KR20100103346A

KR20100103346A - 배수의 흡착 장치

Info

Publication number: KR20100103346A
Application number: KR1020100002085A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 츠츠미; 시노부 모니와; 가츠야 야마모토; 노부유키 아시카가; 사토미 에비하라; 히데타케 시이레; 가즈히코 노다
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2010-09-27
Also published as: SG165225A1; CN101830536B; JP2010214233A; US20100230332A1; KR101254628B1; JP5117433B2; CN101830536A

Abstract

본 발명의 배수의 처리 장치는, 배수 중의 인을 흡착제와 흡착시키는 반응조(2)과, 인을 포함하는 배수를 반응조에 공급하는 배수 공급 장치(P1, L1, 21)와, 흡착제를 반응조 내에 투입하는 흡착제 투입 장치(10, 11, 12, 24)와, 인을 흡착제에 흡착시킨 후의 처리수를 반응조로부터 배출하는 처리수 배출 장치(P2, L2, 22)와, 인이 흡착한 흡착제를 반응조로부터 배출하는 흡착제 배출 장치(P3, L3, 23)와, 인을 흡착제에 흡착시키는 동안, 흡착제가 반응조 내로부터 유출하는 것을 방지하는 흡착제 유출 방지 장치(P4, L4, 8, 9)를 갖는다.

Description

배수의 흡착 장치{ADSORPTION APPARATUS OF DRAINED WATER}

본 발명은 배수(排水) 중의 인, 붕소, 불소, 유분(油分) 등의 자원(資源)을 흡착제에 의해 흡착하는 배수의 흡착 장치에 관한 것이다.

종래, 배수 중의 인 등의 자원은, 하이드로탈사이트(hydrotalcite), 황산 알루미늄이나 PAC(폴리 염화 알루미늄) 등의 응집제나 활성탄 등의 흡착제에 의해, 흡착 처리된다. 이들 중, 하이드로탈사이트를 흡착제로 하고, 인을 피흡착 물질로 하는 종래 기술로서 예를 들면 일본국 특개2003-299948호 공보(특허문헌1), 일본국 특개2007-106620호 공보(특허문헌2) 및 일본국 특개2005-60164호 공보(특허문헌3)가 있다. 특허문헌1∼3의 종래 기술에 대해서 도 1∼도 3을 이용해서 설명한다.

특허문헌1의 흡착제(103)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 외(外)표면에 하이드로탈사이트(31), 중간에 바인더(binder)가 되는 폴리 유산(32), 심제(芯劑)에 제올라이트(zeolite) 입자(33)를 갖고, 이것들이 내부로부터 순차 결합한 것이다. 종래의 장치(100)에 있어서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 배수는, 물배관 라인(L1)을 통해서 반응조(反應槽)(102)의 저부(底部)에 도입되어, 상승류가 되어서 반응조(102) 내의 흡착제(103)와 접촉하고, 밸브(104)를 갖는 상부 배출 라인(L2)으로부터 배출된다. 흡착제(103)는, 반응조(102) 내의 배수 도입부보다 약간 상방에 설치된 지지체(106)에 의해 지지되어 있다. 흡착제(103)를 반응조(102)로부터 회수하기 위한 회수 라인(L3)이 접속되어 있다.

이 종래 장치(100)에 있어서, 하이드로탈사이트(31)를 표면에 갖는 흡착제(103)는, 공급된 배수와 접촉함으로써, 배수 중에 포함되는 인산 이온(34)을 흡착한다. 인산 이온(34)이 하이드로탈사이트(31) 표면에 흡착한 것은, 도 3에 나타내는 바와 같이 흡착 완료된 흡착제(103A)가 되고, 회수 라인(L3)의 밸브(105)를 열어서 반응조(102)로부터 취출된다.

그러나, 상기의 종래 기술에는 하기 (1)∼(3)의 문제점이 있다.

(1) 자원이 되는 인산 이온의 함유량이 적어지고, 이러한 인산 이온의 순도가 저하한다.

특허문헌1의 흡착제(103)에는 하이드로탈사이트(31) 이외의 바인더(32)나 심제(33) 등의 다른 성분이 많이 포함되어 있기 때문에, 흡착 완료된 흡착제(103) 중의 인산 이온 농도가 낮아져, 인산 이온의 순도가 저하한다. 순도가 저하하면, 회수한 인산을 사용해서 예를 들면 비료를 제조할 경우에 생산 비용이 높아진다는 문제가 있다.

(2) 환경 중에의 영향이 커진다.

특허문헌1의 흡착제(103)에는 바인더(32)나 심제(33)의 성분이 많이 포함되어 있기 때문에, 이것을 비료로서 이용했을 경우에, 소량에서는 토양에 악영향을 미치지 않는다고 해도, 다량으로 이용했을 경우에는 토양 중에 다량으로 축적되어서 토양에 악영향을 미칠 우려가 있다. 즉, 흡착제의 심제(33)를 구성하는 제올라이트는 일종의 모래(砂)와 같은 것이기 때문에, 토양이 인산을 포함하는 토양이 아니라, 모래를 다량으로 포함하는 토양으로 바뀔 우려가 있어, 도리어 식물이나 식품의 재배 환경에 악영향을 미치는 것이 걱정된다.

(3) 흡착제의 하이드로탈사이트가 반응조로부터 유출한다.

흡착제로서, 바인더(32)나 심제(33) 등을 포함하지 않고, 하이드로탈사이트(31)만을 단체(單體)로 이용하는 것을 상정해 본다. 이 경우에는, 하이드로탈사이트(31)는, 특허문헌2에 기재되어 있는 바와 같이 입경(粒徑) 0.1∼1㎛이거나, 또는 특허문헌3에 기재되어 있는 바와 같이 입경 1∼20㎛인 바와 같이, 사이즈가 매우 작은 미립자이다. 따라서, 배수의 유량에 따라서는, 하이드로탈사이트(31)의 입자는 반응조(102) 내로부터 물배관 라인(L2)을 통해 처리수 중으로 유출하게 되어, 반응조(102) 내로부터 흡착제인 하이드로탈사이트(31)가 소실해서 흡착 반응할 수 없게 된다는 문제가 있다. 또한, 동시에, 흡착 완료된 흡착제로서도 회수할 수 없게 된다는 문제도 있다.

본 발명의 목적은, 흡착제가 반응조로부터 유출하는 것을 유효하게 방지할 수 있는 배수의 흡착 장치를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 또 하나의 목적은, 반응조 내의 자원의 순도를 향상시킬 수 있는 배수의 흡착 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 반응조 내에서의 흡착제의 거동에 대해서 예의 연구한 결과, 흡착제로서 하이드로탈사이트(31)에 바인더(32)나 심제(33) 등의 담체를 결합하지 않으면, 흡착 완료된 흡착제를 회수했을 경우에 상기의 과제 (1)과 (2)가 함께 해결된다는 지견을 얻었다. 또한, 하이드로탈사이트는 상술한 바와 같이 미립자이기 때문에, 처리수와 함께 반응조로부터 유출하기 쉽고, 초기의 처리 능력을 유지하는 것이 곤란했지만, 반응조 내에서의 수류(水流), 특히 유동상(流動床) 흡착제층을 갖는 반응조 내에서의 물의 유동을 예의 연구한 결과, 흡착제의 유출 방지에 유효한 방책으로서 몇 개의 흡착제 유출 방지 수단을 반응조에 설치하는 것을 검증해 보았다. 그 결과, 흡착제 유출 방지 수단을 설치하는 것이 상기 과제 (3)을 해결하는데 매우 유효하다는 지견을 얻었다. 본 발명은 이들 지견에 근거해서 이루어진 것이며, 이하의 특징을 갖는 것이다.

본 발명에 따른 배수의 흡착 장치는, 배수 중의 자원을 흡착제와 흡착시키는 반응조와, 상기 자원을 포함하는 배수를 상기 반응조에 공급하는 배수 공급 장치와, 상기 흡착제를 상기 반응조 내에 투입하는 흡착제 투입 장치와, 상기 자원을 상기 흡착제에 흡착시킨 후의 처리수를 상기 반응조로부터 배출하는 처리수 배출 장치와, 상기 자원이 흡착한 흡착제를 상기 반응조로부터 배출하는 흡착제 배출 장치와, 상기 배수 중의 자원을 상기 흡착제에 흡착시키는 동안, 상기 흡착제가 상기 반응조 내로부터 유출하는 것을 방지하는 흡착제 유출 방지 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 흡착제의 단면 모식도.
도 2는 종래의 장치를 모식적으로 나타내는 구성 블록도.
도 3은 회수 물질을 흡착했을 때의 종래의 흡착제를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 배수의 흡착 장치를 나타내는 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 배수의 흡착 장치를 나타내는 구성 블록도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 배수의 흡착 장치를 나타내는 구성 블록도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 배수의 흡착 장치를 나타내는 구성 블록도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 배수의 흡착 장치를 나타내는 구성 블록도.

본 발명의 배수의 흡착 장치는, 배수 중의 자원을 흡착제와 흡착시키는 반응조와, 상기 자원을 포함하는 배수를 상기 반응조에 공급하는 배수 공급 장치와, 상기 흡착제를 상기 반응조 내에 투입하는 흡착제 투입 장치와, 상기 자원을 상기 흡착제에 흡착시킨 후의 처리수를 상기 반응조로부터 배출하는 처리수 배출 장치와, 상기 자원이 흡착한 흡착제를 상기 반응조로부터 배출하는 흡착제 배출 장치와, 상기 배수 중의 자원을 상기 흡착제에 흡착시키는 동안, 상기 흡착제가 상기 반응조 내로부터 유출하는 것을 방지하는 흡착제 유출 방지 장치를 갖는 것이다.

상기 흡착제 유출 방지 장치는, 배수 공급 또는 처리수 배수에 따른 반응조 내의 물의 유동 상태를 변화시키는 반응조 내 유동 상태 변화 장치를 갖는 것이다.

이러한 반응조 내 유동 상태 변화 장치로서, 반응조 내를 유동하는 수류의 방향과는 다른 방향으로 배수를 순환시키는 순환 라인과 순환 펌프를 갖는 것이 바람직하고, 또한, 반응조 내에 흡착제가 퇴적하는 흡착제층으로부터 처리수 배출 장치까지의 사이에 배치되고, 반응조 내를 유동하는 수류에 수반해서 유출하려고 하는 흡착제의 이동을 제한하는 방해판을 갖는 것이 바람직하고, 또한, 반응조 내에 흡착제가 퇴적하는 흡착제층으로부터 처리수 배출 수단까지의 사이에 배치되고, 반응조 내를 유동하는 수류에 수반해서 유출하려고 하는 흡착제의 이동을 제한하는 여과막을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 반응조 내에 설치한 여과막을 세정하기 위한 세정 장치를 갖는 것이 바람직하다. 장기 연속 운전하면, 여과막에 막힘이 발생하여 통수(通水) 성능이 저하하기 때문에, 세정 장치를 이용하여 여과막을 정기적으로 세정해서 통수 성능을 회복시킬 필요가 있다. 이러한 여과막의 세정 장치로서, 상기의 순환 라인을 여과막의 역(逆)세정 처리에 이용할 수 있다.

또한, 배수가 자원으로서 인산 이온, 붕소 이온, 불소 이온, 유분 등의 성분, 바람직하게는 인산 이온을 포함하는 것이며, 흡착제는 하이드로탈사이트, 실리카, 알루미나 또는 활성탄이며, 바람직하게는 비혼합의 하이드로탈사이트의 미립자인 것이 바람직하다. 비혼합의 하이드로탈사이트 입자는 인산 이온을 매우 잘 흡착하기 때문이다. 여기서, 비혼합의 하이드로탈사이트 입자란, 바인더나 심제를 포함하지 않는 것을 말한다. 이러한 비혼합의 하이드로탈사이트 입자는, 비중 1을 초과하는 평균 입경 0.1∼20㎛ 정도의 미립자이다.

반응조는 고정상(固定床)형, 유동상(流動床)형, 팽창상(膨張床)형의 어느 반응기 형태를 이용해도 좋지만, 본 발명에서는 특히 반응조의 반응기 형태를 유동상형으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 반응조가 유동상형일 경우에, 상승류(도 4∼도 6의 수류(25))와 하강류(도 4∼도 6의 수류(26))의 유량비를 1:0.1∼1:1의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이 유량비가 1:0.1을 하회하면, 상승류의 유동을 유효하게 바꿀 수 없게 되어, 흡착제의 유출이 증가하게 되기 때문이다. 한편, 유량비가 1:1을 초과하면, 유동상으로서의 본래의 기능을 발휘할 수 없게 되어, 흡착제에 의한 흡착 효율이 저하하기 때문이다.

이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 다양한 바람직한 실시 형태에 대해서 설명한다.

(제 1 실시 형태)

도 4를 참조해서 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 배수의 처리 장치를 설명한다.

본 실시 형태의 배수의 흡착 장치(1)는, 배수 공급 라인(L1), 처리수 배출 라인(L2), 흡착제 배출 라인(L3) 및 순환 라인(L4)이 각각 접속되어, 내부에 흡착제(3)의 유동상이 형성되는 반응조(2)를 구비하고 있다.

지지체(6)가 반응조(2)의 하부에 설치되어 있다. 이 지지체(6)에 의해 흡착제(3)의 층이 지지되어 있다. 반응조(2)의 저부와 지지체(6)의 사이에 저부 영역(2b)이 형성되어 있다.

반응조의 저부 영역(2b)에는 펌프(P1)를 갖는 배수 공급 라인(L1)이 접속되고, 배수 공급원(21)으로부터 잉여 오니(汚泥)의 처리 공정에서 배출되는 오니의 탈리액(脫離液)(인산 이온을 포함)이 처리 대상 배수로서 반응조(2) 내에 도입되게 되어 있다. 또한, 반응조의 상부(2a)에는 펌프(P2)와 개폐 밸브(4)를 갖는 처리수 배출 라인(L2)이 접속되고, 처리수가 반응조(2)로부터 처리수 배출부(22)에 배출되게 되어 있다. 처리수 배출부(22)는 다음 공정에 연결되는 것이다. 또한, 반응조 하부 근방의 흡착제층에는 펌프(P3)와 개폐 밸브(5)를 갖는 흡착제 배출 라인(L3)이 접속되고, 흡착제(3)가 반응조(2)로부터 흡착제 배출부(23)에 배출되게 되어 있다. 또한, 반응조 하부 근방으로부터 중단에 걸쳐서 펌프(P4)를 갖는 순환 라인(L4)이 접속되고, 순환 라인(L4)을 통해서 반응조(2)의 하부 근방의 배수를 반응조(2)의 중단에 보내서 주입함으로써, 하강류(26)를 포함하는 순환류가 반응조(2)의 내부에 형성되게 되어 있다. 한편, 흡착제(3)의 유동상으로부터 처리수 배출 라인(L2)의 연통 개구까지의 거리는, 흡착제(3)가 유출하기 어렵게 충분히 떨어진 거리에 설정되어 있다. 흡착제(3)의 유동상의 상부로부터 처리수 배출 라인(L2)의 상부 배출구까지의 이간 거리는, 예를 들면 약 1.5∼5m로 할 수 있다.

본 실시 형태에서는 흡착제(3)로서 소정 입경(평균 입경 0.1∼20㎛)의 비혼합의 하이드로탈사이트 입자를 이용한다. 비혼합의 하이드로탈사이트 입자는, 바인더나 심제를 포함하지 않고 있다. 반응조의 하부(2b)에는 하이드로탈사이트 입자의 입경보다 작은 구멍부(孔部)를 갖는 지지체(6)가 부착되어 있고, 이 지지체(6) 위에 하이드로탈사이트 입자(3)가 퇴적해 있다. 지지체(6)에 형성된 다수의 구멍부를 통해 반응조 하부(2b)로부터 배수가 상승류로 되어서 통수함으로써 하이드로탈사이트 입자(3)의 유동상이 형성된다.

다음으로 본 실시 형태의 작용을 설명한다.

배수와 흡착제(3)의 접촉 흡착시에는, 흡착제 배출 밸브(5)를 OFF로, 처리수 배출 밸브(4)를 ON으로 하고 있고, 배수는 공급 라인(L1)을 통해서 반응조(2)의 저부 영역(2b)에 공급된다. 그 후, 지지체(6), 하이드로탈사이트 입자(3)의 층을 순차로 통과해서 수류(水流)(25)의 방향으로 상방으로 유동하고, 또한 처리수 배출 밸브(4)를 갖는 라인(L2)을 통해서 처리수가 배출된다.

이 작용시에, 순환 펌프(P4)를 구동함으로써, 반응조(2)의 저부 근방의 물이 순환 라인(L4)을 통해서 반응조(2)의 중앙부에 순환 공급된다. 이 중앙부에 공급된 물은, 하강류(26)로서 반응조(2)의 내부를 하강한다. 이 하강류(26)에 의해 하이드로탈사이트 입자(3)의 상승류(25)의 방향으로의 이동이 억제되어, 순환 라인(L4)과 반응조(2) 내의 하부로부터 중앙부까지의 영역에 하이드로탈사이트 입자(3)가 유지된다. 이것에 의해 반응조(2)로부터의 하이드로탈사이트 입자(3)의 유출이 방지된다.

또한, 배수 중의 인산 이온은, 하이드로탈사이트 입자(3)와 접촉하고, 동(同) 입자(3)의 표면에 흡착된다. 흡착 완료된 하이드로탈사이트 입자(3A)는, 흡착제 배출 밸브(5)를 ON으로 함으로써, 라인(L3)을 통해서 흡착제 배출부(23)에 회수된다.

본 실시 형태의 효과를 설명한다.

본 실시 형태의 장치(1)에서는, 반응조(2)의 내부에 방해판이나 막 등의 다른 흡착제 유출 방지 장치를 설치하지 않더라도, 펌프(P4)를 갖는 순환 라인(L4)을 반응조(2)의 외부에 설치할 수 있으므로, 반응조(2)로의 분체(粉體) 형상 흡착제로서 하이드로탈사이트 입자(3)의 투입이나 추가 투입이 상방의 흡착제 투입 장치(24)로부터 반응조(2) 내에 투입할 수 있어, 운전이 간이화된다.

또한, 반응조(2) 내의 구조가 심플해지고, 동 반응조(2) 내를 세정도 용이하게 하는 것이 가능해진다.

또한, 순환 펌프(P4)의 토출을 제어함으로써, 하이드로탈사이트 입자(3)의 입경이나 충전량 또는 배수의 유량에 따라, 하이드로탈사이트 입자(3)의 유출 방지가 가능해진다. 즉, 하이드로탈사이트 입자(3)가 작을 경우, 또는 충전량이 작을 경우, 또는 배수의 유량이 클 경우에는, 하이드로탈사이트 입자(3)가 유출하기 쉬워진다. 본 실시 형태에서는 하이드로탈사이트 입자(3)의 유동상으로부터 처리수 배출 라인(L2)의 연통 개구까지의 거리를 충분한 높이 거리(예를 들면 1.5∼5m)로 이간시키고 있지만, 그래도 상승류(25)가 강할 때에 하이드로탈사이트 입자(3)가 유출하는 경우가 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 순환 펌프(P4)의 유량을 증가시킴으로써, 하이드로탈사이트 입자(3)의 유출을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 4에 나타내는 장치(1)를 이용해서, 배수로서 잉여 오니의 처리 공정으로부터 배출되는 오니의 탈리액(인 이온을 포함)을 처리 대상으로 하고, 흡착제로서 평균 입경 1㎛의 하이드로탈사이트 입자를 사용하여, 배수 중의 인산 이온을 흡착시켰다. 또한, 상승류와 하강류의 유량비를 1:0.5로 해서 운전했다. 그 결과, 반응조(2)로부터의 흡착제의 유출을 대폭 저감할 수 있었다.

또한, 본 실시 형태의 변형례로서, 도 5에 나타내는 배수의 처리 장치(1B)는, 반응조(2)의 상방에 흡착제 공급원(10), 펌프(11) 및 흡착제 투입 라인(12)을 구비하고 있다. 펌프(11)를 구동시키면 흡착제 공급원(10)으로부터 라인(12)을 통해서 슬러리 형상의 흡착제(3)가 반응조(2) 내에 투입된다. 이 경우의 효과로서, 흡착 완료된 하이드로탈사이트 입자(3)가 배출되어서 반응조(2) 내의 충전량이 저감해도, 추가 투입해서 접촉 반응의 효율을 저하시키지 않고 운전 가능하다.

(제 2 실시 형태)

도 6을 참조해서 본 발명의 제 2 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 실시 형태가 상기의 실시 형태와 공통되는 중복 부분의 설명은 생략한다.

본 실시 형태의 장치(1C)에서는, 흡착제(3)의 유동상으로부터 처리수 배출 라인(L2)의 상부 배출구까지의 사이의 스페이스에 방해판(8)을 설치하고 있다. 방해판(8)은, 통수를 위한 적어도 1개의 개구부(8a)를 갖고, 흡착제 유동상으로부터 흘러 오는 상승류(25)의 일부를 제한하는 것이다. 이 방해판 개구부(8a)의 바로 위의 위치에 순환 라인(L4)이 개구하고, 상류측의 반응조 저부 근방으로부터의 배수를 개구부(8a)를 향해서 하향으로 주입하고, 하강류(26)를 형성하도록 하고 있다.

본 실시 형태의 장치(1C)에 따르면, 순환 펌프(P4)를 갖는 순환 라인(L4)과 개구부(8a)를 갖는 방해판(8)의 조합에 의해 형성되는 하강류(26)의 작용에 의해, 하이드로탈사이트 입자(3)의 일부, 입경이 작은 것이 유동상보다 상방으로 유출했을 경우여도, 방해판(8)으로 차단할 수 있어, 동(同) 입자(3)의 유출을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 밸브(5)를 갖는 흡착제 배출 라인(L3)의 설치 장소는 흡착제(3)의 층의 하부에만 제한되는 것이 아니고, 흡착제(3)의 층의 상부에 배치할 수도 있다. 이 효과로서는, 흡착 완료된 하이드로탈사이트 입자를 상방으로 유동시키면서 회수할 수 있으므로, 회수 효율이 향상할 수 있다는 메리트가 있다.

(제 3 실시 형태)

도 7을 참조해서 본 발명의 제 3 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 실시 형태가 상기의 실시 형태와 공통되는 중복 부분의 설명은 생략한다.

본 실시 형태의 장치(1D)에서는, 흡착제(3)의 유동상으로부터 처리수 배출 라인(L2)의 상부 배출구까지의 사이의 스페이스에 평균 포어(pore) 사이즈 0.1㎛의 통수 구멍을 갖는 여과막(9)을 설치하고 있다.

본 실시 형태의 장치(1D)에서는, 하이드로탈사이트 입자(3)가 상방으로 유출해도, 여과막(9)에서 완전히 차단되어, 동(同) 입자(3)는 이 여과막(9)의 하방에 유지되고, 청징(淸澄)한 물만이 밸브(4)를 갖는 배출 라인(L2)을 통해서 처리수로서 얻어진다.

본 실시 형태의 장치(1D)에 따르면, 0.1㎛의 여과막(9)을 배치했으므로, 하이드로탈사이트 입자(3)의 입경의 유출을 억제할 수 있다.

본 실시 형태의 변형례로서, 다른 포어 사이즈 0.1∼20㎛의 여과막을 사용할 수 있다. 이 경우의 효과로서, 하이드로탈사이트 입자(3)가 클 경우, 예를 들면 평균 입경이 10㎛이고, 여과막이 5㎛인 경우에는, 막 표면의 막힘을 저감할 수 있다는 효과를 갖는다.

(제 4 실시 형태)

도 8을 참조해서 본 발명의 제 4 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 실시 형태가 상기의 실시 형태와 공통되는 중복 부분의 설명은 생략한다.

본 실시 형태의 장치(1E)에서는, 순환 펌프(P4)를 갖는 순환 라인(L4)과 여과막(9)을 조합시켜서 이용하고 있다.

본 실시 형태의 장치(1E)에 따르면, 여과막(9)이 막혔을 경우여도, 접촉 흡착 반응을 정지시키지 않고, 순환 펌프(P4)를 운전하는 것만으로, 여과막(9)을 세정할 수 있어, 막 표면의 막힘 물질을 박리시키는 것이 가능하다.

본 발명의 배수의 흡착 장치에 따르면, 흡착제를 반응조로부터 유출시키지 않고, 회수한 자원의 순도를 높일 수 있다.

1 : 흡착 장치 2 : 반응조
2a : 상부 2b : 저부 영역
3 : 흡착제 4, 5 : 개폐 밸브
6 : 지지체 L1 : 배수 공급 라인
L2 : 처리수 배출 라인 L3 : 흡착제 배출 라인
L4 : 순환 라인 P1, P2, P3, P4 : 펌프
21 : 배수 공급원 22 : 처리수 배출부
23 : 흡착제 배출부 24 : 흡착제 투입 장치
25 : 상승류 26 : 하강류

Claims

배수(排水) 중의 자원(資源)을 흡착제와 흡착시키는 반응조와,
상기 자원을 포함하는 배수를 상기 반응조에 공급하는 배수 공급 장치와,
상기 흡착제를 상기 반응조 내에 투입하는 흡착제 투입 장치와,
상기 자원을 상기 흡착제에 흡착시킨 후의 처리수를 상기 반응조로부터 배출하는 처리수 배출 장치와,
상기 자원이 흡착한 흡착제를 상기 반응조로부터 배출하는 흡착제 배출 장치와,
상기 배수 중의 자원을 상기 흡착제에 흡착시키는 동안, 상기 흡착제가 상기 반응조 내로부터 유출하는 것을 방지하는 흡착제 유출 방지 장치
를 구비하는 것을 특징으로 하는 배수의 흡착 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 흡착제 유출 방지 장치는, 배수 공급 또는 처리수 배수에 따른 반응조 내의 유동 상태를 변화시키는 반응조 내 유동 상태 변화 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 배수의 흡착 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 반응조 내 유동 상태 변화 장치로서, 상기 반응조 내를 유동하는 수류(水流)의 방향과는 다른 방향으로 상기 배수를 순환시키는 순환 라인과 순환 펌프를 갖는 것을 특징으로 하는 배수의 흡착 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 반응조 내 유동 상태 변화 장치로서, 상기 반응조 내에 흡착제가 퇴적하는 흡착제층으로부터 상기 처리수 배출 장치까지의 사이에 배치되고, 상기 반응조 내를 유동하는 수류에 수반해서 유출하려고 하는 흡착제의 이동을 제한하는 방해판을 갖는 것을 특징으로 하는 배수의 흡착 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 반응조 내 유동 상태 변화 장치로서, 상기 반응조 내에 흡착제가 퇴적하는 흡착제층으로부터 상기 처리수 배출 장치까지의 사이에 배치되고, 상기 반응조 내를 유동하는 수류에 수반해서 유출하려고 하는 흡착제의 이동을 제한하는 여과막을 갖는 것을 특징으로 하는 배수의 흡착 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 여과막을 세정하는 세정 장치를 더 갖는 것을 특징으로 하는 배수의 흡착 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 배수가 자원으로서 인산 이온을 포함하고, 상기 흡착제가 하이드로탈사이트(hydrotalcite)의 미립자인 것을 특징으로 하는 배수의 흡착 장치.