KR100578524B1 - Sludge materials treatment apparatus using ozone and ultraviolet rays - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기물질을 함유하는 처리수에 오존을 혼합하여 발생된 기포를 완전히 제거하여 자외선 투사시 높은 오존 분해율을 갖는 자외선을 이용한 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치에 관한 것이다. 본 발명은 유입되는 원수를 유입부와 배출부로 차단하는 제 1차 물막이와; 유입부에서 수로에 유입된 원수를 흡입하는 1차 흡입구와, 1차 흡입구로 원수가 흡입되게 도와주는 1차 펌프로 이루어진 1차 원수공급장치와, 일측으로 오존이 흡입되고 타측으로 유입된 오존을 배출시키는 1차 진공관과, 1차 원수 공급장치 및 1차 진공관에 연결되어 원수에 오존을 혼합시키는 1차 이젝터와, 배출부에 위치하며 1차 이젝터에서 혼합된 오존수를 분사시키는 1차 임계관과, 상부와 측면이 1차 임계관의 외부를 감싸고 하부가 배출부로 연장되어 있는 1차 폭기통과, 1차 폭기통의 상부에 위치하며 1차 임계관을 통과하면서 기화된 오존기체를 포집하는 1차 오존포집부를 포함하는 처리장치에 있어서, 1차 폭기통의 내부에는 상기 1차 임계관의 하부를 감싸면서 상기 1차 오존포집부의 하부로 연장된 "U"형상의 1차 물받이와, 1차 물받이와 1차 폭기통 사이에는 자외선을 발생시키는 자외선 램프가 형성되고, 1차 물받이의 바닥에 배수구가 설치된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for treating harmful substances using ozone and ultraviolet rays using ultraviolet rays having a high ozone decomposition rate during ultraviolet ray irradiation by completely removing bubbles generated by mixing ozone in treated water containing organic substances. The present invention and the first water barrier to block the incoming raw water to the inlet and outlet; A primary raw water supply device consisting of a primary inlet for sucking raw water introduced into the waterway from the inlet, a primary pump for helping raw water to be sucked into the primary inlet, and ozone that is sucked into one side and inflowed into the other side. A primary vacuum tube for discharging, a primary ejector connected to the primary raw water supply device and a primary vacuum tube to mix ozone in the raw water, a primary critical tube for injecting ozone water mixed in the primary ejector, The first and second sides of the primary aeration tube cover the outside of the primary critical tube and the lower portion extends to the outlet, and the primary aeration tube located at the top of the primary critical tube to collect the vaporized ozone gas A treatment apparatus including an ozone collecting unit, wherein the inside of the primary aeration tube surrounds the lower portion of the primary critical pipe and extends to the lower portion of the primary ozone collecting unit to have a "U" -shaped primary drip tray and a primary drip tray. And primary width Between the barrel is formed with a ultraviolet lamp for generating ultraviolet rays, it characterized in that the drain hole provided on the bottom of the primary water receptacle.
유해물질, 다이옥신, 오존, 자외선, 기포Hazardous Substances, Dioxins, Ozone, Ultraviolet Rays, Bubbles
Description
도 1은 종래 오존과 자외선을 이용한 처리장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional treatment apparatus using ozone and ultraviolet light.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치의 사시도.2 is a perspective view of an apparatus for treating hazardous substances using ozone and ultraviolet rays according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 단면도.3 is a cross-sectional view of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 이젝터의 내부 단면도.4 is an internal cross-sectional view of the ejector according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 폭기통의 작용단면도.5 is a cross-sectional view of the operation of the aeration container according to the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치의 사시도.6 is a perspective view of an apparatus for treating hazardous substances using ozone and ultraviolet rays according to another embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 단면도.7 is a cross-sectional view of FIG. 6.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 상수도 관로(오수관로) 2 : 1차 물막이1: Water supply pipe (Sewage pipe) 2: Primary water barrier
3 : 1차 흡입구 4 : 1차 펌프3: primary inlet port 4: primary pump
5 : 1차 관로 6 : 1차 이젝터5: Primary pipe line 6: Primary ejector
7 : 1차 수압게이지 8 : 센서7: primary hydraulic gauge 8: sensor
9 : 1차 임계관 10 : 1차 폭기통9: primary critical pipe 10: primary aeration container
11 : 1차 오존포집부 12 : 1차 진공관11: primary ozone collecting unit 12: primary vacuum tube
13 : 1차 음양압 측정기 14 : 1차 물받이13: 1st negative pressure gauge 14: 1st drip tray
15 : 모니터 16 : 자외선램프15
23 : 2차 흡입구 24 : 2차 펌프23: secondary inlet 24: secondary pump
25 : 2차 관로 26 : 2차 이젝터25: secondary pipeline 26: secondary ejector
27 : 2차 수압게이지 29 : 2차 임계관27: 2nd pressure gauge 29: 2nd critical pipe
30 : 2차 폭기통 31 : 2차 오존포집부30: secondary aeration container 31: secondary ozone collecting unit
32 : 2차 진공관 33 : 2차 음양압 측정기32: 2nd vacuum tube 33: 2nd negative pressure meter
34 : 2차 물받이 35 : 오존분해장치34: secondary drip tray 35: ozone decomposing device
36 : 3차 진공관 41 : 스태틱 믹서36: 3rd vacuum tube 41: static mixer
42 : 2차 물막이42: secondary water barrier
본 발명은 원수에 오존을 용해시키면서 오존 기포가 포함된 오존수를 하부에서 상부로 이동시키면서 오존 기포를 제거하고, 오존 기포가 제거된 오존수를 상부에서 하부로 이동시키면서 자외선에 노출시켜 오존수에 용해된 오존을 ·OH라디칼로 분해시켜 자외선 투사시 높은 오존 분해율을 갖는 자외선을 이용한 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치에 관한 것이다.The present invention removes ozone bubbles while moving ozone water containing ozone bubbles from the bottom while dissolving ozone in the raw water, and ozone dissolved in ozone water by exposing to ozone while moving ozone water from which ozone bubbles are removed from the top to the bottom. The present invention relates to ozone using ultraviolet rays having high ozone decomposition rate upon ultraviolet ray irradiation by decomposing into OH radicals, and a hazardous substance treatment apparatus using ultraviolet rays.
현재, 지구상에서 환경호르몬을 비롯한 유해물질의 처리대책이 문제시되고 있다. 그 전형적인 예로서 다이옥신은 비슷한 독성을 가진 여러 가지 화합물로 이루어진 환경호르몬의 일종이다. 폴리염화디벤조다이옥신(polychlorated dibenzo-p-dioxin, PCDDs)이라는 긴 본명을 가진 다이옥신은 75개의 이성체가 존재하고, 다이옥신 유사물질중의 하나인 폴리염화디벤조퓨란(PCDFs)은 135개의 이성체가 있다. 또 다른 유사물질인 PCBs는 209개의 이성체가 있는데, 일반적으로 다이옥신라 함은 위의 다이옥신과 퓨란을 칭한다. 이 외에도 유사물질로 DDTs, HCB 등이 있다. 독성을 가진 것은 75가지의 다이옥신중 7가지, 폴리염화디벤조퓨란 135가지중 10가지, PCBs 209가지중 28가지이다. 따라서 다이옥신 210가지중 17가지가, 기타 주요 유사물질을 합하면 419가지중 45가지가 높은 독성 보유하고 있다.Currently, measures to deal with harmful substances including environmental hormones on the planet are being questioned. As a typical example, dioxins are a type of environmental hormone composed of several compounds with similar toxicity. Dioxins, long known as polychlorated dibenzo-p-dioxin (PCDDs), have 75 isomers, and polychlorinated dibenzofuran (PCDFs), one of the dioxin analogues, has 135 isomers. . Another analogue, PCBs, has 209 isomers, and dioxins generally refer to dioxin and furan in the stomach. Other similar substances include DDTs and HCB. Toxic are 7 of 75 dioxins, 10 of 135 polybenzoic dichlorides, and 28 of 209 PCBs. Thus, 17 out of 210 dioxins and 45 of 419 are highly toxic if combined with other major analogues.
환경중에서 순환하고 있는 다이옥신 98.8%가 PCBs(다염소화비페닐류)등 유기염소계 화합물이 포함된 쓰레기 특히, 병원쓰레기(61.9%)와 도시쓰레기(36.5%)를 태울 때 발생하고, 그외 제초제, 살균제, 펄프, 종이, PVC의 제조과정과 금속의 정련과정, 담배연기, 자동차 배출가스, 폐수 등에서도 미량씩 발생한다.Dioxins circulating in the environment generate 98.8% of garbage containing organic chlorine compounds such as PCBs (polychlorinated biphenyls), especially when burning hospital waste (61.9%) and municipal waste (36.5%). Trace amounts are also produced in the process of manufacturing pulp, paper and PVC, refining of metals, tobacco smoke, automobile emissions and waste water.
일단 배출된 다이옥신은 농축산물이나 어패류 등의 음식물을 오염시키고, 이 음식물을 통하여 인체에 들어오며, 인간의 배설물에 의해 다이옥신이 환경으로 방출되는 순환경로가 있다. 그리고, 다이옥신 등의 유해물질을 포함하는 배설물은 분뇨처리장이나 공공 하수도에 집약되거나, 혹은 전국의 단독 정화조 및 합병 정화조에서 하천으로, 나아가 바다로 유입된다.Once released, dioxin contaminates foods such as agricultural products and seafood, enters the human body through these foods, and there is a circulation path through which dioxin is released into the environment by human waste. In addition, the excrement containing harmful substances such as dioxins is concentrated in a manure treatment plant or a public sewer, or flows into the river from a single septic tank and a merged septic tank nationwide, and also flows into the sea.
다이옥신은 인체 내에서 Ah 수용체(Ah recepter)라는 세포조직의 한 부위와 결합하여 건강장애를 일으킨다. 자연계에 한 번 생성되고 나면 잘 분해되지 않고 안정적으로 존재하며, 생물체내로 유입되면 배설되지 아니한다. 물에는 녹지않으나 지방에는 녹기 때문에 생물체의 지방조직에 잘 축적된다. 다이옥신이 사람의 몸 속에 들어가면 간장, 신장을 파손시키고, 면역성저하, 피부병, 암, 기형아, 유전자이상, 성격이상, 정서불안 등을 일으킨다. 특히 유전독성을 가지고 있어서 수년 내지 수십년이 지난 때부터 혹은 자식 및 손자의 대가 되었을 때부터 비로소 독성이 두드러지는 경향도 있다. 한 번 증상이 나타나면 거의 회복의 기미가 없는 치명적인 피해를 초래하는 특징이 있다.Dioxins bind to a site in the tissue called the Ah receptor (Ah recepter) in the human body that causes health problems. Once produced in nature, it does not decompose well and remains stable, and when introduced into organisms, it is not excreted. Insoluble in water but soluble in fat, it accumulates in the fatty tissue of organisms. When dioxin enters the human body, it damages the liver and kidneys, lowers immunity, skin disease, cancer, birth defects, genetic abnormalities, personality disorders, and emotional anxiety. In particular, the genotoxicity tends to be evident only after several to several decades or when children and grandchildren become children. Once a symptom occurs, it is characterized by catastrophic damage with almost no signs of recovery.
이러한, 다이옥신의 발생량을 억제하는 것만으로는 환경에 존재하는 다이옥신의 양을 감소시키기에는 충분하지 않다. 그 이유는, 일단 발생한 다이옥신은 소멸하지 않고 환경중에 순환하고 있기 때문이다. 따라서, 다이옥신의 발생량을 억제함과 동시에, 이 환경중에서 순환하고 있는 다이옥신을 소멸시켜서 없애버리지 않으면, 자연계에 존재하는 다이옥신의 전체량을 감소시킬 수 없다.Reducing the amount of dioxins generated is not enough to reduce the amount of dioxins present in the environment. The reason is that the dioxin once generated is circulating in the environment without disappearing. Therefore, the amount of dioxins present in the natural world cannot be reduced unless the amount of dioxins generated is suppressed and the dioxins circulating in this environment are not destroyed.
이러한 다이옥신을 제거하기 위하여 대한민국특허공개 제2001-0089727호에서는 다이옥신, PCB 등의 유해물질을 포함하는 처리대상 오수에 미세 기포화된 오존을 접촉시켜 처리대상 오수에 포함되는 유해물질을 산화 분해시키고, 산화분해에 작용하지 않은 잔류 오존을 포함하는 오존처리 후의 처리대상 오수에 대하여 자외선 조사처리하는 기술을 제시하였다.In order to remove such dioxin, Korean Patent Publication No. 2001-0089727 discloses oxidative decomposition of harmful substances contained in treated sewage by contacting microbubble ozone with the treated sewage containing dioxins and PCBs. A technique for irradiating ultraviolet light to the treated sewage after ozone treatment containing residual ozone that does not act on oxidative decomposition has been proposed.
그러나, 대한민국특허공개 제2001-0089727호는 오수에 기포화된 오존을 체류시간을 길게 접촉시켜 오존의 산화력을 이용하여 오수에 함유되어 있는 유해물질을 제거하기 때문에 오수에 접촉되는 오존의 체류시간이 길어 유해물질을 처리하는 시 간이 많이 소요되는 단점이 있다. 또한, 처리후의 원수에 자외선을 조사하더라도 자외선이 오존의 기포로 인하여 오수 전체에 투과하기 못하고 자외선이 투사되는 쪽의 오존만이 과산화수소와 ·OH라디칼로 분해되어 다이옥신 등의 분해효율이 높을 뿐 자외선이 투사되는 지점에서 멀어질수록 다이옥신 등의 분해효율이 감소되는 문제점이 있다.However, Korean Patent Publication No. 2001-0089727 discloses that the residence time of ozone in contact with the sewage is increased because the ozone bubbled in the sewage is contacted for a long time to remove harmful substances contained in the sewage by using the oxidizing power of the ozone. It takes a long time to deal with harmful substances long. In addition, even if the raw water is irradiated with ultraviolet rays, the ultraviolet rays do not penetrate the entire sewage due to the bubbles of ozone, and only ozone on the side from which the ultraviolet rays are projected is decomposed into hydrogen peroxide and OH radicals, resulting in high decomposition efficiency of dioxins and the like. The farther away from the projected point, there is a problem that the decomposition efficiency of dioxins and the like is reduced.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 폭기통의 하부에서 처리수에 오존을 함께 투입하면서 폭기통의 외측에 장착된 자외선 램프로 자외선을 투사하여 과산화수소와 ·OH라디칼을 발생시킴으로써 다이옥신을 포함한 각종 유해물질을 제거하는 기술을 제시하였다.In order to solve this problem, as shown in FIG. 1, dioxins are generated by generating ultraviolet peroxide and OH radicals by projecting ultraviolet rays with an ultraviolet lamp mounted on the outside of the aeration tank while injecting ozone into the treated water at the bottom of the aeration tank. The technology to remove various harmful substances including
그러나, 이와 같은 기술은 폭기통의 하부에서 처리수와 오존을 혼합하여 폭기통으로 공급하기 때문에 폭기통 내부에서 혼합된 오존은 다량의 기포를 생성하여 자외선이 투사될 때 기포로 인하여 반사되어 폭기통 내에 고르게 도달하지 못하게 되어 일정한 비율로 유기물질을 제거하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 오존으로 인한 유기물질의 처리와 자외선으로 인한 오존의 분해가 동시에 이루어지기 때문에 오존에 의해 분해되지 않은 유기물질의 잔류 찌꺼기들이 자외선 램프의 외벽에 부착되어 자외선의 투과성을 감소시키고, 부착된 찌꺼기를 처리하기 위한 비용이 추가로 발생하는 문제가 있다.However, since this technology mixes the treated water and ozone in the lower part of the aeration tank and supplies it to the aeration tank, the ozone mixed inside the aeration tank generates a large amount of air bubbles and is reflected by the air bubbles when the ultraviolet rays are projected, thereby allowing the inside of the aeration tank. There is a problem that can not reach evenly to remove the organic material in a certain ratio. In addition, since the processing of organic substances due to ozone and the decomposition of ozone due to ultraviolet rays are performed at the same time, residues of organic substances not decomposed by ozone are attached to the outer wall of the ultraviolet lamp to reduce the permeability of ultraviolet rays, There is a problem in that additional cost for processing.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 본 발명의 목적은 원수에 오존을 용해시키면서 오존 기포가 포함된 오존수를 하부에서 상부로 이동시키면서 오존 기포를 제거하고, 오존 기포가 제거된 오존수를 상부에서 하부로 이동시키면서 자외선에 노출시켜 오존수에 용해된 오존을 ·OH라디칼로 분해시켜 자외선 투사시 높은 오존 분해율을 갖는 자외선을 이용한 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치를 제공함에 있다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to remove the ozone bubbles while moving the ozone water containing ozone bubbles from the bottom to the top while dissolving ozone in the raw water, the ozone water from which the ozone bubbles are removed from the bottom The present invention provides an apparatus for treating harmful substances using ozone and ultraviolet rays by using ultraviolet rays having high ozone decomposition rate during ultraviolet ray projection by decomposing ozone dissolved in ozone water into OH radicals while exposing to ultraviolet rays while moving to.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치는 유입되는 원수를 유입부와 배출부로 차단하는 제 1차 물막이와; 상기 유입부에서 상기 수로에 유입된 원수를 흡입하는 1차 흡입구와, 상기 1차 흡입구로 원수가 흡입되게 도와주는 1차 펌프로 이루어진 1차 원수공급장치와, 일측으로 오존이 흡입되고 타측으로 유입된 오존을 배출시키는 1차 진공관과, 상기 1차 원수 공급장치 및 1차 진공관에 연결되어 상기 원수에 상기 오존을 혼합시키는 1차 이젝터와, 상기 배출부에 위치하며 상기 1차 이젝터에서 혼합된 오존수를 분사시키는 1차 임계관과, 상기 상부와 측면이 상기 1차 임계관의 외부를 감싸고 하부가 상기 배출부로 연장되어 있는 1차 폭기통과, 상기 1차 폭기통의 상부에 위치하며 상기 1차 임계관을 통과하면서 기화된 오존기체를 포집하는 1차 오존포집부를 포함하는 유해물질 처리장치에 있어서,
상기 1차 폭기통의 내부에는 상기 1차 임계관의 하부를 감싸면서 상기 1차 오존포집부의 하부로 연장된 "U"형상의 1차 물받이와, 상기 1차 물받이와 1차 폭기통 사이에는 자외선을 발생시키는 자외선 램프가 형성되고, 상기 1차 물받이의 바닥에 배수구가 설치된 것을 특징으로 하는 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치.An apparatus for treating hazardous substances using ozone and ultraviolet rays according to the present invention for achieving the above object includes: a first water barrier to block incoming raw water into an inlet and an outlet; A primary raw water supply device consisting of a primary suction port for sucking the raw water introduced into the waterway from the inlet, and a primary pump for helping the raw water to be sucked into the primary suction port, and ozone is sucked to one side and flowed into the other side. A primary vacuum tube for discharging ozone, a primary ejector connected to the primary raw water supply device and a primary vacuum tube to mix the ozone with the raw water, and ozone water mixed in the primary ejector at the discharge unit A primary critical pipe for injecting the upper and side surfaces surrounding the outside of the primary critical pipe and having a lower portion extending to the discharge part, and positioned at an upper portion of the primary aeration container In the hazardous substance processing apparatus comprising a primary ozone collecting unit for collecting the vaporized ozone gas while passing through the pipe,
Inside the primary aeration vessel, a "U" shaped primary drip tray extending to the lower portion of the primary ozone collecting unit while surrounding the lower portion of the primary critical pipe, and an ultraviolet ray between the primary drip tray and the primary aeration cylinder. Ultraviolet lamp for generating a light is formed, the hazardous material treatment apparatus using ozone and ultraviolet light, characterized in that the drain is installed on the bottom of the primary drip tray.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이젝터의 내부 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 폭기통의 작용단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치의 사시도이며, 도 7은 도 6의 단면도이다.2 is a perspective view of the apparatus for treating hazardous substances using ozone and ultraviolet rays according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2, FIG. 4 is an internal cross-sectional view of the ejector according to the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of an apparatus for treating hazardous substances using ozone and ultraviolet rays according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG.
도 2 내지 도5를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치에 대하여 자세히 살펴본다.With reference to Figures 2 to 5, it looks at in detail with respect to the apparatus for treating harmful substances using ozone and ultraviolet light according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상수도나 오수관로(1)에 원수가 유입되면 1차 펌프(4)를 작동시켜 원수를 1차 흡입구(3)로 흡입하고, 흡입된 원수를 양정 23M 내지 25M의 압력으로 1차 관로(5)를 거쳐 1차 이젝터(6)에 유입된다. 이때, 1차 관로의 일측에 설치된 1차 수압게이지(7)는 통과되는 원수의 압력을 체크하고, 체크된 원수의 압력이 기준 범위를 벗어날 때에는 1차 수압게이지(7)의 일측에 설치된 센서(8)를 작동시켜 자동적으로 처리장치의 작동을 정지시킨다.2 to 3, when raw water flows into the tap water or
한편, 원수에 혼합되는 오존은 1차 진공관(12)을 통하여 1차 이젝터(6)에 유입되는데, 유입되는 오존은 3%(30,000ppm) 내지 12%(120,000ppm)의 농도를 갖는 오존가스인 것이 바람직하다. 이때, 1차 진공관(12)의 일측에 설치된 모니터(15)로 이젝터에 유입되는 오존의 농도를 확인할 수 있다.On the other hand, ozone mixed in the raw water is introduced into the
도 4에 도시된 바와 같이, 1차 이젝터(6)는 1차 관로(5)에 연결된 상부의 경부가 점차적으로 축소되는 이젝터 축소관(43)과 후술하는 1차 임계관에 연결된 하부의 경부가 점차적으로 확대되는 이젝터 확대관(44) 및 이젝터 축소관(43)과 이젝터 확대관(44)의 사이에 1차 진공관(12)에서 배출된 오존이 유입되는 흡입관(45)으로 이루어진다. 따라서, 1차 관로를 통해 1차 이젝터(6)로 유입되는 원수는 이젝터 축소관(43)의 축소경부를 통과할 때 유속이 매우 빨라지게 되어 순간적으로 진공현상(이하, 임계현상이라 한다)이 발생되며, 흡입관(45)으로 유입되는 오존을 강하게 흡입, 혼합한다. 여기서, 임계현상은 1차 이젝터(6)에 공급되는 원수의 압력(이하, "양압"이라 한다)과 1차 이젝터(6)에 유입되는 원수에 의해 흡입되는 오존의 압력(이하, "음압"이라 한다)으로 1차 임계관 내부가 순간적으로 진공현상을 이루고 내부를 통과하는 원수가 순간적으로 폭발하는 것을 말하며 일종의 전술한 "캐비테이션"이라고 볼 수 있다. 이러한 임계현상은 1차 임계관(9) 내부로 유입되는 오존의 압력과 속도의 작용으로 더욱 활발하게 발생된다. As shown in FIG. 4, the
한편, 1차 이젝터(6)의 일측에 설치된 1차 음양압 측정기(13)로 1차 진공관(12)을 통해 유입되는 오존의 양압과 1차 관로를 통해 유입되는 원수에 의해 원수를 흡입시키는 음압을 측정하여 "캐비테이션" 현상이 잘 이루어지도록 원수와 오존의 압력과 속도를 조절할 수 있다.On the other hand, to the primary
그 후, 이젝터 확대관(44)을 통과한 오존수는 점점 확대되는 경부를 통과하면서 강한 유속이 압력으로 바뀌어 혼합된 오존이 가압용해되며, 용해된 오존은 원수에 함유되어 있는 산화물질, 유기물질과 반응되어 살균처리시킨다.Subsequently, the ozone water passing through the
이와 같은 과정을 통하여 1차 이젝터(6) 내부에서 오존이 흡입, 혼합된 오존수는 배출부(17)에 설치된 1차 폭기통(10)의 상부에서 내부로 연장된 1차 임계관(9)을 거쳐 방출된 오존수는 1차 임계관(9)의 하부에 설치된 "U"형상의 1차 물받이(14)에 부딪쳐 미세한 물분자로 분해되면서 혼합되지 않은 오존기체와 혼합된다. 1차 물받이(14)의 상부로 이동하면서 미처 혼합되지 않은 오존가스는 기포로 형성되어 배출부에 설치된 1차 폭기통(10) 상부의 1차 오존포집부(11)로 포집되고 2차 진공관(32)을 통해 외부로 방출된다. 이러한 과정을 거쳐 원수에 함유되어 있는 산화물질, 유기물질은 오존과 반응되면서 완전히 살균처리된다.Through the above process, ozone water in which ozone is sucked and mixed in the
도 5에 도시된 바와 같이, 1차 물받이(14)에 부딪친 오존수는 "U"자형 홀을 따라 상부로 이동되면서 오존수에 포함된 작은 기포는 서로 충돌하여 점점 큰 기포로 증가되면서 1차 오존포집부(11)에 포집된다. 한편, 기포가 제거된 오존수는 1차 물받이(14)와 1차 폭기통(10) 사이로 흘러내려가며, 1차 물받이(14)와 폭기통(10) 사이에 설치된 자외선 램프(16)에서 발생된 자외선에 노출된다. 자외선에 노출된 오존은 물과 함께 반응하여 과산화수소(H2O2)를 중간물질로 하여 ·OH라디칼이 형성된다. 오존이 분해되어 형성된 ·OH라디칼은 높은 산화환원 전위로 인한 강한 산화력으로 다이옥신을 비롯한 잔류 유기물질과 반응하여 완전히 제거시킨다. 또는 함께 생성된 과산화수소는 인체에 무해한 물과 산소로 분해된다. 한편, 1차 물받이(14)는 처리되는 원수의 오염이 심한 경우에는 넓은 지름을 갖는 것을 사용하고, 오염이 적은 경우에는 작은 지름을 갖는 것을 사용하는 것과 같이 그 크기를 조절 하여 사용할 수 있다.As shown in FIG. 5, the ozone water that has hit the
이러한 자외선 램프(16)를 통과한 처리수는 1차 폭기통(10)의 하부에 위치하는 배출부(17)를 통하여 외부로 방출된다. 이때, 배출부(17)에 일정한 량의 배출수가 유입된 후에 배출되도록 2차 물막이(42)를 형성할 수 있으며, 배출부(17) 하부에 배출수가 고르게 혼합되도록 스태틱 믹서(41)를 통과하게 할 수 있다. 이때, 1차 물막이(2)의 상부에 배출부(17)의 물을 유입부(1)로 다시 피드백시키는 재순환부(19)를 설치하여 유입부(1)로 원수가 공급되지 않을 때에는 처리장치가 작동되도록 하는 것이 바람직하다.The treated water passing through the
한편, 1차 물받이(14)의 하부에는 유해물질이 오존에 의해 처리되어 겔 또는 고체 물질로 변화된 찌꺼기는 배수구(18)를 통해 외부로 방출된다. 이러한 배수구(18)는 1차 물받이(14)의 측면 하부에 약 2cm의 구경을 갖도록 형성하면 배수구(18)를 뚜껑으로 막지 않아도 1차 물받이(14) 내부에서 소용돌이 물결이 발생되어 겔 또는 고체 물질이 자연스럽게 방출된다.On the other hand, the lower portion of the
이와 같은 과정에 의해 다이옥신이 포함된 원수는 1차적으로 오존이 용해되면서 오존으로 처리가능한 유기물질이 제거되고, 1차 물받이를 통과하면서 원수의 기포가 완전히 제거된 상태에서 자외선에 노출되기 때문에 자외선에 의해 분해되는 오존의 량이 많아지며, 이로 인하여 다량의 ·OH라디칼을 생성할 수 있어 다이옥신을 비롯한 난분해성 유해물질의 처리 속도를 현저하게 증가시킬 수 있다.By this process, raw water containing dioxins is primarily dissolved in ozone to remove organic substances that can be treated with ozone, and is exposed to ultraviolet rays when the bubbles of raw water are completely removed while passing through the primary drip tray. The amount of ozone decomposed is increased, which can generate a large amount of · OH radicals, thereby significantly increasing the treatment rate of hardly decomposable toxic substances including dioxins.
도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 일실시예에 따른 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치에 대하여 자세히 살펴본다. Referring to Figures 6 and 7 looks at in detail with respect to the apparatus for treating harmful substances using ozone and ultraviolet light in accordance with another embodiment of the present invention.
1차 폭기관(10) 상부의1차 오존포집부(11)에서 포집된 오존의 처리를 위해서 For the treatment of ozone collected by the primary
도시된 바와 같이 제1실시예의 오존과 자외선을 이용한 유해물질 처리장치에서 오존포집부에 의해 포집된 오존의 재처리 장치가 설치된다.As shown, the ozone reprocessing apparatus collected by the ozone collecting unit is installed in the apparatus for treating hazardous substances using ozone and ultraviolet rays according to the first embodiment.
즉, 2차 펌프(24)를 작동시켜 상수도나 오수관로(1)의 원수를 2차 흡입구(23)로 흡입하고, 흡입된 원수를 2차 관로(25)를 거쳐 2차 이젝터(26)에 유입시킨다. 이때, 2차 이젝터(26)로 유입되는 원수의 압력은 2차 관로의 일측에 설치된 2차 수압게이지(27)에서 체크된다. That is, the
한편, 1차 오존포집부(11)에 집결된 오존은 2차 진공관(32)을 통하여 2차 이젝터(26)에 유입되는데 2차 임계관(29)을 통과하는 원수의 강한 압력과 속도의 작용으로 발생되는 진공현상에 의해 흡입되며, 원수에 혼합 분산된다. 이러한 2차 이젝터(26)는 전술한 1차 이젝터(6)와 동일한 형상이며 유입되는 오존의 압력을 조절하기 위하여 2차 진공관에 펌프가 설치될 수 있다.On the other hand, the ozone collected in the primary
2차 이젝터(26)에서는 1차 이젝터와 동일한 작용으로 2차 이젝터(26) 내부로 유입되는 원수의 강한 압력과 속도에 임계현상이 발생되며, 임계현상으로 인하여 따라서, 2차 관로(25)를 통해 2차 이젝터로 유입되는 원수는 1차 이젝터와 동일하게 오존을 강하게 흡입, 혼합하여 "캐비테이션" 현상이 발생하게 된다. 이때, 2차 이젝터(26)의 일측에 설치된 2차 음양압 측정기(33)로 2차 진공관(32)을 통해 유입되는 오존의 양압과 2차 관로를 통해 유입되는 원수의 음압을 측정하여 "캐비테이션" 현상이 잘 이루어지도록 원수의 속도와 압력을 조절할 수 있다.In the
이와 같은 과정을 통하여 2차 이젝터(26) 내부에서 오존이 흡입, 혼합된 오존수는 원수의 유입부(1)에 설치된 2차 폭기통(30)의 상부에서 내부로 연장된 2차 임계관(29)에서 방출된다. 오존수는 2차 임계관(29)의 하부에 설치된 "U"형상의 2차 물받이(34)에 부딪쳐 미세한 물분자로 분해되면서 혼합되지 않은 오존기체와 혼합된다. 혼합되지 않은 기체는 기포로 형성되어 2차 폭기통(30)의 상부에 형성된 2차 오존포집부(31)를 통해 외부로 방출된다.Through this process, ozone water in which ozone is sucked and mixed in the
이와 같은 과정을 통하여 오존이 다량 함유된 오존수는 2차 임계관(29)을 통과하여 상수도나 오수관로(1)에 방출되어 장치를 통과하지 않은 원수와 혼합되며, 오존수에 용존해 있는 오존에 의하여 원수에서 살균작용이 발생한다. Through such a process, ozone water containing a large amount of ozone passes through the secondary critical pipe (29), is discharged into the tap water or sewage pipe (1), mixed with raw water that does not pass through the device, and is dissolved by ozone dissolved in the ozone water. Sterilization occurs in raw water.
2차 물받이(34)의 상부로 이동된 오존수는 오존기체가 제거된 상태에서 2차 물받이(34)의 외부와 2차 폭기통(30) 사이로 흘러내려가며, 2차 물받이(34)와 폭기통(30) 사이에 설치된 자외선 램프(16)에서 발생된 자외선에 노출된다. 자외선에 노출된 오존은 물과 함께 반응하여 과산화수소(H2O2)를 중간물질로 하여 ·OH라디칼이 형성된다. 오존이 분해되어 형성된 ·OH라디칼은 높은 산화환원 전위로 인한 강한 산화력으로 다이옥신을 비롯한 잔류 유기물질과 반응하여 완전히 제거시킨다. 또는 함께 생성된 과산화수소는 인체에 무해한 물과 산소로 분해된다.The ozone water moved to the upper part of the
한편, 2차 이젝터(26)에서 완전히 혼합되지 않은 오존의 완벽한 처리를 위하여 2차 오존포집부(31)에 포집된 가스는 2차 오존포집부(31)의 상부에서 연장된 3차 진공관(36)을 지나 활성탄(미도시)이 내장된 오존분해장치(35)로 유입되어 완전 히 제거된 상태되며 정화산소로 방출된다. 이때, 2차 오존포집부(31)의 일측에 오존체크센서(미도시)와 이를 확인하기 위한 모니터(15")가 설치하여 오존분해장치로 유입되는 가스에 포함된 오존의 농도를 확인할 수 있다.On the other hand, the gas collected in the secondary
이와 같은 과정을 통하여 1차 오존포집부에서 포집된 다량의 오존으로 유입부에서 끌어올린 원수를 처리하여 다시 유입부로 배출함으로써 별도의 배오존 설비를 구비하지 않으면서 오존을 처리할 수 있으며, 더불어 각종 유기물질 및 난분해 물질인 다이옥신을 제거하여 오염물질의 농도를 낮출 수 있다.Through this process, by treating a large amount of ozone collected from the primary ozone collecting unit and extracting the raw water pulled from the inlet to the inlet again, ozone can be treated without having a separate ozone facility. The concentration of pollutants can be lowered by removing organic materials and dioxins, which are difficult to decompose.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경은 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주한다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions and modifications by those skilled in the art to which the present invention pertains may be made without departing from the technical spirit of the present invention. And variations are considered to be within the scope of the present invention.
본 발명에 의하면, 상하수관을 통과하는 원수가 캐비테이션 현상으로 폭발하여 오염 물질이 산화 분해 될 뿐만 아니라 오존에 원수가 분사되어 오존의 용해율을 높이며, 오존 기포가 포함된 오존수를 하부에서 상부로 이동시키면서 오존 기포를 제거할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the raw water passing through the water and sewage pipe is exploded due to the cavitation phenomenon, and contaminants are oxidized and decomposed, and the raw water is injected into the ozone to increase the dissolution rate of the ozone, while moving the ozone water containing the ozone bubbles from the bottom to the top. There is an advantage that can remove the ozone bubbles.
또한, 기포가 없는 오존수를 상부에서 하부로 이동시킬 때 자외선을 투사하여 자외선 램프가 설치된 거리에 관계없이 오존수에 포함된 오존을 과산화수소(H2O2) 및 ·OH라디칼로 분해함으로써 다이옥신과 같은 난분해성 유해물질의 분해력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, when moving the bubble-free ozone water from the top to the bottom, it irradiates ultraviolet rays and decomposes ozone contained in the ozone water into hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and · OH radicals regardless of the distance where the ultraviolet lamp is installed. There is an advantage that can increase the degradability of the degradable harmful substances.
또한, 원수에 포함되어는 각종 유해물질을 저장한 상태에서 처리할 필요가 없기 때문에 실시간으로 원수를 처리할 수 있는 장점이 있다.In addition, since there is no need to process the various harmful substances contained in the raw water, there is an advantage that can process the raw water in real time.
또한, 소량의 잔류오존을 이용하여 원수를 재처리함으로써 잔류오존시설을 따로 설치할 필요가 없기 때문에 잔류오존에 의한 환경오염을 예방할 수 있고, 설비와 유지비용을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. In addition, by reprocessing the raw water using a small amount of residual ozone, there is no need to install a separate residual ozone facility to prevent environmental pollution due to residual ozone, and has the advantage of significantly reducing the cost of equipment and maintenance.
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