KR101094321B1

KR101094321B1 - 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법

Info

Publication number: KR101094321B1
Application number: KR1020110034819A
Authority: KR
Inventors: 최영식
Original assignee: 최영식
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2011-12-19

Abstract

본 발명은 건설오니, 준설토, 슬라임 또는 오염된 하천ㆍ강의 바닥토 등 수분 및 유기물을 다량 포함하는 폐기성 불량토를 처리하여 개량토화하기 위한 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법에 관한 것으로서, 스크린침전공정, 정치침전공정, 연속여과공정 및 토질개량공정으로 구성되는 토질개량방법을 제시하여, 정치침전공정 처리 시에 발생한 준설수에서 부유물을 연속적으로 제거할 수 토질개량방법에 관한 것이다.
또한 본 발명에 의한 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법은 연속여과공정을 통하여 부유물이 포함된 준설수를 필터와 필터의 여과공에 흡착된 부유물을 제거하는 부유물제거수단이 구비되는 연속여과장치에 고압펌핑 투입시켜 준설수에 포함된 부유물을 연속적으로 여과하여 부유물이 최소화된 준설수를 방류가능하게 하는 효과를 실현하고, 필터에 흡착되는 부유물을 부유물제거수단으로서 연속적으로 제거가능함과 동시에, 연속여과장치 내에 침전된 부유물을 수시로 연속여과장치 외부로 배출하여 침전된 부유물을 탈수가능하여, 보다 완벽한 준설토의 개량토화를 실현하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법{Poor soil treating method using a consecutive filtering system}

본 발명은 건설오니, 준설토, 슬라임 또는 오염된 하천ㆍ강의 바닥토 등 수분 및 유기물을 다량 포함하는 폐기성 불량토를 처리하여 개량토화하기 위한 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법에 관한 것으로서, 스크린침전공정, 정치침전공정, 연속여과공정 및 토질개량공정으로 구성되는 토질개량방법을 제시하여, 정치침전공정 처리 시에 발생한 준설수(상등수)에서 부유물을 연속적으로 제거할 수 토질개량방법을 제시한다. 구체적으로, 부유물제거수단이 구비되는 연속여과장치를 이용한 연속여과공정을 갖는 본 발명은 준설수에서 부유물을 연속적으로 제거가능함과 동시에, 연속여과장치 내부에 침전되는 부유물을 수시로 연속여과장치 외부로 배출가능한 준설토의 토질개량방법에 관한 분야이다.

현대사회는 산업의 발달 및 그로 인하여 2차적으로 발생하는 건설오니, 준설토, 슬라임 및 오염된 하천ㆍ강의 바닥토 등의 폐기성 불량토(이하, '준설토'라 칭함.)가 방대하게 발생하였고, 이를 해결하기 위하여 다양한 처리방법이 연구개발되고 있다.

우선 종래의 준설토의 토질개량방법은 채취한 준설토에서 자갈 및 모래를 분리선별하는 공정과 자갈 및 모래가 분리된 준설토를 정치 침전조에 수용시키고 응집제를 투여하여 다량의 수분을 포함하는 준설토에서 준설수와 침전물을 분리시킨 후, 침전조에 가라앉은 침전물을 물리적으로 가압하여 탈수하는 공정을 통하여 다량의 수분을 포함하는 준설토에서 수분을 제거하여 토질을 개량하거나, 필요에 따라서 다양한 약품을 준설토에 처리하여 지나치게 산성 또는 염기성화된 준설토의 성질을 조절하여 토질을 개량하였다.

또한 상기와 같은 준설토를 재활용하기 위하여 제시된 그 대표적인 예로서는 물리ㆍ화학적인 처리를 하여 수분 및 유기물을 다량 포함하는 준설토를 토질개량하여 고형ㆍ안정화시킨 후, 개량된 준설토를 재활용하는 처리방법이 있다. 즉, 고형화(고화)란 고화재를 이용하여 준설토 내의 유독성물질을 파단 또는 피막보호 하는 기술을 말하고, 안정화란 준설토 내의 유해성 오염물질의 용존성, 유독성 및 독성을 최소화하는 화학적 형태로 전환시켜 유해성을 감소시키는 방법을 말하는 것으로서, 이에 관한 대표적인 종래기술은 다음과 같다.

국내등록특허 제10-0497422호는 해양수산폐기물과 산업폐기물을 이용한 함수연약토의지반개량형 고화재의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 해양수산폐기물인 양식폐기물 패각류(고막, 굴, 바지락등)패각을 잠재수경성 반응과 에트링자이트(Ettringite)반응, 포졸란(Pozzolan) 반응을 하기 위하여 분쇄기로 분쇄한 후 950∼1500℃로 건조 및 소성하여 제조 원재료로 가공하여 고형화시키기 어려운 퇴적준설토, 함수연약토, 고유기질 토양 및 산업폐기물 등 함수연약토의 토질이나 현장의 개량 목적조건에 대응시키기 위한 기술이며, 상기 기술은 고화재를 대상토에 혼합하여 필요한 일축압축강도, 투수성, 중금속용출 등의 물리적, 화학적 특성을 유효하게 이용함으로써 주변환경정화 및 폐기물의 재생자원으로 활용가능한 효과가 있다. 하지만 상기 기술은 패각 석회, 석고, 플라이애쉬 및 벤토나이트 등 다소 복잡한 종류의 고화재를 이용하기 때문에 경제성 및 개량화 처리 용이성이 떨어지는 문제가 발생하고, 고온의 건조 처리를 위한 건조기 등의 다수의 장치적 구성이 요구되어 현장 처리가 다소 어려운 문제가 발생하기 때문에 토질개량을 위한 준설토 처리에 관한 지속적인 연구개발이 요구된다.

본 발명은 토질개량방법의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 준설토의 토질개량방법은 침전물과 함께 준설토에서 분리된 부유물을 포함하는 준설수를 별도로 처리하지 않고 방류하는 경우에는 부유물로 인하여 자연을 훼손시킬 수 있는 문제가 발생하였고, 준설수에 포함된 부유물을 제거하더라도, 그 제거방법이 용이하지 못하여 작업성이 떨어지는 문제가 발생하여 이를 해결하는 해결점을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

선별수단을 이용하여 준설수를 다량 함유하는 채취된 준설토에서 자갈 및 모래가 주요 구성물인 골재와 준설수를 분리선별하는 스크린침전공정과; 상기 스크린침전공정 처리되어 분리선별된 준설수를 정치침전조에 이송하고, 일정량의 응집제를 투여하여 소정 시간 동안 정치시킴으로서 준설수에 포함된 미세한 오니를 침전시켜, 준설수를 침전물과 부유물이 포함된 준설수로 분리시키는 정치침전공정과; 상기 부유물이 포함된 준설수를 필터와 필터의 여과공에 흡착된 부유물을 제거하는 부유물제거수단이 구비되는 연속여과장치에 고압펌핑 투입시켜 준설수에 포함된 부유물을 연속적으로 여과ㆍ침전시키고, 부유물이 제거된 준설수를 연속적으로 방류시키는 연속여과공정과; 상기 정치침전공정 처리된 침전물 및 연속여과공정 처리된 침전된 부유물을 고형화시키는 토질개량공정;을 포함하여 구성되는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법을 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법은 연속여과공정을 통하여 부유물이 포함된 준설수를 필터와 필터의 여과공에 흡착된 부유물을 제거하는 부유물제거수단이 구비되는 연속여과장치에 고압펌핑 투입시켜 준설수에 포함된 부유물을 연속적으로 여과하여 부유물이 최소화된 준설수를 방류가능하게 하는 효과를 실현하고, 필터에 흡착되는 부유물을 부유물제거수단으로서 연속적으로 제거가능함과 동시에, 연속여과장치 내에 침전된 부유물을 수시로 연속여과장치 외부로 배출하여 침전된 부유물을 탈수가능하여, 보다 완벽한 준설토의 개량토화를 실현하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법을 나타내는 공정흐름도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법을 나타내는 공정블럭도.
도 3 내지 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법의 연속여과장치를 나타내는 단면도.

본 발명은 준설토를 처리하여 개량토화하기 위한 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법에 관한 것으로서, 선별수단을 이용하여 준설수를 다량 함유하는 채취된 준설토에서 자갈 및 모래가 주요 구성물인 골재와 준설수를 분리선별하는 스크린침전공정(S100)과; 상기 스크린침전공정(S100) 처리되어 분리선별된 준설수를 정치침전조에 이송하고, 일정량의 응집제를 투여하여 소정 시간 동안 정치시킴으로서 준설수에 포함된 미세한 오니를 침전시켜, 준설수를 침전물과 부유물이 포함된 준설수로 분리시키는 정치침전공정(S200)과; 상기 부유물이 포함된 준설수를 필터(30)와 필터(30)의 여과공(31)에 흡착된 부유물을 제거하는 부유물제거수단(40)이 구비되는 연속여과장치에 고압펌핑 투입시켜 준설수에 포함된 부유물을 연속적으로 여과ㆍ침전시키고, 부유물이 제거된 준설수를 연속적으로 방류시키는 연속여과공정(S300)과; 상기 정치침전공정(S200) 처리된 침전물 또는 연속여과공정(S300) 처리된 침전된 부유물을 고형화시키는 토질개량공정(S400);을 포함하여 구성되는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 6을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

구체적으로, 본 발명에 의한 스크린침전공정(S100)은 도 1과 같이 건설오니, 준설토, 슬라임 또는 오염된 하천ㆍ강의 바닥토 등 수분 및 유기물을 다량 포함하는 준설토에서 자갈 또는 모래를 분리선별하는 선별기와 자갈 또는 모래가 분리선별된 준설수를 일시적으로 수용하는 스크린침전조(선별기의 하부에 설치된 일반적인 침전조를 일컬음.) 등으로 구성되는 선별수단을 이용하여 채취된 준설토에서 자갈 및 모래가 주요 구성물인 골재와 다량의 미세한 오니를 포함하는 준설수를 분리선별하는 공정으로서, 상기 선별기와 스크린침전조 외에 일반적으로 자갈과 모래를 원활하게 선별분리가능하도록 하는 것이면 진동스크린 또는 세척조 등과 같은 어떠한 장치적인 구성을 더 포함하여 일반적인 방법으로 수행하여도 무방하다.

아울러 상기 스크린침전공정(S100) 처리 시에 분리선별된 자갈 또는 모래는 재활용하여 건축ㆍ조경 등의 분야에서 이용가능하고, 준설토에서 자갈 또는 모래 등이 분리선별되고 남은 다량의 미세한 오니를 포함하는 준설수는 정치침전조에 이송되어, 소정 시간 동안 정치시킴으로서 준설수에 포함된 미세한 오니를 침전시켜, 준설수를 침전물과 부유물이 포함된 준설수로 분리시키는 정치침전공정(S200) 처리된다. 이때, 당업자는 정치침전조에 수용된 준설수를 단순히 소정 시간 정치시켜 준설수에 포함된 미세한 오니를 침전시킬 수도 있으나, 준설수에 포함된 미세한 오니의 응집을 활성화시키기 위하여, 미세한 오니를 포함하는 준설수가 수용된 정치침전조에 일정량의 응집제를 투여하여 미세한 오니의 응집을 활성화시킴으로서, 미세한 오니를 포함하는 준설수의 정치 시간을 단축시킬 수도 있다. 더불어 정치침전조에 투여되는 응집제는 미세한 오니를 포함하는 준설수가 정치침전조에 이송되는 과정의 미세한 오니를 포함하는 준설수에 투여되어도 무방하고, 응집제의 종류는 채취되는 준설토의 환경 및 준설수에 포함된 미세한 오니의 종류에 따라 다양한 것을 이용가능하다. 또한 정치침전조에 정치되는 준설수의 정치 시간은 준설수에 포함된 오니의 종류, 크기 또는 투여된 응집제의 종류 및 양에 따라 적절하게 적용가능할 것이다.

상기와 연관하여, 정치침전조에 수용되어 정치침전공정(S200) 처리된 미세한 오니를 포함하는 준설수는 도 1과 같이 미세한 오니가 응집되어 정치침전조의 하부에 침전되는 침전물과 침전물의 상부에 존재하는 부유물이 포함된 준설수(일반적으로 '상등수'라 칭함.)로 분리되는데, 본 발명은 상기 침전물은 하기에서 구체적으로 설명할 토질개량공정(S400) 처리를 수행하고, 부유물이 포함된 준설수는 하기의 연속여과공정(S300) 처리를 함으로서, 준설수에 포함된 미세한 오니가 응집되어 침전되지 못하여 생성된 부유물(흙입자 또는 각종의 유ㆍ무기물 등을 포함하는 개념임.)을 준설수에서 재차 제거한 후 방류가능하여 자연 및 주변 경관 훼손을 줄일 수 있는 효과를 실현할 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 연속여과공정(S300)은 정치침전공정(S200) 처리되어 생성된 부유물이 포함된 준설수를 필터(30)와 필터(30)의 여과공(31)에 흡착된 부유물을 제거하는 부유물제거수단(40)이 구비되는 연속여과장치에 고압펌핑 투입시켜 준설수에 포함된 부유물을 연속적으로 여과ㆍ침전시키는 공정으로서, 준설수의 일반적인 부유물을 여과할 수 있을 정도 크기의 여과공(31) 다수 개를 갖는 필터(30)와 필터(30)의 여과공(31)에 흡착된 부유물을 지속적으로 제거가능하도록 하는 부유물제거수단(40)이 구비되는 연속여과장치를 이용한 처리 공정이면 어떠한 구성의 것도 무방하나, 본 발명에 의한 상기 연속여과장치는 도 2와 같이 이송관을 통하여 정치침전조로부터 이송되는 부유물이 포함된 준설수에 소정의 이송압력을 가하는 압력펌프(10)와; 중공의 내부에 부유물이 포함된 준설수를 일정량을 수용가능하고, 상기 이송관으로 이송되는 부유물이 포함된 준설수를 공급받는 투입구(21)와 부유물이 여과된 준설수를 배출시키는 배출구(23) 및 하단의 내부에 침전되는 부유물을 압력여과탱크(20) 외부로 배출시키는 부유물배출구(25)가 구비되는 압력여과탱크(20)와; 상기 압력여과탱크(20) 내부에 수용되는 준설수에서 부유물을 여과시키는 다수개의 여과공(31)이 구비되고, 배출구(23)를 감싸도록 압력여과탱크(20)의 내부 일측에 장착되는 원기둥형의 필터(30) 및; 상기 압력여과탱크(20)의 외부 일측에 구비되는 회동장치(43)와 연결되어 압력여과탱크(20) 내부로 인입되고 필터(30)의 중심을 관통하는 회동축(44)과 회동가능하도록 연결되는 하나 이상의 날개고정대(41)와, 상기 필터(30)의 외부면에 상접되면서 회동축(44)을 중심으로 회동가능하도록 날개고정대(41)에 구비되는 하나 이상의 부유물제거날개(42)로 구성되는 부유물제거수단(40);을 포함하여 구성되고, 상기 압력펌프(10)의 이송압력은 필터(30)의 여과공(31)에 의하여 여과되는 부유물에 대한 여과압력 및 배출구(23)로 배출되는 부유물이 여과된 준설수의 배출압력으로 작용하도록 구성되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 압력펌프(10)는 정치침전조와 압력여과탱크(20)의 사이에 연결된 이송관의 일정 위치에 구비된 구성으로서, 정치침전조의 부유물이 포함된 준설수를 압력여과탱크(20)의 내부로 이송하기 위한 구성이다. 하기에서 구체적으로 설명하겠으나, 이때, 압력펌프(10)가 부유물이 포함된 준설수에 가하는 이송압력은 필터(30)의 여과공(31)에 의하여 여과되는 부유물에 대한 여과압력 및 배출구(23)로 배출되는 부유물이 여과된 준설수의 배출압력으로 작용하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한 압력여과탱크(20)는 중공의 내부에 부유물이 포함된 준설수를 일정량을 수용가능하고, 상기 이송관으로 이송되는 부유물이 포함된 준설수를 공급받는 투입구(21)와 부유물이 여과된 준설수를 배출시키는 배출구(23) 및 하단의 내부에 침전되는 부유물을 압력여과탱크(20) 외부로 배출시키는 부유물배출구(25)가 구비되는 구성으로서, 압력펌프(10)에 의하여 부유물이 포함된 준설수에 가해지는 이송압력을 여과압력 및 배출압력으로 작용시키기 위하여 일정 압력에 대한 저항력을 갖도록 구성되어야 함은 자명할 것이고, 필요에 따라 압력여과탱크(20) 내부의 압력을 확인할 수 있는 압력게이지(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다. 더불어, 압력여과탱크(20)의 하단은 깔때기 형태로 구성하여 하단의 내부에 침전되는 부유물이 보다 용이하게 부유물배출구(25)로 배출될 수 있도록 유도하는 것이 바람직하고, 필요에 따라 압력여과탱크(20)의 하단 내부에 침전된 부유물의 양을 용이하게 확인하기 위하여 투시창(미도시)을 더 포함하여도 무방하다, 상기와 연관하여 부유물배출구(25)는 압력여과탱크(20)의 하단 내부에 침전된 부유물을 용이하게 압력여과탱크(20) 외부로 배출가능하도록 하는 구성이면 어떠한 형태로 구성되어도 무방하나, 침전된 부유물의 배출여부를 조절하는 배출조절밸브를 더 포함하여 구성되어도 무방하고, 수분을 다량 포함하는 침전된 부유물을 용이하게 이송시키기 위하여 스크류(26)가 내재된 밀폐이송관(27)이 장착될 수 있도록 하는 구성도 가능하다.

아울러 압력여과탱크(20)에 구성되는 투입구(21)는 압력여과탱크(20)의 어떠한 위치에 구성되어도 무방하나, 압력여과탱크(20)의 하단 내부에 침전되는 부유물이 압력여과탱크(20)의 내부로 투입되는 부유물이 포함된 준설수의 흐름에 의하여 침전저해되지 않도록 가능한 부유물배출구(25)에서 가능한 먼 위치에 구성되고, 투입구(21)의 방향 역시 부유물이 안정적으로 침전될 수 있도록 압력여과탱크(20)의 하단 방향을 향하지 않는 것이 더욱 바람직할 것이다.

또한 압력여과탱크(20)에 구성되는 배출구(23)는 하기의 원기둥형 필터(30)에 의하여 부유물이 여과된 준설수를 압력여과탱크(20)의 외부로 배출하기 위한 구성으로서, 하기의 원기둥형의 필터(30) 외부면에 구성되는 부유물제거날개(42)의 회동을 저해하지 않도록 하는 일정 위치에 구성되는 것이 바람직하고, 본 발명에 의한 연속여과장치는 압력여과방식을 이용하기 때문에, 압력여과탱크(20)에 대한 배출구(23)의 구성 위치는 필터(30) 내부에 수용되는 부유물이 여과된 준설수를 부유물이 포함된 준설수와 분리시켜 압력여과탱크(20) 외부로 배출할 수 있는 구성이면 압력여과탱크(20)의 어떠한 위치에 구성되어도 무방하고, 바람직한 구성 위치는 원기둥형 필터(30)가 배출구(23)를 감싸는 형태가 될 수 있도록 원기둥형 필터(30)가 구성된 압력여과탱크(20)의 일측에 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 연관하여, 본 발명에 의한 필터(30)는 상기 압력여과탱크(20) 내부에 수용되는 준설수에서 부유물을 여과시키는 다수개의 여과공(31)이 구비되고, 배출구(23)를 감싸도록 압력여과탱크(20)의 내부 일측에 장착되는 구성으로서, 부유물의 크기보다 작은 크기를 갖는 다수개의 여과공(31)이 부유물을 차단하는 방식으로 준설수에서 부유물을 여과할 수 있는 구성이면 어떠한 구성의 것도 무방하고, 필터(30)의 형태는 원기둥 형태(돔 형태도 포함하는 개념임.)로 구성되어 표면에 최대한 많은 수의 여과공(31)이 구성될 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 필터(30)의 외부면에 흡착되는 부유물을 회동가능한 부유물제거수단(40)으로 원활하게 제거하기 위해서 원형의 수평 또는 수직 단면을 갖는 원기둥 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 일정의 이송압력을 갖고 압력여과탱크(20) 내부로 이송된 부유물이 포함된 준설수는 압력여과탱크(20) 내부에서 일정의 압력을 유지하며 수용되고, 부유물이 포함된 준설수의 이송압력은 부유물이 포함된 준설수의 부유물을 필터(30)로 여과하기 위한 여과압력으로 작용하게 되며, 필터(30)에 구성된 다수개의 여과공(31)에 의하여 부유물이 여과된 준설수는 여과압력의 영향으로 필터(30)의 내부에 수용되면서 배출구(23)로 방출된다(배출압력 작용.).

이때, 필터(30)의 외부면에는 준설수와 함께 여과공(31)을 통하지 못한 부유물이 지속적으로 여과공(31)에 끼이는 형태로 흡착되는데, 상기와 같이 필터(30)의 외부면에 흡착된 부유물은 필터(30)의 여과능력을 저해시키는 요인이 되고, 본 발명은 상기에 대하여, 압력여과탱크(20)의 외부 일측에 구비되는 회동장치(43)를 구비시키고, 회동장치(43)와 연결되어 압력여과탱크(20) 내부로 인입되고 필터(30)의 중심을 관통하는 회동축(44)과 회동가능하도록 연결되는 하나 이상의 날개고정대(41)와, 상기 필터(30)의 외부면에 상접되면서 회동축(44)을 중심으로 회동가능하도록 날개고정대(41)에 구비되는 하나 이상의 부유물제거날개(42)로 구성되는 부유물제거수단(40)을 구성함으로서, 필터(30)의 외부면에 흡착되는 부유물을 부유물제거날개(42)로 제거할 수 있도록 하는 효과를 실현하였다. 즉, 상기 회동장치(43)는 구동모터 및 감속기 등을 포함하는 일반적인 회동장치(43)로 구성되는 것이면 어떠한 구성의 것도 이용가능하고, 상기 부유물제거수단(40)의 구성 중 일부인 날개고정대(41)는 필터(30)의 외부면에 인접되어 구성됨으로서, 회동축(44)을 중심으로 필터(30)의 외부면을 지속적으로 회동하며 날개고정대(41)에 장착된 부유물제거날개(42)가 필터(30)에 흡착된 부유물을 원활하게 제거할 수 있도록 하는 구성이고, 부유물제거날개(42)는 날개고정대(41)에 장착되어 필터(30)의 외부면에 상접됨과 동시에 필터(30)에 흡착된 부유물을 원활하게 제거할 수 있는 구성이면 어떠한 것도 이용가능하며, 합성수지재질의 다수 개 브러쉬로 구성되어, 브러쉬로서 필터(30)의 여과공(31)에 끼어있는(흡착된) 부유물을 보다 완전하게 제거할 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다. 아울러 본 발명에 의한 부유물제서수단은 당업자의 판단에 따라서 자동적으로 일정의 회동속도를 회동하도록 구성할 수도 있고, 작업자의 판단에 의하여 수동적으로 회동할 수 있도록 하는 구성의 변화도 자명하게 적용가능할 뿐만 아니라, 날개고정대(41) 및 부유물제저날개의 구성 개수 역시 자유롭게 조절가능함은 자명할 것이다.

상기와 연관하여, 본 발명은 회전축에 연결되어 필터(30)의 외부면에서 회동하는 부유물제거수단(40)이 회동축(44)에 대한 지지력을 최소화하며 안정적으로 회동축(44)에 체결될 수 있도록 하기 위하여 날개고정대(41)의 말단에 가이드 레일(45)(예, LM가이드 레일(45))과 가이드 블록(46)(예, LM가이드 블록(46))으로 구성되는 지지이동수단을 더 포함하도록 구성하고, 상기 지지이동수단을 날개고정대(41)의 말단과 대응가능한 압력여과탱크(20)의 내벽 또는 필터(30)의 외부면 일측에 고정체결시킴으로서, 부유물제거수단(40)을 회동축(44)을 중심으로 보다 안정적으로 회동시킬 수도 있다.

또한 본 발명은 상기와 같은 구성의 연속여과장치와 더불어 필터(30)가 도 4와 같이 필터(30)의 내부면에 부유물이 여과된 준설수를 고르게 고압분사가능한 하나 이상의 분사노즐(51)을 구비하는 분사지지수단을 더 포함하도록 구성하여, 부유물제거수단(40)의 부유물제거 효율을 더울 높일 수 있는 효과를 실현가능하다. 구체적으로, 부유물제거날개(42)로 필터(30)의 외부면에서 제거되는 부유물은 부유물제거날개(42)가 필터(30)의 여과공(31)에 가하는 가압력으로 인하여 응집된 형태가 깨어져 필터(30)의 여과공(31)을 통과하여 필터(30) 내부로 유입될 수 미약의 우려가 있는데, 본 발명에 의한 분사지지수단은 분사노즐(51)에서 고압의 부유물이 여과된 준설수를 필터(30) 내부면에 분사하여 필터(30) 내부로 유입되려하는 일부 부유물을 완벽하게 차단하여 필터(30)의 부유물 여과능력을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 발휘하다. 즉, 본 발명에 의한 분사노즐(51)을 구비하는 분사지지수단은 필터(30)의 내부면에 부유물이 여과된 준설수를 고르게 고압분사가능한 구성이면 어떠한 구성의 것도 무방하나, 본 발명은 상기 분사지지수단을 회동축(44)에 고정체결되는 체결부(52)와; 상기 체결부(52)에 연장구성되어 필터(30)의 내부면과 동일한 형태의 분사노즐(51)이 구비되는 외주를 갖고, 부유물이 여과된 준설수를 분사노즐(51)에 공급하는 이송관이 구비되는 분사노즐유도대(53);를 포함하도록 구성하고, 상기 분사노즐(51)을 배출구(23)와 연결된 배출관(24)에서 부유물이 여과된 준설수를 공급받아 고압펌핑하는 압력펌프(10')와; 상기 압력펌프(10')에 의하여 고압펌핑된 부유물이 여과된 준설수를 공급받아 인라인이송관(54)을 더 포함하는 회동축(44)에 회동가능하도록 체결되어 공급하는 인라인커플러(55);를 통하여 부유물이 여과된 준설수를 공급받도록 구성함으로서, 부유물이 여과된 준설수를 필터(30) 내부에 효과적으로 고압분사가능함과 동시에, 부유물제거수단(40)이 연결된 회동축(44)을 이용하여 부유물이 여과된 준설수를 분사노즐(51)이 원활하게 공급받고, 분사노즐(51)이 구비되는 분사지지수단을 부유물제거수단(40)과 함께 회동시키며 필터(30)의 외부면에 흡착된 부유물을 제거할 수 있는 효과를 실현가능하다.

구체적으로, 상기 체결부(52)는 분사노즐유도대(53)를 회동축(44)에 견고하게 체결시키기 위한 일반적인 체결장치로 구성가능하고, 분사노즐유도대(53)는 다수개의 분사노즐(51)을 필터(30)의 내부면에 인접시키기 위한 구성으로서, 체결부(52)에서 연장구성되어 필터(30)의 내부면보다 작은 크기이지만 동일한 형태의 외주를 갖으며 외주에 다수개의 분사노즐(51)이 일정 간격을 갖고 구비될 수 있도록 하는 구성이다. 이때, 본 발명은 분사노즐(51)에 부유물이 여과된 준설수를 원활하게 공급하기 위하여 분사노즐유도대(53)에 이송관을 구성하는데, 구성되는 이송관은 회동축(44)을 중심으로 회동하는 분사지지수단의 회동을 저해하지 않도록 구성되는 것이면 분사노즐유도대(53)에 대한 내장형 또는 외장형 모두의 구성이 가능하다.

또한 본 발명은 부유물이 여과된 준설수는 배출구(23)와 연결된 배출관(24)에서 부유물이 여과된 준설수를 공급받아 고압펌핑하는 압력펌프(10')와; 상기 압력펌프(10')에 의하여 고압펌핑된 부유물이 여과된 준설수를 공급받아 인라인이송관(54)을 더 포함하는 회동축(44)에 회동가능하도록 체결되어 분사노즐유도대(53)의 이송관에 공급하는 인라인커플러(55);를 통하여 분사노즐(51)에 공급되도록 구성되는데, 상기 압력펌프(10')는 분사노즐(51)에서 분사되는 부유물이 여과된 준설수가 필터(30)의 여과공(31)에 흡착된 부유물 또는 필터(30) 내부로 유입되려하는 부유물을 필터(30)의 외부면 방향으로 밀어낼 수 있는 정도의 압력을 가할 수 있어야 하는 것은 자명할 것이고, 압력펌프(10')와 연결된 이송관으로 연결된 인라인커플러(55)는 도 4와 같이 압력펌프(10')와 연결된 이송관으로부터 부유물이 여과된 준설수를 공급받는 인라인커플러인입구(56) 및 인라인이송관(54)을 내재하는 회동축(44)에 구비되는 회동축인입구(57)와 일정의 간격을 유지하며 내부공간을 형성하여 인라인커플러인입구(56)에서 공급받은 부유물이 여과된 준설수를 내부공간에 내재시키고, 회동되는 회동축인입구(57)의 위치가 어떠한 위치에 놓인 하더라도 내부공간에 유입된 부유물이 여과된 준설수가 연속적으로 회동축(44)의 인라인이송관(54)에 공급될 수 있도록 하는 구성이다(인라인이송관(54)에 공급된 부유물이 여과된 준설수는 분사노즐유도대(53)의 이송관으로 공급됨.). 이때, 인라인커플러(55)는 내부공간이 회동축인입구(57)를 감싸 밀폐하면서 회동축(44)만이 자유롭게 회동할 수 있도록 회동장치(43)의 지지대 또는 압력여과탱크(20) 일측에 고정되어 구성될 수 있음은 자명할 것이다.

상기와 연관하여, 본 발명에 의한 분사지지수단(특히, 분사노즐(51))은 필터(30)를 사이에 위치시키고 부유물제거수단(40)(특히, 부유물제거날개(42))과 상호 대응하는 위치에 구성되도록 하여 분사지지수단의 부유물제거날개(42)에 의한 부유물 제거 효과와 분사지지수단의 부유물이 여과된 준설수의 고압분사 효과를 일괄적으로 실현가능한 효과를 얻을 수 있고, 상기와 같은 구성의 분사지지수단과 부유물제거수단(40)의 구성은 부유물제거수단(40)의 부유물제거날개(42)에 의하여 필터(30)의 외부면에서 제거된 부유물이 필터(30)의 내부에서 분사되는 부유물이 여과된 준설수의 분사압력으로 인하여 여과공(31)을 통하여 필터(30) 내부로 인입되지 못하도록 하는 효과도 실현한다.

아울러 본 발명은 도 5 내지 6과 같이 압력여과탱크(20)가 투입구(21)와 부유물배출구(25) 사이의 내부 일정 위치에 다공의 환류차단판(60)을 더 포함하도록 구성하여, 부유물의 압력여과탱크(20) 하단 내부의 침전을 보다 향상시킬 수 있는 효과를 실현가능하다. 즉, 일정의 이송압력을 갖으며 투입구(21)를 통하여 압력여과탱크(20) 내부로 유입되는 부유물을 포함하는 준설수는 압력여과탱크(20) 내부에서 환류(부유물이 포함된 준설수의 흐름)를 발생시켜, 압력여과탱크(20)의 하단 내부에 부유물이 침전되는 것을 저해할 우려를 발생시키는데, 본 발명에 의한 다공의 환류차단판(60)은 부유물 보다 큰 직경을 갖도록 구성된 다공을 통하여 부유물을 압력여과탱크(20)의 하단 내부(다공성 환류차단판(60) 아래)에 용이하게 침전될 수 있도록 하는 효과를 실현하다. 상기와 연관하여, 본 발명은 압력여과탱크(20)의 외부 일정 위치에 다공의 환류차단판(60)과 대응 체결되는 진동발생기(61)를 더 포함하도록 구성하여, 환류성차단판의 상부면에 적층될 수 있는 부유물 또는 다공에 흡착될 수 있는 부유물을 원활하게 제거가능하게 하는 효과도 실현가능하다.

본 발명은 상기 연속여과공정(S300)로서 부유물이 포함된 준설수에서 부유물을 연속적으로 여과하고, 부유물이 여과된 준설수를 배출구(23)를 통하여 배출하여 연속적으로 방류가능한 효과를 실현할 뿐만 아니라, 연속여과장치 내부(압력여과탱크(20))에 침전된 부유물을 외부로 배출시켜 토질개량공정(S400) 처리함으로서, 침전된 부유물에 다량 함유된 수분을 제거하여 최초 채취된 준설토에서 수분을 최대한 제거하여 고형화된 개량토를 만들 수 있는 효과를 실현하였다. 또한 본 발명에 의한 토질개량공정(S400)은 연속여과공정(S300) 처리되어 만들어진 침전된 부유물뿐만 아니라, 상기 정치침전공정(S200)의 정치침전조 하부에 침전된 침전물을 고형화된 개량토를 만들 수 있음은 자명할 것이다.

본 발명에 의한 토질개량공정(S400)은 종래의 방법과 같이 침전물 및 침전된 부유물을 가압장치에 인입시킨 후 가압하여 탈수하는 방법, 상기 가압처리된 침전물 및 침전된 부유물에 고형재인 시멘트 또는 석회를 혼합하여 양생시키는 방법 또는 침전물 및 침전된 부유물에 고형재를 혼합하면서 파쇄기로 파쇄하여 고형재와 침전물 및 침전된 부유물 간의 접촉면적을 넓혀 반응성을 활성화시킨 후, 일정시간 동안 양생시키는 방법 등 다양한 방법을 적용가능하다.

또한 상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

S100 : 스크린침전공정 S200 : 정치침전공정
S300 : 연속여과공정 S400 : 토질개량공정
10, 10' :압력펌프 20 : 압력여과탱크
21 : 투입구 23 : 배출구
24 : 배출관 25 : 부유물배출구
26 : 스크류 27 : 밀폐이송관
30 : 필터 31 : 여과공
40 : 부유물제거수단 41 : 날개고정대
42 : 부유물제거날개 43 : 회동장치
44 : 회동축 45 : 가이드 레일
46 : 가이드 블럭 51 : 분사노즐
52 : 체결부 53 : 분사노즐유도대
54 : 인라인이송관 55 : 인라인커플러
56 : 인라인커플러인입구 57 : 회동축인입구
60 : 환류차단판 61 : 진동발생기

Claims

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선별수단을 이용하여 준설수를 다량 함유하는 채취된 준설토에서 자갈 및 모래가 주요 구성물인 골재와 준설수를 분리선별하는 스크린침전공정(S100)과; 상기 스크린침전공정(S100) 처리되어 분리선별된 준설수를 정치침전조에 이송하고, 일정량의 응집제를 투여하여 소정 시간 동안 정치시킴으로서 준설수에 포함된 미세한 오니를 침전시켜, 준설수를 침전물과 부유물이 포함된 준설수로 분리시키는 정치침전공정(S200)과; 상기 부유물이 포함된 준설수를 필터(30)와 필터(30)의 여과공(31)에 흡착된 부유물을 제거하는 부유물제거수단(40)이 구비되는 연속여과장치에 고압펌핑 투입시켜 준설수에 포함된 부유물을 연속적으로 여과ㆍ침전시키고, 부유물이 제거된 준설수를 연속적으로 방류시키는 연속여과공정(S300)과; 상기 정치침전공정(S200) 처리된 침전물 및 연속여과공정(S300) 처리된 침전된 부유물을 고형화시키는 토질개량공정(S400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법에 있어서,
상기 연속여과장치는 이송관을 통하여 정치침전조로부터 이송되는 부유물이 포함된 준설수에 소정의 이송압력을 가하는 압력펌프(10)와;
중공의 내부에 부유물이 포함된 준설수를 일정량을 수용가능하고, 상기 이송관으로 이송되는 부유물이 포함된 준설수를 공급받는 투입구(21)와 부유물이 여과된 준설수를 배출시키는 배출구(23) 및 하단의 내부에 침전되는 부유물을 압력여과탱크(20) 외부로 배출시키는 부유물배출구(25)가 구비되는 압력여과탱크(20)와;
상기 압력여과탱크(20) 내부에 수용되는 준설수에서 부유물을 여과시키는 다수개의 여과공(31)이 구비되고, 배출구(23)를 감싸도록 압력여과탱크(20)의 내부 일측에 장착되는 원기둥형의 필터(30) 및;
상기 압력여과탱크(20)의 외부 일측에 구비되는 회동장치(43)와 연결되어 압력여과탱크(20) 내부로 인입되고 필터(30)의 중심을 관통하는 회동축(44)과 회동가능하도록 연결되는 하나 이상의 날개 고정대(41)와, 상기 필터(30)의 외부면에 상접되면서 회동축(44)을 중심으로 회동 가능하도록 날개고정대(41)에 구비되는 하나 이상의 부유물제거날개(42)로 구성되는 부유물제거수단(40);을 포함하여 구성되고,
상기 압력펌프(10)의 이송압력은 필터(30)의 여과공(31)에 의하여 여과되는 부유물에 대한 여과압력 및 배출구(23)로 배출되는 부유물이 여과된 준설수의 배출압력으로 작용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법.
제3항에 있어서,
상기 부유물제거날개(42)는,
합성수지재질의 다수 개 브러쉬로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법.
제3항에 있어서,
상기 필터(30)는,
필터(30)의 내부면에 부유물이 여과된 준설수를 고르게 고압분사가능한 하나 이상의 분사노즐(51)을 구비하는 분사지지수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법.
제5항에 있어서,
상기 분사지지수단은,
회동축(44)에 고정체결되는 체결부(52)와;
상기 체결부(52)에 연장구성되어 필터(30)의 내부면과 동일한 형태의 분사노즐(51)이 구비되는 외주를 갖고, 부유물이 여과된 준설수를 분사노즐(51)에 공급하는 이송관이 구비되는 분사노즐유도대(53);를 포함하여 구성되고,
상기 분사노즐(51)은,
배출구(23)와 연결된 배출관(24)에서 부유물이 여과된 준설수를 공급받아 고압펌핑하는 압력펌프(10')와;
상기 압력펌프(10')에 의하여 고압펌핑된 부유물이 여과된 준설수를 공급받아 인라인이송관(54)을 더 포함하는 회동축(44)에 회동가능하도록 체결되어 분사노즐유도대(53)의 이송관에 공급하는 인라인커플러(55);를 통하여 부유물이 여과된 준설수를 공급받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법.
제3항에 있어서,
상기 압력여과탱크(20)는,
투입구(21)와 부유물배출구(25) 사이의 내부 일정 위치에 다공의 환류차단판(60)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법.
제7항에 있어서,
상기 압력여과탱크(20)는,
외부 일정 위치에 다공의 환류차단판(60)과 대응 체결되는 진동발생기(61)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연속여과방식을 이용한 준설토의 토질개량방법.