KR20150023716A

KR20150023716A - 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리시키는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150023716A
Application number: KR1020157000717A
Authority: KR
Inventors: 게오르그 힘멜스바흐; 귄터 아벤트샤인
Original assignee: 에르빈 융커 그라인딩 테크놀로지 아.에스.
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2015-03-05
Also published as: RU2594928C2; DE102012209818A1; EP2858787A1; BR112014030613A2; CN104364052B; WO2013186199A1; RU2014153076A; JP2015525138A; US20150122739A1; CN104364052A; ES2606389T3; EP2858787B1

Abstract

연삭 오일을 연삭 슬러지로부터 분리해 내기 위한 장치 및 방법이 기술된다. 이 장치는 교반 탱크(1) 내에서 상향 및 하향으로 이동되는 교반기(3)를 가진 교반 탱크(1)를 갖는다. 또한, 오일-함유 연삭 슬러지가 공급 도관(4)에 의해서 교반 탱크(1) 내로 유입된다. 또한, 공급 탱크(1) 내로 유입되는 분리제용의 공급 및 배출 도관(6)이 제공되며, 이러한 분리제로 연삭 오일이 연삭 슬러지로부터 분리해 내어진다. 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 세정한 후에, 연삭 슬러지는 교반 탱크(1)로부터 배출 도관(8)에 의해서 별도의 수신 탱크(21) 내로 배출된다. 교반 탱크(1) 내에는, 교반 탱크의 각각의 기능들에 따라 수직으로 이동될 수 있는 환상 플레이트(9)가 제공된다. 환상 플레이트(9)는 한편에서는 교반기 가이드 튜브(2) 상에 그리고 다른 편에서는 교반 탱크(1)의 벽의 내측면(11) 상에 슬라이딩하여 씰(seal)을 형성하도록 가이드되며, 분리제(24) 상에 가라앉은 연삭 오일(25)을 배출시키기 위한 통로(12)를 갖는다. 교반 탱크(1)로부터 분리제(24)를 배출하기 위해, 탈유된 연삭 슬러지(23) 배출용 배출 도관(8)이 교반 탱크의 최저 지점에 제공된다. 교반기(3)에 의해서, 분리제(24)와 연삭 슬러지로 이루어진 균일한 혼합물이 달성되며, 이에 따라 연삭 오일(25)은 연삭 슬러지의 실질적으로 모든 연삭 입자로부터 신뢰성 있게 분리될 수 있다. 교반기(3)의 정지 이후에, 분리된 연삭 오일(25)은 분리제(24) 상에 뜨게 되며 이로부터 분리될 수 있다.

Description

연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리시키는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING GRINDING OIL FROM GRINDING SLUDGES}

본 발명은 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재의 연삭 머신은, 연삭 처리에 있어서 연삭 오일을 빈번하게 이용한다. 연삭 오일과 함께 분리된 연삭 입자들(grinding particles)은 연삭 슬러지를 형성하게 된다. 한편, 연삭 슬러지는 유해 폐기물을 구성하기 때문에, 상대적으로 높은 비용으로만 처리 가능하다. 다른 한편으로는, 비용 때문에 연삭 오일을 연삭 처리로 되돌려 보내도록 하기 위해서 뿐만 아니라, 금속의 경우에는 다시 용융될 수 있는 유용한 원료(raw material)를 구성하기 때문에, 연삭 슬러지에서 연삭 오일을 분리시키는 것은 의미가 있다. 그러나, 후자의 것은 연삭 오일이 연삭 슬러지로부터 가능한한 완전하게 분리되는 경우에만 가능하게 된다.

이러한 필요성으로 인한, 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리해 내는 방법 및 장치가 이미 알려져 있다. DE 10 2009 054 076 A1은 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리해내는 방법과 그 방법을 수행하는 분리 스테이션에 대하여 설명하고 있다. 상기 방법 및 상기 분리 스테이션의 기능에 대한 기반은, 가열 시스템의 역할을 하는 인덕터 플레이트의 사용이며, 이 인덕터 플레이트에는 연삭 슬러지가 공간을 채우고 있다. 이것으로, 인덕션 히트는 연삭 슬러지에 포함된 강자성 강철(steel) 또는 철(iron) 입자를 가열하게 되며, 이로 인해 연삭 슬러지에 포함된 연삭 오일의 점도(viscosity)가 감소하게 된다. 감소한 점도 때문에, 가열된 연삭 오일은 다공판(perforated plate)의 구멍들을 통해 빠져나올 수 있게 된다. 이러한 방법 및 장치가 양호하게 작동한다는 것이 증명되었지만, 그럼에도 불구하고 연삭 슬러지 내에 잔존하는 연삭 오일의 비율은, 연삭 오일의 제거 이후에도 여전히 불만족스럽게 높다. 회수될 수 있는 연삭 오일의 비율이 높을수록, 방법 전체가 더욱 경제적이게 된다. 그러나, 연삭 슬러지 내에 상대적으로 작은 잔여량의 연삭 오일이 존재하더라도, 이것으로 인해 연삭 슬러지는 유해 폐기물로 간주되게 된다. 따라서, 상기 공지의 방법은 이러한 잔여량의 연삭 오일을 연소시키는 것을 제공한다. 이는 연삭 입자가 원료 사이클로 되돌려 질 수 있음을 의미하지만, 연소를 위한 추가의 설비를 필요로 하며, 특히 이것은 상대적으로 높은 연삭 오일의 비용과 관련하여 비경제적으로 여겨지는 것이고, 회수될 수 있는 연삭 오일의 양을 감소시키는 것이다.

연삭 슬러지로부터 신뢰성있고 충분한 양으로 오일을 분리시키는 것에 대하여 알려진 어려움 때문에, EP 1 030 755 B1에 따른 처리 방법은 완전히 다르다. 연삭 슬러지의 클리어런스(clearance)에 있어서의 이러한 처리 문제를 해소하기 위하여, 연삭에 의한 처리를 완전히 생략하였다. 이것은, 연삭 분진(grinding dust)에 비하여 칩(chip)들의 비표면적(比表面積)이 훨씬 더 작기 때문에, 연삭 처리에서 발생하는 사이즈가 상당히 더 큰 칩들로부터의 오일 분리는 문제가 되지 않는다는 사상에 기초한다.

DE 198 39 846 B4는 연삭 슬러지를 탈유(deoiling)시키는 원심분리기를 기술하고 있다. 이 원심분리 공정은 연삭 오일과 연삭 입자 사이의 농도 차에 기초한다. 이러한 원심분리 처리에 의한 원리에서는, 상당한 비율의 연삭 오일을 연삭 슬러지로부터 제거하여, 원심분리기로부터 건조된 연삭 슬러지를 추출해낼 수 있지만, 경우에 따라 매우 작은 사이즈의 연삭 입자로 인하여, 이것들이 연삭 오일과 함께 배출되거나 또는 허용할 수 없을 정도로 큰 비율의 연삭 오일이 연삭 슬러지 내에 잔존하게 된다. 탈유된 연삭 슬러지가 폐기물로서 처리되는 것을 방지하기 위하여, 이러한 원심분리 처리는 어느 정도로만 유용 할 수 있다.

DE 195 32 802 C1에 따른 공지의 장치를 이용한 공지의 방법에서는 다른 방식을 이용하고 있다. 이 방법 및 이 장치는 연삭 슬러지들의 활용에 관한 것이다. 이 경우에서는, 연삭 오일로부터의 금속 및 미네랄 연삭 칩들과 연삭제 잔류물의 분리가 일어나며, 여기서 이 혼합물에 함유된 유기물은 무산소적으로 생분해된다. 이를 위해, 가열된 연삭 슬러지가 소화 슬러지(digested sludge)와 함께 혼합되어, 가열된 바이오가스 반응기에서 무산소적으로 처리된다. 이러한 생분해 처리에서는, 바이오가스가 생성된다. 바이오가스 반응기로부터 꺼내진, 결과물인 소화 슬러지는 침전 탱크에서 고액 분리(solidliquid separation)의 과정을 거치게 되며, 그 후에 고체-고체 분리가 일어나는 추가의 하이드로사이클론(hydrocylone)의 단계가 뒤따르게 된다. 이 방법의 단점은 특히 상대적으로 고가인 연삭 오일이 분해되어, 회수되지 않는다는 것이다.

DE 42 24 953 C1은 오일로-오염된 산업 슬러지를 재처리하는 방법에 대하여 설명하고 있다. 산업용 슬러지들에 존재하는 오일을 가능한한 완전하게 제거하려는 시도로, 슬러지들의 오일 성분은, 끓는점이 낮은 탄화수소를 용매로서 이용하여, 슬러지들로부터 추출된다. 그 후에, 탈유된 용매의 용매 잔류물은 증기에 의해 제거된다. 끓는점이 낮은 탄화수소는 용매로서 사용된다. 이 방법에서는, 상기 오일로-오염된 산업 슬러지들의 오일 함량이 약 0.3 %로 감소되기는 하지만, 끓는점이 낮은 탄화수소와의 혼합으로 인하여, 고가의 처리없이는 그 분리해낸 오일을 재사용할 수 없게 된다. 따라서, 이러한 연삭 슬러지들의 경우에는, 오직 하나의 양태, 즉 오일로부터 대체로 자유로워진 연삭 입자를, 유해 폐기물로 처리하는 것이 아닌, 용해 공정으로 전달하는 것만이 해결된다. 모든 경우에 있어서, 보조 폐유 재활용 설비에서는 오일을 함유한 용매의 재처리가 발생한다. 또한, 연삭 입자에 들러붙어 있는 잔류 용매는 포화 증기를 이용하여 벗겨져야만 하며, 이것은 추가의 정제 공정, 즉 포화 증기로부터 용매를 제거하는 공정을 야기하게 된다. 이것은 전체적으로 높은 장치 비용을 야기한다.

마지막으로, EP 0 515 011 A2는 오일 또는 오일-함유 유화액들의 금속이 함유된 연삭 슬러지들을 정제하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 상기 방법에 대한 기반은, 첫번째 방법 단계에서, 오일을 함유한 연삭 슬러지가 가압된다는 점이다. 표출된 오일은 폐유 처리 시설로 전달되며, 즉 상대적으로 고가인 이러한 연삭 오일을 전달함으로써 재사용되는 것을 의도하지 않게 된다. 그 후에, 배출되어진 슬러지는 분쇄되고, 또한 볼텍싱(vortexing)되어서 온도 50℃ 이상에서 동시에 가열되면서 세정액 내의 활성 워싱 물질로 워싱(washing)되어야 한다. 합리적으로 효과적인 분리를 달성하기 위해, 워싱 처리는 적어도 3개의 배치(batch)에서 이루어져야 하며, 여기서 각 배치 이후에는 세정액을 빼내고서 프레쉬한(fresh) 세정액으로 교체해야 한다. 이러한 워싱 처리 이후에, 슬러지는 탈수되어야 하며 또한 40℃의 프레쉬한 온수로 린스(rinse)되어야 한다. 또한, 린스 처리도 적어도 3개의 배치에서 이루어질 수 있으며, 여기서 각 배치 이후에는 린스액을 빼내고서 프레쉬한 린스액으로 교체해야 한다. 린스 물(water)이 가능한한 가장 작은 양의 금속성 연삭 입자를 포함하도록 하기 위해서는, 자기 분리기(magnetic separator) 통해 전달되어야 한다. 이어서, 린스된 슬러지를 건조하여야 하며, 추가의 가압 처리에 의해 압축할 수도 있다. 선택적으로는, 대응하는 화학적 분해(chemical cleavage) 이후에 세정액 및 린스 물을 처리하여서 잔류 오일로부터 분리해 낸다. 이러한 방법은, 상대적으로 높은 장치 비용을 필요로 한다. 이 방법은 가능한한 소량의 오일로 여전히 오염되어 있는 연삭 슬러지를, 재용융 처리로 전달하는 것을 목적으로 할 뿐이다. 연삭 오일의 재사용은 불가능하므로, 분리해낸 오일은 폐유 처리 시설로 전달되어야 한다. 따라서, 건조 슬러지 내의 잔류 오일의 비율이 선택적으로 1 중량 % 미만이 되더라도, 무엇보다도 상대적으로 높은 연삭 오일의 비용때문에, 상기 방법의 경제적인 효과는 충분한 정도로 제공되고 있지 않다.

따라서 본 발명의 목적은, 연삭 슬러지들이 유해 폐기물로서 처리될 필요가 없으면서 재활용가능한 재료로서 재용융 처리에 전달될 수 있으며 다른 한편으로는 연삭 오일이 연삭 시에 재사용될 수 있도록, 낮은 장치 비용으로 연삭 오일을 연삭 슬러지들로부터 높은 정도로 분리해 내는 것을 보장하는, 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리해 내는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 제 1 항에 따른 특징들을 갖는 장치에 의해서 그리고 청구항 제 8 항에 따른 특징들을 갖는 방법에 의해서 달성된다. 추가 실시예들이 각각의 종속항들에서 규정된다.

본 발명에 따르면, 연삭 오일을 이 연삭 오일과 혼합된 연삭 슬러지로부터 분리해 내기 위한 장치는 교반 탱크를 가지며, 이 교반 탱크 내에는 교반기 가이드 튜브로 가이드되는 교반기가 장착되고 이것은 교반 탱크 내에서 상향 및 하향으로 이동가능하다. 이 교반기는 교반 탱크의 상부 영역에 배치된 제 1 공급 도관을 통해 탱크 내에 유입된 오일-함유 연삭 슬러지가, 교반 탱크 내에 위치하거나 마찬가지로 이것에 유입된 분리제와 함께 교반되도록 하는 역할을 한다. 교반 탱크의 하부 영역에는, 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리해 내기 위한 분리제용의 공급 및 배출 도관 및 또한 탈유된 연삭 슬러지용 배출 도관이 제공된다.

연삭 슬러지가 교반 탱크 내에 유입되는 때에, 이 탱크는 바람직하게는 이미 소정 양의 분리제를 포함하고 있으며, 이에 따라 연삭 슬러지는 교반기 상에서 함께 클럼핑되거나 교반기에 손상을 줄 수 없다. 또한, 이러한 연삭 슬러지와 함께, 추가 분리제가 전달되며, 이 분리제는 그 기본 조성에 있어서 계면활성제(surfactants)를 함유하는 수용액으로 구성되고, 선택적으로는 인산염을 포함하며, 이 분리제의 목적은 연삭 오일이 연삭 슬러지의 연삭 입자들로부터 특히 실질적으로 완전하게 분리될 수 있도록, 연삭 슬러지의 개별 연삭 입자들에 부착된 연삭 오일의 표면 장력을 감소시키는 것이다.

분리제용 공급 및 배출 도관은 교반 탱크의 하부 영역에 배치된다. 오일-함유 연삭 슬러지가 교반 탱크 내로 유입되기 이전에, 소정 양의 분리제가 바람직하게는 교반 탱크 내에 이미 존재하며, 즉, 이전에 유입되어 있다. 오일-함유 연삭 슬러지 이외에, 추가 분리제가 이 공급 및 배출 도관에 의해서 전달된다. 분리제는 교반기의 복수의 교반 사이클 동안에 물리적 활성 상태를 유지하기 때문에, 가끔씩만 교반 용기 내에 배치된 분리제가 교체될 필요가 있으며, 즉 교반 용기로부터 배출될 필요가 있으며, 그렇더라도 오직 소정 비율만 교체되어야 한다. 이는 실제로 연삭 입자들로부터 오일을 떼어내는 효과와 관련하여 소모되는 분리제의 비율 또는 양이다. 따라서, 이 소모된 분리제는 공통 공급 및 배출 도관을 통해서 교반 탱크로부터 배출될 수 있다. 이 경우에, 분리제는 교반 탱크로부터 꺼내져서 분리제 탱크 내로 이송될 것이다. 분리제의 적어도 일부는 이 분리제 탱크로부터, 분리제 탱크의 베이스에 위치된 밸브를 통해, 그리고 분리제 탱크로부터 연장된 파이프를 통해 비워질 수 있으며, 그 후에 또는 동시에, 분리제 탱크는 새로운 분리제로 재충진된다. 모든 분리제가 소모된 경우에, 물론, 분리제 탱크는 또한 완전하게 비워질 수도 있으며 그 후에 완전히 새로운 분리제로 재충진될 수 있다. 분리제의 단지 일부만이 교체되는 경우, 분리제 탱크 내에 존재하는 분리제 모두는 더 높은 비율의 소모되지 않은 분리제를 다시 가지게 되며, 이에 따라 분리제가 분리제 탱크로부터 세정 처리로 전달되는 경우, 분리제는 다시 연삭 슬러지부터 연삭 오일을 능동적으로 분리할 수 있다.

또한, 소정 비율의 분리제가 언제나 연삭 슬러지 배출로 제거된다. 이러한 소위 분리제 고갈(depletion) 이외에는, 전체 세정 처리에 기초하여서, 분리제는 손실되지 않는다. 연삭 슬러지와 함께 배출된 분리제로부터의 분리를 용이하게 하는 분리 스크린이 연삭 슬러지 탱크 내에 제공된다. 따라서, 이해하겠지만, 연삭 슬러지로부터 분리제를 100 퍼센트 분리해 내는 것은 달성되지 않는다.

연삭 슬러지를 배출하는 각 사이클 이후에는, 이러한 분리제의 손실이 다시 보충되기 때문에, 교반 탱크 내의 분리제의 양이 실질적으로 일정하게 유지된다.

정상적인 세정 시퀀스에서는, 소모된 분리제 및 소위 고갈 만이 다시 보충된다. 그러나, 원칙적으로, 한번의 통과(pass) 또는 바람직하게는 복수번의 통과 이후에는, 분리제를 완전하게 교체하는 것이 가능하다. 분리제의 교체 또는 교반 탱크로의 분리제의 보정성 전달은 연삭 슬러지 내의 연삭 오일의 양, 연삭 슬러지의 재료 특성들 및 또한 비용 고려사항들에 의해서 규정된다.

오일-함유 연삭 슬러지 및 분리제는 함께 균등하게, 즉 실질적으로 균일하게(homogeneously) 교반기에 의해서 혼합되며, 이에 따라 분리제가 가능한한 멀리 각각의 개별 연삭 슬러지 입자에 도달한다. 한편, 교반기는, 연삭 슬러지 내에 포함되어 그로부터 세정되는 연삭 오일이 분리제와 유화를 형성하지 않도록 하는 속도로만 동작하고, 분리제는 그러한 특성을 갖는다.

교반기가 정지된 이후에, 연삭 오일, 연삭 슬러지 및 필수적으로는 분리제가 분리된다.

세정된 연삭 오일은 분리제보다 낮은 밀도를 갖기 때문에, 연삭 입자들로부터 세정된 연삭 오일은 교반 탱크 내에서 위로 상승하며 분리제 상에 뜨게 된다. 충분하게 탈유된 연삭 슬러지가 교반 탱크의 하부 영역에서 수집되는 경우, 이 슬러지는 하부 영역에 배치된 배출 도관에 의해서 교반 탱크로부터 배출될 수 있다. 사용된 분리제의 경우 본 발명에 따른 장치는, 매우 소량의 잔류 오일 함량만이 연삭 슬러지 내에 남기 때문에, 연삭 슬러지, 즉 연삭 입자들이 용융 처리로 전달될 수 있다. 이것은, 그렇지 않으면 유해 폐기물로서 처리되었을 연삭 슬러지가 단지 고비용을 들여가면서 처리되는 상황을 방지한다. 본 발명에 따르면, 교반 탱크 내에서 상향 및 하향으로 이동하는 환상 플레이트가, 오일-함유 슬러지용 공급 도관의 전달 개구 위의 영역과 분리제용 공급 및 배출 도관 위의 영역 간에서 교반 탱크 내에 배치된다.

본 발명에 따르면, 이 환상 플레이트는 예를 들어 커피 메이커에서와 같은 환상 스프링의 방식으로 실링하는 방식으로 상향 및 하향으로 이동할 때에, 교반 탱크의 내측 챔버에 대향하는 교반기 가이드 튜브의 외측면 상 및 교반 탱크의 내측면 상을 슬라이딩한다. 이러한 방식에서는, 분리제에 의해 세정되고 분리제 상에 뜨게 되는 연삭 오일은, 환상 플레이트 위의 교반 탱크 내의 영역으로 들어갈 수 없다. 환상 플레이트는 연삭 오일용 통로를 가지며, 이 통로 상에 연삭 오일용 배출 도관이 제공된다. 연삭 오일은 연삭 오일이 별도의 집중적인 재처리 없이도 연삭용으로 재사용되게 제공될 수 있도록, 분리제의 도움으로 연삭 슬러지로부터 신뢰성 있으면서 적절하게 분리될 수 있다. 원칙적으로, 교반기는 오일-함유 연삭 슬러지가 교반에 의해서 분리제와 혼합되는 제 1 동작 모드 및 교반기가 정지 상태로 유지되는 제 2 동작 모드로 동작될 수 있다. 적절한 정지 시간 후에, 연삭 오일은 분명한 경계층 또는 분리층을 가지고 분리제 상에 가라앉으며, 이에 따라 분리제를 비말(飛沫)시키지 않고서도 배출 도관에 의해서 연삭 오일을 교반 탱크로부터 용이하게 배출시킬 수 있다. 또한, 연삭 슬러지는 비말되지 않으며, 그 이유는 그것의 보다 높은 밀도로 인하여, 교반 탱크의 하부 영역에 가라앉기 때문이다.

본 발명에 따른 장치의 실질적 이점은, 종래 기술의 경우와 같이, 각각의 경우에 개별 기능들이 수행되는 그런 장치의 다수의 개별 컴포넌트 컴플렉스들 또는 컴포넌트들 또는 어셈블리들이 제공될 필요 없이도, 하나의 단일 세정 용기에 의해 연삭 슬러지의 연삭 입자들로부터 연삭 오일을 높은 분리 정도로 분리하는 것이 달성될 수 있다는 것이다. 환상 플레이트는 바람직하게는 교반기 가이드 튜브의 방향인 상향으로, 즉 교반 탱크의 내측에 대향하는 이 교반기 가이드 튜브의 외측면의 방향으로 기울어져 있으며, 연삭 오일용 배출 도관이 환상 플레이트의 최고의 지점(highest point)에 배치된다. 이 경우에, "최고의 지점"은 그것의 기울어짐 때문에 교반 탱크의 상부 면을 향하여 가리키며 교반기 가이드 튜브의 외측면에 바로 인접하여 배치된 환상 플레이트의 부분으로서 간주된다. 이 지점은 교반기 가이드 튜브 상의 교반기 플레이트의 실링 지점(sealing point)에 근접한다. 환상 플레이트는 바람직하게는 교반 탱크의 높이에 대해서 상향 및 하향으로 이동가능하다. 예를 들어, 연삭 슬러지의 배출 또는 연삭 오일의 배출 이후에 수행되는 기능 및 충진 레벨에 따라서, 환상 플레이트는 분리제와 연삭 슬러지의 혼합물 또는 연삭 슬러지를 덮는다.

교반기는 바람직하게는 속도가 제어되며, 교반 탱크 내에서 상향 및 하향으로 이동될 수도 있다. 환상 플레이트의 방향으로의 이동에 있어서, 한편으로 교반기의 상향 이동 및 이에 대응하는 환상 플레이트의 하향 이동은, 이 이동이 환상 플레이트와 교반기 간의 사전선택된 최소의 거리보다 작게 되지 않도록 제어된다. 이는 바람직하게는 센서들에 의해서 달성되는데, 이 센서들은 바람직하게는 영구적으로, 교반 탱크 내에서의 환상 플레이트와 교반기의 수직 이동 동안에 이 환상 플레이트와 교반기 간의 거리를 모니터링한다.

교반기는 바람직하게는 분리제에 의해서 연삭 슬러지로부터 분리된 연삭 오일이 분리제와 함께 유화되지 않도록 제어되고 구동되는 방식으로 그 회전이 설정되고, 교반기의 제 2 동작 모드의 맥락에서 정지 기간은 연삭 슬러지로부터 분리된 연삭 오일이 분명하게 형성된 분리 면에 의해서 분리제 상에 뜨게 되도록 되며, 이에 따라 연삭 오일이 교반 탱크로부터 분리된 후에 분리제에 의한 오염 없이 재사용을 위해서 연삭 처리로 다시 공급될 수 있다. 그 결과, 연삭 시의 연삭 오일의 사용과 관련하여 상대적으로 높은 비용의 인자가 최소화되며, 환경에 대한 부정적 영향이 실질적으로 방지된다. 분리제 상에 연삭 오일을 뜨게 하는 것은, 한편으로는 연삭 오일의 밀도가 분리제의 밀도보다 낮기 때문이며, 표면 장력에서의 명백한 차이로 인해 연삭 오일이 분리제와 함께 유화되지 않는다는 사실 때문이다.

분리된 연삭 오일이 분리제와 함께 유화되지 않으면서 연삭 슬러지와 분리제의 가능한 가장 균일한 혼합을 달성하기 위해서, 교반기는 바람직하게는, 교반 처리를 수행하기 위해서, 즉 가능한한 원활하게(smoothly) 연삭 슬러지와 분리제의 균일한 혼합을 달성하기 위해서, 특히 연속적으로 가변되는 방식으로 속도가 제어되며, 또한 그것의 회전 방향이 바뀔 수 있도록 구동된다.

교반기가 교반 탱크 내에서 그것의 제 1 동작 모드로 회전하는 동안에, 교반기는 바람직하게는 교반 탱크 내에서 동시에 상향 및 하향으로 이동될 수 있다.

배출 도관 내에는, 바람직하게는 배출 도관 내에서 배출되는 유체의 점도를 검출하는 센서들이 제공되며, 분리제가 배출 도관에 들어오는 경우 신호를 공급하고, 이 신호에 기초하여서 배출 도관 내의 밸브가 폐쇄된다. 이는 회수된 연삭 오일이 분리제와 혼합되지 않도록 하기 위해서 필요하다.

본 발명에 따른 장치는 모듈식 구성을 가짐으로써, 목표된 처리 양에 따라, 플랜트는 이러한 교반 탱크들 복수를 가질 수 있으며, 이 경우에 교반 탱크들 모두는 분리제용 외부 탱크에 연결될 수 있고, 다른 편에서는 외부 탱크가 탈유된 연삭 슬러지용으로 연결될 수 있다. 그러나, 각각의 분리제용 교반 탱크 및/또는 각각의 연삭 슬러지 탱크에 할당하는 것도 가능하다. 그러나, 비용 때문에, 일반적으로는 복수의 교반 탱크들이 분리제용 탱크 및 연삭 슬러지 탱크에 연결된다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 연삭 입자들을 갖는 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리해 내기 위한, 본 발명에 따른 방법은 이하에서 제시되는 단계들을 가지며, 여기서 본 방법은 적어도 실질적으로 연속적인 연삭 슬러지 분리 방법을 구성한다.

제 1 단계에서, 연삭 오일의 연삭 입자들 상에서의 표면 장력을 줄이는 역할을 하는 사전결정된 양의 분리제가 회전가능하게 장착된 교반기가 배치된 교반 탱크 내로 유입된다. 연삭 슬러지가 교반 탱크로 전달되기 이전에 교반 탱크 내로 공급되는 분리제의 양은 주로 연삭 슬러지 내의 연삭 오일의 양 및 연삭 오일의 타입 및 또한 예를 들어 연삭 슬러지 내에 포함된 연삭되는 입자 재료의 타입에 의존한다. 제 2 단계에서, 연삭 슬러지 함유 연삭 오일이 교반 탱크로 추가 분리제와 함께 전달되며, 이것은 교반기가 교반 탱크 내에서 회전하는 동안에 발생한다. 연삭 슬러지와 함께 추가 분리제의 전달은 반드시 연속적으로 발생할 필요는 없다. 교반기의 회전에 의해, 연삭 슬러지와 분리제의 균일한 혼합물이 생성된다. 교반기는 교반 탱크 내에서, 가능한한 멀리 분리제가 연삭 슬러지의 모든 연삭 입자들에 도달하며, 이에 따라 연삭 입자들에 부착된 연삭 오일이 가능한한 멀리 연삭 입자들로부터 분리될 수 있도록 되는 것이 보장될 때까지, 동작한다. 이러한 실질적으로 균일한 혼합물이 생성된 이후에, 교반기는 바람직하게는 몇 분 동안, 특히 5 내지 10 분 동안 정지된다. 분리해 내어진 연삭 오일이 분리제와 유화되지 않도록 분리제가 구성되며 또한 그렇게 되도록 하는 값을 교반기의 회전 속도도 갖기 때문에, 연삭 오일은 분리제 상에 뜨게 되고 이것은 상대적으로 신속하게 처리를 진행시킨다. 또한, 상이한 표면 장력들로 인하여, 분명한 분리 표면이 분리제와 연삭 오일 간에 형성되며, 이는 후속 단계에서, 연삭 오일이 탈유된 연삭 슬러지가 배출되면 즉시 교반 탱크로부터 배출될 수 있도록 하는 것을 보장한다.

본 발명에 따른 방법은 높은 생태 값을 특징으로 하는데 그 이유는 한편으로는 연삭 오일이 연삭 처리로 복귀될 수 있기 때문이고, 즉 종래 기술과는 달리 연삭 오일이 폐 오일로서 처분될 필요가 없기 때문이며, 다른 한편으로는 연삭 슬러지가 유해 폐기물이 아니고 다시 바로 용융 처리로 전달될 수 있도록, 존재하는 임의의 소량의 잔류 오일이 어떤 경우에도 소량이 되게 연삭 슬러지에서 오일이 없어지기 때문이기도 하다.

바람직하게는 이 방법에서 교반 탱크 내에서 소모된 분리제는 배출되며, 이 배출된 양에 대응하는 양을 갖는 프레쉬한 분리제가 교반 탱크로 복귀된다. 또한, 연삭 슬러지가 배출될 때의 분리제 고갈은 이 고갈에 대응하는 분리제의 양의 전달에 의해서 보상된다. 원칙적으로, 분리제는 표면 장력을 줄이기 위한 분리제의 작용의 상당한 손실 없이도 교반 및 분리제 상으로의 연삭 오일의 가라앉음 또는 뜸(floating)의 복수의 사이클들을 위해서 사용된다. 그러나, 상대적으로 긴 사용 후에는, 교반기가 회전하는 기간이 길어지게 되며, 이에 따라 적은 양의 분리제가 소모되더라도, 분리제가 연삭 슬러지의 각각의 연삭 입자에 다소 직접적으로 도달하는 것을 보장할 수 있으며, 또한 표면 장력을 줄이는 작용을 충분하게 제공하는 것을 보장할 수 있다.

바람직하게는 교반 탱크로부터 배출되는 소모된 분리제의 양은, 연삭 슬러지와 함께 교반 탱크로 전달되는 추가 분리제의 양으로 동시에 부가되며, 이에 따라 궁극적으로는 교반 탱크 내의 분리제/연삭 슬러지 비율을 대략적으로 일정한 레벨로 유지하게 된다.

바람직하게는 연삭 슬러지와 분리제의 혼합물을 덮는 환상 플레이트가 교반 탱크 내에 제공되며 교반 탱크의 수직 방향으로 교반기와 연동하여 제어되는 방식으로 이동된다. 교반 동안에 환상 플레이트는 연삭 슬러지와 분리제의 혼합물 위에서 일정 거리로 떨어져서 배치되는데, 그 이유는 교반 동안에 환상 플레이트가 매우 요동치는 상태들로 인해 교란될 것이기 때문이다. 또한, 교반 동안에 교반기는 바람직하게는 교반 탱크 내에서 상향 및 하향으로 이동한다. 이 경우에, 환상 플레이트 및 교반기는 환상 플레이트와 교반기 간에 사전결정된 최소의 거리가 항시 존재하도록 수직 방향으로 제어되는 방식으로 이동된다. 교반 처리가 완료되고 교반기가 정지하고 연삭 오일이 분리제 상에 뜨게 되면, 환상 플레이트는 실질적으로 빈 공간 없이 연삭 오일의 상부 레벨로 이동된다. 연삭 오일이 교반 탱크 외부로 이송되면, 환상 플레이트는, 실질적으로 모든 연삭 오일이 교반 탱크 외부로 이송될 때까지, 연삭 오일의 각각의 레벨로 추가 이동된다. 교반 처리가 반복될 경우, 이 경우에는 환상 플레이트가 교반 탱크 내에서 다시 상향으로 이동함으로써, 연삭 슬러지와 분리제로 이루어진 혼합물 위에는 교반을 위해서 필요한 빈 공간이 형성된다.

바람직하게는 교반 탱크로부터 배출된 탈유된 연삭 슬러지는 이후에 열적으로 또는 기계적으로 건조되며, 바람직하게는 기계적 건조는 가압에 의해서 발생한다. 이러한 건조는 연삭 슬러지가 배출되는 때에 연삭 슬러지에 존재하는 임의의 분리제가 연삭 슬러지로부터 분리되어, 분리 처리로 복귀될 수 있다는 이점을 갖는다. 연삭 슬러지로부터 분리제를 기계적으로 표출(expression)시키는 것은, 대량으로 세정되어 연삭 오일 및 분리제가 없는 연삭 슬러지가 아무 문제없이 다시 용융 처리로 전달될 수 있는 것을 보장한다.

교반 탱크에 공급된 연삭 슬러지의 추가 분리제에 대한 비율은 바람직하게는 사전결정된 값으로 설정되며, 양쪽 모두는 이 비율에 따라 계측함으로써 교반 탱크 내로 유입된다.

탈유된 연삭 슬러지는 바람직하게는 교반 탱크로부터 펌프-아웃된다. 분리제를 여전히 포함하는 연삭 슬러지는 별도의 탱크 내로 진행하며, 이 탱크 내에는 예를 들어 스크린이 배치될 수 있고, 이 스크린을 통해 분리제가 배출됨으로써 연삭 슬러지로부터 분리될 수 있다.

대부분의 경우들에서, 교반 단계 및 장지 단계는 1 회 수행되면 충분하다. 그러나, 사용된 연삭 슬러지 및 연삭 오일의 구성요소들 및 정합성에 따라, 교반 단계 및 정지 단계를 적어도 1 회 반복하여, 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 필요한 정도로 세정함으로써, 이 잔류하는 오일 함량이 명백하게 3 퍼센트보다 낮게 되도록 보장하는 것이 매우 적합할 수 있다.

분리된 연삭 오일은, 바람직하게는 직접적인 재사용을 위해 교반 탱크로부터 환상 플레이트 내의 통로를 통해, 폐쇄된 연삭 오일용 배출 도관 내로 펌프-아웃되거나, 빼 내어지거나(drawn off), 가압 배출(pressed out)될 수 있다. 이 경우에, 환상 플레이트는 펌프-아웃되거나 빼 내어진 연삭 오일의 체적만큼 감소된 교반 탱크 내의 혼합물의 레벨까지, 순차적으로 하강되며, 이에 따라 환상 플레이트는 실질적으로 빈 공간 없이 교반 탱크 내의 혼합물의 상단을 덮는다.

본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법의 실시예들의 다른 이점들 및 세부사항들은, 첨부된 도면들의 상세한 설명들로부터 명백해진다.
도 1은 환상 플레이트를 가진 교반 탱크, 외부 연삭 오일 탱크, 외부 분리제 탱크 및 환상 플레이트의 상이한 수직 설정들을 갖는 외부 탈유된 연삭 오일 탱크로 구성된, 본 발명에 따른 완성된 플랜트 모듈을 도시한다.
도 2a는 하부 영역에 배치된 교반기 및 탱크의 상부 부분에서 혼합물을 덮는 환상 플레이트를 갖는, 분리제와 연삭 슬러지의 혼합물로 충진된 교반 탱크를 도시한다.
도 2b는 교반기가 환상 플레이트의 영역 내로 상향 이동된 도 2a에 따른 본 교반 탱크를 도시한다.
도 3은 도 2a 및 도 2b에 비하여, 연삭 오일의 배출 후 또는 배출 동안에 있어서 분리제와 연삭 슬러지의 혼합물이 보다 낮은 충진 레벨을 갖는 교반 탱크를 도시한다.
도 4는 교반 탱크의 하부 영역에 환상 플레이트 및 교반기를 갖는, 분리제와 연삭 오일이 실질적으로 비어있는 교반 탱크를 도시한다.
도 5는 3개의 교반 탱크들로부터의 보다 높은 처리량을 위해 구성된 분리형 플랜트를 도시한다.

도 1에는, 연삭 슬러지로부터 연삭 오일을 분리해 내기 위한 완성된 장치가 예시되어 있다. 이 장치의 주요 부분은 교반 탱크(1)이며, 이 탱크 내에서 교반기 가이드 튜브(2)가 교반기(3)의 샤프트(18)를 수용함으로써, 교반기(3)가 안정적으로 유지된다. 교반기 가이드 튜브(2)의 상단 상의 교반 탱크(1)의 외측에는, 교반기(3)가 회전되게 설정될 수 있게 하는 구동 모터(17)가 설치된다. 이 모터는 속도-제어되며 양방향 회전으로 동작될 수 있으며, 이에 따라 교반기는 시계 방향 및 반시계 방향 모두로 회전되게 동작될 수 있다. 교반기(3)가 동작하는 속도는 연삭 오일 및 분리제로 세정될 연삭 슬러지가, 교반 탱크(1) 내의 연삭 슬러지와 마찬가지로 존재하게 되는 정합성(consistency)에 의해서 규정된다. 교반기 가이드 튜브(2), 교반기(3) 및 모터(17)로 구성되는 구성요소는 교반 탱크(1) 내에서 제어되는 방식으로 상향 및 하향으로 이동가능하다. 교반 탱크(1)의 상부의, 다소 폭이 큰 영역에는, 오일-함유 연삭 슬러지용 공급 도관(4)이 전달 개구(5)에 의해서 교반 탱크(1)로 연결되어 있다. 연삭 슬러지의 보다 간단한 유입을 위해서, 이 공급 도관(4)은 연삭 슬러지를 수용하도록 깔때기(funnel) 형상으로 폭이 넓게 되어 있다. 교반 탱크(1)의 하부 영역에는, 분리제(24)용 공급 및 배출 도관(6)이 제공되고, 이 도관은 이 공급 및 배출 도관용 밸브(14)에 의해서 폐쇄될 수 있고 분리제 펌프(27)로 이어지며, 분리제용 공급 및 배출 도관(6)에 의해서 공급 또는 배출된 분리제가 이 분리제 펌프에 의해서 분리제 탱크 내의 분리제(24)로 공급된다. 미지정된 공급 도관에 의해서 프레쉬한(fresh) 분리제가 분리제 탱크(26)로 공급되며, 이 미지정된 공급 도관은 프레쉬한 분리제의 전달을 위해 밸브(28)에 의해서 폐쇄 또는 개방될 수 있다. 분리제 탱크(26)의 베이스 상에는, 분리제 유출 도관(29)이 미지정된 밸브에 의해서 연결되어 있다.

교반 탱크(1)의 하부 영역, 즉 교반 탱크의 최저 지점에는, 탈유된 연삭 슬러지(23)용 배출 도관(8)이 제공되며, 이 도관은 별도로 지정되지 않은 밸브에 의해서 폐쇄 또는 개방될 수 있다. 이 배출 도관(8)은 오일-고갈된 연삭 슬러지(23)용 배출 펌프(20)에 연결되고, 이 배출 펌프에 의해서, 교반 탱크(1)로부터 취해진 오일-고갈된 연삭 슬러지가 연삭 슬러지 탱크(21)로 공급되며, 이 탱크 내에서는 연삭 슬러지(23)가 연삭 슬러지 탱크(21) 내에 제공된 분리 스크린 상으로 이동하며, 이 분리 스크린에 의해, 탈유된 연삭 슬러지와 함께 연삭 슬러지 탱크(21) 내로 배출된 분리제가 연삭 슬러지(23)로부터 분리될 수 있다.

또한 교반 탱크(1) 내의 처리 챔버로서 지정된 내측 챔버(7)는, 교반 탱크(1)의 내측면(11) 및 교반기 가이드 튜브(2)의 외측면(10)에 의해서 형성된다. 전달 개구(5) 위에는, 환상 플레이트(9)가 제공되며, 이 환상 플레이트는 교반 탱크의 외측 벽으로부터 교반기 가이드 튜브(2)의 외측면(10)의 방향으로 상향으로 기울어져 있다. 이 환상 플레이트(9)는 적어도 양측 모두에 제공되며 요크(16) 또는 지지부에 의해서 상호연결된 가이드 로드 시스템(guide rod system; 15)에 연결된다. 요크(16) 또는 지지부에 의해, 환상 플레이트(9)는 가이드 로드 시스템(15)을 통해 교반 탱크(1) 내에서 상향 및 하향으로 이동된다. 최상부 영역에서, 환상 플레이트(9)는 연삭 오일용 통로(12)를 가지며, 이 통로는 이 연삭 오일용 배출 도관(13)에 연결되어 있다. 이 배출 도관(13)은 교반 탱크(1) 외측에 밸브(31)를 갖는다. 배출된 연삭 오일(25)은 연삭 오일용 배출 도관(13)을 통해서 및 밸브(31)를 통해서 별로도 지정되지 않은 탱크 내로 배출된다. 또한, 펌프 또는 상이한 추출기 디바이스가 이러한 목적을 위해서 제공될 수도 있다. 교반 탱크(1)를 연삭 슬러지 및 분리제로 충진한 이후에, 환상 플레이트(9)가 교반 탱크 내에서 충진 레벨을 향해 이동하여서 빈 공간을 남긴다. 이러한 것이 파선으로 표현된 환상 플레이트의 위치(9a)에 의해서 도시되어 있다. 이 아래는, 마찬가지로 파선으로 표현된 환상 플레이트의 위치(9b)가 도시되어 있으며, 이는 세정된 연삭 오일이 부분적으로 비어 있는 교반 탱크를 나타낸다. 마지막으로, 파선으로 표현된 환상 플레이트의 위치(9c)가 도시되어 있으며, 이 위치에서 환상 플레이트는 그것의 최저 위치로 배치되며, 즉 교반 탱크(1) 내에서 분리제가 거의 완전히 비어지며 그 이후에 교반 탱크(1) 내에 존재하는 연삭 슬러지의 배출이 뒤따르는 경우이다. 교반기(3)는 구동 샤프트(18)에 의해 모터(17)로 연결되며, 교반기 가이드 튜브(2)의 상단 및 하단 상에 제공된 베어링들(19) 내에서 회전가능하게 지지된다. 수자원 관리 규칙(Water Resources Management Acts)에 따르고 안전을 위하여, 탈유된 연삭 슬러지, 연삭 오일 및 분리제용의 용기들(21, 26)을 포함하는 전체 장치가 안전 트로프(safety trough; 30) 내에 배치된다.

교반 탱크(1)는 실질적으로 실린더형 구성을 가짐으로써, 교반 탱크(1) 내에서의 교반기(3)의 회전 시에, 어떠한 데드 스페이스(dead space)도 생성되지 않으며, 가능한 최단의 시간 내에 연삭 슬러지와 분리제의 균일 혼합(homogeneous mixture)이 생성됨으로써, 실질적으로 모든 연삭 입자들이 분리제에 의해서 워싱되며, 이에 따라 거의 모든 연삭 오일로부터 연삭 슬러지의 연삭 입자들을 워싱해 낼 수 있다. 따라서, 교반기(3)의 속도가 매우 높지 않더라도, 분리제와 연삭 슬러지의 균일 혼합이 적절한 짧은 시간 내에 달성됨으로써 분리제 내의 연삭 오일의 유화(emulsification)가 방지되도록, 교반 탱크(1)는 교반기(3)와 함께 구성된다. 그러므로, 요구사항에 따라, 교반기(3)의 속도는 대략 100 내지 1000 min^-1범위 내에 존재한다. 실린더형 탱크는 바람직하게는 500 내지 700 mm의 직경 및 바람직하게는 1000 내지 1500 mm의 높이를 가지며, 세정될 연삭 슬러지의 양, 사용된 분리제의 양 및 다른 요인들에 따라, 상이한 치수들이 고려될 수도 있다.

도 1에서 나타나 있는 환상 플레이트(9)의 상이한 위치들(9a, 9b 및 9c)은 실행되는 다음과 같은 기능들에 대응한다.

환상 플레이트(9)가 실선들에 의해 표시된 최상부 위치에 위치하는 때, 즉, 환상 플레이트가 오일-함유 연삭 슬러지용 공급 도관(4)의 전달 개구(5) 위에 배치되는 때에는, 탱크들이 연삭 슬러지 및 분리제로 채워진다.

교반 탱크(1)가 완전히 채워진 이후에, 환상 플레이트(9)는 연삭 슬러지용 전달 개구(5) 아래의 영역 내로의 하향 및 연삭 슬러지와 분리제의 혼합물의 표면 상으로 그리고 실린더형 벽이 제공되어 있는 교반 탱크의 영역 내로 이동되며, 이에 따라 환상 플레이트(9)는 한편에서는 교반 탱크의 내측면(11) 상에서 그리고 다른 편에서는 교반기 가이드 튜브(2)의 외측면(10) 상에서 씰(seal)을 형성한다. 이 위치(9a)에서는, 교반기(3)가 필요에 따라 상향 및 하향으로 동시에 이동하면서, 교반기(3)의 회전이 일어나게 된다.

연삭 슬러지와 분리제의 실질적으로 균일한 혼합이 생성된 이후에, 교반기(3)의 휴지 상태(resting phase) 또는 셧다운(shutdown)이 바람직하게는 5 내지 10 분 동안에 발생하고, 이후에, 연삭 오일이 분리제 위에 뜨게(floating) 된다. 이후에, 연삭 오일은 환상 플레이트(9) 내의 통로(12) 및 연삭 오일용 배출 도관(13)을 통해서 위치(9b)만큼 멀리 표출된다.

연삭 오일이 위치(9b)로 표출된 이 후에, 분리제의 표출 및 연삭 슬러지의 배출이, 환상 플레이트(9)의 위치(9c) 내로의 이동에 의해서 달성될 수 있다.

도 2a 및 도 2b에서, 도 1에서 지정된 부분들은 동일한 참조 부호들을 가지며, 이에 따라 여기서는 모든 부분들이 본 플랜트의 설명을 위해 반복되지는 않는다. 도 2a에는 교반 탱크(1)가 채워진 상태가 도시되어 있으며, 이 상태에서는 오일-함유 연삭 슬러지와 분리제의 혼합물이 대략 최고의 충진 레벨까지 유입된다. 환상 플레이트(9)는 일 영역 내에서 연삭 슬러지용 전달 개구(5) 아래에 위치하며, 이러한 영역 아래에서는 교반 탱크(1)의 외측 벽이 아래 방향으로 일정한 직경을 갖는다. 이 영역에서, 환상 플레이트(9)는, 교반 탱크의 내측면(11) 및 교반기 가이드 튜브(2)의 외측면 모두에 대하여 씰을 형성하도록 배치된다. 환상 플레이트(9)는 빈 공간을 갖는 교반 탱크(1) 내의 상부 충진 레벨 위에 배치된다. 교반기(3)는 교반 탱크(1)의 하부 영역 내에 배치된다.

한편, 도 2b에 있어서 충진 탱크의 동일한 충진 레벨에서는, 교반기(3)가 환상 플레이트(9) 바로 아래의 위치로 이동된다. 이에 따라, 연삭 슬러지와 분리제의 균일 혼합을 생성하기 위해서, 교반 탱크(1) 내에서 교반기(3)의 높이가 계속적으로 조절되도록 하는것이 적합하며 또한 선택적으로는 분리제와 연삭 슬러지 혼합의 모든 영역들에서 이 혼합이 가능한한 균일하게 되고, 가능한한 멀리 분리제가 연삭 슬러지의 각각의 개별 연삭 입자 상으로 가이드될 수 있도록 보장하기 위해서, 교반기가 복수의 횟수로 상향 및 하향으로 이동되는 것이 적합하다는 것은 명백하다.

도 3은 교반 탱크 내의 충진 레벨이 낮아진 것에서만 차이가 있고, 도 2a의 것과 유사한 상황을 도시한 것이다. 이러한 충진 레벨은 예를 들어 연삭 오일(25)이 연삭 오일용 배출 도관(13)을 통해서 배출된 경우에 존재한다. 도 3으로부터, 교반 탱크(1) 내의 충진 레벨에 따라, 환상 플레이트(9)는 교반기가 정지된 후에 실질적으로 빈 공간이 없이 혼합물의 상부 레벨로 항시 이동되며, 연삭 오일은 떠 있지만 아직 완전히 배출되지는 않는다는 것을 알 수 있다.

마지막으로, 도 4는 교반기가 그것의 최하부 위치에 있고 환상 플레이트(9)는 거의 교반기까지 이동된 때의 거의 비어 있는 교반 탱크(1)를 도시한다. 탈유된 연삭 슬러지가 교반 탱크(1) 내의 최하부 위치로부터 배출 도관(8)에 의해서 배출되면, 도 4에 도시된 위치에서, 교반 탱크(1) 내에는 실질적으로 오직 분리제만이 존재하게 되며, 이것은 공급 도관(4)을 통해서 교반 탱크(1) 내로 오일-함유 연삭 슬러지를 새롭게 첨가하는 경우 이 연삭 슬러지가 교반기(3) 상에서 함께 클럼핑(clumping)되지 않도록 하는 전제조건이다.

마지막으로, 도 5는 보다 높은 처리량이 요구되는 경우, 복수의 세정 모듈들(A, B, C)이 안전 트로프 상에 배치된 플랜트에 결합될 수 있도록 플랜트의 모듈식 구조가 확장될 수 있으며, 세정 모듈들의 모든 교반 탱크들은 각각의 경우에 있어서 탈유된 연삭 슬러지, 연삭 오일 및 분리제용의 대응된 크기를 갖는 탱크들에 연결될 수 있는 것을 도시한다.

따라서, 본 발명에 다른 플랜트의 경우, 다소의 연속 동작으로, 추가 처리 없이 연삭 오일이 용융(smelting) 처리로 공급될 수 있고 또한 세정된 연삭 오일이 연삭에 있어서의 재사용을 위해 공급될 수 있도록 하는 연삭 오일의 값들까지, 오일을 오일-함유 연삭 슬러지로부터 분리할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 다른 플랜트에 의해서 거의 폐오일이 존재하지 않게 되며, 이것은 공지의 플랜트들에 비하여, 플랜트의 생태 값(ecological value)을 크게 개선시키게 된다.

원칙적으로, 본 장치는 예를 들어 로리(lorry) 또는 다른 적합한 이송 수단과 같은 수단에 설치되기에 적합할 수 있다. 그러나, 본 장치는 예를 들어 연삭 슬러리의 불필요한 이송을 위해서 연삭 머신의 영역 내의 생산 홀(hall) 내에 영구적으로 설치될 수도 있다. 이동형 플랜트 또는 정지형 플랜트의 설치는 본 장치의 모듈식 구성으로 인해서 자유롭게 선택될 수 있다. 이동형 장치의 경우, 예를 들어, 소비자 오더로 이루어진 요청이 있으면 연삭 슬러지가 세정될 수도 있다. 마찬가지로, 정지형 방식으로 대용량 플랜트를 셋업하고 복수의 소비자로부터 연삭 슬러지를 플랜트로 이송할 수도 있다.

본 장치의 모듈식 구조는 예를 들어 처음의 확장 스테이지가 나중에 리트로피팅(retrofit)되게 하는 것을 가능하게 한다.

요구사항들, 세정될 연삭 슬러지의 양, 설치 위치 등에 따라, 본 장치는 수동으로 또는 완전 자동으로 제어될 수 있다.

탈유된 연삭 슬러지가 용융 처리로 전달될 수 있고 세정된 연삭 오일이 연삭 처리로 바로 되돌아갈 수 있다는 사실 이외에, 분리제는 바람직하게는 생분해될 수 있다는 것이 중요하다.

1: 교반 탱크
2: 교반기 가이드 튜브
3: 교반기
4: 오일-함유 연삭 슬러지용 공급 도관
5: 전달 개구
6: 분리제용 공급 및 배출 도관
7: 교반 탱크의 내측 챔버
8: 탈유된 연삭 슬러지용 배출 도관
9: 환상 플레이트
9a, 9b, 9c: 교반 탱크 내에서의 환상 플레이트의 수직 위치들
10: 교반기 가이드 튜브의 외측면
11: 교반 탱크의 내측면
12: 연삭 오일용 통로
13: 연삭 오일용 배출 도관
14: 분리제의 공급 및 배출 도관용 밸브
15: 가이드 로드 시스템
16: 요크 또는 지지부
17: 구동 모터
18: 교반기 샤프트
19: 교반기 샤프트용 베어링
20: 탈유된 연삭 슬러지용 배출 펌프
21: 연삭 슬러지 탱크
22: 분리 스크린
23: 탈유된 연삭 슬러지
24: 분리제
25: 연삭 오일
26: 분리제 탱크
27: 분리제 펌프
28: 프레쉬한 분리제 전달용 밸브
29: 분리제 유출 도관
30: 안전 트로프
31: 연삭 오일 배출용 밸브
A, B, C: 세정 모듈들

Claims

연삭 오일(25)을 연삭 슬러지로부터 분리해 내기 위한 장치로서,
a) 교반기(3)를 가진 교반 탱크(1)로서, 상기 교반기(3)는 상기 교반 탱크 내에서 상향 및 하향으로 이동될 수 있고 교반기 가이드 튜브(2)로 지지되는, 상기 교반 탱크(1);
b) 상기 교반 탱크(1)의 상부 영역에 배치된 오일-함유 연삭 슬러지용 공급 도관(4);
c) 상기 연삭 오일(25)을 상기 연삭 슬러지로부터 분리해 내기 위한 분리제(24)용 공급 및 배출 도관(6) 및 탈유된(de-oiled) 연삭 슬러지용 배출 도관(28)으로서, 상기 교반 탱크(1)의 하부 영역에 배치된, 상기 분리제용 공급 및 배출 도관(6) 및 상기 탈유된 연삭 슬러지용 배출 도관(28);
d) 상기 교반 탱크(1) 내에서 상기 오일-함유 연삭 슬러지용 공급 도관(4)의 전달 개구(5) 위의 영역과 상기 분리제용 공급 및 배출 도관(6) 위의 영역 간에서 상향 및 하향으로 이동할 수 있는 환상 플레이트(9)를 포함하며,
e) 상기 환상 플레이트(9)는 상향 및 하향으로 이동할 때에, 상기 교반 탱크(1)의 내측 챔버(7)에 대향하는 상기 교반기 가이드 튜브(2)의 외측면(10) 상 및 상기 교반 탱크(1)의 내측면(11) 상을 실링 방식(sealing manner)으로 슬라이딩하며;
f) 상기 환상 플레이트(9)는 연결된 배출 도관(13)을 갖는 연삭 오일(25)용 통로(12)를 가지며;
g) 제 1 동작 모드 시에, 상기 교반기(3)는 교반(stirring)에 의하여 상기 오일-함유 연삭 슬러지를 상기 분리제(24)와 혼합시키고, 제 2 동작 모드 시에, 상기 교반기는 정지 상태를 유지하며, 상기 연삭 오일(25)은 상기 분리제(24) 위에 떠(floating) 있으며 상기 배출 도관(13)을 통해서 상기 교반 탱크(1)로부터 배출될 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 환상 플레이트(9)는 상기 교반기 가이드 튜브(2)의 방향으로 상향으로 기울어져 있으며,
상기 연삭 오일(25)용 배출 도관(13)은 상기 교반기 가이드 튜브(2)의 외측면(10)의 영역에서 상기 환상 플레이트(9) 상에 위치하는 것을 특징으로 하는, 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 교반기(3)가 상기 환상 플레이트(9)의 방향으로 상향으로 이동할 때에, 이동된 거리는 사전선택된 최소 거리보다 작지 않은, 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분리제(24)에 의해 상기 연삭 슬러지로부터 분리해 내어진 상기 연삭 오일(25)이 교반 동안에 상기 분리제(24)와 함께 유화되지(emulsified) 않도록 제어되는 방식으로, 상기 교반기(3)가 구동되며,
상기 교반기(3)의 정지 기간은, 상기 연삭 슬러지로부터 분리해 내어진 상기 연삭 오일(25)이 상기 분리제 상에 형성된 분리 표면에 의해서 떠 있게 되어서, 상기 교반 탱크(1)로부터의 제거 이후에 연삭을 위해 재사용될 수 있게 하는 기간인 것을 특징으로 하는, 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교반기(3)는 속도가 제어되고 회전 방향이 역전될 수 있도록 구동되는 것을 특징으로 하는, 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교반기(3)는 그것의 제 1 동작 모드 동안에 상기 교반 탱크(1) 내에서 상향 또는 하향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배출 도관(13) 내의 유체의 점성을 검출하기 위한 센서들이, 상기 분리제(13)가 상기 배출 도관(13)에 들어갈 때에 신호를 공급하고, 상기 신호에 기초하여 상기 배출 도관(13) 내의 밸브(14)가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는, 장치.
연삭 입자들을 포함하는 연삭 슬러지로부터 연삭 오일(25)을 분리해 내기 위한 방법으로서,
a) 연삭 오일(25)을 포함하는 연삭 슬러지 및 상기 연삭 입자들 상에서의 상기 연삭 오일(25)의 표면 장력을 감소시키기 위한 분리제가, 상기 교반 탱크(1)에게 전달되는 단계;
b) 회전 구동되는 교반기(3)에 의해서, 연삭 슬러지와 분리제로 이루어진 실질적으로 균일한 혼합물이 생성되는 단계;
c) 이어서, 상기 교반기(3)를 정지시키는 단계;
d) 그 이후에, 상기 연삭 슬러지로부터 분리해 낸 연삭 오일(25)이 상기 분리제 상에 떠있게 되는 단계; 및
e) 상기 연삭 오일(25) 및 상기 탈유된 연삭 슬러지(23)가 상기 교반 탱크(1)로부터 배출되는 단계를 포함하는, 방법.
제 8 항에 있어서,
일정량의 분리제가, 상기 연삭 오일(25)을 포함하는 연삭 슬러지가 추가 분리제와 함께 상기 교반 탱크(1)로 전달되기 이전에, 상기 교반 탱크(1) 내로 유입되는, 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 교반 탱크 내에서 소모된 분리제가 배출되며, 상기 배출된 양에 대응하는 양의 프레쉬한(fresh) 분리제(24)가 상기 교반 탱크(1)로 복귀되는, 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 교반 탱크(1)로부터 배출된 일정량의 분리제가, 상기 연삭 슬러지와 동시에 그에 대응하게 증가된 양의 추가 분리제를 통해 상기 교반 탱크 내로 유입되는, 방법.
제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 항에 있어서,
상기 교반 탱크(1) 내의 상기 연삭 슬러지와 상기 분리제로 이루어진 혼합물을 덮는 환상 플레이트(9)가, 상기 교반 탱크(1)의 수직 방향으로, 상기 교반기(3)와 연동하여 제어되는 방식으로 이동되는, 방법.
제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 항에 있어서,
상기 탈유된 연삭 슬러지(23)는 열적 또는 기계적 건조되는, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 기계적 건조는 가압에 의해서 발생하는, 방법.
제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 항에 있어서,
상기 연삭 슬러지 및 상기 추가 분리제는, 사전결정된 서로에 대한 비율을 계측(metering)함으로써 상기 교반 탱크(1) 내로 유입되는, 방법.
제 8 항 내지 제 15 항 중 어느 항에 있어서,
상기 교반기(3)는 연속적으로 가변하게 속도가 제어되는, 방법.
제 8 항 내지 제 16 항 중 어느 항에 있어서,
상기 탈유된 연삭 슬러지(23)는 상기 교반 탱크(1)로부터 펌프-아웃(pump-out)되는, 방법.
제 8 항 내지 제 17 항 중 어느 항에 있어서,
상기 교반기(3)를 교반시키는 단계 및 상기 교반기(3)를 정지시키는 단계는 적어도 2 회 수행되는, 방법.
제 8 항 내지 제 18 항 중 어느 항에 있어서,
상기 분리해 내어진 연삭 오일(25)은 상기 교반 탱크(1)로부터 펌프-아웃되거나 빼 내어지는(drawn off), 방법.