KR200471245Y1 - 오염 토양 세척 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오염 토양을 초음파 토양 세척 용기에 투입하기 전에 오염 토양의 온도를 상승시켜 주도록 한 오염 토양 세척 장치에 관한 것으로, 전처리장치부가 고온의 증기를 발생시켜 오염 토립자에 쏘여 온도를 상승시켜, 오염 토립자 내부 공극에 고착된 오염 물질에 대한 유체 점성계수를 변화시키며; 초음파토양세척장치부가 전처리장치부에서 유체 점성계수를 변화시킨 오염 토립자를 공급받아, 세척수를 고속으로 진동시켜 초음파를 발생시켜 유체 점성계수를 변화시킨 오염 토립자를 세척한다.

Description

오염 토양 세척 장치 {Polluted soil washing apparatus}

본 고안은 오염 토양 세척 장치에 관한 것으로, 특히 오염 토양을 초음파 토양 세척 용기에 투입하기 전에 오염 토양의 온도를 상승시켜 주도록 한 오염 토양 세척 장치에 관한 것이다.

산업화에 따른 유류 소비의 비약적인 증가와 다양한 종류의 유기합성물질이 개발되고, 그 사용량이 지속적으로 증가함에 따라 이들 물질들은 생산, 운반, 저장 등의 과정에서 사고나 고의적인 방류 등으로 인해 자연환경에 유출되어 심각한 환경오염을 야기해 왔으며, 이에 따라 최근 들어 오염 토양 및 지하수 복원 기술의 개발이 절실히 요구되고 있다.

토양 세척 장치는 일반적으로 적절한 세척제를 사용하여 토양 입자에 결합되어 있는 유해 유기오염 물질의 표면장력을 약화시키거나, 중금속을 액상으로 변화시켜 토양 입자로부터 유해 유기오염물질 및 중금속을 분리시켜 처리하도록 한다. 또한, 주유소, 저유소, 석유화학공장 등의 유류저장시설 또는 유기성 화학물질을 취급하는 공장이나 저장시설물에서 저장물이 누출되거나, 설치구조물의 균열 등으로 인하여 내용물이 유출되어 지표면이나 지하층의 토양이 오염된 경우, 오염된 토양을 복원하기 위해서, 유기성 오염원을 지하층에 그대로 방치한 상태에서 현장의 정화시설을 이용하여 처리하거나, 또는 지하 오염 토양을 굴착하여 지상으로 퍼 올려 현장 또는 임의의 장소에서 물리화학적 또는 생물학적으로 정화하도록 한다.

토양 세척 장치에서의 주 정화 대상 오염물질은 준 휘발성 유기화합물질, 유류계 오염물질, 중금속, 그리고 방사성 오염물질 등이 있고, 특정 휘발성 유기화합물질과 살충제에도 적용될 수 있다. 또한, 토양 세척이 종결된 후 세척수로부터 중금속을 회수할 수도 있으며, 광범위한 유기 및 무기 오염물질의 제거가 가능하다.

토양 세척 장치는 사이트의 정화 효율을 높이기 위하여 생물학적 정화기술, 소각, 그리고 고형화 및 안정화와 같은 오염 정화 기법과 복합적으로 사용할 수도 있다.

한국등록특허 제10-0870445호(2008. 11.19 등록)는 오염 토양을 정량 이송하면서 계면활성제로 유동성을 높이고 고압공기 또는 스팀으로 오염 물질의 이탈이 활발해지도록 하면서 진공 흡착하도록 한 토양 복원장치에 관하여 기재되어 있는데, 다수 개의 이송판들이 등 간격으로 돌출되어 한 방향으로 회전되는 무한궤도 컨베이어벨트가 구비되고, 상부의 투입호퍼와 하부의 배출호퍼를 가지면서 상기 컨베이어벨트를 감싸고, 상기 컨베이어벨트와의 사이에 상기 이송판들로 구획되어 점성이 높은 오염토양들의 분할된 이송공간이 마련되는 이송케이싱이 구비되며, 상기 투입호퍼에서 배출호퍼 쪽으로 상기 이송케이싱에는 계면활성제노즐, 급기커버 및 흡착 커버가 순차적으로 구비되어 상기 오염토양에 계면활성제를 투입하여 유동성을 증가시키고 고압공기로 오염물질의 이탈을 활성화시킨 뒤 상기 흡착 커버에서 오염원을 진공흡착 제거하도록 한 것을 특징으로 한다. 이러한 개시된 기술에 의하면, 점성이 높은 오염 토양들이 연속되지 않고 분리 이송될 수 있으며, 분리 이송되는 오염토양으로 계면활성제를 투입하고 고압 공기 또는 스팀을 공급하여 유동성 및 이탈을 가속시킨 뒤 오염원을 진공 흡착하면 컨베이어벨트를 타고 이송 중인 오염 토양의 복원을 원활하게 진행할 수 있으며, 브러시에 의해 점성이 높은 오염 토양의 복원력을 증가시킬 수 있다.

한국등록특허 제10-1070706호(2011. 09.29 공개)는 석유계 유기오염물들(가솔린, 경유, 벙커시유, 엔진오일, 다환 방향족 화합물 등)과 중금속이 고농도로 오염되어 있는 토양을 굴착해서 정화할 경우에 적용할 수 있는 경제적이고 효율적인유류와 중금속 오염토양 정화장치 및 방법에 관하여 기재되어 있다. 이러한 개시된 기술에 따르면, 유류와 중금속오염토양의 정화장치로서, 유류와 중금속으로 오염된 토양을 굴착하여 넣는 반응기(1); 상기 반응기(1) 내의 토양을 가열 및 수분공급 하기 위한 스팀발생기(2); 상기 스팀발생기(2)의 작동 후에 밸브의 동작에 따라 작동하도록 구성되며, 상기 반응기(1)에 미생물 배양액을 투입하기 위한 미생물배양기(4); 내부에 유기산과 무기산이 혼합된 산세척액이 채워져 있으며, 상기 미생물배양기(4)에 의한 미생물의 작동이 완료된 후 상기 반응기(1)에 상기 산세척액을 주입하기 위한 세척액용기(5); 상기 반응기(1)에서 생성되는 수용액 및 증기를 배출시키기 위한 배출 펌프(30); 상기 반응기(1)로부터 배출되는 증기를 액체와 기체로 분리하는 수냉식 기액분리장치(40); 상기 기액분리장치(40)에서 분리된 기체를 처리하는 기체처리장치(10); 및 상기 기액분리장치(40)에서 분리된 액체를 저장하고, 유류와 물을 분리하는 유수분리조(20)를 포함하며, 상기 반응기(1)의 상단에는 스팀, 미생물배양액 및 산세척액의 순차적 주입 시 고르게 분사되도록 하는 다공성 분배기(8)가 구비되어 있고, 상기 반응기(1)의 하류부에는 상기 반응기(1)로부터 배출되는 상기 산세척액을 상기 반응기(1)의 상류부로 순환시키기 위한 산용액 순환장치(6)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 종래의 토양 세척 장치는, 적절한 세척제를 사용하여 토양입자에 결합되어 있는 오염 물질의 표면장력을 약화시키거나, 액상으로 변화시켜 토양입자로부터 오염물질을 영구적으로 분리하는 기술이 대부분으로 오염 물질 처리에 한계점을 가지고 있었으며, 또한 유류 오염 물질이 토립자 내부 공극에 고착되어 있어, 주 처리 공정에서 유류 오염 물질을 공극 내부에서 완전히 이탈시켜 주기에는 한계가 있었으며, 이에 오염 물질 제거 효율이 크지 않은 단점을 가지고 있었다.

종래의 토양 세척 장치는, 오염 토양을 토양 세척 용기에 투입하여 토양 세척 시에 오염 토양의 입자 내 공극에 숨어 있는 오염 물질의 유동성 및 점성에 빠르게 영향을 주지 못하기 때문에, 토립자 내부 공극에 고착된 유류 오염 물질을 공극 내부에서 이탈시켜 주는 주 처리 공정의 처리 시간이 길어지며, 이에 오염 물질 제거 효율을 저하시켜 결국에 토양 세척 장치의 전체 효율을 감소시키는 단점도 가지고 있다.

한국등록특허 제10-0870445호 한국등록특허 제10-1070706호

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 오염 토양을 초음파 토양 세척 용기에 투입하기 전에 오염 토양의 온도를 상승시켜 주도록 한 오염 토양 세척 장치를 제공한다.

이러한 과제를 해결하기 위해서는, 본 고안의 한 특징에 따르면, 고온의 증기를 발생시켜 오염 토립자에 쏘여 온도를 상승시켜, 오염 토립자 내부 공극에 고착된 오염 물질에 대한 유체 점성계수를 변화시키는 전처리장치부; 및 상기 전처리장치부에서 유체 점성계수를 변화시킨 오염 토립자를 공급받아, 세척수를 고속으로 진동시켜 초음파를 발생시켜 유체 점성계수를 변화시킨 오염 토립자를 세척하는 초음파토양세척장치부를 포함하는 오염 토양 세척 장치를 제공한다.

일 실시 예에서, 상기 전처리장치부는, 입구 측을 통해 오염 토양을 공급받아 상기 초음파토양세척장치부로 전달하는 컨베이어벨트; 고온의 스팀을 생성시켜 주는 스팀발생기; 및 상기 스팀발생기에서 생성된 고온 스팀을 공급받아 상기 컨베이어벨트 상에 이송되는 오염 토립자에 분사시켜, 오염 토립자의 내부 공극에 고착된 오염 물질의 점성계수를 변화시켜 주는 스팀분사기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 전처리장치부는, 보온성을 가지는 재질을 사용하여 스팀분사기의 상부를 덮기 위한 스팀보호커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 스팀보호커버는, 상기 컨베이어벨트의 구동에 방해가 되지 않는 상태로 상기 컨베이어벨트의 측면에 연결됨과 동시에 상기 스팀분사기의 상부를 덮도록 설치되어, 상기 스팀분사기에서 발생시킨 고온의 스팀을 일정 공간 내에 잡아두어 오염 토양에 온도 상승을 유도하면서 고온을 유지시켜 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 전처리장치부는, 상기 컨베이어벨트의 입구 쪽으로 상기 스팀보호커버와 연결 설치되며, 일측부가 상기 스팀보호커버와 회동 가능하도록 힌지 연결되어 앞뒤로 움직이면서, 상기 컨베이어벨트 상에 이송되는 오염 토양을 일정하게 펴 주는 스팀처리투입구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 스팀분사기는, 상기 스팀발생기의 배출 부분에 연결된 다수 개의 스팀분사배관과, 상기 스팀분사배관의 특정 위치에 설치된 다수 개의 분사노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 스팀분사기는, 상기 스팀분사배관이 상기 컨베이어벨트의 상부에 일정한 간격으로 설치되어, 상기 스팀발생기로부터 전달되는 고온 스팀을 상기 스팀분사배관을 통해 분배하여 공급받고, 상기 분사노즐을 통해 상기 컨베이어벨트 상에 이송되는 오염 토양에 분사시켜 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 분사노즐은, 상기 스팀분사배관을 통해 공급받은 고온 스팀을 상기 컨베이어벨트 상에 이송되는 오염 토양에 골고루 분사시킬 수 있도록 하기 위해서, 상기 스팀분사배관의 상측 중앙 부분에 한 개, 양측 중앙 부분에 각각 한 개씩 배치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 분사노즐은, 원추상 또는 부채상으로 된 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 스팀발생기는, 고온의 스팀을 배출하기 위한 배출 부분에 배출밸브를 구비하여 상기 스팀분사기와 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 오염 토양을 초음파 토양 세척 용기에 투입하기 전에 오염 토양의 온도를 상승시켜 주도록 함으로써, 오염 토양의 입자 내 공극에 숨어 있는 오염 물질의 유동성 및 점성에 영향을 주어 차후 공정의 처리 효율을 증가시켜 전체 오염 물질 제거 효율을 상승시켜 줄 수 있다.

본 고안에 의하면, 오염 토양을 초음파 토양 세척 용기에 투입하기 전에 고온 스팀으로 오염 토양에 쏘여 줌으로써, 토립자 내부 공극에 고착된 유류 오염 물질을 공극 내부에서 이탈시켜 주는 주 처리 공정이 빠른 시간 내에 이루어질 수 있어 오염 물질 제거 효율을 상승시켜 줄 수 있으며, 이에 오염 토양 세척 장치의 전체 효율을 증대시킬 수 있다.

본 고안에 의하면, 전처리 방안으로 오염 토양을 초음파 세척 장치에 투입하기 전에 고온의 증기를 이용하여 토립자의 온도를 상승시켜 줌으로써, 계면활성제 등의 화학적 처리 과정 및 초음파 등의 물리적 처리 과정의 효율 증대를 가져오는 효과를 가진다.

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 오염 토양 세척 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있어 전처리장치부의 오염 물질 점성계수 변화를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있어 전처리장치부를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 전처리장치부의 정면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 전처리장치부의 측면을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3에 있어 분사 노즐을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1에 있어 초음파토양세척장치부를 설명하는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시 예에 대하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 고안의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 고안의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 고안에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 고안의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 고안에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 고안에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이제 본 고안의 실시 예에 따른 오염 토양 세척 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 오염 토양 세척 장치를 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 오염 토양 세척 장치(A)는, 전처리장치부(100), 초음파토양세척장치부(200)를 포함한다.

전처리장치부(100)는, 유체의 점성계수가 온도에 따라 변화하는 원리를 바탕으로, 고온의 증기를 발생시키고 해당 발생된 고온 증기를 오염 토양(즉, 오염 토립자)에 쏘여 온도를 상승시켜, 오염 토립자 내부 공극에 고착된 오염 물질(즉, 유류 오염 물질)을 제거하기 위해서, 해당 고착화된 오염 물질에 대한 유체 점성계수에 변화를 준 후에, 해당 고착화된 오염 물질에 대한 유체 점성계수 변화가 일어난 오염 토양을 초음파토양세척장치부(200)로 전달한다.

일 실시 예에서, 전처리장치부(100)는, 초음파토양세척장치부(200)의 전처리 방안으로서, 오염 물질들 중에서 특히 유류 오염 물질의 경우에, 유류 오염 물질은 온도의 높고 낮음에 따라 그 점성계수가 변화하므로, 이러한 원리를 이용하여 오염 토양을 초음파토양세척장치부(200)로 투입하기 전에 고온 증기로 오염 토립자의 온도를 상승시켜 줌으로써, 오염 토립자 내부 공극에 고착된 유류 오염 물질의 점성계수를 변화시켜 줄 수 있다.

초음파토양세척장치부(200)는, 전처리장치부(100)로부터 전달되는 오염 토양을 공급받아, 세척수를 고속으로 진동시켜 초음파를 발생시켜 해당 공급받은 오염 토양을 세척한다.

일 실시 예에서, 초음파토양세척장치부(200)는, 전처리장치부(100)에서 변화시킨 점성계수를 가진 유류 오염 물질이 포함된 오염 토양을 공급받으므로, 내부에서 이루어지는 계면활성제 등의 화학적 처리 및 초음파 등의 물리적 처리 시에, 오염 토양에 포함된 유류 오염 물질을 단시간 내에 쉽게 세척할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 오염 토양 세척 장치(A)는, 오염 토양을 초음파토양세척장치부(200)에 투입하기 전에, 전처리장치부(100)에서 오염 토양의 온도를 상승시켜 줌으로써, 오염 토양의 입자 내 공극에 숨어 있는 오염 물질의 유동성 및 점성에 영향을 주어 초음파토양세척장치부(200)에서의 차후 공정 처리 효율을 증가시켜 전체 오염 물질 제거 효율을 상승시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 오염 토양 세척 장치(A)는, 초음파토양세척장치부(200)의 전처리 방안으로 전처리장치부(100)에서 고온 스팀을 발생시켜 해당 발생된 고온 스팀으로 오염 토양에 쏘여 오염 토립자의 온도를 상승시켜 줌으로써, 초음파토양세척장치부(200)에서의 계면활성제 등의 화학적 처리 과정 및 초음파 등의 물리적 처리 과정의 효율을 증대시켜, 오염 토립자 내부 공극에 고착된 유류 오염 물질을 공극 내부에서 이탈시켜 주는 초음파토양세척장치부(200)의 주 처리 공정이 빠른 시간 내에 처리되도록 하며, 이에 오염 물질 제거 효율을 상승시켜 오염 토양 세척 장치(A)의 전체 효율을 증대시켜 준다.

일 실시 예에서, 오염 토양 세척 장치(A)는, 전처리장치부(100)를 초음파토양세척장치부(200) 내부에 설치할 수도 있다. 이때, 초음파토양세척장치부(200)는 오염 토양을 초음파 토양 세척에 투입하기 전에, 컨베이어 벨트(혹은, 기타 선별 시설)의 동작 과정 중에 고온의 스팀을 생성시켜 오염 토양에 쏘이게 하여, 토양 입자 내 공극에 숨어 있는 유류 오염 물질들의 유동성 및 점성에 영향을 준 상태에서, 오염 토양을 초음파 토양 세척할 수 있다.

도 2는 도 1에 있어 전처리장치부의 오염 물질 점성계수 변화를 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 전처리장치부(100)는, 고온의 증기를 발생시키고 해당 발생된 고온 증기를 (가)와 같이 내부 공극에 고착된 오염 물질을 가진 오염 토립자에 쏘여 온도를 상승시켜, (가)와 같은 오염 토립자를 (나)와 같이 유체 점성계수가 변화된 오염 물질을 가진 토립자로 변화시켜 준다. 이때, 오염 물질과 같은 유체를 고정평판에 놓고 이동평판으로 유체를 일정 속도(V(m/s))로 움직이기 위한 힘을 F라고 할 때에 아래의 수학식 1과 같이 유체 점성계수(n)를 구할 수 있다. 여기서, A는 이동평판이 유체에 접하는 면적(m²)이며, Y는 고정평판과 이동평판 사이의 거리(m)이다.

수학식 1에서 알 수 있듯이, 오염 물질과 같은 유체는 점성계수가 크며, 유체를 움직이기 위한 힘(F)과 비례하므로, 온도의 상승에 따라 점성계수가 감소하며, 압력이 증가할수록 점성계수가 증가한다.

도 2의 (가)는 오염 토립자 내부 공극에 고착된 오염 물질을 나타내고 있는데, 온도에 따라 점성이 변하는 액체 성분의 특성상 좁은 공간 내에 고착화되어 있는 오염 물질의 경우에 제거가 용이하지 않다.

도 2의 (나)는 온도 상승 후에 오염 토립자 내부 공극에 고착된 오염 물질을 나타내고 있는데, 전처리장치부(100)가 고온의 증기를 발생시켜 오염 토립자에 쏘여 온도를 상승시켜 주게 되면, 해당 온도 상승 변화에 의해서 오염 토립자 내부 공극에 고착된 오염 물질에 대한 유체 점성계수에 변화를 주게 되며, 이에 유체 점성계수 변화에 따라 오염 토립자 내부 공극에 고착된 오염 물질이 쉽게 이탈하게 된다.

도 3은 도 1에 있어 전처리장치부를 설명하는 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 전처리장치부의 정면을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3에 도시된 전처리장치부의 측면을 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 전처리장치부(100)는, 스팀보호커버(110), 스팀처리투입구(120), 스팀분사기(130), 스팀발생기(140), 컨베이어벨트(150)를 포함한다. 여기서, 전처리장치부(100)의 설치 형태나 위치 등은 실 시예로 설명하였을 뿐, 본 고안은 이에 국한된 것이 아니라 각 세척 설비 및 효율성 등을 고려하여 변경될 수 있음을 잘 이해해야 한다.

스팀보호커버(110)는, 보온성을 가지는 재질을 사용하여 스팀분사기(130)의 상부를 덮기 위한 덮개로서, 컨베이어벨트(150)의 구동에 방해가 되지 않는 상태로 컨베이어벨트(150)의 측면에 연결됨과 동시에 스팀분사기(130)의 상부를 덮도록 설치되어, 스팀분사기(130)에서 발생시킨 고온의 스팀을 일정 공간 내에 잡아두도록 함으로써, 오염 토양이 초음파토양세척장치부(200)에 투입되기 전에 오염 토양에 안정적인 온도 상승을 유도하면서 고온을 유지시켜 주도록 한다.

스팀처리투입구(120)는, 컨베이어벨트(150)의 입구 쪽으로 스팀보호커버(110)와 연결 설치되며, 일측부가 스팀보호커버(110)와 회동 가능하도록 힌지 연결되어 컨베이어벨트(150)의 이동 방향과 동일하게 앞뒤로 움직이면서, 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토양을 일정하게 펴 주도록 한다.

스팀분사기(130)는, 스팀 분사 설비 시설로서, 스팀발생기(140)의 배출 부분에 연결된 다수 개의 스팀분사배관(131)과, 스팀분사배관(131)의 특정 위치에 설치된 다수 개의 분사노즐(132)을 구비한다.

스팀분사기(130)는, 스팀분사배관(131)이 컨베이어벨트(150)의 상부에 일정한 간격으로 설치되어, 스팀발생기(140)로부터 전달되는 고온 스팀을 각 스팀분사배관(131)을 통해 분배하여 공급받고, 해당 공급받은 고온 스팀을 각 분사노즐(132)을 통해 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토양에 분사시켜 줌으로써, 오염 토양의 내부 공극에 고착된 오염 물질의 점성계수를 변화시켜 준다.

일 실시 예에서, 분사노즐(132)이 설치되는 특정 위치는, 스팀분사배관(131)을 통해 공급받은 고온 스팀을 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토양에 골고루 분사시킬 수 있도록 하기 위해서, 아치 형태로 형성된 스팀분사배관(131)의 상측 중앙 부분(예를 들어, 한 개), 양측 중앙 부분(예를 들어, 각각 한 개씩)에 배치될 수 있다.

스팀발생기(140)는, 고온의 스팀을 배출하기 위한 배출 부분에 배출밸브(141)를 구비하여 스팀분사기(130)의 스팀분사배관(131)과 연결 설치되며, 고온의 스팀을 생성시켜 주며, 배출밸브(141)의 개폐 여부에 따라 해당 생성된 고온 스팀을 스팀분사기(130)로 전달해 준다.

컨베이어벨트(150)는, 상측으로 스팀분사기(130)가 설치되고 그 위로 스팀보호커버(110)가 설치되며, 입구 측에 스팀처리투입구(120)가 설치되며, 입구 측을 통해 오염 토양을 공급받아 이송시켜 스팀분사기(130)에 의해 고착화된 오염 물질에 대한 유체 점성계수 변화가 일어난 오염 토양을 초음파토양세척장치부(200)로 전달해 준다. 이때, 컨베이어벨트(150)의 이송 속도는 제어 가능하며, 스팀분사기(130)에 의해 고착화된 오염 물질에 대한 유체 점성계수가 충분히 변화될 수 있도록 적정하게 조절할 수 있다.

도 6은 도 3에 있어 분사 노즐을 설명하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 분사노즐(132)은, 스팀분사배관(131)을 통해 공급받은 고온 스팀을 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토양에 골고루 퍼지도록 분사시킬 수 있도록 하기 위해서, (가)와 같은 원추상, 또는 (나)와 같은 부채상으로 된 형태를 가지는 것이 바람직하다.

분사노즐(132)은, 원추상의 노즐 형태의 경우에 스팀분사배관(131)을 통해 공급받은 고온 스팀을 원추 형태로 분사시켜 오염 토양에 원 형태로 퍼지도록 하며, 부채상의 노즐 형태의 경우에 스팀분사배관(131)을 통해 공급받은 고온 스팀을 부채 형태로 분사시켜 오염 토양에 직선 형태로 퍼지도록 한다.

일 실시 예에서, 분사노즐(132)은, 노즐의 끝 부분을 회동 가능하도록 힌지 형태(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)로 형성시켜, 스팀분사배관(131)을 통해 공급받은 고온 스팀을 분사할 때에 회전하도록 하여, 스팀분사배관(131)을 통해 공급받은 고온 스팀을 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토양에 보다 골고루 퍼지도록 할 수도 있다.

도 7은 도 1에 있어 초음파토양세척장치부를 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 초음파토양세척장치부(200)는, 지지대(210), 세척용기(220), 초음파세척유닛(230), 회전구동수단(240), 세척수공급관(250), 공급장치(260), 분리수단(270)을 포함한다.

지지대(210)는, 바닥면에 고정되도록 설치되어, 세척용기(220)의 전후 양단을 회전 가능하게 지지한다.

세척용기(220)는, 지지대(210)에 회전 가능하게 결합되며, 전후단에 각각 투입구(21)와 배출구(22)를 형성하며, 내부에 세척수를 저장한다.

세척용기(220)는, 외통, 외통의 내주면에 이격 결합되고 복수 개가 서로 이격 형성된 배기공(226b)을 가진 내부통체(226), 외통과 내부통체(226) 사이에 형성된 에어챔버(226a)에 연결되어 에어챔버(226a)로 고압의 공기를 공급하는 에어컴프레서(227)를 포함하여, 세척용기(220)의 내부에 오염 토양이 공급된 상태에서, 세척용기(220)를 회전시키면서 초음파세척유닛(230)을 작동시키면, 토양과 세척수가 상호 교반됨과 더불어 세척수가 고속으로 진동되면서 토양을 세척한다. 내부통체(226)의 내주면에는 서로 이격 배치된 복수 개의 블레이드(224)가 결합된다.

에어컴프레서(227)는 급기관(227a)을 통해 에어챔버(226a)에 연결되되, 급기관(227a)은 회전커플러를 통해 에어챔버(226a)에 연결되어 세척용기(220)가 회전되더라도 세척용기(220)에 대해 독립적으로 회전되어 그 배치 상태가 유지되고, 투입구(221)의 하단은 배출구(222)의 하단보다 상측에 배치되어 세척용기(220)의 내부로 공급된 물이 투입구(221)로 역류 배출되는 것을 방지한다.

세척용기(220)는, 세척용기(220)의 회전 각도를 측정하는 각도측정수단(228)이 결합된다.

초음파세척유닛(230)은, 세척용기(220)에 구비되며, 내부통체(226)의 내주면에 고정된 초음파발생용진동자(231)와, 초음파발생용진동자(231)에 연결되는 고주파발진기(232)를 구비한다.

고주파발진기(232)를 작동시키면 초음파발생용진동자(31)가 초음파를 발생시켜 세척용기(220) 내부의 물이 고속으로 진동되도록 하며, 이와 같이 발생된 진동에 의해 오염 토양의 입자에 부착된 오염 물질을 이탈시켜 준다.

초음파발생용진동자(231)는 세척용기(220)의 내주면에 복수 개가 상호 일정 각도로 이격되도록 구비되며, 고주파발진기(232)는 복수 개의 초음파발생용진동자(231)에 연결되어 각각의 초음파발생용진동자(231)를 별도로 온 또는 오프시킬 수 있도록 구성된다.

초음파발생용진동자(231)는 복수 개가 내부통체(226)의 내주면에 서로 이격되게 결합된다.

초음파세척유닛(230)은, 각도측정수단(228)의 신호를 수신하여 초음파세척유닛(230)의 작동을 제어하는 제어유닛(233)을 포함하고, 제어유닛(233)은 각도측정수단(228)의 신호를 감시하여 세척용기(220)가 회전됨에 따라 고주파발진기(232)를 제어하여 초음파발생용진동자(231)들 중 세척수 내에 수용된 초음파발생용진동자(231)들만을 구동시켜 세척수 상부로 노출된 초음파발생용진동자(231)의 작동을 정지시킨다.

회전구동수단(240)은, 세척용기(20)의 일측에 결합되어 세척용기(220)를 회전시켜 준다.

세척수공급관(250)은, 세척용기(220)의 내부로 연장되어 세척용기(220)의 내부에 세척수를 공급한다.

공급장치(260)는, 투입구(221)의 전방에 배치되어, 전처리장치부(100)로부터 전달되는 오염 토양을 세척용기(220)의 내부에 공급한다.

분리수단(270)은, 배출구(222)의 하측에 배치되어 배출구(222)로 배출된 토양과 세척수를 분리한다. 또한, 분리수단(270)은, 상호 이격된 복수 개의 롤러(271), 롤러(271)의 외측에 결합되며 투수성 재질의 순환벨트(272), 롤러(271)를 구동시키는 순환구동수단(273)을 포함한다.

이상에서 본 고안의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 고안의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 고안의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 고안의 권리범위에 속하는 것이다.

A: 오염 토양 세척 장치
100: 전처리장치부
110: 스팀보호커버
120: 스팀처리투입구
130: 스팀분사기
131: 스팀분사배관
132: 분사노즐
140: 스팀발생기
150: 컨베이어벨트
200: 초음파토양세척장치부
210: 지지대
220: 세척용기
230: 초음파세척유닛
240: 회전구동수단
250: 세척수공급관
260: 공급장치
270: 분리수단

Claims (10)

1. 고온의 증기를 발생시켜 오염 토립자에 쏘여 온도를 상승시켜, 오염 토립자 내부 공극에 고착된 오염 물질에 대한 유체 점성계수를 변화시키는 전처리장치부(100); 및 바닥면에 고정되도록 설치된 지지대(210)와, 지지대(210)에 회전 가능하게 결합된 세척용기(220)와, 세척용기(220)에 구비된 초음파세척유닛(230)과, 세척용기(220)를 회전시키는 회전구동수단(240)과, 세척용기(220)의 내부에 세척수를 공급하는 세척수공급관(250)과, 오염 토양을 세척용기(220)의 내부에 공급하는 공급장치(260)와, 토양과 세척수를 분리하는 분리수단(270)을 구비하여, 상기 전처리장치부(100)에서 유체 점성계수를 변화시킨 오염 토립자를 공급받아, 세척수를 고속으로 진동시켜 초음파를 발생시켜 유체 점성계수를 변화시킨 오염 토립자를 세척하는 초음파토양세척장치부(200)를 포함하며;
   상기 전처리장치부(100)는,
   입구 측을 통해 오염 토양을 공급받아 상기 초음파토양세척장치부(200)로 전달하는 컨베이어벨트(150);
   고온의 스팀을 생성시켜 주는 스팀발생기(140);
   상기 스팀발생기(140)의 배출 부분에 연결되어 컨베이어벨트(150)의 상부에 일정한 간격으로 아치 형태로 형성된 다수 개의 스팀분사배관(131)과, 상기 스팀분사배관(131)의 특정 위치에 설치된 다수 개의 분사노즐(132)을 구비하여, 상기 스팀발생기(140)에서 생성된 고온 스팀을 공급받아 상기 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토립자에 분사시켜, 오염 토립자의 내부 공극에 고착된 오염 물질의 점성계수를 변화시켜 주는 스팀분사기(130);
   보온성을 가지는 재질을 사용하여 상기 컨베이어벨트(150)의 구동에 방해가 되지 않는 상태로 상기 컨베이어벨트(150)의 측면에 연결됨과 동시에 상기 스팀분사기(130)의 상부를 덮도록 설치되어, 상기 스팀분사기(130)에서 발생시킨 고온의 스팀을 일정 공간 내에 잡아두어 오염 토양에 온도 상승을 유도하면서 고온을 유지시켜 주기 위한 스팀보호커버(110); 및
   상기 컨베이어벨트(150)의 입구 쪽으로 상기 스팀보호커버(110)와 연결 설치되며, 일측부가 상기 스팀보호커버(110)와 회동 가능하도록 힌지 연결되어 앞뒤로 움직이면서, 상기 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토양을 일정하게 펴 주는 스팀처리투입구(120)를 포함하는 오염 토양 세척 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 스팀분사기(130)는,
   상기 스팀분사배관(131)이 상기 컨베이어벨트(150)의 상부에 일정한 간격으로 설치되어, 상기 스팀발생기(140)로부터 전달되는 고온 스팀을 상기 스팀분사배관(131)을 통해 분배하여 공급받고, 상기 분사노즐(132)을 통해 상기 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토양에 분사시켜 주는 것을 특징으로 하는 오염 토양 세척 장치.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 분사노즐(132)은,
   상기 스팀분사배관(131)을 통해 공급받은 고온 스팀을 상기 컨베이어벨트(150) 상에 이송되는 오염 토양에 골고루 분사시킬 수 있도록 하기 위해서, 상기 스팀분사배관(131)의 상측 중앙 부분에 한 개, 양측 중앙 부분에 각각 한 개씩 배치되는 것을 특징으로 하는 오염 토양 세척 장치.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 분사노즐(132)은,
   원추상 또는 부채상으로 된 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 오염 토양 세척 장치.
   
10. 제1항에 있어서, 상기 스팀발생기(140)는,
    고온의 스팀을 배출하기 위한 배출 부분에 배출밸브(141)를 구비하여 상기 스팀분사기(130)와 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 오염 토양 세척 장치.

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