일반기술

휴대용 음용수 처리와 오염방지를 위한 “펄스” 시스템

물리적 원리와 응용 분야: 공기-물 매체에서 유사체적(quasivolumetrical) 배출을 할 때, 물이 맑아지는 것이 산화 광화학기술(고급 산화기술)로 물을 맑게 할 수 있다. 그것은 자연환경에서 UV를 쪼이면서 천연 산화제를 사용할 때 가능하다. 이 방식은 공학적 과정, 즉, UV조사와 천연 산화제의 공동 효과라고 보는 것이 타당하다. 본 장치에서 물을 처리하는데 최대 동력사용량은 겨우 30 - 50 W.hour/m3.이에 불과하였다. 심크대를 청결하게 하는 것 뿐만이 아니라 표층수와 지하수를 정화하고 오염을 방지할 수 있는 복합화합물이 개발되었다. 이 복합화합물은•물속의 철분을 제거한다. •물을 정제해서 물맛을 향상시킨다. •유기물 함량을 감소시킨다. •여러가지 금속(납, 구리, 알루미늄, 마그네슘 등) 성분을 제거하여 물을 정제한다. •물이 오염되지 않게 한다. 복합적인 작용은 다음에 근거한다. 1.공기에 의한 물의 포기(Aeration) 2.오존과 UV-조사에 의한 수처리 3.치리수의 여과 관이 수축되는 것을 막기위하여 배출유량을 제한하는 격막을 만들어 channel형성을 어렵게 하였다. 그러나 이 경우에도 10-6 s 미만의 짧은 펄스(pulse)로 길이가 1 cm미만의 내부전극 간의 공기 갭(gap)에서 spark 방출을 완전히 제거할 수 있었다. 전기방출처리브록(ETB)에 의해 물-공기 혼합물에서 유사 체적방출이 가능하게 하였다. 이 방출에서 많은 조사광의 개발과 함께 모든 내부전극 갭의 안정한 형광을 관찰하였다. 이 방출은 효과적인 오존과 UV원으로 나타났다. 예를 들어 1시간에 60그램의 오존을 생산하기 위하여 단지 250W 전기가 필요하다. UV와 오존은 물이 소모되는 처리수 흐름에서 직접 생산된다. 얻은 결과에 근거하여 수처리시스템”펼스”는 특히 지하수와 지표수로 음용수를 만들기 위하여 고안되었다. 포기장치와 전기방출블록은 결합하여 원통관에 넣어 반응조 위에 설치하였다. 처음 물은 포기장치에 주입한다. 포기장치 안에서 쉽게 산화할 수 있는 혼합물이 공기중의 산소에 의하여 산화가 일어나서 유기오염물질이 제거된다. 포기장치와 전기방출기는 한 유니트(unit)로 되어있어서 물-공기혼합물은 자연스럽게 이 브록으로 흘러들어간다. 전기방출브록에 남아있는 혼합물이 보다 깊은 촉매 산화반응을 하여 이 혼합물들이 여과로 쉽게 제거될 수 있는 형태로 변한다. 뿐만 아니라 철이 포기장치에서 전극을 지나면서 산화하여 활성화되고 효과적인 흡착제가 되어 여러가지 불순물(특히 중금속들)을 흡착한다. 이 불순물들은 이후에 산화철과 함께 여과장치에서 제거된다. 지금까지 다양한 생산성을 지닌 20가지 이상의 혼합화합물을 생산하여 공장과, 철분, 망간, 페놀 및 기름 성분의 농도가 높은 자연수를 사용하는 서부 시베리아 마을들에 휴대용 음용수를 공급하는 사업을 성공시켰다. 5년간 “펄스”복합장치를 사용해 본 결과, 장치의 신뢰성이 높았고 윈래의 물에 첨가제 함량을 자유롭게 변화시킴으로써 복합장치로 휴대용 음용수를 필요한 양만큼 공급하는 것이 가능하였다.기술적 조건들: -음용수 생산량 5 - 200 m3/h -원료수의 온도 +5 - 25°C -주 볼트 220/380 V, 50 Hz -배출수 압력 0.05 - 0.6 Mpa -여과에서의 공급전력 0.2-0.5 kW.hour/m3 -장치 보장기간 3 년 -정상 서비스기간 15 년. 전기 방출은 수처리와 오염방지에 효과적인 방법이다.. 동종제품과 비교한 기술적, 경제적 장점: 설계한 장치의 오존 사용 효율은 기존의 오존화 시스템보다 몇 배 우수하다. 이 장치는 자동적으로 생산하는 오존량을 측정한다. 소모되는 오존보다 더 많은 오존이 생산된다. 공기를 공급하는 시스템에서는 오존을 생산할 필요가 없다. 사용되지 않은 오존을 배출하는 장치가 없는데, 이것은 또한 근본적으로 자본과 운전비용을 줄인다. 이 방법은 물 bit-pulse처리 공정에 아주 싼 전력비용이 드는 장점이 있다(물 1 m3을 처리하는데 0.05 kW.hour를 초과하지 않음). 반응부위에 질소 함유 물질(질산염, 아질산염)이 생기지 않는다. 제시된 방법으로 물을 처리하는 경우, 염 용액의 농도변화는 일어나지 않고, pH값은 약간 증가하였다(긍정적인 현상).