KR101864243B1 - 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법 - Google Patents

마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법 Download PDF

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남해욱
이승용
최영균
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주식회사 포스코건설
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Abstract

본 발명은 수처리장치(10)에서 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe3O4)를 재생하기 위한 마그네타이트 재생장치(A)로서, 마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 흡착된 인을 세척하는 세척수(W)가 담긴 세척조(100); 세척조(100)에서 세척된 마그네타이트(Fe3O4)를 이송하기 위해 세척조(100)의 내부에 경사구조로 설치되되, 하단은 세척조(100)의 내측 하부에 위치하고, 상부는 세척조(100)의 상측으로 돌출되도록 설치되는 마그네타이트 운반장치(200); 운반장치(200)를 통해 운반된 마그네타이트(Fe3O4)를 저장하는 마그네타이트저장부(300);를 포함한다.
이 경우, 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe3O4)는 세척조(100)에 투입되고, 세척수(W)에 의해 세척된다.
세척이 완료된 마그네타이트(Fe3O4)는 운반장치(200)에 의해 마그네타이트저장부(300)로 운반되어 신속하게 재사용된다.

Description

마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법{MAGNETITE REPRODUCTION DEVICE AND MAGNETITE REPRODUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법에 관한 것이다.
인은 부영양화의 주원인으로서, 호수나 강 또는 바다에 인이 과량으로 유입되면 미생물이 증식되고, 이로 인해 용존산소가 급격히 고갈되어 수중생물이 폐사하고, 생태계가 파괴된다.
인을 제거하는 방법은 여러 가지가 있지만, 수처리 공정이 간편하고, 재생이 가능한 마그네타이트를 오염수에 혼합하여 오염수의 인을 흡착하는 방법이 효율적이다.
그러나 마그네타이트의 표면에 일정량 이상의 인이 흡착되면 마그네타이트의 인 흡착성능이 떨어지기 때문에 마그네타이트를 이용하여 오염수의 인을 효과적으로 제거하려면 마그네타이트를 지속적으로 세척하여 재사용하는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은 오염수의 인을 흡착한 마그네타이트(Fe3O4)를 신속하게 세척하여 오염수의 수처리 과정에 재사용 할 수 있는 마그네타이트 재생장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해 도출된 본 발명은 수처리장치(10)에서 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe3O4)를 재생하기 위한 마그네타이트 재생장치(A)로서, 마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 흡착된 인을 세척하는 세척수(W)가 담긴 세척조(100); 상기 세척조(100)에서 세척된 마그네타이트(Fe3O4)를 이송하기 위해 상기 세척조(100)의 내부에 경사구조로 설치되되, 하단은 상기 세척조(100)의 내측 하부에 위치하고, 상부는 상기 세척조(100)의 상측으로 돌출되도록 설치되는 마그네타이트운반장치(200); 상기 운반장치(200)를 통해 운반된 상기 마그네타이트(Fe3O4)를 저장하는 마그네타이트저장부(300);를 포함한다.
상기 세척조(100)는 상광하협 구조이고, 마그네타이트(Fe3O4)는 자중에 의해 상기 세척조(100)의 하부 중앙부에 침전되는 것이 바람직하다.
상기 마그네타이트저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe3O4)는 상기 마그네타이트저장부(300)와 상기 수처리장치(10)에 연결된 마그네타이트이송부(320)를 따라 상기 수처리장치(10)로 이동되는 것이 바람직하다.
상기 운반장치(200)는 벨트컨베이어(210) 이고, 하부는 상기 세척조(100)의 중앙부 하면에 위치하고, 상부는 상기 세척조(100)의 상부 가장자리 영역에 위치하도록 상향경사구조로 설치된 상향경사벨트컨베이어(211); 상기 상향경사벨트컨베이어(211)의 상부에 연장되되, 상기 세척조(100)의 상부 가장자리 외측으로 하향경사구조로 설치되는 하향경사벨트컨베이어(212);를 포함하고, 상기 상향경사벨트컨베이어(211)와 상기 하향경사벨트컨베이어(212)의 벨트 표면에는 마그네타이트(Fe3O4)가 적치되도록 'V'형 돌부가 상호 간격을 두고 형성된 것이 바람직하다.
상기 하향경사벨트컨베이어(212)의 외측 가장자리는 상기 마그네타이트저장부(300)의 상측 영역에 위치하고, 상기 상향경사벨트컨베이어(211)와 상기 하향경사벨트컨베이어(212)에 의해 운반된 마그네타이트(Fe3O4)는 상기 하향경사벨트컨베이어(212)를 따라 이동되어 상기 마그네타이트저장부(300)로 자유 낙하되는 것이 바람직하다.
상기 운반장치(200)는 자력벨트컨베이어(220)이고, 하부는 상기 세척조(100)의 중앙부 하면에 형성되고, 상부는 상기 세척조(100)의 상부 가장자리 영역에 형성되도록 상향경사구조로 형성된 경사자력벨트컨베이어(221); 상기 경사자력벨트컨베이어(221)와 마그네타이트(Fe3O4)의 직접접촉을 방지하도록 상기 경사자력벨트컨베이어(221)를 감싸도록 설치된 커버(222); 상기 커버(222)의 상면을 따라 상기 경사자력벨트컨베이어(221)의 자력으로 운반되는 마그네타이트(Fe3O4)가 상기 마그네타이트저장부(300)에 자유 낙하되도록, 상기 커버(222)의 상측 단부에 연장형성됨과 아울러, 상기 마그네타이트저장부(300)의 상측 영역을 향하여 하향 경사구조로 형성된 가이드부(223);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 마그네타이트저장부(300)에는 마그네타이트(Fe3O4)를 건조하는 건조장치(310)가 설치된 것이 바람직하다.
상기 세척조(100)는 복수가 형성되고, 제1세척조(101)에서 세척된 마그네타이트(Fe3O4)는 상기 제1세척조(101)에 형성된 제1운반장치(201)를 따라 제2세척조(102)로 운반되고, 상기 제2세척조(102)에서 세척된 상기 마그네타이트(Fe3O4)는 상기 제2세척조(102)에 형성된 제2운반장치(202)를 따라 제3세척조(103) 또는 상기 마그네타이트저장부(300)로 운반되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 재생장치(A)를 이용한 마그네타이트 재생방법은 상기 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe3O4)를 상기 세척조(100)에 담긴 세척수(W)에 혼합하여 마그네타이트(Fe3O4)를 세척하는 세척단계; 상기 세척단계 이후, 상기 세척조(100)의 마그네타이트(Fe3O4)를 상기 운반장치(200)를 이용하여 상기 마그네타이트저장부(300)로 운반하는 단계; 상기 마그네타이트저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe3O4)를 상기 수처리장치(10)로 이송하여 재사용하는 마그네타이트재사용단계;를 포함한다.
본 발명의 마그네타이트 재생장치는 오염수에 혼합되어 인을 흡착한 마그네타이트를 세척수로 세척하고, 세척이 완료된 마그네타이트를 신속하게 회수하여 재사용 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트가이송부가 설치된 것을 타나내는 마그네타이트 재생장치 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 재생장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 벨트컨베이어 구조의 운반장치가 설치된 것을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 벨트컨베이어 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자력벨트컨베이어 구조의 운반장치가 설치된 것을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자력벨트컨베이어 사시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자력벨트컨베이어 측면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 경사자력벨트컨베이어 단면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가이드부 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 마그네타이트 재생장치가 연결된 것을 나타내는 도면.
본 발명에 따른 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법의 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명은 수처리장치(10)에서 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe3O4)를 재생하기 위한 마그네타이트 재생장치(A)로서, 마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 흡착된 인을 세척하는 세척수(W)가 담긴 세척조(100); 세척조(100)에서 세척된 마그네타이트(Fe3O4)를 이송하기 위해 세척조(100)의 내부에 경사구조로 설치되되, 하단은 세척조(100)의 내측 하부에 위치하고, 상부는 세척조(100)의 상측으로 돌출되도록 설치되는 마그네타이트 운반장치(200); 운반장치(200)를 통해 운반된 마그네타이트(Fe3O4)를 저장하는 마그네타이트저장부(300);를 포함한다.
이 경우, 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe3O4)는 세척조(100)에 투입되고, 세척수(W)에 의해 세척된다.
세척이 완료된 마그네타이트(Fe3O4)는 운반장치(200)에 의해 마그네타이트저장부(300)로 운반되고 재사용된다.
세척조(100)는 상광하협 구조이고, 마그네타이트(Fe3O4)는 자중에 의해 세척조(100)의 하부 중앙부에 침전되는 것이 바람직하다.
도 1과 같이 본 발명의 세척조(100)는 상광하협 구조이기 때문에 세척된 마그네타이트(Fe3O4)는 자중에 의해 세척조(100)의 하부 중앙부에 침전되어 운반장치(200)에 의해 마그네타이트저장부(300)로 운반된다.
마그네타이트저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe3O4)는 마그네타이트저장부(300)와 수처리장치(10)에 연결된 마그네타이트이송부(320)를 따라 수처리장치(10)로 이동되는 것이 바람직하다.
도 1과 같이 마그네타이트저장부(300)에는 수처리장치(10)와 연결된 마그네타이트이송부(320)가 연결되어 있기 때문에 세척이 완료된 마그네타이트(Fe3O4)를 수처리장치(10)로 이송하여 재사용 할 수 있다.
운반장치(200)는 벨트컨베이어(210) 이고, 하부는 세척조(100)의 중앙부 하면에 위치하고, 상부는 세척조(100)의 상부 가장자리 영역에 위치하도록 상향경사구조로 설치된 상향경사벨트컨베이어(211); 상향경사벨트컨베이어(211)의 상부에 연장되되, 세척조(100)의 상부 가장자리 외측으로 하향경사구조로 설치되는 하향경사벨트컨베이어(212);를 포함하고, 상향경사벨트컨베이어(211)와 하향경사벨트컨베이어(212)의 벨트 표면에는 마그네타이트(Fe3O4)가 적치되도록 'V'형 돌부가 상호 간격을 두고 형성된 것이 바람직하다.
하향경사벨트컨베이어(212)의 외측 가장자리는 마그네타이트저장부(300)의 상측 영역에 위치하고, 상향경사벨트컨베이어(211)와 하향경사벨트컨베이어(212)에 의해 운반된 마그네타이트(Fe3O4)는 하향경사벨트컨베이어(212)를 따라 이동되어 상기 마그네타이트저장부(300)로 자유 낙하되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상향경사벨트컨베이어(211)의 하부는 상광하협 구조의 세척조(100) 하부에 위치되어, 침전된 마그네타이트(Fe3O4)를 이송한다.
이때, 상향경사벨트컨베이어(211)와 하향경사벨트컨베이어(212)가 도 3과 도 4의 구조로 상호 연결되는 구조로 설치되기 때문에 마그네타이트(Fe3O4)를 마그네타이트저장부(300)로 이동시키고 자유 낙하시킬 수 있다.
또한, 도 4와 같이 상향경사벨트컨베이어(211)와 하향경사벨트컨베이어(212)의 벨트 표면에 'V'형 돌부가 돌출형성되어, 마그네타이트(Fe3O4)를 효율적으로 이동시킬 수 있다.
운반장치(200)는 자력벨트컨베이어(220)이고, 하부는 세척조(100)의 중앙부 하면에 형성되고, 상부는 세척조(100)의 상부 가장자리 영역에 형성되도록 상향경사구조로 형성된 경사자력벨트컨베이어(221); 경사자력벨트컨베이어(221)와 마그네타이트(Fe3O4)의 직접접촉을 방지하도록 경사자력벨트컨베이어(221)를 감싸도록 설치된 커버(222); 커버(222)의 상면을 따라 경사자력벨트컨베이어(221)의 자력으로 운반되는 마그네타이트(Fe3O4)가 마그네타이트저장부(300)에 자유 낙하되도록, 커버(222)의 상측 단부에 연장형성됨과 아울러, 마그네타이트저장부(300)의 상측 영역을 향하여 하향 경사구조로 형성된 가이드부(223);를 포함하는 것이 바람직하다.
이 경우, 경사자력벨트컨베이어(221)의 하부는 상광하협 구조의 세척조(100) 하부에 위치되어, 침전된 마그네타이트(Fe3O4)를 이송한다.
이때, 경사자력벨트컨베이어(221)를 감싸도록 설치된 커버(222)는 도 5와 도 6과 같이 형성되기 때문에 마그네타이트(Fe3O4)와 경사자력벨트컨베이어(221)의 직접접촉을 방지하고, 경사자력벨트컨베이어(221)의 자력을 이용하여 마그네타이트(Fe3O4)를 경사자력벨트컨베이어(221)의 표면을 따라 이동시킨다.
커버(222)의 상면을 따라 이동된 마그네타이트(Fe3O4)는 자력장치가 없는 가이드부(223)로 운반되어 마그네타이트저장부(300)로 자유낙하 된다.
또한, 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 커버(222)와 가이드부(223)의 측방에는 상면으로 돌출되어 마그네타이트(Fe3O4)가 이탈하는 것을 방지하는 방지턱이 형성 될 수 있다.
마그네타이트저장부(300)에는 마그네타이트(Fe3O4)를 건조하는 건조장치(310)가 설치된 것이 바람직하다.
이 경우, 마그네타이트저장부(300)에는 건조장치(310)가 설치되어 있기 때문에 마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 부착된 세척수(W)를 완전건조할 수 있다.
세척조(100)는 복수가 형성되고, 제1세척조(101)에서 세척된 마그네타이트(Fe3O4)는 제1세척조(101)에 형성된 제1운반장치(201)를 따라 제2세척조(102)로 운반되고, 제2세척조(102)에서 세척된 마그네타이트(Fe3O4)는 제2세척조(102)에 형성된 제2운반장치(202)를 따라 제3세척조(103) 또는 마그네타이트저장부(300)로 운반되는 것이 바람직하다.
이 경우, 오염 정도가 심한 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe3O4)는 복수의 세척조(101, 102, 103)에 순차적으로 투입되어 세척될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 재생장치(A)를 이용한 마그네타이트 재생방법은 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe3O4)를 상기 세척조(100)에 담긴 세척수(W)에 혼합하여 마그네타이트(Fe3O4)를 세척하는 세척단계; 세척단계 이후, 세척조(100)의 마그네타이트(Fe3O4)를 운반장치(200)를 이용하여 마그네타이트저장부(300)로 운반하는 단계; 마그네타이트저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe3O4)를 수처리장치(10)로 이송하여 재사용하는 마그네타이트재사용단계;를 포함한다.
이 경우, 도 1과 같이 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe3O4)는 세척조(100)에서 세척수(W)에 의해 세척된 후, 운반장치(200)에 의해 마그네타이트 저장부(300)로 이동되어 재사용된다.
A : 마그네타이트 재생장치 W : 세척수
10 : 수처리장치 100 : 세척조
101 : 제1세척조 102 : 제2세척조
200 : 운반장치 201 : 제1운반장치
202 : 제2운반장치 210 : 벨트컨베이어
211 : 상향경사벨트컨베이어 212 : 하향경사벨트컨베이어
220 : 자력벨트컨베이어 221 : 경사자력벨트컨베이어
222 : 커버 223 : 가이드부
300 : 마그네타이트저장부 310 : 건조장치
320 : 마그네타이트 이송부

Claims (9)

  1. 수처리장치(10)에서 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe3O4)를 재생하기 위한 마그네타이트 재생장치(A)로서,
    마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 흡착된 인을 세척하는 세척수(W)가 담긴 세척조(100);
    상기 세척조(100)에서 세척된 마그네타이트(Fe3O4)를 이송하기 위해 상기 세척조(100)의 내부에 경사구조로 설치되되, 하단은 상기 세척조(100)의 내측 하부에 위치하고, 상부는 상기 세척조(100)의 상측으로 돌출되도록 설치되는 마그네타이트운반장치(200);
    상기 운반장치(200)를 통해 운반된 마그네타이트(Fe3O4)를 저장하는 마그네타이트저장부(300);를 포함하되,
    마그네타이트(Fe3O4)가 자중에 의해 상기 세척조(100)의 하부 중앙부에 침전되도록 상기 세척조(100)는 상광하협 구조이고,
    상기 마그네타이트저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe3O4)는
    상기 마그네타이트저장부(300)와 상기 수처리장치(10)에 연결된 마그네타이트이송부(320)를 따라 상기 수처리장치(10)로 이동되며,
    상기 운반장치(200)는 자력벨트컨베이어(220)이고,
    하부는 상기 세척조(100)의 중앙부 하면에 형성되고, 상부는 상기 세척조(100)의 상부 가장자리 영역에 형성되도록 상향경사구조로 형성된 경사자력벨트컨베이어(221);
    상기 경사자력벨트컨베이어(221)와 마그네타이트(Fe3O4)의 직접접촉을 방지하도록 상기 경사자력벨트컨베이어(221)를 감싸도록 설치된 커버(222);
    상기 커버(222)의 상면을 따라 상기 경사자력벨트컨베이어(221)의 자력으로 운반되는 마그네타이트(Fe3O4)가 상기 마그네타이트저장부(300)에 자유 낙하되도록, 상기 커버(222)의 상측 단부에 연장형성됨과 아울러, 상기 마그네타이트저장부(300)의 상측 영역을 향하여 하향 경사구조로 형성된 가이드부(223);를 구비하되,
    상기 마그네타이트저장부(300)의 상부에는 마그네타이트(Fe3O4)를 건조하기 위한 건조장치(310)가 설치된 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
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  8. 제1항에 있어서,
    상기 세척조(100)는 복수가 형성되고,
    제1세척조(101)에서 세척된 마그네타이트(Fe3O4)는 상기 제1세척조(101)에 형성된 제1운반장치(201)를 따라 제2세척조(102)로 운반되고,
    상기 제2세척조(102)에서 세척된 상기 마그네타이트(Fe3O4)는 상기 제2세척조(102)에 형성된 제2운반장치(202)를 따라 제3세척조(103) 또는 상기 마그네타이트저장부(300)로 운반되는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
  9. 제1항 또는 제8항의 마그네타이트 재생장치(A)를 이용한 마그네타이트 재생방법으로서,
    상기 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe3O4)를 상기 세척조(100)에 담긴 세척수(W)에 혼합하여 마그네타이트(Fe3O4)를 세척하는 세척단계;
    상기 세척단계 이후, 상기 세척조(100)의 마그네타이트(Fe3O4)를 상기 운반장치(200)를 이용하여 상기 마그네타이트저장부(300)로 운반하는 단계;
    상기 마그네타이트저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe3O4)를 상기 수처리장치(10)로 이송하여 재사용하는 마그네타이트재사용단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생방법.
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