KR101682581B1 - 우수내 비점오염원 처리 시스템 - Google Patents
우수내 비점오염원 처리 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101682581B1 KR101682581B1 KR1020160080812A KR20160080812A KR101682581B1 KR 101682581 B1 KR101682581 B1 KR 101682581B1 KR 1020160080812 A KR1020160080812 A KR 1020160080812A KR 20160080812 A KR20160080812 A KR 20160080812A KR 101682581 B1 KR101682581 B1 KR 101682581B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tank
- water
- membrane
- pipe
- weight
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
- E03F5/101—Dedicated additional structures, interposed or parallel to the sewer system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/005—Combined electrochemical biological processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
- E03F5/105—Accessories, e.g. flow regulators or cleaning devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/14—Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/001—Runoff or storm water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4616—Power supply
- C02F2201/46165—Special power supply, e.g. solar energy or batteries
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
본 발명은 우수내 비점오염원 처리 시스템으로, 보다 상세하게는 집수관, 침전조, 혐기조, 전기분해조, 무산소조 및 막 분리조로 구성되되, 상기 집수관은 패각분말이 혼합된 수지 조성물로 항균성을 가지고 있고, 유로관과 제1 상부판 및 제2 상부판으로 이루어지며, 상기 침전조에는 칼슘 및 아세트산이 포함된 응집제를 투입하여 우수 부유입자를 고액분리하고, 상기 혐기조는 인 방출 및 유기물을 제거하며, 상기 전기분해조는 풀-브릿지(Full-bridge) 컨버터가 포함된 전기분해장치를 이용하여 인을 용출하고, 상기 무산소조는 전기분해조에서 처리된 처리수를 공급받아 용출된 인을 제거 및 탈질처리하며, 상기 막 분리조는 친수성 고분자막과 금속막으로 이루어진 복합막으로 잔존해 있는 유해물질 및 유기물을 제거하는 처리시스템에 관한 것이며, 고도처리전 전처리 단계로 항균성을 갖는 집수관과 상기 집수관 내부에 볼형태로 상기 집수관과 동일한 항균성능을 가지는 조성물로 이루어진 여과재가 구비되어 이물질 제거 및 유해성분을 제거함으로써 수처리의 정수효과를 높일 수 있고, 고도처리전 전처리 단계를 실시하여 고도처리의 설비를 소규모로 운영함으로써 관리가 용이하고, 유지비를 절감할 수 있으며, 전기분해조에 풀-브릿지(Full-bridge) 컨버터가 포함되어 일정한 전력을 소비하여 종래의 전기분해보다 높은 효율을 가지고, 일정한 전원이 공급되어 장기적으로 유지비용을 저감하고, 친수성 고분자막과 금속막의 복합막을 사용하여 여과 효율을 높이고, 친수성 고분자막의 세정 및 교체가 간편하게 할수 있도록 구성되어 관리비용을 감소시킬 수 있다.
Description
본 발명은 우수내 비점오염원 처리 시스템으로, 보다 상세하게는 집수관, 침전조, 혐기조, 전기분해조, 무산소조 및 막 분리조로 구성되되, 상기 집수관은 패각분말이 혼합된 수지 조성물로 항균성을 가지고 있고, 유로관과 제1 상부판 및 제2 상부판으로 이루어지며, 상기 침전조에는 칼슘 및 아세트산이 포함된 응집제를 투입하여 우수 부유입자를 고액분리하고, 상기 혐기조는 인 방출 및 유기물을 제거하며, 상기 전기분해조는 풀-브릿지(Full-bridge) 컨버터가 포함된 전기분해장치를 이용하여 인을 용출하고, 상기 무산소조는 전기분해조에서 처리된 처리수를 공급받아 용출된 인을 제거 및 탈질처리하며, 상기 막 분리조는 친수성 고분자막과 금속막으로 이루어진 복합막으로 잔존해 있는 유해물질 및 유기물을 제거하는 처리시스템에 관한 것이다.
세계적으로 인구 증가와 산업화 및 도시화로 인하여 수질이 오염되고, 생활수준의 증가로 물 사용량이 증가 되면서 여러 나라에서 물 부족 문제가 발생하고 있고, 우리나라도 1993년부터 물 부족 국가로 분류되었다. 그에 따라서 물 확보를 위한 방법에 관한 관심이 높아지고 있고, 그 중 비가 내리면 바로 수계(水系)로 배출되는 우수(雨水)를 저장하여 이용하는 방법이 자연환경을 훼손없이 물을 얻을 수 있어 관심이 높아지고 있다. 그러나 상기의 우수를 저장하여 사용하는 방법은 우수가 비점오염물질에 의하여 오염된 오수로써 비점오염물질을 제거 하지 않고는 사용하기가 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
일반적으로 비점오염물질은 주로 비가 올 때 지표면 유출수와 함께 유출되는 오염물질로서 농지에 살포된 비료나 농약, 토양 침식물, 축사 유출물, 교통 오염물질, 도시지역의 먼지와 쓰레기, 자연동식물의 잔여물, 지표면에 떨어진 대기 오염물질 등을 말한다.
따라서 모든 오염물질을 포함한 채 배출되는 빗물이 실제로 주된 비점오염원이 되고, 비가 와야 유출되기 때문에 기간에 따라 배출량의 차이가 크고 예측과 정량화가 어려우며, 인위적 조절이 어려운 기상조건, 지질 및 지형 등에 영향을 많이 받는 특성을 지니고 있으며, 그에 따라서 제도적으로 배출기준이 정해져 있지 않다.
상수원인 한강수계의 팔당댐 상류지역에 대한'비점오염원연구용역'에 따르면 1999년 말 기준으로 총 발생부하량(BOD기준) 16만 9702톤/년 중 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등 점오염원에서 발생되는 오염부하량은 80.4%인 13만 6509톤/년이고, 비점오염원에서 발생되는 오염부하량은 19.6%인 3만 3193톤/년으로 조사되었고, 또한 총 배출부하량(BOD기준)으로는 비점오염원이 44.5%에 이르는 것으로 추정되어, 비점오염원이 수질오염에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났으며,4대 수계에 속하는 금강, 낙동강, 영산강 수계도 이와 비슷한 양상을 보이는 것으로 추정하고 있다.
상기의 비점오염원을 제거하는 선행기술들로는 한국등록특허 제10-1238475호(2013.03.04.) 고도하폐수처리장치와 병합한 비점원오염원 제거처리시스템으로 유입폐수의 스크린등의 처리를 위한 예비 및 일차처리부와, 유기물질 및 영양소 제거를 위한 생물학적영양소제거부와, 침전지인 이차침전부와, 상기 이차침전물부터 유출된 유출수의 질산화를 위한 접촉생물질산화부와 상기 접촉생물질산화부로부터 처리된 하폐수처리수를 깨끗한 물로 전환시키기 위한 고액 분리부 및 상기 접촉생물질산화부의 배출수를 효과적으로 제거하기 위하여 고액분리부 유입직전에 약품을 주입하는 약품주입부를 갖추는 고도하폐수처리장치 및 비점원오염원유입수를 비점원오염원처리수로 최종 처리하여 방류하기 위하여, 비점원오염원유입수의 스크린 등의 예비처리를 위한 예비처리부와 비점원오염원장치의 미생물을 유지하기 위한 접촉생물산화부 및 부유물질을 완전히 제거하기 위한 고도고액분리부를 갖추는 비점원오염원제거장치가 병합된 제거처리시스템에 관한 것이고, 한국등록특허 제10-0910661호(2009.08.05.)은 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터시스템으로 상부가 개방되어 가로수가 식재되거나 화단이 조성된 식생공간을 가지면서 상단이 도로면보다 높도록 도로변에 매립되는 트리 박스를 포함하되, 상기 도로변에 접하면서 도로면 위로 노출되는 상기 트리 박스의 측벽에는 상기 도로면의 유수가 통과할 수 있도록 유입공이 형성되고, 상기 트리 박스의 내부에는 상기 통공을 통하여 트리 박스로 유입된 유수에 포함된 비점오염을 여과하는 여과층 및 상기 여과된 유수를 배출하기 위한 유공관이 설치되는 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템에 관한 것이다.
상기의 첫번째 선행기술을 살펴보면 스크린, 일차처리부, 생물학적영양소제거부, 이차침전부, 접촉생물질산화부, 고액분리부 및 약품 주입부으로 이루어져 처리과정이 복잡하고, 그로 인해 유지비용이 많이 든다는 문제점을 가지며, 두번째 선행기술을 살펴보면 도로 주변의 가로수 공간에서 사용되어 실질적으로 상수원등으로 배출되는 우수에는 사용되지 않는다는 한계와 사용 되어진다고 하더라도 단순한 유공관 및 여과층으로 구성된 트리 박스 필터에 의한 오염물제거가 완벽하게 이루어질수 없다는 문제점을 가지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 선행기술들이 가지고 있는 복잡한 처리시스템을 간소화하고, 고도처리시스템을 구비하되 우수를 저장하여 고도처리 하기 전 전처리 과정으로 항균성을 가지고 여과를 실시하는 집수관을 설치하여 오염물제거의 효과를 높이는 우수내 비점오염원 처리시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하고 목적으로 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 우수내 비점오염원 처리 시스템은 집수관, 침전조, 혐기조, 전기분해조, 무산소조 및 막 분리조로 구성되되, 상기 집수관은 패각분말이 혼합된 수지 조성물로 항균성을 가지고 있고, "U"자 형상의 유로관(10), 상기 유로관(10) 상부로 복수개의 천공이 있는 제1 상부판(20) 및 상기 제1상부판(20) 상부에 위치하여 격자형식으로 이물질을 거르는 제2 상부판(30)으로 이루어지며, 상기 침전조는 집수관을 통해 유입된 오염수에 칼슘 및 아세트산이 포함된 응집제를 투입하여 우수내 부유입자를 고액분리하고, 상기 혐기조는 침전조에서 고액분리된 처리수의 인 방출 및 유기물을 제거하며, 상기 전기분해조는 혐기조에서 처리된 처리수를 풀-브릿지(Full-bridge) 컨버터가 포함된 전력 변화장치(50)가 설치된 전기분해장치를 이용하여 인을 용출하고, 상기 무산소조는 전기분해조에서 처리된 처리수를 공급받아 용출된 인을 제거하고, 탈질처리하며, 상기 막 분리조는 무산소조에서 처리된 처리수에 잔존하는 유해물질 및 유기물을 친수성 고분자막(70)과 금속막(80)으로 이루어진다.
상기 집수관의 조성물은 이온화된 패각 분말과 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 실리콘 고무, 폴리우레탄 고무(Thermoplastic Poly Urethane)중 선택된 하나와 1:1비율로 혼합하여 이루어진다.
상기 집수관 조성물은 볼형태의 여과재(40)로 제조될 수 있으며, 상기 여과재(40)는 집수관 내부에 투입되어 오염수의 이물질 제거 및 항균효율을 높일 수 있으며, 볼 형태의 여과재(40)가 하방으로 굴러가지 않도록 집수관 내부에 지면에서 소정 높이로 격벽(미도시)을 설치한다.
상기 이온화된 패각 분말은 꼬막 또는 굴의 패각을 pH가 7.5~9.0인 알칼리수를 이용하여 3회이상 세척한 후 1100~1200℃에서 소성하고, 3~8㎛로 분쇄한 후 계면 활성제로 표면 처리하여 표면 극성을 낮추어 제조한다.
상기 응집제는 산화알루미늄의 농도가 7%인 황산알루미늄 40~70 중량부 및 산화알루미늄의 농도가 10%인 폴리염화알루미늄 30~50 중량부 중 선택된 하나와 농도가 20~30%인 염산 10~20 중량부와 순도가 60~80%인 아세트산 2~30 중량부를 혼합하고, 꼬막 또는 굴의 패각을 증류수로 3회이상 세척한 후 건조하여 100~150메쉬로 분홰한 패각분말 60~70 중량부와 제올라이트 10~30 중량부와 산호초 분말 5~10 중량부를 혼합하며, 상기 아세트산이 포함된 혼합물과 패각 분말이 혼합된 혼합물의 비율을 1:0.3~0.5로 혼합하여 10~300kgf/㎠의 압력하에서 100~150℃로 가열한 뒤 10~30℃에서 냉각시켜서 제조한다.
상기 전기분해조의 전기분해장치는 양극 및 음극을 철 전극으로 하고, 각 레그에 2개씩 총 4개의 다이오드를 사용하여 구성된 다이오드 정류단(52)과 총 4개의 스위치로 구성된 풀-브릿지 컨버터단(54)과 4개의 다이오드를 구성하고, 철 전극으로 전류를 보내는 출력 필터단(56)으로 이루어진 전력변화장치(50)가 일측면에 설치되어 일정한 전류를 전극에 보낸다.
상기 다이오드 정류단(52) 및 풀-브릿지 컨버터단(54)에서 출력 필터단(56)으로 전류를 보낼 때 변압기 코어에서 발생되는 열을 고려하여 변압기 턴수를 3:1 비율로 한다.
상기 무산소조는 무산소조 1과 무산소조 2로 복수개 설치된다.
상기 막 분리조의 복합막은 친수성인 재생 셀룰로오스, 초산셀룰로오스(CA) 및 폴리비닐알콜(PVA) 중 선택된 하나의 친수성 고분자막(70)으로 이루어지고, 외부는 금속막(80)으로 이루어진다.
상기 금속막(80)은 다공질로 니켈, 크롬, 철, 탄소, 규소 및 망간이 포함된 인코넬(Inconel)로 이루어진다.
상기 친수성 고분자막(70)은 평판형으로 제조하고, 일측면에 처리수 유입 파이프(72)가 부착되며, 상기 유입 파이프(72)가 내부에 위치하도록 롤 형태로 형성시킨 후 중앙이 중공된 원형 파이프 형태의 인코넬 금속막(80)에 삽입하며, 상기 친수성 고분자막(70)이 삽입된 금속막(80)을 복합막 케이스(90)에 투입하고, 처리수 주입구(62)가 형성된 주입부(60)로 차단하는 우수내 비점오염원 처리 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 우수내 비점오염원 처리 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 본 발명은 고도처리전 전처리 단계로 항균성을 갖는 집수관과 상기 집수관 내부에 볼형태로 상기 집수관과 동일한 항균성능을 가지는 조성물로 이루어진 여과재가 구비되어 이물질 제거 및 유해성분을 제거함으로써 수처리의 정수효과를 높일 수 있다.
(2) 본 발명은 고도처리전 전처리 단계를 실시하여 고도처리의 설비를 소규모로 운영함으로써 관리가 용이하고, 유지비를 절감할 수 있다.
(3) 본 발명은 전기분해조에 풀-브릿지(Full-bridge) 컨버터가 포함되어 일정한 전력을 소비하여 종래의 전기분해보다 높은 효율을 가지고, 일정한 전원이 공급되어 장기적으로 유지비용을 저감시킨다.
(4) 본 발명은 친수성 고분자막과 금속막의 복합막을 사용하여 여과 효율을 높이고, 친수성 고분자막의 세정 및 교체가 간편하게 할 수 있도록 구성되어 관리비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 우수내 비점오염원 처리 시스템의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 집수관의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지면에 설치되고 내부에 여과재과 투입된 집수관의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기분해장치에 포함된 풀-브릿지(Full-bridge)의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 친수성 고분자막이 참고도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복함막의 참고도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 집수관의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지면에 설치되고 내부에 여과재과 투입된 집수관의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기분해장치에 포함된 풀-브릿지(Full-bridge)의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 친수성 고분자막이 참고도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복함막의 참고도이다.
본 발명의 명칭은 "우수내 비점오염원 처리 시스템"으로 통상의 기술자가 쉽게 알 수 있도록 구체적인 내용을 기재하고 충분히 유추 가능한 별도의 기재는 생략하며 필요 경우 실시예 및 도면을 기재한다. 또한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 정의된 용어들은 한정 해석하지 아니하며, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있고, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명의 일면에 있어서,
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 우수내 비점오염원 처리 시스템의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 집수관의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지면에 설치되고 내부에 여과재과 투입된 집수관의 단면도로 도 1 내지 도 3을 참고하여 하기에 더욱 상세하게 개진한다.
본 발명의 우수내 비점오염원 처리시스템은 집수관, 침전조, 혐기조, 전기분해조, 무산소조 및 막 분리조로 구성되되, 상기 집수관은 패각분말이 혼합된 수지 조성물로 항균성을 가지고 있고, "U"자 또는 상부가 개방된 "ㅁ" 형상의 유로관(10), 상기 유로관(10) 상부로 복수개의 천공이 있는 제1 상부판(20) 및 상기 제1상부판(20) 상부에 위치하여 격자형식으로 이물질을 거르는 제2 상부판(30)으로 이루어지며, 상기 침전조는 집수관을 통해 유입된 오염수에 칼슘 및 아세트산이 포함된 응집제를 투입하여 우수내 부유입자를 고액분리하고, 상기 혐기조는 침전조에서 고액분리된 처리수의 인 방출 및 유기물을 제거하며, 상기 전기분해조는 혐기조에서 처리된 처리수를 풀-브릿지(Full-bridge) 컨버터가 포함된 전력 변화장치(50)가 설치된 전기분해장치를 이용하여 인을 용출하고, 상기 무산소조는 전기분해조에서 처리된 처리수를 공급받아 용출된 인 제거 및 탈질처리하며,상기 막 분리조는 무산소조에서 처리된 처리수에 잔존하는 유해물질 및 유기물을 친수성 고분자막(70)과 금속막(80)으로 이루어진다.
상기 집수관의 조성물은 이온화된 패각 분말과 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 실리콘 고무, 폴리우레탄 고무(Thermoplastic Poly Urethane)중 선택된 하나와 1:1비율로 혼합하여 이루어진다.
상기 집수관 조성물은 볼 형태의 여과재(40)로 제조될 수 있으며, 상기 여과재는 집수관 내부에 투입되어 오염수의 이물질 제거 및 항균효율을 높일 수 있으며, 볼 형태의 여과재(40)가 하방으로 굴러가지 않도록 집수관 내부에 지면에서 소정 높이로 격벽(미도시)을 설치한다.
상기 이온화된 패각 분말은 꼬막 또는 굴의 패각을 pH가 7.5~9.0인 알칼리수를 이용하여 3회이상 세척한 후 1100~1200℃에서 소성하고, 3~8㎛로 분쇄한 후 계면 활성제로 표면 처리하여 표면 극성을 낮추어 제조한다.
상기 응집제는 산화알루미늄의 농도가 7%인 황산알루미늄 40~70 중량부 및 산화알루미늄의 농도가 10%인 폴리염화알루미늄 30~50 중량부 중 선택된 하나와 농도가 20~30%인 염산 10~20 중량부와 순도가 60~80%인 아세트산 2~30 중량부를 혼합하고, 꼬막 또는 굴의 패각을 증류수로 3회이상 세척한 후 건조하여 100~150메쉬로 분홰한 패각분말 60~70 중량부와 제올라이트 10~30 중량부와 산호초 분말 5~10 중량부를 혼합하며, 상기 아세트산이 포함된 혼합물과 패각 분말이 혼합된 혼합물의 비율을 1:0.3~0.5로 혼합하여 10~300kgf/㎠의 압력하에서 100~150℃로 가열한 뒤 10~30℃에서 냉각시켜서 제조한다.
상기 무산소조는 무산소조 1과 무산소조 2로 복수개 설치된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기분해장치에 포함된 풀-브릿지(Full-bridge)의 회로도로 도 4를 참고하여 하기에 더욱 상세하게 개진한다.
상기 전기분해조의 전기분해장치는 양극 및 음극을 철 전극으로 하고, 각 레그에 2개씩 총 4개의 다이오드를 사용하여 구성된 다이오드 정류단(52)과 총 4개의 스위치로 구성된 풀-브릿지 컨버터단(54)과 4개의 다이오드를 구성하고, 철 전극으로 전류를 보내는 출력 필터단(56)으로 전력 변환장치(50)가 이루어진다.
상기 다이오드 정류단(52) 및 풀-브릿지 컨버터단(54)에서 출력 필터단(56)으로 전류를 보낼 때 변압기 코어에서 발생되는 열을 고려하여 변압기 턴수를 3:1 비율로 한다.
상기 변압기 턴수는 110~130:55~65로 하는 것이 바람직하고, 상기 코어는 PQ, RM, EFD, EPC 코어 중 선택된 하나를 사용하고, 와이어는 Litz wire를 사용하며, 운영 중 발생될 수 있는 코어의 포화를 방지하기 위해 사용되는 코어의 중앙(Center les) 1㎜의 공극을 생성시키고, 생성된 공극에 캡톤 테이프를 부착시키는것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 친수성 고분자막이 참고도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복함막의 참고도로 도 5 및 도 6을 참고하여 하기에 더욱 상세하게 개진한다.
상기 막 분리조의 복합막은 친수성인 재생 셀룰로오스, 초산셀룰로오스(CA) 및 폴리비닐알콜(PVA) 중 선택된 하나의 친수성 고분자막(70)으로 이루어지고, 외부는 금속막(80)으로 이루어진다.
상기 금속막(80)은 다공질로 니켈, 크롬, 철, 탄소, 규소 및 망간이 포함된 인코넬(Inconel)로 이루어진다.
상기 친수성 고분자막(70)은 평판형으로 제조하고, 일측면에 처리수 유입 파이프(72)가 부착되며, 상기 유입 파이프(72)가 내부에 위치하도록 롤 형태로 형성시킨 후 중앙이 중공된 원형 파이프 형태의 인코넬 금속막(80)에 삽입하며, 상기 친수성 고분자막(70)이 삽입된 금속막(80)을 복합막 케이스(90)에 투입하고, 처리수 주입구(62)가 형성된 주입부(60)로 차단한다.
추가 일면에 있어서,
금속막(80)에 전하를 주어 오염물질과 분리막 표면의 정전기적 반발력을 이용하여 표면 오염을 방지 할 수 있거나, 친수성 고분자막(70)을 롤 형태로 감을때 상기 친수성 고분자막(70)들이 겹쳐지는 사이에 탄소나노튜브(CNT)를 1~3㎝의 두께로 충진 또는 코팅하여 유해한 박테리아 및 병원균의 독성물질을 제거할 수 있고, 상기 탄소나노튜브(CNT)는 친수성 고분자막(70)들 사이에 위치되어 유실을 방지할 수 있다.
실시예
1 : 항균성 실험
일반적으로 유통되는 항균성 수지조성물과 본 발명의 집수관 제조시 사용되는 항균성 수지조성물의 항균실험
상기 일반적인 항균성 수지조성물(플라스틱)과 본 발명의 수지조성물(집수관을 이루는 플라스틱)을 5㎠ 크기로 제조하고, 각각 대조군(무처리된 스토마커 필름)을 사용하여 대장균 (초기농도 3.4 x 10^5 CFU/mL), 녹농균(초기농도 3.6 x 10^5 CFU/mL), 황색포도상구균(초기농도 2.9 x 10^5 CFU/mL)을 상온에서 24시간 동안 반응시킨 후, 하기에 일반적인 항균성 수지조성물의 시험성적서(표 1)와 본 발명의 수지조성물 시험성적서(표 2)를 나타내었다.
본 실시예로 부터 본 발명에 의해 제조되어 집수관으로 사용되는 수지조성물의 항균 효과가 높다는 것을 알수 있다.
실험예
2 : 본 발명의
전기분해조의
인 제거 효율
KH2PO4의 투여량을 39.2~19.5mg/l 조절하여 철 전극판을 사용하지 않은 대조군과 인 제거 효율을 실험하고, 하기 표 3 결과를 나타내었다.
하기 표 3을 살펴보면 본 발명의 철 전극을 이요한 전기분해조에서의 인 제거율이 높다는 것을 확인할수 있었다.
| 1번 | 2번 | 3번 | 대조군 | ||
| 인 부하량 | mg/l | 39.2 | 29.5 | 19.5 | 19.5 |
| PO4-P | Effluent | 3.1 | 3.2 | 2.5 | 17.1 |
| R.E.(%) | 83.4 | 84.8 | 88.5 | 24.0 | |
| 철 농도 | mg/l | 56.3 | 62.7 | 79.0 | 없음 |
| HRT/SRT | hr/day | 8/6 | 8/6 | 8/6 | 8/6 |
상기 전기분해조의 철 전극은 알루미늄 재질로 대체 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 우수내 비점오염원 처리 시스템은 고도처리전 전처리 단계로 항균성을 갖는 집수관과 상기 집수관 내부에 볼형태로 상기 집수관과 동일한 항균성능을 가지는 조성물로 이루어진 여과재(40)가 구비되어 이물질 제거 및 유해성분을 제거함으로써 수처리의 정수효과를 높일 수 있고, 고도처리전 전처리 단계를 실시하여 고도처리의 설비를 소규모로 운영함으로써 관리가 용이하고, 유지비를 절감할 수 있으며, 전기분해조에 풀-브릿지(Full-bridge) 컨버터가 포함되어 일정한 전력을 소비하여 종래의 전기분해보다 높은 효율을 가지고, 일정한 전원이 공급되어 장기적으로 유지비용을 저감하고, 친수성 고분자막(70)과 금속막(80)의 복합막을 사용하여 여과 효율을 높이고, 친수성 고분자막(70)의 세정 및 교체가 간편하게 할수 있도록 구성되어 관리비용을 감소시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었지만, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술은 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 유로관 56 : 출력 필터단
20 : 제1 상부판 60 : 주입부
30 : 제2 상부판 62 : 주입구
40 : 여과재 70 : 친수성 고분자막
50 : 전력 변환장치 72 : 유입 파이프
52 : 다이오드 정류단 80 : 금속막
54 : 풀-브릿지 컨버터단 90 : 복합막 케이스
20 : 제1 상부판 60 : 주입부
30 : 제2 상부판 62 : 주입구
40 : 여과재 70 : 친수성 고분자막
50 : 전력 변환장치 72 : 유입 파이프
52 : 다이오드 정류단 80 : 금속막
54 : 풀-브릿지 컨버터단 90 : 복합막 케이스
Claims (11)
- 우수내 비점오염원 처리 시스템에 있어서,
상기 처리 시스템은 집수관, 침전조, 혐기조, 전기분해조, 무산소조 및 막 분리조로 구성되되,
상기 집수관은 패각분말이 혼합된 수지 조성물로 항균성을 가지고 있고, "U"자 형상의 유로관, 상기 유로관 상부로 복수개의 천공이 있는 제1 상부판 및 상기 제1 상부판 상부에 위치하여 격자형식으로 이물질을 거르는 제2 상부판으로 구성되고, 집수관 내부에 볼 형태의 여과재를 투입시켜 오염수의 이물질 제거 및 항균효율을 높이며,
상기 침전조는 집수관을 통해 유입된 오염수에 칼슘 및 아세트산이 포함된 응집제를 투입하여 우수내 부유입자를 고액분리하고,
상기 혐기조는 침전조에서 고액분리된 처리수의 인 방출 및 유기물을 제거하며,
상기 전기분해조는 혐기조에서 처리된 처리수를 풀-브릿지(Full-bridge) 컨버터가 포함된 전력 변화장치가 설치된 전기분해장치를 이용하여 인을 용출하고,
상기 무산소조는 전기분해조에서 처리된 처리수를 공급받아 용출된 인을 제거하고, 탈질처리하며,
상기 막 분리조는 무산소조에서 처리된 처리수에 잔존하는 유해물질 및 유기물을 친수성 고분자막과 금속막으로 이루어진 복합막으로 제거하고,
상기 응집제는 산화알루미늄의 농도가 7%인 황산알루미늄 40~70 중량부 및 산화알루미늄의 농도가 10%인 폴리염화알루미늄 30~50 중량부 중 선택된 하나와 농도가 20~30%인 염산 10~20 중량부와 순도가 60~80%인 아세트산 2~30 중량부를 혼합하고, 꼬막 또는 굴의 패각을 증류수로 3회이상 세척한 후 건조하여 100~150메쉬로 분쇄한 패각분말 60~70 중량부와 제올라이트 10~30 중량부와 산호초 분말 5~10 중량부를 혼합하며, 상기 아세트산이 포함된 혼합물과 패각 분말이 혼합된 혼합물의 비율을 1:0.3~0.5로 혼합하여 10~300kgf/㎠의 압력하에서 100~150℃로 가열한 뒤 10~30℃에서 냉각시켜서 제조하며,
상기 전기분해조의 전기분해장치는 양극 및 음극을 철 전극으로 하고, 각 레그에 2개씩 총 4개의 다이오드를 사용하여 구성된 다이오드 정류단과 총 4개의 스위치로 구성된 풀-브릿지 컨버터단과 4개의 다이오드를 구성하고, 철 전극으로 전류를 보내는 출력 필터단으로 이루어진 전력변화장치가 일측면에 설치되어 일정한 전류를 전극에 보내고,
상기 다이오드 정류단 및 풀-브릿지 컨버터단에서 출력 필터단으로 전류를 보낼 때 변압기 코어에서 발생되는 열을 고려하여 변압기 턴수를 3:1 비율로 하며,
상기 코어는 PQ, RM, EFD, EPC 코어 중 선택된 하나를 사용하고, 와이어는 Litz wire를 사용하며, 운영 중 발생될 수 있는 코어의 포화를 방지하기 위해 사용되는 코어의 중앙(Center les) 1㎜의 공극을 생성시키고, 생성된 공극에 캡톤 테이프를 부착시키고,
상기 막 분리조의 복합막은 친수성인 재생 셀룰로오스, 초산셀룰로오스(CA) 및 폴리비닐알콜(PVA) 중 선택된 하나의 친수성 고분자막으로 이루어지고, 외부는 금속막으로 이루어지며, 상기 금속막은 다공질로 니켈, 크롬, 철, 탄소, 규소 및 망간이 포함된 인코넬(Inconel)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수내 비점오염원 처리 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 집수관의 조성물은 이온화된 패각 분말과 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 실리콘 고무, 폴리우레탄 고무(Thermoplastic Poly Urethane)중 선택된 하나와 1:1비율로 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 우수내 비점오염원 처리 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 집수관 조성물은 볼형태의 여과재로 제조될 수 있으며, 상기 여과재는 집수관 내부에 투입되어 오염수의 이물질 제거 및 항균효율을 높일 수 있으며, 볼 형태의 여과재가 하방으로 굴러가지 않도록 집수관 내부에 지면에서 소정 높이로 격벽(미도시)을 설치하는 것을 특징으로 하는 우수내 비점오염원 처리 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 이온화된 패각 분말은 꼬막 또는 굴의 패각을 pH가 7.5~9.0인 알칼리수를 이용하여 3회이상 세척한 후 1100~1200℃에서 소성하고, 3~8㎛로 분쇄한 후 계면 활성제로 표면 처리하여 표면 극성을 낮추어 제조하는 것을 특징으로 하는 우수내 비점오염원 처리 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 무산소조는 무산소조 1과 무산소조 2로 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 우수내 비점오염원 처리 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제9 항에 있어서,
상기 친수성 고분자막은 평판형으로 제조하고, 일측면에 처리수 유입 파이프가 부착되며, 상기 유입 파이프가 내부에 위치하도록 롤 형태로 형성시킨 후 중앙이 중공된 원형 파이프 형태의 인코넬 금속막에 삽입하며, 상기 친수성 고분자막이 삽입된 금속막을 복합막 케이스에 투입하고, 처리수 주입구가 형성된 주입부로 차단하는 것을 특징으로 하는 우수내 비점오염원 처리 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160080812A KR101682581B1 (ko) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | 우수내 비점오염원 처리 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160080812A KR101682581B1 (ko) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | 우수내 비점오염원 처리 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101682581B1 true KR101682581B1 (ko) | 2016-12-05 |
Family
ID=57576128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160080812A KR101682581B1 (ko) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | 우수내 비점오염원 처리 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101682581B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108483803A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 广西金茂生物化工有限公司 | 一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法 |
| CN110228911A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-13 | 沈阳建筑大学 | 一种多级串联式自养-异养反硝化耦合脱氮除磷方法及装置 |
| CN110818034A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-21 | 萍乡拓步环保科技有限公司 | 一种多相催化微电解填料及制备方法 |
| KR20220143376A (ko) | 2021-04-16 | 2022-10-25 | 금오공과대학교 산학협력단 | 활성탄소섬유를 이용한 비점오염 저감 장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100910661B1 (ko) | 2008-07-29 | 2009-08-05 | 신강하이텍(주) | 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터시스템 |
| KR101203696B1 (ko) * | 2012-07-25 | 2012-11-21 | 국진산업개발(주) | 패각을 이용한 수처리용 세라믹 여재와 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 하폐수의 수처리 장치 |
| KR101238475B1 (ko) | 2011-01-07 | 2013-03-04 | (주) 부경이엔지 | 고도하폐수처리장치와 병합한 비점원오염원 제거처리시스템 |
| KR101543551B1 (ko) * | 2015-04-29 | 2015-08-10 | 주식회사 케이엔씨 | 전기분해를 이용한 하·폐수처리시스템 |
| KR101589671B1 (ko) * | 2015-08-13 | 2016-01-28 | 주식회사 우리종합기술 | 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템 |
-
2016
- 2016-06-28 KR KR1020160080812A patent/KR101682581B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100910661B1 (ko) | 2008-07-29 | 2009-08-05 | 신강하이텍(주) | 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터시스템 |
| KR101238475B1 (ko) | 2011-01-07 | 2013-03-04 | (주) 부경이엔지 | 고도하폐수처리장치와 병합한 비점원오염원 제거처리시스템 |
| KR101203696B1 (ko) * | 2012-07-25 | 2012-11-21 | 국진산업개발(주) | 패각을 이용한 수처리용 세라믹 여재와 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 하폐수의 수처리 장치 |
| KR101543551B1 (ko) * | 2015-04-29 | 2015-08-10 | 주식회사 케이엔씨 | 전기분해를 이용한 하·폐수처리시스템 |
| KR101589671B1 (ko) * | 2015-08-13 | 2016-01-28 | 주식회사 우리종합기술 | 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 이병섭 등, 전기분해수조를 위한 풀-브릿지 DC-DC 컨버터의 설계와 제어 방법, 전기학회논문지, 2015, Vol.64, No.4, pp.552-559* * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108483803A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 广西金茂生物化工有限公司 | 一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法 |
| CN110228911A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-13 | 沈阳建筑大学 | 一种多级串联式自养-异养反硝化耦合脱氮除磷方法及装置 |
| CN110228911B (zh) * | 2019-07-04 | 2022-05-13 | 沈阳建筑大学 | 一种多级串联式自养-异养反硝化耦合脱氮除磷方法及装置 |
| CN110818034A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-21 | 萍乡拓步环保科技有限公司 | 一种多相催化微电解填料及制备方法 |
| KR20220143376A (ko) | 2021-04-16 | 2022-10-25 | 금오공과대학교 산학협력단 | 활성탄소섬유를 이용한 비점오염 저감 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101682581B1 (ko) | 우수내 비점오염원 처리 시스템 | |
| CN107500474B (zh) | 一种农村生活污水分散收集和处理的方法及系统 | |
| CN203768124U (zh) | 一种用于微污染水处理的生态滤池 | |
| CN103951064A (zh) | 一种用于微污染水处理的生态滤池 | |
| CN101956417A (zh) | 一种用于海岛的泡沫封堵式微生物分解水循环环保厕所 | |
| KR101060100B1 (ko) | 저에너지 자연정화 수직흐름 설비를 구비하는 빗물 처리시스템 | |
| CN109704515A (zh) | 一种复合人工湿地生物滤池 | |
| CN109502889A (zh) | 一种污水处理系统 | |
| KR100944988B1 (ko) | 비점오염원 처리를 위한 복합여재 활용 자연형 저감 방법 | |
| CN209507918U (zh) | 一种适用于医院废水处理的污水处理装置 | |
| CN211111596U (zh) | 地上集成式一体化污水处理设备 | |
| CN211595374U (zh) | 一种悬浮生物膜与深度过滤联用的污水处理设备 | |
| CN112624499B (zh) | 一体化单户联户农村生活污水处理方法 | |
| CN105084660A (zh) | 一种接触氧化污水处理装置及其处理方法 | |
| KR100839026B1 (ko) | 기수의 담수화시스템 및 이를 이용하여 기수를농업재이용수로 전환하는 방법 | |
| CN212334918U (zh) | 溢流式光催化型人工湿地污水处理装置 | |
| CN112794529A (zh) | 一种联合污水处理工艺 | |
| O'Keeffe et al. | Practical measures for reducing phosphorus and faecal microbial loads from onsite wastewater treatment system discharges to the environment: a review | |
| CN110697977A (zh) | 一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺 | |
| CN205328819U (zh) | 一种低能耗mbr一体化污水处理设备 | |
| KR101674933B1 (ko) | 막 분리를 이용한 우수 처리시스템 | |
| CN105523683A (zh) | 一种污水处理方法 | |
| CN204824546U (zh) | 一种接触氧化污水处理装置 | |
| CN103848536A (zh) | 生活垃圾渗滤液处理方法 | |
| CN204298204U (zh) | 一种组合式分散布水污水回用装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191115 Year of fee payment: 4 |