KR20070112582A - 농축장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침전조에서 침전물과 부유물을 제거시킨 오폐수 또는 화학용액을 열교환기로 예열시키고, 가열로에서 재가열하여 가스와 농축액으로 분리시키고 가스와 농축액을 모터와 이젝터를 이용하여 별도로 진공흡착하여 포집하고, 포집된 수증기는 열교환기의 열원으로 재사용되며, 수증기가 분리된 오폐수농축액은 처리량이 감소하여 후처리가 용이하고, 저농도의 화학용액은 농도조절이 용이하게 이루어져 고농도의 화학용액을 수득할 수 있는 농축장치에 관한 것이다.

본 발명은, 오폐수에 포함된 부유물을 침전시켜 전처리오폐수로 1차 정제하는 침전조와, 모터의 구동력으로 혼합하는 교반조와, 예열시키는 열교환기와, 전기로 가열하는 가열로와, 농축액과 가스로 분리하는 증발조와, 제1 모터와 제1 이젝터를 구비하고 수증기를 증류수로 응축하는 콘덴서를 구비하며 상측에 제1 에어벤트를 구비하고 증류수와 잔류가스를 저장하는 제1 저장조와, 제2 모터와 제2 이젝터를 구비하고 잔류가스를 흡착시키는 제2 에어벤트를 구비하며 농축액을 저장하는 제2 저장조로 구성되고, 상기 제 1저장조의 증류수는 순환펌프에 의해 열교환기로 이송되어 열원을 공급하는 것을 특징으로 하는 농축장치를 제공한다.

농축장치

Description

농축장치 {Apparatus for concentrating}

도 1은 본 발명 농축장치의 개략도,

도 2는 본 발명 가열기의 측단면도,

도 3은 본 발명 이젝터의 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

100 : 침전조 110 : 배출구

120 : 배출밸브 200 : 교반조

210 : 모터 300 : 열교환기

400 : 가열로 410 : 발전장치

420 : 전열관 421 : 전열선

422 : 유리관 430 : 전열부재

440 : 전선 500 : 증발조

510 : 상부출구 520 : 하부출구

530 : 압력게이지 600 : 제1 저장조

610 : 제1 이젝터 620 : 콘덴서

630 : 제1 에어벤트 640 : 순환펌프

650 : 제1 모터 700 : 제2 저장조

710 : 제2 이젝터 720 : 제2 에어벤트

730 : 제2 모터

본 발명을 농축장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침전조에서 침전물과 부유물을 제거시킨 오폐수 또는 화학용액을 열교환기로 예열시키고, 전기로 재가열하여 가스와 농축액으로 분리시키고 가스와 농축액을 두개의 이젝터를 이용하여 별도로 진공흡착하여 포집하고, 포집된 수증기는 열교환기의 열원으로 재사용되며, 극소량의 오폐수농축액은 후처리가 용이하고, 고농도의 화학용액을 수득할 수 있는 것을 특징으로 하는 농축장치에 관한 것이다.

일반적으로 공장, 매립장 등에서 발생하는 다량의 폐수는 분리막에서 1차 처리되어, 농축수로 배출되며, 이를 더욱 가열함으로서 수분을 증발시켜 고형물로 농축하여 외부로 배출하기 위해 직가열방식이나 증기구동형 증발농축기 등과 같은 환경설비 등을 사용하여 왔으며, 농축된 오폐수는 소각하거나 농축건조후 케이크상태로 매립하는 방법이 사용되고 있다.

대한민국 등록특허 제 10-0454856-0000에 의하면, 증발농축조와, 열풍공급유닛과, 열풍가이드기구를 갖는 직가열식 폐수 증발농축장치에 있어서, 상기 열풍공급유닛은 외부로부터 공급된 고압의 공기를 가열하는 연소실과, 상기 연소실의 하부에 설치되며 연소실을 거쳐 가열된 열풍을 폐수의 수중에 분사하는 열풍가이드파 이프와, 상기 열풍가이드 파이프를 감싸며 그 하단은 증발농축조 내부로 연장되는 아우터파이프와, 상기 열풍가이드파이프와 아우터파이프의 사이공간에 구비되며 증발농축조로부터 압송된 폐수를 열풍가이드파이프측으로 분사하여 열풍가이드파이프를 냉각시키는 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 직가열식 폐수 증발농축장치가 등록된 바 있으나, 상기와 같은 방법은 전처리 공정을 포함하지 않아 오폐수에 함유된 고형물이나 부유물에 의해 오폐수의 처리효율이 감소하고, 오폐수에서 분리된 수증기의 재사용이 이루어 지지 않아 오폐수를 가열하는 열원의 소비가 절약되지 않았으며, 전체적인 처리효율이 감소되는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 특허등록 제 10-0298225 에서는, 열원을 제공하는 버너와 상기 버너의 열원으로서 가열되는 연소실과 농축수가 공급되는 농축실를 구획하는 분리판이 제공되는 증발농축조를 갖추며, 상기 연소실에는 배가스를 외부로 배출하는 스택을 갖추어 상기 농축수의 수분을 증발하는 증발농축부와 상기 분리판의 바닥면과 농축실의 내측면에 접하는 복수개의 스크래퍼를 왕복운동시키는 복수개의 실린더부재를 갖추며, 상기 분리판의 양측에는 상기 스크래퍼에 의해서 제거된 스케일이 낙하되는 콘베어와 스케일을 배출구측으로 이송하도록 모터부재에 의해서 회전되는 스크류를 갖추어 상기 스케일을 외부로 배출하는 제거부 및 상기 농축실내로 투입되는 시드제를 저장하는 시드탱크를 갖추고, 시드제의 중량을 측정한 값을 수신하여 시드제의 투입량을 제어하는 계량제어기를 갖는 시드부를 포함하는 직화식 증발 농축장치를 제공한 바 있으나, 상기의 발명 또한, 전처리 공정을 포함하지 않고, 오폐수의 비등점의 조정이 이루어 지지 않아 전체적인 처리효율이 감소 되는 문제점이 있었으며, 단순히 오폐수를 농축시켜 배출되는 오폐수의 양을 최소화시키는 작용효과 외에 저농도의 화학용액을 고농도화 시킬 수 있는 추가적인 기능이 이루어지지 않아 그 용도가 일부에 국한되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전처리공정을 구비하여 오폐수의 순환이 원활히 이루어 지도록 하여 전체적인 오폐수의 처리효율을 증가시키고 오폐수나 화학용액의 농축과정에서 분리된 수증기가 열교환기의 열원으로 작용하여 손실되는 에너지를 재사용하여 에너지의 절약을 기대할 수 있고, 상기 열교환기에 의해 오폐수나 화학용액의 예열이 이루어져 오폐수나 화학용액을 가열하여 농축시키는 농축과정에서 소모되는 연료의 소비를 최소화할 수 있으며, 가스와 농축액의 흡착과정에서 진공펌프를 사용하지 않고 모터와 이젝터를 구비하여 진공흡착을 시행함으로써 진공흡착시 소모되는 동력량을 극소시켜 에너지의 소비절약을 기대할 수 있고, 저농도의 화학성분의 농도의 조절이 용이하게 이루어져 고농도화 시킬 수 있으며, 방대한 양의 오폐수를 극소량의 고농도의 슬러지로 배출시켜 후처리가 용이할 수 있도록 하는 농축장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 오폐수에 포함된 부유물을 침전시켜 전처리오폐수로 1차 정제하는 침전조와, 모터의 구동력으로 혼합하는 교반조와, 예열시키는 열교환기와, 전기로 가열하는 가열로와, 농축액과 가스로 분리하는 증발조와, 제1 모터와 제1 이젝터를 구비하고 수증기를 증류수로 응축하는 콘덴서를 구비하며 상측에 제1 에어벤트를 구비하고 증류수와 잔류가스를 저장하는 제1 저장조와, 제2 모터와 제2 이젝터를 구비하고 잔류가스를 흡착시키는 제2 에어벤트를 구비하며 농축액을 저장하는 제2 저장조로 구성되고, 상기 제 1저장조의 증류수는 순환펌프에 의해 열교환기로 이송되어 열원을 공급하는 것을 특징으로 하는 농축장치를 제공한다.

또한, 상기 가열로는 유리관 내부에 전열선을 구비한 전열관을 내부에 다수개 형성하고, 상기 전열선을 통전하여 발열하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 따라 본 발명 농축장치의 구성과 작용효과를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 농축장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명 가열기의 측단면도이며, 도 3은 본 발명 이젝터의 측단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명 농축장치는, 외부로부터 유입되는 오폐수를 저장하며 오폐수에 포함된 부유물을 침전시켜 전처리오폐수로 1차 정제하고 하단에 배출구(110)와 배출밸브(120)를 형성하여 침전시킨 부유물을 외부로 배출하는 침전조(100)와, 상기 침전조(100)와 연결되어 부유물을 제거시킨 전처리오폐수를 모터(210)의 구동력으로 혼합하는 교반조(200)와, 상기 교반조(200)와 연결되어 혼합시킨 전처리오폐수를 예열시키는 열교환기(300)와, 상기 열교환기(300)로 예열시킨 전처리오폐수를 발전장치(410)와 전열선(421)으로 가열하는 가열로(400)와, 상기 가열이 완료된 오폐수를 공급받아 농축액과 가스로 분리하는 증발조(500)와, 상 기 증발조(500)의 가스를 진공흡착하는 제1 모터(650)와 제1 이젝터(610)를 구비하고, 가스에 포함된 수증기를 증류수로 응축하는 콘덴서(620)를 구비하며, 상측에 잔류가스를 흡착시키는 제1 에어벤트(630)를 구비하고, 증발조(500)의 상단과 연결되어 증류수와 잔류가스를 저장하는 제1 저장조(600)와, 상기 제 1저장조(600)의 증류수를 열교환기(300)로 이송하여 열원으로 공급되도록 하는 순환펌프(640)와, 상기 증발조(500)의 농축액을 진공흡착하는 제2 모터(730)와 제2 이젝터(710)를 구비하고, 상측에 잔류가스를 흡착시키는 제2 에어벤트(720)를 구비하며, 증발조(500)의 하단과 연결되어 농축액을 저장하는 제2 저장조(700)로 구성된다.

침전조(100)는 내부에 소정의 공간을 구비하여 외부로부터 유입되는 오폐수를 일정시간 동안 저장하며, 저장하면서 오폐수에 포함된 부유물을 침전시켜 슬러지와 전처리오폐수로 분리시켜 1차 정제하여 농축과정이 진행되는 동안 슬러지에 의해 순환이 원활하지 않아 오폐수의 처리효율이 감소되는 것을 방지하기 위함이며, 하단에 배출구(110)를 형성하여 침전시킨 부유물을 외부로 배출하며, 배출밸브(120)의 개폐작용으로 슬러지의 배출을 조절할 수 잇도록 하며 상기 침전조(100)에서 배출되는 슬러지는 고형화시켜 매립하는 등의 별도의 후처리 공정을 거쳐 배출하도록 한다.

상기 침전조(100)는 한쪽에 입수구를 가진 침전지에 상기 침전지의 바닥과의 사이에 저류안내공간을 형성시켜 주는 저류안내벽을 설치하고, 상기 저류안내벽과 침전지의 맨끝 벽체 사이에 경사판들을 설치하며, 상기 경사판의 상부에 상등유입공이 형성된 상등수 유출로를 설치하여 전처리오폐수를 유출하는 침전장치를 사용 하거나, 장치의 외체를 이루는 응집·침전조, 원수를 유입시키는 원수유입관, 침전물질들을 제거하기 위한 침전물 유출관, 침전물과 분리된 상징수가 다음 공정으로 넘어가기 위한 처리수 유출관로 구성 되는 침전장치와 같은 통상의 침전장치를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 침전조(100) 다량의 부유물을 함유하는 오폐수를 위한 전처리 공정이고, 화학용액이나 부유물을 함유하지 않은 오폐수는와 같이 비교적 오염도가 낮은 용액을 농축하고자할 때는 생략할 수 있다.

교반조(200)는 상기 침전조(100)와 연결되어 펌프에 의해 이송시키거나 침전조(100)보다 낮은 위치에 구비하여 자체 압력에 의해 부유물을 제거시킨 전처리오폐수가 유입되도록 하고 모터(210)의 구동력으로 혼합하는 공정으로서, 전처리오폐수를 균일하게 혼합시키는 이유는 가열이나 이송중에 균일한 농도로 이송되어 순환이 원활하도록 하여 오폐수의 처리속도를 빠르게 하기 위함이다

상기 교반조(200)는 교반용기를 회전시키는 회전기구 및 회전축에 설치되어 있는 교반장치를 사용하거나, 교반조 내부에 별도의 프로펠러를 장착하여 모터의 구동으로 프로펠러를 회전시키고, 프로펠러의 회전에 따라 난류가 형성되어 내부의 전처리오폐수가 같은 농도로 혼합되도록 하며, 교반공정은 균일혼합물이나 화학용액 등은 균일한 농도를 구비하고 있으므로 균일혼합물이나 화학용액 등을 농축하는 공정에서는 필요에 따라 생략될 수 있다.

열교환기(300)는 상기 교반조(200)와 연결되어 혼합시킨 전처리오폐수를 예열시키는 장치로서, 내부에 소정의 공간을 구비하고 상기 공간에 열교환기(300)를 통과하는 다량의 파이프를 형성하여 상기 파이프를 통해 전처리오폐수가 지나가고 파이프 외부의 공간부를 온수로 충진하여 파이프 내부로 순환하는 전처리오폐수가 온수에 의해 예열되도록 하며, 화학용액의 경우에는 별도의 전처리 과정 없이 곧바로 열교환기(300)로 유입되고, 상기 파이프는 화학용액과 반응성이 적거나 내성을 갖는 석영 재질이나 강화유리 등을 사용하고 화학성이 적은 오폐수를 예열할 때에는 통상에 사용되는 재질을 사용할 수 있다.

열교환기는 온도가 높은 유체로부터 전열벽(傳熱壁)을 통해서 온도가 낮은 유체에 열을 전달하는 장치로서, 가열기·냉각기·증발기·응축기 등에 사용되며, 목적으로 하는 유체에 열을 주기 위해 사용되는 열매를 공급받으며, 금속관을 전열벽으로 하고, 이 형식에는 주수식·이중관식·핀붙이 다관식·투관형식 등이 있으며, 대용량인 것에는 커다란 외관에 여러 개의 작은 관을 넣은 투관형식을 사용하고, 열이 높은 유체와 낮은 유체의 흐름에서 같은 방향으로 흐르는 것을 병류형, 반대방향으로 흐르는 것을 역류형, 직각방향으로 흐르는 것을 직교류형이라고 한다.

본 발명에 사용되는 열교환기(300)의 종류는 상기한 범위내의 열교환기를 사용하지만, 추후 개발된 고효율의 새로운 형식의 열교환기를 사용할 수 있음은 물론이다.

가열로(400)는 상기 열교환기(300)로 예열시킨 전처리오폐수를 전열관(420)으로 가열하는 장치로서, 열원에 의해 가열된 전처리오폐수는 비등점이 낮은 수증기나 기타 화학용액은 기화가 이루져 가열로 상단에 가스상태로 존재하고 나머지 성분은 농축되어 액체 상태로 존재한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 가열로(400)는 유리관(422) 내부에 전열선(421)을 구비한 전열관(420)을 내부에 다수개 형성하고, 상기 전열선(421)을 전열부재(430)와 연결하여 상기 전열부재(430)의 작용으로 통전하여 얻어지는 전기에너지를 열에너지로 변환하여 발열되도록 하는 방식이며, 상기 유리관(422)은 화학용액과 반응성이 적거나 내성을 갖는 석영 재질이나 강화유리 등을 사용하고 화학성이 적은 오폐수를 가열할 때에는 통상에 사용되는 재질을 사용할 수 있으며, 전열선(421)은 전류에 의한 발열작용을 이용해서 고온가열하기 위한 저항선으로서, 고온에 견디고 저항률이 크며 철사로 만들기 쉬운 도체재료를 사용하고 철과 크롬의 합금, 니켈과 크롬의 합금 등이 사용되며 열전도율이 높은 재료를 선택하여 사용한다.

또한, 화학용액이 아닌 오폐수 등의 가열장치는 외부에 연소실을 두어 가열로에 열원을 공급하여 가열하는 방법이나, 버너로 직가열하는 방법 등의 다양한 가열방식을 통해 가열로에 열에너지를 공급할 수 있으며, 본 발명에서는 상기와 같은 전열관(420)을 이용한 가열방식을 권장한다.

증발조(500)는 상기 가열로(400)에 가열시킨 오폐수 또는 화학용액을 공급받아 저장하여 가스와 농축액을 분리시키고 일측에, 증발조(500)의 내부압력을 측정할 수 있는 압력게이지(530)를 구비하여 압력측정을 통해 압력용기의 권장압력을 준수하도록 하고, 상단에 상부출구(510)를 형성하며, 하단에 하부출구(520)를 형성하는 것을 특징으로 하는 압력용기를 사용하고, 상기 압력용기는 금속 부재를 가공하여 원통형을 이루도록 한 본체와 그 상방에는 상부캡이 관통공을 형성하여 기밀 유지 되도록 밀봉 장착되고, 본체 하방에는 관통공을 형성하여 하부캡이 기밀유지 되도록 밀봉 장착되어 충진된 내용물의 유출을 방지하기 위해 장착된 압력용기를 사용한다.

또한, 본 발명은 별도의 증발조(500)를 형성하여 가열로(400)에서 가열시킨 전처리오폐수를 증발조(500)로 이송하여 진공흡착하지만 경우에 따라 증발조(500)를 별도로 구비하지 않고, 가열로(400)에서 가열공정과 진공흡착공정을 동시에 수행할 수 있다.

제1 저장조(600)는 상기 증발조(500)의 가스를 진공흡착하도록 회전력을 제공하는 제1 모터(650)와 상기 제1 모터(650)에 압송된 증류수를 순환시키는 제1 이젝터(610)를 구비하고, 가스에 포함된 수증기를 증류수로 응축하는 콘덴서(620)를 구비하며, 상측에 수증기가 제거된 잔류가스를 흡착시키는 제1 에어벤트(630)를 구비하고, 증발조(500)의 상단과 연결되어 수증기와 가스를 흡착하고, 내부에 소정의 공간을 형성하여 수증기를 응축시키거나 액화시킨 증류수와 수증기가 제거된 잔류가스를 저장한다.

도 3에 도시한 바와 같이 상기 제1 이젝터(610)는 양단이 개방되어 있는 중공의 형상으로 유체의 유입구(10) 및 유출구(20)를 형성하며, 상기 유입구(10) 및 유출구(20) 사이에 상기 유입구(10) 및 유출구(20)보다 작은 직경을 갖는 중앙부(30)를 구비하고, 상기 중앙부(30) 영역에 이젝터 내로 작업 유체를 흡입하는 흡입구(40)와 상기 흡입구(40)에 인접한 상기 중앙부(30) 영역에 요입홈(50)을 형성하여 구성되고, 상기 유입구(10)는 제1 저장조(600)의 상측과 연결되고 유출구(20) 는 제1 모터(650)와 연결되며, 흡입구(40)는 상기 증발조(500)의 상부출구(510)와 연결고, 제1 모터(650)의 구동으로 제1 저장조(600)에서 증류수가 빠져나와 급속도로 순환하면 제1 이젝터(610)의 흡입구(40)는 비교적 저압의 상태가 되어 흡입구(40)와 연결되어진 상기 증류조(500)의 상부출구(510)를 통해 가스나 수증기 등이 제1 이젝터(610)의 흡입구(40)로 흡입되어 제1 저장조(600)으로 이송된다.

상기와 같은 이젝터는 압력이 있는 증기·공기·물을 노즐로부터 분사시켜 주위의 증기나 물을 배출하거나 응축시키는 장치로서, 분류펌프의 하나로 복수기(復水器)에 혼입된 공기를 배출하기 위해 증기를 구동유체로 사용하는 증기 이젝터가 널리 사용되고 있고, 가동부가 없으므로 구조가 간단하며, 부피나 무게도 작은 특징이 있다.

상기 제1 모터(650)는 펌프·송풍기 또는 압축기의 주요 부분으로, 원주상(圓周上)에 같은 간격으로 배치된 수십 개의 날개를 가지고 회전하는 임펠러(impeller)를 장착하여, 순환되는 유체의 이송속도를 강제적으로 증가시켜 제1 모터(650)의 회전력에 따른 제1 이젝터(610)의 흡입력을 증가시키는 원심펌프와 같은 작용을 한다.

원심펌프(Centrifugal Pump)는 한 개 또는 여러 개의 임펠러를 밀폐된 케이싱 내에서 회전시킴으로써 발생하는 원심력을 이용하여 액체의 펌프 작용, 즉 액체의 수송작용을 하거나 압력을 발생시키고, 중심부의 물이 밖으로 나오면 중심부는 압력이 저하되어 진공에 가까워지고 흡수관의 물이 대기의 압력에 의해 임펠러 중심을 향해 흐르도록 하는 것으로서, 고속 회전이 가능하고, 소형 경량이며 구조가 간단하며 취급이 용이, 효율이 높고 맥동이 적은 특징을 가지고 있으며 제1 모터(650)를 대신하여 원심펌프를 사용할 수 있다

상기한 바와 같이, 제1 이젝터(610)는 제1 모터(650)와 연결되어 상기 제1 모터(650)의 구동으로 수증기를 순환시키고 제1 저장조(600)와 연결된 배관을 감압시켜 증발조(500) 내부의 수증기를 비롯한 가스를 강제로 흡착시키는 것이다.

콘덴서(620)는 상기 증발조(500)에서 흡착시킨 수증기와 가스를 제1 저장조(600)로 이송할 때, 수증기를 응축시켜 증류수로 이송하기 위함이고, 주위온도가 낮으면 응축기의 작용이 없이 자체적으로 액화가 진행되므로 응축기의 구동 및 설치는 조건과 환경에 따라 선택적으로 이루어 질 수 있다.

또한, 상기 콘덴서(620)는 증기를 냉각하여 응축시키는 장치로서, 응축기라고도 하고, 특히 수증기를 응축시키는 것은 복수기라고 한다. 화학실험용의 콘덴서는 냉각기라고 하며, 간단한 것은 리비히냉각기로서, 증기를 1개의 유리관을 통과하게 하고 그것을 둘러싼 바깥쪽 관에 물을 흘려서 냉각한다. 화학공장에서는 증류탑·증류솥 등에 콘덴서가 달려 있으며, 금속관 등을 통하여 간접적으로 열교환하는 표면콘덴서와, 직접 접촉하여 응축시키는 혼합콘덴서가 있으며, 농축시키는 작동유체의 종류에 따라 선택하여 구비할 수 있다.

제1 에어벤트(630)는 상기 제 1 저장조(600)의 상부에 연결되어, 상기 제 1 저장조(600) 내부의 증류수로 응축되지 않은 수증기나 잔류가스를 포집하는 장치이며, 포집된 잔류가스는 오폐수의 구성성분이거나 화학용액성분을 함유하고 있으므로, 가스상태로 이송하거나 농축액으로 응축시켜 농축액이 저장되어 있는 제 2 저 장조(700)로 이송시킨다.

상기 제1 에어벤트(630)는 통상의 구조를 갖는 것을 사용하고, 소정의 공간을 구비하며 잔류가스가 상승하여 제1 저장조(600)에서 빠져나가도록 하거나, 별도의 흡착기를 구비하여 강제흡착시킬 수 있고, 흡착이 완료된 잔류가스는 증류수와 혼합되지 않도록 분리막을 형성한다.

또한, 상기 제 1저장조(600)의 증류수는 순환펌프(640)에 의해 열교환기(300)로 이송되어 열원을 공급한다.

상기 제1 저장조(600)에 의해 분리되어진 수증기는 증류수로 액화가 이루어 지지만 비등점이 100℃인 물의 특성상 고온의 상태를 유지하고 있으며, 이때 발생되는 열을 재사용하기 위해 순환펌프(640)의 구동으로 상기 열교환기(300)로 이송하여 열교환기(300) 내부에 지나가는 파이프와 파이프 내부로 흐르는 전처리오폐수 또는 화학용액을 예열하는 열원으로 작용하고, 열교환기(300) 내부 공간에 온수의 양이 포화상태에 이르면 배출구를 통해 외부로 배출하되 차가운 물을 우선으로 하여 배출시키고, 배출된 물은 세척수나 냉각수 등의 산업용수로 재사용할 수 있다.

제2 저장조(700)는 상기 증발조(500)의 농축액을 진공흡착하는 제2 모터(730)와 제2 이젝터(710)를 구비하고, 상측에 잔류가스를 흡착시키는 제2 에어벤트(620)를 구비하며, 증발조(500)의 하단과 연결되어 농축액을 저장한다.

제2 이젝터(710)는 제2 모터(730)와 연결되어 상기 제2 모터(730)의 회전력에 의해 증발조(500)에 감압이 걸리도록 하는 상기 제1 이젝터(610)와 같은 원리로 증발조(500) 내부의 농축액를 강제로 흡착을 시킨다.

또한, 제2 이젝터(710)는 제1 이젝터(610)와 마찬가지로 양단이 개방되어 있는 중공의 형상으로 유체의 유입구(10) 및 유출구(20)를 형성하며, 상기 유입구(10) 및 유출구(20) 사이에 상기 유입구(10) 및 유출구(20)보다 작은 직경을 갖는 중앙부(30)를 구비하고, 상기 중앙부(30) 영역에 제2 이젝터(710) 내로 작업 유체를 흡입하는 흡입구(40)와 상기 흡입구(40)에 인접한 상기 중앙부(30) 영역에 요입홈(50)을 형성하여 구성되고, 상기 유입구(10)는 제2 저장조(700)와 연결되고 유출구(20)는 제2 모터(730)와 연결되며, 흡입구(40)는 상기 증발조(500)의 하부출구(520)와 연결고, 제2 모터(730)의 구동으로 제2 저장조(700)에서 농축액이 빠져나와 급속도로 순환하면 흡입구(40)는 비교적 저압상태가 되어 흡입구(40)와 연결되어진 상기 증류조(500)의 하부출구(520)를 통해 가스나 수증기 등이 제거된 농축액이 제2 이젝터(710)의 흡입구(40)로 흡입되고, 이송관을 따라 제2 저장조로 이송되어 저장하도록 한다.

제2 모터(730)는 상기 제1 모터(650)와 같이, 펌프·송풍기 또는 압축기의 주요 부분으로, 원주상(圓周上)에 같은 간격으로 배치된 수십 개의 날개를 가지고 회전하는 임펠러(impeller)를 장착하여, 순환되는 유체의 이송속도를 강제적으로 증가시켜 제2 모터(730)의 회전력에 따른 제2 이젝터(710)의 흡입력을 증가시키는 원심펌프와 같은 작용을 한다.

상기한 바와 같이, 제2 이젝터(710)는 벤츄리관을 이용한 이젝터로써, 에어가 흐르면 진공이 발생하는 목부에 이젝 대상물을 흡입하는 이젝대상물 흡입구를 구비하며 상기 흡입구와 상기 증발조(500)의 하단에 구비된 하부출구(520)와 연결 되어 농축액을 흡입하도록 하는 것이다.

또한 상기 농축액이 제2 저장조(700)로 이송될때, 상기 제1 에어벤트(630)에서 배출된 잔류가스를 포집하여 같이 이송되며, 용해되는 가스는 액상의 화학용액으로 존재하고, 상기 농축액은 제2 저장조(700)의 일측에 구비된 배수구를 통해 사용자에게 전달되고, 오폐수의 경우에는 고형화하여 매립하거나 탈수장치를 추가로 구비하는 등의 후처리를 시행하고 화학용액의 경우에는 포집용기와 연결하여 수집하고 사용한다.

제2 에어벤트(720)는 상기 제1 에어벤트(630)와 같은 구성을 갖고 제2 저장조(700) 내의 농축액과 분리된 잔류가스를 흡착하거나 포집하여 외부로 배출하도록 하며, 배출된 가스의 종류에 따라 유해한 가스의 경우에는 별도의 정제공정을 추가로 실시하여 대기로 방출하도록 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 전처리공정을 구비하여 오폐수의 순환이 원활히 이루어 지도록 하여 전체적인 오폐수의 처리효율을 증가시키고, 오폐수나 화학용액의 농축과정에서 분리된 수증기가 열교환기(300)의 열원으로 작용하여 손실되는 에너지를 재사용하고, 상기 열교환기(300)에 의한 예열이 이루어져 가열로(400)에서 소모되는 연료의 소비를 절약할 수 있으며, 가스와 농축액의 흡착과정에서 진공펌프를 사용하지 않고 이젝터를 구비하여 진공흡착을 시행함으로써 진공흡착시 소모되는 동력량을 극소시켜 에너지를 절약하며, 극소량의 오폐수 또는 고농도 화학용액을 수득할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구 하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 본 고안이 속하는 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 다양하게 변형하여 실시할 수 있고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있다.

본 발명 농축장치는 전처리공정을 구비하여 오폐수의 순환이 원활히 이루어 지도록 하여 전체적인 오폐수의 처리효율을 증가시키고, 오폐수나 화학용액의 농축과정에서 분리된 수증기가 열교환기의 열원으로 작용하여 손실되는 에너지를 재사용하여 에너지의 절약을 기대할 수 있고, 상기 열교환기에 의해 오폐수나 화학용액의 예열이 이루어져 오폐수나 화학용액을 가열하여 농축시키는 농축과정에서 소모되는 연료의 소비를 최소화할 수 있으며, 가스와 농축액의 흡착과정에서 진공펌프를 사용하지 않고 이젝터를 구비하여 진공흡착을 시행함으로써 진공흡착시 소모되는 동력량을 극소시켜 에너지의 소비절약을 기대할 수 있고, 저농도의 화학성분의 농도의 조절이 용이하게 이루어져 고농도화 시킬 수 있으며, 방대한 양의 오폐수를 극소량의 고농도의 슬러지로 배출시켜 후처리가 용이할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명이다.

Claims (2)

1. 외부로부터 유입되는 오폐수를 저장하며 오폐수에 포함된 부유물을 침전시켜 전처리오폐수로 1차 정제하고 하단에 배출구(110)를 형성하여 침전시킨 부유물을 외부로 배출하는 침전조(100)와;

   상기 침전조(100)와 연결되어 부유물을 제거시킨 전처리오폐수를 모터(210)의 구동력으로 혼합하여 농도를 균일하게 하는 교반조(200)와;

   상기 교반조(200)와 연결되어 혼합시킨 전처리오폐수를 예열시키는 열교환기(300)와;

   상기 열교환기(300)로 예열시킨 전처리오폐수를 재가열하는 가열로(400)와;

   상기 가열로(400)에서 가열된 전처리오폐수를 유입하여 농축액과 가스로 분리하는 증발조(500)와;

   제1 모터(650)와 연결되어 증발조(500)의 가스를 진공흡착하는 제1 이젝터(610)를 구비하고, 가스에 포함된 수증기를 증류수로 응축하는 콘덴서(620)를 구비하며, 상측에 잔류가스를 흡착시키는 제1 에어벤트(630)를 구비하고, 증발조(400)의 상단과 연결되어 증류수와 잔류가스를 저장하는 제1 저장조(600)와;

   제2 모터(730)와 연결되어 상기 증발조(500)의 농축액을 진공흡착하는 제2 이젝터(710)를 구비하고, 상측에 잔류가스를 흡착시키는 제2 에어벤트(720)를 구비하며, 증발조(500)의 하단과 연결되어 농축액을 저장하는 제2 저장조(700)로 구성되고, 상기 제 1저장조(600)의 증류수는 순환펌프(640)에 의해 열교환기(300)로 이 송되어 열원을 공급하는 것을 특징으로 하는 농축장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가열로는 유리관 내부에 전열선을 구비한 전열관을 내부에 다수개 형성하고, 상기 전열선을 통전하여 발열하도록 하는 것을 특징으로 하는 농축장치.

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