KR20240029961A - 이동형 터널 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동형 터널 세척 장치에 관한 것으로서, 차량에 터널 세척 터널 내부 및 설비를 자동 세척하도록 함과 현장에 서 정화하여 다시 세척 용수로 재활용하여 세척 오염수를 수거하는데 필요한 이동 시간을 절약할 수 있고, 세척 오염수를 정화한 처리수를 재사용하므로 세척 용수를 터널까지 이동하는 세척 용수 확보에 따른 차량의 이동시간 절약할 수 있으며, 현장에서 세척 오염수를 정화 처리하므로 세척된 오염수의 외부 유출 및 방류를 방지하므로 환경오염을 예방할 수 있는 효과를 가지게 된다.

Description

이동형 터널 세척장치 {Portable tunnel cleaning device}

본 발명은 이동형 터널 세척 장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 터널 내부 및 설비를 자동 세척함과 아울러 세척한 오염수를 현장에서 수거하여 고속 응집 침전 방식으로 정화 처리해 재사용할 수 있도록 하는 이동형 터널 세척 장치에 관한 것이다.

종래의 터널 세척은 세척 차량에서 세척 용수가 분사되는 고압 분사건을 이용하여 작업자가 사다리로 위치를 고정한 뒤 세척 부위를 분사 후 손으로 브러쉬를 사용하여 세척 부위를 세척하는 수동식 세척 방식과 차량에 설치된 분사 장치 및 브러쉬를 활용하여 기계적으로 세척하는 기계식 세척 방식으로 구분된다. 작업자가 직접 분사건을 활용하여 세척하는 수동식은 작업 능률도 떨어지고 안전사고에 대한 위험성이 따르며 기계식에 비하면 세척시간도 길고 소요비용도 많이 소요되어 차츰 기계식으로 대체되고 있으나 아직도 일부에서는 수동식이 활용되고 있다. 기계식 세척 방식은 차량에 설치된 세척 용수 저장조, 세제 및 약품 저장조, 그리고 세척 용수 및 약품을 분사 하는 장치로 구성되어 인력 활용을 최소로 하고 기계장치로 세척 작업을 하여 시간 단축, 세척 능률 향상 및 경비 절감에 효용이 좋은 방식이다. 따라서, 특수설계 제작된 차량에 정화용 오염수 처리 설비가 장착된 설비 장치로 세척된 오염수를 터널 집수정 에서 수거하여 차량으로 폐수처리장까지 이동하지 않고 현장에서 정화하여 다시 세척 용수로 재활용하므로 폐수 처리장까지 이동하는 차량의 이동 시간을 절약할 수 있고, 정화한 처리수를 재사용하므로 세척 용수를 터널까지 이동하는 차량의 이동시간을 절약할 수 있으며, 현장에서 정화 처리하므로 세척된 오염수의 외부 유출 및 방류를 방지하므로 환경오염을 예방할 수 있는 이동형 터널 세척 장치의 개발이 요구된다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량에 터널 세척을 위한 장치를 일체로 구비하여 터널 내부 및 설비를 자동 세척하도록 터널 세척 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동형 터널 세척 장치는 적재 이송이 가능한 차량; 상 기 차량에 적재 설치되어 터널 세척을 위한 세척 용수를 담아 저장하는 세척 용수 저장조; 상기 차량에 적재 설치되어 터널 세척을 위한 세정액과 세척 오염수 정화를 위한 수처리 약품을 담아 저장하는 약품 저장부; 상기 차량에 적재 설치되어 상기 세척 용수 저장조 및 상기 세정액 저장조로부터 공급된 세척 용수 및 세정액을 분사 하여 터널 내부 및 설비를 자동 세척하는 터널 세척부; 상기 차량에 적재 설치되어 터널을 세척한 후 터널 집수정에 집수된 세척 오염수를 수거해 상기 약품 저장조로부터 공급된 수처리 약품을 이용해 단일 처리조 내에서 pH 조정, 약품 혼합, 응집, 침전 과정을 통해 정수 처리된 처리수를 상기 세척 용수 저장조로 공급하는 하나 이 상의 오염수 정수 처리부; 상기 차량에 적재 설치되어 상기 오염수 정수 처리부로부터 분리 배출된 슬러지를 담 아 농축시키는 농축조; 및 상기 차량에 설치되어 상기 농축조로부터 농축된 슬러지 고형물을 탈수 처리하는 탈수부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 약품 저장부는 상기 세정액를 담아 저장하는 세정액 저장 탱크;를 포함하고, 상기 터널 세척부는 고압수 분사 노즐, 스프레이 저압수 분사 노즐 및 세정액 분사 노즐이 구비되는 분사 노즐 헤드; 상기 분사 노즐 헤드를 상기 터널 내부 및 시설의 세척을 위해 승강 및 회동 가능하게 고정하는 노즐 헤드 가동부; 상기 고 압수 분사 노즐 및 상기 스프레이 저압수 분사 노즐을 상기 세척 용수 저장조와 연결하는 세척 용수 공급 배관 상에 설치되어, 상기 고압수 분사 노즐 및 상기 스프레이 저압수 분사 노즐을 통해 고압수 분사 및 스프레이 저 압수 분사가 이루어지게 세척 용수를 가압 공급하는 세척 용수 공급 펌프; 및 상기 세정액 분사 노즐을 상기 세 정액 저장 탱크와 연결하는 세정액 공급 배관 상에 설치되어, 상기 세척액 분사 노즐을 통해 세정액을 분사하도 록 가압 공급하는 세정액 공급 펌프;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오염수 정수 처리부는 하부에 깔데기 모양의 슬러지 호퍼부가 구비되는 단일 처리조; 상기 터널 집수정에 집수된 세척 오염수를 상기 단일 처리조 내로 수거하여 채우도록 하는 오염수 유입 배관부; 상기 단일 처리조 내부에 설치되어 상기 단일 처리조 내에 채워진 상기 세척 오염수의 pH 상태를 측정 및 감시하는 pH 감 지부; 상기 pH 감지부에 의해 감지된 상기 세척 오염수의 pH 상태에 따라 상기 약품 저장부에 저장된 상기 수처리 약품을 상기 단일 처리조 내로 이송 공급하는 약품 공급 배관부; 상기 약품 공급 배관부를 통해 공급된 상기 수처리 약품을 상기 단일 처리조 내에 채워진 상기 세척 오염수에 교반 혼합하는 교반부; 상기 단일 처리조의 슬러지 호퍼부 하단부에 연결되어 응집 침전된 슬러지를 상기 농축조로 분리 배출하는 슬러지 배출 배관부; 및 상기 단일 처리조의 슬러지 호퍼부 상측으로부터 상기 슬러지가 분리 배출되고 남은 처리수를 상기 세척 용수 저장조로 공급하는 처리수 배출 배관부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단일 처리조 내에 설치되어 상기 터널 집수정으로부터 수거되어 채워지는 상기 세척 오염수의 수위를 감지하기 위한 수위 감지부;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 오염수 유입 배관부는 상기 단일 처리조를 연결하며 연장 가능하게 릴 형태로 감겨 설치되는 오염수 유입 호스; 상기 오염수 유입 호스에 연결되게 설치되어 상기 터널 집수정에 집수된 세척 오염수를 수거하도록 흡입력을 제공하는 오염수 유입 펌프; 및 상기 오염수 유입 펌프와 함께 상기 수위 감지부와 연동하며 상기 단 일 처리조 내에 수거되어 채워지는 상기 세척 오염수의 유입 유량을 단속하는 오염수 유입 단속 밸브;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 pH 감지부는 상기 단일 처리조 내부에 설치되어 상기 세척 오염수의 pH 상태를 측정하는 pH 지시계 로 이루어지고, 상기 pH 지시계 일측에 인접하게 설치되어 상기 pH 지시계를 세척하도록 하는 pH 지시계 세척부;를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 pH 지시계 세척부는 상기 pH 지시계 하부에서 상기 처리수를 분사하도록 설치되는 분사 노즐;로 이 루어질 수 있다. 또한, 상기 약품 저장부는 pH 조정제를 담아 저장하는 pH 조정제 저장 탱크; 응집제를 담아 저장하는 응집제 저 장 탱크; 및 응집보조제를 담아 저장하는 응집 보조제 저장 탱크;를 더 포함하고, 상기 약품 공급 배관부는 상 기 pH 조정제 저장 탱크를 연결하는 pH 조정제 공급 배관 상에 설치되는 pH 조정제 공급 펌프를 상기 pH 지시계와 연동시켜 기설정된 량의 pH 조정제를 공급하도록 하는 pH 조정제 공급 배관부; 상기 응집제 저장 탱크를 연 결하는 응집제 공급 배관 상에 설치되는 응집제공급 펌프를 상기 pH 지시계와 연동시켜 기설정된 량의 응집제를 공급하도록 하는 응집제 공급 배관부; 및 상기 응집 보조제 저장 탱크를 연결하는 응집 보조제 공급 배관 상에 설치되는 응집 보조제 공급 펌프를 상기 pH 지시계와 연동시켜 기설정된 량의 응집 보조제를 공급하도록 하는 응집 보조제 공급 배관부;를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 슬러지 배출 배관부는 상기 단일 처리조의 슬러지 호퍼부 하단부로부터 연장 설치되어 침전된 슬러 지를 상기 농축조로 배출하도록 가설되는 슬러지 배출 배관; 상기 슬러지 배출 배관 상에 설치되어 상기 슬러지 배출 배관을 통해 상기 슬러지를 배출하도록 배출압력을 발생시키는 슬러지 배출 펌프; 및 상기 슬러지 배출 배 관 상에 설치되어 시간 간격을 두고 슬러지를 배출하도록 상기 슬러지 배출 배관을 단속하는 슬러지 배출 단속 밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 처리수 배출부는 상기 단일 처리조의 슬러지 호퍼부 상측으로부터 연장 설치되어 상기 처리수를 배출하도록 가설되는 처리수 배출 배관; 및 상기 처리수 배출 배관 상에 설치되어 상기 처리부 배출 배관을 통해 상기 처리수를 상기 세척 용수 저장조로 배출되도록 배출 압력을 발생시키는 처리수 배출 펌프; 및 상기 처리수 배출 배관 상에 설치되어 단속적으로 처리수를 배출하도록 상기 처리수 배출 배관을 단속하는 처리수 배출 단속 밸브;를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 차량의 상기 약품 저장조 일측에 구획 설치되는 기계 설비부를 더 포함하고, 상기 기계 설비부는 상 기 세척 용수 공급 펌프, 상기 세정액 공급 펌프, 상기 오염수 유입 펌프, 상기 pH 조정제 공급 펌프, 상기 응 집제 공급 펌프, 상기 응집 보조제 공급 펌프, 상기 슬러지 배출 펌프 및 상기 처리수 배출 펌프들이 한 곳에 모여 설치되고, 상기 세정액 공급 펌프, 상기 오염수 유입 펌프, 상기 pH 조정제 공급 펌프, 상기 응집제 공급 펌프, 상기 응집 보조제 공급 펌프, 상기 슬러지 배출 펌프 및 상기 처리수 배출 펌프들을 가동 제어하기 위한 제어기;가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 차량의 상기 기계 설비부 일측에 인접하게 설치되어 터널 세척 및 세척 오염수 정화시 필요한 전원 을 공급하도록 하는 전원 공급부를 더 포함하고, 상기 전원 공급부는 자가 발전기로 이루어질 수 있다.

상기한 본 발명의 이동형 터널 세척 장치에 따르면, 차량에 터널 세척과 세척된 오염수를 정화 처리하기 위한 장치를 일체로 구비하여 터널 내부 및 설비를 자동 세척하도록 함과 아울러 터널을 세척한 오염수를 현장에서 수거하여 고속 침전 방식으로 정화 처리해 세척 용수로 재활용할 수 있도록 구성함으로써, 세척 오염수의 처리를 위해 터널 집수정에 집수된 세척 오염수를 차량으로 수거하여 폐수처리장까지 이동하지 않고 현 장에서 정화하여 다시 세척 용수로 재활용하여 세척 오염수를 폐수처리 하는데 필요한 이동 시간을 절약할 수 있고, 정화한 처리수를 재사용하므로 세척 용수를 터널까지 이동하는 세척 용수 확보에 따른 차량의 이동시간 절약할 수 있으며, 현장에서 세척 오염수를 정화 처리하므로 세척된 오염수의 외부 유출 및 방류를 방지하므로 환경오염을 예방할 수 있는 효과를 가지게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 본 발명의 일실시예에 따른 이동형 수질 정화 및 터널 세척 장치의 사시도이다. 본 실시예의 이동형 터널 세척 장치는 차량, 세척 용수 저장 조, 약품 저장부, 터널 세척부, 오염수 정수 처리부, 농축조, 탈수부, 기계 설 비부 및 전원 공급부를 포함하여 구성된다. 차량은 적재부에 상기한 세척 용수 저장조, 약품 저장부, 터널 세척부, 오염수 정수 처리부, 농축조, 탈수부, 기계 설비부 및 전원 공급부를 적재 설치하여, 터널 내부 및 설비의 세척 작업 및 세척 용수 확보를 위한 이동이 자유롭게 이루어질 수 있도록 한다. 특히, 본 실시예의 이동형 터널 세척 장치는 터널 세척부와 함께 세척 오염수의 정수 처리를 위한 오염수 정수 처리부, 농축조 및 탈수부를 일체 적재 설치함으로써, 터널 세척 후 터 널 집수정으로 자연유하되어 집수된 세척 오염수를 수거해 이를 정수 처리하여 세척 용수로 재활용하도록 함으로써 세척 용수 확보를 위한 이동 거리를 단축시켜 작업 효율을 향상시키도록 함과 아울러 세척 오염수에 의한 환경 오염을 방지하고, 세척 용수 확보에 따른 추가 비용을 절감할 수 있게 된다.

세척 용수 저장조는 상기 차량의 적재부 중심 일측에 설치되어 터널 내부 및 설비의 세척을 위한 세척 용 수를 담아 저장하도록 한다. 약품 저장부는 세척 용수 저장조에 인접하게 상기 차량의 적재부의 설치되어 터널 세척을 위한 세정액과 세척 오염수 정화를 위한 수처리 약품들을 담아 저장하도록 한다. 약품 저장부는 터널 세척을 위한 상기 세정액을 교반기로 교반시켜 담아 저장하는 세정액 저장 탱크와, 세척 오염수의 정화 처리를 위해 pH 조정제, 응집제, 응집 보조제를 담아 저장 공급하도록 하는 pH 조 정제 저장 탱크, 응집제 저장 탱크 및 응집 보조제 저장 탱크)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서 상기한 응집제로는 PAC 또는 황산반토와 같은 무기고분자 응집제가 사용되고, 응집 보조제로는 폴리머 응집 보조제 등이 사용되는 것을 예시하나, 세척 오염수의 오염 물질의 종류에 따라 보다 다양한 종류의 응집제 및 응집 보조제가 사용될 수 있음은 당연하다. 터널 세척부는 세척 용수 저장조 일측에 인접하게 상기 차량의 적재부에 설치되어 상기 세척 용수 저장조 및 세정액 저장 탱크로부터 공급된 세척 용수 및 세정액을 분사하여 터널 내부 및 설비를 자동 세척하도록 구성된다. 본 실시예의 터널 세척부는 분사 노즐 헤드, 노즐 헤드 가동부, 세 척 용수 공급 펌프 및 세정액 공급 펌프를 포함하여 구성되는 것을 예시한다. 분사 노즐 헤드는 고압수 분사 노즐, 스프레이 저압수 분사 노즐 및 세정액 분사 노즐이 고정 설치되며, 노즐 헤드 가동부에 의해 상기 터널 내부 및 설비의 자동 세척을 위해 분사 노즐 헤드를 승, 하강시킴과 아울러 180°회동이 가능하게 가동 제어하도록 구성된다. 따라서, 세척하고자 하는 터널 내부 및 시설의 높이에 대응되게 노즐 헤드 가동부를 통해 유압으로 승, 하 강시켜 자동으로 분사 노즐 헤드의 높이를 조절함과 아울러 분사 노즐 헤드를 유압으로 180°회동시 켜가며 세정액, 스프레이 저압수 및 고압수를 분사하여 자동으로 터널 내부의 세척이 이루어지도록 한다. 세척 용수 공급 펌프는 상기 고압수 분사 노즐 및 상기 스프레이 저압수 분사 노즐을 상기 세척 용수 저장조와 연결하는 세척 용수 공급 배관 상에 설치되어, 상기 고압수 분사 노즐 및 상기 스프레이 저압수 분사 노즐을 통해 고압수 분사 및 스프레이 저압수 분사가 이루어지게 세척 용수를 가압 공급하도록 한다. 그리고, 세정액 공급 펌프는 상기 세정액 분사 노즐을 상기 세정액 저장 탱크와 연결하는 세정 액 공급 배관 상에 설치되어, 상기 세척액 분사 노즐을 통해 세정액을 분사하도록 가압 공급하도록 한다. 기계 설비부는 상기 차량 적재부의 상기 약품 저장부 일측에 설치되어, 상기한 세척 용수 공급 펌프, 세정액 공급 펌프, 상기 오염수 유입 펌프, 상기 pH 조정제 공급 펌프, 상기 응집제 공급 펌프, 상기 응집 보조제 공급 펌프, 상기 슬러지 배출 펌프 및 상기 처리수 배출 펌프들을 한 곳에 모아 설치되도록 하여, 제어기(미도시)를 통한 이들의 제어 회로의 근거리 구성이 용이하도록 함과 아울러 이들의 가동 및 수리 등에 따르는 유지 관리가 좀 더 용이하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 전원 공급부는 상기 차량의 상기 기계 설비부 일측에 인접하게 설치되어 터널 세척부를 이용 한 터널 내부 및 설비의 세척과, 오염수 정수 처리부를 통해 수거된 세척 오염수의 정화시 필요한 전원을 공급하도록 한다. 본 실시예에서 전원 공급부는 터널 세척 및 세척 오염수 수거를 위한 이동중 전원 공급이 자유롭도록 자가 발전기로 이루어지는 것을 예시한다. 그러나 본 발명의 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 전원 연장 케이 블(미도시)을 이용해 터널 내부의 전원 공급 단자를 연결하여 전원 공급을 위해 사용하도록 하는 것도 가능하다. 이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청 구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가 능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (1)

1. 적재 이송이 가능한 차량;
   상기 차량에 적재 설치되어 터널 세척을 위한 세척 용수를 담아 저장하는 세척 용수 저장조;
   상기 차량에 적재 설치되어 터널 세척을 위한 세정액과 약품을 담아 저장하는 약품 저장부;
   상기 차량에 적재 설치되어 상기 세척 용수 저장조 및 상기 약품 저장조로부터 공급된 세척 용수 및 세정액을 분사하여 터널 내부 및 설비를 자동 세척하는 터널 세척부;를 포함하는 이동형 터널 세척 장치.