KR101053134B1

KR101053134B1 - 오일 슬러지 처리 시스템

Info

Publication number: KR101053134B1
Application number: KR1020100078402A
Authority: KR
Inventors: 한명규
Original assignee: 해룡화학(주); 한명규
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2011-08-02

Abstract

본 발명은 오일 슬러지 처리 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 오일 슬러지 처리 시스템은 멜팅(melting)제에 의해 용해된 폐수의 슬러지 점도를 저하시키는 멜팅믹서와,상기 멜팅믹서와 제1연결관에 의해 연결되어 폐수를 공급받으며, 큰 입자의 슬러지를 분리하는 전처리필터와, 상기 전처리 필터와 제2연결관에 의해 연결되어 큰 입자의 슬러지가 제거된 폐수를 공급받으며, 미세기포에 의해 불용성 오일과 수용성 오일 및 슬러지로 분리시키는 세틀링탱크와, 상기 전처리 필터와 상기 제2연결관 사이에 마련되는 제1버퍼탱크와, 상기 세틀링탱크와 제3연결관에 의해 연결되어 수용성 오일을 공급받으며, 화학약품을 투입하여 오일분자의 이온결합을 파괴하고 이물질을 응집시키며 중성화된 오일폐수로 화학처리하는 반응기와, 상기 반응기와 제4연결관에 의해 연결되어 오일폐수를 공급받으며, 미세기포에 의해 부유하는 슬러지를 스키머로 제거하는 가압부상탱크와, 상기 반응기의 일측에 설치되는 분산탱크와, 상기 가압부상탱크와 제5연결관에 의해 연결되며, 슬러지가 제거된 오일폐수를 다수의 멤브레인 필터로 여과하는 마스터필터를 포함한다.

Description

오일 슬러지 처리 시스템{SYSTEM FOR OIL SLUDGE TREATMENT}

본 발명은 오일 슬러지 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원스톱(one-stop) 시스템으로 오일 슬러지가 함유된 폐수를 물리·화학적으로 처리하여, 오일 슬러지와 유수(油水)를 분리하는 오일 슬러지 처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 저장탱크내에 저장된 원유는 다양한 원인에 기인하거나 원유 그 자체가 함유하고 있는 오염물질(contaminant)이오일 저장 탱크의 바닥면에 침전된다.

즉, 관로 또는 탱크 벽으로부터 생성되는 녹(rust) 뿐만 아니라 자연적으로 생성되는 고체물질 및 고분자량의 탄화수소가 비교적 가벼운 탄화수소로부터 분리될 때 슬러지가 형성되어 저장 탱크의 바닥면에 침전되어 있다.

이와 같이, 저장 탱크의 바닥면에 침전된 슬러지는 생성 및 축적 속도가 빠르기 때문에 원유저장 탱크에 축적되고, 탱크 내의 활용공간을 감소시키게 되기 때문에 탱크를 개방하여 슬러지를 제거하여 배출하였다.

그러나, 전술한 바와 같이 배출된 슬러지를 처리하는 방법은 현재까지 배출된 슬러지를 슬러지 저장탱크로 이송시킨 후 화학약품과 인력을 투입하여 처리하였다.

이러한, 종래의 슬러지 처리기술은 슬러지 저장탱크의 문을 열고 그 속에 화학약품을 분사하면, 슬러지가 녹으면서 최종 슬러지와 오일 폐수 층으로 분리되는데 이때 오일폐수는 필터시스템을 통해 여과시킨 후 외부로 방류하고, 탱크 내부의 슬러지는 사람이 특수 장비를 착용하고 직접 탱크 안으로 들어가서 슬러지를 제거하는 방법과, 탱크 내부에 슬러지를 녹이는 화학약품과 고압의 세정액 분사장치를 이용하여 슬러지를 분해한 다음 펌프를 이용해서 외부로 배출하는 방법이다.

그러나, 이러한 방법들은 비용이 많이 들거나 처리 기간이 많이 소요되고, 특수 장비를 착용하더라도 탱크 내부에 존재하는 유해성분으로 인해 사람에게 큰 피해가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 외부로 배출되는 오일폐수가 필터시스템을 통해 여과된 후 배출된다고 하여도 완벽하게 물과 기름을 분리하지 못해 환경을 오염시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 오일 슬러지가 함유된 폐수의 슬러지를 용해시켜 유수분리함으로써 슬러지 제거효율을 극대화시킬 수 있으며, 폐기물 및 폐수 발생량을 줄일 수 있는 오일 슬러지 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 멜팅(melting)제에 의해 용해된 폐수의 슬러지 점도를 저하시키는 멜팅믹서와, 상기 멜팅믹서와 제1연결관에 의해 연결되어 폐수를 공급받으며, 큰 입자의 슬러지를 분리하는 전처리필터와, 상기 전처리 필터와 제2연결관에 의해 연결되어 큰 입자의 슬러지가 제거된 폐수를 공급받으며, 비중 차이에 의해 불용성 오일과 수용성 오일 및 슬러지로 분리시키는 세틀링탱크와, 상기 전처리 필터와 상기 제2연결관 사이에 마련되며, 상기 전처리필터에서 분리되지 않은 큰 입자의 슬러지는 일측면 상부에 마련된 피드백관을 통해 상기 전처리필터로 피드백시키고, 큰 입자의 슬러지가 분리된 폐수는 일측면 하부에 마련된 상기 제2연결관을 통해 상기 세틀링탱크로 공급하는 제1버퍼탱크와, 상기 세틀링탱크와 제3연결관에 의해 연결되어 수용성 오일을 공급받으며, 상부에 마련된 제1 약품공급탱크로부터 오일브레이커(oil-breaker)를 공급받아 오일분자의 이온결합을 파괴하고, 제2 약품공급탱크로부터 응집제를 공급받아 이물질을 응집시키며, 제3 약품공급탱크로부터 PH조절제(PH-controller)를 공급받아 중성화된 오일폐수로 화학처리하는 반응기와, 상기 반응기와 제4연결관에 의해 연결되어 오일폐수를 공급받으며, 미세기포에 의해 부유하는 슬러지를 상부에 마련된 스키머로 제거하는 가압부상탱크와, 상기 반응기의 일측에 설치되며, 미세기포를 발생시켜 상기 반응기와 상기 가압부상탱크로 공급하는 분산탱크와, 상기 가압부상탱크와 제5연결관에 의해 연결되며, 슬러지가 제거된 오일폐수를 다수의 멤브레인 필터로 여과하는 마스터필터를 포함하는 오일 슬러지 처리 시스템이 제공된다.

상기 전처리필터의 일측에 설치되며, 상기 전처리필터에서 분리된 큰 입자의 슬러지와 상기 세틀링탱크에서 분리된 슬러지를 공급받아 탈수 및 건조시키는 슬러지탈수장치를 더 포함한다.

상기 세틀링탱크와 오일배출관에 의해 연결되며, 상기 세틀링탱크에서 분리된 불용성 오일을 저장하는 오일저장탱크를 더 포함한다.

상기 가압부상탱크에서 분리되지 않은 슬러지가 상기 마스트필터로 공급되는 것을 방지하기 위해, 상기 제5연결관과 상기 마스트필터 사이에 마련되며, 내부에서 부유하는 슬러지를 상기 슬러지탈수장치로 배출하는 제2버퍼탱크를 더 포함한다.

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전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 오일 슬러지가 함유된 폐수의 슬러지를 멜팅(melting)제를 이용하여 용해시켜 처리함으로써 슬러지의 회수가 용이하고, 최종 폐기물의 발생량을 최소화시킬 수 있다.

또한, 슬러지를 하나의 시스템에서 원스톱 작업을 할 수 있어 작업의 효율성을 증대시킬 수 있어 작업시간 및 작업비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 슬러지 처리 시스템의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 오일 슬러지 처리 시스템의 정면도.
도 3은 도 2에 도시된 오일 슬러지 처리 시스템의 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 슬러지 처리 시스템을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 슬러지 처리 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 오일 슬러지 처리 시스템의 정면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 오일 슬러지 처리 시스템의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 오일 슬러지 처리 시스템은 멜팅믹서(10), 전처리필터(20), 세틀링탱크(30), 반응기(40), 가압부상탱크(50), 마스터필터(60)를 포함하여 구성된다.

멜팅믹서(10)는 오일 슬러지 저장탱크(미도시)에서 멜팅(melting)제에 의해 용해된 폐수를 공급받아 슬러지 점도를 저하시킨다.

여기서, 멜팅믹서(10)의 내부에 공급된 멜팅(melting)제에 의해 용해된 폐수는 멜팅믹서(10)의 상부 일측에 마련된 모터(12)에 의해 회전되는 교반날개(14)에 의해 교반되어 점도가 저하된다.

전처리필터(20)는 멜팅믹서(10)와 제1연결관(16)에 의해 연결되어, 멜팅믹서(10)로부터 점도가 저하된 폐수를 공급받아 큰 입자의 슬러지를 분리한다. 전처리필터(20)에서 큰 입자의 슬러지가 제거된 폐수는 제2연결관(22)을 통해 후술하는 세틀링탱크(30)로 공급된다.

여기서, 전처리필터(20)와 제2연결관(22) 사이에는 제1버퍼탱크(24)를 마련하여 전처리필터(20)에서 완전히 분리되지 않은 큰 입자의 슬러지는 제1버퍼탱크(24)의 일측 면 상부에 마련된 피드백관(26)을 통해 전처리필터(20)로 피드백시키고, 큰 입자의 슬러지가 분리된 폐수는 제1버퍼탱크(24)의 일측면 하부에 마련된 제2연결관(22)을 통해 세틀링탱크(30)로 공급하는 것이 바람직하다.

전처리필터(20)에서 분리된 큰 입자의 슬러지는 전처리필터(20)의 일측에 마련된 슬러지배출관(28)을 통해 슬러지저장탱크(70)로 이송된 후 슬러지탈수장치(80)로 공급되어 수분이 제거되어 건조된다.

세틀링탱크(30)는 전처리필터(20)와 제2연결관(22)에 의해 연결되어 전처리필터(20)로부터 큰 입자의 슬러지가 제거된 폐수를 공급받는다. 세틀링탱크(30) 내부로 공급된 폐수는 비중 차이에 의해 불용성 오일과 수용성 오일 및 슬러지로 분리된다.

여기서, 불용성 오일은 세틀링탱크(30)의 상부 일측에 마련된 오일배출관(32)을 통해 오일저장탱크(34)로 이송되어 회수되고, 수용성 오일은 세틀링탱크(30)와 후술하는 반응기(40)를 연결하는 제3연결관(36)을 통해 반응기(40)로 공급되고, 슬러지는 슬러지탈수장치(80)로 공급된다.

반응기(40)는 세틀링탱크(30)와 제3연결관(36)에 의해 연결되어 새틀링탱크(30)에서 분리된 수용성 오일을 공급받아 즉, 고유의 물질을 구성하는 계면이 파괴되어 오일과 물분자간에 이온 결합상태로 존재하는 오일 또는 이물질을 분리하기 위한 것으로, 반응기(40)의 상부에 마련된 제1, 제2, 제3 약품공급탱크(42, 44, 46)로부터 순차적으로 공급되는 화학약품과, 반응기(40)의 일측에 마련된 분산탱크(90)에서 발생된 미세기포를 공급받아 오일분자의 이온결합을 파괴하고 이물질을 응집시키며 중성화된 오일폐수로 화학처리한다.

여기서, 제1 약품공급탱크(42)에서 공급되는 화학약품은 약산성이며 오일성분의 이온결합 파괴제인 오일브레이커(oil-breaker)를 공급하고, 제2 약품공급탱크(44)에서는 수용성 오일에서 분리된 이물질을 응집하기 위한 응집제를 공급하며, 제3 약품공급탱크(46)에서는 산성성분의 유수를 중화시키는 PH조절제(PH-controller)를 공급한다.

아울러, 분산탱크(90)에서 발생된 미세기포는 전술한 반응기(40) 뿐만 아니라 후술하는 가압부상탱크(50)에도 공급된다.

여기서, 분산탱크(90)에서 발생된 미세기포는 반응기(40)의 내부에서 화학처리되는 수용성 오일의 화학적 처리시간을 단축시키고, 유수분리의 효과를 증대시킨다.

가압부상탱크(50)는 반응기(40)와 제4연결관(48)에 의해 연결되어 오일폐수를 공급받는다. 이러한 가압부상탱크(50)는 반응기(40)에서 슬러지가 제거되지 못한 슬러지를 포함하고 있는 오일폐수를 분산탱크(90)로부터 공급된 미세기포에 의해 오일폐수에 포함되어 있는 슬러지를 가압부상탱크(50)의 내부에서 부유되도록 한다.

이때, 가압부상탱크(50)의 내부에서 부유되는 슬러지는 가압부상탱크(50)의 상부에 마련된 스키머(52)에 의해 제거된 후 슬러지탈수장치(80)로 공급되어 수분이 제거되어 건조되고, 슬러지가 제거된 오일폐수는 제5연결관(54)을 통해 후술하는 마스터필터(60)로 공급된다.

여기서, 제5연결관(54)과 마스터필터(60) 사이에는 제2버퍼탱크(56)를 마련하여 가압부상탱크(50)에서 미세기포에 의해 완전히 분리되지 않은 슬러지가 마스터필터(60)로 공급되는 것을 방지하고 제2버퍼탱크(56) 내부에서 부유되는 슬러지는 슬러지탈수장치(80)로 배출하여 수분을 제거되어 건조되도록 하는 것이 바람직하다.

마스터필터(60)는 가압부상탱크(50)와 제5연결관(54)에 의해 연결되며, 가압부상탱크(50)로부터 슬러지가 제거된 오일폐수를 공급받아 내부에 마련된 다수의 멤브레인 필터(62)를 통해 여과한다.

여기서, 멤브레인 필터(62)를 통해 여과된 오일폐수는 배출 수질 3ppm이하의 폐수로 여과되어 배출된다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 오일 슬러지 처리 시스템이 오일 슬러지를 처리하는 과정을 도 1을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 오일 슬러지 저장탱크(미도시)에서 멜팅(melting)제에 의해 용해된 폐수를 멜팅믹서(10)에 공급하여 슬러지의 점도를 저하시킨다.

멜팅믹서(10)의 내부에서 교반되어 점도가 저하된 폐수는 제1연결관(16)을 통해 전처리필터(20)로 공급되어 큰 입자의 슬러지가 분리된다.

여기서, 전처리필터(20)에서 분리된 큰 입자의 슬러지는 전처리필터(20)의 일측에 마련된 슬러지배출관(28)을 통해 슬러지저장탱크(70)로 이송된 후 슬러지탈수장치(80)로 공급되어 수분이 제거되어 건조되고, 큰 입자의 슬러지가 제거된 폐수는 제2연결관(22을 통해 세틀링탱크(30)로 공급된다.

세틀링탱크(30)에 공급된 폐수는 세틀링탱크(30)의 내부에서 비중 차이에 의해 불용성 오일과 수용성 오일 및 슬러지로 분리된다. 세틀링탱크(30)의 내부에서 분리된 불용성 오일은 세틀링탱크(30)의 상부 일측에 마련된 오일배출관(32)을 통해 오일저장탱크(34)로 이송되어 회수되고, 수용성 오일은 세틀링탱크(30)와 제3연결관(36)에 의해 연결된 반응기(40)로 공급되고, 슬러지는 슬러지탈수장치(80)로 공급된다.

반응기(40)로 공급된 수용성 오일은 반응기(40)의 상부에 마련된 제1, 제2, 제3 화학약품탱크(42, 44, 46)로부터 순차적으로 공급되는 화학약품과, 반응기(40)의 일측에 마련된 분산탱크(90)로부터 공급되는 미세기포에의해 오일분자의 이온결합을 파괴하고 이물질을 응집시키며 산성인 오일 폐수를 중성화된 오일 폐수로 화학처리한다.

이때, 제1 약품공급탱크(42)에서 공급되는 화학약품은 약산성이며 오일성분의 이온결합 파괴제인 오일브레이커(oil-breaker)이고, 제2 약품공급탱크(44)에서는 공급되는 화학약품은 오일에서 분리된 이물질을 응집하기 위한 응집제이며, 제3 약품공급탱크(46)에서는 공급되는 화학약품은 산성성분의 유수를 중화시키는 PH조절제(PH-controller)이다.

반응기(40)에서 화학처리된 오일폐수는 제4연결관(48)을 통해 가압부상탱크(50)로 공급된다.

가압부상탱크(50)로 공급된 오일폐수는 분산탱크(90)로부터 공급된 미세포기포에 의해 가압부상탱크(50)의 내부의 슬러지는 부유된다. 가압부상탱크(50)의 내부에 부유된 슬러지는 가압부상탱크(50)의 상부에 마련된 스키머(52)에 의해 제거된 후 슬러지탈수장치(80)로 공급되어 수분이 제거되어 건조되며, 슬러지가 제거된 오일폐수는 제5연결관(54)을 통해 마스터필터(60)로 공급된다.

마스터필터(60)에 공급된 오일폐수는 마스터필터(60)의 내부에 마련된 다수의 멤브레인필터(62)에 의해 여과되어 배출 수질 3ppm 이하의 폐수로 여과되어 외부로 배출된다.

따라서, 오일 슬러지에서 나온 슬러지를 여러 절차 즉, 별도의 탱크에 저장한 후 탱크 속에서 제거하는 작업을 거치지 않고 하나의 시스템에서 원스톱으로 처리할 수 있어 작업의 효율성이 증대되고, 작업시간을 줄일 수 있어 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 멜팅(melting)제에 의해 분리된 수용성 오일을 필터 시스템에 적용하기 전에 화학적 방법으로 처리한 후 유수(油水)를 분리하기 때문에 여과효율이 증가되는 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 멜팅믹서 50: 가압부상탱크
12: 모터 52: 스키머
14: 교반날개 54: 제5연결관
16: 제1연결관 56: 제2버퍼탱크
20: 전처리필터 60: 마스터필터
22: 제2연결관 62: 멤브레인 필터
24: 제1버퍼탱크
26: 피드백관
28: 슬러지배출관
30: 세틀링탱크
32: 오일배출관
34: 오일저장탱크
36: 제3연결관
40: 반응기
42: 제1 약품공급탱크
44: 제2 약품공급탱크
46: 제3 약품공급탱크
48: 제4연결관

Claims

멜팅(melting)제에 의해 용해된 폐수의 슬러지 점도를 저하시키는 멜팅믹서;
상기 멜팅믹서와 제1연결관에 의해 연결되어 폐수를 공급받으며, 큰 입자의 슬러지를 분리하는 전처리필터;
상기 전처리 필터와 제2연결관에 의해 연결되어 큰 입자의 슬러지가 제거된 폐수를 공급받으며, 비중 차이에 의해 불용성 오일과 수용성 오일 및 슬러지로 분리시키는 세틀링탱크;
상기 전처리 필터와 상기 제2연결관 사이에 마련되며, 상기 전처리필터에서 분리되지 않은 큰 입자의 슬러지는 일측면 상부에 마련된 피드백관을 통해 상기 전처리필터로 피드백시키고, 큰 입자의 슬러지가 분리된 폐수는 일측면 하부에 마련된 상기 제2연결관을 통해 상기 세틀링탱크로 공급하는 제1버퍼탱크;
상기 세틀링탱크와 제3연결관에 의해 연결되어 수용성 오일을 공급받으며, 상부에 마련된 제1 약품공급탱크로부터 오일브레이커(oil-breaker)를 공급받아 오일분자의 이온결합을 파괴하고, 제2 약품공급탱크로부터 응집제를 공급받아 이물질을 응집시키며, 제3 약품공급탱크로부터 PH조절제(PH-controller)를 공급받아 중성화된 오일폐수로 화학처리하는 반응기;
상기 반응기와 제4연결관에 의해 연결되어 오일폐수를 공급받으며, 미세기포에 의해 부유하는 슬러지를 상부에 마련된 스키머로 제거하는 가압부상탱크;
상기 반응기의 일측에 설치되며, 미세기포를 발생시켜 상기 반응기와 상기 가압부상탱크로 공급하는 분산탱크; 및
상기 가압부상탱크와 제5연결관에 의해 연결되며, 슬러지가 제거된 오일폐수를 다수의 멤브레인 필터로 여과하는 마스터필터;를 포함하는 오일 슬러지 처리 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 전처리필터의 일측에 설치되며, 상기 전처리필터에서 분리된 큰 입자의 슬러지와 상기 세틀링탱크에서 분리된 슬러지를 공급받아 탈수 및 건조시키는 슬러지탈수장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 슬러지 처리 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 세틀링탱크와 오일배출관에 의해 연결되며, 상기 세틀링탱크에서 분리된 불용성 오일을 저장하는 오일저장탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 슬러지 처리 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 가압부상탱크에서 분리되지 않은 슬러지가 상기 마스트필터로 공급되는 것을 방지하기 위해, 상기 제5연결관과 상기 마스트필터 사이에 마련되며, 내부에서 부유하는 슬러지를 상기 슬러지탈수장치로 배출하는 제2버퍼탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 슬러지 처리 시스템.
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