KR100490169B1 - 활성오니공정의 폭기조에 사용하는 담체의 제조방법 - Google Patents

활성오니공정의 폭기조에 사용하는 담체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하·폐수처리의 활성오니처리공정을 고부하에서도 안정적으로 고도처리를 할 수 있는 방법을 제시하는 것이 목적이다.
이를 위하여 본 발명은, 활성오니공정의 폭기조에 합성수지의 천이나 부직포(不織布) 등에 자화(磁化)된 자철광(磁鐵鑛)이나 페라이트(Ferrite)의 분말과 원적외선(遠赤外線) 및 음이온을 방사(放射)하는 광물의 분말을 코팅(Coating)한 담체(擔體)를 설치하여 고부하에서도 안정적으로 고도처리를 하면서 산소용해효율을 향상함으로서 전력소모량을 줄일 수 있도록 한다.
특이한 사항은 자화된 자철광이나 페라이트의 분말과 원적외선 및 음이온을 방사하는 광물의 담체는 미생물부착을 향상하며, 자화처리된 물은 산소용해효율을 향상하면서 미생물대사활동을 활발하게 함으로서 처리효율이 월등히 향상되면서 운전비용이 절감되기 때문에 하·폐수의 활성오니처리공정에 널리 이용될 것으로 전망된다.

Description

활성오니공정의 폭기조에 사용하는 담체의 제조방법 {Manufacturing method of catalyst carriers for aeration pond of activated sludge process}
본 발명은 하·폐수 활성오니처리공정의 폭기조에 합성수지의 천이나 부직포(不織布)의 매트(Mat)에 자화(磁化)된 자철광(磁鐵鑛)이나 페라이트(Ferrite)의 분말과 원적외선(遠赤外線)이나 음이온(Minus ion)을 방사(放射)하는 광물의 분말을 코팅(Coating)한 담체(擔體)를 설치하여 고부하에서도 안정적으로 고도처리를 하면서 운전비용을 저감할 수 있는 방법에 관한 것이다.
하·폐수처리공정의 폭기조에 담체를 설치하여 처리효율을 향상하기 위한 기술로서는 대한민국 특허등록번호 1993-0004189호, 1994-0005062호, 1995-0003545호, 공개번호 1998-0016159호, 2000-0001730호, 2000-0061412호와 일본특허 공개번호 평(平)10-235384호.2000-015278호 등에서는 섬모상이나 폴리프로피렌과 같은 합성섬유를 담체로 사용하여 처리효율을 향상하고자 하였으나 미생물이 담체에 부착하는 속도가 느려 정상적인 운전상태로 회복하는데 상당한 시간이 소요되었으며, 환경변화에 따라서 부착미생물의 탈리현상이 심하여 처리효율의 기복이 심한 문제점이 야기되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 하·폐수 활성오니처리공정의 폭기조에 설치하는 매트(Mat)에 담체를 코팅(Coating)하여 처리효율을 향상하는 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 합성수지의 천이나 부직포 등에 미생물이 용이하게 부착할 수 자화된 자철광이나 페라이트의 분말과 원적외선이나 음이온을 방사하는 광물의 분말을 코팅한 담체를 폭기조에 설치하여 안정적이면서 배출기준치 이하로 고도처리를 하도록 한다.
본 발명은 하·폐수 활성오니처리공정의 폭기조에 나일론(Nylon), 폴리올레핀(Polyolefin), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리올레핀(Polyolefin), 폴리염화비닐(Poly vinyl chloride)과 같은 합성수지의 천이나 부직포 등에 자화(磁化)된 자철광(磁鐵鑛)이나 페라이트(Ferrite ; MO·nFe2 O3 , M= Ba, Fe, Sr 등)의 분말과 원적외선(遠赤外線)이나 음이온(Minus ion)을 방사하는 천매석(千枚石), 전기석(電氣石), 맥반석(麥飯石), 의왕석(醫王石), 태징석(泰澄石), 석영섬록암(石英閃綠岩), 귀보석(貴寶石), 신명석(神明石), 거정석(巨晶石), 석영편암(石英片岩)과 같은 광물의 분말을 코팅(Coating)한 담체(擔體)를 설치하여 안정적으로 고도처리를 할 수 있도록 한다.
이하 하·폐수 활성오니처리공정의 폭기조에 설치하는 담체의 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1) 전술한 합성수지의 천이나 부직포 등을 필요한 목적에 따라서 적당하게 재단(裁斷)한다.
2) 가능한 자속밀도(磁束密度)가 200G(Gauss) 이상 착자(着磁)된 자철광이나 폐라이트의 분말을 350메시(Mesh) 이하의 분말로 분쇄한다.
3) 원적외선이나 음이온을 방사하는 천매석, 전기석, 맥반석, 의왕석, 태징석, 석영섬록암, 귀보석, 신명석, 거정석, 석영편암과 같은 광물을 1종류이상 혼합하여 350메시(Mesh) 이하의 분말로 분쇄한다. 본 발명에서는 구매조달 및 성능 등을 감안하였을 때 천매암, 전기석, 석영편암을 주로 사용한다.
4) 3항의 원적외선이나 음이온을 방사하는 광물의 분말에 자화된 자철광이나 페라이트의 분말을 5∼15wt％ 범위로 혼합한다.
5) 1항의 합성수지의 천이나 부직포에 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(Acrylonitrile-butadiene rubber)나 스티렌 부타디엔 고무(Styrene-butadiene rubber)의 고무계 접착제를 케톤(ketone)계 용제에 녹인 접착제나 페놀수지(Phenol resin)계, 아크릴에멀션(Acrylic emulsion)계, 폴리우레탄(Polyurethane)계 수지를 용제에 녹인 접착제를 분무코팅(Spray coating)한 후에 4항의 광물질의 분말을 코팅한 다음에 건조하여 경화한다.
전술한 합성수지의 천이나 부직포에 자철광이나 페라이트의 분말과 원적외선이나 음이온을 방사하는 광물의 분말을 코팅한 담체를 하·폐수 활성오니처리공정의 폭기조에 설치한다.
착자된 자철광이나 페라이트와 같은 자성체는 폭기조에서 공기를 공급하여 폭기를 하면 물과 공기(유체)가 자성체의 자계(磁界) 사이를 상호 교차하면서 자기유체역학(MHD ; Magneto-Hydro-Dynamics)전압이 발생하여 자성체의 표면은 전하(電荷)를 띠게 되면서 전기적인 인력에 의해서 수중의 부유고형물질(미생물)이 자성체의 표면에 부착을 촉진하게 되며, 또한 전자의 파동(波動)에 의해서 물분자의 집단체(集團體 ; Cluster)가 미세화(微細化)되면서 표면장력(表面張力)이 적어져 침투력(浸透力)이 향상되어 산소의 용해력이 향상되며, 미생물의 세포막 투과율이 향상되어 미생물의 대사활동을 활발하게 한다.
이질천매암(泥質千枚岩)의 경우에는 Fe2 O3 와 FeO(3가와 2가의 철산화물)의 철이 1 : 3의 비율로 존재하며 철은 탄소와 교대로 산화환원을 반복하면서 이의 에너지가 전가(電價)→전류→원적외선의 발생과 철의 촉매작용에 의해서 탈취효과를 향상하면서 미생물에 공급이 용이한 미네랄성분이 다량 함유하고 있기 때문에 미생물의 대사활동을 활발하게 한다.
석영편암의 경우는 음이온 방사율이 높아 세포의 생리기능을 높이기 때문에 미생물의 신진대사를 활성화함으로서 대사활동을 활발하게 한다.
전기석의 경우는 마찰이나 가열에 의해서 양끝이 양·음으로 대전(帶電)하기 때문에 전기석이라는 이름이 붙었으며, 파장이 11미크론(Micron), 0.06mA의 미약한 정전류(靜電流)가 발생하면서 물이 전기분해 되어 음이온을 발생하므로 미생물의 대사활동을 활발하게 하며, 또한 담체에 미생물의 부착을 향상함으로서 다양한 미생물이 밀도가 높게 서식(棲息)하기 때문에 하·폐수의 처리효율을 향상하게 한다.
[실시 예1]
오징어 가공공장에서 약 200㎥/일의 용량으로 배출되는 폐수를 1차 중화응집 후에 가압부상처리를 한 다음에 2차 활성오니처리를 하는 공정의 폭기조에 나일론 천에 자속밀도가 230G로 착자된 자철광, 천매암, 석영편암 등의 광물의 분말을 코팅한 담체를 설치하여 운전한 결과와 담체를 설치하지 않고 일반활성오니처리로 운전한 경우와 비교하였을 때 처리결과는 표 1의 내용에서와 같이 폭기조에 담체를 설치하고 운전한 경우가 처리효율이 월등히 향상되었으며, 송풍기의 전력소모량은 36％정도 절감되었다.
이상에서 전술한 바와 같이 본 발명에서는 하·폐수 활성오니처리공정의 폭기조에 합성수지의 천이나 부직포 등에 자화된 자성체(자철광, 페라이트)와 원적외선이나 음이온을 방사하는 광물의 분말을 코팅한 담체를 설치하였을 때 처리효율의 향상과 운전비용이 절감되기 때문에 이들 분야에 널리 보급될 것으로 전망된다.

Claims (2)

  1. 나일론(Nylon), 폴리올레핀(Polyolefin), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리올레핀(Polyolefin), 폴리염화비닐(Poly vinyl chloride)과 같은 합성수지의 섬모상천이나 부직포에 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(Acrylonitrile-butadiene rubber)나 스티렌 부타디엔 고무(Styrene-butadiene rubber)의 고무계 접착제를 케톤(Ketone)계 용제에 녹인 접착제나 페놀수지(Phenol resin)계, 아크릴에멀션(Acrylic emulsion)계, 폴리우레탄(Polyurethane)계 수지를 용제에 녹인 접착제를 분무코팅(Spray coating)한 후에 자화(磁化)된 자철광(磁鐵鑛)이나 페라이트(Ferrite)의 분말과 원적외선(遠赤外線)이나 음이온(Minus ion)을 방사하는 천매석(千枚石), 전기석(電氣石), 맥반석(麥飯石), 의왕석(醫王石), 태징석(泰澄石), 석영섬록암(石英閃錄岩), 귀보석(貴寶石), 신명석(神明石), 거정석(巨晶石), 석영편암(石英片岩)과 같은 광물의 분말을 코팅(Coating)하여 담체(擔體)를 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 합성수지의 천이나 부직포에 자화된 자철광이나 페라이트의 분말과 원적외선이나 음이온을 방사하는 광물을 코팅한 담체를 하·폐수의 활성오니처리공정에 설치하여 안정적으로 처리효율을 향상하면서 운전비용을 절감하게 하는 방법.
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