KR101298600B1 - Permeable Reactive Barrier restoring system and method for preventing pollutant dispersion through auto-injection of chemical and microorganism - Google Patents

Permeable Reactive Barrier restoring system and method for preventing pollutant dispersion through auto-injection of chemical and microorganism Download PDF

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Abstract

본 발명은 오염확산방지를 위한 자동 약품분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염지하수의 정화가 지속됨에 따라 저감되는 투수성반응벽체 내 충진제 처리효율을 높이기 위하여 오염도 측정 감지 시스템과 약품분사시스템을 자동화함으로써 반응성 회복 및 수명연장을 가능하도록 하는 투수성반응벽체 재생 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for regenerating permeable reactive walls through automatic chemical spraying for preventing the spread of pollution, and more particularly, to increase the filler treatment efficiency in permeable reactive walls reduced as the purification of contaminated groundwater continues. The present invention relates to a permeable reactive wall regeneration system and method for automating pollution measurement detection system and chemical injection system to enable reactivity recovery and life extension.

Description

오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템 및 방법{Permeable Reactive Barrier restoring system and method for preventing pollutant dispersion through auto-injection of chemical and microorganism}Permeable Reactive Barrier restoring system and method for preventing pollutant dispersion through auto-injection of chemical and microorganism}

본 발명은 오염확산방지를 위한 약품의 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염지하수의 정화가 지속됨에 따라 저감되는 투수성반응벽체 내 충진제 처리효율을 높이기 위하여 오염도 측정 감지 시스템과 약품분사시스템을 자동화함으로써 반응성 회복 및 수명연장이 가능하도록 하는 투수성반응벽체 재생 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for regenerating permeable reactive walls through automatic injection of chemicals for preventing the spread of pollution, and more particularly, to improve the efficiency of fillers in permeable reactive walls reduced as the purification of contaminated groundwater continues. The present invention relates to a permeable reactive wall regeneration system and method for automating pollution measurement detection system and drug injection system to enable reactivity recovery and life extension.

투수성반응벽체(Permeable Reactive Barrier; PRB)는 오염된 지하수를 지속적으로 추출하여 정화하는 방법을 대체할 수 있는 기술로, 오염된 지하수의 유동경로에 설치하여 오염된 지하수가 벽체를 통과할 때 반응 매질과 오염물질의 화학반응을 유도하고, 침전, 휘발, 생분해, 흡착, 산화/환원 등의 물리 화학적 생물학적 기작을 이용해 오염물질을 정화하는 방법이다. 지난 수십 년간 유류오염토양/지하수 정화공법에 대한 연구와 기술개발이 활발히 이루어져 왔는데, 1985년 맥머티(McMurthy)와 엘턴(Elton)에 의해 도입된 투수성반응벽체는 그 경제성과 처리효과의 우수성으로 인하여 기존의 오염복원방법에 비해 비용을 절감하는 대체기술로 각광을 받아왔다. Permeable Reactive Barrier (PRB) is a technology that can replace the method of continuously extracting and purifying contaminated ground water. It is installed in the flow path of contaminated ground water and reacts when contaminated ground water passes through the wall. It is a method of inducing chemical reaction between media and pollutants and purifying pollutants using physicochemical and biological mechanisms such as precipitation, volatilization, biodegradation, adsorption and oxidation / reduction. In the past decades, research and technology development of oil contaminated soil / groundwater purification methods have been actively conducted. The water permeable reaction wall introduced by McMurthy and Elton in 1985 is excellent in its economic efficiency and treatment effect. As a result, it has been spotlighted as an alternative technology to reduce costs compared to the existing pollution restoration method.

투수성반응벽체는 그 형태에 따라 연속형(continuous)과 유도부착형(funnel and gate)으로 구분할 수 있다(Vidic et al., 1996). 연속형 반응벽체는 지하수 오염대의 흐름과 유속에 변화를 주지 않기 때문에 지하 대수층의 유속을 거의 유사하게 유지하면서 오염물질을 제거할 수 있다. 따라서 상대적으로 시공이 쉽고 기존 지하수 흐름에 영향을 미치지 않는 장점이 있으나, 대상부지 지하수 흐름을 감안하여 충분한 단면과 크기를 가진 반응벽체와 접촉하도록 해야 하기 때문에 오염운이 매우 클 경우 그 크기에 맞추어 반응벽체를 제작해야 하므로 경제성이 떨어질 수 있다. 반면, 유도부착형 반응벽체는 투수성이 낮은 유도벽부(funnel)를 이용하여 지하수 오염대의 흐름을 반응벽부(gate)로 유도하여 처리하는 방법으로, 반응면적을 줄일 수 있기 때문에 경제적으로 유리하지만 오염물과 반응매질의 접촉시간이 짧기 때문에 충분한 접촉이 일어날 수 있도록 벽체의 두께를 증가시켜서 제작해야 한다. 유도벽부(funnel)는 흙-벤토나이트 슬러리월, 시멘트-벤토나이트 슬러리월, 플라스틱 콘크리트 등의 슬러리 월이나, 강재 시트파일(sheet pile), 합성수지 시트파일, 목재 시트파일 등을 이용한다.Permeable reactive walls can be classified into continuous and funnel and gate depending on their shape (Vidic et al., 1996). Since continuous reaction walls do not change the flow and flow rates of groundwater contaminants, contaminants can be removed while maintaining a similar flow rate in underground aquifers. Therefore, it is relatively easy to construct and does not affect the existing groundwater flow, but considering the groundwater flow of the site, it is necessary to make contact with the reaction wall with sufficient cross section and size. Since the wall must be manufactured, the economy can be reduced. On the other hand, inductively attached reactive walls are economically advantageous because they can reduce the reaction area by directing and treating the flow of groundwater contaminated zones to the gates by using funnels with low permeability. Since the contact time of the reaction medium is short, the thickness of the wall should be increased so that sufficient contact can occur. The funnel uses a slurry wall such as a soil-bentonite slurry wall, a cement-bentonite slurry wall, a plastic concrete, a steel sheet pile, a synthetic resin sheet pile, a wooden sheet pile, or the like.

투수성반응벽체의 주요기작으로는 지하수 내 오염물질과의 산화환원 화학반응이나 흡착, 침전 등이 있으며, 그 타겟물질에는 염소계 유기화합물(TCE, PCE, cDCE, tDCE, VC, CCl4 등), 크롬, 우라늄 등이 있다. Major mechanisms of permeable reactive walls include redox chemical reactions, adsorption, and precipitation with contaminants in groundwater. Chlorine-based organic compounds (TCE, PCE, cDCE, tDCE, VC, CCl4, etc.), chromium , Uranium, and the like.

투수성반응벽체 내 충진물로는 영가철이 가장 많이 연구 및 사용되고 있는 실정이며, Fe(II) 등의 산화철, Al, Zn, Limestone, Zeolite, Pyrite, Sn, Mg, Cu 등의 물질들에 대해서도 지속적인 연구가 수행되고 있다. 충진되어 있는 매질들은 시간이 경과됨에 따라 오염물질 처리 효율이 감소하게 되는 문제가 있는데, 화학반응을 일으킬 수 있는 표면적이 감소하거나 오염물질 흡착이 누적되어 흡착 가능 표면적이 감소하고 결국 투수성반응벽체 내로 오염물질이 흘러들어가 지하수 내 오염물질의 처리가 효과적으로 이루어지지 않게 되고, 종국에는 오염물질들을 전혀 처리하지 못해 사용수명이 끝나게 된다. 그리하여 최근에는 투수성반응벽체의 사용연한을 연장시키고자 하는 연구가 지속되고 있다. 그 일환으로 최근 유류로 오염된 지하수 처리를 위해 충진제로서 유류 흡착제를 사용할 경우 시간이 흘러감에 따라 감소되는 흡착능을 회복시키기 위해 미생물제재 또는 고도산화제를 주입함으로써 흡착제에 흡착되어 있던 유류오염물질을 분해하여 흡착능을 회복시키는 연구가 진행되고 있다. Young's iron is the most researched and used filler in permeable reaction wall, and continuous research on materials such as Fe (II) iron oxide, Al, Zn, Limestone, Zeolite, Pyrite, Sn, Mg, Cu, etc. Is being performed. Filled media has a problem that the efficiency of pollutant treatment decreases with time. The surface area that can cause chemical reactions decreases or the adsorption of contaminants accumulates and the adsorptive surface area decreases, and eventually into the permeable reaction wall. The pollutants flow into the groundwater, making it difficult to effectively treat the contaminants in the groundwater. In the end, the service life is terminated because the pollutants are not treated at all. Thus, recent studies have been conducted to extend the service life of permeable reactive walls. As part of this, when using oil adsorbent as a filler for the treatment of groundwater contaminated with oil recently, microorganisms or highly oxidizing agents are injected to decompose the oil pollutants adsorbed on the adsorbent to recover the adsorption capacity which decreases with time. Research to restore adsorption capacity is underway.

종래 기술로서 등록특허 제10-0529301호(“오염지하수 정화용 투수성 반응벽체의 반응성 회복방법”)는 미생물을 이용한 산화철 환원에 의해 6가 크롬에 대한 철의 환원능을 회복시키는 방법을 개시한 바 있다. 그러나 본 출원인은 이에 나아가 오염물질 감지기술과 오염물질 분해제 주입기술을 융합하여 전 시스템을 '자동화'함으로써, 일반적인 흡착제를 충진물로 하는 투수성 반응벽체에 있어서는 산화제를, 영가철을 충진물로 하는 투수성 반응벽체에 있어서는 철환원균(Iron Reducing Bacteria; IRB)을 적용하여 화학적 또는 생물학적 기작을 통해 시간의 흐름에 따라 반응성이 떨어지는 충진제의 반응성을 회복시킴으로써 오염물질에 대한 처리 효율을 지속시키는데 특징이 있는 오염확산방지를 위한 자동 약품분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템 및 방법을 제안하기에 이르렀다.As a prior art, Korean Patent No. 10-0529301 discloses a method for restoring the reducing ability of iron to hexavalent chromium by iron oxide reduction using microorganisms. have. However, the applicant has further converged the contaminant detection technology and the contaminant disintegrator injection technology to 'automate' the entire system, so that the permeable reaction wall containing a common adsorbent as a filler is a permeant with an oxidizing agent as a filler. Iron Reducing Bacteria (IRB) is applied to sexually reactive walls to restore the reactivity of fillers that are less reactive over time through chemical or biological mechanisms to maintain treatment efficiency for contaminants. A system and method for regenerating permeable reactive wall through automatic chemical injection for preventing diffusion have been proposed.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 처리수 농도변화 모니터링 시스템을 통해 지하수 내 오염물질의 농도가 일정치를 초과하는 경우 자동으로 충진제의 처리능을 회복시킬 수 있는 약품을 분사시켜 충진제 성능을 회복시킴으로써 투수성반응벽체의 수명을 연장시킬 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the chemicals that can automatically recover the treatment capacity of the filler when the concentration of the contaminants in the groundwater through a treatment water concentration change monitoring system exceeds a certain value It is an object of the present invention to provide a system and method for prolonging the life of a permeable reaction wall by spraying to restore the filler performance.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템은 투수성반응벽체(1), 상기 투수성반응벽체(1) 내부에 설치되며 오염물질의 감지 및 약품의 주입을 위한 자동주입관정(2), 상기 투수성반응벽체를 재생하는 약품을 저장하는 약품탱크(4), 및 자동주입관정에서 감지된 오염물질농도에 따라 약품투입여부를 결정하여 약품탱크로 제어신호를 전송하는 제어부(3)로 구성된다.In order to achieve the above object, the water permeable reaction wall regeneration system through automatic chemical spraying to prevent contamination diffusion according to the present invention is installed in the water permeable reaction wall (1), the water permeable reaction wall (1) and contaminated Automatic injection control (2) for the detection of substances and injection of chemicals, the chemical tank (4) for storing the chemicals for regenerating the permeable reaction wall, and whether or not the injection of chemicals depending on the contaminant concentration detected in the automatic injection control It is composed of a control unit 3 for determining and transmitting a control signal to the chemical tank.

본 발명의 일 태양에 따르면, 상기 투수성반응벽체(1)는 영가철 또는/및 흡착제가 충진되며, 상기 약품탱크(4)는 충진물이 영가철인 경우 철환원균, 충진물이 흡착제인 경우 산화제를 저장하고, 영가철과 흡착제를 함께 충진제로 사용하는 투수성반응벽체의 경우에는 철환원균과 산화제를 나누어 저장한 후 분사하게 된다.According to one aspect of the invention, the water-permeable reaction wall (1) is filled with iron or iron and / and the adsorbent, the chemical tank (4) stores the oxidizing agent when the iron reducing bacteria, the filler is adsorbent when the filling is zero iron. In the case of a permeable reaction wall using a combination of ductile iron and an adsorbent, the iron reducing bacteria and the oxidizing agent are separately stored and sprayed.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 투수성반응벽체(1)의 내부에 다수개 설치된 자동주입관정(2)은 통형상의 몸체부(2-0), 오염물질의 농도를 모니터링하는 지하수오염도 센서(2-1), 약품탱크로부터 약품을 이송받아 이를 주입관정 내부로 주입시키는 약품주입관(2-2), 상기 지하수오염도센서와 약품주입관이 통과하며 주입관정을 폐쇄하는 패킹(2-3), 및 상기 약품주입관에 구비되어 약품을 분사하는 분사구(2-4)로 구성된다.According to another aspect of the present invention, a plurality of automatic injection wells (2) installed in the permeable reaction wall (1) is a cylindrical body portion (2-0), an underground water pollution sensor for monitoring the concentration of pollutants (2-1), a chemical injection pipe (2-2) for receiving the medicine from the chemical tank and injecting it into the injection well, the groundwater contamination sensor and the medicine injection pipe passes through and packing (2-3) ), And the injection hole (2-4) is provided in the chemical injection pipe for injecting the chemical.

본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 방법은 설정 농도값에 따라 자동으로 약품주입분사시스템을 작동시키는 것으로서, 지하수오염도 센서(2-1)에서 오염물질의 농도를 감지하는 단계; 상기 지하수오염도 센서(2-1)에서 감지된 농도를 제어부(3)에 전달하는 단계; 상기 감지된 농도가 설정 농도값 이상이 되면 제어부로부터 약품탱크(4)로 제어신호가 전달되어 약품탱크에 연결되어 있는 정량펌프(4-1)를 가동시키는 단계; 및 상기 정량펌프의 가동에 의해 약품탱크(4)로부터 자동주입관정의 약품주입관(2-2)으로 약품이 주입되어 분사구(2-4)를 통해 약품이 분사되는 단계; 약품이 투수성반응벽체와 반응하는 단계로 구성된다. A method for regenerating permeable reaction walls through automatic chemical injection for preventing pollution diffusion according to the present invention is to operate the chemical injection and injection system automatically according to the set concentration value, and the concentration of the pollutant in the groundwater pollution sensor 2-1. Detecting; Transmitting the concentration detected by the groundwater pollution sensor 2-1 to the controller 3; When the detected concentration is greater than or equal to the set concentration value, a control signal is transmitted from the control unit to the chemical tank 4 to operate the metering pump 4-1 connected to the chemical tank; And injecting the medicine through the injection hole (2-4) by injecting the medicine from the medicine tank (4) into the medicine injection pipe (2-2) of the automatic injection well by the operation of the metering pump; The drug consists of reacting with the permeable reaction wall.

본 발명의 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템 및 방법은 첫째, 오염물질 감지기술과 투수성반응벽체 재생물질 주입기술을 융합하고 이들을 자동화함으로써, 지하수 내 오염물질의 농도가 일정치를 초과하는 경우 자동으로 약품 등을 분사하여 충진제 성능을 회복시킴으로써 투수성반응벽체의 수명을 연장시키는 효과를 제공한다.The water permeable reaction wall regeneration system and method through the automatic chemical injection for preventing the diffusion of the present invention, first, by converging the pollution detection technology and injection technology of the permeable reactive wall regeneration material and automating them, the concentration of contaminants in the groundwater If exceeds a certain value, it automatically sprays the drug to restore the filler performance to provide an effect of extending the life of the permeable reaction wall.

따라서 본 발명은 설정 농도값에 의해 적시에 충진제의 재생을 수행할 수 있어 무엇보다도 오염확산의 원천 방지가 가능하고, 제어부의 설정 농도값을 주기적으로 로깅할 수 있는 시스템을 통해 정확하고 효과적인 모니터링이 가능하며, 나아가 무인 자동화로 현장인원을 최소화할 수 있어 인건비 및 경비 절감을 통한 경제적인 투수성반응벽체 재생 시스템을 제공할 수 있다.Therefore, the present invention can perform the regeneration of the filler in a timely manner by the set concentration value, and above all, it is possible to prevent the source of contamination diffusion, Control The system that can log the set concentration value periodically enables accurate and effective monitoring, and can also minimize the number of workers in the field by unmanned automation, thereby providing an economical permeable reactive wall regeneration system by reducing labor costs and expenses. have.

또한, 유류누출 등에 의한 토양지하수 오염 또는 지하탱크 오염 시 오염원의 위치와 지하수 흐름을 파악하여 투수성 반응벽체의 위치를 결정할 수 있고, 그에 따라 오염의 확산방지가 가능하다. 이어, 주기적인 샘플링 및 주입시기 결정 등에 대한 수고를 덜 수 있으며, 레코더를 이용하면 오염물질 농도를 주기적으로 기록할 수 있으므로 시간에 따른 농도 변화를 알 수도 있어 체계적으로 시스템을 운영할 수 있다.In addition, it is possible to determine the location of the permeable reaction wall by grasping the location of the pollutant and the groundwater flow in case of soil groundwater contamination or underground tank contamination due to oil leakage, etc., thereby preventing the spread of contamination. Subsequently, it is possible to reduce the trouble of periodic sampling and injection timing, and the recorder can record pollutant concentrations periodically so that the concentration change over time can be used to systematically operate the system.

도 1은 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 자동 약품 분사를 통한 투수성 반응벽체 재생시스템의 처리 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 자동 약품 분사를 통한 투수성 반응벽체 재생시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 자동 약품 분사를 통한 투수성 반응벽체 재생시스템의 자동주입관정의 투시도이다.
도 4(a), (b)는 화학적 산화제 주입 시 유류물질을 흡착하는 투수성반응벽체의 재생 효과를 나타내는 표와 그래프이다.
1 is a process flow diagram of a water permeable reaction wall regeneration system through automatic chemical injection for preventing contamination diffusion according to the present invention.
2 is a block diagram of a permeable reaction wall regeneration system through automatic chemical injection for preventing the spread of contamination according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the automatic injection well of the permeable reaction wall regeneration system through the automatic chemical injection for preventing pollution diffusion according to the present invention.
4 (a) and 4 (b) are tables and graphs showing a regeneration effect of a water permeable reaction wall that adsorbs oil materials during chemical oxidant injection.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 명칭에는 동일 부호를 사용하기로 한다.It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Throughout the specification, the same reference numerals are used for the same names.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Furthermore, terms used herein are for the purpose of illustrating embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular forms include plural forms as the case may be, unless the context clearly indicates otherwise. &Quot; comprises "and / or" comprising "used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the stated element. Unless defined otherwise, all terms used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

본 발명의 기타 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Other advantages and features of the present invention, and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 자동 약품 분사를 통한 투수성 반응벽체 재생시스템의 처리 계통도이다. 본 발명에서 자동분사되는 '약품'은 산화제와 미생물을 통칭하는 것으로 정의한다.1 is a process flow diagram of a water permeable reaction wall regeneration system through automatic chemical injection for preventing contamination diffusion according to the present invention. In the present invention, the 'drug' automatically injected is defined as the oxidant and microorganisms collectively.

상기 도 1을 참조하면, (a) 투수성 반응벽체(1)가 장비 가동을 시작하여 오염수를 처리하면, (b) 투수성반응벽체 내에 설치된 자동주입관정(2)의 지하수오염도 센서(2-1)가 지하수 내 오염물질의 농도를 모니터링 한다. (c) 지하수오염도 센서에서 검출한 오염물질의 농도 분석결과, 설정 농도 값을 기준으로 하여 처리수의 오염물질 농도가 더 낮으면 모니터링을 지속하고, (d) 설정 농도값보다 더 높으면 제어부의 신호에 의해 약품이 약품탱크(4)에서 자동주입관정(2) 내부의 약품주입관(2-2)으로 전달되어 분사되는 과정으로 진행된다. Referring to FIG. 1, when (a) the permeable reaction wall 1 starts operation of the equipment to treat contaminated water, (b) the groundwater contamination sensor 2 of the automatic injection well 2 installed in the permeable reaction wall 2 -1) monitor the concentration of contaminants in groundwater; (c) As a result of analyzing the concentration of pollutants detected by the groundwater pollution sensor, monitoring is continued when the concentration of pollutants in the treated water is lower based on the set concentration value, and (d) the signal of the controller is higher than the set concentration value. By the drug is delivered to the drug injection pipe (2-2) inside the automatic injection well (2) from the chemical tank (4) proceeds to the process of spraying.

더욱 상세하게는, 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 자동 분사를 통한 투수성 반응벽체 재생방법은 지하수오염도 센서(2-1)에서 오염물질의 농도를 감지하는 단계; More specifically, the method for regenerating the permeable reaction wall through automatic spraying for preventing the diffusion of pollution according to the present invention includes: detecting the concentration of the pollutant in the groundwater pollution sensor 2-1;

상기 지하수오염도 센서(2-1)에서 감지된 농도를 제어부(3)에 전달하는 단계;Transmitting the concentration detected by the groundwater pollution sensor 2-1 to the controller 3;

상기 감지된 농도가 설정 농도값 이상이 되면 제어부로부터 약품탱크(4)로 제어신호가 전달되어 약품탱크에 연결되어 있는 정량펌프(4-1)를 가동시키는 단계; 및When the detected concentration is greater than or equal to the set concentration value, a control signal is transmitted from the control unit to the chemical tank 4 to operate the metering pump 4-1 connected to the chemical tank; And

상기 정량펌프의 가동에 의해 약품탱크(4)로부터 자동주입관정의 약품주입관(2-2)으로 약품이 주입되어 분사구(2-4)에 의해 약품이 분사되는 단계; 및Injecting the medicine from the chemical tank (4) to the chemical injection pipe (2-2) of the automatic injection well by the operation of the metering pump is injected by the injection port (2-4); And

약품이 투수성반응벽체와 반응하는 단계로 이루어진다. The drug consists of reacting with the permeable reaction wall.

특히, 약품이 투수성반응벽체와 반응하는 단계는 약품 주입 시 약품이 자동주입관정(2) 내부 지하수를 매개로 하여 분산되는 단계; 자동주입관정 하단의 스크린에 천공된 홀을 통해 지하수에 분산된 약품이 빠져나와 투수성반응벽체 충진제 공극 사이로 이동하는 단계; 약품과 투수성반응벽체의 충진물이 반응하여 재생되는 단계로 이루어진다. 이 때 투수성반응벽체의 충진물이 영가철인 경우에는 약품으로서 미생물인 철환원균이 주입되어 충진물의 산화철이 환원되고, 충진물이 흡착제인 경우에는 화학적 산화제가 주입되어 흡착제에 흡착된 오염물질이 분해됨으로써 투수성반응벽체가 재생된다.
In particular, the step of reacting the drug with the permeable reaction wall is the step of dispersing the drug via the groundwater inside the automatic injection well (2) when the drug injection; Chemicals dispersed in the groundwater exit through holes drilled in the screen of the bottom of the automatic injection well and move between the permeable reactive wall filler voids; The chemicals and the fillers of the permeable reaction wall are reacted and regenerated. At this time, if the filler of the permeable reaction wall is zero iron, the iron reducing bacteria, which are microorganisms, are injected as a medicine to reduce the iron oxide of the filler, and if the filler is an adsorbent, chemical oxidants are injected to decompose the pollutants adsorbed on the adsorbent. The sex reaction wall is regenerated.

도 2는 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 자동 약품 분사를 통한 투수성 반응벽체 재생시스템의 구성도이다. 상기 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 투수성 반응벽체 재생시스템은 투수성반응벽체(1), 투수성반응벽체(1) 내부에 다수 설치된 자동주입관정(2), 제어부(3), 및 약품탱크(4)로 구성된다. 2 is a block diagram of a permeable reaction wall regeneration system through automatic chemical injection for preventing the spread of contamination according to the present invention. Referring to FIG. 2, the water-permeable reactive wall regeneration system according to the present invention includes a water-permeable reactive wall (1), an automatic injection well (2) installed in the water-permeable reactive wall (1), a controller (3), and It consists of a chemical tank (4).

상기 투수성반응벽체(1)는 충진물로 영가철 또는/및 흡착제를 선택할 수 있는데, 충진물이 영가철인 경우 철환원균이, 충진물이 흡착제인 경우 산화제가 투수성반응벽체를 재생시키는 약품으로써 자동분사된다. 복합 오염된 부지에서는 두 종류의 충진제(철입자, 흡착제)를 함께 충진하여 적용할 수 있다. 상기 흡착제는 토탄, 퇴비, 또는 활성탄 중 어느 하나를 선택할 수 있다.The permeable reaction wall (1) can be selected as a filler, such as iron or iron and / or adsorbent, the iron reducing bacteria when the filler is zero iron, the oxidant is automatically sprayed as a chemical to regenerate the permeable reaction wall when the filler is adsorbent. . In complex contaminated sites, two types of fillers (iron particles, adsorbents) can be applied together. The adsorbent may be selected from peat, compost, or activated carbon.

투수성반응벽체는 시간이 흘러감에 따라 반응물질(영가철)이 오염물질을 처리하면서 표면이 산화철로 변해가므로 오염물질과 맞닿게 되는 영가철 표면적이 점차 감소되어 반응성이 크게 쇠퇴하게 된다. 아래 식은 철입자에 의해 처리할 수 있는 대표적인 물질인 TCE의 분해 기작을 표시하는 화학식이다.
As the permeable reactive wall is changed over time as the reactant (ferrous iron) processes the contaminant, the surface of the permeable reactant gradually decreases due to the decrease in the surface area of the non-ferrous iron that comes into contact with the contaminant. The following formula is a chemical formula indicating the decomposition mechanism of TCE, a representative substance that can be processed by iron particles.

Fe0 + RCl + H+ → RH + X Fe 0 + RCl + H + → RH + X

2Fe2 + + RCl + H+ → 2Fe3 + + RH + X- 2Fe 2 + + RCl + H + → 2Fe 3 + + RH + X -

H2 + RCl → RH + H+ + X-
RCl + H 2 → RH + H + + X -

Fe0가 2가 산화철 및 3가 산화철로 산화되어 철 표면에서 전자를 내어 줄 수 있는 능력이 점차 감소함에 따라 영가철로 충진된 투수성 반응벽체의 반응성이 떨어지므로 오염물질 처리 능력이 떨어져 시스템의 수명이 다하게 되는 것이다. 따라서 Fe3+로 산화된 철입자 표면의 반응성을 재생시키기 위하여 Fe3+를 Fe2+로 환원시켜야 하는 데, 이를 위해서 철환원균(Iron Reducing Bacteria; IRB)을 이용하는 것이 대표적이다. As Fe 0 is oxidized to divalent iron and trivalent iron oxide, the ability to give electrons out of the iron surface gradually decreases the reactivity of permeable reaction walls filled with zero iron, which reduces the ability to treat contaminants, thus reducing the lifetime of the system. This is done. Therefore, in order to regenerate the reactivity of the surface of the iron particles oxidized with Fe3 +, Fe3 + should be reduced to Fe2 +. For this, iron reducing bacteria (Iron Reducing Bacteria; IRB) are typically used.

철환원균으로서 대표적으로 사용되는 종에는 통성혐기성 미생물인 Shewanella(스와넬라) Oneidensis MR-1(Bose et al., 2009; McLean et al., 2008), Shewanella alga BrY(Shin et al., 2007), Shewanella Putrefaciens CN32(Haas and Dichristina, 2002; Liu et al., 2001), Geobacter Sulfurreducens (Yan et al., 2008) 등이 있다. 이 박테리아들은 모두 당업자가 용이하게 입수할 수 있다. 상기 철환원균은 전자수용체로서 3가 철 이온을 받아들여 2가 철 이온으로 환원시키면서 혐기성 호흡(Anaerobic respiration)을 하며 신진대사를 수행한다. 적절한 탄소원과 전자공여체를 공급하여 신진대사 활동을 유지하게 하면 다음과 같이 3가 철을 환원시킴으로써 철의 반응성이 회복될 수 있는 것이다.
Representative species used as iron-reducing bacteria include Shewanella Oneidensis MR-1 (Bose et al., 2009; McLean et al., 2008), Shewanella alga BrY (Shin et al., 2007), Shewanella Putrefaciens CN32 (Haas and Dichristina, 2002; Liu et al., 2001) and Geobacter Sulfurreducens (Yan et al., 2008). All of these bacteria are readily available to those skilled in the art. The iron-reducing bacterium undergoes anaerobic respiration and metabolism while receiving trivalent iron ions as electron acceptors and reducing them to divalent iron ions. By supplying the appropriate carbon source and electron donor to maintain metabolic activity, iron reactivity can be restored by reducing trivalent iron as follows.

Figure 112012002083190-pat00001

Figure 112012002083190-pat00001

한편, 투수성반응벽체에 흡착제를 충진시킨 경우에도 시간이 흐름에 따라 그 반응성은 쇠퇴하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 자동 분사를 통한 투수성 반응벽체 재생시스템 및 방법에서는 처리효율을 회복시키기 위하여 주입 약품으로 과산화수소와 같은 산화제를 이용한다. 특히, 과산화수소와 철 이온을 이용한 펜톤시약은 원위치 화학산화(in-situ chemical oxidation) 기술에 적용되는 대표적인 산화제로, 1894년, 철염과 과산화수소의 혼합 시, 타르타르산(tartaric acid)의 분해가 되는 현상을 Fenton이 처음으로 보고하였다. Fenton 반응은 철 이온이 촉매역할을 하여 과산화수소에 의해 히드록실라디칼(hydroxyl radical, -OH)이 생성되며, 반응기작은 아래 화학식과 같다.
On the other hand, even when the adsorbent is filled in the permeable reaction wall, its reactivity decreases with time. Therefore, the permeable reaction wall regeneration system and method through the automatic injection to prevent contamination diffusion according to the present invention uses an oxidizing agent such as hydrogen peroxide as an injection chemical to recover the treatment efficiency. In particular, Fenton's reagent using hydrogen peroxide and iron ions is a representative oxidant applied to the in-situ chemical oxidation technology. In 1894, tartaric acid was decomposed when iron salt and hydrogen peroxide were mixed. Fenton reported for the first time. In the Fenton reaction, iron ions act as a catalyst to generate hydroxyl radicals (OH) by hydrogen peroxide, and the reactor is represented by the following chemical formula.

Fe2 + + H2O2 → OH + OH- + Fe3 +
Fe 2 + + H 2 O 2 → OH + OH - + Fe 3 +

이 공정에 쓰이는 과산화수소는 자연상태에서 산소와 물로 분해되므로 자연친화적이고 조작하기 쉬우며, 철은 무독성 원소로서 자연에 풍부하게 존재하고, 다른 고도 산화공정들에 비해 해로운 부산물들의 생성이 적은 장점이 있어 Fenton 반응이 많이 사용된다. 이는 반응속도가 상당히 빠르지만, pH 5 이상의 영역에서는 철 이온이 철염으로 침전되어 산화 반응력이 크게 떨어지며, 반응 후 슬러지가 발생하는 문제점이 있어 실제 토양 및 지하수의 적용에 몇 가지 단점이 있다.Hydrogen peroxide used in this process is naturally friendly and easy to operate because it is decomposed into oxygen and water in the natural state, iron is abundant in nature as a non-toxic element, and has the advantage of generating less harmful by-products than other high oxidation processes. Fenton reaction is used a lot. The reaction rate is considerably fast, but in the region of pH 5 or more, iron ions precipitate with iron salts, thereby greatly reducing the oxidation reaction power, and sludge occurs after the reaction, which causes some disadvantages in the application of soil and groundwater.

이러한 pH 문제를 극복하기 위해 착제를 사용하여 철 이온과 배위결합하여 착이온을 형성하여 중성 영역에서도 철 이온이 철염으로 침전되지 않게 하는 기법이 modified Fenton 기법이다. EDTA, 옥살산염(oxalate), 시트르산염(citrate) 등을 사용하여 철 이온과 착화합물을 형성함으로써 산화반응이 일어날 수 있게 한다. Fenton 반응의 또 다른 변형 중 하나는 과량의 과산화수소를 주입하여 반응성이 있는 화학종인 퍼옥사이드 라디칼(perhydroxyl radical) (HO2)과 수퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical anion) (O2 -), 하이드로퍼옥사이드 음이온(hydroperoxide anion) (HO2-)을 발생시키는 것이며, 아래에 그 생성 과정을 나타내었다. In order to overcome this pH problem, the modified Fenton technique is a technique in which a complex is combined with iron ions to form a complex ion so that iron ions do not precipitate with iron salt even in the neutral region. EDTA, oxalate, citrate, etc., are used to form complexes with iron ions, allowing oxidation to occur. One of the further variation of the Fenton reaction (perhydroxyl radical) peroxide radical species, chemistry reactivity by injecting an excess of hydrogen peroxide (HO 2) and superoxide radical (superoxide radical anion) (O 2 -), hydroperoxide anion (hydroperoxide anion) (HO 2- ), which is shown below.

OH + H2O2HO 2 + H2O OH + H 2 O 2HO 2 + H 2 O

Fe3 + + H2O2 → Fe2 + + HO 2 + H+ Fe 3 + + H 2 O 2 → Fe 2 + + HO 2 + H +

HO2O 2 - + H+ (pKa = 4.8) HO 2 → O 2 - + H + (pKa = 4.8)

HO2 + Fe2 + → Fe3 + + HO 2 -
HO 2 + Fe 2 + → Fe 3 + + HO 2 -

이처럼 화학적 고도산화제로서 과산화수소 또는 펜톤시약을 주입하거나 또는 modified Fenton 기법을 사용함으로써 흡착제에 흡착되어 있던 유류오염물질을 분해하여 투수성반응벽체의 흡착능을 회복시킬 수 있다.
As such, by injecting hydrogen peroxide or Fenton reagent as a chemical advanced oxidant or using modified Fenton technique, oil pollutants adsorbed on the adsorbent can be decomposed to restore the adsorptive capacity of the permeable reaction wall.

위와 같이 충진물에 따라 철환원균 또는/및 산화제가 자동으로 분사되는 투수성반응벽체 재생시스템에서는, 오염된 지하수를 효과적으로 정화하기 위한 투수성 반응벽체(1)를 투수성반응벽체 내부에 오염지하수의 흐름에 수직한 방향으로 설치하며, 내부의 투수율에 따라 주입관정(2)의 간격을 조절한다. 투수율이 높은 경우 주입되는 약품이 토양 공극 사이로 효과적으로 이동, 분산되기 때문에 주입관정의 간격은 좁아지며, 약 1-2 m 정도가 일반적인 설계범위로 볼 수 있다. 상기 주입관정은 지표로부터 투수성 반응벽체의 충진구역 깊이까지 설치되며, 투수성반응벽체와 마찬가지로 오염지하수의 흐름에 수직한 방향으로, 투수성반응벽체 내에 일정 간격으로 격자형으로 설치하는 것이 바람직하다. 주입관정 재질은 통상 사용되는 관정 재질로 재질 자체의 투수성은 없으나 통형상의 몸체부의 외주면에는 내부와 관통하도록 다수의 슬릿이 구비되어 흙은 통과하지 않고 오염수만 통과하도록 할 수 있다. 주입관정은 양단이 개방된 원통형상 및 다각형 통형상 등 통형상의 몸체부(2-0)를 구비하며, 상단은 패킹(2-3)으로 폐쇄되고, 하단에는 스크린을 구비하여 스크린에 천공된 홀(hole) 또는 주입관정 외주면의 슬릿을 통해 주입관정 내부로부터 투수성반응벽체 내 충진물로 주입약품들이 분산되어 반응이 일어난다.In the permeable reaction wall regeneration system in which iron reduction bacteria and / or oxidants are automatically sprayed according to the filling, the permeable reaction wall 1 for effectively purifying the contaminated groundwater is flowed into the permeable reaction wall. Installed in the direction perpendicular to the, adjust the interval of the injection well (2) in accordance with the internal permeability. In the case of high permeability, the interval between injection wells is narrowed because the injected chemical is effectively moved and dispersed between the soil voids, and about 1-2 m can be regarded as the general design range. The injection wells are installed from the surface to the depth of the filling zone of the permeable reaction wall, and like the permeable reaction wall, it is preferable to install them in a grid shape at regular intervals in the permeable reaction wall in a direction perpendicular to the flow of contaminated groundwater. . Injection well material is a commonly used well material that has no permeability of the material itself, but the outer circumferential surface of the tubular body portion is provided with a plurality of slits to penetrate the inside can pass through the contaminated water without passing through the soil. The injection well has a tubular body portion (2-0), such as a cylindrical and polygonal tubular shape, both ends of which are open, the upper end of which is closed with a packing (2-3), and the lower end has a screen and is perforated on the screen. Through the holes or slits on the outer circumferential surface of the injection well, the injection chemicals are dispersed from the inside of the injection well into the filler in the permeable reaction wall, and the reaction takes place.

오염도에 대한 설정 농도값을 기준으로 약품주입분사시스템을 작동시키는 상기 제어부(3)는 농도 값을 주기적으로 로깅할 수 있는 시스템을 통해 오염도 및 투수성반응벽체 재생능의 효과적인 모니터링이 가능하다. 제어부(3)는 오염물질 농도의 모니터링이 가능하도록 하는 계기판 또는 오염물질 농도를 기록하기 위한 레코더 중 어느 하나 이상을 추가로 구비할 수 있다. 레코더를 이용하면 오염물질 농도를 주기적으로 기록할 수 있으므로 시간에 따른 농도 변화를 알 수 있어 체계적으로 시스템을 운영할 수 있다
The control unit 3 which operates the drug injection and injection system based on the set concentration value for the contamination level can effectively monitor the pollution level and permeable reactive wall regeneration ability through a system capable of periodically logging the concentration value. The control unit 3 may further include any one or more of a dashboard or a recorder for recording the pollutant concentration to enable monitoring of the pollutant concentration. The recorder allows you to record pollutant concentrations periodically so you can see how concentrations change over time so you can operate your system systematically.

도 3은 본 발명에 따른 오염확산방지를 위한 자동 약품 분사를 통한 투수성 반응벽체 재생시스템의 자동주입관정의 투시도이다. 상기 도 3을 참조하면, 투수성반응벽체(1) 내부에 다수개 설치된 자동주입관정(2)은 통형상의 몸체부(2-0), 지하수오염도 센서(2-1), 약품주입관(2-2), 패킹(2-3), 및 분사구(2-4)를 포함하여 구성된다.Figure 3 is a perspective view of the automatic injection well of the permeable reaction wall regeneration system through the automatic chemical injection for preventing pollution diffusion according to the present invention. Referring to FIG. 3, a plurality of automatic injection wells 2 installed in the permeable reaction wall 1 have a cylindrical body portion 2-0, a groundwater pollution sensor 2-1, and a chemical injection pipe ( 2-2), packing 2-3, and injection hole 2-4.

상기 지하수오염도 센서(2-1)는 통상적으로 사용되는 오염물질 감지센서로서 주입관정 내부로 들어온 오염수 또는 본 발명에 의한 처리수 중 오염물질의 농도를 모니터링한다. 지하수오염도 센서는 시공의 편의상 주입관정 내부에 설치하는 것이 바람직하나, 필요에 따라 주입관정 외부에 위치할 수도 있다.The groundwater pollution sensor 2-1 is a pollutant sensor commonly used to monitor the concentration of contaminants in the contaminated water or the treated water according to the present invention. Groundwater contamination sensor is preferably installed inside the injection well for convenience of construction, it may be located outside the injection well as needed.

상기 약품주입관(2-2)은 약품탱크(4)로부터 이송된 약품, 즉 철환원균 또는/및 산화제를 주입관정(2) 내부로 주입시키는 장치로, 지하수오염도 센서를 통해 감지한 오염물질의 농도가 설정 농도 값보다 높으면 제어부의 제어신호에 의해 정량펌프(4-1)가 작동하여 약품탱크에서 약품주입관으로 약품이 송출되는 것이다. The chemical injection pipe (2-2) is a device for injecting the drug, that is, iron reducing bacteria or / and oxidant transferred from the chemical tank (4) into the injection well (2), the contamination of the pollutants detected by the groundwater pollution sensor When the concentration is higher than the set concentration value, the metering pump 4-1 is operated by the control signal of the control unit and the chemical is sent from the chemical tank to the chemical injection tube.

상기 패킹(2-3)은 지하수오염도 센서(2-1)와 약품주입관(2-2)을 고정하며, 패킹에 의해 주입관정이 폐쇄된 상태에서 약품이 주입되면 1차적으로 주입관정 내 지하수를 매개로 하여 약품의 분산이 이루어진다. 지속적으로 약품이 주입되면, 약품주입관에 구비된 분사구(2-4)로 약품이 빠져나와 투수성반응벽체 충진제 공극 사이로 분산이 이루어지게 된다. 상기 분사구(2-4)는 다수개의 천공이나 효과적인 분산을 위한 스크린인 것이 바람직하다.
The packing (2-3) is fixed to the groundwater contamination sensor (2-1) and the chemical injection pipe (2-2), and when the medicine is injected in a state in which the injection well closed by the packing, the groundwater in the injection well Dispersion of the drug is achieved through the media. If the drug is continuously injected, the drug is discharged to the injection hole (2-4) provided in the chemical injection pipe is made to be dispersed between the permeable reaction wall filler filler voids. The jets 2-4 are preferably screens for multiple drilling or effective dispersion.

도 4(a), (b)는 화학적 산화제 주입 시 유류물질을 흡착하는 투수성반응벽체의 재생 효과를 나타내는 표와 그래프로, 유류 부대 내부의 특정 유류오염 부지를 선택하여 가로 5.3m × 세로 1.6m 규모의 화학적 처리구역 및 생물학적 처리구역을 갖는 투수성반응벽체와 본 발명의 자동분사를 통한 투수성 반응벽체 재생시스템을 설치한 다음, 대표적인 오염물질인 BTEX(벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌)를 대상으로 그 효과를 실험하였다. 화학적 산화제로서 과산화수소와 철/옥살레이트 용액을 동시에 주입함으로써 반응성이 매우 좋은 Hydroxyl Radical을 생성시켰다. 실험 시 주입량은 철/옥살레이트 용액 1 ton, 과산화수소 용액 1 ton 이었다. 화학적 산화제는 투수성반응벽체 내 일정 간격으로 설치되어 있는 주입정을 통해 벽체 내에 균일하게 확산될 수 있도록 주입하였다. 상기 도 4에 따르면 본 발명에 따른 산화제를 주입하기 전에는 투수성반응벽체의 반응성이 떨어져 처리수에서 벤젠(Benzene)이 2.75ppm 측정되었으나, 산화제를 주입하고 난 3일 후에는 0.07ppm이 측정되었다. 톨루엔(Toluene) 또한 산화제 주입 전에는 3.32, 주입 3일 후에는 0.00, 에틸벤젠(Ethylbenzene)은 산화제 주입 전에는 0.04, 주입 3일 후에는 0.00, 자일렌(Xylene)도 산화제 주입 전에는 3.21에서, 주입 3일 후에는 0.77에 이를 정도로 그 투수성반응벽체 내 고정되어 있던 흡착량이 크게 감소하여흡착능을 회복시켰음을 확인할 수 있었다. 이는 곧 본 발명에 따른 투수성반응벽체 재생시스템의 상승된 효과를 나타내고 있다.Figure 4 (a), (b) is a table and graph showing the regeneration effect of the permeable reaction wall that adsorbs oil material during chemical oxidant injection, 5.3m × 1.6 by selecting a specific oil pollution site inside the oil bag After the permeable reaction wall having the m-scale chemical treatment zone and the biological treatment zone and the permeable reaction wall regeneration system through the automatic injection of the present invention, BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene), which are representative pollutants ), The effect was tested. Injecting hydrogen peroxide and iron / oxalate solutions simultaneously as chemical oxidants produced highly reactive Hydroxyl Radicals. The injected amount was 1 ton of iron / oxalate solution and 1 ton of hydrogen peroxide solution. Chemical oxidant was injected to be uniformly diffused in the wall through the injection wells installed at regular intervals in the permeable reaction wall. According to FIG. 4, before injecting the oxidant according to the present invention, the reactivity of the permeable reaction wall decreased 2.75 ppm of benzene in the treated water, but 0.07 ppm was measured after 3 days of injecting the oxidant. Toluene is 3.32 before oxidant injection, 0.00 after 3 days of injection, ethylbenzene is 0.04 before oxidant injection, 0.00 after 3 days of injection, xylene is 3.21 before injection of oxidant, and 3 days after injection Afterwards, it was confirmed that the amount of adsorption fixed in the permeable reaction wall was greatly reduced to 0.77 to restore the adsorption capacity. This shows the elevated effect of the water permeable reaction wall regeneration system according to the present invention.

1 : 투수성 반응벽체 2 : 자동주입관정
2-0: 몸체부 2-1: 지하수오염도 센서
2-2: 약품주입관 2-3: 패킹
2-4: 분사구 3 : 제어부
4 : 약품탱크 4-1: 정량펌프
1: permeable reactive wall 2: automatic injection well
2-0: Body 2-1: Groundwater Pollution Degree Sensor
2-2: Chemical injection pipe 2-3: Packing
2-4: injection hole 3: control unit
4: Chemical tank 4-1: Metering pump

Claims (8)

오염된 지하수의 정화를 위한 투수성반응벽체의 재생시스템에 있어서,
통형상의 몸체부(2-0), 상기 몸체부의 내부에 오염수와 접촉하도록 설치되어 오염물질의 농도를 모니터링하는 지하수오염도 센서(2-1), 약품탱크로부터 약품을 이송받아 이를 상기 몸체부 내부로 주입시키는 약품주입관(2-2), 상기 몸체부 상단을 폐쇄하되 상기 지하수오염도 센서와 약품주입관이 관통되도록 형성된 패킹(2-3), 상기 약품주입관에 구비되어 약품을 분사하는 분사구(2-4)를 각각 구비하며, 상기 투수성반응벽체(1)의 내부에 설치되는 자동주입관정(2);
상기 투수성반응벽체를 재생하는 약품을 저장하는 약품탱크(4); 및
상기 자동주입관정의 지하수오염도 센서에서 감지된 오염물질농도에 따라 약품투입여부를 결정하여 약품탱크로 신호를 전송하는 제어부(3)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템.
In the regeneration system of permeable reaction wall for the purification of contaminated groundwater,
A cylindrical body portion (2-0), the ground water pollution sensor (2-1) is installed in contact with the contaminated water in the body portion to monitor the concentration of pollutants, the drug is transferred from the chemical tank to the body portion A chemical injection pipe (2-2) to be injected into the interior, the packing (2-3) formed so as to penetrate the ground water pollution sensor and the chemical injection pipe while closing the upper end of the body portion, the chemical injection pipe is provided to spray the medicine An automatic injection well (2) having injection holes (2-4) and installed in the permeable reaction wall (1), respectively;
A chemical tank (4) for storing a chemical for regenerating the permeable reaction wall; And
Automatic injection of chemicals for preventing the contamination of the diffusion, characterized in that it comprises a control unit (3) to determine whether the chemical input according to the pollutant concentration detected by the groundwater pollution sensor of the automatic injection well and transmits a signal to the chemical tank Permeable reactive wall regeneration system through
제1항에 있어서,
상기 몸체부(2-0)는 다수의 슬릿을 구비한 것을 특징으로 하는 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템.
The method of claim 1,
The body part (2-0) has a plurality of slits, water permeable reaction wall regeneration system through the automatic injection of chemicals to prevent contamination diffusion.
제1항에 있어서,
상기 약품탱크(4)에 저장된 약품은 산화제나 상기 투수성반응벽체의 충진물을 3가 산화철에서 2가 산화철로 환원시키는 철환원균을 포함하는 것을 특징으로 하는 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템.
The method of claim 1,
The chemicals stored in the chemical tank 4 are permeable through automatic spraying of chemicals to prevent contamination diffusion, characterized in that it comprises an iron oxidizing agent or reducing the oxidant or the filler of the permeable reaction wall from trivalent iron oxide to divalent iron oxide. Sex Reactive Wall Regeneration System.
제1항에 있어서,
상기 약품탱크(4)는,
상기 제어부(3)에서 전달되는 제어신호에 따라 상기 약품주입관(2-2)으로 약품을 이송하는 정량펌프(4-1)를 구비한 것을 특징으로 하는 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템.
The method of claim 1,
The chemical tank 4,
Through the automatic injection of medicine to prevent contamination diffusion, characterized in that it comprises a metering pump (4-1) for transferring the medicine to the medicine injection pipe (2-2) according to the control signal transmitted from the control unit (3) Permeable Reactive Wall Regeneration System.
제1항에 있어서,
상기 제어부(3)는,
오염물질 농도를 모니터링 하는 계기판 또는 오염물질 농도를 기록하는 레코더 중 어느 하나 이상을 구비한 것을 특징으로 하는 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 시스템.
The method of claim 1,
The control unit 3,
A permeable reactive wall regeneration system using automatic spraying of chemicals for preventing contamination, characterized in that it comprises at least one of an instrument panel for monitoring the concentration of pollutants or a recorder for recording the concentration of pollutants.
투수성반응벽체를 오염물질 농도에 따라 자동으로 재생시키기 위하여,
지하수오염도 센서(2-1)에서 오염물질의 농도를 감지하는 단계;
상기 지하수오염도 센서(2-1)에서 감지된 농도를 제어부(3)에 전달하는 단계;
상기 감지된 농도가 설정 농도값 이상이 되면 제어부로부터 약품탱크(4)로 제어신호가 전달되어 약품탱크에 연결되어 있는 정량펌프(4-1)를 가동시키는 단계;
상기 정량펌프의 가동에 의해 약품탱크(4)로부터 자동주입관정의 약품주입관(2-2)으로 약품이 주입되어 분사구(2-4)를 통해 약품이 분사되는 단계; 및
상기 약품과 투수성반응벽체의 충진물이 반응하여 재생되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 방법.
In order to automatically regenerate the permeable reaction wall according to the pollutant concentration,
Detecting the concentration of pollutant in the groundwater pollution sensor 2-1;
Transmitting the concentration detected by the groundwater pollution sensor 2-1 to the controller 3;
When the detected concentration is greater than or equal to the set concentration value, a control signal is transmitted from the control unit to the chemical tank 4 to operate the metering pump 4-1 connected to the chemical tank;
Injecting the medicine through the injection port (2-4) by injecting the medicine from the chemical tank (4) to the chemical injection pipe (2-2) of the automatic injection well by the operation of the metering pump; And
A method for regenerating a permeable reactive wall through automatic spraying of a chemical for preventing pollution diffusion, characterized in that the step of reacting the medicine and the filler of the permeable reactive wall is regenerated.
제6항에 있어서,
상기 약품은,
투수성반응벽체의 충진물인 흡착제에 흡착된 오염물질을 분해하여 충진물을 재생시키도록 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 방법.
The method according to claim 6,
The drug,
A method for regenerating a permeable reactive wall through automatic spraying of a chemical to prevent contamination diffusion, comprising: an oxidizing agent for regenerating a packed substance by decomposing contaminants adsorbed on an adsorbent, which is a filler of the permeable reactive wall.
제6항에 있어서,
상기 약품은,
투수성반응벽체의 충진물을 3가 산화철에서 2가 산화철로 환원시키도록 철환원균을 포함하는 것을 특징으로 하는 오염확산방지를 위한 약품 자동분사를 통한 투수성반응벽체 재생 방법.
The method according to claim 6,
The drug,
A method for regenerating a permeable reactive wall through automatic chemical spraying for preventing the diffusion of pollution, characterized in that it comprises iron reducing bacteria to reduce the filling of the permeable reactive wall from trivalent iron oxide to divalent iron oxide.
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