KR100271329B1 - 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체회수장치 - Google Patents

폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체회수장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리에 있어서 자성 플럭 슬러리로부터 자성 미분체를 회수하는 장치에 관한 것으로써, 매체입자가 유입되어 있는 매체 유동층 하부로 고압, 건조열풍을 공급하여 자성 플럭을 매체입자와 함께 건조 및 마모시켜 자성 미분체와 부유 고형물을 분리하고, 고압, 건조열풍에 의해 비산되는 자성 미분체를 마그네트로 회수하여 재 사용함으로서 운영비의 대폭적인 절감에 기여할 수 있도록 하는 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 자성 미분체를 사용한 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치에 있어서, 자성 미분체와 부유 고형물이 결합된 자성 플럭 슬러리의 저장과 공급을 위한 슬러리탱크와, 상.하부가 콘 형태로 형성되고 내부 하측 소정 부분에 다공분산판이 설치되며, 내부에 소정 크기의 매체입자가 유입되어 있는 매체 유동층과, 상기 슬러리탱크에 저장된 자성 플럭 슬러리를 매체 유동층내부에 일정량을 노즐로 분사 공급하는 슬러리 공급펌프와, 상기 매체 유동층 하부에 고온.건조된 열풍을 공급하여 매체 유동층 내부에 유입된 매체입자 및 자성 플럭 슬러리를 유동시켜 건조, 마모, 비산되도록 하는 열풍공급장치와, 상기 매체 유동층 상부에 설치되고 상.하부가 콘 형태로 형성되며, 외주연에 마그네트가 설치되어 열풍과 함께 비산 배출되는 자성 미분체를 포집하는 자력선별기와, 상기 자력선별기의 상측에 설치되어 자력선별기를 통과하는 열풍과 이에 포함된 건조된 부유 고형물을 분리시키는 사이클론과, 상기 자력선별기의 하측에 설치되어 상기 마그네트에 포집된 자성 미분체를 저장하는 자성 미분체 회수탱크로 구성된 것에 특징이 있다.

Description

폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치
본 발명은 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리에 있어서 자성 플럭 슬러리로부터 자성 미분체를 회수하는 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 매체입자가 유입되어 있는 매체 유동층 하부로 고압, 건조열풍을 공급하여 자성 플럭을 매체입자와 함께 건조 및 마모시켜 자성 미분체와 부유 고형물을 분리하고, 고압, 건조열풍에 의해 비산되는 자성 미분체를 마그네트로 회수하여 재 사용함으로서 운영비의 대폭적인 절감에 기여할 수 있도록 하는 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 폐수내 부유 고형물과 자성 미분체 사이에는 판데르 발스(van der Waals) 힘과 같은 응집력이 작용하여 플럭(Floccule)을 형성시키게 됨에 착안하여 폐수 내에 자성 미분체를 혼합 교반시켜 부유 고형물이 흡착된 자성 플럭을 만들고, 상기 자성 플럭을 유체의 흐름 과정에서 중력이나 유체력 보다 강한 반경 방향의 자력으로 분리 배출하는 자성 유체분리 방식에 의해 폐수내 부유 고형물을 제거하는 방법으로는 본 출원인이 제안한 대한민국 공개특허공보 제97-74666호를 들 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 폐수내의 부유고형물(S)이 마그네타이트와 같은 자성미분체(MF)를 만나면 부유 고형물(S)이 자성 미분체(MF)에 흡착되어 자성 플럭(MS)을 형성하게 되며, 상기 자성 플럭(MS)이 자성유체분리탑(7)을 경유할 때 상기 자성 유체분리탑(7)의 외주연에 설치된 자석세트(8)에 흡착되어 연속분리시키고 분리 배출된 자성 플럭(MS)의 건조 또는 연소과정을 통해 부유 고형물(S)이 분리된 자성 미분체(MF)는 회수하여 폐수 정제에 재사용할 수 있도록 한 것이다.
또한, 도 2는 종래 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템 및 자성 미분체 회수장치의 구성도로서, 호퍼(1)에 담겨진 마그네타이트 성분의 자성 미분체(MF)와 폐수가 혼합탱크(4)에 유입되면 모터(2) 구동으로 회전되는 교반날개(5)에 의해 혼합되어져 폐수내의 부유 고형물(S)이 자성 미분체(MF)에 흡착되어 자성 플럭(MS)이 형성되며, 이러한 자성 플럭(MS)과 나머지 폐수가 서로 혼합된 자성 플럭 슬러리를 만들게 된다.
따라서 이와 같은 자성 플럭 슬러리는 펌프(6)에 의해 자성 유체분리탑(7)의 하측에서 상측으로 흐르게 되며, 상기 자성유체 분리탑(7)의 외주연에 설치된 자석셋트(8)에 의해 자성 플럭(MS)이 제거된 정제수만 상측으로 배출시킨다. 즉, 자성유체 분리탑(7)에서는 상향류 흐름으로 공급되는 자성 플럭 슬러리에 포함된 자성 플럭(MS)은 자성유체 분리탑(7) 외주연에 다단으로 다수개 정착된 자석셋트(8)에 의해 자성 플럭(MS)이 포집되게 되고, 나머지 정제된 정제수는 상측으로 배출되어 재사용 가능하게 된다.
한편, 자성유체 분리탑(7)의 자석세트(8)에 포집된 자성 플럭(MS)을 회수하기 위해서는 먼저 펌프(6)의 가동을 중단하거나 밸브(V1)를 차단하여 자성유체 분리탑(7)에 자성 플럭 슬러리의 유입을 중지시킨 상태에서 자석셋트(8)의 자성력을 오프시키게 되면 상기 자석셋트(8)에 흡착되어 있던 자성 플럭(MS)이 상기 자석셋트(8)로 부터 분리되어 중력에 의해 자성유체 분리탑(7)의 하측에 모이게 되며, 이와 같은 자성 플럭(MS)을 펌프(9)에 의해 자성 미분체 회수기(10)로 공급시키게 된다.
이때 상기 자성 미분체 회수기(10)는 펌프(9)로 물과 함께 공급된 자성 플럭(MS)을 소각로(11)에서 소각시키게 되나, 자성 미분체(MF)는 소각되지 않으므로 회수하여 재사용 하는 한편, 자성 플럭(MS)의 소각시 발생되는 수증기 및 연소가스내 부유 고형물(S)은 사이클론(12)에서 포집하여 부유 고형물(S)을 유기질 비료로 사용할 수 있게 하며, 상기 소각로(11)에는 펌프(13)를 통하여 연소공기를 공급하도록 되어 있다.
이와 같은 종래 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템에 있어 소각에 의해 자성 미분체를 회수하는 방법에 있어서는, 자성 플럭(MS)을 소각하는 경우 소각로의 온도는 약 800℃ 이상의 고온으로 상기 조건에서 강자성의 마그네타이트 계통의 자성 미분체는 쉽게 산화되어 상자성의 철, 즉 적철광(Fe2O3)이 되어 자성이 약해져 자성 미분체로서의 재사용이 불가능해지는 문제점이 있는 것이다.
도 3은 종래 다른 실시예의 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템 및 자성미분체 회수장치의 구성도로서, 자성 플럭(MS)이 자석셋트(8)를 통과하는 동안에 자성 플럭(MS)의 포집용량이 초과될 경우 상기 자성유체 분리탑(7)으로 유입되는 자성 플럭 슬러리의 공급을 일시 중단한 채 자석셋트(8)의 자성력을 오프(off)시키게 되면 흡착되어 있던 자성 플럭(MS)이 자석셋트(8)로 부터 분리되어 중력에 의해 자성유체 분리탑(7)의 하측에 모이게 된다.
이때 펌프(6)의 흐름 방향을 반대로 제어할 경우 자성 플럭(MS)은 포집탱크(14)로 배출되어 저장되며, 상기 포집탱크(14)에 배출된 자성 플럭(MS)이 일정량에 도달시 펌프(9)를 가동시켜 자성 플럭(MS)을 유동층식 자성 미분체의 회수기(15)로 공급함으로서 가스 또는 고온의 공기에 의해 건조 및 연소시켜 자성 플럭(MS)으로 부터 부유 고형물(S)을 분리함에 따라 자성 미분체(MF)만을 회수한 후 재 사용하게 되는 것이다.
즉, 유동층(16)에 자성 플럭(MS)이 유입되면 공급되는 가스 또는 고온의 공기에 의해 자성 플럭(MS)이 유동층(16)내를 낙하하면서 건조되고 자성 미분체(MF)에 부착되었던 부유 고형물(S)은 유동층 하부에서 연소되어 제거되는 것이다.
이와 같은 종래 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템에 있어 자성 미분체 회수방법은, 자성 플럭(MS)이 자석 셋트에 의해 흡착된 후 자성 유체분리탑(7)의 외부로 배출된 자성 플럭(MS)을 유동층(16)에서 가스 및 고온의 공기에 의해 건조 및 연소 과정을 통해 부유 고형물(S)이 분리된 자성 미분체(MF)를 회수하여 폐수의 자성 유체분리에 재사용 함으로써 운전 비용을 줄이고 있다.
그러나 상기 유동층식 자성 미분체 회수기(15)내에서 가스 및 고온의 공기에 의해 혼합 유동되는 자성 플럭(MS)은 수분 함유량이 높고 입경이 적은 관계로 부유 고형물(S)과 자성 미분체(MF) 사이에는 액체의 가교에 의한 상호 응집성이 높아 쉽게 응집체를 형성하게 되며, 이 때문에 유동 정지를 일으켜 연속 건조가 어려워질 뿐만아니라 건조된 자성 미분체와 부유 고형물이 층내에 분산 혼합되어 있어 자성 미분체 만의 안정적 회수가 불가능해지는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 매체 유동층 내부에 소정크기의 매체입자를 유입시키고, 매체 유동층 하부에 고압, 건조열풍을 공급하여 매체입자가 유동되게 하되, 매체 유동층 내부에 자성 플럭 슬러리가 유입될 경우 공급되는 고압, 건조열풍과 유동되는 매체입자에 의해 자성 플럭 슬러리가 건조 및 마모되어 자성 미분체와 부유 고형물이 분리되도록 하고, 고압, 건조열풍에 의해 비산되는 자성 미분체를 마그네트로 회수하여 재 사용하는 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치를 제공함으로써 폐수내 부유 고형물을 자성 유체분리 방식으로 제거하는 시스템에 있어 가장 중요하며 고가인 자성 미분체를 회수하여 재 사용토록 함으로서 운영비의 대폭적인 절감에 기여할 수 있도록 하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 자성 미분체를 사용한 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치에 있어서, 자성 미분체와 부유 고형물이 결합된 자성 플럭 슬러리의 저장과 공급을 위한 슬러리탱크와, 상.하부가 콘 형태로 형성되고 내부 하측 소정 부분에 다공분산판이 설치되며, 내부에 소정 크기의 매체입자가 유입되어 있는 매체 유동층과, 상기 슬러리탱크에 저장된 자성 플럭 슬러리를 매체 유동층내부에 일정량을 노즐로 분사 공급하는 슬러리 공급펌프와, 상기 매체 유동층 하부에 고온.건조된 열풍을 공급하여 매체 유동층 내부에 유입된 매체입자 및 자성 플럭 슬러리를 유동시켜 건조, 마모, 비산되도록 하는 열풍공급장치와, 상기 매체 유동층 상부에 설치되고 상.하부가 콘 형태로 형성되며, 외주연에 마그네트가 설치되어 열풍과 함께 비산 배출되는 자성 미분체를 포집하는 자력선별기와, 상기 자력선별기의 상측에 설치되어 자력선별기를 통과하는 열풍과 이에 포함된 건조된 부유 고형물을 분리시키는 사이클론과, 상기 자력선별기의 하측에 설치되어 상기 마그네트에 포집된 자성 미분체를 저장하는 자성 미분체 회수탱크로 구성된 것에 특징이 있다.
도 1은 폐수내 부유 고형물의 자성 플럭 형성과 자성분리의 개념도.
도 2는 종래 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템 및 자성
미분체 회수장치의 구성도.
도 3은 종래 다른 실시예의 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리
시스템 및 자성 미분체 회수장치의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템
의 자성 미분체 회수 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템
의 자성 미분체 회수장치의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 자성 미분체 회수장치에 의해 회수된 자성 미
분체의 자력 회복도 및 상대습도에 대한 온도의 영향도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
21 : 슬러리탱크 22 : 슬러리 공급펌프
23 : 노즐 24 : 매체 유동층
25 : 다공분산판 26 : 매체입자
27 : 마그네트 28 : 자력선별기
29 : 사이클론 30 : 밸브
31 : 회수탱크 50 : 열풍공급장치
51 : 공기압축기 52 : 오일필터
53 : 제습탑 54 : 유량계
55 : 압력계 56 : 예열기
S : 부유고형물 MF : 자성미분체
MS : 자성플럭
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리에서 발생되는 자성 플럭(MS)으로 부터 자성 미분체(MF)를 고효율과 안정적으로 회수할 수 있는 매체 유동층의 건조·비산로 및 자력 분리시스템에서는, 수분 함량이 높고 미립인 자성 미분체(MF)와 부유 고형물(S)의 자성 플럭슬러리를 연속적으로 건조·비산하는데 매체 유동층이 매우 적합하며, 그리고 상기 매체 유동층에서 건조되어 가스에 의해 비산되는 자성 미분체(MF)와 비자성의 부유 고형물(S)은 자력 선별기에서 연속적이며, 효율적으로 자력 선별될 수 있다.
즉, 도 4는 본 발명에 따른 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템에 있어 매체 유동층(24)에서 자성 플럭 슬러리로부터 자성 미분체를 건조·비산하는 개념을 나타낸 것으로, 200μm 이상의 매체입자(26)가 장입된 매체 유동층(24) 내부에 수십μm 정도의 자성 플럭(MS)을 소정량 투입하는 상태에서 매체 유동층(24) 하부에 설치된 열풍공급장치(50)을 통해 고온의 열풍을 연속적으로 공급하면 상기 열풍에 의해 매체 유동층(24)의 내부에서 유동되는 매체입자(26)의 주위에 부착 유동되어 자성 플럭(MS)이 충분한 체류시간을 갖게 되면서 자성 미분체(MF)와 부유 고형물(S)내 상대습도는 10% 이하의 낮은 습도로 건조시키게 된다.
따라서 상기 열풍공급장치(50)를 통해 고온의 열풍이 매체 유동층(24) 하부에 연속적으로 공급되면 매체입자(26)들의 격렬한 유동과 충돌에 의해 마모되어 부유 고형물(S)과 자성 미분체(MF)가 서로 분리된 후 공급되는 열풍에 포함되어 비산 배출되고, 상기 건조되어 비산 배출되는 자성 미분체(MF)는 자력선별기(28)에 의해 분리 회수되어 재 사용할 수 있으며, 상기 건조되어 비산 배출되는 부유 고형물(S)은 사이클론으로 포집 분리되도록 한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템에 있어 자성 미분체 회수장치를 나타낸 구성도로서, 자성 미분체(MF)와 부유 고형물(S)이 결합된 자성 플럭(MS)의 저장과 공급을 위한 슬러리탱크(21)의 일측에는 저장된 자성 플럭(MS)을 매체 유동층(24) 내부에 일정량을 노즐(23)로 분사 공급하는 슬러리 공급펌프(22)가 설치된다.
그리고 상.하부가 콘(cone) 형태로 형성되고 내부 하측 소정 부분에 다공분산판(25)이 설치되며, 내부에 소정 크기의 매체입자(26)가 유입되어 있는 매체 유동층(24)의 하부에는 고온.건조된 열풍을 공급하여 매체 유동층(24) 내부에 유입된 자성 플럭(MS)을 매체입자(26)와 함께 유동시켜 건조, 마모, 비산되도록 하는 열풍공급장치(50)가 설치됨과 동시에 상기 매체 유동층(24)의 상부에는 상.하부가 콘(cone) 형태로 형성되며, 외주연에 마그네트(27)가 설치되어 열풍과 함께 비산 배출되는 자성 미분체(MF)를 포집하는 자력선별기(28)가 설치된다.
또한, 상기 자력선별기(28)의 상측에는 자력선별기(28)를 통과하는 열풍과 이에 포함된 건조된 부유 고형물(S)을 분리시키는 사이클론(29)이 설치되며, 상기 자력선별기(28)의 하측에는 상기 마그네트(27)에 포집된 자성 미분체(MF)를 저장하는 회수탱크(31)가 각각 설치되어 있다.
여기서 매체 유동층(24)에 유입되는 매체입자(26)로서는 평균 입경이 약 200~650μm, 밀도가 약 2,500~4,300kg/m3인 내열.충격성 입자를 사용하였으며, 매체 유동층(24) 하측에 설치되는 다공분산판(25)은 0.5~1mm의 통공이 수백개가 일정 간격으로 배열되어 열풍공급장치(50)로 부터 분출되는 건조열풍을 매체유동층(24) 내부에 원활히 공급토록되어 있고, 매체 유동층(24) 내부에 공급되는 열풍공급장치(50)의 열풍온도는 150∼400oC 범위내에 유지되도록 한다.
또한, 상기 열풍공급장치(50)는 상기 매체 유동층(24)에 유동 및 건조용 가스인 공기를 공급하는 공기압축기(51)가 구비되며, 상기 공기압축기(51)의 출구에는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 오일필터(52)가 설치된다.
그리고 상기 오일필터(52)의 타측에는 압축된 공기에 포함된 습기를 제거하여 건조된 공기를 공급하는 제습탑(53)이 설치되며, 상기 제습탑(53)의 타측에는 유량계(54) 및 압력계(55)를 경유하여 건조된 공기의 온도를 300~400℃ 까지 상승시키는 예열기(56)가 설치되어 구성된다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치의 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 열풍공급장치(50)의 공기압축기(51)로 부터 고압의 공기가 유출되며, 이 고압공기는 오일필터(52)를 통해 불순불이 제거된 후 제습탑(53)에 공급됨으로써 고압의 공기에 포함되어 있는 습기를 제거하여 건조한 공기로 만든 다음 유량계(54)에 의해 유량이 조절되고, 압력계(55) 조절에 의한 압력조정을 거쳐 예열기(56)에 유입되어 건조된 고압의 공기를 150∼400℃ 온도 범위까지 상승시켜 매체 유동층(24)의 하측을 통해 고압, 건조 열풍으로 공급한다.
따라서, 상기 열풍공급장치(50)로 부터 방출되는 고압, 건조 열풍이 매체 유동층(24)의 하측에 유입되면 상기 열풍은 0.5~1mm의 통공이 수백개가 일정 간격으로 배열되어 있는 다공분산판(25)을 통해 매체 유동층(24)의 내부에 유입됨으로서 이 열풍의 압력에 의해 내부에 장입되어 있고 평균입경이 약 200~650μm, 밀도가 약 2,500~4,300kg/m3인 내열.충격성 입자인 매체입자(26)가 유동됨과 동시에 매체 유동층(24) 내부 및 매체입자(26)의 온도가 150∼400℃ 온도 범위까지 급격히 상승하게 된다.
이러한 상태에서 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템을 통해 자성 미분체(MF)에 부유 고형물(S)이 결합된 자성 플럭(MS)이 형성되어 슬러리탱크(21)에 연속적으로 저장되며, 상기 슬러리탱크(21)에 저장된 자성 플럭(MS)을 슬러리 공급펌프(22)로써 일정량을 매체 유동층(24) 내부에 공급하되, 노즐(23)을 통해 분사되는 상태로 유입시킨다.
한편, 매체 유동층(24)과 매체입자(26)가 열풍공급장치(56)에서 공급되는 고압, 건조열풍에 의해 온도가 150∼400oC로 상승되고 매체입자(26)가 유동하는 상태에서 노즐(23)을 통해 자성 플럭(MS)이 매체 유동층(24)에 유입되면 자성 플럭(MS)이 매체입자(26)에 부착됨으로 인해 비중이 증가되어 다공분산판(25)이 있는 하측으로 하강되며, 이러한 상태에서도 매체 유동층(24)의 하측으로 공급되는 고압열풍에 의해 급속히 건조가 이루어진다.
이때 자성 플럭(MS)이 10% 이하의 낮은 습도로 충분히 건조되면 열풍공급장치(50)로 부터 공급되는 고압, 건조열풍에 의해 자성 플럭(MS)과 매체입자(26)가 매체 유동층(24)내를 유동하게 되며, 이러한 유동과정에서 서로 부딛혀 그 충격에 의해 자성 미분체(MF)와 부유고형물(S)이 서로 분리되며 열풍공급장치(50)에서 계속적으로 공급되는 고압, 건조열풍에 의해 상기 분리된 자성 미분체(MF)와 부유고형물(S)은 매체 유동층(24) 상부로 비산하게 된다.
따라서 매체 유동층(24) 상부로 비산하는 자성 미분체(MF)와 부유고형물(S)은 외주연에 마그네트(27)가 설치된 자력선별기(28)를 통과하게 되며, 이때 자성체인 자성 미분체(MF)는 상기 2,800~3,200Gauss인 강 마그네트(27)의 흡인력에 의해 자력선이 미치는 자력선별기(28)의 내벽에 흡착되며, 비자성체인 건조된 부유고형물(S)은 사이클론(29)으로 유입되어 열풍과 부유고형물(S)을 분리하게 된다.
또한, 마그네트(27)의 흡인력에 의해 자력선별기(28) 내벽에 흡착된 자성 미분체(MF)를 회수하여 재사용하기 위해서는 상기 마그네트(27)의 성질을 제거하게 되면 자성 미분체(MF)가 자력선별기(28)의 내벽으로 부터 분리되어 자력선별기(28)의 하측으로 모이게 됨으로써 밸브(30)를 개방하여 회수탱크(31)에서 회수하게 되는 것이다.
이와 같이 자력 선별되어 회수된 자성 미분체(MF)의 자력 회복도와 보자력 및 상대습도를 측정하여 보면 다음과 같다.
즉, 아래의 표 1은 20분 간격으로 채취된 자성 미분체(MF)의 상대습도, 그리고 사용전 자성 미분체(MF)의 보자력 180Gauss을 기준한 자력회복도를 나타낸 것으로, 상기 자성 미분체 회수시스템의 총 조업시간은 100분이다.
조업시작 후 20 분 간격으로 채취된 자성 미분체의 물성표.
측정경과시간측정항목 20분 40분 60분 80분 100분
상대습도(%) 7.2 7.0 7.4 7.4 6.7
보자력(Gauss) 173 178 170 170 177
자력회복도(%) 96.1 98.9 98.3 94.4 98.3
이 결과 평균 상대습도는 7.0%, 그리고 자력회복도는 평균 97.2%를 보여 자성 미분체(MF)로서의 재 사용에 충분한 물성으로 나타났다.
도 6은 상기 실시예에서 사용된 매체 유동층(24)내 열풍온도를 100 ∼700℃의 범위내에서 변화시켜 가면서 각 조건에서 30 분동안 채취 회수된 자성 미분체(MF)의 평균 자력회복도 및 상대습도에 대한 매체 유동층(24)내 조업온도의 영향을 알아본 결과로, 400℃ 이상에서는 자력회복도가 감소되기 시작하고, 또한 150℃ 이하에서는 상대습도가 15% 이상으로 급격히 높아져 유동상태가 악화되는 것으로 보아 적정 조업온도는 150∼400℃의 범위가 가장 적절한 것이다.
한편, 본 발명에 따른 자성 플럭 슬러리로 부터 자성 미분체(MF)를 회수장치에 있어서, 자성 플럭 슬러리의 공급속도, 열풍의 매체 유동층(24)내 공탑 가스유속, 열풍의 온도, 매체입자(26)의 종류와 입경, 매체 유동층(24)의 직경과 층 높이에 따라서 자성 플럭(MS)의 건조속도 및 건조된 자성 미분체(MF)와 부유 고형물(S)의 상대습도, 그리고 자성 미분체(MF)의 자력 회복도 등을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 자성 미분체는 주로 사용되는 고가의 마그네타이트는 물론, 본 발명과 동일자로 제출되는 제철계 자성 미분체를 사용할 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 매체 유동층 내부에 소정크기의 매체입자를 유입시키고, 매체 유동층 하부에 고압, 건조열풍을 공급하여 매체입자가 유동되게 하되, 매체 유동층 내부에 자성 플럭(MS)이 유입될 경우 공급되는 고압, 건조열풍과 유동되는 매체입자에 의해 자성 플럭이 건조 및 마모되어 자성 미분체(MF)와 부유 고형물(S)이 분리되도록 하고, 고압, 건조열풍에 의해 비산되는 자성 미분체(MF)를 마그네트로 회수하여 재 사용하는 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치를 제공함으로써 폐수내 부유 고형물을 자성 유체분리 방식으로 제거하는 시스템에 있어 가장 중요하며 고가인 자성 미분체를 회수하여 재 사용토록 함으로써 운영비의 대폭적인 절감에 기여할 수 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 자성 미분체(MF)를 사용한 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치에 있어서,
    자성 미분체(MF)와 부유 고형물(S)이 결합된 자성 플럭(MS)의 저장과 공급을 위한 슬러리탱크(21)와,
    상.하부가 콘(cone) 형태로 형성되고 내부 하측 소정 부분에 다공분산판(25)이 설치되며, 내부에 소정 크기의 매체입자(26)가 유입되어 있는 매체 유동층(24)과,
    상기 슬러리탱크(21)에 저장된 자성 플럭(MS)을 매체 유동층(24)내부에 일정량을 노즐(23)로 분사 공급하는 슬러리 공급펌프(22)와,
    상기 매체 유동층(24) 하부에 고온.건조된 열풍을 공급하여 매체 유동층(24) 내부에 유입된 매체입자(26) 및 자성 플럭(MS)를 유동시켜 건조, 마모, 비산되도록 하는 열풍공급장치(50)와,
    상기 매체 유동층(24) 상부에 설치되고 상.하부가 콘(cone) 형태로 형성되며, 외주연에 마그네트(27)가 설치되어 열풍과 함께 비산 배출되는 자성 미분체(MF)를 포집하는 자력선별기(28)와,
    상기 자력선별기(28)의 상측에 설치되어 자력선별기(28)를 통과하는 열풍과 이에 포함된 건조된 부유 고형물(S)을 분리시키는 사이클론(29)과,
    상기 자력선별기(28)의 하측에 설치되어 상기 마그네트(27)에 포집된 자성 미분체(MF)를 저장하는 회수탱크(31)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치.
  2. 제 1 항에 있어서 상기 열풍공급장치(50)는,
    상기 매체 유동층(24)에 유동 건조용 가스인 공기를 공급하는 공기압축기(51)와,
    상기 공기압축기(52)로 부터 공급되는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 오일필터(52)와,
    상기 오일필터(52)를 경유한 압축된 공기에 포함된 습기를 제거하여 건조된 공기를 공급하는 제습탑(53)과,
    상기 제습탑(53)의 타측에 설치되어 공기의 배출량을 조절하는 유량계(54)와,
    상기 유량계(54)의 타측에 설치되어 배출되는 공기의 압력을 조절하는 압력계(55)와,
    상기 압력계(55)를 경유하여 건조된 공기의 온도를 300~400℃ 까지 상승시키는 예열기(46)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서 상기 매체입자(26)는,
    평균 입경이 약 200~650μm, 밀도가 약 2,500~4,300kg/m3인 내열.충격성 입자를 사용한 것을 특징으로 하는 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 매체 유동층(24)의 내부 조업온도는, 150∼400℃의 범위내임을 특징으로 하는 폐수내 부유 고형물의 자성 유체분리 시스템의 자성 미분체 회수장치.
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