KR20190029564A - 수중의 조류를 제거하는 유체 처리 방법 - Google Patents

수중의 조류를 제거하는 유체 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유체를 유기물 분해장치를 통과시켜 유체 내에 포함된 녹조를 분해 제거 및 녹조 발생을 억제하는 유체 처리 방법에 대한 것으로서, 상기 유기물 분해장치는 구리 함유 금속으로 된 제1 금속층, 상기 제1 금속층의 내부 벽면에 위치하여 상기 유체가 유동하는 유로로 제공되되, 상기 유체와 상기 제1 금속층과의 접촉을 차단하며, 전기적 절연성을 갖는 절연층 및 상기 절연층 내부 벽면의 적어도 일부에 형성된 아연으로 된 제2 금속층을 포함하며, 상기 유체가 상기 유기물 분해장치를 유동하여 상기 제1 금속과 제2 금속의 이종 금속간 전위차에 의한 산화환원 반응에 의해 반응식 (1)의 반응이 일어나고, 이에 의해 생성된 아연 이온 및 과산화수소에 의해 녹조를 분해 제거하는 것인 유체 처리 방법을 제공한다.
Zn + 2H2O + O2 → Zn(OH)2+H2O2 (1)

Description

수중의 조류를 제거하는 유체 처리 방법{WATER TREATMENT METHOD FOR REMOVING ALGAE IN THE WATER}
본 발명은 유체, 특히 담수 중에 생성된 녹조를 제거하거나 녹조 발생을 억제할 수 있는 방법에 관한 것이다.
우리나라는 갑작스런 산업화로 인하여 각종 오염물질의 증가와 오염 부하량의 끊임없는 증가로 오염수 유출이 심화되었으며, 기존의 생활하수와 더불어 좁은 국토에 심각한 수질오염의 결과를 초래하고 있다. 특히 수온의 증가에 따라 호수나 저수지 등의 담수에서 부영양화로 매년 녹조 현상이 발생함으로써 자연환경은 자정능력의 한계에 시달리고 있다.
녹조 현상이란 조류, 즉, 식물성 플랑크톤의 대량 발생으로 생기는 현상으로, 물빛에 진한 녹색을 띠게 하는 남조류가 녹조 현상의 주 원인이다. 이러한 녹조 현상은 통상 6~7월의 여름에 집중적으로 발생하는데, 이때 발생하는 조류 중 일부는 독소를 함유하여 물고기 폐사 등과 같은 생태계 파괴를 야기하고, 이로 인해 토종 동물의 사멸이나 개체군의 변화와 같은 생태학적 변화를 초래할 수 있으며, 또한, 남조류 등의 독소로 인해 피부에 닿을 때 피부염이나 물을 마셨을 경우에는 복통이나 두통 등을 유발하는 등 인체나 가축 등의 건강을 해할 수 있다. 또한, 착색이나 스컴이 형성되며, 물고기 등의 폐사로 인한 시각적인 불쾌감 또한 유발하게 된다.
이와 같이, 녹조 현상은 생태학적, 공중 위생적인 측면에서 많은 문제를 야기함은 물론 사회 경제적, 시각적인 측면에서도 문제가 있는바, 녹조 제거를 위한 수처리가 요구된다.
특히, 남조류 중, 마이크로시스티스, 아나베나 등의 4종은 냄새 물질을 배출하거나 일부 약한 독소를 내뿜어 고도 정수 처리가 필요하다. 이러한 고도 정수 처리를 위해서는 활성탄처리와 함께 오존 처리가 요구되는데, 이러한 짧은 녹조 발생 기간에 사용하기 위한 고도 정수 처리에 수백억원의 처리비용이 소요된다.
따라서, 발생된 녹조의 제거는 물론, 녹조 발생을 예방할 수 있으며, 또한 저비용으로 녹조 예방 및 처리를 수행할 수 있는 녹조 처리 방법이 요구된다.
본 발명은 생태계 오염을 발생시키지 않는 물리화학적 수처리기를 이용하여 빠른 반응성과 효율을 나타내는 경제적이고, 2차 응집물의 생태계 오염이 없는 친환경적인 수처리 방법으로 녹조를 제거하여 수질 개선을 위한 효과적이고 환경 친화적인 녹조 제거 및 녹조 발생 방지 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 유체를 유기물 분해장치를 통과시켜 유체 내에 포함된 녹조를 분해 제거 및 녹조 발생을 억제하는 유체 처리 방법으로서, 상기 유체 처리 방법은 구리 함유 금속으로 된 제1 금속층, 상기 제1 금속층의 내부 벽면에 위치하여 상기 유체가 통과하는 유로로 제공되되, 상기 유체와 상기 제1 금속층과의 접촉을 차단하며, 전기적 절연성을 갖는 절연층 및 상기 절연층 내부 벽면의 적어도 일부에 형성된 아연으로 된 제2 금속층을 포함하는 상기 유기물 분해장치를 사용하며, 상기 유체가 상기 유기물 분해장치를 통과하여 상기 제1 금속과 제2 금속의 이종 금속간 전위차에 의한 산화환원 반응에 의해 반응식 (1)의 반응을 일으켜 아연 이온 및 과산화수소를 상기 유체 중에 생성시키고, 상기 생성된 아연 이온 및 과산화수소에 의해 녹조를 분해 제거하는 것인 유체 처리 방법을 제공한다.
Zn + 2H2O + O2 → Zn(OH)2+H2O2 (1)
이때, 상기 유기물 처리 장치에서 상기 제1 금속층은 구리, 황동, 또는 Zn, Mn, Zr, Mg, Ti 및 Al 중 어느 하나의 금속과 구리가 2:8 내지 3:7의 중량비를 갖는 합금일 수 있다.
한편, 상기 제1 금속층은 외부 표면에 니켈 도금층을 포함하는 것일 수 있다.
상기 제2 금속층은 상기 해수가 통과하는 채널이 하나인 관 형상이거나, 또는 채널이 2 이상인 관다발 형상을 갖는 것일 수 있다.
상기 절연층은 절연체에 의해 제1 금속층 및 제2 금속층이 이격되어 형성된 공간부를 포함하며, 상기 공간부는 공기로 충진되거나 또는 진공상태로 유지될 수 있다.
한편, 상기 절연층은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 재질로 될 수 있다.
상기 유체는 펌프에 의해 상기 유기물 분해 장치로 공급되어 유체 내의 녹조가 처리된 후에 배출된다.
상기 유체는 0.3 내지 6m/s의 유속으로 상기 유로를 통과하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 탁월한 녹조 제거 및 악취 제거 효과를 얻을 수 있으며, 녹조 제거에 화학약품을 사용하지 않음으로써 화학약품 사용으로 인한 2차 오염 발생 우려 없이 자연 친화적으로 녹조를 제거할 수 있으며, 생태계 내에 전혀 영향을 주지 않는다.
또한, 본 발명에 따르면, 녹조가 발생된 물을 순환하여 반복적으로 처리함으로써 녹조의 재발을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 녹조 제거를 위한 복잡한 설비를 설치할 필요가 없어 설비 설치 비용 및 공간을 절감할 수 있으며, 설비의 가동을 위한 외부 전원을 공급할 필요가 없어 운영비를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 방법에 사용되는 유기물 분해 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 도전성 유체의 정전처리장치의 횡단면을 개략적으로 나타내는 것으로서, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 절연층으로 절연체 필름이 형성된 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 도전성 유체의 정전처리장치의 종단면을 개략적으로 나타내는 것으로서, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 절연층으로 공기층이 형성되되, 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 부분적으로 절연체 고무가 장착되어 있는 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 실험실 내에서의 실시예 1에 따른 녹조 제거 결과를 나타낸 사진으로서, (a)는 초기의 수조는 나타내며, (b)는 본 발명에 따른 방법으로 처리한 후 2일 경화된 수조를 촬영한 사진이며, (c)는 4일 경화한 후의 수조를 촬영한 사진이다.
도 5는 실시예 1에 따른 녹조 제거에 있어서 2일 후 및 처리 4일 후의 수조 내에 존재하는 아연이온 및 과산화수소의 농도를 측정하고 그 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 1의 처리 전 및 후에 수조 내에 잔존하는 미생물의 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7 및 도 8은 실시예 2에 따른 녹조 제거를 수행한 플로팅 시스템에서 채취한 물을 녹조 제거를 수행하지 않은 플로팅 시스템에서 채취한 물(대조군)과 대비하여 나타낸 사진으로서, 도 7은 7일 경과 후의 물이고, 도 8은 10일 경과 후의 물이다.
도 9 및 도 10은 실시예 2에 따른 녹조 제거를 수행한 플로팅 시스템 및 대조군의 플로팅 시스템에서 채취한 물에 존재하는 아연 및 과산화수소의 농도를 측정하고, 그 시간의 경과에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11은 실시예 2에 따른 녹조 제거를 수행한 플로팅 시스템 및 대조군의 플로팅 시스템에서 채취한 물에 존재하는 미생물의 농도를 측정하고, 그 시간의 경과에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명은 유체를 유기물 분해 장치 내로 통과시켜 유체 내에 포함된 녹조를 분해하여 제거하고, 또한 녹조의 발생을 억제하는 유체 처리 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 유기물 분해 장치는 이종 금속 간의 자연 전위차를 이용하여 금속 이온을 유체 내에 생성시키고, 또한 과산화수소를 유체 내에 생성시킴으로써 유체 내에 존재하는 녹조 등의 유기물을 분해 제거하고자 하는 기술이다.
이를 위해, 본 발명의 유기물 분해 장치는 제1 금속층, 절연층 및 제2 금속층을 포함한다. 이하, 본 발명에서 사용되는 유기물 분해 장치를 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기 제1 금속층(101)은 절연층(102) 및 제2 금속층(103) 중에서 최외각에 위치하는 것으로서, 구리를 함유하는 금속으로 이루어지며, 관 형상을 갖는다. 상기 제1 금속층은 구리를 함유하는 금속이라면 특별히 한정하지 않으며, 순수 구리일 수 있음은 물론, 구리를 함유하는 합금일 수 있다. 바람직한 구리 함유 합금으로는 구리와 아연의 합금인 황동일 수 있다.
상기 황동은 특별히 한정하지 않으며, 아연을 20 내지 40중량%의 범위로 함유하는 것이라면 본 발명에서 적합하게 사용할 수 있다. 이에 한정하는 것은 아니지만, 대표적인 황동으로서, 아연 함량을 기준으로, 40중량%(사륙황동), 35중량%, 33중량%, 30중량%(삼칠황동), 20중량% 이하의 황동을 들 수 있으며, 아연을 20% 이하의 아연을 함유하는 황동을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 아연의 함량이 적을수록 자연 전위차에 따른 아연이온 용출 양을 증대시킬 수 있다.
나아가, 상기 제1 금속층은 구리와 다른 금속과의 합금일 수 있다. 예를 들어, Zn, Mn, Zr, Mg, Ti 및 Al 중 어느 하나의 금속과 구리가 2:8 내지 3:7의 중량비를 갖는 합금일 수 있으며, 이들 금속은 전위차의 크기가 증대되어, 물속의 산소와 만나 수산화기를 생성할 수 있으며, 이로 인해 H2O2를 생성할 수 있다.
한편, 상기 제1 금속층은 필요에 따라 니켈로 도금된 것을 사용할 수 있다. 니켈로 도금하는 경우에는 심미감을 높일 수 있어, 제품의 품격을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 유기물 분해 장치(100)에 있어서 제2 금속층(103)은 상기 제1 금속층(101)과의 전위차에 의해 유체 내에 금속 이온을 용출시키는 것으로서, 구리 또는 황동과 자연 전위차를 제공할 수 있는 것이라면 적절하게 사용할 수 있으나, 상기 제2 금속층은 아연인 것이 보다 바람직하다.
아연은 용출되어 물속에 존재하더라도 주변 생태계에 영향을 끼치지 않는바, 아연을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명의 상기 아연은, 고체 아연을 진공 챔버 내에서 소성시키고, 상온 냉각시켜 제조되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 고체 아연을 400 내지 800℃ 온도 조건에서 소성하여 아연을 용융한 후, 상기 동일한 진공 챔버 내에서 상온으로 냉각시켜 아연 블록을 제조할 수 있다. 이와 같이 제조하는 경우에, 공기 중에 존재하는 산소가 결합되어 산화아연이 생성되는 것을 억제할 수 있으며, 자연 전위차에 의한 아연이온 용출량을 증대시킬 수 있다.
상기 제2 금속층(103)은 상기 제1 금속층(101)의 내부 벽면과 동일한 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 제2 금속층(103)은 관 형상인 제1 금속층(101)의 내부 전면에 형성될 수 있음은 물론, 부분적으로 형성될 수도 있다. 본 발명의 유기물 분해 장치(100)를 통과하는 유체와의 마찰을 증대시키는 것이 유체 내에 제2 금속층(103)으로부터의 아연 용출량을 증대시킬 수 있어 바람직한바, 부분적으로 형성되어 유체에 와류를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제2 금속층(103)은 유체가 통과하는 채널이 하나인 관 형상일 수 있으며, 도 2에 예시한 바와 같이, 2 이상의 채널을 갖는 관다발 형상일 수 있다. 상기 관다발 형상을 갖는 것이 유체와의 접촉면적이 넓어 유체 내에 아연이온 용출량을 증대시킬 수 있어 보다 바람직하다.
상기 제1 금속층(101)과 제2 금속층(103)은 절연층(102)에 의해 결합된다. 상기 절연층(102)은 제1 금속층(101)과 제2 금속층(103) 간을 전기적으로 절연하는 것이 바람직하다. 상기 절연층(102)에 의해 제1 금속층(101)과 제2 금속층(103)을 절연함으로써 자연전위차에 의해 제2 금속층(103)으로부터 용출된 전자 및 아연 이온을 본 발명의 유기물 분해 장치(100)를 통과하는 유체 내에 공급할 수 있다. 따라서, 상기 절연층(102)은 상기 제1 금속층(101)이 본 발명의 유기물 분해 장치(100)를 통과하는 유체와 접촉하는 것을 차단하도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 절연층(102)은 제1 금속층(101) 및 제2 금속층(103) 간에 절연성을 제공하는 것이라면 본 발명에서 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 부도체로서의 성질을 갖는 플라스틱, 세라믹, 불소고무 또는 기타 부도체 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 플라스틱일 수 있다. 나아가, 상기 절연층(102)은 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 가장 바람직하게는 가공성이 양호하고, 절연성이 뛰어나며, 마찰에 의한 정전기적 성질도 우수한 폴리테트라플루오로에틸렌인 것이 좋다.
상기 절연층(102)은 제1 금속층(101)의 관 내부 벽면에 코팅된 코팅층일 수 있으며, 상기 절연성을 갖는 재질로 된 필름이 적층되어 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 절연층(102)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 절연재를 제1 금속층(101) 및 제2 금속층(103)에 의한 구조물을 형성하고, 상기 제1 금속층(101) 내부에 조립하여 형성할 수도 있다.
이때, 상기 절연재에 의한 구조물과 상기 제1 금속층(101) 간에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 소정 공간이 형성될 수 있으며, 공기로 충진된 에어 스페이스를 포함할 수도 있다. 이때, 상기 공기가 절연재로서의 역할을 수행하며, 제1 금속층(101)과 제2 금속층(103) 또는 유체간의 절연 효과를 도모할 수도 있다. 다만, 이때, 상기 제2 금속층은 제1 금속층에 상기 유체가 접촉하지 않도록 제1 금속층의 내부에 전체적으로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 유기물 분해 장치(100) 내로 유체, 특히 녹조가 발생한 물을 통과시키면 상기 제1 금속층(101)의 구리와 제2 금속층(103)의 아연의 이종 금속 간의 전위차에 의해 제2 금속층(103)으로부터 다음 식 (1)과 같은 반응이 일어난다.
Zn + 2H2O + O2 → Zn(OH)2 + H2O2 (1)
즉, 아연으로 된 제2 금속층(103)으로부터 아연이 용출되어 전자를 제공하고, 아연이온이 상기 물에 공급된다. 이러한 반응은 외부 전원 없이도 자연 전위차에 의해 일어나는 산화-환원 반응으로서, 전자의 이동에 의해 산화 또는 환원 반응이 이루어진다.
상기 산화에 의해 발생하는 아연 이온은 다음 식 (2)와 같이 물과 산소와 반응 과정을 거쳐 상기 식 (1)과 같이 과산화수소를 발생시키며, 이에 의해 발생된 과산화수소는 물속의 유기물을 분해하여 침전시킨다.
H2O + 2e- → H+ + 2OH- (2)
이에 의해 물에 발생한 녹조를 제거할 수 있다. 이에 의해 본 발명의 유기물 분해 장치를 통과하면서 녹조가 제거된 물은 방류된다.
상기와 같은 방법에 의해 처리된 물은 유기물 처리 장치를 통과하여 처리된 후에 방류되어 재공급되며, 이러한 과정에 따른 유체 처리를 지속적이고 반복적으로 수행함으로써 물속의 녹조 농도를 저감시킬 수 있으며, 이에 따라 녹조의 재발생을 방지할 수 있다. 따라서, 이와 같은 본 발명의 유체 처리방법은 호수와 같이 특정 위치에 정체되어 있는 물을 처리하는데 보다 바람직하며, 예를 들면, 호수나 골프장 등에 설치된 연못, 양식장 등을 들 수 있다.
따라서, 상기와 같은 처리하고자 하는 유체는 펌프를 통해 물을 상기 유기물 분해 장치로 공급할 수 있으며, 이때, 상기 유기물 분해장치를 통과하는 유체는 0.3 내지 6m/s의 유속으로 흐르도록 유체를 공급하는 것이 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하는바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
1. 유기물 분해 장치의 제조
스테인리스재의 하우징(105) 내부에 제1 금속층(101)으로서 황동 재질로 된 황동관을 장착하고, 상기 황동관 내부 벽면의 전면에 절연층(102)으로서 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 코팅하였다. 또한, 상기 황동관 내부에는 6개의 채널을 갖는 관다발 형상의 아연재 튜브를 삽입하여 제2 금속층(103)을 형성하였다.
이에 의해 도 1 내지 도 3과 같은 유기물 분해 장치(100)를 준비하고, 양 단에 금속 배관(106)을 연결하였다.
녹조류가 생성된 연못으로부터 물 2L와 5L를 채수하여 실험용 수조에 넣고, 상기 수조로부터 물을 상기 준비된 유기물 분해 장치 내로 공급하여 물에 포함된 녹조류를 제거하는 처리를 수행하고, 처리된 물은 다시 수조 내로 배출하는 순환 공정을 연속적으로 수행하였다.
이때, 수조로부터 상기 유기물 분해 장치로의 물의 공급 및 배출에 따른 물의 순환은 수동 펌프를 사용하여 수행하였으며, 유속은 0.75m/s로 하였다.
상기 수처리 시작 후 2일 및 4일 후에 수조 내의 물을 촬영하고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
또한, 이때의 수조 내의 물에 대하여 물의 탁도, 아연이온 농도, 과산화수소 농도 및 미생물 농도를 측정하고 그 결과를 아래 표 1에 나타내고, 이를 도 5 및 6의 그래프로 나타내었다.
초기 2일 4일
탁도(NTU) 31.0 6.25 3.79
Zn (mg/L) 0 0.34 0.46
H2O2 (mg/L) 0 0.05 0.08
미생물 (CFU/ml) 790 - 59
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 처리한 경우 시간 경과에 따라 수조 내의 물의 탁도가 현저히 개선되었으며, 최종 처리 후의 수조 내에 존재하는 미생물의 개체수가 현저히 감소하였음을 알 수 있다.이때, 물에는 초기에 존재하지 않던 아연이온과 과산화수소가 검출되었는데, 이는 본 발명의 방법에 따라 처리함으로써 유기물 분해 장치로부터 아연이 물속에 용출되고, 이에 의해 과산화수소가 생성되었음을 알 수 있다.
한편, 상기 과산화수소에 의해 수조 내의 유기물이 분해된 것으로 분석된다.
나아가, 상기 처리된 물속에 존재하는 아연의 농도는 0.46mg/L로서, 2009년 개정된 환경부의 수질기준으로 제시된 아연 농도 3mg/L 이하의 조건을 만족함을 알 수 있다.
실시예 2
녹조류가 발생한 연못 내에 물이 저장된 플로팅 시스템을 설치하였다. 상기 플로팅 시스템 내에 상기 실시예 1과 같은 유기물 분해 장치(진행워터웨이의 진행스케일버스트, Φ 20)를 설치하였다.
상기 유기물 분해 장치의 양측에 입출수 배관을 연결하고, 입수 배관 측에는 펌프를 연결하여 물을 상기 유기물 분해 장치 내에 공급하여 수처리를 수행하였다.
수처리 7일 및 10일 후의 플로팅 시스템 내의 물을 취수하여 사진 촬영하고, 그 결과를 도 7 및 도 8에 나타내었다. 이때, 비교를 위해 상기 유기물 분해 장치를 구비하지 않은 플로팅 시스템 내의 물에 대하여도 사진 촬영하여 함께 나타내었다.
도 7 및 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 7일 경과 후에 대조군의 물에 비하여 수처리된 물이 맑아진 것을 확인할 수 있으며, 10일 경과 후에는 물이 현저히 정화되어 투명함을 알 수 있다.
한편, 상기 취수한 수처리 7일 및 10일 경과 후의 물에 대하여 실시예 1과 동일하게 탁도, 아연이온 농도, 과산화수소 농도 및 미생물 농도를 측정하고, 그 결과를 아래 표 2 및 도 9 내지 11에 나타내었다. 단, 미생물 농도는 10일 경과 후에만 측정하였다.
대조군 실시예 2
초기 7일 10일 초기 7일 10일
탁도(NTU) 15.0 16.5 15.5 16.0 4.5 0.5
Zn (mg/L) N.D N.D N.D N.D 0.86 0.95
H2O2 (mg/L) N.D 0.001 N.D N.D 0.08 0.09
미생물 (CFU/ml) 300 - 3300 300 - 7
표 2 및 도 9 내지 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 대조군에서는 미생물의 개체수가 현저히 증가하였다. 그러나, 본 발명의 방법에 따라 수처리를 수행한 실시예 2의 경우에는 미생물의 개체수가 현저히 감소한 결과를 나타내었다. 이때, 물속에는 아연 이온이 검출되었으며, 또한 과산화수소가 검출되었다. 이로부터 과산화수소에 의해 미생물이 분해 제거되었으며, 상기 과산화수소는 유기물 분해장치로부터 용출된 아연이온에 의해 생성되는 것으로 판단되었다.
상기와 같은 실시예 1 및 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 유기물 분해장치를 통해 수처리를 수행하는 경우, 물속에 발생된 조류를 제거할 수 있어 수질을 개선할 수 있음은 물론, 조류의 발생을 억제할 수 있다. 나아가, 물속의 중금속 농도 과다로 인한 2차 오염을 야기하지 않는 효과적인 방법임을 알 수 있다.
100: 유기물 분해 장치 101: 제1 금속층
102: 절연층 103: 제2 금속층
105: 하우징 106, 106': 금속 배관

Claims (8)

  1. 유체를 유기물 분해장치를 통과시켜 유체 내에 포함된 녹조를 분해 제거 및 녹조 발생을 억제하는 유체 처리 방법으로서, 상기 유기물 분해장치는
    구리 함유 금속으로 된 제1 금속층;
    상기 제1 금속층의 내부 벽면에 위치하여 상기 유체가 유동하는 유로로 제공되되, 상기 유체와 상기 제1 금속층과의 접촉을 차단하며, 전기적 절연성을 갖는 절연층; 및
    상기 절연층 내부 벽면의 적어도 일부에 형성된 아연으로 된 제2 금속층을 포함하며,
    상기 유체가 상기 유기물 분해장치를 유동하여 상기 제1 금속과 제2 금속의 이종 금속간 전위차에 의한 산화환원 반응에 의해 반응식 (1)
    Zn + 2H2O + O2 → Zn(OH)2+H2O2 (1)
    의 반응이 일어나고, 이에 의해 생성된 아연 이온 및 과산화수소에 의해 녹조를 분해 제거하며,
    상기 유체는 0.3 내지 6m/s의 유속으로 상기 유로를 유동하는 것인 유체 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속층은 순수 구리, 황동, 또는 Zn, Mn, Zr, Mg, Ti 및 Al 중 어느 하나의 금속과 구리가 2:8 내지 3:7의 중량비를 갖는 합금인 유체 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 금속층은 외부 표면에 니켈 도금층을 포함하는 것인 유체 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속층은 상기 유체가 통과하는 채널이 하나인 관 형상이거나, 또는 채널이 2 이상인 관다발 형상인 유체 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 절연체에 의해 제1 금속층 및 제2 금속층이 이격되어 형성된 공간부를 포함하며, 상기 공간부는 공기로 충진되거나 또는 진공상태로 유지되는 것인 유체 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 유체 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유체는 펌프에 의해 상기 유기물 분해 장치로 공급되어 유체 내의 녹조가 처리된 후에 배출되는 것인 유체 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서, 유기물 분해장치를 통과한 유체 내에 존재하는 과산화수소의 농도는 0.05 내지 0.09mg/L인 유체 처리 방법.
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