KR101375471B1 - 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템 및 정화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화시스템 및 정화방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 오염도를 측정하여 오염토의 중금속 농도를 측정하는 측정부; 중금속 농도가 특정농도 이상인 오염토를 물과 혼합하여 분산화시키는 전처리부; 상기 전처리부에서 유입된 오염토의 이물질을 제거하고, 상기 오염토 중 일정입경 이상을 분리하고, 상기 일정 입경 미만의 오염토를 선별하도록 설치된 이물질 제거기; 상기 이물질 제거기에서 선별된 일정 입경 미만인 상기 오염토가 유입되어 입경별로 세분류하도록 설치된 적어도 하나의 다단입도 선별기; 상기 다단입도선별기에 의해 입경이 제1특정입경 이상인 오염토가 유입되어 표면을 분쇄하는 표면분쇄기; 상기 표면분쇄기에 의해 표면분쇄된 상기 오염토의 입경을 분류하기 위한 하이드로싸이클론; 상기 하이드로싸이클론에 의해 분류된 입경이 상기 제1특정입경 이상의 오염토가 투입되어 상기 오염토를 정화시키는 동전기; 상기 다단입도선별기에서 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토가 유입되면 입경별로 세척공정수에 의해 세척되도록 설치된 정화장치; 상기 정화장치에서 세척되어 유입된 정화토와, 상기 정화토에 함유된 세척공정수를 분리 배출하기 위해 진공벨트필터로 구성된 필터링 장치; 상기 정화장치 및 상기 필터링장치에서 배출된 세척공정수가 유입되어 상기 세척공정수를 중화시키기 위한 중화조;를 포함하고, 상기 하이드로싸이클론에 의해 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토는 스컴침전농축조와 스컴필터프레스를 거쳐 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템에 관한 것이다.

Description

단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템 및 정화방법{System and method for remediation of highly concentrated soil by continuous sequential advanced­separation and electric kinetics removal process}

본 발명은 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템 및 정화방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 중금속 농도가 특정농도 이상인 오염토를 대상으로 하고, 구체적으로 특정농도 이상은 토양환경법상 토양오염 대책기준 이상을 의미하며, 보다 구체적으로 비소농도가 약 75mg/kg이상인 오염토를 대상으로 하여, 다단입도선별기에 의해 입자의 크기별로 오염정도에 따라 세분류하여 정화하고, 중금속 오염 정화를 위해 , 표면분쇄기, 동전기 또는 인산을 용출제로 사용한 산용출조를 구비하여 보다 효율적으로 비소농도가 75mg/kg이상인 오염토를 정화시킬 수 있고, 사용된 세척공정수를 전량 재활용할 수 있는 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화시스템 및 정화방법에 대한 것이다.

산업이 발달함에 따라 유류 및 중금속 등의 유해물질에 의해 토양이 오염되고 있으며, 이러한 오염된 토양을 복원하기 위해 토양을 세척하기 위한 조성물 또는 장치들이 개발되고 있는 추세이다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제2003-0005713호(공개일2003.01.23.)에서 보면, 오염된 토양을 세척하기 위한 세척장치는 오염토양을 반복 세척하기 위해 전세척조 및 주세척조가 포함되어이루어졌다.

또한, 이러한 세척장치는 오염된 토양이 수거되면 믹싱탱크에 투입되어 정화되도록 이루어졌다.

이러한 종래기술에서, 일반적인 토양의 입경별 정화 처리 효율을 보면, 입도별 2mm 이상의 입경을 갖는 자갈 및 돌 등의 조립토류, 0.075mm 내지 2mm의 입경을 갖는 모래 등의 중립토류, 0.075mm 이하의 미사 및 점토 등의 미세토류가 있다. 이들 조립토류, 중립토류, 미세토류에 대해 토양이 정화될 때 비용 및 시간적 효율에 따라 적합한 경제적인 범위는 조립토이고, 비효율적인 경제범위는 미세토류이며, 중간적인 범위는 중립토류이다.

하지만, 종래의 정화장치는 토양의 성질 및 성질에 따른 오염 정도 즉, 논, 밭, 바닷가 및 산기슭 등의 토양의 입경의 차이와 입경별 오염정도의 차이 등을 고려하지 않고 일률적으로 토양을 정화시키도록 이루어져 정화작업의 효율성에 문제점이 있었다.

대한민국 공개 특허 제2003-0005713호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 오염토의 비소농도를 측정하여, 고농도의 비소를 세척, 정화하기에 적합한 중금속 오염토양 정화시스템 및 정화방법을 제공하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 크게 미세토류가 많은 토양과 모래류가 많은 중립토류의 토양에 대해 선별하고, 선별된 토양 내에서 오염정도가 심한입경의 범위를 아주 세밀하게 분리함으로써, 오염정도가 심한 토양만을 집중적으로 정화할 수 있도록 하는 고농도 오염 토양 정화시스템 및 정화방법을 제공하게 된다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 다단입도선별기에 의해 분류된 약 0.75 ~ 4.75mm의 입도를 갖는 오염토는 표면분쇄기에 투입되어 표면의 중금속을 박리시키는 과정을 포함하게 됨으로써, 폐기물 처리비용을 절감할 수 있고, 정화효율과 속도를 개선시킬 수 있는 고농도 오염 토양 정화시스템 및 정화방법을 제공하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 오염토의 입도별, 비소 등의 중금속 농도를 고려하여, 용출제로서 인산을 적용하거나, 동전기를 사용하여 세척, 정화 공정을 수행하게 됨으로써, 산용출효율과 정화효율을 극대화시킬 수 있는 고농도 오염 토양 정화시스템 및 정화방법을 제공하게 된다.

그리고, 필터프레스에서 분리배출된 세척공정수에 대해, 용출제로서 인산을 사용하였고, 세척공정수에 함유된 비소농도를 고려하여, 중화제로서 소석회(Ca(OH)₂)를 적용하고, 흡착탑에 Fe(Ⅲ) 개질 활성탄을 적용하게 됨으로써, 인산이 함유된 세척공정수를 효율적으로 중화시킬 수 있고, 세척공정수에 함유된 비소를 효율적으로 흡착하게 됨으로써, 사용된 세척공정수 전량을 반송시켜 재활용 가능한 오염 토양 정화시스템 및 정화방법을 제공하게 된다.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 제1목적은 오염도를 측정하여 오염토의 비소 농도를 측정하는 측정부; 비소 농도가 특정농도 이상인 오염토를 물과 혼합하여 분상화시키는 전처리부; 전처리부에서 유입된 오염토의 이물질을 제거하고, 상기 오염토 중 일정입경 이상을 정화토로 분리하고, 상기 일정 입경 미만의 오염토를 선별하도록 설치된 이물질 제거기; 이물질 제거기에서 선별된 일정 입경 미만인 상기 오염토가 유입되어 입경별로 세분류하도록 설치된 적어도 하나의 다단입도 선별기; 다단입도선별기에서 세분류된 오염토가 유입되면 입경별로 세척공정수에 의해 세척되도록 설치된 정화장치; 정화장치에서 세척되어 유입된 상기 정화토와, 상기 정화토에 함유된 세척공정수를 분리 배출하기 위해 진공벨트필터로 구성된 필터링 장치; 정화장치 및 상기 필터링장치에서 배출된 세척공정수가 유입되어 상기 세척공정수를 중화시키기 위한 중화조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화시스템으로서 달성될 수 있다.

상기 다단입도선별기에 의해 입경이 제1특정입경 이상인 오염토가 유입되어 표면을 분쇄하는 표면분쇄기; 표면분쇄기에 의해 표면분쇄된 상기 오염토의 입경을 분류하기 위한 하이드로싸이클론; 및 하이드로싸이클론에 의해 분류된 입경이 상기 제1특정입경 이상의 오염토를 세척공정수에 의해 세척시켜 정화토를 배출시키는 입도선별기를 포함하고, 하이드로싸이클론에 의해 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토는 스컴침전농축조와 스컴필터프레스를 거쳐 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 다단입도선별기에 의해 입경 상기 제1특정입경 미만 상기 오염토가 유입되어 고분자 응집제에 의해 응집, 침전되는 배출되는 응집침전조; 응집침전조에서 배출된 상기 오염토가 유입되어 농축되는 농축조; 상기 농축조에서 농축된 오염토가 유입되어, 인산저장탱크에서 유입된 인산에 의해 상기 오염토를 산용출시키는 산용출조;를 포함하고, 상기 산용출조에서 정화되어 토출된 정화토는 상기 필터프레스로 유입되어 세척수가 탈수되어 배출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 산용출조와 상기 필터프레스 사이에 구비되고, 고분자 응집제가 투입되어 산용출조에서 토출된 정화토를 침전농축시키는 침전농축조를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 특정농도는 70 ~ 80mg/kg이고, 상기 일정입경은 4 ~ 5mm이고, 상기 제1특정입경은 0.07 ~ 0.08mm인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은 오염도를 측정하여 오염토의 비소 농도를 측정하는 측정부; 비소 농도가 특정농도 이상인 오염토를 물과 혼합하여 분상화시키는 전처리부; 상기 전처리부에서 유입된 오염토이 이물질을 제거하고, 상기 오염토 중 제1 일정입경 이상을 정화토로 분리하고, 상기 일정 입경 미만의 오염토를 선별하도록 설치된 이물질 제거기; 상기 이물질 제거기에서 선별된 일정 입경 미만인 상기 오염토가 유입되어 입경별로 세분류하도록 설치된 적어도 하나의 다단입도 선별기; 상기 다단입도선별기에서 세분류된 오염토가 유입되면 입경별로 세척공정수에 의해 세척되도록 설치된 정화장치; 상기 정화장치에서 세척되어 유입된 상기 정화토와, 상기 정화토에 함유된 세척공정수를 분리 배출하기 위해 진공벨트필터로 구성된 필터링 장치; 정화장치 및 상기 필터링장치에서 배출된 세척공정수가 유입되어 상기 세척공정수를 중화시키기 위한 중화조; 중화조에서 중화된 세척공정수가 유입되어 미세토양을 부양시켜 부양된 미세토양을 분리하여 상기 세척공정수를 배출시키는 가압부상조; 및 상기 가압부상조에서 배출된 세척공정수가 유입되어 상기 세척공정수에 함유된 중금속을 흡착시키는 흡착탑;을 포함하고, 흡착탑에서 배출된 상기 세척공정수를 상기 전처리부, 상기 이물질 제거기 및 상기 정화장치 중 적어도 어느 하나로 투입시키는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화시스템으로서 달성될 수 있다.

상기 흡착탑에서 배출된 세척공정수를 저장하는 세척수 저장조를 더 포함하고, 상기 세척수 저장소에 저장된 세척공정수를 상기 전처리부, 상기 이물질제거기 및 상기 정화장치로 투입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 중화조에는 소석회인 중화제가 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 흡착탑에는 Fe(Ⅲ)개질 활성탄이 투입되어 상기 활성탄에 중금속이 흡착되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제3목적은 오염토양의 정화방법에 있어서, 측정부에서 오염토의 비소 농도를 측정하고, 비소농도가 특정농도 이상인 오염토가 전처리부로 투입되는 단계; 전처리부에서, 유입된 오염토와 물을 혼합하여 분산화시키는 단계; 이물질제거기를 통해 상기 전처리부에서 유입된 오염토를 일정입경으로 선별하는 단계; 상기 이물질제거기에 의해 선별된 상기 일정입경 미만의 상기 오염토가 다단입도선별기로 투입되어 입경별로 세분류되는 단계; 상기 입도선별기에 의해 제1특정입경 이상으로 분류된 상기 오염토가 표면분쇄기로 투입되어 표면 분쇄되고, 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 상기 오염토는 정화장치로 투입되어 정화되는 단계; 상기 정화장치에서 세척되어 유입된 정화토가 필터링 장치로 투입되어, 상기 정화토에 함유된 세척공정수를 분리 배출하는 단계; 및 상기 정화장치 및 상기 필터링장치에서 배출된 세척공정수가 중화조로 유입되어 상기 세척공정수를 중화시키는 단계를 포함하고, 상기 표면분쇄기에서 배출된 오염토는 하이드로싸이클론에 의해 입도가 분류되어, 상기 하이드로싸이클론에 의해 분류된 입경이 상기 제1특정입경 이상의 오염토를 세척공정수에 의해 세척시켜 정화토를 배출시키고, 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토는 스컴침전농축조와 스컴필터프레스를 거쳐 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화방법으로서 달성될 수 있다.

상기 정화되는 단계는, 상기 제1특정입경 미만인 오염토가 응집침전조로 투입되어 고분자 응집제에 의해 응집침전되는 단계; 농축조에서 상기 오염토가 농축되는 단계; 농축된 상기 오염토가 산용출조로 투입되어, 인산에 의해 상기 오염토가 산용출되어 정화되는 단계; 및 침전농축조로 투입되어 고분자 응집제에 의해 침전농축되어 정화토가 상기 필터프레스로 투입되는 단계;를 포함하고, 상기 제1특정입경보다 작은 제2특정입경 미만인 오염토는 다단입도선별기에서 월류공정조를 통해 세척공정수가 분리배출되어 반송된 후, 상기 응집침전조로 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 중화조에서 중화된 세척공정수가 가압부상조로 유입되어 미세토양을 부양시켜 부양된 미세토양을 분리하여 상기 세척공정수를 배출시키는 단계; 및 상기 가압부상조에서 배출된 세척공정수가 흡착탑으로 유입되어 상기 세척공정수에 함유된 중금속을 흡착시키는 단계;를 포함하고, 상기 흡착탑에서 배출된 상기 세척공정수를 상기 전처리부, 상기 이물질 제거기 및 상기 정화장치 중 적어도 어느 하나로 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제4목적은 오염도를 측정하여 오염토의 비소 농도를 측정하는 측정부; 비소 농도가 특정농도 이상인 오염토를 물과 혼합하여 분상화시키는 전처리부; 상기 전처리부에서 유입된 오염토의 이물질을 제거하고, 상기 오염토 중 일정입경 이상을 정화토로 분리하고, 상기 일정 입경 미만의 오염토를 선별하도록 설치된 이물질 제거기; 상기 이물질 제거기에서 선별된 일정 입경 미만인 상기 오염토가 유입되어 입경별로 세분류하도록 설치된 적어도 하나의 다단입도 선별기; 상기 다단입도선별기에 의해 입경이 제1특정입경 이상인 오염토가 유입되어 표면을 분쇄하는 표면분쇄기; 상기 표면분쇄기에 의해 표면분쇄된 상기 오염토의 입경을 분류하기 위한 하이드로싸이클론; 상기 하이드로싸이클론에 의해 분류된 입경이 상기 제1특정입경 이상의 오염토가 투입되어 상기 오염토를 정화시키는 동전기; 상기 다단입도선별기에서 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토가 유입되면 입경별로 세척공정수에 의해 세척되도록 설치된 정화장치; 상기 정화장치에서 세척되어 유입된 상기 정화토와, 상기 정화토에 함유된 세척공정수를 분리 배출하기 위해 진공벨트필터로 구성된 필터링 장치; 상기 정화장치 및 상기 필터링장치에서 배출된 세척공정수가 유입되어 상기 세척공정수를 중화시키기 위한 중화조;를 포함하고, 상기 하이드로싸이클론에 의해 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토는 스컴침전농축조와 스컴필터프레스를 거쳐 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화시스템으로서 달성될 수 있다.

상기 다단입도 선별기에 의해 상기 제1특정입경보다 작은 제2특정입경 미만으로 분류된 상기 오염토가 투입되어 고분자응집제에 의해 상기 오염토를 침전농축시키는 침전농축조;를 포함하고, 상기 침전농축조에 의해 침전농축된 오염토는 상기 필터프레스에서 세척공정수를 분리배출시키고, 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 다단입도 선별기에 의해 상기 제1특정입경미만 상기 제2특정입경 이상으로 분류된 상기 오염토가 유입되어 고분자 응집제에 의해 응집, 침전되는 배출되는 응집침전조; 상기 응집침전조에서 배출된 상기 오염토가 유입되어 농축되는 농축조; 상기 농축조에서 농축된 오염토가 유입되어, 상기 오염토를 침전농축시키는 침전농축조;를 포함하고, 상기 침전농축조에서 토출된 정화토는 상기 필터프레스로 유입되어 세척공정수가 탈수되어 배출되고, 상기 오염토는 상기 동전기로 투입되어 정화되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 동전기는, 상기 오염토가 투입되는 투입조, 투입조에 투입된 상기 오염토 내에 구비되며 전원공급장치에 의해 전원이 인가되는 다수의 전극봉, 상기 투입조로 전해액을 공급하는 전해액 공급장치 및 상기 전극봉 부근으로 이동된 비소가 함유된 오염물을 추출하여 배출시키기 위한 오염물추출관을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제5목적은 오염토양의 정화방법에 있어서, 측정부에서 오염토의 비소 농도를 측정하고, 비소농도가 특정농도 이상인 오염토가 전처리부로 투입되는 단계; 전처리부에서, 유입된 오염토와 물을 혼합하여 분산화시키는 단계; 이물질제거기를 통해 상기 전처리부에서 유입된 오염토를 일정입경으로 선별하는 단계; 상기 이물질제거기에 의해 선별된 상기 일정입경 미만의 상기 오염토가 다단입도선별기로 투입되어 입경별로 세분류되는 단계; 상기 입도선별기에 의해 제1특정입경 이상으로 분류된 상기 오염토가 표면분쇄기로 투입되어 표면 분쇄되고, 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 상기 오염토는 정화장치로 투입되어 정화되는 단계; 상기 정화장치에서 세척되어 유입된 정화토가 필터링 장치로 투입되어, 상기 정화토에 함유된 세척공정수를 분리 배출하는 단계; 및 상기 정화장치 및 상기 필터링장치에서 배출된 세척공정수가 중화조로 유입되어 상기 세척공정수를 중화시키는 단계를 포함하고, 상기 표면분쇄기에서 배출된 오염토는 하이드로싸이클론에 의해 입도가 분류되어, 상기 하이드로싸이클론에 의해 분류된 입경이 상기 제1특정입경 이상의 오염토를 동전기에 의해 정화시켜 정화토를 배출시키고, 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토는 스컴침전농축조와 스컴필터프레스를 거쳐 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화방법으로서 달성될 수 있다.

상기 정화되는 단계에서, 상기 다단입도 선별기에 의해 상기 제1특정입경보다 작은 제2특정입경 미만으로 분류된 상기 오염토가 침전농축조로 투입되어 고분자응집제에 의해 상기 오염토가 침전농축되고, 상기 침전농축조에 의해 침전농축된 오염토가 상기 필터프레스에서 세척공정수를 분리배출시키고, 폐기물로 처리되고, 상기 다단입도 선별기에 의해 상기 제1특정입경 미만 상기 제2특정입경 이상으로 분류된 상기 오염토는 응집침전조로 유입되어 고분자 응집제에 의해 응집, 침전되고, 상기 응집침전조에서 배출된 상기 오염토가 농축조로 유입되어 농축된 후,상기 침전농축조에서 침전농축되며, 상기 침전농축조에서 토출된 오염토는 상기 필터프레스로 유입되어 세척공정수가 탈수되어 배출되고, 상기 오염토는 상기 동전기로 투입되어 정화되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 중화조에서 중화된 세척공정수가 가압부상조로 유입되어 미세토양을 부양시켜 부양된 미세토양을 분리하여 상기 세척공정수를 배출시키는 단계; 및 상기 가압부상조에서 배출된 세척공정수가 흡착탑으로 유입되어 상기 세척공정수에 함유된 중금속을 흡착시키는 단계;를 포함하고, 상기 흡착탑에서 배출된 상기 세척공정수를 상기 전처리부, 상기 이물질 제거기 및 상기 정화장치 중 적어도 어느 하나로 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 오염토의 비소농도를 측정하여, 고농도의 비소를 세척, 정화하기에 적합한 효과를 갖는다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 크게 미세토류가 많은 토양과 모래류가 많은 중립토류의 토양에 대해 선별하고, 선별된 토양 내에서 오염정도가 심한입경의 범위를 아주 세밀하게 분리함으로써, 오염정도가 심한 토양만을 집중적으로 정화할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 다단입도선별기에 의해 분류된 약 0.75 ~ 4.75mm의 입도를 갖는 오염토는 표면분쇄기에 투입되어 표면의 중금속을 박리시키는 과정을 포함하게 됨으로써, 폐기물 처리비용을 절감할 수 있고, 정화효율과 속도를 개선시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 오염토의 입도별, 비소 등의 중금속 농도를 고려하여, 용출제로서 인산을 적용하거나, 동전기를 사용하여 세척, 정화 공정을 수행하게 됨으로써, 산용출효율과 정화효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 필터프레스에서 분리배출된 세척공정수에 대해, 용출제로서 인산을 사용하였고, 세척공정수에 함유된 비소농도를 고려하여, 중화제로서 소석회(Ca(OH)₂)를 적용하고, 흡착탑에 Fe(Ⅲ) 개질 활성탄을 적용하게 됨으로써, 인산이 함유된 세척공정수를 효율적으로 중화시킬 수 있고, 세척공정수에 함유된 비소를 효율적으로 흡착하게 됨으로써, 사용된 세척공정수 전량을 반송시켜 재활용 가능한 효과를 갖는다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 비소농도가 특정농도 이상인 오염토를 정화시키기 위한 오염토양 정화시스템의 공정을 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 벨트피더의 사시도,
도 3a은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 분상화장치의 부분 사시도,
도 3b은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 분상화장치의 단면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 이물질제거기의 사시도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 다단입도선별기의 사시도,
도 6a는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 표면분쇄기의 부분사시도,
도 6b는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 표면분쇄기에 의해 토양입자 표면으로부터 비소오염물질이 박리되는 상태를 나타낸 상태도,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 침전농축조의 사시도,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 산용출조의 부분 사시도,
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 황산과 인산을 사용한 각각이 경우에 대한 용출제 투입량과 비소 농도 그래프,
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 중화조, 가압부상조, 흡착탑, 세척수저장조를 거쳐 세척공정수가 순환되는 상태를 나타낸 구성도,
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 비소농도가 특정농도 이상인 오염토를 정화시키기 위한 오염토양 정화시스템의 공정을 나타낸 블록도,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 동전기의 사시도,
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 오염토양 정화시스템의 일구성인 동전기의 평면도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 단계별 연속식 고도선별과 오염부하별 차등식 중금속 제거공정을 결합한 고농도 오염토양 정화시스템(1)의 구성, 기능 및 그 중금속 오염토양 정화시스템(1)을 이용한 정화방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 비소농도가 특정농도 이상인 오염토(2)를 정화시키기 위한 오염토양 정화시스템(1)의 공정을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 중금속 오염토양 정화시스템(1)은 먼저, 측정부에 의해 오염토(2)의 중금속 농도를 측정하여, 중금속 농도가 특정농도 이상인 오염토(2)를 대상으로 하여, 이러한 오염토(2)를 입도별로 분류하여 정화, 세척하기 위한 구성을 가지고 있다. 이러한 특정농도 이상은 구체적으로, 토양환경법상 토양오염 대책기준 이상을 의미하며, 보다 구체적으로 비소농도가 약 70 ~ 80mg/kg이고, 바람직하게는 75mg/kg이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 측정부에서 오염토(2)의 비소농도가 75mg/kg이상으로 측정된 오염토(2)가 전처리부로 투입되게 됨을 알 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 전처리부는 도 1에 도시된 바와 같이, 벨트피더(10), 드럼와셔(11) 및 분상화장치(12)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 벨트피더(10)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 오염토(2)는 벨트피더(10)를 거쳐 드럼와셔(11)로 투입되게 됨을 알 수 있다. 드럼와셔(11)에서는 드럼통 내에 물과 오염토(2)가 혼합되어, 투입된 오염토(2)의 덩어리를 풀어주게 된다. 또한, 투입되는 물은 후에 설명되는 바와 같이, 필터프레스(60)에서 분리되고, 중화, 흡착된 세척공정수가 반송되어 투입되도록 구성된다.

드럼와셔(11)를 거친 오염토(2)는 분상화장치(12)로 투입되어 오염토(2)의 흙덩어리를 더 작게 분상화시켜 개별입자화 시키게 된다. 도 3a은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 분상화장치(12)의 부분 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 3b은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 분상화장치(12)의 단면도를 도시한 것이다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 분상화장치(12)에 구비된 로드 스크러버에 의해 오염토(2)의 흙덩어리를 작게 분상화하게 됨을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 분상화장치(12)는 가수량을 최소화할 수 있고, 회전속도를 조절하여 파쇄강도와 오염토(2)의 체류시간을 제어할 수 있게 된다. 또한, 이러한 분상화장치(12)에 투입되는 세척공정수는 후에 설명되는 바와 같이, 응집침전조(51)에 의해 분리된 세척 공정수가 반송되어 투입되게 된다.

분상화장치(12)를 거친 오염토(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 이물질제거기(20)로 투입되게 된다. 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 이물질제거기(20)의 사시도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 이물질제거기(20)는 습식 스크린(wet screen)으로 구성될 수 있고, 이러한 이물질제거기(20)에 의해 이물질은 제거되고, 오염토(2) 중 일정입경 이상이 되는 오염토(2)를 정화토(3)로 분리하여 배출하고, 일정입경 미만의 오염토(2)는 다단입도선별기(30)로 투입되게 된다.

이러한 일정입경은 본 발명의 구체적실시예에서는 4 ~ 5mm이고, 바람직하게는 4.75mm에 해당한다. 이물질제거기(20)에 투입되는 세척공정수 역시, 후에 다시 설명되는 바와 같이, 필터프레스(60)에서 분리되고, 중화, 흡착된 세척공정수가 반송되어 투입되도록 구성된다.

그리고, 이물질제거기(20)에 의해 4.75mm미만으로 분류된 오염토(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 다단입도선별기(30)로 투입되게 됨을 알 수 있다. 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 다단입도선별기(30)의 사시도를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 다단입도선별기(30)는 다중정밀입도선별장치로서 멀티-하이드로싸이클론(42)으로 구성되어 입도별로 오염토(2)를 세분류할 수 있음을 알 수 있다. 본 발명의 구체적실시예에서는 제1특정입경이상이 오염토(2)와 제1특정입경보다 작은 제2특정입경 미만이 오염토(2), 그리고 제2특정입경이상에서 제1특정입경미만인 오염토(2)로 3가지로 세분류되게 된다.

이러한 제1특정입경은 0.07 ~ 0.08mm이고, 바람직하게는 0.075mm이며, 제2특정입경은 0.015 ~ 0.025mm, 바람직하게는 0.02mm정도이다. 즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 다단입도선별기(30)에 의해 0.075 ~ 4.75mm의 입도를 갖는 오염토(2)와 0.02 ~ 0.075mm의 입도를 갖는 오염토(2) 그리고, 0.02mm미만의 입도를 갖는 오염토(2)로 세분류되게 된다.

먼저, 0.075 ~ 4.75mm의 입도를 갖는 오염토(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 표면분쇄기(41)로 투입되게 된다. 도 6a는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 표면분쇄기(41)의 부분사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 6b는 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 표면분쇄기(41)에 의해 토양입자 표면으로부터 비소오염물질이 박리되는 상태를 나타낸 상태도를 도시한 것이다. 본 발명의 제1실시예에 따른 표면분쇄기(41)는 볼밀(Ball Mill)을 이용하여 조대입자의 오염물질을 오염토(2)에서 박피제거로 정화효율과 속도를 개선시키게 된다.

그리고, 표면분쇄기(41)에 의해 오염물질이 박리된 오염토(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하이드로싸이클론(42)으로 투입되어 입도 별로 오염토(2)를 분리하게 됨을 알 수 있다. 즉, 하이드로싸이클론(42)에 의해 0.07mm미만의 입도를 갖는 오염토(2) 그리고, 0.07이상 더 구체적으로는 0.07 ~ 4.75mm 범위 내의 입도를 갖는 오염토(2)가 분리되게 된다.

이때 0.07 ~ 4.75mm 범위 내의 입도를 갖는 오염토(2)는 입도선별기(43)로 투입되어, 세척공정수에 의해 세척된 후, 정화토(3)를 배출시키게 된다. 또한, 투입되는 세척공정수는 도 1에 도시된 바와 같이, 공정수저장조(64)에 저장된 세척공정수가 반송되어 투입되게 됨을 알 수 있다.

반면, 0.07mm미만의 입도를 갖는 오염토(2)는 후에 설명되는 바와 같이, 스컴침전농축조(44)로 투입되어 고분자응집제에 의해 응집된 후, 스컴필터프레스(45)를 거쳐 폐기물(4)로서 배출되게 된다.

그리고, 다단입도선별기(30)에 의해 분류된, 0.075 ~ 4.75mm의 입도를 갖는 오염토(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 응집침전조(51)로 투입되게 됨을 알 수 있다. 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 침전농축조(54)의 사시도를 도시한 것이다. 응집침전조(51)에서는 고분자응집제에 의해, 응집 및 침전이 발생되고, 세척공정수는 분리되어 앞서 언급한 표면분쇄기(41) 및 분상화장치(12)로 반송되어 투입되게 됨을 알 수 있다. 응집침전조(51)에서 응집침전된 오염토(2)는 농축조(52)로 투입되어 다시 한번 농축과정이 수행될 수 있으며, 농축조(52)로 투입되기 전에, 오염토(2)에 떠있는 스컴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 분리된 스컴은 후에 설명되는 바와 같이, 중화조(61)로 유입되게 된다.

농축조(52)에서 농축된 오염토(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 산용출조(53)로 투입되게 된다. 본 발명의 제1실시예에 따른 산용출조(53)에는 용출제로서 인산이 투입되게 된다. 그리고, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 산용출조(53)의 부분 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 황산과 인산을 사용한 각각이 경우에 대한 용출제 투입량과 비소 농도 그래프를 도시한 것이다.

본 발명의 제1실시예에서는 1,2,3단계 산용출조(53)로 구성되어 산용출에 의해 오염토(2)를 정화시키게 되며, 인산저장탱크에 저장된 인산이 용출제로서 산용출조(53)로 투입되게 된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 비소농도가 75mg/kg이상인 오염토(2)의 경우, 용출제로서 인산을 적용하는 것이 효율적임을 알 수 있다. 즉, 비소농도가 75mg/kg이상인 경우, 용출제로서 인산을 약 0.2N정도만 투입하여도, 비소농도가 25mg/kg이하로 감소되게 된다.

산용출조(53)에서 비소의 농도가 감소되어 정화된 정화토(3)는 침전농축조(54)로 투입되어 다시 한번 침전, 농축되게된다. 또한, 침전농축조(54)로 투입되게 전에 스컴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

반면, 다단입도선별기(30)에서 0.02mm미만의 입도로 분류된 오염토(2)는 앞서 언급한 0.02 ~ 0.075mm의 입도를 갖는 오염토(2)의 공정과 유사하나, 도 1에 도시된 바와 같이, 응집침전로로 투입되기 전에 월류공정조(31)를 거치게 됨을 알 수 있다. 0.02mm미만의 입도로 분류된 오염토(2)는 월류공정조(31)에서 세척공정수를 분리시킨 후에 응집침전조(51)로 투입되게 된다. 분리된 세척공정수는 반송되어 다단입도선별기(30)로 유입되게 된다.

침전농축조(54)에서 침전농축된 정화토(3)는 진공벨트필터로 구성된 필터프레스(60)에서 세척공정수를 분리 배출시킨 후, 배출되게 된다. 필터프레스(60)에서 분리배출된 세처공정수는 중화조(61)로 투입되게 된다. 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 중화조(61), 가압부상조(62), 흡착탑(63), 세척수저장조(65)를 거쳐 세척공정수가 순환되는 상태를 나타낸 구성도를 도시한 것이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 중화조(61)에서는 산성을 갖는 세척공정수가 투입되어 중화제에 의해 세척공정수를 중화시키게 됨을 알 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 중화조(61)로 투입되는 중화제는 소석회로 구성되게 된다. 소석회저장탱크에 저장된 소석회가 중화제로서 중화조(61)로 투입되어 오염토(2)를 중화시킨 후, pH를 확인하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 가압부상조(62)로 투입되게 된다.

가압부상조(62)로 투입된 세척공정수는 공기방울에 의해, 세척공정수에 포함된 미세토양을 부양시켜, 부양된 미세토양을 분리, 배출시키게 된다. 가압부상조(62)에서 미세토양이 폐기된 세척오염수는 도 10에 도시된 바와 같이, 흡착탑(63)으로 유입되게 된다. 반면, 분리된 미세토양은 도 1에 도시된 바와 같이, 스컴침전농축조(44)로 투입되어 고분자응집제에 의해 응집된 후 스컴필터프레스(45)를 거쳐 폐기물(4)로 처리되게 된다.

흡착탑(63)에서는 활성탄으로 세척공정수에 함유된 비소 등의 중금속이 흡착되어 정되게 된다. 본 발명의 제1실시예에 따른 흡착탑(63)에 구비된 활성탄은 3가철로 코팅된 활성탄(Fe(Ⅲ)개질 활성탄)에 해당한다. 이러한 Fe(Ⅲ)개질 활성탄은 비소처리에 특화되어 비소의 흡착효율이 높은 성질을 갖는다.

흡착탑(63)에서 비소 등의 중금속이 제거된 세척오염수는 비소농도를 확인한 후, 공정수 저장조(64)와 세척수 저장조(65)에 저장되어 전량이 재활용되게 된다. 즉, 중금속이 제거된 세척공정수는 도 1에 도시된 바와 같이, 다시 드럼와셔(11), 이물질제거기(20), 입도선별기(43), 산용출조(53)로 투입되어 재사용되게 된다.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 비소농도가 특정농도 이상인 오염토(2)를 정화시키기 위한 오염토양 정화시스템(1)의 구성, 기능 그리고, 그 정화시스템(1)을 이용한 정화방법에 대해 설명하도록 한다.

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 비소농도가 특정농도 이상인 오염토(2)를 정화시키기 위한 오염토양 정화시스템(1)의 공정을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 중금속 오염 토양 정화시스템(1)을 구성하는 일구성인 벨트피더(10), 드럼와셔(11), 분상화장치(12), 이물질제거기(20), 다단입도선별기(30), 표면분쇄기(41), 하이드로싸이클론(42), 입도선별기(43), 월류공정조(31), 응집침전조(51), 농축조(52), 침전농축조(54), 필터프레스(60), 중화조(61), 가압부상조(62), 스컴침전농축조(44), 스컴필터프레스(45), 흡착탑(63), 공정수저장조(64)는 앞서 언급한 제1실시예에 따른 증금속 오염 토양 정화시스템(1)의 구성과 동일하게 구성될 수 있다.

단, 제1실시예에 비교하여, 제2실시예 역시 75mg/kg이상의 비소농도를 갖는 오염토(2)가 대상이 되나, 산용출조(53)가 포함되지 않고, 동전기(70)에 의해 오염토(2)를 정화하며, 구체적인 공정에 차이점이 존재한다. 따라서, 구체적인 공정흐름과 동전기(70)의 구성을 중심으로 제2실시예를 설명하도록 한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)은, 비소농도가 75mg/kg이상인 오염토(2)가 펠트피더(10)와 드럼와셔(11) 및 분상화장치(12)를 거쳐 이물질제거기(20)로 투입되게 된다. 이러한 펠트피더(10), 드럼와셔(11), 분상화장치(12) 및 이물질제거기(20)의 구성 및 기능은 앞서 언급한 제1실시예에서와 같다.

이물질제거기(20)에 의해 이물질이 제거되고, 4.75mm이상의 입경을 가지는 오염토(2)는 정화토(3)로 분리되어 배출되며, 4.75mm미만의 입경을 가지는 오염토(2)는 다단입도선별기(30)로 투입되게 된다. 다단입도선별기(30)에 의해, 0.02mm미만의 입도를 가지는 오염토(2), 0.02 ~ 0.075mm의 입도를 가지는 오염토(2) 그리고, 0.075 ~ 4.75mm의 입도를 가지는 오염토(2)로 세분류되게 된다.

0.075mm이상의 입도를 가지는 오염토(2)는 도 11에 도시된 바와 같이, 표면분쇄기(41)로 투입되어 오염토(2) 입자 표면으로부터 비소오염물질을 박리시키고, 하이드로싸이클론(42)에 의해 입도가 0.075mm미만인 오염토(2)는 스컴침전농축조(44)와 스컴필터프레스(45)를 거쳐 폐기물(4)로 처리하고, 0.075mm이상의 입도는 가지는 오염토(2)는 입도선별기(43)를 거친 후, 동전기(70)로 투입되어 정화되게 된다.

반면, 다단입도선별기(30)에 의해, 0.02 ~ 0.075mm의 입도를 갖는 오염토(2)로 분류된 것은, 도 11에 도시된 바와 같이, 응집침전조(51), 농축조(52), 제1침전농축조(54-1)를 거치고, 제1필터프레스(60-1)로 투입되어, 세척공정수를 분리,배출시키고, 동전기(70)로 투입되어 정화되게 된다.

또한, 다단입도선별기(30)에 의해 0.02mm미만의 입도를 갖는 오염토(2)로 분류된 것은 도 11에 도시된 바와 같이, 월류공정조(31)를 거쳐 제2침전농축조(54-2), 제2필터프레스(60-2)를 거쳐, 세척공정수를 분리, 배출시킨 후 폐기물(4)로 처리하게 된다.

제1실시예에서와 같이, 제2실시예에서도, 사용된 세척공정수는 전량 재활용되게 된다. 즉, 제1필터프레스(60-1)와 제2필터프레스(60-2)에서 분리 배출된 세척공정수는 도 11에 도시된 바와 같이, 중화조(61)로 투입되어 중화되게 되고, 가압부상조(62)로 투입되어, 미세토양을 부양시켜 세척공정수에 함유된 미세토양을 분리한 후, 흡착탑(63)으로 투입되어, 비소금속을 Fe(Ⅲ)개질활성탄으로 흡착시켜, 세척공정수에 포함된 중금속을 제거하게 된다.

중금속이 제거된 세척공정수는 공정수저장조(64)에 저장된 후, 드럼와셔(11), 분상화장치(12), 입도선별기(43), 이물질 제거기(20)로 반송되어 투입되게 된다.

도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 동전기(70)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 오염토양 정화시스템(1)의 일구성인 동전기(70)의 평면도를 도시한 것이다.

앞서 언급한 바와 같이, 동전기(70)로 투입되는 오염토(2)는 표면분쇄 후에 0.075 ~ 4.75mm의 입도를 갖는 오염토(2)와 다단입도선별기(30)에 의해 입도가 0.02 ~ 0.75mm로 분류되고, 응전침전조(51), 농축조(52), 침전농축조(54), 필터프레스(60)를 거친 오염토(2)에 해당한다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 동전기(70)는 오염토(2)가 투입되는 투입조(71), 투입조(71)에 투입된 오염토(2) 내에 구비되며 전원공급장치(73)에 의해 전원이 인가되는 다수의 전극봉(72), 투입조(71)로 전해액을 공급하는 전해액 공급장치(74) 및 전극봉(62) 부근으로 이동된 비소가 함유된 오염물을 추출하여 배출시키기 위한 오염물추출관 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 투입조(71)의 내부로 오염토(2)가 적재되게 되고, 이러한 오염토(2) 내로 다수의 전극봉(62) 들이 수직으로 위치되게 됨을 알 수 있다. 그리고, 이러한 다수의 전극봉은 전원공급장치에 의해 양극을 띠게 되는 다수의 양전극봉(62-1)과 음극을 띠게 되는 다수의 음전극봉(62-2)으로 구성되며, 투입조(71) 내부로 전해액 공급장치(74)에 의해 전해액이 투입되게 된다.

따라서, 전해액이 투입되고, 전극봉(62)에 전기가 투입되면, 오염토(2)에서 비소가 함유된 오염물은 전극봉(62) 부근으로 모기게 되고, 전극봉(62) 측에 설치된 오염물 추출관을 통해 이러한 비소가 함유된 오염물이 추출되어 배출되게 됨으로써, 오염토(2)의 비소를 제거하여 정화시키게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1: 고농도 오염토양 정화시스템
2: 오염토
3: 정화토
4: 폐기물
10:벨트피더
11:드럼와셔
12:분상화장치
20:이물질 제거기
30:다단입도선별기
31:월류공정조
41:표면분쇄기
42:하이드로싸이클론
43:입도선별기
44:스컴침전농축조
45:스컴필터프레스
51:응집침전조
52:농축조
53:산용출조
54:침전농축조
54-1:제1침전농축조
54-2:제2침전농축조
60:필터프레스
60-1:제1필터프레스
60-2:제2필터프레스
61:중화조
62:가압부상조
63:흡착탑
64:공정수저장조
65:세척수저장조
70:동전기
71:투입조
72:전극봉
72-1:양전극봉
72-2:음전극봉
73:전원공급장치
74:전해액공급장치

Claims (9)

1. 오염도를 측정하여 오염토의 중금속 농도를 측정하는 측정부;
   중금속 농도가 특정농도 이상인 오염토를 물과 혼합하여 분산화시키는 전처리부;
   상기 전처리부에서 유입된 오염토의 이물질을 제거하고, 상기 오염토 중 일정입경 이상을 분리하고, 상기 일정 입경 미만의 오염토를 선별하도록 설치된 이물질 제거기;
   상기 이물질 제거기에서 선별된 일정 입경 미만인 상기 오염토가 유입되어 입경별로 세분류하도록 설치된 적어도 하나의 다단입도 선별기;
   상기 다단입도선별기에 의해 입경이 제1특정입경 이상인 오염토가 유입되어 표면을 분쇄하는 표면분쇄기;
   상기 표면분쇄기에 의해 표면분쇄된 상기 오염토의 입경을 분류하기 위한 하이드로싸이클론;
   상기 하이드로싸이클론에 의해 분류된 입경이 상기 제1특정입경 이상의 오염토가 투입되어 상기 오염토를 정화시키는 동전기;
   상기 다단입도선별기에서 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토가 유입되면 입경별로 세척공정수에 의해 세척되도록 설치된 정화장치;
   상기 정화장치에서 세척되어 유입된 정화토와, 상기 정화토에 함유된 세척공정수를 분리 배출하기 위해 진공벨트필터로 구성된 필터링 장치;
   상기 정화장치 및 상기 필터링장치에서 배출된 세척공정수가 유입되어 상기 세척공정수를 중화시키기 위한 중화조;를 포함하고,
   상기 하이드로싸이클론에 의해 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토는 스컴침전농축조와 스컴필터프레스를 거쳐 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 다단입도 선별기에 의해 상기 제1특정입경보다 작은 제2특정입경 미만으로 분류된 상기 오염토가 투입되어 고분자응집제에 의해 상기 오염토를 침전농축시키는 침전농축조;를 포함하고,
   상기 침전농축조에 의해 침전농축된 오염토는 상기 스컴필터프레스에서 세척공정수를 분리배출시키고, 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 다단입도 선별기에 의해 상기 제1특정입경미만 상기 제2특정입경 이상으로 분류된 상기 오염토가 유입되어 고분자 응집제에 의해 응집, 침전되는 배출되는 응집침전조;
   상기 응집침전조에서 배출된 상기 오염토가 유입되어 농축되는 농축조;
   상기 농축조에서 농축된 오염토가 유입되어, 상기 오염토를 침전농축시키는 침전농축조;를 포함하고,
   상기 침전농축조에서 토출된 정화토는 상기 스컴필터프레스로 유입되어 세척공정수가 탈수되어 배출되고, 상기 오염토는 상기 동전기로 투입되어 정화되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 동전기는,
   상기 오염토가 투입되는 투입조, 투입조에 투입된 상기 오염토 내에 구비되며 전원공급장치에 의해 전원이 인가되는 다수의 전극봉, 상기 투입조로 전해액을 공급하는 전해액 공급장치 및 상기 전극봉 부근으로 이동된 비소가 함유된 오염물을 추출하여 배출시키기 위한 오염물추출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 중화조에서 중화된 세척공정수가 유입되어 미세토양을 부양시켜 부양된 미세토양을 분리하여 상기 세척공정수를 배출시키는 가압부상조; 및
   상기 가압부상조에서 배출된 세척공정수가 유입되어 상기 세척공정수에 함유된 중금속을 흡착시키는 흡착탑;을 포함하고,
   상기 흡착탑에서 배출된 상기 세척공정수를 상기 전처리부, 상기 이물질 제거기 및 상기 정화장치 중 적어도 어느 하나로 투입시키는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 흡착탑에는 Fe(Ⅲ)개질 활성탄이 투입되어 상기 활성탄에 중금속이 흡착되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화시스템.
   
7. 오염토양의 정화방법에 있어서,
   측정부에서 오염토의 중금속 농도를 측정하고, 중금속 농도가 특정농도 이상인 오염토가 전처리부로 투입되는 단계;
   전처리부에서, 유입된 오염토와 물을 혼합하여 분산화시키는 단계;
   이물질제거기를 통해 상기 전처리부에서 유입된 오염토를 일정입경으로 선별하는 단계;
   상기 이물질제거기에 의해 선별된 상기 일정입경 미만의 상기 오염토가 다단입도선별기로 투입되어 입경별로 세분류되는 단계;
   상기 입도선별기에 의해 제1특정입경 이상으로 분류된 상기 오염토가 표면분쇄기로 투입되어 표면 분쇄되고, 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 상기 오염토는 정화장치로 투입되어 정화되는 단계;
   상기 정화장치에서 세척되어 유입된 정화토가 필터링 장치로 투입되어, 상기 정화토에 함유된 세척공정수를 분리 배출하는 단계; 및
   상기 정화장치 및 상기 필터링장치에서 배출된 세척공정수가 중화조로 유입되어 상기 세척공정수를 중화시키는 단계를 포함하고,
   상기 표면분쇄기에서 배출된 오염토는 하이드로싸이클론에 의해 입도가 분류되어, 상기 하이드로싸이클론에 의해 분류된 입경이 상기 제1특정입경 이상의 오염토를 동전기에 의해 정화시켜 정화토를 배출시키고, 상기 제1특정입경 미만으로 분류된 오염토는 스컴침전농축조와 스컴필터프레스를 거쳐 폐기물로 처리되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 정화되는 단계에서
   상기 다단입도 선별기에 의해 상기 제1특정입경보다 작은 제2특정입경 미만으로 분류된 상기 오염토가 침전농축조로 투입되어 고분자응집제에 의해 상기 오염토가 침전농축되고, 상기 침전농축조에 의해 침전농축된 오염토가 상기 스컴필터프레스에서 세척공정수를 분리배출시키고, 폐기물로 처리되고,
   상기 다단입도 선별기에 의해 상기 제1특정입경 미만 상기 제2특정입경 이상으로 분류된 상기 오염토는 응집침전조로 유입되어 고분자 응집제에 의해 응집, 침전되고, 상기 응집침전조에서 배출된 상기 오염토가 농축조로 유입되어 농축된 후,상기 침전농축조에서 침전농축되며, 상기 침전농축조에서 토출된 오염토는 상기 스컴필터프레스로 유입되어 세척공정수가 탈수되어 배출되고, 상기 오염토는 상기 동전기로 투입되어 정화되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화방법.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 중화조에서 중화된 세척공정수가 가압부상조로 유입되어 미세토양을 부양시켜 부양된 미세토양을 분리하여 상기 세척공정수를 배출시키는 단계; 및
   상기 가압부상조에서 배출된 세척공정수가 흡착탑으로 유입되어 상기 세척공정수에 함유된 중금속을 흡착시키는 단계;를 포함하고,
   상기 흡착탑에서 배출된 상기 세척공정수를 상기 전처리부, 상기 이물질 제거기 및 상기 정화장치 중 적어도 어느 하나로 투입되는 것을 특징으로 하는 단계별 연속식 고도선별과 동전기 정화공정을 결합한 오염토양 정화방법.

Images