KR101905775B1 - 슬래그 폐수용 수처리 장치 - Google Patents

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KR101905775B1 KR1020170140427A KR20170140427A KR101905775B1 KR 101905775 B1 KR101905775 B1 KR 101905775B1 KR 1020170140427 A KR1020170140427 A KR 1020170140427A KR 20170140427 A KR20170140427 A KR 20170140427A KR 101905775 B1 KR101905775 B1 KR 101905775B1
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Abstract

본 발명은 슬래그 처리시 발생된 분진을 포집하여 제거하는 분진제거장치에서 배출되는 폐수에 포함된 수산화칼슘을 탄산칼슘 슬러지로 변환하여 처리하고, 변환시 부산물인 물을 상기 분진제거장치의 공정수로 사용할 수 있는 슬래그 폐수용 수처리 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치는 하부 하우징과 상기 하부 하우징 상부에 결합되는 상부 하우징으로 이루어져 내부 공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징 내부를 구획하는 내부격벽; 수집조의 폐수 수집조에 수용되고 수산화칼슘이 함유된 폐수를 펌핑하여 상기 내부격벽에 의해 구획된 공간에 공급하는 폐수 공급부; 상기 내부격벽에 의해 구획된 공간에 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급부; 상기 하우징 내부에 수용된 폐수를 교반하는 교반부; 상기 하부 하우징의 하부에 설치되어 수산화칼슘과 이산화탄소의 화학 반응에 의해 생성된 탄산칼슘 슬러리를 배출하는 슬러리 배출부; 및 상기 하우징 내부의 전도도, pH 및 압력을 검출하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

슬래그 폐수용 수처리 장치{WATER TREATMENT APPARATUS FOR SLAG WASTE WATER}
본 발명은 슬래그 폐수용 수처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬래그 처리시 발생된 분진을 포집하여 제거하는 분진제거장치에서 배출되는 폐수에 포함된 수산화칼슘을 탄산칼슘 슬러지로 변환하여 처리하고, 변환시 부산물인 물을 상기 분진제거장치의 공정수로 사용할 수 있는 슬래그 폐수용 수처리 장치에 관한 것이다.
제강 공정에서는 대량의 제강 슬래그가 발생한다. 이러한 제강 슬래그에는 Fe, Mn 등의 금속 성분 및 P 등을 포함하지만, CaO(산화칼슘)가 다량으로 포함됨에 따라 팽창·붕괴성 때문에 노반재, 골재 등으로의 이용이 제한되고 있다.
위와 같은 문제의 해결과 제철 과정에서 발생된 슬래그의 활용도를 높이기 위해 제안된 슬래그 안정화 기술이 아토마이징 공법이다. 아토마이징 공법은 용융 슬래그를 낙하시키면서 고압의 압축공기를 분사하여 슬래그를 비산 급냉시키는 방식으로 수행되며, 이에 의해 슬래그볼이 얻어진다.
등록특허공보 제10-1194277호에는 슬래그 아토마이징 처리장치가 소개되어 있다. 상기 기술은 슬래그 포트에서 배출된 용융 슬래그가 턴디시를 통해 낙하되고, 낙하되는 용융 슬래그에 가스를 분사하여 슬래그볼을 제조하는 것으로서, 슬래그 포트를 기울이기 위한 장치에 유압실린더가 이용되었다
이에, 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 등록특허공보 제10-1727300호에는 슬래그 안정화 처리 시스템이 개시되었다.
상기 기술은 수평 축선 상에 슬래그 포트를 고정하고 이를 회전시키기 위한 틸팅장치를 구비하여 슬래그 포트로부터 배출된 용융 슬래그가 노즐로부터 분사된 유체에 부딪히기까지의 낙하거리와 노즐 분사각이 일정하게 유지되며, 슬래그 포트와 노즐 사이에 용융 슬래그를 체류시키기 위한 것으로서, 턴디시의 구성 없이도 슬래그볼을 제조할 수 있는 기술이다.
아토마이징 처리된 슬래그볼은 매우 단단한 표면을 가지며 구형의 입상이므로 작업성이 좋다. 또한 흡수율이 낮고 중금속을 용출시키지 않는 등 물리적, 화학적 특성과 체적 안정성이 우수하다. 현재 슬래그볼은 연마재, 보도블럭 재료, 웨이트재 등으로 산업에서 활용되고 있다.
도 1은 종래 아토마이징 방식으로 슬래그를 처리하는 시스템에 대한 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 아토마이징 방식의 슬래그 처리 시스템은 용융 슬래그를 낙하시키는 턴디시(1) 및 상기 턴디시(1)의 하방에 위치하여 공기를 분사시키는 송풍장치(2)를 포함한다.
한편, 턴디시의 유무에 상관없이 아토마이징 방식으로 슬래그볼을 제조하는 과정에서는 용융 슬래그를 압축공기로 분사함에 따라 분진이 발생된다. 이에, 아토마이징 방식의 슬래그 처리 시스템에는 발생된 분진을 처리하기 위한 장치로서 분진제거장치(3)가 구비된다.
상기 분진제거장치(3)는 발생된 분진을 포집하는 포집기(3a)와 상기 포집기(3a)에서 포집된 분진에 공정수(PW, process water)를 분사하는 공정수분사기(3b)를 포함하여 구성된다.
여기서, 포집된 상기 분진에는 CaO(산화칼슘)가 다량 포함되어 있으며, 상기 분진제거장치(3)는 CaO가 공정수(H2O)와 반응하여 수산화캄슘(Ca(OH)2)을 포함하는 슬래그 폐수를 발생시키게 된다.
이와 같이, 아토마이징 방식에 따라 발생되는 슬래그 폐수를 정화시키기 위한 기술이 요구되는 실정이나, 이에 대한 연구는 미비한 실정이다.
KR 10-1194277 B1 (2012. 10. 18.) KR 10-1727300 B1 (2017. 04. 06.)
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해소하고자 하는 과제는, 슬래그 분진을 제거하는 분진제거장치로부터 배출되는 슬래그 폐수를 수처리하여 탄산칼슘을 생산할 수 있는 슬래그 폐수용 수처리 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 탄산칼슘 생산시 발생되는 부소산물인 물을 분진세정장치의 공정수로 이용할 수 있는 슬래그 폐수용 수처리 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치는 슬래그 처리시 발생된 분진을 포집하여 제거하는 분진제거장치에서 배출되는 폐수에 포함된 수산화칼슘을 이산화탄소와 반응시켜 탄산칼슘 슬러리와 물을 생성하고, 생성된 상기 탄산칼슘 슬러지와 물을 배출하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치는 하부 하우징과 상기 하부 하우징 상부에 결합되는 상부 하우징으로 이루어져 내부 공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징 내부를 구획하는 내부격벽; 수집조의 폐수 수집조에 수용되고 수산화칼슘이 함유된 폐수를 펌핑하여 상기 내부격벽에 의해 구획된 공간에 공급하는 폐수 공급부; 상기 내부격벽에 의해 구획된 공간에 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급부; 상기 하우징 내부에 수용된 폐수를 교반하는 교반부; 상기 하부 하우징의 하부에 설치되어 수산화칼슘과 이산화탄소의 화학 반응에 의해 생성된 탄산칼슘 슬러리를 배출하는 슬러리 배출부; 및 상기 하우징 내부의 전도도, pH 및 압력을 검출하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 내부격벽은 상기 하부 하우징의 내측에 배치되어 상부가 마감된 역 삼각형 구조의 제1 격벽; 상기 제1 격벽의 상부측에 설치되되 상기 제1 격벽의 상측 일부가 수용되는 원통형 구조의 제2 격벽; 및 상기 제2 격벽의 상부측에 이격 설치되고 상기 제2 격벽의 상부측을 마감하는 제3 격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교반부는 모터; 상기 모터의 구동에 따라 회전하고, 내부가 통개되며 상기 하우징의 상부에서 하부 방향으로 수직 설치되는 관 형태의 샤프트; 상기 샤프트의 하부에 수평방향으로 설치되고, 상기 샤프트와 연통되는 임펠러; 상기 임펠러에 설치되는 제2 에어노즐; 및 상기 샤프트의 상부 선단에 설치되어 상기 이산화탄소 공급부로부터 이송되는 이산화탄소를 유입받는 로터리조인트를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 수산화칼슘과 이산화탄소의 화학 반응에 의해 생성된 물은 상기 수집조의 공정수 수집조로 이송되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 분진제거장치로부터 배출되는 슬래그 폐수를 이산화탄소를 이용하여 수처리하고, 수처리에 의해 발생되는 슬러지는 이를 건조하여 탄산칼슘을 생산해 낼 수 있는 장점이 있다.
또한, 수처리 과정에서 발생되는 부산물인 물(water)을 분진제거장치의 공정수로 활용하여 수자원을 절약할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 아토마이징 방식으로 슬래그를 처리하는 시스템에 대한 개략적인 구성도.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치가 적용된 수처리 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치의 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 슬래그 처리시 발생된 분진을 포집하여 제거하는 분진제거장치에서 배출되는 폐수에 포함된 수산화칼슘을 탄산칼슘 슬러지로 변환하여 처리하고, 변환시 부산물인 물을 상기 분진제거장치의 공정수로 사용할 수 있는 슬래그 폐수용 수처리 장치에 관한 것이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치가 적용된 수처리 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치가 적용된 수처리 시스템은 수집조(10), 슬래그 폐수용 수처리장치(20, 이하 '수처리장치'로 칭한다), 슬러리 저장조(30), 스팀 건조기(40) 및 디스크 건조기(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
수집조(10)는 분진제거장치(도 1 참조)로부터 발생된 슬래그 폐수가 이송되어 수용되는 폐수 수집조(11)와 후술되는 수처리장치(20)로부터 부산물로 생성되는 물을 수용하기 위한 공정수 수집조(12)를 포함하여 구성된다.
상기 폐수 수집조는(11)는 분진제거장치에서 이송된 슬래그 폐수가 유입되는 상류측과 수처리장치(20)로 공급되는 흡입배관이 설치되는 하류측으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 공정수 수집조(12)에 수용된 물(water)은 분진제거장치에서 슬래그 분진을 포집하기 위한 공정수(process water)로 사용될 수 있다.
수처리장치(20)는 슬래그 폐수와 이산화탄소를 화학반응시켜 탄산칼슘 슬러지와 부산물로 물을 생성하여 배출하는 기능을 수행하는 것으로서, 상기 수집조(10)의 폐수 수집조(11)에 수용된 슬래그 폐수를 펌핑하여 그 내부에서 분사시키고, 이산화탄소를 분사되는 슬래그 폐수에 접촉시켜 기액반응을 통해 탄산칼슘 슬러지와 물을 생성하고, 생성된 탄산칼슘 슬러지는 배출하며, 물은 상기 수집조(10)의 공정수 수집조(12)로 이송시킨다.
여기서, 분진제거장치(3, 도 1 참조)에서 이루어지는 화학 반응과 상기 수처리장치(20)에서 이루어지는 화학 반응에 대해 설명한다.
용융 슬래그가 송풍에 의해 비산되면서 포집된 고체상태의 산화칼슘 분진이 분진제거장치 내부에서 공정수(물)와 화학 반응을 하게 되는 데, 이를 화학식 1로 표현하면 아래와 같다.
Figure 112017106160590-pat00001
즉, 분진제거장치에서는 상기 화학 반응을 통해 수산화칼슘(Ca(OH)2)이 생성되어 배출된다. 또한, 상기 화학식 1은 발열반응으로 이루어진다.
상기에서 생성된 수산화칼슘(Ca(OH)2)은 수처리장치(20) 내부에서 이산화탄소와 반응하게 되는 데, 이를 화학식 2로 표현하면 아래와 같다.
Figure 112017106160590-pat00002
상기 화학식 2를 살펴보면, 수산화칼슘은 이산화탄소와 화학 반응하여 탄산칼슘(CaCO3)과 물(H2O)로 변환된다.
변환된 상기 탄산칼슘(CaCO3)은 수분 함수량이 많은 슬러리(slurry) 형태로서 펌핑에 의해 슬러리저장조(30)로 이송되고, 물(H2O)은 수집조(10)의 공정수 수집조(12)로 이송된다.
이와 같은 기능을 수행하는 수처리장치(20)에 대한 내부 구성은 후술하기로 한다.
슬러리 저장조(30)에는 수처리장치(20)로부터 공급된 탄산칼슘(CaCO3) 슬러리가 임시 저장된다.
설계 조건에 따라서, 상기 슬러리 저장조(30)에는 폭기 장치를 구성하고, 상기 폭기 장치에 이산화탄소를 공급하여 그 내부에 잔존하는 수산화칼슘을 탄산칼슘을 변환시키도록 구성될 수 있다.
스팀 건조기(40)는 상기 슬러리 저장조(30)로부터 공급되는 탄산칼슘(CaCO3)이 함유된 슬러리를 스팀의 열로 건조시키는 것으로서, 95% 이상의 함수율을 가진 슬러리를 80% 이하의 함수율로 건조시킨다.
이때, 스팀 건조기에서 건조되는 슬러리는 함수율이 높기 때문에 일시적으로 많은 양의 슬러리를 처리할 수 없기 때문에 상기 스팀 건조기(40)는 복수 개로 구성될 수 있다.
디스크 건조기(50)는 상기 스팀 건조기(40)에서 1차로 건조된 탄산칼슘(CaCO3) 슬러리를 공급받아 함수율 5 ~ 11%로 건조시키는 것으로서, 회전축에 상기 회전축의 길이 방향을 따라 등각도 간격으로 다수의 디스크를 설치하고, 상기 디스크를 가열시킨 후에 디스크 건조기(50) 내에 투입된 슬러리가 상기 디스크에 접촉되도록 하면서 간접 열전도 방식으로 슬러리를 건조시켜 배출시킨다.
이에 따라, 상기 디스크 건조기(50)에서는 함수율 5 ~ 11%의 탄산칼슘이 배출되고, 배출되는 탄산칼슘은 다른 응용분야에 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치의 구성도이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 슬래그 폐수용 수처리 장치는 하우징(100), 내부격벽(200), 폐수 공급부(300), 이산화탄소 공급부(400), 교반부(500), 슬러리 배출부(600) 및 검출부(700)를 포함하여 구성된다.
하우징(100)은 소정의 내부 공간을 형성하여 폐수에 포함된 수산화칼슘과 이산환탄소를 화학 반응시키기 위한 여건을 제공하는 것으로서, 하부 하우징(110)과 상기 하부 하우징(110) 상부에 결합되는 상부 하우징(120)으로 이루어진다.
하부 하우징(110)은 상부가 개구된 호퍼 형상의 구조로 이루어지며, 상부 하우징(120)은 하부가 개구된 원통 구조로 이루어지되, 상기 하부 하우징(110)의 내측으로 상기 상부 하우징(120)의 하부 일부가 겹치게 설치된다.
여기서, 상기 하부 하우징(110)과 상부 하우징(120)의 결합에 따라 이격된 틈에는 플랜지(130)가 설치되어 내 외부를 밀폐시키도록 구성된다.
내부격벽(200)은 상기 하우징(100) 내부를 구획하는 것으로서, 상기 하부 하우징(110)의 내측에 배치되어 상부가 마감된 역 삼각형 구조의 제1 격벽(210), 상기 제1 격벽(210)의 상부측에 설치되되 상기 제1 격벽(210)의 상측 일부가 수용되는 원통형 구조의 제2 격벽(220) 및 상기 제2 격벽(220)의 상부측에 이격 설치되고 상기 제2 격벽(220)의 상부측을 마감하는 제3 격벽(230)을 포함하여 구성된다.
이에 따라, 상기 제1 격벽(210)의 하부측으로 형성되는 제1 구역(201), 제2 격벽(220)의 둘레 부분으로 형성되는 제2 구역(202), 상기 제2 격벽(220)에 내부에 형성되는 제3 구역(203) 및 상기 제3 격벽(230)의 상부측으로 형성되는 제4 구역(204)으로 구획되게 된다.
또한, 상기 플랜지(130)의 하부측 상기 하부 하우징(110)의 내측벽에는 변환된 물을 월류시켜 공정수 수집조(10)로 유도하기 위한 월류판(140)이 설치된다.
상기의 구성에서, 상기 제2 격벽(220)의 상부와 제3 격벽(230)의 하부가 일부 겹치도록 구성하고, 상기 상부 하우징(120)의 하단부가 상기 제3 격벽(230)의 하부 선단부보다 하부측으로 연장되도록 하여 제3 구역(203)부터 상기월류판(140)까지 배플이 형성되도록 구성된다.
폐수 공급부(300)는 수집조(10)의 폐수 수집조(11)에 수용되고 수산화칼슘이 함유된 폐수를 펌핑하여 상기 내부격벽(200)에 의해 구획된 공간에 공급하는 것으로서, 폐수 펌프(310), 상부폐수 공급관(320) 및 하부폐수 공급관(330)을 포함하여 구성된다.
폐수 펌프(310)는 폐수 수집조(11)에 수용된 폐수를 펌핑하는 것으로서, 상기 폐수 펌프(310)에서 배출되는 폐수는 상부폐수 공급관(320) 및 하부폐수 공급관(330)으로 분기되어 공급된다.
상부폐수 공급관(320)은 상부 하우징(120)에 연결되어 제4 구역(204)으로 공급되고, 하부폐수 공급관(330)은 하부 하우징(110)에 연결되어 제2 구역(202)으로 공급된다.
이때, 상기 하부폐수 공급관(330)은 하우징(100) 내부의 폐수 수위가 급격히 낮아지거나 초기 운전시 폐수를 공급하기 위한 것으로서, 정상 운전시에는 유로가 차단되게 된다.
이산화탄소 공급부(400)는 상기 내부격벽(200)에 의해 구획된 공간에 이산화탄소를 공급하는 것으로서, 제3 구역(203)에 이산화탄소를 공급하는 제1 C02공급관(410)과 제4 구역(204)에 이산화탄소를 공급하는 제2 C02공급관(420)을 포한한다.
이때, 상기 제2 C02공급관(420)을 통해 이송된 이산화탄소는 상기 제4 구역(204)에 설치되는 제1 에어노즐(430)을 통해 분사된다.
여기서, 상기 제1 에어노즐(430)은 상기 상부폐수 공급관(320)과도 연계된다. 즉, 상기 제1 에어노즐(430)은 상기 제2 C02공급관(420)을 통해 이송된 이산화탄소와 상부폐수 공급관(320)으로부터 이송된 폐수가 혼합되어 제4 구역(204)에 분사되도록 구성되어, 폐수에 용융된 수산화칼슘과 이산화탄소의 화학 반응이 용이하도록 구성된다.
설계 조건에 따라서, 제4 구역(204)의 하부측에 이산화탄소를 공급하는 제3 C02공급관(440)이 더 설치될 수 있다.
교반부(500)는 모터(510)의 회전동작에 따라 상기 하우징(100) 내부에 수용된 폐수를 교반하는 것으로서, 모터(510), 상기 모터(4510)의 구동에 따라 회전하고, 내부가 통개되며 상기 하우징(100)의 상부에서 하부 방향으로 수직 설치되는 관 형태의 샤프트(520), 상기 샤프트(520)의 하부에 수평방향으로 설치되고, 상기 샤프트(520)와 연통되는 임펠러(530), 상기 임펠러(530)에 설치되는 제2 에어노즐(540) 및 상기 샤프트(520)의 상부 선단에 설치되어 상기 이산화탄소 공급부(400)로부터 이송되는 이산화탄소를 유입받는 로터리조인트(550)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 로터리조인트(550)에는 상기 제1 C02공급관(410)과 연결되어 공급된 이산화탄소가 상기 로터리조인트(550), 샤프트(520), 임펠러(530)를 순차적으로 통과하여 제2 에어노즐(540)을 통해 상기 제3 구역(203)에 분사된다.
슬러리 배출부(600)는 상기 하부 하우징(100)의 하부에 설치되어 수산화칼슘과 이산화탄소의 화학 반응에 의해 생성된 탄산칼슘 슬러리를 배출하는 기능을 수행한다.
상기 슬러리 배출부(600)는 슬러리를 일측으로 이송시키는 스크루(610)와 상기 스크루(610)에 의해서 이송된 슬러리를 펌핑하는 배출펌프(620)를 포함하여 구성된다. 상기 배출펌프(620)에 의해 슬러리는 슬러리 저장조(30)로 이송된다.
검출부(700)는 상기 하우징(100)의 내부 전도도, pH 및 압력 등을 검출하는 것으로서, 상기 제1 내지 제4 구역(201, 202, 203, 204)에 설치되는 전도도 검출센서, pH 검출센서 및 압력검출센서 등으로 구성된다. 또한, 각각의 이송 배관에도 상기 센서들이 설치될 수 있으며, 이에 더하여 유량검출센서가 더 설치될 수 있다.
또한, 검출부(700)의 검출 결과를 종합적으로 수신하여 제어하는 제어부가 별도로 구성되며, 상기 제어부의 제어에 따라 수처리장치를 최적 조건에서 운전하도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기 제3 격벽(230)과 상기 상부 하우징(120) 각각에는 압력밸브(800)가 설치될 수 있다.
압력밸브(800)는 소정 압력 이상에서 개방되어 내부 압력을 저하시킨다.
상기 제3 격벽(230)의 하부 공간부와 하우징(100)의 내부 압력은 유입되는 폐수에 따라 소정 이상으로 상승할 수 있고, 상승된 압력에 의해 격벽 또는 하우징이 변형되거나 파손될 수 있다. 따라서 압력밸브(800)를 설치함에 따라 상기 문제점을 해소할 수 있는 장점이 있다.
이에 더하여, 제1 구역(201)의 탄산칼슘의 농도가 낮고, 수산화칼슘의 농도가 높은 경우, 상기 제1 구역(201)에 수용된 폐수를 상부폐수 공급관(320)으로 공급하여 순환시키기 위한 순환부(900)가 더 설치될 수 있다.
이러한 순환부(900)는 상기 제1 구역(201)에 수용된 폐수를 펌핑하는 순환펌프(610)와 상기 순환펌프(610)에서 펌핑되는 폐수를 상기 상부폐수 공급관(320)으로 이송하는 순환관(620)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구성에 따른 수처리장치(20)의 운전 과정을 설명한다.
이산화탄소 공급부(400)에 공급되는 이산화탄소와 폐수 공급부(300)를 통해 공급되는 폐수는 혼합되어 제1 에어노즐(430)을 통해 하우징(100)의 내부로 분사된다. 이 과정에서 이산화탄소와 폐수에 함유된 수산화칼슘이 화학 반응하여 탄산칼슘과 물로 변환되고, 변환된 탄산칼슘은 하부 하우징(110)의 하부측으로 침전된다. 침전된 상기 탄산칼슘은 슬러리 형태로하여 배출펌프(610)에 의해 슬러리 저장조(30, 도 2 참조)로 이송되고, 생성된 물은 하우징(100)의 내부에 잔류하다가 상기 월류판(140) 이상으로 수용되면, 상기 월류판(140)을 월류하여 공정수 수집조(12, 도 2 참조)로 이송된다.
폐수가 하우징(100)에 적정량 수용된 상태에서, 교반부(500)의 모터(510) 구동에 따라 샤프트(520)가 회전한다. 샤프트(520)의 회전에 따라 임펠러(530)가 회전하면서 수용된 폐수를 교반한다. 이 과정에서 이산화탄소가 로터리조인트(550)에 공급되게 되면, 공급된 이산화탄소는 임펠러(530)에 설치된 제2 에어노즐(540)을 통해 분사되면서 폐수에 접촉되게 된다.
임펠러(530)의 회전과 이산화탄소의 공급에 따라 폐수에 함유된 수산화칼슘과 이산화탄소의 화학 반응이 촉진되어 탄산칼슘과 물로 변환되고, 변환된 탄산칼슘은 하부 하우징(110)의 하부측으로 침전된다. 침전된 상기 탄산칼슘은 슬러리 형태로하여 배출펌프(610)에 의해 슬러리 저장조(30, 도 2 참조)로 이송되고, 생성된 물은 월류판(140)을 월류하여 공정수 수집조(12, 도 2 참조)로 이송된다.
이때, 상기 임펠러(530)의 회전에 의해 교반되는 폐수는 제2 격벽(220), 제3 격벽(230) 및 상부 하우징(120)으로 구성되는 배플구조에 의해 안정되게 된다.
본 발명에 의하면, 분진제거장치로부터 배출되는 슬래그 폐수를 이산화탄소를 이용하여 수처리하고, 수처리에 의해 발생되는 슬러지는 이를 건조하여 탄산칼슘을 생산해 낼 수 있는 장점이 있다.
또한, 수처리 과정에서 발생되는 부산물인 물(water)을 분진제거장치의 공정수로 활용하여 수자원을 절약할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
10: 수집조 20: 수처리장치
30: 슬러리 저장조 40: 스팀 건조기
50: 디스크 건조기 100: 하우징
200: 내부격벽 300: 폐수 공급부
400: 이산화탄소 공급부 500: 교반부
600: 슬러리 배출부 700: 검출부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 하부 하우징(110)과 상기 하부 하우징(110) 상부에 결합되는 상부 하우징(120)으로 이루어져 내부 공간을 형성하는 하우징(100);
    상기 하우징(100) 내부를 구획하는 내부격벽(200);
    수집조(10)의 폐수 수집조(11)에 수용되고 수산화칼슘이 함유된 폐수를 펌핑하여 상기 내부격벽(200)에 의해 구획된 공간에 공급하는 폐수 공급부(300);
    상기 내부격벽(200)에 의해 구획된 공간에 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급부(400);
    상기 하우징(100) 내부에 수용된 폐수를 교반하는 교반부(500);
    상기 하부 하우징(110)의 하부에 설치되어 수산화칼슘과 이산화탄소의 화학 반응에 의해 생성된 탄산칼슘 슬러리를 배출하는 슬러리 배출부(600); 및
    상기 하우징(100) 내부의 전도도, pH 및 압력을 검출하는 검출부(700);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 폐수용 수처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 내부격벽(200)은,
    상기 하부 하우징(110)의 내측에 배치되어 상부가 마감된 역 삼각형 구조의 제1 격벽(210);
    상기 제1 격벽(210)의 상부측에 설치되되 상기 제1 격벽(210)의 상측 일부가 수용되는 원통형 구조의 제2 격벽(220); 및
    상기 제2 격벽(220)의 상부측에 이격 설치되고 상기 제2 격벽(220)의 상부측을 마감하는 제3 격벽(230);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 폐수용 수처리 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 교반부(500)는,
    모터(510);
    상기 모터(510)의 구동에 따라 회전하고, 내부가 통개되며 상기 하우징(100)의 상부에서 하부 방향으로 수직 설치되는 관 형태의 샤프트(520);
    상기 샤프트(520)의 하부에 수평방향으로 설치되고, 상기 샤프트(520)와 연통되는 임펠러(530);
    상기 임펠러(530)에 설치되는 제2 에어노즐(540); 및
    상기 샤프트(520)의 상부 선단에 설치되어 상기 이산화탄소 공급부(400)로부터 이송되는 이산화탄소를 유입받는 로터리조인트(550);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 폐수용 수처리 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    수산화칼슘과 이산화탄소의 화학 반응에 의해 생성된 물(H2O)은 상기 수집조(10)의 공정수 수집조(12)로 이송되는 것을 특징으로 하는 슬래그 폐수용 수처리 장치.
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