KR100634447B1 - 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치에 관한 것으로, 특히, 각 시스템의 구동을 위한 직류전원을 공급하는 전원공급장치; 사용자의 조작이나 설정에 따른 각종 구동 제어신호를 출력하는 한편, 이상신호 발생시 그에 따른 경고신호를 출력하는 컨트롤 장치부; 호소로부터 공급된 오염된 원수를 다단으로 다수개 설치된 복극성 고정층 전극 셀을 통해 전해 처리하는 한편, 이후 전해 처리가 완료된 원수를 호소로 배출시키는 복극성 고정층 전해조; 및 상기 컨트롤 장치부의 모터구동 제어신호에 따라 구동하여 호소의 오염된 원수를 상기 복극성 고정층 전해조로 공급하는 펌핑부로 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 호소수의 부영양화와 여름철의 조류 발생을 미연에 방지하거나 기 발생된 조류를 대폭 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전해 처리를 통한 2차 오염물질의 발생을 최소화시켜 호소의 수질을 맑고 깨끗하게 정화시킬 수 있는 효과가 있다.

호소수, 녹조류, 복극성 고정층 전해조, 영양염류(T-N, T-P), 적조, 태양열 전지(solar cell)

Description

복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치{DEVICE FOR REMOVING USING TREATMENT BY BIPOLAR PACKED BED ELECTRODE CELL}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치의 구성을 설명하기 위해 나타낸 기능블록도,

도 2는 도 1에 따른 복극성 고정층 전해조의 구성을 설명하기 위해 나타낸 개략사시도,

도 3은 도 2에 따른 복극성 고정층 전극 셀의 구성을 설명하기 위해 나타낸 개략평면도,

도 4는 도 1에 따른 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치의 복극성 고정층 전극 셀(Bipolar packed bed electrode Cell)의 모식도,

도 5는 도 3에 따른 복극성 고정층 전극의 등가회로도,

도 6은 본 발명에 따른 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치에 충전된 활성탄 입자의 복극화도 이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 전원공급장치 101 : 태양열 전지

102 : 자동 충전기 103 : 배터리

200 : 컨트롤 장치부 201 : 직류 전압계

202 : 직류 전류계 203 : 경고발생부

300 : 복극성 고정층 전해조 310 : 외부 하우징

311 : 공급구 312 : 배출구

313 : 가이드부 314 : 칸막이

320 : 기저부 321 : 다리부

322 : 이동용 바퀴 330 : 복극성 고정층 전극 셀

331 : 타공 332 : 셀(cell)

333 : 주전극판 334 : 활성탄

335 : 중간 칸막이 400 : 펌핑부

본 발명은 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호소의 수질 악화시 다수의 복극성 고정층 전극 셀이 다단으로 설치된 복극성 고정층 전해조를 통해 호소의 오염된 원수를 전해 처리하여 조류 발생의 원인물질인 질소(T-N), 인(T-P)류의 영양염류와 수질의 오염물질 및 기 발생된 조류를 효율적으로 제거하는 것이 가능하도록 해주는 복극성 고정층 전해조를 이용 한 조류 제거 장치에 관한 것이다.

주지하다시피, 급속한 산업화와 경제발전에 따른 생활수준의 향상으로 인하여 국내에서는 용수의 수요가 지속적으로 증가하여 왔으며, 이에 대처하기 위하여 대규모 다목적 댐 건설 및 지하수 개발이 진행되어 왔다.

그러나 상기의 다목적 댐 건설을 통한 수자원 확보는 상류지역의 영양염류의 유입으로 인해 조류의 발생과, 수질의 오염 등 많은 문제점들이 수반되었으며, 이러한 문제점으로 인하여 안정적인 수처리 기술은 더욱 더 요구되어지고 있다.

또한, 호소의 하절기 조류의 과잉번식을 미연에 방지하고 발생된 조류의 처리를 위한 연구가 지역적인 현안 문제로 대두됨에 따라 이러한 문제점을 해결하기 위한 기초적인 연구로서 조류의 발생에 대한 원인 조사와, 조류의 억제 및 증식된 조류의 제거를 위한 처리방법이 필요하게 되었다.

그에 따른 일반적인 호소의 정화 기술로는 호소의 수중 폭기장치가 있으며, 이러한 종래 호소의 수중 폭기장치는 호소의 심층부에 공기를 주입하여 심층부의 혐기성화를 방지하고 심층부의 찬물을 상부로 강제 순환시켜 조류의 성장이 억제되도록 하는 방법이 사용되었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 수중 폭기장치를 이용한 호소의 정화 방법은 호소의 일부분에서 밖에 시행할 수 없고 효과 또한 매우 미미한 수준이며, 호소에 폭기 장치를 가동시키는 데 많은 시설물, 전원공급장치, 및 유지관리에 많은 인력이 필요하고 그에 따른 관리비용이 증가하는 문제가 있으며, 또한 조류 발생이 심한 경우 폭기후에 발생하는 부유물(scum)의 증가로 인해 처리에도 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 조류 발생의 원인물질인 질소(T-N), 인(T-P)류의 영양염류를 3차원 전극의 전해 처리를 이용하여 조류 발생을 미연에 방지하고, 기 발생된 조류에 있어서도 전해 처리를 통하여 조류의 번식이 더 이상 활성화되지 못하도록 하여 호소의 수질을 맑고 깨끗하게 정화하고 유지할 수 있도록 한 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치는, 태양광을 집진하고 그 집진된 태양광을 전기에너지로 변환하여 직류전원을 출력하는 다수의 솔라셀로 이루어진 태양열 전지와, 상기 태양열 전지로부터 직류전원을 공급받아 자동 충전하는 한편 충전된 직류전원을 배터리에 공급하여 최적으로 충전시키고 그 배터리의 방전이나 과전압을 제어하는 자동 충전기와, 상기 자동 충전기로부터 직류전원을 공급받아 충전하는 한편 각 시스템의 구동을 위한 직류전원을 공급하는 배터리를 포함하여 구성되는 전원공급장치;

사용자의 조작이나 설정에 따른 각종 구동 제어신호를 출력하는 한편, 이상신호 발생시 그에 따른 경고신호를 출력하는 컨트롤 장치부;

호소로부터 공급된 오염된 원수를 다단으로 다수개 설치된 복극성 고정층 전극 셀을 통해 전해 처리하는 한편, 이후 전해 처리가 완료된 원수를 호소로 배출시키는 복극성 고정층 전해조; 및

상기 컨트롤 장치부의 모터구동 제어신호에 따라 구동하여 호소의 오염된 원 수를 상기 복극성 고정층 전해조로 공급하는 펌핑부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치의 구성을 설명하기 위해 나타낸 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치는 전원공급장치(100)와, 컨트롤 장치부(200)와, 복극성 고정층 전해조(300), 및 펌핑부(400)로 크게 구성되어 있다.

상기 전원공급장치(100)는 시스템 구동을 위한 직류전원을 상기 컨트롤 장치부(200)와, 복극성 고정층 전해조(300)와 펌핑부(400)로 각각 공급하는 역할을 하며, 이러한 상기 전원공급장치(100)는 도 1에서 보여지는 바와 같이, 태양광을 집진하고 그 집진된 태양광을 전기에너지로 변환하여 직류전원을 출력하는 다수의 솔라셀(solar cell)로 이루어진 태양열 전지(101)와, 상기 태양열 전지(101)로부터 직류전원을 공급받아 자동 충전하는 한편, 충전된 직류전원을 배터리(103)에 공급하여 최적으로 충전시키고 그 배터리(103)의 방전이나 과전압을 제어하는 자동 충전기(102), 및 상기 자동 충전기(102)로부터 직류전원을 공급받아 충전하는 한편, 각 시스템의 구동을 위한 직류전원을 상기 컨트롤 장치부(200)와 복극성 고정층 전해조(300)와 펌핑부(400)로 각각 공급하는 배터리(103)를 포함하는 구성으로 이루 어져 있다.

이때, 상기 태양열 전지(101)는 도 2에 도시된 복극성 고정층 전해조(300)의 상부면 뚜껑(미도시)에 형성되어 있으며, 이 태양열 전지(101)는 12V ~ 50V까지의 솔라셀을 사용한다.

그리고, 상기 컨트롤 장치부(200)는 사용자의 조작이나 설정에 따른 각종 구동 제어신호를 해당 시스템으로 출력하는 한편, 이상신호 발생시 그에 따른 경고신호를 출력하는 역할을 하며, 그 컨트롤 장치부(200)의 전면에는 사용자의 조작이나 설정이 가능한 다수의 조작버튼 및 전압/전류의 조정을 위한 조절레버 등이 설치되어 있다.

또한, 상기 컨트롤 장치부(200)에는 상기 복극성 고정층 전해조(300)의 전압을 측정하기 위한 직류 전압계(201)와, 상기 복극성 고정층 전해조(300)의 전류를 측정하기 위한 직류 전류계(202)와, 각 시스템으로부터 이상신호 발생시 그에 따른 경고음을 울리거나 경고등을 점등시켜 사용자에게 해당 시스템의 이상을 알려주는 경고발생부(203)가 추가로 설치되어 있다.

그리고, 상기 복극성 고정층 전해조(300)는 호소로부터 공급된 오염된 원수를 다단으로 다수개 설치된 복극성 고정층 전극 셀(330)을 통해 전해 처리하는 한편, 이후 전해 처리가 완료된 원수를 호소로 배출시키는 역할을 한다.

이때, 상기 복극성 고정층 전해조(300)는 도 2에서 보여지는 바와 같이, 외부 하우징(310)과, 기저부(320)와, 다수의 복극성 고정층 전극 셀(330)을 포함하는 구성으로 이루어지며, 상기 외부 하우징(310)은 전체적인 형상이 직사각 형상의 함 체로서 일측에 호소의 오염된 원수가 공급되는 공급구(311)가 형성되고, 타측으로 전해 처리가 완료된 원수가 배출되는 배출구(312)가 형성되며, 상기 함체의 길이방향 내측면으로 가이드부(313)가 일정간격을 두고 다수개 형성되어 있다.

또한, 상기 외부 하우징(310)에는 상기 다단의 복극성 고정층 전극 셀(330)을 통해 전해 처리가 완료된 원수를 일정량 보관한 후 배출시킬 수 있도록 셀(332) 보다 높이가 낮은 칸막이(314)가 상기 마지막 단의 셀(332)과 배출구(312) 사이에 추가로 설치되어 있다.

그리고, 상기 기저부(320)는 상기 외부 하우징(310)의 하부로 다수의 수직빔과 수평빔의 연결 조립에 의해 형성된 다리부(321)와, 그 다리부(321)의 각 수직빔에 설치된 이동용 바퀴(322)의 구성으로 이루어지며, 이러한 상기 기저부(320)는 육상에 설치되는 복극성 고정층 전해조(300)의 이동성을 보장하게 된다.

또한, 상기 복극성 고정층 전해조(300)를 육상이 아닌 호소나 바다에서 사용하고자 하는 경우, 상기 기저부(320)를 분리 제거시킨 상태에서 상기 복극성 고정층 전해조(300)가 포함된 장치를 물에서 부상시킬 수 있는 통상의 부상부재를 설치하여 호소나 바다위에 띄워 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 복극성 고정층 전극 셀(330)은 상기 외부 하우징(310)의 각 가이드부(313)에 상부로부터 삽입을 통한 장,탈착이 가능한 사각형상으로 그 좌/우측면에 다수의 타공(331)이 형성된 셀(332)과, 상기 셀(332)의 상/하측면에 설치된 양극판과 음극판으로 이루어진 주전극판(333)과, 상기 주전극판(333) 사이에 충전되어 각 입자가 전해조 역할을 하는 활성탄(334)으로 이루어져 있다.

이때, 상기 활성탄(334) 입자는 접촉저항이 크고 입자의 크기가 상기 타공(331) 보다 큰 다공질이며, 세라믹으로도 사용이 가능하고, 또한 이와 유사한 성질을 가지는 접촉저항은 크나 비다공질인 젤라이트의 사용도 가능하다.

도 3에는 본 발명에 따른 복극성 고정층 전극 셀의 개략평면도가 도시되고, 도 4에는 본 발명에 따른 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치의 복극성 고정층 전극 셀(Bipolar packed bed electrode Cell)의 모식도가 도시되며, 도 5에는 도 4에 따른 복극성 고정층 전극의 등가회로가 도시되며, 도 6에는 본 발명에 따른 충전된 활성탄 입자의 복극화도가 도시된다.

도 3 또는 도 4에서 보여지는 바와 같이, 복극성 고정층 전극 셀(330)은 주전극판(333) 사이에 입자끼리 전기적으로 절연된 상태에 있는 전기 전도성 입자인 활성탄(334)을 충전하고, 상기 주전극판(333)에 고전압을 걸어 입자의 양쪽에서 양극, 음극 반응이 일어나게 하는 형태의 전해조로서, 충전된 각각의 활성탄(334)의 입자가 마치 한 개의 전해조로서 거동하는 원리를 나타내고 있다.

여기서, 상기 타공(331)은 3mm 이내가 바람직하고, 상기 활성탄(334)의 입자는 상기 타공(331)을 통해 빠져나가지 않는 크기인 3~8mm가 바람직하다.

그리고, 상기 복극성 고정층 전극 셀(330)의 상기 주전극판(333) 간의 중심부위에는 중간 칸막이(335)가 추가로 설치된 이중구조, 즉 셀(332)의 중심에 중간 칸막이(335)가 형성되고, 그 중간 칸막이(335)를 중심으로 상하로 음극판과 양극판으로 이루어진 주전극판(333)이 각각 형성되는 구조로 형성될 수 있으며, 이러한 이중구조의 복극성 고정층 전극 셀(330)은 주전극판(333)간의 간격이 더욱 가까워 져 그 사이에 충전된 활성탄(334)의 유효 전극 면적이 커지게 되므로 물질이동이 용이하게 되어 반응속도가 대단히 빨라지고 전극반응이 일어나는 비표면적이 확대되어 전해 처리가 더욱 효율적으로 이루어지게 된다.

또한, 상기 복극성 고정층 전극 셀(330)의 주전극판(333)은 티타늄 재질, 알루미늄 재질, 철 재질, 스테인리스 재질의 금속재 중 하나가 선택적으로 사용될 수 있다.

그리고, 상기 펌핑부(400)는 상기 컨트롤 장치부(200)의 모터구동 제어신호에 따라 구동하여 호소의 오염된 원수를 상기 복극성 고정층 전해조(330)로 연속하여 공급하는 역할을 하며, 이때 상기 펌핑부(400)는 호소의 오염된 원수를 펌핑할 수 있는 수중 직류모터인 것이 바람직하며, 상기 컨트롤 장치부(200)의 사용자 조작 및 설정에 따라 그 모터의 유속이 자동으로 조절된다.

또한, 상기 펌핑부(400)는 하나의 모터로 구성하는 것이 바람직하나, 그 모터의 고장 발생시 연속적인 구동을 위한 별도의 스탠드바이(stand-by) 상태의 모터가 추가로 설치될 수도 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치의 동작과정에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치의 구성을 설명하기 위한 기능블록도이고, 도 2는 도 1에 따른 복극성 고정층 전해조의 구성을 설명하기 위해 나타낸 개략사시도이다.

상기 전원공급장치(100)는 시스템 구동을 위한 직류전원을 상기 컨트롤 장치부(200)와, 복극성 고정층 전해조(300)와 펌핑부(400)로 공급한다.

이때, 상기 전원공급장치(100)는 다수의 솔라셀로 이루어진 태양열 전지(101)와, 자동 충전기(102)와, 배터리(103)의 구성으로 이루어지며, 이러한 전원공급장치(100)는 조류의 발생이 심한 하절기의 강렬한 태양빛을 이용하여 전원을 축적하고, 그 축적된 직류전원을 상기 배터리(103)를 통해 사용함에 따라 태양이 없는 야간에도 지속적인 전원공급이 가능하며, 일년 365일 계속적인 전원공급을 통한 처리가 가능하도록 구성되어 있다.

이는 조류 제거를 위한 처리시설에 태양빛을 이용함으로써 전원공급에 필요한 별도의 부가시설이 필요없으며, 전해 처리를 위한 전해조의 개수와 조합방법 및 체류시간 등을 호소의 원수 수질에 맞게 설계가 가능하다.

이어서, 상기 컨트롤 장치부(200)는 사용자의 조작에 따라 모터의 유속조절이 설정된 모터구동 제어신호를 상기 펌핑부(400)로 출력한다.

그러면, 상기 펌핑부(400)는 상기 컨트롤 장치부(200)로부터 입력받은 모터구동 제어신호에 따라 모터의 유속조절이 제어된 상태로 구동하여 호소의 오염된 원수를 상기 복극성 고정층 전해조(300)로 공급한다.

이어서, 상기 복극성 고정층 전해조(300)는 상기 전원공급장치(100)의 배터리(103)로부터 직류전원(24V)을 공급받아 구동되며, 상기 펌핑부(400)로부터 공급되는 오염된 원수를 복극성 고정층 전극 셀(330)을 통해 전해 처리하고, 이후 전해 처리가 완료된 원수를 호소로 배출시키게 된다.

여기서, 상기 복극성 고정층 전해조(300)의 전해 처리 동작과정을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 펌핑부(400)로부터 모터의 펌핑을 통해 공급된 호소의 오염된 원수는 도 2에서 보여지는 바와 같이, 상기 외부 하우징(310)의 공급구(311)를 통해 공급된다.

이어서, 상기 공급구(311)를 통해 공급된 하소의 오염된 원수는 첫 번째 복극성 고정층 전극 셀(330)의 일측에 형성된 타공(331)을 통해 활성탄(334)이 충전된 셀(332)의 내부로 유입되고, 그 셀(332)의 내부로 유입된 오염된 원수는 상기 셀(332)의 상/하측면에 설치된 음극판과 양극판으로 이루어진 주전극판(333)에 의해 미소 단위전극이 되어 입자 하나하나가 전해조 역할을 하는 상기 활성탄(334)에 의해 전해 처리가 이루어진다.

이때, 상기 첫 번째 복극성 고정층 전극 셀(330)을 통해 1차 전해 처리가 이루어진 호소의 오염된 원수는 셀(332)의 타측에 형성된 타공(331)을 통해 상기 외부 하우징(310)의 다음 내부공간으로 이동되고, 그 이동된 호소의 오염된 원수는 상기 외부 하우징(310)의 내부공간에 다단으로 설치된 다수의 복극성 고정층 전극 셀(330)을 통과하면서 연속하여 전해 처리가 이루어지게 된다.

이어서, 상기 다수의 복극성 고정층 전극 셀(330)을 통해 연속하여 전해 처리된 원수는 상기 칸막이(314)에 의해 일정량이 보관된 후 상기 배출구(312)를 통해 전해 처리된 원수가 호소에 배출된다.

여기서, 상기 호소의 오염된 원수는 상기 공급구(311)를 통해 유입된 후 다 단으로 설치된 다수의 복극성 고정층 전극 셀(330)의 각각의 양측면에 형성된 타공(331)을 통해 이동하며, 최종적으로 전해 처리된 원수는 상기 셀(332) 보다 높이가 낮은 칸막이(314)의 상부를 통해 공급된 후 상기 배출구(312)에 의해 사용자가 지정한 위치의 호소로 배출이 이루어지게 된다.

한편, 상기 컨트롤 장치부(200)는 전해 처리 동작을 수행하는 상기 다수의 복극성 고정층 전극 셀(330)로부터 전압과 전류를 측정하고, 그 측정된 전압과 전류가 설정값 이하인 경우, 즉 전류가 감소된 경우 복극성 고정층 전극 셀(330)의 내부에 충전된 상기 활성탄(334)의 교환 시기임을 경고발생부(203)를 통해 사용자에게 알리게 된다.

여기서, 상기 복극성 고정층 전극 셀(330)의 측정되는 전류가 감소하는 것은 충전물질인 상기 활성탄(334)의 저항이 높아져서 전류의 흐름이 감소하여 전해 처리 효율이 저하된 것을 의미하는 것으로서, 측정된 전류의 흐름이 낮은 경우는 충전물질인 상기 활성탄(334)을 교환해 주어야 한다.

이때, 상기 셀(332)에 충전된 상기 활성탄(334)을 교환하는 방법은, 도 2에서 보여지는 바와 같이, 상기 활성탄(334)의 교환이 요구되는 해당 복극성 고정층 전극 셀(330)을 외부 하우징(310)의 내측면에 형성된 가이드부(313)로부터 상부로 인출하여 탈착한 후, 그 셀(332)의 내부에 충전된 활성탄(334)을 배출시킨다.

그런후, 상기 활성탄(334)이 배출된 상기 셀(332)의 내부공간으로 새로운 활성탄(334)을 충전한 후 상기 외부 하우징(310)의 내측면에 형성된 가이드부(313)를 통해 상부로부터 슬라이드 방식의 삽입을 통해 간단히 장착하게 된다.

이때, 상기 경고발생부(203)는 경고음을 울리거나 경고등을 점등시키는 방법으로 사용자에게 해당 활성탄(334)의 교환시기를 알리게 된다.

또한, 상기 컨트롤 장치부(200)는 상기 펌핑부(400)로부터 이상 신호 발생시, 즉 모터의 구동에 이상이 발생된 경우 그에 따른 사용자 처리가 가능하도록 상기 경고발생부(203)를 통해 경고음을 울리거나 경고등의 점등을 통해 사용자에게 알리게 된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치는 복극성 고정층 전극 셀의 3차원 전극을 이용하여 호소의 오염된 물을 전해 처리함에 따라 희박용액에 대해서도 전해 처리 효율이 뛰어나고, 2차 오염물질의 발생을 최소화시킬 수 있으며, 장치의 자동화 및 컴팩트(compact)화가 가능해짐에 따라 유지관리가 용이하고 그로인한 관리비용을 절감할 수 있는 잇점을 가진다.

또한, 시스템 구동을 위한 전원으로 태양을 이용함으로써 전기 공급이 어려운 호소나 바다에서의 적용이 용이하고, 그로인해 호소나 바다에서 발생하는 녹조류와 적조류의 처리에 있어서도 장소에 제한없이 사용할 수 있는 잇점을 가진다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치에 의하면, 호소의 수질 악화시 다수의 복극성 고정층 전극 셀이 다단으로 설치된 복극성 고정층 전해조를 통해 호소의 오염된 원수를 전해 처리하여 조류 발생의 원인물질인 질소(T-N), 인(T-P)류의 영양염류와 수질의 오염물질 및 기 발생된 조류를 효율적으로 제거하는 것이 가능하도록 해줌으로써 호소수의 부영양화와 여름철의 조류 발생을 미연에 방지하거나 기 발생된 조류를 대폭 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전해 처리를 통한 2차 오염물질의 발생을 최소화시켜 호소의 수질을 맑고 깨끗하게 정화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 태양열 전지를 전원으로 이용함에 따라 전기의 공급이 어려운 호소나 바다에서의 적용이 용이하고, 3차원 전극을 통한 희박용액에 대해서도 처리가 용이하며, 장치에 있어서도 컴팩트(compact)한 설계가 이루어지는 효과가 있다.

또한, 장치의 자동화로 인한 유지관리가 용이하고, 그로인한 유지관리 비용 및 인건비 등이 절감되는 경제적인 효과가 있다.

Claims (7)

1. 태양광을 집진하고 그 집진된 태양광을 전기에너지로 변환하여 직류전원을 출력하는 다수의 솔라셀로 이루어진 태양열 전지와, 상기 태양열 전지로부터 직류전원을 공급받아 자동 충전하는 한편 충전된 직류전원을 배터리에 공급하여 최적으로 충전시키고 그 배터리의 방전이나 과전압을 제어하는 자동 충전기와, 상기 자동 충전기로부터 직류전원을 공급받아 충전하는 한편 각 시스템의 구동을 위한 직류전원을 공급하는 배터리를 포함하여 구성되는 전원공급장치;

   사용자의 조작이나 설정에 따른 각종 구동 제어신호를 출력하는 한편, 이상신호 발생시 그에 따른 경고신호를 출력하는 컨트롤 장치부;

   호소로부터 공급된 오염된 원수를 다단으로 다수개 설치된 복극성 고정층 전극 셀을 통해 전해 처리하는 한편, 이후 전해 처리가 완료된 원수를 호소로 배출시키는 복극성 고정층 전해조; 및

   상기 컨트롤 장치부의 모터구동 제어신호에 따라 구동하여 호소의 오염된 원수를 상기 복극성 고정층 전해조로 공급하는 펌핑부로 구성된 것을 특징으로 하는 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치.
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3. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤 장치부에는, 상기 복극성 고정층 전해조의 전압을 측정하기 위한 직류 전압계와,

   상기 복극성 고정층 전해조의 전류를 측정하기 위한 직류 전류계, 및

   각 시스템으로부터 이상신호 발생시 그에 따른 경고음을 울리거나 경고등을 점등시켜 사용자에게 해당 시스템의 이상을 알려주는 경고발생부가 추가로 설치됨을 특징으로 하는 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 복극성 고정층 전해조는, 전체적인 형상이 직사각 형상의 함체로 이루어지며, 일측에 호소의 오염된 원수가 공급되는 공급구가 형성되고, 타측으로 전해 처리가 완료된 원수가 배출되는 배출구가 형성되며, 상기 함체의 길이방향 내측면으로 가이드부가 일정간격을 두고 다수개 형성된 외부 하우징;

   상기 외부 하우징의 하부로 다수의 수직빔과 수평빔의 연결 조립에 의해 다 리부가 형성되고, 그 다리부의 각 수직빔에 이동용 바퀴가 설치된 기저부; 및

   상기 외부 하우징의 각 가이드부에 삽입을 통한 장,탈착이 가능한 사각형상으로 그 좌/우측면에 다수의 타공이 형성된 셀과, 상기 셀의 상/하측면에 설치된 주전극판과, 상기 주전극판 사이에 충전되어 각 입자가 전해조 역할을 하는 활성탄으로 이루어진 복극성 고정층 전극 셀로 구성된 것을 특징으로 하는 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 외부 하우징에는 상기 다단의 복극성 고정층 전극 셀을 통해 전해 처리가 완료된 원수를 일정량 보관한 후 배출시킬 수 있도록 상기 셀 보다 높이가 낮은 칸막이가 상기 마지막 단의 셀과 배출구 사이에 추가로 설치됨을 특징으로 하는 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 복극성 고정층 전극 셀은, 상기 주전극판 간의 중심부위에서 중간 칸막이가 설치된 이중구조로 형성됨을 특징으로 하는 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치.
7. 제 1항과, 제 4항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 복극성 고정층 전극 셀의 주전극판은 티타늄 재질, 알루미늄 재질, 철 재질, 스테인리스 재질의 금속재 중 하나가 선택적으로 사용됨을 특징으로 하는 복극성 고정층 전해조를 이용한 조류 제거 장치.

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