KR200434724Y1 - 오폐수 살균 및 정화 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 오폐수 살균 및 정화 처리장치에 관한 것으로서, 원통형 내부공간을 갖고 내벽에는 광촉매물질인 이산화 티탄으로 코팅된 광촉매층을 갖는 처리조와, 처리조의 내부 공간 중앙에서 수직상으로 연장되게 설치되어 처리조의 내벽을 향해 자외선을 조사하는 원기둥형 자외선 램프 모듈과, 처리대상수를 처리조 내에 유입할 수 있도록 처리조의 외부에서 처리조의 내부공간과 연통되게 처리조의 측면 하부에서 결합된 유입관과, 처리조의 내벽과 자외선 램프 모듈과의 사이의 환형 공간 내에 환형 띠 형태로 형성되되 유입관과 연통되게 형성된 환형 메인관과, 환형 메인관 상에 상호 이격되게 설치된 분사노즐, 처리조 외측의 유입관을 통해 공기를 공급할 수 있도록 유입관과 연통되게 분기된 공기공급관을 통해 공기를 공급하는 공기공급기 및 처리조에서 처리된 처리대상수가 일정 수위에 도달하면 방류될 수 있게 처리조의 바닥면으로부터 일정 높이에 외부로 연통되게 형성된 유출관을 구비한다. 이러한 오폐수 살균 및 정화 처리장치에 의하면, 수직상으로 처리대상수 및 공기가 와류형태로 상승하면서 자외선 및 광촉매층과 반응하기 때문에 슬러지의 부착율을 저하시킴과 아울러 처리조 내에서의 위치에 관계 없이 균일한 처리효율을 제공하는 장점을 제공한다.
Description
도 1은 본 고안에 따른 오폐수 살균 및 정화 처리장치를 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 처리조의 일부를 절단하여 나타내 보인 부분 절단 사시도이고,
도 3은 도 1의 환형메인관 및 분사노즐을 확대하여 도시한 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 처리조 120: 환형 메인관
130: 분사노즐 153: 자외선 램프
본 고안은 오폐수 살균 및 정화 처리장치에 관한 것으로서, 상세하게는 자외선 및 광촉매에 의해 처리수에 포함된 세균과 유기물질을 살균 및 분해하는 오폐수 살균 및 정화 처리장치에 관한 것이다.
산업사회의 급속한 발전과 생활수준의 향상으로 물 사용이 급증하면서 많은 양의 오폐수가 발생하고 있고, 최근에는 제대로 소독되지 않은 오폐수가 강과 지하수로 유입되어 수돗물에 바이러스가 검출되고 오염 지하수를 음용한 사람이 수인성 전염병에 걸리는 등 오폐수의 소독과 정화가 사회적인 문제로 대두 되고 있다.
현재 일반적으로 사용되고 있는 수처리 기술로는 미생물을 이용한 생물학적 처리기술과 여과, 응집, 침전 또는 흡착 등의 물리 화학적 처리기술이 있으나 생물학적 처리기술은 건설비가 비싸고 난분해성 오염물질을 제거하기 어렵다는 단점이 있고 물리 화학적 처리기술은 운영비가 많이 소요될 뿐만 아니라 다량의 슬러지를 유발한다는 단점이 있다.
한편, 정수 처리장에서 많이 사용되었던 염소소독은 처리수 중에 인체에 해로운 THM(Trihalomethanes)물질을 생성하며 각종 산업체에서 배출되는 염소계 유기화합물을 제거하지 못하는 단점이 있다. 따라서 이러한 난분해성 물질을 제거하기 위해 일부 처리장에서는 활성탄 흡착, 오존산화법 등을 사용하고 있으나 활성탄 흡착법은 물리적 흡착에 의한 오염가능성이 있으며 오존 산화법은 난분해성 유기물의 산화시 부산물을 생성하기 쉽고 브롬(Br) 화합물을 생성하는 문제점이 있다.
이에 따라 최근에는 2차 오염을 유발하지 않고 병원성 세균 및 유해 미생물을 살균할 수 있는 자외선 소독이 주목받고 있다. 이러한 자외선 소독작용은 주된 파장이 253.7nm인 자외선을 미생물에 조사하여 미생물의 DNA를 파괴하거나 증식작용을 억제함으로써 방류수에 생존할 가능성이 있는 세균 또는 미생물을 살균하는 것이다. 그러나 자외선 소독기술은 수중에서 자외선의 도달거리가 짧기 때문에 적정량을 처리하기 위한 자외선 램프의 수 및 자외선 램프의 표면에 묻은 오염물의 주기적인 세척이 필요하기 때문에 유지 관리상의 문제점이 있다. 또한, 자외선을 이용한 살균으로는 병원성 미생물을 사멸시킬 수는 있으나 유기성 물질을 완전히 분해하지 못하는 한계가 있다. 이러한 유기성 물질의 분해를 촉진시키기 위해 자외선에 반응하는 광촉매물질을 이용하고 있으나, 이 역시 시간 경과에 따라 슬러지 또는 오염물질이 자외선램프의 표면에 부착되면 광투과율이 저하되어 분해효율이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 국내 공개특허 제2003-0079077호에는 자외선 램프의 표면을 브러쉬의 이동에 의해 세척할 수 있는 세척장치가 구비된 살균 및 정화 장치가 개시되어 있다. 그런데 상기 살균 및 정화장치는 수로의 길이방향을 따라 자외선 램프가 배치되기 때문에 일 측에만 전극이 형성된 자외선 램프를 이용한다 하더라도 처리수와의 누전이 되지 않게 하기 위한 실링구조가 요구되어 구조가 복잡해 지는 단점이 있다.
또한, 처리대상수의 흐름을 수평상으로 연장된 수로를 통해 수평상으로 흐르도록 하고, 기포는 수조의 바닥 또는 측면에서 상방으로 분출되게 하도록 되어 있어 자외선 램프의 저면은 기포과 접촉될 수 있으나 자외선 램프의 상면은 기포가 거의 접촉되지 않기 때문에 세척효율이 부분적으로 제한되는 단점이 있다.
또한, 수로상의 수위를 일정하게 유지시키기 위한 수문 또는 수위조절장치가 요구되기 때문에 구조가 복잡한 단점이 있다.
그 밖에도 처리대상수가 수로를 통해 흐를때 자외선램프와의 이격거리가 흐르는 과정에서 상하방향으로 가변되지 않기 때문에 처리대상수가 수로상에서의 상 하방향으로의 위치와 관계없이 균일하게 살균 및 분해 처리가 이루어지지 않는 단점이 있다.
또한, 수로가 각형으로 되어 있어 자외선 램프가 잠겨지게 처리대상수가 흐르는 경우 저면 및 수위 상면은 자외선램프와의 이격거리가 달라 모서리부분을 지나는 처리수의 경우 중앙부분을 지나는 처리수에 비해 처리효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 고안은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 처리대상수의 균일한 처리효율을 증가시킬 수 있는 오폐수 살균 및 정화 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 오폐수 살균 및 정화 처리장치는 원통형 내부공간을 갖고 내벽에는 광촉매물질인 이산화 티탄으로 코팅된 광촉매층을 갖는 처리조와; 상기 처리조의 내부 공간 중앙에서 수직상으로 연장되게 설치되어 상기 처리조의 내벽을 향해 자외선을 조사하는 원기둥형 자외선 램프 모듈과; 처리대상수를 상기 처리조 내에 유입할 수 있도록 상기 처리조의 외부에서 상기 처리조의 내부공간과 연통되게 상기 처리조의 측면 하부에서 결합된 유입관과; 상기 처리조의 내벽과 상기 자외선 램프 모듈과의 사이의 환형 공간 내에 환형 띠 형태로 형성되되 상기 유입관과 연통되게 형성된 환형 메인관과; 상기 환형 메인관 상에 상호 이격되게 설치된 분사노즐; 상기 처리조 외측의 상기 유입관을 통해 공 기를 공급할 수 있도록 상기 유입관과 연통되게 분기된 공기공급관을 통해 공기를 공급하는 공기공급기; 및 상기 처리조에서 처리된 처리대상수가 일정 수위에 도달하면 방류될 수 있게 상기 처리조의 바닥면으로부터 일정 높이에 외부로 연통되게 형성된 유출관;을 구비한다.
바람직하게는 상기 분사노즐은 상기 유입관을 통해 유입된 공기 및 처리대상수가 선회하면서 상승하는 와류를 형성할 수 있도록 상기 환형 메인관으로부터 상방으로 진행할수록 나선형 궤도를 일정길이 갖도록 연장된 나선형 노즐인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는 상기 자외선 램프 모듈은 원통형으로 형성되고 상기 처리조와 대향되는 외주면에는 이산화티탄으로 코팅된 광촉매층이 형성된 투명 하우징과; 상기 투명 하우징 내에 설치된 자외선램프;를 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 오폐수 살균 및 정화 처리장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 오폐수 살균 및 정화 처리장치를 나타내 보인 도면이고, 도 2는 도 1의 처리조의 일부를 절단하여 나타내 보인 부분 절단 사시도이고, 도 3은 도 1의 환형메인관 및 분사노즐을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 오폐수 살균 및 정화 처리장치(100)는 처리조(110), 환형메인관(120), 분사노즐(130), 공기 공급기(140), 자외선 램프 모듈(150)을 구비한다.
처리조(110)는 원통형 내부공간(111)을 갖고 상부가 열린 구조로 되어 있다.
처리조(110)의 내벽에는 광촉매물질인 이산화 티탄(TiO2)으로 코팅된 광촉매층(113)이 형성되어 있다.
자외선 램프모듈(150)은 처리조(110)의 내부 공간(111) 중앙에서 수직상으로 연장되게 설치되어 있다.
자외선 램프모듈(150)은 원통형으로 형성된 하우징(151)과, 자외선램프(153)를 구비한다.
하우징(151)은 투명소재로 원통형으로 형성되어 있고 내부공간에 자외선램프(153)를 내장할 수 있도록 형성되어 있다. 하우징(151)은 처리수의 유입을 억제할 수 있도록 폐쇄된 형태로 형성되는 것이 바람직하고, 자외선의 투과율이 높은 투명 소재 예를 들면 석영관이 적용될 수 있다. 하우징(151)은 처리조(110)의 중심상에 설치되어 처리조(110)의 저면에 고정된다.
도시된 예와 다르게 처리조의 유입을 억제하기 위한 또 다른 방안으로서, 하우징(151)이 처리조(110) 보다 일정 높이 더 높게 형성시키되 상부가 개방된 구조로 적용할 수 있음은 물론이다.
하우징(151)의 처리조(110)와 대향되는 외주면에는 이산화티탄으로 코팅된 광촉매층(152)이 형성되어 있다.
자외선 램프(153)는 관형 튜브형태로 형성된 것이 적용되어 하우징(151) 내에 수직상으로 설치되어 있다..
도시된 예와 다르게 하우징(151)은 생략되고 자외선 램프(153)만 처리 조(110)의 중심에 길이방향이 수직상으로 연장되게 설치될 수 있음은 물론이다.
이러한 자외선 램프모듈(150)은 방사상으로 자외선을 처리조(110)의 내벽을 향해 조사하고, 자외선 램프모듈(150)과 처리조(110)의 내벽 사이의 이격거리는 자외선 램프모듈(150)의 외주면을 따라 원주방향으로 동일 거리가 유지된다.
유입관(115)은 처리대상수를 처리조(110) 내에 유입할 수 있도록 처리조(110)의 외부에서 처리조(110)의 내부공간(111)과 연통되게 처리조(110)의 측면 하부에서 결합되어 있다.
도시된 예에서는 처리대상수가 저수된 저수조(200)로부터 처리조(110)까지 처리대상수를 유입할 수 있도록 유입관(115)이 저수조(200) 까지 연장되어 있고, 유입관(115)상에서는 펌프(210)가 설치되어 있다.
저수조(200)의 상층수 만을 공급하고자 할 경우 도시된 예와 다르게 설정된 수위 이상의 처리대상수를 유입관(115)을 통해 공급할 수 있도록 유입관(115)이 저수조(200)의 일정 높이 이상으로 설치하고, 펌프(210)는 유입관(115)상에 설치되어도 된다.
공기 공급기(140)는 처리조(110) 외측의 유입관(115)을 통해 공기를 공급할 수 있도록 유입관(115)과 연통되게 분기된 공기공급관(117)을 통해 공기를 공급할 수 있도록 설치되어 있다.
환형 메인관(120)은 처리조(110)의 내벽과 자외선 램프 모듈(150)과의 사이의 환형 공간 내에 환형 띠 형태로 형성되되 유입관(115)과 연통되게 형성되어 있다.
분사노즐(130)은 환형 메인관(120) 상에 상호 이격되게 다수가 설치되어 있다.
이러한 분사노즐(130)을 통해 유입관(115)을 통해 공기와 처리대상수가 혼합되어 유입되는 유체가 처리조(110) 내로 배출된다.
분사노즐(130)은 유입관(115)을 통해 유입된 공기 및 처리대상수가 선회하면서 상승하는 와류를 형성할 수 있도록 환형 메인관(120)으로부터 상방으로 진행할수록 나선형 궤도를 일정길이 갖도록 연장된 나선형으로 형성되어 있다. 도시된 예에서는 분사노즐이 두 회의 나선형 궤도를 갖는 형태로 형성된 것이 적용되었고 나선형 궤도의 선회 수는 적절하게 적용하면 된다.
유출관(119)은 처리조(110)에서 처리된 처리대상수가 일정 수위에 도달하면 방류될 수 있게 처리조(110)의 바닥면으로부터 일정 높이에 외부로 연통되게 외부로 연장되게 형성되어 있다.
이러한 오폐수 살균 및 정화 처리장치(110)는 유입관(115)을 통해 유입된 공기 및 처리대상수가 환형 메인관(120)을 거쳐 다수의 분사노즐(130)을 통해 선회되게 분출되면서 인접된 분사노즐(130)을 통해 분출된 공기 및 처리대상수와의 상호 충돌에 의해 기포가 보다 세밀하게 분해됨과 아울러 선회되면서 상승하기 때문에 처리대상수가 처리조(110)의 내벽과 자외선램프 모듈(150)과의 사이를 왕복하기 때문에 처리대상수가 위치에 관계없이 균일한 처리가 이루어진다.
또한, 와류와 충돌되는 처리조(110)의 내벽 및 자외선 램프 모듈(150)의 외주면에는 슬러지가 고착되는 것이 억제된다.
이러한 처리대상수 및 공기가 처리조(110) 내에서 선회 및 상호 충돌에 의한 와류 형성에 의해 자외선과의 접촉시간이 길어짐과 아울러, 자외선에 의한 살균 및 조사된 자외선에 광촉매층으로부터 산소와의 반응에 의해 산화력이 강한 OH라디컬이 생성되어 유기물을 분해하여 슬러지를 감량화 할 수 있다.
지금까지 설명된 바와 같이 본 고안에 따른 오폐수 살균 및 정화 처리장치에 의하면, 수직상으로 처리대상수 및 공기가 와류형태로 상승하면서 자외선 및 광촉매층과 반응하기 때문에 슬러지의 부착율을 저하시킴과 아울러 처리조 내에서의 위치에 관계 없이 균일한 처리효율을 제공하는 장점을 제공한다.
Claims (3)
- 원통형 내부공간을 갖고 내벽에는 광촉매물질인 이산화 티탄으로 코팅된 광촉매층을 갖는 처리조와;상기 처리조의 내부 공간 중앙에서 수직상으로 연장되게 설치되어 상기 처리조의 내벽을 향해 자외선을 조사하는 원기둥형 자외선 램프 모듈과;처리대상수를 상기 처리조 내에 유입할 수 있도록 상기 처리조의 외부에서 상기 처리조의 내부공간과 연통되게 상기 처리조의 측면 하부에서 결합된 유입관과;상기 처리조의 내벽과 상기 자외선 램프 모듈과의 사이의 환형 공간 내에 환형 띠 형태로 형성되되 상기 유입관과 연통되게 형성된 환형 메인관과;상기 환형 메인관 상에 상호 이격되게 설치된 분사노즐;상기 처리조 외측의 상기 유입관을 통해 공기를 공급할 수 있도록 상기 유입관과 연통되게 분기된 공기공급관을 통해 공기를 공급하는 공기공급기; 및상기 처리조에서 처리된 처리대상수가 일정 수위에 도달하면 방류될 수 있게 상기 처리조의 바닥면으로부터 일정 높이에 외부로 연통되게 형성된 유출관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 오폐수 살균 및 정화 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 분사노즐은 상기 유입관을 통해 유입된 공기 및 처리대상수가 선회하면서 상승하는 와류를 형성할 수 있도록 상기 환형 메인관으로부터 상방으로 진행할수록 나선형 궤도를 일정길이 갖도록 연장된 나선형 노즐인 것을 특징으로 하는 오폐수 살균 및 정화 처리장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자외선 램프 모듈은원통형으로 형성되고 상기 처리조와 대향되는 외주면에는 이산화티탄으로 코팅된 광촉매층이 형성된 투명 하우징과;상기 투명 하우징 내에 설치된 자외선램프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 오폐수 살균 및 정화 처리장치.
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|---|---|---|---|
| KR2020060027072U KR200434724Y1 (ko) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | 오폐수 살균 및 정화 처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200434724Y1 true KR200434724Y1 (ko) | 2006-12-28 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100774565B1 (ko) * | 2007-07-09 | 2007-11-08 | 뉴엔텍(주) | 상하수의 자외선 살균장치 |
| KR100883123B1 (ko) | 2008-10-29 | 2009-02-10 | 주식회사두합크린텍 | 무동력 와류발생장치를 이용한 고효율 관로형 자외선소독장치 |
| KR101232513B1 (ko) * | 2011-11-09 | 2013-02-12 | 정상희 | 분수의 살균 장치 |
| KR20150109192A (ko) | 2014-03-19 | 2015-10-01 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 유동상 광촉매를 이용한 오폐수 처리장치 |
| KR20200025264A (ko) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | (주)신산 | 광촉매를 이용한 수처리 장치 |
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2006
- 2006-09-29 KR KR2020060027072U patent/KR200434724Y1/ko not_active IP Right Cessation
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