WO2014104422A1

WO2014104422A1 - 지하수 관정 청소 및 청소오염물 회수시스템

Info

Publication number: WO2014104422A1
Application number: PCT/KR2012/011601
Authority: WO
Inventors: 방병훈
Original assignee: Bang Byeong Hun
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-03

Abstract

본 발명은 압축가스를 공급하는 압축가스 공급부, 지하수 관정 내부로 투입되어 압축가스 공급부로부터 공급된 압축가스를 분사시켜 관정 내부를 브러싱 정화부에 의해 청소하는 관정 청소장치, 관정 청소장치에 의해 청소 후 발생되는 관정 내 오염된 청소수를 배출시키는 지하수 배출부 및 상기 지하수 배출부에 의해 배출되는 오염된 청소수를 외부로 회수시키는 관정청소 오염물 회수장치 를 포함하여, 상기 관정청소 오염물 회수장치에 의해 회수되는 오염된 청소수를 정화하여 공급하는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템을 제공함으로써, 지하수 관정을 보다 효율적으로 청소하고 관정 청소시 오염수가 파이프 외부로 누출되지 않고 회수가능한 것을 특징으로 한다.

Description

지하수 관정 청소 및 청소오염물 회수시스템

본 발명은 지하수 관정의 청소 및 청소오염물을 회수하기 위한 시스템에 관한 것이다.

수자원 부족의 현실 속에 더욱 중요시 활용되고 있는 지하수 관정은 설치보다도 그 사후 관리가 더욱 중요하다.

그것은 이 같은 지하수를 인간이 직접적으로 음용하거나 이용하기 때문이고, 이를 위해 지하수 관정의 사후 관리는 법적으로도 의무화 되어 있다.

즉, 일정 기간 사용된 지하수 관정은 사후적으로 내부에 청소를 실시하여야 하고 청소 후에는 이를 배출시킴으로써 정화 후 재사용되도록 하는 것이다.

여러 가지 청소 방식들이 있는데 일반적으로 지하수 내부 벽면의 찌꺼기, 슬라임 등을 떼어내기 위한 것과 화학적인 처리를 하게 되고, 청소 후 그러한 부유물 내지 침전물을 포함하는 지하수를 외부로 배출시키게 되는데, 에어서징(Air-Surging) 방식은 압축가스를 관정 내부로 주입하여 청소하고 지하수가 배출되는 방식을 취한다.

그러나, 종래의 지하수 관정 청소장치는 단지 고압의 공기만을 분사하여 부착된 스케일 등의 오염물을 떼어내는 것으로 견고하게 부착된 스케일 등의 오염물질을 떼어내는 데 많은 시간이 소모되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 에어컴프레서의 압력은 관정 내부를 청소하기에 충분하지 않고 이를 이용할 경우 외부의 오염된 공기가 관정으로 함께 유입되어 2차 오염의 문제 또한 발생할 수 있는 문제가 있었다. 또한 비용도 상당히 소모되어 효과에 비해 비경제적임에도 불구하고 여전히 벽면을 충분히 청소하지 못하는 한계가 있었다.

아울러, 이 같은 방식에 의해 지하수 관정을 청소하는 경우에, 지하수 관정에 고압의 압축가스를 주입하게 됨으로써 청소와 동시에 오염물질을 포함하는 지하수가 관정 상측으로 솟아오르게 되고, 이 같이 솟아오른 정화되지 않은 물이 관정 입구에 남아 있게 되며, 청소 후에 다시 관정 내부로 들어가여 지하수를 재오염시킬 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 지하수 관정 내 측면을 충분히 청소할 수 있고, 지하수 관정을 청소시에 지하수가 재오염되는 것을 방지할 수 있는 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템은, 압축가스를 공급하는 압축가스 공급부, 지하수 관정 내부로 투입되어 압축가스 공급부로부터 공급된 압축가스를 분사시켜 관정 내부를 브러싱 정화부에 의해 청소하는 관정 청소장치, 관정 청소장치에 의해 청소 후 발생되는 관정 내 오염된 청소수를 배출시키는 지하수 배출부 및 상기 지하수 배출부에 의해 배출되는 오염된 청소수를 외부로 회수시키는 관정청소 오염물 회수장치를 포함하여, 상기 관정청소 오염물 회수장치에 의해 회수되는 오염된 청소수를 정화하여 공급하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 관정 청소장치는, 전방 둘레에 복수의 에어분사부가 구비되는 회전부를 포함하여 관정에 투입되는 압축가스 분사부, 상기 회전부로부터 탈착 가능하며 상기 회전부의 한 부분에 상기 관의 내면을 청소하는 브러싱 정화부 및 상기 압축가스 분사부의 둘레에 구비되고 상기 관 속에서 상기 압축가스 분사부를 안내하는 가이드부를 포함하고, 상기 에어분사부는 상기 압축가스 분사부의 외주 접선방향으로 에어를 분사하는 것을 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기 관정청소 오염물 회수장치는, 상기 케이싱의 상단에 형성된 플랜지와 결합되는 헤드부, 상기 케이싱에 상기 헤드부를 고정하는 결합수단, 상기 헤드부의 한 부분에 구비되는 주입부, 상기 주입부의 내부에 삽입되는 탈착부 및 상기 헤드부의 다른 부분에 구비되는 배출부를 포함하되, 상기 탈착부에 에어공급호스를 연결하고, 상기 결합수단을 통해서 상기 헤드부를 상기 관정의 상단에 고정한 후 상기 주입부에 고압의 공기를 주입하면, 주입된 고압의 공기가 상기 에어공급호스를 통해 상기 관정의 내부에 공급되고 주입된 고압의 공기에 의해 상기 관정의 지하수가 역류하면서 상기 배출부를 통해 배출되는 것을 구체적인 특징으로 하고,

상기 배출부는, 복수의 배출라인을 형성하되, 상기 지하수 배출시 배출압력을 분산시키거나,

상기 체결수단은, 상기 지하수 관정에서 플랜지가 생략된 파이프와 결합하는 보조결합부를 더 포함하되, 상기 보조결합부를 플랜지가 생략된 파이프에 결합시킨 후 상기 헤드부를 상기 보조결합부에 결합하여 고정하는 것을 보다 구체적인 특징으로 하고,

상기 탈착부는, 상기 에어공급호스가 견고하게 끼워지도록 내부가 복수로 단차져 형성되되, 상기 지하수 배출과정에서 배출압력에 의해 상기 에어공급호스가 상기 탈착부로부터 이탈하는 것을 방지하는 것을 더욱 구체적인 특징으로 한다.

본 발명에 따르면,

첫째, 브러시가 관정 벽면을 충분히 가압하며 회전됨으로써 기존 방식에 비해 벽면을 충분히 청소할 수 있다.

둘째, 친환경 압축가스의 사용에 의해 청소효율이 높을 뿐더러, 비용도 절감되며, 대기오염도 줄일 수 있다.

셋째, 지하수 관정을 청소하는 과정에서 정화되지 않은 지하수가 관정의 파이프 주변으로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 관정의 파이프 주변으로 지하수의 누출을 방지함으로써 관정 주변의 이물질이 지하수와 함께 관정으로 재유입되는 것을 방지할 수 있고 나아가 관정이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

넷째, 복수의 배출라인을 형성함으로써 배출압력을 분산시킬 수 있다.

다섯째, 탈착부와 에어공급호스가 여러 단으로 결합함으로써 탈착부와 에어공급호스가 견고하게 결합할 수 있고, 특히 탈착부가 배출압력에 의해 일부가 손상되더라도 탈착부로부터 에어공급호스가 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 탈착부의 수명을 연장할 수 있다.

여섯째, 지하수 관정의 재오염을 방지할 수 있고, 청소오염물을 재처리함으로써 수자원의 재활용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 청소장치를 개념적으로 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 청소 및 청소오염물 회수시스템을 개략적으로 도시한 것이다.

도 3 내지 도7은 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 청소 및 청소오염물 회수시스템의 일 구성인 회수장치를 도시한 것이다.

도8 내지 도10은 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 청소 및 청소오염물 회수시스템의 일 구성인 회수장치를 도시한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

도1 내지 도10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템은 관정 청소장치(3), 관정청소 오염물 회수장치(1), 압축가스 공급부(24), 지하수 배출부(270) 등을 포함한다.

도1 및 도2를 참조하면 본 발명은 압축가스 공급부(24)로부터 압축가스를 공급받아 관정 청소장치(3)에 의해 관정 내부를 청소하고, 청소 후 배출되는 오염된 청소수는 지하수 배출부(270)로부터 배출되어 관정청소 오염물 회수장치(1)에 의해 회수되고, 회수된 오염물은 필터수단(31, 32)과 침전조에 의해 필터링 및 침전분리를 시키고 오존처리수단(33)에 의해 살균처리되어 정화시키게 된다.

관정 청소장치(3) 및 지하수 배출부(270)는 도8 내지 도10에서 참조되는 바와 같이, 압축가스 분사부(31), 브러싱 정화부(32) 및 가이드부(33)를 포함한다.

압축가스 분사부(31)는, 바디(31a) 및 회전부(31b)를 포함한다.

바디(31a)는, 대략 원통형태로, 후방은 외부의 압축가스 공급부(24)로부터 압축가스를 공급받도록 압축가스 공급부(24)와 연결된 에어공급호스(A.H)와 소켓형태로 탈착이 가능하다. 여기서, 바디(11a)가 에어공급호스(3)와 소켓형태로 탈착하는 기술은 공지된 기술을 이용하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

회전부(31b)는, 대략 원통형태로, 바디(31a)와 회전가능하게 결합되고, 둘레에 형성되는 복수의 에어분사부(312)는 바디 외주에 접하는 방향으로 에어를 분사하도록 구비된다. 이에 따라, 바디(31a)를 통해 공급받은 압축가스가 에어분사부(312)를 통해 분사되면서 회전부(31b)가 회전한다.

브러싱 정화부(32)는, 대략 원판의 패드 형태로 둘레에 브러시(321)를 구비하고 회전부(31b)로부터 탈착가능하게 결합된다. 이에 따라, 회전부(31b)가 회전하면 브러싱 정화부(32)도 함께 회전한다.

가이드부(33)는, 바디(31a)의 둘레에 복수가 설치되되, 복수의 안내편(331) 및 복수의 보호패드(332)를 포함한다.

안내편(331)은, 대략 패널 형태로 바디(31a)의 둘레에 4개가 등각으로 설치된다.

보호패드(332)는, 대략 패널 형태로 본 발명이 관의 내면에 밀착되는 것을 방지하기 위해서 안내편(331)에 각각 나사결합된다. 즉, 본 발명이 이동할 때 관의 내면에 밀착되어 끌리면 본 발명이 손상될 수 있으므로, 보호패드를 설치하여 본 발명을 관의 중심 선상에 배치하고 본 발명이 관의 내면에 밀착되는 것을 방지할 수 있으며, 이동시 마찰저항을 최소화시킴으로써 본 발명이 용이하게 이동할 수 있다. 또한, 본 발명이 관의 중심 선상에 배치되면 브러시가 관의 내면을 더욱 용이하게 청소할 수 있다.

이와 같이 구성된 관정 청소잦치(3)가 관정에 투입되고 압축가스 공급부(24)가 작동되면 에어공급호스(A.H)를 통해 압축가스가 압축가스 분사부(31)에 공급된다.

공급된 압축가스는 압축가스 분사부(31)로 주입되고, 주입된 압축가스는 바디(31a)의 회전부(31b)의 에어분사부를 통해 분사된다.

이에 브러싱 정화부(32)가 회전하게 되고 관의 내면에 밀착된 브러시(321)가 회전하여, 분사되는 압축가스와 브러시(321)에 의해 관의 내면에 달라붙은 이물질을 청소한다. 즉, 압축가스가 분사되면서 수압이 발생하고 이 수압에 의해서 1차적으로 관의 내면에 약하게 달라붙은 이물질을 제거하며, 강하게 달라붙은 이물질은 브러시(321)가 쓸고 지나가면서 청소한다. 또한, 브러시(321)가 쓸고 지나가면 떨어진 이물질을 압축가스가 불어서 날려보내기도 한다. 이에 따라, 관의 내면을 고압의 물과 압축가스에 의해 효율적으로 청소 가능하다.

관정 청소장치에 의해 관정 내부 청소가 완료되면, 에어공급호스(A.H)에 지하수 배출부(270)를 연결하고, 에어공급호스(A.H)가 끼워진 관정청소 오염물 회수장치(1)를 관정 케이싱에 설치하여 청소 후 오염물을 회수하도록 한다.

도3 내지 도7을 참조하면, 지하수 관정 청소 및 청소오염물 회수시스템의 일 구성인 지하수 관정 청소오염물 회수장치(1)는, 헤드부(10), 체결수단(13), 결합수단(11), 주입부(12), 탈착부(14) 및 배출부(15)를 포함한다. 여기에, 보조결합부(112)를 더 포함한다.

헤드부(10)는, 대략 챙이 달린 반구 형태의 모자 형상으로, 반으로 나눠져 형성된다.

체결수단(13)은, 헤드부(10)를 결합하기 위한 수단으로 나눠진 헤드부(10)의 경계부분에 각각 구비되고, 나사로 결합한다. 즉, 체결수단(13)에 나사를 끼워서 조이면 반으로 나눠진 헤드부(10)가 결합하여 고정된다.

헤드부(10)는 150, 200, 250, 300mm 등으로 그 크기의 변경이 가능하고, 헤드부(10)의 변경을 위해서는 체결수단(13)을 분리시키고 헤드부(10)와 체결수단(13)을 탈부착시켜서 변경시킨다.

결합수단(11)은, 헤드부(10)를 지하수 관정의 케이싱에 고정하기 위한 수단으로 복수의 고정편(111)을 포함한다.

고정편(111)은, 대략 "ㄷ"형태로 헤드부(10)의 둘레에 끼워지되, 헤드부(10)가 관정에 설치된 케이싱(P)의 플랜지(F)에 얹혀진 상태에서 헤드부(10)와 플랜지가 견고하게 결합하도록 6개의 고정편(111)을 헤드부(10)의 둘레에 끼운 후 볼트로 조여서 고정한다. 이에 따라, 고정편(111)에 의해서 헤드부(10)가 케이싱의 플랜지에 견고하게 고정된다.

한편, 결합수단(11)은 도 7에 도시된 바와 같이 보조결합부(112)를 더 포함할 수 있다.

보조결합부(112)는, 플랜지가 형성되지 않은 관정의 케이싱(P')에 헤드부(10)를 결합하기 위한 구성으로 대략 와셔 모양으로 형성된다. 이때, 보조결합부(112)는 관정의 케이싱(P')에 용이하게 고정하기 위해서 반으로 나눠져 형성되고, 일측은 힌지(H)로 결합되고 타측은 나사결합된다. 즉, 보조결합부(112)가 관정의 케이싱(P')에 끼워지도록 보조결합부(112)를 벌려서 관정의 케이싱(P')에 끼운 후 보조결합부(112)를 볼트로 조여서 보조결합부(112)를 관정의 케이싱(P')에 견고하게 고정한다. 그리고, 헤드부(10)를 보조결합부(112)에 얹은 후 고정편(111)을 이용하여 헤드부(10)를 보조결합부(112)에 고정한다. 이에 따라, 관정의 케이싱(P')에 플랜지가 형성되지 않더라도 보조결합부(112)를 통해 헤드부(10)를 관정의 케이싱(P')에 용이하게 고정할 수 있다.

주입부(12)는, 대략 관 형태로 헤드부(10)의 중앙에 관통되어 고정되되, 헤드부(10)와 마찬가지로 반으로 분리되어 구성된다. 즉, 헤드부(10)를 분리하면 주입부(12) 또한 분리된다. 이에 따른 설명은 후술한다.

탈착부(14)는, 대략 관 형태로 내부는 복수로 단차져 형성되고, 주입부(12)의 하부에 배치되되 주입부(12)의 내부에 끼워져 고정된다. 이는 인입되는 호스의 크기에 따라 변경 교체가 가능하고, 탈착부(14)는 실리콘이나 우레탄 등의 소재로 3 내지 5단까지 그 직경을 달리하여 단차지게 형성되어 물이 새어나오는 것을 최소화하고, 탈착부(14)와 에어공급호스(A.H)는 다단으로 결합되어 있기 때문에 탈착부(14)의 어느 한 단이 손상되더라도 탈착부(14)로부터 에어공급호스(A.H)가 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 탈착부(14)가 파손되면 헤드부(10)를 분리하고 주입부(12)에 끼워진 파손된 탈착부(14)를 꺼낸 후 새로운 탈착부(14)를 주입부(12)에 끼워서 교체할 수 있다.

배출부(15)는, 배출압력을 분산시키기 위해서 4개의 배출라인(151)이 헤드부(10)의 상단에 등 간격으로 배치되고, 반쪽의 헤드부(10)에 2개의 배출라인(151)이 구비되고, 다른 반쪽의 헤드부(10)에 2개의 배출라인(151)이 구비된다. 그리고, 양측으로 나눠진 2개의 배출라인(151)에는 일단이 막힌 원통 형태의 배출부(15)가 2개의 배출라인(151)과 연결되되 개구가 전방을 향하도록 연결된다. 즉, 배출부(15)는 1쌍으로 구비되고, 헤드부(10)가 분리되면 배출부(15) 또한 나눠진다.

상술한, 헤드부(10)와 헤드부(10) 사이, 헤드부(10)와 플랜지 사이, 헤드부(10)와 보조결합부(112) 사이 및 보조결합부(112)와 케이싱(P') 사이에는 도시를 생략하였지만 밀폐를 위해 패킹(미도시)이 설치된다.

이와 같이 구성됨으로써, 헤드를 결합한 후 탈착부(14)에 에어공급호스(A.H)를 끼우고 에어공급호스(A.H)를 관정의 케이싱 내부로 삽입한 후 헤드를 케이싱의 플랜지에 고정시키고, 주입부(12)를 통해 외부에 구비되는 에어콤푸레셔로부터의 고압의 공기가 공급되면 지하수가 상부로 솟아오르고 솟아오른 지하수는 배출라인(151)을 거쳐 배출부(15)를 통해 배출되게 한다.

만약, 지하수 관정의 케이싱에 플랜지가 없으면 케이싱에 보조결합부(112)를 결합한 후 헤드부(10)를 보조결합부(112)에 고정시켜서 사용한다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

Claims

압축가스를 공급하는 압축가스 공급부;

지하수 관정 내부로 투입되어 압축가스 공급부로부터 공급된 압축가스를 분사시켜 관정 내부를 브러싱 정화부에 의해 청소하는 관정 청소장치;

관정 청소장치에 의해 청소 후 발생되는 관정 내 오염된 청소수를 배출시키는 지하수 배출부; 및

상기 지하수 배출부에 의해 배출되는 오염된 청소수를 외부로 회수시키는 관정청소 오염물 회수장치; 를 포함하여,

상기 관정청소 오염물 회수장치에 의해 회수되는 오염된 청소수를 정화하여 공급하는 것을 특징으로 하는

지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템.
제1항에 있어서,

상기 관정 청소장치는,

전방 둘레에 복수의 에어분사부가 구비되는 회전부를 포함하여 관정에 투입되는 압축가스 분사부;

상기 회전부로부터 탈착 가능하며 상기 회전부의 한 부분에 상기 관의 내면을 청소하는 브러싱 정화부; 및

상기 압축가스 분사부의 둘레에 구비되고 상기 관 속에서 상기 압축가스 분사부를 안내하는 가이드부;를 포함하고,

상기 에어분사부는 상기 압축가스 분사부의 외주 접선방향으로 에어를 분사하는 것을 특징으로 하는

지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템.
제1항에 있어서,

상기 관정청소 오염물 회수장치는,

상기 케이싱의 상단에 형성된 플랜지와 결합되는 헤드부;

상기 케이싱에 상기 헤드부를 고정하는 결합수단;

상기 헤드부의 한 부분에 구비되는 주입부;

상기 주입부의 내부에 삽입되는 탈착부; 및

상기 헤드부의 다른 부분에 구비되는 배출부;를 포함하되,

상기 탈착부에 에어공급호스를 연결하고, 상기 결합수단을 통해서 상기 헤드부를 상기 관정의 상단에 고정한 후 상기 주입부에 고압의 공기를 주입하면, 주입된 고압의 공기가 상기 에어공급호스를 통해 상기 관정의 내부에 공급되고 주입된 고압의 공기에 의해 상기 관정의 지하수가 역류하면서 상기 배출부를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는

지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템.
제3항에 있어서,

상기 배출부는,

복수의 배출라인을 형성하되,

상기 지하수 배출시 배출압력을 분산시키는 것을 특징으로 하는

지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템.
제3항에 있어서,

상기 체결수단은,

상기 지하수 관정에서 플랜지가 생략된 파이프와 결합하는 보조결합부;를 더 포함하되,

상기 보조결합부를 플랜지가 생략된 파이프에 결합시킨 후 상기 헤드부를 상기 보조결합부에 결합하여 고정하는 것을 특징으로 하는

지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템.
제5항에 있어서,

상기 탈착부는,

상기 에어공급호스가 견고하게 끼워지도록 내부가 복수로 단차져 형성되되, 상기 지하수 배출과정에서 배출압력에 의해 상기 에어공급호스가 상기 탈착부로부터 이탈하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는

지하수 관정 청소 및 관정청소 오염물 회수시스템.