KR101069776B1 - 원통형상 나선형체 부유 초고분자 폴리에틸렌 필터 - Google Patents
원통형상 나선형체 부유 초고분자 폴리에틸렌 필터 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 폐수처리장 또는 우수관로로 유입되는 기름성분 및 부유물질 등의 비점오염물질이, 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 원통형으로 제작된 필터의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체되어 유적의 크기가 증가한 후 부상하여 물로부터 제거되는 메커니즘과 SS 성분의 고형물이 중력작용에 의해 처리조 아래로 침전 제거되는 원리를 이용한 필터에 관한 것이다.
본 발명의 고분자필터는 제작비용이 저렴하면서도 높은 유수분리성능 및 고형물제거성능을 발휘하고, 다양한 종류의 오일에 그 효과를 발휘하므로 범용성이 우수하며, 뛰어난 흡착력을 가지고, 내구성과 내마모성이 우수하며, 내열성 또한 갖춘 장점을 지니고 있다. 또한, 부피표면적당 넓은 표면적을 가지고 근접한 수로를 형성하도록 적층되어 미세한 오염물 입자를 포집 또는 합체하는 물리적 현상만으로 유수분리 및 비점오염물질을 분리하는 탁월한 효과가 있다.
본 발명은 고분자필터는 탄력적으로 변형과 복원을 반복함에 따라 필터와 합체된 기름성분의 부상이 더욱 원활해지고, 고형물을 필터통체 하부로 낙하시키는 것이 더욱 원활해지므로 유수분리성능 및 고형물제거성능이 더욱 향상되고, 나선형의 탄성변형과 복원작용이 필터 표면에 부착되는 고형물을 털어내므로 고형물의 부착이 최소화하게 되며, 이로써 필터의 자체 중량이 증가하는 것을 최소화시키므로 필터가 바닥으로 가라앉아 기능을 상실하는 것을 방지한다.
또한 본 발명의 고분자필터는 세척 시에도 필터를 필터통체로부터 꺼낼 필요 없이 고압의 공기나 물의 고압분사만으로 필터의 표면에 부착된 고형물을 제거할 수 있고, 고압 분사되는 공기나 물의 압력에 의해 필터가 탄성변형 및 복원작용을 반복하는 것에 의해 세척이 더욱 효율적으로 이루어진다.
본 발명의 고분자필터는 제작비용이 저렴하면서도 높은 유수분리성능 및 고형물제거성능을 발휘하고, 다양한 종류의 오일에 그 효과를 발휘하므로 범용성이 우수하며, 뛰어난 흡착력을 가지고, 내구성과 내마모성이 우수하며, 내열성 또한 갖춘 장점을 지니고 있다. 또한, 부피표면적당 넓은 표면적을 가지고 근접한 수로를 형성하도록 적층되어 미세한 오염물 입자를 포집 또는 합체하는 물리적 현상만으로 유수분리 및 비점오염물질을 분리하는 탁월한 효과가 있다.
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또한 본 발명의 고분자필터는 세척 시에도 필터를 필터통체로부터 꺼낼 필요 없이 고압의 공기나 물의 고압분사만으로 필터의 표면에 부착된 고형물을 제거할 수 있고, 고압 분사되는 공기나 물의 압력에 의해 필터가 탄성변형 및 복원작용을 반복하는 것에 의해 세척이 더욱 효율적으로 이루어진다.
Description
본 발명은 원통형상의 나선형체 부유 초고분자 폴리에틸렌 필터에 관한 것으로, 구체적으로 폐수처리장 또는 우수관로로 유입되는 기름성분 및 부유물질 등의 비점오염물질이, 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 원통형상 나선형으로 제작된 필터의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체되어 유적의 크기가 증가한 후 부상하여 물로부터 제거되는 메커니즘과 SS 성분의 고형물이 중력작용에 의해 처리조 아래로 침전 제거되는 원리를 이용한 필터에 관한 것이다.
일반적으로 기름성분이 함유된 폐수, 강우 시 우수관로로 유입되는 기름성분 및 비점오염물질들로부터 물속에 함유되어 있는 유분(油分) 또는 기름 속의 수분을 분리하기 위한 유수분리시설 및 비점오염저감시설(초기우수처리시설)은 기름과 물, 그리고 부유물질(SS)의 비중차에 의해 제거하는 방법과, 친유성 또는 친수성 소재를 이용한 플레이트 합체(coalescing plate)와 유체가 물체에 가하는 마찰력을 계산하는 공식인 스토크(stokes) 법칙에 의해 제거하는 방법을 많이 사용하고 있으며, 최근에는 샌드필터(sand filter) 개념의 여과방법으로 일라이트 안스라사이트, 활성탄, 피트 모스 등을 여과재로 이용한 처리시설이 있다.
기름과 물의 비중차에 의한 제거방법은 오일성분이 함유된 오염된 물을 처리조 안에 유입시켜 정치(定置)하는 방법으로, 오일은 물보다 가볍기 때문에 물위로 떠올라 응결하게 되어 기름과 물의 2액상으로 분리됨으로써 제거된다.
이러한 방법은 오일방울의 크기가 1㎜ 이상이면 비교적 쉽게 분리되지만, 유체의 흐름을 통해 잘게 쪼개진 지름이 1∼1.5㎛인 상태의 오일방울은 부상응결분리에 오랜 시간이 소요되어 처리효율이 떨어진다.
또한 친유성 또는 친수성 소재를 이용한 플레이트 합체와 유체가 물체에 가하는 마찰력을 계산하는 공식인 스토크 법칙에 의해 기름성분과 부유물을 제거하는 방법은 처리조 안에 여러 개의 수평판 또는 평행경사판을 설치하여 유효접촉면적을 넓히는 플레이트 합체 팩(coalescing plate pack) 타입이다. 즉, 기름성분이 함유된 오염된 물을 폴리프로필렌(poly propylene)재질의 골판이나 계란판 모양의 판재를 다단계로 배치한 결합체에 통과시키는 것이다.
그러나 이러한 방법은 장기간 사용하게 되면 결합된 다단계의 골판이나 계란판 사이에 기름성분과 부유물이 결합된 점성을 지닌 슬러지가 침적되어 플레이트 합체 팩을 분리해 내지 않고는 기름성분과 부유물이 결합된 점성을 지닌 슬러지를 털어낼 수 없게 되어 많은 유지, 관리 비용이 투입되어야 하는 단점이 있다.
또한 샌드필터 개념의 여과방법은 대부분의 여재 입경이 1~5mm 굵기의 여과재를 사용하므로 초기 처리효율은 우수하나, 기름성분이 많이 발생하는 폐수나 도로오염물질이 다량 유입되는 도시형 비점오염저감시설의 경우 상, 하부 여과재 층에 쵸코무스 형태의 점막질이 형성되어 유체의 통과를 방해하게 된다.
이러한 유체흐름의 방해는 유수분리기 및 초기우수처리시설(비점오염저감시설)의 처리를 지연시키게 되고 결국 처리효율의 저하로 이어지게 된다. 특히 종래의 유수분리여재는 광물성유에 대해서만 유수분리기능을 수행할 수 있고, 그리스, 벙커C유, 동물성기름 등에는 점성물질로 인한 폐색현상이 발생하여 유수분리기능을 수행할 수 없어 범용성이 떨어지는 문제가 있다.
상기와 같은 문제로 인해 세 가지의 유수분리 및 부유물질 제거방식은 처리효율이 낮고, 처리효율을 높이기 위해서는 처리시설의 면적을 넓혀야 하기 때문에, 유지관리 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
또한 상기 종래의 방식은 플레이트 합체 팩이나 샌드필터 개념의 상, 하부 여과층의 막힘 현상으로 처리가 지연되어 유입 오염물이 넘쳐나게 되며, 유입수의 역류현상까지 발생하게 되어 정상적인 처리기능을 상실하는 문제가 있다.
이에 본 발명자는 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 유지관리가 간편하고 경제적이며 효율 높은 유수분리처리와 고형물제거처리가 가능한 원통형 부유 고분자 필터를 발명하였고, 이를 출원하여 대한민국 특허청에 등록번호 10-0907935로서 등록된 바 있다.
이 고분자 필터는 고분자필터는, 처리수가 관통하여 흐를 수 있도록 타공판으로 제작된 필터통체 내에 다수를 채워 사용되고, 필터통체는 유수분리시설 및 비점오염방지시설(초기우수처리시설)의 처리조의 수로에 설치된다.
그러나 상기한 종래의 원통형 부유 고분자필터의 구조는 지름이 14 ~ 30㎜이며, 길이가 50 ~ 85㎝이므로, 필터의 지름에 비해 필터의 길이가 길어 필터통체에 필터를 수용하게 될 때, 필터가 원통형에서 길이 방향으로 느슨하게 풀어지는 현상이 발생하여 필터 청소를 위한 공기 투입 시 필터의 유동성이 떨어지고 필터끼리 엉키어 필터통체 아래로 침적되는 현상이 발생한다. 따라서 필터층 상부로 필터층을 거치지 않은 기름성분과 부유물들이 필터통체를 그대로 지나쳐 흘러가게 되므로 유수분리성능 및 SS성분의 고형물 제거성능을 저하시키게 된다. 또한 대용량처리시설의 경우 필터통체에 충진된 필터의 두께가 얇아 탄력을 상실하면서 필터통체를 이루고 있는 타공판의 타공구멍을 막게 되어 정상적인 유료 흐름을 차단하는 단점이 발생한다. 따라서 유수분리효율 및 부유물질 제거효율이 운전 시작일로부터 1년이 경과하면 원통형 부유 고분자필터가 탄력을 잃게 되어 필터 통체의 타공판이 자주 막히게 되기 때문에 유지, 관리 비용이 증가하는 단점이 발생한다.
그리고 상기한 종래의 필터는 단위 입자당 부피표면적이 크기 때문에 장기간 사용하게 되면, SS성분의 고형물의 부착량이 과다하게 되어 필터의 침적을 가속화 시키는 단점이 발생되어 결국 필터는 물에 부유하지 못하고 바닥으로 가라앉게 되고, 유수분리기능 및 고형물 제거기능을 거의 상실하게 된다.
또한 필터는 정기적으로 세척하여 침적된 고형물을 제거할 필요가 있고, 필터의 세척은 통상 필터통체에 고압의 공기나 물을 분사하여 이루어진다. 그러나 필터 단위 입자당 길이가 길어 고압의 공기나 물을 분사하여도 쉽게 유동하지 않아 필터층 사이사이에 침적된 고형물을 제거하는 것이 용이하지 않았다. 이를 위해 필터통체로부터 필터를 모두 꺼내 세척할 수도 있지만, 이러한 작업은 매우 번거롭기 때문에 유지관리에 많은 어려움이 있다.
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 분자량 900만 이상의 폴리에틸렌재질이며 두께 0.01 내지 0.1㎜, 폭 8 내지 30㎜, 길이 60 내지 200㎜인 띠가 가상의 원통체에 나선형으로 감긴 형태로 형성되는 나선형 부유 고분자필터를 사용하면, 상기와 같은 기존 고분자필터의 문제점을 해결할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 주된 목적은 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 원통형상의 나선형체로 제작된 필터에 있어서, 필터 상호간에 엉키는 것을 방지하고, SS성분의 고형물이 필터에 부착되어 침적되는 것을 최소화하며, 단위 용적당 필터의 표면적을 최대화하여 유수분리성능 및 고형물제거성능을 향상시킬 수 있고, 필터의 세척 시 필터통체 내에 필터가 충진되어 있는 상태에서 고압의 공기나 물을 분사하는 것만으로 필터에 침적된 고형물을 용이하게 제거할 수 있어 유지관리가 용이한 필터를 제공하는데 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 분자량 900만 이상의 폴리에틸렌재질이며 두께 0.01 내지 0.1㎜, 폭 8 내지 30㎜, 길이 60 내지 200㎜인 띠가 가상의 원통체에 나선형으로 감긴 형태로 형성되어, 외력에 의해 외형이 탄력적으로 변형 및 복원되도록 구성되며, 상기 가상의 원통체는 지름이 10 내지 20㎜인 것을 특징으로 하는 나선형 부유 고분자필터를 제공한다.
본 발명의 고분자필터에 있어서, 상기 고분자필터는 가상의 원통체의 길이방향으로 띠와 띠 사이의 간격이 5 내지 25㎜인 것이 바람직하다.
본 발명의 고분자필터에 있어서, 상기 고분자필터는 나선형의 경사각이 가상의 원통체의 중심축선에 대하여 45 내지 65도인 것이 바람직하다.
본 발명의 고분자필터에 있어서, 상기 고분자필터는 비중이 0.9 내지 0.95인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 나선형 부유 고분자필터를 나타낸 사시도로서, 본 발명의 고분자필터는 분자량 900만 이상의 초고분자량의 폴리에틸렌재질로 제작한다.
필터의 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지름(D4)이 10 ~ 20㎜인 가상의 원통체(11)에 두께(D1) 0.01 내지 0.1㎜, 폭(D2) 8 내지 30㎜, 길이(D3) 60 내지 200㎜인 폴리에틸렌재질의 띠가 나선형으로 감긴 형태로 부피표면적 대비 중량을 최소화한다.
필터의 사이즈는 상기한 사이즈보다 크게 형성하면 중량이 물의 비중보다 커져 물에 부유하지 않고 가라앉기 때문에 유수분리 및 고형물제거기능을 수행할 수 없게 된다. 반대로 사이즈를 너무 작게 형성하면 표면적이 작아 유수분리성능 및 고형물제거성능이 저하되고, 무게가 너무 가볍게 되면 필터가 수면 위로 완전히 부상하므로 역시 유수분리효율을 저하시키게 된다. 상기 두께가 0.1㎜에 가깝도록 형성되면 탄력 유지 효과가 높아져, 필터가 외압에 의하여 쉽게 변형되지 않거나 복원력이 높아질 수 있다.
또한 필터의 나선형 구조는, 유체의 흐름압력으로 인한 외력 또는 근접한 필터 간의 밀착력이 필터에 작용할 때 필터의 외형이 탄력적으로 변형하고, 외력이 제거되면 필터의 외형이 탄력적으로 복원되도록 하는 기능을 수행한다. 이때 원통체 길이방향으로 띠와 띠 사이의 간격(D5)이 5 내지 25㎜인 것이 바람직하다. 띠와 띠 사이의 간격을 상기 간격보다 넓게 형성하면 필터끼리 서로 엉키는 현상이 발생할 수 있으며, 필터를 운용할 때 사용하는 필터통체의 벽면에 붙어 유수의 흐름을 방해할 수 있고, 반대로 좁게 형성하면 유수가 필터 표면에 용이하게 접촉할 수 없어 유수분리효율이 저하될 수 있다.
상기 필터의 탄력적인 변형은, 도 3 내지 도 5에 나타난 바와 같이 외력의 방향에 따른 중심축선(X-X)에 대하여 휨 또는 굴곡변형을 한다. 또한 외력을 받는 부분이 외력의 작용방향에 따라 중심축선(X-X)에 대하여 편심변형을 한다. 이러한 필터의 변형과 필터의 원래 형태로 되돌아 가려는 복원의 정도는 나선형의 경사각에 따라 달라지게 되는데, 이때 나선형 경사각(θ)은 원통체의 중심축선에 대하여 45 내지 65도인 것이 바람직하다. 나선형의 경사각(θ)이 45도 정도로 일정하게 되면 복원력이 떨어지고, 너무 커지게 될 경우에는 원래대로 복원되지 않는다는 것을 현장 설치를 통해 확인한 바 있다.
상기의 구조를 가지는 고분자필터는, 처리수가 관통하여 흐를 수 있도록 타공판으로 제작된 필터통체 내에 다수 채워 사용되고, 필터통체는 유수분리시설 및 초기우수처리시설(비점오염저감시설)의 처리조의 수로에 설치된다.
이때 필터의 충진밀도는 외압이 없는 자연상태에서 필터통체 용적의 80 ~ 85% 범위로 하여 유속에 따른 초고분자필터의 유동성을 보장한다. 상기와 같이 설정된 초고분자필터의 충진밀도는 필터가 상호 근접한 간격을 이루면서 형성되는 필터와 필터 사이에 공간을 형성하고, 이 공간은 처리수가 흐르는 유로가 된다. 또한 필터의 속이 빈 내부공간에 의해서도 처리수가 흐르는 유로를 형성한다.
따라서 처리조의 수로로 흐르는 기름성분 및 비점오염물질이 포함된 처리수가 필터통체를 통과하게 되면, 기름성분은 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재로 제작된 고분자필터의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체된다. 합체된 기름액적의 크기가 증가하면 부상하여 물로부터 제거되고, SS 성분의 고형물은 침전에 의해 필터통체의 하부로 낙하하여 제거된다.
이때, 본 발명의 필터는 나선형으로 형성되어 있기 때문에 유체의 흐름압력에 의한 외력 또는 근접한 필터간의 밀착력이 작용하게 되면, 필터 외형이 탄력적인 변형과 복원을 반복하게 된다. 이러한 탄성변형작용은 필터의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체된 기름성분의 부상을 더욱 원활하게 하고, 필터의 표면에 부착되는 고형물을 털어내므로 고형물의 부착을 최소화하게 되며, 고형물을 필터통체 하부로 낙하시키는 것을 더욱 원활하게 한다.
본 발명의 필터는 기타의 첨가물이 없는 초고분자 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene) 소재로 제작되므로 일반적으로 알려진 PE의 물리화학적 특성과 같은 내마모성, 내충격성 및 자기 윤활성이 높고, 내약품성 및 내기후성이 강하며, 무독성, 비흡수성, 전기 절연성 및 고주파특성을 가진다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 나선형 부유 고분자필터에 의하면, 제작비용이 저렴하면서도 높은 유수분리성능 및 고형물제거성능을 발휘하고, 다양한 종류의 오일에 그 효과를 발휘하므로 범용성이 우수하다.
또한 본 발명의 나선형 부유 고분자필터는, 분자량 900만 이상의 초고분자량 폴리에틸렌을 소재로 하여 뛰어난 흡착력을 가지고, 내구성과 내마모성이 우수하며, 내열성 또한 갖춘 장점을 지니고 있다.
본 발명의 고분자필터는 나선형으로 형성되어 부피표면적당 넓은 표면적을 가지고 근접한 수로를 형성하도록 적층되어 미세한 오염물 입자를 포집 또는 합체하는 물리적 현상만으로 유수분리 및 비점오염물질을 분리하는 탁월한 효과가 있다.
본 발명의 고분자필터가 탄력적으로 변형과 복원을 반복함에 따라 나선형 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체된 기름성분의 부상이 더욱 원활해지고, 고형물을 필터통체 하부로 낙하시키는 것이 더욱 원활해지므로 유수분리성능 및 고형물제거성능이 더욱 향상된다.
본 발명 고분자필터의 탄성변형과 복원작용이 필터 표면에 부착되는 고형물을 털어내므로 고형물의 부착이 최소화하게 되고, 이로써 고분자필터의 자체 중량이 증가하는 것을 최소화시키므로 고분자필터가 바닥으로 가라앉아 기능을 상실하는 것을 방지한다.
또한 본 발명의 고분자필터에 의하면, 나선형의 구조 인해 세척 시에도 필터를 필터통체로부터 꺼낼 필요 없이 고압의 공기나 물의 고압분사만으로 필터의 표면에 부착된 고형물을 제거할 수 있고, 고압 분사되는 공기나 고압수의 압력에 의해 필터가 탄성변형 및 복원작용을 반복하는 것에 의해 세척이 더욱 효율적으로 이루어진다.
본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허등록청구범위에 속한다 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 고분자필터를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 고분자필터의 평면화한 상태를 나타낸 정면도.
도 3 내지 5는 본 발명에 따른 고분자필터의 탄성변형상태를 나타낸 정면도.
도 6은 난방유 오일에 모터 오일을 섞는 장면을 나타낸 사진.
도 7은 혼합 오일에 백색토를 투입하는 장면을 나타낸 사진.
도 8은 혼합 오일에 백색토를 투입하여 고속교반기로 혼합하는 장면을 나타낸 사진.
도 9는 조제한 유류폐수를 시험장비에 투입하는 장면을 나타낸 사진.
도 10은 본 발명의 고분자필터를 이용한 시험결과를 나타낸 표.
도 11 내지 도 20은 본 발명의 고분자필터를 이용한 시험결과에 따른 분석증명서.
도 2는 본 발명에 따른 고분자필터의 평면화한 상태를 나타낸 정면도.
도 3 내지 5는 본 발명에 따른 고분자필터의 탄성변형상태를 나타낸 정면도.
도 6은 난방유 오일에 모터 오일을 섞는 장면을 나타낸 사진.
도 7은 혼합 오일에 백색토를 투입하는 장면을 나타낸 사진.
도 8은 혼합 오일에 백색토를 투입하여 고속교반기로 혼합하는 장면을 나타낸 사진.
도 9는 조제한 유류폐수를 시험장비에 투입하는 장면을 나타낸 사진.
도 10은 본 발명의 고분자필터를 이용한 시험결과를 나타낸 표.
도 11 내지 도 20은 본 발명의 고분자필터를 이용한 시험결과에 따른 분석증명서.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1.
본 발명의 고분자필터에 대한 유수분리성능을 규명하기 위하여 시간당 1㎥ 처리용량의 별도 처리조를 제작하였다. 이 처리조의 수로에 본 발명의 고분자필터를 충진한 필터통체를 배치하였다. 난방유 오일과 모터 오일이 혼합된 시험오일 90%에 백색토 10%를 포함시켜 조제한 유류폐수(표 1 참조)를 처리조에 유입시키면서, 최종 유출수를 각각 채취하여 처리수의 상태를 조사하였다.
내용물 구분 | 부피 백분율 | 오물 수량 |
난방용 기름+모터 오일6 (SALE 15/W40) |
90% | 166.3ℓ |
표준 오물(백색토) | 10% | 18.9ℓ |
총 유수-오물 농축액체 | 100% | 185.2ℓ |
실험을 위하여 시험장비에 물을 가득 채운 후 고분자필터가 필터챔버 통체에 고르게 분포되도록 한 후 인위적으로 일정량의 물을 처리조 내부로 유입시키면서 실험용 액체를 지정한 비율로 연속적으로 유입시켰으며, 공정을 기하기 위하여 시험장소는 본 발명인의 에이젼트사인 일본국 오카야마에 소재하는 다니구치상회에서 실시하여 표 2 및 도 10과 같은 시험결과가 나타났다(도 11 내지 도 20 참조).
유입 유량 | 실험용액체 (혼합유류)투입량 |
시료채취 시간 (투입 후) |
측정결과(㎎/ℓ) (n-H 추출물질) |
제거율(%) |
① 1㎥/h | 0.1%(1,000㎎) | 30분 후 | 2 미만 | 99.8 이상 |
② 1㎥/h | 0.1%(1,000㎎) | 1시간 후 | 2 미만 | 99.8 이상 |
③ 2㎥/h | 0.1%(1,000㎎) | 30분 후 | 2 미만 | 99.8 이상 |
④ 2㎥/h | 0.1%(1,000㎎) | 1시간 후 | 2 미만 | 99.8 이상 |
⑤ 1㎥/h | 1%(10,000㎎) | 30분 후 | 2 미만 | 99.98 이상 |
⑥ 1㎥/h | 1%(10,000㎎) | 1시간 후 | 2 미만 | 99.98 이상 |
⑦ 2㎥/h | 1%(10,000㎎) | 30분 후 | 12 미만 | 99.88 이상 |
⑧ 2㎥/h | 1%(10,000㎎) | 1시간 후 | 5 미만 | 99.95 이상 |
본 발명의 고분자필터를 이용한 시험결과에서 나타나듯이 시험장비의 처리용량에 대해 정량 투입 시 실험용 액체 투입 후 30분 후, 1시간 후의 n-H 처리결과는 동일하게 나타났다. 실험용액체(혼합유류) 투입량 1%는 일반적으로 유수분리 설계 시 적용하는 양으로 다른 유수분리기들에 비해 월등한 처리효율을 나타내고 있으며, 특히 시험결과표 ⑤, ⑥의 결과를 보면, 시험장비의 처리용량과 동일 유량이 유입될 때 오염물질 농도가 10배 증가하더라도 최종 처리효율은 변함이 없다는 것이 결과물로 나타났으며, 기존 고분자 부유필터의 n-H 처리효율 69.6 ~ 94.8%에 비해 본 발명의 고분자필터를 사용한 결과 99.8% 이상의 제거율을 나타내고 있다는 것이 본 발명의 가장 큰 특징이라 할 수 있다(표 3 참조).
성분 |
유입량 (㎥/h) |
본 발명 | 유입량 (㎥/h) |
종래 기술 | ||||
유입수 (mg/L) |
유출수 (mg/L) |
처리효율 (%) |
유입수 (mg/L) |
유출수 (mg/L) |
처리효율(%) | |||
n-Hexane 추출물 |
1 | 1,000 | 2 | 99.8 이상 | 0.1 | 84.5 | 4.7 | 94.4 |
1 | 1,000 | 2 | 99.8 이상 | 0.2 | 102.9 | 5.3 | 94.8 | |
2 | 1,000 | 2 | 99.8 이상 | 0.3 | 81.5 | 5.9 | 92.8 | |
2 | 1,000 | 2 | 99.8 이상 | 0.6 | 86.7 | 12.5 | 85.6 | |
1 | 10,000 | 2 | 99.98 이상 | 0.9 | 86.2 | 26.2 | 69.6 | |
1 | 10,000 | 2 | 99.98 이상 | - | - | - | - | |
2 | 10,000 | 12 | 99.88 이상 | - | - | - | - | |
2 | 10,000 | 5 | 99.95 이상 | - | - | - | - |
상기 표 3의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 n-Hexane 추출물에 대한 처리효율은 본 발명이 종래기술에 비하여 5 ~ 30.2% 향상되었음을 확인하였다. 또한 오염물질의 유입량이 10배 증가하였을 때에도 처리효율은 변함이 없어 본 발명의 처리효율은 종래기술보다 전반적으로 향상됨을 알 수 있었다.
또한 시험장비로 유입되는 유량이 2배 증가할 때에도 오염물질 유입량이 일정할 경우에는 처리효율에 변함이 없으며, 유입 유량이 2배 증가하고 오염물질의 유입량이 10배 증가할 경우 최종 유출수의 n-H 추출물질의 농도는 증가하나 처리효율의 변화는 거의 없었다는 것이 종래 기술에 비해 개선된 본 발명 고분자필터의 특징이라 할 수 있다.
10 : 고분자필터
11 : 띠
12 : 가상의 원통체
D1 : 띠의 두께
D2 : 띠의 폭
D3 : 띠의 길이
D4 : 가상의 원통체의 지름
D5 : 띠와 띠 사이의 간격
11 : 띠
12 : 가상의 원통체
D1 : 띠의 두께
D2 : 띠의 폭
D3 : 띠의 길이
D4 : 가상의 원통체의 지름
D5 : 띠와 띠 사이의 간격
Claims (4)
- 분자량 900만 이상의 폴리에틸렌재질이며 두께 0.01 내지 0.1㎜, 폭 8 내지 30㎜, 길이 60 내지 200㎜인 띠가 가상의 원통체에 나선형으로 감긴 형태로 형성되어, 외력에 의해 외형이 탄력적으로 변형 및 복원되도록 구성되며,
상기 가상의 원통체는 지름이 10 내지 20㎜인 것을 특징으로 하는 나선형 부유 고분자필터. - 제 1항에 있어서, 상기 고분자필터는 가상의 원통체의 길이방향으로 띠와 띠 사이의 간격이 5 내지 25㎜인 것을 특징으로 하는 나선형 부유 고분자필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 고분자필터는 나선형의 경사각이 가상의 원통체의 중심축선에 대하여 45 내지 65도인 것을 특징으로 하는 나선형 부유 고분자필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 고분자필터는 비중이 0.9 내지 0.95인 것을 특징으로 하는 나선형 부유 고분자필터.
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KR1020110054112A KR101069776B1 (ko) | 2011-06-03 | 2011-06-03 | 원통형상 나선형체 부유 초고분자 폴리에틸렌 필터 |
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---|---|---|---|---|
KR101612451B1 (ko) | 2013-09-30 | 2016-04-26 | 장학섭 | 고분자 필터 |
KR101654582B1 (ko) * | 2016-05-12 | 2016-09-06 | 그린로드(주) | 원뿔형 부유 고분자 필터, 및 그의 제조장치 및 제조방법, 및 그를 포함하는 수처리 필터 |
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JP3109660B2 (ja) | 1990-07-30 | 2000-11-20 | ポール・コーポレーション | フィルタ |
KR100907935B1 (ko) | 2007-07-18 | 2009-07-16 | (주) 해동에이앤씨 | 원통형 부유 고분자필터 |
-
2011
- 2011-06-03 KR KR1020110054112A patent/KR101069776B1/ko not_active IP Right Cessation
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