KR850000409B1 - 물보다 밀도가 높은 용제를 사용하여 유지 및 토양을 함유하는 물을 정제하는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

물보다 밀도가 높은 용제를 사용하여 유지 및 토양을 함유하는 물을 정제하는 방법

제1도는 양모를 담가서 세정하고 헹구고난 배출액을 정제하기 위한 본 발명의 방법의 유통도.

제2도는 제1도에 도해된 방법을 실시하기 위한 장치의 유통도.

본 발명은 물보다 밀도가 높은 용제를 사용하여 유지(grease) 및 토양을 함유하는 물을 정제하는 방법, 특히 미처리된 양모의 세정에 사용된 물의 정제에 관한 것으로, 1977년 5월 2일자로 출원된 일본 특허출원 제50,048/77호에 기재된 발명을 개량한 것이다.

미처리된 양모의 세정은 대량의 물을 필요로 하며 물을 심하게 오염시키는 작업이다. 따라서, 최소한 물 일부를 재순환될 수 있고 예컨데 유지물질, 토양, 비료물질 및 청정제 같은 유용한 물질을 회수할 수 있는 효율이 좋은 정제법을 제공하는 것이 매우 바람직할 것이다.

상기 일본 특허원에는 유지 및 토양을 함유하는 폐수의 경제방법이 기재되어 있는데, 이 방법은 폐수를 물보다 밀도가 높은 용제와 혼합하고, 형성된 유탁액을 분리하여 탈지된 물(de-greased water), 소량의 물-용제 유탁액 및 유지물질과 토양이 함유된 용제를 얻어서, 이 용제를 청정시켜 토양을 분리하며, 청정된 용제를 물의 존재하에 공비 증류하여 유지상물질을 회수할 수 있는 유탁액(잔류생성물)과 용제를 재생할 수 있는 상층 생성물(head product)을 형성하는 것이다.

이 정제방법에서, 폐수를 물보다 밀도가 높은 용제와 혼합시켜 형성된 유탁액을 분리하여 탈지된 물과, 통상 혼합장치도 재순환되는 소량의 물-용제 유탁액, 및 여러가지 처리가 되어져서 토양 및 유지상물질을 수출하고 용제를 재생하는 유지물질과 토양을 함유한 용제를 얻을 수 있다.

본 출원인은, 이번에는 소량의 물-용제 유탁액을 재순환시키는 대신에 이것을 유지상물질과 토양을 함유하는 용제와 혼합시키고, 다음 이 혼합물을 다시 탈수시켜서 무수 용제를 언은 다음에 여과한다면 실시속도 및 용이성이라는 면에서 더 좋은 결과가 얻어짐을 발견하였다.

따라서, 본 발명은 유지 및 토양을 함유하는 폐수를 정제하는 방법을 제공하는 것으로, 이 방법은 폐수를 물보다 밀도가 높은 용제와 혼합시키고 형성된 유탁액을 분리시켜 탈지된 물과 소량의 물-용제 유탁액 및 유지상물질과 토양을 함유하고 있는 용제를 얻어서, 이 물-용제 유탁액 및 유지상물질과 토양을 함유하는 용제를 혼합하고, 이 혼합물을 탈수시키고, 언어진 무수 용제를 청정화하여 토양을 분리하며, 그리고 청정화된 용제를 물의 존재하에 공비 증류하여 유지상물질을 회수할 수 있는 유탁액 및 용제를 회수할 수 있는 상층 생성물을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 방법은 유지상물질, 토양 및 흑종의 용해된 염이 분리될 수 있게하고, 폐수 전부 또는 단지 일부만에 적용될 수 있다. 완전히 탈지되고 토양이 완전히 제거된 물을 회수할 수 있음과 동시에, 페수중에 들어있을지도 모르는 대부분의 청정제와 또한 모든 토양도 회수될 수 있다. 이 토양은 건조하기에 힘이 들고 비용이 많이 드는 슬러지(sludge) 형태가 아니라, 탈지된 후에 무수형태로 회수할 수 있다.

최초에 유탁액을 분리하는 한가지 방법은 원심 분리시키는 것이다.

소량의 물-용제 유탁액 및 유지상물질과 토양이 함유된 용제의 혼합물을 만들기 위하여, 폐수를 물보다 밀도가 높은 용제와 혼합함으로써 형성된 유탁액을 분리하기 위하여 사용되는 원심 분리기와 두 배출구로부터의 생성물을 혼합할 수 있는 통(vat)이 설치될 수도 있다.

이어서 물-용제 유탁액과 유지상물질 및 토양이 함유된 용제의 혼합물은 임의의 적절한 수단, 예컨데 원심분리, 증류 또는 증발에 의하여 탈수되어 물의 일부 또는 전부가 제거된다. 혼합물을 탈수시켜 희수된 거의 무수의 용제는 다시 토양의 분리를 가능하게하는 청정 과정을 거친다. 바람직하기로는 청정화단계에서 용제로부터 분리된 토양은 물보다 밀도가 높은 용제와 혼합되고 다시 원심분리기로 통과되어져서 탈지되는 것이 바람직하고 그 후에 건조된다. 유지상물질이 함유되어 있는 용제, 탈수된 혼합물의 청정화로부터 언어진 용제 및 토양의 탈지로 얻어지는 용제는 그 다음 상기 일본 특허원에 기재된 바와같이 다시 물의 존재하에 공비증류 되어진다.

바람직하기로는 유지는 공비증류에 의하여 얻어진 유탁액을 예컨데 원심분리하여 회수한다.

또한, 용제는 바람직하기로는 공비증류에 의하여 얻어진 상층생성물을 예컨데 응축 및 분리하여 재생하고 또 물과 용제는 경우에 따라 재순환된다. 토양이 제거된 용제의 일부를 재순환시키는 것도 또한 가능하다.

본 발명의 방법은 특히 양모를 담그고(soaking), 세정 및 헹구고나서(rinsing) 생긴 배출액에 적용된다.

바람직하기로는 양모를 담근 물로부터 본 발명의 방법에 의하여 얻어진 탈지된 물은 증발되어 스윈트(suint)가 얻어지며, 응축물은 재순환되어도 좋다.

용제와 혼합하기전에, 양모를 담근 물은 바람직하기로는 증발시켜서 유지상물질의 농도를 조절하는 것이 바람직하다.

필요하다면, 양모를 세정한 물 및 양모를 헹군 물로부터 본 발명의 방법에 의해 얻어진 탈지된 물은 그자체가 공지된 방법으로 정제되어도 좋다.

따라서, 본 발명은 특히 양모를 담그고, 세정 및 헹구는데 사용된 물에 대한 정제법을 제공하는 것으로, 이 정제법에 의하면, 양모를 담근 물은, 만일 필요하다면 이 물이 함유하고 있는 유지상물질의 농도가 적절히 조절될 수 있도록 예비적으로 증발되고, 물보다 밀도가 높은 용제내에서 탈지된 다음 증발시켜서 농축되며, 또 수거된 응축액은 재순환되고 그리고 스윈트를 구성하는 가용성 염이회수된다. 또한, 본 발명의 정제법에 의하면, 양모를 세정한 물은 물보다 밀도가 높은 용제내에서 탈지되고, 이 탈지 작업으로부터 얻어진 유탁액과 유지물질 및 토양이 함유되어 있는 용제 그리고 양모를 담근 물을 탈지하여 얻어진 유탁액과 용제는 혼합 및 탈수되며, 이 탈수된 용제는 청정되고, 이에 의하여 잔류용제를 추출할 수 있는 토양의 분리를 가능하게하고 다시 건조한 토양의 회수를 가능하게 한다. 다음에 이 용제는 물의 존재하에 공비수단으로 증류된다. 이에 의하여 상층 생성물로부터 분리에 의하여 용제를 회수하고 이어서 재순환되는 것을 가능하게 하고 또 유지상물질은 다시 원심분리되는 유탁액의 형태로 회수될 수 있게 한다. 본 발명 방법에 의하면 만액 필요하다면 탈지된 세정수는 바람직하기로는 양모를 헹군물과 혼합되어 통상적인 물리-화학적인 방법으로 정제된다.

본 발명의 방법은, 한 특수한 실시방법에 의하면, 회수도니 스윈트를 분리된 건조된 토양과 혼합시켜 비료로 시판될 수 있는 분발비료로 얻는다.

본 발명의 방법은, 물보다도 밀도가 높은 용제와 처리해야할 물을 혼합하기 위한 장치 : 탈지된 물, 소량의 물-용제 현탁액 및 유지상물질과 토양을 함유하고 있는 용제를 위한 3개의 출구를 가진 원심분리기, 2개의 출구로부터 물-용제 현탁액 및 유지상물질과 토양을 함유하는 용제를 혼합하기 위한 수단 : 이 혼합물을 탈수하기 위한 탈수장치, 탈수된 혼합물로부터 토양을 분리하기 위한 청정기, 및 청정화된 용제를 물의 존재하에서 공비증류시키기 위한 증류탑으로 이루어지는 장치를 사용하여 실시할 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 방법을 실시하기 위한 장치, 즉 하기장치들로 구성된 장치를 제공한다.

a) 양모를 담근 물을 처리하기 위한 장치들 : 즉 다용도 증발관 및 이에 이어서 유화기, 디스크(disc)원심분리기, 또 하나의 다용도 증발관 및 스윈트 저장장치.

b) 세정수를 처리하기 위한 장치들 : 즉 유화기 및 이에 이어서 디스크 원심 분리기.

c) 처리된 세정수 및 양모를 담근 물을 처리하여 생긴 유탁액과 용제를 처리하기 위한 장치들 : 즉 혼합통 및 이에 이어서 탈수장치 및 다시 이것에 이어서 청정기, 이에 이어서 한편으로는 증류탑 및 이에 뒤이어 한쪽으로 플로렌틴(florentine)분리기 및 용제를 저장하고 재순환시키는 장치와 다른쪽으로 유지상물질의 원심 분리기 및 저장장치, 그리고 다른 한편으로는 상기 청정기에 이어서 용제와 토양을 혼합하기 위한 교반기 및 분산장치, 뒤이어 원심분리 건조기 및 이것으로부터 토양을 저장하는 장치(이 원심분리 건조기는 또한 (c) 장치 밑에서 증류탑으로 공급하기 위해서도 연결된다).

d) 만일 필요하다면, 양모를 헹군 물과 탈지된 세정수의 혼합물을 물리-화학적으로 정제하기 위한 장치, 예컨데 응집 침전기-데칸터(decanter).

본 발명의 방법은 양모를 담그고, 세정 및 헹구어서 배출된 배출액의 처리에 특히 적합하다.

이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 예시적으로 더 상세히 설명한다.

제1도를 참조하면, 양모를 담근물은, 최초로, 포함되어 있는 유지상물질의 농도를 추후 처리하기에 적당한 온도 예컨데 5-15g/1ℓ로 조절하는 것을 가능하게하는 예비적인 증발을 거치게한다. 약 9-10g/ℓ의 유지상물질의 농도로 양호한 결과가 얻어질 수 있다. 이 예비적인 증발로부터의 응축액은 재순환할 수 있다. 물론 양모를 담근물이 함유하고있는 유지상물질의 농도가 만족할만한 경우에는 예비적인 증발은 생략할 수 있다.

다음에 적당한 농도의 물을 물보다도 밀도가 높은 용제를 사용하여 탈지한다. 이를 위하여 먼저 그것을 예컨데 유화기에서 용제와 혼합하고 다음 원심 분해시킨다. 용제와 물의 혼합물의 혼합비는 1 : 3내지 1 : 8의 범위에 있는 것이 유리하고, 바람직하기로는 1 : 5이다. 이 혼합은 용제의 비점의 함수로서 그리고 분리해야할 유지상물질의 특성의 함수로서, 실온에서, 혹은 고온에서 행해진다. 원심분리는 디스크 분리기로 행해도 좋다. 탈지를 위하여, 할로겐과 용제, 특히 4염화탄소 테트라클로로에칠렌 또는 트를클로로에칠렌, 보다 특별히는 테트라클로로에틸렌을 사용하는 것이 유리하다. 그러나 본 방법은 용제 또는 용제의 혼합물이 물보다도 밀도가 높은 한 비할로겐화 용제 또는 용제의 혼합물로 행해도 좋다.

원심분리후 다음 3종류의 생성물이 얻어진다.

(i) 용제를 함유하지 않고 있는 탈지된 물(경질상)

(ii) 물과 용제의 유탁액(중간질상), 이것은 통상 겔(gel)의 형태이고 하술하는 바와같이 처리된다. 이 유락액은 소량생성되고, 그 체적은 통상 전체적의 5% 미만이다.

(iii) 유지물질과 토양이 함유되어 있는 용제(중질상). 이것은 유탁액(ii)와 혼합되고 하술하는 바와같이 탈수 및 청정화된다.

세정수는 탈지화된다. 유효한 탈지화를 위하여 이 물중의 유지상물질의 함량이 5-15g/ℓ의 범위인 것이 유리하다. 이 함량은, 만약 필요하다면, 예비적인 원심분리에 의하여 적당한 양으로 조절하여도 좋다. 적당한 농도의 세정수는 양모를 담근물에 대하여 상기한 것과 동일한 방법으로 탈지된다. 얻어진 용제(중질상)는 양모를 담근물의 탈지로부터의 용제 및 유탁액과 혼합되고 그리고 탈수된다. 그다음 전체를 청정화시킨다. 이후, 용제는 실질적으로 완전히 토양을 함유하지 않는다.

토양은 교반기 및 분산장치내에서 또다시 물보다 밀도가 높은 용제와 혼합되고 원심분리되어 탈지될 수 있다. 회수된 모양은 잔류 용제가 제거되어지고, 필요하다면 분쇄된다. 이 과정에서 회수된 용제는 본 발명의 방법중 어떤 편리한 과정으로 재순환되어도 된다. 전술한 바와같이, 얻어진 토양은 스윈트의 농축된 용액과 혼합되어 건조된 후에 시판될 수 있는 비료제품으로 하여도 좋고, 또는 그냥그대로 예컨대 점토로 만들어지는 상품의 제조에 사용되어도 좋다.

이 용제의 일부는 용제와 양모를 세정한 물을 혼합하기 위한 장치로 재순환되어도 좋다. 나머지 부분은 물의 존재하에 공비증류된다. 테트라클로로에틸렌의 경우에, 용제의 2/3를 재순환시키고 나머지 1/3을 물30% 존재하에 약 30-40cmHg의 진공하에서 증류시킴으로써 좋은 결과가 얻어졌다.

상층 생성물은 응축되어 예컨데 플로렌틴 분리기에서 물과 용제로 분리되어, 이들 두 생성물은 재순환된다.

잔류 생성물(양모 유지의 유탁액)은 원심 분리기에서 처리되어 양모유지와 세정수중에 원래부터 존재하던 적정량의 청정제를 함유하고 있는 물로 분리된다. 세정수는 재순환되어도 된다.

만일 양모를 헹군 물이 재사용하거나 폐기하기에 적당하지 않으면, 이것을 탈지된 세정수와 혼합하여, 통상적인 물리-화학적인 수단으로 정제한다. 이 혼합물은 예컨데 응집제, 바람직하게는 염화 제2철의 존재하에 응집 침전기-데칸터에서 처리하거나, 또는 부유처리하여도 좋다.

제2도를 보면, 양모를 담근 물은 탱크(1)에서 수집한 다음에 증발관(2)에서 증발된다. 응축된 물은 양모세정장치로 재순환되어도 된다. 증발기(2)로부터의 농축된 양모를 담근 물을 유화(3)기에서 용제와 혼합시키고, 그 다음에 분리기(4)에서 분리시키고 토양과 유지를 함유하는 용제, 소량의 물-용제 유탁액, 및 증발관(5)에서 증발되는 탈지된 물로 분리시킨다. 증발된 물은 응축기(6)에서 응축되어 양모 세정장치로 재순환되는 한편, 농축된 스윈트는 통(7)에 저장된다. 스윈트는 다시 수거되어 혼합기(8)에서 건조된 토양과 혼합된다. 이 혼합물은 다시 드럼 건조기(9)에서 건조된다.

분리기(4)에서 분리된 용제는 세정수의 정제과정에 분리된 용제와 혼합된다.

세정수는 탱크(10)에 수집된 다음, 유화기(11)에서 용제와 혼합된다. 이 혼합물은 다시 분리기(12)에서 원심분리되어 탈지된 물, 소량의 물-용제 유탁액 및 용제로 분리된다. 분리기(4 및 12)로부터의 유탁액과 용제를 통(26)에서 혼합하고, 탈수장치(27)에서 탈수시키며, 청정기(13)에서 청정화시킨다. 일부는 유화기(11)로 재순환되고, 또 일부는 류류되어 신선한 물과 혼합되어서 칼럼(column)(14)에서 증보된다. 공비 혼합물은 응축기(15)에서 응축된다. 물은 플로렌틴 분리기(17)에서 용제로부터 분리된 다음 재순환되어 칼럼(14)에서 증류되는 용제와 혼합된다. 수거된 용제는 몽쥬(monte-jus)(18)에 의하여 유화기(3 및 11)로 재순환되고, 용제의 송실을 보충하기 위하여 저장탱크(16)로부터 신선한 용제가 부가된다. 증류칼럼(14)의 저부에서 수거된 양모유지의 수성 유탁액은 원심 분리기(19)에 의해 분리된다. 유지는 수거되고 세제를 함유하는 물은 세정탱크로 재순환된다.

청정기(13)에 의해 용제로부터 추출된 토양은 건조기(23)에서 건조되거나, 또는 경우에 따라 교반 및 분산장치(28)에서 용제와 다시 혼합된 다음에 원심분리 건조기에서 건조되고, 위엄 콘베이어(24)에 의하여 수거되어 사이로(25)내에 저장된다.

양모를 헹군 물은 탱크(20)에서 수거되고, 분리기(12)로부터의 탈지된 세정수와 혼합된 후에 응접 침전기-데칸터(21)에서 용집 침전되며 데칸테이션(decantation)된다. 응집 침전제는 유니트(22)에서 공급된다.

이같이 처리된 물은 관리구역으로 폐기될 수 있다.

본 발명의 방법은 여러가지 장점이 있다. 본 방법에 의하면, 토양 전체를 분말형태로 회수하고, 거의 대부분의 유지물질을 회수하며, 스윈트를 구성하는 천연 비료 물질을 함유하는 분말을 시판형태로 공급하고, 양모를 세정하는데 사용된 세제의 대부분을 회수하며, 정제한 후에 폐수의 일부를 재사용하고, 재사용되지 않는 부분을 관리구역에 유해한 물의 오염을 일으키지 않고 폐기하는 것이 가능하다.

처리된물의 오염방지 필요성 및 양에 따라서, 상술한 방법의 단지 일부만이 실시될 수도 있다. 따라서, 예컨데 세정수만의 처리도 할 수 있는 것이다.

본 발명의 방법의 변형으로서, 폐수를 물보다 밀도가 높은 용제와 혼합해서 형성된 유탁액으로부터 탈지된 물만이 분리되어 나머지 혼합물은 직접 사용되고 전술한 탈수, 청정화 및 공비 증류를 하여도 된다.

따라서, 전술한 장치의 변형으로서, 원심분리기는 두 개의 출구만을 갖고 탈수에 필요한 혼합물은 하나의 출구로부터 수거되어도 된다.

Claims (1)

1. 유지 및 토양을 함유하는 폐수를 물보다 밀도가 높은 용제와 혼합하고, 생성된 유탁액을 분리하여 탈지된 물, 소량의 물-용제 유탁액, 및 유지물질과 토양이 함유되어 있는 용제를 얻는 과정을 포함하는 폐수를 정제하는 방법에 있어서, 상기 과정에 이어서 그 물-용제유 탁액 및 유지 물질과 토양이 함유된 용제를 혼합하여 그 혼합물을 탈수시키며, 얻어진 무수 용제를 청정하여 토양을 분리한후 건조시키고, 청정된 용제를 물의 존재하에 공비증류시켜서 유지 물질을 회수할 수 있는, 유탁액과 용제를 재생할 수 있는 상층 생성물을 생성시키는 과정을 거치는 것을 특징으로 하는 폐수를 정제하는 방법.

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