Kyung Hee University College of Environment & Applied Chemistry

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◈ ◈ 소 속 소 속 : : 경기지역환경기술개발센터경기지역환경기술개발센터 경희대학교경희대학교 , , 환경 환경 ·· 응용화학부응용화학부

◈◈ 발표자발표자 : : 오 종 민오 종 민

Hydrocyclone 을 이용한

퇴적물 제거 기술 개발

- 2002 년도 지역환경기술개발센터 연구개발사업 -

Kyonggi Regional Environmental Technology CenterKyonggi Regional Environmental Technology Center

C-36C-36

1. 연구 목적 및 배경 ▣▣ 국내 건설된 국내 건설된 11 만 만 88 천여 개의 저수지 대부분이 퇴적층 천여 개의 저수지 대부분이 퇴적층 형성에 의한 내용적 감소와 수질악화로 기능상실형성에 의한 내용적 감소와 수질악화로 기능상실

▣▣ 일반적으로 저수지의 수량확보와 수질개선의 일환으로 일반적으로 저수지의 수량확보와 수질개선의 일환으로 준설방법이 이용되며준설방법이 이용되며 , , 발생된 퇴적물은 폐쇄성 처분장발생된 퇴적물은 폐쇄성 처분장 을 이용하여 탈수 후 매립 및 해양 투기을 이용하여 탈수 후 매립 및 해양 투기 ▣▣ 기존 폐쇄성 처리장 이용시 부지확보 문제와 매립 및 기존 폐쇄성 처리장 이용시 부지확보 문제와 매립 및 해양 투기시 해양 투기시 22 차 오염발생차 오염발생 ▣▣ 퇴적물내 골재성 모래와 복원토로 이용 가능한 실트 퇴적물내 골재성 모래와 복원토로 이용 가능한 실트 이하 성분 다량 함유이하 성분 다량 함유 . . → 유기물 함유량이 높은 퇴적물의 위생적 처리와 자원화를 위한 처리 장치 및 공정 개발필요 . ★ ★ HydrocycloneHydrocyclone 을 준설퇴적물 처리을 준설퇴적물 처리 (( 분리분리 , , 탈수탈수 )) 에에 이용이용




2. 기술개발 사업 내용 ( 당해년도 ) ▣▣ 문헌조사 및 기초연구문헌조사 및 기초연구 - 관련기술 및 퇴적물 처리 현황 조사 - 연구대상지역 및 퇴적물 특성 조사

▣▣ 장치 제작 및 실험장치 제작 및 실험 - 퇴적물 처리에 적합한 장치 규격 및 제원 설정 - 퇴적물 처리에 따른 장치 특성 파악

▣▣ HydrocycloneHydrocyclone 의 현장 적용 가능성 평가의 현장 적용 가능성 평가 - 골재 자원과 성토재 자원의 선별 및 탈수에 이용




▣▣ 사업 수행도사업 수행도 ((당해년도당해년도 ))

1 단계 : 문헌조사 및 기초연구

- 국ㆍ내외 현황 및 활용가능성 조사- 대상지역 선정 및 퇴적물 특성조사 ( 물리 · 화학적 특성파악 및 오염도 평가 )

2 단계 : Hydrocyclone 장치 제작 및 실험- Hydrocyclone 제작- 장치특성 파악- 운전조건변화에 따른 특성파악 ) ( 공급속도 , 공급시료의 고형물 농도 , 장치 크기 )- 장치 규격 및 운전조건 결정

3 단계 : Hydrocyclone 의 적용성 평가- 퇴적물 시료를 이용한 Hydrocyclone 의 처리 능력 및 처리 효율 평가- Hydrocyclone 처리에 따른 환경부하 조사- 물질수지 평가

모델 개발 및 재활용 방안 검토- 준설 퇴적물의 처리 공정개발- 재활용 방안 검토




3. 연구결과

Cylindrical section

Inlet-Di

Under flow(Du)

Over flow-Do

Over flow-Dc

Geometrical proportions

Di/Dc Do/Dc l/Dc L/Dc Angle

0.28 0.34 0.4 5 9 °

▣ Hydrocyclone 제작

< Hydrocyclone-S, -M, -L, -M(2) >




▣▣ 기흥저수지 퇴적물의 입경별 오염도 평가기흥저수지 퇴적물의 입경별 오염도 평가 - ~50 ㎛ , ~100 ㎛ , ~250 ㎛ , ~500 ㎛ , ~1000 ㎛

012345678

50 100 250 500 1000

Particle size(μm)

VS(

%)

VS

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

50 100 250 500 1000

Particle size(μm)T

-N, T

-P(m

g/kg

)

0

5

10

15

20

25

CO

D(g

/kg)

T-N T-P COD

★ ★ 입경이 작을수록 오염도가 높게 조사 되었으며입경이 작을수록 오염도가 높게 조사 되었으며 , 50 μm , 50 μm 이하에서 현저한이하에서 현저한

감소를 보였으며감소를 보였으며 , 500 μm , 500 μm 이상에서 감소를 보임이상에서 감소를 보임 ..




▣▣ HydrocycloneHydrocyclone 의 분리 및 농축 특성의 분리 및 농축 특성

0102030405060708090

100

1 10 100 1000

Particle size(μm)

Red

uced

eff

icie

ncy(

%)

S-3.0m/s S-4.5m/s S-6.0m/s S-7.5m/s

010

2030

4050

6070

8090

100

1 10 100 1000

Particle size(μm)

Red

uce

d e

ffic

ien

cy(%

)

S -3% S-6% S-12% S-18%

0102030405060708090

100

1 10 100 1000

Particle size(μm)

Red

uced

eff

icie

ncy(

%)

M-6% M(2)-6% M-12% M(2)-12%

0

5

10

15

20

25

30

1 2 3 4 5 6 7 8

Inlet Velocity(m/s)

Un

der

flow

Con

c.(w

/v, %

)

S -6% M-6% L-6%

★ ★ 공급속도가 높고공급속도가 높고 , , 공급시료의 농도가 낮으며공급시료의 농도가 낮으며 , , 몸통직경이 작을수록몸통직경이 작을수록 분리 효율 증가분리 효율 증가




4. 연구개발에 따른 기대효과 및 향후 연구내용

▣▣ 기대효과기대효과 - - 기존 폐쇄성 처분장 건설에 따른 공간적기존 폐쇄성 처분장 건설에 따른 공간적 , , 시간적 문제 시간적 문제 해결해결 - - 분리 및 농축 처리를 통한 폐기물 감량화 및 자원화를 분리 및 농축 처리를 통한 폐기물 감량화 및 자원화를 통한 경제적 이득 발생통한 경제적 이득 발생 - - 경기 지역내 오염된 하천과 노후 저수지에 적용 가능경기 지역내 오염된 하천과 노후 저수지에 적용 가능

▣▣ 향후 연구내용향후 연구내용 - Scale-up- Scale-up 를 통한 현장 적용 가능성 파악를 통한 현장 적용 가능성 파악 - - 퇴적물 처리에 따른 오염부하 및 물지수지 산정퇴적물 처리에 따른 오염부하 및 물지수지 산정 - - 처리능력 및 성능 개선을 위한 다단계 연결처리능력 및 성능 개선을 위한 다단계 연결




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