KR101280158B1 - 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치 - Google Patents

고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치 Download PDF

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Abstract

고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치가 제공된다.
본 발명에 따른 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치는 서로 이격된 복수 개의 제 1 전극용 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트 사이에 이격되어 구비되며, 양면에 제 2 전극 핀이 인접한 제 1 플레이트 방향으로 돌출된 제 2 플레이트와, 상기 제 2 전극 핀에 고전압을 인가함에 따라 상기 제 2 전극 핀에서 발생하는 글로우 방전에 의하여 유입되는 반응기체로부터 라디칼, 이온 및 전자를 포함하는 활성종 기체를 생성, 배출시키며, 여기에서 상기 반응기체의 유입과 활성종 기체의 배출은 동일면에 구비된 제 1 홀 및 제 2 홀을 통하여 각각 이루어지는 전자활성화 장치(110); 상기 전자활성화 장치(110)의 제 2 홀에 연결된 관을 통해 활성종을 공급받아 용기 내부의 유청폐수를 버블링시켜, 상기 유청폐수를 산화시키는 산화조(120); 상기 산화조(120) 후단에 구비되어, 상기 산화조(120)로부터 유입되는 유입는 유청폐수가 보관되며, 상기 보관된 유청폐수를 응집시키는 반응/응집조(130); 상기 반응/응집조로부터 유입되는 유청폐수를 제 1 여과하여 상기 반응/응집조에서 응집된 여과물을 걸러내고, 여과용액을 통과시키는 여과수조(140); 및 상기 여과수조를 통과시킨 여과용액을 제 2 여과시키는 활성탄여과기(150)를 포함하며, 여기에서 상기 활성탄여과기에 의하여 여과된 제 1 용액은 외부로 방류되고, 상기 활성탄여과기를 역세시킨 제 2 용액은 다시 상기 산화조(120)로 회수되는 것을 특징으로 한다.

Description

고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치{Apparatus for whey waste water treatment using glow discharge of high voltage}
본 발명은 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이온, 라디칼 등과 같은 기체활성종을 글로우 방전에 의하여 생성시키고, 이를 폐수에 직접 분사하는 글로우 방전을 이용한 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치에 관한 것이다.
유청은 우유로부터 치즈의 제조 시에 형성되는 커드를 수확하고 남는 액체를 지칭한다. 이러한 유청이 제대로 처리되지 못하는 경우 식품 자원의 손실과 환경 및 경제적 부담을 초래할 수 있다. 또한 현재 웰빙 추세와 함께 치즈의 소비가 증가하고 있고, 이와 더불어 농가형 치즈를 제조하려는 움직임도 활발하다. 이와 같이 치즈 생산이 증가하면서 유청은 공해 요인으로 작용한다.
특히 유청은 유청 단백질이라고 일컬어지는 단백질을 상당양 가지고 있으므로, 하천에 바로 유입되는 경우, 하천을 부영양화시킨다. 따라서, 유청을 함유하는 폐수를 처리하는 폐수처리 기술이 절실한 상황이다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술에 따른 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 고전압의 글로우 방전을 통하여 발생하는 라디칼, 이온 등의 활성종을 이용, 유청폐수를 처리하는 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치로서, 상기 장치는 서로 이격된 복수 개의 제 1 전극용 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트 사이에 이격되어 구비되며, 양면에 제 2 전극 핀이 인접한 제 1 플레이트 방향으로 돌출된 제 2 플레이트와, 상기 제 2 전극 핀에 고전압을 인가함에 따라 상기 제 2 전극 핀에서 발생하는 글로우 방전에 의하여 유입되는 반응기체로부터 라디칼, 이온 및 전자를 포함하는 활성종 기체를 생성, 배출시키며, 여기에서 상기 반응기체의 유입과 활성종 기체의 배출은 동일면에 구비된 제 1 홀 및 제 2 홀을 통하여 각각 이루어지는 전자활성화 장치(110); 상기 전자활성화 장치(110)의 제 2 홀에 연결된 관을 통해 활성종을 공급받아 용기 내부의 유청폐수를 버블링시켜, 상기 유청폐수를 산화시키는 산화조(120); 상기 산화조(120) 후단에 구비되어, 상기 산화조(120)로부터 유입되는 유입는 유청폐수가 보관되며, 상기 보관된 유청폐수를 응집시키는 반응/응집조(130); 상기 반응/응집조로부터 유입되는 유청폐수를 제 1 여과하여 상기 반응/응집조에서 응집된 여과물을 걸러내고, 여과용액을 통과시키는 여과수조(140); 및 상기 여과수조를 통과시킨 여과용액을 제 2 여과시키는 활성탄여과기(150)를 포함하며, 여기에서 상기 활성탄여과기에 의하여 여과된 제 1 용액은 외부로 방류되고, 상기 활성탄여과기를 역세시킨 제 2 용액은 다시 상기 산화조(120)로 회수되는 것을 특징으로 하는 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 반응/응집조는 격벽에 의하여 분리된 제 1 공간(131)과 제 2 공간(132)으로 나뉘며, 상기 제 1 공간(131)에서의 유청폐수 수위가 높아짐에 따라 상기 격벽 위쪽으로 상기 유청폐수가 제 1 공간(131)으로부터 제 2 공간(132)으로 유입되며, 상기 제 1 공간(131)에는 상기 산화조(120)로부터 유입되는 유청폐수의 pH를 조절하고, 상기 유청폐수를 제 1 응집시키는 응집제가 공급되고, 상기 제 2 공간(132)에는 상기 유청폐수를 제 2 응집시키기 위한 고분자 응집제가 공급된다.
본 발명의 일 실시예는 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치로서, 상기 장치는 서로 이격된 복수 개의 제 1 전극용 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트 사이에 이격되어 구비되며, 양면에 제 2 전극 핀이 인접한 제 1 플레이트 방향으로 돌출된 제 2 플레이트와, 상기 제 2 전극 핀에 고전압을 인가함에 따라 상기 제 2 전극 핀에서 발생하는 글로우 방전에 의하여 유입되는 반응기체로부터 라디칼, 이온 및 전자를 포함하는 활성종 기체를 생성, 배출시키며, 여기에서 상기 반응기체의 유입과 활성종 기체의 배출은 동일면에 구비된 제 1 홀 및 제 2 홀을 통하여 각각 이루어지는 전자활성화 장치(210); 상기 전자활성화 장치(210)의 제 2 홀에 연결된 관을 통해 활성종을 공급받아 용기 내부의 유청폐수를 버블링시켜, 상기 유청폐수를 산화시키는 산화조(220); 및 상기 산화조(220)에서 산화된 유청폐수가 유입되며, 내부에 소정 높이의 여과막(231)이 구비된 여과조(230)를 포함하며, 여기에서 상기 산화조(220)로 유입된 유청폐수의 양이 증가함에 따라 상기 산화조(220)로부터 유청폐수가 상기 여과조(230)로 유입되며, 상기 여과조(230)로 유입된 유청폐수는 상기 여과조(230)에 구비된 여과펌프(232)에 의하여 상기 여과막(231)을 통과하는 것을 특징으로 하는 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 산화조(220)와 여과조(230)는 소정 높이의 격벽으로 분리되며, 상기 격벽 위를 통하여 상기 산화조(220)로부터 상기 여과조(230)로 유청폐수가 유입되며, 상기 제 1 플레이트와 제 2 플레이트는 상기 전자활성화 장치 수평면에 수직하며, 독립적으로 탈부착 가능하고, 상기 산화조(120)에는 상기 활성종 기체를 가속시키기 위한 파동가속기(130)가 구비되며, 상기 파동가속기(130)는 서로 대향하는 복수 개의 코일(131)을 포함하며, 상기 코일(131)을 흐르는 교류전원에 의하여 발생하는 자기장을 이용하여, 상기 활성종 기체의 이온 및 전자를 가속화시키며, 상기 제 1 전극은 양극, 제 2 전극은 음극이며, 상기 복수 개의 음극 핀은 음극을 인가하기 위한 하나의 버스 바에 서로 이격되어 체결되며, 상기 버스 바는 제 2 플레이트 양면에 복수 개 구비되며, 상기 제 1 홀과 제 2 홀은 상기 제 1 플레이트와 제 2 플레이트 사이의 이격 공간으로 기체 및 활성종을 직접 유입 및 배출시키도록 구성된다.
본 발명에 따른 유청폐수 처리장치는 고전압 글로우 방전을 통하여 유청폐수 처리를 위한 라디칼, 이온 등의 활성종을 생성시키고, 이를 직접 유청폐수에 주입함으로써 유청폐수를 산화시킨다. 특히 본 발명에 따른 유청폐수 처리장치는 서로 이격된 복수의 양극용 제 1 플레이트와 상기 제 1 플레이트 사이에 구비되며, 인접한 상기 제 1 플레이트 방향으로 수직 돌출된 음극 핀이 양면에 구비된 제 2 플레이트를 포함하는 전자활성화 장치를 포함하며, 따라서, 본 발명에 따른 전자활성화 장치에 유입된 기체는 음극 핀에서 발생하는 글로우 방전에 의하여 효과적으로 활성화되어, 폐수처리에 이용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치의 전자활성화 장치(110)의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치에 사용된 전자활성화 장치(110)의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자활성화 장치(110)의 제 2 플레이트에 대한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 플레이트(111)와 제 2 플레이트(112)가 발생장치(110)의 상부면과 결합된 모습의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자활성화 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화조(120) 및 전자활성화 장치(110)의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치의 전체 구성도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치의 전체 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 유청폐수 처리장치는 고전압의 글로우 방전을 이용하여 기체를 이온 또는 라디칼 또는 이온 및 라디칼로 활성화시킨다. 본 발명에서는 이온 또는 라디칼 등과 같이 통상의 기체와 다른 활성화된 상태의 기체를 활성종이라 지칭하며, 본 발명은 음극 핀의 끝단에서 아크 방전 등에 비해서는 상대적으로 낮은 전력에서도 발생할 수 있는 글로우 방전을 이용, 활성종을 발생시킨다. 이로써 장치의 내구성을 높여 장치의 유지보수 기간을 길게 하였다.
특히 본 발명은 유입되는 공기 등의 기체를 글로우 방전을 통하여 직접 활성화시킨 후, 이를 처리하고자 하는 유청폐수에 주입하여, 유청폐수를 산화시키는 장치와 여과 장치를 포함하는 소위 건식-습식을 모두 포함하는 혼합방식의 유청폐수 처리장치를 제공한다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 유청폐수 처리장치는 아래에서 설명되는 전자활성화 장치를 포함한다. 여기에서 전자활성화라 함은 유입되는 기체의 에너지 상태를 여기시켜, 기체 원소의 최외곽전자를 이탈시키며, 이에 따라 대상 기체를 활성화시키며, 이로써 활성화된 기체를 직접 유청폐수 내에 버블링시켜, 안정된 유청폐수를 산화시켜, 이어지는 응집 공정을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치의 전자활성화 장치(110)의 정면도이다.
도 1을 참조하면, 서로 이격된 제 1 전극인 제 1 플레이트(111)가 상기 전자활성화 장치(110) 내에 수직하여 복수 개 구비된다. 여기에서 수직은 전자활성화 장치(110)의 수평면에 대하여 수직하게 구성된 것을 의미하며, 본 발명의 일 실시예에서 상기 제 1 전극은 양극이나, 이와 반대되는 음극도 상기 제 1 전극으로 사용될 수 있다.
상기 제 1 플레이트(111) 사이에는 또 다른 제 2 플레이트(112)가 구비되는데, 상기 제 2 플레이트(112)의 양면에는 복수 개의 제 2 전극 핀(113)이 구비된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 제 2 전극은 제 1 전극에 반대되는 전극으로, 본 발명의 일 실시예에서 상기 제 2 전극은 음극으로 상기 제 2 전극 핀은 음극 핀(113)이었으나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 이하, 제 2 전극 핀을 음극 핀인 실시예로 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 상술한 제 2 음극 핀인 음극 핀(113)에 전압을 인가하여, 글로우 방전을 일으키며, 복수 개의 밀집된 형태로 발생하는 글로우 방전을 통하여 유입되는 기체로부터 활성종을 효과적으로 발생시킨다. 아울러, 글로우 방전을 이용하는 본 발명에서 상기 음극 핀(110)과 양극 사이의 간격이 상대적으로 좁게 구성하여도 충분한 활성종 발생이 가능하다. 이는 아크 방전 등과 같은 고전류인 경우, 양극과 음극 간의 단락 문제가 발생하기 쉬우므로, 양극과 음극 사이의 이격 거리를 상대적으로 크게 구성하는 종래 기술에 대비된다.
또한, 본 발명에 따른 전자활성화 장치의 음극 핀(113)의 단부는 뾰죽한 형상인 핀 형태 또는 원형의 형태, 즉, 뭉툭한 형태를 가질 수 있다. 특히 핀의 끝에서 발생하는 글로우 방전의 유효면적을 극대화하기 위하여, 본 발명에 따른 제 2 전극 핀인 음극 핀(113)은 구형의 단부를 가지며, 이로써, 단부의 유효면적이 최대로 구성되나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치에 구성된 전자활성화 장치(110)의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전자활성화 장치(110)는 양극인 제 1 플레이트(111)와 상기 제 1 플레이트(111) 사이에 구비되며, 양면에 음극 핀(113)이 돌출한 형태의 제 2 플레이트(112)를 포함한다. 또한, 상기 복수 개의 음극 핀 중 일 단의 음극 핀(113)은 하나의 버스 바(114)에 체결되며, 상기 버스 바(114)는 별도로 구비된 직류전압공급원(115)에 전기적으로 연결된다. 본 발명은 특히 상기 버스 바(114)를 제 2 플레이트(112)의 양면에 복수 개 구비시킴으로써, 글로우 방전의 유효 면적을 증가시키고, 이로써 유입되는 공기 등이 글로우 방전과 접촉, 활성화되게 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자활성화 장치(110)의 제 2 플레이트에 대한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 제 2 플레이트(112)의 양면에는 모두 복수 개의 버스 바(114)가 구비되며, 상기 버스 바(114) 각각에는 소정 간격으로 이격된 복수 개의 음극 핀(113)이 체결된다. 따라서 상기 버스 바(114)에 직류전원의 (-) 전원을 연결시킴으로써, 상기 음극 핀(113)은 음극을 가지게 된다. 또한 본 발명에 따른 제 2 플레이트(112)의 양면에 구비되는 버스 바(114)는 서로 어긋나도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 비록 동일 플레이트의 양면에 구비되는 음극 핀(113)을 플레이트 상에서의 동일 위치가 아닌 다른 위치로 구성시킨다. 만약, 두 개의 음극 핀(113)이 제 2 플레이트(112)의 동일 위치의 양면에 구성된다면, 밀접게 구성된 (-) 전압에 의한 간섭 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 아울러 실제 발생장치(110) 내에서 유동하는 기체가 음극 핀(113)과 접촉할 확률이 떨어지는 문제가 발생한다.
본 발명에서는 또한 상기 제 1 플레이트(111)와 제 2 플레이트(112)가 상기 전자활성화 장치(110)로부터 독립적으로 탈부착되도록 하였다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 플레이트(111)와 제 2 플레이트(112)가 발생장치(110)의 상부면과 결합된 모습의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제 1 플레이트(111)와 제 2 플레이트(112)는 전자활성화 장치(110) 상부면에 구비되며 소정 길이를 가지는 홈(h)에 삽입된다. 따라서, 상기 홈(h)으로부터 제 1 플레이트(111) 및 제 2 플레이트(112)는 용이하게 삽입 또는 탈착될 수 있다. 이로써 본 발명에 따른 유청폐수 처리장치는 전압인가에 따라 물리적인 파손이 발생하기 쉬운 음극 핀(112)에 대한 유지 보수가 용이하다. 아울러, 독립적인 플레이트 교체가 가능하므로, 실제 장비의 운용시간은 유지 보수로 인하여 감소되지 않는다.
본 발명에 따른 유청폐수 처리장치는 상기 전자 활성화 장치(110)로 공기 등의 기체가 유입되고, 유입된 공기 등의 기체는 다시 음극 핀(113)에서 발생하는 복수의 글로우 방전과 접촉, 활성화된다. 다시, 활성화된 상기 기체는 반응장치(110) 외부로 배출되어, 폐수 내로 주입되는데, 본 발명에 따른 활성종 반응장치(110)는 상기 기체 유입 경로와 활성종 배출 경로를 활성화 장치(110)의 동일면에 구성시킴으로써 기체의 체류 시간을 극대화하며, 그 결과 활성종 생성 효율을 극대화한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자활성화 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 전자활성화 장치(110)의 일 면에는 두 개의 홀(제 1홀(115), 제 2홀(116))이 구비되는데, 상기 두 개의 홀에는 각각 기체유입관(117)과 활성종 배출관(118)이 연결된다. 이와 같이 본 발명에 따른 제 1 홀(115)과 제 2 홀(115)은 제 1 플레이트(111)와 제 2 플레이트(112) 사이의 이격 공간으로 기체를 직접 유입시키고, 다시 상기 이격 공간으로부터 활성종을 배출시키도록 구성된다. 즉, 본 발명에 따른 전자활성화 장치는 플레이트의 전면에 기체를 유입시키는 대신, 플레이트 사이의 공간, 즉, 음극 핀(113)이 다수 형성된 공간으로 기체를 바로 주입하고, 활성종 또한 상기 플레이트 사이의 공간으로부터 직접 배출되도록 구성한다. 이로써 기체의 활성화 효율을 극대화시키고, 불필요한 기체 체류 시간을 감소시킨다.
또한, 본 발명에 따른 제 1 플레이트(111), 제 2 플레이트(112)와 상기 전자활성화 장치(110) 벽 사이에는 소정 간격만큼 이격된 공간이 구비된다. 이로써 상기 제 1 홀(115)을 통하여 유입된 기체는 플레이트와 발생장치 벽 사이의 이격 공간을 통하여 이동하며, 이때 인접한 플레이트의 음극 핀에서 발생한 글로우 방전에 의하여 활성화된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치는 상기 전자활성화 장치에서 발생한 글로우 방전에 의하여 형성된 전자, 이온 등을 가속시키기 위한 파동가속기를 더 포함할 수 있는데, 본 발명에 따른 상기 파동가속기는 상기 활성종 기체가 주입되는 산화조에 구비된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 생성된 전자 및 이온을 가속화하고, 폐수와의 혼합을 모두 용이하게 촉진시키기 위하여, 교류 전원이 인가되는 코일에 의한 교류 자기장을 이용하며, 이에 따라 전자 등의 전하는 가속화되는데, 이하 이를 보다 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화조(120) 및 전자활성화 장치(110)의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 상기 전자활성화 장치(110)에서 발생한 활성종 기체는 산화조(200)에 보관된 유청폐수로 직접 주입되는데, 이로써 유청폐수는 버블링(b)되고, 산화된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 산화조(120) 내에는 복수 개의 대향하는 코일(C)을 포함하며, 밀폐된 구조의 파동가속기(121)가 구비된다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 파동가속기(121)는 특히 산화조(120)로 주입되는 활성종 기체 다운스트림에 구비되어 버블링되는 유청폐수와 접촉하도록 위치된다. 따라서, 상기 파동가속기에 의하여 발생한 파동에 의하여 전자 등의 활성종은 가속되어, 상기 폐수와의 혼합, 반응 효율이 극대화된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치의 전체 구성도이다.
도 7을 참조하면, 합병정화조에 의하여 합병된 유청폐수는 펌프(P)에 의하여 산화조(120)으로 유입된다. 상기 산화조(120) 외부에는 상기 유청폐수에 주입되는 전자, 라디칼 등의 활성종을 생성시키기 위한 전자활성화 장치(110)가 구비되며, 상기 전자활성화 장치는 상술한 바와 같이 서로 이격된 복수 개의 제 1 전극용 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트 사이에 이격되어 구비되며, 양면에 제 2 전극 핀이 인접한 제 1 플레이트 방향으로 돌출된 제 2 플레이트와, 상기 제 2 전극 핀에 고전압을 인가함에 따라 상기 제 2 전극 핀에서 발생하는 글로우 방전에 의하여 유입되는 반응기체로부터 라디칼, 이온 및 전자를 포함하는 활성종 기체를 생성, 배출시키며, 여기에서 상기 반응기체의 유입과 활성종 기체의 배출은 동일면에 구비된 제 1 홀 및 제 2 홀을 통하여 각각 이루어진다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치는 상기 전자활성화 장치(110)의 제 2 홀에 연결된 관을 통해 활성종 기체를 공급받아 용기 내부의 유청폐수를 버블링시켜, 상기 유청폐수를 산화시키는 산화조(120)와, 상기 산화조(120) 후단에 구비되며, 상기 산화조(120)로부터 유입되는 유청폐수가 보관되고, 상기 보관된 유청폐수에 화학물질이 공급되어, 상기 보관된 유청폐수를 응집시키는 반응/응집조(130)를 포함한다. 즉, 상기 전자활성화 장치(110)으로부터 공급되는 활성종 기체에 의하여 산화된 유청폐수는 다시 상기 산화조에 구비된 펌프(P) 등에 의하여 상기 반응/응집조(130)로 유입되며, 상기 반응/응집조(130)에서는 유청폐수의 응집반응이 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 반응/응집조(130)에서의 응집은 2 단계로 진행되며, 이를 위항 상기 반응/응집조(130)은 내부에 구비된 소정 높이의 격벽(133)에 의하여 제 1 공간(131)과 제 2 공간(132)으로 나뉘며, 상기 제 1 공간(131)에서의 유청폐수 수위가 높아짐에 따라 상기 격벽(133) 위쪽으로 상기 유청폐수가 제 1 공간(131)으로부터 제 2 공간(132)으로 유입된다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제 1 공간(131)에는 상기 산화조(120)로부터 유입되는 유청폐수의 pH를 조절하고, 상기 유청폐수를 제 1 응집시키는 응집제가 공급되고, 상기 제 2 공간(132)에는 상기 유청폐수를 제 2 응집시키기 위한 고분자 응집제가 공급된다.
이를 위하여 본 발명의 일 실시예에서 상기 제 1 공간(131)에는 수산화나트륨(NaOH)와 황산알루미늄 염의 일종인 황산반토(Alum)이 제 1 응집 및 pH 조절을 위한 응집제로 공급되며, 이로써 산화조에서 산화된 유청폐수의 pH 농도를 올려준다. 이후 상기 제 2 공간(132)에서는 제 1 공간에서 pH가 조절된 유청폐수에 고분자 응집제(polymer coagulant)가 공급된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 고분자 응집제는 PAA(Polyacrylamide)로 acrylamide를 중합반응시킨 고분자 물질로서, 분자량이 1000만 수준이었으나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 상기 제 2 공간(132)에서 주입되는 고분자 응집제에 의하여 단백질 등의 유청물질은 소정 크기로 응집된다.
이후 상기 응집된 유청폐수는 여과수조로 유입된 후, 제 1 여과되며, 여과수조(140) 내에서 필터 등과 같은 여과막에 의하여 상기 응집된 유청물질(여과물)은 걸러진다. 상기 여과수조(140)를 통과한 여과용액은 다시 여과수 이송펌프에 의하여 활성탄여과기(150)으로 이송되며, 여기에서 활성탄에 의한 제 2 여과가 진행된다. 즉, 활성탄과 상기 여과용액을 상기 활성탄여과기(150) 내에서 접촉시킴으로써 상기 여과용액에 함유된 이온 물질 등을 활성탄에 흡착시키고, 상층수(제 1 용액)는 외부로 방류한다. 하지만, 활성탄에 흡착된 유청물질은 방류 후 외부에서 유입되는 물에 의하여 세척되며, 이와 같이 역세(backwash)된 유청물질 함유 용액(제 2 용액)은 다시 상기 산화조(120)로 회수된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유청폐수 처리장치의 계통도이다.
도 8을 참조하면, 상기 장치는 서로 이격된 복수 개의 제 1 전극용 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트 사이에 이격되어 구비되며, 양면에 제 2 전극 핀이 인접한 제 1 플레이트 방향으로 돌출된 제 2 플레이트와, 상기 제 2 전극 핀에 고전압을 인가함에 따라 상기 제 2 전극 핀에서 발생하는 글로우 방전에 의하여 유입되는 반응기체로부터 라디칼, 이온 및 전자를 포함하는 활성종 기체를 생성, 배출시키며, 여기에서 상기 반응기체의 유입과 활성종 기체의 배출은 동일면에 구비된 제 1 홀 및 제 2 홀을 통하여 각각 이루어지는 전자활성화 장치(210); 상기 전자활성화 장치(210)의 제 2 홀에 연결된 관을 통해 활성종을 공급받아 용기 내부의 유청폐수를 버블링시켜, 상기 유청폐수를 산화시키는 산화조(220); 및 상기 산화조(220)에서 산화된 유청폐수가 유입되며, 내부에 소정 높이의 여과막(231)이 구비된 여과조(230)를 포함하며, 여기에서 상기 산화조(220)로 유입된 유청폐수의 양이 증가함에 따라 상기 산화조(220)로부터 유청폐수가 상기 여과조(230)로 유입되며, 상기 여과조(230)로 유입된 유청폐수는 상기 여과조(230)에 구비된 여과펌프(232)에 의하여 상기 여과막(231)을 통과한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 산화조(220)와 여과조(230)은 상기 산화조(220)와 여과조(230)는 소정 높이의 격벽(233)으로 분리되며, 상기 산화조(220)에서의 유청폐수 수위가 높이짐에 따라 상기 격벽 위를 통하여 유청폐수가 상기 산화조(220)로부터 상기 여과조(230)로 유입된다. 이때 상기 산화조(220)에서는 유청폐수가 버블되는 활성종 기체에 의하여 산화됨은 상술한 바와 같으며, 상기 활성종 기체를 생성시키기 위한 전자활성화 장치(210)의 구성 또 한 상술한 바에 따른다.
또한, 상기 여과조(230) 내부는 상기 여과막(231)에 의하여 제 1 공간(234)과 제 2 공간(235)으로 분리되며, 상기 산화조(220)로부터의 유청폐수는 상기 제 1 공간으로 먼저 유입된 후, 상기 제 1 공간에 구비된 여과펌프(232)에 의하여 상기 여과막을 통하여 상기 제 2 공간으로 이동된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치로서, 상기 장치는
    서로 이격된 복수 개의 제 1 전극용 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트 사이에 이격되어 구비되며, 양면에 제 2 전극 핀이 인접한 제 1 플레이트 방향으로 돌출된 제 2 플레이트와, 상기 제 2 전극 핀에 고전압을 인가함에 따라 상기 제 2 전극 핀에서 발생하는 글로우 방전에 의하여 유입되는 반응기체로부터 라디칼, 이온 및 전자를 포함하는 활성종 기체를 생성, 배출시키며, 여기에서 상기 반응기체의 유입과 활성종 기체의 배출은 동일면에 구비된 제 1 홀 및 제 2 홀을 통하여 각각 이루어지는 전자활성화 장치(110);
    상기 전자활성화 장치(110)의 제 2 홀에 연결된 관을 통해 활성종을 공급받아 용기 내부의 유청폐수를 버블링시켜, 상기 유청폐수를 산화시키는 산화조(120);
    상기 산화조(120) 후단에 구비되어, 상기 산화조(120)로부터 유입되는 유청폐수가 보관되며, 상기 보관된 유청폐수를 응집시키는 반응/응집조(130);
    상기 반응/응집조로부터 유입되는 유청폐수를 제 1 여과하여 상기 반응/응집조에서 응집된 여과물을 걸러내고, 여과용액을 통과시키는 여과수조(140); 및
    상기 여과수조를 통과시킨 여과용액을 제 2 여과시키는 활성탄여과기(150)를 포함하며, 여기에서 상기 활성탄여과기에 의하여 여과된 제 1 용액은 외부로 방류되고, 상기 활성탄여과기를 역세시킨 제 2 용액은 다시 상기 산화조(120)로 회수되는 것을 특징으로 하는 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반응/응집조는 격벽에 의하여 분리된 제 1 공간(131)과 제 2 공간(132)으로 나뉘며, 상기 제 1 공간(131)에서의 유청폐수 수위가 높아짐에 따라 상기 격벽 위쪽으로 상기 유청폐수가 제 1 공간(131)으로부터 제 2 공간(132)으로 유입되며, 상기 제 1 공간(131)에는 상기 산화조(120)로부터 유입되는 유청폐수의 pH를 조절하고, 상기 유청폐수를 제 1 응집시키는 응집제가 공급되고, 상기 제 2 공간(132)에는 상기 유청폐수를 제 2 응집시키기 위한 고분자 응집제가 공급되는 것을 특징으로 하는 고전압 글로우 방전을 이용한 유청폐수 처리장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 플레이트와 제 2 플레이트는 상기 전자활성화 장치 수평면에 수직하며, 독립적으로 탈부착 가능하고, 상기 산화조(120)에는 상기 활성종 기체를 가속시키기 위한 파동가속기(130)가 구비되며, 상기 파동가속기(130)는 서로 대향하는 복수 개의 코일(131)을 포함하며, 상기 코일(131)을 흐르는 교류전원에 의하여 발생하는 자기장을 이용하여, 상기 활성종 기체의 이온 및 전자를 가속화시키는 것을 특징으로 하는 고전압 글로우 방전을 이용한 폐수 처리 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 양극, 제 2 전극은 음극이며, 상기 복수 개의 음극 핀은 음극을 인가하기 위한 하나의 버스 바에 서로 이격되어 체결되며, 상기 버스 바는 제 2 플레이트 양면에 복수 개 구비되며, 상기 제 1 홀과 제 2 홀은 상기 제 1 플레이트와 제 2 플레이트 사이의 이격 공간으로 기체 및 활성종을 직접 유입 및 배출시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고전압 글로우 방전을 이용한 폐수 처리 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04150962A (ja) * 1990-10-11 1992-05-25 Techno Ryowa:Kk クリーンルームの清浄化装置
KR20040052288A (ko) * 2002-12-16 2004-06-23 (주) 이오 전자기파동 및 활성전자를 이용한 폐수처리장치 및 방법
KR20070079096A (ko) * 2006-02-01 2007-08-06 지영호 고밀도 플라즈마 발생장치를 이용한 폐수처리 방법
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04150962A (ja) * 1990-10-11 1992-05-25 Techno Ryowa:Kk クリーンルームの清浄化装置
KR20040052288A (ko) * 2002-12-16 2004-06-23 (주) 이오 전자기파동 및 활성전자를 이용한 폐수처리장치 및 방법
KR20070079096A (ko) * 2006-02-01 2007-08-06 지영호 고밀도 플라즈마 발생장치를 이용한 폐수처리 방법
KR20070115427A (ko) * 2006-06-02 2007-12-06 이인호 수화전자와 다주파를 이용한 폐수처리 장치 및 방법

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