KR100776651B1 - An purifying apparatus using centrifugation for dredged sediment - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 약주원심분리방식 퇴적물 준설정화장치에 사용된 연속식 원심분리기의 구조1 is a structure of a continuous centrifuge used in the centrifugal centrifugal apparatus for medicine centrifugal separation method according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 약주원심분리방식 퇴적물 준설정화장치의 개략적인 구성도Figure 2 is a schematic block diagram of the apparatus for semi-setting sediment centrifugal separation method according to the present invention
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 ><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
9 ; 원심분리기 슬러지 배출구 10 ; 원심분리기 회전원통 9; Centrifuge
15 ; 원심분리기 슬러지 제거용 스크루15; Centrifuge Sludge Removal Screws
19 ; 원심분리기 원수토출구 20 ; 원심분리기 원수투입관19; Centrifuge raw water discharge port 20; Centrifuge Raw Water Input Pipe
21 ; 원심분리기 처리수 배출구 22 ; 원심분리기 원수투입구 21; Centrifuge treated
31 ; 원수흡입펌프 32 ; 하부식 원심분리기31; Raw
33 ; 이송용 콘베어벨트 34 ; 원수보조탱크33; Conveyor belts 34; Raw water auxiliary tank
35 ; 사이크론 원심 여과장치 36 ; 퇴적물저장조35; Cyclone
37 ; 응집제 탱크 38 ; 연속식 원심분리기37; Flocculant
39 ; 원심분리 처리수조 40 ; 전기 반응조39; Centrifugal treatment tank 40; Electric reactor
41 ; 가압부상조 42 ; 가압부상 처리수조41; Pressurized
43 ; 1 단계 여과장치 44 ; 2 단계 여과장치43; One-stage filtration device 44; Two stage filter
45 ; 여과액 처리수조 46 ; 제강슬래그 여과장치45;
47 ; 배출수 On-Line 측정장치47; Effluent On-Line Measuring Device
본 발명은 반폐쇄만, 하구역, 항만권, 온배수역, 양식어장역, 내수면권 등 하부면에 존재하는 다양한 종류의 퇴적물을 유압펌프, 에어펌프 및 전기모터펌프 등의 방법을 이용하여 흡입하고, 흡입한 퇴적물은 연속식원심분리기로 원심력을 이용하여 정화 처리하며, 연속식원심분리기를 거쳐서 정화된 처리수를 전기분해하여 부유물질을 산화시키면서 응집시키는 전기반응조를 구비하고, 전기반응조의 전극에서 발생하는 활성산소와 활성수산기 등의 산화물에 의한 간접산화 등에 의하여 부유물질을 분해 처리하고, 공기기포를 고압으로 분사시켜 부유물을 부상시켜 분리 제거하는 가압부상조와 처리수 속에 들어 있는 미량의 유기인, 유기질소 및 황화수소를 제거할 수 있는 제강슬래그 여과기로 이루어진 약주원심분리를 이용한 준설정화장치에 관한 것이다.The present invention inhales various kinds of sediments existing on the lower surface such as semi-closed bay, lower area, harbor area, warm drainage area, fish farming area, and inland water area using hydraulic pump, air pump and electric motor pump. The inhaled sediment is purified by centrifugal force with a continuous centrifuge, and has an electric reaction tank which electrolyzes the treated water purified through the continuous centrifuge and oxidizes the suspended matter and aggregates it. Decomposition and treatment of suspended solids by indirect oxidation by active oxygen and oxides such as active hydroxyl groups, and a pressurized floatation tank that floats air bubbles at high pressure to separate and remove suspended solids and trace organic matter in the treated water. A quasi-setting device using centrifugal centrifugal separation consisting of steelmaking slag filter capable of removing nitrogen and hydrogen sulfide will be.
종래기술은 항로유지 및 오염해역을 정화하기 위한 준설사업이 실시되고 있는 준설과정에서 부유토 발생 등의 2차 오염과 함께 막대한 물량의 오염준설토가 발생하고 있으며, 현재 준설토의 처리방법은 그냥 해양투기 또는 매립으로 폐기처 분하고 있는 실정이다.In the prior art, enormous amounts of dredged soils are generated along with secondary pollution such as floating soils in dredging process in which dredging projects are being carried out to maintain route and clean up polluted waters. Or it is disposed of in landfill.
종래의 준설방식은 준설선을 이용한 일정 크기의 흡입판이 달린 파이프라인을 해저에 내려 보내 퇴적물을 빨아들이는 '호퍼식'과, 퇴적물을 퍼올리는 '그라브식' 등이 있으며, 이와 같은 방법으로 준설 및 펌프준설선을 이용하여 흡입한 퇴적물을 대형 매립지로 보내거나 해양투기장소로 운송하여 처리하는 등의 일반 준설방식으로 처리 용량에 한계가 있고, 신속하게 처리할 수 없는 문제점이 있다.Conventional dredging methods include a hopper type that sucks sediments by sending a pipeline with a suction plate of a certain size using a dredger to the seabed, and a gravure type method for pumping sediments. There is a problem in that there is a limitation in processing capacity by a general dredging method such as sending a sediment sucked by a pump dredger to a large landfill or transporting it to an offshore dumping site, and there is a problem in that it cannot be processed quickly.
또한, 종래기술로는 본 발명의 출원인이 출원하여 등록된 특허 10-0529536 호에서 가두리 양식어장 등의 퇴적물 준설방법으로 최종처리수를 바다 혹은 저수지로 직접 방류 처리하는 기술이 제시되어 있으나, 본 발명의 출원인이 출원하여 등록된 특허 10-0529536 방법은 준설대상 지역이 어류가 양식되고 있는 가두리 양식어장의 주변을 대상으로 한 것으로 최종처리수의 수질을 고수질로 유지하기 위하여 약품을 사용하지 않아 다수의 처리공정이 더 부가되어 정화가 이루어지므로 준설비용이 많이 소요되고, 신속한 준설작업을 이룰 수 없는 문제점이 있다.In addition, in the prior art, in the patent application No. 10-0529536, filed by the applicant of the present invention has been proposed a technique for direct discharge treatment of the final treated water to the sea or reservoir by sediment dredging method, such as caged fish farm, Patent No. 10-0529536, filed and filed by the Applicant of the patent, is for dredging areas around the fish farms where fish are farmed, and many of them do not use chemicals to maintain the high quality of the final treated water. There is a problem in that the treatment process is further added to purify because it takes a lot of dredging equipment, can not achieve rapid dredging work.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반폐쇄만, 하구역, 항만권, 온배수역, 양식어장역, 내수면권 등의 하부면에 존재하는 다양한 종류의 퇴적물을 유압펌프, 에어펌프 및 전기모터펌프 등으로 흡입하고, 모래, 자갈, 기타 폐기물 등 비교적 큰 이물질들을 드럼여과기 혹은 하부식 원심분리기 등으로 여과 분리시킨 후 여액을 교반기가 부착된 퇴적물 저장조에 주입하며, 주입된 퇴적물에 응집제를 투여 하여 퇴적물 내에 존재하는 미세한 부유물과 응집제가 반응하도록 교반한 후 응집된 퇴적물을 원심분리기의 원심력을 이용하여 무거운 입자와 응집되어 입자가 커진 미세한 부유물질은 원심분리기 통의 내벽에 모이게 되고, 정화된 분리액은 회전통의 안쪽으로 모이게 되며, 원심분리기의 회전방향과 역방향으로 회전하는 내부에 설치된 스크루에 의하여 밀려나가 원심분리기의 슬러지 토출구로 토출되도록 구성되며, 원심분리에 의하여 정화된 분리액은 전기분해에 의한 산화작용으로 부유물질을 산화시키고, 전극의 재질인 알루미늄이 전기분해되면서 발생되는 알룸 성분에 의하여 미량의 부유물질을 응집하여 전기분해하는 과정에서 발생하는 수소가스와 산소가스에 의하여 부상시키는 전기반응조 및 응집된 부유물질에 부상효과를 더 주기 위하여 고압공기를 주입시키는 가압부상조를 구비하고, 응집되어 떠오른 미세한 부유물을 회전하는 스크랩퍼 또는 호퍼를 설치하여 수집 제거되도록 구성하며, 전기 반응조 후단에 필요에 따라 여러 단계의 여과기에 의하여 처리수 수질 정도에 맞추어 운영을 할 수 있도록 설계 제작된 준설정화장치를 구현함으로써 퇴적물에 포함된 비교적 큰 이물질부터 유기인, 유기질소 및 미량의 황화수소 등을 실시간으로 신속하고 깨끗하게 정화 처리하는데 그 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to conceive and solve the problems of the prior art as described above, exist in the bottom surface of the semi-closed bay, river area, port area, on-water drainage, farmed fish farm, inland water surface, etc. The various types of sediment are sucked by hydraulic pump, air pump and electric motor pump, and relatively large foreign substances such as sand, gravel and other wastes are separated by filtration by drum filter or bottom centrifuge and the filtrate is attached with stirrer. Injecting the sediment storage tank, administering the coagulant to the injected sediment, stirring the reactant to react with the fine suspended matter present in the sediment, and then flocculating the aggregated sediment with the heavy particles using the centrifugal force of the centrifuge to make the particles larger. Are collected on the inner wall of the centrifuge barrel, and the purified separation liquid is collected inside the rotor. It is configured to be pushed out by a screw installed inside to rotate in a direction opposite to the rotational direction of the centrifuge and discharged to the sludge discharge port of the centrifuge. The separation liquid purified by centrifugation removes suspended solids by oxidation by electrolysis. It is oxidized, and it is injured in the electric reactor and flocculated suspended solids which are floated by hydrogen gas and oxygen gas generated in the process of aggregating a small amount of suspended solids by electrolysis of aluminum due to electrolysis of aluminum as electrode material. It is equipped with a pressure levitation tank for injecting high-pressure air to give more effect, and is installed to collect and remove the scraper or hopper that rotates the flocculated fine suspended matter, and to the filter of the various stages in the rear stage of the electric reactor as necessary Can be operated according to the quality of treated water. Designing by implementing a manufacturing dredging purifier from a relatively large foreign matter contained in the deposit of organic, hydrogen sulfide, etc., and small amount of organic nitrogen in real time, quick and clean it is an object of purification treatment.
본 발명의 또 다른 목적은 연속식 자동 원심분리기에서 토출되는 분리액의 미세한 부유물의 농도가 100ppm 정도이면 준설중인 주변해역인 항만권 등의 미세한 부유물의 농도가 100ppm 정도를 유지할 경우에 주변해역의 수질조건과 비슷한 상태이므로 상기 연속식 원심분리기를 통과한 상태에서 처리수를 배출시킬 수 있고, 주변해역에 가두리 양식어장등이 존재하여 어업 및 양식어장 등에 피해를 줄 우려가 있거나 주변해역의 미세한 부유물의 농도가 100ppm 미만으로 요구되는 지역에서는 다음 단계 처리방법인 전기반응조 및 가압부상조를 이용한 정화하는 공정을 거쳐서 미세 부유물의 농도를 약 20ppm 정도로 정화 처리되며, 이러한 수치는 하수종말처리장의 폐수 처리기준 정도로 비교적 깨끗한 상태이고, 준설대상 주변해역에 직접방류를 할 수 있는 수질의 수준이나 준설대상지역에서 요구하는 처리수의 청정정도에 따라 선택적으로 여러 단계의 여과장치를 더 부가하여 정화할 수 있도록 구성되고, 물속에 잔류하는 황 성분 및 유기인 등의 용해성 성분을 흡착하기 위하여 제강슬래그 여과장치를 통과시키는 등 정화정도를 고려하여 선택적인 운전이 자동 또는 수동으로 제어할 수 있도록 구성되어 경제적이면서 신속하게 퇴적물을 분리하여 정화 처리하는데 있다. It is still another object of the present invention that the concentration of fine suspended matter in the separation liquid discharged from the continuous automatic centrifuge is about 100 ppm, when the concentration of fine suspended matter such as the port area, which is dredging, is maintained at about 100 ppm. Since the conditions are similar to the conditions, the treated water can be discharged while passing through the continuous centrifuge, and there are caged fish farms in the surrounding waters, which may cause damage to fisheries and fish farms, or fine suspended matter in the surrounding waters. In areas where the concentration is required to be less than 100ppm, the concentration of fine suspended solids is purified to about 20ppm through the purification process using an electric reactor and pressurization tank, which are the next steps. It is relatively clean and can be discharged directly to the area around dredging area. Depending on the quality of the water and the degree of cleanliness of the treated water required in the dredging area, it is possible to selectively add several stages of filtration device to purify and to adsorb soluble components such as sulfur and organic phosphorus remaining in the water. For this purpose, selective operation can be automatically or manually controlled in consideration of the degree of purification, such as passing through a steelmaking slag filtration device, to economically and quickly separate and purify sediment.
본 발명의 또 다른 목적은 인체 무해하면서 수질의 오염이 없는 친환경적인 고분자응집제인 프라이머 등을 사용하여 친환경적으로 신속하게 복원할 수 있는 퇴적물 준설정화장치를 이루는데 있다.Another object of the present invention to achieve a sediment semi-setting device that can be quickly restored in an environmentally friendly manner using primers, such as environmentally friendly polymer coagulants without harming the body and water pollution.
본 발명은 반폐쇄만, 하구역, 항만권, 온배수역, 양식어장역, 내수면권 등 하부면에 존재하는 다양한 종류의 퇴적물을 유압펌프, 에어펌프 및 전기모터펌프 등의 방법을 이용하여 흡입하고, 흡입한 퇴적물은 약주원심분리기의 원심력을 이용하여 분리 정화하고, 원심력에 의하여 정화된 처리수를 전기분해하여 부유물질을 산화시키면서 응집시키는 전기반응조를 구비하며, 활성산소와 활성수산기 등의 산화물에 의한 간접산화 등에 의하여 부유물질을 분해 처리하고, 고압으로 공기기포 를 분사시켜 부유물질을 부상시켜 분리 제거하는 가압식 부상조와 여러 단계의 여과기를 설치하여 이루어진 준설정화장치에 관한 것이다.The present invention inhales various kinds of sediments existing on the lower surface such as semi-closed bay, lower area, harbor area, warm drainage area, fish farming area, and inland water area using hydraulic pump, air pump and electric motor pump. The inhaled sediment is separated and purified by centrifugal force of the centrifugal centrifuge, and has an electric reaction tank which electrolyzes the treated water purified by centrifugal force to oxidize suspended matter and oxidizes it. The present invention relates to a quasi-setting device formed by installing a pressure flotation tank and a multi-stage filter that decompose and process a floating material by indirect oxidation, and inject air bubbles at high pressure to float and remove the floating material.
본 발명과 관련된 주변 환경을 살펴보면, 반폐쇄만, 하구역, 항만권, 온배수역, 양식어장역, 내수면권 등 기타 환경관리해역에서의 제반 환경오염이 가중되고 있으며, 이에 따라 현 세대 뿐만 아니라 미래 세대까지 바다의 다양한 가치를 지속적으로 향유할 수 있도록 생태적으로 건강하고, 경제적으로 풍요로우며, 환경적으로 쾌적한 바다를 조성하기 위하여 최신의 공학기술을 접목하여 해양오염을 실시간으로 감시, 평가 및 예측함과 동시에 오염물질을 효율적으로 제거하고, 교란된 환경을 친환경적으로 복원할 수 있는 환경기술이 요구되고 있다.Looking at the surrounding environment related to the present invention, the overall environmental pollution in other environmental management waters such as semi-closed bay, estuary area, port area, warm drainage area, fish farming area, inland water rights area, etc. To monitor, evaluate, and forecast marine pollution in real time by combining the latest engineering technology to create an ecologically healthy, economically rich, and environmentally comfortable sea so as to continuously enjoy the various values of the sea. At the same time, there is a need for an environmental technology capable of efficiently removing contaminants and restoring disturbed environments in an environmentally friendly manner.
또한, 1996년 런던덤핑협약(LDC) 의정서의 발효에 따른 해양투기 규제강화, 준설과정에서의 2차 오염 심화, 준설퇴적물에 대한 환경민원 증가, 양식어장 저토오염 심화 등을 감안하여 친환경적이고, 고효율의 준설기술(유압식)이 절실히 요구되며, 준설토를 재활용할 수 있도록 재처리하여 자원화하는 기술이 시급히 요구된다.In addition, eco-friendliness and high efficiency are considered in view of tightening regulations on ocean dumping following the entry into force of the 1996 London Dumping Convention (LDC) Protocol, deepening secondary pollution during dredging, increased environmental complaints for dredged sediments, and low pollution of fish farms. Dredging technology (hydraulic) is urgently needed, and technology to reprocess and resourceize dredged soil is urgently needed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the configuration and operation of the embodiment of the present invention, the configuration and operation of the present invention shown and described in the drawings will be described as at least one or more embodiments, whereby the present invention described above The technical idea and its core composition and operation are not limited.
본 발명을 용이하게 이해하도록 도시된 도면에 대하여 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따른 약주원심분리방식 퇴적물 준설정화장치에 사용된 연속식 원심분리기의 구조를 도시한 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 약주원심분리기를 이용한 퇴적물 준설정화장치의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다. With reference to the drawings shown to facilitate understanding of the present invention. Figure 1 shows the structure of the continuous centrifuge used in the centrifugal sediment semi-setting device according to the present invention, Figure 2 is a schematic configuration of the semi-sediment set-up device using the centrifugal centrifuge according to the present invention It is shown.
본 발명은 반폐쇄만, 하구역, 항만권, 온배수역, 다시마 등과 같은 수하식 양식어장역, 내수면권 등 하부면에 존재하는 다양한 종류의 퇴적물을 흡입하여 준설선으로 끌어올리기 위하여 유압펌프, 에어펌프 또는 전기모터펌프 등이 준설선 상에 위치하며, 흡입된 모래, 자갈 및 기타 다양한 종류의 퇴적물 등 비교적 큰 이물질들을 여과하여 분리시키고, 흡입한 퇴적물은 퇴적물저장조에 저장된다. The present invention is a hydraulic pump, air pump or electric to suck up the various types of sediment existing in the lower surface, such as submerged fish farming area, inland water surface, such as semi-closed bay, river area, harbor area, warm drainage area, kelp, etc. Motor pumps, etc., are located on the dredger, and relatively large foreign substances such as inhaled sand, gravel and various kinds of sediments are separated by filtration, and the inhaled sediments are stored in the sediment storage tank.
인체 무해하면서 친환경적인 성분으로 이루어진 응집제를 투입하고 퇴적물저장조에 설치된 교반기로 교반하여 신속하게 부유물을 응집시킨 후, 연속식 원심분리기의 원심력으로 퇴적물을 신속하게 분리 정화시켜 주변의 어업 및 양식어장 등의 준설해역 주변의 여건을 고려하여 문제점이 없다고 판단되면 준설해역의 수질조건과 비슷한 상태로 정화된 물을 배출시키고, 더 정화가 필요하다고 판단되면, 연속식 원심분리기를 거쳐서 나온 미세한 부유물을 주변의 어업 및 양식어장 등의 준설해역 주변의 여건 등을 고려하여 전기반응조, 가압부상조, 여러 단계의 카트리지 또는 디스크 여과기 및 제강슬래그 여과기 중에서 어느 하나를 선택적으로 통과시켜 정화된 물을 배출하거나 2가지 이상을 선택적으로 통과시킨 후 부유물 속에 들어 있는 불순물, 미생물 및 세균, 부영향화에 영향을 주는 유기인, 유기질소 및 미량의 황화수소 등을 응집 제거할 수 있도록 구성된 약주원심분리 준설정화기술로써 실시간으로 신속하고 깨끗하게 퇴적물을 원심 분리하여 정화 처리하도록 구성되어 있다.The coagulant is composed of harmless and environmentally friendly components and is stirred with a stirrer installed in the sediment storage tank to quickly flocculate the suspended matter.The centrifugal force of the continuous centrifuge separates and purifies the sediment quickly, allowing the surrounding fishing and farming If it is determined that there is no problem in consideration of the conditions around the dredging sea area, the purified water is discharged in a condition similar to the water quality conditions of the dredging sea area. And discharge the purified water by selectively passing through any one of an electric reactor, pressurized flotation tank, cartridge or disk filter of various stages, and steelmaking slag filter in consideration of the conditions around the dredging water such as fish farms. Impurities in the suspended solids after selective passage Centrifuge semi-established technology for centrifugation of microorganisms, bacteria, organophosphorus, organic nitrogen and trace amounts of hydrogen sulfide that affects side effects, and it is configured to centrifuge and purify sediments quickly and cleanly in real time. .
본 발명에 따른 퇴적물 회수 및 정화장치의 중간 처리공정 및 최종 처리 단계에 설치되어 공정별 처리수와 최종처리수의 상태를 연속적으로 측정할 수 있도록 각종 온라인(ON-Line) 측정장치를 구비한다. 각 공정 및 최종처리수의 상태를 점검하기 위하여 설치되는 온라인(ON-Line) 측정 장치는 각 공정별 및 최종처리수의 수질을 연속적으로 자동으로 검사하여 필요한 물질의 농도를 측정할 수 있는 장치로 각 처리공정별 미세 부유물의 농도변화 및 최종처리수의 미세유기물의 농도, PH, 온도 및 처리수 배출량 등을 실시간으로 기록할 수 있도록 구성되어 있으며, 온라인(ON-Line) 측정 장치는 측정에 따른 다수의 센서를 구비하고 다수의 최종처리수의 화학적 산소요구량(COD), 인, 질소, 황화합물, 미세 유기물의 농도 등의 수질을 실시간으로 측정하여 처리수의 요구조건에 적합한 운전이 이루어지도록 구성되어 있다. It is provided in the intermediate treatment process and the final treatment step of the sediment recovery and purification apparatus according to the present invention is provided with various on-line measuring devices to continuously measure the state of the treated water and the final treated water for each process. The ON-Line measuring device installed to check the status of each process and the final treatment water is a device that can measure the concentration of necessary substances by continuously and automatically inspecting the quality of each process and the final treatment water. It is configured to record in real time the concentration change of fine suspended solids by each treatment process, the concentration of fine organic matter in final treated water, PH, temperature and discharged treated water.On-line measuring device It is equipped with a plurality of sensors and configured to measure the quality of water such as chemical oxygen demand (COD), phosphorus, nitrogen, sulfur compounds, and fine organic matter concentrations of the final treated water in real time and to operate according to the requirements of the treated water. have.
본 발명에 따라 선상에 위치한 흡입펌프로 퇴적물을 흡입하는 공정, 흡입한 퇴적물을 정화 처리하기 위하여 다수의 공정들은 PLC(Programmable Logic Controller) 또는 MCU(Micro Processor Control Unit)를 내장한 중앙제어부에 의하여 자동으로 제어할 수 있도록 설계 제작하거나 수요자들의 요구 등에 의하여 수동으로 조작 제어할 수 있도록 구성할 수 있다. According to the present invention, a process of sucking the sediment with a suction pump located on the ship, and a plurality of processes to purify the sucked sediment are automatically performed by a central control unit having a programmable logic controller (PLC) or a micro processor control unit (MCU). It can be designed to be designed and manufactured to be controlled by the control or to be manually controlled by the demands of the users.
상기 중앙제어부는 각각의 공정 중에 설치된 감지센서와 연동하는 제어프로그램을 내장하고 각각의 공정 중에 기계들이 정상적으로 동작하는지의 여부를 점검하는 자기진단기능을 구비하고, 어느 한 공정에서 이상이 발생할 경우에 표시패널에 표시하여 주는 수단을 구비하고 있다. 퇴적물의 정화처리 작업 중 공정에 이상 이 발생하였을 경우에는 정화 처리수의 방류를 중단하고, 처리수를 퇴적물저장조로 재 투입시켜 재처리되도록 구성된 피드백 시스템(Feed Back System)을 구비하고 있다. 본 발명에 따른 전원 공급부는 대형발전기에 의하여 전기에너지를 생산하여 상기의 전원공급이 필요한 모든 기기에 전원을 공급하도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.The central control unit has a self-diagnosis function that checks whether the machines operate normally during each process by incorporating a control program interlocked with a sensing sensor installed during each process, and displays an abnormality in any one process. Means for displaying on the panel are provided. If an abnormality occurs in the process during the purification process of the sediment, a feedback system (Feed Back System) configured to stop the discharge of the purified treatment water, return the treated water to the sediment storage tank and reprocess it. The power supply unit according to the present invention is configured to produce electric energy by a large generator to supply power to all the devices requiring the above power supply. It looks at a specific embodiment according to the present invention.
[실시 예] EXAMPLES
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 본 발명은 반폐쇄만, 하구역, 항만권, 온배수역, 양식어장역, 내수면권 등 하부면에 존재하는 다양한 종류의 퇴적물을 주설선 상에 위치한 퇴적물저장조로 흡입하는 유압펌프, 에어펌프 또는 전기모터펌프 등으로 이루어진 흡입펌프가 준설선 상에 설치되어 있다. 흡입펌프에 의하여 흡입된 퇴적물은 준설선에 상에 설치된 퇴적물저장조(36)로 주입되며, 주입된 퇴적물저장조(36)에 환경오염이 없는 무해한 성분의 응집제를 응집제탱크(37)로부터 정량적으로 투입하여 퇴적물저장조에 설치된 교반기(48)를 교반하여 신속하게 반응이 이루어져 응집이 이루어지도록 구성되어 있다.A specific embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is a hydraulic pump, air pump or electric motor for sucking various kinds of sediment existing on the lower surface such as semi-closed bay, lower area, harbor area, warm drainage area, fish farming area, inland water surface area, etc. A suction pump consisting of a pump or the like is installed on the dredger. The sediment sucked by the suction pump is injected into the
응집제에 의하여 서로 반응하여 응집된 퇴적물은 연속식 원심분리기(38) 내부로 주입되고, 회전하는 연속식 원심분리기(38)의 원심력에 의하여 무거운 입자와 응집되어 입자가 커진 미세한 유기물은 연속식 원심분리기(38) 통의 내벽에 모이고, 정화 처리된 처리수는 회전통의 안쪽으로 모이며, 연속식 원심분리기(38)의 회전방향과 역방향으로 회전하도록 설계되어 통 내부에 설치된 스크루에 의하여 통 내벽에 모인 무거운 입자 및 응집된 입자가 밀려나가 연속식원심분리기(38)의 슬러 지 토출구로 토출되도록 구성되어 있다. 연속식 원심분리기(38)를 통과하면서 상기 정화된 처리수는 전기응집(40)조에서 전기분해 반응을 시켜서 미세 부유물질을 응집하고, 이를 가압부상조(41)에서 고압으로 미세한 공기기포를 발생시켜 부유물을 상부로 부상시켜서 스크랩퍼 또는 호퍼로 신속하게 제거하여 처리하도록 구성되어 있다.The sediment aggregated by reacting with each other by the coagulant is injected into the continuous centrifuge (38), and the fine organic matter agglomerated with the heavy particles by the centrifugal force of the rotating continuous centrifuge (38) becomes a continuous centrifuge. (38) Collected on the inner wall of the barrel, the treated water is collected into the inner side of the rotating cylinder, and designed to rotate in the opposite direction to the rotation direction of the continuous centrifuge (38) to the inner wall of the cylinder by a screw installed inside the cylinder. The collected heavy particles and aggregated particles are pushed out and discharged to the sludge discharge port of the
보다 구체적으로, 상기 유압펌프, 에어펌프 또는 전기모터펌프에 의하여 흡입된 퇴적물은 통상적으로 미세 부유물의 함량이 10~15% 정도로 흡입이 되며, 흡입퇴적물에 포함된 굴패각 및 자갈 등의 커다란 이물질을 제거할 수 있도록 드럼스크린 혹은 하부식 원심분리기 등의 1차 스크린 여과기(32)가 설치되어 있다. More specifically, the sediment sucked by the hydraulic pump, air pump or electric motor pump is usually sucked to about 10 to 15% of the fine suspended solids, and removes large foreign substances such as oyster shell and gravel contained in the suction deposit. A
상기 1차 스크린 여과기(32)를 통과한 퇴적물에 미량으로 존재하는 모래성분을 분리 제거하기 위하여 2차 공정인 사이크론 여과기(35)를 통과시켜 연속식 원심분리기(38)의 스크루에 손상을 주는 모래성분을 분리 제거하도록 구성되어 있다. 모래성분이 제거된 퇴적물은 온라인(ON-Line) 유량계를 통과하여 퇴적물저장조(36)로 주입되도록 구성되어 있다. Damage to the screw of the continuous centrifuge (38) by passing through the cyclone filter (35), which is a secondary process in order to separate and remove a small amount of sand in the sediment passed through the primary screen filter (32) It is configured to separate and remove the sand component. The sand-free sediment is configured to be injected into the
퇴적물저장조(36) 내부에는 회전모터에 의하여 회전속도조절이 가능한 교반기(48)가 부착 설치되어 있고, 해수 전용응집제(고분자응집제인 프라이머 등)를 응집제 탱크(37)로부터 정량적으로 투입할 수 있는 라인이 부착되어 온라인(ON-Line) 유량계에서 측정된 유량에 따라 일정농도로 해수전용 응집제가 자동으로 주입되도록 구성되어 있다.Inside the
주입된 응집제는 퇴적물저장조(36)에 부착된 교반기(48)에 의하여 퇴적물과 혼합 반응되며, 반응되어 응집된 퇴적물은 정량펌프에 의하여 연속식 원심분리기(38)로 주입되도록 구성되어 있다.The injected flocculant is mixed and reacted with the deposit by the
연속식 원심분리기(38)의 피드라인(Feed Line, 12)으로 인입된 퇴적물은 고속으로 회전하는 회전원통(도1의 15) 중앙부에 위치한 투입구(도1의 20)로 유입되어, 회전원통 중앙에 위치한 토출구(도1의 19)를 통하여 분산된다. 회전원통 몸체에 들어간 퇴적물은 고속 회전하는 회전원통의 원심력에 의하여 무게가 무거운 찌꺼기는 회전원통의 내부 벽으로 모이고, 분리된 상등액은 회전원통의 중앙부로 모이게 된다.
본 발명에 따른 준설정화장치에서 응집제의 주입 공정 및 횟수는 다양하게 변경하여 설계 제작할 수 있으며, 앞서 기술한 바와 같이 연속식 원심분리기(38) 전단에 설치하여 응집제를 퇴적물저장조(36)에 주입하여 부유물을 응집하여 정화 처리하거나, 연속식 원심분리기(38)로 정화한 처리수에 주입하여 부유물을 응집시켜 정화할 수 있도록 구성하거나, 연속원심분리기(38)의 전단계 및 다음 단계의 필요한 위치에 부유물저장고를 설치하고 응집제를 주입하여 부유물을 응집시켜 정화 처리할 수 있도록 구성할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 응집제의 주입 단계는 하나 이상을 필요한 공정에 설치하여 부유물을 응집시켜 처리할 수 있도록 구성할 수 있다. The sediment introduced into the
In the quasi-setting device according to the present invention, the coagulation agent injection process and the number of times may be variously designed and manufactured. The coagulation agent may be injected into the
퇴적물이 계속 송출됨에 따라 인입용량이 회전원통의 내부용량을 초과하면, 분리된 분리액은 분리액 토출구(도1의 21)로 토출되어 처리수 보조탱크(39)로 자동으로 주입되도록 구성되어 있다.As the sediment continues to be discharged, if the incoming capacity exceeds the internal capacity of the rotating cylinder, the separated separation liquid is discharged to the separation liquid discharge port (21 in FIG. 1) and is configured to be automatically injected into the treated water
한편, 회전원통 안벽에 부착된 슬러지는 회전원통과 다른 회전수로 회전하는 스크루(10)에 의하여 분리액 토출구의 반대방향으로 이송되고, 회전원통의 경사면(A Zone = Drying Zone)을 통과하면서 탈수되어 슬러지 토출구(도1의 9)로 배출된다. 슬러지 토출구(도1의 9)로부터 배출되는 탈수된 슬러지는 연속식원심분리기(38)의 하단에 설치된 슬러지 이송용 펌프에 의하여 슬러지 저장고로 이송된다.On the other hand, the sludge attached to the inner wall of the rotating cylinder is transferred in the opposite direction of the separation liquid discharge port by the
처리수 보조탱크(39)에 모아진 처리수는 미세 부유물의 농도가 약 100ppm 정도로 정화되며, 준설대상 주변해역의 미세 부유물의 농도가 100ppm 이상인 경우에는 연속식 원심분리기에 의하여 정화된 상태에서 그냥 최종처리 하여도 무방하나, 준설대상지역의 수질이 미세 부유물의 농도가 100ppm 이하이거나 준설대상지역주변 에 가두리 양식어장 등 오염수질에 의한 피해발생요인 있을 경우에는 4단계 처리공정인 전기응집조(40) 및 가압부상조(41)를 거치도록 구성되어 있다. The treated water collected in the treated water
전기반응조(40) 및 가압부상조(41)는 연속식 원심분리기(38)를 거쳐서 나온 정화 처리수를 전기반응조(40)에서 직류전기로 반응시켜 전극의 양극(+) 표면에서 전자교환에 의한 직접산화 및 전극에서 발생되는 활성산소와 활성수산기 등의 산화물에 의한 간접산화 등에 의하여 미세 부유물질이 산화되어 처리수 속에 존재하는 유기인, 유기질소, COD 등의 분해 처리되는 작용효과가 높으며, 산화된 유기물 등의 미세한 부유물(SS)은 전기반응조의 전기분해 의한 양극(+)에서는 산소기체가 발생하고, 음극(-)에서는 수소기체가 발생하여 수중에서 초미세 기포를 형성하면서 부상하는 과정에서 미세한 부유물을 포집하여 수면으로 부상시킬 수 있도록 구성되어 있다.The electric reaction tank 40 and the
전기반응조(40) 및 가압부상조(41)에 의한 처리수의 정화방법은 미세 부유물 및 유기인, 유기질소, BOD 등의 분해 및 응집제거효과도 있지만, 전해살균 효과도 있고, 전극 간에 발생하는 산화환원의 전위차가 700㎷~2,700㎷이상이 되면, 대장균을 비롯한 미생물의 세포막을 파괴시켜 처리수속에 존재하는 유해 미생물을 살균하는 작용효과도 있다. The purification method of the treated water by the electric reaction tank 40 and the
상기 전기반응조(40)에서 전기분해에 의하여 발생되는 초미세 수소, 산소 기체에 의하여 약간의 부상력을 가진 미세한 부유물질(SS)은 가압부상조(41)로 유입되며, 가압부상조(41)에서는 고압으로 압축된 공기로 미세기포를 생성시키고, 생성된 기포를 처리수 속으로 분사시켜 미세기포로 부유물질을 포집하여 상부로 떠오르 게 하며, 가압부상조(41)의 상단부로 떠오른 미세한 부유물질(SS)는 가압부상조(41)의 상부에서 회전하는 스크랩퍼에 의하여 한쪽으로 수집되어 이송펌프를 통하여 슬러지 저장고로 이송된다.The fine suspended solids (SS) having a slight floating force by ultra-fine hydrogen and oxygen gas generated by the electrolysis in the electric reaction tank 40 are introduced into the
상기 전기반응조(40) 및 가압부상조(41)를 통과한 처리수는 부유물질(SS)의 농도가 약 20ppm 정도를 가지며, 이 부유물질 농도는 하수종말처리장의 처리기준이 미세 부유물의 농도 20ppm에 해당하는 수질정도에 해당하므로, 준설 대상지역에 직접 배출하여 처리를 할 수 있는 정도로 정화된 수질이다.The treated water passing through the electric reaction tank 40 and the
만약, 준설 대상지역이 청청지역이거나 주변 환경 상 더 정화된 처리수의 수질을 요구할 경우에는 전기반응조(40) 및 가압부상조(41)를 통과한 처리수를 보조탱크에 모아서 5단계의 여과공정을 더 부가하여 정화할 수 있도록 구성할 수 있다. 보다 깨끗한 정화를 위하여 더 부가되는 여과공정은 여과기에 사용되는 여과필터의 공극의 사이즈가 서로 다른 카트리지의 사용하여 필요한 청정도를 얻기 위하여 해당하는 공극사이즈를 가진 디스크 또는 카트리지로 변경하여 여과할 수 있는 디스크 여과기 혹은 카트리지 여과기를 설치하고 정화하여 최종처리수의 수질의 청정도를 조절할 수 있다.If the dredging target area is the Chungcheong area or the surrounding environment requires more purified water, the treated water passing through the electric reaction tank 40 and the
필요에 따라 침전된 퇴적물 속에는 혐기성 발효에 의하여 발생되는 황화수소, 질산성 질소 및 아질산성질소 등은 부유물질이 아닌 물속에 미량으로 용해되어 있는 유해물질이 존재하므로, 이러한 용해성 유해물질을 제거하여야할 필요가 있을 경우에는 유기질소, 유기인 및 황 등의 흡착효과가 좋은 제강슬래그 여과기(46)를 통과하여, 처리수에 용해되어 있는 유해성 유기물질을 제거할 수 있도록 구성할 수 있다.Hydrogen sulfide, nitrogen nitrate, and nitrite nitrogen, which are generated by anaerobic fermentation, exist in the sediment settled as needed, so that traces of soluble harmful substances need to be removed because traces of harmful substances are dissolved in water, not suspended matter. If there is, through the
최종처리수의 방류는 온리인(ON-Line) 측정장치가 부착된 처리구를 통과하여 방류되며, 처리되는 처리수는 실시간으로 부유물질의 농도, PH, 온도, 배출량 등을 X-Y 기록계에 의하여 기록되도록 구성하여 정화된 처리수를 정상적으로 배출한 근거자료로 보관할 수 있다.The discharge of the final treated water is discharged through the treatment port with ON-Line measuring device, and the treated water is recorded in real time to record the concentration, PH, temperature, and discharge of suspended solids by XY recorder. The purified water can be stored as evidence of normal discharge.
상기한 바와 같은 준설정화에 필요한 모든 공정은 준설선에 위치하여 운영자에 의하여 자동으로 또는 수동으로 제어할 수 있도록 PLC(Programmable Logic Controller) 또는 MCU(Micro Processor Control Unit)를 내장한 중앙제어부에 의하여 제어되며, 중앙제어부에는 각각의 장치의 정상여부 및 현재의 동작 상태 등을 표시하거나 제어 용량 및 운전 정보를 입력하고 표시하기 위한 표시패널을 구비하고 있다. All processes required for the semi-setting as described above are controlled by a central control unit having a programmable logic controller (PLC) or a micro processor control unit (MCU) so as to be located in the dredger to be automatically or manually controlled by an operator. In addition, the central control unit is provided with a display panel for displaying the normal status and the current operating state of each device, or to input and display the control capacity and operation information.
본 발명은 도2를 통해서 알 수 있듯이 흡입펌프를 통해서 준설선으로 흡입된 퇴적물을 정화 처리함에 있어서, 연속식 원심분리기를 이용하여 정화하는 단계는 필수적으로 거치게 되며, 보다 깨끗하게 정화하기 위하여 전기반응조 및/또는 가압부상조를 거치고, 신속하고 효율이 높은 정화를 이루기 위하여 응집제 탱크로부터 응집제를 퇴적물저장고에 주입하여 교반기로 교반하는 과정을 거쳐서 연속식 원심분리기를 통과시켜서 정화할 수 있으며, 디스크 방식 여과기 혹은 카트리지 방식의 여과기를 더 부가하여 정화할 수 있도록 구성되어 있으므로 그 보호범위는 상기 정화과정이 더 부가하는 구성을 각각의 발명으로 기재하여 보호받을 수 있다. As can be seen from Figure 2 in the purification process of the sediment sucked into the dredger through the suction pump, the step of purifying using a continuous centrifuge is essentially passed through, in order to purify the electric reactor and / / Alternatively, in order to achieve rapid and efficient purification, the flocculant is injected from the flocculant tank into the deposit reservoir and stirred by a stirrer to purify through a continuous centrifuge. Since it is configured to further purify the filter of the manner, the protection scope can be protected by describing the configuration of the invention further added to the purification process.
또한 상기 연속식 원심분리기로 유입되기 전 단계에서 흡입된 퇴적물 속에 포함된 굴패각 및 자갈 등의 커다란 이물질을 제거하기 위하여 드럼스크린 혹은 하부식 원심분리기 등의 1차 스크린 여과기를 더 부가로 설치되거나 상기 1차 여과기를 통과한 퇴적물에 미량으로 존재하는 모래류를 분리 제거하기 위하여 2차 공정인 사이크론 여과기(35)를 더 부가하여 모래성분을 분리 제거하도록 구성할 수 있다. In addition, a primary screen filter such as a drum screen or a bottom centrifuge is additionally installed in order to remove large foreign substances such as oyster shells and gravel contained in the sediment sucked in the step before flowing into the continuous centrifuge. In order to separate and remove a small amount of sand present in the sediment passed through the tea filter, a secondary
본 발명은 연속식 원심분리기, 응집제 탱크, 전기반응조 및 가압부상조 등을 효율적으로 사용하여 환경오염을 최소화하고 실시간 정화처리 용량을 극대화할 수 있는 약주원심분리방식 준설정화장치를 구현함으로써 산업상 이용가능성이 매우 높다. Industrial Applicability The present invention utilizes a continuous centrifuge, a flocculant tank, an electric reaction tank, and an incubation tank to efficiently utilize the industrial centrifugal separation method semi-setting device that can minimize environmental pollution and maximize the capacity for real-time purification treatment. The probability is very high.
본 발명은 준설선으로 흡입한 퇴적물을 퇴적물저장조에서 무해한 성분의 응집제를 투입하여 약주원심분리방식으로 퇴적물을 신속하게 응집하여 분리시키고, 연속식 원심분리기, 전기반응조 및 전기부상조를 구비하고 요구되는 수질조건에 맞는 약주원심분리방식 준설정화기술로써 무해한 성분의 응집제를 투입하여 실시간으로 신속하고 깨끗하게 퇴적물을 원심 분리하여 정화 처리할 수 있는 작용효과가 있다.In the present invention, the sediment inhaled by the dredger in the sediment storage tank is put into a flocculation agent of harmless components, the sediment is rapidly aggregated and separated by the centrifugal centrifugal separation method, and the continuous centrifuge, the electric reaction tank and the electric flotation tank are provided. The centrifugal centrifugal separation technology that suits the conditions has the effect of centrifuging and cleaning the sediment quickly and cleanly by adding coagulant of harmless components in real time.
본 발명의 또 다른 효과는 연속식 원심분리기에서 토출되는 분리액은 미세한 부유물의 농도 100ppm 정도로 주변해역이 항만권 등으로 주변해역의 미세 부유물의 농도가 100ppm 정도이면 주변해역의 수질조건과 비슷한 상태로 배출시킬 수 있고, 주변해역에 가두리 양식어장등이 존재하여 어업 및 양식어장등에 피해를 줄 우려가 있거나 주변해역의 미세 부유물의 농도가 100ppm 미만으로 요구되는 지역에서는 다 음 단계 처리방법인 전기반응조 및 가압부상조를 이용한 정화공정을 거쳐서 미세 부유물 농도를 약 20ppm 정도로 처리하여 하수종말처리장의 폐수 처리기준 정도로 이룰 수 있으며, 준설대상 주변해역에 직접방류를 할 수 있는 수질의 수준이나 준설대상지역에서 요구하는 처리수의 청정정도에 따라 선택적으로 여러 단계의 여과기를 더 사용할 수 있고, 물속에 잔류하는 황 성분, 유기인 등의 용해성 성분을 흡착하기 위하여 제강슬래그 여과기를 통과시키는 등 정화정도를 고려하여 선택적인 운전으로 경제적이면서 신속하게 퇴적물을 분리하여 정화 처리하는데 있다. Another effect of the present invention is that the separation liquid discharged from the continuous centrifuge has a concentration of 100ppm of fine suspended matter and the surrounding area is the port area, etc. In the area where there is a possibility of damaging fisheries and fish farms due to the existence of caged fish farms in the surrounding waters, or where the concentration of fine suspended solids in the surrounding waters is required to be less than 100ppm, Through the purification process using a pressurized floatation tank, the concentration of fine suspended solids can be treated to about 20ppm, which can be achieved as the wastewater treatment standard of sewage treatment plant, and it is required in the level of water quality or dredging area that can be directly discharged to the surrounding waters of dredging. Depending on the cleanliness of the treated water In order to adsorb soluble components such as sulfur components and organic phosphorus remaining in the water, the sediment is separated and purified economically and quickly by selective operation in consideration of the degree of purification such as passing through a steelmaking slag filter.
본 발명의 또 다른 효과는 인체 무해하면서 수질의 오염이 없는 친환경적인 고분자응집제인 프라이머 등을 사용하여 친환경적으로 복원할 수 있는 퇴적물 준설정화장치를 이루는데 있다.Another effect of the present invention is to achieve a sediment semi-setting device that can be environmentally restored using primers, such as environmentally friendly polymer coagulants, harmless to the human body without pollution of water.
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