KR100491865B1 - Advanced method of water treatment of septic tank and so on - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정화조 등의 고도의 수처리방법에 관한 것으로서, 종래의 수처리방법은 용존 산소율조차 높이기 어려웠고, 산소보다 용해율이 낮은 오존을 용해시키는 것은 더욱 곤란하였으며, 그 주된 원인은 대응하는 기포가 큰 것이어서 물과의 접촉면적이 적고 또한 부력도 커서, 처리 대상수와의 접촉시간이 짧기 때문에 충분한 효과를 거둘 수 없었던 문제점을 해결하고자 한 것이다. The present invention relates to a high water treatment method such as a septic tank, the conventional water treatment method is difficult to increase even the dissolved oxygen rate, it was more difficult to dissolve ozone having a lower dissolution rate than oxygen, the main reason is that the corresponding bubbles are large It is intended to solve the problem that the contact area with water is small and the buoyancy is also large, and the contact time with the water to be treated is short, so that the sufficient effect cannot be obtained.
본 발명의 수처리방법은 오존발생장치와 마이크로버블 발생장치를 조합하는 것에 의해, 수중에 용해효율이 높은 극미세의 마이크로버블 산소 또는 마이크로버블 오존을 공급함으로써, 용존 산소율 및 수중 오존농도를 극대치로 높여 오수등을 정화하려는 것이다. 이것은 수중에 들어 있는 유기물의 분해를 산소로써 고효율로 촉진시키는 것이 가능함과 동시에 오존에 의한 과산화수소를 능가하는 강산화작용, 살균작용, 소취작용 및 표백작용 등이 유효한 효과를 기대할 수 있기 때문에 다이옥신을 필두로 PCB, 노닐페놀 등의 환경호르몬 등의 유해물질의 분해 및 수중유기물의 산화촉진 등에 의한 수질정화의 향상을 꾀할 수 있다.In the water treatment method of the present invention, by combining an ozone generator and a microbubble generator, by supplying ultra-fine microbubble oxygen or microbubble ozone with high dissolution efficiency in water, the dissolved oxygen rate and the ozone concentration in the water are maximized. It is trying to purify sewage lamps. It is possible to promote the decomposition of organic matter contained in water with high efficiency, and at the same time, it is expected to have effective effects such as strong oxidation, sterilization, deodorization, and bleaching action that surpass hydrogen peroxide by ozone. It is possible to improve water quality by decomposing harmful substances such as environmental hormones such as PCB and nonylphenol and promoting oxidation of organic matter in water.
Description
본 발명은 정화조 등의 고도의 수처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정화조 등에서 행하는 산소폭기를 20분간에 1m 정도 밖에 부상하지 않는 0.5∼3㎛의 극미세의 마이크로버블로 처리함으로써, 처리 대상수와 산소와의 접촉면적 및 접촉시간을 극대화하여 산화 촉진력을 특별히 증대시킬 수 있는 정화조 등의 고도의 수처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to an advanced water treatment method such as a septic tank, and more particularly, by treating the oxygen aeration performed in the septic tank or the like with an ultra-fine microbubble of 0.5 to 3 µm that only floats about 1 m in 20 minutes. The present invention relates to a high water treatment method, such as a septic tank, which can specifically increase oxidation promoting power by maximizing contact area and contact time with oxygen.
또한, 오수속에 있는 다이옥신, PCB, 기타 환경호르몬류의 분해처리를 함과 동시에 처리 대상수를 음료수 수준이상으로 수질정화, 살균하여 환경중에 배수 또는 유효하게 이용할 수 있도록 오존발생장치에 의해 발생시킨 오존을 상기의 극미세의 마이크로버블로 만들고, 이를 대상수에 투입 접촉시킬 수 있는 정화조 등의 고도의 수처리방법에 관한 것이다.In addition, ozone generated by ozone generator is used to decompose dioxins, PCBs, and other environmental hormones in the sewage system, and to purify and sterilize the water to be above the level of drinking water so that it can be drained or used effectively in the environment. The present invention relates to a high water treatment method such as a septic tank capable of making the ultrafine microbubbles as described above and putting them in contact with the target water.
통상, 분뇨정화는 최초에는 혐기성 미생물 처리에서 시작되었고, 그 후 호기성 박테리아처리법이 개발되어 일반적인 것이 되었지만, 폭기조에 공급하는 산소는 여전히 입경이 큰 것을 공급하고 있어, 처리 대상수와의 접촉시간 및 접촉면적은 지극히 짧다. 그러므로, 산소 폭기에 의한 산화촉진이 완전하지 않기 때문에 미생물에 의한 처리 대상수중에 잔존하는 유기물 등의 분해에 많은 시간을 요하여 설비를 거대하게 할 수밖에 없었다. Normally, manure purification began with anaerobic microbial treatment at first, and after that, aerobic bacterial treatment was developed and became common, but oxygen supplied to the aeration tank still supplies a large particle size, and thus the contact time and contact with the water to be treated. The area is extremely short. Therefore, since the oxidation promotion by oxygen aeration is not complete, the facility has to be enormous since it takes a lot of time to decompose the organic substances remaining in the water to be treated by the microorganisms.
또한, 오존을 이용한 고도처리기술도 개발되어 있지만, 마찬가지로 입경이 큰 오존이 공급되고 있다. 오존은 과산화수소를 능가하는 강력한 산화, 살균작용을 갖고 있으나 물에의 용해율이 낮기때문에 오존 이용에 걸림돌이 되고 있다.Moreover, although the advanced processing technology using ozone is developed, ozone with a big particle diameter is similarly supplied. Ozone has a strong oxidation and sterilization effect that surpasses hydrogen peroxide, but it is an obstacle to the use of ozone due to its low solubility in water.
그렇지만, 수질정화를 비롯하여 여러 가지의 환경정세, 사회정세는 오존의 이로운 활용으로 해결하여야 하는 상황에 있다.However, water purification, various environmental and social conditions must be solved by the beneficial use of ozone.
예를 들면, 상수도에의 염소투입은 전세계에서 한국과 일본만이 채용하고 있는데, 이때문에 위암 및 대장암의 발생율이 60%이상으로 높은 비율을 나타내고 있다. 이것은 위의 소화작용에 염소가 관여하여 유해 물질이 발생하여 우리들의 건강에 직/간접적으로 영향을 주고 있을 가능성이 높다고들 한다. 또한, 염소는 소각장에서의 다이옥신 발생의 한 원인이 되고 있고, 하류지역에서의 트리할로메탄의 발생에도 관여한다고들 한다.For example, the use of chlorine in tap water is only used in Korea and Japan around the world, which is why the incidence of gastric cancer and colorectal cancer is more than 60%. It is said that chlorine is involved in the digestion of the stomach and harmful substances are generated, which is likely to affect our health directly or indirectly. Chlorine also contributes to the generation of dioxins in incinerators and is said to be involved in the generation of trihalomethane in downstream regions.
그리고, 공공하수도나 농업촌락폐수시설 및 분뇨처리시설 등에서는 분뇨나 가정집배수 등을 받아들여 정화하고 있지만, 우리들의 식사를 통하여 가장 유해물질인 다이옥신이 하루 200pg이상, 또한 PCB나 그 외의 환경호르몬도 대부분 섭취되어 체외 배설되고 있지만, 현재 이것들의 시설에서는 무해화처리가 이루어지고 있지 않기 때문에 강에서 바다로, 그리고 음식물 연쇄를 통하여 다시 우리들의 식사에 의해 섭취된다고 하는 악순환을 일으키고 있다. While public sewers, agricultural village wastewater facilities and manure treatment facilities accept and purify sewage and household wastewater, our diets use dioxins, which are the most harmful, more than 200 pg per day, and PCBs and other environmental hormones. Most of them are ingested and excreted in vitro, but at present, these facilities are not harmless, causing a vicious cycle of being eaten by our meals from the river to the sea and through the food chain.
이 연쇄 내에서 어폐류의 이변, 종의 감소, 개체수의 격감이 일어나고 있는 것이고, 또한 다이옥신을 필두로 하는 환경호르몬은 최기형성, 발암성, 여성화, 남성성기위축 등 우리들의 건강을 저해하고 있다. 덧붙여서 말하면, 비누나 합성세제 등에 포함되고 있는 계면활성제나, 그 기본 조성체인 노닐페놀류(계면활성제가 생분해되어 존재한다. 환경호르몬의 하나로서 세계에서 최초로 일본에서 확정 되었다.)가 환경중에 가장 많이 존재하고 있지만, 어류가 이 환경호르몬 작용으로 최기형성 및 메스화 등의 영향을 받는 농도는 0.17㎍/ℓ이라고 연구 보고되어 있다. 그렇지만, 환경중에는 최강의 다이옥신을 비롯하여 PCB 외 다른 환경호르몬이 존재하고 있기 때문에, 종합적으로 등가 환산하면 상당한 농도로 이들이 존재하고 있는 것이다. 일본에서도 어폐류의 종의 감소, 개체수의 감소는 현실 문제로 되어있다.In this chain, variations in fish and shellfish, species reduction, and depletion of populations are taking place, and hormonal environmental hormones, such as dioxins, are hampering our health, including teratogenicity, carcinogenicity, feminization, and masculinity contraction. Incidentally, surfactants contained in soaps and synthetic detergents, and nonylphenols (the surfactants are biodegradable and exist as the basic composition thereof), exist most in the environment. However, fish have been reported to have a concentration of 0.17 µg / l, which is affected by teratogenicity and mesification due to the action of these environmental hormones. However, since there are environmental hormones other than PCBs including the strongest dioxins in the environment, they are present in significant concentrations in total equivalent terms. In Japan, the reduction of species and the number of fish and fish species is a real problem.
일찍이, 흑해에는 30종의 어류가 많이 생식하여 어업이 왕성하였지만, 현재 8종밖에 생식하지 않고, 또한 개체수의 격감에 의해, 어업을 영위할 수 없게 되어 있다. 이 흑해가 세계 바다의 가까운 미래의 모습이 되지 않도록, 각국 정부는 공동적으로 대응하지 않으면 안 된다. As early as 30 years, many kinds of fish were reproduced in the Black Sea, and the fishery was active. However, only eight species of fish are currently reproduced, and due to the decrease in population, it is impossible to carry out fishing. Governments must respond jointly so that this Black Sea does not become the near future of the world sea.
영향을 받는 농도이상으로 하천이나 바다가 오염되면 메스화에 의한 생식불능 등으로부터 종의 감소, 개체수의 감소를 초래하는 것은 당연한 일이지만, 계면활성제는 어류의 아가미 호흡을 저해하고, 농도 여하에 따라서는 죽게 할 수도 있다. 더욱이, 해초류의 발아 저해를 일으켜 이소야케(해조의 군락이 쇠퇴하거나 말라버리는 것) 현상이 되는 것에서, 어폐류의 감소에 의한 연안 어업 부진이나 김양식업 등에의 영향이 우려되는 상황하에 있다. Naturally, if the river or the sea is contaminated above the affected concentration, it is natural to cause species reduction and population decrease due to infertility due to mesification, but surfactant inhibits gill respiration of fish and depending on the concentration Might die. Moreover, it is under the situation that the influence of the coastal fishing sluggishness and seaweed farming due to the reduction of the fishery waste is caused by the inhibition of the germination of the seaweed to become the isoyake (the decline or dryness of the seaweed colony) phenomenon.
또, 일본 정부와 독일의 대학이 공동으로 실시한 동해에서의 노닐페놀의 100m 심도마다의 조사 결과는 수심 100m에서는 2pg/ℓ인데 대하여 수심 1,000m에서는 그 약 70배의 145pg/ℓ이며, 바다속의 깊은 장소에 높은 농도로 축적되어 있는 것이 명백해졌다.In addition, the survey results of the 100m depth of nonylphenol in the East Sea jointly conducted by the Japanese government and the German university show that 2pg / l at 100m depth is 145pg / l, which is about 70 times that at 1,000m depth. It became apparent that the concentration was high at the site.
또한, O-157, 적리균, 그 외의 병원균에 의한 것의 발증, 감염은 일상적이 되고 있지만 차아염소산으로 살균하는 방법이나 기타 약제에 의한 멸균 또는 살균 방법 등으로서는 효과가 기대되지 않는다.In addition, the occurrence and infection of O-157, erythrocytes, and other pathogens have become commonplace, but the effect is not expected as a method of sterilization with hypochlorous acid or sterilization or sterilization with other drugs.
이런 이유때문에, 오존 폭기에 의한 고도의 수처리가 개발되어 있지만, 투입하는 기포가 0.2, 0.3∼2, 3mm 정도의 입경이 큰 버블을 사용하고 있기 때문에 부력도 크고 처리 대상수와의 접촉시간이나 접촉면적도 적기 때문에, 유해 물질이나 수중 부유 유기물 등과의 접촉 산화 효과를 충분히 기대할 수 없다.For this reason, high water treatment by ozone aeration has been developed.Because the bubble having a large particle diameter of about 0.2, 0.3 to 2, or 3 mm is used, the buoyancy is large and the contact time and contact with the water to be treated. Since the area is small, the catalytic oxidation effect with harmful substances, suspended organic substances in water and the like cannot be sufficiently expected.
그 때문에, 접촉 저류조를 세로 길이의 원통형으로 하여 선회류를 일으키게 하여 접촉시간을 길게 함으로써 보다 다량의 오존을 투입하여 효과를 높이는 방법이 고안되고 있지만 이는 설비의 거대화 및 런닝 코스트가 높아지는 것을 부정하지 않을 수 없었다.Therefore, a method has been devised to increase the effect by introducing a larger amount of ozone by causing the contact storage tank to have a cylindrical shape having a longitudinal length and causing a swirling flow to increase the contact time. However, this does not deny that the equipment is enlarged and the running cost is increased. Could not.
이러한 상황에서 저렴하고, 그리고 확실하게, 더구나 안전하게 수질 정화, 녹조 제거, 소취, 유해 물질의 분해, 살균 등을 할 수 있는 새로운 기술개발이 긴요한 과제이다.In this situation, the development of new technologies that can inexpensively and reliably, more safely, purify water, remove algae, deodorize, decompose and disinfect harmful substances, is a critical task.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것이다.The present invention has been researched and developed in order to solve the conventional problems as described above.
즉, 가정이나 기업 등으로부터의 잡배수, 분뇨 등에 우선 공기 혹은 오존을 1m/20 min 정도 밖에 부상하지 않는 0.5∼3㎛ 부근의 입경을 중심으로 하는 극미세의 마이크로버블로 만들어 처리 대상 수중에 투입함으로써, 용존 산소율이 100% 가까이 가게 폭기하여 처리 대상수 속에 있는 유기물등을 산화처리함으로써, 호기성 박테리아에 의한 분해조에서의 처리 시간을 대폭 줄이고 고효율의 것으로 하여 정화조 설비의 소형화를 실현한다.In other words, air or ozone is first made into a microbubble with a particle diameter of about 0.5 to 3 μm, which floats only about 1 m / 20 min, and puts it into water to be treated, such as wastewater and manure from homes and businesses. In addition, by aeration of dissolved oxygen near 100% and oxidizing organic matter in the water to be treated, the treatment time in the decomposition tank by aerobic bacteria is greatly reduced and the efficiency of the septic tank is miniaturized.
또한 본 발명은 오존의 과산화수소를 능가하는 강산화작용 및 살균작용, 탈취 작용 및 탈색 작용 또한 오존수로 하는 것에 의해 오존의 산화 분해 시간을 연장시킬 수 있는 효과 등에 착안하여, 1m/20min 정도밖에 부상하지 않고 수중에서 서로 합체하지 않는 0.5∼3㎛ 부근의 입경을 중심으로 하는 극미세의 마이크로버블 오존으로 하여 처리 대상수에 투입 접촉시킴으로써 물과의 접촉시간 및 접촉면적을 특별하게 많이 확보할 수 있게하여 정화능력을 높이는 것이다.In addition, the present invention focuses on the strong oxidation, sterilization, deodorization and decolorization of ozone over hydrogen peroxide, and the effect of prolonging the oxidative decomposition time of ozone by using ozone water. It is made of microbubble ozone with a very fine microbubble ozone around the particle size of 0.5 ~ 3㎛ that does not merge with each other in the water, and it makes a special contact time with water and the contact area with water It is to increase the purification ability.
이것 때문에 산소보다 용해성이 낮은 오존의 용해도를 높여 비약적으로 높은 접촉 산화 효과 및 살균 효과 등을 발휘할 수 있다. 더구나, 고효율이기 때문에 설비의 소형화에 의한 경비 절감이 가능해지고, 이로 인하여 본 발명은 공공하수도나 각종 정화조 등의 고도 처리에 공헌하는 것을 목적으로 하고 있다. For this reason, the solubility of ozone which is less soluble than oxygen can be raised, and the contact oxidation effect, sterilization effect, etc. can be exhibited dramatically. In addition, the high efficiency makes it possible to reduce the cost by miniaturizing the equipment, and therefore the present invention aims at contributing to the high-level treatment of public sewerage and various septic tanks.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명은 다음과 같은 특징을 갖고 있다.In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
첫째로, 폭기조에 극미세의 마이크로버블을 투입 접촉시켜 처리 대상수중의 유기물을 10O%에 가깝게 산화 촉진시킴으로써 그 후에 마련하는 호기성 박테리아에 의한 분해조에서의 처리 시간(현재 3일을 요한다)을 하루에 처리하도록 대폭 감소시킨다.First, the microbubbles of microbubbles are injected into and contacted with an aeration tank to oxidize the organic matter in the water to be treated at nearly 10%, thereby treating the aerobic bacteria by the aerobic bacteria. Significantly reduced to process.
둘째로, 고농도의 오존을 공급할 뿐만 아니라 0.5∼3㎛의 오존기포를 공급하는 것에 의해 특별하게 처리 대상수와의 접촉면적 및 접촉시간이 증대되게 되며, 선진사례와 비교하여 보다 적은 오존량의 투입과 보다 적은 시간으로 처리대상수의 수질정화, 유해물질의 분해 등의 목적이 달성된다. 또한, 극미세의 오존을 발생시키는 마이크로버블 발생장치는 거의 장소를 차지하지 않는 배관설치형이며 장치의 소형화를 실현할 수 있다.Secondly, supplying ozone at high concentrations and supplying ozone bubbles of 0.5 to 3 μm increases the contact area and the contact time with the water to be treated. In less time, the objectives of water purification of the water to be treated and the decomposition of harmful substances are achieved. In addition, the microbubble generating device which generates ultra-fine ozone is a pipe installation type that takes up almost no space, and the device can be miniaturized.
셋째로, 오존접촉 산화조를 효율적으로 조밀하게 배치할 수 있다. 현재는 투입오존기포가 크기 때문에, 물과 오존과의 접촉시간을 길게하는 방법으로 오존접촉 산화조를 세로 길이의 원통모양으로서 그 밑바닥에서 오존을 내뿜음과 동시에 선회류를 일으켜 대응하고 있지만, 전체로서 장치가 대형화할 수밖에 없다. 그러나, 본 발명에 있어서의 오존접촉 산화조는 마이크로버블이 극미세이어서 부력이 작으며, 수류에 표류하고 간단하게 부상하지 않으므로 가로길이에서도 각형에서도 그 효과에 차이가 없고 장치 전체의 레이아웃을 효율적으로 배치할 수 있다. Third, the ozone contact oxidizing tank can be efficiently and densely arranged. At present, since the ozone bubble is large, the ozone-contact oxidizing tank is a longitudinal cylinder, which emits ozone from the bottom and produces a swirl flow in order to increase the contact time between water and ozone. As a result, the apparatus has to be enlarged. However, the ozone contact oxidizing tank in the present invention has a small buoyancy because the microbubble is extremely small, and it does not drift to the water stream and does not easily float, so there is no difference in the effect even in the width and the square, and the layout of the entire apparatus is efficiently arranged. can do.
넷째로, 현재까지의 대부분은 패치 간헐식으로 소량의 처리 대상수에 대량의 오존을 투입 접촉시키고 있는데 대하여 본 발명은 오존발생장치와 극미세의 마이크로버블 발생장치를 조합하여 처리 대상수의 급수량을 조정하면서 오존접촉 산화조와 혼합펌프 및 마이크로버블 발생장치의 사이를 순환함으로써 처리 대상수에 대한 오존의 필요농도를 확보할 수 있으며, 이로 인하여 연속급수방식에 의한 대량처리를 실현할 수 있다. Fourthly, a large amount of ozone has been injected into and contacted with a small amount of water to be treated by patch intermittent so far, while the present invention combines an ozone generator and a microbubble generating device with a small amount of water to be treated. By circulating between the ozone contact oxidizing tank, the mixing pump and the microbubble generating device while adjusting, it is possible to secure the required concentration of ozone to the water to be treated, thereby realizing mass processing by the continuous water supply method.
다섯째로, 본 발명의 오존발생장치는 물로부터 산소를 생성하여 발생시키는 것으로서 필연적 부차적으로 발생되는 수소를 추출하여 금후 실용화가 기대되고 있는 연료전지나 자동차의 연료로 활용할 수 있고 본 발명장치의 초기비용 및 런닝코스트의 저감화를 도모할 수 있다. Fifthly, the ozone generating device of the present invention generates oxygen from water to extract hydrogen, which is inevitably generated, and can be used as fuel for fuel cells or automobiles that are expected to be practically used in the future. The running cost can be reduced.
여섯째로, 중금속류 등이 포함되어 있는 하수도나 공장 등의 배수를 처리 대상수로 하는 경우, 오존으로서는 분해할 수 없기 때문에, 그것을 처리하는 활성탄 또는 특수 농재에 의한 흡착 또는 전기분해에 의한 흡착 제거하여 무해화 할 수 있다.Sixth, when the wastewater of sewerage or factories containing heavy metals is treated as ozone, it cannot be decomposed by ozone. Therefore, it is harmless by adsorption by activated carbon or special agricultural materials or adsorption by electrolysis. Can be mad.
일곱째로, 본 발명에 의한 설비를 건축물의 내부에 설치하고자 하는 경우 또는 주변환경 대책상 소취대책을 필요로 하는 경우 본 발명의 오존수를 미세 분무화시켜 소취할 수 있다.Seventh, when the facility according to the present invention is to be installed in the interior of the building or when deodorization measures are required for the surrounding environment measures, the ozone water of the present invention may be finely sprayed and deodorized.
여덟째로, 본 발명에 의해 고도처리된 처리 대상수는 음료수 수준 이상으로 정화된 것으로 되고 그대로 환경중에 배수하지 않고 다목적으로 유효하게 이용할 수 있다.Eighth, the water to be treated highly treated by the present invention is purified to a level above the level of the beverage and can be effectively used for multipurpose without being drained into the environment as it is.
본 장치는 일반적으로 사용하는 전력은 220V 50 또는 60A 및 110V 50 또는 60A를 사용하고, 그것에 해당하는 기기에서 가동되지만, 분뇨나 잡배수를 처리함과 동시에, 고도처리를 위해 오존 분위기하에서 사용하기 위해서, 각각의 파트는 예를 들면 실리콘, 염화비닐, 스테인레스 및 티탄 등으로 제조하지 않으면 안 된다.This device generally uses 220V 50 or 60A and 110V 50 or 60A, and operates in the corresponding equipment.However, in order to process manure or mixed wastewater and use it in an ozone atmosphere for altitude treatment, Each part must be made of silicon, vinyl chloride, stainless steel, titanium, or the like, for example.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부 도면에 따라 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described according to an accompanying drawing.
먼저, 마이크로버블 산소 폭기조(1)는 분뇨나 잡배수 등의 처리 대상수를 유입시켜 극미세의 마이크로버블 산소에 의해서 최대한 산화시키는 것이며, 미생물 접촉 산화 촉진조(2)는 마이크로버블 산소 폭기조(1)에서 완전히 산화되지 않은 처리 대상수중의 유기물을 호기성 박테리아에 의해 산화 촉진시키는 것이다. 상기 미생물 접촉 산화 촉진조(2)의 내부구조는 경계판에 의한 복수개의 격벽을 마련한 다수개의 실로 이루어지고, 각 실에 박테리아가 적합한 거처를 제공하기 위한 야구르트의 용기를 전체에 배치하고, 처리 대상수가 빠짐없이 그것들에 접촉하도록 각 실을 상하로 통과시키도록 하여 놓는다. First, the microbubble oxygen aeration tank 1 introduces water to be treated, such as manure and mixed wastewater, to be oxidized as much as possible with microbubble oxygen, and the microbubble oxygenation aeration tank 2 is a microbubble oxygen aeration tank 1. Is to promote oxidation by aerobic bacteria of organic matter in the water that is not completely oxidized. The internal structure of the microorganism contact oxidation promotion tank 2 is composed of a plurality of threads provided with a plurality of partition walls by a boundary plate, and the container of the yagurt for providing a living place suitable for bacteria in each chamber is disposed on the whole, and the object to be treated. Each thread is passed up and down so that the numbers touch them.
상기 마이크로버블 산소 폭기조(1)의 전방에는 고분자인 고형분을 발효시켜 저분자로 분해시키는 발효조를 마련할 수도 있다.In front of the microbubble oxygen aeration tank (1), it is also possible to provide a fermentation tank for fermenting the solid content of the polymer to decompose into low molecules.
컴프레서(3)는 마이크로버블을 발생시키기 위한 공기를 혼합펌프(4)에 보내는 것이며, 상기 혼합펌프(4)는 마이크로 버블을 발생시키기 위해서 급수관(6)으로부터의 수도물 등과 최종처리가 완료된 오존수 저류조(13)로부터 보내온 물을 혼합함과 동시에 마이크로 산소 버블 발생장치(5)에 수압을 가하는 것이다.The compressor 3 sends air for generating microbubbles to the mixing pump 4, which mixes the tap water from the water supply pipe 6 with the ozone water storage tank in which the final treatment is completed. The water sent from 13) is mixed and the water pressure is applied to the micro oxygen bubble generator 5.
상기 마이크로 산소 버블 발생장치(5)는 배관에 설치하는 콤팩트형으로 0.5∼3㎛부근의 입경을 중심으로 하는 극미세의 기포를 발생시키는 것이며, 급수관(6)은 마이크로버블 산소 폭기조(1)로 유입된 처리 대상수가 오존수 저류조(13)로 최종 처리되어 급수할 수 있게 되기까지 수도물 또는 공업용수 등을 공급한다.The micro oxygen bubble generating device 5 is a compact type installed in a pipe and generates bubbles of very fine shape centering on a particle diameter of 0.5 to 3 μm, and the water supply pipe 6 is connected to the microbubble oxygen aeration tank 1. The tap water or industrial water is supplied until the treated water that is introduced is finally treated by the ozone water storage tank 13 to be able to supply water.
흡착여과조(7)는 오존접촉 산화조(8)의 앞에 설치하며, 이는 사문암(蛇紋岩)과 활성탄을 여과 재료로 사용하여 처리 대상수의 환경기준치를 넘는 염소나 인 또는 중금속류를 흡착 제거한다.The adsorption filtration tank 7 is installed in front of the ozone contact oxidation tank 8, which uses serpentine rock and activated carbon as filtration material to adsorb and remove chlorine, phosphorus or heavy metals exceeding the environmental standard of the water to be treated.
오존접촉 산화조(8)는 흡착여과조(7)로부터 공급되어진 처리 대상수가 마이크로버블 오존과 접촉시키는 처리 대상수와 혼합되지 않도록 경계판에 의한 격벽을 마련한다. The ozone contact oxidizing tank 8 provides a partition wall by the boundary plate so that the treated object supplied from the adsorption filtration tank 7 does not mix with the treated object brought into contact with the microbubble ozone.
부언하면, 오존접촉 산화조(8)는 한번 마이크로버블 오존과 접촉시킨 처리 대상수는 넘치도록 하며, 그 처리 대상수는 혼합펌프(9)로 보내어져 마이크로 오존 버블 발생장치(11)를 지나서 오존접촉 산화조(8)에서 오존과 접촉 산화하고 처리 대상수가 최초에 들어온 측으로 넘쳐 몇 번이라도 순회시키는 구조를 갖고있다. 이것은 처리 대상수를 가장 적합한 오존농도로 접촉 산화시키면서 연속처리를 하기 위한 것이다. 또, 처리 대상수에 적합한 오존량을 접촉시키기 위하여 오존접촉 산화조(8)중의 처리 대상수에 용해하고 있는 오존농도를 오존농도 표시모니터로 바로 나타내어 처리 대상수에 필요한 오존농도를 확보하도록 한다.In other words, the ozone contact oxidizing tank 8 overflows the water to be treated once in contact with the microbubble ozone, and the water to be treated is sent to the mixing pump 9 to pass the ozone past the micro ozone bubble generator 11. The contact oxidation tank 8 has a structure in which it oxidizes in contact with ozone and overflows to the side where the water to be treated first enters. This is for continuous treatment while subjecting the water to be treated by catalytic oxidation to the most suitable ozone concentration. In addition, the ozone concentration dissolved in the water to be treated in the ozone contact oxidizing tank 8 is directly indicated by an ozone concentration display monitor in order to contact the amount of ozone suitable for the water to be treated.
상기 혼합펌프(9)는 오존발생장치(10)에서 발생된 오존과 처리 대상수를 혼합함과 동시에 마이크로 오존 버블 발생장치(11)에서 마이크로버블을 발생시키기 위해 필요한 수압을 가하는 것이다. The mixing pump 9 mixes ozone generated in the ozone generator 10 and water to be treated, and simultaneously applies water pressure necessary to generate microbubbles in the micro ozone bubble generator 11.
상기 고농도 오존발생장치(10)는 물로부터 산소를 분리하여 오존발생율(변환율) 고농도 오존을 발생시키는 장치이나, 여타의 다른 오존발생장치, 즉 전기방전에 의한 오존발생장치 또는 자외선조사에 의한 오존발생장치를 이용할 수도 있다.The high concentration ozone generator 10 is a device for generating ozone generation rate (conversion rate) high concentration ozone by separating oxygen from water, or any other ozone generating device, that is, ozone generation device by electric discharge or ozone generation by ultraviolet irradiation. It is also possible to use a device.
상기 마이크로 오존 버블 발생장치(11)는 전술한 마이크로 산소 버블 발생장치(5)와 동일한 것이나, 여기에서는 0.5~3㎛부근의 입경을 중심으로 하는 마이크로버블 오존을 발생시키는 장치이다.또한, 여기서, 상기 마이크로 산소 버블발생장치(5) 및 마이크로 오존 버블 발생장치(11)는 본 출원인이 기출원한 한국공개특허 특 2001-89727호에 공지된 마이크로 버블 발생장치를 적용한 것으로, 상기한 한국공개특허 특 2001-89727호에 공지된 마이크로 버블 발생장치는 별도의 오존발생장치로부터 발생된 오존을 미세 입경을 갖는 마이크로 버블 오존을 발생시키기 위한 장치로서, 원통 형상의 하우징 내부에 회전하면서 그 하면에 다수개의 톱니형 돌기가 형성되어져 있는 회전판의 회전을 통해 마이크로 버블을 생성하는 장치이다. 이는 이미 공지된 것이므로 이에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.본 발명은 상기한 한국공개특허 특 2001-89727호에 공지된 마이크로버블 발생장치를 채용하여 각각 산소 버블 및 오존 버블을 별도로 생성하는 상기 마이크로 산소 버블발생장치(5) 및 마이크로 오존 버블 발생장치(11)를 통해 1차, 2차적으로 오폐수를 처리하도록 한다. 또한, 본 발명에서 구성된 상기 마이크로 산소 버블발생장치(5)는 오존이 살균 및 오폐수 처리효율은 우수하나, 수중 용해도가 낮음을 감안하여, 채용된 것으로서, 상기 마이크로 오존 버블 발생장치(11)와 복합적으로 구성되어 오폐수 살균 효율을 더욱 증가시킨 것이다.The micro ozone bubble generator 11 is the same as the micro oxygen bubble generator 5 described above, but here it is a device for generating microbubble ozone with a particle diameter of around 0.5 to 3 µm. The micro oxygen bubble generating device 5 and the micro ozone bubble generating device 11 apply a micro bubble generating device known from Korean Patent Application Laid-Open No. 2001-89727, filed by the present applicant. The microbubble generator known from 2001-89727 is a device for generating microbubble ozone having a fine particle diameter from ozone generated from a separate ozone generator, and rotates inside a cylindrical housing and has a plurality of teeth on its lower surface. It is a device that generates micro bubbles through the rotation of the rotating plate is formed with a projection. Since this is already known, a detailed description thereof will be omitted. The present invention employs a microbubble generating device known from Korean Patent Laid-Open No. 2001-89727, which separately generates oxygen bubbles and ozone bubbles, respectively. Through the oxygen bubble generator (5) and the micro ozone bubble generator (11) to treat the waste water primary and secondary. In addition, the micro-oxygen bubble generating device 5 configured in the present invention is adopted in consideration of the excellent sterilization and wastewater treatment efficiency of ozone, but low solubility in water, and is combined with the micro ozone bubble generating device 11. Consists of further increased wastewater sterilization efficiency.
송풍기(12)는 오존접촉 산화조(8)의 상부에 부상 체류하는 오존을 재활용할 수 있도록 혼합펌프(9)로 공급한다.The blower 12 supplies the mixed pump 9 to recycle ozone floating in the upper portion of the ozone contact oxidizing tank 8.
오존수 저류조(13)는 오존접촉 산화조(8)에서 마이크로버블 오존과 접촉시킨 처리 대상수를 일정시간 체류시켜 오존의 강산화작용, 살균작용, 유해물질 분해작용, 소취작용 및 표백작용 등을 보다 확실하게 함과 함께 처리 대상수중에 일정한 농도로 용해되어 있는 오존을 분해시키는데 1시간 정도를 요한다. 상기 오존수 저류조(13)는 경계판에 의한 격벽을 마련하여 처리 대상수를 상하로 이동시키면서 체류시켜 무해화하고, 더욱이 처리 대상수중에 체류하고 있는 마이크로버블 오존을 그 상부에 부상시켜 마이크로버블 산소 폭기조(1) 및 미생물 접촉 산화 촉진조(2)의 상부에 체류하는 악취를 분해한다.The ozone water storage tank 13 maintains the water to be treated in contact with the microbubble ozone in the ozone contact oxidizing tank 8 for a certain period of time, so that ozone strong oxidation, sterilization, decomposition of harmful substances, deodorization, and bleaching In addition, it takes about one hour to decompose ozone dissolved at a constant concentration in the water to be treated. The ozone water storage tank 13 is provided with a partition wall by a boundary plate so that the water to be treated is retained while moving up and down, and furthermore, the microbubble oxygen aeration tank is caused to float on top of the microbubble ozone remaining in the water to be treated. (1) and the odor remaining in the upper part of the microorganism contact oxidation promotion tank 2 are decomposed | disassembled.
환기팬(14)은 마이크로버블 산소 폭기조(1) 및 미생물 접촉 산화 촉진조(2)의 상부에 체류하는 악취를 분해하기 위해서 오존수 저류조(13)의 상부로 공급하며, 폐오존장치(15)는 오존수 저류조(13)의 상부에 부상 체류하는 미분해 잉여 오존을 무해화하는 장치이고 이는 석영제 램프에 의한 253∼255㎛파장의 자외선을 이용하여 산소로 분해하여 대기 중에 방출한다.The ventilation fan 14 is supplied to the upper portion of the ozone water storage tank 13 to decompose odors remaining in the upper portion of the microbubble oxygen aeration tank 1 and the microbial contact oxidation promotion tank 2, and the waste ozone device 15 is It is a device to detoxify the undecomposed excess ozone which floats and floats on the upper portion of the ozone water storage tank 13, which is decomposed into oxygen using ultraviolet rays of 253 to 255 탆 wavelength by a quartz lamp and released into the atmosphere.
수소 저류조(16)는 물을 분해해서 오존을 만드는 오존발생장치(10)에서 필연적이고 부차적으로 발생한 수소를 비축하는 탱크이다.The hydrogen storage tank 16 is a tank for storing hydrogen, which is inevitably generated by the ozone generator 10 that decomposes water to generate ozone.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명은 정화조 등에 있어서 처리 대상수와의 접촉면적 및 접촉시간이 긴 마이크로버블에 의한 산소 폭기를 행함으로써, 단시간 내에 수중의 유기물을 극한까지 접촉산화 분해시키는 것이 가능하기 때문에, 고효율화에 의한 설비의 소형화를 실현할 수 있다. As described in detail above, the present invention enables contact oxidation decomposition of organic matter in water to an extreme within a short time by performing oxygen aeration by a microbubble having a long contact time and a contact time with the water to be treated in a septic tank or the like. Therefore, miniaturization of the equipment can be realized by higher efficiency.
또한, 오존을 0.5∼3㎛의 입경으로 극미세한 마이크로버블로 할 수 있는 마이크로버블 발생장치를 조합하는 것에 의해, 오존을 고효율로 물에 용해 할 수 있기 때문에, 마이크로버블 오존이 다이옥신, 그 외의 환경호르몬류 등의 유해물질을 포함하는 처리 대상수 고효율로 작용하기 때문에, 그 오존 소비량은 현재의 방법등에 비교하여, 1/20∼1/30으로 동등 처리가 가능하다. In addition, by combining a microbubble generator that can make ozone into microbubbles with a particle size of 0.5 to 3 µm, ozone can be dissolved in water with high efficiency, so microbubble ozone is dioxins and other environments. Since the water to be treated containing harmful substances such as hormones is highly efficient, the ozone consumption can be equally treated at 1/20 to 1/30 as compared to the current method.
즉, 현재의 예를 들면 오오사까시 무라노 상수도에 있어서는 1개월의 전기세가 1억엔 정도를 요하고 있지만, 이것은 오존발생장치가 과대한 전력을 소비하기 때문이다. 그렇지만, 본 발명의 마이크로버블 오존을 사용하면 1/20이하의 전력소비로 필요한 능력이 발휘할 수 있다. 더구나, 설비를 조밀하게 설계할 수 있기 때문에 초기비용도 저렴하게 된다. That is, in the present example, in Osaka Murano water supply, a monthly electricity bill requires about 100 million yen, but this is because the ozone generator consumes excessive power. However, when the microbubble ozone of the present invention is used, the necessary capability can be achieved with power consumption of 1/20 or less. In addition, the compactness of the installation makes the initial cost low.
그러므로, 본 발명은 이하의 분야에서 유효하게 이용할 수 있다. Therefore, the present invention can be effectively used in the following fields.
1. 상수도의 수질정화, 고도처리1. Water Purification and Advanced Treatment of Tap Water
2. 공공하수도, 분뇨처리시설, 농업취락폐수시설 및 그 외의 정화조 등에 있어서 유해물질의 분해, 소취, 살균 등의 고도처리2. Advanced treatment such as decomposition, deodorization and sterilization of harmful substances in public sewerage, manure treatment facility, agricultural settlement wastewater facility and other septic tanks
3. 목욕탕의 수질정화, 고도처리3. Water Purification and Advanced Treatment of Baths
4. 도살장 및 짐승뼈처리장 등의 배수의 고도처리4. Advanced treatment of drainage in slaughterhouses and animal bone treatment plants
5. 다이옥신, PCB 그 외의 환경호르몬 등 유해 물질의 분해 5. Decomposition of harmful substances such as dioxin, PCB and other environmental hormones
6. 멀리 떨어진 섬에서의 음료수확보를 위한 하천물, 호수늪물 등의 정화, 살균처리 또한, 본 발명에 있어서의 물을 분해하는 오존발생장치에서는 필연적으로 수소가 분리 추출되기 때문에, 이것을 금후 실용화되는 연료전지의 원료나 수소엔진의 자동차의 연료 등에 공급할 수 있으며, 이것은 본 발명에 있어서의 런닝코스트의 저감에도 공헌할 수 있다. 6. Purification and sterilization of streams, lake swamps, etc. for securing beverages on distant islands In addition, since the ozone generator that decomposes water of the present invention inevitably separates and extracts hydrogen, it is practically used. It can be supplied to a fuel cell raw material, a hydrogen engine automobile fuel, or the like, which can contribute to the reduction of running cost in the present invention.
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도 1은 본 발명에 따른 정화조 등의 고도의 수처리방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a high water treatment method of a septic tank according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 마이크로버블 산소 폭기조1: microbubble oxygen aeration tank
2: 미생물접촉 산화 촉진조 2: Microbial contact oxidation promoter
3: 컴프레서 4: 혼합펌프3: Compressor 4: Mixing Pump
5: 마이크로버블 발생장치 6: 급수관5: microbubble generator 6: water supply pipe
7: 흡착여과조 8: 오존접촉 산화조 7: adsorption filtration tank 8: ozone contact oxidation tank
9: 혼합펌프 10: 고농도 오존발생장치9: mixed pump 10: high concentration ozone generator
11: 마이크로버블 발생장치 12: 송풍기11: microbubble generator 12: blower
13: 오존수 저류조 14: 환기팬13: ozone water storage tank 14: ventilation fan
15: 폐오존장치 16: 수소 저류조15: Waste Ozone Device 16: Hydrogen Storage Tank
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