KR101637508B1 - 고급산화공정을 이용한 수처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고급산화공정을 이용한 수처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 막여과 공정의 전처리공정으로 수산화 라디칼(-OH)을 통해 난분해성 유기물질을 제거하는 고급산화공정(AOP)을 적용하여 막오염 물질을 효과적으로 제어할 수 있는 고급산화공정을 이용한 수처리장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수처리 기술 분야 중 고급산화공정을 이용한 수처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 막여과 공정의 전처리공정으로 수산화 라디칼(-OH)을 통해 난분해성 유기물질을 제거하는 고급산화공정(AOP)을 적용하여 막오염 물질을 효과적으로 제어할 수 있는 고급산화공정을 이용한 수처리장치에 관한 것이다.
최근 경제발전에 따른 급속한 산업화와 도시화로 물의 수요는 급증하고 있으나, 무절제한 물의 사용으로 인한 수자원 고갈과 수질오염으로 용수 부족현상이 심화되고 있으며 이러한 수자원이 부족한 현실에서도 쓰고 버린 물이 하천과 바닥에 그대로 방류되고 있어 수자원의 재활용 및 오염방지 대책이 중요한 사회 및 경제문제로 대두되고 있다.
따라서 수질오염 방지와 수자원의 안정적이고 경제적인 확보를 위해 하수를 여러 용도의 용수로 정화하여 재활용하는 수처리시스템이 절실히 요구되고 있다.
하수 재이용은 수자원 보존과 친환경적 관점에서 주목받는 기술이며, 산업화와 도시화로 인한 물부족 문제의 대안으로 제시되고 있다.
현재까지의 하수 재이용 기술에는 모래여과, 응집, 침전, 활성탄 흡착 및 막여과 공정 등이 있으며, 재이용 용도와 경제성 및 현장조건에 의해 공정이 결정되고 있다.
이들 중 막여과 기술은 정수처리 및 하폐수처리 분야에 폭넓게 적용되고 있으며, 제거의 선택성, 수질의 안정성, 공간 확보의 용이성 등과 같은 장점을 가지고 있다.
반면, 운전과정에서 수중에 유기물질, 무기물질, 미생물 등 오염물질에 의한 막오염으로 처리효율이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 막여과 공정의 효과적인 적용을 위해서는 막오염 물질에 대한 적절한 제어가 매우 중요하다.
일반적으로 막오염 물질의 제어를 위해 전처리 공정을 이용하거나 세척을 강화하는 방법이 있다.
전처리 공정에는 약품응집, 활성탄 흡착 등이 있으며, 이들은 막오염 물질을 사전에 제거하여 막표면에 유입되는 오염 부하를 감소시키는 역할을 한다.
또한, 종래기술에 의한 물의 수질 안정성을 확보하기 위한 살균처리로는 수중에 염소 등을 투여하는 방법이 있으나, 이는 물의 살균작용은 하지만 수중에 소독제가 잔존하고 또 다른 화합물과 반응하여 2차 오염을 유발하게 되어 살균 후의 수질 안정성이 문제가 된다.
이러한 염소에 의한 살균방법의 문제점을 개선한 것으로서, 고급산화공정(AOP, Advanced Oxidation Process)이 제시된 바 있으며, 고급산화공정은 난분해성 유기화합물을 산화 분해시키는 기술로써 산화공정에서 사용되는 일반 산화제보다 훨씬 강력한 산화력을 가진 수산화 라디칼(Hydroxyl radical :-OH)을 수중에 생성시켜 수중에 오염되어 있는 각종 독성, 난분해성 유기물질을 최종적으로 물과 이산화탄소(CO2+H2O)로 산화, 분해시키는 기술이다.
즉, 이러한 고급산화공정(AOP)은 강력한 산화제에서 생성되는 수산화 라디칼을 중간생성물(intermediate)로 이용하여 수중에 잔류하는 유기물을 제거하는 것이며, 난분해성 유기물, 냄새 및 색도 제거 등에 활용되고 있다.
이와 관련하여, 대한민국 특허 등록번호 제10-1099889호(등록일: 2011.12.21.; 발명의 명칭 : "고급산화공정을 이용한 수처리장치")가 개시된 바 있다.
한편, 일본국 공개특허 공보 특개평 제10-249327호(1998.09.22.) "플라이 애쉬를 이용한 펄프 폐수의 처리 방법"에 의하면 애쉬(ash)를 이용하므로 폐수의 탈색, 탈취하는 기술이 개시되어 있다.
그럼에도 불구하고, 종래기술의 처리효율 저하는 물론 처리 효과 미흡은 여전한 상태이므로 이에 대한 개선이 필요한 상황이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 막여과 공정의 전처리 공정으로 수산화라디칼(-OH)을 통해 난분해성 유기물질을 제거하는 고급산화공정(AOP)을 적용하여 막오염 물질을 효과적으로 제어할 수 있는 고급산화공정을 이용한 수처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 원수 내에 포함되어 있는 난분해성 유기물질을 분해하는 고급산화장치(110);상기 고급산화장치(110)를 통과한 원수 내에 포함된 콜로이드성 물질을 응집시키는 응집조(120); 및 상기 응집조(120)로부터 원수를 공급받아 원수 내에 포함되어 있는 응집물 및 고분자 물질을 여과하는 막여과 장치(130)를 포함하여 이루어지며, 상기 고급산화장치(110)는, 원수를 순환시키는 순환관체(111)와, 상기 순환관체(111)의 일측에 각각 구비되어 상기 순환관체(111) 내에 과산화수소, 오존을 주입하는 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113)을 포함하여 구성되며, 상기 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113)에 각각 원수가 공급되며, 상기 원수는 순환관체(111)의 일측에 구비된 종속순환로(114) 및 재순환로(115)를 통해 공급되며, 상기 종속순환로(114)는 상기 순환관체(111)의 원수가 순환하는 방향으로 분기되어 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)과 연결되며, 상기 재순환로(115)는 원수가 순환하는 반대 방향으로 분기되어 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)과 연결되고, 상기 과산화수소 주입수단(112)이 상기 순환관체(111)에 연결되는 지점은 상기 오존 주입수단(113)이 상기 순환관체(111)에 연결되는 지점보다 전단에 위치하며, 상기 과산화수소 주입수단(112)과 오존 주입수단(113)의 출구에 와류 형성을 유도하는 벤튜리관이 더 구비되고, 상기 순환관체(111) 내에는 혼합기가 더 구비되며, 상기 혼합기는 과산화수소 및 오존을 원수와 혼합하는 고급산화공정을 이용한 수처리장치에 있어서; 상기 고급산화공정을 거친 재이용수를 한 번 더 처리할 수 있도록 재이용수가 배출되는 관의 단부에 이중 챔버 형태의 재처리유닛(500)이 더 설치되는데, 상기 재처리유닛(500)은 원통형상의 외부챔버(510)와, 상기 외부챔버(510)의 내부에 고정되고 호퍼 형상을 갖는 내부챔버(520)로 이루어지며; 상기 외부챔버(510)의 바닥면(512)은 일측으로 경사지게 형성되며, 경사진 부위에는 외부챔버배출관(514)이 연결되고, 상기 외부챔버배출관(514)의 길이 일부에는 외부챔버개폐밸브(516)가 설치되며, 상기 외부챔버(510)의 둘레 일부에는 상기 바닥면(512)으로부터 일정 높이의 위치에 배수관(518)이 설치되고; 상기 내부챔버(520)의 하단은 상기 외부챔버(510)의 바닥면(512)을 관통하여 내부챔버배출관(522)이 배관되며, 상기 내부챔버배출관(522)의 길이 일부에는 내부챔버개폐밸브(524)가 설치되고, 상기 내부챔버(520)의 내부에는 에지테이터(agitator)(526)가 설치되며, 상기 내부챔버(520)의 상단 둘레에는 거름망(528)이 설치되고; 상기 내부챔버(520)의 개방된 상부로는 애쉬를 공급하는 애쉬관(Ash pipe)(530)이 배관되며; 상기 배수관(518)의 하단에는 막형성블럭(540)이 접속되는데, 상기 막형성블럭(540)은 내부가 중공된 사각통 형태의 블럭이며, 하단은 뾰족하게 처리되고, 상기 막형성블럭(540)의 내부에는 양단이 상기 막형성블럭(540)의 양단 내벽면에 고정되고, 장변 양측은 상기 막형성블럭(540)의 장변 양측과 각각 간격을 두고 공간이 형성된 구조를 갖는 저류통(542)이 구비되며; 상기 막형성블럭(540)의 하단에는 전자선처리챔버(550)가 설치되고, 상기 전자선처리챔버(550)의 둘레에는 고주파발진기(560)가 설치되며; 상기 전자선처리챔버(550)의 하단에는 집수챔버(570)가 연결되어 낙수되는 처리수는 모을 수 있도록 구성되고; 상기 집수챔버(570)에는 적어도 하나 이상의 처리수배출관(572)이 연결되며, 상기 처리수배출관(572)은 처리수집수통(580)과 연결되고, 상기 처리수집수통(580)은 처리수를 최종 집수한 후 고압펌프(582)를 통해 최종 처리하는 수단으로서, 고압펌프(582)의 배출단에 연결된 배출수관(584)의 단부에는 분사노즐(586)이 연결되고, 상기 분사노즐(586)의 전방에는 제1활성탄필터(590)가 설치되며, 상기 제1활성탄필터(590)의 하방에는 제2활성탄필터(592)가 설치되되, 상기 제1활성탄필터(590)와 제2활성탄필터(592)는 서로 직교되게 배치되고; 상기 제1활성탄필터(590)의 하방에는 처리수를 받을 수 있도록 제1수용팬(594)이 배치되며, 상기 제2활성탄필더(592)의 하방에는 상기 제1수용팬(594)의 단부와 중첩되게 배치되어 제1수용팬(594)으로부터 오버플로우되는 처리수를 받을 수 있도록 된 제2수용팬(596)이 설치된 것을 특징으로 하는 고급산화공정을 이용한 수처리장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 막여과 공정의 진행 전에 전처리 공정으로서 고급산화공정 및 응집 공정을 적용함으로써 막여과의 투과특성을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 막 오염을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리방법을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 분리막 투과특성을 평가하기 위한 실험장치의 구성도.
도 5는 분리막 투과특성을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예를 보인 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 수처리장치에서 반응하고 남은 애쉬를 고형연료화시키는 장치를 도시한 예시도.
도 8은 도 7에서 고형연료를 자르는 커터의 구조도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리방법을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 분리막 투과특성을 평가하기 위한 실험장치의 구성도.
도 5는 분리막 투과특성을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예를 보인 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 수처리장치에서 반응하고 남은 애쉬를 고형연료화시키는 장치를 도시한 예시도.
도 8은 도 7에서 고형연료를 자르는 커터의 구조도.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리장치는 고급산화장치(110), 응집조(120) 및 막여과 장치(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 고급산화장치(110)는 고급산화공정(AOP, Advanced Oxidation Process)을 통해 원수 내에 포함되어 있는 난분해성 유기물질을 산화, 분해시키는 역할을 하는 것으로서, 세부적으로 도 2에 도시한 바와 같이 순환관체(111), 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113)의 조합으로 이루어진다.
상기 순환관체(111)는 원수를 공급받아 순환시키는 역할을 하며, 상기 과산화수소 주입수단과 오존 주입수단(113)은 각각 상기 순환관체(111) 내에 과산화수소(H2O2)와 오존(O3)을 주입하는 역할을 하며, 상기 과산화수소 주입수단 및 오존 주입수단을 통해 각각 원수 내에 주입되는 과산화수소(H2O2)와 오존(O3)은 수산화 라디칼(-OH)을 생성시켜 원수 내에 포함되어 있는 난분해성 유기물질을 분해하는 역할을 한다.
이때, 상기 과산화수소 주입수단(112)은 상기 오존 주입수단(113)의 전단에 구비되는 것이 바람직한데, 그 이유는 원수 내에 오존보다 과산화수소가 먼저 주입되도록 하여 수산화 라디칼의 생성 효율을 향상시키기 위함이다.
한편, 상기 과산화수소 주입수단(112)과 오존 주입수단(113) 각각에는 원수가 공급되어 해당 원수에 과산화수소, 오존이 각각 혼합된 채로 상기 순환관체(111) 내에 주입되는데, 상기 과산화수소 주입수단(112)과 오존 주입수단(113)의 원수는 상기 순환관체(111)의 일측에 구비된 종속순환로(114) 및 재순환로(115)를 통해 공급될 수 있다.
상기 종속순환로(114)는 상기 순환관체(111)의 원수가 순환하는 방향으로 분기되어 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)과 연결되며, 상기 재순환로(115)는 원수가 순환하는 반대 방향으로 분기되어 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)과 연결된다.
여기서, 상기 순환관체(111)로부터 종속순환로(114)로 분기되는 지점은 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)의 출구가 구비된 지점보다 전단에 구비되며, 상기 순환관체(111)로부터 재순환로(115)로 분기되는 지점은 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)의 출구가 구비된 지점보다 후단에 구비되는 것이 바람직하다. 이상과 같은 종속순환로(114) 및 재순환로(115)의 구성을 통해 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)에 원수를 공급함과 함께 오존(O3), 과산화수소(H2O2) 및 원수의 균일한 혼합을 이룰 수 있게 된다.
한편, 난분해성 유기물질의 분해가 촉진되기 위해서는 수산화 라디칼이 원수 내에서 균일하게 생성, 분포되어야 하는데, 이는 오존(O3) 및 과산화수소(H2O2)가 원수와 균일하게 혼합됨을 의미한다.
이와 같이 오존(O3) 및 과산화수소(H2O2)가 원수와 균일하게 혼합되는 것을 보조하기 위해 상기 순환관체(111)의 일측에는 혼합기(도시하지 않음)가 더 구비될 수 있다.
오존(O3) 및 과산화수소(H2O2)가 원수와 균일하게 혼합되도록 하기 위한 방법으로, 상기의 혼합기를 이용하는 방법 이외에 와류를 유도하는 방법도 있다.
즉, 상기 순환관체(111)와 연결되는 상기 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113)의 출구측에 벤투리(venturi)관(도시하지 않음)을 구비시켜 벤투리관을 통과하는 <원수+과산화수소>의 혼합 유체 또는 <원수+오존>의 혼합 유체에 와류가 형성되도록 유도하여 오존(O3) 및 과산화수소(H2O2)가 원수에 균일하게 혼합되도록 할 수 있다.
이와 함께, 상기 순환관체(111) 내에 원활한 혼합을 위해 추가적으로 교반 날개(116)가 더 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성에 있어서, 상기 순환관체(111) 내에 원수가 공급되어 순환됨을 기재하였으나, 원수 이외에 후술하는 막여과장치(130) 및 역삼투막(150)으로부터 재순환되는 농축수가 공급될 수 있다.
이 경우, 상기 종속순환로(114) 및 재순환로(115)를 통해 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)에 공급되는 원수 역시 농축수일 수 있다.
또한, 상기 종속순환로(114) 및 재순환로(115)를 통해 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)에 원수 또는 농축수가 공급됨을 명시하였으나, 종속순환로(114) 및 재순환로(115) 이외에 별도의 공급배관을 통해 원수 또는 농축수가 공급될 수도 있다.
이상, 상기 고급산화장치(110)의 구성에 대해 설명하였으며, 상기 고급산화장치(110)를 통해 원수 내의 난분해성 유기물질이 산화, 분해되며, 상기 고급산화장치(110)를 거친 원수는 상기 응집조(120)로 유입된다.
상기 응집조(120)는 원수 내에 포함되어 있는 콜로이드성 물질을 응집제를 통해 응집하는 역할을 한다.
이때, 응집제로는 폴리 황산 알루미늄(PAC) 등이 사용될 수 있는데 원수의 특성에 따라 특정 응집제가 선택적으로 적용될 수 있다.
또한, 응집제에 의해 응집된 콜로이드성 물질 즉, 응집물은 원수와 함께 상기 막여과 장치(130)에 유입된다.
즉, 응집조(120) 내의 응집물 슬러리 제거를 위해 별도의 공정이 적용되지 않고 원수 내에 응집물이 포함된 상태로 곧바로 막여과 장치(130)에 유입된다.
상기 막여과 장치(130)는 분리막을 통해 원수 내에 포함되어 있는 응집된 콜로이드성 물질 즉, 응집물 및 고분자 물질을 여과하는 역할을 하는 것으로서, 상기 분리막은 한외여과막(Ultrafiltration) 또는 정밀여과막(Microfiltration)으로 구성될 수 있다.
상기 막여과 장치(130)에 의해 응집물 및 고분자 물질이 제거된 처리수는 분리막 처리수조(140)에 전달된다.
한편, 상기 막여과 장치(130)에 의해 처리된 처리수 이외에 상기 막여과 장치(130)에 잔류하는 농축수가 존재하는데, 상기 농축수 중 일부 또는 전부는 상기 고급산화장치(110)로 재순환되어 고급산화과정을 거치게 되며 상기 분리막 처리수조(140) 내의 처리수 중 일부는 역세정수의 용도로 상기 막여과 장치(130)로 반송되어 막여과장치(130) 내에 잔류하는 막 오염물질을 제거하는데 이용된다.
이때, 상기 역세정수 내에는 차아염소산나트륨(NaOCl) 등의 산화제가 포함될 수 있다.
또한, 상기 고급산화장치(110)로 재순환되지 않은 농축수는 외부로 배출된다.
한편, 상기 막여과 장치(130)의 후단에 역삼투막(150)이 더 구비될 수 있다. 상기 역삼투막(reverse osmosis)(150)은 상기 막여과 장치(130)를 거친 처리수 내에 포함되어 있는 무기물질 및 이온물질을 제거하는 역할을 한다.
상기 역삼투막(150)을 거친 처리수는 역삼투막 처리수조(160)로 전달되며, 상기 분리막에서와 마찬가지로 상기 역삼투막(150) 내에 농축수가 잔류되는데 상기 역삼투막(150)의 농축수 역시 그 일부 또는 전부가 상기 고급산화장치(110)로 재순환되어 고급산화공정을 재차 거치게 된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리장치를 설명하였다.
이하에서는, 상기 고급산화공정을 이용한 하수재이용 장치의 동작 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 상기 고급산화장치(110)에 원수가 유입되면 고급산화공정에 의해 원수 내의 난분해성 유기물질이 산화, 분해된다(S301).
구체적으로, 상기 고급산화장치(110)를 구성하는 순환관체(111) 내에 원수가 유입된 상태에서, 상기 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113)을 통해 각각 과산화수소(H2O2), 오존(O3)이 주입되면 상기 오존(O3) 및 과산화수소(H2O2)로부터 수산화 라디칼(·OH)이 생성되고, 생성된 수산화 라디칼이 원수 내의 난분해성 유기물질을 산화, 분해시킨다.
이때, 오존(O3) 및 과산화수소(H2O2)가 원수와 균일하게 혼합되는 것을 유도하기 위해 순환관체(111)의 일측에 혼합기를 구비시키거나 주입수단(112)의 출구에 벤투리관을 구비시킬 수 있다.
또한, 상기 순환관체(111)의 일측에서 분기되어 상기 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113)에 각각 연결되는 종속순환로(113), 재순환로(114)를 구비시켜 상기 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113) 각각에 원수를 공급할 수도 있다.
상기 고급산화장치(110)를 통해 난분해성 유기물질이 제거된 원수는 응집조(120)로 전달되며, 상기 응집조(120) 내에서는 응집제가 투여되고 이로 인해 원수 내의 콜로이드성 물질은 응집된 상태로 부유된다(S302).
이때, 응집제에 의해 응집된 응집물은 원수와 함께 슬러리 상태를 이룰 수 있는데, 해당 슬러리는 별도의 공정에 의해 제거되지 않고 상기 막여과 장치(130)로 전달된다.
응집물이 포함된 원수가 상기 막여과 장치(130)로 전달된 상태에서, 상기 막여과 장치(130)에 의해 원수 내에 포함되어 있는 응집물 및 고분자 물질은 여과, 제거된다(S303).
전술한 바와 같이, 상기 막여과 장치(130) 내에 구비되는 분리막은 한외여과막(Ultrafiltration) 또는 정밀여과막(Microfiltration) 등이 이용될 수 있다.
상기 막여과 장치(130)에 의해 분리된 처리수는 분리막 처리수조(140)에 전달되는데, 상기 분리막에 잔존하는 막 오염물질을 제거하기 위해 분리막 처리수조(140) 내의 일부 처리수는 역세정수의 용도로 상기 막여과 장치(130)로 반송되며, 상기 역세정수에 의해 분리막 내의 막 오염물질은 제거된다.
한편, 상기 막여과 장치(130)에 의해 분리된 처리수 이외에 상기 막여과 장치(130) 내에는 농축수가 잔류하게 되는데, 해당 농축수의 일부 또는 전부는 상기 고급산화장치(110)로 재순환되어 고급산화공정을 재차 거치게 된다.
상기 막여과 장치(130)를 거친 처리수는 재이용수로 이용되는데, 처리수 내의 무기물질 및 이온물질을 제거하기 위해 막여과 공정 이후에 역삼투막(150) 공정을 더 적용할 수 있다.
즉, 상기 분리막 처리수조(140) 내의 처리수를 역삼투막(150)을 투과하도록 하여 처리수 내의 무기물질 및 이온물질을 제거할 수 있다(S304).
이때, 상기 역삼투막(150) 내에 농축수가 잔류할 수 있는데, 해당 농축수의 일부 또는 전부는 상기 고급산화장치(110)로 재순환되어 고급산화공정을 거치도록 할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리장치 및 방법을 설명하였다.
한편, 본 발명에 따른 고급산화공정을 이용한 수처리 장치는 전술한 바와 같이 막여과 공정의 전처리 공정으로서 고급산화공정을 적용함에 특징으로 한다.
따라서, 전처리 공정의 수행 여부에 따른 분리막의 투과 특성을 살펴볼 필요가 있다.
이하에서는, 1) 원수, 2) 응집처리한 원수, 3) 오존처리한 원수, 4) 고급산화공정을 적용한 원수, 5) 고급산화공정 및 응집처리한 원수를 대상으로 분리막의 투과 특성을 살펴보기로 한다.
<분리막 투과특성 평가>
분리막 투과특성을 평가하기 위해 도 4와 같은 실험장치를 구성하였으며, 세부적으로 원수조(401), 분리막 모듈(403), 역세정수조(402), 투과량 측정장치(404)로 구성된다. 상기 실험장치는 질소 가스를 이용한 정압제어 방식으로 운전하였으며, 실험은 상온(25±2℃)에서 실시되었다.
이와 같은 구성 하에, 상기 원수조(401)의 원수는 분리막 모듈(403)을 거쳐 투과량 측정장치에 전달되어 분리막모듈(403)을 투과하는 처리수의 양을 측정하는 것을 목적으로 한다.
이때, 상기 분리막 모듈(403)은 본 발명의 막여과 장치에 상응하며, 상기 역세정수조(402)는 분리막 모듈(403)의 역세정에 이용되며 역세정을 거친 역세정수는 다시 역세정수조(402)로 반송된다.
따라서, 역세정수는 분리막 모듈(403)을 투과하는 처리수에 포함되지 않는다.
막여과 과정과 역세정 과정을 독립적으로 운용하기 위해 각 세부장치에는 선택적으로 개폐되는 자동밸브가 설치된다.
여기서, 상기 원수조(401)에 저장되는 원수는 1) 원수, 2) 응집처리한 원수, 3) 오존처리한 원수, 4) 고급산화공정을 적용한 원수, 5) 고급산화공정 및 응집처리한 원수 중 하나이다.
한편, 막여과 과정과 역세정 과정에서 압력조정은 압력조절밸브(regulator)를 통해 제어하였으며, 막여과시 원수조(401)의 압력은 0.5 bar, 역세정시에는 역세정수조(402)의 압력을 0.75 bar로 가압하여 원수 또는 역세정수가 분리막 모듈(403)을 통과하도록 하였다.
막여과 공정과 역세정 공정의 운전주기는 막여과 7분 - 역세정 1분을 1회로 하여 각 회당 8분 동안 운전하였으며, 막여과 - 역세정을 5회 연속 반복하여 각각의 회당 투과된 처리수를 소정의 처리수조에 유입시켜 그 무게 변화를 전자저울로 측정하여 분리막 모듈(403)의 투과유량을 계산하였다.
참고로, 역세정수에는 10 ppm(v/v) 농도의 차아염소산나트륨(NaOCl)을 첨가하였다.
분리막 모듈의 투과 성능은 다음의 <식 1> 및 <식 2>을 통해 계산하였다.
<식 1>
(여기서, J는 회당 누적 투과성능, △V는 회당 누적 투과유량, A는 분리막 면적, △T는 회당 누적 시간)
<식 2>
(여기서, J는 회당 누적 투과성능, J0는 초기 투과성능)
실험 결과, 도 5에 도시한 바와 같이 전처리 과정을 적용하지 않은 1) 원수의 경우 35분 후 투과 성능(J/Jo(%))이 40%로 나타났으나, 2) 응집처리한 원수의 경우에는 투과성능이 65%, 3) 오존(O3)처리한 원수는 77%, 4) 고급산화공정을 적용한 원수의 경우에는 81%로 나타나 전처리를 하지 않은 원수에 대비하여 분리막의 오염이 저하되는 것을 알 수 있다.
또한, 5) 고급산화공정 및 응집처리한 원수의 경우에는 87%의 투과성능을 나타내는 바, 고급산화공정과 응집 처리를 모두 적용하는 경우 투과 성능을 배가시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명은 상술한 구성을 기본적으로 그대로 포함하면서 도 6에 예시한 바와 같은 구성을 통해 처리효율을 더욱 더 높이도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 도 6에서와 같이, 고급산화공정과 응집 처리를 모두 거친 재이용수를 한 번 더 처리하여 완벽한 재활용수로 거듭나도록 재이용수가 배출되는 관의 단부에 이중 챔버 형태의 재처리유닛(500)이 더 설치된다.
상기 재처리유닛(500)은 원통형상의 외부챔버(510)와, 상기 외부챔버(510)의 내부에 고정되고 호퍼 형상을 갖는 내부챔버(520)로 이루어진다.
그리고, 상기 외부챔버(510)의 바닥면(512)은 일측으로 경사지게 형성되며, 경사진 부위에는 외부챔버배출관(514)이 연결되고, 상기 외부챔버배출관(514)의 길이 일부에는 외부챔버개폐밸브(516)가 설치되며, 상기 외부챔버(510)의 둘레 일부에는 상기 바닥면(512)으로부터 일정 높이의 위치에 배수관(518)이 설치된다.
여기에서, 상기 외부챔버배출관(514)과 외부챔버개폐밸브(516)가 필요한 이유는 바닥에 침전된 물질을 외부로 배출하기 위함이다.
또한, 상기 배수관(518)이 바닥면(512)으로부터 간격을 두고 설치된 이유는 오버플로우 방식으로 배수되게 하여 침전물이 배수되지 못하도록 하기 위함이다.
아울러, 상기 내부챔버(520)의 하단은 상기 외부챔버(510)의 바닥면(512)을 관통하여 내부챔버배출관(522)이 배관되고, 상기 내부챔버배출관(522)의 길이 일부에는 내부챔버개폐밸브(524)가 설치된다.
뿐만 아니라, 상기 내부챔버(520)의 내부에는 에지테이터(agitator)(526)가 설치되며, 또한 상기 내부챔버(520)의 상단 둘레에는 거름망(528)이 설치된다.
그리고, 상기 내부챔버(520)의 개방된 상부로는 애쉬관(Ash pipe)(530)이 배관되어 애쉬(ash)를 공급할 수 있도록 설치된다.
따라서, 재이용수가 내부챔버(520)로 낙수되고 차오르는 동안 애쉬관(530)을 통해 애쉬가 다량 첨가되며, 에지테이터(526)에 의해 교반되면서 미반응되거나 미처리된 성분들이 침강되어 재이용수를 탈색과 탈취하게 된다.
이후, 처리수는 거름망(528)을 통해 오버플로우되어 외부챔버(510)로 배수되고, 애쉬를 포함한 이물질들은 걸러진다.
또한, 걸러진 이물질들은 추후 바닥으로 침전되며, 침전물은 상기 내부챔버배출관(522)을 통해 외부로 배출 수거된다.
이와 같은 방식으로 재처리된 처리수는 배수관(518)을 통해 외부챔버(510) 밖으로 배출되는데, 상기 배수관(518)의 하단에는 막형성블럭(540)이 접속된다.
상기 막형성블럭(540)은 내부가 중공된 대략 사각통 형태의 블럭이며, 하단은 뾰족하게 처리된다.
때문에, 상기 막형성블럭(540)으로 낙수된 물은 뾰족한 하단을 통해 배출되면서 일종의 워터막처럼 흘러내리게 되는데, 이를 위해 상기 막형성블럭(540)의 내부에는 저류통(542)이 구비된다.
상기 저류통(542)은 양단이 상기 막형성블럭(540)의 양단 내벽면에 고정되고, 장변 양측은 상기 막형성블럭(540)의 장변 양측과 각각 간격을 두고 공간이 형성된 구조이다.
따라서, 상기 저류통(542)으로 떨어진 물은 저류통(542)에 다 채워질 때 까지 머물다가 다 채워지면 장변쪽을 타고 흘러 넘쳐 막형성블럭(540)의 하단 뾰족부로 이동되기 때문에 막형성블럭(540) 길이 전체에 걸쳐 수막을 형성하는 형태로 물이 흘러 내릴 수 있게 된다.
아울러, 상기 막형성블럭(540)의 하단에는 전자선처리챔버(550)가 설치된다.
그리고, 상기 전자선처리챔버(550)의 둘레에는 고주파를 발진할 수 있는 마그네트론 등 고주파발진기(560)가 설치된다.
때문에, 상기 막형성블럭(540)의 하단을 통해 배출되면서 흘러내리는 수막에 직교되게 고주파가 발진되어 전자선처리하므로 처리수에서 아직까지도 미분해된 유해물질들은 완전히 분해되게 된다.
또한, 상기 전자선처리챔버(550)의 하단에는 집수챔버(570)가 연결되어 낙수되는 처리수는 모을 수 있도록 구성되는데, 작은 크기로도 고용량 수용이 가능하도록 구 형상으로 형성됨이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 집수챔버(570)에는 적어도 하나 이상의 처리수배출관(572)이 연결되고, 상기 처리수배출관(572)은 처리수집수통(580)과 연결된다.
아울러, 상기 집수챔버(570)의 하단 정점에는 잔류분배출관(572')이 수직하게 연결되고, 잔류분배출관(572')의 하단에는 잔류분 수거통(580')이 배치되어 잔류분을 수거할 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 처리수집수통(580)은 처리수를 최종 집수한 후 고압펌프(582)를 통해 최종 처리하는 수단이다.
이때, 고압펌프(582)의 배출단에 연결된 배출수관(584)의 단부에는 분사노즐(586)이 연결되고, 상기 분사노즐(586)의 전방에는 제1활성탄필터(590)가 설치되며, 상기 제1활성탄필터(590)의 하방에는 제2활성탄필터(592)가 설치되어 처리수를 최종적으로 완전히 정수하게 된다.
여기에서, 상기 제1활성탄필터(590)와 제2활성탄필터(592)는 서로 직교되게 배치되어 처리효율을 높이도록 구성되는데, 특히 양자 모두 무한궤도 형태로 회전되게 구성하여 장수명화를 달성하고, 처리효과가 배가될 수 있도록 구성함이 바람직하다.
더구나, 상기 제1활성탄필터(590)의 하방에는 처리수를 받을 수 있도록 제1수용팬(594)이 배치되고, 상기 제2활성탄필더(592)의 하방에는 상기 제1수용팬(594)의 단부와 중첩되게 배치되어 제1수용팬(594)으로부터 오버플로우되는 처리수를 받을 수 있도록 된 제2수용팬(596)이 설치된다.
그리고, 상기 제2수용팬(596)에 저수된 최종 처리수는 활용처로 이송되어 재활용되게 된다.
이에 더하여, 도 7에서와 같이, 반응하고 남은 애쉬는 내부챔버배출관(522)을 타고 배출되어 피더기(600)를 통해 고형연료(RDF) 생산기(700)로 공급되어 성형됨으로써 고형연료화 된다.
여기에서, 상기 피더기(600)는 애쉬가 낙하되는 내부챔버배출관(522)과 연결되어 애쉬를 수납하는 원통형상의 피딩실린더(610)와, 상기 피딩실린더(610)에 내장되고 피딩모터(660)에 의해 제자리 회전되는 피딩스크류(620)와, 피딩스크류(620)의 끝지점 피딩실린더(610) 내벽면에 형성된 경사댐(670)과, 상기 경사댐(670)을 지난 지점에 형성되는 공간인 버퍼챔버(630)와, 상기 버퍼챔버(630)의 하부에 형성된 애쉬 배출단(650)과, 상기 피딩실린더(610)의 길이 일부에 형성되고 목분과 저밀도 폴리에틸렌수지를 투입하는 목분-수지투입호퍼(640)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 피딩스크류(620)는 끝으로 갈수록 구경이 작아지게 하여 버퍼챔버(630) 쪽으로 피딩압을 높일 수 있도록 하면서 원활한 피딩작업이 이루어지도록 구성된다.
또한, 상기 경사댐(670)은 일정한 피딩압을 받도록 하여 버퍼챔버(630) 내에서의 압을 증대시킴으로써 애쉬 배출단(650)을 통해 배출능력을 증대시키기 위함임은 물론, 더 중요한 것은 버퍼링되면서 목분과 수지와 애쉬 간의 균일한 믹싱이 이루어지도록 유도하기 위한 것이다.
특히, 상기 목분과 수지는 상기 애쉬의 열효율을 높이기 위해 투입되는 것으로, 투입양을 비율적으로 결정하기는 어렵지만 상기 애쉬 대비 상대적으로 더 적은 양이 투입되도록 조절된다.
바람직한 투입양을 굳이 정해야 한다면, 상기 내부챔버배출관(522)에서 상기 피딩실린더(610)로 투입되는 애쉬의 양 대비 절반 정도가 적당하다.
뿐만 아니라, 상기 목분과 수지, 더 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌수지는 2:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 투입하는 것이 바람직한데, 목분은 발열량을 높이기 위함이고, 수지는 목분과 애쉬를 바인딩하기 위한 것이다.
한편, 상기 애쉬 배출단(650)으로 배출된 목분과 저밀도 폴리에틸렌이 혼합된 애쉬혼합물은 도 7과 같은 고형연료 생산기(700)로 투입된다.
상기 고형연료 생산기(700)는 상기 애쉬 배출단(650)이 접속된 메인압출몰드(710)와, 상기 메인압출몰드(710)의 전단에 볼트 체결되는 수지투입몰드(720) 및 상기 메인압출몰드(710)의 후단에 볼트 체결되는 서브압출몰드(730)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 수지투입몰드(720)에는 수지투입기(722)가 연결되어 수지를 투입할 수 있도록 구성되는데, 상기 수지투입기(722)를 통해 투입되는 수지는 목분과 함께 투입되는 수지와의 결합성을 위해 폴리에틸렌수지를 사용함이 바람직하다.
그리고, 상기 수지투입몰드(720)와 메인압출몰드(710)의 경계 부분에는 상기 메인압출몰드(710) 쪽으로 일정깊이 요입된 수지챔버(724)가 형성되는데, 상기 수지챔버(724)는 투입된 수지가 일정량 버퍼링되게 하여 균일한 공급이 가능하도록 하기 위함이다.
또한, 상기 메인압출몰드(710)의 중심에는 상기 애쉬 배출단(650)과 연통되는 메인건조물배출유로(712)가 형성되고, 상기 서브압출몰드(730)의 중심에는 상기 메인건조물배출유로(712)와 연통되는 서브건조물배출유로(732)가 형성된다.
다만, 상기 서브건조물배출유로(732)는 상기 메인건조물배출유로(712)에 비해 작은 직경을 갖도록 하여 압을 충분히 받으면서 배출되게 함으로서 속도를 늦춰 투입되는 수지가 완전히 감싸면서 건조물이 수지로 코팅될 수 있도록 하여 준다.
뿐만 아니라, 상기 메인압출몰드(710)에는 상기 메인건조물배출유로(712)를 중앙에 두고 동심원을 이루는 메인수지배출유로(714)가 형성된다.
따라서, 이를 종단면으로 보면 대략 도너츠 형상이 된다.
아울러, 상기 서브압출몰드(730)에는 상기 서브건조물배출유로(732)를 감싸듯히 상기 메인수지배출유로(714)처럼 제1서브수지배출유로(734a)가 형성되는데, 이의 끝은 경사지게 상기 서브건조물배출유로(732)와 연통된다.
때문에, 건조물이 압축되면서 원기둥 형태로 배출될 때 그 둘레면에는 수지가 발라진 상태로 고형연료가 된다.
그러면, 수지와 목분, 애쉬가 함께 공존하는 형태의 고형연료가 되므로 열효율이 현저히 상승되며 내구성도 높아진다.
특히, 상기 수지의 코팅 두께를 더 두껍게 할 필요가 있을 때를 위해 원형링 형상의 상기 메인수지배출유로(714) 상의 일부에 적어도 2지점에서 연통되는 우회유로(736)를 더 형성하고, 상기 우회유로(736)는 상기 제1서브수지배출유로(734a)와 비슷하게 형성된 제2서브수지배출유로(734b)와 연통되게 하되, 그 중간지점에 개폐볼트(738)를 체결하여 상기 개폐볼트(738)를 조이면 제1서브수지배출유로(734a)로만 수지가 흘러가 얇은 두께로 코팅하고, 상기 개폐볼트(738)를 풀어 제2서브수지배출유로(734b)와 우회유로(736)가 연통되게 하면 상기 제2서브수지배출유로(734b)로도 수지가 흘러가기 때문에 그 만큼 두께를 두껍게 코팅할 수 있게 된다.
이렇게 수지가 코팅된 상태로 배출되는 수지코팅 혼합물은 도 8과 같은 커터(800)에 의해 일정길이로 절단된다.
상기 커터(800)는 상기 서브압출몰드(730)의 코팅혼합물 배출구(740)의 좌우 양측에 대칭되게 고정된 한 쌍의 수직가이드(810)와, 상기 수직가이드(810)에 끼워져 일정범위 내에서 승하강하면서 상부칼(K1)과 하부칼(K2)을 서로 반대방향으로 이동시키도록 상부칼(K1)과 하부칼(K2) 각각의 양단에 고정된 가이드바(820)와, 일측의 가이드바(820)를 상하로 관통하면서 서로 나사체결되는 볼스크류(830)와, 상기 볼스크류(830)의 하단에 연결되어 이를 제자리 회전시키는 스크류모터(840)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 볼스크류(830)는 길이 중앙을 기점으로 양측이 서로 반대방향으로 나선이 형성된다.
때문에, 상기 볼스크류(830)가 회전하게 되면 상기 한 쌍의 가이드바(820)는 서로 가까워지거나 혹은 멀어지는 방향으로 움직이게 되므로 가까워질 때 커팅작업이 이루어지고, 커팅 완료 후에는 서로 멀어져 코팅혼합물이 압출될 수 있도록 하여 준다.
이와 같이, 본 발명은 수처리와 함께 그때 생기는 부산물을 곧바로 고형연료화시킴으로써 환경오염 방지, 에너지 자원 절약, 에너지원 창출 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
110: 고급산화장치 120: 응집조
130: 막여과 장치 140: 분리막 처리수조
150: 역삼투막 160: 역삼투막 처리수조
130: 막여과 장치 140: 분리막 처리수조
150: 역삼투막 160: 역삼투막 처리수조
Claims (1)
- 원수 내에 포함되어 있는 난분해성 유기물질을 분해하는 고급산화장치(110);상기 고급산화장치(110)를 통과한 원수 내에 포함된 콜로이드성 물질을 응집시키는 응집조(120); 및 상기 응집조(120)로부터 원수를 공급받아 원수 내에 포함되어 있는 응집물 및 고분자 물질을 여과하는 막여과 장치(130)를 포함하여 이루어지며, 상기 고급산화장치(110)는, 원수를 순환시키는 순환관체(111)와, 상기 순환관체(111)의 일측에 각각 구비되어 상기 순환관체(111) 내에 과산화수소, 오존을 주입하는 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113)을 포함하여 구성되며, 상기 과산화수소 주입수단(112) 및 오존 주입수단(113)에 각각 원수가 공급되며, 상기 원수는 순환관체(111)의 일측에 구비된 종속순환로(114) 및 재순환로(115)를 통해 공급되며, 상기 종속순환로(114)는 상기 순환관체(111)의 원수가 순환하는 방향으로 분기되어 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)과 연결되며, 상기 재순환로(115)는 원수가 순환하는 반대 방향으로 분기되어 상기 과산화수소 주입수단(112) 또는 오존 주입수단(113)과 연결되고, 상기 과산화수소 주입수단(112)이 상기 순환관체(111)에 연결되는 지점은 상기 오존 주입수단(113)이 상기 순환관체(111)에 연결되는 지점보다 전단에 위치하며, 상기 과산화수소 주입수단(112)과 오존 주입수단(113)의 출구에 와류 형성을 유도하는 벤튜리관이 더 구비되고, 상기 순환관체(111) 내에는 혼합기가 더 구비되며, 상기 혼합기는 과산화수소 및 오존을 원수와 혼합하는 고급산화공정을 이용한 수처리장치에 있어서;
상기 고급산화공정을 거친 재이용수를 한 번 더 처리할 수 있도록 재이용수가 배출되는 관의 단부에 이중 챔버 형태의 재처리유닛(500)이 더 설치되는데, 상기 재처리유닛(500)은 원통형상의 외부챔버(510)와, 상기 외부챔버(510)의 내부에 고정되고 호퍼 형상을 갖는 내부챔버(520)로 이루어지며; 상기 외부챔버(510)의 바닥면(512)은 일측으로 경사지게 형성되며, 경사진 부위에는 외부챔버배출관(514)이 연결되고, 상기 외부챔버배출관(514)의 길이 일부에는 외부챔버개폐밸브(516)가 설치되며, 상기 외부챔버(510)의 둘레 일부에는 상기 바닥면(512)으로부터 일정 높이의 위치에 배수관(518)이 설치되고; 상기 내부챔버(520)의 하단은 상기 외부챔버(510)의 바닥면(512)을 관통하여 내부챔버배출관(522)이 배관되며, 상기 내부챔버배출관(522)의 길이 일부에는 내부챔버개폐밸브(524)가 설치되고, 상기 내부챔버(520)의 내부에는 에지테이터(agitator)(526)가 설치되며, 상기 내부챔버(520)의 상단 둘레에는 거름망(528)이 설치되고; 상기 내부챔버(520)의 개방된 상부로는 애쉬를 공급하는 애쉬관(Ash pipe)(530)이 배관되며; 상기 배수관(518)의 하단에는 막형성블럭(540)이 접속되는데, 상기 막형성블럭(540)은 내부가 중공된 사각통 형태의 블럭이며, 하단은 뾰족하게 처리되고, 상기 막형성블럭(540)의 내부에는 양단이 상기 막형성블럭(540)의 양단 내벽면에 고정되고, 장변 양측은 상기 막형성블럭(540)의 장변 양측과 각각 간격을 두고 공간이 형성된 구조를 갖는 저류통(542)이 구비되며; 상기 막형성블럭(540)의 하단에는 전자선처리챔버(550)가 설치되고, 상기 전자선처리챔버(550)의 둘레에는 고주파발진기(560)가 설치되며; 상기 전자선처리챔버(550)의 하단에는 집수챔버(570)가 연결되어 낙수되는 처리수는 모을 수 있도록 구성되고; 상기 집수챔버(570)에는 적어도 하나 이상의 처리수배출관(572)이 연결되며, 상기 처리수배출관(572)은 처리수집수통(580)과 연결되고, 상기 처리수집수통(580)은 처리수를 최종 집수한 후 고압펌프(582)를 통해 최종 처리하는 수단으로서, 고압펌프(582)의 배출단에 연결된 배출수관(584)의 단부에는 분사노즐(586)이 연결되고, 상기 분사노즐(586)의 전방에는 제1활성탄필터(590)가 설치되며, 상기 제1활성탄필터(590)의 하방에는 제2활성탄필터(592)가 설치되되, 상기 제1활성탄필터(590)와 제2활성탄필터(592)는 서로 직교되게 배치되고; 상기 제1활성탄필터(590)의 하방에는 처리수를 받을 수 있도록 제1수용팬(594)이 배치되며, 상기 제2활성탄필더(592)의 하방에는 상기 제1수용팬(594)의 단부와 중첩되게 배치되어 제1수용팬(594)으로부터 오버플로우되는 처리수를 받을 수 있도록 된 제2수용팬(596)이 설치하되, 상기 외부챔버배출관(514)과 외부챔버개폐밸브(516)는 외부챔버(510)의 바닥에 침전된 물질을 외부로 배출하고, 상기 배수관(518)은 바닥면(512)으로부터 간격을 두고 설치되어 오버플로우 방식으로 재이용수가 배수되게 하여 침전물이 배수되지 못하도록 하고, 상기 애쉬관(530)을 통해 애쉬가 다량 첨가되면 상기 에지테이터(526)에 의해 교반되면서 재이용수를 탈색과 탈취하고, 상기 거름망(528)은 오버플로우되어 외부챔버(510)로 배수되는 애쉬를 포함한 이물질들은 걸러내고, 상기 걸러진 이물질들은 바닥으로 침전되며, 상기 내부챔버배출관(522)을 통해 외부로 배출되고, 상기 막형성블럭(540)으로 낙수된 물은 뾰족한 하단을 통해 배출되면서 워터막처럼 흘러내리고, 상기 저류통(542)은 양단이 상기 막형성블럭(540)의 양단 내벽면에 고정되고, 장변 양측은 상기 막형성블럭(540)의 장변 양측과 각각 간격을 두고 공간이 형성되며; 반응하고 남은 애쉬는 내부챔버배출관(522)을 타고 배출되어 피더기(600)를 통해 고형연료 생산기(700)로 공급되고 성형되어 고형연료화되는데, 상기 피더기(600)는 배출된 애쉬를 수납하는 원통형상의 피딩실린더(610)와, 상기 피딩실린더(610)에 내장되고 피딩모터(660)에 의해 제자리 회전되는 피딩스크류(620)와, 피딩스크류(620)의 끝지점 피딩실린더(610) 내벽면에 형성된 경사댐(670)과, 상기 경사댐(670)을 지난 지점에 형성되는 공간인 버퍼챔버(630)와, 상기 버퍼챔버(630)의 하부에 형성된 애쉬 배출단(650)과, 상기 피딩실린더(610)의 길이 일부에 형성되고 목분과 저밀도 폴리에틸렌을 투입하는 목분-수지투입호퍼(640)를 포함하여 구성되고;
상기 고형연료 생산기(700)는 상기 애쉬 배출단(650)이 접속된 메인압출몰드(710)와, 상기 메인압출몰드(710)의 전단에 볼트 체결되는 수지투입몰드(720) 및 상기 메인압출몰드(710)의 후단에 볼트 체결되는 서브압출몰드(730)를 포함하여 구성되되, 상기 수지투입몰드(720)에는 수지투입기(722)가 연결되어 수지를 투입할 수 있도록 구성되며, 상기 메인압출몰드(710)의 중심에는 상기 애쉬 배출단(650)과 연통되는 메인건조물배출유로(712)가 형성되고, 상기 서브압출몰드(730)의 중심에는 상기 메인건조물배출유로(712)와 연통되는 서브건조물배출유로(732)가 형성되며, 상기 메인압출몰드(710)에는 상기 메인건조물배출유로(712)를 중앙에 두고 동심원을 이루는 메인수지배출유로(714)가 형성되고;
상기 수지투입기(722)로 투입되는 수지는 목분과 저밀도 폴리에틸렌수지가 2:1의 중량비로 혼합된 수지이며;
상기 수지투입몰드(720)와 메인압출몰드(710)의 경계 부분에는 투입된 수지가 일정량 버퍼링되게 하여 균일한 공급이 가능하도록 상기 메인압출몰드(710) 쪽으로 일정깊이 요입된 수지챔버(724)가 더 형성되고;
상기 서브압출몰드(730)에는 상기 서브건조물배출유로(732)를 감싸듯이 상기 메인수지배출유로(714) 상의 일부와 적어도 2지점에서 연통되는 우회유로(736)를 더 형성하고, 상기 우회유로(736)는 제1서브수지배출유로(734a)와 제2서브수지배출유로(734b)가 각각 연통되며, 상기 우회유로(736)에는 개폐볼트(738)가 조립되어 조임깊이에 따라 제1서브수지배출유로(734a)만 개방하거나 혹은 제1,2서브수지배출유로(734a,734b)를 둘 다 개방하도록 조절할 수 있도록 구성되며;
상기 서브압출몰드(730)의 코팅혼합물 배출구(740)의 좌우 양측에는 한 쌍의 수직가이드(810)가 대칭되게 설치되고, 상기 수직가이드(810)에 끼워져 일정범위 내에서 승하강되면서 서로 반대방향으로 이동하는 상부칼(K1) 및 하부칼(K2)을 더 포함하며, 상기 상부칼(K1)과 하부칼(K2) 각각의 양단에는 가이드바(820)가 고정되고, 상기 가이드바(820)의 일측에는 이를 상하로 관통하면서 서로 나사체결되는 볼스크류(830)가 설치되며, 상기 볼스크류(830)는 길이 중앙을 기점으로 양측이 서로 반대방향으로 나선이 형성되고, 상기 볼스크류(830)의 하단에는 상기 볼스크류(830)를 제자리 회전시키는 스크류모터(840)가 구비된 것을 특징으로 고급산화공정을 이용한 수처리장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020150183124A KR101637508B1 (ko) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 고급산화공정을 이용한 수처리장치 |
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| KR1020150183124A KR101637508B1 (ko) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 고급산화공정을 이용한 수처리장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
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ID=56504627
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| KR1020150183124A KR101637508B1 (ko) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 고급산화공정을 이용한 수처리장치 |
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- 2015-12-21 KR KR1020150183124A patent/KR101637508B1/ko active IP Right Grant
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