KR101826756B1 - System using refined tablets containing sand for remediating nitrate contaminated ground water - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지하수의 질산성 질소 저감 시스템으로서, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템은 중공관 형상으로 형성되고, 지표(3)에서부터 지하수 유로까지 삽입되어, 내부로 지하수(1)가 유입되는 관정(10); 푸마르산 또는 푸마르산염(21)을 포함하는 정제(tablet) 형태로 형성되고, 관정(10)에 유입된 지하수(1)의 수면에 부유하며, 소정의 시간 동안 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염(21)을 방출하여 지하수(1) 내의 질산성 질소를 제거하는 부유형 정화제(20), 및 푸마르산 또는 푸마르산염(31)을 포함하는 정제 형태로 형성되고, 관정(10) 내에 유입된 지하수(1)의 수중 바닥에 침전되며, 소정의 시간 동안 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염(31)을 방출하여 질산성 질소를 제거하는 침전형 정화제(30)를 포함한다.A system for reducing nitrate nitrogen in a groundwater according to an embodiment of the present invention is formed in the shape of a hollow tube and is inserted from an indicator (3) to an underground water channel, ) 10; (21) floated on the surface of the groundwater (1) introduced into the tube (10) and continuously supplied with fumaric acid or fumaric acid salt (21) for a predetermined period of time. The fumaric acid or fumaric acid salt Type purifying agent 20 that releases nitrate nitrogen in the groundwater 1 by discharging the nitrate nitrogen from the groundwater 1 and forms a purified water containing fumaric acid or fumaric acid salt 31, And a sedimentation type purifying agent 30 which is settled on the bottom and continuously discharges fumaric acid or fumaric acid salt 31 for a predetermined period of time to remove nitrate nitrogen.

Description

지하수의 질산성 질소 저감 시스템 {System using refined tablets containing sand for remediating nitrate contaminated ground water}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a system for refining nitrate-

본 발명은 지하수의 질산성 질소를 저감시킬 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system capable of reducing nitrate nitrogen in ground water.

비료의 과잉사용, 가정오수의 지하침투 및 축산 폐기물의 부적절한 관리 등으로 인하여 질산성 질소에 의한 지하수의 오염문제가 심각하다. 질산성 질소는 단백질과 같은 질소 화합물이 부패, 발효, 산화 등의 과정에서 최종적으로 생성되는 물질로서 물의 오염지표, 수역에서 부영양화 지표로 사용된다. 질산성 질소는 화학적으로 불활성이지만 미생물에 의한 작용으로 환원될 수 있다. 질산성 질소의 농도가 10 ppm 이상이면 갓난 아기에게 청색증을 유발할 수 있고, 세계 보건 기구에서는 고농도 질산성 질소를 함유하는 수돗물을 유아식 사용으로 금지하는 등, 지하수에서 질산성 질소의 농도를 낮추어야 하는 요구가 있다.The problem of contamination of groundwater by nitrate nitrogen is serious due to excessive use of fertilizer, underground infiltration of domestic sewage, and inadequate management of animal wastes. Nitrate Nitrogen is a substance that is ultimately produced in the course of decomposition, fermentation, oxidation, etc. of nitrogen compounds such as proteins and is used as an indicator of water pollution and an eutrophication in water bodies. Nitrate nitrogen is chemically inert but can be reduced by action by microorganisms. If the concentration of nitrate nitrogen is more than 10 ppm, it may cause cyanosis in infants. The World Health Organization prohibits the use of tap water containing high-concentration nitrate nitrogen in baby foods, .

이와 관련하여 종래기술로서 지하수 내의 질산성 질소오염을 복원하는 웰투웰 순환법이 개시된 바 있다(특허문헌 1). 이에 의하면, 지하수 흐름을 고려한 2쌍 이상의 주입, 순환용 우물을 축조하고, 상류부 우물에서 약액의 주입, 하류부에서 지하수를 순환시켜 지하수의 흐름 벽을 형성시키고, 지하에 미생물을 위한 전자공여체에 있어서, 포름에이트, 락테이트를 액상으로 주입하고, 주입정에 패커 설치 후 패커를 통하여 약액을 적절히 주입하는 방법을 개시한다.As a related art, a well-to-well circulation method for restoring nitrate nitrogen pollution in ground water has been disclosed (Patent Document 1). According to this method, two or more pairs of injection and circulation wells are constructed in consideration of the groundwater flow, the chemical solution is injected from the upstream well, the groundwater is circulated from the downstream part to form the flow wall of the groundwater, , Formate, and lactate are injected into a liquid phase, a packer is installed in an injection solution, and a chemical solution is appropriately injected through a packer.

그러나, 포름에이트 등의 전자공여체를 액상으로 주입하는 경우, 그 보관 및 관리가 용이치 않다는 단점이 있으며, 특히, 주입정과 순환정의 2개의 우물을 파야 하므로 그 설치에 많은 비용이 든다는 단점이 있다.However, when an electron donor such as formate is injected into a liquid phase, there is a disadvantage in that it is inconvenient to store and manage it. In particular, there is a disadvantage that it requires a lot of installation cost because it requires digging two wells for injection and circulation.

특허문헌 1. 대한민국 등록특허공보 제10-0538384호Patent Document 1: Korean Patent Registration No. 10-0538384

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 지표에서부터 지하수 유로까지 삽입된 중공형 관정 내부로 유입되는 지하수 수면, 및 수중 바닥에 푸마르산 또는 푸마르산염을 방출하는 완효성 정화제가 배치되어, 수면 및 수중 바닥에서 동시에 질화성 질소를 제거하는 지하수 내 질화성 질소 저감 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a groundwater surface that flows into the hollow tubular well inserted from an earth surface to an underground water channel, And a purification agent disposed therein to simultaneously remove nitrification nitrogen from the water surface and underwater floor.

본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템은 중공관 형상으로 형성되고, 지표에서부터 지하수 유로까지 삽입되어, 내부로 지하수가 유입되는 관정; 푸마르산 또는 푸마르산염을 포함하는 정제(tablet) 형태로 형성되고, 상기 관정에 유입된 상기 지하수의 수면에 부유하며, 소정의 시간 동안 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염을 방출하여 상기 지하수 내의 질산성 질소를 제거하는 부유형 정화제; 및 상기 푸마르산 또는 푸마르산염을 포함하는 정제 형태로 형성되고, 상기 관정 내에 유입된 상기 지하수의 수중 바닥에 침전되며, 소정의 시간 동안 지속적으로 상기 푸마르산 또는 푸마르산염을 방출하여 상기 질산성 질소를 제거하는 침전형 정화제;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the nitrate nitrogen reduction system of the groundwater is formed in a hollow tube shape, and the groundwater is introduced into the groundwater from the surface to the groundwater channel; Wherein the fumaric acid or fumaric acid salt is suspended in the water surface of the groundwater flowing into the canal and continuously discharges fumaric acid or fumaric acid salt for a predetermined time to remove nitrate nitrogen in the ground water Negative-type cleaning agents; And a fumaric acid or a fumaric acid salt, wherein the fumaric acid or the fumaric acid salt is precipitated on the water floor of the groundwater flowing into the canal and continuously discharges the fumaric acid or fumaric acid salt for a predetermined time to remove the nitrate nitrogen And a sedimentation type purifying agent.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 지하수 유로 내에 배치되는 상기 관정의 외면에, 상기 지하수가 유입되도록 미세천공이 관통 형성된다.Further, in the nitrate nitrogen reduction system of the groundwater according to the embodiment of the present invention, fine pores are formed through the outer surface of the pipe arranged in the groundwater flow passage so that the groundwater flows in.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 관정의 외면에 배치되어, 상기 미세천공을 통해 토양이 유입되는 것을 차단하는 여과사;를 더 포함한다.In addition, in the nitrate nitrogen reduction system of the groundwater according to the embodiment of the present invention, the filtration yarn disposed on the outer surface of the well and blocking the inflow of the soil through the fine perforation.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 푸마르산 또는 푸마르산염의 중량은 상기 부유형 정화제, 또는 상기 침전형 정화제 각각의 전체 중량 대비 30 ~ 70 %(w/w)이다.Further, in the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention, the weight of the fumaric acid or fumaric acid salt is 30 to 70% (w / w) based on the total weight of the subtype purifier or the sedimentation type purifier, to be.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 부유형 정화제는 탄산칼슘; 및 상기 탄산염과 반응하여 이산화탄소를 방출함으로써, 부력을 발생시키는 시트르산;을 더 포함한다.In addition, in the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention, the subtype purification agent may be calcium carbonate; And citric acid which reacts with the carbonate to release carbon dioxide, thereby generating buoyancy.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 탄산칼슘, 및 상기 시트르산의 합산 중량은 상기 부유형 정화제의 총 중량 대비 30 ~ 55 %(w/w)이다.In addition, in the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention, the total weight of the calcium carbonate and the citric acid is 30 to 55% (w / w) based on the total weight of the negative type cleaning agent.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 부유형 정화제, 및 상기 침전형 정화제 각각은 지속적으로 상기 푸마르산 또는 푸마르산염이 방출되도록, 서방화 고분자 물질;을 더 포함한다.In addition, in the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention, each of the subtype purification agent and the sedimentation type purification agent may further include a sustained release polymer material so that the fumaric acid or fumarate salt is continuously released do.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 서방화 고분자 물질은 히드록시프로필메틸셀룰로즈, 히드록시메틸셀룰로즈, 및 히드록시에틸셀룰로즈로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개 이상을 포함한다.In addition, in the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention, the sustained-release polymer material may be at least one selected from the group consisting of hydroxypropyl methylcellulose, hydroxymethylcellulose, and hydroxyethylcellulose Or more.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 침전형 정화제는 상기 지하수의 수중 바닥에 침전되도록, 위치 조절제;를 더 포함한다.In addition, in the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention, the sedimentation type purification agent further includes a position adjusting agent so as to settle on the underwater floor of the groundwater.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 위치 조절제는 모래이다.Further, in the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention, the position adjuster is sand.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템에 있어서, 상기 위치 조절제의 중량은 상기 침전형 정화제의 총 중량 대비 25 ~ 55 %(w/w)이다.Further, in the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention, the weight of the position adjusting agent is 25 to 55% (w / w) based on the total weight of the sedimentation type cleaning agent.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 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.Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에 따르면, 지표에서부터 지하수 유로까지 삽입되는 중공형 관정 내부로 유입된 지하수 수면, 및 수중 바닥에 푸마르산 또는 푸마르산염을 방출하는 완효성 정화제가 배치됨으로써, 장시간 동안 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염이 방출되어 질산성 질소를 제거하여, 수면 및 수중 바닥에서 동시에 오염원을 제거할 수 있다.According to the present invention, the ground water surface introduced into the interior of the hollow tubular body inserted from the ground to the ground water flow path and the slow-acting purifying agent for releasing fumaric acid or fumaric acid salt on the water floor are disposed, so that fumaric acid or fumaric acid salt is continuously discharged for a long time By removing nitrate nitrogen, pollutants can be removed simultaneously from the surface of water and underwater.

또한, 지하수의 유속, 깊이, 오염 정도에 따라서, 관정 내에 배치되는 완효성 정화제의 푸마르산 또는 푸마르산염 양을 조절하여, 효과적으로 오염원을 저감시키고, 동시에 지하수가 유입되는 관정의 미세천공이 막히는 것을 방지할 수 있다.In addition, the amount of fumaric acid or fumaric acid salt in the slow-acting cleaning agent disposed in the bathtub can be controlled according to the flow rate, depth, and degree of contamination of the groundwater, effectively reducing the source of contamination and preventing the micro- have.

나아가. 완효성 정화제가 고형의 정제 형태로 관정 내에 배치되므로, 종래 포름에이트 등의 전자공여체를 액상으로 주입하는 방법에 비해서, 보관 및 관리가 용이하고, 하나의 관정을 통해 오염원 저감이 이루어져서 설치가 간단하고 저비용으로 설비를 구축할 수 있다.Furthermore. Since the slow-acting cleaning agent is disposed in the form of a solid tablet in the form of a tablet, it is easy to store and manage the electron donor such as formaldehyde in a liquid phase, and the contamination source is reduced through a single well, Can be installed.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 원 A를 확대한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템을 도시한 단면도이다.
도 4는 서로 다른 질량의 서방화 고분자 물질이 함유된 경우의 용출시간에 따른 푸마르산 또는 푸마르산염의 방출 정도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 서로 다른 밀도를 가지는 침전형 정화제의 용출시간에 따른 푸마르산 또는 푸마르산염의 방출 정도를 나타내는 그래프이다.
1 is a cross-sectional view illustrating a nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of circle A in Fig.
3 is a cross-sectional view illustrating a nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to another embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the degree of release of fumaric acid or fumaric acid salt depending on elution time in the case where different amounts of the sustained release polymeric material are contained.
5 is a graph showing the degree of release of fumaric acid or fumaric acid salt depending on elution time of the precipitating type cleaning agent having different densities.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms "first "," second ", and the like are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited thereto. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 원 A를 확대한 확대도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of circle A of FIG.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템은 중공관 형상으로 형성되고, 지표(3)에서부터 지하수 유로까지 삽입되어, 내부로 지하수(1)가 유입되는 관정(10); 푸마르산 또는 푸마르산염(21)을 포함하는 정제(tablet) 형태로 형성되고, 관정(10)에 유입된 지하수(1)의 수면에 부유하며, 소정의 시간 동안 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염(21)을 방출하여 지하수(1) 내의 질산성 질소를 제거하는 부유형 정화제(20), 및 푸마르산 또는 푸마르산염(31)을 포함하는 정제 형태로 형성되고, 관정(10) 내에 유입된 지하수(1)의 수중 바닥에 침전되며, 소정의 시간 동안 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염(31)을 방출하여 질산성 질소를 제거하는 침전형 정화제(30)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to the embodiment of the present invention is formed in the shape of a hollow pipe, inserted from the ground surface 3 to the ground water channel, (10) into which the air flows; (21) floated on the surface of the groundwater (1) introduced into the tube (10) and continuously supplied with fumaric acid or fumaric acid salt (21) for a predetermined period of time. The fumaric acid or fumaric acid salt Type purifying agent 20 that releases nitrate nitrogen in the groundwater 1 by discharging the nitrate nitrogen from the groundwater 1 and forms a purified water containing fumaric acid or fumaric acid salt 31, And a sedimentation type purifying agent 30 which is settled on the bottom and continuously discharges fumaric acid or fumaric acid salt 31 for a predetermined period of time to remove nitrate nitrogen.

지하수(1)는 지표(3) 밑을 흐르는 물을 지칭하는데, 지하수(1)가 흐르는 속도는 하루 평균 수십 센티 내지 수 미터를 이동하기도 하고, 장소에 따라서는 연평균 1.5 m를 이동하기도 하는 등 유속이 일정하지 않으며, 지표수에 의하여 채워지므로, 질산성 질소에 의한 오염 역시 지표(3)의 오염으로부터 기인한다. 여기서, 질산성 질소는 유기물 중의 질소 화합물이 산화 분해하여 무기화한 최종 산물로서, 단백질과 같은 질소 화합물이 부패, 발효, 산화 등의 과정에서 최종적으로 생성되는 물질이다. 이러한 질산성 질소에 의한 지하수(1)의 오염은 비료의 과잉사용, 가정오수의 지하침투 및 축산 폐기물의 부적절한 관리 등에서 비롯되는바, 질산성 질소에 의한 지하수(1) 오염을 저감하기 위해서는, 이와 같은 지하수(1)의 특성에 적합한 시스템이 필요하다.The groundwater 1 refers to the water flowing under the surface of the earth 3. The velocity of the groundwater 1 travels on the average of several tens of centimeters to several meters per day, Is not constant and is filled by surface water, pollution by nitrate nitrogen is also caused by pollution of the surface (3). Here, nitrate nitrogen is a final product in which a nitrogen compound in an organic substance is oxidized and decomposed to be mineralized, and a nitrogen compound such as a protein is finally produced in the course of decay, fermentation, oxidation, and the like. The contamination of the groundwater (1) by the nitrate nitrogen is caused by excessive use of fertilizer, underground infiltration of domestic sewage, and improper management of animal wastes. In order to reduce contamination of groundwater (1) by nitrate nitrogen, A system suitable for the characteristics of the same groundwater (1) is needed.

수중의 질산성 질소를 제거하는 가장 경제적이며 효율적인 방법으로는 생물학적 탈질소화방법이 있다.The most economical and efficient way to remove nitrate nitrogen from water is the biological denitrification method.

여기서, 탈질소화 반응은 종속영양 탈질화로서, NO3 - → NO2 - → NO → N2O → N2로 환원되는 과정을 말한다(Kalkowski 등, 1991). 즉, 종속영양 탈질 미생물에 의해서, 질산성 질소와 아질산 질소를 분자상의 질소가스(NO, N2O, N2)로 환원시키는 과정이다. 산소가 풍부한 상태에서 대부분의 미생물들은 산소를 최종 전자수용체 (terminal electron acceptor)로 이용하여 질산화를 행하지만, 산소가 결핍된 환경에서는 탈질 미생물들이 호흡하는데 있어 산소를 대신해 NO3 -를 최종 전자수용체로 이용하여 호흡하므로, 탈질소화 과정은 보통 산소가 없는 상태나 산소 분압이 낮은 환경 (DO 0.2 mg/L 이하)에서 잘 일어난다(Matsom 및 Harriss, 1995). Here, denitrification is a heterotrophic denitrification process in which NO 3 - → NO 2 - → NO → N 2 O → N 2 is reduced (Kalkowski et al., 1991). That is, it is a process of reducing nitrate nitrogen and nitrite nitrogen to molecular nitrogen gas (NO, N 2 O, N 2 ) by heterotrophic denitrifying microorganisms. In the oxygen-rich state, most of the microorganisms use oxygen as a terminal electron acceptor to perform nitrification. However, in an oxygen-deficient environment, the denitrifying microorganisms breathe in NO 3 - as a final electron acceptor (Denoted by Matsom and Harriss, 1995), the denitrification process usually occurs in an oxygen-free or low oxygenated environment (DO = 0.2 mg / L or less).

본 발명에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템도 상술한 생물학적 탈질소화방법을 적용한 것으로서, 관정(10), 부유형 정화제(20), 및 침전형 정화제(30)를 포함한다.The nitrate nitrogen reduction system of the groundwater according to the present invention is also applied to the biological denitrification method described above, including the irrigation can 10, the sub-type irrigation agent 20, and the sedimentation type irrigation agent 30.

여기서, 관정(10)은 내부에 중공을 구비하고 소정의 길이를 갖는 중공관 형상으로 형성된다. 관정(10)은 토양에 배치되는데, 관정(10)이 배치되는 지점에 별도의 굴착 작업을 시행하여 구멍을 뚫고, 그 구멍 내에 관정(10)이 배치됨으로써, 관정(10)은 지표(3)에서부터 지하수 유로까지 삽입된다. Here, the tube 10 is formed in the shape of a hollow tube having a hollow inside and having a predetermined length. The vessel 10 is placed in the soil and the vessel 10 is drilled by performing a separate excavation work at the site where the vessel 10 is placed and the vessel 10 is placed in the hole, To the groundwater channel.

이때, 지하수 유로 내에 배치되는 관정(10)의 외면에 미세천공(11)이 관통 형성되어, 지하수 유로를 따라 유동하는 지하수(1)가 관정(10) 내부로 유입될 수 있다. 여기서, 미세천공(11)의 직경은 지하수(1)와 함께 유입되는 토양이 관정(10) 내로 유입될 수 없도록, 토양 입자보다 작게 형성될 수 있다. 다만, 그 직경이 반드시 토양 직경보다 작아야 하는 것은 아니다.At this time, micro-perforations 11 are formed in the outer surface of the tube 10 disposed in the groundwater flow path so that the groundwater 1 flowing along the groundwater flow path can be introduced into the tube 10. Here, the diameter of the micro-perforations 11 may be formed smaller than the soil particles so that the soil introduced together with the ground water 1 can not flow into the soil 10. However, the diameter does not necessarily have to be smaller than the soil diameter.

관정(10) 내로 유입되는 지하수(1)에는 질산성 질소가 함유되므로, 이를 제거하기 위해, 부유형 정화제(20), 및 침전형 정화제(30)가 관정(10) 내에 배치된다.Since the groundwater 1 flowing into the canal 10 contains nitrate nitrogen, the negative type cleaner 20 and the sedimentation type cleaner 30 are disposed in the canal 10 to remove it.

여기서, 부유형 정화제(20)는 지하수(1) 내의 질산성 질소를 제거하는 정화제로서, 단단하게 굳어 일정한 형체를 갖는 고형의 정제 형태로 형성된다. Here, the negative type cleaning agent 20 is a cleaning agent for removing the nitrate nitrogen in the ground water 1, and is formed into a solid tablet form having a hard solid and a uniform shape.

이러한 부유형 정화제(20)는 푸마르산 또는 푸마르산염(21)을 포함하고, 지하수(1)의 수면에서 푸마르산 또는 푸마르산염(21)을 방출함으로써, 질산성 질소를 제거한다. 탈질소화 과정에 관여하는 미생물들은 모두 명확히 동정된 것은 아니지만, 대표적으로 Pseudomonas , Bacillus, ThiobacillusPropionibacillus 등이 있다. 이러한 미생물은 일반 토양 내에 광범위하게 존재하므로, 생물학적 탈질소화방법에 있어 특정 미생물을 목표 지역에 주입하는 단계는 요구되지 않는다. 이때, 미생물들의 성장에 필요한 에너지는 질산성 질소로부터 질소가스로 환원하여 전자공여체의 산화과정에서 얻을 수 있지만, 세포합성을 위해서는 전자공여체(electron donor)인 유기 탄소원이 필요하다. 이때, 유기 탄소원으로 제공되는 것이 푸마르산 또는 푸마르산염이다. 공지의 유기 탄소원으로서, 포름에이트(Formate), 프로피온에스테르(Propionate), 락테이트(Lactate) 등이 있으나, 본 발명에 따른 푸마르산 또는 푸마르산염(21)에 비해 질산성 질소 제거효율이 떨어지고, 가격면에서도 고가이므로, 효율 및 경제성을 고려할 때에 푸마르산 또는 푸마르산염(21)이 적합하다. 또한, 실험적으로 3 ㎎/㎖의 농도로 물에 함유된 푸마르산염(21)의 경우 그 pH가 7.31에 해당하여, 인체 및 환경에 무해하다.This subtype purifier 20 contains fumaric acid or fumaric acid salt 21 and removes nitrate nitrogen by releasing fumaric acid or fumaric acid salt 21 from the water surface of groundwater 1. The microorganisms involved in the denitrification process are not clearly identified, but typically include Pseudomonas , Bacillus, Thiobacillus, and Propionibacillus . Since these microorganisms are extensively present in common soils, no steps are required to inject specific microorganisms into the target area in the biological denitrification method. At this time, the energy required for growth of the microorganisms can be obtained from the oxidation process of the electron donor by reducing the nitrogenous gas to nitrogen gas, but organic carbon source, which is an electron donor, is required for cell synthesis. At this time, fumaric acid or fumaric acid salt is provided as an organic carbon source. Formate, propionate, lactate and the like are known organic carbon sources, but the nitrate nitrogen removal efficiency is lower than that of the fumaric acid or fumaric acid salt (21) according to the present invention, , Fumaric acid or fumaric acid salt (21) is suitable in view of efficiency and economical efficiency. Experimentally, the pH of the fumaric acid salt (21) contained in water at a concentration of 3 mg / ml was 7.31, which is harmless to humans and the environment.

이때, 푸마르산 또는 푸마르산염은 부유형 정화제(20)의 전체 중량 대비 30 ~ 70 %(w/w) 중량이 되도록 부유형 정화제(20)에 함유된다. 여기서, 부유형 정화제(20)가 과량으로 주입되면, 관정(10)의 미세천공(11)이 의도치 않게 다수의 미생물에 의해 형성되는 막에 의해 폐쇄될 수 있고, 미생물의 과도한 번식으로 미생물 분비물 양이 증대해 수질오염을 초래할 수 있다. 반면, 푸마르산 또는 푸마르산염(21)이 소량인 경우에는, 탈질소화 효과가 만족스럽게 발생하지 않아서 목적하는 효과를 달성할 수 없다. 이때, 부유형 정화제(20)는 푸마르산 또는 푸마르산염(21) 이외에 약제학적으로 허용되는 부형제와, 후술할 부유성 및 완효성을 가질 수 있는 성분을 함유하므로, 각각의 성분, 지하수(1)의 유속, 깊이, 오염 정도 등을 고려하여 상술한 범위에서 푸마르산 또는 푸마르산염(21)의 중량을 정할 수 있다. At this time, the fumaric acid or fumaric acid salt is contained in the negative type cleaning agent 20 to have a weight of 30 to 70% (w / w) based on the total weight of the negative type cleaning agent 20. Here, when the negative-type cleaning agent 20 is excessively injected, the micro-perforations 11 of the tube 10 may be inadvertently closed by the membrane formed by a plurality of microorganisms, and the micro- The amount can increase, causing water pollution. On the other hand, when the amount of fumaric acid or fumaric acid salt (21) is small, the denitrification effect does not occur satisfactorily and the desired effect can not be achieved. At this time, since the subtype purifying agent 20 contains a pharmaceutically acceptable excipient in addition to the fumaric acid or the fumarate salt 21 and a component capable of having a floating property and a slow-releasing property, which will be described later, , Depth, degree of contamination, etc., the weight of the fumaric acid or the fumaric acid salt (21) can be determined within the above range.

부유형 정화제(20)는 부유성을 가지고, 관정(10) 내에 유입된 지하수(1)의 수면에 부유한다. 따라서, 지표(3) 부근에서부터 유출되어 지하수(1) 수면으로 유입되는 질산성 질소를 효과적으로 제거할 수 있다.The subtype purifying agent 20 has a floating property and floats on the surface of the groundwater 1 introduced into the vessel 10. Therefore, it is possible to effectively remove the nitrate nitrogen flowing out from the vicinity of the indicator 3 and flowing into the surface of the groundwater 1.

이때, 부유형 정화제(20)가 부유성을 갖기 위해서, 탄산염, 및 유기산을 포함할 수 있다. 여기서, 탄산염과 유기산이 반응을 통해 이산화탄소(7)를 방출하여 부력을 발생시키므로, 부유형 정화제(20)가 수면에 부유하게 된다. 이때, 탄산염은 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산암모늄 및 탄산마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개 이상을 포함할 수 있고, 유기산은 아스코르빈산, 숙신산, 타르타르산, 시트르산, 말산, 및 푸마르산 또는 푸마르산염(21)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개 이상을 포함할 수 있다. 이때, 바람직하게는, 탄산염으로서 탄산칼륨, 유기산으로서 시트르산을 사용할 수 있다. 다만, 탄산염 및 유기산이 반드시 상술한 바에 한정되는 것은 아니고, 서로 반응하여 이산화탄소(7)를 방출할 수 있는 한 모든 공지의 재료를 포함한다. At this time, the negative type cleaning agent 20 may include a carbonate and an organic acid to have a floating property. Here, the carbonic acid and organic acid react with each other to release carbon dioxide (7) and generate buoyancy, so that the negative type cleaning agent (20) floats on the surface of the water. The carbonate may include at least one selected from the group consisting of sodium hydrogencarbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, ammonium carbonate and magnesium carbonate, and the organic acid may be at least one selected from ascorbic acid, succinic acid, tartaric acid, And at least one selected from the group consisting of fumaric acid or fumaric acid salt (21). At this time, potassium carbonate as a carbonate and citric acid as an organic acid can be preferably used. However, the carbonate and the organic acid are not necessarily limited to those described above, and include all known materials as long as they can react with each other to release the carbon dioxide 7.

이때, 탄산염 및 유기산의 합산 중량은 부유형 정화제(20)의 총 중량 대비 30 ~ 55 %(w/w)일 수 있다. 이는, 부유형 정화제(20)의 부유성을 확보할 수 있는 최적의 함량이고, 그 범위에서 부유형 정화제(20)의 성분, 지하수(1)의 상태 등에 따라 정할 수 있다.At this time, the combined weight of carbonate and organic acid may be 30 to 55% (w / w) based on the total weight of the negative type cleaning agent 20. This is an optimum amount that can ensure the floating property of the negative type cleaning agent 20, and can be determined according to the component of the negative type cleaning agent 20, the state of the groundwater 1 and the like within the range.

한편, 부유성을 가지기 위해서, 탄산염과 유기산의 혼합 비율을 적정하게 선정해야 한다.On the other hand, in order to have floating property, it is necessary to appropriately select the mixing ratio of carbonate and organic acid.

또한, 부유형 정화제(20)는 소정의 시간 동안 지속적으로 서서히 푸마르산 또는 푸마르산염(21)을 지하수(1)에 방출하는 완효성을 가지는바, 이를 위해서 서방화 고분자 물질을 더 포함할 수 있다. 서방화 고분자 물질이 부유형 정화제(20)에 함유되면, 24 시간 또는 그 이상에 걸쳐 푸마르산 또는 푸마르산염을 지속적으로 방출할 수 있다. In addition, the negative-type cleaning agent 20 has a slow-releasing effect of gradually releasing the fumaric acid or fumaric acid salt 21 to the groundwater 1 for a predetermined period of time, and may further include a sustained-release polymeric material. When the sustained release polymeric material is contained in the negative type cleaning agent 20, the fumaric acid or fumaric acid salt can be continuously released over a period of 24 hours or more.

이때, 사용되는 서방화 고분자 물질은 히드록시프로필메틸셀룰로즈, 히드록시메틸셀룰로즈, 및 히드록시에틸셀룰로즈로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개 이상을 포함할 수 있다. 다만, 반드시 그 물질이 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the sustained-release polymer material used may include at least one selected from the group consisting of hydroxypropylmethylcellulose, hydroxymethylcellulose, and hydroxyethylcellulose. However, the material is not necessarily limited thereto.

여기서, 서방화 고분자 물질의 함유 정도에 따라 푸마르산 또는 푸마르산염(21)의 용출속도를 제한할 수 있다.Here, the elution rate of fumaric acid or fumaric acid salt (21) can be limited depending on the content of the sustained-release polymer material.

이러한 부유형 정화제(20)가 관정(10) 내의 지하수(1) 수면에 부유하는 동안에, 지하수(1) 수중 바닥에는 침전형 정화제(30)가 배치된다.The sedimentation type purifying agent 30 is disposed at the bottom of the groundwater 1 while the subtype purifying agent 20 floats on the water surface of the groundwater 1 in the vessel 10.

침전형 정화제(30)는 상술한 부유형 정화제(20)와 마찬가지로, 지하수(1) 내의 질산성 질소를 제거하는 정화제로서, 단단하게 굳어 일정한 형체를 갖는 고형의 정제 형태로 형성된다.The sedimentation type purifying agent 30 is a purifying agent for removing nitrate nitrogen in the groundwater 1, similarly to the above-described subtype purifying agent 20, and is formed in the form of a solid tablet having hard solidity and a uniform shape.

또한, 침전형 정화제(30)는 유기 탄소원으로서 푸마르산 또는 푸마르산염(31)을 포함하고, 이때 푸마르산 또는 푸마르산염(31)은 침전형 정화제(30)의 전체 중량 대비 30 ~ 70 %(w/w) 중량이 되도록 침전형 정화제(30)에 함유될 수 있다. 푸마르산 또는 푸마르산염(31)이 과량 함유되면 미생물이 지나치게 번식하여 중공의 미세천공(11)이 막히고 수질오염을 야기할 수 있으며, 반대로 너무 적으면 질산성 질소 제거 효율이 떨어지므로, 적정량이 함유되어야 한다. 여기서, 침전형 정화제(30)는 푸마르산 또는 푸마르산염(31) 이외에, 약제학적으로 사용되는 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제 등을 더 포함할 수 있다.The precipitating type purifying agent 30 contains fumaric acid or fumaric acid salt 31 as an organic carbon source wherein the fumaric acid or fumaric acid salt 31 is contained in an amount of 30 to 70% ) ≪ / RTI > by weight. If the fumaric acid or fumaric acid salt (31) is contained in an excess amount, the microorganisms may overproduce, causing the hollow micropores (11) to be clogged and causing water pollution. Conversely, if too small, the efficiency of removing nitrogenous nitrogen is low. do. Here, the precipitating-type cleaning agent 30 may further include excipients, binders, disintegrants, lubricants, and the like used in addition to fumaric acid or fumaric acid salt (31).

또한, 침전형 정화제(30)도 완효성을 가지므로, 상술한 서방화 고분자 물질을 더 포함할 수 있다. 이와 관련해서는 상술한 부유형 정화제(20)의 서방화 고분자 물질과 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.In addition, since the sedimentation type cleaning agent 30 also has a slow effect, it may further include the above-described sustained-release polymer material. In this regard, the same is the same as the sustained release polymer material of the negative type cleaning agent 20 described above, and a detailed description thereof will be omitted.

또한, 침전형 정화제(30)는 관정(10) 내에 유입된 지하수(1)의 수중 바닥에 침전되므로, 위치 조절제를 더 포함할 수 있다. 여기서, 위치 조절제는 침전형 정화제(30)의 밀도를 높여, 침전형 정화제(30)를 관정(10) 내의 지하수(1) 수중 바닥까지 가라앉게 한다. 이때, 사용되는 위치 조절제는 메타규산나트륨(Na2SiO3), 디칼슘포스페이트(Dicalcium phosphate), 벤토나이트(Bentonite), 모래 등일 수 있다. 특히, 모래가 침전형 정화제(30)에 함유되면, 지하수(1)의 수중 바닥에 침전되므로, 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염(31)을 방출하여 수중 바닥의 질산성 질소를 제거한다. The sedimentation-type purifying agent 30 may further include a position adjusting agent since it is deposited on the water bottom of the groundwater 1 flowing into the vessel 10. Here, the position adjusting agent increases the density of the sedimentation type purifying agent 30 and sinks the sedimentation type purifying agent 30 to the bottom of the groundwater 1 in the vessel 10. At this time, the position controlling agent used may be sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 ), dicalcium phosphate, bentonite, sand, and the like. Particularly, when the sand is contained in the sedimentation-type cleaning agent 30, the sediment is deposited on the underwater floor of the groundwater 1, so that fumaric acid or fumaric acid salt 31 is continuously discharged to remove nitrate nitrogen from the bottom of the water.

여기서, 위치 조절제의 중량은 상기 침전형 정화제(30)의 총 중량 대비 25 ~ 55 %(w/w)일 수 있는데, 그 양은 지하수(1)의 조건, 및 오염도 등을 종합하여 결정할 수 있다. Here, the weight of the position adjusting agent may be 25 to 55% (w / w) based on the total weight of the sedimentation type purifying agent 30, and the amount thereof may be determined based on the condition of the groundwater 1 and the degree of contamination.

한편, 지하수(1)의 수중 바닥은 지하수 유로의 바닥면이거나, 또는 관정(10)의 바닥면일 수 있다. 즉, 지하수 유로 쪽에 배치되는 관정(10)의 말단이 개방된 경우에는, 그 말단이 지하수 유로의 바닥면에 박히므로, 이때의 지하수(1) 수중 바닥은 지하수 유로의 바닥면이 된다. 이와 달리, 관정(10)의 말단이 폐쇄된 경우에는, 그 말단을 폐쇄하는 바닥면 상에 침전형 정화제(30)가 배치되므로, 지하수(1) 수중 바닥이 관정(10)의 바닥면이 된다(도시되지 않음).On the other hand, the underwater floor of the groundwater 1 may be the bottom surface of the groundwater passage, or the bottom surface of the tunnel 10. That is, when the end of the duct 10 disposed on the side of the groundwater flow path is opened, the end thereof is stuck on the bottom surface of the groundwater flow path, so that the bottom of the groundwater 1 at this time becomes the bottom surface of the groundwater flow path. On the other hand, when the distal end of the tub 10 is closed, the settling type cleaning agent 30 is disposed on the bottom surface closing the distal end, so that the bottom of the groundwater 1 becomes the bottom surface of the tub 10 (Not shown).

이러한 부유형 정화제(20)와 침전형 정화제(30)는 정화제 공급장치(5)에 의해서 생성되고, 관정(10) 내 지하수(1)에 공급된다. 이때, 지하수(1)는 지역마다 유속이나 깊이가 상당히 상이하므로, 목적하는 효과의 바람직한 발현을 위해서, 유속이 빠른 지역의 경우는 주입하는 푸마르산 또는 푸마르산염(21, 31)이 빠르게 영향 반경을 이탈해 버릴 수 있기 때문에 주입시간이나 주입량을 증대시킬 필요가 있다. 반면, 유속이 느린 지역의 경우에는 주입하는 푸마르산 또는 푸마르산염(21, 31)이 오랫동안 영향 반경 내에 머무를 수 있으므로, 주입시간이나 주입량을 최소화하여야 한다.The subtype purifying agent 20 and the sedimentation type purifying agent 30 are generated by the purifying agent supply device 5 and supplied to the groundwater 1 in the well 10. In this case, since the groundwater 1 has a considerably different flow velocity or depth in each region, the injected fumaric acid or fumaric acid salt 21, 31 rapidly migrates out of the radius of influence It is necessary to increase the injection time or the injection amount. On the other hand, in the case of a region with a low flow rate, the injected fumaric acid or fumaric acid salt (21, 31) may remain within the influence radius for a long time.

종합적으로, 본 발명에 따르면, 지표(3)에서부터 지하수 유로까지 삽입되는 중공형 관정(10) 내부로 유입된 지하수(1) 수면, 및 수중 바닥에 푸마르산 또는 푸마르산염(21, 31)을 방출하는 완효성 정화제가 배치됨으로써, 장시간 동안 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염(21, 31)이 방출되어 질산성 질소를 제거하여, 수면 및 수중 바닥에서 동시에 오염원을 제거할 수 있다. 또한, 지하수(1)의 유속, 깊이, 오염 정도에 따라서, 관정(10) 내에 배치되는 완효성 정화제의 푸마르산 또는 푸마르산염(21, 31) 양을 조절하여, 효과적으로 오염원을 저감시키고, 동시에 지하수(1)가 유입되는 관정(10)의 미세천공(11)이 막히는 것을 방지할 수도 있다. 나아가. 완효성 정화제가 고형의 정제 형태로 관정(10) 내에 배치되므로, 종래 포름에이트 등의 전자공여체를 액상으로 주입하는 방법에 비해서, 보관 및 관리가 용이하며, 하나의 관정(10)을 통해 오염원 저감이 이루어져서 설치가 간단하고 저비용으로 설비를 구축할 수 있다.In general, according to the present invention, the water surface of the groundwater (1) introduced into the hollow tubular well (10) inserted from the ground surface (3) to the ground water channel, and the water surface which emits fumaric acid or fumaric acid salts By disposing the slow-acting purifying agent, fumaric acid or fumaric acid salts (21, 31) are continuously discharged for a long time to remove nitrate nitrogen, thereby simultaneously removing contamination from the water surface and underwater floor. The amount of fumaric acid or fumaric acid salt 21, 31 of the slow-acting cleaning agent disposed in the vessel 10 is effectively controlled depending on the flow rate, depth and degree of contamination of the groundwater 1, May be prevented from clogging the micro-perforations 11 of the tube 10 into which they are introduced. Furthermore. Since the slow-acting cleaning agent is disposed in the vessel 10 in the form of a solid tablet, it is easier to store and manage the electron donor, such as a conventional formate, than to inject the electron donor in a liquid phase. It is possible to construct a facility with a simple installation and low cost.

여기서, 본 발명에 따른 지하수의 질산성 저감 시스템을 지하수의 유로 방향을 따라 다수개 배치하여, 지하수(1)가 지하수의 유로를 따라 본 발명에 따른 지하수의 질산성 저감 시스템을 연속적으로 통과하면서 더욱 효과적으로 정제될 수 있다.A plurality of groundwater reduction systems according to the present invention are arranged along the flow direction of the groundwater so that the groundwater 1 continuously passes through the nitrate acid reduction system according to the present invention along the flow path of the groundwater, Can be effectively refined.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a nitrate nitrogen reduction system for groundwater according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템은 미세천공(11)을 통해 토양 또는 이물질(9)이 유입되는 것을 차단하기 위해서, 여과사(40)를 더 포함할 수 있다. 여과사(40)는 가는 모래로서, 필터의 역할을 수행하므로, 미세천공(11)이 형성된 관정(10)의 외면에 배치되어, 지하수(1)와 함께 유입될 수 있는 토양 또는 이물질(9)을 차단한다. 관정(10)은 토양을 굴착해 형성된 구멍에 삽입 배치되는데, 이때 굴착된 구멍과 관정(10) 사이에 유격이 생기므로, 그 유격에 모래 팩을 채움으로써, 관정(10)을 고정한다. 여기서, 모래 팩 내에 여과사(40)가 수용되어 관정(10) 둘레에 배치됨으로써, 관정(10) 내 토양 또는 이물질(9)의 유입을 차단한다. 한편, 모래팩이 채워지면, 상부에서 벤토나이트 등으로 그라우팅(grouting)하여 관정(10)이 삽입된 지반의 개량, 및 누수 등을 방지할 수 있다.3, the system for reducing nitrate nitrogen of groundwater according to the present invention further includes a filter 40 to block the inflow of soil or foreign matter 9 through the micro-perforations 11 . The filter paper 40 is fine sand and acts as a filter so that the soil or the foreign matter 9 which is disposed on the outer surface of the well 10 on which the micro-perforations 11 are formed and can be introduced together with the ground water 1, . The canopy 10 is inserted into a hole formed by excavating the soil. At this time, a clearance is formed between the excavated hole and the canopy 10, so that the canopy 10 is fixed by filling the canopy with the canopy. Here, the filtration yarn 40 is received in the sand pack and disposed around the filtration tank 10, thereby preventing the inflow of the soil or foreign matter 9 into the filtration tank 10. On the other hand, when the sand pack is filled, grouting with bentonite or the like from the upper part can be performed to improve the ground in which the vessel 10 is inserted, and to prevent water leakage.

이하 실험을 통해 본 발명에 따른 지하수의 질산성 질소 저감 시스템의 구현 여부를 확인한다.Through the following experiments, it is confirmed whether or not the nitrate nitrogen reduction system according to the present invention is implemented.

도 4는 서로 다른 질량의 서방화 고분자 물질이 함유된 경우의 용출시간에 따른 푸마르산 또는 푸마르산염의 방출 정도를 나타내는 그래프이고, 도 5는 서로 다른 밀도를 가지는 침전형 정화제의 용출시간에 따른 푸마르산 또는 푸마르산염의 방출 정도를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the degree of release of fumaric acid or fumaric acid salt depending on elution time in the case of containing different amounts of sustained release polymeric substances. Fig. 5 is a graph showing the release of fumaric acid or fumaric acid salt This graph shows the degree of salt release.

우선, 부유형 정화제가 탄산염과 유기산의 반응을 통해 부유성을 갖는지를 확인하기 위해 실험하였다. 이때, 탄산염은 탄산칼슘, 유기산은 시트르산을 사용하였고, 각각의 질량을 다르게 혼합하되, 다른 성분의 질량은 동일하게 유지하였다.First, an experiment was conducted to confirm whether the negative type cleaning agent has floating property through the reaction between carbonate and organic acid. At this time, calcium carbonate was used as the carbonate and citric acid as the organic acid, and the masses of the other components were kept the same while the masses of the other components were kept the same.

그 결과는 하기 [표 1]과 같다.The results are shown in Table 1 below.

성분명
(㎎)
Ingredients
(Mg)
정제refine
1One 22 33 44 55 탄소원Carbon source 500500 500500 500500 500500 500500 히드록시프필메틸셀룰로즈
(HPMC)
Hydroxyphenyl methyl cellulose
(HPMC)
400400 400400 400400 400400 400400
결합제(MCC)The binder (MCC) 100100 100100 100100 100100 100100 시트르산Citric acid 2020 5050 100100 200200 400400 탄산칼슘Calcium carbonate 22 12.512.5 2525 5050 100100 전체all 11251125 1162.51162.5 12251225 13501350 16001600 부유 여부Affluence XX XX XX XX

상기 결과를 분석하면, 각각의 정제마다 동일한 질량의 원소가 사용되고, 시트르산과 탄산칼슘의 혼합 비율이 동일하더라도, 전체 부유형 정화제의 총 중량 대비 시트르산 및 탄산칼슘 각각의 중량에 따라 부유 여부가 결정된다. 이때, 부유성을 갖기 위해, 전체 중량 대비 탄소원의 중량은 약 31.25 %이고, 시트르산과 탄산칼슘의 합산 중량도 전체 중량 대비 약 31.25 %이며 그 이하에서는 부유하지 않았다.Analysis of the above results shows that the same mass of element is used for each tablet, and even if the mixing ratio of citric acid and calcium carbonate is the same, whether or not to float depends on the weight of each of citric acid and calcium carbonate with respect to the total weight of the total negative type cleaning agent . At this time, the weight of the carbon source relative to the total weight was about 31.25%, and the total weight of citric acid and calcium carbonate was about 31.25% of the total weight.

도 4에서는 서방화 고분자 물질의 질량이 푸마르산 또는 푸마르산염 방출에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 실험하였다. 본 용출실험은 회분식 조건에서 시행되었는데, 서방화 고분자 물질은 히드록시프필메틸셀룰로즈(HPMC)를 사용하고, 그 질량은 서로 다르게 하되, 나머지 모든 정제의 성분 및 질량은 동일하게 하였다. 구체적으로, 하기 [표 2]와 같이, 제1 정제의 HPMC 질량은 50 ㎎, 제2 정제의 HPMC 질량은 100 ㎎, 제3 정제의 HPMC 질량은 200 ㎎, 제4 정제의 HPMC 질량은 300 ㎎으로 하였다.In FIG. 4, experiments were carried out to examine how the mass of the sustained-release polymer material affects the release of fumaric acid or fumaric acid salts. This dissolution experiment was carried out under the batch condition. Hydroxyphenyl methyl cellulose (HPMC) was used as the sustained release polymer material, and the mass and the mass of the remaining tablets were the same. Specifically, as shown in the following Table 2, the HPMC mass of the first tablet was 50 mg, the HPMC mass of the second tablet was 100 mg, the HPMC mass of the third tablet was 200 mg, and the HPMC mass of the fourth tablet was 300 mg Respectively.

성분명
Ingredients
정제refine
1One 22 33 44 푸마르산염(㎎)Fumarate (mg) 500500 500500 500500 500500 모래(㎎)Sand (㎎) 400400 400400 400400 400400 히드록시프필메틸셀룰로즈
(HPMC) (㎎)
Hydroxyphenyl methyl cellulose
(HPMC) (mg)
5050 100100 200200 300300
결합제(MCC)
(㎎)
The binder (MCC)
(Mg)
300300 300300 300300 300300
총합 (㎎)Total (mg) 12501250 13001300 14001400 15001500 정제의 경도 (N)The hardness of the tablet (N) 135.7135.7 178.8178.8 221.8221.8 278.8278.8 함량 (%)content (%) 108.4108.4 111.2111.2 107.1107.1 100.9100.9 용출시험 후 pHPH after elution test >6> 6 >6> 6 >6> 6 >6> 6

그 결과, HPMC의 질량이 클수록, 경도가 커지고, 더 천천히 푸마르산 또는 푸마르산염이 방출되는 것을 확인하였다. 따라서, HPMC의 양을 조절하여 용출시간을 제어할 수 있음을 알 수 있다. 이때, HPMC의 양은 용출 후의 pH에 영향을 주지 않는다.As a result, it was confirmed that the larger the mass of HPMC, the larger the hardness and the more slowly fumaric acid or fumaric acid salt was released. Therefore, it can be seen that the elution time can be controlled by adjusting the amount of HPMC. At this time, the amount of HPMC does not affect the pH after elution.

도 5에서는 침전형 정화제의 경우에 밀도 증가에 따른 용출속도를 확인하기 위해서, 메타규산나트륨(Na2SiO3), 디칼슘포스페이트(Dicalcium phosphate), 모래를 함유한 때의 용출속도를 확인하였다. 이때, 제1 정제는 메타규산나트륨 400 ㎎, 제2 정제는 메타규산나트륨 600 ㎎, 제3 정제는 디칼슘포스페이트 400 ㎎, 제4 정제는 모래 400 ㎎, 제5 정제는 모래 200 ㎎, 제6 정제는 모래 600 ㎎을 포함한다. 보다 구체적인 성분 및 질량은 하기 [표 3]과 같다.In FIG. 5, in order to confirm the dissolution rate with increasing density in the case of the precipitating type cleaning agent, the dissolution rate in the case of containing sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 ), dicalcium phosphate and sand was confirmed. In this case, 400 mg of sodium metasilicate, 600 mg of sodium metasilicate as the first tablet, 400 mg of dicalcium phosphate as the third tablet, 400 mg of the fourth tablet, 200 mg of the second tablet, The tablets contain 600 mg of sand. More specific components and masses are shown in Table 3 below.

구분
division
구성물질
Constituent material
정제refine
1One 22 33 44 55 66 주성분chief ingredient 푸마르산염Fumarate 500500 500500 500500 500500 500500 500500
밀도증가

Density increase
Na2SiO3 Na 2 SiO 3 400400 600600
디칼슘포스페이트Dicalcium phosphate 400400 모래sand 400400 200200 600600 결합제Binder MCCMCC 100100 100100 100100 100100 100100 100100 총량(㎎)Total amount (mg) 10001000 12001200 10001000 10001000 800800 12001200

그 결과, 밀도 증가를 위해 사용되는 위치 조절제의 종류 및 질량에 따라 용출속도가 제어됨을 알 수 있었다. 특히, 모래를 사용하는 경우에 용출속도가 매우 빠른데, 총 중량 대비 모래의 중량이 25 ~ 40 %(제4 정제, 및 제5정제) 내에서는 약 6시간 경과 후에 100 % 가까이 용출이 되었으나, 50 %의 모래 중량에서는 6시간 경과 후 용출 정도는 약 60 % 그쳤다. 결과적으로, 모래의 질량을 조절함에 따라서, 용출속도 및 용출되는 양을 제어할 수 있다는 사실을 알 수 있다.As a result, it was found that the dissolution rate was controlled by the type and mass of the position controlling agent used for increasing the density. In particular, when the sand is used, the elution speed is very fast. In the case of the sand weight of 25-40% (fourth and fifth tablets), the elution rate is about 100% after about 6 hours, %, The elution after 60 hours was about 60%. As a result, it can be seen that, by controlling the mass of the sand, the rate of elution and the amount of elution can be controlled.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속한 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1: 지하수 3: 지표
5: 정화제 공급장치 7: 이산화탄소
10: 관정 11: 미세천공
20: 부유형 정화제 21, 31: 푸마르산 또는 푸마르산염
30: 침전형 정화제 40: 여과사
1: groundwater 3: indicator
5: Purifying agent supply device 7: Carbon dioxide
10: Jangjeong 11: Micro-perforation
20: Subtype cleansing agent 21, 31: Fumaric acid or fumaric acid salt
30: Settling type cleaning agent 40: Filter

Claims (11)

중공관 형상으로 형성되고, 지표에서부터 지하수 유로까지 삽입되어, 내부로 지하수가 유입되는 관정;
푸마르산 또는 푸마르산염을 포함하는 정제(tablet) 형태로 형성되고, 상기 관정에 유입된 상기 지하수의 수면에 부유하며, 소정의 시간 동안 지속적으로 푸마르산 또는 푸마르산염을 방출하여 상기 지하수 내의 질산성 질소를 제거하는 부유형 정화제; 및
상기 푸마르산 또는 푸마르산염을 포함하는 정제 형태로 형성되고, 상기 관정 내에 유입된 상기 지하수의 수중 바닥에 침전되며, 소정의 시간 동안 지속적으로 상기 푸마르산 또는 푸마르산염을 방출하여 상기 질산성 질소를 제거하는 침전형 정화제;
를 포함하고,
상기 부유형 정화제는
탄산염; 및
상기 탄산염과 반응하여 이산화탄소를 방출함으로써, 부력을 발생시키는 유기산;
을 더 포함하고, 상기 이산화탄소가 지하수의 수중으로 방출되어 반발력으로 부유하는 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
And the groundwater is introduced into the groundwater flow path from the surface of the groundwater pipe.
Wherein the fumaric acid or fumaric acid salt is suspended in the water surface of the groundwater flowing into the canal and continuously discharges fumaric acid or fumaric acid salt for a predetermined time to remove nitrate nitrogen in the ground water Negative-type cleaning agents; And
Wherein the fumaric acid or fumaric acid salt is formed in the form of a tablet containing fumaric acid or fumaric acid salt and is precipitated on the water floor of the groundwater introduced into the canal and continuously discharges the fumaric acid or fumaric acid salt for a predetermined time to remove the nitrate nitrogen Typical cleaning agents;
Lt; / RTI >
The subtype purifying agent
lead carbonate; And
An organic acid which reacts with the carbonate to generate carbon dioxide to generate buoyancy;
Wherein the carbon dioxide is released into the water of groundwater and floated with repulsive force.
청구항 1에 있어서,
상기 지하수 유로 내에 배치되는 상기 관정의 외면에, 상기 지하수가 유입되도록 미세천공이 관통 형성되는 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the micropore is penetrated through the outer surface of the tube disposed in the groundwater channel so that the groundwater flows in.
청구항 2에 있어서,
상기 관정의 외면에 배치되어, 상기 미세천공을 통해 토양이 유입되는 것을 차단하는 여과사;
를 더 포함하는 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
The method of claim 2,
A filter disposed on an outer surface of the conduit for blocking inflow of the soil through the microperforations;
Further comprising a nitrate nitrogen reduction system for groundwater.
청구항 1에 있어서,
상기 푸마르산 또는 푸마르산염의 중량은 상기 부유형 정화제, 또는 상기 침전형 정화제 각각의 전체 중량 대비 30 ~ 70 %(w/w)인 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the weight of the fumaric acid or fumaric acid salt is 30 to 70% (w / w) based on the total weight of the sub-type purifying agent or the sedimentation type purifying agent, respectively.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 탄산염, 및 상기 유기산의 합산 중량은 상기 부유형 정화제의 총 중량 대비 30 ~ 55 %(w/w)인 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the total weight of the carbonate and the organic acid is 30 to 55% (w / w) based on the total weight of the subtype purifier.
청구항 1에 있어서,
상기 부유형 정화제, 및 상기 침전형 정화제 각각은
지속적으로 상기 푸마르산 또는 푸마르산염이 방출되도록, 서방화 고분자 물질;
을 더 포함하는 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
The method according to claim 1,
The subtype purifying agent, and the sedimentation type purifying agent,
A sustained release polymeric material such that the fumaric acid or fumaric acid salt is continuously released;
Further comprising a nitrate nitrogen reduction system for groundwater.
청구항 7에 있어서,
상기 서방화 고분자 물질은
히드록시프로필메틸셀룰로즈, 히드록시메틸셀룰로즈, 및 히드록시에틸셀룰로즈로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개 이상을 포함하는 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
The method of claim 7,
The sustained release polymer material
Wherein the system comprises at least one member selected from the group consisting of hydroxypropylmethylcellulose, hydroxymethylcellulose, and hydroxyethylcellulose.
청구항 1에 있어서,
상기 침전형 정화제는
상기 지하수의 수중 바닥에 침전되도록, 위치 조절제;
를 더 포함하는 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
The method according to claim 1,
The sedimentation type cleaning agent
A location adjuster to settle on the underwater floor of the groundwater;
Further comprising a nitrate nitrogen reduction system for groundwater.
삭제delete 청구항 9에 있어서,
상기 위치 조절제의 중량은 상기 침전형 정화제의 총 중량 대비 25 ~ 55 %(w/w)인 지하수의 질산성 질소 저감 시스템.
The method of claim 9,
Wherein the weight of the position adjusting agent is 25 to 55% (w / w) based on the total weight of the sedimentation type cleaning agent.
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