KR20170013036A - 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치에 관한 것으로, 하수방류관로에 설치된 인라인믹서 및 자외선소독조를 포함하는 하수처리수 고도산화장치에 있어서, 하수처리시설에서 생물학적 처리를 거친 하수처리수가 유입되는 하수방류관로 상기 하수방류관로 내에 위치하며 상기 하수처리수에 촉매제주입관을 통해 주입된 촉매제를 교반하여 용해시키는 인라인믹서 상기 인라인믹서의 회전부재를 회전시키도록 동력을 공급해 주는 구동모터 상기 촉매제와 교반되어 용해된 하수에 자외선을 조사하여 하이드록실라디칼을 발생시키는 자외선소독조를 포함하며, 상기 회전부재는 일측에서 타측으로 연장될수록 폭이 좁아지는 곡선형으로 복수개 형성되는 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치를 제공한다.
Description
본 발명은 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인라인믹서를 설치하여 하수처리수와 촉매제의 접촉시간을 최적화한 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치에 관한 것이다.
일반적으로 하수 처리장치는 가정이나 공장에서 배출하는 오페수에 함유된 유해물질이나 오염물질을 제거하는 장치이다.
이러한 하수 처리장치는 공장 폐수. 생활폐수 등 다양한 오폐수를 물리적 공정(스크리닝, 침사, 응결, 침강, 흡착 등), 화학적 공정(중화, 폭기, 산화, 환원 등), 생물학적 처리(살수여상법, 활성슬러지법, 호기성소화법 등)를 통해 정화한다.
이와 같이 정화된 오폐수는 하천, 기타 공공용 수역 또는 해역으로 방류되는데, 방류수에는 환경호르몬으로 알려진 내분비계 장애물질(EDCs, Endocrine Disrupting Chemicals), 잔류의약물질(PPCPs, Pharmaceuticals and Personal Care Products), 슈퍼박테리아 등이 제거되지 않은채 방류되는 것으로 알려져 있다.
이러한 물질은 기존의 하수처리장 시설로는 처리하기가 어려우며, 최근 이러한 문제를 해결하기 위하여 고도처리의 일환으로 고도산화공정(AOP, Advanced Oxidation Process)이 제안되고 있다.
고도산화공정이란 보통의 산화공정에서 사용하는 산화제보다 강력한 산화력을 가지는 하이드록실라디칼을 반응기 중에 생성시켜 하이드록실라디칼이 오폐수에 함유되어 있는 유기화합물을 CO2나 H2O등의 무해한 화합물로 분해시키는 공정을 의미한다.
이에 따라, 종래에는 자외선소독조에 공기를 유입할 수 있는 제습장치를 연결하여 자외선소독조의 자외선램프에 의해 발생되는 자외선에 의해 제습장치를 통해 유입된 공기가 오존으로 전환될 수 있게 하여 자외선뿐 아니라 오존 발생 효과도 극대화 할 수 있는 물정화장치가 개시되어있지만, 이는 단순히 산소를 제공하는 것 뿐 하수에 접촉하는 시간이 짧아 내분비계 장애물질(EDCs, Endocrine Disrupting Chemicals), 잔류의약물질(PPCPs, Pharmaceuticals and Personal Care Products), 슈퍼박테리아 등의 제거율이 미비하다는 문제점이 있다.
또한, 오존공급수단을 별도로 구비하고 유입된 오존을 인라인믹서를 통해 하수와 혼합하고 혼합된 하수를 자외선소독조의 자외선램프에 의해 발생되는 자외선을 통해 산화력이 강한 하이드록실라디칼의 형성을 극대화하는 오폐수 또는 원수 처리장치에 대해 개시되어있지만, 이는 하수저장조의 오폐수를 펌프를 통해 인라인믹서로 유입하고 유입된 오폐수의 수압에 인하여 인라인믹서가 난류를 형성하며 교반하는 것으로 유량저하 시에는 교반효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인라인믹서를 적용하여 하수와 촉매제간의 접촉시간을 최적화하여 유해물질(EDCs, PPCPs, 슈퍼박테리아 등) 처리효과와 경제성을 높이기 위한 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 인라인믹서에 별도의 동력장치가 연결되어 유량저하 시에도 일정한 속도로 교반가능하며, 촉매제 주입량에 따라 교반강도를 조절하기 위한 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치는, 하수방류관로에 설치된 인라인믹서 및 자외선소독조를 포함하는 하수처리장치에 있어서, 하수처리시설에서 생물학적 처리를 거친 하수처리수가 방류되는 하수방류관로; 상기 하수방류관로 내에 위치하며 상기 에서 유입 된 하수처리수에 촉매제주입관을 통해 주입된 촉매제를 교반하여 용해시키는 인라인믹서; 상기 인라인믹서의 회전부재를 회전시키도록 동력을 공급해 주는 구동모터; 상기 촉매제와 교반되어 용해된 하수에 자외선을 조사하여 하이드록실라디칼을 발생시키는 자외선소독조를 포함하며, 상기 회전부재는 일측에서 타측으로 연장될수록 폭이 좁아지는 곡선형으로 복수개 형성되는 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 촉매제주입관과 연결되어 촉매제를 저장하며 상기 촉매제 배출량을 조절하는 촉매제저장조를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매제주입관을 통해 주입된 촉매제를 촉매제배출공을 통하여 배출하는 촉매제부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매제는 오존(O3) 또는 과산화수소(H2O2)가 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인라인믹서의 구동 및 회전속도를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 인라인믹서를 적용하여 하수처리수와 촉매제간의 접촉시간을 최적화하여 유해물질(EDCs, PPCPs, 슈퍼박테리아 등) 처리효과가 증대되며 경제성을 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 인라인 믹서의 고속 교반작용으로 하수에 대한 촉매제의 용해도가 증가하여 하이드록실라디칼(OH-) 생산이 증가됨으로써 유해물질(EDCs, PPCPs, 슈퍼박테리아 등) 처리효과를 증대 시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 인라인믹서에 별도의 동력장치를 연결하여 유량저하 시에도 일정한 속도로 교반가능하며, 촉매제 주입량에 따라 교반강도를 조절할 수 있어 효율적으로 운영하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기존 UV소독시설에 인라인믹서, 구동모터 및 촉매제주입부 만을 추가하여 사용가능하여 시설설치비를 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하수처리수 고도산화장치의 간략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 촉매제배출공이 형성된 촉매제부재의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 촉매제저장조가 구비된 인라인믹서의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 촉매제배출공이 형성된 촉매제부재의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 촉매제저장조가 구비된 인라인믹서의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 3은 본 발명에 따른 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치를 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 하수처리수 고도산화장치(100)는 하수방류관로(110), 촉매제부재(120), 인라인믹서(130), 구동모터(140), 자외선소독조(150), 하수유출관로(160)을 포함한다.
하수방류관로(110)는 하수처리시설(10)에서 생물학적 처리 등을 거친 후 최종적으로 방류되는 하수를 유입 받으며, 이러한 하수방류관로(110) 내에는 하수방류관로(110)내로 촉매제를 배출하는 촉매제부재(120)와 하수방류관로(110)를 통해 유입 받은 하수에 촉매제를 접촉 및 용해시키는 인라인믹서(130)가 구비된다.
촉매제부재(120)는 하수방류관로(110)내 인라인믹서(130)의 전면에 배치되어 촉매제부재(120)에 형성된 촉매제배출공(121)으로부터 배출된 촉매제를 하수의 흐름에 의해 인라인믹서(130)로 이동시킬 수 있다. 촉매제배출공(121)은 하수유입방향에 대응되는 위치인 전면에 형성되어 유압에 의해 인라인믹서(130)로 이동되거나, 측면에 형성되어 촉매제배출과 동시에 인라인믹서(130)로 이동되어 하수와 접촉하여 용해될 수 있다.
이러한 촉매제부재(120)에는 촉매제저장조(125)로부터 촉매제를 유입받아 촉매제부재(120) 내로 이동시키기 위한 촉매제주입관(123)이 연결된다.
촉매제저장조(125)는 내부에 오존(O3), 과산화수소(H2O2) 등과 같이 자외선소독조(150)의 자외선과 반응하여 하이드록실라디칼(OH-)을 생성하는 물질을 포함하며, 이러한 촉매제저장조(125)는 내부에 펌프를 구비하여 오존(O3), 과산화수소(H2O2) 등 촉매제주입관(123)으로 주입할 수 있다.
촉매제저장조(125) 내부에 구비된 펌프는 유입되는 하수량에 따라 촉매제저장조(125)에 저장된 촉매제인 오존(O3), 과산화수소(H2O2)의 주입량을 조절할 수 있다.
예를 들어, 유입되는 하수량이 증가한 경우 펌프를 조작하여 촉매제인 오존(O3), 과산화수소(H2O2)의 주입량을 증가시키고, 유입되는 하수량이 감소한 경우 펌프를 조작하여 촉매제인 오존(O3), 과산화수소(H2O2)의 주입량을 감소시킬 수 있어, 하수의 유량에 따라 촉매제주입량의 조절 가능하므로 촉매제를 낭비 없이 정량만 공급가능 할 수 있다는 점에서 비용절감 효과가 있다.
또한, 촉매제저장조(125)는 복수개 구비되어 오존(O3)저장조와 과산화수소(H2O2)저장조 등과 같이 각각의 촉매제가 구비되어 하수방류관로(110)내로 유입되어 인라인믹서(130)를 통해 하수에 용해되므로 자외선소독조(150)에서 보다 효과적으로 하이드록실라디칼을 생성할 수 있다.
인라인믹서(130)는 하수의 흐름과 동일한 방향으로 몸체를 배치하여 하수의 흐름 저항을 최소화 시킬 수 있으며, 몸체에는 하수유입부 부분을 일측으로 일측에서 타측으로 연장될수록 폭이 좁아지는 곡선형의 회전부재(131)가 다수 개 형성된다.
회전부재(131)의 일측은 하수방류관로(110) 내부 넓은 범위에 와류를 형성하여주며, 일측에 넓은 범위의 와류 형성으로 타측은 좁은 범위를 회전하는 것만으로 하수에 촉매제가 접촉 및 용해 가능하며, 일측과 타측의 폭을 동일하게 형성한 것보다 강한 와류가 형성될 수 있다.
또한, 회전부재(131)를 일측은 폭을 넓게 하고 타측은 폭을 좁게 형성함으로써 교반 시 마찰손실을 최소화될 수 있도록 하였으며 이로 인해 고속회전이 가능하므로 교반강도 증가에 의한 약품 주입을 최적화할 수 있도록 하였다.
이러한 인라인믹서(130)를 사용하여 하수에 촉매제인 오존(O3), 과산화수소(H2O2)를 접촉시켜 용해한 경우 1-2분의 교반만으로 가능하나, 인라인믹서(130)를 사용하지 않고 하수에 촉매제인 오존(O3), 과산화수소(H2O2)를 접촉시켜 용해할 경우 일반적으로 10-20분의 시간이 필요하므로 별도의 반응조를 구비하여야한다.
따라서, 하수에 촉매제를 접촉시켜 용해할 시간을 확보를 위한 별도의 반응조가 필요하지 않으므로 설치가 간편하며, 기존 UV소독시설에 인라인믹서(130)를 추가 설치하는 것만으로도 유해물질(EDCs PPCPs, 슈퍼박테리아 등) 처리 효과를 증대시킬 수 있다.
인라인믹서(130)에는 별도의 동력장치인 구동모터(140)가 연결될 수 있으며, 구동모터(140)는 인라인믹서(130)와 연결된 회전축(141)에 동력을 제공하여 인라인믹서(130)를 회전시켜, 유입되는 하수의 유량에 관계없이 일정한 속도로 하수방류관로(110)에 유입된 하수와 촉매제주입관(132)을 통해 주입된 촉매제인 오존(O3), 과산화수소(H2O2)를 교반할 수 있다.
이러한 구동모터는 하수방류관로(110) 외부에 설치되는 경우 주로 배관에 설치되므로 부피가 작은 형태로 형성되어, 하수방류관로(110)가 수로와 같이 폭이 3~6m로 넓게 형성되면 수로 내 설치되는 인라인믹서만으로는 넓은 폭을 갖는 수로에 유입되는 하수를 고루 교반하기에는 어려움이 있다.
따라서, 구동모터(140)를 하수방류관로(110)내부에 구비하고, 외부에 설치된 지지대에 고정하므로 하수방류관로(110)가 3~6m로 넓게 형성된 수로일 경우에도 유입되는 하수를 고루 교반가능하다.
이처럼, 구동모터(140)가 구비된 인라인믹서(130)는 하수방류관로(110)의 폭에 따라 다수개가 구비될 수 있다.
또한, 구동모터(140)는 제어부에 의해 구동모터(140)의 구동여부와 회전축(141)의 회전속도가 제어될 수 있다.
예를 들어, 촉매제 투입량을 증가시킨 경우 하수에 촉매제가 접촉 및 용해되도록 교반강도를 강하게 조절하고, 촉매제 투입량을 감소시킨 경우 교반강도를 약하게 조절할 수 있다. 이처럼 제어부는 촉매제인 오존(O3), 과산화수소(H2O2)의 투입량에 따라 교반강도를 조절하므로 전력낭비 없이 하수와에 촉매제를 접촉 및 용해시킬 수 있다.
이와 같이, 인라인믹서(120)에 의해 촉매제가 접촉 및 용해된 하수는 자외선소독조(150)로 이동된다.
자외선소독조(150)는 자외선을 방사하는 UV램프를 포함하며 UV램프는 램프지지대에 의해 자외선소독조(150)의 내부에 고정될 수 있다. UV램프는 수은증기 및 할로겐화물(halogenide)에 의하여 아크 방전을 일으킴으로서 265~420nm 파장대의 범위에서 연속적으로 자외선을 방사하는 램프인 메탈할라이드 램프로 구성되어, 기존 수은 UV램프에 비하여 자외선 및 적외선 발생효율이 높일 수 있다.
이러한 UV램프로부터 조사된 자외선은 하수에 접촉 및 용해된 오존(O3), 과산화수소(H2O2)와 반응하여 하이드록실라디칼을 생성할 수 있으며, 생성된 하이드록실라디칼은 아주 강력한 산화제로서 유해물질인 EDCs, PPCPs, 슈퍼박테리아, 휘발성 유기화합물 등을 CO2와 H2O로 분해하여 준다.
자외선소독조(150)를 통해 유해물질이 제거된 하수는 하수유출관(160)을 통해 하천, 기타 공공용 수역 또는 해역으로 방류될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 하수처리수 고도산화장치(100)을 통해 하수와 촉매제간의 접촉시간을 최적화하여 유해물질 처리효과와 경제성을 향상시킬 수 있고, 인라인믹서에 별도의 동력장치가 연결되어 유량저하 시에도 일정한 속도로 하수에 촉매제를 접촉 및 용해가능하며, 촉매제 주입량에 따라 교반강도 또한 조절 가능하여 전력 낭비 없이 하수에 촉매제를 접촉 및 용해시킬 수 있다.
상기와 같은 하수처리수 고도산화장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 하수처리수 고도산화장치
110: 하수방류관로
120: 촉매제부재 121: 촉매제배출공
123: 촉매제주입관 125: 촉매제저장조
130: 인라인믹서 131: 회전부재
140: 구동모터 150: 자외선소독조
120: 촉매제부재 121: 촉매제배출공
123: 촉매제주입관 125: 촉매제저장조
130: 인라인믹서 131: 회전부재
140: 구동모터 150: 자외선소독조
Claims (5)
- 하수방류관로에 설치된 인라인믹서 및 자외선소독조를 포함하는 하수처리수 고도산화장치에 있어서,
하수처리시설에서 생물학적 처리를 거친 하수처리수가 유입되는 하수방류관로;
상기 하수방류관로 내에 위치하며 상기 하수처리수에 촉매제주입관을 통해 주입된 촉매제를 교반하여 용해시키는 인라인믹서;
상기 인라인믹서의 회전부재를 회전시키도록 동력을 공급해 주는 구동모터;
상기 촉매제와 교반되어 용해된 하수에 자외선을 조사하여 하이드록실라디칼을 발생시키는 자외선소독조를 포함하며,
상기 회전부재는 일측에서 타측으로 연장될수록 폭이 좁아지는 곡선형으로 복수개 형성되는 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 촉매제주입관과 연결되어 촉매제를 저장하며 상기 촉매제 배출량을 조절하는 촉매제저장조를 더 포함하는 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 촉매제주입관을 통해 주입된 촉매제를 촉매제배출공을 통하여 배출하는 촉매제부재를 더 포함하는 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치.
- 제1항에 있어서,
상기 촉매제는 오존(O3) 또는 과산화수소(H2O2)가 사용되는 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치.
- 제1항에 있어서,
상기 인라인믹서의 구동 및 회전속도를 제어하는 제어부를 더 포함하는 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020150105856A KR20170013036A (ko) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | 인라인믹서를 이용한 하수처리수 고도산화장치 |
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| KR20170013036A true KR20170013036A (ko) | 2017-02-06 |
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| KR (1) | KR20170013036A (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109650623A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-04-19 | 佛山市顺德区名环保设备有限公司 | 一种管道式污水处理系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010074599A (ko) | 2001-05-09 | 2001-08-04 | 하만수 | 자외선 및 오존 발생 에이오피 챔버 및 이를 이용한수처리 장치 |
| KR200449869Y1 (ko) | 2010-04-12 | 2010-08-16 | 주식회사두합크린텍 | 고도산화공정을 이용한 부유식 물정화장치 |
-
2015
- 2015-07-27 KR KR1020150105856A patent/KR20170013036A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
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