KR20210023045A - 토양 정화 설비 - Google Patents

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KR20210023045A
KR20210023045A KR1020190102655A KR20190102655A KR20210023045A KR 20210023045 A KR20210023045 A KR 20210023045A KR 1020190102655 A KR1020190102655 A KR 1020190102655A KR 20190102655 A KR20190102655 A KR 20190102655A KR 20210023045 A KR20210023045 A KR 20210023045A
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soil
hydro
floatation chamber
discharged
cyclone device
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KR1020190102655A
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장준기
정태웅
김민정
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지에스건설 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/005—Extraction of vapours or gases using vacuum or venting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/24—Pneumatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed

Abstract

본 발명은 토양 정화 설비에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 정화 설비는, 토양 혼합물이 내부에 공급되는 플로테이션 챔버; 상기 플로테이션 챔버내에 배치된 기포발생기; 및 상기 플로테이션 챔버로부터 배출되는 토양 혼합물을 공급받아, 토양 혼합물의 입자의 크기 및 질량 중 하나 이상에 따라 분류하는 공정을 수행하는 하이드로-사이클론 장치를 포함한다. 상기 기포발생기는 기포를 발생시킬 수 있으며, 발생된 기포는 상기 플로테이션 챔버내에 공급된 미세토와 함께 상부로 부유되어 외부로 배출될 수 있다.

Description

토양 정화 설비{SOIL REMEDIATION EQUIPMENT}
본 발명은 토양 정화 설비에 관한 것이다.
오늘날 산업은 거의 전적으로 화석 연료를 기반으로 하여 발전되어 왔으나, 산업의 발전과 함께 수반된 환경 오염 문제가 최근 심각한 사회 문제로 대두되고 있다.
상기와 같은 환경 오염은 크게 대기 오염, 수질 오염 및 토양 오염으로 구분할 수 있다. 특히, 토양 오염 문제는 식량 생산에 매우 심각한 위협이 되고, 지하수 오염을 통한 수질 오염을 유발시킬 뿐만 아니라, 대기 오염이나 수질 오염에 비하여 해결하기가 쉽지 않다.
한편, 화석 연료 중 석유와 같은 유류는 다양한 산업 분야에서 이용될 수 있어 매우 광범위하게 활용되고 있으나, 해양 기름 유출 사고 내지는 운송 및 저장에 있어서의 부주의 등의 여러가지 이유로 인해 상당량의 유류가 토양으로 유출되면서 심각한 토양 오염을 야기할 수 있다.
유류에 의해 오염된 토양이 자연적으로 회복되기 위해서는 상당한 기간을 필요로 하기 때문에, 유류에 의해 오염된 토양을 인위적으로 정화하기 위한 기술들에 대한 관심이 높아지고 있다.
유류에 의해 오염된 토양을 정화하는 기존의 방법들로, 토양 세척법(Soil washing), 열탈착법(Thermal desorption), 바이오 리미디에이션(bio remedation) 등의 기술들이 제안되고 있다.
상기 기술들을 구체적으로 살펴보면, 토양 세척법(Soil washing)은 물 또는 계면활성제(surfactant)를 이용하여 오염물질을 토양의 표면으로부터 분리시키는 기술이다.
이러한 토양 세척법은 중유 또는 원유로 오염된 토양을 처리하는 경우에는 계면활성제의 소모량이 비경제적으로 과다해지는 문제점이 있으며, 물이 중유 또는 원유와 접촉할 경우, 타르 볼(Tar Ball)이 생성되어 타르 볼에 의해 스크린이 막히는 현상 내지는 계면활성제의 접촉면적이 줄어들어 처리 효과가 급격히 줄어드는 현상을 보인다는 문제점이 있다.
열탈착법(Thermal desorption)은 유류에 의해 오염된 토양에 열을 가하여 유류 오염물을 휘발시킨 뒤, 휘발된 오염물을 연소실(burner)에서 태우는 공정에 의해 토양을 정화하는 기술이다. 휘발된 오염물을 연소실에서 태울 때, 분진이 발생하는데, 발생된 분진은 백 필터(bag filter)로 걸러서 오염물질을 최소화 시킨 후에 대기로 배출하게 된다.
이러한 열탈착법은 오염된 토양으로부터 휘발된 오염물을 소각할 때, 오염물의 탄소수(carbon number)에 비례하여 산소량이 필요하다. 토양을 오염시킨 원인 물질이 탄소수가 비교적 낮은 경유(light oil)인 경우에는 열탈착법에 의해 정화하는 경우 문제될 것이 없으나, 탄소수가 비교적 높은 중유 등에 의해 토양이 오염되는 경우, 이러한 오염 물질을 소각하는 데 필요한 산소량 또한 매우 커지고, 백 필터도 이에 비례하여 늘어나야 하므로, 후처리 시설이 매우 과다해져 버린다는 문제점이 있다.
바이오 리미디에이션(bio remedation)은 미생물을 이용하는 정화기술로서, US EPA에 따르면 일반적으로 TPH 5,000 mg/kg까지만 처리가 가능하며, 중유 또는 원유로 오염된 토양의 경우 TPH가 5,000 mg/kg를 훨씬 초과하는 경우가 일반적이므로, 미생물에 의한 처리로는 한계가 있다는 문제점이 있다. 여기서, TPH란 Total Petroleum Hydrocarbon의 약자로, 총 석유계 탄화수소를 의미하고, TPH 수치가 높을수록 토양의 오염 정도가 심각함을 나타낸다.
또한, 원유에 의해 오염된 토양이 수십년간 방치되는 경우, 원유에 함유된 탄소수가 비교적 낮은 경유(light oil) 성분은 모두 날라가고, 난분해성 중유(heavy oil) 성분만 남게 되어, 생물학적인 분해가 어려울 수 있고, 건조하고 햇빛이 강한 환경에서는 미생물에 필요한 수분공급 및 통기성 확보가 현실적으로 어려워서, 바이오 리미디에이션 공정을 적용하는 것 자체가 어렵다는 한계점이 있다.
유류에 의해 오염된 토양을 정화하는 기존의 방법에 있어서, 탈착된 유류오염물질이 포함된 물과 토양입자를 분리할 때, 진동 스크린(vibrating screen) 방식이 주로 사용되고 있다. 이러한 진동 스크린 방식은 유류오염물질에 의한 스크린 폐색이 발생될 우려가 있다.
또한, 진동 스크린에 장착되는 스크린의 재질 및 개구 면적은 처리되는 대상물의 특성과 처리량에 근거하여 결정된다. 그러나, 처리 대상 토양의 차이(예를 들면, 입자 크기 및 입도 분포의 변화, 오염토의 점성 변화, 오일 및 수분의 함량 변화)에 의해 분급 불량이나 처리용량부족의 현상이 발생할 수 있다.
스크린으로 유입되는 탈착된 유류오염물질이 포함된 물과 토양입자 중 미세입자 및 오염원인 오일에 의해 스크린의 구멍이 막히게 된다. 이에 따라, 스크린의 개구 면적이 더욱 감소되고 오버플로우가 발생할 우려가 있다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 유류 등으로 오염된 토양을 효과적으로 정화할 수 있는 토양 정화 설비를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 토양 혼합물이 내부에 공급되는 플로테이션(floatation) 챔버; 상기 플로테이션 챔버내에 배치된 기포발생기; 및 상기 플로테이션 챔버로부터 배출되는 토양 혼합물을 공급받아, 토양 혼합물의 입자의 크기 및 질량 중 하나 이상에 따라 분류하는 공정을 수행하는 하이드로-사이클론 장치를 포함하며, 상기 기포발생기는 기포를 발생시킬 수 있으며, 발생된 기포는 상기 플로테이션 챔버내에 공급된 미세토와 함께 상부로 부유되어 외부로 배출되는, 토양 정화 설비가 제공될 수 있다.
상기 플로테이션 챔버는 상부 오버플로우 가이드와 하부 배출구를 구비할 수 있으며, 상기 기포발생기에 의해 발생된 기포에 의해 상기 플로테이션 챔버내에서 상부로 부유된 미세토가 상기 플로테이션 챔버의 상단 개구로부터 오버플로우되어 상기 상부 오버플로우 가이드를 통해 외부로 배출될 수 있으며, 상기 플로테이션 챔버의 상기 하부 배출구를 통해 배출되는 토양 혼합물은 펌프에 의해 순환라인을 따라 이송되어 상기 하이드로-사이클론 장치에 공급될 수 잇다.
상기 상부 오버플로우 가이드는 경사진 바닥부를 가질 수 있으며, 상기 플로테이션 챔버의 상단 개구로부터 오버플로우된 미세토가 상기 상부 오버플로우 가이드의 상기 경사진 바닥부를 따라 하측으로 이동되어 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.
상기 하이드로-사이클론 장치는, 상기 부유장치로부터 배출된 토양 혼합물이 유입되는 실린더 유입구, 오버플로우 유출구 및 다운플로우 유출구를 포함하는 실린더부를 포함할 수 있다.
상기 플로테이션 챔버는 복수 개 마련될 수 있으며, 복수 개의 상기 플로테이션 챔버는 외부로부터 토양 혼합물을 공급받는 제1 플로테이션 챔버, 및 상기 제1 플로테이션 챔버에서 배출된 토양 혼합물을 전달받는 제2 플로테이션 챔버를 포함할 수 있다.
복수 개의 상기 플로테이션 챔버는 상기 제2 플로테이션 챔버로부터 배출된 토양 혼합물을 전달받는 제3 플로테이션 챔버를 더 포함할 수 있다.
상기 하이드로-사이클론 장치는 복수 개 마련될 수 있으며, 복수 개의 상기 하이드로-사이클론 장치는 제1 하이드로-사이클론 장치 및 제2 하이드로-사이클론 장치를 포함할 수 있고, 상기 제1 플로테이션 챔버로부터 배출된 토양 혼합물은 상기 제1 하이드로-사이클론 장치에 공급되고, 상기 제1 하이드로-사이클론 장치에서 배출된 토양 혼합물의 어느 일부는 상기 제2 플로테이션 챔버로 공급될 수 있다.
상기 제1 하이드로-사이클론 장치에서 배출되어 상기 제2 플로테이션 챔버로 공급되는 토양 혼합물의 상기 어느 일부는 상기 다운플로우 유출구를 통해 배출될 수 있다.
상기 제1 하이드로-사이클론 장치에서 배출된 토양 혼합물의 다른 일부는 상기 오버플로우 유출구를 통해 상기 제1 플로테이션 챔버로 리턴될 수 있다.
상기 제2 플로테이션 챔버로부터 배출된 토양 혼합물은 상기 제2 하이드로-사이클론 장치에 공급되고, 상기 제2 하이드로-사이클론 장치에서 배출된 토양 혼합물의 어느 일부는 상기 제3 플로테이션 챔버로 공급될 수 있다.
상기 제2 하이드로-사이클론 장치에서 배출되어 상기 제3 플로테이션 챔버로 공급되는 토양 혼합물의 상기 어느 일부는 상기 다운플로우 유출구를 통해 배출될 수 있다.
상기 제2 하이드로-사이클론 장치에서 배출된 토양 혼합물의 다른 일부는 상기 오버플로우 유출구를 통해 상기 제2 플로테이션 챔버로 리턴될 수 있다.
복수 개의 상기 하이드로-사이클론 장치는 상기 제3 플로테이션 챔버로부터 배출된 토양 혼합물을 공급받는 제3 하이드로-사이클론 장치를 더 포함할 수 있으며, 상기 제3 플로테이션 챔버로부터 상기 제3 하이드로-사이클론 장치에 공급된 토양 혼합물의 어느 일부는 상기 제3 하이드로-사이클론 장치의 상기 다운플로우 유출구를 통해 배출될 수 있고, 상기 제3 플로테이션 챔버로부터 상기 제3 하이드로-사이클론 장치에 공급된 토양 혼합물의 다른 일부는 상기 제3 하이드로-사이클론 장치의 상기 오버플로우 유출구를 통해 상기 제3 플로테이션 챔버로 리턴될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 탈리된 유류오염물질이 포함된 물과 토양입자를 효과적으로 분리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 정화 설비의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토양 정화 설비의 플로테이션 챔버의 측면도이다.
도 3은는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토양 정화 설비의 플로테이션 챔버의 평면도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 정화 설비에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 정화 설비를 이용하여 토양을 정화하는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 토양 정화 설비(10)는 중유 또는 원유에 의해 오염된 토양(오염토)를 제공받을 수 있고, 제공된 오염토에 함유된 중유 또는 원유가 제거함으로써 정화된 토양(정화토)을 생성할 수 있다.
본 실시예에서는 토양 정화 설비(10)가 중유 또는 원유에 의해 오염된 오염토를 제공받는 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 토양 정화 설비(10)는 중유 또는 원유뿐만 아니라 다른 종류의 유류(Oil)에 의해 오염된 오염토를 제공받을 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 정화 설비(10)에 대하여 설명한다. 도 1은 토양 정화 설비(10)를 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 토양 정화 설비(10)는 탈리된 오염물질이 포함된 물과 토양입자를 분리하는 공정을 수행한다. 토양 정화 설비(10)는 플로테이션(floatation) 챔버(100)와, 기포발생기 (200)와, 하이드로-사이클론 장치(300)을 포함할 수 있다.
플로테이션 챔버(100)에는 탈리된 유류오염물질이 포함된 물과 토양입자의 혼합물이 공급되어 저장될 수 있다.
플로테이션 챔버(100)는 탈리된 유류오염물질이 포함된 물과 토양입자를 분리하여 배출하고자 하는 목표 농도에 따라 복수 개의 플로테이션 챔버(100)로 연결되어 사용될 수 있다.
복수 개의 플로테이션 챔버(100) 중 마지막 단계의 플로테이션 챔버(100)의 후단에는 스크린 장치(400)가 마련될 수 있다.
플로테이션 챔버(100)의 상측에는 상부 오버플로우 가이드(110)가 제공될 수 있으며, 플로테이션 챔버(100)의 하측에는 하부 배출구(120)가 형성될 수 있다. 이러한 플로테이션 챔버(100), 상부 오버플로우 가이드(110) 및 기포발생기(200)는 플로테이션 유닛이라는 하나의 용어로 명명될 수도 있다.
상부 오버플로우 가이드(110)는 상류측에 배치된 플로테이션 챔버(100)를 향해 경사진 바닥부와, 바닥부를 둘러싸는 측벽과, 측벽에 마련되어 경사진 바닥부를 따라 하측으로 이동되는 미세토, 물 및 유류오염물질이 배출되는 배출구를 가질 수 있다.
플로테이션 챔버(100)의 상단 개구로부터 오버플로우되는 미세토, 물 및 유류오염물질은 상부 오버플로우 가이드(110)의 경사진 바닥부를 따라 하측으로 이동되어 배출구를 통해 배출되며, 예컨대 펌프와 같은 이송수단을 통해 전단계의 플로테이션 챔버(100)나 소정의 장치에 전달될 수 있다.
기포발생기(200)는 플로테이션 챔버(100)내에 배치될 수 있다. 기포발생기(200)는 미세기포를 발생시킬 수 있으며, 발생된 기포는 플로테이션 챔버(100)내에 저장된 유류오염물질이 부착되어 있는 미세토와 함께 상부로 부유될 수 있다. 기포발생기(200)는, 예컨대 에어 스파저(air sparger)일 수 있다. 이러한 기포발생기(200)는 플로테이션 챔버(100)의 하부에 기포를 형성하도록 배치될 수 있다.
플로테이션 챔버(100)의 하부 배출구를 통해 배출되는 토양 혼합물(토양, 물 및 유류 성분 등)은 펌프(P)에 의해 순환라인(L)을 따라 이송되어 다음 단계의 두 번째 플로테이션 챔버(100)에 공급되기 앞서 하이드로-사이클론 장치(300)에 공급될 수 있다.
하이드로-사이클론 장치(300)는 플로테이션 챔버(100)로부터 전달받은 토양 혼합물을 입자의 크기 및 질량 중 하나 이상에 따라 분류하는 하이드로-사이클론 공정을 수행할 수 있다.
하이드로-사이클론 장치(300)에서는 플로팅 챔버(310)로부터 전달받은 토양 혼합물을 입자의 크기 및 질량 중 하나 이상에 따라 분류하는 하이드로-사이클론 공정이 수행될 수 있다. 하이드로-사이클론 장치(300)는 적어도 하나의 실린더부(310), 및 펌프(P)를 포함한다. 일 예로, 실린더부(310)는 원뿔 모양으로 형성될 수 있다. 실린더부(310)는, 유입구(311), 제1 실린더 유출구(오버플로우 유출구)(312) 및 제2 실린더 유출구(다운플로우 유출구)(313)를 포함한다. 유입구(311)는 토양 혼합물이 실린더부(310) 내벽을 향해 편심 유입되도록 형성되고, 제1 실린더 유출구(312)는 실린더부(310)의 상부에 구비되고, 제2 실린더 유출구(313)는 실린더부(310)의 하부에 구비될 수 있다. 펌프(P)가 실런더부(310)에 공급되는 토양 혼합물을 가압할 수 있다. 또한, 토양 혼합물이 실런더부(310)의 접선 방향으로 유입될 수 있다. 토양 혼합물은 회전 운동을 하면서 실린더부(310)의 하부로 하강한다.
토양 혼합물이 실린더부(310)의 하부로 하강하는 동안, 실린더부(310)에서는 토양 혼합물의 와류가 형성되고, 토양 혼합물은 세퍼레이션 작용을 거치게 된다. 토양 혼합물은 유입구(311)를 통해 실린더부(310) 내부로 편심 유입되고, 실린더부(310) 내부의 토양 혼합물은 유입구(311)를 통해 편심 유입되는 유동에 의해 회전하여 원심력을 받는다. 상대적으로 작고 가벼운 입자를 포함하는 제1 흐름(314)은 실린더(310)의 중심부분에서 상승하여 제1 실린더 유출구(오버플로우 유출구)(312)를 통해 배출된다. 상대적으로 크고 무거운 입자를 포함하는 제2 흐름(315)은 원심력에 의해 실린더부(310)의 외벽 측으로 모여 농축된 상태가 된다. 이러한 제2 흐름(315)은 실린더부(310)의 아래쪽으로 하강하고, 제2 실린더 유출구(다운플로우 유출구)(313)를 통하여 실린더부(310)로부터 배출된다.
플로테이션 챔버(100)에는 저장된 토양 혼합물의 레벨을 측정할 수 있는 레벨 측정기(미도시)가 마련될 수 있다.
또한, 순환라인(L)에는 순환라인(L)을 따라 이송되는 토양 혼합물의 유량 및 압력을 측정할 수 있는 유량 측정기(미도시) 및 압력 측정기(미도시)가 마련될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른, 플로테이션 챔버(100) 및 하이드로-사이클론 장치(300)의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 탈리된 유류오염물질이 포함된 물과 토양입자의 혼합물이 제1 플로테이션 챔버(100)에 공급된다.
혼합물의 미세토, 물 및 유류오염물질은 기포발생기(200)에 의해 발생되는 미세기포에 의해 상부로 부유된다. 미세 기포와 함께 상부로 부유된 미세토, 물 및 유류오염물질은 플로테이션 챔버(100)의 상단 개구로부터 오버플로우되어 상부 오버플로우 가이드(110)의 경사진 바닥부를 따라 하측으로 이동되어 배출구를 통해 배출된다.
제1 플로테이션 챔버(100)의 하부 배출구를 통해 배출되는 토양 혼합물은 펌프(P)에 의해 순환라인(L)을 따라 이송되어 제1 하이드로-사이클론 장치(300)에 공급된다.
제1 하이드로-사이클론 장치(300)에 공급된 토양 혼합물 중 오염물질을 포함한 물과 일부 미세토는 실린더부(310)의 제1 실린더 유출구 (312)를 통해 배출되어 전단계의 제1 플로테이션 챔버(100)에 리턴된다. 제2 흐름(315)으로 분리된 토양 혼합물은 실린더부(310)의 제2 실린더 유출구(313)를 통해 배출되어 제2 플로테이션 챔버(100)에 공급된다.
제2 플로테이션 챔버(100)의 상단 개구로부터 오버플로우되는 미세토, 물 및 유류오염물질은 상부 오버플로우 가이드(110)의 경사진 바닥부를 따라 하측으로 이동되어 배출구를 통해 배출되며, 제1 플로테이션 챔버(100)에 전달된다. 제2 플로테이션 챔버(100)의 상단 개구로부터 오버플로우되는 미세토, 물 및 유류오염물질이 중력에 의해 자연스럽게 흘러갈 수 있도록, 제2 플로테이션 챔버(100)의 상부 오버플로우 가이드(110)는 제1 플로테이션 챔버(100)의 상부 오버플로우 가이드(110)보다 더 높은 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제2 플로테이션 챔버(100)에 제공되는 상부 오버플로우 가이드(110)의 바닥부는 제1 플로테이션 챔버(100)를 향해 하방으로 경사질 수 있다.
제2 플로테이션 챔버(100)의 하부 배출구를 통해 배출되는 토양 혼합물은 펌프(P)에 의해 순환라인(L)을 따라 이송되어 제2 하이드로-사이클론 장치(300)에 공급된다.
제2 하이드로-사이클론 장치(300)의 제1 실린더 유출구(312)를 통해 배출된 오염물질을 포함한 물과 일부 미세토는 전단계의 제2 플로테이션 챔버(100)에 리턴된다. 제2 하이드로-사이클론 장치(300)에 의해 제2 흐름(315)으로 분리된 토양 혼합물은 실린더부(310)의 제2 실린더 유출구(313)를 통해 배출되어 제3 플로테이션 챔버(100)에 공급된다.
제3 플로테이션 챔버(100)의 상단 개구로부터 오버플로우되는 미세토, 물 및 유류오염물질은 상부 오버플로우 가이드(110)의 경사진 바닥부를 따라 하측으로 이동되어 배출구를 통해 배출되며, 제2 플로테이션 챔버(100)에 전달된다. 제3 플로테이션 챔버(100)의 상단 개구로부터 오버플로우되는 미세토, 물 및 유류오염물질이 중력에 의해 자연스럽게 흘러갈 수 있도록, 제3 플로테이션 챔버(100)의 상부 오버플로우 가이드(110)는 제2 플로테이션 챔버(100)의 상부 오버플로우 가이드(110)보다 더 높은 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제3 플로테이션 챔버(100)에 제공되는 상부 오버플로우 가이드(110)의 바닥부는 제2 플로테이션 챔버(100)를 향해 하방으로 경사질 수 있다.
이와 같이, 복수 개의 플로테이션 챔버(100) 및 하이드로-사이클론 장치(300)에 의해 토양 정화 공정이 순차적으로 행해진다.
마지막 단계의 플로테이션 챔버(100)에는 세척수가 공급되어, 오염물질이 제거되지 않은 미세토, 오염물질과 함께 제1 플로테이션 챔버(100) 방향으로 제거대상물질을 축적하며 이동 배출된다.
마지막 단계의 혼합물 저장 챔버(100)의 하부 배출구를 통해 배출되는 토양 혼합물은 펌프(P)에 의해 순환라인(L)을 따라 이송되어 마지막 단계의 하이드로-사이클론 장치(300)에 공급된다.
마지막 단계의 하이드로-사이클론 장치(300)의 제1 실린더 유출구(312)를 통해 배출된 오염물질을 포함한 물과 일부 미세토는 전단계의 플로테이션 챔버(100)에 공급된다. 마지막 단계의 하이드로-사이클론 장치(300)에 의해 제2 흐름(315)으로 분리된 토양 혼합물은 실린더부(310)의 제2 실린더 유출구(313)를 통해 배출되어 마지막 단계의 플로테이션 챔버(100)의 후단에 설치된 스크린 장치에 공급된다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10: 토양 정화 설비 100: 플로테이션 챔버
110: 오버플로우 가이드 120: 하부 배출구
200: 기포발생기 300: 하이드로-사이클론 장치
310: 실린더부 400: 스크린 장치
L: 순환라인 P: 펌프

Claims (13)

  1. 토양 혼합물이 내부에 공급되는 플로테이션(floatation) 챔버;
    상기 플로테이션 챔버내에 배치된 기포발생기; 및
    상기 플로테이션 챔버로부터 배출되는 토양 혼합물을 공급받아, 토양 혼합물의 입자의 크기 및 질량 중 하나 이상에 따라 분류하는 공정을 수행하는 하이드로-사이클론 장치를 포함하며,
    상기 기포발생기는 기포를 발생시킬 수 있으며, 발생된 기포는 상기 플로테이션 챔버내에 공급된 미세토와 함께 상부로 부유되어 외부로 배출되는,
    토양 정화 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로테이션 챔버는 상부 오버플로우 가이드와 하부 배출구를 구비하며,
    상기 기포발생기에 의해 발생된 기포에 의해 상기 플로테이션 챔버내에서 상부로 부유된 미세토가 상기 플로테이션 챔버의 상단 개구로부터 오버플로우되어 상기 상부 오버플로우 가이드를 통해 외부로 배출되며,
    상기 플로테이션 챔버의 상기 하부 배출구를 통해 배출되는 토양 혼합물은 펌프에 의해 순환라인을 따라 이송되어 상기 하이드로-사이클론 장치에 공급되는,
    토양 정화 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 오버플로우 가이드는 경사진 바닥부를 가지며,
    상기 플로테이션 챔버의 상단 개구로부터 오버플로우된 미세토가 상기 상부 오버플로우 가이드의 상기 경사진 바닥부를 따라 하측으로 이동되어 배출구를 통해 외부로 배출되는,
    토양 정화 설비.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하이드로-사이클론 장치는, 상기 부유장치로부터 배출된 토양 혼합물이 유입되는 실린더 유입구, 오버플로우 유출구 및 다운플로우 유출구를 포함하는 실린더부를 포함하는,
    토양 정화 설비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 플로테이션 챔버는 복수 개 마련되며,
    복수 개의 상기 플로테이션 챔버는 외부로부터 토양 혼합물을 공급받는 제1 플로테이션 챔버, 및 상기 제1 플로테이션 챔버에서 배출된 토양 혼합물을 전달받는 제2 플로테이션 챔버를 포함하는,
    토양 정화 설비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    복수 개의 상기 플로테이션 챔버는 상기 제2 플로테이션 챔버로부터 배출된 토양 혼합물을 전달받는 제3 플로테이션 챔버를 더 포함하는,
    토양 정화 설비
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하이드로-사이클론 장치는 복수 개 마련되고,
    복수 개의 상기 하이드로-사이클론 장치는 제1 하이드로-사이클론 장치 및 제2 하이드로-사이클론 장치를 포함하고,
    상기 제1 플로테이션 챔버로부터 배출된 토양 혼합물은 상기 제1 하이드로-사이클론 장치에 공급되고, 상기 제1 하이드로-사이클론 장치에서 배출된 토양 혼합물의 어느 일부는 상기 제2 플로테이션 챔버로 공급되는,
    토양 정화 설비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 하이드로-사이클론 장치에서 배출되어 상기 제2 플로테이션 챔버로 공급되는 토양 혼합물의 상기 어느 일부는 상기 다운플로우 유출구를 통해 배출되는,
    토양 정화 설비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 하이드로-사이클론 장치에서 배출된 토양 혼합물의 다른 일부는 상기 오버플로우 유출구를 통해 상기 제1 플로테이션 챔버로 리턴되는,
    토양 정화 설비.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 플로테이션 챔버로부터 배출된 토양 혼합물은 상기 제2 하이드로-사이클론 장치에 공급되고, 상기 제2 하이드로-사이클론 장치에서 배출된 토양 혼합물의 어느 일부는 상기 제3 플로테이션 챔버로 공급되는,
    토양 정화 설비.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 하이드로-사이클론 장치에서 배출되어 상기 제3 플로테이션 챔버로 공급되는 토양 혼합물의 상기 어느 일부는 상기 다운플로우 유출구를 통해 배출되는,
    토양 정화 설비.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 하이드로-사이클론 장치에서 배출된 토양 혼합물의 다른 일부는 상기 오버플로우 유출구를 통해 상기 제2 플로테이션 챔버로 리턴되는,
    토양 정화 설비.
  13. 제 12 항에 있어서,
    복수 개의 상기 하이드로-사이클론 장치는 상기 제3 플로테이션 챔버로부터 배출된 토양 혼합물을 공급받는 제3 하이드로-사이클론 장치를 더 포함하며,
    상기 제3 플로테이션 챔버로부터 상기 제3 하이드로-사이클론 장치에 공급된 토양 혼합물의 어느 일부는 상기 제3 하이드로-사이클론 장치의 상기 다운플로우 유출구를 통해 배출되고,
    상기 제3 플로테이션 챔버로부터 상기 제3 하이드로-사이클론 장치에 공급된 토양 혼합물의 다른 일부는 상기 제3 하이드로-사이클론 장치의 상기 오버플로우 유출구를 통해 상기 제3 플로테이션 챔버로 리턴되는,
    토양 정화 설비.

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