KR20170131243A - 배수처리장치 및 배수처리방법 - Google Patents

Abstract

(과제)본 발명은, 배기가스의 세정에 사용한 액체 중에 포함되는 고형성분의 회수효율을 향상시키는 배수처리장치 및 배수처리방법을 제공한다.
(해결수단)배기가스의 세정에 사용되어 배기가스 중의 고형성분을 함유하는 액체를 버퍼탱크(3)에 저류시킨 후에, 고액분리기(4)에 의하여 액체와 고형성분을 분리시켜서, 고형성분을 슬러지 탱크(5)에 저류시키는 배수처리에 있어서, 버퍼탱크(3)에 저류되어 있는 액체의 액면(9)보다 하방에 하단(6a)의 위치가 설정되는 공급관(6)을 배치하고, 공급관(6)을 통하여 액체를 버퍼탱크(3)에 공급함과 아울러, 액면(9)의 근방에 회수기구(7)를 배치하고, 이 회수기구(7)에 의하여 액면(9)에 부유하는 스컴(S)을 회수한다.

Description

배수처리장치 및 배수처리방법{WASTEWATER TREATMENT DEVICE AND WASTEWATER TREATMENT METHOD}

본 발명은, 배기가스(排氣gas)의 세정에 사용한 액체를 처리하는 배수처리장치(排水處理裝置) 및 배수처리방법(排水處理方法)에 관한 것으로서, 상세하게는 배기가스의 세정에 사용한 액체 중에 포함되는 고형성분(固形成分)의 회수효율을 향상시키는 배수처리장치 및 배수처리방법에 관한 것이다.

선박의 주기(主機) 등으로부터 발생하는 배기가스에 해수(海水)를 접촉시켜서, 배기가스 중의 매진(煤塵)이나 황화물(黃化物) 등의 고형성분을 해수 중에서 회수하는 배기가스 처리장치(이하, 스크러버(scrubber)라고 하는 경우도 있다)가 여러 가지 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌1을 참조).

특허문헌1은, 스크러버로부터의 배수(이하, 스크러버 배수라고 하는 경우가 있다)를 원심분리기에 의하여 고형성분과 액체로 분리하고, 고형성분을 슬러지 탱크(sludge tank)에 저류(貯留)시키고, 액체를 선박의 외부로 배출하는 배기가스 처리장치를 제안한다.

스크러버 배수를 원심분리기에 공급하는 도중에, 스크러버 배수에 포함되어 있는 유분(油分)이, 해수와 격렬하게 혼합되어 유화(乳化)되는 경우가 있다. 유분의 유화에 의하여 발생하는 유탁액(乳濁液)(이하, 스컴(scum)이라고 하는 경우가 있다)은, 스크러버 배수 중의 매진 등의 고형성분을 내포(內包)하는 경우가 있다. 이 스컴은 높은 점성을 갖는 크림모양의 유체이고, 주로 해수로 이루어지는 스크러버 배수보다 비중이 작다.

스컴은 스크러버 배수보다 비중이 작기 때문에 원심분리기에 의하여 처리하였을 경우에, 스컴은 스크러버 배수와 함께 배출되어 버리고 있었다. 즉 스컴에 내포되어 있는 매진 등의 고형성분을 스크러버 배수로부터 분리하여 회수할 수 없었다. 그 때문에 스크러버 배수에 포함되는 매진 등의 고형성분의 회수효율을 향상시키는 것이 종래에는 곤란하였다.

: 일본국 공개특허 특개2004-081933호 공보

본 발명은 상기의 문제를 고려하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 배기가스의 세정에 사용한 액체 중에 포함되는 고형성분의 회수효율을 향상시키는 배수처리장치 및 배수처리방법을 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명의 배수처리장치는, 배기가스의 세정에 사용하여 배기가스 중의 고형성분을 함유하는 액체를 저류시키는 버퍼탱크와, 이 버퍼탱크에 저류된 상기 액체와 상기 고형성분을 분리하는 고액분리기와, 이 고액분리기에 의하여 분리된 상기 고형성분을 저류시키는 슬러지 탱크를 구비하는 배수처리장치에 있어서, 상기 액체를 상기 버퍼탱크에 공급하는 공급관과, 상기 버퍼탱크 중에 저류되어 있는 상기 액체의 액면에 부유하는 스컴을 회수하는 회수기구를 구비하고 있고, 상기 공급관의 하단의 위치가, 상기 버퍼탱크에 저류되어 있는 상기 액체의 상기 액면보다 하방에 설정되어 있는 구성인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 배수처리방법은, 배기가스의 세정에 사용되어 배기가스 중의 고형성분을 함유하는 액체를 버퍼탱크에 저류시킨 후에, 고액분리기에 의하여 상기 액체와 상기 고형성분을 분리시켜서, 상기 고형성분을 슬러지 탱크에 저류시키는 배수처리방법에 있어서, 상기 버퍼탱크에 저류되어 있는 상기 액체의 액면보다 하방에 하단의 위치가 설정되는 공급관을 배치하고, 상기 공급관을 통하여 상기 액체를 상기 버퍼탱크에 공급함과 아울러, 상기 액면의 근방에 회수기구를 배치하고, 이 회수기구에 의하여 상기 액면에 부유하는 스컴을 회수하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 스컴에 내포되는 매진 등의 고형성분을 회수기구에 의하여 회수할 수 있기 때문에, 배기가스의 세정에 사용한 액체 중에 포함되는 고형성분의 회수효율을 향상시키기에는 유리하다. 또 공급관의 하단이 버퍼탱크 내의 액체의 액면보다 하방에 배치되어 있기 때문에, 공급관으로부터 공급되는 액체가 액면을 요동시키기 어렵게 된다. 액면으로 떠오르는 스컴을 회수기구에 의하여 회수하기 쉽게 되기 때문에, 고형성분의 회수효율을 향상시키기에는 유리하다.

공급관의 하단의 위치가, 액면으로부터 버퍼탱크의 저면까지의 수심에 대하여, 액면으로부터 30% 이상 90% 이하로 되는 깊이로 설정되는 구성으로 할 수 있다.

이 구성에 의하면 공급관의 하단이 액면 및 버퍼탱크의 저면으로부터 비교적 떨어진 위치가 된다. 공급관으로부터 버퍼탱크로 흘러나오는 액체에 의하여 액면이 요동하여, 액면으로 떠오른 스컴이 미세하게 분산되는 것을 억제하기에는 유리하다. 또 공급관으로부터 배출되는 스컴이 버퍼탱크의 저면에 충돌하여 미세하게 분산되는 것을 억제하기에는 유리하다. 스컴의 분산을 억제함으로써, 스컴을 회수하기 쉽게 되기 때문에 고형성분의 회수효율을 향상시키기에는 유리하다.

공급관이 배치되는 제1구역과 회수기구가 배치되는 제2구역으로 버퍼탱크를 분할하는 둑을 구비하고 있고, 둑이, 액면보다 낮은 위치에 배치되는 상단과, 하단 근방에 형성되고 제1구역으로부터 제2구역으로 액체를 이동시키는 유통구를 구비하고 있는 구성으로 할 수 있다.

이 구성에 의하면, 둑의 설치에 의하여 공급관으로부터 제1구역으로 공급되는 액체의 흐름의 영향을 제2구역 내의 액체는 받기 어렵게 된다. 제2구역의 회수기구의 근방에 모인 스컴이, 액체의 흐름에 의하여 분산되기 어렵게 되기 때문에, 스컴을 회수하기 쉽게 된다.

공급관의 상류측에 배치되어 있고 배기가스의 세정에 사용한 액체의 압력을 강하시키는 감압기구를 구비하는 구성으로 할 수 있다.

배기가스의 세정에 사용된 액체의 압력을 감압기구에 의하여 내림으로써, 액체에 용해되어 있었던 가스가 방산(放散)하여 액체 중에 기포가 발생함으로써 스컴이 생성되기 쉽게 된다. 적극적으로 발생시킨 스컴을 회수함으로써, 액체 중의 유분의 양을 저하시킬 수 있다.

도1은, 본 발명의 배수처리장치를 예시하는 설명도이다.
도2는, 도1의 공급관의 근방을 확대하여 예시하는 설명도이다.
도3은, 도1의 둑을 예시하는 설명도이다.
도4는, 배수처리장치의 다른 실시형태를 예시하는 설명도이다.
도5는, 도4의 버퍼탱크의 변형예를 평면에서 보았을 때를 예시하는 설명도이다.

이하, 본 발명의 배수처리장치(排水處理裝置) 및 배수처리방법을 도면에 나타낸 실시형태에 의거하여 설명한다.

도1에 예시하는 바와 같이 본 발명의 배수처리장치(1)는, 선박 등으로부터 배출되는 배기가스(排氣gas)에 해수(海水) 등의 액체를 접촉시킴으로써, 배기가스 중의 매진(煤塵)이나 황화물 등의 고형성분(固形成分)을 액중(液中)에서 회수하는 배기가스 처리장치(排氣gas 處理裝置)(이하, 스크러버(scrubber)라고 하는 경우가 있다)(2)에 병설(倂設)되어 있다.

이 배수처리장치(1)는, 배기가스의 세정에 사용되어 배기가스 중의 고형성분을 함유하는 액체(이하, 스크러버 배수(scrubber 排水)라고 하는 경우가 있다)를 저류(貯留)시키는 버퍼탱크(buffer tank)(3)와, 버퍼탱크(3)에 저류되어 있는 액체와 고형성분을 분리시키는 고액분리기(固液分離機)(4)와, 고액분리기(4)에 의하여 분리된 고형성분을 저류시키는 슬러지 탱크(sludge tank)(5)를 구비하고 있다. 이 실시형태에서는, 고액분리기(4)는 원심분리기(遠心分離機)로 구성되어 있다.

또 스크러버(2)나 버퍼탱크(3) 등을 통하게 하는 배관에는 펌프(P)가 설치되어 있다. 펌프(P)는 필요한 장소에 적절하게 설치할 수 있다.

버퍼탱크(3)에는, 스크러버(2)로부터 배출되는 스크러버 배수를 버퍼탱크(3)에 공급하는 공급관(供給管)(6)과, 버퍼탱크(3)에 저류되는 스크러버 배수의 액면(液面)으로 떠오르는 부유물(浮游物)을 회수하는 회수기구(回收機構)(7)가 설치되어 있다. 이 공급관(6)의 내경(內徑)은, 스크러버(2)로부터 배출되는 스크러버 배수에 의하여 공급관(6) 내가 항상 채워진 상태가 되는 정도의 크기로 설정되어 있다. 또 공급관(6)이 배치되어 있는 제1구역(F1)과, 회수기구(7)가 배치되어 있는 제2구역(F2)으로 버퍼탱크(3)의 내부를 분할하는 둑(dam)(8)이 배치되어 있다.

스크러버(2)로부터 공급관(6)을 통하여 버퍼탱크(3)로 공급되는 스크러버 배수는, 주로 해수 등의 액체로 구성되어 있지만, 배기가스의 세정에 의하여 회수된 매진이나 황화물 등의 고형성분과, 미연소 연료나 실린더 오일 등의 유분(油分)을 포함하고 있다.

스크러버 배수가 스크러버(2)로부터 버퍼탱크(3)로 공급되는 과정에서, 이 유분의 유화(乳化)에 따라 스컴(scum)(S)이 발생한다. 스컴(S)은, 공급관(6) 내나 버퍼탱크(3) 내에서 유분과 해수 등이 격렬하게 교반(攪拌)됨으로써 발생한다. 이 스컴(S)은, 크림모양이며 해수 등의 액체에 뜨는 성질을 갖고 있고, 매진 등의 고형성분을 내포하고 있다.

도1에 예시하는 바와 같이 공급관(6)의 하단(下端)(6a)은, 버퍼탱크(3) 내에 저류되어 있는 액체의 액면(9)보다 하방에 설정되어 있다. 스크러버 배수는, 공급관(6) 내를 채운 상태에서 버퍼탱크(3) 내로 공급되기 때문에, 버퍼탱크(3) 내의 액면(9)에 충돌하지 않고 액체 중으로 공급된다. 그 때문에 스크러버 배수 중의 스컴(S)이 액면(9)과 충돌하여 깨져서 작게 분리되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 스컴(S)이 비교적 큰 덩어리의 상태로 버퍼탱크(3)에 공급되기 때문에, 비중이 비교적 작은 스컴(S)을 액면(9)으로 부상시켜서 모으기 쉽다.

또 버퍼탱크(3)에 공급되는 스크러버 배수가 액면(9)과 충돌하지 않기 때문에, 버퍼탱크(3) 내의 액면(9)은 거의 출렁거리지 않는다. 액면(9)으로 떠오른 스컴(S)이 액면(9)의 요동(搖動)에 의하여 다시 액체 중으로 인입되는 것을 회피할 수 있기 때문에, 스컴(S)을 액면(9)으로 떠오르게 하여 모으기 쉽다.

둑(8)의 상단(上端)(8b)은 액면(9)보다 하방에 설정되어 있기 때문에, 액면(9)으로 떠오른 스컴(S)은 제2구역(F2)쪽으로 서서히 이동하여 간다. 버퍼탱크(3) 내에 둑(8)이 설치되어 있기 때문에, 제2구역(F2) 내의 액체의 이동은 한정적으로 되어, 제2구역(F2)에 있어서 액면(9)은 거의 요동하지 않는다.

제2구역(F2)에 있어서 액면(9)이 거의 요동하지 않기 때문에, 스컴(S)을 회수기구(7)의 주위로 모으기 쉽게 된다. 회수기구(7)의 주위에 모인 스컴(S)은, 회수기구(7)에 의하여 회수되어 슬러지 탱크(5)로 보내진다.

본 실시형태의 회수기구(7)는, 버퍼탱크(3) 내의 액체의 액면(9)으로 떠오르고 있는 스컴(S)을 긁어모으는 암부(arm部)와, 이 암부에서 긁어모은 스컴(S)을 회수하는 회수부(回收部)를 구비하는 암식 스컴 회수장치(arm式 scum 回收裝置)로 구성할 수 있다. 회수기구(7)의 구성은 상기에 한정되지 않아, 액면(9)으로 떠오르고 있는 스컴(S)을 회수하여 슬러지 탱크(5)로 보내는 기능을 갖고 있으면 다른 구성을 채용하더라도 좋다. 회수기구(7)는, 예를 들면 스컴 스키머(scum skimmer)나, 소정의 높이에 개구부를 설정하고 이 개구부 내로 흘러들어 오는 스컴(S)을 회수하는 오버플로식 배관(overflow式 配管) 등으로 구성하더라도 좋다.

회수기구(7)는, 연속적으로 스컴(S)을 회수하는 구성으로 하더라도 좋지만, 예를 들면 20분 등 소정의 시간이 경과할 때마다 간헐적(間歇的)으로 스컴(S)을 회수하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 회수기구(7)에 의하여 간헐적으로 스컴(S)을 회수한 쪽이, 회수물 전체에 대한 스컴(S)의 비율이 커지게 되어, 스컴(S)과 함께 슬러지 탱크(5)로 보내는 여분의 액체의 양을 억제할 수 있다. 설치되는 슬러지 탱크(5)의 용적을 작게 하기에는 유리하다.

또 슬러지 탱크(5) 내 또는 슬러지 탱크(5)로 회수되는 과정에서, 스컴(S) 및 슬러지에 소포제(消泡劑)를 첨가하여 감용화(減容化)시키는 구성으로 할 수 있다.

버퍼탱크(3)로 공급된 스크러버 배수는, 주로 둑(8)의 하단(8a)을 통하여 제1구역(F1)으로부터 제2구역(F2)으로 이동한다. 스크러버 배수에 포함되어 있는 고형성분 중에서, 스컴(S)으로 거두어 들이지 못한 고형성분은 버퍼탱크(3) 내에서 침전하면서, 스크러버 배수와 함께 제2구역(F2)으로 이동하여 간다.

버퍼탱크(3) 내의 스크러버 배수의 대부분은, 제2구역(F2)의 중층(中層)으로부터 빼내어져서 스크러버(2)로 보내짐으로써, 스크러버(2)와 버퍼탱크(3)를 순환한다. 버퍼탱크(3)의 저면(底面)(3a)으로부터 스크러버 배수의 일부는 빼내어져서, 원심분리기 등의 고액분리기(4)로 보내진다. 고액분리기(4)는 스크러버 배수로부터 고형성분을 분리하여, 예를 들면 20분 등 소정의 시간이 경과할 때마다 간헐적으로 고형성분을 슬러지 탱크(5)로 배출하는 고액분리기(4)에 의하여 고형성분을 제거한 스크러버 배수는 3방향 밸브(10)를 경유하여 버퍼탱크(3)의 제2구역(F2)으로 되돌려진다. 고액분리기(4)로부터 버퍼탱크(3)로 되돌려지는 스크러버 배수는 제1구역(F1)으로 되돌리더라도 좋다.

배기가스에 포함되는 수증기 등에 의하여 버퍼탱크(3) 내의 액체의 양이 증가하는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 고액분리기(4)의 하류측에 배치되어 있는 3방향 밸브(10)를 절체(切替)하여, 버퍼탱크(3)가 아니라 선박 외부로 액체를 배출한다.

이때에 버퍼탱크(3)와는 다른 블리드 탱크(bleed tank)를 설치하고, 이 블리드 탱크에 증가된 액체를 저류시키는 구성으로 하더라도 좋다. 이 구성에 의하면, 블리드 탱크와 고액분리기(4)의 사이에서 액체를 예를 들면 3∼10분 등 소정 시간 순환시켜서, 액체 중으로부터 고형성분을 제거한 후에, 3방향 밸브(10)를 통하여 선박 외부로 액체를 배출할 수 있다. 선박 외부로 배출되는 액체 중의 고형성분의 양을 억제하기에는 유리하다.

버퍼탱크(3) 내에 회수기구(7)를 설치하는 구성에 의하여, 스컴(S)에 내포되는 고형성분을 회수하여 슬러지 탱크(5)로 보낼 수 있다. 스컴(S)에 내포되어 있었기 때문에, 종래의 원심분리기에 의하여 회수할 수 없었던 고형성분을 회수할 수 있으므로, 고형성분의 회수효율을 향상시킬 수 있다.

공급관(6)의 하단(6a)이 액체 중에 배치되어 있기 때문에, 스크러버 배수 중에 포함되어 있는 스컴(S)을 부수지 않고 비교적 큰 덩어리의 상태로 버퍼탱크(3) 내로 이동시킬 수 있다. 스컴(S)의 덩어리가 비교적 크기 때문에, 스컴(S)을 비교적 짧은 시간에 액면(9)으로 부상시켜서 분리시킬 수 있다. 이에 따라 제2구역(F2)으로부터 고액분리기(4)나 스크러버(2)로 보내는 액체 중에 스컴(S)이 포함될 가능성을 저감시킬 수 있다. 또 스컴(S)의 덩어리가 비교적 크면, 회수기구(7)에 의하여 회수되는 회수물 전체에 대한 스컴(S)의 비율을 크게 할 수 있기 때문에, 슬러지 탱크(5)로 보내는 여분의 액체의 양을 억제할 수 있다.

고액분리기(4)로 스컴(S)이 보내지는 것이 거의 없기 때문에, 고액분리기(4)가 원심분리기로 구성되어 있는 경우에, 원심분리기의 분리효율을 향상시킬 수 있다. 본 명세서에 있어서 분리효율(分離效率)이라는 것은 이하의 식1로 정의되는 비율을 말한다.

분리효율(%) = (스크러버 배수의 SS농도 ― 처리수의 SS농도) / (스크러버 배수의 SS농도) × 100 … 식1

여기에서 스크러버 배수의 SS농도는 고액분리기(4)로 공급되기 직전의 스크러버 배수에 있어서의 현탁물질(懸濁物質)(고형성분)의 중량농도(mg/L)를 나타내고, 처리수의 SS농도는 고액분리기(4)로부터 배출되어 3방향 밸브(10)측으로 보내지는 액체에 있어서의 현탁물질(고형성분)의 중량농도(mg/L)를 나타내고 있다.

원심분리기로 공급되는 스크러버 배수에 스컴(S)이 포함되어 있었던 종래에는, 스컴(S)이 원심분리기에 의하여 분리되지 않아 처리수와 함께 배출되어 버리고 있었다. 이에 대하여 본 실시형태에서는, 원심분리기로 공급되는 스크러버 배수에 거의 스컴(S)이 포함되어 있지 않기 때문에, 고형성분의 대부분을 원심분리기에 의하여 분리할 수 있어, 분리효율을 향상시킬 수 있다.

스컴(S)을 회수기구(7)로 회수하는 구성에 의하여, 스컴(S)이 선박 외부로 배출되는 것을 억제할 수 있다. 또 스크러버 배수 중에 포함되는 유분을 스컴(S)으로서 회수하기 때문에, 스크러버 배수 중의 유분의 양을 감소시킬 수 있다. 스크러버 배수를 선박 외부로 배출할 때에, 이 액체 중에 포함되는 유분의 양을 억제하기에는 유리하다.

도2에 예시하는 바와 같이 공급관(6)의 하단(6a)의 위치는, 액면(9)에서부터 버퍼탱크(3)의 저면(3a)까지의 수심(水深)(h0)에 대하여, 액면(9)에서부터 공급관(6)의 하단(6a)까지의 수심(h1)이 30% 이상 90% 이하가 되는 위치에 설정하는 것이 바람직하다. 즉 30 ≤ (h1 / h0) × 100 ≤ 90이 되는 위치에 하단(6a)을 설정한다. 더욱 바람직하게는 저면(3a)의 수심(h0)에 대하여 하단(6a)의 수심(h1)을, 50% 이상 70% 이하의 범위로 설정한다.

이 구성에 의하면, 공급관(6)의 하단(6a)이 액면(9)에서부터 비교적 떨어진 위치로 되기 때문에, 스크러버 배수의 공급 시에 액면(9)이 요동하는 것을 억제하여, 액면(9)에 뜬 스컴(S)을 덩어리의 상태로 유지하기에는 유리하다. 또 공급관(6)의 하단(6a)이 버퍼탱크(3)의 저면(3a)에서부터 비교적 떨어진 위치로 되기 때문에, 공급관(6)으로부터 배출되는 스컴(S)의 덩어리가 저면(3a)에 충돌하여 미세하게 분산되어 버리는 것을 억제할 수 있다.

저면(3a)의 수심(h0)에 대하여 하단(6a)의 수심(h1)이 30%보다 작으면, 즉 공급관(6)의 하단(6a)이 액면(9)에 가까운 위치에 있으면, 공급관(6)으로부터 토출(吐出)되는 스크러버 배수의 영향에 의하여 액면(9)이 요동하여, 액면(9)으로 떠오르고 있는 스컴(S)이 액체 중으로 인입될 가능성이 있다. 스컴(S)이 액체 중으로 인입되면, 회수기구(7)에 의하여 회수하기 어렵게 되기 때문에 스컴(S)의 회수효율이 저하되어 버린다.

또 스컴(S)의 덩어리가 액중으로 인입될 때에, 그 충격으로 미세하게 분산되어 버려서 스컴(S)이 회수기구(7)에 의하여 회수되기 어렵게 된다. 액체 중에서 미세하게 분산되어 있는 스컴(S)은, 부상하기 어렵게 되기 때문에 버퍼탱크(3)로부터 고액분리기(4) 등으로 배출되는 스크러버 배수 중으로 스컴(S)이 혼입될 가능성이 있다.

한편 저면(3a)의 수심(h0)에 대하여 하단(6a)의 수심(h1)이 90%보다 크면, 즉 공급관(6)의 하단(6a)이 저면(3a)에 가까운 위치에 있으면, 스크러버 배수와 함께 공급관(6)으로부터 배출되는 스컴(S)의 덩어리가 저면(3a)에 충돌하여, 미세하게 분산되어 버릴 가능성이 있다.

도3에 예시하는 바와 같이 둑(8)의 상단(8b)은 액면(9)보다 낮은 위치에 설정되어 있다. 또 둑(8)의 하단(8a)에는 스크러버 배수를 제1구역(F1)으로부터 제2구역(F2)으로 이동시키는 유통구(流通口)(11)가 형성되어 있다. 제1구역(F1)에서 침전된 고형성분은 스크러버 배수와 함께 제2구역(F2)으로 유통구(11)를 통하여 이동하고, 그 후에 고액분리기(4)로 보내진다.

이 실시형태에서는 둑(8)의 하단(8a)의 일부에 유통구(11)를 형성하고 있지만, 둑(8)의 하단(8a)의 전체가 버퍼탱크(3)와 접촉하지 않는 상태로 구성되더라도 좋다. 즉 둑(8)의 하단(8a)과 버퍼탱크(3)의 저면(3a)의 사이에 형성되는 간극 전체가 유통구(11)가 된다.

유통구(11)는 이 구성에 한정되지 않아, 스크러버 배수가 제1구역(F1)으로부터 제2구역(F2)으로 이동할 수 있으면 좋다. 예를 들면 도3에 파선으로 나타내는 바와 같이 하단(8a)보다 상방이 되는 위치에 유통구(11)를 형성하더라도 좋다. 이 경우에는 제1구역(F1)에서 침전된 고형성분은 제2구역(F2)으로 이동하기 어렵기 때문에, 정기적으로 제1구역(F1)에서 침전된 고형성분을 제거할 필요가 있다. 예를 들면 제1구역(F1)의 저면과 고액분리기(4)를 통하게 하는 배관을 설치하여, 제1구역(F1)에서 침전된 고형성분을 고액분리기(4)로 보내는 구성으로 하더라도 좋다.

둑(8)의 설치에 의하여, 공급관(6)으로부터 제1구역(F1)으로 공급되는 스크러버 배수의 흐름의 영향을 제2구역(F2) 내의 스크러버 배수는 받기 어렵게 된다. 즉 제2구역(F2) 내의 액체는 정치(靜置)된 상태에 가깝게 되기 때문에, 스컴(S)을 액면(9)으로 부상시킴과 아울러 고형성분을 침전시키기 쉽게 된다. 제2구역(F2)의 회수기구(7)의 근방에 모인 스컴(S)이, 스크러버 배수의 흐름에 의하여 분산되기 어렵게 되기 때문에, 회수기구(7)에 의하여 스컴(S)을 효율적으로 회수할 수 있다.

도3에 예시하는 둑(8)의 측단(側端)은 버퍼탱크(3)의 내벽면(內壁面)과 접촉되는 상태로 구성되어 있지만, 둑(8)의 측단과 버퍼탱크(3)의 내벽면의 사이에 간극을 형성하고, 이 간극을 유통구(11)로서 이용하더라도 좋다. 이 간극을 통하여 제1구역(F1)으로부터 제2구역(F2)으로 스크러버 배수가 이동할 수 있다.

본 발명에 있어서 둑(8)은 필수적인 요건은 아니다. 그 때문에 둑(8)을 설치하지 않은 구성이더라도 본 발명의 효과의 일정부분을 얻을 수는 있다. 한편 공급관(6)으로부터 공급되는 스크러버 배수의 유량이나 버퍼탱크(3)의 크기에 따라서는, 공급되는 스크러버 배수가 버퍼탱크(3) 내에서 큰 흐름을 발생시키지 않는 경우가 있다. 이러한 때에는, 둑(8)이 없더라도 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 있다.

스크러버(2)가, 예를 들면 0.4MPa 등 고압(高壓)으로 배기가스가 순환하는 유로(流路)에 해수 등의 세정수(洗淨水)를 공급하는 구성인 경우에는, 스크러버 배수는 0.4MPa 등 고압의 상태로 스크러버(2)로부터 배출된다. 이러한 때에, 도1에 파선으로 나타내는 바와 같이 공급관(6)의 상류측에 감압기구(減壓機構)(12)를 설치하더라도 좋다. 이 감압기구(12)에 의하여, 0.4MPa의 스크러버 배수를 예를 들면 O.1MPa로 감압시킨 후에, 버퍼탱크(3)에 공급한다. 이 감압기구(12)를 설치하는 위치는 상기에 한정되지 않으며, 스크러버(2)와 버퍼탱크(3)의 사이에 있으면 좋아, 예를 들면 감압기구(12)를 공급관(6) 내에 집어넣는 구성으로 하더라도 좋다.

고압의 스크러버 배수를 감압기구(12)에 의하여 감압시키면, 액체 중에 용해되어 있었던 가스가 방산(放散)되어 액체 중에 기포가 발생한다. 액체에 대한 가스의 용해량은 압력이 낮을수록 감소하기 때문에, 감압에 의하여 고압의 스크러버 배수 중에서 용해될 수 없게 된 가스가 기포로서 발생한다. 기포가 발생하면 스컴(S)이 생성되기 쉽게 된다. 즉 적극적으로 스컴(S)을 발생시킬 수 있다.

액체 중의 유분을 스컴(S)으로서 회수할 수 있기 때문에, 스크러버 배수 중의 유분의 양을 저하시킬 수 있어, 선박 외부로 배출되는 스크러버 배수에 포함되는 유분의 양을 억제하기에는 유리하다.

스크러버(2)가, 예를 들면 대기압 정도의 배기가스가 순환하는 유로에 세정수를 공급하는 구성인 경우에는, 스크러버(2)로부터 배출되는 스크러버 배수도 대기압 정도로 된다. 이러한 때에는 감압기구(12)를 설치할 필요는 없다.

도4에 예시하는 바와 같이 버퍼탱크(3) 내에 제3구역(F3) 및 제4구역(F4)을 형성하더라도 좋다. 이 실시형태에서는 제2구역(F2)과 제3구역(F3)의 사이에 제2둑(13)을 배치하고 있다. 제2둑(13)은, 상단이 버퍼탱크(3)의 내면에 고정되어 있다. 제2둑(13)의 상단은 닫힌 상태로 되기 때문에, 스컴(S)이 제2구역(F2)으로부터 제3구역(F3)으로 이동하지 않는다. 제2둑(13)은 하단 근방에 유통구(11)가 형성되어 있다. 제3구역(F3)과 제4구역(F4)의 사이에는 상기한 바와 마찬가지의 둑(8)이 설치되어 있다. 버퍼탱크(3)로부터 스크러버(2)로 액체를 공급하는 배관은, 제4구역(F4)의 저부(低部)에 연결되어 있다.

대부분의 스컴(S)은, 제1구역(F1) 및 제2구역(F2)에서 액면(9)으로 부상하여, 회수기구(7)를 경유하여 슬러지 탱크(5)로 회수된다. 또 대부분의 고형성분은, 제1구역(F1) 및 제2구역(F2)에서 침전하여, 제2구역(F2)의 저면으로부터 고액분리기(4)를 경유하여 슬러지 탱크(5)로 회수된다.

제2둑(13)을 설치한 구성에 의하여, 제3구역(F3) 및 제4구역(F4)은, 공급관(6)으로부터 공급되는 스크러버 배수에 의한 흐름의 영향을 거의 받지 않는다. 즉 액체는 비교적 잔잔한 상태로 되기 때문에, 액체 중에 조금 남아 있는 스컴(S)을 액면(9)으로 부상시켜서, 고형성분을 침전시키기에는 유리하다.

제4구역(F4)의 액체 중에는, 스컴(S) 및 고형성분이 거의 포함되어 있지 않은 상태가 된다. 즉 비교적 깨끗한 상태의 액체를 제4구역(F4)의 저면으로부터 스크러버(2)로 공급할 수 있기 때문에, 스크러버(2)에 있어서의 배기가스의 세정을 효율적으로 실시할 수 있다.

스크러버(2)에 공급하는 액체를 제4구역(F4)의 저면으로부터 꺼내는 구성에 의하여, 제4구역(F4)까지 이동된 고형성분이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 제4구역(F4)까지 고형성분이 이동되었다고 하더라도 그 양은 얼마 안 되기 때문에, 이 고형성분이 스크러버(2)로 보내지는 액체 중에 포함되어 있더라도 아무런 영향은 없다.

약간이지만 제4구역(F4)까지 스컴(S)이 이동할 가능성은 있다. 이 스컴(S)을 제4구역(F4)으로부터 제거하기 위하여, 제4구역(F4)의 액면(9)의 근방의 액체를 제1구역(F1)으로 되돌리는 회수관(回收管)(14)을 설치하더라도 좋다.

고액분리기(4)로부터 배출되는 액체는, 고형성분이 제거되어 비교적 깨끗한 상태이기 때문에, 3방향 밸브(10)를 경유하여 제3구역(F3) 또는 제4구역(F4)으로 되돌리는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

도4에 예시하는 바와 같이 제1구역(F1), 제2구역(F2), 제3구역(F3) 및 제4구역(F4)을 순서대로 일렬로 배열하는 구성으로 하더라도 좋지만, 도5에 예시하는 바와 같이 제1구역(F1) 및 제2구역(F2)을, 제3구역(F3) 및 제4구역(F4)과 평면에서 볼 때에 병렬로 되는 상태로 배치하여, 제2구역(F2)과 제3구역(F3)이 이웃하는 상태로 구성하더라도 좋다. 또한 도5에 있어서는 스크러버 배수의 이동방향을 화살표로 나타내고 있다.

이 구성에 의하면, 버퍼탱크(3) 내의 스크러버 배수는, 평면에서 볼 때에 있어서 일직선이 아니라 거의 U자형으로 흐른다. 이에 따라 제3구역(F3) 및 제4구역(F4)은 공급관(6)으로부터 공급되는 스크러버 배수의 흐름의 영향을 더 받기 어렵게 되기 때문에, 액체 중의 스컴(S) 및 고형성분을 부상 또는 침전시키기 위해서는 유리하다.

본 발명의 배수처리장치(1)는, 선박 등에 설치하여 이용하는 경우에 한정되지 않아, 공장 등에서도 이용할 수 있다.

1 : 배수처리장치
2 : 스크러버
3 : 버퍼탱크
3a : (버퍼탱크의)저면
4 : 고액분리기
5 : 슬러지 탱크
6 : 공급관
6a : (공급관의) 하단
7 : 회수기구
8 : 둑
8a : (둑의) 하단
8b : (둑의) 상단
9 : 액면
10 : 3방향 밸브
11 : 유통구
12 : 감압기구
13 : 제2둑
14 : 회수관
P : 펌프
S : 스컴
F1 : 제1구역
F2 : 제2구역
F3 : 제3구역
F4 : 제4구역
h0 : (저면의) 수심
h1 : (공급관의 하단의) 수심

Claims (8)

1. 배기가스(排氣gas)의 세정에 사용하여 배기가스 중의 고형성분(固形成分)을 함유하는 액체를 저류(貯留)시키는 버퍼탱크(buffer tank)와, 이 버퍼탱크에 저류된 상기 액체와 상기 고형성분을 분리하는 고액분리기(固液分離機)와, 이 고액분리기에 의하여 분리된 상기 고형성분을 저류시키는 슬러지 탱크(sludge tank)를 구비하는 배수처리장치(排水處理裝置)에 있어서,
   상기 액체를 상기 버퍼탱크에 공급하는 공급관(供給管)과, 상기 버퍼탱크 중에 저류되어 있는 상기 액체의 액면(液面)에 부유(浮游)하는 스컴(scum)을 회수하는 회수기구(回收機構)를 구비하고 있고,
   상기 공급관의 하단(下端)의 위치가, 상기 버퍼탱크에 저류되어 있는 상기 액체의 상기 액면보다 하방에 설정되어 있는 구성인 것을 특징으로 하는 배수처리장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공급관의 상기 하단의 위치가, 상기 액면으로부터 상기 버퍼탱크의 저면(底面)까지의 수심(水深)에 대하여, 상기 액면으로부터 30% 이상 90% 이하로 되는 깊이로 설정되어 있는 구성인 배수처리장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 공급관이 배치되는 제1구역과 상기 회수기구가 배치되는 제2구역에 상기 버퍼탱크를 분할하는 둑(dam)을 구비하고 있고,
   상기 둑이, 상기 액면보다 낮은 위치에 배치되는 상단(上端)과, 하단 근방에 형성되고 상기 제1구역으로부터 상기 제2구역으로 상기 액체를 이동시키는 유통구(流通口)를 구비하고 있는 배수처리장치.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 공급관의 상류측에 배치되어 있고 상기 배기가스의 세정에 사용한 상기 액체의 압력을 강하시키는 감압기구(減壓機構)를 구비하는 배수처리장치.
   
5. 배기가스의 세정에 사용되어 배기가스 중의 고형성분을 함유하는 액체를 버퍼탱크에 저류시킨 후에, 고액분리기에 의하여 상기 액체와 상기 고형성분을 분리시켜서, 상기 고형성분을 슬러지 탱크에 저류시키는 배수처리방법에 있어서,
   상기 버퍼탱크에 저류되어 있는 상기 액체의 액면보다 하방에 하단의 위치가 설정되는 공급관을 배치하고, 상기 공급관을 통하여 상기 액체를 상기 버퍼탱크에 공급함과 아울러,
   상기 액면의 근방에 회수기구를 배치하고, 이 회수기구에 의하여 상기 액면에 부유하는 스컴을 회수하는 것을 특징으로 하는 배수처리방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 공급관의 상기 하단의 위치를, 상기 액면으로부터 상기 버퍼탱크의 저면까지의 수심에 대하여, 상기 액면으로부터 30% 이상 90% 이하로 되는 깊이로 설정하는 배수처리방법.
   
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 버퍼탱크를, 상기 공급관이 배치되는 제1구역과 상기 회수기구가 배치되는 제2구역으로 분할하는 둑을 설치하고, 상기 둑의 상단으로부터 상기 액체 및 상기 스컴을 상기 제1구역으로부터 상기 제2구역으로 이동시킴과 아울러, 상기 둑의 하단 근방에 유통구를 형성하고 이 유통구로부터 상기 액체 및 상기 고형성분을 상기 제1구역으로부터 상기 제2구역으로 이동시키는 배수처리방법.
   
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 액체를 상기 버퍼탱크에 공급하기 전에, 상기 액체의 압력을 강하시키는 배수처리방법.

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