KR102292453B1 - 폐활성탄 재생설비 - Google Patents

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김경석
박승주
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(주)윈텍글로비스
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Abstract

본 발명은 오폐수 처리시설에서 흡착제로 사용되는 입상활성탄의 재생 시 상향 분사 방식 및/또는 하향 분사 방식으로 스팀을 공급하여 입상활성탄을 효율적으로 재생하는 설비에 관한 것이다.
본 발명은 활성탄의 재생 시 슬릿을 이용한 상향 분사방식의 하부 스팀 분배기를 적용하여 활성탄에 스팀을 공급하는 한편, 이와 더불어 스크린 구조를 이루는 하향 분사방식의 상부 스팀 분배기를 적용하여 활성탄에 스팀을 공급하는 새로운 형태의 활성탄 재생방식을 구현함으로써, 활성탄 재생 처리와 관련한 전체적인 설비 운용의 효율성과 경제성을 높일 수 있고, 설비 구조의 단순화 및 설비 가동율 향상은 물론 활성탄 재생 효율을 향상시킬 수 있는 폐활성탄 재생설비를 제공한다.

Description

폐활성탄 재생설비{Regeneration equipment of activated carbon}
본 발명은 폐활성탄 재생설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오폐수 처리시설에서 흡착제로 사용되는 폐활성탄의 재생 시 상향 분사 방식 및/또는 하향 분사 방식으로 스팀을 공급하여 폐활성탄을 효율적으로 재생하는 설비에 관한 것이다.
일반적으로 오폐수 처리시설(汚廢水處理施設)은 생활하수나 산업폐수 등과 같은 각종 오폐수를 일정 수준으로 정화하여 배출하는 시설이다.
이러한 오폐수 처리시설은 흡착제가 채워져 있는 수처리 탱크에 오폐수를 통과시켜서 오폐수에 포함되어 있는 유해성분을 흡착제로 흡착하여 정수하는 방식으로 운용된다.
보통 수처리 탱크에 채워지는 흡착제로는 대부분 탄소로 구성된 무정형의 물질로 비표면적과 흡착능력이 크고 유해물질 제거능력이 뛰어난 활성탄이 주로 사용된다.
이와 같은 활성탄은 다양한 목적을 위해 흡착제로서 이용되는 다공성 탄소질 물질로 정제, 유해물질 제거, 탈색, 추출 분리 등 화학공업 분야에서 이용될 뿐만 아니라, 대기오염, 폐기물처리, 수질오염 등의 환경공해 방지용인 상수처리, 폐수처리, 배기가스 흡착 및 용제회수 등에 이용되고 있는 등 다양한 산업분야에서 그 수요가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다.
이렇게 대부분의 산업용 오폐수 처리시설에서 흡착제로 사용되는 활성탄은 일정 시기가 되면 활성탄의 표면에 형성되어 있는 공극에 유기물질이 채워지면서 정수 처리능력이 급격하게 저하되기 때문에 활성탄을 주기적으로 교체하거나 재생하여 사용하고 있다.
현재 활성탄 재생 방식은 500∼700℃ 정도의 과열증기를 활성탄에 분사하여 활성탄 기공 내의 유기물 및 수질오염물질을 제거하는 방식을 대부분이다.
이러한 활성탄 재생 방식은 탱크에 가득 채워지는 상당량의 활성탄에 얼마나 빠른 시간 내에 스팀을 공급함과 아울러 광범위한 영역에 걸쳐 균형있게 스팀을 공급하여 모든 활성탄이 골고루 스팀의 혜택을 볼 수 있도록 하는 것이 경제적인 측면이나 설비 가동률 측면 등에서 매우 중요하며, 이러한 관점에서 많은 연구와 노력, 설비 개량이 이루어지고 있는 추세이다.
등록특허공보 제10-1158898호 등록특허공보 제10-1326044호 등록특허공보 제10-2092541호 등록특허공보 제10-2092542호
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 폐활성탄의 재생 시 슬릿을 이용한 상향 분사방식의 하부 스팀 분배기를 적용하여 활성탄에 스팀을 공급하는 한편, 이와 더불어 스크린 구조를 이루는 하향 분사방식의 상부 스팀 분배기를 적용하여 활성탄에 스팀을 공급하는 새로운 형태의 활성탄 재생방식을 구현함으로써, 활성탄 재생 처리와 관련한 전체적인 설비 운용의 효율성과 경제성을 높일 수 있고, 설비 구조의 단순화 및 설비 가동율 향상은 물론 활성탄 재생 효율을 향상시킬 수 있는 폐활성탄 재생설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 폐활성탄 재생설비는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 폐활성탄 재생설비는 상부의 활성탄 투입구와 하부의 활성탄 배출구를 가지는 탱크와, 상기 탱크의 내부 바닥쪽에 수평 설치되는 타공 플레이트와, 상기 타공 플레이트의 중심부와 탱크의 활성탄 배출구 사이에 연결되어 타공 플레이트 상의 활성탄을 활성탄 배출구로 안내하는 유도 파이프와, 상기 타공 플레이트의 홀에 설치되어 물을 분사하는 다수 개의 스트레이너와, 외부의 스팀 공급원으로부터 스팀을 공급받는 허브와, 다수의 슬릿을 통해 스팀을 분사함과 더불어 허브에서 가지처럼 뻗어나가는 형태로 설치되는 다수 개의 수평관으로 구성되며 탱크의 내부에서 타공 플레이트의 바로 윗쪽에 근접 설치되어 활성탄측에 아래쪽에서 윗쪽으로 스팀을 분사하는 하부 스팀 분배기를 포함하는 것이 특징이다.
이러한 하부 스팀 분배기의 허브는 탱크의 중심부 둘레에 동축 구조로 배치되면서 서로 마주보는 2개의 반원 형태로 이루어지는 동시에 다수 개의 수평관은 반원 형태의 허브의 내외측 측면부에서 방사상으로 뻗어나가는 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 하부 스팀 분배기의 수평관에 형성되는 다수 개의 슬릿은 관 원주방향을 따라가면서 연이어 배치됨과 더불어 관 길이방향을 따라가면서 나란하게 배치될 수 있다.
특히, 상기 하부 스팀 분배기는 허브를 일정 높이로 받쳐주면서 타공 플레이트 상에 체결 구조로 조립되는 서포트에 의해 지지되는 구조로 설치됨으로써, 유지보수 등을 위한 작업 시에 하부 스팀 분배기를 쉽게 탈거할 수 있고 또 쉽게 재장착할 수 있다.
그리고, 상기 탱크는 탱크 내부에서 활성탄 투입구의 아래쪽에 위치됨과 더불어 탱크 천정측에 지지되면서 탱크 내부로 들어온 활성탄을 사방으로 분산시키는 역할을 하는 원뿔형 갓 모양의 활성탄 분산판을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 폐활성탄 재생설비는 탱크의 내부 윗쪽에 설치되어 활성탄측에 윗쪽에서 아래쪽으로 스팀을 분사하는 것으로서, 외부의 스팀 공급원으로부터 스팀을 공급받으면서 탱크 전후방향으로 수평 설치되는 메인 수평관과, 상기 메인 수평관에서 가지처럼 뻗어나가는 형태로 설치되면서 탱크 좌우방향으로 수평 설치되어 분사홀을 통해 스팀을 분사하는 다수 개의 서브 수평관으로 구성되는 상부 스팀 분배기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 폐활성탄 재생설비를 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 탱크의 내부에 슬릿을 통해 스팀을 분사하는 상향 분사방식의 하부 스팀 분배기를 설치하고, 이렇게 설치한 하부 스팀 분배기로 활성탄측에 아래쪽에서 윗쪽으로 스팀을 공급하여 활성탄을 재생하는 새로운 활성탄 재생방식을 적용함으로써, 활성탄 재생 처리와 관련한 전체적인 설비 운용의 효율성과 경제성을 높일 수 있고, 설비 구조의 단순화 및 제작비 절감은 물론 활성탄 재생 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 하부 스팀 분배기와 상부 스팀 분배기를 조합하여 상부와 하부에서 스팀을 공급함으로써, 설비 가동율 향상과 더불어 활성탄 재생 효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 탱크의 내부 바닥쪽에 하부 스팀 분배기를 배치하는 새로운 구조를 채택함으로써, 제작 및 설치가 쉽고 유지보수 등 전반적인 관리의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
넷째, 탱크의 내부에 채워져 있는 활성탄의 아래쪽에서 윗쪽으로 분사되는 스팀이 활성탄의 내부 구석구석까지 고르게 침투되도록 하는 방식이므로, 활성탄 재생시간을 단축할 수 있는 동시에 활성탄 재생에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 특히 활성탄에 균일하고 충분한 스팀을 제공할 수 있는 등 우수한 활성탄 재생품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐활성탄 재생설비를 나타내는 정면도
도 2는 도 1의 A-A 선 단면도
도 3은 도 1의 B-B 선 단면도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 폐활성탄 재생설비의 하부 스팀 분배기를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 폐활성탄 재생설비를 나타내는 정면도
도 6은 도 5의 C-C 선 단면도
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 폐활성탄 재생설비를 나타내는 평면도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐활성탄 재생설비를 나타내는 정면도와 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 폐활성탄 재생설비는 활성탄의 재생 시에 상향 분사방식의 하부 스팀 분배기를 이용하여 하부에서 상부로 스팀을 분사하는 구조로 이루어지게 된다.
이를 위하여, 상기 폐활성탄 재생설비는 일정량의 활성탄을 수용하는 수단으로 탱크(12)를 포함한다.
상기 탱크(12)는 다리를 이용하여 지면에 세워지는 원통형의 탱크로서, 상부의 중심에는 재생을 위한 활성탄의 투입을 위한 활성탄 투입구(10)가 형성되는 동시에 하부의 중심에는 재생을 마친 활성탄의 배출을 위한 활성탄 배출구(11)가 형성된다.
이러한 탱크(12)의 측부, 상부 및 하부에는 탱크 내부로 스팀, 물 등을 공급하기 위한 각종 배관, 센서류 등의 설치를 위한 각종 배선 등이 연결되는 다수의 접속구(21)가 형성된다.
그리고, 상기 탱크(12)의 측부 아래쪽에는 점검구(22)가 형성되며, 이때의 접검구(22)를 통해 탱크 내부의 스트레이너(15), 하부 스팀 분배기(17) 등을 점검할 수 있게 된다.
또한, 상기 폐활성탄 재생설비는 탱크 내부로 투입된 활성탄을 받쳐줌과 더불어 스트레이너(15)의 설치 기반을 제공하는 수단으로 타공 플레이트(13)를 포함한다.
상기 타공 플레이트(13)는 격자형으로 배치되는 다수의 관통홀을 가지는 원판형태의 플레이트로서, 탱크(12)의 내부 바닥쪽에 수평 자세를 취하면서 탱크 바닥에서 수직 연장되는 다수의 서포트에 의해 지지되는 구조로 설치된다.
이러한 타공 플레이트(13)의 중심부에는 활성탄이 빠져나가는 배출홀(23)이 형성되며, 이렇게 형성되는 배출홀(23)에 유도 파이프(14)가 연결 설치될 수 있게 된다.
그리고, 상기 타공 플레이트(13)의 각 관통홀에는 스트레이너(15)가 각각 체결 구조로 설치되며, 이에 따라 활성탄 역세 시 외부의 세척수 공급원(미도시)으로부터 연장되는 배관(미도시)을 통해 공급되는 세척수가 각각의 스트레이너(15)를 통해 분사됨으로써 활성탄이 세척될 수 있게 된다.
여기서, 상기 스트레이너(15)는 일반적인 활성탄 재생설비에 적용되는 공지의 스트레이너를 적용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 폐활성탄 재생설비는 타공 플레이트(13) 상에 있는 활성탄을 탱크(12)의 활성탄 배출구(11)측으로 안내하는 수단으로 유도 파이프(14)를 포함한다.
상기 유도 파이프(14)는 탱크(12)의 내부에 설치되는 타공 플레이트(13)의 저면과 탱크(12)의 바닥면 사이에 조성되는 공간을 가로지르면서 타공 플레이트(13)의 배출홀(23)과 탱크(12)의 활성탄 배출구(11) 사이에 수직으로 연결 설치된다.
이에 따라, 활성탄 재생 후 탱크 내부의 활성탄은 타공 플레이트(13)의 상부 영역과 활성탄 배출구(11)를 연통시켜주는 유도 파이프(14)를 따라 안내되면서 활성탄 배출구(11)를 통해 최종적으로 배출될 수 있게 된다.
또한, 상기 폐활성탄 재생설비는 탱크 내부로 투입되는 활성탄을 고르게 분산시켜주는 수단으로 활성탄 분산판(19)을 포함한다.
상기 활성탄 분산판(19)은 원뿔형의 갓 모양으로 이루어지게 되며, 이러한 활성탄 분산판(19)은 탱크(12)의 내부에서 활성탄 투입구(10)의 아래쪽에 위치됨과 더불어 탱크 천정측에 지지되는 구조로 설치된다.
이에 따라, 상기 탱크(12)의 활성탄 투입구(10)를 통해 탱크 내부로 들어온 활성탄은 바로 아래쪽에 있는 활성탄 분산판(19)에 부딪혀 탱크 가장자리쪽으로 넓게 퍼지면서 떨어지게 되고, 결국 활성탄이 탱크 중심부에 산처럼 쌓이지 않고 탱크 전체 면적에 걸쳐 균일하게 분포되면서 고르게 쌓일 수 있게 되는 등 모든 활성탄이 스팀의 혜택을 골고루 받을 수 있게 된다.
특히, 상기 폐활성탄 재생설비는 활성탄 재생 시에 스팀(예컨대, 고온 고압의 과열증기)을 분사하는 수단으로 하부 스팀 분배기(17)를 포함한다.
상기 하부 스팀 분배기(17)는 슬릿을 이용한 상향 분사방식으로 활성탄의 아래쪽에서 윗쪽으로 스팀을 분사함으로써 활성탄에 스팀이 골고루 균형있게 공급되도록 하는 역할을 한다.
이를 위하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 하부 스팀 분배기(17)는 외부의 스팀 공급원(16)으로부터 스팀을 공급받는 허브(17a)와, 다수의 슬릿(17b)을 통해 스팀을 분사함과 더불어 허브(17a)에서 가지처럼 뻗어나가는 형태로 설치되는 다수 개의 수평관(17c)으로 구성된다.
상기 하부 스팀 분배기(17)의 일 예로서, 상기 허브(17a)는 탱크(12)의 중심부 둘레, 예를 들면 탱크(12)의 중심부와 동축을 이루는 타공 플레이트(13)의 중심부에 형성되는 배출홀(23)의 둘레에 동축 구조로 배치되면서 서로 마주보는 원형 궤적을 이루는 2개의 반원 형태의 한쌍으로 이루어질 수 있게 되고, 상기 다수 개의 수평관(17c)은 반원 형태의 허브(17a)의 내외측 측면부에서 방사상으로 뻗어나가는 형태로 이루어질 수 있게 된다.
그리고, 상기 수평관(17c)에 형성되는 다수 개의 슬릿(17b)은 수평관 원주방향을 따라가면서 연이어 배치됨과 더불어 수평관 길이방향을 따라가면서 나란하게 배치되는 형태로 이루어지게 되며, 이때의 슬릿(17b)은 내주면에서 외주면을 향해 갈수록 간격이 점차적으로 좁아지는 대략 삼각형 형상의 단면을 가질 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 허브(17a)에서 각 수평관(17c)으로 분산 유도된 스팀은 길게 찢어져 있는 미세한 홀 형상으로 되어 있는 슬릿(17b)을 빠져나오면서 기포 형태로 분산될 수 있게 된다.
여기서, 상기 스팀 공급원(16)은 보일러, 히터 등을 포함할 수 있으며, 이러한 스팀 공급원(16)으로부터 연장되는 배관(미도시)은 하부 스팀 분배기(17)의 허브(17a)에 연결될 수 있게 된다.
이러한 하부 스팀 분배기(17)는 탱크(12)의 내부에서 타공 플레이트(13)의 바로 윗쪽에 근접 설치될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 타공 플레이트(13)의 상면부에 다수의 서포트(18)가 볼트 및 너트 체결구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 각 서포트(18) 상에 하부 스팀 분배기(17)의 허브(17a)가 얹혀져 역시 볼트 및 너트 체결구조 또는 용접 구조 등으로 고정되므로서, 하부 스팀 분배기(17)는 서포트(18)에 의한 지지를 받으면서 일정 높이로 받쳐지는 구조로 설치될 수 있고, 결국 하부 스팀 분배기(17)의 점검이나 교체, 청소 등과 같은 유지보수 등을 위한 작업 시에 하부 스팀 분배기(17)를 쉽게 탈거할 수 있고 또 쉽게 재장착할 수 있게 된다.
이렇게 탱크(12)의 내부 바닥쪽에 허브(17a)와 수평관(17c)의 조합으로 이루어진 하부 스팀 분배기(17)를 설치하고, 이렇게 설치한 하부 스팀 분배기(17)의 수평관(17c)에 있는 슬릿(17b)을 통해 하부에서 상부로 위를 향해 스팀을 분사하고, 또 길다란 슬릿 홀을 통해 선형상으로 분사함으로써, 탱크(12)의 내부에서 하부 스팀 분배기(17) 위에 쌓여 있는 활성탄측에 스팀이 골고루 구석구석 가해질 수 있게 되고, 따라서 모든 활성탄에 균형있는 스팀이 가해지면서 활성탄 재생 효율을 높일 수 있다.
이와 더불어, 상기 하부 스팀 분배기(17)가 탱크(12)의 바닥쪽으로 설치됨과 더불어 자체적인 구조 또한 복잡하지 않기 때문에 스팀 분사수단을 포함하는 재생설비의 전체적인 구조를 단순화할 수 있는 동시에 유지보수는 물론 설비 운용 또한 경제적으로 또 효율적으로 할 수 있는 이점이 있다.
도 5와 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 폐활성탄 재생설비를 나타내는 정면도와 단면도이다.
도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 여기서는 활성탄 재생을 위한 스팀 공급 시 상부 스팀 분배기(20)와 하부 스팀 분배기(17)를 사용하여 상부에서 하부로 또 하부에 상부로 스팀을 공급하는 예를 보여준다.
여기서, 상기 폐활성탄 재생설비는 상부의 활성탄 투입구(10)와 하부의 활성탄 배출구(11)를 가지는 탱크(12), 상기 탱크(12)의 내부 바닥쪽에 수평 설치되는 타공 플레이트(13), 상기 타공 플레이트(13)의 중심부와 탱크(12)의 활성탄 배출구(11) 사이에 연결되어 타공 플레이트(13) 상의 활성탄을 활성탄 배출구(11)로 안내하는 유도 파이프(14), 상기 타공 플레이트(13)의 홀에 설치되어 물을 분사하는 다수 개의 스트레이너(15), 외부의 스팀 공급원(16)으로부터 스팀을 공급받는 허브(17a)와, 다수의 슬릿(17b)을 통해 스팀을 분사함과 더불어 허브(17a)에서 가지처럼 뻗어나가는 형태로 설치되는 다수 개의 수평관(17c)으로 구성되며, 탱크(12)의 내부에서 타공 플레이트(13)의 바로 윗쪽에 근접 설치되어 활성탄측에 아래쪽에서 윗쪽으로 스팀을 분사하는 하부 스팀 분배기(17)를 포함하며, 이때의 탱크(12), 타공 플레이트(13), 유도 파이프(14), 스트레이너(15), 하부 스팀 분배기(17) 등은 위의 제1실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
특히, 상기 폐활성탄 재생설비는 탱크(12)의 내부에 적재되어 있는 활성탄의 상부에 위치되어 활성탄측에 윗쪽서 아래쪽으로 향해 스팀을 분사하는 상부 스팀 분배기(20)를 포함한다.
상기 상부 스팀 분배기(20)는 외부의 스팀 공급원(16)으로부터 스팀을 공급받으면서 탱크 전후방향으로 수평 설치되는 메인 수평관(20a), 상기 메인 수평관(20a)의 양쪽 측면서 가지처럼 뻗어나가는 동시에 메인 수평관(20a)의 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 형태로 설치되면서 탱크 좌우방향(예컨대, 메인 수평관에 대해 90°의 각도를 이루는 방향)으로 수평 설치되는 다수 개의 서브 수평관(20c)으로 구성된다.
그리고, 상기 서브 수평관(20c)에는 다수의 분사홀(20b)이 형성되어 있어서 이곳을 통해 스팀을 분사할 수 있게 된다.
이렇게 탱크(12)의 내부 천장쪽에 메인 수평관(20a)과 서브 수평관(20c)의 조합으로 이루어진 상부 스팀 분배기(20)를 설치하는 동시에 탱크(12)의 내부 바닥쪽에 허브(17a)와 수평관(17c)의 조합으로 이루어진 하부 스팀 분배기(17)를 설치하여, 상부에서 하부로 또 하부에서 상부로 동시에 스팀을 분사함으로써, 탱크(12)의 내부에서 적재되어 있는 활성탄측에 스팀이 고르게 가해질 수 있게 되고, 따라서 모든 활성탄에 균형있는 스팀이 가해지면서 활성탄 재생 효율을 한층 더 높일 수 있다.
특히, 상기 상부 스팀 분배기(20)의 메인 수평관(20a)은 수평관 길이방향을 따라가면서 관의 직경이 단계적으로 작아지는 다단식 구조로 이루어지게 된다.
예를 들면, 메인 수평관(20a)은 스팀이 도입되는 선단부가 상대적으로 직경이 가장 크고, 이후 단계적으로 직경이 작아지다가 수단부가 상대적으로 직경이 가장 작은 형태로 이루어지게 된다.
이에 따라, 메인 수평관(20a)의 내부로 공급되는 스팀은 후단부로 갈수록 압력이 떨어지지 않고 선단부나 후단부 모두 동일한 압력이 유지될 수 있으며, 그 결과 메인 수평관(20a)의 후단부에 연결 설치되는 서브 수평관(20c)의 경우에도 메인 수평관(20a)의 선단부에 연결 설치되는 서브 수평관(20c)과 마찬가지로 동일한 압력이 유지될 수 있으므로, 모든 서브 수평관(20c)의 분사홀(20b)을 통해 같은 압력으로 분사되는 스팀이 활성탄측에 가해지게 되고, 결국 모든 활성탄에 고르게 스팀이 가해질 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 폐활성탄 재생설비를 나타내는 평면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 여기서는 폐활성탄 재생 시 폐활성탄측에 스팀을 분사하는 역할을 하는 하부 스팀 분배기(17)의 다른 예를 보여준다.
상기 하부 스팀 분배기(17)는 슬릿을 이용한 상향 분사방식으로 활성탄의 아래쪽에서 윗쪽으로 스팀을 분사함으로써 활성탄에 스팀이 골고루 균형있게 공급되도록 하는 역할을 한다.
이를 위하여, 상기 하부 스팀 분배기(17)는 외부의 스팀 공급원(16)으로부터 스팀을 공급받는 허브(17a)와, 다수의 슬릿(17b)을 통해 스팀을 분사함과 더불어 허브(17a)에서 가지처럼 뻗어나가는 형태로 설치되는 다수 개의 수평관(17c)으로 구성된다.
상기 하부 스팀 분배기(17)의 일 예로서, 상기 허브(17a)는 탱크(12)의 중심부 둘레, 예를 들면 탱크(12)의 중심부와 동축을 이루는 타공 플레이트(13)의 중심부에 형성되는 배출홀(23)의 둘레에 동축 구조로 배치되면서 서로 마주보는 원형 궤적을 이루는 2개의 반원 형태의 한쌍으로 이루어지게 되고, 이러한 반원 형상의 한쌍은 서로의 단부를 마주대하는 원형을 이룬 상태에서 각각의 커플러(24)에 의해 연결되어 일체식의 원형의 링 형태를 이룰 수 있게 된다.
즉, 도 7에서 볼 수 있듯이, 상기 허브(17a)는 2개의 커플러(24)를 포함하는 원형의 링 형태로 이루어질 수 있게 되고, 이에 따라 허브(17a)의 내부로 유입된 스팀은 하나로 연통되어 있는 허브(17a)의 내부를 따라 원형의 흐름을 보일 수 있게 되며, 결국 각각의 수평관(17c)으로 스팀이 균등하게 분산될 수 있게 된다.
그리고, 상기 다수 개의 수평관(17c)은 반원 형태의 허브(17a)의 내외측 측면부에서 방사상으로 뻗어나가는 형태로 이루어질 수 있게 된다.
이러한 수평관(17c)에 형성되는 다수 개의 슬릿(17b)은 수평관 원주방향을 따라가면서 연이어 배치됨과 더불어 수평관 길이방향을 따라가면서 나란하게 배치되는 형태로 이루어지게 되며, 이때의 슬릿(17b)은 내주면에서 외주면을 향해 갈수록 간격이 점차적으로 좁아지는 대략 삼각형 형상의 단면을 가질 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 허브(17a)에서 각 수평관(17c)으로 분산 유도된 스팀은 길게 찢어져 있는 미세한 홀 형상으로 되어 있는 슬릿(17b)을 빠져나오면서 기포 형태로 분산될 수 있게 된다.
여기서, 상기 스팀 공급원(16)은 보일러, 히터 등을 포함할 수 있으며, 이러한 스팀 공급원(16)으로부터 연장되는 배관(미도시)은 하부 스팀 분배기(17)의 허브(17a)에 연결될 수 있게 된다.
이러한 하부 스팀 분배기(17)는 탱크(12)의 내부에서 타공 플레이트(13)의 바로 윗쪽에 근접 설치될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 타공 플레이트(13)의 상면부에 다수의 서포트(18)가 볼트 및 너트 체결구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 각 서포트(18) 상에 하부 스팀 분배기(17)의 허브(17a)가 얹혀져 역시 볼트 및 너트 체결구조 또는 용접 구조 등으로 고정되므로서, 하부 스팀 분배기(17)는 서포트(18)에 의한 지지를 받으면서 일정 높이로 받쳐지는 구조로 설치될 수 있고, 결국 하부 스팀 분배기(17)의 점검이나 교체, 청소 등과 같은 유지보수 등을 위한 작업 시에 하부 스팀 분배기(17)를 쉽게 탈거할 수 있고 또 쉽게 재장착할 수 있게 된다.
이렇게 탱크(12)의 내부 바닥쪽에 허브(17a)와 수평관(17c)의 조합으로 이루어진 하부 스팀 분배기(17)를 설치하고, 이렇게 설치한 하부 스팀 분배기(17)의 수평관(17c)에 있는 슬릿(17b)을 통해 하부에서 상부로 위를 향해 스팀을 분사하고, 또 길다란 슬릿 홀을 통해 선형상으로 분사함으로써, 탱크(12)의 내부에서 하부 스팀 분배기(17) 위에 쌓여 있는 활성탄측에 스팀이 골고루 구석구석 가해질 수 있게 되고, 따라서 모든 활성탄에 균형있는 스팀이 가해지면서 활성탄 재생 효율을 높일 수 있다.
이와 더불어, 상기 하부 스팀 분배기(17)가 탱크(12)의 바닥쪽으로 설치됨과 더불어 자체적인 구조 또한 복잡하지 않기 때문에 스팀 분사수단을 포함하는 재생설비의 전체적인 구조를 단순화할 수 있는 동시에 유지보수는 물론 설비 운용 또한 경제적으로 또 효율적으로 할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 이와 같이 구성되는 폐활성탄 재생설비의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 폐활성탄 공급원(미도시)에서 공급되는 폐활성탄을 물과 함께 탱크(12)에 투입한다.
다음, 버큠 시스템(미도시)을 작동시켜서 탱크(12)의 내부에 채워져 있는 물을 밖으로 빼냄으로써, 탱크(12)의 내부에 진공압이 걸리도록 한다.
이렇게 상기 탱크(12)의 내부가 진공환경으로 조성됨에 따라 탱크(12)의 내부에 잔존하는 물은 물론 폐활성탄이 함유하고 있는 수분이 급속하게 빠져나가게 된다.
즉, 탱크(12)의 내부를 진공 환경으로 조성함으로써, 폐활성탄에 함유되어 있는 수분을 제거하는 시간을 획기적으로 단축할 수 있게 된다.
다음, 버큠 시스템의 가동을 중단한 후, 스팀 공급원(16)에서 제공하는 약 500∼700℃ 정도의 온도를 가지는 스팀을 탱크(12)의 내부에 있는 하부 스팀 분배기(17) 및/또는 상부 스팀 분배기(20)를 통해 하부에서 상부로 및/또는 상부에서 하부로 폐활성탄에 분사하여 본격적인 재생과정(폐활성탄 기공 내의 유기물 및 수질오염물질 제거)을 실시한다.
계속해서, 스팀 분사를 종료하고 몇차례 후속 공정을 진행한 후, 재생을 마친 활성탄을 탱크(12)의 활성탄 배출구(11)를 통해 배출시킨 다음, 이송 라인을 통해 재생탄 저장조(미도시)로 재생을 마친 활성탄, 즉 재생탄을 저장함으로써 활성탄 재생과정이 완료된다.
이와 같이, 본 발명에서는 슬릿을 이용한 상향 분사방식의 하부 스팀 분배기를 적용하여 활성탄에 스팀을 공급하는 새로운 활성탄 재생방식을 적용함으로써, 활성탄 재생 처리와 관련한 전체적인 설비 운용의 효율성과 경제성을 높일 수 있고, 설비 구조의 단순화 및 설비 가동율 향상은 물론 활성탄 재생 효율을 향상시킬 수 있다.
10 : 활성탄 투입구
11 : 활성탄 배출구
12 : 탱크
13 : 타공 플레이트
14 : 유도 파이프
15 : 스트레이너
16 : 스팀 공급원
17 : 하부 스팀 분배기
17a : 허브 17b : 슬릿
17c : 수평관
18 : 서포트
19 : 활성탄 분산판
20 : 상부 스팀 분배기
20a : 메인 수평관 20b : 분사홀
20c : 서브 수평관
21 : 접속구
22 : 점검구
23 : 배출홀
24 : 커플러

Claims (6)

  1. 상부의 활성탄 투입구(10)와 하부의 활성탄 배출구(11)를 가지는 탱크(12);
    상기 탱크(12)의 내부 바닥쪽에 수평 설치되는 타공 플레이트(13);
    상기 타공 플레이트(13)의 중심부와 탱크(12)의 활성탄 배출구(11) 사이에 연결되어 타공 플레이트(13) 상의 활성탄을 활성탄 배출구(11)로 안내하는 유도 파이프(14);
    상기 타공 플레이트(13)의 홀에 설치되어 물을 분사하는 다수 개의 스트레이너(15);
    외부의 스팀 공급원(16)으로부터 스팀을 공급받는 허브(17a)와, 다수의 슬릿(17b)을 통해 스팀을 분사함과 더불어 허브(17a)에서 가지처럼 뻗어나가는 형태로 설치되는 다수 개의 수평관(17c)으로 구성되며, 탱크(12)의 내부에서 타공 플레이트(13)의 바로 윗쪽에 근접 설치되어 활성탄측에 아래쪽에서 윗쪽으로 스팀을 분사하는 상향 분사방식의 하부 스팀 분배기(17);
    를 포함하고,
    상기 하부 스팀 분배기(17)의 허브(17a)는 탱크(12)의 중심부 둘레에 동축 구조로 배치되면서 서로 마주보는 2개의 반원 형태로 이루어지는 동시에 다수 개의 수평관(17c)은 반원 형태의 허브(17a)의 내외측 측면부에서 방사상으로 뻗어나가는 형태로 이루어지되, 반원 형태의 한쌍의 허브(17a)는 서로의 단부를 마주대하는 원형을 이룬 상태에서 각각의 커플러(24)에 의해 연결되어 일체식의 원형의 링 형태를 이룰 수 있게 되어, 허브(17a)의 내부로 유입된 스팀은 하나로 연통되어 있는 허브(17a)의 내부를 따라 원형의 흐름을 보일 수 있게 되므로서, 각각의 수평관(17c)으로 스팀이 균등하게 분산될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 재생설비.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 스팀 분배기(17)의 수평관(17c)에 형성되는 다수 개의 슬릿(17b)은 관 원주방향을 따라가면서 연이어 배치됨과 더불어 관 길이방향을 따라가면서 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 재생설비.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 스팀 분배기(17)는 허브(17a)를 일정 높이로 받쳐주면서 타공 플레이트(13) 상에 체결 구조로 조립되는 서포트(18)에 의해 지지되는 구조로 설치되어, 유지보수를 위한 작업 시에 쉽게 탈거 및 재장착이 가능한 것을 특징으로 하는 폐활성탄 재생설비.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 탱크(12)는 탱크 내부에서 활성탄 투입구(10)의 아래쪽에 위치됨과 더불어 탱크 천정측에 지지되면서 탱크 내부로 들어온 활성탄을 사방으로 분산시키는 역할을 하는 원뿔형 갓 모양의 활성탄 분산판(19)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 재생설비.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 탱크(12)의 내부 윗쪽에 설치되어 활성탄측에 윗쪽에서 아래쪽으로 스팀을 분사하는 것으로서, 외부의 스팀 공급원(16)으로부터 스팀을 공급받으면서 탱크 전후방향으로 수평 설치되는 메인 수평관(20a)과, 상기 메인 수평관(20a)에서 가지처럼 뻗어나가는 형태로 설치되면서 탱크 좌우방향으로 수평 설치되어 분사홀(20b)을 통해 스팀을 분사하는 다수 개의 서브 수평관(20c)으로 구성되는 상부 스팀 분배기(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐활성탄 재생설비.
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