KR101231228B1 - Integrated desander and flocculator with inclined settler and processing method therefor - Google Patents

Integrated desander and flocculator with inclined settler and processing method therefor Download PDF

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KR101231228B1 KR1020120033462A KR20120033462A KR101231228B1 KR 101231228 B1 KR101231228 B1 KR 101231228B1 KR 1020120033462 A KR1020120033462 A KR 1020120033462A KR 20120033462 A KR20120033462 A KR 20120033462A KR 101231228 B1 KR101231228 B1 KR 101231228B1
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신용균
방기웅
양승호
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호암엔지니어링 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A high speed processing system for dredged soil and excavation effluent and method are provided to process in the lowest remaining turbidity as floating fine particles and polluting substance in dredged soil are coagulated and precipitated in high speed using a chitosan coagulant. CONSTITUTION: A dredged soil and excavation effluent high-speed processing system comprise a desander device(1), a settling tank device(2), and a control terminal. The desander device discharges sediment particles of the dredged soil agitating the sediment particles of the influent water and the dredged soil The settling tank device gets some portion of particles smaller than the preset particle size and the outflow water from the desander device and it precipitate fine particles which cannot be removed with the gravity precipitation by adding the chitosan coagulant. The control terminal controls the particle processing function of the desander device and the coagulant input and precipitation function of the settling tank device and actualizes data on a display in a form of a graphic, a still image or a video as a result. The settling tank device includes the inclined settling tank (13).

Description

키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템 및 그 처리방법{integrated desander and flocculator with inclined settler and processing method therefor}    High speed treatment system for dredged soil and excavated wastewater using chitosan and inclined plate sedimentation tank and its treatment method {integrated desander and flocculator with inclined settler and processing method therefor}

본 발명은 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템 및 그 처리방법에 관한 것으로, 특히 입자를 분리 제거하는 desander와 미세입자를 처리하는 경사판 침전조를 구비하여 준설토내의 퇴적물질입자중 설정된 입경이상인 것을 분리제거한후 그 배출수에 키토산응집제를 넣어 응집 및 응결처리후 경사판침전조를 통해 고속처리하므로써, 폐수처리효율을 극대화시키는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템 및 그 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dredged soil and excavation wastewater high-speed treatment system using chitosan and inclined plate sedimentation tank, and a method of treating the same, and in particular, having a desander for separating and removing particles and an inclined plate sedimentation tank for treating fine particles. A high speed dredging and excavation wastewater treatment system using chitosan and inclined plate sedimentation tank which maximizes wastewater treatment efficiency by separating chiefsan coagulant into the discharged water after coagulation and condensation treatment, and then treating will be.

일반적으로 하천과 호수 등에 퇴적물질을 제거하여 인위적으로 오염물질을 제거하는 것을 준설(dredging)이라고 한다. 이러한 준설은 홍수통제, 항만건설, 수로유지, 유량관리, 간척사업과 수질개선 등의 목적으로 필요성이 증대되고 있다. 여기서, 상기 하천은 그 유역별로 차이는 있지만 대개의 경우 그 하천의 퇴적물질들이 주로 강우 시에 도시, 농촌유역에서 하천으로 유입되는데 그 입자가 작고 비표면적이 커서 중금속 등을 포함한 많은 오염물질들을 흡착할 수 있다. 특히, 환경준설(Environmental dredging)은 오염된 퇴적물질을 제거하고 준설 시 발생하는 오염물질에 의한 환경오염 확산을 최소화하는 것인데, 이러한 환경준설을 위해서는 오염된 준설토(contaminated dredged material)를 처리하여 2차 환경오염을 방지해야 하며, 퇴적물질 교란에 의한 부유물질 발생을 최소화하는 기술 개발이 필요하다. 그리고 하상에 장기간의 퇴적물질은 유기물 함량이 높아 중금속 등 유해 물질이 낮은 수준일 경우 농경지 성토재 등으로 활용이 가능하며 골재로 이용 가능한 모래성분도 함유되어 있다. 더 나아가, 오염된 준설토를 처리하는데 있어서 가장 큰 난제는 준설토내 오염된 미세입자 제거가 용이하지 않다는데 있다. 또한, 단순매립 외의 오염된 미세토를 처리한 적합한 구체적인 기준이 되어 있지 않아 준설 퇴적토는 폐기물로 분류, 처리되는 실정이다. 이에 더하여, 상기와 같은 준설사업에서 발생된 퇴적물을 폐쇄성 저류시설에서 단순탈수과정을 거친 후 매립이나 해양투기 되는 실정인데, 넓은 부지확보와 매립과 해성투기 운송비용 등의 시공간적 경제적인 문제와 부적절한 준설관리로 2차 환경오염 등을 안고 있다.In general, dredging is the removal of contaminants by removing sediments from rivers and lakes. The need for such dredging is increasing for the purpose of flood control, port construction, waterway maintenance, flow management, reclamation projects and water quality improvement. Here, the rivers are different depending on the watershed, but in most cases, sediment materials of the rivers flow into the rivers from urban and rural basins during rainfall, and the particles are small and have a large specific surface area to adsorb many pollutants including heavy metals. can do. In particular, environmental dredging removes contaminated sediments and minimizes the spread of environmental pollution by pollutants generated during dredging.For such dredging, the treated dredged material is treated with secondary Environmental pollution should be prevented and technology development to minimize the generation of suspended solids caused by sediment disturbance is needed. In addition, long-term sediment on the river has high organic matter content, so when the harmful substances such as heavy metals are low, it can be used as landfill material for agricultural land, and it also contains sand component that can be used as aggregate. Furthermore, the biggest challenge in treating contaminated dredged soil is that it is not easy to remove contaminated microparticles in dredged soil. In addition, dredged sediment is classified and treated as a waste because there is no suitable specific standard for treating contaminated fine soil other than simple landfill. In addition, the sediment generated in the dredging project as described above is simply dehydrated in a closed storage facility and then reclaimed or dumped at sea.The space-time and economic problems such as securing a large site and landfill and marine dumping transportation costs and inadequate dredging The management has secondary environmental pollution.

여기서 상기와 같은 준설토 및 폐수처리장치와 관련된 선행기술로는 남선개발 주식회사에 의해 출원 등록된 한국등록특허공보 제10-729868호(발명의 명칭: 준설토의 슬러지제거와 오탁수 처리장치 및 그 방법)가 공지되어 있다. Here, as the prior art related to such dredged soil and wastewater treatment apparatus, Korean Patent Publication No. 10-729868 filed and registered by Namsun Development Co., Ltd. (name of invention: sludge removal and sewage treatment apparatus and method thereof of dredged soil) Is known.

한편, 현재까지 하천준설토에 함유된 모래성분을 분리하고 미세부유입자를 제거하는 기술은 hydrocyclone과 응집, 침전에 의한 처리공법에 적용되고 있다. 그러한 선행기술중 일단의 학술지(Water Sci . & Technol ., 57(10), 1611~1617, 2008.)에 보면, Petavy는 그 학술문헌에서 퇴적물질내 함유된 유기물질, 중금속, 탄화수소화합물질을 처리하기 위해 hydrocyclone을 적용하여 60㎛ 이하의 미세입자를 분리한 결과 퇴적물질은 60% 제거효율을 제시하였고, 또한 대한환경공학회지 논문(24(10), 1797~1807(2002))에서 정연규 등은 hydrocyclone을 이용하여 토양입자 입경 d50을 110, 200, 270㎛로 분류하여 0.3~3.0 kg/cm2 의 범위에서 변화를 주어 처리효율을 분석하였다. 또한, 상기 준설퇴적물질 입자에 흡착된 유기화합물질 및 중금속을 처리하기 위해 이동식 통합처리시스템을 설계, 제작, 성능평가를 실시하였다. On the other hand, the technique of separating sand components and removing fine suspended particles in river dredging soil has been applied to the treatment method by hydrocyclone, flocculation and sedimentation. One of the journals of such prior art (Water Sci . & Technol ., 57 (10), 1611 ~ 1617, 2008.), in the literature, Petavy applied hydrocyclone to treat organic materials, heavy metals, and hydrocarbon compounds contained in sediments. results deposited material to release the particles is presented a 60% removal efficiency, and the Journal of Korean Society of Environmental Engineers paper (24, 10, 1797-1807 (2002)) jeongyeongyu such as soil having a particle diameter by using a hydrocyclone in the d 50 110, The treatment efficiency was analyzed by giving a change in the range of 0.3 ~ 3.0 kg / cm 2 classified into 200, 270㎛. In addition, the mobile integrated treatment system was designed, fabricated and evaluated for the performance of organic compounds and heavy metals adsorbed on the dredged material particles.

이와 관련하여, 한국 물환경학회 대한상하수도학회 공동춘계학술발표회논문집에서 박진홍 등은 기흥저수지 퇴적물의 처리를 위해 hydrocyclone을 이용하여 유입시료 농도 3~15%, 유입속도 1.5~5 m/sec, 몸통직경 30, 30, 80mm hydrocyclone을 적용하였었고, Hydrocyclone직경에 원심력은 반비례하므로 직경이 작을수록 분리입경도 작아진다고 보고하였다. 또한, 대한환경공학회지논문(25(1), 55~63(2003))에서는 동일한 유입수 압력조건 하에서 고형물 농도가 낮을수록 효율이 증가하고, 동일한 고형물 농도에서는 압력이 높을수록 분리효율은 증가한다고 하였고, 동논문지에서 이채영 등은 준설토의 특성을 분석하여 응집, 침전 공정을 적용하여 부유물질 처리 가능성을 분석하였다. 그리고 2003 대한토목학회(정기학술대회, pp. 5292~5295(2003))에서는 준설토의 70%가 5㎛ 미만이라고 제시하였으며, 고분자 응집제를 첨가할 경우 침전속도는 14 m/hr로 첨가하지 않은 경우 0.06 m/hr에 비해 침강속도가 향상된다고 제시하였다. 안재환 등은 준설 퇴적물을 hydrocyclone과 용존공기부상조 등의 물리적 분리선별에 의해 입경에 따라 분리를 시도하였다. 더 나아가, 대한환경공학회 논문(27(11), 1228~1237(2005))에서 하남시에 인공호의 준설퇴적물과 한강하류 행주대교, 여의도 준설퇴적물을 대상으로 섬유망, 세라믹, 자갈 등 생물정화용 여재를 이용하여 처리한 결과 COD 52.4%, SS 70% 제거효율을 제시하였다. Water Sci . & Technol .,(53(7),151~157(2006))에서 Park 등은 하천 퇴적물질내 유기물질과 중금속오염도 문제이지만 많은 양을 처리하는 것도 난제임을 지적하고 hydrocyclone과 부상분리조를 이용하여 오염된 준설물질내 유기물질과 중금속을 처리능을 분석한 결과 부피감소율이 90% 정도 효과가 있다고 보고하였고, US Army Corps of Engineers, Engineer Research and Development Center(ERDC/EL TR-08-29(2008))에서는 일본 및 유럽 국가들이 준설토 투기장 건설시 유출수의 부유물질에 대한 기준을 설정하여 생태계를 보호하려는 노력을 하고 있으며, 미국의 경우에는 부유물질 및 위해물질에 대한 규제까지 시행하고 있음 보고하였다. In this regard, in the paper presented at the Korean Society for Water Environment and Sewerage Science, Park Jin-Hong et al. Used hydrocyclone to treat sediment in Giheung Reservoir with 3-15% inflow sample, 1.5 ~ 5 m / sec flow rate. A 30, 30, 80mm hydrocyclone was applied, and the centrifugal force was inversely proportional to the diameter of the hydrocyclone. In addition, the Korean Journal of Environmental Engineering (25 (1), 55 ~ 63 (2003)) found that the lower the solids concentration, the higher the efficiency under the same influent pressure, and the higher the pressure, the higher the separation efficiency. In this paper, Lee Chae-young and others analyzed the properties of dredged soil and analyzed the possibility of handling suspended solids by applying flocculation and sedimentation processes. And the Korean Society of Civil Engineers (Regular Conference of Korea, pp. 5292 ~ 5295 (2003)) suggested that 70% of dredged soil is less than 5㎛, and the precipitation rate is not added at 14 m / hr when polymer coagulant is added. It is suggested that the settling velocity is improved compared to 0.06 m / hr. Ahn Jae-hwan and others attempted to separate dredged sediments according to their particle size by physical separation such as hydrocyclone and dissolved air flotation. Furthermore, the Korean Society for Environmental Engineering (27 (11), 1228 ~ 1237 (2005)) investigated the dredged sediments of artificial lakes, Haengju Downstream Bridge, and Yeouido dredged sediments in Hanam City. Treatment results using COD 52.4%, SS 70% removal efficiency was presented. Water Sci . & Technol . In Park et al. (53 (7), 151 ~ 157 (2006)), Park et al. Pointed out that organic materials and heavy metal contamination in river sediments are also a problem, but it is also difficult to treat large amounts. Dredged material contaminated using hydrocyclone and flotation tank As a result of analyzing the organic materials and heavy metals, the volume reduction rate was about 90% effective, and the US Army Corps of Engineers, Engineer Research and Development Center (ERDC / EL TR-08-29 (2008)) reported that In addition, European countries have made efforts to protect the ecosystem by setting standards for suspended solids in runoff when constructing dredged soil dumps, and in the United States, they have also regulated suspended solids and hazardous substances.

그러나 상기와 같은 종래 준설토 및 폐수처리장치가 적용되는 국내의 경우 준설시 사토장 유출수에 대한 환경기준이 설정되어 있지 않을 뿐만 아니라 고속으로 응집과 침전을 정상적으로 처리할 수 있는 장치가 없어 폐수처리효율이 상당히 저하된 상태로 운영된다는 문제점이 있었다.
However, in Korea, where the conventional dredged soil and wastewater treatment system are applied, the environmental standards for the effluent of the soil are not set at dredging, and there is no device that can normally process the flocculation and sedimentation at high speed. There was a problem of operating in a degraded state.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 하천, 호수의 준설시에 발생하는 준설토 사토장에 저류된 부유물질을 hydrocyclone을 이용하여 모래입자를 분리하고, 부유미세입자 및 오염물질을 처리하기 위하여 키토산 응집제를 이용하여 고속 응집과 침전이 가능한 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템 및 그 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was invented to solve all the problems of the prior art as described above, by separating the sand particles by using hydrocyclone suspended matter stored in the dredged soil soil field generated in the dredging of rivers, lakes, suspended fine particles And to provide a high speed treatment system for dredged soil and excavated wastewater using chitosan and inclined plate sedimentation tank capable of high-speed aggregation and sedimentation using chitosan flocculant to treat pollutants, and its treatment method.

본 발명의 또 다른 목적은 pH 조정을 해야 하는 기존의 응집제와는 달리 pH 조정을 하지 않고도 우수한 응집특성을 나타내는 키토산응집제를 통해 하천퇴적 물질이외에 굴착폐수, 흙탕물 등 다양한 유형의 콜로이드성 입자물질을 고속으로 처리할 수 있는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템 및 그 처리방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide high speed for various types of colloidal particles such as excavated wastewater, muddy water, etc. in addition to river sedimentation materials through chitosan coagulants that exhibit excellent cohesive properties without pH adjustment, unlike conventional coagulants that require pH adjustment. The present invention provides a dredged soil and excavated wastewater high-speed treatment system using chitosan and inclined plate sedimentation tank, which can be treated as

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 준설토내 셋팅된 입경입자를 분류하여 제거하는 Desander장치부와;The present invention for achieving the above object is a Desander apparatus for classifying and removing the particle size set in the dredged soil;

상기 Desander장치부로부터 셋팅된 입경이하의 입자와 유출수의 일부를 입력받아 중력침전으로 제거되지 않는 미세입자를 응집제를 투여하여 고속으로 침전 처리하는 침전조장치부와;      A settling tank unit configured to receive the particles having a particle size or less from the Desander unit and a portion of the effluent, and settle at high speed by administering a flocculant to fine particles that are not removed by gravity settling;

상기 Desander장치부의 입자처리기능과 침전조장치부의 응집제투입 및 침전기능을 제어한 후 그 결과데이터를 그래픽이나 정치화상 혹은 동영상의 형태로 디스플레이상에 구현하는 제어단말기를 포함하여 구성되는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템을 제공한다.       Chitosan and inclined plate sedimentation tank comprising a control terminal for controlling the particle treatment function of the Desander unit and the coagulant input and sedimentation function of the sedimentation tank unit, and then implement the result data on the display in the form of graphic, stationary image or video. It provides high speed dredged soil and excavated wastewater treatment system.

본 발명의 또 다른 특징은 준설토나 굴착폐수 혹은 그 부유물을 desander에 넣어 설정된 입경이상의 입자를 분리 배출시키는 입자분리제거과정과;      Another feature of the present invention is the separation and removal process for separating and discharging the particles of more than the set particle size by putting the dredged soil, excavated waste water or its suspended matter in the desander;

상기 입자분리제거과정중에 desander에서 배출되는 유출수중 50%~70%는 그대로 바이패스 시키는 반면, 그 나머지 30%~50%배출수 유량은 응집응결조로 배출시키는 배출수처리과정과;50% to 70% of the effluent discharged from the desander during the particle separation removal process is bypassed as it is, while the remaining 30% to 50% discharge water flow rate is discharged to a coagulation flocculation tank;

상기 배출수처리과정후에 상기 desander로부터 유입되는 유출수(콜로이드성 미세입자들 포함)를 응집응결조에 넣어 약품저류조로부터 제어단말기의 기능제어하에 설정된 조건에 따라 투입되는 키토산응집제를 투입하여 저류 교반시켜 설정된 회전조건에서 급속 혼합시켜 빠른 침전이 가능한 플럭으로 응집 및 응결시키는 응집 및 응결과정과;After the discharge water treatment process, the effluent water (including colloidal microparticles) flowing from the desander is put into a coagulation flocculation tank, and the chitosan coagulant is injected from the chemical storage tank according to the conditions set under the control of the control terminal to stir storage under stirring, and then set the rotation conditions. Agglomeration and agglomeration tablets for rapid agitation and flocculation and condensation into flocs capable of rapid precipitation;

상기 응집 및 응결과정후에 응집응결조에 의해 형성된 플럭들을 경사판 침전조가 유입 받아 내부순환을 통해 더 큰 입자로 형성되게 하면서 급속 침전시키는 고속처리과정을 포함하여 구성되는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법을 제공한다.
Dredged soil and excavated wastewater using chitosan and inclined plate sedimentation tank comprising a high speed treatment process in which the flocks formed by the agglomerated coagulation tank after the coagulation and coagulation are settled while the slant plate settling tank is received and formed into larger particles through internal circulation. Provides a processing method of a high speed processing system.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 입자를 분리 제거하는 desander와 미세입자를 처리하는 경사판 침전조를 구비하여 준설토내의 퇴적물질입자중 설정된 입경이상인 것을 분리제거한후 그 배출수에 키토산응집제를 넣어 응집 및 응결처리후 경사판침전조를 통해 고속처리하므로써, 준설토에 저류된 부유미세입자 및 오염물질을 키토산 응집제를 이용하여 고속으로 응집과 침전처리를 수행하기 때문에 잔류탁도가 가장 낮게 처리할 수 있으므로 그에 따라 폐수처리효율을 극대화시키는 효과가 있다.According to the present invention as described above, having a desander for separating and removing particles and a slant plate settling tank for treating fine particles, the sediment particles in the dredged soil are separated and removed after putting the chitosan coagulant into the discharged water after coagulation and condensation treatment. High-speed treatment through inclined plate sedimentation tank allows flocculation and sedimentation of suspended fine particles and contaminants stored in dredged soil at high speed with chitosan coagulant, so that the residual turbidity can be treated the lowest, thereby maximizing wastewater treatment efficiency. It is effective to let.

상기와 같은 본 발명은 pH 조정을 해야 하는 기존의 응집제와는 달리 pH 조정을 하지 않고도 우수한 응집특성을 나타내는 키토산응집제를 통해 하천퇴적 물질이외에 굴착폐수, 흙탕물 등 다양한 유형의 콜로이드성 입자물질을 고속으로 처리할 수 있고, 아울러 장치내에서 키토산에 의해 빠르게 형성된 플럭을 높은 수면적부하율로 처리 가능하므로 집적화된 처리장치로도 활용도가 매우 높은 효과가 있다.In the present invention as described above, unlike conventional flocculants that require pH adjustment, various types of colloidal particles such as excavated wastewater, muddy water, etc., in addition to river sedimentation materials, are formed through chitosan coagulants exhibiting excellent flocculation characteristics without pH adjustment. In addition, since the floc formed quickly by chitosan in the device can be processed at a high surface area load rate, the utilization of the integrated processing device is very high.

도 1은 본 발명의 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템을 설명하는 설명도.
도 2는 키토산의 화학적 구조를 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명의 응집제로 사용하는 키토산의 생물학적 열화를 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명의 플로우차트.
도 5는 본 발명 일실시예의 다양한 농도로 키토산을 주입한 후에 Jar 혼합/안정에 따른 잔류탁도와 SS를 설명하는 그래프.
도 6은 본 발명 일실시예의 터널현장 굴장폐수 퇴적물질에 pH조정 없이 다양한 농도로 키토산을 투여한 후 잔류탁도를 위한 pH조정효과를 설명하는 그래프.
도 7은 본 발명 일실시예의 높은 잔류탁도를 갖는 터널현장 굴장폐수 퇴적물질에 다양한 농도로 키토산을 투여한 후 얻어진 잔류탁도를 설명하는 그래프.
도 8은 본 발명 장치에서 황토입자를 대상으로 적용한 결과를 Table 1에 정리한 설명도.
도 9는 본 발명의 일실시예에서 황토입자가 응결조에서 침전조로 이송되기 직전의 모습을 설명하는 설명도.
도 10은 본 발명 일실시예에서 운전지속시간에 따른 desander에 유입수(Influent)와 유출수(Effluent)의 수질항목별 농도와 처리효율을 나타내는 그래프.
도 11은 본 발명 일실시예에서 유입수(Influent)와 유출수(Effluent)의 수질항목별 농도와 처리효율을 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명 일실시예에서 처리공정별 채수한 시료의 투명도를 나타낸 것으로 최종처리수의 경우 투명한 상태를 보여주는 설명도.
도 13은 본 발명 일실시예에서 운전 공정별 유량, 수면적부하율, 키토산주입농도, 수질항목별 농도 등 운전조건과 결과를 Table 2에 정리한 설명도.
도 14는 본 발명 일실시예에서 수질항목별 최소, 최대, 평균제거효율을 정리한 그래프.
도 15는 본 발명 일실시예에서 하천 퇴적물질에 대해 본 발명시스템에서 운전지속시간에 따른 수질항목별 유입수(Effluent)와 유출수 (Settler Effluent)의 농도와 처리효율을 설명하는 설명도.
도 16은 본 발명 장치에 유입되는 SS와 TP 부하량(kg/day)에 대한 공정별 물질수지를 Table 3에 정리한 설명도.
도 17은 본 발명의 desander에서의 물질수지를 도식한 설명도.
도 18은 본 발명의 Desander와 응집응결조 및 경사판 침전조의 운전시간에 따른 SS 부하량변화를 나타내는 설명도.
도 19는 본 발명의 일실시예에서 유입수 평균수질농도를 Table 4에 정리한 설명도.
도 20은 본 발명의 일실시예에서 하천 부유사 퇴적물질에 대하여 운전시간에 따른 유입수, 유출수 농도변화와 처리효율을 설명하는 설명도.
도 21은 본 발명 일실시예에서 유입수 수질농도범위를 설명하는 설명도.
도 22는 본 발명 일실시예에서 터널굴착폐수 퇴적물질에 대하여 운전시간에 따른 유입수, 유출수 농도변화와 처리효율을 설명하는 설명도. 1 is an explanatory diagram illustrating a dredged soil and a high-speed treatment system for excavation wastewater using a chitosan and an inclined plate sedimentation tank of the present invention.
2 is an explanatory diagram illustrating a chemical structure of chitosan.
3 is an explanatory diagram illustrating biological deterioration of chitosan used as a flocculant of the present invention.
4 is a flowchart of the present invention.
Figure 5 is a graph illustrating the residual turbidity and SS according to Jar mixing / stability after injecting chitosan at various concentrations of one embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph illustrating the effect of pH adjustment for residual turbidity after chitosan at various concentrations without adjusting the pH in the tunnel site oyster wastewater sediment of one embodiment of the present invention.
Figure 7 is a graph illustrating the residual turbidity obtained after administering chitosan at various concentrations in the tunnel site oyster wastewater sediment with high residual turbidity in one embodiment of the present invention.
Figure 8 is an explanatory diagram summarized in Table 1 the results of applying to the loess particles in the apparatus of the present invention.
Figure 9 is an explanatory view illustrating the state just before the ocher particles are transferred from the coagulation tank to the precipitation tank in one embodiment of the present invention.
10 is a graph showing the concentration and treatment efficiency of each water quality item of influent (Influent) and effluent (Effluent) in the desander according to the operation duration in one embodiment of the present invention.
11 is a graph showing the concentration and treatment efficiency of each water quality item of influent (Influent) and effluent (Effluent) in one embodiment of the present invention.
12 is an explanatory view showing the transparency of the sample taken by each treatment process in one embodiment of the present invention in the case of the final treated water.
Figure 13 is an explanatory diagram summarized in Table 2 the operating conditions and results, such as the flow rate, surface area load rate, chitosan injection concentration, concentration of each water quality item by operation process in an embodiment of the present invention.
Figure 14 is a graph summarizing the minimum, maximum, average removal efficiency for each water quality item in one embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating concentrations and treatment efficiencies of influent (Effluent) and effluent (Settler Effluent) according to water quality items according to operation duration in the present invention system for stream sediment in one embodiment of the present invention.
Figure 16 is an explanatory diagram summarized in Table 3 the material balance for each process for the SS and TP load (kg / day) flowing into the device of the present invention.
17 is an explanatory diagram showing a material resin in the desander of the present invention.
18 is an explanatory diagram showing a change in SS load according to the operating time of the Desander and coagulation flocculation tank and the gradient plate settling tank of the present invention.
Figure 19 is an explanatory diagram summarized in Table 4 the average influent water quality concentration in one embodiment of the present invention.
20 is an explanatory diagram illustrating the change of influent, effluent concentration and treatment efficiency according to the operation time with respect to the stream suspended matter sediment in one embodiment of the present invention.
Figure 21 is an explanatory diagram illustrating the inflow water quality concentration range in one embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating a change in influent, effluent concentration and treatment efficiency according to an operation time for a tunnel drilling wastewater sediment in an embodiment of the present invention; FIG.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 준설토내 셋팅된 입경 예컨대, 입경이 100㎛이상인 모래입자를 분류하여 제거하는 Desander장치부(1)와;The apparatus of the present invention includes a Desander apparatus unit 1 for classifying and removing sand particles having a particle diameter set in dredged soil as shown in FIG.

상기 Desander장치부(1)로부터 셋팅된 입경 예컨대, 100㎛이하의 입자와 유출수의 일부를 입력받아 중력침전으로 제거되지 않는 미세입자를 응집제를 투여하여 고속으로 침전 처리하는 침전조장치부(2)와;      Precipitation tank unit 2 for precipitating at high speed by administering a coagulant to the particles set from the Desander apparatus unit 1, for example, particles having a particle diameter of 100 μm or less and some of the effluent are not removed by gravity settling; ;

상기 Desander장치부(1)의 입자처리기능과 침전조장치부(2)의 응집제투입 및 침전기능을 제어한 후 그 결과데이터를 그래픽이나 정치화상 혹은 동영상의 형태로 디스플레이(도시 안됨)상에 구현하고, 굴착폐수 고속처리시스템(11)의 기능을 전반적으로 제어하는 제어단말기(12)로 구성된다.
After controlling the particle treatment function of the Desander device unit 1 and the coagulant input and precipitation function of the precipitation tank unit 2, the result data is embodied on a display (not shown) in the form of a graphic, a stationary image or a video. The control terminal 12 controls the overall function of the excavation wastewater high speed treatment system 11.

그리고, 상기 Desander장치부(1)에는 일정용적 예컨대, (2m3)의 용적을 가지고 유입수와 준설토의 퇴적물질입자를 주입하여 교반한 후 배출시키는 교반저류조(3)와;In addition, the Desander apparatus 1 has a predetermined volume, for example, a stirring reservoir having a volume of (2m 3 ), injecting and injecting sediment particles of dredged soil, and then discharging them;

상기 교반저류조(3)에 의해 교반된 준설토의 퇴적물질입자를 셋팅된 입경 예컨대, 입경이 100㎛이상인 모래입자를 분류하여 제거하는 desander(4)와;       A desander (4) for classifying and removing the sediment material particles of the dredged soil stirred by the stirring storage tank (3) by classifying and removing the sand particles having a particle diameter of 100 µm or more;

상기 교반저류조(3)에 의해 교반된 준설토의 퇴적물질입자를 주입관(7)을 통해 desander(4)로 주입시키는 가변식 유입펌프(5)와;      A variable inflow pump 5 for injecting the sediment material particles of the dredged soil stirred by the stirring storage tank 3 into the desander 4 through the injection pipe 7;

상기 desander(4)의 하단부에 설치되고 desander(4)에 의해 바이패스(bypass)되는 유출수의 일부를 입력받아 저류시키는 하부배출수 저류조(6)를 포함하여 구성된다.
The lower discharge water storage tank 6 is installed at the lower end of the desander 4 and receives and stores a portion of the effluent water bypassed by the desander 4.

한편, 상기 침전조장치부(2)에는 desander(4)로부터 배출되는 유출수에 주입되는 응집제 특히 키토산(Chitosan)을 일정용량 저류하는 약품저류조(8)와;      On the other hand, the sedimentation tank unit 2 has a chemical storage tank (8) for storing a certain amount of flocculant, especially chitosan injected into the effluent discharged from the desander (4);

상기 약품저류조(8)의 주변에 설치되어 약품저류조(8)에 저류되는 응집제를 투입하는 약품주입용 정량펌프(9)와;       A chemical injection pump (9) installed around the chemical storage tank (8) to inject a coagulant stored in the chemical storage tank (8);

상기 desander(4)로부터 유입되는 유출수(콜로이드성 미세입자들)에 약품저류조(8)로부터 제어단말기(12)의 기능제어하에 설정된 조건에 따라 투입되는 키토산응집제를 저류 교반시켜 설정된 회전조건 예컨대, 200 rpm조건에서 급속 혼합시켜 빠른 침전이 가능한 플럭으로 응집 및 응결시키는 응집응결조(10)와;      Rotating conditions, for example, 200 are stored in the effluent (colloidal microparticles) flowing from the desander (4) under a controlled setting of the chitosan coagulant introduced from the chemical storage tank (8) according to the conditions set under the control of the control terminal (12). agglomeration coagulation tank 10 for coagulation and condensation into a floc capable of rapid precipitation by rapidly mixing at rpm conditions;

상기 응집응결조(10)에 의해 형성된 플럭들을 중앙하부로 유입 받아 더 큰 입자로 형성되게 하여 급속 침전시키는 경사판 침전조(13)를 포함하여 구성된다.      The floc formed by the coagulation condensation tank 10 is introduced into the bottom of the central portion is formed to include larger inclined plate settling tank 13 for rapid precipitation.

여기서, 상기 desander(4)는 교반저류조(3)의 퇴적물질입자를 실험을 위해 정량펌프(MasterFlux: 도시 안됨)를 이용하여 주입할 수 있는 입자주입용 포트(14)가 몸체의 일측에 구비된다. 상기 desander(4)의 일측에는 desander(4)로 퇴적물질입자의 유입 및 유출되는 관의 압력을 측정할 수 있는 유입 및 유출 압력계(15,16)가 설치된다.       Here, the desander (4) is provided with a particle injection port (14) on one side of the body for injecting the sediment material particles of the stirred storage tank (3) using a metering pump (MasterFlux: not shown) for the experiment. . One side of the desander (4) is provided with inlet and outlet pressure gauges (15, 16) that can measure the pressure of the pipe inlet and outlet of the sediment material particles to the desander (4).

더 나아가, 상기 desander(4)는 회전류(vortex)에 의해 상대적으로 큰 입자들이 apex(17)를 통하여 배출되는데, 하부배출수 유량을 제어하도록 check밸브(18)를 apex(17)의 하단에 장착시킨다.    Furthermore, the desander 4 discharges relatively large particles through the apex 17 by a vortex, and a check valve 18 is mounted at the bottom of the apex 17 to control the flow rate of the lower discharge water. Let's do it.

한편, 상기 약품저류조(8)의 키토산응집제량은 Jar test결과를 기초로 하여 유입원수 수질특성별 최적의 주입농도와 pH를 바탕으로 주입되게 된다.       On the other hand, the amount of chitosan coagulant in the chemical storage tank (8) is injected based on the optimal concentration and pH of the inflow water quality characteristics based on the Jar test results.

이에 더하여, 상기 침전조장치부(2)에는 응집응결조(10)의 일측에 연결되어 미세입자들을 주입할 수 있는 입자주입용 정량펌프(14)와, 응집응결조(10)내의 물질의 PH값을 측정하는 pH 측정기(19)와, 굴착폐수 고속처리시스템(11)의 각 구성요소들에 동작전원을 배전시키는 배전반(20)이 설치된다.      In addition, the precipitation tank unit 2 is connected to one side of the coagulation flocculation tank 10 and the particle injection pump 14 for injecting fine particles, and the PH value of the material in the coagulation flocculation tank 10 PH measuring unit 19 for measuring the, and the distribution panel 20 for distributing the operating power to each component of the excavated wastewater high-speed treatment system (11).

여기서, 상기 경사판 침전조(13)는 그 몸체의 상단에 여재를 충진할 수 있도록 여재카트리지(도시 안됨)를 선택적으로 장착시킬 수도 있게 된다.       Here, the inclined plate settling tank 13 may be selectively mounted to the filter medium cartridge (not shown) to fill the filter medium on the top of the body.

또한, 상기 경사판 침전조(13)는 그 몸체가 일정각도로 경사 예컨대, 60로 경사기울기를 갖도록 설치되어 침전조의 면적을 증대시키므로 써, 설치 면적당 처리량을 증가시키고 유체흐름을 조절하여 침전을 촉진되도록 구성하였다.       In addition, the inclined plate settling tank 13 is configured to increase the area of the settling tank by increasing the area of the settling tank is installed so that the body is inclined at a predetermined angle, for example, 60 to increase the throughput per installation area, and configured to promote the precipitation by adjusting the fluid flow It was.

더 나아가, 상기 경사판 침전조(13)는 경사판 침전조(13)를 통과한 유출수가 최상부의 월류웨어를 통해 양쪽으로 균등하게 나누어져 유출되도록 침전조 하부에 1~10 rpm까지 조정이 가능한 스크래퍼(21)를 장착하여 슬러지 농축과 배출을 원활히 하도록 구성된다.      Furthermore, the inclined plate settling tank 13 has a scraper 21 that can be adjusted up to 1 to 10 rpm in the lower part of the settling tank so that the outflow water passing through the inclined plate settling tank 13 is divided equally into both sides through the upper wall wearware. It is configured to facilitate sludge concentration and discharge.

한편, 상기 본 발명의 굴착폐수 고속처리시스템(11)은 도 3에 도시된 바와 같이 투명 아크릴로 제작된다.     On the other hand, the excavated wastewater high speed treatment system 11 of the present invention is made of transparent acrylic as shown in FIG.

여기서 상기와 같은 본 발명의 키토산응집제에 대해서 살펴보면, 키토산은 다음과 같은 특성과 활용으로 알려져 있다.Looking at the chitosan coagulant of the present invention as described above, chitosan is known in the following properties and applications.

먼저, PAC(poly aluminum chloride)와 황산알루미늄(alumimun sulfate)은 가격이 저렴하고 효과적이며 취급이 용이한 이유로 정수처리공정에서 가장 널리 이용되는 응집제이다. 알루미늄계 응집제에 함유된 알루미늄은 양이온 금속으로 수처리과정에서 잔류될 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 과다하게 섭취하면 알츠하이머병(Alzheimer's disease)이라는 노인성 치매나 발암성이 유발되는 것으로 알려져 있다. 수처리공정 응집제 중에서 2차 환경오염을 유발하지 않는 천연 응집제로 키토산(chitosan)이 있다. 이때 상기와 같은 키토산은 천연 유기고분자 물질로서 게나 새우 껍질에서 추출한 키틴(chitin)을 탈아세틸화물로 N-glucosaminedml 단량체로 도 2에 도시된 바와 같이 cellulose와 유사한 구조를 가지고 있으며 수용액상에서 양이온을 나타내고 생분해성, 안정성, 탈수성이 우수하다. 또한 상기 키토산은 효소와 호기성 미생물분해작용에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 이산화탄소와 물로 최종 분해되므로 2차 환경오염문제가 거의 없는 물질이다. 더 나아가, 상기 키틴은 게, 새우와 같은 갑각류나 갑오징어 뼈, 곤충류 표피 등에 존재한다. 키틴, 키토산은 폐수처리에서 응집제나 탈수제로 이용되었는데 인체 면역력을 높여 준다는 사실이 밝혀지게 되어 건강기능식품으로도 활용되고 있다. First, poly aluminum chloride (PAC) and aluminum sulfate (alumimun sulfate) are the most widely used flocculants in the water treatment process because they are inexpensive, effective, and easy to handle. Aluminum contained in the aluminum-based flocculant is known to have a high possibility of remaining as a cationic metal during water treatment. Excessive intake is known to cause senile dementia or Alzheimer's disease. Chitosan is a natural flocculant which does not cause secondary environmental pollution among flocculants in the water treatment process. At this time, the chitosan as a natural organic polymer material has chitin extracted from crab or shrimp shell as a deacetylate and has a structure similar to cellulose as shown in FIG. 2 as an N-glucosaminedml monomer. Excellent in properties, stability and dehydration. In addition, the chitosan is a material that is almost no secondary pollution due to the final decomposition of carbon dioxide and water as shown in Figure 3 by the enzyme and aerobic microbial degradation. Furthermore, the chitin is present in crustaceans such as crabs and shrimps, cuttlefish bones and insect epidermis. Chitin and chitosan have been used as a flocculant or dehydrating agent in wastewater treatment.

특히 최근에는 일본을 중심으로 일반 식품, 축산·수산 사료, 살충·살균제, 의료, 의학, 화장품, 식품 분야 등 용도가 매우 다양하게 이용되고 있다. 국내에 키틴·키토산이 출현한지 약 20년이 경과했지만 대부분이 건강기능식품을 중심으로 이용되고 있다. Huang 등은 bentonite 콜로이드성 탁도 물질을 제거하기 chitosan을 이용하여 pH, 제타전위, 유입 탁도 농도변화 등 다양한 조건별 응집교반실험을 실시하였는데 chitosan 응집조건에 pH의 영향은 없다고 보고하였다. 최근 연구에 의해 하천 건설현장에서 발생하는 탁수를 chitosan을 응집제로 하여 응집교반 실험결과 chitosan에 의해 생성되는 플럭 입경이 aluminium sulfate에 의해 형성된 플럭입경보다 크며 처리수는 낮은 탁도를 나타내 chitosan은 하천 탁도 저감 수단으로 활용성이 있다고 보고되고 있고, 또 다른 연구에 의하면, chitosan을 천연응집제로 단독 사용하여 염료제거 효과와 chitosan에 PAC를 첨가하여 처리효과를 분석한 결과 PAC를 첨가한 경우에 낮은 chitosan주입농도에서 효과적으로 염료를 제거할 수 있다고 하였다고 보고하고 있으며, 한국의 경우 대청댐 원수에 kaolinite를 첨가하여 탁도 510 NTU의 인공원수를 대상으로 Alum과 응집보조제로써 키토산을 적용하여 응집교반실험을 실시한 결과 탁도 저감효과은 크지 않은 것으로 보고하였는데, 이는 대청호에 존재하는 탁질, 용존 유기물에 의한 것이라 보고하였다. 이혜인 등 낙동강 준설토를 대상으로 키토산을 주입하여 응집교반실험을 실시하여 오염물질 처리능을 분석하였는데, 이중 최적 응집교반 조건에서 탁도 79.5%, SS 97%, TP 60.9%, TN 58.6%, Al 89.7% 감소시킬 수 있고 응집제로 인한 2차 오염이 없어 준설토 처리에 적합하다고 보고하였다. 더 나아가, 또 다른 연구에서는 chitosan이 알루미늄계 응집제(PAC, Alum)를 대체 가능성을 타진하고자 kaoline탁도물질을 대상으로 응집교반실험을 통해 알칼리도, 응집제 주입량, 탁도 농도 등에 따른 탁도물질 제거특성을 검토한 결과 Chitosan 최적응집제 주입농도는 40mg/L을 제안하고 있다.
In particular, in recent years, a variety of uses, such as general food, livestock and fish feed, insecticides and fungicides, medical care, medicine, cosmetics, and food, have been used in Japan. About 20 years have passed since the appearance of chitin and chitosan in Korea, but most of them are used for health functional foods. Huang et al. Reported that chitosan was used to remove bentonite colloidal turbidity, and agglomeration tests were performed under various conditions such as pH, zeta potential, and influent turbidity concentration. According to the recent research, the flocculent experiments showed that the turbid water generated at the river construction site was the chitosan as flocculant, and the floc diameter produced by the chitosan was larger than the floc particle formed by the aluminum sulfate, and the treated water showed low turbidity. It is reported that it can be used as a means, and another study shows that chitosan is used as a natural coagulant alone and the effect of dye removal and treatment effect by adding PAC to chitosan were analyzed. Reported that it was possible to remove dyes effectively.In Korea, the coagulation agitation test was performed by adding kaolinite to raw water of Daecheong Dam and applying chitosan as an alum and coagulant as a coagulant to artificial raw water with turbidity of 510 NTU. Reported not to be large, which is present in It shall be reported by the dissolved organic matter. Chitosan was injected into the dredged soil of Nakdong River including Lee Hye-in to conduct contaminant stirring experiments to analyze pollutant treatment. Among them, turbidity 79.5%, SS 97%, TP 60.9%, TN 58.6%, Al 89.7% It has been reported to be suitable for dredged soil treatment because it can be reduced and there is no secondary contamination by flocculant. In addition, another study examined the removal characteristics of turbidity according to alkalinity, coagulant injection amount, and turbidity concentration through coagulation agitation experiments on kaoline turbidity materials to investigate the possibility of chitosan replacing aluminum-based coagulants (PAC, Alum). Results Chitosan coagulant injection concentration of 40 mg / L is suggested.

다음에는 상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 제어방법을 설명한다.Next, the control method of the present invention having the above configuration will be described.

본 발명의 방법은 도 4에 도시된 바와 같이 초기상태(S1)에서 준설토나 굴착폐수 혹은 그 부유물을 desander에 넣어 설정된 입경이상의 입자를 분리 배출시키는 입자분리제거과정(S2)과;The method of the present invention includes a particle separation removal process (S2) for separating and discharging particles having a particle size larger than a predetermined size by putting dredged soil, excavated waste water or its suspended matter in a desander in an initial state (S1) as shown in FIG. 4;

상기 입자분리제거과정(S2)중에 desander에서 배출되는 유출수중 50%~70%는 그대로 바이패스 시키는 반면, 그 나머지 30%~50%배출수 유량은 응집응결조로 배출시키는 배출수처리과정(S3)과;50% to 70% of the effluent discharged from the desander during the particle separation removal process (S2) is bypassed as it is, while the remaining 30% to 50% of the discharged water flow rate is discharged to the coagulation flocculator (S3);

상기 배출수처리과정(S3)후에 상기 desander로부터 유입되는 유출수(콜로이드성 미세입자들)를 응집응결조에 넣어 약품저류조로부터 제어단말기의 기능제어하에 설정된 조건에 따라 투입되는 키토산응집제를 투입하여 저류 교반시켜 설정된 회전조건에서 급속 혼합시켜 빠른 침전이 가능한 플럭으로 응집 및 응결시키는 응집 및 응결과정(S4)과;After the discharge water treatment process (S3), the effluent (colloidal microparticles) introduced from the desander is put into a coagulation flocculation tank, and the chitosan coagulant introduced under the control conditions of the control terminal from the chemical storage tank is added and stored under stirring. Agglomeration and condensation crystallization (S4) for agglomeration and condensation into a floc capable of rapid precipitation by rapid mixing under rotational conditions;

상기 응집 및 응결과정(S4)후에 응집응결조에 의해 형성된 플럭들을 경사판 침전조가 유입 받아 내부순환을 통해 더 큰 입자로 형성되게 하면서 급속 침전시키는 고속처리과정(S5)을 포함하여 구성된다.
After the coagulation and flocculation well (S4) is configured to include a high-speed process (S5) for the rapid precipitation of the floc formed by the flocculation flocculation tank is introduced into the inclined plate settling tank to form larger particles through the internal circulation.

여기서, 상기 입자분리제거과정(S2)에는 desander에서 설정된 입경을 100㎛이상의 입자만을 분리 제거시키는 구체입자제거단계를 더 포함한다.         Here, the particle separation removal process (S2) further includes a specific particle removal step of separating and removing only particles having a particle diameter of 100 μm or more set in the desander.

그리고, 상기 응집 및 응결과정(S4)에는 desander의 유출수에 주입하는 키토산 응집제량을 Jar test결과를 기초하여 유입원수 수질특성별 최적의 주입농도와 pH를 바탕으로 정량펌프를 통하여 주입하는 키토산응집제 투여단계를 더 포함한다.
In addition, chitosan coagulant is injected into the coagulation and coagulation tablet (S4) through the metering pump on the basis of the optimal concentration and pH of the inflow water quality characteristics of the chitosan coagulant injected into the effluent of the desander based on the Jar test result. It further comprises a step.

다시 말해 서, 상기 본발명장치의 처리방법은 먼저, 제어단말기(12)가 Desander장치부(1)의 일정용적 예컨대, (2m3)의 용적을 가진 교반저류조(3)에 처리대상물 예컨대, 퇴적물질이나 모래와 부유퇴적물을 포함하는 준설토를 유입수와 함께 주입하여 교반한 후 desander(4)로 유입시킨다. 이때 상기 교반저류조(3)에 의해 교반된 준설토의 퇴적물질입자를 가변식 유입펌프(5)가 제어단말기(12)의 기능제어하에 주입관(7)을 통해 desander(4)로 주입시킨다. 그러면, 상기 Desander장치부(1)의 desander(4)는 제어단말기(12)의 기능제어하에 교반저류조(3)에 의해 교반된 준설토의 퇴적물질입자를 셋팅된 입경 예컨대, 입경이 100㎛이상인 모래입자를 분류하여 그 하단의 저장소(22)로 배출시킨다.In other words, the treatment method of the present invention, first, the control terminal 12 is deposited in the agitated storage tank 3 having a constant volume of the Desander device unit 1, for example, (2m 3 ) of the treatment object, for example, deposition. Dredged soil containing material or sand and suspended sediment is injected with influent water, stirred and introduced into desander (4). At this time, the sediment material particles of the dredged soil stirred by the stirred storage tank (3) is injected into the desander (4) through the injection pipe (7) under the functional control of the control terminal 12. Then, the desander 4 of the desander device unit 1 sets sand, for example, a particle size of 100 µm or more, in which the sediment material particles of the dredged soil are stirred by the stirring storage tank 3 under the function control of the control terminal 12. The particles are sorted and discharged into the reservoir 22 at the bottom thereof.

이 과정에서 상기 desander(4)는 desander(4)와 응집응결조(10)의 수면적 부하율이 다르기 때문에 제어단말기(12)의 기능제어하에 그 배출되는 유출수중 50%~70%, 바람직하게는 60%를 그대로 하부배출수 저류조(6)로 패스시키는 반면, 그 나머지 30%~50%배출수 유량은, 바람직하게는 40%는 응집응결조(10)로 배출시킨다. 여기서, 상기 하부배출수 저류조(6)는 desander(4)에 의해 바이패스(bypass)되는 유출수의 일부를 입력받아 저류시킨다. 그리고 상기 desander(4)는 회전류(vortex)에 의해 상대적으로 큰 입자들을 apex(도시 안됨)를 통하여 배출하는데, check밸브(도시 안됨)를 apex하단에 장착하여 하부배출수 유량을 제어한다. 또한 상기 desander(4)의 일측에 설치된 유입 및 유출 압력계(15,16)는 desander(4)로 퇴적물질입자가 유입, 유출되는 관의 압력을 측정하여 제어단말기(12)로 전송한다. In this process, the desander (4) is 50% to 70% of the discharged water discharged under the functional control of the control terminal 12 because the surface area loading rate of the desander (4) and the coagulation flocculation tank 10 is different. While 60% is passed directly to the lower discharge water storage tank 6, the remaining 30% to 50% discharge water flow rate, preferably 40% is discharged to the coagulation flocculation tank (10). Here, the lower discharge water storage tank 6 receives and stores a portion of the effluent water bypassed by the desander 4. The desander 4 discharges relatively large particles through apex (not shown) by a vortex, and a check valve (not shown) is installed at the bottom of the apex to control the flow rate of the lower discharge water. In addition, the inlet and outlet pressure gauges 15 and 16 installed at one side of the desander 4 measure the pressure of the pipe in which the sediment material particles are introduced and discharged into the desander 4 and transmit the pressure to the control terminal 12.

여기서 상기 desander(4)는 그 몸체 일측에 구비된 입자주입용 포트(14)를 통해 교반저류조(3)의 퇴적물질입자를 실험을 위해 정량펌프(MasterFlux: 도시 안됨)를 이용하여 주입하므로 써, 추가적인 실험이 가능하도록 한다.Here, the desander (4) is used by injecting the sediment material particles of the stirred storage tank (3) using a metering pump (MasterFlux: not shown) for the experiment through the particle injection port 14 provided on one side of the body, Allow further experimentation.

한편 상기와 같은 배출수처리과정후에 desander(4)로부터 유출되는 유출수(콜로이드성 미세입자들)는 응집응결조(10)로 유입되는데, 이 과정에서 제어단말기(12)의 기능제어하에 약품저류조(8)로부터 그 설정된 조건에 따라 키토산응집제를 투입되어 저류 교반된다. 이때 상기 응집응결조(10)는 그 설정된 회전조건 예컨대, 200 rpm조건에서 급속 혼합시켜 빠른 침전이 가능한 플럭으로 응집 및 응결시키게 된다.      On the other hand, the effluent (colloidal microparticles) flowing out of the desander (4) after the discharge water treatment process as described above is introduced into the coagulation flocculation tank 10, in the process of the chemical storage tank (8) under the control of the control terminal 12 ), The chitosan coagulant is added according to the set conditions, and under storage stirring. At this time, the coagulation flocculation tank 10 is agglomerated and condensed into a floc capable of rapid precipitation by rapidly mixing in the set rotation conditions, for example, 200 rpm conditions.

여기서, 상기 desander의 유출수에 주입하는 키토산 응집제량은 Jar test결과를 기초하여 유입원수 수질특성별 최적의 주입농도와 pH를 바탕으로 정량펌프를 통하여 주입된다.      Here, the amount of chitosan flocculant to be injected into the effluent of the desander is injected through a metering pump based on the optimal concentration and pH of the inflow water quality characteristics based on the Jar test results.

즉, 상기 응집응결조(10)특히 응집조에서는 키토산응집제와 콜로이드성 미세입자들이 200 rpm조건에서 급속혼합이 이루어지고, 150 rpm 응집응결조(10) 특히, 응결조에서 빠른 침전이 가능한 입경의 플럭들이 급속하게 형성된다. 그리고 상기와 같이 급속히 형성된 플럭들은 경사판 침전조(13)의 중앙 하부로 유입되는데, 이 과정에서 입자는 침전조 내부를 순회하면서 더욱 큰 입자를 형성한다. 여기서, 상기 경사판 침전조(13)는 그 몸체가 일정각도로 경사 예컨대, 60로 경사기울기를 갖도록 설치되어 침전조의 면적을 증대시키므로 써, 설치 면적당 처리량을 증가시키고 유체흐름을 조절하여 침전을 촉진시키게 된다. 또한, 상기 경사판 침전조(13)는 그 경사판 침전조(13)를 통과한 유출수가 최상부의 월류웨어를 통해 양쪽으로 균등하게 나누어져 유출되고, 그 침전조(15)의 하부에 1~10 rpm까지 조정이 가능한 스크래퍼가 장착되어 있어서, 슬러지 농축과 배출을 원활히 하도록 된다.      That is, in the flocculating coagulation tank 10, especially in the coagulation tank, the chitosan coagulant and the colloidal microparticles are rapidly mixed at 200 rpm, and the 150 rpm coagulation coagulation tank 10, particularly, has a particle size capable of rapid precipitation in the coagulation tank. The flocs form rapidly. And the flocks formed rapidly as described above is introduced into the center lower portion of the inclined plate settling tank 13, in this process the particles are formed while circulating inside the settling tank larger particles. Here, the inclined plate settling tank 13 is installed so that the body is inclined at a predetermined angle, for example, inclined slope to 60 to increase the area of the settling tank, thereby increasing the throughput per installed area and adjusting the fluid flow to promote the settling. . In addition, the inclined plate settling tank 13 is flowed out evenly through both of the effluent flowing through the inclined plate settling tank 13 through the upper side wall wear, and the adjustment of the lower portion of the settling tank 15 to 1 ~ 10 rpm The scraper is equipped as much as possible to facilitate sludge concentration and discharge.

한편, 상기와 같은 키토산(Chitosan)응집특성을 이용한 본발명장치의 다양한 실험예 혹은 실시예를 설명한다.
On the other hand, various experimental examples or embodiments of the present invention using the chitosan aggregation characteristics as described above will be described.

실시예1Example 1 (하천퇴적물질 응집특성) (Flow sediment flocculation characteristics)

하천퇴적물질을 희석하여 SS농도 500 mg/L, 탁도 1,000 NTU로 조제하여 1L 비이커에 넣고 키토산 응집제 농도를 0.5 mg/L단위, 5 mg/L단위로 하여 키토산 주입농도범위를 0.5 mg/L~ 75 mg/L까지 15단계로 주입하여 응집교반실험을 하였다.  Dilute the river sediment, prepare SS concentration 500 mg / L, turbidity 1,000 NTU, put it in 1L beaker, and adjust chitosan coagulant concentration to 0.5 mg / L unit and 5 mg / L unit. Agglomeration and stirring experiments were performed by injecting in 15 steps up to 75 mg / L.

여기서, 급속교반은 200 rpm조건으로 1분, 완속교반은 50rpm으로 5분, 침전시간을 10분으로 하여 상등액을 채취하여 pH, SS, 탁도를 측정하였다.      Here, the rapid stirring was performed at 200 rpm for 1 minute, the slow stirring was performed at 50 rpm for 5 minutes, and the settling time was 10 minutes, and the pH, SS, and turbidity were measured.

상기 키토산 주입농도 40 mg/L로 하였을 경우 도 5에 도시된 바와 같이 잔류 탁도 12 NTU, SS 7 mg/L로 잔류농도가 가장 낮게 나타났다.       When the chitosan injection concentration was 40 mg / L, as shown in FIG. 5, the residual concentration was lowest as 12 NTU and SS 7 mg / L.

이때, 대한민국의 현행 수질환경보전법 시행규칙, 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 시행규칙에 의한 배출허용기준은 폐수배출량 2,000 m3/day 이상 사업장에서 청정지역 기준으로 SS 30 mg/L이하, pH 5.8～8.6이다. At this time, the allowance standards according to the current enforcement regulations of the Water Quality Conservation Act of Korea, and the enforcement regulations of the Water Quality and Ecosystem Conservation Act, shall be less than SS 30 mg / L based on clean area in wastewater discharged over 2,000 m 3 / day, pH 5.8 ～ 8.6.

상기와 같은 키토산 주입농도를 20 mg/L이상 주입할 경우 SS는 20 mg/L이하의 농도를 유지하고 할 수 있음을 나타낸다. 상기 키토산 주입 농도를 75 mg/L주입한 경우에는 재분산에 의해 SS와 탁도 모두 다소 증가하는 경향을 나타내고 있다. 현재 널리 이용되는 alum, PAC와 같은 경우 응집제 주입농도가 증가 시 pH는 감소하여 NaOH 등 알칼리제를 투여하여 pH 조정을 해야 되는 반면에 키토산의 경우 pH 변화가 없어 pH 조정을 하지 않아도 우수한 응집특성을 나타내고 있다.
When injecting the chitosan injection concentration above 20 mg / L SS indicates that it can maintain a concentration of 20 mg / L or less. When the chitosan injection concentration was 75 mg / L, both SS and turbidity increased by redispersion. In the case of alum and PAC, which are widely used at present, when the concentration of flocculant injection is increased, the pH should be adjusted by administering alkaline agent such as NaOH, while chitosan has excellent pH without any pH adjustment due to no pH change. have.

실시예Example 2 (터널굴착폐수 퇴적물질 응집특성) 2 (Tunnel Excavation Wastewater Sediment Flocculation Characteristics)

다양한 건설현장 적용가능성을 분석하고자 고속도로 터널현장 굴장폐수 퇴적물질을 채취하여 키토산의 응집교반실험을 실시하였다. NATM공법에 의한 터널굴착 시 숏크리트타설 과정에서 시멘트 사용으로 폐수는 강알칼리를 나타낸다. 상기와 같이 터널 유입부 수로 바닥에서 굴착폐수 퇴적물질을 물과 혼합하여 원수 탁도를 500 NTU로 조제하였을 때 pH는 8.82를 나타내었다.  In order to analyze the applicability of various construction sites, sediment materials from highway tunnel sites were collected and subjected to coagulation stirring test of chitosan. Wastewater shows strong alkali due to the use of cement during shotcreting during tunneling by NATM method. As described above, when the excavated wastewater sediment was mixed with water at the bottom of the tunnel inlet channel to prepare raw turbidity at 500 NTU, the pH was 8.82.

이 원수를 대상으로 키토산의 농도를 단계적으로 주입하여 응집교반을 실시하였다. pH조정에 따른 변화를 분석하고자 NaOH를 이용하여 pH 7.0로 조정한 경우와 조정하지 않은 경우에 응집특성을 분석하였다.       The raw water was injected with the concentration of chitosan stepwise to perform coagulation stirring. In order to analyze the change according to pH adjustment, the agglomeration characteristics were analyzed when adjusting to pH 7.0 using NaOH and when not adjusting.

상기와 같은 응집교반실험 후 도 6에 도시된 바와 같이 키토산 주입농도 5 mg/L에서 잔류 탁도는 5 NTU로 가장 낮은 값을 나타내었다.       As shown in FIG. 6, the residual turbidity at the chitosan injection concentration of 5 mg / L was 5 NTU, as shown in FIG. 6.

여기서, 상기 pH를 중성으로 조정한 경우와 조정하지 않은 경우와의 차이는 나타나지 않았다. 상기 pH 조정은 응집조건에 중요한 인자임을 감안하면 키토산을 이용한 응집은 처리장치 운전의 용이성에 기여할 것으로 판단된다.      Here, there was no difference between the case where the pH was adjusted to neutral and the case where the pH was not adjusted. Considering that the pH adjustment is an important factor for the coagulation conditions, coagulation using chitosan is considered to contribute to the ease of operation of the treatment apparatus.

상기 터널폐수 퇴적물질 탁도를 1,000 NTU이상의 고농도로 조제하여 키토산 응집특성을 분석하였다. pH 조정은 하지 않고 키토산의 농도를 단계적으로 주입하여 분석한 결과 도 7에 도시된 바와 같이 키토산 주입농도 40 mg/L이상일 경우 잔류탁도는 10 NTU이하를 나타내었다. 유입폐수 원수의 농도가 증가하면 최적주입농도도 증가하는 경향을 나타내고 있다.
The tunnel wastewater sediment turbidity was prepared at a high concentration of 1,000 NTU or more to analyze chitosan coagulation characteristics. As a result of analyzing the concentration of chitosan stepwise without adjusting the pH, as shown in FIG. 7, when the chitosan injection concentration was 40 mg / L or more, the residual turbidity was 10 NTU or less. As the concentration of influent wastewater increases, the optimal injection concentration also tends to increase.

실시예Example 3(본 발명장치를 이용한 황토입자 제거특성) 3 (removing ocher particles using the present invention)

인근 야산에서 황토입자를 채취하여 1,000㎛이하로 체분리한 후 수돗물에 희석하여 준설토 부유사를 모의하였다. 2m3용량의 교반저류조(3)에서 물을 가변식 유입펌프(5)를 통해 desander(4)로 유입시키고 desander(4)의 유입부 1m 이전 배관에 입자주입용 포트(14)를 두어 황토입자를 정량펌프(도시 안됨)로 주입한다. 여기서, 상기 교반저류조(3)에서 desander(4)로 유입되는 유량 65 m3/day의 22%인 14.3 m3/day는 desander(4)의 apex부분과 check밸브를 통하여 하부로 배출시켰다. 그리고 상기 desander(4)의 유출수(Effluent)중 평균유량 16.4 m3/day(Settler Effluent)을 응집응결조(10)와 경사판 침전조(13)로 유입시켜 처리하였다. The ocher particles were collected from nearby mountain and sieve separated to less than 1,000㎛ and diluted in tap water to simulate dredged soil floating sand. Water is introduced into the desander (4) through the variable inlet pump (5) in the stirred storage tank (3) having a capacity of 2 m 3 and the particle injection port (14) is placed in the pipe 1 m before the inlet of the desander (4). Is injected into a metering pump (not shown). Here, 14.3 m 3 / day, which is 22% of the flow rate 65 m 3 / day flowing into the desander 4 from the stirred storage tank 3, was discharged downward through the apex portion and the check valve of the desander 4. In addition, an average flow rate of 16.4 m 3 / day (Settler Effluent) in the desander (4) outflow (Effluent) was introduced into the coagulation flocculation tank (10) and the gradient plate precipitation tank (13).

이 과정에서 desander(4)로 유입되기 이전에 배관에 주입된 입자와 유입수가 혼합된 시료를 채수하여 Influent시료로 하였고, desander(4)의 하부배출수인 Underflow를 채수하여 수질농도와 하부농축비 (CI/CU)를 구하였다. 이때, 5% 순도의 키토산 응집제를 1,000 mg/L농도로 희석하여 정량펌프를 통하여 응집응결조(10) 특히, 응집조에 유입시켰다. 상기 응집조에서 교반속도는 250 rpm, 응집응결조(10) 특히, 응결조에서는 150 rpm으로 하여 응집, 응결된 입자의 침전을 방지하였다. In this process, the sample mixed with the particles and inflow water injected into the pipe was taken as an influent sample before being introduced into the desander (4). C I / C U ) was obtained. At this time, the chitosan coagulant of 5% purity was diluted to 1,000 mg / L concentration and introduced into the coagulation flocculation tank 10, in particular, coagulation tank through a metering pump. In the flocculation tank, the stirring speed was 250 rpm, in the flocculation coagulation tank 10, in particular, in the flocculation tank at 150 rpm to prevent precipitation of the flocculated and aggregated particles.

도 8은 황토입자를 대상으로 본발명시스템에 적용한 결과를 정리한 Table 1이다.      Figure 8 is a Table 1 summarizes the results of applying the present invention to the ocher particles.

도 9는 황토입자의 응결조에서 침전조로 이송되기 직전의 모습으로 플럭은 견고하여 강한 교반에서 깨지지 않는 특성을 나타내었다.       Figure 9 shows the characteristics of the floc solid and hard to be broken at the strong agitation just before being transferred to the settling tank in the coagulation tank of the ocher particles.

이러한 플럭 형성조건에서 1L용기 비이커에 채수하여 침전시간을 산정한 결과 1분 이내 침전이 완료되는 것을 확인하였다. 이 과정에서 30분마다 유입수, 하부배출수, 유출수, 경사판침전조 유출수 시료를 채수하였고 총 5시간을 연속 운전하였다.       Under these floc formation conditions, the precipitation time was calculated by collecting water in a 1 L beaker and it was confirmed that the precipitation was completed within 1 minute. In this process, samples of influent, bottom discharge, effluent and inclined plate sedimentation effluent samples were collected every 30 minutes and operated for a total of 5 hours.

본 발명의 시스템에서 운전지속시간에 따른 desander(4)에 유입수(Influent)와 desander(4)의 유출수(Effluent)의 수질항목별 농도와 처리효율을 도 10에 도시된 바와 같다. 상기 desander(4)의 수면적 부하율 3,680 m3/day, 탁도 1,000 NTU이상, SS 농도범위 2,878~8,180 mg/L(평균 6,779 mg/L)의 운전조건에서 Desander에 하부농축비는 평균 3.08로 나타났다. 상기 desander(4)의 수질항목별 평균처리효율은 탁도 28.6%, SS 58.8%, TP 23.12%를 나타내고 있는데, desander(4)는 유입수내 함유된 200㎛이상의 입자 분리 목적으로 적용하였다. In the system of the present invention, the concentration and treatment efficiency of each water quality item of the influent (Influent) and the outflow (Effluent) of the desander (4) in the desander (4) according to the operation duration as shown in FIG. The lower concentration ratio of Desander was 3.08 under operating conditions of 3,680 m 3 / day surface area of desander (4), over 1,000 NTU of turbidity, and SS concentration range of 2,878 ~ 8,180 mg / L (average 6,779 mg / L). . The average treatment efficiencies of the desander (4) by water quality items were 28.6% turbidity, 58.8% SS, and 23.12% TP.

여기서, 상기 수질항목별 유입수 (Effluent)와 유출수 (Settler Effluent)의 농도와 처리효율을 도 11에 도시된 바와같다.       Here, concentration and treatment efficiency of the influent (Effluent) and the effluent (Settler Effluent) for each water quality item are shown in FIG. 11.

상기 유입수 평균농도는 각각 SS 2,652 mg/L, 탁도 714 NTU, TP 3.59 mg/L이고 유출수 평균농도는 각각 19.5 mg/L, 탁도 11.8 NTU, TP 0.69 mg/L을 나타내었다. 상기 유출수중 탁도와 SS 최저 농도는 각각 3.2 NTU, 4.0 mg/L로 분석되었다. 수질항목별 평균처리효율은 탁도 98.4%, SS 99.3%, TP 81.2%로 높은 처리효율을 나타내었다.
The average influent concentrations were SS 2,652 mg / L, turbidity 714 NTU, TP 3.59 mg / L and the effluent average concentrations were 19.5 mg / L, turbidity 11.8 NTU, and TP 0.69 mg / L, respectively. Turbidity and SS trough concentrations in the effluent were analyzed at 3.2 NTU and 4.0 mg / L, respectively. The average treatment efficiency by water quality items was 98.4% turbidity, SS 99.3%, and TP 81.2%.

실시예4Example 4 (본 발명장치를 이용한 하천 퇴적물질 처리특성) (Treatment characteristics of river sediment using the present invention)

하천퇴적물질을 채취하여 1,000㎛이하로 체분리한 후 수돗물에 희석하여 준설토 부유사를 모의하였다. 200㎛이하의 모래입자는 desander(4)의 하부에서 분리시키고 유출수를 응집응결조(10) 특히, 응집조로 유입시켰다. 이때, 5% 순도의 키토산 응집제를 1,000 mg/L농도로 희석하여 정량펌프를 통하여 응집응결조(10) 특히, 응집조에 유입시켰으며, 응집조의 교반속도는 250 rpm, 응집응결조(10) 특히, 응결조는 150 rpm으로 고정하여 운전하였다. 여기서, 15분 간격으로 유입수, 하부배출수, 유출수, 경사판침전조 유출수 시료를 채수하여 2시간 연속 운전하였다.       The river sediment was collected, sifted to less than 1,000㎛ and diluted in tap water to simulate dredged soil floating sand. Sand particles of 200 μm or less were separated at the bottom of the desander 4 and the effluent was introduced into the coagulation bath 10, in particular, the coagulation bath. At this time, the chitosan flocculant of 5% purity was diluted to 1,000 mg / L concentration and introduced into the flocculation coagulation tank 10, in particular, the coagulation tank through the metering pump, and the stirring speed of the flocculation tank was 250 rpm, the flocculation coagulation tank 10 was especially , The coagulation bath was fixed at 150 rpm and operated. Here, samples of inflow water, bottom discharge water, outflow water, and inclined plate sedimentation tank outflow water samples were collected at 15-minute intervals and operated continuously for 2 hours.

도 12는 처리공정별 채수한 시료의 투명도를 나타낸 것으로 최종처리수의 경우 투명한 상태를 보여준다.       12 shows the transparency of the sample taken by each treatment process and shows a transparent state in the case of the final treated water.

도 13은 운전 공정별 유량, 수면적부하율, 키토산주입농도, 수질항목별 농도 등 운전조건과 결과를 Table 2에 정리하여 나타내었다.       FIG. 13 shows the operating conditions and results such as flow rate, surface area load ratio, chitosan injection concentration, and water quality item concentration by operation process.

상기 desander(4)로 유입유량은 평균 47.4m3/day, 수면적 부하율은 평균 2,682 m3/m2/day이며 desander에서 200㎛이상 입자를 분리한 후 본 발명 장치의 응집응결조(10)로 유입되는 유량은 평균 28.8 m3/day이다. 상기 경사판 침전조(13)에 수면적부하율은 평균 157.8 m3/m2/day의 운전조건에서 본 발명 장치로 유입되는 수질항목별 평균농도는 탁도 357.1 NTU, SS 624 mg/L, COD 73.7 mg/L, TN 5.5 mg/L, PO4-P 0.82 mg/L, TP 0.97 mg/L이다. 본 발명장치의 경사판 침전조(13)에서 배출되는 유출수 수질 농도는 탁도 2.6 NTU, SS 11.2 mg/L, COD 12.1 mg/L, TN 5.4 mg/L, PO4-P 0.06 mg/L, TP 0.08 mg/L로 분석되었다.The flow rate into the desander (4) is 47.4m 3 / day on average, the surface loading rate is 2,682 m 3 / m 2 / day and the coagulation flocculation tank (10) of the present invention after separating the particles more than 200㎛ in the desander The flow rate is 28.8 m 3 / day. The surface area load ratio of the inclined plate settling tank 13 is 157.8 m 3 / m 2 / day, the average concentration of the water quality items introduced into the present device under turbidity is turbidity 357.1 NTU, SS 624 mg / L, COD 73.7 mg / L, TN 5.5 mg / L, PO 4 -P 0.82 mg / L, TP 0.97 mg / L. Effluent water quality concentration discharged from the gradient plate settling tank 13 of the present invention is turbidity 2.6 NTU, SS 11.2 mg / L, COD 12.1 mg / L, TN 5.4 mg / L, PO 4 -P 0.06 mg / L, TP 0.08 mg / L was analyzed.

도 14는 수질항목별 최소, 최대, 평균제거효율을 정리한 그래프이다.      14 is a graph summarizing the minimum, maximum, and average removal efficiency of each water quality item.

상기 하천 퇴적물질에 대해 본 발명시스템에서 운전지속시간에 따른 수질항목별 유입수(Effluent)와 유출수 (Settler Effluent)의 농도와 처리효율을 도 15도에 나타내었다.      The concentration and treatment efficiency of the influent (Effluent) and the effluent (Settler Effluent) according to the water quality according to the operation duration in the present invention system for the river sediment is shown in Figure 15.

이때, 상기와 같은 키토산 주입 농도범위 7.62~27.15 mg/L(평균 17.10 mg/L)의 조건에서, 수질항목별 제거효율범위는 탁도, SS, COD, TN, PO4-P, TP에 대해 각각 76.1~81.6%(평균 79.0%), 97.3~99.2%(평균 98.1%), 71.4~100.0%(평균 83.5%), -33.3~23.3%(평균 -0.4%), 91.9~100.0%(평균 93.8%), 89.7~94.5%(평균 92.0%)로 화학적응집이 불가능한 TN항목을 제외하고는 높은 처리효율특성을 나타내었다. At this time, under the conditions of the chitosan injection concentration range of 7.62 to 27.15 mg / L (average 17.10 mg / L), the removal efficiency range for each water quality item is about turbidity, SS, COD, TN, PO 4 -P, and TP, respectively. 76.1 ~ 81.6% (average 79.0%), 97.3 ~ 99.2% (average 98.1%), 71.4 ~ 100.0% (average 83.5%), -33.3 ~ 23.3% (average -0.4%), 91.9-100.0% (average 93.8% ), 89.7 ~ 94.5% (average 92.0%) showed high treatment efficiency except for TN, which is impossible to chemically aggregate.

상기와 같은 본 발명장치에 유입되는 SS와 TP 부하량(kg/day)에 대한 공정별 물질수지를 Table 3(도 16 참조)에 정리하였다.       Table 3 (see Fig. 16) for the material balance of each process for the SS and TP load (kg / day) flowing into the present invention as described above.

상기 desander(4)에 유입 평균부하량은 SS 440 kg/day, TP 0.31 kg/day이며 하부배출부하량은 SS 298.8 kg/day, TP 0.12 kg/day이다. 상기 desander(4)에서 유출되는 부하량은 응집응결조(10) 및 경사판 침전조(13)에 유입부하량과 같으며 SS는 141.8 kg/day, TP는 0.19 kg/day이다.       The average load inflow into the desander (4) is SS 440 kg / day, TP 0.31 kg / day and the lower discharge load is SS 298.8 kg / day, TP 0.12 kg / day. The load flowing out of the desander (4) is the same as the inflow load to the coagulation flocculation tank 10 and the gradient plate settling tank 13, SS is 141.8 kg / day, TP is 0.19 kg / day.

도 17은 본 발명의 desander에서의 물질수지를 도식한 것이다.       Fig. 17 shows the material resin in the desander of the present invention.

상기 경사판 침전조(13)에서 배출되는 부하량은 SS 0.31kg/day, TP 0.011 kg/day로 분석되었다.       The load discharged from the inclined plate settling tank 13 was analyzed as SS 0.31kg / day, TP 0.011 kg / day.

상기 desander(4)와 응집응결조(10) 및 경사판 침전조(13)의 운전시간에 따른 SS 부하량변화를 도 18에 도식하였다.
Figure 18 shows the SS load change according to the operation time of the desander (4), cohesion coagulation tank 10 and the gradient plate settling tank (13).

실시예5Example 5 (본 발명장치를 이용한  (Using the present invention device 부유사Float 퇴적물질 처리특성) Sediment treatment characteristics)

대규모 강우가 발생한 이후 하천변에 퇴적된 부유사 퇴적물질을 대상으로 본 발명장치의 처리능을 분석하였다. 부유사 퇴적물질의 입경은 200㎛이하이므로 desander(4)를 사용하지 않고 유입수를 직접 응집조에 주입하였다.       After large-scale rainfall, we analyzed the capacity of the present invention for the flotation sediment deposited on the riverside. Since the particle diameter of the suspended sand sediment is less than 200㎛, the influent was directly injected into the coagulation tank without using the desander (4).

상기 유입수 평균수질농도는 도 19(Table 4)에 도시된 바와 같이 탁도 1,000 NTU이상, SS 2,515.1 mg/L, COD 250.9 mg/L, TN 37.2 mg/L, PO4-P 2.13 mg/L, TP 4.31 mg/L로 하천 퇴적물질농도와 비교하여 유기물질과 영양염류 함량이 높았다. As shown in FIG. 19 (Table 4), the influent average water quality concentration was over 1,000 NTU in turbidity, SS 2,515.1 mg / L, COD 250.9 mg / L, TN 37.2 mg / L, PO 4 -P 2.13 mg / L, TP At 4.31 mg / L, the concentration of organic matter and nutrients was higher than that of river sediment concentration.

평균유량 24.9 m3/day, 평균수면적부하율 136.6 m3/m2/day 조건하에서 키토산 주입 5 mg/L, 10 mg/L, 17 mg/L 등 3단계로 농도를 구분하여 응집응결조(10) 특히, 응집조에 주입하였다. 이때, 응집제 주입지점은 응집조의 교반기 하부에 주입구를 통하여 주입시켰다. 20분 간격으로 시료를 채수하였으며 2시간 20분간 운전을 실시하였다. Agglomerated coagulation baths were divided into three stages: 5 mg / L, 10 mg / L, and 17 mg / L of chitosan injection under the average flow rate of 24.9 m 3 / day and 136.6 m 3 / m 2 / day. ), In particular, into the coagulation bath. At this time, the flocculant injection point was injected through the injection hole in the lower part of the agitator of the flocculation tank. Samples were taken at 20 minute intervals and run for 2 hours and 20 minutes.

도 20은 하천 부유사 퇴적물질에 대하여 운전시간에 따른 유입수, 유출수 농도변화와 처리효율을 나타낸 것이다.       20 shows influent and effluent concentration changes and treatment efficiencies according to operating time for stream suspended sediments.

유출수 평균수질농도는 탁도 2.9 NTU, SS 9.3 mg/L, COD 11.8 mg/L, TN 32.3 mg/L, PO4-P 0.011 mg/L, TP 0.035 mg/L을 나타내었다. 평균 처리효율은 탁도 92.1%, SS 99.6%, COD 94.7%, TN 11.5%, PO4-P 99.1%, TP 99.5%로 TN이외에는 높은 처리효율을 나타내었다. Effluent average water quality showed turbidity 2.9 NTU, SS 9.3 mg / L, COD 11.8 mg / L, TN 32.3 mg / L, PO 4 -P 0.011 mg / L, TP 0.035 mg / L. The average treatment efficiency was turbidity 92.1%, SS 99.6%, COD 94.7%, TN 11.5%, PO 4 -P 99.1%, and TP 99.5%.

일반적으로 수면적부하율은 생물학적 폐수처리장 2차 침전조 16~32 m3/m2/day, alum이나 철염 응집제를 사용한 상수처리장 침전조 20~40 m3/m2/day이다. 이러한 기존 침전조 수면적부하율과 비교하여 IDFIS장치의 경우는 상대적으로 4배 이상 높은 수면적부하율의 조건하에서도 안정된 처리수를 유지할 수 있음을 확인하였다.
In general, the surface area loading rate is 16 ~ 32 m 3 / m 2 / day for the secondary sedimentation tank of biological wastewater treatment plant and 20 ~ 40 m 3 / m 2 / day for the water treatment plant sedimentation tank using alum or iron salt coagulant. Compared with the existing sedimentation tank surface load ratio, it was confirmed that the IDFIS system was able to maintain stable treated water even under the conditions of the surface area load ratio of more than four times higher.

실시예6Example 6 (본 발명장치를 이용한 터널굴착폐수 퇴적물질 처리특성) (Treatment Characteristics of Tunnel Excavation Wastewater Sediment Using the Invention Device)

터널 굴착에 따라 유출되는 지하수 그 자체는 오염을 발생시키지 않으나, 암반 굴착과정에서 유출되는 지하수와 천공작업 시 발생되는 석분과 버럭 등에서 미세입자들이 혼합되어 높은 농도의 부유물질을 가진 고탁수가 발생한다. 상기 부유물질의 농도는 터널 공사방법에 따라 다르나 일반적으로 200~10,000 mg/L (평균 1,500~3,000 mg/L)이다. 터널 방수를 위한 숏크리팅(shotcreting) 공사 시에는 많은 양의 터널폐수가 배출되는데, 숏크리트 주재료인 시멘트와 급결제에 의해 pH 9~12 정도의 알카리성 폐수로 배출된다. 대한민국의 음성, 제천간 고속도로 현장 중에서 충주시 인근 S 터널공사에서 굴착폐수 퇴적물질을 슬러리 상태로 채취하여 본 발명 장치에 적용하였다.       Underground tunnels are not polluted by the excavation of tunnels, but high-purity water with high concentrations of suspended solids is produced by mixing fine particles from groundwater and rock dust and bores generated during drilling. . The concentration of the suspended solids depends on the tunnel construction method, but is generally 200 ~ 10,000 mg / L (average 1,500 ~ 3,000 mg / L). In case of shotcreting construction for tunnel waterproofing, a large amount of tunnel wastewater is discharged, and it is discharged to alkaline wastewater of pH 9 ~ 12 by cement and fastener which are main shotcrete. The excavated wastewater sediment was collected in slurry state from the S tunnel construction near Chungju, Korea, and applied to the apparatus of the present invention.

상기 터널 굴착폐수 퇴적물질이 입경은 100㎛이하로 미세하므로 desander를 사용하지 않았으며, 채취한 퇴적물질을 교반저류조에서 물에 희석 자연 수두에 의해 본 발명시스템으로 유입시켰다. 키토산 응집제 농도는 5 mg/L로 일정하게 유지하였으며 pH조정은 실시하지 않았다. 상기 과정에서 30분 간격으로 유입수와 유출수 시료를 채수하여 3시간 운전을 실시하였다.       The tunnel excavated wastewater sediment was fine because the particle size is less than 100㎛, desander was not used, and the collected sediment was introduced into the present invention by a natural head diluted with water in a stirred reservoir. The chitosan flocculant concentration was kept constant at 5 mg / L and no pH adjustment was made. In the process, the influent and the effluent samples were collected at 30 minute intervals and run for 3 hours.

상기 유입수 수질농도범위는 도 21(Table 5)에 도시된 바와 같이 pH 8.58~8.94(평균 8.82), 탁도 564~591 NTU(평균 580.7 NTU), SS 600~755 mg/L(평균 665.6 mg/L)이고, 유량범위는 12.82~18.61 m3/day(평균 15.65 m3/day)로 운전하였다. The influent water concentration range is pH 8.58 ~ 8.94 (average 8.82), turbidity 564 ~ 591 NTU (average 580.7 NTU), SS 600 ~ 755 mg / L (average 665.6 mg / L, as shown in Table 5) The flow rate ranged from 12.82 to 18.61 m 3 / day (average 15.65 m 3 / day).

도 22는 터널굴착폐수 퇴적물질에 대하여 운전시간에 따른 유입수, 유출수 농도변화와 처리효율을 나타낸 것이다.       Figure 22 shows the influent, effluent concentration change and treatment efficiency according to the operation time for the tunnel drilling wastewater sediment.

상기 유출수 수질농도범위는 pH 7.84~8.19(평균 8.08), 탁도 4.1~26.6 NTU(평균 9.7 NTU), SS 7.0~31.0 mg/L(평균 9.3 mg/L)을 나타내었다. pH는 유입수와 비교하여 유출수는 평균 0.74감소하였고, 탁도의 경우 초기운전 시 26.6 NTU를 나타내었지만 운전시간 30분 경과 후 5 NTU이하로 안정화 되었다. SS의 경우도 탁도와 같이 운전초기에 31 mg/L을 나타내었지만 30분 경과 후 8 mg/L이하의 안정적인 농도를 나타내었다. 평균 처리효율은 탁도 98.3%, SS 97.7%의 높은 처리효율 특성을 나타내었다. 상기 본 발명 장치는 하천 준설토내 미세입자 처리를 목적으로 제작되었지만 터널 굴착폐수 처리에도 적용가능성이 높은 것으로 판단된다.
The effluent water concentration range was pH 7.84-8.19 (average 8.08), turbidity 4.1-26.6 NTU (average 9.7 NTU), SS 7.0-31.0 mg / L (average 9.3 mg / L). The pH of effluent was decreased by 0.74 on average compared to the influent, and the turbidity was 26.6 NTU at initial operation, but stabilized below 5 NTU after 30 minutes of operation time. SS also showed 31 mg / L at the beginning of operation like turbidity, but showed stable concentrations below 8 mg / L after 30 minutes. The average treatment efficiency showed high treatment efficiency characteristics of turbidity 98.3% and SS 97.7%. The apparatus of the present invention is manufactured for the purpose of treating the fine particles in the river dredged soil, but it is judged that it is highly applicable to the tunnel excavation wastewater treatment.

따라서, 상기와 같은 본 발명에 의하면, 하천, 호수의 준설 시에 발생하는 준설토 사토장에 저류된 부유물질을 hydrocyclone을 이용하여 모래입자를 분리하고, 부유미세입자 및 오염물질을 처리하기 위 키토산 응집제를 이용하여 고속 응집과 침전이 가능하게 할 수 있다. 또한, 상기와 같은 본 발명은 시스템 상용화를 위해 발생 슬러지의 2차 오염이 적고, 수면적부하율이 높아 이동 가능하도록 콤팩트한 구조, pH조정 없고 응집제 주입농도가 처리효율에 민감하지 않아 운전이 용이하다는 특징이 있다. 더 나아가, 상기와 같은 본 발명은 하천퇴적물질을 대상으로 키토산 응집제를 이용한 응집교반실험 결과 키토산 주입농도 40 mg/L로 하였을 경우 잔류탁도가 가장 낮게 나타났고, 종래와 같이 pH조정을 해야 하는 alum, PAC 응집제와는 달리 본 발명의 키토산 응집제는 pH 조정을 하지 않아도 우수한 응집특성이 있으며, 터널현장 굴착폐수 퇴적물질을 대상으로 응집교반실험 결과키토산 주입농도 5 mg/L에서 잔류탁도는 5 NTU이하로 낮은 값을 나타내는 특징을 가지고 있다.       Therefore, according to the present invention as described above, the chitosan flocculant is used to separate the sand particles by using hydrocyclone in the suspended material stored in the dredged soil soil generated during dredging of rivers and lakes, and to treat the suspended fine particles and pollutants. Can be used for high speed aggregation and precipitation. In addition, the present invention as described above is easy to operate because the compact structure, the pH adjustment is not sensitive to the treatment efficiency is compact, so that the secondary pollution of the sludge generated by the commercialization of the system is small, the surface area load rate is high and movable. There is a characteristic. Furthermore, in the present invention as described above, when the chitosan injection concentration was 40 mg / L as a result of the coagulation stirring test using the chitosan coagulant on the river sediment, the residual turbidity was lowest, and the alum to be adjusted in the pH as in the prior art Unlike the PAC flocculant, the chitosan flocculant of the present invention has excellent flocculation characteristics even without pH adjustment.As a result of the coagulation stirring test for tunneling excavated wastewater sediment, the residual turbidity at the chitosan injection concentration of 5 mg / L is less than 5 NTU. It has a characteristic that shows low value.

특히 상기와 같은 pH조정이 응집조건에 중요한 인자임을 감안할 경우 키토산을 이용한 응집은 처리장치 운전의 용이성에 기여할 것으로 판단되고, 본 발명장치를 이용하여 황토입자 제거특성을 분석한 결과 수질항목별 평균처리효율은 탁도 98.4%, SS 99.3%, TP 81.2%로 분석되었고, 하천퇴적물질을 대상으로 본발명장치의 운전성능을 분석한 결과 수질항목별 제거효율범위는 탁도, SS, COD, TN, PO4-P, TP에 대해 각각 76.1~81.6%(평균 79.0%), 97.3~99.2%(평균 98.1%), 71.4~100.0%(평균 83.5%), -33.3~23.3%(평균 -0.4%), 91.9~100.0%(평균 93.8%), 89.7~94.5%(평균 92.0%)로 화학적응집이 불가능한 TN항목을 제외하고는 높은 처리효율특성을 나타내었는데, 이때 키토산 주입 농도범위는 7.62~27.15 mg/L(평균17.1 mg/L)이며 유입수 농도에 비례하는 특성을 얻게 되었다. 상기와 같은 본 발명은 하천변에 퇴적된 부유사 퇴적물질을 대상으로 IDFIS장치의 처리능을 분석한 결과 평균 처리효율은 탁도 92.1%, SS 99.6%, COD 94.7%, TN 11.5%, PO4-P 99.1%, TP 99.5%로 TN이외에는 높은 처리효율을 나타내었다. In particular, considering that pH adjustment is an important factor for the coagulation conditions, coagulation using chitosan is considered to contribute to the ease of operation of the treatment device. The efficiency was analyzed as turbidity 98.4%, SS 99.3%, and TP 81.2%. As a result of analyzing the operating performance of the present invention device for river sediment, the removal efficiency ranges of water quality items were turbidity, SS, COD, TN, PO 4 76.1-81.6% (average 79.0%), 97.3-99.9% (average 98.1%), 71.4-100.0% (average 83.5%), -33.3-23.3% (average -0.4%), 91.9 ~ 100.0% (average 93.8%) and 89.7 ~ 94.5% (average 92.0%) showed high treatment efficiency except for TN, which is not chemically coagulated, and the chitosan injection concentration range was 7.62 ~ 27.15 mg / L Average 17.1 mg / L), which is proportional to the influent concentration. In the present invention as described above, the analysis results of the processing capacity of the IDFIS device for the suspended sediment deposited on the riverside, the average treatment efficiency is turbidity 92.1%, SS 99.6%, COD 94.7%, TN 11.5%, PO 4 -P 99.1% and TP 99.5% showed high treatment efficiency except TN.

또한 상기와 같은 본 발명장치는 기존 침전조 수면적부하율과 비교할 경우 상대적으로 4배 이상 높은 수면적부하율의 조건하에서도 안정된 처리수를 유지할 수 있음을 확인하였고, S 터널공사 굴착폐수 퇴적물질을 대상으로 처리효율을 분석한 결과 평균 처리효율은 탁도 98.3%, SS 97.7%의 높은 처리효율 특성을 나타내었으며, 본발명장치가 하천 준설토내 미세입자 처리를 목적으로 제작되었지만 터널 굴착폐수 처리에도 적용가능성이 높은 것으로 확인되었고, 키토산응집제는 하천퇴적 물질이외에 굴착폐수, 흙탕물 등 다양한 유형의 콜로이드성 입자물질의 제거에 매우 효과적이며, IDFIS장치는 키토산에 의해 빠르게 형성된 플럭을 높은 수면적부하율로 처리 가능하여 집적화된 처리장치로서 활용도가 매우 높을 것으로 확인되었다.
In addition, the present invention as described above was confirmed that it can maintain a stable treated water even under the conditions of the surface area load rate more than four times higher than the existing sedimentation tank surface area load rate, S tunnel construction excavated wastewater sediment material As a result of analyzing the treatment efficiency, the average treatment efficiency showed high treatment efficiency characteristics of turbidity of 98.3% and SS 97.7%. Although the present invention was designed for the treatment of fine particles in dredged rivers, it is highly applicable to tunnel drilling wastewater treatment. Chitosan coagulant is very effective in removing various types of colloidal particles such as excavated wastewater and muddy water in addition to river sedimentation materials, and IDFIS device is capable of treating the rapidly formed flocs by chitosan with high surface area load rate. It was confirmed that the utilization as a treatment device is very high.

1 : Desander장치부 2 : 침전조장치부
3 : 교반저류조 4 : desander
5 : 가변식 유입펌프 6 : 하부배출수 저류조
7 : 주입관 8 : 약품저류조
9 : 약품주입용 정량펌프 10: 응집응결조
11: 굴착폐수 고속처리시스템 12: 제어단말기
13: 경사판 침전조 14: 입자주입용 포트
15: 유입 압력계 16: 유출 압력계
17: apex 18: check밸브
19: pH 측정기 20: 배전반
21: 스크래퍼 22: 저장소1: Desander unit 2: Sedimentation tank unit
3: agitated storage tank 4: desander
5: variable inflow pump 6: bottom discharge water storage tank
7: injection tube 8: chemical storage tank
9: dosing pump for chemical injection 10: coagulation
11: Excavation Wastewater High Speed Treatment System 12: Control Terminal
13: Inclined Plate Precipitation Tank 14: Particle Injection Port
15: inlet pressure gauge 16: outlet pressure gauge
17: apex 18: check valve
19: pH meter 20: switchboard
21: scraper 22: store

Claims (20)

일정 용적을 가지고 유입수와 준설토의 퇴적물질입자를 교반하여 준설토의 퇴적물질입자를 배출하고, 상기 배출한 준설토의 퇴적물질입자에서 기 셋팅된 입경 이상에 해당하는 모래 입자를 분류하여 제거하고 바이패스(bypass)되는 유출수의 일부를 저류시키는Desander장치부와;
상기 Desander장치부로부터 셋팅된 입경이하의 입자와 유출수의 일부를 입력받아 중력침전으로 제거되지 않는 미세입자를 응집제를 투여하여 고속으로 침전 처리하는 침전조장치부와;
상기 Desander장치부의 입자처리기능과 침전조장치부의 응집제투입 및 침전기능을 제어한 후 그 결과데이터를 그래픽이나 정치화상 혹은 동영상의 형태로 디스플레이상에 구현하는 제어단말기를 포함하여 구성되는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.The sediment particles of the dredged soil are discharged by stirring the sediment particles of the dredged soil with a predetermined volume, and the sand particles having a predetermined particle size or more are classified and removed from the discharged sediment particles of the dredged soil. Desander device unit for storing a portion of the outflow water bypassed;
A settling tank unit configured to receive the particles having a particle size or less from the Desander unit and a portion of the effluent, and settle at high speed by administering a flocculant to fine particles that are not removed by gravity settling;
Chitosan and inclined plate sedimentation tank comprising a control terminal for controlling the particle treatment function of the Desander unit and the coagulant input and sedimentation function of the sedimentation tank unit, and then implement the result data on the display in the form of graphic, stationary image or video. High speed treatment system of dredged soil and excavated wastewater. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 침전조장치부에는 desander로부터 배출되는 유출수에 주입되는 키토산응집제를 일정용량 저류하는 약품저류조와;
상기 약품저류조의 주변에 설치되어 약품저류조에 저류되는 키토산응집제를 투입하는 약품주입용 정량펌프와;
상기 desander로부터 유입되는 유출수(콜로이드성 미세입자들 포함)에 약품저류조로부터 제어단말기의 기능제어하에 설정된 조건에 따라 투입되는 키토산응집제를 저류 교반시켜 설정된 회전조건에서 급속 혼합시켜 빠른 침전이 가능한 플럭으로 응집 및 응결시키는 응집응결조와;
상기 응집응결조에 의해 형성된 플럭들을 중앙하부로 유입 받아 더 큰 입자로 형성되게 하여 급속 침전시키는 경사판 침전조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.According to claim 1, wherein the sedimentation tank unit, the chemical storage tank for storing a predetermined amount of chitosan coagulant injected into the effluent discharged from the desander;
A metering pump for chemical injection installed in the vicinity of the chemical storage tank to inject a chitosan coagulant stored in the chemical storage tank;
The chitosan coagulant injected under the function control of the control terminal from the chemical storage tank to the effluent (including colloidal microparticles) flowing from the desander is stored under agitation, and rapidly mixed under a set rotation condition to aggregate into a floc capable of rapid precipitation. And a coagulation flocculation tank for coagulation;
Dredged soil and excavated wastewater high-speed treatment system using a chitosan and inclined plate settling tank, characterized in that it comprises an inclined plate settling tank to rapidly precipitate the floc formed by the coagulation flocculation tank is formed into larger particles. 제4항에 있어서, 상기 응집응결조(10)의 회전조건은 200 rpm인 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.      5. The high speed treatment system of dredged soil and excavation wastewater using chitosan and inclined plate sedimentation tank according to claim 4, wherein the agglomeration condensation tank has a rotation condition of 200 rpm. 제4항에 있어서, 상기 desander는 교반저류조의 퇴적물질입자 실험을 위해 정량펌프를 이용하여 주입할 수 있는 입자주입용 포트가 몸체의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.       5. The dredged soil using chitosan and inclined plate sedimentation tank according to claim 4, wherein the desander is provided with a port for particle injection which can be injected using a metering pump for the experiment of sediment material particles in the stirred storage tank. Excavation wastewater high speed treatment system. 제4항에 있어서, 상기 desander의 일측에는 desander로 퇴적물질입자의 유입 및 유출되는 관의 압력을 측정할 수 있는 desander유입 및 유출 압력계가 설치되고, 그 하단부 일측에는 하부배출수 유량을 제어하도록 check밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.      According to claim 4, Desander one side of the desander is provided with a desander inlet and outlet pressure gauge for measuring the pressure of the inlet and outlet of the sediment material particles to the desander, a check valve to control the lower discharge water flow rate on one side of the desander Dredged soil and excavated wastewater high-speed treatment system using chitosan and inclined plate sedimentation tank, characterized in that is installed. 제4항에 있어서, 상기 약품저류조의 키토산응집제량은 Jar test결과를 기초로 하여 유입원수 수질특성별 최적의 주입농도와 pH를 바탕으로 주입되는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.      The amount of chitosan coagulant in the chemical storage tank is dredged and excavated using the chitosan and inclined plate sedimentation tank, characterized in that the injection is based on the optimum concentration and pH of the inflow water quality characteristics based on the Jar test results. Wastewater high speed treatment system. 제4항에 있어서, 상기 경사판 침전조는 그 몸체의 상단에 여재를 충진할 수 있도록 여재카트리지가 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.      5. The high speed treatment system of dredged soil and excavation wastewater using chitosan and inclined plate sedimentation tank according to claim 4, wherein the inclined plate sedimentation tank has a filter medium selectively mounted to fill the upper end of the body. 제4항에 있어서, 상기 경사판 침전조는 그 몸체가 60의 경사기울기를 갖도록 설치되어 침전조의 면적을 증대시키는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.      5. The dredged soil and excavation wastewater high-speed treatment system using chitosan and the inclined plate settling tank according to claim 4, wherein the inclined plate settling tank is installed such that its body has a slope of 60 to increase the area of the settling tank. 제4항에 있어서, 상기 경사판 침전조는 경사판 침전조를 통과한 유출수가 최상부의 월류웨어를 통해 양쪽으로 균등하게 나누어져 유출되도록 침전조 하부에 1~10 rpm까지 조정이 가능한 스크래퍼를 장착하여 슬러지 농축과 배출을 원활히 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템.      According to claim 4, The inclined plate settling tank is equipped with a scraper adjustable to 1 ~ 10 rpm in the lower portion of the settling tank so that the outflow water passing through the inclined plate settling tank is evenly divided to both sides through the upper wall wearware to concentrate and discharge the sludge Dredged soil and excavated wastewater high-speed treatment system using chitosan and inclined plate settling tank, characterized in that configured to facilitate the. 준설토나 굴착폐수 혹은 그 부유물을 desander에 넣어 설정된 입경이상의 입자를 분리 배출시키는 입자분리제거과정과;
상기 입자분리제거과정중에 desander에서 배출되는 유출수중 50%~70%는 그대로 바이패스 시키는 반면, 그 나머지 30%~50%배출수 유량은 응집응결조로 배출시키는 배출수처리과정과;
상기 배출수처리과정후에 상기 desander로부터 유입되는 유출수(콜로이드성 미세입자들 포함)를 응집응결조에 넣어 약품저류조로부터 제어단말기의 기능제어하에 설정된 조건에 따라 투입되는 키토산응집제를 투입하여 저류 교반시켜 설정된 회전조건에서 급속 혼합시켜 빠른 침전이 가능한 플럭으로 응집 및 응결시키는 응집 및 응결과정과;
상기 응집 및 응결과정후에 응집응결조에 의해 형성된 플럭들을 경사판 침전조가 유입 받아 내부순환을 통해 더 큰 입자로 형성되게 하면서 급속 침전시키는 고속처리과정을 포함하여 구성되는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법.A particle separation removing step of separating and discharging the dredged soil, the excavated waste water or its suspended matter into the desander and separating and discharging the particles larger than the set particle diameter;
50% to 70% of the effluent discharged from the desander during the particle separation removal process is bypassed as it is, while the remaining 30% to 50% discharge water flow rate is discharged to a coagulation flocculation tank;
After the discharge water treatment process, the effluent water (including colloidal microparticles) flowing from the desander is put into a coagulation flocculation tank, and the chitosan coagulant is injected from the chemical storage tank according to the conditions set under the control of the control terminal to stir storage under stirring, and then set the rotation conditions. Agglomeration and agglomeration tablets for rapid agitation and flocculation and condensation into flocs capable of rapid precipitation;
Dredged soil and excavated wastewater using chitosan and inclined plate sedimentation tank comprising a high speed treatment process in which the flocks formed by the agglomerated coagulation tank after the coagulation and coagulation are settled while the slant plate settling tank is received and formed into larger particles through internal circulation. Processing method of high speed processing system. 삭제delete 제12항에 있어서, 상기 응집 및 응결과정에는 desander의 유출수에 주입하는 키토산 응집제량을 Jar test결과를 기초하여 유입원수 수질특성별 최적의 주입농도와 pH를 바탕으로 정량펌프를 통하여 주입하는 키토산응집제 투여단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법.        13. The chitosan flocculant according to claim 12, wherein the flocculation and flocculation tablets contain chitosan flocculant injected into the effluent of the desander through a quantitative pump based on the optimum concentration and pH of the inflow water quality characteristics based on the Jar test results. Treatment method of the dredged soil and excavated wastewater high-speed treatment system using chitosan and inclined plate sedimentation tank, characterized in that further comprising the administration step. 제12항에 있어서, 상기 응집 및 응결과정에는 하천퇴적물질을 희석하여 응집교반처리를 하는 중에 키토산 주입농도 35~45 mg/L의 범위에서 잔류탁도가 가장 낮게 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법.        The method of claim 12, wherein the flocculation and flocculation result in dilution of the river sediment, so that the lowest residual turbidity is formed in the chitosan injection concentration range of 35 to 45 mg / L during the flocculation stirring process. Treatment Method of Dredged Soil and Excavation Wastewater High Speed Treatment System using Inclined Plate Sedimentation Tank. 제12항에 있어서, 상기 응집 및 응결과정에는 고속도로 터널현장 굴장폐수 퇴적물질을 채취하여 물과 혼합하여 키토산의 농도를 단계적으로 주입하여 응집교반처리를 하는 중에 키토산 주입농도 4~6 mg/L의 범위에서 잔류탁도가 가장 낮게 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법.        The method of claim 12, wherein the flocculation and flocculation wells of the tunnel tunnel site wastewater sediment is collected and mixed with water to inject chitosan concentration step by step to the chitosan injection concentration of 4 ~ 6 mg / L A method of treating dredged soil and excavated wastewater using a chitosan and inclined plate sedimentation tank, characterized in that the residual turbidity is formed in the lowest range. 제12항에 있어서, 상기 응집 및 응결과정에는 황토입자를 채취하여 수돗물에 희석한 준설토 부유사를 desander에 의해 처리한 후 키토산을 주입하여 응집교반처리를 하는 중에 5% 순도의 키토산 응집제를 1,000 mg/L농도로 희석하여 투입하고 응집응결조에서 응집교반속도를 250 rpm, 응결교반속도를 150 rpm으로 처리하여 유입수 및 유출수의 농도와 처리효율을 산출하는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법.        The method of claim 12, wherein the flocculation and flocculation tablets are treated with desander of dredged soil suspended in dilute tap water and then treated with desander, and then injected with chitosan to carry out agglomeration and stirring treatment. Dredged soil using chitosan and inclined plate sedimentation tank, characterized by diluting to / L concentration and calculating the concentration and treatment efficiency of inflow and outflow water by treating the flocculation agitation speed at 250 rpm and the coagulation agitation speed at 150 rpm. And a method for treating an excavated wastewater high speed treatment system. 제12항에 있어서, 상기 응집 및 응결과정에는 하천퇴적물질을 1,000㎛이하로 체분리한 후 수돗물에 희석한 준설토 부유사를 desander에 의해 처리한 후 키토산을 주입하여 응집교반처리를 하는 중에 5% 순도의 키토산 응집제를 1,000 mg/L농도로 희석하여 투입하고 응집응결조에서 응집교반속도를 250 rpm, 응결교반속도를 150 rpm으로 처리하되, 상기 키토산 주입 농도범위를 7.62~27.15 mg/L(평균 17.10 mg/L)의 조건에서 처리하여 잔류탁도가 가장 낮게 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법.        The method of claim 12, wherein the flocculation and coagulation result is 5% during the flocculation and stirring process by injecting chitosan after treating the dredged floating sand diluted in tap water after sifting the river sediment material below 1,000㎛. The chitosan flocculant of purity was diluted to 1,000 mg / L, and the flocculation coagulation tank was treated with agitation speed of 250 rpm and coagulation agitation speed of 150 rpm, and the chitosan injection concentration range was 7.62 ~ 27.15 mg / L (average). 17.10 mg / L) treatment method of the dredged soil and excavated wastewater high-speed treatment system using chitosan and inclined plate sedimentation tank characterized in that the residual turbidity is formed to the lowest. 제12항에 있어서, 상기 응집 및 응결과정에는 대규모 강우가 발생한 이후 하천변에 퇴적된 입경이 200㎛이하인 부유사 퇴적물질을 평균유량 24.9 m3/day, 평균수면적부하율 136.6 m3/m2/day 조건하에서 키토산응집제를 5 mg/L, 10 mg/L, 17 mg/L 등 3단계로 농도를 구분하여 응집응결조에 투입하여 잔류탁도가 가장 낮게 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법.The method of claim 12, wherein the flocculation and flocculation result is a flocculent sediment having a particle size of 200㎛ or less deposited on the riverside after a large rainfall occurs, the average flow rate 24.9 m 3 / day, average surface area load rate 136.6 m 3 / m 2 / day Under the conditions, the chitosan coagulant is divided into three concentrations, such as 5 mg / L, 10 mg / L, and 17 mg / L, and the chitosan coagulant is added to the coagulation flocculation tank to form the lowest residual turbidity. Treatment method of dredged soil and excavation wastewater high speed treatment system. 제12항에 있어서, 상기 응집 및 응결과정에는 desander를 사용하지 않는 입경이 100㎛이하인 굴착폐수 퇴적물질을 물에 희석하여 응집응결조에 넣은 후 pH조정를 하지 않은 키토산 응집제의 농도를 4~6 mg/L내외로 일정하게 유지하여 평균 처리효율이 잔류탁도 98.3%, SS 97.7%가 산출되도록 처리하는 것을 특징으로 하는 키토산과 경사판 침전조를 이용한 준설토 및 굴착폐수 고속처리시스템의 처리방법.

The method of claim 12, wherein the flocculation and flocculation wells are distilled excavated wastewater having a particle diameter of 100㎛ or less in water and put into a coagulation flocculation tank, the concentration of chitosan flocculant without pH adjustment 4 ~ 6 mg / A method of treating dredged soil and excavated wastewater using a chitosan and inclined plate sedimentation tank, characterized in that the treatment is carried out so that the average treatment efficiency is calculated so that the residual turbidity is 98.3% and SS 97.7%.

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