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KR102202414B1 - Complex polluted soil purification system - Google Patents

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Publication number
KR102202414B1
KR102202414B1 KR1020200091571A KR20200091571A KR102202414B1 KR 102202414 B1 KR102202414 B1 KR 102202414B1 KR 1020200091571 A KR1020200091571 A KR 1020200091571A KR 20200091571 A KR20200091571 A KR 20200091571A KR 102202414 B1 KR102202414 B1 KR 102202414B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contaminated soil
tank
soil slurry
magnetic
drum washer
Prior art date
Application number
KR1020200091571A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍병철
장일룡
정덕영
Original Assignee
(주)신대양
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 (주)신대양 filed Critical (주)신대양
Priority to KR1020200091571A priority Critical patent/KR102202414B1/en
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Publication of KR102202414B1 publication Critical patent/KR102202414B1/en

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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
    • B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0009—Settling tanks making use of electricity or magnetism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
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Abstract

The present invention relates to a complex polluted soil remediation system, comprising: a drum washer for cleaning and sorting contaminated soil; a magnetic separator for separating heavy metal particles from contaminated soil slurry introduced from the drum washer; an electrokinetic precipitation tank for separating residual heavy metal particles from the contaminated soil slurry introduced from the magnetic separator; a filter press for concentrating solids supplied from the electrokinetic precipitation tank; and a fresh water tank receiving and storing water from the electrokinetic precipitation tank and supplying the stored water to the drum washer.

Description

복합적 오염토양 정화시스템{Complex polluted soil purification system}Complex polluted soil purification system}

본 발명은 토양세척, 자력선별, 동전기 등이 복합적으로 적용되어 오염토양을 정화시키는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for purifying contaminated soil by applying a combination of soil washing, magnetic separation, electrokinetic, and the like.

최근 전 세계적으로 인구증가 및 산업 발달로 발생되는 폐기물과 유해화학물질로 인하여 토양 및 지하수 오염의 심각성이 고조되어 개발사업으로 영향 받게 되는 토양환경에 대한 중요성이 대두되고 있다. Recently, the importance of the soil environment affected by development projects is rising as the severity of soil and groundwater pollution has increased due to wastes and hazardous chemicals generated by population growth and industrial development worldwide.

토양 내 중금속은 분해가 되지 않고 물리화학적 환경의 변화에 따라서 흡착 또는 고형화 되거나, 재용출 되어 오염이 확산되기도 한다. Heavy metals in the soil are not decomposed, but are adsorbed or solidified or re-eluted according to changes in the physicochemical environment, and the contamination spreads.

토양에 축적되는 금속의 양이 증가하게 되면 식물이나 미생물의 효소활동을 방해하는 위험요소로 작용할 수 있다. 금속오염물이 지하수를 통해 유입되면 지하수를 이용하는 각종 생물체에 악영향을 끼친다. 한편 식물조직에 흡수되면 먹이사슬을 통해 최종적으로 인간에게 위해를 준다. If the amount of metals accumulated in the soil increases, it can act as a risk factor that interferes with the enzyme activity of plants or microorganisms. When metal contaminants are introduced through groundwater, it adversely affects various organisms that use groundwater. Meanwhile, when it is absorbed into plant tissues, it finally harms humans through the food chain.

중금속으로 인한 오염형태는 교환태, 탄산태, 산화철 또는 산화망간에 흡착된 형태, 유기물 또는 황에 결합된 형태, 잔류태로 나눌 수 있다. Pollution forms due to heavy metals can be divided into exchange form, carbonate form, form adsorbed to iron oxide or manganese oxide, form bonded to organic matter or sulfur, and residual form.

오염토양을 정화하는 공법으로서 토양세척, 동전기 추출공법이 있는데 이러한 기술들은 유기물 또는 황에 결합된 형태, 잔류성 형태 중금속은 제거하기 어려우며 세척으로 이들 물질을 제거하기 위해서는 추출력이 높은 강산을 사용하여야 하는 바, 강산의 사용은 세척장비 부식, 폐수처리 문제, 토양의 산성화 등 2차 오염을 야기하는 문제가 있다. There are soil washing and electrokinetic extraction methods as methods to purify contaminated soil.These technologies are difficult to remove heavy metals in the form of organic matter or sulfur-bound, persistent form. To remove these substances by washing, strong acids with high extracting power must be used. As such, the use of strong acids causes secondary pollution such as corrosion of cleaning equipment, wastewater treatment problems, and acidification of soil.

대한민국 특허등록 제10-847058호Korean Patent Registration No. 10-847058

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 산화제의 과다사용을 제어하면서 중금속의 처리효율을 배가시킬 수 있는 오염토양 정화시스템을 제공하고자 함이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and is to provide a contaminated soil purification system capable of doubling the treatment efficiency of heavy metals while controlling excessive use of oxidizing agents.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 복합적 오염토양 정화시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라함)은, 오염토양을 세척하고 선별하는 드럼워셔; 상기 드럼워셔로부터 유입되는 오염토양 슬러리로부터 중금속입자를 분리하는 자력선별기; 상기 자력선별기를 거친 오염토양 슬러리로부터 비중에 의해 오염물질이 걸러지도록 하는 침사조; 상기 침사조를 거친 오염토양 슬러리로부터 유류성분을 제거토록 하는 유수분리장치; 상기 유수분리장치를 거친 오염토양 슬러리를 응집제와 반응시켜 오염물질이 걸러지도록 하는 응집조; 상기 응집조를 거친 오염토양 슬러리로부터 잔여 중금속입자를 분리하는 동전기침전조; 상기 동전기침전조로부터 고형물을 공급받아 농축하는 필터프레스; 상기 동전기침전조로부터 물을 공급받아 저장하면서 상기 드럼워셔로 저장된 물을 공급하는 청수조;를 포함하는 것을 특징으로 한다. As a means for solving the above-described problems, the complex contaminated soil purification system of the present invention (hereinafter referred to as “system of the present invention”) includes: a drum washer for washing and sorting contaminated soil; A magnetic separator for separating heavy metal particles from contaminated soil slurry flowing from the drum washer; A sedimentation tank for filtering contaminants by specific gravity from the contaminated soil slurry that has passed through the magnetic separator; An oil-water separator for removing oil components from the contaminated soil slurry that has passed through the grit tank; A coagulation tank for filtering contaminants by reacting the contaminated soil slurry passed through the oil-water separation device with a coagulant; An electrokinetic sedimentation tank for separating residual heavy metal particles from the contaminated soil slurry passed through the coagulation tank; A filter press to receive and concentrate solids from the electrokinetic sedimentation tank; And a fresh water tank for receiving and storing water from the electrokinetic sedimentation tank and supplying the water stored in the drum washer.

하나의 예로 상기 드럼워셔와 상기 자력선별기 사이에 유동하는 오염토양 슬러리에 산화제를 공급하는 산화제저장조가 더 구성됨을 특징으로 한다. As an example, an oxidizing agent storage tank for supplying an oxidizing agent to the contaminated soil slurry flowing between the drum washer and the magnetic separator is further configured.

하나의 예로 상기 자력선별기는, 일측에 상기 드럼워셔로부터 오염토양 슬러리가 유입되는 유입라인과 타측에 상기 침사조로 처리된 오염토양 슬러리가 배출되는 배출라인이 형성된 하우징과, 상기 하우징에서 상방향에서 하방향으로 돌출되는 복수의 자석봉을 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the magnetic separator includes a housing having an inlet line through which contaminated soil slurry flows from the drum washer on one side and a discharge line through which contaminated soil slurry treated by the grit tank is discharged on the other side, and It characterized in that it comprises a plurality of magnetic rods protruding in the direction.

하나의 예로 상기 하우징에는 상단 내주연에 장착턱이 형성되며, 상기 장착턱에는 판형의 장착판이 안치되고 상기 장착판의 하면에는 복수의 자석봉이 돌출되는 것을 특징으로 한다. As an example, a mounting jaw is formed in the upper inner periphery of the housing, a plate-shaped mounting plate is placed on the mounting jaw, and a plurality of magnetic rods protrude from a lower surface of the mounting plate.

하나의 예로 상기 하우징의 하면에는 내부에 진동전달매질이 충진되고 하나 이상의 초음파진동자가 구성되는 초음파발생부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. As an example, the lower surface of the housing may further include an ultrasonic generator filled with a vibration transmission medium and configured to include at least one ultrasonic vibrator.

하나의 예로 상기 장착판 하면에는 탄성재질로 체결홈이 형성된 장착구가 복수로 형성되며, 상기 체결홈에 상기 자석봉이 삽입체결 되는 것을 특징으로 한다. As an example, a plurality of mounting holes having fastening grooves formed of an elastic material are formed on a lower surface of the mounting plate, and the magnetic rod is inserted into the fastening groove.

하나의 예로 상기 동전기침전조는, 침전조와, 상기 침전조의 상단에서 하단방향으로 복수로 형성되는 양극봉 및 음극봉을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.As an example, the electrokinetic sedimentation tank is characterized in that it is configured to include a settling tank and a plurality of positive and negative electrodes formed from the top to the bottom of the settling tank.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템은 토양세척, 자력선별, 동전기 등을 복합적으로 적용하여 산화제의 과다사용에 따른 환경문제를 제어하면서 특히 중금속 처리효율을 높일 수 있는 장점이 있다.As described above, the system of the present invention has the advantage of improving the efficiency of treating heavy metals while controlling environmental problems caused by excessive use of oxidizing agents by applying a combination of soil washing, magnetic selection, and electrokinetic devices.

도 1은 본 발명의 시스템을 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 구성으로서 자력선별기를 나타내는 개략도.
도 3 및 도 4는 자력선별기의 각 실시 예를 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명의 일 구성으로서 동전기침전조를 나타내는 개략도.1 is a block diagram showing the system of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a magnetic separator as a configuration of the present invention.
3 and 4 are schematic diagrams showing each embodiment of a magnetic separator.
Figure 5 is a schematic diagram showing a coin cough precipitating tank as one configuration of the present invention.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 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 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings. In describing the present invention, terms or words used in the present specification and claims are the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of

본 발명의 시스템(1)은, 도 1에서 보는 바와 같이 오염토양을 세척하고 선별하는 드럼워셔(3); 상기 드럼워셔(3)로부터 유입되는 오염토양 슬러리로부터 중금속입자를 분리하는 자력선별기(5); 상기 자력선별기(5)를 거친 오염토양 슬러리로부터 비중에 의해 오염물질이 걸러지도록 하는 침사조(61); 상기 침사조(61)를 거친 오염토양 슬러리로부터 유류성분을 제거토록 하는 유수분리장치(62); 상기 유수분리장치(62)를 거친 오염토양 슬러리를 응집제와 반응시켜 오염물질이 걸러지도록 하는 응집조(63); 상기 응집조(63)를 거친 오염토양 슬러리로부터 잔여 중금속입자를 분리하는 동전기침전조(7); 상기 동전기침전조(7)로부터 고형물을 공급받아 농축하는 필터프레스(8); 상기 동전기침전조(7)로부터 물을 공급받아 저장하면서 상기 드럼워셔(3)로 저장된 물을 공급하는 청수조(9);를 포함하는 것을 특징으로 한다. The system 1 of the present invention includes a drum washer 3 for washing and sorting contaminated soil as shown in FIG. 1; A magnetic separator (5) for separating heavy metal particles from the contaminated soil slurry flowing from the drum washer (3); A sedimentation tank 61 for filtering contaminants by specific gravity from the contaminated soil slurry that has passed through the magnetic separator 5; An oil-water separation device 62 for removing oil components from the contaminated soil slurry that has passed through the grit tank 61; A coagulation tank 63 for reacting the contaminated soil slurry passed through the oil-water separation device 62 with a coagulant to filter contaminants; An electrokinetic sedimentation tank (7) for separating residual heavy metal particles from the contaminated soil slurry passed through the agglomeration tank (63); A filter press 8 for receiving and concentrating solids from the electrokinetic sedimentation tank 7; It characterized in that it comprises a; a fresh water tank (9) for supplying the water stored in the drum washer (3) while receiving and storing water from the coincidental sedimentation tank (7).

또한 본 발명의 시스템(1)은 도 1에서 보는 바와 같이 드럼워셔(3)의 전단에 건식선별기(2)를 구성하여 1차적으로 오염토양으로부터 이물질을 제거토록 한다. 이러한 건식선별기(2)는 다양한 공지기술이 존재하므로 그 상세설명은 생략한다.In addition, the system 1 of the present invention configures a dry separator 2 at the front end of the drum washer 3 as shown in FIG. 1 to primarily remove foreign matter from contaminated soil. Since various known technologies exist for the dry separator 2, detailed descriptions thereof will be omitted.

그 다음으로 상기 건식선별기(2)를 통해 비교적 입자가 큰 이물질이 걸러진 오염토양은 드럼워셔(3)로 유입되어 유입된 오염토양을 세척하고 선별하는 작업이 수행되어 진다. Next, the contaminated soil in which relatively large foreign substances have been filtered through the dry separator 2 is introduced into the drum washer 3 to wash and sort the introduced contaminated soil.

상기 드럼워셔(3)는 습식진동선별장치로서 오염토양으로부터 일정 입경을 초과하는 입자를 선별하고 일정 입경 이하의 입자를 후단에서 처리토록 하는 것이다. 이러한 드럼워셔(3)의 경우도 다양한 공지기술이 존재하므로 그 상세 설명은 생략한다. The drum washer 3 is a wet vibration sorting device that sorts out particles exceeding a certain particle diameter from contaminated soil and treats particles less than a certain particle diameter at the rear end. In the case of the drum washer 3 as well, various known technologies exist, so a detailed description thereof will be omitted.

그 다음으로 도 1에서 보는 바와 같이 드럼워셔(3)와 자력선별기(5) 사이에는 선별기(4)가 더 구성되도록 할 수 있는데 여기서 선별기(4)는 상기 드럼워셔(3)로부터 입자가 큰 오염토양이 분리된 오염토양 슬러리를 공급받아 미세토양을 선별토록 하는 것으로 선별기(4)는 하이드로사이클론장치 등 다양한 공지 기술이 적용될 수 있다.Next, as shown in FIG. 1, a separator 4 may be further configured between the drum washer 3 and the magnetic separator 5, where the separator 4 is a large particle size from the drum washer 3 As the soil is supplied with the contaminated soil slurry from which the soil is separated to sort the fine soil, the sorter 4 can be applied with various known techniques such as a hydrocyclone device.

도 1에서는 상기 드럼워셔(3)와 상기 선별기(4) 사이에 유동하는 오염토양 슬러리에 산화제를 공급하는 산화제저장조(10)가 더 구성되도록 하는 예를 도시하고 있다. 이렇게 선별기(4) 전단에서 유동하는 오염토양 슬러리에 산화제를 공급토록 함으로써 유기물을 분리, 분해토록 하고 중금속을 추출하여 후단의 자력선별기(5)에서 중금속의 제거효율을 높이도록 하기 위한 것이다.FIG. 1 shows an example in which an oxidant storage tank 10 for supplying an oxidant to the contaminated soil slurry flowing between the drum washer 3 and the sorter 4 is further configured. In this way, by supplying an oxidizing agent to the contaminated soil slurry flowing at the front end of the sorter 4, the organic matter is separated and decomposed, and heavy metals are extracted to increase the removal efficiency of heavy metals in the magnetic separator 5 at the rear end.

상기 선별기(4)를 거친 오염토양 슬러리는 자력선별기(5)로 유입되는데 상기 자력선별기(5)에서는 상기에서 언급한 바와 같이 산화제를 통해 중금속이 추출된 상태인 오염토양 슬러리로부터 중금속을 자력에 의해 분리토록 하는 것이다. 상기 자력선별기(5)로 유입된 오염토양 슬러리에는 당연히 공지의 재질인 자화제가 혼합되도록 한다. The contaminated soil slurry passed through the sorter 4 flows into the magnetic separator 5, and in the magnetic separator 5, heavy metals are magnetically removed from the contaminated soil slurry in a state in which heavy metals are extracted through an oxidizing agent, as mentioned above. It is to separate. The contaminated soil slurry introduced into the magnetic separator 5 is naturally mixed with a magnetizing agent, which is a known material.

상기 자력선별기(5)는 도 2에서 보는 바와 같이 일측에 상기 드럼워셔(3)로부터 오염토양 슬러리가 유입되는 유입라인(511)과 타측에 상기 침사조(61)로 처리된 오염토양 슬러리가 배출되는 배출라인(512)이 형성된 하우징(51)과, 상기 하우징(51)에서 상방향에서 하방향으로 돌출되는 복수의 자석봉(55)을 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 2, the magnetic separator 5 discharges the inlet line 511 through which the contaminated soil slurry flows from the drum washer 3 on one side and the contaminated soil slurry treated with the grit tank 61 on the other side. It characterized in that it comprises a housing 51 in which the discharge line 512 is formed, and a plurality of magnetic rods 55 protruding from the upper direction to the lower direction from the housing 51.

이를 더욱 상세히 설명하면 상기 하우징(51)은 상기 유입라인(511)보다 직경이 큰 관부와 상기 관부의 상단에 연통하며 내주연에 장착턱(513)이 돌출되는 장착공간과, 상기 관부의 하단에 연통하며 자석봉(55)으로부터 탈리된 중금속입자가 침적되는 침적공간이 포함되고, 상기 장착턱에(513)는 판형의 장착판(54)이 안치되며 상기 장착판(54)의 하면에는 복수의 자석봉(55)이 돌출되는 것을 특징으로 한다.In more detail, the housing 51 communicates with a pipe portion having a diameter larger than that of the inlet line 511 and an upper end of the pipe portion, and a mounting space in which the mounting jaws 513 protrude from the inner periphery, and It communicates with and includes a deposition space in which heavy metal particles detached from the magnetic rod 55 are deposited, and a plate-shaped mounting plate 54 is placed in the mounting jaw 513, and a plurality of It is characterized in that the magnetic rod 55 protrudes.

우선 하우징(51)은 상기 유입라인(511)보다 직경이 큰 관부가 구성되는 바, 상기 관부의 직경은 도면에서 보는 바와 같이 양측에 연통하는 유입라인의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다. First, the housing 51 is configured with a pipe portion having a diameter larger than that of the inlet line 511, and the diameter of the pipe portion is larger than the diameter of the inlet line communicating with both sides as shown in the drawing.

이와 같이 관부를 구성하는 이유는 유입라인을 타고 유동하는 오염토양 슬러리가 관부에서 직경이 커짐에 따른 압력의 저하로 물분자 및 토사로부터 중금속입자의 분리가 용이해지도록 하여 중금속입자가 상기 자석봉(55)의 자력에 의해 물분자 및 토사로부터 분리가 용이해지도록 하기 위한 것이다. The reason for the construction of the pipe is that the contaminated soil slurry flowing through the inlet line is reduced in pressure as the diameter increases in the pipe, so that the heavy metal particles can be easily separated from the water molecules and the soil. 55) to facilitate separation from water molecules and soil.

즉 오염토양 슬러리를 이루는 각 분자간 운동에너지가 증가하여 각 분자간 분리가 용이해진 상태에서 상기 자석봉(55)의 자력이 작용하도록 하여 오염토양 슬러리로부터 중금속입자를 용이하게 분리토록 하기 위한 것이다.That is, the kinetic energy between molecules constituting the contaminated soil slurry increases, so that the magnetic force of the magnetic rod 55 acts in a state where the separation between molecules is facilitated, so that heavy metal particles can be easily separated from the contaminated soil slurry.

상기 장착공간은 상기 관부의 상단에 연통하며 그 내주연에 장착턱(513)이 돌출형성 되는 것으로 도면에서 보는 바와 같이 상기 장착턱(513)에 상기 장착판(54)이 안치되도록 함으로써 상기 관부를 직경방향으로 관통하도록 복수의 자석봉(55)이 고정되는 것이다. The mounting space communicates with the upper end of the tube part, and the mounting jaw 513 is protruded at the inner periphery thereof. As shown in the drawing, the mounting plate 54 is placed on the mounting jaw 513 so that the tube portion A plurality of magnetic rods 55 are fixed to penetrate in the radial direction.

도면번호가 도시된 바는 없으나 상기 장착공간은 개구형으로 구성하여 덮개에 의해 개폐가 이루어지도록 함으로써 상기 장착판(54) 및 자석봉(55)이 상기 유동관에서 착탈이 이루어지도록 하는 것이다.Although the reference number is not shown, the mounting space is configured in an open type so that the mounting plate 54 and the magnetic rod 55 are opened and closed by a cover so that the mounting plate 54 and the magnetic rod 55 can be attached and detached from the flow pipe.

상기 침적공간은 상기 관부의 하단에 연통하며 자석봉(55)으로부터 탈리된 중금속입자가 침적되는 공간으로서 작용을 한다. The deposition space communicates with the lower end of the tube and acts as a space in which heavy metal particles separated from the magnetic rod 55 are deposited.

상기 자석봉(55)에 부착된 중금속입자는 계속되는 오염토양 슬러리와의 접촉에 의해 자석봉(55)으로부터 탈리가 이루어질 수 있는데, 이렇게 탈리가 이루어진 중금속입자는 비중에 의해 흐르는 과정에서 다음에 위치하는 자석봉(55)에서 이전 자석봉(55)에 부착된 위치보다 낮은 위치에 부착이 되거나 낙하하게 된다. Heavy metal particles attached to the magnetic rod 55 may be desorbed from the magnetic rod 55 by continuous contact with the contaminated soil slurry, and the heavy metal particles desorbed in this way are located next in the process of flowing by specific gravity. The magnetic rod 55 is attached or dropped at a position lower than the position attached to the previous magnetic rod 55.

이렇게 자석봉(55)에 부착된 중금속입자는 도 2에서 보는 바와 같이 점선으로 표시된 동선으로 이동을 하게 되는 바, 오염토양 슬러리에서 분리된 중금속은 자석봉(55)에 부착되어 있는 상태이거나 상기에서 언급한 점선으로 표시된 동선을 타고 침적공간에 침적이 되어 배출라인(512)으로 분리된 중금속입자가 오염토양 슬러리와 재유출 되는 것이 제어되도록 한다.In this way, the heavy metal particles attached to the magnetic rod 55 move in the copper line indicated by the dotted line as shown in FIG. 2, and the heavy metal separated from the contaminated soil slurry is attached to the magnetic rod 55 or in the above The heavy metal particles separated by the discharge line 512 by being immersed in the deposition space along the copper line indicated by the aforementioned dotted line are controlled to be re-exuded from the contaminated soil slurry.

상기 침적공간의 이러한 작동기작의 발현을 더욱 배가시키기 위해서는 도면에서 보는 바와 같이 상기 자석봉(55)의 하단부는 상기 침적공간의 내부까지 연장되도록 하는 것이 바람직하다.In order to further increase the expression of such an operation mechanism of the deposition space, it is preferable that the lower end of the magnetic rod 55 extends to the inside of the deposition space as shown in the drawing.

한편 본 발명에서는 도 3에서 보는 바와 같이 자력선별의 효과를 배가시키기 위한 실시예가 도시되고 있다.Meanwhile, in the present invention, an embodiment for doubling the effect of magnetic force selection is shown as shown in FIG. 3.

본 실시예에서는 상기 하우징(51)의 하면에는 내부에 진동전달매질(571)이 충진되고 하나 이상의 초음파진동자(572)가 구성되는 초음파발생부(57)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the lower surface of the housing 51 is characterized in that the vibration transmission medium 571 is filled therein and an ultrasonic generator 57 in which one or more ultrasonic vibrators 572 are configured is further included.

즉 하우징(51)의 하단에는 격벽에 의해 내부 공간을 형성하는 초음파발생부(57)가 형성되도록 하는 바, 내부공간에는 액체의 진동전달매질(571)이 수용되는 것으로, 이때, 상기 진동전달매질(571)로는 물 또는 혼합액이 사용될 수 있으며, 이하에서 설명하게 될 초음파진동자(572)의 진동이 매질을 통해 격벽 상부에 수용되는 오염토양 슬러리에 간접조사될 수 있게 되는 것이다.That is, at the lower end of the housing 51, an ultrasonic generator 57 forming an inner space is formed by a partition wall, and the vibration transmission medium 571 of the liquid is accommodated in the inner space. In this case, the vibration transmission medium Water or a mixed solution may be used as the 571, and the vibration of the ultrasonic vibrator 572, which will be described below, can be indirectly irradiated to the contaminated soil slurry accommodated on the bulkhead through a medium.

상기 상기 초음파진동자(572)는 상기 공간에 하나 이상 구성되는 것으로 상기 하우징(51) 하면 및 격벽과는 소정간격 이격 배치되어, 초음파진동자(572)의 물리적 진동이 진동전달매질을 통해 격벽 상부로 전달되도록 구성된다.One or more of the ultrasonic vibrators 572 are configured in the space, and are disposed at a predetermined distance apart from the lower surface of the housing 51 and the partition wall, so that the physical vibration of the ultrasonic vibrator 572 is transmitted to the upper part of the partition wall through a vibration transmission medium. It is configured to be.

이와 같이 하우징(51)에 초음파발생부(57)가 더 구성되도록 하는 이유는 유기물 등에 흡착된 중금속 용출이 촉진되도록 하여 용출된 중금속이 상기 자석봉(55)에 의해 용이하게 자력선별이 되도록 하기 위한 것이다.The reason why the ultrasonic generator 57 is further configured in the housing 51 as described above is to facilitate the elution of heavy metals adsorbed on organic matter and the like so that the eluted heavy metals can be easily magnetically selected by the magnetic rod 55. will be.

초음파발생부(57)에 의해 조사되는 초음파는 인간의 가청주파수에 비해 높은 초음파가 적용됨이 타당하다. 초음파가 압축/팽창을 반복하면서 액체에 조사되면 액체 분자간 거리가 좁아졌다가 넓어짐을 반복하는데, 분자간 거리가 액체를 유지할 수 있는 거리에 비해 커지면 공동(cavity), 즉 공기방울이 형성된다. It is reasonable that the ultrasonic waves irradiated by the ultrasonic generator 57 are applied with ultrasonic waves that are higher than the human audible frequency. When ultrasonic waves are repeatedly compressed/expanded and irradiated to a liquid, the distance between the liquid molecules narrows and then expands repeatedly.If the distance between the molecules becomes larger than the distance that can hold the liquid, a cavity, that is, air bubbles is formed.

공동은 초음파의 에너지를 공기방울에 농축시키는 역할을 하게 되는 것이며, 이렇게 형성된 공기방울이 붕괴될때 고온 고압이 발생하여 유기물을 분해할 수 있게 되는 것이고, 유기물의 분해에 의해 유기물에 혼합된 중금속이 용출되도록 하는 것이다. 또한, 초음파로 형성된 기포가 붕괴하면서 발생하는 충격파에 의해 중금속 탈착이 촉진될 수도 있는 것이다.The cavity plays a role of concentrating the energy of ultrasonic waves into the air bubbles, and when the formed air bubbles collapse, high temperature and high pressure are generated to decompose organic substances, and heavy metals mixed with organic substances are eluted by the decomposition of organic substances. Is to do. In addition, the desorption of heavy metals may be promoted by a shock wave generated when bubbles formed by ultrasonic waves collapse.

본 발명에 있어 자력선별기(5)는 2가지 유형으로 적용될 수 있는데 도 2에서 보는 바와 같이 하우징(51)에서 오염토양 슬러리가 계속적인 유동과정에서 자석봉(55)에 의한 자력선별이 이루어지도록 할 수 있으며, 도 3에서 보는 바와 같이 하우징(51)에서 오염토양 슬러리를 저장하면서 충분히 초음파에 노출되도록 하여 자력선별의 효율을 배가시키도록 할 수 있다.In the present invention, the magnetic separator 5 can be applied in two types. As shown in FIG. 2, the magnetic force is selected by the magnetic rod 55 in the continuous flow process of the contaminated soil slurry in the housing 51. As shown in FIG. 3, while the contaminated soil slurry is stored in the housing 51, it is sufficiently exposed to ultrasonic waves to double the efficiency of magnetic selection.

한편 상기 장착판(54)은 판형상으로 하면에 복수의 자석봉(55)이 돌출형성 된다. 상기 장착판(54)은 상기 자석봉(55)과 동일의 재질로 구성될 수도 있으나 재료비적인 측면 등을 고려하면 자성이 없는 재질의 장착판(54)에 자성이 있는 재질의 자석봉(55)을 부착토록 하는데 상기에서 언급한 바와 같이 하우징(51)에서 오염토양 슬러리가 계속적인 유동과정이 이루어지도록 하는 경우에는 상기 자석봉(55)은 계속적으로 오염토양 슬러리와 충돌을 하게 되며 이러한 계속적인 충돌은 장착판(54)과 자석봉(55) 사이에 피로도를 누적시켜 자석봉(55)의 피로에 의한 파단 등의 문제가 생긴다. Meanwhile, the mounting plate 54 has a plate shape and a plurality of magnetic rods 55 protrude from the lower surface thereof. The mounting plate 54 may be made of the same material as the magnet rod 55, but considering the material ratio, the mounting plate 54 made of a non-magnetic material has a magnetic rod 55 made of a magnetic material. As mentioned above, in the case where the contaminated soil slurry flows continuously in the housing 51, the magnetic rod 55 continuously collides with the contaminated soil slurry. The degree of fatigue is accumulated between the silver mounting plate 54 and the magnetic rod 55, causing problems such as fracture due to fatigue of the magnetic rod 55.

또한 하우징(51)에서 오염토양 슬러리를 저장하면서 충분히 초음파에 노출되도록 하는 경우에는 초음파에 의한 진동에너지가 자석봉(55)에 그대로 전달되는 경우 자석봉(55)에 의해 선별된 중금속 등이 진동에너지에 의해 탈리되는 문제가 생긴다.In addition, when the contaminated soil slurry is stored in the housing 51 and sufficiently exposed to ultrasonic waves, when the vibration energy by ultrasonic waves is transmitted to the magnetic rod 55 as it is, heavy metals selected by the magnetic rod 55 are used as vibration energy. There is a problem that is eliminated by

이러한 문제점을 해결하기 위한 실시 예로서 도 4에서는 상기 장착판(54) 하면에는 탄성재질로 체결홈(561)이 형성된 장착구(56)가 복수로 형성되며, 상기 체결홈(561)에 상기 자석봉(55)이 삽입체결 되는 예를 제시하고 있다. As an embodiment for solving this problem, in FIG. 4, a plurality of mounting holes 56 having a fastening groove 561 formed of an elastic material are formed on a lower surface of the mounting plate 54, and the magnet is formed in the fastening groove 561. An example in which the rod 55 is inserted and fastened is presented.

즉 고무 등 탄성재질로 구성된 장착구(56)를 매개로 장착판(54)과 자석봉(55)이 연결이 되도록 하여 자석봉(55)이 탄성거동이 가능하도록 함에 따라 하우징(51)에서 계속적인 유동이 형성되도록 하는 경우에는 피로에 대한 저항성을 향상시키게 되는 것이며, 또한 하우징(51)에서 저장시키면서 초음파에 노출되도록 하는 경우에는 진동에너지(E)가 자석봉(55)으로 전달되는 것을 제어토록 하는 것이다.That is, the mounting plate 54 and the magnetic rod 55 are connected via a mounting hole 56 made of an elastic material such as rubber, so that the magnetic rod 55 can behave elastically. In the case of forming a natural flow, the resistance to fatigue is improved, and in the case of being exposed to ultrasonic waves while being stored in the housing 51, the vibration energy E is controlled to be transmitted to the magnetic rod 55. Is to do.

이와 같이 자력선별기(5)를 거친 오염토양 슬러리는 도 1에서 보는 바와 같이 물로부터 유분을 분리하고 비중이 큰 입자를 분리하는 후처리부(6)로 유입된다.As shown in FIG. 1, the contaminated soil slurry that has passed through the magnetic separator 5 is introduced into the post-treatment unit 6 that separates oil from water and separates particles having a large specific gravity.

상기 후처리부(6)에는 도면에서 보는 바와 같이 침사조(61)가 구성되어 자력선별기(5)를 거친 오염토양 슬러리로부터 비교적 비중이 큰 오염물질을 거르게 되는 것이며, 유수분리장치(62)를 거치도록 하여 오염토양 슬러리로부터 유류성분을 제거토록 하고, 응집조(63)를 거치도록 하여 응집제에 의해 응집된 오염물질을 거르도록 하는 것이다. 이와 같은 침사조(61), 유수분리장치(62) 및 응집조(63)는 다양한 공지기술이 존재하므로 그 상세 설명은 생략한다.As shown in the drawing, the post-treatment unit 6 includes a grit tank 61 to filter contaminants having a relatively large specific gravity from the contaminated soil slurry that has passed through the magnetic separator 5, and passes through an oil-water separation device 62. This is to remove the oil components from the contaminated soil slurry, and pass through the coagulation tank 63 to filter the contaminants agglomerated by the coagulant. Since various known technologies exist for the grit bath 61, the oil-water separation device 62, and the coagulation tank 63, detailed descriptions thereof will be omitted.

이렇게 후처리부(6)를 거친 오염토양 슬러리는 도 2에서 보는 바와 같이 동전기침전조(7)로 유입된다. As shown in FIG. 2, the contaminated soil slurry passed through the post-treatment unit 6 flows into the coincident precipitation tank 7.

상기 동전기침전조(7)는 도 5에서 보는 바와 같이 침전조(71)와, 상기 침전조(71)의 상단에서 하단방향으로 복수로 형성되는 양극봉(72) 및 음극봉(73)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The electrokinetic sedimentation tank 7 includes a sedimentation tank 71 and a plurality of positive electrodes 72 and negative electrodes 73 formed from the top to the bottom of the settling tank 71 as shown in FIG. 5. It features.

도면에 도시된 바는 없으나 양극봉(72) 및 음극봉(73)에는 전원이 연결되어 전원의 인가에 의해 양극봉(72) 및 음극봉(73)에서 이온화 된 중금속을 흡착토록 하여 토양세척 및 자력분리를 통해서도 제거되지 않은 잔여 중금속의 제거가 이루어지도록 하는 것이다.Although not shown in the drawing, power is connected to the positive electrode 72 and the negative electrode 73, so that the heavy metal ionized from the positive electrode 72 and the negative electrode 73 is adsorbed by the application of power to clean the soil and This is to ensure that residual heavy metals that have not been removed are removed even through magnetic separation.

상기 침전조(71)에는 도면에서 보는 바와 같이 하단에 고형물유출라인(ℓ2)이 형성되어 상기 침전조(71)에서 침전된 고형물이 고형물유출라인(ℓ2)을 통해 도 1에서 보는 바와 같이 농축조를 거쳐 필터프레스(8)로 유입되도록 한다. In the sedimentation tank 71, a solids outflow line (ℓ2) is formed at the bottom as shown in the drawing, and the solids precipitated in the sedimentation tank 71 are filtered through the concentration tank as shown in FIG. 1 through the solids outflow line (ℓ2). Let it flow into the press (8).

상기 필터프레스(8)에서는 유입된 고형물을 케익화 시키는 것으로 필터프레스(8)의 경우도 다양한 공지기술이 존재하는 바, 그 상세 설명은 생략한다.In the filter press 8, various known techniques exist in the case of the filter press 8 as a cake to convert the introduced solid material, and a detailed description thereof will be omitted.

또한 상기 침전조(71)의 상단에는 물유출라인(ℓ3)이 형성되어 도 1에서 보는 바와 같이 필터를 거쳐 이물질이 걸러진 상태의 물이 청수조(9)에 저장되도록 하는 것이다. 상기 청수조(9)에 저장된 물은 도면에서 보는 바와 같이 드럼워셔(3)로 순화시켜 재활용이 이루어지도록 하는 것이다.In addition, a water outflow line (ℓ3) is formed at the upper end of the settling tank 71 to store water in the fresh water tank 9 in a state in which foreign substances are filtered through a filter as shown in FIG. 1. The water stored in the fresh water tank 9 is purified with a drum washer 3 as shown in the drawing to be recycled.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.It will be appreciated by those skilled in the art through the above description that various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be determined by the claims.

1 : 본 발명의 시스템 2 : 건식선별기
3 : 드럼워셔 4 : 선별기
5 : 자력선별기 6 : 후처리부
7 : 동전기침전조 8 : 필터프레스
9 : 청수조1: system of the present invention 2: dry separator
3: drum washer 4: sorter
5: magnetic separator 6: post-processing unit
7: coin cough precursor 8: filter press
9: clear water tank

Claims (7)

오염토양을 세척하고 선별하는 드럼워셔;
상기 드럼워셔로부터 유입되는 오염토양 슬러리로부터 중금속입자를 분리하는 자력선별기;
상기 자력선별기를 거친 오염토양 슬러리로부터 비중에 의해 오염물질이 걸러지도록 하는 침사조;
상기 침사조를 거친 오염토양 슬러리로부터 유류성분을 제거토록 하는 유수분리장치;
상기 유수분리장치를 거친 오염토양 슬러리를 응집제와 반응시켜 오염물질이 걸러지도록 하는 응집조;
상기 응집조를 거친 오염토양 슬러리로부터 잔여 중금속입자를 분리하는 동전기침전조;
상기 동전기침전조로부터 고형물을 공급받아 농축하는 필터프레스; 및
상기 동전기침전조로부터 물을 공급받아 저장하면서 상기 드럼워셔로 저장된 물을 공급하는 청수조;를 포함하며,
상기 자력선별기는,
일측에 상기 드럼워셔로부터 오염토양 슬러리가 유입되는 유입라인과 타측에 상기 침사조로 처리된 오염토양 슬러리가 배출되는 배출라인이 형성된 하우징과, 상기 하우징에서 상방향에서 하방향으로 돌출되는 복수의 자석봉을 포함하고,
상기 하우징은,
상단 내주연에 장착턱이 형성되며, 상기 장착턱에는 판형의 장착판이 안치되고 상기 장착판의 하면에는 복수의 자석봉이 돌출되고, 하면에는 내부에 진동전달매질이 충진되고 하나 이상의 초음파진동자가 구성되는 초음파발생부가 포함되며, 상기 장착판 하면에는 탄성재질로 체결홈이 형성된 장착구가 복수로 형성되며, 상기 체결홈에 상기 자석봉이 삽입체결 되는 것을 특징으로 하는 복합적 오염토양 정화시스템.
A drum washer for washing and sorting contaminated soil;
A magnetic separator for separating heavy metal particles from contaminated soil slurry flowing from the drum washer;
A grit tank for filtering contaminants by specific gravity from the contaminated soil slurry that has passed through the magnetic separator;
An oil-water separator for removing oil components from the contaminated soil slurry that has passed through the grit tank;
A coagulation tank for filtering contaminants by reacting the contaminated soil slurry passed through the oil-water separation device with a coagulant;
An electrokinetic sedimentation tank for separating residual heavy metal particles from the contaminated soil slurry passed through the coagulation tank;
A filter press to receive and concentrate solids from the electrokinetic sedimentation tank; And
Including; a fresh water tank for supplying water stored in the drum washer while receiving and storing water from the coincidental settling tank,
The magnetic separator,
A housing having an inlet line through which contaminated soil slurry flows from the drum washer on one side and a discharge line through which contaminated soil slurry treated by the grit bath is discharged on the other side, and a plurality of magnetic rods protruding from the housing upward to downward Including,
The housing,
A mounting jaw is formed on the inner periphery of the top, a plate-shaped mounting plate is placed on the mounting jaw, and a plurality of magnetic rods protrude from the bottom surface of the mounting plate, and a vibration transmission medium is filled in the bottom surface and at least one ultrasonic vibrator is configured. An ultrasonic generator is included, and a plurality of mounting holes formed with fastening grooves made of elastic material are formed on a lower surface of the mounting plate, and the magnetic rod is inserted and fastened to the fastening groove.
 제 1항에 있어서,
상기 드럼워셔와 상기 자력선별기 사이에 유동하는 오염토양 슬러리에 산화제를 공급하는 산화제저장조가 더 구성됨을 특징으로 하는 복합적 오염토양 정화시스템.
The method of claim 1,
An oxidizing agent storage tank for supplying an oxidizing agent to the contaminated soil slurry flowing between the drum washer and the magnetic separator is further configured.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 동전기침전조는, 침전조와, 상기 침전조의 상단에서 하단방향으로 복수로 형성되는 양극봉 및 음극봉을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 복합적 오염토양 정화시스템.The method of claim 1,
The electrokinetic sedimentation tank is a complex contaminated soil purification system comprising a settling tank and a plurality of anode rods and cathode rods formed from the top to the bottom of the settling tank.
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