KR100952996B1 - 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치 - Google Patents

Abstract

지중분사장치가 구비된 절단날로 이루어진 전단 절단부가 부착되어 단기간 내에 많은 양의 오염된 토양을 경작하는 전단 절단부에 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치가 개시된다.

본 발명에 따른 전단 절단부에 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치는 백호우 연결링크(3)에 의해 백호우(17)에 연결 부착되어 오염토양을 경작하며, 일정 간격으로 아래쪽을 향해 다수가 배치되고 상단부가 연결바(18)에 의해 서로 연결되는 절단날(5); 및 상기 절단날(5)의 하단부를 관통하여 연결되는 지중분사장치(6);를 포함하는 전단 절단부(1)로 이루어지며, 상기 전단 절단부(1)는 상기 백호우 연결링크(3)에 부착되는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 지중분사장치(6)는 바깥 둘레면에 다수의 미세한 공극으로 이루어진 분사구(8a)가 형성된 내부 유공관(8); 상기 내부 유공관(8)의 일측에 연결된 주입노즐(7); 및 바깥 둘레면에 다수의 미세한 공극으로 이루어진 분사구(9a)가 형성되며 상기 내부 유공관(8)이 삽입된 상태에서 자유롭게 회전하는 외부 유공관(9);으로 이루어지는 것이 바람직하다.

지중분사장치, 전단 절단부, 전단 절단부, 이송 회전부, 오염토양 경작장치

Description

지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치{Polluted soil cultivation apparatus with underground jetting apparatus}

본 발명은 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지중분사장치가 구비된 절단날로 이루어진 전단 절단부가 부착되어 단기간 내에 많은 양의 오염된 토양을 경작하는 전단 절단부에 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치에 관한 것이다.

일반적으로 주유소, 군부대 또는 공장지역의 지하 유류저장 탱크 또는 그 배관이 노후화되거나 파손되는 경우, 유류가 누유되거나 유출되는 사고가 발생한다. 이 경우 기름이 토양 내로 유입되어 토양이 오염되기 마련이며 이렇게 오염된 토양에서는 동식물의 성장이 정상적으로 이루어지지 않게 된다. 따라서 오염된 토양을 정상화하기 위하여 경작 작업이 실시된다.

이와 같은 경작 작업은 대개 오염부지의 토양을 굴착 이송한 후 경작지 내에 서 오염된 토양을 일정 두께로 지표면에 펼쳐 놓고 영양분(질소, 인), 수분, 산소 공급하여 미생물의 성장을 촉진, 분해하는 호기성 생분해 공정이다. 즉 오염된 토양을 지표면에 깔아 놓고 정기적으로 뒤집어줌으로써 공기를 공급해 주고 오염 물질의 분해율을 최적화하기 위해 수분함량, 산소함유량, 양분(질소, 인) 함유량, pH와 같은 환경요소를 조절하는 것이다.

오염토양 경작의 처리공정을 살펴보면, 우선 처리 대상물질로써 오염토양의 생분해는 유류계의 가솔린과 같은 휘발성이 강한 물질과 고분자 탄화수소에 적용(디젤연료, 기름슬러지, 석탄오염토양, 살충제 등)되며, 이에 대한 제한요소로 다음과 같은 다양한 요인이 있다. 첫째, 넓은 공간이 필요하다. 둘째, 오염물질의 분해를 위한 적절한 상태가 조성되지 않으므로 분해가 어려운 물질을 완전하게 제거하기 위해서는 많은 시간이 소요된다. 셋째, 동절기 온도의 영향으로 미생물의 활성 저하가 일어난다. 넷째, 뒤집기 공정에 에너지 소모가 많다.

이러한 오염토양 경작의 종래기술로는 오염토양의 정화부지에서 오염된 토사를 약 30㎝로 얇게 깔아놓고 로터리식으로 뒤집어줌으로써 산소를 공급하고 영양액을 주입하는 이른바 트랙터를 이용한 경작처리에 의해 생물학적 정화 방법이며, 이외 같은 트랙터를 이용하는 경우, 소용량 정화에 대한 효율성은 높으나 대용량 정화에 대한 효율성 및 경제성이 떨어지고, 오염된 토사를 얇게 깔기 위한 넓은 부지가 필요하며, 경작을 위한 기계적인 장치가 필요함과 동시에 오랜 작업 시간이 소 요된다는 문제가 있다.

다른 종래기술로는 백호우를 이용한 경작처리로써 대용량의 오염된 토양을 처리하기 위해 토사의 야적 높이를 30 내지 80㎝ 이내로 포설한 후 백호우를 이용하여 뒤집기 작업을 진행하는 것이다. 이러한 백호우 뒤집기 방법은 건설용 버켓 및 체거름 버켓을 이용하여 야적된 토사를 굴착 후 털거나 뿌리는 방식으로 뒤집기 작업을 진행함에 따라 여러 가지의 정화효율성 및 경제성에 문제가 발생하고 있다.

즉 백호우를 이용한 경작처리에는 다음과 같은 문제가 있다. 첫째, 대용량의 오염된 토양의 뒤집기 작업은 가능하나 경작을 위한 기계적인 동력비용이 높으며, 기계 및 보조 인력의 노동 부하가 상기 트랙터를 이용한 경작처리보다 높다. 둘째, 경작 운영시 미생물 및 영양분(질소, 인)을 주기적으로 살포하는 인력이 필요하다. 셋째, 주기적인 경작으로 오염토양 내 수분함량이 높아짐에 따라 경작 시 토사가 버켓 규격의 케이크 형상으로 떨어져 본 발명에서와 같이 파쇄에 의해 토양입자별로 세분하는 파쇄 효과를 얻을 수 없다. 넷째, 정화의 사각지대가 발생한다. 즉 오염된 토사의 높은 야적높이로 심경부(深耕部)의 오염토양이 원활하게 파쇄되지 않으며, 상기 토사의 입자와 입자 사이의 오염물질(유분)내로 미생물 및 산소 공급이 저하됨에 따라 정화효율이 떨어진다. 다섯째, 오염된 토양 내의 미생물 및 영양액 혼합이 어렵다.

상술한 바와 같은 오염토양 경작의 문제점을 보완하기 위하여 버켓형 회전방식의 경작장치가 응용되는 이른바 회전분쇄방식 경작장치가 사용되고 있으며, 이 장치는 음식물 분쇄장치를 응용한 장비로써 재료를 혼합하거나 동시에 혼합이송하는 스크류가 회전하면서 뒤쪽 체거름을 통해 파쇄된 오염토양이 떨어지는 원리를 가지고 사용되나, 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. 첫째, 회전분쇄방식의 경작 장비는 오염토양의 단단한 고형물을 파쇄할 때 스크류 사이 이물질인 돌, 비닐 등의 걸림 현상이 발생하고 뒤집기 효과가 많이 떨어지고 기계적으로 높은 부하로 인해 빈번한 고장과 점검이 필요하게 된다. 둘째, 특히 종래 트랙터 및 백호우 버켓보다 파쇄정도가 향상되었으나 대용량의 오염된 토양을 굴착식 분쇄방식으로 뒤집거나 파쇄하기 위한 현장적용에는 다소 어려움이 있다

상술한 바와 같은 오염토양 경작을 위한 경작장치의 사용목적은 지중의 0 ~ 50㎝ 깊이의 경작을 목적으로 하기 때문에, 오염된 토양의 보다 효율적이고 경제적인 경작을 위해서는 50 ~ 100㎝ 깊이 이내의 경작을 필요로 하나 이에 사용되는 경작장치는 현재까지 존재하고 있지 않다.

따라서 본 발명의 목적은 지중 1m 이상 깊이의 오염된 토양도 원활하게 경작하는 오염토양 경작장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 오염된 토양의 뒤집기 및 파쇄가 원활하게 이루어지는 오염토양 경작장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 지중 1m 이상 깊이의 오염된 토양을 상부로 끌어올려 상부 토양의 혼합과 파쇄 작업을 수월하게 하는 오염토양 경작장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 백호우 연결링크(3)에 의해 백호우(17)에 연결 부착되어 오염토양을 경작하며, 일정 간격으로 아래쪽을 향해 다수가 배치되고 상단부가 연결바(18)에 의해 서로 연결되는 절단날(5); 및 상기 절단날(5)의 하단부를 관통하여 연결되는 지중분사장치(6);를 포함하는 전단 절단부(1)로 이루어지며, 상기 전단 절단부(1)는 상기 백호우 연결링크(3)에 부착되는 것을 특징하는 오염토양 경작장치를 제공한다.

또한 상기 지중분사장치(6)는 바깥 둘레면에 다수의 미세한 공극으로 이루어진 분사구(8a)가 형성된 내부 유공관(8); 상기 내부 유공관(8)의 일측에 연결된 주입노즐(7); 및 바깥 둘레면에 다수의 미세한 공극으로 이루어진 분사구(9a)가 형성되며 상기 내부 유공관(8)이 삽입된 상태에서 자유롭게 회전하는 외부 유공관(9);으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 절단날(5)의 중간 및 하단에 결합공(H1)(H2)이 각각 형성되어 있으며, 상기 전단 절단부(1)는 상기 절단날(5)의 사이를 가로질러 어느 하나의 결합 공(H1)(H2)에 연결된 이송 회전축(10a)에 상기 이송 회전축(10a)의 바깥 둘레면의 길이방향으로 다수의 이송날(10b)이 일정 간격을 두고 나선방향을 따라 배치되어 결합된 이송 회전부(10)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이송날(10b)의 상부 일측에 완만하게 만곡된 이송판(10c)이 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한 다수의 프레임(11a)이 나란히 배치되어 상기 전단 절단부(1)의 전방으로 연결되어 결합되고, 안쪽의 상기 프레임(11a)의 상부에 상기 백호우 연결링크(3)가 부착되는 후단 파쇄부 프레임(11); 상기 각 프레임(11a)의 측부 상단에 형성되어 있는 장공(LH)을 관통하여 연결된 상부 회전축(12a)에 상기 상부 회전축(12a)의 바깥 둘레면의 길이방향을 따라 다수의 파쇄날(12b)이 일정 간격으로 배치되어 결합된 상부 회전부(12); 및 상기 각 프레임(11a)의 측부 하단에 형성되어 있는 결합공(H3)을 관통하여 결합된 하부 회전축(13a)에 상기 하부 회전축(13a)의 바깥 둘레면의 길이방향으로 다수의 혼합날(13b)이 일정 간격으로 나선방향을 따라 배치되어 결합된 하부 회전부(13);로 이루어지는 후단 파쇄부(2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상부 회전부(12)의 각 파쇄날(12b)은 사방의 끝단부가 완만하게 만곡된 열십자형으로 이루어지고, 상기 하부 회전부(13)의 각 혼합날(13b)은 단면 사다리꼴의 주걱형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상부 회전부(12)의 상부 회전축(12a)은 상기 후단 파쇄부 프레임(11)에 형성된 장공(LH)에 결합되어 상하로 조절이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이송 회전부(10) 및 하부 회전부(13)는 상기 결합공(H1)(H2)(H3)에 결합되어 위치가 변경되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치는 지중분사장치가 형성되어 있는 전단 절단부를 구비하므로 다음과 같은 다양한 효과를 발휘하게 된다.

첫째, 굴착된 오염 토양을 지상에서 1m 이상의 높이로 야적하여 토양 공극과 미생물 활성도를 높이고 자동 약품살포를 제어함에 따라 효율성 및 경제성을 향상시킨다.

둘째, 경작장 내 오염토양의 야적을 높여서 단기간 내 많은 양의 오염토양을 경작할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 백호우의 굴착식의 경작이 아닌 견인식 경작으로 불필요한 굴착 및 선회 동작이 필요 없다.

넷째, 전단 절단부의 절단날과 이송날 및 후단 파쇄부의 파쇄날과 혼합날로 인해 견인 저항이 적고 지중의 파쇄 효과가 큰 고성능 장치이다.

다섯째, 지중분사장치를 통한 고온의 증기와 미생물 및 영양액이 지상은 물론 지중으로도 주입이 가능하여 휘발성 유기화합물(VOCs)의 휘발과 토양 공극 내 산소공급으로 미생물 활성을 더욱 극대화할 수 있다.

여섯째, 자동 약품살포로 경작운영비 및 인건비를 절감할 수 있다.

일곱째, 지중의 오염된 토양 내를 자율적으로 10 내지 15℃의 온도를 제어할 수 있어 10℃ 상승 시 미생물의 활성도를 2배 증가시킬 수 있게 된다.

여덟째, 일반적으로 동절기의 5℃ 이하 저온의 환경에서 미생물의 활성이 중지 및 저하됨에 따라 별도의 타공법인 바이오파일(Biopile)을 진행하는 반면, 본 발명은 지중분사장치가 설치된 전단 절단부를 이용하여 고압증기 및 뒤집기 작업이 가능하므로 지중의 오염된 토양 내의 온도조절로 동절기에도 생물학적 경작이 가능하다.

아홉째, 생물학적 처리에 있어 고농도 TPH(5,000mg/kg) 이상 오염물질은 별도의 전처리 과정을 거쳐야 하는데, 본 발명의 전단 절단부에 의한 지중분사장치의 미생물 및 영양액의 살포를 이용하여 화학적 처리인 펜톤산화 공정을 별도로 운영하는 것이 가능하다.

열째, 화학적 처리와 타공정의 약품살포 및 교반작업의 응용성이 높다.

열한째, 얕은 하천 슬러지의 정화 및 바이오 스파징(bio spaging) 공법의 응용성이 높다.

열두째, 본 발명의 오염토양 경작장치는 곤죽상태의 음식물 쓰레기 및 폐기물 교반장치에 아주 효과적으로 작용한다.

이하, 본 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 사시도이며, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 지중분사장치의 분리 사시도이며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 지중분사장치의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치는 백호우 연결링크(3)에 의해 백호우(17)에 연결 부착되어 오염토양을 경작하는 장치로서, 다수의 절단날(5) 및 지중분사장치(6)를 포함하는 전단 절단부(1)로 이루어지며, 상기 전단 절단부(1)는 상기 백호우 연결링크(3)에 부착되어 있다.

상기 각 절단날(5)은 도 1에 도시된 바와 같이 폭 150㎜, 길이 1500㎜의 규격을 가지면서 후방, 즉 상기 백호우(17) 쪽을 향해 아주 완만하게 휘어져 있으며, 일정 간격으로 4개가 아래쪽을 향해 각각 배치되고 상단부가 연결바(18)에 의해 서로 연결된다.

상기 지중분사장치(6)는, 도 1 및 2a에 도시된 바와 같이 상기 각 절단날(5)의 하단부를 관통하여 연결되며, 바깥 둘레면에 다수의 미세한 공극으로 이루어진 분사구(8a)가 형성된 내부 유공관(8)과 상기 내부 유공관(8)의 일측 끝단에 연결된 주입노즐(7) 및 상기 내부 유공관(8)이 내부로 삽입되면서 바깥 둘레면에 미세한 공극으로 이루어진 분사구(9a)가 형성된 외부 유공관(9)으로 이루어지며, 상기 외부 유공관(9)의 내경을 상기 내부 유공관(8)의 외경보다 약간 크게 형성함으로써 내부 유공관(8) 상에서, 즉 상기 내부 유공관(8)이 삽입된 상태에서 외부 유공관(9)이 자유롭게 회전하도록 되어 있다. 따라서 상기 지중분사장치(6)에 의해 고온의 증기 또는 미생물 및 영양액을 지중으로 다각도의 분사가 가능하고 분사면적이 넓어지며, 또한 본 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치가 지중 에 삽입되는 경우라도 분사구가 막히는 현상이 발생하지 않게 된다. 또한 상기 분사구(8a)(8b)는 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 내부 유공관(8) 및 외부 유공관(9)의 바깥 둘레면에 격자 구조로 배열될 수 있으며, 도 2b에 도시된 바와 같이 사선 형태로 배열될 수 있다. 즉 상기 분사구(8a)(8b)의 배열 구조 및 크기는 본 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치가 사용되는 환경 조건에 따라 달라질 수 있다.

또한 상기 지중분사장치(6)의 주입노즐(7)을 통해 내부 유공관(8)으로 고온의 증기 또는 미생물 및 영양액을 주입하면 내부의 압력에 의해 분사구(8a)를 통해 빠져나가고, 빠져나간 고온의 증기 또는 미생물 및 영양액은 외부 유공관(9)의 분 사구(9a)를 통해 지중의 오염토양 내로 사방을 향해 분사되면서 파쇄된 지중의 오염된 토양 내의 휘발성 유기화합물(VOCs)의 휘발성을 높이게 되고, 지중의 오염된 토양의 온도 조절이 가능하게 되며, 지표면의 파쇄를 최소화하여 고온의 증기가 전단부에서 대기로 노출되지 않도록 한다. 이와 같이 전단 절단부(1)는 대기 노출이 최소화되도록 하지만 후술하는 후단 파쇄부(2)는 대기노출이 최대화되도록 한다.

여기서 오염된 토양의 지중 내에서 토양과 지중분사장치(6)의 마찰이 일어날 경우 외부 유공관(9)은 토양과의 마찰에 의해 불규칙하게 회전하여 부하를 감소시키게 되고, 이와 같은 외부 유공관(9)의 회전에 의해 내부 유공관(8)의 분사구(8a)가 막힐 수 있는 현상을 방지하게 되며, 점토성토양의 수분함량이 높을 경우 경작효율이 현저하게 떨어지고 경작 후 점토성 토양이 건조될 경우 논흙의 갈라진 형태로 단단하게 굳는 현상이 발생하여 경작의 어려움이 있을 때 상기 지중분사장치(6)에 의해 수분함량이 높은 고온의 증기를 분사함으로써 수분함량과 휘발성 유기화합물(VOCs)의 휘발력을 높여 경작효율을 높일 수 있게 된다.

도 3은 이송 회전부가 부착된 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치에 부착된 이송 회전부의 사시도이다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 전단 절단부(1)는 상기 절단날(5)의 중간 및 하단에 결합공(H1)(H2)이 각각 형성되어 있으며, 상기 전단 절단부(1)는 상기 결합 공(H1)(H2) 중 어느 하나의 결합공에 결합되는 이송 회전부(10)를 더 포함한다.

상기 이송 회전부(10)는 상기 각 절단날(5) 중간에 형성된 결합공(H1)을 통해 사이를 가로질러 이송 회전축(10a)이 연결되고, 상기 이송 회전축(10a)의 바깥 둘레면에 길이방향으로 나선형을 따라 일정 간격으로 직사각판 형상의 이송날(10b)이 각각 배치되어 이송 회전축(10a)과 수직으로 결합된다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이 상기 이송날(10b)의 상부 일측에는 아주 완만하게 만곡된 이송판(10c)이 부착된다. 여기서, 상기 결합공(H1)과 일정한 거리를 둔 아래의 각 절단날(5)에 또 다른 결합공(H2)을 형성하여, 상기 결합공(H2)을 통해 상기 이송 회전부(10)를 상기 절단날(5)의 아래에 배치할 수도 있다.

이와 같은 전단 절단부(1)의 4조의 절단날(5)이 지중의 오염된 토양을 일정한 깊이와 간격으로 자르면서 뒤집으면, 서로 엇갈리게 설치된 상기 이송 회전부(10)의 이송날(10b) 중 첫번째 날이 뒤집혀진 토양을 파쇄시키면서 앞쪽으로 빠르게 이송시키고 남은 잔토를 두번째 날부터 마지막 날까지 순차적으로 파쇄시키면서 앞쪽으로 빠르게 이송시키게 된다. 이때, 상기 이송날(10b)에 부착된 이송판(10c)에 의해 절단날(5)에 의해 잘려진 오염된 토양의 앞쪽으로의 이송이 더욱 활발하게 이루어진다.

도 5는 후단 파쇄부가 부착된 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 사시도이며, 도 6은 후단 파쇄부가 부착된 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치를 전면에서 바라본 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 이송 회전부, 상부 회전부 및 하부 회전부가 설치된 상태의 측면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 이송 회전부, 상부 회전부 및 하부 회전부의 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치는 상기 전단 절단부(1)의 전방으로 후단 파쇄부(2)가 연결되어 결합된다. 즉 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치는 전단 절단부(1) 및 후단 파쇄부(2)로 이루어질 수 있으며, 상기 전단 절단부(1)의 상단 및 후단 파쇄부(2)의 중심에 결합된 백호우 연결링크(3)에 의해 백호우의 암(4)에 연결 부착되며, 중량 800㎏ 이상, 폭 2000㎜, 길이 1800㎜, 높이 1500㎜의 규격을 가진다. 상기 백호우는 보통 포크레인이라는 상품명으로 불리고 있으며, 본 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치는 일반 건설현장에 많이 보급되어 있는 백호우에 장착이 가능한 장치이다.

상기 후단 파쇄부(2)는 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이 후단 파쇄부 프레임(11), 상부 회전부(12) 및 하부 회전부(13)로 이루어진다. 상기 후단 파쇄부 프레임(11)은 다수의 프레임(11a)이 나란히 배치되어 상기 전단 절단부(1)의 전방으로 연결되어 결합되고, 안쪽의 상기 프레임(11a)의 상부에 상기 백호우 연결링 크(3)가 부착되어 있다. 즉 양쪽으로 ⊃형상의 프레임(11a)이 나란히 2개가 배치되고, 안쪽의 프레임(11a) 상부에 상기 백호우 연결링크(3)가 연결된다. 상기 회전부(12)는 상기 각 프레임(11a)의 측부 상단에 형성되어 있는 장공(LH)을 관통하여 연결된 상부 회전축(12a)에 상기 상부 회전축(12a)의 바깥 둘레면의 길이방향을 따라 다수의 파쇄날(12b)이 일정 간격으로 배치되어 결합된다. 즉 상기 상부 회전부(12)는 상기 각 프레임(11a)의 측부 상단에 형성되어 있는 장공(LH)을 관통하여 상부 회전축(12a)이 연결되어 있고, 상기 상부 회전축(12a)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 사방의 끝단부가 완만하게 만곡된 열십자형의 파쇄날(12b)이 파쇄날로써 각각 배치되어 상부 회전축(12a)과 수직으로 결합되어, 상부의 토양을 잘게 파쇄시킬 수 있는 각도의 위치에 트랙터의 날과 유사하게 설치된다. 또한 상기 파쇄날(12b)은 토양 부하를 최소화하고 파쇄 효과를 최대화할 수 있는 굴곡형 날 등이 사용될 수 있다.

또한 상기 하부 회전부(13)는 상기 각 프레임(11a)의 측부 하단에 형성된 결합공(H3)을 관통하여 하부 회전축(13a)이 연결되어 결합되고, 상기 하부 회전축(13a)의 바깥 둘레면에 길이방향으로 나선형을 따라 일정 간격으로 단면이 사다리꼴 형상인 길다란 주걱 형상의 다수의 혼합날(13b)이 혼합날로써 각각 배치되어 하부 회전축(13a)과 수직으로 결합된다. 이와 같이 설치되는 상기 상부 회전부(12)의 파쇄날(12b)은 파쇄날로써 고속으로 회전하여 이송날인 이송 회전부(10)의 이송날(10b)과 혼합날인 하부 회전부(13)의 혼합날(13b)에 의해 이송된 토양을 빠른 속 도로 파쇄시키면서 뒤쪽으로 흙을 뿌려주는 역할을 하게 되고, 날과 날끼리는 서로 어긋나게 겹쳐놓아 빈 공간을 없애주었으며 날의 교체가 용이하도록 제작하였다.

또한, 상기 하부 회전부(13)의 혼합날(13b)은 혼합날로써 강력한 유압력으로 저속 회전하면서 하단부 토양을 상부로 끌어올리는 역할을 하게 되고, 주걱형상의 날이 토양을 혼합하고 상부로 끌어올리기 용이하도록 설계되었으며, 단단한 재질로 내구성이 높아 강력한 압력에도 견딜 수 있도록 설계되고, 이도 역시 날의 교체가 용이하도록 제작하였다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 이송 회전부, 상부 회전부 및 하부 회전부의 배치 변경을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 이송 회전부(10)의 이송날(10b) 및 하부 회전부(13)의 혼합날(13b)은 오염토양의 토질과 수분 함량에 따라 그 위치를 각각의 결합공(H1)(H2)(H3)을 통해, 즉 상기 결합공(H1)(H2)(H3)에 결합되어 그 위치를 변경하여 호환이 가능함으로써 회전부의 간격을 임의로 조절할 수 있다. 즉 상기 이송 회전부(10)는 상기 각 프레임(11a)의 측부 하단에 형성되어 있는 결합공(H3)에 결합되거나 상기 하부 회전부(13)는 상기 절단날(5)의 중간 및 하단에 형성되어 있는 결합공(H1)(H2)에 결합되어 상기 회전부의 간격을 조절하게 된다. 또한 이와 동시에 상부 회전부(12)의 파쇄날(12b)도 장공(LH)을 통해 상하로 그 위치를 조절할 수 있도록 함으로써 작업 현장의 상태에 맞추어, 즉 오염토양이 모래토양일 경우 상기 도 9의 (가)와 같이 각 회전부의 간격을 넓게 하여 빠르게 회전시키고, 점토 및 실트 토양의 경우 상기 도 9의 (나) 또는 (다)와 같이 회전부의 간격을 좁게하여 운영하도록 한다. 또한 오염토양의 종류에 따라, 도 9의 (라)와 (마)와 같이, 회전부의 간격을 조절하게 된다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치가 부착된 백호우의 사시도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 백호우(17)의 암(4)에 본 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치를 부착하되 상기 백호우(17)의 후면에 유압장치 및 스팀발생장치(14)를 설치함으로써, 상기 오염토양 경작장치를 이송 회전부(10), 상부 회전부(12) 및 하부 회전부(13)를 회전시킬 때 상기 백호우(17)의 유압을 사용하지 않고 상기 유압장치 및 스팀발생장치(14)를 이용한 단독적인 유압에 의해 강력한 회전이 이루어지도록 하며, 고온의 증기를 상기 지중분사장치(6)를 통해 분사할 수 있도록 한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 사용상태도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 상기 전단 절단부(1)의 절단날(5)과 상기 이송 회전부(10)에 의해 오염된 토양을 절단하면서 견인하여 뒤집기와 파쇄 및 이송을 실시하고, 동시에 상기 지중분사장치(6)에 의해 고온의 증기를 오염된 토양 내에 주입하며, 상기 후단 파쇄부(2)의 상부 회전부(12) 및 하부 회전부(13)에 의해 상기 전단 절단부(1)에 의해 절단되어 뒤집히고 파쇄되면서 이송된 오염토양을 더욱 미세하게 분쇄하고 혼합시킴과 동시에, 상기 지중분사장치(6)에 의해 미생물 및 영양액의 살포접종까지 가능하게 함으로써 오염된 토양의 공극귤을 높여주고 미생물의 활성을 극대화시킬 수 있다. 또한 동절기의 고온증기 주입과 화학적 처리 시 약품 주입 및 교반작업의 응용성이 높은 경작을 시행하게 된다.

또한 상기 전단 절단부(1) 및 후단 파쇄부(2)의 상부에 커버로써 후드(20)를 설치하고 상기 후드(20)에 배출관(21)을 연결함으로써, 오염토양의 경작 중에 발생되는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 상기 후드(20) 내에서 포집하여 배출관(21)을 통해 강제로 배출시킨 후 활성탄 흡착탑을 경유하여 대기로 방출하도록 함으로써 안전한 작업이 이루어지도록 함과 동시에 커버인 후드(20)에 의해 작업 중 돌 및 이물질이 튀어 발생될 수 있는 안전사고의 위험을 방지할 수 있도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 사시도.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 지중분사장치의 분리 사시도.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 지중분사장치의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면.

도 3은 이송 회전부가 부착된 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치에 부착된 이송 회전부의 사시도.

도 5는 후단 파쇄부가 부착된 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 사시도.

도 6은 후단 파쇄부가 부착된 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치를 전면에서 바라본 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 이송 회전부, 상부 회전부 및 하부 회전부가 설치된 상태의 측면도.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 이송 회전부, 상부 회전부 및 하부 회전부의 사시도.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 이송 회전부, 상부 회전부 및 하부 회전부의 배치 변경을 설명하기 위한 도면.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치가 부착된 백호우의 사시도.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치의 사용상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전단 절단부 2 : 후단 파쇄부

3 : 백호우 연결링크 4 : 백호우의 암

5 : 절단날 6 : 지중분사장치

7 : 주입노즐 8 : 내부 유공관

9 : 외부 유공관 8a, 9a : 분사구

10 : 이송 회전부 10a : 이송 회전축

10b : 이송날 10c : 이송판

11 : 후단 파쇄부 프레임 11a : ⊃형상의 프레임

12 : 상부 회전부 12a : 상부 회전축

12b : 파쇄날 13 : 하부 회전부

13a : 하부 회전축 13b : 혼합날

14 : 유압장치 및 스팀발생장치 17 : 백호우

18 : 연결바 20 : 후드

21 : 배출관 H1,H2,H3 : 결합공

LH : 장공

Claims (8)

1. 백호우(17)에 연결 부착되어 오염토양을 경작하는 오염토양 경작장치에 있어서,

   일정 간격으로 아래쪽을 향해 다수가 배치되고 상단부가 연결바(18)에 의해 서로 연결되는 절단날(5); 및

   상기 절단날(5)의 하단부를 관통하여 연결되어 있으며, 바깥 둘레면에 다수의 미세한 공극으로 이루어진 분사구(8a)가 형성된 내부 유공관(8); 상기 내부 유공관(8)의 일측에 연결된 주입노즐(7); 및 바깥 둘레면에 다수의 미세한 공극으로 이루어진 분사구(9a)가 형성되며 상기 내부 유공관(8)이 삽입된 상태에서 자유롭게 회전하는 외부 유공관(9);으로 이루어진 지중분사장치(6);

   를 포함하여 이루어진 전단 절단부(1)가 상기 백호우(17)에 연결되는 것을 특징으로 하는 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 절단날(5)의 중간 및 하단에 결합공(H1)(H2)이 각각 형성되어 있으며,

   상기 전단 절단부(1)는 상기 절단날(5)의 사이를 가로질러 어느 하나의 결합공(H1)(H2)에 연결된 이송 회전축(10a)에 상기 이송 회전축(10a)의 바깥 둘레면의 길이방향으로 다수의 이송날(10b)이 일정 간격을 두고 나선방향을 따라 배치되어 결합된 이송 회전부(10)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 이송날(10b)의 상부 일측에 완만하게 만곡된 이송판(10c)이 부착되는 것을 특징으로 하는 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치.
5. 제3항에 있어서,

   다수의 프레임(11a)이 나란히 배치되어 상기 전단 절단부(1)의 전방으로 연결되어 결합되고, 안쪽의 상기 프레임(11a)의 상부에 상기 백호우 연결링크(3)가 부착되는 후단 파쇄부 프레임(11);

   상기 각 프레임(11a)의 측부 상단에 형성되어 있는 장공(LH)을 관통하여 연결된 상부 회전축(12a)에 상기 상부 회전축(12a)의 바깥 둘레면의 길이방향을 따라 다수의 파쇄날(12b)이 일정 간격으로 배치되어 결합된 상부 회전부(12); 및

   상기 각 프레임(11a)의 측부 하단에 형성되어 있는 결합공(H3)을 관통하여 결합된 하부 회전축(13a)에 상기 하부 회전축(13a)의 바깥 둘레면의 길이방향으로 다수의 혼합날(13b)이 일정 간격으로 나선방향을 따라 배치되어 결합된 하부 회전부(13);

   로 이루어지는 후단 파쇄부(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 상부 회전부(12)의 각 파쇄날(12b)은 사방의 끝단부가 완만하게 만곡된 열십자형으로 이루어지고, 상기 하부 회전부(13)의 각 혼합날(13b)은 단면 사다리꼴의 주걱형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 상부 회전부(12)의 상부 회전축(12a)은 상기 후단 파쇄부 프레임(11)에 형성된 장공(LH)에 결합되어 상하로 조절이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치.
8. 제5항에 있어서,

   상기 이송 회전부(10) 및 하부 회전부(13)의 상호 간격을 조절할 수 있도록, 상기 이송 회전부(10)와 하부 회전부(13)는 상기 각 프레임(11a)의 측부 하단에 형성되어 있는 결합공(H3)에 결합되거나 상기 절단날(5)의 중간 및 하단에 형성되어 있는 결합공(H1)(H2)에 결합되는 것을 특징으로 하는 지중분사장치가 구비된 오염토양 경작장치.

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