KR102389010B1 - 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정화대상 오염토양이 유입되며 자력 방식으로 유입된 오염토양으로부터 금속성 물질을 선별 및 제거하고, 금속성 물질이 제거된 선별토사를 저장 및 배출하는 자력분리기; 상기 자력분리기로부터 배출되는 선별토사가 유입되어 저장하는 저장호퍼; 상기 저장호퍼에서 토출되는 선별토사가 유입되고 세척수가 분사되어 공급된 선별토사를 세척하면서 선별토사에서 제 1입경 크기 이하의 토사를 선별하여 분리 배출하는 제 1습식선별장치; 상기 제 1습식선별장치에서 분리 배출되는 제 1입경 크기 이하의 토사가 유입되며, 제 1입경보다 상대적으로 작은 제 2입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출하는 제 1사이클론; 상기 제 1사이클론에서 분리 배출되는 미세 토사가 유입되며, 상기 미세 토사가 바닥으로 중력 침강되게 하고 침전되지 않은 부유 토사를 배출하는 침사조; 상기 침사조에서 배출되는 부유 토사가 유입되며, 응집제가 투입되어 부유 토사로부터 응집된 침전물이 바닥으로 침전되게 하는 응집침전조; 상기 침사조 및 응집침전조의 배출단에 연결되어 침사조 및 응집침전조에서 각각 침전 처리된 침전물이 유입되고, 이를 저류시켜 중력 분리된 농축 슬러지를 생성하며 생성된 농축 슬러지를 배출하는 농축조; 및 상기 농축조에서 배출되는 농축 슬러지가 유입되고, 농축 슬러지를 탈수 처리하여 탈수 케이크로 생성 및 배출하는 필터 프레스;를 포함하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템에 관한 것이다.

Description

고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템{Heavy metal-contaminated soil complex treatment system using high magnetic}

본 발명은 자력분리기, 제 1습식선별장치, 제 1사이클론, 제 2습식선별장치 및 제 2사이클론을 연계 배치하고, 이들의 순차적인 선별 및 입경 분리를 통해 정화대상 오염토양을 미세화시킴으로써 정화 효율을 더욱 향상시킨 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템에 관한 것이다.

최근 전 세계적으로 인구증가 및 산업 발달로 발생되는 폐기물과 유해화학물질로 인하여 토양 및 지하수 오염의 심각성이 고조되어 개발사업으로 영향받게 되는 토양환경에 대한 중요성이 대두되고 있다.

토양 내 중금속은 분해가 되지 않고 물리화학적 환경의 변화에 따라서 흡착 또는 고형화 되거나, 재용출 되어 오염이 확산되기도 한다.

토양에 축적되는 금속의 양이 증가하게 되면 식물이나 미생물의 효소활동을 방해하는 위험요소로 작용할 수 있다. 금속오염물이 지하수를 통해 유입되면 지하수를 이용하는 각종 생물체에 악영향을 끼침은 물론 식물조직에 흡수되면 먹이사슬을 통해 최종적으로 인간에게 위해를 준다.

중금속으로 인한 오염형태는 교환태, 탄산태, 산화철 또는 산화망간에 흡착된 형태, 유기물 또는 황에 결합된 형태, 잔류태로 나눌 수 있다.

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.

또한, 종래의 토양 세척 기술만으로 금속 성분이 토양입자와 아주 강하게 결합되어 있는 경우, 금속성분 함유 토양과 미함유 토양의 밀도 및 표면 특성이 명확하게 구분되지 않는 경우, 중금속의 다양한 화학적 특성으로 인해 세척 기술이 적용하기 힘든 경우, 중금속이 다양한 크기의 토양입자와 결합되어 있을 경우, 실트/점토의 함량이 30~50%를 넘거나 휴믹질 함량이 높은 토양의 경우, 높은 점도를 가지는 유기물이 토양에 포함되어 있을 경우 등 토양에 흡착된 오염물질을 효과적으로 제거하기 힘든 문제가 있었다.

특히, 종래의 토양 세척 기술은 적용대상토양이 미세토사를 다량 함유하고 있는 경우, 정화 효율이 낮은 특징이 있는데 이는 비표면적이 높고, 흡착사이트가 다량 존재하는 미세토의 특징에 기인한 것으로, 조립토의 경우에 비하여 유,무기 오염물질이 더욱 강하게 흡착되므로 정화 공법을 통한 탈착이 어려워 정화 시스템의 경제성, 친환경성, 작업성, 안전성 측면에서 설치 비용이 많이 투입되고 정화 시스템을 위한 현장 설치 부지가 많이 확보되어야 하는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제10-847058호

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 산화제의 과다 사용을 제어하면서도 침전 처리 과정에 앞서 복수의 선별 수단을 연계 배치하고 이들의 순차적인 선별 및 입경 분리를 통해 정화대상 오염토양을 미세화시킴으로써 정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라 칭함)은, 정화대상 오염토양이 유입되며 자력 방식으로 유입된 오염토양으로부터 금속성 물질을 선별 및 제거하고, 금속성 물질이 제거된 선별토사를 저장 및 배출하는 자력분리기; 상기 자력분리기로부터 배출되는 선별토사가 유입되어 저장하는 저장호퍼; 상기 저장호퍼에서 토출되는 선별토사가 유입되고 세척수가 분사되어 공급된 선별토사를 세척하면서 선별토사에서 제 1입경 크기 이하의 토사를 선별하여 분리 배출하는 제 1습식선별장치; 상기 제 1습식선별장치에서 분리 배출되는 제 1입경 크기 이하의 토사가 유입되며, 제 1입경보다 상대적으로 작은 제 2입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출하는 제 1사이클론; 상기 제 1사이클론에서 분리 배출되는 미세 토사가 유입되며, 상기 미세 토사가 바닥으로 중력 침강되게 하고 침전되지 않은 부유 토사를 배출하는 침사조; 상기 침사조에서 배출되는 부유 토사가 유입되며, 응집제가 투입되어 부유 토사로부터 응집된 침전물이 바닥으로 침전되게 하는 응집침전조; 상기 침사조 및 응집침전조의 배출단에 연결되어 침사조 및 응집침전조에서 각각 침전 처리된 침전물이 유입되고, 이를 저류시켜 중력 분리된 농축 슬러지를 생성하며 생성된 농축 슬러지를 배출하는 농축조; 및 상기 농축조에서 배출되는 농축 슬러지가 유입되고, 농축 슬러지를 탈수 처리하여 탈수 케이크로 생성 및 배출하는 필터 프레스;를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 자력분리기는, 상단에 오염토양이 투입되는 투입구가 마련되며 하단의 양측에 길이방향을 따라 절개공이 형성되는 투입공간과, 자력을 가지며 외주연이 각 투입공간의 절개공에 인접하면서 회전 가능하도록 설치되는 한 쌍의 선별드럼 및 상기 투입공간의 하부에서 절개공과 연통하며 상기 절개공을 통과하여 금속성 물질이 제거된 선별토사가 저장되는 제 1호퍼를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 투입공간은, 상기 투입구의 중심부를 가로지르면서 상단을 향해 돌출 설치되어 공간을 분리 및 구획하는 분배블록을 더 포함하고, 상기 분배블록에 의해 구획된 양 공간의 바닥면은 각 절개공을 향하여 하향의 경사구배가 형성되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 자력분리기는, 상기 투입공간의 저면부로부터 이격된 위치에 고정 설치되는 고정판과, 상기 고정판의 상부면과 상기 투입공간의 저면 간에 연직방향으로 연결되는 하나 이상의 탄성스프링을 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 자력분리기는, 하향의 기울기를 가지고 각 선별드럼의 회전방향에 대향하는 위치에서 일단이 선별드럼의 외주연 밀착되도록 설치되는 스크래퍼와, 상부에 개구부가 형성되고 상기 스크래퍼의 타단이 상기 개구부에 연하도록 설치되는 제 2호퍼를 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 저장호퍼는, 내부에 저장공간이 형성되고 하부에 개폐수단이 마련되는 몸체와, 평단면이 내측으로 굴곡진 곡면판 형상으로 상기 몸체 내주연의 각 코너부위에 길이방향을 따라 장착되는 코너가이드판을 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 제 1사이클론의 후단에 구비되고 상기 제 1사이클론에서 분리 배출되는 제 2입경 크기 이하의 미세 토사가 유입되며, 세척수가 분사되어 유입된 제 2입경 크기 이하의 미세 토사를 세척하면서 제 2입경보다 상대적으로 작은 제 3입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출하는 제 2습식선별장치; 및 상기 제 2습식선별장치의 후단과 침사조의 전단 사이에 구비되고 상기 제 2습식선별장치에서 분리 배출되는 제 3입경 크기 이하의 미세 토사가 유입되며, 제 3입경보다 상대적으로 작은 제 4입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출하고 이를 상기 침사조로 유입되게 하는 제 2사이클론;을 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 응집침전조는, 상기 침사조에서 배출되는 부유 토사가 유입되고, 유입된 부유 토사를 포함하는 처리수가 기설정된 수위까지 유지되도록 수용하는 처리조; 상기 처리조의 일측에서 수면을 향하여 송풍되게 설치되어 상기 처리수로부터 부상하는 부유 물질이 타측 방향으로 이동되게 하는 이송블로워; 및 상기 처리조의 내부공간에서 독립된 수용공간을 갖도록 마련되고 상기 처리조의 타측에 설치되어 상기 이송블로워에 의해 수면상에서 이동하는 부유 물질이 유입되는 스컴탱크;를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 스컴탱크의 수용공간을 구성하는 측벽은 상기 처리조의 수면보다 상대적으로 높게 설치되고, 상기 처리조의 수면에서 상향의 기울기를 갖도록 설치되는 경사컨베이어에 의해 부유 물질이 유입되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 경사컨베이어는, 평면을 이루면서 상기 처리조의 수면에 인접하도록 수중에 설치되는 평면부와, 상기 평면부의 타단에서 상향의 기울기를 가지도록 설치되고 끝단이 상기 스컴탱크의 일측 측벽 상단에 위치하도록 설치되는 경사부 및 상기 평면부와 경사부를 둘러싸도록 설치되어 궤도운동하고 복수의 제 1통공이 형성되는 이송벨트를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 경사컨베이어는, 상기 스컴탱크의 일 측벽 상단에서 상기 경사부의 끝단에 인접하도록 설치되고 외주연을 따라 방사형으로 복수의 브러쉬부재가 장착되며 상기 이송벨트의 궤도운동 방향과 반대 방향으로 회전하여 이송벨트에 부착된 부유물질이 탈리되게 하는 탈리드럼을 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 평면부의 양측방에서 상기 처리조의 일측으로 갈수록 상호 간의 이격 거리가 멀어지도록 배치되고 끝단이 상기 처리조의 양 내측벽에 각각 부착되며, 상부의 일부가 상기 처리조의 수면 위로 노출되게 설치되는 한 쌍의 유도격벽;을 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 스컴탱크는, 타측 측벽의 길이방향을 따라 상부로 연장되면서 일단이 상기 수용공간을 향하여 절곡되는 커버판과, 상기 커버판에 형성되는 복수의 제 2통공을 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 경사컨베이어에는 복수의 제 1통공이 형성되는 이송벨트를 포함하며, 상기 스컴탱크의 상부로서 상기 이송벨트 하부에는 외주연을 따라 유류흡착패드가 장착되며 상기 이송벨트의 궤도운동 방향과 반대 방향으로 회전하여 이송벨트에 부착된 유류가 흡착되게 하는 유류탈리드럼이 구성되고, 상기 스컴탱크의 상부로서 상기 이송벨트 하부에는 외주연을 따라 방사형으로 복수의 브러쉬부재가 장착되며 상기 이송벨트의 궤도운동 방향과 반대 방향으로 회전하면서 부러쉬부재가 상기 제 1통공에 삽입되도록 하여 이송벨트에 부착된 부유 물질이 탈리되게 하는 탈리드럼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 유류탈리드럼에는 축에 장착되는 지지대와 상기 지지대에 장착되어 유류흡착패드로부터 흡착된 유류를 탈리시키는 탈리판이 더 구성됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템에서는 침전 처리 과정에 앞서 자력분리기, 제 1습식선별장치, 제 1사이클론, 제 2습식선별장치 및 제 2사이클론과 같은 복수의 선별 수단을 연계 배치하고 이들의 순차적인 선별 및 입경 분리를 통해 정화대상 오염토양을 미세화시킴으로써 정화 효율을 더욱 향상시키면서도, 산화제의 과다 사용을 제어하여 환경적인 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 시스템은 응집 침전조에 의한 침전 과정에서 발생하는 스컴을 처리함에 있어, 종래 기계식 블레이드를 이용한 스컴제거수단이 가지는 스컴의 역행을 방지하고 정상적인 처리 방향을 유도하면서 스컴의 사이드 밀집현상을 방지함으로써 스컴의 제거효율을 더욱 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 시스템을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자력분리기를 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투입공간을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저장호퍼를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 응집침전조를 나타내는 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 응집침전조의 경사컨베이어를 나타내는 측단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 응집침전조의 유도격벽을 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 응집침전조의 작동상태도.

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.

도 1을 참조하면 본 발명의 시스템은 자력분리기(1)와, 저장호퍼(2)와, 제 1습식선별장치(3)와, 제 1사이클론(4)과, 침사조(7)와, 응집침전조(8)와, 농축조(9) 및 필터프레스(9-1)를 포함한다.

상기 자력분리기(1)는 정화대상 오염토양이 유입되며 자력 방식으로 유입된 오염토양으로부터 철 산화물 등의 금속성 물질을 선별 및 제거하고, 금속성 물질이 제거된 선별토사를 저장 및 배출한다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 자력분리기(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 상단에 오염토양이 투입되는 투입구(630)가 마련되며 하단의 양측에 길이방향을 따라 절개공(640)이 형성되는 투입공간과, 자력을 가지며 외주연이 각 투입공간의 절개공(640)에 인접하면서 회전 가능하도록 설치되는 한 쌍의 선별드럼(70) 및 상기 투입공간의 하부에서 절개공(640)과 연통하는 내부공간(600)이 구비되며 상기 절개공(640)을 통과하여 금속성 물질이 제거된 선별토사가 저장되는 제 1호퍼(60)를 포함한다.

상기 투입공간은 상기 제 1호퍼(60)의 내부공간(600) 상부에 설치되는 밑판(610)과 상기 밑판(610)의 양단에 각각 길이방향을 따라 이격 설치되는 한 쌍의 측판(620)으로 구성될 수 있으며, 이에 따라 밑판(610)과 각 측판(620) 사이에는 절개공(640)이 형성되고 상기 밑판(610)을 따라 이동하는 오염토양이 상기 절개공(640)을 통과 및 낙하되어 제 1호퍼(60)의 내부공간(600)에 수용된다.

상기 제 1호퍼(60)에는 배출구(61)가 마련되어 내부공간(600)에 수용된 선별토사를 선택적으로 배출할 수 있다.

상기 선별드럼(70)은 상기 절개공(640)에 인접하여 회전 가능하도록 설치되며 자력을 제공함으로써 투입된 오염토양이 상기 절개공(640)을 통과하는 과정에서 오염토양에 포함된 금속성 물질이 외주연으로 부착됨에 따라 오염토양으로부터 금속성 물질을 선별 및 제거하게 된다.

상기 선별드럼(70)은 통상의 원통형 드럼 구조를 가질 수 있으며, 절개공(640)의 길이방향을 따라 평행하게 배치되고 외부로부터 부여되는 회전력이 전달되어 어느 일 방향으로 회동하게 된다.

이러한 상기 선별드럼(70)은 영구자석 또는 전자석 등 자력을 제공하는 공지의 다양한 소재 또는 방식 중 적합한 하나를 선택할 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 투입공간은 상기 투입구(630)의 중심부를 가로지르면서 상단을 향해 돌출 설치되어 공간을 분리 및 구획하는 분배블록(650)을 더 포함할 수 있다.

상기 분배블록(650)은 상부에서 투입되는 오염토양이 투입공간의 하부 양측에 각각 형성되는 절개공(640)으로 분배 유입될 수 있도록 공간은 물론 상기 투입구(630)를 중심부 기준으로 양등분 한다.

여기서 상기 분배블록(650)에 의해 구획된 양 공간의 바닥면 즉 밑판(610)은 각 절개공(640)을 향하여 하향의 경사구배가 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 경사구배에 의하여 투입공간 내부로 투입된 오염토양이 자연스럽게 절개공(640)을 향해 이동되는 것을 유도할 수 있게 된다.

한편 본 실시 예에 따른 상기 자력분리기(1)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 투입공간의 저면부 즉 밑판(610)의 저면으로부터 이격된 위치에 고정 설치되는 고정판(660)과, 상기 고정판(660)의 상부면과 상기 밑판(610)의 저면 간에 연직방향으로 연결되는 하나 이상의 탄성스프링(670)을 더 포함할 수 있다.

즉 상기 투입공간은 하부에 이격 설치된 고정판(660)과 탄성스프링(670)을 통해 연결되어 상, 하 방향으로 유동할 수 있게 되는 바, 투입공간의 상부로부터 낙하 및 투입되는 오염토양의 중량에 의하여 연속적으로 탄성 작용하게 됨으로써, 더욱 효과적으로 투입된 오염토양이 절개공(640)을 향해 이동될 수 있도록 한다.

이때 상기 투입공간은 안정적인 상하 방향을 도모하면서 좌우전후 방향으로는 유동되지 않을 수 있는 가이드 구조가 적용될 수 있으며, 상기 분배블록(650)은 도 3에 도시된 바와 같이 하부에서 상부로 갈수록 단면의 폭이 좁아지도록 구성되어 분리 및 구획된 양 공간에서 각각 경사면을 형성하게 됨으로써 투입된 오염토양이 각 공간에서 쌓이지 않고 경사면을 따라 용이하게 절개공(640)측으로 유도될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 자력분리기(1)는 하향의 기울기를 가지고 각 선별드럼(70)의 회전방향에 대향하는 위치에서 일단이 선별드럼(70)의 외주연 밀착되도록 설치되는 스크래퍼(700)와, 내부공간(800)을 가지며 상부에 개구부가 형성되고 상기 스크래퍼(700)의 타단이 상기 개구부에 연하도록 설치되는 제 2호퍼(80)를 더 포함할 수 있다.

이에 따라 상기 선별드럼(70)이 회전하는 과정에서 스크래퍼(700)가 선별드럼(70)의 외주연에 부착된 금속성 물질을 박리시킴과 동시에 박리된 금속성 물질이 제 2호퍼(80)의 내부공간(800)으로 낙하 및 수용될 수 있게 되며, 이렇게 스크래퍼(700)에 의해 제 2호퍼(80)로 분리 수용된 금속성 물질은 별도의 처리 과정을 통해 재활용할 수 있도록 한다.

상기 저장호퍼(2)는 상기 자력분리기(1)에서 선별 및 배출되는 선별토사가 투입되어 이를 저장하며, 기설정된 일정량의 선별토사를 배출함으로써 오염토양의 정화 처리량을 조절할 수 있다.

상기 저장호퍼(2)는 내부에 저장공간(2-1)이 형성되고 하부에 개폐수단(2-3)이 마련되는 몸체(2-2)를 포함하여 투입된 선별토사를 임시 저장하고 저장한 선별토사를 선택적으로 토출할 수 있다.

여기서 일반적인 호퍼 구조는 사각 형태의 저장공간(2-1)을 갖게 되므로, 겨울철 수분을 함유하는 토사물이 동결되는 경우 구조적으로 저장공간(2-1)의 코너부위에 동결된 토사물이 고착되기가 쉽다.

이에 본 발명의 일 실시 예에 따른 저장호퍼(2)는 도 4에 도시된 바와 같이 평단면이 내측으로 굴곡진 곡면판 형상으로 상기 몸체(2-2) 내주연의 각 코너부위에 길이방향을 따라 장착되는 코너가이드판(2-4)을 더 포함함으로써, 투입된 선별토사가 코너가이드판(1-4)의 곡면을 따라 자연스러운 하부 이동을 유도하게 된다.

특히 겨울철 토사물의 동결에도 몸체(2-2) 내주연의 각 코너부위가 코너가이드판(2-4)에 의해 굴곡진 형태를 가지게 되므로 코너부위에서 토사물이 고착되는 것을 방지함으로써 선별토사의 원활한 공급이 가능해진다.

상기 제 1습식선별장치(3)는 상기 저장호퍼(2)의 후단에 연결되어 저장호퍼(2)로부터 토출되는 선별토사가 유입된다. 이러한 제 1습식선별장치(3)는 도면에 도시된 바 없으나 적어도 하나 이상의 선별망이 구비되고 상기 선별망에 대하여 진동을 부여함으로써 설정된 일정 입경의 크기를 기준으로 선별토사를 분리하게 됨과 더불어 분리된 선별토사를 세척하여 배출한다.

즉 상기 제 1습식선별장치(3)는 내부에 복수의 분사노즐이 구비되어 선별토사의 유입과 동시에 또는 시간차를 두고 세척수가 분사되어 공급된 선별토사를 세척하면서, 선별토사에서 제 1입경 크기 이하의 토사를 선별하여 분리 배출한다.

이때 상기 제 1입경 크기는 2 내지 3mm일 수 있으며, 제 1입경 크기 이상의 토사는 세척 토사로서 분리 배출되어 별도의 처리과정을 거칠 수 있다.

그리고 상기 제 1습식선별장치(3)에서 분사되는 세척수는 이하에서 설명하는 세척수탱크(8-1)로부터 공급될 수 있다.

상기 제 1사이클론(4)은 상기 제 1습식선별장치(3)에서 분리 배출되는 제 1입경 크기 이하의 토사가 유입되며, 제 1입경보다 상대적으로 작은 제 2입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출한다.

상기 제 1사이클론(4)은 유입된 토사에 있어 비중차에 의한 입경 분리 과정을 실시하는 것으로, 이러한 제 1사이클론(4)의 구조 및 작동 기작은 다양한 공지기술의 적용이 가능하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 침사조(7)는 상기 제 1사이클론(4)에서 분리 배출되는 미세 토사 즉 제 2입경 크기 이하의 미세 토사와 상기 제 1습식선별장치(3) 등에서 사용된 세척수가 유입되며, 기설정된 시간동안 체류 처리하여 미세 토사가 바닥으로 중력 침강되게 하여 세척수와 분리되게 한다.

그리고 상기 침사조(7)에서는 상기 과정을 통해 침전된 미세 토사와 침전되지 않은 부유 토사를 각각 분리 배출하게 되는 바, 침전된 미세 토사의 경우 이하에서 설명하는 농축조(9)로 공급되고, 침전되지 않은 부유 토사 즉 상대적으로 비중이나 입경이 더욱 작은 극미세 토사의 경우 후처리를 위하여 응집침전조(8)로 공급된다.

상기 응집침전조(8)는 상기 침사조(7)에서 배출되는 부유 토사와 상등수가 함께 유입됨과 더불어 외부로부터 응집제가 투입되며, 기설정된 시간동안 체류처리하여 부유 토사로부터 응집제에 의해 응집되는 침전물이 바닥으로 침전되도록 한다.

여기서 상기 응집제는 액체 속에 현탁되어 있는 고체입자가 서로 응집되도록 하여 침강시키는 물질로서 무기전해질 또는 유기고분자 화합물을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 공지의 다양한 응집제 중 적합한 하나를 선택하여 사용할 수 있음은 당연하다.

그리고 상기 응집첨전조(8)는 유입된 부유 토사에 대한 침전 처리를 위하여 일정량의 처리수가 수용될 수 있는데, 이때 상기 처리수는 부유 토사와 함께 유입되는 상등수에 의해 보충되는 것이거나 또는 별도의 외부 물이 유입되는 것일 수 있다.

상기 응집침전조(8)에서 침전 처리되는 침전물은 상기 침사조(7)와 마찬가지로 후단에 연결되는 농축조(9)로 유입되고 농축조(9)에서 농축 처리되어 배출될 수 있다.

상기 농축조(9)는 상기 침사조(7) 및 응집침전조(8)의 배출단에 연결되어 침사조(7) 및 응집침전조(8)에서 각각 침전 처리된 미세토사와 침전물이 유입되고, 이를 저류시켜 중력 분리된 농축 슬러지를 생성하며 생성된 농축 슬러지를 배출하한다.

상기 필터프레스(9-1)는 상기 농축조(9)의 후단에 연결되어 농축조(9)로부터 배출되는 농축 슬러지가 유입된다. 상기 필터프레스(9-1)는 공압식 또는 유압식 프레스 방식을 적용하여 유입된 농축 슬러지를 압착시키는 것으로 이러한 탈수 처리를 통해 탈수 케이크로 생성 및 배출하게 되며, 배출된 탈수 케이크는 별도의 탈수 케이크 처리시설로 이송될 수 있다.

한편 본 발명의 시스템은 선행적으로 자력분리기(1)를 통해 금속성 물질이 제거된 선별토사에 대한 입경 분리를 반복적으로 실시하여 선별토사를 더욱 미세화함으로써 정화 효율을 배가시킬 수 있도록 하는 구성을 제시하고 있다.

일 예로 본 발명의 시스템에서는 상기 제 1사이클론(4)의 후단과 상기 침사조(7)의 전단에 마련되어 제 1사이클론(4)에서 배출되는 제 2입경 크기 이하의 미세 토사를 다시 입경 분리하여 상기 침사조(7)로 공급하는 제 2습식선별장치(5)와 제 2사이클론(6)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 2습식선별장치(5)는 상기 제 1사이클론(4)의 후단에 구비되고 상기 제 1사이클론(4)에서 분리 배출되는 제 2입경 크기 이하의 미세 토사가 유입되며, 세척수가 분사되어 유입된 제 2입경 크기 이하의 미세 토사를 세척하면서 제 2입경보다 상대적으로 작은 제 3입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출한다.

상기 제 2습식선별장치(5)는 상술한 제 1습식선별장치(3)와 동일한 선별 구조를 가질 수 있으며, 다만 선별되는 토사의 입경에 있어 상기 제 2입경보다 상대적으로 작은 제 3입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하는 과정을 수행하게 된다.

이때 상기 제 3입경 크기는 0.7 내지 0.8mm일 수 있으며, 제 3입경 크기 이상의 토사는 세척 토사로서 분리 배출되어 별도의 처리과정을 거칠 수 있다. 그리고 상기 제 2습식선별장치(5)에서 분사되는 세척수 역시 이하에서 설명하는 세척수탱크(8-1)로부터 공급될 수 있다.

상기 제 2사이클론(6)은 상기 제 2습식선별장치(5)의 후단과 침사조(7)의 전단 사이에 구비되고, 상기 제 2습식선별장치(5)에서 분리 배출되는 제 3입경 크기 이하의 미세 토사가 유입되며, 제 3입경보다 상대적으로 작은 제 4입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출하고 이를 상기 침사조(7)로 유입되게 한다.

상기 제 2사이클론(6)은 유입된 토사에 있어 비중차에 의한 입경 분리 과정을 실시하는 것으로, 이러한 제 2사이클론(5)의 구조 및 작동 기작은 다양한 공지기술의 적용이 가능하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이처럼 본 실시 예의 경우 제 1습식선별장치(3), 제 1사이클론(4), 제 2습식선별장치(5) 및 제 2사이클론(6)을 연계 배치하고, 이들의 순차적인 입경 분리를 통해 정화대상 오염토양을 더욱 미세화시킴으로써 상기 자력분리기(1)를 통해 제거되지 못한 표면적이 상대적으로 작은 토사에 흡착되는 중금속 등의 제거도 별도의 산화제 투입 없이 가능하게 되는 바, 친환경적이면서도 정화 효율이 더욱 향상될 수 있는 것이다.

한편 본 발명의 일 실시 예에 따른 응집침전조(8)는 수용된 부유 토사를 침전 처리함에 있어 발생하는 스컴의 제거효율을 증대시킬 수 있는 구조를 갖는다.

구체적으로 본 실시 예의 응집침전조(9)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 침사조(7)에서 배출되는 부유 토사가 유입되고 유입된 부유 토사를 포함하는 처리수가 기설정된 수위까지 유지되도록 수용하는 처리조(10)와, 상기 처리조(10)의 내부에 마련되어 수면(A)상에서 부유하는 부유 물질이 포집되게 하는 경사스키머 및 상기 경사스키머에 의해 포집되는 부유 물질이 유입되는 스컴탱크(20)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 부유 물질은 처리수에 포함되는 부유 토사에 대한 침전 과정 중 발생하는 통상의 스컴과 자유상 유류 성분 등을 모두 포함한다.

상기 처리조(10)는 일측에 유입구(100)와 타측에 배출구(110)가 각각 마련되어 선행 침강 과정에서 배출되는 부유 토사와 상등수가 유입되고, 응집 침전과정을 거친 상태의 처리수 즉 상등수가 상기 배출구(110)을 통해 배출된다.

상기 처리조(10)에 사전 수용되는 처리수는 부유 토사와 상등수의 유입으로 인하여 그 수위가 변화할 수 있는 바, 처리수가 기설정된 수위까지 유지될 수 있도록 부유 토사 및 상등수의 유입량에 대응하여 처리수의 보충이나 배출이 선택적으로 조정될 수 있도록 한다.

상기 응집침전조(8)의 응집 침전 처리 후 배출구(110)를 통해 배출되는 처리수는 상기 응집침전조(8)의 후단에 마련되는 세척수탱크(8-1)로 유입되어 저장될 수 있으며, 이렇게 저장된 처리수는 상기 제 1습식선별장치(3) 및 제 2습식선별장치(5)로 공급되게 하여 세척수로서 활용될 수 있도록 한다.

또한 상기 처리조(10)의 저부에는 침전물배출구(120)가 마련되어 일정 시간 동안 부유 토사로부터 침전된 침전물이 배출되게 한다. 상기 침전물배출구(120)에는 도면에 도시된 바 없으나 상기 농축조(9)의 유입단과 연결되는 이송라인이 마련되어 배출되는 침전물이 상기 농축조(9)로 유입될 수 있도록 한다.

상기 경사스키머는 처리조(10)의 수면(A) 상에 부유하는 부유 물질을 처리조(10)의 일측에서 타측방향으로 이송시키는 이송블로워(20)와, 상기 이송블로워(20)에 의해 타측으로 이송되는 부유 물질을 상기 스컴탱크(30)로 이송 및 유입되게 하는 경사컨베이어(40)를 포함하여 구성된다.

상기 이송블로워(20)는 상기 처리조(10)의 일측에서 수면(A)의 폭 방향을 따라 설치되며 외부로부터 입력되는 제어신호에 의해 작동되어 에어를 수면(A)의 전체 영역으로 토출함으로써 수면(A)상에서 부유하는 부유 물질들이 처리조(10)의 타측 방향으로 이동되게 한다.

그리고 상기 이송블로워(20)의 에어 토출은 부유 물질의 제거 과정 중 연속적으로 실시되게 하여 부유 물질의 정상적인 이동 방향을 유도하면서 역행을 방지 한다.

상기 이송블로워(20)의 경우 송풍 기능을 가지는 공지의 다양한 송풍기기 중 적합한 하나를 선택 및 적용할 수 있다.

상기 스컴탱크(30)는 상기 처리조(10)의 내부공간에서 독립된 수용공간(300)을 갖도록 마련되되, 상기 처리조(10)의 타측에 설치되어 상기 이송블로워(20)에 의해 수면(A)상에서 이동하는 부유 물질이 유입되도록 한다.

상기 스컴탱크(30)는 상기 처리조(10)의 내부에서 수면(A)의 폭 방향을 따라 상호 이격되는 한 쌍의 측벽(31, 32)과, 이들 한 쌍의 측벽(31, 32) 간 하부를 연결하는 하나의 하부벽(미도시)에 의해 수용공간(300)이 구성되는 것으로, 이때 한 쌍의 측벽(31, 32)은 상기 처리조(10)의 수면보다 상대적으로 높게 설치되어 수용공간(300)으로 한번 유입된 부유 물질들이 배출되지 않게 하면서도 처리조(10) 내에 수용된 처리수가 월류하여 유입되는 것을 방지한다.

이러한 스컴탱크(30)는 도면에 도시된 바 없으나 개폐구가 마련되어 수용공간(300)으로 유입된 부유 물질의 별도 배출이 가능해지게 한다.

또한 상기 스컴탱크(30)는 도 6에 도시된 바와 같이 타측 측벽(32)의 길이방향을 따라 상부로 연장되면서 일단이 상기 수용공간(300)을 향하여 절곡되는 커버판(310)과, 상기 커버판(310)에 형성되는 복수의 제 2통공(311)을 포함할 수 있다.

즉 스컴탱크(30)에는 이송된 부유 물질과 함께 일부 처리수가 함께 유입될 수 있는데, 그 유입량이 점차 많아져 부유 물질 및 처리수가 측벽의 상단까지 도달하게 될 경우, 상기 커버판(310)에 의해 부유 물질의 배출은 최소화시키고 제 2통공(311)을 통해 처리수만이 배출되게 하는 것이다.

따라서 상기 제 2통공(311)은 물 입자만이 통과할 수 있는 미세 입경을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 경사컨베이어(40)는 상기 처리조(10)의 수면(A)에서 상향의 기울기를 갖도록 설치되어 상대적으로 높은 위치에 설치되는 스컴탱크(30)로 부유 물질이 유입될 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 경사컨베이어(40)는, 도 6에 도시된 바와 같이 수중에 설치되는 평면부(400)와 상기 평면부(400)의 타단에서 상향의 기울기를 갖도록 설치되어 경사면을 형성하는 경사부(410) 및 상기 평면부(400)와 경사부(410) 간을 선회하도록 장착되어 어느 일방향으로 궤도 운동하는 이송벨트(420)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 평면부(400)는 일정 영역의 평면을 이루면서 상기 처리조(10)의 수면(A)에 인접하도록 수중에 설치된다.

그리고 상기 경사부(410)는 상기 평면부(400)의 타단에서 상향의 기울기를 가지도록 설치되고 끝단이 상기 스컴탱크(30)의 일측 측벽(31) 상단에 위치하도록 설치되어 평면부(400)로부터 전달되는 부유 물질을 경사면을 따라 상향 이동시키며, 상향 이동된 부유 물질이 상기 스컴탱크(30)로 낙하되게 하여 수용공간(300)에 유입될 수 있도록 한다.

즉 상기 경사컨베이어(40)는 선단의 일부가 수면(A)에 가까운 수중에서 평면 영역을 형성한 후 경사지게 구성되어 있는 바, 수면(A)에 부유하는 부유 물질뿐 아니라 수면(A)에서 가까운 수중에 위치하는 미부유 물질이 선행적으로 이송벨트(420)의 상부면에 안치되게 한 후 상향 이동되게 함으로써 안정적인 부유 물질의 포집이 수행되게 하는 것이다.

한편 상기 평면부(400) 및 경사부(410)는 상기 처리조(10)의 내부에서 수면(A)의 폭 방향에 평행하면서 상호 이격 배치되는 적어도 둘 이상의 구동롤러(401, 411)에 의해 구성될 수 있으며, 이러한 구동롤러(401, 411)의 외주연에는 상기 이송벨트(420)가 안치된다.

그리고 각 구동롤러(401, 411)는 도면에 도시된 바 없으나 체인 또는 벨트 등을 포함하는 동력 전달수단에 의해 일체 구동될 수 있고, 선택된 하나의 구동롤러(401, 411)에 회전모터의 회전력이 전달됨으로써 일 방향 회전이 가능하게 된다.

상기 이송벨트(420)는 상기 평면부(400)와 경사부(410)를 둘러싸도록 설치되며 상기 구동롤러(401, 411)의 일 방향 회전에 의해 평면부(400)와 경사부(410) 간을 궤도 운동한다.

여기서 상기 이송벨트(420)는 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 제 1통공(421)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제 1통공(421) 역시 상기 제 2통공(311)과 마찬가지로 물 입자만이 통과할 수 있는 미세 입경을 갖도록 구성됨으로써, 부유물질의 이송 과정에서 처리수가 함께 이송되어 스컴탱크(30)로 유입되는 것을 최소화하고, 그에 따라 물 유입에 의한 스컴탱크(30)의 부피 증대를 최소화 한다.

상기 경사컨베이어(40)는 상기 이송벨트(420)에 부착되어 스컴탱크(30)의 수용공간(300)으로 낙하하지 못하는 부유 물질이 탈리될 수 있도록 하는 탈리드럼(430)을 더 포함할 수 있다.

상기 탈리드럼(430)은 상기 스컴탱크(30)의 일 측벽(31) 상단에서 상기 경사부(410)의 끝단에 인접하도록 설치되고, 외주연을 따라 방사형으로 복수의 브러쉬부재(411)가 장착된다.

상기 브러쉬부재(411)의 경우 상기 경사컨베이어(40)의 이송벨트(420)에 밀착될 정도의 길이를 가지며, 상기 탈리드럼(430)은 상기 이송벨트(420)의 궤도운동 방향과 반대 방향으로 회전하게 됨으로써, 상기 이송벨트(420)가 선회하는 과정에서 상기 브러쉬부재(411)가 이송벨트(420)의 표면에 부착된 부유 물질을 털어내어 탈리되게 하고 탈리된 부유 물질이 하부에 위치하는 스컴탱크(30)의 수용공간(300)으로 낙하되게 한다.

한편 본 발명의 응집친전조(8)는 상기 평면부(400)의 양측방에서 상기 처리조(10)의 일측으로 갈수록 상호 간의 이격 거리가 멀어지도록 배치되고 끝단이 상기 처리조(10)의 양 내측벽에 각각 부착되며, 상부의 일부가 상기 처리조(10)의 수면 위로 노출되게 설치되는 한 쌍의 유도격벽(50)을 더 포함한다.

상기 유도격벽(50)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 이송블로워(20)의 송풍에 의해 이송되는 부유 물질들이 처리조(10)의 사이드 부분으로 밀집되는 현상을 방지하면서, 부유 물질이 경사컨베이어(40)의 선단측으로 모일 수 있도록 유도함으로써 부유 물질의 포집 효율이 향상될 수 있도록 하는 것이다.

또한 본 발명에서는 도 7에서 보는 바와 같이 이송벨트(420)에 침적된 유류 및 스컴을 포함한 부유 물질을 스컴탱크(30)로 탈리시켜 부유 물질이 처리조(10)로 재유입되는 것을 제어토록 하는 실시 예가 더 제시되고 있다.

본 실시 예의 경우도 상기 이송벨트(420)에 복수의 제 1통공(421)이 형성됨은 동일하다. 그런데 제 1통공(421)에 의해 경사컨베이어(42)에는 부유 물질이 침적될 수 있는 조건이 더 커지는데 본 실시 예에서는 침적된 부유 물질로서 스컴 및 유류를 탈리시켜 처리조(10)로 재유입을 제어토록 하는 것이다.

본 실시 예에서는 상기 스컴탱크(30)의 상부로서 상기 이송벨트(420) 하부에는 외주연을 따라 유류흡착패드(441)가 장착되며, 상기 이송벨트(420)의 궤도운동 방향과 반대 방향으로 회전하여 이송벨트(420)에 부착된 유류가 흡착되게 하는 유류탈리드럼(440)이 구성되도록 한다.

상기 유류탈리드럼(440)의 경우도 이송벨트(420)의 회전연동에 연계하여 회전연동을 하는 것으로, 상기 유류흡착패드(441)가 이송벨트(420)에 접하면서 이송벨트(420)에 침적된 유류를 흡착에 의해 이송벨트(420)로부터 탈리시키는 것이다.

상기 유류흡착패드(441)는 다양한 공지의 재질이 사용될 수 있는데, 예로 폴리에테르 부직포가 적용될 수 있다.

이에 더하여 상기 유류탈리드럼(440)에는 축에 장착되는 지지대(442)와 상기 지지대(442)에 장착되어 유류흡착패드(440)로부터 흡착된 유류를 탈리시키는 탈리판(443)이 더 구성됨을 특징으로 한다. 이렇게 구성됨에 의해 유류가 흡착된 유류흡착패드(441)는 회전과정에서 상기 탈리판(443)에 의해 흡착된 유류가 탈리되어 스컴탱크(30)로 유도되도록 하는 것이다.

바람직하게 상기 탈리판(443)에는 친수성코팅층이 도포되도록 하여 상기 탈리판(443)에 의해 탈리된 유류가 탈리판(443)에 침적되는 것을 제어토록 하는 것이 타당하다.

이에 더하여 본 실시 예의 경우도 탈리드럼(430)이 더 구성되는데, 본 실시 예에서는 도면에서 보는 바와 같이 상기 스컴탱크(30)의 상부로서 상기 이송벨트(420) 하부에는 외주연을 따라 방사형으로 복수의 브러쉬부재(421)가 장착되며 상기 이송벨트(420)의 궤도운동 방향과 반대 방향으로 회전하면서 브러쉬부재(421)가 상기 제 1통공(421)에 삽입되도록 하여 이송벨트에 부착된 부유물질(스컴)이 탈리되게 하는 것이다.

이와 같이 구성되어 도면에서 보는 바와 같이 이송벨트(420)를 타고 연동하는 부유 물질(S1)은 낙하하여 스컴탱크(30)로 유입되며, 이송벨트(420)에 침적된 유류(O)는 유류탈리드럼(440)에 의해 흡착 및 탈리되도록 함으로써 스컴탱크(30)로 유입되고, 이송벨트(420)에 침적된 스컴(S2)은 탈리드럼(430)에 의해 탈리되도록 함으로써 스컴탱크(30)로 유입되도록 하는 것이다.

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.

1 : 자력분리기 2 : 저장호퍼
3 : 제 1습식선별장치 4 : 제 1사이클론
5 : 제 2습식선별장치 6 : 제 2사이클론
7 : 침사조 8 : 응집침전조
8-1 ： 세척수탱크 9 : 농축조
9-1 : 필터프레스
10 : 처리조 20 : 이송블로워
30 : 스컴탱크 31 : 일측 측벽
32 : 타측 측벽 40 : 경사컨베이어
50 : 유도격벽 300 : 수용공간
310 : 커버판 311 : 제 2통공
400 : 평면부 410 : 경사부
420 : 이송벨트 421 : 제 1통공
430 : 탈리드럼 431 : 브러쉬부재
630 : 투입구 640 : 절개공
650 : 분배블록 660 : 고정판
670 : 탄성스프링 700 : 스크래퍼

Claims (15)

1. 정화대상 오염토양이 유입되며 자력 방식으로 유입된 오염토양으로부터 금속성 물질을 선별 및 제거하고, 금속성 물질이 제거된 선별토사를 저장 및 배출하는 자력분리기;
   상기 자력분리기로부터 배출되는 선별토사가 유입되어 저장하는 저장호퍼;
   상기 저장호퍼에서 토출되는 선별토사가 유입되고 세척수가 분사되어 공급된 선별토사를 세척하면서 선별토사에서 제 1입경 크기 이하의 토사를 선별하여 분리 배출하는 제 1습식선별장치;
   상기 제 1습식선별장치에서 분리 배출되는 제 1입경 크기 이하의 토사가 유입되며, 제 1입경보다 상대적으로 작은 제 2입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출하는 제 1사이클론;
   상기 제 1사이클론에서 분리 배출되는 미세 토사가 유입되며, 상기 미세 토사가 바닥으로 중력 침강되게 하고 침전되지 않은 부유 토사를 배출하는 침사조;
   상기 침사조에서 배출되는 부유 토사가 유입되며, 응집제가 투입되어 부유 토사로부터 응집된 침전물이 바닥으로 침전되게 하는 응집침전조;
   상기 침사조 및 응집침전조의 배출단에 연결되어 침사조 및 응집침전조에서 각각 침전 처리된 침전물이 유입되고, 이를 저류시켜 중력 분리된 농축 슬러지를 생성하며 생성된 농축 슬러지를 배출하는 농축조; 및
   상기 농축조에서 배출되는 농축 슬러지가 유입되고, 농축 슬러지를 탈수 처리하여 탈수 케이크로 생성 및 배출하는 필터 프레스;를 포함하며,
   상기 응집침전조는,
   상기 침사조에서 배출되는 부유 토사가 유입되고, 유입된 부유 토사를 포함하는 처리수가 기설정된 수위까지 유지되도록 수용하는 처리조;
   상기 처리조의 일측에서 수면을 향하여 송풍되게 설치되어 상기 처리수로부터 부상하는 부유물질이 타측 방향으로 이동되게 하는 이송블로워; 및
   상기 처리조의 내부공간에서 독립된 수용공간을 갖도록 마련되고 상기 처리조의 타측에 설치되어 상기 이송블로워에 의해 수면상에서 이동하는 부유물질이 유입되는 스컴탱크;를 포함하되,
   상기 스컴탱크는,
   상기 처리조의 내부에서 수면의 폭 방향을 따라 상호 이격되는 한 쌍의 측벽과 상기 한 쌍의 측벽 간 하부를 연결하는 하부벽에 의해 수용공간이 형성되고, 한 쌍의 측벽이 상기 처리조의 수면보다 높은 위치에 설치되어 상기 처리조의 수면에서 상향의 기울기를 갖도록 설치되는 경사컨베이어에 의해 이송되는 부유물질이 낙하 및 유입되며, 상기 한 쌍의 측벽 중 타측에 위치하는 타측 측벽의 길이방향을 따라 상부로 연장되면서 일단이 상기 수용공간을 향하여 절곡되는 커버판과, 상기 커버판에 형성되는 제 2통공을 포함하여 유입된 부유 물질과 처리수가 측벽의 상단까지 도달하게 될 경우 상기 커버판의 제 2통공을 통해 처리수만이 배출되게 하고,
   상기 경사컨베이어는,
   평면을 이루면서 상기 처리조의 수면에 인접하도록 수중에 설치되는 평면부와, 상기 평면부의 타단에서 상향의 기울기를 가지도록 설치되고 끝단이 상기 스컴탱크의 일측 측벽 상단에 위치하도록 설치되는 경사부 및 상기 평면부와 경사부를 둘러싸도록 설치되어 궤도운동하고 복수의 제 1통공이 형성되는 이송벨트를 포함하여, 수면에 부유하는 부유물질 및 수면과 인접한 수중에 위치하는 미부유물질이 선행적으로 이송벨트의 상부면에 안치되게 한 후 상향 이동하며,
   상기 스컴탱크의 상부로서 상기 이송벨트 하부에는 외주연을 따라 유류흡착패드가 장착되며 상기 이송벨트의 궤도운동 방향과 반대 방향으로 회전하여 이송벨트에 부착된 유류가 흡착되게 하는 유류탈리드럼 및 상기 스컴탱크의 상부로서 상기 이송벨트 하부에는 외주연을 따라 방사형으로 복수의 브러쉬부재가 장착되며 상기 이송벨트의 궤도운동 방향과 반대 방향으로 회전하면서 브러쉬부재가 상기 제 1통공에 삽입되도록 하여 이송벨트에 부착된 부유물질이 탈리되게 하는 탈리드럼을 더 포함하되,
   상기 유류탈리드럼에는 축에 장착되는 지지대와, 표면에 친수성코팅층이 도포되고 상기 지지대에 장착되며 유류흡착패드로부터 흡착된 유류를 탈리시키는 탈리판이 더 구성되어 유류흡착패드의 회전 과정에서 유류흡착패드에 흡착된 유류가 탈리되면서 스컴탱크로 유도되게 하는 것을 특징으로 하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 자력분리기는,
   상단에 오염토양이 투입되는 투입구가 마련되며 하단의 양측에 길이방향을 따라 절개공이 형성되는 투입공간과, 자력을 가지며 외주연이 각 투입공간의 절개공에 인접하면서 회전 가능하도록 설치되는 한 쌍의 선별드럼 및 상기 투입공간의 하부에서 절개공과 연통하며 상기 절개공을 통과하여 금속성 물질이 제거된 선별토사가 저장되는 제 1호퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 투입공간은,
   상기 투입구의 중심부를 가로지르면서 상단을 향해 돌출 설치되어 공간을 분리 및 구획하는 분배블록을 더 포함하고, 상기 분배블록에 의해 구획된 양 공간의 바닥면은 각 절개공을 향하여 하향의 경사구배가 형성되는 것을 특징으로 하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 자력분리기는,
   상기 투입공간의 저면부로부터 이격된 위치에 고정 설치되는 고정판과, 상기 고정판의 상부면과 상기 투입공간의 저면 간에 연직방향으로 연결되는 하나 이상의 탄성스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 자력분리기는,
   하향의 기울기를 가지고 각 선별드럼의 회전방향에 대향하는 위치에서 일단이 선별드럼의 외주연 밀착되도록 설치되는 스크래퍼와, 상부에 개구부가 형성되고 상기 스크래퍼의 타단이 상기 개구부에 연하도록 설치되는 제 2호퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 저장 호퍼는,
   내부에 저장공간이 형성되고 하부에 개폐수단이 마련되는 몸체와, 평단면이 내측으로 굴곡진 곡면판 형상으로 상기 몸체 내주연의 각 코너부위에 길이방향을 따라 장착되는 코너가이드판을 포함하는 것을 특징으로 하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1사이클론의 후단에 구비되고 상기 제 1사이클론에서 분리 배출되는 제 2입경 크기 이하의 미세 토사가 유입되며, 세척수가 분사되어 유입된 제 2입경 크기 이하의 미세 토사를 세척하면서 제 2입경보다 상대적으로 작은 제 3입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출하는 제 2습식선별장치; 및
   상기 제 2습식선별장치의 후단과 침사조의 전단 사이에 구비되고, 상기 제 2습식선별장치에서 분리 배출되는 제 3입경 크기 이하의 미세 토사가 유입되며, 제 3입경보다 상대적으로 작은 제 4입경 크기 이하의 미세 토사를 선별하여 분리 배출하고 이를 상기 침사조로 유입되게 하는 제 2사이클론;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템.
   
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12. 제 1항에 있어서,
    상기 평면부의 양측방에서 상기 처리조의 일측으로 갈수록 상호 간의 이격 거리가 멀어지도록 배치되고 끝단이 상기 처리조의 양 내측벽에 각각 부착되며, 상부의 일부가 상기 처리조의 수면 위로 노출되게 설치되는 한 쌍의 유도격벽;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고자력을 이용한 중금속오염토양 복합적 처리 시스템.
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