KR20020020800A - 배수 처리제, 오수 정화장치, 정화장치 부착 세탁기 및오수 정화방법 - Google Patents

배수 처리제, 오수 정화장치, 정화장치 부착 세탁기 및오수 정화방법 Download PDF

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Abstract

오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치에 있어서, 오수에 응집제(F) 및 공기를 혼합하는 혼합부(5)와, 원통형의 교반실(6)의 내주벽을 따라 유입된 응집제(F) 및 공기를 함유하는 오수를 선회시켜 교반하고, 응집제(F)에 의해 생성되는 응집체에 기포를 유지시키는 교반부(18)와, 교반부(18)에 연결되어 오수를 일시 저류하는 동시에, 기포를 유지한 응집체를 분리시키는 분리부(10, 19)를 구비한다.

Description

배수 처리제, 오수 정화장치, 정화장치 부착 세탁기 및 오수 정화방법 {SEWAGE DISPOSAL AGENT, SEWAGE PURIFIER, WASHING MACHINE WITH PURIFIER, AND SEWAGE PURIFYING METHOD}
종래, 세탁기의 세탁 배수 등의 오수는 그대로 배수되고 있고, 합성세제의 주성분인 직쇄 알킬벤젠 술폰산나트륨(LAS)이나 알킬 황산에스테르 등의 음이온 계면 활성제는 비교적 생분해가 어렵기 때문에, 비누와 비교해서 하천 등의 수질을 오염시키는 원인이 되고 있다.
오늘날, 가정에서 배출되는 세탁 배수가 수질오염에 가장 큰 영향을 주고 있다고 이야기되고 있다. 이 때문에, 세탁 배수 중에 함유하는 계면 활성제 등의 오염 물질의 농도를 저하시켜서 깨끗한 물을 배출하는 것이 환경보호의 면에서 요망되고 있다.
이러한 요망에 대해서, 예를 들면, 특개평 9-182896호 공보에서는, 금속 2가의 염화물을 첨가하여 계면 활성제를 염석에 의해 침전시키고, 침전물을 여과·분리하여 제거하는 세탁기가 개시되어 있다. 이 세탁기는, 세척 공정에 사용한 세탁수를 순환시키면서 염화칼슘 등의 응집제를 첨가한다. 세탁수에 함유되는 때나 세제는 응집제에 의해 응집되어 응집체가 생성되고, 순환 중에 필터에 의해 응집체를 여과하여 세탁수를 정화한다. 그리고, 정화된 세탁수가 헹굼수로서 헹굼 공정에 사용되도록 되어 있다.
또, 특개평 10-118390호 공보에서는, 전기 분해 반응을 이용하여 세탁 배수 중에 함유되는 계면 활성제 등의 오염 물질을 응집·침전시켜서 제거하는 세탁기가 개시되어 있다. 이 세탁기는, 세탁수의 배수 경로에 양극과 음극의 전극을 가지는 처리조가 배치되어 있다. 세탁수는 처리조 내에서 전기분해되어 금속 양이온이 생성되고, 때나 세제가 응집하여 응집체가 침전한다. 그리고, 응집체를 제거하여 정화된 세탁수가 처리조에서 배출되도록 되어 있다.
그러나, 상기한 특개평 9-182896호 공보에 개시된 방법에 따르면, 세탁수를 순환시키면서 정화하기 위해 세탁수에 용해된 응집제가 세탁조 내로 유입된다. 이 때문에, 때나 세제가 세탁조 내에서 응집하여 응집체가 생성되고, 세탁물에 응집체가 재부착하여 제거가 곤란해지는 문제가 있었다.
또, 세탁 배수가 저온일 경우에는 응집제로서 염화알루미늄(AlCl3)이 널리 이용되고 있다. AlCl3은 비교적 저분자량의 무기 응집제이기 때문에, 배수 중의 작은 계면 활성제를 응집체의 침전으로서 석출시키기 쉬운 반면, 얻어지는 응집체가 미립자가 되기 쉽다.
이 때문에, 필터에 의해 이것을 여과·분리하기 위해서는 발이 고운 필터를 사용하지 않으면 안되고, 필터의 그물코 막힘이 일어나기 쉽다. 따라서, 압력 손실의 증대에 의한 처리수 양의 현저한 저하를 방지하기 위해, 필터의 교환이나 역세척 등의 관리를 빈번히 하지 않으면 안되는 문제가 있었다.
응집제로서, 폴리염화알루미늄(PAC) 등의 고염기도의 고분자 응집제를 이용하는 것도 생각할 수 있다. 고분자 응집제는 용액 중의 계면 활성제를 큰 응집체로서 석출시키기 쉽기 때문에, AlCl3보다도 계면 활성제의 응집·제거 성능이 우수하다.
그러나, 고염기도의 PAC의 킬레이트는 고분자량이기 때문에, 물에 용해되어 있는 작은 분자의 계면 활성제 성분에 대해서는 효과가 적다. 이 때문에, 다량으로 PAC를 첨가할 필요가 있고, 2차 오염을 일으키기 쉽다. 따라서, 정화 능력의 저하를 초래하지 않고 응집제의 사용량을 삭감할 필요가 있다.
또, PAC는 저온에서는 물에 대한 용해도가 낮고 보존안정성이 나쁘다. 이 때문에, 동계의 세탁 배수의 처리에는 적합하지 않다. 따라서, 저온하에서 유기물질로 이루어지는 오염 물질을 응집하여 용이하게 포집할 수 있는 배수 처리제가 요구된다.
상기한 특개평 10-118390호 공보에 개시된 방법에 따르면, 오염 물질(계면 활성제)를 전기분해에 의해 침전시켜서 응집체의 분리·제거를 한다. 이 때문에,세탁 배수 중에 고농도의 계면 활성제가 함유되어 있는 경우는, 침전물의 생성에 비교적 긴 시간을 요하고, 세탁기의 운전에 지장을 초래한다.
따라서, 세탁 배수의 처리수 양을 많게 하여 세탁기의 원활한 운전을 확보하기 위해서, 세탁 배수를 일시적으로 저류해 둘 공간을 세탁기 본체 내에 별도로 설치할 필요가 있다. 이 때문에, 세탁기가 대형화하여 설치 공간의 확보가 문제가 되고 있다. 또한, 오염 물질과 금속 양이온을 등량 반응시키는 제어가 곤란하기 때문에, 때나 세제를 충분히 응집시킬 수 없는 문제도 있다.
본 발명은, 오수에 함유되는 오염 물질을 응집하는 배수 처리제에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 오수에 함유되는 오염 물질을 응집하여 제거하는 오수 정화장치 및 오수 정화방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 세탁 배수에 함유되는 오염 물질을 제거하여 세탁을 하는 정화장치 부착 세탁기에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 오수 정화장치를 도시하는 단면도이다.
도2는 제1 실시 형태의 오수 정화장치의 애스피레이터를 도시하는 단면도이다.
도3은 도1의 x-x 단면도이다.
도4는 본 발명의 제2 실시 형태의 오수 정화장치를 도시하는 단면도이다.
도5는 본 발명의 제3 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다.
도6은 본 발명의 제4 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다.
도7은 본 발명의 제5 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다.
도8은 본 발명의 제6 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다.
도9는 본 발명의 제7 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 원심력 여과장치를 도시하는 사시도이다.
도10은 본 발명의 제8 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 원심력 분리장치를 도시하는 측면 단면도이다.
도11은 본 발명의 제8 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 원심력 분리장치를 도시하는 상면 단면도이다.
도12는 본 발명의 제8 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 원심력 분리장치의 내통을 도시하는 사시도이다.
도13은 본 발명의 제9 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도14는 본 발명의 제10 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도15는 본 발명의 제10 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 제1 혼합부를 도시하는 측면 단면도이다.
도16은 도15의 A-A 단면도이다.
도17은 본 발명의 제10 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 제2 혼합부를 도시하는 측면 단면도이다.
도18은 본 발명의 제10 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 분리부를 도시하는 사시도이다.
도19는 본 발명의 제10 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기에 의한 정화실험의 결과를 도시하는 그래프이다.
도20은 본 발명의 제11 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도21은 본 발명의 제12 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도22는 본 발명의 제13 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도23은 본 발명의 제13 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 세탁조의 회전 조건을 도시하는 그래프이다.
도24는 본 발명의 제13 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 정화실험의 결과를 도시하는 그래프이다.
도25는 본 발명의 제13 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 정화 실험의 결과를 도시하는 도이다.
도26은 본 발명의 제14 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도27은 본 발명의 제15 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도28은 본 발명의 제15 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 동작을 도시하는 플로우 챠트이다.
도29는 본 발명의 제16 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도30은 본 발명의 제16 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 동작을 도시하는 플로우 챠트이다.
도31은 본 발명의 제17 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기의 동작을 도시하는 플로우 챠트이다.
도32는 본 발명의 제18 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 단면도이다.
도33은 본 발명의 정화 실험에 이용되는 응집제의 특성을 도시하는 도이다.
도34는 본 발명의 응집제에 의한 정화 실험의 결과를 도시하는 도이다.
도35는 본 발명의 산에 의한 정화 실험의 결과를 도시하는 도이다.
본 발명은, 상기 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 응집체를 용이하게 분리 제거하고, 관리가 용이한 오수 정화장치 및 그것을 구비한 세탁기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 응집제를 삭감하여 높은 정화효과를 얻을 수 있는 오수 정화장치 및 오수 정화방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 저온의 오수에 대해서 유기물로 이루어지는 오염 물질을 효율좋게 제거할 수 있는 배수 처리제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 배수 처리제는, 저분자 물질로 이루어지는 제1 응집제와 고분자 물질로 이루어지는 제2 응집제를 혼합하여 이루어지고, 배수 중의 계면 활성제 성분을 응집하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치 및 정화장치 부착 세탁기로서,
오수에 응집제 및 공기를 혼합하는 혼합부와,
원통형의 교반실의 내주벽을 따라 유입된 응집제 및 공기를 함유하는 오수를 선회시켜 교반하고, 응집제에 의해 생성되는 응집체에 기포를 유지시키는 교반부와,
상기 교반부에 연결되어 오수를 일시 저류하는 동시에, 기포를 유지한 응집체를 분리하는 분리부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치 및 정화장치 부착 세탁기로서,
오수를 저류하는 오수 탱크와,
오수에 응집제를 혼합하여 1차 응집체를 생성하는 제1 혼합부와,
1차 응집체를 함유하는 오수에 응집제 및 공기를 혼합하는 제2 혼합부와,
응집제 및 공기를 함유하는 오수를 교반하고, 1차 응집체에 기포를 유지시켜서 2차 응집체를 생성하는 교반부와,
2차 응집체를 분리하는 분리부를 구비하고,
상기 오수 탱크, 제1 혼합부, 제2 혼합부, 상기 교반부, 상기 분리부의 순으로 연결하여 상기 오수 탱크로 되돌아가는 순환 경로를 형성한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치 및 정화장치 부착 세탁기로서,
응집제 및 공기를 흡인하여 오수에 혼합하여 기포를 유지한 응집체를 생성하는 애스피레이터와,
기포를 유지한 응집체를 오수에서 분리하는 분리부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치 및 정화장치 부착 세탁기로서,
오수 중에 산을 첨가하여 오수의 pH를 저하시키는 pH조정부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 정화장치 부착 세탁기는, 바닥이 있는 통형의 수조와, 세탁 배수에 함유되는 오염 물질을 응집하여 생성된 응집체를 분리부에 의해 여과하여 포집하는 오수 정화장치를 구비하고, 상기 수조에 착탈이 자유롭게 상기 분리부를 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 정화장치 부착 세탁기는, 바닥이 있는 통형의 수조와, 세탁 배수에 함유되는 오염 물질을 응집하여 생성된 응집체를 분리부에 의해 여과하여 포집하는 오수 정화장치를 구비하고, 상기 수조의 개구부의 상방을 덮도록 착탈이 자유롭게 상기 분리부를 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 세탁조에서 배수되는 오수에 함유되는 오염 물질을 제거하여 오수를 정화하는 정화장치 부착 세탁기에 있어서,
세척 공정의 도중에서, 상기 세탁조에서 상기 오수 정화장치를 거쳐서 다시 상기 세탁조로 되돌아가도록 세탁수를 순환시킨 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 세제를 함유하는 세탁수에 의해 세탁물의 때를 제거하는 세척 공정과, 세탁물에 함유된 세제를 제거하는 제1 헹굼공정을 가지는 정화장치부착 세탁기에 있어서,
배수된 세탁수를 저수하는 저수부와, 상기 저수부 내의 세탁수에 함유되는 오염 물질을 응집에 의해 포집하여 세탁수를 정화하는 오수 정화장치를 구비하고, 상기 세척 공정에 사용된 세탁수와 제1 헹굼공정에 사용된 헹굼수를 상기 저수부에 저수하고, 상기 오수 정화장치에 의해 동시에 정화하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 세제를 함유하는 세탁수에 의해 세탁물의 때를 제거하는 세척 공정과, 세탁물에 함유된 세제를 제거하는 제1 헹굼공정을 가지는 정화장치 부착 세탁기에 있어서,
배수된 세탁수를 저수하는 저수부와, 상기 저수부 내의 세탁수에 함유되는 오염 물질을 응집에 의해 포집하여 세탁수를 정화하는 오수 정화장치를 구비하고,
상기 세척 공정에 사용한 세탁수를 상기 오수 정화장치에 의해 정화하여 제1 헹굼공정에 사용한 후, 제1 헹굼공정에 사용된 헹굼수를 상기 오수 정화장치에 의해 정화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화방법으로서, 오수 중에 산을 첨가하여 오수의 pH를 저하시키는 것을 특징으로 한다.
〈제1 실시 형태〉
본 발명의 실시 형태에 관해서 도면을 참조하여 설명한다. 도1은 제1 실시 형태의 오수 정화장치의 구성을 도시하고 있다. 오수 정화장치(51)는, 애스피레이터(5), 교반통(18), 저류부(10), 여과부(19)가 직렬로 연결되어 있다.
도2는 애스피레이터(5)를 도시하는 단면도이다. 애스피레이터(5) 내에는, 유입구(5a) 및 유출구(5b)로 오수가 유입 및 유출되는 유로(5c)가 설치되어 있다. 유로(5c)는 유입구(5a)에서 오수의 진행방향을 향해 단면적이 좁아지는 좁힘부(5d)와, 유출구(5b)를 향해 단면적이 넓어지는 확장부(5e)를 가지는 벤츄리관 모양으로 형성되어 있다. 확장부(5e)의 일부에는 흡인구(5f)가 개구 형성되어 있고, 흡인구(5f)에 연이어 통하는 흡인관(15)이 애스피레이터(5)를 관통하여 외부로 연장되어 있다.
흡인관(15)의 타단은 두 갈래로 분기되어 있고, 한쪽 선단에는 용량 조정밸브(16)를 통해 응집제(F)(도1 참조)가 수용된 응집제 탱크(2)가 접속되어 있다. 다른 쪽에는 공기 취입구(3a)를 가지는 에어 필터(3)가 배치되어 있다. 후술하는 바와 같이, 유입구(5a)로 유입되는 오염 물질을 함유하는 오수(1)(도1 참조)의 유통에 의해 공기 및 응집제(F)가 흡인되어 애스피레이터(5)에 유입하도록 되어 있다. 또한, 30은 흡인관(15)의 분기점보다도 애스피레이터(5)측에 설치된 역류방지 밸브이다. 또, 애스피레이터(5)를 대신해서 에어 펌프를 사용해도 좋다.
도1에 있어서, 애스피레이터(5)의 유출구(5b)에는 도입관(17)의 일단이 접속되어 있다. 도입관(17)의 타단은 교반통(18)에 접속되어 있다. 교반통(18)은 원통형으로 형성되고, 상면을 폐색하여 교반실(6)이 형성되어 있다. 도3은 x-x단면을 도시하고 있다. 도입관(17)은, 단면 원형의 교반실(6)의 수평 단면에 대해서 접선 방향이 되도록 교반통(18)과 연결되어 있다. 따라서, 도입관(17)을 경유하여 교반실(6)내에 유입되는 오수(1a)는, 교반실(6)의 내벽을 따라 선회 수류(f)를 형성하고, 교반하면서 교반실(6)내를 상승한다.
교반통(18)의 내부의 대략 중앙에는, 내경이 비교적 작고 양단을 개방한 소정 길이의 혼합통(8)이 길이 방향으로 세워 설치되어 있다. 혼합통(8)내부에는 스파이럴핀(7)이 배치되어 있다.
스파이럴핀(7)은 복수의 셀을 복수 연결하여 구성되어 있다. 하나의 셀은 종횡비가 1.5:1 내지 1:1 정도의 직사각형의 판형 부재를 한쪽의 대변의 이루는 각이 180°가 되도록 비틀어 형성되어 있다. 이에 따라, 혼합통(8)내에 나선형의 통로가 형성되어 있다. 또한, 셀의 연결수는 특별히 한정되지 않는다. 또, 스파이럴핀(7)의 재료에는 금속이나 수지 등을 이용할 수 있고, 성형 가공에 의해 가공이 용이한 수지쪽이 더욱 바람직하다.
혼합통(8)의 상단의 입구부(8a)는 교반통(18)의 상면에 근접되어 있고, 교반실(6)내를 선회수류(f)가 되어 상승해 온 오수(1b)는 입구부(8a)에서 혼합통(8)내에 유입된다. 혼합통(8)내에 유입된 오수(1b)는 나선형의 스파이럴핀(7)의 표면을 타고 자연 유하한다.
교반통(18)의 하방에는, 격리벽을 통해 교반통(18)보다 내경이 큰 원통형의저류부(10)가 교반통(18)과 대략 동심으로 설치되어 있다. 혼합통(8)은 저류부(10)내에 돌출하고, 혼합통(8)을 유하하는 오수(1b)는 저류부(10)에 일시 저류된다. 저류부(19)의 상단에는 연결관(25)의 일단이 접속되어 있다.
연결관(25)의 타단에는 여과부(19)가 접속되어 있다. 여과부(19)는 상자 모양으로 형성되고, 상면을 덮개(19a)에 의해 개페할 수 있도록 되어 있다. 여과부(19)의 내부에는, 여과부(19)의 내벽을 따르는 형상을 한 금망 등으로 이루어지는 탈수 바구니(20)가 착탈이 자유롭게 배치되어 있다. 탈수 바구니(20)의 내부에는 통수성이 있는 세탁용 네트 등으로 이루어지는 자루 모양의 네트(21)가 유지되어 있다. 또, 여과부(19)의 측면 하방에는 네트(21)를 통과한 정화수의 배수를 위한 배수관(22)이 설치되어 있다.
또한, 여과부(19)를 연결관(25)에 대해서 착탈 가능하게 설치하면, 필요에 따라 여과부(19)를 오수 정화장치(51)에서 분리하여 청소 등의 관리를 할 수 있기 때문에, 제품 수명의 단축을 억제할 수 있다.
상기 구성의 오수 정화장치(51)에 있어서, 계면 활성제 등의 오염 물질을 함유한 오수(1)는 펌프 등의 가압 공급수단(도시하지 않음)에 의해 애스피레이터(5)로 유도된다. 애스피레이터(5)내에서는 오수의 유통에 의해 흡인구(5f)(도2 참조)에 흡인력이 작용한다. 이에 따라, 흡인관(15)을 통해 응집제 탱크(2) 및 에어 필터(3)에서 응집제(F) 및 공기가 오수(1)에 혼합된다. 이에 따라, 오수에 함유되는 계면 활성제 등의 오염 물질은 응집하여 응집체(프록)가 생성된다. 또한, 응집제(F)의 혼합량은, 오수(1)의 유량에 따라 유량 조정밸브(16)의 개폐 상태를가변함으로써 적절하게 조정할 수 있도록 되어 있다.
이 때 첨가하는 응집제로서는, 일반적으로 오수의 정화처리에 이용되는 폴리염화알루미늄(PAC), 황산알루미늄 등의 무기계 응집제를 이용할 수 있다. 또, 응집체를 크게 하기 위해서, 예를 들면, 폴리아크릴아미드 등의 유기계의 고분자 응집제를 사용해도 좋다.
본 실시 형태에서는, 도시하지 않은 조에 의해 미리 유기 응집제를 첨가한 오수(1)를 애스피레이터(5)내에 압송하고 있다. 그리고, 응집제 탱크(2)에 수납하는 응집제(F)를 고분자 응집제로 하여 오수(1) 중에 공기와 고분자 응집제와 혼합하고 있다.
애스피레이터(5)내에는 수류를 선회시키기 위한 가이드(도시하지 않음)을 설치해도 좋다. 좁힘부(5d)에서 오수를 선회시키면, 오수가 애스피레이터(5)의 유입구(5a)로 유입될 때의 저항을 억제할 수 있다. 또, 확장부(5e)에서 선회시키면, 응집제 및 공기와 오수의 교반을 촉진할 수 있다. 이에 따라, 보다 단단하고 큰 응집체를 얻을 수 있다.
응집제(F)와 공기가 혼합된 오수(1a)는, 상술한 바와 같이 도입관(17)을 경유하여 교반통(18)내에 도입된다. 오수(1a)는 교반실(6)의 내벽을 따라 선회수류(f)를 만들고, 교반되면서 교반실(6)내를 상승한다. 이에 따라, 오수(1a)는 신속하게 교반된다.
이 때문에, 응집제(F)의 작용과 함께 오수(1a)중의 계면 활성제나 세탁물에서 분리된 때 성분 등의 오염 물질이 응집하여 수십 내지 수백㎛의 응집체가 형성된다. 응집체를 함유하는 오수(1b)는 입구부(8a)에서 혼합통(8)내로 유입되고, 나선형의 스파이럴핀(7)의 표면을 타고 자연 유하한다.
교반실(6)내에서 오수(1a)가 선회교반될 때, 원심력에 의해 가벼운 공기는 혼합통(8)의 외주면 근방에 집중하여 응집체와 공기가 분리된다. 그러나, 혼합통(8)내에 오수(1b)를 통과시키는 것에 의해 오수(1b)중의 공기와 응집체가 균일하게 혼합된다. 이 때문에, 혼합통(8)내에서는 응집체가 기포를 유지하여 비대화가 촉진된다. 또한, 스파이럴핀(7)을 설치하지 않아도 되지만 스파이럴핀(7)을 설치하는 편이 공기와 응집체의 교반이 촉진되기 때문에 더욱 바람직하다.
그리고, 혼합통(8)의 출구부(8b)에서 기포를 유지하여 비대화한 응집체를 함유하는 오수(1c)가 저류부(10)내에 유하하여 오수(1c)가 서서히 모여진다. 이때, 오수(1c)는 중력에 의해 분류가 되어 기세 좋게 적하한다. 이 때문에, 필터 등을 이용해서 바로 오수(1c)에서 응집체를 분리하면, 비대화된 응집체가 분류에 의해 분쇄되어 다시 작은 입자가 된다. 저류부(10)내에서 일시 오수(1c)를 저류하여 분류의 기세를 완충시키는 것에 의해, 비대화한 응집체가 분쇄되지 않고서 여과부(19)까지 유도되는 것이 가능해진다.
저류부(10)내에서 만수 근처까지 오수(1c)의 수위가 달하면 오버 플로하여, 연결관(25)을 통해서 응집체(23)를 함유하는 오수(1d)가 여과부(19)내로 유도된다. 응집체(23)를 함유하는 오수(1d)는 네트(21)에 의해 여과·분리되고, 응집체(23)가 제거된 정화수(1e)가 탈수 바구니(20)를 통해 배수관(22)에서 외부로 배출된다.
네트(21)내에 응집체(23)가 소정량 모이면, 여과부(19)의 덮개(19a)를 열어네트(21)를 꺼냄으로써 모인 응집체(23)를 폐기할 수 있다. 동시에, 탈수 바구니(20)도 떼어낼 수 있기 때문에, 필요에 따라 네트(21) 및 탈수 바구니(20)를 세정함으로써, 여과부(19)의 내부를 양호한 위생 상태로 유지할 수 있다..
또한, 애스피레이터(5)에서 연결관(25)에 이르는 배수 경로의 내벽에 예를 들면 불소 코팅 등의 비점착 가공을 하면 더욱 바람직하다. 즉, 응집체가 혼재한 오수가 배수 경로를 통과할 때에, 비점착 가공에 의해 배수 경로의 내벽에 응집체가 달라붙는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 오수의 정화를 반복하더라도 배수 경로내의 청소가 불필요해져, 사용자의 수고를 경감시킬 수 있다.
본 실시 형태의 오수 정화장치(51)에 의한 세탁기의 배수를 정화한 시험 결과의 일례를 이하에 나타낸다. 오수 정화장치(51)의 교반통(18)은 내경 50mm×높이 200mm, 혼합통(8)은 내경 20mm×높이 360mm, 저류부(10)는 내경 66mm×높이 250mm이다. 이러한 오수 정화장치(51)에, 오수를 약 4.8L/분의 유량으로 유통시키는 동시에, 공기 흡입 유량 3L/분으로 오수 중에 혼화시켰다.
계면 활성제로서, 하나키미(주)제 가정용 분말세제「어택(등록 상표)」를 수돗물에 혼합하고, 초기 농도가 240ppm, 투명도의 지표인 탁도가 100NTU가 되도록 조제했다. 또, 오수가 애스피레이터(5)에 유입되기 전에 무기 응집제를 오수 중에 혼합했다. 상기 무기 응집제로서 농도 33%의 폴리염화알루미늄의 수용액(오오끼 카가꾸(주)제 PAC 300A)를 사용하고, 오수 1L당 1.7mL를 첨가했다.
또한, 응집제 탱크(2)내에는 비이온성 고분자 응집제(토아 고세이(주)제 N110)의 0.3% 수용액을 충전하고, 오수 1L에 대해서 4.0mL 혼합되도록 조제했다.이러한 조건으로 배수구(22)에서 배수되는 정화수(1e)는 계면 활성제 농도가 8ppm 정도가 되고, 탁도는 100NTU에서 1 내지 2NTU가 되었다. 따라서, 충분한 정화처리능력을 얻을 수 있었다.
〈제2 실시 형태〉
도4는, 제2 실시 형태의 오수 정화장치를 도시하는 단면도이다. 설명의 편의상, 동도에 있어서 상술한 도1에 도시하는 제1 실시 형태와 동일한 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태의 오수 정화장치(52)는, 저류부(10)의 외측을 덮도록 여과부(19)를 배치하고, 훅식 크램프(26)에 의해 교반통(18)에 대해 착탈 가능하고 일체적으로 여과부(19)를 부착하고 있다. 이에 따라, 오수 정화처리의 모든 공정이 집약된 오수 정화장치가 되어 있다.
여과부(19)의 상면과 교반통(18)의 저면 사이에는, 혼합통(8)을 피해서 누수 방지용 패킹(27)이 배치되어 있다. 또, 저류부(10)는 여과부(19)의 상면에 접착 등에 의해 고정되어 있다. 저류부(10)와 여과부(19)는, 저류부(10)의 둘레면 상부에 설치된 배출관(28)에 의해 연이어 통하고 있다. 그 밖의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.
상기 구성의 오수 처리장치(52)에 있어서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 계면 활성제 등의 오염 물질을 함유한 오수(1)는 펌프 등의 가압 공급수단(도시하지 않음)에 의해 애스피레이터(5)로 유도된다. 이에 따라, 유로(5c)에 연이어 통하는 흡인관(15)을 통해 응집제 탱크(2) 및 에어 필터(3)에서 응집제(F) 및 공기가 오수(1)에 혼합된다.
응집제(F) 및 공기가 혼합된 오수(1a)는, 도입관(17)을 경유하여 교반통(18)내에 도입된다. 오수(1a)는 교반실(6)의 내벽을 따라 선회수류(f)를 만들고, 교반되면서 교반실(6)내를 상승한다. 이 때문에, 응집제(F)의 작용과 함께 오수(1a)중의 계면 활성제나 세탁물에서 분리된 때성분 등의 오염 물질이 응집하여 수십 내지 수백㎛의 응집체가 형성된다. 응집체를 함유하는 오수(1b)는 입구부(8a)에서 혼합통(8)내로 유입되고, 나선형의 스파이럴핀(7)의 표면을 타고 자연 유하한다.
그리고, 혼합통(8)의 출구부(8b)에서 기포를 유지하여 비대화한 응집체를 함유하는 오수(1c)가 저류부(10)내에 유하하여 오수(1c)가 서서히 모여진다. 저류부(10)내에서 만수 근처까지 오수(1c)의 수위가 달하면 오버플로하고, 배출관(28)을 통해 응집체(23)를 함유하는 오수(1d)가 여과부(19)내로 유도된다. 응집체(23)를 함유하는 오수(1d)는 네트(21)에 의해 여과·분리되고, 응집체(23)가 제거된 정화수(1e)가 탈수 바구니(20)를 통해 배수관(22)에서 외부로 배수된다.
네트(21)내에 응집체(23)가 어느 정도 모인 경우는, 크램프(26)에 의한 여과부(19)의 걸림을 해제하고, 떼어낸 여과부(19)에서 네트(21)를 꺼내서 응집체(23)를 폐기한다. 동시에, 탈수 바구니(20)도 떼어내어지게 하기 때문에, 필요에 따라 네트(21) 및 탈수 바구니(20)를 세정할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태와 동일하게 효과를 얻을 수 있는 동시에, 저류부(10)를 여과부(19)내에 배치하여 교반통(18)와 여과부(19)를 일체적으로 설치함으로써 오수 처리장치(52)의 컴팩트화를 도모할 수 있다. 따라서, 가정용 세탁기 등의 내부의 작은 공간에라도 본 실시 형태의 오수 처리장치(52)를 탑재하여 세탁 배수를 정화할 수 있다.
〈제3 실시 형태〉
도5는, 제3 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다. 설명의 편의상, 상술한 도1 내지 도4에 도시하는 제1, 제2 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 세탁기(70)는 수조(102)의 내부에 세탁조(101)가 회전이 자유롭게 배치되어 있다. 세탁조(101)의 저부에는, 세탁시에 세탁수와 함께 의류 등의 세탁물을 교반하는 회전이 자유로운 펄세이터(109)가 설치되어 있다. 또, 수조(102)의 저부의 배수구(102a)에는 배수관(110a)이 접속되어 있다. 배수관(110a)에 의해, 배수구(102a)의 하류측에는 오수 정화장치(53)가 연이어 통해서 접속되어 있다.
오수 정화장치(53)는, 상류측에서 펌프(103), 애스피레이터(5) 및 여과 장치(107)가 배치되어 있다. 펌프(103)와 애스피레이터(5)는 배수관(110b)에 의해 접속되어 있다. 애스피레이터(5)에는, 여과장치(107)에 세탁 배수로 이루어지는 오수를 유도하는 배수관(110c)이 도출되어 있다. 여과장치(107)에는, 배수구(107a)를 통해 외부로 배수를 하는 배수관(110d)이 도출되어 있다. 또, 여과장치(107)내에는, 모래, 세라믹, 수지 등으로 이루어지는 입상의 여과재료(108)가 충전되어 있다.
애스피레이터(5)는, 상술한 도2에 도시하는 제1 실시 형태와 동일하게 구성되어 있다. 따라서, 오수의 유통에 의해 애스피레이터(5)에 접속되는 응집제 탱크(2) 및 흡인관(15)으로 애스피레이터(5)내에 응집제 및 공기가 흡인되어 오수와 혼합되도록 되어 있다.
상기 구성의 오수 정화장치(53)를 구비한 세탁기(70)에 있어서, 세탁을 끝낸 세탁 배수로 이루어지는 오수는, 펌프(103)의 구동에 의해 수조(102)의 배수구(102a)로 배수관(110a)내로 유입된다. 배수관(110a, 110b)를 통과한 오수는, 애스피레이터(5)내로 도입된다. 애스피레이터(5)내의 오수의 유통에 의해 애스피레이터(5)에는 응집제 탱크(2) 및 에어 필터(3)로는, 각각 응집제 및 공기가 흡인된다.
이 때, 유량 조정밸브(116)의 조정에 의해 소정량의 응집제를 공급할 수 있다. 또, 공기 취입구(3a)를 대기압에 해방해 두는 것에 의해, 응집제와 공기 쌍방을 흡인할 수 있다. 흡인된 응집제 및 공기는 흡인관(5f)내를 통과하고, 역류방지 밸브(30)를 거쳐 애스피레이터(5)내를 유통하는 오수에 혼합된다. 세탁의 배수에 함유되는 계면 활성제 등의 오염 물질은 응집하여 응집체가 생성된다.
애스피레이터(5)에서 생성된 응집체는, 오수와 함께 여과 장치(107)내로 유입된다. 응집체는 여과재료(108)에 의해 여과되어, 분리된다. 그리고, 응집체가 제거된 정화수가 여과 장치(107)의 배수구(107a)에서 배수관(110d)을 지나서 배수된다.
본 실시 형태의 오수 정화장치(53)를 구비한 세탁기(70)를 이용하여 세탁 배수를 정화한 시험의 결과의 일례를 이하에 나타낸다. 또한, 애스피레이터(5)에서는, 좁힘부(5d), 확장부(5e)의 형상이나 유로(5c)를 유통하는 오수의 유량에 따라, 흡인구(5f)의 진공도를 가변할 수 있다. 이 때문에, 필요에 따라 응집제 및 공기의 흡인량을 바라는 흡인량으로 자유롭게 조절할 수 있다.
오수는 펌프(103)에 의해 5L/분의 유량으로 유통시키는 동시에, 공기 흡인 유량 3L/분으로 오수 중에 혼화시켰다. 계면 활성제로서, 세탁용 세제인 하나키미(주)제 가정용 분말세제「어택(등록 상표)」를 수돗물에 혼합하고, 표준농도 용액(계면 활성제 농도 242㎎/L)으로 하고 있다. 응집제로서, 농도 33%의 폴리염화알루미늄의 수용액(오오끼 카가꾸(주)제 PAC 300A)를 사용하고, 오수(1L)에 대해서, 2mL(10mL/분) 공급하도록 애스피레이터(5)를 조정하고 있다. 그 결과, 계면 활성제 성분을 97% 제거할 수 있었다.
이 제거율은, 혼합조를 별도 준비하여 이 안에 응집제를 첨가 후, 프로펠러팬으로 교반한 경우와 동일 정도이고, 본 실시예에 의한 방법의 경우는, 혼합조가 불필요하다는 이점이 있다. 또, 형성되는 응집체는 물에 부상하기 때문에, 자연 여과 등에 의해 물이 하방으로 유하하여 여과하는 경우에는, 유량이 적정하면 응집체가 여과 장치(107)의 수면 근처에 부유한 상태로 여과를 진행한다. 이 때문에, 케이크 모양의 응집체가 여과재료(108)상에 퇴적되고, 유량의 감소가 억제된다. 또, 여과재료(108)에서 응집체를 용이하게 박리할 수 있기 때문에, 여과재료(108)를 세정 등에 의해 용이하게 재생할 수 있다.
또한, 응집제 탱크(2)에서 무기계 및 유기계의 응집제의 혼합 용액을 첨가시켜도 좋다. 상기와 동일한 실험 조건으로, 응집제로서 키시다 카가꾸(주)제 PAC 시약과 산요 카세이 코교(주)제 양이온성 고분자 응집제 C-009P의 혼합 수용액을 사용하여 실험을 했다. 응집제의 농도는, PAC가 300g/L, C-009P가 10g/L이 되도록수용액을 조제했다. 비교예로서, PAC농도가 300g/L이고, C-009P를 함유하지 않는 응집제 수용액에 대해서도 실험을 했다.
PAC 및 C-009P의 혼합 수용액을 세제액 1L에 대해서 1.5mL 첨가한 바, 계면 활성제의 제거율은 95%였다. 그에 대해서, PAC 수용액만의 경우는, 마찬가지로 1.5mL의 첨가로 제거율은 93%였다. 형성되는 응집체의 크기도, PAC만의 경우는 300㎛ 이하가 80% 이상이었던 것에 대해, 혼합용액의 경우는 300㎛ 이상이 80% 이상이 되어, 대부분의 응집체를 비대화시킬 수 있었다.
이에 따라, 여과 장치(107)에 의한 응집체의 여과·회수가 한층 용이해진다. 이 경우, 무기 응집제PAC에 혼합하는 고분자 응집제로서는, 양이온성인 PAC와 반응하기 어려운 양이온성이나 비이온성인 것이 바람직하다.
〈제4 실시 형태〉
도6은 제4 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다. 설명의 편의상, 상술한 도5데 도시하는 제3 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태의 오수 정화장치(54)는 세탁기(70)의 수조(102)에 연결되는 배수관(110a)에는, 유량 조정밸브(120a)를 통해 혼합조(117)가 연결되어 있다. 혼합조(117)의 하류측에는 유량 조정밸브(120b)를 통해 펌프(103) 및 제3 실시 형태와 동일한 애스피레이터(5)가 연결되어 있다.
혼합조(117)에는 응집제의 수용액이 수용된 보조 응집제 탱크(118)가 연이어 통하여 부착되어 있다. 혼합조(117)의 내부에는 보조 응집제 탱크(118)로 유입되는 응집제와 오수를 교반하는 프로펠러팬 등의 교반수단(119)이 설치되어 있다.그 밖의 점은 제3 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
상기 구성의 오수 정화장치(54)를 구비한 세탁기(70)에 있어서, 세탁을 끝낸 세탁 배수로 이루어지는 오수는, 자체 중량에 의해 수조(102)의 배수구(102a)에서 배수관(110a)를 통해 혼합조(117)에 유입된다. 이 때, 하류측의 유량 조정밸브(120b)를 닫아둠으로써, 일정시간 경과 후에 상류측의 유량 조정밸브(120a)를 닫으면, 혼합조(117)내에 소정량의 오수가 저류된다.
혼합조(117)내에 오수가 모여지면, 보조 응집제 탱크(118)에서 응집제가 첨가된다. 또한, 교반수단(119)이 구동되고, 응집제가 첨가된 오수가 혼합조(117)내에서 교반된다. 이에 따라, 오수 중의 계면 활성제 등의 오염 물질이 응집하여, 1차 응집체가 형성된다.
하류측의 유량 조정밸브(120b)를 여는 동시에 펌프(103)를 구동하면, 1차 응집체를 함유하는 오수가 애스피레이터(5)내로 유입된다. 애스피레이터(5)에서는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 응집제 탱크(2)내의 응집제 및 공기가 흡인되고, 1차 응집체가 공기를 함유하여 더욱 비대하여 2차 응집체가 생성된다.
2차 응집체는 오수와 함께 여과 장치(107)내로 유입되고, 2차 응집체가 여과재료(108)에 의해 여과되어 분리된다. 그리고, 2차 응집체가 제거된 정화수가 여과 장치(107)의 배수구(107a)에서 배수관(110d)를 지나서 배수된다.
본 실시 형태와 같이, 상류측의 혼합조(117)와 하류측의 애스피레이터(5)의 2개소에서 응집제를 혼합하는 경우에는 각각에 따른 특성의 응집제를 이용하면 응집체를 보다 비대화시킬 수 있다. 즉, 상류측의 혼합조(117)에서는, 계면 활성제등의 수용성 유기물을 응집체로서 석출시키는 작용이 있는 응집제가 바람직하고, PAC등의 무기계 응집제나 양이온성 고분자 응집제를 이용할 수 있다. 한편, 하류측의 애스피레이터(5)에서는, 혼합조(117)에서 생성된 작은 1차 응집체나 난용성의 미소한 부유물을 응집하여 비대화하는 효과가 높은 응집제가 바람직하고, 음이온성이나 비이온성 고분자 응집제를 이용할 수 있다.
본 실시 형태의 오수 정화장치(54)를 구비한 세탁기를 이용해서 세탁 배수를 정화한 시험결과의 일례를 이하에 도시한다. 실험조건은 제3 실시 형태와 동일하고, 오수의 유량 5L/분, 공기 흡입 유량 3L/분, 계면 활성제 농도 242mg/L로 하고 있다. 또, 혼합조(117)에는, 응집제로서 농도 33%의 폴리염화알루미늄의 수용액(오오끼 카가꾸(주)제 PAC 300A)을 배수 1L당 2mL 첨가하고, 100rpm으로 30초, 40rpm으로 30초 교반했다. 애스피레이터(5)에서는, 비이온성 고분자 응집제(토아 고세이 (주)제 N110)의 0.3% 수용액을 공급하고, 오수 1L에 대해서 4.2mL 혼합했다. 그 결과, 오수 중의 계면 활성제를 97% 제거할 수 있었다.
또한, 상류측에서 혼합하는 응집제로서 PAC를 이용한 경우, 양이온성의 1차 응집체가 형성된다. 이 때문에, 하류측에서 혼합하는 응집제에는 음이온성 고분자 응집제가 사용되는 경우가 많다. 그러나, 상기한 시험에서는, 계면 활성제의 제거를 중시하여 PAC의 첨가량을 약간 과잉으로 하고 있다. 이 때문에, 오수의 pH가 낮아지고, 음이온성보다도 비이온성의 고분자 응집제 쪽이 유효한 것이 인지되었다.
또, 형성된 2차 응집체는, 혼합조에서 동일한 2종의 응집제(PAC 300A 및N110)가 가해진 경우보다, 크고 단단한 입자가 얻어졌다. 즉, 혼합조만으로 응집체를 생성한 경우, 응집체의 크기는 500㎛보다도 작은 것이 90% 이상인 것에 대해, 본 실시 형태와 같이 혼합조(117)와 애스피레이터(5)를 병용했을 때는, 응집체의 크기는 500㎛보다 큰 것의 비율이 95% 이상을 차지했다.
〈제5 실시 형태〉
도7은 제5 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다. 설명의 평의상, 상술한 도5에 도시하는 제3 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태의 오수 정화장치(55)는, 세탁기(70)의 수조(102)에서 도출되는 배수관(110a)에는 펌프(103)가 접속되고, 펌프(103)에는 배수관(110b)에 의해 보조 애스피레이터(68)가 접속되어 있다. 보조 애스피레이터(68)에는 배수관(110e)에 의해 제3 실시 형태와 동일한 애스피레이터(5)에 연결되어 있다.
보조 애스피레이터(68)는 애스피레이터(5)와 동일하게 구성되고, 보조 응집제 탱크(67) 및 흡인관(66)이 부착되어 있다. 따라서, 보조 애스피레이터(68)내를 오수가 유통하면 응집제 및 공기가 보조 애스피레이터(68)내로 흡인되도록 되어 있다. 또, 애스피레이터(5)에서 오수를 여과 장치(107)로 유도하는 배수관(110c)은 경로 도중에서 길이가 다른 두개의 유로로 일단 분기하고, 여과 장치(107)에 도달하기 전에 합류하도록 되어 있다. 그 밖의 구성은 제3 실시 형태와 동일하다.
상기 구성의 오수 정화장치(55)를 구비한 세탁기(70)에 있어서, 세탁을 끝낸 세탁 배수로 이루어지는 오수는, 펌프(103)의 구동에 의해 수조(102)의배수구(102a)에서 배수관(110a)내로 유입된다. 배수관(110a, 110b)을 통과한 오수는, 보조 애스피레이터(68)내로 도입된다. 보조 애스피레이터(68)에는 보조 응집체 탱크(67)에서 응집제가 흡인되고, 흡인관(66)을 통해 공기가 흡인된다.
흡인된 응집제 및 공기는 보조 애스피레이터(68)내를 유통하는 오수에 혼합된다. 세탁의 배수에 함유되는 계면 활성제 등의 오염 물질은 응집하여 1차 응집체가 생성된다. 응집제로서 제4 실시 형태와 마찬가지로 PAC 등의 무기계 응집제나 양이온성 고분자 응집제를 이용할 수 있다.
1차 응집체를 함유하는 오수는 배수관(110e)을 통해 애스피레이터(5)내로 유입된다. 애스피레이터(5)에서는, 제3, 제4 실시 형태와 마찬가지로, 응집제 탱크(2)내의 응집제 및 공기가 흡인되고, 1차 응집체가 공기를 함유하여 더욱 비대해서 2차 응집체가 생성된다. 응집제로서 제4 실시 형태와 마찬가지로 음이온성이나 비이온성 고분자 응집제를 이용할 수 있다.
애스피레이터(5)에서 배수관(110c)에 유출된 2차 응집체를 함유하는 오수는, 분기점(135)에서 수류가 일단 두개로 분기한다. 고분자 응집제는 일반적으로 점성이 높고, 공기와 함께 수류에 보내더라도, 그 유속 중에서 고분자 응집제가 있는 부분과 없는 부분(공기만의 부분)으로 분리하기 쉽다.
특히, 본 실시 형태와 같이 애스피레이터에 응집제를 투입하는 방법에서는, 이러한 분리가 현저해지는 경향이 있다. 이 때문에, 배수관(110c)의 일부를 길이가 다른 유로로 분기시키는 것에 의해, 교반의 효과를 얻을 수 있기 때문에, 수류 중의 응집제 분포의 불균일을 해소하고, 2차 응집체의 형성을 촉진할 수 있다.
배수 경로(110c)의 합류점(136)을 통과한 오수는, 여과 장치(107)내로 유입되고, 2차 응집체가 여과재료(108)에 의해 여과되어 분리된다. 그리고, 2차 응집체가 제거된 정화수가 여과 장치(107)의 배수구(107a)에서 배수관(110d)을 통과하여 배수된다.
본 실시 형태의 오수 정화장치(55)를 구비한 세탁기를 이용하여 세탁 배수를 정화한 시험결과의 일례를 이하에 도시한다. 실험 조건은 제4 실시 형태와 동일하고, 오수의 유량 5L/분, 계면 활성제 농도 242㎎/L로 하고 있다. 또, 보조 애스피레이터(68)에는, 응집제로서 농도 33%의 폴리염화알루미늄의 수용액(오오끼 카가꾸(주)제 PAC 300A)를 배수 1L당 2mL 첨가하고, 100rpm으로 30초, 40rpm으로 30초 교반했다.
애스피레이터(5)에는, 비이온성 고분자 응집제(토아 고세이(주)제 N110)의 0.3% 수용액을 공급하고, 오수 1L에 대해서 4.2mL 혼합했다. 또, 하류측의 애스피레이터(5)의 진공도를 상류측의 보조 애스피레이터(68)보다도 높게 설정하고 있다. 이에 따라, 보조 애스피레이터(68)의 공기 흡입 유량이 0.5L/분, 애스피레이터(5)가 공기 흡입 유량을 3L/분으로 되어 있다. 그 결과, 500㎛보다 큰 2차 응집체의 비율이 90% 이상이 되고, 오수 중의 계면 활성제를 97% 제거할 수 있었다.
본 실시 형태에 따르면, 제4 실시 형태와 같은 혼합조(117)를 이용하지 않고서 2종의 응집제를 세탁 배수에 첨가할 수 있다. 처리하는 대상이 계면 활성제인 경우에는, 앞의 응집제 첨가시에는 계면 활성제 농도가 높고, 다량의 공기를 흡입하면 발포의 우려가 있다. 이 때문에, 상류측의 보조 애스피레이터(68)의 진공도를 낮게 하고, 흡인되는 공기의 양을 적게 하고 있다. 따라서, 하류측의 애스피레이터(5)의 공기의 흡입에 의해, 공기를 유지하여 부상성이 뛰어난 응집체가 주로 형성된다.
또, 혼합조만으로 형성된 응집체는 침강하지만, 본 실시 형태의 경우는, 애스피레이터내에서 공기와 함께 고분자 응집제가 첨가된다. 이 때문에, 응집체의 형성시에 공기가 들어가서 여과 장치(107)내에서 응집체를 부상시켜서 분리할 수 있다. 혼합조에 있어서도 에어레이션 장치를 배치함으로써, 응집체에 공기를 혼합시킬 수 있으나, 에어 펌프가 별도로 필요해진다.
또한, 일반적으로, 기포가 작은 편이 응집체에 많은 기포가 붙기 쉽고, 부상 분리에 효과적이라고 한다. 에어레이션 장치를 이용한 경우, 미소한 기포를 형성하더라도, 기포가 조 전체에 고루 미치기 전에 기포끼리 결합하여 커져 버린다. 본 실시 형태에서는 응집체의 형성과 기포의 형성이 동시에 애스피레이터(5)내에서 일어나기 때문에, 이러한 우려가 적다. 또한, 응집체화하지 않고서 세탁 배수 중에 잔류한 계면 활성제 성분은 기포에 거두어들여지는 경향이 있다. 이 때문에, 애스피레이터(5)에 의해 응집체에 공기를 혼합하면 계면 활성제의 제거에 대해서 특히 유리하다.
〈제6 실시 형태〉
도8은 제6 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다. 설명의 편의상, 상술한 도5에 도시하는 제3 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태의 오수 정화장치(56)는, 제3 실시형태와 여과 장치(107)에 대신해서 부상 분리조(121)를 이용하고 있다. 그 밖의 점은 제3 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
부상 분리조(121)의 내부는, 칸막이벽(124)에 의해 분리 배수부(122)와 응집체 수집부(123)로 구획되어 있다. 분리 배수부(122)는 부상성을 가지는 응집체를 함유한 오수를 받는다. 응집체 수집부(123)는 분리된 응집체를 회수하도록 되어 있다. 분리 배수부(122)는 저면에 배수밸브(121a)가 설치되고, 배수밸브(121a)를 열면 배수관(110d)으로 배수 가능하게 되어 있다.
상기 구성의 오수 정화장치(56)를 구비한 세탁기(70)에 있어서, 세탁을 끝낸 세탁 배수로 이루어지는 오수는, 펌프(103)의 구동에 의해 수조(102)의 배수구(102a)에서 배수관(110a)내로 유입된다. 배수관(110a, 110b)를 통과한 오수는, 애스피레이터(5)내로 도입된다. 애스피레이터(5)에는 응집체 탱크(2)에서 응집제가 흡인되고, 흡인관(15)을 통해 공기가 흡인된다.
흡인된 응집제 및 공기는 애스피레이터(5)내를 유통하는 오수에 혼합된다. 세탁의 배수에 함유되는 계면 활성제 등의 오염 물질은 응집하여 응집체가 생성된다. 응집체를 함유하는 오수는, 부상 분리조(121)의 분리 배수부(122)내로 연속적으로 유입된다. 일정량의 오수가 분리 배수부(122)내에 모이면, 부상량을 가지는 응집체는 오버플로하여 칸막이벽(124)을 넘어가, 응집체 수집부(123)내에 회수된다. 이렇게 해서 응집체가 분리됨으로써 정화된 물은, 배수밸브(121a)에서 배수관(110d)을 통과하여 배수된다.
제3 실시 형태의 여과 장치(107)(도5 참조)를 이용하여 응집체를 분리하면,여과재료(108)(도5 참조)의 내부에 응집체가 달라붙거나, 상부에 퇴적된 응집체를 제거하기 위해서 여과재료(108)의 세정이나 교환 등의 번잡한 관리가 필요하다. 이에 대해서, 본 실시 형태에 따르면, 응집체 수집부(123)에 퇴적된 응집체를 제거하는 것만으로 충분하여, 관리의 수고를 대폭적으로 줄일 수 있다. 또한, 제4, 제5 실시 형태에 따른 오수 정화장치(54, 55)(도6, 도7 참조)의 여과 장치(107)에 대신해서 부상 분리조(121)를 설치해도 좋다.
〈제7 실시 형태〉
다음에 제7 실시 형태에 관해서 설명한다. 본 실시 형태는 상술한 도8에 도시하는 제6 실시 형태의 오수 정화장치(56)에 있어서 부상 분리조(121)에 대신해서 도9에 도시하는 원심력 여과장치(130)를 이용하고 있다. 그 밖의 구성은 제6 실시 형태와 동일하다. 원심력 여과장치(130)는, 원통형으로 형성되어 저부의 둘레면에 배수구(130a)가 형성된 외통(126)과, 외통(126)의 내측에 회전이 자유롭게 설치된 여과통(125)으로 이루어져 있다. 여과통(125)의 둘레면은, 수분을 통과시켜서 안에 고형분을 분리·회수하는 그물코 모양으로 형성되어 있다.
애스피레이터(5)(도8 참조)를 통과한 후의 응집체를 함유하는 오수는, 배수관(110c)을 통과하여 회전하는 여과통(125)내에 상방으로 유입된다. 여과통(125)에 의해 오수가 여과되어 배수구(130a)로 배수된다. 여과통(125)은 회전하고 있기 때문에 응집체를 함유하는 오수에는 원심력이 발생한다. 응집체는 물보다 가볍기 때문에, 여과통(125)의 중심부에 응집체가 모이고, 둘레부의 응집체가 적어진다. 이에 따라, 여과통(125)의 둘레면에 부착되는 응집체나 그것에 의한 그물코 막힘이방지된다.
또, 통상, 여과·분리된 응집체에는 많은 수분이 함유되어 있으나, 고속으로 여과통(125)을 회전시킴으로써, 탈수를 할 수 있다. 이 경우, 충분한 탈수 효과를 얻기 위해서는 수100rpm의 회전수가 필요하다. 세탁기(70)의 펄세이터(109)나 세탁조(101)(모두 도8 참조)를 구동하는 모터(도시하지 않음)에 의해 여과통(125)을 구동시키면, 별도로 새로운 동력원을 설치할 필요가 없기 때문에, 그만큼, 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 제3 내지 제5 실시 형태에 따른 오수 정화장치(53 내지 55)(도5 내지 도7 참조)의 여과 장치(107)에 대신해서 원심력 여과장치(130)를 설치해도 좋다.
제4 실시 형태에 따른 오수 정화장치(54)에 대해서, 여과 장치(107)에 대신해서 원심력 여과장치(130)를 배치하고, 제4 실시 형태에서 행한 실험과 동일 조건으로 응집체의 여과 시험을 했다. 여과통(125)은 그물코 크기 180㎛의 금망으로 제작하고, 260rpm으로 회전시켰다. 그 결과, 여과통(125)을 회전시키지 않은 경우에 비해서, 고속으로 여과할 수 있었다. 또, 그 후, 여과통(125)을 900rpm으로 회전시켜서 탈수한 바, 여과된 응집체의 함수율은 탈수하지 않은 경우의 95%에 비해서 낮은 85%까지 감소시킬 수 있었다.
〈제8 실시 형태〉
다음에 제8 실시 형태에 관해서 설명한다. 본 실시 형태는 상술한 도8에 도시하는 제6 실시 형태의 오수 정화장치(56)에 있어서 부상 분리장치(121)에 대신해서 도10에 도시하는 원심력 분리장치(140)를 이용하고 있다. 그 밖의 구성은 제6실시 형태와 동일하다. 원심력 분리장치(140)는, 하방의 단면적이 넓고 상방으로 향함에 따라 단면적이 좁아지는 대략 원추대 형상의 내실(134)을 형성하는 내통(131)을 가지고 있다. 도12에 상세하게 도시하는 바와 같이, 내통(131)의 둘레벽의 상방에는 다수의 소공(131a)이 개구 형성되어 있다. 또, 내통(131)의 하부에는 유입구(127)가 연이어 통하여 설치된다.
내통(131)내에는, 상단이 내통(131)의 꼭대기면에 근접하는 동시에 하단측이 내통(131)의 저면을 관통하여 배수구(133a)가 형성되는 내관(133)이 배치되어 있다. 내통(131)의 외측에는 내통(131)을 덮는 외통(132)이 배치되어 있다. 외통(132)의 하부에는 배수구(128)가 연이어 통하여 설치되어 있다.
유입구(127)는, 도11에 도시하는 바와 같이, 내통(131)의 둘레면에 따른 접선방향으로 설치되어 있다. 이 때문에, 애스피레이터(5)(도8 참조)를 통과한 후, 유입구(127)에서 내실(134)내로 유입된 응집체를 함유하는 오수는, 나선형으로 선회하면서 상승한다. 이 때, 나선형의 수류에 의해 원심력이 작용하여, 물보다 가벼운 기포나 응집체가 중심부에 모이고, 물은 외측으로 밀어내진다.
그리고, 내실(134)내의 상부까지 상승한 바, 응집체가 분리된 정화수만이 소공(131a)을 통해 내통(131)으로 유출되고, 배수구(128)로 배출된다. 내실(134)의 중심부에 모인 기포나 응집체는, 일부의 정화수와 함께 내관(133)내로 흘러들어가고, 배수구(133a)로 신속하게 배출된다.
이에 따라, 오수에서 정화수와 응집체를 분리하여 꺼낼 수 있다. 따라서, 원심력 분리장치(140)내에 응집체가 고이는 일이 없기 때문에, 수작업으로 응집체를 꺼내는 수고를 줄일 수 있고, 오수 정화장치의 사용상황이 향상된다. 또, 내실(134)의 내경을 밑에서 위를 향함에 따라 작게 하는 것에 의해, 내통(131)측으로 걸리는 압력을 서서히 크게 할 수 있기 때문에, 배수구(128)로 흐르는 정화수의 양을 증가시킬 수 있다. 또한, 제3 내지 제5 실시 형태에 따른 오수 정화장치(53 내지 55)(도5 내지 도7 참조)의 여과 장치(107)에 대신해서 원심력 분리장치(140)를 설치해도 좋다.
〈제9 실시 형태〉
도13은 제9 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다. 상술한 도6에 도시하는 제4 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태의 오수 정화장치(57)는, 애스피레이터(5)내에 연이어 통하여 분기하는 흡인관(15)의 한쪽에, 난류를 발생시키는 스태틱 믹서(138)가 충전되어 있다. 스태틱 믹서(138)와 응집제 탱크(2) 사이로는 유량 조정밸브(115)를 통해서 수돗물을 거두어들이는 주입관(137)이 접속되어 있다. 그 밖의 구성은 제4 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
상기 구성의 오수 정화장치(57)를 구비한 세탁기(70)에 있어서, 세탁을 끝낸 세탁 배수로 이루어지는 오수는, 자체 중량에 의해 수조(102)의 배수구(102a)에서 배수관(110a)을 통해 혼합조(117)로 유입된다. 이 때, 하류측의 유량 조정밸브(120b)를 닫아둠으로써, 일정시간 경과후에 상류측의 유량 조정밸브(120a)를 닫으면, 혼합조(117)내에 소정량의 오수가 저장된다.
혼합조(117)내에 오수가 모여지면, 보조 응집제 탱크(118)에서 응집제가 첨가된다. 또한, 교반수단(119)이 구동되고, 응집제가 첨가된 오수가 혼합조(117)내에서 교반된다. 이에 따라, 오수 중의 계면 활성제 등의 오염 물질이 응집하여, 1차 응집체가 형성된다.
하류측의 유량 조정밸브(120b)를 여는 동시에 펌프(103)를 구동하면, 1차 응집체를 함유하는 오수가 애스피레이터(5)내로 유입된다. 애스피레이터(5)에서는, 응집제 탱크(2)내의 응집제가 흡인된다. 동시에, 주입관(137)으로 수돗물도 흡인관(15)내로 도입되기 때문에, 스태틱 믹서(138)로 균일하게 교반 혼합되고, 응집제는 희석되어 애스피레이터(5)내에 도입된다. 또, 흡인관(15)으로 공기가 흡인되고, 1차 응집체가 공기를 함유하여 다시 비대해서 2차 응집체가 생성된다.
2차 응집체는 오수와 함께 여과 장치(107)내로 유입되고, 2차 응집체가 여과재료(108)에 의해 여과되어 분리된다. 그리고, 2차 응집체가 제거된 정화수가 여과 장치(107)의 배수구(107a)에서 배수관(110d)을 통과하여 배수된다.
본 실시 형태에 따르면, 애스피레이터(5)에 흡인되는 응집제를 수둣물에 의해 소정 농도로 희석할 수 있기 때문에 응집제의 사용량을 삭감할 수 있다.
본 실시 형태의 오수 정화장치(57)를 구비한 세탁기를 이용하여 세탁 배수를 정화한 시험 결과의 일례를 이하에 도시한다. 실험 조건은 제4 실시 형태와 동일하고, 오수의 유량 5L/분, 공기 흡입 유량 3L/분, 계면 활성제 농도 242mg/L로 하고 있다. 또, 혼합조(117)에는, 응집제로서 농도 33%의 폴리염화알루미늄의 수용액(오오끼 카가꾸(주)제 PAC 300A)을 배수 1L당 2mL 첨가하고, 100rpm으로 30초, 40rpm으로 30초 교반했다.
애스피레이터(5)에는, 비이온성 고분자 응집제(토아 고세이(주)제 N110)의 0.5% 수용액을 공급하고, 오수 1L에 대해서 3.1mL 혼합했다. 또, 수돗물에 의해 응집제를 1.7배로 희석하고, 오수 1L에 대해서 2.5mL 혼합했다. 그 결과, 어느 경우나 500㎛보다 큰 응집체가 95% 이상이고, 응집제를 희석하더라도 충분한 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 제3, 제5, 제6 실시 형태의 오수 정화장치에 응집제를 희석하는 기구를 설치해도 좋다.
〈제10 실시 형태〉
도14는 제10 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 단면도이다. 설명의 편의상, 상술한 도1 내지 도13에 도시하는 제1 내지 제4 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 세탁기(71)는 세탁조(101)가 내설되고, 세탁조(101)의 하부에 세탁물을 교반하는 펄세이터(109)가 배치되어 있다. 세탁조(101)의 하단에는 조축(101a)이 설치되고, 펄세이터(109)와 일체의 펄세이터축(109a)이 조축(101a)에 안쪽 끼우기 되어 있다.
세탁조(101)의 외측에는, 탈수에 의해 세탁조(101)에서 토출되는 세탁수를 받는 수조(102)가 배치되어 있다. 수조(102)에는 모터(204)가 외설되어 있다. 모터(204)는 클러치(도시하지 않음)의 전환에 의해 조축(101a)과 펄세이터축(109a)의 한쪽 또는 양쪽에 연결되어 세탁조(101) 및 펄세이터(109)를 회전구동하도록 되어 있다. 세탁조(101)내의 세탁수는 배수밸브(206)의 열림에 의해 배수될 수 있도록 되어 있다.
세탁기(71)에는 순환형의 오수 정화장치(58)가 부착되어 있다. 오수 정화장치(58)는, 세탁조(101) 및 수조(102)를 오수탱크로서 사용하고, 오수를 가압 공급하기 위한 펌프(103), 제1 혼합부(226), 제2 혼합부(227), 응집체 성장모듈(215), 분리부(216)의 순으로 직렬 고리모양으로 접속하여 오수(224)를 순환시키도록 되어 있다.
세탁조(101) 안의 세제와 때가 혼합된 오수(224)는 세탁조(101)의 회전에 의해, 세탁조(101)의 상부에 설치된 밸런서(201)의 탈수 구멍(도시하지 않음)에서 수조(102)로 물이 넘친다. 세탁조(101)내의 오수는 배수밸브(206)의 개방에 의해 파이프(225)로 유출되고, 수조(102)로 유입된 오수는 배수구(102a)에서 파이프(225)로 유출된다. 파이프(225)에 설치된 3방향 밸브(220)의 전환에 의해, 오수는 펌프(103)로 유입된다.
펌프(103)에는 제1 혼합부(226)가 접속되어 있다. 제1 혼합부(226)는, 오수에 응집제를 혼합하는 보조 애스피레이터(68)와, 교반통(211)이 직렬로 연결되어 있다. 보조 애스피레이터(68)에는 응집제를 수납하는 보조 응집제 탱크(67)가 응집제 공급 펌프(209)를 통해 접속되어 있다.
도15는, 제1 혼합부(226)의 일부를 도시하는 측면 단면도이다. 도16은, 도15의 A-A단면도이다. 보조 애스피레이터(68)는 상술한 도2에 도시하는 애스피레이터와 동일한 구성으로 되어 있다. 보조 애스피레이터(68)내를 오수가 유통함으로써, 흡인관(66)으로 응집제가 흡인되어 오수와 혼합된다.
응집제를 함유하는 오수는 유입구(211a)를 통해 교반통(211)에 유입된다. 도16에 도시하는 바와 같이, 유입구(211a)는 교반통(211)의 둘레면의 접선방향으로설치되어 있기 때문에, 교반통(211)에 도입된 오수는, 화살표(F) 방향으로 선회 교반된다. 그리고, 오수 내의 계면 활성제 등의 오염 물질이 응집제에 의해 응집되고, 수십㎛ 정도의 1차 응집체를 형성하여 유출구(211b)로 유출된다.
응집제는 계면 활성제 등의 오염 물질의 전하를 중화하여 응집시키면 되고, 상기와 마찬가지로, PAC 등의 무기계 응집제나 양이온성 고분자 응집제를 이용할 수 있다.
제1 혼합부(226)에는 제2 혼합부(227)가 연결되어 있다. 제2 혼합부(227)는, 교반통(211)의 유출구(211b)에 연결되는 애스피레이터(5)를 가지고 있다. 애스피레이터(5)에는 응집제를 수납하는 응집제 탱크(2)가 흡인관(15)에 의해 응집제 공급 펌프(213)를 통해 접속되어 있다. 흡인관(15)은 분기하여 에어 흡입 라인(221)을 가지고 있다.
애스피레이터(5)는 상술한 도2에 도시하는 제1 실시 형태와 동일한 구성으로 되어 있다. 애스피레이터(5)내를 오수가 유통함으로써, 흡인관(15)으로 응집제 및 공기가 흡인되어 오수와 혼합된다.
에어 흡입 라인(221)은, 애스피레이터(5)에 응집제와 동시에 공기를 공급 가능하면 그 설치장소에는 특별히 한정은 없다. 예를 들면, 애스피레이터(5)와 응집제 공급펌프(213) 사이, 또는 애스피레이터(5)에 직접 접속해도 된다.
제2 혼합부(227)에는 응집체를 비대화하는 응집체 성장모듈(215)이 연결되어 있다. 도17은, 응집체 성장모듈(215) 및 제2 혼합부(227)의 일부를 도시하는 측면단면도이다. 응집체 성장모듈(215)은, 상술한 도1에 도시하는 제1 실시 형태와동일한 교반통(18) 및 저류부(10)를 가지고 있다.
이 때문에, 도입관(17)으로 유입된 오수가 선회에 의해 응집하고, 혼합통(8)을 유하할 때에 공기를 거두어들여 비대화한 2차 응집체를 생성한다. 그리고, 오수는 저류부(10)로 방출된다. 저류부(10)로 방출되면 오수의 유속이 저하하기 때문에, 기포를 유지한 2차 응집체는 분류에 의한 파쇄가 적고, 비대화한 채 저류부(10)에 일시 저류된다. 그 후, 오수는 저류부(10)에 설치된 유출구(10a)로 유출된다.
저류부(10)의 저면에는 배출구(10b)가 형성되고, 밸브(222)(도14 참조)를 여는 것에 의해 저류부(10)에 저류된 오수를 배수할 수 있다. 이에 따라, 응집체 성장모듈(215)주변의 잡균의 번식이나 동결파괴를 방지할 수 있도록 되어 있다.
또한, 애스피레이터(5)에 공급하는 응집제는, 1차 응집체끼리를 응집하는 접착제적인 작용을 가지고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면 폴리아크릴아미드 등의 음이온성이나 비이온성 고분자 응집제를 이용할 수 있다.
교반통(211)(도15 참조) 및 응집체 성장모듈(215)은, 모터 등의 외부 동력을 이용하지 않고서 교반할 수 있는 구조이기 때문에, 순환형의 오수 정화장치(58)를 간략하게 하고, 종래보다도 소형화할 수 있다.
세탁기(71)의 상면에는, 응집체 성장모듈(215)에 접속되는 분리부(216)가 배치되어 있다. 도18은, 분리부(216)를 도시하는 사시도이다. 분리부(216)의 가장 내측에는 자루 모양의 네트(216a)가 장착된다. 네트(216a)의 상면에 설치된 파스너(223)를 개방하고, 기포를 유지한 2차 응집체을 함유한 오수가 네트(216a)로 도입된다.
이에 따라, 2차 응집체와 기포가 분리된 배수가 좋은 다공성의 2차 응집체, 혹은 기포를 유지한 채로 수면에 뜨는 2차 응집체가 여과된다. 이것에 의해, 네트(216a)가 그물코 막힘되기 어렵고, 거의 일정한 유량의 정화수가 배출된다. 응집체가 제거된 정화수는, 네트(216a)에 외설된 그물 모양의 유지 프레임(216b)에서 최외 프레임(216d)의 내측으로 유출된다. 그리고, 최외 프레임(216d)의 하부에 설치된 정화수 배출구(216c)에서 자연 낙하하고, 토출부(237)(도14 참조)를 통해서 세탁조(101)로 유하하도록 되어 있다.
네트(216a)는, 그물코 크기 300㎛ 정도의 것이 바람직하다. 예를 들면, 시판되는 델리케이트 의류용 세탁네트에 이용되고 있는 폴리에스테르 섬유성의 네트를 자루모양으로 해서 사용할 수 있다. 이러한 네트는, 포집한 응집체를 폐기 후, 세정하는 것으로 재이용이 가능하다.
도19는, 본 실시 형태의 오수 정화장치(58)를 탑재한 세탁기(71)의 정화 실험 데이터이다. 종축은, 세탁조 내의 계면 활성제 농도(단위:ppm), 횡축은 경과시간(단위:시간)을 나타내고 있다. 우선, 세탁수 48L에 시판되는 합성 세제를 적량 (계면 활성제 농도로 약 200ppm) 투입하고, 순환 유량 약 5L/분(교반통(211)의 용적 약 0.5L, 응집체 성장모듈의 용적 약 1.5L)으로 정화 동작했을 때의 세탁조(101) 내의 계면 활성제 농도를 경시 측정한 데이터이다.
또한, 제1, 제2 혼합부(226, 227)에서 혼합하는 응집제에는, 각각 PCA 및 폴리아크릴아미드를 이용했다. 이것에 의하면, 정화동작 개시부터 약 25분에서 세탁조 내의 계면 활성제 농도는 20ppm으로 저하하고, 약 35분에서는 6.8ppm까지 저하되어 있어, 충분한 정화 성능을 얻을 수 있다. 이러한 정화 성능에 의해, 정화 종료시를 헴굼 종료로 할 수 있고, 최초에 투입한 수량으로 세탁이 완료된다.
또, 오수의 농도나 정화도를 측정하기 위한 센서를 이용해도 좋다. 즉, 순환형의 오수 정화장치의 적당한 장소에 오수의 농도, 탁도, pH등을 검출하는 센서를 설치하는 것에 의해 오수의 농도나 정화도를 측정하고, 각 응집제의 첨가량을 적시 제어할 수 있다.
예를 들면, 상기한 예에서는, 세탁조(101) 및 수조(102)로부터의 오염도를 측정하는 원수 농도 센서(217)가 설치되어 있다. 교반통(211)에는 1차 응집체의 농도를 측정하는 1차 응집농도 센서(218)가 설치되어 있다. 응집체 분리부(216)의 출구에는 정화수의 오염도를 측정하는 정화도 센서(219)가 설치되어 있다. 이들 센서의 검출 결과를 세탁기(71) 내의 마이크로 컴퓨터(도시하지 않음)로 연산하여, 응집제 공급 펌프(209, 213)의 동작을 제어함으로써, 낭비없이 응집제를 사용할 수 있다.
〈제11 실시 형태〉
도20은 제11 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 측면 단면도이다. 설명의 편의상, 상술한 도14 내지 도17에 도시하는 제10 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태의 오수 정화장치(59)는, 상술한 제10 실시 형태와 동일한 구성으로 되어 있고, 응집체를 여과하여 분리하는 분리부(416)가 다른 구조로 되어 있다. 그 밖의 부분은 제10 실시 형태와 동일하다.
분리부(416)는 걸림부(416a)에 의해 수조 커버(423)의 훅부(423a)에 착탈 가능하게 부착되어 있다. 분리부(416)와 수조 커버(423)를 동일부재에 의해 형성하여 수조(102)에서 일체로 착탈할 수 있도록 하면, 부품갯수를 삭감할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
상기 구성의 세탁기에 있어서, 분리부(416)를 탈착하여 세탁조(101)내에 세탁물을 투입하고, 분리부(416)를 장착하면 세탁동작이 개시된다. 분리부(416)의 걸림부(416a)에는 착탈 검지 센서(428)가 설치되어 있고, 분리부(416)의 장착이 검지되지 않는 경우는 세탁 동작을 개시할 수 없도록 되어 있다.
이에 따라, 후술하는 바와 같이, 오수 정화장치(59)에 의해 응집된 응집체(424)가 세탁조(101)내로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또, 착탈검지 센서(428)에 의해 분리부(416)의 장착이 검지되지 않는 경우에, 3방향 밸브(220)의 전환에 의해 오수 정화장치(59)에의 세탁 배수로 이루어지는 오수의 유입을 차단하고, 오수가 배수관(235)을 통하여 배수되도록 해도 좋다.
세탁 동작이 개시되면, 세탁조(101)내에는 급수구(도시하지 않음)로 수돗물이 급수된다. 소정 수위가 되면 급수가 정지되고, 모터(204)의 구동에 의해 펄세이터(109)가 회전하여 세척 공정이 행해진다. 소정의 시간이 경과하여 세척 공정이 종료되면, 배수밸브(206)가 열려 세탁 배수가 배수관(235)으로 유출된다. 모터(204)의 구동에 의해 세탁조(101)를 고속 회전하고, 유체 밸런서(201)에 설치된 탈수 구멍(도시하지 않음)으로 수조(102)로 물이 넘쳐 배수구(102a)에서 세탁배수를 배수관(235)으로 유출시켜도 좋다.
3방향 밸브(220)의 전환에 의해, 오수는 펌프(103)로 공급되고, 보조 애스피레이터(68)로 유도된다. 보조 응집제 탱크(67)에 저류된 응집제는 보조 애스피레이터(68)에 흡인된다. 응집제와 오수는 보조 애스피레이터(68)내에서 혼합되고, 교반통(211)으로 도입된다. 교반통(211)에 도입된 오수와 응집제는, 상슬한 도17에 도시하는 바와 같이 화살표(F) 방향으로 선회 교반된다. 그 결과, 크기가 수십㎛ 정도의 1차 응집체가 형성되어 유출구에서 애스피레이터(5)로 유도된다.
애스피레이터(5)에는 응집제 탱크(2)에 저류된 응집제 및 에어흡입 라인(221)으로 흡입되는 공기가 흡인된다. 공기 및 응집제를 함유하는 오수는 애스피레이터(5)내에서 혼합되고, 도입관(17)(도17 참조)을 통해 응집체 성장모듈(215)로 유도된다.
오수는 교반통(18)내에서 선회에 의해 응집되고, 혼합통(8)(도17 참조)을 유하할 때에 공기를 거두어들여 비대화한 2차 응집체를 생성한다. 그리고, 오수는 저류부(10)로 방출되어, 유출구(10a)로 유출된다.
응집체 성장모듈(215)에서 유출된 오수는, 연결관(438)을 통과하여 토출부(237)에서 분리부(416)로 토출된다. 분리부(416)는, 수지 성형품으로 이루어지는 프레임부(416b)에, 시판되는 의류용 세탁 네트와 동일한 폴리에스테르 섬유 등으로 이루어지는 필터부(416c)를 부착하여 구성되어 있다.
오수는, 필터부(416c)를 통과하여 2차 응집체가 포집되고, 2차 응집체가 제거된 정화수가 세탁조(101)내로 급수된다. 필터부(416c)는 세탁조(101)의 개구부를 덮고 형성되어 있기 때문에, 넓은 면적에서 2차 응집체를 포집할 수 있고, 분리부(416)의 폐색의 발생을 억제하여 번잡한 응집체의 폐기작업의 빈도를 저감할 수 있다. 따라서, 세탁기의 사용성을 향상시킬 수 있다.
세탁조(101)내에 정화수가 저류되면, 모터(204)의 구동에 의해 펄세이터(109)가 회전하여 헹굼공정이 행해진다. 소정의 시간이 경과하여 헹굼공정이 종료하면, 배수밸브(206)가 열리고, 3방향 밸브(220)의 전환에 의해 배수관(235)을 통해 세탁 배수로 이루어지는 오수가 외부로 배수된다. 헹굼공정 후, 수돗물을 세탁조(101)내에 급수하여 마무리 헹굼공정을 실시해도 좋다.
세탁조(101)내의 세탁수가 배수되면, 모터(204)의 구동에 의해 세탁조(101)가 고속 회전하여 탈수 공정이 행해진다. 세탁조(101)내의 세탁수(정화수)는 고속 회전에 의해 유체 밸런서(201)에 설치된 탈수 구멍(도시하지 않음)으로 수조(102)로 물이 넘쳐 배수구(102a)로 배수관(235)에 유출된다. 이에 따라 세탁물의 탈수가 행해지고, 세탁 동작이 완료된다.
분리부(416)의 상방에는 플로트(429)를 가지는 응집체 검지 스위치(430)가 설치되어 있다. 필터부(416c)에 소정량 이상의 응집체(424)가 퇴적되면 응집체 검지 스위치(430)에 의해 검지되고, 부저나 발광등 등으로 이루어지는 통지부(도시하지 않음)에 의해 통지된다. 이에 따라, 사용자는 분리부(416)를 탈착하여 응집체(424)가 폐기된다.
세척 공정, 헹굼 공정, 탈수 공정에 있어서, 펄세이터(109) 및 세탁조(101)의 회전에 의해 수조(102)가 진동한다. 분리부(416)는 수조(102)와 일체화되어 있기 때문에, 이 진동이 분리부(416)에 전달되고, 분리부(416)에 포집된 2차 응집체(424)가 진동한다. 분리부(416)는 수조(102)의 상방의 넓은 면적에 배치되기 때문에, 응집체(424)가 진동에 의해 용이하게 필터부(416c) 상을 이동 가능하게 되어 있다.
따라서, 2차 응집체의 물기 뺌이 용이하게 행해지고, 2차 응집체를 건조시키도록 되어 있다. 2차 응집체는 기포를 함유하고 있기 때문에 용이하게 건조시킬 수 있고, 건조에 의해 다공질의 응집체가 생성된다. 따라서, 응집체(424)의 폐기시에 물과의 분리를 할 필요가 없이 폐기 작업을 용이하게 할 수 있다.
또, 분리부(416)의 대략 중앙부에는 오목부(416d)가 형성되어 있다. 분리부(416)에 전달되는 진동에 의해 2차 응집체 또는 다공질의 응집체는 오목부(416d)에 모여진다. 이 때문에, 응집체(424)의 폐기 작업을 보다 용이하게 할 수 있다. 또, 탈수 공정시에는 세탁조(101)의 고속회전에 의해 선회 기류가 발생한다. 오목부(416d)는 세탁조(101) 내에 돌출되어 있기 때문에, 이 기류가 오목부(416d)내의 2차 응집체에 접촉되고, 2차 응집체의 건조가 촉진된다.
〈제12 실시 형태〉
다음에, 도21은 제12 실시 형태의 오수 정화장치(60)를 구비한 세탁기를 도시하는 측면 단면도이다. 설명의 편의상, 상술한 도20에 도시하는 제11 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제11 실시 형태와 다른 점은, 분리부(416)가 수조(102)의 상부를 개폐하는 개폐문(425)에 착탈될 수 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제11 실시 형태와 동일하다.
개폐문(425)은, 축부(425a)에서 세탁기(73)의 본체에 피버팅되어 있다. 분리부(416)의 일단의 끼워맞춤부(416e)는 축부(425a)에 끼워맞춤되고, 타단은 개폐문(425)에 설치된 걸림부(425b)에 의해 걸림되어 있다. 이에 따라, 분리부(416)가 개폐문(425)과 일체로 회전 운동할 수 있도록 되어 있다. 세탁조(101)내에 세탁물이 투입되어 개폐문(425)이 닫혀지면, 세탁기(73)이 본체에 설치된 스토퍼(73a)에 의해 분리부(416)가 위치 결정되어 있고, 세탁 동작이 개시된다.
제10, 제11 실시 형태와 마찬가지로, 오수 정화장치(60)에 의해 오수의 응집이 행해지면, 토출구(427)에서 분리부(416)에 2차 응집체를 함유하는 오수가 토출된다. 2차 응집체는 필터부(416c)에 의해 포집되어 퇴적된다. 개폐문(425)의 걸림부(425b)는 비교적 약하게 분리부(416)를 걸고 있어서, 소정량의 응집체(424)가 분리부(416)에 퇴적되면 그 중량에 의해 걸림 상태가 해제된다.
따라서, 응집체(424)가 분리부(416)에 퇴적되어 있으면, 세탁 동작이 종료되어 개폐문(425)을 열었을 때에 분리부(416)가 회전 운동하지 않고, 세탁기(73)의 본체측에 설치된 그대로가 된다. 그리고, 분리부(416)를 회전 운동부(425a)에서 떼어내어 응집체(424)가 폐기된다.
본 실시 형태에 따르면, 제11 실시 형태와 마찬가지로, 넓은 면적에서 응집체를 포집할 수 있기 때문에 분리부(416) 폐색의 발생을 억제하여 번잡한 응집체의 폐기 작업의 빈도를 저감할 수 있다. 또, 응집체(424)가 용이하게 분리부(416) 상을 이동 가능하기 때문에, 제11 실시 형태보다도 효과는 적으나, 세탁기 본체에서 전달되는 진동에 의해 응집체(424)가 물기가 빠지고, 응집체(424)를 건조시켜서 폐기할 수 있다. 또한, 응집체(424)의 퇴적량이 소량인 경우는 분리부(416)를 탈착할 필요가 없고, 세탁기(73)의 조작성을 항상시킬 수 있다.
또한, 오수 정화장치(60)는 응집제를 첨가하여 세탁 배수 중의 세제성분이나 때를 응집하고 있으나, 전기분해로 금속 전극을 용해하여 세제 성분이나 때를 응집하는 정화 장치여도 좋다.
〈제13 실시 형태〉
도22는 제13 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 측면 단면도이다. 설명의 편의상, 상술한 도14 내지 도21에 도시하는 제10 내지 제12 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태의 오수 정화장치(61)는 제10 실시 형태의 오수 정화장치(58)와 동일한 구성으로 되어 있고, 응집체를 분리하는 분리부(552)를 세탁기(74)의 상면 후부에 배치하고 있다. 분리부(552)는 응집체 성장모듈(215)과 연결관(551)에 의해 연결되어 있다. 세탁조(101)의 대략 중앙에 면하는 토출부(237)와 분리부(552)는 가요성 호스(554)에 의해 연결되어 있다. 그 밖의 구성은 제10 실시 형태와 동일하다.
다음에 세탁기(74)의 동작을 설명한다. 덮개(425)를 설치하고, 세탁물 투입구(74a)로 세탁물을 세탁조(101)에 투입한다. 덮개(425)를 덮고, 스타트 스위치(도시하지 않음)를 누르면, 급수부(326)에서 세탁물의 양에 알맞는 양의 수돗물이 주수된다. 급수부(326)에 부속된 세제 투입장치(도시하지 않음)에서, 소정량의 세제가 수돗물과 함께 세탁조(101)에 투입된다. 세탁조(101)에 소정량의 물이 고이면 세척 공정이 시작된다. 즉 펄세이터(109)가 소정의 운전 패턴에 따라 정역 회전하고, 세제를 녹인 세탁수를 교반하여 세탁물의 세정을 한다.
세척 공정이 소정시간 경과하면, 수조(102)에서 배수관(235)으로 세탁수가 유출되어 세탁수의 순환이 개시된다. 즉, 세척 공정의 도중에서 세탁조(101)가 회전을 시작한다. 이 때, 펄세이터(109)도 동기하여 회전한다. 세탁조(101)가 회전하면, 세탁조(101) 내의 수면은 도22에 파선으로 도시하는 바와 같이 절구모양을 나타내어 중심부가 내려가고, 주연부가 세탁조(101)의 내벽에 따라 조금씩 위로 올라간다.
세탁조(101)의 회전속도가 충분히 상승되면, 물은 이윽고 세탁조(101)의 상단에 형성된 방출구(101d)로 넘쳐 흐른다. 넘쳐 흐른 세탁수는 원심력에 의해 수조(102)의 내벽에 세게 내려쳐지고, 세탁조(101)와 수조(102) 사이의 공간에 유하한다.
세탁수는 세탁조(101)에서 수조(102)로 이동하는데, 그 반대의 이동은 발생하지 않는다. 세탁조(101)와 수조(102) 사이의 공간에 들어간 세탁수는 세탁조(101)에 침입하지 않고서 그대로 고여진다. 어느 정도 고이면, 배수밸브(206)가 열리는 동시에 3방향 밸브(220)가 펌프(103)측으로 전환하여, 펌프(103)의 구동이 개시된다.
펌프(103)에서 교반통(211)으로 향하는 물의 흐름이 생기면, 보조 애스피레이터(68)의 흡인작용에 의해 흡인관(66)에 흡인력이 작용하고, 보조 응집제 탱크(67)내의 응집제(예를 들면 폴리염화알루미늄)가 세탁수에 첨가된다. 단위 시간당의 첨가량은 응집제 공급펌프(209)에 의해 컨트롤된다. 세탁수는 응집제와 함께 교반통(211)에서 교반되어, 계면 활성제나 때 성분의 전하가 중화하고, 직경 수십㎛의 1차 응집체가 생성된다.
교반통(211)에서 유출된 세탁수는, 애스피레이터(5)에 유입되고, 흡인관(15)을 통해 응집제 탱크(67) 안의 응집제(예를 들면 폴리아크릴아미드)가 첨가된다. 단위 시간당의 첨가량은 응집제 공급펌프(213)에 의해 컨트롤된다. 이 때 에어 흡입 라인(221)으로 공기가 흡인되고, 응집제와 공기가 혼합된 상태에서 첨가가 행해진다.
공기와 혼화된 2차 응집제가 참가된 물은 도입관(17)으로 교반통(211)에 들어간다. 교반통(18)에서는 응집체의 성장이 진행되고, 기포를 유지한 직경 수백㎛의 2차 응집체가 생성된다. 2차 응집체를 함유한 물은 연결관(551)을 통해 분리부(552)로 보내지고, 분리부(52)내의 네트(도시하지 않음)에 의해 2차 응집체가 포집된다. 그리고 정화된 세탁수만이 플렉시블 호스(554)를 유통하여, 토출구(237)에서 세탁조(101)의 중심부에 부어 넣어지는 것이다. 이에 따라 세탁수의 순환이 행해진다.
상기한 바와 같이 세탁수를 순환시키면, 세탁수가 점차 헹궈진다. 헹굼공정 중, 세탁조(101)는 단속적으로 회전하고, 그 때마다 세탁조(101) 안의 물이 수조(102)측으로 이동한다. 세탁조(101)와 수조(102) 사이의 공간에는 일정량의 물이 체류하고, 세탁조(101)가 회전할 때에 이 물이 교반을 받도록 되어 있다. 이에 따라, 오수 정화장치(61)에 보내지는 세탁 배수 중의 세제성분이나 때성분의 분포가 균일화되고, 정화가 안정되게 행해진다.
헹굼공정 중의 세탁조(101)의 회전패턴을 도23에 도시한다. 종축은 세탁조(101)의 회전수를 나타내고, 0보다 위에 있으면 그것은 정방향 회전의 회전수, 0보다 밑에 있으면 그것은 역방향 회전의 회전수를 나타낸다. 횡축은 헹굼시간이다. 여기서, 실제의 세탁기에 적용되는 수치의 일례를 포함시키면서 설명한다.
세탁기(1)가 세탁용량 8㎏의 것인 경우, 세탁물 중량이 5.6㎏이면 약 42L의 물을 사용해서 세척이 행해진다. 그 물의 일부를 세탁조(101)와 수조(102) 사이의 공간에 저류하기 위해, 최고 속도 약 140rpm으로 우회전 5초, 정지5초, 좌회전 5초라는 동작을 반복한다.
이렇게 함으로써, 물이 세탁조(101)의 내벽을 주기적으로 조금씩 위로 올라와서, 방출구(101d)로 넘쳐 흐른다. 넘쳐 흐른 물은 펌프(103)의 작용에 의해 약 5L/분의 비율로 오수 정화장치(61)로 보내지고, 연속적으로 정화되어 세탁조(101)로 되돌려진다. 이에 따라, 세탁조(101) 안의 물이 점차 정화수로 희석되어지고, 헹굼이 실현된다.
세탁조(101)가 회전할 때, 펄세이터(109)는 동기하여 회전한다. 이와 같이, 헹굼 중에 펄세이터(109)가 세탁물을 교반하지 않고, 단지 물이 세탁물을 통과함으로써 헹굼이 행해지기 때문에, 펄세이터(109)와의 마찰에 의해 세탁물이 손상되는 일이 없다.
또, 세탁조(101)가 회전하면 세탁물은 세탁조(101)의 내벽을 조금씩 위로 올라간 위치에 유지되는데, 세탁조(101)는 둘레면이 폐색된 소위 무구멍 타입이기 때문에, 세탁조(101)의 중심부에 부어 넣어진 정화수는 조의 내벽을 동일하게 상승하여, 그 내벽에 달라붙은 세탁물에 균일한 헹굼효과를 가져오는 것이다.
세탁조(101)의 회전에는 다음과 같은 고안이 더해진다. 즉, 세탁조(101)가 정방향 회전에서 역방향 회전으로, 혹은 그 역으로 반전 회전할 때, 강하게 브레이크를 걸어 세탁조(101)를 급정지시킨다. 이렇게 하면, 세탁조(101) 안의 물의 흐름이 다이나믹한 것이 되어, 헹굼 효율이 향상된다.
충분하게 헹군 단계, 즉, 원수 농도 센서(217)가 소정 농도 이하의 오탁 밖에 검지하지 않게 된 단계에서, 제어부(558)의 제어에 의해 펌프(103)를 정지시키고, 3방향 밸브(220)를 배수측으로 전환한다. 이에 따라, 세탁조(101)와 수조(102) 사이의 공간에 체류하고 있던 물은 이제는 순환되지 않고 배수관(235)으로 배수된다. 이 물은 오수 정화장치(61)를 통해 정화된 물이기 때문에, 하수도에 방류하여도 환경 부하를 증대시키지 않는다. 동시에 세탁조(101)를 탈수 회전시켜, 세탁물을 탈수한다. 이 시점에서 세탁물에서 탈수되는 물도 이미 정화된 물이어서, 환경 부하를 증대시키는 것이 아니다. 소정시간 탈수 회전한 뒤, 세탁조(101)는 회전을 정지하고, 세탁의 전공정이 종료된다.
오수 정화장치(61)에 의해 정화된 정화수만으로 헹굼을 왼료하는 것도 가능하나, 헹굼의 최후의 단계에서 헹굼수의 순환을 정지하고, 3방향 밸브(103)를 배수측으로 전환하여 급수부(326)에서 수돗물을 급수하여 마무리 헹굼을 할 수도 있다. 마무리 헹굼은 샤워 탈수에 의한 것으로 하는데, 경우에 따라서는 그 이외의 헹굼 방식을 채용해도 좋다. 이렇게 하면, 세탁조(101)의 내부의 정화도가 한층 높아진다.
도24는, 본 실시 형태의 세탁기에 의해 세탁을 한 경우와, 오수 정화장치를 구비하지 않은 종래의 세탁기에 의해 세탁을 한 경우를 비교한 실험 결과를 도시하고 있다. 횡축은 세탁 시간(단위:분), 종축은 세제의 주성분인 계면 활성제의 농도(단위:ppm)를 표시한다.
또, 종래의 세탁시의 사용수량(단위:L)을 동시에 나타내고 있다. 「종래 세탁」은 헹굼 방식으로서 「유수 헹굼」을 실행하고 있어서, 헹굴 때마다 배수와 급수가 반복되고 있다. 이 때문에, 다량의 물이 필요했다. 「본 실시예」에서는 세척에 사용한 물을 헹굼에 재이용하고 있기 때문에 「종래 세탁」에 비해서 적은 수량으로 헹굼을 하는 동시에, 유수 헹굼과 동일하게 효과적인 헹굼이 행해지고 있다.
도25에는 종래의 헹굼 방식과 본 실시 형태의 세탁기에 의한 헹굼에 있어서의, 최종 탈수시의 배수 중에 함유되는 계면 활성제의 농도의 측정 결과가 도시되어 있다. 본 실시 형태에 의한 「정화 헹굼」쪽이 계면 활성제 농도가 낮고, 「종래 헹굼」보다도 효과적으로 세탁물에서 세제 성분을 제거하고 있는 것을 알 수 있다. 동시에 측정한 최종 탈수액 중의 탁도도 「종래 헹굼」에 비해서 현저히 낮다. 이것은, 「종래 헴굼」에 있어서 발생하고 있는 마찰에 의한 섬유의 풀림이, 본 실시 형태에 의한 「정화 헹굼」에서는 거의 발생하지 않고 있는 것을 나타낸다.
본 실시 형태에 관해서는, 여러가지의 구조 변경이 가능하다. 예를 들면,세탁조에서 수조에의 물의 이동은 발생하지만 그 반대는 일어나지 않도록 하는데에, 무구멍 타입의 세탁조가 유일한 실현 수단이라는 의미는 아니다. 세탁조의 둘레벽에 복수개의 탈수 구멍을 설치하고, 이 탈수 구멍의 각각에, 원심력에 의해 외측으로 열리는 역류방지 밸브를 부착해 두어도 좋다.
이러한 세탁조는, 고속 회전시키면 역류방지 밸브가 열려서 조 내의 물이 방출되고, 회전을 정지시키면 역류방지 밸브가 구멍을 닫아 수조에서 세탁조로 물이 역류하는 것을 막는다. 또 물의 정화 방식은, 응집제에 의해 오염 물질을 응집하여 포집하는 방식에 한정되지 않고, 필터, 활성탄, 역침투막 등, 일반적으로 물의 정화에 이용되고 있는 다양한 수법 중에서 적당한 것을 선택하여 사용하는 것이 가능하다.
〈제14 실시 형태〉
도26은 제14 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 측면 단면도이다. 설명의 편의상, 상술한 도22에 도시하는 제13 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태의 세탁기(75)는, 제13 실시 형태와 동일한 오수 정화장치(61)를 구비하고 있고, 세탁조(101)의 주벽 및 저벽에 다수의 탈수 구멍(101e)이 설치되어 있다. 세탁조(101)의 내외의 공간은 탈수 구멍(101e)을 통해 연이어 통하고 있다. 따라서, 세탁조(101)의 펄세이터(109)가 정지하고 있는 한, 세탁조(101)의 내외의 수위는 동일하다.
본 실시 형태의 세탁기(1)의 동작을 이하에 설명한다. 덮개(425)를 열고, 세탁물 투입구(75a)로 세탁물을 세탁조(101)에 투입한다. 덮개(425)를 닫고, 스타트 스위치(도시하지 않음)를 누르면, 급수부(326)에서 세탁물의 양에 알맞는 양의 수돗물이 주수된다. 급수부(326)에 부속된 세제 투입장치(도시하지 않음)에서는 수돗물에 혼입하여 소정량의 세제가 세탁조(101)에 투입된다. 세탁조(101)에 소정량의 물이 고이면 세척 공정이 개시되고, 펄세이터(109)가 소정의 운전 패턴에 따라 정역 회전하고, 세제를 녹인 물을 교반하여 세탁물의 세정을 한다.
세척 공정이 소정 기간 경과하면, 배수밸브(206)가 열리는 동시에 3방향 밸브(220)가 펌프(103)측으로 전환되고, 물의 순환과 정화가 개시된다. 정화수는 세탁조(101)의 중심부에 부어 넣어지고, 세탁물에서 세제 성분이나 때 성분을 받아, 탈수 구멍(101e)으로 세탁조(101)의 외측으로 유출된다. 헹굼 효율을 높이기 위해서, 펄세이터(109) 또는 세탁조(101)를 저속으로 정역 회전시켜서 세탁물을 요동시키는 것으로 한다. 이와 같이 세탁수를 정화하면서 순환시키고 있는 동안에, 세탁조(101) 및 수조(102) 안의 물은 정화수로 차츰 희석되어 간다.
원수 농도 센서(217)가 소정 농도 이하의 오탁 밖에 검지하지 않게 된 시점에서 제어부(558)의 제어에 의해 헹굼공정은 종료되고, 물의 순환이 정지된다. 3방향 밸브(220)가 배수측으로 전환되고, 세탁조(101) 및 수조(102) 안의 물은 배수된다. 배수 후, 세탁조(101)가 탈수 회전을 개시하고, 세탁물을 탈수한다. 소정 시간 탈수 회전한 후, 세탁조(101)는 회전을 정지하고, 세탁의 전공정이 종료된다. 또한, 헹굼공정의 최종 단계에 수돗물에 의한 마무리 헹굼공정을 설정해도 좋다.
또한, 제10 내지 제12 실시 형태에 있어서, 제14 실시 형태와 동일하게 세탁조(101)의 둘레면에 다수의 탈수 구멍을 설치하여 수조(102) 내에 세탁수를 저류시켜 세척 공정 및 헹굼공정을 행하고, 세탁조(101)의 회전에 의해 상기 탈수 구멍으로 배수하여 탈수 공정을 행하는 세탁기라도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 제10 내지 제14 실시 형태에 있어서, 수조(102) 내에 세탁수를 저류하고, 수조(102) 내에 배치된 펄세이터에 의해 세척 공정 및 헹굼공정을 행하고, 탈수 공정을 다른 탈수 장치에 의해 행하는 세탁기여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
〈제15 실시 형태〉
도27은 제15 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 구성도이다. 외 하우징 내에 배치되는 수조(102)에는 바닥이 있는 통 모양의 세탁조(101)가 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 세탁조(101)의 저부에는 회전에 의해 세탁조(101) 내에 수류를 발생시키는 펄세이터(109)가 배치되어 있다. 세탁조(101)의 조축(101a)에는 펄세이터축(109a)이 회전이 자유롭게 안쪽 끼우기 되어 있다. 조축(101a)의 하방에 설치된 클러치(도시하지 않음)를 전환함으로써, 모터(204)에 의해 펄세이터(109) 또는 세탁조(101)가 회전 구동되도록 되어 있다.
수조(102)의 저부의 대략 중앙에는 개구부(101c)를 통해 세탁조(101)내에 연이어 통하는 배수실(321)이 설치되어 있다. 수조(102)의 저면(102a)에는, 개폐 밸브(319)에 의해 개폐되는 배수 덕트(312)가 설치되어 있다. 배수실(321)의 하면에는 개폐 밸브(311)에 의해 개폐되어 배수 덕트(312)에 연이어 통하는 배수 덕트(322)가 설치되어 있다. 배수 덕트(312)는 하방에 배치되는 저수조(308)에 연결되어 있다. 또한, 세탁조(101)의 저판(101b)과 펄세이터축(109a) 사이, 및 조축(101a)과 수조(102)의 저판(102a) 사이는 도시하지 않은 실에 의해 누수 방지되어 있다.
저수조(308)는 교반 모터(307)에 의해 회전 구동되는 교반기(313)에 의해 교반 가능하게 되어 있다. 저수조(308)의 하부에는 배수 파이프(323)가 도출되고, 개폐 밸브(314)의 개폐에 의해 저수조(308) 내의 저류수를 외부로 배출 가능하게 되어 있다. 또, 배수 파이프(323)의 경로 도중에는, 필터(315)가 착탈 가능하게 설치되어 있다.
수조(102)의 상방에는, 세탁조(101)의 외주벽과 수조(102)의 내주벽 사이의 공간(325)에 상방에서 응집제(F)를 공급하는 응집제 탱크(2)가 배치되어 있다. 이것에 의해 세탁 배수 중에 응집제를 첨가하고, 저수조(308)내에서 응집을 행하는 오수 정화장치(62)가 구성되어 있다. 또, 세탁조(101) 내에 수돗물을 공급하는 급수부(326)가 설치되어 있다.
상기 구성의 세탁기에 있어서, 세탁조(101)내에 세탁물(L) 및 계면 활성제룰 함유하는 세제가 투입되어 세탁 개시가 지시되면, 세탁 운전이 행해진다. 이하에 세탁 운전의 설명을 하는 동시에, 각 공정에 있어서 세탁수의 수량이나 계면 활성제 농도를 측정한 결과를 나타낸다.
세탁 동작은 도28의 플로우 챠트에 도시하는 바와 같이 행해진다. 우선, 스텝#101에서 세척 공정이 실행된다. 세척 공정은, 개폐 밸브(311)가 닫혀서 급수부(326)에서 수돗물이 세탁조(101)내에 급수된다. 세탁물의 양이 8㎏인 경우에는, 세탁조(101)내에는 53L의 수돗물이 공급된다. 그리고, 모터(204)의 구동에 의해 펄세이터(109)가 회전하여 세탁조 내에 수류가 발생하여 세탁물의 세척이 행해진다.
소정 시간이 경과하여 세척 공정이 종료되면, 스텝#102에서 개폐 밸브(311)가 열리고, 세탁조(101)내의 세탁수는 배수실(321), 배수 덕트(322, 312)를 통해 저수조(308)에 저수된다. 이 때 개폐 밸브(314)는 닫혀지고, 저수조(308)내에는 계면 활성제 농도 200ppm의 세탁수가 37L 저수된다.
세탁조(101)에서 세탁수가 배수되면, 스텝#103에서 샤워 헹굼공정(제1 헹굼공정)이 행해진다. 샤워 헹굼공정에서는, 개폐 밸브(319)를 닫고 급수부(326)에서 수돗물을 공급하면서 세탁조(101)를 고속 회전한다. 헹굼수는 원심력에 의해 세탁물을 통과하고, 세탁조(101)의 내벽을 상승하여 세탁조(101)의 외주벽과 수조(102)의 내주벽 사이의 공간(325)으로 방출된다. 이에 따라 세탁물에 함유되는 세제를 효율 좋게 제거한다. 또한, 세탁조(101)의 상단 주연에는 헹굼수의 상방으로의 비산을 방지하기 위한 가드(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
공간(325)내에는 계면 활성제 농도가 107ppm에서 6L의 헹굼수가 저류된다. 그리고, 스텝#104에서 개폐 밸브(311)를 여는 것에 의해, 공간(325)내의 헹굼수가 배수 덕트(312)를 통해 저수조(308)에 저수된다. 스텝#105에서는 세제를 한번 더 제거하기 위해, 상기와 동일하게 재차 샤워 헹굼(제1 헹굼공정)이 행해진다. 그리고, 스텝#106에서 계면 활성제 농도가 84ppm에서 6L의 헹굼수가 저수조(308)에 저수된다.
저수조(308)에는 합계 49L의 세탁수 및 헹굼수가 저수되고, 스텝#107에서 저수조(308)내의 저류수에 함유되는 세제 및 때의 응집이 행해진다. 응집은, 응집제탱크(2)에 의해 공간(325)내에 응집제(F)가 80mL 공급된다. 응집제(F)는 배수 덕트(312)를 통해 저수조(308)에 유입되고, 교반기(313)에 의해 교반된다.
이에 따라, 저류수에 함유되는 세제 및 때가 응집하여 응집체가 생성되어 침전되고, 저류수의 계면 활성제 농도는 10ppm이 된다. 그리고, 스텝#108에서 개폐 밸브(314)가 열려 저류수가 배수파이프(323)를 통과하고, 필터(315)에 의해 응집체가 여과되어 정화된 정화수가 배수된다.
응집제(F)는 산화알루미늄 농도 10%의 폴리염화알루미늄 수용액으로 이루어지고, 황산알루미늄, 염화알루미늄, 황산 제1철, 황산 제2철 등을 이용해도 좋다. 또, 폴리아크릴아미드계, 폴리아크릴산 소다, 혹은 이들의 공중합체 등으로 이루어지는 고분자 응집제를 병용하면 큰 응집체가 생성된다. 이 때문에, 여과가 하기 쉽고 필터(315)의 코 막힘 방지 및 배수 시간 단축을 도모할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
다음에, 스텝#109에서는, 개폐 밸브(311)가 닫혀서 급수부(326)에서 수돗물이 세탁조 내로 급수되고, 펄세이터(109)를 회전시켜 유수 헹굼공정(제2 헹굼공정)이 행해진다. 소정 시간이 경과하여 유수 헹굼공정이 종료되면, 스텝#110에서 개폐 밸브(311, 314)가 열려 세탁조(101)내의 헹굼수가 배수 덕트(322, 312), 저수조(308), 배수 파이프(323)를 통과하여 배수된다.
그 후, 스텝#111에서 세탁조(101)가 고속 회전하여 세탁물에 함유되는 헹굼수가 방출된다. 세탁물에서 방출된 헹굼수는 배수 덕트(322)를 통해 저수조(308)에 유입되는 동시에, 세탁조(101)의 내벽면을 상승하여 공간(325)에서 배수덕트(312)를 통해 저수조(308)에 유입되고, 배수 파이프(323)를 통과하여 외부로 배수된다. 스텝#110, #111에서 헹굼수의 때나 세제의 농도가 낮기 때문에 정화할 필요는 없다.
본 실시 형태에 따르면, 세탁수 및 헹굼수를 저수조(308)에 저수하여 정화한 후 배수하기 때문에 응집체가 세탁물에 재부착하지 않는다. 또, 세척 공정에 사용한 세탁수와, 샤워 헹굼공정에 사용한 헹굼수를 동시에 정화함으로써 세탁수의 정화시간이나 배수 시간이 단축되어 세탁 시간을 단축할 수 있는 동시에, 오수 정화장치의 운전을 간소화할 수 있다.
〈제16 실시 형태〉
도29는 제16 실시 형태의 오수 정화장치를 구비한 세탁기를 도시하는 개략 구성도이다. 설명의 편의상, 도27의 제15 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시 형태는, 세탁조(101)의 상부에 배치되는 분리부(216)에 배수 파이프(323)에서 분기하여 연이어 통하는 순환 경로(318)가 설치되어 오수 정화장치(63)가 구성되어 있다. 또, 순환 경로(318)의 경로 도중에는 순환 펌프(320)가 배치되고, 배수 파이프(323)에는 순환 경로(318)보다도 하류에 개폐 밸브(316)가 설치되어 있다. 그 밖의 구성은 제15 실시 형태와 동일하다.
상기 구성의 세탁기에 있어서, 세탁조(101) 내에 세탁물(L) 및 계면 활성제를 함유하는 세제가 투입되어 세탁 개시가 지시되면, 세탁 운전이 행해진다. 이하에 세탁 운전의 설명을 하는 동시에, 각 공정에 있어서 세탁수의 수량이나 계면 활성제 농도를 측정한 결과를 나타낸다. 세탁 동작은 도30의 플로우 챠트에 도시하는 바와 같이 행해진다. 스텝#201 내지 스텝#207은 상술한 도28에 도시하는 플로우 챠트의 스텝#101 내지 스텝#107과 동일하기 때문에 생략한다.
스텝#208에 있어서, 개폐 밸브(311, 316)가 닫히고, 개폐 밸브(314)가 열려서 순환 펌프(320)가 구동된다. 이에 따라, 저수부(308)내에서 응집된 저류수가 순환 경로(318)를 통해 분리부(216)에 공급된다. 분리부(216)에는 세탁 네트와 같은 그물 모양 부재나 부직포 등으로 이루어지는 필터가 설치되어 있고, 응집체를 포집한다. 그리고, 계면 활성제 농도가 10ppm인 정화수가 세탁조(101)내로 급수되고, 펄세이터(109)를 회전시켜 유수 헹굼공정(제2 헹굼공정)이 행해진다.
소정 시간이 경과하여 유수 헹굼공정이 완료되면, 스텝#209에서 개폐 밸브(311, 314, 316)가 열려 세탁조(101)내의 헹굼수가 배수된다. 이 때의 세탁수의 계면 활성제 농도는 25ppm이 되어 있고, 그대로 배수해도 수질의 오염에 대해서 영향이 작다.
계속해서 탈수 공정을 행해도 좋으나, 스텝#210에서 급수부(326)로 수돗물을 급수하면서 세탁조(101)를 고속 회전시켜, 샤워 헹굼공정(제3 헹굼공정)이 행해진다. 이에 따라, 배수 중의 계면 활성제 농도는 20ppm이 되고, 세탁물에 잔존하는 때나 세제를 더욱 감소시켜서 청결하게 할 수 있다.
그 후, 스텝#211에서 탈수 공정에 행해지고, 세탁조(101)가 고속 회전하여 세탁물에 함유되는 헹굼수가 방출된다. 세탁물에서 방출된 헹굼수는 배수 덕트(322)를 통해 저수조(308)에 유입되는 동시에, 세탁조(101)의 내벽면을 상승하여 공간(325)에서 배수 덕트(312)를 통해 저수조(308)에 유입되고, 배수파이프(323)를 통과하여 외부로 배수된다.
본 실시 형태에 따르면, 세탁수 및 헹굼수를 저수조(308)에 저수하여 정화하기 때문에 응집제를 저수량에 따라 응집에 필요한 양만큼 첨가할 수 있다. 이 때문에, 정화수를 유수 헹굼에 사용하더라도 세탁조(101)내로 유입되는 응집제는 미량이 된다. 따라서, 유수 헹굼시에 세탁조(101)내에서 응집체가 생성되지 않고, 응집체의 세탁물에의 부착을 방지할 수 있다. 또, 세척 공정에 사용한 세탁수와, 샤워 헹굼공정에 사용한 헹굼수를 동시에 정화함으로써 저류수의 정화 시간이나 배수 시간이 단축되고, 세탁 시간을 단축할 수 있는 동시에, 오수 정화장치(63)의 운전을 간소화할 수 있다.
〈제17 실시 형태〉
다음에, 제17 실시 형태의 세탁기에 관해서 설명한다. 본 실시 형태의 구성은 구성은 상술한 도29의 제16 실시 형태와 동일하고, 세탁 동작은 도31의 플로우 챠트에 도시하는 바와 같이 행해진다. 도31에 있어서, 도30의 제16 실시 형태와 다른 점은, 유수 헹굼 전의 샤워 헹굼을 정화수에 의해 행하는 점이다.
우선, 제2 실시 형태와 마찬가지로 스텝#301에서 세척 공정이 실행된다. 세척 공정은, 개폐 밸브(311)가 닫혀서 급수부(326)에서 수돗물이 세탁조(101)내로 급수된다. 이 때, 세탁물의 양이 8㎏인 경우에는 세탁조(101)내에는 53L의 수돗물이 공급된다. 그리고, 모터(204)의 구동에 의해 펄세이터(109)가 회전하여 세탁조(101)내에 수류가 발생하고, 세탁물의 세척이 행해진다.
소정 시간이 경과하여 세척 공정이 종료되면, 스텝#302에서 개폐 밸브(311)가 열리고, 세탁조(101)내의 세탁수는 배수실(321), 배수 덕트(322, 312)를 통해 저수조(308)에 저수된다. 이 때 개폐 밸브(314)는 닫히고, 저수조(308)내에는 계면 활성제 농도 200ppm의 세탁수가 37L 저수된다.
세탁조(101)에서 세탁수가 배수되면, 스텝#303에서 저수조(308)내의 세탁수에 함유되는 세제 및 때의 응집이 행해진다. 응집은, 응집제 탱크(2)에 의해 공간(325)내에 응집제(F)가 60mL 공급된다. 응집제(F)는 배수 덕트(312)를 통해 저수조(308)에 유입되고, 교반기(313)에 의해 교반된다. 이에 따라, 세탁수에 함유되는 세제 및 때가 응집하여 응집체가 형성되어 침전하고, 세탁수의 계면 활성제 농도는 10ppm이 된다.
그리고, 스텝#304에서 샤워 헹굼공정(제1 헹굼공정)이 행해진다. 샤워 헹굼공정에서는, 개폐 밸브(314)를 열어 개폐 밸브(311, 316, 319)를 닫고, 순환펌프(320)를 구동하여 저수조(308)에 저수된 세탁수를 6L 퍼올리고 개폐 밸브(314)가 닫힌다. 응집된 세탁수는 순환 경로(318)를 통과하고 응집체 분리부(317)에 의해 응집체가 제거된다. 이에 따라, 정화수가 헹굼수로서 세탁조(101)내에 급수된다.
이 상태에서 세탁조(101)를 고속 회전시키면, 헹굼수는 원심력에 의해 세탁물을 통과하여 세탁조(101)의 내벽을 상승하여 세탁조(101)의 외주벽과 수조(102)의 내주벽 사이의 공간(325)으로 방출된다. 이에 따라 세탁물에 함유되는 세제를 효율 적으로 제거하고, 공간(325)내 및 배수실(321)내에 계면 활성제 농도가 117ppm에서 6L의 헹굼수가 저류된다.
스텝#305에서는 세제를 한번 더 제거하기 위해서, 상기와 동일하게 6L의 응집된 세탁수가 퍼올려져서 재차 샤워 헹굼이 행해진다. 그리고, 공간(325)내 및 배수실(321)내에 계면 활성제 농도가 94ppm에서 6L의 헹굼수가 공급된다. 스텝#306에서 개폐 밸브(311, 319)를 여는 것에 의해, 공간(325)내 및 배수실(321)내의 12L의 헹굼수가 배수 덕트(312)를 통해 저수조(308)에 저수된다.
이후의 스텝#307 내지 스텝#311은, 상술한 도30에 도시하는 플로우 챠트의 스텝#207 내지 스텝#211과 동일하게 행해진다. 즉, 스텝#307에서, 49L의 세탁수 및 헹굼수가 저수된 저수조(308)에 26mL의 응집제(F)가 공급된다. 이에 따라, 저수조(308)내의 저류수에 함유되는 세제 및 때가 응집하여, 저류수의 계면 활성제 농도는 10ppm이 된다.
스텝#308에 있어서, 개폐 밸브(314)가 열려서 순환 펌프(320)가 구동된다. 이에 따라, 저수부(308)내에서 응집된 저류수가 순환 경로(318)를 통해 분리부(216)에 공급되어 응집체를 포집된다. 그리고, 계면 활성제 농도가 10ppm인 정화수가 세탁조(101)내에 공급되고, 펄세이터(109)를 회전시켜 유수 헹굼공정(제2 헹굼공정)이 행해진다.
소정 시간이 경과하여 유수 헹굼공정이 종료되면, 스텝#309에서 개폐 밸브(311, 314, 316)가 열려서 세탁조(101)내의 헹굼수가 배수된다. 이 때의 헹굼수의 계면 활성제 농도는 30ppm이 되어 있고, 그대로 배수해도 수질의 오염에 대해서 영향이 작다.
계속해서 탈수 공정을 행해도 좋으나, 스텝#310에서 급수부(326)로 수돗물을급수하면서 세탁조(101)를 고속 회전하여, 샤워 헹굼공정(제3 헹굼공정)이 행해진다. 이에 따라, 배수 중의 계면 활성제 농도는 25ppm이 되고, 세탁물에 잔존하는 때나 세제를 더욱 감소시켜서 청결하게 할 수 있다.
그 후, 스텝#311에서 탈수 공정이 행해지고, 세탁조(101)가 고속 회전하여 세탁물에 함유되는 헹굼수가 방출된다. 세탁물에서 방출된 헹굼수는 배수 덕트(322)를 통해 저수조(308)에 유입되는 동시에, 세탁조(101)의 내주벽을 상승하여 공간(325)에서 배수 덕트(312)를 통해 저수조(308)에 유입되고, 배수 파이프(323)를 통과하여 외부로 배수된다.
본 실시 형태에 따르면, 유수 헹굼공정 전의 샤워 헹굼공정에 있어서도 정화수를 사용하기 때문에, 수돗물을 절수할 수 있다. 또, 응집제(F)에 추가해서 상술한 고분자 응집제를 병용하면, 여과가 하기 쉽기 때문에 분리부(216)에서의 유속을 빠르게 할 수 있다. 이 때문에, 샤워 헹굼에 의한 세제제거 효과를 향상시킬 수 있다.
〈제18 실시 형태〉
도32는 제18 실시 형태의 세탁기를 도시하는 개략 구성도이다. 상술한 도29에 도시하는 제16, 제17 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제16, 제17 실시 형태와 다른 점은, 저수조(308), 교반 모터(307) 및 교반기(313)를 생략하고 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제16, 제17 실시 형태와 동일하다.
본 실시 형태는, 세척 공정 종료 후, 개폐 밸브(319)를 닫고 세탁조(101)를고속 회전함으로써, 세탁조(101) 내의 세탁수가 세탁조(101)의 내벽을 상승하여 공간(325)으로 방출된다. 이에 따라 공간(325)내에 세탁수가 저수된다. 또, 샤워 헹굼공정에 의해 공간(325)내로 방출된 헹굼수도 그대로 공간(325)내에 저수된다. 그리고, 응집제 탱크(2)에서 공간(325)내로 응집제(F)가 공급되고, 세탁조(101)를 회전 구동함으로써 공간(325)내의 저류수를 교반하여 때나 세제가 응집된다.
본 실시 형태에 따르면, 샤워 헹굼공정이나 탈수 공정에 있어서 원심력에 의해 세탁조(101)에서 방출되는 헹굼수를 포집하기 위한 공간(325)을 저수조로서 사용한다. 이 때문에, 저수조(308)를 별도 설치할 필요가 없어 세탁기의 공간 절약화 및 저비용화를 도모할 수 있다.
또한, 제15 실시 형태 내지 제18 실시 형태에 있어서, 세탁조(101)를 회전시킬 수 있는 세탁기를 예로 설명했으나, 세탁조(101)가 고정된 세탁기여도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 때, 제18 실시 형태에 있어서는 세탁조(101)와 수조(102)를 연이어 통하는 개폐 가능한 개구부를 세탁조(101)의 저부에 설치함으로써 공간(325)내에 저수할 수 있다.
제1 내지 제18 실시 형태에 있어서, 응집제로서 저분자의 무기 응집제나 고분자 응집제를 이용하여 오염 물질을 응집하는 경우에 대해서 설명했으나, 이들을 혼합한 응집제를 이용해도 좋다. 또, 오수 중에 산을 첨가하여 pH를 저하시키면 유기물로 이루어지는 오염 물질, 특히 음이온성 계면 활성제의 응집·응결에 의한 제거율을 높일 수 있다. 이하에 그 상세를 설명한다.
상술한 바와 같이, 염화알루미늄(AlCl3)은 비교적 저분자량의 무기 응집제이기 때문에, 배수 중의 작은 계면 활성제를 응집체의 침전으로서 석출시키기 쉬운 반면, 얻어지는 응집체가 미립자가 되기 쉽다. 따라서, 석출한 응집체가 배수 중에서 현탁되어 버리고, 이것을 제거하는 데에 장시간을 요하여 발이 가는 필터로 분리할 필요가 있다.
이에 대해서, 폴리염화알루미늄(PAC) 등의 고염기도의 고분자 응집제는 용액 중의 계면 활성제를 큰 응집체로서 석출시키기 쉽다. 이 때문에, AlCl3보다도 계면 활성제의 응집·제거 성능이 뛰어나다.
PAC는 분자량 600 내지 1400에서, 하기의 일반식(식1)으로 표시되는 염기성의 무기물이다. 여기서, n은 임의의 정수이고, m은 m＜3n을 만족시키는 임의의 정수이다.
Aln(OH)mCl3n－m…(식1)
알루미늄이온(Al3＋)에는 수산화물 이온(OH-)과 염화물이온(Cl-)이 결합하고 있다. 이들의 음이온 중 OH가 차지하는 비율, 즉 식1에 있어서의 m/3n의 값을 염기도라고 한다. PAC는 수용액 중에서 OH-를 가교로 하여, 클레이트라고 불리우는 염기성의 다핵착체를 형성한다. 이 때문에, 염기도가 큰 것일수록, 식1의 m이 커지고, 전체로서 고분자량의 클레이트가 형성된다.
고염기도의 PAC의 클레이트는 고분자량이기 때문에, 물에 용해되어 있는 작은 분자의 계면 활성제 성분에 대해서는 효과가 적다. 따라서, 다량으로 PAC를 첨가할 필요가 있고, 2차 오염을 일으키기 쉽다. 또, PAC는 저온에서는 물에 대한 용해도가 낮고 보존 안정성이 나쁘다. 이 때문에, 동계의 세탁 배수의 처리에는 적합하지 않다. 이들을 근거로 삼아, 이하의 시험을 했다.
(1) 테스트용 원수의 조제
일반적인 음이온성 계면 활성제의 임계 미셀 농도는 100 내지 200mg/L이기 때문에, 대부분의 경우, 세탁 완료 배수 중의 음이온성 계면 활성제 농도는 150 내지 400mg/L의 범위에 들어간다. 그래서, 정화처리 시험의 대상인 테스트용 원수로서, 하나키미(주)제 가정용 분말세제「어택(등록 상표)」의 수용액을 이용하고, 구체적으로는 세탁시의 표준 농도(667mg/L:중 계면 활성제 240mg/L)로 조제한 수용액을 시험에 이용했다.
(2) 응집제 용액
응집제 용액으로서는, 하기의 표1에 도시하는 오오끼 카가꾸(주)제의 2종의 무기 응집제 수용액「타끼바인 #1500(등록 상표)」 및 「타끼바인 #100(등록 상표)」를 단독 또는 혼합한 수용액을 이용했다.
도33에 도시하는 바와 같이, 타끼바인 #1500은 염기도 83의 PAC 수용액이고, 그 농도는 산화알루미늄(Al2O3)으로 환산하여 23.2%이다. 한편, 타끼바인 #100은 염기도가 0, 즉 염화알루미늄(AlCl3) 수용액이고, 그 농도는 Al2O3으로 환산하여 11.5%이다.
이러한 특성을 가지는 타끼바인 #1500 및 타끼바인 #100의 각각을 적량 혼합함으로써, 조성이 다른 수종류의 응집제 용액을 조제했다. 이 때, 타끼바인 #1500 중의 PAC와 타끼바인 #100 중의 AlCl3의 Al2O3으로 환산한 질량비가, 6:1, 2:1 및 2:3인 3종의 샘플 용액을 제작했다. 각각의 샘플 용액을 SA-1, SA-2 및 SA-3으로 한다.
(3) 원수처리 테스트
〈실시예1, 실시예2 및 실시예3〉
3개의 토르 비커에 5℃의 상기 테스트용 원수를 500mL씩 담고, 각각에 상기 응집제 용액 SA-1, SA-2 및 SA-3을 소량씩 첨가해 가고, 응집 침전법에 의해 테스트용 원수 중의 계면 활성제 성분이 95% 이상 제거될 때까지 첨가를 반복했다. 그리고, 상기 응집제 용액 SA-1, SA-2 및 SA-3의 첨가량(mL/L)을 기록하고, 그 때의 원수 중에 혼합된 응집제의 Al2O3으로 환산한 전중량(mg/L)을 상기 응집제 용액의 조성, 농도 및 첨가량으로 구했다. 각각을, 실시예1, 실시예2 및 실시예3으로 한다.
〈비교예1 및 비교예2〉
또, 타끼바인 #1500 또는 타끼바인 #100 단독을 응집제 용액(각각, RE-1, RE-2로 한다.)로서 상기와 동일한 순서로 5℃의 테스트용 원수의 처리 시험에 제공했다. 그리고, 상기 응집제 용액의 첨가량(단위:mL/L)을 기록하고, 그 때의 원수 중에 혼합된 응집제의 Al2O3으로 환산한 중량(단위:mg/L)을 상기 응집제 용액의 조성, 농도 및 첨가량으로 구했다. 각각을, 비교예1, 비교예2로 한다.
이상의 실험결과를 도34에 도시한다. 또한, 동도에 있어서, 「Ｏ」는 응집처리의 개시로부터 5분후의 웃물액의 탁도가 2NTU 이하인 경우를 도시하고 있다. 또, 「Ｘ」는 2NTU보다도 큰 경우를 나타내고 있다.
RE-1을 응집제 용액으로서 사용한 비교예1에 따르면, Al2O3환산으로 230mg/L과 비교적 다량의 PAC가 테스트용 원수 중에 혼합될 만큼의 RE-1의 첨가가 필요하지만, 5℃의 테스트용 원수 중에서 비교적 큰 플록이 생성되어 신속하게 침전하기 때문에, 처리완료 원수의 웃물액의 탁도는 용이하게 2NTU 이하가 되었다. 따라서, 발이 성긴 필터로 처리완료 원수를 여과함으로써, 효율 좋게 응집체를 제거하여 깨끗한 웃물액을 얻을 수 있다.
또, 비교예2와 같이 RE-2만의 경우는, Al2O3으로 환산하여 60mg/L의AlCl3이 테스트용 원수 중에 혼합되는 비교적 적은 AlCl3의 첨가량으로 5℃의 테스트용 원수 중의 계면 활성제의 대부분을 제거할 수 있지만, 생성된 응집체가 작기 때문에, 웃물액과 침전의 분리가 잘 되지 않고, 처리완료 원수의 탁도를 2NTU 이하로 저하시킬 없었다.
따라서, 배수의 여과에 발이 고운 필터가 필요하기 때문에, 응집체가 코막음하기 쉽다. 일단, 코막힘되면, 필터를 배수가 통과하는 속도가 현저하게 저하하여 처리 효율이 나빠지기 때문에, 필터의 세정이나 교환을 번잡하게 하여 재생하지 않으면 안된다. 그 때문에, 많은 수고와 비용을 요한다는 문제가 있다.
한편, 실시예1 내지 실시예3과 같이, 타끼바인 #1500과 타끼바인 #100을 혼합한 혼합 용액 SA-1, SA-2 및 SA-3에서는, 어느 혼합비에 있어서나, RE-1 단독으로 5℃의 테스트용 원수를 처리하는 경우보다, 적은 응집제의 사용량(Al2O3환산)으로 처리완료 원수의 웃물액의 탁도를 용이하게 2NTU 이하로 할 수 있었다. 따라서, 발이 성긴 필터로 처리완료 원수를 여과함으로써, 효율 좋게 응집체를 제거하여 깨끗한 웃물액을 얻을 수 있다.
이와 같이 2종의 응집제 용액을 혼합함으로써, 타끼바인 #1500을 단독의 경우와 동일한 배수처리 성능을 얻기 위해서 필요한 응집제(Al2O3환산 중량)가 적어지는 이유로서 이하의 것을 생각할 수 있다.
PAC로 대표되는 알루미늄계의 응집제는, 일반적으로 응집처리 후의 수용액의 pH가 5.5 내지 6.5가 되는 것이 바람직하지만, 배수가 pH 9.5 내지 10.5라는 알칼리성일 경우, 고염기도 PAC만으로는 pH가 내려가기 어렵다. 일반적으로, 음이온성 계면 활성제는, 알칼리성의 수용액 중의 쪽이 세정력이 높다. 그 때문에, 세탁수는 pH10 전후로 조정되어 있는 경우가 많다.
따라서, 고염기도 PAC에 AlCl3와 같은 pH저하 작용이 강한 무기 응집제를 병용하면, 배수의 알칼리성이 어느 정도 완화되기 때문에, PAC 자체의 응집 능력이 PAC 단독으로 사용하는 경우보다 높아지고, 상기한 바와 같은 응집제의 감량을 도모할 수 있을 것으로 생각된다.
〈비교예3〉
또한 비교를 위해서, 타끼바인 #1500 대신에 오오끼 카가꾸(주)제의 무기 고분자 응집제로, 염기도가 50 전후인 「PAC 250AD」를 이용하고, 상기 실시예1 내지 실시예3과 동일한 혼합비로 타끼바인 #100과 혼합하여, 상기 테스트용 원수의 처리 시험을 했다. 그 결과, 어떠한 혼합배라도 5℃의 냉수 중에서는 계면 활성제의 응집성이 나쁘고, 탁도를 2NTU 이하로 내릴 수 없었다.
(4) 응집제 용액의 안정성 평가
또, 따로 응집제 혼합용액의 안정성에 관해서 평가를 했다. 타끼바인 #1500과 타끼바인 #100의 Al2O3환산의 질량비 2:1 내지 2:3에서는, Al2O3환산농도를 20%로 하면, 백탁하여 현저하게 테스트용 원수 중의 계면 활성제에 대한 응집 능력이 저하했으나, 4:1 내지 6:1에서는, Al2O3환산농도를 20%로 해도 백탁하지 않고, 수용액으로서 안정되게 보존할 수 있는 것이 확인되었다.
또한, 저분자의 무기 응집제와 무기 고분자 응집제의 혼합에 의해, 저온하에서 응집체를 크게 하여 처리 후의 탁도를 낮게 할 수 있는데, 예를 들면 제4 실시 형태(도7 참조)와 같이, 그 후 다시 폴리아크릴아미드계의 유기 고분자 응집제를 이용하여 응집을 행함으로써, 응집체를 더욱 비대화하여 용이하게 제거할 수 있다. 또, 상기한 본 발명에 따른 응집제가 적용되는 처리 대상이 되는 오수는, 세탁 배수에 한정되지 않고, 다른 계면 활성제 성분(예를 들면, 식기용 세제나 두발용 세제)을 함유하는 오수여도 좋다.
다음에 오수의 pH를 저하시키는 경우의 효과에 관해 설명한다. 유기물로 이루어지는 오염 물질을 예를 들면 음이온성 계면 활성제의 일종인 직쇄형 알킬 벤젠술폰산(이하, 「LAS」라고 한다.)으로 하고, 응집제를 양이온성 무기 응집제의 염화알루미늄으로 하고, 산을 염산으로 하면, 이하와 같이 표시된다.
LAS의 Na염은, 통상, 배수 중에서 음이온성 계면 활성제 성분(이하, LAS-라고 한다.)와 Na+로 전리하여 용해되어 있다. 이 때문에, 이러한 상태에서 제거하는 것은 할 수 없으나, 무기 응집제에 함유되는 양이온과의 불용염을 형성시켜서 침전 응집시킴으로써 제거할 수 있다. 이 때의 반응은 이하의 식2 내지 식4으로 표시된다.
AlCl3→Al3++3Cl-…(식2)
3(LAS-Na+)→3LAS-+3Na+…(식3)
3LAS-+Al3+→(LAS)- 3Al3+…(식4)
상기 식2 내지 식4에 따르면, 첨가한 Al3+의 3배몰양의 LAS가 제거된다. 그러나, 실제로는 과잉의 Al3+가 첨가된다. 이것은 실제로 상기 반응 이외에, 수계에 있어서, 식2 및, 이하의 식5, 6에 있어서의 반응이 생긴다.
H2O→H++OH-…(식5)
AlCl3+3H2O→Al(OH)3+3H++3Cl-…(식6)
상기 식6의 반응에 의해, 참가된 Al3+중의 대부분이 LAS와는 반응하지 않고 불용성의 Al(OH)3을 형성한다. Al(OH)3은 침전하여 응집체가 된다. 또, 상기 식2 내지 6을 종합하면, 하기 식7이 되고, 다시 종합하면 하기 식8이 유도된다.
3LAS-+3Na++Al3++3Cl-+3H2O
→(LAS)3Al+3Na++3Cl-+3H++3OH-
↔3LAS-+Al(OH)3+3Na++3Cl-+3H+…(식7)
(LAS)3Al+3OH-↔3LAS-+Al(OH)3…(식8)
상기 식8에 있어서, OH-농도가 내려가면, 평형이 좌측으로 이동한다. 따라서, 배수 중의 pH를 저하시킴으로써 LAS와 반응하는 Al3+의 비율이 증가하고, LAS의 제거율이 상승한다. 실제로, 배수의 pH를 3 내지 4의 범위로 했을 때에, LAS의 제거율은 97.5% 이상으로 높일 수 있다.
상기한 바에 따르면, 오수의 pH를 조정함으로써 용존 유기 오염 물질의 제거율을 높일 수 있다. 또, 응집체의 양의 증가를 초래하지 않기 때문에, 특히, 수100ppm이라는 높은 농도의 유기 오염 물질을 가지는 배수를 최적의 상태로 정화할 수 있다.
따라서, 예를 들면, 상술한 도6에 도시하는 제4 실시 형태의 오수 정화장치(54)의 혼합조(117)내에 소정의 산을 공급함으로써 오염 물질의 제거 효과가 높은 오수 정화장치를 간단하게 실현할 수 있다. 오염 물질을 응집 혹은 응결하기 위한 응집·응결 수단으로서는, 전해에 의해 응집시키는 전해장치여도 가능하지만, 바람직하게는, 오수 중에 응집제를 첨가하는 첨가 장치인 것이 바람직하다.
오염 물질로서는, 라우릴산염, 스테아르산염, 올레산염 등의 카본산염류, 고급 알코올 황산에스테르염, 고급 알킬에테르 황산에스테르염, 황산화 지방산 에스테르, 황산화 올레핀 등의 황산 에스테르염류, 알킬벤젠 술폰산염, 알킬 나프탈렌 술폰산염, 파라핀 술폰산염 등의 술폰산염류, 및 고급 알코올 인산에스테르염 등의 인산에스테르염류 등으로 이루어지는 음이온성 계면 활성제 등을 들 수 있다.
응집제로서는 양이온성 무기 응집제를 들 수 있다. 양이온성 무기 응집제로서는, 3가의 알루미늄염, 3가의 철염, 알루미늄, 철의 2종 함유염, 2가의 마그네슘염 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 황산알루미늄(황산밴드), 폴리염화알루미늄 (PAC), 염화제2철, 염화마그네슘 등을 들 수 있다.
산으로서는, 염산, 황산, 질산, 인산, 및 초산, 구연산 등의 유기산 등을 들 수 있다. 배수처리를 고려하면, 염산 등이 가장 바람직하다.
오수 중의 오염 물질의 농도는 400ppm 이하의 범위, 특히, 150ppm 내지 400ppm의 범위이면 더욱 바람직하다. 오수 중에서의 음이온성 계면 활성제의 농도가 400ppm의 범위 내이면, 오수 정화장치 내에서, 음이온성 계면 활성제를 응집 혹은 응결시켜서 충분히 제거할 수 있다.
오수의 pH를 3 내지 6의 범위로 하면 오염 물질 제거의 높은 효과를 얻을 수 있다. 특히 3 내지 4의 범위로 유지하면, 오염 물질의 제거율을 97% 이상으로 할 수 있다. 오수의 pH가 6을 넘으면, 오염 물질의 제거율이 저하하여 배수에서 충분히 유기 오염 물질을 제거할 수 없다. 또, 오수의 pH가 3미만에서는, 응집체가 감소하는데, 탁도가 높아진다. 또 오염 물질의 제거 후에 중화 처리 등이 필요해지고, 그 수고가 번잡해진다.
실제로 오수 중에 산을 첨가한 실험 결과를 이하에 나타낸다. 세탁기에서의 세탁에서 사용한 배수(계면 활성제의 농도가 240ppm인 것)를 상기한 오수 정화장치(54)에 도입하고, 무기 응집제로서 PAC(오오끼 카가꾸(주)제 PAC 300A)를 오수 1L에 대해서 1.75mL의 비율로 일정하게 공급했다. 또, 산으로서 35% 염산 용액을 오수 1L에 대해서 0mL, 0.25mL, 0.5mL의 비율로 각각 공급하여 실험했다. 이 때의 오수의 pH와 오수 중의 계면 활성제의 제거율을 측정한 결과를 도35에 도시한다.
동도에 따르면, 염산의 첨가량이 0에서 증가함에 따라 pH가 저하하고, 계면 활성제의 제거율이 상승한다. 오수 중에 염산을 0.5mL/L의 비율로 첨가했을 때에, pH가 3.6이 되고, 계면 활성제의 제거율도 97.9%의 고율로 나타냈다. 또 염산의 첨가량을 0.5mL/L 이상 첨가하여 pH를 더욱 낮게 한 범위에서는 응집체가 적어지지만 탁도가 높아진다는 문제가 나타났다.
따라서, PAC의 첨가량을 증가시킴으로써 제거율을 향상시키는 경우에 비해서, 염산의 적절한 첨가는, PAC의 사용량을 실질적으로 경감시키고, 사용 약액의 비용을 경감시킬 수 있다. 또, PAC 중의 양이온인 Al3+중의 대부분은, Al(OH)3으로서 침전하여 응집체가 되는데, 염산 중의 양이온 H+의 수산화물은 H2O이기 때문에, PAC의 첨가량을 증가시키면 응집체량이 증가하는데, 염산을 첨가해도 응집체량이 증가하지 않는다는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 상기한 각 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변경이 가능한 것은 말 할 필요도 없다. 예를 들면, 오수로서 세탁 배수를 사용하는 경우에 관해서 설명했으나, 식기 세정기 등의 가정용 세정 시스템에서의 생활 배수라도 동일한 효과를 기대할 수 있다. 또, 식품 공장, 클리닝 공장 등의 시스템에서 배출된, 세정 배수의 정화처리에도 사용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 배수 처리제에 따르면, 저분자 물질로 이루어지는 염화알루미늄 등의 응집제와, 고분자 물질로 이루어지는 염화알루미늄 등의 응집제를 혼합함으로써, 오수 중의 계면 활성제 등의 오염 물질을 큰 응집체로서 석출시켜서 용이하게 제거할 수 있게 된다. 또, 계면 활성제를 응집·제거하는 데에 필요한 응집제의 감량화를 도모할 수 있다. 그 후 유기 고분자 응집제를 이용하여 다시 응집하면 더욱 응집체가 비대화하여 응집체의 제거가 용이해진다.
또, 폴리염화알루미늄과, 염화알루미늄의 혼합 비율을, 산화알루미늄으로 환산한 중량비로 4;1 내지 6;1의 범위내로 하면, 저온의 배수 중에서도 충분한 응집 성능을 얻을 수 있는 동시에, 배수 처리제 수용액의 보존 안정성이 향상된다.
또한, 본 발명의 오수 정화장치 및 세탁기에 따르면, 오수에 응집제 및 공기를 혼합하는 혼합부와, 원통형의 교반실의 내주벽을 따라 유입된 응집제 및 공기를 함유하는 오수를 선회시켜 교반하는 동시에 응집제에 의해 생성되는 응집체에 기포를 유지시키는 교반부와, 교반부에 연결되어 오수를 일시 저류하는 동시에 기포를 유지한 응집체를 분리시키는 분리부를 구비하기 때문에, 공기를 함유한 큰 응집체를 생성할 수 있다. 또, 저류부에서 응집체를 일시 저류하기 위해 비대화한 응집체가 분류에 의해 작은 입자로 분쇄되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 분리부에서 용이하게 응집체를 분리할 수 있다.
또 본 발명의 오수 정화장치 및 세탁기에 따르면, 교반실 내에 스파이럴핀을 가지는 혼합통을 구비하기 때문에, 혼합통 내를 유하하는 응집체에 용이하게 기포를 함유시킬 수 있다.
또한 본 발명의 오수 정화장치 및 세탁기에 따르면, 분리부와 교반실을 일체적으로 설치함으로써 이들을 연결하는 배관을 생략할 수 있다. 따라서, 오수 정화장치 자체의 컴팩트화를 도모할 수 있고, 가정용의 세탁기 등에도 이 오수 정화장치를 공간을 절약하여 탑재할 수 있고, 효율 좋게 대량의 오수를 정화하여 깨끗한 물을 배수할 수 있다.
또 본 발명의 오수 정화장치 및 세탁기에 따르면, 오수 탱크, 제1 혼합부,제2 혼합부, 교반부, 분리부의 순으로 연결되어 오수 탱크로 되돌아가는 순환경로를 형성하고 있기 때문에, 오수 정화장치를 종래만큼 대형화하지 않고, 계면 활성제 등의 수질 오염 물질을 비대화 응집하는 것이 가능해진다. 또한 본 발명에서는, 계면 활성제 등의 수질 오염 물질을 제1 혼합부에서 응집제에 의해 1차 응집체를 생성하고, 제2 혼합부에서 응집제 및 공기에 의해, 기포를 유지한 2차 응집체를 생성하기 때문에, 코 크기가 큰 필터로 응집체를 포집 가능해지고, 단시간으로 수질 오염 물질의 농도를 저하시키는 것이 가능해진다.
또 본 발명의 오수 정화장치 및 세탁기 및 오수 정화방법에 따르면, 오수 중에 산을 첨가하여 pH를 저하시키는 pH조정부를 구비하기 때문에, 응집·응결에 의한 유기물로 이루어지는 오염성 물질, 특히 음이온성 계면 활성제의 제거율을 높임으로써, 가정용 세탁기 및 공업용 세정 시스템에 설치하여 환경에의 부하를 경감시키고, 저 러닝 코스트로 세정 시스템의 배수 정화를 할 수 있다.
또한 본 발명의 오수 정화장치 및 세탁기에 따르면, 응집제 및 공기를 흡인하여 오수에 혼합하여 기포를 유지한 응집체를 생성하는 애스피레이터와, 기포를 유지한 응집체를 오수에서 분리시키는 분리부를 구비하기 때문에, 일반 가정에서 배출되는 계면 활성제 등의 오염 물질을 함유하는 세탁 배수 등의 생활 배수에 응집제 및 공기를 혼합함으로써, 오염 물질을 배수 경로내에서 응집시켜서 응집체를 생성할 수 있다. 또, 부상성이 뛰어난 입자직경이 큰 응집체를 얻을 수 있기 때문에, 응집체를 용이하게 분리하여 정화된 물을 배수할 수 있다.
본 발명의 세탁기에 따르면, 응집체를 여과하는 분리부가 수조에 착탈이 자유롭게 설치되어 있기 때문에, 수조의 진동이 분리부에 전달되어 분리부에 포집된 응집체가 진동하고, 응집체를 용이하게 물기를 빼서 건조시킬 수 있다. 따라서, 응집체의 폐기 시에 물과의 분리를 할 필요가 없어 폐기 작업을 용이하게 할 수 있고, 사용 상황을 향상시킬 수 있다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 수조의 개구부의 상방을 덮도록 혹은 개구부에 응집체를 여과하는 분리부가 설치되어 있기 때문에, 넓은 면적에서 응집체를 포집할 수 있고, 분리부의 폐색의 발생을 억제하여 번잡한 응집체의 폐기 작업의 빈도를 저감할 수 있다. 또, 응집체가 용이하게 분리부 상을 이동할 수 있고, 응집체의 건조를 촉진할 수 있다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 수조 커버와 분리부를 동일 부재에 의해 형성하고 있기 때문에, 부품 갯수를 삭감할 수 있다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 분리부를 개폐문에 부착하기 때문에, 세탁을 할 때마다 분리부를 탈착할 필요가 없고, 세탁기의 사용 상황을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 분리부의 대략 중앙부에 오목부를 설치하고 있기 때문에, 분리부에 전달되는 진동에 의해 응집체가 오목부에 모여지고, 응집체의 폐기 작업을 보다 용이하게 할 수 있다. 또, 탈수 공정시에 세탁조의 고속 회전에 의해 발생하는 기류를 분리부에 접촉시키도록 하고 있기 때문에 응집체의 건조를 촉진할 수 있다. 또한, 분리부를 세탁조 내에 돌출시킴으로써 용이하게 기류를 응집체에 접촉시킬 수 있다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 분리부의 장착을 검지하는 장착 검지부의 검지 결과에 기초하여 세탁기의 운전을 제어하기 때문에, 정화장치에 의해 응집된 응집체의 세탁조에의 유입을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 포집된 응집체의 양을 검지하는 응집체 검지부 및 통지 수단을 설치하기 때문에 응집체의 폐기 시간을 사용자가 용이하게 판단할 수 있고, 분리부의 폐색을 방지할 수 있다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 세척 공정의 도중에서, 세탁조에서 오수 정화장치를 거쳐 다시 세탁조로 되돌아가도록 세탁수를 순환시키기 때문에, 세탁조의 외측을 덮는 수외조의 물을 모두 받아들이는 대용량의 정화수단은 불필요하여, 세탁기의 외프레임을 무턱대고 대형화하지 않고서 세탁기에 물의 정화 장치를 설치하는 것이 가능해진다.
또한, 오수 정화장치로 물을 모두 유도하고 나서 정화를 개시하고, 이 물의 정화가 모두 완료되는 것을 기다려서 헹굼에 이용한다는, 배치처리 방식이 아니고, 오수 정화장치를 통과한 물을 즉시 헹굼에 이용하기 시작하는 것이기 때문에, 시간의 효율이 좋다. 그리고, 세척 공정의 도중에서 정화된 물을 부어 연속적으로 헹굼을 하기 때문에, 통상의 샤워 탈수와 같이 세탁물이 세탁조의 내벽에 강하게 달라붙지 않아, 세탁물을 떼어내는 일로 고생하지 않는다. 더욱이, 정화된 물을 모두 헹굼에 사용함으로써, 물을 넉넉하게 사용한 헹굼이 가능해진다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 세탁조와 그 외측을 둘러싸는 외조는, 세탁조에서 외조로의 물의 이동은 생기지만 그 반대는 일어나지 않는 구성으로 하고, 세탁조와 외조 사이의 공간으로 들어간 물이 오수 정화장치로 정화되어, 세탁조로되돌려지도록 했기 때문에, 세탁조와 외조 사이의 공간을 정화 대기수의 저장 장소로서 이용하고, 단위 시간당의 정화 능력에 알맞는 양의 물을 연속적으로 보내는 것이 가능해진다. 세탁물에서 세제 성분과 때 성분을 빼앗아간 물이 세탁조로 되돌아와서, 세탁물을 다시 더럽히는 일도 없다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 세탁조는 이것을 회전시킴으로써 내부의 물이 내벽을 조금씩 올라가 조 상단부로 방출되는, 무구멍 타입의 것으로 했기 때문에, 세탁조에서 외조로의 물의 이동은 생기지만 그 반대는 일어나지 않는다는 구성을 용이하게 실현할 수 있다. 물을 이동시킬 때에 세탁물이 손상되는 일도 없다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 무구멍 타입의 세탁조의 회전제어에 의해, 세탁조에서 방출되는 물의 양을 제어하는 것으로 했기 때문에, 펌프나 밸브를 조합한 송수 수단을 이용하지 않더라도, 송수량을 제어하면서 외조로 물을 이동시키는 것이 가능해진다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 물의 순환 중, 세탁조가 정회전, 급정지, 역회전, 급정지를 반복하는 것으로 했기 때문에, 세탁조의 내부에 다이나믹한 수류를 생성하고, 헹굼 능률을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 세탁조와 외조 사이로 들어간 물이, 회전하는 세탁조에 의해 교반되는 것으로 했기 때문에, 오수 정화장치로 보내지는 물 중에 세제 성분이나 때 성분을 균일하게 분산시키고, 안정된 정화를 행하게 하는 것이 가능해진다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 세탁조로 되돌아가는 물이, 세탁조의 거의 중심부에 주수되는 것으로 했기 때문에, 헹굼수가 세탁물을 균일하게 빠져 나가게 되어, 헹굼이 고르게 된다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 물의 순환을 정지시킨 후, 수돗물에 의한 최종 헹굼을 하는 것으로 했기 때문에, 세탁조에서 세제 성분이나 때 성분의 잔재를 일소할 수 있다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 오수 정화장치가, 응집제에 의해 오염 물질을 응집시켜서 포착하는 형식의 것으로 한 것이기 때문에, 오염 물질이 환경으로 방출되는 것을 방지하여, 친환경적인 세탁기로 할 수 있다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 세탁수를 저수부에 저수하여 정화한 후 배수할 수 있기 때문에 세탁조 내에서 응집체가 생성되지 않고 응집체가 세탁물에 재부착하지 않는다. 또, 세척 공정에 사용한 세탁수와, 샤워 헹굼공정에 사용한 헹굼수를 동시에 정화함으로써 세탁수의 정화 시간이나 배수 시간이 단축되어, 세탁 시간을 단축할 수 있는 동시에 오수 정화장치의 운전을 간소화할 수 있다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 저류수의 저수량에 따른 양의 응집제를 저수부에 첨가하여 교반함으로써 응집제는 저수부 내의 때나 세제의 응집에 사용된다. 이 때문에, 제1 헹굼공정 또는 제2 헹굼공정에 정화수를 사용할 때에 응집제가 세탁조 내에 유입되더라도 미량이고, 세탁조 내에서 응집체가 생성되지 않고 응집체가 세탁물에 재부착하지 않는다. 또, 정화수를 제1 헹굼공정 또는 제2 헹굼공정에 사용하기 때문에 절수할 수 있다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 저수부에 고분자 응집제를 첨가하여 세탁수를 재응집함으로써 큰 응집체가 생성된다. 이에 따라 응집체의 여과가 하기 쉬워져서 필터의 코막힘 방지 및 배수 시간 단축을 도모할 수 있는 동시에, 여과시의 헹굼수의 유속을 크게 할 수 있다. 따라서, 샤워 헹굼공정에 의한 세제 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
또 본 발명의 세탁기에 따르면, 수돗물에 의한 제3 헹굼공정을 설정함으로써, 세탁물의 때나 세제를 한번 더 제거하여 세탁물을 더욱 청결하게 할 수 있다.
또한 본 발명의 세탁기에 따르면, 고속 회전시에 세탁조에서 방출되는 세탁수나 헹굼수를 포집하는 세탁조와 외조의 틈에 저수하기 때문에 별도로 저수조를 설치할 필요없이 공간 절약화 및 저비용화를 도모할 수 있다.

Claims (86)

  1. 고분자 물질로 이루어지는 제1 응집제와 저분자 물질로 이루어지는 제2 응집제를 혼합하여 이루어지고, 배수 중의 계면 활성제 성분을 응집시키는 것을 특징으로 하는 배수 처리제.
  2. 제1항에 있어서, 제1 응집제는 폴리염화알루미늄으로 이루어지고, 제2 응집제는 염화알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배수 처리제.
  3. 제2항에 있어서, 상기 폴리염화알루미늄과 상기 염화알루미늄의 혼합비율을, 산화알루미늄으로 환산한 중량비로 4:1 내지 6:1로 한 것을 특징으로 하는 배수 처리제.
  4. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치에 있어서,
    오수에 응집제 및 공기를 혼합하는 혼합부와,
    원통형의 교반실의 내주벽을 따라 유입된 응집제 및 공기를 함유하는 오수를 선회시켜 교반하고, 응집제에 의해 생성되는 응집체에 기포를 유지시키는 교반부와,
    상기 교반부에 연결되어 오수를 일시 저류하는 동시에, 기포를 유지한 응집체를 분리하는 분리부를 구비한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 혼합부는 감압에 의해 응집제 및 공기를 흡인하는 애스피레이터를 가지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  6. 제4항에 있어서, 세워 설치하는 상기 교반실 내에 배치된 통형의 혼합통을 구비하고, 응집제 및 공기를 함유하는 오수는 상기 교반실의 내벽을 따라 상승 선회하여 상기 혼합통 내를 유하하는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 혼합통은 하나의 대변이 소정의 각도가 되도록 비틀어진 대략 직사각형의 판형 부재를 직렬로 연결한 스파이럴핀을 가지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 분리부를 상기 교반실와 일체적으로 설치하는 동시에, 상기 교반실에 대해서 착탈이 자유롭게 부착한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 분리부는 오수를 일시 저류하여 상부에서 배수하는 저류부와, 상기 저류부에서 유출된 오수 내의 응집체를 여과하는 여과부를 가지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 저류부를 상기 여과부의 내측에 배치한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 여과부는 세탁용 네트로 이루어지는 포집체에 의해 응집체를 포집하는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  12. 제4항에 있어서, 상기 오수의 경로에 배치되는 부재의 내벽면에 비점착 가공을 한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  13. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치에 있어서,
    오수를 저류하는 오수 탱크와,
    오수에 응집제를 혼합하여 1차 응집체를 생성하는 제1 혼합부와,
    1차 응집체를 함유하는 오수에 응집제 및 공기를 혼합하는 제2 혼합부와,
    응집제 및 공기를 함유하는 오수를 교반하고, 1차 응집체에 기포를 유지시켜서 2차 응집체를 생성하는 교반부와,
    2차 응집체를 분리하는 분리부를 구비하고,
    상기 오수 탱크, 제1 혼합부, 제2 혼합부, 상기 교반부, 상기 분리부의 순으로 연결하여 상기 오스 탱크로 되돌아가는 순환 경로를 형성한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  14. 제13항에 있어서, 제1 혼합부는 응집제를 흡인하는 애스피레이터와, 응집제를 정량 첨가하는 제1 첨가부와, 응집제를 함유하는 오수를 선회시켜 교반하는 원통형의 제1 교반실을 가지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  15. 제14항에 있어서, 제1 첨가부는 오수의 농도, 탁도 또는 pH에 따라 응집제의 첨가량을 제어하는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  16. 제13항에 있어서, 제2 혼합부는 응집체를 함유하는 오수에 응집제를 흡인하여 혼합하는 애스피레이터와, 응집제를 정량 첨가하는 제2 첨가부와, 공기를 흡인하는 흡인부를 가지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  17. 제16항에 있어서, 제2 첨가부는 오수의 농도, 탁도 또는 pH에 따라 응집제의 첨가량을 제어하는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  18. 제13항에 있어서, 상기 교반부는 세워 설치하는 원통형의 제2 교반실과, 제2 교반실 내에 배치된 통형의 혼합통을 구비하고, 응집제 및 공기를 함유하는 오수는 제2 교반실의 내벽을 따라서 상승 선회하여 상기 혼합통 내를 유하하는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 혼합통은 하나의 대변이 소정의 각도가 되도록 비틀어진 대략 직사각형의 판형 부재를 직렬로 연결한 스파이럴핀을 가지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 분리부는 오수를 저류하는 저류부와, 상기 저류부 내에 배치되어 제2 응집체를 오수 상에 부유한 채로 포집하는 자루형 네트를 가지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  21. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치에 있어서,
    응집제 및 공기를 흡인하여 오수에 혼합해서 기포를 유지한 응집체를 생성하는 애스피레이터와,
    기포를 유지한 응집체를 오수에서 분리시키는 분리부를 구비한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  22. 제21항에 있어서, 응집제는 폴리염화알루미늄 또는 폴리염화알루미늄의 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  23. 제21항에 있어서, 응집제는 무기계 응집제와 고분자 응집제의 혼합물 또는 그 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  24. 제21항에 있어서, 상기 애스피레이터의 상류측에 응집제를 흡인하여 오수에 혼합하는 보조 애스피레이터를 설치하고, 상기 보조 애스피레이터에 무기계 응집제를 공급하는 동시에, 상기 애스피레이터에 고분자 응집제를 공급한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 애스피레이터의 진공도를 상기 보조 애스피레이터보다도 높게 한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  26. 제21항에 있어서, 상기 애스피레이터보다 상류측에 응집제를 오수에 혼합하는 혼합조를 설치한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  27. 제21항에 있어서, 오수에 함유되는 오염 물질의 농도에 따라 응집제를 희석하여 상기 애스피레이터에 공급한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  28. 제21항에 있어서, 상기 애스피레이터의 하류측의 일부를 복수로 분기한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  29. 제21항에 있어서, 상기 분리부는 입상의 여과 재료를 충전한 여과장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  30. 제21항에 있어서, 상기 분리부는 공기를 유지한 응집체를 오수 상에 부유시켜서 분리하는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  31. 제21항에 있어서, 상기 분리부는 하방이 넓고 상방을 향해 점차 좁아지는 대략 원추대 형상으로 형성된 내층부와, 상기 내층부의 하부에서 내주벽을 따라 오수를 거두어 들이는 유입구와, 상단이 상기 내층부의 천상면에 근접하는 동시에 하단측이 상기 내층부의 저면을 관통하는 내관과, 상기 내장부를 덮는 동시에 상기 내장부의 들레벽의 상부에 형성된 다수의 소공을 통해 상기 내층부와 연이어 통하는 외층부와, 상기 소공에 의해 응집체가 여과된 정화수를 상기 외층부에서 배출하는 배수구를 가지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  32. 제21항에 있어서, 상기 분리부는 회전 가능한 통형의 필터를 가지고, 상기 필터는, 내부로 유입된 오수에서 원심력에 의해 응집체를 포집하는 동시에, 응집체를 제거한 정화수를 둘레면으로 방출하는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  33. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치로서,
    오수 중에 산을 첨가하여 오수의 pH를 저하시키는 pH조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  34. 제33항에 있어서, 오염 물질이 음이온성 계면 활성제로 이루어지고, 오수 중의 오염 물질의 농도가 400ppm 이하의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  35. 제34항에 있어서, 응집제는 양이온성 무기 응집제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  36. 제33항에 있어서, 상기 pH조정부에서 유출되는 오수의 pH를 3 내지 6으로 한 것을 특징으로 하는 오수 정화장치.
  37. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 정화장치 부착 세탁기로서,
    상기 오수 정화장치는, 응집제 및 공기를 흡인하여 오수에 혼합하여 기포를 유지한 응집체를 생성하는 애스피레이터와, 기포를 유지한 응집체를 오수에서 분리하는 분리부를 가지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  38. 제37항에 있어서, 세탁조 또는 세탁조 내에 배치되는 펄세이터를 회전구동시키는 모터를 구비하는 동시에 상기 분리부는 상기 모터에 의해 회전구동되는 통형의 필터를 가지고, 상기 필터는 내부로 유입된 오수에서 원심력에 의해 응집체를포집하는 동시에, 응집체를 제거한 정화수를 둘레면으로 방출하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  39. 바닥이 있는 통형의 수조와, 세탁 배수에 함유되는 오염 물질을 응집하여 생성된 응집체를 분리부에 의해 여과하여 포집하는 오수 정화장치를 구비하고, 상기 수조에 착탈이 자유롭게 상기 분리부를 설치한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  40. 제39항에 있어서, 상기 수조의 개구부에 상기 분리부를 부착한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  41. 제40항에 있어서, 상기 수조의 주연에서의 세탁수의 비산을 방지하는 수조 커버와, 상기 분리부를 동일 부재에 의해 형성한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  42. 제40항에 있어서, 상기 분리부의 대략 중앙에 오목부를 설치한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  43. 제39항에 있어서, 상기 수조 내에 회전 가능한 세탁조를 설치하고, 상기 세탁조의 회전에 따른 공기류를 상기 분리부에 접촉시킨 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  44. 제43항에 있어서, 상기 분리부를 상기 세탁조 내에 돌출시킨 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  45. 제39항에 있어서, 상기 분리부의 장착을 검지하는 장착 검지부를 설치하고, 상기 장착 검지부의 검지 결과에 기초하여 세탁기의 운전을 제어한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  46. 제39항에 있어서, 상기 분리부에 포집된 응집체의 양을 검지하는 응집체 검지부와, 상기 응집체 검지부의 검지 결과에 따라 통지를 하는 통지수단을 설치한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  47. 바닥이 있는 통형의 수조와, 세탁 배수에 함유되는 오염 물질을 응집하여 생성된 응집체를 분리부에 의해 여과하여 포집하는 오수 정화장치를 구비하고, 상기 수조의 개구부의 상방을 덮도록 착탈이 자유롭게 상기 분리부를 설치한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  48. 제47항에 있어서, 상기 수조의 개구부의 상방을 개폐하는 개폐문을 가지고, 상기 분리부를 상기 개폐문에 부착 가능하게 한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착세탁기.
  49. 세탁조에서 배수되는 오수에 함유되는 오염 물질을 제거하여 오수를 정화하는 오수 정화장치를 구비한 정화장치 부착 세탁기에 있어서,
    세척 공정의 도중에서, 상기 세탁조에서 상기 오수 정화장치를 거쳐 다시 상기 세탁조로 되돌아가도록 세탁수를 순환시킨 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  50. 제49항에 있어서, 상기 세탁조의 외측을 덮는 외조를 구비하고, 상기 세탁조내에서 상기 세탁조와 상기 외조 사이에 세탁수가 유입되어 상기 오수 정화장치에 의해 정화되는 동시에, 상기 세탁조와 상기 외조 사이에서 상기 세탁조 내로의 세탁수의 유입이 방지되어 있는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  51. 제50항에 있어서, 상기 세탁조는 개방측을 향해 내경이 점차 커져 있는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  52. 제51항에 있어서, 상기 세탁조의 회전 제어에 의해 상기 세탁조에서 방출되는 세탁수의 양을 가변하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  53. 제52항에 있어서, 세탁수의 순환 중에 상기 세탁조가 정회전, 급정지, 역회전, 급정지를 반복하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  54. 제49항에 있어서, 상기 세탁조와 상기 외조 사이의 공간으로 들어간 세탁수가 회전하는 상기 세탁조에 의해 교반되는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  55. 제49항에 있어서, 상기 세탁조로 되돌려지는 세탁수가 상기 세탁조의 대략 중심부에 주수되는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  56. 제49항에 있어서, 세탁수의 순환을 정지시킨 후, 수돗물에 의한 최종 헹굼을 하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  57. 제49항에 있어서, 상기 오수 정화장치는 응집제에 의해 오염 물질을 응집하여 응집체를 생성하고, 이 응집체를 포집하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  58. 세제를 함유하는 세탁수에 의해 세탁물의 때를 제거하는 세척 공정과, 세탁물에 함유된 세제를 제거하는 제1 헹굼 공정을 가지는 정화장치 부착 세탁기에 있어서,
    배수된 세탁수를 저수하는 저수부와, 상기 저수부 내의 세탁수에 함유되는오염 물질을 응집에 의해 포집하여 세탁수를 정화하는 오수 정화장치를 구비하고, 상기 세척 공정에 사용된 세탁수와 제1 헹굼 공정에 사용된 헹굼수를 상기 저수부에 저수하고, 상기 오수 정화장치에 의해 동시에 정화하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  59. 제58항에 있어서, 상기 오수 정화장치는 무기 응집제에 의해 오염 물질을 응집한 후, 고분자 응집제를 첨가하여 응집된 오염 물질을 재응집하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  60. 제58항에 있어서, 제1 헹굼 공정 후, 상기 오수 정화장치에 의해 정화된 정화수를 사용하여 헹굼을 하는 제2 헹굼 공정을 설정한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  61. 제60항에 있어서, 제2 헹굼 공정 후, 수돗물을 사용하여 헹굼을 하는 제3 헹굼 공정을 설정한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  62. 제58항에 있어서, 회전 가능하게 지지되는 동시에 세탁물이 투입되는 세탁조와, 상기 세탁조의 외측을 덮는 외조를 구비하고, 상기 저수부는 상기 세탁조와 상기 외조 사이의 틈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  63. 세제를 함유하는 세탁수에 의해 세탁물의 때를 제거하는 세척 공정과, 세탁물에 함유된 세제를 제거하는 제1 헹굼 공정을 가지는 정화장치 부착 세탁기에 있어서,
    배수된 세탁수를 저수하는 저수부와, 상기 저수부 내의 세탁수에 함유되는 오염 물질을 응집에 의해 포집하여 세탁수를 정화하는 오수 정화장치를 구비하고,
    상기 세척 공정에 사용한 세탁수를 상기 오수 정화장치에 의해 정화하여 제1 헹굼 공정에 사용한 후, 제1 헹굼 공정에 사용된 헹굼수를 상기 오수 정화장치에 의해 정화하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  64. 제63항에 있어서, 제1 헹굼 공정에 사용된 헹굼수를, 상기 세척 공정에 사용하여 정화된 정화수와 함께 상기 저수부에 저수하고, 상기 오수 정화장치에 의해 동시에 정화하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  65. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치를 구비한 정화장치 부착 세탁기로서,
    상기 오수 정화장치는, 오수에 응집제 및 공기를 혼합하는 혼합부와,
    원통형의 교반실의 내주벽을 따라 유입된 응집제 및 공기를 함유하는 오수를 선회시켜 교반하고, 응집제에 의해 생성되는 응집체에 기포를 유지시키는 교반부와,
    상기 교반부에 연결되어 오수를 일시 저류하는 동시에, 기포를 유지한 응집체를 분리하는 분리부를 구비한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  66. 제65항에 있어서, 상기 혼합부는 감압에 의해 응집제 및 공기를 흡인하는 애스피레이터를 가지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  67. 제65항에 있어서, 세워 설치하는 상기 교반실 내에 배치된 통형의 혼합통을 구비하고, 응집제 및 공기를 함유하는 오수는 상기 교반실의 내벽을 따라 상승 선회하여 상기 혼합통 내를 유하하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  68. 제67항에 있어서, 상기 혼합통은 하나의 대변이 소정의 각도가 되도록 비틀어진 대략 직사각형의 판형 부재를 직렬로 연결한 스파이럴핀을 가지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  69. 제67항에 있어서, 상기 분리부를 상기 교반실과 일체적으로 설치하는 동시에, 상기 교반실에 대해서 착탈이 자유롭게 부착한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  70. 제65항에 있어서, 상기 분리부는 오수를 일시 저류하여 상부에서 배수하는 저류부와, 상기 저류부에서 유출된 오수 내의 응집체를 여과하는 여과부를 가지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  71. 제70항에 있어서, 상기 저류부를 상기 여과부의 내측에 배치한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  72. 제70항에 있어서, 상기 여과부는 세탁용 네트로 이루어지는 포집체에 의해 응집체를 포집하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  73. 제65항에 있어서, 상기 오수의 경로에 배치되는 부재의 내벽면에 비점착 가공을 한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  74. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치를 구비한 정화장치 부착 세탁기로서,
    상기 오수 정화장치는, 오수를 저류하는 오수탱크와,
    오수에 응집제를 혼합하여 1차 응집체를 생성하는 제1 혼합부와,
    1차 응집체를 함유하는 오수에 응집제 및 공기를 혼합하는 제2 혼합부와,
    응집제 및 공기를 함유하는 오수를 교반하고, 1차 응집체에 기포를 유지시켜서 2차 응집체를 생성하는 교반부와,
    2차 응집체를 분리하는 분리부를 구비하고,
    상기 오수 탱크, 제1 혼합부, 제2 혼합부, 상기 교반부, 상기 분리부의 순으로 연결하여 상기 오수 탱크로 되돌아가는 순환 경로를 형성한 것을 특징으로 하는정화장치 부착 세탁기.
  75. 제74항에 있어서, 제1 혼합부는 응집제를 흡인하는 애스피레이터와, 응집제를 정량 첨가하는 제1 첨가부와, 응집제를 함유하는 오수를 선회시켜 교반하는 원통형의 제1 교반실을 가지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  76. 제75항에 있어서, 제1 첨가부는 오수의 농도, 탁도 또는 pH에 따라 응집제의 첨가량을 제어하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  77. 제74항에 있어서, 제2 혼합부는 응집체를 함유하는 오수에 응집제를 흡인하여 혼합하는 애스피레이터와, 응집제를 정량 첨가하는 제2 첨가부와, 공기를 흡인하는 흡인부를 가지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  78. 제77항에 있어서, 제2 첨가부는 오수의 농도, 탁도 또는 pH에 따라 응집제의 첨가량을 제어하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  79. 제74항에 있어서, 상기 교반부는 세워 설치하는 원통형의 제2 교반실과, 제2 교반실 내에 배치된 통형의 혼합통을 구비하고, 응집제 및 공기를 함유하는 오수는 제2 교반실의 내벽을 따라 상승 선회하여 상기 혼합통 내를 유하하는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  80. 제79항에 있어서, 상기 혼합통은 하나의 대변이 소정의 각도가 되도록 비틀어진 대략 직사각형의 판형 부재를 직렬로 연결한 스파이럴핀을 가지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  81. 제80항에 있어서, 상기 분리부는 오수를 저류하는 저류부와, 상기 저류부 내에 배치되어 제2 응집체를 오수 상에 부유한 채로 포집하는 자루형 네트를 가지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  82. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화장치를 구비한 정화장치 부착 세탁기로서,
    오수 중에 산을 첨가하여 오수의 pH를 저하시키는 pH조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  83. 제82항에 있어서, 오염 물질이 음이온성 계면 활성제로 이루어지고, 오수 중의 오염 물질의 농도가 400ppm 이하의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  84. 제83항에 있어서, 응집제는 양이온성 무기 응집제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  85. 제82항에 있어서, 상기 pH조정부에서 유출되는 오수의 pH를 3 내지 6으로 한 것을 특징으로 하는 정화장치 부착 세탁기.
  86. 오수 중의 오염 물질을 응집제에 의해 응집하여 포집하는 오수 정화 방법으로서, 오수 중에 산을 첨가하여 오수의 pH를 저하시키는 것을 특징으로 하는 오수 정화 방법.
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