WO2019050144A1

WO2019050144A1 - 분리조를 이용한 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법

Info

Publication number: WO2019050144A1
Application number: PCT/KR2018/007741
Authority: WO
Inventors: 김윤중; 남해욱; 이승용; 최영균
Original assignee: 주식회사 포스코건설
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2019-03-14
Also published as: KR101864242B1

Abstract

본 발명은 수처리장치(10)에서 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe₃O₄)를 재생하기 위한 마그네타이트 재생장치(A)로서, 마그네타이트(Fe₃O₄)의 표면에 흡착된 인을 세척하는 세척수(W)가 담긴 세척조(100); 세척조(100)의 하부에 형성된 분출부(110)를 통해, 인이 제거된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 공급받아, 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분리하는 분리조(200); 분리조(200)와 연결되되, 분리조(200)에서 분리된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 각각 저장하는 마그네타이트 저장부(300) 및 세척수 저장부(400);를 포함한다. 이 경우, 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe₃O₄)는 세척조(100)에 투입되고, 세척수(W)에 의해 세척된다. 세척이 완료된 마그네타이트(Fe₃O₄)는 세척수(W)와 함께 분리조(200)로 이송되어 신속하게 분리된 후 마그네타이트 저장부(300)에 저장된다. 본 발명의 마그네타이트 재생장치(A)는 표면에 인이 흡착된 마그네타이트(Fe₃O₄)를 세척수(W)를 이용하여 신속하게 세척하고, 세척수(W)로부터 신속하게 분리되어 재사용된다.

Description

분리조를 이용한 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법

본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분리조를 이용한 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법에 관한 것이다.

인은 부영양화의 주원인으로서, 호수나 강 또는 바다에 인이 과량으로 유입되면 미생물이 증식되고, 이로 인해 용존산소가 급격히 고갈되어 수중생물이 폐사하고, 생태계가 파괴된다.

인을 제거하는 방법은 여러 가지가 있지만, 수처리 공정이 간편하고, 재생이 가능한 마그네타이트를 오염수에 혼합하여 오염수의 인을 흡착하는 방법이 효율적이다.

그러나 마그네타이트의 표면에 일정량 이상의 인이 흡착되면 마그네타이트의 인 흡착성능이 떨어지기 때문에 마그네타이트를 이용하여 오염수의 인을 효과적으로 제거하려면 마그네타이트를 지속적으로 세척하여 재사용하는 것이 필요하다.

본 발명의 목적은 오염수의 인을 흡착한 마그네타이트(Fe₃O₄)를 신속하게 세척하여 오염수의 수처리 과정에 재사용하는 마그네타이트 재생장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해 도출된 본 발명은 수처리장치(10)에서 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe₃O₄)를 재생하기 위한 마그네타이트 재생장치(A)로서, 마그네타이트(Fe₃O₄)의 표면에 흡착된 인을 세척하는 세척수(W)가 담긴 세척조(100); 상기 세척조(100)의 하부에 형성된 분출부(110)를 통해, 인이 제거된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 공급받아, 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분리하는 분리조(200); 상기 분리조(200)와 연결되되, 상기 분리조(200)에서 분리된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 각각 저장하는 마그네타이트 저장부(300) 및 세척수 저장부(400);를 포함한다.

상기 분리조(200)는 마그네타이트(Fe₃O₄)를 분리하기 위해, 마그네타이트(Fe₃O₄)의 크기보다 작은 크기의 채 눈으로 형성된 채 분리부(210); 상기 채 분리부(210)의 하측 영역에 형성되되, 상기 채 분리부(210)를 통과한 세척수(W)를 담는 세척수분리부(220);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 채 분리부(210)는 상기 마그네타이트 저장부(300)와 연결되어, 상기 채 분리부(210)에서 분리된 마그네타이트(Fe₃O₄)를 상기 마그네타이트 저장부(300)로 이동시키고, 상기 세척수 분리부(220)는 상기 세척수 저장부(400)와 연결되어, 세척수 분리부(220)에 저장된 세척수(W)를 상기 세척수 저장부(400)로 이동시키는 것이 바람직하다.

상기 세척수 저장부(400)에는 상기 세척수 저장부(400)의 세척수(W)를 상기 세척조(100)로 이송하는 이송관(410)이 형성된 것이 바람직하다.

상기 마그네타이트 저장부(300)에 모인 마그네타이트(Fe₃O₄)를 상기 수처리장치(10)로 이송하기 위해 상기 마그네타이트 저장부(300)와 상기 수처리장치(10)에 연결된 이송부(320)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 마그네타이트 저장부(300)에는 마그네타이트(Fe₃O₄)를 건조하기 위한 건조장치(310)가 설치된 것이 바람직하다.

상기 채 분리부(210)는 상기 마그네타이트 저장부(300)를 향하여 하향 경사진 구조로 설치되고, 상기 채 분리부(210)의 상부에 걸러진 마그네타이트(Fe₃O₄)는 상기 채 분리부(210)의 경사를 따라 상기 마그네타이트 저장부(300)로 이동되는 것이 바람직하다.

상기 마그네타이트 저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe₃O₄)는 상기 마그네타이트 저장부(300)에 연결된 중화조(500)에서 세척수(W)에 의해 재차 세척되고, 상기 수처리장치(10)로 이송되는 것이 바람직하다.

상기 세척조(100)에서 세척된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)는 상기 분출부(110)의 개방에 의해 상기 분리조(200)로 자유낙하 되는 것이 바람직하다.

상기 중화조(500)의 세척수(W)는 중화조이송부(510)에 의해 상기 세척수 저장부(400)로 이송되는 것이 바람직하다.

상기 중화조(500)에서 세척된 마그네타이트(Fe₃O₄)는 마그네타이트이송부(520)에 의해 상기 수처리장치(10)로 이동되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 재생장치(A)를 이용한 마그네타이트 재생방법은 상기 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe₃O₄)를 상기 세척조(100)에 담긴 세척수(W)에 혼합하여 마그네타이트(Fe₃O₄)를 세척하는 세척단계; 상기 세척단계 이후, 상기 세척조(100)의 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 상기 분리조(200)로 이송하는 이송단계; 상기 분리조(200)의 상기 채 분리부(210)와 상기 세척수분리부(220)를 이용하여 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분리하고, 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 상기 마그네타이트 저장부(300)와 상기 세척수 저장부(400)에 각각 저장하는 분리단계; 상기 세척수 저장부(400)에 저장된 세척수(W)를 세척조(100)로 이송하여 재사용 하는 세척수재사용단계; 상기 마그네타이트 저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe₃O₄)를 상기 수처리장치(10)로 이송하여 재사용하는 마그네타이트재사용단계;를 포함한다.

본 발명의 마그네타이트 재생장치는 마그네타이트를 세척수로 세척하고, 세척이 완료된 마그네타이트와 세척수를 신속하게 분리하여 마그네타이트를 재사용할 수 있다.

도 1은 본원발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 재생장치를 나타내는 도면.

도 2는 본원발명의 일 실시 예에 따른 분리조의 채 분리부 사시도.

도 3은 본원발명의 일 실시 예에 따른 세척수 저장부와 세척조에 이송관이 연결된 것을 나타내는 도면.

도 4는 본원발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 저장부와 수처리장치에 이송부가 연결된 것을 나타내는 도면.

도 5는 본원발명의 일 실시 예에 따른 분리조 측면도.

도 6은 본원발명의 일 실시 예에 따른 중화조가 결합된 마그네타이트 재생장치를 나타내는 도면.

*** 부호의 설명 ***

A : 마그네타이트 재생장치 W : 세척수

10 : 수처리장치 100 : 세척조

110 : 분출부 200 : 분리조

210 : 채 분리부 220 : 세척수 분리부

300 : 마그네타이트 저장부 310 : 건조장치

320 : 이송부 400 : 세척수 저장부

410 : 이송관 500 : 중화조

510 : 중화조이송부 520 : 마그네타이트이송부

본 발명에 따른 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법의 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 재생장치 및 이를 이용한 마그네타이트 재생방법에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명은 수처리장치(10)에서 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe₃O₄)를 재생하기 위한 마그네타이트 재생장치(A)로서, 마그네타이트(Fe₃O₄)의 표면에 흡착된 인을 세척하는 세척수(W)가 담긴 세척조(100); 세척조(100)의 하부에 형성된 분출부(110)를 통해, 인이 제거된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 공급받아, 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분리하는 분리조(200); 분리조(200)와 연결되되, 분리조(200)에서 분리된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 각각 저장하는 마그네타이트 저장부(300) 및 세척수 저장부(400);를 포함한다.

이 경우, 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe₃O₄)는 세척조(100)에 투입되고, 세척수(W)에 의해 세척된다.

세척이 완료된 마그네타이트(Fe₃O₄)는 세척수(W)와 함께 분리조(200)로 이송되어 신속하게 분리된 후 마그네타이트 저장부(300)에 저장된다.

본 발명의 마그네타이트 재생장치(A)는 표면에 인이 흡착된 마그네타이트(Fe₃O₄)를 세척수(W)를 이용하여 신속하게 세척하고, 세척수(W)로부터 신속하게 분리되어 재사용된다.

분리조(200)는 마그네타이트(Fe₃O₄)를 분리하기 위해, 마그네타이트(Fe₃O₄)의 크기보다 작은 크기의 채 눈으로 형성된 채 분리부(210); 채 분리부(210)의 하측 영역에 형성되되, 채 분리부(210)를 통과한 세척수(W)를 담는 세척수분리부(220);를 포함하는 것이 바람직하다.

채 분리부(210)는 마그네타이트 저장부(300)와 연결되어, 채 분리부(210)에서 분리된 마그네타이트(Fe₃O₄)를 마그네타이트 저장부(300)로 이동시키고, 세척수 분리부(220)는 세척수 저장부(400)와 연결되어, 세척수 분리부(220)에 저장된 세척수(W)를 세척수 저장부(400)로 이동시키는 것이 바람직하다.

이 경우, 도 5와 같이, 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)의 분리는 마그네타이트(Fe₃O₄)의 크기보다 작은 크기의 채눈으로 형성된 채 분리부(210)로 세척이 완료된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분출한다.

이때, 세척수(W)는 채 분리부(210)를 통과하여 세척수분리부(220)에 저장되고, 마그네타이트(Fe₃O₄)는 채 분리부(210)의 상부에 걸러지게 된다.

세척수 저장부(400)에는 세척수 저장부(400)의 세척수(W)를 세척조(100)로 이송하는 이송관(410)이 형성된 것이 바람직하다.

이 경우, 도 3과 같이 세척수 저장부(400)와 세척조(100)에 이송관(410)이 연결되어 있기 때문에 세척수 저장부(400)에 저장된 세척수(W)를 세척조(100)로 이송하여 재사용할 수 있다.

또한, 마그네타이트(Fe₃O₄)를 세척하고, 세척수 저장부(400)에 저장된 세척수(W)는 세척수(W)의 오염정도에 따라 세척수 저장부(400)에서 폐기될 수 있다.

세척수(W)가 세척수 저장부(400)에서 폐기된 경우, 새로운 세척수(W)가 세척수 저장부(400) 또는 세척조(100)에 공급될 수 있다.

마그네타이트 저장부(300)에 모인 마그네타이트(Fe₃O₄)를 수처리장치(10)로 이송하기 위해 마그네타이트 저장부(300)와 수처리장치(10)에 연결된 이송부(320)를 포함하는 것이 바람직하다.

도 4와 같이 마그네타이트 저장부(300)에는 수처리장치(10)와 연결된 이송부(320)가 설치되어 있기 때문에 마그네타이트 저장부(300)에 모인 마그네타이트(Fe₃O₄)를 수처리장치(10)로 이송하여 재사용할 수 있다.

마그네타이트 저장부(300)에는 마그네타이트(Fe₃O₄)를 건조하기 위한 건조장치(310)가 설치된 것이 바람직하다.

이 경우, 마그네타이트 저장부(300)에는 건조장치(310)가 설치되어 있기 때문에 마그네타이트(Fe₃O₄)의 표면에 부착된 세척수(W)를 완전히 건조할 수 있다.

채 분리부(210)는 마그네타이트 저장부(300)를 향하여 하향 경사진 구조로 설치되고, 채 분리부(210)의 상부에 걸러진 마그네타이트(Fe₃O₄)는 채 분리부(210)의 경사를 따라 마그네타이트 저장부(300)로 이동되는 것이 바람직하다.

도 5와 같이, 채 분리부(210)가 마그네타이트 저장부(300)를 향하여 하향 경사진 구조로 설치되기 때문에 채 분리부(210)의 상부에 걸러진 마그네타이트(Fe₃O₄)가 자중에 의해 마그네타이트 저장부(300)로 이동된다.

마그네타이트 저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe₃O₄)는 마그네타이트 저장부(300)에 연결된 중화조(500)에서 세척수(W)에 의해 재차 세척되고, 수처리장치(10)로 이송되는 것이 바람직하다.

오염 정도가 심한 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe₃O₄)는 마그네타이트 저장부(300)에 연결된 중화조(500)에서 세척수(W)에 의해 재차 세척되어 재사용된다.

세척조(100)에서 세척된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)는 분출부(110)의 개방에 의해 분리조(200)로 자유낙하 되는 것이 바람직하다.

중화조(500)의 세척수(W)는 중화조이송부(510)에 의해 세척수 저장부(400)로 이송되는 것이 바람직하다.

도 6과 같이 중화조(500)에서 사용된 세척수(W)는 중화조이송부(510)를 따라 세척수 저장부(400)로 이송될 수 있다.

중화조(500)에서 세척된 마그네타이트(Fe₃O₄)는 마그네타이트이송부(520)에 의해 수처리장치(10)로 이동되는 것이 바람직하다.

도 6과 같이, 중화조(500)에서 세척된 마그네타이트(Fe₃O₄)는 마그네타이트이송부(520)에 의해 수처리장치(10)로 이송되어 재사용 될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트 재생장치(A)를 이용한 마그네타이트 재생방법은 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe₃O₄)를 세척조(100)에 담긴 세척수(W)에 혼합하여 마그네타이트(Fe₃O₄)를 세척하는 세척단계; 세척단계 이후, 세척조(100)의 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분리조(200)로 이송하는 이송단계; 분리조(200)의 채 분리부(210)와 세척수분리부(220)를 이용하여 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분리하고, 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 마그네타이트 저장부(300)와 세척수 저장부(400)에 각각 저장하는 분리단계; 세척수 저장부(400)에 저장된 세척수(W)를 세척조(100)로 이송하여 재사용 하는 세척수재사용단계; 마그네타이트 저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe₃O₄)를 수처리장치(10)로 이송하여 재사용하는 마그네타이트재사용단계;를 포함한다.

이 경우, 도 4와 같이 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe₃O₄)는 세척조(100)에서 세척수(W)에 의해 세척된 후, 분리조(200)로 이송되고, 분리조(200)에서 분리된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)는 마그네타이트 저장부(300)와 세척수 저장부(400)에 각각 저장되어 재사용된다.

Claims

수처리장치(10)에서 인의 흡착을 위해 오염수에 혼합되었던 마그네타이트(Fe₃O₄)를 재생하기 위한 마그네타이트 재생장치(A)로서,

마그네타이트(Fe₃O₄)의 표면에 흡착된 인을 세척하는 세척수(W)가 담긴 세척조(100);

상기 세척조(100)의 하부에 형성된 분출부(110)를 통해, 인이 제거된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 공급받아, 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분리하는 분리조(200);

상기 분리조(200)와 연결되되, 상기 분리조(200)에서 분리된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 각각 저장하는 마그네타이트 저장부(300) 및 세척수 저장부(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제1항에 있어서,

상기 분리조(200)는

마그네타이트(Fe₃O₄)를 분리하기 위해, 마그네타이트(Fe₃O₄)의 크기보다 작은 크기의 채 눈으로 형성된 채 분리부(210);

상기 채 분리부(210)의 하측 영역에 형성되되, 상기 채 분리부(210)를 통과한 세척수(W)를 담는 세척수분리부(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제2항에 있어서,

상기 채 분리부(210)는 상기 마그네타이트 저장부(300)와 연결되어, 상기 채 분리부(210)에서 분리된 마그네타이트(Fe₃O₄)를 상기 마그네타이트 저장부(300)로 이동시키고,

상기 세척수 분리부(220)는 상기 세척수 저장부(400)와 연결되어, 세척수 분리부(220)에 저장된 세척수(W)를 상기 세척수 저장부(400)로 이동시키는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제3항에 있어서,

상기 세척수 저장부(400)에는

상기 세척수 저장부(400)의 세척수(W)를 상기 세척조(100)로 이송하는 이송관(410)이 형성된 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제3항에 있어서,

상기 마그네타이트 저장부(300)에 모인 마그네타이트(Fe₃O₄)를 상기 수처리장치(10)로 이송하기 위해 상기 마그네타이트 저장부(300)와 상기 수처리장치(10)에 연결된 이송부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제5항에 있어서,

상기 마그네타이트 저장부(300)에는

마그네타이트(Fe₃O₄)를 건조하기 위한 건조장치(310)가 설치된 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제3항에 있어서,

상기 채 분리부(210)는 상기 마그네타이트 저장부(300)를 향하여 하향 경사진 구조로 설치되고,

상기 채 분리부(210)의 상부에 걸러진 마그네타이트(Fe₃O₄)는 상기 채 분리부(210)의 경사를 따라 상기 마그네타이트 저장부(300)로 이동되는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제5항에 있어서,

상기 마그네타이트 저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe₃O₄)는

상기 마그네타이트 저장부(300)에 연결된 중화조(500)에서 세척수(W)에 의해 재차 세척되고, 상기 수처리장치(10)로 이송되는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제1항에 있어서,

상기 세척조(100)에서 세척된 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)는 상기 분출부(110)의 개방에 의해 상기 분리조(200)로 자유낙하 되는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제8항에 있어서,

상기 중화조(500)의 세척수(W)는 중화조이송부(510)에 의해 상기 세척수 저장부(400)로 이송되는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제8항에 있어서,

상기 중화조(500)에서 세척된 마그네타이트(Fe₃O₄)는 마그네타이트이송부(520)에 의해 상기 수처리장치(10)로 이동되는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생장치.
제5항 내지 제11항 중 어느 한 항의 마그네타이트 재생장치(A)를 이용한 마그네타이트 재생방법으로서,

상기 수처리장치(10)에서 인을 흡착한 마그네타이트(Fe₃O₄)를 상기 세척조(100)에 담긴 세척수(W)에 혼합하여 마그네타이트(Fe₃O₄)를 세척하는 세척단계;

상기 세척단계 이후, 상기 세척조(100)의 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 상기 분리조(200)로 이송하는 이송단계;

상기 분리조(200)의 상기 채 분리부(210)와 상기 세척수분리부(220)를 이용하여 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 분리하고, 마그네타이트(Fe₃O₄)와 세척수(W)를 상기 마그네타이트 저장부(300)와 상기 세척수 저장부(400)에 각각 저장하는 분리단계;

상기 세척수 저장부(400)에 저장된 세척수(W)를 세척조(100)로 이송하여 재사용 하는 세척수재사용단계;

상기 마그네타이트 저장부(300)에 저장된 마그네타이트(Fe₃O₄)를 상기 수처리장치(10)로 이송하여 재사용하는 마그네타이트재사용단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네타이트 재생방법.