KR20240019564A - Intermittent pump and treatment system - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명에 의한 간헐적 양수 처리시스템은, 지반 내부의 지하수가 오염된 오염수를 양수하여 정화시키며, 정화된 지하수를 상기 지반으로 주입하는 정화처리부, 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상류 수위를 모니터링하는 제1 모니터링부, 지하수의 흐름 방향을 기준으로 하류 수위를 모니터링하는 제2 모니터링부 및, 정화처리부, 제1 및 제2모니터링부와 연결되어 지하수의 간헐적 양수 처리를 운영하는 운영부를 포함하며, 정화처리부는, 지반 내부와 연결되어 오염수를 양수하는 양수부, 흐름 방향을 기준으로 양수부보다 하류에 위치하여, 정화된 지하수를 지반으로 주입하는 주입부 및, 양수부 및 주입부의 사이에 마련되어 오염수를 정화 처리하는 정화부를 포함하고, 운영부는 양수부 및 주입부의 운영 시간, 양수 시간 및 주입 속도를 조절하여 간헐적으로 양수 처리 운영을 제어한다. 이러한 구성에 의하면, 실제 현장에 대응하여 능동적으로 간헐적 양수 처리 운영이 가능하여, 오염물질 확산 방지에 효율적이다. The intermittent pumping water treatment system according to the disclosed invention purifies contaminated water by pumping contaminated groundwater inside the ground, and includes a purification treatment unit that injects the purified groundwater into the ground, and a device that monitors the upstream water level based on the direction of groundwater flow. It includes a first monitoring unit, a second monitoring unit that monitors the downstream water level based on the direction of groundwater flow, and a purification processing unit, an operation unit connected to the first and second monitoring units to operate intermittent pumping and treatment of groundwater, and purification. The treatment unit includes a pumping unit that is connected to the inside of the ground and pumps contaminated water, an injection unit that is located downstream of the pumping unit based on the flow direction and injects purified groundwater into the ground, and is provided between the pumping unit and the injection unit to pollute the water. It includes a purification unit that purifies water, and the operation unit intermittently controls the pumping water treatment operation by adjusting the operation time, pumping time, and injection speed of the pumping unit and the injection unit. According to this configuration, active intermittent pumping operation is possible in response to the actual site, which is efficient in preventing the spread of pollutants.
Description
본 발명은 간헐적 양수 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 양수부 및 주입부의 배치, 운영 시간, 양수 속도 및 주입 속도 조절을 통해 능동적인 간헐적 양수 처리 운영이 가능한 간헐적 양수 처리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an intermittent pumping water treatment system, and more specifically, to an intermittent pumping water treatment system capable of active intermittent pumping water treatment operation through adjustment of the arrangement of the pumping unit and injection unit, operating time, pumping speed, and injection speed.
오염부지의 정화 및 오염 확산 방지를 위해, 부지 수리지질적 조건과 이에 따른 지하수의 흐름 영향을 고려할 필요가 있다. 정화는 오염된 지하수를 지중환경에서 제거함으로써, 토양내의 오염도를 저감시킨다. 또한, 오염 확산 방지는 특정 방향으로의 지하수 흐름 존재 시, 일정폭의 오염운을 차단하여 기준선 하류로의 오염 누출을 차단한다. In order to purify the contaminated site and prevent the spread of contamination, it is necessary to consider the hydrogeological conditions of the site and the resulting impact on groundwater flow. Purification reduces the level of contamination in the soil by removing contaminated groundwater from the underground environment. In addition, to prevent the spread of contamination, when there is groundwater flow in a specific direction, a certain width of the contaminated cloud is blocked to prevent leakage of contamination downstream of the baseline.
양수 처리 기술은 대표적인 정화 및 오염 확산 방지 기술로서, 양수 처리 시스템의 설치 및 운영 방식에 따라 효과가 다양하다. 한편, 양수 처리 시설은 현장에 관리자가 상주해야만 함에 따라, 관리자의 24시간 근무가 불가능할 경우 연속적인 운영에 제한이 있다. 뿐만 아니라, 간헐적 양수의 경우, 휴지기 동안 오염 물질의 누출 우려가 있다. 이에 따라, 근래에는 오염 확산 방지를 위한 효율 개선하여 양수 처리 효율을 향상시키기 위한 다양한 연구가 지속적으로 요구되고 있다.Pumped water treatment technology is a representative purification and contamination prevention technology, and its effectiveness varies depending on the installation and operation method of the pumped water treatment system. Meanwhile, pumping water treatment facilities require a manager to reside on site, so continuous operation is limited if the manager is unable to work 24 hours a day. In addition, in the case of intermittent amniotic fluid, there is a risk of leakage of contaminants during the resting period. Accordingly, in recent years, various studies have been continuously required to improve pumping water treatment efficiency by improving efficiency to prevent the spread of contamination.
본 발명의 목적은 지반의 오염수를 양수하는 양수부와 정화하여 지반으로 주입하는 주입부의 배치, 운영 시간, 양수 속도 및 주입 속도의 조절을 통해 능동적인 간헐적 양수 처리 운영 효율을 향상시킬 수 있는 간헐적 양수 처리시스템을 제공하기 위한 것이다. The purpose of the present invention is to improve the operation efficiency of active intermittent water treatment by adjusting the arrangement, operating time, pumping speed, and injection speed of the pumping unit that pumps contaminated water from the ground and the injection unit that purifies and injects it into the ground. It is intended to provide a pumping water treatment system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 간헐적 양수 처리시스템은, 지반 내부의 지하수가 오염된 오염수를 양수하여 정화시키며, 정화된 상기 지하수를 상기 지반으로 주입하는 정화처리부, 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상류 수위를 모니터링하는 제1 모니터링부, 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 하류 수위를 모니터링하는 제2 모니터링부 및, 상기 정화처리부, 제1 및 제2모니터링부와 연결되어, 상기 오염수의 간헐적 양수 처리를 운영하는 운영부를 포함하며, 상기 정화처리부는, 상기 지반 내부와 연결되어 상기 오염수를 양수하는 양수부, 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부보다 하류에 위치하여, 정화된 지하수를 상기 지반으로 주입하는 주입부 및, 상기 양수부 및 주입부의 사이에 마련되어, 상기 오염수를 정화 처리하는 정화부를 포함하고, 상기 운영부는 상기 양수부 및 주입부의 운영 시간, 양수 속도 및 주입 속도를 조절하여 간헐적으로 양수 처리한다. The intermittent pumping water treatment system according to the present invention to achieve the above object purifies contaminated water by pumping contaminated groundwater inside the ground, and includes a purification treatment unit that injects the purified groundwater into the ground, and a flow direction of the groundwater. A first monitoring unit that monitors the upstream water level as a standard, a second monitoring unit that monitors the downstream water level based on the flow direction of the groundwater, and the purification treatment unit, connected to the first and second monitoring units, It includes an operation unit that operates intermittent pumping treatment, wherein the purification treatment unit is connected to the inside of the ground and pumps the contaminated water, and is located downstream of the pumping unit based on the flow direction, purified groundwater. An injection unit for injecting water into the ground, and a purification unit provided between the pumping unit and the injection unit to purify and process the contaminated water, wherein the operating unit controls the operation time, pumping speed, and injection speed of the pumping unit and the injection unit. and treat the amniotic fluid intermittently.
또한, 상기 양수부 및 주입부는 상기 지반의 대수층까지 연장되어 상기 지반의 내외부를 상호 연통시키는 양수정 및 주입정을 각각 포함하며, 상기 양수정은 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 오염지역보다 하류에 설치되되, 양수펌프와 연결되어 상기 지하수를 양수하고, 상기 주입정은 상기 양수정과 쌍을 이루도록 상기 양수정으로부터 이격된 위치에 마련되되, 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상기 양수정보다 하류에 설치될 수 있다. In addition, the pumping unit and the injection unit each include a pumping well and an injection well that extend to the aquifer of the ground and communicate with the inside and outside of the ground, and the pumping well is installed downstream from the contaminated area based on the direction of groundwater flow. , It is connected to a pump to pump the groundwater, and the injection well is provided at a location spaced apart from the pumping well to be paired with the pumping well, and may be installed downstream of the pumping well based on the flow direction of the groundwater.
또한, 상기 운영부는 상기 지하수의 간헐적 양수량과 연속 양수량이 상호 동일하도록 운영 제어할 수 있다. In addition, the operating unit may operate and control the intermittent pumping amount and the continuous pumping amount of groundwater to be equal to each other.
또한, 상기 운영부는, 상기 양수부의 포획 너비(CW)와 상기 대수층의 깊이(h)에 의한 공극률(n) 및 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 수리 경사(Ki)를 반영하여, 상기 간헐적 양수량(Qt)이 연속 양수량(Q24)과 동일하도록 다음 수학식 1로 운영 제어하고, In addition, the operating unit reflects the capture width (C W ) of the pumping unit, the porosity (n) due to the depth (h) of the aquifer, and the hydraulic slope (Ki) between the first and second monitoring units, The operation is controlled using the
[수학식 1][Equation 1]
간헐적 양수량(Qt) = 연속 양수량(Q24) = nhCwKiIntermittent amniotic fluid volume (Qt) = Continuous amniotic fluid volume (Q24) = nhCwKi
상기 수리 경사는 Ki=Δh/x에 의해 계산되되, h는 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 모니터링된 수위 차이이고 x는 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 수평 방향 거리일 수 있다. The hydraulic slope is calculated by Ki=Δh/x, where h is the monitored water level difference between the first and second monitoring units and x may be the horizontal distance between the first and second monitoring units.
또한, 상기 운영부는 연속적 양수 속도(V24)와 간헐적 양수 속도(V)를 다음 수학식 2에 의해 운영 제어하고, In addition, the operating unit operates and controls the continuous pumping speed (V24) and the intermittent pumping speed (V) according to the following
[수학식 2][Equation 2]
V = V24 * rV = V24 * r
여기서, r은 24시간을 간헐적 양수 시간(t)으로 나눈 값일 수 있다. Here, r may be 24 hours divided by the intermittent positive time (t).
또한, 상기 운영부는 하나의 상기 양수부과 반경 방향으로 상호 이격되어 마주하도록 상기 주입부를 복수개 배치시키거나, 상기 양수부와 주입부가 상호 1열 또는 복수의 열로 상호 마주하도록 복수개 배치시킬 수 있다. In addition, the operating unit may arrange a plurality of injection units so that one of the pumping units faces each other in a radial direction, or may arrange a plurality of injection units so that the pumping unit and the injection unit face each other in one row or multiple rows.
또한, 상기 운영부는, 상기 오염수가 양수 처리 운영 중단 시에 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 주입부를 향해 이동한 후에, 상기 양수 처리 운영이 다시 시작되면 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부를 향해 이동하여 회복되는 회복영역을 제공하도록 운영하되, 상기 회복영역은 상기 주입부를 기준으로 상기 주입부의 상류에 위치하도록 운영될 수 있다. In addition, the operating unit recovers the contaminated water by moving toward the injection unit based on the flow direction when the pumping water treatment operation is stopped, and then moving toward the pumping unit based on the flow direction when the pumping water treatment operation is restarted. The recovery area may be operated to provide a recovery area, but the recovery area may be operated to be located upstream of the injection unit with respect to the injection unit.
또한, 상기 운영부는, 상기 정화처리부를 운영시켜, 상기 오염수를 전면 유지시키는 간헐적 양수 제1단계, 상기 양수부의 운영을 중단시켜 상기 오염수를 상기 흐름 방향을 기준으로 하류 방향으로 전면 진행시키는 간헐적 양수 제2단계 및, 상기 양수부를 재 운영시켜, 상기 오염수를 상류 방향으로 이동시켜 전면으로 회복시키는 간헐적 양수 제3단계를 포함하여, 상기 정화처리부를 운영 제어할 수 있다. In addition, the operation unit operates the purification treatment unit to completely maintain the contaminated water in the first stage of intermittent pumping, and intermittent pumping to stop operation of the pumping unit to completely advance the contaminated water in the downstream direction based on the flow direction. The purification treatment unit may be operated and controlled, including a second pumping stage and an intermittent pumping third stage in which the pumping unit is re-operated to move the contaminated water upstream and recover it to the front.
또한, 상기 운영부는, 상기 양수부로부터 양수되는 상기 지하수의 양수 속도에 비례하여, 상기 회복영역이 마련되도록, 상기 양수부와 주입부 사이에 거리를 운영 제어할 수 있다. In addition, the operating unit may operate and control the distance between the pumping unit and the injection unit so that the recovery area is provided in proportion to the pumping speed of the groundwater pumped from the pumping unit.
또한, 상기 운영부는, 상기 정화처리부의 양수 처리 운영 및 운영 중단에 연동하는 상기 양수부 및 주입부 내의 수위 변화를 모니터링하여 상기 오염수의 양수 속도를 조절할 수 있다. In addition, the operating unit may control the pumping speed of the contaminated water by monitoring changes in water levels within the pumping unit and the injection unit in conjunction with operation and suspension of pumping treatment of the purification treatment unit.
또한, 상기 운영부는 상기 흐름 방향을 기준으로 하기 수학식 3에 의해 수리 경사를 계산하고, In addition, the operating unit calculates the hydraulic slope according to
[수학식 3][Equation 3]
수리 경사 = {(상류 지하수 수위) - (하류 지하수 수위)} / (제1 및 제2모니터링부 사이의 거리)Hydraulic slope = {(upstream groundwater level) - (downstream groundwater level)} / (distance between the first and second monitoring units)
상기 수리 경사를 기 설정된 수리 경사와 비교하여 상기 양수부의 양수량 및 상기 주입부의 주입 속도를 조절할 수 있다. By comparing the hydraulic slope with a preset hydraulic slope, the pumping amount of the pumping unit and the injection speed of the injection unit can be adjusted.
또한, 상기 운영부는, 상기 지반의 대수층의 최대 수위에 대응되는 제1기준 수위 및 상기 대수층의 최저 수위에 대응되는 제2기준 수위를 기 설정하고, 상기 제1 및 제2모니터링부에서 측정된 수위가 상기 제1기준 수위에 가까워질수록, 상기 양수부의 양수 속도 및 운영 시간을 증가시키고 상기 주입부의 주입 속도를 감소시키며, 상기 제1 및 제2모니터링부에 측정된 수위가 상기 제2기준 수위에 가까워질수록, 상기 양수부의 양수 속도 및 운영 시간을 감소시키고 상기 주입부의 주입 속도를 증가시키도록 제어할 수 있다. In addition, the operation unit presets a first reference water level corresponding to the maximum water level of the aquifer in the ground and a second reference water level corresponding to the lowest water level of the aquifer, and the water levels measured by the first and second monitoring units. As the water level approaches the first reference level, the pumping speed and operating time of the pumping unit are increased and the injection speed of the injection unit is reduced, and the water level measured in the first and second monitoring units is at the second reference level. As it gets closer, the pumping speed and operating time of the pumping unit can be controlled to decrease and the injection speed of the injection unit can be increased.
본 발명의 바람직한 다른 측면에 의한 간헐적 양수 처리시스템은, 지반 내부의 지하수가 오염된 오염수를 양수하여 정화시키며, 정화된 상기 지하수를 상기 지반으로 주입하는 정화처리부, 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상류 및 하류 수위를 모니터링하는 모니터링부 및, 상기 정화처리부 및 모니터링부와 연결되어, 상기 오염수의 간헐적 양수 처리를 운영하는 운영부를 포함하며, 상기 정화처리부는, 상기 지반 내부와 연결되어 상기 오염수를 양수하는 양수부, 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부보다 하류에 위치하여, 정화된 지하수를 상기 지반으로 주입하는 주입부 및, 상기 양수부 및 주입부의 사이에 마련되어, 상기 오염수를 정화 처리하는 정화부를 포함하고, 상기 운영부는 연속 정화 처리시의 양수량과 동일하도록, 상기 양수부 및 주입부의 운영 시간, 양수 속도 및 주입 속도를 조절한다. An intermittent pumping treatment system according to another preferred aspect of the present invention purifies contaminated water by pumping contaminated groundwater inside the ground, and includes a purification treatment unit for injecting the purified groundwater into the ground, based on the flow direction of the groundwater. It includes a monitoring unit that monitors the upstream and downstream water levels, and an operating unit connected to the purification treatment unit and the monitoring unit to operate intermittent pumping and treatment of the contaminated water, wherein the purification treatment unit is connected to the inside of the ground and operates the contaminated water. A pumping unit for pumping water, an injection unit located downstream of the pumping unit based on the flow direction and injecting purified groundwater into the ground, and provided between the pumping unit and the injection unit to purify the contaminated water. and a purification unit, wherein the operating unit adjusts the operation time, pumping speed, and injection speed of the pumping unit and the injection unit to be the same as the pumped water amount during continuous purification treatment.
또한, 상기 양수부 및 주입부는 상기 지반의 대수층까지 연장되어 상기 지반의 내외부를 상호 연통시키는 양수정 및 주입정을 각각 포함하며, 상기 양수정은 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 오염지역보다 하류에 설치되되, 양수펌프와 연결되어 상기 지하수를 양수하고, 상기 주입정은 상기 양수정으로부터 이격되어 마주하도록 마련되되, 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상기 양수정보다 하류에 설치될 수 있다. In addition, the pumping unit and the injection unit each include a pumping well and an injection well that extend to the aquifer of the ground and communicate with the inside and outside of the ground, and the pumping well is installed downstream from the contaminated area based on the direction of groundwater flow. , It is connected to a pump to pump the groundwater, and the injection well is provided to be spaced apart from the pumping well and face it, but may be installed downstream of the pumping well based on the direction of flow of the groundwater.
또한, 상기 모니터링부는, 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부보다 상류의 수위를 모니터링하는 제1모니터링부 및, 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 주입부보다 하류의 수위를 모니터링하는 제2모니터링부를 포함할 수 있다. also, The monitoring unit may include a first monitoring unit that monitors a water level upstream of the pumping unit based on the flow direction, and a second monitoring unit that monitors a water level downstream of the injection unit based on the flow direction. .
또한, 상기 운영부는, 상기 양수부의 포획 너비(CW)와 상기 대수층의 깊이(h)에 의한 공극률(n) 및 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 수리 경사(Ki)를 반영하여, 상기 간헐적 양수량(Qt)이 연속 양수량(Q24)과 동일하도록 다음 수학식 1로 운영 제어하고, In addition, the operating unit reflects the capture width (C W ) of the pumping unit, the porosity (n) due to the depth (h) of the aquifer, and the hydraulic slope (Ki) between the first and second monitoring units, The operation is controlled using the
[수학식 1][Equation 1]
간헐적 양수량(Qt) = 연속 양수량(Q24) = nhCwKiIntermittent amniotic fluid volume (Qt) = Continuous amniotic fluid volume (Q24) = nhCwKi
상기 수리 경사는 Ki=Δh/x에 의해 계산되되, h는 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 모니터링된 수위 차이이고 x는 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 수평 방향 거리일 수 있다. The hydraulic slope is calculated by Ki=Δh/x, where h is the monitored water level difference between the first and second monitoring units and x may be the horizontal distance between the first and second monitoring units.
또한, 상기 운영부는 연속적 양수 속도(V24)와 간헐적 양수 속도(V)를 다음 수학식 2에 의해 운영 제어하고, In addition, the operating unit operates and controls the continuous pumping speed (V24) and the intermittent pumping speed (V) according to the following
[수학식 2][Equation 2]
V = V24 * rV = V24 * r
여기서, r은 24시간을 간헐적 양수 시간(t)으로 나눈 값일 수 있다. Here, r may be 24 hours divided by the intermittent positive time (t).
또한, 상기 운영부는 하나의 상기 양수부과 반경 방향으로 상호 이격되어 마주하도록 상기 주입부를 복수개 배치시키거나, 상기 양수부와 주입부가 상호 1열 또는 복수의 열로 상호 마주하도록 복수개 배치시킬 수 있다. In addition, the operating unit may arrange a plurality of injection units so that one of the pumping units faces each other in a radial direction, or may arrange a plurality of injection units so that the pumping unit and the injection unit face each other in one row or multiple rows.
또한, 상기 운영부는, 상기 오염수가 양수 처리 운영 중단 시에 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 주입부를 향해 이동한 후에, 상기 양수 처리 운영이 다시 시작되면 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부를 향해 이동하여 회복되는 회복영역을 제공하도록 운영하되, 상기 회복영역은 상기 주입부를 기준으로 상기 주입부의 상류에 위치하도록 운영 설계할 수 있다. In addition, the operating unit recovers the contaminated water by moving toward the injection unit based on the flow direction when the pumping water treatment operation is stopped, and then moving toward the pumping unit based on the flow direction when the pumping water treatment operation is restarted. It is operated to provide a recovery area, and the recovery area can be operated and designed to be located upstream of the injection unit with respect to the injection unit.
또한, 상기 운영부는, 상기 정화처리부를 운영시켜, 상기 오염수를 전면 유지시키는 간헐적 양수 제1단계, 상기 양수부의 운영을 중단시켜 상기 오염수를 상기 흐름 방향을 기준으로 하류 방향으로 전면 진행시키는 간헐적 양수 제2단계 및, 상기 양수부를 재 운영시켜, 상기 오염수를 상류 방향으로 이동시켜 전면으로 회복시키는 간헐적 양수 제3단계를 포함하여, 상기 정화처리부를 운영 제어할 수 있다. In addition, the operation unit operates the purification treatment unit to completely maintain the contaminated water in the first stage of intermittent pumping, and intermittent pumping to stop operation of the pumping unit to completely advance the contaminated water in the downstream direction based on the flow direction. The purification treatment unit may be operated and controlled, including a second pumping stage and an intermittent pumping third stage in which the pumping unit is re-operated to move the contaminated water upstream and recover it to the front.
또한, 상기 운영부는, 상기 양수부로부터 양수되는 상기 지하수의 양수 속도에 비례하여, 상기 회복영역이 마련되도록, 상기 양수부와 주입부 사이에 거리를 운영 제어할 수 있다. In addition, the operating unit may operate and control the distance between the pumping unit and the injection unit so that the recovery area is provided in proportion to the pumping speed of the groundwater pumped from the pumping unit.
또한, 상기 운영부는, 상기 정화처리부의 양수 처리 운영 및 운영 중단에 연동하는 상기 양수부 및 주입부 내의 수위 변화를 모니터링하여 상기 오염수의 양수 속도를 조절할 수 있다. In addition, the operating unit may control the pumping speed of the contaminated water by monitoring changes in water levels within the pumping unit and the injection unit in conjunction with operation and suspension of pumping treatment of the purification treatment unit.
또한, 상기 운영부는 상기 흐름 방향을 기준으로 하기 수학식 3에 의해 수리 경사를 계산하고, In addition, the operating unit calculates the hydraulic slope according to
[수학식 3][Equation 3]
수리 경사 = {(상류 지하수 수위) - (하류 지하수 수위)} / (제1 및 제2모니터링부 사이의 거리)Hydraulic slope = {(upstream groundwater level) - (downstream groundwater level)} / (distance between the first and second monitoring units)
상기 수리 경사를 기 설정된 수리 경사와 비교하여 상기 양수부의 양수 속도 및 상기 주입부의 주입 속도를 조절할 수 있다. By comparing the hydraulic slope with a preset hydraulic slope, the pumping speed of the pumping unit and the injection speed of the injection unit can be adjusted.
또한, 상기 운영부는, 상기 지반의 대수층의 최대 수위에 대응되는 제1기준 수위 및 상기 대수층의 최저 수위에 대응되는 제2기준 수위를 기 설정하고, 상기 제1 및 제2모니터링부에서 측정된 수위가 상기 제1기준 수위에 가까워질수록, 상기 양수부의 양수 속도 및 운영 시간을 증가시키고 상기 주입부의 주입 속도를 감소시키며, 상기 제1 및 제2모니터링부에 측정된 수위가 상기 제2기준 수위에 가까워질수록, 상기 양수부의 양수 속도 및 운영 시간을 감소시키고 상기 주입부의 주입 속도를 증가시키도록 제어할 수 있다. In addition, the operation unit presets a first reference water level corresponding to the maximum water level of the aquifer in the ground and a second reference water level corresponding to the lowest water level of the aquifer, and the water levels measured by the first and second monitoring units. As the water level approaches the first reference level, the pumping speed and operating time of the pumping unit are increased and the injection speed of the injection unit is reduced, and the water level measured in the first and second monitoring units is at the second reference level. As it gets closer, the pumping speed and operating time of the pumping unit can be controlled to decrease and the injection speed of the injection unit can be increased.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 현장의 24시간 연속 양수 처리가 불가능하여도, 능동적으로 간헐적 양수 처리 제어가 가능하다. 특히, 연속 양수량과 동일한 양수량으로 간헐적 양수 처리가 가능하여, 오염 물질의 확산 방지 효율이 우수하다. According to the present invention having the above configuration, even if continuous pumping treatment is not possible for 24 hours on site, active intermittent pumping treatment control is possible. In particular, intermittent pumping treatment is possible with the same pumping amount as the continuous pumping amount, and the efficiency of preventing the spread of pollutants is excellent.
또한, 지반이나 기후와 같은 환경적 조건에 대응하여 간헐적 양수 처리 조건을 조절 운영할 수 있어, 양수 처리 현장 환경에 유연하게 대응할 수 있다. In addition, intermittent pumping treatment conditions can be adjusted in response to environmental conditions such as ground or climate, allowing flexibly responding to the pumping treatment site environment.
아울러, 운영시간, 양수량을 최소화할 수도 있어, 지하수내의 오염 확산 방지 효율을 증가시킬 수 있다. In addition, operating time and pumping amount can be minimized, thereby increasing the efficiency of preventing the spread of contamination in groundwater.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 간헐적 양수 처리시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 양수부를 개략적으로 확대 도시한 단면도 및 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 간헐적 양수 처리시스템의 다양한 간헐적 양수 속도에 따른 양수 동작을 개략적으로 도시한 이미지들이다.
도 4는 연속 및 간헐적 양수 처리시의 양수 시간과 오염수 양수량에 따른 오염수의 오염 제거율을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 정화처리부의 양수 및 주입 동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 간헐적 양수 처리시스템의 운영 시간 및 운영 중단 시간의 다양한 실시예를 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 7은 도 1에 도시된 양수부의 양수 성능 평가 지표를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 이미지들이다.
도 8은 도 1에 도시된 양수정의 포획 너비와 대수층 깊이에 의한 양수량 산정을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 양수정 및 주입정이 포획 너비내에서 상호 마주한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 대수층의 수리 경사를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 연속 및 간헐적 양수시의 양수량을 비교하기 위해 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 12는 오염 확산 방지를 위한 양수정 및 주입정의 다양한 배치 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 1열 및 2열 배치된 양수정 및 주입정의 지하수의 포획 상태를 개략적으로 도시한 이미지들이다.
도 14는 도 1에 도시된 간헐적 양수 처리시스템의 운영 시간에 따른 오염수의 전면 변화를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 도 1에 도시된 간헐적 양수 처리시스템의 양수 속도가 낮을 경우의 회복영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 도 1에 도시된 간헐적 양수 처리시스템의 양수 속도가 높을 경우의 회복영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17은 도 1에 도시된 간헐적 양수 처리시스템의 운영 및 중단시의 수위 변화를 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 18은 호우 시의 제1기준 수위와 가뭄 시의 제2기준 수위를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다. 그리고,
도 19는 계절적 변화에 따라 측정되는 제1 및 제2모니터링부 사이의 모니터링된 수위 차이를 개략적으로 도시한 그래프이다. Figure 1 is a diagram schematically showing an intermittent pumping water treatment system according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view and plan view of the pumping unit shown in FIG. 1.
FIG. 3 is an image schematically showing the pumping operation according to various intermittent pumping speeds of the intermittent pumping treatment system shown in FIG. 1.
Figure 4 is a graph schematically showing the decontamination rate of contaminated water according to the pumping time and the amount of contaminated water pumped during continuous and intermittent water treatment.
FIG. 5 is a side view schematically illustrating the pumping and injection operations of the purification processing unit shown in FIG. 1.
FIG. 6 is a graph schematically showing various embodiments of the operation time and operation interruption time of the intermittent pumping water treatment system shown in FIG. 1.
FIG. 7 is a schematic image showing the pumping performance evaluation index of the pumping unit shown in FIG. 1.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the calculation of pumping volume based on the capture width and aquifer depth of the pumping well shown in FIG. 1.
FIG. 9 is a diagram schematically showing the state in which the pumping well and the injection well shown in FIG. 1 face each other within the capture width.
Figure 10 is a schematic diagram to explain the hydraulic slope of the aquifer.
Figure 11 is a graph schematically shown to compare the amount of pumping water during continuous and intermittent pumping.
Figure 12 is a diagram schematically showing various embodiments of arrangement of pumping wells and injection wells to prevent the spread of contamination.
Figure 13 is an image schematically showing the capture state of groundwater in pumping wells and injection wells arranged in
FIG. 14 is a schematic diagram to explain the overall change in contaminated water according to the operating time of the intermittent pumping water treatment system shown in FIG. 1.
FIG. 15 is a diagram schematically showing the recovery area when the pumping speed of the intermittent pumping treatment system shown in FIG. 1 is low.
FIG. 16 is a diagram schematically showing the recovery area when the pumping speed of the intermittent pumping treatment system shown in FIG. 1 is high.
FIG. 17 is a graph schematically showing water level changes during operation and discontinuation of the intermittent pumping water treatment system shown in FIG. 1.
Figure 18 is a diagram schematically illustrating the first standard water level during heavy rain and the second standard water level during drought. and,
Figure 19 is a graph schematically showing the difference in monitored water levels between the first and second monitoring units measured according to seasonal changes.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to such embodiments, and the spirit of the present invention may be proposed differently by adding, changing, or deleting components constituting the embodiments, but this is also included in the spirit of the invention. It will happen.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 간헐적 양수 처리시스템(1)은 정화처리부(10), 제1모니터링부(20), 제2모니터링부(30) 및 운영부(40)를 포함한다. Figure 1 shows that the intermittent pumping
참고로, 본 발명에서 설명하는 간헐적 양수 처리시스템(1)은 지하수의 흐름이 충분한 지역에서 오염 물질에 의해 오염된 지하수를 양수한 후에, 정화된 지하수로 주입하여 오염수의 오염 확산을 방지하기 위한 시스템이다. 특히, 본원발명에서 설명하는 간헐적 양수 처리시스템(1)은 현장 조건에 따라 일부 시간에만 간헐적으로 일정하게 오염수를 양수하여 정화한 후에 주입시키는 간헐적 양수 처리에 적용되는 것으로 예시한다. For reference, the intermittent pumping treatment system (1) described in the present invention is designed to prevent the spread of contamination by pumping groundwater contaminated by pollutants in an area with sufficient groundwater flow and then injecting it into purified groundwater. It's a system. In particular, the intermittent pumping water treatment system (1) described in the present invention is exemplified as being applied to intermittent pumping treatment in which polluted water is pumped and purified intermittently and then injected only at a certain time depending on field conditions.
정화처리부(10)는 지반(G) 내부의 오염물질(C)에 의해 오염된 오염수(W)를 양수하여 정화시키며, 정화된 지하수(W)를 지반으로 주입한다. 이러한 정화처리부(10)는 양수부(11), 주입부(12) 및 정화부(13)를 포함한다. The
양수부(11)는 도 2의 (a)와 같이, 지반(G)의 지하수(W)가 흐르는 대수층 내의 오염된 지하수(W) 즉, 오염수(W)를 일정 유량으로 양수한다. 이러한 양수부(11)는 지반(G)의 대수층까지 연장되어 지반(G)의 내외부를 상호 연통시키는 양수정(11a) 및 양수정(11a)과 연결되어 양수를 위한 펌핑력을 제공하는 양수펌프(11b)를 포함할 수 있다. 이때, 양수정(11a)과 양수펌프(11b)는 양수라인(11c)를 통해 연결되고, 양수펌프(11b)는 도 1에 도시된 정화부(13)와 연결됨으로써, 양수정(11a)을 통해 펌핑된 오염수(W)는 양수라인(11c)를 거쳐 정화부(13)로 제공된다. As shown in (a) of FIG. 2, the
도 2의 (b)와 같이, 양수부(11)는 오염수(W)의 포획구간(Cz) 형성을 통해 지반(G) 내에서의 지하수 흐름을 제어하며, 오염수(W)의 흐름 유로로 제한된 영역내에서도 효율적인 오염 제거가 가능하다. 이러한 양수부(11)는 도 1과 같이, 기본적으로 지하수(W)의 흐름 방향(F)을 기준으로 오염물질(C)에 의해 오염된 지역보다 하류에 설치된다. As shown in (b) of Figure 2, the
한편, 현장에서 연속적인 양수가 불가능한 경우, 간헐적인 양수 시간을 조정하여 운영할 수 있다. 도 3을 참고하면, 간헐적 양수를 설명하기 위해 지반(G)에 양수정(11a)과 주입정(12a)이 상호 마주하도록 배치된 상태에서의 양수 처리 상태를 개략적으로 도시하였다. Meanwhile, if continuous pumping is not possible at the site, intermittent pumping time can be adjusted for operation. Referring to FIG. 3, in order to explain intermittent pumping, a pumping treatment state is schematically shown in a state in which the
도 3의 (a)는 지반(G) 내에서의 오염수(W) 연속 양수 상태가 개략적으로 도시된다. 이 때의 오염제거율은 1-(Mass out)/(Mass in)으로 계산할 수 있다. V는 양수 속도이며, 연속 양수시의 오염 제거율은 1이다. 즉, 도 3의 (A)는 연속 양수 시를 개략적으로 도시한 도면으로써, 하류로 빠져 나가는 오염된 지하수(W)가 거의 없어 오염 제거율이 1에 근접하다. Figure 3 (a) schematically shows the state of continuous pumping of contaminated water (W) in the ground (G). The contamination removal rate at this time can be calculated as 1-(Mass out)/(Mass in). V is the pumping speed, and the contamination removal rate during continuous pumping is 1. That is, Figure 3 (A) is a diagram schematically showing the case of continuous pumping. There is almost no contaminated groundwater (W) flowing downstream, so the contamination removal rate is close to 1.
반면에, 도 3의 (b) 내지 (d)는 지반(G) 내에서의 오염수(W)의 간헐 양수 상태를 개략적으로 도시하였다. 도 3의 (b) 내지 (d)는 각각 V, 1.8V 및, 2V의 양수 속도로 12시간 동안의 간헐적 양수 처리 상태를 개략적으로 도시하였다. 도 3의 (b) 내지 (d)를 참고하면, 간헐적 양수에서는 하류로 빠져 나가는 오염된 지하수(W)가 발생하여 오염 제거율이 1보다 낮은 값을 가진다. 또한, 양수량이 Q에서 2Q로 늘어날수록 빠져 나가는 오염된 지하수(W)의 양이 줄어들어 오염제거율이 증가하는 경향을 보인다. On the other hand, Figures 3 (b) to (d) schematically show the state of intermittent pumping of contaminated water (W) in the ground (G). Figures 3 (b) to (d) schematically show the state of intermittent pumping treatment for 12 hours at pumping speeds of V, 1.8V, and 2V, respectively. Referring to Figures 3 (b) to (d), in intermittent pumping, contaminated groundwater (W) flows downstream and the contamination removal rate has a value lower than 1. In addition, as the pumping amount increases from Q to 2Q, the amount of contaminated groundwater (W) that escapes decreases, showing a tendency to increase the decontamination rate.
도 4는 오염된 지하수(W)의 양수 속도에 따른 간헐적 양수 처리시스템(1)의 오염 제거율을 도시한 그래프이다. 연속적 양수의 경우에는 양수 속도가 증가함에 따라 오염 제거율이 점차 증가하였으며, 오염 제거율이 1일 때의 양수 속도를 V로 정의하였다. 12시간 동안의 간헐적 양수 시, 연속적 양수 시에 비해 양수 시간이 1/2로 감소하였음에도, 1.8V의 양수 속도를 통해 오염 제거율이 1에 도달하였다. 즉, 낮은 양수 속도로 짧은 운영 시간 동안 간헐적 양수 처리시스템(1)을 운영할 경우, 연속적 양수와 비슷한 오염 제거율을 얻을 수 있다.Figure 4 is a graph showing the contamination removal rate of the intermittent pumping treatment system (1) according to the pumping speed of contaminated groundwater (W). In the case of continuous pumping, the contamination removal rate gradually increased as the pumping speed increased, and the pumping speed when the contamination removal rate was 1 was defined as V. During intermittent pumping for 12 hours, the contamination removal rate reached 1 through a pumping speed of 1.8V, even though the pumping time was reduced by half compared to continuous pumping. In other words, if the intermittent pumping treatment system (1) is operated for a short operating time at a low pumping rate, a contamination removal rate similar to that of continuous pumping can be obtained.
주입부(12)는 양수부(11)로부터 양수되어 정화된 지하수(W)를 지반(G)으로 주입한다. 즉, 주입부(12)는 양수부(11)로부터 양수된 오염수(W)를 정화 처리한 후에, 지반(G)으로 재 주입함으로써, 오염물질(C)에 오염된 지하수(W)가 양수정(11)의 하류로 확산됨을 방지한다. 이러한 주입부(12)는 지반(G) 내에 오염수(W)가 더 이상 확산되지 않는 수리적 경계를 형성하여 오염물질(C) 확산을 방지하며, 지하수(W) 자원의 감소를 방지한다. The
한편, 주입부(12)는 도 5의 도시와 같이, 양수부(11)의 양수정(11a)과 쌍을 이루는 주입정(12a)이 지반(G)의 대수층까지 진입되도록 마련되어, 지반(G) 외부에 마련된 정화부(13)로부터 정화된 지하수(W)를 지반(G) 내부로 주입시키게 된다. 이러한 주입부(12)의 주입정(12a)은 양수정(11a)보다 지하수(W)의 흐름 방향(F)을 기준으로 하류에 설치된다. 이때, 주입정(12a)의 설치 위치, 개수 등은 오염부지 조건에 따라 다양하게 변경될 수도 있음은 당연하다. Meanwhile, the
참고로, 양수정(11a) 및 주입정(12a)은 도 3의 도시와 같이, 상호 나란하게 복수개가 상호 이격되어 마련될 수 있으며, 양수정(11a) 및 주입정(12a)의 이격 간격, 개수 등은 도시된 예로만 한정되지 않는다. For reference, a plurality of pumping
정화부(13)는 양수부(11) 및 주입부(12)의 사이의 지표면에 마련되어, 오염수(W)를 정화 처리한다. 이러한 정화부(13)의 정화 기술은 기 공지된 다양한 정화 기술 중 어느 하나로 채택될 수 있으며, 본 발명의 요지가 아니므로 자세한 설명은 생략한다. The
제1모니터링부(20)는 지하수(W)의 흐름 방향(F)을 기준으로 상류 수위를 측정하며, 제2모니터링부(30)는 지하수(W)의 흐름 방향(F)을 기준으로 하류 수위를 측정하여, 정화처리부(10)의 정화 운영을 위한 오염수(W)의 수위를 모니터링한다. 보다 구체적으로, 지하수(W)의 흐름 방향(F)을 기준으로, 제1모니터링부(20)는 양수부(11)보다 상류에 위치하고, 제2모니터링부(30)는 주입부(12)보다 하류에 위치한다. The
참고로, 제1 및 제2모니터링부(20)(30)는 제1 및 제2모니터링부(20)(30) 사이의 수평 방향 거리에 대해 제1모니터링부(20)의 지하수 수위가 제2모니터링부(30)의 지하수 수위보다 높은 위치에 위치함으로써, 제1 및 제2모니터링부(20)(30) 사이에 수리 경사가 마련된다. For reference, the first and
운영부(40)는 정화처리부(10), 제1 및 제2모니터링부(20)(30)와 연결되어, 지하수(W)의 간헐적 양수 처리 운영한다. 여기서, 운영부(40)는 양수부(11) 및 주입부(12)의 운영 시간, 양수 속도, 주입 속도, 양수량 및 주입량 조절을 통해 능동적인 간헐적 양수 처리가 가능하도록 운영 제어한다. 이러한 운영부(40)의 정화 처리 운영 제어를 보다 자세히 설명하면, 다음과 같다. The
운영부(40)는 지하수(W)의 정화 처리가 이루어지는 현장에서의 연속적인 양수가 불가능하거나, 경제적인 운영을 위해 양수 시간을 조정하여 간헐적으로 운영시킨다. 또한, 운영부(40)는 간헐적 양수 처리시스템(1)을 관리하는 관리자의 근무 시간을 고려한 운영 주기를 채택할 수도 있다. The
도 6을 참고하면, 운영 시간과 운영 중단 시간의 실시예들이 개략적으로 도시된다. 도 6의 (a), (b) 및 (c)는 하루의 1/2, 1/3, 1/n의 시간 동안 지하수(W)의 양수, 정화 및 주입이 이루어질 경우를 개략적으로 도시하였다. 즉, 운영부(40)에 의해 정화처리부(10)의 운영 시간이 하루의 1/2, 1/3, 1/n과 같이 간헐적으로 운영될 수 있으며, 운영 시간을 제외한 시간동안에는 정화처리부(10)의 운영이 중단된다. Referring to Figure 6, embodiments of operating hours and down times are schematically depicted. Figures 6 (a), (b), and (c) schematically show cases where groundwater (W) is pumped, purified, and injected for 1/2, 1/3, and 1/n of the day. That is, the operating hours of the
도 7을 참고하면, 양수부(11)의 양수 성능 평가 지표를 설명하기 위해, 양수정(11a)이 개략적으로 도시된다. 도 7에서 CW는 양수정(11a)의 오염수(W) 포획 너비이며, d는 양수정(11a)들 사이의 거리이다. 한편, 상호 마주하여 인접한 양수정(11a)과 주입정(12a) 사이의 거리 또한, 양수 성능 평가 지표에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 7, in order to explain the pumping performance evaluation index of the
운영부(40)는 간헐적 양수 처리 운영시의 지반(G)의 대수층 조건을 반영하여 양수량을 산정한다. The
도 8을 참고하면, 지반(G)에서 양수정(11a)의 포획 너비(CW)와 대수층의 깊이(h), 공극률(n)과 투수계수를 이용한 양수량 산정을 개략적으로 도시하였으며, 도 9는 양수정(11a)과 주입정(12a)이 포획 너비(CW) 내에서 상호 마주한 상태를 개략적으로 도시하였다. 도 10은 제1 및 제2모니터링부(20)(30) 사이의 수리 경사를 개략적으로 도시하였다. 도 10에서 제1 및 제2모니터링부(20)(30) 사이의 수평 방향 거리(x)에 대해 제1모니터링부(20)의 지하수 수위는 제2모니터링부(30)의 지하수 수위보다 모니터링된 수위의 차이(Δh) 만큼 높은 위치에 위치하며, 이에 따른 수리 경사(Ki)는 대략 Ki=/x이다. 여기서, x는 제1 및 제2모니터링부(20)(30) 사이의 거리이다. Referring to Figure 8, the calculation of pumping quantity using the capture width (C W ) of the pumping well (11a) in the ground (G), depth of aquifer (h), porosity (n) and permeability coefficient is schematically shown, and Figure 9 shows The state in which the pumping well (11a) and the injection well (12a) face each other within the capture width (C W ) is schematically shown. Figure 10 schematically shows the hydraulic slope between the first and
도 11을 참고하면, 연속 양수 시의 양수량과 간헐적 양수 시의 양수량이 (a) 및 (b)의 그래프로 비교된다. 도 11의 (a)에서와 같이 연속 양수 시의 양수량은 Q24이며, 도 11의 (b)에서와 같이 간헐적 양수 시의 양수량은 Qt이다. 이때, 간헐적 양수량은 현장 지반(G)의 대수층 조건을 반영하여 산정될 수 있으며, 공극률(n), 포획 너비(CW), 대수층 깊이(h), 수리 경사(Ki)를 고려하여 운영부(40)는 다음 수학식 1과 같이 양수량을 운영 제어한다.Referring to Figure 11, the amniotic fluid amount during continuous pumping and the amniotic fluid amount during intermittent pumping are compared in graphs (a) and (b). As shown in (a) of FIG. 11, the amount of pumped water during continuous pumping is Q24, and as shown in (b) of FIG. 11, the amount of pumped water during intermittent pumping is Qt. At this time, the intermittent pumping amount can be calculated by reflecting the aquifer conditions of the site ground (G), and considering the porosity (n), capture width (C W ), aquifer depth (h), and hydraulic slope (Ki), the operation department (40 ) operates and controls the pumping amount as shown in
[수학식 1][Equation 1]
간헐적 양수량(Qt) = 연속 양수량(Q24) = nhCwKiIntermittent amniotic fluid volume (Qt) = Continuous amniotic fluid volume (Q24) = nhCwKi
즉, 수학식 1과 같이 운영부(40)는 연속 양수량과 간헐적 양수량(Qt)은 상호 동일하게 제어하는 것이다. That is, as shown in
또한, 운영부(40)는 연속적 양수 속도(V24)와 간헐적 양수 속도(V)를 다음 수학식 2로 운영 제어한다. In addition, the operating
[수학식 2] [Equation 2]
V = V24*r V = V24*r
여기서, r은 24시간을 간헐적 양수 시간(t)로 나눈 값이다. Here, r is 24 hours divided by the intermittent positive time (t).
간헐적으로 정화처리부(10)에 의해 정화 처리가 운영되는 운영 시간에 따른 오염 물질의 전면 변화 및, 오염 물질 전면 변화로 인한 회복영역 형성을 고려하여 도 12와 같이 정화처리부(10)를 설계할 수 있다. The
예컨대, 도 12의 (a)와 같이 하나의 양수정(11a)에 대해 반경 방향으로 상호 이격되어 마주하도록 복수의 주입정(12a)을 배치시키거나, 도 12의 (b)와 같이 양수정(11a)과 주입정(12a)을 1열 또는 2열로 배치시킬 수 있다. 여기서, 도 12의 (b)와 같이 한 쌍의 양수정(11a)과 마주하도록 한 쌍의 주입정(12a)이 한 쌍의 양수정(11a)을 사이에 두고 1열 배치되거나, 1열에는 복수의 양수정(11a)이 위치하고 2열에는 복수의 주입정(12a)이 위치하도록 배치할 수 있다. 이때, 1열 및 2열 배치된 복수의 양수정(11a) 및 주입정(12a)은 상호 마주한 상태이다. 참고로, 운영부(40)는 복수의 양수정(11a) 및 주입정(12a)이 상호 마주한 상태로 2열 이상 즉, 복수의 열로 배치되도록 설계할 수도 있다. For example, a plurality of
도 13의 (a)는 1열 배치된 양수정(11a) 및 주입정(12a)의 지하수(W)의 포획 상태를 나타낸 이미지이며, 도 13의 (b)는 2열 배치된 양수정(11a) 및 주입정(12a)의 지하수 포획 상태를 나타낸 이미지이다. 도 13의 (a) 및 (b)와 같이, 1열 또는 2열 이상의 다열로 배치되어도 오염된 지하수(W)가 하류로 확산되지 않음을 확인할 수 있다. 즉, 복수의 양수정(11a)이 1열 또는 2열로 배치되어도 양수정(11a)들 사이에서 오염물질 즉, 오염수(W)의 누출이 발생되지 않는 것이다. 한편, 복수의 양수정(11a) 사이의 이격거리(d)에서 오염수(W)가 누출되지 않도록, 이격거리(d)를 설계할 수 있다. Figure 13 (a) is an image showing the capture state of groundwater (W) of the
도 14를 참고하면, 양수정(11a)에서 지하수(W)를 양수한 후에, 양수가 발생되지 않는 운영 중단 시간(휴지기)에 발생하는 오염수(W)의 전면 진행 상태를 개략적으로 도시하였다. 도 14의 (a)와 같이, 오염수(W)는 정화 처리가 운영되지 않는 휴지기 동안에 하류 방향인 F1방향으로 이동된다. 이때, 오염수(W)의 전면 이동 방향(F1)은 주입정(12a)을 향함에 따라, 주입정(12a)이 마련된 하류로의 오염수(W)의 누출이 일어날 수 있다. 이에 따라, 도 14의 (b)와 같이 운영부(40)는 하류로의 오염수(W) 누출 방지를 위해, 회복영역(R)을 주입정(12a)을 기준으로 주입정(12a)의 상류에 위치하도록 설계 운영한다. Referring to FIG. 14, after pumping groundwater (W) from the pumping well (11a), the overall progress of the contaminated water (W) generated during the operation interruption time (down period) when pumping water is not generated is schematically shown. As shown in (a) of FIG. 14, the contaminated water W moves in the downstream direction F1 during the idle period when purification treatment is not operated. At this time, as the front movement direction (F1) of the contaminated water (W) is toward the injection well (12a), leakage of the contaminated water (W) to the downstream where the injection well (12a) is provided may occur. Accordingly, as shown in (b) of FIG. 14, the
도 14의 (b)를 참고하면, 운영부(40)는 양수부(11)의 양수 운영이 3단계로 이루어지도록 제어한다. 구체적으로, 운영부(40)는 간헐적 양수 제1단계(S1)에서 양수부(11)에 의해 간헐적 양수가 가동됨으로써 오염수(W)는 전면 유지한다. 간헐적 양수 제2단계(S2)에서는 양수부(11)에 의한 양수 가동이 중단됨으로써. 오염수(W)가 하류 방향으로 회복영역(R) 내에서 전면 진행하며, 간헐적 양수 제3단계(S3)에서는 다시 양수 운영이 가동됨으로써, 오염수(W)가 상류 방향으로 이동되어 전면으로 회복된다. Referring to (b) of FIG. 14, the
도 15 및 도 16을 참고하면, 양수 속도에 따른 회복영역(R)의 너비를 비교한 이미지가 도시된다. 도 15의 (a) 및 (b)와 같이, 양수 속도가 낮은 경우(V)의 회복영역(R)의 너비와, 도 16의 (a) 및 (b)와 같이, 양수 속도가 도 15의 (a) 및 (b)와 비교하여 2배 높은 경우(2V)의 회복영역(R)의 너비를 비교하면, 양수 속도가 높은 도 16의 회복영역(R)이 상대적으로 넓다. 이에 따라, 양수 속도에 따라, 양수부(11)와 주입부(12) 사이에 회복영역(R)이 마련될 수 있도록 이격 거리를 설계한다. Referring to Figures 15 and 16, images comparing the width of the recovery area (R) according to the pumping speed are shown. As shown in (a) and (b) of Figure 15, the width of the recovery area (R) when the pumping speed is low (V), and as shown in (a) and (b) of Figure 16, the pumping speed is Comparing the width of the recovery area (R) in the case of 2 times higher (2V) compared to (a) and (b), the recovery area (R) in Figure 16 where the pumping speed is high is relatively wide. Accordingly, the separation distance is designed so that a recovery area (R) can be provided between the pumping
도 17의 도시와 같이, 간헐적 양수 처리를 운영함에 있어서 운영 중단 시간에서의 양수정(11a) 내의 수위를 감시하여, 수위가 회복되는 과정을 모니터링하여 지질매체를 특성화할 수 있다. 보다 구체적으로, 운영부(40)는 도 17의 (a)와 같이 대수층 내의 간헐적 양수 운영이 중단된 상태에서의 수위와, 운영이 재개된 때의 수위를 비교하여, 이를 모니터링한다. 참고로, 자세히 도시되지 않았으나, 운영부(40)의 수위 모니터링은 양수정(11a) 및 주입정(12a) 내에 수위를 감지할 수 있는 센서(미도시)를 장착하여, 이를 통해 수위를 측정할 수 있다. As shown in FIG. 17, when operating intermittent pumping treatment, the geological medium can be characterized by monitoring the water level in the
이러한 수위 모니터링 결과가 도 17의 (b)의 그래프와 같다. 즉, 도 17의 (b)와 같이, 양수 정화 운영시에는 양수정(11a)의 수위는 점차 낮아지고 주입정(12a)의 수위는 점차 높아지며, 양수 정화 처리 운영이 중단되면 양수정(11a)과 주입정(12a)의 수위가 동일하게 된다. 운영부(40)는 양수 정화 처리 운영 및 중단시의 수위 변화를 모니터링하여 산정한 지반(G)의 구획별 지질매체의 특성을 반영한 운영 조건 조정을 통해 목표 포획구간을 형성할 수 있도록 양수 속도를 조절하는 것이다. The results of this water level monitoring are shown in the graph in Figure 17 (b). That is, as shown in (b) of FIG. 17, during the pumping water purification operation, the water level of the pumping well (11a) gradually decreases and the water level of the injection well (12a) gradually increases, and when the pumping water purification treatment operation is stopped, the pumping well (11a) and the injection well (11a) gradually increase. The water level in
또한, 운영부(40)는 계절적 변동에 따른 지하수(W)의 수위 측정 결과를 이용해 수리 경사를 도출하고, 이를 고려하여 양수부(11)의 양수량 및 정화처리부(10)의 운영 시간을 조절한다. 여기서, 도 18의 도시와 같이, 지하수(W)의 흐름 방향(F)을 기준으로 상류의 수위를 측정하는 제1모니터링부(20)와 하류의 수위를 측정하는 제2모니터링부(30)를 설치함에 있어서, 제1모니터링부(20)가 양수부(11)의 지하수(W)의 수위 영향범위(A)보다 먼 거리에 위치하도록 배치하고, 제2모니터링부(30)는 주입부(12)의 지하수(W)의 수위 영향범위(A)보다 먼 거리에 위치하도록 배치시킨다(도 1 참조). 이렇게 양수부(11) 및 주입부(12) 각각에 대해 지하수(W)의 수위 영향범위(A)보다 먼 거리에 위치한 제1 및 제2모니터링부(20)(30)는 상류 및 하류의 지하수(W)의 수위 데이터를 측정하고, 운영부(40)는 이를 이용하여 실시간으로 수리 경사를 계산한다. In addition, the
여기서, 수리 경사는 다음 수학식 3에 의해 계산된다. Here, the hydraulic slope is calculated by the
[수학식 3][Equation 3]
수리 경사(Ki) = {(상류 지하수 수위) - (하류 지하수 수위)} / (제1 및 제2모니터링부 사이의 거리) Hydraulic slope (Ki) = {(upstream groundwater level) - (downstream groundwater level)} / (distance between the first and second monitoring units)
아울러, 운영부(40)는 계절적 변동에 의한 가변적 지하수(W)의 흐름에 대응하여 능동적으로 양수 정화 운영을 제어한다. 예컨대, 여름 장마철과 같은 호우 시에는 수리 경사가 커지고 대수층 내의 지하수(W)의 유속이 빨라짐에 따라, 정화처리부(10)를 통한 양수 속도 및 운영 시간을 증가시키도록 운영부(40)가 제어한다. 이때, 지하수(W)의 수위가 높아져 대수층으로 정화된 지하수(W)의 재주입이 불가할 경우, 하천으로 정화 처리된 지하수(W)를 배수할 수 있다. In addition, the
즉, 운영부(40)는 도 18과 같이 호우 시의 수위와 가뭄 시의 수위를 각각 제1 및 제2기준 수위(P1)(P2)로 기 설정한 후에, 제1 및 제2기준 수위(P1)(P2)와 대수층의 수위를 비교하여 양수 정화 처리 운영을 제어한다. 그로 인해, 운영부(40)는 가변적 지하수(W)의 수위 조건에도 양수부(11)에 의해 포획되는 지하수(W)의 포획너비를 균일하게 유지하도록 양수 속도를 결정할 수 있다. 참고로, 도 19와 같이, 제1 및 제2모니터링부(20)(30) 사이의 모니터링된 수위차(Δh)는 계절적 변동에 따라 크거나 작게 지속적으로 변화될 수 있다. That is, the
여기서, 제1기준 수위(P1)는 호우에 의한 대수층의 최대 수위로 설정될 수 있으며, 제2기준 수위(P2)는 가뭄에 의한 대수층의 최저 수위로 설정될 수 있다. 그로 인해, 운영부(40)는 수리 경사를 기 설정된 수리 경사 즉, 제1 및 제2기준 수위(P1)(P2)와 비교하여 양수부(11)의 양수 속도 및 주입부(12)의 주입 속도를 제어한다. Here, the first reference water level (P1) may be set to the maximum water level of the aquifer due to heavy rain, and the second reference water level (P2) may be set to the lowest water level of the aquifer due to drought. Therefore, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.
1: 간헐적 양수 처리시스템
10: 정화처리부
11: 양수부
11a: 양수정
12: 주입부
12a: 주입정
13: 정화부
20: 제1모니터링부
30: 제2모니터링부
40: 운영부
G: 지반
W: 지하수, 오염수1: Intermittent pumping water treatment system
10: Purification processing unit
11: amniotic fluid
11a: Yang Sujeong
12: injection part
12a: injection well
13: Purification Department
20: 1st monitoring department
30: Second monitoring department
40: Operations Department
G: ground
W: groundwater, contaminated water
Claims (24)
상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상류 수위를 모니터링하는 제1 모니터링부;
상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 하류 수위를 모니터링하는 제2 모니터링부; 및
상기 정화처리부, 제1 및 제2모니터링부와 연결되어, 상기 오염수의 간헐적 양수 처리를 운영하는 운영부;
를 포함하며,
상기 정화처리부는,
상기 지반 내부와 연결되어 상기 오염수를 양수하는 양수부;
상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부보다 하류에 위치하여, 정화된 지하수를 상기 지반으로 주입하는 주입부; 및
상기 양수부 및 주입부의 사이에 마련되어, 상기 오염수를 정화 처리하는 정화부;
를 포함하고,
상기 운영부는 상기 양수부 및 주입부의 운영 시간, 양수 속도 및 주입 속도를 조절하여 간헐적으로 양수 처리하는 간헐적 양수 처리시스템.A purification processing unit that pumps and purifies contaminated groundwater inside the ground and injects the purified groundwater into the ground;
A first monitoring unit that monitors the upstream water level based on the direction of the groundwater flow;
a second monitoring unit that monitors the downstream water level based on the direction of groundwater flow; and
an operation unit connected to the purification treatment unit and the first and second monitoring units to operate intermittent pumping and treatment of the contaminated water;
Includes,
The purification processing unit,
A pumping unit connected to the inside of the ground to pump the contaminated water;
An injection unit located downstream of the pumping unit based on the flow direction and injecting purified groundwater into the ground; and
a purification unit provided between the pumping unit and the injection unit to purify the contaminated water;
Including,
An intermittent pumping water treatment system in which the operating unit intermittently treats pumping water by controlling the operation time, pumping speed, and injection speed of the pumping unit and the injection unit.
상기 양수부 및 주입부는 상기 지반의 대수층까지 연장되어 상기 지반의 내외부를 상호 연통시키는 양수정 및 주입정을 각각 포함하며,
상기 양수정은 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 오염지역보다 하류에 설치되되, 양수펌프와 연결되어 상기 지하수를 양수하고,
상기 주입정은 상기 양수정과 쌍을 이루도록 상기 양수정으로부터 이격된 위치에 마련되되, 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상기 양수정보다 하류에 설치되는 간헐적 양수 처리시스템.According to paragraph 1,
The pumping unit and the injection unit each include a pumping well and an injection well that extend to the aquifer of the ground and communicate with the inside and outside of the ground,
The pumping well is installed downstream of the contaminated area based on the direction of groundwater flow, and is connected to a pump to pump the groundwater,
The injection well is provided at a location spaced apart from the pumping well to be paired with the pumping well, and is installed downstream of the pumping well based on the direction of flow of groundwater.
상기 운영부는 상기 지하수의 간헐적 양수량과 연속 양수량이 상호 동일하도록 운영 제어하는 간헐적 양수 처리시스템.According to paragraph 1,
An intermittent pumping treatment system in which the operating unit operates and controls the intermittent pumping amount and the continuous pumping amount of groundwater to be equal to each other.
상기 운영부는,
상기 양수부의 포획 너비(CW)와 상기 대수층의 깊이(h)에 의한 공극률(n) 및 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 수리 경사(Ki)를 반영하여, 상기 간헐적 양수량(Qt)이 연속 양수량(Q24)과 동일하도록 다음 수학식 1로 운영 제어하고,
[수학식 1]
간헐적 양수량(Qt) = 연속 양수량(Q24) = nhCwKi
상기 수리 경사는 Ki=Δh/x에 의해 계산되되, h는 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 모니터링된 수위 차이이고 x는 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 수평 방향 거리인 간헐적 양수 처리시스템. According to paragraph 3,
The operating department,
Reflecting the capture width (C W ) of the pumping unit, the porosity (n) due to the depth (h) of the aquifer, and the hydraulic slope (Ki) between the first and second monitoring units, the intermittent pumping quantity (Qt) The operation is controlled using the following equation 1 to be equal to the continuous pumping quantity (Q24),
[Equation 1]
Intermittent amniotic fluid volume (Qt) = Continuous amniotic fluid volume (Q24) = nhCwKi
The hydraulic slope is calculated by Ki=Δh/x, where h is the monitored water level difference between the first and second monitoring units and x is the horizontal distance between the first and second monitoring units. system.
상기 운영부는 연속적 양수 속도(V24)와 간헐적 양수 속도(V)를 다음 수학식 2에 의해 운영 제어하고,
[수학식 2]
V = V24 * r
여기서, r은 24시간을 간헐적 양수 시간(t)으로 나눈 값인 간헐적 양수 처리시스템.According to paragraph 1,
The operating unit operates and controls the continuous pumping speed (V24) and the intermittent pumping speed (V) according to the following equation 2,
[Equation 2]
V = V24 * r
Here, r is an intermittent pumping system that is 24 hours divided by the intermittent pumping time (t).
상기 운영부는 하나의 상기 양수부과 반경 방향으로 상호 이격되어 마주하도록 상기 주입부를 복수개 배치시키거나, 상기 양수부와 주입부가 상호 1열 또는 복수의 열로 상호 마주하도록 복수개 배치시키는 간헐적 양수 처리시스템. According to paragraph 1,
An intermittent pumping water treatment system in which the operating unit arranges a plurality of injection units so that one of the pumping units faces each other in a radial direction, or arranges a plurality of pumping units and injection units to face each other in one row or a plurality of rows.
상기 운영부는,
상기 오염수가 양수 처리 운영 중단 시에 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 주입부를 향해 이동한 후에, 상기 양수 처리 운영이 다시 시작되면 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부를 향해 이동하여 회복되는 회복영역을 제공하도록 운영하되,
상기 회복영역은 상기 주입부를 기준으로 상기 주입부의 상류에 위치하도록 운영되는 간헐적 양수 처리시스템.According to paragraph 1,
The operating department,
After the contaminated water moves toward the injection unit based on the flow direction when the pumping water treatment operation is stopped, it moves toward the pumping unit based on the flow direction when the pumping water treatment operation is restarted to provide a recovery area where it is recovered. Operate,
An intermittent pumping water treatment system in which the recovery area is operated to be located upstream of the injection unit with respect to the injection unit.
상기 운영부는,
상기 정화처리부를 운영시켜, 상기 오염수를 전면 유지시키는 간헐적 양수 제1단계;
상기 양수부의 운영을 중단시켜 상기 오염수를 상기 흐름 방향을 기준으로 하류 방향으로 전면 진행시키는 간헐적 양수 제2단계; 및
상기 양수부를 재 운영시켜, 상기 오염수를 상류 방향으로 이동시켜 전면으로 회복시키는 간헐적 양수 제3단계;
를 포함하여, 상기 정화처리부를 운영 제어하는 간헐적 양수 처리시스템.According to paragraph 1,
The operating department,
A first step of intermittent pumping in which the purification treatment unit is operated to completely maintain the contaminated water;
A second step of intermittent pumping in which the operation of the pumping unit is stopped and the contaminated water is fully advanced in the downstream direction based on the flow direction; and
A third step of intermittent pumping in which the pumping unit is re-operated to move the contaminated water upstream and restore it to the front;
Including, an intermittent pumping water treatment system for operating and controlling the purification treatment unit.
상기 운영부는,
상기 양수부로부터 양수되는 상기 지하수의 양수 속도에 비례하여, 상기 회복영역이 마련되도록, 상기 양수부와 주입부 사이에 거리를 운영 제어하는 간헐적 양수 처리시스템.In clause 7,
The operating department,
An intermittent pumping treatment system that operates and controls the distance between the pumping unit and the injection unit so that the recovery area is provided in proportion to the pumping speed of the groundwater pumped from the pumping unit.
상기 운영부는,
상기 정화처리부의 양수 처리 운영 및 운영 중단에 연동하는 상기 양수부 및 주입부 내의 수위 변화를 모니터링하여 상기 오염수의 양수 속도를 조절하는 간헐적 양수 처리시스템. According to paragraph 1,
The operating department,
An intermittent water pumping treatment system that controls the pumping speed of the contaminated water by monitoring changes in water levels in the pumping unit and injection unit in conjunction with the operation and suspension of pumping treatment of the purification treatment unit.
상기 운영부는 상기 흐름 방향을 기준으로 하기 수학식 3에 의해 수리 경사를 계산하고,
[수학식 3]
수리 경사 = {(상류 지하수 수위) - (하류 지하수 수위)} / (제1 및 제2모니터링부 사이의 거리)
상기 수리 경사를 기 설정된 수리 경사와 비교하여 상기 양수부의 양수 속도 및 상기 주입부의 주입 속도를 조절하는 간헐적 양수 처리시스템.According to paragraph 1,
The operating unit calculates the hydraulic slope according to Equation 3 below based on the flow direction,
[Equation 3]
Hydraulic slope = {(upstream groundwater level) - (downstream groundwater level)} / (distance between the first and second monitoring units)
An intermittent pumping system for controlling the pumping speed of the pumping unit and the injection speed of the injection unit by comparing the hydraulic slope with a preset hydraulic slope.
상기 운영부는,
상기 지반의 대수층의 최대 수위에 대응되는 제1기준 수위 및 상기 대수층의 최저 수위에 대응되는 제2기준 수위를 기 설정하고,
상기 제1 및 제2모니터링부에서 측정된 수위가 상기 제1기준 수위에 가까워질수록, 상기 양수부의 양수 속도 및 운영 시간을 증가시키고 상기 주입부의 주입 속도를 감소시키며,
상기 제1 및 제2모니터링부에 측정된 수위가 상기 제2기준 수위에 가까워질수록, 상기 양수부의 양수 속도 및 운영 시간을 감소시키고 상기 주입부의 주입 속도를 증가시키도록 제어하는 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 11,
The operating department,
Preset a first reference water level corresponding to the maximum water level of the aquifer of the ground and a second reference water level corresponding to the lowest water level of the aquifer,
As the water level measured by the first and second monitoring units approaches the first reference level, the pumping speed and operating time of the pumping unit are increased and the injection speed of the injection unit is reduced,
An intermittent pumping treatment system that controls to reduce the pumping speed and operating time of the pumping unit and increase the injection speed of the injection unit as the water level measured in the first and second monitoring units approaches the second reference level.
상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상류 및 하류 수위를 모니터링하는 모니터링부; 및
상기 정화처리부 및 모니터링부와 연결되어, 상기 오염수의 간헐적 양수 처리를 운영하는 운영부;
를 포함하며,
상기 정화처리부는,
상기 지반 내부와 연결되어 상기 오염수를 양수하는 양수부;
상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부보다 하류에 위치하여, 정화된 지하수를 상기 지반으로 주입하는 주입부; 및
상기 양수부 및 주입부의 사이에 마련되어, 상기 오염수를 정화 처리하는 정화부;
를 포함하고,
상기 운영부는 연속 정화 처리시의 양수량과 동일하도록, 상기 양수부 및 주입부의 운영 시간, 양수 속도 및 주입 속도를 조절하는 간헐적 양수 처리시스템.A purification processing unit that pumps and purifies contaminated groundwater inside the ground and injects the purified groundwater into the ground;
a monitoring unit that monitors upstream and downstream water levels based on the direction of groundwater flow; and
An operation unit connected to the purification treatment unit and the monitoring unit to operate intermittent pumping and treatment of the contaminated water;
Includes,
The purification processing unit,
A pumping unit connected to the inside of the ground to pump the contaminated water;
An injection unit located downstream of the pumping unit based on the flow direction and injecting purified groundwater into the ground; and
a purification unit provided between the pumping unit and the injection unit to purify the contaminated water;
Including,
An intermittent pumping water treatment system in which the operating unit adjusts the operation time, pumping speed, and injection speed of the pumping unit and the injection unit to be the same as the pumped water amount during continuous purification treatment.
상기 양수부 및 주입부는 상기 지반의 대수층까지 연장되어 상기 지반의 내외부를 상호 연통시키는 양수정 및 주입정을 각각 포함하며,
상기 양수정은 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 오염지역보다 하류에 설치되되, 양수펌프와 연결되어 상기 지하수를 양수하고,
상기 주입정은 상기 양수정으로부터 이격되어 마주하도록 마련되되, 상기 지하수의 흐름 방향을 기준으로 상기 양수정보다 하류에 설치되는 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 13,
The pumping unit and the injection unit each include a pumping well and an injection well that extend to the aquifer of the ground and communicate with the inside and outside of the ground,
The pumping well is installed downstream of the contaminated area based on the direction of groundwater flow, and is connected to a pump to pump the groundwater,
The injection well is provided to be spaced apart from the pumping well and is installed downstream of the pumping well based on the flow direction of the groundwater.
상기 모니터링부는,
상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부보다 상류의 수위를 모니터링하는 제1모니터링부; 및
상기 흐름 방향을 기준으로 상기 주입부보다 하류의 수위를 모니터링하는 제2모니터링부;
를 포함하는 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 13,
The monitoring unit,
a first monitoring unit that monitors a water level upstream of the pumping unit based on the flow direction; and
a second monitoring unit that monitors the water level downstream of the injection unit based on the flow direction;
An intermittent pumping water treatment system including.
상기 운영부는,
상기 양수부의 포획 너비(CW)와 상기 대수층의 깊이(h)에 의한 공극률(n) 및 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 수리 경사(Ki)를 반영하여, 상기 간헐적 양수량(Qt)이 연속 양수량(Q24)과 동일하도록 다음 수학식 1로 운영 제어하고,
[수학식 1]
간헐적 양수량(Qt) = 연속 양수량(Q24) = nhCwKi
상기 수리 경사는 Ki=Δh/x에 의해 계산되되, h는 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 모니터링된 수위 차이이고 x는 상기 제1 및 제2모니터링부 사이의 수평 방향 거리인 간헐적 양수 처리시스템. According to clause 13,
The operating department,
Reflecting the capture width (C W ) of the pumping unit, the porosity (n) due to the depth (h) of the aquifer, and the hydraulic slope (Ki) between the first and second monitoring units, the intermittent pumping quantity (Qt) The operation is controlled using the following equation 1 to be equal to the continuous pumping quantity (Q24),
[Equation 1]
Intermittent amniotic fluid volume (Qt) = Continuous amniotic fluid volume (Q24) = nhCwKi
The hydraulic slope is calculated by Ki=Δh/x, where h is the monitored water level difference between the first and second monitoring units and x is the horizontal distance between the first and second monitoring units. system.
상기 운영부는 연속적 양수 속도(V24)와 간헐적 양수 속도(V)를 다음 수학식 2에 의해 운영 제어하고,
[수학식 2]
V = V24 * r
여기서, r은 24시간을 간헐적 양수 시간(t)으로 나눈 값인 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 13,
The operating unit operates and controls the continuous pumping speed (V24) and the intermittent pumping speed (V) according to the following equation 2,
[Equation 2]
V = V24 * r
Here, r is an intermittent pumping system that is 24 hours divided by the intermittent pumping time (t).
상기 운영부는 하나의 상기 양수부과 반경 방향으로 상호 이격되어 마주하도록 상기 주입부를 복수개 배치시키거나, 상기 양수부와 주입부가 상호 1열 또는 복수의 열로 상호 마주하도록 복수개 배치시키는 간헐적 양수 처리시스템. According to clause 13,
An intermittent pumping water treatment system in which the operating unit arranges a plurality of injection units so that one of the pumping units faces each other in a radial direction, or arranges a plurality of pumping units and injection units to face each other in one row or a plurality of rows.
상기 운영부는,
상기 오염수가 양수 처리 운영 중단 시에 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 주입부를 향해 이동한 후에, 상기 양수 처리 운영이 다시 시작되면 상기 흐름 방향을 기준으로 상기 양수부를 향해 이동하여 회복되는 회복영역을 제공하도록 운영하되,
상기 회복영역은 상기 주입부를 기준으로 상기 주입부의 상류에 위치하도록 운영되는 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 13,
The operating department,
After the contaminated water moves toward the injection unit based on the flow direction when the pumping water treatment operation is stopped, it moves toward the pumping unit based on the flow direction when the pumping water treatment operation is restarted to provide a recovery area where it is recovered. Operate,
An intermittent pumping water treatment system in which the recovery area is operated to be located upstream of the injection unit with respect to the injection unit.
상기 운영부는,
상기 정화처리부를 운영시켜, 상기 오염수를 전면 유지시키는 간헐적 양수 제1단계;
상기 양수부의 운영을 중단시켜 상기 오염수를 상기 흐름 방향을 기준으로 하류 방향으로 전면 진행시키는 간헐적 양수 제2단계; 및
상기 양수부를 재 운영시켜, 상기 오염수를 상류 방향으로 이동시켜 전면으로 회복시키는 간헐적 양수 제3단계;
를 포함하여, 상기 정화처리부를 운영 제어하는 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 13,
The operating department,
A first step of intermittent pumping in which the purification treatment unit is operated to completely maintain the contaminated water;
A second step of intermittent pumping in which the operation of the pumping unit is stopped and the contaminated water is fully advanced in the downstream direction based on the flow direction; and
A third step of intermittent pumping in which the pumping unit is re-operated to move the contaminated water upstream and restore it to the front;
Including, an intermittent pumping water treatment system for operating and controlling the purification treatment unit.
상기 운영부는,
상기 양수부로부터 양수되는 상기 지하수의 양수 속도에 비례하여, 상기 회복영역이 마련되도록, 상기 양수부와 주입부 사이에 거리를 운영 제어하는 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 19,
The operating department,
An intermittent pumping treatment system that operates and controls the distance between the pumping unit and the injection unit so that the recovery area is provided in proportion to the pumping speed of the groundwater pumped from the pumping unit.
상기 운영부는,
상기 정화처리부의 양수 처리 운영 및 운영 중단에 연동하는 상기 양수부 및 주입부 내의 수위 변화를 모니터링하여 상기 오염수의 양수 속도를 조절하는 간헐적 양수 처리시스템. According to clause 13,
The operating department,
An intermittent water pumping treatment system that controls the pumping speed of the contaminated water by monitoring changes in water levels in the pumping unit and injection unit in conjunction with the operation and suspension of pumping treatment of the purification treatment unit.
상기 운영부는 상기 흐름 방향을 기준으로 하기 수학식 3에 의해 수리 경사를 계산하고,
[수학식 3]
수리 경사 = {(상류 지하수 수위) - (하류 지하수 수위)} / (제1 및 제2모니터링부 사이의 거리)
상기 수리 경사를 기 설정된 수리 경사와 비교하여 상기 양수부의 양수 속도 및 상기 주입부의 주입 속도를 조절하는 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 13,
The operating unit calculates the hydraulic slope according to Equation 3 below based on the flow direction,
[Equation 3]
Hydraulic slope = {(upstream groundwater level) - (downstream groundwater level)} / (distance between the first and second monitoring units)
An intermittent pumping system for controlling the pumping speed of the pumping unit and the injection speed of the injection unit by comparing the hydraulic slope with a preset hydraulic slope.
상기 운영부는,
상기 지반의 대수층의 최대 수위에 대응되는 제1기준 수위 및 상기 대수층의 최저 수위에 대응되는 제2기준 수위를 기 설정하고,
상기 제1 및 제2모니터링부에서 측정된 수위가 상기 제1기준 수위에 가까워질수록, 상기 양수부의 양수 속도 및 운영 시간을 증가시키고 상기 주입부의 주입 속도를 감소시키며,
상기 제1 및 제2모니터링부에 측정된 수위가 상기 제2기준 수위에 가까워질수록, 상기 양수부의 양수 속도 및 운영 시간을 감소시키고 상기 주입부의 주입 속도를 증가시키도록 제어하는 간헐적 양수 처리시스템.According to clause 23,
The operating department,
Preset a first reference water level corresponding to the maximum water level of the aquifer of the ground and a second reference water level corresponding to the lowest water level of the aquifer,
As the water level measured by the first and second monitoring units approaches the first reference level, the pumping speed and operating time of the pumping unit are increased and the injection speed of the injection unit is reduced,
An intermittent pumping treatment system that controls to reduce the pumping speed and operating time of the pumping unit and increase the injection speed of the injection unit as the water level measured in the first and second monitoring units approaches the second reference level.
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---|---|---|---|
KR1020220097389A KR20240019564A (en) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | Intermittent pump and treatment system |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
KR20140108759A (en) | 2013-02-27 | 2014-09-15 | 경북대학교 산학협력단 | Optical coherence tomography and method using the same |
KR20190028270A (en) | 2017-09-08 | 2019-03-18 | 고려대학교 산학협력단 | Dual beam optical coherence tomography with simultaneous orthogonal scanning |
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2022
- 2022-08-04 KR KR1020220097389A patent/KR20240019564A/en unknown
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