利用空气微泡浮扬法去除海洋沉积土的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用空气微泡浮扬(早巧）法去除海洋沉积±的方法，该方法通 过在需要进行作业的区域设置狭缝帘幕（slit cudain) W阻断沉积±及微细粘±粒子向 外部流出的状态下，利用超声波对在疏竣沉积±及沉积物时产生的微细粘±粒子进行破碎 而成均等微细的粒子，投入天然凝结剂形成絮凝物（floe)后，注入空气微泡使凝聚的絮凝 物漂浮（-甲句0于海水表面，从而去除沉积±。
【背景技术】
[0002] 通常海洋沉积物由于河流从陆地带入的工业及生活污水、工业及生活垃圾的沉淀 而严重污染，因此不仅成为河系底层水的低氧化、富营养化、赤潮发生等破坏生态系统的重 要原因（Yang and Kim, 1994;aiang，1999)，而且根据2005年韩国蓋山市的调查资料来看蓋 山港湾沉积物已经受到各种重金属（化、(M、化、Zn、Mn)的严重污染，显示出高灼烧失重值， 表明其有机物含量很高。
[0003] 同时，韩国养殖业中使用广泛的网箱养殖场所带来的环境问题包括富余饲料及 养殖生物排泄物导致的沉积物的有机物污染、养殖过程中使用的抗生素及药品的排出、 从养殖场流失的生物与周边生物进行交配而发生的遗传学问题、海洋生物的疾病的转移 等（Heggberget et al., 1993;Hirata et al., 1994;^ylor et al., 2000;Youngson et al.，2001 )，此外，有报道称养殖场沉积物和海水界面的有机物分解特性为，在上层分解40% W上的有机物，分解的有机物蓄积在沉积物中经长时间对海水水质产生影响(沈等，1997)。
[0004] 另外，美国食品药品监督管理局（抑A)曾经在2012年3月对位于南海岸生蛇养殖 场的指定海域进行了卫生检查，发现引起食物中毒的诺如病毒，从而中断了对生蛇的进口。 该种措施预测给生蛇养殖渔民带来了一年多达790亿韩元的损失，而且南海湾的生蛇出口 指定海域有巨济-闲山湾、紫兰-蛇梁海域、山阳海域、嘉幕湾、昌善海域、康津湾等，总面积 达到1822ha，因此可能会产生连带的损失。
[0005] 所述诺如病毒受到随意丢弃的粪便的影响大，但是在养殖场海底沉积物溶出、揽 乱等问题发生时，可能会产生重金属及其他有机物污染的隐患。
[0006] 此时，养殖场沉积物的疏通方法分为机械疏竣（mechanical化edge)方法和水力 疏竣化y化aulic化edge)方法，机械疏竣方法是通过将伊子状的容器直接插入到水底污 泥层把污泥伊上来的方法，其根据容器的样子和运行方法分为反伊（bac化06)、梯斗式疏竣 (bucket ladder 化edge)、斗轮式疏竣（bucket wheel 化edge)、翻盖（clamshell)、伊斗疏 竣（dipper化edge)、拉索（化agline)等方法；水力疏竣是将水底污泥W泥浆形态吸入，通 过排管吸上来的方法。
[0007] 此时，如果使用水力疏竣产生的疏竣±通过移送装置转移到位于陆地的处理场 所，通过疏竣±分选系统分离成石子、沙、粘±等，在此过程中发生的污水通过洗涂污水处 理系统进行处理后排放(金，2004)，或者直接移送到填埋地，除去水分后进行填埋。此时，污 染疏竣±额外地需要污染处理系统而增加处理费用及场地需求，W目前韩国的状况来说在 用于处理疏竣±的额外的场地的保障上存在严重问题，因此不太现实。
[0008] 另外，使用机械疏竣时为了防止产生的浮游物质的扩散，设置多种方式的污浊防 止膜，所设的污浊防止膜在疏竣作业完成后要拆卸转移到其他区域，因此微细的浮游物质 无法沉淀而扩散，可导致水质污染。另外，分析机械疏竣和水力疏竣的优缺点后发现，按韩 国的实情来看，不需要设置于陆地的后处理设备，且选用能够将填埋体积最小化的机械疏 竣可W说是更好的选择。
[0009] 同时，根据海洋水产部的报告，2013年水产出口额相比前一年增加了 12. 2%，达到 了 51亿4800万美元，展望未来一段时间也将持续维持上升。该种水产出口的增加是通过 在中国地区及美国等出口市场的多变化及对生产和品质的不断地管理，积极宣传韩国水产 安全性获得的结果。且W 2013年为基准，虽然中国、日本、欧洲等主要出口市场的出口量减 少，但是俄罗斯、香港、美国、泰国等新兴市场的出口量增加。特别是，W韩美FTA为机遇，预 测对美国的出口将可能急剧增加。
[0010] 因此，为了持续生产出品质优良的水产，有必要对水产养殖场的环境进行大改进， 从2012年的出口中断事态中也可知，养殖环境的恶化可能成为水产出口的大障碍。同时， 养殖环境的改善需要从阻断来自陆地的污染物且去除养殖场自身产生的污染物两方面的 措施，但是通过扩充下水处理厂的高纯处理设施及增设养殖场周边移动式洗手间等方式针 对外部污染物质的流入做出了对策，但是还没有对养殖场产生的污染物浓缩而成的沉积物 进行处理的对策。目P，对养殖场底部沉积物的有效处理会成为对今后水产出口市场的动向 带来变化的重要因素是可想而知的。
[0011] 此时，养殖场沉积物疏竣时发生的微细粘±粒子强力吸附了重金属及各种有机污 染物质，因此被看做是严重的水质污染物质，从沉积±浮游出的微细粘±粒子沉降需要很 长时间，并且随着水流可移动到很远的距离，该种污染微细粘±粒子对水中存在的多种生 物体产生恶劣影响，加速水质污染，对人类的健康也会产生影响。
[0012] 另外，为了解决上述问题，专利文献1中公开了无需单独回收水中污染沉积±，直 接在现场进行固化和稳定化的技术，该技术通过如下方式实现：包括在内部具备填充净化 液保管筒及升降设备的驳船；包括净化液注入板，该净化液注入板设置在驳船下方的水中， 并通过升降设备能够升降，与净化液的保管筒连接而被供给净化液并向下方进行喷射；净 化液注入板下降并在安置于水中污染沉积±上部的状态下喷射净化液，从而净化污染沉积 ±。
[0013] 专利文献2中公开了利用能够用作吸附剂的介质的吸附能力和吸附强度，投入最 佳的吸附剂，有效吸附疏竣±内的重金属，从而稳定疏竣±的技术。
[0014] 此外，专利文献3中公开了包括对江河流的沉积±进行疏竣并分类为海洋废弃物 和疏竣±的步骤；将上述海洋废弃物进行热分解生成碳化物，从上述热分解过程中产生的 分解气体中进行分离收集氮气、氧气及氨气的海洋废弃物处理步骤；所述疏竣±脱水并去 除重金属后，分类无机物和有机物，所述有机物进行干燥及碳化生成碳化物的疏竣±处理 步骤，从而将疏竣±中含有的垃圾、有机物、废弃物进行分类而去除有害物质后，再进行回 收利用的综合处理技术。
[0015] 同时，专利文献4中公开了如下的技术：从流入的疏竣沉积±中筛选预定粒度W 下的污染±，将所述被筛选的污染±与工程水混合，在混合水中投入处理工序所需的药品 或材料；从所述污染±和工程水混合的混合水中分离金属物质，对有机物进行氧化；将所 述分离了金属物质并氧化了有机物的处理疏竣±和处理水进行处理，从而使疏竣±的填埋 量最少化，使作为资源的回收利用最大化，特别是W环保的方式对受到有机物及重金属污 染的微细疏竣±进行处理，从而提高了污染疏竣±的有效处理。
[0016] 但是，上述该些专利文献不是对沉积±本身进行去除，而是单纯地净化一定期间， 因此存在反复地再次发生由沉积±引起的污染，同时无法永久性地去除浊度诱发物质，且 处理时间过长的问题。
[0017] 现有技术文献 [001引专利文献
[0019] 专利文献1 ;韩国公开专利第10-2012-0081837号"水中污染沉积±现场净化装 置"
[0020] 专利文献2 ;韩国公开专利第10-2011-0008515号"污染的疏竣沉积±稳定方法"
[0021] 专利文献3 ;韩国公开专利第10-2011-0096782号"江河流沉积±的处理方法"
[0022] 专利文献4 ;韩国授权专利公报第10-1033023号"扩大疏竣±再利用的污染沉积 ±处理方法及处理系统"
【发明内容】
[0023] 为了解决上述问题，本发明是通过实际利用在统营地区养殖场下方采取的沉积± 研究出了快速有效去除沉积±的方法，本发明的目的在于提供一种如下的利用空气微泡浮 扬法去除海洋沉积±的方法；首先在需要作业的区域设置狭缝帘幕，在阻断沉积±及微细 粘±粒子的向外部流出的状态下，利用超声波将在疏竣沉积±及沉积物时产生的微细粘± 粒子破碎成均等微细的粒子，投入天然凝结剂形成絮凝物后，注入空气微泡使凝聚的絮凝 物浮于海水表面，从而去除沉积±。通过上述浮扬处理方法不仅能够永久地去除浊度诱发 物质，相比W往的疏竣方法还可W显著地缩短处理时间，且对周围的生态环境几乎不产生 影响的情况下处理污染沉积物。
[0024] 同时，本发明还可适用于其他环保领域的污染物处理系统。具体地，向液体介质内 部照射超声波而通过空化作用（Cavitation)生成空穴气泡的核，该核成长为气泡，充分成 长的气泡经过爆发性地破裂等进行过程，在充分成长的气泡爆发性地破裂时，气泡内的高 温高压气体瞬间释放，提高自由基的生成率，受到通过气泡破裂瞬间生成的冲击波导致的 高压影响，分子之间发生更强烈的冲突，从而提高各种化学反应的反应率。目P，超声波照射 通