KR101956293B1 - 해수 담수화장치 및 천일염 제조방법 - Google Patents

Abstract

게시된 내용은 해수로부터 염분을 제거하여 음용수, 농업용수, 공업용수 등으로 활용하기 위해 담수처리하고, 해수를 증발시켜 천일염을 제조하기 위해 고농도의 해수를 확보할 수 있도록 한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 따른 해수 담수화 및 천일염 제조방법은
바닷물이 유입되는 해수탱크;
상기 해수탱크에 연결되는 전처리용 정수탱크;
상기 전처리용 정수탱크로부터 이동되는 해수 중 함유되는 이물질을 모래 또는 광물에 의해 여과시키는 1차 전처리 여과장치;
상기 1차 전처리 여과장치를 통과하는 1차 전처리수 중 포함되는 미세한 크기의 이물질을 한외여과막(UF)에 의해 다시 여과시키는 2차 전처리 여과장치;
상기 2차 전처리 여과장치를 통과하는 2차 전처리수를 분리막(membrane)에 의해 탈염시켜 생성되는 담수와 해수를 분리배출하기 위한 역삼투 여과장치;
상기 역삼투 여과장치에 의해 탈염된 담수를 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용하기 위해 저장하는 담수 저장탱크;
상기 역삼투 여과장치에 의해 분리된 해수를 증발지에서 농축시켜 천일염을 생성하기 위해 저장하는 해수 저장탱크;를 구비하는 것을 특징으로 하는 해수 담수화장치를 제공한다.

Description

해수 담수화장치 및 천일염 제조방법{seawater desalinnation device and bay salt manufacturing method}

본 명세서는 해수 담수화장치 및 천일염 제조방법에 관한 것으로, 특히 해수로부터 염분을 제거하여 음용수, 농업용수, 공업용수 등으로 활용하기 위해 담수처리하고, 해수를 증발시켜 천일염을 제조하기 위한 천일염 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 천일염은 바닷물(해수)을 저장하는 염전의 저수지로부터 증발지에 공급되는 염수를 태양광과 바람에 노출시켜 농축시키고, 증발지로부터 이동되는 농축된 포화함수를 염판(결정지를 말함)에 엷게 펴서 소금 결정을 석출시켜 채염할 수 있게 된다.

해수담수화란 염분을 포함하고 있는 해수 중에 함유되는 각종 불순물과 염분을 제거하여 담수를 얻는 것을 말한다. 해수담수화 방법으로 증발법, 역삼투막법, 냉동법 등이 있다.

증발법은 해수에 열을 공급한 후 압력을 낮추어 낮은 온도에서 증발하는 저압 증발에 의해 담수를 얻는 방법이다.

역삼투막법은 물에 용해되어 있는 이온성 물질은 거의 배제되고 순수한 물은 통과되는 반투막(멤브레인)에 의해 해수 중에 용해되어 있는 이온성 물질을 여과하여 담수를 추출하는 방법으로서, 증발법에 비해 에너지 소비량이 적고 조작이 용이하다는 장점이 있어 널리 이용되고 있다.

해수에서 이온성 물질과 순수한 물을 분리시키기 위해서는 삼투압 이상의 높은 압력을 필요로 하는데, 이때의 압력을 역삼투압이라 한다.

해수담수화의 경우 42~70bar정도의 높은 압력을 필요로 한다. 역삼투막법에 의한 해수담수화시설은 해수 중에 포함된 이물질 및 염분을 제거하기 위해 전처리 장치, 해수담수화 장치 및 후처리 장치로 이루어질 수 있다.

전처리 장치는 해수에서 염분을 제거하기 전에 해수 중에 포함된 이물질을 미리 제거하여 해수담수화 효율을 높이기 위한 것이다.

전처리 단계를 거치지 않을 경우, 역삼투 방식에 의해 해수에서 염분을 제거할 때 더 높은 역삼투압이 요구되고, 멤브레인에 이물질이 과도하게 부착되어 멤브레인을 통한 담수의 투과율을 떨어뜨리는 등의 문제점이 발생된다.

전처리과정을 거친 전처리수는 탈염용 역삼투압 여과장치로 유입되어 담수화된 처리수와 농축수로 분리된다. 농축수는 방류되고, 담수화된 처리수는 후처리단계에서 미네랄화 및 살균처리되어 최종 저장탱크에 들어가게 된다.

해수에서 염분을 제거하는 담수화 과정에서 해수에 삼투압 이상의 압력을 가하면 물은 역삼투막을 통과하게 되어 정제되고, 이온이나 분자들은 역삼투막을 통과하지 못하여 농축되게 된다.

해수에서 염분이 제거됨에 따라 해수의 농도는 점점 더 높아져 더 높은 역삼투압을 가해야만 해수 중의 물이 역삼투막을 통과할 수 있게 된다.

해수의 염도는 3.5% 정도인데, 해수담수화 과정에서 해수에서 염분이 제거됨에 따라 해수의 농도는 5%~8%까지 증가된다.

해수담수화 과정에서 해수의 농도 증가로 인해 더 높은 역삼투압이 필요하게 되어 에너지 비용이 증가되는 문제점이 있다.

출원번호 10-2006-0104134호에 자연에너지를 이용한 해수의 농축 및 담수화시스템이 게시되어 있다.

본 명세서의 실시예는, 해수를 증발지 및 결정지로 끌여들어 천일염을 제조할 경우 결정지 면적을 줄이면서 고염도의 천일염을 산출할 수 있도록 한 천일염 제조방법과 관련된다.

본 명세서의 실시예는, 해수담수화 처리과정 및 천일염 생성과정에서 사용되는 에너지비용을 최소화할 수 있도록 한 해수 담수화장치와 관련된다.

본 명세서의 실시예는, 해수를 증발시킬 경우 친화경적인 증발구조물을 사용하여 청결하고 고품질의 천일염을 산출함에 따라 천일염에 대한 소비자들의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 해수 담수화장치 및 천일염 제조방법과 관련된다.

상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,

바닷물이 유입되는 해수탱크;

상기 해수탱크에 연결되는 전처리용 정수탱크;

상기 전처리용 정수탱크로부터 이동되는 해수 중 함유되는 이물질을 모래 또는 광물에 의해 여과시키는 1차 전처리 여과장치;

상기 1차 전처리 여과장치를 통과하는 1차 전처리수 중 포함되는 미세한 크기의 이물질을 한외여과막(UF)에 의해 다시 여과시키는 2차 전처리 여과장치;

상기 2차 전처리 여과장치를 통과하는 2차 전처리수를 분리막(membrane)에 의해 탈염시켜 생성되는 담수와 해수를 분리배출하기 위한 역삼투 여과장치;

상기 역삼투 여과장치에 의해 탈염된 담수를 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용하기 위해 저장하는 담수 저장탱크;

상기 역삼투 여과장치에 의해 분리된 해수를 증발지에서 농축시켜 천일염을 생성하기 위해 저장하는 해수 저장탱크;를 구비하는 것을 특징으로 하는 해수 담수화장치를 제공한다.

상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 다른 실시예에 따르면,

바닷물이 유입되는 해수탱크;

상기 해수탱크에 연결되는 전처리용 정수탱크;

상기 전처리용 정수탱크로부터 이동되는 해수 중 함유되는 이물질을 모래 또는 광물에 의해 여과시키는 1차 전처리 여과장치;

상기 1차 전처리 여과장치를 통과하는 1차 전처리수 중 포함되는 미세한 크기의 이물질을 한외여과막(UF)에 의해 다시 여과시키는 2차 전처리 여과장치;

상기 2차 전처리 여과장치를 통과하는 2차 전처리수를 정삼투막(forward osmosis)에 의해 탈염시켜 생성되는 담수와 해수를 분리배출하기 위한 정삼투 여과장치;

상기 역삼투 여과장치에 의해 탈염된 담수를 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용하기 위해 저장하는 담수 저장탱크;

상기 역삼투 저장장치에 의해 분리된 해수를 증발지에서 농축시켜 천일염을 생성하기 위해 저장하는 해수 저장탱크;를 구비하되,

상기 정삼투막은 유입되는 해수와 이산화황, 지방족알콜, 황산알루미늄, 글루코오스, 프록토오스, 질산칼슘, 탄산수소암모늄 중 어느 하나가 사용되는 유도용액의 상호반응에 의해 해수의 농도를 높이고 담수 회수량을 증대시키며, 상기 유도용액의 용질은 회수되어 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용되는 것을 특징으로 하는 해수 담수화장치를 제공한다.

상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 또 다른 실시예에 따르면,

바닷물을 가두어 두는 저수지로부터 증발지에 이송되는 해수를 태양광에 의해 해수 중의 수분을 증발시키는 단계;

상기 증발지로부터 이송되는 해수를 해수 저장조에 저장하되, 분사 공급되는 해수를 낙하시키는 과정에서 해수 중의 수분을 태양광, 바람에 의해 증발시킬 수 있도록 해수 저장조의 해수를 임의높이를 유지하는 해수 증발구조물의 상부에 공급하는 단계;

상기 증발지로부터 이송되어 해수 저장조에 저장되는 해수를 덕장에 임의높이로 설치되고, 해수를 낙하시키는 과정에서 해수 중의 수분을 태양광, 바람에 의해 증발시키기 위한 해수 증발구조물의 상부에 공급하는 단계;

상기 해수 증발구조물을 따라 낙하되어 상기 해수 저장조에 집수되는 해수를 수차례에 걸쳐 반복 이송시켜 해수의 농도를 임의의 농도로 농축시키는 단계;

상기 해수 증발구조물을 따라 순환되면서 농축되어 상기 해수 저장조에 집수되는 해수를 토판 결정지에서 태양광에 의해 증발시켜 소금 결정을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법을 제공한다.

상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 또 다른 실시예에 따르면,

바닷물을 가두어 두는 저수지로부터 증발지에 이송되는 해수를 태양광에 의해 해수 중의 수분을 증발시키는 단계;

상기 증발지로부터 이송되는 해수를 해수 저장조에 저장하되, 분사 공급되는 해수를 낙하시키는 과정에서 해수 중의 수분을 태양광, 바람에 의해 증발시킬 수 있도록 해수 저장조의 해수를 임의높이를 유지하는 해수 증발구조물의 상부에 공급하는 단계;

상기 해수 증발구조물을 따라 낙하되어 상기 해수 저장조에 집수되는 해수를 수차례에 걸쳐 순환시켜 해수의 농도를 임의의 농도로 농축시키는 단계;

상기 해수 증발구조물을 따라 순환되면서 농축되어 상기 해수 저장조에 집수되는 해수를 소금가마에서 해수 중의 수분을 증발시켜 소금 결정을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법을 제공한다.

전술한 구성을 갖는 본 명세서의 실시예는 아래와 같은 이점을 갖는다.

해수를 끌여들어 태양광에 의해 해수 중의 수분을 증발시켜 천일염을 제조할 경우, 해수 증발구조물이 상하 방향으로 설치됨에 따라 증발지 또는 결정지 면적을 줄여 제한된 면적을 갖는 염전의 공간 활용도를 높이고, 고염도 천일염을 산출함에 따라 실용성을 갖게 된다.

또한, 해수담수화 처리과정에서 발생되는 에너지비용을 최소화시키고, 열원에 의해 해수를 가열시켜 증발시킬 경우 배기가스의 폐열을 이용함에 따라 담수화시스템 및 소금을 제조하기 위한 설비와 관련된 유지관리비용을 줄여 동업종분야에서 경제성을 갖게 된다.

또한, 해수를 친화경적인 증발구조물을 사용하여 증발시킴에 따라 청결하고 고품질의 천일염을 산출하여 천일염에 대한 신뢰성 및 상품성을 갖게 된다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 염삼투막을 이용한 해수 담수화장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 정삼투막을 이용한 해수 담수화장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 천일염 제조방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3에 도시된 덕장구조물 승강됨을 설명하기 위한 도면,
도 5(a,b,c,d)는 도 3에 도시된 덕장구조물의 변형예시도,
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 천일염 제조방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 도 6에 도시된 천일염 제조방법에서, 해수를 증발시키는 토판 증발지 및 덕장구조물의 도면,
도 8은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 천일염 제조방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 9는 도 8에 도시된 천일염 제조방법에서, 해수를 증발시키는 소금가마의 도면,
도 10은 도 1에 도시된 해수탱크의 개략도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 해수 담수화장치 및 천일염 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 해수 담수화장치는,

바닷물이 양수되어 유입되고, 바닷물에 포함되는 비교적 큰 사이즈의 이물질이 제거되는 해수탱크(10);

해수탱크(10)에 관로를 통해 연결되는 전처리용 정수탱크(11);

전처리용 정수탱크(11)로부터 이동되는 해수 중 함유되는 이물질, 갯벌 등을 모래 또는 세라믹 등의 광물에 의해 여과시키는 1차 전처리 여과장치(12);

1차 전처리 여과장치(12)를 통과하는 1차 전처리수 중 포함되는 미세한 크기의 이물질, 또는 불순물을 한외여과막(UF;ultrafilter membrane) 또는 정밀여과막(MF;microfilter membrane)에 의해 다시 여과시키는 2차 전처리 여과장치(13);

2차 전처리 여과장치(13)로부터 터빈(17)에 의해 공급되는 2차 전처리수를 분리막(membrane)에 의해 탈염시켜 생성되는 담수와 해수를 분리배출하기 위한 역삼투 여과장치(RO;reverse osmosis)(14);

역삼투 여과장치(14)에 의해 탈염된 후 터빈(17)에 의해 공급되는 담수를 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용할 수 있도록 일시적으로 저장하기 위한 담수 저장탱크(15);

역삼투 여과장치(14)에 의해 분리된 후 터빈(17)에 의해 공급되는 해수를 증발지에서 태양광 또는 바람에 의해 농축시켜 천일염을 생성할 수 있도록 일시적으로 저장하기 위한 해수 저장탱크(16)(약 10%의 농도를 유지함);를 구비한다.

도 10에서와 같이, 해수 저장탱크(16)에 저장되는 해수에 미네랄이 함유되도록 구비되는 여과장치(34)는,

황토, 갯벌, 게느마늄, 토르마린, 맥반석, 제올라이트, 희토류 광물을 분쇄시켜 물을 포함하여 1mm∼50mm크기의 볼 형태로 성형하고, 볼에 함유되는 수분을 건조시킨 후, 100∼1350℃에서 열처리시킨 여과용 볼(35)을 구비하되,

여과용 볼(35)을 해수 저장탱크(16)에 수용함에 따라, 해수 저장탱크(16)의 상단을 통해 유입되는 해수는 여과용 볼(35)의 사이에 형성되는 공극을 통과하여 해수 저장탱크(16) 하단의 배출구(16a)쪽으로 이동되는 도중에 여과용 볼(35)로부터 미네랄이 해수에 용출되고, 해수 중의 불순물을 여과용 볼(35)의 흡착에 의해 여과시킬 수 있다.

도면에는 미 도시되었으나, 해수 저장탱크(16)의 배출구(16)에 구비되고, 배출구(16a)를 통과하는 해수에 미네랄을 용출시키고, 해수 중에 포함되는 이물질을 여과하기 위한 정수필터(미 도시됨);를 구비할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 명세서의 다른 실시예에 따른 해수 담수화장치는,

바닷물이 양수되어 유입되고, 바닷물에 포함되는 비교적 큰 사이즈의 이물질이 제거되는 해수탱크(10);

해수탱크(10)에 관로를 통해 연결되는 전처리용 정수탱크(11);

전처리용 정수탱크(11)로부터 이동되는 해수 중 함유되는 이물질, 갯벌 등을 모래, 또는 세라믹 등의 광물에 의해 여과시키는 1차 전처리 여과장치(12);

1차 전처리 여과장치(12)를 통과하는 1차 전처리수 중 포함되는 미세한 크기의 이물질 또는 불순물을 한외여과막(UF) 또는 정밀여과막(MF;microfilter membrane)에 의해 다시 여과시키는 2차 전처리 여과장치(13);

2차 전처리 여과장치(13)로부터 터빈(17)을 통해 공급되는 2차 전처리수를 정삼투막(forward osmosis)(18)에 의해 탈염시켜 생성되는 담수와 해수를 분리배출하기 위한 정삼투 여과장치(19);

정삼투 여과장치(19)에 의해 탈염된 후 터빈(17)에 의해 공급되는 담수를 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용할 수 있도록 일시적으로 저장하기 위한 담수 저장탱크(15);

정삼투 저장장치(19)에 의해 분리된 후 터빈(17)에 의해 공급되는 해수를 증발지에서 태양광 및 바람에 의해 농축시켜 천일염을 생성할 수 있도록 일시적으로 저장하기 위한 해수 저장탱크(16)(약 10%의 농도를 유지함);를 구비하되,

정삼투막(18)은 유입되는 해수와 이산화황, 지방족알콜, 황산알루미늄, 글루코오스, 프록토오스, 질산칼슘, 탄산수소암모늄 중 어느 하나가 사용되는 유도용액을 상호반응시킴에 따라 유입되는 해수의 농도를 높이고, 해수로부터 탈염되는 담수 회수량을 증대시키며, 유도용액의 용질은 회수되어 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용될 수 있다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 천일염 제조방법은,

바닷물을 펌프(미 도시됨)에 의해 양수시켜 가두어 두는 저수지(21)로부터 증발지(22)에 이송되는 해수를 태양광에 의해 해수 중의 수분을 증발시키는 단계(S10);

증발지(22)로부터 이송되는 해수를 해수 저장조(20)에 저장하되, 분사 공급되는 해수를 낙하시키는 과정에서 해수 중의 수분을 태양광, 바람에 의해 증발시킬 수 있도록 해수 저장조(20)의 해수를 임의높이(약, 1∼18M 정도임)로 설치되는 해수 증발구조물(24)의 상부에 펌프(25)에 의해 공급하는 단계(S20);

해수 증발구조물(24)을 따라 낙하되어 해수 저장조(20)에 집수되는 해수를 수차례에 걸쳐 반복 순환시켜 해수의 농도(약, 2∼3%농도를 유지함)를 임의의 농도로 농축시키는 단계(S30);

해수 증발구조물(24)을 따라 순환되면서 농축되어 해수 저장조(20)에 집수되는 해수를 토판 결정지(26)에서 태양광에 의해 증발시켜 소금 결정을 생성하게 되는 단계(S40);를 포함한다.

전술한 해수 저장조(20)에 저장되는 해수를 해수 증발구조물(24)의 덕장에 1회 통과시켜 해수(2∼3% 염도를 유지함) 중의 수분을 증발시킬 경우 해수 염도는 6%∼14%를 유지하고,

해수 증발구조물(24)의 덕장을 2회 통과시켜 해수 중의 수분을 증발시킬 경우 해수 염도는 8%∼24%를 유지하며,

해수 증발구조물(24)의 덕장을 3회 통과시켜 해수 중의 수분을 증발시킬 경우 해수 염도는 10%∼40%를 유지하게 된다.

도 5(a,b,c,d) 및 도 7에서와 같이, 해수 증발구조물(24)은

직렬 및 병렬로 배치되어 임의높이(약, 1∼18M 정도임)를 갖도록 덕장에 설치되는 증발대(23)(기둥 역할을 하게 됨);

해수 증발구조물(24)을 따라 낙하되는 해수의 체류시간을 연장시켜 해수의 농도를 높이기 위해 증발대(23)의 하부에서 상부까지 반복하여 형성되고, 조롱박 꽈리형상을 갖도록 수개의 가닥으로 이루어지는 증발구(26);를 구비할 수 있다.

도 5(a,b,c,d)에서와 같이, 전술한 증발대(23)는 대나무재, 합성수지재 파이프, 목재, 로프재, 금속재 중 어느 하나로 형성되고, 증발구(26)는 볏짚, 새끼줄, 갈대, 억새풀, 또는 식물 건초 중 어느 하나를 사용하거나, 또는 이들을 조합시켜 사용할 수 있다.

전술한 해수 증발구조물(24)이 설치되는 덕장의 바닥면에 해수 저장조(20)쪽으로 구배를 형성하고, 덕장의 바닥면에 방수포(미 도시됨)를 설치하여, 해수 증발구조물(24)로부터 낙하되는 해수가 구배에 의해 해수 저장조(20)에 이동되어 집수될 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 명세서의 다른 실시예에 따른 천일염 제조방법은,

펌프(미 도시됨)에 의해 양수되는 바닷물을 가두어 두는 저수지(21)로부터 증발지(22)에 이송되는 해수를 태양광, 바람에 의해 해수 중의 수분을 증발시키는 단계(S10A);

증발지(22)로부터 이송되는 해수를 해수 저장조(20)에 저장하되, 분사 공급되는 해수를 낙하시키는 과정에서 해수 중의 수분을 태양광, 바람에 의해 증발시킬 수 있도록 해수 저장조(20)의 해수를 임의높이(약, 15M 정도임)로 설치되는 해수 증발구조물(24)의 상부에 펌프(25)에 의해 공급하는 단계(S20A);

해수 증발구조물(24)을 따라 낙하되어 해수 저장조(20)에 집수되는 해수를 수차례에 걸쳐 순환시켜 해수의 농도를 임의의 농도로 농축시키는 단계(S30A);

해수 증발구조물(24)을 따라 순환되면서 농축되어 해수 저장조(20)에 집수되는 해수를 열원에 의해 발열되는 소금가마(27)에서 해수 중의 수분을 증발시킴에 따라 소금 결정을 생성하는 단계(S40A);를 포함한다.

전술한 소금가마(27)보다 높은 위치에 설치되어 소금가마(27)에 연통되도록연결되고, 소금가마(27)를 열원에 의해 80∼90℃에서 2∼10시간동안 가열시 발생되어 연통(28)으로 배출되는 배기가스의 폐열에 의해 해수를 예열시키기 위한 증발가마(29);를 더 포함할 수 있다.

도 4에서와 같이, 덕장에 하단부가 매설되어 임의높이를 갖는 복수의 기둥(30);

기둥(30)(약, 1∼18M 정도임) 상단에 설치되는 롤러(32)에 의해 지지되는 와이어(31);

와이어(31) 일단에 연결되어 기후조건에 따라 높낮이를 조절할 수 있도록 와이어(31)의 감김 또는 풀림에 의해 승강되고, 식물 건초(미 도시됨) 등의 증발구(26)가 탑재되는 격자구조의 덕장걸이구(33);를 구비할 수 있다.

이로 인해, 덕장 주변에 태풍이 불거나, 날씨가 흐린상태의 기후조건일 경우에는 덕장걸이구(33)를 와이어(31)에 의해 덕장 지면쪽으로 낮출 수 있다. 이때 덕장걸이구(33)를 롤러(32)에 의해 지지되는 와이어(31)에 의해 승강시키는 구성은 당해분야에서 사용되는 기술내용이므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이로 인해, 태풍으로 인해 증발구조물(24)의 증발대(23)가 파손, 휨변경되거나, 또는 증발대(23)로부터 증발구(26)가 떨어져 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

전술한 해수 저장탱크(16)에 저장된 해수를 실내의 밀폐공간에서 분사기(미 도시됨)의 노즐을 통해 분사시키되, 열풍기에 의해 분사되는 60℃∼300℃내의 열풍을 분사관(미 도시됨)을 통해 분무상태의 해수에 배출시킴에 따라 해수 중의 수분을 증발시키게 된다.

도면에는 미 도시되었으나, 열풍에 의해 해수로부터 증발되는 수분을 방출하기 위해 실내 밀폐공간의 벽면과 수분이 배출되는 수분증기배출 송풍구 사이에 설치되는 수분흡수커튼막;

증발되는 수분으로부터 분리되어 낙하되는 소금의 간수 수분이 배출되도록 실내의 밀폐공간 가장자리에 형성되는 배출홈;

배출홈에 연통되고 배출홈을 통해 배출되는 간수 수분을 집수하기 위한 저장조;를 구비할 수 있다.

여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서의 내용을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10; 해수탱크
11; 정수탱크
12; 1차전처리 여과장치
13; 2차전처리 여과장치
14; 염삼투 여과장치
15; 담수 저장탱크
16; 해수 저장탱크
17; 터빈
18; 정삼투막
19; 정삼투 여과장치
20; 해수저장조
21; 저수지
22; 증발지
23; 증발대
24; 증발구조물
25; 펌프
26; 증발구
27; 소금가마
28; 연통
29; 증발가마
30; 기둥
31; 와이어
32; 롤러
33; 덕장걸이구
34; 여과장치
35; 여과용 볼

Claims (14)

1. 바닷물이 유입되는 해수탱크;
   상기 해수탱크에 연결되는 전처리용 정수탱크;
   상기 전처리용 정수탱크로부터 이동되는 해수 중 함유되는 이물질을 모래 또는 광물에 의해 여과시키는 1차 전처리 여과장치;
   상기 1차 전처리 여과장치를 통과하는 1차 전처리수 중 포함되는 미세한 크기의 이물질을 한외여과막(UF)에 의해 다시 여과시키는 2차 전처리 여과장치;
   상기 2차 전처리 여과장치를 통과하는 2차 전처리수를 분리막(membrane)에 의해 탈염시켜 생성되는 담수와 해수를 분리배출하기 위한 역삼투 여과장치;
   상기 역삼투 여과장치에 의해 탈염된 담수를 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용하기 위해 저장하는 담수 저장탱크; 및
   상기 역삼투 여과장치에 의해 분리된 해수를 증발지에서 농축시켜 천일염을 생성하기 위해 저장하는 해수 저장탱크;를 구비하고,
   상기 해수 저장탱크는 내부에 동일 수평선상에서 서로 밀착 배치되고 서로 다른 직경을 가지며, 수직 적층되는 여과용 볼들, 해수를 분사하도록 형성되는 분사기, 분사되는 해수에 열풍을 방출하는 열풍기, 수분을 외부로 배출하는 송풍구, 상기 송풍구 및 상기 송풍구 주위에 설치되는 수분흡수커튼막을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 담수화장치.
2. 바닷물이 유입되는 해수탱크;
   상기 해수탱크에 연결되는 전처리용 정수탱크;
   상기 전처리용 정수탱크로부터 이동되는 해수 중 함유되는 이물질을 모래 또는 광물에 의해 여과시키는 1차 전처리 여과장치;
   상기 1차 전처리 여과장치를 통과하는 1차 전처리수 중 포함되는 미세한 크기의 이물질을 한외여과막(UF)에 의해 다시 여과시키는 2차 전처리 여과장치;
   상기 2차 전처리 여과장치를 통과하는 2차 전처리수를 정삼투막(forward osmosis)에 의해 탈염시켜 생성되는 담수와 해수를 분리배출하기 위한 정삼투 여과장치;
   상기 정삼투 여과장치에 의해 탈염된 담수를 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용하기 위해 저장하는 담수 저장탱크; 및
   상기 정삼투 여과장치에 의해 분리된 해수를 증발지에서 농축시켜 천일염을 생성하기 위해 저장하는 해수 저장탱크;를 구비하되,
   상기 정삼투막은 유입되는 해수와 이산화황, 지방족알콜, 황산알루미늄, 글루코오스, 프록토오스, 질산칼슘, 탄산수소암모늄 중 어느 하나가 사용되는 유도용액의 상호반응에 의해 해수의 농도를 높이고 담수 회수량을 증대시키며, 상기 유도용액의 용질은 회수되어 후처리과정을 통해 음용수, 공업용수 또는 농업용수로 사용되며,
   상기 해수 저장탱크는 내부에 동일 수평선상에서 서로 밀착 배치되고 서로 다른 직경을 가지며, 수직 적층되는 여과용 볼들, 해수를 분사하도록 형성되는 분사기, 분사되는 해수에 열풍을 방출하는 열풍기, 수분을 외부로 배출하는 송풍구, 상기 송풍구 및 상기 송풍구 주위에 설치되는 수분흡수커튼막을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 담수화장치.
3. 바닷물을 가두어 두는 저수지로부터 증발지에 이송되는 해수를 태양광에 의해 해수 중의 수분을 증발시키는 단계;
   상기 증발지로부터 이송되는 해수를 해수 저장조에 저장하되, 분사 공급되는 해수를 낙하시키는 과정에서 해수 중의 수분을 태양광, 바람에 의해 증발시킬 수 있도록 상기 해수 저장조의 해수를 임의높이를 유지하는 해수 증발구조물의 상부에 공급하는 단계;
   상기 해수 증발구조물을 따라 낙하되어 상기 해수 저장조에 집수되는 해수를 수차례에 걸쳐 반복 이송시켜 해수의 농도를 임의의 농도로 농축시키는 단계; 및
   상기 해수 증발구조물을 따라 순환되면서 농축되어 상기 해수 저장조에 집수되는 해수를 토판 결정지에서 태양광에 의해 증발시켜 소금 결정을 생성하는 단계;를 포함하고,
   상기 해수 증발구조물은 상기 해수저장소의 해수를 상기 해수 증발구조물의 상부를 향해 이동시키는 펌프, 각각의 일단은 상기 해수 증발구조물의 상부에 서로 이격된 상태로 결합되고 타단은 직하방으로 연장되는 증발대들 및 상기 증발대들의 연장 방향을 따라 상기 증발대들에 서로 이격되도록 결합되는 증발구들을 포함하며,
   상기 증발구들은 각각의 일단이 상기 증발대를 둘러싸는 형태로 상기 증발대와 밀착 결합되고, 타단은 서로 이격되며 나선 형태로 하강 연장되어 꽈리 형태로 형성된 후 다시 상기 증발대와 인접하도록 나선 형태로 하강 연장되어 상기 증발대와 결합하는 로프들을 포함하는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법.
4. 바닷물을 가두어 두는 저수지로부터 증발지에 이송되는 해수를 태양광에 의해 해수 중의 수분을 증발시키는 단계;
   상기 증발지로부터 이송되는 해수를 해수 저장조에 저장하되, 분사 공급되는 해수를 낙하시키는 과정에서 해수 중의 수분을 태양광, 바람에 의해 증발시킬 수 있도록 상기 해수 저장조의 해수를 임의높이를 유지하는 해수 증발구조물의 상부에 공급하는 단계;
   상기 해수 증발구조물을 따라 낙하되어 상기 해수 저장조에 집수되는 해수를 수차례에 걸쳐 순환시켜 해수의 농도를 임의의 농도로 농축시키는 단계; 및
   상기 해수 증발구조물을 따라 순환되면서 농축되어 상기 해수 저장조에 집수되는 해수를 소금가마에서 해수 중의 수분을 증발시켜 소금 결정을 생성하는 단계;를 포함하고,
   상기 해수 증발구조물은 상기 해수저장소의 해수를 상기 해수 증발구조물의 상부를 향해 이동시키는 펌프, 각각의 일단은 상기 해수 증발구조물의 상부에 서로 이격된 상태로 결합되고 타단은 직하방으로 연장되는 증발대들 및 상기 증발대들의 연장 방향을 따라 상기 증발대들에 서로 이격되도록 결합되는 증발구들을 포함하며,
   상기 증발구들은 각각의 일단이 상기 증발대를 둘러싸는 형태로 상기 증발대와 밀착 결합되고, 타단은 서로 이격되며 나선 형태로 하강 연장되어 꽈리 형태로 형성된 후 다시 상기 증발대와 인접하도록 나선 형태로 하강 연장되어 상기 증발대와 결합하는 로프들을 포함하는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 해수 저장조에 저장되는 해수를 상기 해수 증발구조물에 1회 통과시켜 해수 중의 수분을 증발시킬 경우 해수 염도는 6%∼14%를 유지하고,
   상기 해수 증발구조물을 2회 통과시켜 해수 중의 수분을 증발시킬 경우 해수 염도는 8%∼24%를 유지하며,
   상기 해수 증발구조물을 3회 통과시켜 해수 중의 수분을 증발시킬 경우 해수 염도는 10%∼40%를 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법.
6. 삭제
7. 제3항에 있어서,
   상기 증발대는 대나무재, 합성수지재 파이프, 목재, 로프재, 금속재 중 어느하나로 형성되고,
   상기 로프는 볏짚, 새끼줄, 갈대, 억새풀, 또는 식물 건초 중 어느 하나를 사용하거나, 또는 이들을 조합시켜 사용하게 되는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법.
8. 제3항에 있어서,
   상기 해수 증발구조물이 설치되는 덕장의 바닥면에 상기 해수 저장조쪽으로 구배를 형성하고 상기 덕장의 바닥면에 방수포를 설치하여,
   상기 해수 증발구조물로부터 낙하되는 해수가 구배에 의해 상기 해수 저장조에 이동되어 집수되는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법.
9. 제4항에 있어서,
   상기 소금가마보다 높은 위치에 설치되어 상기 소금가마에 연통되고, 상기 상기 소금가마를 열원에 의해 80∼90℃에서 2∼10시간동안 가열시 발생되어 연통으로 배출되는 배기가스의 폐열에 의해 해수를 예열시키기 위한 증발가마;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법.
10. 제3항에 있어서,
    상기 해수 증발구조물이 설치되는 덕장에 하단부가 매설되어 임의높이를 갖는 복수의 기둥;
    상기 기둥 상단에 설치되는 롤러에 의해 지지되는 와이어;
    상기 와이어 일단에 연결되어 기후조건에 따라 높낮이를 조절할 수 있도록 상기 와이어의 감김 또는 풀림에 의해 승강되고, 식물 건초가 안착되는 격자구조의 덕장걸이구;를 구비하는 것을 특징으로 하는 천일염 제조방법.
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 해수 저장탱크의 배출구에 구비되고, 상기 배출구를 통과하는 해수에 미네랄을 용출시키고, 상기 해수 중에 포함되는 이물질을 여과하기 위한 정수필터;를 특징으로 하는 해수 담수화장치.
    
13. 삭제
14. 삭제

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