KR101608864B1

KR101608864B1 - 유수 분리장치

Info

Publication number: KR101608864B1
Application number: KR1020150090497A
Authority: KR
Inventors: 박종경
Original assignee: 박종경
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-04-04
Anticipated expiration: 2035-06-25

Abstract

본 발명은 급수관을 통해 물과 기름이 혼입된 오염수를 각 침전조를 따라 단계적으로 이동시키면서, 오염수에 혼입된 기름을 오염수에서 신속히 분리시켜 포집하는 유수 분리장치에 관한 것으로,
본 발명에서는 급수관이 형성된 급수 침전조와, 배수관이 형성된 배수 침전조, 및 상기 급수 침전조와 배수 침전조 사이에 구획되게 형성된 하나 이상의 순환 침전조를 포함하는 함체와;
상기 함체 내에 구획된 각 침전조 사이에 배치되어, 침전조 내에 잔류된 오염수의 단계 이송을 도모하는 순환 공급관과;
상기 오염수가 잔류된 각 침전조의 바닥에 배치되어, 오염수에 기포를 미립되게 분산시켜 오염수에 혼입된 기름을 오염수의 표면으로 부상시키는 공기 분산부; 및
상기 각 침전조에 배치되어 오염수의 표면으로 부상된 기름을 흡착하여 포집하는 흡착 포집부를 포함하여 구성되어,
상기 각 침전조에 잔류된 오염수는 공기 분산부에서 분산되는 기포에 의해 혼입된 기름을 오염수의 표면에 부상하고, 상기 오염수의 표면에 부상된 기름은 흡착 포집부를 통해 흡착하여 포집되도록 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

Description

유수 분리장치{Apparatus for separating oil from water}

본 발명은 유수 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 급수관을 통해 물과 기름이 혼입된 오염수를 각 침전조를 따라 단계적으로 이동시키면서, 오염수에 혼입된 기름을 오염수에서 신속히 분리시켜 포집하는 유수 분리장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 산업현장에서는 각종 부품을 가공 및 세척할 때 오염수가 많이 발생하게 된다.

상기 오염수에는 다량의 기름이 포함되어 있어서 그대로 방류하면 환경오염의 원인이 됨으로 유수분리기를 이용하여 기름을 분리한 후 방류하게 된다.

상기 유수분리기는 물과 기름의 비중차를 이용하여 기름을 분리하는 장치로서, 오염수로부터 기름을 최대한 분리하여 정수로 배출할 수 있는 우수한 기능이 요구되고 있다.

이와 관련하여, 대한민국 특허 공개 공보 제10-1999-0080982호(1999.11.15. "유수분리기")에서는 먼저 본체의 양측 하부에 입수구와 정수배출구가 형성되고, 본체 내부에는 원심분리기가 있는 침전조와, 구획판 사이에 물결플레이트 다수 개를 고정 설치하고 있는 제1유수분리조와, 구획판 사이에 물결플레이트 다수 개를 고정 설치하고 있는 제2유수분리조와, 구획판 일측에 유분흡착부를 설치하고 있는 여과조가 순차적으로 설치된다.

상기와 같이 설치되는 제1,2유수분리조 사이에는 제1유통로가 형성되고, 상기 제2유수분리조와 여과조 사이에는 제2유통로가 형성된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 기술을 작용에 대해 설명하면, 먼저 상기 입수구를 통하여 침전조로 유입되는 오폐수는 원심분리기에 의해 폐유가 분리되면서 부상하게 되고, 상기 폐유는 제1유수분리조에 설치된 구획판의 상단부를 넘어 폐유수거구를 통해 스키머관으로 진입하게 된다.

계속하여, 상기 오폐수는 물결플레이트를 따라 하방으로 이동한 다음, 상기 제1유통로를 따라 다시 상승한 후 제2유수분리조에 설치된 구획판의 상단부를 넘게 된다.

상기 이후로 폐유는 폐유수거구를 통하여 스키머관으로 진입하게 되고, 오폐수는 물결플레이트를 따라 하방으로 이동한 후 제2유통로를 통하여 재차 상승한 다음 여과조로 진입한다.

계속하여, 상기 폐유는 이동하면서 유분흡착부를 통과하게 되는데, 이때 상기 오폐수에 포함된 폐유는 유분 흡착부에 의해 여과되면서 정수배출구를 통해 외부로 빠져나가게 된다.

상기와 같은 종래의 기술은 오폐수가 본체 내부로 공급되는 과정에서 출렁임 현상으로 수면이 유동하게 되는데, 이러한 상태에서 수면으로 부상한 기름은 스키머관으로 원할하게 진입하지 못하게 됨으로, 유수분리기의 효율성은 현저히 저하되는 문제점을 지니게 된다.

다른 문제점으로는, 침전조에서만 원심분리기에 의해 오폐수로부터 폐유가 원할하게 분리되고, 이후로는 폐유를 강제로 분리시키는 요건이 제공되지 않는 구조인 관계로, 오폐수는 폐유를 다량으로 포함한 상태에서 이동하게 되는 결점을 지닌다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 물과 기름이 혼입된 오염수를 단계적으로 분리 여과시켜 오염수에 혼입된 기름이 제거된 정수를 배출하는 것으로, 각 침전조에 오염수에 포함된 기름을 분리하는 개량된 유수 분리구조와 오염수에서 분리된 기름을 포집하는 개량된 포집구조를 마련하여, 오염수에 포함된 기름의 신속하고 안정된 제거가 가능하도록 한 유수 분리장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 유수 분리장치는,

급수관이 형성된 급수 침전조와, 배수관이 형성된 배수 침전조, 및 상기 급수 침전조와 배수 침전조 사이에 구획되게 형성된 하나 이상의 순환 침전조를 포함하는 함체와;

상기 함체 내에 구획된 각 침전조 사이에 배치되어, 침전조 내에 잔류된 오염수의 단계 이송을 도모하는 순환 공급관과;

상기 오염수가 잔류된 각 침전조의 바닥에 배치되어, 오염수에 기포를 미립되게 분산시켜 오염수에 혼입된 기름을 오염수의 표면으로 부상시키는 공기 분산부; 및

상기 각 침전조에 배치되어 오염수의 표면으로 부상된 기름을 흡착하여 포집하는 흡착 포집부를 포함하여 구성하며,
상기 각 침전조는 상기 급수침전조부터 배수침전조까지 순차적으로 침전조 내에 잔류되는 오염수의 수위가 낮아지도록 형성되며,

상기 순환공급관은 각 침전조가 연통하도록 설치되어, 각 침전조에 잔류된 오염수의 수위편차에 따른 수압편차를 통해 수위가 높은 침전조에서 수위가 낮은 침전조로 오염수를 단계적으로 순환 공급하도록 구성되고,

상기 순환 공급관의 입구는 상대적으로 오염수의 수위가 높은 침전조의 바닥에 배치되어, 부상된 기름의 하부에 위치한 오염수만이 순환 공급관의 입구로 유입되어 단계 이송되도록 하며,
상기 각 침전조에는 격판을 구비하여, 상기 침전조 내부는 바닥에 공기 분산부가 배치되고, 비중차에 의해 오염수의 표면에 기름을 부상시키는 부상 공간과, 흡착 포집부가 배치되는 포집공간으로 구획되고,
상기 포집공간에는 상기 부상공간과 연통하는 폭이 좁은 유입로가 형성되어, 상기 부상공간에서 오염수의 표면에 부상된 기름은 폭이 좁은 유입로를 통해 포집공간으로 서서히 유동하여 유입되어 포집공간 내에 두께가 두꺼운 기름층을 형성하고, 이러한 기름층은 흡착포집부를 통해 흡착되며,

상기 흡착 포집부는 상하 이격된 구동롤러와 종동롤러 사이에 배치되어 일방향으로 이동하며, 하반부는 표면에 기름이 부상된 오염수에 함침되고 상반부는 오염수의 상부로 노출되는 흡착벨트와, 오염수의 상부에 노출된 흡착벨트의 표면을 스크래핑하여 흡착벨트에 흡착된 기름을 제거하는 스크래퍼, 및 상기 스크래퍼에 의해 흡착벨트에서 제거된 기름을 포집하는 포집조를 포함하여 구성되며,
상기 포집조는, 기름을 포집하는 기름 포집실과, 기름 포집실에 포집된 기름으로부터 분리된 오염수를 포집하는 오염수 포집실로 구획되고, 상기 기름 포집실과 오염수 포집실의 하부에 이들 사이를 상호 연통시키는 연결로가 형성되어서,
상기 기름 포집실에 투입된 기름과 비중차에 의해 분리되어 상기 기름의 하부에 침전된 오염수는 상기 연결로를 통해 오염수 포집실로 이동하여 분리하여 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 상기 침전조에는 잔류된 오염수를 내부 순환시키는 순환펌프와, 상기 순환펌프를 통해 내부 순환되는 오염수에 포함된 기름을 여과하여 포집하는 여과필터를 포함하여 구성된 여과 포집부가 배치된다.

또한, 상기 각 침전조에는 오염수에 포함된 기름을 분리하는 유수 분리액을 정량 공급하는 약제 공급부가 부가하여 형성되고,

상기 약제 공급부는, 저장조에 저장된 유수 분리액을 침전조에 정량 공급하는 정량펌프와, 상기 정량펌프의 구동주기를 설정하는 타이머 모듈을 포함하여 구성되어,

상기 정량펌프는 타이머 모듈에 의해 설정된 구동주기에 따라 구동하여 저장조에 저장된 유수 분리액을 침전조에 정량 공급하도록 구성된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 각 침전조에 오염수에 포함된 기름을 분리하는 개량된 유수 분리구조와 오염수에서 분리된 기름을 포집하는 개량된 포집구조를 마련하여, 오염수에 포함된 기름의 신속하고 안정된 제거가 가능하도록 하고 있다.

즉, 본 발명은 각 침전조 내 분산되는 다량의 기포와, 주기별로 정량 공급되는 유수 분리액에 의해 오염수에 혼입된 기름의 신속한 분리 및 부상을 도모하여 오염수에 혼입된 기름의 안정적인 분리가 이루어지고, 독특한 형태의 흡착 포집부와 여과 포집부에 의해 상기 오염수에서 분리된 기름의 신속하고 안정적인 포집이 이루어진다.

특히, 본 발명에서는 각 침전조에 잔류된 오염수를 단계 이동시키는 순환 공급관의 입구는 오염수의 하부에 침전된 상태를 유지하여, 오염수의 표면에 부상된 기름이 인접한 침전조로 단계 이동하는 현상이 예방될 수 있고, 또 유수 분리액은 타이머 모듈에 의해 설정된 주기로 정량 공급되므로, 유수 분리액의 공급에 따른 정밀성과 편리성이 도모될 수 있다.

또한, 상기 침전조는 부상공간과 포집공간으로 부분 구획되어 오염수의 표면에 부상되어 흡착 포집부를 통해 포집되는 기름이 확산되는 현상이 예방되므로, 흡착 포집부를 통한 흡착효율이 향상되는 특이성을 갖는다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 유수 분리장치의 외형을 보여주는 사시도이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 유수 분리장치에 있어, 오염수의 단계 이송 상태를 전개하여 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 유수 분리장치에 있어, 평면 구성을 보여주는 것이며,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 유수 분리장치에 있어, 기포 분산부와 액제 공급부와 순환 포집부의 세부 구성 및 작용 상태를 보여주는 것이며,
도 5와 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 유수 분리장치에 있어, 흡착 포집부의 세부 구성과 흡착 포집부를 통한 오염수에 포함된 기름의 흡착 포집상태를 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 유수 분리장치를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 유수 분리장치(1)는 급수관(11a)을 통해 연속하여 공급되는 오염수에서 기름을 분리시켜, 오염수에서 기름이 분리된 정수를 배수관(14a)을 따라 배출하는 전용장치이다.

상기 유수 분리장치(1)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 급수관(11a)이 형성된 급수 침전조(11)와 배수관(14a)이 형성된 배수 침전조(14), 및 하나 이상의 순환 침전조(12, 13)가 각각 구획되게 형성된 함체(10); 및 상기 함체(10) 내에 구획된 각 침전조(11, 12, 13, 14) 사이에 배치되어, 각 침전조(11, 12, 13, 14)에 잔류된 오염수(W)의 수위편차에 따른 수압편차를 통해 수위가 높은 침전조에서 수위가 낮은 침전조로 오염수(W)를 단계적으로 순환 공급시키는 순환 공급관(20)을 포함한다.

본 실시예에서는 에어 컴프레샤(미도시) 등의 배출관(P)에서 배출되는 오염수(응축수)는 다량의 압축공기와 함께 배출된다.

이를 고려하여 본 실시예에서는, 오염수에 혼입된 압축공기를 배출하는 감압챔버(70)를 부가하여, 에어 컴프레샤(미도시) 등의 배출관(P)에서 배출된 오염수는 감압챔버(70)를 통과하면서 압축공기의 배출이 이루어지고, 압축공기가 제거된 오염수는 급수관(11a)을 따라 급수 침전조(11) 내에 공급되도록 한다.

즉, 상기 감압챔버(70)는 도 2에서 보는 바와 같이 하부에 배수로(72a)가 형성된 원심 분리조(72)가 형성되고, 상기 감압챔버(70)에는 원심 분리조(72)와 연통하는 배기관(71)이 형성되어서, 원심 분리조(72)로 유입된 오염수는 와류를 형성하여 원심 분리되면서 하부에 배치된 배수로(72a)로 배수하여 급수관(11a)을 따라 급수 침전조(11)로 공급되고, 오염수에 포함되어 원심 분리조(72) 내에서 오염수에서 원심 분리된 압축공기는 원심 분리조(72)의 상부에 형성된 배기관(71)을 통해 외부로 배출된다.

이때, 상기 급수관(11a)과 감압챔버(70) 사이에는 정량펌프(73)를 부가하여 급수 침전조(11) 내에 공급되는 오염수의 정량 공급을 도모하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 함체(10) 내에 급수관(11a)이 형성된 급수 침전조(11)와 배수관(14a)이 형성된 배수 침전조(14), 그리고 이들 사이에 구획되게 배치되는 제 1 순환 침전조(12)와 제 2 순환 침전조(13)를 포함하는 총 4개의 침전조들을 격자구조로 구획되게 형성하여서, 급수관(11a)을 통해 급수 침전조(11)에 공급된 오염수(W)는 순환 공급관(20)을 통해 제 1 순환 침전조(12)와 제 2 순환 침전조(13), 및 배수 침전조(14) 순으로 단계적으로 통과하도록 한다.

여기서, 상기 함체(10) 내에 구획된 각 침전조(11, 12, 13, 14) 사이에 배치된 순환 공급관(20)은 도 2에서 보는 바와 같이 수압이 높은 침전조의 하부와 수압이 낮은 침전조의 상부 사이에 형성되어 침전조의 바닥에 침전된 오염수(W)를 상대적으로 수압이 낮은 침전조의 상부로 유도시켜 공급하도록 구성된다.

즉, 급수 침전조(11)의 수위는 제 1 순환 침전조(12)의 수위 보다 높고, 제 1 순환 침전조(12)의 수위는 제 2 순환 침전조(13)의 수위 보다 높고, 또 제 2 순환 침전조(13)의 수위는 배수 침전조(14)의 수위 보다 높도록 구성되어서, 급수 침전조에 공급된 오염수는 수위 편차에 따른 수압 편차에 의해 해당 침전조(11, 12, 13, 14) 사이에 배치된 순환 공급관(20)을 통해 급수 침전조(11)와 제 1 순환 침전조(12)와 제 2 순환 침전조(13) 및 배수 침전조(14) 순으로 각 침전조를 단계적으로 순환하여 이동한다.

이때, 상기 순환 공급관(20)의 입구(21)는 오염수의 단계 배수를 요하는 침전조의 하부에 배치되어 오염수의 표면에 부양된 기름이 순환 공급관 내로 유입되는 것을 방지하고, 또 상기 순환 공급관(20)의 출구(22)는 오염수의 단계 유입을 요하는 침전조에 잔류된 오염수의 수위와 동일하거나 높게 형성되어, 잔류된 오염수에 의한 순환 공급이 저해되는 현상이 억제되도록 한다.

그리고, 상기 급수관(11a)을 통해 함체(10)에 형성된 급수 침전조(11)에 공급된 오염수(W)는, 수압편차에 의해 순환 공급관(20)을 통해 순환 침전조(12, 13)들과 배수 침전조(14)로 단계적으로 이동하도록 구성되어, 오염수의 표면에 부상된 기름이 순환 공급관(20)을 통해 유입되어 인접한 침전조로 유입되는 현상을 최소화한다.

한편, 본 발명에서는 상기 순환 공급관(20)을 통해 오염수를 단계 이송하는 각 침전조(11, 12, 13, 14)에 오염수(W)에 혼입된 기름(O)의 여과 내지 포집구조를 마련하여, 상기 여과 및 포집구조에 의해 오염수(W)는 각 침전조(11, 12, 13, 14)를 순차적으로 통과하면서 혼입된 기름(O)이 단계적으로 분리 및 포집되어, 최종적으로 기름(O)이 제거된 정수(W')가 배수관(14a)을 통해 배출되도록 한다.

이를 상술하자면, 본 실시예에서는 상기 각 침전조(11, 12, 13, 14)에 비중차에 의해 오염수의 표면에 부상된 기름을 흡착하여 포집하는 흡착 포집부(40)를 부가한다.

본 실시예에서 제안하고 있는 흡착 포집부(40)는, 도 5와 도 6에서 보는 바와 같이 상하 이격된 구동롤러(41)와 종동롤러(42) 사이에 배치되어 일방향으로 이동하며, 하반부는 오염수에 함침되고 상반부는 오염수의 상부에 노출된 흡착벨트(43)와, 오염수의 상부에 노출된 흡착벨트(43)의 표면을 스크래핑하여 흡착벨트(43)에 흡착된 기름을 제거하는 스크래퍼(44), 및 상기 스크래퍼(44)에 의해 흡착벨트(43)에서 제거된 기름을 포집하는 포집조(45)를 포함한다.

그리고, 상기 침전조(11, 12, 13, 14) 내에는 도 4와 같이 비중차에 의해 오염수의 표면에 기름을 부상시키는 부상 공간(S1)과, 흡착 포집부(40)가 배치되는 포집공간(S2)이 형성된다.

이때, 상기 부상 공간(S1)과 포집공간(S2) 사이에는 이들 사이를 부분 구획하는 격판(10a)이 배치되어, 격판(10a)에 의해 포집공간(S2)에 잔류된 오염수는 유동이 최소화되어 표면에 부상된 두꺼운 기름층이 형성되고, 포집공간(S2) 내에 배치된 흡착 포집부(40)는 격판(10a)에 의한 유동 억제에 의해 두껍게 형성된 기름층을 흡착하도록 한다.

도면을 보면, 상기 격판(10a)에 의해 구획된 포집공간(S2)에는 부상공간(S1)과 연통하는 폭이 좁은 유입로가 형성되어, 부상공간(S1)에서 오염수의 표면에 부상된 기름은 폭이 좁은 유입로를 통해 포집공간(S2)으로 서서히 유동하여 유입되어 포집공간(S2) 내에 두께가 두꺼운 기름층을 형성한다.

그리고, 상기 구동롤러(41)의 일방향 회전에 의해 일방향으로 상하 이동하면서 오염수의 표면에 부상된 기름을 흡착벨트(43)가 흡착하면, 상기 흡착벨트(43)에 흡착된 기름은 스크래퍼(44)에 의해 스크래핑되어 포집조(45) 내에 포집된다.

이때, 상기 포집조(45)에 포집된 기름에는 소량의 오염수가 혼입된다.

이를 고려하여, 본 실시예에서는 상기 포집조(45)에 기름과 오염수를 비중차를 통해 재 분리하는 재 분리구조를 마련하여서, 포집조(45)에 포집된 기름과 기름에 잔류된 오염수를 분리시켜 배출하도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 상기 포집조(45)를, 기름을 포집하는 기름 포집실(45a)과, 기름 포집실(45a)에 포집된 기름에 포함된 오염수를 포집하는 오염수 포집실(45b)이 구획되게 형성한다.

그리고, 상기 기름 포집실(45a)과 오염수 포집실(45b)의 하부에는 이들 사이를 상호 연통시키는 연결로(45c)를 형성하여서, 기름 포집실(45a)에 투입되어 비중차에 의해 기름의 하부에 침전된 오염수는 오염수 포집실(45b)으로 이동하여 분리하여 배출되도록 한다.

따라서, 각 침전조(11, 12, 13, 14)로 공급되어 오염수(W)에서 부상된 기름은 흡착 포집부(40)에 의한 흡착 및 스크래핑 작용에 의해 포집조(45)에 1차 포집되고, 이후 흡착 포집부(40)에 형성된 포집조(45)에서 비중 편차에 의해 기름의 2차적인 분리 포집이 이루어진다.

그리고, 본 실시예에서는 도 1과 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기 각 침전조(11, 12, 13, 14)에 잔류된 오염수를 내부 순환시키는 순환펌프(51)와, 상기 순환펌프(51)에 의해 순환하는 오염수에 포함된 기름을 여과하는 여과 필터(52)를 포함하여 구성된 여과 포집부(50)를 배치하여서, 각 침전조(11, 12, 13, 14) 내에 잔류된 오염수는 여과 포집부(50)를 통해 잔류된 기름의 여과 포집이 이루어진다.

그리하여, 본 실시예에 따른 유수 분리장치(1)는 각 침전조(11, 12, 13, 14)에 배치된 흡착 포집부(40)와 여과 포집부(50)를 통해 오염수에 포함된 기름의 신속한 포집이 이루어지고, 최종적으로 기름이 제거된 정수는 배수 침전조(14)에 형성된 배수관(14a)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 본 실시예에서는 이러한 유수 분리장치(1)를 구현함에 있어, 오염수와 오염수에 혼입된 기름의 분리를 촉진하는 개량된 유수 분리구조를 마련하여, 오염수에 포함된 기름의 분리를 촉진시켜 기름의 신속한 여과 및 포집이 가능하도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 상기 오염수가 유입 잔류된 각 침전조(11, 12, 13, 14)의 바닥에, 도 2 내지 도 4와 같이 압축기(미도시)로부터 공급되는 압축공기를 침전조(11, 12, 13, 14)에 미립되게 분산시키는 공기 분산부(30)를 배치한다.

상기 공기 분산부(30)는, 압축기에서 공급되는 압축공기의 공기 주입경로인 공기 주입관(31)과, 외벽에 복수의 분산공들이 형성되며, 상기 공기 주입관(31)과 연결되어 공기 주입관(31)을 통해 주입된 압축공기를 분산공들을 통해 오염수가 잔류된 침전조(11, 12, 13, 14) 내로 분산하는 분산헤드(32)를 포함한다.

본 실시예에서는 각 침전조(11, 12, 13, 14)의 바닥에 복수의 분산헤드(32)를 등간격으로 배치하여, 침전조 내에 잔류된 오염수 내에 다량 발산되도록 하고 있다.

따라서, 상기 각 침전조(11, 12, 13, 14)에 잔류된 오염수에 혼입된 기름이 공기 분산부(30)에서 분산되는 기포에 의해 오염수에서 신속히 분리되어 오염수의 표면에 부상된다.

이때, 상기 공기 분산부(30)는 격판(10a)에 의해 부분 구획된 침전조(11, 12, 13, 14)의 부상공간(S1) 바닥에 배치되어 부상공간 내로 기포를 분산하여서, 부상공간(S1)에 잔류된 오염수에 혼입된 기름의 부상을 촉진하도록 구성된다.

이때, 상기 흡착 포집부(40)가 배치된 포집공간(S2)에 잔류된 오염수는, 도 4와 같이 바닥에 공기 분산부(30)가 배치된 부상공간(S1)과 격판(10a)에 의해 부분 구획된 관계로, 부상공간(S1)에 공기 분산부(30)에 의해 다량의 기포가 분산되어 오염수가 요동하더라도 포집공간(S2)으로 유입 및 잔류된 오염수는 요동이 억제되고, 결과적으로 부상공간(S1)에서 포집공간(S2)으로 유입된 오염수의 표면에는 두꺼운 기름층이 형성된다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 급수관(11a)을 통해 오염수가 공급되는 급수 침전조(11)에는 상대적으로 직경이 큰 기포를 분산하는 공기 분산부(30)를 배치하고, 이후 순환 침전조(12, 13)와 배수 침전조(14)로 갈수록 직경이 작은 기포를 분산하는 공기 분산부(30)를 배치한다.

즉, 본 실시예에서는 급수 침전조에는 상대적으로 직경이 큰 분산공이 형성된 분산헤드를 배치하여 상대적으로 직경이 큰 기포를 분산하도록 구성하고, 순환 침전조에서 배수 침전조로 갈수록 점차 직경이 작은 분산공을 갖는 분산헤드를 배치하여 점차 직경이 작은 기포를 분산하도록 하고 있다.

이와 같이 구성하면, 상기 급수 침전조(11)에서는 상대적으로 직경이 큰 기름 입자들이 오염수의 표면에 부상하여 포집되고, 이후 순환 침전조(12, 13)와 배수 침전조(14)로 갈수록 점차적으로 직경이 작은 기름입자를 부상하여 포집된다.

따라서, 상기 급수관(11a)을 통해 함체(10)의 급수 침전조(11)에 급수된 오염수는 수압편차에 의해 순환 공급관(20)을 통해 각 침전조(12, 13, 14)를 단계적으로 이동한다.

이러한 과정에, 각 침전조(11, 12, 13, 14)의 바닥에 배치된 공기 분산부(30)에 의해 분산된 기포에 의해 기름을 부상하고, 이후 각 포집공간(S2)에 배치된 흡착 포집부(40)를 통해 부상된 기름은 포집된다.

이와 더불어, 본 실시예에서는 도 1과 도 4와 같이 상기 각 침전조(11, 12, 13, 14)에는 오염수에 포함된 기름을 분리하는 유수 분리액을 정량 공급하는 약제 공급부(60)를 부가하여, 오염수에서 기름의 분리를 촉진하는 유수 분리액(L)을 정량으로 공급하도록 한다.

본 실시예에 따른 약제 공급부(60)는, 저장조(60a)에 저장된 유수 분리액(L)을 약제관(61a)을 통해 침전조(11, 12, 13, 14)에 정량 공급하는 정량 공급펌프(61)와, 상기 정량 공급펌프(61)의 구동주기를 설정하여 유수 분리액의 공급 주기를 제어하는 타이머 모듈(62)을 포함한다.

따라서, 약제 공급부(60)는 타이머 모듈(62)에 의해 설정된 구동주기에 따라 정량 공급펌프(61)를 구동시켜, 저장조(60a)에 저장된 유수 분리액(L)을 침전조(11, 12, 13, 14)에 정량 공급하여서, 정량 공급되는 유수 분리액(L)에 의해 오염수에 잔류된 기름을 분리하게 된다.

이때, 각 침전조(11, 12, 13, 14)에 정량 공급되는 유수 분리액(L)은 공기 분산부(30)에서 분산되는 기포에 의해 오염수와 신속히 혼입되어서, 오염수에 혼입된 기름을 오염수에서 분리시키게 된다.

따라서, 본 실시예에 따른 유수 분리장치(1)는 급수관(11a)을 통해 함체(10)에 형성된 급수 침전조(11)에 물과 기름이 혼입된 오염수(W)가 급수되면, 상기 급수된 오염수는 침전조 간의 수위 편차에 따른 수압편차에 의해 제 1 순환 침전조(12)와 제 2 순환 침전조(13), 및 배수 침전조(14)를 통해 단계적으로 이동한다.

이러한 과정에, 각 침전조(11, 12, 13, 14)의 바닥에 배치된 공기 분산부(30)를 통해 분산되는 기포와, 약제 공급부를 통해 정량 공급되는 유수 분리액을 통해 오염수 내에 혼입된 기름은 오염수의 표면으로 부상된다.

그리고, 상기 오염수의 표면에 부상된 기름은 흡착 포집부(40)와, 여과 포집부(50)에 의해 포집되고, 최종적으로 기름을 포집시킨 정수(W')는 도 2와 같이 배수 침전조(14)에 형성된 배수관(14a)을 통해 외부로 배출되어 방류된다.

1. 유수 분리장치
10. 함체 10a. 격판
11. 급수 침전조 12, 13. 순환 침전조
14. 배수 침전조
20. 순환 공급관 21. 입구
22. 출구
30. 공기 분산부 31. 공기 주입관
32. 분산헤드
40. 흡착 포집부
41. 구동롤러 42. 종동롤러
43. 흡착벨트 44. 스크래퍼
45. 포집조 45a. 기름 포집실
45b. 오염수 포집실 45c. 연결로
50. 여과 포집부 51. 순환펌프
52. 여과필터
60. 약제 공급부 60a. 저장조
61. 정량 공급펌프 61a. 약제관
62. 타이머 모듈
70. 감압챔버 71. 배기관
72. 원심 분리조 72a. 배수로
73. 정량펌프
W. 오염수 O. 기름
W'. 정수 L. 유수 분리액
S1. 부상공간 S2. 포집공간

Claims

급수관이 형성된 급수 침전조와, 배수관이 형성된 배수 침전조, 및 상기 급수 침전조와 배수 침전조 사이에 구획되게 형성된 하나 이상의 순환 침전조를 포함하는 함체와;
상기 함체 내에 구획된 각 침전조 사이에 배치되어, 침전조 내에 잔류된 오염수의 단계 이송을 도모하는 순환 공급관과;
상기 오염수가 잔류된 각 침전조의 바닥에 배치되어, 오염수에 기포를 미립되게 분산시켜 오염수에 혼입된 기름을 오염수의 표면으로 부상시키는 공기 분산부; 및
상기 각 침전조에 배치되어 오염수의 표면으로 부상된 기름을 흡착하여 포집하는 흡착 포집부를 포함하여 구성되어,
상기 각 침전조에 잔류된 오염수는 공기 분산부에서 분산되는 기포에 의해 혼입된 기름을 오염수의 표면에 부상하고, 상기 오염수의 표면에 부상된 기름은 흡착 포집부를 통해 흡착하여 포집하며,
상기 각 침전조는 상기 급수 침전조부터 배수 침전조까지 순차적으로 침전조 내에 잔류되는 오염수의 수위가 낮아지도록 형성되며,
상기 순환공급관은 각 침전조가 연통하도록 설치되어, 각 침전조에 잔류된 오염수의 수위편차에 따른 수압편차를 통해 수위가 높은 침전조에서 수위가 낮은 침전조로 오염수를 단계적으로 순환 공급하도록 구성되고,
상기 순환 공급관의 입구는 상대적으로 오염수의 수위가 높은 침전조의 바닥에 배치되어, 부상된 기름의 하부에 위치한 오염수만이 순환 공급관의 입구로 유입되어 단계 이송되도록 하며,
상기 각 침전조에는 격판을 구비하여, 상기 침전조 내부는 바닥에 공기 분산부가 배치되고, 비중차에 의해 오염수의 표면에 기름을 부상시키는 부상 공간과, 흡착 포집부가 배치되는 포집공간으로 구획되고,
상기 포집공간에는 상기 부상공간과 연통하는 폭이 좁은 유입로가 형성되어, 상기 부상공간에서 오염수의 표면에 부상된 기름은 폭이 좁은 유입로를 통해 포집공간으로 서서히 유동하여 유입되어 포집공간 내에 두께가 두꺼운 기름층을 형성하고, 이러한 기름층은 흡착포집부를 통해 흡착되며,
상기 흡착 포집부는, 상하 이격된 구동롤러와 종동롤러 사이에 배치되어 일방향으로 이동하며, 하반부는 표면에 기름이 부상된 오염수에 함침되고 상반부는 오염수의 상부로 노출되는 흡착벨트와, 오염수의 상부에 노출된 흡착벨트의 표면을 스크래핑시켜 흡착벨트에 흡착된 기름을 제거하는 스크래퍼, 및 상기 스크래퍼에 의해 흡착벨트에서 제거된 기름을 포집하는 포집조를 포함하여 구성되며,
상기 포집조는, 기름을 포집하는 기름 포집실과, 기름 포집실에 포집된 기름으로부터 분리된 오염수를 포집하는 오염수 포집실로 구획되고, 상기 기름 포집실과 오염수 포집실의 하부에 이들 사이를 상호 연통시키는 연결로가 형성되어서,
상기 기름 포집실에 투입된 기름과 비중차에 의해 분리되어 상기 기름의 하부에 침전된 오염수는 상기 연결로를 통해 오염수 포집실로 이동하여 분리하여 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유수 분리장치.
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제 1항에 있어서, 상기 침전조에는 잔류된 오염수를 내부 순환시키는 순환펌프와, 상기 순환펌프를 통해 내부 순환되는 오염수에 포함된 기름을 여과하여 포집하는 여과필터를 포함하여 구성된 여과 포집부가 부가하여 형성된 것을 특징으로 하는 유수 분리장치.
제 1항에 있어서, 상기 각 침전조에는 오염수에 포함된 기름을 분리하는 유수 분리액을 정량 공급하는 약제 공급부가 부가하여 형성되며,
상기 약제 공급부는, 저장조에 저장된 유수 분리액을 침전조에 정량 공급하는 정량펌프와, 상기 정량펌프의 구동주기를 설정하는 타이머 모듈을 포함하여 구성되어, 상기 정량펌프는 타이머 모듈에 의해 설정된 구동주기에 따라 구동하여 저장조에 저장된 유수 분리액을 침전조에 정량 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유수 분리장치.