Manufacturing and Characteristics of the Electrodeless UV Lamp for Disinfection of the Sewage Effluent

하수 방류수 살균소독을 위한 무전극 UV 램프의 제조 및 특성

  • Shin, Dong Ho (College of Environment and Applied Chemistry, Chemical Engineering & Advanced Materials Engineering, Kyung Hee University) ;
  • Lee, Yong Taek (College of Environment and Applied Chemistry, Chemical Engineering & Advanced Materials Engineering, Kyung Hee University)
  • 신동호 (경희대학교 환경.응용화학대학 화학공학 및 신소재공학전공) ;
  • 이용택 (경희대학교 환경.응용화학대학 화학공학 및 신소재공학전공)
  • Received : 2005.04.12
  • Accepted : 2005.06.28
  • Published : 2005.08.10

Abstract

In this study, we have manufactured electrodeless ultraviolet lamp which has a long life and a high degree of efficiency than the existing electrode UV lamp used in sewage effluent sterilization disinfection. First, we investigated change of UV intensity and temperature of lamp by activation materials. The best results for the dose response experiments were 250 minutes stabilizing to UV intensity of $300{\mu}W/cm^2$ and surface temperature $200{\sim}250^{\circ}C$ in Hg/Ind's weight ratio 95/5. When electrodeless UV lamp emits light for prolonged hours, surface temperature of lamp increases. therefore, temperature change is studied using a duplex lamp for cooling in actual sewerage process. Also, manufactured electrodeless UV lamp showed sterilization efficiency of more than 99.9% as result that experiment manufactured electrodeless UV lamp by E-coli. for sterilization disinfection of sewage effluent.

하수방류수 살균 소독에 이용되는 UV 램프를 기존의 전극용보다 효율을 높이고 수명이 긴 무 전극 UV 램프를 제작하고 그 성능을 알아보았다. 우선 활성물질을 변화시키면서 제조한 램프의 UV 강도 및 온도의 변화를 실험 하였다. 그 결과 활성물질이 Hg/In의 무게비 95/5로 만든 램프를 250 min간 운전한 결과 UV 강도 $300{\mu}W/cm^2$ 및 온도 $200{\sim}250^{\circ}C$로 가장 안정적인 결과를 나타내었다. 그러나 무전극 램프를 장시간 발광시켰을 경우 램프의 온도가 상승하기 때문에 이를 방지하기 위해 실제 하수처리공정에 적용할 수 있는 냉각이 가능한 이중관 형태로 제작하여 UV 강도와 온도 변화특성을 알아보았다. 또한 제작된 무전극 UV lamp를 하수 방류수의 살균 소독을 위하여 대장균(E-coli.)으로 실험한 결과에서도 99.9% 이상의 살균효율을 보였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국 환경기술진흥원

References

  1. Hanovia UV Technical Report, ECO-HU-02-001-REVO (http://www. ecoset. co.kr/)
  2. B.-C. Min, J.-H. Kim, and B.-K. Kim, J. Korean ind Eng. Chem., 8, 502 (1997)
  3. A. T Al-Shamma'a, I. Pandithas, and J. Lucas, J. Phys. D: Appl. Phys., 34, 277 (2001)
  4. J. Literal, and P. Klan, J. Photochemistly and Photobiology A: Chemistly, 137, 29 (2000)
  5. P. Klan, M. Hajek, and V. Cirkva, J. Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 140, 185 (2001) https://doi.org/10.1016/S1010-6030(01)00422-1
  6. United States Environmental Protection Agency Oftice of Water Washington, D.C., EPA 832-F-99-064 September (1999)
  7. B. L. Di, Methods, 28, 4 (2002) https://doi.org/10.1016/S1046-2023(02)00204-9
  8. M. McSherry, C. Fitzpatrick, and E. Lewis, J. Opt A: Pure Appl. Opt. 5, 63 (2003) https://doi.org/10.1088/1464-4258/5/4/356
  9. U. Gross, A. Ubelis, P. Spietz, and J. Burrows, J. Phys. D: Appl. Phys., 33, 1588 (2000) https://doi.org/10.1088/0022-3727/33/13/305
  10. Electronic and Electrical Engineering, University College London, Torrington Place, London WC1E 7JE, UK., Nuclear instruments and Methods in Physics Research B, 121, 349 (1997) https://doi.org/10.1016/S0168-583X(96)00538-1
  11. M. Somen, F. Candan, and Z. Suer, J. Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 143, 241 (2001) https://doi.org/10.1016/S1010-6030(01)00497-X
  12. F. Hollosy, Micron., 33, 179 (2002) https://doi.org/10.1016/S0968-4328(01)00011-7