KR20080074841A - Soil washing plant using deposition desorption tank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다수의 토양세척장치와 침사지, 고액분리장치 및 정화설비가 포함된 토양세척설비에 있어서 최종침사지에 탈리조 및 하이드로사이클론을 연결하여 최종침사지로부터 배출되는 최종침강물 입자를 추가 처리함으로써 세척토사의 입도분포를 개선하고 세척토양내 오염물 잔류량을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a soil washing apparatus comprising a plurality of soil washing apparatuses and a soil washing apparatus including a tiller, a solid-liquid separating apparatus and a purifying apparatus, wherein the final tiller and the hydrocyclone are connected to the final tiller to further process the final sediment particles discharged from the final tiller, So as to reduce the residual amount of contaminants in the washed soil.
유기물, 무기염류 및 중금속 등 각종 오염물에 의하여 오염된 토양의 정화처리는 오염된 토양의 운반 여부에 따라 현장처리 및 현장외처리로 구분될 수 있으며, 통상 현장처리는 오염지역에 처리제를 투입하거나 투수반응벽체와 같이 화학반응을 유도하는 시설물을 타입(打入)하는 방식을 들 수 있고, 현장외처리는 오염된 토양을 수거하여 토양세척설비와 같은 처리시설을 통하여 정화처리하는 방식을 들 수 있다.Purification of soils contaminated by various pollutants such as organic matter, inorganic salts and heavy metals can be classified into on-site treatment and off-site treatment depending on whether or not the contaminated soil is transported. Normally, A method of introducing a chemical reaction inducing substance such as a reaction wall, and a method in which the contaminated soil is collected and treated through a treatment facility such as a soil washing facility .
이러한 현장외처리 방식 중 대표적인 방식이라 할 수 있는 토양 세척은 그 사전적 의미와 같이 세척수를 통하여 토양을 구성하는 토립자를 세척하는 처리를 의미하는 것으로, 세척수의 재사용 여부에 따라 도 1과 같은 방류식 설비와 도 2와 같은 무방류식 설비로 분류된다.The soil washing, which is a representative method among the off-site treatment methods, refers to a treatment for washing the soil particles constituting the soil through the washing water as in the dictionary meaning. According to the reuse of the washing water, Equipment and a no-discharge type facility as shown in FIG.
방류식 설비는 수원(水源)으로부터 취수된 세척수를 통하여 토양을 세척한 후 배출수를 정화처리하여 하수도나 하천 등에 방류하는 방식으로 말하며 무방류식 설비는 세척공정을 거친 배출수를 정화처리한 후 재사용하는 방식인데, 무방류식 토양세척설비에서는 배출수의 정화처리를 위한 정화설비(30)의 처리능력의 확보 및 정화처리된 배출수를 일시 저류하였다가 공급하는 세척수공급조(10) 등의 설비가 방류식에 비하여 추가로 소요되므로 토양세척공정을 수행하는 설비의 고효율화 및 소형화가 요구되며, 따라서 도 2에서와 같이 내부에 월류부(越流部)를 구성하여 침사지를 분할함으로써 하나의 침사지를 통하여 다수의 침사지 역할을 수행함은 물론 침강토사를 입경별로 분류할 수 있는 월류식침사지(43)가 적용된다.The discharge facility is a method of cleaning the soil through the washing water taken from the water source and discharging it to the sewage or the river. The no-discharge type facility is a system in which the discharged water after the washing process is purified and reused In the no-discharge type soil washing facility, the facilities such as securing the treatment capacity of the
이러한 월류식 침사지 및 관련 무방류식 토양세척설비는 본 출원인과 동일인에 의하여 개발되어 특허 제779992호로 등록된 바 있다.Such a wet-lawn cistern and related soil-free soil washing facilities have been developed by the same person as the present applicant and have been registered as patent No. 779992.
토양세척설비를 통한 오염토양의 처리과정을 약술하면, 우선 일반형인 방류식 설비에서는 도 1을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 오염지역으로부터 수거된 오염토사가 수원으로부터 취수된 세척수와 함께 토양세척장치(20)에 투입되어 세척되는데, 세척과정에서 배출되는 배출수에는 상당량의 토사가 포함되어 있는 바, 배출수에 포함된 토사를 분리하고 배출수를 정화하기 위한 각종 고액분리(固液分離)장치를 비롯하여 여러 단계의 입경별 토양세척장치(20)가 토양세척설비에 구성된다.As shown in FIG. 1, the contaminated soil collected from the contaminated area is discharged to the soil washing apparatus (not shown) together with the washing water taken from the water source, 20). The drain water discharged from the washing process contains a considerable amount of gravel, and various solid-liquid separation devices for separating the gravel contained in the drain water and purifying the drain water are provided in various stages The
여기서, 토양세척장치(20)란 오염된 토양을 세척수와 함께 투입하여 가압, 진동, 회전 및 교반 등을 통하여 세척하고 망상(網狀)의 스크린을 통과시킴으로써 세척된 토양 입자와 세척수를 분리하는 장치를 말하는 것으로서, 세척된 토양은 기본적으로 스크린에 의하여 세척수와 분리되는 방식이므로 소정 입경(粒徑) 이상의 토사만이 수거되고 그 미만의 입경을 가지는 토사는 세척수와 함께 배출된다.Here, the
따라서, 입경별로 다수의 토양세척장치(20)를 단계적으로 구성하거나 토양세척장치(20) 내 스크린을 다단으로 구성하는 등의 방식이 적용되며, 토양을 구성하는 다양한 입경의 토사를 분류하는 선별장치 또는 탈수장치도 기본적인 작동방식이 전술한 토양세척장치(20)와 유사하므로 실제 토양의 세척 공정에 있어서는 선별장치, 토양세척장치(20) 및 탈수장치가 혼용되고 있다.Accordingly, a plurality of
이러한 토양세척장치(20)를 통한 오염토사의 입경별 세척과정은 도 1에 도시된 바와 같이, 최초 토양세척장치(20)를 통하여 조립질(粗粒質)의 토사가 세척되고, 이후 배출된 배출수가 중립질(中粒質) 토사를 세척하는 토양세척장치(20)에 투입되는 방식으로 단계적으로 진행되며, 동 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 입경별 세척공정을 수행하는 토양세척장치(20)를 비롯한 각종 장치는 순방향의 이송 및 재처리를 위한 반송이 복합되어 수행되고 이들 사이에는 하이드로사이클론(hydrocyclone)(51), 침사지(沈砂池) 및 스크류디캔터(screw-decanter)(52) 등의 고액분리장치가 설치되어, 입경 범위별로 토사를 세척하며, 최종침사지에서 상등수(上等水) 형태로 배출되는 배출수는 응집침전조 및 반응조와 같이 물리적 또는 생화학적 처리를 수행하는 정화설비(30)를 통하여 정화처리된 후 방류된다.As shown in FIG. 1, the contaminated soil is cleaned by the
한편, 무방류식 토양세척설비는 도 2에 도시된 바와 같이, 정화설비(30)를 통하여 정화처리된 배출수가 세척수공급조(10)에 일시 저류되었다가 세척수로서 재사용되는 구조로서, 기본 세척설비의 간소화 및 고효율화를 위하여 월류식침사지(43)가 설치되며, 조립, 중립, 세립 및 미립 세척토사와 같이 입경별로 분리된 세척토사를 배출하게 된다.As shown in FIG. 2, the no-discharge type soil washing apparatus has a structure in which the discharged water purified through the
도 1 및 도 2를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 방류식 및 무방류식을 막론하고 토양세척설비를 통하여 세척처리되어 배출되는 고형물 중 최종침강물은 추후 입경 단계별 세척토사 중 가장 작은 입경을 가지는 미립 세척토사를 구성하게 되는데, 이 미립 세척토사의 입자 구조가 도 1 및 도 2의 타원내 확대부에 예시되어 있다.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the final sediments among the solids discharged from the soil washing facility through the soil washing facility, whether discharged or not, have the smallest particle size among the washed soil samples The particle structure of the micro washed soil gypsum is illustrated in the enlarged portion in the ellipse of FIGS. 1 and 2. FIG.
도 1에 예시된 방류식 토양세척설비에서는 제1침사지(41) 및 제2침사지(42)의 총 2개소의 침사지가 구성되어 있으며, 제1침사지(41)에서 배출된 초기침강물은 토양세척장치(20)를 거쳐 세립 세척토사를 구성하고, 제2침사지(42)에서 배출된 최종침강물은 탈수장치인 스크류디캔터(52)에 의하여 탈수되어 미립 세척토사를 구성하게 되는데, 미립 세척토사 즉, 탈수된 최종침강물 입자는 동 도면 하단의 타원내 확대부에서와 같이 다양한 입경의 토립자와 오염물입자 등이 응집된 형태를 가지는 것이다.In the discharged type soil washing apparatus illustrated in FIG. 1, two gypsums, ie, a
또한 도 2에 예시된 무방류식 토양세척설비에서는 하나의 월류식침사지(43)가 구성되어 있으며 월류식침사지(43)를 구성하는 유입실 및 유출실에서 각각 배출된 초기침강물 및 최종침강물은 각각 토양세척장치(20) 및 스크류디캔터(52)를 거쳐 세립 세척토사 및 미립 세척토사를 구성하게 되고, 무방류식 토양세척설비에서도 역시 타원내 확대부에서와 같이 다양한 입경의 토립자와 오염물입자 등이 응집되어 미립 체척토사를 구성한다.2, one sweeping
따라서, 방류식 및 무방류식 토양세척설비에 의하여 세척된 입경별 세척토사 중 최소입경의 미립 세척토사, 즉 탈수된 최종침강물에는 오염물입자가 포함될 가능성이 높으므로, 세척이 완료되어 복토되는 세척토양내에 오염물이 잔류할 수 있는 문제점이 있었다.Therefore, it is highly likely that contaminant particles will be included in the micro-washed soil, that is, the final dehydrated sediment, having the minimum particle size among the washed soil samples washed by the discharge type and the no-discharge type soil washing facilities. Therefore, There is a problem that contaminants may remain.
또한 이러한 오염물 잔류를 회피하기 위하여 복토시 미립 세척토사를 포함시키지 않고 폐기할 경우 복토되는 토사가 세립측 입도분포가 빈약한 불량한 입도분포를 가지게 되는 심각한 문제점이 발생될 수 있다.Also, in case of disposal without including microbial washing soil to avoid such contamination residue, there is a serious problem that the soil to be buried has a poor particle size distribution with a fine grain size distribution.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 다수의 토양세척장치(20), 침사지 및 정화설비(30)가 설치된 토양세척설비에 있어서, 최종침사지에는 탈리조(60) 및 하이드로사이클론(51)이 연결되되, 탈리조(60)는 하부에 배출구(63)가 형성된 본체(61) 중심부에 구동모터(64)와 회전축(65)을 통하여 연결되어 회전되는 다수의 회전익(66)이 설치되어 구성되며, 최종침사지에서 배출되는 최종침강물이 탈리조(60)로 유입되고, 탈리조(60)에서 배출구(63)를 통하여 배출되는 최종침강물은 하이드로사이클론(51)으로 유입되며, 하이드로사이클론(51)으로 유입된 최종침강물은 함유수와 고형분으로 분리됨을 특징으로 하는 침강물 탈리조가 설치된 토양세척설비로서, 상기 탈리조(60)의 본체(61) 내주면에는 다수의 돌출판(62)이 설치됨을 특징으로 하는 침강물 탈리조가 설치된 토양세척설비이고, 상기 회전익(66)에는 다수의 통공(67)이 형성되며, 돌출판(62)은 경사를 가짐을 특징으로 하 는 침강물 탈리조가 설치된 토양세척설비이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a soil washing apparatus provided with a plurality of
본 발명을 통하여 토양세척설비로 처리되어 복토되는 토양의 입도분포를 최대한 양호하게 유지하면서도 오염물의 잔류량을 저감함으로써 오염토양의 세척효과 및 복원효과를 제고하고 오염지역의 신속한 회복을 촉진하는 효과를 얻을 수 있다.It is possible to improve the cleaning effect and restoration effect of the contaminated soil and promote the rapid recovery of the contaminated area by reducing the residual amount of the pollutant while keeping the particle size distribution of the soil treated and treated with the soil washing facility as good as possible .
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A detailed configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
우선 도 3 및 도 4는 각각 본 발명이 적용된 방류식 토양세척설비 및 무방류식 토양세척설비의 구성을 예시한 것으로, 이들 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 방류식 및 무방류식 토양세척설비 공히 다수의 토양세척장치(20), 침사지, 고액분리장치, 탈수장치 및 정화설비(30) 등으로 구성되며, 조립 내지 미립에 이르는 입경별 세척토사를 배출하게 된다.FIGS. 3 and 4 illustrate the construction of a discharged type soil washing facility and a no-discharge type soil washing facility to which the present invention is applied. As can be seen from these drawings, a plurality of discharge type and non- A
본 발명의 핵심 요소인 탈리조(60)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 추후 미립 세척토사를 구성하는 최종침강물이 배출되는 최종침사지에 연결되고, 탈리조(60)에는 고속 고액분리장치인 하이드로사이클론(51)이 연결되는데, 도 3에서와 같은 3단계 토양세척장치(20)가 설치된 방류식 토양세척설비의 경우 최종침사지는 제2침사지(42)가 되며, 도 4에서와 같이 3단계 토양세척장치(20)가 설치되고 월류식침사지(43)가 적용된 무방류식 토양세척설비의 경우 최종침사지는 유일한 침사지 인 월류식침사지(43), 특히 월류식침사지(43)의 유출측 수조인 유출실이 된다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
즉, 최종침사지는 추후 미립 세척토사를 구성하는 최종침강물을 배출하는 침사지를 의미한다.That is, the final climatic zone means a climatic zone for discharging the final sediments constituting the particulate washed soil.
최종침사지에서 배출된 최종침강물은 탈리조(60)로 유입되어 대, 소 토립자 및 오염물 입자가 응집되어 구성된 최종침강물 입자가 서로 분리되는 탈리(脫離)과정을 거치게 되는데, 탈리과정을 거친 최종침강물은 고속 고액분리장치인 하이드로사이클론(51)을 통과하면서 함유수와 고형분으로 분리되며, 이때 상대적으로 조립질(粗粒質)인 토립자는 고형분으로 하이드로사이클론(51) 하측로 배출되고, 상대적으로 입경이 작은 오염물입자 및 미세토립자는 함유수에 포함되어 하이드로사이클론(51) 상측으로 배출된다.The final sediment discharged from the final sedimentation tank flows into the
도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서는 하이드로사이클론(51)에서 배출된 고형분은 탈수장치인 스크류디캔터(52)를 통하여 탈수되어 미립 세척토사를 구성하고, 함유수는 최종침사지에 재투입되어 재침사 또는 상등수 형태로의 배출을 유도하도록 구성되어 있으나, 함유수를 최종침사지에 재투입하지 않고 정화설비(30)로 이송하여 처리할 수도 있다.3 and 4, the solid component discharged from the
이렇듯 탈리조(60)를 통하여 처리된 최종침강물은 도 3 및 도 4의 하단 타원내 확대부에서와 같이 오염물입자가 제거된 토립자로서 미립 세척토사를 구성하게 되는데, 이러한 탈리과정을 수행하는 탈리조(60)의 구성은 다음과 같다.The final sediment that has been treated through the
우선 도 5는 기본적인 형태의 탈리조(60) 외형을 도시한 것으로, 동 도면에서와 같이, 본 발명의 탈리조(60)는 내주면에 다수의 돌출판(62)이 형성되고 하부 에 배출구(63)가 형성된 원형수조의 형태를 가진다.5 shows the outline of a basic
도 6 및 도 7은 각각 도 5에 도시된 실시예의 부분절단 분해사시도 및 작동상태 대표단면도로서, 이들 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본체(61) 내측 중심부에는 다수의 회전익(66)이 설치되고 이들 회전익(66)은 회전축(65)을 통하여 구동모터(64)와 연결되어, 회전익(66)이 회전함에 따라 탈리조(60)에 저류된 반액반고상의 최종침강물이 유동하면서 회전익(66) 및 돌출판(62)과의 충돌은 물론 구성 입자간 충돌이 발생되어, 최종침강물 입자가 서로 분리되게 된다.6 and 7 are respectively a partially cut exploded perspective view and an operating state representative cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 5. As can be seen from these drawings, a plurality of
한편 도 8 및 도 9는 돌출판(62)에 경사가 형성되고 회전익(66)에 통공(67)이 형성된 실시예의 부분절단 분해사시도 및 작동상태 대표단면도로서, 이러한 구성을 통하여 회전익(66)의 구동에 소요되는 동력을 절감하고 회전익(66) 및 돌출판(62)에 작용하는 압력 부하를 저감할 수 있다.8 and 9 are a partially cut exploded perspective view and an operating state representative cross-sectional view of an embodiment in which a slant is formed in the
즉, 고점성유체로서 거동하는 반액반고상의 최종침강물 특성상, 회전익(66)의 회전시 회전익(66)과 돌출판(62)에 높은 압력을 가하게 되므로, 회전익(66)에 통공(67)을 형성함으로써 회전익(66)의 회전저항을 저감하여 소요 동력을 절감하고 회전속도를 확보하며, 돌출판(62)에도 경사를 부여하여 돌출판(62)에 작용하는 압력을 저감할 수 있도록 한 것이다.That is, since high pressure is applied to the
도 1은 종래의 방류식 토양세척설비 구성도Fig. 1 is a schematic diagram of a conventional discharge type soil washing equipment
도 2는 종래의 무방류식 토양세척설비 구성도FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional no-
도 3은 본 발명이 적용된 방류식 토양세척설비 구성도FIG. 3 is a schematic diagram of a discharge type soil washing apparatus to which the present invention is applied
도 4는 본 발명이 적용된 무방류식 토양세척설비 구성도Fig. 4 is a schematic diagram of a no-discharge type soil washing apparatus to which the present invention is applied
도 5는 본 발명의 탈리조 일 실시예 사시도FIG. 5 is a perspective view of a tear-
도 6은 도 5 실시예의 부분절단 분해사시도FIG. 6 is a partially cut exploded perspective view of the embodiment of FIG.
도 7은 도 5 실시예의 대표단면도Figure 7 is a schematic cross-
도 8은 본 발명 탈리조의 변형된 실시예 부분절단 분해사시도8 is a partial cutaway exploded perspective view of a modified embodiment of the present invention,
도 9는 도 8 실시예의 대표단면도FIG. 9 is a schematic cross-
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>Description of the Related Art [0002]
10 : 세척수공급조10: Washing water supply tank
20 : 토양세척장치20: Soil cleaning device
30 : 정화설비30: Purification facility
41 : 제1침사지41: 1st tidal flat
42 : 제2침사지42: 2nd tidal flat
43 : 월류식침사지43: Monthly style
51 : 하이드로사이클론51: hydrocyclone
52 : 스크류디캔터52: screw decanter
60 : 탈리조60:
61 : 본체61:
62 : 돌출판62: Stone Publishing
63 : 배출구63: Outlet
64 : 구동모터64: drive motor
65 : 회전축65:
66 : 회전익66: Rotor blade
67 : 통공67: Through hole
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