KR100323203B1 - 폐수내의부유물질처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡착제가 코팅된 필터에 의해 폐수내의 부유물질를 흡착 탈수하여 제거하는 폐수내의 부유물질 처리장치에 관한 것으로, 회전하는 드럼의 외주면에 응집된 부유물질을 흡착하여 부유물질로부터 수분을 제거한 상태에서 처리할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본체를 이루는 프레임(1)상에 회전축역할을 하는 배수관(8)을 구동수단의 구동에 따라 회전 가능하게 설치하고 상기 배수관의 외주면에는 둘레면에 필터(14)가 감싸여진 원통형의 드럼(2)을 설치함과 동시에 드럼의 외주면에 근접된 위치에는 필터의 표면으로 흡착제를 분사하는 흡착제 분사수단을 설치하며 상기 드럼의 축방향을 따라서는 선단부가 필터의 외주면에 접속되게 스크러버(22)를 설치하고 상기 배수관과 드럼의 내부사이에는 정화된 처리수를 상측으로 퍼올리는 버킷(9)과 일체로 형성된 복수개의 배수통로(10)를 연통되게 설치함과 함께 상기 드럼의 하측으로는 처리할 폐수에 드럼의 일부가 잠길 정도로 처리조(7)를 설치하고 상기 배수관과 연결된 배수라인상에는 진공압력을 발생하는 수봉펌프(13)를 설치하여서 된 것이다.

Description

폐수내의 부유물질 처리장치

본 발명은 폐수 처리장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 흡착제가 코팅된 필터에 의해 폐수내의 부유물질를 흡착 탈수하여 제거하는 폐수내의 부유물질 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 화학공장에서 발생된 폐수, 타르성분이 포함된 폐수, BOD/COD가 높은 고농도의 폐수는 오염물질의 종류에 따라 화학적으로 응집 반응시켜 부상(浮上)이 용이한 물질은 가압부상으로 처리하고, 침전되는 물질은 침전 후 걸러내 농축조로 보낸 다음 탈수기를 이용하여 탈수 처리하게 된다.

그러나 이러한 방법을 이용하여 오염물질을 응집시켜 처리하기 위해서는 폐수내에 별도의 응집제 및 약품을 투입하여야 되므로 발생되는 슬러지(Sludge)의 양이 많아지게 되는 문제점이 있었다.

따라서 최근에는 전기 분해조에서 폐수내의 오염물질을 전기적으로 응집 반응시킨 다음 응집된 부유물질을 침전조에서 침전시킨 후 처리하고 있는 실정이다.

그러나 이러한 방법은 별도의 응집제 및 약품을 투입하지 않고도 부유물질을 응집시키게 되는 잇점을 갖지만, 응집된 부유물질을 침전조에서 일정 시간동안 침전시켜 처리하게 되므로 부유물질의 처리에 많은 시간이 소요되어 많은 양의 폐수를 짧은 시간에 처리하기 위해서는 엄청나게 큰 설비가 필요하게 된다.

또한, 처리된 슬러지(부유물질)내에는 많은 양의 수분을 포함하고 있어 탈수기를 이용하여 별도의 탈수공정을 거쳐야 되는 불편함이 있었음은 물론 탈수기를 이용하여 탈수를 하더라도 슬러지내의 함수율이 85% 정도로 높아 재처리에 많은 추가비용이 소요되는 문제점도 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 회전하는 드럼의 외주면에 응집된 부유물질을 흡착하여 부유물질로부터 수분을 제거한 상태에서 처리할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 본체를 이루는 프레임상에 회전축역할을 하는 배수관을 구동수단의 구동에 따라 회전 가능하게 설치하고 상기 배수관의 외주면에는 둘레면에 필터가 감싸여진 원통형의 드럼을 설치함과 동시에 드럼의 외주면에 근접된 위치에는 필터의 표면으로 흡착제를 분사하는 흡착제 분사수단을 설치하며 상기 드럼의 축방향을 따라서는 선단부가 필터의 외주면에 접속되게 스크러버를 설치하고 상기 배수관과 드럼의 내부사이에는 정화된 처리수를 상측으로 퍼올리는 버킷과 일체로 형성된 복수개의 배수통로를 연통되게 설치함과 함께 상기 드럼의 하측으로는 처리할 폐수에 드럼의 일부가 잠길 정도로 처리조를 설치하고 상기 배수관과 연결된 배수라인상에는 진공압력을 발생하는 수봉펌프를 설치함을 특징으로 하는 폐수내의 부유물질 처리장치가 제공된다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 구성도

도 2는 도 1에서 프레임에 회전 가능하게 설치되는 드럼의 구성도

도 3은 도 2의 A - A선 단면도

도 4는 도 3의 "B"부 상세도

도 5는 드럼내의 버킷을 나타낸 사시도

도 6은 도 5의 "C"부 확대 사시도

도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임 2 : 드럼

7 : 처리조 8 : 배수관

9 : 버킷 13 : 수봉펌프

14 : 필터 22 : 스크러버

26 : 수위조절수단 27 : 바이패스관

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 1 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 구성도이고 도 2는 도 1에서 프레임에 회전 가능하게 설치되는 드럼의 구성도이며 도 3은 도 2의 A - A선 단면도로서, 본 발명은 본체를 이루는 프레임(1)에 보강용 철망에 의해 형성된 원통형의 드럼(2)이 회전 가능하게 설치되어 구동수단에 의해 회전하도록 되어 있다.

상기 구동수단은 동력을 발생시키는 모터(3) 및 모터축과 드럼의 회전축에 각각 고정된 스프라켓(4a)(4b)과, 상기 스프라켓사이에 걸려 모터(3)의 동력을 드럼(2)측으로 전달하는 체인(5)으로 구성되어 있다.

상기 구동수단에 의해 회전하는 드럼(2)의 직하방에는 전기 분해조(6)에서 전기 분해되어 부유물질이 응집된 상태의 폐수(37)가 담겨지는 처리조(7)가 설치되어 있는데, 상기 처리조내에 공급되는 폐수의 양은 드럼(2)의 일부가 폐수내에 잠겨지는 정도이다.

그리고 상기 드럼(2)의 내부에는 도 3에 나타낸 바와 같이 회전축역할을 하는 배구관(8)이 설치되어 있고 상기 드럼의 내부에는 정화된 처리수를 상측으로 퍼올리는 버킷(9)이 등간격으로 기다랗게 설치되어 있으며 상기 배수관(8)과 버킷(9)의 사이에는 버킷(9)으로 퍼올린 처리수(37a)가 배수관(8)측으로 빠져나가도록 하는 배수통로(10)가 연결되어 있다.

이 때, 상기 배수통로(10)는 도 4에 나타낸 바와 같이 배수관(8)의 내부로 유입된 처리수가 다른 배수통로를 통해 처리조(7)측으로 빠져나가지 않도록 배수관(8)의 내부까지 연장되어 있다.

상기 버킷(9)은 도 5에 나타낸 바와 같이 드럼(2)의 회전방향으로 상부가 개방되어 있고 저면은 폐쇄되어 있어 드럼의 회전시 드럼내에 위치된 처리수(37a)를 상측으로 퍼올렸다가 버킷(9)이 배수관(8)의 수평 중심부보다 높게 위치되면 버킷내의 처리수가 배수통로(10)를 통해 배수관(8)으로 빠져나가게 된다.

또한, 상기 배수통로(10)는 도 2에 나타낸 바와 같이 배수관(8)으로처리수(37a)가 원활히 유입되도록 배수관(8)상에 지그재그로 위치되게 배열되어 있다.

상기 드럼(2)의 회전축역할을 하는 배수관(8)은 로타리 조인트(11)와 연결되어 있어 드럼(2)이 회전하더라도 배수관내의 처리수를 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

상기 처리수(37a)가 배출되는 배수라인(12)상에 진공압력을 발생시켜 부유물질로부터 수분을 제거하는 수봉펌프(13)가 설치되어 있고 드럼(2)의 외주면에는 부유물질이 흡착되는 필터(14)가 감싸여져 있으며, 상기 드럼의 외주면에 근접된 위치에는 필터(14)의 표면으로 흡착제(36)를 분사하여 코팅되도록 하는 흡착제 분사 수단이 설치되어 있다.

상기 흡착제 분사수단은 흡착제(36)가 담겨지는 저장통(15)과, 상기 드럼(2)에 근접되게 설치되어 흡착제를 필터(14)의 표면으로 분사하는 노즐(16)과, 상기 저장통과 노즐사이에 연결된 공급관(17)과, 상기 공급관상에 설치되어 저장통내의 흡착제(36)를 펌핑하는 펌프(18)와, 상기 공급관상에 설치되어 흡착제의 공급을 조절하는 밸브(19)로 구성되어 있다.

상기 저장통(15)내의 흡착제는 모터(20)의 구동에 따라 회전하는 임펠러(21)에 의해 저어 일정한 농도를 유지하도록 하여야 된다.

상기 저장통(15)내에 저장된 흡착제로는 규조토, 퍼얼라이트, 소석회, 특수여재 등이 사용된다.

또한, 상기 드럼(2)이 회전하는 방향을 향해 축방향을 따라 스크러버(22)가기다랗게 설치되어 그 선단부가 필터(14)의 외주면에 접속되어 있는데, 상기 스크러버는 경사진 상태를 유지하게 된다.

이는, 스크러버(22)에 의해 필터(14)로부터 제거된 슬러지(23)가 스크러버를 따라 하부로 용이하게 배출되도록 하기 위함이다.

상기 스크러버(22)의 하단부에 배출호퍼(24)가 설치되어 있고 상기 배출호퍼의 직하방에는 슬러지가 담기는 적재함(25)이 설치되어 있다.

한편, 처리조(7)내에는 항상 일정량의 폐수(37)가 담겨지도록 함과 동시에 처리조에서 폐수가 넘치지 않도록 처리조(7)에 수위조절수단(26)이 바이패스관(27)으로 연결되어 있고 수위조절수단의 배출관(28)은 집수조(29)에 연결되어 있다.

상기 수봉펌프(13)가 설치된 배수라인(12)상에 처리수의 배출을 제어하는 제 1, 2 밸브(30)(31)가 설치되어 있고, 상기 제 1, 2 밸브사이에는 오염된 필터(14) 측으로 외부의 공기 공급을 제어하는 제 3, 4 밸브(32)(33)가 설치되어 있다.

상기 제 1, 2 밸브(30)(31)와 제 3, 4 밸브(32)(33)는 수봉펌프(13)에 작용되는 압력을 콘트롤부(34)가 감지함에 따라 동시에 열리거나, 닫히는 것으로, 어느 일측의 밸브가 열리면 다른 일측의 밸브는 닫히는 동작을 하여 배수라인(12)을 통해 처리수(37a)를 외부로 배출하거나, 외부의 공기를 필터(14)의 내부에서 외부로 분사하여 미세 구멍을 막고 있던 슬러지를 제거하게 된다.

그리고 외부의 공기를 필터(14)측으로 분사하더라도 미세 구멍내의 슬러지가 완전히 제거되지 않을 경우를 감안하여 필터(14)측으로 세정수를 분사하기 위한 세정수 분사노즐(35)이 설치되어 있다.

상기 세정수 분사노즐(35)은 흡착제(36)를 분사하는 노즐(16)보다 상측에 위치되어 있어야 된다.

이는, 필터(14)의 표면에 흡착제(36)를 코팅한 상태에서 세정수를 분사하면 코팅된 흡착제가 제거되어 필터(14)가 폐수내에 잠기더라도 부유물질이 필터(14)에 잘 흡착되지 않기 때문이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전기분해조(6)에 의해 폐수내의 부유물질이 응집된 상태로 처리조(7)내에 공급되는 상태에서 여과기에 전원을 인가하면 구동수단인 모터(3)가 구동하게 되므로 체인(5)을 통해 드럼(2)측으로 동력이 전달되고, 이에 따라 배수관(8)을 회전축으로 하여 드럼이 반 시계방향으로 회전하게 된다.

상기한 바와 같이 드럼(2)이 회전할 때, 흡착제 분사수단의 펌프(18)가 구동하게 되므로 저장통(15)내의 흡착제(36)가 노즐(16)을 통해 필터(14)측으로 분사되므로 필터가 폐수(37)내에 잠기기 전에 필터의 표면에 흡착제가 골고루 코팅된다.

이러한 상태에서 드럼(2)이 계속해서 회전하여 흡착제(36)가 코팅된 부위가 처리조(7)내의 폐수에 잠기면 흡착제가 코팅된 필터(14)의 외주면에 폐수내에 섞여있던 부유물질이 흡착되는데, 이 때 부유물질이 걸러진 처리수(37a)는 필터의 내부로 스며들어 도 1과 같이 드럼(2)의 내부에 위치하게 된다.

상기한 바와 같이 처리수(37a)가 드럼(2)의 내부에 위치된 상태에서 드럼(2)이 계속해서 회전하면 드럼의 내부에 축방향을 따라 기다랗게 설치된 버킷(9)내에 처리수(37a)가 담겨진 상태로 드럼과 함께 회전하게 되는데, 상기 버킷(9)이 도 3에 나타낸 바와 같이 X축(배수관의 수평중심축)으로부터 상측에 위치되게 기울어지면 버킷(9)내에 담겨져 있던 처리수(37a)가 중력에 의해 배수통로(10)를 통해 배수관(8)측으로 배출되므로 처리수(37a)는 배수라인(12)을 거쳐 외부로 배출된다.

이 때, 배수라인(12)상에 설치된 제 1, 2 밸브(30)(31)는 열리고, 제 3, 4 밸브(32)(33)는 닫힌 상태를 유지하고 있다.

흡착제(36)가 코팅된 부위가 폐수(37)내에 잠겨진 상태로 회전하는 동안에는 필터(14)의 외주면에 계속적으로 부유물질이 흡착된다.

상기 드럼(2)의 계속되는 회전으로 폐수(37)내의 부유물질이 필터(14)의 외주면에 흡착된 초기 상태에서는 부유물질내에 수분이 많이 함유되어 있지만, 흡착된 부유물질이 폐수로부터 빠져 나온 상태에서는 수봉펌프(13)의 구동으로 드럼(2) 내부에 진공압력이 작용되어 도 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이 부유물질로부터 수분을 탈수하게 되므로 부유물질의 함수율이 현저히 줄어들게 된다.

그 후, 필터(14)에 흡착된 부유물질, 즉 슬러지(23)가 필터(14)의 외주면에 접속되게 설치된 스크러버(22)측에 도달하면 스크러버에 의해 벗겨지게 되므로 배출호퍼(24)를 통해 적재함(25)내에 담겨지게 된다.

반복되는 드럼(2)의 회전으로 필터(14)에 의해 폐수내의 부유물질을 흡착하여 탈수한 다음 스크러버(22)에 의해 벗겨냄에 따라 필터의 미세한 구멍이 슬러지에 의해 막히면 수봉펌프(13)에 과압이 걸리게 된다.

상기 수봉펌프(13)에 과압이 걸리면 압력센서(도시는 생략함)가 이를 감지하여 콘트롤부(34)에 알리게 되므로 개방되었던 제 1, 2 밸브(30)(31)를 닫음과 동시에 제 3, 4 밸브(32)(33)를 개방시키게 된다.

상기 제 1, 2 밸브(30)(31)가 닫히면 배수라인(12)을 통해 배수되던 처리수(37a)의 배수가 중단됨과 동시에 개방된 제 3, 4 밸브(32)(33)를 통해 유입된 외브의 공기가 수봉펌프(13) - 제 4 밸브(33) - 배수라인(12)을 통해 드럼(2)의 내부로 공급되므로 필터(14)의 구멍을 막고 있던 슬러지(23)를 강하게 불어낸다.

일정 시간동안 슬러지를 불어내 수봉펌프(13)에 작용되던 과압이 해제되면 콘트롤부(34)의 제어에 의해 제 3, 4 밸브(32)(33)가 닫힘과 동시에 제 1, 2 밸브(30)(31)가 열리게 되므로 전술한 바와 같이 배수라인(12)을 통해 처리수를 배출시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 수봉펌프(13)의 진공압력으로 필터(14)를 털어 내는 작동을 빈번히 실시할 경우에는 자동으로 세정수 분사노즐(35)을 통해 세정수를 분사하여 필티(14)의 미세 구멍을 막고 있던 슬러지(23)를 제거하므로써 폐수의 처리 효율을 증대시킬 수 있게 된다.

만약, 상기한 바와 같은 동작시 전기 분해조(6)로부터 폐수가 처리조(7)내에 과잉 공급될 경우에는 과잉 공급된 폐수가 바이패스관(27)을 통해 수위조절수단(26)측으로 빠져나가게 되므로 처리조(7)에서 폐수(37)가 넘치는 현상을 미연에 방지하게 된다.

이와 같이 수위조절수단(26)측으로 빠져 나온 폐수는 배출관(28)을 통해 집수조(29)로 바이패스되므로 재처리가 가능해지게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 다음과 같은 여러 가지 효과를 얻게 된다.

첫째, 폐수내에 응집되어 있던 부유물질을 드럼(2)의 외주면에 감싸여지게 설치된 필터(14)가 반복적으로 흡착하여 제거하게 되므로 폐수내의 부유물질 제거 효율이 극대화된다.

둘째, 부유물질이 필터(14)에 흡착된 상태에서 공정간에 수봉펌프(13)에 의한 진공압력으로 수분을 탈취하므로 함수율을 최대 35%에서 최저 60%까지 향상시킬 수 있게 된다.

셋째, 필터(14)의 흡착력에 의해 부유물질을 제거하므로 BOD/COD는 물론 0.5 μ 정도의 미세 입자의 고형물까지도 제거할 수 있게 된다.

넷째, 탈수된 유기성 슬러지는 유기물 비료로 활용하거나 소각 매립이 가능해지게 된다.

다섯째, 부유물질의 연속 처리가 가능해지게 되므로 여과기를 적은 면적에 설치하고도 동일 시간동안 보다 많은 양의 폐수를 처리할 수 있게 된다.

여섯째, 부유물질의 처리시 수봉펌프(13)의 유로를 변경하여 필터(14)를 청소하게 되므로 필터의 사용수명을 극대화하게 된다.

Claims (5)

1. 본체를 이루는 프레임(1)상에 회전축역할을 하는 배수관(8)을 구동수단의 구동에 따라 회전 가능하게 설치하고 상기 배수관의 외주면에는 둘레면에 필터(14)가 감싸여진 원통형의 드럼(2)을 설치함과 동시에 드럼의 외주면에 근접된 위치에는 필터의 표면으로 흡착제를 분사하는 흡착제 분사수단을 설치하며 상기 드럼의 축방향을 따라서는 선단부가 필터의 외주면에 접속되게 스크러버(22)를 설치하고 상기 배수관과 드럼의 내부사이에는 정화된 처리수를 상측으로 퍼올리는 버킷(9)과 일체로 형성된 복수개의 배수통로(10)를 연통되게 설치함과 함께 상기 드럼의 하측으로는 처리할 폐수에 드럼의 일부가 잠길 정도로 처리조(7)를 설치하고 상기 배수관과 연결된 배수라인상에는 진공압력을 발생하는 수봉펌프(13)를 설치함을 특징으로 하는 폐수내의 부유물질 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡착제 분사수단으로 드럼(2)에 근접되게 저장통내의 흡착제를 필터(14)의 표면으로 분사하는 노즐(16)을 설치하고 상기 저장통(15)과 노즐(16)사이에는 공급관(17)을 연결하여 공급관상에 설치된 밸브(19)가 조절된 상태에서 저장통(15)내의 펌프(18)가 구동함에 따라 저장통(15)내의 흡착제가 노즐(16)을 통해 분사되도록 함을 특징으로 하는 폐수내의 부유물질 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스크러버(22)의 하단부에 배출호퍼(24)를 설치하고, 상기 배출호퍼의 직하방에는 슬러지(23)가 담기는 적재함(25)이 설치된 것을 특징으로 하는 폐수내의 부유물질 처리장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 처리조(7)에 수위조절수단(26)을 바이패스관(27)으로 연결하고 수위조절수단의 배출관(28)은 집수조(29)에 연결한 것을 특징으로 하는 폐수내의 부유물질 처리장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 수봉펌프(13)가 설치된 배수라인(12)상에 처리수의 배출을 제어하는 제 1, 2 밸브(30)(31)를 설치하고, 상기 제 1, 2 밸브사이에는 오염된 필터(14)측으로 외부의 공기공급을 제어하는 제 3, 4 밸브(32)(33)를 설치함을 특징으로 하는 폐수내의 부유물질 처리장치.