일반기술

감마선을 이용한 하수 또는 폐수 처리수의 공업용수로의 전환 공정

◦ 본 기술은 하수 처리장 및 폐수 처리장에서 발생되는 처리수를 모래 여과기를 이용하여 부유물질을 제거하고, 티타늄 및 티타늄 담체가 들어 있는 반응기에 Co60 방사선을 조사시켜 하수 처리수 내에 존재하는 용존 유기물, 색도와 미생물을 동시에 제거하고, 이온교환수지를 이용하여 무기 이온을 제거함으로써 공업용수로 전환시키는 공정에 관한 것이다.◦ 일반적으로 화학 폐수 및 폐기물 침출수 등의 난분해성 폐수를 정화하는데는 화학약품에 의한 방법을 사용하는데, 이와 같은 화학적 폐수처리시스템에서는 미생물의 처리가 이루어지지 않고 화학약품에 의존하기 때문에 운전비용이 높으며,처리수에 산화제 등이 포함된 상태로 외부로 방류되기 때문에 하천 생태계를 하게 되는 2차 오염의 폐단이 있다.◦ 상기와 같은 화학약품을 이용한 폐수처리시스템의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 폐수처리장치는 용존성 유기물질을 생물분해성 유기물질로 전환시키는 오존 접촉단계, 이 오존 접촉단계를 거친 폐수에 산소를 공급하여 폐수 중의 용존 산소량을 증가시켜 미생물에 의해 생물분해성 유기물을 분해처리하는 산소활성단계, 이 산소활성단계를 거친 폐수중의 오니를 침강 분리시키는 침전단계, 상기 산소활성단계와 침전단계를 거친 폐수에 오존을 재공급하여 폐수 중의 잔여 난분해성 유기물을 다시 생물 분해성 유기물로 전환시키는 오존접촉단계, 이 오존접촉단계를 거친 폐수 중에 잔류되어 있는 유기물을 생물활성탄으로 흡착분해하는 생물활성탄 흡착분해단계로 이루어지고, 이를 구현하기 위한 장치로 구체화되어 사용되고 있다. 그러나, 상기 기술의 경우 비용상의 문제점이 해결되지 않는다.◦ 상기와 같은 화학약품을 이용한 폐수처리시스템 이외에, 독성 및 난분해성 오염 물질을 처리하기 위해서 과산화수소와 2가 철이온이 반응하여 발생한 수산화(-OH)라디칼의 강한 산화력을 이용하여 폐수 내에 존재하는 난분해성의 물질을 분해하는 펜톤(Fenton) 산화법이 있으나 이 방법은 반응의 촉매로 사용되는 철로 인하여 철수산화물 형태의 슬러지가 다량 발생하는 문제점이 있다.또한, 미국 등의 선진국에서 실용화되고 있는 자외선(UV/과산화수소(H2O2))을 이용한 광분해 산화시스템의 경우 그 효과는 이미 입증되었지만 계속적으로 품(과산화수소)을 주입해 주어야 하는 단점과 폐수 내에 함유되어 있는 중금속 이온 성분(Cr+2 , Co+2 , Ni+2 등)은 제거할 수 없는 단점을 가지고 있다.또한, 현재 실용화를 위한 연구를 계속하고 있는 자외선(UV/이산화티탄(TiO2)) 촉매를 이용한 광촉매 산화 시스템의 경우에는 아직까지 독성 및 난분해성의 화학물질을 분해시키는데 주된 역할을 하는 수산화 라디칼(-OH radical) 형성속도가 매우 느리기 때문에 실용화를 위해서는 많은 연구와 노력이 더 필용한 실정이다.◦ 본 기술은 상기 종래기술의 문제점을 보완하기 위해 안출된 것으로서, 1) 하수 또는 폐수처리수에 포함된 부유물을 제거하기 위하여 처리수를 모래 여과탑을 통과시키는 여과단계, 2) 처리수를 감마선 방사선 조사용기에 공급하는 처리수 공급단계, 3) 방사선 조사용기에 감마선을 조사하여 유기물을 저감시키는 동시에 미생물을 멸균시키는 감마선 조사단계, 4) 감마선 조사에 의해 반응지역이 확대되도록 방사선 조사용기 내부에 티타늄 또는 티타늄 담체를 설치하여 라디칼 농도를 증대시키는 라디칼 농도 증대단계 및 5) 처리수에 포함된 무기물이 제거되도록 이온교환수지를 통과시키는 무기물 제거단계를 포함하는 하수 처리수의 공업용수 전환공정을 제공한다. 본 기술의 공정은 본 발명에 의한 하수 처리수의 공업용수 전환공정은 감마선을 이용하여 하수 처리수 또는 폐수 처리수를 처리하고 티타늄, 티타늄 담체를 조사용기 내부에 설치하여 폐수처리수를 처리하게 되기 때문에 양질의 용수를 얻을 수 있어 이와 같은 방법으로 공업용수를 생산한다면 하수를 재이용하는 측면에서 수자원을 개발하는 국가적 이익을 가져올 수 있는 효과를 제공한다.