KR100992510B1 - Soil improving agent and method for treatment of sludge using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A stabilizer composition for improving soil, and a sludge treatment method using thereof are provided to treat sludge with the large amount of water without pre-processing, and to rapidly treat the sludge for improving the soil to cultivate plants. CONSTITUTION: A sludge treatment method using a stabilizer composition for improving soil comprises the following steps: forming a mixture by mixing fly ash, calcium sulfate, and cement; pulverizing alumina, zeolite, bentonite, and kaolinite into the size of 200~300 meshes; forming the stabilizer composition by mixing the powders from the previous step and the mixture, with polyacrylamide; inserting the stabilizer composition to a stirrer(20) including sludge(11) with the large amount of water and stirring for 2~4 minutes; precipitating the stirred sludge for 1~3 minutes, and separating water from the upper side from the soil on the lower side; and dehydrating the moisture from the soil.

Description

토양 개량 안정제 조성물 및 이를 이용한 오니 처리 방법{Soil improving agent and method for treatment of sludge using the same}Soil improving stabilizer composition and sludge treatment method using same {Soil improving agent and method for treatment of sludge using the same}
본 발명은 토양 개량 안정제 조성물 및 이를 이용한 오니 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저수지, 호수, 강, 댐, 하천, 연못, 항만 등으로부터 준설한 고함수 오니를 별도의 전처리 과정이 필요없이 곧바로 처리할 수 있고, 빠른 시간 내에 대량의 오니를 처리할 수 있으며, 식물 재배가 가능한 토양으로 개량할 수 있는 토양 개량 안정제 조성물 및 이를 이용하여 고함수 오니를 처리하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a soil improving stabilizer composition and a sludge treatment method using the same, and more specifically, a high-functional sludge dredged from a reservoir, a lake, a river, a dam, a river, a pond, a port, etc., without requiring a separate pretreatment process. The present invention relates to a soil improving stabilizer composition capable of treating, treating a large amount of sludge within a short time, and improving the soil into a plant cultivable soil, and a method of treating high function sludge using the same.
일반적으로 저수지, 호수, 강, 댐, 하천, 연못, 항만 등의 수역에서는 오니나 모래, 자갈 등이 유입된 후 침전되어 퇴적물을 만드는 경우가 많은데, 이러한 퇴적물을 제거하지 않고 그대로 방치하게 되면 상기 수역들은 그 기능을 점차 잃어버리고 심각한 수질오염을 야기하게 된다. 이로 인하여 다양한 방법을 적용하여 수역에 퇴적된 퇴적물을 준설하고 있는데, 준설된 오니에는 유기물이나 중금속 등을 포함한 각종 오염물이 다량 함유되어 있어 오니의 효과적인 처리방법이 요구되고 있다.In general, in reservoirs, lakes, rivers, dams, rivers, ponds, and harbors, sludge, sand, and gravel flow into the sediment to form sediments, and if left without removing these sediments, the waters They gradually lose their function and cause serious water pollution. For this reason, various methods are used to dredge the sediment deposited in the water, and dredged sludge contains a large amount of various pollutants including organic matter and heavy metal, and thus an effective treatment method of sludge is required.
종래 오니는 통상적으로 별도의 처리과정 없이 해양에 투기하여 처리하거나, 매립지에 매립하여 처리하여 왔다. 그러나, 해양에 오니를 투기하게 되면 해양오염에 따른 연안 어족자원의 고갈을 야기시킬 수 있으며, 매립지에 오니를 매립하게 되면 중금속을 포함한 각종 오염물질이 침출수에 함유됨에 따라 토양이나 수질오염을 가중시키게 되고, 매립지의 확보와 관리에 있어 많은 비용이 소요되는 등 많은 문제점을 가지고 있다.
Conventional sludge has usually been treated by dumping in the ocean without a separate treatment or by landfilling. However, dumping sludge on the sea may cause depletion of coastal fish stocks due to marine pollution, and when sludge is reclaimed at landfills, various pollutants, including heavy metals, are added to the leachate to increase soil or water pollution. In addition, there are many problems such as high costs in securing and managing landfills.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 근래에는 오니를 매립하거나 해양에 투기하는 대신 재활용하는 방안이 모색되고 있으며, 특히 오니에는 토사 등의 유효재원이 다량 포함되어 있어 오니를 재활용하게 되면 경제적인 측면에서 매우 유리하게 작용되는 이점이 있다. In order to solve the above problems, in recent years, instead of landfilling or dumping the sludge, recycling has been sought.In particular, the sludge contains a large amount of effective resources such as soil and sand, and it is very economical to recycle the sludge. There is an advantage that works advantageously.
대한민국특허등록 제0773991호(2007.11.08.)에는 매립 석탄재(바닥재 또는 비산재), 시멘트로 이루어진 고화제를 이용하여 준설토를 고화시키는 방법이 개시되어 있고, 대한민국특허등록 제0838627호(2008.06.16.)에는 소각 분진, 제지 분진 또는 비산재, 생석회 또는 시멘트, 황산으로 이루어진 고화제를 이용하여 슬러지를 고화시키는 방법이 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 0773991 (2007.11.08.) Discloses a method of solidifying dredged soil using a solidifying agent consisting of landfill coal (floor or fly ash) and cement, and Korean Patent Registration No. 0838627 (2008.06.16. ) Discloses a method of solidifying sludge using a solidifying agent consisting of incineration dust, paper dust or fly ash, quicklime or cement, and sulfuric acid.
상기 고화제들은 매립 처리되는 석탄재나 분진을 사용하여 고화제를 제조함으로 비용이 저렴한 장점이 있으며, 토목재료나 복토재로 활용할 수 있는 장점이 있지만, 고함수 오니를 처리하기 위해서는 함수비를 낮추기 위해 별도의 사전단계가 추가적으로 필요한 문제가 있으며, 대량의 오니를 처리하기 위해서는 오랜 시간이 소요되는 문제가 있으며, 식물 재배가 가능한 토양으로 활용하기에는 미흡한 문제가 있다.
The hardeners have the advantage of low cost by manufacturing the hardener using coal ash or dust that is landfilled, and there are advantages that can be utilized as civil engineering materials or cover soil materials, but in order to process water-containing sludge separately in order to lower the water content There is a problem that requires an additional preliminary step, there is a problem that takes a long time to process a large amount of sludge, and there is insufficient problem to use as a soil capable of plant cultivation.
본 발명자는 고함수 오니를 별도의 전처리 과정이 필요없이 곧바로 처리할 수 있고, 빠른 시간 내에 대량의 오니를 처리할 수 있으며, 식물 재배가 가능한 토양으로 개량할 수 있는 토양 개량 안정제 조성물 및 이를 이용하여 고함수 오니를 처리할 수 있는 방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
The present inventors can immediately process a high-function sludge without the need for a separate pretreatment process, can process a large amount of sludge within a short time, and improve the soil stabilizer composition that can be improved to the soil plant cultivation and using the same The present invention has been completed by developing a method capable of treating high function sludge.
KR, 제0773991호, (등록번호), 2007.11.08.KR, 0773991, (registration number), 2007.11.08. KR, 제0838627호, (등록번호), 2008.06.16.KR, 0838627, (registration number), 2008.06.16.
본 발명의 목적은 저수지, 호수, 강, 댐, 하천, 연못, 항만 등으로부터 준설한 고함수 오니를 별도의 전처리 과정이 필요없이 곧바로 처리할 수 있고, 빠른 시간 내에 대량의 오니를 처리할 수 있으며, 식물 재배가 가능한 토양으로 개량할 수 있는 토양 개량 안정제 조성물 및 이를 이용하여 고함수 오니를 처리하는 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention can directly process dredged sludge from reservoirs, lakes, rivers, dams, rivers, ponds, ports, etc., without the need for a separate pretreatment process, and can process a large amount of sludge within a short time. In addition, the present invention provides a soil improving stabilizer composition which can be improved to soil which is capable of plant cultivation, and a method of treating high water sludge using the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
본 발명은 비산재 100 중량부에 대하여 황산칼슘 5 ~ 20 중량부 및 시멘트 5 ~ 20 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물 100 중량부에 알루미나 3 ~ 7 중량부, 제올라이트 5 ~ 20 중량부, 벤토나이트 1 ~ 5 중량부, 카올리나이트 0.3 ~ 0.8 중량부 및 폴리아크릴아마이드 0.3 ~ 0.8 중량부를 혼합하여 토양 개량 안정제를 제조하는 단계; 를 포함하는 토양 개량 안정제 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 혼합물을 제조하는 단계 이후에, 상기 알루미나, 제올라이트, 벤토나이트 및 카올리나이트는 200~300 메시로 분말화하는 단계가 추가적으로 포함되는 것을 특징으로 한다.The present invention comprises the steps of mixing 5 to 20 parts by weight of calcium sulfate and 5 to 20 parts by weight of cement based on 100 parts by weight of fly ash to prepare a mixture; And 3 to 7 parts by weight of alumina, 5 to 20 parts by weight of zeolite, 1 to 5 parts by weight of bentonite, 0.3 to 0.8 parts by weight of kaolinite, and 0.3 to 0.8 parts by weight of polyacrylamide in 100 parts by weight of the mixture. Making; It provides a method for producing a soil improving stabilizer composition comprising a. After preparing the mixture, the alumina, zeolite, bentonite and kaolinite are further characterized in that the step of powdering to 200 ~ 300 mesh.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 토양 개량 안정제 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a soil improvement stabilizer composition, characterized in that the production method.
한편, 본 발명은, 교반기(20)에 오니(11) 및 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)을 투입하는 단계;(단계 1) 상기 교반기(20)에서 상기 오니(11)와 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)을 교반하는 단계;(단계 2) 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)과 교반된 상기 오니(11)를 침전시켜 상등수(22)와 토사(21)로 분리하는 단계;(단계 3) 상기 상등수(22)를 배출하는 단계;(단계 4) 상기 토사(21)를 배출장치(28)를 이용하여 배출하고 야적장(40)으로 이송하는 단계;(단계 5) 및 상기 야적장(40)에서 상기 토사(21)에 있는 수분을 탈수하여 개량된 토양(41)을 얻는 단계;(단계 6) 를 포함하는 토양 개량 안정제 조성물을 이용한 오니 처리 방법을 제공한다. 상기 단계 1은 상기 건조기준 오니(11) 1 ㎥ 에 대하여 상기 토양 개량 안정제 조성물(31) 30~70㎏을 혼합하는 것을 특징으로 한다. 상기 단계 2는 상기 오니(11)와 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)을 2~4분 동안 교반하는 것을 특징으로 한다. 상기 단계 3은 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)과 교반된 상기 오니(11)를 1~3분 동안 침전시키는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the present invention, the step of injecting the sludge 11 and the soil improving stabilizer composition 31 into the stirrer 20; (step 1) the sludge 11 and the soil improving stabilizer composition in the stirrer 20 (31) agitating; (step 2) precipitating the soil improving stabilizer composition 31 and the stirred sludge (11) and separating the supernatant (22) and the soil (21); (step 3) the Discharging the supernatant water 22; (Step 4) Discharging the soil sand 21 using the discharge device 28 and transported to the yard 40; (Step 5) and the yard 40 It provides a sludge treatment method using a soil improvement stabilizer composition comprising the step (dehydration) to obtain the improved soil 41 by dehydrating the water in the soil (21). Step 1 is characterized in that 30 to 70 kg of the soil improvement stabilizer composition 31 is mixed with respect to 1 m 3 of the dry sludge (11). Step 2 is characterized in that the sludge 11 and the soil improvement stabilizer composition 31 is stirred for 2 to 4 minutes. Step 3 is characterized in that for 1 to 3 minutes to precipitate the soil improved stabilizer composition 31 and the stirred sludge (11).
본 발명에 따른 토양 개량 안정제 조성물은 오니와 교반되어, 오니 안에 있는 고형물질을 빠른 시간 내에 응집시키고 토사로 변화시킬 수 있으므로 대량의 오니를 처리할 수 있는 효과가 있으며, 함수비 600~800%의 고함수 오니를 별도의 전처리 과정이 필요없이 곧바로 처리할 수 있는 효과가 있다.Soil improvement stabilizer composition according to the present invention is stirred with sludge, it is possible to agglomerate solid matter in sludge within a short time and change to earth and sand, there is an effect that can treat a large amount of sludge, water content of 600 ~ 800% Function sludge can be processed immediately without the need for a separate preprocessing process.
고함수 오니를 본 발명의 토양 개량 안정제 조성물로 처리하여 얻은 토양은 pH 5.8~8.6 으로 중성의 토양이며, 콘지수 200KN/㎡ 이상의 강도를 갖으며, 중금속 등 유해물질이 용출되지 않으며, 토양의 입단화로 물과 양분을 오래 저장할 수 있는 보수성과 보비성이 좋으므로 식물 재배가 가능한 토양으로 활용할 수 있는 효과가 있다. The soil obtained by treating the high-function sludge with the soil improving stabilizer composition of the present invention is a neutral soil with a pH of 5.8 to 8.6, has a strength of 200KN / m 2 or higher, and does not elute harmful substances such as heavy metals. It is good for water and nutrients, so that water and nutrients can be stored for a long time.
또한, 오니를 처리하는 과정에서 악취가 발생하지 않고 2차 오염물질이 발생하지 않는 장점이 있다.
In addition, there is an advantage that no odor is generated in the process of treating sludge and secondary pollutants do not occur.
도 1은 본 발명의 토양 개량 안정제 조성물을 이용한 오니 처리 방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 고함수 오니가 비이커에 담긴 사진이다.
도 3은 본 발명의 토양 개량 안정제 조성물 사진이다.
도 4는 토양 개량 안정제 조성물을 오니에 넣고 교반하는 사진이다.
도 5는 교반 후 침전시켜 상등수와 토사가 분리된 사진이다.
도 6은 상등수만의 사진이다.
도 7은 토사를 자연 건조하여 얻은 개량된 토양의 사진이다.
1 is a flow chart for a sludge treatment method using the soil improvement stabilizer composition of the present invention.
2 is a photograph of a high-function sludge in a beaker.
3 is a photograph of the soil improving stabilizer composition of the present invention.
Figure 4 is a photograph of the soil improving stabilizer composition in a sludge.
Figure 5 is precipitated after stirring to remove the supernatant and soil is a photograph.
6 is a photograph of only the superior number.
7 is a photograph of the improved soil obtained by natural drying the soil.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
저수지, 호수, 강, 댐, 하천, 연못, 항만 등의 수역에서는 오니나 모래, 자갈 등이 유입된 후 침전되어 퇴적물을 만드는데, 상기 퇴적물을 준설한 준설토 중 모래와 자갈은 재활용되고, 남는 오염된 토양인 고함수 오니의 처리가 문제가 되었다.
In waters such as reservoirs, lakes, rivers, dams, rivers, ponds, and ports, sludge flows after sludge, sand, and gravel, and forms sediments.The sand and gravel of dredged dredged sediments are recycled and remaining contaminated. The treatment of high function sludge, which is soil, became a problem.
기존의 비산재, 시멘트, 황산칼슘 등으로 이루어진 고화제는 오니를 고화처리하여 토목재료나 복토재로 활용할 수 있지만, 식물 재배가 가능한 토양으로 활용하기에는 미흡한 문제가 있으며, 고함수 오니를 처리하기 위해서는 함수비를 낮추기 위해 별도의 사전단계가 추가적으로 필요하였다. 본 발명에 따른 토양 개량 안정제 조성물은 비산재, 시멘트, 황산칼슘에 다공성 광물질을 포함함으로 유해 물질을 흡착하며 중성의 토양으로 개량하여 식물 재배가 가능한 토양으로 재활용할 수 있도록 하는 특징이 있으며, 고흡수 고분자 수지를 포함함으로 고함수 오니를 처리할 수 있는 특징이 있다.
Existing solidifiers consisting of fly ash, cement, calcium sulfate, etc. can be used as civil engineering materials or cover soils by solidifying sludge, but there are insufficient problems to be used as soil for plant cultivation. Additional preliminary steps were needed to lower it. The soil improving stabilizer composition according to the present invention is characterized by adsorbing harmful substances by fly ash, cement, calcium sulfate, porous minerals, and improving them to neutral soils so that they can be recycled to plant cultivable soils. By including the resin, there is a characteristic that can process high-function sludge.
저수지, 하천 등에서 준설한 오니에는 함수비가 600~800% 가 될 정도로 수분이 많이 포함되어 있다. 기존에는, 상기 고함수 오니를 지면에 피트(pit)를 설치하고 2~3일 동안 오니를 가라앉히고 위에 있는 물을 제거하는 방식이나, 오니 처리기 또는 건조기를 이용하여 함수비를 감소시킨 후, 함수비가 감소된 오니를 고화제로 처리하고 있었다.
Dredge sludge, which is dredged in reservoirs and rivers, contains a lot of water so that the water content is 600-800%. Conventionally, the high-function sludge is installed on the ground by pit, and the water is allowed to settle for 2 to 3 days, and water is removed from the sludge. The reduced sludge was being treated with a hardener.
본 발명에서는 함수비 600~800% 의 고함수 오니와 본 발명에 따른 토양 개량 안정제 조성물을 교반기에 넣고 2~4 분 동안 교반하여, 오니의 고형물질을 응집시킴과 동시에 토사로 변화시키고, 1~3 분 동안 침전시켜, 상등수를 분리하고 침전된 토사를 탈수 후 활용할 수 있으므로, 고함수 오니를 빠른 시간에 처리할 수 있어 대량의 고함수 오니를 처리할 수 있는 특징이 있다.
In the present invention, the water-containing sludge having a water content of 600-800% and the soil-improving stabilizer composition according to the present invention are put in a stirrer and stirred for 2-4 minutes to coagulate the solid material of the sludge and change it to earth and sand, 1 to 3 Precipitate for minutes, the supernatant can be separated and sedimented sediment can be utilized after dehydration, the high-function sludge can be treated in a short time is characterized by the ability to process a large number of high-function sludge.
먼저, 본 발명에 따른 토양 개량 안정제 조성물의 제조방법을 설명한다.First, the manufacturing method of the soil improvement stabilizer composition which concerns on this invention is demonstrated.
토양 개량 안정제 조성물의 제조방법은,The manufacturing method of the soil improvement stabilizer composition,
비산재 100 중량부에 대하여 황산칼슘 5 ~ 20 중량부 및 시멘트 5 ~ 20 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및Preparing a mixture by mixing 5 to 20 parts by weight of calcium sulfate and 5 to 20 parts by weight of cement based on 100 parts by weight of fly ash; And
상기 혼합물 100 중량부에 알루미나 3 ~ 7 중량부, 제올라이트 5 ~ 20 중량부, 벤토나이트 1 ~ 5 중량부, 카올리나이트 0.3 ~ 0.8 중량부 및 폴리아크릴아마이드 0.3 ~ 0.8 중량부를 혼합하여 토양 개량 안정제를 제조하는 단계; 를 포함한다.
3 to 7 parts by weight of alumina, 5 to 20 parts by weight of zeolite, 1 to 5 parts by weight of bentonite, 0.3 to 0.8 parts by weight of kaolinite, and 0.3 to 0.8 parts by weight of polyacrylamide to prepare a soil improving stabilizer. step; It includes.
상기 비산재(fly ash)는 화력발전소의 보일러에서 나오는 가스부에 포함된 재의 미분입자로, 화학성분으로는 주로 산화알루미늄(Al2O3), 이산화규소(SiO2)로 구성된 것이다. 상기 비산재(fly ash)는 오니를 고형물질(flock)로 만드는 역할을 수행한다. 상기 비산재(fly ash)는 황산칼슘과 포졸란(Pozzolan) 반응을 하여 고형물질을 생성하게 된다. 포졸란은 그 자체만으로는 수경성 반응이 없지만 수산화칼슘 등과 반응하여 C-S-H를 형성하게 되는 것이다. 상기 비산재(fly ash)는 매립장으로 이송되어 매립되는 폐기물이며, 본 발명에서는 이러한 비산재를 주재료로 사용함으로 폐자원 재활용으로 인한 자원의 절약, 폐기처리 비용의 감소 등의 경제적 효과를 얻을 수 있다. The fly ash (fly ash) is the fine particles of the ash contained in the gas portion coming from the boiler of the thermal power plant, the chemical composition is mainly composed of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ). The fly ash serves to make the sludge into a solid material. The fly ash reacts with calcium sulfate and pozzolan to produce a solid material. Pozolan does not have a hydraulic reaction by itself but reacts with calcium hydroxide to form CSH. The fly ash is a waste that is transferred to a landfill and is landfilled. In the present invention, the use of such fly ash as a main material can achieve economic effects such as saving of resources due to waste resource recycling and reduction of waste disposal costs.
상기 황산칼슘은 비산재 100 중량부에 대하여 5 ~ 20 중량부 혼합하는 것이 바람직하며, 5 중량부 미만 혼합되면 토양에 칼슘의 양이 부족해지는 문제가 있으며, 20 중량부 초과 혼합되면 발열이 생기는 문제가 있다.The calcium sulfate is preferably mixed 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of fly ash, if less than 5 parts by weight of the problem of insufficient amount of calcium in the soil, if more than 20 parts by weight of the problem of heat generation occurs have.
상기 시멘트는 비산재 100 중량부에 대하여 5 ~ 20 중량부 혼합하는 것이 바람직하며, 5 중량부 미만 혼합되면 이온작용이 미흡한 문제가 있으며, 20 중량부 초과 혼합되면 토양이 알칼리화 되는 문제가 있다.
The cement is preferably mixed 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of fly ash, if less than 5 parts by weight of the mixture has a problem of insufficient ionic action, if more than 20 parts by weight of the soil has a problem of alkalizing.
상기 혼합물을 제조하는 단계 이후에 알루미나, 제올라이트, 벤토나이트 및 카올리나이트를 분말화하는 단계가 추가적으로 포함될 수 있다. 상기 알루미나, 제올라이트, 벤토나이트 및 카올리나이트를 200~300메시로 분쇄하는 것이 바람직하며, 200메시 미만으로 분쇄하게 되면 준설토와의 결합이 충분히 되지 않는 문제가 있으며, 300메시 초과로 분쇄하게 되면 작업성이 좋지 않은 문제가 있다.
Powdering alumina, zeolite, bentonite and kaolinite may be further included after preparing the mixture. Preferably, the alumina, zeolite, bentonite, and kaolinite are pulverized to 200 to 300 mesh, and when pulverized to less than 200 mesh, there is a problem in that bonds with dredged soil are not sufficient. There is no problem.
상기 토양 개량 안정제를 제조하는 단계는 상기 혼합물 100 중량부에 알루미나 3 ~ 7 중량부, 제올라이트 5 ~ 20 중량부, 벤토나이트 1 ~ 5 중량부, 카올리나이트 0.3 ~ 0.8 중량부 및 폴리아크릴아마이드 0.3 ~ 0.8 중량부를 혼합하는 단계이다.
The preparing of the soil improving stabilizer includes 3 to 7 parts by weight of alumina, 5 to 20 parts by weight of zeolite, 1 to 5 parts by weight of bentonite, 0.3 to 0.8 parts by weight of kaolinite, and 0.3 to 0.8 parts by weight of polyacrylamide. Mixing the wealth.
상기 알루미나는 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 3 ~ 7 중량부 혼합하는 것이 바람직하며, 3 중량부 미만 혼합되면 준설토의 오염물질을 충분히 흡착하지 못하는 문제가 있으며, 7 중량부 초과 혼합되면 토양이 산성화 되는 문제가 있다.The alumina is preferably mixed 3 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture, if less than 3 parts by weight of the mixture is not enough to adsorb the pollutants of dredged soil, when mixed with more than 7 parts by weight of the soil is acidified there is a problem.
상기 제올라이트는 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 5 ~ 20 중량부 혼합하는 것이 바람직하며, 5 중량부 미만 혼합되면 준설토의 악취를 충분히 흡착하지 못하는 문제가 있으며, 20 중량부 초과 혼합되면 제조원가가 높아지는 문제가 있다.The zeolite is preferably mixed 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture, if less than 5 parts by weight of the mixture does not have a problem of sufficiently adsorbing the odor of dredged soil, if more than 20 parts by weight of the problem that the manufacturing cost increases have.
상기 벤토나이트는 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부 혼합하는 것이 바람직하며, 1 중량부 미만 혼합되면 준설토가 충분히 응집 및 침전되지 않는 못하는 문제가 있으며, 5 중량부 초과 혼합되면 제조원가가 높아지는 문제가 있다.The bentonite is preferably mixed 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture, and if less than 1 part by weight, the dredged soil may not be sufficiently aggregated and precipitated. There is.
상기 카올리나이트는 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 0.3 ~ 0.8 중량부 혼합하는 것이 바람직하며, 0.3 중량부 미만 혼합되면 준설토의 중금속을 충분히 흡착하지 못하는 문제가 있으며, 0.8 중량부 초과 혼합되면 제조원가가 높아지는 문제가 있다.The kaolinite is preferably mixed 0.3 ~ 0.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture, if less than 0.3 parts by weight of the mixture does not sufficiently adsorb heavy metals of the dredged soil, if more than 0.8 parts by weight of the problem that the manufacturing cost increases have.
상기 폴리아크릴아마이드는 고흡수 고분자 수지로서, 본 발명에서는 고흡수 고분자 수지는 어느 것이나 사용 가능하지만 폴리아크릴아마이드를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 폴리아크릴아마이드는 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 0.3 ~ 0.8 중량부 혼합하는 것이 바람직하며, 0.3 중량부 미만 혼합되면 준설토를 응집 및 침전시키는 시간이 많이 소요되는 문제가 있으며, 0.8 중량부 초과 혼합되면 점성이 너무 높아져서 다음 공정으로 이동시 장비에 달라붙게 되는 문제가 있다.
The polyacrylamide is a superabsorbent polymer resin, and any of the superabsorbent polymer resins may be used in the present invention, but it is preferable to use polyacrylamide. The polyacrylamide is preferably mixed 0.3 to 0.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture, if less than 0.3 parts by weight, there is a problem that takes a long time to aggregate and precipitate the dredged soil, There is a problem that the viscosity becomes so high that it will stick to the equipment when moving to the next process.
본 발명에서는 상기 제조방법으로 제조되는 토양 개량 안정제 조성물을 제공한다.The present invention provides a soil improving stabilizer composition prepared by the above production method.
본 발명에 따른 토양 개량 안정제는 오니의 고형 물질을 신속히 응집 및 침전시킬 수 있으므로 600~800% 의 고함수 오니를 처리할 수 있으며, 오니를 처리하는 과정에서 악취가 발생하지 않고 오니 안에 있는 중금속 등의 유해물질을 흡착시켜 배출되지 않도록 한다. The soil improving stabilizer according to the present invention can rapidly aggregate and settle the solid material of the sludge, so that it can treat 600 to 800% of the high-function sludge, and no heavy odor in the process of treating sludge. Adsorption of hazardous substances to prevent release.
본 발명의 토양 개량 안정제에 의해 처리된 토사는 pH 5.8~8.6 으로 중성의 토사이며, 토양의 입단화로 물과 양분을 오래 저장할 수 있는 보수성과 보비성이 좋아 식물 재배에 활용할 수 있다.
The earth and sand treated by the soil improvement stabilizer of the present invention is neutral earth and sand with pH 5.8 to 8.6, and can be utilized for plant cultivation because of good water retention and maintenance properties for long-term storage of water and nutrients.
본 발명의 토양 개량 안정제 조성물은 저수지, 호수, 강, 댐, 하천, 연못, 항만 등에서 준설한 고함수 오니를 처리하는데 유용하게 사용할 수 있다.
The soil improvement stabilizer composition of the present invention can be usefully used to treat dredged high-function sludge in reservoirs, lakes, rivers, dams, rivers, ponds, ports, and the like.
다음은 본 발명의 토양 개량 안정제 조성물을 이용하여 오니를 처리하는 방법에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.Next, a method of treating sludge using the soil improving stabilizer composition of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 토양 개량 안정제 조성물을 이용한 오니 처리 방법에 대한 흐름도이다.
1 is a flow chart for a sludge treatment method using the soil improvement stabilizer composition of the present invention.
토양 개량 안정제 조성물을 이용한 오니 처리 방법은,The sludge treatment method using the soil improvement stabilizer composition,
교반기(20)에 오니(11) 및 본 발명에 따른 토양 개량 안정제 조성물(31)을 투입하는 단계;(단계 1)Injecting the sludge 11 and the soil improving stabilizer composition 31 according to the present invention into the stirrer 20; (Step 1)
상기 교반기(20)에서 상기 오니(11)와 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)을 교반하는 단계;(단계 2)Stirring the sludge (11) and the soil improving stabilizer composition (31) in the stirrer (20); (step 2)
상기 토양 개량 안정제 조성물(31)과 교반된 상기 오니(11)를 침전시켜 상등수(22)와 토사(21)로 분리하는 단계;(단계 3)Precipitating the sludge (11) with the soil improving stabilizer composition (31) and separating the supernatant (22) and the soil (21); (step 3)
상기 상등수(22)를 배출하는 단계;(단계 4)Discharging the supernatant (22); (step 4)
상기 토사(21)를 배출장치(28)를 이용하여 배출하고 야적장(40)으로 이송하는 단계;(단계 5) 및Discharging the soil (21) by using the discharge device 28 and transported to the yard 40; (step 5) and
상기 야적장(40)에서 상기 토사(21)에 있는 수분을 탈수하여 개량된 토양(41)을 얻는 단계;(단계 6) 를 포함한다.
Dehydrating water in the soil (21) in the yard 40 to obtain the improved soil 41; (Step 6) includes.
상기 단계 1에서 상기 오니(11)는 저수지, 호수, 강, 댐, 하천, 연못, 항만 등에서 준설한 슬러지를 의미한다.In the step 1, the sludge 11 refers to sludge dredged in a reservoir, a lake, a river, a dam, a river, a pond, a port, and the like.
저수지, 호수, 강, 댐, 하천, 연못, 항만 등에서 준설한 오니(11)는 다양한 방법에 의해 교반기(20)로 이동될 수 있다. 한 예로, 저수지(10)에서 준설선을 이용하여 진공흡입 압송공법으로 오니(11)를 준설하고 배사관을 통해 압송운반하여 상기 교반기(20)의 제1투입구(25)로 투입할 수 있다.The sludge 11 dredged in reservoirs, lakes, rivers, dams, rivers, ponds, ports, etc. may be moved to the stirrer 20 by various methods. As an example, the reservoir 10 may be dredged by a vacuum suction pressure feeding method using a dredger, and then pumped through a pipe to feed into the first inlet 25 of the stirrer 20.
상기 토양 개량 안정제 조성물(31)은 상기에서 설명한 본 발명에 따른 토양 개량 안정제 조성물(31)을 의미한다. 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)은 토양 개량 안정제 조성물 저장소(30)로부터 진공이송으로 상기 교반기(20)의 제2투입구(26)로 투입될 수 있다. 상기 오니(11) 100 중량부에 대하여 상기 토양 개량 안정제 조성물(31) 3~7 중량부를 혼합하는 것이 바람직하며, 3 중량부 미만 혼합되면 오니가 충분히 개량되지 못하는 문제가 있으며, 7 중량부 초과 혼합되어도 토양 개량 효과는 더 이상 증대되지 않는다. 이때, 상기 오니는 건조 기준시의 중량을 의미하며, 건조기준 오니(11) 1 ㎥ 에 대하여 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)을 30~70㎏을 혼합하는 것을 의미한다. The soil improving stabilizer composition 31 means the soil improving stabilizer composition 31 according to the present invention described above. The soil improving stabilizer composition 31 may be introduced into the second inlet 26 of the stirrer 20 by vacuum transfer from the soil improving stabilizer composition reservoir 30. It is preferable to mix 3 to 7 parts by weight of the soil improvement stabilizer composition 31 with respect to 100 parts by weight of the sludge (11), and if less than 3 parts by weight, there is a problem that the sludge is not sufficiently improved, more than 7 parts by weight of mixing Soil improvement no longer increases. At this time, the sludge means the weight at the time of drying reference, it means to mix 30 ~ 70kg of the soil improvement stabilizer composition 31 with respect to 1 m 3 of the dry reference sludge (11).
상기 단계 2에서 상기 교반기(20)에서 상기 오니(11)와 토양 개량 안정제 조성물(31)을 2~4분 동안 교반하는 것이 바람직하며, 2분 미만으로 교반하면 상기 오니(11) 안에 있는 고형물질이 충분히 응집되지 않는 문제가 있으며, 4분 이내에 반응이 완료되므로 더 이상 교반할 필요는 없다. 상기 교반기(20)를 추가하여 설치하면 더 많은 오니(11)를 처리할 수 있게 된다. 교반하는 동안에 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)에 의해 상기 오니(11) 안에 있는 고형물질이 응집되며 토사(21)로 변화하게 된다.In step 2, it is preferable to stir the sludge 11 and the soil improvement stabilizer composition 31 in the stirrer 20 for 2 to 4 minutes, and when the sludge is stirred for less than 2 minutes, the solid material in the sludge 11. There is a problem that this does not sufficiently aggregate, and since the reaction is completed within 4 minutes, it is not necessary to stir any more. If the stirrer 20 is added and installed, more sludge 11 can be processed. During the agitation, the soil improving stabilizer composition 31 causes the solid matter in the sludge 11 to aggregate and change into the soil sand 21.
상기 단계 3에서는 상기 토양 개량 안정제 조성물(31)과 교반된 상기 오니(11)를 1~3분 동안 침전시켜 상등수(22)와 토사(21)로 분리하는 것이 바람직하며, 1분 미만 침전시키면 충분히 분리가 이루어지지 않는 문제가 있으며, 3분 이내에 분리가 이루어지므로 더 이상 침전시킬 필요는 없다. 상기 단계 2에서 교반하는 동안에 상기 오니(11) 안에 있던 고형물질이 응집되고 변화된 토사(21)는 침전하는 동안에 상기 교반기(20) 밑으로 가라앉고, 상기 상등수(22)는 상기 토사(21) 위에 위치하게 되어 서로 분리가 이루어진다.In the step 3, the soil improving stabilizer composition 31 and the stirred sludge 11 are preferably precipitated for 1 to 3 minutes to be separated into the supernatant water 22 and the soil sand 21. There is a problem that the separation is not made, it is not necessary to precipitate any more because the separation is made within 3 minutes. During the stirring in step 2, the solid material in the sludge 11 is aggregated and the changed soil sand 21 sinks under the stirrer 20 during precipitation, and the supernatant water 22 is disposed on the soil sand 21. Are separated from each other.
상기 단계 4에서는 상기 상등수(22)를 배출구(27)를 통해 배출하게 된다. 상기 상등수는 다시 저수지에 방출해도 될 정도 깨끗한 물이다.In step 4, the supernatant water 22 is discharged through the outlet 27. The supernatant water is clean enough to be discharged back to the reservoir.
상기 단계 5에서는 상기 상등수(22)를 배출하고 남아있는 상기 토사(21)를 배출장치(28)를 이용하여 배출하고 야적장(40)으로 이송하게 된다. 상기 토사(21)의 함수비는 100~150% 이다. 상기 배출장치(28)는 한정되지 아니하나, 콘베이어를 이용할 수 있으며, 포크레인 등을 이용하여 상기 야적장(40)으로 이송하면 된다.In step 5, the supernatant water 22 is discharged, and the remaining soil sand 21 is discharged using the discharge device 28 and transferred to the yard 40. The water content of the earth and sand 21 is 100 ~ 150%. The discharge device 28 is not limited, but a conveyor may be used, and the discharge device 28 may be transferred to the yard 40 using a fork lane or the like.
상기 단계 6에서는 상기 야적장(40)에서 상기 토사(21)에 있는 수분을 탈수하여 개량된 토양(41)을 얻게 된다. 상기 토사(21)에 있는 수분을 탈수 하기 위해서는 자연 탈수인 중력탈수를 할 수 있으며, 보다 시간을 단축하기 위해 원심분리기를 이용할 수도 있다. 상기 개량된 토양(41)은 함수비가 50~100% 이고, pH 5.8~8.6 으로 중성의 토양이며, 콘지수 200KN/㎡ 이상의 강도를 갖는다.
In step 6, the soil 40 is dehydrated in the yard 40 to obtain an improved soil 41. In order to dehydrate the water in the earth and sand 21, gravity dehydration, which is natural dehydration, may be performed, and a centrifuge may be used to further shorten the time. The improved soil 41 has a water content of 50 to 100%, a pH of 5.8 to 8.6 and is a neutral soil, and has a strength of 200 KN / m 2 or more.
본 발명에 따른 토양 개량 안정제 조성물을 이용한 오니 처리 방법은 매우 빠른 반응 속도로 오니의 고형물질을 응집시킴과 동시에 토사로 변화시킬 수 있으므로 대량의 오니를 처리할 수 있는 장점이 있으며, 응집 및 침전된 토사와 상등수를 분리하여 처리하는 시스템으로서 고함수 오니를 처리할 수 있는 장점이 있다.
The sludge treatment method using the soil improving stabilizer composition according to the present invention has the advantage of treating a large amount of sludge since it can change solids of sludge at the same time and change it into soil. As a system that separates the soil and the supernatant water, there is an advantage that can treat the high-function sludge.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the configuration and effects of the present invention through the embodiments will be described in more detail. These examples are only for illustrating the present invention, but the scope of the present invention is not limited by these examples.
비산재 100 중량부에 대하여 황산칼슘 10 중량부 및 시멘트 10 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물 100 중량부에 알루미나 5 중량부, 제올라이트 10 중량부, 벤토나이트 3 중량부, 카올리나이트 0.5 중량부 및 폴리아크릴아마이드 0.5 중량부를 혼합하여 토양 개량 안정제 조성물을 제조하였다. 상기 알루미나, 제올라이트, 벤토나이트 및 카올리나이트는 250메시로 분말화하여 사용하였다.
A mixture was prepared by mixing 10 parts by weight of calcium sulfate and 10 parts by weight of cement with respect to 100 parts by weight of fly ash. 5 parts by weight of alumina, 10 parts by weight of zeolite, 3 parts by weight of bentonite, 0.5 parts by weight of kaolinite and 0.5 parts by weight of polyacrylamide were mixed to 100 parts by weight of the mixture to prepare a soil improvement stabilizer composition. The alumina, zeolite, bentonite and kaolinite were powdered to 250 mesh.
[실험예 1]Experimental Example 1
물 600g, 오니(건조기준) 100g 의 고함수 오니를 비이커에 준비하였다. (도 2 참조)A high-function sludge of 600 g of water and 100 g of sludge (dry basis) was prepared in a beaker. (See Figure 2)
상기 실시예 1에서 제조한 토양 개량 안정제 조성물 4g을 준비하였다.(도 3 참조)4 g of the soil improving stabilizer composition prepared in Example 1 was prepared. (See FIG. 3).
상기 토양 개량 안정제 조성물 4g을 상기 고함수 오니에 넣고 실험용 자동 교반기(Magnetic stirrer)로 2분 동안 교반하였다. (도 4 참조)4 g of the soil improving stabilizer composition was placed in the high-function sludge and stirred for 2 minutes with an experimental automatic stirrer. (See Figure 4)
교반 후 1분 동안 침전시켜 상등수와 토사가 분리됨을 확인하였다. (도 5 참조)After stirring for 1 minute, it was confirmed that the supernatant and the soil were separated. (See Fig. 5)
상기 상등수를 별도의 비이커에 옮겼다. (도 6 참조)The supernatant was transferred to a separate beaker. (See Figure 6)
상기 토사를 24 시간 동안 자연 건조하여 개량된 토양을 얻었다. (도 7 참조)
The soil was naturally dried for 24 hours to obtain improved soil. (See Figure 7)
10 : 저수지 11 : 오니
20 : 교반기
21 : 토사 22 : 상등수
25 : 제1투입구 26 : 제2투입구
27 : 배출구 28 : 배출장치
30 : 토양 개량 안정제 조성물 저장소 31: 토양 개량 안정제 조성물
40 : 야적장 41 : 개량된 토양
10: reservoir 11: sludge
20: stirrer
21: Tosa 22: the top water
25: 1st inlet 26: 2nd inlet
27: discharge port 28: discharge device
30: soil improvement stabilizer composition storage 31: soil improvement stabilizer composition
40: yard 41: improved soil

Claims (7)

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  4. 토양개량안정제 조성물을 이용한 오니의 처리방법에 있어서,
    비산재 100중량부에 대하여 황산칼슘 5~20중량부, 시멘트 5~20중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    알루미나, 제올라이트, 벤토나이트 및 카올리나이트를 200~300메시 크기로 분말화 하는 단계; 및
    상기 혼합물 100중량부에 상기 알루미나 분말 3~7중량부, 상기 제올라이트 분말 5~20중량부, 벤토나이트 분말 1~5중량부, 카올리나이트 분말 0.3~0.8중량부 및 폴리아크릴아마이드 0.3~0.8중량부를 혼합하여 토양개량안정제를 제조하고,
    상기 토양개량안정제를 함수량이 600%의 고함수 오니가 들어 있는 교반기에 넣고 2~4분 교반하는 단계; 및
    교반된 상기 오니를 1~3분 동안 침전 시킨 후 침전된 토사와 상등수를 분리하는 단계; 및
    상기 토사에 남아 있는 수분을 탈수시켜 pH가 5.8~7 범위인 개량된 토양을 얻는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 토양개량안정제 조성물을 이용한 오니의 처리방법.
    In the treatment method of sludge using a soil improving stabilizer composition,
    Preparing a mixture by mixing 5 to 20 parts by weight of calcium sulfate and 5 to 20 parts by weight of cement based on 100 parts by weight of fly ash; And
    Powdering alumina, zeolite, bentonite and kaolinite to a size of 200 to 300 mesh; And
    3 to 7 parts by weight of the alumina powder, 5 to 20 parts by weight of the zeolite powder, 1 to 5 parts by weight of bentonite powder, 0.3 to 0.8 parts by weight of kaolinite powder and 0.3 to 0.8 parts by weight of polyacrylamide Prepare soil improvement stabilizer,
    Adding the soil improving stabilizer to a stirrer containing high water content of 600% water sludge and stirring for 2 to 4 minutes; And
    Precipitating the stirred sludge for 1 to 3 minutes and then separating the precipitated soil and the supernatant; And
    Dehydrating water remaining in the soil to obtain improved soil having a pH range of 5.8 ~ 7; Treatment method of sludge using a soil improving stabilizer composition, characterized in that consisting of.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 토양개량안정제 조성물을 오니에 혼합할 때, 건조기준 오니 1㎥에 대하여 상기 토양개량안정제 조성물 30~70Kg을 혼합하는 것을 특징으로 하는 토양개량안정제 조성물을 이용한 오니의 처리방법.
    The method of claim 4, wherein
    When the soil improving stabilizer composition is mixed with sludge, the sludge treatment method using a soil improving stabilizer composition, characterized in that for mixing the soil improvement stabilizer composition 30 ~ 70Kg to 1 ㎥ dry sludge.
  6. 삭제delete
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