KR20180045229A - 공해성 공기 및 폐수의 정화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공해성 매연 및 폐수의 정화정치에 관한 것으로 일정한 수위로 정화액을 담아 유해물질과 반응하여 정화하는 하나의 챔버(chamber)로 된 반응조와; 정화공기의 살균과 유해성분의 분해 작용을 촉진하는 자외선을 방출하는 살균자외선램프와: 살균 및 악취성분의 분해 작용이 양호한 오존(O3)을 방출하는 오존발생기와: 정화물질의 성분변화에 의해 악취 및 유해성분의 유해도를 저감하는 산화질소(NO)를 상기 반응조에 공급하는 산화질소발생기와; 반응조의 정화액에 침전된 불순물과 부유물질을 여과하여 정화액의 정화기능을 정상으로 유지하는 여과기의; 결합으로 구성된다.
본 발명에 의하면, 물에 소정량의 과산화수소(H2O2)와, 소석회액(Ca(OH)2)이 혼합하여 된 정화액을 반응조에 일정한 수위로 채우고 산화질소(NO)와, 자외선 및 오존을 상기 정화액에 공급하면서 정화할 공기를 버블링(bubbling)형태로 주입하여 악취가 없고 유해농도가 낮은 공기로 정화하며, 또한 맑은 공기를 상기 정화장치에 주입하여 O, HO, NO가 포함된 활성화 공기(activate air)로 변환하여 상기 활성화 공기를 음식물 쓰레기 등의 폐수조에 버블링 형태로 주입하여 하수에 방출할 수 있는 수준으로 악취가 저감된 폐수로 정화하게 된다.
본 발명에 의하면, 물에 소정량의 과산화수소(H2O2)와, 소석회액(Ca(OH)2)이 혼합하여 된 정화액을 반응조에 일정한 수위로 채우고 산화질소(NO)와, 자외선 및 오존을 상기 정화액에 공급하면서 정화할 공기를 버블링(bubbling)형태로 주입하여 악취가 없고 유해농도가 낮은 공기로 정화하며, 또한 맑은 공기를 상기 정화장치에 주입하여 O, HO, NO가 포함된 활성화 공기(activate air)로 변환하여 상기 활성화 공기를 음식물 쓰레기 등의 폐수조에 버블링 형태로 주입하여 하수에 방출할 수 있는 수준으로 악취가 저감된 폐수로 정화하게 된다.
Description
본 발명은 일정한 수위로 담긴 정화액과 공기의 유해물질이 반응하여 정화하는 하나의 챔버(chamber)로 된 반응조와; 정화공기의 살균과 유해성분의 분해 작용을 촉진하는 자외선을 방출하는 살균자외선램프와: 살균 및 악취성분의 분해 작용이 양호한 오존(O3)을 방출하는 오존발생기와: 정화물질의 성분변화에 의해 악취 및 유해성분의 유해도를 저감하는 산화질소(NO)를 상기 반응조에 공급하는 산화질소발생기와; 반응조의 정화액에 침전된 불순물과 부유물을 여과하여 정화액의 정화기능을 정상으로 유지하는 여과기의; 결합으로 구성된, 공해성 공기 및 폐수의 정화정치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 물에 소정량의 과산화수소(H2O2)와, 소석회액(Ca(OH)2)이 혼합하여 된 정화액을 반응조에 일정한 수위로 채우고 상기 정화액에 산화질소(NO)와, 자외선 및 오존을 공급하면서 정화할 공기를 버블링(bubbling)형태로 주입하여 악취가 없고 유해도가 낮은 공기로 정화하며, 또한 맑은 공기를 상기 정화장치에 주입하여 O, HO, NO가 포함된 활성화 공기(activate air)로 변환하여 상기 활성화 공기를 음식물 쓰레기 등의 폐수조에 버블링 형태로 주입하여 하수에 방출할 수 있는 수준으로 악취가 저감된 폐수로 정화하게 된다.
종래에는 각종 폐기물의 소각 시에 발생되는 그름을 비롯하여 다이옥신(dioxin) 등 환경유해물질이 포함되어 있는 매연, 또한 음식물 쓰레기 폐기장에서 방출되는 악취가 심한 오염된 유해성 공기는 대기에 그대로 방출 할 수 없기 때문에 적어도 대기에 방출할 수 있는 수준으로 공기를 정화한 다음 대기에 배출해야 한다.
또한 각종 음식물 쓰레기 등의 폐기물처리장에서 나오는 폐수는 악취가 심하고 위생에 유해한 물질과 각종 세균이 과량으로 포함되어 있어 그대로 방류하면 하천을 오염하여 생태계를 파괴할 우려가 있기 때문에 하수에 방출할 수 있는 수준으로 처리한 다음 하수에 방출해야 한다.
따라서 매연이나 오염된 공기의 정화장치 및 폐수의 처리장치는 매우 다양한 종류의 것이 알려져 있고 본 발명과 관련한 선행기술의 특허문헌의 예를 들면 아래와 같다.
일반적으로 매연, 또는 오염된 공기는 환경을 오염시키는 유해물질이 포함되어 있을 뿐 아니라, 특히 견딜 수 없는 악취를 수반하는 경우가 많다.
또한 폐수에 있어서도 화학공업, 식품공업, 축산공업, 펄프공업, 피혁공업 등 산업체별로 방출되는 폐수의 성질과 악취도 다양하다.
악취의 가스성분은 하나, 또는 2개 이상이 성분의 결합으로 이루어지는데, 예를 들면, 탄화수소, 아세트알데이히드(acetaldehyde), 스틸렌모노머(styrene monomer), 나프타(naphtha), 방향족탄화수소, 메칠알코올(methylalcohol, 케톤(ketone), 포름알데히드(formaldehyde), 폐놀(phenol), 염소화탄화수소, 아유산(亞硫酸)가스, 할로겐(halgen), 담백질 분해 시에 나오는 암모니아(ammonia), 아민(amine)류, 메르캅티드류(mercaptides), 스카톨(skatole). 자방산의 분해 시에 나오는 카보닐(carbonyl), 메탄날(methannal), 에타날(ethanal), 아세트프로피온산 (acet propionic acid), 유화물(硫化物), 기타 아민류, 유화(硫化)수소, 초산(酢酸), 낙산(酪酸), 유기산(有機酸)류, 지방산(脂肪酸)류, 에스테르(ester), 에테르(ether)류, 식물유지(植物油脂), 동물유지, 생선유지, 단백(蛋白)분해물질 등 매우 다양하다.
악취의 종류도 다양한데, 예를 들면, 아산화유황(SO2)과 염소(Cl2)는 자극성악취, 2유화탄소(CS2)는 자극성 방향취(芳香臭), 시안화수소(HCN)는 복숭아의 부패취, 뇨소(尿素)(NH2.CO.NH2)와, 유산(乳酸)(CH3.CH(OH).COOH) 및 낙산(酪酸) (C3H7.COOH)는 모두 땀 체취(汗體臭), 메탄치올(CH3SH)은 양파냄새, 유화디메칠((CH3)2S)은 불쾌한 마늘냄새, 유화디프로필((C3H7)2S)는 구토성 악취, 유화수소(H2S)은 계란부폐취, 메칠알데히드(CH3.CHO) 와 암모니아(NH3) 및 포르마린(H.CHO)는 자극성 소변악취. 스카톨(C9H9N)은 대변 구린내, 락산아미드(C3H7.CO.NH2)는 쥐오즘 냄새, 에칠아민(C2H5.NH2)은 암모니아 냄새, 페놀(C6H5OH)은 불괘한 악취, 카프릴산(C7H15.COO)는 동물체취, 아크로레인(CH2,CH.CHO)는 투통성 불쾌감한 악취를 낸다.
이 외에도 많은 악취가 있는데 무기질 보다는 유기질물의 부패에서 발생하는 악취가 많고 폐기물의 종류에 따라 냄새도 다르며, 대부분 2 종류 이상의 악취가 혼합되어 있다. 악취 자체만으로도 환경의 공해성이 높다.
종래에는 악취성분을 흡착제에 의해 흡착하거나, 또는 수용성 성분은 물로 세정하고, 또는 가열에 의해 악취성분을 열분해하여 정화하였다.
폐수의 경우에는 소석회를 살포하여 고형물질을 침전하고 오존을 가하면서 공기를 폭기(瀑氣)하여 처리하였다.
그러나 매연, 또는 오염된 공기의 정화장치 및 폐수의 처리장치는 별개의 구성으로 되어 있고 각 장치의 구성도 복잡하며, 공기의 정화장치와 폐수의 처리장치를 각각 설치하여 운전해야 하기 때문에 시설부지가 넓어야 하고 처리장치의 가동 인력이 많이 소요되며, 가동비용이 높게 되고 또한 정화장치의 고장이 빈번하여 능률적으로 정화처리하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 각종 폐합성수지를 포함하는 폐기물의 소각 시에 발생되는 악취를 가진 유해성분이 포함된 매연, 또는 오염된 공기와, 각종 음식물 쓰레기의 처리장에서 발생되는 악취가 심한 폐수를 하나의 정화장치에 의해 악취를 저감하고 적어도 대기, 또는 하수에 방출할 수 있는 수준으로 정화하는 것을 발명의 과제로 한다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여, 하나의 반응조에 살균자외선램프와, 오존발생기와, 산화질소 발생기와, 공기를 흡입하는 컴프레서와, 여과기를 일조로 결합하여 공기의 정화장치를 구성하고 상기 정화장치의 반응조에 담긴 물과, 과산화수소(H2O2), 및 소석회액[Ca(OH)2]이 소정량이 혼합하여 조성된 정화액에 자외선과, 오존(O3) 및 산화질소(NO)를 공급하면서 컴프레서에 의해 정화할 매연, 또는 오염된 공기를 버블링(bubbling)형태로 주입하여 악취성분을 변화시키는 등 복합적인 정화작용에 의해 악취가 없고 유해도가 낮은 공기로 정화하며, 또한 맑은 공기를 상기 정화장치에 주입하여 O, HO, NO가 포함된 활성화 공기로 변환하고 상기 활성화 공기를 음식물 쓰레기 등의 폐수조에 주입하여, 하수에 방류할 수 있는 정도로 악취가 저감된 폐수로 정화하는 공해성 공기 및 폐수의 정화장치를 개발하였다.
본 발명의 목적은 정화액과 공기의 유해물질이 반응하여 정화하는 하나의 챔버로 된 반응조와, 살균자외선램프와, 산화질소발생기 및 여과기의 결합으로 구성하여 각 구성요소의 정화기능의 결합에 의해 매연 및 폐수를 양호하게 정화할 수 있는, 공해성 공기 및 폐수의정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 반응조에 담긴 물에 소정량의 과산화수소와, 소석회액의 혼합으로 된 정화액에 자외선과, 오존 및 산화질소를 공급하여 복합적인 정화작용의 결합에 의해 오염된 공기를 유효하게 정화할 수 있는, 공해성 공기 및 폐수의 정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 맑은 공기를 상기 정화장치에 의해 O, HO, NO가 포함된 활성화 공기로 변환하여, 변환된 상기 활성화 공기를 이용하여 음식물 쓰레기 등의 폐수를 정화할 수 있는, 공해성 공기 및 폐수의 장화 장치를 제공하는데 있다.
보 발명의 다른 목적은 매연, 또는 각종 악취와 오염된 공기가 발생하는 산업체, 축산업체, 대형식당, 대중이 모이 곳에 설치하여 심한 악취를 가진 오염된 공기 및 폐수의 정화에 매우 유용하게 적용할 수 있는, 공해성 공기 및 폐수의 정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 공해성 공기 및 폐수의 정화장치는 일정한 수위로 담긴 정화액고 공기의 유해물질이 반응하여 정화하는 하나의 챔버(chamber)로 된 반응조와; 정화공기의 살균과 유해성분의 분해 작용을 촉진하는 자외선을 방출하는 살균자외선램프와: 살균 및 악취성분의 분해 작용이 양호한 오존(O3)을 방출하는 오존발생기와: 정화물질의 성분변화에 의해 살균작용과 악취 및 유해성분의 유해도를 저감하는 산화질소(NO)를 상기 반응조에 공급하는 산화질소발생기와; 반응조의 정화액에 침전된 불순물과 부유물을 여과하여 정화액의 정화기능을 정상으로 유지하는 여과기의; 결합으로 구성된다.
상기 반응조의 일 측면에는 별도의 정화액 탱크로부터 일정한 수위로 정화액이 공급되는 수위 감지기를 가진 급수관이 구비되고 상기 반응조의 상부 측에는 공기를 세정하는 정화액을 분사하는 노즐이 구비되어, 상기 노즐의 도관이 펌프를 통하여 반응조의 하측 면에 연관되어 있다.
상기 반응조 내부의 상,하부에는 정화액에 자외선을 방사하는 복수의 살균자외선램프가 안정기와 함께 서로 마주보게 구비되고 하부 측의 자외선램프는 방수(防水)상태로 정화액의 수중에 배치되어 있다,
상기 반응조 내부의 저면에는 공기를 버블링(bubbling)형태로 주입하기위해 다공관이 반응조의 유입구에 관접되게 구비되고 상기 반응조의 일 측방에 구비된 컴프레서의 공기 유입관이 상기 다공관에 관접되며, 오존발생기는 상기 컴프레서의 공기 유입관에 연관되게 구비되어 온존과 함께 정화할 공기를 다공관에 주입하게 되어 있다.
상기 반응조의 측방에는 산화질소발생기가 배치되고 상기 산화질소의 유출관이 상기 반응조의 유입구에 관접된 다공관에 연관되어 산화질소 발생기에서 발생된 산화질소가 포함된 스팀을 반응조에 공급하게 되어 있다.
상기 산화질소발생기는 특허등록제10-1540543호 및 특허등록 제10-1572384의 어느 하나를 채용한 것으로 전해액이 담긴 비전도성 탱크의 내부에 2개 이상의 아크방전 전극봉이 간격을 두고 전해액에 일부 잠기도록 구비되어 있고 탱크의 내부에 공기를 주입하는 별도의 컴프레서가 구비되어 도관을 통하여 탱크의 전해액에 다량의 공기를 주입하면서 전극봉 간에 아크방전에 의해 약 1000℃의 순간적인 고온에 의해 발생된 스팀과 공기의 열분해로 인하여 산소(O)와 질소(N). 또는 산화질소(NO)가 생성되고 또는 분해된 이들 원소가 결합하여 물(H2O)로 되는 장치이다.
본 발명에서는 주로 산회질소(NO)를 정화액에 공급하기 위해서 산화질소발생기를 적용하였다.
또한 반응조의 타 측에는 통상의 각종 여과재가 다층으로 적층된 여과기가 배치되어 상기 여과기와 반응조의 양자간에 순환관이 펌프를 통하여 관접되어 펌프에 의해 반응조의 정화액을 여과기로 순화시키어 불순물을 여과하게 되어 있고 여과기의 하단부에는 드레인콕이 구비되어 여과액을 배출하게되어 있다.
반응조의 상단부에 구비된 배출구에는 폐수조에 활성화 공기를 주입하기 위한 도관이 관접될 수 있고 또한 컴프레서의 흡입구에는 정화할 매연, 또는 오염된 공기를 흡입하는 흡입관이 관접될 수 있다.
본 발명에서 반응조에 사용되는 정화액은 반응조에 담긴 일정한 수준의 맑은 물에 대하여. 과산화수소액 1~3용량%, 소석회액(포화액) 16~20용량%이 혼합된 것이다. 또한 상기 정화액에는 자외선과 오존 및 산화질소가 투입된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 공해성 공기의 정화장치에 의하여 매연 또는 오염된 공기와, 폐수를 정화한다.
1. 매연 또는 오염된 공기의 정화.
본 발명의 공기 정화장치에 의해 각종 폐합성수지가 포함된 폐목이나 페기물의 소각 시에 발생되는 악취를 수반하는 환경에 유해한 다이옥신 등의 화학물질이 포함된 매연, 또는 각종 음식물 쓰레기처리장에서 나오는 자극적인 악취를 포함하는 오염된 공기를 적어도 대기에 배출해도 될 정도로 정화한다 즉, 상기 정화장치의 반응조에 상기 정화액을 일정한 수위(반응조 높이의 약 1/2 수위)로 채우고 또한 상기 정화액의 일부를 펌프에 의해 도관을 통하여 반응조의 상부 측에 구비된 노즐을 통하여 살포한다.
이때 반응조의 내부에 구비된 살균자외선램프로부터 자외선을 정화액에 투사된다.
한편, 상기 컴프레서의 가동에 따라 컴프레서의 흡입구 측에 관접된 흡입관을 통하여 정화할 매연이나 오염된 공기를 흡입하여 오존발생기에서 발생된 오존(O3)과 함께 공기 유입관을 통하여 상기 반응조의 다공관으로 주입한다.
또한 산회질소발생기의 가동에 따라 상기 산회질소발생기에서 발생된 산회질소(NO)가 포함된 고온의 스팀을 상기 다공관으로 주입하다.
매연, 또는 오염된 공기와 오존 및 산화질소가 포함된 스팀이 다공관에 의해 버블링 형태로 정화액에 주입됨으로서 정화액은 스팀에 의해 약 60~70℃의 온도로 상승된다. 이 정화액의 온도상승은 악취성분이나 공해물질과의 정화반응을 촉진하게 된다. 정화액에 의해 양호하게 정화된 기체는 반응조의 내부 압력에 의해 상부로 상승하여 배출관으로 배출되는 과정에서 상기 노즐에서 살포되는 정화액에 의에 재차 세정되어 더욱 깨긋하게 정화된다.
상기 정화액의 물(H2O)에 첨가된 과산화수소(H2O2)와 소석회 [Ca(OH)2]는 물에 용이하게 용해되며, 상기 과산화수소는 본래 변화 없이 그대로 지속되는 특성이 있으나 정화액에 유입된 공기 중에 포함된 무기질 미립자의 촉매작용에 의해 스스로 하나의 산소(O)를 해리하여 자신은 물(H2O)로 환원된다.
이때 백금입자를 촉매로 사용해도 과산화수소의 분해 작용은 같다.
이렇게 과산화수소에서 분리된 O는 발생기의 산소이기 때문에 화학적 활성이 강하여 살균작용을 비롯하여 상기한 다양한 악취성분과 강하게 반응하여 악취성분의 변화에 의해 악취가 저감되고 오염된 공기의 유해농도를 저하시키는 작용을 한다,
또한 정화할 공기에 포함된 악취성분 중 암모니아는 과산화수소에서 분리된 산소와 결합하여 질소화합물을 만든다.
이때의 반응식은 다음과 같다.
암모니아는 정화액에 용해되면 
에 의해 약한 염기성을 나타낸다.
오염된 공기에는 암모니아 뿐 아니라 환경에 유해한 금속미립자도 포함되기 때문에 상기한 반응식과 같이 다양한 물질과 정화반응을 하게 된다.
또한 정화액에 혼합된 소석회는 물에 용해되어 약한 염기성을 나타내며 특히 이산화탄소를 용이하게 흡수하는 특성이 있다. 이때의 반응식은 다음과 같다,
Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 또는 CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
Ca+가 수중에서 매연, 또는 오염된 공기 중의 이산화탄소(CO2)와 반응하여 탄산칼슘(CaCO3)이 생성되어 물에 침전된다.
또한 OH-는 상기한 악취성분의 질소화합물, 또는 탄화수소계의 성분과 반응하여 악취성분의 변화로 자극적인 악취가 저감(低減)되고 매연, 또는 오염된 공기의 유해농도도 보다 낮아진다.
한편, 상기 정화액에 조사(照射)되는 자외선에 의해 공기에 포함된 유해균의 살균작용을 비롯하여 자외선의 광학적 작용에 의해 정화액의 화학적 반응이 촉진되어서 악취성분과 공기의 유해성분이 용이하게 분해되어 악취의 저감과 오염된 공기의 유해농도가 낮게 된다.
또한 상기 정화액에 공급되는 다량의 오존(O3)은 강력한 살균작용을 비롯하여 악취성분과 유기질물질의 분해 능력이 매우 높다. 특히 오존은 음식물의 부패 시에 나오는 자극적인 악취성분의 분해가 양호하여 음식물 쓰레기의 폐수에서 나오는 악취의 제거에도 매우 유효하다.
또한 상기 정화액에 공급되는 산화질소(NO)는 산소(O)와 질소(N)의 공유결합으로 되어 있어 비교적 안정된 기체이나, 상기 산화질소는 흡수성, 침투성, 분산성 항균성, 살균성, 탈취성이 양호한 특성이 있기 때문에 물에 용해되거나 정화된 공기에 혼합되어 병원성 세균의 살균작용과, 환경오염을 일으키는 화학성분을 분해하여 유해농도를 보다 저감시키며, 악취를 제거하는 작용을 한다.
상기한 바와 같이, 과산화수소액과 소석회액이 혼합된 정화액의 정화작용과, 자외선과 오존 및 산화질소의 복합적인 작용이 모두 동시적으로 작용하기 때문에 이들의 상승작용에 의해 매연이나 오염된 공기의 악취가 효과적으로 제거되고 적어도 대기(大氣)에 배출할 수 있는 수준으로 유해농도가 저감된 공기로 정화할 수 있다,
물론, 본 발명의 정화장치에 흡입되는 매연(煤煙), 또는 오염된 공기의 성분이나 농도(濃度)는 정량(定量)적이 아니고 다양하나, 각 성분의 유효한 정화반응에 의해 정화 전의 흡입되는 오염공기에 비하여 배출구로 배출되는 공기는 악취가 거의 없고 맑게 정화되었다.
따라서 본 발명의 정화장치는 각종 폐기물의 소각장에서 나오는 매연, 대중이 모이는 오염된 실내 공기, 또한 축사에서 나오는 자극적인 악취가 심한 공기, 대형 식당이나, 식품가공 공장에서 나오는 악취를 포함하는 오염된 공기의 정화에 매우 유용하게 적용할 수 있다.
2. 폐수의 정화공정
각종 음식물 쓰레기, 또는 각종 폐기물에서 나오는 악취를 포함하는 고농도의 폐수, 특히 하수에 그대로 방류할 수 없는 정도의 폐수의 정화에는 상기한 공기 정화공정이 그대로 적용된다. 즉,
컴프레서에 의해 대기(大氣)의 맑은 공기를 흡입관으로 흡입하여 상기 정화장치의 반응조에 담긴 정화액에 버블링(bubbling) 형태로 주입하면서, 상기 반응조에 담긴 정화액에 자외선과 오존 및 산화질소가 투입된다.
정화액에 주입된 맑은 공기에는 화학인 반응물질이 거의 포함되어 있지 않기 때문에 정화액의 과산화수소에서 유리된 O, 오존발생기에서 공급된 O, 소석회에서 유리된 OH, 및 산화질소발생기에서 공급된 NO가 다량으로 공기에 함유되어 활성화 공기(activate air)로 변환된다.
상기 활성화 공기를 반응조의 배출구에 연관된 도관을 통하여 폐수조에 구비된 다공관에 의해 버블링 형태로 계속 주입한다.
폐수에 주입된 활성화 공기에 의해 폐수의 각종 악취 성분이 상기 활성화 공기에 포함된 O,HO,NO 과 복합적으로 반응하여 다른 성분으로 변화되어 악취가 저감되고 폐수의 유해물질이 분해되어 유해농도가 보다 낮게 되어 하수에 방류할 수 있을 정도로 정화된다.
따라서 종래 폐수에 공기를 폭기(瀑氣)하여 정화하던 것에 비하여 보다 효과적으로 폐수를 정화할 수 있다.
또한 상기 정화장치에 의해 반복적으로 정화작용이 진행되면 반응조의 정화액에는 침전물과 용해된 각종 불순물이 증가된다. 분순물이 증가되면 정화액의 정화기능이 저하될 수 있다.
따라서 수시로 여과기의 펌프를 가동하여 반응조의 정화액을 여과기에 순환시키어 여과기에 구비된 각종 여과층에 의해 분순물을 여과하여 정화액의 정화기능을 정상으로 유지시킨다.
또한 정화시간의 경과에 따라 정화액의 수위가 낮아지면 수위 감지기에 의해 별도의 정화액 탱크로부터 자동으로 정화액이 일정한 수위로 공급된다.
또한 정화장치를 소정시간 가동하여 정화액의 기능이 현저하게 저하되면 반응조의 정화액은 여과기의 드레인콕을 통하여 배출하고 정화액 탱크로부터 새로운 정화액을 주입하여 사용한다.
또한 공기정화, 또는 폐수정화 시에 공기 정화장치를 특별하게 조작할 사항이 거의 없기 때문에 보다 적은 인력으로 공기 및 폐수를 보다 능률적으로 정화처리 할 수 있다.
또한 하나의 정화장치에 의해 매연이나 폐수를 공통으로 정활 수 있기 때문에 설치사용이 용이하고 특별한 전문지식을 가진 자가 아니더라도 누구나 용이하게 본 발명의 공해성 매연 및 폐수의 정화장치를 운전 관리 할 수 있다.
본 발명은 일정한 수위로 담긴 정화액과 공기의 유해물질이 반응하여 정화되는 하나의 챔버로 된 반응조와, 살균자외선램프와, 산화질소발생기 및 여과기의 결합으로 구성되어 있기 때문에 각 구성요소의 정화기능의 결합에 의해 매연 및 폐수를 양호하게 정화할 수 있다.
또한 반응조에 담긴 정화액은 물과, 소정량의 과산화수소와, 소석회액이 혼합되고 여기에 자외선과, 오존과, 산화질소가 공급되면서 공기를 정화하기 때문에 화학적, 광학적인 정화작용의 상승에 의해 악취가 없고 유해도가 낮은 공기로 양호하게 정화할 수 있다.
또한 맑은 공기를 상기 정화장치에 의해 O, HO, NO가 포함된 활성화 공기로 변환할 수 있기 때문에 변환된 상기 활성화 공기를 이용하여 음식물 쓰레기 등의 폐수를 악취가 없고 유해도가 낮은 폐수로 정화할 수 있다.
또한 각종 악취가 발생하는 하수처리장이나, 폐기물처리장을 비롯하여 식품가공업체, 각종 축산업체, 대형식당의 조리장, 병원, 대중이 모이는 곳에 설치하여 유용하게 사용할 수 있는 여러 가지 효과가 있다.
도1은 본 발명의 구성 및 공기정화 예시도
도2는 본 발명의 구성에 의한 폐수정화 예시도
도2는 본 발명의 구성에 의한 폐수정화 예시도
본 발명의 한 실시예를 첨부도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에 표시된 바와 같이, 본 발명의 공기 정화장치(M)는 정화액을 담어, 매연, 또는 오염된 공기와 정화반응을 하는 하나의 챔버로 된 반응조(10); 상기 반응조(10)의 일 측면에는 도시되지 않은 정화액 탱크로부터 정화액이 공급되는 수위 감지기(11)가 구비된 정화액읜 유입관(12)이 구비되고 상기 반응조(10)의 상부 측에는 반응조(10)의 정화액(Q)을 살포하는 노즐(13)이 구비되어, 상기 노즐(13)의 도관(d)이 펌프(p1)를 통하여 상기 반응조(10)의 하부에 연관되어 있다. 상기 반응조(10)의 일측 상부에는 배출구(15)가 구비되어 배출관(d1)이 관접되어 있다. 상기 배출관(d1)은 공기정화 시에만 관접한다.
정화액의 활성을 조장하는 자외선을 투사하는 복수의 살균자외선램프; 상기 살균자외선램프(20)가 안정기(21)에 전기적으로 연결되게 상기 반응조(10) 내부의 상하에 배치되어 하부 측의 살균자외선램프(20)는 방수(防水)상태로 정화액의 수중에 배치되어있다.
또한 상기 반응조(10)의 측면에 구비되어 정화액에 정화할 공기를 주입하는 컴프레서(30); 상기 컴프레서(30)의 공기 유입관(32)이 상기 반응조(10)의 저면에 구비된 다공관(31)의 유입부(33)에 관접되고 컴프레서(30)의 흡입구(34)에 정화할 공기의 흡입관(D)이 관접되어 있다. 상기 흡입관(D)은 매연이나 공기의 정화 시에만 관접한다.
상기 반응조(10)의 정화액(Q)에 오존을 주입하는 오존 발생기(40); 상기 오존 발생기(40)가 컴프레서(30)의 공기 유입관(32)과 연관되게 구비되어 상기 오존발생기(40)에서 발생된 오존이 공기와 함께 공기 유입관(32)을 통하여 다공관(31)으로 유입되어 정화액(Q)에 투입하게 되어 있다.
상기 반응조(10)의 일 측방에는 배치된 산화질소발생기(50); 상기 산회질소발생(50)의 스팀도관(d1)이 상기 반응조(10)에 구비된 다공관(31)의 유입부(33)에 관접되어 산화질소가 포함된 스팀이 공기와 함께 다공관(31)으로 유입되어 정화액(Q)에 공급하게 되어 있다,
상기 산화질소발생기(50)는 전해액(q)이 담긴 비전도성 탱크(t)의 내부에 도면에 표시되지 않은 2개 이상의 아크방전 전극봉이 간격을 두고 전해액(q)에 일부 잠기도록 구비되고 탱크(t)의 외부에는 별도의 컴프레서(53)가 구비되어 도관(d2)을 통하여 탱크(t)에 담긴 전해액(q)에 다량의 외부 공기를 주입하여 전극봉의 아크방전에 의한 약 1000℃의 고온에 의해 폭발적으로 발생된 스팀과 외부에서 주입된 공기의 조성 원소의 열분해, 또는 이들 분해원소의 재결합으로 O, N, NO, H2O 가 생성되는 장치이다.
상기 산화발생기(50)에는 수위감지기(51)가 구비된 급수관(52)이 관접되어 일정수위로 전해액(q)이 자동 급수하게 되어 있다.
또한 상기 반응조(10)의 타 측에 배치된 통상의 여과재(f)가 다층으로 적층된 여과기(60); 상기 여과기(60)와 상기 반응조(10)의 양자 간에 장화액이 순환되는 순환관(61)(62)이 펌프(p2)를 통하여 관접되어 반응조의 정화액을 여과하게 되어 있고 여과기(60)의 하단부에는 드레인콕(63)이 구비되어 여과액을 외부 배출하게 되어 있다.
도2에 표시된 바와 같이, 폐수의 정화 시에는 반응조(10)의 배출구(15)에 도관(D2)이 관접되고 상기 도관(D2)은 별도의 폐수조(70)에 구비된 다공관(71)에 연관되며, 폐수(q2)가 담긴 폐수조(70)에는 배기관(72)이 구비되어 있다. 또한 폐수의 정화 시에는 도1에 표시된 컴프레서(30)의 흡입구(34)에 흡입관(D)의 연관이 없고 외부의 맑은 공기가 직접 흡입구(34)로 흡입하게 되어 있다.
상기 반응조(10)에는 통상의 맑은 물의 용량에 대하여. 과산화수소액 1~3용량%, 소석회액(포화액) 16~20용량%,의 혼합으로 된 정화액(Q)이 반응조(10)의 약 1/2 높이의 수위로 채워져 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 정화장치(M)에 의하여 다음과 같이 기체상의 매연과 액체상의 폐수를 정화한다.
도1에 표시된 바와 같이, 매연 또는 오염된 공기의 정화 시에는 상기 반응조(10)에 담김 정화액(Q)을 펌프(p1)에 의해 도관(d)을 통하여 상기 반응조(10)의 상부에 구비된 노즐(13)에 의해 살수한다.
또한 반응조(10)의 내부에 구비된 살균자외선램프(20)가 각각 작동하여 자외선을 정화액(Q)에 투사한다.
또한 산화질소발생기(50)가 가동되어 이때 생성된 산화질소를 포함하는 고온의 스팀이 스팀도관(d1)을 통하여 반응조(10)에 구비된 다공관(31)으로 공급하는 한편, 컴프레서(30)와 오존방생기(40)가 가동되어 도관(D)으로 유입되는 정화할 매연, 또는 오염된 공기가 컴프레서(30)의 흡입구(34)로 흡입하여 오존발생기(40)에서 발생된 오존과 함께 공기 유입관(32)을 통하여 다공관(31)으로 유입된다.
다공관(31)으로 유입된 공기는 버블링 과정에서 정화액(Q)에 의해 정화되고 정화된 기체는 반응조의 내부 압력에 의해 배출구(15)로 배출되는 중에 노즐(13)에서 살수되는 정화액에 의해 세정되어 더욱 정화된다. 정화된 공기는 배출구(15) 및 배출관관(D1)을 통하여 외부로 배출된다.
오염된 공기의 정화작용은 반응조(10)에 담긴 정화액(Q)중의 과산화수소와, 소석회액의 화학적 반응과 , 자외선의 광학적 작용 및 오존과 및 산회질소 등의 화학적 작용이 복합적으로 결합되어 악취가 없고 가스의 유해농도가 보다 저감되어 대기에 배출할 수 있는 수준으로 정화된다.
상기 공기 정화작용은 컴프레서의 가동에 따라 연속적으로 진행되며 살균자외선램프(20), 오존발생기(40), 산화질소발생기(50)도 지속적으로 가동되어 자외선과, 산소 및 산화질소를 공급한다.
또한 매연, 또는 오염된 공기의 정화작용이 지속되는 동안 정화액(Q)에는 반응물질의 침전과, 수용성 물질의 용해로 인하여 점차 혼탁해진다.
반응조(10)의 정화액(Q)이 혼탁해지면 정화기능이 저하됨으로 도시되지 않은 제어수단에 의해 수시로 여과기(60)의 펌프(p2)를 가동하여 상기 반응조(10)의 정화액을 순환관(61)(62)를 통하여 여과기(60)로 순환시키어 여과기(60)에 적층된 다층의 여과재(f)에 의해 반응조(10)에 침전된 불순물과 부유물을 여과하고 또한 여과기(60)의 하부에 구비된 드레인 콕(63)을 개방하여 정화액을 배출시키고 새로운 정화액을 투입하여 사용한다.
이때 정화되는 기체는 매연, 악취가 삼한 공기성 공기이고 일반 실내공기를 정화할 수도 있다.
도2에 표시된 바와 같이, 각종 음식물 쓰레기 등의 악취가 나는 폐수의 정화 시에는 컴프레서(30)의 가동에 따라 흡입구(34)를 통하여 대기의 맑은 공기를 흡입하여 유입관(32)을 통하여 반응조(10)에 구비된 다공관(31)으로 공급하여 버블링 한다.
이때 살균자외선램프(20)과, 오존발생기(40)와, 산화질소발생기(50)가 함께 가동되어 정화액(Q)에 자외선과, 오존 및 산화질소가 공급된다.
한편 다공관(31)에 의해 버블링 되는 맑은 공기는 오염물질이 물질이 거의 없기 때문에 정화액의 과산화수소와 석회석과, 자외선과, 오존, 및 산화질소의 종합적은 반응에 의해 유리된 O, HO, NO,가 공기에 포함되어 활성화 공기(activate air)로 된다. 상기 활성화공기는 배출구(15)의 도관(D2)을 통하여 폐수조(70)에 구비된 다공관(71)으로 유입되어 버블링 된다.
폐수조(70)의 폐수(q2)에 주입된 활성화 공기에 의해 폐수의 악취성분이 변화되어 악취가 저감되고 폐수의 유해성분이 변화되어 유해농도가 보다 낮게 되어 하수에 버릴 수 있는 수준으로 정화된다.
이와 같이 본 발명의 정화장치는 공기의 정화수단에 의해 매연이나 오염된 공기 및 폐수를 동일하게 정화할 수 있다.
또한 일정기간 사용하여 정화기능이 저하된 정화액(Q)은 상기 여과기(60)의 드레인 콕(63)을 개방하여 외부로 모두 배출하고 정화액의 유입관(12)을 통하여 도시되지 않은 별도의 정화액탱크로부터 새로운 정화액을 반응조(10)에 일정한 수위로 주입하여 사용한다.
10 : 반응조 11 :수위감지기 12 : 급수관 13 : 노즐 14 : 유입구
15: 배출구 16: 배출관 20 : 살균자외선램프 21 : 안정기
30 : 컴프레서 31 : 다공관 32 : 공기 유입관 33 : 다공관의 유입부
34 : 흡입구 40 : 오존 발생기
50 : 산화질소발생기 51 : 수위감지기 52 : 급수관 53 : 컴프레서
60 : 여과기 61,62 : 순환관 63 : 드레인콕 70 : 폐수조 71 : 다공관
72 : 배기관 M :정화장치 D : 배출과 D2 : 도관 d : 도관
d : 스팀도관 d2 : 공기도관 p1,p2 : 펌프 t : 탱크 Q : 정화액
q : 전해액 q2 : 폐수
15: 배출구 16: 배출관 20 : 살균자외선램프 21 : 안정기
30 : 컴프레서 31 : 다공관 32 : 공기 유입관 33 : 다공관의 유입부
34 : 흡입구 40 : 오존 발생기
50 : 산화질소발생기 51 : 수위감지기 52 : 급수관 53 : 컴프레서
60 : 여과기 61,62 : 순환관 63 : 드레인콕 70 : 폐수조 71 : 다공관
72 : 배기관 M :정화장치 D : 배출과 D2 : 도관 d : 도관
d : 스팀도관 d2 : 공기도관 p1,p2 : 펌프 t : 탱크 Q : 정화액
q : 전해액 q2 : 폐수
Claims (6)
- 정화액과 공기의 유해물질이 반응하여 정화하는 하나의 챔버(chamber)로 된 반응조와;
상기 반응조의 내부에 구비되어 반응조의 정화액에 자외선을 투사하는 복수의 살균자외선램프와:
상기 반응조의 일 측에 구비되어 정화할 공기를 공기 유입관을 통하여 반응조 내부에 버블링 형태로 주입하는 컴프레서와:
상기 컴프레서의 공기 유입관에 연관되게 구비되어 오존(O3)을 반응조의 정화액에 공급하는 오존발생기와:
상기 반응조의 측방에 배치되어 스팀관을 통하여 반응조의 정화액에 산화질소(NO)가 포함된 스팀을 공급하는 산화질소발생기와;
반응조의 일 측에 순환관 및 펌프로 연관되게 설치되어 정화액을 여과하는 여과기의; 결합으로 구성된 것을 특징으로 하는 공해성 공기 및 폐수의 정화정치. - 제1항에 있어서,
반응조의 일 측방에 수위감지가 구비된 정화액의 유입관이 구비되고 반응조의 상부 측에 정화액을 살포하는 노즐이 펌프와 함께 노즐의 도관이 반응조의 하부 측에 연관되게 구비되어 정화액에 의해 정화된 공기가 반응조의 상부측 배출구로 배출되는 과정에서 노즐에서 살포되는 정화액에 의해 세정하게 된 것을 특징으로 하는 공해성 공기 및 폐수의 정화장치. - 제1항에 있어서,
컴프레서의 공기 유입관에 연관되게 오존발생기가 구비되어 , 오존발생기에서 발생된 오존이 컴프레서의 공기 유입관을 통하여 반응조의 정화액에 공급하게 된 것을 특징으로 하는 공해성 공기 및 폐수의 정화장치. - 저1항에 있어서,
반응조의 일 측방에 산화질소발생가 배치되어 산화질소발생기에서 발생된 산화질소가 포함된 스팀을 스팀도관을 통하여 반응조의 정화액에 공급하게 된 것을 특징으로 하는 공해성 공기 및 폐수의 정화장치. - 제1항에 있어서,
반응조의 배출구에 관접된 도관을 폐수조에 연관하여 반응조에 의해 변환된 활성화 공기를 상기 폐수조에 주입하여 폐수를 정화하게 된 것을 특징으로 하는 공해성 공기 및 폐수의 정화장치, - 제1항에 있어서,
반응조에서 공기의 유해물질과 반응하여 정화하는 정화액은 통상의 맑은 물의 용량에 대하여. 과산수소액 1~3용량%, 소석회액(포화액) 16~20용량%,이 혼합된 것을 특징으로 하는 공해성 공기 및 폐수의 정화장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160139098A KR20180045229A (ko) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 공해성 공기 및 폐수의 정화장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020160139098A KR20180045229A (ko) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 공해성 공기 및 폐수의 정화장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180045229A true KR20180045229A (ko) | 2018-05-04 |
Family
ID=62199688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160139098A KR20180045229A (ko) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 공해성 공기 및 폐수의 정화장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20180045229A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102280467B1 (ko) * | 2020-01-15 | 2021-07-22 | 선문대학교 산학협력단 | 미세먼지 제거를 위한 습식 공기정화장치 |
| KR102394147B1 (ko) * | 2021-06-14 | 2022-05-06 | 방승섭 | 공기 청정시스템 |
-
2016
- 2016-10-25 KR KR1020160139098A patent/KR20180045229A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR102394147B1 (ko) * | 2021-06-14 | 2022-05-06 | 방승섭 | 공기 청정시스템 |
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