KR20190023873A - Ship loading container type nutrient salts removing system in dam and weir, and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 댐이나 보에서 사용하는 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 댐이나 보에 저수된 물에 나타나는 녹조 현상에 따라 물의 부영양화를 일으키게 하는 영양염류(nutrient salts)를 용량성 이온 분리(Capacitive Deionization 이하 CDI) 방식을 이용하여 제거하는 시스템을 선박에 탑재하고 선박을 이동하면서 영양염류를 제거함으로써 물의 오염을 방지하고 그 수역의 생태계가 파괴되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ship container type nutrient removal system and method for use in dams and boats, and more particularly, to nutrient salts that cause eutrophication of water in response to a green algae phenomenon appearing in water stored in dams and boats. By using capacitive ionization (CDI) method, it is possible to prevent contamination of water by destroying nutrients by moving ship and moving ship, and to prevent destruction of the ecosystem of water The present invention relates to a ship container type nutrient removal system and a method thereof.
녹조(water-bloom)는, 부영양화(eutrophication, 富營養化)된 호소(湖沼)나 유속이 느린 하천에서 식물성 플랑크톤인 녹조류나 남조류가 크게 늘어나 물빛을 녹색으로 변화시키는 현상을 말한다. Water-bloom refers to a phenomenon in which eutrophication enriched lakes or swamps with slow flow rate are greatly increased in phytoplankton, green algae and cyanobacteria, and water is turned into green.
도 1은 종래 댐이나 보에서 발생되는 녹조 현상을 도시화 한 도면이다. FIG. 1 is a diagram showing a green algae phenomenon generated in a conventional dam or beam.
이러한 녹조 현상은 부유물(질소, 인), 따뜻한 온도, 일조량, 물의 투명도 및 안정적 조건(저속, 긴 잔류시간, 낮은 풍속) 등의 복잡한 원인으로 인해 댐(Dam) 또는 강의 보(Weir)에서 발생한다.These algae occur in dam or river weirs due to complicated causes such as floats (nitrogen, phosphorus), warm temperature, sunshine, transparency of water and stable conditions (low speed, long residence time, low wind speed) .
호소의 표면에 녹조가 덮이면 수중으로 햇빛이 차단되고 용존 산소가 추가로 유입되지 않으면서 물의 용존 산소량이 줄어들게 된다. When green algae are covered on the surface of the lake, sunlight is blocked in the water and dissolved oxygen is reduced without further influx of dissolved oxygen.
녹조류나 남조류가 부유물 중 질소(N)와 인(P)을 흡수하여 물속의 산소를 소비하므로 물속의 부유물을 정화하지만, 다른 한편으로 물속은 산소가 소비되어 어류들이나 녹조 생물이 죽게 되어 사체가 쌓이고, 이로 인해 질산염(NO3-)과 인산염(PO43-) 등의 영양분이 늘어나면서 부영양화가 된다. Green algae and cyanobacteria absorb nitrogen (N) and phosphorus (P) in suspension to consume oxygen in the water, thus purifying suspended matters in the water. On the other hand, oxygen is consumed in the water to kill fishes and green algae, , Which leads to nutrients such as nitrate (NO3-) and phosphate (PO43-) which are eutrophication.
또한 물이 오염되고 악취가 나게 되며, 그 수역의 생태계가 파괴되어 먹이사슬 구조에도 영향을 주게 됨으로써 사회적경제적환경적 측면에서 많은 문제가 생긴다.In addition, water is polluted and odor is generated, and the ecosystem of the water is destroyed, which affects the food chain structure, resulting in many problems in terms of social and economic environment.
이러한 독소를 가진 남조류가 많은 녹색의 호수 물을 사람이 마시면 간에 손상이 가거나 구토, 복통이 일어나며 많이 마시면 죽을 수도 있다. If you drink a lot of green lake water with these toxins, it can cause damage to the liver, vomiting, abdominal pain, and drinking a lot can kill you.
따라서 물속의 영양염류를 제거하지 않으면 수중 생태계에 영양염류가 계속 남아 있게 되므로 녹조가 되풀이된다. 녹조를 막기 위하여 영양염류가 바다나 호수로 흘러 들어가지 않게 해야 하고, 강이나 호숫가에 이미 유입된 영양염류를 흡수제거해야 한다. Therefore, if the nutrients in the water are not removed, the nutrients will remain in the aquatic ecosystem and the algal blooms will recur. To prevent green algae, nutrients must not flow into the sea or lake, and nutrients that have already flowed into rivers and lakes should be absorbed and removed.
특히, 하절기 및 가뭄 동안에는 댐(Dam)이나 보(Weir)에 녹조 현상이 심해지지만, 녹조 제거를 위한 적절한 기술이 없는 상태이다. Especially during the summer and drought, damages to the dam and weir become severe, but there is no proper technique for removing the algae.
그리고, 하수도 관련 법에 따른 하수 종말 처리 시설의 방류수 수질의 법적 규제치는 질소의 용존 물질량(TDS:Total Dissolved Solid) TN이 20 mg/L 이하이고, 인의 용존 물질량(TP)이 1.0 mg/L 이하이지만, 대부분이 생물학적 고도 처리 공법을 통해 인(TP)이나 질소(TN)를 제거하거나, 용존 물질량(TDS)이 1 ~ 500mg/L 정도가 되도록 댐이나 보의 수문을 상시 방류 체계로 유지하는 정도에 그치고 있다. The legal regulations on the quality of water discharged from the sewage treatment plant according to the sewage treatment law are as follows: TDS (Total Dissolved Solid) of TN is less than 20 mg / L and phosphorus dissolved amount (TP) is less than 1.0 mg / L (TP) or nitrogen (TN) is removed through the biological advanced treatment method, or the level of dissolved water (TDS) is maintained at 1 to 500 mg / L .
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 댐이나 보에 저수된 물에 나타나는 녹조 현상에 따라 물의 부영양화를 일으키게 하는 영양염류(nutiritive salts)를 용량성 이온 분리(CDI) 방식을 이용하여 제거하는 시스템을 선박에 탑재하고 선박을 이동하면서 영양염류를 제거함으로써 물의 오염을 방지하고 그 수역의 생태계가 파괴되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a method and apparatus for removing nutrient salts that cause eutrophication of water according to the green algae phenomenon appearing in water stored in a dam or a beam using capacitive ion separation (CDI) A ship container type nutrient removal system and method for preventing contamination of water and preventing destruction of an ecosystem of the water by removing nutrient salts while moving the ship have.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템은, 녹조가 발생된 물을 저수하고 있는 댐이나 보에서 영양염류를 제거하기 위해 수면 위를 운항하는 선박 상에 컨테이너 형태로 설치되고, 상기 수면 아래로부터 물을 취수하여 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 여과하여 제거하는 영양염류 제거 컨테이너를 포함할 수 있다.In order to accomplish the above object, in a ship container type nutrient removal system according to an embodiment of the present invention, in order to remove nutrients from dams and boats that are storing green algae, And a nutrient removal container installed in the form of a container for collecting water from below the water surface and filtering out the nutrients by a capacitive ion separation method.
또한, 상기 영양염류 제거 컨테이너는, 상기 물을 취수하는 취수 펌프; 상기 취수된 물에서 슬러지(sludge)를 응집 및 침전하는 응집 침전부; 상기 슬러지가 제외된 취수를 여과재를 통해 여과하는 카트리지 필터부; 상기 카트리지 필터부를 통해 여과된 물에서 영양염류를 여과하는 영양염류 여과부; 및 상기 영양염류 여과부를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장하는 영양염류 저장조를 포함할 수 있다.The nutrient removal container may further include: a water intake pump for taking in the water; A flocculating and sedimenting unit for flocculating and precipitating sludge in the water taken out; A cartridge filter portion for filtering the water withdrawn from the sludge through a filter medium; A nutrient filtration unit for filtering nutrients from the water filtered through the cartridge filter unit; And a nutrient storage tank for collecting and storing the filtered nutrients through the nutrient filtration unit.
또한, 상기 응집 및 침전된 슬러지를 저장하는 슬러지 저장조; 상기 1차 영양염류 여과부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 순수(clean water)를 저장하고, 상기 2차 영양염류 여과부를 통해 영양염류가 2차적으로 여과된 순수를 저장하는 순수 저장조; 및 상기 순수 저장조에 저장되어 있는 순수를 외부로 유출하거나 환수시키는 환수 펌프를 더 포함할 수 있다.A sludge storage tank for storing the flocculated and settled sludge; A pure water reservoir storing pure water primarily filtered by the nutrient salt through the primary nutrient filtration unit and storing the pure water that is secondarily filtered by the nutrient salt filtration unit; And a water pump for discharging or returning pure water stored in the pure water reservoir to the outside.
또한, 상기 영양염류 여과부는, 상기 카트리지 필터부를 통해 여과된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 영양염류 여과부; 및 상기 1차 영양염류 여과부를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 2차적으로 여과하는 2차 영양염류 여과부를 포함할 수 있다.The nutrient filtration unit may include a first nutrient filtration unit for primarily filtering the nutrients from the water filtered through the cartridge filter unit by a capacitive ion separation method; And a second nutrient filtration unit for secondarily filtering the nutrients in the water in which the nutrients are separated through the first nutrient filtration unit by a capacitive ion separation method.
또한, 상기 1차 영양염류 여과부는, 상기 취수된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부; 및 상기 취수된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부를 포함할 수 있다.The primary nutrient filtration unit may include a primary capacitive ion-exchange primary filtration unit for primarily filtering the nutrients from the water by the capacitive ion separation method; And a primary capacitive ion-exchanged second filtration train unit for primarily filtering the nutrients from the water taken out by the capacitive ion separation method.
또한, 상기 2차 영양염류 여과부는, 상기 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과하는 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부; 및 상기 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과하는 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부를 포함할 수 있다.In addition, the secondary nutrient filtration unit may be a secondary filtration unit for filtering the nutrient salts by the capacitive ion separation method in the concentrated water that is primarily filtered through the primary filtration ion- A capacitive ion separation first filtration train; And a second capacitive ion-exchanged second filtration train unit for secondarily filtering the nutrient salts by the capacitive ion separation method in the concentrated water which is primarily filtered through the first primary capacitive ion-exchange second filtration train unit .
또한, 상기 1차 영양염류 여과부는, 상기 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부 또는 상기 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부 중 하나가 용량성 이온 분리 방식으로 여과하는 동작을 실행하는 경우에 나머지 다른 하나는 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행할 수 있다.In addition, the primary nutrient filtration unit performs an operation of filtering one of the primary capacitive ion-exchange primary filtration train portion or the primary capacitive ion-separation secondary filtration train portion by a capacitive ion separation method And the other one is capable of performing automatic cleaning in a standby state.
또한, 상기 2차 영양염류 여과부는, 상기 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부 또는 상기 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부가 용량성 이온 분리 방식으로 여과하는 동작을 실행하는 경우에 나머지 다른 하나는 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행할 수 있다.In addition, the secondary nutrient filtration unit may be configured such that when performing the operation of filtering the secondary capacitive ion-separating first filtration train part or the secondary capacitive ion- And the other can perform automatic cleaning in a standby state.
또한, 상기 취수된 물의 유기물질 또는 무기물질로 인해 막 막힘(Fouling) 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해 상기 취수된 물을 자동 세정하고, 구연산(C6H8O7) 및 차아염소산나트륨(NaOCl)이 들어있는 화학물질 저장소(Chemical Storage)를 이용해 살균하는 자동 세정 장치를 더 포함할 수 있다.In order to prevent a fouling phenomenon from occurring due to the organic or inorganic matter of the water taken out, the water taken out is automatically cleaned, and citric acid (C 6 H 8 O 7 ) and sodium hypochlorite (NaOCl ), ≪ / RTI > which can be used to sterilize chemicals.
한편, 상기 영양염류 여과부는, 상기 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 1차 CDI 제2 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 영양염류 여과부; 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과하는 2차 영양염류 여과부; 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달하거나, 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달하도록 여과 방향을 스위칭 전환하는 여과방향 전환부; 및 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부와 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부의 작동을 제어하고, 상기 여과방향 전환부를 스위칭 제어하는 여과 제어부를 포함할 수 있다.The nutrient filtration unit may include a first nutrient filtration unit for firstly filtering nutrients from the water in the CDI system through a first CDI first filtration train unit or a first CDI second filtration train unit; In the concentrated water primarily filtered through the first CDI first filtration train part or the first CDI second filtration train part, the nutrient salts are introduced into the second CDI first filtration train part or the second CDI second filtration train part A secondary nutrient filtration unit for secondary filtration through the CDI system; The concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first CDI first filtration train part is transferred to the second CDI first filtration train part or the second CDI second filtration train part under switching control, A filtration step of switching the filtration direction so as to transfer the concentrated water primarily filtered by the nutrient salts to the second CDI first filtration train part or the second CDI second filtration train part in accordance with the switching control in the CDI second filtration train part A direction changing unit; And controlling the operation of the first CDI first filtration train, the first CDI second filtration train, the second CDI first filtration train, and the second CDI second filtration train, And a filtering control unit for controlling switching.
또한, 상기 1차 영양염류 여과부에서 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부와 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부 중 하나가 동작하거나 둘 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력하거나, 상기 2차 영양염류 여과부에서 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부와 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부 중 하나가 동작하거나 둘 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력하는 조작부를 더 포함할 수 있다.In the first nutrient filtration unit, one of the first CDI first filtration train unit and the first CDI second filtration train unit operates or both are operated. And an operation unit for inputting an operation command to operate either one of the secondary CDI first filtration train unit and the secondary CDI secondary filtration train unit, or both of them, in the filtration unit.
또한, 상기 조작부는, 상기 1차 영양염류 여과부 및 상기 2차 영양염류 여과부에 대해, 하나가 동작할 때 다른 하나는 자동 세정 동작을 실행하거나, 다른 장치로 교체하기 위해 동작을 중지하도록 하는 명령을 입력할 수 있다.In addition, the operation unit may be configured to cause the first and second nutrient filtration units and the second nutrient filtration unit to stop the operation when one operates and the other to perform an automatic cleaning operation or to replace with another device You can enter commands.
또한, 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 상기 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부로 전달되어 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부에서 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과될 때, 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부는 상기 여과 제어부의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행할 수 있다.In addition, in the first CDI first filtration train part, the concentrated water primarily filtered by the nutrients is transferred to the first CDI first filtration train part according to the switching of the filtration direction switching part, The first CDI second filtration train part and the second CDI second filtration train part stop operating according to the operation control of the filtration control part, and when the nutrients are filtered by the CDI method, Automatic cleaning can be performed.
상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 상기 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달되어 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부에서 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과될 때, 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부는 상기 여과 제어부의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행할 수 있다.The concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first CDI second filtration train part is transferred to the second CDI second filtration train part according to the switching of the filtration direction switching part so that the CDI The first CDI first filtration train part and the second CDI first filtration train part stop operating according to the operation control of the filtration control part, and when the nutrients are filtered in a standby state Automatic cleaning can be performed.
또한, 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 상기 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달되어 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부에서 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과될 때, 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부는 상기 여과 제어부의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행할 수 있다.In addition, in the first CDI first filtration train part, the concentrated water primarily filtered by the nutrients is transferred to the second CDI second filtration train part according to the switching of the filtration direction switching part, and the second CDI second filtration train part When the nutrient salts are secondarily filtered by the CDI method, the first CDI second filtration train part and the second CDI first filtration train part stop operating according to the operation control of the filtration control part, Automatic cleaning can be performed.
또한, 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 상기 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부로 전달되어 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부에서 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과될 때, 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부는 상기 여과 제어부의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행할 수 있다.Also, in the first CDI second filtration train part, the concentrated water primarily filtered by the nutrient salts is transferred to the first CDI first filtration train part according to the switching of the filtration direction switching part, The first CDI primary filtration train part and the secondary CDI secondary filtration train part are stopped according to the operation control of the filtration control part and the standby state is switched to the standby state when the nutrient salts are secondarily filtered by the CDI method. Automatic cleaning can be performed.
한편, 상기 영양염류 여과부는, 상기 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상을 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 영양염류 여과부; 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 선택된 1차 CDI 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상을 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과하는, 2차 영양염류 여과부; 상기 취수된 물에서 영양염류를 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상에서 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상으로 전달하도록 여과 방향을 스위칭 전환하는 여과방향 전환부; 및 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상의 작동을 제어하고, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상의 작동을 제어하며, 상기 여과방향 전환부를 스위칭 제어하는 여과 제어부를 포함할 수 있다.On the other hand, the nutrient filtration unit is configured to separate the nutrients from the collected water by one or more of the primary CDI primary filtration train section and the primary CDI n-th filtration train section, Nutrient filtration; The nutrient salts in the concentrated water primarily filtered through the primary CDI filtration train portion selected from the primary CDI first filtration train portion and the primary CDI n-th filtration train portion are passed through the secondary CDI primary filtration train portion A second nutrient salt filtration unit that is secondarily filtered in a CDI system via one or more of the second to third CDI control filtration trains; The nutrient salts are taken from the water withdrawn from the first CDI primary filtration train section to the primary CDI n-th filtration train section, and the concentrated water, which is primarily filtered at one or more of the primary CDI primary filtration train section and the primary CDI n & 1 to the one or more of the first to fourth filter trains to the second CDI n-th filtration train; And controlling the operation of one or more of the primary CDI first filtration train portion and the primary CDI n-th filtration train portion, wherein among the secondary CDI primary filtration train portion and the secondary CDI n-th filtration train portion And a filtering control unit for controlling one or more operations and switching the filtering direction switching unit.
또한, 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작하도록 하는 동작 명령을 입력하거나, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작하도록 하는 동작 명령을 입력하는 조작부를 더 포함할 수 있다.An operation command for operating one or more of the primary CDI first filtration train portion and the primary CDI n-th filtration train portion may be input, or an operation command may be input to allow the secondary CDI primary filtration train portion and the secondary CDI And an operation unit for inputting an operation command for causing one or more of the nth filtration train units to operate.
또한, 상기 조작부는, 상기 1차 영양염류 여과부에서 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때나, 상기 상기 2차 영양염류 여과부에서 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 것들은 자동 세정 동작을 실행하거나, 다른 장치로 교체하기 위해 동작을 중지하도록 하는 명령을 입력할 수 있다.In addition, when the operation of one or more of the primary CDI first filtration train portion and the first CDI n < th > filtration train portion operates in the first nutrient salt filtration portion, When one or more of the secondary CDI primary filtration train portion and the secondary CDI n < th > filtration train portion operate in the secondary portion, the others that do not operate may perform an automatic cleaning operation, Can be input.
또한, 상기 1차 영양염류 여과부는, 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 1차 CDI 여과 트레인부들에 대해, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행할 수 있다.In addition, the primary nutrient filtration unit may be configured such that when one or more of the primary CDI primary filtration train portion and the primary CDI n < th > filtration train portion operate, , It is possible to perform automatic cleaning in a standby state.
그리고, 상기 2차 영양염류 여과부는, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 2차 CDI 여과 트레인부들에 대해, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행할 수 있다.The second nutrient filtration unit may further include at least one second CDI filtration train unit that operates when one or more of the second CDI first filtration train unit and the second CDI n & , It is possible to perform automatic cleaning in a standby state.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 컨테이너형 영양염류 제거 방법은, 녹조가 발생된 물을 저수하고 있는 댐이나 보에서 영양염류를 제거하기 위해 컨테이너 형태로 상기 물을 취수하여 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 여과하여 제거하는 영양염류 제거 컨테이너를 포함하는 시스템의 선박 컨테이너형 영양염류 제거 방법으로서, (a) 상기 영양염류 제거 컨테이너가 선박 상에 설치되는 단계; (b) 취수 펌프가 물을 취수하는 단계; (c) 1차 영양염류 여과부가 상기 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상의 1차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과하는 단계; (d) 정수 저장조가 상기 1차적으로 여과된 정수를 저장하는 단계; (e) 상기 여과방향 전환부가 상기 1차 영양염류 여과부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 전환하여 2차 영양염류 여과부로 전달하는 단계; (f) 상기 2차 영양염류 여과부가 상기 1차 영양염류 여과부를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 농축수에서 남은 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중 하나 또는 그 이상의 2차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과하는 단계; (g) 상기 정수 저장조가 상기 2차적으로 여과된 정수를 저장하는 단계; 및 (h) 영양염류 저장조가 상기 2차 영양염류 여과부를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장하는 단계를 포함할 수 있다.In order to accomplish the above object, there is provided a ship container type nutrient removal method according to another embodiment of the present invention for removing nutrients from a dam or a beam storing water having a green tide, And a nutrient removal container for removing nutrients by filtering the nutrient salts by a capacitive ion separation method, the method comprising the steps of: (a) installing the nutrient removal container on a ship; (b) withdrawing the water from the intake pump; (c) a primary nutrient filtration unit receives nutrients from the withdrawn water through one or more primary CDI filtration train units in a primary CDI primary filtration train or primary CDI control filtration unit in a CDI system Subsequently filtering; (d) storing the first filtered filtered integer; (e) the filtration direction switching unit switches and transfers the concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first nutrient filtration unit to the second nutrient filtration unit; (f) the second nutrient filtration unit separates the remaining nutrients from the concentrated water in which the nutrients are primarily separated through the first nutrient filtration unit, from the second CDI first
또한, 상기 (c) 단계에서 상기 1차 영양염류 여과부는, 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 1차 CDI 여과 트레인부들에 대해, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하거나, 다른 CDI 여과 트레인부로 교체되도록 동작을 중지할 수 있다.In addition, in the step (c), the primary nutrient filtration unit may include another one or more of the primary CDI primary filtration train unit and the primary CDI n < th > For the car CDI filtration train sections, it is possible to perform an automatic cleaning in a standby state or to stop the operation to be replaced with another CDI filtration train section.
그리고, 상기 (f) 단계에서 상기 2차 영양염류 여과부는, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 2차 CDI 여과 트레인부들에 대해, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하거나, 다른 CDI 여과 트레인부로 교체되도록 동작을 중지할 수 있다.In the step (f), the second nutrient salt filtration unit may further include a second non-activated second nutrient filtration unit that operates when one or more of the second CDI first filtration train unit and the second CDI n & For the car CDI filtration train sections, it is possible to perform an automatic cleaning in a standby state or to stop the operation to be replaced with another CDI filtration train section.
본 발명에 의하면, 댐이나 보에 저수된 물에 나타나는 녹조 현상에 따라 물의 부영양화를 일으키게 하는 영양염류(nutrient salts)를 용량성 이온 분리(CDI) 방식을 이용하여 실시간으로 제거할 수 있다. According to the present invention, nutrient salts that cause eutrophication of water can be removed in real time using capacitive ion separation (CDI) method according to the green algae phenomenon appearing in water stored in a dam or a beam.
따라서, 물의 오염을 방지하며, 나아가 그 수역의 생태계가 파괴되는 것을 미연에 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent contamination of water and further prevent destruction of the ecosystem of the water area.
또한, 1차 CDI 모듈과 2차 CDI 모듈을 통해 연속적으로 영얌염류를 분리하여 제거함으로써, 영양염류의 제거율을 높일 수 있도록 하는 고효율의 CDI 시스템을 실현할 수 있다.In addition, it is possible to realize a CDI system of high efficiency which can remove the nutrient salts continuously and continuously through the primary CDI module and the secondary CDI module, thereby increasing the removal rate of nutrients.
또한, CDI 모듈을 1차와 2차를 통해 2 단의 시리즈 서킷(Series Circuit)으로 구성하여, 농축수를 리피딩(Refeeding)할 수 있게 됨에 따라 최적의 회수율(생산수>80%, 농축수<20%)을 확보할 수 있다.In addition, the CDI module can be configured as a two-stage series circuit through a primary and a secondary to refeed the concentrated water, so that the optimum recovery rate (production> 80% ≪ 20%).
그리고, 녹조가 자주 발생되는 하절기에 CDI 방식 컨테이너형 제거 시스템을 탑재한 다수의 선박을 댐이나 보에서 이동하면서 영양염류를 제거하게 됨으로써 녹조 발생을 최소화할 수 있다.In the summer when green tide is frequent, many vessels equipped with the CDI type container-type removal system are moved in dams or boats to remove nutrients, thereby minimizing the occurrence of green algae.
도 1은 종래 댐이나 보에서 발생되는 녹조 현상을 도시화 한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 시스템의 기본적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 시스템의 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 여과 제어부의 작동 제어에 따른 여과방향 전환부의 제1 스위칭 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 여과 제어부의 작동 제어에 따른 여과방향 전환부의 제2 스위칭 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 여과 제어부의 작동 제어에 따른 여과방향 전환부의 제3 스위칭 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 여과 제어부의 작동 제어에 따른 여과방향 전환부의 제4 스위칭 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 영양염류 제거 시스템에 적용되는 용량성 이온 분리(CDI) 방식을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CDI 방식 영양염류 제거 시스템의 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CDI 방식을 이용한 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 컨테이너형 영양염류 제거 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing a green algae phenomenon generated in a conventional dam or beam.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of a capacitive ion separation type nutrient removal system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a view showing a configuration example of a capacitive ion separation type nutrient removal system according to another embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a first switching example of the filtering direction switching unit according to the operation control of the filtering control unit according to the embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a second switching example of the filtering direction switching unit according to the operation control of the filtering control unit according to the embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a third switching example of the filtering direction switching unit according to the operation control of the filtering control unit according to the embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a fourth switching example of the filtering direction switching unit according to the operation control of the filtering control unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation for explaining a method of removing a nutrient salt for capacitive ion separation according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
9 is a diagram illustrating a capacitive ion separation (CDI) method applied to a nutrient removal system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for removing a nutrient salt of a capacitive ion separation type according to another embodiment of the present invention.
11 is a view showing an example of the configuration of a CDI nutrient removal system according to another embodiment of the present invention.
12 is a block diagram schematically showing a configuration of a land movement container type nutrient removal system using CDI according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of removing land-based container type nutrients according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 14 is a schematic view showing the overall configuration of a ship container type nutrient removal system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a method of removing a vessel container type nutrient salt according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being " on " another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being " directly above " another section, no other section is involved.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as " below ", " above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain parts that are described as being " below " other parts are described as being " above " other parts. Thus, an exemplary term " below " includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or rotated at different angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
본 발명의 실시 예에 따라 물로부터 제거하는 대상인 영양염류(營養鹽類, nutrient salts)는, 바다나 호수 및 하천 속의 규소?인?질소 등의 염류의 총칭을 의미한다. 즉, 규산염, 인산염, 질산염, 아질산염 등의 총칭으로 간단히 '영양염'이라고도 한다. Nutrient salts, which are objects to be removed from water according to an embodiment of the present invention, are collectively referred to as salts of silicon, phosphorus and nitrogen in sea, lake, and river. In other words, silicate, phosphate, nitrate, nitrite and so on is simply called 'nutrient'.
영양염류는 생물이 정상적인 생활을 영위하는 데 필요한 염류로서, 바닷말의 몸체나 식물플랑크톤의 몸체를 구성하며, 증식에 있어 주요 요인으로 작용한다. 바닷물 속의 영양염류량은 식물플랑크톤의 생산량을 좌우하는데, 이것은 식물플랑크톤을 먹이로 하는 동물플랑크톤의 생산량을 좌우하며, 다시 이것을 먹이로 하는 어류의 생산량을 규제하므로, 바다에서 영양염류는 육상의 논?밭의 비료와 같은 역할을 한다. Nutrients are salts necessary for living organisms to live their normal life, and constitute the body of phloem or phytoplankton, and play a major role in the proliferation. The amount of nutrients in seawater affects the production of phytoplankton, which regulates the production of zooplankton, which feed on phytoplankton, and regulates the production of fish that feed on it, Of fertilizer.
일반 식물에서는 몸을 구성하는 주된 원소 C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg 중 C, H, O 이외의 것은 물에 녹아 있는 염류로 섭취하며 다량원소라고 한다. 볏과식물이나 규조류는 이밖에 Si를 필요로 하고 반대로 균류는 Ca을 필요로 하지 않는다. 그 밖에 미량원소로서 Fe, B, Zn, Cu, Mn, Mo 등의 염류도 필요하다. 이들 대부분은 동물들에게도 필요하지만 동물은 이외에 Na, Cl을 다량으로 섭취한다. 수중식물은 몸표면에서, 육상식물은 주로 뿌리에서 염류를 흡수하며 동물은 주로 음식물로서 섭취한다.In general plants, C, H, O, N, S, P, K, Ca, and Mg, which are the main constituents of the body, are consumed as salts dissolved in water. Crested plants and diatoms require Si in addition, while fungi do not require Ca. Other trace elements such as Fe, B, Zn, Cu, Mn and Mo are also required. Most of these are also needed for animals, but animals also consume large amounts of Na and Cl. Aquatic plants are absorbed from the surface of the body, while onshore plants mainly absorb salts from the roots. Animals are mainly consumed as food.
본 발명의 실시 예에서는 물속에 질산염(NO3 -)과 인산염(PO4 3-) 등과 같이 이온 상태로 존재하는 영양염류를 CDI 방식에 따라 반대 극성의 이온 전극에 흡착시켜 분리함으로써 물로부터 영양염류를 제거하도록 하는 것이다. 이러한 과정에 대해 다음 실시 예들을 통해 구체적으로 설명하도록 한다.In the embodiment of the present invention, nutrient salts present in ionic states such as nitrate (NO 3 - ) and phosphate (PO 4 3- ) in water are adsorbed to ion electrodes of opposite polarity according to the CDI method, . This process will be described in detail through the following examples.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 시스템의 기본적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of a capacitive ion separation type nutrient removal system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 시스템(100)은, 취수 펌프(110), 1차 영양염류 여과부(120), 2차 영양염류 여과부(130), 영양염류 저장조(140), 1차 전원 공급부(152), 2차 전원 공급부(154) 및 자동 세정 장치(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 CDI 방식 영양염류 제거 시스템(100)은, CDI 모듈을 1차와 2차를 통해 시리즈 서킷(Series Circuit)으로 구성하여, 농축수를 리피딩(Refeeding)할 수 있도록 2 단으로 구성한 것이다. 따라서, 최적의 회수율(생산수>80%, 농축수<20%)을 확보할 수 있다.That is, in the CDI
취수 펌프(110)는 댐이나 보에 저수되어 있는 물을 취수하는 장치로서, 펌프의 회전력을 이용해 댐이나 보로부터 파이프 라인을 통해 물을 취수할 수 있다.The water intake pump (110) is a device for taking water stored in a dam or a beam, and the water can be taken from the dam or beam through the pipeline by using the rotational force of the pump.
1차 영양염류 여과부(120)는 취수된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리(CDI: Capacitive Deionization) 방식으로 1차적으로 여과하는 장치일 수 있다. The primary
여기서, 1차 영양염류 여과부(120)는 취수된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 1차적으로 여과하는, 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(122) 및 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(124)를 포함할 수 있다. Here, the primary
또한, 1차 영양염류 여과부(120)에서, 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(122)가 동작 중인 경우에 나머지 다른 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(124)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.When the first capacitive ion separation first
또한, 1차 영양염류 여과부(120)에서, 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(124)가 동작 중인 경우에 나머지 다른 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(122)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.In addition, in the primary
2차 영양염류 여과부(130)는 1차 영양염류 여과부(120)를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 물에서 남은 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 2차적으로 여과하는 장치이다.The second nutrient
여기서, 2차 영양염류 여과부(130)는, 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(132)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(134)를 포함할 수 있다.The secondary
2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(132)는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(122)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과할 수 있다.The secondary capacitive ion-exchange
2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(134)는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(124)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과할 수 있다.The second capacitive ion-separating second
따라서, 본 발명은 1차 영양염류 여과부(120)와 2차 영양염류 여과부(130)를 통해 연속으로 영얌염류를 여과함으로써, 영양염류의 제거율을 높일 수 있도록 하는 고효율의 CDI 시스템을 실현할 수 있다.Accordingly, the present invention can realize a CDI system of high efficiency which can increase the removal rate of nutrients by continuously filtering the nutrients through the first
또한, 2차 영양염류 여과부(130)에서, 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(132)가 동작 중인 경우에 나머지 다른 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(134)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.In the secondary
또한, 2차 영양염류 여과부(130)에서, 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(134)가 동작 중인 경우에 나머지 다른 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(132)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.In addition, in the secondary
즉, 1차 영양염류 여과부(120)와 2차 영양염류 여과부(130)는 모두 자동 세정 기능을 구비하고, 하나의 장치가 동작 중이고 다른 장치가 대기 중이면, 대기 상태의 장치에 대해 자동 세정을 실행할 수 있다.That is, both the first
영양염류 저장조(140)는 2차 영양염류 여과부(130)를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장할 수 있다.The nutrient storage tank (140) can collect and store the filtered nutrients through the second nutrient filtration unit (130).
1차 전원 공급부(152)는 1차 영양염류 여과부(120)에 전원을 공급할 수 있다. 즉, 1차 전원 공급부(152)는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(122) 및 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(124)에 전원을 공급할 수 있다.The primary
2차 전원 공급부(154)는 2차 영양염류 여과부(130)에 전원을 공급할 수 있다. 즉, 2차 전원 공급부(154)는 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(132) 및 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(134)에 전원을 공급할 수 있다.The secondary
여기서, 1차 전원 공급부(152) 및 2차 전원 공급부(154)는, 상용 AC 교류 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC/DC 컨버터(Converter) 형태일 수 있고, 직류 전원을 충전하였다가 방전 동작으로 전원을 공급하는 배터리 형태일 수 있다. Here, the primary
또한, 1차 전원 공급부(152) 및 2차 전원 공급부(154)는, 태양의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환해 충전하였다가 방전 동작으로 전원을 공급하는 태양 전지 형태일 수 있다.The primary
그리고, 1차 전원 공급부(152) 및 2차 전원 공급부(154)는, 상업용 디젤 발전기를 적용할 수 있다.The primary
자동 세정 장치(160)는 취수 펌프(110)를 통해 취수된 물이 유기물질 또는 무기물질로 인해 막 막힘(Fouling) 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해, 취수된 물을 자동 세정하고, 구연산(C6H8O7) 및 차아염소산나트륨(NaOCl)이 들어있는 화학물질 저장소(Chemical Storage)를 이용해 살균할 수 있다. The
여기서, 자동 세정 장치(160)는 예를 들면, 세정을 위한 산성 수를 담고 있는 산성 컨테이너(Acid Container)와, 산성 수를 투여하는 투여 펌프(Dosing Pump), 산성 레벨(Acid Level)을 조절하는 조절부, 투여되는 산성 수의 흐름(Flow)을 개폐 또는 차단하는 밸브 등으로 구성할 수 있다.Here, the
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 시스템의 구성 예를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing a configuration example of a capacitive ion separation type nutrient removal system according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 시스템(300)은, 여과방향 전환부(310), 1차 영양염류 여과부(320), 2차 영양염류 여과부(330), 여과 제어부(340) 및 조작부(350)를 포함할 수 있다.3, the capacitive ion separation type
물론, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 시스템(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 기능을 실행하는 취수 펌프(110)와 1차 전원 공급부(152), 2차 전원 공급부(154), 영양염류 저장조(140) 및 자동 세정 장치(160)를 더 포함할 수 있다.Of course, the capacitive ion separation type
1차 영양염류 여과부(320)는 도 2에 도시된 1차 영양염류 여과부(120)와 동일한 기능을 실행하며, 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322) 및 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)를 포함할 수 있다. The primary
즉, 1차 영양염류 여과부(320)는 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322) 또는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)를 동작하여, 취수 펌프(110)를 통해 취수된 물에서 영양염류를 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322) 또는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)를 통해 용량성 이온 분리 방식으로 1차적으로 여과한 후 여과방향 전환부(310)에 전달한다.That is, the primary
여과방향 전환부(310)는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)로 전달할 수 있다.The filtration
또한, 여과방향 전환부(310)는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)로 전달하도록 여과 방향을 스위칭 전환할 수 있다.In addition, the filtration
2차 영양염류 여과부(330)는, 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332) 및 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)를 포함할 수 있다. 즉, 2차 영양염류 여과부(330)는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322) 또는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)로부터 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 여과방향 전환부(310)를 통해 전달받아 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)를 통해 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과할 수 있다.The secondary nutrient
여과 제어부(340)는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)와 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324), 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332) 및 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)의 작동을 제어하고, 여과방향 전환부(310)를 스위칭 제어할 수 있다.The
조작부(350)는 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)와 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324) 중 하나가 동작하도록 사용자의 입력에 따라 선택할 수 있다. The
또한, 조작부(350)는 2차 영양염류 여과부(330)에서 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334) 중 하나가 동작하도록 사용자의 입력에 따라 선택할 수 있다.The
조작부(350)는 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)와 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324) 중 하나가 동작하거나, 둘 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력할 수 있다.The
또한, 조작부(350)는 2차 영양염류 여과부(330)에서 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)와 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334) 중 하나가 동작하거나, 둘 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력할 수 있다.The
그리고, 조작부(350)는 1차 영양염류 여과부(320) 및 2차 영양염류 여과부(330)에 대해, 하나가 동작할 때 다른 하나는 자동 세정 동작을 실행하거나, 다른 장치로 교체하기 위해 동작을 중지하도록 하는 명령을 입력할 수 있다.When the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 여과 제어부의 작동 제어에 따른 여과방향 전환부의 제1 스위칭 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a first switching example of the filtering direction switching unit according to the operation control of the filtering control unit according to the embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 여과 제어부(340)는 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)를 작동시키고, 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)는 작동을 중지시킬 수 있다.Referring to FIG. 4, the
이때, 여과 제어부(340)는 2차 영양염류 여과부(330)에서 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)를 작동시키고, 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)는 작동을 중지시킬 수 있다.At this time, the
이에, 여과 제어부(340)는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)와 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)가 스위칭 연결되도록 여과방향 전환부(310)를 스위칭 제어한다.The
따라서, 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 여과방향 전환부(310)의 스위칭에 따라 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)로 전달된다.Therefore, in the first capacitive ion-exchange first
2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)로부터 여과방향 전환부(310)를 통해 전달받은 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과한다.The secondary capacitive ion separation first
이때, 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고 있는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.At this time, the primary capacitive ion-isolated second
그리고, 작동을 중지하고 있는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)가 사용자(작업자)에 의해 다른 용량성 이온분리 여과 트레인부로 교체될 수 있다.The primary capacitive ion-isolation second
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 여과 제어부의 작동 제어에 따른 여과방향 전환부의 제2 스위칭 예를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a second switching example of the filtering direction switching unit according to the operation control of the filtering control unit according to the embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 여과 제어부(340)는 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)의 작동을 중지시키고, 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)를 작동시킬 수 있다.5, the
이때, 여과 제어부(340)는 2차 영양염류 여과부(330)에서 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)의 작동을 중지시키고, 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)를 작동시킬 수 있다.At this time, the
이에, 여과 제어부(340)는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)가 스위칭 연결되도록 여과방향 전환부(310)를 스위칭 제어한다.The
따라서, 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 여과방향 전환부(310)의 스위칭에 따라 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)로 전달된다.Accordingly, in the first capacitive ion-exchange second
2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)로부터 여과방향 전환부(310)를 통해 전달받은 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과한다.The secondary capacitive ion separation second
이때, 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고 있는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)와 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.At this time, the primary capacitive ion-separation
그리고, 작동을 중지하고 있는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)와 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)는, 고장 상태인 경우에 사용자(작업자)에 의해 다른 용량성 이온분리 여과 트레인부로 교체될 수 있다.The first capacitive ion separation first
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 여과 제어부의 작동 제어에 따른 여과방향 전환부의 제3 스위칭 예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a third switching example of the filtering direction switching unit according to the operation control of the filtering control unit according to the embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 여과 제어부(340)는 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)를 작동시키고, 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)의 작동을 중지시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, the
이때, 여과 제어부(340)는 2차 영양염류 여과부(330)에서 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)의 작동을 중지시키고, 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)를 작동시킬 수 있다.At this time, the
이에, 여과 제어부(340)는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)가 스위칭 연결되도록 여과방향 전환부(310)를 스위칭 제어한다.The
따라서, 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 여과방향 전환부(310)의 스위칭에 따라 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)로 전달된다.Therefore, in the first capacitive ion-exchange first
2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)로부터 여과방향 전환부(310)를 통해 전달받은 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과한다.The secondary capacitive ion-separating second
이때, 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고 있는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)와 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)는, 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.At this time, the primary capacitive ion-isolated second
그리고, 작동을 중지하고 있는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)와 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)는, 고장 상태인 경우에 사용자(작업자)에 의해 다른 용량성 이온분리 여과 트레인부로 교체될 수 있다.The primary capacitive ion-isolation second
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 여과 제어부의 작동 제어에 따른 여과방향 전환부의 제4 스위칭 예를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a fourth switching example of the filtering direction switching unit according to the operation control of the filtering control unit according to the embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 여과 제어부(340)는 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)를 작동시키고, 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)의 작동을 중지시킬 수 있다.Referring to FIG. 7, the
이때, 여과 제어부(340)는 2차 영양염류 여과부(330)에서 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)의 작동을 중지시키고, 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)를 작동시킬 수 있다.At this time, the
이에, 여과 제어부(340)는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)가 스위칭 연결되도록 여과방향 전환부(310)를 스위칭 제어한다.The
따라서, 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 여과방향 전환부(310)의 스위칭에 따라 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)로 전달된다.Therefore, in the first capacitive ion-exchange second
2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(332)는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(324)로부터 여과방향 전환부(310)를 통해 전달받은 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과한다.The secondary capacitive ion separation first
이때, 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고 있는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.At this time, the primary capacitive ion-isolated primary
그리고, 작동을 중지하고 있는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부(322)와 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부(334)는, 고장 상태인 경우에 사용자(작업자)에 의해 다른 용량성 이온분리 여과 트레인부로 교체될 수 있다.The first capacitive ion separation
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation for explaining a method of removing a nutrient salt for capacitive ion separation according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 2 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 CDI 방식 영양염류 제거 시스템(100)은, 취수 펌프(110)가 물을 취수하여 1차 영양염류 여과부(120)로 전달한다(S810).2 and 8, the CDI
이때, 자동 세정 장치(160)는 취수된 물이 유기물질 또는 무기물질로 인해 막 막힘(Fouling) 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해, 취수된 물을 자동 세정하거나 화학물질 저장소(Chemical Storage)를 이용해 살균할 수 있다. 여기서, 자동 세정 장치(160)는 CDI 시스템에 자동 세정 운전이 가능한 Cleaning In Place와, 구연산(C6H8O7) 및 차아염소산나트륨(NaOCl)이 들어있는 화학물질 저장소(Chemical Storage)를 구성할 수 있다.At this time, the
이어, 1차 영양염류 여과부(120)는 취수된 물에서 영양염류를 CDI 방식으로 1차적으로 여과해 2차 영양염류 여과부(130)에 전달한다(S820).Next, the primary
즉, 1차 영양염류 여과부(120)는, 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부(122)를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과하거나, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(124)를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과할 수 있다.That is, the primary
여기서, CDI 방식은 도 9에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.Here, the CDI scheme will be described in more detail in FIG.
이때, 1차 영양염류 여과부(120)는, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(122)가 동작 중인 경우에 나머지 다른 1차 CDI 제2 여과 트레인부(124)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.At this time, when the primary CDI first
또한, 1차 영양염류 여과부(120)는, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(124)가 동작 중인 경우에 나머지 다른 1차 CDI 제1 여과 트레인부(122)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.When the primary CDI second
그리고, 1차 영양염류 여과부(120)는 1차 전원 공급부(152)로부터 전원을 공급받아 동작하여, 취수 펌프(110)에 의해 취수된 물에서 영양염류를 CDI 방식으로 1차적으로 여과할 수 있다.The primary
이어, 2차 영양염류 여과부(130)는 1차 영양염류 여과부(120)를 통해 1차적으로 영양염류가 여과된 농축수에서 남은 영양염류를 CDI 방식으로 2차적으로 여과한다(S830).Next, the secondary
즉, 2차 영양염류 여과부(130)는, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(122)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부(132)를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과할 수 있다.That is, the second
또한, 2차 영양염류 여과부(130)는, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(124)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 영양염류를 2차 CDI 제2 여과 트레인부(134)를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과할 수 있다.The second nutrient
이때, 2차 영양염류 여과부(130)는, 2차 CDI 제1 여과 트레인부(132)가 동작 중인 경우에 나머지 다른 2차 CDI 제2 여과 트레인부(134)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.At this time, when the second CDI
또한, 2차 영양염류 여과부(130)는, 2차 CDI 제2 여과 트레인부(134)가 동작 중인 경우에 나머지 다른 2차 CDI 제1 여과 트레인부(132)는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.When the second CDI second
그리고, 2차 영양염류 여과부(130)는 2차 전원 공급부(154)로부터 전원을 공급받아 동작하여, 1차 영양염류 여과부(120)를 통해 1차적으로 영양염류가 여과된 농축수에서 남은 영양염류를 CDI 방식으로 2차적으로 여과할 수 있다.The second
이어, 영양염류 저장조(140)는 2차 영양염류 여과부(130)를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장한다(S840).Next, the
따라서, 영양염류 저장조(140)에 포집되어 저장된 영양염류는 질소(N)나 인(P) 등이 포함된 농축수 형태로 수송차를 이용해 남해화학 등 비료 연료를 생산하는 제조업체에 판매할 수 있다.Thus, the nutrient salts collected and stored in the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 영양염류 제거 시스템에 적용되는 용량성 이온 분리(CDI) 방식을 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a capacitive ion separation (CDI) method applied to a nutrient removal system according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명에 적용되는 CDI 방식은, 유입된 전해질이 흐르는 유로(911); 유로의 일측면에 배치된 음이온 교환막(912a); 유로의 타측면에 배치된 양이온 교환막(912b); 음이온 교환막(912a)을 기준으로 유로의 반대편에 위치하는 양극 집전체(913a); 양이온 교환막(912b)을 기준으로 유로의 반대편에 위치하는 음극 집전체(913b); 및 양이온 교환막(912b)과 음극 집전체(913b) 사이 및 음이온 교환막(912a)과 양극 집전체(913a) 사이를 유동하는 흐름전극(914)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the CDI system according to the present invention includes a
유로(911)는 탈염 처리가 요구되는 폐수, 해수 등의 유입수가 취수 펌프(110)에 의해 외부로부터 유입되어 유동하는 통로이다.The
음이온 교환막(912a) 및 양이온 교환막(912b)은 유입수 내의 이온을 선택적으로 투과시킴과 동시에 코이온(co-ion)의 유입수로의 방출을 방지하는 역할을 할 수 있다.The
양극 집전체(913a) 및 음극 집전체(913b)는 1차 전원 공급부(152) 또는 2차 전원 공급부(154)의 전원에 전기적으로 연결되어 흐름전극(14)에 전압을 인가하는 역할을 수행할 수 있다. The positive electrode
양극 집전체(913a) 및 음극 집전체(913b)는 그 재질이 흑연판, 그라파이트 박판 또는 Cu, Al, Ni, Fe, Co 및 Ti으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 금속, 금속 혼합물 또는 합금을 포함할 수 있다.The positive electrode
흐름전극(914)은 이온 교환막 및 집전체 사이의 유로를 통해 유동하면서 유입수로부터 이온 교환막을 통해 유입된 이온들을 정전기적 인력에 의해 흡착하여 제거하는 역할을 한다. The
양극 집전체(913a) 및 음극 집전체(913b)의 전극은 전극용 활물질과 전해질이 혼합된 슬러리 형태로 이루어질 수 있다. 전극용 활물질은 활성탄소계열의 물질로서, 활성탄소 분말, 활성탄소 섬유, 카본 나노 튜브, 탄소 에어로겔 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 분말로 제조하여 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 활성탄소 분말일 수 있다. 전극용 활물질은 비표면적이 1900m2/g 이상인 것일 수 있다.The electrodes of the positive electrode
또한, 본 발명에서 전극용 활물질의 평균 입경은 10 ㎛ 이하일 수 있고, 바람직하게는 7.5 내지 8.5 ㎛인 것이 비표면적을 높이고, 전극의 축전용량을 증가시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the average particle diameter of the electrode active material may be 10 占 퐉 or less, preferably 7.5 to 8.5 占 퐉, but the present invention is not limited thereto.
본 발명에서 전극용 활물질은 전극 슬러리의 총 중량에 대하여 75 내지 85 중량%의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 전극용 활물질의 양이 75 중량% 미만인 경우 충분한 탈염 효과를 얻을 수 없고, 전극용 활물질의 양이 85 중량%를 초과하는 경우 상대적으로 바인더, 용매 및 기타 첨가제의 양이 저하됨에 따라 목적하는 물성의 전극 슬러리를 제조할 수 없다.In the present invention, the electrode active material is preferably contained in an amount of 75 to 85% by weight based on the total weight of the electrode slurry. When the amount of the electrode active material is less than 75 wt%, a sufficient desalination effect can not be obtained. When the amount of the electrode active material is more than 85 wt%, the amount of the binder, solvent and other additives decreases, Electrode slurry can not be produced.
전해질은 NaCl, H2SO4, HCl, NaOH, KOH, Na2NO3 등 수용성 전해질과 프로필렌카보네이트(Propylene Carbonate, PC), 디에틸카보네이트(Diethyl Carbonate, DEC), 테트라히드로푸란(Tetrahydrofuran, THF)와 같은 유활기 전해질일 수 있다.The electrolyte is a water-soluble electrolyte such as NaCl, H2SO4, HCl, NaOH, KOH, Na2NO3, etc. and a liquid electrolyte such as propylene carbonate (PC), diethyl carbonate (DEC), and tetrahydrofuran .
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 CDI 방식은, 전기흡착 기술의 일종으로 전극에 전위를 인가했을 때 전극 계면에 형성되는 전기 이중층(Electric Double Layer, EDL)에서의 이온 흡착 및 탈착 반응을 이용하여 이온성 물질을 제거하는 방식이다. 따라서 '축전식 탈염' 방식이라고도 한다.As shown in FIG. 9, the CDI method applied to the present invention is a kind of electroabsorption technology. In the CDI method, when an electric potential is applied to an electrode, ion adsorption and desorption in an electric double layer (EDL) And the ionic substance is removed using the reaction. Therefore, it is also called 'storage desalination'.
본 발명에 적용된 CDI 방식은, 물의 전기분해반응이 일어나지 않는 전위 범위 내에서 전압을 인가하면 전극에는 일정한 전하량이 하전된다. 하전된 전극에 이온을 포함한 염수(brine water)를 통과시키면 하전된 전극과 반대 전하를 가진 이온들이 정전기력에 의해 각각의 전극으로 이동하여 전극 표면에 흡착되고, 전극을 통과한 물은 이온이 제거된 순수(desalinated water)가 된다.In the CDI method applied to the present invention, when a voltage is applied within a potential range where electrolysis reaction of water does not occur, a certain amount of charge is charged to the electrode. When brine water containing ions is passed through the charged electrode, ions having opposite charges to the charged electrode move to the respective electrodes by electrostatic force and are adsorbed on the surface of the electrode, and the water passing through the electrode is removed It becomes desalinated water.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 취수 펌프(110)에 의해 유로(911)에 유입된 취수에서, 질산염(NO3 -)이나 인산염(PO4 3-) 등과 같이 음(-) 이온은 음이온 교환막(912a)을 투과하여 양극 집전체(913a)에 흡착되고, 양(+) 이온은 양이온 교환막(912b)을 투과하여 음극 집전체(913b)에 흡착된다. 여기서, 이온 교환막은 탈리된 이온들이 다시 상대편 전극에 붙게 되는 것을 차단해 주게 된다.9, negative ions such as nitrate (NO 3 - ) and phosphate (PO 4 3- ) flow into the
이때, 전극에 흡착되는 이온의 양은 사용된 전극의 정전용량(Capacitance)에 따라 결정되기 때문에 CDI에 사용되는 전극은 비표면적이 큰 다공성 탄소전극(Carbon Electrode)이 일반적으로 사용된다.At this time, since the amount of ions adsorbed on the electrode is determined according to the capacitance of the used electrode, a porous carbon electrode (Carbon Electrode) having a large specific surface area is generally used as an electrode used for CDI.
이어, 양극 집전체(913a) 및 음극 집전체(913b)의 전극이 표면에 이온성 물질들을 흡착하게 되어 포화 상태가 되면 더 이상 이온을 흡착할 수 없게 된다.When the electrodes of the positive electrode
한편, 전극의 흡착 용량이 포화되면 더 이상의 이온을 흡착할 수 없게 되어 유입수의 이온들이 그대로 유출수로 나오게 된다. 이때 전극에 흡착된 이온들을 탈착시키기 위하여, 전극들을 쇼트(short) 시키거나 전극에 흡착 전위와 반대 전위를 인가하면, 전극은 전하를 잃거나 반대 전하를 갖게 되고 흡착된 이온들은 빠르게 탈착되어 전극의 재생이 이루어지게 된다.On the other hand, when the adsorption capacity of the electrode is saturated, no more ions can be adsorbed, and the ions of the influent water are directly discharged into the effluent. At this time, in order to desorb the ions adsorbed to the electrode, if the electrodes are short-circuited or the opposite potential to the adsorption potential is applied to the electrode, the electrode loses charge or has an opposite charge, and the adsorbed ions are desorbed quickly, Reproduction is performed.
즉, 양극 집전체(913a)에 흡착되어 있던 음(-) 이온들이 양극 집전체(913a)로부터 탈착되고, 음극 집전체(913b)에 흡착되어 있던 양(+) 이온들이 음극 집전체(913b)로부터 떨어지게 되는 것이다.Negative ions adsorbed on the positive electrode
따라서, 영양염류에 해당하는 음(-) 이온들과 양(+) 이온들이 흐름전극(914)을 따라 이동하게 됨으로써, 취수된 유입수로부터 영양염류를 분리하여 제거하게 되는 것이다.Therefore, the negative ions and the positive ions corresponding to the nutrients move along the
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식 영양염류 제거 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for removing a nutrient salt of a capacitive ion separation type according to another embodiment of the present invention.
도 3 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CDI 방식 영양염류 제거 시스템(300)은, 취수 펌프(110)에서 물을 취수한다(1010).Referring to FIGS. 3 and 10, a CDI
즉, 취수 펌프(110)는 댐이나 보(Weir)로부터 회전력을 이용하여 파이프 라인 등을 통해 물을 끌어와 취수하는 것이다.That is, the
여기서, 취수 펌프(110)는 여과방향 전환부(310)가 다음과 같이 스위칭 전환된 상태에서, 물을 취수할 수 있다. 예를 들면, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)로 전달하도록 스위칭 전환된 상태이거나, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)로 전달하도록 스위칭 전환된 상태일 수 있다.Here, the
이때, 조작부(350)를 통해 1차 영양염류 여과부(320)와 2차 영양염류 여과부(330)의 동작을 선택하는 명령을 입력받으면, 여과 제어부(340)는 입력받은 명령에 따라 여과방향 전환부(310)를 스위칭 제어하며, 여과방향 전환부(310)는 여과 제어부(340)의 스위칭 제어에 따라 여과 방향을 전술한 바와 같이 스위칭 전환할 수 있다. 즉, 조작부(350)는, 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)와 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324) 중 하나가 동작하거나 둘 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력받을 수 있다. 또한, 조작부(350)는 2차 영양염류 여과부(330)에서 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)와 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334) 중 하나가 동작하거나 둘 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력받을 수 있다.When a command to select the operation of the first
또한, 조작부(350)는, 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322) 또는 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)에 대해, 하나가 동작할 때 다른 하나는 자동 세정 동작을 실행하거나, 다른 장치로 교체하기 위해 동작을 중지하도록 하는 명령을 입력받을 수 있다.The
또한, 조작부(350)는, 2차 영양염류 여과부(330)에서 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)에 대해, 하나가 동작할 때 다른 하나는 자동 세정 동작을 실행하거나, 다른 장치로 교체하기 위해 동작을 중지하도록 하는 명령을 입력받을 수 있다.The
이어, 1차 영양염류 여과부(320)는 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322) 또는 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과한다(S1020).The primary
이때, 1차 영양염류 여과부(320)는 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322) 또는 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)를 통해 도 9에 도시된 바와 같은 CDI 방식으로 1차적으로 영양염류를 여과하는 것이다.At this time, the first
여기서, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)가 CDI 방식으로 영양염류를 1차적으로 여과하는 동작을 수행할 때, 다른 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)는 자동 세정 동작을 실행하거나, 동작이 중지된 상태에서 다른 CDI 여과 장치로 교체될 수 있다.Here, when the primary CDI
또한, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)가 CDI 방식으로 영양염류를 1차적으로 여과하는 동작을 수행할 때, 다른 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)는 자동 세정 동작을 실행하거나, 동작이 중지된 상태에서 다른 장치로 교체될 수 있다.Also, when the primary CDI second
이어, 여과방향 전환부(310)는 1차 영양염류 여과부(320)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 전환하여 2차 영양염류 여과부(330)로 전달한다(S1030).The filtration
즉, 여과방향 전환부(310)는, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)로 전달할 수 있다.That is, the filtration
또한, 여과방향 전환부(310)는, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)로 전달할 수 있다.The filtering
이어, 2차 영양염류 여과부(330)가 1차 영양염류 여과부(320)를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 농축수에서 남은 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과한다(S1040).Then, the second
즉, 2차 영양염류 여과부(330)는 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)를 통해 도 9에 도시된 바와 같은 CDI 방식으로 2차적으로 영양염류를 여과하는 것이다.That is, the second
여기서, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)와 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)가 동작할 때, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324) 및 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)는, 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다. 막 막힘(Fouling)은 막 여과에서 유입수 속의 오염물질에 의해 막이 막히는 현상으로서, 막 여과에서 막 자체의 변질이 아닌 외적 요인에 의한 막 성능의 저하를 일컫는 것이다. 즉, 막에 유입되는 용질에 의해 막이 막히는 것이다.When the first CDI
1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)와 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)가 동작하는 경우는, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 여과방향 전환부(310)의 스위칭에 따라 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)로 전달되고 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)를 통해 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과되는 경우이다. When the primary CDI
이때, 동작하지 않는 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)는 다른 용량성 이온분리 여과 트레인부로 교체될 수 있다. At this time, the non-operating primary CDI second
또한, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)와 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)가 동작할 때, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322) 및 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)는, 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다.When the first CDI second
1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)와 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)가 동작하는 경우는, 1차 CDI 제2 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달되고 2차 CDI 제2 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과되는 경우이다.When the primary CDI second
이때, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322) 또는 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)는 다른 용량성 이온분리 여과 트레인부로 교체될 수 있다.At this time, the first CDI first
또한, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 여과방향 전환부(310)의 스위칭에 따라 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)로 전달되고 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)를 통해 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과되는 경우에, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324) 및 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)는, 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다. 이때, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324) 또는 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)는 동작이 중지된 상태에서 다른 용량성 이온분리 여과 트레인부로 교체될 수 있다.Further, the concentrated water, which is primarily filtered through the first CDI
그리고, 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 여과방향 전환부(310)의 스위칭에 따라 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)로 전달되고 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)를 통해 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과되는 경우에, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322) 및 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)는, 여과 제어부(340)의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다. 이때, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322) 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)는 동작이 중지된 상태에서 다른 용량성 이온분리 여과 트레인부로 교체될 수 있다.The condensed water primarily filtered through the first CDI
이어, 영양염류 저장조(140)는 2차 영양염류 여과부(330)를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장한다(S1050).Next, the
따라서, 1차 영양염류 여과부(320)에서 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)와 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324), 2차 영양염류 여과부(330)에서 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332) 및 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)를 통해, 강물 공급 유량(2.5t/h) 대비 강물에 녹아 있는 질산염(NO3 -)이나 인산염(PO4 3-) 등의 영양염류 제거율이 75% 이상으로 향상시킬 수 있다.Therefore, in the first
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CDI 방식 영양염류 제거 시스템의 구성 예를 나타낸 도면이다.11 is a view showing an example of the configuration of a CDI nutrient removal system according to another embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CDI 방식 영양염류 제거 시스템(1100)은, 1차 CDI 여과 트레인부를 다수 개로 구성하고, 2차 CDI 여과 트레인부를 다수 개로 구성할 수 있다.Referring to FIG. 11, the CDI
또한, CDI 방식 영양염류 제거 시스템(1100)은, 여과방향 전환부(1110), 1차 영양염류 여과부(1120), 2차 영양염류 여과부(1130), 여과 제어부(1140) 및 조작부(1150)를 포함할 수 있다.The CDI
이때, CDI 영양염류 제거 시스템(1100)은, 취수 펌프(110)와 1차 전원 공급부(152), 2차 전원 공급부(154), 영양염류 저장조(140) 및 자동 세정 장치(160)를 더 포함하고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 동일한 기능을 실행할 수 있다.At this time, the CDI
1차 영양염류 여과부(1120)는 도 2 및 도 3에 도시된 1차 영양염류 여과부(120)와 동일한 기능을 실행하며, 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126)를 포함할 수 있다. The first nutrient
즉, 1차 영양염류 여과부(1120)는 여과 제어부(1140)의 작동 제어에 따라 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126) 중 하나 또는 그 이상을 선택하고, 취수 펌프(110)를 통해 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126) 중 선택된 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과한 후 여과방향 전환부(1110)에 전달할 수 있다.That is, the primary
여과방향 전환부(1110)는 1차 영양염류 여과부(1120)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중 하나 또는 그 이상으로 선택된 2차 CDI 여과 트레인부로 전달할 수 있다.The filtration
2차 영양염류 여과부(1130)는, 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136)를 포함할 수 있다. 따라서, 2차 영양염류 여과부(1130)는 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126) 중에 선택된 하나 또는 그 이상의 1차 CDI 여과 트레인부로부터 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 여과방향 전환부(1110)를 통해 전달받아 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중에 선택된 하나 또는 그 이상의 2차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과할 수 있다.The second nutrient
여과 제어부(1140)는 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126) 중에 하나 또는 그 이상의 작동을 제어할 수 있다.The
또한, 여과 제어부(114)는 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중에 하나 또는 그 이상의 작동을 제어할 수 있다. In addition, the filtration control unit 114 may control one or more operations among the secondary CDI first
그리고, 여과 제어부(1140)는 여과방향 전환부(310)를 스위칭 제어할 수 있다.Then, the
조작부(1150)는 1차 영양염류 여과부(1120)에서 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126) 중 하나 또는 그 이상이 동작하도록 사용자의 입력에 따라 선택할 수 있다. The
또한, 조작부(1150)는 2차 영양염류 여과부(1130)에서 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중 하나 또는 그 이상이 동작하도록 사용자의 입력에 따라 선택할 수 있다.The
또한, 조작부(1150)는 1차 영양염류 여과부(1120)에서 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126) 중 하나 또는 그 이상 또는 모두 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력할 수 있다.In addition, the
또한, 조작부(1150)는 2차 영양염류 여과부(1130)에서 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중 하나 또는 그 이상 또는 모두 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력할 수 있다.In addition, the
그리고, 조작부(1150)는 1차 영양염류 여과부(1120) 및 2차 영양염류 여과부(1130)에서 CDI 여과 트레인부가 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 CDI 여과 트레인부는 자동 세정 동작을 실행하거나, 다른 장치로 교체하기 위해 동작을 중지하도록 하는 명령을 입력할 수 있다.When one or more CDI filtration trains are operated in the first
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CDI 방식을 이용한 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.12 is a block diagram schematically showing a configuration of a land movement container type nutrient removal system using CDI according to another embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CDI 방식을 이용한 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1200)은, 취수 펌프(110), 응집 침전부(1210), 카트리지(cartridge) 필터부(1220), 영양염류 제거부(1230), 영양염류 저장조(140), 슬러지 저장조(1240), 정수 저장조(1250), 환수 펌프(1260)를 포함할 수 있다. 12, the land transport container type
즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 영양염류 제거 시스템(1200)은, 육상에서 이동할 수 있는 컨테이너 형태로 구성한 것으로서, 취수 펌프(110), 응집 침전부(1210), 카트리지(cartridge) 필터부(1220), 영양염류 제거부(1230), 영양염류 저장조(140), 슬러지 저장조(1240), 정수 저장조(1250), 환수 펌프(1260)를 하나의 컨테이너 형태로 구성할 수 있다.That is, the
또한, 하나의 구성요소를 하나의 컨테이너 형태로 구성할 수도 있고, 몇 개의 구성요소를 모아서 하나의 컨테이너 형태로도 구성할 수 있다.In addition, one component may be configured as one container or a plurality of components may be collected as one container.
취수 펌프(110)는 댐이나 보(10)로부터 회전력을 이용해 파이프 라인을 통해 물을 취수하는 것으로서, 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 동일하다.The
응집 침전부(1210)는 취수된 물에서 슬러지(sludge)를 응집 및 침전한다.The
카트리지 필터부(1220)는 슬러지가 제외된 취수를 여과재를 통해 여과한다.The
영양염류 제거부(1230)는 카트리지 필터부(1220)를 통해 여과된 물에서 영양염류를 도 9에 도시된 바와 같은 CDI 방식으로 여과한다. 따라서, 영양염류 제거부(1230)는 CDI 방식으로 영양염류를 제거하므로 CDI 제거부(1230)라고도 칭할 수 있다.The
여기서, 영양염류 제거부(1230)는 도 2에 도시된 바와 같이 1차 영양염류 여과부(120)와 2차 영양염류 여과부(130)를 포함할 수 있다. 2, the
1차 영양염류 여과부(120)는 카트리지 필터부(1220)를 통해 여과된 물에서 영양염류를 CDI 방식으로 1차적으로 여과할 수 있다. 2차 영양염류 여과부(130)는 1차 영양염류 여과부(120)를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 물에서 영양염류를 CDI 방식으로 2차적으로 여과할 수 있다.The primary
여기서, 1차 영양염류 여과부(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이 1차 CDI 제1 여과 트레인부(122); 및 1차 CDI 제2 여과 트레인부(124)를 포함할 수 있다. 또한, 2차 영양염류 여과부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이 2차 CDI 제1 여과 트레인부(132); 및 2차 CDI 제2 여과 트레인부(134)를 포함할 수 있다. 1차 영양염류 여과부(120)와 2차 영양염류 여과부(130)의 기능은 도 2와 동일하다.Here, the primary
영양염류 저장조(140)는 영양염류 제거부(1230)를 통해 여과된 영양염류를 도 2 및 도 3에 도시된 바와 동일하게 포집하여 저장한다.The
슬러지 저장조(1240)는 응집 및 침전된 슬러지를 포집하여 저장한다. 이렇게 포집 저장된 슬러지는 퇴비로 사용할 수 있다.The
정수 저장조(1250)는 1차 영양염류 여과부(120)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 정수(clean water)를 저장하고, 2차 영양염류 여과부(130)를 통해 영양염류가 2차적으로 여과된 정수를 저장할 수 있다.The purified
환수 펌프(1260)는 정수 저장조(1250)에 저장되어 있는 정수를 외부로 유출하거나, 댐이나 보(10)에 다시 환수시키는 기능을 실행할 수 있다.The
한편, 도 12에서 전술한 구성 이외에 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 1차 전원 공급부(152)와 2차 전원 공급부(154), 자동 세정 장치(160)를 더 포함할 수 있다. 이들의 기능은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 동일하다.2 and 3, the apparatus may further include a primary
또한, 도 12에서, 영양염류 제거부(1230)에 대해, 도 3에 도시된 바와 같이 1차 영양염류 여과부(320)와 2차 영양염류 여과부(330)를 포함하고, 여과방향 전환부(310), 여과 제어부(340), 조작부(350)를 더 포함하는 것으로 구성할 수 있다. 1차 영양염류 여과부(320)는 1차 CDI 제1 여과 트레인부(322)와 1차 CDI 제2 여과 트레인부(324)를 포함하고, 2차 영양염류 여과부(330)는 2차 CDI 제1 여과 트레인부(332)와 2차 CDI 제2 여과 트레인부(334)를 포함할 수 있다. 이때, 각 기능은 도 3과 동일하다.12, the
또한, 도 12에서, 영양염류 제거부(1230)에 대해, 도 11에 도시된 바와 같이 1차 영양염류 여과부(1120)와 2차 영양염류 여과부(1130)를 포함하고, 여과방향 전환부(1110), 여과 제어부(1140), 조작부(1150)를 더 포함하는 것으로 구성할 수 있다. 1차 영양염류 여과부(1120)는 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126)를 포함하고, 2차 영양염류 여과부(1130)는 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1134)를 포함할 수 있다. 이때, 각 기능은 도 11과 동일하다.12, the
또한, 도 12의 영양염류 제거부(1230)에서, 하나의 CDI 여과 트레인부가 동작 중인 경우에 나머지 다른 CDI 여과 트레인부는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다. 즉, 영양염류 제거부(1230)에서 하나 또는 그 이상의 CDI 여과 트레인부가 동작 중인 경우에, 나머지 동작하지 않은 CDI 여과 트레인부는 대기 상태로 자동 세정 동작을 실행하거나, 작업자에 의해 다른 CDI 여과 트레인부로 교체될 수 있다.In addition, in the
또한, 도 12에서, 영양염류 저장조(140)에 포집되어 저장된 영양염류는 수송차 등을 이용하여 비료 연료를 생산하는 화학업체에 판매할 수 있다.Also, in FIG. 12, the nutrient salts collected and stored in the
그리고, 도 12에서, 슬러지 저장조(1240)에 저장되어 있는 슬러지는 주기적으로 소각하거나, 퇴비 등 비료 원료로 재사용할 수 있다.12, the sludge stored in the
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of removing land-based container type nutrients according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 11과 도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1200)은, 먼저 시스템이 댐이나 보에 일정 거리 이내로 배치될 수 있다(S1310).11, 12, and 13, in the land transport container type
즉, 도 12에 도시된 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1200)이 녹조가 발생된 댐이나 보(Weir)로부터 일정 거리 이내로 영양염류를 제거하기 위해 배치될 수 있다. That is, the land transport container type
이때, 취수 펌프(110), 응집 침전부(1210), 카트리지(cartridge) 필터부(1220), 영양염류 제거부(1230), 영양염류 저장조(140), 슬러지 저장조(1240), 정수 저장조(1250), 환수 펌프(1260)를 하나의 컨테이너 형태로 구성할 수 있다.At this time, the
또한, 하나의 장치가 하나의 컨테이너 형태로 구성될 수 있으며, 몇 개의 장치가 묶여서 하나의 컨테이너 형태로 구성될 수도 있다.In addition, one device may be configured as one container, and several devices may be bundled into one container.
이어, 취수 펌프(110)는 회전력을 이용해 댐이나 보로부터 파이프 라인을 통해 물을 끌어와 취수할 수 있다(S1320).Then, the
이어, 영양염류 제거부(1230)는 1차 영양염류 여과부(1120)가 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상의 1차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과할 수 있다(S1330).Next, the
이어, 정수 저장조(1240)에 1차적으로 여과된 정수가 저장될 수 있다(S1340).Then, the constants filtered primarily in the purified
이어, 여과방향 전환부(310)는 1차 영양염류 여과부(1120)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 전환하여 2차 영양염류 여과부(1130)로 전달할 수 있다(S1350).The filtration
이어, 2차 영양염류 여과부(1130)는 1차 영양염류 여과부(1120)를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 농축수에서 남은 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중 하나 또는 그 이상의 2차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과할 수 있다(S1360).The second
이어, 정수 저장조(1240)에 2차적으로 여과된 정수가 저장될 수 있다(S1370).Then, the secondarily filtered integer may be stored in the purified water storage tank 1240 (S1370).
이어, 영양염류 저장조(140)는 2차 영양염류 여과부를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장할 수 있다(S1380).Next, the
따라서, 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템을 차량 등에 탑재하여 댐이나 보 근처로 이동하여, 댐이나 보에 발생된 녹조에 따른 영양염류를 제거할 수 있다.Therefore, landfill container type nutrient removal system can be installed on a vehicle and moved to the vicinity of dam or beam to remove nutrients due to green tide generated in dam or beam.
또한, 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1200)은 컴팩트(Compact)한 구조로 육상에서 유동성이 우수하고, 장치를 설치하는 데 필요한 바닥의 형상과 면적을 나타내는 푸트 프린트(Footprint)가 매우 작다. Also, the land transport container type
그리고, 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1200)은 CDI 방식의 탈염 공정을 통해 생산된 고농축수(N, P)를 비료 연료를 생산하는 제조업체에 판매할 수 있다.The land transport container type
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 14 is a schematic view showing the overall configuration of a ship container type nutrient removal system according to another embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 용량성 이온 분리 방식을 이용한 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1400)은, 수면 위를 운항하는 선박(1410); 및 선박 상에 컨테이너 형태로 설치되고, 수면 아래로부터 물을 취수하여 CDI 방식으로 영양염류를 여과하여 제거하는 영양염류 제거 컨테이너(1420)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14, the ship container type
여기서, 선박(1410)은 운하ㆍ하천ㆍ항내(港內)에서 사용하는, 밑바닥이 편평한 화물 운반선, 바지선(Barge ship) 등이 될 수 있다.Herein, the
또한, 영양염류 제거 컨테이너(1420)는, 선박(1410)에 탑재하거나 설치할 수 있는 컨테이너 형태로 구성될 수 있으며, 취수 펌프(110), 응집 침전부(1421), 카트리지 필터부(1422), 영양염류 여과부(1423), 영양염류 저장조(140), 슬러지 저장조(1424), 정수 저장조(1425), 환수 펌프(1426) 및 전원 공급부(1427)를 포함할 수 있다.The
취수 펌프(110)는 댐(10)이나 보(10)로부터 회전력을 이용해 파이프 라인을 통해 물을 취수하는 것으로서, 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 동일하다.The
응집 침전부(1421)는 취수된 물에서 슬러지(sludge)를 응집 및 침전한다.The
카트리지 필터부(1422)는 슬러지가 제외된 취수를 여과재를 통해 여과한다.The
영양염류 여과부(1423)는 카트리지 필터부(1422)를 통해 여과된 물에서 영양염류를 도 9에 도시된 바와 같은 CDI 방식으로 여과한다. 따라서, 영양염류 여과부(1423)는 CDI 방식으로 영양염류를 제거하므로 CDI 여과부(1423)라고도 칭할 수 있다.The nutrient
여기서, 영양염류 여과부(1423)는 도 11에 도시된 바와 동일하게 1차 영양염류 여과부(112)와 2차 영양염류 여과부(1130)를 포함할 수 있다. 1차 영양염류 여과부(112)는 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부(1126)를 포함할 수 있다. 2차 영양염류 여과부(1130)는 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136)를 포함할 수 있다. The
영양염류 저장조(140)는 영양염류 여과부(1423)를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장할 수 있다.The
슬러지 저장조(1424)는 응집 및 침전된 슬러지를 포집하여 저장한다. 이렇게 포집 저장된 슬러지는 퇴비나 비료 원료로 사용할 수 있다.The
정수 저장조(1425)는 1차 영양염류 여과부(1120)를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 정수(clean water)를 저장하고, 2차 영양염류 여과부(1130)를 통해 영양염류가 2차적으로 여과된 정수를 저장할 수 있다.The purified
환수 펌프(1426)는 정수 저장조(1425)에 저장되어 있는 정수를 외부로 유출하거나, 댐이나 보(10)에 다시 환수시키는 기능을 실행할 수 있다.The
전원 공급부(1427)는 태양의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환해 충전하였다가 방전 동작으로 전원을 공급하는 태양 전지 형태일 수 있다. 물론, 전원 공급부(1427)는, 상업용 디젤 발전기를 적용할 수 있다.The
또한, 영양염류 제거 컨테이너(1420)는, 전술한 구성 이외에 도 11에 도시된 바와 동일하게 여과방향 전환부(1110), 여과 제어부(1140) 및 조작부(1150)를 더 포함할 수 있다. 이때, 각 기능은 도 11에서 설명한 바와 동일하다.The
또한, 영양염류 제거 컨테이너(1420)는, 전술한 구성 이외에 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 1차 전원 공급부(152)와 2차 전원 공급부(154), 자동 세정 장치(160)를 더 포함할 수 있다. 이들의 기능은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 동일하다.2 and 3, the
또한, 영양염류 제거 컨테이너(1420)는, 내부에 있는 하나의 구성요소를 하나의 컨테이너 형태로 구성할 수도 있고, 몇 개의 구성요소를 모아서 하나의 컨테이너 형태로도 구성할 수 있다.In addition, the
또한, 영양염류 제거 컨테이너(1420)에서 영양염류 여과부(1423)는, 도 12의 영양염류 여과부(1230)와 동일하게, 하나의 CDI 여과 트레인부가 동작 중인 경우에 나머지 다른 CDI 여과 트레인부는 대기(standby) 상태로 막 막힘(Fouling)을 해소하는 청소에 관한 자동 세정을 실행할 수 있다. The
즉, 1차 영양염류 여과부(1120)에서 하나 또는 그 이상의 CDI 여과 트레인부가 동작 중인 경우에, 나머지 동작하지 않은 CDI 여과 트레인부는 대기 상태로 자동 세정 동작을 실행하거나, 작업자에 의해 다른 CDI 여과 트레인부로 교체될 수 있다. That is, when one or more CDI filtration train units are operating in the first
또한, 2차 영양염류 여과부(1130)에서 하나 또는 그 이상의 CDI 여과 트레인부가 동작 중인 경우에, 나머지 동작하지 않은 CDI 여과 트레인부는 대기 상태로 자동 세정 동작을 실행하거나, 작업자에 의해 다른 CDI 여과 트레인부로 교체될 수 있다.In addition, when one or more CDI filtration trains are in operation in the second
또한, 도 14에서, 영양염류 저장조(140)에 포집되어 저장된 영양염류는 수송차 등을 이용하여 비료 연료를 생산하는 화학업체에 판매할 수 있다.In FIG. 14, the nutrient salts collected and stored in the
그리고, 도 14에서, 슬러지 저장조(1424)에 저장되어 있는 슬러지는 주기적으로 소각하거나, 비료 원료로 재사용할 수 있다.14, the sludge stored in the
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 컨테이너형 영양염류 제거 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.FIG. 15 is a flowchart illustrating a method of removing a vessel container type nutrient salt according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 11과 도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1400)은, 먼저 영양염류 제거 컨테이너(1420)가 선박(1410) 상에 설치될 수 있다(S1510).11 and 14 and 15, the vessel container type
즉, 도 14에 도시된 영양염류 제거 컨테이너(1420)가 바지선 등의 선박(1410)에 설치된 상태에서, 녹조를 제거하기 위해 선박(1410)이 댐이나 보(10)의 수면 상에 위치할 수 있다. That is, when the
이때, 영양염류 제거 컨테이너(1420)는 취수 펌프(110), 응집 침전부(1421), 카트리지(cartridge) 필터부(1422), 영양염류 제거부(1423), 영양염류 저장조(140), 슬러지 저장조(1424), 정수 저장조(1425), 환수 펌프(1426)를 포함해 하나의 컨테이너 형태로 구성할 수 있다.At this time, the
또한, 영양염류 제거 컨테이너(1420)는 하나의 장치가 하나의 컨테이너 형태로 구성될 수 있으며, 몇 개의 장치가 하나의 컨테이너 형태로 구성될 수도 있다.In addition, the
이어, 취수 펌프(110)는 회전력을 이용해 댐이나 보로부터 파이프 라인을 통해 물을 끌어와 취수할 수 있다(S1520).Then, the
이어, 영양염류 여과부(1423)는 1차 영양염류 여과부(1120)가 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부(1122) 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상의 1차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과할 수 있다(S1530).Next, the nutrient
이어, 정수 저장조(1424)에 1차적으로 여과된 정수가 저장될 수 있다(S1540).Then, the constants filtered primarily in the purified
이어, 여과방향 전환부(310)는 1차 영양염류 여과부(1120)에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 전환하여 2차 영양염류 여과부(1130)로 전달할 수 있다(S1550).Next, the filtration
이어, 2차 영양염류 여과부(1130)는 1차 영양염류 여과부(1120)를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 농축수에서 남은 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중 하나 또는 그 이상의 2차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과할 수 있다(S1560).The second
이어, 정수 저장조(1424)에 2차적으로 여과된 정수가 저장될 수 있다(S1570).Then, the secondarily filtered integer may be stored in the purified water storage tank 1424 (S1570).
이어, 영양염류 저장조(140)는 2차 영양염류 여과부를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장할 수 있다(S1580).Next, the
따라서, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템은 영영염류 제거 컨테이너(1420)를 선박(1410)에 탑재하여 댐이나 보(10)의 수상에서 이동하면서 녹조에 따른 영양염류를 제거할 수 있다. 이때, 녹조류는 사용자가 선박(1410)에서 갈고리 등으로 수거하여 제거할 수 있다.Accordingly, the ship container type nutrient removal system can remove the nutrients according to the greenhouse by moving the
또한, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1400)은 태양광을 바지선 등에 설치하여, CDI 시스템의 전력 공급원으로 사용할 수 있다. In addition, the ship container type
또한, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1400)은 녹조가 자주 발생되는 하절기(6~8월)에 영영염류 제거 컨테이너(1420)가 탑재된 선박 3 ~ 4 척을 댐이나 보(10)의 수상에서 운항하여 영양염을 제거함으로써 녹조 발생을 최소화 할 수 있다.In addition, the vessel container type
또한, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1400)은 1차와 2차 CDI 방식의 2 단계 과정으로 물 속의 입자(Particle)와 콜로이드(Colloid) 물질도 제거할 수 있다.In addition, the vessel container type
그리고, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템(1400)은 CDI 방식의 탈염 공정을 통해 생산된 고농축수(N, P)를 비료 연료를 생산하는 제조업체에 판매할 수 있다.The vessel container type nutrient removal system (1400) can sell highly concentrated water (N, P) produced by the CDI desalination process to a manufacturer producing fertilizer fuel.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 댐이나 보에 저수된 물에 나타나는 녹조 현상에 따라 물의 부영양화를 일으키게 하는 영양염류(nutiritive salts)를 용량성 이온 분리(CDI) 방식을 이용하여 제거하는 시스템을 선박에 탑재하고 선박을 이동하면서 영양염류를 제거함으로써 물의 오염을 방지하고 그 수역의 생태계가 파괴되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템 및 그 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, a system for removing nutrient salts that cause eutrophication of water by using a capacitive ion separation (CDI) method in response to a green algae phenomenon appearing in water stored in a dam or a beam, The present invention can realize vessel container type nutrient removal system and method for preventing pollution of water and preventing destruction of ecosystem of the water by removing nutrients while moving ship.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100 : CDI 방식 영양염류 제거 시스템 110 : 취수 펌프
120 : 1차 영양염류 여과부 122 : 1차 CDI 제1 여과 트레인부
124 : 1차 CDI 제2 여과 트레인부 130 : 2차 영양염류 여과부
132 : 2차 CDI 제1 여과 트레인부 134 : 2차 CDI 제2 여과 트레인부
140 : 영양염류 저장조 152 : 1차 전원 공급부
154 : 2차 전원 공급부 160 : 자동 세정 장치
300 : CDI 방식 영양염류 제거 시스템 310 : 여과방향 전환부
320 : 1차 영양염류 여과부 322 : 1차 CDI 제1 여과 트레인부
324 : 1차 CDI 제2 여과 트레인부 330 : 2차 영양염류 여과부
132 : 2차 CDI 제1 여과 트레인부 134 : 2차 CDI 제2 여과 트레인부
340 : 여과 제어부 350 : 조작부
911 : 유로 912a : 음이온 교환막
912b : 양이온 교환막 913a : 양극 집전체
913b : 음극 집전체 914 : 흐름전극
1110 : 여과방향 전환부 1120 : 1차 영양염류 여과부
1122, 1124, 1126 : 1차 CDI 여과 트레인부 1130 : 2차 영양염류 여과부
1132, 1134, 1136 : 2차 CDI 여과 트레인부 1140 : 여과 제어부
1150 : 조작부
1200 : 육상 이동 컨테이너형 영양염류 제거 시스템
1210 : 응집 침전부 1220 : 카트리지 필터부
1230 : 영양염류 제거부 1240 : 슬러지 저장조
1250 : 정수 저장조 1260 : 환수 펌프
1400 : 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템
1421 : 응집 침전부 1422 : 카트리지 필터부
1423 : 영양염류 제거부 1424 : 슬러지 저장조
1425 : 정수 저장조 1426 : 환수 펌프
1427 : 전원 공급부100: CDI nutrient removal system 110: aspiration pump
120: primary nutrient filtration part 122: primary CDI first filtration part
124: primary CDI secondary filtration train part 130: secondary nutrient filtration part
132: second CDI first filter train part 134: second CDI second filter train part
140: Nutrient storage tank 152: Primary power supply
154: secondary power supply unit 160: automatic cleaning device
300: CDI nutrient removal system 310: Filtration direction switching unit
320: primary nutrient filtration unit 322: primary CDI first filtration unit
324: primary CDI secondary filtration train part 330: secondary nutrient filtration part
132: second CDI first filter train part 134: second CDI second filter train part
340: Filtration controller 350:
911:
912b:
913b: cathode current collector 914: flow electrode
1110: Filtration direction switching unit 1120: Primary nutrient filtration unit
1122, 1124, 1126: Primary CDI filtration train section 1130: Secondary nutrient filtration section
1132, 1134, 1136: secondary CDI filtration train section 1140: filtration control section
1150:
1200: Land transport container type nutrient removal system
1210: Agglomeration sediment part 1220: Cartridge filter part
1230: nutrient removal agent 1240: sludge storage tank
1250: Water tank 1260: Water pump
1400: Container type nutrient removal system
1421: Agglomeration sediment part 1422: Cartridge filter part
1423: nutrient removal agent 1424: sludge storage tank
1425: Water tank 1426: Water pump
1427: Power supply
Claims (24)
를 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.In order to remove nutrients from dams and boats that are storing green algae, they are installed in container form on a ship operating on the surface of water, and water is taken from below the water surface, A nutrient removal container for filtering and removing;
And a vessel container type nutrient removal system.
상기 영양염류 제거 컨테이너는,
상기 취수된 물에서 영양염류를 여과하는 영양염류 여과부;
를 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the nutrient removal container comprises:
A nutrient filtration unit for filtering nutrients from the water;
And a vessel container type nutrient removal system.
상기 영양염류 여과부는,
상기 카트리지 필터부를 통해 여과된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 영양염류 여과부; 및
상기 1차 영양염류 여과부를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 2차적으로 여과하는 2차 영양염류 여과부;
를 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.3. The method of claim 2,
The nutrient filtration unit may include:
A primary nutrient filtration unit for primarily filtering the nutrients from the water filtered through the cartridge filter unit by a capacitive ion separation method; And
A second nutrient salt filtration unit for secondarily filtering the nutrients from the water in which the nutrients are separated through the first nutrient filtration unit by a capacitive ion separation method;
And a vessel container type nutrient removal system.
상기 응집 및 침전된 슬러지를 저장하는 슬러지 저장조;
상기 1차 영양염류 여과부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 정수(clean water)를 저장하고, 상기 2차 영양염류 여과부를 통해 영양염류가 2차적으로 여과된 정수를 저장하는 정수 저장조; 및
상기 정수 저장조에 저장되어 있는 정수를 외부로 유출하거나 환수시키는 환수 펌프;
를 더 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.The method of claim 3,
A sludge storage tank for storing the flocculated and settled sludge;
A purified water tank for storing clean water primarily filtered by the nutrient salts through the primary nutrient filtration unit and storing the purified water that is secondly filtered by the nutrient salts through the secondary nutrient filtration unit; And
A circulation pump for discharging or returning the purified water stored in the purified water storage tank to the outside;
Further comprising a vessel container type nutrient removal system.
상기 1차 영양염류 여과부는,
상기 취수된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부; 및
상기 취수된 물에서 영양염류를 용량성 이온 분리 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부;
를 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.The method of claim 3,
The primary nutrient filtration unit comprises:
A first capacitive ion separation first filtration train unit for primarily filtering the nutrients from the collected water by a capacitive ion separation method; And
A first capacitive ion-exchanged second filtration train unit for primarily filtering the nutrients from the water taken by the capacitive ion separation system;
And a vessel container type nutrient removal system.
상기 2차 영양염류 여과부는,
상기 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과하는 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부; 및
상기 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 용량성 이온 분리 방식으로 영양염류를 2차적으로 여과하는 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부;
를 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.The method of claim 3,
The second nutrient salt filtration unit comprises:
A second capacitive ion-exchange first filtration train unit for secondarily filtering the nutrient salts by the capacitive ion separation method in the concentrated water primarily filtered through the first primary capacitive ion-exchange filtration train unit; And
A second capacitive ion-exchanged second filtration train unit for secondarily filtering the nutrient salts by the capacitive ion separation method in the concentrated water primarily filtered through the first capacitive ion-exchange second filtration train unit;
And a vessel container type nutrient removal system.
상기 1차 영양염류 여과부는, 상기 1차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부 또는 상기 1차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부 중 하나가 용량성 이온 분리 방식으로 여과하는 동작을 실행하는 경우에 나머지 다른 하나는 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.6. The method of claim 5,
The primary nutrient filtration unit may be configured such that when one of the primary capacitive ion separation first filtration train unit or the first capacitive ion separation second filtration train unit performs filtration by capacitive ion separation The other one performs automatic cleaning in a standby state. A vessel container type nutrient removal system.
상기 2차 영양염류 여과부는, 상기 2차 용량성 이온분리 제1 여과 트레인부 또는 상기 2차 용량성 이온분리 제2 여과 트레인부가 용량성 이온 분리 방식으로 여과하는 동작을 실행하는 경우에 나머지 다른 하나는 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.The method according to claim 6,
The secondary nutrient filtration unit may be configured such that when performing the operation of filtering the secondary capacitive ion separation first filtration train part or the second capacitive ion separation second filtration train by the capacitive ion separation method, The vessel container type nutrient removal system that performs automatic cleaning in a standby state.
상기 취수된 물의 유기물질 또는 무기물질로 인해 막 막힘(Fouling) 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해 상기 취수된 물을 자동 세정하고, 구연산(C6H8O7) 및 차아염소산나트륨(NaOCl)이 들어있는 화학물질 저장소(Chemical Storage)를 이용해 살균하는 자동 세정 장치;
를 더 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.3. The method of claim 2,
(C 6 H 8 O 7 ) and sodium hypochlorite (NaOCl) are added to the water to prevent the occurrence of film fouling due to the organic or inorganic substances of the water, An automatic cleaning device for sterilizing by using the contained chemical storage (Chemical Storage);
Further comprising a vessel container type nutrient removal system.
상기 영양염류 여과부는,
상기 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 1차 CDI 제2 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 영양염류 여과부;
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 2차 CDI 제2 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과하는 2차 영양염류 여과부;
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달하거나, 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 또는 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달하도록 여과 방향을 스위칭 전환하는 여과방향 전환부; 및
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부와 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부의 작동을 제어하고, 상기 여과방향 전환부를 스위칭 제어하는 여과 제어부;
를 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.3. The method of claim 2,
The nutrient filtration unit may include:
A primary nutrient filtration unit for primarily filtering the nutrients from the water taken in the CDI system through a primary CDI first filtration train unit or a first CDI second filtration train unit;
In the concentrated water primarily filtered through the first CDI first filtration train part or the first CDI second filtration train part, the nutrient salts are introduced into the second CDI first filtration train part or the second CDI second filtration train part A secondary nutrient filtration unit for secondary filtration through the CDI system;
The concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first CDI first filtration train part is transferred to the second CDI first filtration train part or the second CDI second filtration train part under switching control, A filtration step of switching the filtration direction so as to transfer the concentrated water primarily filtered by the nutrient salts to the second CDI first filtration train part or the second CDI second filtration train part in accordance with the switching control in the CDI second filtration train part A direction changing unit; And
And controls the operation of the first CDI first filtration train, the first CDI second filtration train, the second CDI first filtration train, and the second CDI second filtration train, A filtering control section for controlling the filtering section;
And a vessel container type nutrient removal system.
상기 1차 영양염류 여과부에서 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부와 상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부 중 하나가 동작하거나 둘 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력하거나, 상기 2차 영양염류 여과부에서 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부와 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부 중 하나가 동작하거나 둘 다 동작하도록 하는 동작 명령을 입력하는 조작부;
를 더 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.11. The method of claim 10,
Wherein the primary nutrient filtration unit inputs an operation command to operate either one of the primary CDI first filtration train unit and the primary CDI second filtration train unit or both of them, An operation unit for inputting an operation command for operating either one of the secondary CDI first filtration train unit and the secondary CDI second filtration train unit or both of them;
Further comprising a vessel container type nutrient removal system.
상기 조작부는, 상기 1차 영양염류 여과부 및 상기 2차 영양염류 여과부에 대해, 하나가 동작할 때 다른 하나는 자동 세정 동작을 실행하거나, 다른 장치로 교체하기 위해 동작을 중지하도록 하는 명령을 입력하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the operating unit is operable to cause the first and second nutrient filtration units and the second nutrient filtration unit to execute a command to stop one operation when the other operates, Container type nutrient removal system to enter.
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 상기 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부로 전달되어 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부에서 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과될 때,
상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부는 상기 여과 제어부의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하는,
선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.11. The method of claim 10,
The concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first CDI first filtration train part is transferred to the first CDI first filtration train part in accordance with the switching of the filtration direction switching part so that the CDI When the nutrient salts are secondly filtered in the manner described above,
Wherein the first CDI second filtration train part and the second CDI second filtration train part stop operation according to the operation control of the filtration control part and perform automatic cleaning in a standby state,
Container type nutrient removal system.
상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 상기 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달되어 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부에서 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과될 때,
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부는 상기 여과 제어부의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하는,
선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.11. The method of claim 10,
The concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first CDI second filtration train part is transferred to the second CDI second filtration train part according to the switching of the filtration direction switching part so that the CDI When the nutrient salts are secondly filtered in the manner described above,
Wherein the first CDI first filter train section and the second CDI first filter train section stop operation in accordance with the operation control of the filtration control section and perform automatic cleaning in a standby state,
Container type nutrient removal system.
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 상기 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부로 전달되어 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부에서 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과될 때,
상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부는 상기 여과 제어부의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하는,
선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.11. The method of claim 10,
The concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first CDI first filtration train part is transferred to the second CDI second filtration train part in accordance with the switching of the filtration direction switching part so that the CDI When the nutrient salts are secondly filtered in the manner described above,
Wherein the first CDI second filtration train part and the second CDI first filtration train part stop operation according to the operation control of the filtration control part and perform automatic cleaning in a standby state,
Container type nutrient removal system.
상기 1차 CDI 제2 여과 트레인부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수가 상기 여과방향 전환부의 스위칭에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부로 전달되어 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부에서 CDI 방식으로 영양염류가 2차적으로 여과될 때,
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 및 상기 2차 CDI 제2 여과 트레인부는 상기 여과 제어부의 작동 제어에 따라 작동을 중지하고, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하는,
선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.11. The method of claim 10,
The concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first CDI second filtration train part is transferred to the first CDI first filtration train part in accordance with the switching of the filtration direction switching part so that the CDI When the nutrient salts are secondly filtered in the manner described above,
Wherein the first CDI first filtration train part and the second CDI second filtration train part stop operation according to the operation control of the filtration control part and perform automatic cleaning in a standby state,
Container type nutrient removal system.
상기 영양염류 여과부는,
상기 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상을 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과하는 1차 영양염류 여과부;
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 선택된 1차 CDI 여과 트레인부를 통해 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수에서 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상을 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과하는, 2차 영양염류 여과부;
상기 취수된 물에서 영양염류를 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상에서 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 제어에 따라 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상으로 전달하도록 여과 방향을 스위칭 전환하는 여과방향 전환부; 및
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상의 작동을 제어하고, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상의 작동을 제어하며, 상기 여과방향 전환부를 스위칭 제어하는 여과 제어부;
를 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.3. The method of claim 2,
The nutrient filtration unit may include:
A primary nutrient filtration unit for primarily filtering nutrients from the water withdrawn through one or more of the primary CDI first filtration train section and the first CDI n-th filtration train section in a CDI system;
The nutrient salts in the concentrated water primarily filtered through the primary CDI filtration train portion selected from the primary CDI first filtration train portion and the primary CDI n-th filtration train portion are passed through the secondary CDI primary filtration train portion A second nutrient salt filtration unit that is secondarily filtered in a CDI system via one or more of the second to third CDI control filtration trains;
The nutrient salts are taken from the water withdrawn from the first CDI primary filtration train section to the primary CDI n-th filtration train section, and the concentrated water, which is primarily filtered at one or more of the primary CDI primary filtration train section and the primary CDI n & 1 to the one or more of the first to fourth filter trains to the second CDI n-th filtration train; And
And controls one or more operations of the primary CDI first filtration train portion and the first CDI n-th filtration train portion, wherein one of the secondary CDI primary filtration train portion and the secondary CDI n & A filtering control unit for controlling operation of the filtering direction switching unit and switching the filtering direction switching unit;
And a vessel container type nutrient removal system.
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작하도록 하는 동작 명령을 입력하거나, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작하도록 하는 동작 명령을 입력하는 조작부;
를 더 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.18. The method of claim 17,
An operation command for causing one or more of the primary CDI first filtration train portion and the primary CDI n-th filtration train portion to operate is inputted, or an operation command for operating the secondary CDI primary filtration train portion to the secondary CDI n-th filtration portion An operation unit for inputting an operation command for causing one or more of the filtration train units to operate;
Further comprising a vessel container type nutrient removal system.
상기 조작부는, 상기 1차 영양염류 여과부에서 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때나, 상기 상기 2차 영양염류 여과부에서 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 것들은 자동 세정 동작을 실행하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.19. The method of claim 18,
Wherein the operation unit is operated when one or more of the primary CDI first filtration train portion and the first CDI n-th filtration train portion operates in the first nutrient salt filtration portion or in the second nutrient salt filtration portion And others that do not operate when one or more of the secondary CDI first filtration train portion and the secondary CDI n < th > filtration train portion operate, perform a self-cleaning operation.
상기 1차 영양염류 여과부는,
상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 1차 CDI 여과 트레인부들에 대해, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.18. The method of claim 17,
The primary nutrient filtration unit comprises:
When one or more of the primary CDI first filtration train portion and the first CDI n-th filtration train portion operate, the other primary CDI filtration train portions that are not operating are automatically cleaned in a standby state The vessel container type nutrient removal system.
상기 2차 영양염류 여과부는,
상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 2차 CDI 여과 트레인부들에 대해, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 시스템.18. The method of claim 17,
The second nutrient salt filtration unit comprises:
When one or more of the secondary CDI first filtration train portion and the second CDI n-th filtration train portion operate, the other secondary CDI filtration train portions that do not operate are automatically cleaned in a standby state The vessel container type nutrient removal system.
(a) 상기 영양염류 제거 컨테이너가 상기 선박 상에 설치되는 단계;
(b) 취수 펌프가 물을 취수하는 단계;
(c) 1차 영양염류 여과부가 상기 취수된 물에서 영양염류를 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상의 1차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 1차적으로 여과하는 단계;
(d) 정수 저장조가 상기 1차적으로 여과된 정수를 저장하는 단계;
(e) 상기 여과방향 전환부가 상기 1차 영양염류 여과부에서 영양염류가 1차적으로 여과된 농축수를 스위칭 전환하여 2차 영양염류 여과부로 전달하는 단계;
(f) 상기 2차 영양염류 여과부가 상기 1차 영양염류 여과부를 통해 1차적으로 영양염류가 분리된 농축수에서 남은 영양염류를 2차 CDI 제1 여과 트레인부(1132) 내지 2차 CDI 제n 여과 트레인부(1136) 중 하나 또는 그 이상의 2차 CDI 여과 트레인부를 통해 CDI 방식으로 2차적으로 여과하는 단계;
(g) 상기 정수 저장조가 상기 2차적으로 여과된 정수를 저장하는 단계; 및
(h) 영양염류 저장조가 상기 2차 영양염류 여과부를 통해 여과된 영양염류를 포집하여 저장하는 단계;
를 포함하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 방법.A vessel of a system comprising a nutrient removal container for withdrawing said water in a container form to remove nutrient salts from a dam or beam storing the green algae and filtering the nutrient salts by a capacitive ion separation method A container type nutrient removal method comprising:
(a) installing the nutrient removal container on the vessel;
(b) withdrawing the water from the intake pump;
(c) a primary nutrient filtration unit receives nutrients from the withdrawn water through one or more primary CDI filtration train units in a primary CDI primary filtration train or primary CDI control filtration unit in a CDI system Subsequently filtering;
(d) storing the first filtered filtered integer;
(e) the filtration direction switching unit switches and transfers the concentrated water primarily filtered by the nutrient salts in the first nutrient filtration unit to the second nutrient filtration unit;
(f) the second nutrient filtration unit separates the remaining nutrients from the concentrated water in which the nutrients are primarily separated through the first nutrient filtration unit, from the second CDI first filtration train unit 1132 to the second CDI n Secondarily filtering in a CDI manner through one or more of the secondary CDI filtration train portions of the filtration train portion 1136;
(g) storing the quadratically filtered integer in the water tank; And
(h) capturing and storing the nutrient salts filtered through the second nutrient salt filtration unit by the nutrient storage tank;
Wherein the vessel container type nutrient removal method comprises the steps of:
상기 (c) 단계에서 상기 1차 영양염류 여과부는, 상기 1차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 1차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 1차 CDI 여과 트레인부들에 대해, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하거나, 다른 CDI 여과 트레인부로 교체되도록 동작을 중지하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 방법.23. The method of claim 22,
In the step (c), when the primary nutrient filtration unit operates one or more of the primary CDI primary filtration train unit and the primary CDI n-th filtration unit, Wherein the filter trains are subjected to automatic cleaning in a standby state or to an operation to be replaced with another CDI filtration train portion.
상기 (f) 단계에서 상기 2차 영양염류 여과부는, 상기 2차 CDI 제1 여과 트레인부 내지 상기 2차 CDI 제n 여과 트레인부 중 하나 또는 그 이상이 동작할 때, 동작하지 않는 다른 2차 CDI 여과 트레인부들에 대해, 대기(standby) 상태로 자동 세정을 실행하거나, 다른 CDI 여과 트레인부로 교체되도록 동작을 중지하는, 선박 컨테이너형 영양염류 제거 방법.23. The method of claim 22,
In the step (f), when the one or more of the secondary CDI first filtration train portion and the second CDI n-th filtration train portion operate, the second secondary nutrient filtration portion may include another secondary CDI Wherein the filter trains are subjected to automatic cleaning in a standby state or to an operation to be replaced with another CDI filtration train portion.
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