KR101350968B1 - 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치에 관한 것으로, 석면으로 오염된 토양으로 이동하여 오염 토양 현장에서 토양에 포함된 석면을 회수함으로써 석면 오염 토양을 정화하고, 석면의 회수를 위한 교란과 정화 과정 중에 석면에 의한 대기오염을 방지할 수 있으며 소형의 장비로도 석면을 효율적으로 회수함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치는, 바퀴(11)를 통해 석면이 포함된 토양을 따라 이동하며 저부의 둘레부에 형성되는 분진 차단막(13)이 포함되는 이동 대차(10)와; 상기 이동 대차의 저부에 장착되며 동력을 전달받아 회전하면서 상기 석면이 포함된 토양을 교란 및 비산시키는 교란 브러쉬(20)와; 상기 이동 대차에 장착되며 상기 교란 브러쉬에 의해 교란되는 토양과 석면을 비산시키는 흡입팬(30)과; 상기 이동 대차에 형성되며 상기 교란 브러쉬와 흡입팬에 의해 교란 비산된 토양과 석면을 집진하는 집진덕트(40)와; 상기 집진덕트를 통해 집진되는 토양과 석면을 입도 선별하는 싸이클론(50)과; 상기 싸이클론에 선별된 석면을 저장하는 석면 저장부를 포함하고, 상기 집진덕트는, 내벽(41)과 외벽(42)에 의해 내부에 집진로가 구비된 2중 구조이면서 상부로 가면서 단면적이 좁아지는 추 형상이며, 상기 교란 브러쉬 주변과 대응하는 하부의 둘레부에는 상기 교란 브러쉬에 의해 교란 비산되는 토양과 석면이 유입되는 유입부가 형성되고, 상부는 이송관(44)을 통해 상기 싸이클론과 연결된다.

Description

석면 오염 토양의 이동식 정화 장치{Vehicle typed apparatus for remedying asbestos contaminated soil}

본 발명은 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석면으로 오염된 토양을 현장에서 이동하면서 석면을 회수하여 토양을 정화할 수 있는 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치에 관한 것이다.

석면은 섬유상으로 산출되는 6종의 규산염 광물을 총칭하는 것으로서, 구체적으로는 백석면(온석면), 갈석면, 청석면, 앤소필라이트, 투각섬석 및 양기석에 대한 통칭이다.

석면은 세계보건기구에서 1급 발암물질로 지정되었으며, 비산된 석면을 호흡기를 통해 흡입하는 경우 10~40년의 잠복기를 거쳐 폐암, 악성중피종, 석면폐를 유발하는 것으로 알려져 있다.

상기한 바와 같이, 석면의 위해성을 고려하여 2010년 7월 '석면발생지역 토양환경관리지침'을 정하여, PLM 400포인트 계수법을 기준으로 토양 내 석면 함량이 0.25% 미만인 경우를 안전기준으로 설정하였으며, 석면 함량이 1% 이상일 경우 토양복원을 실시하고, 0.25~1% 까지는 위해성 평가를 실시하도록 하였다. 또한, 위 지침에서는 지하수와 실내공기에 대해서도 석면함량 기준을 설정하여 본격적으로 석면에 대한 관리를 시작하고 있다.

이에 석면오염토양에 대한 광범위한 조사를 기초로 위 환경기준에 적합하지 않은 오염토양은 정화처리를 시행하여야 하지만, 석면으로 오염된 토양에 대한 정화 및 복원기술은 초보적인 수준을 벗어나지 못하고 있다.

즉, 기존의 석면오염토양 정화기술로는 이른바 'No action'방법, 즉 토양 내 석면에 의한 오염이 의심되는 지역에 대해 아무런 조치를 취하지 않고 부지를 폐쇄하는 방법, 석면오염토양에 대한 조사 후 오염된 것으로 판정시 접근을 제한하는 방법, 오염부지 내 석면함유물질의 대기 중 분산을 막도록 토양 위에 복토를 수행하는 복토법, 오염토양에 대한 녹지화, 미생물처리, 오염토양을 매립하는 방법, 시멘트를 이용한 고형화와 고온의 열처리 등이 제안되고 있다.

그러나 이들 방법들은 국내의 현실에 맞지 않거나, 과다한 비용이 소모되어 경제적이지 않을 뿐만 아니라, 석면을 본질적으로 제거하지 않으므로 그 효과가 의심된다. 즉, 국내의 환경에서 석면오염토양은 광산 주변의 거주지 또는 농지 등 생활과 밀접한 부지에 존재하는데, 이러한 부지에 대하여 접근을 제한하거나 부지를 폐쇄할 수는 없다.

복토 또는 채굴후 매립하는 방법은 다량의 깨끗한 토양이 필요하여 비경제적이며, 특히 복토의 경우 일정 시간이 경과하면 풍화작용에 의해 다시 석면오염토양이 대기중에 노출되므로 본질적인 오염정화이라고 할 수 없다.

미생물 처리는 장기간이 소요되고 토종 미생물의 환경 변화를 초래하는 문제점이 있으며, 열처리 등도 경제성과 효능에 대하여 신뢰성을 얻지 못하고 있다.

이에 석면오염토양으로부터 석면을 신뢰성 있게 제거할 수 있으면서도, 경제적으로 토양복원이 가능한 석면오염 토양 정화 방법 및 시스템의 개발이 요구되고 있다.

이러한 요구에 맞춰 석면 오염 토양을 정화하는 다수의 기술들이 있다.

종래 석면 오염 토양의 정화 기술은 고정식과 이동식으로 구분된다.

고정식의 석면 오염 토양 정화 기술은 오염 토양을 정화설비가 갖추어진 곳으로 운반하는데 따른 비용 부담이 크고 운반과 취급 중에 석면이 대기로 비산되어 대기를 오염시키는 문제점이 있다.

이동식의 석면 오염 토양 기술은 고정식의 문제점을 해결할 수 있지만, 토양의 교란과 투입 및 비산 과정에서 석면이 외부로 비산되어 대기를 오염시키는 문제점이 있고, 이동 설비가 대형이기 때문에 실용적이지 못하다.

등록특허 제10-1088474호 등록특허 제10-0983643호 등록특허 제10-1080177호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 석면으로 오염된 토양으로 이동하여 오염 토양 현장에서 토양에 포함된 석면을 회수함으로써 석면 오염 토양을 정화하고, 석면의 회수를 위한 교란과 정화 과정 중에 석면에 의한 대기오염을 방지할 수 있으며 소형의 장비로도 석면을 효율적으로 회수할 수 있는 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치는, 바퀴를 통해 석면이 포함된 토양을 따라 이동하는 이동 대차와; 상기 이동 대차의 저부에 장착되며 동력을 전달받아 구동하면서 상기 석면이 포함된 토양을 교란 및 비산시키는 교란 브러쉬와; 상기 이동 대차에 장착되며 상기 교란 브러쉬에 의해 교란되는 토양과 석면을 비산시키는 흡입팬과; 상기 이동 대차에 형성되며 상기 교란 브러쉬와 흡입팬에 의해 교란 비산된 토양과 석면을 집진하는 집진덕트와; 상기 집진덕트를 통해 집진되는 토양과 석면을 입도 선별하는 싸이클론과; 상기 싸이클론에 선별된 토양과 석면을 각각 저장하는 저장부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치에 의하면, 토양을 원거리의 처리 시설로 운반하지 않고 정화 장치가 오염 토양을 이동하는 과정 중에 토양에 포함된 석면을 회수하여 토양을 정화하며, 특히 정화 장치의 이동 중에도 토양을 교란시켜 석면만을 회수할 뿐 토양을 별도의 처리조에 투입하지 않으므로 정화 과정 중에 석면의 비산으로 인한 대기오염을 방지할 수 있다. 또한, 교란 브러쉬의 회전, 흡입팬의 흡입, 싸이클론의 선별을 통해 석면의 회수가 가능하여 장치의 소형화가 가능하고, 따라서, 정화 장치의 구입 및 운용 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치의 외관 사시도.
도 2는 본 발명에 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치의 내부 구성을 보인 도면.
도 3은 본 발명에 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치에 적용된 집진덕트의 확대도.
도 3은 본 발명에 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치에 적용된 싸이클론과 석면 저장부를 보인 측면도.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치는, 토양을 따라 이동하는 이동 대차(10), 이동 대차(10)에 장착되며 동력을 전달받아 토양을 교란시키는 교란수단으로 교란 브러쉬(20), 교란 브러쉬(20)에 의해 교란 비산되는 토양과 석면을 비산시키는 흡입팬(30), 흡입팬(30)에 의해 비산되는 토양과 석면을 집진하는 집진덕트(40), 집진덕트(40)에 의해 집진된 토양과 석면을 입도 선별하는 싸이클론(50), 싸이클론(50)에 의해 분리된 토양과 석면을 각각 저장하는 저장부로 구성되며, 이하 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.

이동 대차(10)는 전술한 구성요소들의 설치를 위한 공간을 제공하는 프레임(예를 들어 사각 틀의 형태)이며, 바퀴(11)(이동바퀴, 고정바퀴 등)를 통해 토양을 따라 이동하고, 하나 이상의 손잡이(12)가 갖추어진다.

이동 대차(10)의 저부는 토양과 석면을 교란 및 비산시키는 공간이며, 이 공간에서 교란 및 비산되는 석면이 외부로 비산되지 않도록 분진 차단막(13)이 갖추어진다. 분진 차단막(13)은 유연성이 있는 고무재질이 바람직하며, 하단부가 토양에 맞닿아 이동 대차(10)의 저부를 외부와 밀폐한다.

교란 브러쉬(20)는 이동 대차(10)의 저부에 장착되며 전원(상용전원, 배터리 등)을 인가받아 구동하는 브러쉬 모터(21)로부터 동력을 전달받아 회전하면서 토양을 교란시킨다.

교란 브러쉬(20)[브러쉬 모터(21)]는 이동시 노면과 간섭을 일으키지 않으면서 교란 효율을 증대하기 위하여 높이조정 가능하게 설치될 수도 있다. 예를 들어, 교란 브러쉬(20)는 유압실린더, 랙피니언 등의 액추에이터를 통해 높이 조정된다.

흡입팬(30)은 팬모터(상용전원, 배터리를 전력으로 공급받아 구동)를 통해 동력을 전달받아 교란 브러쉬(20)에 의해 교란되는 토양과 석면을 집진덕트(40)로 흡입한다. 흡입팬(30)은 석면을 집진덕트(40)의 집진로(43) 내부에 흡입하여 싸이클론(50)에 공급하기 위한 최적의 위치에 설치된다.

집진덕트(40)는 내벽(41)과 외벽(51)에 의해 내부에 집진로(43)가 구비된 2중 구조이면서 상부로 가면서 단면적이 좁아지는 추 형상이며, 하부의 둘레부에는 교란 브러쉬(20)에 의해 교란 비산되는 토양과 석면이 유입되는 사각 틀 형태의 유입부가 형성되고, 상부는 이송관(44)을 통해 싸이클론(50)과 연결된다. 상기 유입부 또는 후술하는 이송관(44)의 내부에는 토양을 선별하는 선별망이 장착될 수 있다.

집진덕트(40)의 집진로(43)는 박스 형태이면서 유입부가 교란 브러쉬(20) 주변의 둘레부에 형성[유입부의 사이인 교란 브러쉬(20)의 상측 천정부는 막힘 구조]되며, 즉, 교란 브러쉬(20) 주변의 모든 공간을 유입부로 하지 않고, 교란 브러쉬(20) 주변의 둘레부만을 유입부로 하기 때문에 석면의 비산효율을 증대할 수 있다. 왜냐하면 석면보다 무겁고 입도가 큰 토양은 유입부에 유입되는 과정에서 간섭을 받게 되어 집진로(43)에 유입되지 못하기 때문이다.

집진덕트(40)의 내벽(41)과 외벽(42)[또는 외벽(42)]은 외부에서 토양과 석면의 집진을 확인할 수 있도록 투명재질로 이루어지거나 투시창이 구비된다.

싸이클론(50)은 집진덕트(40)와 이송관(44)을 통해 연결[싸이클론(50)의 상부측 둘레부에 연결]되며, 이송관(44)을 따라 이송되는 토양과 석면을 공급받아 입도를 근거로 하여 토양과 석면을 분리한다.

석면 저장부(51)는 석면회수관(52)을 통해 싸이클론(50)의 상부 천정부에 연결되어, 싸이클론(50)에서 선별된 석면을 공급받아 저장하며, 폐기가 용이한 낭의 형태, 회수구를 갖는 탱크 등 다양한 구조가 가능하고, 석면 회수관(52)과 연결되는 진공흡입기(53)를 통해 석면을 강제 흡입하여 저장할 수도 있다.

싸이클론(50)에서 선별된 토양은 별도의 토양 저장부에 저장될 수도 있고, 토양으로 다시 배출될 수도 있다.

본 발명에 의한 석면 오염 토양의 이동식 정화 방법은 다음과 같다.

석면으로 오염된 토양으로 본 발명의 정화 장치를 운반한 후, 정화 장치를 토양에 이동시키는 중에 토양에서 석면을 회수하여 토양을 정화하는 것이며, 스위치의 조작을 통해 교란 브러쉬(20), 흡입팬(30), 싸이클론(50)을 작동시키고, 작업자가 손잡이(12)를 잡고 정화 장치를 이동시킨다.

교란 브러쉬(20)는 회전 및 토양과의 마찰력을 통해 토양을 교란시키며, 이와 같은 교란 과정 중에 입도가 작고 중량이 가벼운 석면이 비산되고, 물론, 일부 토양이 비산될 수 있다.

흡입팬(30)의 흡입력에 의해 교란 브러쉬(20)에 의해 교란된 석면이 비산하면서 집진덕트(40)의 집진로(43)에 유입되고, 싸이클론(50)은 집진덕트(40)에서 공급되는 토양과 석면을 싸이클론 방식을 통해 선별하여, 석면은 석면 저장부에 저장되고, 토양은 별도의 토양 저장부에 저장되거나 다시 토양에 배출된다.

10 : 이동 대차, 11 : 바퀴
12 : 손잡이, 13 : 분진 차단막
20 : 교란 브러쉬, 30 : 흡입팬
40 : 집진덕트, 41 : 내벽
42 : 외벽, 43 : 집진로
50 : 싸이클론,

Claims (7)

1. 바퀴(11)를 통해 석면이 포함된 토양을 따라 이동하며 저부의 둘레부에 형성되는 분진 차단막(13)이 포함되는 이동 대차(10)와;
   상기 이동 대차의 저부에 장착되며 동력을 전달받아 회전하면서 상기 석면이 포함된 토양을 교란 및 비산시키는 교란 브러쉬(20)와;
   상기 이동 대차에 장착되며 상기 교란 브러쉬에 의해 교란되는 토양과 석면을 비산시키는 흡입팬(30)과;
   상기 이동 대차에 형성되며 상기 교란 브러쉬와 흡입팬에 의해 교란 비산된 토양과 석면을 집진하는 집진덕트(40)와;
   상기 집진덕트를 통해 집진되는 토양과 석면을 입도 선별하는 싸이클론(50)과;
   상기 싸이클론에 선별된 석면을 저장하는 석면 저장부를 포함하고,
   상기 집진덕트는, 내벽(41)과 외벽(42)에 의해 내부에 집진로가 구비된 2중 구조이면서 상부로 가면서 단면적이 좁아지는 추 형상이며, 상기 교란 브러쉬 주변과 대응하는 하부의 둘레부에는 상기 교란 브러쉬에 의해 교란 비산되는 토양과 석면이 유입되는 유입부가 형성되고, 상부는 이송관(44)을 통해 상기 싸이클론과 연결되는 것을 특징으로 하는 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 집진덕트는 외부에서 확인이 가능하도록 투명부가 갖추어진 것을 특징으로 하는 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 교란 브러쉬는 상기 이동 대차에 높이 조정 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 집진덕트의 유입부는 토양을 선별하는 선별망이 장착되는 것을 특징으로 하는 석면 오염 토양의 이동식 정화 장치.
   
7. 삭제

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