KR101617804B1

KR101617804B1 - 소형 유류 제거장치 및 이를 이용한 유류 제거방법

Info

Publication number: KR101617804B1
Application number: KR1020130148691A
Authority: KR
Inventors: 김현욱; 이인규; 이현주; 곽병윤
Original assignee: 서울시립대학교 산학협력단
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2033-12-02
Also published as: KR20150063831A

Abstract

본 발명은 가정용 싱크대등에 구비되어 유류를 제거하는 소형 유류 제거장치 및 이를 이용한 유류 제거방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 싱크대에 구비되어 오염수를 투입하는 저류조와, 상기 저류조에서 유입어 오염수에서 스컴을 형성하는 약품혼화조를 구비하여 오염수내의 유류를 응집하고, 부유조에서 스컴을 부유시켜 부유된 스컴을 보관하는 저장조를 구비함으로서 오염수에서 유류를 제거하여 깨끗한 물을 하수처리장으로 유입시키도록 하는 소형 유류 제거장치 및 이를 이용한 유류 제거방법에 관한 것이다.

Description

소형 유류 제거장치 및 이를 이용한 유류 제거방법{OIL SKIMMER AND OIL REMOVAL METHOD USING THIS}

일반적으로 물의 유류 또는 오염물질을 제거하는 방법으로 구조가 간단하고 사용이 편리한 부상분리법을 이용하고 있다.

이러한 종래기술로는 등록특허 제10-0579117호 『폐쇄성 수역의 가압부상 정화장치』와 등록특허 제10-0948807호 『응집 부상장치를 이용한 하ㅇ폐수 고도처리장치』가 있다.

상기 종래기술 등록특허 제10-0579117호 『폐쇄성 수역의 가압부상 정화장치』는 약품을 저장하며, 압력차이에 의한 흡입력에 의하여 약품을 흡입하여 원수와 혼합하는 약품 공급부와, 상기 약품 공급부에 의하여 혼합된 원수 및 약품을 펌핑함으로써 가압하여 원수에 공기가 용해되도록 하는 공기용해부와, 상기 공기용해부와의 압력차이에 의하여 상기 공기용해부로부터 공급된 원수로부터 슬러지를 상승하여 1차적으로 분리시킬 수 있는 슬러지 분리부와, 상기 슬러지 분리부로부터 공급된 슬러지가 함유된 원수를 중력방식에 의하여 2차적으로 분리하는 제1 슬러지 여과부와, 그리고 상기 슬러지 분리부로부터 슬러지가 여과된 나머지 원수가 공급되며, 이 원수를 여과시킴으로써 원수에 함유된 미세 슬러지를 최종적으로 처리하는 제2 슬러지 여과부를 포함하며, 수중에 설치가 가능한 폐쇄성 수역의 가압부상 정화장치를 제시하고,

상기 종래기술 등록특허 제10-0948807호 『응집 부상장치를 이용한 하ㅇ폐수 고도처리장치』는 전처리된 하폐수가 유입된 탈질조에서 질산화조로 월류 이동됨과 아울러 상기 질산화조에서 질산화된 하폐수가 제1펌프에 의해 탈질조로 리턴되며, 상기 탈질조에서는 유입되는 하폐수의 유기물질을 이용하여 무산소하에서 탈질 반응을 유발하여 질소 성분을 제거하고, 상기 질산화조에서는 메디아와 제1포기구를 구비하여 상기 탈질조에서 유입되는 하폐수를 공기와 질산화 미생물에 의하여 질산성 질소(NO3-N)로 탈질 반응 전단계인 질산화 반응을 유도하고, 제2포기구와 침지식 막분리기를 구비하는 막분리조에서는 상기 질산화조에서 월류되는 하폐수가 미생물에 의해 유기현탁물질과 총질소 성분이 제거된 후에 침지식 막분리기에 의해 고액분리되고, 제3포기구를 구비한 처리수조에서는 상기 질산화조에서 월류됨과 아울러 침지식 막분리기에 연결된 제2펌프에 의해 이송된 처리수를 내장하며, 상기 처리수조 내의 처리수가 제3펌프에 의해 화학반응조로 이송됨과 아울러 상기 화학반응조에서는 생물학적처리에서 남은 총인(T-P)을 처리수로부터 제거하기 위한 응집 부상용 응집제가 투입되고, 상기 화학반응조 내의 처리수가 메인파이프를 통하여 응집부상조로 이송됨과 아울러 응집부상조와 포화수생성탱크 사이를 순환하는 처리수에 미세공기를 발생시키면서 상기 메인파이프 내로 투입하여 화학반응조의 하폐수와 응집부상조의 처리수에 잔존하는 부상물질을 응집부상조에서 부상 제거하며, 내부에 부상물질월류부를 구비하는 응집부상조가 부상물질을 내장하는 부상물질내장공간과 응집부상조 내의 처리수를 내장하는 처리수내장공간으로 부상물질월류부에 의해 분할 형성되고, 상기 응집부상조의 부상물질월류부와 근접한 처리수내장공간 내의 처리수를 포화수생성탱크로 이송하는 순환펌프가 상기 응집부상조와 포화수생성탱크 사이에 연결됨과 아울러 화학반응조의 출구와 연결된 메인파이프가 상기 응집부상조의 부상물질월류부와 이격된 처리수내장공간과 연통하게 되고, 상기 포화수생성탱크의 출구에 연결되는 처리수배출파이프가 화학반응조와 응집부상조 사이의 메인파이프에 연결되며, 초음파를 발생하는 초음파발생기의 초음파출력부가 상기 포화수생성탱크 내에 배치되어 포화수생성탱크 내의 처리수에 미세 기포를 발생시키고, 외부의 공기로 오존을 발생시키는 오존발생기의 오존출력부가 상기 포화수생성탱크 내에 배치되어 포화수생성탱크 내의 처리수에 오존을 용해시키는 응집 부상장치를 이용한 하ㅇ폐수 고도처리장치를 제시하고 있다.

또 다른 종래기술로는 공개특허 제10-2012-0138025호 『부상 분리 장치』와 등록실용신안 제20-0161311호 『포말부상 타입의 폐수처리장치』가 있는데,

상기 종래기술 공개특허 제10-2012-0138025호 『부상 분리 장치』는 별도의 가압 탱크, 감압 밸브 및 공기 주입 장치 등의 장치를 설치하지 않더라도 마이크로 버블 디퓨저를 이용하여 폐수에 미세 기포인 마이크로 버블을 공급함으로써, 구성이 단순하여 전체적인 장치의 규모를 축소할 수 있고, 운전 및 유지 관리가 용이하며, 마이크로 버블 디퓨저의 배치를 다양하게 조절함으로써, 전가압 방식, 부분 가압 방식 및 순환 방식 등 다양한 운전 방식의 부상 분리 처리공정을 수행할 수 있는 부상 분리 장치를 제시하고,

상기 종래기술 등록실용신안 제20-0161311호 『포말부상 타입의 페수처리장치』는 정육각형의 바닥면과, 그 바닥면과 140ㅀ∼ 160ㅀ의 경사각을 이루도록 상부로 넓어지는 경사면과, 그 경사면의 단부로부터 수직으로 입설되어 정육각형을 형성하는 수직벽면으로 구성되는 반응조와 상기 반응조에 유입되는 폐수와 처리약품을 교반하되 600rpm∼5000rpm으로 고속회전하는 교반기와 상기 반응조의 일측벽면을 공유하도록 일체로 형성되며, 상기 교반기로부터 유입된 폐수에 고분자응집제를 투입하여 혼합하는 응집조와 상기 반응조와 응집조의 공통벽면의 상부측에 형성되는 폐수이동창문과 상기 폐수이동창문에 마련되며, 고속회전하는 교반기에 의해 약품과 교반된 폐수가 상기 창문을 통하여 응집조로 넘어가는 유동에너지에 의해 회전하여 와류를 형성하는 프로펠러와 상기 반응조 및 응집조와 단일 몸체를 형성하며, 상기 응집조로부터 유속 차단용 경사면을 통해 넘어오는 폐수 속의 응집된 스컴을 부상시켜 스컴 제거장치에 의해 스컴분리통으로 분리하고 정화된 하류측의 처리수는 배출구를 통해 방출하는 부상조를 포함하여 구성되는 포말부상 타입의 폐수처리장치를 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술들은 크기가 크고, 구조가 복잡하여 일반 가정의 싱크대등에서 사용하기 어려우며, 설치가 복잡하고 설치비용이 증가되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,

소형 유류 제거장치에 있어서,

가정이나 식당용 싱크대에서 발생되는 오염수, 특히 유류가 포함된 오염수가 투입되는 저류조와, 저류조의 오염수가 유입되어 스컴을 형성하는 약품혼화조를 구비하여 오염수내의 유류를 스컴으로 응집하도록 하며,

상기 응집된 스컴을 부유시키도록 부유조에 기포공급부를 구비하여 스컴 제거를 용이하게 하고,

수집된 스컴은 저장조에 보관하여 물과 개별적으로 배출 가능하게 하며,

약품혼화조에 유류를 분리하는 약품과, 응집하는 응집제를 투입함으로서 오염수에서 유류를 용이하게 분리할 수 있도록 하며,

부유조에 부유된 스컴을 제거하는 스컴제거기를 통하여 스컴을 물로부터 분리하고, 분리된 스컴은 물과 개별적으로 저장조에서 수집하고,

스컴이 제거된 물은 다시 배수부로 회수시켜 단기간에 많은 양의 물을 처리할 수 있도록 하는 소형 유류 제거장치 및 이를 이용한 제거방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 소형 유류 제거장치는

오염수가 투입되는 저류조와

상기 저류조의 오염수가 유입되며, 스컴을 형성하는 약품혼화조와

상기 약품혼화조에서 유입되며, 오염수의 스컴을 부유하는 부유조 및

상기 부유조에 연결되어 부유되는 스컴을 보관하는 저장조를 포함하여 이루어지되,

상기 부유조에는 기포공급부가 구비되어, 상기 스컴에 기포를 흡착시키는 것을 특징으로 하고,

본 발명에 따른 소형 유류제거장치를 이용하는 유류 제거방법은

오염수가 투입되는 투입단계와,

투입된 오염수에 약품을 투입하여 스컴을 형성하는 약품혼합단계와

상기 약품혼합단계에 의해 형성된 스컴을 부유하는 부유단계 및

상기 부유단계에 의해 부유된 스컴을 제거하는 제거단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 소형 유류 제거장치는 가정이나 식당용 싱크대에서 발생되는 유류가 포함된 오염수가 투입되는 저류조와, 저류조의 오염수가 유입되는 약품혼화조에서 유류를 스컴으로 응집시켜 물과 유류를 분리 할 수 있도록 하고,

응집된 스컴을 수거하기 위하여 부유조에서 스컴에 기포를 흡착하여 부유시키도록 하여 스컴 제거를 용이하게 하고,

부유된 스컴은 저장조에 따로 수집하되, 상기 저장조에서 소포제를 투입하는 소포제투입부를 구비함으로서 스컴의 부피를 줄여 보관할 수 있도록 하며,

약품혼화조에서는 유류를 분리하는 약품과 분리된 유류를 응집하는 응집제를 투입함으로서 물에서 유류를 분리시키기 용이하도록 하며, 구조 및 방법이 간단하여 사용이 편리하고,

부유조에는 배수부를 구비하여 스컴이 제거된 물을 다시 가정이나 식당의 하수도로 회수시킴으로서 많은 양의 물에서 단시간에 유류를 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 유류 제거장치의 개략도
도 2는 본 발명에 따른 소형 유류 제거장치를 이용한 유류 제거방법의 개략도
도 3은 본 발명에 따른 수위측정부의 실시예

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

일반적으로 식당이나 가정에서 많은 양의 기름 성분이 발생하며, 설거지 할 때 이러한 기름성분이 분리 제거 되지 못하고 싱크대를 통해 배출된다. 이러한 기름 성분은 하수처리장으로 유입시 미생물 성장에 악영향을 끼쳐 생물공정 효율을 악화시킨다.

이러한 기름 성분 제거를 위해 위에 기술한 부상분리법 원리를 이용하여 소형 유류 제거 장치를 개발할 수 있다.

먼저 본 발명에 따른 소형 유류 제거장치(P)는 도 1에 도시된 바와 같이, 식당이나 가정의 싱크대에서 배출되는 유류가 포함된 오염수가 투입되는 저류조(10)와, 상기 저류조(10)의 오염수가유입되며, 스컴을 형성하는 약품혼화조(20)와, 상기 약품혼화조(20)에서 유입되며, 오염수의 스컴을 부유하는 부유조(30) 및 상기 부유조(30)에 연결되어 부유되는 스컴을 보관하는 저장조(40)를 포함하여 이루어져 있다.

보다 상세하게는 본 발명은 오염수의 유류를 제거하기 위하여 부상분리법을 이용하고 있는데,

부상분리란 미세기포의 부상특성을 이용하여 물속의 가벼운 입자들을 분리하는 수처리 방법 중 하나이다. 특히 가라앉기 어려운 입자라든지, 입자가 가라앉으면 2차 오염을 일으킬 우려가 있는 곳에서는 부상분리가 가장 적절한 대안 중의 하나로 각광을 받고 있다. 부상분리공정은 기름이나 미세부유 물질 등 저비중의 물질을 수계에서 효과적으로 분리하기 위하여 고도 고액분리 공정으로 많이 사용되고 있다. 음용수에서의 용존공기부상법(DAF : Dissolved Air Flotation)은 1920년대 핀란드에서 처음시도 되었고 1960년대 스칸디나비아, 남아프리카공화국, 영국 등에서 본격적으로 적용되었다.

용존공기부상법(DAF : Dissolved Air Flotation)은 공기로 포화된 가압수를 순간적으로 감압하였을 때, 발생되는 미세기포가 고형물 입자에 부착되어 상승 분리되는 원리를 이용한 방법이다.

이 때 발생되는 기포의 크기는 대략 30~100㎛ 정도로 알려져 있다. 산업폐수와 상하수처리 과정에서 발생되는 고형물의 고액분리에 광범위하게 사용되어지고 있다. DAF 공정은 원수에 응집제를 주입하여 반응을 유도하는 급속혼화조, 플럭을 극대화시키는 완속혼화조, 미세기포와 플럭이 충돌한 후 수표면으로 부상이 일어나는 부상조, 처리수의 일부분을 가압하기 위한 Saturator와 Saturator에 공기를 주입하기 위한 공기압축기 등으로 이루어져 있으며, 후단에 여과지를 설치하여 하나의 프로세스를 이루는 것이 일반적이다. 압축공기를 용존시키기위해 물은 Saturator로 보내며, 여과지에서 처리된 여과수를 사용한다. 지금까지의 DAF의 기술개발동향을 살펴보면, 수리학적 부하율은 1920년경에 2~3m/hr 또는 5m/hr를 넘지 않았는데, 단계적으로 발전해 가면서 1996년에는 20~25m/hr로 증가했으며 최근에는 40m/hr까지 가능해졌다. 시대에 따라 DAF의 형태는 직사각형에서 정사각형 형태에 가까워졌으며, 이는 수리학적 부하율과 미세기포 생성기술이 발전하면서 이루어졌고 미세기포 층이 두터울수록 처리효율이 향상되는 것으로 나타났다.

용존공기부상공정은 1920년대 미국의 광산업에서 광물질 분리공정인 부유선광법에 이용되었으며, 이후 독일의 제지업에서 제지의 분리에 응용되어 왔다. 상수처리에서의 이용은 1960년대 남아프리카공화국에서 시작하였으며, 이후 스칸디나비아를 비롯한 유럽으로 확산되었다. 미국의 경우는 Massachusetts의 Lenox에 처음 도입되어 확산되고 있다. 그 후 1990년 이전까지 용존공기부상공정는 주로 설비업자들의 경험적 지식에 기초하여 설계가 이루어졌고, 혁신적인 연구와 개발사업들은 영국에서 주로 이루어졌다. 이 기간 동안에는 전 세계적으로 용존공기부상공법의 전반적인 이해의 폭이 점차적으로 넓어졌고 영국의 Frankly 정수장(450,000 ㎥/d 규모)과 같이 규모가 큰 용존공기부상공정 설비를 지어야 한다는 필요성이 제기되었다. 또한 용존공기부상공법에 관한 최적의 설계인자와 운전조건에 관한 필요성이 제기되기 시작하였다. 이후 용존공기부상공정의 각 부문별 연구가 진행되어 미세기포와 입자의 부착과정 및 부상조에서의 흐름에 대한 전산유체해석(CFD), 유입노즐과 가압탱크의 최적설계에 대한 연구, 규모를 최소화하기 위한 조합형 부상-여과 DAF조, Cryptosporidium 및 Giardia, THMFP, 조류 등의 제거를 위한 새로운 방식의 DAF조에 관한 연구가 이루어졌다.

이 공정의 특징은 조류, 색도 제거에 침전지보다 열등한 성능을 지니고 있어 이에 대한 연구가 유럽 및 미국을 중심으로 활발히 진행되어 왔다. 영국의 경우 봄과 여름철 Thames강의 조류로 인한 모래여과지의 폐쇄현상을 해결하기 위해 침전지를 DAF로 대체한 바가 있으며, 독일의 경우 탁도가 낮고, 높은 농도의 Chlorophyll-a를 함유한 원수의 경우 DAF를 이용한 처리가 타 공정과 비교하여 상당히 우수한 처리효율을 나타내었다고 보고되었다. 또한, 조류종에 따른 DAF의 효율도 검토되었으며, 규조류와 남조류에도 높은 처리효율을 나타내었다. 그리고 수인성 질병을 일으키는 미생물인 Cryptosporidium 와 Giardia를 대상으로 용존공기부상법을 적용한 연구결과에서도 용존공기 부상법이 침전과 비교하여 높은 처리효율을 나타내었다.

최근의 연구는 부상공정과 타 공정의 연계를 통한 패키지화에 관한 연구와 실용화가 진행되고 있다. 부상공정과 경사판(Lamella)를 조합한 공정은 Purac사에서 개발하여 LDAF라는 상표로 개발되었다. 부상공정과 모래여과 공정을 조합한 공정은 Purac, Krofta, Ahlstrom사에 의해 개발되어 Flofilter, Sandfloat, AhiFloat라는 상표로 실용화가 되었으며, 오존과 부상공정을 결합한 공정은 Ozo-Flotation 및 Flottazone이라는 상표로 실용화되었다. 또한 기존의 장방형 침전질을 개량하여 부상조로 만드는 연구도 진행되고 있으며, 침전의 장점인 고탁도 처리와 부상의 장점인 조류의 처리를 조합하여 기존의 침전지를 개량하는 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 기타 고도정수처리와의 연계공정의 연구도 진행되어 실제 뉴욕주 New Castle에서 1993년부터 적용하였다.

국내에서는 광역상수도 최초로 원주권 광역상수도에 용존공기 부상법이 2003년 완공되었다. 원수변화에 따른 직접여과, DAF, 전침전지 등 다양한 운전전략이 필요하며, 이에 따른 효율적인 운영 전략과 DAF식 정수처리 기술기준 마련과 공정 최적화 방안도출을 위해 한국수자원공사에서 3년에 걸쳐 'DAF 적용 정수장의 선진 정수기술 최적화 방안'에 대한 연구를 수행하였다. 이 연구에서 응집제의 종류, 응집 G값 조건에 따른 실제 플록 형성의 특성 및 부상속도 등을 비교 평가하여 최적의 DAF 공정 운영을 위한 전처리 조건이 도출되었으며, 수처리해석을 통한 DAF 설계 가이드라인을 수립하였다. 또한 송전정수장의 DAF 공정으로 식물성플라크톤 제거율이 96.8~98.8%로 도출되었으며, DAF를 이용한 정수처리공정에서의 오존 적용성을 평가하였다

이렇듯 국내에서도 용존공기부상공정이 부상분리 공법으로 다양하게 적용되고 있기는 하지만, 최근 들어 전해부상에 대한 관심도가 증가하고 있다. 이는 전해부상이 용존공기부상공정에 비해 보다 균일하면서 작은 크기의 기포를 만들 수 있고, 기포의 손실이 적으며, 운전이 비교적 간단하기 때문이다.

따라서 본 발명은 싱크대(가정이나 식당등에 구비되는 싱크대를 모두 포함한다)에 저류조(10)가 구비되게 되고, 상기 저류조(10)에는 상기 싱크대에서 발생하는 유류가 포함된 오염수가 투입되게 된다.

저류조(10)에 투입된 오염수는 약품혼화조(20)로 이동하게 되는데, 상기 약품혼화조(20)에는 약품투입부(21)와 교반부재가 구비되어 있다.

상기 약품혼화조(20)에는 약품투입부(21)가 구비되고, 상기 약품투입부(21)에는 오염수의 유류를 분리하는 약품이 투입되는 제1 투입부(211)재와, 상기 약품에 의해 분리된 유류를 응집하여 스컴을 형성하는 응집제가 투입되는 제2 투입부(213)재가 구비되어 있다.

보다 상세하게는 상기 저류조(10)에 있던 오폐수는 상기 약품혼화조(20)로 투입되게 되는데, 상기 약품혼화조(20)에 구비되어 있는 제1 투입부(211)재에서는 오폐수내의 유류를 분리할 수 있는 약품이 투입되게 되고, 상기 제2 투입부(213)재에서는 분리된 유류를 응집하는 응집제가 투입되게 된다.

일반적으로 약품은 오염원의 종류에 따라 사용자에 의해 다양하게 선택되어 질 수 있으며, 종래의 실험데이터를 근거로 선택적으로 이용되는 것이 바람직하다.

또한 스컴(SCUM)이란 부유한 찌거기를 말하는데 분뇨 처리에서 말하는 스컴은 소화조내에 한번 침전된 오니 입자가 메탄가스와 함께 수면에 떠올려 간조상태가 되어 딱딱해진 상태를 말한다.

다시 상기 약품혼화조(20)에서 스컴이 형성된 오염수는 부유조(30)에 투입되게 되는데, 상기 부유조(30)에는 기포공급부(31)가 구비되어, 상기 스컴에 기포를 흡착시킬 수 있도록 한다.

보다 상세하게는 상기 부유조(30)에는 기포공급부(31)가 구비되어 기포를 발생하게 되는데, 이러한 기포는 상기 스컴에 흡착되어 스컴을 수면으로 상승시키게 된다. 이렇게 상승된 스컴은 상기 부유조(30)에 구비되는 스컴제거기(33)에 의해 수집되게 되며, 수집된 스컴은 저장조(40)로 이동하게 된다.

또한 상기 부유조(30)에는 배수부가 구비되어 있으며, 상기 배수부는 가정이나 주방의 싱크대의 배수구와 연결되어, 스컴이 제거된 물은 다시 배수구로 회수되어 유류가 제거된 물이 하수되게 된다. 이때 상기 배수부는 상기 부유조(30)의 하부에 구비되어 별도의 동력없이 중력에 의해 유류가 제거된 물이 배수되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 부유조(30)에는 수위측정부(B1)가 구비되어 있는데, 상기 부유조(30)에 오염수가 적게 투입되는 경우에는 기포공급부(31)가 작동하지 않아 스컴이 부유되지 않도록 하며, 일정한 수위로 오염수가 모였을 경우에는 수위측정부에서 수위를 측정하여 기포공급부(31)를 작동시켜 기포를 발생하게 하여 스컴을 부유시킬 수 있도록 하여, 수위가 낮아 스컴이 부유되어도 스컴제거기(33)와의 거리로 인하여 스컴이 제거되지 않는 문제점을 해결할 수 있다.

나아가 상기 저장조(40)에는 수집되는 스컴의 부피를 줄이는 소포제가 투입되도록 소포제투입부(41)재가 구비되어 있어, 저장조(40)에 많은 양의 스컴을 저장할 수 있도록 하여 사용의 편의성을 향상시키게 된다. 이 때 소포제는 종래에 사용되는 다양한 종류의 소포제 중 사용자에 의해 선택적으로 사용되는 것이 더 바람직하다.

나아가 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 유류 제거장치의 구성 중 하나인 수위측정부(B1)의 하우징 구조를 개선하는 구조가 제시되어 있다.

이를 구체적으로 설명하면, 상기 수위측정부(B1)은 함체(box)(Bf)와, 이 함체의 개구부를 덮는 메쉬타입 커버(Bc)와, 이 함체를 상기 부유조(30)에 고정하는 링크암(Au)(Aℓ)으로 구성되어 있다.

상기 함체(Bf)는 전체 또는 일부가 오염수와 접촉성 향상을 위하여 메쉬 타입으로 되어 있는 것이 바람직하며,

커버(Bc)는 전체적으로 메쉬타입으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 링크암은 수위측정부(B1)의 크기에 따라 하나 또는 복수개가 구비될 수 있는데, 도면에서는 상하 링크암(Au)(Aℓ) 2개로 구성되어 있다.

각 링크암(Au)(Aℓ)은 부유조(30)의 다양한 구조 모두에 적용할 수 있도록 길이 및 각조조절이 가능하도록 구성되어 있어, 도 5와 같이 부유조(30)의 하우징이 곡면을 이루는 경우에도 쉽게 설치할 수 있다.

각 링크암(Au)(Aℓ)은 부유조(30)의 하우징에 결합되는 제1링크(A1), 길이 및 각도조절을 위한 제2링크(A2), 함체(Bf)에 결합되는 제3링크(A3)로 구성되고, 각 링크(A1,A2,A3)에는 길이 조절을 위한 다수의 구멍이 형성되어 있다.

제2링크(A2)는 제1 및 제3 링크(A1,A3)에 삽입된 형태로 길이가 조절되며, 길이 및 각도 조절 상태는 긴 볼트(Ab)에 의하여 고정된다.

또 수위측정부(B1)의 하중이 증가할 경우 이를 추가적으로 지지하기 위하여 함체(Bf)의 하부에는 지지용 보조암(Aa)이 더 구비된다.

이 보조암(Aa)은 하부 지지면에 회전 가능하게 배열된 볼트(Aa1)와, 함체(Bf)의 하부에 구비된 너트(Aa2)로 구성되어, 볼트의 회전에 따라 너트에 대한 결합 위치가 변화되어 긴장된 상태로 수위측정부(B1)를 지지할 수 있다.

또한 상기 함체(Bf)는 상부 내측에 제1걸림부(Bf1) 및 상부 외측의 제2걸림부(bf2)가 계단 형태로 연속 형성되어 있다.

또 상기 커버(Bc)는 제1 또는 제2 걸림부(Bf1,Bf2)에 결합되는 상부 제1돌기(Bc1)와, 하부 제2돌기(Bc2)를 갖는다.

나아가 함체(Bf)의 하부에는 스프링, 특히 비틀림 코일스프링(H5)에 의하여 탄성 지지되는 형태로 축핀(Hs)에 의하여 함체 지지부(H4)에 고정된 후크(H)가 구비되어 있다.

상기 후크(H)는 상기 커버(Bc)의 제2돌기(Bc2)에 의하여 가압되어 비틀림 코일스프링(H5)이 변형되면서 상부로 상승하도록 하기 위하여

연속 형성된 제1 및 제2 경사걸림턱(H1,H2)을 갖는다.

상기 커버(Bc)의 결합시에는 커버(Bc)의 상부 제1돌기(Bc1)를 함체(Bf)의 상부 내측 제1걸림부(Bf1)에 걸친 상태에서

커버(Bc)의 하부 제2돌기(Bc2)를 함체쪽으로 밀면,

제2돌기(Bc2)가 후크(H)의 제2경사걸림턱(H2)을 지나면서 비틀림 코일스프링(H5)을 변형시키고 후크(H)가 축핀(Hs)을 중심으로 회전 상승하게 되며,

계속 밀면 제2돌기(Bc2)가 후크(H)의 제1경사걸림턱(H1)까지 통과한 후 제2돌기로 인한 가압력이 해소되므로

후크(H)는 비틀림 코일스프링(H5)의 탄성에 의하여 축핀(Hs)을 중심으로 회전 하강하여

제2돌기(Bc2)와 제1경사걸림턱(H1)이 엇물려

커버(Bc)와 함체(Bf)의 결합이 완료되고 커버는 이탈이 방지된다.

또한 수위측정부(B1)의 유지보수를 위하여 커버를 개방하는 경우

커버(Bc)를 전체적으로 들어 올리면 되는데(이를 위하여 커버에는 적절한 손잡이가 구비되는 것이 바람직하다)

이에 따라 제2돌기(Bc2)와 제1경사걸림턱(H1)을 가압하므로 비틀림 코일스프링(H5)이 변형되면서 축핀(Hs)을 중심으로 후크(H)가 회전 상승하게 된다.

이에 따라 커버(Bc)의 상부 제1돌기(Bc1)는 함체(Bf)의 상부 내측 제1걸림부(Bf1)에 걸린 상태에서 번어나고

커버(Bc)의 제1돌기(Bc1)는 함체(Bf)의 상부 외측 제2걸림부(Bf2)걸리게 된다.

이 상태에서 커버(Bc)의 제2돌기(Bc2)는 후크(H)의 제2경사걸림턱(H2)에 위치하므로 다시 비틀림 코일스프링(H5)의 탄성에 의하여 축핀(Hs)을 중심으로 회전 하강하면서 제2돌기(Bc2)와 제2경사걸림턱(H2)이 엇물린 상태가 된다.

이때 작업자가 손으로 후크(H)를 들어 올려 제2경사걸림턱(H2)에 의한 제2돌기(Bc2)의 구속을 해제한다.

커버(Bc)는 상부 제1돌기(Bc1)가 함체(Bf)의 상부 내측 제1걸림부(Bf1)에 걸쳐진 상태에서 들어 올리는 것이 가능하고, 필요에 따라 커버를 함체에서 완전히 분리하는 것도 가능한데,

작업자의 수나 현장 상황에 따라 알맞은 상태에 두고 수리 또는 교체 작업을 진행하면 된다.

다시 본 발명에 따른 소형 유류 제거장치를 이용한 유류 제거방법(S)은 도 2에 도시된 바와 같이, 오염수가 투입되는 투입단계(100)와, 투입된 오염수에 약품을 투입하여 스컴을 형성하는 약품혼합단계(200)와 상기 약품혼합단계(200)에 의해 형성된 스컴을 부유하는 부유단계(300) 및 상기 부유단계(300)에 의해 부유된 스컴을 제거하는 제거단계(400)를 포함하여 이루어져 있다.

보다 상세하게는 싱크대에서 발생되는 유류가 섞인 오염수는 투입단계(100)에 의해 투입단계(100)에 구비되는 저류조(10)에 구비되고, 상기 저류조(10)의 오염수는 약품혼화단계에서 약품혼화조(20)에 투입되고, 상기 약품혼화단계에는 상기 오염수의 유류물질을 분리하는 약품과, 분리된 유류물질을 응집하는 응집제가 투입되어 오염수내의 유류를 분리 및 응집하여 스컴을 형성하게 된다.

또한 스컴이 형성된 오염수는 부유단계(300)에 의해 수면으로 부유되는데, 이 때 상기 부유단계(300)에서는 기포공급부(31)에 의해 기포가 발생하게되고, 이러한 기포들은 스컴에 흡착되어 스컴을 수면으로 부유시킬 수 있도록 한다.

상기와 같이 부유된 스컴은 제거단계(400)에서 스컴제거기(33)에 의해 수집되고, 수집된 스컴은 저장부에 따로 보관되어 물과 유류를 분리시킬 수 있도록 한다. 이때 상기 제거단계(400)에서는 수집되는 스컴의 부피를 감소시키기 위해 소포제투입부(41)를 통하여 소포제가 투입되게 되며,

유류가 제거된 물은 배수부를 통하여 싱크대에 연결되어 있는 배수구로 흘러 하수도로 배출되게 된다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 소형 유류 제거장치 및 이를 이용한 유류 제거방법을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

P : 소형 유류 제거장치 S : 유류 제거방법
10 : 저류조 20 : 약품혼화조
21 : 약품투입부 211 : 제1 투입부
213 : 제2 투입부 30 : 부유조
31 : 기포공급부 33 : 스컴제거기
40 : 저장조 41 : 소포제투입부
100 : 투입단계 200 : 약품혼합단계
300 : 부유단계 400 : 제거단계

Claims

오염수가 투입되는 저류조(10);
상기 저류조(10)의 오염수가 유입되며, 스컴을 형성하는 약품혼화조(20);
상기 약품혼화조(20)에서 유입되며, 오염수의 스컴을 부유하는 부유조(30); 및
상기 부유조(30)에 연결되어 부유되는 스컴을 보관하는 저장조(40);를 포함하여 이루어지되,
상기 부유조(30)에는 기포공급부(31)가 구비되어, 상기 스컴에 기포를 흡착시키되,
상기 부유조(30)에는 부유조(30)의 수위를 측정하는 수위측정부가 더 구비되고,
상기 수위측정부는 함체(Bf)와, 상기 함체(Bf)의 개구부를 덮는 커버(Bc)와, 상기 함체(Bf)를 부유조에 고정하는 링크암(Au)(Al)으로 이루어지고,
상기 링크암(Au)(Al)은 부유조(30)에 구비되는 제1 링크(A1)와, 상기 제1 링크(A1)에 연결되어 길이 및 각도를 조절하는 제2링크(A2), 상기 제2 링크(A2)와 연결되되 함체(Bf)에 결합되는 제3링크(A3)를 포함하여 이루어지며,
상기 함체(Bf) 하부에는 비틀림 코일스프링(H5)에 의하여 탄성 지지되는 형태로 축핀(Hs)에 의하여 함체 지지부(H4)에 고정된 후크(H)가 구비되고,
상기 후크(H)에는 연속 형성된 제1 및 제2 경사걸림턱(H1)(H2)이 구비되고,
상기 함체(Bf)의 상부 내측에는 제1 걸림부(Bf1)가, 상부 외측에는 제2 걸림부(Bf2)가 형성되고,
상기 커버(Bc)에는 상기 제1 또는 제2 걸림부(Bf1)(Bf2)에 결합되는 상부 제1 돌기(Bc1)와, 하부 제2 돌기(Bc2)가 구비되어,
상기 커버(Bc)의 결합시에는
커버(Bc)의 상부 제1돌기(Bc1)를 함체(Bf)의 상부 내측 제1걸림부(Bf1)에 걸친 상태에서 커버(Bc)의 하부 제2돌기(Bc2)를 함체쪽으로 밀면, 제2돌기(Bc2)가 후크(H)의 제2경사걸림턱(H2)을 지나면서 비틀림 코일스프링(H5)을 변형시키고 후크(H)가 축핀(Hs)을 중심으로 회전 상승하게 되고, 제2돌기(Bc2)가 후크(H)의 제1경사걸림턱(H1)까지 통과한 후 제2돌기로 인한 가압력이 해소되어, 후크(H)는 비틀림 코일스프링(H5)의 탄성에 의하여 축핀(Hs)을 중심으로 회전 하강하여, 제2돌기(Bc2)와 제1경사걸림턱(H1)이 엇물려 커버(Bc)와 함체(Bf)의 결합이 완료되되, 커버는 이탈이 방지되고,
상기 커버(Bc)를 개방시에는
상기 커버(Bc)를 전체적으로 들어올리면 제2돌기(Bc2)와 제1경사걸림턱(H1)을 가압하므로 비틀림 코일스프링(H5)이 변형되면서 축핀(Hs)을 중심으로 후크(H)가 회전 상승하고, 이에 따라 커버(Bc)의 상부 제1돌기(Bc1)는 함체(Bf)의 상부 내측 제1걸림부(Bf1)에 걸린 상태에서 벗어나고 커버(Bc)의 제1돌기(Bc1)는 함체(Bf)의 상부 외측 제2걸림부(Bf2)걸리며, 커버(Bc)의 제2돌기(Bc2)는 후크(H)의 제2경사걸림턱(H2)에 위치하므로 다시 비틀림 코일스프링(H5)의 탄성에 의하여 축핀(Hs)을 중심으로 회전 하강하면서 제2돌기(Bc2)와 제2경사걸림턱(H2)이 엇물린 상태가 되고,
후크(H)를 들어 올려 제2경사걸림턱(H2)에 의한 제2돌기(Bc2)의 구속을 해제하는 것을 특징으로 하는 소형 유류 제거장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 약품혼화조(20)에서는
상기 약품에 의해 분리된 유류물질을 응집하여 스컴을 형성하는 응집제가 투입되는 것을 특징으로 하는 소형 유류 제거장치.
제 3 항에 있어서,
상기 부유조(30)에는
부유된 스컴을 수집하는 스컴제거기(33)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 유류 제거장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 저장조(40)에는
스컴의 부피를 줄이는 소포제가 투입되는 소포제투입부(41)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 유류 제거장치.
청구항 1의 소형 유류 제거장치를 이용하여,
오염수가 투입되는 투입단계(100);
투입된 오염수에 약품을 투입하여 스컴을 형성하는 약품혼합단계(200);
상기 약품혼합단계에 의해 형성된 스컴을 부유하는 부유단계(300); 및
상기 부유단계에 의해 부유된 스컴을 제거하는 제거단계(400);를 포함하여 이루어지되,
상기 부유단계(300)에 구비되는 부유조(30)에는 기포공급부가 구비되어, 상기 스컴에 기포를 흡착시키되,

상기 부유조(30)에는 부유조(30)의 수위를 측정하는 수위측정부가 더 구비되고,
상기 수위측정부는 함체(Bf)와, 상기 함체(Bf)의 개구부를 덮는 커버(Bc)와, 상기 함체(Bf)를 부유조에 고정하는 링크암(Au)(Al)으로 이루어지고,
상기 링크암(Au)(Al)은 부유조에 구비되는 제1 링크(A1)와, 상기 제1 링크(A1)에 연결되어 길이 및 각도를 조절하는 제2링크(A2), 상기 제2 링크(A2)와 연결되되 함체(Bf)에 결합되는 제3링크(A3)를 포함하여 이루어지며,
상기 함체(Bf) 하부에는 비틀림 코일스프링(H5)에 의하여 탄성 지지되는 형태로 축핀(Hs)에 의하여 함체 지지부(H4)에 고정된 후크(H)가 구비되고,
상기 후크(H)에는 연속 형성된 제1 및 제2 경사걸림턱(H1)(H2)이 구비되고,
상기 함체(Bf)의 상부 내측에는 제1 걸림부(Bf1)가, 상부 외측에는 제2 걸림부(Bf2)가 형성되고,
상기 커버(Bc)에는 상기 제1 또는 제2 걸림부(Bf1)(Bf2)에 결합되는 상부 제1 돌기(Bc1)와 하부 제2 돌기(Bc2)가 구비되고,

상기 커버(Bc)의 결합시에는
커버(Bc)의 상부 제1돌기(Bc1)를 함체(Bf)의 상부 내측 제1걸림부(Bf1)에 걸친 상태에서 커버(Bc)의 하부 제2돌기(Bc2)를 함체쪽으로 밀면, 제2돌기(Bc2)가 후크(H)의 제2경사걸림턱(H2)을 지나면서 비틀림 코일스프링(H5)을 변형시키고 후크(H)가 축핀(Hs)을 중심으로 회전 상승하게 되고, 제2돌기(Bc2)가 후크(H)의 제1경사걸림턱(H1)까지 통과한 후 제2돌기로 인한 가압력이 해소되어, 후크(H)는 비틀림 코일스프링(H5)의 탄성에 의하여 축핀(Hs)을 중심으로 회전 하강하여, 제2돌기(Bc2)와 제1경사걸림턱(H1)이 엇물려 커버(Bc)와 함체(Bf)의 결합이 완료되되, 커버는 이탈이 방지되고,
상기 커버(Bc)를 개방시에는
상기 커버(Bc)를 전체적으로 들어올리면 제2돌기(Bc2)와 제1경사걸림턱(H1)을 가압하므로 비틀림 코일스프링(H5)이 변형되면서 축핀(Hs)을 중심으로 후크(H)가 회전 상승하고, 이에 따라 커버(Bc)의 상부 제1돌기(Bc1)는 함체(Bf)의 상부 내측 제1걸림부(Bf1)에 걸린 상태에서 벗어나고 커버(Bc)의 제1돌기(Bc1)는 함체(Bf)의 상부 외측 제2걸림부(Bf2)걸리며, 커버(Bc)의 제2돌기(Bc2)는 후크(H)의 제2경사걸림턱(H2)에 위치하므로 다시 비틀림 코일스프링(H5)의 탄성에 의하여 축핀(Hs)을 중심으로 회전 하강하면서 제2돌기(Bc2)와 제2경사걸림턱(H2)이 엇물린 상태가 되고,
후크(H)를 들어 올려 제2경사걸림턱(H2)에 의한 제2돌기(Bc2)의 구속을 해제하는 것을 특징 하는 유류 제거방법.
삭제
제 6 항에 있어서,
상기 약품혼합단계(200)에는
분리된 유류물질을 응집하는 응집제가 투입되는 것을 특징으로 하는 유류 제거방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제거단계(400)에는
스컴제거기(33)가 구비되어 부유된 스컴을 흡착하는 것을 특징으로 하는 유류 제거방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 제거단계(400)에는
수집된 스컴의 부피를 감소하는 소포제가 투입되는 것을 특징으로 하는 유류 제거방법.