KR101033023B1 - 준설토 재활용 확대를 위한 오염 퇴적토 처리 방법 및 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염 퇴적토 처리 방법 및 그의 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 준설토의 매립량을 최소화하고, 자원으로서의 재활용을 극대화할 수 있으며, 특히 유기물 및 중금속으로 오염된 미세 준설토를 친환경적으로 처리하여 오염 준설토의 효율적인 처리를 증대시키도록 한 오염 준설토 처리 방법 및 그의 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유입된 준설 퇴적토로부터 소정 입도 이하의 오염토를 선별하고; 상기 선별된 오염토를 공정수와 혼합한 혼합수에 처리 공정에 필요한 약품이나 재료를 투입하고; 상기 오염토와 공정수가 혼합된 혼합수로부터 금속성 물질을 분리하고, 유기물은 산화시키며; 상기 금속성 물질이 분리되고 유기물이 산화된 처리 준설토와 처리수를 처리하는 것을 포함하는 오염 준설토 처리 방법 및 이 처리 방법을 구현하는 오염 준설토 처리 시스템을 제공한다.

Description

준설토 재활용 확대를 위한 오염 퇴적토 처리 방법 및 처리 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TREATING CONTAMINATED DREDGED MATERIAL FOR INCREASING REUSE PART}

본 발명은 오염 퇴적토 처리 방법 및 그의 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 준설토의 매립량을 최소화할 수 있으며, 특히 유기물 및 중금속으로 오염된 미세 준설토를 친환경적으로 처리하고, 효율적인 처리를 증진시키도록 하여 자원으로써 재활용이 가능한 부분을 극대화하기 위한 오염 퇴적토 처리 방법 및 그의 처리 시스템에 관한 것이다.

하상퇴적토의 경우 일반적으로 중금속 오염농도는 육상의 오염토양에 비해 낮은 편이지만, 재활용 가능한 하상골재가 구간별로 구분되지 않고 주로 층상으로 분포하며 특히 지천 합류부에서는 복합적인 퇴적 현상에 의하여 자갈, 모래 및 실트층이 매우 복잡하고 불규칙적으로 섞여 있으므로 준설토 자체로는 규격화된 골재 활용이 어려운 것이 현실이다.

특히 댐, 보 또는 수문의 설치지역, 하천의 하류, 육지에 가까운 연안지역에서는 자연적 또는 인위적인 비점오염원 또는 점오염원으로 오염된 퇴적물을 형성하게 되며 정기적 또는 비정기적 준설의 수요를 증가시키게 된다. 특히 이 지역의 준설시 발생하는 미세 준설토는 유기물 및 중금속의 오염도가 높아 국내 일부 지역은 국내외 퇴적물 환경기준 또는 토양환경기준을 초과하는 지역도 있는 것이 현실이다. 이런 오염된 준설 퇴적물은 육지 적치장에서의 악취 및 다량의 폐기물 발생의 원인이 되며, 또한 준설과정 또는 적치과정에서 발생한 탁수는 폐수발생으로 2차 오염을 유발하게 된다.

준설은 하천이나 연안지역의 유지관리 차원에서 필연적으로 발생하게 되는 것으로 준설과정에서 발생하는 준설토는 골재 선별시 효율성 및 경제성이 떨어지므로 골재 선별 과정 없이 전량 사토처리 또는 매립 처분되고 있는 실정으로, 중금속 오염 물질로 오염된 미세 준설토를 선별 및 정화 처리하여 재활용하는 방안이 요구되고 있다.

또한, 준설 과정에서 발생하는 탁수에 의한 오염도 그동안 문제시되었지만 마땅한 해결책이 부재했던 것이 현실이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 준설 퇴적토를 분리 선별하고, 중금속을 포함한 미세토를 자력 선별을 통해 중금속을 제거하며, 산화제를 통하여 유기물을 제거함으로써 준설토의 재활용을 극대화하고, 매립용량을 최소화할 수 있는 오염 준설토 처리 방법 및 그의 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 오염 준설토 처리 과정에서 발생하는 탁수를 응집 침전을 통하여 억제하고, 이를 통해 공정수의 재활용을 극대화할 수 있는 처리 방법 및 그의 처리 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 유입된 준설 퇴적토로부터 소정 입도 이하의 오염토를 선별하고; 상기 선별된 오염토를 공정수와 혼합한 혼합수에 처리 공정에 필요한 약품이나 재료를 투입하고; 상기 오염토와 공정수가 혼합된 혼합수로부터 금속성 물질을 분리하고, 유기물은 산화시키며; 상기 금속성 물질이 분리되고 유기물이 산화된 처리 준설토와 처리수를 처리하는 것을 포함하는 오염 준설토 처리 방법을 제공한다.

상기 선별된 오염토와 공정수의 혼합 비율은 4:6 내지 2:8로 하는 것이 바람직하다.

상기 처리 공정에 투입되는 약품이나 재료는 응집 침전을 위한 알칼리제, 유기물 산화를 위한 산화제, 혼합수에 포함된 금속 물질의 자화를 위한 자화제 및 혼합수의 분산을 유도하는 분산제로 이루어질 수 있다.

상기 금속성 물질을 분리하는 단계는 상기 자화제에 의해 자화된 금속성 물질을 자성을 갖는 전자석 바디의 표면으로 흡인하고, 전자석 바디의 표면으로 흡인된 금속성 물질을 분리하며, 분리된 금속성 물질을 이송 저장하는 것을 포함할 수 있다.

상기 처리 준설토와 처리수를 처리하는 단계는 응집 침전된 준설토의 슬러지를 고화시키고; 슬러지가 제거된 처리수를 정화 배출시키며, 정화되어 배출되는 처리수를 공정수로 재이용하기 위한 공정수 저장조로 공급하는 것을 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 제1 관점에 따르면, 전술한 제1 관점에 따른 오염 준설토 처리 방법을 실행하기 위한 오염 준설토 처리 시스템을 제공한다.

상기 오염 준설토 처리 시스템의 일 실시 예로, 오염 준설토 선별 장치; 오염 준설토 선별 장치부에서 선별된 오염 준설토를 처리하기 위한 오염토 처리 장치; 공정처리에 투입되는 약품이나 재료를 투입하는 공정처리용 재료투입 장치; 및 상기 오염토 처리 장치부에서 처리된 준설토의 슬러지와 처리수를 처리하는 슬러지/공정수 처리 장치를 포함하며, 상기 오염토 처리 장치는 처리될 오염토로부터 금속성 물질을 분리하기 위한 금속성 물질 분리장치 및 유기물을 산화시키는 유기물 산화 장치를 포함할 수 있다.

상기 오염 준설토 처리 시스템의 다른 실시 예로, 유입된 준설토로부터 자갈 이상의 조대 토양과 협잡물을 제거하기 위한 선별기; 상기 선별기로부터 유입된 자갈입경하한 이하의 준설토를 저장하기 위한 제1 선별 퇴적토 저장조; 상기 제1 선별 퇴적토 저장조로부터 유입된 준설토로부터 모래입경하한 이하의 준설토를 선별하기 위한 하이드로 사이클론; 상기 하이드로 사이클론의 하부 유출관으로부터 유입된 모래입경하한 이상의 준설토를 저장하기 위한 제2 선별 퇴적토 저장조; 상기 하이드로 사이클론의 상부 유출관으로부터 선별 배출된 모래입경하한 이하의 준설토가 공정수와 함께 유입된 혼합수에 처리공정에 필요한 약품 또는 재료를 투입하고 혼합하는 공정처리용 재료투입 장치; 상기 공정처리용 재료투입 장치로부터 공급되는 혼합수로부터 금속성 물질을 제거하는 자력분리장치; 상기 자력분리장치에서 배출되는 혼합수에서 유기물을 산화시키기 위한 유기물 산화장치; 및 상기 유기물 산화장치로부터 배출되는 처리 준설토의 슬러지와 처리 공정수를 처리하는 슬러지/처리수 처리 장치를 포함하며, 상기 공정처리용 재료투입 장치는 혼합수에 포함된 금속성 입자를 자화시키는 자화제 공급유닛을 포함할 수 있다.

상기 공정처리용 재료 투입장치는 응집 침전을 위한 알칼리제 투입유닛, 유기물 산화를 위한 산화제 투입 유닛 및 혼합수의 분산을 유도하는 분산제 투입 유닛 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 공정처리용 재료 투입장치는 주입되는 재료나 약품의 혼합을 위한 스크류나 임펠러를 더 포함할 수 있으며, 중금속의 제거를 위한 산공급유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 자력분리장치는 상기 공정처리용 재료 투입장치로부터 배출되는 혼합수의 공급 라인 상에 위치되는 전자석 바디; 상기 전자석 바디를 자화시키는 전력공급원; 상기 전자석 바디의 표면에 흡착된 금속성 물질을 제거하기 위한 제거수단; 상기 전자석 바디를 회전구동시키기 위한 구동유닛; 및 상기 제거수단에 의해 제거된 금속성 물질을 제공받아 수용하는 금속물질 회수 저장조를 포함할 수 있다.

상기 유기물 산화 장치는 금속물질이 제거된 혼합수가 수용되는 반응조; 상기 반응조의 일측에 설치되는 회전구동수단; 및 상기 회전구동수단에 연결되어 반응조 내의 혼합수를 교반하는 교반부재를 포함하며, 상기 교반부재는 그 교반부재에 초음파 발생유닛이 설치될 수 있다.

본 발명의 오염 준설토 처리 방법 및 그의 처리 시스템에 따르면, 준설토의 재활용을 극대화할 수 있고, 필요 매립량을 최소화하며, 준설토 처리 과정에서 발생하는 탁수를 억제함과 동시에 오염 준설토의 처리에 이용되는 공정수를 재활용할 수 있는 효과를 갖는다.

구체적으로 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따르면, 종래 유기물이나 중금속으로 오염되어 육상매립 또는 해양 투기 되던 오염 준설 퇴적토를 친환경적으로 처리하여 친환경 건설자재로의 재활용으로 확대할 수 있고, 매립량을 최소화하는 이점이 있으며, 준설 퇴적토 처리과정에서 발생하는 탁수를 처리하여 하천의 2차 오염을 예방하며 공정수로 재활용할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 분산제를 통한 분산을 통해 플록(flock) 및 콜로이드(colloid) 입자의 반응속도를 높이고, 자화제를 통해 중금속의 처리를 통해 짧은 시간에 높은 정화효율을 얻을 수 있으며, 최종적으로 고구배 자력선별기를 통해 중금속의 회수가 가능하여 자원으로의 재활용이 가능한 효과가 있다.

셋째, 본 발명에 따르면, 분산제와 유기물산화제를 동시에 사용함으로써 플록 및 콜로이드입자의 반응속도를 높임으로써 유기물의 산화반응을 촉진함으로써 짧은 시간에 고농도의 유기물에 대한 높은 정화효율을 얻을 수 있고 비교적 분해가 용이한 유기물의 제거가 가능하여 슬러지의 친환경적 처리, 슬러지의 악취 및/또는 해충발생 등의 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 본 발명에 따르면, 응집침전을 위한 알칼리제를 인라인 믹서를 통해 주입함으로써 별도의 조(bath)가 필요 없고, 이 과정에서 유기물의 제거효율을 더욱 증진시키는 효과가 있다.

다섯째, 본 발명에 따르면, 유기물 및 중금속이 제거된 슬러지를 배출함으로써 후속처리로 고화처리 또는 안정화처리를 통해 친환경 건설자재의 원료물질을 제공할 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 본 발명에 따르면, 수처리 시스템을 통해 배출되는 처리수를 마이크로 스트레이너, 모래여과지 등을 포함하는 공정수 재이용시스템을 통해 처리됨으로써 공정수로 재이용이 가능하므로 추가적인 용수공급을 줄일 수 있고 이에 따라 하천의 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 방법을 나타내는 플로차트.
도 2는 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 자력분리장치의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 4a는 본 발명의 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 자력분리장치의 바람직한 실시 예의 구성을 나타내는 측면도.
도 4b는 본 발명의 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 자력분리장치의 바람직한 실시 예의 구성을 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 유기물 산화장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

먼저 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 방법을 나타내는 플로차트이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 방법은 먼저 유입된 준설 퇴적토로부터 소정 입도 이하의 오염토를 선별하는 선별 단계(S100); 오염토를 공정수와 혼합하고, 처리 공정에 필요한 약품이나 재료를 투입하는 처리공정용 재료 투입 단계(S200); 상기 오염토와 공정수가 혼합된 혼합수로부터 금속성 물질을 분리하고, 유기물은 산화시키는 오염토 처리 단계(S300); 및 상기 오염토 처리 단계에서 처리된 처리 준설토와 처리수를 처리하는 처리준설토/처리수 처리 단계(S400)를 포함한다.

여기에서, 준설토를 공급하는 과정에서 준설토에는 고농도 유기물을 함유할 수 있어 악취 및 해충의 번식이 가능하기 때문에, 상기 준설토 선별 단계(S100) 이전에 염소 소독이나 석회석 처리 등을 통한 소독을 실행할 수 있다.

상기 단계들에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 소정 입도 이하(소정 입경하한 이하)의 오염토를 선별하는 선별 단계(S100)에 대하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 오염토 선별 단계(S100)는 자갈 선별 단계(S110) 및 모래/미세 오염토 선별 단계(S120)를 포함한다.

자갈 선별 단계(S110)에서는 펌프 준설의 경우 준설토를 포함하는 혼합수를 펌프를 통해 준설장비에서 직접 이송하여 공급되며, 굴삭기 준설 또는 그라브 준설에 의한 준설토 적치장에서는 준설토를 포함하는 혼합수를 펌프를 통해 유입한 후 자갈 최소 입도 이상의 자갈 및 협잡물을 선별하여 배출한다. 선별된 자갈최소입도 입상의 자갈은 배출되며, 자갈최소입도 이하 준설토는 저장된다.

이때, 혼합수에서 2mm ~ 5mm 입도 이상의 자갈과, 2mm ~5mm 입도 이하의 준설토를 각각 선별 및 배출한다. 배출된 2mm ~ 5mm 입도 이상의 자갈은 자갈 골재로 재활용되고, 2mm ~ 5mm 입도 이하의 준설토는 저장되어 모래 및 미세 오염토 선별 단계(S120)로 진행된다. 이러한 자갈 선별 단계에서는 공지된 진동스크린 또는 트롬멜스크린 방식의 선별기를 통해 선별될 수 있다.

여기에서, 공급되는 혼합수는 준설토와 용수로 구분되고, 용수는 예를 들면 하천수나 처리과정에서 발생되는 처리수로 이루어지며, 준설토와 용수의 구성비는 4:6내지 2:8을 만족하는 것이 바람직하다. 하천수가 해당비율보다 적을 경우에는 펌프에 부하가 발생하여 이송관의 막힘 현상이 발생할 수 있으며 하천수가 해당비율보다 많을 경우 선별 효율이 저하될 우려가 있다.

상기 모래/미세 오염토 선별 단계(S120)에서는 소정 입도의 모래와 미세 준설토를 선별한다. 즉, 2mm ~ 5mm 입도 이하의 준설토에서 모래최소입도, 예컨대 0.075mm 입도 이상의 모래와, 0.075mm 입도 이하의 준설토(미세 오염토)를 선별 및 배출한다. 0.075mm 입도 이상의 모래는 모래 탈수장치(미도시)를 통해 모래 골재로 재활용되고, 0.075mm 입도 이하의 준설토는 공정수와 함께 처리공정용 약품 주입 단계(S200)로 공급된다.

이러한 모래/미세 오염토 선별 단계(S120)는 예를 들면 원심력과 중력에 의해 입도별 분리가 가능한 습식사이클론을 통해 실행될 수 있다.

다음으로, 상기 소정 입도 이하의 미세 오염토를 공정수와 혼합(이하, "혼합수"라 함)하고, 처리 공정에 필요한 약품이나 재료를 투입하는 처리공정용 재료 주입 단계(S200)에서는 후공정에서 필요한 재료를 공급하기 위한 단계로서, 응집침전을 위한 알칼리제, 유기물 산화를 위한 산화제 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 적당한 농도로 주입하고, 교반 혼합한다.

또한, 상기 처리공정용 재료 투입 단계(S200)에서는 오염토에 포함되어 있는 금속성 물질을 분리하기 위하여 금속의 자화를 위한 자화제 및 혼합수의 분산을 유도하는 분산제가 혼합수에 적당한 농도로 주입된다.

상기 약품이나 재료 등이 주입되는 과정에서, 약품/재료의 혼합 및 난류형성을 최대로 할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 재료나 약품이 투입되는 이송관 내에 스크류나 임펠러 또는 다공관을 설치함으로써 구현될 수 있다.

상기 알칼리제로서는 응집침전을 위하여 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼슘, 탄산칼슘 등의 알칼리제중 어느 하나를 채용할 수 있다. 또한, 상기 산화제로서는 예를 들면 과산화수소, 오존, 산소, 공기 중에 선택된 적어도 어느 하나를 채용할 수 있다.

다음으로, 오염토 처리 단계(S300)는 상기 처리공정용 재료 투입 단계에서 투입된 재료가 포함된 혼합수에서 유기물을 산화시키는 유기물 산화 단계(S310) 및 자력을 통하여 상기 혼합수로부터 금속성 입자(물질)를 분리하는 금속입자 분리 단계(S320)를 포함한다. 상기 금속입자 분리 단계(S320)에서 분리된 금속입자는 별도로 이송 저장되어 처리(예를 들면, 재활용 처리)된다.

그리고 처리 준설토 및 처리수 처리 단계(S400)는 처리되어 응집 침전된 준설토의 슬러지를 고화 또는 안정화시키는 슬러지 고화/안정화 단계(S410) 및 슬러지가 제거된 처리수를 정화 배출시키는 처리수 정화 단계(S420)를 포함한다. 여기에서, 상기 정화되어 배출되는 처리수는 별도의 공정수 저장조로 공급되어 공정수로 재이용될 수 있다.

다음으로 상기에서 설명된 본 발명의 오염 준설토 처리 방법을 구현하기 위한 오염 준설토 처리 시스템에 대하여 설명한다. 본 발명의 오염 준설토 처리 시스템은 앞서 설명한 각 공정을 실행할 수 있게 구성되는 장치 또는 설비들을 이용할 수 있으며, 아래의 설명되는 시스템에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 오염 준설토 처리 시스템은 크게 오염 준설토 선별 장치부; 오염 준설토 선별 장치부에서 선별된 오염 준설토(오염토)를 처리하기 위한 오염토 처리 장치부; 공정처리에 투입되는 약품이나 재료를 투입하는 공정처리용 재료투입 장치부; 및 오염토 처리 장치부에서 처리된 준설토의 슬러지와 처리수를 처리하는 슬러지/공정수 처리 장치부를 포함하며, 상기 오염토 처리 장치부는 처리될 오염토로부터 금속성 입자(물질)을 분리하기 위한 금속성 물질 분리장치 및 유기물을 산화시키는 유기물 산화 장치를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 시스템의 바람직한 실시 예를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 오염 준설토 처리 시스템은 유입된 준설토로부터 자갈 이상의 조대 토양과 협잡물을 제거하기 위한 선별기(100); 상기 선별기(100)로부터 유입된 자갈입경하한 이하의 준설토를 저장하기 위한 제1 선별 퇴적토 저장조(110); 상기 제1 선별 퇴적토 저장조(110)로부터 유입된 준설토로부터 모래입경하한 이하의 준설토를 선별하기 위한 하이드로 사이클론(120); 상기 하이드로 사이클론(120)으로부터 유입된 모래입경 이하의 준설토를 저장하기 위한 제2 선별 퇴적토 저장조(121); 상기 제2 선별 퇴적토 저장조(121)로부터 선별 배출된 모래입경이하의 준설토가 공정수와 함께 유입된 혼합수에 처리공정에 필요한 약품 또는 재료를 투입하고 혼합하는 공정처리용 재료투입 장치(200); 상기 공정처리용 재료투입 장치(200)로부터 공급되는 혼합수로부터 금속성 물질을 제거하는 자력분리장치(300); 상기 자력분리장치(300)에서 배출되는 혼합수에서 유기물을 산화시키기 위한 유기물 산화장치(400); 및 상기 유기물 산화장치(400)로부터 배출되는 처리 준설토의 슬러지와 처리 공정수를 처리하는 슬러지/처리수 처리 장치(500)를 포함하며, 상기 공정처리용 재료투입 장치(200)는 혼합수에 포함된 금속성 입자를 자화시키는 자화제 공급유닛을 포함한다.

상기 오염 준설토 처리 시스템의 구성요소들을 상세히 설명한다.

먼저 상기 선별기(100)는 예를 들면 원통형의 트롬멜스크린으로 구성된다. 상기 선별기(100)는 그로 유입된 준설 퇴적토로부터 자갈이상의 조대 토양 및 협잡물을 제거하는데, 준설 퇴적토로부터 자갈입경하한 이상의 자갈 및 협잡물을 선별하여 배출하고 자갈입경하한 이하의 준설토를 선별하여 선별 퇴적토 저장조(110)에 투입한다. 상기 선별기(100)에서 배출된 자갈입경하한 이상의 입자 및 협잡물은 분리토양저장조(101)에 저장되며 이후 협잡물을 분리하여 협잡물은 폐기처분하게 된다.

상기 선별기(100)는 펌프 준설의 경우 준설토를 포함하는 혼합수를 펌프를 통해 준설장비에서 직접 이송되어 공급되며, 굴삭기 준설 또는 그라브 준설에 의한 준설토 적치장에서는 준설토를 포함하는 혼합수를 펌프를 통해 유입한 후 자갈최소입도 이상의 자갈 및 협잡물을 선별하여 배출한다. 이때 공급되는 혼합수는 준설토와 하천수로 구성되며 구성비는 4:6내지 2:8을 만족하는 것이 바람직하다. 하천수가 해당비율보다 적을 경우에는 펌프에 부하가 발생하여 이송관의 막힘 현상이 발생할 수 있으며 하천수가 해당비율보다 많을 경우 선별효율이 저하될 우려가 있다.

원통형의 트롬멜스크린으로 형성되는 상기 선별기(100)는 자갈을 선별할 수 있도록 하는 체크기를 가지며, 본 실시 예에서의 체의 규격은 자갈입경하한, 예를 들면 2~5mm를 만족하도록 구성된다.

따라서, 2mm입도보다 큰 크기의 자갈 및 협잡물은 체의 크기보다 크므로 선별기(100)에 의해 선별되어 외부로 배출되고 2mm입도 보다 작은 크기의 준설 퇴적토는 체를 통과하여 배출된다. 이때, 선별기(100)에서 배출된 자갈입경하한 이상의 입자 및 협잡물은 분리토양 저장조(101)에 저장되며 이후 협잡물을 분리하여 협잡물은 폐기처분하게 되며 선별기(100)에서 배출된 2mm입경보다 작은 크기의 준설 퇴적토는 제1 선별 퇴적토 저장조(110)로 유입된다.

다음으로, 상기 제1 선별퇴적토 저장조(110)는 선별기(100)으로부터 유입된 자갈입경하한 이하의 준설 퇴적토를 저장하며, 슬러지/공정수 처리장치(500)의 공정수저장조(미도시)로부터 공정수를 공급받아, 저장된 준설 퇴적토는 후속공정인 하이드로사이클론(200)에 적합한 퇴적토/공정수의 고액비로 조절되어 하이드로사이클론(200)에 이송된다.

상기 제1 선별퇴적 저장조(110)에는 공정수와 준설 퇴적토가 혼합되도록 교반기(미도시)가 제공될 수 있다.

상기 하이드로 사이클론(120)은 원심력과 중력에 의해 입도별 분리가 가능한 습식사이클론이 채용될 수 있다. 상기 하이드로 사이클론(120)은 사이클론 수집조(미도시)의 상측에 병렬구조로 이격 설치되는 하나 이상의 원추 형태의 하이드로 사이클론 유닛(미도시), 하이드로 사이클론 유닛의 상부에서 편심되게 형성되어 제1 선별퇴적토 저장조(110)의 준설토가 유입되는 유입구, 하이드로 사이클론(120)의 하부에서 형성되어 원심력에 따른 선회운동을 통해 굵은 입자, 예를 들면 모래입경하한 이상의 입자를 배출하는 하이드로사이클론 하부유출관(미도시), 하이드로 사이클론 유닛의 상측 중앙부에 형성되어 모래입경하한 이하의 미세 준설토(미세 오염토)가 배출되는 하이드로 사이클론 상부 유출관(미도시)으로 구성된다.

상기 하이드로 사이클론(120)은 제1 선별 퇴적토 저장조(110)에서 유입된 준설토로부터 모래입경하한을 기준의 분급점으로 가지며, 본 실시 예에서는 0.075mm의 입도를 만족한다. 이때 모래입경하한 이상의 입도인 퇴적토는 하이드로사이클론 하부유출관(미도시)으로 배출되며 습식진동탈수기(미도시)에서 탈수되어 제2 선별 퇴적토 저장조(121)로 이송되어 저장된다.

상기 하이드로사이클론 상부 유출관(미도시)에서는 모래입경하한 이하의 준설토가 배출된다. 후술될 공정처리용 재료 투입장치(200)를 통해 알칼리제, 산화제, 분산제, 자화제 등이 공급되어 혼합된다.

상기 하이드로사이클론(120)에서의 공정수와 준설토의 혼합비는 8:2 또는 6:4 정도가 바람직하고, 준설토의 농도는 10~15%이며 유입 압력은 3.5~5kg/cm2이 바람직하다.

상기 하이드로 사이클론(120)에서 배출된 모래입경하한 이하 입경의 준설 퇴적토는 하이드로사이클론(120)의 상부유출관(미도시)으로 배출되며, 모래입경하한 이상 입경의 준설 퇴적토는 하이드로사이클론(120)의 하부유출관(미도시)으로 배출된다. 상기 하이드로사이클론(120)의 하부유출관(미도시)을 통해 배출된 모래입경하한 이상의 모래는 습식진동탈수기(미도시)를 통해 탈수되어 배출되며 제2 선별퇴적토 저장조(121)에 저장된 후 골재로 재활용하게 된다.

여기에서, 상기 하이드로사이클론(120)은 병렬로 배치되는 복수로 구성될 수 있다. 본 실시 예에 따른 하이드로 사이클론(120)의 경우, 준설 퇴적토에서 모래하한입경하한의 입경이하, 즉 0.075mm 입도를 갖는 미세토의 선별의 분리효율은 높아지나 처리용량이 낮아지는 단점을 보완하기 위하여, 하이드로 사이클론(120)은 유입물량에 따라 4~12개가 병렬로 배치되는 것이 바람직하고, 이때 각각의 하이드로 사이클론(120)에는 동일한 압력이 가해지도록 구성하는 것이 중요하다.

상기 하이드로 사이클론(120)의 분리 효율은 설계 인자에 따라 크게 좌우된다. 예를 들어, 하이드로 사이클론(120)의 유입구(미도시)의 구경과 상부 및 하부유출관(미도시)의 구경이 상대적으로 작은 경우, 높은 고형물 회수율을 보이지만 흐름에 대한 저항이 높아 처리용량이 작아진다. 또한, 하이드로 사이클론(120)의 운전영향인자도 설계 인자만큼 중요하다. 즉, 하이드로 사이클론(120)의 유입압력, 유입수의 농도, 시료입자의 특성, 유입현탁액의 온도 및 혼합 정도 등 다양한 운전 영향인자가 존재하며 그 중 가장 중요한 것은 유입압력과 유입수의 농도이다. 이 유입압력을 증가시키면 분리효율은 증가하고, 유입수의 농도가 증가하면 분리효율은 급속히 감소한다. 따라서 미세한 입경까지 분리효율을 향상시키기 위해서는 하이드로 사이클론(120)의 크기를 작게 하고, 유입수의 압력은 높고, 농도는 작게 하는 것이 바람직하다.

특히, 본 실시 예에서는 하이드로 사이클론(120)에 유입되는 준설토를 포함하는 혼합수에는 준설토 농도가 10~15%인 것이 바람직하다. 이때, 준설토 농도가 15% 이상인 경우 유체 내 흐름을 방해하는 점성이 증가하여 분급 효율이 감소하고, 준설토 농도가 10% 이하인 경우 하이드로 사이클론(120)에 선별되는 준설 토량이 감소될 우려가 있다.

또한, 상기 하이드로 사이클론(120)의 유입구(미도시)의 유입압은 3.5 ~ 5kg/cm² 범위인 것이 바람직하다. 이는 유입구를 통해 유입되는 유입속도가 7.0~7.5m/s일 경우로, 이때 분급 효율이 약 60%의 높은 수치를 나타내며, 이상의 유입압 및 유속을 가질 경우 사이클론유닛 내부에 난류가 발생하여 분리효율이 감소한다. 통상 하이드로사이클론(120)의 직경이 작아지고 길이가 길어지면 분급 효율이 상승하나 처리용량이 작아지는 단점이 발생한다.

상기 하이드로 사이클론(120)의 상부유출관(미도시)을 통해 배출된 모래입경하한 이하의 준설 퇴적토는 공정처리용 재료 투입장치(200)로 유입된다.

다음으로, 본 발명의 공정처리용 재료 투입장치(200)는 응집침전의 알칼리공급을 위한 알칼리제 공급유닛, 유기물 산화를 위한 산화제공급유닛, 준설토 혼합수의 분산을 유도하는 분산제 공급유닛, 금속의 자화를 위한 자화제 공급유닛을 포함한다.

이들 알칼리제 공급유닛, 산화제 공급유닛, 분산제 공급유닛 및 자화제 공급유닛을 통하여 각각의 공정처리 약품 또는 재료가 적당한 농도로 주입되고, 혼합 교반된다.

여기에서, 공정처리용 재료 투입장치(200)는 주입되는 재료나 약품의 혼합 및 난류형성을 최대로 할 수 있도록 스크류 또는 임펠러가 설치되거나 다공관이 설치되는 이송관을 포함할 수 있다.

상기 알칼리제 공급유닛에 의해 투입되는 알칼리제로서는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 탄산칼슘 등의 알칼리제 중 어느 하나를 포함하여 투입할 수 있다.

상기 산화제 공급유닛에 의해 투입되는 산화제는 과산화수소, 오존, 산소, 공기 중에 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 분산제 공급유닛에 의해 투입되는 분산제로서는 1~10,000ppm의 농도 범위의 무기계열 분산제(예를 들면, 나트륨계열 무기분산제)와 계면활성제가 사용된다. 상기 분산제가 1ppm 이하의 농도로 사용되는 경우, 분산 효율이 떨어지고, 10,000ppm 이상의 농도로 사용되는 경우는 그 이하의 농도인 경우와 분산 효율에서 별반 차이점이 없으며 재료가 낭비될 수 있다.

상기 분산제를 이용한 토양입자의 분산 공정의 기본 원리를 설명하면 다음과 같다.

상자성(paramagnetic) 광물로서 중금속을 많이 함유하고 있는 풍화 과정에 생성된 2차 광물인 철산화 광물, 망간산화 광물, 함중금속 수산화광물(heavy metal hydroxide), 함중금속 산화광물(heavy meatal oxdies), 함중금속 황산염광물(heavy metal sulfate) 등은 점토질 또는 미세한 미사토의 입도를 가지며, 자갈과 모래의 주성분인 1차 광물 주변에서 응집하여 토양 입단(aggregate)을 형성하는 경향이 있다.

중금속을 많이 함유한 상자성 광물을 미세토양 슬러리로부터 분리 추출하기 위해서는, 중금속 함유 광물을 분산시켜 개별입자로 존재하도록 해야 한다. 상기 중금속 함유 광물이란, 수용액 상태에서 입자의 분산조건에 따라 변할 수 있어, 토양입자의 표면 전하와 수용액의 화학적 특성을 통해 토양입단에서 응집물질로 작용하거나, 조립질 입자표면에 침전된 형태의 광물을 의미한다.

토양입자의 표면 전하는 광물의 결정구조에서 비롯되는 영구 전하와 주변의 물리화학적 환경에 따라 결정되는 가변 전하로 구별된다. 영구 음전하(permanent negative charge) 또는 가변 전하(variable charge)를 띄는 토양입자 표면의 전하 조절과 수용액의 화학적 특성 조절을 통해 그 절단부(절단면)의 가변전하 발생을 유도하여 토양입자를 분산시킬 수 있다.

상세히 말하면, 상기 토양입자 표면의 전하 조절의 예로서, 가변 전하를 가지는 산화철, 산화망간 광물은, 그 표면이 양전하를 가짐에 따라, 표면 음전하를 갖는 점토광물 및 유기물을 정전기력의 연결을 통해 응집시키는 역할을 한다.

또한, 상기 수용액의 화학적 특성 조절의 예로서, 해당 광물의 등전점 이상으로 용액의 pH를 증가시키거나, 해당 광물의 표면에 인산염(PO₄ ^{3 -};phosphate)과 같이 표면 흡착력이 강하고 멀티 전하(multi-charge)를 갖는 음이온을 흡착시킴으로써 해당 광물(산화철, 산화망간 광물)의 표면 전하를 음전하로 전환시키면, 토양 입자들이 반발작용으로 분산되게 된다.

수용액의 화학적 특성 조절을 통한 토양입자의 분산은 용존 이온의 종류(전하(charge), 크기(size), 비율(ratio))와 농도(concentration) 조절로 가능하다. 표면 전하를 가지는 입자에는, 수용액에서 표면의 전체 전하가 0이 되도록 반대 전하를 가지는 이온이 흡착된다. 그 흡착층의 구조는 이온의 전하(charge), 크기(size)와 농도(concentration)에 따라 결정된다. 이러한 흡착층의 구조는 확산이중층(diffuse double layer)으로 설명되며, 층의 두께는 이온의 전하와 농도가 낮을수록 두꺼워진다. 상기 확산이중층에 대한 정의는 공지되어 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 흡착층의 두께가 두꺼우면, 토양입자는 수용액에서 쉽게 분산되지만, 흡착층의 두께가 얇으면 쉽게 응집된다. 멀티 전하를 가지는 양이온인 Ca^{2 +}와 Mg^{2 +}는, Na⁺에 비해 확산이중층의 두께가 작으며, 음전하를 가지는 토양입자들을 가교(bridging)를 통하여 응집시키는 경향이 강하다. 토양입자의 분산과 응집 특성은, 1가 이온과 2가 이온의 비율인 나트륨흡착비(SAR;sodium adsorption ratio)로 표현된다.

SAR = (Na⁺)/[(Ca^{2 +} + Mg^{2 +})/2]^0.5

여기에서, 용존 이온의 농도가 동일할 경우, SAR값이 높을수록 토양입자는 높은 분산특성을 나타낸다.

상기 자기장을 이용한 중금속 오염토양 정화 공법에 있어서, 상기 토양입자의 분산은, 가변표면전하를 가지는 광물표면의 음전하(negative charge)화와 확산이중층(diffuse double layer)의 두께를 최대화할 수 있는 용액의 도출에 있다. 따라서, 토양입자로부터 중금속의 용출을 최소화하고 원활한 분산을 위하여, 토양광물학 분야에서 분산용액으로서 검증된 무기계열 분산제를 활용하는 것이다.

예를 들어, 나트륨(Na)계의 무기분산제를 이용하는 경우, 토양 내 중금속과 교환성 양이온을 나트륨 포화하는 것과 동시에, 용매의 pH를 높이고, 인산(PO₄ ^{3 -})을 흡착시켜, 점토광물의 절단면에 음전하를 주게 된다. 나트륨 이온은 수친화력이 큰 양이온으로서 입자표면의 반발력을 높이고, 응집을 방지하여 토양입자 간의 분산을 효과적으로 유도한다.

이상과 같이 분산제를 이용한 토양입자의 분산 공정은 입단형태로 결합되어 있는 토양을 양이온 교환 반응, 등전점 조절 및 분산시키는 공정을 나타낸다.

한편, 혼합수에서의 금속성 입자를 갖는 토양입자를 자화시키는 원리를 설명하면, 자화제로서 Fe₃O₄를 사용한 자철석을 미세토양 슬러리 내에 투입하여 자철석이 토양입자들 사이에 가교 역할을 하여 자성을 띄게 하는 것, 자철석에 함유된 철 성분이 용해되어 토양입자들 사이에 가교 역할을 하여 자성을 띄게 하는 것, 또는 자화제로서 가철염을 용해시켜 알칼리 상태로 조절한 다음 공기를 투입하고 승온시킨 이후 미세토양 슬러리 내에 투입하여 토양입자를 자화시킬 수 있다.

한편, 상기 공정처리용 재료 투입장치(200)는 중금속의 추가적인 제거를 위한 산공급유닛(미도시)가 추가될 수 있다. 다시 말해서, 혼합수로부터 추가적인 중금속 제거를 위하여 산공급유닛(미도시)를 통해 염산, 질산, 황산, EDTA, 옥살산 등의 화학약품 중 선택된 어느 하나 이상의 주입이 추가될 수 있다.

상기 공정처리용 재료 투입장치(200)의 자화제 공급유닛(240)에 의해 공급된 자화제는 처리 선별된 준설토과 공정수가 혼합된 혼합수에 공급되어 혼합수에 포함된 금속성 물질을 자화시킨다.

상기와 같이 자화된 금속성 물질 등을 포함하는 혼합수는 본 발명의 자력분리장치(300)로 제공된다. 본 발명의 자력분리장치(300)를 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 자력분리장치의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

상기 자력분리장치(300)는 공정처리용 재료 투입장치(200)로부터 제공되는 혼합수가 이송되는 동안, 자화제 공급유닛에 의해 투입된 자화제에 의하여 혼합수에서 자화된 금속성 물질, 즉 중금속이온의 자성을 갖도록 한 금속성 물질을 자력(흡인력)에 의하여 혼합수로부터 분리하는 구성으로서, 공정처리용 재료 투입장치(200)로부터 배출되는 혼합수의 제공 라인 상에 위치되는 대략 원통형의 전자석 바디(310); 상기 전자석 바디(310)에 전류를 공급하여 자화시키는 파워서플라이(320); 상기 전자석 바디(310)의 표면에 흡착된 금속성 물질을 제거하기 위한 제거수단(330); 상기 전자석 바디(310)를 회전구동시키기 위한 구동유닛(미도시); 및 상기 제거수단(330)에 의해 제거된 금속성 물질을 제공받아 수용하는 금속물질 회수 저장조(미도시)를 포함한다. 상기 전자석 바디(310)는 영구자석, 초전도자석, 전자석 등으로 이루어질 수 있다.

상기 자력분리장치(300)에 대하여 도 4a 및 도 4b를 참조하여 바람직한 구성을 상세히 설명한다. 도 4a는 본 발명의 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 자력분리장치의 바람직한 실시 예의 구성을 나타내는 측면도이고, 도 4b는 본 발명의 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 자력분리장치의 바람직한 실시 예의 구성을 나타내는 평면도이다. 도면에서 참조부호는 도 3과 유사 또는 동일한 구성요소에 대하여 동일 부호를 부여한다.

도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 자력분리장치의 바람직한 실시 예에 따르면, 공정처리용 재료 투입장치(200)로부터 배출되는 혼합수의 제공 라인 상에 중심축(310a)을 중심으로 회전가능하게 설치되는 대략 원통형의 전자석 바디(310); 상기 전자석 바디(310)를 회전구동시키기 위한 구동유닛(미도시); 상기 전자석 바디(310)에 전류를 공급하여 전자석 바디(310)를 자화시키는 파워서플라이(미도시)(도 3 참조); 상기 전자석 바디(310)의 상부 일측에 중심축(331a)을 중심으로 회전가능하게 설치되어 상기 전자석 바디(310)의 표면에 흡착된 금속성 물질(311)을 쓸어 제거하기 위한 회전브러시(331); 상기 회전브러시(330)의 일측에 설치되어 상기 회전브러시에 의해 전자석 바디(310)의 표면으로부터 떨어져 나가는 금속성 물질(311)을 제공받도록 구성되는 수용부재인 수용 플레이트(332); 상기 수용 플레이트(332)에 수용되는 금속성 물질(311)을 일측으로 이송시키기 위한 제1 이송수단(333); 상기 제1 이송수단(333)의 일단에 위치되어 이송되어 나온 금속성 물질(311)을 외부 또는 처리부인 금속회수 저장조로 이송시키기 위한 제2 이송수단(334); 및 상기 제거수단(330)에 의해 제거된 금속성 물질을 제공받아 수용하는 금속물질 회수 저장조(미도시)를 포함한다.

상기 수용 플레이트(332)는 회전브러시(330)에 의해 제거되는 금속성 물질(311)이 자유 낙하/슬라이딩 될 수 있도록 일측은 회전브러시(330)의 위치에서 하방으로 경사지게 구비되고, 타측은 자유 낙하/슬라이딩 이동되는 금속성 물질을 이송시키기 위한 제1 이송수단의 구성에 대응한 형태 또는 구성을 갖는다. 도면에서 상기 수용 플레이트(332)의 타측은 반원의 단면을 갖고 형성되며, 그 위에 제1 이송수단(333)이 위치된 실시 형태를 나타내고 있다.

상기 제1 이송 수단(333) 및 제2 이송수단(334)은 컨베이어 형태로 구성되거나 이송스크류 형태로 구성될 수 있다.

이와 같은 자력분리장치(300)는 공정처리용 재료 투입장치(200)를 통해 분산제 및 자화제 등이 혼합된 혼합수가 이송되어 가는 중, 자화제의 의하여 자성을 띄게 되는 금속이온의 결정체는 회전하는 전자석 바디(310)의 표면에 도 3의 화살표와 같이 흡인되어 혼합수로부터 분리되고, 분리된 금속성 물질은 제거수단(330)에 의해 전자석 바디(310)로부터 제거되어 금속물질 회수 저장조(미도시)로 배출되어 저장된다. 상기 금속물질 회수저장조(미도시)에 저장된 금속 물질은 재활용된다.

상기 분산제는 혼합수에 포함된 중금속 함유 물질을 분산시켜 개별 입자로 존재하도록 한다.

다음으로, 상기 자력분리장치(300)에 의해 금속물질이 제거된 혼합수는 유기물 산화장치(400)로 공급된다. 상기 유기물 산화장치(400)를 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 오염 준설토 처리 시스템을 구성하는 유기물 산화장치(400)의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 유기물 산화장치(400)는 상기 자력분리장치(300)로부터 금속물질이 제거된 혼합수가 수용되는 반응조(410); 상기 반응조(410)의 일측에 설치되는 회전구동수단인 구동모터(420); 및 상기 구동모터(420)에 연결되어 반응조(410) 내의 혼합수를 교반하는 교반부재인 임펠러(430)를 포함한다. 또한, 유기물 산화장치(400)는 상기 임펠러(430)에 설치되는 초음파 발생유닛(440)를 포함한다.

이와 같은 유기물 산화장치(400)에서, 상기 임펠러(430)는 분산제 공급유닛(230)을 통해 주입된 분산제에 의해 준설 퇴적토 입자의 분산력을 확장시킴과 동시에 입자의 비표면적을 커지게 하여 유기물의 산화를 효과적으로 실행할 수 있다.

상기 초음파 발생유닛(440)는 그로부터 발생하는 초음파를 통해 임펠러 표면의 오염을 방지하고, 유기물 산화장치 내의 유기물 산화 반응의 활성화를 도모한다.

상기 유기물 산화장치(400)의 반응조(410)에서의 혼합수의 체류 시간은 유기물 산화를 위한 공정 시간을 충분히 확보하기 위하여 적어도 30분 이상의 체류시간을 갖는 것이 바람직하다.

계속해서, 본 발명의 슬러지/공정수 처리 장치(500)는 약품혼화조, 급속교반조, 완속교반조, 침전조 및 슬러지 펌프를 포함한다. 상기 각 조는 별개의 장방형 또는 원통형 조로 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 약품 혼화지에서의 체류시간은 10~20초 이상, 급속교반조에서의 체류 시간은 1~2분이상, 완속교반조에서의 체류시간은 3~5분이상, 침전조에서의 체류 시간은 5분 이상으로 하는 것이 바람직하다.

상기 슬러지펌프(미도시)를 통해 배출된 슬러지는 슬러지 처리 장치(510)로 이송되며, 슬러지가 제거된 처리수는 처리수 여과 장치(520)로 이송된다.

상기 슬러지 처리 장치(510)는 슬러지 탈수장치, 고화/안정화처리장치 및 슬러지 저장조를 포함한다. 상기 슬러지 탈수장치는 본 실시 예에서 필터프레스를 채용하는 것이 바람직하다. 상기 고화/안정화처리장치는 처리된 슬러지를 재활용하기 위해 고화재 또는 안정화제를 혼합하기 위한 장치이고, 고화 또는 안정화 처리된 슬러지는 슬러지 저장조에 저장된 후 처리되어 건설자재로 재활용하게 된다.

상기 슬러지 탈수장치는 필터프레스, 원심탈수기, 벨트프레스 중으로부터 어느 하나가 선택될 수 있다.

상기 처리수 여과 장치(520)는 마이크로 스트레이너, 모래여과지, 공정수 저장조를 포함하며, 다수 회(대략 1~2회)에 걸친 여과 공정 후 공정수 저장조(521)에 저장 후, 제1 선별 퇴적토 저장조(110)로 공급되는 공정수로서 재이용하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100: 선별기
110: 제1 선별퇴적토 저장조
120: 하이드로 사이클론
121: 제2 선별퇴적토 저장조
200: 공정처리용 재료 투입장치
300: 자력분리장치
400: 유기물 산화 장치
500: 슬러지/처리수 처리장치
510: 슬러지 처리 장치
520: 처리수 여과 장치
521: 공정수 저장조

Claims (15)

1. 유입된 준설 퇴적토로부터 소정 입도 이하의 오염토를 선별하고;
   상기 선별된 오염토를 공정수와 혼합한 혼합수에 처리 공정에 필요한 약품이나 재료를 투입하고;
   상기 오염토와 공정수가 혼합된 혼합수로부터 금속성 물질을 분리하고, 유기물은 산화시키며;
   상기 금속성 물질이 분리되고 유기물이 산화된 처리 준설토와 처리수를 처리하는 것을 포함하되,
   상기 오염토와 공정수가 혼합된 혼합수로부터 금속성 물질을 분리하는 과정은, 상기 혼합수의 제공 라인 상에서 회전가능하게 설치되는 원통형의 전자석 바디와, 상기 전자석 바디의 상부 일측에 회전가능하게 설치되어 상기 전자석 바디의 표면에 흡착된 금속성 물질을 쓸어 제거하기 위한 회전브러시와, 상기 회전브러시의 일측에 설치되어 그 회전브러시에 의해 제거되는 금속성 물질을 제공받도록 구성되는 수용 부재와, 상기 수용 부재에 수용되는 금속성 물질을 이송시키기 위한 이송수단, 및 상기 이송수단에 의해 이송되는 금속성 물질을 제공받아 수용하는 금속물질 회수 저장조를 포함하는 자력분리장치를 통해 실행되는
   오염 준설토 처리 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 선별된 오염토와 공정수의 혼합 비율은 4:6 내지 2:8로 하는
   오염 준설토 처리 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 처리 공정에 투입되는 약품이나 재료는 응집 침전을 위한 알칼리제, 유기물 산화를 위한 산화제, 혼합수에 포함된 금속 물질의 자화를 위한 자화제 및 혼합수의 분산을 유도하는 분산제로 이루어지는
   오염 준설토의 처리 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 금속성 물질을 분리하는 단계는 상기 자화제에 의해 자화된 금속성 물질을 자성을 갖는 전자석 바디의 표면으로 흡인하고, 전자석 바디의 표면으로 흡인된 금속성 물질을 분리하며, 분리된 금속성 물질을 이송 저장하는
   오염 준설토의 처리 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 처리 준설토와 처리수를 처리하는 단계는
   응집 침전된 준설토의 슬러지를 고화시키고; 슬러지가 제거된 처리수를 정화 배출시키며, 정화되어 배출되는 처리수를 공정수로 재이용하기 위한 공정수 저장조로 공급하는 것을 포함하는
   오염 준설토의 처리 방법.
   
6. 청구항 1에 따른 오염 준설토 처리 방법을 실행하기 위한 오염 준설토 처리 시스템.
   
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 오염 준설토 처리 시스템은
   유입된 준설토로부터 자갈 이상의 조대 토양과 협잡물을 제거하기 위한 선별기;
   상기 선별기로부터 유입된 자갈입경하한 이하의 준설토를 저장하기 위한 제1 선별 퇴적토 저장조;
   상기 제1 선별 퇴적토 저장조로부터 유입된 준설토로부터 모래입경하한 이하의 준설토를 선별하기 위한 하이드로 사이클론;
   상기 하이드로 사이클론의 하부 유출관으로부터 유입된 모래입경하한 이상의 준설토를 저장하기 위한 제2 선별 퇴적토 저장조;
   상기 하이드로 사이클론의 상부 유출관으로부터 선별 배출된 모래입경하한 이하의 준설토가 공정수와 함께 유입된 혼합수에 처리공정에 필요한 약품 또는 재료를 투입하고 혼합하는 공정처리용 재료투입 장치;
   상기 공정처리용 재료투입 장치로부터 공급되는 혼합수로부터 금속성 물질을 제거하는 상기 자력분리장치;
   상기 자력분리장치에서 배출되는 혼합수에서 유기물을 산화시키기 위한 유기물 산화장치; 및
   상기 유기물 산화장치로부터 배출되는 처리 준설토의 슬러지와 처리 공정수를 처리하는 슬러지/처리수 처리 장치를 포함하며,
   상기 공정처리용 재료투입 장치는 혼합수에 포함된 금속성 입자를 자화시키는 자화제 공급유닛을 포함하는
   오염 준설토 처리 시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 공정처리용 재료 투입장치는
   응집 침전을 위한 알칼리제 투입유닛, 유기물 산화를 위한 산화제 투입 유닛 및 혼합수의 분산을 유도하는 분산제 투입 유닛 중 하나 이상을 포함하는
   오염 준설토 처리 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 공정처리용 재료 투입장치는 주입되는 재료나 약품의 혼합을 위한 스크류나 임펠러를 더 포함하는
    오염 준설토 처리 시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 공정처리용 재료 투입장치는 중금속의 제거를 위한 산공급유닛을 더 포함하는
    오염 준설토 처리 시스템.
    
12. 제8항에 있어서,
    상기 하이드로 사이클론에 유입되는 준설토를 포함하는 혼합수에는 준설토 농도가 10~15%인
    오염 준설토 처리 시스템.
    
13. 삭제
14. 삭제
15. 제8항에 있어서,
    상기 유기물 산화 장치는
    금속물질이 제거된 혼합수가 수용되는 반응조;
    상기 반응조의 일측에 설치되는 회전구동수단; 및
    상기 회전구동수단에 연결되어 반응조 내의 혼합수를 교반하는 교반부재를 포함하며,
    상기 교반부재는 그 교반부재에 초음파 발생유닛이 설치되는
    오염 준설토 처리 시스템.

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