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KR102311701B1 - 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템 - Google Patents

오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템 Download PDF

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KR102311701B1
KR102311701B1 KR1020210028509A KR20210028509A KR102311701B1 KR 102311701 B1 KR102311701 B1 KR 102311701B1 KR 1020210028509 A KR1020210028509 A KR 1020210028509A KR 20210028509 A KR20210028509 A KR 20210028509A KR 102311701 B1 KR102311701 B1 KR 102311701B1
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KR
South Korea
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water
dissolved water
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dissolved
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박성호
이종성
Original Assignee
이에스아이주식회사
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Abstract

본 발명은 제 1 여과부와 제 2 여과부 사이에 1차 여과수와 오존을 혼합하는 1차 오존 반응조와, 1차 오존 반응조의 오존 용존수를 공급받아 오존 용존수를 다시 반응시키는 2차 오존 반응조를 배치함으로써, OH 라디칼 미세기포가 오존 용존수의 오염물질과 빠르게 반응하여 오존 용존수의 색도와 냄새를 저감 또는 제거하게 되는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템은 가축분뇨를 분해하는 생물반응조(10)에서 배출되는 처리수를 공급받아, 처리수를 1차적으로 여과하는 제 1 여과부(20)와, 제 1 여과부(20)에서 여과된 1차 여과수를 저장하는 저장조(30)와, 저장조(30)의 1차 여과수를 공급받아 다시 여과하는 제 2 여과부(40)로 구성된 가축분뇨 처리 시스템에 있어서,
저장조(30)와 제 2 여과부(40) 사이에 배치되어 1차 여과수와 오존을 혼합하는 1차 오존 반응조(50)와, 1차 오존 반응조(50)의 오존 용존수를 공급받아, 산기장치(65)를 이용하여 오존 용존수를 다시 반응시키는 2차 오존 반응조(60)를 더 포함하고,
상기 1차 오존 반응조(50)는 저장조(30)로부터 1차 여과수를 공급받고, 오존 발생장치(55)로부터 오존을 공급받아, 1차 여과수와 오존을 혼합하게 됨으로써, 1차 여과수에 오존이 포함되어 있는 오존 용존수가 생성되고, 내부에 가압다단제트방식의 믹싱장치가 배치되고, 믹싱장치의 수직축에 치차 형태의 블레이드의 다단으로 배열되어, 다단의 블레이드가 고속회전하면서 오존과 1차 여과수를 순간적으로 혼합하게 됨으로써, 이때 발생하는 가압 케비테이션 현상으로 다량의 미세기포가 발생하게 되어, 다량의 음이온과 다량의 OH라디칼이 오존 용존수에 생성되고,
상기 2차 오존 반응조(60)는 1차 오존 반응조(50)의 오존 용존수를 공급받으며, 내부에 배치된 산기장치(65)에서 분사되는 공기에 의해 오존 용존수가 2차 반응을 하게 되어, 아직 용존되지 않은 잔존 오존이 오존 용존수에 추가로 용존되고, 오존 용존수에 OH 라디칼 미세기포가 더 생성됨으로써, OH 라디칼 미세기포가 오존 용존수의 오염물질과 빠르게 반응하여 오존 용존수의 색도와 냄새를 저감 또는 제거하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템{LIVESTOCK MANURE TREATMENT SYSTEM USING OZONE DISSOLVED WATER}
본 발명은 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제 1 여과부와 제 2 여과부 사이에 1차 여과수와 오존을 혼합하는 1차 오존 반응조와, 1차 오존 반응조의 오존 용존수를 공급받아 오존 용존수를 다시 반응시키는 2차 오존 반응조를 배치함으로써, 오존에 의해 생성되는 OH 라디칼 미세기포가 오존 용존수의 오염물질과 빠르게 반응하여 오존 용존수의 색도와 냄새를 저감 또는 제거하게 되는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 폐기물(waste)은 발생 주체에 따라 생활폐기물과 사업장폐기물로 구분되며, 형태에 따라 고상, 액상, 기체상 폐기물로 분류된다.
액상 폐기물은 가정하수, 오수, 분뇨, 축산폐수와 산업 활동에서 발생하는 폐산, 폐알칼리, 폐유, 폐유기용제, 공장폐수 등이 포함된다.
그 중에서도 가축 분뇨(축산 분뇨)는 돼지, 소, 닭 등과 같은 가축이 배설하는 액체성 또는 고체성의 오염물질로, 일반적인 생활하수, 산업폐수 등의 다른 오염물질에 비하여, 고농도의 유기물과 영양염류가 함유되어 있다.
이러한 특징을 갖는 가축 분뇨는 미처리된 상태나 자원화물로 이용된 후의 잔류물, 또는 가축 분뇨와 축산폐수배출시설(축사)을 청소한 물이나 빗물과 가축 분뇨가 섞인 축산폐수의 상태로 하천, 호수 등에 유입되면 수질오염과 부영양화 유발 등으로 인해 각종 목적의 용수 사용에 있어 질적 저하가 발생된다.
또한, 관리부주의 등으로 인해 가축 분뇨가 무단으로 배출될 경우에는 수질악화, 지하수 및 토양 오염이 유발되고, 악취 및 파리, 모기 등의 해충들이 번식되어 생활환경을 악화시키는 주요 원인으로 작용한다.
특히, 가축 분뇨는 경제성장과 더불어 축산물의 수요가 증가함에 따라 사육 규모가 커지면서 사육 가축의 마릿수도 증가하여 단일 축산시설에서 발생하는 분뇨의 양도 점점 늘어나고 있다.
환경부에서는 수질 보전 및 관리를 위해, 공공처리시설을 설치하여 가축 분뇨나 축산폐수를 처리하고 있으나, 소규모 신고 대상시설을 대상으로 하고 있으며, 중·대규모의 허가 대상시설의 농가에서는 자체적으로 처리해야만 하는데, 년간 발생량을 전량 액비로 사용할 수가 없어서 일부 농가에서는 비가 오는 날에 무단으로 방류하여 환경오염이 가중되고 있다.
일반적으로 한외여과막을 통과한 가축 분뇨 처리수는 부유물질(SS)과 미생물이 존재하지 않으나, 색도성 입자와 1, 2가의 이온류가 잔류된다.
이에, 한외여과막 후단에 역삼투막을 배치시켜 색도가 분리된 70%의 여액이 방류되고, 나머지 30%에 색도와 이온류가 농축된 농축수가 발생된다.
즉, 가축 분뇨의 막분리 공법은 역삼투막에서 잔류 농축수 처리가 어렵고, 다시 액비로 반출되어 처리되는 실정이다.
다음은 가축 분뇨 또는 폐수 등을 처리하는 장치 또는 방법에 관한 배경기술 문헌으로, 등록특허공보 제10-1967179호(이하, 문헌 1), 등록특허공보 제10-0424141호(이하, 문헌 2), 등록특허공보 제10-0983312호(이하, 문헌 3) 및 등록특허공보 제10-1884448호(이하, 문헌 4)가 있다.
문헌 1은 분리막 생물반응조(MRB) 공정과 역삼투(RO) 공정을 적용하여 하수 처리 효율을 높이고, 역삼투 농축수의 난분해성 유기물질 등을 제거하여 공업수로 재이용할 수 있는 역삼투막 농축수 처리시설을 구비한 막분리 수처리 시스템에 관한 것이다.
문헌 2는 기존의 한외 여과막을 이용한 폐수처리방식에 발생 가능한 막 오염을 개선하고, 분리막의 수명을 연장시킬 수 있는 오존을 이용한 분리막 후속공정의 폐수처리방법에 관한 것이다.
문헌 3은 재이용수로 활용하기 위해, 1차 여과수를 미세막 분리장치, 오존처리장치, 활성탄여과장치 순으로 거쳐 오염물질이 저감된 2차 처리수를 농업용수, 공업용수, 하천유지용수 등으로 재이용할 수 있는 분리막과 오존을 이용한 하수, 폐수의 재이용장치에 관한 것이다.
문헌 4는 오존과 처리수의 접촉효율을 증대시켜 생물반응공정만으로 처리가 어려운 난분해성 오염물질을 처리하여 방류되는 처리수의 수질을 높일 수 있는 오존을 이용한 하, 폐수의 고도 수처리장치에 관한 것이다.
앞서 소개되는 배경기술 문헌들의 장치나, 방법들은 하수나 폐수에 최적화 되어 있다. 따라서 위의 처리 장치는 하수나 폐수 보다 유기물의 농도가 높고, 영양염류가 포함되어 있는 가축 분뇨를 적용하여 처리하기에는 한계가 있다.
특히, 가축 분뇨 처리 후에 발생되는 농축수는 고농축의 색도성 입자와 총 질소(T-N), 암모니아(NH3) 등이 포함되어 있다.
이러한 특징을 갖는 농축수는 액비로 사용되거나, 가축 분뇨 공동처리시스템으로 이송되어 후처리 되는 과정이 필요한 번거로움이 있다.
현재 정화처리 사용기술은 폐수 일일 발생량의 70%만 방류수로 처리하며, 잉여 30%는 농축수로 재생산되어 액비로 사용되는 외부 위탁 처리되고 있다.
그러나 국내의 액비 살포 기간은 연중에 약 4~5개월 동안만 살포가 능하고, 또 살포 장소가 부족하여 축산 농가에서 발생되는 폐수를 처리하는 데에 한계가 있어, 부득이하게 하천으로 흘러 들어와 하천 오염의 주원인이 되고 있다.
(문헌 1) 등록특허공보 제10-1967179호 (문헌 2) 등록특허공보 제10-0424141호 (문헌 3) 등록특허공보 제10-0983312호 (문헌 4) 등록특허공보 제10-1884448호
따라서, 본 발명의 목적은 제 1 여과부와 제 2 여과부 사이에 1차 여과수와 오존을 혼합하는 1차 오존 반응조와, 1차 오존 반응조의 오존 용존수를 공급받아 오존 용존수를 다시 반응시키는 2차 오존 반응조를 배치함으로써, 오존에 의해 생성되는 OH 라디칼 미세기포가 오존 용존수의 오염물질과 반응하여 오존 용존수의 색도와 냄새를 저감 또는 제거하게 되는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템은 가축분뇨를 분해하는 생물반응조에서 배출되는 처리수를 공급받아, 처리수를 1차적으로 여과하는 제 1 여과부와, 제 1 여과부에서 여과된 1차 여과수를 저장하는 저장조와, 저장조의 1차 여과수를 공급받아 다시 여과하는 제 2 여과부로 구성된 가축분뇨 처리 시스템에 있어서,
저장조와 제 2 여과부 사이에 배치되어 1차 여과수와 오존을 혼합하는 1차 오존 반응조와, 1차 오존 반응조의 오존 용존수를 공급받아, 산기장치를 이용하여 오존 용존수를 다시 반응시키는 2차 오존 반응조를 더 포함하고,
상기 1차 오존 반응조는 저장조로부터 1차 여과수를 공급받고, 오존 발생장치로부터 오존을 공급받아, 1차 여과수와 오존을 혼합하게 됨으로써, 1차 여과수에 오존이 포함되어 있는 오존 용존수가 생성되고, 내부에 가압다단제트방식의 믹싱장치가 배치되고, 믹싱장치의 수직축에 치차 형태의 블레이드의 다단으로 배열되어, 다단의 블레이드가 고속회전하면서 오존과 1차 여과수를 순간적으로 혼합하게 됨으로써, 이때 발생하는 가압 케비테이션 현상으로 다량의 미세기포가 발생하게 되어, 다량의 음이온과 다량의 OH라디칼이 오존 용존수에 생성되고,
상기 2차 오존 반응조는 1차 오존 반응조의 오존 용존수를 공급받으며, 내부에 배치된 산기장치에서 분사되는 공기에 의해 오존 용존수가 2차 반응을 하게 되어, 아직 용존되지 않은 잔존 오존이 오존 용존수에 추가로 용존되고, 오존 용존수에 OH 라디칼 미세기포가 더 생성됨으로써, OH 라디칼 미세기포가 오존 용존수의 오염물질과 빠르게 반응하여 오존 용존수의 색도와 냄새를 저감 또는 제거하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 산기장치는 송풍기에 의해 공기가 5~10m3/min로 유입되는 것을 특징으로 한다.
상기 저장조와 2차 오존 반응조는 어느 한 탱크에서 격벽에 의해 구분되는 것을 특징으로 한다.
상기 OH 라디칼 미세기포는 마이크로 또는 나노 크기의 버블로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 2차 오존 반응조에서 오존 반응을 마친 오존 용존수가 제 2 여과부로 공급되고, 제 2 여과부에서 오존 반응을 마친 오존 용존수를 다시 여과하여, 최종 여과수를 외부로 방류하게 되고, 제 2 여과부에서 생성되는 농축수가 농축수조로 공급되고, 농축수조의 농축수가 1차 오존 반응조로 공급되는 것을 특징으로 한다.
상기 2차 오존 반응조와 제 2 여과부를 연결하는 연결관에서 분기관이 분기되어, 2차 오존 반응조에서 오존 반응을 마친 오존 용존수가 분기관을 통해 재활용처로 공급되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 여과부는 분리막(membrane)을 이용하여 원하는 물질을 통과시키고, 원하지 않는 물질을 제거하는 공정 또는 반대로 원하지 않는 물질을 통과시키고 원하는 물질을 분리 회수하는 막분리조를 포함하고,
상기 분리막은 정밀여과막(MF membrane), 한외여과막(UF membrane), 역삼투막(RO membrane) 또는 나노여과막(NF membrane) 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 분리막의 형태에 따라 관형, 평판형, 나선형, 중공사형 중 어느 한 형태인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 여과부는 탱크를 더 포함하고,
상기 탱크는 약품 용해조로, 세정 약품이 용해된 세정수가 채워지며, 상기 세정수가 제 1 여과부로 공급되어, 제 1 여과부의 분리막을 세정하게 됨으로써, 분리막에 부착된 미생물이 사멸되고, 유기성 입자가 분해되고, 무기성 물질이 분리되어 막의 여과 효율이 저하되는 것을 방지하게 되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템은 살균력, 탈취력 및 산화력이 높은 OH 라디칼 미세기포를 이용하여 가축분뇨를 100% 처리함으로써, 하천 오염을 방지할 수 있고, 농축수 처리를 위한 별도의 비용이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템을 도시한 구성도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 일반적으로, 가축분뇨 처리 시스템은 가축분뇨를 분해하는 생물반응조(10)에서 배출되는 처리수를 공급받아, 처리수를 1차적으로 여과하는 제 1 여과부(20)와, 제 1 여과부(20)에서 여과된 1차 여과수를 저장하는 저장조(30)와, 저장조(30)의 1차 여과수를 공급받아 다시 여과하는 제 2 여과부(40)로 구성된다.
상기 제 2 여과부(40)에서는 1차 여과수의 70% ~ 80%에 해당되는 2차 여과수가 외부로 방류되고, 나머지 20% ~ 30%의 농축수가 농축수조(45)로 공급된다.
그리고, 농축수조(45)의 농축수는 외부 위탁처리업체를 통해 처리되고 있어, 외부 위탁처리업체를 통하지 않고 농축수를 처리하는 것이 요구되고 있다.
도 1을 다시 참조하면, 상기와 같은 가축분뇨 처리 시스템에 있어서, 본 발명에 따른 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템은 저장조(30)와 제 2 여과부(40) 사이에 배치되어 1차 여과수와 오존을 혼합하는 1차 오존 반응조(50)와, 1차 오존 반응조(50)의 오존 용존수를 공급받아, 산기장치(65)를 이용하여 오존 용존수를 다시 반응시키는 2차 오존 반응조(60)를 더 포함한다.
이것에 의해, 상기 1차 오존 반응조(50)는 저장조(30)로부터 1차 여과수를 공급받고, 오존 발생장치(55)로부터 오존을 공급받아, 1차 여과수와 오존을 혼합하게 됨으로써, 1차 여과수에 오존이 포함되어 있는 오존 용존수가 생성된다.
또한, 상기 1차 오존 반응조(50)는 내부에 가압다단제트방식의 믹싱장치(도시하지 않음)가 배치되고, 믹싱장치의 수직축에 치차 형태의 블레이드의 다단으로 배열되어, 다단의 블레이드가 고속회전(3600rpm)하면서 오존과 1차 여과수를 순간적으로 혼합하게 됨으로써, 이때 발생하는 가압 케비테이션 현상으로 다량의 미세기포가 발생하게 되어, 다량의 음이온과 다량의 OH라디칼이 오존 용존수에 생성된다.
그리고, 상기 2차 오존 반응조(60)는 1차 오존 반응조(50)의 오존 용존수를 공급받으며, 내부에 배치된 산기장치(65)에서 분사되는 공기에 의해 오존 용존수가 2차 반응을 하게 되어, 아직 용존되지 않은 잔존 오존이 오존 용존수에 추가로 용존되고, 오존 용존수에 OH 라디칼 미세기포가 더 생성됨으로써, OH 라디칼 미세기포가 오존 용존수의 오염물질과 빠르게 반응하여 오존 용존수의 색도와 냄새를 저감 또는 제거하게 된다.
상기 산기장치(65)는 송풍기(67 ; air blower)에 의해 공기가 1~15m3/min로 유입될 수 있고, 바람직하게는 공기가 5~10m3/min로 유입될 수 있다. 그러나, 공기의 유입량은 2차 오존 반응조(60)의 크기 또는 가축 분뇨나 오존 용존수의 양에 따라 변동될 수 있다.
상기 저장조(30)와 2차 오존 반응조(60)는 어느 한 탱크에서 격벽(33)에 의해 구분된다.
이것에 의해, 설치 공간에 구성요소를 컴팩트하게 설치할 수 있어, 공간 사용효율을 높일 수 있다.
상기 OH 라디칼 미세기포는 마이크로 또는 나노 크기의 버블로 형성된다.
또한, 상기 2차 오존 반응조(60)에서 오존 반응을 마친 오존 용존수가 제 2 여과부(40)로 공급되고, 제 2 여과부(40)에서 오존 반응을 마친 오존 용존수를 다시 여과하여, 최종 여과수를 외부로 방류하게 되고, 제 2 여과부(40)에서 생성되는 농축수가 농축수조(45)로 공급되고, 농축수조(45)의 농축수가 1차 오존 반응조(50)로 공급된다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템은 살균력, 탈취력 및 산화력이 높은 OH 라디칼 미세기포를 이용하여 가축분뇨를 100% 처리함으로써, 하천 오염을 방지할 수 있고, 농축수 처리를 위한 별도의 비용이 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템은, 도 1에서와 같이, 상기 2차 오존 반응조(60)와 제 2 여과부(40)를 연결하는 연결관(L1)에서 분기관(L2)이 분기되어, 2차 오존 반응조(60)에서 오존 반응을 마친 오존 용존수가 분기관(L2)을 통해 재활용처(도시하지 않음)로 공급될 수 있다.
이것에 의해, 2차 오존 반응조(60)에서 오존 반응을 마친 오존 용존수는 축사 내부를 세척하기 위한 세척수 또는 농업용 공업용, 하전유지용수 등으로 재활용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템은 다음과 같은 부차적인 특징을 갖는다.
상기 제 1 여과부(20)는 분리막(membrane)을 이용하여 원하는 물질을 통과시키고, 원하지 않는 물질을 제거하는 공정 또는 반대로 원하지 않는 물질을 통과시키고 원하는 물질을 분리 회수하는 막분리조를 포함한다.
예를 들어, 분리막은 정밀여과막(MF membrane), 한외여과막(UF membrane), 역삼투막(RO membrane) 또는 나노여과막(NF membrane) 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 분리막의 형태에 따라 관형, 평판형, 나선형, 중공사형 등으로 구분된다.
상기 정밀여과막은 체거름 방식을 이용한 것으로, 가축 분뇨 내의 균을 제거하며, 지름이 0.1㎛ 이상의 고체입자를 분리할 수 있다.
상기 한외여과막은 흡착현상을 이용한 것으로, 분자량이 5,000~30만 정도의 세균, 콜로이드, 단백질, 고분자 유기물 등을 제거하며, 지름이 1nm 이상의 고체입자를 분리할 수 있다.
특히, 한외여과막은 대칭형의 세공구조를 가진 정밀여과막과 달리, 비대칭형으로 치밀한 층 구조를 가지고 있어 더 작은 입자를 분리할 수 있는 이점이 있다.
상기 역삼투막은 용해 및 확산을 이용한 것으로, 금속이온, 염소이온 등의 이온성 물질을 분리하여 제거할 수 있다.
상기 나노여과막은 흡착현상과 용해 및 확산을 응용한 여과 방식을 이용한 것으로, 분자량이 5,000~30만 정도의 세균, 콜로이드, 단백질, 고분자 유기물 등을 제거할 수 있다.
이때, 생물반응조에 포함된 펌프에 의해 유입된 처리수는 제 1 여과부(20)의 용량에 따라 1~60초 동안 제 1 여과부(20)에서 체류될 수 있다.
유입된 처리수가 제 1 여과부(20)에서 1초 미만으로 체류될 경우에는 생성된 여과수 내에 오염물질이 잔류될 수 있고, 60초 초과로 체류될 경우에는 분리막의 효율이 저하되어 여과수 내에 오염물질이 잔류될 수 있다.
예를 들어, 제 1 여과부(20)의 용량이 5m3일 때, 유입된 처리수의 체류시간이 15~17초가 된다.
상기 제 1 여과부(20)는 탱크(25)를 더 포함한다.
상기 탱크(25)는 약품 용해조로, 세정 약품이 용해된 세정수가 채워지며, 상기 세정수가 제 1 여과부(20)로 공급되어, 제 1 여과부의 분리막을 세정하게 됨으로써, 분리막에 부착된 미생물이 사멸되고, 유기성 입자가 분해되고, 무기성 물질이 분리되어 막의 여과 효율이 저하되는 것을 방지하게 된다.
상기 분리막의 세정 주기는 1~6개월마다 진행될 수 있으며, 세정 주기가 1개월 미만인 경우, 잦은 막 세정으로 인해 막이 손상되어 막 여과 효율이 저하될 수 있고, 6개월 초과할 경우, 막 표면에 부착된 오염물질이 잘 분리되지 않아, 막 여과 효율이 저하될 수 있다.
상기 세정약품은 깨끗한 물에 가성소다, 구연산, 차아염소산나트륨, 황산 또는 염산 중 어느 하나를 포함한다.
예컨대, 가성소다, 치아염소산나트륨은 단백질, 세균의 잔해 유기물질을 세정하기 위해 사용되고, 구연산, 황산, 염산은 무기물질을 세정하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 세정약품은 배관을 통해 1~5시간 동안 탱크(25)와 제 1 여과부(20)를 번갈아가며 반복 순환하면서 분리막을 세정하게 된다.
예를 들어, 분리막에 부착된 유기물질을 세정하기 위해 가성소다 4시간 세정된 후에, 막에 부착된 무기물질을 세정하기 위해 구연산으로 4시간 세정할 수 있다. 그리고, 제 1 여과부(20) 세정을 마친 세정수는 탱크(25)를 통해 외부로 배출된다.
상기 제 2 여과부(40)는 제 1 여과부(20)와 동일한 분리막을 이용할 수 있다.
10 : 생물반응조 20 : 제 1 여과부
30 : 저장조 40 : 제 2 여과부
50 : 1차 오존 반응조 60 : 2차 오존 반응조

Claims (8)

  1. 가축분뇨를 분해하는 생물반응조(10)에서 배출되는 처리수를 공급받아, 처리수를 1차적으로 여과하는 제 1 여과부(20)와, 제 1 여과부(20)에서 여과된 1차 여과수를 저장하는 저장조(30)와, 저장조(30)의 1차 여과수를 공급받아 다시 여과하는 제 2 여과부(40)로 구성된 가축분뇨 처리 시스템에 있어서,
    저장조(30)와 제 2 여과부(40) 사이에 배치되어 1차 여과수와 오존을 혼합하는 1차 오존 반응조(50)와, 1차 오존 반응조(50)의 오존 용존수를 공급받아, 산기장치(65)를 이용하여 오존 용존수를 다시 반응시키는 2차 오존 반응조(60)를 더 포함하고,
    상기 1차 오존 반응조(50)는 저장조(30)로부터 1차 여과수를 공급받고, 오존 발생장치(55)로부터 오존을 공급받아, 1차 여과수와 오존을 혼합하게 됨으로써, 1차 여과수에 오존이 포함되어 있는 오존 용존수가 생성되고, 내부에 가압다단제트방식의 믹싱장치가 배치되고, 믹싱장치의 수직축에 치차 형태의 블레이드가 다단으로 배열되어, 다단의 블레이드가 고속회전하면서 오존과 1차 여과수를 순간적으로 혼합하게 됨으로써, 이때 발생하는 가압 케비테이션 현상으로 다량의 미세기포가 발생하게 되어, 다량의 음이온과 다량의 OH라디칼이 오존 용존수에 생성되고,
    상기 2차 오존 반응조(60)는 1차 오존 반응조(50)의 오존 용존수를 공급받으며, 내부에 배치된 산기장치(65)에서 분사되는 공기에 의해 오존 용존수가 2차 반응을 하게 되어, 아직 용존되지 않은 잔존 오존이 오존 용존수에 추가로 용존되고, 오존 용존수에 OH 라디칼 미세기포가 더 생성됨으로써, OH 라디칼 미세기포가 오존 용존수의 오염물질과 빠르게 반응하여 오존 용존수의 색도와 냄새를 저감 또는 제거하게 되고,
    상기 2차 오존 반응조(60)에서 오존 반응을 마친 오존 용존수가 제 2 여과부(40)로 공급되고, 제 2 여과부(40)에서 오존 반응을 마친 오존 용존수를 다시 여과하여, 최종 여과수를 외부로 방류하게 되고, 제 2 여과부(40)에서 생성되는 농축수가 농축수조(45)로 공급되고, 농축수조(45)의 농축수가 1차 오존 반응조(50)로 공급되고,
    상기 2차 오존 반응조(60)와 제 2 여과부(40)를 연결하는 연결관(L1)에서 분기관(L2)이 분기되어, 2차 오존 반응조(60)에서 오존 반응을 마친 오존 용존수가 분기관(L2)을 통해 재활용처로 공급되는 것을 특징으로 하는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산기장치(65)는 송풍기(67)에 의해 공기가 5~10m3/min로 유입되는 것을 특징으로 하는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장조(30)와 2차 오존 반응조(60)는 어느 한 탱크에서 격벽(33)에 의해 구분되는 것을 특징으로 하는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 OH 라디칼 미세기포는 마이크로 또는 나노 크기의 버블로 형성되는 것을 특징으로 하는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 여과부(20)는 분리막(membrane)을 이용하여 원하는 물질을 통과시키고, 원하지 않는 물질을 제거하는 공정 또는 반대로 원하지 않는 물질을 통과시키고 원하는 물질을 분리 회수하는 막분리조를 포함하고,
    상기 분리막은 정밀여과막(MF membrane), 한외여과막(UF membrane), 역삼투막(RO membrane) 또는 나노여과막(NF membrane) 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 분리막의 형태에 따라 관형, 평판형, 나선형, 중공사형 중 어느 한 형태인 것을 특징으로 하는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 여과부(20)는 탱크(25)를 더 포함하고,
    상기 탱크(25)는 약품 용해조로, 세정 약품이 용해된 세정수가 채워지며, 상기 세정수가 제 1 여과부(20)로 공급되어, 제 1 여과부의 분리막을 세정하게 됨으로써, 분리막에 부착된 미생물이 사멸되고, 유기성 입자가 분해되고, 무기성 물질이 분리되어 막의 여과 효율이 저하되는 것을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 오존 용존수를 이용한 가축분뇨 처리 시스템.
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