KR100579605B1 - 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리장치 및 그 정화처리 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐광산 갱내수 내의 오염물질을 정화시키는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리장치 및 그 정화처리 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 정화처리장치는, 갱내수 및 염화나트륨을 교반하는 교반조; 교반조에 의해 교반된 갱내수를 전기분해시키는 전기분해조; 전기분해시 발생하는 가스를 포집하여 수용액화하는 가스 스크러버(scrubber); 및 전기분해조에 의해 반응된 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하는 침전조를 포함한다.
폐광산, 갱내수, 오염물질, 정화, 전기분해, 산화제
Description
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 정화처리장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 정화처리 제어방법을 도시한 공정도.
도 3은 염화나트륨의 주입량에 따른 Fe 농도의 변화량을 나타낸 결과그래프.
도 4는 염화나트륨의 주입량에 따른 Mn 농도의 변화량을 나타낸 결과그래프.
도 5는 염화나트륨의 주입량에 따른 Al 농도의 변화량을 나타낸 결과그래프.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 정화처리장치를 도시한 구성도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 정화처리 제어방법을 도시한 공정도.
도 8은 차아염소산나트륨의 주입에 따른 pH 및 Fe 농도 변화량을 나타낸 결과그래프.
도 9는 차아염소산나트륨의 주입에 따른 Fe이온의 농도변화량 및 Fe2+가 Fe3+로 변환되는 양을 나타낸 결과그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
10 : 교반조 20 : 전기분해조
30 : 가스 스크러버 40 : 침전조
본 발명은 폐광산 갱내수 내의 오염물질을 산화제에 의해 정화시키는 폐광산 갱내수 정화처리장치 및 그 정화처리 제어방법에 관한 것이다.
현재 폐광산에서는 폐광산 갱내수가 대량으로 유출되고 있으며, 광업소에 따라 정확한 유량은 다르겠지만, 일례로 강원도의 한 광업소의 경우, 일평균 약 23,000 m3/day의 엄청난 갱내수가 배출되고 있다.
우리나라의 경우 비교적 광물자원이 풍부한 강원도, 충청도 일대에 골고루 분포되어 있기 때문에 이런 문제는 한 지역에만 국한되어 있지 않고, 전국 곳곳에서 납, 카드뮴 등 유해 중금속 등이 함유된 폐수가 인근 하천 또는 토양을 오염시켜 환경 재앙을 일으키고 있다.
이러한 폐광산의 갱내수를 정화하기 위한 처리방식으로는 자연정화방식과 화학응집 침전방식 등이 있다. 자연정화방식은 황산염환원박테리아를 이용, 큰 소택지에 갱내수를 일정시간 체류시켜, 부유물질 및 일부 중금속 등과 같은 오염물질을 생물학적으로 처리하고 물리적으로 침전시키는 방식이고, 화학응집 침전방식은 NaOH, Ca(OH)2 등을 투입하여 이온화된 중금속과 철분 등을 반응시킨 후에 응집제인 polymer를 투입하여 응집 및 침전시키는 방식이다.
상술한 자연정화방식은 광대한 부지가 소요되고, 상당부분 생물학적 처리방법이 혼용되어 사계가 뚜렷한 우리나라에서는 계절적 영향을 많이 받게 되고, 또한 광산의 지리적 요건을 고려할 때, 협소한 산악지형 내에 설치하기는 불리함이 있다.
또한 화학적 응집침전법의 경우, 약품 투입에 따른 2차오염 및 다량의 위해화학물(NaOH, HCl, H2SO4)을 백두대간의 청정지역에 일정량을 저장 및 보관하게 되어, 저장시설의 부식 또는 관리 소홀 등의 이유로 손상, 유출되면 오염되지 않은 생태계에도 많은 피해를 주게 되며, 또한 산간 벽지에 위험물을 운반하게 되어 운송 중 사고시에는 청정지역을 심각하게 오염시킬 수 있고, 대량 슬러지의 발생 및 정화효율에도 한계를 가지는 단점이 있었다.
이러한 점을 고려하여 본 출원인은 국내 등록특허공보 제10-341208호(명칭 : 폐광산 갱내수의 오염물질을 제거하기 위한 셀 방식의 표면 전기화학 반응 응집 침전장치 및 그 방법) 및 국내 등록특허공보 제10-519192호(명칭 : 폐광산 갱내수 정화처리 제어장치 및 그 제어공법)을 제시한 바 있다.
하지만, 이러한 종래기술 및 본 출원의 선등록특허들은 다양한 갱내수의 성상에 따라 처리 효율을 달리한다.
특히, 갱내수의 산성도가 높은 경우에는 갱내수 내의 오염물질을 전기화학적으로 처리하는 데 상당한 시간 및 고전류가 소요되거나, 중화제를 이용하여 중화시 켜 전기분해해야 하는 복잡한 설비시설을 갖추어야 했다.
즉, 갱내수의 산성도가 높은 경우, 전기화학반응시에 금속이온은 불안정한 상태의 금속산화물 또는 무기염이 될 수 있으며, 이 불안정한 금속산화물 또는 무기염은 역반응을 일으켜 다시 금속이온 상태가 됨에 따라 갱내수를 재오염시킬 수 있는 문제점이 있었다. 예컨대, 금속이온 중에서 Fe2+는 OH-와 반응하여 불안정한 Fe(OH)2가 되고, 이 불안정한 Fe(OH)2는 다시 Fe2+로 역반응을 일으켜서 갱내수를 재오염시키는 현상이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 산화제를 이용하여 금속이온을 안정화된 금속염화물 또는 무기염 형태로 반응시킴으로써 전체적인 정화처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 폐광산 갱내수의 정화처리장치 및 그 정화처리 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1양태에 정화처리장치는,
갱내수 및 염화나트륨을 교반하는 교반조;
교반조에 의해 교반된 갱내수를 전기분해시키는 전기분해조;
전기분해시 발생하는 가스를 포집하여 수용액화하는 가스 스크러버 (scrubber); 및
전기분해조에 의해 반응된 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하는 침전조를 포함한다.
대안적으로, 상기 침전조의 하류에는 침전조에서 분리된 상등수를 여과시켜 방류시키는 여과장치, 침전조에서 분리된 슬러지를 농축하는 슬러지 PIT 및 농축조, 상기 슬러지 PIT 및 농축조를 통과한 슬러지를 완전히 탈수하여 케익형태로 배출하는 탈수기를 더 포함한다.
본 발명의 제1양태에 따른 정화처리 제어방법은,
염화나트륨을 갱내수에 교반하는 단계;
염화나트륨이 교반된 갱내수를 전기분해시키는 단계;
갱내수를 상등수와 슬러지로 분리시켜 배출하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 교반조에 주입되는 염화나트륨 수용액의 농도는 1~5%이다.
본 발명의 제2양태 따른 정화처리장치는,
차염수(NaOCl 수용액)를 형성하는 차염수 형성부;
차염수 형성부에 의해 형성된 차염수를 갱내부에 적절히 혼합하여 반응시키는 반응조;
반응조에서 갱내수 및 차염수의 반응시에 발생하는 가스를 포집하여 수용액화하는 가스 스크러버(scrubber);
반응조에서 미반응된 금속이온을 금속염화물로 반응시킴과 더불어 pH를 조절 하는 pH 조절조; 및
반응조 및 pH 조절조에서 반응처리된 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하는 침전조를 포함한다.
바람직하게는, 차염수 형성부는 염화나트륨 수용액이 저장된 염화나트륨 저장조, 염화나트륨 수용액을 포화염액 상태로 유지시키는 액염조, 이 포화염액을 3~4%의 농도로 조정하는 농도조정조, 농도조정조의 염수를 전기분해하여 차염수를 형성하는 전기분해조, 및 전기분해조에 의해 형성된 차염수를 일시 저장하는 차염수 저장조로 이루어진다.
대안적으로, 상기 침전조의 하류에는 침전조에서 분리된 상등수를 여과시켜 방류시키는 여과장치, 침전조에서 분리된 슬러지를 농축하는 슬러지 PIT 및 농축조, 상기 슬러지 PIT 및 농축조를 통과한 슬러지를 완전히 탈수하여 케익 형태로 배출하는 탈수기를 더 포함한다.
본 발명의 제2양태에 따른 정화처리 제어방법은,
차아염소산나트륨을 갱내수에 투입하는 단계;
차아염소산나트륨 및 갱내수를 반응시키는 반응단계;
반응처리된 갱내수의 pH를 조절하는 pH 조절단계; 및
갱내수를 상등수와 슬러지로 분리시켜 배출하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 차아염소산나트륨을 투입하는 단계에서, 차아염소산나트륨 수용액(차염수)의 농도는 대략 0.8%의 농도로 유지된다.
더욱이 상기 제1 및 제2양태 각각의 경우 기기들을 유기적으로 운전하기 위 한 동력 및 농도 등을 제어하는 시스템을 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐광산 갱내수의 정화처리장치를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 갱내수 정화처리장치는 갱내수 및 염화나트륨을 교반하는 교반조(10), 교반조(10)에 의해 염화나트륨이 교반된 갱내수를 전기분해시키는 전기분해조(20), 전기분해시 발생하는 가스를 포집하여 수용액화하는 가스 스크러버(scrubber, 30) 및 전기분해조(20)에 의해 생성된 금속염화물을 침전시켜 상등수 및 슬러지로 분리하는 침전조(40)를 포함한다.
교반조(10)는 외부의 공급원(미도시)으로부터 공급되는 갱내수에 적정량의 염화나트륨(NaCl)을 투입한 후에 그 내부에 구비된 교반기(11)에 의해 갱내수에 산화제를 적절히 교반시키도록 구성된다.
바람직하게는, 교반조(10)에 투입되는 염화나트륨 수용액의 농도는 1~5%정도이다.
전기분해조(20)는 염화나트륨이 혼합된 갱내수를 전기분해시킴으로써 갱내수 내에 함유된 각종 오염물질(SS, Fe, Al, Mn, 그외의 중금속이온 등)을 안정화된 금속염화물 또는 무기염 상태로 변환시킨다.
교반조(10)에서 갱내수에 교반된 염화나트륨은 전기분해조(20)의 전기분해 작용에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)을 형성하게 되고, 이 차아염소산나트륨은 산 성의 갱내수에서는 HOCl-로 존재하고, 중성 이상의 갱내수에서는 OCl-로 존재하게 된다.
이렇게 염화나트륨 및 전기분해작용에 의해 발생된 산화제(Na0Cl)에 의해 갱내수의 금속이온 또는 각종 오염물질들은 안정화된 금속염화물 또는 무기염의 형태로 변환된다.
가스 스크러버(scrubber, 30)는 전기분해조(20)의 전기분해시에 발생할 수 있는 Cl2 등과 같은 가스를 포집한 후에 이를 안전하게 수용액화하도록 구성된다.
침전조(40)는 전기분해조(20)에서 생성된 금속염화물 또는 무기염 등을 침전시킴으로써 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하도록 구성된다.
침전조(40)에서 분리된 상등수는 여과장치(60)를 통해 여과된 후에 방류되고, 침전조(40)에서 분리된 슬러지는 슬러지 PIT(70) 및 농축조(80)를 통과한 후에 탈수기(50)에 의해 완전히 탈수된 후에 케익(cake) 형태로 배출된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 폐광산 갱내수의 정화처리 제어방법은 교반단계(S1), 전기분해단계(S2), 배출단계(S3)로 이루어진다.
교반단계(S1)는 갱내수에 적정량의 염화나트륨(NaCl)을 투입하여 교반하고, 이때 염화나트륨 수용액의 농도는 1~5%가 바람직하다.
전기분해단계(S2)는 염화나트륨이 교반된 갱내수를 전기분해시켜 갱내수의 금속이온 또는 각종 오염물질을 안정화된 금속염화물 또는 무기염의 형태로 변환시킨다.
전기분해시에, 염화나트륨은 다음과 같은 반응식에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)를 발생시킨다.
NaCl + H20 + 전류 → NaOCl + H2
여기서, NaOCl은 갱내수가 산성일 경우에는 HOCl-로 존재하고, 갱내수가 중성 또는 염기성일 경우에는 OCl-로 존재하며, 이렇게 형성된 HOCl- 또는 OCl-는 산화제로서 작용한다. 그리고, 전류는 대략 20~40A의 저전류가 소요되고, 이 전류량은 폐광산의 주변 환경 등에 따라 다양하게 조절 및 변경 가능할 것이다.
이러한 산화제(HOCl- 또는 OCl-)의 산화력에 의해 금속이온은 보다 안정된 상태로 산화됨과 더불어 보다 안정화된 금속염화물(예컨대, Fe(OH)3, Mn(OH)3, MnOOH)또는 무기염의 형태로 응집 및 침전된다.
예컨대, 철이온의 경우 Fe2+가 Fe3+로 산화됨과 더불어, Fe(OH)3과 같이 Fe2+로 환원되는 역반응을 일으키지 않는 안정화된 Fe(OH)3와 같은 금속염화물로 변환된다.
(실험예 1)
다음의 표 1 및 도 3 내지 도 5는 염화나트륨의 투입량에 따른 갱내수 내의 Fe, Mn, Al 이온의 농도변화량을 실험한 결과를 나타낸다.
| NaCl 주입량 (g/l) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
| Fe | 222 | 145 | 133 | 114 | 74 | 49 | 13 | 1.1 | 0.3 |
| Mn | 7.5 | 7.5 | 7 | 5 | 4.1 | 3.3 | 2.1 | 1.4 | 0.9 |
| Al | 34 | 30 | 25 | 24 | 20 | 11 | 3.2 | 0.9 | 0.2 |
이러한 결과로부터 알 수 있듯이, 염화나트륨을 적정량 투입함에 따라 각종 금속이온의 농도가 급격하게 감소됨을 알 수 있다.
배출단계(S3)는 상기 전기분해단계(S2)에 의해 갱내수에서 금속염화물 또는 무기염이 응집 및 침전됨에 따라, 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하여 각각 배출시킨다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 폐광산 갱내수의 정화처리장치를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 정화처리장치는 차염수를 형성하는 차염수 형성부(100), 차염수 형성부(100)에 의해 형성된 차염수를 갱내부에 적절히 혼합하여 반응시키는 반응조(200), 반응조(200)에서 갱내수 및 차염수의 반응시에 발생하는 가스를 포집하여 수용액화 하는 가스 스크러버(scrubber, 30), 반응조(200)에서 미반응된 금속이온을 금속염화물로 반응시킴과 더불어 pH를 조절하는 pH 조절조(250), 및 반응조 및 pH 조절조(200, 250)에서 형성된 금속염화물을 침전시켜 상등수 및 슬러지로 분리하는 침전조(40)를 포함한다.
차염수 형성부(100)는 염화나트륨 수용액이 저장된 염화나트륨 저장조(110), 염화나트륨 수용액을 포화염액 상태로 유지시키는 액염조(120), 이 포화염액을 3~4%의 농도로 조정하는 농도조정조(130), 농도조정조(130)의 염수를 전기분해하여 차염수(대략 0.8% 농도)를 형성하는 전기분해조(140), 및 전기분해조(140)에 의해 형성된 차염수(NaOCl 수용액)를 일시 저장하는 차염수 저장조(150) 등으로 이루어진다.
반응조(200)는 차염수 형성부(100)에서 형성된 차염수(Na0Cl 수용액)를 갱내수에 적절히 혼합 및 반응시킴으로써 금속이온 또는 그외의 각종 오염물질들은 금속염화물 또는 무기염의 형태로 응집 및 침전된다. 이 차염수는 산성의 갱내수에서는 HOCl-로 존재하고, 중성 이상의 갱내수에서는 OCl-로 존재하며, HOCl- 및/또는 OCl-는 산화제로서 작용한다.
가스 스크러버(30)는 반응조(200)에서 갱내수 및 차염수의 반응시에 발생할 수 있는 Cl2 등과 같은 가스를 포집한 후에 이를 안전하게 수용액화하도록 구성된다.
pH 조절조(250)는 반응조(200)에서 미반응된 금속이온 또는 그외의 오염물질들을 금속염화물 또는 무기염으로 완전히 반응시킴과 더불어 반응처리된 갱내수의 pH를 조절하고, 이때 갱내수의 pH는 2∼3이 되었다가, 차염수(NaOCl)의 주입농도에 따라 pH가 6∼7로 조절된다.
침전조(40)는 반응조(200)에서 생성된 금속염화물 또는 무기염 등을 침전시킴으로써 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하도록 구성된다.
침전조(40)에서 분리된 상등수는 여과장치(60)를 통해 여과된 후에 방류되고, 침전조(40)에서 분리된 슬러지는 슬러지 PIT(70) 및 농축조(80)를 통과한 후에 탈수기(50)에 의해 완전히 탈수된 후에 케익 형태로 배출된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 폐광산 갱내수의 정화처리 제어방법은 차아염소산나트륨 투입단계(S21), 차아염소산나트륨 및 갱내수의 반응단계(S22), pH 조정단계(S23) 및 배출단계(S24)로 이루어진다.
차아염소산나트륨(NaOCl) 투입단계(S21)는 염화나트륨 수용액(대략 3~4%의 농도)을 전기분해반응시켜 차염수(NaOCl 수용액)를 형성시키고, 이 차염수를 갱내수에 투입한다. 이때, 차염수의 농도는 대략 0.8%의 농도로 유지되도록 조정된다.
상술한 바와 같이 전기분해시에, 염화나트륨은 다음과 같은 반응식에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)를 발생시킨다.
NaCl + H20 + 전류 → NaOCl + H2
여기서, NaOCl은 갱내수가 산성일 경우에는 HOCl-로 존재하고, 갱내수가 중성 또는 염기성일 경우에는 OCl-로 존재하며, 이렇게 형성된 HOCl- 또는 OCl-는 산화제로서 작용한다. 그리고, 전류는 대략 20~40A의 저전류가 소요되며, 이 전류량은 폐광산의 주변 환경 등에 따라 다양하게 조절 및 변경가능할 것이다.
반응단계(S22)는 상술한 차염수 즉, 차아염소산나트륨을 갱내수에 적절히 교반 및 혼합함으로써, 차아염소산나트륨으로부터 발생된 산화제(HOCl- 또는 OCl-)의 산화력에 의해 금속이온은 보다 안정된 상태로 산화됨과 더불어 보다 안정화된 금속염화물(예컨대, Fe(OH)3, Mn(OH)3, MnOOH) 또는 무기염 형태로 응집 및 침전된다.
예컨대, 철이온의 경우 Fe2+가 Fe3+로 산화됨과 더불어, Fe(OH)3과 같이 Fe2+로 환원되는 역반응을 일으키지 않는 안정화된 Fe(OH)3와 같은 금속염화물로 변환된다.
(실험예 2)
다음의 표 2 및 도 8은 차아염소산나트륨의 투입량에 따른 갱내수 내의 Fe 이온 농도변화량 및 pH의 변화량을 실험한 결과를 나타낸다.
| NaOCl 주입량 (ml/l) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| pH | 4.07 | 2.71 | 2.75 | 2.89 | 3.60 | 4.56 | 6.37 | 6.85 |
| Fe | 304 | 195 | 83 | 39 | 3.2 | 0.19 | 0.11 | 0.07 |
이러한 결과로부터 알 수 있듯이, 차아염소산나트륨의 주입량이 증가함에 따라 pH가 증가됨과 더불어 금속이온의 농도가 급격하게 감소됨을 알 수 있었다.
(실험예 3)
다음의 표 3 및 도 9는 차아염소산나트륨의 주입량에 따라 Fe2+가 Fe3+로 변환되는 양을 나타낸 실험결과이다.
| NaOCl 주입량 (ml/l) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| pH | 4.07 | 2.71 | 2.75 | 2.89 | 3.60 | 4.56 | 6.37 | 6.85 |
| Fe | 304 | 195 | 83 | 39 | 3.2 | 0.19 | 0.11 | 0.07 |
| Fe2+ | 237.12 | 7.0 | 1.8 | 1.5 | 0.4 | 0.04 | 0.02 | 0.02 |
| Fe3+ | 66.7 | 188 | 81.2 | 37.5 | 2.8 | 0.154 | 0.09 | 0.05 |
차아염소산나트륨의 주입량이 증대됨에 따라 Fe와 같은 금속이온의 농도는 감소됨을 알 수 있고, 또한 불안정한 Fe2+가 보다 안정화된 Fe3+로 변환됨을 확인하였다.
pH 조정단계(S23)는 상기 반응단계(S22)에서 미반응된 금속이온 또는 그외의 오염물질들을 금속염화물 또는 무기염으로 완전히 반응시킴과 더불어 반응처리된 갱내수의 pH를 조절하고, 이때 갱내수의 pH는 6 내지 7로 조절됨이 바람직할 것이다.
배출단계(S24)는 상기 반응단계(S22)에 의해 갱내수에서 금속염화물 또는 무기염이 응집 및 침전됨에 따라, 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하여 각각 배출시킨다.
이러한 본 발명에 따르면, 염화나트륨 또는 차아염소산나트륨을 이용하여 금속이온 또는 그외 각종 오염물질의 응집 및 침전을 보다 용이하게 하여 보다 향상된 정화효율을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 염화나트륨의 전기분해를 이용하여 산화제(HOCl- 또는 OCl-)를 형성함에 있어서, 그 소요되는 전류가 저전류(대략 20~40A)이므로 전류소모가 큰 종래기술의 단점을 극복할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상술한 제실시예에서, 전기분해조의 전류량, 염화나트륨 수용액의 농도, 및 차아염소산나트륨 수용액의 농도 등에 대해 부분적인 수치한정값이 표현되어 있지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 각 폐광산 등의 주변 환경 등을 고려하여 상술한 전기분해조의 전류량, 염화나트륨 수용액 및 차아염소산나트륨 수용액의 농도 등은 다양하게 변경 및 제어 가능할 것이다.
또한, 본 발명은 상술한 전기분해조의 전류량, 염화나트륨 수용액 및 차아염소산나트륨 수용액의 농도 등을 적절히 제어 및 조절할 수 있는 시스템 및 방법이 추가됨은 당업자에게 있어 자명한 기술일 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 산화제를 이용하여 금속이온을 안정화된 금속염화물 또는 무기염 형태로 반응시킴으로써 전체적인 정화처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (11)
- 갱내수 및 염화나트륨을 교반하는 교반조;상기 교반조에 의해 교반된 갱내수를 전기분해시키는 전기분해조;상기 전기분해조에서 전기분해시 발생하는 가스를 포집하여 수용액화하는 가스 스크러버(scrubber); 및상기 전기분해조에서 반응된 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하는 침전조를 포함하는 것을 특징으로 하는산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리장치.
- 제1항에 있어서,상기 침전조의 하류에는 상기 침전조에서 분리된 상등수를 여과시켜 방류시키는 여과장치, 상기 침전조에서 분리된 슬러지를 농축하는 슬러지 PIT 및 농축조, 상기 슬러지 PIT 및 농축조를 통과한 슬러지를 완전히 탈수하여 케익 형태로 배출하는 탈수기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리장치.
- 염화나트륨을 전기분해하여 차염수를 형성하는 차염수 형성부;상기 차염수 형성부에 의해 형성된 차염수를 갱내부에 적절히 혼합하여 반응시키는 반응조;상기 반응조에서 갱내수 및 차염수의 반응시에 발생하는 가스를 포집하여 수용액화하는 가스 스크러버(scrubber);상기 반응조에서 미반응된 금속이온을 금속염화물로 반응시킴과 더불어 pH를 조절하는 pH 조절조; 및상기 반응조 및 pH 조절조에서 반응 처리된 갱내수를 상등수 및 슬러지로 분리하는 침전조를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리장치.
- 제3항에 있어서,상기 차염수 형성부는 염화나트륨 수용액이 저장된 염화나트륨 저장조, 염화나트륨 수용액을 포화염액 상태로 유지시키는 액염조, 이 포화염액을 3~4%의 농도로 조정하는 농도조정조, 농도조정조의 염수를 전기분해하여 차염수를 형성하는 전기분해조, 및 전기분해조에 의해 형성된 차염수(NaOCl 수용액)를 일시 저장하는 차염수 저장조로 이루어진 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리장치.
- 제3항에 있어서,상기 침전조의 하류에는 상기 침전조에서 분리된 상등수를 여과시켜 방류시키는 여과장치, 상기 침전조에서 분리된 슬러지를 농축하는 슬러지 PIT 및 농축조, 상기 슬러지 PIT 및 농축조를 통과한 슬러지를 완전히 탈수하여 케익 형태로 배출하는 탈수기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 정화처리장치는 전기분해시의 전류량 및 염화나트륨 수용액 및 차염수의 농도를 조절하는 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리장치.
- 염화나트륨을 갱내수에 교반하는 단계;상기 염화나트륨이 교반된 갱내수를 전기분해시키는 단계; 및상기 갱내수를 상등수와 슬러지로 분리시켜 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리 제어방법.
- 제7항에 있어서,상기 교반조에 주입되는 염화나트륨 수용액의 농도는 1~5%인 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리 제어방법.
- 전기분해에 의해 형성된 차아염소산나트륨을 갱내수에 투입하는 단계;상기 차아염소산나트륨 및 갱내수를 반응시키는 반응단계;상기 반응처리된 갱내수의 pH를 조절하는 pH 조절단계; 및상기 갱내수를 상등수와 슬러지로 분리시켜 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리 제어방법.
- 제8항에 있어서,상기 차아염소산나트륨을 투입하는 단계에서, 차아염소산나트륨 수용액(차염수)의 농도는 대략 0.8%의 농도로 유지되는 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리 제어방법.
- 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,전기분해시의 전류량, 염화나트륨 수용액 및 차염수의 농도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화제를 이용한 폐광산 갱내수 정화처리 제어방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR102705521B1 (ko) * | 2023-07-28 | 2024-09-12 | (주)정우기연 | 난분해성 폐수 처리 시스템 |
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2006
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