KR20090013487A - 고분자필터를 이용한 폐수 및 우수의 고형물 및 유수분리 처리시스템 - Google Patents

고분자필터를 이용한 폐수 및 우수의 고형물 및 유수분리 처리시스템 Download PDF

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Abstract

고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 부피표면적 대비 중량이 작은 원통형 구조로 형성된 고분자필터를 이용하여 효율적으로 SS성분의 고형물을 제거하고 기름성분을 물로부터 분리할 수 있고, 물리적 작용만으로 고형물제거 및 유수분리가 가능하여 경제적이며, 필터에 침적된 고형물을 용이하게 제거할 수 있어 유지관리가 용이한 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템을 개시한다. 본 발명의 처리시스템은, 처리수가 유입하기 위한 유입구 및 처리수를 배출하기 위한 배출구를 가지며 기름성분 및 비점오염원물질이 포함된 처리수를 저장하기 위한 제1 처리조와, 상기 제1 처리조의 배출구측에 설치되고 처리수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체내에 고분자필터를 충진시켜 구성되며 상기 필터통체를 통과하는 처리수로부터 고형물은 제거하여 제1 처리조 바닥으로 낙하시키고 기름성분은 부상시켜 처리수와 함께 배출구를 통해 배출시키는 고형물제거기와, 상기 제1 처리조의 배출구와 연결된 유입구 및 처리수를 배출하기 위한 배출구를 가지며 유입구로 유입되는 처리수를 저장하기 위한 제2 처리조와, 상기 제2 처리조의 유입구측에 설치되고 처리수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체내에 고분자필터를 충진시켜 구성되며 상기 유입구측으로부터 유입되어 상기 필터통체를 통과하는 처리수로부터 기름성분을 분리하여 제2 처리조 상부로 부상시키는 유수분리기를 포함한다.

Description

고분자필터를 이용한 고형물 및 유수분리 처리시스템{Treatment System using Ultra Density Filter for Separation Solid and Oil from Water}
본 발명은 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐수처리장 또는 우수관로로 유입되는 폐수에 포함된 기름성분 및 부유물질 등이 비점오염물질이 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 원통형으로 제작된 필터의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체되어 입자크기가 증가한 후 SS(Suspended solids)성분의 고형물은 중력에 의해 바닥으로 침전하여 제거되고 기름성분은 물위로 부상하여 분리되도록 한 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 폐수처리장 또는 우수관로로 유입되는 기름성분 및 비점오염물질들로부터 물속에 함유되어 있는 유분(油分) 또는 기름 속의 수분을 분리하기 위한 유수분리시설 및 비점오염저감시설(초기우수처리시설)은, 기름과 물의 비중차에 의해 제거하는 방법과, 유수 혼합물의 특정한 부력(중력)차이와 부력에 따른 혼합물의 유동을 기초로 한 스톡스(stoke's) 법칙에 의해 제거하는 방법을 사용하고 있다.
기름과 물의 비중차에 의한 제거방법은, 오일성분이 함유된 오염된 물을 처리조 안에 유입시켜 정치(定置)하는 것이고, 이에 따라 오일은 물보다 가볍기 때문에 물위로 떠올라 응결하게 되어 기름과 물의 2액상으로 분리됨으로써 제거된다.
그러나, 이러한 방법은 오일방울의 크기가 1㎜ 이상이면 비교적 쉽게 분리되지만, 유체의 흐름을 통해 잘게 쪼개진 지름이 1∼1.5㎛인 상태의 오일방울은 부상응결분리에 오랜 시간이 소요되어 처리효율이 떨어진다.
또한 유수 혼합물의 특정한 부력(중력)차이와 부력에 따른 혼합물의 유동을 기초로 한 스톡스(stoke's) 법칙에 의해 제거하는 방법은, 처리조 안에 여러 개의 수평판 또는 평행경사판을 설치하여 유효접촉면적을 넓히는 플레이트 합체 팩(COALESCING PLATE PACK) 타입으로서, 오일성분이 함유된 오염된 물을 폴리 프로필렌(POLY PLOPHYLEN)재질의 골판이나 계란판 모양의 판재를 다단계로 배치한 결합체에 통과시키는 것이다.
그러나, 이러한 방법은, 장기간 사용하게 되면, 결합된 다단계의 골판이나 계란판 사이에 오일성분과 부유물이 결합된 점성을 지닌 슬러지가 침적되어 유체의 통과를 방해한다.
이러한 유체흐름의 방해는, 유수분리처리를 지연시키게 되고 결국 처리효율의 저하로 이어지게 된다. 특히 종래의 유수분리여재는 유류의 점도가 낮은 경질유에만 유수분리기능을 수행할 수 있다. 그러나, 그리스, 벙커C유, 동물성기름 등과 같이 점도가 높아 다단계의 골판이나 계란판 사이에 고착되어 플레이트 합체 팩을 막아버리는 경우 유수분리기능을 수행할 수 없어 범용성이 떨어지는 문제가 있 다.
상기한 바와 같이 두 가지의 유수분리방식은 처리효율이 저하되고, 처리효율이 저하되는 만큼 처리효율을 높이기 위해서는 유수분리처리시설의 면적이 커지게 되어 처리시설의 시공을 위한 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
또한 유수분리처리의 지연으로 처리조에 적체되는 오염물질이 일정한 양에 이르게 되면 여과망이 막히게 되어 유입 오염물이 넘쳐나게 되며, 유입수의 역류현상까지 발생하게 되어 정상적인 처리기능을 상실하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 부피표면적 대비 중량이 작은 원통형 구조로 형성된 고분자필터를 이용하여 효율적으로 SS성분의 고형물을 제거하고 기름성분을 물로부터 분리할 수 있는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 고분자필터에 의한 물리적 작용만으로 고형물제거 및 유수분리가 가능하여 경제적이며, 필터의 세척시 필터통체내에 필터가 충진되어 있는 상태에서 고압의 공기나 물을 분사하는 것만으로 필터에 침적된 고형물을 용이하게 제거할 수 있어 유지관리가 용이한 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 처리수가 유입하기 위한 유입구 및 처리수를 배출하기 위한 배출구를 가지며 기름성분 및 비점오염원물질이 포함된 처리수를 저장하기 위한 제1 처리조와, 상기 제1 처리조의 배출구측에 설치되고 처리수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체내에 고분자필터를 충진시켜 구성되며 상기 필터통체를 통과하는 처리수로부터 고형물은 제거하여 제1 처리조 바닥으로 낙하시키고 기름성분은 부상시켜 처리수와 함께 배출구를 통해 배출되도록 하는 고형물제거기와, 상기 제1 처리조의 배출구와 연결된 유입구 및 처리수를 배출하기 위한 배출구를 가지며 유입구로 유입되는 처리수를 저장하기 위한 제2 처리조와, 상기 제2 처리조의 유입구측에 설치되고 처리수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체내에 고분자필터를 충진시켜 구성되며 상기 유입구측으로부터 유입되어 상기 필터통체를 통과하는 처리수로부터 기름성분을 분리하여 제2 처리조 상부로 부상시키는 유수분리기를 포함하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
또한 본 발명은 상기 제1 처리조의 유입구와 연결된 배출구 및 처리수가 유입되는 유입구를 가지며, 상기 유입구로부터 유입된 처리수를 저장하여 처리수로부터 고형물을 바닥으로 침적시켜 제거하고 부유물 및 기름성분은 부상시켜 분리하는 전처리조를 더욱 포함하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
또한 본 발명은 상기 제2 처리조의 배출구와 연결된 유입구 및 처리수를 배출하기 위한 배출구를 가지며, 상기 유입구로부터 유입된 처리수를 저장하는 제3 처리조와, 상기 처리조에 설치되어 유입구를 통해 유입되는 처리수로부터 중금속과 수용성기름을 제거하는 부직포필터를 더욱 포함하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
또한 본 발명은 상기 전처리조, 제1 내지 제3 처리조의 수위를 점차 낮게 설정하여 처리수는 전처리조로부터 제3 처리조까지 무동력으로 흐름이 유도되는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
또한 본 발명은 상기 고분자필터가 초고분자량의 폴리에틸렌재질로 제작되고, 지름 14~30㎜, 길이 50~85㎝, 두께 0,01~0.08㎜를 가지는 속이 빈 원통체로 형성되며, 상기 원통체의 길이방향으로 나선형으로 절취된 절결부가 형성되어 원통체에 작용하는 외력에 의해 원통체의 외형이 탄력적으로 변형 및 복원되도록 구성된 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
또한 본 발명의 상기 고형물제거기는 필터통체 전체용적의 80~85％ 범위로 고분자필터가 충진되고, 필터통체의 배출측 뒷면은 상,하부가 전체 높이의 1/4에 해당하는 길이로 각각 폐쇄된 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
또한 본 발명은 상기 고형물제거기의 필터통체가 처리수의 흐름방향에 대하여 경사지게 배치한 제1 및 제2 통체를 연통시켜 구성한 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
또한 본 발명은 필터통체의 처리수 유입구 및 배출구를 형성하는 관통부가 처리수가 흐르는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 라운딩형상으로 형성된 고분자필 터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
또한 본 발명은 상기 제2 처리조에 저장된 처리수의 수면으로 부상한 기름층과 수면 사이에 부유할 수 있도록 제작하여 수위의 증감에 따라 승,하강하는 부상체와, 상기 처리수의 수위에 따라 승,하강하는 부상체를 배출구로 안내하여 부상체의 하강시 배출구를 폐쇄할 수 있도록 하는 가이드체로 이루어진 오일배출차단기구를 더욱 포함하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 특징이 있다.
본 발명의 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템에 의하면, 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재를 사용하여 부피표면적 대비 중량이 작은 원통형 구조로 형성된 고분자필터에 의해 효율적으로 처리수로부터 SS성분의 고형물을 제거하고 기름성분을 분리할 수 있어 고형물제거 및 유수분리성능이 향상되며, 고분자필터에 의한 물리적 작용만으로 고형물제거 및 유수분리가 가능하고, 처리수의 흐름이 수위치에 의해 자연적으로 흐름이 유도되므로 별도의 동력장치가 필요 없어 유지관리가 용이하고 경제적이며, 다양한 종류의 오일에 그 효과를 발휘하므로 범용성이 우수하다.
또한 본 발명은 고형물제거 및 유수분리시에 고분자필터의 원통체가 탄력적으로 변형과 복원을 반복함에 따라 원통체의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체된 기름성분의 부상이 더욱 원활해지고, 고형물을 필터통체 하부로 낙하시키는 것이 더욱 원활해지므로 유수분리성능 및 고형물제거성능이 더욱 향상된다.
또한 본 발명의 고형물제거기와 유수분리기에 사용된 고분자필터는, 원통체의 탄성변형과 복원작용이 원통체 표면에 부착되는 고형물을 털어내므로 고형물의 부착이 최소화하게 되고, 이로써 고분자필터의 자체 중량이 증가하는 것을 최소화시키므로 고분자필터가 바닥으로 가라앉아 기능을 상실하는 것을 방지한다.
또한 본 발명의 고분자필터는 원통형의 구성으로 되어 세척시에도 필터통체로부터 꺼낼 필요 없이 공기 또는 물의 고압분사만으로 원통체의 표면에 부착된 고형물을 제거할 수 있고, 고압분사되는 공기 또는 물의 압력에 의해 원통체가 탄성변형 및 복원작용을 반복하는 것에 의해 부착물의 제거가 더욱 효과적으로 이루어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 처리시스템을 정면에서 본 단면도이고, 도 2는 평면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 처리시스템은 처리수로부터 고형물을 제거하는 제1 처리조(10)와 처리수로부터 기름성분을 분리하는 제2 처리조(20)를 구비하고 있으며, 제1 처리조(10)에 유입되는 처리수를 전처리하기 위한 전처리조(30)와, 제2 처리조(20)에서 유입된 처리수로부터 중금속과 수용성기름을 제거하는 최종의 제3 처리조(40)를 더욱 구비한다.
전처리조(30)는, 처리수가 유입되는 유입구(31)와, 상기 제1 처리조(10)내로 처리수를 배출하기 위한 배출구(32)를 구비한다. 전처리조(30)는 유입된 처리수를 저장하는 것에 의해 처리수에 포함된 각종 부유물 및 기름성분은 부상시키고, SS 성분의 고형물은 바닥으로 침적시킨다.
따라서 전처리조(30)는 고형물제거 및 유수분리 처리전에 처리수로부터 기름성분을 포함하는 부유물과 슬러지등의 고형물을 1차적으로 제거한다.
제1 처리조(10)는 상기 전처리조(30)의 배출구(32)와 연결된 유입구(11)와, 처리수를 배출하기 위한 배출구(12)를 구비하고 있다. 따라서 상기 전처리조(30)로부터 1차 처리된 처리수가 유입구(11)를 통해 유입되어 저장된다.
제1 처리조(10)에서는 처리수로부터 고형물을 제거하기 위한 것으로, 배출구(12)측에 처리수로부터 고형물을 제거하고 기름성분을 분리하는 고형물제거기(50)가 설치되어 있다.
상기 고형물제거기(50)는, 처리수의 관통이 가능하도록 다수의 관통구멍(51a)을 가지는 타공판으로 제작된 필터통체(51)를 구비하고, 이 필터통체(51)내에 고분자필터(52)를 충진시켜 구성된다. 고분자필터(52)는 필터통체(51)를 통과하는 처리수로부터 고형물을 제거하고 기름성분을 분리하는 기능을 수행한다.
고분자필터(52)의 재질은 분자량 900만 이상의 초고분자 폴리에틸렌(ULTRA HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYETHYLENE)으로 제작한다.
통상적으로, 초고분자 폴리에틸렌의 특성은, 내마모성, 내충격성 및 자기 윤활성이 높고, 내약품성 및 내기후성이 강하며, 무독성이고 비흡수성이며, 전기 절연성과 고주파특성이 있는 것으로 알려져 있다.
또한 고분자필터(52)의 구조는 도 3에 도시된 바와 같이 지름 14~30㎜, 길이 50~85㎝, 두께 0,01~0.08㎜를 가지는 부정형 형상의 속이 빈 원통체(52a)로 형성하 여 부피표면적 대비 중량을 최소화하여 물에 부유 가능하게 되어 있다.
상기 고분자필터(52)의 사이즈는 상기한 사이즈보다 크게 형성하면 중량이 물의 비중보다 커져 물에 부유하지 않고 가라앉기 때문에 유수분리 및 고형물제거기능을 수행할 수 없게 된다. 반대로 사이즈를 너무 작게 형성하면 표면적이 작아 유수분리성능 및 고형물제거성능이 저하되고, 무게가 너무 가볍게 되면 고분자필터(52)가 수면위로 완전히 부유하므로 역시 유수분리효율을 저하시키게 된다.
또한 상기 고분자필터(52)는 원통체(52a)의 길이방향으로 나선형으로 절취된 절결부(52a)가 형성되어 있다. 상기 절결부(52a)는 원통체(52a)에 유체의 흐름압력에 의한 외력 또는 근접한 고분자필터(52)간의 밀착력이 작용하게 되면 원통체(52a)의 외형이 탄력적으로 변형하고, 외력이 제거되면 원통체(52a)의 외형이 탄력적으로 복원되도록 하는 기능을 수행한다.
상기 원통체(52a)의 탄력적인 변형은, 예를 들면, 도 4의 가상선(a)으로 도시된 바와 같이 외력의 방향에 따른 휨 또는 굴곡변형을 한다. 또한 도 5에 b와 c로 지시된 부분과 같이 외력을 받는 부분이 외력의 작용방향에 따라 중심축선(X-X)에 대하여 편심변형을 한다.
상기 나선형의 절결부(52a)는 원통체(52a)의 중심축선(X-X)에 대하여 45도의 경사각(θ)을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 상기 절결부(52a)의 경사각(θ)이 45도 보다 작게 되면, 원통체(52a)의 탄성력이 너무 약하여 작은 외력에도 쉽게 원통체(52a)가 변형하고, 변형정도가 심할 경우 원래대로 복원되지 않을 수 있다. 또한 상기 절결부(52a)의 경사각이 45보다 크게 되면, 반대로 원통체(52a) 의 탄성력이 너무 강하여 원통체(52a)의 탄성변형정도가 너무 작거나 탄성변형하지 않을 수 있다.
고분자필터(52)가 고형물제거기(50)의 필터통체(51)내에 충진되는 충진밀도는 외압이 없는 자연상태에서 필터통체(51) 용적의 80~85％ 범위로 하여 유속에 따른 고분자필터(52)의 유동성을 보장한다. 상기와 같이 설정된 고분자필터(52)의 충진밀도는 고분자필터(52)가 상호 근접한 간격을 이루면서 형성되는 고분자필터(52)와 고분자필터(52) 사이에 공간을 형성하고, 이 공간은 처리수가 흐르는 유로가 된다. 또한 원통체(52a)의 속이 빈 내부공간에 의해서도 처리수가 흐르는 유로를 형성한다.
따라서 제1 처리조(10)내의 처리수가 고형물제거기(50)의 필터통체(51)를 통과하게 되면, 기름성분은 고밀도 고분자 폴리에틸렌 소재로 제작된 고분자필터(52)의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체된다. 합체된 기름액적의 크기가 증가하면 부상하여 배출구(12)쪽으로 흐르게 되고, SS 성분의 고형물은 중력에 의해 필터통체(51)의 하부를 통해 제1 처리조(10)바닥으로 낙하하여 제거된다.
이때, 고분자필터(52)는 원통체(52a)의 길이방향으로 나선형의 절결부(52a)가 형성되어 있기 때문에 유체의 흐름압력에 의한 외력 또는 근접한 고분자필터(52)간의 밀착력이 작용하게 되면, 원통체(52a)의 외형이 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 탄력적인 변형과 복원을 반복하게 된다. 이러한 탄성변형작용은 원통체(52a)의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체된 기름성분의 부상을 더욱 원활하게 하고, 원통체(52a)의 표면에 부착되는 고형물을 털어내므로 고형물의 부착 을 최소화하게 되며, 고형물을 필터통체(51) 하부로 낙하시키는 것을 더욱 원활하게 한다.
또한 고형물제거기(50)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 필터통체(51)의 배출측에는 상,하부가 커버부(53,54)에 의해 소정길이 폐쇄되어 있고, 이 폐쇄길이(L)는 전체 높이의 1/4에 해당하도록 되어 있다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 처리조(10)의 수면이 낮은 상태에서는 고분자필터(52)가 필터통체(51)에 80~85％의 용적율로 충진된 것이므로 필터통체(51)내의 상부에 공간부가 형성되지만, 상측의 커버부(53)에 의해 공간부에 부유된 오일이 배출구(12)쪽으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 도 7에 도시된 바와 같이 제1 처리조(10)의 처리수가 증가하여 수면이 높아지게 되면, 고분자필터(52)가 부상하여 필터통체(51)내의 하부에도 공간부가 형성되지만, 하측의 커버부(54)에 의해 처리되지 않은 처리수가 배출구(12)쪽으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
도 8 및 도 9는 고형물제거기(50)를 유입측(앞쪽)과 배출측(뒤쪽)에서 본 사시도로서, 고형물제거기(50)가 처리수의 흐름방향에 대하여 경사지게 배치한 제1 및 제2 통체(50A,50B)를 연통시켜 구성되어 있다. 따라서 처리수의 통과 면적을 크게 하여 처리효율을 증대시킬 수 있다.
또한 도 10은 필터통체(51)의 관통구멍(51a)을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 관통구멍(51a)의 둘레부(51b)를 라운딩 형상으로 형성하여 처리수가 흐르는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 구성으로 되어 있다. 따라서 필터통체(51)를 통과 하는 처리수가 관통구멍(51a)으로 용이하게 유도됨과 동시에 관통구멍(51a)을 통과할 때 유속을 증가시켜 처리수의 흐름을 원활하게 한다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 제2 처리조(20)는 상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)와 연결된 유입구(21)와, 처리수를 배출하기 위한 배출구(22)를 가지며, 상기 제1 처리조(10)에서 고형물이 제거된 처리수를 유입구(21)를 통해 유입 받아 저장한다.
제2 처리조(20)에서는 처리수로부터 기름성분을 분리하는 것으로, 유입되는 처리수로부터 기름성분을 분리하는 유수분리기(60)가 유입구(21)측에 설치되어 있다.
상기 유수분리기(60)는, 처리수의 관통이 가능하도록 다수의 관통구멍(61a)을 가지는 타공판으로 제작된 필터통체(61)를 구비하고, 이 필터통체(61)내에는 고형물제거기(50)와 마찬가지로 전술한 고분자필터(52)를 동일한 용적율로 충진시켜 구성된다.
고분자필터(52)는 필터통체(61)를 통과하는 처리수로부터 기름성분을 분리하여 수면위로 부상시키게 된다. 고분자필터(52)에 의한 유수분리기능은 전술한 바와 같으므로 상세한 설명을 생략한다.
도 11은 유수분리기(60)의 필터통체(61)에 형성된 관통구멍(61a)을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 고형물제거기(50)의 관통구멍(51a)과 마찬가지로 관통구멍(61a)의 둘레부(61b)를 라운딩 형상으로 형성하여 처리수가 흐르는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 구성으로 되어 있다. 따라서 필터통체(61)를 통과하는 처리수 가 관통구멍(51a)으로 용이하게 유도됨과 동시에 관통구멍(61a)을 통과할 때 유속을 증가시켜 처리수의 흐름이 원활해지도록 되어 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 제3 처리조(40)는 상기 제2 처리조(20)의 배출구(22)와 연결되어 제2 처리조(20)에서 처리된 처리수가 유입되는 유입구(41)와, 처리수를 배출하기 위한 배출구(42)를 가지며, 상기 유입구(41)로부터 유입된 처리수를 저장한다.
상기 제3 처리조(40)는 처리수로부터 중금속 및 수용성기름을 최종적으로 제거하기 위한 것으로, 제3 처리조(40)내에 제오-텍스타일(geo-textile) 등급의 부직포로 이루어진 부직포필터(70)가 설치되어 있다. 따라서 유입구(41)로 유입되는 처리수는 부직포필터(70)에 의해 중금속 및 수용성기름이 제거된 후, 배출구(42)를 통해 배출된다.
이러한 구성의 전처리조(30), 제1 내지 제3 처리조(10,20,40)는 처리수의 흐름순으로 수위를 점차 낮게 설정하여 전처리조(30)로부터 제3 처리조(40)까지 처리수의 무동력 흐름을 유도하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 제2 처리조(20)에 오일배출차단기구(80)가 설치되어 있다. 오일배출차단기구(80)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 저장된 처리수의 수면으로 부상한 기름층(OR)과 수면(WF) 사이에 부유할 수 있는 재질과 중량으로 되어 수위의 증감에 따라 승,하강하는 부상체(81)를 구비한다. 상기 부상체(81)는 가이드체(82)에 안내되고, 가이드체(82)는 처리수의 수위에 따라 승,하강하는 부상체(81)를 배출구(22)로 안내하여 부상체(81)의 하강시 배출구(22)를 폐쇄할 수 있 도록 되어 있다.
따라서 도 13에 도시된 바와 같이 제2 처리조(20)의 수위가 높은 상태에서는 부상체(81)가 배출구(22)로부터 이격되므로 배출구(22)를 개방시켜 처리수를 배출시킬 수 있다. 또한 제2 처리조(20)의 수위가 점점 낮아지게 되면 부상체(81)는 가이드체(82)에 안내되어 점차 하강하게 되고, 도 14에 도시된 바와 같이 수위가 배출구(22)보다 낮아지게 되면, 부상체(81)가 기름층(OR)의 기름이 배출구(22)를 통해 배출되기 전에 배출구(22)를 폐쇄하게 되므로, 오일이 배출구(22)로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허등록청구범위에 속한다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 처리시스템을 정면에서 본 단면도.
도 2는 본 발명의 처리시스템을 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 처리시스템에서 고형물제거기 및 유수분리기에 충진되는 고분자필터를 나타낸 사시도.
도 4는 상기 고분자필터를 나타낸 정면도.
도 5는 상기 고분자필터가 탄성변형한 상태의 정면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 처리시스템에서 고형물제거기의 작동상태를 나타낸 단면도.
도 8은 상기 고형물제거기를 유입측에서 본 사시도.
도 9는 상기 고형물제거기를 유출측에서 본 사시도.
도 10은 상기 고형물제거기의 유입구 및 유출구를 나타낸 확대단면도.
도 11은 상기 유수분리기의 유입구 및 유출구를 나타낸 확대단면도.
도 12는 본 발명의 처리시스템에서 오일배출차단기구를 나타낸 사시도.
도 13 및 도 14는 상기 오일배출차단기구의 작동상태를 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제1 처리조 11,21,31,41 : 유입구
12,22,32,42 : 배출구 20 : 제2 처리조
30 : 전처리조 40 : 제3 처리조
50 : 고형물제거기 50A,50B,51,61 : 필터통체
51a,61a : 관통구멍 52 : 고분자필터
52a : 원통체 52b : 절결부
60 : 유수분리기 70 : 부직포필터
80 : 오일배출차단기구 81 : 부상체
82 : 가이드체

Claims (9)

  1. 처리수를 유입하기 위한 유입구(11) 및 처리수를 배출하기 위한 배출구(12)를 가지며 상기 유입구(11)로 유입된 처리수를 저장하기 위한 제1 처리조(10)와,
    상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)측에 설치되고 처리수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체(51)내에 고분자필터(52)를 충진시켜 구성되며 상기 필터통체(51)를 통과하는 처리수로부터 고형물은 제거하여 제1 처리조(10) 바닥으로 낙하시키고 기름성분은 부상시켜 처리수와 함께 상기 배출구(12)를 통해 배출되도록 하는 고형물제거기(50)와,
    상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)와 연결된 유입구(21) 및 처리수를 배출하기 위한 배출구(22)를 가지며 상기 유입구(21)로 유입되는 처리수를 저장하기 위한 제2 처리조(20)와,
    상기 제2 처리조(20)의 유입구(21)측에 설치되고 처리수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체(61)내에 고분자필터(52)를 충진시켜 구성되며 상기 유입구(21)측으로부터 유입되어 상기 필터통체(61)를 통과하는 처리수로부터 기름성분을 분리하여 제2 처리조(20) 상부로 부상시키는 유수분리기(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 처리조(10)의 유입구(11)와 연결된 배출구(32) 및 처리수가 유입되는 유입구(31)를 가지며, 상기 유입구(31)로부터 유입된 처리수 를 저장하여 처리수로부터 고형물을 바닥으로 침적시켜 제거하고 부유물 및 기름성분은 부상시켜 분리하는 전처리조(30)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제2 처리조(20)의 배출구(22)와 연결된 유입구(41) 및 처리수를 배출하기 위한 배출구(42)를 가지며, 상기 유입구(41)로부터 유입된 처리수를 저장하는 제3 처리조(40)와,
    상기 제3 처리조(40)에 설치되어 유입구(41)를 통해 유입되는 처리수로부터 중금속 및 수용성기름을 제거하는 부직포필터(70)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전처리조(30), 제1 내지 제3 처리조(10,20,40)의 수위를 점차 낮게 설정하여 처리수는 전처리조(30)로부터 제3 처리조(40)까지 무동력으로 흐름이 유도되는 것을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자필터(52)는, 초고분자량의 폴리에틸렌재질로 제작되고, 지름 14~30㎜, 길이 50~85㎝, 두께 0,01~0.08㎜를 가지는 속이 빈 원통체(52a)로 형성되며, 상기 원통체(52a)의 길이방향으로 나선형으로 절취된 절결부(52b)가 형성되어 원통체(52a)에 작용하는 외력에 의해 원통체(52a)의 외형이 탄 력적으로 변형 및 복원되도록 구성됨을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 고형물제거기(50)는 필터통체(51) 전체용적의 80~85％ 범위로 고분자필터(52)가 충진되고, 필터통체(51)의 배출측 뒷면은 상,하부가 전체 높이의 1/4에 해당하는 길이로 각각 폐쇄됨을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 고형물제거기(50)는, 처리수의 흐름방향에 대하여 경사지게 배치한 제1 및 제2 통체(51A,51B)를 연통시켜 구성함을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 고형물제거기(50) 및 유수분리기(60)의 필터통체(51,61)는 처리수가 흐르는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 라운딩형상으로 형성된 관통구멍(51a,61a)을 다수 형성한 것을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 처리조(20)에 저장된 처리수의 수면으로 부상한 기름층과 수면 사이에 부유할 수 있도록 제작하여 수위의 증감에 따라 승,하강하는 부상체(81)와,
    상기 처리수의 수위에 따라 승,하강하는 부상체(81)를 배출구(22)로 안내하여 부상체(81)의 하강시 배출구(22)를 폐쇄할 수 있도록 하는 가이드체(82)로 이루어진 오일배출차단기구(80)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자필터를 이용한 고형물제거 및 유수분리 처리시스템.
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