KR20010074184A - 초음파, 오존, 고주파, 자외선 병용에 의한 폐수정화 공법 - Google Patents

Abstract

(1) 발명이 속한 기술분야

본 발명은 폐수가 담긴 용기속에 초음파와 오존을 복합반응시키고 또 오존의 용존상태에서 고주파를 투사시키는 공법

(2) 발명의 목적

고농도의 난분해성 폐수속의 오탁물질을 제거하기 위하여 페수속에 초음파와 오존을 복합반응시키고 또 오존의 용존상태에서 고주파를 투사시켜 오탁물질을 산화 분해시켜 오염전의 물처럼 정화하기 위한 고안으로서 이를 좀더 상세히 설명을 하자면 고농도 폐수인 축산페수, 인분뇨, 침출수, 피혁폐수, 섬유폐수등의 처리에 있어 대부분 생물학적 및 물리화학적등의 공법을 병행하여 처리하고 있으나 처리엔 한계가 있고 또 계절별로 농도차가 심하여 충격부하가 발생하는 등 문제점이 많은데 이를 해결하기 위하여 초음파, 오존, 고주파를 복합반응하면 오탁물질이 용이하게 산화되여 물과 이산화탄소로 분해되는 원리임

(3) 발명의 구성

고농도의 폐수가 유입되면 1차로 스크린으로 고형물과 슬러지를 제거하고 2차로 초음파와 오존을 복합으로 반응시킨후 오존의 용존상태에서 3차로 고주파를 투사하며 4차로 침전조에서 슬러지를 침강시킨후 5차로 침전조의 상등수에 잔류된 용존 유기물질을 제거키 위하여 오존과 초음파와 자외선을 복합반응시키는데 이때 효능 상승을 위하여 폐수를 교반하는 회전장치를 두어 오존과 초음파의 접촉이 많아지게 하고 또 기포에 의해 자외선 빛이 굴절되어 집선 혹은 골고루 조사되도록 하는 공정으로 구성한다

(4) 발명의 효과

고농도 폐수속에는 질소, 인 등이 다량 함유되어 강이나 바다에 유입되면 부영양화 현상이 일어나 녹조나 적조현상이 발생하여 물고기 등이 살멸되는데 본 발명은 악취, 색도, 질소, 인, 대장균등이 용이하게 제거된다

Description

초음파, 오존, 고주파, 자외선 병용에 의한 폐수정화 공법{omitted}

본 발명은 오폐수의 정화처리장치에 관한 것이다. 난분해성 물질을 다량 함유한 고농도 폐수처리에 있어 대부분 생물학적, 물리화학적등 조합에 의하여 처리하고 있으나 처리엔 한계가 있고 유입농도 차이나 기온변화 차이 등에서 충격부하가 발생하는 등 문제점이 많다.

이를 해결하기 위하여 초음파와 오존을 폐수에 반응하면 초음파의 작은 기포가 오존의 큰 기포를 파쇄해 주므로서 오존효능이 극대화 되는데 이때 오존의 용존상태의 폐수속에 고주파를 투사시켜 고주파 유전, 유도전류 및 교번자계를 형성시키면 전하를 띠고 있는 모든 오염물질은 강한 고주파 전계의 영향으로 전기적 안정을 찾으려고 매초당 수백만번의 양극, 음극전계의 교환현상을 일으켜 분자간 결합을 약화시키며 강한 에너지를 발생시키고 오존(O₃), 순수물분자(H₂O)는 불안정한 상태에서 전자를 주고 받아 강한 산화물질인 OH 래디칼로 전환하며 이때 양극, 음극전계의 교환현상으로 분자간 결합이 약한 오염물질(유무기물질)을 산화 환원시키고 최종적으로 물과 이산화 탄소로 분해되는 것이며 또 모든 분자가 저 분자로 되어 응집 침전이 용이하고 여기에 자외선을 병용하면 2∼3배의 상승효능을 발휘하게 되는 것이다.

종래의 기술에서 보면 생물학적 즉 미생물을 이용하여 유기물을 제거하는 방법은 고농도 폐수처리에는 한계가있는데 질소, 인 제거의 경우를 보면 질소의 제거율은 약 50∼80% 이며 인의 제거율은 30∼50% 정도로서 녹조나 적조현상을 방지하는데는 거의 불가하나 본 고안은 거의완벽하게 안정적으로 제거하는데 그 효율을 보면 질소경우 95∼99%이고 인은 99∼99.9%으로서 획기적이다.

- 각종 유기물과의 반응

- 질소와의 반응

NH₄+ O₃ 2H⁺+ H₂O + NO₂ ^-

2NO₂ ^-+ 6H⁺(수소공여체)N₂+ 2H₂O + 2OH^-

2NO₃ ^-+ 10H⁺(수소공여체)N₂+ 4H₂O + 2OH^-

- 인과의 반응

ALUM 응집 침전시

Al₂(SO₄)₃+ 2PO₄ 2AlPO₄+ 3SO₄ ^2-

Fe³⁺첨가 응집 침전시

Fe³⁺+ PO₄ ^3- FePO₄

Ca 첨가시

5Ca²⁺+ 3PO₄ ^3-+ OHCa₅(PO₄)₃(OH)

복합반응공법에서 응집 침전 공정에서 인이 응집제거되며 오존, 초음파 반응시 인주위의 콜로이드 부착 입자가 산화제거 되고 색도, 악취 등이 제거된다.

"도 1"은 초음파 오존, 자외선병용에 의한 폐수정화공법임

"도 2"는 고주파반응조임

(1) 스크린 (2) 집수조 (3) 오존,초음파 반응조 (4) 고주파반응조

(5) 고주파 극판 (6) 침전조 (7) 회전모타 (8) 복합반응장치(오존+초음파+자외선) (9) 회전날개

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 유기물을 산화 분해하기 위하여 스크린조(1)에서 슬러지를 제거시킨다음 집수조(2)를 거친후 초음파, 오존 반응조(3)에서 초음파와 오존을 복합반응시킨후 즉시 고주파 의 양극과 음극(5)이 장치된 고주파 반응조(4)로 유입되게 하고 그다음 슬러지 제거를 위해 침전조(6)로유입시키면 여기서 슬러지는 침강되고 슬러지가 제거된 상등수를 복합반응조(8)로 보내게 되는데 이때 용존 유기물 산화분해의 효능상승을 위해 폐수를 교반시키는 회전모타(7)와 회전날개(9)를 특징으로 하는 장치를 제공한다

본 발명에 따르면 고농도 난분해성 폐수인 축산폐수나 인분뇨, 침출수, 섬유폐수, 피혁폐수등과 같은 폐수에 포함된 질소, 인 및 유기물 뿐 아니라 폐수의 색깔, 악취도 용이하게 제거 할 수 있으며 종래의 공법 즉 생물학적 공법에 비하면 설치소요면적등 경제성 측면과 효율성, 운전의 편의성(무인자동가능)등에서 월등하다.

Claims (1)

1. 유입되는 폐수에 포함된 오탁물질을 제거하기 위한 반응용기(3)를 구비하는 오폐수정화처리장치에 있어서, 상기 반응용기(3)의 내면에 장착되며 집수조로부터 유입된 폐수에 복합으로 반응시키는 초음파와 오존산기장치, 상기 반응용기(3)에서 나온 폐수(오존용존)를 고주파 반응조(4)에 유입시켜 고주파를 투사케 하는 고주파 양극과 음극장치(5) 용존잔류 유기물을 제거하기 위한 자외선 빛을 굴절시켜 집선시키고 오존반응을 원활하게하는 회전날개(9)를 갖는 복합반응장치(8)를 구비하는 것을 특징으로하는 공법