KR20220060712A - 고성능 자외선 고도산화처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 고성능 자외선 고도산화처리 장치는, 난분해성 유기물질이 포함된 제1 유체를 반응공간으로 유입시키기 위한 유입관과, 반응공간에서 고도산화처리에 의해 난분해성 유기물질이 제거된 제2 유체를 외부로 유출시키기 위한 유출관이 구비되며, 반응공간에서 제1 유체의 선회류가 발생되는 반응조; 반응공간을 향해 자외선을 조사하는 자외선 램프와, 자외선 램프를 감싸 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기; 진공자외선을 이용하여 대기중 산소로부터 오존 및/또는 과산화수소를 발생시키는 오존 및 과산화수소 발생기; 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 오존 및 과산화수소 발생기로부터 공급받는 오존 및/또는 과산화수소를 반응공간으로 배출시켜 반응공간에서 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및 라디칼 샤프트를 상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함할 수 있다.

Description

고성능 자외선 고도산화처리 장치{Ultraviolet advanced oxidation treatment device of high performance}
본 발명은 고성능 자외선 고도산화처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응 효율을 향상시켜 OH라디칼의 생성을 극대화하여 하폐수의 난분해성 유기물질을 최대한 제거하며, 자외선 램프에 부착된 오염물질을 세정시켜 난분해성 유기물질의 제거 효율을 유지할 수 있는 고성능 자외선 고도산화처리 장치에 관한 것이다.
하폐수 등의 오염수 처리방법 중 산화법은 염소와 같은 산화력이 강한 물질을 오염수에 투입하여 오염물질을 처리하는 방법이다. 그러나 염소 사용은 Trihalomethane(THM)이 발생하는 문제가 있어, 대안으로 사용된 물질이 자외선, 오존 등이다.
자외선은 염소처리 시에 발생하는 THM과 같은 발암성 부산물을 생성하지 않으면서 염소와 같은 높은 소독효과를 달성할 수 있어 대부분의 하폐수 처리시설에서는 최종 처리시설로 자외선을 도입하고 있다. 그러나 자외선 단독처리는 병원성 미생물을 대상으로 하는 소독효과 외 타 오염물질에 대한 처리능은 매우 낮다는 단점이 있다. 최근 화학물질의 사용증가로 인해 하폐수 처리수중에 잔류하는 난분해성 유기물질의 종류도 증가하고 있어, 자외선 처리시설의 기능 강화가 요구되고 있다.
오존은 산화력이 염소에 비해 뛰어나고 THM에 대한 우수한 분해능력이 있으며, 용존산소를 증가시키는 효과 역시 기대할 수 있다.
다만, 오존은 높은 산화력을 가지나 유기물과 선택적으로 반응하기 때문에 산화되지 못하는 유기물이 잔존하고, 하폐수 성상에 따라서는 오염물질을 이산화탄소와 물로 완전히 분해시키지 못하여 알데히드(Aldehyde)와 같은 부산물을 생성하거나 또는 브롬 이온을 포함하는 하폐수를 처리하는 경우에는 브롬산염(Bromate)과 같은 부산물을 생성하는 단점이 있다.
이를 해결하기 위한 방안으로 고도산화처리법(Advanced Oxidation Process, AOP)이 제시되었다.
AOP 기술은 오존이나 과산화수소와 같은 산화제를 함께 사용하거나, 이들 산화제에 자외선을 조사하여 오염수를 처리하는 것으로, 강력한 살균 및 산화력을 가지는 화학종인 OH라디칼(Hydroxyl radicals)을 중간생성물질로 생성하여 오염수에 포함된 유기물질을 산화하여 분해(또는 제거)하며, 특히 난분해성 유기물질의 분해에 유효하다.
AOP 기술은 일례로, 오존이나 과산화수소 등의 산화제에 자외선을 조사하는 UV 광분해법(UV/O3 또는 UV/H2O2) 및 오존과 과산화수소를 함께 사용하는 Peroxone법 등이 있다. 이 기술들의 성능은 대상 처리수의 성상 외에 OH라디칼의 생성효율, 그리고 생성된 OH라디칼과 대상 오염물질과의 반응효율에 의해서도 상당히 영향을 받는다.
그러나 종래에는 AOP를 위한 반응조 내에서 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응이 효율적으로 이루어지지 않아, OH라디칼의 생성 및 이를 통한 오염수내 유기물질과의 산화반응 등을 포함하는 전체적인 AOP 반응효율이 감소하는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 자외선을 이용하는 AOP 공정의 경우, 지속적으로 자외선 조사를 실시함에 따라 자외선 조사기에 오염물질이 부착됨에 따라, 자외선 조사기의 자외선 투과율이 감소하게 되며, 결과적으로 난분해성 유기물질 제거 등 AOP 공정의 제거 효율을 감소시키는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2054625호(2019.12.4. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-0541573호(2005.12.30. 등록)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 자외선의 확산투과, 오존 및/또는 과산화수소의 배출방향 변경을 통해 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응 효율을 향상시켜 OH라디칼의 생성을 극대화하여 하폐수의 난분해성 유기물질을 최대한 제거할 수 있는 고성능 자외선 고도산화처리 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 난분해성 유기물질이 포함된 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전되어 자외선 조사기에 부착된 오염물질을 세정하여 자외선 투과 효율을 유지하면서, 선회류되는 유체와 자외선 조사기의 접촉효율 향상을 통해 자외선 조사기에 부착된 오염물질의 처리 효율을 증가시킬 수 있는 고성능 자외선 고도산화처리 장치를 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 고성능 자외선 고도산화처리 장치는, 난분해성 유기물질이 포함된 제1 유체를 반응공간으로 유입시키기 위한 유입관과, 반응공간에서 고도산화처리에 의해 난분해성 유기물질이 제거된 제2 유체를 외부로 유출시키기 위한 유출관이 구비되며, 반응공간에서 제1 유체의 선회류가 발생되는 반응조; 반응공간을 향해 자외선을 조사하는 자외선 램프와, 자외선 램프를 감싸 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기; 진공자외선을 이용하여 대기중 산소로부터 오존 및/또는 과산화수소를 발생시키는 오존 및 과산화수소 발생기; 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 오존 및 과산화수소 발생기로부터 공급받는 오존 및/또는 과산화수소를 반응공간으로 배출시켜 반응공간에서 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및 라디칼 샤프트를 상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함할 수 있다.
또한, 반응조는, 유입관과 유출관이 반응공간을 제공하는 원통형의 반응조 본체의 원주방향 끝단에 위치함으로써, 반응공간에서 제1 유체의 선회류가 발생될 수 있다.
그리고 라디칼 샤프트는, 석영관을 스크류 형상으로 감싸며, 일부에 결합된 블레이드에 의해 상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전되는 샤프트 본체; 샤프트 본체가 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 축회전되도록 샤프트 본체와 연결되며, 샤프트 본체에 오존 및 과산화수소 발생기의 오존 및/또는 과산화수소를 공급하는 공급관; 석영관과 인접한 샤프트 본체의 일면에 복수로 결합되며, 샤프트 본체가 축회전되는 동안 석영관에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 오염물질을 세정하는 세정솔; 및 샤프트 본체의 일면에 복수로 형성되며, 샤프트 본체가 오존 및 과산화수소 발생기로부터 공급받은 오존 및/또는 과산화수소를 반응공간으로 배출시키는 배출홀;을 포함할 수 있다.
또한, 블레이드는, 라디칼 샤프트의 일부에 결합되며, 제1 유체의 선회류에 의한 압력을 받아 라디칼 샤프트를 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전시키는 블레이드 본체; 및 블레이드 본체에 복수로 형성되며, 제1 유체가 블레이드 본체를 통과하도록 하여 블레이드 본체에 가해지는 제1 유체의 선회류에 의한 압력을 분산시키는 압력분산홀;을 포함할 수 있다.
그리고 블레이드 본체는, 석영관으로부터 투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어져 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 자외선을 반응공간 내에서 난반사시킬 수 있다.
또한, OH라디칼은, 자외선 램프로부터 조사되는 자외선 및/또는 블레이드 본체로부터 난반사되는 자외선과, 라디칼 샤프트로부터 배출되는 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응에 의해 반응공간에서 생성되어 난분해성 유기물질을 제거할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하폐수의 난분해성 유기물질을 최대한 제거함으로써, 자외선 고도산화처리 공정의 효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 석영관에 부착된 오염물질을 효과적으로 세정함으로써, 자외선 조사기의 자외선 조사 효율을 유지할 수 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 석영관에 부착된 오염물질을 효과적으로 세정함으로써, 반응공간 내에 난분해성 유기물질이 잔존하는 것을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고성능 자외선 고도산화처리 장치의 설명도이다.
도 2는 제1 유체의 선회류에 대한 설명도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디칼 샤프트 및 블레이드의 사시도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 바람직한 일 실시예의 고성능 자외선 고도산화처리 장치(1)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 고성능 자외선 고도산화처리 장치(1)는 자외선 고도산화처리 공정으로 하폐수의 난분해성 유기물질을 제거하기 위해 반응조(10), 자외선 조사기(20), 오존 및 과산화수소 발생기(30), 라디칼 샤프트(40) 및 블레이드(50)가 구비된다.
반응조(10)는 난분해성 유기물질이 포함된 하폐수인 제1 유체(100)가 외부로부터 유입되도록 하며, 자외선 고도산화처리 공정에 의해 난분해성 유기물질이 제거된 제2 유체(200)를 외부로 배출하기 위해 반응조 본체(11), 유입관(12) 및 유출관(13)으로 이루어진다.
반응조 본체(11)는 유입관(12)을 따라 유입되는 제1 유체(100)를 수용하면서, 자외선 고도산화처리 공정에 의해 제2 유체(200)가 생성되는 반응공간(11a)을 내부에 제공한다.
또한, 반응조 본체(11)는 도 2에 도시된 바와 같이 유입관(12)과 유출관(13)이 반응조 본체(11)의 원주방향 끝단에 위치함으로써, 반응공간(11a)에서 제1 유체(100)의 선회류를 유도할 수 있다.
여기서, 반응조 본체(11)가 제1 유체(100)의 선회류를 유도함으로써, 석영관(22)의 세정 효과가 상승될 수 있으며, 제1 유체(100)와 석영관(22)의 접촉 효율을 향상시켜 석영관(22)에 부착된 오염물질의 처리효율을 향상시킬 수 있다.
더 나아가, 반응조 본체(11)는 도면에 미도시되었으나, 반응공간(11a) 내에 배치되거나, 유입관(12)과 인접한 반응공간(11a)의 내벽으로 휘어진 형태로 연장형성되는 선회류 발생수단(예: 위어, 격벽 등)이 구비되어 제1 유체(100)의 선회류를 용이하게 유도할 수 있다.
그리고 반응조 본체(11)의 선회류 발생수단(미도시)은 반응공간(11a) 내에서 다른 구성요소인 자외선 조사기(20), 라디칼 샤프트(40) 및 블레이드(50) 중 적어도 하나와 충돌되지 않으면서 제1 유체(100)의 선회류를 유도하는 것이 바람직하다.
또한, 반응조 본체(11)는 자외선 조사기(20)에 부착된 오염물질이 라디칼 샤프트(40)에 의해 세정되면, 역세 등의 반응공간(11a) 세척 과정에 의해 반응공간(11a) 내에 잔존하는 난분해성 유기물질을 외부로 배출하기 위한 배출관(미도시)이 별도로 마련될 수 있다.
자외선 조사기(20)는 자외선 고도산화처리 공정이 발생되도록 하기 위해 자외선 램프(21), 석영관(22), 소켓(23) 및 케이블(24)로 이루어진다.
자외선 램프(21)는 라디칼 샤프트(40)가 반응공간(11a)으로 배출하는 오존(O3) 및/또는 과산화수소(H2O2)와 상호반응을 일으킬 자외선(Ultraviolet, UV)을 반응공간(11a)으로 조사한다.
석영관(22)은 자외선 램프(21)를 감싸 보호하며, 자외선 램프(21)로부터 반응공간(11a)을 향해 조사되는 자외선을 투과(굴절)시키기 위한 석영 재질로 이루어진다.
여기서, 석영관(22)의 투과는 자외선 램프(21)로부터 조사되는 자외선이 반응공간(11a)의 전체 영역으로 확산되도록 하기 위한 확산투과일 수 있으며, 이러한 자외선 확산투과에 따라 반응공간(11a)에서는 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응 효율이 향상되어 OH라디칼의 생성이 극대화됨으로써, 반응공간(11a) 내에서 난분해성 유기물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다.
소켓(23)은 자외선 램프(21)에 전기를 공급하기 위한 투입구이면서, 자외선 램프(21)의 끝단 및 석영관(22)의 끝단과 결합되어 제1, 2 유체(100, 200)로부터 자외선 램프(21)와 석영관(22)을 지지한다.
케이블(24)은 소켓(23)의 일측을 관통하며, 자외선 램프(21)와 연결되어 전기공급 회로를 구성함으로써, 자외선 램프(21)에 전기를 공급하여 자외선 램프(21)로부터 자외선이 조사되도록 한다.
오존 및 과산화수소 발생기(30)는 10~200 nm의 파장을 가지면서 공기 분자에 흡수되어 이온화를 유발하는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet, VUV)을 이용하여 대기중 산소로부터 오존 및/또는 과산화수소를 발생시킨 후에 라디칼 샤프트(40)로 공급한다.
즉, 오존 및 과산화수소 발생기(30)는 오존, 과산화수소, 오존 및 과산화수소 중 적어도 하나를 라디칼 샤프트(40)로 공급하는 것이 바람직하다.
라디칼 샤프트(40)는 제1 유체(100)의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 석영관(22)에 부착된 오염물질을 세정하며, 오존 및 과산화수소 발생기(30)로부터 공급받은 오존 및/또는 과산화수소를 석영관(22)을 향해 배출시켜 석영관(22)과 인접한 영역에서 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응이 1차적으로 발생되도록 하고, 배출된 후 확산되는 오존 및/또는 과산화수소에 의해 반응공간(11a)에서 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응이 2차적으로 발생되도록 하여 OH라디칼이 생성되도록 한다.
이러한 라디칼 샤프트(40)는 샤프트 본체(41), 공급관(42), 세정솔(43) 및 배출홀(44)로 이루어진다.
샤프트 본체(41)는 석영관(22)을 스크류(Screw) 형상으로 감싸며, 제1 유체(100)의 선회류에 의한 압력을 받아 제1 유체(100)의 선회류에 따른 방향으로 회전된다.
또한, 샤프트 본체(41)는 세정솔(43)와 배출홀(44)이 일면에 복수로 배치될 수 있다.
여기서, 샤프트 본체(41)의 일면은 석영관(22)과 인접한 샤프트 본체(41)의 면을 의미한다.
공급관(42)은 샤프트 본체(41)와 연결되며, 베어링 구조를 가지게 되어 제1 유체(100)의 선회류에 의한 방향으로 샤프트 본체(41)를 축회전시킬 수 있다.
또한, 공급관(42)은 PCB 제어 또는 PLC 제어 등의 원격 제어를 통해 샤프트 본체(41)를 제1 유체(100)의 선회류에 의한 방향으로 축회전시킬 수 있다.
그리고 공급관(42)은 오존 및 과산화수소 발생기(30)와 연결되어 오존 및/또는 과산화수소를 샤프트 본체(41)에 공급할 수 있다.
세정솔(43)은 샤프트 본체(41)의 일면에 복수로 결합되며, 샤프트 본체(41)가 제1 유체(100)의 선회류에 따른 방향으로 축회전되는동안 석영관(22)에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 석영관(22)에 부착된 오염물질을 세정한다.
또한, 세정솔(43)은 오염물질의 세정에 용이한 소수성 소재(예: 메탈릴트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐트리메틸실란 등) 또는 엘라스토머 소재(예: 스티렌계, PVC계, 폴리아미드계, 폴리에스터계 등) 등으로 이루어질 수 있다.
그리고 세정솔(43)은 석영관(22)에 부착된 오염물질을 세정함으로써, 반응공간(11a) 내에 난분해성 유기물질이 잔존하는 것을 방지하며, 자외선 조사기(20)의 교체시기를 늦춰 자외선 고도산화처리 공정의 비용을 절감할 수 있다.
배출홀(44)은 샤프트 본체(41)의 일면에 복수로 형성되며, 샤프트 본체(41)에 오존 및/또는 과산화수소가 공급되는동안 오존 및/또는 과산화수소를 배출시켜 석영관(22) 및 반응공간(11a)으로 확산되도록 한다.
또한, 배출홀(44)은 샤프트 본체(41)가 제1 유체(100)의 선회류에 따른 방향으로 축회전되기 때문에 오존 및/또는 과산화수소의 배출방향이 변경될 수 있다.
이에, 배출홀(44)은 다양한 배출방향으로 오존 및/또는 과산화수소를 배출할 수 있다.
더 나아가, 배출홀(44)이 석영관(22)과 인접한 샤프트 본체(41)의 일면에 복수로 형성되는 것은 제1 유체(100)가 자외선 투과율이 상대적으로 낮은 탁한 폐수인 경우, 오존 및/또는 과산화수소가 자외선 조사기(20)와 거리를 둔 상태에서 반응공간(11a)으로 배출되면, 제1 유체(100)의 영향에 의해 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응 효율이 떨어지기 때문이다.
블레이드(50)는 유입구(12)로부터 반응공간(11a)으로 유입되는 제1 유체(100)의 선회류에 의해 압력을 받아 제1 유체(100)의 선회류에 따른 방향으로 라디칼 샤프트(40)를 회전시킬 수 있다.
또한, 블레이드(50)는 라디칼 샤프트(40)를 제1 유체(100)의 선회류에 따른 방향으로 회전시킴으로써, 라디칼 샤프트(40)의 오존 및/또는 과산화수소의 배출방향을 변경시킬 수 있다.
이러한 블레이드(50)는 블레이드 본체(51) 및 압력분산홀(52)로 이루어진다.
블레이드 본체(51)는 샤프트 본체(41)의 일부에 결합되며, 제1 유체(100)의 선회류에 의한 압력을 받아 샤프트 본체(41)를 제1 유체(100)의 선회류에 따른 방향으로 회전시킨다.
또한, 블레이드 본체(51)는 제1 유체(100)의 선회류에 따른 방향으로 회전되기 위해, 반응조 본체(11)의 내벽과 충돌되지 않는 길이로 연장형성되는 것이 바람직하다.
그리고 블레이드 본체(51)는 석영관(22)으로부터 반응공간(11a)으로 확산투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어진다.
이를 통해, 블레이드 본체(51)는 제1 유체(100)의 선회류에 의한 압력을 받아 제1 유체(100)의 선회류에 따른 방향으로 회전되는동안 석영관(22)에 의해 반응공간(11a)으로 투과되는 자외선을 난반사시킬 수 있다.
이러한 자외선의 난반사에 따라, 반응공간(11a)에서는 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응 효율이 향상되어 OH라디칼의 생성이 극대화됨으로써, 난분해성 유기물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다.
이에 따라, 반응공간(11a)에서는 자외선 램프(21)로부터 석영관(22)을 통해 반응공간(11a)으로 확산투과되는 자외선 및/또는 블레이드(50)로부터 난반사되는 자외선과, 라디칼 샤프트(40)로부터 배출되는 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응에 의해 OH라디칼이 생성됨에 따라, 제1 유체(100)의 난분해성 유기물질이 제거되는 것이 가장 바람직하다.
압력분산홀(52)은 블레이드 본체(51)에 복수로 형성되어 제1 유체(100)가 블레이드 본체(51)를 통과하도록 함으로써, 블레이드 본체(51)에 가해지는 제1 유체(100)의 선회류에 의한 압력을 분산시킨다.
이에 따라, 블레이드 본체(51)는 제1 유체(100)의 선회류에 의한 압력으로부터 파손 확률이 감소됨으로써, 블레이드(50)의 수명이 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1: 고성능 자외선 고도산화처리 장치,
10: 반응조,
11: 반응조 본체,
11a: 반응공간,
12: 유입관,
13: 유출관,
20: 자외선 조사기,
21: 자외선 램프,
22: 석영관,
23: 소켓,
24: 케이블,
30: 오존 및 과산화수소 발생기,
40: 라디칼 샤프트,
41: 샤프트 본체,
42: 공급관,
43: 세정솔,
44: 배출홀,
50: 블레이드,
51: 블레이드 본체,
52: 압력분산홀,
100: 제1 유체,
200: 제2 유체.

Claims (6)

  1. 난분해성 유기물질이 포함된 제1 유체를 반응공간으로 유입시키기 위한 유입관과, 상기 반응공간에서 고도산화처리에 의해 상기 난분해성 유기물질이 제거된 제2 유체를 외부로 유출시키기 위한 유출관이 구비되며, 상기 반응공간에서 상기 제1 유체의 선회류가 발생되는 반응조;
    상기 반응공간을 향해 자외선을 조사하는 자외선 램프와, 상기 자외선 램프를 감싸 상기 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기;
    진공자외선을 이용하여 대기중 산소로부터 오존 및/또는 과산화수소를 발생시키는 오존 및 과산화수소 발생기;
    상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 상기 오존 및 과산화수소 발생기로부터 공급받는 오존 및/또는 과산화수소를 상기 반응공간으로 배출시켜 상기 반응공간에서 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및
    상기 라디칼 샤프트를 상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 자외선 고도산화처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응조는,
    상기 유입관과 상기 유출관이 상기 반응공간을 제공하는 원통형의 반응조 본체의 원주방향 끝단에 위치함으로써, 상기 반응공간에서 상기 제1 유체의 선회류가 발생되는 것을 특징으로 하는 고성능 자외선 고도산화처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 라디칼 샤프트는,
    상기 석영관을 스크류 형상으로 감싸며, 일부에 결합된 상기 블레이드에 의해 상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전되는 샤프트 본체;
    상기 샤프트 본체가 상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 축회전되도록 상기 샤프트 본체와 연결되며, 상기 샤프트 본체에 상기 오존 및 과산화수소 발생기의 오존 및/또는 과산화수소를 공급하는 공급관;
    상기 석영관과 인접한 상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 결합되며, 상기 샤프트 본체가 축회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 상기 오염물질을 세정하는 세정솔; 및
    상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 형성되며, 상기 샤프트 본체가 상기 오존 및 과산화수소 발생기로부터 공급받은 오존 및/또는 과산화수소를 상기 반응공간으로 배출시키는 배출홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 자외선 고도산화처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    상기 라디칼 샤프트의 일부에 결합되며, 상기 제1 유체의 선회류에 의한 압력을 받아 상기 라디칼 샤프트를 상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전시키는 블레이드 본체; 및
    상기 블레이드 본체에 복수로 형성되며, 상기 제1 유체가 상기 블레이드 본체를 통과하도록 하여 상기 블레이드 본체에 가해지는 상기 제1 유체의 선회류에 의한 압력을 분산시키는 압력분산홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 자외선 고도산화처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 블레이드 본체는,
    상기 석영관으로부터 투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어져 상기 제1 유체의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 상기 자외선을 상기 반응공간 내에서 난반사시키는 것을 특징으로 하는 고성능 자외선 고도산화처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 OH라디칼은,
    상기 자외선 램프로부터 조사되는 자외선 및/또는 상기 블레이드 본체로부터 난반사되는 자외선과, 상기 라디칼 샤프트로부터 배출되는 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응에 의해 상기 반응공간에서 생성되어 상기 난분해성 유기물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 고성능 자외선 고도산화처리 장치.
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