KR20190120871A - 급속 혼합기 및 그를 포함하는 중화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 내부공간(110)을 갖고, 밀폐형의 본체(100); 상기 본체(100)의 일단에서 제1 내부공간(110)으로 일부 또는 전부 삽입되어 위치하고, 제2 내부공간(210)을 갖고, 유체를 상기 제1 내부공간(110)으로 유입하는 유체 유입관(200); 상기 본체(100)의 일단 방향의 일측에 연결되고, 제3 내부공간(310)을 갖고 기체를 상기 제1 내부공간(110)으로 유입하는 제1 기체 유입관(300); 및 상기 제1 기체 유입관(300)과 상기 본체(100)가 연결되는 구멍을 마주보는 위치에서 상기 유체 유입관(200)과 연결되고, 상기 제2 내부공간(210)에 삽입되어 위치하고, 제4 내부공간(410)을 갖고, 상기 기체를 상기 제2 내부공간(210) 및/또는 제1 내부공간으로 유입하는 제2 기체 유입관(400);을 포함하는 혼합기(30)를 제공한다. 본 발명에 따른 급속 혼합기 및 그를 포함하는 중화장치는 이산화탄소 가스를 사용하여 알칼리성 폐수를 중화 처리함으로써 알칼리성 폐수의 수처리시 안정성을 확보하면서도 고체 또는 액체 중화제의 사용시 발생하는 2차 환경 오염의 문제를 개선하고, 설치 공간을 최소화하고 유지 관리비를 절감하는 효과가 있다.

Description

급속 혼합기 및 그를 포함하는 중화장치{FLASH MIXER AND NEUTRALIZATION EQUIPMENT COMPRISING THE SAME}
본 발명은 급속 혼합기 및 그를 포함하는 중화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알칼리성 폐수와 이산화탄소 기체를 금속 혼합기 유입시켜 혼합하여 중화처리를 함으로써, 별도의 중화 및 연수 장치 없이 알칼리성 폐수에 대해 높은 효율로 중화 및 연수화할 수 있는 급속 혼합기 및 그를 포함하는 중화장치에 관한 것이다.
알칼리성 폐수는 다양한 산업에서 발생하며 특히, 터널 공사 및 무기성 폐오수, 제지, 피혁 및 반도체 세정 공정에서 다량 발생하고 있다. 이때 발생하는 폐수는 다량의 알칼리도(alkalinity)를 함유하고 있으며, pH가 높게는 12~13에 이르기까지 강 알칼리성을 띄고 있다. 이에 이러한 폐수의 후속 처리 및 방류를 위해서는 pH를 중화시키는 공정이 반드시 필요하다. 이에 종래에는 알칼리성 폐수를 중화시키는 방법으로서 다량의 중화제, 즉 액체 또는 고체로 이루어진 다량의 중화제인 고농도(예; 98% 이상)의 황산을 이용하여 알칼리성 폐수를 중화시키도록 하였다.
그러나, 상기와 같은 황산은 화학물질관리법 시행에 따라 인허가 절차가 복잡하고 시간 소요가 크며, 고농도 황산 사용시 운반과 사용시의 위험요소를 가지고 있는 것으로, 유독성과 유해성이 많이 노출되는 등 그 유지 관리의 어려움이 존재하였으며, 특히 전체 수처리 비용의 70% 이상을 차지하면서 유지 관리비가 많이 소요되는 단점을 가지고 있었다. 이에, 화학물질관리법의 면제를 위해 저농도(10%미만) 황산을 사용하는 방법이 시도되었다. 그러나, 이와 같은 저농도의 황산을 중화제로 사용시에는 중화 공정에 소요되는 유지 관리비가 더욱 늘어나는 문제점이 있었다.
또한 화학물질관리법의 면제를 위해 저농도(10%미만)의 황산 중화제를 사용시, 기존 고농도(98%)의 황산 사용시에 비해 약품 저장용기에 대한 용량이 약 10배 이상 증가되어 현장 시설비와 유지 관리비가 크게 증가되면서 그 유지 관리의 어려움이 따를 수 밖에 없는 것이다.
또한, 상기와 같이 고농도 또는 저농도의 황산 중화제를 사용시 그 황산 반응물에 의해 비탄산 경도가 증가되면서, 방류 하천에 생태적 환경적 문제를 유발하고 있어 새로운 중화기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
이에 가스 중화제를 이용한 알칼리성 폐수의 중화 처리 방법이 시도되고 있 으나, 혼합기 및/또는 중화장치의 효율성 측면에서 아직 기술 개발의 정도는 미미한 실정이다.
KR 10-2003-0046263 A KR 10-2004-0020493 A KR 10-2009-0013316 A
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 효율적으로 유체와 기체를 효율적으로 급속 혼합할 수 있는 급속 혼합기와 그를 포함하는 중화장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 강알칼리성 폐수를 포함하는 유체와 이를 중화할 수 있는 이산화탄소를 포함하는 기체를 효율적으로 혼합하여 중화 및 연수화 처리할 수 있으며 유지 관리가 용이한 급속 혼합기 및 그를 포함하는 중화장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이산화탄소 가스와 알칼리성 폐수를 효과적으로 혼합시킴으로써 별도의 중화 및 연수화 장치가 필요 없이 고효율의 중화를 수행할 수 있는 급속 혼합기 및 그를 포함하는 중화장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 제1 내부공간(110)을 갖고, 밀폐형의 본체(100); 상기 본체(100)의 일단에서 제1 내부공간(110)으로 일부 또는 전부 삽입되어 위치하고, 제2 내부공간(210)을 갖고, 유체를 상기 제1 내부공간(110)으로 유입하는 유체 유입관(200); 상기 본체(100)의 일단 방향의 일측에 연결되고, 제3 내부공간(310)을 갖고 기체를 상기 제1 내부공간(110)으로 유입하는 제1 기체 유입관(300); 및 상기 제1 기체 유입관(300)과 상기 본체(100)가 연결되는 구멍을 마주보는 위치에서 상기 유체 유입관(200)과 연결되고, 상기 제2 내부공간(210)에 삽입되어 위치하고, 제4 내부공간(410)을 갖고, 상기 기체를 상기 제2 내부공간(210) 및/또는 제1 내부공간으로 유입하는 제2 기체 유입관(400);을 포함하는 혼합기(30)에 관한 것이다.
또한, 상기 본체(100)의 타단에 연결되고, 상기 유체와 상기 기체의 혼합물 및/또는 상기 유체와 상기 기체의 반응 생성물을 배출하는 배출관(500);을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 내부공간(110)이 상기 본체(100)와 상기 유체 유입관(200) 사이에 형성된 기체 유입실(111)을 포함하고, 상기 기체 유입실(111)을 통하여 상기 기체가 상기 제1 내부공간(110)으로 유입될 수 있다.
또한, 상기 유체 유입관(200)은 상기 본체(100)에 삽입된 끝단이 상기 제2 기체 유입관(400)의 끝단을 지나서 위치할 수 있다.
또한, 상기 제2 기체 유입관(400)은 일부가 상기 유체 유입관(200)과 길이방향으로 평행하게 위치할 수 있다.
또한, 상기 혼합기(30)가 상기 본체(100)의 내부에 가이드(610)를 추가로 포함하고, 상기 가이드(610)의 일단이 상기 본체(100)에 연결되고, 상기 가이드(610)의 타단이 상기 유체 유입관(200)의 끝단 및 상기 제2 기체 유입관(400)의 끝단을 지나서 위치하고, 상기 가이드(610)는 밑면과 윗면이 없는 관통형 원뿔대, 관통형 타원뿔대, 관통형 다각형뿔대 및 그들의 조합 중 어느 하나의 형상이고, 상기 가이드가(610) 상기 유체 및/또는 기체를 가이드할 수 있다.
또한, 상기 혼합기(30)가 상기 유체의 흐름 방향에 따라 순차로 다수의 상기 가이드(610)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합기(30)가 상기 유체의 역류를 방지하기 위해 상기 가이드(610)의 타단에 체크 밸브(620)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합기(30)가 상기 유체와 상기 기체를 혼합하기 위해 단수 또는 복수의 정류판(630)을 상기 본체 내부에 상기 유체 유입관(200)의 타단 이후에 추가로 포함하고, 상기 정류판(630)은 다수의 관통 구멍(631)을 포함하고, 상기 정류판(630)의 외주면의 일부 또는 전부가 상기 본체(100)의 내주면과 결합될 수 있다.
또한, 상기 정류판(630)은 판형, 깔대기형, 원뿔형, 타원뿔형, 다각뿔형, 또는 그들의 조합의 형태를 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합기(30)가 상기 유체 유입관(200)의 타단 이후에 상기 본체(100)에 연결되는 가스 투입부(640), 압력변(650) 및 압력계(660) 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합기(30)는 본체(100) 내부의 압력을 조절하기 위해 상기 배출관(500)에 연결된 압력조절밸브(670)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유체가 알칼리성 폐수를 포함하고, 상기 기체가 이산화탄소를 포함하고, 상기 혼합기(30)가 상기 알칼리성 폐수를 상기 이산화탄소를 사용하여 중화시켜 중화 처리수를 제조하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 또 하나의 양상은, 이산화탄소를 포함하는 기체를 혼합기(30)에 공급하고, 기체유량 조절밸브(15)를 포함하는 기체 공급부(10); 제1 pH센서(21)를 포함하고, 알칼리성 폐수를 포함하는 유체를 혼합기(30)에 공급하는 유체 공급부(20); 상기 기체 공급부(10)에서 기체를 공급받고, 상기 유체 공급부(20)에서 유체를 공급 받아 상기 기체와 상기 유체를 혼합하고 중화반응시켜 반응 생성물을 포함하는 혼합용액을 제조하는 제1항에 따른 혼합기(30); 제2 pH 센서(41)를 포함하고, 상기 혼합기(30)로부터 상기 혼합용액을 공급받아 저장하는 집수조(40); 및 제어부(50):을 포함하고, 상기 제어부(50)가 상기 제1 pH 센서(21) 및/또는 상기 제2 pH 센서(41)로 측정된 pH에 의해 상기 기체유량 조절밸브(15)를 제어하여 기체 공급부(10)에서 상기 혼합기(30)에 공급되는 기체의 양을 조절함으로써 상기 혼합용액의 pH를 제어하는 것을 특징으로 하는 중화장치(1)에 관한 것이다.
또한, 상기 중화장치(1)가 상기 혼합용액의 반응 생성물을 응집하고 침전시켜 침전물을 제조하는 침전조(60)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 중화장치(1)가 상기 침전장치(60)의 침전 속도를 높이기 위해 상기 침전조(60)에 부착한 진동기(61)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 중화장치(1)가 상기 침전물을 공급받아 탈수시켜 탈수케이크를 제조하는 탈수기(70)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 유체 공급부(20)가 유체 저장조(22) 및 펌프(23)를 포함하고, 상기 중화장치(1)가 상기 유체 공급부(20)의 유체를 상기 펌프(23)를 사용해서 상기 혼합기(30)로 공급하고, 상기 펌프(23)가 유체 저장조의 유체에 함침된 수중 펌프이거나, 또는 유체 저장조와 혼합기 사이의 육상에 위치한 육상 펌프일 수 있다.
또한, 상기 기체 공급부(10)가 액화탄산 저장탱크(11), 기화기(13), 및 감압기(14) 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 집수조(40)에서 무기응집제 및/또는 유기응집제를 이용하여 상기 혼합용액에 포함된 무기화합물 및/또는 유기화합물을 응집시킬 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 급속 혼합기 및 이를 포함하는 중화장치는 이산화탄소 가스와 알칼리성 폐수를 효과적으로 혼합시킴으로써 별도의 중화 및 연수화 장치가 필요 없이 고효율의 중화 반응을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 급속 혼합기를 포함하는 중화장치는 이산화탄소 가스를 사용하여 알칼리성 폐수를 중화 처리함으로써 알칼리성 폐수의 수처리시 안정성을 확보하면서도 고체 또는 액체 중화제의 사용시 발생하는 2차 환경 오염의 문제를 개선하고, 설치 공간을 최소화하고 유지 관리비를 절감하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 급속 혼합기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 일점쇄선으로 표시된 부분의 절단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 급속 혼합기를 포함하는 중화장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 기체 공급부의 개략도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소가 "다른 구성요소 상에", " 다른 구성요소 상에 형성되어" 또는 " 다른 구성요소 상에 적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 특별하게 언급되지 않는 한 유체는 액체, 슬러리, 또는 고체와 액체가 혼합된 혼합물을 포함하고, 흐를 수 있는 물질 또는 그들의 조합이면 제한되지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 급속 혼합기 및 이를 포함하는 중화장치에 대해서 설명하도록 한다.
본 발명의 혼합기(30)는 제1 내부공간(110)을 갖고, 밀폐형의 본체(100); 상기 본체(100)의 일단에서 제1 내부공간(110)으로 일부 또는 전부 삽입되어 위치하고, 제2 내부공간(210)을 갖고, 유체를 상기 제1 내부공간(110)으로 유입하는 유체 유입관(200); 상기 본체(100)의 일단 방향의 일측에 연결되고, 제3 내부공간(310)을 갖고 기체를 상기 제1 내부공간(110)으로 유입하는 제1 기체 유입관(300); 및 상기 제1 기체 유입관(300)과 상기 본체(100)가 연결되는 구멍을 마주보는 위치에서 상기 유체 유입관(200)과 연결되고, 상기 제2 내부공간(210)에 삽입되어 위치하고, 제4 내부공간(410)을 갖고, 상기 기체를 상기 제2 내부공간(210) 및/또는 제1 내부공간으로 유입하는 제2 기체 유입관(400);을 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 본체(100)의 타단에 연결되고, 상기 유체와 상기 기체의 혼합물 및/또는 상기 유체와 상기 기체의 반응 생성물을 배출하는 배출관(500);을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 내부공간(110)이 상기 본체(100)와 상기 유체 유입관(200) 사이에 형성된 기체 유입실(111)을 포함하고, 상기 기체 유입실(111)을 통하여 상기 기체가 상기 제1 내부공간(110)으로 유입될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유체 유입관(200)은 상기 본체(100)에 삽입된 끝단이 상기 제2 기체 유입관(400)의 끝단을 지나서 위치할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 기체 유입관(400)은 일부가 상기 유체 유입관(200)과 길이방향으로 평행하게 위치할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합기(30)가 상기 본체(100)의 내부에 가이드(610)를 추가로 포함하고, 상기 가이드(610)의 일단이 상기 본체(100)에 연결되고, 상기 가이드(610)의 타단이 상기 유체 유입관(200)의 끝단 및 상기 제2 기체 유입관(400)의 끝단을 지나서 위치하고, 상기 가이드(610)는 밑면과 윗면이 없는 관통형 원뿔대, 관통형 타원뿔대, 관통형 다각형뿔대 및 그들의 조합 중 어느 하나의 형상이고, 상기 가이드가(610) 상기 유체 및/또는 기체를 가이드할 수 있다.
또한, 상기 혼합기(30)가 상기 유체의 흐름 방향에 따라 순차로 다수의 상기 가이드(610)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합기(30)가 상기 유체와 상기 기체를 혼합하기 위해 단수 또는 복수의 정류판(630)을 상기 본체 내부에 상기 유체 유입관(200)의 타단 이후에 추가로 포함하고, 상기 정류판(630)은 다수의 관통 구멍(631)을 포함하고, 상기 정류판(630)의 외주면의 일부 또는 전부가 상기 본체(100)의 내주면과 결합될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 정류판(630)은 판형, 깔대기형, 원뿔형, 타원뿔형, 다각뿔형, 또는 그들의 조합의 형태를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 판형 또는 깔대기형 또는 그들의 조합의 형태를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합기(30)가 상기 유체 유입관(200)의 타단 이후에 상기 본체(100)에 연결되는 가스 투입부(640), 압력변(650) 및 압력계(660) 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 가스 투입부(640), 압력변(650) 및 압력계(660)를 모두 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합기(30)는 본체(100) 내부의 압력을 조절하기 위해 상기 배출관(500)에 연결된 압력조절밸브(670)를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유체가 알칼리성 폐수를 포함하고, 상기 기체가 이산화탄소를 포함하고, 상기 혼합기(30)가 상기 알칼리성 폐수를 상기 이산화탄소를 사용하여 중화시켜 중화 처리수를 제조하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 혼합기(30)는 오염수가 유입되는 제2 내부공간(210)과 기체유입실(111)에 이산화탄소 가스를 공급하면, 유입된 오염수와 이산화탄소 가스가 90%이상 혼합반응이 일어나고, 펌프 압력과 가스 압력 1~10kgf/cm3 에 의해서 단수 또는 복수, 바람직하게는 5 단계의 정류판을 통과하면서 급속하게 혼합되는 원리로 혼합의 효과를 극대화할 수 있다.
본 발명의 또 하나의 양상은, 상기 혼합기(30)을 포함하는 중화장치에 관한 것으로, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 급속 혼합기를 포함하는 중화장치의 개략도를 나타낸 것이다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 중화장치(1)에 대해서 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 중화장치(1)는 이산화탄소를 포함하는 기체를 혼합기(30)에 공급하고, 기체유량 조절밸브(15, 미도시)를 포함하는 기체 공급부(10); 제1 pH센서(21, 미도시)를 포함하고, 알칼리성 폐수를 포함하는 유체를 혼합기(30)에 공급하는 유체 공급부(20); 상기 기체 공급부(10)에서 기체를 공급받고, 상기 유체 공급부(20)에서 유체를 공급 받아 상기 기체와 상기 유체를 혼합하고 중화반응시켜 반응 생성물을 포함하는 혼합용액을 제조하는 제1항에 따른 혼합기(30); 제2 pH 센서(41, 미도시)를 포함하고, 상기 혼합기(30)로부터 상기 혼합용액을 공급받아 저장하는 집수조(40); 및 제어부(50):을 포함하고, 상기 제어부(50)가 상기 제1 pH 센서(21, 미도시) 및/또는 상기 제2 pH 센서(41, 미도시)로 측정된 pH에 의해 상기 기체유량 조절밸브(15, 미도시)를 제어하여 기체 공급부(10)에서 상기 혼합기(30)에 공급되는 기체의 양을 조절함으로써 상기 혼합용액의 pH를 제어한다.
상기 제어부(50)가 집수조(40)의 pH 센서로부터 pH 정보를 받아 기체 공급부의 전자식 기체유량 조절밸브가 작동하여, 이산화탄소 가스의 양을 조절하여 미리 설정한 pH 값에 도달할 수 있도록 한다.
본 발명에 있어서, 상기 중화장치(1)가 상기 혼합용액의 반응 생성물을 응집하고 침전시켜 침전물을 제조하는 침전조(60)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 중화장치(1)가 상기 침전조(60)의 침전 속도를 높이기 위해 상기 침전조(60)에 부착한 진동기(61, 미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 중화장치(1)가 상기 침전물을 공급받아 탈수시켜 탈수케이크를 제조하는 탈수기(70)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유체 공급부(20)가 유체 저장조(22, 미도시) 및 펌프(23, 미도시)를 포함하고, 상기 중화장치(1)가 상기 유체 공급부(20)의 유체를 상기 펌프(23, 미도시)를 사용해서 상기 혼합기(30)로 공급하고, 상기 펌프(23, 미도시)가 유체 저장조(22, 미도시)의 유체에 함침된 수중 펌프이거나, 또는 유체 저장조와 혼합기 사이의 육상에 위치한 육상 펌프일 수 있다.
또한, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 기체 공급부에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 기체 공급부(10)가 액화탄산 저장탱크(11), 기화기(13), 및 감압기(14) 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 액화탄산 저장탱크(11), 기화기(13), 및 감압기(14)를 모두 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 액화탄산 저장탱크(11), 개폐밸브(12), 기화기(13), 감압기(14), 기체유량 조절밸브(15), 기체압력 조절장치(16) 및 체크밸브(17)를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 집수조(40)에서 무기응집제 및/또는 유기응집제를 이용하여 상기 혼합용액에 포함된 무기화합물 및/또는 유기화합물을 응집시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 구현예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 제1 내부공간(110)을 갖고, 밀폐형의 본체(100);
    상기 본체(100)의 일단에서 제1 내부공간(110)으로 일부 또는 전부 삽입되어 위치하고, 제2 내부공간(210)을 갖고, 유체를 상기 제1 내부공간(110)으로 유입하는 유체 유입관(200);
    상기 본체(100)의 일단 방향의 일측에 연결되고, 제3 내부공간(310)을 갖고 기체를 상기 제1 내부공간(110)으로 유입하는 제1 기체 유입관(300); 및
    상기 제1 기체 유입관(300)과 상기 본체(100)가 연결되는 구멍을 마주보는 위치에서 상기 유체 유입관(200)과 연결되고, 상기 제2 내부공간(210)에 삽입되어 위치하고, 제4 내부공간(410)을 갖고, 상기 기체를 상기 제2 내부공간(210) 및/또는 제1 내부공간으로 유입하는 제2 기체 유입관(400);을
    포함하는 혼합기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체(100)의 타단에 연결되고, 상기 유체와 상기 기체의 혼합물 및/또는 상기 유체와 상기 기체의 반응 생성물을 배출하는 배출관(500);을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내부공간(110)이 상기 본체(100)와 상기 유체 유입관(200) 사이에 형성된 기체 유입실(111)을 포함하고,
    상기 기체 유입실(111)을 통하여 상기 기체가 상기 제1 내부공간(110)으로 유입되는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유체 유입관(200)은 상기 본체(100)에 삽입된 끝단이 상기 제2 기체 유입관(400)의 끝단을 지나서 위치한 것을 특징으로 하는 혼합기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기체 유입관(400)은 일부가 상기 유체 유입관(200)과 길이방향으로 평행하게 위치한 것을 특징으로 하는 혼합기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 혼합기(30)가 상기 본체(100)의 내부에 가이드(610)를 추가로 포함하고,
    상기 가이드(610)의 일단이 상기 본체(100)에 연결되고, 상기 가이드(610)의 타단이 상기 유체 유입관(200)의 끝단 및 상기 제2 기체 유입관(400)의 끝단을 지나서 위치하고,
    상기 가이드(610)는 밑면과 윗면이 없는 관통형 원뿔대, 관통형 타원뿔대, 관통형 다각형뿔대 및 그들의 조합 중 어느 하나의 형상이고,
    상기 가이드가(610) 상기 유체 및/또는 기체를 가이드하는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 혼합기(30)가 상기 유체의 흐름 방향에 따라 순차로 다수의 상기 가이드(610)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 혼합기(30)가 상기 유체의 역류를 방지하기 위해 상기 가이드(610)의 타단에 체크 밸브(620)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 혼합기(30)가 상기 유체와 상기 기체를 혼합하기 위해 단수 또는 복수의 정류판(630)을 상기 본체 내부에 상기 유체 유입관(200)의 타단 이후에 추가로 포함하고,
    상기 정류판(630)은 다수의 관통 구멍(631)을 포함하고,
    상기 정류판(630)의 외주면의 일부 또는 전부가 상기 본체(100)의 내주면과 결합된 것을 특징으로 하는 혼합기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 정류판(630)은 판형, 깔대기형, 원뿔형, 타원뿔형, 다각뿔형, 또는 그들의 조합의 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 혼합기(30)가 상기 유체 유입관(200)의 타단 이후에 상기 본체(100)에 연결되는 가스 투입부(640), 압력변(650) 및 압력계(660) 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 혼합기(30)는 본체(100) 내부의 압력을 조절하기 위해 상기 배출관(500)에 연결된 압력조절밸브(670)를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유체가 알칼리성 폐수를 포함하고, 상기 기체가 이산화탄소를 포함하고, 상기 혼합기(30)가 상기 알칼리성 폐수를 상기 이산화탄소를 사용하여 중화시켜 중화 처리수를 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 혼합기.
  14. 이산화탄소를 포함하는 기체를 혼합기(30)에 공급하고, 기체유량 조절밸브(15)를 포함하는 기체 공급부(10);
    제1 pH센서(21)를 포함하고, 알칼리성 폐수를 포함하는 유체를 혼합기(30)에 공급하는 유체 공급부(20);
    상기 기체 공급부(10)에서 기체를 공급받고, 상기 유체 공급부(20)에서 유체를 공급 받아 상기 기체와 상기 유체를 혼합하고 중화반응시켜 반응 생성물을 포함하는 혼합용액을 제조하는 제1항에 따른 혼합기(30);
    제2 pH 센서(41)를 포함하고, 상기 혼합기(30)로부터 상기 혼합용액을 공급받아 저장하는 집수조(40); 및
    제어부(50):을 포함하고,
    상기 제어부(50)가 상기 제1 pH 센서(21) 및/또는 상기 제2 pH 센서(41)로 측정된 pH에 의해 상기 기체유량 조절밸브(15)를 제어하여 기체 공급부(10)에서 상기 혼합기(30)에 공급되는 기체의 양을 조절함으로써 상기 혼합용액의 pH를 제어하는 것을 특징으로 하는 중화장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 중화장치(1)가 상기 혼합용액의 반응 생성물을 응집하고 침전시켜 침전물을 제조하는 침전조(60)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중화장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 중화장치(1)가 상기 침전조(60)의 침전 속도를 높이기 위해 상기 침전조(60)에 부착한 진동기(61)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중화장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 중화장치(1)가 상기 침전물을 공급받아 탈수시켜 탈수케이크를 제조하는 탈수기(70)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중화장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 유체 공급부(20)가 유체 저장조(22) 및 펌프(23)를 포함하고,
    상기 중화장치(1)가 상기 유체 공급부(20)의 유체를 상기 펌프(23)를 사용해서 상기 혼합기(30)로 공급하고,
    상기 펌프(23)가 유체 저장조(22)의 유체에 함침된 수중 펌프이거나, 또는 상기 유체 저장조(22)와 혼합기(30) 사이의 육상에 위치한 육상 펌프인 것을 특징으로 하는 중화장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 기체 공급부(10)가 액화탄산 저장탱크(11), 기화기(13), 및 감압기(14) 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중화장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 집수조(40)에서 무기응집제 및/또는 유기응집제를 이용하여 상기 혼합용액에 포함된 무기화합물 및/또는 유기화합물을 응집시키는 것을 특징으로 하는 중화장치.
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