KR101768006B1 - Soil Treatment System Using Nanobubble and Multi-Stage Washing of Inorganic Acid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유류오염물질과 중금속으로 복합오염된 토양을 일괄적으로 정화처리하기 위하여 나노버블을 이용한 유류 분해와 중금속 탈착을 진행하면서 무기산의 다단세척을 통한 중금속 용출 작용에 의해 중금속을 보다 효율적으로 제거하는 것이 가능한 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for purifying complex soil contaminated with nano bubbles and inorganic acid multi-stage washing, and more particularly, to a system and method for collecting and purifying soil contaminated with oil pollutants and heavy metals, The present invention relates to a system for treating a complex contaminated soil using nanobubbles and inorganic acid multi-stage washing capable of removing heavy metals more efficiently by heavy metal elution through the washing of multi-stages of inorganic acids while progressing desorption of heavy metals.
현재 국내에서 토양오염은 주로 액상 폐기물의 무단 매립 또는 누출사고로 인하여 발생하며, 그 밖에 장기간의 산업활동 과정에서 방치된 지상 적치물의 지하 확산에 의해 이루어지고, 이러한 발생요인에 의해 나타난 오염토양은 단일 종의 화합물보다는 여러 종류의 화학 종에 의해서 발생되며, 대표적인 복합 오염토양은 BTEX, 디젤, 가솔린과 같은 유류오염물질과 중금속의 형태로 복합오염된 것으로서, 대부분의 산업활동 지역에서 발생하고 있다.In Korea, soil pollution is mainly caused by unauthorized landfill or leakage of liquid wastes. In addition, it is caused by the underground diffusion of ground - level objects left in the course of long - term industrial activities. It is caused by various kinds of chemical species rather than species compounds. Typical complex contaminated soils are complex pollution in the form of oil pollutants such as BTEX, diesel, gasoline and heavy metals, and occur in most industrial activity areas.
이러한 오염토양을 복원하기 위한 방법으로는 토양세척, 소각, 고형화, 안정화 및 용매추출 등과 같은 물리화학적 방법과, 토양 경작, 콤포스팅, 바이오 벤팅, 식물복원 등과 같은 생물학적 방법으로 구분될 수 있으며, 이 중에서 비교적 쉽고 오염된 토양을 신속히 복원할 수 있는 방법으로 최근 각광받고 있는 기술이 토양세척방법이다.Methods for recovering contaminated soil can be classified into physical methods such as soil washing, incineration, solidification, stabilization and solvent extraction, and biological methods such as soil cultivation, composting, bio-venting, and plant restoration. Soil flushing is a technique that has recently come into widespread use as a way to quickly and easily restore contaminated soils.
일반적으로 오염토양의 토양세척방법은 물 또는 화학적 제제를 이용하여 토양입자로부터 유해성 유기오염물질의 표면장력을 약화시키거나 중금속을 액상으로 변화시켜 토양입자로부터 분리 처리하는 기법으로서, 광범위한 유기 및 무기 오염물질을 제거할 수 있는 한편 오염물질의 종류에 관계없이 적용할 수 있는 장점이 있다.In general, the soil washing method of contaminated soil is a technique of separating the soil particles from the soil particles by weakening the surface tension of the harmful organic pollutants or changing the heavy metal into the liquid phase by using water or a chemical agent. It has the advantage of being able to remove the substance while applying it regardless of the kind of the pollutant.
이와 같은, 토양세척방법으로는 In-situ 법과, Ex-situ 법으로 구분되며, In-situ 법은 오염된 토양을 굴착하지 않고 세척용액 주입정, 세척용액 배출정, 세척유출수 처리시설, 펌프 및 계장시설, 휘발물질 처리시설 등을 오염된 부지에 설치하여 처리하고자 하는 오염토양 내에 세척 제제를 순환시켜 오염토양을 직접 세척하는 토양 세정법(Soil Flushing)으로서, 처리 시간이 길고 세척제의 회수가 어려움은 물론 이동성이 없는 단점이 있기 때문에 토양 세척방법은 주로 Ex-situ 법이 적용된다.The in-situ method is divided into the in-situ method and the ex-situ method. The in-situ method removes the contaminated soil from the washing solution injection well, the washing solution discharge well, the washing effluent treatment facility, Soil flushing is a soil flushing method that circulates a cleaning agent in a contaminated soil to be installed on a polluted site to directly clean the contaminated soil. It is difficult to collect the cleaning agent Of course, since there is a disadvantage that there is no mobility, the soil washing method is mainly applied to the Ex-situ method.
여기서 Ex-situ 법은 토양 내 오염물질의 분포 및 토양의 물리/화학적 특성을 파악하여 처리하고자 하는 범위의 오염된 토양을 굴착한 후, 적절한 세척 제제를 사용하여 굴착된 오염토양을 세척장치가 있는 곳에서 세척하는 방법으로서, 최근 일반화된 토양 세척법(Soil Washing)으로 이용된다.Here, the Ex-situ method is used to grasp the distribution of pollutants in the soil and physical / chemical characteristics of the soil, excavate the contaminated soil to the extent to be treated, and then use the appropriate cleaning agent to remove the contaminated soil excavated (Soil Washing), which is a generalized method.
이때 토양세척기술에 적용되는 화학적 제제로는 산, 염기, 유기산, 계면활성제 등이 널리 사용되고 있다. 산과 염기의 경우, 중금속 제거효율은 우수하나 처리 후 토양 내의 유기물 등의 산화로 인하여 재이용시 별도의 시비처리 및 pH조정 등의 부수적인 공정이 필요함에 따라 환경에 친화적이지 못하다는 단점이 있다.At this time, acid, base, organic acid, and surfactant are widely used as chemical agents applied to the soil washing technique. In the case of acids and bases, the removal efficiency of heavy metals is good, but due to the oxidation of organic substances in the soil after the treatment, additional processes such as fertilization treatment and pH adjustment are required for reuse, which is not environmentally friendly.
또한 계면활성제의 경우에는 그 효율이 산과 염기에 비하여 저조하며, 계면활성제 자체가 오염물질로 작용할 수 있기 때문에 사용이 제한적이다. 반면, 유기산 제제의 경우에는 토양으로부터 중금속 제거효율이 우수하며, NTA나 EDTA와 같이 독성이 있는 유기산을 제외한다면, oxalic acid나 citric acid는 미생물의 영양분으로도 사용되기 때문에 환경에의 악영향을 최소화시킬 수 있게 된다.In addition, the surfactant has a lower efficiency than the acid and base, and its use is limited because the surfactant itself can act as a contaminant. On the other hand, in the case of organic acid formulations, the removal efficiency of heavy metals from the soil is excellent, and oxalic acid and citric acid are also used as nutrients of microorganisms, except for organic acids which are toxic like NTA or EDTA. .
상기와 같은 오염토양의 정화처리와 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제1103411호(2011.12.30.)에는 세척대상토양에 폐활성슬러지와 세척액을 투입한 후 교반시키면서 상기 폐활성슬러지에 상기 세척대상토양 내 중금속이 흡착 이탈되게 함과 더불어 상기 세척액으로 상기 세척대상토양 내 중금속을 세척 제거하는 혼합처리부와, 상기 혼합처리부와 연결되며 상기 혼합처리부에서 사용된 상기 세척액을 공급받아 상기 세척액에 포함된 상기 세척대상토양 및 상기 폐활성슬러지와 이탈된 상기 중금속을 침전 분리시키는 침전부와, 상기 침전부와 연결되며 상기 침전부로부터 상등부의 상기 세척액을 공급받음과 동시에 중화제가 투입되어 상기 세척액을 중화시킨 상태로 배출시키는 중화처리부를 포함하여 구성됨에 따라 중금속을 제거하면서 제거비용은 적게 소요되며 제거효율을 높일 수 있는 토양 내 중금속 제거장치가 공지되어 있다.In the prior art disclosed in relation to the above-mentioned purification treatment of contaminated soil, the Korean Utility Model Registration No. 1103411 (Dec. 30, 2011) discloses a method for recovering the waste activated sludge and washing liquid, A mixing unit for causing the sludge to adsorb and desorb heavy metals in the soil to be cleaned and washing and removing the heavy metal in the soil to be cleaned with the washing liquid; and a mixing unit connected to the mixing unit, A sedimentation part for sedimenting and separating the heavy metals from the soil to be cleaned and the waste activated sludge contained in the cleaning liquid and the separated heavy metal; a neutralizer connected to the sedimentation part and supplied with the cleaning solution from the sedimentation part, And a neutralizing unit for discharging the washing liquid in a neutralized state, Removal of heavy metals in soil is known, which requires less removal cost and removal efficiency while removing metal.
또한, 대한민국 등록특허공보 제1070706호(2011.09.29.)에는 유류와 중금속오염토양의 정화장치로서, 유류와 중금속으로 오염된 토양을 굴착하여 넣는 반응기와; 상기 반응기 내의 토양을 가열 및 수분공급 하기 위한 스팀발생기; 상기 스팀발생기의 작동 후에 밸브의 동작에 따라 작동하도록 구성되며, 상기 반응기에 미생물 배양액을 투입하기 위한 미생물배양기; 내부에 유기산과 무기산이 혼합된 산 세척액이 채워져 있으며, 상기 미생물배양기에 의한 미생물의 작동이 완료된 후 상기 반응기에 상기 산 세척액을 주입하기 위한 세척액용기; 상기 반응기에서 생성되는 수용액 및 증기를 배출시키기 위한 배출 펌프; 상기 반응기로부터 배출되는 증기를 액체와 기체로 분리하는 수냉식 기액분리장치; 상기 기액분리장치에서 분리된 기체를 처리하는 기체처리장치; 및 상기 기액분리장치에서 분리된 액체를 저장하고, 유류와 물을 분리하는 유수분리조;를 포함하며, 상기 반응기의 상단에는 스팀, 미생물배양액 및 산 세척액의 순차적 주입 시 고르게 분사되도록 하는 다공성 분배기가 구비되어 있고, 상기 반응기의 하류부에는 상기 반응기로부터 배출되는 상기 산 세척액을 상기 반응기의 상류부로 순환시키기 위한 산용액 순환장치로 구성됨에 따라 미생물 주입에 따른 오염물질을 제거하면서 산 용액을 이용한 토양의 중금속을 추출할 수 있는 유류와 중금속오염토양의 정화장치가 공지되어 있다.Also, Korean Patent Registration No. 1070706 (Sep. 29, 2011) discloses a purification device for soil contaminated with oil and heavy metals, a reactor for excavating soil contaminated with oil and heavy metals; A steam generator for heating and moisturizing the soil in the reactor; A microorganism incubator configured to operate according to an operation of the valve after operation of the steam generator, the microorganism incubator for inputting a microorganism culture liquid to the reactor; A washing liquid container filled with an acid washing liquid mixed with an organic acid and an inorganic acid therein and injecting the acid washing liquid into the reactor after completion of the operation of the microorganism by the microorganism incubator; A discharge pump for discharging the aqueous solution and the steam generated in the reactor; A water-cooled gas-liquid separator for separating the vapor discharged from the reactor into a liquid and a gas; A gas treatment device for treating the gas separated by the gas-liquid separation device; And a water separator for storing the liquid separated from the gas-liquid separator and separating the oil and water, and a porous distributor for uniformly spraying steam, a microorganism culture liquid, and an acid pickling solution at the top of the reactor And an acid solution circulating device for circulating the pickling solution discharged from the reactor to the upstream part of the reactor. The removal of contaminants due to the microbial injection and the removal of the heavy metals in the soil using the acid solution, A purification device for oil and heavy metal contaminated soil that can be extracted is known.
그러나 상기한 종래기술들은 오염토양 내 오염물질이나 중금속 등을 제거하기 위한 수단으로 세척액에 약품을 혼합하여 사용하되 유류오염물질의 산화처리를 위한 산화제 및 중금속 제거를 위한 유기산 또는 무기산 등을 사용하기 때문에 많은 약품비가 소요되고, 고농도의 약품 사용으로 인해 토양구조 파괴, 제한적인 정화토 활용(낮은 pH 등으로 생태독성 증가) 등의 문제가 있었다.However, in the above-mentioned prior arts, a chemical is mixed with a cleaning liquid as a means for removing contaminants or heavy metals in contaminated soil, and an oxidizing agent for oxidation treatment of oil pollutants and an organic acid or an inorganic acid for removing heavy metals are used And the use of high concentration of chemicals has caused problems such as soil structure destruction, limited use of purified soil (increased ecotoxicity due to low pH, etc.).
특히 오염토양을 정화처리하는 공정에서 무기산의 사용량을 상대적으로 낮추는 경우 환경적으로는 유리하나 정화효율이 크게 떨어진다는 문제가 있으며, 무기산의 사용량을 상대적으로 높이는 경우 심각한 토양구조 파괴현상을 초래한다는 문제가 있었다.In particular, when the use amount of inorganic acid is relatively lowered in the process of purifying contaminated soil, there is a problem in that it is environmentally advantageous but the purification efficiency is largely deteriorated. When the amount of inorganic acid is increased relatively, it causes serious soil structure destruction .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유류오염물질과 중금속으로 복합오염된 토양에 나노버블 및 저농도 무기산을 주입하면서 다단세척하도록 구성하므로, 오염토양의 유류오염물질과 중금속을 일괄적으로 정화처리하며, 무기산의 사용을 저농도로 유지하여 환경적으로 유리함과 동시에 다단세척을 통해 오염토양의 정화효율을 증대시킬 수 있는 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for collecting pollutants and heavy metals in polluted soil collectively by injecting nano bubbles and low concentration inorganic acid into soil contaminated with oil pollutants and heavy metals The present invention provides a system for purifying a complex contaminated soil using nano bubbles and inorganic acid multi-stage washing, which can purify, treat, maintain the use of inorganic acid at a low concentration, and increase the purification efficiency of contaminated soil through multi- It has its purpose.
뿐만 아니라 본 발명은 별도의 산화제를 사용하지 않은 채 오염토양의 유류오염물질을 제거가능하며, 낮은 농도의 무기산을 사용하므로 토양특성에 영향을 주지 않으면서 중금속 제거가 가능한 친환경 토양정화기술을 도모할 수 있는 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is capable of removing oil pollutants from contaminated soil without using any oxidizing agent and using low concentrations of inorganic acid, thereby enabling eco-friendly soil purification technology capable of removing heavy metals without affecting soil characteristics The present invention provides a system for treating a complex contaminated soil using nano bubbles and inorganic multi-stage washing.
본 발명이 제안하는 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템은 유류오염물질과 중금속으로 복합오염된 토양을 정량 공급하는 복수 개의 이송컨베이어와, 상기 이송컨베이어의 사이에 배치되어 오염토양을 순차적으로 수용한 채 자력선별 및 입도선별을 진행하는 오염토선별기를 포함하여 구성되는 피딩선별부와; 상기 피딩선별부로부터 선별된 오염토양을 세척가능하게 수용하는 제1세척조와, 상기 제1세척조의 일단에 연결설치되고 오염토양에 흡착된 유류오염물질 및 중금속을 부유선별하도록 상기 제1세척조를 향해 나노버블을 주입하는 제1버블제너레이터로 구성되는 1단 세척부와; 상기 1단 세척부를 거친 오염토양을 재차 세척가능하게 수용하는 제2세척조와, 상기 제2세척조의 일단에 연결설치되고 오염토양에 흡착된 유류오염물질 및 중금속을 부유선별하도록 상기 제2세척조를 향해 나노버블을 주입하는 제2버블제너레이터로 구성되는 2단 세척부와; 상기 1단 세척부의 제1세척조 및 상기 2단 세척부의 제2세척조에 각각 연결되고 무기산의 용출 작용에 의해 오염토양의 중금속을 제거할 수 있게 상기 제1세척조 및 상기 제2세척조를 향해 각각 무기산을 주입하는 무기산주입부;를 포함하여 이루어진다.The composite contaminated soil purification system using nano bubbles and inorganic acid multi-stage washing proposed by the present invention comprises a plurality of conveyance conveyors for supplying a soil contaminated with oil pollutants and heavy metals in a complex manner, And a contaminated soil sorter for sequentially performing magnetic force sorting and particle size sorting while sequentially accommodating the contaminated soil sorter; A first washing tank connected to one end of the first washing tank and configured to float the oil pollutant and heavy metal adsorbed on the contaminated soil toward the first washing tank to selectively filter contaminated soil selected from the feeding sorting unit; A first bubble generator for injecting nano bubbles; A second washing tank connected to the one end of the second washing tank and configured to float the oil pollutants and heavy metals adsorbed on the contaminated soil toward the second washing tank A second bubble generator for injecting nano bubbles; The first washing tank and the second washing tank of the first stage washing section and the second washing tank of the second stage washing section, respectively, so that the heavy metals of the contaminated soil can be removed by the dissolution action of the inorganic acid. And an inorganic acid injection part to be injected.
상기 피딩선별부의 오염토선별기는 오염토양 중 자력을 갖는 자성토양을 선별하여 분리하는 자력선별기와, 상기 자력선별기를 거친 오염토양을 일정 입경으로 선별하는 진동선별기를 포함하되, 상기 진동선별기에서는 상기 1단 세척부의 제1세척조에 투입시키기 위한 오염토양을 입경 0.04~2㎜ 범위 내로 선별하도록 이루어진다.The contaminated soil sorter of the feeding sorting unit includes a magnetic separator for sorting and separating magnetic soil having magnetic force among the contaminated soil and a vibration separator for sorting contaminated soil having a certain particle diameter through the magnetic separator, And the contaminated soil to be introduced into the first washing tank of the step washing unit is selected to have a particle diameter within the range of 0.04 to 2 mm.
또한 상기 1단 세척부 및 상기 2단 세척부의 사이에 배치되고 상기 1단 세척부로부터 1차 세척된 오염토양을 수용하되 오염토양에서 무기산세척수를 분리한 후 상기 2단 세척부의 제2세척조에 오염토양을 공급하는 스크레이퍼 컨베이어를 구비한다.The contaminated soil, which is disposed between the first-stage washing unit and the second-stage washing unit, is received from the first-stage washing unit, and the inorganic acid washing water is separated from the contaminated soil. The second washing tank of the second- And a scraper conveyor for supplying soil.
상기 스크레이퍼 컨베이어에서 분리된 무기산세척수의 무기산을 상기 1단 세척부에 재사용할 수 있게 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하여 재생시키는 제1무기산재생부를 구성한다.And the inorganic acid washing water separated from the scraper conveyor is regenerated by adding sodium hydroxide (NaOH) so that the inorganic acid can be reused in the first-stage washing section.
상기 제1무기산재생부는 내부 무기산세척수에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 교반하는 제1반응조와, 상기 제1반응조에서 교반된 무기산세척수에 응집폴리머를 투입한 후 교반하여 중금속-수산화물을 형성시키는 제1응집조와, 상기 제1응집조에서 유입된 중금속-수산화물을 포함한 세척수로부터 중금속-수산화물을 침전시켜 제거하면서 무기산세척수로 재생시키는 제1재생침전조를 구비한다.The first inorganic acid regeneration unit may include a first reaction tank in which sodium hydroxide (NaOH) is added to the inorganic inorganic acid washing water and stirred, and a second reaction tank in which a coagulating polymer is added to the inorganic acid washing water stirred in the first reaction tank and stirred to form a heavy metal- 1 coagulation tank and a first regeneration settling tank for regenerating heavy metal-hydroxide from washing water containing heavy metal-hydroxide introduced from the first flocculation tank while removing the heavy metal-hydroxide by regeneration with inorganic acid washing water.
상기 2단 세척부로부터 2차 세척된 오염토양을 수용하되 오염토양에서 무기산세척수를 탈수처리하는 탈수스크린을 구비한다.And a dehydrating screen for containing the contaminated soil secondarily washed from the second-stage washing section and dehydrating the inorganic acid washing water in the contaminated soil.
상기 탈수스크린에서 분리된 세척수의 무기산을 상기 2단 세척부에 재사용할 수 있게 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하여 재생시키는 제2무기산재생부를 구성한다.And the inorganic acid of the washing water separated from the dewatering screen is regenerated by adding sodium hydroxide (NaOH) to the second-stage washing section so as to be reused.
상기 제2무기산재생부는 내부 세척수에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 교반하는 제2반응조와, 상기 제2반응조에서 교반된 세척수에 응집폴리머를 투입한 후 교반하여 중금속-수산화물을 형성시키는 제2응집조와, 상기 제2응집조에서 유입된 중금속-수산화물을 포함한 세척수로부터 중금속-수산화물을 침전시켜 제거하면서 무기산세척수로 재생시키는 제2재생침전조를 구비한다.The second inorganic acid regeneration unit may include a second reaction tank in which sodium hydroxide (NaOH) is added to the internal washing water and stirred, and a second agglomeration unit that agitates the agglomerated polymer in the washing water stirred in the second reaction tank to form heavy metal- And a second regenerating sedimentation tank for regenerating heavy metal-hydroxide from the wash water containing the heavy metal-hydroxide introduced from the second flocculation tank, while regenerating the heavy metal-hydroxide with inorganic acid wash water.
본 발명에 따른 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템에 의하면 유류오염물질과 중금속으로 복합 오염된 오염토양의 정화처리에 다단세척을 적용하므로, 나노버블과 저농도 무기산의 사용만으로도 높은 정화효율을 구현함과 동시에 환경적으로 유리한 세척작업을 도모할 수 있는 효과를 얻는다.According to the present invention, multi-stage cleaning is applied to the purification treatment of polluted soil contaminated with oil pollutants and heavy metals, so that the use of nanobubbles and low concentration inorganic acids The cleaning efficiency can be improved and an environmentally advantageous cleaning operation can be achieved.
뿐만 아니라 본 발명에 따른 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템은 오염토양을 정화처리하는 과정에서 별도의 산화제를 사용하지 않고도 우수한 유류 제거효율을 도모하고, 낮은 농도의 무기산을 사용하므로 토양특헝에 영향을 주지않은 채 우수한 중금속 제거효율을 도모하여 친환경 토양정화기술을 구축할 수 있는 효과가 있다.In addition, the system for cleaning contaminated soils using nano bubbles and multi-stage washing of inorganic acids according to the present invention provides excellent oil removal efficiency without using a separate oxidant in the process of purifying contaminated soil, Therefore, it is possible to construct an eco-friendly soil remediation technology by improving the removal efficiency of heavy metals without affecting the soil peculiarity.
또한 본 발명에 따른 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템은 오염토양의 세척에 사용된 세척폐수에서 무기산을 재활용하므로, 세척공정의 무기산 주입량을 감소시켜 처리비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the composite contaminated soil purification system using nano bubbles and inorganic acid multi-stage washing according to the present invention recycles inorganic acid from the washing wastewater used for cleaning contaminated soil, thereby reducing the amount of inorganic acid injected in the washing process, There is an effect.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 전체구성도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에서 1단 세척부를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 2단 세척부를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 제1무기산재생부를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 제2무기산재생부를 개략적으로 나타내는 구성도.1 is a block diagram schematically illustrating an embodiment according to the present invention;
Fig. 2 is an overall configuration diagram showing an embodiment according to the present invention; Fig.
3 is a schematic view showing a first stage washing unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a two-stage washing unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing a first inorganic acid regeneration section according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a schematic view showing a second inorganic acid regeneration section in an embodiment according to the present invention.
본 발명은 유류오염물질과 중금속으로 복합오염된 토양을 정량 공급하는 복수 개의 이송컨베이어와, 상기 이송컨베이어의 사이에 배치되어 오염토양을 순차적으로 수용한 채 자력선별 및 입도선별을 진행하는 오염토선별기를 포함하여 구성되는 피딩선별부와; 상기 피딩선별부로부터 선별된 오염토양을 세척가능하게 수용하는 제1세척조와, 상기 제1세척조의 일단에 연결설치되고 오염토양에 흡착된 유류오염물질 및 중금속을 부유선별하도록 상기 제1세척조를 향해 나노버블을 주입하는 제1버블제너레이터로 구성되는 1단 세척부와; 상기 1단 세척부를 거친 오염토양을 재차 세척가능하게 수용하는 제2세척조와, 상기 제2세척조의 일단에 연결설치되고 오염토양에 흡착된 유류오염물질 및 중금속을 부유선별하도록 상기 제2세척조를 향해 나노버블을 주입하는 제2버블제너레이터로 구성되는 2단 세척부와; 상기 1단 세척부의 제1세척조 및 상기 2단 세척부의 제2세척조에 각각 연결되고 무기산의 용출 작용에 의해 오염토양의 중금속을 제거할 수 있게 상기 제1세척조 및 상기 제2세척조를 향해 각각 무기산을 주입하는 무기산주입부;를 포함하는 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템을 기술구성의 특징으로 한다.The present invention relates to a method and apparatus for collecting contaminated soil, which comprises a plurality of conveying conveyors for supplying a soil contaminated with oil pollutants and heavy metals in a quantitative manner, and a contaminated soil sorter disposed between the conveying conveyors for sequentially sorting contaminated soil, A feeding selector configured to include a feeder; A first washing tank connected to one end of the first washing tank and configured to float the oil pollutant and heavy metal adsorbed on the contaminated soil toward the first washing tank to selectively filter contaminated soil selected from the feeding sorting unit; A first bubble generator for injecting nano bubbles; A second washing tank connected to the one end of the second washing tank and configured to float the oil pollutants and heavy metals adsorbed on the contaminated soil toward the second washing tank A second bubble generator for injecting nano bubbles; The first washing tank and the second washing tank of the first stage washing section and the second washing tank of the second stage washing section, respectively, so that the heavy metals of the contaminated soil can be removed by the dissolution action of the inorganic acid. And an inorganic acid injecting unit for injecting inorganic nano bubbles and inorganic acid multi-stage washing.
다음으로 본 발명에 따른 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명에 따른 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 피딩선별부(10)와, 1단 세척부(20) 및 2단 세척부(30)와, 무기산주입부(40)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, an embodiment of a system for cleaning a composite contaminated soil using nano bubbles and multi-stage washing of inorganic acids according to the present invention includes a
상기 피딩선별부(10)는 별도의 굴착장비로부터 굴착된 오염토양을 상기 1단 세척부(20)를 향해 이송시키되 선별단계를 거쳐 이송시키는 기능을 수행한다.The
상기 피딩선별부(10)는 유류오염물질과 중금속으로 복합오염된 토양을 최초 정화처리지점인 상기 1단 세척부(20)를 향해 이송시키기 위한 구성으로서, 토양을 일정량씩 구분하여 정량 공급하도록 이송하는 복수 개의 이송컨베이어(11)와, 상기 이송컨베이어(11)의 사이에 배치되어 오염토양을 선별하는 오염토선별기(13)를 구비한다.The
상기 오염토선별기(13)는 상기 이송컨베이어(11)를 통해 공급된 오염토양을 순차적으로 수용하여 자력선별 및 입도선별을 진행할 수 있게 구성한다. 즉 상기 오염토선별기(13)는 상기 이송컨베이어(11) 간에 위치하며 오염토양 중 자력을 갖는 자성토양을 1차적으로 선별하여 분리하는 자력선별기(13a)와, 상기 자력선별기(13a)를 거쳐 상기 이송컨베이어(11)를 통해 이송된 오염토양을 재차 선별하되 오염토양을 일정 입경으로 선별하여 분리하는 진동선별기(13b)를 구비한다.The contaminated
상기 진동선별기(13b)에서는 상기 1단 세척부(20)에 공급하여 투입시키기 위한 오염토양을 입경 0.04~2㎜ 범위 내로 선별한다.In the
상기 피딩선별부(10)를 거친 오염토양은 상기 1단 세척부(20) 및 상기 2단 세척부(30)를 순차적으로 거치면서 다단세척공정을 진행할 수 있게 구성한다.The contaminated soil that has passed through the feeding and sorting
상기 1단 세척부(20)는 상기 피딩선별부(10)의 선별공정(자력선별 및 입도선별)을 거쳐 구분이송된 오염토양을 정화처리하되 오염토양 내 유류오염물질 및 중금속을 제거시키기 위하여 1차 세척하는 기능을 수행한다.The first
상기 1단 세척부(20)는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 피딩선별부(10)의 진동선별기(13b)를 거쳐 최종 선별된 오염토양을 세척가능하게 수용하는 제1세척조(21)와, 상기 제1세척조(21)를 향해 나노버블을 주입하는 제1버블제너레이터(23)로 구성한다.As shown in FIGS. 2 and 3, the first-
상기 제1세척조(21)에는 내부에 수용된 오염토양과 함께 외부로부터 세척수 및 무기산을 수용하되 오염토양의 세척을 위하여 항시 교반가능하게 가동하는 교반기를 구비하고, 오염토양의 세척작업이 진행되는 내부 세척공간 내 수소이온 농도를 확인할 수 있는 pH측정기를 구비토록 설치된다.The first washing tank (21) is equipped with an agitator which is capable of always stirring to wash the polluted soil while receiving washing water and inorganic acid from the outside together with contaminated soil contained therein, And a pH meter capable of confirming the hydrogen ion concentration in the space.
상기 제1세척조(21) 내 수소이온 농도는 상기 pH측정기를 통해 확인 조절하되 수소이온 농도를 pH 3 이하로 유지시켜 무기산에 따른 중금속의 원활한 제거효율을 도모할 수 있게 조성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the concentration of hydrogen ions in the
상기 제1버블제너레이터(23)는 상기 제1세척조(21)의 일단에 연결설치되고, 나노버블을 생성시켜 상기 제1세척조(21)를 향해 주입하도록 구성한다.The
상기 제1버블제너레이터(23)는 오염토양에 흡착된 유류오염물질 및 중금속을 부유선별할 수 있게 상기 제1세척조(21)에 강한 압력으로 나노버블을 주입하여 분사시킨다. 즉 상기 제1버블제너레이터(23)를 통해 미세한 기포형태의 나노버블이 오염토양의 유류오염물질 및 중금속을 부상시키도록 접촉하여 오염토양으로부터 유류오염물질 및 중금속을 분리시킨다.The
상기 1단 세척부(20)에서는 상기 제1버블제너레이터(23)를 통한 나노버블과 함께 상기 제1세척조(21) 내 세척수 및 무기산을 주입하여 오염토양의 유류오염물질 및 중금속을 제거할 수 있게 운용한다.In the first
상기 1단 세척부(20)를 통해 세척된 오염토양은 세척수로부터 분리한 후 상기 2단 세척부(30)로 이송시킬 수 있도록 상기 1단 세척부(20)와 상기 2단 세척부(30)의 사이에 스크레이퍼 컨베이어(25)를 구성한다.The contaminated soil washed through the first-
상기 스크레이퍼 컨베이어(25)는 상기 1단 세척부(20) 및 상기 2단 세척부(30)의 사이에 배치되고 상기 1단 세척부(20)로부터 1차 세척된 오염토양을 폐수(무기산세척수)와 함께 수용하도록 형성한다.The
상기 스크레이퍼 컨베이어(25)에서는 상기 1단 세척부(20)에서 공급된 오염토양과 무기산세척수를 서로 분리한 후 구분된 이송경로를 통해 공급하되 오염토양은 상기 2단 세척부(30)의 제2세척조(31)에 공급하도록 형성한다.In the
또한 상기 스크레이퍼 컨베이어(25)에서 오염토양으로부터 분리된 무기산세척수의 경우 무기산을 재사용할 수 있게 재생시키기 위한 제1무기산재생부(50)를 구성한다.The inorganic acid washing water separated from the contaminated soil in the scraper conveyor (25) constitutes a first inorganic acid regeneration unit (50) for regenerating the inorganic acid so as to be reused.
상기 제1무기산재생부(50)는 상기 1단 세척부(20)에서 사용된 무기산을 다시 상기 1단 세척부(20)에서 재사용할 수 있게 무기산세척수에 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하여 재생시키는 구성으로서, 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1반응조(51) 및 제1응집조(53)와, 제1재생침전조(55)로 이루어진다.The first inorganic
상기 제1반응조(51)는 수산화나트륨을 저장토록 구비된 반응액저장조(CT)가 연결되어 내부 무기산세척수에 수산화나트륨이 투입되고, 무기산세척수에 수산화나트륨을 반응시킬 수 있는 교반 구조로 구성한다. 즉 상기 제1반응조(51)에서는 무기산세척수에 포함된 중금속-무기산화합물을 수산화나트륨과 혼합 반응시킨다.The
상기 제1응집조(53)는 내부에 상기 제1반응조(51)를 거친 무기산세척수와 함께 응집폴리머를 투입한 교반가능한 구조를 이룬다. 즉 응집폴리머가 저장된 폴리머저장조(PT)가 연결되어 폴리머가 투입되고, 상기 제1반응조(51)에서 교반된 무기산세척수에 응집폴리머를 혼합 교반하여 중금속-수산화물을 형성시킨다.The
상기 제1재생침전조(55)는 상기 제1응집조(53)에서 유입된 중금속-수산화물을 포함한 무기산세척수로부터 중금속-수산화물을 침전시켜 제거하면서 무기산세척수로 재생시킬 수 있게 구성한다.The first regenerating
상기에서 제1재생침전조(55)는 무기산세척수에서 중금속-수산화물을 침전시켜 무기산세척수와 중금속-수산화물을 서로 분리한 후 이송공급하되 중금속-수산화물의 경우 별도의 슬러지저장조(ST)로 공급하여 탈수처리하고, 상기 제1재생침전조(55)에서 재생된 무기산세척수의 경우 별도의 공정수조(WT1)에 공급하여 저장시킨 후 상기 1단 세척부(20)의 제1버블제너레이터(23) 및 상기 오염토선별기(13)의 진동선별기(13b)를 향해 재생된 무기산세척수를 공급할 수 있게 형성한다.The first regenerating
상기 2단 세척부(30)는 상기 1단 세척부(20)를 거쳐 1차적으로 세척된 오염토양을 재차 세척하여 오염토양에 유류오염물질 및 중금속을 제거하는 기능을 수행한다.The two-
상기 2단 세척부(30)는 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 1단 세척부(20)에서 상기 스크레이퍼 컨베이어(25)를 거쳐 공급된 오염토양을 재차 세척가능하게 수용하는 제2세척조(31)와, 상기 제2세척조(31)의 일단에 연결설치되고 오염토양에 흡착된 유류오염물질 및 중금속을 부유선별하도록 상기 제2세척조(31)를 향해 나노버블을 주입하는 제2버블제너레이터(33)로 구성한다.As shown in FIGS. 2 and 4, the two-
상기한 제2세척조(31) 및 제2버블제너레이터(33)의 구성은 각각 상술한 제1세척조(21) 및 제1버블제너레이터(23)의 기술구성과 동일한 구조로 구성하므로, 상세한 설명은 생략한다.The structures of the
상기 2단 세척부(30)의 후방에는 세척된 오염토양으로부터 무기산세척수를 분리시키도록 처리하는 탈수스크린(35)을 구비한다.And a
상기 탈수스크린(35)은 상기 2단 세척부로부터 2차 세척된 오염토양을 폐수(무기산세척수)와 함께 수용하되 오염토양에서 무기산세척수를 탈수처리하므로, 최종적으로 정화처리된 처리토를 취득한다.The
또한 상기 탈수스크린(35)에서 오염토양으로부터 분리된 무기산세척수의 경우 무기산을 재사용할 수 있게 재생시키기 위한 제2무기산재생부(60)를 구성한다.The inorganic acid washing water separated from the contaminated soil in the dewatering screen (35) constitutes a second inorganic acid regeneration unit (60) for regenerating the inorganic acid so as to be reused.
상기 제2무기산재생부(60)는 상기 2단 세척부(30)에서 사용된 무기산을 다시 상기 2단 세척부(30)에서 재사용할 수 있게 무기산세척수에 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하여 재생시키는 구성으로서, 도 2 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제2반응조(61) 및 제2응집조(63)와, 제2재생침전조(65)로 이루어진다.The second inorganic
상기 제2반응조(61)는 수산화나트륨을 저장토록 구비된 상기 반응액저장조(CT)와 연결되어 내부 무기산세척수에 수산화나트륨이 투입되고, 무기산세척수에 수산화나트륨을 반응시킬 수 있는 교반 구조로 구성한다. 즉 상기 제2반응조(61)에서는 무기산세척수에 포함된 중금속-무기산화합물을 수산화나트륨과 혼합 반응시킨다.The second reaction vessel (61) has a stirring structure connected to the reaction liquid storage tank (CT) provided for storing sodium hydroxide so that sodium hydroxide is injected into the inorganic inorganic acid washing water and sodium hydroxide is reacted with the inorganic acid washing water . That is, in the second reaction tank (61), the heavy metal-inorganic acid compound contained in the inorganic acid washing water is mixed and reacted with sodium hydroxide.
상기 제2응집조(63)는 내부에 상기 제2반응조(61)를 거친 무기산세척수와 함께 응집폴리머를 투입한 교반가능한 구조를 이룬다. 즉 응집폴리머가 저장된 폴리머저장조(PT)가 연결되어 응집폴리머가 투입되고, 상기 제2반응조(61)에서 교반된 무기산세척수에 응집폴리머를 혼합 교반하여 중금속-수산화물을 형성시킨다.The
상기 제2재생침전조(65)는 상기 제2응집조(63)에서 유입된 중금속-수산화물을 포함한 무기산세척수로부터 중금속-수산화물을 침전시켜 제거하면서 무기산세척수로 재생시킬 수 있게 구성한다.The second
상기에서 제2재생침전조(65)는 무기산세척수에서 중금속-수산화물을 침전시켜 무기산세척수와 중금속-수산화물을 서로 분리한 후 이송공급하되 중금속-수산화물의 경우 별도의 슬러지저장조(ST)로 공급하여 탈수처리하고, 상기 제2재생침전조(65)에서 재생된 무기산세척수의 경우 별도의 공정수조(WT2)에 공급하여 저장시킨 후 상기 2단 세척부(30)의 제2버블제너레이터(33)를 향해 재생된 무기산세척수를 공급할 수 있게 형성한다.The second
상기 무기산주입부(40)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 내부에 무기산을 저장하고, 상기 1단 세척부(20)의 제1세척조(21) 및 상기 2단 세척부(30)의 제2세척조(31)에 각각 연결되어 무기산을 주입한다.2, inorganic acid is stored in the inorganic
상기 무기산주입부(40)는 상기 제1세척조(21) 및 상기 제2세척조(31) 내 오염토양에 무기산을 주입하여 무기산의 용출 작용에 의해 오염토양의 중금속을 제거한다. 즉 나노버블의 영향을 받아 오염토양 상의 유류오염물질이 분해됨과 동시에 중금속이 탈착되며, 무기산의 용출 작용에 의하여 중금속이 제거된다.The inorganic
상기에서 무기산으로는 염산(HCl), 황산(H2SO4) 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 염화제2철(FeCl3), 전해수, 차염소산(HOCl), 과산화수소(H2O2) 중에서 선택하여 사용한다.As the inorganic acid, hydrochloric acid (HCl), sulfuric acid (H 2 SO 4 ) nitric acid (HNO 3 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), ferric chloride (FeCl 3 ), electrolytic water, hypochlorous acid H 2 O 2 ).
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템을 구축한 후 처리결과를 평가하였다.The results of the treatment were evaluated by constructing a complex contaminated soil purification system using nano bubbles and inorganic acid multi-stage washing according to the present invention.
[복합오염토양 처리][Complex contaminated soil treatment]
(1) 복합오염토양 시료준비(1) Sample preparation of complex contaminated soil
아연과 납으로 오염된 토양에 10%(v/v)의 경유를 분사하여 혼합한 후 10일간 경유가 토양에 흡착되도록 유지시킴에 따라 일정량의 복합오염토양을 준비하였으며, 준비된 복합오염토양에서 10g씩 구분하여 총 5개의 시료를 준비하였다.A 10% (v / v) light oil was injected into the soil contaminated with zinc and lead, mixed with 10% (v / v) light oil and kept for 10 days to adsorb to the soil. A total of five samples were prepared.
(2) 나노버블 제거율(비교예 1)(2) Nano bubble removal rate (Comparative Example 1)
준비된 복합오염토양 시료에 세척수를 투입하여 교반하되 복합오염토양을 향해 나노버블을 주입하면서 복합오염토양을 1시간 동안 세척한 후 중금속에 대한 제거율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the results of the removal of heavy metals after washing the mixed contaminated soil for 1 hour while injecting nano bubbles into the mixed contaminated soil while washing water was added to the prepared composite contaminated soil samples.
(3) 나노버블 + 유기산 제거율(비교예 2)(3) Nano bubble + organic acid removal ratio (Comparative Example 2)
준비된 복합오염토양 시료에 세척수를 투입하여 교반하되 복합오염토양을 향해 나노버블과 함께 유기산인 시트르산(citric acid) 300mM를 주입하면서 복합오염토양을 1시간 동안 세척한 후 중금속에 대한 제거율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The removal rate of heavy metals was measured by washing the mixed contaminated soil with 300mM of organic acid citric acid together with the nano bubbles to the mixed contaminated soil while washing water was added to the prepared contaminated soil samples. The results are shown in Table 1 below.
(4) 나노버블 + 무기산 제거율(비교예 3)(4) Nano bubble + inorganic acid removal ratio (Comparative Example 3)
준비된 복합오염토양 시료에 세척수를 투입하여 교반하되 복합오염토양을 향해 나노버블과 함께 무기산인 염산(Hydrochloric) 300mM를 주입하면서 복합오염토양을 1시간 동안 세척한 후 중금속에 대한 제거율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The removal rate of heavy metals was measured after washing the mixed contaminated soil for 1 hour by injecting hydrochloric acid (Hydrochloric) of 300mM together with the nano bubbles toward the mixed contaminated soil while washing water was added to the prepared contaminated soil samples. The results are shown in Table 1 below.
(5) 나노버블 + 무기산 + 다단세척 제거율(실시예 1)(5) Nano bubble + inorganic acid + multi-stage washing removal rate (Example 1)
준비된 복합오염토양 시료에 세척수를 투입하여 교반하되 복합오염토양을 향해 나노버블과 함께 무기산인 염산(Hydrochloric) 100mM를 주입하면서 복합오염토양을 1시간 동안 1차 세척한 다음 1차 세척된 복합오염토양을 상기한 동일조건에서 재차 세척한 후 중금속에 대한 제거율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The mixed contaminated soil samples were mixed with nano bubbles and mixed with hydrochloric acid (Hydrochloric) of 100mM for 1 hour. Then, the mixed contaminated soil was washed for 1 hour, Was washed again under the same conditions as above, and then the removal rate of heavy metals was measured. The results are shown in Table 1 below.
상기 표 1과 같이 복합오염토양의 중금속 제거효율을 평가한 결과, 나노버블만을 적용하였을 경우 가장 낮은 처리효율(52.1% 제거)을 나타내었으며, 나노버블과 함께 유기산을 주입시킨 경우에는 소폭 우수한 처리효율(64.7% 제거)을 나타내었고, 나노버블 및 많은 양의 무기산만을 주입시킨 경우에는 아주 우수한 처리효율(87.7% 제거)을 나타내었으며, 나노버블 및 상대적으로 적은 양의 무기산을 주입가동하면서 다단세척한 경우에는 가장 높은 처리효율(89.1% 제거)을 보이고 있음을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, when the nano bubbles alone were applied, the lowest treatment efficiency (52.1% removal) was shown. As a result, when the organic acid was injected together with the nano bubbles, (64.7% removal), and showed very good treatment efficiency (87.7% removal) when nanobubbles and a large amount of inorganic acid were injected. In addition, nano bubbles and a relatively small amount of inorganic acid were injected, And the highest treatment efficiency (89.1% removal) was observed in one case.
[무기산세척수 재생][Regeneration of inorganic acid washing water]
복합오염토양에 나노버블 및 무기산을 주입하면서 무기산 주입량 및 제거효율을 각각 측정(비교예)하였으며, 반면 최초 복합오염토양의 세척공정에서 무기산을 주입하여 세척한 후 무기산이 혼재한 세척폐수에 수산화나트륨(NaOH) 분말을 주입하여 무기산세척수를 재생시킨 다음 무기산세척수를 복합오염토양의 세척공정에 적용하면서 무기산 주입량 및 제거효율을 각각 측정(실시예)하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In addition, the inorganic acid injection amount and the removal efficiency were measured (Comparative Example) while the nano bubble and the inorganic acid were injected into the composite contaminated soil. On the other hand, in the washing process of the first contaminated soil, inorganic acid was injected and washed, (NaOH) powder was injected to regenerate inorganic acid washing water, and inorganic acid washing water was applied to a washing process of a mixed contaminated soil, and inorganic acid injection amount and removal efficiency were measured (Examples). The results are shown in Table 2 below.
상기 표 2의 내용대로 실험하여 무기산 주입량을 확인해 본 결과, 세척폐수에서 무기산세척수를 재생하여 적용하는 경우 복합오염토양에 대한 세척공정에서 유기산 주입량을 1/3정도 감소시켰음에도 우수한 처리효율을 나타냄을 확인할 수 있었다.When the inorganic acid washing water was regenerated from the washing wastewater, the amount of the organic acid was reduced by about 1/3 in the washing process for the contaminated soil, I could confirm.
상기에서는 본 발명에 따른 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템의 바람직한 실시예에 대하여 예시적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it is also within the scope of the present invention.
10 : 피딩선별부 11 : 이송컨베이어
13 : 오염토선별기 13a : 자력선별기 13b : 진동선별기
20 : 1단 세척부 21 : 제1세척조 23 : 제1버블제너레이터
25 : 스크레이퍼 컨베이어 30 : 2단 세척부
31 : 제2세척조 33 : 제2버블제너레이터
35 : 탈수스크린 40 : 무기산주입부 50 : 제1무기산재생부
51 : 제1반응조 53 : 제1응집조 55 : 제1재생침전조
60 : 제2무기산재생부 61 : 제2반응조 63 : 제2응집조
65 : 제2재생침전조 WT1,WT2 : 공정수조 CT : 반응액저장조
PT : 폴리머저장조 ST : 슬러지저장조10: Feeding selector 11: Feed conveyor
13: contaminated
20: first stage washing unit 21: first washing tank 23: first bubble generator
25: scraper conveyor 30: second stage washing section
31: second washing tank 33: second bubble generator
35: Dewatering screen 40: Inorganic acid injection part 50: First inorganic acid regeneration part
51: first reaction tank 53: first flocculation tank 55: first regeneration tank
60: Second inorganic acid regeneration unit 61: Second reaction tank 63: Second aggregation tank
65: second regeneration tank WT1, WT2: process tank CT: reaction liquid storage tank
PT: Polymer storage tank ST: Sludge storage tank
Claims (9)
상기 피딩선별부의 오염토선별기는 오염토양 중 자력을 갖는 자성토양을 선별하여 분리하는 자력선별기와, 상기 자력선별기를 거친 오염토양을 일정 입경으로 선별하는 진동선별기를 포함하되, 상기 진동선별기에서는 상기 1단 세척부의 제1세척조에 투입시키기 위한 오염토양을 입경 0.04~2㎜ 범위 내로 선별하도록 이루어지며,
상기 1단 세척부 및 상기 2단 세척부의 사이에 배치되고 상기 1단 세척부로부터 1차 세척된 오염토양을 수용하되 오염토양에서 무기산세척수를 분리한 후 상기 2단 세척부의 제2세척조에 오염토양을 공급하는 스크레이퍼 컨베이어를 포함하고,
상기 스크레이퍼 컨베이어에서 분리된 무기산세척수의 무기산을 상기 1단 세척부에 재사용할 수 있게 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하여 재생시키는 제1무기산재생부를 포함하며, 상기 제1무기산재생부는 내부 무기산세척수에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 교반하는 제1반응조와, 상기 제1반응조에서 교반된 무기산세척수에 응집폴리머를 투입한 후 교반하여 중금속-수산화물을 형성시키는 제1응집조와, 상기 제1응집조에서 유입된 중금속-수산화물을 포함한 세척수로부터 중금속-수산화물을 침전시켜 제거하면서 무기산세척수로 재생시키는 제1재생침전조를 포함하고, 상기 제1재생침전조에서 재생된 무기산세척수는 상기 1단 세척부의 제1버블제너레이터 및 상기 오염토선별기의 진동선별기를 향해 공급하도록 이루어지며,
상기 2단 세척부로부터 2차 세척된 오염토양을 수용하되 오염토양에서 무기산세척수를 탈수처리하는 탈수스크린을 포함하고,
상기 탈수스크린에서 분리된 세척수의 무기산을 상기 2단 세척부에 재사용할 수 있게 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하여 재생시키는 제2무기산재생부를 포함하며, 상기 제2무기산재생부는 내부 세척수에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 교반하는 제2반응조와, 상기 제2반응조에서 교반된 세척수에 응집폴리머를 투입한 후 교반하여 중금속-수산화물을 형성시키는 제2응집조와, 상기 제2응집조에서 유입된 중금속-수산화물을 포함한 세척수로부터 중금속-수산화물을 침전시켜 제거하면서 무기산세척수로 재생시키는 제2재생침전조를 포함하고, 상기 제2재생침전조에서 재생된 무기산세척수는 상기 2단세척부의 제2버블제너레이터를 향해 공급하도록 이루어지는 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템.
A plurality of conveying conveyors for supplying the soil contaminated with oil pollutants and heavy metals in a complex manner and a contaminated soil sorter disposed between the conveying conveyors for sequentially sorting the contaminated soil, A feeder selection unit configured to feed the feeder; A first washing tank for washing the polluted soil so as to wash the contaminated soil selected from the feeding selector and having a stirrer for washing the contaminated soil and a pH meter for confirming the hydrogen ion concentration, A first bubble generator connected to one end of the first washing tank and configured to inject nano bubbles toward the first washing tank to float the oil pollutant and heavy metal adsorbed on the contaminated soil; A second washing tank including a stirrer for washing the contaminated soil and a pH meter for confirming the hydrogen ion concentration, the washing tank being connected to the one end of the second washing tank, A second bubble generator for injecting nano bubbles toward the second cleaning tank to suspend oil pollutants and heavy metals adsorbed on contaminated soil; The first washing tank and the second washing tank of the first stage washing section and the second washing tank of the second stage washing section, respectively, so that the heavy metals of the contaminated soil can be removed by the dissolution action of the inorganic acid. And an inorganic acid injecting unit to be injected,
The contaminated soil sorter of the feeding sorting unit includes a magnetic separator for sorting and separating magnetic soil having magnetic force among the contaminated soil and a vibration separator for sorting contaminated soil having a certain particle diameter through the magnetic separator, The contaminated soil to be introduced into the first washing tank of the step washing unit is selected to have a particle diameter within the range of 0.04 to 2 mm,
Wherein the contaminated soil is disposed between the first-stage washing unit and the second-stage washing unit, and the contaminated soil first washed from the first-stage washing unit is received, the inorganic acid washing water is separated from the contaminated soil, And a scraper conveyor for supplying the scraper conveyor,
And a first inorganic acid regeneration section for regenerating inorganic acid washing water separated from the scraper conveyor by adding sodium hydroxide (NaOH) so that the inorganic acid can be reused in the first stage washing section, wherein the first inorganic acid regeneration section A first flocculation tank for adding heavy metal-hydroxide to the inorganic acid washing water after stirring the flocculated polymer in the inorganic acid washing water stirred in the first reaction tank; Wherein the inorganic acid washing water recovered in the first regeneration settling tank is supplied to the first bubble generator and the second bubble generator in the first regeneration tank, and the first regenerating tank is regenerated with inorganic acid washing water while precipitating heavy metal-hydroxide from the washing water containing the heavy metal- To the vibration discriminating device of the contaminated soil sorter,
And a dewatering screen for containing the contaminated soil secondly washed from the second-stage washing section, wherein the dehydrating screen dehydrates the inorganic acid washing water in the contaminated soil,
And a second inorganic acid regeneration unit for regenerating the inorganic acid of the washing water separated from the dewatering screen by adding sodium hydroxide (NaOH) so that the inorganic acid can be reused in the second-stage washing unit, wherein the second inorganic acid regeneration unit is configured to regenerate sodium hydroxide A second agglomeration tank in which the agglomerated polymer is charged into the washing water agitated in the second reaction tank and stirred to form a heavy metal-hydroxide; and a second agglomeration tank in which the heavy metal- And a second regenerating sedimentation tank for regenerating the heavy metal-hydroxides from the wash water containing hydroxides by precipitation and regeneration with inorganic acid washing water, wherein the inorganic acid washing water regenerated in the second regeneration settling tank is supplied toward the second bubble generator of the second- Combined Soil Purification System Using Nano Bubble and Multi - Stage Cleaning of Inorganic.
상기 무기산주입부의 무기산은 염산(HCl), 황산(H2SO4) 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 염화제2철(FeCl3), 전해수, 차염소산(HOCl), 과산화수소(H2O2) 중에서 선택하여 사용하는 나노버블 및 무기산 다단세척을 이용한 복합오염토양 정화처리시스템.The method according to claim 1,
The inorganic acid in the inorganic acid injecting portion may be at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid (HCl), sulfuric acid (H 2 SO 4 ) nitric acid (HNO 3 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), ferric chloride (FeCl 3 ), electrolytic water, (H 2 O 2 ), which is used for cleaning contaminated soils.
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