KR102116458B1 - Mobile Seawater Desalination Apparatus With Solar Panel and desalination method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and method for seawater desalination. More specifically, the present invention relates to a mobile seawater desalination apparatus with a solar panel and a method. The mobile seawater desalination apparatus comprises: a tugboat moving in the sea by power; a barge connected to the tugboat and moving in the sea; and a purification unit provided on the barge to purify seawater into fresh water, wherein the barge further includes the solar panel for producing electricity from sunlight and supplying the produced electricity to the purification unit.

Description

태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치 및 이를 이용한 해수 담수화 방법{Mobile Seawater Desalination Apparatus With Solar Panel and desalination method using the same}Mobile seawater desalination device with solar panel and seawater desalination method using the same{Mobile Seawater Desalination Apparatus With Solar Panel and desalination method using the same}

본 발명은 해수담수화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물부족 현상이 심각한 섬이나 해안 인근 지역에 언제든지 담수를 공급할 수 있는 이동형 해수담수화장치 및 해수담수화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a seawater desalination device and method, and more particularly, to provide a mobile seawater desalination device and a seawater desalination method capable of supplying fresh water at any time to an island or coastal area where water shortage is severe.

UN 세계 수자원 개발 보고서에 의하면, 2025년에는 세계 인구의 40%인 약 27억 명이 물 부족에 직면할 것이고, 전 세계 국가의 약 20%는 심각한 물 부족 현상이 발생할 것으로 전망하였다. 이는 공급은 한정되어 있는 반면 인구증가, 소득수준 향상 등으로 인해 수요가 계속 증가하기 때문이다.According to the United Nations World Water Resources Development Report, by 2025, about 2.7 billion people, or 40% of the world's population, will face water shortages, and about 20% of the world's countries will experience severe water shortages. This is because supply is limited, but demand continues to increase due to population growth and income level improvement.

한편, 먹는 물로 공급하는 물은 하천수, 호소수, 해수 등을 정화하는 과정을 거치게 되고, 하천수나 호소수는 일반적으로 응집, 침전, 여과, 흡착, 산화, 소독 등을 실시하여 오염물질을 제거하고 있다.Meanwhile, the water supplied as drinking water undergoes a process of purifying river water, lake water, sea water, etc., and river water or lake water is generally subjected to agglomeration, precipitation, filtration, adsorption, oxidation, and disinfection to remove contaminants.

해수는 지구상에서 가장 풍부한 수자원에 해당되지만 높은 염분 농도로 인해 통상적인 방법으로는 정화하기 곤란하고, 따라서 증발법, 전기투석법 및 역삼투법(Reverse Osmosis: RO) 등을 주로 적용하여 왔지만 이들 방법으로는 에너지 소모량이 많기 때문에 대량으로 해수를 정화하는 데는 한계가 있다.Seawater is the most abundant water resource on the planet, but due to its high salt concentration, it is difficult to purify it by conventional methods. Therefore, evaporation, electrodialysis, and reverse osmosis (RO) have been mainly applied. Due to the high energy consumption, there is a limit to purifying seawater in large quantities.

최근 들어, 역삼투법(Reverse Osmosis: RO)보다 막오염 발생이 적으면서 에너지 소모량이 상대적으로 낮은 정삼투막이 주목받고 있다. 정삼투막 기술은 2009년 영국의 Global Water Intelligence사가 지속 가능한 10대 첨단 수처리 기술로 선정하였으며, 삼투압을 이용하는 담수화 공정으로 쉽게 분리가 가능한 고농도의 드로우 용액을 투입하여 삼투압만으로 염분을 제거하기 때문에 운전에 필요한 수리학적 압력이 낮거나 적고, 다양한 오염물질을 제거할 수 있다는 장점이 있다.In recent years, the reverse osmosis method (Reverse Osmosis: RO) has less membrane generation and energy consumption is relatively low forward osmosis membrane has attracted attention. Forward osmosis membrane technology was selected as one of the 10 sustainable high-tech water treatment technologies in the UK by Global Water Intelligence in 2009, and it is operated because it removes salt only by osmotic pressure by introducing a high concentration draw solution that can be easily separated by a desalination process using osmotic pressure. The advantage is that the hydraulic pressure required is low or low and various contaminants can be removed.

예를 들어 반투막 사이에 해수와, 해수보다 삼투압이 낮은 하수 방류수를 원수로 공급하면서 해수를 유도용액으로 사용하여 해수를 희석시키고, 희석된 해수를 역삼투막으로 여과하는 방법도 알려져 있다. For example, there is also known a method of diluting seawater using seawater as an inducing solution, and filtering the diluted seawater with a reverse osmosis membrane while supplying seawater between the semipermeable membranes and sewage discharge water having a lower osmotic pressure than seawater as raw water.

하지만 상기와 같은 기술들이 알려져 있음에도 불구하고, 설치비용이나 위치적 제약 등으로 인해 물부족 현상이 심각하고, 특히 섬지역이나 연중 강수량이 매우 해안 지역에서는 마땅한 해결책이 없는 상황이다.However, despite the above-mentioned technologies, there is a serious problem of water shortage due to installation cost or location constraints, and particularly, there is no deserving solution in an island region or a coastal region where annual precipitation is very high.

한국공개특허공보 제2013-0074104호Korean Patent Publication No. 2013-0074104

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 물부족 현상이 심각한 섬이나 해안 인근 지역에 언제든지 담수를 공급할 수 있는 이동형 해수담수화장치 및 해수담수화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a portable seawater desalination device and a seawater desalination method capable of supplying fresh water at any time to an island or coastal area where water shortage is severe.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치는, 동력에 의해 해상에서 이동하는 예인선(100); 상기 예인선(100)과 연결되어 해상에서 이동하는 바지선(200); 및 상기 바지선(200)에 구비되어 해수를 담수로 정화하는 정화부(300)를 포함하되, 상기 바지선(200)에는 태양광으로부터 전기를 생산하고, 생산된 전기를 정화부(300)로 공급하기 위한 태양광 패널(240)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.A mobile seawater desalination device equipped with the solar panel of the present invention for solving the above problems includes a tugboat 100 moving in the sea by power; A barge 200 connected to the tugboat 100 and moving in the sea; And a purification unit 300 provided in the barge 200 to purify seawater into fresh water, wherein the barge 200 produces electricity from sunlight and supplies the produced electricity to the purification unit 300. It characterized in that the solar panel 240 for further provided.

또한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치에서, 상기 바지선(200) 가장자리에는 소정 형상의 절곡부(220)가 구비되고, 상기 절곡부(220)에는 부력체(230)가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, in the mobile seawater desalination device provided with the solar panel of the present invention, the barge 200 is provided with a bent portion 220 of a predetermined shape, and the bent portion 220 is provided with a buoyancy body 230 It is preferred.

또한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치에서, 상기 정화부(300)는 해수에 포함되어 있는 입자성 물질을 제거하는 전처리부(310), 하수를 저류하는 제2 저류조(330), 반투막을 사이에 두고 일측에는 전처리부(310)를 통과한 해수가 유입되고 타측에는 제2 저류조(330)의 하수가 유입되어 하수의 일부가 반투막을 통과한 후 해수로 이동하는 정삼투막(340), 및 상기 정삼투막(340)을 통과한 해수를 공급받아 염분을 분리하여 담수를 생산하는 역삼투막(360)을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the mobile seawater desalination device provided with the solar panel of the present invention, the purification unit 300 is a pre-treatment unit 310 for removing particulate matter contained in seawater, a second storage tank 330 for storing sewage , With the semi-permeable membrane interposed, seawater that has passed through the pre-treatment unit 310 flows into one side, and sewage from the second storage tank 330 flows into the other side, and a part of the sewage passes through the semi-permeable membrane and then moves forward to the seawater ( 340), and it is preferable to include a reverse osmosis membrane (360) for producing fresh water by separating the salt receiving the seawater passing through the forward osmosis membrane (340).

여기서, 상기 정화부(300)는 상기 정삼투막(340)으로 공급하는 하수를 소정 압력으로 가압하기 위한 가압펌프를 더 포함할 수 있다.Here, the purification unit 300 may further include a pressure pump for pressurizing the sewage supplied to the forward osmosis membrane 340 to a predetermined pressure.

또한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치에서, 상기 정삼투막(340)은 직렬로 배치된 2개 이상의 모듈로 이루어질 수 있다.In addition, in the mobile seawater desalination device provided with the solar panel of the present invention, the forward osmosis membrane 340 may be formed of two or more modules arranged in series.

또한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치에서, 상기 정삼투막(340)은 직렬로 배치된 3개 이상의 모듈로 이루어지되, 앞단에서부터 후단으로 갈수록 하수에 인가되는 압력이 점차적으로 작아지는 것이 바람직하다.In addition, in the mobile seawater desalination device equipped with the solar panel of the present invention, the forward osmosis membrane 340 is composed of three or more modules arranged in series, the pressure applied to the sewage gradually decreases from the front end to the rear end. It is desirable to lose.

또한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치에서, 상기 바지선(200)에는 상기 태양광 패널(240)을 지지하면서 소정의 공간부를 형성하기 위한 지지대(250)가 더 구비되고, 상기 태양광 패널(240)은 상기 지지대(250)에서 소정 각도로 회동 가능하게 장착되고, 상기 정화부(300)는 상기 지지대(240)에 의해 형성된 소정의 공간부에 위치하면서, 해수에 포함되어 있는 입자성 물질을 제거하는 전처리부(310), 상기 전처리부(310)를 통과한 해수를 일시적으로 저류하는 제1 저류조(320), 상기 예인선(100) 내부 및/또는 예인선(100) 외부로부터 공급받은 하수를 일시적으로 저류하는 제2 저류조(330), 반투막을 사이에 두고 일측에는 전처부(310)를 통과한 해수가 유입되고 타측에는 제2 저류조(330)의 하수가 유입되어 하수의 일부가 반투막을 통과한 후 해수로 이동하는 직렬로 배치된 2개 이상의 모듈로 이루어진 정삼투막(340), 상기 정삼투막(340)을 통과한 해수를 공급받아 염분을 분리하여 담수를 생산하는 역삼투막(360), 상기 역삼투막(360)을 통과한 담수를 일시적으로 저류하는 제4 저류조(370), 및 정삼투막(340)으로 공급하는 하수를 소정 압력으로 가압하기 위한 1개 이상의 가압펌프를 포함하되, 상기 정삼투막(340)은 앞단에서부터 후단으로 갈수록 하수에 인가되는 압력이 점차적으로 작아지는 것을 특징으로 한다.In addition, in the mobile seawater desalination device provided with the solar panel of the present invention, the barge 200 is further provided with a support 250 for forming a predetermined space while supporting the solar panel 240, the sun The optical panel 240 is rotatably mounted at a predetermined angle from the support 250, and the purification unit 300 is located in a predetermined space formed by the support 240, while particles contained in seawater The pre-treatment unit 310 for removing the sex material, the first storage tank 320 for temporarily storing seawater passing through the pre-treatment unit 310, the tugboat 100 inside and/or the tugboat 100 supplied from outside The second storage tank 330 for temporarily storing sewage, and the seawater passing through the pre-treatment unit 310 on one side with the semi-permeable membrane interposed therebetween, and the sewage of the second storage tank 330 on the other side is introduced, and a part of the sewage is semi-permeable membrane After passing through the forward osmosis membrane (340) consisting of two or more modules arranged in series to move to seawater, the reverse osmosis membrane (360) for producing fresh water by separating salt from receiving the seawater passing through the forward osmosis membrane (340) ), a fourth storage tank 370 for temporarily storing fresh water that has passed through the reverse osmosis membrane 360, and one or more pressure pumps for pressurizing the sewage supplied to the forward osmosis membrane 340 at a predetermined pressure, The forward osmosis membrane 340 is characterized in that the pressure applied to the sewage gradually decreases from the front end to the rear end.

또한 본 발명에 따른 해수 담수화 방법에서, 바지선(200)에 구비되어 있는 전처리부(310)로 해수를 공급하여 입자상 물질을 제거하고, 전처리부(310)를 통과한 해수를 제1 저류조(320)에 저장하는 제1 단계; 바지선(200)에 구비되어 있는 제2 저류조(330)에 하수를 저장하는 제2 단계; 제1 단계에서 얻어진 해수와 제2 단계에서 얻어진 하수를 바지선(200)에 구비되어 있는 정삼투막(340)으로 공급하여 하수의 일부를 해수로 이동시켜, 농축하수는 배출하고, 희석된 해수는 제3 저류조(350)에 저장하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계에서 얻어진 희석된 해수를 바지선(200)에 구비되어 있는 역삼투막(360)으로 공급하여 담수를 생산하고, 생산된 담수는 제4 저류조(370)에 저장하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the seawater desalination method according to the present invention, the seawater is supplied to the pretreatment unit 310 provided in the barge 200 to remove particulate matter, and the seawater that has passed through the pretreatment unit 310 is stored in the first storage tank 320. The first step of storing in; A second step of storing sewage in a second storage tank 330 provided in the barge 200; By supplying the seawater obtained in the first step and the sewage obtained in the second step to the forward osmosis membrane 340 provided in the barge 200, a part of the sewage is transferred to the seawater, the concentrated sewage is discharged, and the diluted seawater is A third step of storing in the third storage tank 350; And a fourth step of supplying the diluted seawater obtained in the third step to a reverse osmosis membrane 360 provided in the barge 200 to produce fresh water, and storing the produced fresh water in a fourth storage tank 370. It is characterized by.

또한 본 발명에 따른 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치에서, 상기 제3 단계에서의 정삼투막(340)은 직렬로 배치된 2개 이상의 모듈로 이루어지되, 앞단에서부터 후단으로 갈수록 하수에 인가되는 압력을 점차 낮게 유지하는 것이 바람직하다.In addition, in the mobile seawater desalination device equipped with the solar panel according to the present invention, the forward osmosis membrane 340 in the third step is composed of two or more modules arranged in series, but is applied to the sewage from the front end to the rear end. It is desirable to keep the pressure to be gradually lower.

본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치와 방법에 의하면, 해수 담수화가 가능한 정화부가 구비되어 있는 바지선을 예인선과 연결함으로써 원하는 장소에서 언제든지 해수 담수화가 가능하다는 장점이 있다.According to the portable seawater desalination device and method provided with the solar panel of the present invention, seawater desalination is possible at any desired place by connecting a barge equipped with a purification unit capable of desalination to a tugboat.

또한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치와 방법에 의하면, 태양광 패널이 바지선에 구비되어 있어 장치의 운전비용을 획기적으로 절감할 수 있다는 이점이 있다.In addition, according to the mobile seawater desalination device and method provided with the solar panel of the present invention, the solar panel is provided on the barge, there is an advantage that can significantly reduce the operating cost of the device.

또한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치와 방법에 의하면, 태양광 패널과 지지대에 의해 외부와 차단된 공간부에 정화부를 설치함으로써 분리막의 운전성능 향상과 비바람이나 대기 중의 오염물질들로부터 각종 장치들을 보호할 수 있다는 이점이 있다. In addition, according to the portable seawater desalination device and method provided with the solar panel of the present invention, by installing a purification unit in a space blocked from the outside by the solar panel and the support, the operation performance of the separation membrane is improved and pollutants in the rain or air There is an advantage that can protect various devices from.

또한 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치와 방법에 의하면, 직렬로 연결되며 운전압력이 상이한 다단으로 이루어진 정삼투막을 구비함으로써 해수 담수화를 신속하게 진행할 수 있고, 게다가 정삼투막의 오염을 최소화할 수 있는 효율적인 운전이 가능하다는 장점이 있다.In addition, according to the portable seawater desalination device and method provided with the solar panel of the present invention, by providing a forward osmosis membrane composed of multiple stages connected in series and having different operating pressures, seawater desalination can be rapidly progressed and contamination of the forward osmosis membrane is further prevented. It has the advantage of enabling efficient operation that can be minimized.

도 1은 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 바지선에 구비되어 있는 정화부의 배치도를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 바지선의 A-A′ 단면도이다.
도 4는 본 발명의 정화부를 감싸도록 구비되어 있는 태양광 패널을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 정화부에서 하수와 해수의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치를 이용한 해수 담수화 방법의 흐름도이다.1 is a schematic view schematically showing a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel of the present invention.
2 is a view for explaining the arrangement of the purification unit provided in the barge of the present invention.
3 is an AA′ cross-sectional view of the barge shown in FIG. 1.
4 is a view for explaining a solar panel provided to surround the purification unit of the present invention.
5 is a view for explaining the flow of sewage and seawater in the purification unit of the present invention.
6 is a flowchart of a seawater desalination method using a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel of the present invention.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms “include”, “have” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, components, parts or combinations thereof described in the specification, but one or more other. It should be understood that features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but there may be other components in between. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions that describe the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring" and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a dictionary used in general, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

이하, 본 발명에 따른 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view schematically showing a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel of the present invention.

본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치는 예인선(100)과 바지선(200)을 포함하여 이루어진다. 예인선(100)은 후술할 정화부(300)가 구비되어 있는 바지선(200)과 연결되어 있어, 해상을 통해 바지선(200)을 원하는 위치까지 이동시킬 수 있다. 여기서, 예인선(100)은 공지의 동력수단을 통해 해상에서 자유롭게 이동할 수 있는 선박이다.The mobile seawater desalination device provided with the solar panel of the present invention comprises a tugboat 100 and a barge 200. The tugboat 100 is connected to the barge 200 provided with a purification unit 300, which will be described later, so that the barge 200 can be moved to a desired position through the sea. Here, the tugboat 100 is a ship that can freely move on the sea through known power means.

일예로, 담수가 부족한 지역의 해안 근처까지 이동한 후 해당 지역으로부터 배출된 하수, 보다 바람직하게는 하수 방류수를 정삼투막의 희석용액으로 공급받아 담수를 생산하고, 생산된 담수를 공급한 후 다시 다른 지역으로 이동할 수 있다.For example, after moving to near the coast of an area where fresh water is insufficient, sewage discharged from the area, more preferably sewage effluent, is supplied as a dilution solution of the forward osmosis membrane to produce fresh water, and after supplying the produced fresh water, another You can move to the area.

본 발명의 이동형 해수담수화장치가 해안 가까이 접근하기 위해서는 일정 깊이 이상의 수심이 요구되므로, 만약 해수담수화장치의 접근이 어려운 곳이라면 육지에서부터 해상까지 길게 연장되어 있는 별도의 희석용액 공급라인(400)을 사전에 설치해 두는 것이 바람직하다. Since the mobile seawater desalination device of the present invention requires a depth of a certain depth or more in order to approach the coast, if the seawater desalination device is difficult to access, a separate dilution solution supply line 400 extending from land to sea in advance is required. It is desirable to install in.

도 2는 본 발명의 바지선에 구비되어 있는 정화부의 배치도를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the arrangement of the purification unit provided in the barge of the present invention.

바지선(200)에 장착되어 있는 본 발명의 정화부(300)는, 해수를 정화하여 담수로 만들기 위한 정화장치로서, 전처리부(310), 제1 저류조(320), 제2 저류조(330), 정삼투막(340), 제3 저류조(350), 역삼투막(360) 및 제4 저류조(370)를 포함하여 이루어진다.The purification unit 300 of the present invention mounted on the barge 200 is a purification device for purifying seawater and turning it into fresh water, a pre-treatment unit 310, a first storage tank 320, a second storage tank 330, It comprises a forward osmosis membrane 340, a third storage tank 350, a reverse osmosis membrane 360 and a fourth storage tank 370.

먼저 전처리부(310)에 관하여 설명하면, 정삼투막(340) 및 역삼투막(360)에 의한 여과 시, 이들의 운전성능을 극대화할 수 있도록 해수에 포함되어 있는 각종 입자상 물질을 사전에 제거하는 기능을 수행하며, 일예로 한외여과막이나 정밀여과막일 수 있다.First, with respect to the pre-processing unit 310, when filtered by the forward osmosis membrane 340 and the reverse osmosis membrane 360, the function of removing various particulate substances contained in sea water in advance to maximize their operating performance For example, it may be an ultrafiltration membrane or a microfiltration membrane.

제1 저류조(320)는 상기 전처리부(310)를 통과하면서 입자상 물질이 제거된 해수를 일시적으로 저류하는 곳이다.The first storage tank 320 is a place for temporarily storing seawater from which particulate matter has been removed while passing through the pre-treatment unit 310.

제2 저류조(330)는 예인선(100)에서 발생하는 하수 또는 예인선(100) 외부인 담수가 부족한 지역에서 발생한 하수를 일시적으로 저류하는 곳이다. 여기서, 하수는 방류가 가능하도록 소정의 정화과정을 거친 하수방류수인 것이 바람직하고, 만약 전혀 정화하지 않은 하수라면 유기물 등 오염물질을 충분히 제거할 수 있는 공지의 정화과정으로 정화한 후 저류하는 것이 바람직하다.The second storage tank 330 is a place for temporarily storing sewage generated in the tugboat 100 or sewage generated in an area where fresh water outside the tugboat 100 is insufficient. Here, it is preferable that the sewage is sewage discharge water that has undergone a predetermined purification process to allow discharge, and if it is sewage that has not been purified at all, it is preferable to purify and store it after a known purification process capable of sufficiently removing contaminants such as organic matter. Do.

삼투압(osmotic pressure)이란 삼투압이 다른 두 액체를 반투막으로 막아 놓았을 때, 용질의 농도가 낮은 쪽에서 농도가 높은 쪽으로 용매가 옮겨가고, 이때 발생하는 수위차를 의미한다. 이러한 삼투압 원리를 이용한 정삼투막(340)은 일측으로는 전처리부(310)를 통과한 해수가 유입되는 한편, 타측으로는 제2 저류조(330)의 하수가 유입되어, 결과적으로 해수보다 상대적으로 삼투압이 낮은 하수의 일부가 반투막을 통과한 후 해수로 이동한다. 상기와 같은 정삼투막(340)의 원리 등은 공지된 기술에 해당되므로 구체적인 설명은 생략한다.Osmotic pressure (osmotic pressure) means that when two liquids with different osmotic pressures are blocked with a semi-permeable membrane, the solvent moves from the lower concentration of the solute to the higher concentration, and the water level difference occurs at this time. The forward osmosis membrane 340 using the osmotic pressure principle, the seawater passing through the pre-treatment unit 310 flows to one side, while the sewage of the second storage tank 330 flows to the other side, and consequently, is relatively more than seawater. A portion of the sewage with low osmotic pressure passes through the semipermeable membrane and then moves to seawater. The principle of the forward osmosis membrane 340 as described above corresponds to a known technique, so a detailed description is omitted.

한편, 본 발명의 정삼투막(340)은 직렬로 배치된 2개 이상의 모듈로 이루어지는 것이 바람직하고, 직렬로 배치된 3개 이상의 모듈로 이루어지는 것이 보다 바람직하며 이와 관련하여서는 후술하기로 한다. Meanwhile, the forward osmosis membrane 340 of the present invention is preferably composed of two or more modules arranged in series, more preferably composed of three or more modules arranged in series, and will be described later in this regard.

제3 저류조(350)는 정삼투막(340)을 통과하면서 하수에 의해 삼투압이 낮아진 희석된 해수를 일시적으로 저류하는 곳이다.The third storage tank 350 is a place for temporarily storing the diluted seawater whose osmotic pressure is lowered by sewage while passing through the forward osmosis membrane 340.

역삼투막(360)은 전술한 정삼투 현상과는 반대로, 용질의 농도가 높은 쪽에 삼투압 이상의 압력을 가하면 고농도 쪽에서 저농도 쪽으로 물이 이동하는 현상을 적용한 것으로, 1nm 이하의 이온성 물질까지도 제거할 수 있다. In contrast to the forward osmosis phenomenon described above, the reverse osmosis membrane 360 applies a phenomenon in which water moves from a high concentration side to a low concentration side when an osmotic pressure is applied to a side having a high solute concentration, and can remove ionic substances of 1 nm or less.

상기와 같은 역삼투막(360)의 원리 등은 공지된 기술에 해당되므로 구체적인 설명은 생략한다.The principle of the reverse osmosis membrane 360 as described above corresponds to a known technique, so a detailed description thereof will be omitted.

제4 저류조(370)는 역삼투막(360)에 의해 이온성 물질까지 제거되어 음용이 가능한 담수가 일시적으로 저류되는 곳이다. 이렇게 저류된 담수는 별도의 담수 공급용 파이프라인(미도시)으로 공급하거나 별도의 이동수단을 통해 수요자에 공급될 수 있다.The fourth storage tank 370 is a place where fresh water that can be consumed is temporarily stored by removing the ionic material by the reverse osmosis membrane 360. The stored fresh water can be supplied to a separate pipeline for supplying fresh water (not shown) or supplied to consumers through a separate means of transportation.

도 3은 도 1에 도시한 바지선의 A-A′ 단면도이고, 도 4는 본 발명의 정화부를 감싸도록 구비되어 있는 태양광 패널을 설명하기 위한 도면이다.3 is a cross-sectional view taken along line A-A′ of the barge shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a view for explaining a solar panel provided to surround the purifying part of the present invention.

도 3 및 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 바지선(200)은 정화부(300)가 적재될 수 있도록 편평한 바닥면(210), 상기 바닥면(210) 가장자리를 따라서는 소정 모양으로 형성된 절곡부(220)가 구비되어 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 절곡부(220)는 파도 등으로부터 해수가 유입되지 못하도록 바닥면(210) 가장자리를 따라 상부로 소정 높이 연장된 내측 수직벽(221), 상기 내측 수직벽(221)에서 수평방향으로 소정 길이 연장된 수평벽(222), 및 상기 수평벽(222)에서 하부로 소정 깊이 연정된 외측 수직벽(223)으로 이루어지며, 이들 내측 수직벽(221), 수평벽(222) 그리고 외측 수직벽(223)에 의해 소정의 공간부(224)가 형성된다.3 and 4, the barge 200 of the present invention includes a flat bottom surface 210 and a bent portion formed in a predetermined shape along the edge of the bottom surface 210 so that the purification part 300 can be loaded. 220 is provided. In more detail, the bent part 220 is formed from the inner vertical wall 221 and the inner vertical wall 221 extending upwardly along the edge of the bottom surface 210 to prevent seawater from flowing in from the waves. It consists of a horizontal wall 222 extending a predetermined length in the horizontal direction, and an outer vertical wall 223 extending at a predetermined depth from the horizontal wall 222 to the bottom, and these inner vertical walls 221 and horizontal walls 222 And a predetermined space portion 224 is formed by the outer vertical wall 223.

그리고 상기 공간부(224)에는 바지선(200)이 물에 뜰 수 있도록 부력체(230)가 장착된다. In addition, the space portion 224 is equipped with a buoyancy body 230 so that the barge 200 can float on the water.

여기서, 부력체(230)는 바지선(200)이 안정적으로 물에 뜰 수 있다면 특별히 제한하지 않지만, 내부가 비어 있는 밀폐된 상태의 금속용기 또는 스티로폼일 수 있고, 비록 도면에는 도시하지 않았지만 내측 수직벽(221), 수평벽(222) 및 외측 수직벽(223) 중 어느 하나 이상과 부력체(230)가 고정되는 것은 자명하다.Here, the buoyancy body 230 is not particularly limited as long as the barge 200 can stably float on the water, but may be a closed metal container or styrofoam inside, although not shown in the drawings, the inner vertical wall (221), it is obvious that any one or more of the horizontal wall 222 and the outer vertical wall 223 and the buoyancy body 230 are fixed.

계속해서, 본 발명의 바지선(200)에는 정화부(300)를 구성하는 전처리부(310), 정삼투막(340) 및 역삼투막(360) 운전에 필요한 전기를 공급할 수 있도록, 태양광 패널(230)이 더 구비된다. 전처리부(310)에 해당되는 한외여과막이나 정밀여과막, 정삼투막(340), 특히 역삼투막(360) 운전 시에는 희석된 해수를 매우 높은 압력으로 공급해야 하기 때문에 다량의 전기가 필요하고, 이 외에도 각종 밸브나 조작에도 전기가 요구된다. 본 발명에서는 친환경적이면서도 영구에너지에 해당되는 태양광으로부터 전기를 생산하고 이를 활용하기 때문에 외부로부터 전기를 공급받지 않아도 해수담수화 장치를 가동시킬 수 있다. Subsequently, to the barge 200 of the present invention, a solar panel 230 to supply electricity required for driving the pre-processing unit 310, the forward osmosis membrane 340, and the reverse osmosis membrane 360 constituting the purification unit 300, ) Is further provided. When operating the ultrafiltration membrane, precision filtration membrane, forward osmosis membrane 340, and especially reverse osmosis membrane 360 corresponding to the pre-treatment unit 310, it is necessary to supply diluted water at a very high pressure. Electricity is also required for various valves and operations. In the present invention, since it is environmentally friendly and produces electricity from sunlight corresponding to permanent energy and utilizes it, it is possible to operate a seawater desalination device without receiving electricity from outside.

본 발명의 태양광 패널(240)은 소정의 공간부를 형성하도록 설계된 지지대(240)에 구비되며, 바지선(200)의 바닥면(210)을 제외한 모든 면에는 태양광 패널(240)이 설치된다. 따라서 태양의 고도에 관계없이 항상 일정한 집광과 전기 생산이 가능하다.The solar panel 240 of the present invention is provided on a support 240 designed to form a predetermined space, and the solar panel 240 is installed on all surfaces except the bottom surface 210 of the barge 200. Therefore, regardless of the sun's altitude, constant light collection and electricity production are always possible.

특히, 태양광 패널(240)이 지지대(250)의 모든 면에 설치됨으로 인해, 태양광 패널(240) 내부와 외부는 별도로 구획된 공간부가 마련되고, 상기 공간부에 정화부(300)가 설치되는 것이 바람직하다.In particular, since the solar panel 240 is installed on all surfaces of the support 250, a space part is provided separately inside and outside the solar panel 240, and a purification part 300 is installed in the space part. It is desirable to be.

통상적으로 전처리부(310)를 구성한 한외여과막이나 정밀여과막, 정삼투막(340) 그리고 역삼투막(360)과 같은 분리막을 이용하여 오염물질을 분리하는 경우, 유체의 온도가 낮을수록 점도가 높아지기 때문에 더 큰 구동력을 필요로 하고, 결과적으로 분리막 교체 시기가 짧아지거나 투과수량이 줄어드는 등 전체적인 운전비용 증가로 이어진다.In general, when separating contaminants using separation membranes such as an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane, a forward osmosis membrane 340, and a reverse osmosis membrane 360 constituting the pre-treatment unit 310, the lower the temperature of the fluid, the higher the viscosity. It requires a large driving force, and consequently, the replacement time of the membrane is shortened or the permeation amount is reduced, leading to an increase in overall operating costs.

이에 반해, 본 발명에서는 태양광 패널(240)과 지지대(250)에 의해 외부와 차단된 공간부에 정화부(300)를 설치함으로써 외부의 차가운 공기를 차단할 수 있고, 따라서 저류조에 저장된 전처리 여과수, 하수 및 희석된 해수 수온이 떨어지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 비바람이나 대기 중의 오염물질들로부터 각종 장치들을 보호할 수 있다는 이점이 있다. On the other hand, in the present invention, by installing the purification unit 300 in the space portion blocked from the outside by the solar panel 240 and the support 250, it is possible to block the cold air from the outside, thus pre-filtered water stored in the storage tank, It has the advantage of not only preventing the sewage and diluted seawater from falling, but also protecting various devices from pollutants in the wind and air.

한편, 태양광 패널(240)은 지지대(250)에 완전히 고정되도록 설치하는 것도 가능하지만, 필요에 따라 환기나 과도하게 기온이 증가하는 것을 방지할 수 있도록 개폐 가능한 구조로 설치하는 것이 바람직하다. On the other hand, the solar panel 240 may be installed to be completely fixed to the support 250, but if necessary, it is preferable to install a structure that can be opened and closed to prevent ventilation or excessive temperature increase.

도 5는 본 발명의 정화부에서 하수와 해수의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the flow of sewage and seawater in the purification unit of the present invention.

앞서 설명한 바와 같이, 한외여과막이나 정밀여과막 등으로 전처리한 해수와 별도로 저장되어 있던 하수는 반투막이 구비된 정삼투막(340)으로 공급되어, 농축된 하수는 외부로 배출되고 희석된 해수는 제3 저류조(350)에 집수된다. 제3 저류조(350)의 희석된 해수는 다시 역삼투막(360)으로 공급되어 먹을 수 있는 담수와 다량의 염분이 포함된 농축수도 분리된다.As described above, the sewage stored separately from the seawater pretreated with an ultrafiltration membrane or a microfiltration membrane is supplied to the forward osmosis membrane 340 equipped with a semi-permeable membrane, and the concentrated sewage is discharged to the outside and the diluted seawater is third It is collected in the storage tank (350). The diluted seawater of the third storage tank 350 is supplied to the reverse osmosis membrane 360 again, so that edible fresh water and concentrated water containing a large amount of salt are also separated.

여기서, 정삼투막(340)은 직렬도 배치된 3개의 단위 모듈로 구성되고, 또 정삼투막(340)에 공급하는 하수를 소정 압력으로 가압하기 위한 가압펌프(P1, P2)가 더 구비될 수 있다.Here, the forward osmosis membrane 340 is composed of three unit modules arranged in series, and further pressurized pumps P1 and P2 for pressurizing the sewage supplied to the forward osmosis membrane 340 to a predetermined pressure are further provided. Can be.

통상 정삼투막(340)은 가압하지 않는 것이 일반적이지만, 본 발명에서는 하수를 소정압력으로 가압하여 공급하고, 게다가 상대적으로 앞단에 위치하는 하수의 공급압력보다 상대적으로 후단에 위치하는 하수의 공급압력을 점진적으로 낮아지도록 유지한다.Normally, the forward osmosis membrane 340 is generally not pressurized, but in the present invention, the sewage is pressurized and supplied at a predetermined pressure, and in addition, the supply pressure of the sewage located at a relatively rear end relative to the supply pressure of the sewage located at the front end relatively Keep it gradually lower.

이는 이동형 해수담수화 장치는 여러 장소를 이동하면서 담수를 생산해야 하기 때문에 가급적 신속하게 운전되어야 하며, 하수의 활용도 측면, 또한 앞단의 정삼투막(340)에 유입되는 하수는 상대적으로 오염물질의 농도가 낮은 반면, 후단으로 갈수록 하수에 포함된 오염물질의 농도가 높아 정삼투막이 오염되는 것을 최소화하기 위함이다.This mobile seawater desalination device must be operated as quickly as possible because it has to produce fresh water while moving to various places, and the side of the utilization of sewage, and also the sewage flowing into the forward osmosis membrane 340 has a relatively contaminant concentration. On the other hand, it is to minimize the contamination of the forward osmosis membrane due to the high concentration of pollutants contained in the sewage toward the rear end.

즉, 앞단에 위치하는 정삼투막(340)으로 유입되는 하수는 제2 저류조(330)에 저장되어 있는 하수인데 반해, 후단에 유입되는 하수는 앞단의 정삼투막(340)을 통과하는 과정에서 소정량의 물이 역삼투막(360)으로 이동하였기 때문에 상대적으로 오염물질의 농도가 높고 따라서 동일한 압력으로 하수를 공급할 시에는 정삼투막(340)의 분리성능이 급격하게 나빠질 수 있기 때문이다.That is, while the sewage flowing into the forward osmosis membrane 340 located at the front end is sewage stored in the second storage tank 330, the sewage flowing into the rear end passes through the forward osmosis membrane 340 at the front end. This is because a predetermined amount of water has moved to the reverse osmosis membrane 360, so the concentration of contaminants is relatively high, and thus, when the sewage is supplied at the same pressure, the separation performance of the forward osmosis membrane 340 may rapidly deteriorate.

도 5에서는 2개의 가압펌프(P1, P2)가 구비된 것으로 도시하고 있으나, 한 개의 가압펌프(P1)만으로 가압함으로써 후단으로 갈수록 가압력이 낮아지도록 유도할 수 있고, 또 각각의 정삼투막(340) 모듈 바로 앞에 별도의 가압펌프를 설치하여 압력을 설정하는 것도 가능하다. 정삼투막(340)이 3개의 단위모듈로 배치된 경우를 예를 들어 설명하면, 가장 앞에 위치하는 정삼투막(340)의 차압을 약 0.5Bar, 두 번째 위치하는 정삼투막(340)의 차압을 약 0.3Bar, 가장 후단에 위치하는 정삼투막(340)의 차압을 약 0.1Bar가 되도록 유지할 수 있다. In FIG. 5, it is shown that two pressure pumps P1 and P2 are provided, but by pressing only with one pressure pump P1, it is possible to induce that the pressing force decreases toward the rear end, and each forward osmosis membrane 340 ) It is also possible to set the pressure by installing a separate pressurized pump directly in front of the module. For example, when the forward osmosis membrane 340 is arranged in three unit modules, the differential pressure of the forward forward osmosis membrane 340 is about 0.5Bar, the second forward osmosis membrane 340 is The differential pressure may be maintained at about 0.3 Bar, and the differential pressure of the forward osmosis membrane 340 positioned at the rear end may be about 0.1 Bar.

도 6은 본 발명의 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치를 이용한 해수 담수화 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a method for desalination of seawater using a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel of the present invention.

도 6을 참조하면서 본 발명에 따른 해수 담수화 방법을 설명하면, 해수를 제1 저류조(320)에 저장하는 제1 단계, 하수를 제2 저류조(330)에 저장하는 제2 단계, 희석된 해수는 제3 저류조(350)에 저장하는 제3 단계, 및 희석된 해수로부터 담수는 생산하여 제4 저류조에 저장하는 제4 단계를 포함하여 이루어진다.Referring to Figure 6, when explaining the seawater desalination method according to the present invention, the first step of storing the seawater in the first storage tank 320, the second step of storing the sewage in the second storage tank 330, the diluted seawater is It comprises a third step of storing in the third storage tank 350, and a fourth step of producing fresh water from the diluted seawater and storing it in the fourth storage tank.

보다 구체적으로 설명하면, 제1 단계에서는 바지선(200)에 구비되어 있는 한외여과막이나 정밀여과막을 포함하는 전처리부(310)로 해수를 공급하여 입자상 물질을 제거한 후 제1 저류조(320)에 저장하는 단계이다.More specifically, in the first step, the seawater is supplied to the pre-treatment unit 310 including the ultrafiltration membrane or the microfiltration membrane provided in the barge 200 to remove particulate matter and then stored in the first storage tank 320. It is a step.

제2 단계에서는, 해수를 희석하기 위하여 별도로 준비된 하수를 공급받아 제2 저류조(330)에 저장하는 단계이다.In the second step, it is a step of receiving the separately prepared sewage in order to dilute the sea water and storing it in the second storage tank 330.

제3 단계에서는, 제1 단계에서 얻어진 전처리된 해수와 제2 단계에서 얻어진 하수를 2개 이상, 보다 바람직하게는 3개 이상 직렬로 배치된 정삼투막(340)으로 공급하여 하수의 일부를 해수로 이동시켜 농축된 하수는 외부로 배출시키는 한편, 희석된 해수는 제3 저류조(350)에 저장하는 단계이다.In the third step, a portion of the sewage is supplied by supplying the pretreated seawater obtained in the first step and the sewage obtained in the second step to the forward osmosis membrane 340 arranged in series of two or more, more preferably three or more. It is a step of moving to and discharge the concentrated sewage to the outside, while storing the diluted seawater in the third storage tank (350).

여기서, 앞서 설명한 바와 같이 제3 단계에서는 앞단에 위치하는 정삼투막(340)으로 공급되는 하수의 압력이 후단에 위치하는 정삼투막(340)에 유입되는 하수의 압력보다 낮게 유지하는 것이 바람직하다.Here, as described above, in the third step, it is preferable to maintain the pressure of the sewage supplied to the forward osmosis membrane 340 located at the front end lower than the pressure of the sewage flowing to the forward osmosis membrane 340 located at the rear end. .

제4 단계에서는 제3 단계에서 얻어진 희석된 하수를 소정의 압력으로 역삼투막(360)으로 공급하여 먹을 수 있는 담수와 농축된 해수를 분리하고, 담수는 별도의 제4 저류조(370)에 저장하는 단계이다.In the fourth step, the distilled sewage obtained in the third step is supplied to the reverse osmosis membrane 360 at a predetermined pressure to separate edible fresh water and concentrated seawater, and the fresh water is stored in a separate fourth storage tank 370. to be.

상기 제4 저류조(370)의 담수는 별도의 담수 이송용 파이프라인이나 별도의 이동수단으로 이송되는 단계가 더 포함될 수 있음은 자명하다.It is obvious that the fresh water of the fourth storage tank 370 may further include a step of being transferred to a separate pipeline for transferring fresh water or a separate moving means.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다. Since the specific parts of the present invention have been described in detail above, to those skilled in the art, these specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the scope and technical thought, and it is natural that such modifications and modifications fall within the scope of the appended claims.

100 : 예인선
200 : 바지선
210 : 바닥면
220 : 절곡부
221 : 내측 수직벽 222 : 수평벽
223 : 외측 수직벽 224 : 공간부
230 : 부력체
240 : 태양광 패널
250 : 지지대
300 : 정화부
310 : 전처리부
320 : 제1 저류조
330 : 제2 저류조
340 : 정삼투막
350 : 제3 저류조
360 : 역삼투막
370 : 제4 저류조
400 : 희석용액 공급라인
P1, P2 : 가압펌프100: tugboat
200: barge
210: bottom surface
220: bend
221: inner vertical wall 222: horizontal wall
223: outer vertical wall 224: space
230: buoyancy body
240: solar panel
250: support
300: purification unit
310: pre-processing unit
320: first storage tank
330: second storage tank
340: forward osmosis membrane
350: third storage tank
360: reverse osmosis membrane
370: fourth storage tank
400: dilution solution supply line
P1, P2: Pressurized pump

Claims (9)

동력에 의해 해상에서 이동하는 예인선(100);
상기 예인선(100)과 연결되어 해상에서 이동하는 바지선(200); 및
상기 바지선(200)에 구비되어 해수를 담수로 정화하는 정화부(300)를 포함하되, 상기 바지선(200)에는 태양광으로부터 전기를 생산하고, 생산된 전기를 정화부(300)로 공급하기 위한 태양광 패널(240)이 구비되고,
상기 바지선(200) 가장자리에는 소정 형상의 절곡부(220)가 구비되고, 상기 절곡부(220)에는 부력체(230)가 구비된 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치.
A tugboat 100 moving at sea by power;
A barge 200 connected to the tugboat 100 and moving in the sea; And
It is provided in the barge 200 includes a purification unit 300 for purifying seawater into fresh water, the barge 200 for producing electricity from sunlight and supplying the produced electricity to the purification unit 300 The solar panel 240 is provided,
A movable seawater desalination device equipped with a solar panel characterized in that a bent portion 220 of a predetermined shape is provided at the edge of the barge 200 and a buoyancy body 230 is provided at the bent portion 220.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 정화부(300)는 해수에 포함되어 있는 입자성 물질을 제거하는 전처리부(310), 하수를 저류하는 제2 저류조(330), 반투막을 사이에 두고 일측에는 전처리부(310)를 통과한 해수가 유입되고 타측에는 제2 저류조(330)의 하수가 유입되어 하수의 일부가 반투막을 통과한 후 해수로 이동하는 정삼투막(340), 및 상기 정삼투막(340)을 통과한 해수를 공급받아 염분을 분리하여 담수를 생산하는 역삼투막(360)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치.
According to claim 1,
The purification unit 300 is passed through a pre-treatment unit 310 on one side with a pre-treatment unit 310 for removing particulate matter contained in seawater, a second storage tank 330 for storing sewage, and a semi-permeable membrane therebetween. The seawater flows into the other side, and the sewage of the second storage tank 330 flows into the forward osmosis membrane 340 to move to seawater after a part of the sewage passes through the semi-permeable membrane and the seawater passing through the forward osmosis membrane 340 Mobile seawater desalination device equipped with a solar panel characterized in that it comprises a reverse osmosis membrane (360) to produce fresh water by separating the salt supplied.
제3항에 있어서,
상기 정화부(300)는 상기 정삼투막(340)으로 공급하는 하수를 소정 압력으로 가압하기 위한 가압펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치.
According to claim 3,
The purification unit 300 is a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel, characterized in that it further comprises a pressure pump for pressurizing the sewage water supplied to the forward osmosis membrane 340 to a predetermined pressure.
제4항에 있어서,
상기 정삼투막(340)은 직렬로 배치된 2개 이상의 모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치.
The method of claim 4,
The forward osmosis membrane 340 is a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel, characterized in that consisting of two or more modules arranged in series.
제5항에 있어서,
상기 정삼투막(340)은 직렬로 배치된 3개 이상의 모듈로 이루어지되, 앞단에서부터 후단으로 갈수록 하수에 인가되는 압력이 점차적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치.
The method of claim 5,
The forward osmosis membrane 340 is made of three or more modules arranged in series, the mobile seawater desalination device equipped with a solar panel characterized in that the pressure applied to the sewage gradually decreases from front to rear.
제1항에 있어서,
상기 바지선(200)에는 상기 태양광 패널(240)을 지지하면서 소정의 공간부를 형성하기 위한 지지대(250)가 더 구비되고,
상기 태양광 패널(240)은 상기 지지대(250)에서 소정 각도로 회동 가능하게 장착되고,
상기 정화부(300)는 상기 지지대(250)에 의해 형성된 소정의 공간부에 위치하면서, 해수에 포함되어 있는 입자성 물질을 제거하는 전처리부(310), 상기 전처리부(310)를 통과한 해수를 일시적으로 저류하는 제1 저류조(320), 상기 예인선(100) 내부 및/또는 예인선(100) 외부로부터 공급받은 하수를 일시적으로 저류하는 제2 저류조(330), 반투막을 사이에 두고 일측에는 전처리부(310)를 통과한 해수가 유입되고 타측에는 제2 저류조(330)의 하수가 유입되어 하수의 일부가 반투막을 통과한 후 해수로 이동하는 직렬로 배치된 2개 이상의 모듈로 이루어진 정삼투막(340), 상기 정삼투막(340)을 통과한 해수를 공급받아 염분을 분리하여 담수를 생산하는 역삼투막(360), 상기 역삼투막(360)을 통과한 담수를 일시적으로 저류하는 제4 저류조(370), 및 정삼투막(340)으로 공급하는 하수를 소정 압력으로 가압하기 위한 1개 이상의 가압펌프를 포함하되,
상기 정삼투막(340)은 앞단에서부터 후단으로 갈수록 하수에 인가되는 압력이 점차적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치.
According to claim 1,
The barge 200 is further provided with a support 250 for forming a predetermined space while supporting the solar panel 240,
The solar panel 240 is rotatably mounted at a predetermined angle from the support 250,
The purification unit 300 is located in a predetermined space formed by the support 250, the pre-treatment unit 310 to remove the particulate matter contained in the sea water, the sea water passing through the pre-treatment unit 310 The first storage tank 320 for temporarily storing, the second storage tank 330 for temporarily storing sewage received from the tugboat 100 and/or outside the tugboat 100, a pre-treatment on one side with a semi-permeable membrane therebetween. The seawater passing through the unit 310 flows in and the other side has a forward osmosis membrane composed of two or more modules arranged in series to move to seawater after a part of the sewage passes through the semi-permeable membrane by the inflow of sewage from the second storage tank 330. (340), reverse osmosis membrane (360) for producing fresh water by separating salt from receiving seawater passing through the forward osmosis membrane (340), and a fourth storage tank (370) for temporarily storing fresh water passing through the reverse osmosis membrane (360) ), and one or more pressure pumps for pressurizing the sewage supplied to the forward osmosis membrane 340 to a predetermined pressure,
The forward osmosis membrane 340 is a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel, characterized in that the pressure applied to the sewage gradually decreases from the front end to the rear end.
제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치를 이용한 해수 담수화 방법에 있어서,
바지선(200)에 구비되어 있는 전처리부(310)로 해수를 공급하여 입자상 물질을 제거하고, 전처리부(310)를 통과한 해수를 제1 저류조(320)에 저장하는 제1 단계;
바지선(200)에 구비되어 있는 제2 저류조(330)에 하수를 저장하는 제2 단계;
제1 단계에서 얻어진 해수와 제2 단계에서 얻어진 하수를 바지선(200)에 구비되어 있는 정삼투막(340)으로 공급하여 하수의 일부를 해수로 이동시켜, 농축하수는 배출하고, 희석된 해수는 제3 저류조(350)에 저장하는 제3 단계; 및
상기 제3 단계에서 얻어진 희석된 해수를 바지선(200)에 구비되어 있는 역삼투막(360)으로 공급하여 담수를 생산하고, 생산된 담수는 제4 저류조(370)에 저장하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치를 이용한 해수 담수화 방법.
A method for desalination of seawater using a mobile seawater desalination device provided with the solar panel according to any one of claims 1 to 3,
A first step of supplying seawater to the pretreatment unit 310 provided in the barge 200 to remove particulate matter, and storing the seawater that has passed through the pretreatment unit 310 in the first storage tank 320;
A second step of storing sewage in a second storage tank 330 provided in the barge 200;
By supplying the seawater obtained in the first step and the sewage obtained in the second step to the forward osmosis membrane 340 provided in the barge 200, a part of the sewage is transferred to the seawater, the concentrated sewage is discharged, and the diluted seawater is A third step of storing in the third storage tank 350; And
To supply the diluted seawater obtained in the third step to the reverse osmosis membrane 360 provided in the barge 200 to produce fresh water, and the produced fresh water includes a fourth step of storing in the fourth storage tank 370 A method for desalination of seawater using a mobile seawater desalination device equipped with a solar panel characterized in that.
제8 항에 있어서,
상기 제3 단계에서의 정삼투막(340)은 직렬로 배치된 2개 이상의 모듈로 이루어지되, 앞단에서부터 후단으로 갈수록 하수에 인가되는 압력을 점차 낮게 유지하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 구비된 이동형 해수담수화 장치를 이용한 해수 담수화 방법.The method of claim 8,
The forward osmosis membrane 340 in the third step is made of two or more modules arranged in series, but is provided with a solar panel characterized in that the pressure applied to the sewage gradually decreases from the front end to the rear end. Seawater desalination method using a mobile seawater desalination device.
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