KR100785746B1 - 오존을 이용한 유지 분해 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오존을 이용하여 식당, 단체급식시설, 학교 및 식품관련사업장 등에서 배출되는 오수 및 폐수에 포함된 유지를 분해하기 위한 장치로, 외부로부터 유입되는 공기를 정화하는 에어필터와, 정화기로부터 정화된 공기를 유입하여 압송하는 에어펌프와, 에어펌프에서 압송되는 공기에 오존을 발생시키는 오존발생기와, 오존발생기에서 발생된 오존이 함유된 공기를 외부로 배출하는 배출구와, 오존발생기 및 배출구를 연결하는 배관 상에 마련되는 체크밸브와, 상기 배관 내의 압력을 측정하는 압력센서와, 오존 발생량 및 배관 내의 압력에 따라 상기 에어펌프, 오존발생기 및 체크밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

따라서 폐유지의 처리가 용이하고, 유지 분해 효율이 우수하며, 폐유지 처리 시 많은 비용이 소요되지 않는다. 또한, 부피가 작고 구조가 간단하여 설치 및 수리가 용이하고, 자외선램프만을 사용하여 오존을 생산하므로 전기 사용량이 적어 에너지 효율이 높으며, 부식의 우려가 없어 내구성이 우수하다.

유지 분해, 오존, 자외선

Description

오존을 이용한 유지 분해 장치{Device of Decomposing Oil and Fat Using Ozone Oxidation}

도 1은 본 발명 오존을 이용한 유지 분해 장치의 전면을 도시한 도면.

도 2는 본 발명 오존을 이용한 유지 분해 장치의 후면을 도시한 도면.

도 3은 본 발명 오존을 이용한 유지 분해 장치의 배면 패널을 개방한 상태를 도시한 도면.

도 4는 본 발명 오존을 이용한 유지 분해 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 오존을 이용한 유지 분해 장치 110 : 케이스

120 : 조작 스위치 150 : 에어유닛

160 : 오존발생기 172 : 체크밸브

174 : 압력센서 180 : 이송호스

190 : 제어부

본 발명은 오존을 이용한 유지 분해 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 오존을 이용하여 식당, 단체급식시설, 학교 및 식품관련사업장 등에서 배출되는 오수 및 폐수에 포함된 유지를 분해하는 장치에 관한 것이다.

식생활이 서구화됨에 따라 육류, 패스트푸드 및 인스턴트 음식의 소비가 증가하고, 이로 인하여 하수관을 통해 배출되는 오수 및 폐수에 포함된 유지(油脂)의 양도 함께 증가하고 있는 추세이다.

이와 같이 유지의 함유량이 높은 오수 및 폐수는 하수관의 내벽에 부착되어 하수관을 막아 하수의 수송을 방해하고, 하수처리장으로 유입된 하수의 표면에 유막을 형성하여 산소 공급을 방해하며, 하수처리시설에 달라붙어 하수처리효율을 저하시키는 등의 문제를 야기한다.

오수 및 폐수에 함유된 폐유지(廢油脂)를 제거하는 방법에는, 스트레이너 및 그리스트랩에 부착된 네트로 그리스트랩의 상부에 모인 폐유지를 포집하는 방법 또는 그리스트랩 내에 투입된 약품, 미생물이나 효소를 이용하여 폐유지를 분해하는 방법 등이 있다.

그러나 스트레이너 및 네트를 이용하는 방법은, 빈번하게 스트레이너 및 스트레이너를 자주 청소하거나 교환하여야 하기 때문에 작업이 매우 번거롭고 귀찮으며, 악취 등으로 인하여 작업이 용이하지 못하다. 특히, 이와 같은 폐유지 처리작업을 전문업자에게 위탁할 경우에는 많은 비용이 소요된다. 또한, 약품, 미생물이나 효소를 이용하는 방법은 한 번에 대량의 오수 및 폐수가 유입되는 경우 유실될 우려가 있으며, 폐유지의 분해를 증대시키기 위해서는 약품, 미생물이나 효소를 보 충하여야 하므로 번잡하다. 무엇보다 약품이나 미생물 제재의 비용이 매우 높다.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 오존을 이용함으로써 폐유지의 처리가 용이하고, 유지 분해 효율이 우수하며, 폐유지 처리 시 많은 비용이 소요되지 아니하는 유지 분해 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오존을 이용한 유지 분해 장치는, 외부로부터 유입되는 공기를 정화하는 에어필터와, 정화기로부터 정화된 공기를 유입하여 압송하는 에어펌프와, 에어펌프에서 압송되는 공기에 오존을 발생시키는 오존발생기와, 오존발생기에서 발생된 오존이 함유된 공기를 외부로 배출하는 배출구와, 오존발생기 및 배출구를 연결하는 배관 상에 마련되는 체크밸브와, 상기 배관 내의 압력을 측정하는 압력센서와, 오존 발생량 및 배관 내의 압력에 따라 상기 에어펌프, 오존발생기 및 체크밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명 오존을 이용한 유지 분해 장치의 전면과 후면을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명 오존을 이용한 유지 분해 장치의 배면 패널을 개방한 상태를 도시한 도면이다. 그리고 도 4는 본 발명 오존을 이용한 유지 분해 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 오존을 이용한 유지 분해 장 치(100)는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 내부에 구비되는 여러 구성요소(150, 160, 172, 174)를 포함한다.

우선, 상기 케이스(110)는 전면 및 후면패널(112, 114)이 착탈 가능한 육면체 형상으로 형성되고, 그 내부에는 상기 각 구성요소(150, 160, 172, 174)가 내장될 수 있도록 소정의 공간(116)이 형성되며, 상기 공간(116)에는 각 구성요소(150, 160, 172, 174) 중 일부를 설치하기 위한 격벽(118)이 마련된다. 여기서 상기 전면패널(112)에는 전원 스위치(122), 오존발생량 조절 스위치(124) 및 동작 스위치(126)를 포함하는 조작 스위치(120)와, 전원(132) 및 자외선램프(134)와, 퓨즈(136), 타이머(138)가 설치된다. 또한, 후면패널(114)에는 외부 공기를 흡입하여 상기 각 구성요소(150, 160, 172, 174)의 동작 시 발생되는 열을 배출하기 위한 공기 순환공(142, 144) 및 냉각팬(146)이 형성 및 설치된다. 이때, 상기 후면패널(114)의 중앙에는 배출구(148)가 마련되는데, 상기 배출구(148)는 오존이 함유된 공기를 외부로 배출하기 위한 수단으로 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

상기 케이스(110)의 내측 바닥면에는 외부로부터 공기를 유입하여 정화하고 이를 고압으로 압송하는 에어유닛(150)이 설치된다. 상기 에어유닛(150)은 상술한 바와 같이 공기를 유입하여 정화하는 에어필터(152)와, 상기 에어필터(152)에서 정화된 공기를 고압으로 압송하는 에어펌프(154)로 구성된다. 이때, 상기 에어필터의 유입구(미도시)는 상기 케이스(110)의 내측 바닥면에 밀착되게 설치되고, 상기 유입구가 설치된 부분의 바닥면에는 도면에 도시되지는 않았으나 공기 유입공이 형성된다.

상기 케이스(110)의 내부 공간(116)에 마련된 격벽에는 상기 에어유닛(150)에서 압송되는 공기에 오존을 발생시키기 위한 오존발생기(160)가 설치된다. 상기 오존발생기(160)는 소정 길이를 갖는 원통 형상으로 형성되고, 그 하면에는 압송된 공기가 유입되는 유입공(162)이 형성되며, 그 상면에는 오존을 함유한 공기가 배출되는 배출공(164)이 형성된다. 또한, 상기 오존발생기(160)의 내부에는 상기 유입공(162)을 통해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 발생시키는 자외선램프(미도시)가 마련된다.

참고로, 오존(O₃)이란 상압, 실온의 환경에서 특유한 냄새가 있는 미청색(微靑色)의 기체로 존재하는 산소(O₂)의 동소체 물질로서, 산소에 비하여 1.5배의 밀도와 12.5배의 용해도를 가지는 물질인데, 이러한 오존은 난 분해성 물질을 산화시켜 생분해성 물질로 전환시켜 주는 강력한 살균, 소독, 탈색, 탈취 효과를 가지고 있으며, 특히 오존의 순간적인 살균력은 불소(F) 다음으로 높아 염소의 7-8배나 되기 때문에 근래에 들어 날로 심각해지는 환경오염으로 인한 오수 및 폐수처리 분야나 상수 처리 및 수자원의 살균 등의 분야에 이용이 점차 증대되고 있다.

또한, 오존을 발생시키기 위하여 여러 가지 방법을 사용하는데, 산소를 포함하는 원료기체를 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge)인 무성방전을 일으켜 오존을 발생시키는 방법과, 물을 전기 분해하여 오존을 발생시키는 방법과, 산소를 포함하는 원료기체를 자외선으로 조사하여 오존을 생산하는 방법 등으로 구분된다.

이 중에서 자외선을 이용하는 방법은 산소를 포함하는 원료 기체에 자외선을 조사하여 오존을 발생하는 광화학적 방법으로 좀 더 자세하게는, 산소를 포함하는 원료기체로 통상 일반적인 대기를 이용하며, 이러한 원료기체에 자외선램프 등에서 발생된 자외선을 조사하여 산소 분자를 해리하여 활성화시키고, 이러한 활성화 된 산소를 결합하여 오존을 발생시키는 방법으로 본 발명의 오존발생기(160)가 이에 속한다.

한편, 상기 오존발생기(160)에서 발생된 오존을 함유한 공기는 배관(168)을 거쳐 상기 케이스의 후면패널에 마련된 배출구(148)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 상기 오존발생기(160)와 배출구(140) 사이의 배관(168) 상에는 상기 배출구(148)를 통해 오폐수가 역류하거나 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(172)와, 배관 내의 압력을 측정하기 위한 압력센서(174)가 마련된다.

다른 한편, 상기 배출구(148)에는 그를 통해 외부로 배출되는 공기(오존을 함유한)를 오폐수가 저장되는 집수정 등으로 이송하기 위한 이송호스(180)가 결합된다. 상기 이송호스(180)는 여러 형태로 구부릴 수 있도록 탄성을 갖는 합성수지호스로, 그 일단에는 상기 배출구(148)와의 연결을 위한 연결수단(182)이 마련되고, 타단에는 배출되는 공기를 분산시키기 위한 산기수단(184)이 마련된다. 이때, 상기 연결수단(182) 및 산기수단(184)은 일반적인 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하되, 다양한 형태의 연결수단 및 산기수단을 적용할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 오존을 이용한 유지 분해 장 치(100)는 기존의 유지 분해 장치에 비하여 부피가 작고 구조가 간단하여 설치 및 수리가 용이하다. 또한, 상술한 바와 같이 자외선램프만을 사용하여 오존을 생산하므로 전기 사용량이 적어 에너지 효율이 높다. 특히, 각 구성요소의 외관은 SUS304 또는 그 합금으로 제작하여 부식의 우려가 없고 내구성이 우수하다.

이와 같은 본 발명에 따른 오존을 이용한 유지 분해 장치(100)의 유지 분해 과정을 살펴보면 다음과 같다. 이때, 상기 유지 분해 장치(100)는 상기 이송호스(180)와 연결되고, 산기수단(184)이 마련된 이송호스(180)의 타단은 오폐수가 저장된 집수정 내에 위치된 것을 전제로 한다.

우선, 상기 케이스(110)의 전면패널(112)에 마련된 설치된 전원 스위치(122)를 켜고, 한 쌍의 조절 스위치(124)를 이용하여 오존발생량을 조절한 후, 동작 스위치(126)를 조작하면 상기 유지 분해 장치(100)가 작동하게 된다.

상기 유지 분해 장치(100)가 작동되면, 상기 에어필터(152)는 외부로부터 공기를 유입하여 정화하고, 상기 에어펌프(154)는 에어필터(152)에서 정화된 공기를 유입하여 고압으로 압송한다. 또한, 상기 오존발생기(160)는 상기 에어펌프(154)로부터 압송된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 생선한 후, 상기 배관(168)을 통해 상기 배출구(148)로 보낸다. 이때, 상기 유지 분해 장치(100)에는 제어부(190)가 마련되는 바, 상기 오존발생기(160)와 상기 압력센서(174)에서 측정된 오존발생량과 배관(168) 내의 압력에 따라 상기 에어펌프(154), 오존발생기(160) 및 체크밸브(172)의 동작을 제어하게 된다.

상술한 과정을 거쳐 생성된 오존을 함유한 공기는 상기 배출구(148)와 연결 된 이송호스(180)를 따라 집수정으로 분출된다. 이때, 상기 이송호스(180)에는 산기수단(184)이 마련되어 오존을 함유한 공기가 골고루 분출되게 한다. 또한, 상기 산기수단(184)은 분출되는 공기(오존을 함유한 공기)를 미세 기포로 분해하여 오폐수와의 접촉효율을 증가시킨다. 이와 같이 오폐수와의 접촉효율이 증가함에 따라 호기성세균이 활성화 증식되고, 이로 인해 오폐수 내에 함유된 유지가 분해 처리된다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오존을 이용한 유지 분해 장치의 구성 및 유지 분해 과정을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 유지 분해 장치는 오존을 함유한 공기를 유지 분해에 사용함으로써 폐유지의 처리가 용이하고, 유지 분해 효율이 우수하며, 폐유지 처리 시 많은 비용이 소요되지 않는다.

또한, 부피가 작고 구조가 간단하여 설치 및 수리가 용이하고, 자외선램프만을 사용하여 오존을 생산하므로 전기 사용량이 적어 에너지 효율이 높으며, 부식의 우려가 없어 내구성이 우수하다.

Claims (5)

1. 외부로부터 유입되는 공기를 정화하는 에어필터와;

   정화기로부터 정화된 공기를 유입하여 압송하는 에어펌프와;

   에어펌프에서 압송되는 공기에 오존을 발생시키는 오존발생기와;

   오존발생기에서 발생된 오존이 함유된 공기를 외부로 배출하는 배출구와;

   오존발생기 및 배출구를 연결하는 배관 상에 마련되는 체크밸브와;

   상기 배관 내의 압력을 측정하는 압력센서와;

   오존 발생량 및 배관 내의 압력에 따라 상기 에어펌프, 오존발생기 및 체크밸브의 동작을 제어하는 제어부;

   를 포함하는 오존을 이용한 유지 분해 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 오존발생기는 상기 배관보다 큰 직경의 원통으로 형성되고, 압송된 공기가 유입되는 유입공과 오존을 함유한 공기가 배출되는 배출공이 하면과 상면에 각각 형성되며, 자외선을 조사하는 램프가 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 유지 분해 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   일단에는 상기 배출구와의 연결을 위한 연결수단이 마련되고, 타단에는 배출 되는 공기를 분산시키기 위한 산기수단이 마련되는 이송호스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 유지 분해 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,

   상기 에어필터, 에어펌프, 오존발생기, 배출구, 체크밸브, 압력센서 및 제어부가 내장 가능하도록 내부에 소정의 공간이 형성되고, 각 구성요소를 작동시키기 위한 조작 스위치가 정면에 마련되며, 상기 토출구 및 내부의 공기 순환을 위한 공기 순환공이 배면에 형성되는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 유지 분해 장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 에어필터, 에어펌프, 오존발생기, 배출구, 체크밸브, 압력센서 및 제어부의 외관은 SUS304 또는 SUS304의 합금으로 제작되는 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 유지 분해 장치.

Images