KR100493652B1 - A way to purify water by using a pressure floatation method - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야.end. The technical field to which the invention described in the claims belongs.
본 발명은 바다, 호소, 하천 등의 수질정화방법에 관한 것으로, 특히 처리대상 수역의 수심에 대한 한계점을 극복한 현장 가압부상공법을 이용하여 수심 깊은 곳에서의 퇴적오니까지도 수중에서 처리하는 방식이다. The present invention relates to a water purification method of the sea, lakes, rivers, etc. In particular, it is a method of processing the sedimentation in the depth of the water by using the field pressurization method that overcomes the limitations of the depth of the water to be treated. .
나. 발명이 해결하려는 기술적 과제.I. The technical problem to be solved by the invention.
종래에 바다, 호소, 하천 등의 오염수역을 정화하기 위한 방법으로서, 현장 가압부상공법을 이용한 방법은 처리수역의 다양한 수심에서의 대처능력이 없어 오염수역의 수심이 깊은 경우에는 처리효율이 현저히 저하되어 수심 깊은 곳에서의 퇴적오니 처리가 불가능한 문제점이 있고, 선박의 선체 상으로 퇴적오니를 끌어올려 처리하는 준설공법에 의한 처리방법은 선체 상에 대형의 준설장비와 처리시설를 구비함에 따른 선박의 대형화가 요구되고, 준설 시 발생되는 저질의 부산물 분리작업이 필요할 뿐 아니라 분리된 부산물로 인한 2차 오염물질이 발생되는 문제점이 있는 것이다.Conventionally, as a method for purifying polluted water such as sea, lakes, and rivers, the method using on-site pressurization and floatation method does not have the ability to cope with various depths in the treated water, and the treatment efficiency is significantly decreased when the depth of the polluted water is deep. There is a problem in that it is impossible to process sediment sludge in the depth of water, and the treatment method by dredging method that pulls sediment sludge on the ship's hull is large in size due to the large dredging equipment and treatment facilities on the hull. Is required, and there is a problem that secondary pollutants are generated due to the separated by-products as well as the need for separation of low-quality by-products generated during dredging.
다. 발명의 해결방법의 요지All. Summary of Solution of the Invention
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 현장 가압부상공법을 이용한 수질정화방법에 있어서, 가압수는 처리대상 수역의 일정 깊이의 수심지점에서 주입시켜 미세기포로서 상승토록 하고, 처리수역의 바닥에 퇴적된 오니는 흡입장치를 이용하여 가압수가 주입되는 깊이 이하의 수심까지 끌어올린 후 토출시켜 하강토록 함으로서 수중에서의 수질정화 및 이에 따른 부산물의 처리가 가능토록 한 것이다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, in the water purification method using the on-site pressurized buoyancy method, pressurized water is injected at a depth of a certain depth of the water to be treated to rise as a fine bubble, the treatment The sludge deposited on the bottom of the body of water is raised to a depth below the depth where the pressurized water is injected by using a suction device, and then discharged and lowered so that the water quality in the water and the treatment of by-products can be processed.
라. 발명의 중요한 용도 la. Important uses of the invention
바다, 호소, 하천 등의 수질정화.Purification of water in the sea, lakes, rivers, etc.
Description
본 발명은 바다, 호소, 하천 등 처리수역의 오염물질을 현장 가압부상공법을 이용하여 처리수역의 수중에서 처리하는 수질정화방법에 관한 것으로, 특히 현장 가압부상공법의 수심에 대한 한계점을 극복하여 오염수역의 수심이 깊은 곳에서의 퇴적오니까지도 수중에서 처리토록 한 것이다. The present invention relates to a water quality purification method for treating contaminants in treated water such as sea, lakes, and rivers in the water of treated water using on-site pressurized floatation method, and particularly, by overcoming the limitations on the depth of on-site pressurized floatation method. Sediment from deep waters was also disposed of underwater.
종래에 바다, 호소, 하천 등의 오염수역을 정화하기 위한 방법으로서, 선박을 이용한 현장 가압부상공법은 오염된 수역의 현장에서 약품(응집제)과 압축공기가 용해된 가압수를 처리대상 수역에 고압으로 분사시켜 응집제와 반응시킨 오염물질을 발생된 미세기포에 의하여 수표면으로 부상시켜 제거토록 하는 것으로 오염수역에서의 직접 수질정화가 가능한 반면, 처리수역의 수심에 따른 대처능력이 없어 일정 수심 이하에서는 가압수가 분사될 때 발생되는 미세기포가 수압과 수중의 산소결핍에 의하여 용해되어 기포가 상실되어 부상효과가 현저하게 감소되기 때문에 수심이 깊은 오염수역에서는 처리가 어려웠던 문제점이 있는 것이다.Conventionally, as a method for purifying polluted water such as sea, lakes, and rivers, on-site pressurized flotation method using a vessel is a high-pressure pressurized water in which chemicals (coagulant) and compressed air are dissolved at the site of the contaminated water. It is possible to directly purify the contaminated water by removing the pollutants reacted with the flocculant by spraying them to the water surface by the generated microbubbles. The fine bubbles generated when the pressurized water is injected is dissolved by the water pressure and oxygen deficiency in the water, so that the bubbles are lost and the floating effect is remarkably reduced.
또한 선박의 선체 상으로 퇴적오니가 포함된 준설토를 끌어 올려서 처리한 후 처리수만을 다시 수중으로 보내어 처리하는 준설공법에 의한 수질정화방법에 있어서는 준설토를 끌어올리기 위한 대형의 준설장비와 끌어올린 준설토를 처리하기 위한 처리장비가 모두 구비되어야 하고, 정화시킨 준설토를 처리수와 부산물로 분리하는 작업이 필요할 뿐 아니라 분리된 부산물의 처리가 적당치 않아 이로 인한 2차 오염물질이 발생되는 문제점이 있는 것이다.Also, in the dredging method of dredged soil containing sedimentary sludge on the ship's hull, the treated water is sent back into the water and treated only. All the treatment equipment for the treatment must be provided, and the purified dredged soil is not only required to separate the treated water and by-products, but also has a problem in that secondary pollutants are generated due to the improper treatment of the separated by-products.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 가압부상공법의 수심에 대한 한계성을 극복하여 깊은 수심의 바닥면에 퇴적된 오니까지도 가압부상공법을 이용하여 수중에서 직접 처리할 수 있도록 하고자 함이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to overcome the limitations on the depth of the pressure buoyancy method by using the pressure buoyancy method that is deposited on the bottom surface of deep water depth It is intended to be able to handle directly.
이를 위하여, 본 발명은 현장 가압부상공법을 이용함에 있어서, 가압수는 처리대상 수역의 일정 깊이의 수심지점으로 주입시켜 미세기포로서 상승토록 하고, 처리수역의 바닥에 퇴적된 오니는 흡입장치를 이용하여 가압수가 주입되는 깊이 이하의 수심까지 끌어올린 후 토출시켜 하강토록 함으로서 수중에서 상승되는 미세기포에 의한 오염물질의 응집 및 부상효과로 처리수역의 정화가 이루어지도록 함과 동시에 자연적으로 분리된 정화물질(모래 등)의 침강효과로 바닥면에의 재 살포가 가능토록 하여 준설작업을 위한 대형의 장비와, 2차 오염물질의 발생이 없도록 한 것이다.To this end, in the present invention using the on-site pressurization flotation method, the pressurized water is injected into the depth of the water depth of the water to be treated to rise as fine bubbles, and the sludge suction device deposited on the bottom of the treated water is used. To the depth of water below which the pressurized water is injected and discharged so that it descends to purify the treated water by flocculation and flotation of contaminants caused by microbubbles that rise in the water. The sedimentation effect (sand, etc.) allows re-spraying to the floor so that large equipment for dredging work and secondary pollutants are not generated.
본 발명은 처리하고자 하는 수역의 수중으로 소량의 전해질 약품(응집제)과 압축공기가 포함된 가압수를 고압으로 분사시켜 약품(응집제)에 의하여 수중에 포함된 오염물질을 응집토록 함과 동시에 발생되는 미세기포에 의하여 응집물을 수 표면으로 부상시켜 제거토록 하는 현장 가압부상공법을 이용한 수질정화방법에 있어서, 가압수는 처리대상 수역의 일정 수심지점으로 주입시켜 미세기포로서 상승토록 하고, 처리수역의 바닥면에 퇴적된 퇴적토는 흡입장치를 이용하여 가압수가 주입되는 깊이 이하의 수심까지 끌어올린 후 토출시켜 하강토록 함으로서 수중에서 하강하는 퇴적토와 상승하는 가압수가 접촉되어 오염물질은 응집된 상태에서 미세기포에 의하여 수표면으로 부상되어 제거토록 하고, 정화물질(모래 등)은 자연적으로 분리되어 바닥면에 재 포설토록 하는 것이다.The present invention is generated by simultaneously injecting a small amount of electrolyte chemical (coagulant) and pressurized water containing compressed air into the water of the water to be treated to agglomerate contaminants contained in the water by the chemical (coagulant) In the water purification method using the on-site pressurization method, which causes flocculation to float to the surface of water by micro-bubbles, pressurized water is injected into a predetermined depth of the water to be treated to rise as a micro-bubble, and the bottom of the treated water The sediment deposited on the surface is pulled up to the depth below the depth where the pressurized water is injected by using the suction device, and then discharged so that the sedimented soil is contacted with the descending sediment and the rising pressurized water. To be removed from the water surface and removed, and the purified material (sand, etc.) is separated naturally. To ever re-laid on a surface.
이하 다음의 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 처리수역의 바닥면에 퇴적토를 흡입하여 상부로 끌어올릴 수 있도록 하기 위한 퇴적토 흡입장치(1)와 흡입된 퇴적토를 수표면까지 끌어올릴 수 있도록 하기 위한 퇴적토 부상관(2)을 설치하여 퇴적토를 수표면까지 끌어올린 후 수중으로 토출시켜 하강토록 하고, 가압수는 처리수역의 일정수심 깊이의 지점으로 분사시켜 발생되는 미세기포가 상승하면서 하강하는 퇴적토와 접촉토록 한 것이다.First, Figure 1 is an embodiment of the present invention, to allow the sedimentary soil suction device 1 and the suctioned sedimentary soil to be pulled up to the water surface to suck up the sedimentary soil on the bottom surface of the treated water to the top Sedimentary soil floating pipe (2) is installed to raise the sedimentary soil to the surface of the water and discharge it into the water to descend, and the pressurized water is sprayed to a point of a certain depth of the treated water and the sedimentary soil which descends as the fine bubbles generated rises. Contact with
이때 상기 가압수의 일부를 상기 퇴적토 부상관(2)의 하부로 주입시켜 거의 무산소 상태인 처리수역의 바닥면에 용존산소량을 증가토록 함으로서 수심이 깊은 곳에서의 처리효율을 높일 수 있는 것음과 동시에 주입된 가압수에 의한 압력으로 퇴적토의 교란 및 부상효과를 증진시킬 수 있는 것이다.At this time, a portion of the pressurized water is injected into the lower portion of the sedimentation floating pipe 2 to increase the amount of dissolved oxygen in the bottom surface of the treated water which is almost anoxic, thereby increasing the treatment efficiency at a deep depth. The pressure of the injected pressurized water can enhance the disturbance and flotation effects of the sediment.
또한 상기 퇴적토 부상관(2)의 바닥면에 스크루 로터(screw rotor)등 퇴적토 교란장치를 추가로 설치하면 바닥면 깊숙히 퇴적된 오니까지도 용이하게 흡입시켜 제거할 수 있는 것이다.In addition, if a sedimentary soil disturbance device such as a screw rotor is further installed on the bottom surface of the sedimentary soil floating pipe 2, the sedimentary soil can be easily sucked and removed.
또한 구획구분장치(7)를 선박(6) 주변에 설치하여 처리수역의 범위를 지정함으로서 처리수역 내에서 교란된 오염물질들이 타 수역으로 확산되는 것을 방지하여 효율적인 수질정화가 이루어지도록 할 수 있는 것이다.In addition, by installing the compartment dividing unit 7 around the ship 6 to designate the range of the treatment zone, the contaminants disturbed in the treatment zone can be prevented from spreading to other zones so that efficient water purification can be achieved. .
또한 위치선정시스템을 이용하여 오염수계의 구획정리와 처리수역과 미처리수역의 구분을 통해 효율적인 선박운행, 처리시간의 단축 및 부상효율의 증대를 가져올 수 있는 것으로, 이 위치선정시스템은 선박(6)의 선실에 설치하여 모니터 할 수 있는 것이다.In addition, by using the location selection system, it is possible to reduce the efficiency of ship operation, shorten the treatment time, and increase the floating efficiency through the division of the contaminated water system and the separation of the treated and untreated waters. Can be installed in the cabin of the monitor.
한편, 상기 가압수는 선박(6)에 탑재된 가압부상장치(5)로부터 공급되어 수중에 부상되어 있는 가압수분사장치(3)를 통하여 분사되는 것이고, 수표면으로 부상된 응집물은 선박(6)의 선체 상으로 흡입되어 탑재된 탈수장치(4)에 의하여 처리하는 것으로, 통상의 현장 가압부상공법에서 적용되는 일반적인 방법이다.On the other hand, the pressurized water is supplied from the pressurized flotation device 5 mounted on the ship 6 and sprayed through the pressurized water spray device 3 which floats in water. Treatment by the dehydration device (4) sucked into the hull of the ship) is a common method applied in the ordinary field pressurization method.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 것으로, 상기 퇴적토 부상관(2)을 상기 가압수분사장치(3)이 위치된 지점의 수심까지만 도달토록 설치하여 퇴적토가 이 지점까지만 부상토록 한 후 토출시키는 방법으로, 주로 수심이 깊은 처리수역에서 용이하게 적용할 수 있는 방법이다.FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the sediment floating pipe 2 is installed so as to reach only the depth of the point where the pressurized water spraying device 3 is located so that the sediment is raised only up to this point. It is a method of discharging afterwards, and it is mainly a method that can be easily applied in a deep water treatment area.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 것으로, 상기 퇴적토를 퇴적토 유입장치(8)를 사용하여 처리수역의 수표면 이상으로 끌어올린 후 수표면에서 토출시키는 방법으로, 퇴적토를 수중에서 부상시켜 토출토록 하기 위한 퇴적토 부상관(2)을 설치하지 않고 실시할 수 있는 방법이다.FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. The sedimentary soil is lifted above the water surface of the treated water and discharged from the water surface by using the sedimentary inflow device 8, and the sediment is raised in water. It is a method that can be carried out without installing the sediment floating soil pipe (2) for discharge.
따라서 상기와 같은 처리방법에 의하면, 가압수를 처리수역의 일정 수심으로 주입시켜 분사토록 함으로서 발생되는 미세기포의 수중 용해를 방지시켜 현장 가압부상공법의 수심에 대한 한계점을 극복할 수 있는 것이고, 처리수역의 바닥면에 퇴적된 퇴적토를 가압수가 주입되는 수심 이하의 지점으로 끌어올려 토출시킴으로서 이 지점에서 퇴적토와 가압수가 접촉되어 퇴적토와 처리수역의 수중에 포함된 오염물질은 가압수에 포함된 약품(응집제)에 의하여 응집된 후 가압수에 의하여 발생되는 미세기포에 의하여 상승되어 수표면으로 부상되게 됨으로서 처리수역의 정화가 이루어지는 것이고, 퇴적토로부터 분리된 모래와 토사 등의 정화물질은 부산물로서 발생되어 자연적으로 침강효과에 의하여 처리수역의 바닥면에 재 살포되게 되는 것이다.Therefore, according to the treatment method as described above, by injecting the pressurized water to a certain depth of the treated water to prevent the dissolution of the micro-bubbles generated in the water by the injection to overcome the limitations on the depth of the field pressurization buoyancy method, treatment The sedimentary soil deposited on the bottom of the water is discharged to the point below the depth where the pressurized water is injected. At this point, the contaminated soil and the pressurized water come into contact with each other. After flocculation by flocculant), it is lifted by the microbubbles generated by the pressurized water and floated on the surface of the water to purify the treated water, and the purified substances such as sand and earth and sand separated from the sediment are generated as by-products. As a result of the sedimentation effect is to be re-sprayed on the bottom surface of the treated water.
본 발명에 의하면, 모든 처리공정이 오염물이 있는 처리수역의 수중에서 이루어지도록 됨으로서 종래에 선체 상으로 퇴적토를 끌어올려 처리할 필요가 전혀 없어 위치 차이에 따른 에너지 비용은 물론 선체 상에 대형의 설비를 구비할 필요가 없기 때문에 처리비용을 대폭 축소시킬 수 있는 장점이 있는 것이다. According to the present invention, all the treatment process is performed in the water of the contaminated treatment water, so there is no need to lift and treat the sediment on the hull in the prior art, so that large facilities are installed on the hull as well as energy cost according to the position difference. Since there is no need to provide it is an advantage that can significantly reduce the processing cost.
또한 종래에 현장 가압부상공법의 수심에 대한 한계점을 극복함으로서 깊은 수심에서의 처리가 가능함은 물론 바닥면에 쌓여 있는 퇴적토까지도 효율적으로 제거할 수 있는 것이고, 오염물질이 제거된 퇴적토로부터 모래, 토사 등의 정화물질이 수중에서 자연적으로 분리되어 다시 바닥면에 재 살포됨으로서 2차 오염물질의 발생 가능성이 전혀 없는 것이다. In addition, by overcoming the limitations of the depth of the field pressurization method in the related art, not only the treatment at deep depths but also the sediment piled up on the floor can be efficiently removed. Is naturally separated from the water and redispersed again to the bottom so there is no potential for secondary pollutants.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 처리공정 시스템 개략도. 1 is a schematic diagram of a process system showing one embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 처리공정 시스템 개략도. 2 is a schematic diagram of a processing system showing a second embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸 처리공정 시스템 개략도. 3 is a schematic diagram of a processing system showing a third embodiment of the present invention;
<도면의주요부분에대한부호의설명>Explanation of symbols on the main parts of the drawing
1: 퇴적토 흡입장치 2: 퇴적토 부상관 1: sediment suction device 2: sediment floating pipe
3: 가압수 분사장치 4: 탈수장치 3: pressurized water injection device 4: dewatering device
5: 가압부상장치 6: 선박 5: pressure flotation device 6: ship
7: 구획구분장치 8: 퇴적토 유입장치 7: Section Separator 8: Sediment Inflow Device
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