KR200229205Y1 - 폐수중 유기물질 및 악취, 난분해성물질 질산화 및 탈질,휘발성유기화합물질의 흡착, 분해, 산화 제거용 촉진여제 - Google Patents
폐수중 유기물질 및 악취, 난분해성물질 질산화 및 탈질,휘발성유기화합물질의 흡착, 분해, 산화 제거용 촉진여제 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 침전초, 폭기조에 질산화 및 탈질 그리고 휘발성유기화합물질 게거용 촉진여제를 투입하여 폐수중의 유기물 및 악취, 난분해성물질에 미생물 생성 조건을 최적화시켜 반응주기를 단축시켜 폐수 처리시간을 줄이고, 탈취기에 질산화 및 탈질 그리고 휘발성유기화합물질 제거용 촉진여제를 투입하여 휘발성유기화합물질을 흡착, 분해, 산화를 촉진시켜 폐수 처리시간을 단축할 수 있는 고안에 것으로, 폐수에 투입시켜 촉진여제를 구성하는 구슬형과 링형의 여제(20)(30)인 게르마늄(21)(31), 일라이트(22)(32), 바이오세라믹(23)(33), 활성탄(24)(34), 제올라이트(25)(36), Tio2(35)에 의해 폐수를 여과 공정 만으로도 고농도 질소를 함유한 폐수를 완전하게 소멸 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 폐수처리에 따른 운전시간을 단축함과 동시에 악취 및 난분해성물질과 휘발성유기화합물(VOC)의 제거 효율을 높일 수 있는 매우 유용한 고안인 것이다.
Description
본 고안은 분뇨, 축산폐수, 고농도 폐수를 미생물을 이용하여 유기물 및 악취, 난분해성물질과 휘발성유기화합물질을 제거하는 폐수처리장치에 관한 것으로, 특히 침전초, 폭기조에 질산화 및 탈질 그리고 휘발성유기화합물질 제거용 촉진여제를 투입하여 폐수중의 유기물 및 악취, 난분해성물질에 미생물생성조건을 최적화시켜 반응주기를 단축시켜 폐수 처리시간을 줄이고, 탈취기에 질산화 및 탈질 그리고 휘발성유기화합물질 제거용촉진여제를 투입하여 휘발성유기화합물질을 흡착, 분해, 산화를 촉진시켜 폐수 처리시간을 단축할 수 있는 고안에 관한 것이다.
일반적으로 분뇨, 축산폐수, 고농도유기성산업폐수가 발생하면, 폐수처리장에서 폐수중의 각종 유기물 및 악취, 휘발성유기화합물질을 제거하여 폐수를 정화시키게 된다.
폐수를 처리하는 종래의 처리방법을 좀더 구체적으로 설명하면, 큰 입자의 오니가 제거되어진 폐수가 침전조, 폭기조 등을 거처 정화되어지게 되는데, 상기 침전조, 폭기조로 유입되어진 폐수에는 공기가 공급되어져 폭기되어진다.
상기와 같이 폐수가 폭기되어질때 시간이 경과함에 따라 호기성미생물이 번식하여 플럭(FLOC)이 형성되어서 유기물을 응집 제거되어지게 되고, 악취 및 휘발성유기화합물질을 흡착 분해시켜 제거하게 된다.
상기와 같이 공기로 폐수를 폭기시켜 정화하는 종래의 생물학적 폐수처리방법은, 첫째 신속한 질산화가 이루어지지 못하는 단점을 가지고 있고; 둘째, 질산화가 원활하게 이루어지지 못하여서 악취 유발물질인 CH4, 메틸캡탄류, 아민류, H2S, CS2, 휘발성유기화합물(VOC)을 흡착 분해시키는데 한계를 가지고 있는 단점이 있었으며; 셋째, 산소 및 미네랄성분의 공급이 원활하지 못하여 미생물의 반응주기가 길어져 폐수처리에 따른 처리시간이 오래 걸리는 단점을 가지고 있다.
상기한 종래의 미생물을 이용한 처리방법의 단점을 해결하기 위한 안출된 본 고안은, 폐수처리장치의 침전조, 폭기조, 탈취기 등에 공기를 불어 넣어 침전조, 폭기조, 탈취기등의 호기성미생물을 번식시켜 폐수에 혼합되어 있는 유해물질을 제거하는 폐수처리장치에 게르마늄, 일라이트, 바이오세라믹, 활성탄, 제올라이트 등을 포함하는 촉매여제를 투입시켜서 폐수를 정화하는 것으로, 여과 공정 만으로도 고농도 질소를 함유한 폐수를 완전하게 소멸 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 폐수처리에 따른 운전 시간을 단축 시킬 수 있고, 악취 유발물질인 CH4, 메틸캡탄류, 아민류, H2S, CS2, NH3휘발성유기화합물(VOC)등의 유해가스를 제거할 수 있는 폐수중 유기물질 및 악취, 난분해성물질 질산화 및 탈질, 휘발성유기화합물질의 흡착, 분해, 산화 제거용 촉진여제를 제공하는데 있다.
상기 목적을 탈성하기 위한 본 고안은, 분뇨, 축산폐수 고농도 폐수의 유기물 및 악취, 난분해성 물질을 미생물에 의해 질산화 및 탈질시키고, 휘발성유기화합물질을 흡착, 분해, 산화시켜 제거 하는데 있어 침전조, 폭기조내의 폐수를 질산화 및 탈질시키고, 탈취기의 폐수내에 포함되어 있는 휘발성유기화합물질을 제거시키는 촉진여제를 투입하여 유기물 및 악취, 휘발성유기화합물질의 질산화 및 탈질을 촉진시키되, 상기 질산화 및 탈질 그리고 휘발성유기화합물질 제거용 촉매여제는, 볼형태의 여제가 장착되어지는 환형요입부를 가짐과 동시에 결합이 가능하도록 서로 마주하는 면에 결합요홈과 결합돌기가 각각 형성되어 있는 원형테에 납작하고 길다란 프레임들이 반구형을 이루며 형성되어 있고, 프레임의 내측 중앙에는 엽전 형태의 촉매여제가 장착되어지는 여제장착봉이 각각 형성되어 있는 두개의 구조체가 결합되어서 구형을 이루는 몸체와; 폐수에 산소를 공급하여 세포의 활성능력을 증대시킴과 동시에 유해 세균의 번식을 억제하고 악취, 유기물질, 유독가스를 제거하며 중금속을 독성없는 다른 물질로 만드는 게르마늄과, 유기물분해시키고 탈취기능을 가지며 다량의 정전하 음이온산소를 생성시키는 일라이트와, 원적외선을 방사하여 생물체세포의 신진대사를 촉진시키고 공명 공진현상으로 세포분자들을 진동시켜 중금속을 흡착 침강시키는 바이오세라믹과, 폐수내의 질소화합물, 유기물 분자들과 결합하여 비중이 있는 입자는 침강시킴과 동시에 산화분해시키는 활성탄과, 뛰어난 양이온 교환능력을 가지고 있는 세척보조제인 제올라이트 등이 각각의 개체로 형성되어서 상기 몸체의 원형테가 합하여서 형성된 환형요홈부에 나란하게 장착되어 지되, 표면적이 크게 일어날 수 있도록 자유로이 움직이는 구슬형 여제들과; 폐수에 산소공급을 하여 세포의 활성능력을 증대시킴과 동시에 유해 세균의 번식을 억제하고 악취, 유기물질, 유독가스를 제거하며 중금속을 다른 물질로 만드는 게르마늄과, 유기물분해시키고 탈취기능을 가지며 다량의 정전하 음이온산소를 생성시키는 일라이트와, 원적외선을 방사하여 생물체세포의 신진대사를 촉진시키고 공명공진현상으로 세포분자들을 진동시켜 중금속을 흡착 침강시키는 바이오세라믹과, 폐수내의 질소화합물, 유기물 분자들과 결합하여 비중이 있는 입자는 침강시킴과 동시에 산화분해시키는 활성탄과, 자외선 및 오존과 접촉하여 광산화반응을 일으켜 유해가스를 산화시키는 촉매재의 일종인 Tio2와, 뛰어난 양이온 교환능력을 가지고 있는 세척보조제인 제올라이트 등이 엽전 형태로 각각 형성되어서 상기 몸체의 여제장착봉에 끼워지는 엽전 형태의 링형 여제로 구성된 것에 의해 달성된다.
도1은 본 고안에 따른 폐수중 유기물질 및 악취, 난분해성물질 질산화 및 탈질, 휘발성유기화합물질의 흡착, 분해, 산화 제거용 촉진여제의 구성도.
도2는 도1의 종단면 구성도.
※ 도면의 주요 부분에 사용된 부호 설명 ※
10 : 몸체 11,11a : 구조체
12,12a : 원형테 13,13a : 프레임
14,14a : 여제장착봉 15 : 환형요입부
16 : 결합요홈 16a : 결합돌기
20 : 구슬형 여제 21,31 : 게르마늄
22, 32 : 일라이트 23,33 : 바이오 세라믹
24,34 : 활성탄 24,36 : 제올라이트
30 : 링형 여제 35 : Tio2
본 고안의 목적을 달성하기 위한 구성은, 분뇨, 축산폐수 고농도 폐수의 유기물 및 악취, 난분해성물질을 미생물에 의해 질산화 및 탈질시키고, 휘발성유기화합물질을 흡착, 분해, 산화시켜 제거하는 폐수처리장치에 있어서,
상기 폐수의 유기물 및 악취, 난분해성물질을 미생물생성조건을 최적화하여 질산화 및 탈질 반응주기를 단축시켜 폐수처리시간의 단축을 꾀하고, 휘발성유기화합물질중의 방해물질을 흡착, 분해, 산화시킬 수 있도록 촉매제 역활을 수행하는 촉매여제를 침전조 및 폭기조내에 투입하여 폐수중의 유기물 및 악취, 난분해성물질을 제거하고, 상기 촉매여제를 탈취기에 투입하여 휘발성유기화합물질을 흡착, 분해, 산화시키게 된다.
상기 침전조, 폭기조, 탈취기 등에 투입되는 질산화 및 탈질 그리고 휘발성 유해물질 제거용 촉매여제는, 구형의 몸체(10)와 몸체(10)를 이루는 원형테(12)(12a)에서 자유롭게 움직이는 구슬형 여제(20)와, 여제장착봉(14)(14a)에 장착되는 링형 여제(30)로 이루어져 있다.
상기 몸체(10)는, 볼형태의 여제가 장착되어지는 환형요입부(15)를 가짐과 동시에 결합이 가능하도록 서로 마주하는 면에 결합요홈(16)과 결합돌기(16a)가 각각 형성되어 있는 원형테(12)(12a)에 납작하고 길다란 프레임들(13)(13a)이 반구형을 이루며 형성되어 있고, 프레임(13)(13a)의 내측 중앙에는 엽전 형태의 촉매여제가 장착되어지는 여제장착봉(14)(14a)이 각각 형성되어 있는 두개의구조체(11)(11a)가 결합되어서 구형(求刑)을 이룬다.
상기 몸체(10)의 원형테(12)(12a)가 합하여서 형성된 환형요홈부(15)에 나란하게 장착되어 지되, 표면적이 크게 일어날 수 있도록 자유로이 움직이는 구슬형 여제(20)는, 폐수에 산소를 공급하여 세포의 활성능력을 증대시킴과 동시에 유해 세균의 번식을 억제하고 악취, 유기물질, 유독가스를 제거하며 중금속을 다른 물질로 만드는 게르마늄(21)과, 유기물분해시키고 탈취기능을 가지며 다량의 정전하 음이온산소를 생성시키는 일라이트(22)와, 원적외선을 방사하여 생물체세포의 신진대사를 촉진시키고 공명 공진현상으로 세포분자들을 진동시켜 중금속을 흡착 침강시키는 바이오세라믹(23)과, 폐수내의 질소화합물, 유기물 분자들과 결합하여 비중이 있는 입자는 침강시킴과 동시에 산화분해시키는 활성탄(24)과, 뛰어난 양이온 교환능력을 가지고 있는 세척보조제인 제올라이트(25) 등이 각각의 개체로 형성되어 있는 것이다.
상기 몸체(10)의 여제장착봉(14)(14a)에 끼워지는 엽전 형태의 링형 여제(30)는, 폐수에 산소공급을 하여 세포의 활성능력을 증대시킴과 동시에 유해세균의 번식을 억제하고 악취, 유기물질, 유독가스를 제거하며 중금속을 다른 물질로 만드는 게르마늄(31)과, 유기물분해시키고 탈취기능을 가지며 다량의 정전하 음이온산소를 생성시키는 일라이트(32)와, 원적외선을 방사하여 생물체세포의 신진대사를 촉진시키고 공명 공진현상으로 세포분자들을 진동시켜 중금속을 흡착 침강시키는 바이오세라믹(33)과, 폐수내의 질소화합물, 유기물 분자들과 결합하여 비중이 있는 입자는 침강시킴과 동시에 산화분해시키는 활성탄(34)과, 자외선 및 오존과 접촉하여 광산화반응을 일으켜 유해가스를 산화시키는 촉매재의 일종인 Tio2(35)와, 뛰어난 양이온 교환능력을 가지고 있는 세척보조제인 제올라이트(36) 등이 엽전 형태로 각각 형성되어 있는 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도1은 본 고안에 따른 폐수중 유기물질 및 악취, 난분해성물질 질산화 및 탈질, 휘발성유기화합물질의 흡착, 분해, 산화 제거용 촉진여제의 구성도 이고, 도2는 도1의 종단면 구성도 이다.
분뇨처리장, 축산폐수처리장, 하수종말처리장의 폭기조, 침전조, 탈취기 등에 본 고안의 질산화 및 탈질, 그리고 휘발성유기화합물질 제거용 촉매여제를 투입하면, 침전조 및, 폭조기내 폐수중의 유기물 및 악취, 난분해성물질을 미생물 생성조건을 최적시켜 질산화 및 탈질 반응주기를 단축시켜는 촉매제 역활을 수행하여 주게 된다.
따라서, 폐수 처리시간을 단축시킬 수 있게 되고, 폐수처리 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
한편, 탈취기에 질산화 및 탈질, 그리고 휘발성유기화합물질 제거용 촉매여제를 투입하면 폐수중에 혼합되어 있는 휘발성유기화합물질을 흡착, 분해, 산화시키는 촉매제 역활을 수행하여 휘발성유기화합물질을 안전하게 제거하게 되는 것이다.
상기와 같이 폐수중의 유해물질들을 제거하는 질산화 및 탈질, 그리고 휘발성유기화합물질 제거용 촉매여제는 구형의 몸체(10)에 형성되어진 원형테(12)(12a)의 환형요입부(15)에 구슬형의 게르마늄(21), 일라이트(22), 바이오세라믹(23), 활성탄(24), 제올라이트(25)가 표면적을 크게 가질 수 있도록 자유롭게 움직이도록 장착되어 있고, 여제장착봉(14)(14a)에 링형을 이루는 게르마늄(31), 일라이트(32), 바이오세라믹(33), 활성탄(34), Tio2(35) 제올라이트(36)가 장착되어 있어 상기에서 기술한 바와 같이 폐수를 처리할 수가 있는 것이다.
산화 및 탈질 그리고 휘발성유기화합물질 제거용 촉진여제를 이루는 여제들의 특성을 설명한다.
1)게르마늄(21)(31)은, 전기적인 성질을 가지는 것으로 금속과 비금속의 중간 성질을 갖고 있고, 원자구조상 4개의 전자를 가지고 있으며, 상온에서 일정하게 결합되어 전자와 전자들간에 활발하게 움직이게 된다.
따라서 특정 세포나 분자에 이물질이 흡착되거나 들어온다면 4개의 전자중외각 전자가 '-'음전하 상태가 되어 밖으로 튀어 나오고 나머지 3개는 '+'양전하 상태가 되어 물체 내에서 흡착 및 중화에 이르게 한다.
상기와 같은 특성을 가지는 게르마늄은, 산소공급능력이 뛰어나 막힌 세포 사이의 통로를 열어주고 세포의 활성능력을 증대시키는 역활하여 유해 세균의 번식을 억제시키게 되고, 탈수소화 작용을 일으켜 유기물질 등이 분해될때 H+ 이온은 양 이온으로서 세포에서는 전혀 쓸모가 없으므로 게르마늄 입자들이 H+ 이온 대신에 OH- 이온과 결합하여 분해 중합 시킴으로서 악취, 유기물질, 유독가스를 제거시키게 된다.
상기한 게르마늄은 산화성이 강한 산소원자를 갖는 화학적 특성이 있기 때문에 중금속류를 흡착하여 화학적으로 결합하여 중금속류의 독성이 없는 다른물질을 만드는 제독작용을 한다.
2)일라이트(22)(32)는, 흑운모와 더불어 운모형 점토광물로서 그중 AL2함량이 많은 광물을 대표하고 있다.
일라이트는 AL2,Fe+3,Fe+2,Mg+2,TiO2,K2O, Na2O 원소로 이루어져 있으며 입도는 0.5~2μ의 범위에 속한다.
천연광물질로서 36.5~40℃ 사이에서 9.36㎛의 원적외선이 방사되며, 방사율은 95%로서 광물질중에서는 필수미네랄의 보고라고 할 수 있다.
상기한 일라이트는 물분자 연결사슬 중합고리에 분자들간의 결합인력이 작용하는 곳에 9.36㎛의 원적외선이 방사되어 공명,공진 운동에 의한 진동을 일으켜 분자결합조직을 분해시키며, 결합인력을 약화시켜 분자들을 조기에 안정화시켜 FLoc을 형성시켜 비중이 커진 분자들은 저면으로 침강시켜 분해하게 되고, 광물질로는 드물게 유해세균의 번식억제력과 악취나 냄새를 흡수분해 시키게 된다.
한편, 다량의 정전하 음이온 산소를 생성시키게 되는데, 일라이트는, 원적외선이 다량의 음이온 산소의 발생을 촉진시켜 137(ION/CC)정도의 음이온 산소를 생성시켜주며, 분자들을 H+ 이온과 OH- 이온으로 해리하여 H+ 이온대신에 일라이트 입자들이 OH- 이온과 결합하여 탈수소화시켜 주며, 특히 콜로이드성 유기물질들을 분해시키게 된다
또한 음이온 산소를 생성하여 촉매에 의한 이온교환력이 커져 ts화, 환원에의해 오염물질을 분해하고 산성수 및 알칼리성수를 석간수로 바꿔주며, 원적외선이 다량으로 방사되어 다량의 미네랄성분을 방출시켜주어 농약, 증금속, 환경호르몬등의 유해물질을 신속히 체외로 배출시킨다. 중금속 이온의 흡착되는 종류로는 (Na,Al,Mn,La,Ce,Zn,Pb,Co,Ni,Fe,Cu,Cr,Sn)등이 있다.
3)바이오세라믹(23)(33)은, Si2 60%, Al 17%, Mg 0.1~12%, Feo 5~7%, Ge, Se 등으로 구성되어 있으며, 주로 정수처리 제약원료, 화학공업, 폐수처리에 주로 쓰인다.
상기와 같이 구성된 바이오세라믹은, 원적외선의 방사율이 매우 뛰어난 조성을 갖는 물질로서 볼모양이나 분말타입을 물속에 넣어서 오염된 물의 구조를 개선시키고 또는 직접환부에 붙여 환부세포를 활성화시키는데 쓰이기도하며, 식품업계의 포장지등 이루 헤아릴 수 없이 많은 곳에 쓰이고 있다. 주요 효과로는 생물체세포의 신진대사촉진, 탈수소화작용, 탈취효과등이 있으며, 특히 원적외선의 방사로 공명 공진현상이 발생되어 진동에너지가 생성되면서 세포들의 분자와 원자들을 진동시켜주어 체내의 중금속을 체외로 배출시켜주며, 탈수소화현상에 의해 중금속을 흡착하여 저면으로 침강시켜주게 되는 것이다.
4)활성탄(24)(34)은, 보통 석탄계와 식물계로 분류하게 되고, 식물계는 주로 식품공업, 제약, 폐수처리등에 이용되며, 석탄계는 주로 폐수처리에 주로 이용된다
상기한 활성탄 물리적 흡착 능력은 물론 이온교환수지의 역할도 하는데 즉, 석탄층을 통과한 해수가 담수화가 되는 경우와 같으며, 석탄 자체내에 있는 미네랄이 미생물의 먹이가 되므로 미생물이 서식할 수 있는 조건를 만들어 준다.
또한 석탄 자체에서 발생되는 원적외선과 미생물의 신진대사 과정에서 발생되는 발열 반응에 의해서 외부 온도가 영하일지라도 내부의 온도는 항상 7~8℃를 유지하게 되는데 이는 영하의 저온에서도 미생물이 증식 할 수 있음을 보여주며, 유해 미생물인 사상균류의 번식을 억제하고, 고농도의 폐수등이 유입시 자기소화에 의한 원형질의 액화현상이 일어나게 되는데 이와같은 현상에 의해 활성화 석탄 여상에는 저면에 슬러지가 퇴적하지 않는다.
따라서, 표면적과 활성탄의 기공을 이용 하므로써 기존 처리공법 들에 비해 2배이상 DO농도를 향상 시킬 수가 있으며, 분말 활성탄의 경우 탈수소화 작용을 일으켜 질소 화합물과 유기물질들의 분자들과 활성탄입자 H+ 이온대신에 OH- 이온과 결합하여 탈수소화를 촉진신켜 비중이 무거워진 입자들을 저면으로 침강시키게 된다.
상기와 같이 흡착된 질소화합물 및 유기물질은 분해반응조내에 설치된 물리적 분해 장치들에 의해 산화 분해되며, 물리적으로 재차 흡착되어 산화 및 분해가 이루어지면 활성탄 자체는 자정작용에 의해 원상태로 회복되며, 자정작용이 지속적으로 이루어진다. 접촉표면적은 100 X10 ㎡/㎥이고, 흡착효울은 95%이상이다.
5)제올라이트(25)(36)는, 결정내부에 존재하는 특이한 세공구조 때문에 산업적으로 유용한 각종물질, 화학적특성을 같은 천연 및 합성광물질을 말한다.
제올라이트가 암석의 규녕부나 빈공간에서 산출되는 경우에는 관상용으로 이용 될 수 있을 정도로 투명하고 아름다운 큰 결정을 이루지만 산업에 이용되는 대부분의 천연 및 합성제올라이트는 미립의 결정질 집합체를 이룬다.
천연제올라이트는 화학조성에 있어서 Na.K.Ca.Mg.Sr.Ba를 양이온으로 소량함유하는 규산염광물이다.
결정구조상 산소들이 또다른 사면체에 의해서 공유되면서 3차원적으로 연결되는 망상규산엽 광물형태를 이룬다. 같은 구조형을 같은 석영과 장석광물들은 매우 치밀한 구조를 이루는데 비해서 제올라이트는 구조내에 2.3-7.5Å 크기의 큰공동이 형성될 정도로 엄정한 격자구조를 이룬다.
제올라이트의 공동의 크기는 Si. Al에 결합된 4~12개의 산소들이 공동입구에서 이루는 산소고리의 형상과 개입산소의 숫자에 의해서 결정되며, 제올라이트의 결정구조에 따라 차이가 난다.
종류에 따라 동원되는 산소고리의 형태와 크기가 달라지고 이에 따라 공동의크기가 또한 서로 달라진다. 사면체내에서 Si+4가 일부가 Al+3가로 일부가 치환되면서 발생되는 전하결손을 보상하기 위해서 양이온들이 흔히 구조 내에 개입하게 된다.
이 양이온들은 구조상의 공동내에 존재하는 관계로 주위의 다른 양이온들에 의해서 쉽게 치환되는 성질을 같게 된다.
또한 공동내에서 정전기적으로 강하게 대전되어 존재하는 교환성 양이온들의 성격에 따라 극성매질인 물분자 (10~18%) 공동내에 함유하게 된다.
상기 제올라이트의 양이온 교환특성은 다른 양이온들의 용액으로 단순히 씻어주는 정도의 처리만으로도 공동내의 양이온들이 쉽게 이온교환이 일어나는 성질을 의미한다. 일반적으로 제올라이트의 양이온 교환능력은 100g당 200~400neg 정도로써 유사한 용도로 사용되는 몬모릴라이트의 양이온 교환능력 100g당(80~100neg)보다 2배 이상의 놓은 값을 갖는다.
제올라이트는 광물질 중에서 가장 뛰어난 양이온 교환능력을 갖는 것외에 양이온들을 선택적으로 교환한다. 응용분야로는 토야 및 수질개량제, 폐수처리, 방사성폐기물처리, 합성세제의 세척보조제에 이용되고 있다.
상기의 제올라이트는 흡착 및 분자체 특성을 갖게되는데, 공동내에 많은양의 물(10~15%)을 함유하지만 200~300℃로 몇시간 가열하면 쉽게 탈수가 된다.
탈수된 제올라이트는 적합한 크기와 형태의 무기질 및 유기질 분자들을 선택적으로 흡착함으로써 결과적으로 서로 뒤섞여 있는 다른 분자들을 각각 분리할 수있는 뛰어난 분자체 기능을 갖게 되는 것이다. 분자체기능에 연관된 제올라이트의 선택적 흡착특성은 공동의 크기와 형태에 따라 달라지며, 실례를 보면, 제올라이트A의 경우 K로 치환시킨 것은 3Å크기의 기공을 갖는데 비해 Na, Ca로 치환시킨 것은 각각 4Å,5Å의 기공크기를 보인다. 또한 제올라이트의 선택적 흡착능력과 성향은 세공구조의 특성뿐만 아니라 여기에 작용하는 분자들의 형태, 크기, 및 극성정도에 따라서도 지배된다.
응용분야로는 각종가스의 탈수 목적을 위한 건조제 이용, 특정가스의 발생장치에 응용(O2,N2), 파라핀류의 추출에 이용하게 쓰여 진다.
한편, 제올라이트는, 탈수 및 재흡수 특성을 가지고 있는데 그 이유는정구조상의 특성 때문에 소위 불석수형태의 물이 광물질내에 존재한다. 제올라이트내에서 이물의 함유정도는 광물종류와 양이온의 성격뿐만 아니라 주위의 물리, 화학적 조건 즉 습도 및 온도등에 매우 민감한 변화를 보인다. 구조내에 물이 드나드는 과정에서 필연적으로 흡열 및 발열반응현상이 수반된다.
즉, 제옹라이트가 다방면에 에너지원으로 이용될 수 있음을 뜻한다.
이 광물은 가열되면 점진적으로 탈수현상을 보이면 경우에 따라정상의 변화나 붕괴등의 구조적 변화를 수반하기도 한다.
제올라이트의 응용분야를 보면 제올라이트의 건조능력과 흡착특성이 함께 적용되어 천연가스의 건조공정사용, 제올라이트의 촉매효능을 높이기 위해 세공구조내의 교환성 야이온들을 가수분해 시키거나 암모늄 이온으로 치환시킨후에 가열하여 OH- 기를 갖는 제올라이트로 변환시키게 된다.
Tio2(35)는, 자외선 및 오존과 접촉하여 광산화반응을 일으켜 유해가스를 산화시키된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 폐수중 유기물질 및 악취, 난분해성물질 질산화 및 탈질, 휘발성유기화합물질의 흡착, 분해, 산화 제거용 촉진여제는, 게르마늄, 일라이트, 바이오세라믹, 활성탄, 제올라이트 등으로 이루어져 있어, 침전조, 폭기조에 투입하였을때 미생물생성 조건을 최적화시켜 폐수중에 혼합되어 있는 유기물 및 악취, 난분해성물질의 질산화 및 탈질 반응주기를 단축시켜 줌으로서 폐수 처리시간을 단축시켜 폐수처리 효율을 높일 수 있는 것이고, 탈취기에 투입함으로서 휘발성유기화합물(VOC)을 흡착, 분해, 산화를 촉진시켜 유해가스를 완전하게 제거할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (1)
- 분뇨, 축산폐수 고농도 폐수의 유기물 및 악취, 난분해성물질을 제거하고, 휘발성유기화합물질을 흡착, 분해, 산화시켜 제거하는 폐수처리장치에 있어서,상기 폐수의 유기물 및 악취, 난분해성물질을 미생물생성조건을 최적화하여 질산화 및 탈질 반응주기를 단축시켜 폐수처리시간의 단축을 꾀하고, 휘발성유기화합물질중의 방해물질을 흡착, 분해, 산화시킬 수 있도록 촉매제 역활을 수행하는 촉매여제를 침전조 및 폭기조내에 투입하여 페수중의 유기물 및 악취, 난분해성물질을 제거하고, 상기 촉매여제를 탈취기에 투입하여 휘발성유기화합물질을 흡착, 분해, 산화시켜 제거하되, 상기 질산화 및 탈질 촉매여제는, 볼형태의 여제가 장착되어지는 환형요입부(15)를 가짐과 동시에 결합이 가능하도록 서로 마주하는 면에 결합요홈(16)과 결합돌기(16a)가 각각 형성되어 있는 원형테(12)(12a)에 납작하고 길다란 프레임들(13)(13a)이 반구형을 이루며 형성되어 있고, 프레임(13)(13a)의 내측 중앙에는 엽전 형태의 촉매여제가 장착되어지는 여제장착봉(14)(14a)이 각각 형성되어 있는 두개의 구조체(11)(11a)가 결합되어서 구형을 이루는 몸체(10)와;폐수에 산소를 공급하여 세포의 활성능력을 증대시킴과 동시에 유해 세균의 번식을 억제하고 악취, 유기물질, 유독가스를 제거하며 중금속을 다른 물질로 만드는 게르마늄(21)과, 유기물분해시키고 탈취기능을 가지며 다량의 정전하 음이온산소를 생성시키는 일라이트(22)와, 원적외선을 방사하여 생물체세포의 신진대사를 촉진시키고 공명 공진현상으로 세포분자들을 진동시켜 중금속을 흡착 침강시키는바이오세라믹(23)과, 폐수내의 질소화합물, 유기물 분자들과 결합하여 비중이 있는 입자는 침강시킴과 동시에 산화분해시키는 활성탄(24)과, 뛰어난 양이온 교환능력을 가지고 있는 세척보조제인 제올라이트(25) 등이 각각의 개체로 형성되어서 상기 몸체(10)의 원형테(12)(12a)가 합하여서 형성된 환형요홈부(15)에 나란하게 장착되어지되, 표면적이 크게 일어날 수 있도록 자유로이 움직이는 구슬형 여제(20)들과;폐수에 산소공급을 하여 세포의 활성능력을 증대시킴과 동시에 유해 세균의 번식을 억제하고 악취, 유기물질, 유독가스를 제거하며 중금속을 다른 물질로 만드는 게르마늄(31)과, 유기물분해시키고 탈취기능을 가지며 다량의 정전하 음이온산소를 생성시키는 일라이트(32)와, 원적외선을 방사하여 생물체세포의 신진대사를 촉진시키고 공명 공진현상으로 세포분자들을 진동시켜 중금속을 흡착 침강시키는 바이오세라믹(33)과, 폐수내의 질소화합물, 유기물 분자들과 결합하여 비중이 있는 입자는 침강시킴과 동시에 산화분해시키는 활성탄(34)과, 자외선 및 오존과 접촉하여 광산화반응을 일으켜 유해가스를 산화시키는 촉매재의 일종인 Tio2(35)와, 뛰어난 양이온 교환능력을 가지고 있는 세척보조제인 제올라이트(36) 등이 엽전 형태로 각각 형성되어서 상기 몸체(10)의 여제장착봉(14)(14a)에 끼워지는 엽전 형태의 링형 여제(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐수중 유기물질 및 악취, 난분해성물질 질산화 및 탈질, 휘발성유기화합물질의 흡착, 분해, 산화 제거용 촉진여제.
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