KR101266260B1 - 회전 혼화식 오존 수처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오, 폐수에 오존을 투입하여 정화 처리하는 오존 수처리 장치에 관한 것으로, 처리대상 오염수가 압송되는 압송관(10)에 오존투입관(12)이 연결되어 오존발생기(11)로부터 오존이 투입되고, 오존이 혼합된 오염수를 다수의 스크류(22) 및 다공판(25)이 내장된 회전혼화관(20) 및 경량 입상체(粒狀體)가 적재된 입상체접촉조(30)를 순차적으로 통과시킴으로써, 오염수내 오존 기포의 미세화 및 오존에 의한 오염물 산화 분해를 촉진할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 관로에 의하여 이송되는 오존 혼합 오염수내 오존 혼화 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 오존에 의한 오염물의 분해 효율 또한 비약적으로 개선하는 효과를 얻을 수 있으며, 이로써 오, 폐수의 신속하고 연속적인 정화 처리가 가능하다.
본 발명을 통하여, 관로에 의하여 이송되는 오존 혼합 오염수내 오존 혼화 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 오존에 의한 오염물의 분해 효율 또한 비약적으로 개선하는 효과를 얻을 수 있으며, 이로써 오, 폐수의 신속하고 연속적인 정화 처리가 가능하다.
Description
본 발명은 오, 폐수에 오존을 투입하여 정화 처리하는 오존 수처리 장치에 관한 것으로, 처리대상 오염수가 압송되는 압송관(10)에 오존투입관(12)이 연결되어 오존발생기(11)로부터 오존이 투입되고, 오존이 혼합된 오염수를 다수의 스크류(22) 및 다공판(25)이 내장된 회전혼화관(20) 및 경량 입상체(粒狀體)가 적재된 입상체접촉조(30)를 순차적으로 통과시킴으로써, 오염수내 오존 기포의 미세화 및 오존에 의한 오염물 산화 분해를 촉진할 수 있도록 한 것이다.
오, 폐수의 오존 처리는 오염수에 오존을 혼합 및 용해함으로써 오존의 강력한 산화 및 분해 작용을 통하여 오염수를 정화, 살균 또는 탈색하는 처리로서, 오존과 처리대상 오염수의 접촉 방식에 따라 다양한 형식으로 분류될 수 있다.
오, 폐수 오존 처리에 있어서 오염수와 오존의 접촉 방식으로는 오염수가 저류된 대형 수조 하부에 산기장치(散氣裝置)를 설치하여 오존을 산기하는 방식을 우선 고려할 수 있는데, 대형 수조가 소요될 뿐 아니라, 산기된 오존 대부분이 수면 상부로 방출되어 오존의 혼합 및 용해 효율에 한계가 있으며, 방출된 오존을 회수하는 등의 부대 시설이 필요한 문제점이 있다.
특히, 오존 처리를 위하여 오염수가 수조에 상당 기간 저류되어야 하므로, 장시간의 처리 시간이 소요되고, 따라서 관로를 통과하는 오, 폐수의 연속처리에는 부적합한 문제점이 있다.
이에, 처리 대상 오염수가 압송되는 압송관(10)에 오존발생기(11)와 연결된 오존투입관(12)을 분기 연결하여, 관로 내부에 오존을 직접 투입하되, 관로 내부에 나선형 블레이드(blade) 또는 스프링 등을 내장함으로써, 오존 혼합 오염수에 회전류를 유도하는 방식이 적용되고 있으며, 관련 종래기술로는 특허 제658165호를 들 수 있다.
특허 제658165호를 비롯한 종래의 관로내 오존 투입 및 혼화장치는 관로 내주면에 나선형 블레이드가 돌출 형성되거나, 스프링 등 나선형 판체가 단순 내장된 방식으로서, 오존과 오염수간 혼합 및 오염수내 오존 기포의 미세화에 한계가 있을 수 밖에 없다.
특히, 전술한 종래의 회전류 발생식 오존 혼화장치는 그 구조적 특성상 관로내 전체 통수단면적에 걸친 회전류를 형성하기 어려울 뿐 아니라, 단순히 단방향의 회전류만을 유도하므로 오존과 오염수간 혼화 효과가 미미한 문제점이 있다.
또한, 종래의 관로상 오존 혼화장치는 오존과 오염수간 혼화 효율에만 주안점을 두었을 뿐 오염수내 혼합된 오존에 의한 오염물질의 산화 및 분해 작용을 촉진하는 구성이 전무한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 오염수에 오존을 투입하여 정화 처리하는 오존 수처리 장치로서 오염수가 압송되는 압송관(10)에 오존발생기(11)가 연결되어 오존이 투입되고, 오존이 혼합된 오염수의 이송 관로내 회전류를 발생하여 오존과 오염수의 혼합 및 오염물 분해를 촉진하는 오존 수처리 장치에 있어서, 압송관(10)에는 회전혼화관(20)이 연결되어 오존이 혼합된 오염수가 회전혼화관(20)을 통과하되, 다수의 회전익(23)이 방사상(放射狀)으로 형성되고 회전혼화관(20)과 동심(同心)의 중심축(21)을 축으로 자유롭게 회전하는 스크류(22)가 회전혼화관(20)의 중심부에 다수 설치되고, 상기 다수의 스크류(22)의 회전익(23) 경사 방향은 인접한 스크류(22)의 회전익(23)들이 상호 반대의 경사 방향을 가지도록 형성되며, 상기 다수의 스크류(22) 사이에는 다수의 통공(26)이 천공된 다공판(25)이 회전혼화관(20)을 횡단하여 설치되어, 회전혼화관(20)을 통하여 압송되는 오존 혼합 오염수가 스크류(22)를 회전시킴과 동시에 회전류가 유도된 후 다공판(25)을 통과하고 스크류(22)를 재차 회전시킴과 동시에 역방향의 회전류가 유도되면서, 오염수내 오존 기포가 미세하게 분쇄됨을 특징으로 하는 회전 혼화식 오존 수처리 장치이다.
또한, 상기 회전혼화관(20)에는 입상체가 적재된 입상체접촉조(30)가 연결되되, 회전혼화관(20)을 통과한 오존 혼합 오염수가 입상체접촉조(30) 하단으로 유입되어 상측으로 배출되며, 입상체접촉조(30)내에는 다수의 통수공(32)이 천공된 지지판(31)이 다층으로 설치되고, 다층의 지지판(31) 사이에 입상체가 부분 충전되어, 입상체접촉조(30)를 통과하는 오존 혼합 오염수가 입상체간 공극을 통과하면서 적재된 입상체에 진동이 발생되어 오존에 의한 오염수내 오염물 분해가 촉진됨을 특징으로 하는 회전 혼화식 오존 수처리 장치이다.
본 발명을 통하여, 관로에 의하여 이송되는 오존 혼합 오염수내 오존 혼화 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 오존에 의한 오염물의 분해 효율 또한 비약적으로 개선하는 효과를 얻을 수 있으며, 이로써 오, 폐수의 신속하고 연속적인 정화 처리가 가능하다.
또한, 대규모 저류조 또는 반응조 등의 구축이 불필요하므로 관련 수처리 시설의 설치 및 유지 관리 비용을 절감하는 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 구성도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 회전혼화관 발췌 부분절단 사시도
도 4는 본 발명의 회전혼화관 작동상태 대표 단면도
도 5는 본 발명의 입상체접촉조 발췌 부분절단 사시도
도 6은 본 발명의 입상체접촉조 작동상태 대표 단면도
도 7은 중량추가 형성된 본 발명의 스크류 사시도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 회전혼화관 발췌 부분절단 사시도
도 4는 본 발명의 회전혼화관 작동상태 대표 단면도
도 5는 본 발명의 입상체접촉조 발췌 부분절단 사시도
도 6은 본 발명의 입상체접촉조 작동상태 대표 단면도
도 7은 중량추가 형성된 본 발명의 스크류 사시도
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 1은 오존발생기(11)가 연결된 상태의 본 발명을 도시한 구성도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 처리대상 오염수가 압송되는 압송관(10)에 오존투입관(12)을 통하여 오존발생기(11)로부터 오존이 공급되며, 오존이 혼합된 오염수는 회전혼화관(20) 및 입상체접촉조(30)를 순차적으로 통과하면서 정화 처리 된다.
즉, 본 발명의 주요 구성요소를 도시한 사시도인 도 2에서와 같이, 회전혼화관(20)의 유입구에는 오존투입관(12)이 연결된 압송관(10)이 연결되고, 회전혼화관(20)의 배출구는 입상체접촉조(30)의 유입구와 연결되되, 입상체접촉조(30)의 유입구 및 배출구는 각각 입상체접촉조(30)의 하단부 및 상단부에 형성되어 오염수가 입상체접촉조(30)내에서 상방으로 이송되는 구조를 가진다.
도 3은 본 발명의 회전혼화관(20)을 도시한 부분절단 사시도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 다수의 회전익(23)이 방사상(放射狀)으로 형성되고 회전혼화관(20)과 동심(同心)의 중심축(21)을 축으로 자유롭게 회전하는 스크류(22)가 회전혼화관(20)의 중심부에 다수 설치되고, 상기 다수의 스크류(22)의 회전익(23) 경사 방향은 인접한 스크류(22)의 회전익(23)들이 상호 반대의 경사 방향을 가지도록 형성된다.
즉, 도 4에서와 같이, 압송관(10)을 통하여 압송된 오존 혼합 오염수가 회전혼화관(20)을 통과하게 되면, 회전혼화관(20)내 다층으로 배치된 스크류(22)가 회전하게 되는데, 상층과 하층의 스크류(22)가 서로 반대방향으로 회전하게 되는 것이다.
또한, 상기 다수의 스크류(22) 사이에는 다수의 통공(26)이 천공된 다공판(25)이 회전혼화관(20)을 횡단하여 설치되어, 회전혼화관(20)을 통하여 압송되는 오존 혼합 오염수가 스크류(22)를 회전시킴과 동시에 회전류가 유도된 후 다공판(25)을 통과하고 스크류(22)를 재차 회전시킴과 동시에 역방향의 회전류가 유도되면서, 오염수내 오존 기포가 미세하게 분쇄된다.
이렇듯, 회전혼화관(20)을 통과하면서 오존과 오염수의 긴밀한 혼합이 이루어짐에 따라 우수한 정화 처리 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 회전혼화관(20)을 경유한 오존 혼합 오염수는 입상체접촉조(30)를 통과하면서 일층 향상된 오염물 분해 작용이 수행될 수 있는데, 이러한 입상체접촉조(30)의 구체적인 구성이 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.
입상체접촉조(30)는 입상체(粒狀體)가 적재되는 수조로서, 입상체접촉조(30)내에는 다수의 통수공(32)이 천공된 지지판(31)이 다층으로 설치되고, 다층의 지지판(31) 사이에 비중(比重) 1.1 내지 1.5인 입상체가 부분 충전된다.
입상체접촉조(30)에 적재되는 입상체의 소재로는 구리 또는 망간 등의 오존 산화 촉매가 적용되거나, 제올라이트 또는 활성탄 등의 다공성 흡착재가 적용될 수도 있는데, 구리 또는 망간 등의 촉매가 적용될 경우 입상체를 중공(中空)으로 성형하거나 경량입자의 외주면을 촉매로 피복하는 등의 방식으로 비중을 1.1 내지 1.5로 경감할 수 있다.
도 6에서와 같이, 회전혼화관(20)을 통과한 오존 혼합 오염수는 입상체접촉조(30) 하단으로 유입되어 상측으로 배출되며, 입상체접촉조(30)를 통과하는 오존 혼합 오염수가 입상체간 공극을 통과하면서 전술한 바와 같이 상대적으로 경량인 입상체에 진동이 발생되어 오존에 의한 오염수내 오염물 분해가 촉진되게 된다.
이때, 입상체접촉조(30)내 지지판(31) 사이에 적재되는 입상체는 상, 하 지지판(31) 사이의 공간이 완전히 충만되도록 적재하지 않고, 도 6에 도시된 바와 같이, 일부 빈 공간이 형성되도록 함으로써 오염수 통과시 발생되는 입상체의 진동효과를 배가할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6에서와 같이, 입상체접촉조(30)에 초음파발진기(40)를 설치하여 입상체접촉조(30)를 통과하는 오염수에 초음파를 발진함으로써 오존과 오염물간 유효 충돌 효과를 극대화할 수도 있다.
한편, 도 7에서와 같이, 회전혼화관(20)내 스크류(22)의 회전익(23) 외곽에 중량추(24)를 형성하여, 스크류(22)의 회전관성을 증대함으로써, 오염수의 회전혼화관(20) 통과에 따라 일단 회전이 개시된 스크류(22)가 회전혼화관(20)으로 공급되는 오염수의 유속이 소폭 감소되어도 원활하고 안정적인 회전을 유지할 수 있으며, 이로써 오존과 오염수의 혼합 효율 또한 안정적으로 유지할 수 있다.
10 : 압송관
11 : 오존발생기
12 : 오존투입관
20 : 회전혼화관
21 : 중심축
22 : 스크류
23 : 회전익
24 : 중량추
25 : 다공판
26 : 통공
30 : 입상체접촉조
31 : 지지판
32 : 통수공
40 : 초음파발진기
11 : 오존발생기
12 : 오존투입관
20 : 회전혼화관
21 : 중심축
22 : 스크류
23 : 회전익
24 : 중량추
25 : 다공판
26 : 통공
30 : 입상체접촉조
31 : 지지판
32 : 통수공
40 : 초음파발진기
Claims (2)
- 오염수에 오존을 투입하여 정화 처리하는 오존 수처리 장치로서 오염수가 압송되는 압송관(10)에 오존발생기(11)가 연결되어 오존이 투입되고, 오존이 혼합된 오염수의 이송 관로내 회전류를 발생하여 오존과 오염수의 혼합 및 오염물 분해를 촉진하는 오존 수처리 장치에 있어서,
압송관(10)에는 회전혼화관(20)이 연결되어 오존이 혼합된 오염수가 회전혼화관(20)을 통과하되, 다수의 회전익(23)이 방사상(放射狀)으로 형성되고 회전혼화관(20)과 동심(同心)의 중심축(21)을 축으로 자유롭게 회전하는 스크류(22)가 회전혼화관(20)의 중심부에 다수 설치되고;
상기 다수의 스크류(22)의 회전익(23) 경사 방향은 인접한 스크류(22)의 회전익(23)들이 상호 반대의 경사 방향을 가지도록 형성되며;
상기 다수의 스크류(22) 사이에는 다수의 통공(26)이 천공된 다공판(25)이 회전혼화관(20)을 횡단하여 설치되어, 회전혼화관(20)을 통하여 압송되는 오존 혼합 오염수가 스크류(22)를 회전시킴과 동시에 회전류가 유도된 후 다공판(25)을 통과하고 스크류(22)를 재차 회전시킴과 동시에 역방향의 회전류가 유도되면서, 오염수내 오존 기포가 미세하게 분쇄됨을 특징으로 하는 회전 혼화식 오존 수처리 장치.
- 청구항 1에 있어서, 회전혼화관(20)에는 입상체가 적재된 입상체접촉조(30)가 연결되되, 회전혼화관(20)을 통과한 오존 혼합 오염수가 입상체접촉조(30) 하단으로 유입되어 상측으로 배출되며,
입상체접촉조(30)내에는 다수의 통수공(32)이 천공된 지지판(31)이 다층으로 설치되고, 다층의 지지판(31) 사이에 입상체가 부분 충전되어, 입상체접촉조(30)를 통과하는 오존 혼합 오염수가 입상체간 공극을 통과하면서 적재된 입상체에 진동이 발생되어 오존에 의한 오염수내 오염물 분해가 촉진됨을 특징으로 하는 회전 혼화식 오존 수처리 장치.
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