KR20210126466A - 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친수성 필터층이 포함된 컨베이어 벨트를 순환시키면서 연속적으로 유분과 수분을 분리하면서 동시에 필터를 세척함으로써 구조가 간단할 뿐만 아니라 처리 속도를 향상시킬 수 있는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는, 친수성 필터층이 외층에 포함된 컨베이어 벨트가 컨베이어 로울러에 지지되어 순환되는 컨베이어와, 상기 컨베이어 벨트의 상부로 처리수를 투하하는 투입부와, 상기 컨베이어 벨트로부터 낙하되는 유분과 찌꺼기를 받기 위한 수거부가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

컨베이어를 이용한 유수 분리 장치{OIL-WATER SEPARATING APPARATUS USING CONVEYOR}
본 발명은 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친수성 필터층이 포함된 컨베이어 벨트를 순환시키면서 연속적으로 유분과 수분을 분리하면서 동시에 필터를 세척함으로써 구조가 간단할 뿐만 아니라 처리 속도를 향상시킬 수 있는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 물이 혼합된 원수에서 유분과 물을 각각 분리하는 방법으로는 비중분리법, 필터분리법, 전기응집법, 폭기분리법 등이 이용된다.
상기 방법 중 비중분리법은 물과 유분이 섞이지 않고 유분이 물보다 가벼운 성질을 이용한 방법으로, 원수를 분리조 속에 정치시키거나 여러 개의 유도판을 따라 서서히 흐르게 하고, 수면에 떠오른 유분을 오일 스키머(oil skimmer)로 포집하는 방법이다. 이러한 비중분리법은 대한민국 등록특허 제10-1055785호(유수분리기 및 그 분리방법, 2011.08.03), 대한민국 등록특허 제10-1657508호(식물성 오일의 유수분리 탱크, 2016.09.05) 및 대한민국 등록특허 제10-1982969호(복합 오염토양 정화시스템용 유수분리장치, 2019.05.21) 등과 같은 다양한 방법으로 구성되어 공장폐수 등에 섞인 유분의 분리에 널리 쓰여지고 있다.
그러나, 상기 비중분리법의 최대 난점은 물의 비중이 1(g/cc)인데 비해 유분의 비중이 평균 약 0.8(g/cc)로 그다지 큰 차가 없기 때문에 원수가 흐르는 상태에서는 작은 유분 입자 쉽게 떠오르지 않아 상당히 큰 규모의 분리조 속에서 원수를 일시 정치상태에 두거나 매우 천천히 흐르게 해야 한다는 점이다. 이에 따라 그 만큼 큰 규모의 장치(시설)가 필요하고, 또한 원수의 분리조 유입에는 펌프사용을 억제해야 한다. 또한 비중분리법으로는 수 미크론 크기의 미세 유분 입자를 분리하기 어렵고, 한편으로 분리에 장시간이 소용되는 관계로 분리되는 유분은 그 사이 산화 변질되어 재생에 적지 않은 비용이 소요된다.
한편, 필터분리법은 가운데에 공간을 가진 특수섬유를 친수성 필터로 싸서 유분을 걸러내고 물만을 통과시키는 방법으로, 대한민국 등록실용신안 제20-0242426호(유수분리기, 2001.07.31), 대한민국 등록특허 제10-0886477호(고분자필터를 이용한 폐수 및 우수의 고형물 및 유수분리 처리시스템, 2009.02.24) 및 대한민국 등록특허 제10-1765077호(유수분리 장치, 2017.07.31) 등과 같이 구성되어 이용되고 있다.
그러나, 필터분리법의 유입되는 처리수의 양이 많거나 유분의 혼합도가 높으면 직접 처리가 곤란하고, 처리속도가 느린데다가 필터에 유분이 묻게 되면 필터기능이 상실되므로 정기적으로 필터를 세척해야 하는 단점을 갖는다.
대한민국 등록특허 제10-1055785호(2011.08.03) : 유수분리기 및 그 분리방법 대한민국 등록특허 제10-1657508호(2016.09.05) : 식물성 오일의 유수분리 탱크 대한민국 등록특허 제10-1982969호(2019.05.21) : 복합 오염토양 정화시스템용 유수분리장치 대한민국 등록실용신안 제20-0242426호(2001.07.31) : 유수분리기 대한민국 등록특허 제10-0886477호(2009.02.24) : 고분자필터를 이용한 폐수 및 우수의 고형물 및 유수분리 처리시스템 대한민국 등록특허 제10-1765077호(2017.07.31) : 유수분리 장치
본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 친수성 필터층이 포함된 컨베이어 벨트를 순환시키면서 연속적으로 유분과 수분을 분리하면서 동시에 필터를 세척함으로써 구조가 간단할 뿐만 아니라 처리 속도를 향상시킬 수 있는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치를 제공하기 위힌 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는, 친수성 필터층이 외층에 포함된 컨베이어 벨트가 컨베이어 로울러에 지지되어 순환되는 컨베이어와, 상기 컨베이어 벨트의 상부로 처리수를 투하하는 투입부와, 상기 컨베이어 벨트로부터 낙하되는 유분과 찌꺼기를 받기 위한 수거부가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는, 순환되는 상기 컨베이어 벨트의 친수성 필터층 외면에 부착된 유분과 찌꺼기를 탈리시키는 세척부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는, 상기 세척부는, 세척 공간을 형성하는 세척 하우징과, 상기 컨베이어 벨트가 상기 세척 하우징으로 내부를 거치도록 지지하는 지지 로울러와, 상기 세척 하우징의 내부를 지나는 컨베이어 벨트로 공기나 세척수를 분사하는 분사수단이 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는, 상기 세척부는, 세척 공간을 형성하는 세척 하우징과, 상기 컨베이어 벨트가 상기 세척 하우징으로 내부를 거치도록 지지하는 지지 로울러와, 상기 세척 하우징의 내부를 지나는 컨베이어 벨트를 진동시키는 진동수단이 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는, 상기 컨베이어 로울러는 폭 방향으로 양측부의 직경이 중앙부의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는, 상기 컨베이어 로울러의 폭방향 양측에는 체인 기어가 구비되고, 상기 컨베이어 벨트의 폭방향 양측에는 상기 체인 기어에 물리는 체인이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는 친수성 필터층이 포함된 컨베이어 벨트를 순환시키면서 연속적으로 유분과 수분을 분리하면서 동시에 필터를 세척함으로써 구조가 간단할 뿐만 아니라 처리 속도를 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는 친수성 필터층에 의해 유분을 걸러냄과 동시에 그 유분에 흡착된 미세 플라스틱을 걸러낼 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치를 도시한 측면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치의 컨베이어 벨트 및 컨베이어 롤러의 구조를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치의 컨베이어의 롤러를 도시한 측면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치가 다단으로 배치된 예를 도시한 측면도
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치의 컨베이어 벨트 및 컨베이어 롤러의 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치의 컨베이어의 롤러를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치가 다단으로 배치된 예를 도시한 측면도이다.
본 발명은 친수성 필터층(11b)이 포함된 컨베이어 벨트(11)를 순환시키면서 연속적으로 처리수(G)의 유분(O)과 수분(W)을 분리하면서 동시에 필터를 세척함으로써 구조가 간단할 뿐만 아니라 처리 속도를 향상시킬 수 있는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치에 관한 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는 컨베이어(10), 투입부(20), 수거부(30) 및 세척부(40)이 포함되어 구성된다.
상기 컨베이어(10)는 상기 투입부(20)를 통해 일측 상부로 투입된 처리수(G)를 타측으로 이송시키면서 수분(W)은 하방으로 빠지고 유분(O)이 친수성 필터층(11b)에 걸러져 타측에 구비된 수거부(30)에서 낙하시킴으로써 처리수(G)에서 수분(W)과 유분(O)을 연속적으로 분리하는 구성이다.
상기 컨베이어(10)는 연속적으로 배치된 컨베이어 로울러(12)와, 그 컨베이어 로울러(12)에 지지되어 무한궤도 상으로 순환 되는 벨트 형태의 컨베이어 벨트(11) 및 상기 컨베이어 벨트(11)을 순환 구동시키기 위한 모터 등의 벨트 구동수단(도면에 미도시)로 구성된다.
상기 컨베이어 벨트(11)는 무한궤도 상으로 순환 되는 벨트 형태로 구성되어 그 상부 표면에 투하된 처리수(G)의 수분(W)은 통과시키고 유분(O)을 걸러내어 수분(W)과 유분(O)을 분리하는 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 컨베이어 벨트(11)는 유연성을 가지면서 벨트에 걸리는 장력에 따른 하중을 견디는 강도를 갖는 기재층(11c)과, 상기 기재층(11c)과 겹쳐진 친수성 필터층(11b)과, 상기 컨베이어 벨트의 폭방향 양측에는 상기 컨베이어 로울러(12)의 체인 기어(12a)에 물리는 체인(11a)이 구비되어 구성된다.
상기 기재층(11c)는 벨트의 인장 강성을 유지하면서 상기 친수성 필터층(11b)를 통과한 수분(W)이 원할하게 통과될 수 있는 부직포 등과 같은 섬유나 수지 또는 금속재 그물망으로 구성된다.
상기 친수성 필터층(11b)는 수분(W)은 통과시키지만 유분과 같은 유분(O)은 통과되지 않고 걸러지는 필터 여재로서 상기 기재층(11c)에 포개질 수 있는 섬유상 형태의 구성이다.
한편, 유분에는 미세 플라스틱이 흡착되는데, 본 발명은 유분의 제거 뿐만 아니라 상기 친수성 필터층(11b)에 의해 걸러지는 유분과 함께 그 유분에 흡착된 미세 플라스틱을 제거하는데 이용된다.
상기 체인 기어(11a)는 상기 컨베이어 로울러(12)에 지지되는 컨베이어 벨트(11)가 컨베이어 로울러(12)에 대하여 미끄러지지 않도록 하기 위한 구성으로 상기 컨베이어 로울러(12)의 양단부에 구비된 체인 기어(12a)에 맞물리는 구성이다.
상기 컨베이어 로울러(12)는 상기 컨베이어 벨트(11)를 지지하면서 그 전부 또는 일부는 상기 벨트 구동수단(도면에 미도시)의 구동력을 전달받아 회전되면서 상기 컨베이어 벨트(11)를 무한 궤도상으로 이송시키기 위한 구성이다. 도 3을 참조하면, 상기 컨베이어 로울러(12)는 상기 컨베이어 로울러는 폭 방향으로 양측부(12b)의 직경이 중앙부(12c)의 직경보다 크게 형성된 형상을 갖는데 이는 그 상부에 지지된 컨베이어 벨트(11)가 중앙에서 오목하게 쳐짐으로써 그 상부에 투입된 처리수(G)가 컨베이어 벨트(11)의 폭방향의 중앙의 위치 주변에 고이도록 하기 위한 구성이다. 즉 상기 컨베이어 로울러(12)는 원통 형상의 중앙부(12c)와, 상기 중앙부(12c)의 양측에서 외측으로 진행할수록 직경이 커지는 테이퍼 형상의 양측부(12b)와, 상기 컨베이어 로울러(12)의 폭방향 양측 즉 양측부(12b)의 양쪽 외측에는 구비된 체인 기어(12a)가 일체로 형성된 구조를 갖는다.
상기 투입부(20)는 상기 컨베이어 벨트(11)의 상부로 처리수(G)를 투하하는 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 투입부(20)는 상기 컨베이어 벨트(11)의 일측 상부에 위치된 상광 하협의 투입 호퍼(21)와, 상기 투입 호퍼(21)로 투입된 처리수(G)가 원활하게 하방으로 배출되도록 하고 그 배출량을 조절하는 투하 조절 블레이드(22)로 구성된다.
상기 수거부(30)는 상기 컨베이어 벨트(11)로부터 낙하되는 기름 성분의 유분(O)과 찌꺼기를 받아내기 위한 카트와 같은 구성이다. 상기 투입부(20)로부터 상기 컨베이어 벨트(11)의 일측으로 투입된 처리수(G)는 컨베이어 벨트(11)에 의해 이송되면서 상기 친수성 필터층(11b)를 통과한 수분은 컨베이어 벨트(11)의 하방으로 낙하되고 상기 친수성 필터층(11b)를 통과하지 못한 유분(O)과 찌꺼기는 상기 컨베이어 벨트(11)의 타측으로 이송되어 상기 수거부(30)로 낙하되게 된다.
상기 세척부(40)는 순환되는 상기 컨베이어 벨트(11)의 친수성 필터층(11b) 외면에 부착된 유분(O)과 찌꺼기를 탈리시키는 구성이다. 상기 친수성 필터층(11b)에 유분이 부착되어 있으면 필터의 기능이 떨어지므로 상기 세척부(40)에 의해 유분을 탈리시킴으로써 친수성 필터층(11b)의 기능을 회복시킬 수 있게 된다. 특히 본 발명은 상기 세척부(40)가 상기 컨베이어 벨트(11)가 순환되는 과정에서 연속적으로 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
도면을 참조하면, 상기 세척 공간을 형성하는 U자형의 세척 하우징(41)과, 상기 컨베이어 벨트(11)가 상기 세척 하우징으로 내부를 거쳤다가 배출되도록 지지하는 복수의 지지 로울러(42a,42b)와, 상기 세척 하우징(41)의 내부를 지나는 컨베이어 벨트(11)로 공기나 세척수를 분사하는 분사수단(43)이 구비되어 구성된다.
상기 복수의 지지 로울러 중에는 단순히 상기 컨베이어 벨트(11)의 방향을 전환시키는 방향 전환용 지지 로울러(42a)뿐만 아니라 상기 컨베이어 벨트(11)의 텐션을 조절할 수 있도록 텐션 조절 슬라이딩 슬롯(421)을 따라 이동되어 고정되는 텐션 조절용 지지 로울러(42b)가 포함된다.
한편 도면에는 상기 세척부(40)에 세척수나 공기를 분사하는 분사수단(43)에 의해 상기 컨베이어 벨트(11)로부터 유분이나 찌꺼기를 떨어내는 구성이 도시되어 있느나 컨베이어 벨트(11)로부터 유분이나 찌꺼기를 떨어내는 구성은 다양한 방법으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 세척 하우징(41)의 내부를 지나는 컨베이어 벨트(11)를 진동시키는 진동수단(도면에 미도시)에 의해 상기 컨베이어 벨트(11)로부터 유분이 찌꺼기를 떨어낼 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 컨베이어를 여러 단계로 배열하여 처리수(G)로부터 수분(W)과 유분(O)을 완전하게 분리하도록 구성될 수 있다. 도 5에는 3단의 컨베이어(10',10", 10''')가 순차적으로 배열되고, 투입부(20)로부터 1단의 컨베이어(10')로 투입된 처리수(G)로부터 일부 수분(W)이 제거된 1차 처리수(G')는 상기 1단의 컨베이어(10')로부터 2단의 컨베이어(10")로 투하된다. 마찬가지로 상기 1단의 컨베이어(10')로부터 2단의 컨베이어(10")로 투입된 1차 처리수(G')로부터 일부 수분(W)이 제거된 2차 처리수(G")는 상기 2단의 컨베이어(10")로부터 3단의 컨베이어(10")로 투하되며, 3단의 컨베이어(10")를 거치면서 수분(W)이 대부분이 제거된 후 최종적으로 유분(O)만이 수거부(30)으로 배출되게 된다. 상기 다단의 컨베이어(10',10",10''') 각각에는 세척부(40',40",40''')가 구비된다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
G 처리수
W 수분
O 유분
10 컨베이어
11 컨베이어 벨트
11a 체인
11b 친수성 필터층
11c 기재층
12 컨베이어 로울러
12a 체인 기어
12b 양측부
12c 중앙부
20 투입부
30 수거부
40 세척부
41 세척 하우징
42a,42b 지지 로울러
43 분사수단

Claims (6)

  1. 친수성 필터층이 외층에 포함된 컨베이어 벨트가 컨베이어 로울러에 지지되어 순환되는 컨베이어와,
    상기 컨베이어 벨트의 상부로 처리수를 투하하는 투입부와,
    상기 컨베이어 벨트로부터 낙하되는 유분과 찌꺼기를 받기 위한 수거부가 구비된 것을 특징으로 하는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    순환되는 상기 컨베이어 벨트의 친수성 필터층 외면에 부착된 유분과 찌꺼기를 탈리시키는 세척부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 세척부는, 세척 공간을 형성하는 세척 하우징과,
    상기 컨베이어 벨트가 상기 세척 하우징으로 내부를 거치도록 지지하는 지지 로울러와,
    상기 세척 하우징의 내부를 지나는 컨베이어 벨트로 공기나 세척수를 분사하는 분사수단이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 세척부는, 세척 공간을 형성하는 세척 하우징과,
    상기 컨베이어 벨트가 상기 세척 하우징으로 내부를 거치도록 지지하는 지지 로울러와,
    상기 세척 하우징의 내부를 지나는 컨베이어 벨트를 진동시키는 진동수단이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 컨베이어 로울러는 폭 방향으로 양측부의 직경이 중앙부의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨베이어 로울러의 폭방향 양측에는 체인 기어가 구비되고,
    상기 컨베이어 벨트의 폭방향 양측에는 상기 체인 기어에 물리는 체인이 구비된 것을 특징으로 하는 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치.
KR1020200055550A 2020-04-10 2020-05-10 컨베이어를 이용한 유수 분리 장치 KR20210126466A (ko)

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