KR102550772B1

KR102550772B1 - 자성 흡착제의 재이용이 가능한 하폐수 처리 시스템 및 하폐수 처리방법

Info

Publication number: KR102550772B1
Application number: KR1020210189787A
Authority: KR
Inventors: 김건엽; 이창하; 김동수
Original assignee: 퓨리바이드 주식회사
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2023-07-04

Abstract

본 발명은 하폐수 처리 시스템 및 하폐수 처리방법에 관한 것으로, 원수 및 자성을 띠는 흡착제가 투입되는 흡착조; 상기 흡착조에서 상기 흡착제에 의해 처리된 처리수 및 흡착제가 유입되며, 상기 처리수와 상기 흡착제가 분리되는 회수조; 상기 회수조에서 분리된 처리수가 유입되는 처리수조; 상기 회수조에서 분리된 흡착제가 투입되어 저장되는 흡착제 저장조; 및 상기 흡착제 저장조에 저장된 흡착제가 투입되어 재생되며, 재생된 상기 흡착제를 상기 흡착조에 재투입하도록 하는 흡착제 재생조;를 포함하는 하폐수 처리 시스템 및 이를 이용하는 하폐수 처리방법을 제공한다.

Description

자성 흡착제의 재이용이 가능한 하폐수 처리 시스템 및 하폐수 처리방법{wastewater treatment system capable of reuse magnetic adsorbent and wastewater treatment method using the same}

본 발명은 하폐수 처리 시스템 및 하폐수 처리방법에 관한 것이다.

1970년대의 급속한 산업화 이후 하폐수 방출량이 증가하면서 표층수(하천수, 호소수)의 오염이 심각해짐에 따라 부영양화 현상의 발생 빈도가 크게 증가하였다.

또한, 4대강 사업으로 유속이 느려지면서 폭염이 지속되는 여름기간에는 녹조 대란이 이슈화 되면서 하폐수 고도처리에 대한 관심이 증대되고 있다.

최근에는 산업화, 도시화, 인구증가로 인하여 수계로 유입되는 미량오염물질(나노물질, 화학물질, 의약품 및 개인위생용품)의 양이 증가하면서 하폐수 고도처리에 대한 중요성이 더욱 부각되고 있다.

나노물질, 화학물질, 의약품 및 개인위생용품들은 기존의 수처리 공정으로는 제거가 되지 않아 수계에 잔류 및 축적되어 수생태계 및 인체에 악영향을 미치게 된다.

이에 따라, 유기물질 및 미량오염물질들을 보다 더 효과적으로 제거하기 위해 기존의 하폐수 처리공정에 흡착제를 사용하여 유기물질 및 미량오염물질을 흡착하여 제거하는 공정을 추가하는 경우가 많아지고 있다.

특허문헌 1 및 2에는 자성을 띠는 흡착제의 제조방법이 개시된다. 이와 같이 자성을 띠는 흡착제는 자력에 의하여 처리수로부터 분리할 수 있다는 장점이 개시되나, 이를 구체적으로 어떻게 분리할 것인지에 대하여는 직접 개시되어 있지 않다.

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10-1012068

B1

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10-0464870

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이에 본 발명은 자성을 띠는 흡착제를 사용하여 하폐수처리를 행하고 사용된 흡착제를 회수하여 재사용이 가능한 하폐수 처리 시스템 및 하폐수 처리방법을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자성 흡착제의 재이용이 가능한 하폐수 처리 시스템으로서, 원수 및 자성을 띠는 흡착제가 투입되는 흡착조; 상기 흡착조에서 상기 흡착제에 의해 처리된 처리수 및 흡착제가 유입되며, 상기 처리수와 상기 흡착제가 분리되는 회수조; 상기 회수조에서 분리된 처리수가 유입되는 처리수조; 상기 회수조에서 분리된 흡착제가 투입되어 저장되는 흡착제 저장조; 및 상기 흡착제 저장조에 저장된 흡착제가 투입되어 재생되며, 재생된 상기 흡착제를 상기 흡착조에 재투입하도록 하는 흡착제 재생조;를 포함하는 하폐수 처리 시스템을 제공한다.

상기 회수조는, 상기 흡착조에서 흡착제에 의해 처리된 처리수 및 흡착제가 유입되며, 상기 처리수조 및 상기 흡착제 저장조와 연결되는 배출라인이 구비되는 회수탱크; 상기 회수탱크 내부에 위치하는 교반기; 상기 회수탱크 외벽에 설치되는 전자석; 상기 전자석에 전원을 인가하는 전원부; 상기 회수탱크 배출구에 설치되는 밸브; 및 상기 교반기, 상기 전원부 및 상기 밸브의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는, 상기 회수탱크 내부에 처리수 및 흡착제가 수용된 상태에서,

상기 밸브는 폐쇄된 상태로 하고, 상기 교반기를 동작시키며, 상기 전원부로부터 상기 전자석에 전원을 인가하여, 상기 처리수 내의 흡착제가 상기 전자석에 부착되어 분리되도록 하고, 이후, 상기 제어부는 상기 교반기의 동작을 정지시키고 상기 전원부로부터 상기 전자석에 전원을 인가한 상태에서, 상기 밸브를 상기 처리수조 측으로 개방하여 상기 흡착제가 분리된 상기 처리수가 상기 처리수조로 배출되도록 하고, 이후, 상기 처리수가 배출된 후, 제어부는 상기 밸브를 상기 흡착제 저장조 측으로 개방하고 상기 전원부로부터 상기 전자석으로 전원이 인가되지 않도록 하여, 상기 전자석에 부착된 상기 흡착제가 탈락되어 상기 흡착제 저장조로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 회수조는, 상기 처리수조와 연결되는 배출라인이 구비되는 회수탱크; 상기 회수탱크와 상기 흡착제 저장조 사이에 위치하며, 이송롤러, 상기 이송롤러에 설치되는 이송벨트를 포함하는 컨베이어 벨트; 상기 흡착조에서 흡착제에 의해 처리된 처리수 및 흡착제가 유입되며, 상기 컨베이어 벨트 상부에 위치하는 처리수 유입라인; 상기 컨베이어 벨트에 설치되는 영구자석; 상기 회수탱크 배출구에 설치되는 밸브; 상기 회수탱크 내부에 위치하는 교반기; 상기 회수탱크 내부에서 상기 교반기 하부에 위치하며, 공기 공급부로부터 공급되는 공기를 분사하는 부상장치; 상기 컨베이어 벨트의 상기 흡착제 저장조 측에 위치하는 분리판; 및 상기 교반기, 상기 컨베이어 벨트, 상기 밸브 및 상기 공기 공급부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는, 상기 처리수 유입라인을 통하여 상기 회수탱크로 흡착제를 포함하는 처리수가 공급되는 상태에서, 상기 밸브는 개방된 상태를 유지하고, 상기 교반기, 상기 부상장치에 연결된 공기 공급부 및 상기 컨베이어 벨트를 동작시키고, 상기 처리수 유입라인을 통하여 유입되는 처리수 내의 흡착제가 1차로 상기 컨베이어 벨트의 이송벨트에 부착되어 상기 흡착제 저장조로 이송되며, 상기 컨베이어 벨트를 지나 상기 회수탱크내부로 유입된 처리수에 포함된 흡착제는 상기 교반기의 동작과 상기 부상장치에서 본사되는 공기에 의해 상기 회수탱크 상부로 부상하여 상기 컨베이어 벨트의 이송벨트에 부착되어 상기 흡착제 저장조로 이송되며, 상기 회수탱크 내에서 흡착제가 제거된 처리수는 상기 배출라인을 통하여 처리수조로 연속적으로 배출되고, 상기 흡착제 저장조로 이송된 흡착제는 상기 분리판에 의해 상기 이송벨트로부터 탈락되어 상기 흡착제 저장조에 저장되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하폐수 처리 시스템을 이용한 하폐수 처리방법으로서, (a) 원수 및 자성을 띠는 흡착제가 상기 흡착조에 투입되어 처리되는 단계; (b) 상기 흡착조에서 처리된 처리수 및 흡착제가 상기 회수조에서 분리되고, 상기 회수조에서 흡착제가 분리된 처리수가 처리수조로 유입되며, 상기 회수조에서 분리된 흡착제가 흡착제 저장조에 투입되어 저장되는 단계; 및 (c) 상기 흡착제 저장조에 저장된 흡착제가 상기 흡착제 재생조로 투입되어 재생되고, 상기 흡착조에 재투입되는 단계;를 포함하며, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 흡착조에서 처리된 처리수 및 흡착제가 상기 회수탱크 내부에 수용되는 단계; (b2) 상기 제어부에 의해 상기 밸브가 폐쇄되고, 상기 교반기가 동작되며, 상기 전원부로부터 상기 전자석에 전원이 인가되어 상기 처리수 내의 흡착제가 상기 전자석에 부착되어 분리되는 단계; (b3) 상기 제어부에 의해 상기 교반기의 동작이 정지되고 상기 전원부로부터 상기 전자석에 전원이 인가되는 상태에서, 상기 밸브가 상기 처리수조 측으로 개방되어 상기 흡착제가 분리된 상기 처리수가 상기 처리수조로 배출되는 단계; (b4) 제어부에 의해 상기 밸브가 상기 흡착제 저장조 측으로 개방되고, 상기 전원부로부터 상기 전자석으로 전원이 인가되지 않으며, 상기 전자석에 부착된 상기 흡착제가 탈락되어 상기 흡착제 저장조로 배출되는 단계;를 포함하는 하폐수 처리방법을 제공한다.

또한, 하폐수 처리 시스템을 이용한 하폐수 처리방법으로서, (a) 원수 및 자성을 띠는 흡착제가 상기 흡착조에 투입되어 처리되는 단계; (b) 상기 흡착조에서 처리된 처리수 및 흡착제가 상기 회수조에서 분리되고, 상기 회수조에서 흡착제가 분리된 처리수가 처리수조로 유입되며, 상기 회수조에서 분리된 흡착제가 흡착제 저장조에 투입되어 저장되는 단계; 및 (c) 상기 흡착제 저장조에 저장된 흡착제가 상기 흡착제 재생조로 투입되어 재생되고, 상기 흡착조에 재투입되는 단계;를 포함하며, 상기 (b) 단계는, (b1') 상기 흡착조에서 처리된 처리수 및 흡착제가 상기 처리수 유입라인을 통하여 상기 컨베이어 벨트측을 지나 회수탱크로 유입되는 단계; (b2') 상기 제어부에 의해 상기 밸브가 개방된 상태에서, 상기 교반기, 상기 컨베이어 벨트 및 상기 공기 공급부가 동작되며, 상기 처리수 유입라인을 통하여 공급되는 처리수 내의 흡착제가 1차로 상기 컨베이어 벨트의 이송벨트에 부착되는 단계; (b3') 상기 컨베이어 벨트를 지나 상기 회수탱크내부로 공급된 처리수에 포함된 흡착제는 상기 교반기와 상기 공기 공급부로부터 상기 부상장치로 공급되어 분사되는 공기에 의해 상기 회수탱크 상부로 부상하여 상기 컨베이어 벨트의 이송벨트에 부착되는 단계; (b4') 상기 이송벨트에 부착되어 상기 흡착제 저장조로 이송되는 흡착제는 상기 분리판에 의해 상기 이송벨트로부터 탈락되어 상기 흡착제 저장조에 저장되고, 상기 회수탱크 내에서 흡착제가 분리된 처리수가 상기 처리수조로 연속적으로 유입되는 단계;를 포함하는 하폐수 처리방법을 제공한다.

상기 흡착제는 다공성 구조로 이루어진 것으로서, 바이오차, 농업부산물, 커피박, 분말활성탄, 입상활성탄 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 하폐수 처리 시스템 및 하폐수 처리방법에 의하면, 자성을 띠는 흡착제를 사용하여 하폐수에 포함된 오염물질을 흡착하여 제거하고, 또한, 처리수에 포함된 사용된 흡착제를 효과적으로 분리하여 회수 및 재사용할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하폐수 처리 시스템의 개략도이다.
도 2는, 하폐수 처리 시스템의 일 실시예에 따른 회수조의 개략도이다.
도 3은, 하폐수 처리 시스템의 다른 실시예에 따른 회수조의 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 회수조를 포함하는 하폐수 처리 시스템을 이용하는 하폐수 처리방법의 순서도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 회수조에서 처리수와 흡착제가 분리되는 과정을 나타낸다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회수조를 포함하는 하폐수 처리 시스템을 이용하는 하폐수 처리방법의 순서도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회수조에서 처리수와 흡착제가 분리되는 과정을 나타낸다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

또한, 기술되는 실시예는 발명의 설명을 위해 예시적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하폐수 처리 시스템 및 하폐수 처리방법을 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하폐수 처리 시스템을 상세히 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 하폐수 처리 시스템은, 흡착조(100), 회수조(200), 처리수조(300), 흡착제 저장조(400) 및 흡착제 재생조(500)를 포함한다.

흡착조(100)에는 처리대상이 되는 원수 및 자성을 띠는 흡착제가 투입된다.

처리대상이 되는 원수는 예를 들면 다른 하폐수 처리장에서 1, 2차 처리된 처리수가 원수로서 투입될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

흡착제는 자성을 띠도록 제조된 흡착제로서, 흡착제에 의해 원수에 포함된 유기물질 및 미량오염물질이 흡착되어 제거되어 처리수로서 배출된다.

또한, 흡착제는 원수에 포함된 오염물질의 흡착이 용이하도록 다공성 구조로 이루어진 것으로서, 예를 들면 바이오차, 농업부산물, 커피박, 분말활성탄, 입상활성탄 중 어느 하나일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

흡착조(100)에서 배출되는 처리수에는 흡착제가 포함되어 있다.

회수조(200)는 흡착조(100) 후단에 연결되며, 흡착조(100)에서 처리된 흡착제가 포함된 처리수가 회수조(200)에 투입된다.

회수조(200)에서는 투입된 처리수에 포함된 흡착제가 분리된다.

도 2 및 도 3을 더 참조하여, 회수조(200)의 각 실시예를 상세히 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 회수조(200)는 회수탱크(210), 교반기(220), 전자석(230), 전원부(240), 밸브(202) 및 제어부(270)를 포함한다.

회수탱크(210)에는 흡착조(100)에서 흡착제에 의해 처리된 흡착제를 포함하는 처리수가 유입되어 수용된다.

회수탱크(210)에는 처리수조(300)와 흡착제 저장조(400)와 연결되는 배출라인(201)이 구비되며, 배출라인(201)에는 밸브(202)가 구비되어 배출라인(201)을 폐쇄하거나, 배출라인(201)을 상기 처리수조(300)와 흡착제 저장조(400)에 선택적으로 연결되도록 한다.

교반기(220)는 회수탱크(210) 내부에 회전 가능하도록 배치된다. 교반기(220)의 동작에 의해 회수탱크(210) 내부로 유입된 처리수 및 흡착제가 교반된다.

전자석(230)은 회수탱크(210) 외벽에 설치된다. 전자석(230)에 전원을 인가하는 전원부(240)가 설치되며, 전원부(240)에서 전자석(230)으로 전원이 인가되는지 여부에 따라 전자석(230)에 자성이 부여되거나 해제된다.

제어부(270)는 교반기(220), 전원부(240) 및 밸브(202)의 동작을 제어한다.

도 3을 참조하여, 회수조(200)의 다른 실시예를 상세히 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 다른 실시예에 따른 회수조(200)는 회수탱크(210), 교반기(220), 부상장치(280), 컨베이어 벨트(250), 영구자석(253), 밸브(202), 분리판(260) 및 제어부(270)를 포함한다.

회수탱크(210)에는 흡착조(100)에서 흡착제에 의해 처리된 처리수 및 흡착제가 유입되어 수용된다.

회수탱크(210)에는 처리수조(300)와 흡착제 저장조(400)와 연결되는 배출라인(201)이 구비되며, 배출라인(201)에는 밸브(202)가 구비되어 배출라인(201)을 폐쇄하거나, 배출라인(201)을 처리수조(300)와 연결되도록 한다.

컨베이어 벨트(250)는 회수탱크(210)와 흡착제 저장조(400) 사이에 위치한다.

컨베이어 벨트(250)는 이송롤러(251)와 이송벨트(252)로 구성된다.

이송롤러(251)는 복수로 구성되며, 일측은 회수탱크(210) 측에 위치하고, 타측은 흡착제 저장조(400) 측에 위치한다.

이송벨트(252)는 이송롤러(251)를 감싸도록 설치되며, 이송롤러(251)의 구동에 의해 동작한다.

영구자석(253)은 컨베이어 벨트(250)에 설치된다. 구체적으로 복수의 이송롤러(251) 사이에 위치하거나, 또는 이송벨트(252) 면에 설치되어 이송벨트(252)가 자성을 띠도록 배치되면 된다.

그리고, 컨베이어 벨트(250)는 자성을 띠는 이송롤러(251)를 설치하거나, 자성물질을 이송롤러(250)에 코팅하거나, 또는, 회수탱크(210) 측에 위치하고 있는 이송롤러(251)에 자성을 띠도록 설치하고, 흡착제 저장조(400) 측에 위치하고 있는 이송롤러(251)는 자성을 띠지 않도록 배치할 수 있다.

대안적으로, 영구자석(253) 대신 전자석과 전자석에 전원을 인가하는 전원부(240)가 구비될 수도 있다.

흡착조(100)에서 흡착제에 의해 처리된 처리수 및 흡착제가 회수 탱크로 유입되도록 하는 유입되는 처리수 유입라인(290)이 컨베이어 벨트(250) 상부에 위치한다.

흡착제가 포함된 처리수는 처리수 유입라인(290)을 통하여 유입되면서, 컨베이어 벨트(250)를 지나서 회수탱크(210) 내부로 유입된다.

부상장치(280)는 회수탱크(210) 내부에서 교반기(220) 하측에 위치한다.

부상장치(280)에는 공기 공급부(281)가 연결되며, 공기 공급부(281)로부터 공급되는 공기가 부상장치(280)에 형성된 다수의 분사공을 통하여 회수탱크(210) 내부로 분사된다.

공기 공급부(281)의 구성은 예를 들면 에어 컴프레셔 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

부상장치(280)에 의해 분사되는 공기게 의해 처리수에 포함된 점성이 높은 흡착제들이 서로 뭉쳐지면서 한쪽 방향으로 편중되는 쏠림 현상을 억제하면서 흡착제를 회수탱크(210) 상부로 부상시켜 컨베이어 벨트(250)에 부착되도록 한다.

분리판(260)은 판 형태로서 컨베이어 벨트(250)의 흡착조(100) 저장조 측에 위치한다. 구체적으로 흡착제 저장조(400)의 투입부 측에 위치할 수 있다.

컨베이어 벨트(250)의 이송벨트(252)에 부착되어 흡착제 저장조(400) 측으로 이송되는 흡착제가 분리판(260)에 긁히면서 이송벨트(252)로부터 탈락되게 된다.

제어부(270)는 교반기(220), 부상장치(280)와 연결되는 공기 공급부(281), 컨베이어 벨트(250) 및 밸브(202)의 동작을 제어한다.

처리수조(300)는 회수조(200) 후단에 연결되어, 회수조(200)에서 흡착제가 분리되어 제거된 처리수가 유입되며, 처리수조(300)에 유입된 처리수는 최종 방류된다.

흡착제 저장조(400)는 회수조(200) 후단에 처리수조(300)와 병렬로 연결되며, 회수조(200)에서 분리된 흡착제가 투입되어 저장된다.

흡착제 재생조(500)는 흡착제 저장조(400) 후단에 연결되며, 흡착제 저장조(400)에 저장된 흡착제가 투입되어 물리/화학적으로 재생되며, 재생된 흡착제는 흡착조(100)에 재투입되어 다시 사용될 수 있다.

다음, 도 4 내지 도 7을 더 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 하폐수 처리 시스템을 이용한 하폐수 처리방법을 상세히 설명한다.

먼저, 원수 및 자성을 띠는 흡착제가 상기 흡착조(100)에 투입되어 처리된다(S10).

흡착조(100)에 원수와 흡착제가 투입되며, 흡착제에 의해 원수에 포함된 유기물질 및 미량오염물질이 흡착되어 원수로부터 제거된다.

다음, 흡착조(100)에서 처리된 처리수 및 흡착제가 회수조(200)에서 분리되고, 회수조(200)에서 흡착제가 분리된 처리수가 처리수조(300)로 유입되며, 회수조(200)에서 분리된 흡착제가 흡착제 저장조(400)에 투입되어 저장된다(S20).

본 단계(S20)는 상기한 회수조(200)의 실시예예 따라 구체적으로 설명한다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 일 실시예에 따른 회수조(200)에 의한 상기 단계(S20)를 상세히 설명한다.

먼저, 흡착조(100)에서 처리된 처리수 및 흡착제가 상기 회수탱크(210) 내부에 수용된다(S21).

상기와 같이 흡착조(100)에서 흡착제에 의해 오염물질이 제거된 처리수가 회수탱크(210)로 유입되어 수용되며, 처리수 내에는 흡착제가 포함되어 있다.

다음, 밸브(202)가 폐쇄되고, 교반기(220)가 동작되며, 전원부(240)로부터 전자석(230)에 전원이 인가되어 처리수 내의 흡착제가 전자석(230)에 부착되어 분리된다(S22).

제어부(270)는 흡착제가 포함된 처리수가 회수탱크(210)에 수용된 상태에서, 밸브(202)의 폐쇄된 상태를 유지하고, 교반기(220)를 동작시키며, 전원부(240)로부터 전자석(230)에 전원이 인가되도록 한다.

이로써, 처리수 내에 포함된 자성을 띠는 흡착제가 전자석(230)의 자성에 의해 처리수로부터 분리되어 회수탱크(210) 내벽에 부착되게 된다.

다음, 교반기(220)의 동작이 정지되고 전원부(240)로부터 전자석(230)에 전원이 인가되는 상태에서, 밸브(202)가 상기 처리수조(300) 측으로 개방되어 흡착제가 분리된 상기 처리수가 처리수조(300)로 배출된다(S23).

상기와 같이, 흡착제가 처리수로부터 분리되어 회수탱크(210) 내벽에 부착된 후, 제어부(270)는 교반기(220)의 동작을 정지하고, 전원부(240)로부터 전자석(230)으로 전원은 인가되는 상태를 유지하며, 밸브(202)를 동작하여 배출라인(201)이 처리수조(300) 측으로 개방되도록 한다.

이로써, 흡착제는 회수탱크(210) 벽면에 부착된 상태에서 처리수만이 배출라인(201)을 통하여 배출되어 처리수조(300)로 유입된다.

다음, 밸브(202)가 흡착제 저장조(400) 측으로 개방되고, 전원부(240)로부터 전자석(230)으로 전원이 인가되지 않으며, 전자석(230)에 부착된 흡착제가 탈락되어 흡착제 저장조(400)로 배출된다(S24).

처리수만이 배출라인(201)을 통하여 배출되어 처리수조(300)로 유입된 후, 제어부(270)는 밸브(202)를 동작시켜 배출라인(201)이 흡착제 저장조(400) 측으로 개방되도록 하고, 전원부(240)에서 전자석(230)으로 전원이 인가되지 않도록 한다.

이로써, 전자석(230)에 부여된 자성이 해제되면서, 회수탱크(210) 내벽에 부착된 흡착제가 탈락되어 배출라인(201)을 통하여 흡착제 저장조(400)로 배출되어 저장된다.

다음, 흡착조(100)에서 처리된 처리수 및 흡착제가 회수조(200)에서 분리되고, 회수조(200)에서 흡착제가 분리된 처리수가 처리수조(300)로 유입되며, 상기 회수조(200)에서 분리된 흡착제가 흡착제 저장조(400)에 투입되어 저장된다(S20, S20').

이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여, 다른 실시예에 따른 회수조(200)에 의한 상기 단계(S20')를 설명한다.

먼저, 흡착조(100)에서 처리된 처리수 및 흡착제가 처리수 유입라인(290)을 통하여 컨베이어 벨트(250) 측을 지나 회수탱크(210)로 유입된다(S21').

상기와 같이 흡착조(100)에서 흡착제에 의해 오염물질이 제거된 처리수가 처리수 유입라인(290)을 통하여 회수탱크(210)로 유입되어 수용되며, 처리수 내에는 흡착제가 포함되어 있다.

흡착제가 포함된 처리수는 회수탱크(210) 상부에 위치한 컨베이어 벨트(250) 를 지나 회수탱크(210) 내부로 유입된다.

다음, 밸브(202)가 개방된 상태에서, 교반기(220), 컨베이어 벨트(250) 및 공기 공급부(281)가 동작되며, 처리수 유입라인(290)을 통하여 공급되는 처리수 내의 흡착제가 1차로 상기 컨베이어 벨트(250)의 이송벨트(252)에 부착된다(S22').

제어부(270)는 흡착제가 포함된 처리수가 회수탱크(210)에 유입되는 동안 밸브(202)의 개방된 상태를 유지하고, 교반기(220), 공기 공급부(281) 및 컨베이어 벨트(250)를 동작 시킨다.

처리수 유입라인(290)으로부터 유입되는 처리수 내에 포함된 자성을 띠는 흡착제는 컨베이어 벨트(250)를 지나면서, 컨베이어 벨트(250)에 설치된 영구자석(253)의 자성에 의해 처리수로부터 1차로 분리되어 이송벨트(252)에 부착되어 흡착제 저장조(400) 측으로 이송된다.

다음, 컨베이어 벨트(250)를 지나 회수탱크(210) 내부로 공급된 처리수에 포함된 흡착제는 교반기(220)와 공기 공급부(281)로부터 부상장치(280)로 공급되어 분사되는 공기에 의해 회수탱크(210) 상부로 부상하여 컨베이어 벨트(250)의 이송벨트(252)에 부착된다(S23').

회수탱크(210)로 유입되는 처리수에 포함된 흡착제는 컨베이어 벨트(250)를 지나면서 1차로 처리수로부터 분리되나, 처리수 내에 흡착제가 잔존하여 있을 수 있으며, 잔존하는 흡착제를 포함하는 처리수는 회수탱크(210) 내부로 유입된다.

회수탱크(210) 내부로 유입된 처리수에 잔존하는 흡착제는 교반기(220)의 동작과 공기 공급부(281)로부터 부상장치(280)를 통하여 회수탱크(210) 내부로 공급되는 공기에 의해 회수탱크(210) 상부로 부상하여 컨베이어 벨트(250)의 이송벨트(251)에 부착되어 흡착제 저장조(400) 측으로 이송된다.

다음, 이송벨트(252)에 부착되어 흡착제 저장조(400) 측으로 이송되는 흡착제는 흡착제 저장조(400) 측에 위치한 분리판(260)에 긁히면서 이송벨트(252)로부터 탈락되어 흡착제 저장조(400)로 투입되어 저장된다.

한편, 회수탱크(210) 내에서 흡착제가 분리된 처리수는 배출라인(201)을 통하여 처리수조(300)로 연속적으로 유입된다(S24').

다음, 흡착제 저장조(400)에 저장된 흡착제가 흡착제 재생조(500)로 투입되어 재생되고, 흡착조(100)에 재투입된다(S30).

상기와 같이, 각 실시예의 회수조(200)에서 분리되어 흡착제 저장조(400)에 저장된 흡착제는 흡착제 저장조(400)로 투입되어 물리/화학적 재생공정을 거친 후 흡착조(100)에 재투입되어, 흡착조(100)로 유입되는 원수의 포함된 오염물질을 흡착하는데 다시 사용된다.

한편, 처리수조(300)로 유입된 처리수는 처리수조(300)로부터 배출되어 최종적으로 방류된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100: 흡착조
200: 회수조
201: 배출라인
202: 밸브
210: 회수탱크
220: 교반기
230: 전자석
240: 전원부
250: 컨베이어 벨트
251: 이송롤러
252: 이송벨트
253: 영구자석
260: 분리판
270: 제어부
280: 부상장치
281: 공기 공급부
290: 처리수 유입라인
300: 처리수조
400: 흡착제 저장조
500: 흡착제 재생조

Claims

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자성 흡착제의 재이용이 가능한 하폐수 처리 시스템으로서,
원수 및 자성을 띠는 흡착제가 투입되는 흡착조(100);
상기 흡착조(100)에서 상기 흡착제에 의해 처리된 처리수 및 흡착제가 유입되며, 상기 처리수와 상기 흡착제가 분리되는 회수조(200);
상기 회수조(200)에서 분리된 처리수가 유입되는 처리수조(300);
상기 회수조(200)에서 분리된 흡착제가 투입되어 저장되는 흡착제 저장조(400); 및
상기 흡착제 저장조(400)에 저장된 흡착제가 투입되어 재생되며, 재생된 상기 흡착제를 상기 흡착조(100)에 재투입하도록 하는 흡착제 재생조(500);를 포함하고
상기 회수조(200)는,
상기 처리수조(300)와 연결되는 배출라인(201)이 하부에 구비되는 회수탱크(210);
상기 회수탱크(210)와 상기 흡착제 저장조(400) 사이에 위치하며, 이송롤러(251), 상기 이송롤러(251)에 설치되는 이송벨트(252)를 포함하는 컨베이어 벨트(250);
상기 흡착조(100)에서 흡착제에 의해 처리된 처리수 및 흡착제가 유입되며, 상기 컨베이어 벨트(250) 상부에 위치하는 처리수 유입라인(290);
상기 컨베이어 벨트(250)에 설치되는 영구자석(253);
상기 회수탱크(210)의 배출라인(201)에 설치되는 밸브(202);
상기 회수탱크(210) 내부에 위치하는 교반기(220);
상기 회수탱크(210) 내부에서 상기 교반기 하부에 위치하며, 공기 공급부(281)로부터 공급되는 공기를 분사하는 부상장치(280);
상기 컨베이어 벨트(250)의 상기 흡착제 저장조(400) 측에 위치하는 분리판(260); 및
상기 교반기(220), 상기 컨베이어 벨트(250), 상기 밸브(202) 및 상기 공기 공급부(281)의 동작을 제어하는 제어부(270);를 포함하며,
상기 제어부(270)는,
상기 처리수 유입라인(290)을 통하여 회수탱크(210)로 흡착제를 포함하는 처리수가 공급되는 상태에서,
상기 밸브(202)는 개방된 상태를 유지하고, 상기 교반기(220), 상기 부상장치(280)에 연결된 공기 공급부(281) 및 상기 컨베이어 벨트(250)를 동작시키고,
상기 처리수 유입라인(290)을 통하여 유입되는 처리수 내의 흡착제가 1차로 상기 컨베이어 벨트(250)의 이송벨트(252)에 부착되어 상기 흡착제 저장조(400)로 이송되며,
상기 컨베이어 벨트(250)를 지나 상기 회수탱크(210) 내부로 유입된 처리수에 포함된 흡착제는 상기 교반기(220)의 동작과 상기 부상장치(280)에서 분사되는 공기에 의해 상기 회수탱크(210) 상부로 부상하여 상기 컨베이어 벨트(250)의 이송벨트(252)에 부착되어 상기 흡착제 저장조(400)로 이송되며,
상기 회수탱크(210) 내에서 흡착제가 제거된 처리수는 상기 처리수조(300)로 연속적으로 배출되고,
상기 흡착제 저장조(400)로 이송된 흡착제는 상기 분리판(260)에 의해 상기 이송벨트(252)로부터 탈락되어 상기 흡착제 저장조(400)에 저장되는,
시스템.
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제 4 항에 따른 하폐수 처리 시스템을 이용한 하폐수 처리방법으로서,
(a) 원수 및 자성을 띠는 흡착제가 상기 흡착조(100)에 투입되어 처리되는 단계(S10);
(b) 상기 흡착조(100)에서 처리된 처리수 및 흡착제가 상기 회수조(200)에서 분리되고, 상기 회수조(200)에서 흡착제가 분리된 처리수가 처리수조(300)로 유입되며, 상기 회수조(200)에서 분리된 흡착제가 흡착제 저장조(400)에 투입되어 저장되는 단계(S20); 및
(c) 상기 흡착제 저장조(400)에 저장된 흡착제가 상기 흡착제 재생조(500)로 투입되어 재생되고, 상기 흡착조(100)에 재투입되는 단계(S30);를 포함하며,
상기 (b) 단계는,
(b1') 상기 흡착조(100)에서 처리된 처리수 및 흡착제가 상기 처리수 유입라인(290)을 통하여 상기 컨베이어 벨트(250) 측을 지나 회수탱크(210)로 유입되는 단계(S21');
(b2') 상기 제어부(270)에 의해 상기 밸브(202)가 개방된 상태에서, 상기 교반기(220), 상기 컨베이어 벨트(250) 및 상기 공기 공급부(281)가 동작되며, 상기 처리수 유입라인(290)을 통하여 공급되는 처리수 내의 흡착제가 1차로 상기 컨베이어 벨트(250)의 이송벨트(252)에 부착되는 단계(S22');
(b3') 상기 컨베이어 벨트(250)를 지나 상기 회수탱크(210) 내부로 공급된 처리수에 포함된 흡착제는 상기 교반기(220)와 상기 공기 공급부(281)로부터 상기 부상장치(280)로 공급되어 분사되는 공기에 의해 상기 회수탱크(210) 상부로 부상하여 상기 컨베이어 벨트(250)의 이송벨트(252)에 부착되는 단계(S23');
(b4') 상기 이송벨트(252)에 부착되어 상기 흡착제 저장조(400)로 이송되는 흡착제는 상기 분리판(260)에 의해 상기 이송벨트(252)로부터 탈락되어 상기 흡착제 저장조(400)에 저장되고, 상기 회수탱크(210) 내에서 흡착제가 분리된 처리수가 상기 처리수조(300)로 연속적으로 유입되는 단계(S24');를 포함하는,
방법.
제 4 항에 있어서,
상기 흡착제는 다공성 구조로 이루어진 것으로서,
바이오차, 농업부산물, 커피박, 분말활성탄, 입상활성탄 중 어느 하나인,
시스템.