KR102483967B1 - 착유세척수 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 착유세척수 처리장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 오염수인 착유세척수가 유입되고, 유입된 착유세척수에 오존을 용해하는 오존 용해기(171)와, 라디칼 반응용 기체(O2)를 공급하는 산소발생기(172)과, 상기 산소발생기(172)으로부터 라디칼 반응용 기체(O2)를 유입받고, 유입된 라디칼 반응용 기체를 플라즈마 방전에 의해서 라디칼 발생원(O3)을 생성하여서 오존 용해기(171)로 보내며, 상기 오존 용해기(171)로부터 처리대상수(H2O)를 유입받고, 내부에 길이방향을 따라서 처리대상수(H2O)에 자외선을 조사하는 자외선램프(130)가 내장된 플라즈마 방전관(100)과, 상기 플라즈마 방전관(100)에 의해서 처리된 처리수를 공급받고, 내부에 금속 전극(220)이 구비되어서 처리수를 전기 분해에 의해서 산화하며 또한 처리수를 오존에 의해서 산화하며 그리고 OH 라디칼에 의해서 산화하는 반응조(210)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 생물학적 처리과정을 배제하고 AOP(O3+UV, 오존 산화 반응공정)와 전기분해 반응공정에 의해서 농가에서 시설 사용 및 운전이 용이한 소규모의 장치로써 고효율의 착유세척수 처리장치를 구현할 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 착유세척수 처리장치에 관한 것으로, 특히 생물학적 처리과정을 배제하고 AOP(O3+UV, 오존 산화 반응공정)와 전기분해 반응공정에 의해서 농가에서 시설 사용 및 운전이 용이한 소규모의 장치로써 고효율의 착유세척수 처리장치를 구현할 수 있도록 하기에 적당하도록 착유세척수 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 가축분뇨 처리시설이 있는 낙농가는 착유 세척수를 가축분뇨 처리시설에 유입하여 처리할 수 있으나, 시설이 없는 농가는 세척수를 따로 모아 위탁 처리하여야 한다. 그동안 대부분의 낙농가들은 별도의 정화시설을 설치하지 않고 일부 위탁처리하거나 무단으로 방류하고 있는 실정이다.
착유세척수는 국립축산환경관리원에 따르면 젖소 50 ~ 60 두를 기준으로 하루 1 ~ 1.5 m3 정도 발생하고 있다. 착유작업 과정별 발생 세척수의 수질 특성은 아래 [표 1]과 같다. 착유 작업과정에서 착유실 바닥세척시에 가장 높은 오염도를 보였다.
[표 1]
젓소가 착유실에서 우유를 짜는 동안 똥오줌을 싸는 경우가 많이 발생하므로 착유실 바닥세척시 가장 높은 오염도를 보임을 확인할 수 있다.
착유 세척수는 50 ~ 60 두 기준으로 하루에 약 1.0 ~ 1.5 m3 발생하며, 낙농가들은「가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률」에 따라 방류수수질기준 이내로 처리해야 하므로 가능한 처리(정화)시설을 설치·운영하여야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 착유 세척수, 축산분뇨 및 오수에 함유된 오염물질은 대부분 활성슬러지를 기반으로한 생물학적 처리시스템을 통해 처리하게 된다.
그러나, 이러한 생물학적처리시스템은 넓은 부지면적과 초기투자비가 높아 농가(목장주)의 부담이 크다. 또한 소·중규모 농가에서는 미생물(활성슬러지) 관리에도 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 착유세척수 처리장치의 목적은,
첫째, 생물학적 처리과정을 배제하고 AOP(O3+UV, 오존 산화 반응공정)와 전기분해 반응공정에 의해서 농가에서 시설 사용 및 운전이 용이한 소규모의 장치로써 고효율의 착유세척수 처리장치를 구현할 수 있도록 하고,
둘째, 가장 까다로운 방류수 수질기준인 특정지역에 허가 대상 배출시설을 설치한 자가 설치한 처리시설(축사면적 900 m3 이상)을 기준으로 초기투자비와 유지관리비가 저렴하고 유지관리가 용이한 물리화학적 처리공정만으로 구성된 최적화된 착유세척수 처리장치를 제공할 수 있도록 하며,
셋째, 강한 산화력으로 유기물(COD, BOD), 색도 제거뿐만 아니라 총인(T-P), 총질소(T-N)의 제거율을 높일 수 있도록 하며,
넷째, 탄소나노튜브 전극의 채택에 의해서 금속이온 용출, 전극판 스케일 발생, 고사 등의 문제점을 모두 해결할 수 있도록 하며,
다섯째, 하나의 방전관에서 오존과 OH 라디칼을 동시에 생성할 수 있도록 하고,
여섯째, 이중관의 내부 즉, 내부관의 내부에 자외선램프를 내부관과 동축으로 튜브상으로 내장 구비함으로써 하나의 방전관에서 쉽고 편리하게 OH 라디칼을 만들 수 있도록 하며, 그리하여 오존의 생성과 OH 라디칼의 생성을 하나의 방전관에서 한 번의 공정으로 수행할 수 있도록 하며,
일곱째, 하나의 방전관에서 한 번의 공정으로 오존과 OH 라디칼을 동시에 생성함으로써, 오존 및 OH 라디칼의 생성 효율을 향상시킬 수 있도록 하며,
여덟째, 외부관과 내부관의 이중관의 내부에 자외선램프를 동축으로 내장함으로써 방전관에 있어서 점유공간을 최소화할 수 있도록 하며, 그리하여 제품의 소형화 및 컴팩트화를 구현할 수 있도록 하며,
아홉째, 방전관의 제작시에 필수로 들어가는 기왕의 고정캡을 이용하여 관상의 자외선램프를 취부함으로써, 자외선램프의 설치를 쉽고 간편하게 할 수 있도록 하며,
열번째, 조임링과 압착링을 채택함으로써 처리대상수의 누수를 확실히 막으면서 동시에 자외선램프의 고정을 견실하게 할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 착유세척수 처리장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 착유세척수 처리장치는, 오염수인 착유세척수가 유입되고, 유입된 착유세척수에 오존을 용해하는 오존 용해기와, 라디칼 반응용 기체를 공급하는 산소발생기과, 상기 산소발생기으로부터 라디칼 반응용 기체를 유입받고, 유입된 라디칼 반응용 기체를 플라즈마 방전에 의해서 라디칼 발생원을 생성하여서 오존 용해기로 보내며, 상기 오존 용해기로부터 처리대상수를 유입받고, 내부에 길이방향을 따라서 처리대상수에 자외선을 조사하는 자외선램프가 내장된 플라즈마 방전관과, 상기 플라즈마 방전관에 의해서 처리된 처리수를 공급받고, 내부에 금속 전극이 구비되어서 처리수를 전기 분해에 의해서 산화하며 또한 처리수를 오존에 의해서 산화하며 그리고 OH 라디칼에 의해서 산화하는 반응조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 착유세척수 처리장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 생물학적 처리과정을 배제하고 AOP(O3+UV, 오존 산화 반응공정)와 전기분해 반응공정에 의해서 농가에서 시설 사용 및 운전이 용이한 소규모의 장치로써 구현할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 가장 까다로운 방류수 수질기준인 특정지역에 허가대상배출시설을 설치한 자가 설치한 처리시설(축사면적 900 m3 이상)을 기준으로 초기투자비와 유지관리비가 저렴하고 유지관리가 용이한 물리화학적 처리공정만으로 구성된 최적화된 폐수 처리시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 강한 산화력으로 유기물(COD, BOD), 색도 제거뿐만 아니라 총인(T-P), 총질소(T-N)의 제거율을 높일 수 있는 효과가 있다.
넷째, 탄소나노튜브 전극의 채택에 의해서 금속이온 용출, 전극판 스케일 발생, 고사 등의 문제점을 모두 해결할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 하나의 방전관에서 오존과 OH 라디칼을 동시에 생성할 수 있는 효과가 있다. 특히, 방전관에서 생성된 오존을 처리대상수로 투입하여서 오존 처리된 처리대상수를 만들고, 이렇게 오존 처리된 처리대상수를 해당 방전관으로 다시 공급하여서 OH 라디칼로 만들 수 있게 된다.
여섯째, 이중관의 내부 즉, 내부관의 내부에 자외선램프를 내부관과 동축으로 튜브상으로 내장 구비함으로써 쉽고 편리하게 OH 라디칼을 만들 수 있는 효과가 있고, 그 결과 오존의 생성과 OH 라디칼의 생성을 하나의 방전관에서 한 번의 공정으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 하나의 방전관에서 한 번의 공정으로 오존과 OH 라디칼을 동시에 생성할 수 있으므로, 오존 및 OH 라디칼의 생성 효율이 향상되는 효과가 있다.
여덟째, 외부관과 내부관의 이중관의 내부에 자외선램프를 동축으로 내장함으로써 방전관에 있어서 점유공간을 최소화할 수 있는 효과가 있고, 또한 제품의 소형화 및 컴팩트화가 가능하다는 효과가 있다.
아홉째, 방전관의 제작시에 필수로 들어가는 기왕의 고정캡을 이용하여 관상의 자외선램프를 취부함으로써, 자외선램프의 설치를 쉽고 간편하게 할 수 있는 효과가 있다.
열번째, 조임링과 압착링을 채택함으로써 처리대상수의 누수를 확실히 막으면서 동시에 자외선램프의 고정을 견실하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 착유세척수 처리 과정을 나타내는 개략적인 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 사용 상태 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 상세 블록 구성도이다.
도 4는 도 3에서 플라즈마 방전관(100)의 상세 구성의 사시도이다.
도 5는 도 4의 길이방향을 따른 종단면도이다.
도 6은 도 4의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 사용 상태 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 상세 블록 구성도이다.
도 4는 도 3에서 플라즈마 방전관(100)의 상세 구성의 사시도이다.
도 5는 도 4의 길이방향을 따른 종단면도이다.
도 6은 도 4의 평면도이다.
다음은 본 발명인 착유세척수 처리장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)는, 오염수인 착유세척수가 유입되고, 유입된 착유세척수에 오존을 용해하는 오존 용해기(171)와, 라디칼 반응용 기체(O2)를 공급하는 산소발생기(172)과, 상기 산소발생기(172)으로부터 라디칼 반응용 기체[예컨대 산소(O2)]를 유입받고, 유입된 라디칼 반응용 기체를 플라즈마 방전에 의해서 라디칼 발생원[예컨대 오존(O3)]을 생성하여서 오존 용해기(171)로 보내며, 상기 오존 용해기(171)로부터 처리대상수(H2O)를 유입받고, 내부에 길이방향을 따라서 처리대상수(H2O)에 자외선을 조사하는 자외선램프(130)가 내장된 플라즈마 방전관(100)과, 상기 플라즈마 방전관(100)에 의해서 처리된 처리수를 공급받고, 내부에 금속 전극(220)이 구비되어서 처리수(오염수)를 전기 분해에 의한 산화하며 또한 처리수(오염수)를 용존 오존에 의해서 산화하며(오존 산화 반응) OH 라디칼에 의해서 산화(OH 라디칼 산화 반응)하는 반응조(210)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면 수중에 용해된 오존은 물을 산화 분해시키는 과정에서 OH 라디칼을 발생시키는데, 이 과정에 자외선램프(130)에서 방사되는 자외선 에너지가 추가됨으로써 더욱더 많은 OH 라디칼이 발생하게 된다.
따라서, 많은 양의 OH 라디칼의 발생으로 인한 강한 산화력으로 유기물(COD, BOD), 색도 제거뿐만 아니라 총인(T-P), 총질소(T-N)의 제거율이 높아지게 되는 것이다.
또한, 오존 용해기(171)와 반응조(210)를 오염수가 이동하면서 체류하는 시간이 길어지고, 이 체류 시간 동안에 오존이 반응을 하면서 용존 오존에 의해 오염수 내의 오염물질이 산화 분해될 수 있고, OH 라디칼에 의한 강력한 산화력에 의해서 난분해성 오염물질이 산화 분해되는 것이다.
또한 상기 금속 전극(220)에 의해서 전기 분해 반응으로 오염수(처리수)에 포함된 오염 물질, 스케일 유발 물질, 난분해성 물질등이 2차적으로 전해 산화 반응으로 제거되는 것이다.
여기서 본 발명에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서, 상기 오존 용해기(171)와 자외선 램프(130)가 내장된 플라즈마 방전관(100)과 산소 발생기(172)로 구성되는 장치를 컴팩트 AOP(Advaced Oxidation Processor)(CA)라고 명명하기로 한다.
이는 종래에는 큰 수조에 자외선 램프만을 침지시켜서 사용하였는데, 종래의 자외선 램프가 꽂힌 수조는 매우 넓고 큰 규모이므로, 이와 대조적으로 본원발명의
오존 용해기(171)와 자외선 램프(130)가 내장된 플라즈마 방전관(100)과 산소 발생기(172)로 구성되는 장치를 컴팩트 AOP(CA)는 규모가 매우 작으므로 컴팩트라고 명명하는 것이다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서, 상기 금속 전극(220)과 전기적으로 연결되고 금속 전극(220)으로 전압을 인가하는 전원공급장치(230)가 더 포함되어서 구성된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서, 금속 전극(220)의 표면에 부착된 스케일을 탈리하기 위해서, 상기 전원공급장치(230)에서 금속 전극(220)으로 인가되는 전극을 교번적으로 스위칭 제어하는 컨트롤러(미도시)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서, 착유실(R1)의 폐수(처리대상수)를 공급받아서 pH 조정을 위한 수처리용 응집제를 투입하는 pH 조정조(310)와, 상기 pH 조정조(310)를 통과한 처리대상수의 유량을 조정하기 위한 유량조정조(320)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 따라서는 상기 유량 조정조(320)와 오존 용해기(171) 사이에 구비되어서 오존 용해기(171)로 공급하기 위한 펌프(P1)가 더 포함되어서 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서, 상기 오존 용해기(171)와 반응조(210) 사이에 연결되어서, 상기 오존 용해기(171)의 오존수를 상기 플라즈마 방전관(100)을 경유하지 않고 곧바로 반응조(210)로 공급하는 오존수 직수관(P1)과, 상기 오존수 직수관(P1)에 설치되어서 상기 오존 용해기(171)로부터 반응조(210)로 오존수의 공급을 단속하는 제1 밸브(V1)와, 상기 제1 밸브(V1)의 스위칭 온오프를 제어하기 위한 컨트롤러(250)를 포함하여 구성되고, 상기 컨트롤러(250)는, 상기 오존 용해기(171) 내의 오존수의 현재 BOD(Biochemical Oxygen Demand) 값이 내부에 기 저장되어 있는 기준 BOD값보다 작고, 상기 오존 용해기(171) 내의 오존수의 현재 COD(Chemical Oxygen Demand) 값이 내부에 기 저장되어 있는 기준 COD값보다 작은 경우, 상기 제1 밸브(V1)를 개방하기 위한 스위칭 온 제어신호를 제1 밸브(V1)로 출력하고, 상기 컨트롤러(250)로부터 스위칭 온 제어신호를 수신한 제1 밸브(V1)는 개방되며, 상기 제1 밸브(V1)가 개방되는 경우 상기 오존 용해기(171)의 오존수가 곧바로 반응조(210)로 공급되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 상기와 같이 오존 용해기(171) 내부의 오존수(처리대상수)의 BOD값과 COD값이 낮다고 판단된 경우, 오염수(처리대상수, 오존수)의 오염도가 낮으므로 굳이 자외선 조사를 하는 플라즈마 방전관(100)을 거치지 않고[플라즈마 방전관(100)은 전력 소모가 큰 편이므로 유지 비용이 많이 소요된다] 곧바로 반응조(210)로 보내게 하기 위함이다.
이에 의하면, 유지 관리 비용이 절감되고 또한 오염원을 제거하면서도 신속하게 처리할 수 있게 된다.
상기 컨트롤러(250)로 입력되는 현재의 BOD값과 COD값은 예컨대 BOD 측정 센서(미도시)와 COD 측정 센서에 의해서 측정된 값이 컨트롤러(250)로 입력되어서 컨트롤러(250)가 이를 신호값으로 수신하게 된다.
그리고, 상기 오존수 직수관(P1)에서 분기되고 상기 반응조(210)의 금속 전극(220)의 하부에 출수단이 위치하는 오존수 분기관(P2)과, 상기 금속 전극(220)의 직하방과 상기 오존수 분기관(P2)의 출수단의 직상방의 사이에서 위치하여서, 상기 오존수 분기관(P2)에서 분사되는 고농도의 오존수를 금속 전극(220)의 하측에 직접 분사시킴으로써, 금속 전극(220)에 부착된 스케일을 제거하고 또한 금속 전극(220)의 표면에 있는 유기성 및 부착성 오염물질을 분사 압력 및 산화 반응에 의해서 제거하기 위한 분사 노즐(240)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서, 상기 금속 전극(220)은 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube) 전극인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 금속 전극(220)을 탄소나노튜브 전극(230)으로 구성함으로써 금속이온 용출, 전극판 스케일 발생, 고사 등의 문제점을 모두 해결할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 오존수 분기관(P2)에는 오존수 분기관(P2)을 통해서 분사 노즐로 공급되는 오존수의 흐름을 단속하기 위한 제2 밸브(V2)가 구비되고, 상기 제2 밸브(V2)는 상기 컨트롤러(250)의 제어에 의해서 스위칭 온오프된다.
또한, 상기 금속 전극(220)은 플레이트 형상의 양의 전극(+)과 음의 전극(-)이 1 ~ 3 mm의 간격으로 교차로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
미설명의 도면부호 F1, F2는 거름망(F1,F2)이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서, 상기 컴팩트 AOP에 의한 오존 산화 반응공정과 반응조(210)에 의한 전기분해 반응공정은 원수(처리대상수)의 총질소 농도, 유기물의 농도에 따라서 순서가 바뀌어서 선택적으로 운전될 수도 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서 자외선램프가 내장된 플라즈마 방전관(100)의 상세 구성에 대해서 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)에 있어서의 플라즈마 방전관(100)은, 처리대상수(H2O)가 통과하는 제1 소통로(11A)가 형성되어 있는 내부관(11)과, 라디칼 반응용 기체[예컨대 산소(O2)]가 통과하는 제2 소통로(12A)가 형성되어 있고 상기 내부관(11)의 외부에 구비되는 외부관(12)과, 상기 내부관(11)과 외부관(12)의 일측과 타측에 각각 구비되어서 상기 내부관(11)과 외부관(12)을 고정하는 한 쌍의 고정캡(13)과, 상기 제1 소통로(11A)와 연통되도록 상기 한 쌍의 고정캡(13) 중에서 일측의 고정캡(13)에 형성되어서 처리대상수가 유입되는 제1 유입구(11b)와, 상기 제1 유입구(11b)로 유입되어서 상기 제1 소통로(11A)를 통과한 처리대상수가 빠져나가도록 상기 한 쌍의 고정캡(13) 중에서 타측의 고정캡(13)에 형성되는 제1 토출구(11c)와, 상기 제2 소통로(12A)와 연통되도록 일측의 고정캡(13)에 형성되어서 라디칼 반응용 기체가 유입되는 제2 유입구(12b)와, 상기 제2 유입구(12b)로 유입된 라디칼 반응용 기체가 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원(예컨대 오존)이 토출되도록 상기 제2 소통로(12A)와 연통되도록 타측의 고정캡(13)에 형성되는 제2 토출구(12c)와, 상기 제1,2 소통로(11A,12A)에 각각 배열된 제1,2 전극(21, 22)을 포함하여 구성되되[여기까지의 구성은 공지의 구성이다], 상기 내부관(11)의 길이방향을 따라서 상기 내부관(11)과 동축으로 내부관(11)의 내부에 구비되어서 처리대상수에 자외선을 조사하는 자외선램프(130)가 더 포함되어서 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 플라즈마 방전관(100)에 있어서, 상기 제1 유입구(11b)로는 상기 오존 용해기(171)에서 출수되는 오존 처리된 처리대상수가 유입되고, 상기 자외선램프(130)는 오존 처리된 처리대상수에 자외선을 조사하여서 OH 라디칼을 다량으로 생성하도록 한다.
상기 "오존 처리된 처리대상수"라고 함은 상기 오존 용해기(171)에서 출수되는오염수로서 오존이 용해된 처리대상수로서, 오염된 물인 처리대상수에 오존이 투입되어서 오존이 용해되어 있는 처리대상수를 의미하며, 따라서 오존 처리된 처리대상수에는 오존이 존재한다.
상기와 같이 오존 처리된 처리대상수에 자외선을 조사하게 되면, 물과 오존이 반응하여 과산화수소(H2O2)가 생성되고, 이 과산화수소는 다시 자외선에 의해서 OH 라디칼로 된다.
이와 같이 자외선램프(130)의 자외선 조사에 의해서 오존 처리된 처리대상수에서 OH 라디칼을 만들어 낼 수 있는 것이다. 이렇게 생성된 OH 라디칼은 오존보다 산화력이 훨씬 크서 오존으로 분해 되지않되는 유기물을 빠르게 분해할 수 있다.
또한 상기와 같은 구성에 의하면, 오존의 생성과 OH 라디칼을 동시에 생성할 수 있으므로, 생성된 오존을 처리대상수로 투입하여서 외부의 예컨대 오존용해장치에서 오존을 용해시켜서 오존 처리된 처리대상수를 만들 수 있고, 이렇게 오존 처리된 처리대상수를 제1 유입구(11b)로 공급받아서 OH 라디칼로 만들 수 있는 것이다.
상기와 같이 내부관(11)의 내부에 자외선램프(130)를 내장 구비하여 OH 라디칼을 만들 수 있도록 함으로써, 오존의 생성과 OH 라디칼의 생성을 한 번의 공정으로 수행할 수 있게 되어서 오존 및 OH 라디칼의 생성 효율이 향상되는 이점이 있다.
또한, 외부관(12)과 내부관(11)의 이중관의 내부에 자외선램프(130)를 동축으로 내장함으로써 점유공간을 최소화할 수 있어서 제품의 소형화 및 컴팩트화가 가능하다는 이점이 있다.
그리고, 자외선램프(130)에서 조사되는 자외선에 의해서 처리대상수를 살균할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 제1,2 전극(21, 22)과 연결되어서 플라즈마 발생을 위한 고전압을 인가하기 위한 플라즈마 전원부가 구비되어야 함은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 플라즈마 방전관(100)에 있어서, 상기 자외선램프(130)는 관(tube) 형태로 형성되고, 상기 관상의 자외선램프(130)는 일단과 타단이 상기 한 쌍의 고정캡(13)에 각각 고정 구비되어서 내부관(11)에 내장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 플라즈마 방전관(100)에 있어서, 상기 제1 전극(21)은, 상기 관상의 자외선램프(130)의 길이방향을 따라서 자외선램프(130)의 외주면에 나선상으로 권취되어서 제1 소통로(11A)에 구비되고, 상기 제2 전극(22)은 상기 제1 전극(21)과 대응되도록 상기 내부관(11)의 길이방향을 따라서 내부관(11)의 외주면에 나선상으로 권취되어서 제2 소통로(12A)에 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 모두 동일하게 나선상으로 형성함으로써 고전압의 플라즈마 발생이 더욱더 신뢰성 있게 발생되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 플라즈마 방전관(100)에 있어서, 상기 한 쌍의 고정캡(13)의 중앙에는 삽입홀(13c)이 방전관의 길이방향으로 관통형성되어 있고, 상기 자외선램프(130)의 일측과 타측은 각각 상기 삽입홀(13c)에 끼움 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 기왕의 고정캡(13)을 이용하여 관상의 자외선램프(130)의 취부를 내부관(11)의 내부에서 쉽고 간편하게 할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 착유세척수 처리장치(A)의 플라즈마 방전관(100)에 있어서, 상기 삽입홀(13c)과 연통하고 상기 자외선램프(130)의 외주면에 외삽되는 끼움공(41a)이 중앙에 관통형성되어 있는 바디부(41)와, 상기 바디부(41)의 외주연을 따라서 방전관의 중앙으로 돌출 형성되고 상기 고정캡(13)의 외주면에 체결되는 체결리브(42)로 구성되는 조임링(40)과, 상기 조임링(40)의 바디부(41)와 고정캡(13)의 끝면에 재치되고 상기 자외선램프(130)의 외주면에 끼움 구비되는 고무 또는 합성수지 재질의 압착링(50)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 압착링(50)이 상기 고정캡(13)의 끝면과 조임링(40)의 바디부(41)의 사이에 위치시키고, 상기 조임링(40)의 끼움공(41a)이 자외선램프(130)의 외주면에 끼워진 상태에서, 상기 체결리브(42)를 고정캡(13)에 체결하여서 상기 압착링(50)을 압착함으로써 상기 자외선램프(130)가 상기 고정캡(13)에 견고하게 고정되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 조임링(40)과 압착링(50)을 이용함으로써 처리대상수의 누수를 확실히 막으면서 동시에 자외선램프(130)의 고정을 견실하게 할 수 있는 이점이 있다.
상기 체결리브(42)의 내주면에는 나사홈(도면번호 미병기)이 형성되어 있고, 상기 고정캡(13)의 외주면에는 상기 나사홈과 나합하는 나사산이 형성되어 있어서, 상기 체결리브(42)는 상기 고정캡(13)의 외주면에 나사 체결될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
A : 착유세척수 처리장치
P1 : 펌프 F1,F2 : 거름망
100 : 플라즈마 방전관 130 : 자외선램프
P1 : 오존수 직수관 P2 : 오존수 분기관
V1 : 제1 밸브 V2 : 제2 밸브
171 : 오존용해기 172 : 산소발생기
210 : 반응조 220 : 금속 전극
230 : 전원공급장치 240 : 분사노즐
250 : 컨트롤러
310 : pH 조정조 320 : 유량 조정조
R : 착유실
P1 : 펌프 F1,F2 : 거름망
100 : 플라즈마 방전관 130 : 자외선램프
P1 : 오존수 직수관 P2 : 오존수 분기관
V1 : 제1 밸브 V2 : 제2 밸브
171 : 오존용해기 172 : 산소발생기
210 : 반응조 220 : 금속 전극
230 : 전원공급장치 240 : 분사노즐
250 : 컨트롤러
310 : pH 조정조 320 : 유량 조정조
R : 착유실
Claims (4)
- 오염수인 착유세척수가 유입되고, 유입된 착유세척수에 오존을 용해하는 오존 용해기(171)와,
라디칼 반응용 기체를 공급하는 산소발생기(172)과,
상기 산소발생기(172)으로부터 라디칼 반응용 기체를 유입받고, 유입된 라디칼 반응용 기체를 플라즈마 방전에 의해서 라디칼 발생원을 생성하여서 오존 용해기(171)로 보내며, 상기 오존 용해기(171)로부터 처리대상수를 유입받고, 내부에 길이방향을 따라서 처리대상수에 자외선을 조사하는 자외선램프(130)가 내장된 플라즈마 방전관(100)과,
상기 플라즈마 방전관(100)에 의해서 처리된 처리수를 공급받고, 내부에 금속 전극(220)이 구비되어서 처리수를 전기 분해에 의해서 산화하며 또한 처리수를 오존에 의해서 산화하며 그리고 OH 라디칼에 의해서 산화하는 반응조(210)와,
상기 오존 용해기(171)와 반응조(210) 사이에 연결되어서, 상기 오존 용해기(171)의 오존수를 상기 플라즈마 방전관(100)을 경유하지 않고 곧바로 반응조(210)로 공급하는 오존수 직수관(P1)과,
상기 오존수 직수관(P1)에 설치되어서 상기 오존 용해기(171)로부터 반응조(210)로 오존수의 공급을 단속하는 제1 밸브(V1)와,
상기 제1 밸브(V1)의 스위칭 온오프를 제어하기 위한 컨트롤러(250)를 포함하여 구성되고,
상기 컨트롤러(250)는,
상기 오존 용해기(171) 내의 오존수의 현재 BOD(Biochemical Oxygen Demand) 값이 내부에 기 저장되어 있는 기준 BOD값보다 작고,
상기 오존 용해기(171) 내의 오존수의 현재 COD(Chemical Oxygen Demand) 값이 내부에 기 저장되어 있는 기준 COD값보다 작은 경우,
상기 제1 밸브(V1)를 개방하기 위한 스위칭 온 제어신호를 제1 밸브(V1)로 출력하고,
상기 컨트롤러(250)로부터 스위칭 온 제어신호를 수신한 제1 밸브(V1)는 개방되며,
상기 제1 밸브(V1)가 개방되는 경우 상기 오존 용해기(171)의 오존수가 곧바로 반응조(210)로 공급되는 것을 특징으로 하는 착유세척수 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
착유실(R1)의 오염수를 공급받아서 pH 조정을 위한 수처리용 응집제를 투입하는 pH 조정조(310)와,
상기 pH 조정조(310)를 통과한 처리대상수의 유량을 조정하기 위한 유량조정조(320)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 착유세척수 처리장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 오존수 직수관(P1)에서 분기되고 상기 반응조(210)의 금속 전극(220)의 하부에 출수단이 위치하는 오존수 분기관(P2)과,
상기 금속 전극(220)의 직하방과 상기 오존수 분기관(P2)의 출수단의 직상방의 사이에서 위치하여서, 상기 오존수 분기관(P2)에서 분사되는 고농도의 오존수를 금속 전극(220)의 하측에 직접 분사시킴으로써, 금속 전극(220)에 부착된 스케일을 제거하고 또한 금속 전극(220)의 표면에 있는 유기성 및 부착성 오염물질을 분사 압력 및 산화 반응에 의해서 제거하기 위한 분사 노즐(240)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 착유세척수 처리장치.
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