KR101592066B1 - 강알칼리수와 음이온 수산화라디칼을 이용한 유지분해장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강알칼리수(PH 12.5~13.2)와 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급식시설, 식당, 주유소,선박 등에서 발생하는 하,폐수에 포함된 동,식물성 폐유 및 광물성 폐유를 강알칼리수와 수산화 라디칼을 이용하여 신속하고 용이하게 연속적으로 처리하면서 정화조나 하천수로 배출가능하도록 구성함으로써, 하천수 및 해양 오염을 방지 가능하도록 한 강알칼리수와 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치에 관한 것이다.

Description

강알칼리수와 음이온 수산화라디칼을 이용한 유지분해장치{Strong alkaline water and anions hydroxyl radicals preserving decomposition using the device}

본 발명은 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 본 발명의 출원인에 의해 제안되어 특허등록된 한국특허등록번호 제10-1046938호(명칭: 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치)의 구조를 개선하여, 수산화라디칼 또는 음이온이 혼합된 수산화라디칼을 폭기를 통해 수중에서 폐유수를 분해제거함과 동시에, 수표면에서 강알칼리수의 분사를 통해 폐유수의 표면으로 부상한 폐유 성분을 용해하여 동,식물성 폐유 및 광물성 폐유를 연속적으로 신속하고 용이하게 분해 제거시켜 정화조나 하천수로 배출가능하도록 함으로써, 하천수 및 해양 오염을 방지 가능하도록 한 강알칼리수와 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 최근 우리나라 사람들의 기호 변화에 따라 육류식품의 섭취가 날로 증가하고 있다.이에 따라 호텔, 백화점, 패스트푸드점, 슈퍼마켓, 식당주방, 생선, 정육코너, 편의점, 육가공 식품을 조리·생산하는 식품공장, 주유소, 선박 등에서 사용되는 유지와 폐유의 양이 증가하고 그에 따라 방출되는 폐유지의 양 또한증가하고 있으나, 일반적으로 이를 제거·처리하기 위한 별도의 공정을 거치지 않고 일반하수에 섞여 배출되고 있는 실정이다. 이렇게 배출된 폐유지는 하수관거의 벽면에 부착되어 유막을 형성하면서 성장하여 하수관거를 폐색시키게 되고 이로 인하여 하수 수송량이 줄어들며 관거 내의 수압이 상승하는 등의 문제를 야기하게 된다. 또한, 하수처리장으로 유입된 폐유지는 수표면에 유막을 형성하여 하수로의 산소전달을 방해할 뿐 아니라, 처리시설의 표면에도 유막을 형성하게 되어 기기를 소손시키거나 처리효율의 저하를 초래한다.상기의 오염원들로부터 유출되는 폐수에는 동,식물성 유지의 함유율이 상당히 높아 기존 처리시설에 의한 처리에는 많은 한계를 갖고 있다. 특히 청정지역에서의 방류수 수질기준이 BOD 10ppm 이하로 강화 되므로 유지폐수의 정화처리기술의 개발이 시급히 요구되는 실정이다.

이러한 점을 감안하여 본 출원인은 하수정화용트랩에서 그리스트랩내부에 부상 분리된 폐유을 유흡착제에 흡착 회수가능토록한 실용신안등록출원 제20-2003-0034624호와 특허등록번호 제10-1046938호(명칭: 수산화라디칼을 이용한 유지분해장치)를 제안하였다.

그러나, 이러한 종래의 장치는 동절기에 폐유의 고형화로 인하여 회수에 문제점이 발생 하였으며 흡착포를 교체 수거하는데 불편함과 흡착포의 처리에 문제점이 제기되었으며 수산화라디칼을 이용한 유지분해장치 또한 조리물의 주성분인 염분에 따라 음이온의 계면활성이 제대로 이루어지지않아 유지분해의 효율이 40%이하의 수준이었으며 냉각되어 고형화된 폐유은 분해하지 못하였다 또한 그리스트랩 저면에서 폭기되는 기포에의해 거품이 발생하여 그리스트랩뚜껑과 유입구로 넘처 흘러나와 거품에 포함된 세균등이 급식시설 바닥을 오염시켜 장치의 설치 전보다 더큰피해를 발생시키는 문제점이 부각 되었다

또한, 종래에 개발된 그리스트랩 이나 선저폐수처리기 등은 주기적으로 미생물을 투입하거나 흡착포를 교환해주어야 하는 불편함과 선저폐수용 빌지펌프의 경우 고가인 관계로 중,소형급 선박에는 설치나 교체 등에 어려움이 있었기에 중,소형 선박등에서는 선저폐수를 바다로 무단 투기하여 해양오염을 일으키는 주된 원인이 되고 있는실정이다. 현재 학교와 같은 대규모 급식시설에서는 그리스트랩의 운용규정이 잘못 실행되어 그리스트랩 본연의 기능을 망각하고 청소 상태만을 점검하기에 기기의 설치 취지에 역행하는 결과를 보이고 있다.

일례로 학교등 급식시설에서는 그리스트랩 내부의 수표면에 부상된 폐유을 수거할 적절한 방법이 없기 때문에 내부의 분리격벽과 피트랩등을 제거한 후, 내부에 분리되어 있는 폐유 등을 정화조나 하천 수계로 흘려보내고 있는 실정이며 일부 가든이나 대형 식당 등에는 이러한 기능마저도 수행할 수 있는 그리스트랩 자체가 없기 때문에 모든 폐유이 정화조로 유입되며 폐유의 발생 현장에서 정화조 까지의 관거가 폐색되거나 정화조 내부에 쌓여 정화조의 기능을 상실케 하므로 하수, 오수, 폐수처리를 위해 설치된 정화조가 무용지물인 것이다.

또한, 정화조와 연결된 관거를 통하여 각종 수인성 전염병균등이 역류하여 조리시설을 오염시켜 급기야는 대규모의 식중독 사태가 발생하기도 하는 문제점이 있었으며 근래에는 오수합병 정화조없이 하수의 차집관거를 통하여 하수처리장으로 집적 수송 처리하고 있으나 폐유이 굳으면서 관로외벽에 달라붙어 관거를 폐색시켜 하수관거 유지비용이 크게 증가하고 있는 실정이다

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등록특허 제10-1046938호 실용신안 제20-2003-0034624호

이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 본 발명의 출원인에 의해 제안되어 특허등록된 한국특허등록번호 제10-1046938호(명칭: 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치)의 구조를 개선하여, 수산화라디칼 또는 음이온이 혼합된 수산화라디칼을 폭기를 통해 수중에서 폐유수를 분해제거함과 동시에, 수표면에서 강알칼리수의 분사를 통해 폐유수의 표면으로 부상한 폐유 성분을 용해하여 동,식물성 폐유 및 광물성 폐유를 연속적으로 신속하고 용이하게 분해 제거시켜 정화조나 하천수로 배출가능하도록 함으로써, 하천수 및 해양 오염을 방지 가능하도록 한 강알칼리수와 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치를 제공하는 것에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강알칼리수와 음이온 수산화라디칼을 이용한 유지분해장치는, 일측에 마련된 유입구을 통해 유입된 폐유수에서 혼합된 고형물을 걸름시키는 걸름망이 설치된 침전조와, 상기 침전조에 대하여 하부가 개구된 제1격벽에 의해 구획되며 상기 제1격벽의 개구를 통해 상기 침전조에서 유입되는 폐유수를 산화 분해하도록 수산화라디칼과 음이온을 폭기시키는 폭기수단이 설치된 폭기조와, 상기 폭기조에 대하여 하부가 개구된 제2격벽에 의해 구획되며 상기 제2격벽의 개구를 통해 상기 폭기조에서 산화 분해된 폐유수를 유입받아 일 측에 마련된 배출구로 배출하도록 된 유지분해조와; 기포를 발생하도록 된 기포발생기와 오존가스를 발생하도록 된 오존발생기와 수산화라디칼과 음이온을 발생하도록 된 수산화라디칼/음이온 발생기를 가지어 상기 폭기수단으로 수산화라디칼과 음이온이 함유된 기체를 제공하도록 된 콘트롤박스를 포함하여 이루어지는 강알칼리수와 음이온 수산화라디칼을 이용한 유지분해장치에 있어서; 상기한 제2격벽의 양면에는, 상기 배출구보다 높은 위치에서 PH 12.5~13.2의 범위를 가지는 강알칼리수를 상기 폭기조와 상기 유지 분해조에 수용된 폐유수로 분사함으로써 폐유수의 표면으로 부상한 폐유 성분을 용해하도록 된 도포수단이 각각 구비되며; 상기 콘트롤박스에는, 상기 도포수단와 연결된 강알칼리공급관과 연결되어, 강알칼리수를 공급하도록 전해질공급장치를 통해 전해질을 공급받아 강알칼리수를 발생하도록 된 강알칼리 전해조를 더 구비하고; 상기한 도포수단에서는, 선택적으로 소포제를 분사하도록 되어 폐유수의 표면에서 발생한 거품을 제거하도록 된 것을 특징으로 한다.

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상기한 바와 같이 본 발명에 따른 강알칼리수와 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치에 따르면, 강알칼리수가 폭기조 상부 수표면에 분사, 도포되어 동,식물성 폐유을 용해시키면 수산화 라디칼 또는 음이온이 혼합된 수산화 라디칼을 폭기조

저면으로 공급하여 폭기조내부 수표면에 용해되어 저장된 동,식물성 폐유 및 광물성 폐유를 연속적으로 신속하고 용이하게 분해 제거시켜 정화조나 하천수로 배출가능하도록 구성함으로써, 하천수 및 해양 오염과 관거폐색을 방지하고 하수처리장치의 처리 부하를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 그리스트랩의 폭기장치와 콘트롤박스를 나타낸 평면도
도2는 그리스트랩의 폭기장치의 단면도
도 3은 강알칼리수 전해장치 단면도

이하에서는, 본 발명에 따른 강알칼리수와 수산화 라디칼을 이용한 유지분해 장치의 일실시예를 들어 상세하게 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 강알칼리수와 수산화 라디칼 및 음이온을 이용한 유지 분해장치는, 강알칼리수와 수산화 라디칼 또는 음이온이 혼합된 수산화 라디칼을 폭기조 측으로 공급하여 폭기조에 상부에 저장된 동,식물성 폐유 및 광물성 폐유를 연속적으로 신속하고 용이하게 용해 및 분해 제거시켜 정화조나 하천수로 배출되도록 구성함으로써, 하천수 및 해양 오염을 방지할 수있도록 구성된다.

상기한 본 발명에 따른 강알칼리수와 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치는 걸름망이 형성되고, 일면에는 동,식물성 폐유 및 광물성 폐유(이하, 폐유수로 통칭함)가 혼합된 폐유수(廢油水)를 유입 및 유입된 폐유수가 산화분해 처리된 처리수가 배출 가능하도록 구비되되, 내부는 폐유수 및 처리수가 유동가능 하도록 하부가 개구된 제1,2격벽(15,16)에 의해 침전조와 폭기조 그리고 배출구(22)로 분할 형성되어 구비되는 유지분해조와, 상기 유지분해조의 침전조 상부에 삽입 및 탈거가능하게 설치되어 폐유수에 혼합되어 유입되는 고형물은 걸름시키고 폐유수는 유출가능 하도록 구비되는 걸름망(14)과, 상기 걸름망(14)를 통과하여 폭기조로 유입된 폐유수측으로 강알칼리수(40)를 분사 도포하는 도포수단(16)과, 수산화라디칼을 생성 및 폭기시켜 폐유수에 포함된 폐유를 산화 분해처리가능하도록 구비되는 폭기수단(17)과, 상기 강알칼리를 발생시켜 공급하는 전해조(52)와 폭기수단(17) 측으로 기포를 발생시켜 공급가능 하도록 구비되는 기포발생기(41)와, 상기 강알칼리 전해조(52)와 기포발생기(41)를 실장시키되, 전면에 설치된 다수의 조작버튼에 의해 강알칼리 전해조(52)와 공급 밸브, 폭기수단(17)과 기포발생기(41)를 제어가능 하도록 제어부(미도시함)를 갖추어 구비되는 컨트롤박스(11)를 포함하여 이루어진다.

이하에서, 상기한 본 발명에 따른 강알칼리수와 음이온 , 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 강알칼리수와 음이온, 수산화 라디칼을 이용한 유지 분해장치의 유지분해조는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상면은 개구되어 덮개에 의해 개폐되도록 "U"자 형상의 단면으로 형성되고, 내부는 하부가 개구된 제1,2개구부가 각각 형성된 제1,2격벽(15,16)에 의해 폐유수에 포함된 고형물을 침전시키기 위한 침전조와 상기 침전조의 저면을 통하여 유입된 폐유수를 폭기시키기 위한 폭기조 그리고, 폭기에 의해 산화처리된 처리수를 배출시키기 위한 배출구( 22)로 형성되며, 일면에는 폐유수의 유입을 위한 유입구(21)가 형성되고, 타측면에는 유입구(21)를 통하여 유입된 폐유수가 폭기조를 통과하는 것에 의해 산화 분해처리된 처리수를 배출가능하도록 배출구(22)가 형성되어 구비된다.

상기한 걸름망(14)는 유지분해조의 침전조에 삽입 및 탈거가능하게 설치되어 유입구(21)를 통하여 유입되는 폐유수에 포함된 고형물을 걸름시키도록 구비된다.

상기한 도포수단(18)과 폭기수단(17)은 제어부의 제어에 의해 작동하며, 컨트롤박스(11)에 내설된 강알칼리수를 발생시키는 전해조(52) 및 수산화라디칼/음이온발생기(43)로부터 각각 생성된 강알칼리수와 수산화라디칼/음이온을 공급받는다. 상기 강알칼리수는 폐유수 표면에 부상한 폐유수 내에 용해시키고 상기 수산화라디칼/음이온은 폭기되면서 폐유수에 포함된 폐유를 산화 분해한다.

상기 컨트롤박스(11)에는 상기 제어부(미도시)와, 전해질을 공급하여 강알칼리수를 생성시키는 전해조(52)와, 기포발생기(41)를 통하여 발생된 기포로 오존을 발생시켜 공급되도록 구비되는 오존발생기(42)와, 상기 오존발생기(42)부터 공급되는 오존을 내부로 유입시켜 배출시키는 것에 의해 음이온과 수산화라디칼을 생성하는 수산화라디칼/음이온발생기(43)를 포함한다.

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여기서, 전해질공급장치(51)입구쪽으로 유입된 시수에 전해질을 첨가하여 강알칼리전해조(52)로 보내고 강알칼리전해조(52)에 유입된 전해질이 함유된 시수는 직류전원장치(53)의 전원에 의하여 이온분리막(56) 사이에서 분해되어 산성과 알칼리수로 나누어 진다. 여기서 산성수는 외부로 배출되고 알칼리수는 제 2전해조로 유입되어 강알칼리수로 전환된다.

상기한 강알칼리수는 제어부의 제어에 의해 폭기조 상부로 공급되어 2격벽(16) 상부면에 위치한 도포수단(18)에서 도포되어 비중차이로 부상된 폐유수를 용해시킨다. 용해된 폐유 내지 폐유수는 수산화 라디칼과 음이온에 의해 분해된다

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 따른 강알칼리수와 수산화 라디칼을 이용한 유지분해장치를 이용하여 급식시설의 주방바닥면에 매설하여 사용하게 되면, 첨부된 도면 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 고형물이 포함된 폐유수가 유지분해조의 유입구(21)를 통하여 유입되는 중에 상기 유지분해조의 침전조에 설치된 걸름망(14)에 의해 고형물이 걸러지고, 폐유수는 걸름망(14)의 망에 형성된 다수의 구멍을 통과하여 침전조에 저장된다.

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상기 침전조에 폐유수가 일정량 유입되면, 제1격벽(15)의 개구부를 통하여 폭기조측으로 유입된다.

상기 폭기조측으로 유입되면 수산화라디칼과 음이온이 공기와 함께 분사되어 폐유수를 상부로 부상시키고 분해하고, 부상된 폐유의 표면에는 강알칼리수(40)가 도포되어 용해된다. 이러한 과정을 반복하면서 처리된 처리수는 배출구(22)를 통해 배출되므로 하천수의 오염을 방지할 수 있으며 그리스트랩(20) 내부를 살균처리하여 식중독등 수인성 전염병을 예방하게 된다.

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이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

11: 콘트롤박스 12: 음이온,수산화라디칼공급관 13: 강알칼리공급관
14: 걸름망 15: 제1격벽 16: 제2격벽 17: 폭기수단 18: 도포수단
19: p트랩 20: 그리스트랩 21: 유입구 22: 배출구 40: 강알칼리수
41: 기포발생기 42: 오존발생기 43: 수산화라디칼/음이온발생기
51: 전해질공급장치 52: 전해조 53 직류공급장치 54: 양전극
55: 음전극 56:이온분리막 57: 알칼리수 공급관 58: 산성수공급관
59: 전해질 공급관

Claims (2)

1. 일측에 마련된 유입구(21)을 통해 유입된 폐유수에서 혼합된 고형물을 걸름시키는 걸름망(14)이 설치된 침전조와, 상기 침전조에 대하여 하부가 개구된 제1격벽(15)에 의해 구획되며 상기 제1격벽(15)의 개구를 통해 상기 침전조에서 유입되는 폐유수를 산화 분해하도록 수산화라디칼과 음이온을 폭기시키는 폭기수단(17)이 설치된 폭기조와, 상기 폭기조에 대하여 하부가 개구된 제2격벽(16)에 의해 구획되며 상기 제2격벽(16)의 개구를 통해 상기 폭기조에서 산화 분해된 폐유수를 유입받아 일 측에 마련된 배출구(22)로 배출하도록 된 유지분해조와; 기포를 발생하도록 된 기포발생기(41)와 오존가스를 발생하도록 된 오존발생기(42)와 수산화라디칼과 음이온을 발생하도록 된 수산화라디칼/음이온 발생기(43)를 가지어 상기 폭기수단(17)으로 수산화라디칼과 음이온이 함유된 기체를 제공하도록 된 콘트롤박스(11)를 포함하여 이루어지는 강알칼리수와 음이온 수산화라디칼을 이용한 유지분해장치에 있어서;
   상기한 제2격벽(16)의 양면에는,
   상기 배출구(22)보다 높은 위치에서 PH 12.5~13.2의 범위를 가지는 강알칼리수를 상기 폭기조와 상기 유지 분해조에 수용된 폐유수로 분사함으로써 폐유수의 표면으로 부상한 폐유 성분을 용해하도록 된 도포수단(18)이 각각 구비되며;
   상기 콘트롤박스(11)에는,
   상기 도포수단(18)와 연결된 강알칼리공급관(13)과 연결되어, 강알칼리수를 공급하도록 전해질공급장치(51)를 통해 전해질을 공급받아 강알칼리수를 발생하도록 된 강알칼리 전해조(52)를 더 구비하고;
   상기한 도포수단(18)에서는,
   선택적으로 소포제를 분사하도록 되어 폐유수의 표면에서 발생한 거품을 제거하도록 된 것을 특징으로 하는 강알칼리수와 음이온 수산화라디칼을 이용한 유지분해장치.
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