KR102440026B1 - On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings - Google Patents

On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings Download PDF

Info

Publication number
KR102440026B1
KR102440026B1 KR1020220030826A KR20220030826A KR102440026B1 KR 102440026 B1 KR102440026 B1 KR 102440026B1 KR 1020220030826 A KR1020220030826 A KR 1020220030826A KR 20220030826 A KR20220030826 A KR 20220030826A KR 102440026 B1 KR102440026 B1 KR 102440026B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sea
deep
transfer conveyor
treated
discharged
Prior art date
Application number
KR1020220030826A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102440026B9 (en
Inventor
김경련
이가은
Original Assignee
한국해양과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양과학기술원 filed Critical 한국해양과학기술원
Priority to KR1020220030826A priority Critical patent/KR102440026B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102440026B1 publication Critical patent/KR102440026B1/en
Publication of KR102440026B9 publication Critical patent/KR102440026B9/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/245Discharge mechanisms for the sediments
    • B01D21/2461Positive-displacement pumps; Screw feeders; Trough conveyors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/28Mechanical auxiliary equipment for acceleration of sedimentation, e.g. by vibrators or the like
    • B01D21/286Means for gentle agitation for enhancing flocculation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00Dumping solid waste
    • B09B1/002Sea dumping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/30Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
    • B09B3/35Shredding, crushing or cutting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The present invention relates to a system and method which reduces and stabilizes contaminants such as harmful heavy metals contained in residues comprising manganese nodules generated in a process of developing deep-sea mineral resources, treats the same in a solid state, and can dispose of the same in an on-site sea area. More particularly, the system comprises: a treating tank in which deep-sea mining residues in the form of a slurry and a stabilizer are respectively introduced and mixed and the deep-sea mining residues are discharged as treated products in an aggregated state having a certain size by agglomeration reaction and aggregation; a first transfer conveyor depositing the treated products discharged from the treating tank and transporting the treated products for a predetermined time such that the treated products are discharged as treated solid products; and a second transfer conveyor installed such that one end is connected to a discharge side of the first transfer conveyor and the other end is adjacent to the water surface of the on-site sea area so as to dispose of the treated solid products to the on-site sea area.

Description

심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 시스템 및 방법{On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings}On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings

본 발명은 심해저(Deep-sea) 광물 자원을 개발하는 과정(집광(Collecting), 양광(Lifting), 선광(Ore dressing))에서 발생하는 망간 단괴(Manganese nodules) 등을 포함하는 잔재물에 함유된 유해 중금속 등 오염물질을 저감하고, 안정화·고형화 하는 처리와 연계하여 처리고형물을 개발 해역 현장에서 처분할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to harmful substances contained in residues including manganese nodules, etc. generated in the process of developing deep-sea mineral resources (collecting, lifting, ore dressing). It relates to a system and method that can develop and dispose of treated solids at the site of development in connection with treatment that reduces pollutants such as heavy metals and stabilizes and solidifies them.

우리나라의 금속광물 자급률은 0.4%에 불과하며, 특히 경제활동이 증가함에 따라 국내·외 육상 광물자원의 고갈이 심화되어 심해저 광물자원 등 해양 광물자원의 개발요구가 증가하고 있는 실정으로, 주요 국가들에서 해역조사, 탐사권 확보 및 개발권 획득경쟁이 심화되고 있으며, 우리나라는 1994년부터 2020년까지 5개광구(태평양, 인도양 등 해역, 총면적 115천km2, 한반도 남부 대비 1.16배)에서 독점탐사권을 확보하였다.The self-sufficiency rate of metal minerals in Korea is only 0.4%. In particular, as economic activity increases, the depletion of domestic and foreign terrestrial mineral resources intensifies, and the demand for development of marine mineral resources such as deep-sea mineral resources is increasing. Competition for sea area investigation, exploration rights, and development rights is intensifying in Korea, and from 1994 to 2020, South Korea secured exclusive exploration rights in 5 blocks (water areas such as the Pacific and Indian Oceans, total area of 115,000 km 2 , 1.16 times that of the southern part of the Korean Peninsula) did.

또한 주요 선진국 다국적 기업(예: Lockhed Martin, Nautilus Minerals 등)에 의한 심해저 광물자원의 상업개발이 가시화됨에 따라 국제기구에서는 이와 관련된 환경기준을 설정(2022~2023년)하고 있다.In addition, as the commercial development of deep-sea mineral resources by multinational companies in major advanced countries (eg Lockhed Martin, Nautilus Minerals, etc.) becomes visible, international organizations are setting environmental standards related to this (2022-2023).

일반적으로 심해저 광물 자원을 개발하는 공간은 공해(The high seas)이므로 해역(Sea areas)에서 적용할 수 있으며, 국제 환경 기준에 대응할 수 있는 정화 처리 방법과 시스템이 필수적으로 요구되고 있다.In general, the space for developing deep-sea mineral resources is the high seas, so it can be applied to sea areas, and a purification treatment method and system that can respond to international environmental standards is essential.

심해저 광물 자원 개발에서 필요한 정화는 태평양, 인도양 등 우리나라에서 멀리 떨어진 해역의 심해저에 존재하는 광물을 집광(Collecting)하여, 해수면 위까지 양광(Lifting)한 다음, 채광선박에서 유용광물만 회수하는 선광(Ore dressing) 후 나머지 물질(수십~100 um 크기의 미세한 고형물과 폐액이 혼합된 Slurry 상태)을 현장에서 환경에 미치는 영향을 최소화하여 처리, 처분하는 일련의 과정을 포함한다.The purification necessary for the development of deep-sea mineral resources is to collect minerals that exist in the deep seabed in the seas far from Korea, such as the Pacific and Indian Oceans, lift them to the sea level, and then recover only useful minerals from mining vessels. Ore dressing), the remaining materials (slurry state in which tens to 100 um of fine solids and waste fluid are mixed) are treated and disposed of with minimal impact on the environment at the site.

심해저 광업잔재물 정화와 직접 또는 간접 관련된 기술은 주로 육상 광산, 퇴적물 또는 토양정화에 사용하는 기술을 사용하고 있는데, 이런 기술들은 육상에 기초한 기술들(Land-based technologies)로써 일반적으로 하나의 처리시스템(Treatment system)은 여러 단위처리 공정(Unit treatment process)으로 구성되며, 물(Tap water), 전기(Electric power) 등 기반시설(Infrastructure)이 필요하고, 개별 단위 장치의 크기가 약 수 m 내지 수십 m이기 때문에 설치 및 운전에 상당한 공간이 필요하다.Techniques directly or indirectly related to deep-sea mining remnants remediation mainly use techniques used for onshore mining, sediment or soil remediation. Treatment system) is composed of several unit treatment processes, and infrastructure such as tap water and electricity is required, and the size of each unit unit is about several m to several tens of m. Therefore, considerable space is required for installation and operation.

그런데 해역은 육상과 달리 기반시설과 공간 등이 제한되기 때문에, 육상에 기초한 기술들을 그대로 해역에서 구현할 수 없고, 액상이 포함된 심해저 광업잔재물을 해역에서 처분하기 위해서는 방수, 내진동, 내부식 처리 장치를 구성하여야 하며, 특히 해역은 생물이 함께 서식하는 환경이므로 해양 환경에 적합하도록 심해저 광업잔재물을 처리한 후 해역으로 처분할 수 있는 시스템이 구성되어야 한다.However, unlike land, sea areas have limited infrastructure and space, so land-based technologies cannot be implemented in sea areas. In particular, since the sea area is an environment where living things live together, a system that can be disposed of in the sea area after processing the mining remnants of the deep sea floor to be suitable for the marine environment should be constructed.

대한민국 등록특허 제10-2200926호(2021.01.11)Republic of Korea Patent No. 10-2200926 (2021.01.11)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 심해저 광물 자원 개발과정에서 발생되는 잔재물을 현장에서 처리하여 고형화된 상태로 현장 해역에 처분할 수 있으며, 처분 과정에서 해양 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 시스템 및 방법을 제공하는 것이 목적이다.Therefore, the present invention was invented to solve the above problems, and the residues generated in the deep-sea mineral resource development process can be treated on-site and disposed of in the on-site sea area in a solidified state, and the marine environment in the process of disposal The objective is to provide an on-site disposal system and method in connection with the treatment of deep-sea mining residues that can minimize the impact.

상술한 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라 칭함)은, 슬러리 형태의 심해저 광업잔재물과 안정화제가 각각 유입 및 혼합되어 응집반응 및 입단화에 의해 상기 심해저 광업잔재물이 일정 크기를 갖는 입단화 상태의 처리산물로 배출되게 하는 처리조; 상기 처리조에서 배출되는 처리산물이 안치되고 기 설정된 시간 동안 상기 처리산물을 이송하여 처리산물이 고형화 된 처리고형물로서 배출되게 하는 제 1이송컨베이어; 및 일단이 제 1이송컨베이어의 배출측에 연결되고 타단이 현장 해역의 수면상에 인접하도록 설치되어 상기 처리고형물을 현장 해역으로 처분하는 제 2이송컨베이어;를 포함하는 것을 특징으로 한다. As a means for solving the above problems, the on-site disposal system (hereinafter referred to as "the system of the present invention") in connection with the treatment of deep-sea mining residues of the present invention is a slurry-type deep-sea mining residues and stabilizers, respectively, inflow and mixture to react agglomeration and a treatment tank for discharging the deep-sea mining remnants as processed products of aggregation state having a certain size by agglomeration; a first transfer conveyor in which the treated product discharged from the treatment tank is placed and transported for a preset time so that the treated product is discharged as a solidified treated solid; and a second transfer conveyor having one end connected to the discharge side of the first transfer conveyor and the other end installed adjacent to the water surface of the on-site sea area to dispose of the treated solids to the on-site sea area.

하나의 예로 상기 처리조는, 내부공간을 가지고 일단에 상기 내부공간과 연통하여 상기 심해저 광업잔재물이 유입되는 제 1유입구와 상기 안정화제가 유입되는 제 2유입구가 각각 마련되고 타단에 상기 내부공간과 연통하는 배출구가 마련되는 교반드럼과, 상기 교반드럼의 내부공간에서 횡방향으로 설치되며 상기 제 1유입구와 제 2유입구를 통해 각각 유입된 심해저 광업잔재물과 안정화제를 교반하고 그 혼합물을 배출구로 이송되게 하는 이송스크류와, 상기 교반드럼의 배출구에서 배출되는 혼합물이 유입되고 유입된 혼합물을 일정 크기의 형태로 입단화 시켜 처리산물로 배출하는 입단드럼을 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the treatment tank has an inner space and communicates with the inner space at one end, a first inlet through which the deep-sea mining remnants are introduced, and a second inlet through which the stabilizer is introduced, and communicates with the inner space at the other end A stirring drum provided with an outlet, and installed in the transverse direction in the inner space of the stirring drum, agitating the deep-sea mining residues and stabilizers introduced through the first inlet and the second inlet, respectively, and transporting the mixture to the outlet It is characterized in that it comprises a transfer screw and an agglomeration drum to which the mixture discharged from the outlet of the stirring drum is introduced, and the introduced mixture is aggregated in the form of a predetermined size and discharged as a treatment product.

하나의 예로 상기 입단드럼은, 상부가 개방되어 상기 배출구와 연통하고 하부 외주연에 토출공이 형성되는 유입관과, 상기 유입관의 내부에 위치하고 상부에 개구부가 마련되어 유입관을 통해 유입된 심해저 광업잔재물이 수용되며 양측이 상기 유입관의 내주연에 각각 핀 결합되고 선택적으로 회동하여 상기 개구부가 상기 유입관의 토출공에 대면하게 되는 형틀을 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the inlet drum has an inlet pipe with an open upper part communicating with the outlet and having a discharge hole formed on the lower outer periphery, and an opening located inside the inlet pipe and provided at the upper part of the deep-sea mining remnants introduced through the inlet pipe This is accommodated, and both sides are respectively pin-coupled to the inner periphery of the inlet pipe and selectively rotate to include a form in which the opening faces the discharge hole of the inlet pipe.

하나의 예로써, 상기 제 1이송컨베이어는, 상기 처리 산물을 이송하는 과정에서 발생하는 폐액을 분리 배출하는 분리수단 및 상기 분리수단에서 분리 배출되는 폐액을 수집하고 수집된 폐액을 선택된 정화장치로 반송하는 배수라인;을 포함하는 것이 특징이다.As an example, the first transfer conveyor collects a separation means for separating and discharging waste liquid generated in the process of transferring the treated product, and the waste liquid separated and discharged from the separation means, and returns the collected waste liquid to a selected purification device. It is characterized in that it includes a drain line.

하나의 예로써, 상부면이 개방되어 상기 제 2이송컨베이어의 일부를 수용하고 저면의 중심부에 투입구가 형성되어 현장 해역의 해수면이 노출되며 수용된 제 2이송컨베이어의 타단이 투입구를 통해 해수면에 대면되게 하는 수용박스와, 상기 수용박스의 외면에 결합되어 수용박스를 해수면에서 부유되게 하는 하나 이상의 부력구를 포함하는 교란방지부;를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, the upper surface is opened to accommodate a part of the second transfer conveyor, and an inlet is formed in the center of the bottom to expose the sea level of the field sea area, and the other end of the accommodated second transfer conveyor faces the sea level through the inlet. It is characterized by further comprising a; and a disturbance prevention unit comprising one or more buoyancy spheres coupled to the outer surface of the accommodation box to float the accommodation box at sea level.

하나의 예로써, 상기 교란방지부는, 상기 수용박스의 하부 일부가 해수면으로부터 수중에 잠기도록 구성되며, 상기 투입구의 테두리를 따라 상부로 돌출되도록 설치되는 돌출테두리를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, the anti-jamming unit is configured to submerge a lower portion of the accommodation box in water from the sea level, and it is characterized by further comprising a protruding rim that is installed to protrude upward along the rim of the inlet.

하나의 예로써, 상기 제 2이송컨베이어의 타단에 장착되어 상기 처리고형물이 처분되는 현장 해역에 대한 위치정보와 시간정보를 수집하는 정보수집부; 상기 제 2이송컨베이어를 통해 기설정된 시간 동안 처분되는 처리고형물의 총량을 계측 및 산출하는 계량부; 및 상기 정보수집부 및 계량부에서 처리되는 데이터를 수신 및 저장하는 데이터베이스부;를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, an information collection unit mounted on the other end of the second transfer conveyor to collect location information and time information on the field sea area where the treated solids are disposed; a metering unit for measuring and calculating the total amount of processed solids disposed of for a preset time through the second transfer conveyor; and a database unit for receiving and storing data processed by the information collection unit and the metering unit.

한편 본 발명의 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 방법(이하 "본 발명의 방법"이라 칭함)은, 슬러리 형태의 심해저 광업잔재물과 안정화제를 혼합 및 반응시켜 상기 심해저 광업잔재물을 일정 크기의 입단화 된 처리산물로 배출하는 단계(S100); 상기 S100단계에서 배출되는 처리산물을 기설정된 시간 동안 제 1이송컨베이어를 통해 이송시켜 고형화된 상태로 진행되게 한 후 처리고형물로서 배출하는 단계(S200); 및 상기 1이송컨베이어로부터 배출되는 처리고형물을 전달받고 타단이 현장 해역의 해수면에 인접 설치되는 제 2이송컨베이어를 이용하여 상기 처리고형물을 해당 해역으로 처분하는 단계(S300);를 포함하는 것이 특징이다.On the other hand, the on-site disposal method (hereinafter referred to as "the method of the present invention") in connection with the treatment of the deep-sea mining residues of the present invention mixes and reacts the deep-sea mining residues in the form of a slurry and a stabilizer to aggregate the deep-sea mining residues of a certain size. discharging as a processed product (S100); discharging the treated product discharged in step S100 through the first conveying conveyor for a predetermined time to proceed to a solidified state and then discharging as a treated solid (S200); and receiving the treated solids discharged from the first transfer conveyor and disposing of the treated solids to the corresponding sea area using a second transfer conveyor with the other end installed adjacent to the sea level of the field sea area (S300). .

하나의 예로써, 상기 S200단계에서는, 상기 처리산물을 이송하는 과정에서 발생하는 폐액을 분리 배출하고, 분리 배출된 폐액을 선택된 정화장치로 반송하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.As an example, the step S200 may include separating and discharging waste liquid generated in the process of transporting the treated product, and returning the separated and discharged waste liquid to a selected purification device.

하나의 예로써, 상기 S300단계에서는, 하나 이상의 부력구에 의하여 현장 해역의 해수면에 부유하거나 또는 일부가 수중에 잠기면서 저면의 중심부에 투입구가 형성되는 교란방지부의 내부에 상기 제 2이송컨베이어의 타단이 수용되어 상기 처리고형물의 해역 처분 시 해수면 및 수중 교란을 방지하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.As an example, in the step S300, the other end of the second transfer conveyor is floated on the sea level of the field sea area by one or more buoyancy spheres, or is partially submerged in water and inside the disturbance prevention unit in which an inlet is formed in the center of the bottom surface. It is characterized in that it comprises the step of preventing disturbance of the sea level and underwater when the received treatment solids are disposed of in the sea area.

하나의 예로써, 상기 S300단계에서는, 상기 제 2이송컨베이어를 통해 처리고형물을 처분하는 과정에서 처분 해역에 대한 위치정보 및 시간정보를 수집하면서 처분되는 처리고형물의 총량을 계측하고, 수집 및 계측된 위치정보, 시간정보 및 처분 총량 정보를 데이터베이스부에 기록 및 저장하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.As an example, in the step S300, in the process of disposing the treated solids through the second transfer conveyor, the total amount of the treated solids to be disposed of while collecting the location information and time information for the disposal area is measured, and the collected and measured It is characterized in that it comprises the step of recording and storing the location information, time information and the total amount of disposal information in the database unit.

이와 같이 본 발명의 시스템 및 방법에 의하면, 심해저 광물 자원 개발과정에서 발생하는 심해저 광업잔재물을 현장에서 안정화하여 고형화된 상태로 현장 해역에 처분할 수 있으며, 특히 처분 과정에서 발생할 수 있는 해수면의 교란 및 포말 등을 차단할 수 있는 수단이 마련됨에 따라 해양 환경에 미치는 영향을 최소화함은 물론 심해저 광업 잔재물의 처분으로 인한 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the system and method of the present invention, deep-sea mining remnants generated in the deep-sea mineral resource development process can be stabilized in the field and disposed of in the field sea area in a solidified state. As a means to block foam, etc. is provided, it is possible to minimize the impact on the marine environment as well as prevent secondary pollution caused by the disposal of deep-sea mining remnants.

도 1은 본 발명의 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 처리조의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 구성인 제 1이송컨베이어의 실시예도.
도 4는 본 발명의 일 구성인 제 1이송컨베이어의 배치 구조를 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 구성인 교란방지부의 실시예도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 처분 관련 정보 수집 및 기록 구성을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 방법을 나타내는 블록도.
1 shows a system of the present invention;
2 is a view showing the configuration of a treatment tank according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an embodiment diagram of a first transfer conveyor that is one configuration of the present invention.
4 is a view showing the arrangement structure of the first transfer conveyor, which is one configuration of the present invention.
5A and 5B are diagrams of an embodiment of a disturbance prevention unit which is a configuration of the present invention.
6 is a diagram illustrating a configuration of collecting and recording disposition-related information according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating the method of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In describing the present invention, the terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his or her invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명의 시스템은 심해저의 광물 자원을 개발하기 위한 채광 선박(1)에 구축될 수 있으며, 광물 자원의 회수 후 발생하게 되는 슬러지 형태의 심해저 광업 잔재물(a)을 해양 환경에 적합한 형태로 처리한 후, 채광 현장 해역으로 처분할 수 있도록 구성됨에 특징이 있다.The system of the present invention can be built on a mining vessel (1) for developing mineral resources in the deep sea, and the sludge-form deep sea mining residues (a) generated after the recovery of mineral resources are treated in a form suitable for the marine environment. Afterwards, it is characterized in that it is configured to be disposed of in the sea area of the mining site.

도 1을 참조하면 본 발명의 시스템은, 자원 회수 과정에 분리되는 심해저 광업 잔재물(a)이 유입되고 이를 입단화 처리하여 배출하는 처리조(10)와, 상기 처리조(10)에서 입단화 된 상태의 처리산물이 고형화로 진행되는 시간까지 처리산물을 이송하는 제 1이송컨베이어(20) 및 상기 제 1이송컨베이어(20)에서 고형화된 처리고형물(c)을 현장 해역으로 처분하도록 이송하는 제 2이송컨베이어(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the system of the present invention includes a treatment tank 10 in which the deep-sea mining residues (a) separated in the resource recovery process are introduced and aggregated and discharged, and the aggregated in the treatment tank 10 The first transfer conveyor 20 for transferring the treated product until the time when the treated product in the state proceeds to solidification, and the second transferring to dispose of the treated solid (c) solidified in the first transfer conveyor 20 to the on-site sea area It includes a transfer conveyor (30).

상기 처리조(10)는 슬러리 형태의 심해저 광업 잔재물(a)과 안정화제(b)가 각각 유입 및 혼합되고, 안정화제(b)의 응집 반응에 의해 상기 잔재물(a)이 안정화·고형화 되며, 일정 크기를 갖는 입단화 상태의 처리산물로 배출되도록 하는 것이다. In the treatment tank 10, the deep-sea mining residue (a) and the stabilizer (b) in the form of a slurry are introduced and mixed, respectively, and the residue (a) is stabilized and solidified by the flocculation reaction of the stabilizer (b), It is to be discharged as a processed product in an agglomerated state having a certain size.

상기 처리조(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 교반드럼(100)과, 이송스크류(110) 및 입단드럼(120)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the treatment tank 10 may include a stirring drum 100 , a transfer screw 110 , and an end drum 120 .

먼저 상기 교반드럼(100)은 내부공간(101)을 가지고, 일단에 상기 내부공간(101)과 연통하여 상기 심해저 광업잔재물(a)이 유입되는 제 1유입구(102)와 상기 안정화제(b)가 유입되는 제 2유입구(103)가 각각 마련되며, 타단에는 상기 내부공간(101)과 연통하는 배출구(104)가 마련될 수 있다.First, the stirring drum 100 has an inner space 101, and at one end communicates with the inner space 101 and the first inlet 102 through which the deep-sea mining residue (a) flows and the stabilizer (b) A second inlet 103 through which is introduced may be provided, and an outlet 104 communicating with the inner space 101 may be provided at the other end.

상기 제 1유입구(102)는 도면에 도시된 바 없으나 광물 자원 회수 과정에서 분리되는 심해저 광업잔재물(a)을 수용하고 있는 제 1저장호퍼와 연결될 수 있으며, 상기 제 2유입구(103)는 안정화제(b)를 수용하고 있는 제 2저장호퍼와 연결될 수 있다. Although not shown in the drawing, the first inlet 102 may be connected to a first storage hopper accommodating the deep-sea mining remnants (a) separated during the mineral resource recovery process, and the second inlet 103 is a stabilizer. It can be connected to the second storage hopper accommodating (b).

상기 교반드럼(100)은 상기 내부공간(101)에서 일정 간격을 따라 설치되면서 상기 제 2유입구(103)와 연통하여 안정화제(b)를 분사하는 복수의 분사 노즐을 더 포함하여, 유입된 안정화제(b)가 더욱 효율적으로 심해저 광업잔재물(a)과 혼합될 수 있도록 한다.The stirring drum 100 is installed along a predetermined interval in the inner space 101 and communicates with the second inlet 103 and further includes a plurality of injection nozzles for spraying the stabilizer (b), It allows the fire (b) to be mixed with the deep-sea mining residue (a) more efficiently.

상기 이송스크류는(110)는 상기 교반드럼(100)의 내부공간(101) 중심에서 횡방향을 따라 회전 가능하도록 설치되며, 상기 제 1유입구(102)와 제 2유입구(103)를 통해 각각 유입된 심해저 광업잔재물(a)과 안정화제(b)를 교반함과 더불어 그 혼합물을 교반드럼(100)의 타단에 형성된 배출구(104)측으로 이송되게 한다.The transfer screw 110 is installed to be rotatable in the transverse direction from the center of the inner space 101 of the stirring drum 100, and is introduced through the first inlet 102 and the second inlet 103, respectively. While stirring the deep-sea mining residues (a) and the stabilizer (b), the mixture is transferred to the outlet 104 formed at the other end of the stirring drum 100 .

여기서 상기 안정화제(b)는 슬러지 형태의 심해저 광업잔재물(a)의 입자 간 응집을 유도하여 고형화가 이루어지도록 함으로써 유해 중금속 등 오염원의 이동성이 저감되게 하는 것으로, 토양 환경 분야 등에서 사용되는 다양한 응집제 중 적합한 하나를 선택할 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Here, the stabilizing agent (b) induces agglomeration between particles of the sludge-form deep-sea mining residue (a) and solidifies it, thereby reducing the mobility of pollutants such as harmful heavy metals. Among various flocculants used in the soil environment field, Since a suitable one can be selected, a detailed description thereof will be omitted.

상기 입단드럼(120)은 상기 교반드럼(100)의 배출구(104)에서 배출되는 혼합물이 유입되고, 유입된 혼합물을 일정 크기의 형태로 입단화시켜 처리산물로 배출되도록 하는 것이다. The agglomeration drum 120 receives the mixture discharged from the outlet 104 of the stirring drum 100, and aggregates the introduced mixture into a shape of a predetermined size so as to be discharged as a processed product.

일 예로서 상기 입단드럼(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상부가 개방되어 상기 배출구(104)와 연통하고 하부 외주연에 토출공(125)이 형성되는 유입관(121)과, 상기 유입관(121)의 내부에 위치하고 상부에 개구부(123)가 마련되어 유입관(121)을 통해 유입된 상기 혼합물이 내부에 수용되며, 양측이 상기 유입관(121)의 내주연에 각각 핀(124) 결합되고 선택적으로 상기 유입관(121) 내부에서 회동하여 상기 개구부(123)가 상기 토출공(125)에 대면하게 되는 형틀(122)을 포함한다.As an example, the inlet drum 120 has an inlet pipe 121 having an open upper portion to communicate with the outlet 104 and a discharge hole 125 formed on the lower outer periphery, as shown in FIG. 2 , and the Located inside the inlet pipe 121 and provided with an opening 123 at the upper portion, the mixture introduced through the inlet pipe 121 is accommodated therein, and both sides are provided with pins 124 on the inner periphery of the inlet pipe 121, respectively. ) coupled and selectively rotated inside the inlet pipe 121 so that the opening 123 includes a formwork 122 facing the discharge hole 125 .

즉, 상기 교반드럼(100)의 배출구(104)를 통해 순차적으로 배출되는 혼합물은 상기 유입관(121)으로 유입되면서 상기 형틀(122)의 내부에 투입되는 것이며, 일정 시간 동안 형틀(122)로 투입된 혼합물은 점차 형틀(122) 내부에서 적층됨에 따라 형틀(122)의 내부 형태에 대응하는 형태로 입단화가 진행되는 것이다. That is, the mixture sequentially discharged through the outlet 104 of the stirring drum 100 is introduced into the form 122 while being introduced into the inlet pipe 121, and is fed into the form 122 for a certain period of time. As the input mixture is gradually stacked inside the mold 122 , agglomeration proceeds in a form corresponding to the internal shape of the mold 122 .

이렇게 형틀(122)에서 일정 크기의 형태로 혼합물이 입단화되면, 상기 형틀(122)을 유입관(121) 내부에서 회동시켜 형틀(122)의 개구부(123)가 유입관(121)의 토출공(125)에 대면되게 함으로써, 형틀(122) 내부로부터 입단화 상태의 처리산물이 외부로 토출될 수 있다.When the mixture is aggregated in the form of a certain size in the form 122 in this way, the form 122 is rotated inside the inlet pipe 121 so that the opening 123 of the form 122 is formed through the discharge hole of the inlet pipe 121 ( 125), the processed product in the aggregated state can be discharged from the inside of the mold 122 to the outside.

이처럼 본 발명의 시스템에서는 상술한 형틀(122)의 내부 공간과 그 형태를 적절히 조정 및 선택함으로써 입단 크기를 조절할 수 있게 된다. 일 예로 상기 입단화 상태의 처리산물은 볼 또는 블록 형태를 가질 수 있으며, 그에 대응하는 내부 공간과 형태를 갖는 형틀(122)을 선택적으로 상기 유입관(121) 내부에 장착할 수 있다.As such, in the system of the present invention, the size of the group can be adjusted by appropriately adjusting and selecting the inner space and shape of the above-described form 122 . For example, the processed product in the agglomerated state may have a ball or block shape, and a mold 122 having an internal space and shape corresponding thereto may be selectively mounted inside the inlet pipe 121 .

상기 제 1이송컨베이어(20)는 상기 처리조(10)에서 배출되는 입단화 상태의 처리 산물이 안치되고, 기설정된 시간 동안 상기 입단화 상태의 처리 산물을 이송하여 입단화 상태의 처리 산물이 고형화 된 처리고형물(c)로서 배출되게 한다.In the first transfer conveyor 20, the processed product in the aggregated state discharged from the treatment tank 10 is placed there, and the processed product in the aggregated state is transported for a predetermined time to solidify the processed product in the aggregated state. and discharged as treated solid (c).

즉 상기 안정화제(b)의 혼합에 의해 일정 크기로 형태가 갖춰진 처리산물의 경우, 액상 또는 오염물질이 유출되지 않는 고형화 상태로 진행되어야 하는데 이러한 고형화를 위해서는 최소한의 시간이 필요한 바, 본 발명에서는 상기 입단화 상태의 처리산물을 이송시키되 상기 제 1이송컨베이어(20)에서 입단화 상태의 처리산물이 고형화 될때까지 충분한 시간을 갖게 하는 것이다.That is, in the case of a treated product having a certain size by mixing the stabilizer (b), it should proceed in a solidified state in which liquid or contaminants do not flow out. The processed product in the aggregated state is transferred, but sufficient time is allowed until the processed product in the aggregated state is solidified in the first transfer conveyor 20 .

여기서 상기 제 1이송컨베이어(20)에 의한 이송 시간은 입단화 상태 처리산물의 크기에 비례하여 적절하게 설정될 수 있다. 일 예로 고형화까지의 처리 시간이 30분인 처리산물의 경우, 안전율 1.5를 고려하여 처분 전 이송 시간을 45분으로 설정할 수 있다.Here, the transfer time by the first transfer conveyor 20 may be appropriately set in proportion to the size of the aggregated state processed product. For example, in the case of a processed product having a processing time until solidification of 30 minutes, the transfer time before disposal may be set to 45 minutes in consideration of a safety factor of 1.5.

다만 제 1이송컨베이어(20)의 이송 시간을 설정함에 있어, 제 1이송컨베이어(20)의 가동 속도를 조정할 경우, 상기 처리조(10)에서 처리 및 배출되는 입단화 상태의 처리산물이 정체될 수 있으므로 이를 지양하고, 상기 제 1이송컨베이어(20)의 거리 및 배치 구조를 통해 이송 시간이 조정되게 해야 함이 바람직하다.However, in setting the transfer time of the first transfer conveyor 20, if the operating speed of the first transfer conveyor 20 is adjusted, the processed products in the aggregated state processed and discharged from the treatment tank 10 may be stagnant. Therefore, it is preferable to avoid this, and to adjust the transfer time through the distance and arrangement structure of the first transfer conveyor 20 .

이때 제 1이송컨베이어(20)의 거리 및 배치 구조는 채광 선박(1)의 간판 면적과 현장 상황에 적합하게 변경될 수 있음은 당연하다. 예를 들면, 상기 제 1이송컨베이어(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 채광 선박(1)의 제한된 간판 상황을 고려하여 상기 처리조(10)를 중심으로 하나 이상의 선회 구간을 갖도록 구성될 수 있으며, 진행 방향의 경우 좌, 우 또는 상, 하로 변경이 가능하도록 구성될 수 있다.In this case, it is natural that the distance and arrangement structure of the first transfer conveyor 20 may be changed to suit the signage area and field conditions of the mining vessel 1 . For example, the first transport conveyor 20 may be configured to have one or more turning sections around the treatment tank 10 in consideration of the limited signage situation of the mining vessel 1 as shown in FIG. 4 . And, in the case of the moving direction, it may be configured to be changeable to the left, right, or up or down.

상기 제 1이송컨베이어(20)는 상기 처리산물을 이송하는 과정에서 발생하는 액상 및 오염물질을 포함하는 폐액을 분리 배출하여, 폐액이 해역으로 함께 처분됨에 따라 해양 오염이 발생하는 것을 방지토록 하는 분리수단을 포함할 수 있다.The first transfer conveyor 20 separates and discharges waste liquid containing liquid and contaminants generated in the process of transferring the treated product, and prevents marine pollution from occurring as the waste liquid is disposed of together into the sea. means may be included.

일 예로 상기 분리수단은 도 4a에 도시된 바와 같이 컨베이어벨트(200)를 따라 복수의 통공(210)을 형성하여 입단화 상태의 처리산물이 이송되는 과정에서 상기 처리산물로부터 배출되는 폐액을 제 1이송컨베이어(20)로부터 분리 배출될 수 있도록 한다.For example, the separation means forms a plurality of through-holes 210 along the conveyor belt 200 as shown in FIG. 4A to remove the waste liquid discharged from the processed products in the process of transferring the processed products in the aggregated state to the first To be separated and discharged from the transfer conveyor (20).

다른 예로 상기 분리수단은 도 4b에 도시된 바와 같이 컨베이어벨트(200)의 중심부에서 외측으로 갈수록 하향의 경사구배를 형성하여 입단화 상태의 처리산물이 이송되는 과정에서 상기 처리산물로부터 배출되는 폐액을 컨베이어벨트(200)의 외측으로 유도함으로써 상기 폐액이 분리 배출될 수 있도록 한다.As another example, the separation means forms a downward gradient from the center of the conveyor belt 200 toward the outside as shown in FIG. 4b to remove the waste liquid discharged from the processed products in the process of transferring the processed products in the aggregated state. By guiding to the outside of the conveyor belt 200, the waste liquid can be separated and discharged.

이때 상기 컨베이어밸트(200)에는 안치된 입단화 상태의 처리산물이 외측으로 굴러 떨어지는 것을 방지하면서 폐액만이 흘러 내려갈 수 있게 하는 걸림망을 설치하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to install a catching net on the conveyor belt 200 so that only the waste liquid can flow down while preventing the processed products in the set-up state from rolling to the outside.

또 다른 예로 상기 분리수단은 도 4c에 도시된 바와 같이 컨베이어벨트(200)를 복수의 단위 벨트(201)를 구성하되, 단위 벨트(201) 간에 이격을 형성하여 입단화 상태의 처리산물이 이송되는 과정에서 상기 처리산물로부터 배출되는 폐액을 단위 벨트(201) 간에 형성된 이격 공간(202)으로 떨어지게 함으로써 상기 폐액이 분리 배출될 수 있도록 한다.As another example, the separation means constitutes a plurality of unit belts 201 of the conveyor belt 200 as shown in FIG. 4c , and forms a space between the unit belts 201 so that the processed products in the aggregated state are transported. In the process, the waste liquid discharged from the treatment product is allowed to fall into the separation space 202 formed between the unit belts 201 so that the waste liquid can be separated and discharged.

그리고 상기 제 1이송컨베이어(20)는 도면에 도시된 바 없으나 상기 분리수단에서 분리 배출되는 폐액을 수집하고 수집된 폐액을 선택된 정화장치로 반송하는 배수라인을 더 포함할 수 있다. And although not shown in the drawing, the first transfer conveyor 20 may further include a drain line for collecting the waste liquid separated and discharged from the separation means and returning the collected waste liquid to the selected purification device.

여기서 상기 배수라인은 상기 컨베이어벨트(200)로부터 이격된 하부 또는 양측면에 설치될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 앞서 설명한 분리수단의 실시 형태에 따라 그 배치와 수집 구조가 상이할 수 있다.Here, the drain line may be installed on the lower portion or both sides spaced apart from the conveyor belt 200, but the present invention is not limited thereto, and the arrangement and collection structure may be different depending on the embodiment of the separation means described above. .

상기 제 2이송컨베이어(30)는 일단이 제 1이송컨베이어(20)의 배출측에 연결되고 타단이 현장 해역의 수면상에 인접하도록 설치되어 상기 제 1이송컨베이어(20)에서 고형화된 상태로 전달되는 처리고형물(c)을 현장 해역으로 처분한다.The second transfer conveyor 30 is installed so that one end is connected to the discharge side of the first transfer conveyor 20 and the other end is adjacent to the water surface of the field sea area, and delivered in a solidified state in the first transfer conveyor 20 Dispose of the treated solids (c) to the on-site waters.

상기 제 2이송컨베이어(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 채광 선박(1)에서 해역의 해수면에 위치하도록 배치되므로 일정한 경사를 갖게 되는데, 제 2이송컨베이어(30)의 경사도를 완만하게 형성함으로써 제 2이송컨베이어(30)에 안치되어 이송 중인 처리고형물(c)이 급격한 경사에 의해 굴러 떨어지는 것을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the second transfer conveyor 30 has a certain inclination because it is arranged to be located at the sea level of the sea area in the mining vessel 1, and by forming the inclination of the second transfer conveyor 30 gently It is possible to prevent the processed solid material (c) being placed on the second transfer conveyor 30 and being transferred from rolling down due to an abrupt inclination.

다른 예로서 상기 제 2이송컨베이어(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 회전방향에 따라 선택적으로 계단 모양의 단턱이 형성되게 하는 에스컬레이터 구조를 채용함으로써, 이송중인 처리고형물(c)이 처분 위치에 도달하기 전 굴러 떨어지지 않게 하는 등 처리고형물(c)을 안정적으로 이송할 수 있도록 한다.As another example, the second transfer conveyor 30 adopts an escalator structure that selectively forms step-shaped steps according to the rotational direction as shown in FIG. Ensure that the treated solid (c) can be transported stably, such as not to roll off before reaching.

상술한 제 1이송컨베이어(20) 및 제 2이송컨베이어(30)는 폐액은 물론 해양 환경에 의한 부식 등의 손상을 방지하기 위하여 방수 및 내식성을 갖는 재질로 구성되는 것이 바람직하다.The first transfer conveyor 20 and the second transfer conveyor 30 described above are preferably made of a material having waterproof and corrosion resistance in order to prevent damage such as corrosion caused by the marine environment as well as waste liquid.

한편 본 발명의 시스템은, 도 5a에 도시된 바와 같이 상부면이 개방되어 상기 제 2이송컨베이어(30)의 타단측 일부를 수용하고 저면의 중심부에 투입구(401)가 형성되어 현장 해역의 해수면이 노출되며 수용된 제 2이송컨베이어(30)의 타단이 투입구(401)를 통해 해수면에 대면되게 하는 수용박스(400)와, 상기 수용박스(400)의 외면에 결합되어 수용박스(400)를 해수면에 부유되게 하는 하나 이상의 부력구(410)를 포함하는 교란방지부(40)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the system of the present invention, as shown in Fig. 5a, the upper surface is opened to accommodate a part of the other end side of the second transfer conveyor 30, and an inlet 401 is formed in the center of the bottom surface so that the sea level of the field sea level is An accommodating box 400 that allows the other end of the exposed and accommodated second transfer conveyor 30 to face the sea level through the inlet 401, and the accommodating box 400 is coupled to the outer surface of the accommodating box 400 to place the accommodating box 400 at sea level It may further include an anti-disturbance unit 40 including one or more buoyancy spheres 410 to float.

일 예로 상기 교란방지부(40)는 상기 수용박스(400)의 저면이 해수면에 접하는 위치에 있을 수 있도록 그에 적합한 위치에 부력구(410)가 설치될 수 있다. For example, the anti-jamming unit 40 may have a buoyancy sphere 410 installed at a suitable position so that the bottom surface of the accommodation box 400 is in a position in contact with the sea level.

즉 상기 제 2이송컨베이어(30)를 통해 현장 해역으로 처리고형물(c)를 처분함에 있어, 처리고형물(c)의 처분 위치를 상기 투입구(401) 공간으로 한정하면서, 상기 처리고형물(c)이 해수면으로 낙하하는 과정에서 발생할 수 있는 해수면의 교란 및 포말 등을 상기 수용박스(400)가 제한할 수 있게 되는 것으로, 이에 따라 해양 환경에 영향을 주게 되는 요소를 최소화함으로써 해양 오염을 방지할 수 있게 한다.That is, in disposing of the treated solid (c) to the on-site sea area through the second transfer conveyor 30, while limiting the disposal location of the treated solid (c) to the inlet 401 space, the treated solid (c) The accommodating box 400 can limit the disturbance of the sea level and foam that may occur in the process of falling to the sea level, thereby minimizing the factors affecting the marine environment to prevent marine pollution. do.

특히 상기 교란방지부(40)는 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 부력구(410)의 설치 위치를 조정하여, 상기 수용박스(400)의 하부 일부가 해수면으로부터 수중에 잠기도록 구성되게 할 수 있는 바, 이 경우 투입구(401)를 통해 수용박스(400)의 내부로 해역의 물이 유입됨에 따라 처리고형물(c)의 투입이 곤란하다는 점을 고려하여, 상기 투입구(401)의 테두리를 따라 상부로 돌출되는 돌출테두리(402)가 더 마련된다.In particular, the disturbance prevention unit 40 adjusts the installation position of the buoyancy sphere 410 as shown in FIG. 5b so that the lower part of the accommodation box 400 is configured to be submerged in water from the sea level. Bar, in this case, considering that it is difficult to input the treated solid (c) as water from the sea area flows into the inside of the accommodation box 400 through the inlet 401, the upper portion along the edge of the inlet 401 A protruding edge 402 protruding to the is further provided.

이때 상기 돌출테두리(402)의 돌출 높이는 해수면보다 같거나 다소 높은 위치로 구성되는 것이 바람직하며, 그에 따라 수용박스(400)의 일부가 수중에 잠긴 상태에서도 투입구(401)를 통해 해수면이 노출됨으로써 처리고형물(c)의 투입 위치가 특정될 수 있다. At this time, it is preferable that the protrusion height of the protruding edge 402 is equal to or slightly higher than the sea level, and accordingly, the sea level is exposed through the inlet 401 even when a part of the accommodation box 400 is submerged in water. The input location of the solid (c) can be specified.

이와 같은 본 실시 예에서는 수용박스(400)가 수중에 위치하도록 구성됨에 따라 처리고형물(c)의 처분 시 해수면뿐 아니라 수중에서의 확산 및 교란 등을 방지할 수 있게 되어 해양 환경에 영향을 주게 되는 요소를 더욱 효율적으로 저감할 수 있게 한다.In this embodiment, as the accommodation box 400 is configured to be located in the water, it is possible to prevent diffusion and disturbance in the water as well as at sea level when the treated solid (c) is disposed, thereby affecting the marine environment. elements can be reduced more efficiently.

한편 본 발명의 시스템은, 고형화된 처리고형물(c)를 현장 해역으로 처분하는 과정에서 처분 정보를 수집하고 이를 기록하여 관리될 수 있도록 하는 구성을 더 포함한다.Meanwhile, the system of the present invention further includes a configuration for collecting and recording the disposal information in the process of disposing the solidified treated solid (c) to the on-site sea area so that it can be managed.

구체적으로 본 발명의 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제 2이송컨베이어(30)의 타단에 장착되어 상기 처리고형물(c)이 처분되는 현장 해역에 대한 위치정보와 시간정보를 수집하는 정보수집부(50)와, 상기 제 2이송컨베이어(30)를 통해 기설정된 시간 동안 처분되는 처리고형물(c)의 총량을 계측 및 산출하는 계량부(60)를 포함할 수 있다.Specifically, the system of the present invention is mounted on the other end of the second transfer conveyor 30 as shown in FIG. 6 and collects location information and time information for the field sea area where the treated solid (c) is disposed. It may include a unit 50 and a metering unit 60 for measuring and calculating the total amount of the treated solids c disposed of for a predetermined time through the second transfer conveyor 30 .

그리고 본 발명의 시스템은 상기 정보수집부(50) 및 계량부(70)와 유선 또는 무선 통신망을 통해 연결되어, 상기 정보수집부(50) 및 계량부(70)에서 처리되는 데이터 즉 처분 현장 해역에 대한 위치정보와 시간정보 그리고 처분 총량 정보를 수신 및 저장하는 데이터베이스부(70)를 더 포함할 수 있다.And the system of the present invention is connected to the information collection unit 50 and the metering unit 70 through a wired or wireless communication network, and the data processed by the information collection unit 50 and the metering unit 70, that is, the disposal site sea area It may further include a database unit 70 for receiving and storing location information, time information, and total amount of disposal information.

여기서 상기 정보수집부(50)는 DGPS(Differential global positioning system)모듈일 수 있으며, 상기 계량부(70)는 로드셀 등을 포함하는 디지털 무게측정센서일 수 있다. Here, the information collection unit 50 may be a differential global positioning system (DGPS) module, and the metering unit 70 may be a digital weighing sensor including a load cell or the like.

상기 데이터베이스부(70)에 저장된 기록 데이터들은 GUI(graphical user interface)가 설치된 관리자단말(80)을 통해 현장에서 모니터링될 수 있을 뿐 아니라 관련 감시기관으로 전송되어 보고될 수 있으며, 심해저 광물 자원 개발에 대한 환경 관리를 위한 기초 데이터로도 활용될 수 있다.Record data stored in the database unit 70 can be monitored in the field through the manager terminal 80 installed with a graphical user interface (GUI), and transmitted to and reported to a related monitoring organization, It can also be used as basic data for environmental management.

이하 도 7을 참조하여 본 발명의 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, the method of the present invention will be described with reference to FIG. 7 .

본 발명은 방법은 도 7에 도시된 바와 같이 슬러리 형태의 심해저 광업잔재물(a)과 안정화제(b)를 상기 처리조(10)에서 혼합 및 반응시켜 상기 심해저 광업잔재물(a)을 일정 크기의 입단화 된 처리산물로 배출하는 단계(S100)와, 상기 S100단계에서 배출되는 처리산물을 기 설정된 시간 동안 상기 제 1이송컨베이어(20)를 통해 이송시켜 고형화 된 상태로 진행되게 한 후 처리고형물(c)로서 배출하는 단계(S200) 및 상기 1이송컨베이어(20)로부터 배출되는 처리고형물(c)을 전달받고 타단이 현장 해역의 해수면에 인접 설치되는 상기 제 2이송컨베이어(30)를 이용하여 상기 처리고형물(c)을 해당 해역으로 처분하는 단계(S300)를 포함한다.In the present invention, as shown in FIG. 7 , the deep-sea mining residue (a) and the stabilizer (b) in the form of a slurry are mixed and reacted in the treatment tank 10 to produce the deep-sea mining residue (a) of a certain size. Discharging the processed product into agglomerates (S100), and transporting the processed product discharged in the step S100 through the first transfer conveyor 20 for a preset time to proceed in a solidified state ( Step (S200) of discharging as c) and receiving the treated solids (c) discharged from the first transfer conveyor 20 using the second transfer conveyor 30, the other end of which is installed adjacent to the sea level of the site area. and disposing of the treated solid (c) to the corresponding sea area (S300).

상기 S100단계는 심해저 광업잔재물(a)를 일정 크기로 입단화하는 과정으로, 이때 상기 심해저 광업잔재물(a)의 입단화 크기 및 형태 등은 상기 처리조(10)의 입단드럼(120)에 의해 결정될 수 있다.The step S100 is a process of aggregating the deep-sea mining remnants (a) to a certain size, at this time, the size and shape of the aggregation of the deep-sea mining remnants (a) is determined by the aggregation drum 120 of the treatment tank 10. can be decided.

상기 S200단계는 입단화 된 처리산물에서 액상 및 오염물질이 유출되지 않는 고형화 형태로 진행하는 과정으로, 고형화에 요구되는 최소한의 처리시간만큼 입단화된 처리산물이 상기 제 1이송컨베이어(20)에서 이송되게 한다.The step S200 is a process in which the liquid phase and contaminants do not flow out of the aggregated processed product in a solidified form, and the aggregated processed product for the minimum processing time required for solidification is transferred to the first transfer conveyor 20. to be transported

여기서 입단화 된 처리산물이 상기 제 1이송컨베이어(20)를 통해 이송되는 과정에서는 처리산물로부터 액상 및 오염물질을 포함하는 폐액이 발생할 수 있는 바, 본 S200단계는 이러한 폐액을 분리 배출하고, 분리 배출되는 폐액을 선택된 정화장치로 반송하는 단계를 포함할 수 있다.Here, in the process in which the aggregated treated product is transported through the first transfer conveyor 20, waste liquid containing liquid and contaminants may be generated from the treated product, and this step S200 separates and discharges the waste liquid, It may include returning the discharged waste liquid to the selected purification device.

상기 S300단계는 제 2이송컨베이어(30)를 통해 고형화 된 처리고형물(c)를 현장 해역으로 처분하는 과정이다.The step S300 is a process of disposing the treated solid (c) solidified through the second transfer conveyor 30 to the on-site sea area.

이때 본 S300단계에서는 하나 이상의 부력구(410)에 의하여 현장 해역의 해수면에 부유하거나 또는 일부가 수중에 잠기면서 저면의 중심부에 투입구(401)가 형성되는 교란방지부(40)의 내부에 상기 제 2이송컨베이어(30)의 타단이 수용되어 상기 처리고형물(c)의 해역 처분 시 해수면 및 수중의 교란을 방지하는 단계를 포함함으로써 해양 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 한다.At this time, in this step S300, the inlet 401 is formed in the center of the bottom surface while floating on the sea level of the site sea area by one or more buoyancy spheres 410 or partially submerged in water. 2 The other end of the conveyor 30 is accommodated so that the impact on the marine environment can be minimized by including the step of preventing disturbance of the sea level and water when the treated solid (c) is disposed of in the sea area.

또한 본 S300단계에서는 상기 제 2이송컨베이어(30)를 통해 처리고형물(c)을 처분하는 과정에서 처분 해역에 대한 위치정보 및 시간정보를 수집하면서 처분되는 처리고형물(c)의 총량을 계측하고, 수집 및 계측된 위치정보, 시간정보 및 처분 총량 정보를 데이터베이스부(70)에 기록 및 저장하는 단계를 더 포함함으로써 심해저 광업잔재물의 처분에 효율적으로 관리가 이루어질 수 있게 한다.In addition, in this step S300, in the process of disposing of the treated solid (c) through the second transfer conveyor 30, the total amount of the treated solid (c) to be disposed of is measured while collecting location information and time information on the disposal area, By further including the step of recording and storing the collected and measured location information, time information, and total amount of disposal information in the database unit 70, it enables efficient management of the disposal of deep-sea mining remnants.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

1 : 채광 선박 10 : 처리조
20 : 제 1이송컨베이어 30 : 제 2이송컨베이어
40 : 교란방지부 50 : 정보수집부
60 : 계량부 70 : 데이터베이스부
100 : 교반드럼 110 : 이송스크류
120 : 입단드럼 400 : 수용박스
401 : 투입구 402 : 돌출테두리
410 : 부력구
1: mining vessel 10: treatment tank
20: first transfer conveyor 30: second transfer conveyor
40: disturbance prevention unit 50: information collection unit
60: weighing unit 70: database unit
100: stirring drum 110: transfer screw
120: joining drum 400: receiving box
401: inlet 402: protruding border
410: buoyancy ball

Claims (11)

슬러리 형태의 심해저 광업잔재물과 안정화제가 각각 유입 및 혼합되어 응집반응 및 입단화에 의해 상기 심해저 광업잔재물이 일정 크기를 갖는 입단화 상태의 처리산물로 배출되게 하는 처리조;
상기 처리조에서 배출되는 처리산물이 안치되고 기 설정된 시간 동안 상기 처리산물을 이송하여 처리산물이 고형화 된 처리고형물로서 배출되게 하는 제 1이송컨베이어; 및
일단이 제 1이송컨베이어의 배출측에 연결되고 타단이 현장 해역의 수면상에 인접하도록 설치되어 상기 처리고형물을 현장 해역으로 처분하는 제 2이송컨베이어;를 포함하고,
상기 처리조는,
내부공간을 가지고 일단에 상기 내부공간과 연통하여 상기 심해저 광업잔재물이 유입되는 제 1유입구와 상기 안정화제가 유입되는 제 2유입구가 각각 마련되고 타단에 상기 내부공간과 연통하는 배출구가 마련되는 교반드럼과, 상기 교반드럼의 내부공간에서 횡방향으로 설치되며 상기 제 1유입구와 제 2유입구를 통해 각각 유입된 심해저 광업잔재물과 안정화제를 교반하고 그 혼합물을 배출구로 이송되게 하는 이송스크류와, 상기 교반드럼의 배출구에서 배출되는 혼합물이 유입되고 유입된 혼합물을 일정 크기의 형태로 입단화 시켜 처리산물로 배출하는 입단드럼을 포함하며,
상기 입단드럼은,
상부가 개방되어 상기 배출구와 연통하고 하부 외주연에 토출공이 형성되는 유입관과, 상기 유입관의 내부에 위치하고 상부에 개구부가 마련되어 유입관을 통해 유입된 심해저 광업잔재물이 수용되며 양측이 상기 유입관의 내주연에 각각 핀 결합되고 선택적으로 회동하여 상기 개구부가 상기 유입관의 토출공에 대면하게 되는 형틀을 포함하는 것을 특징으로 하는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 시스템.
a treatment tank in which the deep-sea mining residues in the form of a slurry and the stabilizer are introduced and mixed, respectively, and the deep-sea mining residues are discharged as processed products in agglomerated state having a certain size by agglomeration and agglomeration;
a first transfer conveyor in which the treated product discharged from the treatment tank is placed and transported for a preset time so that the treated product is discharged as a solidified treated solid; and
A second transfer conveyor having one end connected to the discharge side of the first transfer conveyor and the other end installed adjacent to the water surface of the field sea area to dispose the treated solids to the field sea area;
The treatment tank,
A stirring drum having an internal space and having a first inlet through which the deep-sea mining remnants are introduced and a second inlet through which the stabilizing agent is introduced are provided at one end in communication with the inner space, and an outlet communicating with the inner space at the other end is provided; , a transfer screw installed in the transverse direction in the inner space of the stirring drum and agitating the deep-sea mining remnants and the stabilizer introduced through the first inlet and the second inlet, respectively, and transferring the mixture to the outlet; and the stirring drum It includes an agglomeration drum that receives the mixture discharged from the outlet of the
The entrance drum is
An inlet pipe with an open upper part communicating with the outlet and having a discharge hole on the lower outer periphery, and an opening located inside the inlet pipe, an opening is provided in the upper part to accommodate the deep-sea mining remnants introduced through the inlet pipe, and both sides of the inlet pipe An on-site disposal system in conjunction with deep-sea mining debris treatment, characterized in that it comprises a formwork that is respectively pinned to the inner periphery of the and selectively pivoted so that the opening faces the discharge hole of the inlet pipe.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제 1이송컨베이어는,
상기 처리산물을 이송하는 과정에서 발생하는 폐액을 분리 배출하는 분리수단 및 상기 분리수단에서 분리 배출되는 폐액을 수집하고 수집된 폐액을 선택된 정화장치로 반송하는 배수라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 시스템.
The method of claim 1,
The first transfer conveyor,
a separation means for separating and discharging the waste liquid generated in the process of transporting the treated product, and a drainage line for collecting the waste liquid separated and discharged from the separation means and returning the collected waste liquid to a selected purification device; On-site disposal system in conjunction with mining residue treatment.
제 1항에 있어서,
상부면이 개방되어 상기 제 2이송컨베이어의 일부를 수용하고 저면의 중심부에 투입구가 형성되어 현장 해역의 해수면이 노출되며 수용된 제 2이송컨베이어의 타단이 투입구를 통해 해수면에 대면되게 하는 수용박스와, 상기 수용박스의 외면에 결합되어 수용박스를 해수면에서 부유되게 하는 하나 이상의 부력구를 포함하는 교란방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 시스템.
The method of claim 1,
The upper surface is opened to accommodate a part of the second transfer conveyor, and an inlet is formed in the center of the bottom to expose the sea level of the field sea area, and a receiving box for allowing the other end of the accommodated second transfer conveyor to face the sea level through the inlet; An on-site disposal system in connection with deep-sea mining debris treatment, characterized in that it further comprises; a disturbance prevention unit comprising one or more buoyancy spheres coupled to the outer surface of the accommodation box to float the accommodation box at sea level.
제 5항에 있어서,
상기 교란방지부는,
상기 수용박스의 하부 일부가 해수면으로부터 수중에 잠기도록 구성되며, 상기 투입구의 테두리를 따라 상부로 돌출되도록 설치되는 돌출테두리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 시스템.
6. The method of claim 5,
The disturbance prevention unit,
A bottom part of the accommodation box is configured to be submerged in water from the sea level, and a protrusion rim installed to protrude upward along the rim of the inlet.
제 1항에 있어서,
상기 제 2이송컨베이어의 타단에 장착되어 상기 처리고형물이 처분되는 현장 해역에 대한 위치정보와 시간정보를 수집하는 정보수집부;
상기 제 2이송컨베이어를 통해 기설정된 시간 동안 처분되는 처리고형물의 총량을 계측 및 산출하는 계량부; 및
상기 정보수집부 및 계량부에서 처리되는 데이터를 수신 및 저장하는 데이터베이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 시스템.
The method of claim 1,
an information collection unit mounted on the other end of the second transfer conveyor to collect location information and time information on the field sea area where the treated solids are disposed;
a metering unit for measuring and calculating the total amount of processed solids disposed of for a preset time through the second transfer conveyor; and
On-site disposal system in conjunction with the processing of deep-sea mining residues, characterized in that it further comprises; a database unit for receiving and storing data processed by the information collection unit and the metering unit.
슬러리 형태의 심해저 광업잔재물과 안정화제를 혼합 및 반응시켜 상기 심해저 광업잔재물을 일정 크기의 입단화 된 처리산물로 배출하는 단계(S100);
상기 S100단계에서 배출되는 처리산물을 기설정된 시간 동안 제 1이송컨베이어를 통해 이송시켜 고형화 된 상태로 진행되게 한 후 처리고형물로서 배출하는 단계(S200); 및
상기 1이송컨베이어로부터 배출되는 처리고형물을 전달받고 타단이 현장 해역의 해수면에 인접 설치되는 제 2이송컨베이어를 이용하여 상기 처리고형물을 해당 해역으로 처분하는 단계(S300);를 포함하고,
상기 S300단계에서는,
하나 이상의 부력구에 의하여 현장 해역의 해수면에 부유하거나 또는 일부가 수중에 잠기면서 저면의 중심부에 투입구가 형성되는 교란방지부의 내부에 상기 제 2이송컨베이어의 타단이 수용되어 상기 처리고형물의 해역 처분 시 해수면 및 수중 교란을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 방법.
Mixing and reacting the deep-sea mining residues and the stabilizer in the form of a slurry to discharge the deep-sea mining residues as aggregated processed products of a certain size (S100);
The step of discharging the treated product discharged in step S100 through the first conveying conveyor for a predetermined time to proceed to a solidified state and then discharging as a treated solid (S200); and
The step of receiving the treated solids discharged from the first transfer conveyor and disposing the treated solids to the corresponding sea area using a second transfer conveyor with the other end installed adjacent to the sea level of the field sea area (S300);
In step S300,
The other end of the second transfer conveyor is accommodated inside the disturbance prevention part, in which an inlet is formed in the center of the bottom, while floating on the sea level of the site sea area by one or more buoyancy spheres or partially submerged in water to dispose of the treated solids in the sea area A method for on-site disposal in conjunction with treatment of deep-sea mining residues comprising the step of preventing disturbances at sea level and underwater.
제 8항에 있어서,
상기 S200단계에서는,
상기 처리산물을 이송하는 과정에서 발생하는 폐액을 분리 배출하고, 분리 배출된 폐액을 선택된 정화장치로 반송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 방법.
9. The method of claim 8,
In step S200,
Separating and discharging waste liquid generated in the process of transporting the treated product, and returning the separated and discharged waste liquid to a selected purifier.
삭제delete 제 8항에 있어서,
상기 S300단계에서는,
상기 제 2이송컨베이어를 통해 처리고형물을 처분하는 과정에서 처분 해역에 대한 위치정보 및 시간정보를 수집하면서 처분되는 처리고형물의 총량을 계측하고, 수집 및 계측된 위치정보, 시간정보 및 처분 총량 정보를 데이터베이스부에 기록 및 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심해저 광업 잔재물 처리와 연계한 현장 처분 방법.
9. The method of claim 8,
In step S300,
In the process of disposing of treated solids through the second transfer conveyor, the total amount of treated solids to be disposed is measured while collecting location information and time information on the disposal area, and the collected and measured location information, time information, and total amount of disposal information An on-site disposal method in conjunction with the treatment of deep-sea mining residues, characterized in that it comprises the step of recording and storing in a database unit.
KR1020220030826A 2022-03-11 2022-03-11 On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings KR102440026B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220030826A KR102440026B1 (en) 2022-03-11 2022-03-11 On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220030826A KR102440026B1 (en) 2022-03-11 2022-03-11 On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR102440026B1 true KR102440026B1 (en) 2022-09-06
KR102440026B9 KR102440026B9 (en) 2023-04-12

Family

ID=83281332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220030826A KR102440026B1 (en) 2022-03-11 2022-03-11 On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102440026B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892649B1 (en) * 2008-06-26 2009-04-08 배희동 An apparatus and method of drying treatment in sludge
KR102200926B1 (en) 2020-04-21 2021-01-11 한국해양과학기술원 Remediation treatment metods for deep-sea mining tailings and their system
KR102355047B1 (en) * 2021-03-10 2022-01-24 (주)신대양 Scum Removal System Using Wind-type Slope Skimmer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892649B1 (en) * 2008-06-26 2009-04-08 배희동 An apparatus and method of drying treatment in sludge
KR102200926B1 (en) 2020-04-21 2021-01-11 한국해양과학기술원 Remediation treatment metods for deep-sea mining tailings and their system
KR102355047B1 (en) * 2021-03-10 2022-01-24 (주)신대양 Scum Removal System Using Wind-type Slope Skimmer

Also Published As

Publication number Publication date
KR102440026B9 (en) 2023-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shengo Review of practices in the managements of mineral wastes: The case of waste rocks and mine tailings
Gonçalves et al. Spatial and temporal effects of decommissioning a zinc smelter on the sediment quality of an estuary system: Sepetiba Bay, Rio de Janeiro, Brazil
KR102440026B1 (en) On-site disposal system and method connected with the treatment of deep-sea mining tailings
US9669340B2 (en) Hydrocarbons environmental processing system method and apparatus
KR101172431B1 (en) System for treating of dredging sediment and floating matter exclusion
Poling et al. Importance of geochemistry: The black angel lead‐zinc mine, Greenland
KR100639042B1 (en) A purifying system for dredged sediment
EP2708293B1 (en) Method for the storage of contaminated material generated by waste processing plants
CN216106491U (en) Magnetic medium sedimentation tank system
WO2018232488A1 (en) Sediment control system
EA039383B1 (en) System and a method for separating pieces having a second density from granular material
CN210394103U (en) Small-size river lake is dredged and silt treatment facility
US10619324B1 (en) Placement area renewal systems and methods
Abdallah Mercury speciation in aquatic environment south eastern coast of the Mediterranean Sea, Egypt
JP2017002534A (en) System and method for recovering bottom mud
JP6159301B2 (en) Processing method of radioactive material
Guerroué et al. Recovery of sunken and buried oil in coastal water during the Erika spill
JP3031912B1 (en) Turbid water treatment system and turbid water treatment method
Kvassnes et al. Sustainable use and future of submarine tailings placements in the norwegian extractive industry
KR101249452B1 (en) Dust disposal method using barge for docking
JP4664958B2 (en) Pipeline transfer system and pipeline transfer method
EP3725748A1 (en) Method and apparatus to depollute and reclaim docks, gulfs and lagoon ecosystems
Gerber et al. Soil washing: A preliminary assessment of its applicability to Hanford
Pastore et al. Remediation of Harbor Sediments Contaminated by Polycyclic Aromatic Hydrocarbon and Metals
CN113666566A (en) Magnetic medium sedimentation tank system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]