KR100776650B1 - Purificating apparatus for outflow water of abandoned mine - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 갱내수 정화 시스템에 대한 예시도이다.1 is an exemplary view of a mine water purification system according to the prior art.
도 2는 본 발명 폐광 갱내수 정화장치에 대한 개략적인 예시도이다.Figure 2 is a schematic illustration of the present abandoned mine mine purification apparatus.
도 3은 도 2의 A-A에 대한 평면에 대한 개략적인 예시도이다.FIG. 3 is a schematic illustration of a plane for A-A of FIG. 2.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
20 : 저수조 23 : 유입파이프20: reservoir 23: inlet pipe
31 : 분기파이프 32 : 물분사구31: branch pipe 32: water jet
33 : 폐수분기부 35 파이프마게33:
41 : 정화수배출구 42 : 드레인41: purified water outlet 42: drain
51 : 수직파이프 52 : 점검구뚜껑51: vertical pipe 52: check opening lid
본 발명은 폐광 갱내수 정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 함체형 원통형상인 몸체의 내부로 갱내수가 골고루 분출되도록 하여 정화효율을 향상하며, 시설 및 운영의 비용이 적게 소요되고 구조가 간단하여 용이하게 설치 및 운영이 가능한 폐광 갱내수 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an abandoned mine water purification device, and more particularly, to improve the efficiency of purification by allowing the internal water to be evenly discharged into the interior of the cylindrical body of the enclosure, and to reduce the cost of facility and operation and to simplify the structure. The present invention relates to an abandoned mine water purification device that can be installed and operated.
일반적으로 우리나라의 강원도, 충청도, 경상도 등 전국 각지에 광산 및 폐광이 분포되어 있다. 이러한 광산 및 폐광에서는 갱내수가 외부로 유출되어, 심각한 환경오염원이 되고 있다. 특히 이러한 갱내수는 산도가 높고, 유해한 유해 중금속이 다량 함유되어 있어, 이를 적극 해결해야 환경을 보존할 수 있다.Generally, mines and abandoned mines are distributed all over the country such as Gangwon-do, Chungcheong-do and Gyeongsang-do. In these mines and abandoned mines, the mine water is leaked to the outside, which is a serious environmental pollution source. In particular, these mines have a high acidity and contain a large amount of harmful harmful heavy metals, and must be actively addressed to preserve the environment.
이러한 갱내수의 오염물을 정화하기 위하여 대한민국 특허등록 제10-0341208호(폐광산 갱내수의 오염물질을 제거하기 위한 셀발식의 표면전기화학반응 응집 침전 장치 및 그 방법)를 도시한 도 1에서와 같이, 폐광으로부터의 오염물질을 정화하기 위한 방법이 모색되고 있다. 즉 갱내수가 유입되어 정화를 위한 전기반응을 하는 셀타입 표면전극 반응조(100), 반응조에 의해 전기반응된 오염물질이 침전되는 침전조(120) 등을 구비한 것이다.In order to purify the contaminants in the mine waters, as shown in FIG. 1, which shows Korean Patent Registration No. 10-0341208 (a cell-type surface electrochemical reaction coagulation sedimentation apparatus and method thereof for removing contaminants in waste mines) There is a search for a method for purifying contaminants from the soil. That is, it is provided with a cell type surface electrode reactor (100) for the electrical reaction for purification by the internal water flow in the mine, sedimentation tank (120) for depositing the contaminants electroreacted by the reaction tank.
그러나 현재 이러한 환경오염원이 되고 있는 폐광의 경우, 깊은 산중에 위치하고 있어, 용이하게 시설물을 설치하기가 곤란하며, 인적이 드문 곳에 주로 위하고 있어 관심을 기울이지 못하고 있어 쉽게 정화시설을 갖추기 곤란한 문제점이 있다.However, in the case of the abandoned mine which is a source of environmental pollution, it is located in a deep mountain, so it is difficult to install the facility easily, and because it is mainly located in a rare place, there is a problem that it is difficult to equip the purification facility easily. .
특히 도 1에 도시된 종래의 갱내수 정화시설의 경우, 전기를 이용하기 때문 에, 기반시설이 되어 있지 않은 폐광으로 전력을 전송하기 위한 전력공사를 하는 등, 정화를 위한 거대한 시설이 필요하고, 전력 및 약품 운반 등 운영을 하기 위한 비용이 과다하게 소요되는 등, 시설 및 운영에 대한 곤란성이 있다. 또한 기반시설 제공 여부에 따라 그 규모를 제한받기 때문에, 접근성이 곤란한 지역에는 대규모로 설치하기가 곤란한 문제점이 있다.In particular, in the case of the conventional mine water purification facility shown in FIG. 1, since the electricity is used, a huge facility for purification is required, such as an electric power construction for transmitting electric power to an unused abandoned mine. And there is a difficulty in the facility and operation, such as excessive costs for operating such as drug transport. In addition, since the size is limited depending on the provision of infrastructure, there is a problem that it is difficult to install on a large scale in an area inaccessible.
상기와 같은 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 산성을 중화시키며 오염 중금속물질들을 제거하는 복솔(Bauxsol)을 이용하기 위한 것으로, 특히 유입되는 폐광에서 흘러나오는 갱내수가 정화공간 내에 고르게 분산되어 골고루 정화되도록 하여 정화효율이 높도록 하는 목적이 있다.The present invention for overcoming the above problems is to use a Bauxsol to neutralize the acid and remove contaminated heavy metals, in particular to ensure that the gang internal water flowing from the incoming abandoned mine is evenly dispersed in the purification space and evenly purified The purpose is to increase the purification efficiency.
또한 구조를 간단히 하고 별도의 정화용 동력이 소요되지 않도록 하여, 설치비 및 운영비의 비용이 적게 들고 쉽게 시공과 운영하여, 결국 시설 공간 및 지역을 자유로이 할 수 있으며, 또한 그 규모도 자유로이 시설할 수 있도록 하는 목적이 있다.In addition, by simplifying the structure and eliminating the need for separate purification power, the installation and operation costs are low, and the construction and operation are easy, so that the facility space and area can be freed and the size can be freely installed. There is a purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 폐광 갱내수 정화장치는, 저수조(20)의 일측 하부에 갱내수의 폐수유입구(11)가 연결되고 타측 상부에 정화수배출구(41)가 연결된 폐광 갱내수 정화장치에 있어서, 상기 저수조(20)의 바닥면(21) 상부에는 맥반석(15)이 위치되고, 상기 저수조(20)의 중앙하부에는 상기 폐수유입구(11)의 유입파이프(23)와 연결되는 폐수분기부(33)가 구비되며, 상기 폐수분기부(33)에서 외측방향으로 다수의 물분사구(32)가 형성된 다수의 분기파이프(31)가 방사형으로 배열되어지되, 상기 분기파이프(31)는 상기 저수조(20)의 하단 외부로 관통되어 파이프마게(35)에 의하여 탈착이 가능하게 결합되도록 구성한 것이다.In the present invention, the abandoned mine mine water purification device for achieving the above object, in the waste mine mine water purification device is connected to the
이에 상기 저수조(20)의 내부의 맥반석(15)의 상부에 가루 또는 수용액으로 살포되는 복솔을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 저수조(20)의 바닥면(21)은 중앙부를 기준으로 외측으로 수평면을 이룰 수 있으며, 또한 상향 30°의 경사로 설치될 수 있으며, 바람직하게는 바닥면(21)이 상향 10 ~ 20° 경사로 설치됨이 바람직하다. 그리고 상기 분기파이프(31)의 상기 물분사구(32)는 상기 분기파이프(31)의 양측으로 지그재그로 배치되어 설치될 수 있다.This may be configured to further include a boksol to be sprayed with a powder or an aqueous solution on top of the
그리고 상기 저수조(20)의 바닥면(21) 중앙부와 연결되는 드레인(42)이 상기 저수조(20)의 일측으로 설치되며, 상기 폐수분기부(33)의 직상방으로 수직파이프(51)가 연결되어 상기 저수조(20)의 상단에서 점검구뚜껑(52)에 의하여 결합되도록 구비될 수 있다.In addition, a
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 2는 본 발명 폐광 갱내수 정화장치에 대한 개략적인 예시도로, 일측의 갱내수 저장탱크(10)로부터 인입되는 갱내수를 정화장치의 저수조(20) 내에서 정화처리하고 배출하는 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 또한 도 3은 도 2의 A-A에 대 한 평면에 대한 개략적인 평면도로, 저수조(20)에 대해 갱내수가 분출되는 분기파이프(31)가 방사상의 원형 배열로 다수 개 구비된 상태를 도시한 것이다.Figure 2 is a schematic illustration of the abandoned mine shaft mine water purification device of the present invention, schematically showing the state of purifying and discharging the mine water introduced from the mine
즉 본 발명 폐광 갱내수 정화장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 저수조(20)의 일측 하부에 갱내수의 폐수유입구(11)가 연결되고 타측 상부에 정화수배출구(41)가 연결되도록 구비한 것이다. That is, the present invention, the mine mine mine purification device is provided with a
특히 상기 저수조(20)의 바닥면(21)에는 맥반석(15)이 위치되고 상기 폐수유입구(11)와 연결되는 유입파이프(23)가 설치되어 상기 저수조(20)의 중앙하부의 폐수분기부(33)에 연결되며, 상기 폐수분기부(33)에서 외측방향으로 연장형성되고 수평방향으로는 다수의 물분사구(32)가 형성된 다수의 분기파이프(31)가 방사형 배열로 하여 상기 저수조(20)의 하단 외부로 기밀을 유지하면서 관통되어 파이프마게(35)가 탈착이 가능하도록 결합한 것이다.In particular, the
그리하여 상기 저수조(20)로 유입되는 갱내수를 분기파이프(31)에 의하여 저수조(20) 내부로 골고루 분출시키도록 구비한 것으로, 폐광에서 흘러나오는 갱내수를 효과적으로 정화하도록 구성된 것이다.Thus, it is provided to evenly eject the internal water flowing into the
이때 폐수분기부(33)는 다양한 형태로 할 수 있다. 특히 작은 크기의 함체형태로 구성하여, 저부는 유입파이프(23) 끝단이 서로 관통되어 연결되며, 측면으로는 복수 개의 분기파이프(31)가 각각 관통되도록 구비하여, 갱내수 저장탱크(10)의 갱내수가 유입파이프(23), 폐수분기부(33) 및 분기파이프(31)를 통하여 저수조(20) 내부 정화공간에 골고루 분산되도록 구비한 것이다. 이러한 폐수분기부(33)의 형상은 통형상으로, 구형상, 원통형상, 사각 내지 다각형 형상 및 기타 변형 가능한 다 양한 형태 등으로 구비하여도 무방하며, 특히 구형상으로 구비하며, 어느 한곳에 적체되어 갱내수 및 찌꺼기가 고이지 않고 저수조(20) 내로 고르게 분산되도록 구비함이 바람직하다.At this time, the waste
이에 더하여 상기 저수조(20)의 내부의 맥반석(15)의 상부에 가루 또는 수용액으로 살포되는 복솔(Bauxsol)(16)을 더 포함하여 구성할 수 있다. 또한 상기 저수조(20) 내부의 정화공간 내의 정화물질로, 맥반석 또는/및 복솔(Bauxsol), 또는 기타 응집제, 점착제 등을 포함하여 구성할 수 있으며, 갱내수 내에 포함된 찌꺼기를 제거하고, 오염물질인 중금속 등을 정화할 수 있도록 구비한 것이다. 이에 맥반석은 무게가 무거워 저수조(20) 저부에 위치되어, 분기파이프(31)에서 분출되는 갱내수를 1차 정화하고, 그 위에 분산된 정화물질, 즉 복솔(Bauxsol)에 의하여 2차 정화되는 것이다.In addition, it may be configured to further include a Bauxsol (16) that is sprayed with a powder or an aqueous solution on the upper part of the
이처럼 갱내수 정화에 이용되는 복솔(Bauxsol)은 오염물질 특히 중금속을 제거하는 것으로, 오염물질을 정화시켜 분리 및 방출이 용이하도록 하는 물질인 것이다. 갱내수는 복솔에 의해 우선 산성 상태가 중화되고, 독성의 오염물질인 중금속 원소들이 복솔에 의해 흡착된 후 해리되지 못하도록 하여 오염물질을 갱내수와 분리하여 걸러내기 용이한 것이다. 즉 이러한 복솔(Bauxsol)은 일종의 현장 중성화(neutralization), 안정화(stabilization), 고형화(solidification) 기술의 특징을 갖는 물질로, 오염된 토양과 수중에 있는 산(acid), 비소(arsenic), 시안화물(cyanide) 그리고 유독 중금속류 등과 같은 환경오염 인자들을 환경 친화적이며 영구적으로 처리할 수 있는 것이다.As such, Bauxsol used to purify the water is to remove contaminants, especially heavy metals, and to purify contaminants to facilitate separation and release. The internal water is neutralized by voxol, and the heavy metal elements, which are toxic contaminants, are adsorbed by the voxol and are not dissociated, so that the contaminants are easily separated and filtered. In other words, Bauxsol is a kind of on-site neutralization, stabilization, and solidification technology. Acid, arsenic, and cyanide in contaminated soil and water Environmental pollutants such as cyanide and toxic heavy metals are environmentally friendly and permanent.
그리고 상기 분기파이프(31)는 폐수분기부(33)를 기준으로 하여 외측으로 상향 10 ~ 20° 경사로 설치되며, 특히 상향 15° 경사로 설치함이 바람직하다(도 2의 a). 이처럼 상향으로 향하도록 경사지게 분기파이프(31)를 형성하면 폐수분기부(33)에서 갱내수가 상향으로 상승하면서 이동하기 때문에 갱내수가 분기파이프(31)의 외측 끝단까지 이동하여 저수조(20) 내부로 분출되도록 구비한 것으로, 결국 저수조(20) 내부로 골고루 분출되어 골고루 정화되어 정화효율이 높도록 하는 장점이 있다.In addition, the
또한 상기 물분사구(32)를 상기 분기파이프(31)의 양측으로 지그재그로 배치하여 갱내수가 한곳에 모이지않고 골고루 분산되면서 분출되도록 구비한 것이다.In addition, the
그리고 분기파이프(31)의 외부 끝단에는 파이프마게(35)를 분리 및 결합이 용이하도록 구비하였다. 이러한 파이프마게(35)를 열어 분기파이프(31) 내부에 이물질이 적체되어있는지 점검하고 청소도 용이하도록 구비하였다.And the outer end of the
특히 이와 같은 상기 저수조(20)는 통형상으로 형성하되, 사각통형상, 다각통형상 및 원통형으로 형성할 수 있으며, 보다 바람직하게는 원통형으로 형성할 수 있다. 특히 저수조(20)의 크기를 수십 센티미터에서 수 미터 정도에 이르는 크기로 할 경우에는, 강제의 파이프를 이용하며, 쉽게 원통형상으로 저수조(20)를 제작할 수 있다. 또한 저수조(20)의 상부면 일측에는 맥반석 또는 정화제 등을 투입하고, 저수조(20) 점검 및 청소를 하고자 관리자가 출입할 수 있는 보조뚜껑(26)을 구비할 수 있다. 그리고 상부면을 저수조(20) 몸통과 분리 및 결합이 가능하도록 별체의 상부판(24)으로 구비할 수 있다. 그리하여 최초 정화장치를 설치하고자 할 경우 상부판(24)을 결합하지 않은 상태에서, 내부 장치를 설치한 후, 상부판(24)을 결합하여 조립하도록 할 수 있다. 또한 점검 및 수리를 위하여 내부부재를 꺼내거나 재설치하고자 할 경우에도 상부판(24)을 일시 들어낸 상태에서 작업할 수 있도록 할 수 있다.In particular, such a
그리고 상기 정화수배출구(41)에는 배출파이프(13)가 결합되도록 구비하며, 상기 폐수분기부(33)에 드레인(42)이 상기 저수조(20)의 일측으로 기밀을 유지하면서 관통되어 설치되도록 하였다. 그리하여 정화작업을 하지 않을 때에 저수조(20) 내부의 갱내수를 제거하며, 폐수분기부(33) 내부의 찌꺼기를 제거할 수 있도록 하였다.In addition, the
이와 같이 구비되는 본 발명에서는 특히 상기 폐수분기부(33)의 직상방으로 수직파이프(51)가 연결되도록 구비하였다. 이러한 수직파이프(51)는 저수조(20)의 상단에서 그 내부가 볼 수 있도록 저수조(20) 상부까지 어어지도록 구비한 것으로, 저수조(20) 내부에서 정화처리되는 갱내수의 오염 정도 및 정화정도를 육안으로 확인하거나, 탐침 또는 무인카메라 등을 넣어 내부의 오염상태와 저수조(20), 폐수분기부(33), 분기파이프(31) 및 수직파이프(51) 등에 찌꺼기의 적층상태 및 소손 상태 등을 살필 수 있도록 하였다. 그리고 샘플을 채취하여 시험할 수도 있다. 이러한 수직파이프(51)는 상기 저수조(20)의 상단에서 체결 및 분리가 가능한 점검구뚜껑(52)을 구비하였다. 그리하여 필요시마다 점검구뚜껑(52)을 열어 확인할 수 있도록 하였다.In the present invention provided as described above, in particular, the
상기와 같이 구비되는 본 발명 폐광 갱내수 정화장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the abandoned mine shaft mine water purification device provided as described above are as follows.
즉 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 갱내수 저장탱크(10)에 갱내수를 저장하고, 또한 저수조(20) 내부 아래쪽으로 맥반석(15)을 넣고, 그 위에 복솔(Bauxsol) 또는 기타 정화제, 응집제, 기타 첨가제 등을 부가할 수 있다. 그리고 저수조(20) 상부의 점검구뚜껑(52)이 열려진 상태에서 수직파이프(51)를 통하여 상태를 확인한 후 점검구뚜껑(52)을 닫아 정화준비를 한다.That is, as shown in Figures 2 and 3, the gangsu water is stored in the gangbang
그런 후 갱내수 저장탱크(10)에 저장된 갱내수를, 탱크밸브(12) 및 유입밸브(25)를 열어, 갱내수가 유입파이프(23)를 통하여 저수조(20) 내부로 유입되도록 한다.Then, the
그러면 유입파이프(23)를 통하여 유입된 갱내수는 폐수분기부(33)에서 방사상의 형태로 분기 형성된 다수 파이프로 복수 구멍인 물분사구(32)가 형성된 분기파이프(31)를 통하여 저수조(20) 내부 정화공간으로 분산된다.Then, the water inside the
그리하여 저수조(20) 내부로 점차 유입되어 분산되는 갱내수는 맥반석에 의해 1차 정화되고, 복솔(Bauxsol) 또는 정화제에 의해 2차 정화된다. 점차 유입량이 많아지면, 몸체(20) 상부 측면의 배출구멍(22) 및 갱내수 배출파이프(41)를 통하여 정화된 갱내수가 외부로 배출되는 것이다.Thus, the mine water gradually introduced and dispersed into the
이에 따라 별도의 동력을 이용하지 않고도, 높은 정화효율로 갱내수를 정화하며, 특히 복수 개의 갱내수 분산구(32)를 양측면에 형성한 다수 개의 갱내수 배송파이프(31)를 몸체(20)의 저부에 방사형태로 배열하며, 일정 각도로 기울어진 상 태로 형성하여, 결국 정화공간(21) 내에 갱내수를 골고루 분산되도로 구비한 것으로, 정화효율이 극대화되도록 구비한 장점이 있다.Accordingly, the mine water is purified with high purification efficiency without using a separate power, and in particular, a plurality of mine
실시예)Example
상기와 같이 구비되는 본 발명 폐광 갱내수 정화장치를 이용하여 시험한 결과, 아래 표1)과 같은 시험데이터를 얻을 수 있었다.As a result of testing using the abandoned mine shaft mine water purification device of the present invention provided as described above, it was possible to obtain the test data as shown in Table 1 below.
상기 시험은 분기파이프(31)의 기울기를 상향 15도로 하여 시험한 것이다. 그리고 복솔(Bauxsol)은 전체 물에 대해 8중량부 에서 15중량부로 하여 15회 변화를 주면서 시험하였다. 평균 함유량은 대략 10중량부의 비율로 하여 시험하였다.The test was performed with the inclination of the
상기 표 1에서와 같이, 본 발명에 의하면 유해 중금속들을 다량 정화처리할 뿐만 아니라, 강산성을 나타낸 폐광의 갱내수를 중성으로 인체에 유해하지 않게 정화함을 알 수 있다.As shown in Table 1, according to the present invention, as well as purifying the harmful heavy metals in a large amount, it can be seen that the mine water of the abandoned mine showing strong acidity is neutralized and not harmful to the human body.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니된다.The embodiments of the present invention have been described in detail above, but since the embodiments have been described so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily carry out the present invention, The technical spirit of the present invention should not be interpreted limitedly.
상기와 같이 구비되는 본 발명은 산성을 중화시키며 오염 중금속물질들을 제거하는 복솔(Bauxsol)을 이용한 것으로, 특히 폐광으로부터 흘러나오는 갱내수가 정화장치의 정화공간 내에 고르게 분산되어 골고루 정화되도록 하여 정화효율이 높도록 하는 효과가 있다.The present invention provided as described above uses a Bauxsol to neutralize the acid and remove contaminated heavy metals, and in particular, the gang internal water flowing from the abandoned mine is uniformly dispersed in the purification space of the purification device so that the purification efficiency is high. It is effective to make.
또한 구조가 간단하고 별도의 정화용 동력이 필요하지 않아, 설치비 및 운영비의 비용이 적게 들고 쉽게 시공과 운영을 할 수 있어 시설 공간을 자유로이 할 수 있는 장점이 있는 것이다.In addition, the structure is simple and does not require a separate purification power, there is a low cost of installation and operating costs, and can be easily installed and operated, there is an advantage that the facility space can be free.
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