KR101126661B1 - The purification Method of oil-Contaninated Soil - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유류오염 토양 정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 석유화학물질 저장탱크의 노후화에 따라 석유화학물질이 유출되면서 토양을 오염시키고있는데, 이를 정화시킬 수 있도록 자연적 세균의 활성을 높이기 위한 미생물, 영양분을 자동으로 투입시킴과 함께 토양을 지속적으로 교반 할 수 있는 장치를 제공하기 위한 유류오염 토양 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oil pollution soil purification apparatus, and more particularly, to pollute the soil as the petrochemicals are leaked due to the aging of the petrochemical storage tank, and microorganisms to increase the activity of natural bacteria to purify them. In addition, the present invention relates to an oil pollution soil purification device for providing a device capable of continuously injecting nutrients and continuously stirring the soil.
오염 토양 정화, 토양 정화장치 Polluted Soil Purification, Soil Purifier
Description
본 발명은 유류오염 토양 정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 석유화학물질 저장탱크의 노후화에 따라 석유화학물질이 유출되면서 토양을 오염시키고있는데, 이를 정화시킬 수 있도록 자연적 세균의 활성을 높이기 위한 미생물, 영양분을 자동으로 투입시킴과 함께 토양을 지속적으로 교반 할 수 있는 장치를 제공하기 위한 유류오염 토양 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oil pollution soil purification apparatus, and more particularly, to pollute the soil as the petrochemicals are leaked due to the aging of the petrochemical storage tank, and microorganisms to increase the activity of natural bacteria to purify them. In addition, the present invention relates to an oil pollution soil purification device for providing a device capable of continuously injecting nutrients and continuously stirring the soil.
일반적으로 유류오염 토양의 생물학적 정화 대상은 주로 저유시설 인근 토양이나 송유관 주변 토양, 그리고 주유소 등의 지하 저장탱크 인근 토양이다.In general, the objects of biological purification of oil-contaminated soils are mainly soils near reservoirs, soils near oil pipelines, and soils near underground storage tanks such as gas stations.
그리고, 지하저장탱크 주변의 오염 토양은 다양한 생물학적 정화방법들이 시도되고 있으며, 이러한 생물학적 정화 방법들은 다른 물리, 화학적인 방법들에 비해 환경 친화적이고 경제적이며 안전하다는 장점들을 가지고 있다.In addition, various biological purification methods have been attempted for the contaminated soil around the underground storage tank, and these biological purification methods have advantages of being environmentally friendly, economical, and safe compared to other physical and chemical methods.
한편, 유류오염토양 및 지하수를 생물학적으로 처리하는 방법에는 크게 인시튜(In-situ) 생물학적 토양정화와 엑시튜(Ex situ) 생물학적 토양정화가 있으며, 상기 인시튜 생물학적 정화는 오염토양 주변에 건물이나 지하 관망 등이 있어서, 오염토양을 굴착하기 어려운 상황에서 사용되는 기술이며 바이오벤팅(bioventing)과 공기투입(air sparging) 방법 등을 포함한다.On the other hand, there are largely in-situ biological soil purification and Ex situ biological soil purification methods for biologically treating oil contaminated soil and groundwater. Underground pipe network and the like, it is a technique used in difficult to excavate contaminated soil and includes bioventing and air sparging method.
상기 이러한 방법들은 기본적으로 토양 등의 유류분해 미생물을 활성화 시키기 위해 전자수용체로서의 산소 및 미생물 영양원 등을 공급하여 오염지역을 복원하는 방법들이다.These methods are basically methods of restoring the contaminated area by supplying oxygen and microbial nutrient sources as electron acceptors to activate oil-degrading microorganisms such as soil.
또한, 엑시류 생물학적 정화는 토양을 굴착하여 처리하는 방법인데 매립, 퇴비화, 바이오파일, 토양경작 등의 방법들이 있다.In addition, excibiological biological purification is a method of excavating and treating the soil, there are methods such as landfill, composting, biopile, soil cultivation.
그리고, 유류 등으로 오염된 토양은 충분한 탄소원이 있으니, 상대적으로 N,P 등의 영양물질의 함량이 낮으므로 인위적으로 부족한 영양물질을 보충해주면 토양미생물이 효과적으로 유류 등의 오염물질을 분해하게 되며, 또한 마생물에 의 한 분해가 왕성해지면 산소부족현상이 발생하게 되는데, 이러한 경우에는 인위적인 산소공급시설을 갖추어 주어야 한다.In addition, since soils contaminated with oil have a sufficient carbon source, the contents of nutrients such as N and P are relatively low. Therefore, supplementing nutritionally insufficient nutrients, soil microorganisms effectively decompose contaminants such as oil, In addition, if the decomposition by the devil becomes active, oxygen deficiency occurs. In this case, an artificial oxygen supply system should be provided.
급속한 미생물 분해가 일어나는 경우에는 수분도 제한요소가 될 수 있다. 특히 산소공급을 위해서 만약 강제송풍을 한다면 미생물 분해과정에서 발생하는 열에 의하여 토양온도가 높아져서 공기의 포화수증기압이 높아짐에 따라 토양층을 빠져 나가는 공기 중에는 유입시보다 많은 수분을 함유하게 되어 별도의 수분 공급이 이루어지지 않으면 토양층은 점점 건조하게 된다.Water may also be a limiting factor if rapid microbial degradation occurs. In particular, if forced air is used for oxygen supply, the soil temperature is increased by the heat generated during microbial decomposition, and the saturated steam pressure of the air increases, so that the air exiting the soil layer contains more moisture than the inflow. If not done, the soil layer becomes increasingly dry.
토양이 건조해지면 토양 공극내의 수분함량이 낮아져서 영양물질 등이 미생물 체내로 전달되는데 장애를 받는데, 이에 따라 미생물의 활성도가 낮아지게 된다. 따라서 최적함수비 조건을 맞추기 위하여 수분 측정 및 공급 장치가 필요하게 된다.When the soil is dried, the moisture content in the soil voids is lowered, and the nutrients and the like are disturbed to be transferred into the microorganism, and thus the activity of the microorganism is lowered. Therefore, a moisture measuring and supplying device is required to meet the optimum water content ratio conditions.
pH의 조절도 검토해야 하는 항목이다, 미생물의 대사작용을 통해 pH의 증감이 일어날 수 있으므로 미생물의 활성도를 저해하는 pH 변화가 일어나지 않도록 완충액을 공급하거나 중회제로서 pH를 적절한 수준에서 제어해야한다. 통상적으로 미생물에 최적인 pH 범위는 6~8 이다.It is also a question to consider the adjustment of pH. Since the metabolism of microorganisms may cause the pH to increase or decrease, it is necessary to supply a buffer or control the pH at an appropriate level as a medium so as not to change the pH that inhibits the activity of the microorganisms. Typically, the optimal pH range for microorganisms is 6-8.
또한 현장에 직접 적용되는 기술이므로 겨율철과 같이 기온이 낮아지는 경우에는 미생물의 활성도가 급격히 저감되므로 온도 조절 또한 효과적인 처리를 위한 주요한 인자가 된다.In addition, since the technology is applied directly to the site, when the temperature is lowered, such as chaolchulchul, the activity of microorganisms is rapidly reduced, so temperature control is also a major factor for effective treatment.
일반적으로 이러한 유류분해 미생물 또는 토양에 서식하는 유류분해능력을 지닌 미생물이 활성화 될 경우, 미생물은 벤젠링 구조를 기본으로 하는 기름성분을 파괴하여 사슬 형태의 지방산 구조로 변환을 시킨다. 이후 미생물이 가지는 특정 효소들에 의해 주로 지방산 성분이 대사에 활용되는 주요 대사경로인 베타-산화적 경로(B-oxidation pathway)를 거쳐 상당부분을 미생물이 생육하기 위한 영양 및 에너지원으로 활용하며 일부는 산화과정을 거쳐 최종적으로 CO2로 전환된다.In general, when these oil-degrading microorganisms or microorganisms with oil-degrading ability inhabiting the soil are activated, the microorganisms break down the oil components based on the benzene ring structure and convert them into chain-type fatty acid structures. After that, certain enzymes of microorganisms use the B-oxidation pathway, which is a major metabolic pathway in which fatty acids are used for metabolism, and most of them are used as nutrition and energy sources for microorganisms to grow. Is finally converted to CO 2 through oxidation.
한편, 유류토양의 생물학적 분해를 위한 미생물 관련 제품들이 일부 개발, 시판되고 있으나, 아직 기술적인 완성도 측면이나 경제성 측면에서의 부족함 때문에 실제 현장에서 채택, 적용되는 경우는 많지 않은 실정이다. Meanwhile, some products related to microorganisms for biodegradation of oil soils have been developed and marketed. However, due to the lack of technical perfection or economic feasibility, they are not adopted or applied in actual field.
그리고, 유류 및 휘발성 유기 화합물로 오염된 토양의 대부분은 폐기물로 분류되어 고가의 매립 방법에 의해 처리되는 문제점이 있다. In addition, most of soils contaminated with oils and volatile organic compounds are classified as wastes and thus have a problem of being processed by an expensive landfill method.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 석유화학물질 저장탱크의 노후화에 따라 석유화학물질이 유출되면서 토양을 오염시키고 있는데, 이를 수거하여 정화시킬 수 있도록 미생물, 영양분을 자동으로 투입시킴과 함께 토양을 지속적으로 교반 할 수 있는 장치를 제공하기 위한 유류오염 토양 정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, it is polluting the soil as the petrochemicals are leaked by the aging of the petrochemical storage tank, microorganisms and nutrients are automatically input to collect and purify them The aim is to provide an oil-contaminated soil purifier to provide a device for continuous stirring of the soil.
상기의 목적을 달성하기 위하여 지면 상측 받침대와 일체로 고정되는 보강플레이트에 레일을 갖는 프레임을 형성하되, 상기 레일에는 샤프트를 고정한 대차의 구동롤러 부분을 올려 회동할 수 있으며, 상기 대차 상측은 지지 프레임과 고정되는 미생물 저장조, 영양분 저장조를 형성하여 연속적으로 공급할 수 있음과 함께 상기 샤프트에 형성되는 스크루는 회전되면서 토양을 혼합 교반시켜 오염된 토양을 정화시킬 수 있는 유류오염 토양 정화장치를 제공하고자 하는 것이다.In order to achieve the above object, a frame having a rail is formed on a reinforcing plate fixed integrally with the upper pedestal of the ground, and the rail can be rotated by raising a drive roller part of the bogie to which the shaft is fixed. To form a microbial storage tank and nutrient storage tank is fixed and fixed, and the screw formed on the shaft is to provide an oil pollution soil purification apparatus that can clean the contaminated soil by mixing and stirring the soil while rotating. .
본 발명은 오염된 토양 특성에 따라 최적의 운전 조건을 유지하면서 연속적으로 복합 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 오염된 토양 교반 작업시 미생물과 영양분, 수분, 산소를 지속적으로 공급하므로 인하여 보다 빠른시간 내에 오염된 토양을 정화 처리할 수 있는 특징이 있다.The present invention can effectively remove complex contaminants continuously while maintaining optimal operating conditions according to the contaminated soil characteristics, and provides faster time due to the continuous supply of microorganisms, nutrients, moisture, and oxygen during contaminated soil agitation. There is a characteristic that can clean the contaminated soil in the inside.
그리고, 복잡한 처리절차와 높은 처리비용으로 인하여 매립해 의존하고 있는 복합 오염토양의 처리 문제를 해결할 수 있으면서 오염물의 정화 효율을 높여 주고 처리 기간을 크게 단축할 수 있는 효과가 있다.In addition, due to the complex treatment procedure and high treatment cost, it is possible to solve the problem of treating the contaminated soil, which is dependent on landfill, while improving the purification efficiency of the contaminants and greatly reducing the treatment period.
이하, 본 발명의 일실시에에 의해 이루어진 구성 및 작동상태를 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명하되, 첨부된 도면은 본 발명의 일실시예를 구체적으로 설명하는 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위가 도면 또는 상기 도면을 참조한 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and operation state made by one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, the accompanying drawings are only illustrative of the embodiments of the present invention in detail, the scope of the present invention It is not limited or limited by the drawings or the embodiments with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 사용 상태를 계략적으로 나타낸 정면도이며, 도 2는 본 발명의 사용 상태를 계략적으로 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 사용 상태를 계략적으로 나타낸 측면도이다.1 is a front view schematically showing a use state of the present invention, FIG. 2 is a front view schematically showing a use state of the present invention, and FIG. 3 is a side view schematically showing a use state of the present invention.
먼저, 본 발명은 도 1 및 도 3과 같이 지면 상측 받침대(13)와 일체로 고정되는 보강플레이트(14)에 레일(11)을 갖는 프레임(12)을 처리시설(10) 내부에 길게 형성하게 된다.First, the present invention is to form a
그리고, 레일(11)에는 샤프트(22)를 고정한 대차(15)의 구동롤러(16) 부분을 올려 회동할 수 있도록 구성하였다.And the
이때, 대차(15)에 형성되는 일 측의 구동롤러(16)에는 구동모터(18)의 회전력을 전달받을 수 있도록 체인기어(20)를 형성하게 되며, 상기 체인기어(20)의 회전력을 전달받은 구동롤러(16)는 회전하면서 레일(11)을 타고 대차(15)를 이동시킬 수 있는 구성이다.At this time, the
한편, 대차(15)의 상측에는 지지 프레임(21)이 형성됨과 함께 상기 지지 프 레임(21)과 이어지는 연결 프레임(27)에는 미생물 저장조(24), 영양분 저장조(25)를 적층하여 고정하게 되고, 또한 미생물 저장조(24) 및 영양분 저장조(25)의 전면에는 내용물을 외부로 배출할 수 있는 배출파이프(26)를 별도로 형성하게 된다.On the other hand, the
그리고, 도 1 및 도 2와 같이 샤프트(22)에는 복수로 형성되는 스크루(23)를 고정하게 된다, 이때 상기 스크루(23)를 회동시키는 샤프트(22)는 지지프레임(21)에 고정되는 구동모터(17)의 회전력을 전달받을 수 있도록 체인기어(19)를 형성하게 된다.1 and 2, a plurality of
즉, 상기 구동모터(19)의 회전력을 전달받아 회전하는 샤프트(22)와 스크루(23)는 도 2 및 도 3과 같이 대차(15)가 레일(11)을 타고 이동하면서 처리시설(10) 내부에 쌓인 오염된 토양을 혼합 교반시킴과 함께 미생물과 영양분을 동시에 공급하여 오염된 토양을 빠른시간 내에 정화시킬 수 있는 구성이다.That is, the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 작용 및 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the action and effect according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
먼저, 본 발명은 도 1 및 도 2, 도 3과 같이 처리시설(10) 내부에 레일(11)을 타고 이동하는 대차(15)를 형성하게 되며, 상기 대차(15)와 일체로 형성되는 지지 프레임(21) 상측에는 미생물 저장조(24)와 영양분 저장조(25)를 각각으로 형성하게 된다.First, the present invention is to form a
이때, 레일(11)을 타고 이동하는 대차(15) 내측에는 구동모터(17)의 작동으로 회동하는 샤프트(22)와 스크루(23) 부분이 형성되어 지속적으로 회전하면서 처리시설(10) 바닥에 쌓인 오염된 토양을 교반하게 됨과 함께 미생물 저장조(24)와 영양분 저장조(25) 전면에 형성된 미생물 영양분 투입배관(26)에서는 저장된 내용물을 외부로 배출시켜 오염된 토양에 바로 공급할 수 있게 된다.At this time, inside the
상기의 상황에서 미생물과 영양분을 오염된 토양에 투입시키기 위한 미생물 영양분 투입배관(26)에는 별도의 노즐(미도시됨)을 형성하여 분사할 수 있도록 구성하였다.In the above situation, the microbial
즉, 외부에서 수거된 오염된 토양이 처리시설(10) 내부에 쌓이게 되면 대차(15)가 레일(11)을 타고 이동함과 아울러 상기 대차(15)에 형성된 샤프트(22)와 스크루(23) 부분이 지속적으로 회전하면서 오염된 토양을 계속하여 교반하게 된다.That is, when the polluted soil collected from the outside is accumulated in the
이때, 회전하면서 이동하는 스크루(23)는 오염된 토양을 반복하여 교반시키면서 충분한 산소를 공급할 수 있도록 나선형으로 형성하는 것이 바람직하다. At this time, the
그리고, 미생물 저장조(24)와 영양분 저장조(25)에서는 미생물 분해에 필요한 수분 및 영양분을 충분하게 공급하게 된다. 이때 처리시설(10) 내부의 온도는 제어부(미도시됨)의 통제에 의해 자동으로 최상의 온도로 조절될 수 있다.In addition, the
따라서, 도 3과 같이 처리시설(10) 내부에 형성된 대차(15)는 길게 형성된 레일(11)을 타고 좌,우로 이동함과 동시에 상기 대차(15)에 형성된 스크루(23)는 회전하면서 토양을 반복적으로 교반시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 3, the
또한, 상기와 같이 교반 되는 토양에는 미생물 저장조(24)와 영양분 저장조(25)에서 배출되는 미생물과 영양분을 직접적으로 공급할 수 있어 연속적인 오염물질 제거와 함께 유류 분해를 동시에 할 수 있는 특징이 있다.In addition, the soil that is stirred as described above can directly supply the microorganisms and nutrients discharged from the
이상과 같이 본 발명은 오염된 토양 특성에 따라 최적의 운전 조건을 유지하 면서 연속적으로 복합 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 오염된 토양 교반 작업시 미생물과 영양분, 수분, 산소를 지속적으로 공급하므로 인하여 보다 빠른 시간 내에 오염된 토양을 정화 처리할 수 있는 특징이 있다.As described above, the present invention can effectively remove complex contaminants continuously while maintaining optimum operating conditions according to the contaminated soil characteristics, and continuously supply microorganisms, nutrients, moisture, and oxygen during agitating contaminated soil. It is characterized by the ability to purify contaminated soil in a faster time.
그리고, 트랙터 형식의 차량이나 포크레인(back hoe) 형식의 건설장비를 이용하여 토양을 경작하는 과거 경작방식의 비효율적인 면과 운전자의 기술능력이나 심리 상태에 따라 일관성 없는 수작업 형태의 작업 상황을 탈피할 수 있으며, 고단가의 처리비용을 낮출 수 있으며, 최적의 미생물 생육상태를 유지할 수 있도록 하여 복합 유류오염토양의 정화 효율을 높임으로서 처리 기간을 크게 단축할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to escape the inconsistent manual work situation according to the inefficient aspect of the past tilling method of tilling soil using tractor type vehicle or back hoe type construction equipment and driver's technical ability or psychological state. In addition, it is possible to lower the processing cost of high unit cost, and to maintain the optimum state of microbial growth, thereby increasing the purification efficiency of the complex oil contaminated soil, thereby greatly reducing the treatment period.
도 1은 본 발명의 사용 상태를 계략적으로 나타낸 정면도.1 is a front view schematically showing a state of use of the present invention.
도 2는 본 발명의 사용 상태를 계략적으로 나타낸 정면도.Figure 2 is a front view schematically showing the use state of the present invention.
도 3은 본 발명의 사용 상태를 계략적으로 나타낸 측면도.Figure 3 is a side view schematically showing a state of use of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10. 처리시설 11. 레일10.
12. 프레임 13. 받침대12.
14. 보강 플레이트 15. 대차14.
16. 구동롤러 17,18. 구동모터16. Driving
19,20. 체인기어 21. 지지 프레임19,20.
22. 샤프트 23. 스크루22.
24. 미생물 저장조 25. 영양분 저정조24.
26. 미생물 영양분 투입배관 27. 연결 프레임 26. Microbial nutrient input piping 27. Connection frame
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