KR200422181Y1 - Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone - Google Patents

Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone Download PDF

Info

Publication number
KR200422181Y1
KR200422181Y1 KR2020060007125U KR20060007125U KR200422181Y1 KR 200422181 Y1 KR200422181 Y1 KR 200422181Y1 KR 2020060007125 U KR2020060007125 U KR 2020060007125U KR 20060007125 U KR20060007125 U KR 20060007125U KR 200422181 Y1 KR200422181 Y1 KR 200422181Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
soil
water
ionized water
tourmaline
ionized
Prior art date
Application number
KR2020060007125U
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김재명
박충호
김재순
김도훈
Original Assignee
주식회사엔지오스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사엔지오스 filed Critical 주식회사엔지오스
Priority to KR2020060007125U priority Critical patent/KR200422181Y1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR200422181Y1 publication Critical patent/KR200422181Y1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/002Reclamation of contaminated soil involving in-situ ground water treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08Reclamation of contaminated soil chemically
    • B09C1/085Reclamation of contaminated soil chemically electrochemically, e.g. by electrokinetics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C2101/00In situ

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

본 고안은 “토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기”에 관한 것이다. The present invention relates to a "purifier of soil oil pollution using tourmaline ionized water".

토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기는 처리제를 사용하는 각종 토양 오염정화 기술 적용시, 저비용으로 높은 오염물질 세척력을 가진 친환경 계면활성수를 제공할 수 있는 고안이다. Soil oil contaminant purifier using tourmaline ionized water is designed to provide eco-friendly surfactant water with high pollutant cleaning power at low cost when applying various soil pollution purification technology using treatment agent.

유류의 누출로 인한 오염 토양의 정화에서 가장 중요한 점은 부지 내의 주된 오염원을 신속히 제거 및 처리하기 위하여, 유류 누출 지점을 중심으로 한 오염의 외부 확산을 막고, 오염 토양의 정화 효과를 높이는 것이다. 이러한 오염원은 불포화 토양층에 잔류하거나 NAPL(Non Aqueous Phase Liquid)로써 포화대층에 유동(Free Product)하는 형태로 존재하는데, NAPL의 처리는 지하수 상단에서 유동하는 LNAPL(Light Non Aqueous Phase Liquid)과 지하수 하단에 침전되는 DNAPL(Dense Non Aqueous Phase Liquid)를 오염지하수와 양수 처리 처리할 수 있지만, 불포화대 토양층(Unsaturated Zone)에 존재하는 유류 오염 처리는 보다 복잡하고 어렵다.The most important point in the cleanup of contaminated soil due to oil leakage is to prevent the external spread of the pollution around the oil spill point and to improve the cleanup of the contaminated soil in order to quickly remove and treat the main contaminants in the site. These pollutants remain in unsaturated soil layers or exist in the form of non-aqueous phase liquids (NAPLs) and free products in the saturated saturation layer. DNAPL (Dense Non Aqueous Phase Liquid) precipitated can be treated with contaminated groundwater and amniotic fluid, but oil contamination present in unsaturated zones is more complex and difficult.

이러한 불포화대 유류 오염 처리를 위해 사용되는 기술 중 토양 세정(Soil Flushing)은 계면활성제 또는 산/염기물질 등의 처리제를 투입하여 불포화대에 잔류하는 오염물질의 유동성을 증가시켜 이를 하부 포화대층이나 목표하는 위치로 이 동시켜 외부로 양수 처리하는 방법이다. Soil flushing is a technique used to treat unsaturated unsaturated oils, and it is possible to increase the fluidity of pollutants remaining in unsaturated zones by adding surfactants or treating agents such as acid / base materials. It is a method of pumping water to the outside by moving to a position.

세정 처리 기술은 토양의 오염 환경을 고려하여 설치된 주입정을 통해 처리제를 주입하게 된다. 처리제는 주입정의 유공관을 통해 주변부 오염토양층으로 이동하여 오염물질을 직접 산화시키거나 유화시키면서 그 작용 범위를 확대하여 나간다. 이렇게 처리된 오염물질은 토성 분포 특성및 지하수의 흐름에 따라 부지내의 일정 지역으로 이동한 후, 해당 지점에 설치된 추출정을 통하여 양수되어 지상에서 최종 처리된다.The cleaning treatment technology injects the treatment agent through the injection well installed in consideration of the soil pollution environment. The treatment agent moves to the surrounding contaminated soil layer through the perforated tube of the injection well and expands its range of action by directly oxidizing or emulsifying the contaminants. The pollutants treated in this way are transferred to a certain area within the site according to the characteristics of Saturn distribution and the flow of groundwater, and are pumped through extraction wells installed at the corresponding points and finally processed on the ground.

이러한 작업을 위한 처리제로서, 과산화수소수, 각종 계면활성제 또는 오존수 등이 사용되는데, 현재까지는 생물학적 분해 효과를 직ㆍ간접으로 유도하여 오염 토양의 자연 복원을 유도하는 기능을 가진 계면활성제(Surfactants)가 과산화수소수 또는 오존수와 같이 토양생태계에 존재하는 미생물생태계를 심각하게 파괴하여 자연저감효과를 기대할 수 없는 화학적 산화 처리제보다 널리 사용되고 있다.Hydrogen peroxide, various surfactants, or ozone water are used as treatment agents for such operations. Until now, surfactants having the function of inducing the natural restoration of contaminated soil by directly or indirectly inducing a biodegradation effect are hydrogen peroxide. It is widely used than chemical oxidation treatment agent that cannot seriously destroy the microbial ecosystem existing in the soil ecosystem such as water or ozone water and cannot expect a natural reduction effect.

그러나 계면활성제가 과산화수소수 또는 오존수보다 상대적으로 토양 내 환경에 대한 독성이 적은 것은 사실이나, 본래 화학 제품인 관계로 자체적인 독성(Toxicity value)를 가지고 있어 토양내 미생물 생태계에 의한 자연 복원 효과를 극대화할 수 있는 친환경 오염 토양 복원 처리제에 대한 요구가 높아지고 있다.However, it is true that surfactants are less toxic to the environment in the soil than hydrogen peroxide or ozone water. However, since they are inherently chemical products, they have their own toxicity values. There is a growing need for environmentally friendly contaminated soil restoration treatments.

또한 계면활성제로 처리할 경우 이는 해당 오염 토양에 대한 유효 접촉 면적을 유지하기 위하여 비오염 토양에까지 불필요한 유출이 다량 발생하는 것을 효과적으로 막을 수 없어 금전적인 손실이 발생하고, 오염 토양 처리시 상존하는 주입정 주변의 채널(Channel) 현상으로 인해 금전적인 손실은 더욱 커지게 된다. 이로 인해 처리제의 필요량이 증가하고, 현재 국내에서 사용되는 대부분의 토양 정화용 계면활성제가 고가의 외국산 수입제품임을 고려할 때 정화업체의 비용부담이 늘어남은 물론, 효과적인 현장 관리의 어려움으로 인한 정화 효율 저하로 이어질 수 밖에 없다.In addition, when treated with a surfactant, this can effectively prevent a large amount of unnecessary spillage to the non-contaminated soil in order to maintain an effective contact area with the contaminated soil, resulting in financial loss, and the presence of the injection well The monetary loss is even greater due to the surrounding channel phenomenon. As a result, the amount of treatment required increases, and considering that most of the surfactants used in Korea for the purification of soils are expensive foreign imported products, the cost of purification companies increases, and the purification efficiency decreases due to the difficulty of effective site management. It can only be continued.

이런 문제를 해결하기 위한 본 고안은 계면활성제와 동일한 효과를 지니는 이온수를 지속적으로 생산할 수 있는 토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기를 토양 세정 시스템과 연동하여 운용함으로써 고가의 계면활성제 구매 필요성에 대한 대안이 될 수 있으며, 비용 부담으로 인한 업체의 효율적인 현장 관리의 어려움을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다. 또한 본 고안은 유사한 원리를 기반으로 한 토양 세척 작업용 세척제의 제조 설비로서도 효율적으로 사용될 수 있다.In order to solve this problem, the present invention provides an alternative to the need to purchase expensive surfactants by operating a soil oil contaminant purifier using tourmaline ionized water, which can continuously produce ionized water with the same effect as the surfactant, in conjunction with the soil cleaning system. It can be an alternative to solve the difficulty of the company's effective site management due to the cost burden. In addition, the present invention can be efficiently used as a manufacturing facility for the soil cleaning work cleaner based on a similar principle.

본 고안에 의한 이온수 발생과정은 다음과 같다.The ionized water generation process according to the present invention is as follows.

내부에 충진된 토르말린(Tourmaline)의 영구적 전기 특성을 이용하여 용수를 토르말린석에 접촉시키면 물이 전기 분해되어 수소이온(H+)과 수산이온(OH-)로 분 리되는데, 이때 수산이온(OH-)이 주변의 물분자와 결합하여 히드록실(H3O2, Hydroxyl) 음이온이라고 하는 계면활성물질이 된다. 히드록실 이온은 물 속에서 불안정한 상태로 존재하므로 급속하게 계면으로 이동하여 H-O-H기를 물의 안쪽을 향하고 O-H기의 H를 물의 바깥쪽으로 향하여 배열하게 된다. 이와 같이 히드록실 이온이 안정화되면서 계면활성물질로 작용하게 된다. 본 고안은 이러한 일련의 이온수 발생 과정을 통하여 일반 상용 계면활성제를 별도로 구입하지 않고도 작업 현장 인근에서 손쉽게 조달할 수 있는 지하수 또는 수돗물을 용수로 이용하여 원하는 양의 계면 활성력을 지닌 이온수를 얻을 수 있다. When the water is contacted with tourmaline using the permanent electrical properties of tourmaline, the water is electrolyzed to separate hydrogen ions (H +) and hydroxyl ions (OH-). ) Combines with the surrounding water molecules to form a surfactant called a hydroxyl (H3O2, Hydroxyl) anion. Since hydroxyl ions exist in an unstable state in water, they rapidly move to the interface to arrange H-O-H groups toward the inside of the water and to arrange H of the O-H groups toward the outside of the water. In this way, the hydroxyl ions are stabilized to act as a surfactant. The present invention can obtain ionized water having a desired amount of surface active power by using groundwater or tap water, which can be easily procured near a work site, without purchasing a commercially available surfactant through a series of ionized water generation processes.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같이 주요 오염 토양 복원 기술인 토양세정 및 토양세척법을 비롯한 다양한 현장내(In-situ) 오염 토양 복원 기술 적용시 사용되는 고가의 처리제를 구매하기 위한 비용상의 손실 및 기존 처리제 사용시 자체 독성으로 인하여 우려되는 토양 오염 정화 작업의 비효율성을 크게 절감할 수 있는 경제적이고 친환경적인 대안을 제시하여, 토양 오염 정화업체의 기술 선택의 폭을 크게 넓힐 수 있는 계기를 마련하고 신뢰성 있는 정화 사업을 정착시키고자 하는데 그 주된 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is as described above in terms of the cost of purchasing expensive treatment agents used in the application of various in-situ contaminated soil restoration techniques, including soil cleaning and soil washing, which are the major contaminated soil restoration techniques. By providing an economical and eco-friendly alternative that can greatly reduce the inefficiency of soil pollution clean-up, which may be caused by loss and self-toxicity when using existing treatments, provide an opportunity to greatly broaden the technology selection of soil pollution purification companies. Its main purpose is to establish a clean and reliable purification business.

토양정화, 토양복원, 토양세정법, Soil Flushing, 토양세척법, Soil Washing, 이온수, 이온화수, 토르말린, 토르말린, Tourmaline  Soil Purification, Soil Restoration, Soil Cleaning, Soil Flushing, Soil Washing, Soil Washing, Ionized Water, Ionized Water, Tourmaline, Tourmaline, Tourmaline

Description

토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기{Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone}Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone}

도1은 본 고안에 따른 “토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기”의 정면도이다.1 is a front view of a "oil soil pollution purifier using tourmaline ionized water" according to the present invention.

*<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>* <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1. 이온수 발생부/배출ㆍ저장부 분리벽 2. 토르말린석 투입구(좌)1. Ionized water generator / discharge / storage partition wall 2. Tourmaline inlet (left)

3. 토르말린석 투입구(우) 4. 토르말린석 충진부 상하층 분리판3. Tourmaline input hole (right) 4. Upper and lower partition plates of tourmaline filling part

5. 토르말린석 충진부(상) 6. 토르말린석 충진부(하)5. Tourmaline filling part (upper) 6. Tourmaline filling part (lower)

7. 토르말린석 배출구(상) 8. 토르말린석 배출구(하)7. Tourmaline outlet (top) 8. Tourmaline outlet (bottom)

9. 용수 공급관 (Water In-let) 10. 교반기 (Agiator)9. Water In-let 10. Agitator

11. 교반기 임펠러 (Agiator Impeller) 12. 압력계(Pressure Gauge)11.Agiator Impeller 12.Pressure Gauge

13. 압력/가스 배출구 14. 이온수 주 배출구13. Pressure / gas outlet 14. Ionized water main outlet

15. 이온수 보조 배출구 16. 유량계 (Flow Meter)15. Ionized Water Auxiliary Outlet 16. Flow Meter

17. 온도센서 (Temperature Sensor) 18. 수위측정센서 (Water Level Gauge)17. Temperature Sensor 18. Water Level Gauge

19. 수위확인용 사이트(Sight) 20. 제어판넬 (Control Panel)19. Sight Site 20. Control Panel

본 고안은 “토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기”에 관한 것이다. 본 고안의 적용이 가능한 주요 정화 기술은 현장내(In-situ) 처리 기술인 토양세정법과 현장외(Ex-situ) 처리 기술인 토양세척법이다. 본 고안은 토양세정법과 토양세척법의 적용에 있어서 기존에 사용되어 왔던 화학적 성분의 고가계면활성제를 이온수로 대체하여 기술의 적용성을 높이고, 처리 비용을 절감하여 정화 사업의 효율성을 높이는 데 있다.The present invention relates to a "purifier of soil oil pollution using tourmaline ionized water". The main purification techniques that can be applied to the present invention are the soil cleaning method which is an in-situ treatment technique and the soil cleaning method which is an ex-situ treatment technique. The design of the present invention is to replace the high surfactants of chemical components that have been used in the soil cleaning method and the soil cleaning method with ionized water to increase the applicability of the technology and to reduce the treatment cost to increase the efficiency of the purification business.

현장외 처리 기술은 토양경작(Landfarming), 퇴비화(Composting), 바이오파일(Biopile), 토양세척(Soil Washing), 열탈착(Thermal Desorption) 기술 등이, 현장내 처리 기술은 토양 증기 추출(Soil Vapor Extraction), 생물학적 통풍(Bioventing), 바이오슬러핑(Bioslurping), 지중 생물학적 처리(In-Situ Bioremediation), 토양세정(Soil Flushing), 공기주입(Air Sparging), 다중상추출(Multi-phase extraction)법 등이 있는데, 이러한 구분의 주요 기준은 오염된 토양의 외부 굴착 및 이동의 여부 및, 오염 성상, 부지의 지리적 특성, 토양 특성 등에 따라 결정된다.Off-site treatment technologies include Landfarming, Composting, Biopile, Soil Washing, and Thermal Desorption. On-site treatment technologies include Soil Vapor Extraction. ), Biological Ventilation, Bioslurping, In-Situ Bioremediation, Soil Flushing, Air Sparging, Multi-phase Extraction, etc. The main criteria for this classification are determined by the external excavation and movement of the contaminated soil and the nature of the soil, the geographic characteristics of the site, and the soil characteristics.

그러나 기술적 다양성에도 불구하고 정화에 적용되는 기본적 원리는 생물학 적, 물리적 그리고 화학적 원리를 토대로 적용 방식을 달리 한 것으로서, 현장 특성에 따라 약간의 차이는 있지만 각 원리가 통합적으로 적용되어 운용되고 있는 것이 현실이다.However, despite the technological diversity, the basic principles applied to purification are based on biological, physical and chemical principles, and the application of these principles is integrated and operated, although there are some differences depending on the site characteristics. to be.

이러한 정화 작업 기술들의 공통적인 목적은 해당 부지내 주된 오염원의 신속한 제거 및 처리로서, 유류 오염부지의 경우 유출이 발생한 지점을 중심으로 한 오염의 외부 확산을 막고 정화 효율을 높이기 위한 것이다. The common purpose of these clean-up techniques is to quickly remove and treat the main contaminants in the site, in order to prevent outside spreading of contaminants around the point where the spill occurred and to increase the purification efficiency.

이러한 오염원은 불포화 토양층에 잔류하거나 NAPL(Non Aqueous Phase Liquid)로써 포화대층에 유동(Free Product)하는 형태로 존재하게 되는데 이와 같은 주오염원 중 NAPL을 처리하는 기술은 지하수 상단을 따라 유동하는 LNAPL(Light Non Aqueous Phase Liquid)과 지하수 하단에 침전되어 있는 DNAPL(Dense Non Aqueous Phase Liquid)를 오염지하수와 양수 처리하는 방법(Pump and Treat)을 모태로 발전된 바이오슬러핑(Bioslurpng), 다중상추출법(Multi-phase Extraction)으로 처리할 수 있지만, 불포화대 토양층(Unsaturated Zone)에 존재하는 유류 오염 처리는 보다 복잡하고 어렵다.These pollutants remain in unsaturated soil layers or exist in the form of non-aqueous phase liquids (NAPLs) in the form of free products.The technique of treating NAPLs among the main sources of pollution is LNAPL (Light) Bioslurpng, Multi-Phase Extraction, based on Non Aqueous Phase Liquid and DNAPL (Dense Non Aqueous Phase Liquid) deposited at the bottom of groundwater Phase Extraction can be used, but the treatment of oil pollution present in the Unsaturated Zone is more complex and difficult.

불포화대 유류의 오염 처리를 위한 방법으로는 생물학적 통풍(Bioventing), 토양 증기 추출(Soil Vapor Extraction), 열탈착(Thermal Desorption), 토양세정법(Soil Flushing) 등이 있는데, 생물학적 통풍(Bioventing) 기술은 토양미생물에 의 한 호기성 분해를 위주로 한 생물학적 처리 기술이고, 토양 증기 추출(Soil Vapor Extraction)과 열탈착(Thermal Desorption) 기술은 오염물질을 증기화 또는 기화시켜 외부로 배기 시키는 물리적 / 열적 처리 방식이며, 토양 세정(Soil Flushing)은 처리제를 투입하여 불포화대에 잔류하는 오염물질의 유동성을 증가시켜 이를 하부 포화대층이나 목표하는 위치로 이동시켜 이를 외부로 양수 처리하는 화학 및 물리적 방식의 결합이다.Methods for contaminating unsaturated zone oils include biological ventilation, soil vapor extraction, thermal desorption, and soil flushing. Biological treatment technology focused on aerobic decomposition by microorganisms, Soil Vapor Extraction and Thermal Desorption technology is a physical / thermal treatment method that vaporizes or vaporizes pollutants to be discharged to the outside. Soil Flushing is a combination of chemical and physical methods in which a treatment agent is added to increase the fluidity of contaminants remaining in the unsaturated zone and move it to the lower saturated bed or the desired location to pump it out.

그러나 현실적으로는 여러 가지 제한 요인으로 인해 기술 적용에 어려움이 있다. 생물학적 통풍(Bioventing)은 토양층 내의 통기성이 높고 균일한 경우 충분한 효과를 얻을 수 있는 반면, 대부분의 토양 조건이 불규칙하기 때문에 정화 효과가 떨어지고 소요 기간이 길어지는 단점을 지니고 있다. 토양 증기 추출(Soil Vapor Extraction)은 휘발유, 유기용제 등의 휘발성이 높은 물질에만 효과를 거둘 수 있는 단점을 가지고 있다. 이와 달리 토양 세정(Soil Flushing)은 다양한 양수 처리 기반 기술과 연계하여 국내외에서 광범위하게 사용되는 주요 토양 복원 기술 중의 하나이다.In reality, however, there are various limitations that make it difficult to apply the technology. Bioventing has sufficient disadvantages in the case of high and uniform air permeability in the soil layer, while most soil conditions are irregular and have a disadvantage in that the purification effect is long and the duration is long. Soil Vapor Extraction has the disadvantage of being effective only in highly volatile materials such as gasoline and organic solvents. Soil Flushing, on the other hand, is one of the major soil restoration technologies widely used at home and abroad in connection with various pumping-based technologies.

토양세정법은 부지 오염 범위 및 깊이를 고려하여 설치된 주입정을 통해 처리제를 주입하게 된다. 주입된 처리제는 주입정의 유공관을 통해 주변부 오염토양층으로 이동하여 오염물질을 직접 산화 또는 유화시키며, 그 작용 범위를 확대시켜 나가게 된다. 이렇게 처리된 오염물질은 토성 분포 특성이나 지하수 흐름에 따라 부지내 일정 지역으로 차츰 이동하게 되는데 해당 지점에 추출정을 설치하여 주입된 처리제와 처리된 오염혼합물을 양수하여 이를 지상에서 최종 처리하게 된다.Soil cleaning method injects the treatment agent through the injection well installed considering the extent and depth of site contamination. The injected treatment agent moves to the surrounding contaminated soil layer through the hole of the injection well and directly oxidizes or emulsifies the contaminants and expands the range of its operation. The pollutants treated in this way are gradually moved to a certain area within the site according to the characteristics of the soil distribution or the flow of groundwater. The extraction wells are installed at the corresponding points to pump the injected treatment agent and the treated pollutant mixture and finally process them on the ground.

이를 위해 과산화수소수, 각종 계면활성제 또는 오존수 등이 사용되는데 과산화수소수와 오존 수는 토양생태계에 존재하는 미생물 생태계를 파괴하는 부작용으로 인하여 자연스러운 생물학적 오염 정화 효과를 기대할 수 없는 단점이 있다. 이로 인해 주로 생물학적 분해 효과를 직간접적으로 촉진하는 계면활성제(Surfactants)가 사용되고 있다. 계면활성제는 불포화대층내 오염물질을 유화(Emulsification)시켜 추출 / 제거할 수 있는 성상으로 전환시킴으로써 직접 처리가 가능하게 하고, 토양 탈착(Desorption)이 어려운 잔류 물질의 자연스러운 생물학적 분해를 자극(Bio-stimulation)할 수 있다는 장점을 가지고 있다.Hydrogen peroxide, various surfactants or ozone water are used for this purpose. Hydrogen peroxide and ozone water have the disadvantage that natural biological pollution purification effects cannot be expected due to the side effects of destroying the microbial ecosystem in the soil ecosystem. For this reason, surfactants that directly or indirectly promote biological degradation effects are used. Surfactants enable direct treatment by converting contaminants in unsaturated strata into emulsions that can be extracted / removed and stimulate natural biodegradation of residual materials that are difficult to desorb. Has the advantage of being able to

그러나 계면활성제는 오염범위가 넓을수록 처리비용이 증가할 수 밖에 없다는 결정적인 단점을 가지고 있는데, 이는 해당 토양 오염범위에 대한 유효한 접촉면적을 유지하기 위한 처리제 주입시 주변부로의 유출을 효과적으로 막을 수 없어 손실이 불가피하고, 오염 토양 처리시 상존하는 주입정 주변의 채널(Channel) 현상으로 인해 손실이 더욱 커지게 되기 때문이다. 이러한 이유로 인하여 처리제 수요량이 불필요하게 증가하게 되는데, 현재 국내에서 사용되는 대부분의 토양 정화용 계면활성제가 고가의 외국산 수입제품임을 고려할 때 정화업체의 비용부담이 늘어남은 물론 효과적인 현장 관리의 어려움으로 인한 정화 효율의 저하로 이어질 수 밖에 없다.However, surfactants have a decisive disadvantage in that the treatment cost increases as the contamination range is wider, which can not effectively prevent the outflow to the periphery when the treatment agent is injected to maintain an effective contact area for the soil contamination range. This is unavoidable because the loss is further increased due to the channel phenomena around the injection well, which is present in the treatment of contaminated soil. For this reason, the demand for treatment is unnecessarily increased. Considering that most of the surfactants used in Korea are expensive foreign imported products, the purification cost is increased and the efficiency of purification is difficult due to the difficulty of effective site management. It can only lead to the fall.

이런 이유로 인해 국내업체 대부분이 계면활성제를 이용한 토양 세정법의 필요성을 충분히 인식하고 있지만 현장 적용에 어려움을 겪고 있는 바, 이는 토양정화 기술 선택의 폭을 줄이는 원인이 되고 있고, 나아가 토양 정화 작업을 어렵게 하는 결과로 이어진다. For this reason, most domestic companies are fully aware of the necessity of the soil cleaning method using surfactants, but are experiencing difficulties in the field application, which causes a decrease in the choice of soil purification technology, and further makes the soil purification work difficult. Leads to results.

이런 문제를 해결하기 위해서 고안된 본 고안은 계면활성제와 동일한 효과를 가지는 이온수를 단일설비의 가동만으로 일정 기간 지속적으로 생산할 수 있는 토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기를 토양세정 시스템에 연동하여 운용함으로써 고가의 계면활성제 매입 필요성과 비용적 부담으로 인한 업체의 효율적인 현장관리의 어려움을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 본 고안은 유사한 원리를 기반으로 한 토양세척 작업시 세척제 제조용으로 보다 효율적으로 사용될 수 있다.The present invention devised to solve this problem is to operate the soil oil pollutant purifier using tourmaline ionized water, which can continuously produce ionized water having the same effect as the surfactant for a certain period of time by operating a single facility, in conjunction with the soil cleaning system. It has the advantage that it can be an alternative to solve the difficulty of efficient on-site management of the company due to the necessity and cost burden of surfactant purchase. In addition, the present invention can be used more efficiently for cleaning agents during soil cleaning operations based on similar principles.

본 고안에 충진 된 토르말린(Tourmaline)은 영구적인 전기 특성을 가지고 있는 지구상 유일한 광물이다. 토르말린(Tourmaline)은 6각 주상형의 결정을 가지는 붕규산염으로 육방정계에 속하는 천연광물로 토르말린 결정자체가 전기를 발생하는 특성을 지녀 전기석(電氣石)이라는 별칭을 갖고 있다. Tourmaline, filled with the present invention, is the only mineral on earth with permanent electrical properties. Tourmaline is a borosilicate with hexagonal columnar crystals and is a natural mineral belonging to the hexagonal system. Tourmaline has a nickname of tourmaline because the tourmaline crystal itself generates electricity.

토르말린 원석이나 분말은 수분에 닿으면 순간적으로 방전을 일으키게 된다. 이때 물은 전기 분해되어 물분자(H2O)는 수소이온(H+)과수산이온(OH-)로 분리된다.[식 1]Tourmaline ore or powder instantly discharges when it comes in contact with moisture. At this time, the water is electrolyzed and the water molecules (H 2 O) are separated into hydrogen ions (H +) and hydroxyl ions (OH −).

[식 1] H2O → H+ + OH-[Formula 1] H 2 O → H + + OH-

분리된 수소이온(H+)은 분해되지 않은 물과 결합하여 하이드리움 이온이 된다.[식 2]The separated hydrogen ions (H +) combine with undecomposed water to form hydride ions.

[식 2] H+ + H2O → H3O+(Hydronium Ion)[Formula 2] H + + H 2 O → H 3 O + (Hydronium Ion)

즉, 물의 알칼리 이온화가 진행되어, 수산이온(OH-)은 주변의 물 분자와 결합하여 히드록실(H3O2, Hydroxyl) 음이온이라는 계면활성물질이 된다.[식 3]That is, alkali ionization of water proceeds, and hydroxyl ions (OH-) combine with surrounding water molecules to form a surfactant (H 3 O 2 , Hydroxyl) anion.

[식 3] OH- + H2O → H3O2-(Hydroxyl Ion)[Formula 3] OH- + H 2 O → H 3 O 2- (Hydroxyl Ion)

토르말린에 의해 수소원소가 떨어져나간 히드록실 이온, 즉 단독 이온은 이 법칙에 반대로 존재하기 때문에 불안정한 상태가 된다. 그 때문에 히드록실 이온은 급속하게 계면으로 이동하여 H-O-H기를 물의 안쪽을 향하고 O-H기의 H를 물의 바깥쪽으로 향하여 배열하게 된다. 이와 같이 히드록실 이온이 안정화되면서 계면활성 물질로 작용하게 된다. Hydroxyl ions, i.e., sole ions that have been depleted by the tourmaline, become unstable because they exist contrary to this law. As a result, the hydroxyl ions rapidly move to the interface and arrange H-O-H groups toward the inside of the water and H of the O-H groups toward the outside of the water. As the hydroxyl ions are stabilized in this manner, they act as surfactants.

이러한 과정을 통하여 별도의 계면활성제 또는 가열된 증기를 사용하지 않고서 유류 오염 등의 오염물질을 처리하는 이온수를 생성할 수 있게 된다.Through this process, it is possible to generate ionized water for treating contaminants such as oil pollution without using a separate surfactant or heated steam.

따라서 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같이 대부분의 현장내 오염 토양 처리시 발생할 수 있는 처리제의 손실로 발생하는 처리 비용을 크게 절감할 수 있는 유용한 대안을 제시함으로써 처리제가 사용되는 주요 기술인 토양세정 및 토양세척법을 비롯한 다양한 처리기법에 대한 정화업체 기술 선택의 폭을 크게 넓힐 수 있는 계기를 마련하여, 신뢰성 있는 정화 사업을 정착시키고자 하는데 그 주된 목적이 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a useful alternative that can greatly reduce the treatment cost caused by the loss of the treatment agent that can occur in the treatment of most contaminated soil in the field as described above, the soil is the main technology that the treatment agent is used Its main purpose is to establish a credible clean-up business by providing an opportunity to broaden the choice of purifier technology for various treatment techniques including cleaning and soil washing.

본 고안에 따른 “토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기”는 "이온수 발생부"와 "이온수 배출ㆍ저장부"로 크게 구성된다.Soil oil pollution purifier using tourmaline ionized water according to the present invention is largely composed of "ion water generator" and "ion water discharge and storage".

“이온수 발생부”와 “이온수 배출ㆍ저장부”를 구분하여 설명하면 다음과 같다.The following sections describe the “ionized water generator” and the “ionized water discharge / storage unit”.

먼저 “이온수 발생부”에 대해 살펴보고자 한다. “이온수 발생부”는 '이 온수 발생부/배출ㆍ저장부 분리벽(1)'으로 “이온수 배출ㆍ저장부”와 분리된다. First, let's take a look at the “ionized water generator”. The "ionized water generator" is separated from the "ionized water discharge / storage part" by the "hot water generator / discharge / storage partition wall 1".

이온수를 발생하기 위한 볼(Ball)형 토르말린석은 '토르말린석 투입구(2,3)을 통하여 '토르말린석 충진부(5,6)' 안으로 투입된다. 토르말린석을 효과적으로 물과 마찰시켜 이온수 발생률을 높이기 위하여 토르말린석충진부는 '충진부 상하층 분리판(4)'을 통하여 상하단으로 분리되어 교반기를 통해 발생되는 본 고안 내부의 와류에 쉽게 유동되도록 하였다. Ball-type tourmaline for generating ionized water is introduced into the tourmaline filling part (5,6) through the tourmaline inlet (2,3). In order to increase the rate of ionized water by rubbing the tourmaline with water effectively, the tourmaline stone filling part is separated into the upper and lower ends through the 'upper and lower layer separating plate 4' of the filling part so as to easily flow into the vortex inside the present invention generated through the agitator.

토르말린을 이용한 이온수의 음이온 함량 및 계면활성력은 토르말린석의 원활한 수내(水內) 마찰 운동에 크게 좌우되는 바, 충진부 분리판은 현장의 토양 오염 정도에 대응할 수 있도록 가감할 수 있다. 토르말린석의 유효기간이 경과되거나 기타 이유로 토르말린석을 본 고안으로부터 제거할 필요가 생길 경우, "토르말린석 배출구(7,8)"을 통하여 토르말린석을 배출한다. 이온수의 제조에 필요한 물은 "용수(用水) 공급관(9)"을 통하여 내부로 공급된다. 본 고안의 핵심부품은 "교반기(10)"와 이에 연결된 "교반기 임펠러(11)"로서, 용수와 토르말린석의 마찰을 일으켜 계면활성력을 가진 이온수를 발생시키는 역할을 수행한다. 교반기 임펠러의 고속회전으로 인하여 발생되는 기압은 "압력계(12)"를 이용하여 측정되며, 안전 운전 한계 수치를 넘을 경우 "압력/가스 배출구(13)"을 통하여 외부로 배출된다.The anion content and surfactant activity of the ionized water using tourmaline are greatly dependent on the smooth rubbing motion of the tourmaline, and the filling part separator can be added or subtracted to cope with the soil contamination in the field. When the validity of tourmaline has elapsed or for other reasons it is necessary to remove tourmaline from the present invention, tourmaline is discharged through the "tourmaline outlet 7,8". Water required for the production of the ionized water is supplied internally through the "water supply pipe 9". The core part of the present invention is the "stirrer 10" and the "stirrer impeller 11" connected thereto, and serves to generate ionized water having interfacial activity by causing friction between water and tourmaline. The air pressure generated due to the high speed rotation of the stirrer impeller is measured using the "pressure gauge 12", and is discharged to the outside through the "pressure / gas outlet 13" when the safe operation limit value is exceeded.

다음으로, “이온수 배출ㆍ저장부”에 대해서 살펴보자. 발생이 완료된 이온 수는 "이온수 주배출구(14)" 및 "이온수 보조 배출구(15)"를 통하여 오염 정화기의 제제 투입배관 및 처리정(주입정)으로 투입된다. 이때 이온수 보조배출구는 예비 배출 용 이지만 정화 현장 조건에 따라 배출량을 높여야 할경우 이온수 주 배출구와 함께 사용된다. 본 고안 내부의 수위는 "수위측정센서(18)"로 측정되는데, 이를 통하여 측정된 최저 / 최고 수위를 이용하여 교반기 임펠러의 작동을 자동으로 제어한다. 또한 본 고안 내부의 이온수의 수위는 "이온수위 확인용 사이트(19)"를 통하여 육안으로도 확인할 수 있다. 배출되는 이온수의 유량은 "유량계(16)"를 통하여 측정되고, 수온은 "온도센서(17)"를 통하여 측정되는데, 이를 통한 측정치들은 "수위측정센서(19)"의 측정치와 함께 "전기판넬(20)"로 전달되어 사용자가 본 고안의 운용현황을 실시간으로 확인할 수있다.Next, let's take a look at the "Ionized Water Discharge and Storage". The generated ionized water is introduced into the product input pipe and the treatment well (injection well) of the contaminant purifier through the "ion water main outlet 14" and "ion water auxiliary outlet 15". The secondary water outlet is intended for preliminary discharge, but it is used together with the primary ionized water outlet when the emissions need to be increased according to the purification site conditions. The water level inside the present invention is measured by the "level sensor 18", which automatically controls the operation of the stirrer impeller by using the lowest and highest water level measured through this. In addition, the water level of the ionized water inside the present invention can also be checked with the naked eye through the "ion water level check site 19". The flow rate of the discharged ionized water is measured by the "flow meter 16", and the water temperature is measured by the "temperature sensor 17", and the measured values through the "electric panel" together with the measured value of the "level sensor 19". (20) "and the user can check the operation status of the present invention in real time.

상술한 방법으로 제조한 “토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기”는 계면활성제를 사용하는 각종 토양 오염 정화 기술적용시, 저비용으로 높은 오염물질 세척력을 가진 계면활성 용수를 제공할 수있다는 장점을 지니고 있다. The “Soil Oil Pollution Purifier Using Tourmaline Ion Water” produced by the above-mentioned method has the advantage of providing surfactant water with high pollutant cleaning power at low cost when applying various soil pollution purification technologies using surfactants. .

특히 계면활성제 소비량이 많은 토양세정법과 토양세척법의 경우 처리비용을 크게 줄일 수 있음은 물론 저비용으로 충분한 양을 적용함으로써 정화기간의 대폭적으로 단축시킬 수 있는 경제성과 효율성을 지닌 토양 오염 정화 장비의 보조장치를 제공한다는 이점을 아울러 지니고 있다. 또한 기존 처리 장비나 신규 제작시 별 도의 보수나 설계 변경 없이 장비에 장착하거나 필요 시 독립적으로 운영될 수 있어 운용이나 관리가 매우 용이하다. In particular, in the case of the soil cleaning method and the soil cleaning method, which consume a large amount of surfactant, it is possible to greatly reduce the treatment cost and to support the soil pollution purification equipment with economic efficiency and efficiency that can significantly reduce the purification period by applying sufficient amount at low cost. It also has the advantage of providing a device. In addition, it is very easy to operate or manage as it can be installed on the equipment or operated independently when needed without any repair or design change in existing processing equipment or new manufacturing.

본 고안은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 고안이 속하는 분야의 당 업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 실용신안청구범위에 속한다 할 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the embodiments described, it will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains, but it can be modified or changed within the spirit and scope of the present invention, and such modifications and changes are within the scope of the appended utility model claims. something to do.

Claims (8)

토양세정(Soil flushing)장치 또는 토양세척(Soil washing)장치에 토르말린의 계면활성력을 이용한 이온수를 발생ㆍ주입하여 토양의 오염을 개선하는 "토르말린 이온수를 이용한 토양 유류 오염 정화기"에 있어서,In the "Soil Oil Pollution Purifier Using Tourmaline Ion Water", which generates and injects ionized water using the tourmaline's interfacial force into a soil flushing device or a soil washing device to improve soil contamination. 상기 토양 세정 장치 또는 토양 세척 장치에 연결되어 토르말린 이온수를 저장 및 배출하기 위한 ‘이온수 배출ㆍ저장부’:'Ion water discharge and storage unit' for storing and discharging tourmaline ionized water connected to the soil washing apparatus or the soil washing apparatus: 상기 이온수 배출ㆍ저장부와 연결되어 토르말린 이온수를 발생시키기 위한 ‘이온수 발생부’:'Ion water generator' for generating tourmaline ionized water in connection with the ionized water discharge and storage unit: 상기 이온수 발생부와 이온수 배출ㆍ저장부를 적절히 분리시키기 위한 ‘분리벽’을 포함하는 것을 특징으로 하는 ‘토양 유류 오염 정화기’A "soil oil pollution purifier" comprising a "separation wall" for properly separating the ionized water generator and the ionized water discharge / storage part. 제1항에 있어서 상기 이온수 발생부는 용수 공급관, 토르말린석 투입구, 토르말린석 충진부, 교반기, 교반기 임펠러, 압력계, 압력/가스 배출구, 제어판넬이 설치된 것을 특징으로 하는 토양 유류 오염 정화기The soil oil pollution purifier of claim 1, wherein the ionized water generator comprises a water supply pipe, a tourmaline inlet, a tourmaline filler, an agitator, an agitator impeller, a pressure gauge, a pressure / gas outlet, and a control panel. 제1항에 있어서 상기 이온수 배출ㆍ저장부는 이온수 주/보조 배출구를 통하여 토양 세정 장치 또는 토양 세척 장치에 연결되며, 유량계, 온도센서, 수위측정센서, 수위확인용 사이트, 이온수 주/보조 배출구가 설치된 것을 특징으로 하는 토양 유류 오염 정화기The method of claim 1, wherein the ion water discharge and storage unit is connected to the soil cleaning device or the soil cleaning device through the ion water main / auxiliary outlet, flow meter, temperature sensor, water level sensor, level check site, ion water main / auxiliary outlet is installed Soil oil pollution purifier, characterized in that 제2항에 있어서 상기 이온수 발생부는 용수 공급관을 통하여 주입된 물과 토르말린석 투입구 및 충진부를 통하여 적재된 토르말린석을 교반기 및 교반기 임펠러를 통하여 발생된 와류로 마찰시켜 이온수를 발생시키는 것을 특징으로 하는 토양 유류 오염 정화기The soil according to claim 2, wherein the ionized water generating unit generates ionized water by rubbing water injected through a water supply pipe and tourmaline stone loaded through the tourmaline inlet and the filling unit with vortices generated through an agitator and agitator impeller. Oil pollution purifier 제2항에 있어서 상기 이온수 발생부는 토르말린석의 하중으로 인한 이온수 발생효율 저하를 방지하기 위하여 충진부 상하층 분리판이 설치된 것을 특징으로 하는 토양 유류 오염 정화기The soil oil contaminant purifier of claim 2, wherein the ionized water generator is provided with upper and lower separator plates installed in order to prevent deterioration of ion generation efficiency due to tourmaline loading. 제3항에 있어서 상기 이온수 배출ㆍ저장부는 이온수 발생부/배출저장부 분리벽으로 이온수 발생부와 분리되며, 적정 수위의 재고 현황을 확인하기 위하여 수위측정센서 및 수위확인용 사이트가 설치된 것을 특징으로 하는 토양 유류 오염 정화기The ionized water discharge and storage unit is separated from the ionized water generator by the ionized water generator / discharge storage partition wall, and a water level sensor and a water level check site are installed to check the stock status of the proper water level. Soil Oil Pollution Purifier 제3항에 있어서 상기 이온수 배출ㆍ저장부는 이온수의 발생 및 사용량을 체크하기 위한 유량계와 토양 세정 장치 또는 토양 세척 장치로 연결되는 이온수 주/보조 배출구가 설치된 것을 특징으로 하는 토양 유류 오염 정화기The soil oil pollution purifier of claim 3, wherein the ionized water discharge / storage unit is provided with a flow meter for checking the generation and amount of ionized water, and an ionized water main / auxiliary outlet connected to the soil washing apparatus or the soil washing apparatus. 제1항에 있어서 상기 이온수 발생부 및 이온수 배출ㆍ저장부의 유량 및 압력, 수위 정보를 확인하기 위한 제어판넬이 설치된 것을 특징으로 하는 토양 유류 오염 정화기The soil oil pollution purifier of claim 1, wherein a control panel is provided for checking flow rate, pressure, and water level information of the ionized water generator and the ionized water discharge / storage part.
KR2020060007125U 2006-03-16 2006-03-16 Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone KR200422181Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020060007125U KR200422181Y1 (en) 2006-03-16 2006-03-16 Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020060007125U KR200422181Y1 (en) 2006-03-16 2006-03-16 Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060023421A Division KR100795389B1 (en) 2006-03-14 2006-03-14 Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR200422181Y1 true KR200422181Y1 (en) 2006-07-25

Family

ID=41770817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020060007125U KR200422181Y1 (en) 2006-03-16 2006-03-16 Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200422181Y1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101829012B1 (en) 2016-12-12 2018-02-13 장재득 Production method of perilla oil using cold pressing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101829012B1 (en) 2016-12-12 2018-02-13 장재득 Production method of perilla oil using cold pressing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100850165B1 (en) Apparatus and method for remediation of contaminated soil and groundwater by electric resistance heating combined with the injection of oxidizing agents
Saini et al. A review of electrokinetically enhanced bioremediation technologies for PHs
US20130087512A1 (en) Soil and Water Remediation Method and Apparatus
CN104724818B (en) A kind of carbon tetrachloride piece-rate system and separating technology thereof
JP2015511879A (en) Method and system for repairing groundwater with micro / nano bubbles in situ
US6818136B1 (en) Groundwater remediation system
CN208883659U (en) A kind of combined soil ground water circulation processing unit
Khaitan et al. Remediation of sites contaminated by oil refinery operations
KR20030087915A (en) Method for purifying a layer of contaminated soil and apparatus
CN111960603A (en) Simulation repair system and method for underground water containing 1,2-dichloroethane
Wong et al. In situ Fenton remediation for diesel contaminated clayey zone assisted by thermal plasma blasting: Synergism and cost estimation
KR200422181Y1 (en) Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone
JP5430056B2 (en) Treatment method of contaminated soil
Jadhao et al. Roles of surfactant, oxidant and activator on enhanced electrokinetic-persulfate technique for the removal of hydrophobic organic compounds in soil: a review
JP4700083B2 (en) In-situ chemical oxidation purification method for underground ground
KR100795389B1 (en) Ionized Water Generator for NAPL-contaminated Soil utilizing Tourmaline Stone
KR101146785B1 (en) Method for ex-situ restoration of contaminated soil
JP2010075887A (en) Cleaning method of contaminated soil and groundwater
Nimmer et al. In‐Situ ozonation of contaminated groundwater
Guo et al. Research progress on the soil vapor extraction.
KR20100088758A (en) The method for bioremediation of contaminated soil using microbubble generator
JP2016221479A (en) Soil cleaning method, soil cleaning system, and sparging rod assembly
CN104475442A (en) Volatile contaminated soil and groundwater restoration system
JP2005131533A (en) In situ decontamination system of contaminated ground water
KR100477765B1 (en) Double-structural well for remediation of contaminated soil and groundwater

Legal Events

Date Code Title Description
U107 Dual application of utility model
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070718

Year of fee payment: 3

EXTG Extinguishment