KR101013852B1 - 수세식 방지시설의 흡수액 재생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수세식 방지시설의 흡수액 재생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수세식 방지시설에서 오염되어 제거효율이 저하된 흡수액을 재생하여 재활용할 수 있도록 한 흡수액 재생장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 수세식 방지시설에서 오염된 흡수액을 재생시키는 흡수액 재생장치에 있어서,

흡수액 내에 포함된 분진을 여과하여 제거하는 분진제거장치와, 흡수액에 함유되어 있는 가스상 오염물질을 분해하여 제거하는 가스상 오염물질 제거장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치를 제공한다.

방지시설, 흡수액, 분진, 가스상 오염물질, 오염, 재생, 재활용

Description

수세식 방지시설의 흡수액 재생장치{Refreshing system absorption liquid}

본 발명은 수세식 방지시설의 흡수액 재생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수세식 방지시설에서 오염되어 제거효율이 저하된 흡수액을 재생하여 재활용할 수 있도록 한 흡수액 재생장치에 관한 것이다.

일반적으로 수세식 방지시설은 공기 중에 분진과 가스상 오염물질을 동시에 제거하는 장치로서, 주물분진과 악취(페놀, 아민류 등)가 많이 발생되는 주조공장의 코어제조공정, 용탕주입공정, 탈형공정 등의 후처리 시설로 적용되고 있다.

첨부한 도 1은 스크러버를 도시한 개략도로서, 통상의 스크러버는 일정량의 흡수액을 수용하는 챔버(2)의 내부에 다단으로 설치되는 다공성 폴링(5)과, 상기 폴링(5)의 상부에 설치되는 분사노즐(7)과, 상기 흡수액을 펌핑하여 분사노즐(7)로 공급하는 펌프(3)와, 상기 분사노즐(7)의 상측에 설치되어 미세한 흡수액 입자가 청정공기와 함께 외기로 배출되는 것을 방지하는 데미스터(8)를 포함하여 구성된다.

이러한 스크러버의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

오염된 공기가 상기 챔버(2)의 유입구(1)를 통해 들어오면 지지판(4)의 통공을 통과하여 배출구(9) 측으로 이동하게 되는데, 이때 챔버(2)에 저장되어 있는 흡수액을 상기 펌프(3)가 배관(6)을 통해 분사노즐(7)로 공급한다.

그럼, 상기 분사노즐(7)이 공급된 흡수액을 오염된 공기로 분사하여 분진 및 가스상 오염물질과 접촉하게 된다. 이때 상기 폴링(5)을 통해 오염된 공기와 흡수액의 접촉시간이 보장되고, 폴링(5)의 빈 공간을 따라 유로가 변경됨에 따라 보다 긴 시간 동안 흡수액이 오염된 공기와 접촉하여 제거효율이 증대된다.

그러나, 상기와 같은 스크러버에 흡수액을 장기간 사용할 경우, 흡수액의 분진농도가 높아짐에 따라 분사노즐이 점차 막히게 되고 이로 인해 흡수액의 적절한 분사가 어려워지며, 또한 흡수액에 가스상 오염물질이 과포화되어 분진과 가스상 오염물질의 제거효율이 떨어지는 문제가 발생한다.

따라서, 주기적(통상 1개월)으로 흡수액을 폐기해야 하는데, 자체 폐수 처리장을 보유한 경우 주기적으로 폐흡수액을 폐수 처리장으로 이송하면 되지만, 짧은 교체주기로 인하여 용수 및 폐수처리 비용이 증가하는 단점이 있다.

또는 폐수 처리장이 없는 경우 비용을 지불하며 전문업체에 위탁 처리하게 되며, 비용절감을 위해 흡수액의 사용기간을 3~6개월로 연장하여 장기간 동안 사용하게 된다. 이로 인해 분진 및 가스상 오염물질의 제거효율이 떨어질 뿐 아니라 악취로 인하여 지역 주민들의 민원이 증가하는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 수세식 방지시설에서 오염된 흡수액을 분진제거장치로 이송하여 분진을 여과처리하고, 가스상 오염물질 제거장치로 이송하여 흡수액에 함유되어 있는 가스상 오염물질을 분해제거함으로써 흡수액을 재생하여 재활용할 수 있도록 한 흡수액 재생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수세식 방지시설에서 오염된 흡수액을 재생시키는 흡수액 재생장치에 있어서,

흡수액 내에 포함된 분진을 여과하여 제거하는 분진제거장치와, 흡수액에 함유되어 있는 가스상 오염물질을 분해하여 제거하는 가스상 오염물질 제거장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치를 제공한다.

상기 분진제거장치는, 흡수액이 유입되는 제1유입구와 여과처리된 흡수액이 유출되는 제1배출구가 형성된 제1챔버; 상기 제1챔버에 연속적으로 공급되게 장착되어 흡수액 내에 오염물질을 여과하는 여과부재; 상기 여과부재를 가압하며 이동시키는 한 쌍의 압축롤; 상기 여과부재의 하측에 배치되어 여과된 흡수액의 흐름을 유도하는 유로형성수단; 흡수액의 여과량을 측정하여 일정치 이하로 떨어지면 상기 압출롤을 작동시키는 유량센서; 상기 여과부재에 걸러진 슬러지를 이송하는 슬러지 이송장치; 상기 슬러지를 보관하는 슬러지 보관소;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가스상 오염물질 제거장치는, 흡수액이 유입되는 제2유입구와 가스상 오염물질이 분해처리된 흡수액을 배출하는 제2배출구가 형성된 제2챔버; 상기 제2유입구를 통해 유입된 흡수액을 수용하는 혼합조; 광촉매 코팅 부유체를 상기 혼합조로 주입하는 부유체 주입장치; 상기 혼합조에서 광촉매 코팅 부유체와 혼합된 흡수액이 이송되는 광촉매 처리조; 상기 광촉매 처리조에 태양광을 도입하는 태양광 도입부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과부재를 지지하도록 설치되되, 다수의 통공이 형성되어 흡수액을 유출시키도록 한 지지수단을 더 포함하여 구성되며,

상기 압출롤에 의해 이동되는 폐여과부재가 적재되는 폐여과부재 보관함을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 광촉매 코팅 부유체는 철재로 이루어진 바디와, 상기 바디의 표면에 코팅되는 광촉매 코팅층으로 구성된 것을 특징으로 하며,

상기 광촉매 코팅 부유체를 흡착하여 수집하는 부유체 회수장치와, 상기 부유체 회수장치에 수집된 광촉매 코팅 부유체를 탈락시켜 상기 부유체 주입장치로 반송하는 부유체 반송장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 부유체 회수장치는 자석으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 흡수액 재생장치는 수세식 방지시설에 적용하여 오염된 흡수액에 포함되어 있는 분진 및 가스상 오염물질을 제거함에 따라 흡수액의 오염물질 제거효율이 회복되어 사용기간이 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

흡수액의 사용기간 연장으로 인해 폐흡수액의 폐기처리기간이 연장되어 용수 및 폐수처리 비용이 절감되며, 가스상 오염물질의 제거를 통해 악취로 인한 민원을 예방할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 실시 예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 설명에 있어서 종래의 기술과 동일한 부분에 대하여 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세하게 설명한다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 흡수액 재생장치를 스크러버에 적용시켜 도시한 개략도이다.

본 발명에 따라 바람직하게 구현된 흡수액 재생장치는 수세식 방지시설 등에 사용되는 흡수액을 재활용하기 위한 시스템으로서, 수세식 방지시설에서 사용되어 오염된 흡수액 내에 포함된 분진을 제거하는 분진제거장치와, 상기 흡수액 내에 함유되어 있는 가스상 오염물질을 제거하는 가스상 오염물질 제거장치를 포함하여 구성된다.

도 3은 본 발명에 따라 바람직하게 구현된 분진제거장치의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분진제거장치는 스크러버에서 오염된 흡수액이 유입되는 제1유입구(10a) 및 여과처리된 흡수액을 배출하는 제1배출구(10b)가 형성된 제1챔버(10)와, 상기 제1챔버(10)의 내측에 장착되어 분진을 걸러내는 여과부재(11)와, 상기 여과부재(11)를 지지하는 지지수단(13)을 포함하여 구성된다.

상기 제1유입구(10a)를 통해 유입되는 흡수액은 내산성 및 내알칼리성이 우수한 재질로 이루어진 상기 여과부재(11)에 의해 분진 및 기타 부유물질이 제거되며, 이러한 여과부재(11)는 연속적인 교체를 위하여 롤러(12) 등에 감겨 구비된다.

상기 여과부재(11)는 분진제거효율을 높이기 위하여 상기 제1챔버(10)의 모든 측벽에 접하도록 설치되는 것이 바람직하며, 이러한 여과부재(11)가 늘어지지 않도록 하기 위하여 다수의 통공이 형성된 판형의 지지수단(13)이 설치된다.

상기 여과부재(11)에 의해 걸러진 슬러지에서 수분을 제거하기 위하여 롤러(12)의 맞은 편 위치에 한 쌍의 압축롤(16)을 설치하며, 상기 여과부재(11)는 상기 압축롤(16)의 작동으로 인해 제1챔버(10) 외부에 구성되는 폐여과부재 보관함(19)으로 이동된다.

상기 여과부재(11)가 이동되면서 탈락되는 슬러지는 슬러지 이송장치(17)에 의해 슬러지 보관을 위한 슬러지 보관소(18)로 이송된다.

한편, 상기 지지수단(13)의 하측에는 여과처리된 흡수액을 유도하여 이송하기 위한 유로형성수단(14)이 설치되고, 상기 유로형성수단(14)을 따라 흐르게 되는 흡수액은 유량센서(15)에 의해 그 양이 측정된다.

상기 유량센서(15)는 여과부재(11)의 하측에 설치되며, 여과처리된 흡수액의 양을 정량하여 일정유량 이하로 떨어지게 되면 제어기로 신호를 보내 상기 여과부재(11)가 자동으로 교체되도록 압출롤(16)을 작동시킨다.

이렇게 여과처리된 흡수액은 제1챔버(10)에 저장되며 일정량은 제1배출구(10b)를 통해 유출되어 가스상 오염물질 제거장치로 이송된다.

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 가스상 오염물질 제거장치의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가스상 오염물질 제거장치는, 상기 분진제거장치에서 여과처리되어 유출된 흡수액이 유입되는 제2유입구(20a)와 흡수액 내에 함유되어 있는 가스상 오염물질을 분해처리한 흡수액이 배출되는 제2배출구(20b)가 형성된 제2챔버(20)를 구비한다.

또한, 상기 가스상 오염물질 제거장치는 상기 제2챔버(20)의 내부에 구성되어 제2유입구(20a)를 통해 유입된 흡수액을 수용하는 혼합조(21)와, 상기 혼합조(21)로 광촉매 코팅 부유체(30)를 주입하는 부유체 주입장치(22)를 포함하여 구성되며, 상기 혼합조(21)에서 유입된 흡수액을 수용하는 광촉매 처리조(23)와, 상기 광촉매 처리조(23)에 태양광을 도입하기 위한 태양광 도입부(26)를 포함한다.

그리고, 상기 광촉매 처리조(23)에서 흡수액에 부유되어 있는 광촉매 코팅 부유체(30)를 회수하기 위하여, 흡수액으로부터 상기 광촉매 코팅 부유체(30)를 흡착하여 회수하는 부유체 회수장치(24)와, 상기 부유체 회수장치(24)에 부착된 광촉매 코팅 부유체(30)를 이탈시켜 부유체 주입장치(22)로 반송하는 부유체 반송장치(25)가 구비된다.

상기 광촉매 코팅 부유체(30)는 철재로 된 구형의 바디(31)와 상기 바디(31)의 표면에 코팅되어 가시광 및 자외선에 의해 활성화될 수 있는 광촉매 코팅층(32)으로 구성되고, 상기 부유체 회수장치(24)는 자석으로 이루어져 광촉매 코팅 부유체(30)를 자력으로 끌어당기도록 구성된다.

상기 광촉매 코팅 부유체(30)에 의해 가스상 오염물질이 분해제거되어 재생된 흡수액은 상기 제2챔버(20)에 저장되고 제2배출구(20b)를 통해 일정량이 배출되어 스크러버로 반송되어 재활용된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 일실시 예의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 분진제거장치에서 흡수액에 포함된 분진 등을 제거한다. 이를 위해 스크러버에서 오염된 흡수액을 분진제거장치의 제1유입구(10a)로 이송하여 제1챔버(10)의 내부로 유입시키고, 여과부재(11)를 이용하여 흡수액에 분진 및 기타 부유물질을 제거한다.

여과처리된 흡수액은 유로형성대(14)를 따라 일측으로 흘러 제1챔버(10)의 하단부에 수집되고 일정량은 제1배출구(10b)를 통해 유출된다.

이때, 상기 유량센서(15)에 의해 여과처리된 흡수액의 양이 측정되며 일정유량 이하로 떨어지는 경우 압출롤(16)을 작동시켜 여과부재(11)를 교체한다.

한편, 여과부재(11)에 의해 걸러진 슬러지는 상기 여과부재(11)의 교체과정에서 압출롤(16)에 의해 수분이 제거되고, 여과부재(11)의 연속적인 이동으로 이탈되는 슬러지는 슬러지 이송장치(17)에 의해 이송되어 슬러지 보관조(18)에 보관되며, 폐여과부재는 폐여과부재 보관함(19)에 적재된다.

상기 제1배출구(10b)를 통해 유출된 흡수액은 가스상 오염물질 제거장치의 제2유입구(20a)로 유입되어 혼합조(21)로 주입되고, 부유체 주입장치(22)에 의해 주입되는 광촉매 코팅 부유체(30)와 상기 혼합조(21)에서 혼합되어 광촉매 처리조(23)로 이송된다.

상기 광촉매 처리조(23)로 이송된 흡수액은 태양광 도입부(26)를 통해 입사된 태양광으로 광촉매 코팅 부유체(30)의 광촉매를 활성시켜 흡수액에 함유되어 있는 가스상 오염물질을 분해시킨다.

첨부한 도 5는 광촉매에 의한 유기물의 분해원리를 도시한 도면이다.

상기 광촉매 코팅 부유체(30)의 광촉매 코팅층(32)을 구성하는 광촉매는 태양광이나 형광등과 같은 자외선을 받으면 마치 태양전지의 원리처럼 (-)전기를 가진 전자와 (+)전기를 가진 정공이 형성된다. 그 중에서 정공은 특히 강력한 산화작용을 하는 수산화물(OH Radical)을 형성하여 살균용 염소, 차아염소산, 오존보다도 더욱 강력한 산화력을 갖게 된다. 또한, 전자는 광촉매에 흡착되어 있는 산소를 산소이온으로 생성시키게 되는데, 이 산소이온은 산화반응의 중간체와 과산화물을 생 성하거나 과산화수소를 통하여 물의 반응성을 부여한다. 이와 같은 광촉매의 효과를 이용하여 여과처리된 흡수액에 함유된 가스상 오염물질을 제거한다.

이렇게 오염물질이 분해제거되어 재생된 흡수액은 제2챔버(20)에 저장되어 일정량이 제2배출구(20b)를 통해 스크러버로 반송되고, 흡수액에 혼합된 광촉매 코팅 부유체(30)는 부유체 회수장치(24)에 부착되어 수집된 다음, 부유체 반송장치(25)에 의해 부유체 주입장치(22)로 반송된다.

전술한 바와 같이, 본 발명을 수세식 방지시설인 스크러버에 적용하는 경우, 흡수액의 재활용을 통해 사용기간이 연장되어 폐흡수액 처리비용이 절감된다.

2008년을 기준으로 2000㎥/min 용량의 수세식 스크러버에 사용되는 공업용수의 양은 약 700톤/월이고, 본 발명의 적용에 따라 흡수액의 교체회수를 1년 동안 8회 정도 감소시킬 수 있다. 공업용수의 단가를 1톤당 2200원, 폐수처리 단가를 1톤당 5500원으로 가정하여 절감가능비용을 산출하면 수세식 방지시설 1개당 약 4300만원/년의 비용을 절감할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시 예들을 모두 포함한다.

도 1은 스크러버를 도시한 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 흡수액 재생장치를 스크러버에 적용시켜 도시한 개략도,

도 3은 본 발명에 따라 바람직하게 구현된 분진제거장치의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 가스상 오염물질 제거장치의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도,

도 5는 광촉매에 의한 유기물의 분해원리를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제1챔버 11 : 여과부재

12 : 롤러 13 : 지지수단

14 : 유로형성대 15 :유량센서

16 : 압출롤 17 : 슬러지 이송장치

18 : 슬러지 보관소 19 : 폐여과부재 보관함

20 : 제2챔버 21 : 혼합조

22 : 부유체 주입장치 23 : 광촉매 처리조

24 : 부유체 회수장치 25 : 부유체 반송장치

26 : 태양광 도입부 30 : 광촉매 코팅 부유체

Claims (8)

1. 삭제
2. 수세식 방지시설에서 오염된 흡수액을 재생시키는 흡수액 재생장치에 있어서,

   흡수액 내에 포함된 분진을 여과하여 제거하는 분진제거장치와, 흡수액에 함유되어 있는 가스상 오염물질을 분해하여 제거하는 가스상 오염물질 제거장치를 포함하여 구성되며,

   상기 분진제거장치는,

   흡수액이 유입되는 제1유입구와 여과처리된 흡수액이 유출되는 제1배출구가 형성된 제1챔버;

   상기 제1챔버에 연속적으로 공급되게 장착되어 흡수액 내에 오염물질을 여과하는 여과부재;

   상기 여과부재를 가압하며 이동시키는 한 쌍의 압축롤;

   상기 여과부재의 하측에 배치되어 여과된 흡수액의 흐름을 유도하는 유로형성수단;

   흡수액의 여과량을 측정하여 일정치 이하로 떨어지면 상기 압출롤을 작동시키는 유량센서;

   상기 여과부재에 걸러진 슬러지를 이송하는 슬러지 이송장치;

   상기 슬러지를 보관하는 슬러지 보관소;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 가스상 오염물질 제거장치는,

   흡수액이 유입되는 제2유입구와 가스상 오염물질이 분해처리된 흡수액을 배출하는 제2배출구가 형성된 제2챔버;

   상기 제2유입구를 통해 유입된 흡수액을 수용하는 혼합조;

   광촉매 코팅 부유체를 상기 혼합조로 주입하는 부유체 주입장치;

   상기 혼합조에서 광촉매 코팅 부유체와 혼합된 흡수액이 이송되는 광촉매 처리조;

   상기 광촉매 처리조에 태양광을 도입하는 태양광 도입부;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 여과부재를 지지하도록 설치되되, 다수의 통공이 형성되어 흡수액을 유출시키도록 한 지지수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 압출롤에 의해 이동되는 폐여과부재가 적재되는 폐여과부재 보관함을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치.
6. 청구항 3에 있어서,

   상기 광촉매 코팅 부유체는 철재로 이루어진 바디와, 상기 바디의 표면에 코팅되는 광촉매 코팅층으로 구성된 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치.
7. 청구항 3 또는 청구항 6에 있어서,

   상기 광촉매 코팅 부유체를 흡착하여 수집하는 부유체 회수장치와, 상기 부유체 회수장치에 수집된 광촉매 코팅 부유체를 탈락시켜 상기 부유체 주입장치로 반송하는 부유체 반송장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 부유체 회수장치는 자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡수액 재생장치.

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