KR102230365B1 - 고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염토양을 세척하고 선별하는 세척장치, 상기 세척장치로부터 분급된 오염토사와 공정수를 포함하는 혼합유체를 전달받아 오염물질을 용출하고 용출된 오염물질을 응집시켜 침전시키는 반응조, 상기 반응조로부터 상등수를 전달받아 상기 세척장치로부터 세척이 된 미사를 이용하여 오염물질을 여과하여 상기 세척장치로 처리수를 순환시키는 사여과조, 상기 반응조로부터 침전된 오염물질을 전달받아 탈수시켜 케익화 하는 탈수기를 포함하는 토양세척시스템에 있어서, 세척장치 중 이송배관의 특정개소에 한쌍 이상으로 구성되며 일측에 연결부가 형성되는 3방밸브; 상기 3방밸브의 연결부에 양단이 체결되며 상기 3방밸브의 제어에 의해 상기 3방밸브 사이의 이송배관 부분과 연통하여 순환라인을 형성하는 순환관부; 상기 순환라인에 고압으로 에어가 순환되도록 상기 순환관부에 연결되는 에어주입라인과 상기 에어주입라인으로 에어를 펌핑하는 에어주입펌프를 포함하는 순환유도장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템에 관한 것이다.

Description

고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템{Soil cleaning system with cleaning the transfer pipes by high-pressure water}

본 발명은 에어를 이용하여 오염토양세척장치의 가동중 슬러지, 스케일, 토사 등의 침적된 이송배관의 세척이 가능한 토양세척시스템에 대한 것이다.

최근 전 세계적으로 인구증가 및 산업 발달로 발생되는 폐기물과 유해화학물질로 인하여 토양 및 지하수 오염의 심각성이 고조되어 토양환경에 대한 중요성이 대두되고 있다.

이러한 토양오염은 수질이나 대기오염과 달리 쉽게 드러나지 않는 특성이 있고, 일단 오염이 되고 나면 지표수 및 지하수의 수질에도 악영향을 미치게 되는 등 주변 환경에 2차 오염을 유발시킬 가능성이 있으므로 오염된 토양은 반드시 빠른 시간 내에 정화시켜야 한다.

이러한 오염된 토양을 정화하기 위한 방법으로는 토양세척, 소각, 고형화, 안정화, 용매추출 등과 같은 물리화학적 방법과 토양경작, 콤포스팅(composting), 바이오벤팅(bioventing), 식물복원 등과 같은 생물학적 방법으로 구분될 수 있으며, 이러한 여러 방법들 중에서 비교적 쉽고 오염된 토양을 신속히 정화할 수 있는 것은 토양세척방법이다.

이러한 오염토양세척방법은 적절한 세척제를 사용하여 토양입자에 결합된 유해성 유기오염물질의 표면장력을 약화시키거나 중금속을 액상으로 변화시켜 토양입자로부터 분리시켜 처리하는 기법으로서, 광범위한 유기 및 무기오염물질을 제거할 수 있는 한편 오염물질의 종류에 관계없이 적용할 수 있는 장점이 있다.

이와 같은 오염토양세척방법은 현장처리법(In-situ)과, 현장외처리법(Ex-situ)으로 구분되며, 현장처리법은 오염된 토양을 굴착하지 않고 세척용액 주입정, 세척용액 배출정, 세척유출수 처리시설, 펌프 및 계장시설, 휘발물질 처리시설 등을 오염된 부지에 설치하여 처리하고자 하는 오염토양 내에 세척수를 순환시켜 오염토양을 직접세척하는 방법으로서, 처리 시간이 길고 세척액의 회수가 어려움은 물론 이동성이 없는 단점이 있기 때문에 오염토양세척방법은 주로 현장외처리법이 주로 적용되고 있으며, 상기 현장외처리법은 토양내 오염물질의 분포 및 토양의 물리/화학적 특성을 파악하여 처리하고자 하는 범위의 오염된 토양을 굴착한 후, 적절한 세척액을 사용하여 굴착된 오염토양을 세척하는 방법이다.

이러한 오염토양을 세척하는 방법에 사용되는 장치의 경우도 다양한 공지기술이 존재하는데 문제는 오염토양을 세척하고 후공정으로 세척된 오염토양을 이송하는 과정에서 이송배관에 슬러지, 스케일 등이 침적되어 막힘이 발생되는 바, 종래에는 막힌 배관을 분리한 후에 세척장치를 투입하여 침적된 슬러지, 스케일, 토사 등을 외부로 배출토록 함으로써 세척이 이루어지도록 하였는데 이러한 세척은 배관을 별도로 분리하여야 하는 번거로움과 외부로 배출된 침적된 슬러지, 스케일, 토사 등에 의한 2차 오염의 문제가 있었다.

한편 이러한 막힌 배관의 세척에 관한 종래 기술의 예로 대한민국 특허등록 제18035호에서는 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치가 개시되어 있다. 여기에는, 내부가 중공이며 내부에 세척수가 공급되는 연결로드와; 상기 연결로드의 둘레부에 장착되며 자유단부가 심정의 내벽에 지지되어 상기 연결로드를 정위치로 고정하는 고정수단과; 상기 연결로드의 하부에 유체 연통 가능하게 연결되는 중공의 회전축과; 상기 회전축의 둘레부에 결합되며 상기 연결로드와 회전축을 통해 공급되는 세척수를 분사하는 세척수 분사구와; 상기 회전축의 둘레부에 설치되며 상기 회전축의 회전에 의해 함께 회전하면서 심정의 내벽을 청소하는 브러쉬형 세척구와; 상기 연결로드의 둘레부에 설치되며 에어에 의한 부압을 통해 상기 심정 내부에 있는 슬라임을 지상으로 배출하는 석션(suction)수단을 포함하고, 상기 석션수단은, 내부가 중공이면서 둘레부에 하나 이상의 유입공이 구비된 석션탱크, 상기 석션탱크의 유입공을 일방향으로만 개방시키는 체크밸브, 상기 석션탱크의 내부와 연통되도록 연결되는 슬라임 배출관, 일측은 외부와 연결되고 타측은 상기 석션탱크를 통과한 후 상기 슬라임 배출관 내부에 삽입되어 상기 에어에 의한 부압을 통해 상기 심정 내부의 슬라임이 상기 유입공을 경유한 후 상기 슬라임 배출관을 따라 외부로 배출되도록 하는 석션관을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소 장치가 개시되어 있다.

그러나 이러한 심정청소장치를 토양세척장비의 이송배관 세척에 적용하는 경우 외부로 배출되는 침적된 슬러지, 스케일, 토사 등에 의한 2차 오염의 문제는 여전히 상존하고 있는 것이다.

대한민국 특허등록 제18035호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 오염토양세척장치의 가동 중에 이송배관 내의 슬러지, 스케일 등을 제거하기 위해 이송배관에 장착되어 용이한 운전이 가능하도록 하며, 세척과정에서 오염토양의 외부유출을 방지하여 2차 오염을 제어할 수 있는 시스템을 제공하고자 함이다.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라함)은, 오염토양을 세척하고 선별하는 세척장치, 상기 세척장치로부터 분급된 오염토사와 공정수를 포함하는 혼합유체를 전달받아 오염물질을 용출하고 용출된 오염물질을 응집시켜 침전시키는 반응조, 상기 반응조로부터 상등수를 전달받아 상기 세척장치로부터 세척이 된 미사를 이용하여 오염물질을 여과하고 상기 세척장치로 처리수를 순환시키는 사여과조, 상기 반응조로부터 침전된 오염물질을 전달받아 탈수시켜 케익화 하는 탈수기를 포함하는 토양세척시스템에 있어서, 세척장치 중 이송배관의 특정개소에 한쌍 이상으로 구성되며 일측에 연결부가 형성되는 3방밸브; 상기 3방밸브의 연결부에 양단이 체결되며 상기 3방밸브의 제어에 의해 상기 3방밸브 사이의 이송배관 부분과 연통하여 순환라인을 형성하는 순환관부; 상기 순환라인에 고압수가 순환되도록 상기 순환관부에 연결되는 고압수주입라인과 상기 고압수주입라인으로 고압수를 펌핑하는 고압수주입펌프를 포함하는 순환유도장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 순환관부의 양단에는 상기 연결부에 체결되는 체결소켓이 구성되며 상기 체결소켓에는 상기 고압수주입라인이 연결되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 3방밸브는 상기 이송배관에 3개소 이상이 구성되어 이송배관 중 세척이 필요한 부분에 선택적으로 상기 순환관부의 양단이 해당 3방밸브에 장착되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 순환관부에는 감압조가 구성되되, 일측 순환관부를 유동하는 유체가 감압조에서 일시 저류후 타측 순환관부로 유동토록 하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 순환유도장치에는 진공펌프가 포함되며 진공펌프와 연결되는 진공라인이 상기 감압조에 연통하여 상기 진공펌프의 제어에 의해 감압조에 포집된 공기를 제거토록 하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 감압조에는 복수의 분쇄날이 형성되어 회전에 의해 고형분을 분쇄하는 분쇄구가 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 분쇄구는 상기 감압조에서 횡방향으로 회전가능 하도록 장착된 회전축과 상기 회전축에서 돌출되며 일정방향으로 경사구배가 형성되는 분쇄날로 구성되되, 일측 순환관부로부터 토출되는 유체가 상기 분쇄날을 타격하여 상기 분쇄구가 상기 감압조에서 회전연동이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 사여과조는, 일측에 처리수배출라인이 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부에서 구획되어 상기 미사가 충진되어 여재층이 형성되며 상등수가 유입되어 상기 여재층에 의해 여과가 이루어지고 처리수를 하우징의 내부와 연통하는 유출부를 통해 하우징으로 배출하는 여과챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 유출부는 상기 여과챔버 하면에 하우징과 연통하도록 형성되는 유로와, 상기 유로에 형성되어 미사의 유출을 제어토록 하는 복수의 간극이 형성되는 부직포층과, 상기 부직포층의 하부에서 복수의 타공이 형성된 관로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 관로 외곽에는 상기 관로와 유격을 형성하면서 감싸는 형상으로 복수의 타공이 형성된 외곽관로가 더 구성됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템은 토양세척시스템에 있어서, 오염토양세척장치의 가동 중에 이송배관 내의 슬러지, 스케일 등을 제거하기 위해 이송배관에 장착되어 용이한 운전이 가능하도록 하며, 세척과정에서 오염토양의 외부유출을 방지하여 2차 오염을 제어할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 시스템은 오염토양을 입도별로 세척 및 분리선별 하는 물리적 처리공정과 세척에 의한 정화가 용이하지 않은 미세토를 화학적 처리공정을 거치도록 하면서 공정수 중 콜리이드성의 미세점토 등을 사여과조를 통과시킨후 재이용토록 함으로써 공정부하를 낮추고 중금속 등에 의한 재오염을 제어할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 시스템을 나타내는 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 구성으로서 이송배관 세척장치를 나타내는 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일 구성으로서 이송배관 세척장치의 작동상태도이고,
도 4는 도 3에 도시된 감압조의 작동상태도이고,
도 5는 본 발명의 일 구성으로서 이송배관 세척장치의 다른 실시예를 나타내는 작동상태도이고,
도 6은 본 발명의 일 구성으로서 사여과조를 나타내는 개략도이고,
도 7은 사여과조의 일 실시예를 나타내는 부분도이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 시스템(100)은, 도 1에서 보는 바와 같이 오염토양을 세척하고 선별하는 세척장치(120), 상기 세척장치(120)로부터 분급된 오염토사와 공정수를 포함하는 혼합유체를 전달받아 오염물질을 용출하고 용출된 오염물질을 응집시켜 침전시키는 반응조(130), 상기 반응조(130)로부터 상등수를 전달받아 상기 세척장치(120)로부터 세척이 된 미사를 이용하여 오염물질을 여과하여 상기 세척장치(120)로 처리수를 순환시키는 사여과조(140), 상기 반응조(130)로부터 침전된 오염물질을 전달받아 탈수시켜 케익화 하는 탈수기(150)를 포함하는 토양세척시스템에 있어서, 세척장치(120) 중 이송배관(b)의 특정개소에 한쌍 이상으로 구성되며 일측에 연결부(21)가 형성되는 3방밸브(2); 상기 3방밸브(2)의 연결부(21)에 양단이 체결되며 상기 3방밸브(2)의 제어에 의해 상기 3방밸브(2) 사이의 이송배관(b) 부분과 연통하여 순환라인(c)을 형성하는 순환관부(3); 상기 순환라인(c)에 고압수가 순환되도록 상기 순환관부(3)에 연결되는 고압수주입라인(41)과 상기 고압수주입라인(41)으로 고압수를 펌핑하는 고압수주입펌프(42)를 포함하는 순환유도장치(4);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

우선 본 발명의 시스템(100)은 오염토가 투입호퍼(110)를 통해 세척장치(120)로 투입된다.

상기 세척장치(120)는 오염토양을 세척후 입자가 큰 토사는 거르고 입자가 비교적 작은 토사와 공정수(세척수)의 혼합유체는 이하에서 설명하는 이송배관(b)을 통해 후 공정인 반응조(130)로 유도토록 하는 것으로, 이러한 세척장치(120)는 다양한 공지의 장치가 존재하므로 그 상세 설명은 생략한다.

상기 세척장치(120)는 도면에 도시된 바는 없으나 제 1세척장치, 제 2세척장치 및 제 3세척장치가 구성되도록 할 수 있다.

제 1세척장치에서는 오염토 중 입경이 50mm에서 5.0mm로 비교적 큰 입자를 우선 선별하고, 제 1세척장치를 거친 비교적 큰 입자가 선별된 오염토와 공정수의 혼합유체는 혼합저장조를 거쳐 제 2세척장치에서 입경이 5.0mm에서 2.0mm인 입자가 선별되도록 하며, 마지막으로 제 3세척장치에서 입경이 2.0mm 내지 0.5mm인 입자가 선별되도록 한다. 상기 제 3세척장치에서 걸러진 입경이 2.0mm 내지 0.5mm인 입자가 상기에서 언급한 미사로서 사여과조(140)에서 여재로 사용되는 것이다.

이러한 세척을 거친 미사가 여재로 활용됨으로써 경제적인 것이며, 오염 사이트별로 발생된 오염토양을 처리하는 과정에서 생산되는 미사를 여재로 사용함으로써 토양환경보전법에도 저촉이 없게 되는 것이다.

또한 본 발명의 시스템(100)에서는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 이송배관 세척장치(1)가 구성된다. 이송배관 세척장치(1)는 상기 세척장치(120)에서 분급된 오염토사와 공정수를 포함하는 혼합유체를 상기 반응조(130)로 전달하는 이송배관(b)의 특정개소에 한쌍 이상으로 구성되며 일측에 연결부(21)가 형성되는 3방밸브(2); 상기 3방밸브(2)의 연결부(21)에 양단이 체결되며 상기 3방밸브(2)의 제어에 의해 상기 3방밸브(2) 사이의 이송배관(b) 부분과 연통하여 순환라인(c)을 형성하는 순환관부(3); 상기 순환라인(c)에 고압수가 순환되도록 상기 순환관부(3)에 연결되는 고압수주입라인(41)과 상기 고압수주입라인(41)으로 고압수를 펌핑하는 고압수주입펌프(42)를 포함하는 순환유도장치(4);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 세척장치(120)에 있어 제 1세척장치 및 제 2세척장치의 경우 이송배관(b)은 각각 세척장치에서 분급된 오염토사와 공정수를 포함하는 혼합유체를 제 2세척장치 및 제 3세척장치로 전달하는 구성에 해당한다.

토사와 세척수의 혼합유체가 유동하는 이송배관(b)의 내부에는 슬러지, 스케일이 침적되어 유체의 유동이 용이하지 않거나 폐색되는 경우가 발생되는 바, 이송배관 세척장치(1)는 이송배관(b)의 내부에는 침적되는 슬러지, 스케일 등을 외부로 배출하지 않으면서 세척토록 하는 것이다.

상기 3방밸브(2)는 상기 이송배관(b)에 구성되어 유체의 3방향 흐름이 유도되도록 하는 것으로, 평상시는 이송배관(b)에서의 흐름(Q1)만이 유도되도록 하면서 세척시는 상기 순환라인(c)에서의 흐름(Q2)만이 유도되도록 하는 것이다. 이러한 3방밸브(2)의 경우도 볼타입 등 다양한 공지기술이 존재하므로 그 상세 구조 및 작동기작에 대한 설명은 생략한다.

단, 본 발명의 일 구성으로서 3방밸브(2)는 연결부(21)가 구성되어 순환관부(3)의 탈착이 이루어지도록 하는 것은 공지의 기술과 다르다. 상기 연결부(21)는 이하에서 설명하는 바와 같이 순환관부(3) 양단에 구성된 체결소켓(31)과 체결되는 구성으로서 도면에서 보는 바와 같이 나사산 및 나사골의 회전결합에 의해 체결되도록 할 수 있다.

이러한 3방밸브(2)는 이송배관(b)에 기 구성되는 것으로 도면에서는 유체의 유입측과 유출측에 2개가 구성된 예를 도시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 3방밸브(2)는 상기 이송배관(b)에 3개소 이상이 구성되어 이송배관(b) 중 세척이 필요한 부분에 선택적으로 상기 순환관부(3)의 양단이 해당 3방밸브(2)에 장착되며, 이 경우 상기 고압수주입라인(41)은 3방밸브(2) 중 이송배관(b)의 유입방향에 위치하는 3방밸브(2)의 연결부(21)에 체결되는 체결소켓(31)에 연결되도록 하는 것이 타당하다.

즉 슬러지 등 이물질(s)이 침적된 이송배관(b) 부분에 대해서만 순환관부(3)를 체결하여 순환라인(c)을 형성토록 함으로써 고압수에 의한 유체의 유동이 더욱 원활하게 이루어지도록 하기 위한 것이다. 여기서 이물질(s)이 침적된 이송배관(b) 부분의 감지는 소리 등 경험칙에 의해서 이루어질 수 있고 압력센서의 설치에 의해 모니터링이 가능하도록 할 수 있다.

상기 순환관부(3)는 상기에서 언급한 바와 같이 각 3방밸브(2)의 연결부(21)에 양단이 체결되며 상기 3방밸브(2)의 제어에 의해 상기 3방밸브(2) 사이의 이송배관(b) 부분과 연통하여 순환라인(c)을 형성하는 구성이다.

상기 순환관부(3)와 각 3방밸브(2)의 연결부(21)의 체결은 도 2 등에서 보는 바와 같이 상기 순환관부(3)의 양단에는 상기 연결부(21)에 체결되는 체결소켓(31)이 구성되도록 하여 체결소켓(31)과 연결부(21)의 체결에 의해 순환관부(3)와 각 3방밸브(2)가 연결되는 것이며, 각 3방밸브(2)의 제어에 의해 순환라인(c)이 형성되도록 순환관부(3)와 각 3방밸브(2)가 연통되는 것이다.

여기서 체결소켓(31)은 도면에서 보는 바와 같이 끝단에 상기 연결부(21) 내주연에 대향하는 나사산이 형성되어 회전에 의해 상호 체결이 되는 것이다. 도면에 도시된 바는 없으나 당연히 체결소켓(31)은 순환관부(3)의 양단에서 회전연동이 가능하도록 구성되어야 하며 체결소켓(31) 또는 연결부(21)에는 수밀링이 다양한 구조로 내재되어 수밀성이 담보되어야 한다.

또한 상기 체결소켓(31)에는 상기 고압수주입라인(41)이 연결되도록 하는데 고압수주입라인(41)의 단부에 연결소켓(43)이 구성되어 상기 체결소켓(31)에 체결됨으로써 고압수주입라인(41)과 체결소켓(31)이 연통하도록 구성되는 것이다. 여기서 연결소켓(43)과 체결소켓(31)의 체결은 체결소켓(31)과 연결부(21)의 체결과 동일한 구조로 구성될 수 있으며, 다양한 구조에 의해 체결소켓(31)에서 도면에서 도시된 바는 없으나 연결소켓(43)과 체결되는 구성은 연결소켓(43)의 체결이 없을 시는 수밀성이 확보되면서 연결소켓(43)의 체결시 연결소켓(43)과 체결소켓(31)이 연통하여 고압수주입라인(41)을 통해 주입되는 고압수가 체결소켓(31)을 통해 이송배관(b)으로 유입되어 이송배관(b)에서 고압에 의한 세척이 이루어지도록 하는 것이다.

한편 이렇게 이송배관(b)으로 고압수가 주입되어 순환라인(c)에 유체의 유동이 형성되는데 슬러지, 스케일, 토사 등이 순환라인(c)을 타고 유동시 특히 고압수에 의한 유동압이 점점 저하되는 순환관부(3)에서 슬러지, 스케일, 토사 등의 침적에 의해 순환관부(3)가 막힐 수 있는데 이러한 막힘을 제어하기 위해 순환관부(3)에는 감압조(5)가 구성되도록 한다.

상기 감압조(5)는 일측 순환관부(3-1)를 유동하는 유체가 감압조(5)에서 일시 저류후 타측 순환관부(3-2)로 유동토록 하는 것으로 일측 순환관부(3-1)를 통해 유동하는 슬러지, 스케일, 토사 등 이물질(S1)은 가압이 된 상태로 입자간 응집력이 커진 상태인데 이러한 이물질(S1)이 감압조(5)로 토출되면 감압이 되면서 입자의 속도가 커져 도면에서 보는 바와 같이 이물질(S2)이 팽창이 되어 입자간 응집력이 저하된 상태가 되는 바, 이러한 상태의 이물질(S-2)이 감압조(5)에서 일시 저류하면서 다시 타측 순환관부(3-2)로 유동하게 되는 것으로 입자간 응집력을 저하시켜 순환관부(3)에서 이물질의 침적에 의한 막힘을 제어하게 되는 것이다. 즉 순환라인(c)에서 원활한 유체의 순환이 이루어지도록 하는 것이다.

또한 순환라인(c)에서 원활한 유체의 순환이 이루어지도록 하기 위해 상기 순환유도장치(4)에는 진공펌프(44)가 포함되며 진공펌프(44)와 연결되는 진공라인(43)이 상기 감압조(5)에 연통하도록 연결되어 상기 진공펌프(44)의 제어에 의해 감압조(5)에 포집된 공기를 제거토록 한다. 즉 순환라인(c)에서 공기를 감압조(5)에서 제거함으로써 순환라인(c)에서 원활한 유체의 유동이 이루어지도록 하는 것이다. 상기 진공펌프(44)의 제어는 주기적 또는 압력센서 등에 의한 센싱에 의해 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에서는 상기 감압조(5)에서 토사, 슬러지, 스케일 등 고형분을 감압에 의해 응집력을 저하시킴에 더하여 분쇄가 이루어지도록 하여 순환라인(c)에서 원활한 순환이 이루어지도록 하여 세척효율을 더욱 높이도록 하는 실시예를 도 5에서 제시하고 있다.

본 실시예에서는 상기 감압조(5)에는 복수의 분쇄날(62)이 형성되어 회전에 의해 고형분을 분쇄하는 분쇄구(6)가 구성되도록 하는데, 상기 분쇄구(6)는 상기 감압조(5)에서 횡방향으로 회전가능 하도록 장착된 회전축(61)과 상기 회전축(61)에서 돌출되며 일정방향으로 경사구배가 형성되는 분쇄날(62)로 구성됨을 특징으로 한다.

이렇게 분쇄구(6)가 구성되도록 하여 일측 순환관부(3-1)로부터 토출되는 유체가 상기 분쇄날(62)을 타격하여 상기 분쇄구(6)가 상기 감압조(5)에서 회전연동이 가능하게 되며, 이러한 분쇄구(6)의 회전에 의해 감압조(5)에서 고형분의 분쇄가 이루어지도록 하는 것이다.

이러한 분쇄효율을 더욱 높이기 위해 일측 순환관부(3-1)에서 유동하는 유체에 더하여 고압수가 토출되도록 하여 상기 분쇄날(62)의 타격을 강하게 함으로써 분쇄구(6)의 회전력을 더욱 배가시키도록 하는 예를 더 제시하고 있다.

이를 위해 상기 감압조(5)에는 양측에 일측 순환관부(3-1)의 일단에 형성되는 제 2체결소켓(32) 및 타측 순환관부(3-2)의 일단에 형성되는 제 2체결소켓(32)이 체결되는 제 2연결부(51)가 각각 구성되어 감압조(5)에 일측 순환관부(3-1) 및 타측 순환관부(3-2)의 체결이 이루어지도록 하되, 일측 순환관부(3-1)의 제 2체결소켓(32)에는 고압수주입라인(41)이 연결되도록 하여 고압수에 의해 추진력이 부가된 유체가 분쇄구(6)의 분쇄날(62)을 타격토록 하는 것이다.

본 실시예의 작동기작을 도면을 참조하여 설명하면, 이송배관(b)의 세척시 우선 순환관부(3) 등 각 구성을 각각 조립하는데 고압수주입라인(41)을 타측 순환관부(3-2)의 체결소켓(31)에 조립(①)한다. 즉 세척대상 이송배관(c)에 먼저 고압수를 주입하여 순환이 이루어지도록 하는 것이다.

그러다가 고압수주입라인(41)을 일측 순환관부(3-1)의 제 2체결소켓(32)에 조립(②)하여 고압수가 상기에서 언급한 바와 같이 분쇄구(6)의 강한 회전력을 부가함으로써 고형분의 분쇄효율을 높이도록 하는 것이다.

고형분의 분쇄후 다시 고압수주입라인(41)을 타측 순환관부(3-2)의 체결소켓(31)에 조립(③)하여 순환라인(c)에서 원활한 유체의 순환이 이루어지도록 하는 것이다.

이러한 작동기작은 상기에서 본 바와 같이 고압수주입라인(41)의 순차적 조립에 의해 가동이 이루어지도록 할 수 있고, 1개의 고압수주입펌프(42)에 2개의 고압수주입라인(41)이 구성되도록 하여 각각 타측 순환관부(3-2)의 체결소켓(31) 및 일측 순환관부(3-1)의 제 2체결소켓(32)에 조립이 이루어진 상태에서 고압수주입펌프(42)의 제어에 의해 각 고압수주입라인(41)으로 순차적인 고압수의 주입을 통해 구현될 수 있는 것이다.

한편 반응조(130)에서는 세척장치(120)로부터 분급된 오염토사와 공정수를 포함하는 혼합유체를 전달받아 오염물질을 용출하고 용출된 오염물질을 응집시켜 침전시키는 기능이 발현된다.

여기서 분급된 오염토사는 예로 0.5mm미만의 입경을 가진 토사가 해당될 수 있다. 이렇게 입경이 작은 미세토의 경우 단면적이 커서 중금속 등이 다양한 형태로 혼입되어 있는 바, 상기 반응조(130)에서는 약품을 이용하여 화학적으로 중금속 등 오염물질을 혼합유체로부터 용출시키고, 용출된 오염물질을 용이하게 분리하기 위해 응집제 등을 이용하여 응집시키며, 응집된 오염물질을 침전시켜 분리하면서 비중이 작은 이물질을 부유시켜 분리토록 한다.

이를 위해 상기 반응조(130)는 도면에 도시된 바는 없으나 혼합유체로부터 오염물질을 용출하는 용출조와, 오염물질이 용출된 혼합유체를 전달받아 용출된 오염물질을 응집하는 응집조와, 오염물질이 응집된 혼합유체를 전달받아 침전 및 부유반응이 이루어지는 침전조3)를 포함토록 하여 각 반응이 별개로 이루어지도록 하여 반응간 간섭을 제어토록 하는 것이 바람직하다.

이러한 반응조(130)에서 용출반응, 응집반응 등은 다양한 공지의 약품을 사용하여 작동기작의 발현이 가능하므로 그 상세 설명은 생략한다.

상기 사여과조(140)는 상기 반응조(130)로부터 상등수를 전달받아 상기 세척장치(120)로부터 세척이 된 미사를 이용하여 오염물질을 여과하여 상기 세척장치(120)(혼합저장조)로 처리수를 순환시키는 구성에 해당한다.

상기 반응조(120)에서 화학적 처리후 침전으로 제거가 어려운 콜리이드성의 미세점토질 등을 사여과조(140)를 통과시켜 제거한 후에 공정수(세척수)로서 재이용토록 함으로써 콜로이드성 미세점토로 인한 공정부하를 낮추고 콜로이드성 미세점토의 재오염을 제어하여 토양세척을 효율적으로 수행토록 하는 것이다.

이러한 사여과조(140)는 도 6에서 보는 바와 같이 일측에 처리수배출라인(141-1)이 형성되는 하우징(141)과, 상기 하우징(141) 내부에서 구획되어 상기 미사가 충진되며 상등수가 유입되어 여과가 이루어지고 처리수를 하우징(141)의 내부와 연통하는 유출부(145)를 통해 하우징(141)으로 배출하는 여과챔버(142)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징(141)에는 처리수를 도 6에서 보는 바와 같이 혼합저장조로 순환시키는 처리수배출라인(141-1)과 세척라인(141-2) 및 배수라인(141-3)이 구성되며 상기 하우징(141)의 내부에는 여과챔버(142)가 구성되어 여과챔버(142)를 통해 여과가 이루어진 처리수가 상기 처리수배출라인(141-1)으로 배출되도록 하는 것이다.

상기 여과챔버(142)에는 상기에서 언급한 미사가 충진되어 여재층(143)이 형성되며, 이러한 여재층(143)으로 상등수가 유입되어 여과가 이루어지도록 하는 것이다.

상기 여재층(143)의 상부에는 복수의 관통공을 형성하는 덮개판(144)이 형성되도록 하여 여재의 유출을 방지토록 하면서 여재층(143)의 세굴 및 파이핑 현상을 방지토록 함이 타당하다.

도면에서 보는 바와 같이 상기 여과챔버(142)는 하향으로 직경이 좁아드는 형상으로 구성되어 여과가 이루어진 처리수가 유출부(145)로 용이하게 배출되도록 하는 것이 타당하다.

상기 유출부(145)는 상기 여과챔버(142) 하면에 하우징(141)과 연통하도록 형성되는 유로(145-1)와, 상기 유로(145-1)에 형성되어 미사의 유출을 제어토록 하는 복수의 간극이 형성되는 부직포층(145-2)과, 상기 부직포층(145-2)의 하부에서 복수의 타공이 형성된 관로(145-3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 부직포층(145-2)이 형성되도록 하여 상기 유로(145-1)를 통해 미사가 유출되는 것을 제어토록 하는 것이며, 처리수가 상기 부직포층(145-2)의 다공을 통해 하부의 관로(145-3)로 포집이 되도록 하는 것이다.

상기 관로(145-3)는 도면에서 보는 바와 같이 상기 유로(145-1)와 연통하면서 유로(145-1)를 감싸는 형상으로 부직포층(145-2)을 통과한 처리수가 상기 관로(145-3)에 일시적으로 포집(저류)되면서 관로(145-3)에 형성된 타공을 통해 하우징(141) 내부로 유출되도록 하는 것이다.

이에 더하여 본 발명에서는 도 7에서 보는 바와 같이 관로(145-3) 외곽에 관로(145-3)와 유격을 형성하면서 복수의 타공이 형성된 외곽관로(145-4)가 더 구성된 예를 도시하고 있는데 외곽관로(145-4)의 구성에 의해 관로(145-3) 및 외곽관로(145-4)에 처리수의 저류시간을 더욱 길게 가져감에 따라 부직포층(145-2)으로 처리수의 균일한 침투가 더욱 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.

바람직하게 관로(145-3)의 타공과 외곽관로(145-4)의 타공은 상호 대향하지 않는 위치에서 형성됨이 타당하다.

한편 도 1에서 보는 바와 같이 상기 반응조(130)에서 침전된 오염물질은 탈수기(150)로 전달되어 케익화 되는 것이며, 도면에서 보는 바와 같이 사여과조(140)에서 세척에 의해 배출되는 부유물질의 경우도 상기 탈수기(150)로 전달되어 케익화 될 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

100 : 본 발명의 시스템 1 : 이송배관 순환장치
2 : 3방밸브 3 : 순환관부
4 : 순환유도장치 5 : 감압조
6 : 분쇄구

Claims (10)

1. 오염토양을 세척하고 선별하는 세척장치, 상기 세척장치로부터 분급된 오염토사와 공정수를 포함하는 혼합유체를 전달받아 오염물질을 용출하고 용출된 오염물질을 응집시켜 침전시키는 반응조, 상기 반응조로부터 상등수를 전달받아 상기 세척장치로부터 세척이 된 미사를 이용하여 오염물질을 여과하여 상기 세척장치로 처리수를 순환시키는 사여과조, 상기 반응조로부터 침전된 오염물질을 전달받아 탈수시켜 케익화 하는 탈수기를 포함하는 토양세척시스템에 있어서,
   세척장치 중 이송배관의 특정개소에 한쌍 이상으로 구성되며 일측에 연결부가 형성되는 3방밸브;
   상기 3방밸브의 연결부에 양단이 체결되며 상기 3방밸브의 제어에 의해 상기 3방밸브 사이의 이송배관 부분과 연통하여 순환라인을 형성하는 순환관부;
   상기 순환라인에 고압수가 순환되도록 상기 순환관부에 연결되는 고압수주입라인과 상기 고압수주입라인으로 고압수를 펌핑하는 고압수주입펌프를 포함하는 순환유도장치;를 포함하고,
   상기 순환관부의 양단에는 상기 연결부에 체결되는 체결소켓이 구성되며 상기 체결소켓에는 상기 고압수주입라인이 연결되며,
   상기 3방밸브는 상기 이송배관에 3개소 이상이 구성되어 이송배관 중 세척이 필요한 부분에 선택적으로 상기 순환관부의 양단이 해당 3방밸브에 장착되는 것을 특징으로 하는 고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 순환관부에는 감압조가 구성되어 일측 순환관부를 유동하는 유체가 감압조에서 일시 저류후 타측 순환관부로 유동토록 하는 것을 특징으로 하는 고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 순환유도장치에는 진공펌프가 포함되며 진공펌프와 연결되는 진공라인이 상기 감압조에 연통하여 상기 진공펌프의 제어에 의해 감압조의 공기를 제거토록 하는 것을 특징으로 하는 고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 감압조에는 복수의 분쇄날이 형성되어 회전에 의해 고형분을 분쇄하는 분쇄구가 구성됨을 특징으로 하는 고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 분쇄구는 상기 감압조에서 횡방향으로 회전가능 하도록 장착된 회전축과 상기 회전축에서 돌출되며 일정방향으로 경사구배가 형성되는 분쇄날로 구성되되, 일측 순환관부로부터 토출되는 유체가 상기 분쇄날을 타격하여 상기 분쇄구가 상기 감압조에서 회전연동이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 사여과조는,
   일측에 처리수배출라인이 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부에서 구획되어 상기 미사가 충진되어 여재층이 형성되며 상등수가 유입되어 상기 여재층에 의해 여과가 이루어지고 처리수를 하우징의 내부와 연통하는 유출부를 통해 하우징으로 배출하는 여과챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압수에 의한 이송배관 세척이 가능한 토양세척시스템.
   
9. 삭제
10. 삭제

Images