KR950004167B1 - 오물응결법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

오물응결법

본 발명은 오물(sludge)의 응결법(method of coagulating)에 관한 것으로, 특히 강, 호수 또는 공장에서 생성된 오물을 침하(settle ment), 응결(coagulating)시켜 고효율로 탈수(dewatering)와 응고(solidification)를 충분하게 촉진하는 새로운 응결법에 관한 것이다.

종래에, 강 또는 호수에 축적되거나 부유하는 오물, 또는 공장에서 배출되는 오물을 함유하는 오염된 물을 처리하기 위해 여러가지 방법이 시도되어왔다.

무기응결제(inorganic coagulant)나 중합응결제(polymer coagulant) 또는 첨가시약(supplementary reagent)을 부가하여 오물을 침하시키고, 폐기 또는 재사용을 위해 전체응괴(coagulum)의 탈수와 응고를 행하는 것이 그러한 오물을 처리하는 일반적인 방법이다.

그러나, 이러한 종래방법은 저럼한 비용으로 오물의 침하와 응결을 효율좋게 하여 오물처리를 하는데 있어서는 성공적이지 못하였다. 여러가지 응결제와 첨가시약이 개발되고 그 사용방법이 여러관점에서 검토되어왔지만, 저렴한 비용으로 산업적으로 대규모처리를 하는 것은 아직 블가능하다.

그러한 상황하에서의 문제점을 해결하기 위해 본 발명자들은 선행기술에서의 문제점을 명백히 하고 해결방법을 개발하고자 많은 연구를 수행하였다. 그 결과 본 발명자들은 다음과 같은 중요한 사실을 발견하여 본 발명을 완료하였다.

특히, 종래의 오물처리법에 있어서는, 일반적으로 덮어버려야 하는 오물은 음전하를 띠어야 한다고 믿어왔다.

그래서 양이온무기염(철, 알루미늄등) 또는 오물입자를 응집입자(flock)로 응고시키는 양이온중합응결제를 첨가하고나서, 응집입자의 침하를 야기하는 음이온첨가시약을 가하는 실행방법이 사용되어왔다.

그러나 양이온응결제나 음이온첨가시약이 무엇이든간에 종래방법의 고수분함량을 가진 대량의 응집입자의 폐기는 압착식여과기나 벨트압착기와 같은 장치의 기계적인 탈수방법이 요구되어왔다.

이러한 기계적인 탈수를 하지않을 때에는 폐기를 위해 넓은 공간의 땅이 필요했고, 응고하기 위해서는 장기간의 시간이 필요했으며 일단 응고되더라도 강우에 의해 처리전의 상태로 팽창되었다.

종래의 방법에 있어서 또 다른 문제점은 무기염의 사용이 상청액(supernatant liquid)의 pH를 산성으로 만들고, 그것의 중성화를 위해서는 상당한 비용이 요구된다는 것이다.

본 발명자들은 한편, 오물의 침하와 응고가 양이온과 음이온의 간단한 이온결합에 의한 것이 아니라, 콜로이드상태의 복잡한 기구(mechanism)에 의해 야기된다는 종래의 일반적인 이해와 고려와는 반대로 오물에 먼저 음이온중합응결체를 가하고 다시 양이온중합응결제를 가하는 것이 매우 효과적이라는 것을 발견했다.

본 발명은 상기 언급된 발견의 토대위에 이루어졌으며, 종래의 방법을 개발하여 기계적인 탈수와 응고의 부담을 상당히 줄이고 고효율로 오물을 침하하고 응결하는 새로운 오물응결법을 제공하는데 목적이있다.

특히 본 발명은 종래의 실행과는 반대로 중합응결제를 사용하는 새로운 방법과 그러한 새로운 방법을 이용하여 고효율과 저렴한 비용으로 대규모처리가 가능한 오물응결법을 제공하려는데 목적이있다.

이러한 목적과 다른 목적들에 있어서, 발명의 특징과 이점은 상세한 설명과 하기의 실시예를 통해 좀더 명백해질 것이다.

본 발명은 오물에 음이온중합응결제와 양이온중합응결제를 차례로 첨가하고 그후에 음이온중합응결제를다시 첨가함으로써 이루어지는 오물응결법을 제안한다.

오물이 음전하를 띠게하는 종래에 세워진 이론의 가정하에 본 발명은, 먼저 전체적으로 오물의 음전하를 증가시키기 위해 오물을 음전하를 띠게하는 음이온중합응결제를 첨가하고 응집입자의 침하를 빨리 가속화시키기 위해서 양이온중합응결제를 첨가함으로써 이루어진다. 처음에 첨가하는 음이온중합응결제는 오물입자의 전하상태와 콜로이드 상태의 변화를 일으키고 양이온중합응결제의 그 다음 첨가는 덩어리로 침하시키는것으로 생각되어진다.

상청액이 양이온중합응결제의 첨가후에 다소 높은 혼탁도를 보여줄때 음이온응결제를 첨가함으로서 침하가 완성되고 이렇게하여 많은 상청액이 된다.

본 실험에 이용되는 전형적인 음이온중합응결제는 pH 6 내지 8 범위의 0.1% 순수수용액이고 적어도 100cp(25℃, B-type 회전 점성도계)의 점도를 가지고 있다.

바람직한 예로서는 아크릴아미드 중합응결제를 들 수가 있다. 양이온응결제로서는 pH 3 내지 6 범위의 중합응결제(예 : 에스테르 응결제)는 어느것이든지 사용될 수 있다.

물론 이러한 응결제의 종류에는 특별한 제한이 없다.

그러므로 취급되어지는 오물과의 친화력과 비용을 고려하면서 적합한 응결제를 선택하는 것은 용이하다. 비연속(batch) 또는 연속등의 처리시방서(treatment specificatio

n)와 오물농도에 따라 변화하는 첨가된 응결제의 양은 오물농도의 범위가 3 내지 5%라는 가정하에 처리양에 비례하여 1 내지 4% 정도가 될 수 있다.

본 발명에서는 통상적으로 요구되는 적망한 pH의 시약과 무기염을 첨가하는 것이 필요하다. 처리후에 오물의 사용에 따라 적당한 첨가제가 가해질 수도 있지만 이 첨가는 본 발명의 요지와는 관련이 없다.

그것은 이것들이 사용하기에 적절한 방법이라는 것을 의미한다.

상기 언급된 바와같이 본 발명의 방법에 의해서 침하되는 응집입자는 소량으로 만족할 만한 탈수상태를 나타낸다.

그러므로 자연탈수를 이용하는 것은 가능하고 기계적인 탈수를 이용할때 조차도 처리양은 종래의 방법의 그것의 절반이하이며 결과적으로 탈수용량은 2배정도로 증가된다.

부가와 응결후에 오물은 더이상 처리하지 않거나 상청액을 폐기하고, 하루 내지 이틀동안 자연탈수를 위해 방치하여 직물가방(cloth bag)이나 150mesh 정도의 금속그물가방(metal net bag)에 넣음으로써 75%까지의 수분함량을 가진 덩어리(cakes)로 변형된다. 덩어리는 쉽게 폐기된다.

본 발명의 방법은 간단한 조작을 통해 뛰어난 효율로서 비연속처리와 연속처리를 모두 이용할 수 있다. 이용규모의 지역은 터널이나 댐 같은 물을 대량으로 처리하는 그러한 장소까지도 포함한다.

이제 본 발명의 실시예가 하기에 서술된다.

물론 이것은 소규모의 실험이지만, 본 발명의 효율과 구성(constructions)을 충분하고 명백하게 보여준다.

(실시예 1 내지 3)

오물의 침하와 탈수의 비교실험은 일본관동지방의 호수와 강의 (A)(B)(C)지역에서 오물을 함유하고 있는 물로 실시하였다. 오물의 농도는 3%이고 침하실험은 1000cc 글래스실린더의 장치로 실시되었다.

실시예 1 내지 3에서, 음이온중합응결제(18cc)와 양이온중합응결제(12cc)가 이 차례로 첨가되었다. 음이온중합응결제로서는 pH 6 내지 8과 적어도 140cp의 점도를 가진 아크릴아미드 중합응결제가 사용되었다.

양이온중합응결제로서는 3 내지 5 범위의 pH와 적어도 20cp의 점도를 가진 에스테르 중합응결제가 사용되었다.

비교예의 경우로서, 양이온(무기금속염 : AlCl₃)응결제(6cc)와 음이온중합응결제(16cc)가 이 순서대로 첨가되었다. 5분경과후 부가양의 값과 24시간동안 탈수한 후의 물함량을 표 1에 나타낸다.

본 발명의 실시예 1 내지 3에서 명백해진것과 같이 본 발명에 따라 처리된 오물은 뛰어난 침하성질과 탈수도를 가지고 있다.

오물의 부가와 응결은 빠르고, 탈수부하는 매우 적다.

표1

(a) 물함량=w/(100+w) ×100(%)

w 물함량(토양입자로서 토양에 함유된 물양의 무게비)

( 실시예 4)

실시예 1 내지 3의 방법과 유사한 방법으로 음이온중합응결제(12cc), 양이온중합응결제(12cc), 그 다음에 또다른 음이온중합응결제(6cc)의 순으로 시료(C)에 첨가되었다.

시료는 5분경과후에 80cc의 침하량과 24시간후에 57%의 물함량을 나타내었다. 상청액은 혼탁도가 없는것으로 관찰되었다.

본 발명에 따르면 종래의 방법에서보다 훨씬 적은 탈수부하로 훨씬 높은 효율로 오물을 응고하는 것이 가능하다.

자면탈수는 오물의 탈수목적을 만족시키며 기계적인 탈수의 경우에 종래 방법의 처리용량의 2배만큼의 처리용량이 이용될 수 있다. 무기염이나 적당한 pH의 시약을 첨가할 필요가 없으므로, 저렴한 비용으로 대규모의 오물처리가 가능하게 되었다.

Claims (3)

1. 오물에 음이온중합응결제와 양이온중합응결제를 차례로 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오물응결법.
2. 제1항에 있어서, 상기한 양이온중합응결제의 첨가후에 음이온중합응결제를 좀더 첨가하여 이루어지는것을 특징으로 하는 오물응결법.
3. 제 1항 내지 제 2 항에 있어서, 직물가방 또는 금속그물가방에 응결된 오물을 넣어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 응결된 오물탈수법.