KR100577859B1 - Biological sewage and wastewater treatment method by the microclusterization of water molecules - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하·폐수를 물 분자의 집단(集團)을 소집단(小集團)으로 처리를 하여 생물학처리가 용이하게 처리할 수 있는 방법을 제시하는 것이 목적이다.An object of the present invention is to propose a method in which biological treatment can be easily performed by treating sewage and wastewater with a small group of water molecules.
이를 위하여 본 발명은, 하·폐수를 고형물질과 같은 이물질을 분리 제거한 다음에 정전압도전관(靜電壓導電管) 또는 자석(磁石)에 의한 자화처리(磁化處理), 정전유도처리(靜電誘導處理), 직류고전압(直流高電壓)에 의한 정전처리, 전기분해처리, 고압고주파방전불꽃처리, 마이너스 이온(Minus ion)처리, 원적외선처리, 초음파처리와 같은 물 분자의 집단(集團)을 소집단화(小集團化)하는 처리공정을 단독공정 또는 2가지 이상의 공정을 조합한 처리공정에 의해서 소집단수(小集團水; Microclustered water)로 처리한 다음에 생물학처리공정으로 보내어 고도처리를 할 수 있는 방법을 제시한다.To this end, according to the present invention, the sewage and wastewater are separated and removed, such as a solid substance, and then magnetized by electrostatic conduit or magnet, and electrostatic induction treatment. ), Small groups of water molecules such as electrostatic treatment by direct current high voltage, electrolysis treatment, high-pressure high frequency discharge flame treatment, minus ion treatment, far infrared treatment, and ultrasonic treatment The method of treating microporous water with microclustered water by a single process or a combination of two or more processes, and then sending it to a biological treatment process for advanced treatment. present.
하·폐수를 소집단수로 전환하면 미생물의 대사활동이 활발하게 됨으로써 생물학처리의 효율이 향상되기 때문에 이들 분야에 널리 보급될 것으로 기대된다.The conversion of sewage and wastewater into small population water is expected to be widely used in these fields because the metabolic activity of microorganisms is enhanced and the efficiency of biological treatment is improved.
하·폐수, 소집단(小集團), 소집단수(小集團水; Microclustered water), 생물학처리, 물 분자,Sewage and wastewater, small group, microclustered water, biological treatment, water molecule,
Description
도 1은 물 분자의 소집단화에 의한 하·폐수의 생물학처리공정도1 is a biological treatment process diagram of sewage and wastewater by small grouping of water molecules
도 2는 정전압도전관(靜電壓導電管)에 의한 소집단수(小集團水) 처리공정도FIG. 2 is a flow chart of a small group water treatment process using a constant voltage conductive tube
도 3은 전자석의 자화에 의한 소집단수 처리공정도Figure 3 is a small group number treatment process by the magnetization of the electromagnet
도 4는 영구자석의 자화에 의한 소집단수 처리공정도Figure 4 is a small group treatment process diagram by the magnetization of a permanent magnet
도 5는 정전유도(靜電誘導)에 의한 소집단수 처리공정도5 is a small group water treatment process diagram by electrostatic induction
도 6은 직류고전압 인가에 의한 소집단수 처리공정도6 is a small group processing process diagram by applying a DC high voltage
도 7은 고주파교류전원의 전기분해에 의한 소집단수 처리공정도7 is a flow chart of small group water treatment by electrolysis of high frequency AC power.
도 8은 초음파처리에 의한 소집단수 처리공정도8 is a small group treatment process chart by ultrasonic treatment
도 9는 원적외선처리에 의한 소집단수 처리공정도Figure 9 is a small group treatment process chart by far infrared ray treatment
도 10은 초음파처리, 원적외선처리 및 전자석의 자화처리에 의한 소집단수 처리공정도10 is a flow chart of small group water treatment by ultrasonication, far infrared ray treatment and magnetization of electromagnet
도 11은 물 분자의 소집단화(小集團化)의 모형도11 is a model diagram of small grouping of water molecules
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 집수조 2 : 폐수이송펌프(Pump)1: Collection tank 2: Waste water transfer pump
3 : 폭기조 4 : 침전조3: aeration tank 4: sedimentation tank
5 : 오니반송펌프 6 : 송풍기(Air blower)5: sludge return pump 6: air blower
7 : 처리수조7: treatment tank
20 : 정전압제어장치(靜電壓制御裝置) 21 : 정전압도전관(靜電壓導電管)20: constant voltage control device 21: constant voltage conductive tube
22 : 코일(Coil)22: Coil
30 : 정류기 31 : 전자석(電磁石)30: rectifier 31: electromagnet
32 : 코일32: coil
40 : 비자성체배관 41 : 영구자석40: nonmagnetic piping 41: permanent magnet
42 : 자석고정충전물 43 : 자석보호막42: magnet fixed filler 43: magnet protective film
50 : 정전압발생장치(靜電壓發生裝置) 50a : 전압조정기50:
50b : 접지(接地) 50c : 1차권선(코일)50b: Ground 50c: Primary winding (coil)
50d : 철심 (Iron core) 50e : 2차권선50d:
51 : 정전압처리조 52 : 정전압전극망51: constant voltage treatment tank 52: constant voltage electrode network
53 : 절연체(絶緣體) 54 : 도체53: insulator 54: conductor
55 : 기초콘크리트 56 : 접지55: basic concrete 56: ground
60 : 직류고전압제어장치 61 : 양극(+)단자60: DC high voltage controller 61: positive terminal (+)
62 : 음극(-)단자 63 : 접지62: cathode (-) terminal 63: ground
64 : 전극(양극) 65 : 통수처리용기64: electrode (anode) 65: water treatment container
70 : 고주파교류발생장치(高周波交流發生裝置)70: high frequency alternator
70a : 발진기(發撫器 ; Oscillator)70a: Oscillator
70b : 플립플릅회로(Flip-Flop Circuit)70b: Flip-Flop Circuit
70c1 & 70c2 : 저항 70d1 & 70d2 : 고주파스위치(Switch)70c 1 & 70c 2 : Resistance 70d 1 & 70d 2 : High Frequency Switch
70e1 & 70e2 : 트랜지스터 (Transistor) 70f : 가변저항70e 1 & 70e 2 :
70g : 직류전원 70h1 & 70h2 : 트랜지스터70g: DC power supply 70h 1 & 70h 2 : transistor
70i : 콘덴서(Condenser) 71 : 전기분해조70i: Condenser 71: Electrolyzer
72 : 수용액(하·폐수) 73a & 73b : 인가전극72: aqueous solution (waste water) 73a & 73b: applied electrode
73c : 접지전극 74 : 접지73c: ground electrode 74: ground
80 : 초음파발생장치 81 : 초음파처리수조80: ultrasonic generator 81: ultrasonic treatment tank
82 : 초음파발생단자82: ultrasonic generator terminal
90 : 원적외선 등 91 : 원적외선처리수조90: far infrared ray, etc. 91: far infrared ray treatment tank
92 : 분무노즐(Spray nozzle) 93 : 이송펌프92: spray nozzle 93: transfer pump
본 발명은 하·폐수를 고형물질과 같은 이물질을 분리 제거한 다음에 정전압도전관(靜電壓導電管) 또는 자석(磁石)에 의한 자화처리(權化處理), 정전유도처리(靜電誘導處理), 직류고전압(直流高電壓)에 의한 정전처리, 전기분해처리, 고압고주파방전불꽃처리, 마이너스 이온(Minus ion)처리, 원적외선처리, 초음파처리와 같은 물 분자의 집단(集團)을 소집단화(小集團化)하는 처리공정을 단독공정 또는 2가지 이상의 공정을 조합한 처리공정에 의해서 소집단수(小集團水 ; Microclustered water)로 처리한 다음에 생물학처리공정으로 보내어 고도처리를 할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention separates and removes sewage and wastewater, such as solid materials, and then magnetizes them with a constant voltage conductive tube or magnet, electrostatic induction treatment, Small grouping of water molecules such as electrostatic treatment by direct current high voltage, electrolysis treatment, high pressure high frequency discharge flame treatment, minus ion treatment, far infrared ray treatment, ultrasonic treatment The present invention relates to a method for treating a highly advanced process by treating it with microclustered water using a single process or a combination of two or more processes, and then sending it to a biological treatment process for advanced treatment. .
발명의 목적은 하·폐수의 효율적으로 고도처리를 함은 물론이고, 분뇨나 축산폐수와 같은 고농도유기성폐수를 희석수를 사용하지 않고 법적 배출기준치 이하로 고도처리를 할 수 있는 방법을 제시하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for efficiently treating wastewater and wastewater, as well as for treating highly concentrated organic wastewater such as manure and livestock waste below the legal emission standard without using dilution water. .
물 분자의 집단을 소집단화한 소집단수는 하·폐수처리에서 다음과 같은 특성을 가지고 있다.The small group water which has a small group of water molecules has the following characteristics in sewage and wastewater treatment.
① 미생물의 세포막에 각종 영양성분의 침투성이 향상되어 대사활동을 향상하게 함으로서 생물학처리효율을 향상시키며, 또한 잉여오니발생량을 감소시킨다.① The permeability of various nutrients to the cell membrane of microorganism is improved to improve the metabolic activity, thereby improving the biological treatment efficiency and reducing the amount of surplus sludge.
② 소집단수는 표면장력 및 점성이 떨어지면서 침전조에서 고형물질의 침강분리를 용이하게 한다.② Small group water makes surface sedimentation and viscosity less easy to settle sedimentation of solid material in sedimentation tank.
③ 산소용해효율이 향상되면서 호기성미생물의 활동을 활발하게 한다.③ As the oxygen dissolution efficiency is improved, the activity of aerobic microorganisms is enhanced.
④ 물 분자가 소집단화가 되면 수중에 용해된 유기오염물질도 소집단화가 되면서 분해되어 가스화되거나 일부는 물에 용해성이 떨어지면서 고형물질로 처리됨으로써 생물학처리공정에서 오염부하를 저감시킨다.④ When water molecules become small grouped, organic pollutants dissolved in water also become small grouped, decomposed and gasified, or some are treated as solid materials with low solubility in water, thereby reducing the pollution load in biological treatment process.
⑤ 산화환원전위(ORP ; Oxidation reduction potential) 값이 떨어진다.⑤ Oxidation reduction potential (ORP) value drops.
물 분자의 집단을 소집단화하는 방법으로는 저주파 저전압 저전류를 인가하는 정전압도전관(靜電壓導電管)에 의한 처리, 전자석이나 영구자석에 의한 자화처리, 정전유도처리(靜電誘導處理), 직류고전압에 의한 정전(靜電)처리, 전기분해처리, 고전압고주파방전 불꽃처리, 마이너스 이온(Minus ion)처리, 원적외선처리, 초음파처리, 미네랄성분의 용해(Mineralization)처리 …등이 있으며, 이외에도 고속충격처리와 고압처리가 있으나 특별한 경우를 제외하고는 경제적인 문제가 있어 하·폐수에 적용은 어렵다.As a method of small grouping of water molecules, treatment by constant voltage conductive tube applying low frequency low voltage low current, magnetization by electromagnet or permanent magnet, electrostatic induction treatment, direct current Electrostatic treatment by high voltage, electrolysis treatment, high voltage high frequency discharge flame treatment, minus ion treatment, far infrared treatment, ultrasonic treatment, mineralization treatment. In addition, there are high-speed impact treatment and high pressure treatment, but there are economic problems except in special cases, so it is difficult to apply to sewage and wastewater.
전술한 물 분자의 소집단화 처리 중에서 정전압도전관에 의한 처리, 자석에 의한 자화처리, 정전유도처리, 직류고전압에 의한 정전처리, 원적외선처리, 초음파처리, 고속충격처리, 고압처리와 같은 물리적인 처리방법은 순간적인 처리효율은 높지만 시간이 경과하면서 대집단수(Bound water)인 원래의 물 상태로 되돌아가는 특성이 있으며, 그리고 이들의 2가지 이상 처리방법을 조합하여 처리하는 것이 더욱더 처리효율을 향상시키는 특성이 있으며, 미네랄성분의 용해에 의한 화학적인 처리방법은 처리효율은 낮지만 시간이 경과하여도 소집단수로 장기간 보존되는 특성이 있다.Among the above-mentioned small grouping process of water molecules, physical treatment such as treatment by constant voltage conductive tube, magnetization treatment by magnet, electrostatic induction treatment, electrostatic treatment by DC high voltage, far infrared treatment, ultrasonic treatment, high speed impact treatment, high pressure treatment The method has a high instantaneous treatment efficiency, but has a characteristic of returning to the original water state of bound water over time, and combining two or more treatment methods thereof improves the treatment efficiency even more. The chemical treatment method by dissolving mineral components has a low treatment efficiency but long-term preservation as a small group of water over time.
대한민국 특허 출원번호 제2004-0029286호의 물 분자의 소집단화에 의한 하·폐수의 생물학처리방법에서는 처리효율이 일반 활성오니방법에 비해서 월등히 우수한 특성이 있으나 미생물반응기(Bio-reactor)에 충전하는 부식물질미네랄착염형태의 부식토 펠렛트(Pellet), 활성미네랄을 함유한 유문암내지는 대사이드질의 부석광물 등은 소모품으로 운전비용이 높으면서 유지관리가 어려운 문제점이 있다.In the biological treatment method of sewage and wastewater by the small grouping of water molecules of Korea Patent Application No. 2004-0029286, the treatment efficiency is superior to that of the general activated sludge method, but it is a corrosive material charged in the bio-reactor. Corrosive soil pellets in the form of mineral complex salts, rhyolite or active minerals containing active minerals, etc., are a consumable and have high operating costs and are difficult to maintain.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 하·폐수의 처리를 고형물질을 분리 제거한 다음에 물 분자의 집단을 소집단화하여 경제적으로 생물학처리에서 고도처리를 할 수 있는 방법을 제공하는 데 본 발명의 목적이 있는 것이다.The present invention provides a method for economically advanced processing in biological treatment by removing the solid material in the treatment of sewage and wastewater to eliminate the above problems, and then subdividing the population of water molecules. There is a purpose.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고형물질을 분리 제거한 전 처리된 하·폐수를 물 분자의 소집단화 단계, 생물학처리 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.The present invention for achieving the above object is characterized in that the sewage and wastewater treated before separation and removal of the solid material comprises a small grouping step of water molecules, a biological treatment step.
이하 도면을 중심으로 본 발명의 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
고형물질(SS : Suspended solid)을 분리 제거한 하·폐수를 정전압제어장치(靜電壓制御裝置 ; 20)로부터 정전압도전관(靜電壓導電管 ; 21)의 코일(Coil ; 22)에 저전압(底電壓)을 인가하는 처리, 전자석(31)이나 영구자석(41)이 설치된 배관내부의 자계(磁界)로 하·폐수를 통과시켜 자화처리, 정전압발생장치(靜電壓發生裝置 ; 50)로부터 교류고압전류를 정전압전극망(52)에 인가하여 정전유도처리, 직류고전압발생장치(60)로부터 직류고전압을 인가하는 정전처리, 교류고주파전류에 의한 전기분해처리, 고전압고주파방전 불꽃방사처리, 마이너스 이온(Minus ion)처리, 원적외선처리, 초음파처리와 같은 물 분자의 집단을 소집단으로 처리하는 등의 공정을 단독처리공정 또는 2가지 이상의 처리공정을 조합하여 소집단수(小集團水 ; Microclustered water)로 처리를 한 다음에 생물학처리공정의 집수조(1)로 보낸다.Sewage and wastewater from which solid matter (SS) is separated and discharged from the constant voltage control device (20) to the coil (22) of the constant voltage conductor tube (21) is low voltage (底 電壓). ), The magnetization treatment and constant voltage generator (50) alternating current through the wastewater and wastewater through a magnetic field inside the pipe where the
집수조(1)에 유입된 하·폐수는 폐수이송펌프(2)에 의해서 폭기조(3) 전단으로 보내어 송풍기(7)로부터 공기를 주입하여 폭기를 한다.The sewage and wastewater introduced into the
폭기조(3)에서 수용성유기오염물질이 미생물의 내성호흡에 의한 CO2, H2O와 같은 간단한 무기물질로 분해되면서 미생물의 증체로 고형화되면 침전조(4)로 보내어 침전조(4) 상부로 오버프로(Overflow)하는 상등액은 처리수조(7)로 보내어 방류하며, 침전된 오니는 종 오니용으로 폭기조(3)로 반송하면서 잉여오니는 농축조로 보내어 농축한 다음에 탈수처리공정으로 보내어 탈수처리를 한다.In the aeration tank (3), water-soluble organic pollutants are decomposed into simple inorganic substances such as CO 2 and H 2 O by microbial resistance breathing, and when solidified by the increase of microorganisms, they are sent to the settling tank (4) and over-propelled to the top of the settling tank (4). (Overflowing) the supernatant is sent to the treatment tank (7) and discharged.The precipitated sludge is returned to the aeration tank (3) for species sludge, and the surplus sludge is sent to the concentration tank, concentrated, and then sent to the dehydration process for dehydration treatment. .
정전압도전관처리, 전자석이나 영구자석에 의한 자화처리에 의해서 물 분자의 집단을 소집단화하는 경우에는 수용액 중에 2가-3가철, 마그네슘(Magnesium), 칼슘(Calcium), 칼륨(Kalium, Potassium) 등의 이온이 존재하는 경우에 물 분자의 소집단화의 처리효율이 향상되기 때문에 물 분자의 소집단화 처리공정 전단에 2가-3가철은 2×10-11∼2×10-13mol/ℓ, 마그네슘은 10∼60mg/ℓ, 칼슘은 30∼120mg/ℓ, 칼륨은 3∼30mg/ℓ 범위로 수용액 중에서 존재하게 이들 미네랄착염 혼합용액을 주입하여 물 분자의 소집단화 처리효율을 향상되도록 한다.In the case of small grouping of water molecules by constant voltage conductive tube treatment and magnetization by electromagnets or permanent magnets, divalent trivalent iron, magnesium, calcium, potassium, potassium, etc. In the presence of ions, since the efficiency of the small grouping of the water molecules is improved, the divalent trivalent iron is 2 × 10 −11 to 2 × 10 -13 mol / l and magnesium 10 to 60 mg / l of silver, 30 to 120mg / l of calcium, and 3 to 30mg / l of potassium are injected in the aqueous solution of the mineral complex salt in the presence of an aqueous solution to improve the small grouping treatment efficiency of water molecules.
분뇨, 축산폐수, 도축장폐수, 농수산물 및 식품가공공장폐수, 음식물쓰레기 탈수여액, 매립장침출수, 소각장침출폐액, 일부 화학공장 및 산업공장에서 배출하는 고농도유기성폐수의 경우는 도 1의 활성오니공정과 물 분자 소집단화 처리공정을 다단으로 하여 처리를 한다.Manure, livestock wastewater, slaughterhouse wastewater, agricultural and food processing plant wastewater, food waste dehydration filtrate, landfill leachate, incineration plant leachate, and high concentration organic wastewater discharged from some chemical and industrial plants The molecular small grouping treatment step is performed in multiple stages.
그리고 물 분자의 소집단화 처리공정(방법)의 각각의 처리방법을 설명하면 다음과 같다.And each processing method of the small grouping process (method) of a water molecule is demonstrated as follows.
정전압도전관에 의한 물 분자를 소집단화는 정전압제어장치(30)로부터 주파수(周波數)가 30∼250Hz인 0.5∼6V 전압의 교류를 비자성체의 배관에 코일(22)을 감은 정전압도전관(21)에 0.8mA∼6mA범위로 전류를 인가한다.The constant voltage conductor tube which wound the
전자석의 자화처리에 의한 물 분자를 소집단화하는 경우에는 정류기로부터 0.5∼6V전압의 직류를 비자성체의 배관에 코일(32)을 감은 전자석(31)에 2mA∼10mA범위로 전류를 인가한다.In the case of small grouping of water molecules by magnetization of the electromagnet, a current of 0.5 to 6 V is applied from the rectifier to the
영구자석에 의해서 물 분자의 소집단화 하는 경우는 비자성체인 배관(40) 외부에 보자력이 높은 네오디뮴(Neodymium ; Nd) 영구자석(41)을 설치한 자화기의 자계(磁界)사이로 유체를 통과시켜 자화처리를 한다.In case of small grouping of water molecules by the permanent magnet, the fluid is passed through the magnetic field of the magnetizer in which neodymium (Nd) permanent magnet (41) having high coercivity is installed outside the non-magnetic pipe (40). It is magnetized.
정전압(靜電壓)에 의한 정전유도처리에서 정전압발생장치(50)는 철심(Iron core ; 50d)을 이용한 외철형원형권선변압기(外鐵形圓形券線變壓器)의 1차 측 회로의 1차권선(50c)을 교류전원에 접속하고, 변압기의 2차 측 회로의 2차권선(50c)의 일단(一端)은 절연처리를 하고, 나머지 단을 정전압처리조(51) 내에 설치된 참숯이나 활성탄과 같은 도전성물질이 충전된 정전압전극망(52)에 연결하고, 정전압처리조(51)의 하부는 플라스틱(Plastic), 베이클라이트(Bakclite), 아크릴수지(Acrylic resin), 테플론수지(Teflon resin)와 같은 절연체(53)를 설치하고, 절연체(53)와 기초콘크리트(55) 사이에는 스테인리스 강판(Stainless steel)과 같은 도체(54)를 설치여 지하에 접지(56)처리를 한 공정의 정전압처리조(51)에 하·폐수를 유입하면서 정전압전극망(52)에 정전압발생장치(50)로부터 3,000∼4,500V(전계강도 0.3∼12KV/m)의 전압을 인가하면 교류전계 내를 물이 흐르면 정전유도처리가 일어나면서 물 분자의 집단은 소집단의 물로 된다.In the electrostatic induction process by the constant voltage, the
직류고전압정전수처리(直流高電壓靜電水處理)에 의한 물 분자를 소집단화하 는 경우는 직류고전압제어장치(60)의 음극단자(62)는 접지처리를 하고, 양극단자 (61)는 통수처리용기65) 내의 전극(64)에 2,000∼12,000V직류고전압을 인가하면서 하·폐수를 공급한다.In the case of small grouping of water molecules by DC high voltage electrostatic water treatment, the
고주파교류에 의한 전기분해용 고주파교류발생장치(70)는 10∼50V의 직류전원(70g)을 가변저항(70f)을 통해서 고주파스위치(70d1 , 70d2 )의 트랜지스터(70e1
, 70e2 ,70h1 , 70h2 )에 가해서 직류전압을 고주파의 교류로 전환해서 인가전극(73a, 73b)에 교호적(交互的)으로 가하며, 인가전극(73a, 73b) 사이에는 콘덴서(70i)를 설치하며, 플립플롭회로(Flip-Flop circuit ; 70b)는 제1, 제2의 고주파스위치(70d1 , 70d2 )에 저항(70c1 , 70c2 )을 통해서 고주파의 절환지령(切換指令)을 가하고, 발진기(70a)는 고주파지령회로 플립플롭회로(70b)에 30∼50KHz의 고주파신호를 가하는 고주파발진기이다.The high frequency
고주파교류전원에 의한 하·폐수의 물 분자 집단을 소집단화하는 경우는 하·폐수를 전기분해조(71)에 주입하면서 인가전극(73a, 73b)에 고주파교류발생장치 (70)로부터 10∼50V의 30∼50KHz의 고주파교류를 인가하면 물은 전기분해가 일어나면서 소집단수로 전환되며, 접지전극(73c)은 그라운드(Ground)에 접지(74)처리를 한다.In the case where small groups of water molecules of sewage and wastewater by high frequency AC power supply are sub-populated, 10 to 50 V from the high frequency alternating
전기분해조(71)에 사용하는 인가전극(73a, 73b) 및 접지전극(73c)의 재질은 내식성이 우수한 티타늄 판(Titanium Plate)에 TiO2 및 RuO2를 코팅(Coating)한 DSE(Dimensionally stable electrode)를 사용한다.The materials of the
초음파에 의한 물 분자집단의 소집단화는 하·폐수를 초음파처리수조(81)에 주입하면서 초음파발생장치(80)로부터 초음파발생단자(82)에 초음파를 인가하면 물 분자의 집단은 소집단의 물로 처리된다.The small grouping of the water molecule group by the ultrasonic wave is applied to the ultrasonic
원적외선에 의한 물 분자집단의 소집단화는 하·폐수를 원적외선처리수조 (91)의 상부에서 분무노즐(92)을 통해서 분무하면서 원적외선 등(90)에서 원적외선을 방사하면 물 분자의 집단은 소집단의 물로 처리된다.The small grouping of the water molecule group by far infrared rays is that when the wastewater is sprayed through the
고전압고주파방전 불꽃방사처리에 의한 물 분자집단의 소집단화는 고주파고전압을 고주파공진코일인 테슬라코일(Tesla coil)에 인가하여 방전전극에서 발생되는 불꽃을 하·폐수에 조사(照射)하면 물 분자의 집단은 소집단의 물로 처리된다.The small grouping of water molecules by high voltage high frequency discharge spark radiation treatment is applied to Tesla coil, a high frequency resonant coil, to irradiate the sewage and wastewater with sparks generated from the discharge electrode. Populations are treated with small groups of water.
마이너스 이온(Minus ion) 발생방법으로는 방전극(放電極)과 대향전극(對向電極) 사이에 직류 또는 교류 고전압을 인가하는 방전방법(放電方法), 방사선물질을 이용하는 방법, 자외선을 조사하는 방법, 고전압 펄스(Pulse)로 전자를 발생하여 전자를 방사하는 방법, 분사수(噴射水)를 금속판에 충돌시키거나 고압수를 분무노즐(Nozzlc)로 분무하여 미세수적(微細水滴)을 만들어 공기와 접촉하도록 하는 레나드 효과(Lenard effect)에 의한 방벙, 물 입자를 파쇄(破碎)하는 방법, 코로나방전(Corona discharge)에서 발생되는 전자를 물과 충돌·대전(帶電)하는 방법 …등 다양한 방법이 있으나 본 발명에서는 어느 특정방법으로 제한하지는 않으며, 보다 효과적인 처리를 하기 위해서는 이들 방법 중에서 2가지이상 방법을 조합하여 처리하는 것이 바람직하다.As a method of generating negative ions, a discharge method for applying a direct current or alternating current high voltage between a discharge electrode and a counter electrode, a method using a radiation substance, and a method of irradiating ultraviolet rays. To emit electrons by generating electrons with high voltage pulses, to impinge the jetting water onto a metal plate, or to spray the high pressure water with a spray nozzle (Nozzlc) to form micro droplets and The method by which the Lenard effect makes contact, the method of crushing water particle, the method which collides and charges the electron which generate | occur | produces in Corona discharge with water. Although there are various methods, the present invention is not limited to any particular method, and in order to perform more effective treatment, it is preferable to combine two or more of these methods.
그리고 물 분자집단의 소집단화 효율을 보다 향상하기 위해서는 도10에서와 같이 원적외선처리, 초음파처리 및 전자석에 의한 자화처리와 같이 2가지 이상의 소집단수 처리공정을 상호 조합하여 처리하는 것이 좋다.In addition, in order to further improve the small grouping efficiency of the water molecular group, as shown in FIG. 10, it is preferable to combine two or more small group water treatment processes such as far-infrared treatment, ultrasonic treatment, and magnetization treatment by electromagnet.
다시 말해서 전술한 정전압제어장치(20)로부터 정전압도전관(21)의 코일(22)에 저전압(低電壓)을 인가하는 처리, 전자석(31)이나 영구자석(41)에 의한 자화처리, 정전압발생장치(50)로부터 교류고압전류를 정전압전극망(52)에 인가하여 정전유도처리, 직류고전압발생장치(60)로부터 직류고전압을 인가하는 정전처리, 교류고주파전류에 의한 전기분해처리, 고전압고주파방전 불꽃방사처리, 마이너스이온처리, 원적외선처리, 초음파처리와 같은 물 분자의 분자집단을 소집단으로 처리하는 공정에서 2가지 이상의 처리공정을 상호 조합하여 처리하는 것이 물 분자의 소집단화처리효율이 향상될 수 있기 때문에 전술한 물 분자의 처리공정을 2가지 이상의 공정을 조합하여 처리를 하는 것이 바람직하다.In other words, a process of applying a low voltage to the
[실시 예1]Example 1
P아파트에서 배출되는 생활오수 300 ∼ 350톤/일을 스크린에서 고형물질을 제거한 후에 표준 활성오니처리방법에 의해서 처리하는 공정에 도 1에서 물 분자의 소집단화 처리공정은 도 5의 정전유도처리(靜電誘導處理)와 도 2의 정전압도전관처리(靜電壓導電管處理)에 의해서 물 분자를 소집단수(Micro-clustered water)로 처리한 다음에 활성오니공정으로 보내어 처리한 운전조건 및 결과는 다음과 같다.In the process of removing the solid matter from the screen by 300 to 350 tons / day discharged from the P apartment by the standard activated sludge treatment method, the small grouping process of water molecules in FIG. The operating conditions and results of treatment of the water molecules by micro-clustered water by 靜電 誘導 處 and the constant voltage conductive tube treatment of FIG. Same as
1) 유입수의 조건1) Conditions of influent
유량 : 300 ∼ 350톤/일Flow rate: 300 to 350 tons / day
BOD5 : 200 ∼ 250mg/ℓBOD 5 : 200 to 250 mg / l
SS : 300 ∼ 350mg/ℓSS: 300 to 350 mg / l
2) 물 분자의 소집단화 처리공정의 조건2) Condition of small grouping process of water molecules
물 분자의 소집단화 처리방법 : 도 5의 공정에 의한 정전유도처리를 한 후에 도2의 정전압도전관처리Small grouping treatment method of water molecules: after the electrostatic induction treatment by the process of FIG.
정전유도처리의 조건 : 도 5의 정전압처리조(51)의 용량 60㎥에 참숯을 충전한 정전압전극망(52)을 설치하고, 정전압발생장치(50)에서 4,000 ∼ 4,500V의 전압과 0.5 ∼ 1.2A의 교류전류를 인가Condition of electrostatic induction treatment: A constant
정전압도전관의 조건 : 도 2의 정전압도전관(21)의 코일(22)에 정전압제어장치(20)로부터 전압 1V, 주파수 100Hz, 전류 3mA를 인가Condition of the constant voltage conductor: A voltage of 1 V, a frequency of 100 Hz, and a current of 3 mA are applied from the
2가-3가구연산철착염 공급량 : 철 함량이 16.5%함유된 구연산철착염 1%수용액 5CC/일을 원수에 공급Supply of dihydric-3 ferric citrate complex supply: 1 cc of ferric citrate salt containing 16.5% iron, 5CC / day
3) 활성오니처리 공정의 시설조건3) Facility condition of activated sludge treatment process
집수조 용량 : 180㎥Sink capacity: 180㎥
폭기조 : 144㎥ × 2개조Aeration tank: 144㎥ × 2
침전조 : 6,000mmW × 6,000mmL × 4,000mmHSedimentation tank: 6,000mmW × 6,000mmL × 4,000mmH
4) 운전조건4) Operating condition
폭기조의 MLSS농도 : 3,000 ∼ 4,000mg/ℓMLSS concentration in aeration tank: 3,000 to 4,000 mg / ℓ
반송유량 : 집수조로 30%, 폭기조로 60%Return flow rate: 30% by collection tank, 60% by aeration tank
폭기조의 용존산소(DO) 농도 : 1.5 ∼ 2.5mg/ℓDissolved oxygen (DO) concentration in the aeration tank: 1.5 to 2.5 mg / l
5) 처리수의 수질5) Water quality of treated water
물 분자의 소집단화 처리를 하지 않은 공정에서 처리수와 물 분자의 소집단화 처리공정을 병행한 공정에서 처리수의 수질은 다음 표1의 내용과 같다.The water quality of the treated water in the process without the small grouping of water molecules and the small grouping of the water molecules is shown in Table 1 below.
[실시 예2]Example 2
양돈농가의 슬러리(Slurry)돈사에서 배출되는 축산폐수를 스크루필터(Screw filter)로 탈수 처리한 탈수여액 15톤/일을 3단 활성오니처리에 의해서 처리하는 공정에 탈수여액을 도7의 고주파교류전원에 의한 전기분해처리 후에 도2의 정전압도전관에 의해서 물 분자의 집단을 소집단화 처리를 한 다음에 3단계 활성오니처리를 한 결과는 표 2의 내용과 같다.The dehydration filtrate is treated in a process of treating 15 tonnes / day of dehydration filtrate, which has been dewatered from a slaughter house, from sludge pig farms by a screw filter, by three-stage activated sludge treatment. After electrolytic treatment by the power source, the group of water molecules were subjected to the small group treatment by the constant voltage conductive tube of FIG.
3단계 활성오니처리공정의 폭기조 및 침전조의 크기와 운전조건은 다음과 같다.The size and operating conditions of aeration tank and sedimentation tank of the 3 stage activated sludge treatment process are as follows.
1) 유입수의 조건1) Conditions of influent
유량 : 15톤/일Flow rate: 15 tons / day
BOD5 : 평균 24,600mg/ℓBOD 5 : Average 24,600 mg / ℓ
CODMn : 평균 12,700mg/ℓCODMn: Average 12,700 mg / ℓ
SS : 평균 80,000mg/ℓSS: average 80,000 mg / ℓ
2) 물 분자의 소집단화 처리공정의 조건2) Condition of small grouping process of water molecules
물 분자의 소집단화 처리방법 : 도7의 고주파교류전원에 의한 전기분해처리 후에 도2의 정전압도전관처리Small grouping treatment method of water molecules: The electrostatic treatment by the high frequency AC power supply of FIG.
정전유도처리의 조건 : 도7의 전기분해조(71)에 고주파교류발생장치(70)로부터 전압 15V, 주파수 40KHz, 전류 500mA를 인가.Conditions for electrostatic induction: A voltage of 15V, a frequency of 40 KHz, and a current of 500 mA are applied from the high
정전압도전관의 조건 : 도2의 정전압도전관(21)의 코일(22)에 정전압제어장치(20)로부터 전압 1.2V, 주파수 100Hz, 전류 4mA를 인가.Condition of the constant voltage conductor: A voltage of 1.2 V, a frequency of 100 Hz, and a current of 4 mA were applied from the
2가-3가구연산철착염 공급량 : 철 함량이 16.5%함유된 구연산철착염 1%수용액 2.5CC/일을 원수에 공급Supply of dihydric-3 ferric citrate complex: 2.5 cc / day of 1% aqueous solution of ferric citrate with 16.5% iron content to raw water
3) 활성오니처리 공정의 시설조건3) Facility condition of activated sludge treatment process
집수조 용량 : 30㎥Sink capacity: 30㎥
폭기조 : 64㎥ × 4개조Aeration tank: 64㎥ × 4
침전조 : 4,000mmW × 4,000mmL × 4,000mmHSedimentation tank: 4,000mmW × 4,000mmL × 4,000mmH
4) 운전조건4) Operating condition
폭기조의 MLSS농도 : 3,000 ∼ 4,000mg/ℓMLSS concentration in aeration tank: 3,000 to 4,000 mg / ℓ
반송유량 : 집수조로 50%, 폭기조로 100%, 배양조로 100%(유입유량기준)Return flow rate: 50% with collection tank, 100% with aeration tank, 100% with culture tank (inflow flow standard)
폭기조의 용존산소(DO) 농도 : 1.2 ∼ 2.0mg/ℓDissolved oxygen (DO) concentration in the aeration tank: 1.2 to 2.0 mg / l
5) 처리수의 수질5) Water quality of treated water
3단 활성오니처리공정에서 처리한 처리수와 물 분자의 소집단화 처리를 병행한 공정에서 처리수의 수질은 다음 표2의 내용과 같다.The water quality of the treated water in the three-stage activated sludge treatment process and the small grouping of water molecules are shown in Table 2 below.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 하·폐수의 생물학처리공정에서 물 분자의 집단을 소집단화 처리를 병행하여 처리를 하면 미생물의 대사활동이 활발하므로 처리효율이 월등히 향상될 수 있기 때문에 이들 분야에 널리 보급될 것으로 전망된다.As described above, the present invention, if the group of water molecules in the biological treatment process of sewage and waste water treatment in parallel with the small group treatment, since the metabolic activity of the microorganism is active, the treatment efficiency can be significantly improved in these fields. It is expected to become widespread.
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