KR102145974B1 - Apparatus for neutralizing tunnel excavation waste water - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 믹싱날개로 구성된 제1믹싱수단과 압력증대 챔버로 구성된 제2믹싱수단을 구비하여 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 제1믹싱수단인 다수개의 믹싱날개를 통과하면서 일정 주기로 회전 방향이 반대 방향으로 전환되도록 회전하면서 1차로 혼합된 다음 제2믹싱수단인 압력증대 챔버로 진입하여 유속이 급격히 감소되면서 압력이 급격하게 증대됨에 따라 2차로 혼합됨으로써 터널 굴착 폐수에 더 많은 양의 탄산가스가 용해되도록 하여 보다 균일하고 효율적으로 중화가 이루어지도록 할 수 있는 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater, and more particularly, a first mixing means consisting of a plurality of mixing blades and a second mixing means consisting of a pressure increasing chamber, so that the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas are first As it passes through a number of mixing blades, which are mixing means, it is first mixed while rotating so that the rotational direction is changed to the opposite direction at a certain period, and then enters the pressure increase chamber, which is the second mixing means, and the flow rate decreases rapidly and the pressure increases rapidly. The present invention relates to an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater capable of being mixed secondarily so that a greater amount of carbon dioxide gas is dissolved in tunnel excavation wastewater so that neutralization can be performed more uniformly and efficiently.
도로, 철도, 지하철 등을 건설하는 과정에서 터널을 시공하는 경우가 많이 있으며, 이때의 터널 굴착 방식은 대체적으로 NATM(New Austrian Tunneling Method) 방식이 적용되고 있다.In the process of constructing roads, railroads, and subways, tunnels are often constructed, and the tunnel excavation method at this time is generally the NATM (New Austrian Tunneling Method) method.
이러한 NATM 방식은 드릴을 이용하여 암반에 구멍을 뚫고 화약을 장전 발파하여 암반을 제거하면서 전진하는 방식이며, 터널 발파 후의 터널 내벽을 강화시킬 목적으로 터널 내벽을 약 10cm 두께로 Shortcrete 처리함으로써 암석의 붕괴를 방지하는 공법이다.This NATM method is a method to advance while removing the rock mass by drilling a hole in the rock mass using a drill, loading and blasting gunpowder, and the collapse of the rock by shortcrete processing the inner wall of the tunnel to a thickness of about 10 cm for the purpose of strengthening the inner wall of the tunnel after the tunnel blasting. It is a construction method that prevents.
터널을 굴착 시 사용되는 드릴은 암반을 천공할 때 굴착 용수을 사용하게 되며, 이 굴착 용수는 전량 냉각수로 사용된 후 천공 시 발생되는 분진이 혼입된 상태로 현장 외부로 배출된다.Drills used to excavate tunnels use excavation water when drilling rock mass, and this excavation water is used as cooling water and discharged to the outside of the site in a state in which dust generated during drilling is mixed.
또한, Shortcrete 타설시 Shortcrete에 함유된 수분 역시 바닥으로 낙하되어 외부로 배출된다.In addition, when shortcrete is placed, moisture contained in shortcrete also falls to the floor and is discharged to the outside.
아울러, 굴착 작업 시 지하대수층을 통과할 경우 지하수 역시 현장 밖으로 배출되어야 한다.In addition, when passing through an underground aquifer during excavation work, groundwater must also be discharged from the site.
이때, 상기 언급된 각종 용수는 대부분 함께 혼합되어 외부로 배출되는 데 이를 굴착 폐수라 한다.At this time, the above-mentioned various kinds of water are mostly mixed together and discharged to the outside, which is referred to as excavation wastewater.
굴착 폐수는 석분 등의 부유 물질을 다량으로 포함하고 있으며, 물의 산도는 약 pH 10이상의 알칼리성이므로 적정 처리한 후 공공수역으로 방류하여야 한다.Excavation wastewater contains a large amount of suspended substances such as stone dust, and the acidity of the water is alkaline with a pH of about 10 or higher, so it must be properly treated and discharged into public waters.
굴착 폐수는 지하수와 굴착 용수가 대부분(약 80%)이며, Shortcrete 타설 폐수가 일부를 구성한다.Excavation wastewater is mostly groundwater and excavation water (about 80%), and shortcrete pouring wastewater constitutes a part.
굴착 폐수의 부유 물질 함량이 높은 것은 점보 드릴의 천공 과정에서 발생되는 석분과 작업장 내의 토사류가 혼입되기 때문이다.The high content of suspended solids in the excavation wastewater is due to the mixing of stone dust generated during the drilling process of the jumbo drill and the soils in the workshop.
또한, 폐수의 pH는 Shortcrete 타설 폐수가 시멘트, 각종 혼화제 등에 의해 강알칼리성을 띠게 된다.In addition, the pH of wastewater is strongly alkaline due to cement, various admixtures, etc. from shortcrete poured wastewater.
아울러, 혼입되는 석분과 토사류에 의해 부유물질이 발생하고, 굴착작업 시 사용되는 점보 드릴, 백호우, 트럭 등에 의해 기름 등의 오염물질인 노르말 헥산(n-헥산)이 발생되며, 암반 발파를 위해 사용되는 화약류 등에 의해 총질소(T-N) 및 총인(T-P)과 같은 오염물질이 발생된다.In addition, suspended solids are generated by the mixed stone dust and soil, and normal hexane (n-hexane), which is a pollutant such as oil, is generated by jumbo drills, backhoes, trucks, etc. used during excavation, and is used for rock blasting. Contaminants such as total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) are generated by explosives.
이처럼 터널 시공 시 발생되는 굴착 폐수는 다량의 부유물질과 강알칼리성을 띠게 되는데, 이와 같은 오염물질을 처리하기 위해서 적절한 처리공법이 적용되어야 한다.As such, excavation wastewater generated during tunnel construction has a large amount of suspended matter and strong alkalinity, and an appropriate treatment method must be applied to treat such pollutants.
즉, 굴착 폐수를 처리하기 위한 일반적인 공정으로는 알칼리성인 폐수를 중화처리하고, 다량의 부유 물질은 약품 등을 사용하여 중력 침전시켜 제거한다.That is, as a general process for treating excavation wastewater, alkaline wastewater is neutralized, and a large amount of suspended matter is removed by gravity precipitation using chemicals or the like.
도 1은 터널 굴착 폐수의 일반적인 처리공정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a general treatment process of tunnel excavation wastewater.
각 단위공정은 각각의 탱크에서 수행이 되는데, 도 1에서 침사조는 부유 물질 중 조대 입자 등이 중력에 의해 침전 분리되는 공정이 수행되는 탱크이고, 유량 조정조는 폐수의 양과 질을 일정하게 유지하여 후위 시설로 이송하는 공정이 수행되는 탱크이며, 중화 반응조는 폐수의 산도를 중화하기 위해 황산 등의 중화제를 투입하여 폐수와 중화제를 혼합하는 공정이 수행되는 탱크이고, 응집 반응조는 침사조에서 제거되지 않은 미세 부유 물질을 처리하기 위해 응집제를 투입하여 부유 물질의 크기를 성장시키는 공정이 수행되는 탱크이며, 침전조는 크기가 성장한 부유 물질을 중력 침전시켜 고액 분리함으로써 청정한 처리수를 얻는 공정이 수행되는 탱크이고, 방류조는 청정한 처리수를 공공수역으로 방류하는 공정이 수행되는 탱크이다.Each unit process is performed in each tank.In FIG. 1, the grit tank is a tank in which a process in which coarse particles among suspended matters are precipitated and separated by gravity, and the flow control tank maintains a constant quantity and quality of wastewater. It is a tank in which the process of transferring to the facility is carried out, and the neutralization reaction tank is a tank in which a process of mixing the wastewater and the neutralizing agent by introducing a neutralizing agent such as sulfuric acid to neutralize the acidity of the wastewater is performed. In order to treat fine suspended substances, a coagulant is added to the tank to grow the size of the suspended substances, and the sedimentation tank is a tank where the process of obtaining clean treated water by separating solid-liquid by gravitational precipitation of the suspended substances that have grown in size is performed. , The discharge tank is a tank in which the process of discharging clean treated water into public waters is performed.
이와 같이 종래에는 폐수를 중화시키기 위해서 일반적으로 황산을 사용하였는데, 황산과 같이 강산을 사용하게 되면 설비가 부식되고 취급상의 위험이 존재하는 문제점이 있다.As described above, in the related art, sulfuric acid was generally used to neutralize wastewater. However, if a strong acid such as sulfuric acid is used, equipment is corroded and there is a risk of handling.
또한, 종래에는 폐수를 중화시키기 위한 중화 반응조를 별도로 설치해야 하기 때문에, 이에 상응하는 면적만큼 폐수처리시설의 부지를 확보해야 하는 문제점이 있었다.In addition, in the related art, since a neutralization reaction tank for neutralizing wastewater must be separately installed, there is a problem in that a site for a wastewater treatment facility must be secured as much as an area corresponding thereto.
아울러, 종래의 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치는 믹싱수단에 의한 탄산가스와 터널 굴착 폐수의 혼합이 효율적으로 이루어지지 않아 터널 굴착 폐수의 중화 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, the conventional tunnel excavation wastewater neutralization apparatus has a problem in that the neutralization efficiency of the tunnel excavation wastewater is inferior because the mixing of carbon dioxide gas and the tunnel excavation wastewater by the mixing means is not performed efficiently.
한편, 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치에 관한 종래기술로는 대한민국공개특허 제10-2012-0040411호가 있다.On the other hand, as a conventional technology related to the neutralization treatment device for tunnel excavation wastewater, there is Korean Patent Publication No. 10-2012-0040411.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수개의 믹싱날개로 구성된 제1믹싱수단과 압력증대챔버로 구성된 제2믹싱수단을 구비하여 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 제1믹싱수단인 다수개의 믹싱날개를 통과하면서 일정 주기로 회전 방향이 반대 방향으로 전환되도록 회전하면서 1차로 혼합된 다음 제2믹싱수단인 압력증대챔버로 진입하여 유속이 급격히 감소되면서 압력이 급격하게 증대됨에 따라 2차로 혼합됨으로써 터널 굴착 폐수에 더 많은 양의 탄산가스가 용해되도록 하여 보다 균일하고 효율적으로 중화가 이루어지도록 할 수 있는 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-described problem, and comprises a first mixing means consisting of a plurality of mixing blades and a second mixing means consisting of a pressure increasing chamber, so that the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas are mixed with a plurality of the first mixing means. The tunnel is excavated as it is first mixed while rotating so that the direction of rotation is changed to the opposite direction at a certain period while passing through the wing, and then it enters the pressure increasing chamber, which is the second mixing means, and the flow rate decreases rapidly and the pressure increases rapidly. An object of the present invention is to provide an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater that can be neutralized more uniformly and efficiently by dissolving a greater amount of carbon dioxide gas in wastewater.
본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problem, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치는 터널 굴착 폐수에 포함된 부유 물질 중 조대입자 등이 중력에 의해 침사조에서 침전 분리된 다음, 유량 조정조에서 양과 질이 일정하게 유지된 알칼리성의 터널 굴착 폐수를 중화시키기 위한 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치로서, 복수의 액화 탄산가스 탱크가 착탈 가능하게 결합되는 액화 탄산가스 주입관; 상기 액화 탄산가스 주입관의 일단부에 설치되어 액화 탄산가스를 기화시키고, 기화된 탄산가스의 압력을 조정하는 가스 레귤레이터; 상기 가스 레귤레이터에서 압력이 조정된 탄산가스가 이송되되, 하나 이상의 개폐밸브가 설치되는 관 형태로 이루어진 탄산가스 주입라인; 상기 유량 조정조 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수가 이송되는 관 형태로 이루어진 폐수 주입라인; 상기 탄산가스 주입라인을 통해 이송된 탄산가스와 상기 폐수 주입라인을 통해 이송된 터널 굴착 폐수가 주입되어 통과하면서 1차로 혼합되는 제1믹싱수단; 상기 제1믹싱수단에서 1차로 혼합된 혼합 폐수가 이송되는 관 형태로 이루어진 제1이송라인; 상기 제1이송라인을 통해 이송된 혼합 폐수가 주입되어 통과하면서 2차로 혼합되는 제2믹싱수단; 및 상기 제2믹싱수단에서 2차로 혼합된 혼합 폐수가 후속 공정설비로 이송되는 관 형태로 이루어진 제2이송라인;을 포함하며, 상기 제1믹싱수단은, 내부에 고정바가 고정 설치되는 챔버;와 상기 고정바에 서로 일정한 간격으로 이격되도록 고정 형성되는 다수개의 믹싱날개;를 포함하고, 상기 제2믹싱수단은 압력증대 챔버로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the tunnel excavation wastewater neutralization apparatus according to the present invention to achieve the above object, coarse particles, etc., among the suspended substances contained in the tunnel excavation wastewater are precipitated and separated in the grit tank by gravity, and then the quantity and quality are uniform in the flow control tank. An apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater for neutralizing maintained alkaline tunnel excavation wastewater, comprising: a liquefied carbon dioxide gas injection pipe to which a plurality of liquefied carbon dioxide tanks are detachably coupled; A gas regulator installed at one end of the liquefied carbon dioxide gas injection pipe to vaporize the liquefied carbon dioxide gas and adjust the pressure of the vaporized carbon dioxide gas; A carbon dioxide gas injection line in the form of a tube through which carbon dioxide gas whose pressure is adjusted by the gas regulator is transferred, and at least one opening and closing valve is installed; A wastewater injection line in the form of a pipe through which alkaline tunnel excavation wastewater in the flow rate control tank is transferred; A first mixing means in which carbon dioxide gas transferred through the carbon dioxide gas injection line and tunnel excavation waste water transferred through the waste water injection line are injected and mixed while passing through; A first transfer line in the form of a pipe through which the mixed wastewater first mixed by the first mixing means is transferred; A second mixing means for secondary mixing while the mixed wastewater transferred through the first transfer line is injected and passed; And a second transfer line in the form of a tube through which the mixed wastewater secondly mixed by the second mixing means is transferred to a subsequent process facility, wherein the first mixing means includes: a chamber in which a fixing bar is fixedly installed therein; And And a plurality of mixing blades fixedly formed to be spaced apart from each other at regular intervals on the fixing bar, and wherein the second mixing means comprises a pressure increasing chamber.
이때, 상기 믹싱날개는, 비틀린 형상으로 형성되는 다수개의 날개부; 및 상기 다수개의 날개부 사이에 형성되어 통과하는 유체를 회전시키는 유체흐름통로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the mixing wing, a plurality of wing portions formed in a twisted shape; And a fluid flow passage formed between the plurality of wing portions to rotate the fluid passing therethrough.
또한, 상기 믹싱날개는, 인접한 상기 믹싱날개들의 각각의 상기 날개부들이 서로 반대방향으로 비틀린 형상으로 형성되어 탄산가스와 터널 굴착 폐수가 각각의 상기 믹싱날개의 유체흐름통로를 통과하면서 일정 주기로 회전 방향이 반대 방향으로 전환되는 것을 특징으로 한다.In addition, the mixing blade is formed in a shape in which the blade portions of the adjacent mixing blades are twisted in opposite directions to each other, so that carbon dioxide gas and tunnel excavation wastewater pass through the fluid flow passages of each of the mixing blades and rotate at a certain period. It is characterized in that it is switched in the opposite direction.
또한, 상기 믹싱날개의 날개부의 상단에는 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전속도를 감소시키기 위한 격벽;이 형성되며, 상기 격벽은 탄산가스와 터널 굴착 폐수의 회전방향을 마주보는 방향으로 경사진 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a partition wall for reducing the rotational speed of tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas is formed at the upper end of the wing of the mixing blade, and the partition wall is inclined in a direction facing the rotation direction of the carbon dioxide gas and the tunnel excavation wastewater. It is characterized in that it is formed.
이에 더하여, 상기 압력증대 챔버는, 3개의 차단벽에 의해 공간이 분할되어 형성된 제1공간 내지 제4공간을 포함하며, 상기 제1공간 내지 제3공간에는 pH측정센서와 체크밸브가 형성되고, 상기 제2공간 내지 제4공간에는 상기 제2이송라인과 연결되는 배출관이 형성되며, 상기 배출관에는 솔레노이드 밸브가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressure increasing chamber includes first to fourth spaces formed by dividing a space by three barrier walls, and a pH measuring sensor and a check valve are formed in the first to third spaces, In the second to fourth spaces, a discharge pipe connected to the second transfer line is formed, and a solenoid valve is formed in the discharge pipe.
본 발명에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치는 다수개의 믹싱날개로 구성된 제1믹싱수단을 구비하되, 상기 믹싱날개를 구성하는 각각의 날개부가 상단에서 하단 방향으로 비틀린 형상으로 형성됨으로써 각각의 날개부 사이에 유체를 회전시킬 수 있는 비틀린 구조의 유체흐름통로가 형성되어 제1믹싱수단에 유입된 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 유체흐름통로를 통해 회전하면서 효율적으로 혼합되도록 할 수 있다.The apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to the present invention includes a first mixing means composed of a plurality of mixing blades, and each blade portion constituting the mixing blade is formed in a shape twisted from the top to the bottom. A fluid flow passage having a twisted structure capable of rotating a fluid is formed therebetween, so that the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas introduced into the first mixing means can be efficiently mixed while rotating through the fluid flow passage.
또한, 다수개의 믹싱날개들이 일정한 간격으로 이격되도록 구비되되, 인접한 믹싱날개들의 날개부가 서로 반대방향으로 비틀린 형상으로 형성됨으로써 인접한 믹싱날개들의 유체흐름통로가 서로 반대 방향으로 뒤틀린 구조로 형성되어 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 각각의 믹싱날개들의 유체흐름통로를 통과할 때마다 회전 방향이 반대 방향으로 전환되면서 회전함으로써 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, a plurality of mixing blades are provided so as to be spaced apart at regular intervals, but the blades of adjacent mixing blades are formed in a twisted shape in opposite directions, so that the fluid flow passages of adjacent mixing blades are formed in a structure that is twisted in opposite directions, resulting in tunnel excavation wastewater. Whenever the and carbon dioxide gas pass through the fluid flow passages of the respective mixing blades, the rotation direction is changed and rotated in the opposite direction, thereby improving the mixing efficiency of the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas.
또한, 다수개의 믹싱날개들이 서로 일정한 간격으로 이격되도록 구비되기 때문에 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 혼합될 수 있는 시간이 증대되어 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 충분히 용해되도록 할 수 있다.In addition, since a plurality of mixing blades are provided to be spaced apart from each other at regular intervals, the time during which the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas can be mixed is increased, so that the carbon dioxide gas is sufficiently dissolved in the tunnel excavation wastewater.
또한, 믹싱날개를 구성하는 각각의 날개부 상단에 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전을 저지하기 위한 격벽을 형성하여 회전 속도를 감소시킴으로써 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 혼합되는 시간을 증대시키고, 격벽이 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전을 저지시켜 회전속도를 감소시킴에 따라 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 혼합된 유체의 압력을 증대시켜 보다 많은 양의 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 용해되도록 하여 중화 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by forming a partition wall to prevent the rotation of tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas at the top of each wing constituting the mixing blade, reducing the rotation speed increases the time for mixing the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas. As the rotation speed is reduced by preventing the rotation of tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas, the pressure of the fluid mixed with the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas is increased to dissolve a greater amount of carbon dioxide in the tunnel excavation wastewater, thereby increasing the neutralization efficiency. Can be improved.
또한, 상기 격벽이 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전방향을 마주보는 방향으로 일정 각도만큼 경사진 형태로 형성됨으로써 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전속도 감소효과 및 압력증대 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.In addition, since the partition wall is formed in a shape inclined by a predetermined angle in a direction facing the rotation direction of the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas, the effect of reducing the rotational speed of the tunnel excavation wastewater and the carbon dioxide gas and increasing the pressure may be further increased.
또한, 제2믹싱수단으로 압력증대 챔버를 구비하되, 상기 압력증대 챔버는 유입되는 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 유속을 충분히 감소시킬 수 있도록 제1믹싱수단 챔버의 유로단면적의 5 내지 10배의 유로단면적을 갖도록 형성되며, 중화처리 장치의 작동 시 통상적 유량을 기반으로 유입된 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 압력증대 챔버 내에서 5 내지 10초 머무를 수 있는 길이로 형성된다. 이에 따라 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 압력증대챔버로 유입되면서 증가된 유로단면적에 의해 유속이 급격히 감소되면서 압력이 급격하게 증대되고, 탄산가스와 터널 굴착 폐수가 일정시간 동안 압력증대 챔버 내에서 머무르면서 혼합되어 더 많은 양의 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 용해될 수 있다.In addition, a pressure increasing chamber is provided as the second mixing means, wherein the pressure increasing chamber is a flow path of 5 to 10 times the cross-sectional area of the flow path of the first mixing means chamber so as to sufficiently reduce the flow rate of the incoming tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas. It is formed to have a cross-sectional area, and the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas introduced based on the usual flow rate when the neutralization treatment device is operated are formed in a length that can stay in the pressure increase chamber for 5 to 10 seconds. Accordingly, as tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas flow into the pressure increase chamber, the flow velocity decreases rapidly due to the increased cross-sectional area, and the pressure increases rapidly, and the carbon dioxide gas and tunnel excavation wastewater remain in the pressure increase chamber for a certain period of time and are mixed. As a result, more carbon dioxide gas can be dissolved in the tunnel excavation wastewater.
또한, 폐수를 중화시키기 위한 중화 반응조를 별도로 설치하지 않아도 되기 때문에 폐수처리시설을 설치하기 위한 부지 면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is not necessary to separately install a neutralization reaction tank to neutralize wastewater, there is an effect of minimizing the area of the site for installing the wastewater treatment facility.
또한, 본 발명은 중화제로서 강산을 사용하지 않고 액화 탄산가스를 이용함으로써, 설비가 부식되는 것을 방지할 수 있고 안전하게 취급할 수 있으며 보다 효율적으로 알칼리성 폐수를 중화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by using liquefied carbon dioxide gas without using a strong acid as a neutralizing agent, it is possible to prevent the equipment from being corroded, handle it safely, and more efficiently neutralize alkaline wastewater.
또한, 본 발명은 터널 굴착 폐수와 탄산가스를 제1믹싱수단에서 1차로 혼합한 다음 제2믹싱수단에서 2차 혼합하는 과정을 거침으로써, 보다 균일하고 효율적으로 중화가 이루어지도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of performing a more uniform and efficient neutralization by first mixing the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas in the first mixing means and then secondary mixing in the second mixing means.
이에 더하여, 본 발명은 유량 조정조 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수가 제1믹싱수단에 주입되기 전에 냉각되도록 폐수 주입라인에 냉각수단을 설치함으로써, 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 혼합이 원활하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of installing a cooling means in the wastewater injection line so that the alkaline tunnel excavation wastewater in the flow control tank is cooled before being injected into the first mixing means, so that the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas are smoothly mixed. have.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 터널 굴착 폐수의 일반적인 처리공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 제1변형예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 제2변형예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치에 포함된 믹싱날개의 형태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치에 포함된 믹싱날개에 형성된 격벽의 작용효과를 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치에 포함된 제1믹싱수단과 제2믹싱수단의 형태를 도시한 개략도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치에 포함된 압력증대 챔버의 형태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a general treatment process of tunnel excavation wastewater.
2 is a view showing an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a view showing a first modified example of FIG. 2.
4 is a view showing a second modified example of FIG. 2.
5 is a view showing an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to another exemplary embodiment of the present invention.
6 is a view showing the shape of the mixing blade included in the neutralization treatment apparatus for tunnel excavation wastewater according to another preferred embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram for explaining the effect of the partition wall formed on the mixing blade included in the neutralization apparatus for tunnel excavation wastewater according to another preferred embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram showing the shapes of the first mixing means and the second mixing means included in the tunnel excavation wastewater neutralization apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
9 is a view showing the shape of a pressure increase chamber included in the neutralization treatment apparatus for tunnel excavation wastewater according to another preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but technical parts that are already well-known will be omitted or compressed for conciseness of description.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 제1변형예를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 제2변형예를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view showing a first modified example of FIG. 2, and FIG. 4 is a second modified example of FIG. It is a drawing.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치는, 터널 굴착 폐수에 포함된 부유 물질 중 조대입자 등이 중력에 의해 침사조(1)에서 침전 분리된 다음, 유량 조정조(2)에서 양과 질이 일정하게 유지된 알칼리성의 터널 굴착 폐수를중화시키기 위한 것으로서, 액화 탄산가스 주입관(10), 가스 레귤레이터(20), 탄산가스 주입라인(30), 폐수 주입라인(40), 제1믹싱수단(50), 제1이송라인(60), 제2믹싱수단(70) 및 제2이송라인(80)을 포함하여 이루어진다.As shown in Figs. 2 to 4, in the tunnel excavation wastewater neutralization apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, coarse particles, etc., of suspended substances contained in the tunnel excavation wastewater are collected in the
이와 같이 구성된 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치는, 탄산가스를 이용하여 폐수를 친환경적으로 중화처리하기 때문에, "ECO CARBON DIOXIDE GAS NEUTRALIZING SYSTEM (ECO-CNS)"으로 명명될 수도 있을 것이다.The equipment for neutralization of wastewater from tunnel excavation constructed as described above may be named "ECO CARBON DIOXIDE GAS NEUTRALIZING SYSTEM (ECO-CNS)" because it neutralizes wastewater environmentally using carbon dioxide gas.
액화 탄산가스 주입관(10)은 소정 길이로 이루어져 길이방향을 따라 복수로 마련된 대략 40kg 정도의 휴대 가능한 소형 액화 탄산가스 탱크(T)가 착탈 가능하게 결합된다.The liquefied carbon
이러한 액화 탄산가스 주입관(10)은 복수로 마련되어 병렬로 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the liquefied carbon
또한, 복수의 액화 탄산가스 주입관(10)에는 압력계(P)가 각각 설치되는데, 이때, 병렬로 배치된 복수의 액화 탄산가스 주입관(10)에는 후술할 탄산가스 주입라인(30)이 각각 연결된다.In addition, a pressure gauge P is installed in each of the plurality of liquefied carbon dioxide
가스 레귤레이터(20)는 액화 탄산가스 주입관(10)의 일단부에 설치되어 액화 탄산가스를 기화시키고, 기화된 탄산가스의 압력을 조정하는 것이다.The
탄산가스 주입라인(30)은 하나 이상의 개폐밸브(V1)가 설치되는 관 형태로 이루어진 것으로서, 가스 레귤레이터(20)에서 압력이 조정된 탄산가스가 후술할 제1믹싱수단(50)으로 이송되는 라인이다.The carbon dioxide
한편, 병렬로 배치된 복수의 액화 탄산가스 주입관(10)에는 탄산가스 주입라인(30)이 각각 연결되되 이러한 복수의 탄산가스 주입라인(30)에는 개폐밸브(V1)가 각각 설치된다.Meanwhile, a carbon dioxide
이러한 개폐밸브(V1)는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the on-off valve V1 is made of a solenoid valve.
이때, 복수의 탄산가스 주입라인(30) 중 어느 하나의 메인 탄산가스 주입라인(31)은 후술할 제1믹싱수단(50)에 연결되고, 복수의 탄산가스 주입라인(30) 중 메인 탄산가스 주입라인(31)을 제외한 나머지 탄산가스 주입라인들(32)은 메인 탄산가스 주입라인(31)으로부터 분기된다.At this time, any one of the plurality of carbon dioxide
또한, 메인 탄산가스 주입라인(31)으로부터 분기되되 제1믹싱수단(50)에 최인접한 탄산가스 주입라인(30)과 제1믹싱수단(50) 사이에 위치한 메인 탄산가스 주입라인(31)에는 주입밸브(V2)가 설치된다.In addition, the main carbon dioxide
이러한 주입밸브(V2)는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것이 바람직하다.This injection valve (V2) is preferably made of a solenoid valve.
아울러, 주입밸브(V2)와 제1믹싱수단(50) 사이에 위치한 메인 탄산가스 주입라인(31)에는 압력계(P)와 이젝터(미도시)가 설치될 수 있다.In addition, a pressure gauge P and an ejector (not shown) may be installed in the main carbon
이젝터(ejector)는 제1믹싱수단(50)인 라인 스테틱 믹서에 고압의 폐수가 통과하기 때문에 탄산가스를 고압으로 셋팅하여 고압의 폐수에 흡인시키기 위해 필요하다.Since the high-pressure wastewater passes through the line static mixer, which is the first mixing means 50, the ejector is required to set carbon dioxide gas to high pressure and suck it into the high-pressure wastewater.
폐수 주입라인(40)은 관 형태로 이루어져 유량 조정조(2) 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수가 제1믹싱수단(50)으로 이송되는 라인이다.The
이와 같은 폐수 주입라인(40)에는 폐수를 냉각하기 위한 냉각수단(42)이 설치되는데, 냉각수단(42)은 폐수 주입라인(40)의 외주면을 감싸는 냉각선 형태로 이루어질 수도 있고, 기타 다른 방법으로도 구현 가능하다.The
이처럼 유량 조정조(2) 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수가 제1믹싱수단(50)에 주입되기 전에 냉각되도록 폐수 주입라인(40)에 냉각수단(42)을 설치함으로써, 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 혼합이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.As described above, by installing the cooling means 42 in the
제1믹싱수단(50)은 탄산가스 주입라인(30)을 통해 이송된 탄산가스와 폐수 주입라인(40)을 통해 이송된 터널 굴착 폐수가 주입되어 통과하면서 1차로 혼합되는 것으로서, 라인 스테틱 믹서(line static mixer)인 것이 바람직하다.The first mixing means 50 is the carbon dioxide gas transferred through the carbon dioxide
제1이송라인(60)은 관 형태로 이루어져 제1믹싱수단(50)에서 1차로 혼합된 혼합 폐수를 후술할 제2믹싱수단(70)으로 이송하는 라인이다.The
제2믹싱수단(70)은 제1이송라인(60)을 통해 이송된 혼합 폐수가 주입되어 통과하면서 2차로 혼합되는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 사이클론(cyclone) 형태(72)로 이루어지거나, 도 3에 도시된 바와 같이 중공의 관 내부에 길이 방향을 따라 스프링이 설치된 형태(74)로 이루어지거나, 도 4에 도시된 바와 같이 중공의 관 내부에 길이 방향을 따라 복수의 프로펠러가 설치된 형태(76)로 이루어질 수 있다.The second mixing means 70 is that the mixed wastewater transferred through the
이처럼 터널 굴착 폐수와 탄산가스를 제1믹싱수단(50)에서 1차로 혼합한 다음 제2믹싱수단(70)에서 2차 혼합하는 과정을 거침으로써, 보다 균일하고 효율적으로 중화가 이루어지도록 할 수 있게 된다.In this way, the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas are first mixed in the first mixing means 50 and then secondary mixed in the second mixing means 70, so that neutralization can be achieved more uniformly and efficiently. do.
다른 구성으로, 제1믹싱수단은 사이클론 형태로 이루어지거나, 중공의 관 내부에 길이 방향을 따라 스프링 또는 프로펠러를 설치하는 형태로 이루어질 수 있고, 제2믹싱수단은 라인 스테틱 믹서로 이루어질 수도 있을 것이다.In another configuration, the first mixing means may be made in the form of a cyclone, or may be made in the form of installing a spring or a propeller along the longitudinal direction inside the hollow tube, and the second mixing means may be made of a line static mixer. .
제2이송라인(80)은 관 형태로 이루어져 제2믹싱수단(70)에서 2차로 혼합된 혼합 폐수가 후속 공정설비(F)로 이송되는 라인이다.The
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 중화처리 장치의 전체구성을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 별도로 마련된다.Meanwhile, although not shown in the drawings, a control unit (not shown) for controlling the overall configuration of the neutralization treatment apparatus is provided separately.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치를 이용한 중화처리 방법은, 터널 굴착 폐수에 포함된 부유 물질 중 조대입자 등이 중력에 의해 침사조(1)에서 침전 분리된 다음, 유량 조정조(2)에서 양과 질이 일정하게 유지된 알칼리성의 터널 굴착 폐수를 중화시키기 위한 것이다.In the neutralization treatment method using the neutralization treatment device of tunnel excavation wastewater according to the present invention having the above configuration, coarse particles, etc., among suspended substances contained in the tunnel excavation wastewater are precipitated and separated in the
이와 같은 본 발명에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 방법은, 복수의 액화 탄산가스 탱크(T)가 착탈가능하게 결합되는 액화 탄산가스 주입관(10)의 일단부에 설치된 가스 레귤레이터(20)에서 액화 탄산가스를 기화시키고, 기화된 탄산가스의 압력을 조정하는 제1단계; 가스 레귤레이터(20)에서 압력이 조정된 탄산가스를 하나 이상의 개폐밸브(V1)가 설치되는 관 형태로 이루어진 탄산가스 주입라인(30)을 통해 이송시키는 제2단계; 유량 조정조(2) 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수를 관 형태로 이루어진 폐수 주입라인(40)을 통해 이송시키는 제3단계; 탄산가스 주입라인(30)을 통해 이송된 탄산가스와 폐수 주입라인(40)을 통해 이송된 터널 굴착 폐수를 제1믹싱수단(50)에 주입하여 1차로 혼합하는 제4단계; 제1믹싱수단(50)에서 1차로 혼합된 혼합 폐수를 관 형태로 이루어진 제1이송라인(60)을 통해 이송시키는 제5단계; 제1이송라인(60)을 통해 이송된 혼합 폐수를 제2믹싱수단(70)에 주입하여 2차로 혼합하는 제6단계; 및 제2믹싱수단(70)에서 2차로 혼합된 혼합 폐수를 관 형태로 이루어진 제2이송라인(80)을 통해 후속 공정설비(F)로 이송시키는 제7단계;를 포함하여 이루어진다.The method for neutralizing tunnel excavation wastewater according to the present invention is liquefied in a
이때, 액화 탄산가스 주입관(10)은 복수로 마련되어 병렬로 배치되고, 이처럼 병렬로 배치된 복수의 액화 탄산가스 주입관(10)에는 탄산가스 주입라인(30)이 각각 연결되되 복수의 탄산가스 주입라인(30)에는 개폐밸브(V1)가 각각 설치된다.At this time, the liquefied carbon dioxide
아울러, 복수의 탄산가스 주입라인(30) 중 어느 하나의 메인 탄산가스 주입라인(31)은 제1믹싱수단(50)에 연결되고, 복수의 탄산가스 주입라인(30) 중 메인 탄산가스 주입라인(31)을 제외한 나머지 탄산가스 주입라인들(32)은 메인 탄산가스 주입라인(31)으로부터 분기된다.In addition, one of the plurality of carbon dioxide
또한, 복수의 액화 탄산가스 주입관(10)에는 압력계(P)가 각각 설치되고, 메인 탄산가스 주입라인(31)으로부터 분기되되 제1믹싱수단(50)에 최인접한 탄산가스 주입라인(32)과 제1믹싱수단(50) 사이에 위치한 메인 탄산가스 주입라인(31)에는 주입밸브(V2)가 설치된다.In addition, a pressure gauge (P) is installed in each of the plurality of liquefied carbon
이때, 복수의 액화 탄산가스 주입관(10) 중 어느 하나의 액화 탄산가스 주입관(10)의 압력이 저하되면 이 액화 탄산가스 주입관(10)에 설치된 개폐밸브(V1)는 폐쇄하고 다른 어느 하나의 액화 탄산가스 주입관(10)에 설치된 개폐밸브(V1)를 개방하도록 이루어진다.At this time, when the pressure of any one of the plurality of liquefied carbon dioxide
아울러, 후속 공정설비(F)에 설치된 pH 센서(S)에 의해 측정된 혼합폐수의 pH 값에 따라 탄산가스를 제1믹싱수단(50)으로 주입시키는 주입밸브(V2)의 개폐를 자동으로 제어하도록 이루어진다.In addition, the opening and closing of the injection valve V2 for injecting carbon dioxide gas into the first mixing means 50 is automatically controlled according to the pH value of the mixed wastewater measured by the pH sensor S installed in the subsequent process facility F. Is made to do.
아울러, 폐수 주입라인(40)에는 냉각수단(42)이 설치되어 유량 조정조(2) 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수가 제1믹싱수단(50)에 주입되기 전에 냉각되도록 한다.In addition, a cooling means 42 is installed in the
이와 같이, 유량 조정조(2) 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수가 제1믹싱수단(50)에 주입되기 전에 냉각되도록 폐수 주입라인(40)에 냉각수단(42)을 설치함으로써, 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 혼합이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.As described above, by installing the cooling means 42 in the
또한, 제1믹싱수단(50)은 라인 스테틱 믹서(line static mixer)로 이루어지고, 제2믹싱수단(70)은 사이클론(cyclone) 형태(72)로 이루어지거나, 중공의 관 내부에 길이 방향을 따라 스프링이 설치된 형태(74) 또는 중공의 관 내부에 길이 방향을 따라 프로펠러가 설치된 형태(76)로 이루어질 수 있다.In addition, the first mixing means 50 is made of a line static mixer, and the second mixing means 70 is made of a
이처럼 터널 굴착 폐수와 탄산가스를 제1믹싱수단(50)에서 1차로 혼합한 다음 제2믹싱수단(70)에서 2차 혼합하는 과정을 거침으로써, 보다 균일하고 효율적으로 중화가 이루어지도록 할 수 있다.In this way, by first mixing the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas in the first mixing means 50 and then performing the secondary mixing in the second mixing means 70, it is possible to achieve more uniform and efficient neutralization. .
한편, 도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치에 포함된 믹싱날개의 형태를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치에 포함된 믹싱날개에 형성된 격벽의 작용효과를 설명하기 위한 개략도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착폐수의 중화처리 장치에 포함된 제1믹싱수단과 제2믹싱수단의 형태를 도시한 개략도이다.Meanwhile, FIG. 5 is a view showing an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a mixing blade included in the neutralization apparatus for tunnel excavation wastewater according to another exemplary embodiment of the present invention. 7 is a schematic view for explaining the effect of the partition wall formed on the mixing blade included in the tunnel excavation wastewater neutralization apparatus according to another preferred embodiment of the present invention, and FIG. 8 is the present invention It is a schematic diagram showing the shape of the first mixing means and the second mixing means included in the tunnel excavation wastewater neutralization treatment apparatus according to another preferred embodiment of the.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치에 대하여 상세히 설명하도록 하되, 앞서 설명한 구성과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to another exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8, but a description of a configuration overlapping with that described above will be omitted.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치는 챔버(56)와, 챔버(56) 내부에 설치되는 다수개의 믹싱날개(51)로 구성된 제1믹싱수단(50) 및 압력증대챔버(71) 형태로 형성된 제2믹싱수단(70)을 포함하여 이루어진다.5 to 8, the tunnel excavation wastewater neutralization treatment apparatus according to another preferred embodiment of the present invention includes a
제1믹싱수단(50)의 믹싱날개(51)는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상단 및 하단에 고정부(55)가 형성된 고정바(57)에 다수개의 믹싱날개(51)들이 서로 일정한 간격으로 이격되도록 고정 형성되며, 다수개의 믹싱날개(51)가 고정 형성된 고정바(57)는 상단 및 하단에 형성된 고정부(55)를 통해 챔버(56)의 내부에 고정되도록 설치된다. 고정부(55)를 챔버(56)에 고정시키는 방법은 다양한 공지수단이 있기 때문에, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.Mixing
상기 믹싱날개(51)들은 각각 다수개의 날개부(52)로 이루어지며, 상기 다수개의 날개부(52)가 각각 상단에서 하단 방향으로 비틀린 형상으로 형성됨으로써 각각의 날개부(52) 사이에 유체를 회전시킬 수 있는 비틀린 구조의 유체흐름통로(53)가 형성되며, 인접한 믹싱날개(51)들의 각각의 날개부(52)들이 서로 반대방향으로 비틀린 형상으로 형성되어 인접한 믹싱날개(51)들의 유체흐름통로(53)들이 서로 반대 방향으로 뒤틀린 구조로 형성된다.The
이에 따라, 탄산가스 주입라인(30)을 통해 이송된 탄산가스와 폐수 주입라인(40)을 통해 이송된 터널 굴착 폐수가 제1믹싱수단(50)의 챔버(56)로 주입된 후 각각의 믹싱날개(51)의 유체흐름통로(53)를 통과하면서 회전하되, 각각의 믹싱날개(51)의 유체흐름통로(53)의 비틀린 방향에 따라 회전 방향이 반대 방향으로 전환되면서 회전하게 된다.Accordingly, after the carbon dioxide gas transferred through the carbon dioxide
구체적으로, 탄산가스 주입라인(30)을 통해 이송된 탄산가스와 폐수 주입라인(40)을 통해 이송된 터널 굴착 폐수가 제1믹싱수단(50)의 챔버(56)로 주입된 후 도 6의 상단 첫 번째 믹싱날개(51)의 유체흐름통로(53)를 지나면서 유체흐름통로(53)의 뒤틀린 방향에 따라 시계방향으로 회전하면서 혼합이 이루어지게 되고, 믹싱날개(51)들 간의 설치 간격에 의해 바로 하단에 위치한 도 6의 상단 두 번째 믹상날개(51)의 유체흐름통로(53)에 진입하기 전까지는 계속해서 시계방향으로 회전하면서 혼합이 이루어진다.Specifically, after the carbon dioxide gas transferred through the carbon dioxide
이후, 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 도 6의 상단 두 번째 믹싱날개(51)의 유체흐름통로(53)에 진입하게 되면 유체흐름통로(53)의 뒤틀린 방향에 따라 회전 하던 방향과 반대 방향, 즉 반시계 방향으로 회전 방향이 전환되어 회전하게 되고, 이후 차례대로 하단의 믹싱날개(51)들의 유체흐름통로(53)를 지날 때 마다 회전방향이 반대 방향으로 전환되면서 혼합이 이루어지게 된다. 따라서, 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 다수개의 믹싱날개(51)들을 통과하면서 일정 주기로 회전 방향이 반대 방향으로 전환되도록 회전하면서 혼합이 이루어지게 되어 보다 많은 양의 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 용해되도록 할 수 있다.Thereafter, when the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas enter the
또한, 다수개의 믹싱날개(51)들이 서로 일정한 간격으로 이격되도록 형성되기 때문에 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 혼합될 수 있는 시간이 증대되어 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 충분히 용해되도록 할 수 있다.In addition, since the plurality of mixing
이때, 상기 믹싱날개(51)의 외경은, 상기 믹싱날개(51)의 외측면이 상기 챔버(56)의 내측면에 맞닿을 수 있도록 상기 챔버(56)의 내경에 근접하게 형성되기 때문에 챔버(56) 내부에 진입한 탄산가스와 터널 굴착 폐수가 상기 믹싱날개(51)의 외측면과 상기 챔버(56)의 내측면 사이로 이동하지 못하고 상기 믹싱날개(51)의 유체흐름통로(53)를 통해서만 이동하게 된다.At this time, the outer diameter of the
한편, 상기와 같은 형태로 형성된 믹싱날개(51)의 각각의 날개부(52)의 상단에는 격벽(54)이 형성되며, 상기 격벽(54)은 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전을 저지하기에 적합한 위치에 형성된다.Meanwhile, a
구체적으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 시계방향으로 회전하는 위치에 설치된 믹싱날개(51)의 각각의 날개부(52)의 상단에는 격벽(54)이 각각의 날개부(52) 상단의 도면상 왼쪽 끝단에 형성되고, 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 반시계방향으로 회전하는 위치에 설치된 믹싱날개(51)의 각각의 날개부(52)의 상단에는 격벽(54)이 각각의 날개부(52) 상단의 도면상 오른쪽 끝단에 형성되며, 이에 따라 각각의 격벽(54)이 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전을 효과적으로 저지하여 회전속도를 감소시킴으로써 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 혼합된 유체의 압력을 증대시켜 보다 많은 양의 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 용해되도록 함으로써 터널 굴착 폐수의 중화 효율을 향상시킬 수 있다.Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, a
또한, 각각의 격벽(54)은 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전속도 감소효과 및 압력증대 효과를 더욱 증대시킬 수 있도록 탄산가스와 터널 굴착 폐수의 회전방향을 마주보는 방향으로 일정 각도만큼 경사진 형태로 형성된다. In addition, each of the
한편, 도면에서는 믹싱날개(51)를 구성하는 날개부(52)가 4개 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 날개부(52)의 개수는 다양하게 변경하는 것이 가능하다.Meanwhile, in the drawing, it is shown that four
압력증대챔버(71)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1믹싱수단(50)을 통해 1차 혼합된 후 유입되는 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 유속을 충분히 감소시킬 수 있도록 제1믹싱수단(50) 챔버(56)의 유로단면적의 5 내지 10배의 유로단면적을 갖도록 형성되며, 중화처리 장치의 작동 시 통상적 유량을 기반으로 유입된 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 압력증대 챔버(71) 내에서 5 내지 10초 머무를 수 있는 길이로 형성된다. 이에 따라 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 압력증대 챔버(71)로 유입되면서 증가된 유로단면적에 의해 유속이 급격히 감소되면서 압력이 급격하게 증가된 상태로 일정시간 동안 압력증대 챔버(71) 내에서 머무르면서 혼합됨으로써 더 많은 양의 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 용해되어 터널 굴착 폐수의 중화 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만 제1믹싱수단(50) 및 제2믹싱수단(70)을 포함하는 중화처리 장치의 전체구성을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 별도로 마련된다.As shown in FIG. 4, the
한편, 도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치에 포함된 압력증대 챔버의 형태를 도시한 도면이다.Meanwhile, FIG. 9 is a view showing the shape of a pressure increasing chamber included in the apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to another preferred embodiment of the present invention.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치에 대하여 상세히 설명하도록 하되, 앞서 설명한 구성과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to another exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 9, but a description of a configuration overlapping with that described above will be omitted.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치의 압력증대 챔버(71)는 내부공간이 3개의 차단벽(72d, 73d, 74d)에 의해 4개(72, 73, 74, 75)로 분할되어 있으며, 4개의 내부공간은 순서대로 제1공간(72), 제2공간(73), 제3공간(74), 제4공간(75)으로 지칭한다.As shown in FIG. 9, the pressure increase
상기 4개의 내부공간(72, 73, 74, 75) 중 제1 내지 제3공간(72, 73, 74)에는 각각 pH측정센서(72a, 73a, 74a)가 설치된다.Among the four
상기 차단벽(72d, 73d, 74d)은 순서대로 제1차단벽(72d), 제2차단벽(73d), 제3차단벽(74d)으로 구분되며, 차단벽(72d, 73d, 74d)들에는 순서대로 제1체크밸브(72b), 제2체크밸브(73b), 제3체크밸브(74b)가 형성된다.The blocking
제1체크밸브(72b)는 제1공간(72)의 압력이 설정압력인 P1이상일 경우에만 열리는 밸브이고, 제2체크밸브(73b)는 제2공간(73)의 압력이 설정압력인 P2 이상일 경우에만 열리는 밸브이며, 제3체크밸브(72b)는 제3공간(74)의 압력이 설정압력인 P3 이상일 경우에만 열리는 밸브이다. 이때, 설정압력의 크기는 P1 < P2 < P3 이며, 즉 P1이 가장 작고 P3가 가장 크다. 설정압력 이상에서 체크밸브가 열리는 구조는 스프링의 세기를 조절하는 것을 포함하여 다양한 공지된 기술이 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.The
압력증대 챔버(71)의 제2공간(73), 제3공간(74), 제4공간(75)에는 각각의 공간에만 연결된 배출관(73e, 74e, 75e)이 연결되며, 이들 배출관(73e, 74e, 75e)은 분지관 형태이어서 제2이송라인(80)에 공통적으로 연결된다. 각각의 배출관(73e, 74e, 75e)에는 배출관(73e, 74e, 75e)의 개폐를 위한 솔레노이드밸브(73c, 74c, 75c)가 설치되어 있다. 상기 배출관(73e, 74e, 75e)은 순서대로 제1배출관(73e), 제2배출관(74e), 제3배출관(75e)이라고 하고, 각각의 배출관(73e, 74e, 75e)에 설치된 솔레노이드 밸브(73c, 74c, 75c)는 순서대로 제1밸브(73c), 제2밸브(74c), 제3밸브(75c)라고 한다.The
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 압력증대 챔버(71)를 포함하는 중화처리 장치의 전체구성을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 별도로 마련된다.Meanwhile, although not shown in the drawing, a control unit (not shown) for controlling the overall configuration of the neutralization treatment apparatus including the
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치에 포함된 압력증대 챔버(71)의 작동에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the
먼저, 제1믹싱수단(50)을 거쳐 유입된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)는 압력증대 챔버(71)의 제1공간(72)으로 유입되고 제1공간(72)의 압력이 P1이 될 때까지는 제2공간(73)으로 넘어가지 못하고 압력이 증가되게 된다. 이때, 제1공간(72)에 설치된 pH측정센서(72a)는 제1공간(72)에 위치하는 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 pH를 측정한다. 측정된 pH가 배출을 허용해도 되는 pH조건을 만족하는 경우에는 제어부(미도시)에서 제2공간(73)에 연결된 제1배출관(73e)의 제1밸브(73c)가 개방되도록 제어한다.First, tunnel excavation wastewater (mixed with carbon dioxide gas) introduced through the first mixing means 50 flows into the
그 결과 폐수는 제2공간(73)으로 유입된 후 제1배출관(73e)을 통해 제2이송라인(80)으로 배출된다.As a result, the wastewater is introduced into the
만약, 제1공간(72)에서 측정된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 pH값이 배출허용조건에 미달하는 경우에는, 제2공간(73)의 제1배출관(73e)의 제1밸브(73c)는 닫힌 상태가 되고, 이에 따라 제1공간(72)의 제1체크밸브(72b)를 통과하여 제2공간(73)으로 유입된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)는 압력이 P2가 될 때까지 제2공간(73)에서 압력이 증가한다.If the pH value of the tunnel excavation wastewater (mixed carbon gas) measured in the
이후, 제2공간(73)의 pH측정센서(73a)에서 측정된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 pH값이 배출허용 조건에 부합하는 경우에는 제어부(미도시)에서 제3공간(74)의 제2배출관(74e)의 제2밸브(74c)가 개방되도록 제어한다. 따라서 제2공간(73)에서 제2체크밸브(73b)를 통해 제3공간(74)으로 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)가 유입된 후 제3공간(74)의 제2배출관(74e)을 통해 제2이송라인(80)으로 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)가 배출된다.Thereafter, when the pH value of the tunnel excavation wastewater (mixed carbon gas) measured by the
만약, 제2공간에(73)서 측정된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 pH값이 배출허용조건에 미달하는 경우에는, 제2공간(73)의 제1배출관(73e)의 제1밸브(73c)도 닫히고 제3공간(74)의 제2배출관(74e)의 제2밸브(74c)도 닫힘 상태가 되며, 이에 따라 제2공간(73)의 제2체크밸브(73b)를 통과하여 제3공간(74)으로 유입된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)는 압력이 P3가 될 때까지 제3공간(74)에서 압력이 증가한다.If the pH value of the tunnel excavation wastewater (mixed carbon gas) measured in the second space (73) does not meet the discharge allowable conditions, the first discharge pipe (73e) of the second space (73) The
이후, 제3공간(74)의 pH측정센서(74a)에서 측정된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 pH값이 배출허용조건에 부합하는 경우에는 제어부(미도시)에서 제4공간(75)의 제3배출관(75e)의 제3밸브(75c)가 개방되도록 제어한다. 따라서 제3공(74)간에서 제3체크밸브(74b)를 통해 제4공간(75)으로 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)가 유입된 후 제4공간(75)의 제3배출관(75e)을 통해 제2이송라인(80)으로 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)가 배출된다.Thereafter, when the pH value of the tunnel excavation wastewater (mixed carbon gas) measured by the
만약, 제3공간(74)에서 측정된 폐수의 pH값이 배출허용조건에 미달하는 경우에는, 제어부(미도시)에서 제4공간(75)의 제3배출관(75e)의 제3밸브(75c)를 잠금 상태를 유지도록 제어하여 제4공간(75)으로 유입된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 압력을 증가시킴과 동시에 폐수 주입라인(40)을 제어하여 터널 굴착 폐수의 유입 유량을 소량으로 감소시키도록 제어한다.If the pH value of the wastewater measured in the
이후, 제4공간(75)의 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 압력을 P3의 1.2~1.5배의 범위에서 설정된 압력(P4)까지 증가시키면서 pH측정센서(72a, 73a, 74a)의 측정값을 확인한 후 제4공간(75)의 압력센서(75a)에서 측정한 압력이 설정압력(P4)에 도달하면 제3배출관(75e)의 제3밸브(75c)를 개방하여 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)를 배출시킨다. 제3밸브(75c)를 개방한 후에는 제어부(미도시)에서 폐수 주입라인(40)을 제어하여 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 유입 유량을 다시 정상적으로 복귀시킨다.Thereafter, the
이때, 제4공간(75)의 압력센서(75a)에서 측정된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 압력이 설정된 압력(P4)에 도달하여 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)를 배출시키는 경우에 측정된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 pH값이 배출허용조건에 여전히 미달하는 경우에는 제어부(미도시)에서 액화 탄산가스 주입관(10), 가스 레귤레이터(20) 및 탄산가스 주입라인(30)을 제어하여 이전보다 증가된 양의 탄산가스가 주입되도록 제어를 수행한다. 즉, 탄산가스 주입량을 증가시키는 제어를 수행한다.At this time, the pressure of the tunnel excavation wastewater (mixed carbon gas) measured by the
상기에 기술한 바와 같이 압력증대 챔버(71)는 제1믹싱수단(50)을 거쳐서 유입된 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 압력을 증가시켜 탄산가스의 용해율을 더욱 높여주어 중화반응이 증대되게 하는 기술적 효과를 가지며, 특히 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 배출압력을 다수개의 순차적인 압력 값으로 구분하여 필요한 경우에만 압력을 증가시킬 수 있어서 구동장치의 부하를 불필요하게 증가시키지 않고 최적화된 부하의 제어가 가능한 것이다. 즉, 압력 P1에서 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 pH값이 배출허용조건을 만족하면 더 이상 터널 굴착 폐수(탄산가스가 혼합된 것)의 압력을 증가시키지 않아도 되기 때문에 구동모터(미도시)의 부하가 감소하게 됨으로써 고장 확률이 줄어들고, 수명도 증가하게 되는 것이다.As described above, the
이상과 같은 본 발명에 따른 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치는 다수개의 믹싱날개로 구성된 제1믹싱수단을 구비하되, 상기 믹싱날개를 구성하는 각각의 날개부가 상단에서 하단 방향으로 비틀린 형상으로 형성됨으로써 각각의 날개부 사이에 유체를 회전시킬 수 있는 비틀린 구조의 유체흐름통로가 형성되어 제1믹싱수단에 유입된 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 유체흐름통로를 통해 회전하면서 효율적으로 혼합되도록 할 수 있다.The apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater according to the present invention as described above includes a first mixing means composed of a plurality of mixing blades, and each blade constituting the mixing blades is formed in a twisted shape from the top to the bottom. A fluid flow passage having a twisted structure capable of rotating a fluid is formed between the blades of the tunnel, so that the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas introduced into the first mixing means can be efficiently mixed while rotating through the fluid flow passage.
또한, 다수개의 믹싱날개들이 일정한 간격으로 이격되도록 구비되되, 인접한 믹싱날개들의 날개부가 서로 반대방향으로 비틀린 형상으로 형성됨으로써 인접한 믹싱날개들의 유체흐름통로가 서로 반대 방향으로 뒤틀린 구조로 형성되어 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 각각의 믹싱날개들의 유체흐름통로를 통과할 때마다 회전 방향이 반대 방향으로 전환되면서 회전함으로써 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, a plurality of mixing blades are provided so as to be spaced apart at regular intervals, but the blades of adjacent mixing blades are formed in a twisted shape in opposite directions, so that the fluid flow passages of adjacent mixing blades are formed in a structure that is twisted in opposite directions, resulting in tunnel excavation wastewater. Whenever the and carbon dioxide gas pass through the fluid flow passages of the respective mixing blades, the rotation direction is changed and rotated in the opposite direction, thereby improving the mixing efficiency of the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas.
또한, 다수개의 믹싱날개들이 서로 일정한 간격으로 이격되도록 구비되기 때문에 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 혼합될 수 있는 시간이 증대되어 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 충분히 용해되도록 할 수 있다.In addition, since a plurality of mixing blades are provided to be spaced apart from each other at regular intervals, the time during which the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas can be mixed is increased, so that the carbon dioxide gas is sufficiently dissolved in the tunnel excavation wastewater.
또한, 믹싱날개를 구성하는 각각의 날개부 상단에 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전을 저지하기 위한 격벽을 형성하여 회전 속도를 감소시킴으로써 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 혼합되는 시간을 증대시키고, 격벽이 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전을 저지시켜 회전속도를 감소시킴에 따라 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 혼합된 유체의 압력을 증대시켜 보다 많은 양의 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 용해되도록 하여 중화 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by forming a partition wall to prevent the rotation of tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas at the top of each wing constituting the mixing blade, reducing the rotation speed increases the time for mixing the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas. As the rotation speed is reduced by preventing the rotation of tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas, the pressure of the fluid mixed with the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas is increased to dissolve a greater amount of carbon dioxide in the tunnel excavation wastewater, thereby increasing the neutralization efficiency. Can be improved.
또한, 상기 격벽이 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전방향을 마주보는 방향으로 일정 각도만큼 경사진 형태로 형성됨으로써 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전속도 감소효과 및 압력증대 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.In addition, since the partition wall is formed in a shape inclined by a predetermined angle in a direction facing the rotation direction of the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas, the effect of reducing the rotational speed of the tunnel excavation wastewater and the carbon dioxide gas and increasing the pressure may be further increased.
또한, 제2믹싱수단으로 압력증대 챔버를 구비하되, 상기 압력증대 챔버는 유입되는 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 유속을 충분히 감소시킬 수 있도록 제1믹싱수단 챔버의 유로단면적의 5 내지 10배의 유로단면적을 갖도록 형성되며, 중화처리 장치의 작동 시 통상적 유량을 기반으로 유입된 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 압력증대 챔버 내에서 5 내지 10초 머무를 수 있는 길이로 형성된다. 이에 따라 터널 굴착 폐수와 탄산가스가 압력증대챔버로 유입되면서 증가된 유로단면적에 의해 유속이 급격히 감소되면서 압력이 급격하게 증대되고, 탄산가스와 터널 굴착 폐수가 일정시간 동안 압력증대 챔버 내에서 머무르면서 혼합되어 더 많은 양의 탄산가스가 터널 굴착 폐수에 용해될 수 있다.In addition, a pressure increasing chamber is provided as the second mixing means, wherein the pressure increasing chamber is a flow path that is 5 to 10 times the cross-sectional area of the flow path of the first mixing means chamber so as to sufficiently reduce the flow rate of the incoming tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas. It is formed to have a cross-sectional area, and the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas introduced based on the normal flow rate when the neutralization treatment device is operated are formed in a length that can stay in the pressure increase chamber for 5 to 10 seconds. Accordingly, as tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas flow into the pressure increase chamber, the flow rate decreases rapidly due to the increased cross-sectional area, and the pressure increases rapidly. As a result, more carbon dioxide gas can be dissolved in the tunnel excavation wastewater.
또한, 폐수를 중화시키기 위한 중화 반응조를 별도로 설치하지 않아도 되기 때문에 폐수처리시설을 설치하기 위한 부지 면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is not necessary to separately install a neutralization reaction tank to neutralize wastewater, there is an effect of minimizing the area of the site for installing the wastewater treatment facility.
또한, 본 발명은 중화제로서 강산을 사용하지 않고 액화 탄산가스를 이용함으로써, 설비가 부식되는 것을 방지할 수 있고 안전하게 취급할 수 있으며 보다 효율적으로 알칼리성 폐수를 중화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by using liquefied carbon dioxide gas without using a strong acid as a neutralizing agent, it is possible to prevent the equipment from being corroded, handle it safely, and more efficiently neutralize alkaline wastewater.
또한, 본 발명은 터널 굴착 폐수와 탄산가스를 제1믹싱수단에서 1차로 혼합한 다음 제2믹싱수단에서 2차 혼합하는 과정을 거침으로써, 보다 균일하고 효율적으로 중화가 이루어지도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of performing a more uniform and efficient neutralization by first mixing the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas in the first mixing means and then secondary mixing in the second mixing means.
이에 더하여, 본 발명은 유량 조정조 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수가 제1믹싱수단에 주입되기 전에 냉각되도록 폐수 주입라인에 냉각수단을 설치함으로써, 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 혼합이 원활하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a cooling means in the wastewater injection line so that the alkaline tunnel excavation wastewater in the flow control tank is cooled before being injected into the first mixing means, so that the tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas are smoothly mixed. have.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.As described above, a detailed description of the present invention has been made by an embodiment with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiment has been described with reference to a preferred example of the present invention, the present invention is limited to the above embodiment. It should not be understood as being, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and equivalent concepts.
10 : 액화 탄산가스 주입관
20 : 가스 레귤레이터
30 : 탄산가스 주입라인
40 : 폐수 주입라인
50 : 제1믹싱수단
60 : 제1이송라인
70 : 제2믹싱수단
80 : 제2이송라인
T : 액화 탄산가스 탱크
P : 압력계
F : 후속 공정설비
S : pH 센서
V1 : 개폐밸브
V2 : 주입밸브
<다른 실시예>
50 : 제1믹싱수단
51 : 믹싱날개
52 : 날개부
53 : 유체흐름통로
54 : 격벼
55 ; 고정부
56 : 챔버
57 : 고정바
70 : 제2믹싱수단
71 : 압력증대 챔버
<또 다른 실시예>
71 : 압력증대 챔버
72 : 제1공간
72a : pH측정센서
72b : 제1체크밸브
72d : 제1차단벽
73 : 제2공간
73a : pH측정센서
73b : 제2체크밸브
73c : 제1밸브
73d : 제2차단벽
73e : 제1배출관
74 : 제3공간
74a : pH측정센서
74b : 제3체크밸브
74c : 제2밸브
74d : 제3차단벽
74e : 제2배출관
75 : 제4공간
75a : 압력센서
75c : 제3밸브
75e : 제3배출관10: liquefied carbon dioxide injection pipe
20: gas regulator
30: carbon dioxide gas injection line
40: wastewater injection line
50: first mixing means
60: first transfer line
70: second mixing means
80: second transfer line
T: Liquefied carbon dioxide tank
P: pressure gauge
F: Subsequent process equipment
S: pH sensor
V1: On-off valve
V2: Injection valve
<Another Example>
50: first mixing means
51: mixing wing
52: wing
53: fluid flow passage
54: Fight
55; Fixed part
56: chamber
57: fixed bar
70: second mixing means
71: pressure increase chamber
<Another Example>
71: pressure increase chamber
72: first space
72a: pH measurement sensor
72b: first check valve
72d: first blocking wall
73: second space
73a: pH measuring sensor
73b: second check valve
73c: first valve
73d: second blocking wall
73e: first discharge pipe
74: third space
74a: pH measuring sensor
74b: 3rd check valve
74c: 2nd valve
74d: 3rd blocking wall
74e: second discharge pipe
75: fourth space
75a: pressure sensor
75c: 3rd valve
75e: 3rd discharge pipe
Claims (5)
복수의 액화 탄산가스 탱크가 착탈 가능하게 결합되는 액화 탄산가스 주입관;
상기 액화 탄산가스 주입관의 일단부에 설치되어 액화 탄산가스를 기화시키고, 기화된 탄산가스의 압력을 조정하는 가스 레귤레이터;
상기 가스 레귤레이터에서 압력이 조정된 탄산가스가 이송되되, 하나 이상의 개폐밸브가 설치되는 관 형태로 이루어진 탄산가스 주입라인;
상기 유량 조정조 내의 알칼리성 터널 굴착 폐수가 이송되는 관 형태로 이루어진 폐수 주입라인;
상기 탄산가스 주입라인을 통해 이송된 탄산가스와 상기 폐수 주입라인을 통해 이송된 터널 굴착 폐수가 주입되어 통과하면서 1차로 혼합되는 제1믹싱수단;
상기 제1믹싱수단에서 1차로 혼합된 혼합 폐수가 이송되는 관 형태로 이루어진 제1이송라인;
상기 제1이송라인을 통해 이송된 혼합 폐수가 주입되어 통과하면서 2차로 혼합되는 제2믹싱수단; 및
상기 제2믹싱수단에서 2차로 혼합된 혼합 폐수가 후속 공정설비로 이송되는 관 형태로 이루어진 제2이송라인;을 포함하며,
상기 제1믹싱수단은,
내부에 고정바가 고정 설치되는 챔버;와
상기 고정바에 서로 일정한 간격으로 이격되도록 고정 형성되는 다수개의 믹싱날개를 포함하고,
상기 믹싱날개는,
비틀린 형상으로 형성되는 다수개의 날개부; 및
상기 다수개의 날개부 사이에 형성되어 통과하는 유체를 회전시키는 유체흐름통로;를 포함하며,
상기 믹싱날개의 상기 날개부의 상단에는 터널 굴착 폐수와 탄산가스의 회전속도를 감소시키기 위한 격벽;이 형성되며,
상기 격벽은 탄산가스와 터널 굴착 폐수의 회전방향을 마주보는 방향으로 경사진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치.
A device for neutralization of tunnel excavation wastewater to neutralize alkaline tunnel excavation wastewater that has a constant quantity and quality in the flow control tank after coarse particles among the suspended solids contained in the tunnel excavation wastewater are precipitated and separated by gravity in the sedimentation tank. as,
A liquefied carbon dioxide injection pipe to which a plurality of liquefied carbon dioxide tanks are detachably coupled;
A gas regulator installed at one end of the liquefied carbon dioxide gas injection pipe to vaporize the liquefied carbon dioxide gas and adjust the pressure of the vaporized carbon dioxide gas;
A carbon dioxide gas injection line in the form of a tube through which carbon dioxide gas whose pressure is adjusted by the gas regulator is transferred, and at least one opening and closing valve is installed;
A wastewater injection line in the form of a pipe through which alkaline tunnel excavation wastewater in the flow rate control tank is transferred;
A first mixing means in which carbon dioxide gas transferred through the carbon dioxide gas injection line and tunnel excavation waste water transferred through the waste water injection line are injected and mixed while passing through;
A first transfer line in the form of a pipe through which the mixed wastewater first mixed by the first mixing means is transferred;
A second mixing means for secondary mixing while the mixed wastewater transferred through the first transfer line is injected and passed; And
And a second transfer line in the form of a tube through which the mixed wastewater secondly mixed in the second mixing means is transferred to a subsequent process facility, and
The first mixing means,
A chamber in which a fixing bar is fixedly installed therein; And
It includes a plurality of mixing blades fixedly formed to be spaced apart from each other at regular intervals on the fixed bar,
The mixing blade,
A plurality of wing portions formed in a twisted shape; And
Includes; a fluid flow passage formed between the plurality of wing portions to rotate the fluid passing through,
A partition wall for reducing the rotational speed of tunnel excavation wastewater and carbon dioxide gas is formed at the upper end of the wing of the mixing blade,
The partition wall is an apparatus for neutralizing tunnel excavation wastewater, wherein the partition wall is formed in a shape inclined in a direction facing the rotation direction of carbon dioxide gas and the tunnel excavation wastewater.
상기 믹싱날개는,
인접한 상기 믹싱날개들의 각각의 상기 날개부들이 서로 반대방향으로 비틀린 형상으로 형성되어 탄산가스와 터널 굴착 폐수가 각각의 상기 믹싱날개의 상기 유체흐름통로를 통과하면서 일정 주기로 회전 방향이 반대 방향으로 전환되는 것을 특징으로 하는 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치.
The method of claim 1,
The mixing blade,
Each of the blades of the adjacent mixing blades is formed in a twisted shape in a direction opposite to each other, so that carbon dioxide gas and tunnel excavation wastewater pass through the fluid flow path of each of the mixing blades, and the rotation direction is changed to the opposite direction at a certain period. Tunnel excavation wastewater neutralization apparatus, characterized in that.
상기 제2믹싱수단은 압력증대 챔버로 구성되며,
상기 압력증대 챔버는,
3개의 차단벽에 의해 공간이 분할되어 형성된 제1공간 내지 제4공간을 포함하며,
상기 제1공간 내지 제3공간에는 pH측정센서와 체크밸브가 형성되고,
상기 제2공간 내지 제4공간에는 상기 제2이송라인과 연결되는 배출관이 형성되며,
상기 배출관에는 솔레노이드 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 터널 굴착 폐수의 중화처리 장치.The method of claim 1,
The second mixing means is composed of a pressure increasing chamber,
The pressure increase chamber,
It includes a first to a fourth space formed by dividing a space by three barrier walls,
A pH measuring sensor and a check valve are formed in the first to third spaces,
In the second to fourth spaces, discharge pipes connected to the second transfer line are formed,
Tunnel excavation wastewater neutralization apparatus, characterized in that the solenoid valve is formed in the discharge pipe.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20220085169A (en) * | 2020-12-15 | 2022-06-22 | 에코엔텍(주) | Treatment facility and method for muddy water |
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2020
- 2020-02-21 KR KR1020200021827A patent/KR102145974B1/en active IP Right Grant
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