KR20220095850A - 지중고압분사장치를 포함하는 유류회수시스템 및 이를 이용한 유류회수방법 - Google Patents

Abstract

지중고압분사장치를 포함하는 유류회수시스템 및 이를 이용한 유류회수방법이 개시된다. 본 발명은 제1 위치에서 지중에 관입되어 유류 오염물질을 향하여 약품을 분사하는 지중고압분사장치 및 상기 약품 및 상기 유류 오염물질을 회수하는 유류회수장치를 포함하되, 상기 지중고압분사장치는 상기 지중에 관입되는 주입 로드, 지면에서 상기 주입 로드를 고정하며 상기 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 포집부, 상기 주입 로드를 상기 포집부에 패킹하는 패킹 장치를 포함하며, 상기 주입 로드는 상기 포집부 및 상기 패킹 장치를 관통하여 상기 지중에 관입될 수 있다.

Description

지중고압분사장치를 포함하는 유류회수시스템 및 이를 이용한 유류회수방법{OIL RECOVERY SYSTEM INCLUDING UNDERGROUND HIGH PRESSURE INJECTION DEVICE AND OIL RECOVERY METHOD USING THE SAME}

본 발명은 지중고압분사장치를 포함하는 유류회수시스템 및 유류회수방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 패킹장치를 포함하는 지중고압분사장치를 활용하여 토양의 유류 오염물질을 효과적으로 회수할 수 있는 유류회수시스템 및 유류회수방법에 관한 것이다.

일반적으로, 농업용, 공업용 등의 용수 및 농어촌의 생활용수를 공급하기 위해서는 지반에 관정(管井)을 뚫고, 관정의 상부에 케이싱을 설치하며, 상기 케이싱을 관통하여 관정의 내부에 양수관을 삽입한 다음 펌프를 사용하여 지하수를 양수하여 사용하고 있는 것이 일반적인 형태이다. 따라서, 암반 사이에 흐르고 있는 지하수는 암반공을 통하여 관정에 모이게 되고, 상기 관정에 모인 지하수는 수중모터펌프의 작동에 의해 강제 흡입된 후 양수관을 따라 송수배관으로 공급된다.

특허등록공보 제10-1429471호와 같이 토양 오염물질을 약품과 물 등의 액체로 세정하는 지중고압분사장비(PMI-system)를 사용하는 경우 지중고압분사장비로 천공된 빈 공간과 지중에는 오염물질, 정화약액 등을 포함하는 오염 지하수가 발생하며, 회전식 약품 주입방법으로 인한 영향반경의 중첩으로 약품의 과다사용 및 작업시간 증가 등의 문제를 해결하고, 비중이 물보다 작은 유류 등의 오염물질의 경우 물(또는 약품, 지하수)의 상부에 부유하는 유류를 효과적으로 집결시켜 흡수하기 위한 유류회수장치의 필요성이 증가하고 있다.

또한, 한국등록특허 제10-1366527호에서는 시추기, 시추 로드, 시추 로드에 착탈이 가능하도록 체결되는 주입 로드 또는 채취 로드를 포함하여 토양 환경을 정화하는 기술을 제시하고 있으나, 해당 기술은 주입 로드를 통해 토양 환경을 정화하는 방법에 대해서 제시할 뿐이며, 주입 로드를 일정한 깊이까지 관입하여 흔들림 없이 고정될 수 있도록 하는 패킹 방법에 대해서는 제시하는 바가 없다. 토양 환경을 정화하기 위해 주입 로드를 일정한 깊이까지 관입하기 위하여 작업자의 수작업에 의해 주입 로드를 고정하게 되면 개별 시추 구멍에 대한 토양 환경의 정화 작업에 많은 시간을 소모하게 하며 작업의 효율을 저하시킬 수 있다.

또한, 토양 환경을 정화하기 위해 주입하게 되는 물질에 따라 발생하는 찌꺼기(예: 스컴)에 의해 오히려 토양 환경을 다시 악화시키는 악순환이 발생할 수 있다. 따라서, 약품의 지중 고압 분사시 찌꺼기 등이 지상으로 올라오는 것을 효과적으로 방지할 패킹장치를 포함하는 유류회수시스템에 대한 필요성이 증가하고 있다.

특허등록공보 제10-1429471호 한국등록특허 제10-1366527호

본 발명의 목적은 토양 환경을 정화하기 위한 작업에서 지하로 관입되는 주입 로드를 일정 깊이까지 관입한 이후 패킹하여 고정하는 작업의 번거로움을 해결하기 위한 지중고압분사장치를 포함하는 유류회수시스템 및 유류회수방법을 제안하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 지중고압분사 작업시, 그 작업의 시간을 줄이면서 지중 환경 정화에 주입되는 물질에 따른 찌꺼기를 처리하여 토양 환경 정화에 소모되는 시간을 절약하는 지중고압분사장치를 포함하는 유류회수시스템 및 유류회수방법를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 지중고압분사 작업시, 주입노즐에서 비회전식으로 지면에 수평한 방향으로 지중에서 유류 오염물질에 대하여 유류회수장치가 있는 방향으로 선택적으로 약품과 공기를 분사하도록 하여, 오염된 구간의 심도만을 적용하는 공법을 적용하여, 약품의 과다사용 및 작업시간 증가를 방지하고 중첩 영향 반경을 최소화하여 약품 사용을 줄이고 작업시간을 감축하고 정화비용을 절감하기 위한 것이다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 본 발명은 제1 위치에서 지중에 관입되어 유류 오염물질을 향하여 약품을 분사하는 지중고압분사장치 및 상기 약품 및 상기 유류 오염물질을 회수하는 유류회수장치를 포함하되, 상기 지중고압분사장치는 상기 지중에 관입되는 주입 로드, 지면에서 상기 주입 로드를 고정하며 상기 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 포집부, 상기 주입 로드를 상기 포집부에 패킹하는 패킹 장치를 포함하며, 상기 주입 로드는 상기 포집부 및 상기 패킹 장치를 관통하여 상기 지중에 관입될 수 있다.

또한, 상기 지중고압분사장치는 복수개로 구비되고, 상기 복수의 지중고압분사장치는 연결되어 하나의 세트를 형성할 수 있다.

또한, 상기 하나의 세트는 상기 제1 위치에서 관출되고, 제2 위치에서 다시 관입되되, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 유류회수장치에 가까울 수 있다.

또한, 상기 주입 로드는 상기 유류 오염물질을 향하여 상기 약품을 분사하는 복수의 주입 노즐을 포함하고, 상기 복수의 주입 노즐은 일정 거리 이격될 수 있다.

또한, 상기 주입 로드는 상기 주입 로드가 관입되는 방향을 향하여 액체를 분사하는 굴착 노즐을 더 포함하고, 상기 굴착 노즐은 상기 주입 로드의 하단에 위치할 수 있다.

또한, 상기 주입 로드는, 상기 굴착 노즐이 형성한 공간으로 비회전 방식으로 수직 관입하고, 상기 주입 노즐은 심도별로 오염된 구간에만 미리 정해진 방향으로 선택적으로 상기 약품을 분사할 수 있다.

또한, 상기 복수의 주입 노즐 각각은 상기 주입 로드가 연장되는 방향을 따라 일정 거리만큼 이격되어 위치하고, 상기 복수의 주입 노즐 중 일부만 선택적으로 동작할 수 있다.

또한, 상기 복수의 주입 노즐은, 고압 펌프에 연결되어 상기 약품을 주입하기 위한 제1 주입구 및 컴프레서에 연결되어 공기를 주입하기 위한 제2 주입구를 포함하고, 상기 복수의 주입 노즐은, 상기 고압 펌프 및 상기 컴프레서에 개별적으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 패킹 장치는, 상기 포집부에 체결되는 제2 결합 소자, 상기 제2 결합 소자와 결합하는 제1 결합 소자 및 상기 제1 결합 소자 및 상기 제2 결합 소자 사이를 패킹하는 제1 패킹 소자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 패킹 장치는, 상기 제2 결합 소자의 하부에서 상기 주입 로드를 지지하는 제2 패킹 소자를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 패킹 소자는 상기 제2 결합 소자의 하부에 위치하면서, 상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 이완되고 상기 제2 패킹 소자 및 제2 결합 소자 간 형성되는 공간의 압력을 유지하면서 상기 주입 로드에 밀착되어 상기 주입 로드를 지지할 수 있다.

또한, 상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 상기 제1 결합 소자가 하강하고, 상기 제1 결합 소자의 하강에 대응하여 상기 제1 패킹 소자가 상기 주입 로드에 밀착될 수 있다.

또한, 상기 패킹 장치는 상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 상기 제1 결합 소자 및 상기 제2 결합 소자의 결합 영역이 증가하면서 최대로 결합되고, 상기 제1 패킹 소자가 상기 최대 결합에 대응하여 상기 주입 로드의 관입 공간에 가까워지는 방향으로 이동될 수 있다.

또한, 상기 하나의 세트를 구성하는 상기 복수의 지중고압분사장치는 연결부재로 연결되며, 상기 연결부재는 상기 포집부의 일 측면에 연결되어 상기 복수의 지중고압분사장치를 고정할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 본 발명은 지중에 관입되는 주입 로드, 지면에서 상기 주입 로드를 고정하며 상기 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 포집부 및 상기 주입 로드를 포집부에 패킹하는 패킹 장치를 포함하는 지중고압분사장치를 이용한 유류회수방법에 있어서, 상기 주입 로드를 상기 포집부 및 상기 패킹 장치를 관통하여 상기 지중에 관입하는 단계, 상기 관입에 따라 상기 주입 로드를 상기 패킹 장치에 패킹(packing)하는 단계, 상기 지중고압분사장치을 통하여 유류 오염물질을 향하여 약품을 분사하는 단계, 상기 분사된 약품에 의하여 상기 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 단계 및 상기 분사된 약품에 의하여 이동하는 상기 유류 오염물질을 회수하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지중에 관입하는 단계는 상기 주입 로드를 상기 포집부 및 상기 패킹 장치의 관통홀에 삽입하여 상기 지중에 관입할 수 있다.

또한, 상기 패킹 장치는 상기 포집부에 체결되는 제2 결합 소자, 상기 제2 결합 소자와 나사 결합하는 제1 결합 소자 및 상기 제1 결합 소자 및 상기 제2 결합 소자 사이를 패킹하는 제1 패킹 소자를 포함하되, 상기 패킹하는 단계는 상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 상기 제1 결합 소자가 하강하는 단계, 상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여, 상기 제1 결합 소자와 상기 제2 결합 소자의 결합 영역이 증가하면서 최대로 결합하는 단계 및 상기 최대로 결합한 제1 결합 소자 및 상기 제2 결합 소자에 대응하여 상기 제1 패킹 소자가 상기 주입 로드의 관입 공간에 가까워지는 방향으로 이동되면서 상기 주입 로드에 밀착되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 패킹 장치는 상기 제2 결합 소자의 하부에서 상기 주입 로드를 지지하는 제2 패킹 소자를 더 포함하고, 상기 유류회수방법은 상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 상기 제2 패킹 소자를 이완하는 단계 및 상기 지면으로 상승하는 슬러지에 의한 상승 압력에 대응하여 상기 제2 패킹 소자가 상기 주입 로드에 밀착하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 지중고압분사장치를 포함하는 유류회수시스템 및 유류회수방법은 주입 로드를 통해 주입되는 물질로 인한 찌꺼기를 포집하여 제거함으로써 추가적으로 발생할 수 있는 지중 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 복수의 패킹 소자 및 결합 소자를 이용하여 주입 로드를 관입 또는 관출하기 위해 추가적인 고정 과정을 거치지 않도록 하여 토양 환경 정화 작업의 시간을 줄임으로써 작업의 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 지중고압분사 작업시, 복수의 주입노즐에서 지면에 수평한 방향으로 지중에서 유류 오염물질에 대하여 유류회수장치가 있는 방향으로 선택적으로 약품과 공기를 분사하도록 하여, 오염된 구간의 심도만을 적용하는 다심도 방향성 주입장치와 공법을 적용하여, 사각지대(Dead-zone)를 최소화하고 약품의 과다사용 및 작업시간 증가를 방지하고 중첩 영향 반경을 최소화하여 약품 사용을 줄이고 작업시간을 감축하고 정화비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 복수의 지중고압분사장치를 연결부재로 연결하여 하나의 세트로 구성하여 토양 환경 정화 작업을 진행함으로써 기존의 점(Point) 주입 방식에서 면(Face) 주입방식을 적용한 고압주입벽을 형성하여 작업의 효율을 높이고 작업시간을 단축할 수 있어 대규모 오염 토양의 정화 작업에 적합하다.

본 발명에 따라 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 유류회수시스템을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 주입 로드를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 주입 로드의 개선 전후 약품 주입 반경을 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 지중고압분사장치를 굴삭기를 이용하여 이동할 수 있는 구조를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 패킹 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 유류회수장치를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 유류회수방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 패킹하는 단계(S1200)를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 유류회수방법의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
본 명세서에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 명세서에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 명세서의 기술적 특징을 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 지중고압분사장치를 포함하는 유류회수시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 유류회수시스템을 나타낸 도면이다.

도 1에 따르면, 본 발명에 따른 유류회수시스템(10)의 단면도가 개시되고, 도 2에 따르면 본 발명에 따른 유류회수시스템(10)의 평면도가 개시된다.

본 발명에 따른 유류회수시스템(10)은, 지중고압분사장치(100) 및 유류회수장치(300)를 포함할 수 있다.

지중고압분사장치(100)는 제1 위치에서 지중에 관입되어 유류 오염물질을 향하여 약품을 분사할 수 있다. 유류회수장치(300)는 분사된 약품 및 유류 오염물질을 회수할 수 있다.

지중고압분사장치(100)는 주입 로드(110), 포집부(120) 및 패킹 장치(130)를 포함할 수 있다. 주입 로드(110)는 지중에 관입되는 구성일 수 있고 포집부(120)에 삽입되어 고정될 수 있다.

주입 로드(110)는 지중에 관입될 수 있다. 또한, 주입 로드(110)는 토양의 관입 공간에 관입될 수 있다. 주입 로드(110)는 분사액이 지중의 수평 방향 또는 수직 방향으로 분사될 수 있는 복수의 노즐(111, 112)을 포함할 수 있다.

포집부(120)는 지면에 설치되며 주입 로드(110)를 고정할 수 있다. 포집부(120)는 약품 분사로 인하여 지면으로 발생하는 슬러지를 포함하는 오염물질을 포집하는 장치일 수 있다. 포집부(120)의 구성에 대한 설명은 도 8 등에서 후술한다.

지중 환경 정화 작업의 조건이나 공정에 따라 주입 로드(110)를 통해 물질을 주입할 때 주입된 물질과 지중의 물질이 화학 반응으로 발생한 찌꺼기가 지상 쪽으로 분출될 수 있다. 예를 들어, 찌꺼기는 악취물질, 유해물질 등이 포함된 연무, 거품 또는 굳어진 형태의 스컴이 포함될 수 있으며, 포집부(120)는 이러한 찌꺼기를 포집하여 제거하기 위해 구비될 수 있다.

포집부(120)는 주입 로드(110)가 관입될 수 있는 관정 공간을 둘러싸도록 설치될 수 있으며 하부는 지면(토양)에 맞닿아 찌꺼기가 다시 지면에 스며드는 것을 방지할 수 있다. 포집부(120)는 주입된 물질(예: 약품)과 토양 속 오염 물질의 반응 및 추가로 주입되는 물질이 공정 폐수의 형태로 상부로 배출됨에 따라 오염되지 않은 표토에 오염이 확산되는 현상을 줄이고, 주입 물질의 반응으로 발생할 수 있는 휘발성 유기 화합물(VOCs)과 악취의 확산을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

패킹 장치(130)는 주입 로드(110)와 포집부(120)를 패킹(packing)하는 구성일 수 있다. 주입 로드(110)는 포집부(120) 및 패킹 장치(130)를 관통하여 지중에 관입될 수 있다. 포집부(120) 및 패킹 장치(130)는 주입 로드(110)가 삽입되기 위한 관통홀을 포함할 수 있다. 패킹 장치는 포집부(120)의 관통홀에 연결되어 포집부(120)의 관통홀과 주입 로드(110) 사이를 패킹할 수 있다.

지중고압분사장치(100)는 복수개로 구비될 수 있고, 복수의 지중고압분사장치(100)는 연결되어 하나의 세트를 형성할 수 있다. 형성된 하나의 세트는 제1 위치에서 관입/관출되고, 제2 위치에서 다시 관입될 수 있다. 다만, 제2 위치는 제1 위치보다 유류회수장치에 가까운 위치일 수 있다.

도 1에 따르면, 지중고압분사장치(100)는 제1 위치에 1차 관입될 수 있고, 제2 위치에 2차 관입될 수 있으며, 제3 위치에 3차 관입될 수 있다. 지중고압분사장치(100)는 순차적으로 위치가 다르게 관입되어 토양의 오염구간을 순차적으로 정화하면서 토양의 유류 오염물질 등을 유류회수장치를 향하여 밀어낼 수 있다. 지중고압분사장치(100)의 위치는 토양의 유류 오염물질 등의 위치에 따라 바뀔 수 있다.

주입 로드(110)는 지면에 수평한 방향으로 약품 등을 분사하는 주입 노즐 및 주입 로드(110)가 관입되기 위한 공간을 형성하는 굴착 노즐을 포함할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.

주입 로드(110)는 관정에 관입될 수 있다. 또한, 주입 로드(110)는 토양 환경을 정화하기 위한 작업에 활용되는 시추 로드에 관입될 수 있다. 시추 로드는 시추기에 장착될 수 있으며 토양 환경의 정화를 위해 지중의 수직 방향으로 삽입될 수 있다. 시추 로드는 주입 로드(110)의 관입 시 분사액이 인가되는 경우 시추 로드를 통해 주입 로드(110)를 통한 분사액이 지중의 수평 방향 또는 수직 방향으로 분사될 수 있는 복수의 노즐을 포함할 수 있다. 주입 로드(110)는 시추 로드에 관입되어 시추 로드에 고정될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 주입 로드를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 주입 로드의 약품 주입 반경을 나타낸 도면이다.

도 3에 따르면, 주입 로드(110)는 유류 오염물질을 향하여 상기 약품을 분사하는 복수의 수평 주입 노즐(111)을 포함하고, 복수의 주입 노즐(111)은 일정 거리 이격될 수 있다. 복수의 주입 노즐(111)은 0.5m ~ 1.5m 사이의 간격으로 이격될 수 있다. 바람직하게는 복수의 주입 노즐(111)은 1m의 간격으로 이격될 수 있다. 주입 노즐(111)은 주입 로드(110)에 수직하는 방향으로, 즉 지면에 수평 방향으로 약품을 분사할 수 있다.

또한, 복수의 주입 노즐(111) 각각은 주입 로드(110)가 연장되는 방향을 따라 일정 거리만큼 이격되어 위치할 수 있고, 이때의 거리는 0.5m ~ 1.5m일 수 있다. 복수의 주입 노즐(111) 중 모든 주입 노즐이 다 동작하는 것은 비효율적일 수 있으므로, 토양 속 유류 오염물질이 위치하는 구간의 주입 노즐(111)만 선택적으로 동작하여 효율성을 증가시킬 수도 있다. 즉, 주입 노즐(111)을 심도별로 형성하여 오염된 구간의 지중에만 약품을 선택적으로 수평방향으로 분사하여 주입할 수 있다.

도 3에 따르면, 주입 로드(110)는 주입 로드(110)가 관입되는 방향을 향하여 액체를 분사하는 굴착 노즐(112)을 더 포함하고, 굴착 노즐(112)은 상기 주입 로드(110)의 하단에 위치할 수 있다. 굴착 노즐(112)은 지면과 수직한 방향으로 지면에서 아래를 향하는 방향으로 물 등의 액체와 공기를 분사할 수 있다. 굴착 노즐(112)로 주입 로드(110)가 관입될 수 있는 공간이 확보될 수 있다.

복수의 주입 노즐(111)은 고압 펌프에 연결되어 상기 약품을 주입하기 위한 제1 주입구 및 컴프레서에 연결되어 공기를 주입하기 위한 제2 주입구를 포함할 수 있다. 복수의 주입 노즐(111)은, 고압 펌프 및 컴프레서에 개별적으로 연결될 수 있다.

도 4에 따르면, 주입 노즐(111)은 복수의 주입구를 포함할 수 있다. 복수의 주입구는 고압펌프와 연결되어 약품을 주입하기 위한 제1 주입구(111b), 컴프레서와 연결되어 공기를 주입하기 위한 제2 주입구(111a)를 포함할 수 있다.

도 4에 따르면, 제1 주입구(111b)는 주입 노즐(111)의 정중앙에 위치할 수 있다. 제2 주입구(111a)는 2개 이상 구비될 수 있으며, 제1 주입구(111b)를 따라 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 바람직하게는 주입 노즐(111)은 총 3개의 주입구를 포함하는 3중 노즐일 수 있으며, 3개의 주입구는 제1 주입구(111b)를 중심으로 일렬로 배치될 수 있다.

제2 주입구(111a)는 공기를 7 kgf/cm2의 세기로 주입할 수 있고, 제1 주입구(111b)는 약품을 150~200 kgf/cm2의 세기로 주입할 수 있다. 이에 따라, 주입 노즐(111)은 공기와 약품을 동시에 주입할 수도 있고, 교차로 주입할 수도 있다. 즉, 제2 주입구(111a)가 공기를 주입할 때 제1 주입구(111b)는 약품 주입을 중단하고, 제2 주입구(111a)가 공기 주입을 중단할 때 제1 주입구(111b)는 약품을 주입할 수 있다.

도 3 내지 도 5에 따르면, 본 발명의 주입 노즐(111)은 지중에서 유류 오염물질에 대하여 유류회수장치가 있는 방향으로 선택적으로 약품과 공기를 분사할 수 있다. 주입 노즐(111)은 주입 로드(110)의 길이가 2m인 경우 심도별로 3~4개 내외의 복수로 형성할 수 있으며, 굴착노즐(112)을 포함하여 50cm 간격으로 4개를 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 노즐을 구비한 주입 로드(110)는 2개 이상 연결하여 설치할 수 있다. 주입 노즐(111)을 심도별로 복수로 형성하여 오염된 구간의 지중에만 약품을 심도별로 선택적으로 분사하여 주입할 수 있다. 복수의 주입 노즐(111)은 일 방향으로만 약품과 공기를 분사하도록 제어할 수 있다. 또한 복수의 주입 노즐(111)을 오염된 구간의 지중의 방향으로만 선택적으로 약품을 분사하여 주입하기 위하여 약품과 공기 등의 주입량과 압력에 대한 모니터링 장치와 제어부를 더 구비할 수 있다.

이처럼 본 발명은 기존의 1구 주입방식에서 다중의 심도별 방향성 주입장치를 사용하여 오염된 구간의 심도만을 적용하는 공법을 적용함으로써, 정화약품의 사용량을 최소화하고 약품의 과다사용을 억제하여 정화비용을 절감할 수 있다. 또한 복수의 주입 노즐(111)을 선택적으로 제어하여 약품을 분사할 수 있도록 하는 다중의 심도별 주입방식을 적용함으로써,기존의 주입로드와 노즐을 통한 회전식 주입 방법에 의한 영향 반경의 중첩으로 인해 초래되는 약품의 과다사용 및 작업시간 증가를 방지하고 중첩 영향 반경을 최소화하여 약품 사용을 줄이고 작업시간을 감축할 수 있다. 또한 복수의 지중고압분사장치를 하나의 세트로 구성하여 토양 환경 정화 작업을 진행함으로써 기존의 점(Point) 주입 방식에서 면(Face) 주입방식을 적용한 고압주입벽을 형성함으로써 작업효율과 속도를 높일 수 있다.

도 5에 따르면, 개선전 영향반형은 주입 노즐(111)이 회전하며 관입되므로 사방으로 약품이 분사될 수 있다. 이는 원하는 지점에만 선택적으로 약품을 분사하기 어려워 효율이 떨어지고, 과다한 약품의 사용으로 인하여 슬러지 등 찌꺼기 오염물질이 추가로 발생할 수 있는 문제점이 있다.

그러나, 개선후 영향반경은 주입 노즐(111)이 회전하지 않고 원하는 방향으로 약품을 분사할 수 있어, 더 적은 양의 약품의 분사로도 더욱 효과적으로 유류 오염물질을 밀어낼 수 있는 효과가 발생한다. 본 발명에 따른 주입 로드(110)는 관입을 위한 굴착 노즐(112)을 포함하므로, 별도의 주입 로드(110)의 회전 운동 없이도 수직으로 토양에 관입가능하다. 즉, 주입 로드(110)는 굴착 노즐의 고압 분사로 형성된 공간으로 수직 관입할 수 있다. 이때, 주입 로드(110)는 회전하지 않고 비회전 방식으로 수직 관입할 수 있다. 비회전 방식으로 수직 관입하므로 약품의 분사가 원하는 방향으로 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 지중고압분사장치를 굴삭기를 이용하여 이동할 수 있는 구조를 나타낸 도면이다.

도 6에 따르면, 복수의 지중고압분사장치(100)가 하나의 세트를 형성할 수 있다. 하나의 세트를 형성하는 경우, 각각의 복수의 지중고압분사장치(100)의 포집부(120)의 양 측면에 연결 부재(140)가 결합할 수 있다. 연결 부재(140)는 포집부(120)의 너비만큼 이격되고, 굴삭기(200)가 이격된 공간을 통하여 하나의 세트를 한 번에 이동할 수 있다. 하나의 세트가 지중에서 관출된 이후, 굴삭기(200)를 이용하여 하나의 세트를 다음 위치로 이동시킬 수 있다.

굴삭기(200)는 굴삭기(200)의 중심으로부터 바깥을 향하여 휘어진 형태의 2개의 후크부(210)를 포함할 수 있다. 2개의 후크부(210)는 굴삭기(200)의 중심 부근에 위치하다가 굴삭기(200)의 바깥을 향하여 평행 이동할 수 있다. 이를 통하여 후크부(210)의 만곡면에 연결 부재(140)가 고정되고, 이러한 구조를 통하여 굴삭기(200)는 하나의 세트를 이동할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 복수의 지중고압분사장치(100)가 하나의 세트를 형성하는 경우 복수의 주입 로드(110)를 하나의 연결부재를 통해 연결하여 이 연결부재에 굴삭기를 결합함으로써 주입 로드(110)를 동시에 관입/관출하거나 복수의 주입 로드(110)의 주입 노즐(111)들을 동시에 제어하도록 할 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 패킹 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 7에 따르면, 본 발명에 따른 패킹 장치(130)는 제1 결합 소자(131), 제2 결합 소자(132), 제1 패킹 소자(133) 및 제2 패킹 소자(134)를 포함할 수 있다. 제2 결합 소자(132)는 포집부(120)의 상부에 체결되고, 제1 결합 소자(131)는 제2 결합 소자(132)와 결합하는 구성이고, 제1 패킹 소자(133)는 제1 결합 소자(131) 및 제2 결합 소자(132) 사이에 위치하여 이를 패킹하는 구성일 수 있다.

또한, 제2 패킹 소자(134)는 제2 결합 소자(132)의 하부에서 주입 로드(110)를 지지할 수 있다. 제2 패킹 소자(134)는 제2 결합 소자(132)의 하부에 위치하면서, 주입 로드(110)의 관입에 따른 주입 로드(110)의 하강에 대응하여 이완될 수 있다. 또한, 제2 패킹 소자(134)는 제2 패킹 소자(134) 및 제2 결합 소자(132) 간 형성되는 공간의 압력을 유지하면서 상기 주입 로드(110)에 밀착되어 주입 로드(110)를 지지할 수 있다.

도 7에 따르면, 주입 로드(110)의 관입에 따른 주입 로드(110)의 하강에 대응하여 제1 결합 소자(131)가 하강하고, 제1 결합 소자(131)의 하강에 대응하여 제1 패킹 소자(133)가 주입 로드(110)에 밀착될 수 있다.

패킹 장치(130)는 주입 로드(110)의 관입에 따른 주입 로드(110)의 하강에 대응하여, 제1 결합 소자(131) 및 제2 결합 소자(132)의 결합 영역이 증가하면서 최대로 결합될 수 있다. 또한, 패킹 장치(130)는 제1 패킹 소자(133)가 최대 결합에 대응하여 주입 로드(110)의 관입 공간에 가까워지는 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 제1 결합 소자(131) 및 제2 결합 소자(132)는 암수 결합 또는 나사 결합할 수 있다.

도 7에 따르면, 주입 로드(110)가 패킹 장치(130)에 삽입되면, 제1 결합 소자(131)는 주입 로드(110)와 함께 하강할 수 있다. 제1 결합 소자(131)는 삽입홀을 포함하는 제1 바디부(131a) 및 제1 바디부(131a) 하면에서 돌출한 제1 돌출부(131b)를 포함할 수 있다. 제1 돌출부(131b)는 제1 패킹 소자(133)를 향하여 하강하면서, 제1 패킹 소자(133)를 주입 로드(110) 방향으로 밀어넣을 수 있다. 이를 위하여, 제1 돌출부(131b)는 내면이 테이퍼진 형태일 수 있다. 따라서, 제1 돌출부(131b)가 제1 결합 소자(131)와 함께 하강하면, 테이퍼진 내면에 의하여 제1 패킹 소자(133)가 주입 로드(110)를 향하여 밀려날 수 있다. 이를 통하여 주입 로드(110)의 패킹이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.

제1 패킹 소자(133)는 내화학성 소재로 이루어진 탄성체일 수 있으며, 제1 돌출부의 테이퍼진 내면에 의하여 주입 로드(110)에 밀착한 경우, 탄성에 의하여 보다 단단히 밀착될 수 있다.

제2 결합 소자(132)는 주입 로드(110)가 삽입되는 삽입홀을 포함하는 제2 바디(132b)부, 제2 바디부(132b) 상면에서 돌출한 제2 돌출부(132a) 및 제2 바디부(132b) 하면에서 돌출한 제3 돌출부(132c)를 포함할 수 있다. 제3 돌출부(132c)는 포집부(120)와 결합될 수 있다. 제2 돌출부(132a)는 제1 돌출부(131b)에 대응되는 구성일 수 있다.

제1 돌출부(131b) 내지 제3 돌출부(132c)는 주입 로드(110)와 동일한 형태일 수 있으며, 구체적으로 ㅇ형의 링(Ring) 형태일 수 있다. 따라서, 제1 돌출부의 지름은 주입 로드(110)의 지름보다 크며, 제2 돌출부의 지름보다 작을 수 있다.

도 7에 따르면, 제2 결합 소자(132)의 하부에 제2 패킹 소자(134)가 위치할 수 있다. 제2 패킹 소자(134)는 제2 결합 소자(132)의 하부 및 포집부(120)의 내부에서 주입 로드(110)를 지지할 수 있다. 주입 로드(110)가 제1 결합 부재 및 제2 결합 부재를 관통하여 삽입되면, 제2 패킹 소자(134)의 일단은 주입 로드(110)의 삽입 방향에 따라 이동될 수 있다.

도 7에 따르면, 포집부(120)는 지면에 고정하기 위한 고정부(121)를 더 포함할 수 있다. 고정부(121)의 일단은 포집부(120)에 연결되고, 타단은 지중에 삽입되어 포집부(120)는 지면에 단단히 고정될 수 있고, 지중으로부터 올라오는 스컴과 악취 등의 기상이 포집부(120) 외부의 지상으로 유출되는 것을 차단하고 포집부(120)로 수렴되도록 한다.

제1 패킹 소자(133)는 제1 결합 소자(131) 및 제2 결합 소자(132)의 최대 결합 상태로부터 분리 상태로의 진행에 대응하여 관입 공간에서 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 제1 패킹 소자(133)가 고무 재질의 ㅇ링의 형태인 경우, 제1 패킹 소자(133)는 제1 결합 소자(131)의 상승에 따라 주입 로드(110)와의 밀착이 느슨해지면서 관입 공간에서 멀어지는 방향으로 제2 결합 소자(132)에 가깝게 굴러가며 이동될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 패킹 소자(133)가 고무 재질의 ㅇ링의 형태인 경우, 제1 패킹 소자(133)는 제1 결합 소자(131)의 상승으로 찌그러져 있던 형태가 복구되면서 평면적으로 차지하는 공간이 줄어들 수 있다. 관출이 이루어지면서 제1 패킹 소자(133)는 관입 전 상태로 형태가 복구될 수 있고 제2 결합 소자(132)의 수직 부분인 제2 돌출부(132a)와 가장 가까운 위치까지 이동될 수 있다.

지중고압분사장치(100)의 제2 패킹 소자(134)는 주입 로드(110)의 관입 또는 관출에 따라 이완 또는 수축될 수 있다. 제2 패킹 소자(134)는 주입 로드(110)의 관입 전 상태 또는 관출이 완료된 상태에서 최대 수축 상태일 수 있다. 제2 패킹 소자(134)는 주입 로드(110)의 관입이 최대로 이루어지는 상태에서 최대 이완 상태일 수 있다. 제2 패킹 소자(134)의 최대 이완 상태는 제2 패킹 소자(134) 및 제2 결합 소자(132) 간 공간의 압력과 그 외부의 압력이 동일한 상태에 이른 것을 포함할 수 있다.

제2 패킹 소자(134)는 주입 로드(110)의 하강에 대응하여 주입 로드(110)를 지지할 수 있다. 제2 패킹 소자(134)는 고무 소재의 패킹 소자일 수 있으며, 내화학성의 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 패킹 소자(134)는 제2 결합 소자(132)의 일부분의 하부에 위치하면서, 주입 로드(110)의 관입에 따른 하강에 대응하여 이완(또는 팽창)될 수 있다. 이완된 제2 패킹 소자(134)는 제2 결합 소자(132)와의 사이에 형성되는 공간의 압력을 제2 패킹 소자(134)의 외부의 압력과 동일하게 유지하면서 주입 로드(110) 감싸고 있는 형태로 밀착되어 주입 로드(110)를 지지할 수 있다.

다른 예를 들어, 제2 패킹 소자(134)는 주입 로드(110)의 관출에 따른 상승에 대응하여 수축될 수 있다. 수축된 제2 패킹 소자(134)는 제2 결합 소자(132)와의 사이에 형성되는 공간의 압력이 약화됨에 따라 주입 로드(110)를 감싸고 있는 형태를 느슨하게 유지하면서 수축되거나 관입 공간보다 작은 공간을 형성하여 수축되면서 밀착될 수 있다. 제2 패킹 소자(134)는 주입 로드(110)가 완전히 관출되면 본래의 상태로 회귀할 수 있으며, 제2 패킹 소자(134)에 형성될 수 있는 관입 공간의 직경은 제1 결합 소자(131)의 관입 공간 또는 제2 결합 소자(132)의 관입 공간의 직경과 같거나 그보다 작을 수 있다.

제2 결합 소자(132)는 제1 패킹 소자(133)의 하부에 위치할 수 있다. 제2 결합 소자(132)는 제1 결합 소자(131)와 적어도 일부의 영역이 결합되어 있을 수 있으며, 일 예를 들어, 주입 로드(110)의 하강에 대응하여 제1 결합 소자(131)와의 결합 영역이 증가하면서 결합될 수 있다. 다른 예를 들어, 주입 로드(110)의 관출에 따른 주입 로드(110)의 상승에 대응하여 제1 결합 소자(131) 및 제2 결합 소자(132)의 결합 영역이 감소하면서 관입 전 상태로 회귀할 수 있다. 제2 결합 소자(132)는 포집부(120)와 결합할 수 있다. 포집부(120)는 패킹 소자와 결합 소자를 고정하기 위한 구성을 포함할 수 있다.

도 7에 따르면, 주입 로드(110)가 삽입된 이후, 약품 등의 분사로 인하여 슬러지 증 오염 물질이 포집부(120)를 통하여 상승할 수 있다. 슬러지 등 오염 물질이 포집부(120)를 통하여 상승되는 경우, 포집부(120)의 내부로 상승 압력이 작용될 수 있다. 작용된 상승 압력에 의하여, 제2 패킹 소자(134)는 주입 로드(110)에 더욱 밀착될 수 있다. 즉, 제2 패킹 소자(134)가 상승 압력에 이하여 위로 밀려 올라가면서 주입 로드(110)에 더욱 밀착될 수 있다.

포집부(120)는 슬러지를 회수/처리할 수 있을 뿐만 아니라 기상을 회수/처리할 수 있다. 상대적으로 무게가 가벼운 기상 오염물질은 포집부(120) 상부를 통해 회수/처리하며, 무게가 무거운 슬러지는 포집부(120) 하부를 통해 회수/처리할 수 있다.

포집부(120)는 슬러지를 포함하는 스컴과 기체 상태의 기상을 포집하여 회수할 수 있는 구성이다. 스컴과 기상은 각각 비중이 달라, 포집부(120) 내부에서 포집되는 위치가 다를 수 있다. 스컴과 기상은 지중에서 상부로 상승 압력에 의하여 상승하므로, 그 자체로 압력을 가지고 있다. 스컴과 기상의 비중 차이로 인하여, 포집부(120)의 내부에서는, 기상은 포집부(120)의 상부에 포집되며, 스컴은 포집부(120)의 하부에 포집될 수 있다. 상승 압력에 의하여 포집부(120)의 내부 압력은 상승할 수 있다. 이때, 포집부(120)에 포함되는 제1 분출로(122) 및 제2 분출로(123)를 따라 스컴 및 기상이 회수될 수 있다.

제1 분출로(122)는 포집부(120)의 하부에 위치하고, 포집부(120)의 측벽을 관통하여 형성될 수 있다. 제1 분출로(122)는 스컴을 배출할 수 있다.

제2 분출로(123)는 포집부의 상면을 관통하여 형성되며, 포집부(120)의 상부에 위치할 수 있다. 제2 분출로(123)는 기상을 배출할 수 있다.

포집부(120)는 배출되는 찌꺼기 포집을 수행하여 지중고압분사장치(100)의 주입 압력의 손실을 절감할 수 있다. 또한, 포집부(120)는 악취 물질을 일정 비율(약 90%)로 포집할 수 있으며, 분출되는 찌꺼기로 인한 다심도 오염을 방지하여 정화약품에 대한 소모량을 최소화하거나 최적화할 수 있다. 포집부(120)는 초소수성 소재를 이용하여 오염 물질만을 선택적으로 추출하여 추출정까지 이송시킬 수도 있다. 또한, 포집부(120)는 포집커버 등을 포함하여 포집한 오염 물질들이 포집부(120)의 외부로 새어나가지 않도록 구성될 수 있다.

주입 로드(110)의 관입에 따라, 주입 로드(110)는 하강할 수 있다. 예를 들어, 주입 로드(110)가 관입되는 경우 지중으로 향하는 방향으로 토양의 관입 공간에 맞추어 관입되어, 주입 로드(110)는 지중으로 하강할 수 있다. 다른 예를 들어, 주입 로드(110)가 관출되는 경우 지상으로 향하는 방향으로 관입 공간에 맞추어 관출되어, 주입 로드(110)는 지상으로 상승할 수 있다. 주입 로드(110)의 관입/관출을 위하여 삽입홀이 제1 패킹 소자(133), 제2 패킹 소자(134), 제1 결합 소자(131), 및 제2 결합 소자(132)의 일부분에 형성될 수 있으며, 주입 로드(110)의 직경과 동일한 직경 또는 주입 로드(110)의 직경보다 작은 직경으로 형성될 수 있다.

제1 결합 소자(131)는 주입 로드(110)의 관입으로 인한 하강에 대응하여 하강할 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 소자(131)는 제2 결합 소자(132)와 적어도 일부 영역이 결합되어 있을 수 있으며 주입 로드(110)가 지중으로 하강함에 따라 제2 결합 소자(132)와 최대로 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 소자(131) 및 제2 결합 소자(132)는 주입 로드(110)의 하강에 따라 결합되는 영역이 증가할 수 있다.

다른 예를 들어, 제1 결합 소자(131) 및 제2 결합 소자(132)는 주입 로드(110)의 상승에 따라 결합되는 영역이 감소할 수 있다. 제1 결합 소자(131) 및 제2 결합 소자(132)의 최대 결합은 패킹부의 두 구성요소가 맞닿거나 결합되는 영역이 최대가 되는 상태를 포함할 수 있으며, 주입 로드(110)의 관입 전 상태일 때 결합되어 있는 일부 영역보다 많은 영역이 결합되어 있는 상태를 포함할 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 유류회수장치를 나타낸 도면이다.

도 9에 따르면, 본 발명에 따른 유류회수장치(300)는 유류회수부(310), 제1 관(320), 제2 관(330), 압력생성부(340) 및 유류저장부(350)를 포함할 수 있다.

유류회수부(310)는 유류를 추출하기 위한 소수성 흡수(吸收)부재를 내부에 포함하고, 유류와 접촉하는 구성일 수 있다. 즉, 유류회수부(310)는 유류와 접촉하고 소수성 흡수부재를 통하여 물의 흡수는 배제하고 접촉한 유류를 흡수하기 위한 구성일 수 있다.

소수성 흡수부재는 물의 흡수를 막고 유류를 흡수하기 위한 구성일 수 있다. 소수성 흡수부재는 초소수성 소재를 포함할 수 있다. 초소수성 소재는 담체(Supporting material)로서 대량으로 공급이 용이하고 흡수에 유리한 높은 공극과 표면 특성을 가지는 폴리머 스폰지(polymer sponge)를 이용할 수 있다.

제1 관(320)은 유류회수부(310)에 일부 삽입될 수 있다. 제1 관(320)은 유류회수부(310)에 삽입되어 흡수부재에 접촉하고, 제1 관(320)은 흡수부재에 접촉하는 접촉면을 포함할 수 있다. 제1 관(320)은 복수의 슬릿(321)을 포함하고, 복수의 슬릿(321)은 접촉면에 형성될 수 있다. 즉, 제1 관(320)의 접촉면은 복수의 슬릿(321)을 포함할 수 있다. 제1 관(320)은 원통형의 본체와 원통형의 본체의 양 측면이 관통되지 않고 밀폐되어 구성될 수 있다.

제2 관(330)은 제1 관(320)과 연결되고, 벤츄리 효과를 유도하기 위한 돌출부(331)를 포함할 수 있다. 제2 관(330)은 내부에 돌출부(331)를 포함할 수 있다. 벤츄리 효과란, 파이프 내에서 보다 직경이 작은 좁은 부분을 지날 때, 유체의 압력이 상대적으로 감소하고 유속이 빨라지는 현상을 의미한다.

제2 관(330)은 원통형의 본체를 포함하고, 원통형의 본체의 양 측면이 관통될 수 있다.

제1 관(320)과 제2 관(330)은 연결관(322)을 통하여 연결될 수 있다. 연결관(322)의 일단은 제1 관(320)의 상단에 연결되고, 연결관(322)의 타단은 제2 관(330)의 중단에 연결될 수 있다. 연결관(322)의 타단은 제2 관(330)의 중단을 관통하고, 제2 관(330)의 돌출부(331)에 포함된 관통홀(332)과 연결될 수 있다. 연결관(322)은 제1 관(320)과 제2 관(330)의 배치에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다.

돌출부(331)는 제2 관(330)의 내벽을 따라 형성되고, 관통홀(332)을 포함할 수 있다. 관통홀(332)은 유류의 흐름을 위한 구성일 수 있다. 이처럼, 제2 관(330)의 내부를 유류가 통과하는 경우, 돌출부(331)에 의하여 좁아진 통로(관통홀, 332)를 지나가게 되면서 벤츄리 효과가 발생하여 유류회수부로부터 유류를 흡입하게 할 수 있다.

압력생성부(340)는 압력을 생성하여 제2 관(330)에 압력을 전달하기 위한 구성일 수 있다. 압력생성부(340)는 양의 압력을 생성하거나 음의 압력을 생성할 수 있다. 압력생성부(340)는 컴프레서(compressor)일 수 있다. 또한, 압력생성부(340)는 음압을 생성할 수도 있다.

도 9에 따르면, 유류회수부(310)는 바디(311) 및 덮개(312)를 포함할 수 있다. 바디(311) 및 덮개(312)는 스테인레스 스틸로 제조될 수 있다. 바디(311)는 복수의 관통홀(313)을 포함하고, 바디(311)의 적어도 하나의 면은 유류와 접촉할 수 있다. 또한, 바디(311)의 상부는 개방되고, 개방된 상부를 통하여 소수성 흡수부재를 교체할 수 있다. 덮개(312)는 바디(311)의 상부를 커버하는 구성일 수 있다. 또한, 덮개(312)는 제1 관(320)을 삽입하기 위한 삽입홀(314)을 포함할 수 있다.

유류저장부(350)는 압력에 의하여 이동한 유류, 수분, 기상 등을 저장할 수 있는 구성이다.

이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른, 지중고압분사장치를 포함하는 유류회수방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

다만, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유류회수방법에 대한 내용 중 상술한 내용과 동일하거나 중복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 유류회수방법을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 패킹하는 단계(S1200)를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 유류회수방법의 다른 예시를 나타낸 도면이다.

도 10에 따르면, 본 발명에 따른 유류회수방법은, 지중고압분사장치를 이용한 유류회수방법에 있어서, 주입 로드를 포집부 및 패킹 장치를 관통하여 지중에 관입하는 단계(S1100), 관입에 따라 주입 로드를 패킹 장치에 패킹(packing)하는 단계(S1200), 지중고압분사장치를 통하여 유류 오염물질을 향하여 약품을 분사하는 단계(S1300), 분사된 약품에 의하여 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 단계(S1400) 및 분사된 약품에 의하여 이동하는 유류 오염물질을 회수하는 단계(S1500)를 포함할 수 있다.

지중에 관입하는 단계(S1100)는 주입 로드를 포집부 및 패킹 장치의 관통홀에 삽입하여 지중에 관입하는 단계일 수 있다.

도 11에 따르면, 본 발명에 따른 패킹(packing)하는 단계(S1200)는 주입 로드의 관입에 따른 주입 로드의 하강에 대응하여 제1 결합 소자가 하강하는 단계(1210), 주입 로드의 관입에 따른 주입 로드의 하강에 대응하여, 제1 결합 소자와 상기 제2 결합 소자의 결합 영역이 증가하면서 최대로 결합하는 단계(S1220) 및 최대로 결합한 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자에 대응하여 제1 패킹 소자가 주입 로드의 관입 공간에 가까워지는 방향으로 이동되면서 주입 로드에 밀착하는 단계(S1230)를 포함할 수 있다.

패킹(packing)하는 단계(S1200)에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같을 수 있다.

주입 로드의 관입 전 상태에서 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자는 적어도 일부 영역이 결합되어 있을 수 있다. 예를 들어, 주입 로드의 관입 전 및 관출이 완료된 상태에서 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자가 결합된 영역은 최소로 겹쳐진 영역을 의미할 수 있으며 분리 상태로 지칭될 수 있다. 다른 예를 들어, 주입 로드의 관입이 시작되는 상태부터 관입이 최대로 이루어지기 전 상태까지, 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자가 결합된 영역은 점차 증가될 수 있다. 주입 로드의 관입이 최대로 이루어지는 상태에서, 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자가 결합된 영역은 최대일 수 있으며 최대로 결합된 상태로 지칭될 수 있다. 다른 예를 들어, 주입 로드의 관출이 시작되는 상태부터 관출이 완료되기 전 상태까지, 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자가 결합된 영역은 점차 감소될 수 있다.

지중고압분사장치의 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자는 지중 로드의 관입 및 관출에 따라 최대 결합 상태 또는 분리 상태에 이를 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자는 주입 로드의 관입 전 및 관출이 완료된 상태에서 분리 상태에 이를 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자는 주입 로드의 관입이 최대로 이루어지는 상태에서 최대 결합 상태에 이를 수 있다. 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자가 최대 결합 상태에 이르는 경우, 주입 로드는 더 이상 관입이 되지 않도록 고정되어 포집부에 패킹될 수 있다. 최대 결합 상태에 있도록 주입 로드를 지지하는 것은 제1 패킹 소자 및 제2 패킹 소자(134)에 의한 것일 수 있다.

지중고압분사장치의 제1 패킹 소자는 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자가 최대 결합 상태로 진행됨에 따라 관입 공간 쪽으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 제1 패킹 소자가 고무 재질의 O링의 형태로 구성된 경우, 제1 패킹 소자는 제1 결합 소자의 하강으로 제1 결합 소자에 의해 물리적으로 밀려나가 굴러가면서 관입 공간에 가까워지는 방향으로 이동될 수 있다. 관입이 최대로 이루어지는 상태에서 제1 패킹 소자는 제1 결합 소자 및 주입 로드의 사이에 위치하면서 주입 로드에 밀착한 상태에 이를 수 있다.

다른 예를 들어, 제1 패킹 소자가 고무 재질의 O링의 형태로 구성되어 제1 결합 소자로부터 압착되는 경우, 제1 패킹 소자는 제1 결합 소자의 하강으로 제1 결합 소자에 의해 물리적으로 압력이 가해져 관입 공간으로 찌그러져가면서 평면적으로 차지하는 공간이 늘어날 수 있다. 관입이 최대로 이루어지는 상태에서, 제1 패킹 소자는 상하로는 제1 결합 소자 및 제2 결합 소자 사이에 눌려진 상태와 좌우로는 제2 결합 소자 및 주입 로드 사이에 눌려진 상태로 존재할 수 있다.

도 12에 따르면, 본 발명에 따른 또 다른 유류회수방법은, 주입 로드를 포집부 및 패킹 장치를 관통하여 지중에 관입하는 단계(S2100), 주입 로드의 관입에 따른 주입 로드의 하강에 대응하여 제2 패킹 소자를 이완하는 단계(S2200), 관입에 따라 주입 로드를 패킹 장치에 패킹(packing)하는 단계(S2300), 지중고압분사장치를 통하여 유류 오염물질을 향하여 약품을 분사하는 단계(S2400), 분사된 약품에 의하여 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 단계(S2500), 지면으로 상승하는 슬러지에 의한 상승 압력에 대응하여 제2 패킹 소자가 주입 로드에 밀착하는 단계(S2600), 및 분사된 약품에 의하여 이동하는 유류 오염물질을 회수하는 단계(S2700)를 포함할 수 있다.

전술한 본 명세서는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 모델링하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 모델링되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.

앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시 예들 또는 다른 실시 예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시 예들 또는 다른 실시 예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10: 유류회수시스템
100: 지중고압분사장치
300: 유류회수장치

Claims (18)

1. 제1 위치에서 지중에 관입되어 유류 오염물질을 향하여 약품을 분사하는 지중고압분사장치; 및
   상기 약품 및 상기 유류 오염물질을 회수하는 유류회수장치;를 포함하되,
   상기 지중고압분사장치는,
   상기 지중에 관입되는 주입 로드;
   지면에서 상기 주입 로드를 고정하며 상기 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 포집부;
   상기 주입 로드를 상기 포집부에 패킹하는 패킹 장치;를 포함하며,
   상기 주입 로드는 상기 포집부 및 상기 패킹 장치를 관통하여 상기 지중에 관입되는 것인, 유류회수시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지중고압분사장치는 복수개로 구비되고,
   상기 복수의 지중고압분사장치는 연결되어 하나의 세트를 형성하는 것인, 유류회수시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하나의 세트는 상기 제1 위치에서 관출되고, 제2 위치에서 다시 관입되되,
   상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 유류회수장치에 가까운 것인, 유류회수시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 주입 로드는,
   상기 유류 오염물질을 향하여 상기 약품을 분사하는 복수의 주입 노즐을 포함하고,
   상기 복수의 주입 노즐은 일정 거리 이격되는 것인, 유류회수시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 주입 로드는,
   상기 주입 로드가 관입되는 방향을 향하여 액체를 분사하는 굴착 노즐을 더 포함하고,
   상기 굴착 노즐은 상기 주입 로드의 하단에 위치하는 것인, 유류회수시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 주입 로드는,
   상기 굴착 노즐이 형성한 공간으로 비회전 방식으로 수직 관입하고,
   상기 주입 노즐은,
   상기 미리 정해진 방향으로 선택적으로 상기 약품을 분사하는 것인, 유류회수시스템.
7. 제4항에 있어서,
   상기 복수의 주입 노즐 각각은 상기 주입 로드가 연장되는 방향을 따라 일정 거리만큼 이격되어 위치하고,
   상기 복수의 주입 노즐 중 일부만 선택적으로 동작하는 것인, 유류회수시스템.
8. 제4항에 있어서,
   상기 복수의 주입 노즐은,
   고압 펌프에 연결되어 상기 약품을 주입하기 위한 제1 주입구; 및
   컴프레서에 연결되어 공기를 주입하기 위한 제2 주입구;를 포함하고,
   상기 복수의 주입 노즐은, 상기 고압 펌프 및 상기 컴프레서에 개별적으로 연결된 것인, 유류회수시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 패킹 장치는,
   상기 포집부에 체결되는 제2 결합 소자;
   상기 제2 결합 소자와 결합하는 제1 결합 소자; 및
   상기 제1 결합 소자 및 상기 제2 결합 소자 사이를 패킹하는 제1 패킹 소자;를 포함하는 것인, 유류회수시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 패킹 장치는,
    상기 제2 결합 소자의 하부에서 상기 주입 로드를 지지하는 제2 패킹 소자;를 더 포함하는 것인, 유류회수시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 패킹 소자는,
    상기 제2 결합 소자의 하부에 위치하면서, 상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 이완되고 상기 제2 패킹 소자 및 제2 결합 소자 간 형성되는 공간의 압력을 유지하면서 상기 주입 로드에 밀착되어 상기 주입 로드를 지지하는 것인, 유류회수시스템.
12. 제9항에 있어서,
    상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 상기 제1 결합 소자가 하강하고,
    상기 제1 결합 소자의 하강에 대응하여 상기 제1 패킹 소자가 상기 주입 로드에 밀착되는 것인, 유류회수시스템.
13. 제12항에 있어서,
    상기 패킹 장치는,
    상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 상기 제1 결합 소자 및 상기 제2 결합 소자의 결합 영역이 증가하면서 최대로 결합되고,
    상기 제1 패킹 소자가 상기 최대 결합에 대응하여 상기 주입 로드의 관입 공간에 가까워지는 방향으로 이동되는 것인, 유류회수시스템.
14. 제2항에 있어서,
    상기 하나의 세트를 구성하는 상기 복수의 지중고압분사장치는 연결부재로 연결되며,
    상기 연결부재는,
    상기 포집부의 일 측면에 연결되어 상기 복수의 지중고압분사장치를 고정하는 것인, 유류회수시스템.
15. 지중에 관입되는 주입 로드, 지면에서 상기 주입 로드를 고정하며 상기 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 포집부 및 상기 주입 로드를 포집부에 패킹하는 패킹 장치를 포함하는 지중고압분사장치를 이용한 유류회수방법에 있어서,
    상기 주입 로드를 상기 포집부 및 상기 패킹 장치를 관통하여 상기 지중에 관입하는 단계;
    상기 관입에 따라 상기 주입 로드를 상기 패킹 장치에 패킹(packing)하는 단계;
    상기 지중고압분사장치을 통하여 유류 오염물질을 향하여 약품을 분사하는 단계;
    상기 분사된 약품에 의하여 상기 지면으로 상승하는 슬러지를 포집하는 단계; 및
    상기 분사된 약품에 의하여 이동하는 상기 유류 오염물질을 회수하는 단계;를 포함하는, 지중고압분사장치를 이용한 유류회수방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 지중에 관입하는 단계는,
    상기 주입 로드를 상기 포집부 및 상기 패킹 장치의 관통홀에 삽입하여 상기 지중에 관입하는 것인, 지중고압분사장치를 이용한 유류회수방법.
17. 제15항에 있어서,
    상기 패킹 장치는,
    상기 포집부에 체결되는 제2 결합 소자, 상기 제2 결합 소자와 나사 결합하는 제1 결합 소자 및 상기 제1 결합 소자 및 상기 제2 결합 소자 사이를 패킹하는 제1 패킹 소자;를 포함하되,
    상기 패킹하는 단계는,
    상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 상기 제1 결합 소자가 하강하는 단계;
    상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여, 상기 제1 결합 소자와 상기 제2 결합 소자의 결합 영역이 증가하면서 최대로 결합하는 단계; 및
    상기 최대로 결합한 제1 결합 소자 및 상기 제2 결합 소자에 대응하여 상기 제1 패킹 소자가 상기 주입 로드의 관입 공간에 가까워지는 방향으로 이동되면서 상기 주입 로드에 밀착되는 단계;를 포함하는 것인, 지중고압분사장치를 이용한 유류회수방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 패킹 장치는,
    상기 제2 결합 소자의 하부에서 상기 주입 로드를 지지하는 제2 패킹 소자를 더 포함하고,
    상기 유류회수방법은,
    상기 주입 로드의 관입에 따른 상기 주입 로드의 하강에 대응하여 상기 제2 패킹 소자를 이완하는 단계; 및
    상기 지면으로 상승하는 슬러지에 의한 상승 압력에 대응하여 상기 제2 패킹 소자가 상기 주입 로드에 밀착하는 단계;를 포함하는 것인, 지중고압분사장치를 이용한 유류회수방법.

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