KR100496348B1 - The method and equipment wastewater disposal use plasma and Electrolysis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가정하수, 공장폐수, 축산 오, 폐수 등을 전기분해와 프라즈마로 정화 처리할 수 있도록된 폐수처리 장치 및 처리방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 집수조로부터 유입되는 폐수를 처리하기 위해 유량을 조절하는 유량 조절조와, 폐수를 전기의 방전에 의해 1차분해 하는 전기 분해조와, 전기분해조에서 1차분해된 폐수를 안정화시키는 응집조와, 응집조에서 응집된 슬러지를 침전시키고 상부에 위치한 상수는 일측통공을 통하여 유출되도록하는 침전조와, 침전조로부터 유입된 상수를 프라즈마로 폭기하는 폭기조와, 폭기조로부터 유입되는 처리수를 분해조에 담수하고 담수된 처리수를 분해호스에 연결된 다수의 벤츄리관으로 통과시켜 폐수를 순환 분해토록하는 분해조와, 분해조의 폐수를 벤츄리관으로 분해시 프라즈마를 혼합하여 탈색과 분해를 동시에 실시할 수 있도록 하는 프라즈마 발생기와, 분해조의 처리수가 유입되어 안정화를 갖는 안정화조와, 안정화조의 처리수를 최종여과시켜 외부로 방류하는 다수의 모래필터를 포함하는 폐수처리장치로 이루어진 전기분해와 프라즈마를 이용한 폐수처리 장치 및 페수처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a method for treating home sewage, factory wastewater, livestock waste, and wastewater with electrolysis and plasma. More specifically, the flow control tank for adjusting the flow rate in order to treat the wastewater flowing from the collection tank, the electrolysis tank for primary decomposition of the waste water by the discharge of electricity, the flocculation tank for stabilizing the wastewater primary decomposition in the electrolysis tank, and the coagulation Sedimentation of sludge aggregated in the tank and the constant water located in the upper portion of the sedimentation tank to flow out through one side hole, the aeration tank aeration of the constant flow from the sedimentation tank with plasma, and the treated water flowing from the aeration tank in the decomposing tank and desalination treatment Decomposition tank for circulating the waste water by passing the water through a number of venturi pipes connected to the decomposing hose, and plasma generator for discoloring and decomposing at the same time by mixing plasma when decomposing the waste water of the decomposing tank into venturi pipe, Stabilization tank having the stabilization water flows in the tank and stabilization tank, The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method using electrolysis and plasma consisting of a wastewater treatment apparatus including a plurality of sand filters that are finally filtered and discharged to the outside.
Description
본 발명은 가정하수, 공장폐수, 축산 오, 폐수 등을 전기분해와 프라즈마로 정화 처리할 수 있도록 된 폐수처리 장치 및 처리방법에 관한 것이다. 특히 폐수처리시 별도 약품을 사용하지 않고 폐수의 처리를 전기분해 하여 전처리하고, 프라즈마를 이용하여 후처리함으로서 폐수처리 과정에서 발생되는 2차오염을 방지함과 동시에 수질오염 및 토양오염을 예방할 수 있는 중수 및 상수로 만들어 방류토록 함으로 처리효율을 증대시키고 관리가 간편하도록 발명된 전기분해와 프라즈마를 이용한 폐수처리 장치 및 페수처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a method for treating home sewage, factory wastewater, livestock waste, and wastewater with electrolysis and plasma. In particular, wastewater treatment can be pre-treated by electrolyzing the wastewater without the use of chemicals, and by post-treatment using plasma to prevent secondary pollution generated during wastewater treatment and to prevent water and soil pollution. The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method using electrolysis and plasma, which are invented to be made of heavy water and constant water so as to increase treatment efficiency and simplify management.
현대사회는 산업이 고도화로 발달 됨에 따라서 가정 및 산업분야에서 발생되는 폐수의 종류가 다양하고 함유 물질이 악성인 관계로 수질오염, 대기오염 등의 환경 오염이 급격히 이루어져 피부병, 호흡기질환등 원인모를 피부병이 발생되어 인간의 생존을 위협할 정도에 이르렀으며, 특히 가정하수, 공장폐수 축산폐수 등으로 인한 지하수, 하천 및 바다의 오염은 물론, 토양오염이 날로 심각해져가고 있어 사회문제화 되고 있으며, 그 문제를 해결하기 위하여 많은 연구개발과 투자가 이루어지고 있으나 지속적으로 정책이 뒷받침을 해주지 못하여 일 개인이나 회사 혼자서 개발 및 연구한 후 이를 실현화 시키기 위해서는 시간과 비용이 막대하게 투자되어야 함으로 대부분이 연구에 그치는 문제점이 있었다. In modern society, due to the advancement of industry, various kinds of wastewater generated in home and industrial fields and various substances are malignant, so the environmental pollution such as water pollution and air pollution is suddenly affected, causing skin diseases and respiratory diseases. This has caused the threat of human survival. Especially, pollution of groundwater, rivers and seas caused by domestic sewage, factory wastewater, and livestock wastewater, as well as soil pollution, are becoming more and more serious. Many research and development and investments have been made to solve this problem, but since the policy is not continuously supported, it is necessary to invest a lot of time and money in order to realize this after developing and researching by a person or a company alone. there was.
또한 기존에 실시되고 있는 하수 폐수처리 시스템은 집수조 →폭기조 →반응조 →화학약품 투입 교반조 →응집조 →안정화조(약품투입) →방류조등으로 이루어진 것으로 하수의 처리를 약품에 의존하여 처리하는 것이 대부분이다. 이러한 약품처리는 폐수의 농도와 양에 따라서 처리기간이 장기화될 뿐만 아니라 생물학적처리에 따라서 약품의 투입량을 늘리게되므로 2차 수질오염을 발생시키는 문제점이 있었다.In addition, the existing sewage wastewater treatment system consists of a collection tank → aeration tank → a reaction tank → chemical input stirring tank → agglomeration tank → stabilization tank (chemical injection) → discharge tank. Mostly. Such chemical treatment has a problem of causing secondary water pollution because the treatment period is prolonged according to the concentration and amount of the wastewater, and the input amount of the chemical is increased according to the biological treatment.
또한 기존의 경우에는 폐수처리시설을 의무적으로 설치해야 하는 산업현장에서는 법적인 규정 때문에 처리시설을 설치한 후 가동에 따른 관리비용이 엄청나게 소요되므로 폐수처리 시설을 가동하지 않고 단속을 피해 그대로 하천으로 방류하는 경우가 발생되어 하천을 오염시키는 문제점이 있었다.In addition, in the case of existing industrial sites where mandatory wastewater treatment facilities must be installed, the management cost of the operation after installing the treatment facilities is enormous due to legal regulations, so that the wastewater treatment facilities are discharged to the rivers without running the wastewater treatment facilities. There was a problem that caused the pollution of the river.
본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 폐수의 처리를 1차 전기분해로 처리한 후 이를 침전시켜 슬러지를 제거한후 프라즈마를 이용하여 분해와 탈색이 동시에 이루어지도록 하여 폐수를 처리 할 수 있도록 하여 대기오염 및 수질오염을 방지 할 수 있도록 함을 목적으로한 것이다.The present invention has been invented in view of the above problems, and treatment of wastewater by primary electrolysis followed by precipitation of sludge to remove sludge, so that decomposition and discoloration can be performed simultaneously using plasma to treat wastewater. It aims to prevent air pollution and water pollution.
이와 같은 목적을 갖는 본 발명은 집수조로부터 유입되는 폐수를 처리하기 위해 유량을 조절하는 유량 조절조와, 폐수를 전기의 방전에 의해 1차분해 하는 전기 분해조와, 전기분해조에서 1차분해된 폐수를 안정화시키는 응집조와, 응집조에서 응집된 슬러지를 침전시키고 상부에 위치한 상수는 일측통공을 통하여 유출되도록하는 침전조와, 침전조로부터 유입된 상수를 프라즈마로 폭기하는 폭기조와, 폭기조로부터 유입되는 처리수를 분해조에 담수하고 담수된 처리수를 분해호스에 연결된 다수의 벤츄리관으로 통과시켜 폐수를 순환 분해토록하는 분해조와, 분해조의 폐수를 벤츄리관으로 분해시 프라즈마를 혼합하여 탈색과 분해를 동시에 실시할 수 있도록 하는 프라즈마 발생기와, 분해조의 처리수가 유입되어 안정화를 갖는 안정화조와, 안정화조의 처리수를 최종여과시켜 외부로 방류하는 다수의 모래필터를 포함하는 폐수처리장치로 이루어진 전기분해와 프라즈마를 이용한 폐수처리 장치를 제공할 수 있도록 한 것이다.The present invention having the above object is a flow rate adjusting tank for adjusting the flow rate in order to treat the wastewater introduced from the water collection tank, an electrolysis tank for primary decomposition of the waste water by the discharge of electricity, and stabilizing the wastewater primary decomposition in the electrolysis tank The flocculation tank, a sedimentation tank which precipitates the coagulated sludge in the agglomeration tank, and the constant water located at the upper part is discharged through one side hole, the aeration tank which aerators the constant flow from the sedimentation tank into plasma, and the treated water flowing from the aeration tank into the desalination tank. And the desalination tank which circulates the wastewater by circulating the dehydrated water through a plurality of venturi tubes connected to the decomposing hose, and the plasma that mixes the plasma when decomposing the wastewater of the decomposing tank into the venturi tube so that decolorization and decomposition can be performed simultaneously. Generator and stabilization tank having stabilization by inflow of treated water of decomposition tank and stable To a final filtration to the number of sets of processing a to provide a waste water treatment apparatus using the electrolytic and plasma consisting of the waste water treatment apparatus comprising a plurality of filter sand which discharge to the outside.
가정 또는 산업현장에서 발생되는 폐수를 담수하고 일측 침전조에서 유입되는 환원수를 저장하는 집수조(1)와;A sump tank 1 for desalination of wastewater generated in a home or an industrial site and for storing reduced water flowing from one settling tank;
집수조로부터 유입되는 폐수를 처리하기 위해 유량을 조절하는 유량 조절조(2)와;A flow rate adjusting tank 2 for adjusting a flow rate for treating wastewater introduced from the sump;
유량조절조를 통하여 흘러들어온 폐수를 전기의 방전에 의해 1차분해 하는 전기 분해조(3)와;An electrolysis tank 3 which firstly decomposes wastewater flowing through the flow control tank by electric discharge;
전기분해조에서 1차 분해된 폐수를 안정화시키는 응집조(4)와;An agglomeration tank 4 for stabilizing the firstly decomposed wastewater in the electrolysis tank;
응집조로부터 유입되는 폐수의 슬러지를 침전시키고 상부에 위치한 상수는 일측통공을 통하여 유출되도록하는 침전조(5)와;A sedimentation tank 5 for sedimenting sludge of wastewater flowing from the agglomeration tank and allowing a constant located at an upper portion thereof to flow out through one side hole;
침전조로부터 유입된 상수를 프라즈마로 폭기하여 2차 분해하는 폭기조(6)와;An aeration tank 6 for a second decomposition by aeration of the constant introduced from the settling tank into plasma;
폭기조로부터 유입되는 처리수를 분해조에 담수하고 담수된 처리수를 분해호스에 연결된 다수의 벤츄리관으로 통과시켜 폐수를 순환 분해토록하는 분해조(7)와;Decomposition tank (7) for dewatering the treated water flowing from the aeration tank in the decomposition tank and passing the fresh water through a plurality of venturi pipe connected to the decomposition hose to circulate the waste water;
분해조의 폐수를 벤츄리관으로 분해시 프라즈마를 혼합하여 탈색과 분해를 동시에 실시할 수 있도록 하는 프라즈마 발생기(10)와;Plasma generator (10) for mixing the plasma when decomposing the waste water of the digestion tank into a venturi tube to perform decolorization and decomposition at the same time;
프라즈마발생기로부터 발생되는 프라즈마에 의해 분해된 분해조의 처리수가 유입되어 일전시간동안 안정화를 갖는 안정화조(11)와;Stabilization tank (11) having a stabilization tank for the entire time is introduced into the treated water of the decomposition tank decomposed by the plasma generated from the plasma generator;
안정화조의 처리수를 최종여과시켜 외부로 방류하는 다수의 모래필터(12)를 포함하는 폐수처리장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.Characterized in that the waste water treatment device comprising a plurality of sand filters 12 for filtration of the stabilization tank final discharge to the outside.
상기 전기분해조는 다수의 (+), (-) 전극봉이 설치되어 집수조(1)에서 유입되는 폐수가 하단의 전극봉을 통과시 전극봉에서 방전되는 전자들과 접촉되어 폐수가 1차 분해되도록 된 것을 특징으로 한다. The electrolysis tank has a plurality of (+), (-) electrodes are installed so that the waste water flowing in the collection tank (1) is in contact with the electrons discharged from the electrode when passing through the lower electrode, the waste water is characterized in that the first decomposition It is done.
상기 분해호스는 함체형으로 이루어진 케이스 내부에 분해호스(9)가 코일형태로 감겨있는 것을 특징으로 한다. The disassembly hose is characterized in that the disassembly hose (9) is wound in the form of a coil inside the case made of a housing type.
상기 분해호스(9)는 중공형으로 이루어져 내충격성이 우수한 프라스틱재로 설치하는 것이 바람직하지만 필요에 따라서는 비중과 경도가 우수한 금속재로 구성된다.The disassembly hose 9 is made of a hollow material is preferably installed in a plastic material excellent in impact resistance, but is composed of a metal material excellent in specific gravity and hardness, if necessary.
상기 분해조(7) 내의 처리수를 흡입하여 벤츄리관을 통해 순환되도록 흡입펌프(14)를 설치하고, 분해호스 일측은 플라즈마 발생기(10)의 토출관과 연결되어 프라즈마가 분해호스(9) 내로 유입되도록 구성된다.The suction pump 14 is installed to suck the treated water in the decomposition tank 7 and circulates through the venturi tube, and one side of the decomposition hose is connected to the discharge tube of the plasma generator 10 so that the plasma is decomposed into the decomposition hose 9. Configured to enter.
상기 프라즈마 발생기는, 분해조 일측에 설치되고 내부에는 고전압 무성방전에 의하여 프라즈마를 생성시키는 프라즈마 발생관(16)이 설치된 케비닛 형태로 이루어지고 전면 도어에 콘트롤부가 설치된다.The plasma generator, which is installed on one side of the disassembling tank and has a plasma generating tube 16 installed therein for generating plasma by high voltage silent discharge, has a control unit installed in the front door.
이와 같은 폐수처리장치에 의한 본 발명의 폐수처리방법을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the wastewater treatment method of the present invention by such a wastewater treatment apparatus as follows.
가정 또는 산업현장에서 발생되는 폐수를 담수하고 일측 침전조에서 유입되는 환원수를 집수조에 저장하는 단계;Freshwater wastewater generated at home or industrial sites and storing the reducing water flowing from one settling tank in the sump;
집수조로부터 유입되는 폐수를 유량조절조로 유입시켜 전기분해 처리하기 위해 유량을 조절하는 단계;Adjusting the flow rate for the electrolytic treatment by introducing wastewater from the sump into the flow control tank;
유량조절조를 통하여 전기분해조로 흘러들어온 폐수를 전기의 방전에 의해 1차분해 하는 단계;Primary decomposition of the wastewater flowing into the electrolysis tank through the flow control tank by discharge of electricity;
전기분해조에서 1차 분해된 폐수를 응집조에서 응집전처리를 실시하는 단계;Performing coagulation pretreatment on the firstly decomposed wastewater in the electrolysis tank in the coagulation tank;
응집조로부터 침전조에 유입된 폐수의 슬러지를 침전시키고 상부에 위치한 상수는 일측통공을 통하여 유출되도록하는 단계;Sedimenting the sludge of the wastewater introduced into the settling tank from the flocculation tank and allowing the constant located above to flow out through one side hole;
침전조로부터 폭기조로 유입된 상수를 프라즈마로 폭기하여 2차 분해하는 단계;Secondary decomposition of the constant water introduced from the settling tank into the aeration tank by aeration with plasma;
폭기조로부터 분해조로 유입된 처리수를 분해조에 담수하고 담수된 처리수를 분해호스에 연결된 다수의 벤츄리관으로 통과시켜 폐수를 순환 분해토록하는 단계;Dewatering the treated water introduced into the decomposition tank from the aeration tank and passing the fresh water through a plurality of venturi pipes connected to the decomposition hose to circulate the waste water;
분해조의 폐수를 벤츄리관으로 순환시켜 분해시 탈색과 분해를 동시에 실시할 수 있도록 프라즈마 발생기에서 생성되는 프라즈마를 혼합하는 단계;Mixing the plasma generated in the plasma generator to circulate the wastewater of the decomposition tank to a venturi tube so that decolorization and decomposition can be performed at the time of decomposition;
프라즈마에 의해 분해 및 탈색된 분해조의 처리수가 안정화조로 유입되어 일정시간동안 안정화 시키는 단계;Stabilizing the treated water of the decomposition tank decomposed and decolorized by the plasma into the stabilization tank to stabilize for a predetermined time;
안정화조의 처리수를 다수의 모래필터로 최종여과시켜 외부로 방류하는 단계로 이루어진 폐수처리단계를 특징으로 한다.Characterized in that the wastewater treatment step consisting of the final filtration of the treated water of the stabilization tank with a plurality of sand filters to discharge to the outside.
이와 같이 구성된 본 발명의 폐수 처리장치 및 폐수처리 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.The wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method of the present invention configured as described above will be described in detail.
가정의 하수, 유흥업소, 공장 등에서 발생되는 폐수 또는 하수를 집수조로 모아 저장한다.Collect wastewater or sewage from household sewage, entertainment, and factories into a sump and store it.
상기 집수조(1)에 저장된 폐수는 유량조절조(2)로 유입되어 1차 수위조절된 다음 전기분해조(3)로 유입된다.Waste water stored in the sump (1) is introduced into the flow rate control tank (2) is adjusted to the first water level and then introduced into the electrolysis tank (3).
상기 유량조절조(2)는 집수조의 폐수가 전기분해조로 많은 양이 빠른 속도로 유입될 경우 전기분해의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위한 것으로 전기분해조의 처리속도에 따라서 폐수가 조절되어 유입되도록 한 것이다. The flow control tank (2) is to prevent the efficiency of electrolysis when the waste water of the sump into the electrolysis tank at a high speed is to prevent the waste water is adjusted in accordance with the processing speed of the electrolysis tank. .
상기 전기분해조(3)로 유입된 폐수는 내부에 다수 설치된 전극봉(15)에 의하여 전기분해가 이루어진다.The wastewater introduced into the electrolysis tank 3 is electrolyzed by the electrode rod 15 installed therein.
상기 전기분해조는 도3과 같이 직육면체의 함체형으로 이루어지고 그 내부에는 다수의 (+), (-) 전극봉(15)이 설치되어 집수조에서 유입되는 폐수가 통과시 전극봉에서 방전되는 전자들과 접촉되어 폐수가 1차 분해되도록 한다.The electrolysis tank is made of a rectangular parallelepiped enclosure as shown in FIG. 3, and a plurality of (+) and (-) electrode bars 15 are installed therein to contact the electrons discharged from the electrode rods when the wastewater flowing from the collection tank passes. So that the wastewater is first decomposed.
상기 전기분해조에 설치된 다수의 전극봉(15)은 외면이 부전도체(17)로 포삽되어 상, 하단부가 돌출 되도록하되 하단부는 전기분해조의 내부에 위치하여 폐수와 접촉되도록 한다.The plurality of electrode rods 15 installed in the electrolysis tank have an outer surface inserted into the non-conductor 17 so that the upper and lower ends thereof protrude, but the lower end is positioned inside the electrolysis tank to be in contact with the wastewater.
상기 전극봉(15)의 재질은 일측의 (+)극봉을 철로하고, 중앙부에 위치하는 (-)극봉은 서스(SUS)이루어지며, 타측의 (+)극봉은 알루미늄으로 이루어져 전자의 방출이 이루어지도록 구성된다. 상기 (+) 전극과 (-) 전극 사이에는 밀도 높은 전자의 흐름이 조성될 수 있게 된다. 이때, (+) 전극과 (-) 전극 사이의 간격은 전극과 전극 사이에 걸리는 전압에 따라 선택될 수 있는데, 그 사이의 전압이 약 10,000 ~ 150,000 볼트(Volt)일 경우, 두 전극들 사이의 간격은 약 30 ~ 100mm인 것이 바람직하다. The material of the electrode rod 15 is made of iron (+) pole of one side, the (-) pole is located in the center portion is made of sus (SUS), the other (+) pole is made of aluminum so that electrons are emitted It is composed. Dense electron flow can be formed between the positive electrode and the negative electrode. At this time, the interval between the positive electrode and the negative electrode may be selected according to the voltage applied between the electrode and the electrode. When the voltage between the electrodes is about 10,000 to 150,000 volts, The spacing is preferably about 30-100 mm.
한편, (+) 전극과 (-) 전극은 절연되는 부전도체에 의해 감싸져 하단부가 노출된 상태이다. 상기 부전도체는 유리, 세라믹 등의 전기적 유전체 또는 절연체로 만들어질 수 있다. 상기 (+)전극과 (-)전극은 각각 고전압을 발생시키기 위한 변압기를 통해 전원에 연결된다.On the other hand, the (+) electrode and the (-) electrode is surrounded by an insulated non-conductor is exposed state. The non-conductor may be made of an electrical dielectric or insulator such as glass or ceramic. The positive electrode and the negative electrode are respectively connected to a power source through a transformer for generating a high voltage.
상기 전기 분해조(7)에 다수 설치된 전극봉(15)은 전기분해에 의하여 마모되어 없어지면 상단부에 돌출된 각각의 전극봉을 하향으로 밀어 돌출 되도록 한다.When the electrode rod 15 installed in the electrolysis tank 7 is worn out by electrolysis, the electrode rod 15 is pushed downward so as to protrude downward.
이렇게 유량조절조를 통과한 폐수가 전기분해조를 지나면서 전극봉에서 방전되는 전자에 의하여 폐수가 1차분해된다. The wastewater, which has passed through the flow control tank, passes the electrolysis tank and is firstly decomposed by the electrons discharged from the electrode.
상기와 같이 이루어지는 전기분해조의 기본적인 원리를 살펴보면,Looking at the basic principle of the electrolysis tank made as described above,
전기분해는 산화환원반응을 이용해 전기에너지를 화학에너지로 바꾸어 물질을 분해하는 반응을 말하는 것으로 전기분해는 전기가 걸려 있는 상태에서 (-)극에는 전자가 풍부하고 (+)극에는 전자가 부족한 상태가 된다. Electrolysis refers to the reaction of decomposing matter by converting electrical energy into chemical energy using redox reactions. Electrolysis is a state in which the (-) pole is rich in electrons and the (+) pole is insufficient in electricity. Becomes
따라서 (-)극에서는 전자를 잘 받지 않는 Na+보다 물이 환원되어 수소를 발생하게되고, (+)극에서는 물이 산화되어 산소 발생하는 과정에서 폐수를 1차분해할 수 있게 된다.Therefore, in the negative electrode, water is reduced to generate hydrogen than Na +, which does not receive electrons well, and in the positive electrode, the wastewater is first decomposed in the process of oxidizing and generating oxygen.
상기 전기분해조에서 분해된 폐수는 일측의 유량조절조(2)로 유입된 후 응집조(4)와 침전조(5)를 거치면서 슬러지는 응고되어 침전되고 상등수는 방류되어 안정화조(11)에서 일정시간 보관되어 안정된다.The waste water decomposed in the electrolysis tank flows into the flow control tank 2 on one side, and then the sludge solidifies and precipitates through the coagulation tank 4 and the precipitation tank 5, and the supernatant is discharged and stabilized in the stabilization tank 11. It is stored for a certain time and stabilized.
상기 응집조(4)와 침전조(5)에서는 응집제를 사용하여 슬러지를 응집시켜 침전시킬 수도 있지만 본 발명에서는 가능하면 화학약품을 사용하지 않고 폐수를 처리할 수 있도록 한 것으로서, 전기분해조에서 전기분해에 의하여 분해된 폐수가 자체적으로 침전조에서 응집된 후 슬러지는 하부로 침전되도록 하며 침전된 슬러지는 침전조 하단에 설치된 배출관을 통하여 집수조 일측에 설치된 농축조로 반송된 다음 다시 집수조(1)로 유입되어 다시 상기 처리과정을 반복하는 과정에서 슬러지는 완전히 분해되어 처리된다. In the flocculation tank 4 and the precipitation tank 5, the sludge may be aggregated and precipitated using a flocculant, but in the present invention, it is possible to treat the wastewater without using chemicals, and electrolysis in the electrolysis tank. Wastewater decomposed by the sedimentation in the sedimentation tank itself, and the sludge is settled to the bottom, and the precipitated sludge is returned to the concentration tank installed on one side of the collection tank through the discharge pipe installed at the bottom of the sedimentation tank and then flowed back into the collection tank (1) again In the process of repeating the treatment, the sludge is completely decomposed and treated.
또한 폭기조(6)는 전단계인 침전조(5)의 상부에 형성된 수로(5')의 상등수가 유입되고, 유입된 상등수(상부에 위치하는 처리수)는 폭기조(6)에 설치된 공기분사기(13)에서 분사되는 프라즈마에 의해 폭기되는 고정에서 2차 분해와 탈색이 이루어진다.In addition, the aeration tank 6 is the supernatant of the water channel (5 ') formed in the upper part of the settling tank (5) of the previous stage, the introduced supernatant water (treated water located in the upper) is an air sprayer (13) installed in the aeration tank (6) Secondary decomposition and discoloration takes place in the aeration fixed by the plasma sprayed on.
상기 폭기조(6)에서 프라즈마에 의해 폭기된 처리수는 분해조(7)로 유입되며, 분해조로 유입된 처리수는 일측에 구비된 흡입펌프(14)에 의해 분해호스(9)로 유입되고 분해호스(9)로 유입된 처리수는 분해호스에 다수 형성된 벤츄리관(8)을 통하하면서 다시 3차로 미세분자까지 분해된다.The treated water aerated by the plasma in the aeration tank (6) is introduced into the decomposition tank (7), the treated water introduced into the decomposition tank is introduced into the decomposition hose (9) by the suction pump 14 provided on one side and decomposed. The treated water introduced into the hose 9 is decomposed to fine molecules in the third again while passing through the venturi tube 8 formed in the decomposition hose.
이때 분해호스(9) 일측에는 프라즈마발생기(10)의 프라즈마가 분해호스 내부로 유입되도록 함으로서 분해호스 내부의 처리수는 프라즈마와 혼합된 상태에서 벤츄리관을 통과 함으로서 분해와 탈색이 동시에 이루어진다.At this time, one side of the decomposition hose 9 allows the plasma of the plasma generator 10 to be introduced into the decomposition hose, so that the treated water inside the decomposition hose passes through the venturi tube in a mixed state with the plasma, so that decomposition and discoloration are simultaneously performed.
상기 분해조(7)의 처리수는 분해호스 내로 유입되어 분해 및 탈색된 후 다시 분해조로 유입되는 과정을 반복실시하게 되며, 분해조의 상부측 처리수는 일측의 안정화조(11)로 유입된다.The treatment water of the decomposition tank (7) is introduced into the decomposition hose to be decomposed and discolored, and then repeated to flow into the decomposition tank again, the treatment water of the upper side of the decomposition tank is introduced into the stabilization tank (11) of one side.
상기 안정화조에 유입된 처리수는 약간의 시간을 두고 안정화를 취한 후 외부로 방류되거나 또는 내부에 설치된 수중펌프(25)를 이용하여 일측에 설치된 다수의 모래필터를 통과시켜 방류할 수 있게된다. The treated water introduced into the stabilization tank can be discharged by passing through a plurality of sand filters installed at one side by using a submersible pump 25 installed inside or discharged after stabilizing with a certain time.
또한 상기 분해조로 유입된 폐수를 프라즈마와 함께 분쇄하는 분해호스(9)는 도6과 같이 합성수지 관 또는 금속관이 코일 스프링과 같은 형태로 이루어져 사각 또는 원형 함체내에 서려진 상태로 설치되며 이의 분해호스 내부에는 일정한 간격으로 다수의 벤츄리관(8)이 설치되어 흡입펌프에 의해 유입된 분해조의 처리수가 벤츄리관을 지나가면서 유속이 순간적으로 빨라져 강한분사 한 후 약해지고 다시 강한 분사가 이루어지는 방식으로 강약이 반복적으로 이루어지는 과정에서 처리수는 미세하게 분해를 반복하게된다.In addition, the decomposition hose (9) for crushing the waste water introduced into the decomposition tank with the plasma is made of synthetic resin tube or metal tube in the form of a coil spring as shown in Figure 6 is installed in a square or circular enclosure standing in the state of the decomposition hose A plurality of venturi tubes 8 are installed at regular intervals, so that the flow rate of the digestion tank introduced by the suction pump passes through the venturi tube, and the flow rate is rapidly increased. In the process consisting of the treated water will be finely repeated decomposition.
상기 분해호스(9)는 폐수처리장치의 설치장소과 폐수의 오염농도에 따라서 따라서 그 길이를 달리 할 수 있게된다. 즉, 폐수의 농도가 진하고 양이 많을 경우에는 분해호스의 길이를 길게 하여 그 내부에 설치되는 벤츄리관(8)의 갯수를 증가시키고, 폐수의 양이 적고 오염도가 심하지 않을 경우에는 분해호수의 길이를 작게하거나 내부에 설치되는 벤츄리관의 개수를 적게 설치하여 호스의 길이와 벤츄리관의 개수를 조절할 수 있다.The decomposition hose 9 can be different in length depending on the installation location of the wastewater treatment apparatus and the pollution concentration of the wastewater. In other words, when the concentration of wastewater is high and the quantity is large, the length of the decomposition hose is increased to increase the number of venturi tubes 8 installed therein, and when the amount of wastewater is small and the pollution degree is not severe, the length of the decomposition lake is increased. By reducing the number or installing a small number of venturi tubes installed inside the length of the hose and the number of venturi tubes can be adjusted.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 폐수처리장치는 전처리공정을 전기분해 위주로 실시하고 후처리공정을 프라즈마를 이용한 폭기와 분해호스의 벤츄리관과 프라즈마를 이용하여 폐수를 처리할 수 있도록 함을 주요 처리장치로 하는 것이나 폐수에 따라서 전기분해와 프라즈마로 처리하는데 문제가 생길경우에는 응집조에 약품을 투입하여 폐수의 슬러지를 침전시킬 수 있다. Wastewater treatment apparatus of the present invention made as described above is to perform the pretreatment process mainly to electrolysis and to treat the wastewater by using the aeration and plasma venturi and plasma of the decomposition hose after the pretreatment process as a main treatment device. In case of problems with the electrolysis and plasma treatment depending on the wastewater or the wastewater, the sludge of the wastewater may be precipitated by adding a chemical to the coagulation tank.
또한 본 발명의 폭기조는 기존의 폭기조와 같이 공기방울을 이용하여 포기하는 것이 아니라 분해조에서 사용하고 남는 프라즈마를 폭기조 바닥에 설치된 공기분사기(13)를 통하여 폐수를 폭기하는 동시에 프라즈마가 폐수를 분해되도록 하여 다음 단계인 분해조(7)에서 폐수 분해시 더욱 효율적으로 분해되도록 한다. In addition, the aeration tank of the present invention does not give up using air bubbles as in the conventional aeration tank, but the plasma is used to decompose waste water through the air sprayer 13 installed at the bottom of the aeration tank and the remaining plasma is used in the decomposition tank. In order to more efficiently decompose wastewater in the next step of the decomposition tank (7).
본 발명에서 사용되는 프라즈마는 음이온가스와 오존으로 이루어진 것으로서 이들은 탈취, 탈색, 분해능력이 탁월한 것으로 이미 잘 알려진 사실이다.The plasma used in the present invention is composed of anion gas and ozone, and they are already known to be excellent in deodorizing, decolorizing and decomposing ability.
따라서 본 발명은 플라즈마 발생기에서 생성된 프라즈마를 한편으로는 분해조의 분해호스(9)에 주입되도록 하고, 다른 한편으로는 잉여 프라즈마를 폭기조의 공기분사기에 연결하여 폭기와 분해를 겸할 수 있도록 함으로서 그 효율을 증대시킬 수 있도록 한 것이다.Therefore, the present invention allows the plasma generated in the plasma generator to be injected into the decomposition hose 9 of the decomposition tank on the one hand, and the surplus plasma is connected to the air injector of the aeration tank on the other hand so that the aeration and decomposition can be combined. It is to increase the.
본 발명의 처리장치에 있어서 집수조에서 모래 필터까지의 폐수의 이송은 전기분해조 일측에 설치된 펌프와 안정조에 설치된 펌프에 의해 이송압력을 갖도록하고 응집조에서 침전조, 침전조에서 폭기조까지의 흐름은 전기분해조 일측에 설치된 펌프의 송출압력이 일부 원동력이 되는 동시에 각각의 조에 담겨지는 폐수의 수위에 의해 자연적으로 흘러가도록 함으로서 펌프의 이송압력에 의해 급속히 이동됨으로서 미세한 부유물등의 슬러지가 함께 이동하는 것을 최대한 방지하고 이동되는 과정이라 하더라도 각조에 담긴 처리수의 안정화가 이루어지도록 한 것이다.In the treatment apparatus of the present invention, the wastewater is transferred from the sump tank to the sand filter to have a transfer pressure by a pump installed on one side of the electrolysis tank and a pump installed on the stabilizer tank, and the flow from the flocculation tank to the settling tank and the settling tank to the aeration tank is electrolysis. As the discharge pressure of the pump installed on one side of the tank becomes part of the driving force and flows naturally by the level of waste water contained in each tank, it is rapidly moved by the pumping pressure of the pump, thereby preventing the sludge such as fine suspended matters from moving together. Even if the process is moved to the stabilization of the treated water contained in each set.
본 발명의 프라즈마 발생기를 도7 에 의거하여 구체적으로 설명하면, Referring to the plasma generator of the present invention in detail with reference to Figure 7,
상부에 공기 유입구(23)를 갖고 하단에 프라즈마 배출구(24)가 형성된 함체형 케이스(18)를 구비하고,It is provided with an enclosure case 18 having an air inlet 23 at the top and a plasma outlet 24 at the bottom,
상기 함체형 케이스(18)의 내부 상중하에 공간부(19a)(19b)(19c)가 형성되도록 하되 중간의 공간부에는 프라즈마 발생관(16)을 설치할 수 있도록 공간 부를 구성한다. Space portions 19a, 19b, and 19c are formed above and below the inside of the enclosure-type case 18, but the space portion is configured to install the plasma generating tube 16 in the intermediate space portion.
상기 프라즈마 발생관(16)은 유리관으로 이루어지고 내부에 아르곤가스가 충입 밀봉되며 일측에 +(플러스) 전원단자가 설치된다.The plasma generating tube 16 is made of a glass tube and is sealed with argon gas filled therein, and a + (plus) power terminal is installed at one side.
상기 프라즈마 발생관(16)은 유리관 외면에 두께 7∼13㎜의 부전도체 스틱(20)을 대응하고 (-)전원이 연결된 스텐레스 관(21)으로 권선 하여 무성방전이 이루어지도록 한 것이다.The plasma generating tube 16 corresponds to the non-conductive stick 20 having a thickness of 7 to 13 mm on the outer surface of the glass tube, and is wound around the stainless steel tube 21 to which the negative power is connected to make the silent discharge.
상기 음이온 가스 발생관(16)은 상하단에 고정캡을 구비시켜 함체형 케이스(18) 내부 상하부의 격벽(22a)(22b) 통공에 고정할 수 있도록 한 것이다.The anion gas generating tube 16 is provided with a fixing cap on the upper and lower ends so as to be fixed to the through-holes of the partition walls 22a and 22b inside the enclosure-type case 18.
본 발명의 프라즈마 발생기의 전원연결은 트랜스(도시없음) 일측단자에 전원 220V를 연결하고 대응되는 타측 (+),(-)단자에는 상기 프라즈마 발생관(16) 상단의(+)단자와 스텐레스관의 (-)단자를 트렌스(30)에 연결되도록 전선을 접속한 것이다.The power supply connection of the plasma generator of the present invention connects the power supply 220V to one terminal of the transformer (not shown) and the corresponding (+) and (-) terminals to the (+) terminal and the stainless steel tube on the upper side of the plasma generating tube 16. The (-) terminal of is connected to the wire to be connected to the transformer (30).
즉, 상기 설치된 프라즈마 발생관(16)의 유리관 일측단에 형성된 (+)단자는 트랜스 (+)전원과 연결하고, 권선된 스텐레스관(21)의 (-)단자는 트랜스의 (-) 단자에 연결되도록 한 것이다.That is, the (+) terminal formed at one end of the glass tube of the plasma generating tube 16 is connected to the transformer (+) power, and the (-) terminal of the wound stainless steel tube 21 is connected to the (-) terminal of the transformer. It is connected.
또한 프라즈마 발생관(28)의 유리관 외면에 권선 되는 스텐레스 관(21)의 이격거리를 7㎜∼13㎜로 한정하는 것은 (+)전원과 (-)전원의 무성방전이 이루어지는 최적 거리로서 7㎜이하로 이격되면 스텐레스관의 열발생이 심하게 이루어지고 13㎜이상 이격될 경우에는 무성방전이 극히 미약하거나 발생되므로 오존과 음이온이 혼성된 프라즈마의 생성이 미약하게 이루어지므로 부전도체 스틱(20)을 7㎜∼13㎜의 두께가 되도록 하여 스텐레스 관(21)을 권선 하는 것이 바람직하다.In addition, limiting the separation distance of the stainless steel tube 21 wound on the outer surface of the glass tube 28 of the plasma generating tube to 7 mm to 13 mm is 7 mm as the optimum distance for the silent discharge of the (+) power source and the (-) power source. When spaced below, the heat generation of the stainless steel pipe is made severely, and when spaced more than 13mm, since the silent discharge is extremely weak or generated, the generation of the plasma mixed with ozone and anion is weak, so the non-conductive stick 20 It is preferable to wind the stainless pipe 21 so as to have a thickness of mm to 13 mm.
무성방전식은 통상의 방식으로서, 고전압 전극과 접지전극 사이에 유리나 세라믹 재질의 절연체를 끼워 교류고전압(6,000-18,000V)을 인가하면서 이 간극 사이에 산소를 함유한 기체를 통과시켜 프라즈마를 발생시키는 것으로 에너지 소비가 가장 적고 대용량으로 할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있습니다.The silent discharge type is a conventional method, which generates a plasma by passing an oxygen-containing gas between these gaps while applying an alternating high voltage (6,000 to 18,000 V) by inserting an insulator made of glass or ceramic between the high voltage electrode and the ground electrode. It is widely used because it has the lowest energy consumption and can be used in large capacity.
상기와 같이 이루어진 프라즈마(오존 및 음이온가스)의 생성은 함체형 케이스(18) 일측면에 다수 형성된 공기 유입구(23)를 통하여 외기의 공기가 격벽의 통공으로 유입되어 공간부(19b)에 위치한 프라즈마 발생관(16)과 접촉함으로 유리관과 스텐레스관(21)사이에서 오존을 함유한 고농도의 음이온 가스가 발생된다.The generation of the plasma (ozone and anion gas) made as described above is through the air inlet 23 formed on one side of the enclosure-type case 18, the air of the outside air flows into the through hole of the partition wall and is located in the space portion 19b. By contacting the generator tube 16, a high concentration of anion gas containing ozone is generated between the glass tube and the stainless tube 21.
이와 같이 발생된 가스는 케이스(18) 내의 중간 공간부(19b)에서 발생되어 하단 공간부(19c)에 충만된 후 일측 배출구를 통하여 배출되어 일부는 분해조 일측에 구비된 분해호스(9)로 유입되고 일부는 폭기조의 공기분사기(13)로 보내져 처리수를 분해 및 탈색하게 된다.The gas generated in this way is generated in the intermediate space portion 19b in the case 18 and filled in the lower space portion 19c, and then discharged through one discharge port, and part of the gas is provided to the decomposition hose 9 provided at one side of the decomposition tank. It is introduced and part is sent to the air injector 13 of the aeration tank to decompose and discolor the treated water.
또한 분사호스에 인입되는 프라즈마는 분해조의 처리수를 흡입펌핑하여 분사호스 측으로 토출하는 유속압력에 의하여 사이폰 현상으로 분해호스 측으로 유입되어 폐수를 분해 및 탈색 할 수 있게된다.In addition, the plasma introduced into the injection hose is introduced into the decomposition hose side by a siphon phenomenon due to the flow rate pressure of the pumped treatment water of the decomposition tank and discharged to the injection hose side to decompose and discolor the waste water.
상기 폐수에 혼합된 프라즈마는 서서히 물에 녹아 분해되는 과정에서 폐수를 극히 미분자까지 분해하고 탈색시키게 되므로 깨끗한 물로 정화 할 수 있게 된다.Plasma mixed in the waste water is decomposed and discolored to extremely fine molecules in the process of slowly dissolving in water can be purified to clean water.
이와 같이 이루어진 본 발명은 프라즈마를 생성하여 분해호스에 침투시켜 폐수의 고분자 화합물이 분해 및 탈색되도록 함으로서 폐수의 정화 효과를 향상시키고, 장치의 제조 비용 및 폐수의 처리비용을 크게 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 통상적으로 폐수를 처리하면서 발생되는 제3차 환경오염을 방지할 수 있게된다.The present invention thus made can improve the purification effect of wastewater by generating plasma and penetrating the decomposition hose to decompose and discolor the polymer compound of the wastewater, and can greatly reduce the manufacturing cost and wastewater treatment cost of the apparatus. Typically, it is possible to prevent the third environmental pollution generated while treating the waste water.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 폐수 처리장치를 간단히 요약하여 살펴보면, 폐수를 집수하는 집수조 →유량조절조 →전기분해를 이용한 전기분해조 →응집조 →침전조 →폭기조 →분해조 →안정화조 →모래필터 →방류의 과정으로 폐수를 처리할 수 있게된다. Briefly summarized the wastewater treatment apparatus of the present invention made as described above, a collection tank for collecting wastewater → flow control tank → electrolysis tank using the electrolysis → flocculation tank → sedimentation tank → aeration tank → decomposition tank → stabilization tank → sand filter → Wastewater can be treated by the process of discharge.
또한 본 발명의 다른 실시 예로서 상기 처리공정을 하나의 박스내에서 각각 구획 설치시켜 시스템을 셋트화하고 저부에는 이동바퀴를 부착함으로서 식당 , 호텔, 아파트단지, 학교, 병원, 관공서, 간이 폐수처리장등의 어느 곳이라 하더라도 이동이 간편하고 설치가 간단 용이하도록 이루어진 것이다.In another embodiment of the present invention, by installing the treatment process in one box, each system is set to set the system, and a moving wheel is attached to the bottom of a restaurant, a hotel, an apartment complex, a school, a hospital, a public office, a simple wastewater treatment plant, and the like. Wherever it is made to be easy to move and easy to install.
이와 같이 처리장에 구조물로 설치하거나 또는 하나의 박스로 이루어진 장치로 폐수처리장치를 형성함으로써 아파트의 동별 또는 아파트마다 설치할 수 있으며, 음식점, 호텔, 학교, 산업현장등에 각각 선택설치하여 폐수 및 하수를 처리하게 되며 또한 하수종말처리장에서 유입되는 폐수 및 하수를 처리할 수도 있게 된다.In this way, it can be installed as a structure in the treatment plant or by forming a wastewater treatment device as a single box device, which can be installed in each apartment or apartment. In addition, it is also possible to treat wastewater and sewage coming from the sewage treatment plant.
이와 같이된 본 발명은 가정용 폐수, 산업용 폐수를 처리함에 있어서 전처리과정을 전기분해에 의하여 폐수를 1차 분해와 침전처리하고, 후처리에 있어서 잉여 프라즈마로 폭기시켜 2차분해 후 분해조에서 분해호스의 벤츄리관과 플라즈마를 이용하여 폐수를 분해, 탈색, 탈취하게 되므로 폐수처리효율을 증진할 수 있으며, 처리과정에서 발생하는 악취 냄새 등의 2차오염을 방지하며, 특히 각 처리 시스템을 하나의 박스내에 시스템화된 단일장치로 형성하여 운반 및 설치 시간이 간단 용이하며, 폐수의 오염농도에 따라서 분해호스의 길이를 조절설치 함으로 폐수처리장치 설치비용과 처리장치의 운전비용을 절감할 수 있게된 효과가 있다. In the present invention as described above, in the treatment of household wastewater and industrial wastewater, the pretreatment process is subjected to the first decomposition and sedimentation of the wastewater by electrolysis, and the aeration is carried out with surplus plasma in the post-treatment. The wastewater is decomposed, discolored and deodorized using a venturi tube and plasma to improve the efficiency of wastewater treatment, and to prevent secondary pollution such as odor smells generated during the treatment process, and in particular, each treatment system in one box. It is simple and easy to transport and install because it is formed as a systemized single device, and it is possible to reduce the installation cost and the operating cost of the treatment device by adjusting the length of the decomposition hose according to the pollution concentration of the waste water. .
도1은 본 발명의 폐수처리 장치의 구성개략도.1 is a schematic view of the wastewater treatment apparatus of the present invention.
도2는 본 발명의 폐수처리 장치의 구성단면도.2 is a cross-sectional view of the wastewater treatment apparatus of the present invention.
도3은 본 발명의 전기분해조 단면 구성도.Figure 3 is a cross-sectional view of the electrolysis tank of the present invention.
도4는 본 발명의 유량조절도, 응집조, 침전조 발취구성도.Figure 4 is a flow rate control diagram, flocculation tank, sedimentation tank extraction configuration of the present invention.
도5는 본 발명의 폭기조, 분해조, 안정화조 발취 구성도.5 is aeration tank, decomposition tank, stabilization tank extraction configuration of the present invention.
도6은 본 발명에 따른 폐수를 분해하는 분해호스 및 프라즈마가 연결된 분해조 구성도. Figure 6 is a decomposing tank configuration connected to the decomposition hose and plasma to decompose wastewater according to the present invention.
도7은 본 발명의 프라즈마 발생기 단면 구성도.Figure 7 is a cross-sectional view of the plasma generator of the present invention.
도8은 본 발명의 안정화조의 처리수를 모래필터로 여과하는 연결 구성도.Figure 8 is a connection configuration for filtering the treated water of the stabilization tank of the present invention with a sand filter.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
1:집수조 2:유량조절조1: water collection tank 2: flow control tank
3:전기분해조 4:은집조3: electrolysis bath 4: silver bath
5:침전조 6:폭기조5: sedimentation tank 6: aeration tank
7:분해조 8:벤츄리관7: Decomposition tank 8: Venturi tube
9:분해호스 10:프라즈마발생기9: disassembly hose 10: plasma generator
11:안정화조 12:모래필터11: Stabilization tank 12: Sand filter
13:공기분사기 14:흡입펌프13: Air sprayer 14: suction pump
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