KR19980069215A

KR19980069215A - 음이온산소 교번자화 양수드럼

Info

Publication number: KR19980069215A
Application number: KR1019970006161A
Authority: KR
Inventors: 최동민
Original assignee: 최동민
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-10-26
Also published as: KR100245999B1

Abstract

본 발명은 오염수의 정화처리를 효과적으로 이루기 위해 오염수를 물과 오염성 분과를 기초 분해분리를 시키고 분해분리된 오염성분을 이온변화, 하전변화, 원소의 전기음성도격차변화, 분자해리 엔달피 상승, 활성산소 폭기형상으로 오염상태환원(착이온 안정화, 재융해오염 등등)을 막기 위해 물질변화를 일으키고 다시 그룹 집체시키며 큰물문자를 개선시키고 PH자동조절시키는 기초 수처리에 관한 것으로서, 오염수속에 본 발명기기를 침하 장착구성하여 본 기기에서 폭기하는 공기에 의해 본 기기 중심으로 오염수가 대류, 와류로 순환하며 수처리가 이루어지도록 한 것이다.

음이온산소 교번자화 양수드럼은 음이온산소를 폭기하는 음이온산소실, 교번자석과 영구자석을 대칭구성하여 교번자장대를 조성하는 교번자화실, 자석의 교번 극성대치때 발생하는 진동을 초단파 진동판에 전달 진동공명으로 초단파를 다량 강력하게 방출하는 초단파 방전판, 음전하가 강한 성분을 다시 분해집합시키어 물질변화를 이루는 음극자화실 등을 구성하므로 오염수의 분자운동활발, 용존산소량 포화, 분해분리, 물질변화, 큰물분자 구조개선, 기초응집 등이 이루어지게 하여 오염수처리 효율을 극대화시키는 장치이다.

Description

음이온산소 교번 자화 양수드럼

제1도는 본 발명의 사시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 진동지지관2 : 초단파진동판

3 : 음극자화관4 : 음이온산소 공기실

5 : 교번자석6 : 영구자석

7 : 음이온산소 압송구9 : 교번자화실

10 : 음극자화실

본 발명은 물속에 융해, 이온상태이거나 매우 작은 크기(콜로이드상입자이하)로 포함되어 존재하는 오염물질을 제거하기 위해 물과 오염물질의 분해와 PH조정, 용존산소포화, 큰 물분자 구조개선, 오염물질의 집체등을 이루어 수처리를 용이하게 하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 수질이 오염되었다 함은 사람의 생활활동 및 생산활동 결과의 부작용으로 오염물로 대변되는 부가 생성물이 물속에 이온상태, 융해 또는 고형물의 상태로 함께 존재하는 상태를 말함이며 수처리라함은 오염된 물을 원하는 수질로 처리하기 위해 오염수중의 오염, 오탁물질 성분을 물과 분리제거하는 것이라 하겠다.

수질오염은 사람의 생존과 동식물의 생존에 결정적으로 타격을 주는고로 수처리의 필요성은 절대적이다. 이에 수처리를 위하여 물리적, 화학적, 생물학적 모든 방법이 총동원되어 실시하고 있는 실정이나 그 노력에 비례한 성과를 얻고 있지 못하고 있는 실정이다.

물속에 존재하는 오염성분은 그 존재하는 상태가 원소의 전기음성도가 크므로 이온성을 많이 띄게 되어 있고, 착이온이 생성반응식에 따라 성분이온들과 평형을 이루고 있어 안정화되어 있고, 분자간 해리 엔달피가 낮아 처리효율이 낮고 물분자와 오염성분과의 결합 엔달피가 높고 수중 분자운동이 둔한 특성을 띄고 있어 지금까지 사용되는 일반적인 처리기법으로는 처리가 매우 어려운 실정이다. 실례로 이러한 수질에 물리적처리인 여과, 침전, 폭기 등등의 처리기법을 이용한다 할지라도 처리효과를 기대할 수 없다.

또한 PH 조정이나 오염성분응집 등등을 목표로 화공약품을 시약(투약)한다 할지라도 고르게 섬세한 회석이 근본적으로 이루어질 수 없어 원하는 성과를 이룰 수 없음은 물론 이때에 거친 회석으로 인한 미회석에 의한 미반응 잔여약품이나 효과를 이루기 위해 과다 시약시 잉여 약품으로 인한 2차 오염을 일으키는 일이 왕왕 일어나고 있는 실정이다.

또한 생물학적처리의 경우 더욱이 많은 문제를 내포하고 있는 실정이다.

개괄적으로 그 이유로는 면적을 넓게 차지하고 생존 미생물이 내약품성이 약하며 온도가변에 매우 약하여 유지관리가 매우 까다롭다. 또한 잔여 유기물의 미생물에 의한 분해 이전 전단 화학처리의 상기 부작용은 미생물의 생존에 크게 악영향을 끼치게 되어 폐사시키어 처리가 불가능한 상태까지 발전하는 현상도 자주 일어나고 있는 실정이다.

온도의 가변, 잉여처리화공약품, 용존산소의 변수 등은 미생물의 생존활동과 먹이활동(유기물분해)을 둔화시키거나 중단케되어 처리효율이 상대적으로 저하되고 있는 실정이다.

이러한 모든 수처리 성과의 저하현상은 폐수의 상태가 물분자와 오염성분간에 착이온의 음성도가 크고, 해리 엔달피가 낮고, 결합 엔달피가 높아 친화력이 높고,수중 분자운동이 매우 약하므로 일어나는 현상임을 알 수 있다.

특히 이러한 상태로 수처리이후 방류할 경우에 방류이후 추가 반응현상으로 어느정도의 오염복원화 현상이 초래될 수 있는 것이다.

이러한 수처리실정은 수처리를 위한 과다설비투자, 과다 유지관리 및 각종 수처방법의 오판과 오류를 초래하고 과다한 수처리비용을 부담하면서도 처리수질은 좋지 않은 실정이며 결과적으로 근원적 수질공해의 해결을 어렵게 하는 결정적원인이 되는 것이다.

이의 해결을 위해 본 발명은 수처리의 기대하는 성과를 위하여 오염수(폐수)에 음이온산소를 폭기하므로 수중 수소이온정도(PH)를 조정하여 알카리의 경우는 수소이온을 해리한 후 화학적 분해집합에 의해 낮추고 산성인 경우에 높이어서 PH를 중성으로 유지하게 함은 물론 이온상태의 중금속을 산화시키므로 고형분화하여 처리가 용이하게 하며 수중 기포부상시에 그 부상력에 의해 인위적으로 대류 및 와류현상을 일으키므로 수중 분자운동을 활성화하므로 화학적처리나 생물학적처리, 물리적처리시에 그 효과를 증대시키게 되며 오염수의 표면전위(전하)에 변화를 주게 되어 물질변화를 일으키게 되어 처리효율을 높이게 되는 것이다.

특히 수중 폭기된 음이온산소는 전위변화나 분자운동활성 작용과 상호 상승작용을 일으키어 용존산소(DO)량의 신속한 증가 및 포화를 일으키게 되는 것이다.

또한 교번자석과 영구자석을 병용 장착하여 오염수를 교번자화시킴으로 오염수의 분자간 해리 엔달피를 높이고 결합 엔달피를 없애어 분해시키고 또한 순간 양극자화시에는 표면 음전하가 강한 복합분자를 분해하며 결과적으로 물분자와 오염성분과의 분리분해가 일어나고 오염성분인 복합분자의 분리분해현상도 일어나게 되고 N극 : S극 자화시에는 오염수상태(대개 2H₂O, 4H₂O)에서 분해된 작은 물분자(H₂O)가 활성되고 비중이 높아지며 물분자운동이 활발하여지는 좋은 클러스터형태인 큰 물분자(6H₂O)로 결합되며 분해된 오염성분 분자들은 동질, 동류성분간에 타 성분이나 물과 분리되어 그룹 집체(결합)되어 그 처리가 용이한 조건을 갖추게 된다. 또한 교번자장대는 영구자석과 교번자석의 대치 배열시킴으로 자장극성을 교번시킴으로 반발력과 인력이 작용케되는 힘으로 초단파진동판을 진동시킴으로 초단파를 방출시키고 그 공명현상을 일으키어 초단파에너지에 의하여 수중에 수중에 포함된 오염성분을 물과 오염성분을 오염성분간에 무차별분해시키며 열역학 제2법칙 현상인 초단파 운동에너지가 열에너지로 변환하여 분자의 내부에너지를 상승시키게 되어 활성화시키게 되므로 화학적 분해집합을 왕성하게 일으키게 하고 큰 물분자의 분해집합 과정중 매우 작은 오염성분까지 해리시키게 되며 분해집합으로 오염성분의 물질변화나 형태변화(소규모응집현상 등) 등 기초 수처리가 이루어져 오염수처리가 매우 효과적으로 일어나게 된다. 이렇게 전처리된 오염수를 화학적처리를 할 때에 그 처리 방법과 처리비용이 단순화되고 간단 축소되게 되는 것이다.

PH조정을 위한 화학처리는 거의 하지 않아도 되고 단지 응집을 시키는 경우도 오염수처리시 슬러지 다량 발생원인인 무기 응집반응을 불필요하게 되며 유기 응집만으로도 더 효과적으로 수처리를 이룰 수 있으며 발생 슬러지량을 1/5이하로 줄일 수 있다.

특히 물분자의 활성과 오염분자의 그룹별 기초응집된 오염수에 시약반을 시키면 고르게 섬세한 회석반응으로 정확신속한 응집반응을 재래식 시약반응시에 비하여 수질이 크게 개선되고 시약량이 대폭 감소하여 효과적으로 매우 경제적이며 특히 무리한 시약에 의한 2차 오염이나 수처리 효율감소원인이 근절되는 것을 알 수 있다.

이에 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 기술하여 보면 다음과 같다.

오염수속에 장착되 본 발명기기에 활성 음이온산소를 음이온산소압송구(7)를 통하여 음이온산소공기실(4)로 압송하여 폭기공(4a)에 의해 오염수속에 음이온산소를 폭기하면 폭기한 활성 음이온산소 공기가 부상하면서 오염수도 부상시키면서 오염수에 산소가 녹아들므로 용존산소가 증가하고 PH가 조정되고 투입되는 음이온에 의해 오염수의 하전변화가 일어나 분자운동이 활성화되고 처리가 용이한 형태로 물진변화와 오염성분 구조의 규격변화가 일어나게 된다.

음이온산소 공기의 부상력에 의해 오염수는 이러한 변화를 일으키면서 교번자화실(9)과 자화관(3)으로 진입하며 교번자화실(9)내에서는 자화관에 고정장착된 부동 영구자석(6)과 초단파 진동판(2)에 장착된 교번자석(5)간에 조성되는 자장대는 교번자석(5)의 빈번하고 지속적으로 교번으로 바뀌는 극성(N, S)으로 인해 양극(S)대 음극(N), 양극대 양극의 교번자장이 신속 빈번하게 지속적으로 일어나 교번자화실(9)에 공기부상력에 의해 인입되는 음이온산소에 의해 전하값이 음전하를 많이 띄게 된 오염수는 교번자화실(9)에 조성되는 교번자장대에 의해 양극 : 양극 자장자화시는 물질변화로 음극 : 양극 자장자화시는 그룹별 오염성분 집체와 큰 물분자의 재집합(6H₂O)으로 결합되며 활성화되면서 교번자화실 출부(8)로 나오면서 주변 오염수속에 회석되며 자화공명, 초단파 공명현상에 의해 오염수에 동일효과를 얻는 일을 지속적으로 하게 된다.

이때 진동지지관(1)에 연결 부착된 스프링(2a)에 구성장착된 초단파 진동판(2)은 영구자석(6)과 교번자석(5)간의 대치극성 바뀜으로 인한 당김밀림현상으로 진동을 일으키게 되어 대단히 크고 많은 초단파를 방출하게 된다.

이렇게 진동판(2)에서 방출되는 고미크론대의 초단파는 오염수속에 방출되어 분자간 해리 엔달피를 높이어서 또한 그 충격분해력으로 물과 오염성분을 초고속으로 분해분리를 시키며 수처리에 난해한 큰 물분자(2H₂O, 4H₂O 등) 클러스터를 수처리에 용이한 수처리가 완료된 형태의 큰 물분자(6H₂O)로 분해집합을 시키고 수처리가 용이하게 오염성분들을 그룹별 집합에 기본인 소분해를 이루게 된다.

또한 폭기공(4a)에서 폭기되는 음이온산소 공기는 오염수를 부상시키며 상당량은 교번자화실(9)로 통과시키고 일부는 음극자화실 입구(10a)를 통해 음극자화실(10)로 부상시키면서 음극자화실(10) 외부면에 음극을 실내로 향하게 하여 대칭장착된 영구자석(6)의 음극자장대에 의해 음자화가 이루어지면서 음이온에 의해 오염수의 음전하화를 촉진시키면서 자화에 의해 분자간 응집력와해로 분해를 시키고 이온교환에 의한 물질변화를 시키고, 음극자화실 출구(10b)로 부상시킨다.

이때 부상되는 물은 음극자화공명, 교번자화공명, 주변 초단파공명에 의해 수처리가 이루어짐을 알 수 있다.

또한 초단파진동판(2)에서 방출되는 초단파나 교번자력은 본 발명 기기내부는 물론 외부로 수평수직으로도 방출되며 또한 공명을 일으키면서 기본 수처리를 매우 효과적으로 이루게 되는 것이다.

이와같이 음이온산소 공기를 지속적으로 폭기공(4a)을 통해 지속적으로 폭기하므로 오염수는 대류, 와류를 일으키면서 본 발명 기기를 중심으로 순환하며 큰 물분자개선, 물분자와 오염성분의 분리분해, 오염성분의 물질변화, 그룹별 기초응집이 이루어지는 수처리가 이루어지게 됨을 알 수 있다.

Claims

오염수 처리 집수조내에 음이온산소 폭기실, 교번자화실, 음극자화실, 초단파 진동판으로 구성된 음이온산소 교번 자화 양수드럼을 내장시키어 음이온산소 공기부상력을 이용하여 본 발명기기를 중심으로 대류, 와류형태로 순환시키면서 교번자화, 음이온산소, 음극자화, 초단파방출에 의해 오염수를 물과 오염성분의 분해, 분리, 큰 물분자 구조개선, 이온변화에 의하 오염성분의 물질변화, 기초응집이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
오염수처리 집수조내 하단부에 안착되어 있는 음이온산소 교번자화 양수드럼의 폭기공(4a)에서 폭기되는 활성 음이온산소에 의해 오염수는 따라서 상승하면서 오염성분의 하전변화, PH조정, 용존산소포화 등등을 이루며 교번자화실(9)과 음극자화관(3)을 동시에 통과하며 영구자석(6)의 음극(N극)자장대에 의한 음극자화 교번자석(5)과 영구자석(6)간의 교번자장대에 교번자화되고 이때 교번자석(5)과 발생하는 인력과 반발력에 의한 진동을 초단파진동판(2)에 자연전달 공명을 동시에 일으키어 강력한 초단파를 방출하여 분해분리, 분해집합, 오염성분의 물질변화에 의한 재오염방지, 큰물분자 구조개선, PH조정, 기초응집, 용존산소포화가 이루어지며 교번자화실 출부(8)와 음극자화실 출구(10b)를 통해 통과 배출되며 다시 하단부로 이동교번자화실 입부(8a)로 인입되는 대류, 와류순환을 연속적으로 이루어지게 하여 처리효율을 증대시키고 방출초단파와 자화는 직접 혹은 공명에 의해 본 발명기기 외부(오염수처리 집수조내) 전체를 수처리하는 음이온산소 교번자화 양수드럼.