KR20160132707A - Diffuser for disposal plant for purifying sewage or waste water, and manfacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and, more particularly, to a diffuser of a wastewater treatment apparatus for purifying sewage or wastewater using bubbles, and to a manufacturing method thereof. According to the present invention, the wastewater treatment apparatus which floats particles using microbubbles comprises a diffuser, and the diffuser forms microbubbles having a diameter distribution in which at least 90% of the diameter falls in a 100-200 m range. The diffuser of a wastewater treatment apparatus is manufactured by mixing water with a mixture including SiO_2, Al_2O, starch, and the remaining consisting of unavoidable impurities, molding the mixture, and sintering the resultant product.

Description

하폐수 처리장치의 산기관 및 그 제조방법 {Diffuser for disposal plant for purifying sewage or waste water, and manfacturing method therefor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a dewatering plant for purifying sewage,

본 발명은 하폐수 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수 또는 폐수에 기포를 이용하여 하수 또는 폐수를 정화하기 위한 하폐수 처리장치의 산기관 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wastewater treatment apparatus, and more particularly, to a wastewater treatment apparatus for purifying wastewater or wastewater by using bubbles in sewage or wastewater, and a manufacturing method thereof.

하수 중의 유기물, 질소, 인 등을 제거하는 생물학적 하수 처리 공정에서 활성슬러지라 불리는 미생물 집합은 가장 핵심적인 역할을 수행하는 생물학적 고형물이다. In biological sewage treatment processes that remove organic matter, nitrogen, phosphorus, etc. from sewage, microorganism aggregates, called activated sludge, are the most important biological solids.

이러한 활성슬러지를 이용한 하수 처리 공정(활성슬러지 공정)의 운전 효율은 유입 하수의 유기물을 포함한 오염 물질의 농도 부하 및 유량 부하, 반응조의 활성슬러지 농도 및 상태, 수리학적 체류시간과 고형물 체류시간 등에 의해 큰 영향을 받는다. The operation efficiency of the activated sludge process (activated sludge process) using the activated sludge depends on the concentration load and the flow load of contaminants including the organic matter of the inflow sewage, the activated sludge concentration and condition of the reaction tank, the hydraulic retention time and the solids retention time It is greatly affected.

특히, 활성슬러지의 농도는 전형적인 활성슬러지 공정 뿐만 아니라 질소 및 인 제거를 포함한 하수 고도처리공정에서도 매우 중요한 운전인자로서 인식되고 있다. In particular, the concentration of activated sludge has been recognized as an important driving factor in sewage elevation treatment processes including nitrogen and phosphorus removal as well as typical activated sludge processes.

그러나, 기존의 고액분리 방법 중 가장 보편적으로 사용되는 중력침전으로는 반응조의 활성슬러지 농도를 적절히 조절하거나 고농도로 유지할 수가 없다. However, gravity sedimentation, which is the most commonly used solid-liquid separation method, can not properly control the concentration of activated sludge in the reaction tank or maintain it at a high concentration.

특히, 간헐적으로 발생하는 슬러지 팽화현상(bulking)이나 침전과정에서 탈질에 의해 발생하는 질소가스에 의한 슬러지 재부상과 이에 따른 고액분리 효율의 저하 및 활성슬러지의 과다 유실 문제는 중력침전에서 가장 대처하기 곤란한 문제점으로 지적되고 있다. Particularly, the problem of sludge re-uptake due to nitrogen gas generated by intermittent sludge bulking or denitrification during sedimentation process, decrease of efficiency of solid-liquid separation and excessive loss of activated sludge is the most problematic in gravity settling It is pointed out as a difficult problem.

지금까지 고농도 활성슬러지 공정의 운전을 위해 개발된 방법으로는 침지형 막을 이용한 활성슬러지 공정(Membrane Bioreactor, MBR), 순산소 폭기 공정 및 대표적인 부착성장공법인 담체를 이용한 바이오필터 공법 등이 있다. Up to now, methods developed for the operation of high concentration activated sludge process include activated sludge process (Membrane Bioreactor, MBR) using a submerged membrane, pure oxygen aeration process, and biofilter method using a carrier which is a typical adhesion growth method.

활성슬러지 공정에서 미생물을 고농도로 유지할 경우, 폭기조 내에서의 유기물 처리능력의 상승으로 단위 용적당 유기물 부하율을 증가시킬 수 있기 때문에 반응조 용적을 50~75%까지 감소시킬 수 있고, 이에 따른 소요 부지 면적도 대폭 줄어들게 된다. When the microorganisms are maintained at a high concentration in the activated sludge process, the organic matter load rate per unit volume can be increased by increasing the organic matter treatment capacity in the aeration tank, so that the volume of the reaction tank can be reduced to 50 to 75% Is greatly reduced.

뿐만 아니라, 질산화 미생물 농도의 증가에 따라 질산화율이 급격히 향상될 것으로 기대되어, 암모니아성 질소의 제거효율이 극대화될 수 있다. In addition, it is expected that the nitrification rate will be drastically improved as the concentration of nitrifying microorganisms increases, so that the removal efficiency of ammonia nitrogen can be maximized.

또한 F/M 비(food-to -microorganism ratio)가 낮아 슬러지의 자기 산화가 활발히 진행되어 잉여슬러지의 발생량이 줄어들 것으로 예상된다. In addition, the food-to-microorganism ratio is low and the self-oxidation of the sludge is actively promoted, thereby reducing the amount of excess sludge generated.

그러나 MBR 공정이나 바이오필터 공법과 같은 경우에는 막 또는 담체의 구입에 따른 초기비용이 매우 클 뿐만 아니라, 장기간 운전시 활성슬러지 또는 슬러지 분비물에 의한 폐색이 발생하고 이에 따라 압력손실이 커지게 된다. However, in the case of the MBR process or the biofilter process, the initial cost due to the purchase of the membrane or the carrier is very large, and the long-term operation causes clogging by the activated sludge or the sludge discharge, thereby increasing the pressure loss.

따라서, 주기적인 세척 또는 역세척이 반드시 수반되어야 하는 단점이 있다.Therefore, periodic washing or backwashing must be accompanied.

순산소를 이용한 폭기 공법의 경우에는 활성슬러지를 고농도로 유지하기 위해서 매우 양호한 슬러지의 침전성이 항상 확보되어야 하기 때문에 안정적인 운전이 불가능하고, 폭기조의 미생물 농도 또한 8,000 mg/L 이상으로는 유지하기 어렵다고 알려져 있다.In the aeration method using pure oxygen, stable operation can not be performed because it is necessary to always maintain very good sludge settling property in order to maintain a high concentration of activated sludge, and it is difficult to maintain the microorganism concentration in the aeration tank at more than 8,000 mg / L It is known.

더불어 순산소를 공급하기 위해 추가적인 비용이 든다는 단점도 있다.In addition, there is a disadvantage that additional costs are required to supply pure oxygen.

이러한 방법들 이외에도, 단일 반응조에서 하수 등의 유입(fill), 반응(reaction), 침전(settle), 배출(draw) 및 휴지(idle)의 단위 공정이 정해진 시간의 배열에 따라 연속적으로 이루어지는 연속 회분식 반응기(sequencing batch reactor, SBR) 공정이 개발되어 하폐수 처리에 적용되고 있다. In addition to these methods, it is also possible to use a continuous batch process in which a unit process of filling, reaction, settlement, draw and idle of sewage or the like is continuously performed in accordance with an arrangement of a predetermined time, A sequencing batch reactor (SBR) process has been developed and applied to wastewater treatment.

이 방법은 각각의 단위 공정이 단일 반응조에서 이루어지므로 이차 침전지가 불필요할 뿐만 아니라 사상균의 제어가 용이하며 시공이 간편하여 하수 등의 안정적 관리 측면에서 매우 유리하다. Since each unit process is performed in a single reaction tank, this method is very advantageous in terms of stable management of sewage and the like because it is not only unnecessary for a secondary settler but also is easy to control molds and is easy to construct.

그러나, 이러한 전형적인 또는 변형된 형태의 SBR 공정은 혼합액 현탁 고형물(mixed liquor suspended solids, MLSS) 농도를 원하는 수준으로 높게 유지할 수 없을뿐만 아니라 거의 필수적으로 거쳐야 하는 침전 반응에 소요되는 시간이 길어 전체 공정의 주기 시간을 증가시키게 되는 단점이 있다. However, this typical or modified form of the SBR process can not keep the mixed liquor suspended solids (MLSS) concentration high to the desired level, but also requires a long time for the precipitation reaction, which is almost indispensable, The cycle time is increased.

또한 기존의 SBR 공정은 처리수를 유출하는 과정에서 반응조 내의 수류 특성이 변하는 경우에 슬러지 입자가 유출수에 포함되어 유실될 수 있는 단점이 있다.In addition, the existing SBR process has disadvantages in that when the water flow characteristics in the reactor are changed in the process of discharging the treated water, the sludge particles may be contained in the effluent and may be lost.

한편 반응조의 미생물 농도 확보와 침전 반응에 소요되는 시간을 단축하기 위하여 부상분리법을 사용할 수 있는데, 이 중 용존 공기 부상법(Dissolved Air Flotation, DAF)이 선행기술로 널리 사용되고 있다. In order to shorten the time required for securing the concentration of microorganisms in the reaction tank and the time required for the precipitation reaction, a floating separation method can be used. Dissolved air flotation (DAF) is widely used as a prior art.

그러나 용존 공기 부상법에서는 용존된 공기를 공급하기 위해서 4-5기압의 높은 압력이 필요하고, 공기량 확보를 위해 대용량의 압축장치가 필요하기 때문에 전체 공정을 운영하는데 넓은 부지소요되며 운영 비용이 많이 든다는 단점이 존재한다. However, the dissolved air flotation method requires a high pressure of 4 to 5 atmospheres to supply dissolved air and requires a large-capacity compression device to secure the air amount. There are disadvantages.

이러한 단점을 극복하기 위해 최근 사용되는 방법인 공기 부상법(air flotation, AF)에서는 가압하여 과용해시킨 용존 공기를 이용하여 기포를 발생시키는 대신, 세라믹 멤브레인 산기관에 의해 인위적으로 발생시킨 미세 기포를 이용하여 고액 부상분리시키고, 고액분리된 고농도 슬러지를 스키머(skimmer) 등으로 이송·제거하는 방식을 취한다.In order to overcome these disadvantages, air flotation (AF), which is a recently used method, is used to generate fine bubbles artificially generated by a ceramic membrane engine instead of generating air bubbles by using pressurized and overdissolved dissolved air And the high-concentration sludge separated by solid-liquid separation is conveyed and removed by a skimmer or the like.

한편 공기 부상법에 의한 하폐수 처리장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 침전과정의 수행하고, 기포를 이용하여 용존 산소량을 증가시키는 1회 이상의 폭기과정을 거친 후 다시 침전과정의 수행 후 미세기포를 이용하여 슬러지 등을 부상시켜 제거하는 부상과정을 순차적으로 수행할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the wastewater treatment apparatus according to the air floating method performs a precipitation process, performs at least one aeration process for increasing the amount of dissolved oxygen using bubbles, The flotation process in which the sludge or the like is floated and removed can be sequentially performed.

여기서 폭기과정 및 부상과정은, 기공들이 형성된 산기관을 통하여 이루어진다.Here, the aeration process and the flotation process are performed through the air diffusing pipe formed with pores.

그런데 종래의 공기 부상법에 의한 하폐수 처리장치는, 폭기과정 및 부상과정의 수행에 적합한 산기관의 제조가 어려워 공기 부상법에 의한 하폐수 처리방법이 상용화되는데 문제점이 있다.However, in the conventional wastewater treatment apparatus by the air floating method, it is difficult to manufacture an air diffuser suitable for performing an aeration process and a float process, and thus there is a problem that a wastewater treatment method by the air floating method is commercialized.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최적의 부상효과를 부여할 수 있는 부상용 미세기포들을 형성할 수 있는 하폐수 처리장치의 산기관 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an air diffusing apparatus for a wastewater treatment apparatus capable of forming micro bubbles for floatation capable of providing an optimum float effect and a method of manufacturing the same.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 미세기포를 이용하여 파티클을 부상시키는 하폐수 처리장치에 있어서, 직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상인 미세기포를 형성하는 산기관으로서, SiO2, Al2O, 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함하는 혼합물을 물과 혼합하여 반죽한 후 성형 및 소성에 의하여 제조된 하폐수 처리장치의 산기관을 개시한다.The present invention has been made in order to achieve the above-mentioned object of the present invention, and it is an object of the present invention to provide a wastewater treatment apparatus for floating particles using fine bubbles, Discloses an acid furnace of a wastewater treatment apparatus manufactured by mixing and kneading a mixture containing SiO 2 , Al 2 O, starch, and unavoidable impurities as the remainder as water as bubbles to form air bubbles, and molding and firing .

상기 산기관은, 100㎝~200㎝ 사이의 길이를 가지며, 0.25MPa~0.4MPa 사이의 공기압으로 공기가 주입될 수 있다.The air diffusing pipe has a length of 100 cm to 200 cm, and air can be injected at an air pressure of 0.25 MPa to 0.4 MPa.

상기 미세기포는, 평균 직경이 140㎛~170㎛인 것이 바람직하다.The fine bubbles preferably have an average diameter of 140 mu m to 170 mu m.

상기 혼합물은, Fe2O3, CaO, MgO, 엑티겔, 및 PEO 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The mixture may comprise at least one of Fe 2 O 3 , CaO, MgO, an Extegel, and PEO.

상기 혼합물은, 물을 제외한 중량비로서, 30wt%~45wt%의 SiO2, 40wt%~60wt%의 Al2O, 0.5wt%~1.5wt%의 Fe2O3, 0.1wt%~0.6wt%의 CaO, 0.05wt%~0.3wt%의 MgO, 1.0wt%~1.7wt%의 엑티겔, 및 0.1wt%~0.8wt%의 PEO, 5wt%~15wt%의 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함할 수 있다.Wherein the mixture comprises 30 wt% to 45 wt% SiO 2 , 40 wt% to 60 wt% Al 2 O, 0.5 wt% to 1.5 wt% Fe 2 O 3 , 0.1 wt% to 0.6 wt% , CaO, 0.05 wt% to 0.3 wt% MgO, 1.0 wt% to 1.7 wt% actigel, 0.1 wt% to 0.8 wt% PEO, 5 wt% to 15 wt% starch, and the remainder as unavoidable impurities .

상기 혼합물의 반죽 후 압출 성형에 의하여 성형체로서 형성된 후 건조 및 소성에 의하여 형성될 수 있다.The mixture may be formed by extrusion molding after kneading, followed by drying and firing.

상기 성형체의 소성은, 1,000℃~1,500℃의 온도 하에서 수행될 수 있다.The firing of the molded body may be performed at a temperature of 1,000 ° C to 1,500 ° C.

본 발명은 또한 미세기포를 이용하여 파티클을 부상시키는 하폐수 처리장치에 있어서, 직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상인 미세기포를 형성하는 산기관으로서, SiO2, Al2O, 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함하는 혼합물을 물과 혼합하여 반죽한 후 성형 및 소성에 의하여 제조하는 하폐수 처리장치의 산기관의 제조방법을 개시한다.The present invention also relates to a wastewater treatment apparatus for floating particles using fine bubbles, the apparatus comprising: an oxygen tube for forming fine bubbles having a diameter distribution of 100 to 200 μm at 90% or more, the apparatus comprising SiO 2 , Al 2 O, And a mixture containing inevitable impurities as a remainder is mixed with water and kneaded, followed by molding and firing, thereby producing an acid furnace of the wastewater treatment apparatus.

본 발명에 따른 하폐수 처리장치의 산기관 및 그 제조방법은, 부상용 미세기포 형성을 형성하는 산기관의 형성을 위한 혼합물의 조성을 제공함으로써, 최적의 부상효과를 부여할 수 있는 미세기포들을 형성할 수 있는 이점이 있다.The acid furnace of the wastewater treatment apparatus according to the present invention and the method of manufacturing the same provide a composition of a mixture for forming an acid furnace that forms the micro bubbles for floating to form micro bubbles capable of imparting optimum float effect There is an advantage to be able to.

도 1은, 공기부상법에 의한 하폐수 처리장치의 처리과정의 일예를 보여주는 블럭도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 하폐수 처리장치의 일부를 보여주는 개념도이다.
도 3은, 도 1에서 산기관의 일실시예를 보여주는 사시도이다.
도 4는, 도 1의 산기관으로서 본 발명에 따른 조건의 조성에 의하여 형성된 산기관에 의하여 형성되는 미세기포의 직경의 분포를 보여주는 그래프이다.
1 is a block diagram showing an example of a process of a wastewater treatment apparatus by an air floating method.
2 is a conceptual diagram showing a part of a wastewater treatment apparatus according to the present invention.
Fig. 3 is a perspective view showing an embodiment of an air diffusing pipe in Fig. 1. Fig.
Fig. 4 is a graph showing the distribution of the diameters of the minute bubbles formed by the air diffuser formed by the composition of the conditions according to the present invention as the diffuser of Fig. 1;

이하 본 발명에 따른 하폐수 처리장치의 산기관 및 그 제조방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an air diffuser of a wastewater treatment apparatus and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 하폐수 처리장치의 산기관(2)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하수 또는 폐수가 담긴 정화조(1)의 바닥 부분에 설치되어 침전된 파티클 등을 부상시키는데 사용됨을 특징으로 한다.As shown in FIGS. 2 and 3, the aeration tube 2 of the wastewater treatment apparatus according to the present invention is installed at the bottom portion of the septic tank 1 containing sewage or wastewater, and is used to float the precipitated particles and the like .

여기서 하폐수 처리장치는, 하수 또는 폐수가 담긴 정화조(1)의 바닥 부분에서 미세기포를 형성하여, 즉 미세기포를 이용하여 하수 또는 폐수에 담긴 파티클과 같은 불순물을 부상시켜, 하수 또는 폐수를 정화하는 장치이다.Here, the wastewater treatment apparatus forms micro-bubbles in the bottom portion of the septic tank 1 containing the sewage or wastewater, that is, the micro-bubbles are used to float the impurities such as particles contained in the sewage or the wastewater to purify the sewage or the wastewater Device.

그리고 상기 산기관(2)은, 공기펌프와 같은 공기공급장치와 연결된 주배관(3)과 연결되어 하수 또는 폐수가 담긴 정화조(1)의 바닥 부분에서 미세기포를 형성할 수 있도록 일정한 길이를 가지는 파이프 형상을 가질 수 있다.The air diffuser 2 is connected to a main pipe 3 connected to an air supply device such as an air pump and is connected to a pipe having a predetermined length so as to form minute bubbles in the bottom portion of the septic tank 1 containing sewage or wastewater. Shape.

구체적으로, 상기 산기관(2)은, 100㎝~200㎝ 사이의 길이를 가지며, 0.25MPa~0.4MPa 사이의 공기압으로 공기가 주입될 수 있다.Specifically, the air diffuser 2 has a length of 100 cm to 200 cm, and air can be injected at an air pressure of 0.25 MPa to 0.4 MPa.

여기서 상기 산기관(2)은, 일단이 앞서 설명한 주배관(3)과 연결되고 타단이 막힌 형태의 중공 실린더로 구성될 수 있다.Here, the air diffusing pipe 2 may be constituted by a hollow cylinder whose one end is connected to the main pipe 3 and the other end is closed.

아울러, 상기 산기관(2)은, 주배관(3)을 중심으로 양측에서 서로 평행하게 배치될 수 있다.In addition, the air diffusers 2 may be disposed parallel to each other on both sides of the main pipe 3.

한편 상기 산기관(2)은, 실험에 따르면, 0.25MPa~0.4MPa 사이의 공기압의 조건 하에서 직경분포가 100㎛~200㎛, 보다 바람직하게는 110㎛~150㎛에서 90% 이상인 미세기포를 형성할 때 파티클의 부상효과가 가장 좋음을 확인하였다.On the other hand, according to the experiment, the air diffusing pipe (2) forms fine bubbles having a diameter distribution of 100 μm to 200 μm, preferably 110 μm to 150 μm at 90% or more under the condition of air pressure of 0.25 MPa to 0.4 MPa The effect of the particles was found to be the best.

특히 그리고 상기 미세기포는, 평균 직경이 130㎛~170㎛인 것이 바람직하다.Particularly, the fine bubbles preferably have an average diameter of 130 탆 to 170 탆.

이에, 상기 산기관(2)은, 0.25MPa~0.4MPa 사이의 공기압의 조건 하에서 직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상인 미세기포를 형성하도록 제조됨이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the air diffusing pipe (2) is manufactured so as to form fine bubbles having a diameter distribution of 100 mu m to 200 mu m and at least 90% under the condition of air pressure of 0.25 MPa to 0.4 MPa.

이에 본 출원의 발명자는, 산기관(2)을 성형을 위한 혼합물의 조성 및 소성 조건을 제시하며, 산기관(2)은, 직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상인 미세기포를 형성하는 산기관으로서, SiO2, Al2O, 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함하는 혼합물을 물과 혼합하여 반죽한 후 성형 및 소성에 의하여 제조됨이 바람직하다.The inventor of the present application proposed the composition and firing conditions of the mixture for forming the aeration tube 2, and the aeration tube 2 formed micro bubbles having a diameter distribution of 100 to 200 μm at 90% It is preferable that a mixture containing SiO 2 , Al 2 O, starch, and unavoidable impurities as the remainder is mixed with water and kneaded and then molded and fired as the diffuser.

구체적은 제조과정으로서, 상기 산기관(2)은, SiO2, Al2O, 전분, 잔부로서 불가피 불순물 등을 혼합하여 혼합물을 형성하는 혼합과정, 혼합과정을 통하여 혼합된 혼합물에 물을 추가하여 반죽하는 반죽과정, 반죽과정 후에 미리 설계된 직경 및 길이로 산기관(2)을 성형하는 성형과정, 성형과정을 거쳐 성형된 성형체를 건조하는 건조과정 및 건조과정을 거친 성형체를 소정의 온도로 가열하여 소성하는 소성과정을 통하여 제조될 수 있다.Specifically, as the manufacturing process, the air diffuser 2 is formed by mixing SiO 2 , Al 2 O, starch, and unavoidable impurities as the remainder to form a mixture, and adding water to the mixture through a mixing process A kneading process for kneading, a molding process for molding the acid pipe 2 with a diameter and length preliminarily designed after the kneading process, a drying process for drying the molded product after the molding process, and a drying process for heating the molded product to a predetermined temperature And can be produced through a sintering process.

상기 혼합과정 및 반죽과정은, 물의 투입 시점에 따라서 서로 병합될 수 있으며, 투입되는 물의 양은 성형조건을 고려하여 적절한 양으로 선택될 수 있다.The mixing process and the kneading process may be combined with each other depending on the time of water injection, and the amount of water to be introduced may be selected in an appropriate amount in consideration of molding conditions.

상기 성형과정은, 반죽과정 후에 미리 설계된 직경 및 길이로 산기관(2)을 성형하는 과정으로서, 내부가 빈 중공 실린더 구조를 가짐을 고려하여 압출 성형되는 것이 바람직하다.The molding process is preferably a process of molding the air diffuser 2 with a diameter and a length previously designed after the kneading process, and it is preferable that the inside is extruded in consideration of having an empty hollow cylinder structure.

상기 소성과정은, 건조과정 및 건조과정을 거친 성형체를 1,000℃~1,500℃ 온도로 가열하여 소성하는 과정으로서 다양한 과정에 의하여 수행될 수 있다.The firing process may be performed by heating the formed product after drying and drying at a temperature of 1,000 ° C to 1,500 ° C and firing the product in various processes.

한편 상기 산기관(2)은, 혼합물의 조정에 따라서 형성되는 미세기포들의 직경분포가 결정되며, Fe2O3, CaO, MgO, 엑티겔, 및 PEO(poly ethylene Oxide) 중 하나 이상을 포함하는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, the diameter of the fine bubbles formed in accordance with the adjustment of the mixture is determined in the above-mentioned air diffusing pipe 2 , and the diameter of the fine bubbles formed by mixing the fine bubbles with one or more of Fe 2 O 3 , CaO, MgO, Is more preferable.

여기서 엑티겔(Actigel)은, Active Minerals 사(홈페이지 http://activeminerals.com/)의 제품으로서, 수화 마그네슘 규산 알루미늄 (hydrous magnesium aluminum-silicate)으로 정의된다.Here, Actigel is a product of Active Minerals (homepage http://activeminerals.com/), which is defined as hydrous magnesium aluminum-silicate.

또한, 상기 산기관(2)은, 0.25MPa~0.4MPa 사이의 공기압의 조건 하에서 직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상인 미세기포를 형성하기 위하여, 그 혼합물의 조성이 최적화될 필요가 있다.The composition of the mixture needs to be optimized in order to form fine bubbles having a diameter distribution of 100 to 200% at 90% or more under the condition of air pressure of 0.25 MPa to 0.4 MPa .

이에, 상기 혼합물은, 물을 제외한 중량비로서, 30wt%~45wt%의 SiO2, 40wt%~60wt%의 Al2O, 0.5wt%~1.5wt%의 Fe2O3, 0.1wt%~0.6wt%의 CaO, 0.05wt%~0.3wt%의 MgO, 1.0wt%~1.7wt%의 엑티겔, 및 0.1wt%~0.8wt%의 PEO, 5wt%~15wt%의 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함하는 것이 바람직하다.Accordingly, the mixture contains 30 wt% to 45 wt% of SiO 2 , 40 wt% to 60 wt% of Al 2 O, 0.5 wt% to 1.5 wt% of Fe 2 O 3 , 0.1 wt% to 0.6 wt% % Of CaO, 0.05wt% to 0.3wt% of MgO, 1.0wt% to 1.7wt% of active gel, 0.1wt% to 0.8wt% of PEO, 5wt% to 15wt% of starch and the remainder as unavoidable impurities .

- 실시예- Example

혼합물의 조성을, 37wt%의 SiO2, 50.4wt%의 Al2O, 1.5wt%의 Fe2O3, 0.6wt%의 CaO, 0.3wt%의 MgO, 1.4wt%의 엑티겔, 및 0.5wt%의 PEO, 8.2wt%의 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물로 하였다.The composition of the mixture was changed to 37 wt% SiO 2 , 50.4 wt% Al 2 O, 1.5 wt% Fe 2 O 3 , 0.6 wt% CaO, 0.3 wt% MgO, 1.4 wt% Of PEO, 8.2 wt% of starch, and the remainder as unavoidable impurities.

그리고 혼합물에 물을 투입하여 반죽하고, 압출성형한 후 건조 및 소성에 의하여 형성하였다.Then, water was added to the mixture, kneaded, extruded, dried and calcined.

소성 후 산기관(2)은, 중공의 내경(D2)이 2cm, 외경(D1)이 4cm, 길이가 120cm으로 형성되었다.The air diffusing tube 2 after firing was formed to have a hollow inner diameter (D 2 ) of 2 cm, an outer diameter (D 1 ) of 4 cm, and a length of 120 cm.

이러한 산기관(2)에 3MPa의 압력으로 공기를 주입하고, 정화조 내에서 형성되는 미세기포들을 측정할 결과 도 4와 같은 그래프의 조건으로 미세기포들이 형성됨을 확인하였다.Air was injected into the air diffuser 2 at a pressure of 3 MPa, and fine bubbles formed in the purification tank were measured. As a result, it was confirmed that fine bubbles were formed under the conditions shown in FIG.

도 4를 보면, 산기관(2)에 의하여 형성되는 미세기포들이 직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상이 됨을 알 수 있다.4, it can be seen that the fine bubbles formed by the air diffuser 2 have a diameter distribution ranging from 100 μm to 200 μm at 90% or more.

이에, 위와 같은 혼합물의 조건으로, 산기관(2)을 형성하는 경우, 미세기포들이 직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상이 되어, 최적의 최적의 부상효과를 부여할 수 있는 미세기포들을 형성할 수 있음을 알 수 있다.Thus, in the case of forming the air diffuser 2 under the conditions of the above mixture, the fine bubbles become 90% or more at a diameter distribution of 100 mu m to 200 mu m, and the fine bubbles Can be formed.

즉, 본 발명의 실험에 따르면, 미세기포들이 직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상이 되어, 부상효과를 극대화할 수 있는 미세기포들을 형성함에 있어서 앞서 설명한 조성 조건에 의하여 구현됨을 알 수 있다.That is, according to the experiment of the present invention, it can be seen that the microbubbles have a diameter distribution of at least 90% at a range of 100 μm to 200 μm and are realized by the composition conditions described above in forming minute bubbles capable of maximizing the floatation effect have.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

2 : 산기관2:

Claims (14)

미세기포를 이용하여 파티클을 부상시키는 하폐수 처리장치에 있어서,
직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상인 미세기포를 형성하는 산기관으로서,
SiO2, Al2O, 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함하는 혼합물을 물과 혼합하여 반죽한 후 성형 및 소성에 의하여 제조된 하폐수 처리장치의 산기관.
A wastewater treatment apparatus for floating particles using fine bubbles, comprising:
An air diffusing tube for forming minute bubbles having a diameter distribution of 100 to 200 占 퐉 of 90%
SiO 2 , Al 2 O, starch, and a mixture containing unavoidable impurities as the remainder are mixed with water, kneaded, and then molded and fired.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합물은, Fe2O3, CaO, MgO, 엑티겔, 및 PEO 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관.
The method according to claim 1,
Wherein said mixture comprises at least one of Fe 2 O 3 , CaO, MgO, an Extegel, and PEO.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합물은, 물을 제외한 중량비로서, 30wt%~45wt%의 SiO2, 40wt%~60wt%의 Al2O, 0.5wt%~1.5wt%의 Fe2O3, 0.1wt%~0.6wt%의 CaO, 0.05wt%~0.3wt%의 MgO, 1.0wt%~1.7wt%의 엑티겔, 및 0.1wt%~0.8wt%의 PEO, 5wt%~15wt%의 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관.
The method according to claim 1,
Wherein the mixture comprises 30 wt% to 45 wt% SiO 2 , 40 wt% to 60 wt% Al 2 O, 0.5 wt% to 1.5 wt% Fe 2 O 3 , 0.1 wt% to 0.6 wt% Wherein the composition contains CaO, 0.05 wt% to 0.3 wt% of MgO, 1.0 wt% to 1.7 wt% of excipient, and 0.1 wt% to 0.8 wt% of PEO, 5 wt% to 15 wt% of starch, Wherein the pipe is a pipe.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 혼합물의 반죽 후 압출 성형에 의하여 성형체로서 형성된 후 건조 및 소성에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the mixture is formed as a compact by extrusion molding after kneading the mixture, followed by drying and firing.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 성형체의 소성은, 1,000℃~1,500℃의 온도 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the firing of the molded body is performed at a temperature of 1,000 ° C to 1,500 ° C.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 산기관은, 100㎝~200㎝ 사이의 길이를 가지며, 0.25MPa~0.4MPa 사이의 공기압으로 공기가 주입되는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the air diffuser has a length of 100 cm to 200 cm and air is injected at an air pressure of 0.25 MPa to 0.4 MPa.
청구항 6에 있어서,
상기 미세기포는, 평균 직경이 140㎛~170㎛인 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관.
The method of claim 6,
Wherein the fine bubbles have an average diameter of 140 mu m to 170 mu m.
미세기포를 이용하여 파티클을 부상시키는 하폐수 처리장치에 있어서,
직경분포가 100㎛~200㎛에서 90% 이상인 미세기포를 형성하는 산기관으로서,
SiO2, Al2O, 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함하는 혼합물을 물과 혼합하여 반죽한 후 성형 및 소성에 의하여 제조하는 하폐수 처리장치의 산기관의 제조방법.
A wastewater treatment apparatus for floating particles using fine bubbles, comprising:
An air diffusing tube for forming minute bubbles having a diameter distribution of 100 to 200 占 퐉 of 90%
Wherein a mixture containing SiO 2 , Al 2 O, starch, and inevitable impurities as the remainder is mixed with water and kneaded, followed by molding and firing.
청구항 8에 있어서,
상기 혼합물은, Fe2O3, CaO, MgO, 엑티겔, 및 PEO 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관의 제조방법.
The method of claim 8,
Wherein the mixture comprises at least one of Fe 2 O 3 , CaO, MgO, an Extegel, and PEO.
청구항 8에 있어서,
상기 혼합물은, 물을 제외한 중량비로서, 30wt%~45wt%의 SiO2, 40wt%~60wt%의 Al2O, 0.5wt%~1.5wt%의 Fe2O3, 0.1wt%~0.6wt%의 CaO, 0.05wt%~0.3wt%의 MgO, 1.0wt%~1.7wt%의 엑티겔, 및 0.1wt%~0.8wt%의 PEO, 5wt%~15wt%의 전분, 및 잔부로서 불가피 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관의 제조방법.
The method of claim 8,
Wherein the mixture comprises 30 wt% to 45 wt% SiO 2 , 40 wt% to 60 wt% Al 2 O, 0.5 wt% to 1.5 wt% Fe 2 O 3 , 0.1 wt% to 0.6 wt% Wherein the composition contains CaO, 0.05 wt% to 0.3 wt% of MgO, 1.0 wt% to 1.7 wt% of excipient, and 0.1 wt% to 0.8 wt% of PEO, 5 wt% to 15 wt% of starch, Wherein the method comprises the steps of:
청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 혼합물의 반죽 후 압출 성형에 의하여 성형체로서 형성된 후 건조 및 소성에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관의 제조방법.
The method according to any one of claims 8 to 10,
Wherein the mixture is formed as a formed body by extrusion molding after kneading the mixture, followed by drying and firing.
청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 성형체의 소성은, 1,000℃~1,500℃의 온도 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치의 산기관의 제조방법.
The method according to any one of claims 8 to 10,
Wherein the firing of the molded body is performed at a temperature of 1,000 ° C to 1,500 ° C.
청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 산기관은, 100㎝~200㎝ 사이의 길이를 가지며, 0.25MPa~0.4MPa 사이의 공기압으로 공기가 주입되는 것을 특징으로 하는 산기관의 제조방법.
The method according to any one of claims 8 to 10,
Wherein the air diffuser has a length of 100 cm to 200 cm and air is injected at an air pressure of 0.25 MPa to 0.4 MPa.
청구항 13에 있어서,
상기 미세기포는, 평균 직경이 140㎛~170㎛인 것을 특징으로 하는 산기관의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the fine bubbles have an average diameter of 140 mu m to 170 mu m.
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