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이단 공기부상 방식의 결정형성조와 입경 분리가 가능한 결정회수장치가 도입된 인과 질소의 회수 시스템 및 이를 이용한 인과 질소의 회수 방법

  • 기술번호 : KST2019024621
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 거대 기포와 미세 기포를 동시에 공급하는 이단 공기부상 방식의 결정형성조와 입경 분리가 가능한 결정회수장치가 도입되어 인과 질소를 동시에 회수할 수 있는 시스템과, 이를 이용하여 인과 질소를 회수하는 방법에 관한 것이다.
Int. CL C02F 1/52 (2006.01.01) C02F 1/66 (2006.01.01) C02F 1/24 (2006.01.01) C02F 11/12 (2019.01.01)
CPC C02F 1/5236(2013.01) C02F 1/5236(2013.01) C02F 1/5236(2013.01) C02F 1/5236(2013.01) C02F 1/5236(2013.01)
출원번호/일자 1020170169498 (2017.12.11)
출원인 한국건설기술연구원
등록번호/일자 10-1864178-0000 (2018.05.29)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20180713) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.12.11)
심사청구항수 22

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국건설기술연구원 대한민국 경기도 고양시 일산서구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김원재 경기도 고양시 덕양구
2 정진홍 경기도 고양시 일산서구
3 임현만 경기도 고양시 일산동구
4 안광호 경기도 고양시 덕양구
5 장향연 경기도 고양시 일산동구
6 박나리 인천광역시 부평구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 장형용 대한민국 서울특별시 송파구 송파대로 *** 테라타워 *층 A-***호(장율국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국건설기술연구원 경기도 고양시 일산서구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2017.12.11 수리 (Accepted) 1-1-2017-1231997-59
2 직권정정안내서
Notification of Ex officio Correction		 2017.12.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2017-0184105-38
3 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2018.01.08 수리 (Accepted) 1-1-2018-0020772-12
4 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2018.01.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2018.01.15 수리 (Accepted) 9-1-2018-0003003-30
6 등록결정서
Decision to grant		 2018.05.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0330136-78
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번호 청구항
1 1
하부에 미처리수 공급 배관, 제1 공기공급 배관 및 약품공급 배관이 구비되어 미처리수, 거대 기포 및 약품이 공급되며, 상기 미처리수 및 약품이 거대 기포에 의해 혼합되어 결정핵이 형성되는 공간을 제공하는 공기부상혼화부, 하부에 제2 공기공급 배관이 구비되어 미세 기포가 공급되며, 상기 결정핵의 성장을 촉진시켜 인 및 질소 결정이 성장하는 공간을 제공하는 결정성장부, 상기 공기부상혼화부 및 결정성장부를 분리하는 중앙 격벽부, 상기 결정성장부의 외곽에 형성되어 상기 결정성장부를 거친 약품 혼합수에 포함된 인과 질소 결정 및 현탁물질을 포함하는 슬러지가 침전되는 공간을 제공하는 침전분리부, 상기 결정성장부 및 침전분리부를 분리하는 외곽 격벽부, 상기 미처리수에 포함된 침전물과 상기 결정성장부에서 형성되는 결정이 침전되어 저장되는 침전저장부 및 상기 침전저장부의 일측에 형성되어 상기 결정성장부에서 생성된 결정을 배출하는 배출부를 포함하는 결정형성조;상기 미처리수 공급 배관과 연결되어 상기 결정형성조에 미처리수를 공급하는 전처리조;상기 제1 공기공급 배관 및 제2 공기공급 배관과 연결되어 상기 결정형성조에 기포가 발생되도록 공기를 공급하는 송풍기;상기 약품공급 배관과 연결되어 상기 결정형성조에 약품을 공급하는 약품저장조; 및상기 결정형성조의 배출부와 연결되어 상기 결정형성조에서 생성된 결정을 회수하는 결정회수기를 포함하는 인과 질소 회수 시스템
2 2
제1항에 있어서,상기 결정형성조는 상기 공기부상혼화부의 하부에 위치하는 반송부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
3 3
제1항에 있어서,상기 제1 공기공급 배관은 0
4 4
제1항에 있어서,상기 제2 공기공급 배관은 1
5 5
제1항에 있어서,상기 결정형성조는 상기 약품 및 미처리수의 혼합물이 pH 8
6 6
제1항에 있어서,상기 결정형성조는 온도, pH 및 경도(hardness)를 감지할 수 있는 감지부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
7 7
제1항에 있어서,상기 결정성장부는 미세 기포에 의해 상부로 부상된 슬러지를 제거하는 슬러지 수집부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
8 8
제1항에 있어서,상기 약품은 산화마그네슘(MgO)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
9 9
제8항에 있어서,상기 약품저장조는 마그네슘 이온 및 상기 미처리수에 포함된 인의 몰비(Mg/P)가 1
10 10
제8항에 있어서,상기 약품저장조는 암모니아성 질소 몰농도 대비 마그네슘 이온 및 미처리수에 포함된 인의 몰비(Mg2+ and PO4-P/NH4+-N)가 1
11 11
제1항에 있어서,상기 전처리조는 고분자 천연 응집제를 주입하여 고형물질(SS)을 응집 및 침전시켜 제거한 미처리수를 저장하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
12 12
제11항에 있어서,상기 천연 응집제는 탈아세틸화도 80% 이상, 분자량(molecular weight) 10,000 내지 1,500,000인 키토산을 포함하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
13 13
제1항에 있어서,상기 결정회수기는 평균입자 크기가 300 ㎛ 이상인 결정을 분리 및 회수하고, 300 ㎛ 미만의 입자 크기를 갖는 결정과 여액을 상기 결정형성조로 반송하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
14 14
제13항에 있어서,상기 결정회수기는, 접선방향으로 결정과 슬러지를 포함하는 유체를 고압으로 유입시킬 수 있는 유입부, 상기 유체가 선회류를 형성하도록 하여 일정크기 이상의 결정과 슬러지를 원심력에 의하여 분리하는 결정분리부, 상기 결정회수기의 내부원통을 통해 상기 선회류의 반대방향으로 역선회류를 형성하여 처리수가 유출되도록 하는 유출부를 포함하고, 하부에는 분리된 결정을 배출하는 결정배출부를 포함하되, 상기 유출부의 직경은 상기 유입부의 직경보다 크게 형성시키고, 상기 결정배출부의 직경은 상기 유입부의 직경보다 작게 형성시켜 입경 및 비중에 따라 결정의 선택적 분리를 유도하고, 상기 결정회수기의 유출수는 상기 결정형성조로 반송되는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
15 15
제14항에 있어서,상기 결정회수기는 하부에 스트레이너가 포함된 호퍼를 추가로 포함하여, 상기 결정회수기에서 배출되는 배출수에 포함된 300 ㎛ 이상의 입자 크기를 갖는 결정을 회수하고, 300 ㎛ 미만의 입자 크기를 갖는 결정과 여액을 상기 결정형성조로 반송하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 회수 시스템
16 16
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 시스템을 이용하여 인과 질소를 회수하는 방법에 있어서,(a) 공기부상혼화부에 미처리수, 거대 기포 및 약품을 공급하여 결정핵을 형성시키는 단계;(b) 결정성장부에 미세 기포를 공급하여 상기 결정핵을 반응시켜 결정을 성장시키는 단계;(c) 상기 미처리수에 포함된 응집체 및 상기 결정을 침전시키는 단계; 및(d) 상기 결정을 회수하는 단계;를 포함하는 인과 질소 결정의 회수 방법
17 17
제16항에 있어서,상기 미처리수는 고분자 천연 응집제를 주입하여 고형물질(SS)을 제거한 것을 특징으로 하며, 상기 고분자 천연 응집제는 탈아세틸화도 80% 이상, 분자량(molecular weight, MW) 10,000 내지 1,500,000인 키토산을 포함하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 결정의 회수 방법
18 18
제16항에 있어서,상기 약품은 MgO을 포함하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 결정의 회수 방법
19 19
제18항에 있어서,상기 단계 (b)에서는, 상기 미처리수에 MgO을 주입한 후 상기 미처리수 및 MgO 혼합물의 pH, 온도 및 경도(hardness)를 모니터링하여 적정 pH 및 마그네슘 이온 농도를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인과 질소 결정의 회수 방법
20 20
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 시스템을 이용하여 인과 질소를 회수하기 위해 공급하는 약품인 MgO의 최적 주입농도를 결정하는 방법에 있어서,(i) 미처리수의 pH, 수온, 마그네슘 이온(Mg2+)의 농도, 총인(T-P)의 농도, 인산염인(PO4-P)의 농도, 암모니아성 질소(NH3-N)의 농도, 고형물질(SS)의 농도 및 알칼리도(alkalinity)를 포함하는 기초성상을 파악하는 단계;(ii) 상기 미처리수를 대상으로 MgO을 주입한 후 평형상태에 도달하기까지 pH에 따른 마그네슘 이온의 농도를 파악하는 단계;(iii) 미리 설정된 목표 pH 및 인(P)에 대한 마그네슘 이온(Mg2+)의 몰비(Mg/P) 조건을 달성하기 위한 MgO의 주입량을 계산하는 단계;(iv) 상기 단계(iii)에서 계산한 주입량대로 상기 MgO을 미처리수에 주입한 후, 미처리수와 MgO 혼합물의 성상을 모니터링하는 단계; 및(v) 상기 혼합물이 미리 설정된 목표 pH에 도달한 경우 동일한 주입량으로 연속운전을 실시하는 단계;를 포함하는 산화마그네슘의 최적 주입농도 결정 방법
21 21
제20항에 있어서,상기 단계 (iv)에서는, 상기 미처리수와 MgO 혼합물의 pH 성상을 모니터링한 후 상기 혼합물의 pH가 미리 설정된 목표 pH에 도달하지 못한 경우, 상기 혼합물의 pH가 미리 설정된 목표 pH에 도달하도록 상기 혼합물에 MgO을 재주입하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 산화마그네슘의 최적 주입농도 결정 방법
22 22
제20항에 있어서, 상기 미처리수와 MgO 혼합물의 pH 및 경도(hardness)를 모니터링한 후 상기 혼합물의 pH 및 경도가 미리 설정된 목표 pH 및 경도에 도달하지 못한 경우, 상기 혼합물의 pH 및 경도가 미리 설정된 목표 pH 및 경도에 도달하도록 상기 혼합물에 MgO을 재주입하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 산화마그네슘의 최적 주입농도 결정 방법
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1 과학기술정보통신부 한국건설기술연구원 주요사업 가뭄대응 중소하천 물부족 위험도 평가 및 물 확보 기술 개발