KR100902632B1 - 오폐수처리장치 및 이를 이용한 오폐수처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오폐수처리장치 및 이를 이용한 오폐수처리방법에 관한 것으로서, 오폐수가 환경기준치 이하의 방출조건에서 방출시킬수 있도록 상기 오폐수를 분리 및 정화하는 오폐수처리장치에 있어서, 외부로부터 오폐수가 유입되는 반응기와, 상기 반응기와 연결되어 상기 반응기 내부로 오존을 공급하는 오존 공급부와, 상기 반응기 내부의 오존이 초임계상태가 되도록 상기 반응기 내부의 압력을 조절하는 압력조절수단과, 상기 반응기를 가열하여 상기 오존이 초임계상태가 되도록 상기 반응기 내부 온도를 조절하는 온도조절수단 및 상기 반응기의 내부 일측에 설치되고, 상기 반응기 내에서 상기 오존 및 상기 오폐수가 상호 반응하여 발생되는 생성물질의 배출을 단속하는 배출단속수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 오존이 반응기내로 압송하여 초임계상태로 변환시키고, 변환된 초임계상태의 오존은 교반부를 통하여 반응기내에서 오폐수와 혼합되어 오폐수와 오폐수에 포함된 혼합물을 산화시키면서 저분자물질로 분해하며, 분해된 물질을 다시 이산화탄소 및 물 등으로 무기화함으로써 오폐수처리공정을 간소화하여 오폐수의 처리시간을 현저하게 단축시키고, 오존과 오폐수의 반응시간 및 반응면적을 상승시켜 오폐수의 처리효율이 현저하게 향상시킬수 있는 효과가 있다.
오존, 과산화수소, 초임계, 배출단속수단
Description
본 발명은 오폐수처리장치 및 이를 이용한 오폐수처리방법에 관한 것으로서, 오존이 반응기내로 압송하여 초임계상태로 변환시키고, 변환된 초임계상태의 오존은 교반부를 통하여 반응기내에서 오폐수와 혼합되어 오폐수와 오폐수에 포함된 혼합물을 산화시키면서 저분자물질로 분해하며, 분해된 물질을 다시 이산화탄소 및 물 등으로 무기화함으로써 오폐수 환경기준치 이하의 방류조건을 유지하면서도 오폐수처리공정을 간소화하여 오폐수의 처리시간을 현저하게 단축시키고, 오존과 오폐수의 반응시간 및 반응면적을 상승시켜 오폐수의 처리효율이 현저하게 향상시킬수 있는 오폐수처리장치 및 이를 이용한 오폐수처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 음식점 등에서 발생하는 생활하수나 공장 및 산업현장 등에서 발생하는 오폐수 및 목장등에서 발생하는 축산폐기물등과 같은 오폐수폐기물을 하천으로 방류시키기 전 오폐수폐기물을 처리장치를 통해 단계적으로 정화시 킨 후 방류시킨다.
이때, 오폐수폐기물을 처리하는 방법으로는 통상적으로 오폐수폐기물을 오폐수와 슬러지로 고액분리하여 슬러지는 별도관리하고, 오폐수는 생물학적 과정과 물리 화학적과정을 거친 후, 슬러지와 폐수로 분리한 후 폐수는 방류한다.
또한, 최근에는 오폐수를 처리하는 방법 중 물리 화학적처리방법의 일환으로 오존을 이용한 기술이 확대되고 있다.
오존이용방법으로는 주로 용존오존부상법(Dissolved Ozone Flotation)이 사용되고 있으며, 하폐수 처리장 스크린 - 1차침전기 - 2차침전기 - 급속혼합조 - 완속혼합조 - 용존오존반응조 및 부상조 - 처리조 - 방류 과정으로 이루어지는 오폐수처리공정 중 앞서 설명한 바와 같이 완속혼합조 및 처리조 과정사이에서 사용되고 있다.
여기서 용존오존부상법의 작동원리를 간략하게 살펴보면 이미 처리가 된 물의 일부를 가압용기에 취하고, 압력을 4~7기압 까지 가하면 압력용기 안에서 오존이 물에 용해가 되는데 이렇게 가압된 오존을 처리할 오폐수와 섞어서 처리하는 방법이다. 이때, 오폐수 속에는 많은 오존이 용해되어 있는데 이 오존이 오폐수와 섞일 때 대기압(1기압)에 노출되면 4∼7기압까지 가압할때 용해되었던 오존이 대단위 미세한 기포(micro bubbles, 10∼120㎛)로 석출되게 된다. 이렇게 무수한 미세기포가 석출되면서 오폐수와 반응하여 오폐수가 처리되는 방법이다.
하기의 표는 용존오존부상법을 이용하여 20시간동안 오폐수에 포함된 혼합물이 산화된 상태를 표기한 표이다.
상기한 표에서 보는 바와 같이 종래의 오존을 이용한 오폐수처리장치는 부상하는 기포의 패턴이 일정하므로 각 기포사이의 오폐수와는 반응되지 않아 오폐수에 포함된 고분자 물질(유기물, 무기물, 부유물, 색도, 탁도, 세균, T-P, T-N 등)의 산화효율이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 오존과 오폐수에 포함된 혼합물의 산화효율을 향상시키기 위해 오존을 대량으로 사용하게 됨으로써 오폐수 처리비용이 현저하게 증대되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 본 발명에 따르면, 오존이 반응기내로 압송하여 초임계상태로 변환시키고, 변환된 초임계상태의 오존은 교반부를 통하여 반응기내에서 오폐수와 혼합되어 오폐수와 오폐수에 포함된 혼합물을 산화시키면서 저분자물질로 분해하며, 분해된 물질을 다시 이산화탄소 및 물 등으로 무기화함으로써 오폐수처리공정을 간소화하여 오폐수의 처리시간을 현저하게 단축시키고, 오존과 오폐수의 반응시간 및 반응면적을 상승시켜 오폐수의 처리효율이 현저하게 향상시킬수 있는 오폐수처리장치 및 이를 이용한 오폐수처리방법을 제공함에 있다.
또한, 초임계상태의 오존을 반응기 내부에서 교반부를 통해 오폐수와 교반시킴으로써 적은양의 오존으로도 오폐수의 처리효율을 향상시킴과 아울러 오존의 구입 비용에 따른 오폐수의 처리비용을 현저하게 절감할 수 있는 오폐수처리장치 및 이를 이용한 오폐수처리방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 오폐수를 환경기준치 이하에서 방출시킬수 있도록 상기 오폐수를 분리 및 정화하는 오폐수처리장치에 있어서, 외부로부터 오폐수가 유입되는 반응기와, 상기 반응기와 연결되어 상기 반응기 내부로 오존을 공급하는 오존 공급부와, 상기 반응기 내부의 오존이 초임계상태가 되도록 상기 반응기 내부의 압력을 조절하는 압력조절수단 및 상기 반응기의 내부 일측에 설치되고, 상기 반응기 내에서 상기 오존 및 상기 오폐수가 상호 반응하여 발생되는 생성물질의 배출을 단속하는 배출단속수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치를 제공한다.
그리고, 상기 반응기로 유입되는 상기 오폐수에 연결 설치되어 상기 오폐수에 촉매제를 공급하는 촉매제 공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반응기 내부에 설치되고, 상기 오존과 촉매제 및 상기 오폐수의 반응을 촉진시키도록 상기 오존과 촉매제 및 상기 오폐수를 교반하는 교반부를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 반응기의 내부 중 상기 배출단속수단의 후단에 설치되고, 상기 반응기로부터 방출되는 상기 생성물질을 기체성분 및 액체성분으로 분리하여 각각 외부로 배출시키는 기액분리기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 기액분리기로부터 배출되는 상기 기체성분의 배출경로상에 설치되어 상기 기체성분에 포함된 오존을 파쇄하는 오존파쇄기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기액분리기로부터 배출되는 상기 액체성분의 배출경로상에 설치되어 상기 액체성분에 응집제를 공급하는 응집제 공급부 및 상기 액체성분의 배출경로 중 상기 응집제 공급부 후단에 설치되어 응집제가 공급된 상기 액체성분을 저장하는 임시저장조, 상기 임시 저장조에 저장된 액체성분 중 감압증류를 이용하여 물만을 증류하는 감압증류부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 반응기를 가열하여 상기 오존이 초임계상태가 되도록 상기 반응기 내부 온도를 조절하는 온도조절수단을 더 포함할 수 있다.
한편, 오폐수를 외부로 방출하기 위해 상기 오폐수를 분리 및 정화하는 오폐수처리방법에 있어서,반응기 내부에 유입되는 오폐수에 촉매제와 오존을 공급하고, 공급된 오존이 초임계상태가 되도록 상기 반응기 내부의 압력 및 온도를 조절하며, 상기 오폐수에 포함된 혼합물을 저분자로 분해 및 무기화시켜 오폐수가 환경기준치이하의 방출조건에서 외부로 방출되도록 하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리방법을 제공한다.
그리고, 상기 오폐수에 포함된 혼합물에 오존을 투여하여 방류조건의 혼합물로 산화 및 무기화시키는 것을 촉진시킬 수 있도록 촉매제를 투입하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 오존이 반응기내로 압송하여 초임계상태로 변환시키고, 변환된 초임계상태의 오존은 교반부를 통하여 반응기내에서 오폐수와 혼합되어 오폐수와 오폐수에 포함된 혼합물을 산화시키면서 저분자물질로 분해하며, 분해된 물질을 다시 이산화탄소 및 물 등으로 무기화함으로써 오폐수 환경기준치 이하의 방류조건을 유지하면서도 오폐수처리공정을 간소화하여 오폐수의 처리시간을 현저하게 단축시키고, 오존과 오폐수의 반응시간 및 반응면적을 상승시켜 오폐수의 처리효율이 현저하게 향상시킬수 있는 효과가 있다.
그리고, 초임계상태의 오존을 반응기 내부에서 교반부를 통해 오폐수와 교반시킴으로써 적은양의 오존으로도 오폐수의 처리효율을 향상시킴과 아울러 오존의 구입 비용에 따른 오폐수의 처리비용을 현저하게 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 오폐수처리장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도1에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 오폐수처리장치(1)는 고액분리기(10)와, 오폐수저장조(20)와, 반응기(30)와, 촉매제공급부(40)와, 오존공급부(50)와, 압력조절수단(60)과, 온도조절수단(70)과, 교반부(80)와, 배출단속수단(90)과, 기액분리기(100)와, 오존파쇄기(110)와, 임시저장조(120)와, 응집제공급부(130) 및 감압증류기(140)를 포함하여 구성된다.
고액분리기(10)는 일측에 외부로부터 오폐수폐기물이 유입되는 유입구(11)가 형성되고, 타측에 오폐수배출구(12) 및 슬러지배출구(13)가 형성되어, 유입된 오폐수폐기물를 오폐수 및 슬러지로 분리한 후 각각 오폐수배출구(12) 및 슬러지배출구(13)를 통해 배출하는 역할을 한다.
이러한 고액분리기(10)는 원심분리기와 같이 당해 기술분야에서 통상의 지식 을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 구체적인 오폐수폐기물의 분리방법은 생략토록 한다.
그리고, 고액분리기(10)는 외부로부터 오폐수폐기물가 유입되는 오폐수폐기물의 유입경로상에 펌프(P)를 설치하여 내부로 오폐수폐기물를 강제유입하는 것이 바람직하다.
오폐수저장조(20)는 대략 원통형으로 형성되고, 고액분리기(10)의 오폐수배출구(12)와 연결되어 고액분리기(10)로부터 오폐수배출구(12)를 통해 오폐수가 유입되고 일정량의 오폐수가 배출되도록 한다.
반응기(30)는 대략 원통형으로 형성되고, 일측이 오폐수저장조(20)와 연결되어 일정량의 오폐수가 지속적으로 유입되며, 내부에 후술하는 교반부(80)와 배출단속수단(90) 및 기액분리기(100)가 설치된다. 이러한 반응기(30)는 후술하는 오존공급부(50)로부터 공급되는 초임계상태의 오존이 유입된 오폐수와 혼합되어 산화반응하도록 반응공간을 제공하는 역할을 한다.
촉매제공급부(40)는 오폐수저장조(20)와 연결되고 내부에 촉매제가 저장되는 촉매제 저장부(41)와, 오폐수저장조(20)옆에 설치되어 오폐수저장조(20)에서 촉매제가 공급된 오폐수를 반응기(30)로 압송하는 제1 압송수단(42) 및 오폐수저장조(20)와 반응기(30) 사이의 오폐수의 이동경로 중 제1 압송수단(42)의 후단에 설치되어 반응기(30)로 압송되는 오폐수의 유량을 측정하는 제1 유량계(43)를 포함하여 구성되며, 오폐수저장조(20)에 저장된 오폐수에 촉매제를 공급하고 촉매제가 공급된 오폐수를 반응기 내부로 압송하는 역할을 한다.
이때, 촉매제로는 과산화수소(H2O2), 산소(O2)등이 사용될 수 있으며, 이후 본 발명의 일실시예에서는 설명의 편의를 위해 과산화수소가 사용되는 것으로 설명한다.
오존공급부(50)는 반응기(30)와 연결되고 오존을 발생시키는 오존발생부(51)와, 오존발생부(51)과 반응기(30) 사이에 설치되고 오존발생부(51)로부터 발생된 오존을 반응기(30)로 압송하는 제2 압송수단(52) 및 상기한 오존발생부(51)와 반응기(30) 사이의 오존 이동경로 중 제2 압송수단(52)의 후단에 설치되어 반응기(30)로 압송되는 오존량을 측정하는 제2 유량계(53)를 포함하여 구성되며, 반응기(30) 내부로 오존을 공급하는 역할을 한다.
압력조절수단(60)은 오폐수저장조(20)에서 반응기(30)로 이동하는 오폐수의 이동경로 중 제1 압송수단(42)의 후단에 설치되는 제1 압력조절부(61)와, 제2 압송수단(52)과 제2 유량계(53) 사이에 설치되는 제2 압력조절부(62)를 포함하여 구성된다.
이러한 압력조절수단(60)은 제1 압송수단에 의해 반응기(30)로 압송되는 오폐수의 압력과, 제2 압송수단에 의해 반응기(30)로 압송되는 오존의 압력을 조절하여 오존의 초임계조건이 되도록 반응기의 내부압력을 조절한다.
온도조절수단(70)은 반응기(30)의 외면에 설치되어 반응기(30) 내부로 압송되는 오존이 초임계상태가 되도록 반응기(30)를 가열하여 반응기(30)의 내부온도를 상승시키는 역할을 한다.
여기서 온도조절수단(70)은 일반적인 가열기 및 히터가 사용될 수 있다.
교반부(80)는 반응기(30) 내부 중앙에 설치되고, 압력조절수단(60) 및 온도조절수단(70)에 의해 초임계상태가 된 오존과, 과산화수소를 포함한 오폐수를 교반하여, 오폐수에 포함된 혼합물(유기물, 무기물, 부유물, 색도, 탁도, 세균, T-P, T-N 등)을 저분자 물질로 산화, 무기화를 촉진시키는 역할을 한다.
배출단속수단(90)은 반응기(30) 외부 일측에 설치되어 초기 반응기(30) 내부에 저장된 오폐수의 생성물질(오존, 과산화수소 및 오폐수가 혼합된 액체와 오폐수가 산화, 저분화되면서 발생되는 성분)이 배출되는 생성물질의 배출로를 차단하고, 반응기(30)의 내압이 미리 설정된 압력을 초과하는 경우 생성물질의 배출로를 개방하여 초과하는 양만큼 생성물질을 방출하는 역할을 한다. 이에 배출단속수단(90)으로 역압력조절기(Back Pressure Regulator)가 사용될 수 있다.
기액분리기(100)는 배출단속수단(90)의 후단에 설치되어 반응기(30)로부터 고압으로 방출되는 생성물질의 속도를 저하시킬 뿐 아니라 생성물질에 포함된 기체성분 및 액체성분을 분리한 후 분리된 기체성분 및 액체성분을 각각 배출시키는 역할을 한다.
이러한 기액분리기(100)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임은 자명한 것으로 구체적인 기체성분 및 액체성분의 분리방법은 생략토록 한다.
오존파쇄기(110)는 기액분리기(100)로부터 배출되는 기체성분의 배출경로상에 설치되어 기체성분에 포함된 미량의 오존을 파쇄하는 역할을 한다.
임시저장조(120)는 기액분리기(100)와 연결되어 기액분리기(100)로부터 배출되는 액체성분이 유입되고, 유입된 액체성분을 일시 저장하는 역할을 한다.
응집제공급부(130)는 외부로부터 공급되는 응집제가 저장되는 응집제저장부(131)와, 응집제저장부에 저장된 응집제를 기액분리기(100)로부터 배출되는 액체성분에 공급하는 공급수단(132)을 포함하여 구성되며, 액체성분에 응집제를 공급하여 액체성분에 포함된 미량의 암오니아 등 특정물질만을 응집 고형화 시키는 역할을 한다.
여기서 응집제로 소석회(CaOH2)가 사용될 수 있다.
감압증류기(140)는 임시저장조(120)와 연결되어 처리후 오폐수중 순수 물만을 감압하여 분리해 배출하는 역할을 한다.
이때, 감압장치에 남아있는 슬러지는 고농도 액체비료로 사용 할 수 있다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 오폐수처리장치의 동작을 도시한 순서도이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 오폐수처리장치(1)의 동작설명을 첨부된 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 도2에 도시된 바와 같이 외부로부터 고액분리기(10)로 오폐수폐기물이 공급되고, 고액분리기(10)에서 오폐수폐기물을 오폐수 및 슬러지로 분리한 후 슬러지는 외부로 방출시키고 오폐수는 오폐수저장조(20)로 배출된다.(S10)
다음, 오폐수저장조(20)에 유입된 오폐수는 제1 압송수단에 의해 반응기(30)내부로 압송된다. 여기서, 촉매제 저장부(40)에 저장된 과산화수소는 오폐수저장조(20)에 저장된 오폐수에 공급되어 오폐수와 함께 반응기(30) 내부로 유입되며,(S20) 오존발생부(51)로부터 발생된 오존은 제2 압송수단(52)에 의해 반응기(30) 내부 압송된다.(S30) 이때, 과산화수소를 포함한 오폐수와 오존의 공급압력은 반응기(30)의 내압이 55기압이상 되도록 제1,2 압력조절수단(60)에서 오폐수와 오존의 공급압력을 조절하며, 온도조절수단(70)은 반응기(30)의 내부온도가 -12℃이상이 되도록 반응기(30)를 가열한다.
이와 같이 반응기(30)의 내부온도를 -12℃이상을 유지하고, 반응기(30)의 내압을 55기압이상으로 유지하는 이유는 반응기(30)로 유입되는 오존만을 초임계상태로 변화시키기 위함이다.
초임계상태(supercritical fluid, SCF)란 임계 압력 및 임계 온도 이상의 조건을 갖는 상태에 있는 물질로 정의되며, 액체도 아니고 기체도 아닌 중간상태로 되는 상태, 즉 액체적 성질을 띄면서도 기체의 확산성 및 활동성이 활발한 상태를 말한다.
이후 반응기(30)로 유입된 초임계상태의 오존과 과산화수소가 포함된 오폐수는 교반부(80)에 의해 교반되고, 촉매제가 포함된 오폐수가와 오존이 반응하면서 오존이 오폐수에 포함된 혼합물(유기물, 무기물, 부유물, 색도, 탁도, 바이러스, T-P, T-N 등)을 산화하여 저분자물질로 무기화시킨다.(S40)
여기서 오존이 오폐수와 반응하는 경로는 오존분자가 오폐수내 혼합물와 직 접반응하는 직접경로와 오존이 물을 분열할 때 형성된 OH라디칼 종을 이용한 간접반응을 하는 간접경로로 구분된다. 특히, 과산화수소를 촉매제로 사용시 OH라디칼을 아래 반응식을 통해, 1개의 과산화수소와 2개의 오존분자가 반응 2개의 OH라디칼을 만들어 혼합물산화를 촉진시키다.
H2O2 + H2O → HO2 - + H3O+
O3 + HO2- → OH + O2 - + O2
O2 - + H+ → HO2
O3 + O2 - → O3 - + O2
O3 - + H+ → HO3
HO3 → HO + O2
∴ H
2
O
2
+ 2O
3
→ 2HO + 3O
2
이렇게 생성된 OH라디칼은 혼합물와 반응하여 저분자화 시킨다. 그 예로 중탄산염이나 탄산염과 반응한다면
OH + HCO3 - → H2O + CO2
로 반응하여 무기화 된다.
여기서, OH라디칼(OH Radical:수산기)이란 오염물질의 산화, 살균, 소독에 관여하며 화학적으로 분해하고 제거할 수 있는 가장 강력한 효과를 발휘하면서 인체에는 무해한 천연물질이다.
아래의 표는 본 발명의 일실시예에 따라 10분동안 실험한 실험데이터이다.
상기한 표에서 보는 바와 같이 오존 60ppm을 투여한 후 10분동안 반응시켰을 경우 질소이외의 고분자 물질이 모두 산화되는 것을 알수 있다. 이는 종래에 비해 오폐수와 오존의 반응시간이 매우 짧아지면서도 산화효율이 현저하게 향상된 것임을 입증하고 있다.
이후 오폐수가 저분자로 산화되어 발생되는 생성물질의 양이 증대되고, 일정량의 오폐수 및 오존이 주입되면서 반응기(30)의 내부압력이 높아져 반응기(30)의 내부압력이 일정압력을 초과하는 경우 배출단속수단(90)에서는 반응기(30) 내부에서 먼저 반응된 혼합액을 고압으로 방출한다.(S50)
이때, 배출단속수단의 후단에 위치한 기액분리기(100)는 배출단속수단(90)로부터 방출되는 생성물질의 속도를 저지시키고, 방출되는 혼합액 각각 구성물을 그 특성에 따라 기체성분 및 액체성분을 분리하여 배출한다.(S60)
이에 기액분리기(100)로부터 배출되는 기체성분은 오존파쇄기(110)를 통과하면서 미량 존재하던 오존이 오존파쇄기(110)에 의해 파쇄되어 외부로 배출된다.(S70)
그리고, 기액분리기(100)로부터 배출되는 액체성분은 응집제공급부(130)로부터 공급되는 응집제와 함께 임시저장조(120)로 유입되고, 임시저장조(120)에 일시 저장되면서 응집제에 의해 액체내 특정성분과 반응하여 고형된후 침전된다.(S80)
이때, 감압증류기(140)에서 액체와 미량의 슬러지로 분리, 순수 액체성분만을 추출하여 방출한다.(S90)
한편, 앞서 설명한 바와 같이 남아있는 슬러지는 농도가 높은 액체비료로 배출할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 오폐수처리장치를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 오폐수처리장치의 동작을 도시한 순서도.
<주요도면부호에 관한 설명>
1 : 오폐수처리장치 10 : 고액분리기
20 : 오폐수저장조 30 : 반응기
40 : 촉매제공급부 50 : 오존공급부
60 : 압력조절수단 70 : 온도조절수단
80 : 교반부 90 : 배출단속수단
100 : 기액분리기 110 : 오존파쇄기
120 : 임시저장조 130 : 응집제 공급부
140 : 감압증류부
Claims (9)
- 오폐수를 분리 및 정화하여 외부로 방출시킬 수 있도록 하는 오폐수처리장치에 있어서,외부로부터 오폐수가 유입되는 반응기와;상기 반응기와 연결되어 상기 반응기 내부로 오존을 공급하는 오존 공급부와;상기 반응기와 연결되어 상기 반응기로 유입되는 상기 오폐수에 촉매제를 공급하는 촉매제 공급부와;상기 반응기 내부의 오존이 초임계상태가 되도록 상기 반응기 내부의 압력을 조절하는 압력조절수단; 및상기 반응기의 내부 일측에 설치되고, 상기 반응기 내에서 상기 오존 및 상기 오폐수가 상호 반응하여 발생되는 생성물질의 배출을 단속하는 배출단속수단을 포함하되,상기 오존 공급부로부터 상기 반응기 내부로 유입되는 오존은 상기 오폐수에 공급된 촉매제와 반응하여 수산기(OH라디칼)을 발생시키고, 상기 수산기(OH라디칼)가 상기 오폐수에 포함된 혼합물을 저분화 및 무기화시키는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 반응기 내부에 설치되고, 상기 오존과 촉매제 및 상기 오폐수의 반응을 촉진시키도록 상기 오존과 촉매제 및 상기 오폐수를 교반하는 교반부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
- 제1항에 있어서,상기 반응기의 내부 중 상기 배출단속수단의 후단에 설치되고, 상기 반응기로부터 방출되는 상기 생성물질을 기체성분 및 액체성분으로 분리하여 각각 외부로 배출시키는 기액분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
- 제4항에 있어서,상기 기액분리기로부터 배출되는 상기 기체성분의 배출경로상에 설치되어 상기 기체성분에 포함된 오존을 파쇄하는 오존파쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
- 제4항에 있어서,상기 기액분리기로부터 배출되는 상기 액체성분의 배출경로상에 설치되어 상 기 액체성분에 응집제를 공급하는 응집제 공급부와;상기 액체성분의 배출경로 중 상기 응집제 공급부 후단에 설치되어 응집제가 공급된 상기 액체성분을 저장하는 임시저장조; 및상기 임시저장조에 저장된 액체성분 중 감압증류법을 이용하여 물만을 제거하기위한 감압증류부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
- 제1항에 있어서,상기 반응기를 가열하여 상기 오존이 초임계상태가 되도록 상기 반응기 내부 온도를 조절하는 온도조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
- 오폐수를 외부로 방출하기 위해 상기 오폐수를 분리 및 정화하는 오폐수처리방법에 있어서,반응기 내부에 유입되는 오폐수에 촉매제와 오존을 공급하고, 공급된 오존이 초임계상태가 되도록 상기 반응기 내부의 압력 및 온도를 조절하며, 상기 초임계상태의 오존이 상기 오폐수에 공급된 촉매제와 반응하여 수산기(OH라디칼)을 발생시키고, 상기 수산기(OH라디칼)가 상기 오폐수에 포함된 혼합물을 저분화 및 무기화시켜 상기 오폐수를 외부로 방출하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리방법.
- 삭제
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