호소수 DAF 처리를 위한 미세기포 발생장치에 관한 연구

Abstract

DAF(Dissolved Air Flotation)와 다기관시스템의 공정처리는 부영양화 상태의 오염된 호소수 정화 처리에 대해 효율이 높으며, 미세기포 발생장치는 DAF 공정 처리의 핵심 중요 구성 기기로 기포발생장치에서 발생하는 기포의 사이즈는 전체 공정에서 효율을 높이는 주요 요소이다. 일반적인 DAF 공정으로 적용된 장치는 공기를 압축하여 기포를 발생시키는 압축 탱크(SATURATOR) 방식으로 설치면적이 크고 공기 압축방식에 필요한 Compressor 압축 소음으로 인하여 운영자 환경이 열악하다. 기존 용존 공기 부상법(DAF)에서 발생기포사이즈는 5~6 atm에서 평균 기포사이즈가 50~80㎛이다. DAF공정에서 실험결과에 따르면 기포사이즈는 제거 가능한 입자크기 처리능력과 밀접한 상관관계를 가지며 기포사이즈가 작을수록 수중의 기포밀도가 높아지므로 작은 크기의 입자를 제거 할 수 있는 효율이 높아진다. 본 연구는 일반펌프와 미세기포 발생장치(Micro Bubble Generator)라는 기포발생장치부분에서 펌프의 압력만을 이용한 물리적 기계장치로 펌프에 의해 가속된 유체와 공기를 특정한 형상의 돌기에 부딪혀서 강력한 난류(Turbulent Flow)를 형성하게 하는 방식이다. 미세기포 발생장치에 내부를 통과하는 난류는 유체와 공기는 순간적인 혼화가 이루어져 평균 15~25㎛의 초미세기포가 발생되어 진다. 기존 사용되었던 DAF 공정시스템은 공기압축탱크와 대형의 기포발생 압축장치, 순환펌프에 의해 설치면적이 많이 차지한다. 본 연구의 새로운 시스템은 미세 기포발생장치와 펌프만으로 기포발생이 가능하여 기존대비 70%이하 설치면적 감소하는 효과가 있다. 소형 크기의 기포발생장치로 경제성과 처리수의 효율 향상함으로 호소수 처리와 산업폐수 분야등 여러 방면의 보급 확대를 이루는 연구를 기대해본다.