KR102423206B1 - System for treating mining drainage using volume changeable agitator tank - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광산배수 처리시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광산배수 처리시스템에서는 응집제를 투입하여 광산배수 내 오염물질을 플록으로 응집시킨 후 침전시킨다. 본 발명에서는 독특한 구조의 완속교반조를 사용하여 유량이 일정하지 않고 큰 폭으로 변화하는 조건에서도 응집제와 광산배수가 교반되는 시간은 언제나 일정하게 유지할 수 있게 한 점에 특징이 있다. The present invention relates to a mine drainage treatment system.
In the photo-acid drainage treatment system according to the present invention, a coagulant is added to agglomerate the contaminants in the photo-acid drainage into flocs and then precipitate. In the present invention, the use of a slow stirring tank having a unique structure is characterized in that it is possible to keep the coagulant and the mineral acid drainage agitation time constant at all times even under the condition that the flow rate is not constant and varies widely.
Description
본 발명은 환경 오염 저감기술에 관한 것으로서, 특히 광산에서 배출되는 광산배수를 친환경적으로 처리하기 위한 광산배수 처리시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a technology for reducing environmental pollution, and more particularly, to a mine drainage treatment system for environmentally friendly treatment of mine drainage discharged from a mine.
휴광 및 폐광된 광산으로 인하여 발생되는 환경문제로는 지반 침하, 폐석과 광미(광물찌꺼기)의 유실로 인한 하천과 토양의 중금속 오염, 갱구 유출수와 폐석 침출수에 의하 수질오염 등을 들 수 있다. 특히, 지하 석탄광 폐석 더미로부터 나오는 이른바 산성광산배수에 의한 수질오염은 1990년대 중반 이후 상당히 심각한 문제로 인식되기 시작했다. Environmental problems caused by abandoned mines and abandoned mines include ground subsidence, heavy metal contamination of rivers and soils due to loss of waste-rock and tailings (mineral residue), and water pollution by shaft runoff and waste-rock leachate. In particular, water pollution by so-called acid mine drainage from underground coal mine waste-rock heaps has been recognized as a fairly serious problem since the mid-1990s.
산성광산배수는 대기 중에 노출된 황철석(FeS2), 백철석 (FeS) 등의 황화광물이 산소 및 물과 반응하여 산화되면서 형성되는데, 산성을 띠며 황산염을 비롯한 철, 알루미늄, 망간 등 중금속 함량이 높은 것이 특징이다. Acid mine drainage is formed when sulfide minerals such as pyrite (FeS 2 ) and pyrite (FeS) exposed to the atmosphere react with oxygen and water and are oxidized. is characterized.
이러한 산성광산배수는 그 자체로서도 오염물이지만, 낮은 pH로 인해 주변의 중금속을 용출 및 이동시킴으로써, 주변 지표수와 지하수를 오염시켜 수중 생태계를 파괴한다. 또한 광산배수 내 금속 이온들이 산화되어 Fe(OH)3등의 금속 수산화물로 침전되어 하천바닥에 적갈색 또는 백색의 침전물을 발생(yellow boy현상)시켜 미관을 해치게 된다.Although such acid mine drainage is a pollutant in itself, it elutes and moves heavy metals around it due to its low pH, thereby polluting the surrounding surface water and groundwater, thereby destroying the aquatic ecosystem. In addition, metal ions in the mine drainage are oxidized and precipitated as metal hydroxides such as Fe(OH) 3 , which causes red-brown or white deposits at the bottom of the river (yellow boy phenomenon), impairing the aesthetics.
이러한 산성광산배수의 정화방법은 크게 적극적 처리법(actve treatment)과 소극적 처리법(passive treatment)으로 나뉘어진다. 적극적 처리법은 중화제를 이용한 pH조절, 이온교환과 흡착, 응집, 여과 등을 이용하며, 대표적인 적극적 처리법으로는 역삼투압법, 이온교환법, 전기투석법 등이 있다. 그러나 이러한 적극적 처리법은 처리효율은 우수하지만 장비, 화학약품, 인력, 동력이 지속적으로 투입되어야 하므로 유지비용이 비싸게 든다는 문제가 있으므로, 시설투자비와 유지비가 적극적 처리법에 비하여 매우 적게 소모되는 소극적 처리법 즉, 자연정화법이 많이 이용되고 있다. The purification method of such acid mine drainage is largely divided into an active treatment method and a passive treatment method. The active treatment method uses pH control using a neutralizing agent, ion exchange, adsorption, coagulation, filtration, and the like. Representative active treatment methods include reverse osmosis, ion exchange, and electrodialysis. However, although this active treatment method has excellent treatment efficiency, there is a problem that the maintenance cost is high because equipment, chemicals, manpower, and power must be continuously input. Natural remedies are widely used.
한편, 최근에는 소극적 처리법과 적극적 처리법의 중간 단계로서 이른바 “세미 액티브(semi-active)" 방식이 널리 활용되고 있다. 세미 액티브 방식에서는 전기에너지를 사용하지는 않고 소석회 등을 중화제로 투입하여 광산배수를 중화하고 금속수산화물을 슬러지 형태로 침전시킨다. Meanwhile, recently, the so-called “semi-active” method is widely used as an intermediate step between the passive treatment method and the active treatment method. In the semi-active method, slaked lime is injected as a neutralizing agent without using electric energy to reduce mine drainage. Neutralize and precipitate the metal hydroxide in the form of sludge.
세미 액티브 방식의 처리시스템은 일반적으로 복수의 탱크가 공정 순서에 따라 일렬로 나열되는데, 예컨대 pH조정조, 교반조, 침전조의 순서로 배치된다. 교반조는 급속교반조와 완속교반조로 분리하여 운용할 수도 있다. In a semi-active treatment system, a plurality of tanks are generally arranged in a line according to a process sequence, for example, a pH control tank, a stirring tank, and a settling tank are arranged in the order. The stirring tank may be operated separately as a rapid stirring tank and a slow stirring tank.
이러한 화학적 처리시스템은 기본적으로 폐수처리 시스템을 모델로 하여 설계된 것들이 많은데, 하수처리 시스템과 광산배수 처리시스템의 대상물이 다르기 때문에 여러 가지 문제점이 나타나곤 한다. Many of these chemical treatment systems are basically designed based on a wastewater treatment system, but various problems occur because the objects of the sewage treatment system and the mine drainage treatment system are different.
유량과 처리 용량이 문제된다. Flow and processing capacity are issues.
폐수 처리시스템은 주로 공장에서 활용하는데, 공정 조건에 따라 일일 발생되는 폐수량이 예상가능하며 일정하게 유지된다는 특징이 있다. 그러나 광산배수는 계절에 따라 강수조건에 따라 그 배출량이 매우 다르게 나타난다. 처리수의 유량이 매우 큰 폭으로 변하기 때문에 시스템의 설계가 어려워지고, 최대 용량으로 시스템을 설계하면 광산배수를 효율적으로 처리할 수 없는 문제점이 있다. 특히 교반조에서는 응집제를 주입하여 광산배수와 혼합하게 되는데, 강수가 많은 경우를 대비하여 응집조를 크게 설계하면 광산배수가 응집조 내에서 체류하는 시간이 너무 길어지면 응집 효과가 오히려 저하되는 문제가 있다. The wastewater treatment system is mainly used in factories, and the amount of wastewater generated daily according to the process conditions is predictable and is maintained constant. However, the amount of mine drainage varies greatly depending on the season and precipitation conditions. Since the flow rate of treated water varies greatly, the design of the system becomes difficult, and if the system is designed with the maximum capacity, there is a problem that the mine drainage cannot be efficiently treated. In particular, in the stirring tank, a coagulant is injected and mixed with the photo-acid drainage. If the coagulation tank is designed to be large in case there is a lot of precipitation, if the time for the photo-acid drainage in the agglomeration tank is too long, the flocculation effect is rather reduced. have.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 광산배수의 유량이 큰 폭으로 변화하는 경우에도 안정적으로 광산배수를 처리할 수 있도록 구조가 개선된 광산배수 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a mine drainage treatment system with an improved structure so that the mine drainage can be stably treated even when the flow rate of the mine drainage is greatly changed.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other objects not specified in the present invention will be additionally considered within the range that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광산배수 처리시스템은, 광산배수의 pH를 조절하기 위한 pH조정조; 상기 pH조정조 후단에 배치되어 광산배수에 응집제를 투입하여 교반하며, 광산배수가 응집제와 만나 교반되는 시간을 조절가능한 교반조; 및 상기 교반조 후단에 배치되어 광산배수로부터 슬러지를 침전시키는 침전조;를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다. A photo-acid drainage treatment system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a pH adjusting tank for adjusting the pH of the acid mine drainage; a stirring tank disposed at the rear end of the pH adjusting tank to add a coagulant to the photo-acid drainage for stirring, and a stirring tank capable of controlling the time that the photo-acid drainage meets the coagulant and is stirred; and a sedimentation tank disposed at the rear end of the stirring tank to precipitate sludge from the mine drainage.
본 발명에 따르면, 상기 교반조는 공정 순서에 따라 급속교반조와 완속교반조로 분리되어 있는 것이 바람직하다. According to the present invention, it is preferable that the stirring tank is separated into a rapid stirring tank and a slow stirring tank according to the process sequence.
특히, 상기 완속교반조에서 광산배수와 응집제는 15~20분 상호 교반된 후 상기 침전조로 배출되는 것이 바람직하다. In particular, it is preferable that the acid drainage and the coagulant in the slow stirring tank be discharged into the settling tank after being stirred with each other for 15 to 20 minutes.
이를 위하여, 상기 교반조는, 일방향으로 길게 배치되어 광산배수가 유출입되도록 일측과 타측에 각각 입구부와 출구부가 형성되어 있는 본체부와, 광산배수가 지그재그 경로를 형성하도록 상기 입구부와 출구부 사이에 상기 본체부의 전면과 후면으로부터 각각 연장형성되는 칸막이와, 상기 칸막이에 의하여 분할된 공간에 각각 설치되는 교반기와, 상기 분할된 공간에 각각 설치되는 응집제 투입기를 구비한다. To this end, the stirring tank is disposed elongated in one direction, the main body having an inlet and an outlet formed on one side and the other side, respectively, so that the mine drainage is in and out, and between the inlet and the outlet so that the mine drainage forms a zigzag path. It includes a partition extending from the front and rear surfaces of the main body, a stirrer respectively installed in the space divided by the partition, and a coagulant injector installed in the divided space, respectively.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 교반조는, 광산배수의 유출입이 가능하도록 일측과 타측에 각각 입구부와 출구부가 형성되어 있는 제1탱크부와, 상기 제1탱크부 내측에 설치되어 상기 제1탱크부 내에서 승강가능한 제2탱크부와, 상기 제2탱크부의 상측 둘레로부터 상기 제1탱크부의 내주면까지 연장되며, 상기 제2탱크부와 함께 승강가능한 플랜지부를 포함하여, 상기 제2탱크부가 하강 및 하강함에 따라 광산배수가 수용되는 체적이 증감된다. In another embodiment of the present invention, the agitation tank includes a first tank portion having an inlet portion and an outlet portion respectively formed on one side and the other side to enable the inflow and outflow of the mine drainage, and is installed inside the first tank portion to provide the first A second tank unit comprising: a second tank unit capable of elevating within the tank unit; and a flange unit extending from an upper periphery of the second tank unit to an inner peripheral surface of the first tank unit and capable of moving up and down together with the second tank unit; As it descends and descends, the volume in which the mine drainage is accommodated increases and decreases.
본 발명에서, 상기 광산배수의 유량을 측정하는 유량센서와, 상기 유량센서로부터 신호를 전송받아 응집제의 주입량 및 주입위치 중 적어도 어느 하나를 조절하여 광산배수와 응집제가 상호 교반되는 시간을 조정하는 콘트롤러를 더 구비한다. In the present invention, a flow sensor for measuring the flow rate of the photo-acid drainage, and a controller that receives a signal from the flow sensor and adjusts at least one of an injection amount and an injection position of the coagulant to adjust the time during which the photo-acid drainage and the coagulant are stirred provide more
본 발명에서는 광산배수의 유량이 매우 큰 폭으로 변화하는 경우에도 완속교반조에서 응집제와 광산배수가 상호 교반되는 시간을 일정하게 유지할 수 있다. 이에 충분한 크기로 플록을 형성하여, 오염물을 용이하게 침전, 제거할 수 있다는 이점이 있다. In the present invention, even when the flow rate of the photo-acid drainage changes very significantly, it is possible to maintain a constant time during which the coagulant and the photo-acid drainage are stirred with each other in the slow stirring tank. There is an advantage in that by forming a floe with a sufficient size, contaminants can be easily precipitated and removed.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if it is an effect not explicitly mentioned herein, it is added that the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 광산배수 처리시스템의 개략적 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 완속교반조의 개략적 사시도이다.
도 3은 도 2의 완속교반조의 개략적 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 예에서 채용한 완속교반조의 개략적 종단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 완속교반조의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이0해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is a schematic diagram of a mine drainage treatment system according to an example of the present invention.
Figure 2 is a schematic perspective view of the slow stirring tank shown in Figure 1;
3 is a schematic plan view of the slow stirring tank of FIG.
4 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a slow stirring tank employed in another example of the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the slow stirring tank shown in FIG.
※ It is revealed that the accompanying drawings are exemplified as a reference for understanding the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In the description of the present invention, if it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as it is obvious to those skilled in the art with respect to related known functions, the detailed description will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 일 예에 따른 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 광산배수 처리시스템의 개략적 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 완속교반조의 개략적 사시도이고, 도 3은 도 2의 완속교반조의 개략적 평면도이다. 1 is a schematic diagram of a mine drainage treatment system according to an example of the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view of the slow stirring tank shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic plan view of the slow stirring tank of FIG.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 예에 따른 광산배수 처리시스템(100)은 pH조절조(10), 급속교반조(20), 완속교반조(30), 침전조(40), 유량센서(50) 및 콘트롤러(60)를 구비한다. 1 to 3, the acid mine
pH조정조(10)는 폐광(M)으로부터 파이프라인(p)을 통해 배출되는 산성광산배수를 중화시키기 위한 것이다. 광산배수가 pH조정조(10)에 유입되면 공급라인(11)을 통해 소석회(용액), 황산제일철 등의 알카리 중화제를 투입한다. 광산배수의 초기 pH는 광산의 상태에 따라 다양하지만 대략 pH3 수준으로 매우 낮다. pH조정조(10)에서 광산배수는 pH7~8.5 수준으로 조정되어 방류기준을 만족시킨다. The
pH조정조(10)에서 중화처리된 광산배수는 교반조로 유입되는데, 교반조를 하나만 설치할 수도 있지만 본 예에서는 급속교반조(20)와 완속교반조(30)로 나누어 순차적으로 배치한다. The acid mine drainage neutralized in the
급속교반조(20)에서는 용존 철 등의 산화를 촉진하기 위해 폭기 및 급속 교반을 실시한다. 이를 통해서 용해성 철이 산화를 통해서 개별입자로 변하게 한다. 응집제 등 약품은 공급라인(21)을 통해 선택적으로 투입할 수 있다. In the
급속교반조(20)에서 배출된 광산배수는 완속교반조(30)로 유입된다. 완속교반조(30)에서도 공급라인(31)을 통해 응집제, 응집보조제를 주입하며 급속교반조(20)에 비하여 천천히 교반한다. 완속교반조(30)에서는 급속교반조(20)에서 생성된 개별 입자들을 상호 응집시켜 플록(floc)을 형성하고, 이 플록을 성장시킨다. 플록이 성장해야 후술할 침전조에서 오염물질들이 용이하게 침전될 수 있기 때문이다. The mine drainage discharged from the
완속교반 공정에서 가장 중요한 점은 응집제가 투입된 후 광산배수와 교반되는 시간이다. 보통의 경우 15~20분 정도 교반되는 것이 가장 바람직하다. 응집제와 광산배수가 상호 교반되는 시간이 위 시간보다 작으면 플록이 충분히 크게 형성되지 않는다. 반면에 20분을 초과하게 되면 크게 성장했던 플록이 다시 깨질 수 있기 때문에 주의가 필요하다. The most important point in the slow stirring process is the amount of time to drain and stir the acid after the coagulant is added. In general, it is most desirable to stir for about 15 to 20 minutes. If the time during which the coagulant and the photoacid drainage are stirred with each other is less than the above time, the flocs are not sufficiently large. On the other hand, if it exceeds 20 minutes, it is necessary to be careful because the large-grown flocs may break again.
그런데 문제는 광산배수의 유량이 매번 변화한다는 것이다. 예컨대 장마철이나 집중호우가 발생하면 가뭄일 때와 비교하여 최대 10배 정도의 유량 차이를 나타내곤 한다. 광산배수 처리시설은 일정한 유량을 기준으로 설계된다. 즉 완속교반조도 기준 유량이 유입되었을 때 대략 15~20분 정도 체류한 후 배출되도록 설계된다. 따라서 유량이 설계값보다 적으면 광산배수가 완속교반조(30)에 머무는 시간이 기준 시간보다 증가하게 되고, 반대로 유량이 설계갑보다 많으면 체류시간이 감소하게 된다. 결과적으로 원하는 수준만큼 플록이 형성되지 않거나, 플록이 커졌다가 깨지는 현상이 발생한다. However, the problem is that the flow rate of mine drainage changes every time. For example, in the rainy season or when heavy rain occurs, the difference in flow rate is up to 10 times higher than that during drought. Mine wastewater treatment facilities are designed based on a constant flow rate. That is, it is designed to be discharged after staying for about 15 to 20 minutes when the standard flow rate of slow agitation is introduced. Therefore, when the flow rate is less than the design value, the time the mine drainage stays in the
본 발명은 이를 해결하기 위하여 완속교반조에서 광산배수가 머무르는 시간, 보다 정확하게는 완속교반조에서 응집제가 주입된 후 광산배수와 교반되는 시간을 일정하게 맞출 수 있도록, 완속교반조의 구조를 가변형으로 개선하였다. In order to solve this problem, the present invention improves the structure of the slow stirring tank to a variable type so that the time for which the light acid drains stays in the slow stir tank, more precisely, the time for the light acid drainage and the stirring time after the coagulant is injected in the slow stir tank can be uniformly adjusted did.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 예에서 사용하는 완속교반조(30)는 본체부(31)를 구비한다. 본체부(31)는 일방향으로 길게 형성되어 일측에는 광산배수가 유입되는 입구부(37)가 형성되고, 타측에는 광산배수가 배출되는 출구부(38)가 형성된다. 입구부(37)와 출구부(38)에는 각각 파이프라인(p)이 연결된다. Referring to FIG. 2 , the
본체부(30) 내측의 수용부에는 복수의 칸막이(33,34,35)가 설치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 칸막이는 본체부(30)의 전면으로부터 후면을 향해 연장되는 형태(33,35)와, 반대로 후면으로부터 전면을 향해 연장되는 형태(34)가 교대로 배치된다. 상기한 형태로 칸막이(33,34,35)가 형성됨에 따라, 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이, 광산배수는 본체부 전면과 후면을 지그재그 형태의 경로를 따라 유동하게 된다. 칸막이에 의하여 분할된 공간에는 각각 교반기(32)가 설치된다. 또한 각 분할된 공간에는 응집제 투입라인(31)이 각각 설치된다. A plurality of
본 실시예에서는 유량에 따라 응집제 투입 위치를 달리한다. 예컨대 유량이 적은 경우라면, 광산배수는 완속교반조(30) 내에서 장시간 체류한 후 배출될 것이다. 이 경우 첫 번째 공간에서부터 응집제를 주입하게 되면 장시간 동안 응집제와 광산배수가 교반되므로 바람직하지 않다. 따라서 유량이 적으면 세 번째 공간 또는 네 번째 공간에서 응집제를 주입하여 응집제와 광산배수가 교반되는 시간을 15~20분 수준으로 조절한다. 반대로 유량이 많아서 완속교반조(30)에서 광산배수의 체류시간이 짧아지는 경우라면, 첫 번째 공간에서부터 응집제를 주입하고 교반을 함으로써 교반 시간을 15~20분 수준으로 맞출 수 있다. 본 예에서는 칸막이를 3개 설치하여 4개의 공간을 형성하였지만, 유량의 최대치와 최소치를 고려하여 칸막이의 개수와 공간의 분할 정도를 결정할 수 있다. In this embodiment, the coagulant input position is changed according to the flow rate. For example, if the flow rate is small, the mine drainage will be discharged after staying in the
본 예에서는 교반조에서의 응집제 주입 위치를 조절함으로써 광산배수와 응집제가 상호 교반되는 시간을 조절하였다. In this example, by adjusting the injection position of the coagulant in the stirring tank, the time during which the photoacid drainage and the coagulant are mutually stirred.
본 발명의 다른 예에서는 완속교반조의 용량을 가변하여 광산배수와 응집제의 교반 시간을 조절할 수 있다. 도면을 참고하여 설명한다. In another example of the present invention, by varying the capacity of the slow stirring tank, it is possible to adjust the agitation time of the acid acid drainage and the coagulant. It will be described with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 다른 예에서 채용한 완속교반조의 개략적 종단면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 완속교반조의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a schematic longitudinal cross-sectional view of the slow stirring tank employed in another example of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining the operation of the slow stirring tank shown in FIG.
도 4 및 도 5를 참고하면, 완속교반조(70)는 일측과 타측에 각각 입구부와 출구부가 형성된 제1탱크부(71)를 구비한다. 입구부와 출구부에는 각각 급속교반조 및 침전조와 연결되는 파이프라인(p)이 설치된다. 4 and 5, the
제1탱크부(71) 내측에는 제2탱크부(72)가 설치된다. 제2탱크부(72)의 상측 둘레로부터 제1탱크부(71)의 내주면까지 고리형으로 플랜지부(73)가 형성된다. 플랜지부(73)는 제2탱크부(72)에 결합되며, 플랜지부(73)와 제1탱크부(72)의 내주면 사이에는 실링부재(74)가 개재된다. A
본 예에서 제2탱크부(72)는 상하방향을 따라 승강가능하다. 예컨대 제2탱크부(72)의 하단는 피스톤(76)이 결합되며, 피스톤(76)을 구동하는 실린더 또는 모터 등의 구동유닛(미도시)이 마련된다. 피스톤(76)은 제1탱크부(71)를 관통하여 설치되는데, 피스톤(76)과 제1탱크부(71)의 관통공 사이에도 실링부재(75)가 개재된다. In this example, the
구동유닛이 작동되면 제2탱크부(72)와 플랜지부(73)는 도 5에 도시된 바와 같이 상하방향으로 이동할 수 있다. 제2탱크부(72)가 상부에 위치하면 광산배수가 수용될 수 있는 공간이 작아지며, 반대로 제2탱크부가 하강하면 도 5에 점선으로 도시된 바와 같이 광산배수가 수용되는 공간(79)이 커진다. When the driving unit is operated, the
유량이 적은 경우라면 제2탱크부(72)를 상승시킨 위치에서 공정을 진행한다. 제2탱크부(72)가 채워지면 광산배수가 배출되는 구조이므로 광산배수와 응집제가 교반되는 시간을 15~20분으로 조절할 수 있다. If the flow rate is small, the process is performed at the position where the
반대로 유량이 많은 경우라면 제2탱크부(72)를 하강시킨 위치에서 공정을 진행한다. 광산배수가 수용되는 공간이 커지기 때문에 유량이 많고 유속이 빠르더라도 교반시간을 15~20분으로 조정할 수 있다. Conversely, if the flow rate is large, the process is performed at the position where the
물론 완속교반조(70)에도 응집제 투입기(77)와 교반기(78)가 설치된다. 교반기(78) 역시 상하로 이동가능하여 교반위치를 설정할 수 있다. Of course, the
본 예에서 채용하는 완속교반조(70)에서는 광산배수가 수용되는 공간의 체적을 가변하여 광산배수가 응집제와 교반되는 시간을 조절한다. 물론 응집제의 주입량 역시 유량에 따라 조절할 수 있다. In the
한 가지 고려할 점은, 단순히 완속교반조(70)의 광산배수 수용 공간을 가변할 목적이라면, 제2탱크부를 별도로 두지 않고 제1탱크부(71)에서 상하로 이동하는 승강판을 설치하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 이런 경우라면 교반 효율이 떨어진다. 즉 예컨대 유량이 작아서 승강판이 상부에 배치되면 광산배수는 일정한 깊이를 형성하지 못하고 얇고 넓게 퍼진 형태로 수용되기 때문에 교반기의 사용이 곤란해질 뿐만 아니라, 교반 효율도 떨어진다. 광산배수가 일정한 수심으로 형성되고 교반기가 광산배수 내에 완전히 잠긴 상태에서 교반이 이루어지는 것이 효과적이다. 이에 본 예에서는 일정한 깊이를 가지는 제2탱크부(72)를 별도로 설치하여 교반시간을 조절하며서도, 교반 효율을 보장한 것이다. One thing to consider is, if the purpose of simply changing the mine drainage accommodation space of the
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 완속교반조 내에서 응집제가 투입되는 위치를 조절하거나, 또는 완속교반조의 수용 용량을 조절함으로써 광산배수가 응집제와 만나 교반되는 시간을 조절한다. As described above, in the present invention, by adjusting the position at which the coagulant is input in the slow stirring tank or by adjusting the capacity of the slow stirring tank, the time for which the photoacid drainage meets the coagulant and is stirred.
이를 위해서는 유량이 실시간으로 측정되어야 하고, 유량에 맞게 응집제의 주입 위치, 주입량 등이 적절하게 결정되어야 한다. 본 발명에서는 광산배수가 폐광(M)으로부터 배출되어 pH조정조(10)로 유입되기 전에 유량센서(50)를 설치하여 실시간으로 유량을 측정한다. 유량센서(50)에서 측정된 유량은 콘트롤러(60)에 전송되며, 콘트롤러에서는 해당 유량이 완속교반조에서 15~20분 정도 응집제와 교반되도록 한다. 도 2 및 도 3에 도시된 예의 경우라면, 어느 공간에서부터 응집제를 주입할지를 결정하여, 해당 응집기 투입기를 가동한다. 도 4 및 도 5에 도시된 예의 경우는, 광산배수가 완속교반조에서 15~20분 정도를 체류할 수 있도록 제2탱크부의 위치를 조절한다. 물론 응집제 투입량도 함께 결정된다. For this, the flow rate must be measured in real time, and the injection location and injection amount of the coagulant must be appropriately determined according to the flow rate. In the present invention, the
완속교반조(30,70)를 통과한 광산배수는 침전조(40)로 유입된다. 침전조(40)에서는 완속교반조(30,70)에서 형성된 플록(오염물질)이 슬러지로 침전된다. 오염물이 침전된 후의 상등수는 수질 기준이 만족하는 조건에서 외부로 방류된다. The mine drainage that has passed through the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 광산배수의 유량이 매우 큰 폭으로 변화한느 경우에도 완속교반조에서 응집제와 광산배수가 상호 교반되는 시간을 일정하게 유지할 수 있다. 이에 충분한 크기로 플록을 형성하여, 오염물을 용이하게 침전, 제거할 수 있다는 이점이 있다. As described above, in the present invention, even when the flow rate of the photo-acid drainage changes very significantly, the time for mutually stirring the coagulant and the photo-acid drainage in the slow stirring tank can be kept constant. There is an advantage in that by forming a floe with a sufficient size, contaminants can be easily precipitated and removed.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The protection scope of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is added once again that the protection scope of the present invention cannot be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention pertains.
100... 광산배수 처리시스템
10 ... pH조정조, 20 ... 급속교반조
30,70 ... 완속교반조, 33,34,35 ... 칸막이
40 ... 침전조 50 ... 유량센서
60 ... 콘트롤러 71 ... 제1탱크부
72 ... 제2탱크부, 73 ... 플랜지부
M ... 광산(폐광) P ... 파이프라인
W ... 광산배수 100... mine drainage treatment system
10 ... pH adjustment tank, 20 ... Rapid stirring tank
30,70 ... Slow stirring, 33,34,35 ... Partition
40 ... settling
60 ...
72 ... second tank part, 73 ... flange part
M ... mine (closed mine) P ... pipeline
W ... mine drainage
Claims (6)
상기 pH조정조 후단에 배치되어 광산배수에 응집제를 투입하여 교반하며, 광산배수가 응집제와 만나 교반되는 시간을 조절가능한 교반조; 및
상기 교반조 후단에 배치되어 광산배수로부터 슬러지를 침전시키는 침전조;를 포함하여 이루어지며,
상기 교반조는,
광산배수의 유출입이 가능하도록 일측과 타측에 각각 입구부와 출구부가 형성되어 있는 제1탱크부와,
상기 제1탱크부 내측에 설치되어 상기 제1탱크부 내에서 승강가능한 제2탱크부와,
상기 제2탱크부의 상측 둘레로부터 상기 제1탱크부의 내주면까지 연장되며, 상기 제2탱크부와 함께 승강가능한 플랜지부를 포함하여, 상기 제2탱크부가 상승 및 하강함에 따라 광산배수가 수용되는 체적이 증감되는 것을 특징으로 하는 광산배수 처리시스템.
a pH adjusting tank for adjusting the pH of the acid mine drainage;
a stirring tank disposed at the rear end of the pH adjusting tank to add a coagulant to the photo-acid drainage to stir, and to adjust the time for the photo-acid drainage to meet the coagulant and stir; and
and a sedimentation tank disposed at the rear end of the stirring tank to precipitate sludge from the mine drainage;
The stirring tank,
A first tank part having an inlet part and an outlet part formed on one side and the other side, respectively, to enable the inflow and outflow of mine drainage;
a second tank unit installed inside the first tank unit and capable of ascending and descending within the first tank unit;
It extends from the upper periphery of the second tank part to the inner circumferential surface of the first tank part, and includes a flange part that can be raised and lowered together with the second tank part. Mine drainage treatment system, characterized in that the increase or decrease.
상기 교반조는 공정 순서에 따라 급속교반조와 완속교반조로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 광산배수 처리시스템. According to claim 1,
The agitation tank is a mine drainage treatment system, characterized in that it is separated into a rapid stirring tank and a slow stirring tank according to the process sequence.
상기 완속교반조에서 광산배수와 응집제는 15~20분 상호 교반된 후 상기 침전조로 배출되는 것을 특징으로 하는 광산배수 처리시스템. 3. The method of claim 2,
In the slow stirring tank, the acid mine drainage and the coagulant are mutually stirred for 15 to 20 minutes, and then discharged to the settling tank.
상기 교반조는
일방향으로 길게 배치되어 광산배수가 유출입되도록 일측과 타측에 각각 입구부와 출구부가 형성되어 있는 본체부와,
광산배수가 지그재그 경로를 형성하도록 상기 입구부와 출구부 사이에 상기 본체부의 전면과 후면으로부터 각각 연장형성되는 칸막이와,
상기 칸막이에 의하여 분할된 공간에 각각 설치되는 교반기와,
상기 분할된 공간에 각각 설치되는 응집제 투입기를 구비하는 것을 특징으로 하는 광산배수 처리시스템. According to claim 1,
The stirring tank
a body portion arranged long in one direction and having an inlet portion and an outlet portion respectively formed on one side and the other side so that the mine drainage flows in and out;
Partitions respectively extending from the front and rear surfaces of the main body between the inlet and outlet so that the mine drainage forms a zigzag path;
A stirrer installed in each space divided by the partition;
Mine drainage treatment system, characterized in that it comprises a coagulant injector installed in each of the divided spaces.
상기 광산배수의 유량을 측정하는 유량센서와,
상기 유량센서로부터 신호를 전송받아 응집제의 주입량 및 주입위치 중 적어도 어느 하나를 조절하여 광산배수와 응집제가 상호 교반되는 시간을 조정하는 콘트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광산배수 처리시스템.
According to claim 1,
a flow sensor for measuring the flow rate of the mine drainage;
The light-acid drainage treatment system, characterized in that it further comprises a controller that receives a signal from the flow sensor and adjusts at least one of the injection amount and the injection position of the coagulant to adjust the time during which the light-acid drainage and the coagulant are stirred with each other.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000350992A (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Takuma Co Ltd | Continuous flocculation of sludge |
JP2004000818A (en) * | 2002-03-18 | 2004-01-08 | Kubota Corp | Method and apparatus for adding flocculant |
KR100667095B1 (en) * | 2004-09-24 | 2007-01-12 | 주식회사 상록 이앤씨 | A disposal plant of wastewater in mine and a process for treating mine wastewater using the same |
KR101197661B1 (en) * | 2010-03-11 | 2012-11-07 | (주)범한엔지니어링 종합건축사 사무소 | An optimal operation method of flocculator |
KR101245787B1 (en) * | 2011-01-31 | 2013-03-20 | (주)옥센텍 | Mine Drainage treatment System by Ozone oxidation with Return Sludge |
-
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- 2020-01-13 KR KR1020200003999A patent/KR102423206B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000350992A (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Takuma Co Ltd | Continuous flocculation of sludge |
JP2004000818A (en) * | 2002-03-18 | 2004-01-08 | Kubota Corp | Method and apparatus for adding flocculant |
KR100667095B1 (en) * | 2004-09-24 | 2007-01-12 | 주식회사 상록 이앤씨 | A disposal plant of wastewater in mine and a process for treating mine wastewater using the same |
KR101197661B1 (en) * | 2010-03-11 | 2012-11-07 | (주)범한엔지니어링 종합건축사 사무소 | An optimal operation method of flocculator |
KR101245787B1 (en) * | 2011-01-31 | 2013-03-20 | (주)옥센텍 | Mine Drainage treatment System by Ozone oxidation with Return Sludge |
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