KR100759201B1 - 계면활성제의 특성과 이송펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생장치와 방법 - Google Patents

계면활성제의 특성과 이송펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생장치와 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계면활성제 분자가 서로 다른 상(액체/기체/고체) 사이에서 소수ㆍ친수성질에 따라 분자 배향되는 특성을 이용하여, 계면활성제 분자가 기체상을 감싼 기포형상의 마이크로단위 초미세기포를 단위 기포발생액당 30~50%의 체적을 갖는 기체를 내재하며 기포 크기를 조절하여 용도에 따라 적정크기의 기포를 발생시킬 수 있는 장치와 방법에 관한 것이다.
본 발명을 보다 구체적으로 말하면, 희석탱크에 담은 조재된 계면활성제 희석액을 이송압력 펌프로 기포발생챔버의 그릿에 이송분사시켜 크기가 큰 기포군을 형성하고, 이 형성된 기포군을 다시 희석탱크의 계면활성제 희석액과 공기 계면에 이송 분사함으로써, 생성된 기포의 크기와 수량을 제어 가능토록 하여 각종 하폐수의 처리의 사용목적에 따라 유동적으로 기포의 크기를 변화시켜 사용할 수 있는 다체적 계면활성제 초미세기포 발생장치와 방법에 관한 것이다.
희석탱크, 기포생성챔버, 1차압력 분사노즐, 2차압력 분사노즐, 희석액 이송압력 펌프

Description

계면활성제의 특성과 이송펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생 장치와 방법{Apparatus and method for generating fine bubbles and controlling bubble sizes of surfactant using surfactant characteristics and pressed sprayng from conveyor pump}
도 1은 본 발명의 일실시예로서의 계면활성제 미세기포 발생장치 구성도
도 2는 본 발명의 또다른 일실시예로서의 계면활성제 미세기포 발생장치 구성도
도 3은 본 발명에 따른 계면활성제 미세기포 발생장치의 작동원리 및 기포의 크기별 생성공정을 나타낸 플로우차트
도 4는 본 발명에 따른 계면활성제 미세기포 발생장치의 펌프 압력 분사를 통하여 100~200㎛ 계면기포 및 10~100㎛ 계면기포를 생성하는 과정을 나타낸 플로우차트
도 5는 본 발명으로 생성되는 기포크기와 압력펌프 회전수와의 관계를 일실시예로 나타낸 그래프
<주요부호>
W: 유입수 S: 계면활성제 1: 희석탱크 2: 유입수 공급배관 3:계면활성제 공급배관 4: 기포발생챔버 5: 혼화교반기 L: 희석액 7: 레벨센서 8: 레벨수의 개방구 배관 9: 대기개방구배관 10: 희석액 이송압력펌프
10': 희석액 유입배관 11: 희석액 이송압력배관 12: 기포발생챔버 연결배관 13: 압력조절수동밸브 14: 공기자흡 이젝터 15: 미세기포 바이패스배관
16: 미세기포 토출자동조절밸브 17: 미세기포토출배관 18: 토출유량계
41: 1차압력분사노즐 42: 기포분할그릿1 44: 2차압력분사노즐
본 발명은 계면활성제 분자가 서로 다른 상(액체/기체/고체) 사이에서 소수ㆍ친수성질에 따라 분자 배향되는 특성을 이용하여, 계면활성제 분자가 기체상을 감싼 기포형상의 마이크로단위 초미세기포를 단위 기포발생액당 30~50%의 체적을 갖는 기체를 내재하며 기포 크기를 조절하여 용도에 따라 적정크기의 기포를 발생시킬 수 있는 장치와 방법에 관한것이다.
본 발명을 보다 구체적으로 말하면, 희석탱크에 담은 조재된 계면활성제 희석액을 이송압력 펌프로 기포발생챔버의 그릿에 이송분사시켜 크기가 큰 기포군을 형성하고, 이 형성된 기포군을 다시 희석탱크의 계면활성제 희석액과 공기 계면에 이송 분사함으로써, 생성된 기포의 크기와 수량을 제어 가능토록 하고 각종 하폐수의 처리의 사용목적에 따라 유동적으로 기포의 크기를 변화시켜 사용할 수 있는 다체적 계면활성제 초미세기포 발생장치와 방법에 관한 것이다.
본 발명을 더욱 상세히 설명하면, 유입수와 계면활성제의 희석액을 담는 희석탱크를 이용하여 계면활성제 원액을 물과 희석하여 희석되게 한 계면활성제 희석수를 압력 펌프를 통해서 이송배관과 연설된 그릿이 설치된 기포발생챔버로 이송하여 1차 분사시키면 크기가 큰 계면기포군을 우선적으로 생성시켜 얻을 수 있다.
또한, 생성된 예컨대 기포의 가로·세로 평균직경으로 구분되는 대략 기포크기 100~200㎛ 계면기포군은 고형물의 농도가 높은 하수 슬러지(잉여슬러지,생슬러지 또는 혼합슬러지)와 전처리 되지않은 고농도 산업폐수 및 오수 등의 응집고형화 과정에서 형성된 크기가 큰 고형물에 적용하기에 적합하므로, 상기 100~200㎛ 계면기포군은 외측으로 빼내어 사용 가능하도록 하는 것이 편리하다. 또한, 고형물의 농도가 높지않고 응집과정에서 생성된 고형물의 크기가 작고 핀플럭이 많은 산업폐수,축산폐수등 후단처리 및 연계처리는 기포발생챔버를 기포액의 외측을 감싸는 대기와 개방된 희석탱크 내측에 연설하여 저류된 희석액과 공기 계면에 2차적으로 압력 분사시켜 10~100㎛의 미세기포를 단계적으로 생성하여 사용할 수 있다. 이렇게 이송압력펌프의 이송압과 그릿이 설치된 기포발생쳄버와 희석탱크의 액/기면에 단계적인 분사를 행하면 계면활성제 미세기포를 동일 체적내에서 상기 각종 하폐수처리의 사용목적에 적합한 크기로 발생시켜 고형물을 기포의 부력에 의한 분리과정시 기포가 갖는 부력을 제어할 수 있다.
따라서, 여러 공정으로 구성된 하폐수 처리시설에 있어서 하수처리장의 고농도 슬러지 농축이나 축산 및 산업폐수의 전후처리에 사용되는 부상공법 적용시, 본 발명에 의해 해당 하폐수의 성상에 적합하도록 기포발생장치의 선별적 사용으로 고 액분리의 효율을 증가시킴으로써 별도의 가압시설과 컴프레서 등의 복잡한 기포발생 부수장비를 사용치 않고도 계면활성제의 특성과 펌프의 이송압만을 이용하여 계면활성제 초미세기포를 생성시켜 제공할 수 있다.
일반적으로 미세기포를 이용한 하폐수의 고형물 분리방법에 이용되는 미세기포 발생장치는 하폐수처리 연계공정 중 하나의 단위조작으로 중간처리공정에 해당하는 부상공법의 시설효율성과 직접적 성능을 좌우하는 장치에 해당된다.
이러한 하폐수처리의 부상공법을 이용한 장치는 하나의 독립적 공정에 해당하는 하수슬러지농축이나 산업폐수의 전처리 부하감소 및 축산폐수처리시 후단에 설치되어 하수처리장과 이에 연계되는 연계공정으로 두 처리장에서 조합이용되기도 한다. 어떠한 경우이든, 하폐수 처리공정상의 목적 처리효율에 도달하기 위해서는 부상공법의 주요 기포발생 방법을 선택하는 것이 좋다.
종래의 기포발생장치는 가압시설을 이용하여 컴프레서의 공기공급과 가압탱크에 4~6kg/㎠의 고압을 이용하여 처리 반송수에 공기를 용해시켜 기포를 발생시키는 장치로서 하폐수 처리과정 중 농도가 낮은 미세입자 부상에 사용되어왔다. 그러나 고농도의 슬러지 농축 등에는 단위 기포액에 내재되는 기체 체적의 양이 적기 때문에 그 효과가 미미하였다. 더욱이, 기포가 용존된 기포액을 대기에 분출하여 감압시 발생하는 미세기포를 이용하는 것이기 때문에 분출시 노즐 내에서의 난류를 초래하고 단위 기포액이 가지는 적은 기체 체적으로 인하여 불가피하게 처리조의 부피를 늘려야 하는 문제가 있었다. 또한 본 발명자는 계면활성제의 기본성질과 하폐수의 고형물 분리시 사용되는 계면활성제 미세기포를 상압에서 발생시키는 방법과 장치인 선발명 "미세기포를 이용한 폐수처리방법 및 장치(발명특허 0163659호)"와 "이중막으로 형성되는 초미세기포를 생성하기 위한 방법 및 장치(발명특허 0338759호)"를 더욱 개선하여 초미세기포의 크기와 기포발생액 체적당 포함되는 기체의 체적을 최대화하며 초미세기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제를 이용한 상압부상공법의 기포발생장치와 방법에 속하는 기술에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기위하여 가압시설과 컴프레서,노즐등의 별도 보조장치를 이용하지 않고도 계면활성제의 분자배향 특성과 이송압력펌프의 이송분사만을 이용하여 각종 처리대상 하폐수의 처리에 있어 고액분리의 매개역활을 하는 미세기포를 효율적으로 제어 가능하고, 생성되는 미세기포의 크기를 하폐수처리 목적에 따라 용이하게 조절할 수 있도록 한 방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다. 즉, 그 성상이 다양한 하폐수처리가 용이하도록 생성된 기포액에서 기포액의 체적대비 기체의 함유정도가 30-40%로 되도록 하여 폐수처리 목적물질에 적합한 상태의 미세기포를 용이하게 생성할 수 있도록 한 계면활성제를 이용한 다체적 미세기포 발생방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 계면활성제가 각 계면간 소수성, 친수성의 분자 배향하는 특성을 이용하여 펌프의 이송압력으로 계면활성제 희석액을 기포발생챔버와 희석탱크의 액/기체 계면에 각 단계별로 분사함으로써 계면분자 내부에 기체가 내재되게 하여 단위 기포액당 최대의 기체를 내재하는 다체적 초미세 기포를 형성할 수 있도록 한 것으로, 상세하게는 펌프의 분사압을 이용하여 희석수를 압력 펌프를 통해 이송배관과 연설된 그릿이 설치된 기포발생챔버로 이송하여 1차 분사시킴으로써 예컨대 100~200㎛ 계면기포를 주로 한 계면기포를 제 1차적으로 생성하고, 또한 생성된 기포액의 외측을 감싸는 대기와 개방된 희석탱크에 저 류된 희석액과 공기 계면에 2차적으로 압력 분사시킴으로써 제 2차적으로 10~100㎛의 미세기포를 주로 한 미세기포를 생성할 수 있는 장치와 방법을 통해 목적에 따라 초미세기포까지도 선택적으로 생성할 수 있도록 한 것을 그 특징으로 한다.
이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예로서의 계면활성제 미세기포 발생장치 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기포발생챔버(4)를 희석탱크(1)의 바깥쪽으로 따로 분리하여 사용할 때의 계면활성제 미세기포 발생장치 구성도이다.
본 발명에 따른 계면활성제(S)의 특성과 이송펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생 장치는, 크게 나누어 계면활성제와 유입수 공급장치 혼화교반기(5)가 구비된 희석탱크(1), 이 희석탱크(1)에 저조되는 희석액(L)의 계면으로 희석액(L)을 분사 토출하도록 구성되는 기포발생챔버(4)와 그에 연결된 펌프 배관장치로 구성된다.
상기 희석탱크(1)에는 유입수 자동조절밸브(21)가 구비된 유입수 공급배관(2)과, 계면활성제 공급배관(3)이 연결 설치된다.
상기 희석탱크(1)에는 도 1에서와 같이 희석액(L)의 수위를 감지할 수 있는 레벨센서(7)가 설치된다.
상기 희석탱크(1)의 하부에는 희석액 유입배관(10')이 구비되고, 이 희석액 유입배관(10')은 희석액 이송압력펌프(10)에 연결된다. 상기 희석액 이송압력펌프(10)에는 희석액 이송압력배관(11)이 구비되고, 이 희석액 이송압력배관(11)은 기포발생챔버 연결배관(12)과 미세기포 바이패스배관(15) 및 미세기포 토출배관(17)과 연통되도록 구성된다.
상기 기포발생챔버 연결배관(12)은 상기 희석탱크(1)에 설치된 기포발생챔버(4)의 상부에 연결되고, 상기 미세기포 바이패스배관(15)은 상기 희석탱크(1)의 하부에 연결된다. 또한, 상기 미세기포 토출배관(17)은 폐수가 담겨지는 폐수처리탱크 등에 연결된다.
상기 기포발생챔버 연결배관(12)에는 필요에 따라 공기를 흡인하기 위한 공기자흡 이젝터(14)와 압력조절수동밸브(13)가 구비되고, 상기 미세기포 토출배관(17)에는 미세기포 토출자동조절밸브(16)와 토출유량계(18)가 구비된다. 또한, 상기 미세기포 토출배관(17)과 미세기포 바이패스배관(15)에는 각각 개폐밸브가 더 구비된다.
상기 기포발생챔버(4)는 유입관과 토출관이 연설된 밀폐용기로 이루어지고, 이 밀폐용기 내에는 상기 기포발생챔버 연결배관(12)과 연결되는 1차 압력분사노즐과(41), 이 1차 압력분사노즐(41)을 통해 분사되는 희석액(L)이 충돌되는 기포분할그릿(grit)(42)이 내장되어 장착된다. 기포수량을 더욱 늘여주기 위해 다수의 기포분할그릿을 필요에 따라 추가적으로 장착할 수도 있다. 또한 이 기포분할그릿(42)을 통과한 희석액(L)이 분사되는 2차 압력분사노즐(44)이 또한 구비된다. 여기서 이 2차 압력분사노즐(44)을 통해 분사되는 희석액(L)은 압력분사되어 상기 희석탱크(1)에 저조된 희석액(L)의 계면에서 서로 충돌됨으로써 미세기포가 생성된다.
상기 각 과정에서 생성된 크기가 서로 다른 기포군은 기포발생챔버(4)에서 외부로 토출배관을 연설하여 사용이 가능하며 도 1에서와 같이 희석탱크(1) 내부에 연설하여 그 크기를 더욱 작게 하여 사용할 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 계면활성제(S)의 특성과 이송펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기 유입수 공급배관(2)과 계면활성제 공급배관(3)으로부터 유입수(W)와 계면활성제(S)가 상기 희석탱크(1)로 투입된다. 이때 상기 유입수 공급배관(2)에 구비된 유입수 자동조절밸브(21)에 의해 유입수(W)의 주입량이 조절되며, 또한 희석탱크(1)에 저조되어 상기 혼화교반기(5)에 의해 희석되는 유입수(W)와 계면활성제(S)로 조성된 희석액(L)은 희석탱크(1)에 구비된 레벨센서(7)에 의해 그 수위가 조절된다.
상기 희석탱크(1)의 희석액(L)은 상기 희석액 이송압력펌프(10)에 의해 희석액 유입배관(10')으로 유입되어 희석액 이송압력배관(11)으로 이송된다. 다음, 이 희석액 이송압력배관(11)을 통해서 기포발생챔버 연결배관(12)으로 유입되어 기포발생챔버(4)로 투입된다.(이때 미세기포 토출배관(17) 및 미세기포 바이패스배관(15)은 닫혀있는 상태)
상기와 같이 기포발생챔버(4)로 투입되는 희석액(L)은 우선 기포발생챔버(4)의 압력분사노즐(41)을 통해 분사되어 상기 기포분할그릿(42)에 충돌하게 된다. 물론 기포수를 더욱 많이 증가시키기 위해, 이 제1기포분할그릿(42)을 통과한 희석 액(L)을 제2기포분할그릿(43)에 재충돌됨으로써 이 희석액(L)으로부터 보다 많은 량의 미세기포군을 생성할 수도 있다.
상기와 같이 크기가 대략 100~200㎛ 크기를 주로 하는 기포군이 생성된 기포액(B)은 상기 기포발생챔버(4)의 2차 압력분사노즐(44)을 통해 희석탱크(1) 내의 희석액(L)의 계면으로 분사됨으로써 희석탱크(1)에 저조되어 있는 희석액(L)에 압력분사에 의한 액충돌을 일으키게 되면서 계면활성제(S) 분자가 외부로 배향되고 내부로 기체가 함입된 통상 100㎛ 이하의 초미세기포가 생성 가능하게 된다.
이상과 같이 희석탱크(1)에 저조된 희석액(L)을 상기 희석액 이송압력펌프(10)를 통해 상기 기포발생챔버(4)로 이송시키고, 이 기포발생챔버(4)를 통해 분사된 기포액(B)을 희석액(L)에 분사시켜서 초미세기포가 생성된 희석액(L)을 다시 상기 희석액 이송압력펌프(10)에 의해 희석액 이송압력배관(11)과 기포발생 챔버연결배관(12)을 통해 상기 기포발생챔버(4)로 재이송시키는 과정을 연속적으로 순환시키게 되면 희석탱크(1) 내에 저조된 희석액(L)에는 100㎛ 이하의 초미세기포가 더욱 증가되어 초미세기포가 다량 생성되게 된다.
그런 다음, 상기 미세기포 토출배관(17)을 개방하게 되면 초미세기포가 생성된 희석액(L)이 상기 미세기포 토출배관(17)을 통해 외부로 배출되며, 배출이 진행됨에 따라 희석탱크(1)에 저조된 희석액(L)의 수위가 낮아지는 정도를 상기 레벨센서(7)가 감지하여 이에 따라 상기 유입수 공급배관(2)에 구비된 유입수 자동조절밸브(21)를 개방함으로써 필요한 양만큼 유입수(W)를 희석탱크(1)에 공급하게 된다.
또한, 상기 미세기포 토출배관(17)을 통해 토출되는 미세기포의 량은 상기 미세기포 토출배관(17)에 구비된 미세기포 토출자동조절밸브(16)를 통해 토출제어가 가능하며, 필요시 미세기포 바이패스배관(15)을 통해 미세기포를 희석탱크(1)로 재투입시킬 수 있다.
한편, 기포발생챔버(4)로부터 발생된 미세기포는, 예컨대 기포가 주로 크기 100㎛ 초과되는 큰 계면기포군을 이루고 있을 때 외측으로 빼내어 용도에 따라 사용할 수도 있다. 상기 기포발생챔버(4)에서 기포크기 100㎛를 초과하는 기포를 얻고저 할 경우에는 상기 제 2차 압력분사노즐을 이용하거나 가동시키지 않고, 또한 상기 기포발생챔버와 그 연결배관을 도 2에서와 같이 희석액 탱크 밖으로 분리해내어 상기 100~200㎛ 크기를 주로 한 기포를 별도로 생성시키는 것이 편하다. 도 2에서와 같이 상기 기포발생챔버(4)를 희석탱크(1)로부터 분리시킨 다음 기포발생챔버(4)의 2차 압력분사노즐(44)에 상기 미세기포 토출배관(17)을 직접 연결시키게 되면, 상기 기포발생챔버(4)를 통해 생성되는 미세기포가 희석탱크(1)의 희석액(L)과 충돌됨으로써 더욱 미세화되는 초미세기포로 변환되지 않고 상기 크기정도의 미세기포 토출배관(17)을 통해 배출되게 된다.
이러한 종류의 크기가 비교적 큰 미세기포는 주로 고형물의 농도가 높은 하수 슬러지(잉여슬러지,생슬러지 또는 혼합슬러지)와 전처리 되지않은 고농도 산업폐수 및 오수 등의 성상에 적합하고, 고형물의 농도가 높지않은 산업폐수, 축산폐수 등 후단처리 및 연계처리등의 처리 용도인 경우에는 분리사용 가능하다. 이러한 경우에는, 초미세기포보다 오히려 기포사이즈가 큰 미세기포가 보다 부상분리에 효 과적이다. 물론 기포사이즈가 다양한 기포를 이용하는 것이 효과적인 경우도 있다.
상술한 기포의 크기는 이송압력펌프의 회전수 또는 희석액 이송압력으로 제어 가능하다. 이 경우, 희석액 이송압력이 이송압력펌프의 회전수에 대략 비례하고, 또한 펌프회전수 제어가 보다 정밀하고 작업상 용이하므로, 기포의 크기제어는 이송압력펌프의 회전수로 하도록 한 것이 본 발명의 특징이다.
실시예
본 발명에 의한 도 1 ~ 도 2의 장치 및 도 3 ~ 도 4에서의 공정에 따라 이 기포를 생성시키되, 기포를 함유한 희석액 이송압력펌프를 <표 1>, <표 2>에서와 같이 여러가지 회전수로 가변시켜 기포크기변화를 관찰하였다.
아래의 <표 1> 및 <표 2>는 희석액 이송압력펌프(10)의 회전수 및 토출압에 따른 미세기포와 초미세기포의 크기변화를 나타낸 것이다. 도 5는 <표 1> 및 <표 2>에 나타낸 수치를 기준으로 희석액 이송압력펌프의 회전수에 따른 미세기포 및 초미세기포의 크기변화를 다시 그래프로 나타낸 것이다.
<표 1>
Figure 112007023330372-pat00001
<표 2>
Figure 112007023330372-pat00002
상기 표에서 보는 바와 같이, 미세기포와 초미세기포의 크기는 희석액(L)의 이송압력펌프(10)의 회전수와 대략 반비례함을 알 수 있다. 즉 <표 1>에서 보는 바와 같이 희석액 이송압력펌프(10)의 회전수가 550RPM(0.3kg/㎠)일 때 미세기포 크기는 190~210㎛이고, 희석액 이송압력펌프(10)의 회전수를 1750RPM(1.5kg/㎠)까지 증가시켰을 때의 미세기포 크기는 70~100㎛이므로 희석액 이송압력펌프(10)의 회전수를 증가시킴에 따라 미세기포의 크기가 작아짐을 알 수 있다.
또한, <표 2>에서 보는 바와 같이, 희석액 이송압력펌프의 회전수가 550RPM(0.3kg/㎠)일 때 초미세기포 크기는 40~60㎛이고, 희석액 이송압력펌프의 회전수를 1750RPM(1.5kg/㎠)까지 증가시켰을 때의 초미세기포의 크기는 5~9㎛이므로 초미세기포도 상기 미세기포와 마찬가지로 희석액(L) 이송압력펌프의 회전수를 증가시킴에 따라 그 크기가 더욱 작아짐을 알 수 있었다.
표 1과 표 2의 상술한 관계를 도 5에 나타내었다. 여기에서 볼 수 있는 바와 같이, 생성되는 기포크기는 압력펌프 회전수에 대략 반비례하는 것을 알 수 있다. 따라서, 미세기포의 크기를 압력펌프의 회전수로도 제어할 수 있음을 알 수 있었다.
이상과 같은 본 발명에 의해서, 미세기포 또는 초미세기포를 선택적으로 생성할 수 있고, 또한 생성되는 미세기포의 크기를 목적에 따라 용이하게 조절할 수 있어 하나의 장치로 다양한 미세기포를 생성할 수 있게 됨으로써 폐수처리 목적물질에 적합한 상태의 미세기포를 용이하게 생성할 수 있게 되어 비용절감 및 폐수처리 효율향상 등의 여러 가지 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 계면활성제 분자가 기체상을 감싼 기포를 발생시키고, 이 기포크기를 조절하여 적용 용도에 따라 적정크기의 기포를발생시키기 위하여
    유입수와 계면활성제를 혼합 희석한 계면활성제 희석액을 이송압력펌프로 기포발생챔버의 그릿에 이송분사시켜 크기가 큰 100㎛~200㎛의 기포군을 생성하고,
    이 생성된 기포군의 기포크기를 10~100㎛ 크기의 초미세기포로 생성하기 위하여 다시 희석탱크의 계면활성제 희석액과 공기와의 계면에 이송분사시키고, 이를 반복적으로 순환시켜 기포를 생성케 하며, 이 때 생성되는 기포의 크기와 수량을 이송압력펌프의 펌프회전수로 제어함으로써 상기 크기의 초미세기포도 생성 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 계면활성제의 특성과 이송압력펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생방법.
  2. 계면활성제 공급관과 유입수 공급관 및 교반에 의해 혼화되도록 한 혼합교반장치가 구비된 유입수로 희석된 계면활성제 희석탱크와;
    이 희석탱크에 저조되는 희석액과 공기와의 계면에 상기 희석액을 분사토출하는 기포발생챔버와;
    회전수 제어로 기포크기를 또한 제어 가능한 이송압력펌프와 이에 연결되는 배관을 구비한 희석액 이송압력 장치로 구성되고,
    상기 희석탱크(1)에는 희석액의 수위를 감지할 수 있는 레벨센서를 설치하고,
    상기 기포발생챔버는 유입관과 토출관이 연설된 밀폐용기로 구성되고, 이 밀폐용기 내에는 상기 기포발생챔버 연결배관과 연결되는 1차 압력분사노즐과, 이 1차 압력분사노즐을 통해 분사되는 희석액이 충돌되는 기포분할그릿과, 이 기포분할그릿을 통과한 희석액을 압력분사하는 2차 압력분사노즐로 구성되며,
    상기 이송압력장치의 배관은 희석액 이송압력펌프를 통하여 이송되는 기포의 기포발생챔버 연결배관과 이 연결배관의 미세기포 바이패스배관 및 미세기포 토출배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 계면활성제의 특성과 이송압력펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 기포발생챔버는 기포크기 100㎛를 초과하는 기포를 얻고저 할 경우에는, 상기 제 2차 압력분사노즐을 이용하지 않고, 또한 상기 기포발생챔버와 그 연결배관을 희석액 탱크로부터 바깥쪽으로 분리해내어 상기 기포를 생성 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 계면활성제의 특성과 이송압력펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 기포발생챔버 연결배관에는 공기자흡이젝터와 압력조절 수동밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 계면활성제의 특성과 이송압력펌프의 압력분사를 이용하여 기포의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제 미세기포 발생장치.
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KR100338795B1 (ko) 1999-12-03 2002-05-31 김명호 이중막으로 형성되는 초미세기포를 생성하기 위한 방법 및장치

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