KR-20260060673-A - waste nutrient solution sterilization processing apparatus

Abstract

본 발명은 폐양액 살균처리 장치에 관한 것으로서, 폐양약이 저수되는 폐양약 저수조와 연결된 제1배관을 통해 유입된 폐양액을 여과처리하는 샌드필터와, 샌드필터를 거쳐 유입된 폐양액을 램프로부터 조사되는 광에 의해 살균처리하는 살균 저수조와, 살균 저수조를 거쳐 유입되는 살균처리액을 필터에 의해 여과처리하는 필터부와, 필터부로부터 종단 이송관을 거쳐 유입되는 살균처리액을 저수하는 살균처리액 저수조와, 필터부와 살균처리액 저수조 사이의 종단 이송관 상에 마련된 제1합류관을 통해 오존수를 공급할 수 있게 접속된 오존수 공급부와, 제1합류관에 장착된 제1공급밸브와, 제1배관 상에 설치된 메인 밸브와, 제1합류관과 살균처리액 저수조 사이에 설치되어 오존수의 살균처리액 저수조로의 이송을 차단하기 위한 종단 밸브와, 제1합류관 상에 설치되어 오존수를 종단 이송관으로 이송하도록 펌핑하는 역세척 펌프와, 메인 밸브와 샌드 필터 사이의 제1배관에서 분기되어 역세척수를 배출하기 위한 역세척수 배출관과, 역세척수 배출관 상에 설치된 역세척 배출밸브를 구비한다. 이러한 폐양액 살균처리 장치에 의하면, 오존수를 이용하여 폐양액을 살균처리하는 유로에 대해 역세척을 수행할 수 있도록 지원할 수 있는 장점을 제공한다.

Inventors

• 박성희

Assignees

• 박성희

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241025

Claims (3)

1. 작물재배소에서 사용된 폐양약이 저수되는 폐양약 저수조와; 상기 폐양액 저수조와 연결된 제1배관을 통해 유입된 폐양액을 모래를 포함하는 여재층을 통해 여과처리하는 샌드필터와; 상기 샌드필터를 거쳐 유입된 폐양액을 램프로부터 조사되는 광에 의해 살균처리하는 살균 저수조와; 상기 살균 저수조를 거쳐 유입되는 살균처리액을 적어도 하나의 필터에 의해 여과처리하는 필터부와; 상기 필터부로부터 종단 이송관을 거쳐 유입되는 살균처리액을 저수하는 살균처리액 저수조와; 상기 필터부와 상기 살균처리액 저수조 사이의 상기 종단 이송관 상에 마련된 제1합류관을 통해 오존수를 공급할 수 있게 접속된 오존수 공급부와; 오존수의 상기 종단 이송관으로의 공급 또는 차단을 제어하도록 상기 제1합류관에 장착된 제1공급밸브와; 상기 제1배관 상에 설치되어 상기 제1배관을 개폐하는 메인 밸브와; 상기 제1합류관과 상기 살균처리액 저수조 사이의 상기 종단 이송관 상에 설치되어 오존수의 상기 살균처리액 저수조로의 이송을 차단하기 위한 종단 밸브와; 상기 제1합류관 상에 설치되어 오존수를 상기 종단 이송관으로 이송하도록 펌핑하는 역세척 펌프와; 상기 메인 밸브와 상기 샌드 필터 사이의 상기 제1배관에서 분기되어 역세척수를 배출하기 위한 역세척수 배출관과; 상기 역세척수 배출관 상에 설치되어 유로를 개폐하는 역세척 배출밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐양액 살균처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 필터부는 상기 살균 저수조와 접속된 멤브레인 필터와; 상기 멤브레인 필터를 거친 살균처리액을 필터링하도록 접속된 2차 필터;를 구비하고, 상기 2차 필터는 세디먼트필터와 카본필터 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 살균저수조에는 플라즈마 램프가 유리관 내에 장착된 것을 특징으로 하는 폐양액 살균처리 장치.
3. 상기 오존수 공급부는 외기 유입구를 통해 외기가 유입될 수 있게 내부공간이 형성되어 있고, 생성된 오존을 오존배출구를 통해 배출하는 챔버와; 상기 챔버에 설치되어 외기를 상기 챔버의 내부공간으로 흡입하고, 상기 챔버에서 생성된 오존이 상기 오존 배출구를 통해 배출되게 송풍기류를 형성하는 팬과; 상기 챔버 내부에 장착되어 유입된 외기에 자외선을 조사하여 오존을 생성하는 자외선 램프와; 상기 오존배출구에 결합되어 오존을 이송하는 오존 이송관과; 상기 오존 이송관의 종단이 침지상태로 수용되게 장착되며 물공급관을 통해 공급된 물이 저수되며 상기 오존 이송관의 종단에서 토출되는 오존기포가 물에 용해되어 생성된 오존수를 상기 제1합류관을 통해 배출하는 수조;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐양액 살균처리 장치.

Description

폐양액 살균처리 장치{waste nutrient solution sterilization processing apparatus} 본 발명은 폐양액 살균처리 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 오존수로 역세척을 수행할 있도록 지원하는 폐양액 살균처리 장치에 관한 것이다. 일반적으로 시설하우스 및 농작물 수경재배시 한번 사용하고 버린 폐양액(폐 액체비료)은 하천에 그대로 흘려보내고 있는 상황으로, 이로 인해 한번 사용한 후 하천에 버린 폐양액은 과다한 잔여 비료 성분과 함께 폐양액 내 많은 다양한 세균 및 바이러스들이 서식하고 있는 상태이다. 그런데 한번 사용 후 살균되지 않은 폐양액을 재활용하기 위해서는 반드시 폐양액 내 들어있는 다양한 세균 및 바이러스를 제거하고 재사용되어야 함에도 불구하고, 현재 국내에서는 일반 농작물을 재배하는 시설하우스를 포함한 수경재배 농가의 95% 이상은 한번 사용한 폐양액을 재활용하지 않는 비순환식 양액공급시스템으로 운영되고 있는 실정이다. 즉, 시설하우스의 농작물 재배과정에서 배출되는 폐양액 내의 잔여 비료 성분을 하천에 무단으로 배출함에 따라, 시설하우스 인근의 호수 및 강 등의 환경오염을 비롯하여 사용하는 양액비료의 불필요한 과다 사용과 같은 문제점의 해결이 요구되고 있다. 따라서 사용 후 하천에 버려질 양액의 재활용을 위하여 폐양액에 대해 99.9% 이상의 살균 처리가 가능하고, 폐양액의 출수량 조절 및 재배작물에 영향을 미치는 출수의 산도조절 등이 가능한 제품 사양을 구성하고 폐양액에 대해 충분한 살균능력을 가진 친환경의 폐양액 처리기술이 필요하다 할 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 국내 공개특허공보 제010-2022-0084678호에는 폐양액이 흐르는 파이프로 살균 광을 조사하는 방식의 양양액 살균 장치가 제안되어 있다. 그런데, 살균광을 조사하는 방식은 필터에 대한 살균처리까지 수행할 수 없는 단점이 있다. 도 1은 본 발명에 따른 폐양액 살균처리 장치를 나타내 보인 도면이고, 도 1의 살균저수조를 확대하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 오존수 공급부의 상세 구성을 나타내 보인 도면이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐양액 살균처리 장치를 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 폐양액 살균처리 장치를 나타내 보인 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 폐양액 살균처리 장치(100)는 폐양약 저수조(110), 샌드필터(130), 살균 저수조(140), 필터부(150), 살균처리액 저수조(160), 오존수 공급부(120), 메인 밸브(101), 종단 밸브(105), 제1공급밸브(108), 역세척 배출밸브(106), 역세척 펌프(P)(109)를 구비한다. 폐양약 저수조(110)는 저수공간을 갖게 형성되며 작물재배소(20)에서 사용된 폐양약이 저수된다. 폐양약 저수조(110)는 폐양액이 이송되는 폐양액 이송관(24)과 접속되어 폐양액을 저수할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 작물재배소(20)는 온실, 비닐하우스 등 작물을 재배할 수 있도록 된 시설을 말하며, 양액 공급부(10)에서 펌프(P)의 펌핑에 의해 양액 공급관(12)을 통해 공급된 양액을 작물이 뿌리가 침지될 수 있게 형성되며 상부가 개방된 양액흡수 수로(22)가 마련되어 있으며, 양액흡수 수로(22)의 종단은 폐양액 이송관(24)과 접속되어 있다. 샌드 필터(130)는 폐양액 저수조(110)와 연결된 제1배관(171)을 통해 유입된 폐양액을 모래를 포함하는 여재층을 통해 여과처리하여 제1중계관(174a)을 통해 배출한다. 살균 저수조(140)는 샌드필터(130)를 거쳐 제1중계관(174a)를 통해 유입된 폐양액을 저수하며, 플라즈마 램프(142)로부터 조사되는 광에 의해 살균처리한다. 살균 저수조(140)에는 플라즈마 램프(142)가 투명소재의 유리관(143) 내에 장착되어 폐양약에 광을 조사한다. 플라즈마 램프(142)는 자외선 광을 출사하는 것이 적용될 수 있다. 필터부(150)는 살균 저수조(140)로부터 제2중계관(174b)를 거쳐 유입되는 살균처리액을 적어도 하나의 필터에 의해 여과처리 한다. 필터부(150)는 살균 저수조(140)로부터 연장된 제2중계관(174b)에 접속된 멤브레인 필터(F1)(151)와, 멤브레인 필터(151)로부터 제3중계관(174c)을 통해 접속된 2차 필터(F2)(152)를 구비한다. 여기서, 2차 필터(152)는 세디먼트필터와 카본필터 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 도시되니 예에서는 도면의 복잡성을 피하기 위해 하나의 2차필터(152)만 도시하였고, 다수의 2차 필터(142)가 직병렬로 접속될 수 있다. 살균처리액 저수조(160)는 필터부(150)로부터 종단 이송관(176)을 거쳐 유입되는 살균처리액을 저수할 수 있게 되어 있다. 살균처리액 저수조(160)에 저수된 살균처리액은 양액 공급부(10)에 공급하여 재사용할 수 있도록 구축될 수 있다. 오존수 공급부(120)는 필터부(150)와 살균처리액 저수조(160) 사이의 종단 이송관(176) 상에 마련된 제1합류관(177)을 통해 오존수를 종단 이송관(176)에 공급할 수 있게 접속되어 있다. 오존수 공급부(120)의 상세 구조는 후술한다. 메인 밸브(101)는 제1배관(171) 상에 설치되어 제1배관(171)을 개폐하며, 후술되는 제어부(185)에 의해 작동이 제어되는 전자밸브로 적용되어 있다. 제1공급밸브(108)는 오존수의 종단 이송관(176)으로의 공급 또는 차단을 제어하도록 제1합류관(177)에 장착되어 있다. 종단밸브(105)는 제1합류관(177)과 살균처리액 저수조(160) 사이의 종단 이송관(176) 상에 설치되어 있다. 종단밸브(105)는 오존수의 살균처리액 저수조(160)로의 이송을 차단할 때 이용하기 위해 적용된 것이다. 역세척 펌프(P)(109)는 제1합류관(177) 상에 설치되어 오존수를 종단 이송관(176)으로 이송하도록 펌핑한다. 역세척수 배출관(173)은 메인 밸브(101)와 샌드 필터(130) 사이의 제1배관(171)에서 분기되어 역세척수를 배출하는데 이용할 수 있게 되어 있다. 역세척 배출밸브(106), 종단밸브(105), 제1공급밸브(108)도 후술되는 제어부(185)에 의해 작동이 제어되는 전자밸브로 적용되어 있다. 한편, 오존수 공급부(120) 도 3에 도시된 바와 같이 챔버(124), 팬(125), 자외선 램프(126), 오존 이송관(127), 수조(128)를 구비한다. 챔버(124)는 일단에 마련된 외기 유입구(124a)를 통해 외기가 유입될 수 있게 내부공간(124c)이 형성되어 있고, 생성된 오존을 외기 유입구(124a) 반대편에 마련된 오존배출구(124b)를 통해 배출하도록 되어 있다. 팬(125)은 챔버(124)에 설치되어 외기를 챔버(124)의 내부공간(124c)으로 흡입하고, 챔버(124)에서 생성된 오존이 오존 배출구(124b)를 통해 배출되게 송풍기류를 형성하도록 되어 있다. 자외선 램프(126)는 챔버(124) 내부에 장착되어 유입된 외기에 자외선을 조사하여 오존을 생성한다. 오존 이송관(127)은 오존배출구(124b)에 결합되어 오존을 수조(128) 내로 이송한다. 수조(128)는 오존 이송관(127)의 종단이 침지상태로 수용되게 장착되며 물공급관(129)을 통해 공급된 물이 저수되며 오존 이송관(127)의 종단에서 토출되는 오존기포가 물에 용해되어 생성된 오존수를 제1합류관(121)을 통해 배출할 수 있도록 되어 있다. 제어유니트(180)은 폐양액의 이송 및 차단, 오존수의 공급 및 차단을 제어할 수 있도록 되어 있고, 조작부(181), 표시부(183) 및 제어부(185)를 구비한다. 조작부(181)는 지원되는 기능들을 제어부(185)의 지원하에 설정할 수 있도록 되어 있다. 조작부(181)는 역세척모드와, 정상 회수모드 중 어느 하나를 설정할 수 있도록 구축되어 있다. 표시부(183)는 제어부(185)에 제어되어 표시정보를 표시한다. 제어부(185)는 조작부(181)로부터 역세척모드로 설정되면 오존수가 필터부(150), 살균저수조(140), 샌드필터(130) 및 역세척수 배출관(173)을 경유하여 이송되게 앞서 설명된 밸브(108)(105)(106)(101) 및 펌프(109)를 제어한다. 즉, 오존수로 역세척하는 경우 메인밸브(101)와 종단밸브(105)를 잠그고, 제1공급밸브(108)와 역세척 배출밸브(106)를 상태에서 역세척 펌프(109)를 가동한다. 한편, 제어부(185)는 조작부(181)로부터 정상회수 모드로 설정되면 폐양액이 샌드필터(130)로부터 살균처리액 저수조(160)로 이송되게 대응되는 밸브를 제어한다. 이상에서 설명된 폐양액 살균처리 장치에 의하면, 오존수를 이용하여 폐양액을 살균처리하는 유로에 대해 역세척을 수행할 수 있도록 지원할 수 있는 장점을 제공한다.