수영장에서의 오존 살균 활용

1940년대에 발견된 오존은 지난 20여 년간 물 살균 및 소독에 사용되어 왔습니다. 오존이 물 속 오염 물질에 작용하는 방식은 두 가지뿐입니다. 하나는 오존 분자가 오염 물질에 직접 작용하는 직접 산화입니다. 다른 하나는 간접 산화입니다. 오존의 부분 분해는 물 속에 히드록실 라디칼과 유기물을 생성합니다. 간접 산화 반응은 매우 빠르고 비선택적이며 다양한 오염 물질과 반응할 수 있습니다. 수영장에서 이러한 화학적 살균 방법을 사용할 때는 다음 사항에 유의해야 합니다.

1. 물 속 오존의 반감기는 약 3~18분에 불과하며, 수영장 물의 여과 주기는 이보다 훨씬 깁니다. 따라서 오존은 수영장에 유입된 후 완전한 살균 효과를 발휘하지 못하여 수영장 물의 일부가 불완전 살균될 수 있습니다. 따라서 오존만으로는 수영장을 살균할 수 없으며, 염소계 살균제를 추가하거나 오존 안정제를 사용하여 오존의 유효 시간을 늘려야 합니다.

2. 오존은 강력한 산화력을 가지고 있어 유기물을 간단한 분자로 분해합니다. 이 분자들은 물의 흐름과 함께 오존 반응 과정에 참여하지 않습니다. 따라서 녹조류 성장에 필수적인 영양분이 될 수 있습니다. 결과적으로 수영장 벽이나 수영장 모서리는 녹조류가 자라기 쉽습니다. 수영장 물의 오존 농도는 녹조류를 죽일 수 없으므로 우생학적 검사 및 약물 내성 문제가 발생할 수 있습니다. 이것이 오존 탱크에 염소 소독제나 오존 안정제를 첨가하는 또 다른 이유입니다.

3. 수영장 내 오존의 반응 메커니즘은 인체의 암모니아, 질소 유기물(땀, 소변, 콧물, 비듬 등) 대사를 먼저 파괴하고, 그 후 물 속 미생물을 사멸시키는 것입니다. 수영장 이용률이 최고조에 달하면 오존은 살균 대신 정수 처리에만 집중합니다. 즉, 수영장 이용객이 많을 경우 대장균군의 증식 조건을 제공할 수 있습니다. 따라서 오존 발생기의 작동 시간은 너무 짧아서는 안 됩니다.

4. 오존은 단시간에 유기물을 분해할 수 있지만, 염소 산화 과정은 느립니다. 따라서 오존을 사용할 때는 수영장 물과 염소가 결합할 기회를 없애기 위해 유기물을 처리하는 위치에 오존을 설치해야 합니다. 즉, 파이프라인 시스템은 수영장 물이 먼저 오존과 접촉하여 유기물을 분해한 후 염소 처리 과정을 거치도록 설계해야 합니다. 이렇게 하면 염소 냄새가 나거나 오존과 염소가 상호 파괴되는 것을 방지할 수 있습니다.

5. 오존의 확산 효율은 기포의 크기에 따라 결정됩니다. 기포의 표면적이 작을수록 물과 접촉할 가능성이 커집니다. 따라서 기포가 너무 크면 확산 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 반응하지 않은 오존이 기포 내에 포함될 수 있습니다. 오존이 포함된 기포가 넘치면 사람이 호흡하는 동안 호흡기 화상을 유발할 수 있습니다.

6. 오존 CT 값(C는 농도, T는 시간)은 오존 발생기 및 소독 시스템의 주요 설계 변수 중 하나입니다. 예를 들어, 오존 발생기의 오존 농도가 0.4mg/L이고 접촉 시간이 4분인 경우, CT 값은 1.6입니다.

7. 오존 산화는 미세 응집 능력을 가지고 있습니다. 오존이 유효 CT 값에 완전히 접촉하면 스크리닝 공정의 파이프라인 시스템으로 유입됩니다. 미세 응집 능력은 매우 효과적이며, 소량의 효소 정화제만 필요합니다. 수심을 70m 이상으로 유지하는 것이 용이합니다.

8. 오존 시스템은 광천이나 온천에는 사용할 수 없습니다. 광천이나 온천에는 철 이온, 망간 이온, 그리고 유기물이 다량 함유되어 있기 때문입니다. 이러한 특성을 가진 물에 오존을 첨가하면 주로 중화 및 산화 작용에 사용되며, 이후 수영장의 철과 망간이 변색됩니다. 고온 또한 이러한 수영장 물의 특징 중 하나이며, 오존 시스템에 적합하지 않은 또 다른 주요 요인입니다. 실제로 오존은 섭씨 38도 이상의 수영장 물에 존재하며 30초 이상 존재하기 어렵습니다. 따라서 이렇게 짧은 접촉 시간으로 오존의 ​​유효 CT 값에 도달하는 것은 거의 불가능합니다.