KR101085853B1 - 전해식 전극을 이용한 활성오니처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기질함유 산화철 피막이 전극의 전극 표면에 생성되어 통전전류의 통전밀도를 저하시킴으로써 활성오니의 처리능력이 떨어지는 단점을 해결하기 위하여 전극을 원통체로 제조하고 상기 전극의 표면에는 모터의 구동에 의해 전극의 회전방향과 역방향으로 회전하는 롤브러쉬를 밀착시켜 형성함으로써 전극 표면에 생성되는 산화철 피막을 발생과 동시에 거의 실시간으로 제거하도록 함으로써 전극의 교환시기를 늘일 수 있고, 전극교환빈도를 줄여 비용의 절감 등을 도모할 수 있는 전해식 전극을 이용한 활성오니처리장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 전극표면에 발생하는 산화피막을 롤브러쉬에 의해 신속하게 제거함으로써 통전전류와 철 전해용출을 안정화시킬 수 있으며, 전극교환시기를 늘이고, 교환빈도를 줄여 작업 및 비용을 경감시킬 수 있는 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

전해식 전극을 이용한 활성오니처리장치{TREATMENT EQUIPMENT OF ORGANIC WASTE WATER}
본 발명은 전해식 전극을 이용한 활성오니처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐수에 함유되어 있으며 난분해성인 활성오니, 즉 COD 물질 및 전인(T－P), 전질소(T－N)의 생물적인 고도제거처리와 함께 발킹 현상을 억제하고 구제시키기 위한 전해식 전극을 이용한 활성오니처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 하수 및 폐수처리장에서 배출되는 활성오니의 감량화 방법으로는 일본 특허번호 3326084호 및 3326080호, Wat.sci. tech. Vol-34, No. 3-4, pp.395-404,1996, 일본 환경기술, Vol.28, No.8, pp. 5-9과 PPM, 1996년 6월호 pp.17-23 등에 기재된 바와 같이 침전조에서 폭기조로 반송하는 종오니의 일부를 오존(O3)으로 산화처리를 하여 폭기조로 반송하므로서 활성오니 발생량을 감량화하는 방법이 제시되어 있으며, 침전조에서 폭기조로 반송되는 반송오니의 일부를 호열성 미생물에 의한 소화방법, 고속회전 디스크(Disc)에 의한 오니의 가용화 방법, 수열반응에 의한 방법, 소화처리방법, 사포닌(Saponin)과 같은 첨가제를 첨가하는 방법 등 다양한 방법이 제시되어 있다.
최근에는 폐수에 함유된 전인(T－P) 및 전질소(T－N)의 제거처리를 목적으로 하는 철(Fe) 전극(양전극과 음극)을 이용하는 전해식 활성오니처리방법과 같은 생물적 처리방법이 안출된 바 있다.
철 전극을 이용하는 전해식 활성오니처리방법은 철을 폐수의 처리계에 전해용출케 하여, 용해용출 철에 전인(T－P)을 흡착시켜서 폐수의 처리계 밖으로 배출하는 방식이다.
그러나 철 전극을 이용하는 전해식 활성오니처리방법은 다음과 같은 문제점을 갖는다.
즉 폐수에 함유된 무기질류, 산화규소, 산화알루미늄, 산화칼륨, 산화마그네슘, 산화나트륨류 등 전기적 이온화작용에서 기인하는 무기질함유 산화철 피막이 전극의 전극 표면에 생성되어 통전전류의 통전밀도를 저하시킬 뿐 아니라 또한 전극 표면의 철 전해용출도를 현저하게 저하시키게 된다. 따라서 전인(T－P)의 흡착제거에 필요한 용해 공급철량이 처리계에서 누락되어 전인(T－P)의 제거효과와 안정성이 사라지게 된다.
또 양전극 표면에 생성되는 무기질함유 산화철피막은 경질상태에 있으므로 쉽게 박리 제거하기가 어려우며, 박리제거장치의 필요성에 의해 매우 비경제적이다.
또한 전해철 용출공급량과의 관계에서 전극의 소모와 관계되는 전극교환빈도를 늘이기 위해서는 전극과 전극 지지구조물이 대형화되고 무거워지게 되어 교환작업이 곤란하고, 비용이 상승하는 등의 단점을 갖는다.
또 상기 전해용출 철은 Fe2O3의 산화철을 생성하기 쉽고, 전인(T－P) 및 전질소(T－N)의 흡착효율을 악화시켜 소비전력을 높이고 처리에 필요한 경비가 상승하게 되며, 생물적으로 분해가 어려운 난분해성물질(COD=과학적 산소량)의 제거효과를 떨어뜨리고, 자기, 자력이 관계하는 사상균의 구제(방출), 억제능력을 저하시키는 단점을 갖는다.
따라서 본 발명은 무기질함유 산화철 피막이 전극의 전극 표면에 생성되어 통전전류의 통전밀도를 저하시킴으로써 활성오니의 처리능력이 떨어지는 단점을 해결하기 위하여 전극을 원통체로 제조하고 상기 전극의 표면에는 모터의 구동에 의해 전극의 회전방향과 역방향으로 회전하는 롤브러쉬를 밀착시켜 형성함으로써 전극 표면에 생성되는 산화철 피막을 발생과 동시에 거의 실시간으로 제거하도록 함으로써 전극의 교환시기를 늘일 수 있고, 전극교환빈도를 줄여 비용의 절감 등을 도모할 수 있는 전해식 전극을 이용한 활성오니처리장치를 제공하기 위한 것이다.
이처럼 본 발명은 전극표면에 발생하는 산화피막을 롤브러쉬에 의해 신속하게 제거함으로써 통전전류와 철 전해용출을 안정화시킬 수 있으며, 전극교환시기를 늘이고, 교환빈도를 줄여 작업 및 비용을 경감시킬 수 있는 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 양전극의 정면구성도.
도 3은 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 양전극의 측면구성도.
도 4는 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 음전극의 정면구성도.
도 5는 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 음전극의 측면구성도.
도 6은 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 양전극과 음전극의 정면구성도.
도 7은 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 양전극과 음전극의 측면구성도.
도 8은 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 양전극과 음전극에 있어서 또 다른 실시예의 정면구성도.
도 9는 본 발명 전해식 활성오니처리장치의 양전극과 음전극에 있어서 또 다른 실시예의 측면구성도.
이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명 활성오니처리장치(100)는 폐수(A)가 저장된 폐수처리조(130)와, 상기 폐수처리조(130) 상부에 설치되는 프레임(101)과 상기 프레임(101)에 설치되는 양전극장치(110)와 음전극장치(120)로 이루어지되,
상기 전극장치(110,120)는 프레임(101)에 형성된 축지지 로울러(101a)에 의해 회전가능토록 지지되는 축(112a)과 상기 축(112a)에 결합되는 지지대(112b)와 상기 지지대(112b)에 의해 지지되는 도전성(導電性) 금속재질의 원통체(112c)로 이루어지는 전극부(112)와, 상기 전극부(112)의 원통체(112c)에 전원을 공급하기 위해 지지대(112b)의 측면에 형성된 슬립링(118b)과 상기 슬립링(118b)에 밀착되어 전원을 공급하기 위한 브러쉬(118a)로 이루어지는 전원공급장치(118)와, 상기 전극부(112)를 회전구동하기 위해 원통체(112c)의 표면에 밀착되어 마찰력에 의해 전극부(112)를 회전시키기 위한 전극구동롤러(117b)와 상기 전극구동롤러(117b)를 회전구동하기 위한 모터(117c)와 모터의 동력을 전달하기 위한 벨트 또는 체인(117a)로 이루어지는 전극회전구동장치(117)와, 원통체(112c)의 표면에 밀착되어 원통체(112c)의 반대방향으로 회전하면서 원통체(112c) 표면에 형성된 산화피막을 연마해서 제거하기 위한 롤브러쉬장치(115)로 이루어진다.
상기 롤브러쉬장치(115)는 원통체(112c)의 표면에 밀착되어 원통체(112c)의 반대방향으로 회전하면서 원통체(112c) 표면에 형성된 산화피막을 연마해서 제거하기 위한 롤브러쉬(115a)와, 상기 롤브러쉬(115a)를 회전시키기 위한 벨트 또는 체인(116a)와 롤브러쉬 구동모터(116)와, 상기 롤브러쉬(115a)를 회전가능토록 지지하기 위한 브라켓(114b)과, 상기 브라켓(114b)을 프레임(101)에 고정하기 위한 결합구(114)로 이루어진다. 이때 상기 브라켓(114b)은 결합구(114)에 힌지(114a)에 의해 결합되어 롤브러쉬(115a)가 상하로 회전가능토록 함으로써 원통체(112c) 표면과 롤브러쉬(115a)의 접촉간격을 조절할 수 있도록 구성할 수도 있다.
상기 전극장치(110,120)는 단지 브러쉬(118a)에 어떤 극성의 전원을 공급하는지에 따라 양전극장치(110)와 음전극장치(120)로 나뉘어지는데, 물론 양전극장치(110)에는 양극의 전원이, 음전극장치(120)에는 음극의 전원이 공급되어진다.
상기 전극부(112)는 회전함에도 불구하고 전극부(112)의 지지대(112b)의 측면에 형성된 원형의 슬립링(118b)과 상기 슬립링(118b)에 밀착되어 브러쉬(118a)에 의해 모터와 같은 원리로 전원의 공급이 가능해진다.
상기 음전극장치(120)는 도 5에 도시한 바와 같이 원통형상이 아닌 판(板)형상을 가질 수도 있다.
상기한 구조를 갖는 본 발명 전극장치(110,120)는 폐수(A)가 저장된 폐수처리조(130)의 상부에 설치되는 프레임(101)에 설치되는데, 도 1에 도시한 바와 같이 전극장치(110,120)의 원통체(112c)의 하단 일부분만 폐수(A) 속에 잠기게 되고, 따라서 폐수(A)의 표면에 떠있던 활성오니(B) 속의 전인(T－P) 및 전질소(T－N) 들이 달라붙어 물 밖으로 나오게 된다. 물론 상기 원통체(112c)는 전도체이다.
이때 원통체(112c)의 표면에는 산화피막이 발생하게 되는데 이를 상기 원통체(112c)와 반대방향으로 회전하는 롤브러쉬(115a)로 쓸어 내므로써 상기 산화철 피막이 박리시키게 되고 이로 인해 산화피막을 제거할 수 있는 구성이다.
따라서 상기 롤브러쉬(115a)는 원통형상의 도전성 금속재질의 브러쉬로 이루어짐이 바람직하다.
또한 본 발명은 미생물에 전기적, 자기(磁氣), 전해철을 주어 미생물을 배양시키거나 활성화시켜 미생물에 의해 난분해성 물질(COD=화학적 산소 요구량)의 고도의 분해처리능력 및 전인(T－P), 전질소(T－N) 제거능력과 발킹(사상균의 이상활성현상)현상의 억제 혹은 구제(방출) 효과를 유도할 수도 있는 것이다.
이처럼 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 본 발명 전해식 활성오니처리장치
101: 프레임 101a: 축지지 로울러
110: 양전극장치 112: 전극부
112a: 축 112b: 지지대
112c: 원통체 114: 결합구
114a: 힌지 114b: 브라켓
115: 롤브러쉬장치 115a: 롤브러쉬
116: 롤브러쉬 구동모터 116a: 벨트 또는 체인
117: 전극회전구동장치 117a: 벨트 또는 체인
117b: 전극구동롤러 117c: 모터
118: 전원공급장치 118a: 브러쉬
118b: 슬립링 120: 음전극장치
130: 폐수처리조 140: 방류폐수처리장치
A: 폐수 B: 활성오니

Claims (3)

  1. 폐수(A)가 저장된 폐수처리조(130)와, 상기 폐수처리조(130) 상부에 설치되는 프레임(101)과 상기 프레임(101)에 설치되는 양전극장치(110)와 음전극장치(120)로 이루어지되,
    상기 전극장치(110,120)는 프레임(101)에 형성된 축지지 로울러(101a)에 의해 회전가능토록 지지되는 축(112a)과 상기 축(112a)에 결합되는 지지대(112b)와 상기 지지대(112b)에 의해 지지되는 도전성 금속재질의 원통체(112c)로 이루어지는 전극부(112)와, 상기 전극부(112)의 원통체(112c)에 전원을 공급하기 위해 지지대(112b)의 측면에 형성된 슬립링(118b)과 상기 슬립링(118b)에 밀착되어 전원을 공급하기 위한 브러쉬(118a)로 이루어지는 전원공급장치(118)와, 상기 전극부(112)를 회전구동하기 위해 원통체(112c)의 표면에 밀착되어 마찰력에 의해 전극부(112)를 회전시키기 위한 전극구동롤러(117b)와 상기 전극구동롤러(117b)를 회전구동하기 위한 모터(117c)와 모터의 동력을 전달하기 위한 벨트 또는 체인(117a)로 이루어지는 전극회전구동장치(117)와, 원통체(112c)의 표면에 밀착되어 원통체(112c)의 반대방향으로 회전하면서 원통체(112c) 표면에 형성된 산화피막을 연마해서 제거하기 위한 롤브러쉬장치(115)로 이루어짐을 특징으로 하는 전해식 전극을 이용한 활성오니처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서 상기 롤브러쉬장치(115)는 원통체(112c)의 표면에 밀착되어 원통체(112c)의 반대방향으로 회전하면서 원통체(112c) 표면에 형성된 산화피막을 연마해서 제거하기 위한 롤브러쉬(115a)와, 상기 롤브러쉬(115a)를 회전시키기 위한 벨트 또는 체인(116a)와 롤브러쉬 구동모터(116)와, 상기 롤브러쉬(115a)를 회전가능토록 지지하기 위한 브라켓(114b)과, 상기 브라켓(114b)을 프레임(101)에 고정하기 위한 결합구(114)로 이루어짐을 특징으로 하는 전해식 전극을 이용한 활성오니처리장치.

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