KR100486460B1 - 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템은 회수수가 유입 저장되며 상기 회수수의 현재상태가 감지되는 제1감지부가 구비된 저장조; 상기 저장조의 회수수와 안정제가 혼합된 반응수가 청수와 함께 유입 저장되고, 상기 반응수의 현재상태가 감지되는 제2감지부가 구비된 반응조; 상기 안정제가 저장되는 약품조; 상기 반응조의 반응수가 유입 저장되고, 상기 유입된 반응수의 현재상태가 감지되는 제3감지부가 구비된 방류조; 상기 회수수와 반응수의 설정조건을 입력받고 상기 회수수의 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 상기 회수수를 상기 반응조로 유입시키고, 상기 반응조의 반응수의 현재상태가 상기 설정조건과 상이할 시 상기 반응수를 상기 저장조로 재유입시키며 일치될 시 상기 방류조로 유입시키고, 상기 방류조의 반응수의 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 상기 방류조의 반응수를 외부로 유출시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법은 환경오염이 방지되고 원가가 절감되며 회수수 사용 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Description

회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법{THE SYSTEM ＆ METHOD TO STABILIZE AND RECYCLE WITHDRAWED WATER}

본 발명은 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법에 관한 것으로, 상세하게는 오폐수 중 레미콘에서 회수되는 시멘트 성분이 포함된 회수수를 정화 및 재사용하여 원가를 절감하고 회수수 사용 제품의 품질이 향상시키며 환경오염을 방지 할 수 있는 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법에 관한 것이다.

종래부터 제3세대 환경기술인 환경복원과 재생기술에 대한 관심이 증가되고 있으며, 환경오염에 대한 각종 규제가 강화되고 확대됨에 따라 각종 산업부산물에 대한 재처리기술의 연구와 그 활용이 요구되고 있다.

레미콘의 회수수는 상기 산업부산물 중의 하나로서, 강알칼리성의 환경 오염물질이다. 상기 회수수는 현재 KS 규격상 고형분 3％ 범위에서 재사용되도록 규정되어 있으나 표준화된 지침 또는 규정에 의한 농도관리 시스템이 전무하거나 미미하며, 통상적으로는 회수수에 단지 소정 비율로 청수를 혼합하여 재사용하고 있는 실정이다.

도4는 종래의 레미콘 슬러지수 처리장치를 나타내는 공정도로, 등록특허 1997-0004966호에 슬러지수 처리장치의 일례로 명시되어 있다. 도시된 바와 같이 종래의 레미콘 제조를 위한 레미콘 슬러지수 처리장치는 청수라인(1a)과 슬러지탱크(2a)로부터의 상승수를 공급받아 믹서로 보내는 물탱크(2b)와, 세척배수를 저장하여 팬으로 휘젖고 펌프에 의해 슬러지탱크(2a)로 슬러지수를 보내는 세척배수탱크(2c) 및 슬러지를 자연 침강시켜 2차 처리된 슬러지수를 세척배수탱크(2c)로 공급하는 회수수탱크(2d)로 구성된 공지의 슬러지수 처리장치에 있어서, 상기 세척배수탱크(2c)와 슬러지탱크(2a) 사이에 탁도감지기(3a)를 가지는 처리탱크(2e)를 설치하고 이 탁도감지기(3a)에 의해 감지된 탁도데이타를 표준치와 비교하여 처리탱크(2e)내로 청수를 공급제어하는 콘트롤러(3e)가 부설되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 처리탱크(2e)에는 청수자동밸브(3c)가 구비되는 청수라인(1b)과 청수라인(1b)을 통해 유입되는 청수의 유량을 감지하는 프로메타(3d)와, 처리탱크(2e)의 수위를 감지하여 콘트롤러(3e)에 데이타를 제공하는 레벨스위치(3b) 및 교반기(3f)가 구성되는 것을 특징으로 한다.

그러나 상기한 종래의 레미콘 슬러지수 처리장치는 공지의 슬러지수 처리장치에 농도와 탁도를 조절하는 탁도감지부가 형성되어 상기 슬러지수의 탁도와 농도가 조절되는 것을 특징으로 하고 있으나, 회수수가 상기 세척배수탱크에서 슬러지탱크로 1회 이송될 시 단순한 슬러리의 분리만이 수행되어 정화된 회수수의 화학적 신뢰도가 저하되는 문제점이 발생하였다. 또한 부분적으로 경화된 콘크리트가 재사용되는 문제점이 있었다.

도 5는 종래의 회수수 안정화 시스템을 나타내는 공정도로, 상기한 문제를 극복하기 위하여 최근에는 회수수에 안정제를 투입하여 회수수의 화학적 변화를 유도함으로써 최종적으로 재사용되는 회수수의 신뢰도를 향상시키는 것을 특징으로 한다.

즉 도시된 바와 같이 종래의 회수수 안정화 시스템은 스크린A와 스크린B를 통과한 레미콘의 회수수는 혼합조(5a)에 유입된 후 안정제가 투입되어 상호 혼합된다. 상기 혼합으로 생성된 반응수는 이후 저장조(5b)에 유입 저장되고, 모터(7) 등에 일부가 결합된 회전부재가 상기 반응수에 삽입되어 회전함으로써 교반된다. 또한 상기 저장조(5b)에는 상기 반응수의 농도가 측정되는 농도계(8)와 수위가 감지되는 수위계(6a)가 형성되어 상기 반응수가 소정의 유출조건을 만족시키면 배출펌프(9)가 작동되고 반응수가 유출된다. 이어서 상기 유출된 반응수는 방류조(5c)에 유입 저장되고, 상기 방류조(5c)에는 상기 반응수의 수위가 감지되는 수위계(6b)가 형성되어 설정 수위가 초과되면 외부로 유출됨으로써 공정이 종료된다.

그러나 상기한 종래의 회수수 안정화 시스템은 pH(산성도)의 측정과는 무관하게 단지 회수수를 청수와 소정 비율로 혼합하는 방식으로, 레미콘 생산시 품질편차가 증가되고, 최종적으로 방출되는 정화된 회수수는 전 공정에 걸쳐 피드백(feed back)이 이루어지지 않음으로써 각 공정을 거친 회수수는 재점검없이 그대로 방출되는 문제점이 발생되었다. 또한 공정 중 시멘트 성분이 물과 반응하여 고형분이 생성되고, 수면위로 부상한 미세입자가 물과 반응하여 콘크리트에 치명적 결함을 유발시키는 레이턴스(laitance)가 발생되는 문제점이 있었다.

이로 인하여 레미콘의 워커빌리티(workability)의 감소, 품질 및 압축강도 저하가 발생되고, 단위수량과 AE제(Air-Entraning Agent)량의 증가로 인하여 제반 비용이 상승하며, 슬럼프(slump)의 편차가 증가되는 문제점이 발생되었다. 또한 pH 측정이 이루어지지 않으며 안정제가 과다 투입되어 회수수 안정화 공정의 주 목적에 반하는 역효과가 발생되는 문제점이 있었으며, 회수수 처리공정의 자동화가 결어되어 수작업을 요하게 되고 공정 효율이 저하되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전 공정의 자동화를 통하여 회수수의 농도와 pH(산성도)를 일정하게 유지시킴으로써 회수수를 안정화시키고 전량 재사용하여 환경오염을 방지시키며, 원가절감과 레미콘의 품질향상을 획득할 수 있는 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템은 회수수가 유입 저장되며 상기 회수수의 현재상태가 감지되는 제1감지부가 구비된 저장조; 상기 저장조의 회수수와 안정제가 혼합된 반응수가 청수와 함께 유입 저장되고, 상기 반응수의 현재상태가 감지되는 제2감지부가 구비된 반응조; 상기 안정제가 저장되는 약품조; 상기 반응조의 반응수가 유입 저장되고, 상기 유입된 반응수의 현재상태가 감지되는 제3감지부가 구비된 방류조; 상기 회수수와 반응수의 설정조건을 입력받고 상기 회수수의 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 상기 회수수를 상기 반응조로 유입시키고, 상기 반응조의 반응수의 현재상태가 상기 설정조건과 상이할 시 상기 반응수를 상기 저장조로 재유입시키며 일치될 시 상기 방류조로 유입시키고, 상기 방류조의 반응수의 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 상기 방류조의 반응수를 외부로 유출시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한정적으로, 상기 회수수는 레미콘으로부터 골재가 걸러진 회수수이고, 상기 안정제는 시멘트와 물과의 화학반응을 지연시키는 지연제이며, 상기 회수수의 설정조건은 상기 회수수의 수위정보이고 상기 반응수의 설정조건은 상기 반응수의 수위정보, pH 또는 농도인 것을 특징으로 한다. 또한 상기 저장조와 반응조 사이에는 상기 회수수와 안정제가 혼합 저장되는 혼합조가 구비되고, 상기 청수가 저장되는 담수조가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제1감지부는 상기 회수수의 수위를 감지하는 수위계를 포함하고, 상기 제2감지부는 상기 반응수의 수위를 감지하는 수위계와, 상기 반응수의 pH를 감지하는 산도계와, 상기 반응수의 농도를 측정하는 부력계를 포함하며, 상기 제3감지부는 상기 반응수의 수위를 감지하는 수위계와, 상기 반응수의 pH를 감지하는 산도계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 저장조는 회전력을 제공하는 모터와; 상기 모터에 일부가 축결합되고 다른 일부는 수면 내로 인입되어 회전하여 상기 회수수를 교반시키는 회전부재와; 상기 제어부와 신호 연결되어 상기 반응조로 상기 회수수를 유출시키는 유량펌프가 구비되고, 상기 반응조는 회전력을 제공하는 모터와; 상기 모터에 일부가 축결합되고 다른 일부는 수면 내로 인입되어 회전하여 상기 회수수를 교반시키는 회전부재와; 기체를 공급하는 외부 송풍기와; 상기 송풍기로부터 기체를 공급받아 분사시키는 산기관과; 상기 제어부와 신호 연결되어 상기 반응수를 유출시키는 배출펌프가 구비되며, 상기 방류조는 회전력을 제공하는 모터와; 상기 모터에 일부가 축결합되고 다른 일부는 수면 내로 인입되어 회전하여 상기 반응수를 교반시키는 회전부재와; 기체를 공급하는 외부 송풍기와; 상기 송풍기로부터 기체를 공급받아 분사시키는 산기관과; 상기 제어부와 신호 연결되어 상기 반응수를 유출시키는 방류펌프가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 약품조는 상기 제어부에 신호 연결되어 개폐가 제어되는 약품유량밸브가 형성되고 상기 방류조는 상기 반응수를 유출시키는 스프레이펌프와; 상기 스프레이펌프로부터 상기 반응수를 제공받아 상기 저장조와 반응조의 수면위로 분사시키는 노즐이 형성된 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 방법은 1) 회수수가 저장조에 저장되는 단계; 2) 상기 회수수의 설정조건이 제어부에 입력되고 상기 회수수의 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 유출되며 안정제와 혼합되어 생성된 반응수가 청수와 함께 반응조에 저장되는 단계; 3) 상기 반응수의 설정조건이 상기 제어부에 입력되고 상기 반응수의 현재상태가 상기 반응수의 설정조건과 일치될 시 유출되는 단계; 4) 상기 유출된 반응수가 방류조에 유입 저장된 후 유출되는 단계; 5) 상기 반응수의 현재상태가 상기 반응수의 설정조건과 상이할 시 상기 저장조로 재유입되고, 상기 방류조의 반응수의 일부가 상기 저장조 및 방류조의 수면위로 분사되어 상기 단계가 반복되는 것을 특징으로 한다.

한정적으로, 상기 회수수는 레미콘으로부터 골재가 걸러진 회수수이며, 상기 안정제는 시멘트와 물과의 반응을 지연시키는 지연제인 것을 특징으로 하고, 상기 반응조 및 방류조는 기체를 공급하는 송풍기와; 상기 송풍기로부터 기체를 공급받아 분사시키는 산기관이 각각 구비된 것을 특징으로 한다. 또한 상기 1)단계와 2)단계 사이에 상기 회수수와 안정제가 혼합되어 혼합조에 저장되는 단계가 더 포함되고, 상기 5)단계는 상기 반응수를 유출시키는 스프레이펌프와; 상기 스프레이펌프로부터 상기 반응수를 제공받는 노즐이 형성되어 상기 저장조와 반응조의 수면위로 상기 반응수를 분사시키는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 저장조와 반응조 및 방류조는 회전력을 제공하는 모터와; 상기 모터에 일부가 축연결되고 다른 일부는 수면 내로 인입되어 회전하는 회전부재가 각각 구비되고 상기 회수수 및 반응수의 설정조건은 상기 회수수 및 반응수의 수위, pH 또는 농도인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 일 실시예를 구체적으로 설명하기 위한 일 예이며, 본 발명의 기술적 사상의 범위는 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정되거나 제한되지 아니한다.

도 1은 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템을 나타내는 공정도이며, 도2a 내지 2d는 각각 도 1의 회수수 획득과정, 저장조, 반응조 및 방류조를 나타내는 부분확대도로, 이를 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 있어서 상기 회수수는 레미콘 믹서트럭의 내외부 세척수, 믹서 및 호퍼의 세척수, 또는 레미콘 공장 저면의 오폐수 등으로부터 얻어지는 오염수로 정의되며 슬러지수와 상징수로 구성된다. 상기 슬러지수는 레미콘의 중ㆍ경량골재가 분리 및 제거된 물로 정의되며, 상징수는 상기 슬러지수에서 슬러지 고형분을 침강 또는 그밖의 방법으로 제거된 물로 정의된다. 또한 상기 슬러지수가 농축되어 유동성을 잃어버린 것이 슬러지(sludge)이며, 상기 슬러지가 105 ∼110℃에서 건조되어 얻어지는 것이 슬러지 고형분이다.

본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 상기 회수수가 안정제와 혼합되어 생성된 것은 반응수로 정의되며, 오염되지 않은 통상의 물은 청수로 정의된다.

상기 제1스크린조(11)에는 체거름망(11b)이 구비되어 회수수에 함유된 중량골재가 체거름되며, 저면부에 구비된 제1스크린펌프(11a)를 통하여 유출되어 제2스크린조(12)로 유입된다. 상기 제2스크린조(12)에서는 상기 체거름망(11b)에서 걸러지지 않은 경량골재가 침전거름되고 제2스크린펌프(12a)를 통하여 회수수가 유출된다. 또한 상기 제1,2스크린조(11,12)는 바이패스(by-pass)가 형성되어 회수수의 피드백(feed-back)이 이루어지고, 최초 유입된 회수수에 포함된 골재는 회수수가 저장조(20)에 유입되기 전에 대부분 걸러진다.

도 3은 본 발명의 회전부재를 나타내는 측면도로, 회수수가 유입 저장되는 상기 저장조(20)에는 회전력을 제공하는 모터(motor)(22)와 상기 모터(22)에 일부가 축결합되는 회전부재(22a)가 형성된다. 상기 모터(22)는 상기 회전부재(22a)에 소정 rpm의 각속도를 전달하여 상기 회전부재(22a)가 회전된다. 이때 상기 회전부재(22a)는 바람직하게는 다수의 교반익(22b)이 형성되어 회수수 농도가 임의의 위치에서 일정하도록 유지시키고, 유동이 미소한 상태에서 슬러리가 하강하여 저면부에 침전되는 것을 방지시킨다. 또한 상기 저장조(20)의 저면부와 상부에는 각각 유량펌프(29)와 제1감지부가 형성된다. 상기 제1감지부는 상기 회수수의 수위가 감지되는 수위계(21)를 포함하며, 상기 수위계(21)와 유량펌프(29)는 상기 제어부와 신호 연결된다. 상기 제어부는 상기 회수수의 설정수위를 포함하는 설정조건을 입력받고 상기 설정조건과 상기 수위계(21)로부터 수신되는 회수수의 수위상태를 모니터링하며 수신된 수위상태가 상기 입력된 설정수위를 초과하면 상기 유량펌프(29)를 가동시켜 회수수를 유출시킨다.

이때 상기 제어부와 감지부, 펌프 및 밸브 등으로 구성되는 자동 제어 시스템은 공지된 것으로, 본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어서 상기 제어부는 첨부된 도면에 도시되지 않았음을 유의하여야 한다.

또한 바람직하게는 상기 저장조(20)와 반응조(30)사이에는 혼합조(50)가 형성되고, 저장조(20)에서 유출된 회수수는 상기 혼합조(50)로 유입된다. 또한 안정제가 저장된 약품조(60)가 형성되어 상기 약품조(60)로부터 상기 안정제가 저장조(20)로 유입된다. 상기 회수수와 안정제와 혼합되어 반응수가 생성되고 상기 반응수는 이후 반응조(30)로 유입된다.

표 1은 안정제의 제안 품질 물성치를 나타내는 것으로, 시멘트는 물과 접촉하면 수화가 진행되고 용적이 팽창되며 결과적으로 고형분을 생성하므로 상기 안정제는 상기 회수수에 함유된 시멘트가 물과 반응하는 수화반응(hydration)을 일시정지 또는 지연시키는 지연제로 구비되고 타 약품과의 식별을 위하여 유색으로 착색되는 것이 바람직하다.

주성분		Oxycarbonic Acid
외관		담록색
밀도(20℃)		1.16 ~ 1.19 g／㎤
pH		5.0 ~ 9.0
염화물 이온량(％)		0.1％ 이하
전 알카리량(％)		1.5 ~ 3.0
응고점		- 10℃

상기 지연제는 과투입시 응결지연에 의한 문제가 발생될 수 있다. 따라서 상기 지연제의 투입유량을 조절하기 위하여 상기 혼합조(50)와 약품조(60) 사이에 유량조절수단이 형성된다. 상기 유량조절수단으로는 바람직하게는 약품유량밸브(60a)로 구비되며 상기 약품유량밸브(60a)는 상기 제어부와 신호 연결되어 상기 제어부에 의해 상기 약품유량밸브(60a)의 개폐가 조절됨으로써 상기 지연제의 투입유량이 자동 조절된다.

한편 상기 반응조(30)는 상기 저장조(20)에서 유출된 반응수가 유입 저장된다. 또한 오염되지 않은 청수가 저장된 담수조(70)가 형성되고 상기 청수가 상기 반응조(30)에 유입되어 반응수에 첨가된다. 상기 반응조(30)에는 상기 저장조(20)와 동일하게 회전력을 제공하는 모터(32)와 상기 모터(32)에 축결합되어 회전하는 회전부재(32a)가 형성된다. 또한 상부에 제2감지부가 구비되고 상기 제2감지부로는 상기 반응수의 수위가 감지되는 수위계(31)와, 상기 반응수의 pH를 감지하는 산도계(33)와, 상기 반응수의 농도를 측정하는 부력계(34)로 구비되어 각각 상기 반응수의 수위, pH 및 농도를 감지한다. 또한 반응조(30)의 저면부에는 반응수가 유출되는 배출펌프(39)가 형성되고, 상기 반응조(30)와 저장조(20)사이에는 리턴밸브(36a)가, 상기 반응조(30)와 방류조(40) 사이에는 반응수유량밸브(36b)가 각각 형성되어 상기 배출펌프(39)와 배관을 통하여 연결된다.

상기 수위계(31)와 산도계(33) 및 부력계(34)는 상기 제어부와 신호 연결되어 상기 반응수의 수위와 pH 및 농도가 상기 제어부에 모니터링되며, 상기 리턴밸브(36a)와 반응수유량밸브(36b)는 상기 제어부와 각각 신호 연결된다. 상기 제어부는 상기 수위계(31)와 산도계(33) 및 부력계(34)로부터 반응수의 수위와 pH 및 농도 정보를 수신한다. 이때 상기 농도는 상기 반응수 대비 슬러지 고형분율로 정의되며 그 최대값이 3％ 이하로 상기 제어부에 설정 입력되는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 반응수의 설정조건을 입력받아 상기 반응수의 수위와 pH 및 농도 등의 현재상태가 상기 설정조건과 동일할 시 상기 반응수유량밸브(36b)를 개방시키고 동시에 상기 배출펌프(39)를 가동시켜 상기 반응수를 방류조(40)로 유출시킨다. 반면에 상기 현재상태와 설정조건이 상호 상이할 시, 상기 제어부는 상기 반응수유량밸브(36b)를 개폐시키고 반대로 상기 리턴밸브(36b)를 개방시켜 상기 저장조(20)로 상기 반응수를 재유입시킨다. 상기 반응수의 유출입이 이루어지는 동시에 상기 제어부는 상기 약품유량밸브(60a)를 조절하여 상기 혼합조(50)에 유입되는 안정제의 투입 유량을 조절함으로써 상기 저장조(20)와 반응조(30)에서 유출입되는 반응수의 pH 및 농도 등의 물성치가 조절된다.

상기 방류조(40)는 상기 반응조(30)에서 유출된 반응수가 유입 저장되며, 상기 저장조(20) 및 반응조(30)와 동일하게 상기 방류조(40)에는 회전력을 제공하는 모터(42)와 상기 모터(42)에 축결합되어 회전하는 회전부재(42a)가 형성된다. 또한 상기 방류조(40)에는 제3감지부가 형성되며, 상기 제3감지부는 바람직하게는 상기 반응수의 수위가 감지되는 수위계(41)와 pH를 감지하는 산도계(43)로 구성된다. 또한 상기 방류조(40)는 반응수가 유출되는 방류펌프(49b)가 구비되어 상기 반응수는 상기 방류펌프(49b)를 통하여 최종 배출된다. 상기 방류조(40)에는 추가적으로 스프레이펌프(49a)가 형성되며 상기 스프레이펌프(49a)는 압력 분사시키는 노즐(48)과 연결되고 상기 노즐(48)은 상기 저장조(20)와 방류조(40)의 상부에 형성되어 상기 스프레이펌프(49a)로 유입된 반응수는 상기 노즐(48)을 통하여 상기 저장조(20)와 방류조(40) 상부에 분사된다.

또한 상기 반응조(30) 및 방류조(40)의 저면부는 외부 송풍기(80)로부터 기체를 공급받아 분사시키는 산기관(37,47)이 각각 형성된다. 이때 상기 기체로는 공기가 사용되며 상기 산기관(37,47)은 상기 공기를 분사시켜 상기 반응조(30) 및 방류조(40)의 저면부에 부유하는 시멘트 등의 입자들은 상기 공기와 함께 표면위로 부상하고 상기 노즐(48)에서 분사되는 반응수에 의해 재입수된다.

따라서 상기 회전부재(22a, 32a, 42a)의 회전으로 상기 회수수 및 반응수는 항시 유동상태를 유지하게 되며, 상기 공기의 배출과 노즐(48)의 반응수 분사로 상기 회수수 및 반응수는 시멘트 성분이 포함된 회수수로부터 유동이 정지된 정적상태에서 발생될 수 있는 수화반응, 블리딩 및 레이턴스 발생 등이 억제된다.

한편 표 2는 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템 적용시 레미콘 생산공정에 있어서 절감되는 원가를 나타낸 것이다.

가정	회수수 사용비율 : 50％
	회수수 사용량 : 90㎏／㎥
	회수수 농도 설정 : 15％
	회수수내 재생가능 시멘트 량 : 70％
	2003년 예상 샌산량 : 3,400,000㎥／year
	시멘트 단가 : 66,714원/ton
	1㎥당 시멘트 치환율 : 0.6
년간절감금액	(90㎏／㎥)＊(15％)＊(70％)＊(3,400,000㎥／year) ＊(66,714원/ton)＊(0.6) = 1,286,112,492원/year

상기 표 2의 원가 계산에서는 회수수 사용비율은 50％, 사용량은 90㎏／㎥을 기준으로하여 통상적으로 사용되는 재료의 추정치가 각각 사용되었고, 상기 계산에 의하면 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템 적용시 대략 12억 8천만원의 원가가 절감된다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 회수수 안정화 및 재이용 방법을 상세하게 설명한다.

먼저, 제1스크린조(11)에 회수수가 유입된다. 상기 회수수는 상기 제1스크린조(11)의 체거름망(11b)을 통과하여 중량골재가 체거름된 후, 제2스크린조(12)로 유입된다. 이때 상기 제2스크린조(12)의 저면부에는 송풍기(80)로부터 유입되는 공기가 산기관(12b)을 통하여 하향 분사된다. 상기 제2스크린조(12)에서 상기 체거름망(11b)을 통과한 경량골재가 침전거름되고, 이후 상기 회수수는 저장조(20)에 유입되어 저장된다. 상기 저장조(20)에서 상기 회수수는 상기 회전부재에 의해 항시 교반상태를 유지하며 이후 유량펌프(29)를 통하여 상기 혼합조(50)로 유입된다. 이와 동시에 상기 약품조(60)로부터 유출되는 안정제가 혼합조(50)로 유입되고 상기 회수수와 혼합되어 반응수가 생성된다.

다음으로 상기 반응수와 상기 담수조(70)로부터 청수가 혼합되어 상기 반응조(30)에 유입된다. 상기 혼합조(50)에서 생성된 상기 반응수는 상기 반응조(30)에서 pH, 농도 및 수위상태가 측정된다. 이후 상기 반응수의 현재상태가 상기 제어부로 송신되고 상기 제어부에 입력된 수위와 농도 및 pH 등의 입력된 설정조건과 상이할 시, 상기 제어부는 상기 리턴밸브(36a)를 개방시키고 상기 반응수는 상기 저장조(20)로 재유입됨으로써 상기 단계가 반복된다. 반면에 상기 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 상기 리턴밸브(36a)는 개폐되고, 반대로 상기 반응수유량밸브(36b)가 개방되어 상기 반응수는 방류조(40)로 유입된다.

상기 방류조(40)로 유입된 반응수는 상기 스프레이펌프(49a)와 상기 방류조(40) 및 저장조(20)의 상부에 형성된 노즐(48)을 통하여 분사되어 상기 단계가 반복되며, 방류펌프(49b)를 통하여 외부로 배출된다. 또한 상기 스프레이펌프(49b)는 상기 제어부와 신호 연결되어 가동이 제어되며 상기 반응수가 외부로 유출될 시 산도계(43)를 통하여 최종 유출되는 반응수의 pH가 모니터링된다.

이상으로 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법의 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 해당 기술이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 다양한 변형예 등을 포함하는 것이다.

본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템과 그 방법은 환경 오염물질인 회수수를 전량 재사용함으로써 환경오염이 방지되고 원가가 절감되는 효과가 있다.

또한 전 공정의 무인화 및 자동화로 작업이 용이하고 효율이 상승되며, 표준화된 지침 또는 규정에 의한 회수수 관리가 가능해지는 효과가 있고, 정화된 회수수의 신뢰도가 향상되고 회수수 사용 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회수수 안정화 및 재이용 시스템을 나타내는 공정도,

도 2a는 도 1의 회수수 획득과정을 나타내는 부분확대도,

도 2b는 도 1의 저장조를 나타내는 부분확대도,

도 2c는 도 1의 반응조를 나타내는 부분확대도,

도 2d는 도 1의 방류조를 나타내는 부분확대도,

도 3은 본 발명의 회전부재를 나타내는 측면도,

도 4는 종래의 레미콘 슬러지수 처리장치를 나타내는 공정도,

도 5는 종래의 회수수 안정화 시스템을 나타내는 공정도이다.

♤ 도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명 ♤

20 : 저장조 22 : 모터

22a : 회전부재 29 : 유량펌프

30 : 반응조 31 : 수위계

33 : 산도계 34 : 부력계

36a : 리턴밸브 36b : 반응수유량밸브

37 : 산기관 40 : 방류조

48 : 노즐 50 : 혼합조

60 : 약품조 60a : 약품유량밸브

70 : 담수조 80 : 송풍기

Claims (19)

1. 회수수가 유입 저장되며 상기 회수수의 현재상태가 감지되는 제1감지부가 구비된 저장조;

   상기 저장조의 회수수와 안정제가 혼합된 반응수가 청수와 함께 유입 저장되고, 상기 반응수의 현재상태가 감지되는 제2감지부가 구비된 반응조;

   상기 안정제가 저장되는 약품조;

   상기 반응조의 반응수가 유입 저장되고, 상기 유입된 반응수의 현재상태가 감지되는 제3감지부가 구비된 방류조;

   상기 회수수와 반응수의 설정조건을 입력받고 상기 회수수의 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 상기 회수수를 상기 반응조로 유입시키고, 상기 반응조의 반응수의 현재상태가 상기 설정조건과 상이할 시 상기 반응수를 상기 저장조로 재유입시키며 일치될 시 상기 방류조로 유입시키고, 상기 방류조의 반응수의 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 상기 방류조의 반응수를 외부로 유출시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 회수수는 레미콘으로부터 골재가 걸러진 회수수이며, 상기 안정제는 시멘트와 물과의 화학반응을 지연시키는 지연제인 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 저장조와 반응조 사이에 구비되어 상기 회수수와 안정제가 혼합 저장되는 혼합조와; 상기 청수가 저장되는 담수조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 약품조는 상기 제어부에 신호 연결되어 개폐가 제어되는 약품유량밸브가 형성된 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 회수수의 설정조건은 상기 회수수의 수위정보이며, 상기 반응수의 설정조건은 상기 반응수의 수위정보, pH 또는 농도인 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1감지부는 상기 회수수의 수위를 감지하는 수위계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 저장조는 회전력을 제공하는 모터와; 상기 모터에 일부가 축결합되고 다른 일부는 수면 내로 인입되어 회전하여 상기 회수수를 교반시키는 회전부재와; 상기 제어부와 신호 연결되어 상기 반응조로 상기 회수수를 유출시키는 유량펌프가 구비된 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 제2감지부는 상기 반응수의 수위를 감지하는 수위계와; 상기 반응수의 pH를 감지하는 산도계와; 상기 반응수의 농도를 측정하는 부력계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 반응조는 회전력을 제공하는 모터와; 상기 모터에 일부가 축결합되고 다른 일부는 수면 내로 인입되어 회전하여 상기 회수수를 교반시키는 회전부재와; 기체를 공급하는 외부 송풍기와; 상기 송풍기로부터 기체를 공급받아 분사시키는 산기관과; 상기 제어부와 신호 연결되어 상기 반응수를 유출시키는 배출펌프가 구비된 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 제3감지부는 상기 반응수의 수위를 감지하는 수위계와; 상기 반응수의 pH를 감지하는 산도계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 방류조는 회전력을 제공하는 모터와; 상기 모터에 일부가 축결합되고 다른 일부는 수면 내로 인입되어 회전하여 상기 반응수를 교반시키는 회전부재와; 기체를 공급하는 외부 송풍기와; 상기 송풍기로부터 기체를 공급받아 분사시키는 산기관과; 상기 제어부와 신호 연결되어 상기 반응수를 유출시키는 방류펌프가 구비된 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 방류조는 상기 반응수를 유출시키는 스프레이펌프와; 상기 스프레이펌프로부터 상기 반응수를 제공받아 상기 저장조와 반응조의 수면위로 분사시키는 노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 시스템.
13. 1) 회수수가 저장조에 저장되는 단계;

    2) 상기 회수수의 설정조건이 제어부에 입력되고 상기 회수수의 현재상태가 상기 설정조건과 일치될 시 유출되며 안정제와 혼합되어 생성된 반응수가 청수와 함께 반응조에 저장되는 단계;

    3) 상기 반응수의 설정조건이 상기 제어부에 입력되고 상기 반응수의 현재상태가 상기 반응수의 설정조건과 일치될 시 유출되는 단계;

    4) 상기 유출된 반응수가 방류조에 유입 저장된 후 유출되는 단계;

    5) 상기 반응수의 현재상태가 상기 반응수의 설정조건과 상이할 시 상기 저장조로 재유입되고, 상기 방류조의 반응수의 일부가 상기 저장조 및 방류조의 수면위로 분사되어 상기 단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 회수수는 레미콘으로부터 골재가 걸러진 회수수이며, 상기 안정제는 시멘트와 물과의 반응을 지연시키는 지연제인 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 반응조 및 방류조는 기체를 공급하는 외부 송풍기와; 상기 송풍기로부터 기체를 공급받아 분사시키는 산기관이 각각 구비된 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 방법.
16. 제13항에 있어서, 상기 5)단계는 상기 반응수를 유출시키는 스프레이펌프와; 상기 스프레이펌프로부터 상기 반응수를 제공받는 노즐이 형성되어 상기 저장조와 반응조의 수면위로 상기 반응수를 분사시키는 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 방법.
17. 제13항에 있어서, 상기 저장조와 반응조 및 방류조는 회전력을 제공하는 모터와; 상기 모터에 일부가 축연결되고 다른 일부는 수면 내로 인입되어 회전하는 회전부재가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 방법.
18. 제13항에 있어서, 상기 1)단계와 2)단계 사이에 상기 회수수와 안정제가 혼합되어 혼합조에 저장되는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 방법.
19. 제13항에 있어서, 상기 회수수 및 반응수의 설정조건은 상기 회수수 및 반응수의 수위, pH 또는 농도인 것을 특징으로 하는 회수수 안정화 및 재이용 방법.