KR20000053788A

KR20000053788A - 오·폐수의 미세기포 생성 및 투입장치

Info

Publication number: KR20000053788A
Application number: KR1020000019399A
Authority: KR
Inventors: 전호삼
Original assignee: 전호삼; 주식회사 엔바이로시스템
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2000-09-05
Also published as: KR100344496B1

Abstract

본 발명은 각종 오·폐수 중에 함유된 오일입자 등을 제거하기 위하여 용존 공기가 내포된 미세기포 (Microbubbles)를 생성하여 분사밸브로 투입하는 오·폐수의 미세기포 생성 및 투입장치에 관한 것으로, 외부에서 유입된 물을 저장하는 처리수이용 탱크(1)와 가압펌프(2)를 갖추어 이 물을 물공급라인(3)을 통해 가압탱크(4)로 공급하는 물공급수단(A)과, 가압된 물이 저장되는 가압탱크(4)에 압력공기를 공기투입라인(5)을 통해 투입시키는 공기콤프레서(6)와 레벨스위치(7) 및 자동밸브(8) 등으로 이루어지고 공기가 용해된 가압수를 가압수 투입라인(9)을 매개로 용존 공기 부상탱크(10) 쪽으로 보내는 가압수단(B) 및, 상기 가압수 투입라인(9)에 연결되는 미세기포 분사밸브(11)를 갖춘 용존공기 부상탱크(10)로 이루어져 오·폐수가 유입되는 물유입라인을 매개로 오·폐수에 투입하는 미세기포 분사수단(C)으로 이루어져 있다.

Description

오·폐수의 미세기포 생성 및 투입장치 {The formation ＆ feeding unit of micro bubbles into waste water}

본 발명은 각종 오·폐수 중에 함유된 오일입자 등을 제거하기 위하여 용존 공기가 내포된 미세기포 (Microbubbles)를 생성하여 분사밸브로 투입하는 오·폐수의 미세기포 생성 및 투입장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 오·폐수 중에 함유된 오일입자를 제거하기 위하여 용존공기를 함유한 미세기포를 투입하는 바, 이러한 미세기포 투입시 널리 이용되는 방법 중의 하나인 용존공기 부상장치를 이용하여 미세기포를 투입하는 장치의 원리를 살펴보면 오일입자, 즉 노말핵산(n-Hexan)이 분산되어 있는 현탁액속에 미세기포를 발생시키게 되면, 이 미세기포가 오일입자에 부착되어 증가되는 부력에 의해 부상하게 되는데, 이때 미세기포와 오일입자 간에 작용하는 접촉, 부착의 구조직형태는 부착(Adhesion), 포착(Trapping) 및, 흡착(Adsorption)의 3가지로 분류된다.

여기서 특히 상기 포착과 흡착은 오일뭉치 내지는 침전물의 내부에 미세기포가 침입되는 현상이 클수록 분자 상호간의 인력인 계면장력이 커져서 잘 부상하게 되는 이점이 있다.

따라서 오·폐수에 투입되는 용존공기 부상장치의 기능에 있어서 가장 중요시 여기는 문제는 미세기포의 생성크기인데, 이 미세기포의 크기를 직경 40∼70 마이크론(micron)으로 일정하게 유지시키면서 생성 및 투입시키는 것이 무엇보다도 중요하며, 이는 오·폐수에서 기름제거 효율을 높일 수가 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점에 주안을 두고 발명된 것으로, 가압수 생성시 용존공기의 가압방식과 적정압력을 유지시키면서 필요공기량을 적합하게 조절하면서 미세기포의 발생투입을 개선함으로써 각종 오·폐수에 함유된 오일입자의 제거율을 향상시킨 오·폐수의 미세기포 생성 및 투입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 장치의 전체 회로 설명도,

도2는 도1의 11번(미세기포 분사밸브) 확대 단면도,

도3은 도2의 부분 평면도이다.

1 - 처리수이용 탱크 12 - 오폐수 유입라인

2 - 가압펌프 13 - 체결구멍

3 - 물공급라인 14 - 플랜지

4 - 가압탱크 15 - 기포 관통로

5 - 공기투입라인 16 - 밸브 몸체

6 - 공기콤프레서 17a, 17b - 너트

7 - 레벨스위치 18 - 볼트

8 - 자동밸브 19 - 상부개방부

9 - 가압수 투입라인 20 - 디스크

10 - 용존공기 부상탱크 21 - 간극

11 - 미세기포 분사밸브 22 - 오일 배출 라인

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 물을 저장하는 처리수이용 탱크와 가압펌프를 갖추어 물을 물공급라인을 통해 가압탱크로 공급하는 물공급수단과, 가압된 물이 저장되는 가압탱크에 압력공기를 투입하는 공기콤프레서와 공기가 용해된 가압수를 가압수 투입라인을 매개로 용존공기 부상탱크로 보내도록 된 가압수단 및 상기 가압수 투입라인에 연결되는 미세기포 분사밸브를 갖춘 용존공기 부상탱크로 미세기포를 오·폐수에 투입하는 미세기포 분사수단으로 이루어져 있다. 여기서 상기 용존공기 부상탱크에 설치되는 미세기포 분사밸브는 볼트와 체결구멍으로 이루어진 공지의 체결수단에 의해 용존공기 부상탱크 내부에 고정된 플랜지에 등각도인 다수개의 기포 관통로를 갖춘 밸브몸체가 설치되고, 이 밸브몸체의 몸체길이 방향으로 원통형 내부를 고정 체결하는 볼트는 상·하부 너트로 밸브몸체에 고정 체결하되, 상기 밸브몸체의 상부개방부에 이웃하여 설치하는 디스크는 볼트에 체결되면서 일정한 간극이 이 밸브몸체의 상부개방부 사이에 형성되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

외부에서 유입하는 물을 저장하는 처리수이용 탱크(1)와 가압펌프(2)를 갖추어 이 물을 물공급라인(3)을 통해 가압탱크(4)로 공급하는 물공급수단(A)과, 가압된 물을 저장하는 가압탱크(4)에 압력공기를 공기투입라인(5)을 통해 투입하는 공기콤프레서(6)와 레벨스위치(7) 및 자동밸브(8) 등으로 이루어지고 공기가 용해된 가압수를 가압수 투입라인(9)을 매개로 용존공기 부상탱크(10) 쪽으로 보내는 가압수단(B) 및, 상기 가압수 투입라인(9)에 연결된 미세기포 분사밸브(11)를 갖춘 용존공기 부상탱크(10)로 이루어져 오·폐수가 들어오는 유입라인(12)을 매개로 오·폐수에 투입하는 미세기포 분사수단(C)으로 이루어져 있다.

그리고 도2에 도시된 바와 같이 상기 용존공기 부상탱크(10)에 설치되는 미세기포 분사밸브(11)는 공지의 볼트가 삽입되는 체결구멍(13)이 형성된 플랜지(14)에 등각도인 다수개의 기포 관통로(15)를 갖춘 밸브몸체(16)를 설치하되, 상기 밸브몸체(16)의 원통현 내부를 관통해서 이 밸브몸체(16)의 길이 방향으로 상·하부 너트(17a, 17b)로 볼트(18)가 체결 고정하고, 상기 밸브몸체(16)의 상부개방부(19)에 이웃하여 설치되는 디스크(20)는 볼트(18)에 체결되면서 일정한 간극(21)이 밸브몸체(16)의 상부개방부(19) 사이에 형성되어 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명에서 오·폐수의 미세기포 생성 및 투입장치의 작용을 살펴보면, 외부에서 유입된 물은 처리수이용탱크(1)에 저장되고 물공급수단(A)의 가압펌프(2)를 통해 가압수단(B)의 가압탱크(4)로 가압 공급되어 진다. 이 때 바람직하기로는 상기 처리수이용탱크(1)로부터 물은 3㎥/h의 공급량으로 가압탱크(4) 내로 5.3kg/㎠·G의 압축으로 가압 이송된다. 상기 가압수가 가압수단(B)의 가압탱크(4) 내로 이송되어 이 가압탱크(4)의 적정수위까지 도달하게 되면, 레벨스위치 (Level Switch)이 수위를 감지하여 가압펌프를 정지시키면서 공기콤프레서(6)의 압축공기가 공기투입라인(5)을 통해 가압탱크(4) 내로 유입됨과 동시에 유입된 가압공기는 용해가 시작된다.

그러면 약 5.3kg/㎠·G의 압력으로 가압된 가압탱크(4) 내의 가압수는 압력이 대략 4.6kg/㎠.G 압력으로 분산 감압된다.

이어 상기 공기콤프레서(6)에서 압축공기를 예를들어 5.6kg/㎠·G의 압력으로 계속 가압탱크(4)로 보내게 되면 이 가압탱크(4)의 미세기포를 함유한 가압수의 수위는 고압에 의해 점진적으로 하강하게 되어 저수위까지 도달하게 되는데, 이를 레벨스위치 (Level Switch)가 감지하여 가압펌프를 작동시켜 가압수량을 다시 증가시킨다. 이렇게 되면, 상기 가압탱크(4)의 가압수는 가압펌프(2)에 의해 점진적으로 수위가 상승하여 적정수위까지 도달하게 된 후, 앞서 설명한 바와 같이 다시 상기 레벨스위치가 감지하여 가압펌프를 정지하게 되는 과정을 반복하여 작용하게 된다. 이같은 작용에 의해서 상기 압축탱크(4) 내에는 적정량의 기포가 함유된 가압수가 적정한 압력을 유지한 상태에서 가압수 투입라인(9) 쪽으로 기포를 함유하는 가압수를 보내게 된다.

이어 오·폐수로 미세기포를 방출하는 작용을 설명하면, 상기 가압탱크(4)의 가압수는 가압수 투입라인(9)을 통해 미세기포 분사수단(C)의 용존공기 부상탱크(10) 내에 설치된 미세기포 분사밸브(11)의 기포 관통로(15)를 거쳐 디스크(20)와 밸브몸체(16) 사이에 형성된 간극(21)을 통하여 일정한 압력으로 미세기포를 형성시키어 오·폐수 유입라인에서 배출되는 오일입자를 함유한 오·폐수와 접촉하게 된다.

여기서 상기 가압탱크(4)는 평균적으로 압력이 약 5.3kg/㎠·G 이지만 상기 용존공기 부상탱크(10)의 압력은 미세기포 분사밸브(11)에 의해 약4.2kg/㎠·G 압력으로 조절되는데 이때의 압력차, 즉 가압탱크(4)와 미세기포 분사밸브(11)의 압력차, 약1.1kg/㎠·G의 차압은 본 발명에 따른 장치내의 압력손실에 의해서 발생된다. 그리고 가압수량은 이 미세기포 분사밸브(11)에 의해 조절된다.

상기와 같이 본 발명은 가압수의 용존공기 투입을 적절하게 유지시키어 필요한 공기량이 함유된 가압수를 각종 오·폐수에 투입시키어 오일입자의 제거를 더욱 더 향상시키게 되는 이점을 갖게 된다.

Claims

외부에서 유입되는 물을 저장하는 처리수이용탱크(1)와 가압펌프(2)를 갖추어 이 물을 물공급라인(3)을 통해 가압탱크(4)로 공급하는 물공급수단(A)과, 가압된 물이 저장되는 가압탱크(4)에 압력공기를 공기투입라인(5)을 통해 투입하는 공기콤프레서(6)와 레벨스위치(7) 및 자동밸브(8) 등으로 이루어지고 공기가 용해된 가압수를 가압수 투입라인(9)을 매개로 용존공기 부상탱크(10)쪽으로 보내는 가압수단(B) 및, 상기 가압수 투입라인(9)에 연결되는 미세기포 분사밸브(11)를 갖춘 용존공기 부상탱크(10)로 이루어져 오·폐수유입라인(12)을 매개로 오·폐수에 미세기포를 투입하는 미세기포 분사수단(C)으로 이루어져 있고 용존공기 부상탱크(10)에 설치되는 미세기포 분사밸브(11)는 공지의 볼트가 삽입되는 체결구멍(13)이 형성된 플랜지(14)에 등각도인 다수개의 기포 관통로(15)를 갖춘 밸브몸체(16)가 설치되되, 상기 밸브몸체(16)의 원통형 내부를 관통해서 이 밸브몸체(16)의 길이 방향으로 상·하부 너트(17a, 17b)로 볼트(18)가 체결 고정되고, 상기 밸브몸체(16)의 상부개방부(19)에 이웃하여 설치되는 디스크(20)는 볼트(18)에 체결되면서 일정한 간극(21)이 밸브몸체(16)의 상부개방부(19) 사이에 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 오·폐수의 미세기포 생성 및 투입장치.