KR102008124B1 - 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템 및 그 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템 및 그 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입부를 통해 준설토가 유입되며, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부와, 모래가 배출되는 모래배출부를 갖는 하이드로 싸이클론; 선별, 분리된 모래를 소요매립지반으로 이송시키는 모래 이송부; 및 선별, 분리된 세립토를 소요매립지반으로 이송시키는 세립토 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템에 관한 것이다.

Description

매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템 및 그 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법{Dredged soil sorting system for the utilization of reclamation soil}
본 발명은 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템 및 그 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법에 관한 것이다.
국토의 효과적인 활용 및 해안항만 개발을 위하여 부지확보를 위한 준설매립공사가 국내외에서 활발히 진행중이다. 준설매립공사에 필요한 매립재는 해상지반에서 준설하는 모래 및 점토, 육상에서 굴착하는 사석 및 토사인데, 이중에서 가장 많은 물량은 준설 모래 및 점토이다.
매립재로 사용되는 모래의 품질기준은 세립토 함량이 10~15%이내이어야 하며, 모래를 이용하여 매립하는 방법이 매립시공 및 매립후 지반개량이 용이하여 가장 유리하나, 점차 모래의 수급이 부족하고 원거리 배송이 필요하여 모래 단가가 상승하고 있으며, 또한 안정적인 수급이 어려운 상황이다.
최근들어 하부의 매립은 준설을 통하여 얻을 수 있는 해성점토를 이용하고, 상부의 매립은 육상토 또는 모래를 최소화하여 이용하고 있다.
따라서 현장 주변에서 세립토 함량이 모래기준을 상회하는 준설토를 모래 및 세입토로 선별하여 매립재로 활용하면 공사비용 절감 및 안정적인 모래수급에 효과적이다.
일반적으로 현대사회에서는 도시의 팽창과 산업 발달로 인하여 가정이나 공장등지에서 오폐수가가 급격하게 증가하고 있으며, 이에따라 생활하수 및 오폐수가 하천이나 저수지 기타 바닷가등으로 유입되어 수질 오염을 촉발하고 있는 실정이다. 또한 이러한 오폐수가 유입되는 과정에서 생활쓰레기나 흙 기타 이물질이 다량으로 혼합된 상태로 유입되는 것이기 때문에 어느 시간이 경과하게 되면 퇴적물 형태로 존재하게 된다. 이와같이 퇴적물 형태로 존재하게 되면 시간이 경과함에 따라 물의 오염이 좀더 심하게 되고, 악취가 발생되며, 강 혹은 하천 또는 저수지의 원활한 흐름을 저해하여 홍수시 침수해를 가중시키는 요인이 되고 있는 바, 따라서 이러한 오염된 퇴적물을 근본적으로 제거하기위해 통상 준설선을 뛰워 준설 작업을 행함으로서 그 오염된 퇴적물을 제거하고 있다.
이에 대한 종래기술 1(대한민국 등록특허 제1070255호)은 준설토 처리시스템에 대해 기재하고 있다. 도 1은 종래기술 1에 따른 준설토 처리시스템의 구성도를 도시한 것이다. 종래기술 1은 동력선별기, 버킷선별기 등을 경유하여 배출된 준설토와 물을 원심력에 위해 분리처리한후 그 탈수된 모래만을 산출시키는 복수의 사이클론선별기와; 상기 저장조로부터 이송된 슬러지와 물을 그 설정된 크기의 슬러지만을 탈수한 후 분리산출시키고 설정된 크기 이하의 슬러지와 물은 다음단으로 배출시키는 하이클린사이클론과; 상기 하이클린사이클론으로부터 배출된 슬러지에 설정된 약품을 사용하여 침전시키는 고속침전조와; 상기 고속침전조로부터 이송된 슬러지를 농축조를 통해 일정한 압력을 가하여 케이크형태로 압축한 슬러지케이크를 생산출력시키는 필터프레스기를 포함하여 구성되는 준설토 처리시스템에 대해 기재하고 있다.
즉, 이러한 종래기술 1은 준설토에 대하여 선별과 세척을 통해 오탁수를 정화시키기 위해, 사이클론, 하이클론 사이클론, 침전조, 필터프레스기를 포함하는 것으로, 준설토를 모래와 세립토로 선별 분리하여 소요매립구간에 매집재로 활용하고자 하는 목적에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않다.
종래기술 2(대한민국 등록특허 제0849521호)는 준설토 선별분리기에 대해 기재하고 있다. 도 2는 종래기술 2에 따른 준설토 선별분리기의 구성도를 도시한 것이다. 종래기술 2는 준설토를 크기별로 선별하는 한편 크기가 적은 모래나 슬러지에 포함된 수분은 탈수시킨 후 적치장으로 이동시키도록 하는 것으로, 간단한 구조에 의해 준설토의 선별과 탈수가 이루어지도록 하는 것이다. 종래기술 2는 하수구에서 준설된 준설토를 스크린 진동기로 투입하여 03mm 이상의 것과 03mm 이하의 것을 구분하도록 한 후 03mm 이상의 것은 복토용으로 적치되게 하고, 03mm 이하의 것은 스크류 압축기에서 탈수가 이루어진 후 적치장으로 이동되게 함으로써 이루어지는 것으로, 준설토 중에서 03mm 이상의 것은 복토용으로 재활용하기 위한 기술에 대해 기재하고 있다.
그러나 종래기술 2 역시 준설토를 선별, 탈수, 분리하는 기술만이 기재되어 있을 뿐, 준설토를 모래와 세립토로 선별 분리하여 소요매립구간에 매집재로 활용하고자 하는 목적에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않다.
종래기술 3(대한민국 등록특허 제1075395호)은 하천에 퇴적된 준설토를 재활용 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 도 3은 종래기술 3에 따른 하천에 퇴적된 준설토를 재활용 처리 장치의 블록도를 도시한 것이다. 종래기술 3은 매립 또는 투기등으로 제2의 환경오염을 유발하는 수중에 오염 준설토를 토목용 또는 농업용 토양으로 재활용하여 환경문제를 해소하고, 친환경 토양자원을 재생산하는 오염된 준설토의 재활용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉 종래기술 3은 준설토를 정화하여 토목용 또는 농업용 토양으로 재활용하기 위한 것일 뿐, 준설토를 모래와 세립토로 선별 분리하여 소요매립구간에 매집재로 활용하고자 하는 목적에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않다.
종래기술 4(대한민국 등록특허 제0729863호)는 준설토의 슬러지제거와 오탁수 처리장치에 관한 것으로, 도 4는 종래기술 4에 따른 준설토의 슬러지제거와 오탁수 처리장치의 구성도를 도시한 것이다. 종래기술 4는 하천이나 저수지의 물을 배수하지 않은 상태로 준설선이나 펌핑가능한 장치를 이용하여 하천이나 저수지 바닥에 퇴적된 오염퇴적물 등을 흡입하고, 오염물질을 분리 및 정화작업을 시행하는 공법을 이용하여 생태계를 보존하며 작업이 시행가능하며, 준설을 요구하는 필요부분만을 준설가능한 선택적인 준설작업을 하고, 준설토에 포함된 자갈이나 모래를 분리하여 재활용의 용도로 사용하며, 오탁수를 깨끗한 상태로 정수하여 하천이나 저수지 등에 재투입시켜 2차 오염을 방지할 수 있는 준설토의 슬러지제거와 오탁수 처리장치에 관한 것이다.
즉, 종래기술 4는 준설토에서 모래, 자갈, 오탁수, 오염물질을 정화하여 정화수로 재활용하기 위한 것일 뿐, 준설토를 모래와 세립토로 선별 분리하여 소요매립구간에 매집재로 활용하고자 하는 목적에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않다.
대한민국 등록특허 제1070255호 대한민국 등록특허 제0849521호 대한민국 등록특허 제1075395호 대한민국 등록특허 제0729863호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 세립토(입경 0.06mm이하) 함량이 높은 준설토를 하이드로 싸이클론을 이용하여 양질 모래(세립토 10%이하)와 세립토로 선별한 후, 각각의 소요매립구간에 동시에 활용할 수 있는 처리장치 및 처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 세립토(입경 0.06mm 이하) 함량 10%이상의 준설토를 대상으로 하여 해안 또는 하천 매립시공을 위하여 모래(세립토 함량 10%이하)와 세립토로 선별하고, 선별된 세립토를 매립지반의 하부매립층에 포설하고, 선별된 모래(세립토 함량 10%이하)를 모래제체, 상부매립층, 모래치환층에 매립, 시공할 수 있는, 매립제의 효과적인 활용이 가능한 준설토 선별시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 준설토에 대하여 모래(세립토 함령 10%이하), 세립토 선별을 통하여 준선매립 공사비 절감과 모래 수급의 안정성 향상이 가능할 수 있는 준설토 선별시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 준설토 선별시스템에 있어서, 유입부를 통해 준설토가 유입되며, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부와, 모래가 배출되는 모래배출부를 갖는 하이드로 싸이클론; 선별, 분리된 모래를 소요매립지반으로 이송시키는 모래 이송부; 및 선별, 분리된 세립토를 소요매립지반으로 이송시키는 세립토 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템으로서 달성될 수 있다.
그리고 준설토는 세립토 함량이 10 질량% 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 준설토의 세립토 함량은 15 ~ 30질량%인 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 해저의 준설토를 펌핑하여 상기 하이드로 싸이클론의 유입부 측으로 준설토를 이송시키는 이송펌프를 더 포함하며, 상기 세립토는 평균입경이 0.06mm이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 이송펌프와 상기 하이드로 싸이클론 사이에 설치되어 상기 준설토의 자갈, 이물질을 제거하는 스크린을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 준설토를 상기 하이드로 싸이클론의 유입부 측으로 이송시키는 유입펌프를 더 포함하며, 상기 모래 배출부를 통해 배출되는 모래는 세립토 함량이 10질량%이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 준설토가 유입되는 유입부와, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부와, 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 제1모래배출부와, 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 배출되는 제2모래배출부를 갖는 1단 하이드로 싸이클론; 및 상기 1단 하이드로 싸이클론의 제2모래배출부에서 배출되는 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 유입되어, 유입된 모래를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부와, 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 모래배출부를 갖는 2단 하이드로싸이클론;을 포함하고, 상기 모래 이송부는 1단 하이드로 싸이클론의 제1 모래배출부에서 배출된 세립토 함량 10%이하의 모래와, 2단 하이드로 싸이클론의 모래배출부에서 배출된 세립토 함량 10%이하의 모래를 소요매립지반으로 이송시키고, 상기 세립토 이송부는 상기 1단 하이드로 싸이클론의 세립토 배출부에서 배출된 세립토와, 상기 2단 하이드로 싸이클론의 세립토 배출부에서 배출된 세립토를 소요매립지반으로 이송시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 하이드로 싸이클론에서 분리된 세립토를 응집시켜 상기 세립토 이송부 측으로 이송시키는 응집부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 하이드로 싸이클론의 모래배출부 측에 구비되어 토출되는 모래 내의 시립토 함량을 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 값을 기반으로 상기 모래배출부의 개구비 및/또는 하이드로 싸이클론으로 유입되는 준설토의 유량 및 압력을 조절하여 상기 모래배출부에서 배출되는 모래의 세립토 함량이 10%이하가 되도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 소요매립지반은 모래치환층, 제체, 하부매립층, 상부매립층을 포함하며, 상기 세립토 이송부는 상기 세립토를 상기 소요매립지반의 하부매립층으로 이송시키며, 상기 모래 이송부는 상기 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 이송시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 선별시스템은 제체 상에 설치되며, 상기 모래 이송부를 통해 상기 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 활용하고, 상기 세립토 이송부는 상기 세립토를 상기 소요매립지반의 하부매립층으로 활용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 선별시스템은 바지선 상에 설치되며, 상기 모래 이송부를 통해 상기 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 이송시키고, 상기 세립토 이송부는 상기 세립토를 운반용 바지선 또는 침전지로 이송시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은 준설토 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법에 있어서, 이송펌프가 해저의 세립토 함량이 10질량% 이상인 준설토를 펌핑하는 단계; 스크린을 통해 상기 준설토의 자갈, 이물질을 제거하는 단계; 상기 준설토가 하이드로 싸이클론의 유입부로 유입되어, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토 배출부를 통해 세립토가 배출되고, 모래배출부를 통해 세립토 함량이 10%이하인 모래가 배출되는 단계; 상기 세립토 배출부를 통해 배출된 세립토가 응집부에서 응집되어 응집 세립토가 배출되는 단계; 모래 이송부를 통해 상기 세립토 함량이 10%이하인 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 이송시켜 매립재로 활용되는 단계; 및 세립토 이송부를 통해 응집세립토가 운반용 바지선 또는 침전지로 이송되어 매립재로 활용되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 준설토 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법으로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 모래가 배출되는 단계는, 1단 하이드로 싸이클론의 유입부를 통해 준설토가 유입되고, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토 배출부를 통해 세립토가 배출되며, 1단 하이드로 싸이클론을 통해 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 단계; 및 상기 1단 하이드로 싸이클론에서 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 2단 하이드로 싸이클론으로 유입되어, 유입된 모래를 선별, 분리하여 세립토 배출부를 통해 세립토가 배출되고, 모래배출부를 통해 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 하이드로 싸이클론의 모래배출부 측에 구비된 측정부가 토출되는 모래 내의 시립토 함량을 측정하는 단계; 및 제어부가 상기 측정부에서 측정된 값을 기반으로 상기 모래배출부의 개구비 및/또는 하이드로 싸이클론으로 유입되는 준설토의 유량 및 압력을 조절하여 상기 모래배출부에서 배출되는 모래의 세립토 함량이 10%이하가 되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템 및 그 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법에 따르면, 세립토(입경 0.06mm이하) 함량이 높은 준설토를 하이드로 싸이클론을 이용하여 양질 모래(세립토 10%이하)와 세립토로 선별한 후, 각각의 소요매립구간에 동시에 활용할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템 및 그 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법에 따르면, 세립토(입경 0.06mm 이하) 함량 10%이상의 준설토를 대상으로 하여 해안 또는 하천 매립시공을 위하여 모래(세립토 함량 10%이하)와 세립토로 선별하고, 선별된 세립토를 매립지반의 하부매립층에 포설하고, 선별된 모래(세립토 함량 10%이하)를 모래제체, 상부매립층, 모래치환층에 매립, 시공할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템 및 그 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법에 따르면, 준설토에 대하여 모래(세립토 함령 10%이하), 세립토 선별을 통하여 준선매립 공사비 절감과 모래 수급의 안정성 향상이 가능할 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래기술 1에 따른 준설토 처리시스템의 구성도,
도 2는 종래기술 2에 따른 준설토 선별분리기의 구성도,
도 3은 종래기술 3에 따른 하천에 퇴적된 준설토를 재활용 처리 장치의 블록도,
도 4는 종래기술 4에 따른 준설토의 슬러지제거와 오탁수 처리장치의 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템의 구성도,
도 6은 2단 하이드로 싸이클론을 이용한 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템의 구성도,
도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 모래 체재 상에 설치된 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템의 평면도,
도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 모래 체재 상에 설치된 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템의 측면도,
도 8a는 본 발명의 실시예에 따라 바지선에 설치된 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템의 평면도,
도 8b는 본 발명의 실시예에 따라 바지선에 설치된 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템의 측면도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100) 및 그 준설토 선별시스템(100)을 이용한 매립재 활용방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100) 및 그 선별시스템(100)을 이용한 매립재 활용방법에 따르면, 세립토(입경 0.06mm이하) 함량이 높은 준설토를 하이드로 싸이클론(30)을 이용하여 양질 모래(세립토 10%이하)와 세립토로 선별한 후, 각각의 소요매립구간에 동시에 활용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100) 및 그 선별시스템(100)을 이용한 매립재 활용방법에 따르면, 세립토(입경 0.06mm 이하) 함량 10%이상의 준설토를 대상으로 하여 해안 또는 하천 매립시공을 위하여 모래(세립토 함량 10%이하)와 세립토로 선별하고, 선별된 세립토를 매립지반의 하부매립층에 포설하고, 선별된 모래(세립토 함량 10%이하)를 모래제체, 상부매립층, 모래치환층에 매립, 시공할 수 있게 된다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100) 및 그 선별시스템(100)을 이용한 매립재 활용방법에 따르면, 준설토에 대하여 모래(세립토 함령 10%이하), 세립토 선별을 통하여 준선매립 공사비 절감과 모래 수급의 안정성 향상이 가능할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다. 도 6은 2단 하이드로 싸이클론을 이용한 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 모래 체재 상에 설치된 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)의 평면도를 도시한 것이고, 도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 모래 체재 상에 설치된 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)의 측면도를 도시한 것이다. 또한, 도 8a는 본 발명의 실시예에 따라 바지선에 설치된 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)의 평면도를 도시한 것이고, 도 8b는 본 발명의 실시예에 따라 바지선에 설치된 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)의 측면도를 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)은 바지선(1), 이송펌프(10), 드롬멜 스크린(20), 하이드로 싸이클론(30), 응집부(60), 모래이송부(70), 세립토이송부(80) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
먼저, 바지선(1, 준설선)에 설치된 이송펌프(10, 수중샌드펌프)를 통해 준설토가 채취되어 이송관(11)을 통해 하이드로 싸이클론(30)으로 유입되도록 한다.
이러한 준설토는 세립토 함량이 10 질량% 이상에 해당한다. 더욱 구체적으로 준설토의 세립토 함량은 15 ~ 30질량%이다. 그리고 세립토는 평균입경이 0.06mm이하이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 드롬멜 스크린(20)은 이송펌프(10)와 하이드로 싸이클론(30) 사이 이송관(11) 일측에 설치되어 준설토의 자갈, 이물질, 오거 등을 제거하도록 구성된다.
드롬멜 스크린(20)을 거친 준설토는 하이드로 싸이클론(30)측으로 유입되게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 하이드로 싸이클론(30)은 유입부(31)를 통해 준설토가 유입되며, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부(33)와, 모래가 배출되는 모래배출부(34)와, 준설토를 하이드로 싸이클론(30)의 유입부(31) 측으로 이송시키는 유입펌프(32)를 포함하여 구성된다.
이러한 모래 배출부(34)를 통해 배출되는 모래는 세립토 함량이 10질량%이하에 해당한다.
또한, 하이드로 싸이클론(30)의 모래배출부(34) 측에 구비된 측정부를 통해, 토출되는 모래 내의 시립토 함량을 측정하도록 구성될 수 있다.
그리고 제어부는 측정부에서 측정된 값을 기반으로 상기 모래배출부(34)의 개구비 및/또는 하이드로 싸이클론(30)으로 유입되는 준설토의 유량 및 압력을 조절하여 상기 모래배출부(34)에서 배출되는 모래의 세립토 함량이 10%이하가 되도록 제어하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 하이드로 싸이클론(30)에서 분리된 세립토를 응집시켜 세립토 이송부(80) 측으로 이송시키는 응집부(60)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 응집부(60)는 세립토에 폴리머 응집제를 혼합하여 응집세립토를 형성하도록 하며, 이러한 응집 세립토의 평균입경은 0.06mm이하에 해당한다.
또한, 모래이송부(70)는 모래배출부(34)를 통해 배출되는 세립토 10%이하를 함유한 모래를 소요매립지반으로 이송시키켜 매립재로 활용케 하며, 세립토 이송부(80)는 세립토배출부(33)를 통해 배출되어 응집부(60)를 거쳐 응집된 응집 세립토를 소요매립지반으로 이송시켜 매립재로 활용하도록 한다.
구체적으로 소요매립지반은 도 5에 도시된 바와 같이, 모래치환층과 이러한 모래치환층 상부의 제체를 포함할 수 있으며, 또한, 침전지는 하부매립층, 상부매립층을 포함할 수 있다.
세립토 이송부(80)는 세립토를 소요매립지반의 하부매립층 측으로 이송시켜 세립토를 하부매립층의 매립재로로 활용할 수 있도록 하며, 모래 이송부(70)는 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층 측으로 이송시켜, 세립토 10%이하를 함유한 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층의 매립재로 활용할 수 있도록 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템(100)의 하이드로 싸이클론(30)은 1단 하이드로 싸이클론(40)과 2단 하이드로 싸이클론(50)을 포함하여 구성될 수 있다.
1단 하이드로 싸이클론(40)은 준설토가 유입되는 유입부(41)와, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부(42)와, 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 제1모래배출부(43)와, 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 배출되는 제2모래배출부(44)를 포함하여 구성된다.
그리고 제1모래배출부(43)를 통해 배출되는 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래는 모래이송부(70)측으로 유입되며, 제2모래배출부(44)를 통해 배출되는 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래는 2단 하이드로 싸이클론의 유입부(51)측으로 유입되게 된다.
2단 하이드로 싸이클론(50)은 1단 하이드로 싸이클론(40)의 제2모래배출부(44)에서 배출되는 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 유입되어, 유입된 모래를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부(53)와, 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 모래배출부(54)를 포함하여 구성된다.
따라서 모래 이송부(70)는 1단 하이드로 싸이클론(40)의 제1 모래배출부(43)에서 배출된 세립토 함량 10%이하의 모래와, 2단 하이드로 싸이클론(50)의 모래배출부(54)에서 배출된 세립토 함량 10%이하의 모래를 소요매립지반으로 이송시키게 된다.
또한, 응집부(60)는 1단 하이드로 싸이클론(40)의 세립토 배출부(42)에서 배출된 세립토와, 2단 하이드로 싸이클론(50)의 세립토 배출부(53)에서 배출된 세립토에 대해 폴리머 응집제를 혼합하여 응집세립포를 형성하게 된다. 그리고 세립토 이송부(80)는 이러한 응집세립토를 소요매립지반으로 이송시키게 된다.
또한, 앞서 언급한 준설토 선별시스템(100, 준설토 선별플랜트)은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 모래 제체 상에 설치되어질 수 있다. 이때 모래 이송부(70)를 통해 세립토 10%이하를 함유한 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층 측으로 이송하여 활용하고, 세립토 이송부(80)는 응집세립토를 소요매립지반의 하부매립층 측으로 이송하여 활용하게 된다.
또한, 준설토 선별시스템(100)은 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 바지선 상에 설치될 수도 있음을 알 수 있다. 이때 모래 이송부(70)는 제체 측과 연결되어 세립토 10%이하를 함유한 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 이송시켜 활용하고, 세립토 이송부(80)는 세립토를 운반용 바지선(90)으로 이송시켜, 침전지로 이송이동하여 활용될 수 있도록 한다.
이하에서는 앞서 언급한 준설토 선별시스템(100)을 이용한 매립재 활용방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 이송펌프(10) 등을 통해 해저의 세립토 함량이 10질량% 이상인 준설토를 펌핑하게 된다. 그리고 이러한 준설토를 드롬멜 스크린(20)을 통해 자갈, 이물질, 오거 등을 제거하게 된다.
그리고 유입펌프(32)의 구동을 통해 준설토가 하이드로 싸이클론(30)의 유입부(31)로 유입되어, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토 배출부(33)를 통해 세립토가 배출되고, 모래배출부(34)를 통해 세립토 함량이 10%이하인 모래가 배출되게 된다.
또한, 이때 하이드로 싸이클론(30)의 모래배출부(34) 측에 구비된 측정부가 토출되는 모래 내의 시립토 함량을 측정할 수 있으며, 제어부는 측정부에서 측정된 값을 기반으로 모래배출부(34)의 개구비 및/또는 하이드로 싸이클론(30)으로 유입되는 준설토의 유량 및 압력을 조절하여 모래배출부(34)에서 배출되는 모래의 세립토 함량이 10%이하가 되도록 제어하게 된다.
앞서 언급한 바와 같이, 1, 2단 하이드로 싸이클론(40, 50)으로 구성된 경우, 1단 하이드로 싸이클론(40)의 유입부(41)를 통해 준설토가 유입되고, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토 배출부(42)를 통해 세립토가 배출되며, 제1모래배출부(43)를 통해 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되고, 제2모래배출부(44)를 통해 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 배출되게 된다.
그리고 1단 하이드로 싸이클론(40)의 제2모래배출부(44)에서 배출되는 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 2단 하이드로 싸이클론(50)으로 유입되어, 유입된 모래를 선별, 분리하여 세립토 배출부(53)를 통해 세립토가 배출되고, 모래배출부(54)를 통해 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되게 된다.
그리고 세립토 배출부(33)를 통해 배출된 세립토가 응집부(60)에서 응집되어 응집 세립토가 배출되게 된다.
그리고 모래 이송부(70)를 통해 세립토 함량이 10%이하인 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 이송시켜 매립재로 활용되게 된다. 또한, 세립토 이송부(80)를 통해 응집세립토가 운반용 바지선(90) 또는 침전지로 이송되어 매립재로 활용되게 된다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:바지선
10:이송펌프
11:이송관
20:드롬멜 스크린
30:하이드로 싸이클론
31:유입부
32:유입펌프
33:세립토배출부
34:모래배출부
40:1단 하이드로 싸이클론
41:유입부
42:세입토배출부
43:제1모래배출부
44:제2모래배출부
50:2단 하이드로 싸이클론
51:유입부
53:세립토 배출부
54:모래배출부
60:응집부
70:모래이송부
80:세립토이송부
90:운송용바지선
100:매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템

Claims (15)

  1. 준설토 선별시스템에 있어서,
    유입부를 통해 준설토가 유입되며, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부와, 모래가 배출되는 모래배출부를 갖는 하이드로 싸이클론;
    선별, 분리된 모래를 소요매립지반으로 이송시키는 모래 이송부; 및
    선별, 분리된 세립토를 소요매립지반으로 이송시키는 세립토 이송부;
    해저의 준설토를 펌핑하여 상기 하이드로 싸이클론의 유입부 측으로 준설토를 이송시키는 이송펌프;
    상기 이송펌프와 상기 하이드로 싸이클론 사이에 설치되어 상기 준설토의 자갈, 이물질을 제거하는 스크린; 및
    준설토를 상기 하이드로 싸이클론의 유입부 측으로 이송시키는 유입펌프를 포함하고,
    상기 준설토의 세립토 함량은 15 ~ 30질량%이고, 상기 세립토는 평균입경이 0.06mm이하이며,
    상기 모래 배출부를 통해 배출되는 모래는 세립토 함량이 10질량%이하인 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    준설토가 유입되는 유입부와, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부와, 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 제1모래배출부와, 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 배출되는 제2모래배출부를 갖는 1단 하이드로 싸이클론; 및
    상기 1단 하이드로 싸이클론의 제2모래배출부에서 배출되는 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 유입되어, 유입된 모래를 선별, 분리하여 세립토가 배출되는 세립토 배출부와, 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 모래배출부를 갖는 2단 하이드로싸이클론;을 포함하고,
    상기 모래 이송부는 1단 하이드로 싸이클론의 제1 모래배출부에서 배출된 세립토 함량 10%이하의 모래와, 2단 하이드로 싸이클론의 모래배출부에서 배출된 세립토 함량 10%이하의 모래를 소요매립지반으로 이송시키고,
    상기 세립토 이송부는 상기 1단 하이드로 싸이클론의 세립토 배출부에서 배출된 세립토와, 상기 2단 하이드로 싸이클론의 세립토 배출부에서 배출된 세립토를 소요매립지반으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 하이드로 싸이클론에서 분리된 세립토를 응집시켜 상기 세립토 이송부 측으로 이송시키는 응집부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 하이드로 싸이클론의 모래배출부 측에 구비되어 토출되는 모래 내의 시립토 함량을 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에서 측정된 값을 기반으로 상기 모래배출부의 개구비, 하이드로 싸이클론으로 유입되는 준설토의 유량, 및 압력 중 적어도 하나를 조절하여 상기 모래배출부에서 배출되는 모래의 세립토 함량이 10%이하가 되도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 소요매립지반은 모래치환층, 제체, 하부매립층, 상부매립층을 포함하며,
    상기 세립토 이송부는 상기 세립토를 상기 소요매립지반의 하부매립층으로 이송시키며, 상기 모래 이송부는 상기 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 준설토 선별시스템은 제체 상에 설치되며,
    상기 모래 이송부를 통해 상기 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 활용하고, 상기 세립토 이송부는 상기 세립토를 상기 소요매립지반의 하부매립층으로 활용하는 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 준설토 선별시스템은 바지선 상에 설치되며,
    상기 모래 이송부를 통해 상기 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 이송시키고, 상기 세립토 이송부는 상기 세립토를 운반용 바지선 또는 침전지로 이송시키는 것을 특징으로 하는 매립재 활용을 위한 준설토 선별시스템.
  13. 준설토 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법에 있어서,
    이송펌프가 해저의 세립토 함량이 10질량% 이상인 준설토를 펌핑하는 단계;
    스크린을 통해 상기 준설토의 자갈, 이물질을 제거하는 단계;
    상기 준설토가 하이드로 싸이클론의 유입부로 유입되어, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토 배출부를 통해 세립토가 배출되고, 모래배출부를 통해 세립토 함량이 10%이하인 모래가 배출되는 단계;
    상기 세립토 배출부를 통해 배출된 세립토가 응집부에서 응집되어 응집 세립토가 배출되는 단계;
    모래 이송부를 통해 상기 세립토 함량이 10%이하인 모래를 모래치환층, 제체, 상부매립층으로 이송시켜 매립재로 활용되는 단계; 및
    세립토 이송부를 통해 응집세립토가 운반용 바지선 또는 침전지로 이송되어 매립재로 활용되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 준설토 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 모래가 배출되는 단계는,
    1단 하이드로 싸이클론의 유입부를 통해 준설토가 유입되고, 유입된 준설토를 선별, 분리하여 세립토 배출부를 통해 세립토가 배출되며, 제1모래배출부를 통해 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되고, 제2모래배출부를 통해 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 배출되는 단계; 및
    상기 1단 하이드로 싸이클론의 제2모래배출부에서 배출되는 10질량%를 초과하는 세립토를 함유하는 모래가 2단 하이드로 싸이클론으로 유입되어, 유입된 모래를 선별, 분리하여 세립토 배출부를 통해 세립토가 배출되고, 모래배출부를 통해 세립토 10질량% 이하를 함유하는 모래가 배출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 준설토 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 하이드로 싸이클론의 모래배출부 측에 구비된 측정부가 토출되는 모래 내의 시립토 함량을 측정하는 단계; 및
    제어부가 상기 측정부에서 측정된 값을 기반으로 상기 모래배출부의 개구비와, 하이드로 싸이클론으로 유입되는 준설토의 유량, 및 압력 중 적어도 하나를 조절하여 상기 모래배출부에서 배출되는 모래의 세립토 함량이 10%이하가 되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 준설토 선별시스템을 이용한 매립재 활용방법.
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