KR101366527B1 - Cleaner for soil and cleaning method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 토양정화 장치 및 이를 이용한 토양정화 방법에 관한 것으로, 오염토양의 시추와 산화제 등의 분사를 일장치에 의해 수행함으로써 작업이 용이하고 토양의 오염도 및 토양특성 등에 의해 자유로운 정화위치 선택 및 변경이 가능하므로 정화효율이 우수하며, 지반교란에 따른 오염물누출 등 제 이차오염을 방지하고, 토양정화 및 모니터링이 일장치에 의해 용이하게 이루어질 수 있는 무관정 토양정화 장치 및 이를 이용한 토양정화 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a soil purification apparatus and a soil purification method using the same, which is easy to work by performing the drilling of the contaminated soil and the injection of oxidizing agent by one apparatus, and freely selecting and changing the purification position by the soil pollution and soil characteristics. It is possible to have excellent purification efficiency, prevent secondary pollution such as leakage of soil caused by soil disturbance, and to clean soil and clean the soil by using the same device. will be.
최근 전 세계적으로 인구증가 및 산업 발달로 발생되는 폐기물과 유해화학물질로 인하여 토양 및 지하수 오염의 심각성이 고조되어 개발사업으로 영향 받게 되는 토양환경에 대한 중요성이 대두되고 있다. In recent years, the importance of the soil environment, which is affected by development projects due to heightened soil and groundwater pollution due to waste and toxic chemicals generated by population growth and industrial development, is emerging.
특히 지속적인 경제발전과 소득수준이 향상되면서 산업활동과 더불어 자동차 보급으로 인한 유류사용량이 크게 증가하였다. 이에 따라 주유소의 유류저장탱크, 화학물질을 저장하고 있는 산업시설의 지하저장탱크 등에서 비수용상액체(NAPLs)로 분류되는 유류 및 유해화학물질의 유출로 인한 토양 및 지하수 오염 문제가 부각되고 있다.Especially, as the economic development and the income level have improved, the oil usage due to the supply of automobiles has greatly increased along with industrial activities. Accordingly, pollution of soil and groundwater due to leakage of oil and harmful chemicals classified as non-aqueous liquid (NAPLs) in oil storage tanks of petrol stations and underground storage tanks of industrial facilities storing chemical substances are highlighted.
또한, 2000년대부터 휴·폐광산이나 산업단지에서의 중금속 오염토양으로 인한 문제가 지속적으로 제기되면서 중금속 오염토양의 정화가 새로운 분야로 각광받고 있다. 중금속 오염토양은 취기나 색 변화가 전혀 없어 육안으로 확인이 불가능하다. 국내에서 대부분의 오염토양정화 사업은 주로 유류오염토양을 대상으로 시행되었으며, 중금속오염토양 정화사업은 극소수에 지나지 않는다.In addition, since the 2000s, problems of heavy metal contaminated soils in abandoned abandoned mines or industrial complexes have been continuously raised, and purification of heavy metal contaminated soils has become a new field. Soils contaminated with heavy metals have no odor or color change and can not be visually confirmed. Most of the contaminated soil remediation projects in Korea are conducted mainly on oil contaminated soil, and only a few of the heavy metal contaminated soil remediation projects are carried out.
이와 관련 대한민국 특허등록 제10-0998969호에서는 오염된 토양지층의 필요한 위치에 시추천공기를 설치하고 상기 시추천공기를 구동시켜 정화하고자하는 깊이까지 시추공을 천공하고, 고압의 약액을 주입할 수 있는 장치를 천공된 시추공으로 삽입하여 오염이 발생한 부분에 초고압의 약액을 분사하도록 하는 기술을 제시하고 있다. In this regard, Korean Patent Registration No. 10-0998969 discloses a device for installing drilling holes at required positions of a contaminated soil layer, drilling a borehole to a depth to be cleaned by driving the drilling hole drilling device, and injecting a high-pressure chemical solution And injecting the ultra-high pressure chemical solution into the perforated borehole where the contamination occurs.
그러나 본 기술은 초고압으로 약액을 분사하도록 함으로써 토양의 간극 사이로 약액이 전달되도록 하고자 함인데, 이렇게 고압으로 약액을 분사하는 경우는 채널링이 발생되어 오히려 약액이 균일하게 분산되지 못하여 정화효율이 저하되는 문제가 있으며, 시추와 약액 분사를 별도의 장치로 수행토록 하여 작업의 번거로움이 있다.
However, this technology intends to deliver the chemical liquid between the gaps of the soil by injecting the chemical liquid at ultra high pressure. In the case of spraying the chemical liquid at high pressure, the channeling occurs and the chemical liquid is not uniformly dispersed. There is a hassle of working to perform drilling and chemical liquid injection as a separate device.
본 발명은, 지반교란 없이 일장치에 의해 오염토양에 시추 및 산화제 등의 분사가 가능하여 별도의 관정설치, 토양 오염도 등의 변화에 따른 추가 착정설치 등 작업의 번거로움을 해결하면서 동시에 일장치에 의해 시추, 분사 및 모니터링이 가능하도록 하는 토양정화 장치 및 이를 이용한 토양정화 방법을 제공하고자 함이다.
The present invention is possible to spray drilling and oxidant to the contaminated soil by a single device without ground disturbance, while solving the trouble of work such as the installation of additional wells according to the change of soil pollution degree, such as the installation of a separate well, The present invention aims to provide a soil purification apparatus that enables drilling, spraying and monitoring, and a soil purification method using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 무관정 토양정화 장치는 분사액저장조가 탑재되고 이동 가능한 시추기; 상기 시추기에 장착되며 상,하 타격이 인가되고 상기 분사액저장조와 연결되어 선택적으로 분사액이 내부로 공급되는 시추로드; 상기 시추로드에 착탈이 가능하도록 체결되는 주입로드 또는 채취로드;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.As a means for achieving the above object, the present invention is a non-determined soil purification apparatus is equipped with a jetting liquid reservoir and movable drilling machine; A drilling rod mounted to the bore and applied with up and down striking and connected to the injection liquid reservoir to selectively supply injection liquid therein; It is characterized in that it comprises a; injection rod or extraction rod is fastened to be detachable to the drilling rod.
여기서 상기 주입로드는, 상기 시추로드와 연통하며 하단부 측면에 복수의 분사공이 형성되어 시추로드를 통한 분사액이 지중에서 수평방향으로 분사되도록 하는 관형의 몸체와, 상기 몸체 끝단에서 역원뿔형상의 포인트로 구성됨을 특징으로 한다. Here, the injection rod is in communication with the drilling rod, a plurality of injection holes are formed in the lower side of the tubular body so that the injection liquid through the drilling rod in the horizontal direction in the ground, and the point of the reverse cone from the end of the body Characterized in that configured.
상기 분사공은 개폐가 용이하도록 구성되며, 상기 포인트는 상기 몸체에 착탈이 가능하도록 구성되어 상기 포인트가 상기 몸체로부터 분리되면 상기 분사공이 폐쇄되도록 하여 시추로드를 통한 분사액이 지중에서 상기 몸체 하단에서 하방향으로 분사되도록 하는 것이 타당하다. The injection hole is configured to be easy to open and close, the point is configured to be detachable to the body so that the injection hole is closed when the point is separated from the body so that the injection liquid through the drilling rod in the ground at the bottom of the body It is reasonable to allow the injection downward.
하나의 예로서 상기 포인트는 역원뿔형상의 삽입부와 상기 삽입부에서 돌출되며 상기 몸체의 내주연에 삽입되는 장착부로 구성되며, 상기 몸체의 내부에는 상,하 연동에 의해 상기 포인트를 밀어내는 푸쉬바와 상기 푸쉬바와 일체로 연동하며 상기 푸쉬바가 하방향으로 연동하여 상기 포인트를 몸체로부터 밀어내는 경우 상기 분사공을 폐쇄하도록 상기 푸쉬바에서 돌출되는 지지대와 상기 지지대의 끝단에 형성되는 폐쇄링으로 구성되는 개폐부가 포함됨을 특징으로 한다.As an example, the point includes an inverted cone-shaped insertion part and a mounting part protruding from the insertion part and inserted into the inner circumference of the body. The push bar pushes the point by an up and down interlocking operation. The opening and closing portion formed of a closing ring formed at the end of the support and the support protruding from the push bar to close the injection hole when the push bar is interlocked with the push bar and pushes the point from the body by interlocking with the push bar downward. Characterized in that it is included.
또한, 상기 채취로드는 상기 시추로드에 장착되며 중공의 관형상으로 복수의 흡입공이 형성되고 상기 흡입공의 하단에서 상방향으로 경사구배가 형성되는 유도단이 형성된 몸체와, 상기 몸체 끝단에서 역원뿔형상의 포인트로 구성됨을 특징으로 한다. In addition, the harvesting rod is mounted to the drilling rod and a plurality of suction holes are formed in the hollow tubular shape and the body is formed with an induction end is formed inclined gradient in the upward direction from the lower end of the suction hole, the reverse conical shape at the end of the body It is characterized by consisting of points on the top.
한편 본 발명의 무관정 토양정화 방법은 오염토양에 상기 무관정 토양정화장치를 이용하여 시추하는 단계(S10); 분사액을 오염토양에 분사하는 단계(S20); 상기 무관정 토양정화장치를 이용하여 오염토양을 모니터링 하는 단계(S30);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. On the other hand, the non-determined soil purification method of the present invention drilling step using the non-determination soil purification apparatus on contaminated soil (S10); Spraying the spray liquid onto the contaminated soil (S20); It characterized in that it comprises a; step (S30) for monitoring the contaminated soil using the non-determination soil purification apparatus.
여기서 오염토양의 투수계수가 설정 임계치 미만인 경우 상기 S10단계에서 시추 및 상기 S20단계에서 분사가 하방향으로 반복적으로 수행되도록 하며, 오염토양의 투수계수가 설정 임계치 이상인 경우 상기 S10단계에서 설계깊이까지 시추후 상방향으로 단계적으로 상기 S20단계인 분사를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.
Here, if the permeability coefficient of the contaminated soil is less than the set threshold, the drilling in the step S10 and the spraying is repeatedly performed in the step S20, and if the permeability coefficient of the contaminated soil is more than the set threshold, the drilling to the design depth in the step S10. Afterwards, it is preferable to perform the injection step S20 stepwise upward.
본 발명의 무관정 토양정화 장치는 시추기를 이용하여 오염토양에 대한 시추 및 산화제 등 분사가 이루어지도록 함으로써 관정 및 이에 따른 패커 등 별도의 장치가 필요없어 작업이 가능하며 시추 및 분사가 일장치에 의해 이루어짐으로써 토양의 오염도 등에 의해 자유로운 정화위치 선택 및 변경이 가능하므로 정화효율이 우수한 장점이 있다. Soil-free soil purification apparatus of the present invention by using a drilling machine to be sprayed for drilling and oxidizing the soil, it is possible to work without the need for a separate device, such as a well and a packer, and drilling and spraying by one device By making it possible to freely select and change the purification position by the degree of soil pollution, etc., there is an advantage of excellent purification efficiency.
또한, 본 발명의 무관정 토양정화 장치는 기본적으로 저압에 의해 수평 또는 하방향 산화제 등의 분사를 통해 지반교란에 따른 오염물누출 등 제 2이차오염을 방지하며, 특히 지반의 투수계수에 따라 산화제 등의 하방향 또는 상방향 단계적 분사를 통해 지반교란 없이 산화제 등이 지중에서 수평적영향반경 및 수직적 영향반경을 확보하여 토양정화 효율을 배가시키도록 하는 장점이 있다.In addition, the non-crystallized soil purification apparatus of the present invention basically prevents secondary secondary contamination such as contamination leakage due to ground disturbance by spraying horizontal or downward oxidizers at low pressure, and in particular, depending on the permeability coefficient of the ground, Through the downward or upward sequential spraying of oxidizers, there is an advantage to double the soil purification efficiency by securing horizontal impact radius and vertical impact radius without ground disturbance.
또한, 본 발명의 무관정 토양정화 장치는 시추기에 주입로드 또는 채취로드를 선택적으로 교체토록 함으로써 토양정화 및 모니터링이 일장치에 의해 용이하게 이루어지도록 하는 장점이 있다.
In addition, the soil-free soil purification apparatus of the present invention has an advantage that the soil purification and monitoring is easily made by one device by selectively replacing the injection rod or the extraction rod in the drilling machine.
도 1은 본 발명의 무관정 토양정화 장치에서 주입로드가 장착된 상태를 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 무관정 토양정화 장치에서 주입로드가 장착된 상태에서 일 사용상태도이고,
도 3은 도 2에 있어 주입로드의 작동상태를 나타내는 상태도이고,
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 주입로드의 실시 예에 따른 작동상태도이고,
도 5는 본 발명의 무관정 토양정화 장치에서 채취로드가 장착된 상태를 나타내는 개략도이고,
도 6a 내지 7c는 본 발명의 무관정 토양정화 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a schematic diagram showing a state in which the injection rod is mounted in the soil-free device of the present invention,
Figure 2 is a state of use in the state in which the injection rod is mounted in the soil-free device of the present invention,
Figure 3 is a state diagram showing the operating state of the injection rod in Figure 2,
4a and 4b is an operating state diagram according to an embodiment of the injection rod shown in FIG.
Figure 5 is a schematic diagram showing a state in which the harvesting rod is mounted in the soil-free soil purification apparatus of the present invention,
6a to 7c is a flow chart showing a method of soilless purification of the present invention.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the structure and operation of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, the term or word used in the present specification and claims is based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe the invention of his or her own. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical idea of
도 1은 본 발명의 무관정 토양정화 장치에서 주입로드가 장착된 상태를 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 무관정 토양정화 장치에서 주입로드가 장착된 상태에서 일 사용상태도이고, 도 3은 도 2에 있어 주입로드의 작동상태를 나타내는 상태도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 주입로드의 실시 예에 따른 작동상태도이고, 도 5는 본 발명의 무관정 토양정화 장치에서 채취로드가 장착된 상태를 나타내는 개략도이고, 도 6a 내지 7c는 본 발명의 무관정 토양정화 방법을 나타내는 흐름도이다. 1 is a schematic view showing a state in which the injection rod is mounted in the soil-free device for cleaning of the present invention, Figure 2 is a state of use in the state in which the injection rod is mounted in the soil-free device of the present invention, Figure 3 is Figure 2 is a state diagram showing the operating state of the injection rod, Figures 4a and 4b is an operating state diagram according to the embodiment of the injection rod shown in Figure 3, Figure 5 is a sampling rod in the soil-free device of the present invention Is a schematic diagram showing a state in which a state is mounted, and FIGS. 6A to 7C are flowcharts illustrating a method of cleansing soil of the present invention.
본 발명인 무관정 토양정화 장치(100)는 도 1 및 도 5에서 보는 바와 같이 분사액저장조(111)가 탑재되고 이동 가능한 시추기(110); 상기 시추기(110)에 장착되며 상,하 타격이 인가되고 상기 분사액저장조(111)와 연결되어 선택적으로 분사액이 내부로 공급되는 시추로드(120); 상기 시추로드(120)에 착탈이 가능하도록 체결되는 주입로드(130) 또는 채취로드(140);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present inventors undetermined
즉 본 발명은 기존 시추기(110)에 있어 상,하 타격이 인가되도록 하는 시추로드(120)에 오염토양에 분사액을 분사하도록 하는 주입로드(130)와 오염토양의 시료를 채취하여 모니터링 할 수 있도록 하는 채취로드(140)가 선택적으로 장착될 수 있도록 하여 기존 토양정화 장치(공법)에서 주입관정 및 모니터링관정을 설치하여야 하는 번거로움을 없애고, 시추와 동시에 분사가 가능하도록 함으로써 오염토양에 있어 산화제 등 분사액의 유동, 예측오염치 변동 등 다양한 변수에도 유연하게 대처할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다. That is, the present invention can be monitored by taking a sample of the
여기서 상기 시추로드(120)에 주입로드(130) 및 채취로드(140)가 선택적으로 착탈이 가능하도록 체결되는 구성은 다양하게 구성될 수 있는 바, 그 설명은 생략한다. Herein, a configuration in which the
단, 상기 시추로드(120)와 상기 주입로드(130)의 장착시 상기 분사액저장조(111)와 연결된 시추로드(120)에 의해 분사액이 인가되는 경우 상기 시추로드(120)를 통해 상기 주입로드(130)로 유동하도록 상호 연통되도록 장착되어야 한다. However, when the injection liquid is applied by the
우선 상기 주입로드(130)는 도 1에서 보는 바와 같이 상기 시추로드(120)와 연통하며 장착되되, 하단부 측면에 복수의 분사공(131-1)이 형성되어 시추로드(120)를 통한 분사액(112)이 지중에서 수평방향으로 분사되도록 하는 관형의 몸체(131)와, 상기 몸체(131) 끝단에서 역원뿔형상의 포인트(132)로 구성된다. First, the
이러한 구성에 의해 상기 시추로드(120)에 인가된 상,하 타격력이 상기 주입로드(130)로 인가되고 상기 주입로드(130)의 타격력에 의해 오염토양에 천공이 형성되도록 시추되는 것이며, 도면에 도시된 바는 없으나 개폐밸브 및 펌프의 작동에 의해 상기 주입로드(130) 내부로 분사액(112)이 유동하여 상기 분사공(131-1)을 통해 천공에서 수평방향으로 분사액(112)이 분사되도록 하는 것이다. In this configuration, the up and down striking force applied to the
여기서 본 발명은 기본적으로 저압에 의해 분사액(112)을 상기 주입로드(130)를 통해 수평방향으로 분사토록 하는 바, 이는 기존 고압주입방식(FRACTUREING)과 같이 고압으로 주입할 경우 채널링의 발생 등 지반교란에 의해 분사액(112)이 편중되거나, 오염토양을 벗어나서 제 2오염이 유발되는 문제 등을 제어하도록 하는 것이다. Here, the present invention basically sprays the
더욱이 본 발명은 이러한 지반교란의 문제를 해결하기 위해 주입로드(130)에 있어 몸체(131)와 포인트(132)가 분리되도록 하여 토양여건에 따라 분사액(112)의 저압에 의한 수평방향 분사에 의해서도 지반교란의 문제가 예견되는 경우 몸체(131)로부터 포인트(132)를 분리하여 분사액(112)이 하방향으로 자유낙하 하도록 함으로써 오염토양에 최대한 외력없이 분사액(112)이 스며들도록 하는 예를 제시한다. In addition, the present invention is to solve the problem of ground disturbance to the
이 경우는 도 2에서 보는 바와 같이 오염토양에서 계획심도까지 우선 시추를 하여 천공을 하고, 상기 주입로드(130)를 상방향으로 유동시키면서 단계적으로 분사액(112)을 토양으로 분사하되 몸체(131)로부터 포인트(132)를 분리하여 분사액(112)이 하방향으로 자유낙하 하도록 하면서 상방향으로 점진적인 주입이 이루어지도록 하는 것이다. In this case, as shown in FIG. 2, drilling is carried out by drilling to the planned depth in the contaminated soil, and then spraying the
이에 더하여 도 3에서 보는 바와 같이 상기 분사공(131-1)은 개폐가 가능하도록 구성되며, 상기 포인트(132)가 상기 몸체(131)로부터 분리되면 상기 분사공(131-1)이 폐쇄되도록 하여 시추로드(120)를 통한 분사액(112)이 지중에서 상기 몸체(131) 하단에서 하방향으로만 분사되도록 하는 것이 타당하다. In addition, as shown in FIG. 3, the injection hole 131-1 is configured to be opened and closed, and the injection hole 131-1 is closed when the
이는 분사액(112)이 수평으로 분사되는 것을 완전히 방지하여 예민한 토양에서 분사액(112)의 수평분사에 의한 교란발생을 완전히 차단토록 하기 위한 것이다. This is to completely prevent the
이를 위해 본 발명에서는 하나의 실시 예를 제시하고 있는 바, 본 실시 예에 대한 작동상태도가 도 4a 및 도 4b에서 도시되고 있다. To this end, the present invention provides one embodiment, which is illustrated in FIGS. 4A and 4B.
본 실시 예는 주입로드(130)가 몸체(131) 및 포인트(132)로 구성됨은 동일하나, 상기 몸체(131)에서 상기 포인트(132)가 분리되도록 하는 구성이 더 부과되는 것으로 우선 상기 포인트(132)는 역원뿔형상의 삽입부(132-1)와 상기 삽입부(132-1)에서 돌출되며 상기 몸체(132)의 내주연에 삽입되는 장착부(132-2)로 구성되어 도 4a에서 보는 바와 같이 시추시(수평분사시)에는 상기 몸체(132)의 내주연에 상기 장착부(132-2)가 삽입된 상태로 상기 포인트(132)가 장착되는 것이다. The present embodiment is the same that the
또한, 상기 몸체의 내부에는 상,하 연동에 의해 상기 포인트(132)를 밀어내는 푸쉬바(133)가 구성되는 바, 상기 푸쉬바(133)의 하방향 연동에 의해 도 4b에서 보는 바와 같이 상기 몸체(131)로부터 상기 포인트(132)가 분리되는 것이다. In addition, the body of the
이에 더하여 상기 푸쉬바(133)에는 개폐부(134)가 형성되는 바, 상기 개폐부(134)는 상기 푸쉬바(133)의 외주연에서 복수로 돌출되는 지지대(134-1)와 상기 지지대의 끝단에 형성되는 폐쇄링(134-2)으로 구성되어 상기 푸쉬바(133)가 하방향으로 연동하여 상기 포인트(132)를 몸체(131)로부터 밀어내는 경우 상기 분사공(131-1)이 상기 폐쇄링(134-2)에 의해 폐쇄되도록 하여 분사액(112)이 상기 몸체(131)의 하단에서 하방향으로 자유낙하 하도록 하는 것이다. 상기 푸쉬바(133)의 상,하 연동의 메커니즘은 다양하게 구성할 수 있으므로 그 설명은 생략한다. In addition, the
여기서, 상기 분사액(112)은 산화제 등 용도에 따라 다양한 물질이 사용될 수 있으며, 예로 상기 분사액(112)에 과산화수소, 퍼설페이트, 유기산을 포함하도록 하여 오염토양에서 유류 및 중금속을 동시에 정화할 수 있도록 할 수 있다. Here, the
과산화수소는 수소와 산소의 화합물로 강한 산화력을 가진 물질로서 수용액에서 수소이온이 일부 해리되어 약한 산성을 띠는 성질을 가지고 있다. 강력한 산화제이며 동시에 약한 환원제의 기능을 동시에 가진다. Hydrogen peroxide is a compound of hydrogen and oxygen, which has a strong oxidizing power, and has a weak acidity due to some dissociation of hydrogen ions in an aqueous solution. It is a strong oxidizing agent and at the same time has the function of a weak reducing agent.
과산화수소는 중성이나 산성에서 낮은 산화 상태의 금속 이온이 존재할 때 자유 라디칼을 생성시키는 특성을 갖는다. 과산화수소를 이용한 산화공정은 고급산화법(AOP. Advanced Oxidation Process)의 일종으로 과산화수소가 활성화되면 OH 라디칼이 생성되고 이들은 산화환원 전위가 매우 높아 난분해성 유기물을 산화시킬 수 있게 되는 것이다. Hydrogen peroxide has the property of generating free radicals in the presence of neutral or acidic metal ions of low oxidation state. Oxidation process using hydrogen peroxide is a kind of Advanced Oxidation Process (AOP). When hydrogen peroxide is activated, OH radicals are generated and they are able to oxidize decomposable organic substances because they have very high redox potential.
상기 퍼설페이트(persulfate)는 황산(H2SO4), 과염소산 (HClO4), 차아염소산(HClO), 과망간산(HMnO4), 크롬산(H2CrO4), 차아염소산나트륨(NaOCl), 차아염소산칼슘(Ca(OCl)2), 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 과황산칼륨(K2S2O8) 등으로 열 이외에 빛, 금속 등에 의해 강한 산화력을 가진 SO4라디칼을 생성할 수 있어 유류를 산화시키도록 하는 것이다. The persulfate is sulfuric acid (H2SO4), perchloric acid (HClO4), hypochlorous acid (HClO), permanganic acid (HMnO4), chromic acid (H2CrO4), sodium hypochlorite (NaOCl), calcium hypochlorite (Ca (OCl) 2) In addition to heat, sodium persulfate (Na2S2O8) or potassium persulfate (K2S2O8) can generate SO4 radicals with strong oxidizing power by light, metal, etc., to oxidize oil.
상기 유기산은 EDTA(Ethylenediamine TetraaceticAcid)가 바람직한 바, EDTA는 고 분자량으로 용해도가 높기 때문에 토양에 잔류하는 중금속과 결합 후 용이하게 제거될 수 있다. 특히 EDTA는 다른 유기산과 비교해서 중금속과 결합력이 강하며, 생성된 착물의 용해도가 높기 때문에 중금속의 제거효율이 높다. The organic acid is preferably EDTA (Ethylenediamine TetraaceticAcid) bar, EDTA is a high molecular weight so high solubility can be easily removed after binding to heavy metals remaining in the soil. In particular, EDTA has a strong binding force with heavy metals compared to other organic acids, and the removal efficiency of heavy metals is high because of the high solubility of the resulting complexes.
이에 더하여 상기 분사액(112)에는 프로필렌 카보네이트가 더 배합됨이 타당한 바, 이는 상기 과산화수소, 퍼설페이트, 유기산이 토양에서 균일하게 분산되도록 하는 것으로 각각의 조성이 균일한 분산을 통해 오염토양에서 균일하게 유류 및 중금속을 제거할 수 있도록 하기 위함이다. In addition, it is reasonable that the
특히 세립질토의 경우 과산화수소, 퍼설페이트, 유기산만에 의한 분사액(112)의 경우는 균일한 분산이 어려우며 경우에 따라 채널링에 의해 정화대상토양 외로 분사액(112)이 오염물질과 전달되어 제 이차오염을 유발시킬 수 있는 바, 프로필렌 카보네이트가 배합되도록 하여 균일한 분산이 유도되도록 한다. Particularly, in the case of fine-grained soil, it is difficult to uniformly disperse the
이러한 반응물질의 조성에 의해 교반된 토양에서 유류에 대해서 주로 산화에 의하고, 중금속에 대해서 주로 흡착, 분리 등에 의해 동시에 균일하게 제거하는 공정이 수행되는 것이다. By the composition of the reactants, a process of uniformly removing oil and oil at the same time by the adsorption and separation of heavy metals is carried out.
상기 분사액(112)의 바람직한 조성은 과산화수소 100중량부에 대해 퍼설페이트 50 내지 100중량부, 유기산 50 내지 100중량부, 프로필렌 카보네이트 1 내지 5중량부가 배합되도록 하는 것이 타당하다. The preferred composition of the
이에 더하여 과산화수소 및 퍼설페이트의 계속적인 작용에 의해 토양의 수분에는 수산화 라디칼(hydroxyl radical ;ㆍOH)이 지속적으로 방출되어 pH가 상승하게 된다. 이에 상기 분사액(112)에는 스코리아(scoria) 분말 1 내지 3중량부를 더 첨가함으로써 pH 상승으로 인한 유효표면적 감소현상을 방지한다. In addition, due to the continuous action of hydrogen peroxide and persulfate, the hydroxyl moisture (hydroxyl radical; OH) is continuously released to the soil moisture to increase the pH. Accordingly, by adding 1 to 3 parts by weight of scoria powder to the
즉 유효표면적 감소에 의한 유기 오염물질의 제거효율이 저하되는 것을 방지하는 것이다. 이와 더불어 스코리아의 다공성에 의해 기타 유기물이 흡착이 가능하게 되는 것이다. 또한, 스코리아는 pH가 6 내지 7정도로서 과산화수소의 반응에 의한 pH 상승을 적정선에서 억제함에 특징이 있다. 즉 유기산의 작용에 있어 중금속인 Cd2 + 등의 경우 낮은 pH에서 낮은 흡착율을 보이므로 타 중화제의 사용에 의해 과도하게 pH를 저하시키는 경우 오히려 유기산의 작용을 저해하므로 스코리아를 첨가하여 과산화수소의 반응에 의한 pH 상승을 적정선에서 억제하도록 하여 유기산의 작용을 방해하지 않도록 하는 것이다. In other words, it is to prevent the removal efficiency of organic pollutants from being lowered due to the reduction of the effective surface area. In addition, due to the porosity of Korea, other organic substances can be adsorbed. In addition, scoria has a pH of about 6 to 7, and is characterized in that the pH rise due to the reaction of hydrogen peroxide is suppressed at an appropriate level. In other words, Cd 2 + , which is a heavy metal in the action of organic acids, shows a low adsorption rate at a low pH. Therefore, when the pH is excessively lowered by the use of the other neutralizing agent, the action of the organic acid is inhibited. So that the action of the organic acid is not disturbed.
한편 본 발명의 무관정 토양정화 장치(100)는 도 5에서 보는 바와 같이 시추로드(120)에 채취로드(140)를 장착함으로써 오염토양의 시료를 채취하거나 정화된 오염토양의 시료를 채취하여 모니터링이 가능하도록 할 수 있다. Meanwhile, the non-crystallized
이를 위해 상기 채취로드(140)는 상기 시추로드(120)에 장착되며 중공의 관형상으로 복수의 흡입공(143)이 형성되고 상기 흡입공(143)의 하단에서 상방향으로 경사구배가 형성되는 유도단(144)이 형성된 몸체(141)와, 상기 몸체(141) 끝단에서 역원뿔형상의 포인트(142)로 구성된다. To this end, the collecting
상기 유도단(144)은 상방향으로 경사구배가 형성되도록 하여 상기 채취로드(140)가 지중에서 하방향 유동시는 용이하게 유동하도록 하며, 상방향 유동시에 상기 유도단(144)을 타고 상기 흡입공(143)으로 토양시료가 상기 몸체(141) 내부로 유입되도록 하여 채취된 시료를 통해 모니터링이 가능하도록 하는 것이다. The
한편 본 발명에서는 무관정 토양정화 방법에 대해서도 제시하고 있는 바, 본 발명의 무관정 토양정화 방법은 상기 무관정 토양정화장치(100)를 이용하여 오염토양을 시추하는 단계(S10); 상기 무관정 토양정화 장치(100)를 이용하여 오염토양에 분사액을 분사하는 단계(S20); 상기 무관정 토양정화 장치(100)를 이용하여 오염토양을 모니터링하는 단계(S30);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. Meanwhile, the present invention also provides a method for cleansing soil, wherein the cleansing method for soilless cleaning of the present invention comprises: drilling contaminated soil using the pipeless soil cleaning apparatus 100 (S10); Spraying the injection liquid onto the contaminated soil using the non-crystallized soil purification apparatus 100 (S20); It characterized in that it comprises a; step (S30) for monitoring the contaminated soil using the non-determination
특히 본 발명에서는 도 6a 내지 7c에서 보는 바와 같이 시추단계(S10) 및 분사단계(S20)를 토양의 투수계수에 의해 상방향 또는 하방향으로 수행토록 하여 지반교란이 없이 오염토양에서 분사액이 균일하게 분사되도록 하여 정화효율을 배가시키도록 한다. In particular, in the present invention, as shown in Figure 6a to 7c drilling step (S10) and the spraying step (S20) to be carried out in the upward or downward direction by the water permeation coefficient of the soil is spraying uniform in contaminated soil without ground disturbance The injection efficiency is doubled to double the purification efficiency.
우선 도 6a 및 도 6b는 하향식 토양정화를 도시하는 것으로 오염토양의 투수계수가 설정 임계치 미만인 경우 상기 S10단계에서 시추 및 상기 S20단계에서 분사가 하방향으로 반복적으로 설계깊이까지 수행되도록 한다. First, FIGS. 6A and 6B illustrate top-down soil purification, in which the drilling in the step S10 and the spraying in the step S20 are repeatedly performed to the design depth in the step S10 when the permeability coefficient of the contaminated soil is less than a predetermined threshold.
투수계수가 낮은 경우 분사액(112)을 수평방향으로 분사하면 분사액(112)이 수직방향보다 수평방향으로 유도되므로 오염토양에서 분사액(112)의 수평영향반경을 우선적으로 확보하도록 하는 것이다. When the permeability coefficient is low, when the
이러한 이유로 상기 주입로드(130)를 이용하여 일정 깊이 시추를 하고, 분사공(131)을 통해 수평방향으로 분사액(112)을 분사하도록 하는 단계를 설계깊이까지 단계적으로 하방향으로 수행토록 하는 것이다. For this reason, the
이렇게 투수계수가 낮은 토양에서 하방향으로 단계적 시추 및 수평분사가 이루어지도록 하여 결과적으로 오염토양에서 설계깊이까지 분사액(112)의 수평영향반경 및 수직영향반경을 동시에 확보하게 되는 것이다. Thus, the drilling and horizontal spraying is performed in the downward direction in the soil with a low permeability coefficient, thereby consequently securing the horizontal and vertical impact radii of the injection liquid 112 from the contaminated soil to the design depth.
여기서 설정 임계치라 함은 토양의 종류, 분사액의 종류 등에 따라 사용자가 임의로 설정하는 투수계수값으로 해당 오염토양에서 임계치 미만인 경우 토양에서 분사액의 수평방향 분사력이 중력에 의한 하방향 분사력보다 커서 분사액이 하방향보다 수평방향으로 분사 되도록 하는 경우로 이러한 경우 상기에서 언급한 하방향 단계적 시추 및 분사의 방식을 통해 오염토양의 전체 설계깊이까지 균일한 분산이 이루어지도록 하는 것이다. Here, the set threshold is a permeability coefficient that the user sets arbitrarily according to the type of soil, the type of spray liquid, and when the soil is less than the threshold value in the contaminated soil, the horizontal spray force of the spray liquid in the soil is greater than the downward spray force due to gravity. In this case, the liquid is sprayed in a horizontal direction rather than in a downward direction. In this case, uniform dispersion is performed to the entire design depth of the contaminated soil through the above-mentioned downward step drilling and spraying methods.
한편 토양의 투수계수가 설정 임계치 이상인 경우 도 7a 내지 도 7c에서 보는 바와 같이 상기 S10단계에서 설계깊이까지 시추 후 상방향으로 단계적으로 상기 S20단계인 분사를 수행하도록 한다. On the other hand, if the permeability coefficient of the soil is more than the set threshold value, as shown in Figure 7a to 7c to perform the injection step S20 step by step in the upward direction after drilling from the step S10 to the design depth.
즉 도 7a에서 보는 바와 같이 상기 주입로드(130)를 이용하여 하방향으로 설계깊이까지 시추를 한 후에 도 7b 및 도 7c에서 보는 바와 같이 상방향으로 단계적으로 분사액을 수평방향으로 분사하도록 하는 것이다. That is, after drilling to the design depth in the downward direction by using the
이렇게 하는 이유는 해당 오염토양의 투수계수가 높은 경우 도 6a 및 도 6b에서 보는 바와 같이 하방향 시추 및 분사에 의해서는 분사액(112)이 중력에 의해 하방향으로 많이 유도됨으로 상대적으로 수평방향으로 유도가 용이하게 되지 않아 오염토양의 정화효율이 저하되는 바, 일단 설계깊이까지 시추를 하고 상방향으로 단계적으로 분사하도록 함으로써 오염토양의 설계깊이까지 분사액(112)의 수평영향반경 및 수직영향반경을 동시에 확보하여 분사액(112)이 오염토양에 균일하게 퍼지도록 하는 것이다. The reason for this is that when the permeability coefficient of the contaminated soil is high, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
상기에서 본 바와 같이 본 발명의 무관정 토양정화 방법은 오염토양의 투수계수에 따라 하방향 또는 상방향으로 단계적으로 분사액이 분사되도록 함으로써 오염토양에서 분사액이 퍼져나가는 정도인 수평영향반경 및 수직영향반경이 동시에 만족되도록 하여 오염토양의 정화효율을 향상시키기 위함이다. As seen from the above, the non-crystallized soil purification method of the present invention allows the spraying liquid to be sprayed in a downward or upward direction according to the permeability coefficient of the soil, so that the spraying liquid is spread from the contaminated soil. This is to improve the purification efficiency of the contaminated soil by ensuring that the radius of influence is satisfied at the same time.
즉 고압에 의해 분사액을 분사함으로써 강제적으로 토양에 공극을 형성토록 하여 분사액이 퍼져나가도록 하는 기존기술의 경우는 채널링 등 지반교란이 발생하여 오염반경을 넘어서서 분사액과 함께 오염물질이 퍼져나가는 등의 2차오염이 유발될 수 있으므로 본 발명에서는 저압에 의한 수평분사력과 중력에 의한 수직분사력을 고려하여 해당 오염토양에 대한 투수계수의 설정 임계치를 정하여 임계치 미만의 경우 하방향 단계적 분사로 임계치 이상의 경우 상방향 단계적 분사를 통해 오염토양 전체에 걸친 고른 정화가 이루어지도록 하는 것이다.
In other words, in the case of the existing technology of forcibly forming a void in the soil by spraying the sprayed liquid under high pressure, the groundwater is scattered, such as channeling, so that the pollutants spread with the sprayed liquid beyond the pollution radius. In the present invention, in consideration of the horizontal spraying force due to low pressure and the vertical spraying force due to gravity, the threshold value of the permeability coefficient for the contaminated soil is determined in the present invention. In this case, the upstream staged spray ensures even purification over the contaminated soil.
100 : 본 발명의 장치 110 : 시추기
120 : 시추로드 130 : 주입로드
140 : 채취로드100:
120: drilling rod 130: injection rod
140: harvesting rod
Claims (7)
상기 주입로드는,
상기 시추로드와 연통하며 하단부 측면에 복수의 분사공이 형성되어 시추로드를 통한 분사액이 지중에서 수평방향으로 분사되도록 하는 관형의 몸체; 및
상기 몸체 끝단에서 역원뿔형상의 포인트;로 구성되되,
상기 분사공은 개폐가 가능하도록 구성되며, 상기 포인트는 상기 몸체에 착탈이 가능하도록 구성되어 상기 포인트가 상기 몸체로부터 분리되면 상기 분사공이 폐쇄되도록 하여 시추로드를 통한 분사액이 지중에서 상기 몸체 하단에서 하방향으로 분사되도록 함을 특징으로 하는 무관정 토양정화 장치.
The drilling liquid storage tank is mounted and movable, the upper and lower strikes are applied to the drilling device is connected to the injection liquid storage tank and selectively connected to the drilling rod and the drilling rod to be detachably attached to the drilling rod In the soil purification apparatus comprising;
The injection rod,
A tubular body communicating with the drilling rod and having a plurality of injection holes formed at a lower side of the drilling rod such that the injection liquid through the drilling rod is injected in the horizontal direction in the ground; And
Consists of the inverted cone point at the end of the body;
The injection hole is configured to open and close, the point is configured to be detachable to the body so that the injection hole is closed when the point is separated from the body so that the injection liquid through the drilling rod in the ground at the bottom of the body Soil-free soil purification apparatus, characterized in that to be sprayed in the downward direction.
상기 포인트는 역원뿔형상의 삽입부와 상기 삽입부에서 돌출되며 상기 몸체의 내주연에 삽입되는 장착부로 구성되며, 상기 몸체의 내부에는 상,하 연동에 의해 상기 포인트를 밀어내는 푸쉬바와, 상기 푸쉬바와 일체로 연동하며 상기 푸쉬바가 하방향으로 연동하여 상기 포인트를 몸체로부터 밀어내는 경우 상기 분사공을 폐쇄하도록 상기 푸쉬바에서 돌출되는 지지대와 상기 지지대의 끝단에 형성되는 폐쇄링으로 구성되는 개폐부가 포함됨을 특징으로 하는 무관정 토양정화 장치.
The method of claim 1,
The point is composed of an inverted cone-shaped insertion portion and the mounting portion protruding from the insertion portion is inserted into the inner circumference of the body, the inside of the body push bar to push the point by the up and down interlocking, the push bar and When the push bar is interlocked integrally and pushes the point out of the body by interlocking with the downward direction, the opening and closing portion comprising a support ring protruding from the push bar and a closing ring formed at the end of the support to close the injection hole is included. Characterized in the absence of soil purification device.
상기 채취로드는,
상기 시추로드에 장착되며 중공의 관형상으로 복수의 흡입공이 형성되고 상기 흡입공의 하단에서 상방향으로 경사구배가 형성되는 유도단이 형성된 몸체와, 상기 몸체 끝단에서 역원뿔형상의 포인트로 구성됨을 특징으로 하는 무관정 토양정화 장치.
The method of claim 1,
The collecting rod,
It is mounted to the drilling rod and a plurality of suction holes are formed in a hollow tubular shape and the induction end is formed with an inclined gradient formed in the upward direction from the lower end of the suction hole, characterized in that consisting of the inverted cone point at the end of the body Indeterminate soil cleaning equipment.
상기 무관정 토양정화장치를 이용하여 분사액을 오염토양에 분사하는 단계(S20);
상기 무관정 토양정화장치를 이용하여 오염토양을 모니터링 하는 단계(S30);
를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 무관정 토양정화 방법.
Drilling into the contaminated soil using a non-detached soil purification apparatus according to any one of claims 1, 4 and 5 (S10);
Spraying the spray liquid onto the contaminated soil using the non-determination soil purification apparatus (S20);
Monitoring the contaminated soil using the non-determined soil purification apparatus (S30);
Soil-free soil purification method characterized in that it comprises a.
오염토양의 투수계수가 설정 임계치 미만인 경우 상기 S10단계에서 시추 및 상기 S20단계에서 분사가 하방향으로 반복적으로 수행되도록 하며, 오염토양의 투수계수가 설정 임계치 이상인 경우 상기 S10단계에서 설계깊이까지 시추후 상방향으로 단계적으로 상기 S20단계인 분사를 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 무관정 토양정화 방법.The method according to claim 6,
If the permeability coefficient of the contaminated soil is less than the set threshold value, the drilling is performed in the step S10 and the spraying is repeatedly performed in the step S20, and if the permeability coefficient of the contaminated soil is more than the set threshold value, the drilling is performed until the design depth in the step S10. Soil-free soil purification method characterized in that to perform the spray step S20 in the upward direction.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220095850A (en) | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 아름다운 환경건설(주) | Oil recovery system including underground high pressure injection device and oil recovery method using the same |
| CN114833190A (en) * | 2022-04-26 | 2022-08-02 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | Soil purification repairing machine |
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| KR20110124742A (en) * | 2011-11-01 | 2011-11-17 | 에이치플러스에코 주식회사 | High pressure injection washing system for contaminated soil using a pumping out well, and the method therefor |
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- 2013-09-02 KR KR1020130104957A patent/KR101366527B1/en active IP Right Grant
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