KR101795698B1

KR101795698B1 - 원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101795698B1
Application number: KR1020170087936A
Authority: KR
Inventors: 남궁엽
Original assignee: 남궁엽
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2017-12-01

Abstract

일 실시예에 의하여, 본 발명에서는 원심분리장치를 이용하여 도장 폐수를 정수하고, 도장 폐수를 정수하는 과정에서 발생한 폐페인트 슬러지를 정화하는 원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 시설이 개시된다.

Description

원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 장치 및 방법{Waste water Treatment Method and apparatus by Centrifuges}

본 발명은 오폐수 처리에 관한 것이다. 보다 자세하게는 원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 시설에 관한 것이다.

자동차 부품의 도장공정은 사람이 직접 도장하고자 하는 대상물에 스프레이 건을 사용하여 수세식 도장처리를 하여 이루어지고 있으며, 이 과정 중 피도물에 미 부착된 스프레이 성분은 워터 커튼에 의해 부착 또는 흡수 처리되어 외기로 배출되는 것을 방지한다.

즉, 워터 커튼에 의해 처리된 오버 스프레이는 워터 커튼의 물과 함께 집수조로 유입되며, 이로 인해 집수조에는 폐페인트 슬러지와 유기용제를 포함한 폐수가 발생된다.

이때, 발생된 폐페인트 슬러지는 인력에 의해 제거되어 지정 폐기물로 위탁 처리되며, 유기용제를 포함한 폐수역시 액상 지정 폐기물로 분류되어 위탁 처리되고 있는 실정이다. 그러나, 집수조의 폐페인트와 유기용제를 포함한 폐수는 지정 폐기물로 분류되어 위탁 처리비가 높아 환경 비용의 증가를 초래하는 원인이 되고, 도장 순환수가 단순하게 순환한 후 폐기 처분 되므로 용수 사용량을 증가를 초래한다. 또한, 폐페인트와 유기용제를 포함한 폐수가 집수조에 오래동안 체류하는 경우 부패로 인한 악취를 유발하고 작업 환경을 악화시키는 문제가 발생한다. 페인트를 폐기할 경우에 발생하는 심각한 환경오염으로 인하여 점차적으로 인간이 살기 어려운 환경이 조성되어 거의 치명적인 환경속에 방치되는 문제점이 있으며, 소각에 따른 외화낭비가 막대한 경제적인 손실과 부담감으로 다가오는 문제점이 있다.

하수 중의 유기물, 질소, 인 등을 제거하는 생물학적 하수 처리 공정에서 활성슬러지라 불리는 미생물 집합은 가장 핵심적인 역할을 수행하는 생물학적 고형물이다. 이러한 활성슬러지를 이용한 하수 처리 공정(활성슬러지 공정)의 운전 효율은 유입 하수의 유기물을 포함한 오염 물질의 농도 부하 및 유량 부하, 반응조의 활성 슬러지 농도 및 상태, 수리학적 체류시간과 고형물 체류시간 등에 의해 큰 영향을 받는 바, 이에 대한 보완이 필요하다.

대한민국 등록특허공보 제10-1753205호

본 발명의 기술적 과제는 도장 후 발생된 폐페인트 슬러지와 유기용제를 함유한 폐수를 원심분리장치의 원심력을 이용하여 폐페인트 입자와 유기용제를 함유한 분리수로 분리한 후, 폐페인트 입자를 활성화시켜 흡착제로 재활용하고, 분리수를 폐페인트 활성입자가 충진된 접촉반응기로 흐르게 함으로써 정화시켜 폐수처리시 재활용할 수 있도록 한 도장 순환수 재순환 처리를 수행함에 있다.

일 개시에 의하여, 중금속 및 유기용제를 포함한 폐 페인트 성분 및 BOD 800mg/L 이상의 부유물질을 포함하는 도장 폐수를 호퍼로 유입하고, 유입된 도장 폐수의 온도를 3℃ 내지 30℃로 유지하는 도장 폐수 유입 단계, 유입된 도장 폐수의 유량이 2.3㎥ 내지 2.6㎥ 사이로 유입되도록 조정하는 유량 조정 단계, 도장 폐수에 탄산칼슘 0.5 내지 2 중량%를 주입하고 혼합하여 폐수의 산도를 pH 6.8 이상으로 조정하고, 산도가 조정된 폐수를 20분 이하의 시간 동안 식힌 다음 배출하는 pH 조정 단계, 산도를 pH 6.8 이상으로 조정한 도장 폐수를 공급받고, 공급받은 도장 폐수를 3℃ 이상 20℃ 이하의 온도의 수조에서 1시간 미만으로 보관하는 제 1 차 수조 처리 단계, 도장 폐수에 바실루스 계통의 미생물들로 구성된 호열성 미생물 제제를 투입하고, 50 내지 80 ℃의 온도 범위에서 3시간 발효시키는 제 1 발효 단계, 제 1 발효가 진행된 도장 폐수를 외벽과 내벽이 10°내지 20°사이의 기울기를 갖는 나선형 구조에 선형으로 흐르게 하여 도장 폐수를 폐페인트 슬러지와 침전수로 분리시키는 침전 단계, 침전단계를 거친 침전수를 공급받고, 공급받은 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 2 차 수조 처리 단계, 제 2 차 수조 처리된 침전수를 180 메쉬(mesh)로 구성된 원통형 용기를 이용하여 적어도 2회 이상 390~430RPM이하의 회전속도로 원심분리하여 침전수에 포함된 이물질을 제거하는 원심분리 단계, 원심분리 단계를 거친 침전수를 공급받고, 공급받은 침전수를 0℃ 이상 8℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 3 차 수조 처리 단계, 침전수를 제 3차 수조 내부에 설치된 모래 여과조에 통과시켜, 침전수에 포함된 0.3㎛이상의 입자들이 모래 여과조에 의하여 흡착되게 하는 모래 여과 단계, 모래 여과조의 하단에 설치되어 모래 여과를 거친 침전수가 분말 활성탄이 일정한 두께로 적층되어 이루어지는 분말 활성탄 여과조를 통과하도록 하여, 침전수에 포함된 오염물질을 분말 활성탄에 의하여 흡착되게 하는 활성탄 여과 단계, 침전수에 호열성 균을 투입한 후, 산소를 추가하여 용존 산소 농도를 0.5 내지 1mg/l로 유지시키고, 60℃ 이상 80℃ 이하의 고온에서 발효시키는 제 2 발효단계, 제 2 발효 단계를 거친 침전수를 RO필터를 통한 역삼투막(Reverse Osmosis Membrane) 분리 방식을 이용하여 여과한 침전수를 제 1 농축 수조로 공급하고, 제 1 농축 수조에 공급된 침전수를 제 1 여과필터를 통해 제 2 농축 수조로 외부로 배출하는 제 1 RO 단계, 제 1 여과필터를 통해 통과한 침전수를 제 2 여과필터를 통해 정류하고, 정류된 침전수가 CODMn 60ppm이하, T-N 30ppm 이하의 기준인 경우 외부로 배출하는 제 2 RO단계, 제 2 RO 단계를 통과한 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 4 시간 이상 6 시간 이하의 시간 동안 보관한 후 외부로 배출하는 제 4 차 수조 처리 단계를 포함할 수 있다.

일 개시에 의하여, 중금속 및 유기용제를 포함한 폐 페인트 성분 및 BOD 800mg/L 이상의 부유물질을 포함하는 도장 폐수를 호퍼로 유입하고, 유입된 도장 폐수의 온도를 3℃ 내지 30℃로 유지하는 도장 폐수 유입부, 유입된 도장 폐수의 유량이 2.3㎥ 내지 2.6㎥ 사이로 유입되도록 조정하는 유량 조정부, 도장 폐수에 탄산칼슘 0.5 내지 2 중량%를 주입하고 혼합하여 폐수의 산도를 pH 6.8 이상으로 조정하고, 산도가 조정된 폐수를 20분 이하의 시간 동안 식힌 다음 배출하는 pH 조정부, 산도를 pH 6.8 이상으로 조정한 도장 폐수를 공급받고, 공급받은 도장 폐수를 3℃ 이상 20℃ 이하의 온도의 수조에서 1시간 미만으로 보관하는 제 1 차 수조 처리부, 도장 폐수에 바실루스 계통의 미생물들로 구성된 호열성 미생물 제제를 투입하고, 50 내지 80 ℃의 온도 범위에서 3시간 발효시키는 제 1 발효부,제 1 발효가 진행된 도장 폐수를 외벽과 내벽이 10°내지 20°사이의 기울기를 갖는 나선형 구조에 선형으로 흐르게 하여 도장 폐수를 폐페인트 슬러지와 침전수로 분리시키는 침전부, 침전부를 통해 침전 단계를 거친 침전수를 공급받고, 공급받은 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 2 차 수조 처리부,제 2 차 수조 처리된 침전수를 180 메쉬(mesh)로 구성된 원통형 용기를 이용하여 적어도 2회 이상 390~430RPM이하의 회전속도로 원심분리하여 침전수에 포함된 이물질을 제거하는 원심분리부, 원심분리부를 통해 원심분리단계를 거친 침전수를 공급받고, 공급받은 침전수를 0℃ 이상 8℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 3 차 수조 처리부, 침전수를 제 3차 수조 내부에 설치된 모래 여과조에 통과시켜, 침전수에 포함된 0.3㎛이상의 입자들이 모래 여과조에 의하여 흡착되게 하는 모래 여과부, 모래 여과조의 하단에 설치되어 모래 여과를 거친 침전수가 분말 활성탄이 일정한 두께로 적층되어 이루어지는 분말 활성탄 여과조를 통과하도록 하여, 침전수에 포함된 오염물질을 분말 활성탄에 의하여 흡착되게 하는 활성탄 여과부, 침전수에 호열성 균을 투입한 후, 산소를 추가하여 용존 산소 농도를 0.5 내지 1mg/l로 유지시키고,60℃ 이상 80℃ 이하의 고온에서 발효시키는 제 2 발효부, 제 2 발효부를 통해 제 2 발효단계를 거친 침전수를 RO필터를 통한 역삼투막(Reverse Osmosis Membrane) 분리 방식을 이용하여 여과한 침전수를 제 1 농축 수조로 공급하고, 제 1 농축 수조에 공급된 침전수를 제 1 여과필터를 통해 제 2 농축 수조로 외부로 배출하는 제 1 RO 공정부,제 1 여과필터를 통해 통과한 침전수를 제 2 여과필터를 통해 정류하고, 정류된 침전수가 CODMn 60ppm이하, T-N 30ppm 이하의 기준인 경우 외부로 배출하는 제 2 RO 공정부 및 제 2 RO 공정부를 통과한 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 4시간 이상 6 시간 이하의 시간 동안 보관한 후 외부로 배출하는 제 4 차 수조 처리부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 함수율 저감 효율 및 분리액의 제거 효율을 높일 수 있으며, 탈수케익의 원활한 배추을 도모하고, 분리액 배출시 분리액으로부터 발생되는 가스가 역류되는 것을 방지함으로써 부식 및 수명저하를 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 도장 순환수 재순환 처리장치에 의하면, 도장공정에서 폐기물로 발생된 폐페인트를 흡착제로 제조하여 도장순환수 폐수처리에 재활용할 수 있다. 또한, 종래에는 폐페인트의 함수율이 과다로 인한 폐기물 처리비용이 상승하였으나, 본 발명은 원심력을 이용하여 폐페인트 입자를 유기용제를 함유한 폐수로부터 분리시킨 다음 건조시킴으로써, 폐페인트의 함수율을 저감하여 폐페인트 처리비용을 절감할 수 있다. 또한, 도장 순환수를 처리 후 폐페인트 입자 및 유기용제를 함유한 분리수로 분리하여 각각을 흡착제와 청정수로 재활용함으로써, 용수 사용량을 절감할 수 있고 악취 발생량을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 폐수처리 시설의 공정도의 일 예이다.
도 2는 일 실시예에 의하여 본원발명의 원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 방법의 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 의한 오폐수 처리 장치의 원심분리부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이제부터, 본발명에 따른 도장 폐수를 원심분리기를 통해 재순환되도록 정수하는 수처리 장치를 설명한다

도 1은 본 발명에 적용되는 폐수처리 시설의 공정도의 일 예이다. 도장 폐수가 투입되어 이를 여과하고 정수하여 배출되는 일련의 절차를 나타낸다.

본 발명은 도장 순환수 재순환 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 부품 도장 공정에서 발생된 폐페인트 슬러지와 유기용제를 함유한 폐수를 원심력을 이용하여 폐페인트 입자와 유기용제를 함유한 분리수로 분리한 후, 폐페인트 입자와 분리수를 재활용할 수 있도록 한 도장 순환수 재순환 처리장치에 관한 것이다.

도 1 과 같은 본원발명의 재순환 수처리 과정을 통해 도장 후 발생된 폐페인트 슬러지와 유기용제를 함유한 폐수를 원심력을 이용하여 폐페인트 입자와 유기용제를 함유한 분리수로 분리한 후, 폐페인트 입자를 활성화시켜 흡착제로 재활용하고, 분리수를 폐페인트 활성입자가 충진된 접촉반응기로 흐르게 함으로써 정화시켜 폐수처리시 재활용할 수 있도록 한 도장 순환수 재순환 처리장치를 제공할 수 있다.

또한, 도장 순환수를 처리 후 폐페인트 입자 및 유기용제를 함유한 분리수로 분리하여 각각을 흡착제와 청정수로 재활용함으로써, 용수 사용량을 절감할 수 있고 악취 발생량을 저감할 수 있다.

화력발전이나 원자력발전의 냉각수로 바닷물이 많이 이용되고 있으나, 바닷물을 냉각수로 다량 사용 하면 주변의 해수농도가 변화하여 해역의 생물자원에 많은 영향을 주게 되므로 사전에 충분한 조사와 대책이 요구되며, 양질의 용수를 필요로 하는 일반 중소기업의 경우, 입지적 조건이나 생산제품의 특성때문에 염분이 포 함된 바닷물을 공업용수로 사용하기에는 적합하지 않은 경우도 있다.

한편, 수도시설이 미비하거나 강수량이 부족한 지역 또는 재해지역으로서 상수원이 오염된 곳에서는 식수를 사 용하기 위해서는 지층이나 하천의 물을 정수하여야 할 필요가 있다. 이 경우 적절한 시간내에 현지에서 정수장 치가 운영되어야 하며, 다수인원을 대상으로 하므로 대량으로 급수할 수 있어야 한다.

도 2는 일 실시예에 의하여 본원발명의 원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 방법의 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.

일 개시에 의하여, 본원발명은 도장 폐수를 정수하는 알오 플랜트 수처리 방법을 제공할 수 있다. 본 방법은, 중금속 및 유기용제를 포함한 폐 페인트 성분 및 BOD 800mg/L 이상의 부유물질을 포함하는 도장 폐수를 호퍼로 유입하고, 유입된 도장 폐수의 온도를 3℃ 내지 30℃로 유지하는 도장 폐수 유입 단계 (S101)를 포함할 수 있다.

추가적으로, 도장 폐수 유입 단계(S101)에서, 도장 폐수에 멜라민-포름알데히드 수용액과 탈수보조제로 벤토나이트를 첨가하여 저분자화 시킨 후, 황산알루미늄, 황산 제1철, 황산 제2철, 폴리염화알루미늄 및 아크릴아미드(Acrylamide) 중 어느 하나에서 선택된 응집부상제를 첨가하여 함수율이 83 ~ 87 %인 폐페인트 부유물 - 응집부상제의 혼합물을 회수하는 단계 및 폐페인트 부유물 - 응집부상제 혼함물 100중량부에, 10 ∼ 20 중량% 농도의 멜라민-포름알데히드 수용액 8 ∼ 12 중량부를 추가하여 저분자화 시킨 후, 5 ∼ 15 중량% 농도의 벤토나이트 수용액 5 ∼ 15 중량부를 첨가하고, 원심분리하여 함수율이 53 ∼ 57 %인 폐페인트를 회수하는 단계를 포함할 수 있다.

폐페인트 회수 절차에 사용되는 킬링제와 탈수보조제는 다음과 같은 특징으로 갖는다. 먼저 킬링제는 기능기(Fuctional groupd)에 의한 고분자의 저분자화를 특징으로 갖는 것으로 구체적으로 가성소다(NaOH, 1세대). 금속염류(Metal salts, 2세대) 및 acid colloid(Melamine-formaldehyde, 3세대) 등이 있으나, 본 발명은 멜라민-포름알데히드(Melamine-formaldehyde)를 사용하는 것이 바람직하다.

멜라민-포름알데히드(Melamine-formaldehyde)은 수용액 상태로 사용하는 바, 상기 수용액의 농도는 10 ~ 20 중량%를 유지하는 것이 좋다.

멜라민-포름알데히드(Melamine-formaldehyde)은 수용액은 회수된 페인트 입자부유물과 응집부상제의 혼합물 100 중량부에 대하여 8 ~ 12 중량부 사용하는 바, 사용량이 8 중량부 미만이면 충분한 킬링이 일어나지 못하고 12 중량부를 초과하는 경우에는 부식의(acid colloid) 문제가 발생 가능하다.

또한 탈수보조제는 탈수 시 첨가하여 함수율을 추가로 저하시키는 것으로 구체적으로 벤토나이트, 생석회(CaO), 소석회(Ca(OH)₂) 및 고분자 응집제 등을 사용할 수 있으나, 본 발명은 저분자화된 기질에 효과적인 벤토나이트를 선택 사용하는 것이 좋다.

일 실시예에 의하여 폐 페인트는 분쇄기에서 닮겨져 분말형태의 알갱이가 될 때까지 소정의 시간동안 분쇄될 수 있다.분쇄된 고상의 폐 페인트는 소정의 용기에 이송되어 소정의 혼합비율에 따라 액상으로 처리되는데, 액화를 위한 유기용제 즉 신나 등과 같은 용제가 비례적으로 주입되고 혼합되어 상기 고상을 액상형태의 반겔상태로 변환시킬 수 있다.

일 실시예에 의하여 변환된 상기 액상의 폐 페인트(반겔상태)는 분리단계에서 구분된 액상의 폐 페인트와 거의 균일하게 혼합되고, 이 때, 다른 종류의 다수 폐 페인트들을 함께 섞어도 결과는 마찬가지다. 이는 믹서기에 의해서 아주 균일하게 믹싱되어 진다.

이와 같이 혼합된 액상의 폐 페인트는 이송파이프를 통하여 원심분리기로 옮겨져 1회 이상 원심분리되면서 이물질이 제거되고, 동시에 상기 액상의 폐 페인트를 1회 이상 더 혼합시키고 보다 효과적으로 이물질을 잔류시킨다.

즉, 폐 페인트는 350RPM정도의 회전속도로 회전하는 80메쉬의 용기로 이송되어 더 작은 이물질을 포함한 폐 페인트만이 원심분리되며, 동시에 폐 페인트로부터 비교적 큰 크기의 이물질(용기에 남아있는 미량의 잔류물)이 제거될 수 있다.

또한, 다른 실시예에 의하여 410RPM정도의 회전속도로 회전하는 100메쉬의 용기로 이송되어 더 작은 이물질을 포함한 폐 페인트만이 원심분리되며, 동시에 폐 페인트로부터 비교적 조금 큰 크기의 이물질(용기에 남아있는 미량의 잔류물)이 제거될 수 있따.

또한, 다른예에 따라 350RPM정도의 회전속도로 회전하는 120메쉬의 용기로 이송되어 더 작은 이물질을 포함한 폐 페인 트만이 원심분리되며, 동시에 폐 페인트로부터 비교적 조금 작은 크기의 이물질(용기에 남아있는 미량의 잔류물)이 제거될 수 있다.

또한, 410RPM정도의 회전속도로 회전하는 150메쉬의 용기로 이송되어 거의 이물질이 없는 폐 페인트만이 원심분리되며, 동시에 폐 페인트로부터 미교적 작은 크기의 이물질(용기에 남아있는 미량의 잔류물)이 제거될 수 있다. 여기서, 상기 원심분리와 필터링은 첫째에서 넷째까지 연속적이며 순차적으로 이루어질 수 있다.

일 실시예에 의하여, 유입된 도장 폐수의 유량이 2.3㎥ 내지 2.6㎥ 사이로 유입되도록 조정하는 유량 조정 단계(S102)를 포함할 수 있다.

또한, 도장 폐수에 탄산칼슘 0.5 내지 2 중량%를 주입하고 혼합하여 폐수의 산도를 pH 6.8 이상으로 조정하고, 산도가 조정된 폐수를 20분 이하의 시간 동안 식힌 다음 배출하는 pH 조정 단계(S103)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여 산도를 pH 6.8 이상으로 조정한 도장 폐수를 공급받고, 공급받은 도장 폐수를 3℃ 이상 20℃ 이하의 온도의 수조에서 1시간 미만으로 보관하는 제 1 차 수조 처리 단계(S104)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여 도장 폐수에 바실루스 계통의 미생물들로 구성된 호열성 미생물 제제를 투입하고, 50 내지 80 ℃의 온도 범위에서 3시간 발효시키는 제 1 발효 단계(S105)를 포함할 수 있다.

제 1 발효가 진행된 도장 폐수를 외벽과 내벽이 10°내지 20°사이의 기울기를 갖는 나선형 구조에 선형으로 흐르게 하여 도장 폐수를 폐페인트 슬러지와 침전수로 분리시키는 침전단계(S106)를 포함할 수 있다.

다음으로, 침전단계를 거친 침전수를 공급받고, 공급받은 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 2 차 수조 처리 단계(S107)를 포함할 수 있다.

제 2 차 수조 처리된 침전수를 180 메쉬(mesh)로 구성된 원통형 용기를 이용하여 적어도 2회 이상 390~430RPM이하의 회전속도로 원심분리하여 침전수에 포함된 이물질을 제거하는 원심분리 단계(S108)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여 원심분리 단계(S108)를 거친 침전수를 공급받고, 공급받은 침전수를 0℃ 이상 8℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 3 차 수조 처리 단계(S109)를 포함할 수 있다.

침전수를 제 3차 수조 내부에 설치된 모래 여과조에 통과시켜, 침전수에 포함된 0.3㎛이상의 입자들이 모래 여과조에 의하여 흡착되게 하는 모래 여과 단계(S110)를 포함할 수 있다.

모래 여과조의 하단에 설치되어 모래 여과를 거친 침전수가 분말 활성탄이 일정한 두께로 적층되어 이루어지는 분말 활성탄 여과조를 통과하도록 하여, 침전수에 포함된 오염물질을 분말 활성탄에 의하여 흡착되게 하는 활성탄 여과 단계(S111)를 포함할 수 있다.

침전수에 호열성 균을 투입한 후, 산소를 추가하여 용존 산소 농도를 0.5 내지 1mg/l로 유지시키고, 60℃ 이상 80℃ 이하의 고온에서 발효시키는 제 2 발효 단계(S112)를 포함할 수 있다.

상기 제 2 발효단계에서는 호열성 미생물이 호기적인 발효공정을 통해 자체적으로 발생하여 혼합 유기성 폐기물과 폐페인트 슬러지를 발효시킬 수 있다.

이와 달리, 호열성 미생물을 별도의 미생물 배양공정을 통해 배양하여 상기 혼합 유기성 폐기물과 폐페인트 슬러지의 혼합 및 숙성 공정에 투입하여 발효시킬 수도 있다. 이와 같이, 폐페인트 슬러지를 혼합 유기성 폐기물 및 호열성 미생물을 통해 발효시키는 경우, 호열성 미생물이 활동할 수 있는 적합한 환경이 형성되어 폐페인트 슬러지에 함유되어 있는 다량의 수분은 미생물의 호기적 발효과정에서 발생하는 고온으로 증발되므로 폐페인트 슬러지가 건조되어 고에너지의 최종 생성물이 형성될 수 있다.

즉, 이와 같은 바이오-드라잉 방법을 통해 형성된 최종 생성물은 폐페인트 슬러지에 포함된 수분이 유기물 분해과정의 고온으로 모두 증발하여 건조됨에 따라 형성되는 고열량의 고형 물질이다.

산소 용해 단계(S112)를 거친 침전수를 RO필터를 통한 역삼투막(Reverse Osmosis Membrane) 분리 방식을 이용하여 여과한 침전수를 제 1 농축 수조로 공급하고, 제 1 농축 수조에 공급된 침전수를 제 1 여과필터를 통해 제 2 농축 수조로 외부로 배출하는 제 1 RO 단계(S113)를 포함할 수 있다.

또한, 제 1 여과필터를 통해 통과한 침전수를 제 2 여과필터를 통해 정류하고, 정류된 침전수가 CODMn 60ppm이하, T-N 30ppm 이하의 기준인 경우 외부로 배출하는 제 2 RO단계(S114)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여 제 2 RO 단계(S114)를 통과한 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 4 시간 이상 6 시간 이하의 시간 동안 보관한 후 외부로 배출하는 제 4 차 수조 처리 단계(S115)를 포함할 수 있다.

또한, 본원발명은 침전단계에서 발생된 폐페인트 슬러지에 호열성 미생물을 포함하는 유기성 폐기물을 혼합하여 농축시키는 폐페인트 슬러지 농축 단계 및 슬러지에 양이온성(cationic) 고분자 물질을 포함하는 슬러지 탈수제를 주입한 후, 믹서를 이용하여 슬러지를 교반하여 탈수 시키는 슬러지 탈수 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본원발명은 슬러지 저감 단계를 더 포함하며, 슬러지 저감 단계는, 1톤 용량의 제 1 발효부에서 효소제 10kg, 배양액 60~80kg에 물을 첨가하여 포함하는 혼합물의 pH농도가 4가 될 때까지 혼합하여 제 1 발효액을 제조하는 단계, 제 1 발효액을 5톤 용량의 제 2 발효부에 제 1 발효액 180~220kg, 배양액 60~80kg에 물을 첨가하여 혼합물의 pH농도가 4가 될 때까지 혼합하여 제 2 발효액을 제조하는 단계 및 제 2 발효액을 슬러지 호퍼에 투입하여 탈수된 슬러지를 분해하여 저감시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 개시에 의하여 슬러지 저감 단계는, 과산화수소(H₂O₂), 차아염소산소다(NaClO), 이산화염소(ClO₂), 오존(O₃) 또는 염소(Cl₂) 중 어느 하나를 선택하고, pH 1 내지 3의 범위에서 선택한 황산을 포함하는 산화제를 혼합하여 산화 환원전위 값이 +800~+1,100㎷ 범위가 되도록 생성한 탈취액을 슬러지 호퍼로 주입하여 슬러지의 악취성분을 제거하는 탈취 처리 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 제 2 RO 단계를 통과한 침전수의 일부를 증발 농축기로 배출시키는 단계, 증발 농축기의 내부를 80℃ 내지 120℃ 온도 및 50bar의 내부 압력으로 10시간 유지하는 단계, 증발 농축기를 통해 배출된 침전수에 200℃ 이상의 열을 가하여 건조시키는 단계 및 침전수가 건조된 후 남은 건조 케이크를 배출시키는 단계를 포함할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른, 도장 폐수를 정수하는 원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

일 개시에 의하여, 본원발명은 중금속 및 유기용제를 포함한 폐 페인트 성분 및 BOD 800mg/L 이상의 부유물질을 포함하는 도장 폐수를 호퍼로 유입하고, 유입된 도장 폐수의 온도를 3℃ 내지 30℃로 유지하는 도장 폐수 유입부(1001)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 유입된 도장 폐수의 유량이 2.3㎥ 내지 2.6㎥ 사이로 유입되도록 조정하는 유량 조정부(1002)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 폐수에 탄산칼슘 0.5 내지 2 중량%를 주입하고 혼합하여 폐수의 산도를 pH 6.8 이상으로 조정하고, 산도가 조정된 폐수를 20분 이하의 시간 동안 식힌 다음 배출하는 pH 조정부(1003)를 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 산도를 pH 4 이상으로 조정한 폐수를 공급받고, 공급받은 폐수를 3℃ 이상 20℃ 이하의 온도의 수조에서 1시간 미만으로 보관하는 제 1 차 수조 처리부(1004)를 포함할 수 있다.

또한, 도장 폐수에 바실루스 계통의 미생물들로 구성된 호열성 미생물 제제를 투입하고, 50 내지 80 ℃의 온도 범위에서 3시간 발효시키는 제 1 발효부(1005)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는, 제 1 발효가 진행된 도장 폐수를 외벽과 내벽이 10°내지 20°사이의 기울기를 갖는 나선형 구조에 선형으로 흐르게 하여 도장 폐수를 폐페인트 슬러지와 침전수로 분리시키는 침전부(1006)를 포함할 수 있다.

침전부(1006)를 통해 침전 단계를 거친 침전수를 공급받고, 공급받은 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 2 차 수조 처리부(1007)를 포함할 수 있다.

제 2 차 수조 처리된 침전수를 180 메쉬(mesh)로 구성된 원통형 용기를 이용하여 적어도 2회 이상 390~430RPM이하의 회전속도로 원심분리하여 침전수에 포함된 이물질을 제거하는 원심분리부(1008)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 원심분리 단계를 거친 침전수를 공급받고, 공급받은 침전수를 0℃ 이상 8℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 3 차 수조 처리부(1009)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 침전수를 제 3차 수조 내부에 설치된 모래 여과조에 통과시켜, 침전수에 포함된 0.3㎛이상의 입자들이 모래 여과조에 의하여 흡착되게 하는 모래 여과부(1010)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 모래 여과조의 하단에 설치되어 모래 여과를 거친 침전수가 분말 활성탄이 일정한 두께로 적층되어 이루어지는 분말 활성탄 여과조를 통과하도록 하여, 침전수에 포함된 오염물질을 분말 활성탄에 의하여 흡착되게 하는 활성탄 여과부(1011)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 침전수에 호열성 균을 투입한 후, 산소를 추가하여 용존 산소 농도를 0.5 내지 1mg/l로 유지시키고,60℃ 이상 80℃ 이하의 고온에서 발효시키는 제 2 발효부(1012)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 산소 제 2 발효부를 통해 제 2 발효단계를 거친 침전수를 RO필터를 통한 역삼투막(Reverse Osmosis Membrane) 분리 방식을 이용하여 여과한 침전수를 제 1 농축 수조로 공급하고, 제 1 농축 수조에 공급된 침전수를 제 1 여과필터를 통해 제 2 농축 수조로 외부로 배출하는 제 1 RO공정부(1013)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 제 1 여과필터를 통해 통과한 침전수를 제 2 여과필터를 통해 정류하고, 정류된 침전수가 CODMn 60ppm이하, T-N 30ppm 이하의 기준인 경우 외부로 배출하는 제 2 RO공정부(1014)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하여, 알오 플랜트 수처리 장치(1000)는 제 2 RO 공정부(1014)를 통과한 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 4시간 이상 6 시간 이하의 시간 동안 보관한 후 외부로 배출하는 제 4 차 수조 처리부(1015)를 포함할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 의한 오폐수 처리 장치의 원심분리부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

분리액저류조(150)는 스크류(120)에 의해 슬러지로부터 분리되는 분리액이 저장되기 위한 것으로서, 본 실시예에서처럼 분리액이 중력에 의해 내측에 저장되도록 설치되거나, 본 실시예와 달리, 별도의 펌프를 사용하여 펌핑력에 의해 분리액이 내측에 저장되도록 구성될 수도 있다.

분리액배출배관(160)은 분리액배출구(113)로부터 배출되는 분리액이 분리액저류조(150)에 공급되기 위한 경로를 제공하되, 분리액으로부터 발생되는 가스의 역류를 차단하도록 분리액이 채워지는 트랩부(161)를 가질 수 있다. 여기서 트랩부(161)는 예컨대 단일의 U자관을 이용하거나, 다수의 U자관을 서로 연결시킨 구조를 가질 수 있다.

베어링(170)은 일례로 허브(121)를 회전 지지하도록 설치되거나, 다른 예로서 본 실시예에서처럼 허브(121)를 회전구동부(140)에 연결시키는 연결축(141)을 회전지지하도록 설치된다.

베어링하주이(180)은 베어링(170)ㅇ 내측에 설치됨으로써 베어링(170)을 감싸도록 수용하고, 오일순환공급부(210)로부터 오일이 베어링(1700에 순환 공급되도록 한다. 여기서 오일순환공급부(210)는 베어링하우징(180)에 각각 마련되는 오일주입구(181)와 오일배출구(182)에 양단이 각각 연결되어 베어링하우징(1800에 오일을 순환 공급하기 위한 경로를 제공하는 오일순환라인(211)이 마련될 수 있고, 오일순환라인(211)에 순환 오일의 제공, 오일의 순환량 조절 등을 비롯하여 오일 순환 공급에 필요한 오일순환유니트(212)가 설치될 수 있으며, 오일순환라이(211)에 오일 순환을 위한 펌핑력을 제공하는 오일순환펌프(213)가 설치될 수 있다.

오일높이유지부재(190)는 베어링하우징(180)로부터 오일이 순환 공급을 위해 배출되는 측, 예컨대 오일순환라인(211)에서 베어링하우징(180)의 후단 또는 베어링하우징(180)의 오일배출구(182) 측에 설치될 수 있고, 오일의 높이를 오일배출구(182)보다 높게 유지시키도록 한다.

수세식 도장 처리 과정에서 피도물(1)에 미 부착된 스프레이 성분은 워터커튼에 의해 부착 또는 흡수 처리되고, 워터 커튼에 의해 처리된 오버 스프레이는 워터커튼의 물과 함께 집수조에 유입되며, 이로 인해 집수조(4)에는 폐페인트 슬러지(5)와 유기용제를 포함한 폐수(6)가 발생한다.

본 발명은 집수조(4)에 발생된 폐페인트 슬러지(5)와 유기용제를 포함한 폐수(6)를 접촉반응기(10)에 의해 청정수로 바꾸어 재순환시키고, 원심분리기(13)와 열분해반응기(14)를 통해 폐페인트 입자(15)를 활성탄으로 재활용 할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

집수조(4)에 저장되어 있는 폐페인트 슬러지(5)와 유기용제가 포함된 폐수(6)를 펌프(16)를 통해 원심분리기(13) 내부로 압송한다.

원심분리기(13)는 수직형태로서, 내부에 원통형태의 회전체(17)가 구동모터(18)에 의해 회전가능하게 설치되고, 구동모터(18)가 가동됨에 따라 구동풀리와 종동풀리를 연결하는 벨트에 의해 회전축(19)이 회전되고, 회전축(19)에 의해 원통형의 회전체(17)가 회전하게 된다.

원심분리기(13)의 하부를 통해 압송된 폐수가 유입되면서 고속으로 회전하는 회전체(17)에 의해 회전하여 원심력을 받게 된다. 원심력을 받은 폐수(6)는 원심분리기(13)의 내벽면에 원심력에 의해 부딪히면서 폐수에 포함된 폐페인트 입자(15)와, 폐페인트 입자(15)가 분리된 유기용제를 함유한 분리수로 분리되게 된다.

여기서, 유기용제를 함유한 분리수는 원심분리기(13) 상부의 배관을 통해 배출되고, 폐페인트 입자(15)는 원심분리기(13)의 내부에 설치된 스크래퍼에 의해 하부방향으로 긁어지게 되고, 긁어진 폐페인트 입자는 원심분리기(13) 하부로 배출된 다음 수산화칼륨 용액과 50 대 50으로 혼합되어 열분해 반응기(14)로 유입된다. 이때, 수산화칼륨 용액은 열분해 반응기(14)과 연결되는 연결관의 중간에 공급된다.

상기 열분해 반응기(14)는 외부가 전기 가열이 가능한 코일(20)이 감겨있고, 외부는 세라믹 성분으로 둘러 쌓여 있다. 또한, 열분해 반응기(14)는 가열 반응 동안 자동으로 온도 컨트롤러(21)에 의해 온도가 조절되며, 가열 시 발생되는 가스가 기체배출라인을 통해 배출되게된다.

또한, 열분해 반응기(14)는 분리된 폐페인트 입자(15})를 무산소 조건으로 700에서 30분 동안 열분해 처리하여 활성탄의 성질을 가질 수 있도록 화학적 활성화(chemical activation)을 부여한다.

상기 열분해 반응기(14)에서 열분해되어 화학적 활성화가 부여된 폐페인트 활성 입자의 표면에 액상으로 잔류하는 수산화칼륨을 제거하기 위해 건조 및 분해저장조(22)는 증류수 워싱과정을 거친 후, 화학적 활성화된 폐페인트 입자(15)를 110에서 1시간동안 건조하여 저장한다.

이와 같이 건조 및 분해 저장조(22)에 저장된 활성화된 폐페인트 입자는 활성탄 역할을 하여 폐수에 함유된 유기용제를 흡착하기 위한 흡착제로 재활용가능하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 접촉 반응기(10)는 처리용량 증대를 위하여 원통형 기둥이 2단으로 설치되고, 각 원통형 기둥(11,12)에는 폐페인트 활성입자가 충진되며, 유기용제를 함유한 폐수를 분리하여 제1원통형 기둥(11)에는 하향(down-flow)방식으로 흐르게 하여 통과시키고, 제2원통형 기둥(12)에는 상향(up-flow)방식으로 흐르게하여 통과시킴으로써 처리효율을 향상시킬 수 있다.

이때 발생하는 폐페인트 활성입자(흡착제)와 유기용제의 흡착반응은 액상의 힘과 폐페인트 활성입자 표면의 힘균형에 의해 결정된다. 이는 용질분자와 용매분자와의 사이에서 인력 또는 반발력이 작용하며, 이들 힘의 밸런스의 결과로 단분자 상태, 해리 상태, 화합상태 등이 존재하게 된다.

이와 같이 존재하는 계에 흡착제 역할을 하는 폐페인트 활성입자가 첨가되면, 활성 입자의 다공성 계면과의 사이에 새로운 힘이 작용하며, 수중에 포함된 유기용제는 계면에 농축되어 수중의 농도는 감소하게 된다.

상기 흡착반응은 주로 3단계로 이루어지며, 1단계는 외부확산단계로서 유기용제를 함유한 폐수로부터 각 흡착제인 활성 페인트 분말 주변에 정지 경계층을 통해 고체 외부표면으로 흡착질 분자의 확산에 의한 물질전달이 이루어진다.

제2단계는 내부확산단계로서 활성 페인트 분말의 외부표면에서 각 활성 폐페인트 입자의 기공을 통해 유기용제(흡착질 분자)가 이동하고, 제3단계는 흡착단계로서, 입자 기공을 통해 이동된 유기용제가 흡착되는 과정이다.

실제로 흡착이 일어나는 과정은 상기 외부확산 및 내부확산과정에 비해 상당히 빠른 속도로 이루어진다.

즉, 페페인트 활성입자는 g당 800~1200㎡의 비표면적을 갖는 흡착제로, 부분적인 화학흡착이 일어나나, 대부분의 흡착반응은 활성 입자 내부에 존재하는 탄소원자의 관능기(OH-)가 액체의 유기용제 성분에 인력을 가하여 흡착질 분자를 포집하는 물리적 흡착방식으로 유기용제를 제거할 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

중금속 및 유기용제를 포함한 폐 페인트 성분 및 BOD 800mg/L 이상의 부유물질을 포함하는 도장 폐수를 호퍼로 유입하고, 유입된 도장 폐수의 온도를 3℃ 내지 30℃로 유지하는 도장 폐수 유입 단계;
상기 유입된 도장 폐수의 유량이 2.3㎥ 내지 2.6㎥ 사이로 유입되도록 조정하는 유량 조정 단계;
상기 도장 폐수에 탄산칼슘 0.5 내지 2 중량%를 주입하고 혼합하여 상기 폐수의 산도를 pH 6.8 이상으로 조정하고, 상기 산도가 조정된 폐수를 20분 이하의 시간 동안 식힌 다음 배출하는 pH 조정 단계;
상기 산도를 pH 6.8 이상으로 조정한 도장 폐수를 공급받고, 상기 공급받은 도장 폐수를 3℃ 이상 20℃ 이하의 온도의 수조에서 1시간 미만으로 보관하는 제 1 차 수조 처리 단계;
상기 도장 폐수에 바실루스 계통의 미생물들로 구성된 호열성 미생물 제제를 투입하고, 50 내지 80 ℃의 온도 범위에서 3시간 발효시키는 제 1 발효 단계;
상기 제 1 발효가 진행된 도장 폐수를 외벽과 내벽이 10°내지 20°사이의 기울기를 갖는 나선형 구조에 선형으로 흐르게 하여 상기 도장 폐수를 폐페인트 슬러지와 침전수로 분리시키는 침전 단계;
상기 침전단계를 거친 침전수를 공급받고, 상기 공급받은 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 2 차 수조 처리 단계;
상기 제 2 차 수조 처리된 침전수를 180 메쉬(mesh)로 구성된 원통형 용기를 이용하여 적어도 2회 이상 390~430RPM이하의 회전속도로 원심분리하여 상기 침전수에 포함된 이물질을 제거하는 원심분리 단계;
상기 원심분리 단계를 거친 침전수를 공급받고, 상기 공급받은 침전수를 0℃ 이상 8℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 3 차 수조 처리 단계;
상기 침전수를 제 3차 수조 내부에 설치된 모래 여과조에 통과시켜, 상기 침전수에 포함된 0.3㎛이상의 입자들이 상기 모래 여과조에 의하여 흡착되게 하는 모래 여과 단계;
상기 모래 여과조의 하단에 설치되어 상기 모래 여과를 거친 침전수가 분말 활성탄이 일정한 두께로 적층되어 이루어지는 분말 활성탄 여과조를 통과하도록 하여, 상기 침전수에 포함된 오염물질을 분말 활성탄에 의하여 흡착되게 하는 활성탄 여과 단계;
상기 침전수에 호열성 균을 투입한 후, 산소를 추가하여 용존 산소 농도를 0.5 내지 1mg/l로 유지시키고, 60℃ 이상 80℃ 이하의 고온에서 발효시키는 제 2 발효단계;
상기 제 2 발효 단계를 거친 침전수를 RO필터를 통한 역삼투막(Reverse Osmosis Membrane) 분리 방식을 이용하여 여과한 침전수를 제 1 농축 수조로 공급하고, 상기 제 1 농축 수조에 공급된 침전수를 제 1 여과필터를 통해 제 2 농축 수조로 외부로 배출하는 제 1 RO 단계;
상기 제 1 여과필터를 통해 통과한 침전수를 제 2 여과필터를 통해 정류하고, 상기 정류된 침전수가 CODMn 60ppm이하, T-N 30ppm 이하의 기준인 경우 외부로 배출하는 제 2 RO단계;
상기 제 2 RO 단계를 통과한 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 4 시간 이상 6 시간 이하의 시간 동안 보관한 후 외부로 배출하는 제 4 차 수조 처리 단계;를 포함하는, 원심분리 장치를 이용한 오폐수 처리 방법.
제 1항에 있어서,
상기 도장 폐수 유입 단계에서,
상기 도장 폐수에 멜라민-포름알데히드 수용액과 탈수보조제로 벤토나이트를 첨가하여 저분자화 시킨 후, 황산알루미늄, 황산 제1철, 황산 제2철, 폴리염화알루미늄 및 아크릴아미드(Acrylamide) 중 어느 하나에서 선택된 응집부상제를 첨가하여 함수율이 83 ~ 87 %인 폐페인트 부유물 - 응집부상제의 혼합물을 회수하는 단계;및
상기 폐페인트 부유물 - 응집부상제 혼합물 100중량부에, 10 ∼ 20 중량% 농도의 멜라민-포름알데히드 수용액 8 ∼ 12 중량부를 추가하여 저분자화 시킨 후, 5 ∼ 15 중량% 농도의 벤토나이트 수용액 5 ∼ 15 중량부를 첨가하고, 원심분리하여 함수율이 53 ∼ 57 %인 폐페인트를 회수하는 단계;를 더 포함하는, 원심분리 장치를 이용한 오폐수 처리 방법.
제 1항에 있어서,
상기 침전단계에서 발생된 폐페인트 슬러지에 호열성 미생물을 포함하는 유기성 폐기물을 혼합하여 농축시키는 폐페인트 슬러지 농축 단계;및
상기 폐페인트 슬러지에 양이온성(cationic) 고분자 물질을 포함하는 슬러지 탈수제를 주입한 후, 믹서를 이용하여 폐페인트 슬러지를 교반하여 탈수시키는 폐페인트 슬러지 탈수 단계;를 더 포함하는, 원심분리 장치를 이용한 오폐수 처리 방법.
제 3항에 있어서, 폐페인트 슬러지 저감 단계를 더 포함하며,
상기 폐페인트 슬러지 저감 단계는,
1톤 용량의 제 1 발효부에서 효소제 10kg, 배양액 60~80kg에 물을 첨가하여 포함하는 혼합물의 pH농도가 4가 될 때까지 혼합하여 제 1 발효액을 제조하는 단계;
상기 제 1 발효액을 5톤 용량의 제 2 발효부에 제 1 발효액 180~220kg, 배양액 60~80kg에 물을 첨가하여 혼합물의 pH농도가 4가 될 때까지 혼합하여 제 2 발효액을 제조하는 단계;및
상기 제 2 발효액을 슬러지 호퍼에 투입하여 상기 탈수된 폐페인트 슬러지를 분해하여 저감시키는 단계;를 포함하는, 원심분리 장치를 이용한 오폐수 처리 방법.
제 4항에 있어서,
상기 폐페인트 슬러지 저감 단계는,
과산화수소(H₂O₂), 차아염소산소다(NaClO), 이산화염소(ClO₂), 오존(O₃) 또는 염소(Cl₂) 중 어느 하나를 선택하고, pH 1 내지 3의 범위에서 선택한 황산을 포함하는 산화제를 혼합하여 산화 환원전위 값이 +800~+1,100㎷ 범위가 되도록 생성한 탈취액을 상기 슬러지 호퍼로 주입하여 상기 슬러지의 악취성분을 제거하는 탈취 처리 단계;를 더 포함하는, 원심분리 장치를 이용한 오폐수 처리 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 RO 단계를 통과한 침전수의 일부를 증발 농축기로 배출시키는 단계;
상기 증발 농축기의 내부를 80℃ 내지 120℃ 온도 및 50bar의 내부 압력으로 10시간 유지하는 단계;
상기 증발 농축기를 통해 배출된 침전수에 200℃ 이상의 열을 가하여 건조시키는 단계;및
상기 침전수가 건조된 후 남은 폐페인트 슬러지 건조 케이크를 배출시키는 단계; 를 포함하는, 원심분리 장치를 이용한 오폐수 처리 방법.
중금속 및 유기용제를 포함한 폐 페인트 성분 및 BOD 800mg/L 이상의 부유물질을 포함하는 도장 폐수를 호퍼로 유입하고, 유입된 도장 폐수의 온도를 3℃ 내지 30℃로 유지하는 도장 폐수 유입부;
상기 유입된 도장 폐수의 유량이 2.3㎥ 내지 2.6㎥ 사이로 유입되도록 조정하는 유량 조정부;
상기 도장 폐수에 탄산칼슘 0.5 내지 2 중량%를 주입하고 혼합하여 상기 폐수의 산도를 pH 6.8 이상으로 조정하고, 상기 산도가 조정된 폐수를 20분 이하의 시간 동안 식힌 다음 배출하는 pH 조정부;
상기 산도를 pH 6.8 이상으로 조정한 도장 폐수를 공급받고, 상기 공급받은 도장 폐수를 3℃ 이상 20℃ 이하의 온도의 수조에서 1시간 미만으로 보관하는 제 1 차 수조 처리부;
상기 도장 폐수에 바실루스 계통의 미생물들로 구성된 호열성 미생물 제제를 투입하고, 50 내지 80 ℃의 온도 범위에서 3시간 발효시키는 제 1 발효부;
상기 제 1 발효가 진행된 도장 폐수를 외벽과 내벽이 10°내지 20°사이의 기울기를 갖는 나선형 구조에 선형으로 흐르게 하여 상기 도장 폐수를 폐페인트 슬러지와 침전수로 분리시키는 침전부;
상기 침전부를 통해 침전 단계를 거친 침전수를 공급받고, 상기 공급받은 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 2 차 수조 처리부;
상기 제 2 차 수조 처리된 침전수를 180 메쉬(mesh)로 구성된 원통형 용기를 이용하여 적어도 2회 이상 390~430RPM이하의 회전속도로 원심분리하여 상기 침전수에 포함된 이물질을 제거하는 원심분리부;
상기 원심분리부를 통해 원심분리단계를 거친 침전수를 공급받고, 상기 공급받은 침전수를 0℃ 이상 8℃ 이하의 온도의 수조에서 30분 미만으로 보관하는 제 3 차 수조 처리부;
상기 침전수를 제 3차 수조 내부에 설치된 모래 여과조에 통과시켜, 상기 침전수에 포함된 0.3㎛이상의 입자들이 상기 모래 여과조에 의하여 흡착되게 하는 모래 여과부;
상기 모래 여과조의 하단에 설치되어 상기 모래 여과를 거친 침전수가 분말 활성탄이 일정한 두께로 적층되어 이루어지는 분말 활성탄 여과조를 통과하도록 하여, 상기 침전수에 포함된 오염물질을 분말 활성탄에 의하여 흡착되게 하는 활성탄 여과부;
상기 침전수에 호열성 균을 투입한 후, 산소를 추가하여 용존 산소 농도를 0.5 내지 1mg/l로 유지시키고, 60℃ 이상 80℃ 이하의 고온에서 발효시키는 제 2 발효부;
상기 제 2 발효부를 통해 제 2 발효단계를 거친 침전수를 RO필터를 통한 역삼투막(Reverse Osmosis Membrane) 분리 방식을 이용하여 여과한 침전수를 제 1 농축 수조로 공급하고, 상기 제 1 농축 수조에 공급된 침전수를 제 1 여과필터를 통해 제 2 농축 수조로 외부로 배출하는 제 1 RO 공정부;
상기 제 1 여과필터를 통해 통과한 침전수를 제 2 여과필터를 통해 정류하고, 상기 정류된 침전수가 CODMn 60ppm이하, T-N 30ppm 이하의 기준인 경우 외부로 배출하는 제 2 RO 공정부;및
상기 제 2 RO 공정부를 통과한 침전수를 0℃ 이상 10℃ 이하의 온도의 수조에서 4시간 이상 6 시간 이하의 시간 동안 보관한 후 외부로 배출하는 제 4 차 수조 처리부;를 포함하는, 원심분리장치를 이용한 오폐수 처리 장치.