KR100317538B1 - 저온열처리 및 칼슘 화합물을 이용한 오염 퇴적물처리방법 - Google Patents
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Abstract
호수나 하천 및 폐쇄성 해역내의 오염퇴적물을 정화처리시키기 위한 방법으로서, (a) 흡입펌프 또는 진공펌프 등을 이용하여 하상에 퇴적된 오염퇴적물을 준설하는 단계와; (b) 준설된 퇴적물에서 하이드로 사이클론 등의 골재 분리장치를 이용하여 모래와 자갈을 분리하고, 상부로 유출되는 오염물질을 다량 함유한 실트 및 점토를 약품침전조로 이송시키는 단계와; (c) 약품침전소에서 물과 함께 유입된 실트 및 점토를 응집제 등의 약품과 반응시켜 침전물을 형성시키는 단계와; (d) 침전물에 칼슘화화물을 혼합하여 반응시키는 단계와; (e) 칼슘 화합물과 혼합 반응된 오염퇴적물을 600℃전후의 저온에서 산화시키는 단계와; (f) 저온 열처리 결과물을 준설지역에 다시 재매립시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 호수나 또는 하천 및 폐쇄성 수역에 퇴적된 오염 퇴적물을 처리하기 위한 방법으로, 특히 오염퇴적물을 준설하여 골재를 분리시킨 후 약품침전 과정을 거쳐, 침전물을 칼슘화합물에 혼합 반응시키고, 저온열처리로 다시 산화시켜 원위치로 재매립하여 오염물질의 용출 최소화가 가능하고, 처리 유지관리비가 저렴하도록 한 저온열처리 및 칼슘 화합물을 이용한 오염 퇴적물 처리방법에 관한 것이다.
종래 호수나 또는 하천 및 폐쇄성 해역에서의 수질오염의 심화를 방지하기 위한 한 방법으로 오염 퇴적물 준설 처리방법이 있다.
이러한 오염 퇴적물 준설방법은, (1)준설한 퇴적물에 약품(응집제)을 주입하여 퇴적물을 침전,분리시키고, 침전된 퇴적물을 자연상태로 건조시켜 함수율을 저감시키고, 자연건조된 퇴적물을 별도의 육상 매립지까지 운동하여 최종 매립처분하는 방법과, (2) 위(1)에서 자연건조 단계없이 바로 매립지까지 운송하여 처리하는 방법과, (3) 위(1)에서 오염물질(중금속, 인)의 용출을 억제하기 위하여 시멘트, 석회 등을 첨가,혼합시켜 매립지에 처분하는 방법이 있다.
그러나 이들 방법은 오염퇴적물에 함유된 오염물질이 전혀 처리되지 않고 단순히 오염물질의 위치만을 바꾸는 기술로 매립지 건설 및 운송과 관련하여 막대한 비용이 소요될 뿐만 아니라 매립지 인근 주민의 매립반대 등의 문제와 2차적인 환경오염을 다시 발생시키는 큰 단점을 가지고 있다.
또 다른 알려진 소성(燒成)기술은 유기성 화합물의 처리능력은 있으나, 총인의 용출로 호수의 부영양화를 발생시킬 수 있으며, 고온(1000℃)열처리로 인한 높은 유지비가 소요되는 단점을 가지고 있다.
따라서 선상 처리기술에서 중요시되는 것은 질소, 인 등 부영양화 물질의 재용출로 인하여 퇴적물의 원위치 매립이 불가능함을 극복하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인, 질소, 유기성 화합물 및 중금속을 처리,억제할 수 있어 수체내로의 오염물질의 용출을 최소화가 가능하여 준설지역에 원위치 재매립이 가능하도록 한 저온열처리 및 칼슘 화합물을 이용한 오염 퇴적물 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,
호수나 하천 및 폐쇄성 해역내의 오염퇴적물을 정화처리시키기 위한 방법으로서,
(a) 흡입펌프 또는 진공펌프 등을 이용하여 하상에 퇴적된 오염퇴적물을 준설하는 단계와;
(b) 준설된 퇴적물에서 하이드로 사이클론 등의 골재 분리장치를 이용하여 모래와 자갈을 분리하고, 상부로 유출되는 오염물질을 다량 함유한 실트 및 점토를 약품침전조로 이송시키는 단계와;
(c) 약품침전소에서 물과 함께 유입된 실트 및 점토를 응집제 등의 약품과 반응시켜 침전물을 형성시키는 단계와;
(d) 침전물에 칼슘화화물을 혼합하여 반응시키는 단계와;
(e) 칼슘 화합물과 혼합 반응된 오염퇴적물을 600℃전후의 저온에서 산화시키는 단계와;
(f) 저온 열처리 결과물을 준설지역에 다시 매립시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 선상에서 오염퇴적물을 처리 재매립하는 과정을 도시한 공정도이고,
도 2는 칼슘화합물의 첨가여부에 따른 상온 및 저온에서의 인화합물의 용출시험 비교 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 선상에서 오염퇴적물을 처리 재매립하는 과정을 도시한 공정도이고, 도 2는 칼슘화합물의 첨가여부에 따른 상온 및 저온에서의 인화합물의 용출시험 비교 그래프이다.
먼저, 준설선(100)을 오염퇴적물 처리지역상에 정박시켜 놓고, 준설선에 구비된 흡입펌프 또는 진공펌프 등을 이용하여 하상에 퇴적된 오염퇴적물을 선상위로 준설한다.
다음, 준설된 퇴적물에서 하이드로 사이클론(20) 등의 골재 분리장치를 이용하여 깨끗한 모래와 자갈을 분리하여 재이용하고, 이때 물과 함께 상부로 유출되는 오염물질을 다량 함유한 실트 및 점토로 구성된 퇴적물은 약품침전조(30)로 이송시킨다.
약품침전조(30)에서는 물과 함께 유입된 실트 및 점토로 이루어진 퇴적물을 응집제 등의 약품과 반응시켜 침전시키고 상층액은 방류시킨다.
위 약품침전조(30)에서 침전된 오염 퇴적물과 칼슘화화물중의 하나인 CaCO3를 혼합기(40)에 투입한 후 혼합하여 반응시킨다.
이후 칼슘 화합물과 혼합 반응된 오염퇴적물을 저온열처리 장치(50)에서 600℃전후의 저온 분위기에서 산화시킨다.
이 과정에서 유기성 화합물 및 질소는 산화 제거되고, 인과 중금속의 칼슘화합물과의 결합력은 상온에서보다 높일 수 있어 오염물질의 용출을 효과적으로 억제된다.
도 2에 10% 첨가된 칼슘화합물(CaCO3)의 유무에 따른 인화합물 용출시험 선도를 상온과 저온(600℃)으로 나누어 나타냈고, 이때 용출실험 데이터가 아래 표 1에 나타냈다.
이 용출시험 선도 및 데이타에서 알수 있는 바와 같이 상온 처리보다는 저온처리에서 용출 농도가 낮게 나타난 것을 알수 있고, 같은 저온처리에서도 칼슘화합물을 첨가하였을 경우 무첨가시보다 용출 농도가 더 낮게 나타난 것을 알 수 있다.
| pH | CaCO3(0%) | CaCO3 | |
| 상온 | 600℃ | 상온 | 600℃ |
| DTP | 7911 | 0.39 1.111.31 1.156.00 1.33 | 0.27 0.351.03 0.214.37 0.17 |
| DPO4-P | 7911 | 0.06 0.920.50 1.004.12 1.23 | 0.03 0.010.49 0.032.78 0.01 |
다음, 저온열처리장치(50)에서 처리된 결과물을 선상에서 다시 준설지역인 호수(L)나 하천 등의 준설바닥의 원래 위치로 투입 매립시킴으로써 오염퇴적물 처리과정이 완료된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 인, 질소, 유기성 화합물 및 중금속을 처리,억제할 수 있어 수체내로의 오염물질의 용출을 최소화가 가능하여 준설지역에 원위치 재매립이 가능하고, 매립지 건설비 및 매립지 까지의 운송비가 소요되지 않는 큰 장점을 가지고 있으며, 고온의 소성처리보다 유지관리비가 훨씬 저렴한 이점을 갖는다.
Claims (2)
- 호수나 하천 및 폐쇄성 해역내의 오염퇴적물을 정화처리시키기 위한 방법으로서,(a) 흡입펌프 또는 진공펌프 등을 이용하여 하상에 퇴적된 오염퇴적물을 준설하는 단계와;(b) 준설된 퇴적물에서 하이드로 사이클론 등의 골재 분리장치를 이용하여 모래와 자갈을 분리하고, 상부로 유출되는 오염물질을 다량 함유한 실트 및 점토를 약품침전조로 이송시키는 단계와;(c) 약품침전소에서 물과 함께 유입된 실트 및 점토를 응집제 등의 약품과 반응시켜 침전물을 형성시키는 단계와;(d) 침전물에 칼슘화화물을 혼합하여 반응시키는 단계와;(e) 칼슘 화합물과 혼합 반응된 오염퇴적물을 600℃ 전후의 저온에서 산화시키는 단계와;(f) 저온 열처리 결과물을 준설지역에 다시 재매립시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 저온열처리 및 칼슘 화합물을 이용한 오염 퇴적물 처리방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 칼슘화합물은 CaCO3로 함을 특징으로 하는 저온열처리 및 칼슘 화합물을 이용한 오염 퇴적물 처리방법.
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