병원성 미생물을 살균하는 자외선 살균기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동형 간이 수처리 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 버퍼 탱크과 상기 여과 처리실 사이를 매개하면서, 상기 중간 정화수가 모래 또는 각종 여재를 통과하게 하여 추가 정화를 수행하는 상기 하우징의 측부에 착탈 가능하게 배치되는 추가 여과조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동형 간이 수처리 장치.
6. 제1항에 있어서,
   태양광을 집약하여 전기 신호로 변환하는 태양광 집전판과, 상기 변환된 전기 신호에 의해 전기 에너지를 충전하는 배터리와, 상기 태양광 집전판의 동작을 제어하는 컨트롤러를 갖는 태양열 발전기를 더 포함하되,
   상기 배터리에 충전된 전기 에너지가 상기 공급 펌프, 상기 레벨 센서 및 상기 여과 처리실 중 적어도 하나를 동작시키기 위한 전원으로 공급되며,
   상기 태양광 집전판은 상기 하우징에 상기 태양광이 직접 조사되는 것을 방지하기 위해 상기 하우징의 상측에 이격되어 지붕 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는, 이동형 간이 수처리 장치.

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