KR101995210B1 - Soil Remedation and Monitoring System Using Thermal Enhanced Soil Vapor Extraction by in situ Thermal Desorption Device - Google Patents

Soil Remedation and Monitoring System Using Thermal Enhanced Soil Vapor Extraction by in situ Thermal Desorption Device Download PDF

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KR101995210B1
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안정수
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Abstract

The present invention relates to a system for remediating and monitoring underground volatile organic compound-contaminated soil by soil vapor extraction of an in situ thermal desorption device. More particularly, the system has the following functions: extracting and removing volatile organic compounds in soil rapidly and efficiently from underground by heating the contaminated soil to high temperature at an underground initial position of contaminated soil; saving heating energy by enabling the variable length of a heating heater according to soil contamination depth to be adjusted and setting a non-heating section in which a non-contaminated soil layer is not heated; and efficiently removing underground volatile organic compounds of the soil layer and enabling resources required for the operation to be economically operated at the same time by measuring concentrations of extracted volatile organic compounds to remotely monitor a remediation process. The system of the present invention includes a soil heating device, a vacuum pump, a gas-liquid separator, an adsorption remediator, and a fixed quantity control unit.

Description

현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링 시스템{Soil Remedation and Monitoring System Using Thermal Enhanced Soil Vapor Extraction by in situ Thermal Desorption Device}Soil Remedation and Monitoring System Using Thermal Enhanced Soil Vapor Extraction by in situ Thermal Desorption Device

본 발명은 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염토양의 지중 원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성 유기물질을 지중에서 빠르고 효율적으로 추출 제거하고, 토양오염심도에 따른 가변적인 가열히터의 길이조정이 가능하며, 오염되지 않은 토양층은 가열하지 않는 비가열구간을 설정하여 가열에너지를 절감하고, 추출된 휘발성유기물질의 농도측정에 의하여 정화과정을 원격 모니터링하여 토양층의 지중 휘발성유기물질을 효율적으로 제거함과 동시에 작업에 필요한 자원을 경제적으로 운용하는 것이 가능한 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a soil purification and monitoring system for soil volatile organic substances by soil vapor extraction of on-site heat desorption apparatus, and more particularly, to support volatile organic substances in soil by heating the contaminated soil to a high temperature in the ground. It is possible to extract and remove it quickly and efficiently, and to adjust the length of the variable heating heater according to the soil pollution depth, and to set the non-heating section that does not heat the uncontaminated soil layer to save heating energy, and to extract the extracted volatile organic substances. By monitoring the concentration remotely, the purification process can be remotely monitored to remove soil volatiles in the soil layer efficiently and economically manage the resources necessary for the operation. It relates to a monitoring system.

일반적으로 오염토양을 정화하기 위한 기술은 크게 생물학적 방법과 물리화학적 방법 등으로 구분할 수 있다.In general, techniques for the purification of contaminated soil can be largely divided into biological methods and physicochemical methods.

물리화학적 방법은 오염물질의 물리적, 화학적 성질을 이용하여 정화하는 방법으로서, 토양 세척, 소각, 고형화, 안정화 및 용매 추출 등의 방법이 있는데, 복원 기간이 짧은 반면 처리 비용이 많이 들고 2차적인 환경오염을 유발할 수 있는 단점이 있다.Physicochemical method is a method of purifying by using the physical and chemical properties of pollutants, such as soil washing, incineration, solidification, stabilization, and solvent extraction, which has a short recovery period but a high cost of treatment and secondary environment There is a disadvantage that can cause contamination.

생물학적인 방법은 석유계 탄화수소 분해 균주인 미생물을 이용하여 유류를 분해하여 제거하는 방법으로서, 토양 경작, 콤포스팅(composting), 바이오벤팅(bioventing), 식물 복원 등의 방법이 있는데, 처리 비용이 상기 물리화학적 방법에 비하여 저렴하고 2차적인 환경오염을 유발하지 않으나 오염토양을 복원하는데 기간이 오래 걸린다.The biological method is to remove and remove oil by using microorganisms, which are petroleum hydrocarbon decomposition strains. There are methods of soil cultivation, composting, bioventing, plant restoration, etc. It is cheaper than physicochemical methods and does not cause secondary environmental pollution, but it takes longer to restore the contaminated soil.

상기와 같이 물리화학적 방법 및 생물학적 방법으로 분류되는 토양정화 기술은, 기술이 적용되는 방법에 따라 지상처리법(Ex-situ 법)과 지중처리법(In-situ 법)으로 구분될 수 있다.Soil purification techniques classified into physical and chemical methods and biological methods as described above may be classified into ground treatment (Ex-situ) and ground treatment (In-situ).

지상처리법(Ex-situ 법)은 토양 내 오염물질의 분포 및 토양의 물리/화학적 특성을 파악하여 처리하고자 하는 범위의 오염된 토양을 굴착한 후, 적절한 세척액을 사용하여 굴착된 오염토양을 세척 장치가 있는 곳에서 세척하는 방법으로서, 굴착처리법이라고도 하며, 일반적으로 실시되는 토양 세척이 이에 속한다.Ex-situ method detects the distribution of pollutants in soil and physical / chemical characteristics of the soil, excavates the contaminated soil within the range to be treated, and then cleans up the excavated contaminated soil using an appropriate cleaning solution. As a method of washing in the presence of, also known as excavation treatment, soil washing is generally carried out this belongs.

지중처리법(In-situ 법)은 지중에 관정을 삽입하여 약품, 산화제, 미생물 등을 주입하여 원위치에서 직접 처리하는 기술로서, 세척 용액 주입정, 세척 용액 배출정, 세척 유출수 처리시설, 펌프 및 휘발물질 처리 시설 등을 오염된 부지에 설치한 후 처리하고자 하는 오염토양 내에 세척수를 주입, 순환시키는 방식이다.In-situ method is a technology that directly injects chemicals, oxidants, microorganisms, etc. by inserting a well into the ground and injects it directly into the in situ. It is a method of injecting and circulating washing water in the contaminated soil to be treated after installing a material treatment facility in a contaminated site.

물리적화학적 방법중 지중처리법(In-situ 법)에 적용 가능한 기술로는 화학적 산화(chemical oxidation), 토양증기추출(SVE, soil vapor extraction), 공기주입확산(air sparging), 토양세정(soil flushing), 바이오슬러핑(Bio-slurping) 등이 있고, 생물학적 방법중 지중처리법(In-situ 법)에 적용 가능한 기술로는 토양경작(land farming), 바이오벤팅(bioventing), 바이오리액터(bioreactor) 등이 있다.Among the chemical and chemical methods, techniques applicable to the in-situ method include chemical oxidation, soil vapor extraction (SVE), air sparging, and soil flushing. , Bio-slurping, etc., and the techniques applicable to the in-situ method of biological methods include soil farming, bioventing, and bioreactor. have.

상기 방법중에서 토양가스추출법(SVE, soil vapor extraction)은 토양내 공극의 증기압을 상승시켜 오염물질을 추출해내는 것인데, 상온 상태에서는 오염물질의 추출에 필요한 정도의 증기압을 형성하기 어려우므로, 토양을 가열하여 증기압을 상승시켜야 한다.Among the above methods, soil vapor extraction (SVE) is to extract the pollutants by increasing the vapor pressure of the voids in the soil, and at room temperature, it is difficult to form the vapor pressure necessary to extract the pollutants, so that the soil is heated. To increase the vapor pressure.

특히, 오염물질이 저 휘발성인 경우에는 더욱 높은 온도로 가열하여야만 하고, 그에 따라 가열에 필요한 에너지가 많이 소요되는 문제점이 생기게 된다. 또한 고농도의 유류에 의하여 토양이 오염된 경우, 시간이 경과할수록 휘발성이 낮은 유류 성분의 비율이 증가하게 되어, 고온으로의 가열 없이는 만족할 만큼 낮은 오염 농도까지 정화처리 하는 것이 매우 어렵다는 단점이 있다.In particular, when the contaminants are low volatility, they must be heated to a higher temperature, thereby causing a problem in that much energy is required for heating. In addition, when the soil is contaminated by a high concentration of oil, the proportion of low volatile oil component increases with time, it is very difficult to purify to a satisfactory low pollution concentration without heating to a high temperature.

상기 토양가스추출법에 관한 종래기술들을 살펴 보면, 한국등록특허 10-0834236(2008년05월26일)에 토양(10) 내의 오염 깊이까지 설치되어 오염된 토양(10)에 전기를 공급하여 토양(10) 자체가 발열하여 오염물질을 기화시킴과 동시에 토양(10) 내에 공기 흐름이 형성되도록 공기를 주입하기 위한 공기 주입용 전극(15)과; 상기 공기 주입용 전극(15)으로 공기를 공급하기 위한 공기 주입기(14)와; 상기 공기 주입용 전극(15)에 전기를 공급하기 위한 전원(12)과; 토양(10) 내에서 기화되어 이동하는 오염물질을 회수하기 위한 토양증기 추출용 전극(16)을 포함하며; 상기 공기 주입용 전극(15)은, 절연 전극 설치부재(35)에 의하여 길이 방향으로 복수개의 부분으로 전기적으로 분할되어 있는 강관으로 구성되어 있고, 상기 공기 주입용 전극(15)의 각각 분할된 부분에는 각각 별도의 전극 단자가 구비되어 있어, 각각의 전극 단자를 통한 토양(10)으로의 전기 공급이 개별적으로 제어될 수 있도록 구성되어; 전기 공급에 의한 토양(10) 자체의 발열 및 공기 주입을 통하여 기화된 오염물질을 상기 토양증기 추출용 전극(16)을 통하여 회수하여 배출함으로써 토양(10)을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염 토양 정화장치가 공지되어 있다.Looking at the prior arts related to the soil gas extraction method, it is installed to the depth of contamination in the soil 10 in Korea Patent Registration 10-0834236 (May 26, 2008) to supply electricity to the contaminated soil (10) soil ( 10) an air injection electrode 15 for injecting air so as to evaporate contaminants by heating itself and forming an air flow in the soil 10; An air injector (14) for supplying air to the air injection electrode (15); A power supply 12 for supplying electricity to the air injection electrode 15; A soil vapor extraction electrode 16 for recovering contaminants vaporized and moving in the soil 10; The air injection electrode 15 is composed of a steel pipe electrically divided into a plurality of parts in the longitudinal direction by the insulating electrode installation member 35, and each divided portion of the air injection electrode 15 It is provided with separate electrode terminals, so that the electricity supply to the soil 10 through each electrode terminal can be individually controlled; Purifying contaminated soil, characterized in that to clean the soil (10) by collecting and discharging the pollutant vaporized through the heating and air injection of the soil (10) itself by electricity supply through the soil vapor extraction electrode (16) Devices are known.

또한, 한국등록특허 10-0803724(2008년02월05일)에 오염된 토양(8) 내에 오염 깊이까지 매설되어 토양(8)에 전력을 공급하는 전극(3)과; 상기 전극(3)에 연결되어 토양(8)에 전력을 공급하는 전원(1)과; 상기 전력 공급으로 가열된 토양(8)으로부터 휘발된 오염물 및 수증기를 추출하기 위한 추출정(4)을 포함하여 구성되며, 상기 전극(3)을 통해 공급되는 전력을 이용하여 토양(8)을 가열함으로써, 토양(8) 내의 오염물질을 휘발시키며, 상기 추출정(4)을 통하여 오염물질을 회수하고 배출하여 토양(8)을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염 토양 정화장치를 이용하여 토양(8)을 정화하는 방법으로서, 상기 오염 토양 정화장치의 상기 전극(3)은 비폐합 단면을 갖는 형강으로 이루어지고; 상기 정화 방법은, 상기 전극(3)을 오염된 토양(8) 내에 오염 깊이까지 매설하여, 상기 전극(3)을 통하여 토양(8)에 전력을 공급하여 가열하는 단계; 및 전력 공급에 의한 토양(8)의 발열로 인해 휘발된 오염물질을 상기 추출정(4)을 통하여 회수하여 배출하는 단계를 포함함으로써, 오염된 토양(8)을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염 토양 정화방법이 곶이되어 있다.In addition, the electrode (3) buried to the depth of contamination in the soil (8) contaminated in Korea Patent Registration 10-0803724 (February 05, 2008) to supply power to the soil (8); A power source 1 connected to the electrode 3 for supplying power to the soil 8; And an extraction well 4 for extracting contaminants and water vapor volatilized from the soil 8 heated by the power supply, and heating the soil 8 by using electric power supplied through the electrode 3. By volatilizing contaminants in the soil 8, the contaminants are collected and discharged through the extraction well 4 to purify the soil 8. As a method for purifying the soil, wherein the electrode (3) of the contaminated soil purifier is made of a section steel having a non-closed cross section; The purification method comprises the steps of embedding the electrode (3) in the contaminated soil (8) to the depth of contamination, supplying power to the soil (8) through the electrode (3) and heating it; And collecting and discharging the pollutants volatilized due to the heat generation of the soil 8 by the power supply through the extraction well 4, thereby purifying the contaminated soil 8. Purification method is cape.

또한, 한국등록특허 10-1162498(2012년06월28일)에 유류에 오염된 점토질토양의 처리영역을 설정하여 정화하는 방법에 있어서: 상기 토양의 지하수대에 도달하지 아니하는 깊이와 격자 구조로 배치되게 천공하여 점토질의 전극공(10)을 형성하고, 상기 격자 구조로 배치되는 전극공(10)에 전극(15)을 삽입한 후 수분을 보충한 상태로 교류전압을 인가하는 제1단계; 상기 격자 구조로 배치되는 전극(15)의 격자 중앙부에 추출정(30)을 형성하고, 상기 전극(15) 사이에 격자 구조로 배치되도록 고압주입정(20)을 형성하되, 상기 고압주입정(20)은 가장자리에서 중심으로 이동하면서 형성하고, 액상의 오염정화제를 천공주입기(25)를 이용하여 상기 고압주입정(20)에 고압으로 주입하는 2단계; 및 상기 추출정(30)을 통하여 휘발성 가스를 추출하는 제3단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 제1단계 내지 제3단계는 토양의 심도가 15m이고 전극(15)과의 거리가 05m인 위치에서 75~95℃의 온도를 유지하도록 토양을 가열하되, 상기 제1단계 및 제2단계에서의 가열은 일일 22~34℃의 온도 상승률로 토양을 가열토록 하는 것을 특징으로 하는 전기저항 가열과 직천공 고압주입에 의한 점토질토양 정화방법이 공지되어 있다.In addition, in Korean Patent Registration No. 10-1162498 (June 28, 2012), a method for purifying by setting up a treatment area of oil soil contaminated with oil: a depth and lattice structure that does not reach the groundwater zone of the soil A first step of perforating to form a clay electrode hole (10), inserting the electrode (15) into the electrode hole (10) arranged in the lattice structure, and applying an alternating voltage in a state where water is replenished; The extraction well 30 is formed in the center of the lattice of the electrode 15 arranged in the lattice structure, and the high pressure injection well 20 is formed so as to be arranged in a lattice structure between the electrodes 15, and the high pressure injection well ( 20) is formed while moving from the edge to the center, and injecting the liquid contaminant purifier at high pressure into the high-pressure injection well 20 using the puncture injector 25; And a third step of extracting the volatile gas through the extraction well 30, wherein the first to third steps include a depth of 15 m and a distance of 05 m from the electrode 15. Heat the soil to maintain the temperature of 75 ~ 95 ℃ at, the heating in the first and second stage is the electrical resistance heating and directing, characterized in that to heat the soil at a rate of temperature rise of 22 ~ 34 ℃ per day A method for purifying clay soils by high pressure injection is known.

아울러, 상기 토양가스추출법에 사용되는 히터로서, 한국등록특허 10-0771407(2007년10월24일)에는 나금속 가열부를 구비하고서 토양의 개구내에 위치한 금속 가열장치 요소, 및 상기 가열장치 요소에 전기적으로 결합되어 있으며, 또한 상기 가열부를 저항적으로 가열하기 위해 상기 가열장치 요소에 전기를 공급하는 전력원을 포함하는 가열장치 웰에 있어서, 상기 나금속 가열부는 자가-조절 가열장치 특성을 가지는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열장치 웰이 공지된 바 있다.In addition, as a heater used in the soil gas extraction method, Korean Patent No. 10-0771407 (October 24, 2007) includes a bare metal heating unit and a metal heater element located in an opening of the soil, and the heater element. 17. A heater well that is electrically coupled and that includes a power source for supplying electricity to the heater element for resistively heating the heater, wherein the bare metal heater is a metal having self-regulating heater characteristics. Heater wells have been known which comprise a.

또한, 한국등록특허 10-1162499(2012년06월28일)에는 유류에 오염된 점토질토양을 처리대상으로 하고, 상기 점토질 토양에 형성된 다수의 점토질 전극공(H)에 투입된 금속에 전원을 인가하여 승온된 상태에서 직천공으로 오염정화제를 고압주입하여 정화하는 기구에 있어서: 상기 금속의 상단 외주면에 단턱(33)을 구비하는 실링체(32)를 개재하여, 외부의 전원부(46)와 연결되고 내부로 수분의 유동을 위한 다수의 통공(31a)이 형성된 L형강(31)과 연결되며 외부에서 절연커버로 은폐되도록 형성된 단자대(35)와, 상기 전극공(H)에 수분의 보충을 위해 형성되는 수관유니온(37) 및 전극공(H) 내의 수분량을 검출하는 수위센서(38)를 지니는 전극(30); 및 상기 전극(30)에 적정 수분을 유지한 상태로 전원을 인가하도록 물을 저장 및 공급하는 탱크와 펌프를 구비하는 물공급부(42)와, 상기 수위센서(38)의 신호를 분석하여 수분의 부족여부를 판단하는 감지부(44) 및 전원을 인가하는 전원부(46)를 지니는 제어기(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점토질토양의 전기가열/고압주입 정화를 위한 가열기구가 개발되어 있다.In addition, Korean Patent No. 10-1162499 (June 28, 2012) targets clay soil contaminated with oil, and applies power to metals injected into a plurality of clay electrode holes H formed in the clay soil. In the mechanism for purifying the contaminant purifier by high-pressure injection in the state of the elevated temperature by: direct connection with an external power source 46 via a sealing body 32 having a step 33 on the outer peripheral surface of the upper end of the metal; It is connected to the L-shaped steel 31 formed with a plurality of through-holes (31a) for the flow of water into the terminal block 35 formed to be concealed by an insulating cover from the outside, and formed to replenish the water in the electrode hole (H) An electrode 30 having a water pipe union 37 and a water level sensor 38 for detecting an amount of water in the electrode hole H; And a water supply unit 42 having a tank and a pump for storing and supplying water so that power is applied to the electrode 30 while maintaining proper moisture, and analyzing the signal of the water level sensor 38 to determine the moisture. A heating mechanism for electric heating / high pressure injection purification of clay soil, comprising: a controller 40 having a detection unit 44 for determining whether there is a shortage and a power supply unit 46 for applying power. have.

그러나, 상기 종래 토양가스추출법 및 이에 사용되는 토양가열장치들은 토양의 오염심도에는 관계없이 획일적으로 토양을 가열함으로써 오염되지 않은 토양층도 가열하게 되어 그에 따른 불필요한 에너지가 많이 소요되는 문제점이 있었으며, 토양오염심도에 따른 가변적인 가열히터의 길이조정이 불가능하므로 오염심도가 깊은 오염토양에는 사용할 수 없는 문제점이 있었고, 추출된 휘발성 유기화합물의 농도에 관계없이 정화처리함으로써 불필요한 에너지 소비 및 비효율적인 정화처리의 문제점이 있었다.However, the conventional soil gas extraction method and the soil heating devices used therein have a problem that the uncontaminated soil layer is also heated by uniformly heating the soil irrespective of the depth of contamination of the soil, thus requiring a lot of unnecessary energy. As the length of the variable heating heater cannot be adjusted according to the depth, there is a problem that cannot be used for contaminated soil with a deep pollution depth, and there is a problem of unnecessary energy consumption and inefficient purification by purifying irrespective of the concentration of extracted volatile organic compounds. There was this.

또한, 상기한 종래기술은 사용자의 임의적인 조작이 있는 경우에만 정화작업이 이루어질 수 있기 때문에 사후 오염도 평가 및 관리가 이루어지기 어려우며, 오염물질이 지속적으로 지하수로 용출되어 지하수 정화기준을 만족하기 어렵다는 문제가 있고, 특히 고휘발성 유류의 경우 용해도가 크고 기준이 엄격하여 정화작업을 완료한 후에도 계속해서 문제가 되고 있는 실정이다.In addition, the above-described conventional technology is difficult to evaluate and manage the post-contamination degree because the purification operation can be performed only if the user has an arbitrary operation, and the contaminants are continuously eluted into the groundwater to satisfy the groundwater purification criteria. In particular, in the case of highly volatile oils, solubility is high and the standards are strict, and the situation continues to be a problem even after the purification operation is completed.

[특허문헌 001] 한국등록특허 10-0834236(2008년05월26일)[Patent Document 001] Korea Patent Registration 10-0834236 (May 26, 2008) [특허문헌 002] 한국등록특허 10-0803724(2008년02월05일)[Patent Document 002] Korea Patent Registration 10-0803724 (February 05, 2008) [특허문헌 003] 한국등록특허 10-1162498(2012년06월28일)[Patent Document 003] Korea Patent Registration 10-1162498 (June 28, 2012) [특허문헌 004] 한국등록특허 10-0771407(2007년10월24일)[Patent Document 004] Korea Patent Registration 10-0771407 (October 24, 2007) [특허문헌 005] 한국등록특허 10-1162499(2012년06월28일)[Patent Document 005] Korea Patent Registration 10-1162499 (June 28, 2012)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오염토양의 지중 원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성유기물질을 지중에서 빠르고 효율적으로 추출 제거하고, 토양오염심도에 따른 가변적인 가열히터의 길이조정이 가능하며, 오염되지 않은 토양층은 가열하지 않는 비가열구간을 설정하여 가열에너지를 절감하고, 추출된 휘발성유기물질의 농도측정에 의하여 정화과정을 원격 모니터링하여 토양층의 지중휘발성유기물질을 효율적으로 제거함과 동시에 작업에 필요한 자원을 경제적으로 운용하는 것이 가능한 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention is to solve the above problems, by heating the contaminated soil to the high temperature in the ground of the contaminated soil to extract and remove volatile organic substances in the soil quickly and efficiently in the ground, variable heating heater according to the soil pollution depth The non-contaminated soil layer can be set to a non-heating section that does not heat, saving heating energy, and remotely monitoring the purification process by measuring the concentration of extracted volatile organic substances, It is a task to provide a soil soil purification and monitoring system for soil volatile organic substances by extracting soil vapor from an on-site heat desorption device capable of efficiently removing and efficiently operating resources necessary for work.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 오염토양의 지중원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성유기물질을 추출하기 위하여 히터헤더 및 상기 히터헤더 하부로 연결되는 U자형 히터를 포함하여 구성되는 가열히터와, 상기 U자형 히터를 내재 수용하고 오염토양층에 매설되는 케이싱과, 상기 히터헤더 하단부와 상기 케이싱 상단부 사이에 상기 히터헤더 하단부에 형성된 플랜지 및 상기 케이싱 상단부에 형성된 플랜지와 각각 상부플랜지 및 하부플랜지로 결합 체결되고, 공기주입구와 수증기 및 휘발성유기물질 가스추출구가 형성된 헤더를 포함하여 구성되는 토양가열히터장치와; 상기 토양가열히터장치 내 휘발성유기물질 가스를 진공 흡입 추출하기 위한 진공펌프와; 상기 토양가열히터장치와 상기 진공펌프의 사이에 배치되어 상기 토양가열히터장치로부터 추출되는 휘발성유기물질 가스에서 수분을 분리하는 기액분리기와; 상기 기액분리기를 거친 휘발성유기물질 가스를 회수하여 정화처리하기 위한 흡착정화기와; 상기 기액분리기로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하여 휘발성유기물질별로 측정데이터를 수집하고, 오염잔존량과 정화기간을 정량적으로 예측하여 상기 토양가열히터장치를 제어하는 정량제어부;를 포함하여 구성되는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템을 과제의 해결수단으로 한다.The present invention is configured to include a heater header and a U-shaped heater connected to the heater header in order to extract the volatile organic substances in the soil by heating the contaminated soil to a high temperature in the underground source location of the contaminated soil to solve the above problems. A heating heater, a casing which internally accommodates the U-shaped heater and is embedded in a contaminated soil layer, a flange formed at a lower end of the heater header between the heater header lower end and the upper end of the casing, a flange formed at the upper end of the casing, and an upper flange and a lower part, respectively. A soil heating heater device coupled to the flange and configured to include a header having an air inlet, a water vapor, and a volatile organic substance gas outlet; A vacuum pump for vacuum suction extraction of volatile organic substance gas in the soil heating heater; A gas-liquid separator disposed between the soil heater and the vacuum pump to separate moisture from the volatile organic substance gas extracted from the soil heater; An adsorption purifier for recovering and purifying volatile organic substance gas which has passed through the gas-liquid separator; A quantitative control unit for collecting the measurement data for each volatile organic material by analyzing the sample from the gas-liquid separator and quantitatively predicting the remaining amount of contamination and the purification period and controlling the soil heating heater device; Soil purification and monitoring system for soil volatile organic substances by soil vapor extraction of equipment is the solution to the problem.

상기 히터헤더는 히터헤더케이싱과; 상기 히터헤더케이싱을 상부에서 개폐하는 커버와; 상기 히터헤더케이싱 내부에 상기 U자형 히터의 양쪽 상단을 볼트 및 너트로 결합하는 U자형 히터결합부와; 상기 히터헤더케이싱 내부에 끝단부가 고정되고 상기 U자형 히터와 평행하게 수직하방으로 연장형성되는 써모미터와; 상기 히터헤더케이싱 일측에 상기 U자형 히터의 전원케이블과 상기 써모미터 케이블을 관통수용하는 케이블홀;을 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The heater header comprises a heater header casing; A cover for opening and closing the heater header casing from an upper portion; A U-shaped heater coupling unit for coupling both upper ends of the U-shaped heater to the inside of the heater header casing with bolts and nuts; A thermometer fixed to the inside of the heater header casing and extending vertically downward in parallel with the U-shaped heater; The heater header casing, one side of the power cable of the U-shaped heater and a cable hole for penetrating the thermometer cable; comprising a configured to solve the problem.

상기 U자형 히터는 가변적인 길이조정이 가능하도록 히터연장연결부가 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The U-shaped heater is to solve the problem that the heater extension connection is formed so that the variable length adjustment is possible.

상기 히터연장연결부는 토양오염심도에 따른 히터의 연장을 위하여 상하 히터봉이 나사체결되어 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The heater extension connection portion is formed by screwing the upper and lower heater rods in order to extend the heater according to the soil pollution depth as a solution to the problem.

상기 히터연장연결부는 오염되지 않은 토양층은 가열하지 않는 비가열구간을 설정하기 위하여 비가열구간에 위치하는 히터봉 사이에 플렉서블 내열성 재료로 피복된 전선이 연결되어 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The heater extension connecting portion is formed by connecting a wire coated with a flexible heat-resistant material between the heater rods located in the non-heating section in order to set a non-heating section that does not heat the soil layer that is not contaminated.

상기 케이싱에는 추출된 수증기 및 휘발성 유기물질 가스가 상기 케이싱 내부의 U자형 히터로 유입되어 더욱 가열되도록 슬릿통공이 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The casing is provided with a slit through-hole so that the extracted water vapor and the volatile organic substance gas flows into the U-shaped heater inside the casing to be further heated.

상기 정량제어부는 상기 기액분리기로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하는 성분측정수단과; 상기 성분측정수단에서 측정한 측정데이터가 입력되고 매회 측정데이터를 비교하여 휘발성유기물질별 제거량 및 잔존 제거량을 계산하는 정량연산수단과; 상기 성분측정수단 및 상기 정량연산수단으로부터 데이터신호가 입력되고 데이터별 구분하여 수집 저장하는 DB구축수단과; 상기 정량연산수단의 연산신호에 따라 상기 토양가열히터장치에 제어신호를 인가하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The quantitative control unit comprises a component measuring means for analyzing the volatile organic material from the gas-liquid separator; Quantitative calculation means for inputting the measurement data measured by the component measuring means and comparing the measured data each time to calculate the removal amount and residual removal amount for each volatile organic material; DB construction means for inputting the data signal from the component measuring means and the quantitative calculation means and collect and store the data for each data; Control means for applying a control signal to the soil heating heater device in accordance with the calculation signal of the quantitative calculation means is configured to solve the problem.

상기 정량제어부는 상기 DB구축수단에 수집된 데이터신호를 관리자의 단말기에 송신가능하되 관리자의 단말기를 통해 상기 제어수단을 원격 제어할 수 있게 제어신호를 수신가능하게 구비되는 원격통신수단을 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The quantitative control unit includes a remote communication means capable of transmitting the data signal collected by the DB building means to the terminal of the manager, but receiving the control signal to remotely control the control means through the terminal of the manager. The solution is to solve the problem.

본 발명에 따른 현장 열탈착 장치의 토양증기추출에 의한 지중 휘발성 유기물질 오염토양 정화 및 모니터링 시스템은 오염토양의 지중 원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성 유기물질을 지중에서 빠르고 효율적으로 추출 제거하고, 토양오염심도에 따른 가변적인 가열히터의 길이조정이 가능하며, 오염되지 않은 토양층은 가열하지 않는 비가열구간을 설정하여 가열에너지를 절감하고, 추출된 휘발성 유기물질의 농도측정에 의하여 정화과정을 원격 모니터링하여 토양층의 지중 휘발성 유기물질을 효율적으로 제거함과 동시에 작업에 필요한 자원을 경제적으로 운용하는 것이 가능한 우수한 효과가 있다.The soil volatile organic material contaminated soil purification and monitoring system by soil vapor extraction of the field heat desorption apparatus according to the present invention by heating the contaminated soil to high temperature in the ground of the contaminated soil to extract and remove volatile organic substances in the soil quickly and efficiently It is possible to adjust the length of the variable heating heater according to the depth of soil pollution, save the heating energy by setting the non-heating section that does not heat the uncontaminated soil layer, and purify the process by measuring the concentration of extracted volatile organic substances. Remote monitoring of the soil layer effectively removes the ground volatile organic substances and at the same time has the excellent effect of economically managing the resources required for the operation.

도 1은 본 발명의 전체구성을 나타낸 구성도.
도 2은 본 발명의 가열히터 단면도
도 3는 본 발명의 U자형 히터가 삽입되는 케이싱 단면도
도 4은 본 발명의 가열히터와 케이싱이 결합된 단면도
도 5는 본 발명의 히터연장연결부가 피복 전선이 연결된 단면도
도 6은 본 발명의 전체구성의 제어를 나타내는블록도.
도 7은 본 발명의 정량제어부를 개략적으로 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the heating heater of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the casing is inserted U-shaped heater of the present invention
Figure 4 is a cross-sectional view of the combined heating heater and the casing of the present invention
5 is a cross-sectional view in which the heater extension connecting portion of the present invention is coated wire
6 is a block diagram showing control of the overall configuration of the present invention.
Figure 7 is a block diagram schematically showing a quantitative control unit of the present invention.

본 발명은, 오염토양의 지중원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성유기물질을 추출하기 위하여 히터헤더 및 상기 히터헤더 하부로 연결되는 U자형 히터를 포함하여 구성되는 가열히터와, 상기 U자형 히터를 내재 수용하고 오염토양층에 매설되는 케이싱과, 상기 히터헤더 하단부와 상기 케이싱 상단부 사이에 상기 히터헤더 하단부에 형성된 플랜지 및 상기 케이싱 상단부에 형성된 플랜지와 각각 상부플랜지 및 하부플랜지로 결합 체결되고, 공기주입구와 수증기 및 휘발성유기물질 가스추출구가 형성된 헤더를 포함하여 구성되는 토양가열히터장치와; 상기 토양가열히터장치 내 휘발성유기물질 가스를 진공 흡입 추출하기 위한 진공펌프와; 상기 토양가열히터장치와 상기 진공펌프의 사이에 배치되어 상기 토양가열히터장치로부터 추출되는 휘발성유기물질 가스에서 수분을 분리하는 기액분리기와; 상기 기액분리기를 거친 휘발성유기물질 가스를 회수하여 정화처리하기 위한 흡착정화기와; 상기 기액분리기로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하여 휘발성유기물질별로 측정데이터를 수집하고, 오염잔존량과 정화기간을 정량적으로 예측하여 상기 토양가열히터장치를 제어하는 정량제어부;를 포함하여 구성되는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템을 기술구성의 특징으로 한다.The present invention, a heating heater comprising a heater header and a U-shaped heater connected to the lower heater header to extract the volatile organic substances in the soil by heating the contaminated soil to a high temperature in the underground source of the contaminated soil, and the U It is coupled to the upper flange and the lower flange and the casing which is internally accommodating a magnetic heater, and the flange formed in the lower end of the heater header and the flange formed in the upper end of the casing between the heater header bottom and the casing upper end, respectively, A soil heating heater comprising an air inlet and a header having a water vapor and a volatile organic gas extracting outlet; A vacuum pump for vacuum suction extraction of volatile organic substance gas in the soil heating heater; A gas-liquid separator disposed between the soil heater and the vacuum pump to separate moisture from the volatile organic substance gas extracted from the soil heater; An adsorption purifier for recovering and purifying the volatile organic substance gas which has passed through the gas-liquid separator; A quantitative control unit for collecting the measurement data for each volatile organic material by analyzing the sample from the gas-liquid separator and quantitatively predicting the remaining amount of contamination and the purification period and controlling the soil heating heater device; Soil purification and monitoring system for soil volatile organic substances by soil vapor extraction of equipment is a feature of technical configuration.

상기 히터헤더는 히터헤더케이싱과; 상기 히터헤더케이싱을 상부에서 개폐하는 커버와; 상기 히터헤더케이싱 내부에 상기 U자형 히터의 양쪽 상단을 볼트 및 너트로 결합하는 U자형 히터결합부와; 상기 히터헤더케이싱 내부에 끝단부가 고정되고 상기 U자형 히터와 평행하게 수직하방으로 연장형성되는 써모미터와; 상기 히터헤더케이싱 일측에 상기 U자형 히터의 전원케이블과 상기 써모미터 케이블을 관통수용하는 케이블홀;을 포함하여 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The heater header comprises a heater header casing; A cover for opening and closing the heater header casing from an upper portion; A U-shaped heater coupling unit for coupling both upper ends of the U-shaped heater to the inside of the heater header casing with bolts and nuts; A thermometer fixed to the inside of the heater header casing and extending vertically downward in parallel with the U-shaped heater; Characterized in that the technical configuration comprises a; a cable hole for penetrating the power cable and the thermometer cable of the U-shaped heater on one side of the heater header casing.

상기 U자형 히터는 가변적인 길이조정이 가능하도록 히터연장연결부가 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The U-shaped heater is a feature of the technical configuration that the heater extension connection is formed to enable a variable length adjustment.

상기 히터연장연결부는 토양오염심도에 따른 히터의 연장을 위하여 상하 히터봉이 나사체결되어 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The heater extension connector is characterized in that the upper and lower heater rods are formed by screwing in order to extend the heater according to the soil pollution depth.

상기 히터연장연결부는 오염되지 않은 토양층은 가열하지 않는 비가열구간을 설정하기 위하여 비가열구간에 위치하는 히터봉 사이에 플렉서블 내열성 재료로 피복된 전선이 연결되어 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The heater extension connector is characterized in that the wire is coated with a flexible heat-resistant material is formed between the heater rods located in the non-heating section in order to set a non-heating section that does not heat the soil layer uncontaminated.

상기 케이싱에는 추출된 수증기 및 휘발성 유기물질 가스가 상기 케이싱 내부의 U자형 히터로 유입되어 더욱 가열되도록 슬릿통공이 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The casing is characterized in that the slit through-hole is formed so that the extracted water vapor and volatile organic gas is introduced into the U-shaped heater inside the casing to further heat.

상기 정량제어부는 상기 기액분리기로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하는 성분측정수단과; 상기 성분측정수단에서 측정한 측정데이터가 입력되고 매회 측정데이터를 비교하여 휘발성유기물질별 제거량 및 잔존 제거량을 계산하는 정량연산수단과; 상기 성분측정수단 및 상기 정량연산수단으로부터 데이터신호가 입력되고 데이터별 구분하여 수집 저장하는 DB구축수단과; 상기 정량연산수단의 연산신호에 따라 상기 토양가열히터장치에 제어신호를 인가하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The quantitative control unit comprises a component measuring means for analyzing the volatile organic material from the gas-liquid separator; Quantitative calculation means for inputting the measurement data measured by the component measuring means and comparing the measured data each time to calculate the removal amount and residual removal amount for each volatile organic material; DB construction means for inputting the data signal from the component measuring means and the quantitative calculation means and collect and store the data for each data; And a control means for applying a control signal to the soil heating heater according to the calculation signal of the quantitative calculation means.

상기 정량제어부는 상기 DB구축수단에 수집된 데이터신호를 관리자의 단말기에 송신가능하되 관리자의 단말기를 통해 상기 제어수단을 원격 제어할 수 있게 제어신호를 수신가능하게 구비되는 원격통신수단을 포함하여 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.The quantitative control unit includes a remote communication means capable of transmitting the data signal collected by the DB building means to the terminal of the manager, but receiving the control signal to remotely control the control means through the terminal of the manager. It is characterized by the technical configuration.

이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 도면에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템은 오염토양의 지중원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성유기물질을 추출하기 위하여 히터헤더 및 상기 히터헤더 하부로 연결되는 U자형 히터를 포함하여 구성되는 가열히터와, 상기 U자형 히터를 내재 수용하고 오염토양층에 매설되는 케이싱과, 상기 히터헤더 하단부와 상기 케이싱 상단부 사이에 상기 히터헤더 하단부에 형성된 플랜지 및 상기 케이싱 상단부에 형성된 플랜지와 각각 상부플랜지 및 하부플랜지로 결합 체결되고, 공기주입구와 수증기 및 휘발성유기물질 가스추출구가 형성된 헤더를 포함하여 구성되는 토양가열히터장치와; 상기 토양가열히터장치 내 휘발성유기물질 가스를 진공 흡입 추출하기 위한 진공펌프와; 상기 토양가열히터장치와 상기 진공펌프의 사이에 배치되어 상기 토양가열히터장치로부터 추출되는 휘발성유기물질 가스에서 수분을 분리하는 기액분리기와; 상기 기액분리기를 거친 휘발성유기물질 가스를 회수하여 정화처리하기 위한 흡착정화기와; 상기 기액분리기로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하여 휘발성유기물질별로 측정데이터를 수집하고, 오염잔존량과 정화기간을 정량적으로 예측하여 상기 토양가열히터장치를 제어하는 정량제어부;를 포함하여 구성된다.First, the soil soil purification and monitoring system of soil volatile organic matter by soil vapor extraction of the field heat desorption apparatus according to the present invention is heated by heating the soil at high temperature in the ground of the soil soil to extract volatile organic matter in the soil. And a heating heater configured to include a U-shaped heater connected to the lower part of the heater header, a casing embedded in the U-shaped heater and embedded in a contaminated soil layer, and between the heater header lower part and the upper end of the casing. A soil heating heater device coupled to the flange formed at the upper end of the casing and the flange formed at the upper end and the upper flange and the lower flange, respectively, comprising a header having an air inlet, a water vapor, and a volatile organic gas extraction port; A vacuum pump for vacuum suction extraction of volatile organic substance gas in the soil heating heater; A gas-liquid separator disposed between the soil heater and the vacuum pump to separate moisture from the volatile organic substance gas extracted from the soil heater; An adsorption purifier for recovering and purifying volatile organic substance gas which has passed through the gas-liquid separator; And a quantitative control unit configured to sample the volatile organic material from the gas-liquid separator and collect measurement data for each volatile organic material, and to quantitatively predict the contamination remaining amount and the purification period, and to control the soil heating heater device.

[도 1] 내지 [도 4]를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템은 오염토양의 지중원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성유기물질을 추출하기 위하여 히터헤더(101) 및 상기 히터헤더 하부로 연결되는 U자형 히터(102)를 포함하여 구성되는 가열히터(10)와, 상기 U자형 히터(102)를 내재 수용하고 오염토양층에 매설되는 케이싱(20)과, 상기 히터헤더(101) 하단부와 상기 케이싱(20) 상단부 사이에 상기 히터헤더(101) 하단부에 형성된 플랜지(106) 및 상기 케이싱(20) 상단부에 형성된 플랜지(206)와 각각 상부플랜지 및 하부플랜지로 결합 체결되고, 공기주입구(302)와 수증기 및 휘발성유기물질 가스추출구(303)가 형성된 헤더(30)를 포함하여 구성되는 토양가열히터장치(100)와; 상기 토양가열히터장치(100) 내 휘발성유기물질 가스를 진공 흡입 추출하기 위한 진공펌프(23)와; 상기 토양가열히터장치(100)와 상기 진공펌프(23)의 사이에 배치되어 상기 토양가열히터장치(100)로부터 추출되는 휘발성유기물질 가스에서 수분을 분리하는 기액분리기(25)와; 상기 기액분리기(25)를 거친 휘발성유기물질 가스를 회수하여 정화처리하기 위한 흡착정화기(28)와; 상기 기액분리기(25)로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하여 휘발성유기물질별로 측정데이터를 수집하고, 오염잔존량과 정화기간을 정량적으로 예측하여 상기 토양가열히터장치(100)를 제어하는 정량제어부(34);를 포함하여 구성된다.Referring to [FIG. 1] to [FIG. 4], the soil volatile organic soil purification and monitoring system by soil vapor extraction of the on-site heat desorption apparatus according to the present invention is a soil soil at a high temperature in the ground of the polluted soil. In order to extract the volatile organic matter in the soil by heating the heater header 101 and the heating heater 10 including a U-shaped heater 102 connected to the lower heater header, and the U-shaped heater 102 An inner housing and a casing 20 embedded in a contaminated soil layer, and a flange 106 formed at a lower end of the heater header 101 and an upper end of the casing 20 between the lower end of the heater header 101 and the upper end of the casing 20. Soil heating consisting of a header (30) formed in the upper flange and the lower flange coupled to the flange 206 formed in the air inlet 302 and the water vapor and the volatile organic gas extraction port 303 is formed Emitter device 100 and; A vacuum pump (23) for vacuum suction extraction of volatile organic substance gas in the soil heating heater (100); A gas-liquid separator (25) disposed between the soil heating heater (100) and the vacuum pump (23) to separate moisture from the volatile organic material gas extracted from the soil heating heater (100); An adsorption purifier 28 for recovering and purifying the volatile organic substance gas which has passed through the gas-liquid separator 25; A quantitative control unit 34 for analyzing the volatile organic material from the gas-liquid separator 25 to collect measurement data for each volatile organic material, and to quantitatively predict the contamination remaining amount and the purification period, and to control the soil heating heater device 100. It is configured to include.

상기 히터헤더(101)는 히터헤더케이싱(107)과; 상기 히터헤더케이싱(107)을 상부에서 개폐하는 커버(103)와; 상기 히터헤더케이싱(107) 내부에 상기 U자형 히터(102)의 양쪽 상단을 볼트 및 너트로 결합하는 U자형 히터결합부(105)와; 상기 히터헤더케이싱(107) 내부에 끝단부가 고정되고 상기 U자형 히터(102)와 평행하게 수직하방으로 연장형성되는 써모미터(108)와; 상기 히터헤더케이싱 일측에 상기 U자형 히터(101)의 전원케이블과 상기 써모미터 케이블을 관통수용하는 케이블홀(104);을 포함하여 구성된다.The heater header 101 includes a heater header casing 107; A cover 103 for opening and closing the heater header casing 107 from the top; A U-shaped heater coupler 105 for coupling both upper ends of the U-shaped heater 102 to the inside of the heater header casing 107 with bolts and nuts; A thermometer (108) having an end fixed inside the heater header casing (107) and extending vertically downward in parallel with the U-shaped heater (102); And a cable hole 104 for penetrating the power cable and the thermometer cable of the U-shaped heater 101 at one side of the heater header casing.

상기 U자형 히터(102)는 가변적인 길이조정이 가능하도록 히터연장연결부(109)가 형성된다.The U-shaped heater 102 is formed with a heater extension connecting portion 109 to enable a variable length adjustment.

이때, 상기 히터연장연결부(109)는 토양오염심도에 따른 히터의 연장을 위하여 상하 히터봉이 나사체결되어 형성될 수 있다.In this case, the heater extension connection unit 109 may be formed by screwing the upper and lower heater rods for the extension of the heater according to the soil contamination depth.

또한, 상기 히터연장연결부(109)는 [도 5]에 도시한 바와 같이, 오염되지 않은 토양층은 가열하지 않는 비가열구간을 설정하기 위하여 비가열구간에 위치하는 히터봉 사이에 가열되지 않는 플렉서블 내열성 재료로 피복된 전선(110)이 연결되어 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, the heater extension connector 109 has a flexible heat resistance that is not heated between heater rods located in the non-heating section in order to set a non-heating section in which the soil layer that is not contaminated is not heated. The wire 110 coated with the material may be connected and formed.

이때, 상기 플렉서블 내열성 재료로 피복된 전선(110)은 히터봉 상하단부에 형성된 연결브라켓(111)에 의하여 연결될 수 있다.In this case, the wire 110 coated with the flexible heat resistant material may be connected by a connection bracket 111 formed at upper and lower ends of the heater rod.

상기 케이싱(20)에는 [도 3] 내지 [도 4]에 도시한 바와 같이, 추출된 수증기 및 휘발성 유기물질 가스가 상기 케이싱 내부의 U자형 히터(102)로 유입되어 더욱 가열되도록 슬릿통공(201)이 형성된다.3 and 4, the extracted water vapor and the volatile organic gas are introduced into the U-shaped heater 102 inside the casing to further heat the casing 20. ) Is formed.

상기 공기주입구(302)와 수증기 및 휘발성 유기물질 가스추출구(303)에는 공기주입구밸브(304) 및 가스추출구밸브(305)가 각각 구비될 수 있음은 물론이다.The air inlet 302 and the water vapor and the volatile organic gas outlet 303 may be provided with an air inlet valve 304 and a gas outlet valve 305, respectively.

한편, [도 1]을 참조하면, 상기 토양가열히터장치(100) 내 휘발성유기물질 가스를 진공 흡입 추출하기 위하여는, 상기 토양가열히터장치(100) 내 휘발성유기물질 가스를 진공 흡입 추출하기 위한 진공펌프(23)와; 상기 토양가열히터장치(100)와 상기 진공펌프(23)의 사이에 배치되어 상기 토양가열히터장치(100)로부터 추출되는 휘발성유기물질 가스에서 수분을 분리하는 기액분리기(25)와; 상기 기액분리기(25)를 거친 휘발성유기물질 가스를 회수하여 정화처리하기 위한 흡착정화기(28);를 포함하여 구성한다.On the other hand, referring to Figure 1, in order to vacuum suction extraction of the volatile organic matter gas in the soil heating heater device 100, for vacuum suction extraction of the volatile organic material gas in the soil heating heater device 100 A vacuum pump 23; A gas-liquid separator (25) disposed between the soil heating heater (100) and the vacuum pump (23) to separate moisture from the volatile organic material gas extracted from the soil heating heater (100); And an adsorption purifier 28 for recovering and purifying the volatile organic substance gas which has passed through the gas-liquid separator 25.

상기 진공펌프(23)는 상기 토양가열히터장치(100) 내 휘발성유기물질 가스를 추출토록 진공 흡입력을 생성시킨다.The vacuum pump 23 generates a vacuum suction force to extract the volatile organic gas in the soil heating heater device 100.

상기 기액분리기(25)는 상기 토양가열히터장치(100)와 상기 진공펌프(23)의 사이에 배치되어 상기 토양가열히터장치(100)로부터 배출되는 휘발성유기물질 가스에 포함된 수분을 분리시킨다.The gas-liquid separator 25 is disposed between the soil heating heater apparatus 100 and the vacuum pump 23 to separate moisture contained in the volatile organic substance gas discharged from the soil heating heater apparatus 100.

상기 흡착정화기(28)는 상기 기액분리기(25)를 거친 휘발성유기물질 가스를 회수하여 정화처리하기 위한 구성으로서, 상기 기액분리기(25)에서 수분과 분리된 기체 상태의 휘발성유기물질을 제거한다.The adsorption purifier 28 is a component for recovering and purifying the volatile organic substance gas passed through the gas-liquid separator 25, and removes the volatile organic substance in the gas state separated from the water in the gas-liquid separator 25.

아울러, 상기 기액분리기(25)로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하여 휘발성유기물질별로 측정데이터를 수집하고, 오염잔존량과 정화기간을 정량적으로 예측하여 상기 토양가열히터장치(100)를 제어하는 정량제어부(34);를 포함하여 구성된다.In addition, the quantitative control unit for controlling the soil heating heater device 100 by analyzing the volatile organic material from the gas-liquid separator 25 to collect the measurement data for each volatile organic material, and quantitatively predict the remaining amount of contamination and the purification period. 34, including.

상기 정량제어부(34)는 [도 6] 내지 [도 7]을 참조하면, 상기 토양가열히터장치(100)를 제어하되 정화처리결과에 따라 피드백하여 자동 제어하는 기능을 수행한다.6 to 7, the quantitative control unit 34 controls the soil heating heater 100, but performs a function of automatic control by feeding back according to the purification process result.

예를 들면, 상기 정량제어부(34)에는 관리자로부터 설정조작할 수 있는 컨트롤패널(32)을 구비하고, 상기 컨트롤패널(32)의 조작에 따른 설정결과에 따라 상기 토양가열히터장치(100)를 제어할 수 있다.For example, the quantitative control unit 34 is provided with a control panel 32 that can be set by the administrator, and according to the setting result according to the operation of the control panel 32, the soil heating heater device 100 Can be controlled.

상기에서 컨트롤패널(32)은 조작상태나 설정결과를 관리자가 확인할 수 있게 디스플레이(도면에 미도시)를 구비하며, 상기 디스플레이를 이용하여 관리자가 터치 조작가능한 터치 패널형태로 구성한다.The control panel 32 is provided with a display (not shown in the figure) so that the administrator can check the operation status or the setting result, it is configured in the form of a touch panel that the administrator can touch operation using the display.

또한, 상기 정량제어부(34)는 [도 7]에 나타낸 바와 같이, 상기 기액분리기(25)로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하여 휘발성유기물질별로 측정데이터를 수집하고, 오염잔존량과 정화기간을 정량적으로 예측할 수 있는 구성으로서, 성분측정수단(31)과, 정량연산수단(33)과, DB구축수단(35)과, 제어수단(37)을 구비토록 구성한다.In addition, the quantitative control unit 34 collects measurement data for each volatile organic material by analyzing a sample of the volatile organic material from the gas-liquid separator 25 as shown in FIG. As a predictable configuration, the component measuring means 31, the quantitative calculation means 33, the DB building means 35, and the control means 37 are provided.

상기 성분측정수단(31)은 상기 기액분리기(25)를 거친 휘발성유기물질을 측정하며, 측정대상은 벤젠(benzene), 휘발성유기화합물(VOCs), 이산화탄소, 산소 등으로 서로 구분하여 측정한다.The component measuring means 31 measures the volatile organic substances passed through the gas-liquid separator 25, and the measurement targets are separately measured by benzene, volatile organic compounds (VOCs), carbon dioxide, and oxygen.

상기 정량연산수단(33)에서는 상기 성분측정수단(31)에서 측정한 측정데이터가 입력되고, 상기 성분측정수단(31)의 측정데이터 입력신호가 매번 연속적으로 입력되되 매회 측정데이터를 비교하여 유류오염물질별 제거량 및 잔존 제거량을 계산한다.In the quantitative calculation means 33, the measurement data measured by the component measuring means 31 is input, and the measurement data input signal of the component measuring means 31 is continuously input each time, and the measured data is compared each time to contaminate the oil. Calculate the removal amount and residual removal amount for each substance.

예를 들면, 상기 정량연산수단(33)에서는 상기 기액분리기(25)를 거친 휘발성유기물질의 측정데이터를 기준으로 연속해서 추출되는 오염가스의 측정데이터가 매번 입력되고, 기준 측정데이터에서 계속해서 종속 측정데이터들과의 차이를 반복적으로 연산처리하여 매회 유류오염물질별 제거량을 계산함과 동시에 잔존 제거량을 계산한다.For example, in the quantitative calculation means 33, the measurement data of the polluted gas continuously extracted on the basis of the measurement data of the volatile organic substance passed through the gas-liquid separator 25 is input each time, and continuously depends on the reference measurement data. The difference from the measured data is repeatedly calculated to calculate the removal amount of each oil pollutant at the same time and the remaining removal amount is calculated.

상기 DB구축수단(35)에서는 상기 성분측정수단(31) 및 상기 정량연산수단(33)으로부터 데이터신호가 입력되고 각 데이터별로 구분하여 수집 저장한다.In the DB building means 35, data signals are input from the component measuring means 31 and the quantitative calculation means 33, and collected and stored separately for each data.

즉, 상기 성분측정수단(31)에서 측정한 각 측정데이터들을 구분하여 저장하고, 상기 성분측정수단(31)의 측정데이터를 토대로 계산된 상기 정량연산수단(33)의 연산데이터를 입력받아 구분 저장한다.That is, the respective measurement data measured by the component measuring means 31 are divided and stored, and the operation data of the quantitative calculation means 33 calculated based on the measured data of the component measuring means 31 is separately stored. do.

상기 제어수단(37)에서는 상기 정량연산수단(33)의 연산신호에 따라 상기 토양가열히터장치(100)에 제어신호를 인가한다.The control means 37 applies a control signal to the soil heating heater apparatus 100 according to the calculation signal of the quantitative calculation means 33.

예를 들면, 상기 컨트롤패널(32)을 통해 관리자로부터 입력설정된 목표정화량을 기준으로 상기 정량연산수단(33)에서 연산처리된 입력데이터 결과, 즉 휘발성유기물질별 제거량 및 잔존 제거량이 목표정화량에 미치지 못하는 경우 상기 토양가열히터장치(100)에 동작을 알리는 제어신호를 인가하여 정화처리작업을 재차 진행구동토록 제어하고, 상기 정량연산수단(33)의 연산처리된 휘발성유기물질별 제거량 및 잔존 제거량이 목표정화량에 미치는 경우 상기 토양가열히터장치(100)에 작동정지를 알리는 제어신호를 인가하여 구동정지토록 제어한다.For example, the input data result calculated by the quantitative calculation means 33 on the basis of the target purification amount set by the administrator through the control panel 32, that is, the removal amount and residual removal amount for each volatile organic substance is the target purification amount. If it does not reach the soil heating heater device 100 by applying a control signal informing the operation to control the purification process to proceed to drive again, the amount and residual removal of each volatile organic matter processed by the quantitative calculation means 33 When the removal amount reaches the target purification amount, the soil heating heater apparatus 100 controls the driving stop by applying a control signal informing the operation stop.

또한, 상기 정량제어부(34)에는 상기 DB구축수단(35)에 수집된 데이터신호를 관리자에 실시간으로 모니터링할 수 있게 무선통신하는 원격통신수단(39)을 구비토록 구성한다.In addition, the quantitative control unit 34 is configured to include a remote communication means 39 for wireless communication to monitor the data signal collected by the DB building means 35 in real time to the manager.

상기 원격통신수단(39)은 관리자의 단말기(5)에 정보 통신신호를 송/수신가능하게 구비된다. 예를 들면, 상기 원격통신수단(39)에서는 상기 정량제어부(30)의 DB구축수단(35)에 수집된 다양한 데이터를 관리자가 단말기(5)를 통해 확인할 수 있도록 관리자의 단말기(5)에 정보를 송신가능하고, 관리자는 단말기(5)를 통해 상기 정량제어부(34)의 제어수단(37)을 원격 제어할 수 있게 제어신호를 수신가능하게 구비된다.The remote communication means 39 is provided to transmit / receive information communication signals to the terminal 5 of the manager. For example, in the remote communication means 39, the administrator can check various data collected by the DB building means 35 of the quantitative control unit 30 through the terminal 5 so that the administrator can check the terminal 5 of the manager. And a manager capable of receiving a control signal so as to remotely control the control means 37 of the quantitative control unit 34 via the terminal 5.

상기에서 관리자 단말기(5)로는 일반적인 PC단말기나 이동통신단말기(스마트폰 등) 등을 사용가능하다.As the manager terminal 5, a general PC terminal or a mobile communication terminal (smartphone or the like) can be used.

상기 원격통신수단(39)에서 관리자 단말기(5)에 데이터 정보를 송신함에는 상기 정량제어부(34)에서 정보를 그래프데이터 및 텍스트데이터 등으로 구분 생성시켜 송신할 수 있게 구성하는 것이 관리자의 원활한 모니터링을 도모할 수 있어 바람직하다.When the remote communication means 39 transmits the data information to the manager terminal 5, it is preferable that the quantitative control unit 34 is configured to transmit and generate the information into graph data and text data. It is preferable because it can plan.

상기 원격통신수단(39)은 관리자 단말기(5)와의 컴퓨터통신망을 통해 실시간으로 연결가능한 구조로서, 다중접속기(39a)(CDMA) 및 통신모뎀(39b)을 구비토록 구성한다.The remote communication means 39 is a structure capable of being connected in real time through a computer communication network with the manager terminal 5, and is configured to include a multiple accessor 39a (CDMA) and a communication modem 39b.

상기에서 관리자 단말기(5)에는 상기 원격통신수단(39)과의 모니터링 기능과 제어기능을 활용할 수 있게 제어프로그램을 구비한다.In the manager terminal 5 is provided with a control program to utilize the monitoring function and the control function with the remote communication means (39).

상기 제어프로그램의 경우 관리자 단말기(5)의 저장매체 상에 구동가능하게 저장되며, 일반 프로그램이나 애플리케이션 등의 구조를 이룬다.The control program is operably stored on the storage medium of the manager terminal 5, and forms a structure of a general program or an application.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링 시스템에 의하면, 오염토양의 지중 원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성 유기물질을 지중에서 빠르고 효율적으로 추출 제거하고, 토양오염심도에 따른 가변적인 가열히터의 길이조정이 가능하며, 오염되지 않은 토양층은 가열하지 않는 비가열구간을 설정하여 가열에너지를 절감하고, 추출된 휘발성 유기물질의 농도측정에 의하여 정화과정을 원격 모니터링하여 토양층의 지중 휘발성 유기물질을 효율적으로 제거함과 동시에 작업에 필요한 자원을 경제적으로 운용하는 것이 가능한 우수한 효과가 있게 된다.According to the soil purification and monitoring system of soil volatile organic substances by soil vapor extraction of the field heat desorption apparatus according to the present invention, the soil volatile organic substances in the soil by heating the soil at a high temperature in the soil in situ It is possible to extract and remove from the ground quickly and efficiently, and to adjust the length of the variable heating heater according to the depth of soil pollution, and to save heating energy by setting the non-heating section that does not heat the uncontaminated soil layer. By remotely monitoring the purification process by measuring the concentration of, it is possible to efficiently remove the ground volatile organics in the soil layer and to operate the resources necessary for the operation economically.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments and the drawings disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the drawings. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

5 : 관리자 단말기 10 : 가열히터
20 : 케이싱 23 : 진공펌프
25 : 기액분리기 28 : 흡착정화기
30 : 헤더 31 : 성분측정수단
32 : 컨틀롤패널 33 : 정량연산수단
34 : 정량제어부 35 : DB구축수단
37 : 제어수단 39 : 원격통신수단
101 : 히터헤더 102 : U자형 히터
103 : 커버 104 : 케이블홀
105 : U자형 히터결합부 106 : 플랜지
107 : 히터헤더케이싱 108 : 써모미터
109 : 히터연장연결부 110 : 전선
111 : 연결브라켓 201 : 슬릿통공
302 : 공기주입구 303 : 수증기 및 휘발성유기물질 가스추출구5: manager terminal 10: heating heater
20: casing 23: vacuum pump
25: gas-liquid separator 28: adsorption purifier
30: header 31: component measuring means
32: control panel 33: quantitative calculation means
34: quantitative control unit 35: DB construction means
37: control means 39: remote communication means
101: heater header 102: U-shaped heater
103 cover 104 cable hole
105: U-shaped heater coupling portion 106: flange
107: heater header casing 108: thermometer
109: heater extension connection 110: electric wire
111: connecting bracket 201: slit through hole
302: air inlet 303: water vapor and volatile organic gas extraction port

Claims (8)

오염토양의 지중원위치에서 오염토양을 고온으로 가열하여 토양내 휘발성유기물질을 추출하기 위하여 히터헤더 및 상기 히터헤더 하부로 연결되는 U자형 히터를 포함하여 구성되는 가열히터와, 상기 U자형 히터를 내재 수용하고 오염토양층에 매설되는 케이싱과, 상기 히터헤더 하단부와 상기 케이싱 상단부 사이에 상기 히터헤더 하단부에 형성된 플랜지 및 상기 케이싱 상단부에 형성된 플랜지와 각각 상부플랜지 및 하부플랜지로 결합 체결되고, 공기주입구와 수증기 및 휘발성유기물질 가스추출구가 형성된 헤더를 포함하여 구성되는 토양가열히터장치와;
상기 토양가열히터장치 내 휘발성유기물질 가스를 진공 흡입 추출하기 위한 진공펌프와;
상기 토양가열히터장치와 상기 진공펌프의 사이에 배치되어 상기 토양가열히터장치로부터 추출되는 휘발성유기물질 가스에서 수분을 분리하는 기액분리기와;
상기 기액분리기를 거친 휘발성유기물질 가스를 회수하여 정화처리하기 위한 흡착정화기와;
상기 기액분리기로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하여 휘발성유기물질별로 측정데이터를 수집하고, 오염잔존량과 정화기간을 정량적으로 예측하여 상기 토양가열히터장치를 제어하는 정량제어부;
를 포함하여 구성되되,
상기 히터헤더는 히터헤더케이싱과; 상기 히터헤더케이싱을 상부에서 개폐하는 커버와; 상기 히터헤더케이싱 내부에 상기 U자형 히터의 양쪽 상단을 볼트 및 너트로 결합하는 U자형 히터결합부와; 상기 히터헤더케이싱 내부에 끝단부가 고정되고 상기 U자형 히터와 평행하게 수직하방으로 연장형성되는 써모미터와; 상기 히터헤더케이싱 일측에 상기 U자형 히터의 전원케이블과 써모미터 케이블을 관통수용하는 케이블홀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템
A heating heater comprising a heater header and a U-shaped heater connected to a lower portion of the heater header to extract volatile organic substances in the soil by heating the contaminated soil to a high temperature at the underground source of the contaminated soil and the U-shaped heater. A casing which is accommodated and embedded in the soil layer, and a flange formed at the lower end of the heater header and a flange formed at the upper end of the casing between the heater header lower end and the upper end of the casing, are respectively coupled to the upper flange and the lower flange, and the air inlet and the water vapor are respectively fastened. And a soil heating heater comprising a header having a volatile organic substance gas outlet formed therein.
A vacuum pump for vacuum suction extraction of volatile organic substance gas in the soil heating heater;
A gas-liquid separator disposed between the soil heater and the vacuum pump to separate moisture from the volatile organic substance gas extracted from the soil heater;
An adsorption purifier for recovering and purifying the volatile organic substance gas which has passed through the gas-liquid separator;
A quantitative control unit configured to sample the volatile organic material from the gas-liquid separator, collect measurement data for each volatile organic material, and quantitatively predict the contamination remaining amount and the purification period to control the soil heating heater device;
Consists of including
The heater header comprises a heater header casing; A cover for opening and closing the heater header casing from an upper portion; A U-shaped heater coupling unit for coupling both upper ends of the U-shaped heater to the inside of the heater header casing with bolts and nuts; A thermometer fixed inside the heater header casing and extending vertically downward in parallel with the U-shaped heater; Soil purification of ground volatile organic substances by soil vapor extraction of the field heat desorption apparatus, characterized in that it comprises a; a cable hole for penetrating the power cable and the thermometer cable of the U-shaped heater on one side of the heater header casing Monitoring system
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 U자형 히터는 가변적인 길이조정이 가능하도록 히터연장연결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템
The method of claim 1,
The U-shaped heater is a soil soil extraction and monitoring system of soil volatile organic matter by soil vapor extraction of the field heat desorption device is characterized in that the heater extension connection is formed to enable variable length adjustment
제3항에 있어서,
상기 히터연장연결부는 토양오염심도에 따른 히터의 연장을 위하여 상하 히터봉이 나사체결되어 형성되는 것을 특징으로 하는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템
The method of claim 3,
The heater extension connection part soil soil extraction and monitoring system of soil volatile organic substances by soil steam extraction, characterized in that the upper and lower heater rods are screwed to extend the heater according to the depth of soil pollution
제3항에 있어서,
상기 히터연장연결부는 오염되지 않은 토양층은 가열하지 않는 비가열구간을 설정하기 위하여 비가열구간에 위치하는 히터봉 사이에 플렉서블 내열성 재료로 피복된 전선이 연결되어 형성되는 것을 특징으로 하는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템
The method of claim 3,
The heater extension connection part of the field heat desorption apparatus is characterized in that the wire is coated with a flexible heat-resistant material is connected between the heater rods located in the non-heating section in order to set the non-heating section that does not heat the soil layer uncontaminated. Soil purification and monitoring system for soil volatile organic substances by soil vapor extraction
제1항에 있어서,
상기 케이싱에는 추출된 수증기 및 휘발성 유기물질 가스가 상기 케이싱 내부의 U자형 히터로 유입되어 더욱 가열되도록 슬릿통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템
The method of claim 1,
The casing is formed with a slit through-holes so that the extracted water vapor and volatile organic gas are introduced into the U-shaped heater inside the casing to further heat the soil. And monitoring system
제1항에 있어서,
상기 정량제어부는 상기 기액분리기로부터 휘발성유기물질을 샘플 분석하는 성분측정수단과; 상기 성분측정수단에서 측정한 측정데이터가 입력되고 매회 측정데이터를 비교하여 휘발성유기물질별 제거량 및 잔존 제거량을 계산하는 정량연산수단과; 상기 성분측정수단 및 상기 정량연산수단으로부터 데이터신호가 입력되고 데이터별 구분하여 수집 저장하는 DB구축수단과; 상기 정량연산수단의 연산신호에 따라 상기 토양가열히터장치에 제어신호를 인가하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템
The method of claim 1,
The quantitative control unit comprises: component measuring means for analyzing a volatile organic material from the gas-liquid separator; Quantitative calculation means for calculating the removal amount and residual removal amount for each volatile organic material by inputting the measurement data measured by the component measurement means and comparing the measurement data each time; DB construction means for inputting the data signal from the component measuring means and the quantitative calculation means and collect and store the data for each data; Control means for applying a control signal to the soil heating heater device according to the calculation signal of the quantitative calculation means; system
제7항에 있어서,
상기 정량제어부는 상기 DB구축수단에 수집된 데이터신호를 관리자의 단말기에 송신가능하되 관리자의 단말기를 통해 상기 제어수단을 원격 제어할 수 있게 제어신호를 수신가능하게 구비되는 원격통신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장열탈착장치의 토양증기추출에 의한 지중휘발성유기물질 오염토양정화 및 모니터링시스템The method of claim 7, wherein
The quantitative control unit includes a remote communication means capable of transmitting the data signal collected by the DB building means to the terminal of the manager, but receiving the control signal to remotely control the control means through the terminal of the manager. Soil purification and monitoring system for soil volatile organic substances by soil vapor extraction of on-site heat desorption apparatus
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