KR101915035B1

KR101915035B1 - 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템

Info

Publication number: KR101915035B1
Application number: KR1020180015518A
Authority: KR
Inventors: 이경화; 나종철
Original assignee: 측천산업(주)
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2018-11-06

Abstract

본 발명의 일 측면은, 마찰 분쇄 유닛의 물리적 마찰에 따른 마찰 파쇄를 기초로 하여, 고온 고압 스팀의 열적 효과와, 유류 또는 중금속 제거용 세척제의 화학적 탈착 효과가 복합적으로 작용하도록 하여 유류뿐만 아니라 중금속을 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 복합오염 토양의 유류 및 중금속 동시 탈리 장치를 제공하는 것에 있으며, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 복합오염 토양의 유류 및 중금속 동시 탈리 장치는, 유류와 중금속으로 복합오염된 토양의 화학적 처리를 위하여 세척제를 제공하는 케미컬 탱크;와, 복합오염 토양의 열적 처리를 위하여 스팀과 열수를 동시에 제공하는 히터;와, 복합오염 토양의 물리적 처리를 위하여 상기 복합오염 토양을 마찰 파쇄하되 케미컬 탱크에서 제공된 세척제 및 히터에서 제공된 스팀과 열수를 이용하는 마찰 분쇄 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템{REMEDIATION OF COMPLEX CONTAMINATED SOILS COMPRISING DRUM TYPE HEAVY METAL RELEASE REACTOR}

본 발명은 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오염 토양의 낙하하는 힘을 이용한 드럼식 중금속 용출조에 의한 회전 마찰 효율성의 극대화를 통하여 오염 토양에서 유류뿐만 아니라 중금속을 효율적으로 제거할 수 있는 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 환경오염은 대기오염, 수질오염, 토양오염으로 구분할 수 있으며, 이들 중에서 특히 토양오염은 식량 생산에 매우 심각한 위협이 될 수 있을 뿐만 아니라 지표수는 물론 지하수 오염을 통한 식수원의 오염을 유발하기 때문에 오염된 토양은 이른 시간에 정화될 필요가 있다.

근래 국내에서 발생하는 토양오염은 주로 액상 폐기물의 무단 매립 또는 누출사고로 인하여 발생하며, 그 밖에 장기간 산업활동 과정에서 방치된 지상 적치물의 지하 확산에 의해 이루어지고, 이러한 발생요인에 의해 나타난 오염토양은 단일 종의 화합물보다는 여러 종류의 화학종에 의해서 발생되며, 대표적인 복합 오염은 유류와 중금속의 형태로써 대부분의 산업활동 지역에서 발생하고 있다.

최근 오염된 토양을 복원하기 위한 방법으로는 토양 세척, 소각, 고형화, 안정화 및 용매추출 등과 같은 물리화학적 방법과, 토양 경작, 콤포스팅,바이오 벤팅, 식물복원 등과 같은 생물학적 방법으로 구분될 수 있으며, 이러한 방법들 중에서 비교적 쉽고 오염된 토양을 신속히 복원할 수 있는 것은 토양세척방법이다.

오염된 토양의 세척방법은 적절한 세척제를 사용하여 토양입자에 결합된 유해성 유기오염물질의 표면장력을 약화시키거나 중금속을 액상으로 변화시켜 토양입자로부터 분리시켜 처리하는 기법으로서, 광범위한 유기 및 무기오염물질을 제거할 수 있는 한편 오염물질의 종류에 관계없이 적용할 수 있는 장점이 있다.

상기에서 토양 세척방법은 현장 처리법(In-situ 법)과, 현장 외 처리법(Ex-situ 법)으로 구분되며, 현장처리법은 오염된 토양을 굴착하지 않고 세척용액 주입정, 세척용액 배출정, 세척유출수 처리시설, 펌프 및 계장시설, 휘발물질 처리시설 등을 오염된 부지에 설치하여 처리하고자 하는 오염토양 내에 세척제를 순환시켜 오염토양을 직접 세척하는 방법으로서, 처리 시간이 길고 세척제의 회수가 어려움은 물론 이동성이 없는 단점이 있기 때문에 토양 세척방법은 주로 현장 외 처리법이 적용된다.

현장 외 처리법은 토양 내 오염물질의 분포 및 토양의 물리/화학적 특성을 파악하여 처리하고자 하는 범위의 오염 된 토양을 굴착한 후, 적절한 세척제를 사용하여 굴착된 오염토양을 세척장치가 있는 곳에서 세척하는 방법으로서, 최근 일반화된 토양 세척방법으로 이용된다.

종래 토양 세척방법으로 오염된 토양을 다단계로 선별 및 세척하여 오염토양에 부착된 유류 및 중금속을 포함한 각종 오염물질을 제거하여 토양을 복원하는 기술로서, 국내 특허 제10-0534067호(오염 토양의 복원과 선별 처리를 위한 토양 세척 방법과 장치)가 제안되었다.

상기의 선행기술은 오염토양을 건식 선별단계와, 고압 살수 선별단계를 통하여 선별한 다음, 1차 세척조에서 세척하는 동시에 오염물이 다량 함유된 부유 토양과 오염물이 소량 함유된 침적 토양으로 분리 배출한 후, 분리된 침적 토양을 2차 세척조에서 세척과 동시에 미립 토양과 과립 토양으로 분리 배출하여 과립 토양은 탈수하여 복원용 토양으로 환원하며, 미립 토양은 1차 세척조에서 배출된 부유 토양과 함께 침전, 응집 및 탈수공정을 통하여 폐기용 오염 슬러지로 만들고, 오염된 세척제는 중화시켜 재활용하는 기술이다.

이러한 종래의 선행기술은 건식 선별기와, 고압 살수 선별기에서 입도가 큰 토양입자를 선별한 후, 1차 및 2차 세척조에서 세척공정이 수행된 다음, 세척공정에서 생성된 미립토양과 부양토양을 폐기용 오염 슬러지로 만들어 폐기하므로 폐기물의 처리비용이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 폐기물로 인하여 제2의 환경오염을 야기하는 실정이고, 특히 미립자의 토양에 흡착된 오염물질을 효과적으로 제거하지 못하는 문제점들이 있었다.

또한, 종래의 토양 세척 기술만으로 금속 성분이 토양입자와 아주 강하게 결합되어 있는 경우, 금속성분 함유 토양과 미함유 토양의 밀도 및 표면 특성이 명확하게 구분되지 않는 경우, 중금속의 다양한 화학적 특성으로 인해 세척 기술이 적용하기 힘든 경우, 중금속이 다양한 크기의 토양입자와 결합되어 있을 경우, 실트/점토의 함량이 30~50%를 넘거나 휴믹질 함량이 높은 토양의 경우, 높은 점도를 가지는 유기물이 토양에 포함되어 있을 경우 토양에 흡착된 오염물질을 효과적으로 제거하기 힘든 문제가 있었다.

기존의 토양세척기술은 적용대상토양이 미세토사를 다량 함유하고 있는 경우, 정화 효율이 낮은 특징이 있다. 이는 비표면적이 높고, 흡착사이트가 다량 존재하는 미세토의 특징에 기인한 것으로, 조립토의 경우에 비하여 유·무기 오염물질이 더욱 강하게 흡착되므로 정화 공법을 통한 탈착이 어렵다. 또한 중금속 오염토양을 정화하는 경우 현재까지의 경우 주로 산세척이 대부분 적용되었기 때문에 경제성, 친환경성, 안전성 측면에서 불리한 점이 있다. 또한 중금속이 함유된 세척수 처리시 화학적 응집제를 사용하여 공정부산물이 증가하여 폐기물처리비가 많이 소요된다. 일반 폐수처리에서 적용되는 기존 전기화학적 처리공정은 무기물응집을 위한 전류제어 방법이 초기 오염도에 맞추어 고정되어 있기 때문에 과량의 전류가 흐르게 되고, 결국 에너지 낭비, 슬러지 발생량 증가 및 처리수 중 금속이온 잔류로 인한 2차 환경오염이 유발된다.

한편, 종래의 중금속 용출조는 한국 공개특허 10-2014-0137917호에 개시된 바와 같이 단순히 오염 토양을 물 및 황산과 같은 용출재와 단순 혼합하여 용출하는 방식이므로 용출 효율이 좋지 않은 문제가 있었다.

본 발명의 일 측면은, 오염 토양의 낙하 원리에 기반한 드럼식 중금속 용출조에 의한 회전 마찰 효율성의 극대화를 통하여 오염 토양에서 유류뿐만 아니라 중금속을 효율적으로 제거할 수 있는 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 측면은, 유류와 중금속으로 복합 오염된 토양의 동시 처리가 가능한 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 오염 토양의 중금속 용출 과정에서 물 사용량을 적게 할 수 있는 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 물리적 선별 기술을 통하여 처리 토양의 부피 축소가 가능한 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 각각의 단위 공정은 모듈화되어 이동식으로 제작 가능하여 복합오염 토양의 정화 공정에 용이하게 적용할 수 있는 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 복합 오염 토양 정화 시스템은, 오염 토양을 소정 입경을 기준으로 순차적으로 선별하기 위하여 제1입도 기준으로 오염 토양을 건식 선별하는 호퍼 및 건식 선별기와, 상기 호퍼 및 건식 선별기에서 유입된 오염 토양을 제2입도 기준으로 습식 선별하는 제1습식 진동 선별기와, 상기 제1습식 진동 선별기에서 유입된 오염 토양을 제3입도 기준으로 습식 선별하는 제2습식 진동 선별기와, 습식으로 입도 분리를 수행하여 제4입도 기준보다 작은 입자를 배출구로 배출하고 제4입도 기준보다 큰 입자는 제2습식 진동 선별기로 돌려 보내는 하이드로 싸이클론을 포함하는 다수의 선별 장치들;과, 상기 하이드로 싸이클론의 배출구에서 배출된 오염 토양이 유입되는 유입관과, 응집제와 중화제를 설정된 비율로 투입하는 약품 투입부와, 유입된 오염 토양에 투입된 응집제와 중화제를 혼합하는 교반기를 구비한 약품 반응조와, 상기 약품 반응조에서 세척수가 월류하여 유입되어 슬러지의 침전이 이루어지는 침전조와, 상기 침전조의 하측에 위치하여 침전된 슬러지를 취합하여 배출하는 슬러지 수거부를 포함하는 약품 반응 및 침전조;와, 상기 제2습식 진동 선별기에서 배출된 제3입도 기준보다 작은 입자의 오염 토양에서 중금속을 용출하기 위한 처리수가 유입되는 용출조와, 상기 용출조 내부에 설치되어 부상 회전함으로써 상기 미세토의 낙하하는 힘을 이용하여 상기 미세토에 화학적으로 결합되어 있는 중금속이 용출되게 하는 회전 드럼과, 상기 회전 드럼을 용출조 내부에 부상하여 회전시키는 회전 장치를 구비하는 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 드럼식 중금속 용출 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 드럼식 중금속 용출 시스템은, 상기 드럼식 중금속 용출조에서 배출된 미세토가 유입되어 농축 저장하는 농축 저장조와, 상기 농축 저장조에서 농축된 미세토를 고액 분리하여 분리된 0.04m 이하의 고형물 입자는 약품 반응 및 침전조로 이송하는 원심 분리기와, 상기 원심 분리기에 의한 원심 분리 과정에서 발생된 여액을 저장하는 원심 여액 저장조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 회전 드럼은, 용출 대상인 미세토가 유입되는 제1크기의 인렛 드럼과, 상기 인렛 드럼을 거쳐 유입된 미세토가 부상 회전하여 상기 미세토에서 중금속이 용출되도록 상기 제1크기보다 큰 제2크기를 가지는 원통형의 드럼 하우징과, 상기 드럼 하우징에서 중금속이 용출된 미세토가 배출되게 상기 제1크기와 동일한 크기를 가지는 아웃렛 드럼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 드럼 하우징의 내주면에 일정 간격을 따라 복수 가로바가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 드럼 하우징의 외주면에는 다수의 출수공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 드럼 하우징 및 아웃렛 드럼에는 나선형의 회전 이송날이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 약품 반응 및 침전조에서 배출된 슬러지가 유입되어 농축되는 농축조와, 상기 농축조에서 농축된 슬러지를 탈수하여 케이크로 만드는 필터 프레스;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 하이드로 싸이클론은, 속이 빈 원추형의 테이퍼부와 노즐부로 구성되고, 원통형의 접선방향에서 진입하는 투입구와, 상기 테이퍼부의 입구 측에 연결되는 배출구와, 상기 노즐부에 연결되는 배출구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 약품 반응 및 침전조는, 상기 하이드로 싸이클론의 배출구에서 배출된 오염 토양이 유입되는 유입관과, 응집제와 중화제를 설정된 비율로 투입하는 약품 투입부와, 유입된 오염 토양에 투입된 응집제와 중화제를 혼합하는 교반 장치를 구비한 약품 반응조와, 상기 약품 반응조에서 세척수가 월류하여 유입되어 슬러지의 침전이 이루어지는 침전조와, 상기 침전조의 하측에 위치하여 침전된 슬러지를 취합하여 배출하는 슬러지 수거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템은, 오염 토양의 낙하하는 힘을 이용하는 드럼식 중금속 용출조에 의한 회전 마찰 효율성의 극대화시켜 오염 토양에서 유류뿐만 아니라 중금속을 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템은, 오염 토양의 중금속 용출 과정에서 물 사용량을 적게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템은, 오염 토양의 중금속 용출 과정에서 사용되는 처리수의 온도 조절이 가능하여 오염 토양에서 중금속을 보다 효율적으로 용출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템은, 복합 오염 토양의 정화를 각각의 단위 공정이 모듈화되어 이동식으로 제작 가능하여 복합 오염 토양의 정화 공정에 용이하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 A부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 B부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 C부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조의 정면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조의 측면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조의 내부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템(10)은, 오염 토양을 소정 입경을 기준으로 순차적으로 선별하기 위하여 제1입도 기준으로 오염 토양을 건식 선별하는 호퍼 및 건식 선별기(100)와, 상기 호퍼 및 건식 선별기(100)에서 유입된 오염 토양을 제2입도 기준으로 습식 선별하는 제1습식 진동 선별기(200)와, 상기 제1습식 진동 선별기(200)에서 유입된 오염 토양을 제3입도 기준으로 습식 선별하는 제2습식 진동 선별기(300)와, 습식으로 입도 분리를 수행하여 제4입도 기준보다 작은 입자를 배출구(400A)로 배출하고 제4입도 기준보다 큰 입자는 제2습식 진동 선별기(300)로 돌려 보내는 하이드로 싸이클론(400)을 포함하는 다수의 선별 장치들(100~400);과, 하이드로 싸이클론(400)의 배출구(400A)에서 배출된 오염 토양이 유입되는 유입관(510)과, 응집제와 중화제를 설정된 비율로 투입하는 약품 투입부(520)와, 유입된 오염 토양에 투입된 응집제와 중화제를 혼합하는 교반 장치(531)를 구비한 약품 반응조(530)와, 약품 반응조(530)에서 세척수가 월류하여 유입되어 슬러지의 침전이 이루어지는 침전조(540)와, 침전조(540)의 하측에 위치하여 침전된 슬러지를 취합하여 배출하는 슬러지 수거부(550)를 포함하는 약품 반응 및 침전조(500);와, 제2습식 진동 선별기(300)에서 배출된 제3입도 기준보다 작은 입자의 오염 토양에서 중금속을 용출하기 위한 처리수가 유입되는 용출조(30)와, 용출조(30) 내부에 설치되어 부상 회전함으로써 미세토에 결합되어 있는 중금속을 용출하는 회전 드럼(40)과, 회전 드럼(40)을 용출조(30) 내부에 부상하여 회전시키는 회전 장치(50)를 구비하는 드럼식 중금속 용출조(20)를 포함하는 드럼식 중금속 용출 시스템(600);를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 복합 오염 토양 정화 시스템으로 공급된 오염토는 호퍼 및 건식 선별기(100), 제1습식 진동 선별기(200), 제2습식 진동 선별기(300)와 하이드로 싸이클론(400)를 포함하는 다수의 선별 장치들(100~400)를 거친 오염 토양이 입도 기준에 따라서 드럼식 중금속 용출 시스템(600)을 선택적으로 거친 다음 약품 반응 및 침전조(500), 농축조(700), 필터 프레스(800)를 거쳐 오염 토양이 효율적으로 정화될 수 있도록 한다.

먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다수의 선별 장치들에 대하여 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 다수의 선별 장치들을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다수의 선별 장치들(100~400)은, 오염 토양을 소정 입도을 기준으로 순차적으로 선별하기 위하여 제1입도를 기준으로 오염 토양을 건식 선별하는 호퍼 및 건식 선별기(100)와, 호퍼 및 건식 선별기(100)에서 유입된 오염 토양을 제2입도를 기준으로 습식 선별하는 제1습식 진동 선별기(200)와, 제1습식 진동 선별기(200)에서 유입된 오염 토양을 제3입도를 기준으로 습식 선별하는 제2습식 진동 선별기(300)와, 습식으로 입도 분리를 수행하여 제4입도 기준보다 작은 입자를 배출구(400A)로 배출하고 제4입도 기준 보다 큰 입자는 제2습식 진동 선별기(300)로 되돌려 보내는 하이드로 싸이클론(400)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 다수의 선별 장치들(100~400)은, 처리 장소에 모인 오염 토양이 호퍼 및 건식 선별기(100)로 투입되고, 호퍼 및 건식 선별기(100)는 제1입도 기준에 의해 오염 토양을 건식 선별하여 제1입도 기준 이하의 오염 토양을 제1습식 진동 선별기(200)로 이송하게 된다.

구체적으로 오염 토양은 호퍼 및 건식 선별기(100)를 거치면서 15mm 이상의 청정 자갈(110)과 15mm 이하의 토사로 구분하게 되는데, 즉, 호퍼 및 건식 선별기(100)는 선별기(100)를 따라 이동하는 과정에서 15mm 이하의 입자를 가지는 토사들은 선별기(100)를 통과하여 바닥으로 추락하고, 15mm 이상의 다소 큰 입자를 가지는 청정 자갈은 선별기(100)에 걸러져 이송된 후 정해진 장소에 모여진다.

호퍼 및 건식 선별기(100)에 의해 분리된 15mm 이하의 토사는 제1습식 진동 선별기(200)로 이송된다. 여기서 15mm 이하의 토사에는 유류 및 중금속 등의 오염 물질이 함께 섞여 있어서 제1습식 진동 선별기(200)에 의해 이를 재차 선별하는 과정을 거치게 된다.

제1습식 진동 선별기(200)는 제2입도 기준에 의해 오염 토양을 습식 선별하여 제2입도 기준 이하의 오염 토양을 제2습식 진동 선별기(300)로 이송하게 된다.

구체적으로 오염 토양은 제1습식 진동 선별기를 거치면서 2mm ~ 10mm 범위의 세척 자갈(220)과 2mm 이하의 토사로 구분하게 되는데, 즉, 제1습식 진동 선별기(200)는 선별기(200)를 따라 이동하는 과정에서 2mm 이하의 입자를 가지는 토사들은 선별기(200)를 통과하여 바닥으로 추락하고, 2mm ~ 10mm 범위의 다소 큰 입자를 가지는 세척 자갈(220)은 선별기(200)에 걸러져 제1선별 컨베이어(210)에 의해 이송된 후 정해진 장소에 모여진다.

제1습식 진동 선별기(200)에 의해 분리된 2mm 이하의 토사는 제2습식 진동 선별기(300)로 이송된다. 여기서 2mm 이하의 토사에는 아직 유류 및 중금속 등의 오염 물질이 함께 섞여 있어서 제2습식 진동 선별기(300)에 의해 이를 또 다시 선별하는 과정을 거치게 된다. 한편, 제1습식 진동 선별기(200)의 내부에는 미도시된 살수부를 구비하여 물을 분사함으로써, 오염 토양의 분급을 원활하고 분진의 발생을 억제하게 된다.

제2습식 진동 선별기(300)는 제3입도 기준에 의해 오염 토양을 습식 선별하여 제3입도 기준 이하의 오염 토양을 하이드로 싸이클론(400)으로 이송하게 된다.

구체적으로 오염 토양은 제2습식 진동 선별기(300)를 거치면서 0.3mm ~ 2mm 범위의 세척 모래(320)와 0.3mm 이하의 토사로 구분하게 되는데, 즉, 제2습식 진동 선별기(300)는 선별기(300)를 따라 이동하는 과정에서 0.3mm 이하의 입자를 가지는 토사들은 선별기(300)를 통과하여 바닥으로 추락한 다음 하이드로 싸이클론(400)으로 이송되고, 0.3mm ~ 2mm 범위의 다소 큰 입자를 가지는 세척 모래(320)는 선별기(300)에 걸러져 제2선별 컨베이어(310)에 의해 이송된 후 후술하는 드럼식 중금속 용출 시스템(600)을 거치게 된다.

제2습식 진동 선별기(300)에 의해 분리된 0.3mm 이하의 토사는 하이드로 싸이클론(400)으로 이송된다. 여기서 0.3mm 이하의 토사에는 아직 유류 및 중금속 등의 오염 물질이 함께 섞여 있어서 하이드로 싸이클론(400)에 의해 이를 또다시 선별하는 과정을 거치게 된다. 한편, 제2습식 진동 선별기의 내부에는 미도시된 살수부를 구비하여 물을 분사함으로써, 오염 토양의 분급을 원활하고 분진의 발생을 억제하게 된다.

하이드로 싸이클론(400)은 습식으로 제4입도를 기준으로 입도 분리를 수행하는데, 구체적으로 오염 토양은 하이드로 싸이클론(400)을 거치면서 0.04mm 이상의 미세 토사와 0.04mm 이하의 미세 토사로 구분하여 0.04mm 이하의 미세 토사는 약품 반응 및 침전조(500)로 이송하고, 0.04mm 이상의 미세 토사는 다시 제2습식 진동 선별기(300)로 돌려보내게 된다.

이러한 하이드로 싸이클론(400)은 속이 빈 원추형의 테이퍼부(410)와 노즐부(420)로 구성되고, 원통형의 접선방향에서 진입하는 투입구(410)와, 테이퍼부(410)의 넓은 입구 측에 연결되는 제1A배출구(420)와, 노즐부(420)에 연결되는 제1B배출구(430)로 구성된다.

즉, 제2습식 진동 선별기(300)에서 투입구(410) 측으로 유입되는 물과 오염 토사가 투입되고, 테이퍼부(410) 내부에는 소용돌이 현상과 원심력 등에 의해 큰 소용돌이와 작은 소용돌이 및 이들을 축선방향으로 관통하는 수직 유동이 발생한다. 이때, 입자의 무게차이로 인해 원심력에 차이가 발생하고 이로 인해 0.04mm를 기준으로 정의되는 제4입도보다 큰 입도를 가진 입자와 제4입도보다 작은 입도를 가진 입자와 물이 분리된다.

다시 말해, 0.04mm 이하의 미세 입자와 물은 제1A배출구(420)를 통해 배출되고, 0.04mm 이상의 미세 입자는 제1B배출구(430)를 통해 배출되는데, 이때 테이퍼부(410)의 길이와 양단의 입구면적비를 조절함으로써 원하는 입도를 기준으로 토사를 분리할 수 있게 된다.

그리고, 고액분리가 이루어져 분리된 0.04mm 보다 작은 입자와 물와 같은 미세토는 제1A배출구(420)를 통해 일체형 약품 반응 및 침전조(500)로 이송되어 미세토에 흡착된 오염 물질이 원활하게 제거될 수 있도록 한다.

또한, 0.04mm 보다 큰 입자는 제2습식 진동 선별기(300)로 되돌려진 다음 일부는 드럼식 중금속 용출 시스템(600)을 추가적으로 거친 후 일체형 약품 반응 및 침전조(500)로 이송되어 토양에 흡착된 오염 물질이 원할하게 제거될 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 다수의 선별 장치들(100~400)은, 제공된 오염 토양을 15mm 이상의 토사, 2mm ~ 10mm 범위의 토사, 0.3mm 이상의 토사와 같은 입도 기준에 의해 처리토를 선별하여 생성한 다음, 0.04mm 이하의 미세 토사는 일체형 약품 반응 및 침전조(500)로 이송되게 하며, 0.04mm ~ 0.3mm 범위의 미세 토사는 드럼식 중금속 용출 시스템(600)을 추가적으로 거쳐 중금속을 용출한 다음 중금속이 용출된 미세 토사가 일체형 약품 반응 및 침전조(500)로 이송될 수 있도록 한다.

다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 일체형 약품 반응 및 침전조에 대하여 설명한다. 도 4는 도 2에 도시된 약품 반응 및 침전조를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 약품 반응 및 침전조(500)는, 하이드로 싸이클론(400)의 제1A배출구(420)에서 배출된 오염 토양이 유입되는 유입관(510)과, 응집제와 중화제를 설정된 비율로 투입하는 약품 투입부(520)와, 유입된 오염 토양에 투입된 응집제와 중화제를 혼합하는 교반 장치(531)를 구비한 약품 반응조(530)와, 약품 반응조(530)에서 세척수가 월류하여 유입되어 슬러지의 침전이 이루어지는 침전조(540)와, 침전조(540)의 하측에 위치하여 침전된 슬러지를 취합하여 배출하는 슬러지 수거부(550)를 포함하여 구성된다.

약품 반응 및 침전조(500)의 일단에는 세척 대상 미세토가 포함된 세척수를 연속적으로 공급받기 위한 유입관(510)이 형성되어 있으며, 약품 반응 및 침전조(500)의 타단에는 응집제 또는 중화제를 설정 비율로 투입하는 약품 투입부(520)가 형성되어 있다.

약품 반응조(530)는 세척 대상 미세토 내에 포함된 유류 및 중금속을 포함한 오염물질을 원활하게 제거하기 위해 응집되도록 하는 응집제나 산성화 또는 알칼리화된 미세토가 포함된 세척수를 중화하기 위한 중화제가 투입되어 세척수와 혼합된다.

이러한 약품 반응조(530)에는 유입된 미세토가 포함된 세척수에 투입된 응집제 또는 중화제를 혼합하는 교반 장치(531)가 설치되어 유입된 미세토가 포함된 세척수 내에 응집제 또는 중화제를 고르게 분산시켜 오염물질의 응집 내지는 중화를 촉진한다.

약품 반응조(530)에 투입되는 응집제는 세척 대상인 토양의 환경 및 응집 대상인 오염물질의 종류에 따라 다양한 종류의 응집제를 사용할 수 있으며, 중화제 또는 세척수의 산성 또는 알칼리성 특징에 따른 다양한 종류의 중화제의 사용이 가능함은 물론이다.

침전조(540)는 약품 반응조(530)에서 응집제 또는 중화제가 잘 혼합된 세척액을 공급받아 중력을 통해 토사 및 슬러지는 침전시킨다.

이러한 침전조(540)는 약품 반응조(530)로부터 세척수가 월류하여 유입되도록 구성되며 상측으로 약품 반응조(530) 측을 향하여 월류판(541)이 구비되어 약품 반응조(530)로부터 월류된 세척수의 흐름이 제어되어 침전된 토사 및 슬러지가 침전된 상태를 최대한 유지할 수 있도록 한다.

이때 침전조(540)는 복수로 구비되어 단계적으로 침전된 토사 및 슬러지와 더불어 응집된 오염물의 제어가 이루어질 수 있도록 한다. 즉 약품 반응조(530)로부터 월류하여 유입된 세척수는 제1침전조(540A)를 거쳐 토사 및 슬러지의 침전이 이루어진 후 또다시 월류하여 제2침전조(540B)로 유입되며, 제3침전조(540C)에 구비된 유출관(542)을 통해 토사, 슬러지 및 오염물질이 제거된 세척수가 공정수 저장조(330)로 유출될 수 있도록 한다.

슬러지 수거부(550)는 침전조(540) 하측에 각각 형성되어 침전되는 토사 및 슬러지가 수거되어 농축조(700)로 배출될 수 있도록 한다. 이때 슬러지 수거부(550)에는 침전된 토사 및 슬러지의 배출을 위한 슬러지 배출관(551)이 형성된다. 슬러지 배출관(551)을 통해 토사 및 슬러지와 함께 세척수가 대량으로 배출되는 것을 단속하는 단속 밸브(552)와, 다량의 고형물로 이루어지는 토사 및 슬러지의 원활한 이송 및 배출을 위해 전동 모터(553)를 통해 회전하는 이송 스크류(554)가 구비된다.

이러한 슬러지 수거부(550)는 토사 및 슬러지가 하측으로 침전됨에 따라 하측으로 좁아지는 형상을 하게 되며, 특히 하측으로 좁아지도록 하는 경사면을 따라 이송 스크류(554)를 충분한 길이로 형성하여 토사 및 슬러지의 이송 및 배출을 보다 원활히 할 수 있다.

제1침전조(540)에는 세척수의 pH를 측정하는 pH 측정부(543)가 설치된다. 즉 토양의 오염물질로 인해 산성 또는 알칼리성을 띠는 세척수의 경우 약품 투입부(520)를 통해 중화제를 투입하여 중화시키게 되므로 pH 측정부(543)를 통해 중화 여부를 정확하게 파악하게 되고, 중화 여부 및 정도에 따라 약품 투입부(520)에 구비된 밸브를 개폐함으로 중화제 투입비율이 조절될 수 있도록 한다.

미도시된 제어부는 전원을 공급받아 약품 투입부(520)와, 교반 장치(531)와, 전동 모터(553) 및 단속 밸브(552)를 제어하는 구성으로, pH 측정부(543)의 측정결과에 따라 중화제가 저장된 약품 투입부(520)의 밸브를 개폐 제어함으로 중화제 투입비율 및 교반 장치(531)의 속도를 제어하여 중화제의 혼합이 더욱 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 약품 반응 및 침전조(500)는 다수의 선별 장치들(100~400)을 거친 미세 오염토의 세척수를 처리함에 있어서 응집제 또는 중화제의 혼합 및 교반과 더불어 다단의 월류구조를 통해 침사 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출 시스템에 대하여 설명한다. 도 5는 도 2에 도시된 드럼식 중금속 용출 시스템을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출 시스템(600)은, 제2습식 진동 선별기(300)로부터 유입된 미세토로부터 중금속을 용출하기 위한 구성으로 드럼식 중금속 용출조(20)에서는 미세토로부터 분리된 고체 상태의 중금속은 물론, 여전히 미세토 등에 결합되어 있는 중금속을 산을 이용하여 용출시킨다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출 시스템(600)은, 제2습식 진동 선별기(300)에서 미세토를 제공받는 투입 호퍼에 접속된 제1용출 컨베이어(610)와, 제1용출 컨베이어(610)에서 제공된 미세토를 용출재 탱크(620)에서 제공되는 용출재와 혼합하여 화학적으로 결합된 중금속이 용출되게 하는 드럼식 중금속 용출조(20)와, 드럼식 중금속 용출조(20)에서 배출된 미세토가 유입되어 농축 저장하는 농축 저장조(630)와, 농축 저장조(630)에서 농축된 미세토를 고액 분리하여 분리된 0.04m 이하의 고형물 입자는 약품 반응 및 침전조(500)로 이송하는 원심 분리기(640)와, 원심 분리 과정에서 발생된 여액을 저장하는 원심 여액 저장조(650)와, 원심 분리된 0.04m ~ 0.3m 범위의 고형물 입자를 선별하는 제2용출 컨베이어(660)를 포함하여 구성된다.

투입 호퍼는, 제2습식 진동 선별기(300)에서 0.04mm ~ 0.3mm 범위의 미세 토사를 제공받게 된다. 이렇게 투입 호퍼로 이송된 0.04mm ~ 0.3mm 범위의 미세 토사는 제1용출 컨베이어(610)를 통하여 드럼식 중금속 용출조(20)로 이송된다.

드럼식 중금속 용출조(20)는 미세토를 용출재(621)와 혼합하여 미세토에 화학적으로 결합된 중금속이 용출될 수 있도록 하는데, 이러한 드럼식 중금속 용출조(20)는 미세토의 낙하하는 힘을 이용하여 미세토에 화학적으로 결합되어 있는 중금속이 용출될 수 있도록 한다.

드럼식 중금속 용출조(20)에서는 용출재(621)인 구연산과 함께 알카리제를 공급받아 용출조(20) 내의 pH를 대략 4.0~5.0 수준에서 유지될 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에서는 중금속 용출을 위한 용출재(621)로서 유기산을 사용하며, 구체적으로는 구연산을 사용할 수 있으며, 용출재(621)의 pH를 적정하게 유지하기 위한 알카리제로는 구연산나트륨을 사용할 수 있다.

일반적으로 중금속을 용출하는데 사용되는 황산, 염산 등의 무기산 대신 유기산인 구연산을 사용하는 이유는, 유기산은 무기산과 달리 화학적 유해물질이 아니며, 인체에도 무해하여 관리와 사용이 용이하다는 이점이 있을 뿐만 아니라, 유기산은 중금속에 대한 용출 효율이 매우 우수하다는 특징이 있기 때문이다. 또한 알카리제도 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 무기계열의 물질 대신 구연산과 동일한 유기계열의 구연산나트륨을 사용할 수 있다.

농축 저장조(630)는 드럼식 중금속 용출조(20)에서 배출된 미세토가 유입되어 농축 저장한다.

원심 분리기(640)는 농축 저장조(630)에서 농축된 미세토를 고액 분리하여 분리된 0.04m 이하의 고형물 입자는 약품 반응 및 침전조(500)로 이송한다.

원심 여액 저장조(650)는 원심 분리 과정에서 발생된 여액을 저장한다.

제2용출 컨베이어(660)는 원심 분리된 0.04m ~ 0.3m 범위의 고형물 입자가 선별될 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조(20)는 호퍼 및 건식 선별기(100), 제1 및 제2습식 진동 선별기(300), 하이드로 싸이클론(400)을 통해 자성을 지닌 금속을 포함하는 모든 입자들이 제거되지 않은 상황에서 드럼식 중금속 용출조(20)의 회전 마찰을 이용하여 다시 미세토에서 중금속을 제거한 다음 약품 반응 및 침전조(500)로 제공하여 유류 및 중금속이 복합 오염된 토양이 보다 효율적으로 정화될 수 있도록 한다.

한편, 농축조(700)는 약품 반응 및 침전조(500)의 바닥면에 침전된 미세 슬러지를 저장 및 농축하는 것으로 약품 반응 및 침전조(500)에 인접하게 설치된다.

농축조(700)와 약품 반응 및 침전조(500) 사이에는 미세 슬러지를 이송할 수 있도록 하는 펌프(미도시)가 설치될 수 있다.

필터 프레스(800)는 농축조(700)에 저장된 미세 슬러지를 가압 탈수 하는 것으로 농축조(700)에 인접하게 설치된다.

필터 프레스(800)는 고장을 대비하여 한 쌍이 설치될 수 있다.

농축조(700)에서 농축된 미세토는 펌프(710)를 이용하여 필터 프레스(800)에서 탈수되어 케이크는 폐기물 처리하며 여액은 필터 여액 저장조(820)로 이송된다.

즉, 필터 프레스(800)는 농축조(700)에서 혼합 교반된 슬러지를 최종 탈수 처리시키기 위한 것이며, 농축조(700)의 슬러지는 펌프(P)에 의해 필터 프레스(800)로 이송된다.

한편, 필터 프레스(800)는 공압식 필터 프레스로 구성될 수 있는데, 이를 위해 필터 프레스(800)에 충진된 슬러지를 공기압에 의해 압착시키는 에어 탱크(미도시)와, 공기를 압축하여 에어 탱크에 저장하기 위한 에어 컴프레셔(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

다음, 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조의 정면을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조의 측면을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조의 내부를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조(20)는, 일측에 처리수 투입구(410)와 용출재 투입구(410)를 가지고 타측에 처리수 배출구를 가지는 용출조(30)와, 용출조(30)의 내부에 설치되어 부상 회전하여 미세토에 결합되어 있는 중금속을 용출하기 위한 회전 드럼(40)과, 회전 드럼(40)을 용출조 내부에 부상, 회전시키는 회전 장치(50)를 포함하여 구성된다.

이러한 용출조(30)는 상부 일측에 처리수 투입구(410)를 가지고, 상부 타측에는 용출재 투입구(410)를 가지게 있다.

구체적으로, 용출조(30)는 원통형이면서 상부 일측으로 처리수를 제공하기 위하여 공정수 저장조(330)와 연결하는 처리수 투입구(410)를 구성하여 용출조(30) 내부로의 처리수 투입이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

이때, 중금속 용출 과정에서 이용되는 처리수 투입구(410)로 투입되는 처리수의 온도 조절이 가능하여 오염 토양에서 중금속이 보다 효율적으로 용출될 수 있도록 한다.

또한, 용출조(30)는 상부 타측으로 용출재(621)를 제공하기 위하여 용출재 탱크(620)와 연결하는 용출재 투입구(410)를 구성하여 용출조(30) 내부로의 용출재(621) 투입이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 용출조(30)는 하부 일측으로 용출조(30) 내부에서 유입, 사용한 처리수를 외부 배출시키기 위한 처리수 배출구(33)를 가질 수 있음은 물론이다.

그리고 회전 드럼(40)은 용출조(30) 내부에 부상 설치되면서 그 양측으로 각각 용출조(30) 양측부에 관통, 연장되어 회전 장치(50)와 연결되는 인렛 드럼(41)과 아웃렛 드럼(43)을 가지고 있다.

이러한 회전 드럼(40)은 용출조(30) 내부에 설치되어 부상 회전함으로써 미세토의 낙하하는 힘을 이용하여 미세토에 화학적으로 결합되어 있는 중금속이 용출되게 하는데, 구체적으로, 회전 드럼(40)은 용출 대상인 오염 토양이 유입되는 인렛 드럼(41)과, 인렛 드럼(41)을 거쳐 유입된 오염 토양이 부상 회전하여 중금속이 용출되도록 하는 원통형의 드럼 하우징(42)과, 중금속이 용출된 오염 토양이 배출되는 아웃렛 드럼(43)을 포함하여 구성된다.

즉, 회전 드럼(40)은 원통형의 드럼 하우징(42) 양측으로, 인렛 드럼(41)과 아웃렛 드럼(43)을 일정길이 구성하여 용출조(30) 양측에 관통, 연장시키고, 동시에 인렛 드럼(41)과 아웃렛 드럼(43)을 회전 장치(50)와 연결 구성되게 한다.

여기서, 인렛 드럼(41)과 아웃렛 드럼(43)은 동일한 제1크기를 가지는 원통형으로 하고, 드럼 하우징(42)은 오염 토양의 중금속이 보다 효율적으로 용출될 수 있도록 제1크기보다 큰 제2크기를 가지는 원통형으로 할 수 있다.

또, 회전 드럼(40)의 인렛 드럼(41)에서 이송된 미세토가 원통형의 드럼 하우징(42)의 내부에 유입되도록 하되, 드럼 하우징(42)은 내주면에 나선형의 회전 이송날(44)이 형성되어 유입된 미세토가 일방향으로 이송되도록 형성되고, 드럼 하우징(42)의 외주면에는 다수의 출수공(42A)이 형성되어 회전 시 출수공(42A)에 의해 미세 토양이 용출재(621)에 의해 용출되도록 형성된다.

또, 회전 드럼(40)의 원통형 드럼 하우징(42)은 그 내주면에 일정 간격을 따라 복수 가로바(42B)가 형성되어 있는데, 이는 회전 드럼(40)의 회전 구동 시 수용된 미세토가 복수 가로바(42B)에 안착되어 보다 높은 높이까지 상승하였다가 하부로 낙하되도록 함으로써 미세토의 용출 공정이 보다 효율적으로 수행될 수 있도록 한다.

또, 회전 드럼(40)의 아웃렛 드럼(43) 내주면으로 나선형의 회전 이송날(47)이 형성되어 유입된 미세토가 일방향으로 이송될 수 있도록 한다.

그리고 회전 장치(50)는 회전 드럼(40)의 인렛 드럼(41) 및 아웃렛 드럼(43)의 하부를 소정의 높이로 받침하여, 회전 드럼(40)이 용출조(30) 내부에서 부상, 회전되게 하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 회전 장치(50)는 회전 드럼(40)의 양측을 구성하는 인렛 드럼(41)과 아웃렛 드럼(43) 외주면으로 각각 구성하는 회전 기어(51)과, 아웃렛 드럼(43) 중심 외주면에 구성하는 구동 기어(52)과, 용출조(30)의 양측 일정 높이에 위치하여 회전 드럼(40) 양측의 인렛 드럼(41)과 아웃렛 드럼(43)에 구성된 각각의 회전 기어(51) 하부를 받침하는 다수개의 회전 롤러(53)와, 아웃렛 드럼(43)의 구동 기어(52)과 구동 체인(54)으로 연결되어 회전 구동시키는 구동 모터(55)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 다수개의 회전 롤러(53)는 하부 베이스 설치대(56)에 의해 일정 높이에 위치하고 또 베어링에 의해 회전되게 구성함이 바람직하다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조(20)는 회전 드럼(40)의 회전 마찰 효율성을 극대화시켜 미세토로부터 중금속이 다시 제거될 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 드럼식 중금속 용출조를 포함하는 복합 오염 토양 정화 시스템은 오염 토양의 낙하하는 힘을 이용한 드럼식 중금속 용출조에 의한 회전 마찰 효율성을 극대화시켜 0.03mm 이하의 오염 미세토로부터 유류뿐만 아니라 중금속을 효율적으로 용출하여 용출된 중금속을 제거할 수 있도록 하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

10...복합 오염 토양 정화 시스템 20...드럼식 중금속 용출조
30...용출조 40...회전 드럼
50...회전 장치 100...호퍼 및 건식 선별기
200...제1습식 진동 선별기 300...제2습식 진동 선별기
400...하이드로 싸이클론 500...약품 반응 및 침전조
600...드럼식 중금속 용출 시스템 700...농축조
800...필터 프레스

Claims

오염 토양을 소정 입경을 기준으로 순차적으로 선별하기 위하여 제1입도 기준으로 오염 토양을 건식 선별하는 호퍼 및 건식 선별기와, 상기 호퍼 및 건식 선별기에서 유입된 오염 토양을 제2입도 기준으로 습식 선별하는 제1습식 진동 선별기와, 상기 제1습식 진동 선별기에서 유입된 오염 토양을 제3입도 기준으로 습식 선별하는 제2습식 진동 선별기와, 습식으로 입도 분리를 수행하여 제4입도 기준보다 작은 입자를 배출구로 배출하고 제4입도 기준보다 큰 입자는 제2습식 진동 선별기로 돌려 보내는 하이드로 싸이클론을 포함하는 다수의 선별 장치들;과,
상기 하이드로 싸이클론의 배출구에서 배출된 오염 토양이 유입되는 유입관과, 응집제와 중화제를 설정된 비율로 투입하는 약품 투입부와, 유입된 오염 토양에 투입된 응집제와 중화제를 혼합하는 교반기를 구비한 약품 반응조와, 상기 약품 반응조에서 세척수가 월류하여 유입되어 슬러지의 침전이 이루어지는 침전조와, 상기 침전조의 하측에 위치하여 침전된 슬러지를 취합하여 배출하는 슬러지 수거부를 포함하는 약품 반응 및 침전조;와,
상기 제2습식 진동 선별기에서 배출된 제3입도 기준보다 작은 입자의 오염 토양에서 중금속을 용출하기 위한 처리수가 유입되는 용출조 및 상기 용출조 내부에 설치되어 부상 회전함으로써 미세토의 낙하하는 힘을 이용하여 상기 미세토에 화학적으로 결합되어 있는 중금속이 용출되게 하는 회전 드럼 및 상기 회전 드럼을 용출조 내부에 부상하여 회전시키는 회전 장치를 구비하는 드럼식 중금속 용출조와, 상기 드럼식 중금속 용출조에서 배출된 미세토가 유입되어 농축 저장되는 농축 저장조와, 상기 농축 저장조에서 농축된 미세토를 고액 분리하여 분리된 0.04m 이하의 고형물 입자는 약품 반응 및 침전조로 이송하는 원심 분리기와, 상기 원심 분리기에 의한 원심 분리 과정에서 발생된 여액을 저장하여 상기 하이드로 싸이클론으로 제공하는 원심 여액 저장조를 포함하는 드럼식 중금속 용출 시스템;과,
상기 약품 반응 및 침전조에서 배출된 슬러지가 유입되어 농축되는 농축조;와,
상기 농축조에서 농축된 슬러지를 탈수하여 케이크로 만드는 필터 프레스;와,
상기 약품 반응 및 침전조에서 유출되는 물을 상기 드럼식 중금속 용출조에 제공하는 공정수 저장조;와,
상기 필터 프레스에 의한 여액을 이송 저장하여 상기 하이드로 싸이클론으로 제공하는 필터 여액 저장조를 포함하며,
상기 회전 드럼은,
용출 대상인 미세토가 유입되는 제1크기의 인렛 드럼과,
상기 제1크기보다 큰 제2크기를 가지되 그 내주면에 일정 간격을 따라 형성되는 복수 가로바를 구비하여, 상기 인렛 드럼을 거쳐 유입된 미세토가 상기 복수 가로바에 안착되어 소정 높이까지 상승하였다가 하부로 낙하되게 하여 상기 미세토에서 중금속이 용출되게 하는 원통형의 드럼 하우징과,
상기 제1크기와 동일한 크기를 가지며 상기 드럼 하우징에서 중금속이 용출된 미세토가 배출되게 하는 아웃렛 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 오염 토양 정화 시스템.
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제1항에 있어서,
상기 드럼 하우징의 외주면에는 다수의 출수공이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 오염 토양 정화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 드럼 하우징 및 아웃렛 드럼에는 나선형의 회전 이송날이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 오염 토양 정화 시스템.
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제1항에 있어서,
상기 하이드로 싸이클론은,
속이 빈 원추형의 테이퍼부와 노즐부로 구성되고, 원통형의 접선방향에서 진입하는 투입구와, 상기 테이퍼부의 입구 측에 연결되는 배출구와, 상기 노즐부에 연결되는 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 오염 토양 정화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 약품 반응 및 침전조는,
상기 하이드로 싸이클론의 배출구에서 배출된 오염 토양이 유입되는 유입관과,
응집제와 중화제를 설정된 비율로 투입하는 약품 투입부와,
유입된 오염 토양에 투입된 응집제와 중화제를 혼합하는 교반 장치를 구비한 약품 반응조와,
상기 약품 반응조에서 세척수가 월류하여 유입되어 슬러지의 침전이 이루어지는 침전조와,
상기 침전조의 하측에 위치하여 침전된 슬러지를 취합하여 배출하는 슬러지 수거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 오염 토양 정화 시스템.