KR200252257Y1 - 저온 프라즈마를 이용한 오·폐수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 온도가 낮은 저온의 프라즈마 발생장치를 사용하여 일반적인 오수, 폐수, 폐액 그리고 휘발성 유기화합물(V.O.C 악취포함)을 가장 적은 에너지를 사용하여 완벽하게 처리하는 시스템의 설비장치에 관한 것으로서 처리의 수단이 되는 프라즈마 발생장치를 기본 구조로 하여 상용되는 오수 및 폐수처리 프로세스와 휘발성 유기화합물(V.O.C 악취포함) 제거설비에 관한 것이다. 가장 기본이 되는 저온 프라즈마 발생장치 도2는 공기압축기(11)에서 대기를 7kg/㎠정도로 압축하여 공기중에 함유되고 있는 수분을 에어 드라이어(12)로 냉동 혹은 흡착하여 건조시킨 다음, 대기 중에의 먼지나 기타 협잡물(Particle)을 에어필터(13)로 여과한 다음 7kg/㎠의 압력을 저온 프라즈마 장치의 입력 압력에 맞게 에어레귤레이터(14)를 사용하여 0.7kg/㎠∼0.9kg/㎠로 감압한 다음 저온 프라즈마 발생장치(15)의 원료로 이송한다. 감압되어 입력된 공기는 저온 프라즈마 발생기에 의해서 공기가 프라즈마로 변하여 프라즈마 공급용 배관(16)번에 의하여 프라즈마 접촉조(17) 밑바닥에 위치한 산기관(9)에 의해서 오·폐수 혹은 폐액을 폭기하게 된다. 일차적으로 미생물 처리된 원수가 원수 입력구(1)로 들어오면 (3)→(4)→(5)→(6)→(7)의 접촉조의 월류배관(8)에 의해서 차례로 넘어가게 되며 이때 접촉조 하부에 위치한 산기관에 의해서 프라즈마는 폭기형상(10)의 모양으로 프라즈마를 분출하게 되는 것이다. 강력하게 이온화된 공기 프라즈마는 원수의 분자고리를 절단하여 BOD 및 COD를 저감시키는 것이다. 이와 같이 오·폐수 및 폐액의 정화처리 그리고휘발성유기화합물(V.O.C 악취포함)제거에 저온 프라즈마라는 제4의 물질을 응용하여 처리하는 방법들을 제공하는 것을 그 특징으로 한다.

Description

저온 프라즈마를 이용한 오·폐수 처리장치{omitted}

본 고안은 오·폐수 처리방법에 있어서 표준공법인 활성오니 공법과 탈취처리 방법에 있어서 표준 탈취공법인 습식세정기의 처리시설에서 만족하지 못한 처리효과에 대해서 후처리 방법에 사용되는 고도처리의 일부분으로서 그 응용방법이 오존처리와 매우 유사하므로 종래의 기술인 오존처리 공법과 본 고안의 응용시스템 공법인 저온 프라즈마 처리방법에 대해 각각의 기술분야를 비교 검토하고자 한다.

종래의 기술로는 COD를 저감시키는데 한계가 있다. 아래의 표에서 오존과 저온 프라즈마 공법을 비교해 보았다. 동일한 량(1리터)과 동일한 COD상태에서 어디까지 COD가 내려가는지 실험해 본 결과이다. 이 실험에서 END POINT는 저온 프라즈마가 오존과는 비교가 되지 않을 만큼 월등함을 알 수 있다.

상기내용을 좀 더 구체적으로 적요하면 원수농도 35,000ppm의 염색원료의 폐액, 처리장치의 소비전력 각각 300Watt, 입력에어 공급량 각각 10리터/분, 처리조의 크기 50Ø 길이 1미터, 같은 장소, 같은 온도 등과 같이 모든 동일 조건에서 저감되는 COD추이는 아래의 표와 같다.

상기의 표와 같이 오존처리로는 처리후 4시간 후부터는 4,500ppm에서 더 이상 내려가지 못하는 것을 알 수 있다. 반면에 프라즈마 처리는 COD저감속도도 오존처리와는 비교할 수 없을 정도로 빠르고 한계치를 150ppm까지 낮출 수 있다. 이는 오존 처리로는 고농도를 처리할 수 없음을 명백히 알 수 있다.

다음에는 COD농도가 낮은 일반적인 오수에서 처리시간에 따른 COD 농도의 저감을 각각 비교해 보았다.

상기의 표에서처럼 프라즈마 처리가 처리시간이 빠르고 처리의 한계점이 낮음을 볼수 있다.

본 고안의 저온 프라즈마를 이용한 처리방법이 앞에서의 비교에서처럼 오존과는 명백히 다른 현상을 볼 수 있다. 저온 프라즈마 측이 COD저감 능력이 매우 빠르고, 저감되는 한계치도 오존과는 비교할 수 없는 결과를 낳았다. 얼개와 구조상의 차이를 보면 크게 다른 모습을 보이지는 않지만 주파수의 현격한 차이와 방전전압 그리고 방전의 형태가 매우 다름을 볼 수 있다.

상기와 같은 비교의 차이로 인하여 오존은 발생기 산소의 결합에 의한 화학적인 산화라고 볼 수 있으며, 저온 프라즈마는 공기에 높은 주파수를 가하여 공기자체를 강력한 이온의 형태 즉 플러스와 마이너스의 형태(프라즈마)로 나누게 하여 물 속에 용존되어 있는 이온들을 중화처리 한다고 볼 수 있다. 이 현상을 좀 더 명확하게 규명하는 것이 본 발명이 갖고 있는 기술적 과제라고 볼 수 있다.

도1은 일반적으로 사용되고 있는 오·폐수의 정화 프로세스의 예시도

도2는 저온 프라즈마를 이용한 오·폐수, 폐액 및 휘발성유기화합물(V.O.C 악취포함) 제거장치의 예시도

도3은 휘발성유기화합물(V.O.C 악취포함) 제거하는 습식세정기에 저온 프라즈마를 이용하는 장치의 예시도

도4는 저온 프라즈마 발생장치의 예시도

도5는 저온 프라즈마의 발생원리를 설명하기 위한 개념도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

도1 : 1. 스크린필터 2. 화학응집조 3. 바이오처리조

4. 원수입력구 5. 프라즈마처리조 6. 처리수 출력구

7. 월류배관 8. 최종침전조 9. 방류조

도2 : 1. 미생물 처리된 원수입력구 2. 프라즈마 처리된 출력구

3. 제1번 접촉조 4. 제2번 접촉조 5. 제3번 접촉조

6. 제4번 접촉조 7. 제5번 접촉조 8. 무넙기 파이프

9. 산기관 10. 폭기형상 11. 공기압축기

12. 에어 드라이어 13. 에어필터 14. 에어 레귤레이터

15. 저온 프라즈마 발생장치 16. 프라즈마 공급용 배관

17. 프라즈마 접촉조

도3 : 1. 저온 프라즈마 발생기 2. 흡입 블로워

3. 물탱크 4. 접촉조 5. V.O.C 입력구

6. 정화된 공기 7. 프라즈마 공급용 배관

8. 산기관 9. 연돌

도4 : 1. 내부전극 2. 유전체(파인 세락믹)

3. 외부전극 4. 열 전달 에폭시 본드

5. 방열판

본 고안에 따르면 저온의 프라즈마 발생장치를 수단으로 사용하므로 그 발생장치의 원리를 간단히 설명하고 실제적인 오·폐수, 폐액 및 휘발성유기화합물 (V.O.C 악취포함) 제거 시스템에 있어서,

프라즈마란 고체도 액체도 기체도 아닌 제 4의 물질이며 그 물질의 분자가 이온화되어 플러스(+)와 마이너스(-)로 나누어진다고 해서 약칭하여 플라즈마 (Plasma)로 불린다. 일반적으로 플라즈마는 높은 온도를 갖고 (10,000∼20,000 °K)이온화가 완벽하게 되어 있는 물질이므로 매우 전기가 잘 통하는 물질이다. 본 고안에 응용되는 저온 프라즈마의 온도는 상온을 유지하면서 대량의 프라즈마를 발생시키는 발생장치에 관한 것으로서 방전에 의해서 프라즈마를 생산하기 위해서 고안된 저온 프라즈마 발생장치이다.

도4에서 잘 정련된 세라믹(파인 세라믹)(2)을 파이프 형상으로 만들어서 유전체로 사용하며, 그 유전체(2) 내부에 산화가 잘 되지 않는 스프링 형상의 내부전극(1)과 유전체 외주에 동 박판(3)을 입히고 그 동판 위에 열이 전달될 수 있는 열 전달 에폭시 본드(4)를 발라서 방열판(5)과 접합시킨 후 그 방열판에 대기를 강제 순환시켜 내부에서 방전으로 생성되는 열을 방열 시키도록 만들어졌다.

도5의 좌측의 그림은 방열판(Heat Shink)에 음극(-)을 걸고 내부 스프링 전극에 양극(+)을 걸어서 방전시킨 모습이다. 방열판에 음극을 걸면 파인 세라믹 외피는 양극으로 대전되며, 세라믹 내부는 다시 음극으로 대전된다. 그러므로 양극인스프링과 음극의 세라믹 내부 면에 강력한 프라즈마 방전이 개시되는 것이다. 마찬가지로 우측의 그림은 방열판에 양극을 걸면 파인 세라믹 외피는 음극으로 대전되며, 세라믹 내부는 다시 양극으로 대전된다. 따라서 음극인 스프링과 양극인 세라믹 내부 면과 방전이 진행된다. 실제적으로 교번되는 직류는 교류이므로 완성되는 제품은 교류를 투입하게 된다. 외부에서 투입하는 가공에너지인 전기는 주파수를 높게 함으로서 생산량을 효과적으로 증진시킬 수 있다. 도5에서 도시된 그림에서 알 수 있듯이 외부에 걸어주는 전압의 극이 교번될 때마다 한번씩 방전이 됨으로 되도록 주파수가 높아야만 프라즈마 생산량을 극대화시킬 수 있는 것이다. 주파수를 올려 생산량을 증가시키기 위해서는 스프링의 피치가 되도록 넓은 것이 유리하다. 공진 실험에서 피치 3mm일 경우 35KHZ의 고주파가 공진 되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 주파수를 올릴 욕심으로 스프링을 너무 벌리면 주파수가 올라가 방전 횟수는 증가하는 데 반하여 피치가 넓어졌으므로 방전 면적이 적어져 프라즈마 생산량을 감소시킬 수 있다. 따라서 주파수의 피치는 적당한 선에서 잘 조절하는 것이 효율을 증대시킬 수 있는 방법인 것이다.

상기와 같은 원리로 생산된 방전관에 도2와 같은 구조의 시스템으로 프라즈마를 대량으로 생산해서 오·폐수, 폐액 그리고 휘발성유기화합물(V.O.C 악취포함)을 제거시키는 것이다.

가장 공기를 프라즈마화하기 좋은 상태는 주파수가 20∼40KHZ 영역이었으며 그때 방전관의 전압은 R.M.S 3,000볼트 정도였다.

도2는 공기를 프라즈마화하기 위한 시스템의 도시로서 공기압축기(11)는 될수 있는 한 오일로 구동되지 않는 공기압축기일 필요가 있다. 공기압축기가 공기를 흡입하고 압축하여 배출시킬 때 오일 입자가 압축된 공기와 함께 배출되어 뒤의 프라즈마 발생기를 오염시킬 수 있기 때문에 되도록 오일과 함께 구동되지 않는 즉 오일레스콤프레샤가 오랫동안 저온 프라즈마 발생기의 성능을 유지시키는데 필수적이다. 대부분의 공기압축기는 압축된 공기의 압력이 7∼8kg/㎠이다. 상온, 상압에서 이렇게 고밀도로 압축된 공기는 대기 중의 수분도 따라서 압축된다. 그러므로 압축공기에는 다량의 수분이 섞여 있다. 이 수분은 뒤에 연결되어 저온 프라즈마 발생장치의 방전관에 나쁜 영향을 주므로 에어 드라이어(12)를 사용하여 충분히 제거시킬 필요가 있다. 대부분의 에어드라이어는 냉동식 에어 드라이어로서 입력된 공기를 냉각시켜 이슬점 이하의 온도로 냉동기를 사용하여 낮추고 냉각된 공기는 수분과 분리되어 건조한 상태로 다음 단계로 넘어가고 수분은 함께 모아져서 에어 드라이어 몸체 밖으로 드레인 된다. 이와 같은 냉동식 에어드라이어 말고도 수분이 흡착되는 메디어를 사용하여 수분을 흡착시키고, 응축된 수분은 가열 혹은 진공으로 분리시키는 흡착식 에어 드라이어도 있다. 어느 것이나 공기의 수분을 제거하는 것이 목적이므로 본 고안에서는 냉동식 혹은 흡착식의 어느 방법의 드라이어를 사용하여도 무난하다. 이런 드라이어로 수분이 제거되어 건조해진 공기는 에어 필터(13)로 들어간다.

압축된 공기 속에는 수분 뿐만이 아니라 공기 속에 떠다니는 많은 부유 파티클(particle)과 먼지 또는 냄새들이 있다. 이런 이물질들을 제거하기 위한 목적으로 에어 필터를 사용한다. 에어 필터에는 필터의 메쉬(mesh)를 많게 하여 거르는일반적인 방법의 필터와 활성탄 등을 사용하여 냄새분자들을 흡착하는 흡착식 필터가 있다. 본 고안에 사용되는 필터는 2가지를 다 사용하여야 한다. 먼지 등은 일반 필터의 망에 걸리고 냄새는 흡착식 필터에 흡착될 수 있어야 한다. 그 이유는 먼지와 파티클(particle)들은 저온 프라즈마 발생기의 방전관을 막히게 하고, 냄새는 공기 중에 있는 질소와 합성되어 끈끈한 상태의 액상으로 방전관 벽에 달라붙기 때문이다. 그러므로 필터는 파티클(particle)과 냄새를 다 잡을 수 있는 능력을 갖도록 설치하는 것이 중요하다.

이와 같이 먼지와 냄새 그리고 수분이 제거되어 청정해진 공기는 비로소 저온 프라즈마 발생장치(15)로 들어가게 된다 압력을 가진 청정한 공기는 저온 프라즈마 발생기의 고주파 방전으로 프라즈마화하여 프라즈마 공급용 배관(16)을 따라서 흘러 들어가게 되며, 압력을 가진 프라즈마이므로 산기관(9)을 지나면서 미세하게 오수나 폐수 또는 폐액을 폭기하게 되는 것이다. 산기관 대신 수중 전용 폭기 장치인 수중 에어레이터를 사용하여도 동일한 효과를 창출할 수 있다. 이 기 · 액 접촉효과를 상승시킬 수 있는 산기관이나 수중 에어레이터에서는 모두 미세한 형태의 공기방울이 뿜어져 나올 수 있도록 제작되어 있다. 작은 공기 방울은 그 크기가 작을수록 좋으며 기포가 터질 때 발생되는 공동현상(케비네이션)이 더욱 기 · 액의 접촉효율을 증대시킨다.

이와 같은 발생원리와 공기를 프라즈마화하여 실제적인 오·폐수 그리고 폐액을 처리하는 공정을 도시한 것이 도2이다. 도1에서 원수(오수, 폐수, 폐액)는 많은 불순물들을 함유하고 있다. 생산작업 공정 중에서 흘러나온 각종의 쓰레기들을일차적으로 스크린 필터(1)에서 걸러준다. 이 스크린 필터는 비교적 큰 협잡물들을 걸러주는 역할을 하며 아직도 원수에는 스크린 필터에서 미처 걸러내지 못하고 빠져 나온 각종의 부유물질이나 무기물의 입자들은 화학응집조(2)을 통해서 침전 또는 부상시켜서 선별한다. 화학응집에는 유산반토나 고분자 응집제를 응집조에 투입하여 폐수내에 잔존하는 분자단위가 큰 물질들을 거대화시켜 자체의 중력으로 가라앉게 하거나 응집조 내부에 공기를 불어넣어서 공기방울의 표면장력을 이용하여 부상시켜 제거하게 된다. 이 응집조 내부는 응집제와 원수를 서로 섞어주는 교반기와 침전물을 유도하기 위한 호퍼장치, 응집효율을 향상시켜 주기 위하여 설비된 회전판 등으로 구성되어 있으며, 대부분의 폐수처리 설비에서는 표준으로 장착되어 있는 공정이고 설비이다.

이렇게 화학적인 응집을 통해서 원수의 부유 물질들을 어느 정도 제거하게 된다. 화학응집이 끝난 원수는 산도를 맞춘 다음 바이오(미생물) 처리조(3)로 넘어가게 된다. 이곳에 이른 원수는 미생물과 함께 섞이게 되며 호기성처리 혹은 혐기성 처리되어 생물학적 산소요구량 또는 화학적 산소요구량을 저감시키게 되는 것이다. 호미생물 처리조를 포함한 전 단계는 현재 오·폐수처리 시스템에서 상용되고 있는 시설로서 표준화되고 있는 처리공법이다. 따라서 본 고안의 기술을 적용하기 위한 전처리 설비라고 볼 수 있다. 핵심이 되는 본 고안의 처리시스템은 이 후부터에 적용되는 수단이며 흔히 후처리 설비 혹은 고도처리 설비라고 부르는 부분이다.

미생물처리를 거친 원수는 도1의 원수 입력구(4)를 통해서 프라즈마 처리조(5)로 들어가게 된다. 이 프라즈마 처리조에는 저온 프라즈마 발생기에서 프라즈마로 변한 압력과 고밀도 에너지를 가진 공기가 산기관 혹은 에어레이터에 의해 원수를 향하여 강력하게 위로 분사하고 있다. (도1에는 프라즈마 발생기와 폭기의 모습이 생략되어 있다. 그러므로 도2를 참조하기 바람.) 위를 향하여 산기관에 의해서 분사되고 있는 프라즈마화한 압축공기에 원수가 들어오면 원수는 폭기를 당하게 되며 프라즈마가 갖는 고단위 에너지 (THE HIGH POTENTIAL ENERGY)에 의해서 COD나 BOD가 저감되어 원수가 정화되는 것이다. 도2의 공정도처럼 원수는 프라즈마 접촉조 내부를 다단계에 걸쳐서 프라즈마 에너지에 폭기 당하게 된다. 일차적으로 원수가 원수입력구(1)로 들어오면 원수는 밑바닥에서부터 점점 위를 향하여 차오르게 된다. 그러므로 맨 처음으로 들어온 원수는 밑바닥에 있게 되고 그 위로 나중의 원수들이 차례차례 점차적으로 채워지게 된다. 밑바닥에서는 프라즈마가 위를 향하여 분출되고 있고 위의 부분은 연속해서 원수가 들어오게 된다. 따라서 프라즈마 접촉조 내부의 형태는 아랫부분이 위의 부분보다 더 많이 정화가 되는 것이다. 즉 색도를 함유하고 있는 원수를 예로 든다면 접촉조 밑 부분은 어느 정도 정화가 되어 색깔이 없어졌으며 윗 부분은 연속해서 원수가 접촉조 내부로 투입되는 관계로 색도를 띄고 있는 상태이다. 이런 모양으로 접촉조 아랫부분과 윗부분의 원수 상태는 현저하게 다른 양상을 띠고 있다. 이렇게 정화가 많이 된 아랫부분의 원수를 월류배관으로 취수해서 제2번접촉조(4)로 넘기게 된다. 제2번 접촉조 내부도 연속해서 제3번 접촉조(5)에서 어느 정도 정화된 원수가 넘어오고 밑 부분은 프라즈마가 분출되므로 밑의 부분이 위의 부분보다도 훨씬 정화가 빨리 이루어지게 된다. 이렇게 정화가 많이 이루어진 부분의 원수를 다시 월류배관을 통하여 제4번 접촉조(5)로 넘기게 된다. 이런 방식으로 차례차례 월류배관을 통해서 각각의 접촉조로 넘겨서 프라즈마 접촉을 이루어 원수를 정화하는 것이다. 도2에서는 접촉조의 개수가 3번에서 7번 즉 총 5개 밖에 도시하지 않았으나 원수의 농도 또는 처리해야할 원수의 량에 따라서 이 접촉조의 수는 증감된다. 프라즈마 폭기의 상태는 저온 프라즈마 발생기에 입력되는 공기압력에 따라서 강폭이나 혹은 미폭이 좌우된다. 본 고안에서는 그 공기의 압력을 적당히 조절하여 조화로울 필요가 있다. 너무 폭기가 강해서도 안되고 너무 약해서도 안 된다. 너무 폭기가 강하게 되면 처리되는 원수의 아래층과 위층 구분이 되지 않고 뒤섞이게 되어 목적하는 대로 월류배관에 어느 정도 정화된 물을 다음 접촉조로 보낼 수 없게 된다. 또 너무 폭기가 약하게 되면 원수를 정화하는 속도가 느려지게 된다. 따라서 처리시간이 오래 걸리고 효율이 떨어지게 된다. 이와 같이 강·약에 의해서 처리효율이 심하게 좌우되므로 원수가 프라즈마 폭기에 요동을 쳐서 아랫물과 윗물이 섞이지 않고 폭기가 잘되는 증폭의 정도를 선택하여야 한다. 이와 같이 월류배관을 통해서 다음 조 그리고 그 다음 조 차례로 넘어간 원수는 마지막 조에서는 요구하는 COD 혹은 BOD 그리고 그 밖의 방류 수질의 조건들이 맞아야 한다. 마지막 접촉조를 거친 원수는 최종 침전조에서 충분히 중력 침전시킨 후 방류를 하는 것이다. 최종의 침전조가 필요한 이유는 프라즈마 폭기조에 의해서 잘게 부수어진 부유물질(SS)들은 침전시켜 방류수에 섞여 나가지 않게 하기 위함이다. 방류수의 수질기준에 따라서 혹은 설치 면적에 여유가 없을 때는 활성탄이나 모래필터 혹은 카트리지 필터로 대신하기도 한다.

냄새나 휘발성 유기화합물을 제거하기 위한 목적으로 프라즈마를 접촉시킨대표도가 도3이다. 가장 많이 상용되고 있는 습식 세정기에 본 고안의 프라즈마를 접촉시켰으나 건식 세정기나 탈취 탑에도 동일한 예로 접목시킬 수 있으며 여기에서는 습식 세정기에 프라즈마를 수단으로 하여 탈취하는 시스템을 예로 들어 설명하겠다. 도3의 구성은 저온 프라즈마 발생기(1)와 흡입 블로워(2), 물탱크(3), 접촉조(4) 등의 주요 구성요소들로 이루어져 있다. 냄새나 V.O.C를 함유한 공기는 흡입블로워가 가동될 때 발생되는 음압에 의해서 공정이나 공해 발생 요소의 장소로부터 빨려 들어 오게 된다. 이 블로워의 음압은 블로워의 크기에 따라서 달라지게 되며 공해발생 장소에서부터의 이송거리 그리고 공해발생량의 대·소에 따라서 그 크기가 좌우된다. 이 블로워에 의해서 빨려 들어온 악취 혹은 휘발성 유기 화합물들은 블로워 전단에서 프라즈마와 합산하게 된다. 이곳에서 프라즈마는 내부가 음압의 환경으로 구성되어 (블로워 전단이므로) 있으므로 내부를 향하여 단열 팽창하게 되며 곧 이어서 흡입 블로워의 날개에 의해서 물리적으로 뒤섞이게 된다. 이 날개에 의해서 공해물질과 프라즈마가 믹싱(MIXING)되는 순간 공해물질들은 공해물질의 고유성을 잃게 된다. 즉 고단위 에너지 준위에서 저 단위 에너지 준위로 바뀌게 된다. 대부분의 악취물질들은 이 곳에서 그 본성을 잃게 된다. 저 준위 에너지로 바뀐 공해물질들은 물탱크(3)의 샤워 물줄기를 지나서 접촉조(4)를 지나게 된다. 물탱크 내부의 물은 펌프에 의해서 접촉조로 끌어올려져 접촉조 상부에 설치된 노즐에 의해서 분사하게 된다. 미세하게 분무되는 물은 접촉조 내부에 충진되어 있는 접촉여재를 적시고 다시 중력에 의해 밑의 물탱크로 떨어지게 된다. 이 물줄기 샤워에서 물에 잘 녹는 공해 물질들은 물 속으로 녹아 용해된다. 도시한 도3의 그림과 같이 물탱크 밑바닥에는 저온 프라즈마 발생기(1)에서 발생된 프라즈마가 공급용 배관(7)을 타고 산기관(8)을 통해서 바닥에서부터 산기하고 있다. 이 프라즈마 폭기로 인해서 물분자들은 OH RADICAL(수산기)을 발생시키며 이 OH RADICAL(수산기)이 미처 에너지를 잃어 버리지 못한 공해물질들의 마지막 분자 구조를 깨뜨리는 것이다. 접촉조 내부는 보다 더 나은 접촉의 효율을 위해 즉 공해물질과 물과의 접촉(기액 접촉효율)을 유도하기 위해서 접촉여재로 가득 채워져 있다. 이 접촉여재로 말미암아 공해물질들의 체류시간을 많게 하여 최대한으로 공해물질을 제거하는 것이다. 이런 시스템을 거쳐서 악취는 악취 고유의 특성을 잃어버리고 깨끗한 공기로 정화되어서 연돌(9)을 빠져서 대기 중으로 확산되는 것이다.

탈취탑의 경우도 이와 동일한 원리로 탈취탑 전단에서 프라즈마를 투입하여 냄새및 휘발성유기화합물을 제거하는 방법을 사용한다.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면 지금까지 기술적으로 저온 프라즈마는 소용량의 디스플레이 장치에서나 사용되는 비교적 저급한 에너지 부분이라는 기술적인 생각의 한계를 뛰어 넘어 산업 다방면에 활용하여 국가적인 기술력 우위를 확보하고 보다 더 경쟁력 있는 장치를 구성하여 산업 발전에 확고히 기여할 수 있는 효과가 있다.

그리고 응용부분은 다음과 같다.

① 수처리 분야 - 살균 및 COD 저감장치

② 탈취장치

③ 휘발성 유기 화합물 제거장치

④ 산화를 목적으로 하는 프로세스에 산화제를 대치하는 목적으로 하는 옥시데이션 시스템

또한 V.O.C 및 악취제거에 관한 응용으로서 한국담배인삼공사 광주 제조창에 저온 프라즈마를 실제로 설치하여 울산대학교 응용 실험 연구소에서 처리전의 상태와 처리후의 상태를 비교하여 분석한 결과이다.

이외에도 산업용에 수많은 적용분야가 있으며 따라서 본 고안의 효과는 저온 프라즈마를 산업 다방면에 적용하여 산업의 생산 기술의 질을 한층 높이는데 본 고안의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 온도가 낮은 저온의 프라즈마 발생장치를 사용하여 일반적인 오·폐수, 폐액 그리고 휘발성 유기화합물(V.O.C. 악취포함)을 적은 에너지로 완벽하게 처리하는 장치에 있어서,

   주파수 20∼40KHZ대, 방전전압 2,000∼4,000볼트 대의 파인 세라믹을 방전의 수단으로 이용하는 것을 특징으로 하는 저온 프라즈마를 이용한 오·폐수 처리장치
2. 청구항 1에 있어서 폐액 및 휘발성 유기화합물(V.O.C 악취포함)의 처리장치