오존 마이크로버블을 이용한 수처리 / 살균원리 및 효과 #OH라디칼 #오투버블

 

 

 

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오존 마이크로버블을 이용한 수처리

 

 

 

오존(O₃)이란 무엇인가?

오존은 산소 원자 3개로 구성된 불안정한 분자로, 강력한 산화력을 지니고 있어

다양한 유기물 및 미생물을 분해하는 데 효과적입니다.

 

• 화학식: O₃
• 산화환원전위 (ORP): 2.07 V (불소 다음으로 높음)
• 반감기: 수중에서 약 20분 이내 (온도 및 pH에 따라 다름)
• 특징: 

              · 수중에 용해되면 자발적으로 산소(O₂)로 분해

              · 세균, 바이러스, 유기물, 색도, 냄새 제거에 탁월

              · 반응 후 2차 오염이 없음

 

오존은 유기물이나 무기물과 직접 반응할 뿐만 아니라,

수중에서 OH 라디칼을 생성하여 간접적인 산화 작용도 일으킵니다.

 

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마이크로버블을 이용한 오존 수처리 기술

 

오존은 강력한 산화제로서 수처리에서 뛰어난 성능을 보이지만,

기존 산기 방식에서는 오존의 전달 효율이 낮고 손실률이 높다는 한계가 있었습니다.

이러한 기술적 제약을 극복하기 위해 도입된 것이 바로 마이크로버블(Microbubble) 기술입니다.

 

 

 

마이크로버블은 지름이 수 마이크로미터(μm) 이하인 매우 미세한 기포로,

수중에서 다음과 같은 장점을 지닙니다.

 

• 기포의 부상 속도가 매우 느려 수중 체류 시간이 김
• 기포 표면적이 넓어 물과의 접촉 면적이 증가
• 오존이 물속에 오래 머물며 높은 용해 효율을 보임
• 오존 손실률이 낮고 산화 효율은 증가

 

 

 

 

마이크로버블을 활용한 오존 주입 방식은

기존 방식보다 훨씬 높은 오존 전달률과 처리 효율을 달성할 수 있으며

이는 다음과 같은 이점을 가져옵니다

• 오염물질 분해 속도 증가
• 투입해야 할 오존의 양 감소
• 처리 시간 및 비용 절감
• 친환경적인 수처리 실현 (슬러지 발생 적고, 2차 오염 없음)

경제성과 환경성을 모두 만족시키는 차세대 수처리 기술로서

산업용 폐수, 생활 하수, 고농도 오염수 등의 정화에 매우 효과적으로 적용되고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

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오존의 살균원리 및 효과

 

 

오존은 현재까지 가장 광범위하게 사용되고 있는 염소보다 더 강력한 살균력을 갖는 소독제로서

내성이 있는 균들을 포함한 많은 수의 미생물들에게 효과적이다. 

 

1) 바이러스· 세균 살균

살균을 다른말로 바이러스의 불활성화라고도 부른다. 이러한 말은 바이러스가 생존이 불가능하고

증식할 수 없는 상태를 말하는데 세균이 어떠한 상태에서 생존이 불가능한 형태로 되는가 하는 것은 크게 4가지로 볼 수 있다.

 

(a) 효소의 변성으로 인하여 균체의 대사 및 합성이 불가능하게 된다.

(b)세포막의 손상으로 인하여 세포막의 투과성이 변화하여 세포내에서 Ca2+와 Mg2+. RNA등이 누출된다.

(c) RNA와 리보소옴단백질이 분해된다.

(d) 염색체 또는 그 구성물질인 DNA가 손상된다.

 

 

2) 오존의 미생물 처리효과

미생물 종류	오존 농도 (ppm)	미생물 농도 (/ml)	온도 (℃)	pH	접촉시간 (초)	사멸율 (%)
대장균	0.95	105celle	21.0	7.0	5초	100
포도상구균	1.08	105celle	21.0	7.0	5초	100
녹농균	1.08	105celle	21.0	7.0	5초	100
크로스토륨	0.96	105celle	21.0	7.0	5초	100
인플루엔자	0.96	105-3EID50	21.0	7.0	5초	100
계(鷄)뇌척수 수염바이러스	0.72	102-9EID50	21.0	7.0	5초	100
견(犬)전염성 간염바이러스	1.20	101-5EID50	21.0	7.0	5초	100
견(犬)바부루바 바이러스	0.96	102-5TCID50	21.0	7.0	5초	100
계(鷄)콕시디	1.92	약 3×105celle	20.0	7.0	30초	100
곰팡이 (aspergillus niger)	0.3~0.5	106celle	20.0	6.5	19초	99.9
Saccharomycescerevistae	0.3~0.5	106celle	20.0	6.5	90초	99.9
Bacillus subtilisspore	0.3~0.5	106celle	20.0	6.5	30초	99.9

 

 

3)오존의 품목별 제거

 

구분	오존투입율 (ppm)	제거효과 (%)	접촉시간 (분)
살균	1.0 ~ 3.0	90 ~ 99	5분 이상
탈색	2.5 ~ 3.5	90 ~ 99	5분 이상
탈취, 탈미	1.0 ~ 2.5	80	1분 이상
철, 망간	0.5 ~ 2.0	90	1분 이상
유기물	1.0 ~ 3.0	40	5분 이상
페놀	1.0 ~ 3.0	95	10분 이상
시안	2.0 ~ 4.0	90	3분 이상
ABS	2.0 ~ 3.0	95	10분 이상

 

 

4)물질별 산화력 비교표

 

물질명	반응과정	산화전위
불소	F₂  + 2e- → 2F	2.87
오존	O³ + 2H+ + 2e- → O² + H₂ O	2.07
과산화수소	H₂ O² + 2H- + 2e- → 2H₂ O	1.77
과망간산염	MnO⁴ + 4H- + 3e- → MnO⁴ + 2H₂ O	1.67
하이포브롬산	BrO² + 4H- + e - → 1/2Br₂  + 2H₂ O	1.59
이산화염소	ClO² + e - → ClO²	1.50
차아염소산	HoCl + H - + 2e- → Cl + H₂ O	1.49
염소	Cl₂ + 2e- → 2Cl	1.36
보륨	Br₂  + 2e- → 2Br	1.09
요오드	I₂ + 2e- → 2I	0.54

 

 

 

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오존의 무기 및 유기화합물 분해력

 

오존은 오염된 물의 유해한 유기물질을 산화시키는데 널리 사용되고있다.

강력한 산화제로서 오존은 무기물을 가장 높은 단계의 산화상태로 산화시킬 수 있으며

일부 유기물을 이산화탄소와 물로 산화시킬 수 있다.

 

(1) 무기화합물 분해력

 

철, 이온, 망간이온은 단지 오존을 폭기 하기만 하여도 산화, 제거되지만

아민등과 - 13 - 착체를 만든 상태에선, 산화력이 강한 것이 아니면 처리되지 않는다.

 

상수의 정화에 있어서 오존은 여러 단계에서 이용되는데

특히 오존 전처리의 효과로 용존산소의 공급, 철ㆍ망간의 산화, 유기물 부분 산화가 알려졌는데,

철ㆍ망간의 산화물은 모래 및 활성탄에 의한 여과의 과정에서 제거된다

 

 

(2) 유기화합물 분해력

 

용수, 냉각수, 배수계 등 물 사용 환경에서는 생물장해에 대해,

오존은 강력한 살균효과ㆍ박리효과를 나타내고

오존수용액 또는 오존화공기와 물과의 혼합에서 사용하면

오존의 산화작용과 동시에 기포에 의한 표면세정효과도 얻어지고

사용 후 수중에 독성이 남지않는다는 특징 때문에 넓은 사용범위가 생각될 수 있다.

 

 

 

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다양한 설치사례 : OH라디칼 시스템

 

마이크로버블을 활용한 오존 수처리는

효율성과 환경 보호를 동시에 달성할 수 있는 지속 가능한 수처리 기술이라 할 수 있습니다.

 

현장 상황에 맞는 최적의 마이크로버블 솔루션을 제안해드립니다.

 

 

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화훼종묘 재배시설 배출 오염수 정화용, OH라디칼 시스템 설치 #정화방류시설 #소규모폐수처리 #

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[오투버블] 우수처리시설의 수질개선을 위한 마이크로버블 & OH라디칼(산화처리) 시스템 설치사

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습식세정탑(스크러버)의 악취저감을 위해 설치한 OH라디칼 시스템 #미세기포 #오존산화 #오투버

 

 

 

 

 

 

 

(주)오투버블은 마이크로버블 발생기 전문 제조업체로서,

오존을 비롯한 다양한 기체와의 융합이 가능한 기술을 보유하고 있습니다.

 

마이크로버블 기술은 산업 폐수, 생활 하수, 살균 등 다양한 분야에 적용되고 있으며

수처리 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 친환경적이고 혁신적인 솔루션으로 주목받고 있습니다.

 

 

 

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