KR100706692B1 - 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체 및 이를이용한 정수처리방법 - Google Patents

정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체 및 이를이용한 정수처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체 및 이를 이용한 정수처리방법과 그 정수처리 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 활성탄소섬유와 비활성탄소 섬유의 복합탄소섬유 직물(부직물)과 이를 협지 고정하는 고정부를 갖는 프레임으로 구성되는 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체와, 정수장의 정수처리방법에 있어서 위의 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 혼화지 또는 침전지의 웨어에 설치하거나, 착수정의 전, 후, 또는 양측, 착수정과 약품 혼화지 사이의 도류벽면 또는 수로, 약품 투입 지점의 전 또는 후, 침전지 유입구, 또는 유출구, 여과지 유입구 또는 유출구, 정수지 유입구 또는 유출구에 설치하여 처리수와 접촉시키는 것을 특징으로 하는 정수처리방법이 제공되며, 본 발명에 따른 복합 구조체는 친수성 유해물질은 다양한 관능기가 형성되어 있는 활성 탄소섬유에 의해 제거하고 소수성 유해물질은 비활성 탄소섬유에 의해 효과적으로 제거할 수가 있으므로 다양한 농약, 냄새유발물질, 소독부산물, 계면활성제 등과 같은 유해물질, 특히 조류에 의한 냄새유발물질 제거에 효과적이면서도 재생 가능하며, 그 제작, 설치 및 유지관리가 간단하고 용이하여 높은 경제성을 보유하고 있고, 본 발명에 따른 정수처리방법은 유해물질의 제거에 효과적이면서도 환경친화적이며, 인체유해 부산물의 생성이 없고, 유지관리가 간단하고 용이하여 높은 경제성을 갖는다.

Description

정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체 및 이를 이용한 정수처리방법{ACTIVATED AND NON-ACTIVATED CARBON FIBER COMPOSITE STRUCTURES FOR WATER PURIFICATION PLANT AND PURIFYING METHODS USING THE SAME}
도 1은 일반적인 정수 및 배출수 처리 시스템도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 침전지에 대한 사진도이다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체의 예시도이다.
도 4d 및 도 4e는 각각 도 4a 내지 도 4c의 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체에 있어서의 활성 탄소섬유 및 비활성 탄소섬유의 배치 또는 배열 구조를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 도 4b의 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 도 3에 나타낸 침전지의 웨어에 재치(在置)시킨 상태를 나타내는 예시도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 침전지 웨어에 장착시키는 과정을 설명하는 다른 예시도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 침전지 웨어에 장착시킨 전후 상태를 나타내는 다른 예시도이다.
도 8은 도 4d 및 도 4e의 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 침전지의 위어에 사용한 경우의 유기물 제거율을 나타낸 그래프도이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 하절기 조류에 의한 심각한 진균류(곰팡이) 냄새 유발 물질로 알려진 지오스민(geosmin)과 2-메틸이소보르네올(2-Methylisoborneol)에 대한 GC/Mass 스펙트럼도 및 구조식이다.
- 도면 중 주요부에 대한 부호의 설명 -
1,1a,1b: 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체
2: 프레임 2a: 고정공
2b: 고정부 2c: 협지홈
2d: 재치구(在置具) 2e: 수직 보조 프레임
2f: 수평 보조 프레임 3: 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체
3a: 활성 탄소섬유 직물(또는 부직물) 3b: 비활성 탄소섬유 직물(또는 부직물)
3c: 활성 탄소섬유 3d: 비활성 탄소섬유
10: 정수장
100: 정수 처리 시스템
110: 착수정 120: 혼화지
130: 응집지 140: 침전지
141: 웨어 142: 수면
143: 유출 트라프
150: 여과지 160: 정수지
170: 송수 펌프실
200: 배출수 처리 시스템
210: 배출수지 220: 집수조
230: 조정조 240: 농축조
250: 슬러지 저류조 260: 탈수시설
본 발명은 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체 및 이를 이용한 정수처리방법과 그 정수처리 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 예컨대, 규조류나 남조류 등의 조류 급속 증식에 기인하는 나쁜 냄새와 맛 등을 효과적으로 제거할 수 있으면서도 활성탄 투입에 따른 종래의 정수 처리 과정에 있어서의 제반 문제점이 전혀 없음과 동시에, 친수성 및 소수성 유해 물질 모두를 효과적으로 제거할 수가 있음과 아울러, 정수장의 정수 처리 과정에 있어 수리학적 영향이 전혀 없이 적용 가능한 경제적이고도 효과적이며 기존의 정수장에 용이하고도 간편하게 적용할 수가 있는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체 및 이를 이용한 정수처리방법과 그 정수처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 음용수를 얻기 위한 정수처리 방법으로서는, 현탁물(懸濁物)에 대한 응집, 고액분리(固液分離)와, 용존 성분에 대한 응집(凝集), 산화, 생물화학적 변성, 흡착, 이온교환과, 세균이나 바이러스에 대한 응집, 여과, 살균 및, 산이나 알칼리의 중화 등이 있으며, 이러한 방법은 원수의 수질이나, 정수 목적 등과 같은 다양한 요구 조건에 따라 적절히 조합시켜 수 처리를 하게 된다.
정수장에서 수질을 정화하는 정수 처리는 일반적으로, 응집, 침전, 여과, 소독 공정으로 구성된다. 침전 공정은 침전지에 넣어 가라앉혀 처리하는 보통침전과 응집제(예컨대, 황산알루미늄 등)를 투입하는 약품침전으로 구분될 수 있으며, 원수(原水)의 수질에 따라 구분하여 처리하게 된다. 보통침전인 경우에는 완속여과법으로, 약품침전인 경우에는 급속여과법으로 정수하는 것이 일반적이며, 최종적으로는 염소로 소독한 다음, 송, 배수하게 된다.
종래의 일반적인 정수장의 처리 시설 및 정수 과정을 도 1의 종래의 일반적인 정수 및 배출수 처리 시스템도와 도 2의 그 평면도를 참조하여 살펴보기로 한다.
정수장(10)에 있어서의 정수 처리 시스템(100)에 대하여 먼저 언급하면, 하천이나 저수지 등의 취수원으로부터 취수된 음용 불가한 상태의 가압(혹은 자연유하) 송수된 원수는 착수정(110)에 들어온다.
착수정(110)은 가압 송수된 원수를 수용함에 있어 착수시의 수위동요를 안정시키고 원수 수량을 조절함은 물론, 착수정(110)에 후속하는 시설에 원수를 균등 분배하여 원수량을 파악 조절한 후 약품투입, 응집침전 및 여과 등의 정수작업을 정확하고도 용이하게 수행할 수 있게 한다.
혼화지(120)는 착수정(110)으로부터 유입된 원수에 약품을 투입하고 이를 혼화기(미도시)에 의해 급속히 혼화하여 마이크로플록(micro floc)을 생성시키는 시설로서, 일반적으로 유입부에는 유입 웨어가 설치되어 원수를 월류(越流)시키고, 이 지점에서 약품을 투입하거나 In-line 주입을 하며, 원수의 수질이 양호할 시는 이 지점의 낙차에 의한 에너지를 이용하여 급속 혼화하거나, 또는 전동혼화기에 의해 기계식으로 강제 혼화시키거나, 또는 이들을 병용한다.
혼화지(120)에 투입되는 약품으로서는, 응집효율성 및 탁질 누출성이 강한 응집제로서의 PAC(폴리염화 알루미늄, Al2O3 10%)와, 응집제 사용으로 저하되는 알칼리도를 조절하고 적정 pH를 유지하여 충분한 응집효과를 발휘시키기 위한 알칼리제로서의 소석회(slaked Lime)와, 원수 중의 조류, 합성세제, 페놀류 등 기타 유기물질의 제거를 위한 활성탄 분말을 들 수 있다.
응집지(플록 형성지)(130)는 혼화지(120)에서 생성된 마이크로플록 입자를 체적과 중량을 증가시켜 응집시킴으로써 침전지(140)에서의 침전효과를 상승시키기 위한 것으로서, 플록 형성을 방해하는 단락류나 정체 부분이 생기지 않도록 격벽이 설치되며, 크고 단단한 플록을 생성시키기 위하여 복수대의 응집기가 설치되고, 응집기마다 속도를 달리하여 감속 응집의 효과를 높여 플록이 파괴되지 않은 상태로 침전지(140)로 이송하게 된다.
도 3a와 참고도로서의 도 3b 내지 3d의 사진도에 나타낸 바와 같이, 침전지(140)는 플록 형성지(130)에서 형성된 플록의 대부분을 침전 분리작용으로 제거하 는 시설로서, 그 유입부에는 침전 효과를 높이기 위하여 플록을 함유한 유입 원수가 침전지 전체 수평면에 균등하게 유입되도록 정류벽(미도시)이 설치되며, 침전지 유출부는 수면 하의 침전 지역을 교란하지 않고 가장 양질의 물을 유출시킬 수 있도록 다수의 웨어(도 3a에서의 도면부호 141 참조)가 설치된 침전지 유출 트라프(143)를 설치한다. 침전지(140)의 슬러지 제거는 슬러지 수집기(미도시) 및 인발밸브(미도시)를 통하여 이루어진다. 일반적으로 침전지(140)는 시설이 간단하고 유지관리가 용이하며 수리학적으로 안정된 수평류식이 널리 사용되며, 침전지(140)의 크기는 수면적에 대한 통과 유량의 비율 즉, 표면부하율에 의하여 결정되며, 평균 유속과 체류시간이 중요하다.
도면 중 미설명 부호 142는 침전지(140)의 수면이다.
여과지(150)는 응집, 침전 등의 전처리 과정에서 제거되지 않은 현탁 물질을 물리적, 화학적 작용에 의하여 제거하기 위한 시설이며, 여과 방식으로서는 일반적으로 급속정압여과(감쇄여과) 방식이 널리 사용되고 있고, 여재로서는 여과사(모래 25㎝ 두께) 및/또는 안트라사이트(antracite)(50㎝ 두께)가 주로 사용된다.
정수지(160)는 정수된 상수를 송수하기에 앞서 저장하는 시설로서, 충분한 용량을 확보하여 급수 구역에의 정수 공급에 차질이 없도록 한다.
한편, 정수장(10)으로 유입되는 원수와 정수장(10)에서 유출되는 정수의 소독은 전, 중, 후 염소로 액화염소나 염소를 투입하여 시행된다.
전염소 처리는 정수장(10) 유입부에서의 조류의 성장을 방지할 뿐 아니라 응결과 응집을 저해하는 미세 유기물의 성장을 억제하여 슬라임(slime)이나 진흙이 여재에 부착하는 것을 예방하며 여재 내에서 혐기성 박테리아가 증식하는 것을 방지하기 위하여 사용된다. 반면에 후염소 처리는 전염소 처리과정에서 제거되지 않은 미생물의 살균을 위한 것이다.
전염소 투입은 급속 혼화지(120)의 유입부에서, 염소 처리 효과의 극대화를 위한 중염소 투입은 침전지(140) 유출부에서, 그리고 후염소 투입은 정수지(160)에서 수행됨이 일반적이다.
이어서, 배출수 처리 시스템(200)에 대하여 간략히 언급하면, 배출수지(210)는 급격한 유량 변화를 조절하여 매시간 일정 유량씩 이송하기 위한 시설로서 내부에는 슬러지 침강 방지용 슬러지 혼합 설비(미도시)가 설치되며, 배출수지(210)에 인접하여 설치되는 집수조(220)는 조정조(230)의 상징수를 집수하여 회수, 재이용하기 위한 시설이고, 조정조(230)는 슬러지 유입 농도와 슬러지 함유수 유량의 큰 변동폭을 조절하기 위하여 유량 조절 후 침전 분리하여 고농도로 농축조로 이송하고 상징수는 자연 유하로 집수조(220)에 집수하여 정수 처리 시스템(100)으로 회수하기 위한 시설이며, 슬러지 저류조(250)는 침전지(140)에서의 24시간 평균 배출 슬러지량 이상을 저류하기 위한 시설이며, 탈수시설(260)은 슬러지의 최종처분 및 운반이 용이하도록 슬러지 저류조로부터 이송된 슬러지를 탈수하여 케이크화 함으로써 체적을 감소시켜 운반 및 처분을 용이하게 하기 위한 설비이다.
도면 중 미설명 부호 231과 241은 각각 조정조 분배조 및 농축조 분배조이며, 180은 약품탱크를, 그리고 190은 염소투입실을 나타낸다.
그런데, 근자에 들어 급속한 산업화 및 강 유역에 대한 인구 집중에 따라 우리나라의 주요 상수원인 한강, 낙동강, 금강 등의 수질이 나빠지면서 강 하류 지역의 수질이 3급수 이하로 되어 일반적인 정수방법으로는 오염물질의 제거가 어렵게 되고, 1989년 이후 중금속, THM, 페놀사건, 벤젠 등 각종 수돗물 유기물질 오염 사고가 빈발하면서, 수원 오염에 수반한 원수 중의 유기물 잔류와 정수 과정에서 사용되는 염소에 의해 생성되는 미량의 유기염소화합물의 존재 등이 심각한 논란을 야기하고 있다.
상기한 바와 같은 종래의 정수처리 시설로서 처리하기 어려운 물질로서는, 농약, 냄새 유발 물질, 소독 부산물, 계면활성제 등을 들 수 있는바, 이에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
우리나라는 농약을 다량 사용하는 국가이고 사용되는 농약의 종류도 약 천여 종에 달하여 농약이 검출될 가능성이 매우 높으며, 강 하류 지역에서는 각종 유해화학물질이 미량씩 검출되고 있고 폐수의 방류에 의한 유해물질 유입 가능성도 높다.
또한 최근 하천 및 호소의 부영양화 현상이 심해지면서 조류나 방선균 등으로부터 유래하는 불쾌한 냄새가 문제로 대두되는 경우가 빈발하고 있으며, 맛이나 냄새 문제의 대부분은 곰팡이 등과 같은 진균류의 증식에 기인한다. 현재, 남조류나 방선균에 의한 마이크로시스틴, 지오스민(geosmin)과 2-메틸이소보르네올(methylisoborneol: 2-MIB)의 물질들이 불쾌한 맛과 냄새의 주요 원인 중 하나인 것으로 확인되었다(도 9a 및 도 9b 참조). 그 밖에도 페놀, 할로초산, 기름에 기인하는 냄새는 공장 배수 등에 의한 사고의 경우에도 발생하고 있다.
전술한 완속여과 법에서는 여과막의 생물화학적 작용에 의한 정수 기능에 따라 냄새의 제거를 어느 정도 기대할 수 있으나, 급속여과 법에서는 응집침전에 의한 조류의 제거 및 전염소 처리에 따라 조류 등에 의한 방향취, 조류냄새, 풀냄새, 생선냄새 및 저질에 의한 황화수소냄새, 부패냄새의 제거에는 어느 정도 효과가 있지만, 곰팡이 특유의 고약한 냄새 제거 효과는 기대할 수 없다.
한편, 우리나라의 한강, 낙동강, 영산강, 금강 등 4대 강 하류는 갈수기에 수질이 3급수 이하로 낮아지는 경우가 자주 발생되고 있으며, 따라서 전염소 처리(최고 40~50ppm) 과정 중에 소독 부산물로서 유해한 유기염소화합물이 생성될 가능성이 높다. 최근 수질 오염의 다양화, 수질분석기법의 고도화에 따라 종래 수돗물 중에서 검출된 적이 없던 미량유기화합물질의 존재가 명확해지고, 상수도에 있어 새로운 관점에서의 대응이 요구되고 있다. 특히, 염소 소독 부산물로서 발생하는 트리할로메탄과 할로초산은 자연계에 존재하는 색도 성분인 휴민질을 유발물질로 하여 전염소 처리 또는 소독을 위한 염소 첨가에 따라 발생하며 발암성으로 의심되어 많은 논란을 야기하고 있다.
음이온 계면 활성제는 가정배수, 공장배수의 유입으로 유래되며, 일반적으로 상수원수에서는 주로 발포에 의한 장해를 유발한다. 근래 생물분해성이 열등한 경성세제(ABS)의 사용이 줄고 생물분해성이 상대적으로 양호한 연성세제(LAS)의 사용량 비중이 증가하고 있다. 비록 도시지역에서는 하수도의 정비가 비교적 잘 진행되고는 있지만, 인구 증가와 더불어 합성세제의 사용량도 점증됨에 따라 하천으로의 유입 부하가 높아지게 되면 LAS가 미분해되어 잔류하게 되며, 이러한 문제는 특 히 생물분해 속도가 느리고 유량도 적은 겨울철에 고농도화 되기 쉽다.
따라서 최근 들어서는 통상의 정수 방법으로는 제거되지 않는 농약, 유기화학물질, 냄새물질, 트리할로메탄 유발물질, 음이온 계면활성제 등을 제거할 수 있는 고도 정수처리법 및 그 설비 시스템이 주목을 받고 있다.
고도 정수처리법으로서는 오존처리, 활성탄 처리, 고도 산화처리, 막 분리 처리 등이 있으나, 우리나라에서는 근래 낙동강 수계의 일부 정수장에 오존과 활성탄 Bed 설비를 도입 또는 계획하고 있고 수도권에도 고도처리가 추진되고 있으나 현재 잘 적용되지 못하고 있음이 현 실정이다.
오존처리법은 오존의 강력한 산화력을 이용하여 유기물을 분해, 제거하거나, 원수 중에 있는 미량 유기물질의 성상을 변화시킨 후, 활성탄에 흡착시켜 제거하는 방법으로서, 트리할로메탄(THM) 유발물질이나 맛, 냄새 물질의 제거와 살균에 효과적인 장점은 있으나, 오존은 부식토로부터 원수 중에 유입되는 휴민산 및 펄빅산 등과 반응하여 인체에 유해한 부산물을 형성하는 것으로 알려져 있으며, 그 처리를 위한 별도의 설비와 유지비용이 소요된다는 문제점이 있다.
고도 산화처리법은 오존의 산화력 및 반응성이 낮은 단점을 보완하기 위하여 오존과 산화제 등을 동시에 반응시켜 OHㆍ 라디칼 생성을 가속화하여 유기물질들을 처리하는 방법으로서, 오존, H2O2, UV, TiO2, Fe, 전자빔, 금속 산화물, 높은 pH 등의 방법들을 조합하여 적용하게 되나, 전술한 오존처리법과 마찬가지로 인체 유해 부산물을 생성하며, 고가의 설비와 큰 유지비용을 필요로 한다는 문제점이 있 다.
막 분리 처리법은 반투과성 경계막을 이용하여 여과 및 확산에 의하여 오염물질을 제거하는 방법으로서 인체에 유해한 물질을 생성하지 않는다는 장점은 있으나, 역삼투법(Reverse Osmosis: RO)와 나노여과법(Nano-Filtration: NF)의 경우에는 1,000kPa(10기압) 정도의 압력이 필요하고 한외여과법(Ultra-filtration: UF)과 정밀여과법(Micro-filtration: MF)의 경우에도 100kPa(1기압) 정도의 압력이 필요하여 별도의 고가의 펌프 설비가 필요하며, 이러한 막 자체의 가격이 매우 고가인 데다가 막을 정기적으로 재생 사용하여야만 하고 그 유지비용도 고가라는 문제점이 있다.
마지막으로, 활성탄처리법은 코코넛 껍질이나, 석탄, 나무 등을 고온에서 탄화시켜 만든 활성탄 내부의 무수한 세공을 이용하여 유해 유기물질(예컨대, 과망간산칼륨을 소비하는 물질 등의 용해성 유기물질, THM 유발물질, 맛, 냄새물질, 농약성분 등의 미량 유해물질)을 흡착 제거하는 것으로서, 이러한 활성탄의 사용법으로서는 지름이 0.5~2.0mm 정도의 입상 활성탄을 전면에 설치한 모래 여과지와 같은 흡착조에 물을 통수시켜 흡착시키는 방법과, 착수정 등에 분말 활성탄을 투입하고 교반하는 것에 의하여 유해한 용해 유기성분들을 분말 활성탄 입자에 흡착시킨 다음, 분말 활성탄을 제거하는 두 가지 방법이 있다.
그러나, 입상 활성탄처리법은 흡착기능이 저하된 입상 활성탄을 재생하여 재이용 가능하다는 장점은 있으나, 별도의 전용 설비가 필요하고 흡착능이 분말 활성탄에 비하여 낮으며, 정수장에서의 정수 처리 시 통수 처리에 따른 수리학적 영 향을 미치게 된다는 문제점이 있다.
반면에, 분말 활성탄처리법은 단시간에 대량 처리 가능하다는 장점은 있으나 흡착능이 저하된 활성탄을 재생할 수 없으므로 분말 활성탄이 대량으로 소요되고, 활성탄의 비중은 약 0.45g/cm3로서 물 보다는 작으나 수표면에 작용하지 못하고 투입하자마자 가라앉아 그 효율성을 기대하기 곤란하며, 활성탄 투입 시 사용되는 호퍼가 폐색되기 쉬우므로 매일 2~3회 뚫어 주어야 하고, 활성탄 투입기와 그 주변 기기들의 사용으로 인한 전력 사용량이 크며, 활성탄 투입량에 따른 슬러지 발생량이 증가하므로 그 처리비용도 증가하고, 정수장의 건설 초기부터 활성탄 투입 시설에 대한 건설비 부담과 공사 기간 연장을 초래하게 되며, 활성탄 투입에 따른 인건비 등의 부담을 피할 수 없게 된다는 문제점이 있다.
한편, 근래 우리나라에서는 하천이나 댐의 부영양화로 인하여 4월경에는 규조류의 급속 증식이, 그리고 8월말~10월말 경에는 남조류의 급속 증식 현상이 빈번히 일어나고 있으며, 특히 아나베나(anabena)나 마이크로시스티스(microcystics)는 수원 중에 독성 물질을 방출하고 고약한 특유의 곰팡이 냄새를 풍기게 하므로, 이러한 조류의 급속한 이상 증식에 따른 물꽃 현상(water bloom)이 관찰되면 조류 대량 발생을 알리는 조류 경보제를 발령하고 있으며, 이에 따라 정수장에서는 수원으로부터의 조류 냄새 제거를 위하여 분말 또는 입상 활성탄을 10~20ppm 정도의 농도로 투입하고 있다. 그러나 분말 또는 입상 활성탄은 투입되면 물 속에 침전되는 반면, 냄새 유발 물질들은 주로 표층에 잔류하는 경향이 많으므로 그 제거 처리 효과 는 최소한도에 그치고 있는 실정으로써 조류 경보에 따른 특단의 대책은 없는 실정이며, 전술한 물꽃 현상이 심하면 취수원을 일시적으로 폐쇄하는 일도 발생하게 된다.
전술한 바와 같은 사항으로부터, 종래의 정수 처리 시설로서는 제거하기 곤란하였던 농약, 냄새유발물질, 소독부산물, 계면활성제 등과 같은 유해 물질, 특히 조류에 의한 냄새유발물질 제거에 효과적이면서도 환경친화적이고 인체유해 부산물의 생성이 없으며, 설치 및 유지관리가 간단하고도 용이한 경제적인 고도 정수처리방법 또는 정수처리 시스템이 정수장을 운영하는 곳에는 요청되어 왔다.
따라서 상기한 종래의 문제점을 효과적으로 해소하기 위한 종래의 방법으로서, 본 출원인에 의한 특허출원 제2004-64283호(2004.08.16일 출원: 현재 미공개 상태임)는 정수장용 활성탄소섬유 구조체를 제안하고 있다.
그러나 상기한 활성탄소섬유 구조체는 그 표면상에 형성되어 있는 다양한 관능기의 존재로 인하여 친수성 유해 물질의 제거에는 매우 효과적이나 소수성 유해 물질의 제거에는 다소 미흡한 점이 있는 것으로 판명되었으며, 따라서 친수성 유해 물질의 효과적인 제거뿐만 아니라, 소수성 유해 물질의 제거에도 충분히 만족스러운 정수장용 구조체의 개발이 요망되었다.
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 친수성 유해 물질 뿐만 아니라 소수성 유해 물질도 효과적으로 제거할 수가 있으므로 다양하고도 광범위한 유형의 농약, 냄새유발물질, 소독부산물, 계면활성제 등과 같은 유해물질과 조류에 의한 냄새유발 물질 제거에 효과적이면서도, 재생 가능하며, 그 제작, 설치 및 유지관리가 간단하고 용이하여 높은 경제성을 갖는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 농약, 냄새유발물질, 소독부산물, 계면활성제 등과 같은 유해물질의 제거에 효과적이면서도 환경친화적이고, 인체유해 부산물의 생성이 없으며, 유지관리가 간단하고 용이하여 높은 경제성을 갖는, 상기한 첫 번째 목적에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 이용한 정수처리방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態)에 따르면, 적어도 1매의 활성탄소섬유 직물 또는 부직물과 적어도 1매의 비활성 탄소섬유 직물 또는 부직물이 상호 교호적으로 겹쳐져 있는 탄소섬유 복합체와, 이를 협지 고정하는 고정부를 갖는 프레임으로 구성되는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체가 제공된다.
상기한 본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 양태에 따르면, 활성 탄소섬유와 비활성 탄소섬유가 랜덤 또는 일정한 방향성을 갖고 배열되는 직물 또는 부직물로 된 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체와, 이를 협지 고정하는 고정부를 갖는 프레임으로 구성되는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체가 제공된다.
상기한 본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 첫 번째 양태에 따른 구조체에 있어서, 상기한 프레 임에 웨어 고정용 고정공 또는 재치구(在置具)가 설치된 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체가 제공된다.
상기한 본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, 정수장에서의 정수처리방법에 있어서, 혼화지 또는 침전지의 웨어에 활성탄소섬유 직물 또는 부직물과 이를 협지 고정하는 고정부를 가지며 웨어 고정용 고정공 또는 재치구(在置具)가 설치된 프레임으로 구성되는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 다수 개 설치하여 처리수와 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 정수처리방법이 제공된다.
상기한 본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 양태에 따르면, 정수장에서의 정수처리방법에 있어서, 착수정의 전, 후, 또는 양측, 착수정과 약품 혼화지 사이의 도류벽면 또는 수로, 약품 투입 지점의 전 또는 후, 침전지 유입구, 또는 유출구, 여과지 유입구 또는 유출구에 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체와 이를 협지 고정하는 고정부를 갖는 프레임으로 구성되는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 설치하여 처리수와 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 정수처리방법이 제공된다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다,
도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1,1a,1b)의 예시도로서, 이들은 모두 프레임(2)과 이에 협지 고정되는 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)(직물 또는 부직물)로 구성된다.
여기서, 상기한 프레임(2)의 재질로서는 정수에 지장을 초래하지 않는 소재라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 방청성이 우수하여 금속 이온의 용출 염려가 적은 스테인레스스틸(STS)이나, 비반응성의 수지 소재, 목재 등이 사용될 수 있으나, 더욱 바람직하게는 STS일 수 있다.
상기한 활성 및 비활성 탄소섬유(activated and non-activated carbon fibers) 복합체(3)(직물(fabric) 또는 부직물(non-woven fabric)는, 도 4d에 나타낸 바와 같이 활성 탄소섬유 직물 또는 부직물(3a)과 비활성 탄소섬유 직물 또는 부직물(3b)을 단순히 겹쳐 놓은 적어도 2매로 된 형태이거나 또는 도 4e에 나타낸 바와 같이 활성 탄소섬유(3c)와 비활성 탄소섬유(3d)를 랜덤 또는 일정한 방향성을 갖고 배열한 단 1매의 직물 또는 부직물로 된 형태일 수 있다.
비활성 탄소섬유(3d) 또는 그 직물 또는 부직물(3b)은 일반적으로 건축재, 특히 보강재로서 주로 사용되는 것들로서 PAN계(Polyacrylonitrile based: 폴리아크릴로니트릴계), 레이온계, 피치계 등과 같은 일반적인 유형의 것들이 사용될 수 있으며, 200~300℃에서 2~3시간 동안 산화 처리한 PAN 섬유(Oxy PAN Fibers)와 이러한 산화 처리된 PAN 섬유를 700~1500℃의 질소 분위기에서 2 내지 10분간 탄화시킨 탄소섬유 또는 그 직물 또는 부직포가 바람직하게 사용될 수 있다.
이러한 비활성 탄소섬유(3d) 또는 그 직물 또는 부직물(3b)은 활성 탄소섬유(3c) 또는 그 직물 또는 부직물(3a) 보다 흡착성능은 낮지만 소수성 유해 물질의 제거에는 오히려 더욱 효과적이다.
상기한 비활성 탄소섬유(3d)의 예로서는 비표면적은 150~800m2/g, 바람직하게는 350~750m2/g의 범위이며, 벤젠에 대한 흡착율은 5~25%, 직경이 15~35㎛이며, 탄소함량은 95중량% 이상인 것을 들 수 있으며, 상업적으로 입수 가능한 비활성 탄소섬유 직물 또는 부직물(3b)의 일반적인 물리적 특성은 밀도 400~750g/m3, 두께 3~15mm, 밀도 1.17~2.32g/cm3의 범위이다.
한편, 활성 탄소섬유(3c) 또는 그 직물 또는 부직물(3a)은 동일한 탄소재료로서의 활성탄보다 매우 높은 흡착성능을 나타내며, 이것은 활성탄이 입상 또는 분말상으로서 그 형태가 제한적이고 표면에 발달된 기공 구조가 불균일한데 반해, 활성탄소섬유는 활성화 공정을 통해 발달하는 기공구조가 거의 20Å 이하의 미세기공으로 이루어져 있어 그 흡착표면적이 활성탄소에 비해 훨씬 크고, 내부기공이 모두 탄소 표면층으로 직접 연결되어 있어 흡착속도가 대단히 빠르며, 기능적 측면에서 그 표면에 다양한 관능기가 생성되어 있어서 친수성 물질의 제거에 매우 효과적이고, 사용 환경 조건에 대한 제약이 적으며, 용이하게 재생하여 재사용할 수 있다는 장점이 있다.
구체적으로는, 활성탄소섬유의 단섬유 직경은 5~20㎛의 범위이고, 부피 밀도는 0.03~0.07g/m3의 범위이며, 회분함량은 0.1~0.5% 범위이고, 비표면적은 900~1600m2/g, 바람직하게는 1100~1550m2/g의 범위이며, 세공 용적은 0.3~0.7m3/g, 벤젠에 대한 흡착율은 35~80%, 세공반경은 14Å 이하, 흡착속도는 입상 활성탄에 비하여 100 배 이상이며, 흡착열의 발생이 없고, 순도는 거의 100%이다.
활성탄소섬유(3c) 또는 그 직물 또는 부직물(3a)은 흡착과 이탈착 속도가 빠르며 표면적이 커서 흡착 용량이 크므로 처리량이 많고, 경량으로서 장소 이동이 편리하고 운반이 간편하며 사용 수명이 길어 설치 및 관리 유지비가 적게 들고 재생이 용이하고 탈취, 탈색, 탈미 성능이 우수한 등의 장점이 있다.
상업적으로 입수 가능한 활성탄소섬유 직물 또는 부직물(3a)의 일반적인 물리적 특성은 밀도 100~300g/m3, 두께 1~6mm, 밀도 0.04~0.1g/cm3의 범위이다.
이러한 활성탄소섬유(3c)는 활성화 공정을 거친 탄소섬유로서, 전술한 비활성 탄소섬유(3d)를 900~1300℃의 고온에서 질소 기체를 유입시킨 불활성 분위기에서 약 30~150분 동안 탄화시킨 후 활성화 기체인 수증기, O2 , CO 또는 CO2 등의 기체를 유입시키면서 활성화 온도와 시간을 변화시켜, 흡착제로서 잘 발달된 표면구조와 표면성질을 갖게 함으로써, 일반적으로 친수성의 기상 및 액상 유해 물질에 대한 흡착 성능을 향상시킨 것이다.
본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1,1a,1b)는, 도 4d에 나타낸 바와 같이, 1매의 활성 탄소섬유 직물 및 부직물(3a) 및 1매의 비활성 탄소섬유 직물 및 부직물(3b)을 겹쳐서 적층한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3) 형태일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 2매 이상의 활성 탄소섬유 직물 및 부직물(3a)과 적어도 2매 이상의 비활성 탄소섬유 직 물 및 부직물(3b)을 상호 교호적으로 적층한 형태일 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1,1a,1b)는, 도 4e에 나타낸 바와 같이, 활성 탄소섬유(3c)와 비활성 탄소섬유(3d)를 랜덤 또는 일정한 방향성을 갖고 배열한 단 1매의 직물 또는 부직물로 된 형태일 수 있다. 이러한 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)는 예컨대 활성 탄소섬유(3c)와 비활성 탄소섬유(3d)를 공지의 멜트 블로우법(melt blown method)이나 니들 펀칭법(needle punching)으로 형성하거나, 또는 랜덤하거나 일정한 방향으로 배열한 상대적으로 훨씬 굵은 직경의 비활성 탄소섬유(3d)에 일정한 크로스 방향 또는 랜덤하게 상대적으로 훨씬 가는 직경의 활성 탄소섬유(3c)를 교직 또는 부직한 것일 수 있다.
도 4a에 도시한 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1)는 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)와, 그 일단부가 삽지되는 'U'자 형상의 협지홈(2c)과 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)를 고정시키는 고정부(2b)와 고정 수단이 삽입되는 고정공(2a)을 갖는 프레임(2)으로 구성되는 예를 나타내고 있다.
도 4b에 도시한 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1a)는 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)와, 그 일단부가 삽지되는 'U'자 형상의 협지홈(2c)과 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)를 고정시키는 고정부(2b)를 갖는 프레임(2)과, 상기한 프레임(2)에 설치되는 웨어 걸침용 재치구(在置具)(2d)로 구성되는 예를 나타내고 있다.
도시된 예에서, 상기한 2 개의 재치구(2d) 각각은 단부가 내측으로 각각 만곡된 두 개의 강철 고리로 구성되는 예를 나타내고 있으나, 상기한 재치구(2d)는 웨어(도 3a 및 도 5에서의 도면부호 141 참조)의 상방 삼각부에 걸거나 고정하기에 적절한 임의의 형상 및 구조를 하고 있다면 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것임은 물론이다. 따라서 상기한 재치구(2d)는 강선, 로우프, 작은 직경의 금속 바 등일 수 있으며, 그 개수도 임의적이다.
또한, 프레임(2)의 형상은 단순한 장방형 막대 형상이나 다른 임의의 형상을 하더라도 무방하며, 이 또한 본 발명의 영역 내임은 물론이다.
도 4c에 도시한 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1b)는 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)와, 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)가 고정되는 프레임(2)과 수직 보조 프레임(2e) 및 수평 보조 프레임(2f)과, 상기한 프레임(2)에 설치되는 웨어 걸침용 재치구(在置具)(2d)로 구성되는 예를 나타내고 있다.
도시된 예에서, 수평 보조 프레임(2f)은 웨브(도 5에서의 도면부호 141 참조) 사이로 낙하하는 월류의 낙하를 일시적으로 막아서 처리수의 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)와의 접촉 시간을 연장시키는 효과가 있으며, 수직 보조 프레임(2e)은 일광 또는 오토클레이브(autoclave)를 이용한 습식고온고압 처리에 의한 재생을 위하여 젖은 상태의 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)를 상기한 웨브로부터 탈착하여 운반, 이송함에 있어 편리성을 부여할 수 있다.
상기한 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1,1a,1b)는 착수정의 전, 후, 또는 양측, 착수정과 약품 혼화지 사이의 도류벽면(웨어를 넘는 지점) 및/또는 수로, 약품 투입 지점의 전 및/또는 후, 침전지 유입구 및/또는 유출구, 침전지의 도류벽면(웨어를 넘는 지점)의 전 및/또는 후, 여과지 유입구 및/또는 유출구, 및/또는 정수지 유입구 또는 유출구에 설치하여 정수 처리를 수행할 수 있으며, 이 중에서도 바람직한 설치 위치는 혼화지 및/또는 침전지의 웨어를 넘는 도류 벽면 및/또는 저수쪽 웨어 내측면일 수 있으며, 특히 바람직한 위치는 혼화지 및/또는 침전지의 웨어를 넘는 도류 벽면(구체적으로는, 유출 트라프 쪽의 웨어 외측면 하방)일 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 도 4b의 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1a)를 도 3a에 나타낸 침전지(140)의 웨어(141)에 재치(在置)시킨 상태를 나타내는 예시도로서, 웨어(141)를 월류하는 처리수가 유출 트라프(143) 쪽의 웨어(141) 외측면에 위치하는 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)를 통하여 낙하하면서 지속적으로 균일하게 접촉 상태를 유지할 수 있게 된다.
도시하지는 않았지만, 저수쪽 웨어(141) 내측면에도 마찬가지로 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1,1a,1b)를 설치할 수도 있음은 물론이며, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
또한, 상기한 침전지(140)의 웨어(141)에 대한 설치 외에도, 혼화지(120)의 웨어에 설치하거나, 및/또는 전술한 바와 같은 개소에 적절히 설치할 수 있음은 물론이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 침전지 웨어에 장착시키는 과정을 순차적으로 설명하는 다른 예시도이며, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 침전지 웨어에 장착시킨 전후 상태를 나타내는 다른 예시도로서, 도 7a 및 도 7c는 장착 전 상태를, 그리고 도 7b 및 도 7d는 장착 후 상태를 나타낸다.
이에 대해서는 전술한 사항을 참조하면 충분하므로 이에 대한 더 이상의 구체적인 부연 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 도 4d 및 도 4e의 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1,1a,1b)를 침전지의 위어에 사용한 경우의 유기물 제거율을 나타낸 그래프도로서, 불과 수 분 내에 용존 전체 유기 탄소량(TOC)을 거의 완벽하게 제거함을 나타내고 있다.
또한 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1,1a,1b)를 이용한 정수처리방법은 기존의 문제점인 "쟈 테스터(jar tester)"의 활성탄 투입을 지양하고 있을 뿐만 아니라, 응집 보조제인 소석회를 넣는 경우를 포함해서, 알루미늄 계열의 응집제가 유기물 제거에는 전혀 효과가 없고 콜로이드 성분의 응집 작용을 주 또는 보조해서 침전시키는 형태인바, 이 형태에 커다란 변화나 - 기존의 수리학적인 어떤 부하도 주지 않으며 현 시스템을 그대로 사용해도 무방하므로 - 변형 없이, 단지 본 발명에 따른 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체(1,1a,1b)와 균일하고도 지속적으로 접촉시키는 것만으로 용매-용질의 관계에서 가장 중요한 "동종물 친용성(like dissolves like)"의 원리를 그대로 적용하여, 예컨대, 웨어를 월류하는 물이 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)와 최소 20cm 이상 접촉시키는 것에 의해서 거의 모든 친수성 및 소수성 유기물(UV 254nm 흡수 피크 보유 물질 거의 모두와 농약류, 냄새 유발 물질 등)이 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)에 흡착된다.
이러한 흡수 효율(adsorptive efficiency)은 최소한 16.4m2의 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체(3)에 2,315ℓ/초로 약 5일 이상의 효과일의 처리 용량인 정수장의 침전지 10지를 기준하여 산정한 것으로 이 용량을 초과할 경우에는 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체의 접촉 단면적을 넓히거나 유속을 적절히 조절하여야 할 필요가 있으나, 이러한 사항은 필요에 따라 당업자가 적절히 선택할 수 있는 임의적 사항에 불과하다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 제한적인 것은 아니나, 착수정과 회수 펌프를 가동하였을 경우의 두 가지를 포함해서 약 100,000m3/일 이상의 정수 처리 용량을 갖는 정수장에 바람직하게 적용될 수 있으나, 상기한 용량 이하의 정수 처리 용량을 갖는 정수장에도 적용할 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체 및 이를 이용한 정수처리방법에 의하면, 표층에 주로 존재하는 소수성 냄새유발물질을 효과적으로 제거하여 냄새를 취기 강도 이하로 효과적으로 저감시킬 수가 있음과 아울러, 수 체(water body) 전체에 대한 균일한 접촉이 가능하므로 농약성분이나 계면활성제와 같은 세제류, 또는 소독 부산물 등도 효과적으로 제거할 수 가 있으므로, 장기적으로는 상시 설치하여 운영 관리하면, 수돗물의 질적 향상을 가져올 수 있을 것으로 기대되며, 특히 4월(규조류)과 8월말~10말(남조류)에 조류 등의 급속 번식 후유증으로 인한 상수도에서의 조류 냄새 발생 현상을 효과적으로 방지할 수가 있다.
구체적으로는, 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체는 친수성 및 소수성 유해 유기물 모두의 제거에 효과적이면서도 손쉽게 재생 가능하며, 그 제작, 설치 및 유지관리가 간단하고 용이하여 높은 경제성을 가지며, 본 발명에 따른 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 이용한 정수처리방법에 의하면, 수원 중의 친수성 및 소수성 유해물질 모두를 효과적으로 제거 가능함과 아울러, 환경 친화적이고, 인체유해 부산물의 생성이 없으며, 유지관리가 간단하고 용이하여 높은 경제성을 갖고, 운전 시 활성탄 투입에 기인하는 슬러지 발생이 없으며, 정수장 건설 시 별도의 활성탄 투입 및 운전 설비를 건설할 필요성이 없으므로 초기 투자비가 적게 소요되고, 처리 효율의 극대화로 안정적인 수질의 유지 및 공급이 가능하며, 활성탄 투입 및 교반과 활성탄 슬러지 회수에 따른 전력 소모가 불필요하고, 근무자의 노고가 적게 소요된다는 등의 장점이 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 상세히 설명하였으나, 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에 있어서는 본 발명의 영역으로부터 일탈하는 일 없이도 본 발명으로부터 다양한 변화 및 수정이 가능할 것이나, 이 또한 본 발명의 영역 내임을 이해하여야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 활성 탄소섬유(activated carbon fiber)와 비활성 탄소섬유(non-activated carbon fiber) 복합체와 이를 협지 고정하는 고정부를 갖는 프레임으로 구성되는
    정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 활성 탄소섬유와 비활성 탄소섬유 복합체가 적어도 1매의 활성 탄소섬유 직물 또는 부직물과 적어도 1매의 비활성 탄소섬유 직물(fabric) 또는 부직물(non-woven fabric)이 상호 교호적으로 적층되어 구성되는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 활성 탄소섬유와 비활성 탄소섬유 복합체가 활성 탄소섬유와 비활성 탄소섬유가 랜덤 또는 방향성을 갖고 배열되는 직물 또는 부직물로 구성되는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 프레임이 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체의 일단부가 삽지되는 'U'자 형상의 협지홈과 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체를 상기한 프레임에 고정시키는 웨어 고정용 고정공 또는 재치구(在置具)를 갖는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체가 수원의 물과 접촉하는 길이인 세로 방향 길이가 적어도 20cm이고, 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체가 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체를 고정하는 수직 보조 프레임 또는 처리수와의 접촉 시간 연장을 위한 수평 보조 프레임을 더욱 포함하는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체.
  6. 제4항에 있어서, 상기한 재치구(在置具)가 웨어의 상방 삼각부에 걸거나 고정하기 위한 강선, 로우프, 단부가 만곡된 금속 바(bar)인 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체.
  7. 정수장에서의 정수처리방법에 있어서,
    혼화지, 응집지 또는 침전지의 웨어에 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체와, 이를 협지 고정하는 고정부를 가지며 웨어 고정용 고정공 또는 재치구(在置具)가 설치된 프레임으로 구성되는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 다수 개 설치하여 처리수와 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 접촉시키는 것을 특징으로 하는
    정수처리방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기한 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체가 유출 트라프 쪽의 웨어 외측면에 위치하며 웨어를 월류하는 처리수가 낙하하는 도 중에 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체와 지속적으로 균일하게 접촉 상태를 유지하도록 하는 정수 처리 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기한 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체가 유출 트라프에 대향하는 저수쪽 웨어 내측면에 위치하는 정수 처리 방법.
  10. 정수장에서의 정수처리방법에 있어서,
    착수정의 전후, 양측; 착수정과 약품 혼화지 사이의 도류벽면 및 수로; 약품 투입 지점의 전후; 침전지 유입구 및 유출구; 여과지 유입구 및 유출구; 정수장 유입구 및 유출구로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1 개소에 활성 및 비활성 탄소섬유 복합체와 이를 협지 고정하는 고정부를 갖는 프레임으로 구성되는 정수장용 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 설치하여 처리수와 상기한 활성 및 비활성 탄소섬유 복합 구조체를 접촉시키는 것을 특징으로 하는
    정수처리방법.
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