KR200179941Y1 - 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 세차장 또는 정비업소 등에서 발생되는 폐수를 처리하기 위한 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치에 관한 것으로, 오존 처리 및 여과장치를 이용하여 폐수 중의 기름및 합성세제 등을 제거하고 처리된 폐수를 재사용하는 장치이다.

본 고안은 강력한 유기물 산화제인 오존을 이용하여 폐수를 처리하고 처리된 폐수는 여과하여 재사용할 수 있게 되는 경제적이고 소규모인 오존폐수처리장치이다. 특히 세차장에서 발생되는 폐수를 처리하기 위하여 오존 및 여과하는 공정에서 이젝터를 이용하여 폐수와 오존을 접촉시킨 후 슬러지 탱크에서 기름과 부유물을 제거하는 방법과 슬러지 탱크에서 미반응된 기름 성분과 세제성분을 분리하기 위하여 분리판이 설치된 분리조를 이용하였다.

본 고안은 폐수를 처리하여 재사용함으로써 용수를 절감하고 설비비 및 운전비가 저렴하여 영세한 세차업소에서 큰 부담없이 설치할 수 있는 소규모 세차수 처리장치로서, 현재 사용되고 있는 세차장처리방법인 화학약품에 의한 침전 처리방법에 따르는 고가의 약품비용, 합성세제 방출, 침전물에 의한 2차 오염원 발생과 같은 문제점을 해결할 수 있다.

Description

오존을 이용한 세차장 폐수처리장치{APPARATUS TO TREATMENT CAR WASHING WASTEWATER USING OZONE}

본 고안은 세차장 또는 정비업소 등에서 발생되는 폐수를 처리하기 위한 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치에 관한 것으로, 특히 오존처리 및 여과장치를 이용하여 폐수 중의 기름 및 합성세제 등을 제거하고 처리된 폐수를 재사용하기 위한 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치에 관한 것이다.

현재 주로 사용되고 있는 세차장 폐수 처리장치는 화학약품에 의한 응집, 침전 방법을 이용하는 것으로, 이러한 장치는 배출수의 오염농도를 증가시키고 침전물 발생으로 인한 2차 오염의 문제점을 갖고 있다. 또 세차장 및 정비업소에서 발생하는 폐수는 다량의 세제(계면활성제)가 함유되어 있는데 이와 같은 계면활성제는 기존의 처리방법인 염소 주입, 응집, 침전, 모래 여과 등의 공정으로 제거되지 않는다. 폐수중의 계면활성제는 거품을 유발시켜 산소의 전달 속도를 감소시키고 또한 독성으로 인하여 미생물의 성장을 억제하게 된다. 또한 기존의 화학약품에 의한 침전처리방법은 이와 같은 폐수처리성능의 문제점과 더블어 약품비용 및 침전물(슬러지) 처리비용 등의 운전비용이 높아 소규모 사업장의 부담이 되고 있다.

그리고, 차량의 증가와 비례하여 세차장 또는 정비업소가 늘어가고 따라서 이들 업소에서 발생되는 폐수가 증대되고 있는 실정이며, 세차장 또는 정비업소에서 배출되는 폐수는 기름 및 합성세제 등을 함유하고 있기 때문에 완벽한 처리를 하지 않고 방류할 경우 심각한 수질오염이 된다.

승용차 한 대를 세차하는데 100 내지 400L의 물이 사용되고 있다. 따라서 세차장 폐수는 다량으로 방출되기 때문에 적절한 처리와 더블어 재사용 방안이 절실히 요구되고 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 폐수를 처리하여 재사용함으로써 용수를 절감하고 설비비 및 운전비가 저렴하여 영세한 세차업소에서 큰 부담 없이 설치할 수 있는 소규모 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

이러한 본 고안의 장치는 현재 사용되고 있는 세차장 폐수 처리장치인 화학약품에 의한 침전처리장치에 따르는 고가의 약품비용, 합성세제 방출, 침전물과 같은 2차 오염원 발생과 같은 문제점을 해결할 수 있다.

도 1은 본 고안에 의한 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치의 구성을 보인 블록도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 슬러지 탱크 2 : 배출밸브

3 : 분리조 4 : 분리판

5 : 완충탱크 6 : 승압펌프

7 : 이젝터 8 : 오존 발생기

9 : 펌프 10 : 여과기

11 : 처리수 저장조 12 : 자동급수장치

본 고안에 의한 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치는 강력한 유기물 산화제인 오존을 이용하여 폐수를 처리하고 처리된 폐수는 여과하여 재사용할 수 있는 경제적이고 소규모인 오존폐수처리시스템으로서, 특히 오존과 폐수의 혼합(반응)을 효과적으로 수행하기 위하여 이젝터를 이용하며 기존 세차장의 3단 분리조를 적절히 활용하는 것이다. 오존처리방법은 오존의 강력한 산화력에 의하여 계면활성제 분해, COD 저하, 냄새제거, 살균, 응집 효과 등의 효과를 얻을 수 있으며, 슬러지 발생을 최소화할 수 있게 된다. 그리고 고가의 약품을 사용하지 않기 때문에 운영비가 적게 들고 또한 2차 오염원이 발생되지 않기 때문에 세차장 등에서 효과적으로 사용할 수 있다.

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치의 구성을 보인블록도로서, 이에 도시한 바와 같이, 폐수가 공급되는 폐수 공급관(1A)과, 오존이 공급되는 오존 공급관(1B)과, 재처리를 위한 회수관(1C)이 상측부에 결합되고, 내부 하측에 쌓이는 슬러지를 배출시키기 위한 배출관(1D)이 하측부에 결합되는 슬러지 탱크(1)와, 상기 슬러지 탱크(1)에서 슬러지가 침전된후 분리된 폐수가 유입되고 오존과 계속 반응하여 세척수 특유의 색, 냄새, 기름 및 세제 성분이 제거됨과 아울러 거품이 제거되고, 미처리된 기름 성분과 거품이 유출됨을 방지하는 분리판(4)이 설치된 분리조(3)와, 상기 분리조(3)에서 처리된 물이 배출되어 저장되는 완충탱크(5)와, 상기 완충탱크(5)의 물을 승압시키기 위한 승압펌프(6)와, 상기 승압펌프(6)에 의해 승압된 물을 분사하면서 오존 발생기(8)에서 발생된 오존을 혼합하여 상기 폐수 공급관(1A)으로 상기 슬러지 탱크(1)에 공급하기 위한 이젝터(7)와, 상기 완충탱크(5)의 물을 여과하고 새로운 물을 일부 혼합하여 세척수로 사용하도록 처리수 저장조(11)에 저장하는 후처리장치를 포함하여 구성되어 있다.

상기 후처리장치는 상기 완충탱크(5)의 물을 펌핑하기 위한 펌프(9)와, 펌핑된 물을 여과시켜 여과된 물은 상기 처리수 저장조(11)에 공급하고 이물질은 상기 슬러지 탱크(1)로 배출시키는 여과기(10)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 처리수 저장조(11)의 상부에는 새로운 물을 공급하기 위한 자동급수장치(12)가 설치되어 있으며, 각 펌프를 포함한 자동제어 부품의 동작을 제어하기 위한 제어반(13)이 설치되어 있다.

이와 같이 된 본 고안 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

세차후 발생된 폐수를 슬러지 탱크(1)에 모으고, 오존 발생기(8)에서 발생된 오존을 공급하여 1차로 반응시킨다. 슬러지 탱크(1)에 오존과 반응하여 침적되는 슬러지는 배출밸브(2) 또는 수중펌프로 주기적으로 배출시켜 탈수조에서 수분을 제거하고 케이크 상태의 오물만 특정 폐기물로 처리한다. 이때 배출되는 배출수는 다시 슬러지 탱크(1)로 회수시켜 처리한다.

상기 슬러지 탱크(1)에서 분리조(3)로 유입된 폐수는 계속하여 오존과 반응하여 오존의 산화력에 의하여 기름 성분은 응고되어 물과 분리된다. 이때 폐수 중의 세제성분이 분해되고 세척수 특유의 색과 불쾌한 냄새 등이 제거되며 또한 발생된 거품이 소멸된다. 상층부에 증가되는 응고된 기름 성분은 주기적으로 배출시켜 폐기 처리한다.

상기 분리조(3) 내에는 분리판(4)이 설치되어 미처리된 기름 성분 및 거품 등이 완충탱크(5)로 유입되지 않도록 한다.

상기 완충탱크(5)로 유입된 물은 화학적으로는 처리가 완료된 상태로서 재사용이 가능한 수질 상태이다. 그리고, 완충탱크(5) 내의 물의 일부를 승압펌프(6)로 수압을 상승시켜 이젝터(7)를 통과시키면 이젝터(7)와 연결된 오존 발생기(8)에서 공급되는 오존이 부압으로 흡입되어 슬러지 탱크(1)로 이송되며, 관을 통하여 이송되는 도중 오존과 물이 혼합되면서 오존이 물 속으로 용해된다.

상기 완충탱크(5) 내의 물에는 일부 가벼운 입자형 이물질이 존재할 수 있으며 이 이물질이 차량의 표면을 손상시킬 수 있기 때문에 상기 완충탱크(5) 내의 물을 펌프(9)로 여과기(10)에 공급하여 여과처리한다.

상기 여과기(10)는 처리수의 여과효율을 높이고 여과기(10)를 세척하기 위한 역세척수의 사용량을 최소화하기 위하여 다공성 여과제를 사용한 압력식 다층 여과기이다. 상기 여과기(10) 내에 이물질이 일정량 포집되면 자동 또는 수동으로 작동시켜 이물질을 역세척하고 이때 역세척되어 배출되는 이물질은 모두 슬러지 탱크(1)로 이송되어 재처리 과정을 거치게 된다. 여과기(10)에서 여과 처리된 물은 바로 세차용으로 사용되거나 처리수 저장조(11)에 모아 세차에 사용되도록 한다. 처리수 저장조(11)에는 자동급수장치(12)로 새물을 전체 사용량의 15% 이내에서 자동으로 공급하게 함으로써 깨끗한 수질을 지속적으로 유지하도록 한다.

[실시예1]

이 실험에서 사용한 폐수는 인위적으로 합성한 모의폐수이다. 모의폐수는 세제로서 음이온계면활성제인 SDS(Sodium dodecyl sulfate)를 사용하였으며, 지름 20cm, 높이 100cm인 원통에 폐수를 채운 후 원통 하단에서 오존을 주입하고, 오존 발생기의 오존 발생량은 1g/1hr로 고정하였다. 그리고, 오존 처리시간에 따라 시료를 채취하여 계면활성제의 농도를 측정한 결과 다음과 같다.

접촉(반응)시간, 분	0	30	60	90	120	150	180	360
계면활성제농도, mg/L	30	26	21	18	14	9.0	5.0	1.0

[실시예2]

이 실험에서는 자동식 및 수동식 세차장의 실제폐수를 사용하였다. 접촉조는 지름 20cm, 높이 100cm인 원통으로 폐수를 채운 후 접촉조 하단에서 오존을 주입하였다. 오존발생기의 오존 발생량은 1g/hr로 고정하였다. 세시간 동안의 오존 처리후 시료를 채취하여 계면활성제의 농도, COD, 오일함유량 등을 측정한 결과 다음과 같다.

폐 수 종 류	COD(mg/l)	Oil(mg/l)	계면활성제(mg/l)
자동식 세차장	원수	17.6	1.6	1.08
	처리수	9.2	0..6	0.36
수동식 세차장	원수	16.2	1.2	1.14
	처리수	8.1	0.4	0.23

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 오존 및 여과방법을 이용하여 세차장 폐수를 처리하여 재사용하기 위한 장치로서 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 기존 세차장의 3단 폐수 분리조를 일부 수정하고 본 폐수처리설비를 간단하게 부가 설치할 수 있다.

둘째, 폐수의 85% 이상을 회수할 수 있으므로 환경오염이 감소되며 용수 사용량을 절감할 수 있다.

셋째, 처리시스템이 간단하여 투자비가 저렴하고, 운전 및 관리가 용이하다.

넷째, 화공약품을 사용하지 않으므로 화공약품을 사용하는 기존의 침전처리방법에 비하여 유지비가 저렴하고, 침전물 등의 2차 오염원의 발생이 줄어든다.

다섯째, 오존의 강력한 산화력에 의하여 기름 및 세제성분이 제거되며, 또한 COD 저하, 살균, 냄새제거 등의 효과 얻어진다.

Claims (1)

1. 폐수가 공급되는 폐수 공급관(1A)과, 오존이 공급되는 오존 공급관(1B)과, 재처리를 위한 회수관(1C)이 상측부에 결합되고, 내부 하측에 쌓이는 슬러지를 배출시키기 위한 배출관(1D)이 하측부에 결합되는 슬러지 탱크(1)와, 상기 슬러지 탱크(1)에서 슬러지가 침전된후 분리된 폐수가 유입되고 오존과 계속 반응하여 세척수 특유의 색, 냄새, 기름 및 세제 성분이 제거됨과 아울러 거품이 제거됨과 아울러 미처리된 기름 성분과 거품이 유출됨을 방지하는 분리조(3)이 설치된 분리조(3)와, 상기 분리조(3)에서 처리된 물이 배출되어 저장되는 완충탱크(5)와, 상기 완충탱크(5)의 물을 승압시키기 위한 승압펌프(6)와, 상기 승압펌프(6)에 의해 승압된 물을 분사하면서 오존 발생기(8)에서 발생된 오존을 혼합하여 상기 폐수 공급관(1A)으로 상기 슬러지 탱크(1)에 공급하기 위한 이젝터(7)와, 상기 완충탱크(5)의 물을 여과하고 새로운 물을 일부 혼합하여 세척수로 사용하도록 처리수 저장조(11)에 저장하는 후처리장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 세차장 폐수처리장치.