KR101326044B1 - 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에 관한 것으로서, 내부를 복수의 구간으로 나누어지게 하면서 각 구간으로 활성탄 여과제가 채워지도록 한 복수의 반응탑(10)으로 동시에 오폐수가 공급되게 하여 정수가 수행되도록 하고, 상기 복수의 반응탑(10)들 중 재생이 필요한 반응탑(10)에는 오폐수의 공급이 차단되도록 하며, 활성탄 여과제의 재생이 필요한 반응탑(10)측으로 송풍기(20)를 통한 배출되는 공기가 히터를 통하여 고온의 공기로 변환된 상태로 상기 반응탑(10) 내의 분리된 각 구간 내부로 순차적으로 공급되어 각 분리된 구간 내부에 채워진 활성탄 여과제를 순차적으로 건조시키록 하고, 활성탄 여과제가 건조되도록 한 상기 반응탑(10)으로는 보일러(30)를 통해 일정 온도로 가열된 수증기를 공급하되, 상기 반응탑(10)의 분리된 각 구간측 히터(11)를 통해 수증기를 가열시킨 과열 수증기를 분리시킨 각 구간으로 순차적으로 공급되도록 하면서 분리된 각 구간 내부의 활성탄 여과제를 순차적으로 재생하도록 하며, 활성탄 여과제의 재생이 완료된 반응탑(10)에는 오폐수가 공급되도록 하여 정수작용을 하도록 하면서 다음 차순의 반응탑(10)으로의 오폐수 공급을 차단시켜 분리된 각 구간으로 고온의 공기로 건조 단계가 진행된 후 과열 수증기가 순차적으로 각 구간으로 공급되면서 내부에 채워진 활성탄 여과제를 재생시키도록 하는 과정을 통해 대량의 정수가 수행되도록 하면서 복수의 반응탑(10)을 순환하면서 순차적으로 활성탄 여과제가 재생될 수 있도록 한다.

Description

정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템{System for regenerating activated carbon filtero for using in the drinking water or wastewater treatment}

본 발명은 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 내부를 복수의 정수 공간으로 분리되도록 한 대용량의 정수용 반응탑을 복수 개로서 구비하면서 각 정수용 반응탑을 통해 동시에 정수가 대량으로 이루어지도록 하는 동시에 재생이 필요한 정수용 반응탑에 대해서는 분리된 내부로 과열 수증기를 순차적으로 공급하여 순환하면서 내부의 활성탄 여과제를 재생되도록 하는 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 정수시설에서 오폐수 처리를 위한 수처리장치는 오폐수의 정수를 위해 반응탑에 채워지는 활성탄 여과제는 많은 양의 오폐수를 처리하면서 여과 능력은 급격하게 저하된다.

따라서 활성탄 여과제는 잦은 교체가 요구되나 이를 위해서는 상당한 비용부담이 가중 될 수 밖에 없으므로 최근 제안된 것이 활성탄 여과제의 재생이다.

활성탄 여과제의 재생은 활성탄 표면에 형성한 공극에 채워지는 유기물들을 제거해주는 것이므로 종전에는 반응탑로부터 오염된 활성탄 여과제들을 꺼내 별도의 재생설비를 갖춘 장소로 이동시킨 후 재생이 이루어지도록 하고 있다.

하지만 활성탄 여과제를 반응탑로부터 꺼내서 일정한 장소로 이동시키게 되면 그 또한 비용 부담이 상당하므로 근본적인 해결책이 될 수 없다.

이에 본 발명은 국내 등록특허공보 제1158898호(2012.06.12.명칭:수처리장치 및 수처리방법)를 통해 반응탑 내에서 활성탄 여과제가 내부로 공급되는 과열 수증기에 의해 재생이 이루어지도록 하여 활성탄 여과제의 재생에 따른 시간 및 비용이 대폭적으로 절감되도록 한 바 있다.

하지만 종래 기술에 의해서는 반응탑에 의해 처리할 수 있는 정수용량이 소량에 지나지 않기 때문에 적용이 매우 제한적이며, 정수용량을 증가시키기 위해서는 대단히 많은 반응탑를 구비해야 하므로 설치비가 과도해지는 문제점이 있다.

국내 등록특허공보 제1158898호(2012.06.12.)

이에 상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 일시에 대량의 오폐수를 정수처리할 수 있도록 하여 정수처리 용량을 극대화시킬 수 있도록 하는 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템을 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각 단위 반응탑의 정수 용량을 대폭적으로 증가시켜 복수 개로서 형성되게 함으로써 반응탑이 설치되는 설치 공간을 대폭적으로 줄일 수 있도록 하는 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기의 목적 달성을 위하여 본 발명의 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템은, 내부를 복수의 구간으로 나누어지게 하면서 각 구간으로 활성탄 여과제가 채워지도록 한 복수의 반응탑으로 동시에 오폐수가 공급되게 하여 정수가 수행되도록 하는 단계; 상기 복수의 반응탑들 중 재생이 필요한 반응탑에는 오폐수의 공급이 차단되도록 하는 단계; 활성탄 여과제의 재생이 필요한 반응탑측으로 송풍기를 통한 배출되는 공기가 히터를 통하여 고온의 공기로 변환된 상태로 상기 반응탑 내의 분리된 각 구간 내부로 순차적으로 공급되어 각 분리된 구간 내부에 채워진 활성탄 여과제를 순차적으로 건조시키는 단계; 활성탄 여과제가 건조되도록 한 상기 반응탑으로 보일러를 통해 일정 온도로 가열된 수증기를 공급하되, 상기 반응탑의 분리된 각 구간측 히터를 통해 수증기를 가열시킨 과열 수증기를 분리시킨 각 구간으로 순차적으로 공급되도록 하면서 분리된 각 구간 내부의 활성탄 여과제를 순차적으로 재생하도록 하는 단계; 활성탄 여과제의 재생이 완료된 반응탑에는 오폐수가 공급되도록 하여 정수작용을 하도록 하면서 다음 차순의 반응탑으로의 오폐수 공급을 차단시켜 분리된 각 구간으로 고온의 공기로 건조 단계가 진행된 후 과열 수증기가 순차적으로 각 구간으로 공급되면서 내부에 채워진 활성탄 여과제를 재생시키는 단계를 통해 대량의 정수가 수행되도록 하면서 복수의 반응탑을 순환하면서 순차적으로 활성탄 여과제가 재생될 수 있도록 하는데 특징이 있다.

상기한 구성에 따른 본 발명의 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에 의해서 일시에 대량의 오폐수를 정수처리할 수 있게 되므로 정수처리장과 같은 대량의 정수처리시설에서도 적용이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명은 정수 용량에 비해 설치 공간을 최소화할 수 있도록 하여 설치 비용을 절감할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 전체 구성을 예시한 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 반응탑과의 연결 구조를 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 공정 과정을 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 오폐수가 반응탑에 공급되는 상태를 예시한 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 오폐수가 반응탑에 공급되는 과정을 예시한 블록도,
도 6은 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에서 활성탄 여과제의 재생 수행을 위한 반응탑으로의 송풍기 및 히터를 통한 고온의 공기를 공급하는 구성을 예시한 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에서 활성탄 여과제의 재생 수행을 위한 반응탑으로의 송풍기 및 히터를 통한 고온의 공기를 공급하는 과정을 예시한 블록도,
도 8은 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에서 반응탑에서의 활성탄 여과제를 재생하는 구성을 도시한 측면도,
도 9는 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에서 반응탑에서의 활성탄 여과제를 재생하는 과정을 예시한 블록도.

이하 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 전체 구성을 예시한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 반응탑과의 연결 구조를 도시한 측면도로서, 도시한 바와 같이 본 발명은 크게 복수의 대용량 반응탑(10)과 이 반응탑(10)들에 공급되는 공기를 건조시키는 송풍기(20)와 보일러(30) 및 제어부(40)로 이루어지는 구성이다.

본 발명의 반응탑(10)은 도시한 바와 같이 내부가 복수의 구간으로 분리되도록 하고, 각 분리된 구간으로는 상부로부터 동시에 오폐수가 공급되도록 하며, 각 구간에는 각각 별도의 히터(11)가 연결되는 구성으로 이루어지도록 한다.

본 발명의 반응탑(10)에서 내부를 분리되게 한 각 구간의 내부 체적은 내부에 채워진 활성탄 여과제를 일시에 재생시킬 수 있는 정도의 사이즈로서 형성되도록 하며, 분리되는 구간의 수는 3~4개가 가장 바람직하다.

본 발명의 반응탑(10)에는 분리된 각 구간마다 히터(11)가 연결되도록 하면서 히터(11)에는 송풍기(20)와 함께 보일러(30)가 각각 병렬로 연결되도록 한다.

본 발명의 송풍기(20)는 외부로부터 공기를 유입하여 히터로 보내는 구성이고, 보일러(30)는 일정 온도로 물이 데워지도록 하는 구성이다.

이때 송풍기(20)와 보일러(30)는 각 히터(11)마다 구비할 필요는 없으며, 전체 설비에서 하나만 구비되도록 한다.

그리고 본 발명의 제어부(40)는 각 반응탑(10)으로 오폐수를 공급하는 통수 밸브의 개폐작동을 단속되도록 하면서 특정 반응탑(10)에서 복수의 히터(11)에 순차적으로 송풍기를 통해 외부 공기와 과열 수증기의 공급을 단속한다.

이와 같은 본 발명의 작용을 첨부한 도면에 의해 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 공정 과정을 도시한 순서도이고, 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템의 오폐수가 반응탑에 공급되는 과정을 예시한 것으로서, 우선 본 발명은 내부를 복수의 구간으로 나누어지게 하여 각 구간으로 활성탄 여과제가 채워지도록 한 복수의 반응탑(10)들에 동시에 오폐수가 공급되도록 한다.(S1)

이때 송풍기(20)와 보일러(30)는 오프(OFF)의 상태가 되도록 하고, 각 반응탑(10)에 연결된 통수 밸브는 오픈(open)되도록 한다.

송풍기(20)와 보일러(30)를 오프시킨 상태에서 각 반응탑(10)측 통수 밸브를 오픈시키게 되면 각 반응탑(10)으로는 동시에 대량의 오폐수가 공급된다.

각 반응탑(10)으로 공급된 오폐수는 분리된 각 구간 내 활성탄 여과제를 동시에 통과하면서 정수가 이루어지게 되므로 대량의 오폐수를 일시에 정화시킬 수가 있게 된다.

일정 시간 동안 각 반응탑(10)을 통해 정수를 수행하게 되면 어느 순간부터는 각 반응탑(10) 내에서의 활성탄 여과제에 의한 정수능력이 한계에 이르게 된다.

하지만 복수의 반응탑(10)들의 활성탄 여과제를 동시에 재생시킬 수는 없으므로 일정 시간이 되면 각 반응탑(10)들에 대해서 순차적으로 재생 작업이 수행되도록 한다.

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에서 활성탄 여과제의 재생 수행을 위한 반응탑으로의 송풍기를 통해 외부로부터 공기를 유입하여 히터로 공급하는 과정을 예시한 것으로서, 활성탄 여과제를 재생할 반응탑(10)으로의 오폐수 공급이 차단되도록 한다.(S2)

즉 활성탄 여과제를 재생할 반응탑(10)측 통수 밸브는 잠겨지도록 하면서 보일러(30)는 오프상태가 유지되도록 하고, 다만 송풍기(20)와 히터(11)는 작동 온상태가 되도록 한다.

송풍기(20)와 히터(11)를 작동시키게 되면 활성탄 여과제를 재생할 반응탑(10)측으로 건조시킨 공기가 히터(11)를 통해 가열되어 공급되도록 하되 반응탑(10) 내부에서 분리된 각 구간에 순차적으로 공급되도록 하여 분리된 각 구간의 활성탄 여과제가 순차적으로 건조되도록 한다.(S3)

도 8과 도 9는 본 발명에 따른 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템에서 반응탑에서의 활성탄 여과제를 재생하는 과정을 예시한 것으로서, 송풍기 및 히터를 통한 고온의 공기에 의해 건조된 반응탑(10) 내부의 각 구간 내 활성탄 여과제에는 보일러(30)에 의해서 생성된 수증기를 반응탑(10)의 각 구간별로 구비되도록 한 히터(11)에 순차적으로 공급되게 하여 과열 수증기가 생성되도록 한다.

반응탑(10)의 각 구간으로 하나씩 과열 수증기가 순차적으로 공급되도록 하면 각 구간 내의 활성탄 여과제를 재생할 수가 있게 된다.(S4)

각 구간의 활성탄 여과제가 재생되면 다시 반응탑(10)으로 오폐수가 공급되도록 하여 정수가 이루어지도록 하며, 활성탄 여과제의 재생을 수행할 다음 차순의 반응탑(10)에는 오폐수 공급이 차단되도록 한다.

오폐수 공급을 차단한 반응탑(10)에서는 복수의 각 구간별로 구비되도록 한 히터(11)가 순차적으로 작동 온 상태가 되도록 하면서 송풍기(20)에 의해 배출되는 공기가 히터를 통하여 고온의 공기로 변환된 상태로 상기 반응탑(10) 내의 분리된 각 구간 내부에 순차적으로 공급하여 각 구간의 활성탄 여과제가 건조되도록 하고, 다시 송풍기(20)를 작동 오프가 되도록 한 상태에서 보일러(30)를 가동시켜 발생되는 수증기를 다시 각 구간별 히터(11)를 통해 과열 수증기가 생성되도록 하여 각 구간의 활성탄 여과제를 순차적으로 재생되도록 한다.(S5)

이와 같은 방식으로 오폐수의 정수가 대량으로 수행되도록 하는 동시에 일정 주기로 또는 활성탄 여과제의 재생이 필요한 반응탑(10)을 순차적으로 순환하면서 각 반응탑(10) 내부의 분리된 각 구간을 순차적으로 순환하면 활성탄 여과제의 재생이 지속적으로 수행되도록 한다.

이상과 같이 본 발명은 반응탑(10)의 용량을 대폭적으로 증대시켜 일시에 대량의 정수가 수행되도록 하면서도 활성탄 여과제의 재생을 위한 에너지 소비는 종전과 마찬가지로 유지되도록 하는 매우 경제적인 유지 관리가 가능한 이점이 있다.

특히, 본 발명은 각 반응탑(10)의 단위 용량을 대폭적으로 증대시켜 설비를 구축하게 되므로 처리 용량 대비 설비 설치 공간이 대폭적으로 축소되면서 설치 비용을 대단히 절감시키게 되는 효과도 제공하게 된다.

10 : 반응탑 11 : 히터
20 : 송풍기 30 : 보일러
40 : 제어부

Claims (3)

1. 내부를 복수의 구간으로 나누어지게 하면서 각 구간으로 활성탄 여과제가 채워지도록 한 복수의 반응탑으로 동시에 오폐수가 공급되게 하여 정수가 수행되도록 하는 단계;
   상기 복수의 반응탑들 중 재생이 필요한 반응탑에는 오폐수의 공급이 차단되도록 하는 단계;
   송풍기에 의해 배출되는 공기가 히터를 통하여 고온의 공기로 변환되면서 고온의 공기가 활성탄 여과제의 재생이 필요한 반응탑으로 순차적 또는 주기적으로 공급되면 반응탑 내의 분리된 각 구간 내부에 순차적으로 공급되되면서 각 분리된 구간 내부에 채워진 활성탄 여과제를 순차적으로 건조시키는 단계;
   활성탄 여과제가 건조된 반응탑으로 보일러를 통해 일정 온도로 가열된 수증기를 공급하되, 반응탑의 분리된 각 구간별로 연결한 히터를 통해 수증기를 가열시킨 과열 수증기를 분리된 각 구간으로 순차 공급되도록 하면서 분리된 각 구간 내부의 활성탄 여과제를 순차적으로 재생하도록 하는 단계;
   분리된 구간별 활성탄 여과제의 재생이 완료된 반응탑에는 오폐수가 재공급되도록 하여 정수작용을 하도록 하면서 다음 차순의 반응탑으로의 오폐수 공급을 차단시켜 분리된 각 구간으로 고온의 공기로 건조 단계가 진행된 후 과열 수증기가 순차적으로 각 구간으로 공급되면서 내부에 채워진 활성탄 여과제를 재생시키는 단계;
   를 통해 대량의 정수가 수행되도록 하면서 복수의 반응탑을 순환하면서 순차적으로 활성탄 여과제가 재생될 수 있도록 하는 정수처리 또는 하수처리에 사용되는 활성탄 여과제 재생 시스템.
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