KR20020082974A - 차량 구동형 오염 토양 복원장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 구동형 오염 토양 복원장치에 관한 것으로서, 토양 오염이 발생된 오염 지역의 지중에 설치되는 다수의 웰부재에 선택적으로 소정의 압력구배를 형성하여 토양 속에 존재하는 기액상의 오염 물질을 추출해 낼 수 있도록 소정 펌핑력을 제공하는 제1펌핑부재가 마련된 추출수단; 오염 물질을 지중에서 생분해시키기 위해 대기 중의 공기를 흡입하여 각각의 웰부재에 선택적으로 주입할 수 있도록 소정 펌핑력을 제공하는 제2펌핑부재가 마련된 공기 주입수단; 및 추출수단 및 공기 주입수단 모두 또는 그 중 어느 하나가 선택적으로 설치되며, 소정 동력원으로부터 출력되는 동력을 매개로 하여 제1 및 제2펌핑부재를 각각 구동시키기 위한 동력전달수단을 가진 차량;을 구비하여 이동이 용이하며 별도의 전원이 마련되지 않더라도 발전기 등을 이용하지 않고 차량의 동력원을 이용할 수 있는 구조를 가진 차량 구동형 오염 토양 복원장치를 제공한다.

Description

차량 구동형 오염 토양 복원장치{Restitutive apparatus for polluted soil driving by vehicles}

본 발명은 차량 구동형 오염 토양 복원장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지형 등의 악조건의 환경하에서도 차량의 동력원을 이용하여 유류로 오염된 토양을 복원할 수 있는 구조를 가진 차량 구동형 오염 토양 복원장치에 관한 것이다.

최근 산업화가 가속됨에 따라 유류 소비가 급증하고, 이에 따른 유류 저장시설 및 운송 취급량의 증가에 비례하여 유류에 의한 토양 오염이 심각한 환경문제로 대두되고 있다.

이와 같이, 유류에 의해 오염된 토양을 복원하는 기술은 복원방법에 따라 물리적, 화학적, 생물학적 기술로 분류되며, 복원하는 위치에 따라 지중 처리(In-situ)와 지상처리(Ex-situ) 기술로 분류된다. 그리고, 오염된 미디아(media)에 따라 토양과 지하수로 분류할 수 있다.

상기 지중 처리 방법은 토양 사이의 공기를 대기압 보다 낮은 압력구배로 형성시켜 토양을 진공상태로 만들어 줌으로써, 공기를 외부로 추출시킬 때 토양의 공극 사이에 존재하는 휘발성, 준휘발성 오염 물질이 기화되어 공기와 함께 배출되는 원리를 이용한 토양증기 추출법(SVE; Soil Vapor Extraction)과, 토양에 공기를 강제적으로 주입하여 토양의 산소 농도를 증대시킴으로써 미생물의 활성도를 높여주는 공기 주입법(BV; Bio venting)이 있다.

그런데, 토양증기 추출법(SVE)과 공기 주입법(BV)을 이용한 토양 오염 복원장치는 다수의 제반시설 예컨대, 소정 전원을 인가받아 토양의 오염 물질을 펌핑력으로 추출하거나 토양 속으로 공기를 주입하기 위한 펌핑부재, 토양으로부터 추출된 오염 물질을 정화처리하기 위한 후처리장비 등이 구비되는 바, 예를 들어 험악한 산간 지역 등과 같은 지형상의 악조건의 지역에 유류 오염이 발생된 경우, 고중량의 제반시설을 산간 지역으로 운반하기가 곤란할 뿐만 아니라, 다른 장소로의 이동시 각각의 제반시설을 해체한 후 다시 조립해야 하는 문제점이 있다. 또한, 전원을 별도로 공급받을 수 없는 지역에 토양 오염이 발생하게 되면 오염 토양의 복원이 불가능하거나 대형 발전기를 구비하여 전원을 공급받아야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 이동이 용이하며, 별도의 전원이 없는 악조건의 환경에서도 차량의 동력원을 이용하여 유류로 오염된 토양을 복원할 수 있는 구조를 가진 차량 구동형 오염 토양 복원장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치를 나타낸 장치구성도.

도 2는 도 1에 도시된 추출수단을 나타내 보인 단면도.

도 3은 도 1에 도시된 동력전달수단을 나타내 보인 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치를 나타낸 장치구성도.

도 5는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치를 나타낸 장치구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10... 웰부재20... 추출수단

40... 차량50... 동력원

60... 동력전달수단70... 공기 주입수단

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 토양 오염이 발생된 오염 지역의 지중에 설치되는 다수의 웰부재에 선택적으로 소정의 압력구배를 형성하여 토양 속에 존재하는 기액상의 오염 물질을 추출해 낼 수 있도록 소정 펌핑력을 제공하는 제1펌핑부재가 마련된 추출수단; 오염 물질을 지중에서 생분해시키기 위해 대기 중의 공기를 흡입하여 각각의 웰부재에 선택적으로 주입할 수 있도록 소정 펌핑력을 제공하는 제2펌핑부재가 마련된 공기 주입수단; 및 추출수단 및 공기 주입수단 모두 또는 그 중 어느 하나가 선택적으로 설치되며, 소정 동력원으로부터 출력되는 동력을 매개로 하여 제1 및 제2펌핑부재를 각각 구동시키기 위한 동력전달수단을 가진 차량;을 구비한다.

상기 동력전달수단은: 상기 동력원의 출력측에 설치되는 구동풀리; 상기 제1 및 제2펌핑부재의 입력측에 설치되는 종동풀리; 및 상기 구동풀리와 종동풀리에 무한궤도 상으로 연결되는 전동밸트;를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 추출수단은: 상기 웰부재로부터 추출된 상기 오염 물질을 저장하도록 소정 밀폐 공간을 가진 적어도 하나의 진공 용기; 및 상기 진공 용기 내의 오염 물질 중 오염 증기를 흡입하여 상기 오염 증기에 존재하는 유기물질을 흡착하고, 유기물질이 제거된 순수증기를 외부로 배출할 수 있도록 상기 진공 용기와 소정 유로로 연결된 흡착부재;를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 흡착부재는: 소정 수용공간을 가진 적어도 하나의 흡입탱크; 상기 진공 용기의 밀폐공간과 상기 흡입탱크의 수용공간을 선택적으로 연통시킬 수 있도록 상기 흡입탱크에 마련된 흡입구; 상기 흡입탱크의 수용공간으로 흡입된 오염 증기 중에 존재하는 유기물질을 흡착하도록 상기 흡입탱크 내에 마련되는 활성탄; 및 상기 활성탄을 통과하면서 유기물질이 제거된 순수증기를 소정 외부로 배출할 수 있도록 상기 흡입탱크에 마련된 배출구;를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 공기 주입수단은: 대기와 선택적으로 연통되어 대기 중으로부터 흡입된 공기를 상기 웰부재에 주입할 수 있도록 대기와 소정 유로로 연결된 에어탱크;를 구비하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 제반설비들을 오염 지역으로 운반할 때, 각각의 설비를 해체할 필요가 없으며, 운반이 용이할 뿐만 아니라, 별도의 전원이 마련되지 않더라도 발전기 등을 이용하지 않고 차량의 동력원을 이용할 수 있어 편리한 점에 그특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 오염 토양으로부터 오염 물질을 추출하는 추출수단과, 오염 토양에 공기를 주입하여 오염 물질을 생분해시키는 공기 주입수단 중 어느 하나가 차량에 탑재되거나, 상기 추출수단 및 공기 주입수단 모두가 차량에 탑재될 수 있으며, 차량의 동력을 이용하여 추출수단 및 공기 주입수단을 가동시키는 구조를 가진다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치로서, 차량(40)에 추출수단(20)을 탑재한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치는 오염 지역의 지중에 삽입 설치되는 다수의 웰부재(10)에 선택적으로 소정의 압력구배를 형성하여 기액상의 오염 물질을 추출해 낼 수 있도록 제1펌핑부재(21)를 가진 추출수단(20)과, 추출수단(20)이 설치되며 소정 동력원(50)으로부터 출력되는 동력을 전달받아 제1펌핑부재(21)를 가동시키기 위한 동력전달수단(60)을 가진 차량(40)을 구비한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 추출수단(20)은 제1펌핑부재(21)에 의해 웰부재(10)로부터 추출된 오염 물질을 수용하는 진공 용기(22)와, 진공 용기(22) 내에 수용된 오염 물질 중 오염 증기를 흡입하여 오염 증기에 존재하는 유기 물질을 제거하기 위한 흡착부재(28)를 구비한다.

상기 제1펌핑부재(21)는 진공 용기(22)와 흡착부재(28) 간의 유로(27) 상에설치되어 소정 펌핑력을 제공한다.

상기 진공 용기(22)는 웰부재(10)로부터 추출된 오염 증기 및 오염수를 흡입하도록 웰부재(10)와 각각 연결되는 흡입라인(23)과, 오염 증기 및 오염수가 유입가능도록 웰부재(10)의 내부 공간과 선택적으로 연통되는 유입공(24)과, 오염 물질 중 기체 상의 휘발성 오염 증기를 흡착부재(28)측으로 공급할 수 있도록 흡착부재(28)와 선택적으로 연통되는 유출공(25)과, 오염 물질 중 액상의 오염수를 외부로 배출시키기 위한 배출공(26)을 구비한다.

상기 흡착부재(28)는 진공 용기(22)와 유로(27)로 연결된 적어도 하나의 흡입탱크(31)와, 흡입탱크(31)로 흡입된 오염 증기의 유기물질을 흡착하는 활성탄(34)을 구비한다.

상기 흡입탱크(31)는 유로(27)가 연결되는 흡입구(32)와, 활성탄(34)을 통과하여 유기물질이 제거된 순수증기를 외부로 배출시키기 위한 배출구(33)를 구비한다.

상기 차량(40)은 소정 적재 용량을 가진 화물 운송용 차량으로써, 구동력을 제공하는 동력원(50)이 마련되고, 상기 추출수단(20)이 탑재된다.

상기 동력원(50)은 통상적인 자동차 엔진으로, 출력측에 크랭크 축(51)이 마련된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 동력전달수단(60)은 동력원(50)의 크랭크 축(51)에 설치되는 구동풀리(61)와, 제1펌핑부재(21)의 입력측에 설치되는 종동풀리(62)와, 동력원(50)의 동력을 제1펌핑부재(21)로 전달할 수 있도록 구동풀리(61)와 종동풀리(62)에 무한궤도 상으로 연결되는 전동밸트(63)를 구비한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치는 추출수단(20)을 이용하여 지중의 오염 토양으로부터 기액상의 오염 물질을 추출하고자 할 경우, 먼저, 차량(40)에 시동을 걸어 동력원(50)의 크랭크 축(51)을 회전시킨다.

다음, 제1펌핑부재(21)의 입력측 종동풀리(62)는 크랭크 축(51)이 회전됨에 따라 구동풀리(62)와 연결된 전동밸트(63)에 의해 회전된다. 따라서, 제1펌핑부재(21)는 동력원(50)의 동력을 전달받아 가동된다.

이어서, 웰부재(10)의 내부 공간은 제1펌핑부재(21)의 펌핑력에 의해 진공상태가 유지되고, 소정의 압력 구배가 형성되어 토양에 잔재된 오염 증기 및 오염수는 웰부재(10)의 내부 공간측으로 흡입된다. 즉, 토양 속의 공기가 웰부재(10)의 내부 공간으로 흡입될 때, 오염 물질은 통기성이 가장 좋은 지역을 따라 흡입되는 공기와 함께 흡입된다.

다음, 웰부재(10)의 내부 공간으로 유입된 기액상의 오염 물질은 제1펌핑부재(21)의 펌핑력에 의해 각각의 웰부재(10)와 연결된 흡입라인(23)을 통해 진공 용기(22)의 밀폐 공간으로 흡입된다.

이어서, 진공 용기(22) 내에 수용된 오염 물질 중 오염 증기는 제1펌핑부재(21)의 펌핑력에 의해 유로(27)를 따라 흡입탱크(31)의 수용 공간으로 흡입된다.

다음, 흡입탱크(31) 내부로 흡입된 오염 증기는 활성탄(34)을 경유하게 되고, 활성탄(44)을 경유하면서 유기 물질이 흡착된다. 그리고, 유기 물질이 제거된 순수 증기는 흡입탱크(31)의 배출구(33)를 통해 외부로 방출된다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치로서, 차량(40)에 공기 주입수단(70)을 탑재한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치는 차량(40)에 설치되며, 토양이 오염된 지중에 삽입 설치되는 웰부재(10)에 대기 중의 공기를 주입할 수 있도록 제2펌핑부재(71)를 가진 공기 주입수단(70)을 구비한다. 본 실시예에 따른 동력전달수단(60)의 구성은 전기 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 공기 주입수단(70)은 제2펌핑부재(71)의 소정 펌핑력에 의해 대기 중으로부터 흡입된 공기를 웰부재(10)에 주입할 수 있도록 각각의 웰부재(10)와 주입라인(76)으로 연결된 에어 탱크(73)를 구비한다.

상기 제2펌핑부재(71)는 대기와 에어 탱크(73) 간의 유로(72) 상에 설치되어 소정 펌핑력을 제공하며, 전기 실시예와 같이, 동력전달수단(60)에 의해 차량(40)에 마련된 동력원(50)의 동력을 전달받아 가동된다.

상기 에어 탱크(73)는 유로(72)를 매개로 대기와 선택적으로 연통되는 유입공(74)과, 주입라인(76)과 연통되는 유출공(75)을 구비한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치는 차량(40)에 탑재된 공기 주입수단(70)을 이용하여 웰부재(10)에 공기를 주입하고자 할 경우, 먼저, 차량(40)에 시동을 걸어동력원(50)의 크랭크 축(51)을 회전시킨다.

다음, 제2펌핑부재(71)의 입력측 종동풀리(62)는 크랭크 축(51)이 회전됨에 따라 구동풀리(62)와 연결된 전동밸트(63)에 회전된다. 따라서, 제2펌핑부재(71)는 동력원(50)의 동력을 전달받아 가동된다.

이어서, 대기 중의 공기는 제2펌핑부재(71)의 펌핑력에 의해 흡입되어 유로(72)를 통해 에어 탱크(73)의 내부 공간으로 공급되고, 에어 탱크(73) 내에 소정 압력을 유지한 채 수용되며, 주입라인(76)을 통해 각각의 웰부재(10)로 공급된다.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치로서, 차량(40)에 추출수단(20) 및 공기 주입수단(70) 모두를 탑재한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제3실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치는 차량(40)에 설치되는 추출수단(20) 및 공기 주입수단(70)을 구비한다. 상기 추출수단(20) 및 공기 주입수단(70)의 구성은 전기 실시예와 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 동력전달수단(60)은 전기 실시예와 동일하나, 동력원(50)의 크랭크 축(51)에 한 쌍의 구동풀리(61)가 설치된 점이 다르다.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치는 차량(40)에 설치된 추출수단(20) 및 공기 주입수단(70)을 동시에 이용하여 웰부재(10)로부터 오염 물질을 추출함과 동시에, 웰부재(10)에 공기를 주입하고자 할 경우, 차량(40)에 시동을 걸어 동력원(50)의 크랭크 축(51)을 회전시킨다. 그러면, 제1 및 제2펌핑부재(21,71)의 입력측 종동풀리(62)는 크랭크 축(51)이 회전됨에 따라 구동풀리(62)와 연결된 전동밸트(63)에 의해 회전된다. 따라서, 제1 및 제2펌핑부재(21,71)는 동력원(50)의 동력을 전달받아 가동된다.

따라서, 본 실시예는 전기 제1 및 제2실시예를 통합한 구조를 가지므로, 제1 및 제2실시예들의 동작에 의해 웰부재(10)로부터 오염 물질을 추출할 수 있고, 동시에 웰부재(10)에 공기를 주입할 수도 있다.

이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 구동형 오염 토양 복원장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 제반설비들을 오염 지역으로 운반할 때, 각각의 설비를 해체할 필요가 없으며, 운반이 용이하다.

둘째, 별도의 전원이 마련되지 않더라도 발전기 등을 이용하지 않고 차량의 동력원을 이용할 수 있어 편리하며, 비용이 절감된다.

Claims (5)

1. 토양 오염이 발생된 오염 지역의 지중에 설치되는 다수의 웰부재에 선택적으로 소정의 압력구배를 형성하여 토양 속에 존재하는 기액상의 오염 물질을 추출해 낼 수 있도록 소정 펌핑력을 제공하는 제1펌핑부재가 마련된 추출수단;

   상기 오염 물질을 지중에서 생분해시키기 위해 대기 중의 공기를 흡입하여 상기 각각의 웰부재에 선택적으로 주입할 수 있도록 소정 펌핑력을 제공하는 제2펌핑부재가 마련된 공기 주입수단; 및

   상기 추출수단 및 공기 주입수단 모두 또는 그 중 어느 하나가 선택적으로 설치되며, 소정 동력원으로부터 출력되는 동력을 매개로 하여 상기 제1 및 제2펌핑부재를 각각 구동시키기 위한 동력전달수단을 가진 차량;을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 구동형 오염 토양 복원장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 동력전달수단은:

   상기 동력원의 출력측에 설치되는 구동풀리;

   상기 제1 및 제2펌핑부재의 입력측에 설치되는 종동풀리; 및

   상기 구동풀리와 종동풀리에 무한궤도 상으로 연결되는 전동밸트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 구동형 오염 토양 복원장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 추출수단은:

   상기 웰부재로부터 추출된 상기 오염 물질을 저장하도록 소정 밀폐 공간을 가진 적어도 하나의 진공 용기; 및

   상기 진공 용기 내의 오염 물질 중 오염 증기를 흡입하여 상기 오염 증기에 존재하는 유기물질을 흡착하고, 유기물질이 제거된 순수증기를 외부로 배출할 수 있도록 상기 진공 용기와 소정 유로로 연결된 흡착부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 구동형 오염 토양 복원장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 흡착부재는:

   소정 수용공간을 가진 적어도 하나의 흡입탱크;

   상기 진공 용기의 밀폐공간과 상기 흡입탱크의 수용공간을 선택적으로 연통시킬 수 있도록 상기 흡입탱크에 마련된 흡입구;

   상기 흡입탱크의 수용공간으로 흡입된 오염 증기 중에 존재하는 유기물질을 흡착하도록 상기 흡입탱크 내에 마련되는 활성탄; 및

   상기 활성탄을 통과하면서 유기물질이 제거된 순수증기를 소정 외부로 배출할 수 있도록 상기 흡입탱크에 마련된 배출구;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 구동형 오염 토양 복원장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 공기 주입수단은:

   대기와 선택적으로 연통되어 대기 중으로부터 흡입된 공기를 상기 웰부재에 주입할 수 있도록 대기와 소정 유로로 연결된 에어탱크;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 구동형 오염 토양 복원장치.