A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Recycling processing device for fly ashes containing heavy metals and method for treating same
The present invention relates to an apparatus for recycling fly ash including heavy metals and a treatment method thereof, capable of treating the fly ash including the heavy metals in an environmentally-friendly manner. According to the present invention, the apparatus for recycling the fly ash including the heavy metals includes: a storage tank; a high-speed stirring tank for mixing the fly ash with process water in a ratio of 1:4, and performing stirring at a high speed to elute and treat the heavy metals; a first water tank to which sulfuric acid is supplied to convert urea water and ammonia including in the fly ash into ammonium sulfate; and a settling tank for precipitating fly ash slurry neutralized in the first water tank to produce first slurry and a dehydration filtrate.
본 발명은 중금속이 다량 함유되어 지정폐기물인 비산재를 물과 혼합 및 고속교반하여 중금속을 용출시켜 중금속이 제거된 비산재를 일반폐기물로 변환하여 친환경적으로 처리하는 중금속을 포함하는 비산재의 재활용 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 산업 및 생활폐기물의 비산재가 저장되는 저장탱크와; 비산재와 공정수를 1:4의 비율로 혼합하여 고속교반기를 통해 2,000~2,500rpm의 고속교반하여 중금속을 용출시켜 처리하는 고속교반탱크와; 비산재에 함유된 요소수 및 암모니아를 황산암모늄으로 변환시켜 악취를 제거하기 위해 황산공급탱크에 의해 황산이 공급되는 제1수조와; 상기 제1수조에서 중화된 비산재 슬러리를 침전하여 제1슬러리와 탈수여액을 생성하는 침전조를 포함하여 구성되되, 상기 침전조의 제1슬러리는 탈수기를 거쳐 배합장치로 이송되며, 상기 배합장치에서는 제1슬러리의 잔여 수분에 수화열(heat of hydration, 水和熱)을 발생시키고 시멘트로 활용시 칼슘성분을 높이기 위해 생석회를 투입하여 재건조한 후 습식분쇄기에 의해 분쇄되고, 복수의 에어슬라이드컨베이어(AC)를 통해 순환 이송되면서 외부공기를 공급하는 급기송풍기에 의해 건조되어 중금속이 제거된 분말로 반출되어 시멘트 또는 건축자재의 원료 등으로 재활용되고, 상기 침전조의 탈수여액은 제2수조로 이송되어, 황산 및 액상소석회에 의해 화학반응후, 제1침전조 및 제2침전조와 전해응집조의 침전 및 응집반응을 통해 중금속 성분이 제거된 물은 제1수조로 공급하는 공정수로 재활용하게 되고, 침전 및 응집반응을 통해 중금속이 고정화된 제2슬러리는 농축기에서 농축되어 탈수기에서 건조된 후 반출되는 것을 특징으로 하는 중금속을 포함하는 비산재의 재활용 처리장치를 제안한다.또한, 본 발명은 비산재 반입 및 저장공정(S10), 비산재 고속교반공정(S20), 비산재 슬러리 침전공정(S30), 제1슬러리 탈수공정(S40)과, 배합 및 건조공정(S41)과, 생석회투입공정(S42)과, 분쇄 및 저장공정(S43)이 순차적으로 진행되는 비산재의 재활용 처리방법에 있어서, 침전조에서는 침전된 슬러리에 의해 제1슬러리를 생성하는 제1슬러리 탈수공정(S40)과, 상기 제1슬러리 탈수공정(S20)에서 탈수된 물에서 정화된 물과 중금속이 포함된 제2슬러리를 생성하는 탈수여액 응집침전공정(S50)이 구분 진행하며, 상기 제1슬러리 탈수공정(S40)에서는 농축조에서 탈수기로 이송된 제1슬러리를 탈수하여 컨베이어(C)를 통해 케이크호퍼로 이송하고, 케이크호퍼의 제1슬러리는 배합장치로 이송되는 배합 및 건조공정(S41)과; 생석회를 투입하는 생석회투입공정(S42)과; 컨베이어를 통해 여과집진설비가 설치된 습식분쇄기로 이송되어 중금속이 제거된 분말을 생성하는 분쇄 및 저장공정(S43)과; 상기 중금속이 제거된 분말을 시멘트 또는 건축자재의 원료로 재활용되기 위해 반출공정(S44);이 순차적으로 진행되고, 상기 탈수여액 응집침전공정(S50)에서는 침전조의 탈수여액을 각각의 교반기(A)가 설치되어 응집조, 반응조, 중화조의 3개의 구획으로 분리 형성된 제2수조로 이송하고, 상기 제2수조에서는 황산 및 액상소석회를 공급하여 반응시키는 액상소석회투입공정(S51)과; 제1침전조와 제2침전조에서 침전하며 전해응집조를 통해 제2슬러리를 응집시키는 전해응집공정(S52)과; 탈수기에 의해 제2슬러리에 포함된 수분을 제거하는 제2슬러리 탈수공정(S53)과, 상기 탈수기(86)에서 건조된 중금속이 고정화된 제2슬러리를 처리하는 위탁처리공정(S54);이 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 중금속을 포함하는 비산재의 재활용 처리방법을 제안한다.따라서 본 발명은 산업 및 생활폐기물의 비산재에 포함된 각종 유해한 중금속을 효과적으로 제거할 수 있으며, 이때 발생한 슬러리 및 탈수여액은 액상소석회를 이용하여 중화시킨 후 상기 고속교반조의 공정수로 재활용함으로써 더욱 친환경적인 효과가 있다.
Recycling processing device for fly ashes containing heavy metals and method for treating same
The present invention relates to an apparatus for recycling fly ash including heavy metals and a treatment method thereof, capable of treating the fly ash including the heavy metals in an environmentally-friendly manner. According to the present invention, the apparatus for recycling the fly ash including the heavy metals includes: a storage tank; a high-speed stirring tank for mixing the fly ash with process water in a ratio of 1:4, and performing stirring at a high speed to elute and treat the heavy metals; a first water tank to which sulfuric acid is supplied to convert urea water and ammonia including in the fly ash into ammonium sulfate; and a settling tank for precipitating fly ash slurry neutralized in the first water tank to produce first slurry and a dehydration filtrate.
본 발명은 중금속이 다량 함유되어 지정폐기물인 비산재를 물과 혼합 및 고속교반하여 중금속을 용출시켜 중금속이 제거된 비산재를 일반폐기물로 변환하여 친환경적으로 처리하는 중금속을 포함하는 비산재의 재활용 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 산업 및 생활폐기물의 비산재가 저장되는 저장탱크와; 비산재와 공정수를 1:4의 비율로 혼합하여 고속교반기를 통해 2,000~2,500rpm의 고속교반하여 중금속을 용출시켜 처리하는 고속교반탱크와; 비산재에 함유된 요소수 및 암모니아를 황산암모늄으로 변환시켜 악취를 제거하기 위해 황산공급탱크에 의해 황산이 공급되는 제1수조와; 상기 제1수조에서 중화된 비산재 슬러리를 침전하여 제1슬러리와 탈수여액을 생성하는 침전조를 포함하여 구성되되, 상기 침전조의 제1슬러리는 탈수기를 거쳐 배합장치로 이송되며, 상기 배합장치에서는 제1슬러리의 잔여 수분에 수화열(heat of hydration, 水和熱)을 발생시키고 시멘트로 활용시 칼슘성분을 높이기 위해 생석회를 투입하여 재건조한 후 습식분쇄기에 의해 분쇄되고, 복수의 에어슬라이드컨베이어(AC)를 통해 순환 이송되면서 외부공기를 공급하는 급기송풍기에 의해 건조되어 중금속이 제거된 분말로 반출되어 시멘트 또는 건축자재의 원료 등으로 재활용되고, 상기 침전조의 탈수여액은 제2수조로 이송되어, 황산 및 액상소석회에 의해 화학반응후, 제1침전조 및 제2침전조와 전해응집조의 침전 및 응집반응을 통해 중금속 성분이 제거된 물은 제1수조로 공급하는 공정수로 재활용하게 되고, 침전 및 응집반응을 통해 중금속이 고정화된 제2슬러리는 농축기에서 농축되어 탈수기에서 건조된 후 반출되는 것을 특징으로 하는 중금속을 포함하는 비산재의 재활용 처리장치를 제안한다.또한, 본 발명은 비산재 반입 및 저장공정(S10), 비산재 고속교반공정(S20), 비산재 슬러리 침전공정(S30), 제1슬러리 탈수공정(S40)과, 배합 및 건조공정(S41)과, 생석회투입공정(S42)과, 분쇄 및 저장공정(S43)이 순차적으로 진행되는 비산재의 재활용 처리방법에 있어서, 침전조에서는 침전된 슬러리에 의해 제1슬러리를 생성하는 제1슬러리 탈수공정(S40)과, 상기 제1슬러리 탈수공정(S20)에서 탈수된 물에서 정화된 물과 중금속이 포함된 제2슬러리를 생성하는 탈수여액 응집침전공정(S50)이 구분 진행하며, 상기 제1슬러리 탈수공정(S40)에서는 농축조에서 탈수기로 이송된 제1슬러리를 탈수하여 컨베이어(C)를 통해 케이크호퍼로 이송하고, 케이크호퍼의 제1슬러리는 배합장치로 이송되는 배합 및 건조공정(S41)과; 생석회를 투입하는 생석회투입공정(S42)과; 컨베이어를 통해 여과집진설비가 설치된 습식분쇄기로 이송되어 중금속이 제거된 분말을 생성하는 분쇄 및 저장공정(S43)과; 상기 중금속이 제거된 분말을 시멘트 또는 건축자재의 원료로 재활용되기 위해 반출공정(S44);이 순차적으로 진행되고, 상기 탈수여액 응집침전공정(S50)에서는 침전조의 탈수여액을 각각의 교반기(A)가 설치되어 응집조, 반응조, 중화조의 3개의 구획으로 분리 형성된 제2수조로 이송하고, 상기 제2수조에서는 황산 및 액상소석회를 공급하여 반응시키는 액상소석회투입공정(S51)과; 제1침전조와 제2침전조에서 침전하며 전해응집조를 통해 제2슬러리를 응집시키는 전해응집공정(S52)과; 탈수기에 의해 제2슬러리에 포함된 수분을 제거하는 제2슬러리 탈수공정(S53)과, 상기 탈수기(86)에서 건조된 중금속이 고정화된 제2슬러리를 처리하는 위탁처리공정(S54);이 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 중금속을 포함하는 비산재의 재활용 처리방법을 제안한다.따라서 본 발명은 산업 및 생활폐기물의 비산재에 포함된 각종 유해한 중금속을 효과적으로 제거할 수 있으며, 이때 발생한 슬러리 및 탈수여액은 액상소석회를 이용하여 중화시킨 후 상기 고속교반조의 공정수로 재활용함으로써 더욱 친환경적인 효과가 있다.
Recycling processing device for fly ashes containing heavy metals and method for treating same
중금속을 포함하는 비산재의 재활용 처리장치 및 그 처리방법
SEO SI WEON (author) / KIM DONG IL (author)
2020-12-07
Patent
Electronic Resource
Korean
IPC:
B09B
DISPOSAL OF SOLID WASTE
,
Beseitigung von festem Abfall
/
B01D
SEPARATION
,
Trennen
/
C01B
NON-METALLIC ELEMENTS
,
Nichtmetallische Elemente
/
C02F
Behandlung von Wasser, Schmutzwasser, Abwasser oder von Abwasserschlamm
,
TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
/
C04B
Kalk
,
LIME
Ashes to ashes - Recycling waste on a brownfield site
Online Contents | 2008
Recycling fly-ashes for making precast components
| Tema Archive | 2000
METHOD FOR TREATING SOIL AND GROUNDWATER CONTAINING HEAVY METALS INCLUDING NICKEL
| European Patent Office | 2016
Buddha-shaped pottery containing ashes and method for manufacturing the same
| European Patent Office | 2019