KR101245329B1 - 전기분해식 오수 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기분해식 오수 처리 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전기분해식 오수 처리 장치는 저장조로부터 오수를 공급받아 전기 분해 방식으로 오수를 처리하는 전기분해식 오수 처리 장치에 있어서, 전도 재질로 제작되어 일정한 간격으로 배치되고, 음극에 연결되는 다수 개의 분해관과, 상기 분해관의 양측에 결합되는 절연캡과, 상기 절연캡의 중심에 형성된 관통공을 통해서 상기 분해관 내측으로 삽입되는 다수 개의 양극봉과, 인접하는 절연캡을 연결시켜서 상기 분해관을 지그재그 형태로 배치시키는 연결관과, 상기 분해관의 일측에 설치된 초음파 진동자와, 상기 연결관 중 일측에 연결되며 볼밸브가 설치된 세척수 유입관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기분해식 오수 처리 장치{Sewage treatment system using electrolysis}

본 발명은 전기분해식 오수 처리 장치에 관한 것으로서, 전기분해 효율을 개선한 오수 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 오수 및 하수를 처리하는 방법은 스크린, 침전, 부상, 여과 등과 같은 물리적 처리방법과 응집침전, 흡착, 중화, 산화환원법 등과 같은 화학적 처리방법 그리고 활성슬러지법과 같은 미생물의 대사활동에 의해 처리하는 생물학적 처리방법이 있다.

이 중 오수 및 하수처리에 가장 널리 사용되고 있는 방법으로서, 생물학적 처리방법으로 상기 활성슬러지법은 전처리된 오수 및 하수를 호기성 미생물이 증식하고 있는 폭기조로 보내고, 폭기조에서는 산소를 공급하여 호기성 미생물의 대사활동에 의해 유입된 오수 및 하수 중에 포함되어 있는 유기물질을 탄소원으로 사용하도록 함으로써 유기물질의 분해를 촉진시켜 제거한 다음, 후단에 설치되어 있는 침전조로 보내 슬러지와 물의 비중차에 의한 고액분리로 처리수를 생산하는 방법이 있다.

최근에는 상기 생물학적 처리공법 보다 처리효율 및 처리속도가 뛰어나 부족한 생활용수 및 공업용수로도 사용가능한 중수도 용도까지 사용할 수 있도록 처리되는 물리화학적 처리방법이 중점으로 연구되고 있으며, 그 중에서도 전기분해를 이용한 오수처리방법이 부각되고 있는 실정이다.

전기분해를 이용한 오수처리장치는 처리효율 및 공사비의 문제로 인해 현장 적용실적이 그다지 많치 않은 실정으로 이는 처리효율의 미흡과 부대 장치비용이 고가인 때문에 기인하며, 특히 최소의 단위면적을 갖는 다수의 전기판을 사용하여 최대의 처리 표면적으로 처리효율을 극대화시키는 문제점을 해결해야 하는 문제점을 안고있다.

통상의 전기적 원리를 이용한 오수처리방법을 개략적으로 설명하면 먼저, 보다 큰 효율을 가질 수 있도록 리하고자 하는 처리수를 전처리 공정인 조정조에 투입시킨 후 가성소다, 무기응집제 및 적절한 첨가제(NaCl, Na2so4)등을 넣고 혼합하여 전도성을 조정하는 단계를 거치게 한다.

반응기 내부로 유입된 오폐수는 전극판 사이를 통과하면서 전기응집반응을 일으키며, 이러한 전기응집반응은 주로 다음의 반응에 의해서 일어나며 그것은 응집(coagulation), 부상(flotation), 산화(oxidation) 등이다.

이중 산화(oxidation)와 응집(coagulation)은 폐수처리 이론중 가장 핵심적 반응이며 산화(oxidation) 과정은 전극판의 (+)극중의 금속형태의 철이 +2 또는 +3가의 이온상태로 산화되며, 음극에서 발생된 수산화이온(OH-)이 산화되면서 산소(O2)가 발생된다.

이게 발생된 산소(O2)는 유기물의 간접적인 산화(indirectoxidation)에 관여하며 이와 동시에 전극판의 음극에서는 환원이 일어나 중성조건에서 수산화이온(OH-), 산성조건에서 수소(H2) 가스가 발생된다.

상기 과정을 통해서 (+)극에서는 금속수화물 복합체가 형성되고, (-)전하를 띤 유기오염물질인 콜로이드의 표면전하를 전기적으로 중화시켜 이중층압축에 의한 응집을 통해 유기물이 침전된다.

이러한 전기분해 방식을 이용한 오수 처리 장치에는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제20-2000-0029995호, 제10-1998-0036856호, 제 10-2006-0133810호 등이 있다.

그러나, 종래의 이러한 전기 분해 방식을 이용한 처리 장치는 처리 효율이 떨어지고, 비교적 큰 설치 면적을 차지한다는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 전기분해식 오수 처리 장치는 전기분해 방식을 이용하면서도 처리 효율을 향상시킨 오수 처리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 전기분해식 오수 처리 장치는 전기분해 방식을 이용하면서도 설치 면적을 줄일 수 있는 전기분해식 오수 처리 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 전기분해식 오수 처리 장치는 저장조로부터 오수를 공급받아 전기 분해 방식으로 오수를 처리하는 전기분해식 오수 처리 장치에 있어서, 전도 재질로 제작되어 일정한 간격으로 배치되고, 음극에 연결되는 다수 개의 분해관과, 상기 분해관의 양측에 결합되는 절연캡과, 상기 절연캡의 중심에 형성된 관통공을 통해서 상기 분해관 내측으로 삽입되는 다수 개의 양극봉과, 인접하는 절연캡을 연결시켜서 상기 분해관을 지그재그 형태로 배치시키는 연결관과, 상기 분해관의 일측에 설치된 초음파 진동자와, 상기 연결관 중 일측에 연결되며 볼밸브가 설치된 세척수 유입관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 양극봉은 이리듐 코팅 처리된 것임을 특징으로 하고, 상기 분해관은 티타늄 파이프로 제작되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기분해식 오수 처리 장치는 지그재그로 배치되는 분해관이 음극에 연결되고, 분해관의 양측에 양극봉을 삽입하는 구조를 채택하여 오수가 분해관을 따라 흘러가면서 전기분해되므로 처리 효율을 높일 수 있고, 비교적 작은 공간에서도 설치가능하다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 전기분해식 오수 처리 장치를 도시하는 개념도.
도 2는 종래의 전기분해식 오수 처리 장치의 내부 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전기분해식 오수 처리 장치를 도시하는 개념도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 종래의 전기분해식 오수 처리 장치를 도시하는 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 전기분해식 오수 처리 장치는 오수가 저장되는 저장조(10)와 상기 저장조(10)로부터 오수를 공급받아 전기 분해 방식으로 오수를 처리하는 처리조(20)와 처리된 오수가 저장되어 침전되는 배출조(30)를 포함하여 구성된다.

저장조(10)와 처리조(20) 사이, 처리조(20)와 배출조(30) 사이에는 각각 밸브(V1,V2)가 설치되고, 처리조(20) 내부에는 전기분해장치(200)가 설치된다는 점은 종래의 오수 처리 장치와 비슷하다.

다만, 본 발명에서는 상기 처리조(20)에 해당되는 처리조의 구조를 종래와 달리하는 것을 특징으로 한다.

즉, 별도의 처리조(20)를 구성하는 것이 아니라 분해관을 통해서 오수가흘러가면서 내부에서 전기분해되는 구조이다.

도 2는 종래의 전기분해식 오수 처리 장치의 내부 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 종래의 전기분해시 오수 처리 장치는 전기분해장치(1) 내부에 평판 형태로 설치된 전극판(9)을 통해서 전기분해가 이루어지고, 처리수 유입관(2)을 통해서 오수가 유입되어 상기 전극판(9)을 통해서 전기분해가 이루어져서 처리수유출관(6)을 통해서 배출된다.

이러한 종래의 구조는 비교적 큰 공간을 차지하게 되므로 설치 공간 확보에 어려움이 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전기분해식 오수 처리 장치를 도시하는 개념도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전기분해식 오수 처리 장치는 분해관(210), 절연캡(220), 양극봉(230), 연결관(240)을 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 분해관(210)은 전도 재질로 제작되어 일정한 간격으로 배치되고 음극에 연결된다. 즉, 상기 분해관(210)가 자체가 종래의 처리조 역할을 하게 된다. 따라서 분해관(210)은 저장조와 배출조를 연결하는 역할을 한다.

또한, 좁은 공간에서 오수를 처리하기 위하여 지그재그 형태로 배치된다.

그리고, 절연캡(220)은 상기 분해관(210)의 양측에 결합되고 상기 절연캡(220)의 중심에 형성된 관통공을 통해서 상기 분해관(210) 내측으로 삽입되는 다수 개의 양극봉(230)을 통해서 전기분해가 이루어진다.

상기 연결관(240)은 인접하는 절연캡(240)을 연결시키는 역할을 하게 된다.

따라서, 분해관(210)의 일단부에 해당되는 유입구(202)를 통해서 오수가 유입되면, 분해관(210) 자체와 양극봉(230)을 통해서 연속적으로 전기분해가 이루어지고, 분해관(210)의 타단부에 해당되는 배출구(208)를 통해서 배출조로 배출된다.

그리고, 상기 분해관(210)의 일측에는 초음파 진동자(250)가 설치된다.

상기 초음파 진동자(250)는 초음파를 분해관(210)에 조사하여 미세한 입자로 오수의 이물질을 분해시킨 뒤 2차 전기분해를 통해서 이물질을 보다 효율적으로 분해 처리할 수 있게 된다.

또한, 상기 양극봉(230)은 이리듐 코팅 처리된 것을 사용하고, 상기 분해관(210)은 티타늄 파이프로 제작하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전기분해식 오수 처리 장치의 이용 태양에 대해 살펴보면,

먼저, 세척수를 분해관 내부로 흘러 보내기 위해서 세척수 유입관에 설치된 볼밸브(280)를 열어서 분해관 내부에 세척수가 유입되면 초음파 진동을 통해서 양극봉을 세척처리한다.

이때 진공펌프를 통해서 역류하는 세척수의 순환을 제어하는 종래의 백플러싱 과정에서 과도하게 요구되면 노동력을 절감할 수 있게 된다.

상기 세척 과정이 완료되면 사용자는 저장조에 저장된 오수를 분해관에 유입시키고, 분해관 내부에서는 전기분해를 통해서 오수를 처리하여 배출조로 내보내게 된다.

이때 분해관 자체가 음극판 역할을 하고, 분해관 양측에 내부로 삽입된 양극봉을 통해서 전기 분해가 이루어지므로 좁은 공간에서도 설치가능하고, 연속적인 오수 처리 과정을 통해서 처리 능율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명은 전기분해식 오수 처리 장치를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

202: 유입구
208: 배출구
210: 분해관
220: 절연캡
230: 양극봉
240: 연결관
250: 초음파 진동자
280: 볼밸브

Claims (5)

1. 저장조로부터 오수를 공급받아 전기 분해 방식으로 오수를 처리하는 전기분해식 오수 처리 장치에 있어서,
   전도 재질로 제작되어 일정한 간격으로 배치되고, 음극에 연결되는 다수 개의 분해관과;
   상기 분해관의 양측에 결합되는 절연캡과;
   상기 절연캡의 중심에 형성된 관통공을 통해서 상기 분해관 내측으로 삽입되는 다수 개의 양극봉과;
   인접하는 절연캡을 연결시켜서 상기 분해관을 지그재그 형태로 배치시키는 연결관과;
   상기 분해관의 일측에 설치된 초음파 진동자와;
   상기 연결관 중 일측에 연결되며 볼밸브가 설치된 세척수 유입관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기분해식 오수 처리 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 양극봉은,
   이리듐 코팅 처리된 것임을 특징으로 하는 전기 분해식 오수 처리 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 분해관은,
   티타늄 파이프로 제작되는 것을 특징으로 하는 전기 분해식 오수 처리 장치.
   
5. 삭제

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