JP2017508612A - 高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化処理システム - Google Patents

Abstract

高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化処理システムが開示される。本発明の一実施例による廃水浄化処理システムは、外部から流入される廃水を貯蔵して微細気泡で廃水を１次浄化する第１浄化槽と、第１浄化槽内で１次浄化のための微細気泡を発生させるために、第１浄化槽から廃水が流入されて微細気泡とともに第１浄化槽へ流出させる第１気泡発生器と、第１浄化槽から１次浄化された１次浄化廃水が流入されて、高電圧放電および微細気泡で廃水を２次浄化する第２浄化槽と、第２浄化槽の上部に位置して、第２浄化槽内部の１次浄化廃水にオゾンやラジカルイオンを排出する高電圧放電装置と、第２浄化槽内で高電圧放電装置から排出されるオゾンやラジカルイオンが拡散されるようにする微細気泡を発生させるために、第２浄化槽から１次浄化廃水が流入されて微細気泡とともに第２浄化槽へ流出させる第２気泡発生器と、第１浄化槽と第２浄化槽が位置される浄化チャンバーと、浄化チャンバーから流出された空気を高電圧放電で浄化して外へ排出する高電圧放電空気清浄機と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明の実施例は廃水浄化処理システムに関し、具体的に、高電圧放電と微細起泡を利用して廃水を浄化処理するシステムに関するものである。

一般的な水処理技術は、大きく物理・化学的処理と生物学的処理、多段階処理に大別することができる。現在、このような技術を跳び越えてより良い水処理効果を見るために多くの研究が進行されているが、いわゆる先端水処理技術と呼ばれる技術を中心に多くの研究が行われている。

先端水処理技術の種類を調べると、１）電気化学的方法による技術、２）電気・磁気を利用した水処理技術、３）紫外線を利用した水処理技術、４）高電圧放電を利用した水処理技術がある。

高電圧放電を利用した水処理技術は、従来の水処理技術とは違って薬品投入が必要なくて処理工程も簡便であり、２次汚染も発生させない長所で、最近新しい概念の水処理技術に浮び上がっている。高電圧放電にはパルスストリーマー放電、無声放電、部分放電、沿面放電およびコロナ放電などがある。水質汚染物質処理のための電気放電に関する研究は、１９８０年代後半からアメリカ、日本、オランダ、チェコ、ロシア、カナダなどで活発に進行されてきた。水中または、水表面で高電圧パルス放電を発生させれば多様な物理化学的過程が開示されて紫外線(ＵＶ）、衝撃波（ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅｓ）、そしてＨ、Ｏ、ＯＨ、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）などのような化学的活性種を生成させるし、水表面に近接して発生する気体種の放電においては、酸素が存在するとき高濃度のオゾンと活性ラジカルが生成されて、簡単に水に溶解されて、汚染物質除去プロセスに参加されることが知られている。

高電圧放電装置の流入ガスとして空気を利用する場合、Ｏ_３をはじめるＯ、ＯＨ、Ｈ、N、ＨＯ_２等のラジカル（Ｒａｄｉｃａｌ）が生成され、これらの不安定な生成物は、２次的に汚染物質または酸素などと反応して過酸化物（Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）や新しい形態のラジカルを形成することによって、連鎖的な酸化分解反応が進行されて、このような酸化反応は難分解性物質、大気中有害ガスおよび悪臭、色度および汚廃水の殺菌処理など汚染物質浄化に幅が広く応用されることができる。

現在、水処理のための高電圧放電技法は、あまりにも多く研究されてきて、水を高電圧放電を利用して浄化する場合、効果が良いということは学術的実験で証明になって、その価値を認められている。

さらに、最近では高電圧放電で浄化された廃水に２次的にバブルを発生させて、２次的浄化を実施する技術も提案されている。但し、この場合、高電圧放電による浄化とバブルによる浄化が独立的に行われるようにする。このような独立的な２段階の浄化は、単純に高電圧放電による浄化とバブルによる浄化を並列的に進行することに過ぎない。また、高電圧放電による浄化を主にして、高電圧放電に浄化された廃水にバブルで追加の浄化を行うことに過ぎないという点で、高電圧放電だけによって浄化をする場合と比較する時、ほぼ同じ時間がかかることになる。

大韓民国登録特許第１０-１２１１８２３号（２０１２.１２.１３）

本発明の実施例は、高電圧放電と微細起泡を一つの反応槽で同時に利用することによって、浄化能力および速度を増進させた廃水浄化処理システムを提供するためのことである。

また、本発明の実施例は、高電圧放電および微細起泡を一つの反応槽で同時に利用することによって、高濃度難分解性廃水を浄化させることができる廃水浄化システムを提供するためのことである。

さらに、本発明の実施例は、高電圧放電および微細起泡による浄化の前に微細気泡を利用した浄化をまず行うことによって、廃水浄化に要する時間を短縮して廃水浄化処理の効率を極大化する廃水浄化処理システムを提供するためのことである。

ともに、廃水浄化処理システムの運用中に発生されることになる汚染された空気を浄化して外部に排出させることができる廃水浄化処理システムを提供するためのことである。

本発明の一側面によれば、外部から流入される廃水を貯蔵して微細気泡で廃水を１次浄化する第１浄化槽と、第１浄化槽内で１次浄化のための微細気泡を発生させるために、第１浄化槽から廃水が流入されて微細気泡とともに第１浄化槽へ流出させる第１気泡発生器と、第１浄化槽から１次浄化された１次浄化廃水が流入されて、高電圧放電および微細気泡で廃水を２次浄化する第２浄化槽と、第２浄化槽の上部に位置して、第２浄化槽内部の１次浄化廃水にオゾンやラジカルイオンを排出する高電圧放電装置と、第２浄化槽内で高電圧放電装置から排出されるオゾンやラジカルイオンが拡散されるようにする微細気泡を発生させるために、第２浄化槽から１次浄化廃水が流入されて微細気泡とともに第２浄化槽で流出させる第２気泡発生器と、第１浄化槽と第２浄化槽が位置される浄化チャンバーと、浄化チャンバーから流出された空気を高電圧放電で浄化して外へ排出する高電圧放電空気浄化期と、を含む。

ここで、第１浄化槽に流入される廃水は、食物廃水と、染色廃と、畜産廃水と、製紙廃水と、および澱粉廃水中の一つ以上を含むことができる。

また、高電圧放電装置がオゾンラジカルイオンを排出するように、高電圧放電装置に流入される空気は浄化チャンバー内の空気であることができる。

さらに、第１気泡発生器および第２気泡発生器は、一つの微細気泡発生器から微細気泡が供給されることができる。

本発明の実施例は、高電圧放電と微細気泡を一つの反応槽で同時に利用することによって、浄化能力および速度を増進することができる。

さらに、本発明の実施例は、高電圧放電および微細起泡を一つの反応槽で同時に利用することによって、高濃度難分解性廃水を浄化させることができる。

さらに、本発明の実施例は、高電圧放電および微細起泡による浄化の前に微細気泡を利用した浄化をまず行うことによって、廃水浄化に要する時間を短縮して廃水浄化処理の効率を極大化することができる。

ともに、廃水浄化処理システムの運用中に発生される汚染された空気を浄化して外部に排出することができる。

本発明の実施例による廃水浄化処理システムの装置構成図である。 本発明の実施例による廃水浄化処理システムの高電圧放電装置の構成図である。 本発明の実施例による廃水浄化処理システムの高電圧放電器の構成図である。 本発明の実施例による廃水浄化処理システムの第２貯藏槽において微細気泡に機能を図示した図面である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施型実施形態を説明する。しかし、これは、例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。

本発明を説明するにおいて、本発明に関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曇ることができる場合にはその詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明の機能を考慮して定義された用語として、これは、使用者、運用者の意図または慣例などによって変わることができる。したがって、その定義は本明細書全般にわたった内容を基に下されなければならない。

本発明の技術的思想は請求範囲によって決定され、以下の実施例は、本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者に効率的に説明するための手段だけである。

図１は本発明の実施例による高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化システムの装置構成図である。図１に図示されたように、本発明の実施例による高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化システム１は、浄化チャンバー１０内に第１浄化槽１００と第２浄化槽２００が位置される。本発明の実施例による高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化システム１は、廃水が第１浄化槽１００で微細気泡によって先に１次浄化された後、１次浄化廃水が第２浄化槽２００に供給されて、高電圧放電と微細起泡の作用によって２次浄化される。これによって、１次浄化過程を通じて浮遊性汚染物質（ＳＳ,Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ）などが１次に除去された後、高電圧放電と微細起泡の協力作用によって２次浄化される。これによって、本発明の実施例による高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化システム１は、高濃度難分解性廃水を速かに除去することができる。

先に、第１浄化槽１００は廃水流入管１１０を通じて外部から廃水ｗ/ｗ（ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ）を流入される。流入される廃水は家庭、工場、農畜産業など各種施設で排出される汚水、廃水、下水などを含むことができる。さらに、高濃度難分解性廃水である食物廃水と、染色廃水と、畜産廃水と、製紙廃水と、澱粉廃水などを含むことができる。

流入された廃水は、第１浄化槽１００内で微細起泡によってまず浄化され、すなわち、第１浄化槽１００は流入された廃水を貯蔵するとともにこれを１次浄化する。第１浄化槽１００内での１次浄化は微細起泡の汚染物質捕獲などにより行われる。

このため、第１浄化槽１００は第１気泡発生器１５０に流体連通している。すなわち、第１気泡発生器１５０は第１浄化槽１００の側方に連結されている第１廃水流入路１５２から第１浄化槽１００内の廃水が流入される。この後、第１気泡発生器１５０は、第１気泡発生器１５０内で流入された廃水に微細起泡を注入した後、第１廃水流出路１５４を通じて再び第１浄化槽１００へ流出させる。ここで、第１廃水流出路１５４は、一端が第１気泡発生器１５０に連結されて、他端は第１浄化槽１００の下面に連結されていることができる。第１廃水流出路１５４の他端が第１浄化槽１００の下面に連結されていることによって、再び第１浄化槽１００へ流出された廃水内に含まれた微細起泡が第１浄化槽１００内で上昇して円滑に広がることができる。ここで、第１浄化槽１００の内部に広がる微細気泡Ｂは１０〜１００μmの直径を有することができる。但し、これに限定されないで、１０ 〜１０００μmの直径を有することもでき、１００μm以上の直径を有することもできる。一方、図１では、第１廃水流入路１５２が1個であり、第１廃水流出路１５４が２個であると図示されているが、これに限定されなくて、その個数は第１浄化槽１００の容量や必要に応じて決定することができる。例えば、第１浄化槽１００の体積が大きいか微細気泡が第１浄化槽１００以内でより迅速に広がるようにするために、第１廃水流出路１５４は３個以上具備されることができる。さらに、図面で図示しなかったが、第１廃水流出路は一つのメイン流出路から分岐されては２個以上の分枝管であることができる。

第１浄化槽１００以内へ供給される微細気泡Ｂは、第１浄化槽１００内の廃水（ｗ/ｗ）を１次浄化することになる。第１気泡発生器１５０が起動されると、所定時間経過後、第１浄化槽１００内は微細気泡Ｂでぎっしり満ちることができる。ここで、所定時間は5分程度（視覚的にぎっしり満ちるまで所要される時間は約３０秒〜１分）であることができるが、これは第１気泡発生器１５０の容量および第１浄化槽１００の大きさにより相異なることができるところ、これに限定されない。微細気泡Ｂは第１浄化槽１００内で廃水（ｗ/ｗ）の全窒素（Ｔ/Ｎ，Ｔｏｔａｌ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ）、全リン（Ｔ/Ｐ，Ｔｏｔａｌ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）、浮遊性汚染物質（ＳＳ，Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ）を減らすか、下げる役割をすることになる。

ここで、浮遊性汚染物質ＳＳは廃水内に浮遊して存在する汚染物質として、食物廃水と、染色廃水と、畜産廃水と、製紙廃水と、澱粉廃水とに存在してその除去が難しい汚染物質の中の一つである。第１浄化槽１００内では微細気泡Ｂが浮遊性汚染物質ＳＳ外面に吸着されて浮遊性汚染物質ＳＳを捕集するようになる。廃水より密度が低い微細起泡Ｂは第１浄化槽１００内の廃水上側に移動しようとする力（浮力）を受けることになる。ここで、微細起泡Ｂが浮遊性汚染物質ＳＳを吸着/捕集した状態で浮力を受けることによって、浮遊性汚染物質ＳＳは、微細気泡Ｂとともに第１浄化槽１００内の廃水上部に浮遊することになる。図１で、浮遊性汚染物質ＳＳが第１浄化槽１００内の上部に浮遊されていることを確認することができる。このように、第１浄化槽１００内の廃水上部に裕福されているいる浮遊性汚染物質ＳＳを含む汚染物質は、第１浄化槽１００の上部での汚染物質除去作業によって容易に除去されることができる。

このように、浮遊性汚染物質ＳＳを含む汚染物質は第１浄化槽１００内の廃水ｗ/ｗから１次的除去されるようになる。本明細書では、これを“１次浄化過程” と呼ばするようにする。このような１次浄化過程は、高電圧放電によって除去される場合、相当な時間が所要される浮遊性汚染物質ＳＳが迅速で効率的に除去されることができるようにすることによって、後述する２次浄化過程（高電圧放電および微細起泡による浄化過程）に所要される時間を減らすことができる。

このような１次浄化過程を通じて浄化された１次浄化廃水は、第１バルブＶ１の開放により第１浄化槽廃水流出管１２０を通じて２次浄化槽２００へ移動されることができる。第１浄化槽廃水流出管１２０の一端は第１浄化槽１００の下部に結合されていることができるし、他端は第２浄化槽２００の上部に結合されていることができる。第１バルブＶ１は第１浄化槽廃水流出管１２０に具備されることができる。また、図面で図示しなかったが、第１浄化槽廃水流出管１２０を通じて１次浄化廃水を移送するために別途のポンプが具備されることができる。

図１では、第１浄化槽廃水流出管１２０の一端より他端が高いところに位置している。但し、これに限定されないで、１浄化槽廃水流出管１２０の一端より他端が低いところに位置できるとはもちろんである。例えば、第１浄化槽１００が第２浄化槽２００より上側に位置して、第１浄化槽１００に連結される第１浄化槽廃水流出管１２０の一端が第２浄化槽２００に連結される第１浄化槽廃水流出管１２０の他端より高いところに位置できることはもちろんである。この場合には、重力によって第１浄化廃水が第１浄化槽廃水流出管１２０に沿って移動することができる。したがって、別途のポンプが具備されないで、第１バルブＶ１の開閉によってだけ第１浄化廃水の移動を取り締まることができる。

第１浄化槽廃水流出管１２０を通じて第２浄化槽２００へ流入された第１浄化廃水は、第２浄化槽２００内で２次浄化されることになる。２次浄化は高電圧放電および微細起泡の同時作用によって行われる。このような２次浄化のために、第２浄化槽２００は、上部に高電圧放電装置２６０を具備し、第２気泡発生器に流体連通されている。

高電圧放電装置２６０は第２浄化槽２００の上部に位置し、高電圧放電によって、外部から流入された空気からオゾンやラジカルイオンを生成する。このため、高電圧放電装置２６０は多様な形態の装置を含むことができるし、例えば、ＤＢＤ（ｄｉｅｌｃｃｔｒｉｃ ｂａｒｒｉｅｒ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ソース、ＩＣＰ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）ソース、ＣＣＰ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）ソース、ＴＣＰ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）ソース、ＥＣＲ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）ソース、ＳＷＰ（ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ ｐｌａｓｍａ）ソースなどであることができる。

このような高電圧放電装置２６０は、外部から流入された空気から高電圧放電を利用して、ゾンやラジカルイオンを生成し、これを利用して１次浄化廃水を２次浄化することができる。具体的に、本発明の高電圧放電装置２６０は、１次浄化廃水に電場を印加して１次浄化廃水を処理する機能を遂行することができる。このような処理過程の間流入された空気はイオン化され、これにより１次浄化廃水は２次浄化処理できるのに、これに対して後述することにする。

また、高電圧放電装置２６０は空気を流入するための空気流入管２６２を具備することができる。高電圧放電装置２６０は第２浄化槽２００上部に位置できるが、これは１次浄化廃水が第２浄化槽２００から流出入貯蔵および/または移動されていて、それより軽いオゾンやラジカルが上記廃水内部および/または、表面でより効果的に反応するためである。

図２および３を参照して、本発明の実施例による高電圧放電装置２６０に対してさらに詳しく説明する。本発明の実施例による高電圧放電装置２６０は高電圧放電器２７０が一つ以上結合された形態である。

図３に図示されたように、本発明の実施例による高電圧放電器２７０は、円筒型管２７０−１と、支持台２７０−３と、金属網２７０−５と、外部電極２７０-7とを含むことができる。

先に、円筒型管２７０−１は本発明の実施例による高電圧放電器２７０の基本構造で、両断が開放されて、誘電体からなることができる。円筒型管２７０−１はその内部に内部電極２７０−９を含み、その形態は特に制限されないことができる。円筒型管２７０−１の一端、すなわち上端はオープン（ｏｐｅｎ）されて支持台２７０−３に結合され、他端、すなわち下端は全体またはその一部が開放されることができる。円筒型管２７０−１はその内外部に配置された両電極の間に存在して絶縁材質からなることができる。また、石英からなった石英管であることもでき、誘電体からなることができる。

これによって、外部電極２７０−７と内部電極２７０−９に電流が印加されば、誘電体(Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅ)の電気分極によって電場が減りながら相対的に電気容量を増大する。したがって、本発明の実施例ではこのような誘電体を円筒型管２７０−１で使って電流の流れを最上に維持しながら電子なだれ（ａｖａｌａｎｃｈ ｅｆｆｅｃｔ）を極大化させることができる。

さらに、支持台２７０−３は円筒型管２７０−１の一端が結合されることができる。
支持台２７０−３は円筒型管２７０−１とこれを含む高電圧放電器２７０の各構成要素を支持することになる。また、支持台２７０−３は高電圧放電がかなう領域と電流と空気を流入される領域を区分する役割をすることができる。このような支持台２７０−３の材質や形状は特に制限されなくて、例えば、非伝導性物質からなることができる。

金属網２７０−５は上記円筒型管２７０−１の外部を囲んで、外部電極２７０−７に連結されて、網（Ｍｅｓｈ）形態を有する網状電極で作用することができる。このような網形態の穴はコロナ放電を極大化させることができる。すなわち、帯電面積を高めて電荷（ｃｈａｒｇｅ）を部分集中させて電子発生効率を上げ、コロナ放電発生は高めるもののアーク放電は抑制することができる。さらに、上記金属網２７０−５の材質や形状は特に制限されないけれど、導電体から形成されることができて、例えばステンレススチールからなることができる。さらに、円筒型管２７０−１の中を中心にそれの上部および下部全体または、一部にかけて形成されることができる。

内部電極２７０−９は支持台２７０−３を貫通して金属網２７０−５に連結される。外部電極２７０−７は円筒型管２７０−１の外部に位置することができるし、金属網２７０−５に電流を供給する。このため、外部電極２７０−７は支持台２７０−３を貫通して形成されることができる。

内部電極２７０−９は、支持台２７０−３を貫通して円筒型管２７０−１内部に位置することができる。内部電極２７０−９は外部電極２７０−７と対向する電極で、円筒型管２７０−１を間に置いて高電圧放電がかなう。このため、内部電極２７０−９の材質や形状は多様に形成されるし、例えば、ステンレススチールからなる板状の導電体であることができる。

空気伝達管２６４は内部電極２７０−９と一体に形成されることができる。内部電極２７０−９が管形状に形成され、内部電極２７０−９の内部へ空気が流れて円筒型管２７０−１内部へ空気が伝えられることができる。本発明の実施例は、外部電極２７０−７と内部電極２７０−９との間に空気によって絶縁キャパシタを形成した後、それを通じて高電圧放電を起こすことなので、空気伝達管２６４は、高電圧放電のための空気を円筒型管２７０−１内部へ伝達するものである。本発明の実施例では、空気伝達管２６４が内部電極２７０−９と一体化されているが、これに限定されないで、内部電極２７０−９と区別される別途の管で具備されるのはもちろんである。

また、本発明の実施例による高電圧放電器２７０に供給される空気は浄化チャンバー１０内の空気であることができる。すなわち、高電圧放電器２７０に供給されて高電圧放電が誘導されて、オゾンまたは、ラジカルを発生させる空気として、浄化チャンバー１０内の空気を使うことによって、浄化チャンバー１０内の空気に含まれた悪臭発生物質を低減および/または、除去することができる。

このような構成からなる本発明の高電圧放電器２７０は次のような作動関係を具備する。先に、供給電源がＤＣであ場合、支持台２７０−３上端側へ突出された内部電極２７０−９に+電源を連結して昇圧された電圧を断続的に印加し、網状構造を具備する外部電極２７０−７には-電源を連結する。そうすると、誘電体である円筒型管２７０−１を間に置いて外部電極２７０−７と内部電極２７０−９が互いに帯電される。この状態で、高電圧によって注入されたエネルギーが半導体現象のように防壁である円筒型管２７０−１内部で電子なだれを形成し、生成された電子は、電子が浮かんでいる熱エネルギーによって円筒型管２７０−１防壁を突き抜けて円筒型管２７０−１外部にある外部電極２７０−７側に放射される。この時、生成された電子なだれの電子が周辺にある酸素分子を引っ張って引くために放電され、この時、生成された電子は酸素分子が容易に吸収できるエネルギーを浮かぶことになる。普通イオンの寿命はにエネジにより変わる。

したがって、酸素分子は生成された２個の電子を得てペルオキシラジカルである不安定な無機過酸化酸素（Ｏ^-２ _２）またはＯ_２に変形される。このような無機過酸化酸素は円筒型管２７０−１を中心に放射状で形成されるので大規模面積にかけて多い量が瞬間的に生成されるようになる。このような無機過酸化酸素は、１次浄化廃水内に含まれた有機物と直接的または、間接的に反応することができるし、このような反応により廃水は浄化処理できる。例えば、上記水和ラジカル（ペルオキシラジカル）等は有機物の中の一つであるＮＨ４と反応してＮ２とＨ２０を生成させることができる。これのような水和ラジカルの反応は廃水内に含まれたすべての有機物に拡散されるし、水和ラジカルと有機物との反応により１次浄化廃水は２次浄化処理できることになる。また、上記した無機過酸化酸素はラジカル作用を通じて病原菌、ウイルスなどの細胞膜に浸透して中和および破壊させ、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)を分解し、メタンのような物質は、水と二酸化炭素に変化させて、硫化水素の場合にはは水と極微量の硫酸と分解されることになる。特に、悪臭除去に卓越した効果を発揮するが、知らされた２０種余り以上の悪臭を捕集するのではなく分解させて消滅することによって完全な除去が可能になる。

また、上記した本発明による高電圧放電器２７０は、空気伝達観６０によって円筒型管２７０−１内部へ伝えられる空気で、浄化チャンバー１０内の汚染された空気を使うことによって、浄化チャンバー１０内の悪臭などで汚染された空気を持続的に浄化することができる。

また、外部電極２７０−７と内部電極２７０−９との間の絶縁空気によって形成されたキャパシタによって順次的充放電がかなって、外部電極２７０−７と内部電極２７０−９との間に存在する円筒型管２７０−１の表面特性変化または、喪失が短所で現れる。このため、本発明の実施例は、円筒型管２７０−１とその周りに形成された金属網２７０−５だけを交替することができて、連続使用によっても大きい変化がない外部電極２７０−７と内部電極２７０−９は持続的に使えるようにすることができる。

ここで、高電圧放電装置２６０はこのような高電圧放電器２７０が一つ以上結合された形態を具備する。具体的に、図２に図示されたように、高電圧放電装置２６０は、高電圧放電装置本体２８０の下部を構成するカバー２６６に高電圧放電器２７０がそれぞれ結合され、カバー２６６の上側に支持台２７０−３が結合される形態からなることができる。ここで、カバー２６６は第２浄化槽２００の上面を構成し、第２浄化槽２００の上部を覆うカバー２６６であることができる。高電圧放電装置本体２８０の内部には高電圧放電器２７０の外部電極２７０−７および内部電極２７０−９に電流を供給するための電流供給部２６８が位置されることができる。また、高電圧放電装置本体２８０は、空気流入管２６２に連通されて、高電圧放電器それぞれに空気を供給する空気伝達管２６４に連結された空気管２６２−１を含むことができる。これで、空気流入管２６２から流入された空気は空気管２６２−１を介して空気伝達観２６４を通じて高電圧放電器２７０に伝えられることができる。

一方、図２に図示されたように、高電圧放電器２７０の一部は高電圧放電装置本体２８０の外側で突出されてあることができる。これのように突出された高電圧放電器２７０は、図１に図示されたように、１次浄化廃水内に一部が浸かれていることができる。但し、これに限定されないで、高電圧放電器２７０２７０から放射されるオゾンやラジカルが集まることになるチャンバー（未図示）が高電圧放電装置２６０の下部に別途に存在し、同チャンバーから排出管（未図示）が延びて１次浄化廃水内に浸かれていることもできる。これによって、高電圧放電器２７０から発生したオゾンやラジカルは、第２浄化槽２００内の１次浄化廃水ｗ/ｗ-１内へ供給されることができる。

ここで、１次浄化廃水ｗ/ｗ-１内へ供給されたオゾンやラジカルは第２浄化槽２００内で１次浄化廃水ｗ/ｗ-１との反応（浄化反応）ないし酸化反応などの原因により高電圧放電器２７０の周囲に集まっていることになる。すなわち、高電圧放電器２７０の外側に拡散されることができなくて、高電圧放電器２７０でオゾンやラジカルが放射される付近の特定領域にだけオゾンやラジカルが位置されることになる。私２浄化槽２００内にこのようなオゾンまたはラジカルが拡散されることができない場合、きわめて制限された一部領域だけで２次浄化が行われることになるので、２次浄化過程に所要される時間が非常に長くなることになる。

したがって、本発明の実施例による廃水の浄化処理システム1は、図１に図示されたように、第２浄化槽２００が第２気泡発生器２５０に流体連通されている。すなわち、第２気泡発生器２５０は、第２浄化槽２００の側方に連結されている第２廃水流入路２５２から第２浄化槽２００内の廃水が流入される。この後、第２気泡発生器２５０は、第２気泡発生器２５０内で流入された廃水に微細起泡を注入した後、第２廃水流出路２５４を通じて再び第２浄化槽２００内に流出させる。ここで、第２廃水流出路２５４は一端が第２気泡発生器２５０に連結されて、他端は第２浄化槽２００の下面に連結されてあることんができる。これを通じて再び第２浄化槽２００に流出された廃水内に含まれた微細起泡が、第２浄化槽２００内で上昇して円滑に広がることができる。ここで、第２浄化槽２００内部に広がる微細気泡Ｂは１０〜１００μmの直径を有することができる。但し、これに限定されないで、１０〜１０００μmの直径を有することもできて、１００μm以上の直径を有することもある。一方、図１に第２廃水流入路２５２が1個であり、第２廃水流出路２５４が２個であると図示されているが、これに限定されなくて、その個数は第２浄化槽２００の容量や必要に応じて調節することができる。第２気泡発生器２５０は第１気泡発生器１５０と実質的に同じ構造を具備することができるところ、その具体的な説明は省略する。

第２浄化槽２００に供給される微細気泡Ｂは、第２浄化槽２００内の１次浄化廃水（ｗ/ｗ-１）が高電圧放電器２７０から排出、すなわち放射されるオゾンまたはラティクルが拡散される役割をする。

すなわち、高電圧放電器２７０から排出されるオゾンまたはラティクルは特定領域にだけ存在することになるが、第２浄化槽２００内に供給されて第２浄化槽２００に満たされている微細起泡Ｂによって存在する領域が拡散されることになる。

具体的に、図４に図示されたように、高電圧放電器２７０から発生されて、排出されるオゾンまたはラジカル、例えば無機過酸化水素は、第２貯蔵槽２００内の微細気泡Ｂの表面面に沿って早く移動しながら周囲に移動されて、拡散されることができる。すなわち、高電圧放電器２７０から排出される力乃至拡散現象によって高電圧放電器２７０周囲に広がる場合に比べて、周囲微細起泡Ｂの表面に沿って早く拡散されて、より広い範囲、具体的に上記特定領域より広い領域に広がることができる。すなわち、第２浄化槽２００内の微細気泡Ｂはオゾンまたはラジカルが周囲に広がるブリッジ役割をすることになるが、これにより、第２浄化槽２００内でオゾンまたはラジカルが存在する範囲がより広くなることになる。このような範囲の拡散はオゾンまたはラジカルが存在する領域の表面積を急速に増加させることになって２次浄化過程をより速かに行われるようにする。このような２次浄化過程は、第２浄化槽２００内で廃水（ｗ/ｗ）の全窒素（Ｔ/Ｎ，Ｔｏｔａｌ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ）、全リン（Ｔ/Ｐ，Ｔｏｔａｌ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）、浮遊性汚染物質（ＳＳ，Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ）を減らすか、下げる役割をすることになる。これにより、最終浄化された水（ｃ/ｗ，Ｃｌｅａｎ Ｗａｔｅｒ）を作ることができる。

これだけではなく、第２浄化槽２００内の微細気泡Ｂは第１浄化槽１００内の１次浄化過程でも除去されることが出来なかった浮遊性汚染物質ＳＳを追加的に浄化させることができる。すなわち、第２気泡発生器２６０が起動すると、所定時間経過後、第２浄化槽２００内は微細気泡Ｂで満ちることができる。ここで、所定時間は５分程度（視覚的にぎっしり満ちるまで所要される時間は約３０秒〜１分）であることができるが、これは第１気泡発生器１５０の容量および第１浄化槽１００の大きさにより相異なることができるところ、これに限定されないことは第１浄化槽１００に関連して説明したことと同じである。第２浄化槽２００内の微細気泡Ｂは、高電圧放電装置２６０の高電圧放電器２７０の付近ではオゾンまたはラジカルを拡散させることになるだけでなく、その他の領域では第１浄化槽１００の第１浄化過程と同じことに浮遊性汚染物質（ＳＳ，Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ）を除去する役割をすることができる。

これのように、第１浄化槽１００の１次浄化過程および第２浄化槽２００の２次浄化過程を経た浄水（ｃ/ｗ，Ｃｌｅａｎ Ｗａｔｅｒ）は、窒素（Ｔ/Ｎ，Ｔｏｔａｌ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ）、全リン（Ｔ/Ｐ，Ｔｏｔａｌ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）、生物学的酸素要求量（ＢＯＤ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）、浮遊性汚染物質（ＳＳ，Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ）が大幅に減少したり下げて浄化されたきれいな水（ｃ/ｗ，Ｃｌｅａｎ Ｗａｔｅｒ）であることができる。このようにきれいに浄化された水は浄水流出管２０を通じて浄化チャンバー１０の外部に排出されることができる。一方、浄水流出管２０には第２浄化槽２００で浄化が終わった水だけを排出するためのバルブＶ/２が具備されることができる。

一方、このような第１浄化槽１００内の第１浄化過程および第２浄化槽２００内の第２浄化過程のうちには基本的に廃水を浄化するためのものである。したがって、第１浄化槽１００および第２浄化槽２００の近辺には悪臭などを含む汚染された空気が存在することになる。

したがって、図１に図示されたように、本発明の実施例による廃水浄化処理システム1は、第１浄化槽１００および第２浄化槽２００が浄化チャンバー１０内に位置され、浄化チャンバー１０は外部と遮断されて、第１浄化槽１００および第２浄化槽２００周辺の汚染された空気が外部に流出されないようにする。

但し、浄化チャンバー１０には第１浄化槽１００に廃水（ｗ/ｗ）を流入させるための廃水流出管１１０が外部に延長されており、浄化が終わった水を流出させるための浄水流出管２が外部へ延びている。また、浄化チャンバー１０には、浄化チャンバー１０内に空気が流入されるようにするための外部空気流入管１２と、浄化チャンバー１０の空気が外部に流出されることができる内部空気流出管１４が具備される。

ここで、廃水流入管１１０および浄水流出管２０それぞれにはバルブＶ２、Ｖ３が具備備されて、必要な場合にだけ開放される。さらに、図面で図示しなかったが、外部空気流入管１２には、浄化チャンバー１０内部の空気が外部空気流入管１２を通じて流出されないように一方向取り締まりバルブが具備されるし、内部空気流出管１４には浄化チャンバー１０の内部空気の流出を取り締まるバルブＶ４が具備されている。したがって、各バルＶ２、Ｖ３、Ｖ４が閉じた場合、浄化チャンバー10内の内部空気は外部に流出されないことがある。

ここで、内部空気流出管14は、浄化チャンバー１０から流出される内部空気を浄化させるための高電圧放電空気清浄機３００が連結されている。図面で図示しなかったが、内部空気流出管14には空気ポンプが具備されて、浄化チャンバー１０内部の空気が強制的に流出されることはもちろんである。

図面で図示しなかったが、高電圧放電空気清浄機３００の内部には高電圧放電器（未図示）が具備されている。高電圧放電空気清浄機３００内に備わる高電圧放電器は前期の高電圧放電器２６０のような構造を具備し、空気の浄化に適合するように当業者の立場で設計変更されることもできることはもちろんである。

したがって、内部空気流出管１４上のバルブＶ４が開放されて、浄化チャンバー１０の内部空気が高電圧放電空気清浄機３００に流入されば、高電圧放電空気清浄機 （弛緩は内部空気をきれいな空気で浄化させることができる。これのように浄化された空気は高電圧放電空気清浄機３００に連通している浄化空気流出管を通じて外部で幼主をできる。

このような高電圧放電空気清浄機３００による浄化は、浄化チャンバー１０内部の汚染された空気を２段階にかけて浄化させることになる。すなわち、前述のように、第２浄化槽２００の上部に位置する高電圧発生装置２７０によって浄化チャンバー１０内の汚染された空気が１段階浄化されて、さらに内部空気流出管１４を通じて高電圧放電空気清浄機 ３００に流入された内部空気が２段階浄化されることになる。これにより、高電圧放電空気清浄機３００で浄化された後外部に流出される浄化空気はきれいに浄化された空気であることができる。

一方、図１では、上述した第１浄化槽１００および第２浄化槽２００それぞれに第１気泡発生器１５０および第２気泡発生器２５０がそれぞれ連結されて、それぞれの第１気泡発生器１５０および第２気泡発生器２５０は別途の微細気泡発生器１５６、２５６が存在して、それぞれの微細気泡発生器１５６、２５６を通じて微細起泡が供給されることと図示されている。但し、これに限定されないで、第１気泡発生器１５０および第２気泡発生器２５０は一つの構造体から構成されるとはもちろんである。

すなわち、第１廃水流入路１５２、第１廃水流出路１５４、第２廃水流入路２５２、および第２廃水流出路２５４はそれぞれ別途に存在し、第１廃水流入路１５２および第２廃水流入路２５２に微細気泡を供給する微細気泡供給機（未図示）は一つであることができる。換言すれば、一つの微細気泡供給機が微細気泡を供給して、微細気泡を含む廃水が第１廃水流出路１５４および第２廃水流出路２５４に流出されるようにすることもできる。

以上で代表的な実施例を通じて本発明に対し詳細に説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者は上述した実施例に対し本発明の範疇から逸脱しない範囲内で多様な変形が可能を理解するべきである。

したがって、本発明の権利範囲は説明された実施例に限定されて決まってはいけなくて、後述する特許請求の範囲だけでなく,この請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。

１：廃水浄化処理システム
１０：浄化チャンバー
１２：外部空気流入管
１４：内部空気流出管
１００：第１貯蔵槽
１５０：第１気泡発生器
１５２：第１廃水流入管
１５４：第１廃水流出管
２００：第２貯蔵槽
２５０：第２気泡発生器
２５２：第２廃水流入管
２５４：第２廃水流出管
２６０：高電圧放電装置
２６２：空気流入管
２６６：カバー
２７０：高電圧放電器
２７０−１：円筒型管
２７０−３：支持台
２７０−５：金属網
２７０−７：外部電極
２７０−９：内部電極（２７０−９）
Ｂ：微細気泡
ｃ／ｗ：浄水（ｃｌｅａｎ ｗａｔｅｒ）
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４：バルブ
ｗ／ｗ：廃水（ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ）
ｗ／ｗ−１：１次浄化廃水
ＳＳ：浮遊性汚染物質

Claims (3)

1. 廃水を浄化する廃水浄化処理システムであって、
   浄化チャンバーと、
   前記浄化チャンバー内に位置されて前記浄化チャンバーの外部から流入する廃水が貯蔵されて、前記廃水内に浮遊して存在する浮遊性汚染物質の外面に微細気泡が吸着して前記浮遊性汚染物質が捕集および浮遊されることによって、前記廃水を１次浄化し、前記１次浄化は微細気泡だけで行なう第１浄化槽と、
   前記第１浄化槽内に前記１次浄化のための微細気泡がぎっしり埋まれるように、前記第１浄化槽から廃水が流入されて微細気泡とともに前記第１浄化槽へ流出させる第１気泡発生器と、
   前記浄化チャンバー内に位置されて、前記第１浄化槽から前記１次浄化された１次浄化廃水が流入されて、高電圧放電および微細気泡を同時に利用して前記１次浄化廃水を２次浄化する第２浄化槽と、
   前記第２浄化槽の上部に位置して、前記浄化チャンバー内部の空気が空気流入管を通じて流入されて、前記浄化チャンバー内部の空気を１段階浄化するするとともに、前記第２浄化槽内部の前記１次浄化廃水にオゾンやラジカルイオンを排出する高電圧放電装置と、
   前記第２浄化槽の上部で前記高電圧放電装置から排出されるオゾンやラジカルイオンが、前記第２浄化槽の内部に拡散されるようにする微細気泡を発生させるために、前記第２浄化槽から前記１次浄化廃水が流入されて微細気泡とともに前記第２浄化槽へ流出させる第２気泡発生器と、
   前記浄化チャンバーから流出される空気を高電圧放電で２段階浄化して外へ排出する高電圧放電空気清浄機と、を含んで、
   外部から流入される前記廃水を前記１次浄化および前記２次浄化で浄化し、前記浄化チャンバー内部の空気を前記１段階浄化および前記２段階浄化で浄化する高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化処理システム。
2. 前記第１浄化槽へ流入される廃水は食物廃水と、染色廃水と、畜産廃水と、製紙廃水と、および澱粉廃水中の一つ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化処理システム。
3. 前記第１気泡発生器および前記第２気泡発生器は、一つの微細気泡発生器から微細気泡が供給されることを特徴とする請求項１に記載の高電圧放電と微細起泡を利用した廃水浄化処理システム。

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