KR102188855B1 - Washing apparatus for contaminated soil - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오염토와 물이 함께 투입되도록 형성되는 호퍼부와, 상기 호퍼부를 통해 투입된 상기 오염토 중 오염 물질을 탈리시키기 위하여 고압수를 분사하도록 형성되는 분사부 및 상기 오염토에 대한 이동 경로를 형성하고, 상기 분사부를 통해 오염 물질이 탈리된 상태에서 상기 오염토의 유속이 증가되도록 마련되며, 감압 시 발생된 공동 기포를 이용하여 오염 물질에 대한 연속적인 탈리가 이루어지도록 하는 탈리부를 포함한다.The present invention relates to a hopper part formed so that contaminated soil and water are injected together, a spray part formed to spray high-pressure water to desorb contaminants from the contaminated soil introduced through the hopper part, and a movement path for the contaminated soil. It is formed and provided to increase the flow velocity of the contaminated soil in a state in which the contaminants are desorbed through the spraying unit, and includes a desorbing unit for continuously desorbing the contaminants by using hollow bubbles generated during depressurization.

Description

오염토 세척 장치{Washing apparatus for contaminated soil}Washing apparatus for contaminated soil}

본 발명은 오염토 세척 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세한 오염토 입자의 이물질이나 오염물질을 제거하여 세정 효율을 향상시키도록 하는 오염토 세척 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a contaminated soil cleaning apparatus, and more particularly, to a contaminated soil cleaning apparatus that improves cleaning efficiency by removing foreign substances or contaminants of fine contaminated soil particles.

일반적으로, 토양오염의 경우 일단 오염이 되고 나면 지표수 및 지하수의 수질에도 악영향을 미치게 되는 등 주변 환경에 2 차 오염을 유발시킬 가능성이 있으므로 오염된 토양은 반드시 현장에서 빠른 시간 내에 정화시켜 복원되어야 한다.In general, in the case of soil pollution, once it is contaminated, it may cause secondary pollution to the surrounding environment, such as adversely affecting the quality of surface water and groundwater, so the contaminated soil must be purified and restored at the site in a short time. .

상기와 같은 관점에서 토양 세척기법은 이미 1970년대 말 미국에서 처음 개발되어 현재는 미국을 비롯하여 독일, 네덜란드 등 많은 나라에서 사용빈도가 가장 높은 특허기술중의 하나로서 각 지역, 각 국의 적용범위가 매우 광범위하며, 그 적용범위가 넓기 때문에, 다양한 유기 오염물질 및 중금속이 다량으로 배출되고 있는 현 실정에 비추어 보아 현장 적용이 크고 경제적으로도 효율성이 뛰어난 정화기법의 하나로 인식되고 있다.From the above point of view, the soil cleaning technique was first developed in the United States in the late 1970s, and is currently one of the most frequently used patented technologies in many countries, including the United States, Germany, and the Netherlands. Since it is very broad and has a wide range of applications, it is recognized as one of the purification techniques that have great field application and excellent economic efficiency in light of the current situation in which various organic pollutants and heavy metals are discharged in large quantities.

최근 들어 정유공장을 비롯한 각종 유류 취급 공장지역 내의 토양오염이 심각한 사회문제로 대두되고 있으며, 이러한 오염토양을 효율적으로 굴착하고, 이를 복원하기 위해 노력하고 있다.Recently, soil pollution in various oil-handling plant areas including oil refineries has emerged as a serious social problem, and such contaminated soil is efficiently excavated and efforts are made to restore it.

통상적으로 볼 때, 토양 세척기법은 크게 Ex-situ 세척기법과 In-situ 세척기법으로 나눌 수 있으며, 이러한 Ex-situ 세척기법은 흔히 토양 세척(Soil Washing)이라고도 하는데 토양내 오염 내 물질의 분포 및 토양의 물리/화학적 특성을 파악하여 처리범위의 오염토양을 굴착한 후, 적절한 세척용액을 이용하여 오염된 토양을 세척하는 기법으로 one-site 처리와 off-site 처리로 나눌 수 있다.Generally speaking, soil washing techniques can be largely divided into Ex-situ washing techniques and In-situ washing techniques. These Ex-situ washing techniques are often referred to as soil washing. Distribution of substances in soil and soil After excavating the contaminated soil in the treatment range by grasping the physical/chemical characteristics of the plant, it is a technique of washing the contaminated soil using an appropriate cleaning solution. It can be divided into one-site treatment and off-site treatment.

또한, In-situ 세척기법은 토양을 굴착하지 않고 세척용액 주입정, 세척용액 배출정, 세척유출수 처리시설, 펌프 및 계장시설, 휘발물질 처리시설 등을 오염된 부지에 설치하여 토양 내에서 세척수를 순환시켜 세척하는 기법으로 처리시간이 길며, 토양공극이 막혀 세척장치에 있어 세척용액의 회수가 어려운 단점이 있다.In addition, the in-situ cleaning technique installs a cleaning solution injection well, a cleaning solution discharge well, a washing effluent treatment facility, a pump and instrumentation facility, and a volatile material treatment facility on a contaminated site without excavating the soil to remove the wash water from the soil. It is a technique of circulating and cleaning, which has a long treatment time, and it is difficult to recover the cleaning solution in the cleaning device due to clogged soil pores.

최근에는 세정효율을 향상시키기 위하여 오염된 토양을 세정장치에 투입하여 약품과 교반기를 통해 세정하여 상대적으로 세정이 어려운 미세한 오염토 입자에 포함되는 오염물질을 분리시키는 세척장치가 개발되고 있다.Recently, in order to improve cleaning efficiency, a cleaning device for separating contaminants contained in fine contaminated soil particles that are relatively difficult to clean by putting contaminated soil into a cleaning device and cleaning it through a chemical and agitator has been developed.

본 발명의 목적은, 고압수 분사 및 유속 증가를 통해 오염 물질에 대한 1 차적 탈리가 이루어지게 함과 동시에, 물을 포함한 오염토에 대한 감압이 발생되게 하여, 이때 발생된 공동 기포의 붕괴에 의해 오염토의 표면으로 가해지는 충격으로 2 차적 탈리가 이루어지게 함으로써, 단순한 물리적 처리과정 만을 통해 효과적인 탈리가 이루어지게 할 수 있는 오염토 세척 장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to achieve primary desorption of contaminants through high-pressure water injection and increase in flow velocity, and at the same time, to cause decompression of contaminated soil including water, by the collapse of the void bubbles generated at this time. It is intended to provide a contaminated soil cleaning device capable of effective removal through a simple physical treatment process by allowing secondary removal by an impact applied to the surface of the soil.

본 발명에 따른 오염토 세척 장치는 오염토와 물이 함께 투입되도록 형성되는 호퍼부와, 상기 호퍼부를 통해 투입된 상기 오염토 중 오염 물질을 탈리시키기 위하여 고압수를 분사하도록 형성되는 분사부 및 상기 오염토에 대한 이동 경로를 형성하고, 상기 분사부를 통해 오염 물질이 탈리된 상태에서 상기 오염토의 유속이 증가되도록 마련되며, 감압 시 발생된 공동 기포를 이용하여 오염 물질에 대한 연속적인 탈리가 이루어지도록 하는 탈리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The contaminated soil washing apparatus according to the present invention includes a hopper part formed to put contaminated soil and water together, an injection part formed to spray high-pressure water in order to desorb contaminants from the contaminated soil introduced through the hopper part, and the contamination. It forms a movement path for the soil, is provided to increase the flow velocity of the contaminated soil while the contaminants are desorbed through the injection unit, and continuously desorbs the contaminants by using the cavity bubbles generated during decompression. It characterized in that it comprises a detachment part.

여기서, 상기 탈리부는 상기 오염토에 대한 유속의 증가를 위하여 입측으로부터 직경이 점진적으로 축소되도록 형성되며, 상기 오염토에 대해 전단응력 및 수직응력을 발생시켜 오염 물질의 분쇄가 이루어지도록 하는 분쇄구간과, 상기 분쇄구간 단부에서 내부 직경이 확대되도록 형성되며, 상기 분쇄구간을 통과하는 유체에 대한 압력이 감소되게 하여 상기 오염토의 표면으로 공동 기포가 발생되도록 하는 확대구간 및 상기 공동 기포 붕괴 시 발생되는 충격력을 이용하여 상기 오염토의 표면에 점착된 오염 물질을 탈착시키도록 형성되는 탈착구간을 구비한다.Here, the desorbing part is formed to gradually decrease in diameter from the inlet to increase the flow velocity of the contaminated soil, and a crushing section for generating shear stress and vertical stress on the contaminated soil so that the contaminant is pulverized. , An enlarged section is formed so that the inner diameter is enlarged at the end of the grinding section, and the pressure on the fluid passing through the grinding section is reduced to generate voids on the surface of the contaminated soil, and the impact force generated when the voids collapse And a detachment section formed to detach the contaminants adhered to the surface of the contaminated soil.

이러한 상기 분사부는 상기 호퍼부에 투입되는 물의 양보다 상대적으로 많은 양의 고압수가 상기 분쇄 구간을 향하여 분사되도록 형성되며, 상기 호퍼부에 투입되는 물의 성분은 상기 분사부에서 분사되는 고압수의 성분과 동일한 성분으로 이루어진다.The injection unit is formed so that high-pressure water in an amount relatively larger than the amount of water injected into the hopper unit is injected toward the pulverization section, and the components of the water injected into the hopper unit are components of the high-pressure water injected from the injection unit and It consists of the same ingredients.

그리고, 상기 탈리부는 상기 탈착구간의 출측 상부에 형성되며, 휘발된 오염 물질의 포집을 위하여 포집 경로를 형성하는 포집구 및 상기 탈착구간의 출측 하부에 형성되며, 휘발된 오염 물질이 제거된 상태의 세척 슬러리가 배출되도록 배출 경로를 형성하는 배출구를 구비한다.In addition, the detachment part is formed above the exit side of the detachment section, is formed at a collecting port forming a collection path for collecting the volatilized pollutants, and is formed below the exit side of the detachment section, in a state in which the volatilized pollutants are removed. It has a discharge port forming a discharge path to discharge the washing slurry.

한편, 본 발명에 따른 오염토 세척 장치는 상기 배출 경로를 따르며 배출되는 상기 세척 슬러리를 연속적으로 순환시켜 상기 세척 슬러리를 입자 별로 분리시키는 분리부를 더 포함한다.Meanwhile, the contaminated soil washing apparatus according to the present invention further includes a separating unit for separating the washing slurry for each particle by continuously circulating the washing slurry discharged along the discharge path.

여기서, 상기 분리부는 상기 배출구의 하방에 배치되어 상기 배출 경로를 따라 상기 세척 슬러리가 저장되는 저장조와, 상기 저장조의 내부에 마련된 공급 펌프에 의해 상기 세척 슬러리가 공급되도록 하며, 상기 세척 슬러리를 입자 크기에 따라 분리시키는 사이클론 및 상기 사이클론과 연결되며, 상기 세척 슬러리의 입자가 미리 설정된 크기 이상의 크기로 분리 배출됨에 따라 물을 제거하여 정화토 상태로 최종 배출시키는 진동체를 구비한다.Here, the separating unit is disposed below the discharge port so that the washing slurry is supplied by a storage tank in which the washing slurry is stored along the discharge path, and a supply pump provided inside the storage tank, and the washing slurry has a particle size. And a vibrating body connected to the cyclone to be separated according to and connected to the cyclone, and to remove water and finally discharge it in a state of purified soil as particles of the washing slurry are separated and discharged in a size equal to or larger than a preset size.

그리고, 상기 배출구는 상기 저장조로 배출되는 물의 양을 선택적으로 제한하기 위하여 설치되는 조절부재를 구비한다.In addition, the discharge port has a control member installed to selectively limit the amount of water discharged to the storage tank.

또한, 상기 분리부는 상기 사이클론과 연결되며, 상기 세척 슬러리의 입자가 미리 설정된 크기 미만의 크기로 분리 배출됨에 따라 물과 함께 외부로 배출 및 폐기되도록 형성되는 탈수 수단를 구비한다.In addition, the separating unit is connected to the cyclone and includes a dehydration means configured to be discharged to the outside and disposed of together with water as the particles of the washing slurry are separated and discharged to a size less than a preset size.

본 발명은, 고압수 분사 및 유속 증가를 통해 오염 물질에 대한 1 차적 탈리가 이루어지게 함과 동시에, 물을 포함한 오염토에 대한 감압이 발생되게 하여, 이때 발생된 공동 기포의 붕괴에 의해 오염토의 표면으로 가해지는 충격으로 2 차적 탈리가 이루어지게 함으로써, 단순한 물리적 처리과정 만을 통해 효과적인 탈리가 이루어지게 할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention allows the primary desorption of contaminants to occur through high-pressure water injection and an increase in flow rate, and at the same time, decompression occurs for contaminated soil including water. By making secondary desorption by the impact applied to the surface, effective desorption can be achieved through only a simple physical treatment process.

그에 따라, 본 발명은 오염 물질의 종류 및 특성에 구애 받지 않으며 폭넓은 처리가 가능하여 장치 적용의 범용성을 확대할 수 있고, 별도 화학약품을 사용하지 않고 순수 물을 통해서만 오염 물질의 제거가 가능할 수 있기 때문에, 세척수를 손쉽게 재이용할 수 있어 경제적인 처리가 가능할 수 있는 효과를 갖는다.Accordingly, the present invention is independent of the kind and characteristics of contaminants and can be treated in a wide range, thereby expanding the versatility of application of the device, and removing contaminants only through pure water without using separate chemicals. Therefore, the washing water can be easily reused and thus economical treatment can be performed.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 오염토 세척 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 오염토 세척 장치에 대한 탈리부의 구조를 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 오염토 세척 장치에 대한 탈리부의 오염 물질 분쇄 원리를 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 오염토 세척 장치에 대한 분리부를 보여주는 도면이다.1 is a view schematically showing a contaminated soil cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a structure of a stripping unit for a contaminated soil cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a principle of pulverizing contaminants of a stripping unit for a contaminated soil cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a separating part for the contaminated soil washing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, the present invention is not limited by the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, when it is determined that related well-known technologies or the like may obscure the subject matter of the present invention in describing the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 오염토 세척 장치를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 오염토 세척 장치에 대한 탈리부의 구조를 보여주는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a contaminated soil cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a structure of a stripping unit for a contaminated soil cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 오염토 세척 장치에 대한 탈리부의 오염 물질 분쇄 원리를 보여주는 도면이며, 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 오염토 세척 장치에 대한 분리부를 보여주는 도면이다.In addition, FIG. 3 is a view showing a principle of crushing contaminants of a desorbing unit for a contaminated soil washing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing a separating unit for a contaminated soil washing apparatus according to an embodiment of the present invention. .

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 오염토 세척 장치는 호퍼부(100), 분사부(200) 및 탈리부(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the contaminated soil cleaning apparatus according to the present embodiment includes a hopper unit 100, an injection unit 200, and a detachment unit 300.

먼저, 호퍼부(100)는 도면에 도시되지는 않았으나, 오염토(선별대상 토양)에 대해 일정 입경 이상의 돌(자갈)을 포함하는 이물질은 외부로 배출시키고, 일정 입경 이하의 토양 및 자갈을 선별, 그 중 뭉친 토양을 분쇄시켜 입형을 개선시키고, 자갈에 점착된 오염토를 분리시키도록 한 상태에서, 이러한 오염토와 물이 함께 투입되도록 형성된다.First, although the hopper unit 100 is not shown in the drawing, foreign substances including stones (gravel) having a certain particle size or more for contaminated soil (soil to be selected) are discharged to the outside, and soil and gravel having a certain particle size or less are selected. , In a state in which the contaminated soil is crushed to improve the grain shape and the contaminated soil adhered to the gravel is separated, the contaminated soil and water are formed to be added together.

분사부(200)는 노즐의 형태로 이루어지며, 또한 호퍼부(100)를 통해 투입된 오염토 중 점착된 오염 물질을 탈리시키기 위한 것으로. 투입되는 오염토를 향하여 소정의 압력을 가진 고압수를 분사하도록 형성된다.The injection unit 200 is made in the form of a nozzle, and is for desorbing the adhered contaminants among contaminated soil introduced through the hopper unit 100. It is formed to spray high-pressure water having a predetermined pressure toward the input contaminated soil.

이러한 분사부(200)에는 별도의 압력계(미도시)가 설치될 수도 있으며, 그에 따라 오염토를 향하여 분사되는 물의 압력을 측정, 점착된 오염 물질을 효과적으로 탈리시킬 수 있는 압력 수치만큼 선택적인 조절이 이루어지게 할 수 있다.A separate pressure gauge (not shown) may be installed in the spray unit 200, and accordingly, the pressure of water sprayed toward the contaminated soil is measured, and selective control is performed as much as a pressure value capable of effectively desorbing the adhered contaminants. Can be done.

여기서, 분사부(200)를 통해 고압으로 분사되는 물의 양은 호퍼부(100)에서 오염토와 함께 투입되는 물의 양보다 많은 양으로 설정되는 것이 바람직하며, 또한 호퍼부(100)로 투입되는 물 성분과 동일한 일반적인 물 성분으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the amount of water sprayed at high pressure through the injection unit 200 is preferably set to a larger amount than the amount of water injected together with the contaminated soil in the hopper unit 100, and the water component injected into the hopper unit 100 It is preferably made of the same general water component as.

이는, 종래와 같이 별도의 탈리를 위한 세척제를 포함하는 유체가 아닌, 일반적인 물이 탈리를 위해 사용되도록 함으로써, 추후 분리부(400)를 포함한 오염 물질 분리 공정 시 물(세척수)의 재사용이 가능할 수 있도록 하기 위함이다.This allows general water to be used for desorption, not a fluid containing a separate desorption agent as in the prior art, so that water (washing water) can be reused in the process of separating contaminants including the separating unit 400 later. It is to be.

한편, 탈리부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 오염토에 대한 이동 경로를 형성하고, 고압수에 의해 오염 물질이 일부 탈리된 상태에서, 물과 함께 이동하는 오염토에 대한 유속이 증가되도록 마련된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the desorbing unit 300 forms a movement path for contaminated soil, and in a state in which contaminants are partially desorbed by high-pressure water, the flow rate for contaminated soil moving with water is It is arranged to increase.

탈리부(300)는 오염토를 향해 작용하는 압력이 감소되는 구조를 가짐에 따라 발생된 공동 기포를 이용, 분사부(200)와 함께 오염토에 점착된 오염 물질에 대한 연속적이 탈리가 이루어지도록 한다.The desorbing unit 300 has a structure in which the pressure acting toward the contaminated soil is reduced, so that the contaminants adhered to the contaminated soil with the spray unit 200 are continuously desorbed by using the generated cavity. do.

이를 위해, 탈리부(300)는 길이 방향을 따르며 분쇄구간(A), 확대구간(B) 및 탈착구간(C)이 구비되어 형성된다.To this end, the detachment part 300 is formed along the length direction and is provided with a crushing section (A), an enlarged section (B), and a detaching section (C).

먼저, 분쇄구간(A)은 오염토에 대한 유속 증가를 위해 입측으로부터 직경이 점진적으로 축소되도록 형성되며, 오염토에 대해 전단응력 및 수직응력을 발생시켜 오염 물질의 분쇄가 이루어지도록 한다.First, the pulverization section (A) is formed so that the diameter gradually decreases from the inlet to increase the flow velocity of the contaminated soil, and generates shear stress and vertical stress on the contaminated soil so that the contaminant is crushed.

즉, 분쇄구간(A)에서는 물과 함께 오염토가 이동함에 있어 그 직경이 작도록 형성되기 때문에, 이동하는 오염토에 작용하는 압력은 높아지고, 유속은 빨라지게 되는데, 이때 오염토를 향하여 고압수가 분사되게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이 전단응력 및 수직응력과 함께 마쇄(attrition), 해쇄(disintegration)의 효과 또한 발생되어 오염토에 점착된 오염 물질에 대한 탈리가 이루어지게 할 수 있다.That is, in the grinding section (A), since the diameter of the contaminated soil is formed to be small when the contaminated soil moves together with water, the pressure acting on the moving contaminated soil increases and the flow rate increases. When sprayed, as shown in FIG. 3, effects of attrition and disintegration are also generated along with shear stress and normal stress, so that contaminants adhered to contaminated soil may be detached.

확대구간(B)은 분쇄구간(A)의 단부에서 내부 직경이 확대되도록 형성되며, 그에 따라 분쇄구간(A)을 통과하는 유체에 대한 압력이 감소되도록 하여 오염토의 표면으로 공동 기포가 발생되도록 한다.The enlarged section (B) is formed so that the inner diameter is enlarged at the end of the grinding section (A), thereby reducing the pressure of the fluid passing through the grinding section (A) so that voids are generated on the surface of the contaminated soil. .

다시 말해, 액체 속을 고속도로 움직이는 물체의 표면은 액압이 저하하는데, 이를 '베르누이의 정리' 라고 하며, 이러한 경우 압력이 액체의 포화 증기압보다 낮아진 범위에 증기가 발생하거나, 액체 속에 녹아 있던 기체가 나와서 공동(cavity)을 이루게 된다.In other words, the fluid pressure on the surface of an object that moves through the liquid on a highway decreases, which is called'Bernoulli's Theorem'. It forms a cavity.

이와 같은 형상은, 일반적으로 수력 터빈이나 선박용 프로펠러를 운전할 때 자주 발생하는 현상으로, 압력면에 발생하는 경우도 있지만, 주로 날개의 등 부분에 발생하며, 이렇게 발생한 기포는 압력이 높은 부분에 이르면 급격히 부서져 소음이나 진동의 원인이 되고, 터빈이나 프로펠러의 효율을 떨어뜨리게 된다. Such a shape is a phenomenon that occurs frequently when operating a hydro turbine or a propeller for a ship, and sometimes occurs on the pressure surface, but mainly occurs on the back of the wing, and the generated air bubbles rapidly occur when the pressure reaches a high pressure area. It breaks, causing noise or vibration, and lowering the efficiency of the turbine or propeller.

본 실시에서는 상기와 같은 공동 현상(cavitation)을 이용한 것으로, 구조적 특징, 즉 직경이 확대된 확대구간(A)을 통해 물과 함께 이동하는 오염토의 감압이 이루어지게 하여 공동 기포(cavitation buble)를 적극 생성하도록 함으로써, 공동 기포 생성과 붕괴 과정에서 분출되는 에너지(micro jet)를 이용하여 오염토에 대한 세척 능력을 향상시킬 수 있다.In this implementation, the above-described cavitation is used, and the structural feature, that is, the decompression of the contaminated soil that moves with water through the enlarged section (A) with an enlarged diameter is made to actively promote cavitation buble. By allowing it to be generated, it is possible to improve the cleaning ability of contaminated soil by using the energy (micro jet) ejected during the process of generating voids and decay.

더 자세하게는, 도 3에 도시된 바와 같이 감압에 의해 공동 기포가 발생하게 되면, 이러한 공동 기포는 오염토 표면에 위치하게 되는데, 이때 탈착구간(C)에서 공동 기포가 붕괴되면서 발생하는 충격 에너지에 의해 오염 물질의 탈착 또는 산화 효과를 기대할 수 있으므로, 오염토에 대한 세척 능력을 향상시킬 수 있다.In more detail, as shown in FIG. 3, when cavity bubbles are generated by decompression, these cavity bubbles are located on the surface of the contaminated soil. At this time, the impact energy generated by the collapse of the cavity bubbles in the detachment section (C) As a result, the desorption or oxidation effect of contaminants can be expected, and thus the cleaning ability for contaminated soil can be improved.

결과적으로, 본 실시예에서는 일반적으로 감압에 의해 발생되어 소음이나 진동의 원인, 효율 하락의 원인이 되기 때문에, 그 발생이 저감되도록 하는 종래의 구조와는 반대로, 직경이 확대된 확대구간(B)을 통해 더 많은 양의 공동 기포가 적극 발생되도록 함으로써, 오염토 표면으로 이동하는 공동 기포의 붕괴를 통해 더 효과적으로 오염토에 점착된 오염 물질을 탈리시킬 수 있다.As a result, in the present embodiment, since it is generally generated by decompression and causes noise or vibration, and causes a decrease in efficiency, the enlarged section with an enlarged diameter (B), as opposed to a conventional structure in which the occurrence is reduced. By actively generating a larger amount of air bubbles through the contaminated soil, it is possible to more effectively desorb contaminants adhering to the contaminated soil through the collapse of the cavity bubbles moving to the contaminated soil surface.

또한, 본 실시예에서는 분사부(200)를 통한 고압수의 분사 및 구조적 특성에 의한 공동 기포 발생 및 붕괴를 이용하여 물리적인 처리를 통해 오염 물질을 제거, 오직 물리적 처리를 통해서만 오염 물질을 제거할 수 있기 때문에, 종래와 같이 오염토의 성분에 따라 이루어지던 진동체, 사이클론 등을 통한 별도의 오염토 분리 공정을 삭제할 수 있고, 이와 함께 오염토의 종류에 관계없이 오염 물질의 분리가 가능할 수 있으므로, 공정의 단순화를 이룰 수 있다.In addition, in this embodiment, pollutants can be removed through physical treatment by spraying high-pressure water through the spraying unit 200 and generation and collapse of voids due to structural characteristics. Because of this, it is possible to eliminate the separate process of separating contaminated soil through a vibrator, cyclone, etc., which were performed according to the contaminated soil component as in the past, and it is possible to separate contaminants regardless of the type of contaminated soil Simplification of can be achieved.

그리고, 탈착구간(C)은 공동 기포의 붕괴 시 발생되는 충격력을 이용하여 오염토의 표면에 점착된 오염 물질을 탈착시키도록 형성되는 것으로, 이러한 탈착구간(C)에는 공동 기포를 통해 세척된 오염토와 휘발된 오염 물질이 물과 함께 공존하게 되며, 휘발된 오염 물질은 외부로 배출되고, 오염 물질이 제거된 오염토는 세척 슬러리(10)의 형태로 분리부(400)로 배출되게 된다.In addition, the desorption section (C) is formed to desorb contaminants adhered to the surface of the contaminated soil by using the impact force generated when the cavity bubbles collapse. In this desorption section (C), the contaminated soil cleaned through the cavity bubbles And the volatilized pollutants coexist with water, the volatilized pollutants are discharged to the outside, and the polluted soil from which the pollutants have been removed is discharged to the separation unit 400 in the form of a washing slurry 10.

이를 위해, 탈리부(300)는 포집구(310) 및 배출구(320)를 구비한다.To this end, the removal unit 300 includes a collection port 310 and an outlet port 320.

포집구(310)는 탈착구간(C)의 출측 상부에 형성되며, 공공 기포의 붕괴 시 발생된, 즉 휘발된 오염 물질의 포집을 위하여 포집 경로를 형성한다.The collecting port 310 is formed at the top of the exit side of the detachment section C, and forms a collecting path for collecting pollutants generated when the public bubbles collapse, that is, volatilized.

또한, 배출구(320)는 탈착구간(C)의 출측 하부에 형성되며, 휘발된 오염 물질이 포집구(310)를 통해 제거된 상태의 세척 슬러리(10)가 배출되도록 배출 경로를 형성한다.In addition, the discharge port 320 is formed under the outlet side of the desorption section C, and forms a discharge path so that the washing slurry 10 in a state in which the volatilized pollutants have been removed through the collecting port 310 is discharged.

이와 같이, 배출구(320)를 통해 배출된 세척 슬러리(10)는 입자 크기에 따라 분별하여 최종적으로 정화토로 정화될 수 있도록 분리부(400)로 이동하게 된다.In this way, the washing slurry 10 discharged through the discharge port 320 is separated according to the particle size and moved to the separation unit 400 so that it can be finally purified with purified soil.

여기서, 배출구(320)에는 분리부(400)를 향해 배출되는 세척 슬러리(10)의 양을 선택적으로 제한하기 위하여 별도의 조절부재(미도시)가 설치될 수도 있으며, 이러한 조절부재(미도시)는 밸브로 이루어져 그 상태가 폐쇄 위치에 위치됨에 따라 저장조(410)가 배출되는 세척 슬러리(10)로 인하여 넘치는 것을 미연에 방지할 수 있다.Here, a separate adjusting member (not shown) may be installed at the discharge port 320 to selectively limit the amount of the washing slurry 10 discharged toward the separating unit 400, and such an adjusting member (not shown) As the valve consists of a valve and its state is positioned in the closed position, overflow due to the washing slurry 10 discharged from the storage tank 410 can be prevented in advance.

상기와 같은, 분쇄구간(A), 확대구간(B), 탈착구간(C), 특히 탈착구간(C)은 원자탄, 프라이팬, 고어텍스 등에 사용되는 테플론(Teflon)의 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 이는 탈착구간(C)의 경우 공동 현상이 발생되는 구간으로, 공동 기포의 경우 압력이 높은 부분에 이르면 급격히 부서져 소음이나 진동 뿐만 아니라, 마모의 원인이 되기 때문에, 탈착구간(C)에서 발생하는 소음, 진동, 마모 등의 문제 발생을 미연에 방지하기 위함이다.As described above, the crushing section (A), the enlarged section (B), the desorption section (C), and particularly the desorption section (C) is preferably made of a material of Teflon used for atomic bombs, frying pans, Gore-Tex, and the like, This is a section in which cavitation occurs in the case of the detachment section (C).In the case of cavity bubbles, when the pressure reaches the part, it breaks rapidly, causing not only noise or vibration, but also abrasion, so the noise generated in the detachment section (C) This is to prevent the occurrence of problems such as vibration, wear, etc.

한편, 분리부(400)는 도 4에 도시된 바와 같이 배출구(320) 하방에 배치되며, 배출 경로를 따르며 배출되는 오염토를 연속적으로 순환시켜 오염토와 오염 물질이 최종 분리되도록 하기 위한 것으로, 저장조(410), 사이클론(420) 및 진동체(430)을 구비한다.On the other hand, the separating unit 400 is disposed below the discharge port 320 as shown in FIG. 4, and is to continuously circulate the contaminated soil discharged along the discharge path so that the contaminated soil and the contaminated material are finally separated, A storage tank 410, a cyclone 420 and a vibrating body 430 are provided.

저장조(410)는 소정의 크기를 가지며 저장 공간이 마련되며, 배출구(320)의 하방에 배치되어 배출 경로를 따라 배출되는 세척 슬러리(10)가 저장된다.The storage tank 410 has a predetermined size and a storage space is provided, and the washing slurry 10 disposed below the discharge port 320 and discharged along the discharge path is stored.

사이클론(420)은 유체를 선회 흐름으로 하고 유체 속에 함유되는 이상(異相) 입자에 원심력을 작용시켜 액체에서 분리 포집하는 일반적인 사이클론 장치에 해당하는 것으로, 구성요소 역시 일반적인 사이클로 장치와 동일하게 이루어지며, 저장조(410) 내부에 마련된 공급 펌프(P)에 의해 세척 슬러리가 공급되면, 이러한 세척 슬러리를 입자 크기에 따라 분리시키는 역할을 한다.The cyclone 420 corresponds to a general cyclone device that separates and collects from a liquid by applying a centrifugal force to abnormal particles contained in the fluid by using a fluid as a swirling flow, and the components are also made the same as the general cyclone device, When the washing slurry is supplied by the supply pump P provided in the storage tank 410, the washing slurry is separated according to the particle size.

만일, 사이클론(420)을 통해 세척 슬러리 입자가 미리 설정된 크기, 일례로 0.075mm 미만 크기로 분리된 경우에는, 탈수 수단(440)으로 이동하게 되며, 그에 따라 물과 세척 슬러리가 함께 외부로 배출되어 유수분리 및 응집처리 공정을 거쳐 폐기되게 된다.If, through the cyclone 420, the washing slurry particles are separated into a preset size, for example, less than 0.075mm, they are moved to the dehydration means 440, and accordingly, water and the washing slurry are discharged to the outside together. It is discarded through oil-water separation and coagulation treatment.

진동체(430)는 사이클론(420)과 연결되며, 세척 슬러리 입자가 미리 설정된 크기 이상의 크기, 일례로 0.075mm 이상의 크기로 분리되어 배출됨에 따라 정화토 상태로 공급되며, 이러한 정화토를 탈수하여 최종 배출시키도록 한다.The vibrating body 430 is connected to the cyclone 420, and as the cleaning slurry particles are separated and discharged into a size larger than a preset size, for example, 0.075mm or larger, it is supplied in a state of purified soil. Let it drain.

즉, 진동체(430)는 진동을 통해 사이클론(420)에서 이송된 세척 슬러리를 걸러 탈수가 이루어지도록 하며, 거름 막(미도시)이 내부에 구비되어 상기와 같은 사이클론(420)을 통한 분리의 과정 중 설정된 크기 미만의 세척 슬러리가 포함되는 경우 한번 더 분리가 이루어지게 함으로써, 효과적으로 순수한 정화토가 배출되게 할 수 있다.That is, the vibrating body 430 filters the washing slurry transferred from the cyclone 420 through vibration to allow dehydration, and a filter membrane (not shown) is provided therein to prevent separation through the cyclone 420 as described above. When a washing slurry of less than a set size is included during the process, the separation is performed once more, thereby effectively discharging pure purified soil.

여기서, 거름 막(미도시)을 형성하는 복수의 홀에 대한 단위 면적은 한번 더 상대적으로 작은 입자에 대한 분리가 이루어지도록 미리 설정된 크기, 일례로 0.075mm 미만으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the unit area of the plurality of holes forming the filter film (not shown) is a predetermined size, for example, less than 0.075 mm so that relatively small particles can be separated once more.

이와 같이 한번 더 분리가 이루어지는 과정에서 배출되는 세척 슬러리는 그 하방에 위치된 저장조(410)로 배출되게 되며, 공급 펌프(P)를 통해 재 공급되는 반복 순환 공정을 거치며 효과적으로 순수 정화토가 배출되게 할 수 있다.As such, the washing slurry discharged in the process of separating once more is discharged to the storage tank 410 located below it, and through the repeated circulation process resupplied through the supply pump P, the pure purified soil is effectively discharged. can do.

본 발명은, 고압수 분사 및 유속 증가를 통해 오염 물질에 대한 1 차적 탈리가 이루어지게 함과 동시에, 물을 포함한 오염토에 대한 감압이 발생되게 하여, 이때 발생된 공동 기포의 붕괴에 의해 오염토의 표면으로 가해지는 충격으로 2 차적 탈리가 이루어지게 함으로써, 단순한 물리적 처리과정 만을 통해 효과적인 탈리가 이루어지게 할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention allows the primary desorption of contaminants to occur through high-pressure water injection and an increase in flow rate, and at the same time, decompression occurs for contaminated soil including water. By making secondary desorption by the impact applied to the surface, effective desorption can be achieved through only a simple physical treatment process.

그에 따라, 본 발명은 오염 물질의 종류 및 특성에 구애 받지 않으며 폭넓은 처리가 가능하여 장치 적용의 범용성을 확대할 수 있고, 별도 화학약품을 사용하지 않고 순수 물을 통해서만 오염 물질의 제거가 가능할 수 있기 때문에, 세척수를 손쉽게 재이용할 수 있어 경제적인 처리가 가능할 수 있는 효과를 갖는다.Accordingly, the present invention can expand the versatility of application of the device by allowing a wide range of treatments regardless of the kind and characteristics of the pollutant, and it is possible to remove the pollutant only through pure water without the use of separate chemicals. Therefore, the washing water can be easily reused and thus economical treatment can be performed.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiment(s) shown in the drawings, but this is only exemplary, and various modifications may be made therefrom by those of ordinary skill in the art, and the above-described embodiment It will be appreciated that all or part of (s) may be optionally combined and configured. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 세척 슬러리 20 : 정화토
100 : 호퍼부 200 : 분사부
300 : 탈리부 310 : 포집구
320 : 배출구 400 : 분리부
410 : 저장조 420 : 사이클론
430 : 진동체 440 : 탈수 수단
A : 분쇄구간 B : 확대구간
C : 탈착구간 P : 공급 펌프10: washing slurry 20: purified soil
100: hopper part 200: injection part
300: tally part 310: collection port
320: outlet 400: separation unit
410: reservoir 420: cyclone
430: vibrating body 440: dehydration means
A: grinding section B: enlarged section
C: Desorption section P: Supply pump

Claims (8)

오염토와 물이 함께 투입되도록 형성되는 호퍼부;
상기 호퍼부를 통해 투입된 상기 오염토 중 오염 물질을 탈리시키기 위하여 고압수를 분사하도록 형성되는 분사부; 및
상기 오염토에 대한 이동 경로를 형성하고, 상기 분사부를 통해 오염 물질이 탈리된 상태에서 상기 오염토의 유속이 증가되도록 마련되며, 감압 시 발생된 공동 기포를 이용하여 오염 물질에 대한 연속적인 탈리가 이루어지도록 하는 탈리부;를 포함하며,
상기 탈리부는,
상기 오염토에 대한 유속의 증가를 위하여 입측으로부터 직경이 점진적으로 축소되도록 형성되며, 상기 오염토에 대해 전단응력 및 수직응력을 발생시켜 오염 물질의 분쇄가 이루어지도록 하는 분쇄구간;
상기 분쇄구간 단부에서 내부 직경이 확대되도록 형성되며, 상기 분쇄구간을 통과하는 유체에 대한 압력이 감소되게 하여 상기 오염토의 표면으로 공동 기포가 발생되도록 하는 확대구간; 및
상기 분쇄구간을 통과하며 1 차적으로 오염 물질이 탈리된 상태에서, 상기 공동 기포 붕괴 시 발생되는 충격력을 이용하여 2 차적으로 상기 오염토의 표면에 점착된 오염 물질을 탈착시키도록 형성되는 탈착구간;을 구비하고,
상기 탈착구간은, 테플론(Teflon)의 재질로 이루어져 공동 기포의 부서짐에 의한 소음, 진동, 마모를 방지하며,
상기 분사부는,
상기 호퍼부에 투입되는 물의 양보다 상대적으로 많은 양의 고압수가 상기 분쇄 구간을 향하여 분사되도록 형성되며,
상기 호퍼부에 투입되는 물은, 상기 분사부에서 분사되는 고압수의 성분과 동일한 성분으로 이루어지져 세척 슬러리의 분리 시 배출되어 재사용되고,
상기 탈리부는,
상기 탈착구간의 출측 상부에 형성되며, 휘발된 오염 물질의 포집을 위하여 포집 경로를 형성하는 포집구; 및
상기 탈착구간의 출측 하부에 형성되며, 휘발된 오염 물질이 제거된 상태의 세척 슬러리가 배출되도록 배출 경로를 형성하는 배출구;를 구비하며,
상기 배출 경로를 따르며 배출되는 상기 세척 슬러리를 연속적으로 순환시켜 상기 세척 슬러리를 입자 별로 분리시키는 분리부를 더 포함하고,
상기 분리부는,
상기 배출구의 하방에 배치되어 상기 배출 경로를 따라 상기 세척 슬러리가 저장되는 저장조;
상기 저장조의 내부에 마련된 공급 펌프에 의해 상기 세척 슬러리가 공급되도록 하며, 상기 세척 슬러리를 입자 크기에 따라 분리시키는 사이클론; 및
상기 사이클론과 연결되며, 상기 세척 슬러리의 입자가 미리 설정된 크기 이상의 크기로 분리 배출됨에 따라 물을 제거하여 정화토 상태로 최종 배출시키는 진동체;를 구비하며,
상기 배출구는,
상기 저장조로 배출되는 물의 양을 선택적으로 제한하기 위하여 설치되는 조절부재를 구비하며,
상기 분리부는,
상기 사이클론과 연결되며, 상기 세척 슬러리의 입자가 미리 설정된 크기 미만의 크기로 분리 배출됨에 따라 물과 함께 외부로 배출 및 폐기되도록 형성되는 탈수 수단를 구비하는 것을 특징으로 하는 오염토 세척 장치.A hopper part formed so that contaminated soil and water are added together;
An injection unit formed to inject high-pressure water to remove contaminants from the contaminated soil introduced through the hopper unit; And
A movement path for the contaminated soil is formed, the flow rate of the contaminated soil is increased while the contaminant is removed through the spraying unit, and continuous removal of the contaminant is performed by using the cavity bubbles generated during decompression. It includes;
The detachment part,
A crushing section formed so as to gradually decrease in diameter from the inlet to increase the flow velocity of the contaminated soil, and generating shear stress and vertical stress on the contaminated soil so that the contaminant is crushed;
An enlarged section formed at an end of the grinding section to enlarge an inner diameter, and reducing a pressure on the fluid passing through the grinding section to generate voids on the surface of the contaminated soil; And
A desorption section that passes through the pulverization section and is primarily desorbed from contaminants, and is formed to secondarily desorb contaminants adhered to the surface of the contaminated soil by using an impact force generated when the cavity bubbles collapse. Equipped,
The detachment section is made of a Teflon material to prevent noise, vibration, and abrasion due to the breakage of the cavity bubbles,
The injection unit,
It is formed such that high-pressure water in an amount relatively larger than the amount of water injected into the hopper is sprayed toward the pulverizing section,
The water injected into the hopper part is made of the same component as the high-pressure water sprayed from the spray part, and is discharged and reused when the washing slurry is separated,
The detachment part,
A collecting port formed above the exit side of the detachment section and forming a collecting path for collecting the volatilized pollutants; And
And an outlet formed below the outlet side of the desorption section and forming a discharge path to discharge the washing slurry in a state in which the volatilized pollutants have been removed, and
Further comprising a separating unit for separating the washing slurry for each particle by continuously circulating the washing slurry discharged along the discharge path,
The separation unit,
A storage tank disposed below the discharge port to store the washing slurry along the discharge path;
A cyclone for supplying the washing slurry by a supply pump provided in the storage tank and separating the washing slurry according to particle size; And
A vibrating body connected to the cyclone and removing water as particles of the washing slurry are separated and discharged in a size equal to or larger than a preset size and finally discharged to a state of purified soil; and
The outlet is,
It has a control member installed to selectively limit the amount of water discharged to the storage tank,
The separation unit,
Contaminated soil washing apparatus comprising a dehydration means connected to the cyclone and configured to be discharged to the outside and disposed of together with water as the particles of the washing slurry are separated and discharged to a size less than a preset size. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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