KR101106801B1 - 차량에 탑재된 오염토양 세척장치 - Google Patents

차량에 탑재된 오염토양 세척장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오염된 토양을 세척하는 장치를 차량에 탑재시켜 해당 현장으로 신속하게 이동해서 해당 현장에 도착하여 오염된 토양 중의 쇠함량에 따라 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하여 오염토양 중의 쇠를 분리해내도록 하기 위한 차량에 탑재된 오염토양 세척장치에 관한 것으로,
차량(100)에 탑재되어 오염된 토양을 세척하기 위한 장치로서,
호퍼(10)로부터 제공되어 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 전기 마그넷을 사용하여 쇠를 분리해내는 쇠분리장치(30);
제2 컨베이어벨트(21)를 통해 제공되는 상기 쇠가 분리된 오염토양에 처리수조저장탱크(40)로부터 공급되는 세척수를 고압 분사시키고 1차 세척선별된 토양(90)을 분리해내는 워싱스크린장치(50);
상기 워싱스크린장치(50)에서 배출되는 세척수를 원심분리로 교반해서 저장하는 1차 저장탱크(60);
상기 1차 저장탱크(60)에 저장된 세척수를 벤튜리관(70)을 통해 제공받아 원심분리로 교반해서 저장하는 2차 저장탱크(61); 및
상기 2차 저장탱크(61)에 저장된 세척수로 상기 1차 세척선별된 토양(90)을 2차 세척하고 탈수하며, 2차 세척선별된 토양(91)을 분리해내는 탈수스크린(80);
을 구비하되,
상기 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 쇠를 탐지하는 쇠탐지부(200); 및
상기 쇠탐지부(200)로부터 제공되는 쇠탐지신호에 따라 상기 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양 중의 쇠함량을 산출하고 이 산출된 쇠함량에 따라 상기 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하는 제어부(300);
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은 오염된 토양을 세척하는 장치를 차량에 탑재시켜 해당 현장으로 신속하게 이동해서 해당 현장에 도착하여 오염된 토양 중의 쇠함량에 따라 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하여 오염토양 중의 쇠를 분리해내도록 하기 때문에, 전기 마그넷의 전력 소비를 적절하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량에 탑재된 오염토양 세척장치{Contaminated soil washing apparatus loaded in the vehicle}
본 발명은 차량에 탑재된 오염토양 세척장치에 관한 것으로, 특히, 오염된 토양을 세척하는 장치를 차량에 탑재시켜 해당 현장으로 신속하게 이동해서 해당 현장에 도착하여 오염된 토양 중의 쇠함량에 따라 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하여 오염토양 중의 쇠를 분리해내도록 하기 위한 차량에 탑재된 오염토양 세척장치에 관한 것이다.
일반적으로 환경오염은 대기오염, 수질오염, 토양오염으로 구분할 수 있으며, 이들 중에서 특히 토양오염은 일상생활에까지 매우 심각한 위협이 될 수 있을 뿐만 아니라 지표수는 물론 지하수 오염을 통한 식수원의 오염을 유발하기 때문에 오염된 토양은 이른 시간에 정화될 필요가 있다.
근래 국내에서 발생하는 토양오염은 주로 액상 폐기물의 무단 매립 또는 누출사고로 인하여 발생하며, 그 밖에 장기간 산업활동 과정에서 방치된 지상 적치물의 지하 확산에 의해 이루어지고, 이러한 발생요인에 의해 나타난 오염토양은 단일 종의 화합물보다는 여러 종류의 화학종에 의해서 발생되며, 대표적인 복합 오염은 유류와 중금속의 형태로써 대부분의 산업활동 지역에서 발생하고 있다.
한편, 비교적 어린 학생들이 생활하는 초등학교, 중학교, 고등학교의 운동장, 모래밭 등의 토양은 말할 것도 없이 매우 중요하다.
최근 오염된 토양을 복원하기 위한 방법으로는 토양 세척, 소각, 고형화, 안정화 및 용매추출 등과 같은 물리화학적 방법과, 토양 경작, 콤포스팅(composting), 바이오벤팅(bioventing), 식물복원 등과 같은 생물학적 방법으로 구분될 수 있으며, 이러한 여러 방법들 중에서 비교적 쉽고 오염된 토양을 신속히 복원할 수 있는 것은 토양세척방법이다.
오염된 토양의 세척방법은 적절한 세척제를 사용하여 토양입자에 결합된 유해성 유기오염물질의 표면장력을 약화시키거나 중금속을 액상으로 변화시켜 토양입자로부터 분리시켜 처리하는 기법으로서, 광범위한 유기 및 무기오염물질을 제거할 수 있는 한편 오염물질의 종류에 관계없이 적용할 수 있는 장점이 있다.
상기에서 토양 세척방법은 현장처리법(In-situ 법)과, 현장외처리법(Ex-situ 법)으로 구분되며, 현장처리법은 오염된 토양을 굴착하지 않고 세척용액 주입정, 세척용액 배출정, 세척유출수 처리시설, 펌프 및 계장시설, 휘발물질 처리시설 등을 오염된 부지에 설치하여 처리하고자 하는 오염토양 내에 세척수를 순환시켜 오염토양을 직접 세척하는 방법으로서, 처리 시간이 길고 세척액의 회수가 어려움은 물론 이동성이 없는 단점이 있기 때문에 토양 세척방법은 주로 현장외처리법이 적용된다.
현장외처리법은 토양 내 오염물질의 분포 및 토양의 물리/화학적 특성을 파악하여 처리하고자 하는 범위의 오염된 토양을 굴착한 후, 적절한 세척액을 사용하여 굴착된 오염토양을 세척장치가 있는 곳에서 세척하는 방법으로서, 최근 일반화된 토양 세척방법으로 이용된다.
종래 토양 세척방법으로 오염된 토양을 다단계로 선별 및 세척하여 오염토양에 부착된 유류 및 중금속을 포함한 각종 오염물질을 제거하여 토양을 복원하는 기술로서, 국내 특허 제10-0534067호(오염 토양의 복원과 선별 처리를 위한 토양 세척 방법과장치)가 제안되었다.
상기의 선행기술은 오염토양을 건식 선별단계와, 고압 살수 선별단계를 통하여 선별한 다음, 1차 세척조에서 세척하는 동시에 오염물이 다량 함유된 부유 토양과 오염물이 소량 함유된 침적 토양으로 분리 배출한 후, 분리된 침적 토양을 2차 세척조에서 세척과 동시에 미립 토양과 과립 토양으로 분리 배출하여 과립 토양은 탈수하여 복원용 토양으로 환원하며, 미립 토양은 1차 세척조에서 배출된 부유 토양과 함께 침전, 응집 및 탈수공정을 통하여 폐기용 오염 슬러지로 만들고, 오염된 세척수는 중화시켜 재활용하는 기술이다.
이러한 종래의 선행기술은 건식 선별기와, 고압 살수 선별기에서 입도가 큰 토양입자를 선별한 후, 1차 및 2차 세척조에서 세척공정이 수행된 다음, 세척공정에서 생성된 미립토양과 부양토양을 폐기용 오염 슬러지로 만들어 폐기하므로 폐기물의 처리비용이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 폐기물로 인하여 제2의 환경오염을 야기하는 실정이고, 특히 미립자의 토양에 흡착된 오염물질을 효과적으로 제거하지 못하는 문제점들이 있었다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 오염된 토양을 세척하는 장치를 차량에 탑재시켜 해당 현장으로 신속하게 이동해서 해당 현장에 도착하여 오염된 토양 중의 쇠함량에 따라 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하여 오염토양 중의 쇠를 분리해내도록 하기 위한 차량에 탑재된 오염토양 세척장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 일 형태에 따르면,
차량(100)에 탑재되어 오염된 토양을 세척하기 위한 장치로서,
호퍼(10)로부터 제공되어 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 전기 마그넷을 사용하여 쇠를 분리해내는 쇠분리장치(30);
제2 컨베이어벨트(21)를 통해 제공되는 상기 쇠가 분리된 오염토양에 처리수조저장탱크(40)로부터 공급되는 세척수를 고압 분사시키고 1차 세척선별된 토양(90)을 분리해내는 워싱스크린장치(50);
상기 워싱스크린장치(50)에서 배출되는 세척수를 원심분리로 교반해서 저장하는 1차 저장탱크(60);
상기 1차 저장탱크(60)에 저장된 세척수를 벤튜리관(70)을 통해 제공받아 원심분리로 교반해서 저장하는 2차 저장탱크(61); 및
상기 2차 저장탱크(61)에 저장된 세척수로 상기 1차 세척선별된 토양(90)을 2차 세척하고 탈수하며, 2차 세척선별된 토양(91)을 분리해내는 탈수스크린(80);
을 구비하되,
상기 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 쇠를 탐지하는 쇠탐지부(200); 및
상기 쇠탐지부(200)로부터 제공되는 쇠탐지신호에 따라 상기 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양 중의 쇠함량을 산출하고 이 산출된 쇠함량에 따라 상기 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하는 제어부(300);
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 2차 세척선별된 토양(91)으로 자외선을 발생시켜 상기 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키는 자외선 발생부(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 2차 세척선별된 토양(91)의 온도를 감지하는 온도 감지부(320); 및
상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 2차 세척선별된 토양(91)으로 열풍을 발생시켜 상기 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키는 열풍 발생부(330)를 더 포함하되,
상기 제어부(300)는 상기 온도 감지부(320)가 제공하는 상기 2차 세척선별된 토양(91)의 온도 정보에 따라 상기 열풍 발생부(330)를 제어하여 상기 열풍 발생부(330)가 해당 온도에 대응하는 세기로 열풍을 발생하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 오염된 토양을 세척하는 장치를 차량에 탑재시켜 해당 현장으로 신속하게 이동해서 해당 현장에 도착하여 오염된 토양 중의 쇠함량에 따라 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하여 오염토양 중의 쇠를 분리해내도록 하기 때문에, 전기 마그넷의 전력 소비를 적절하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 자외선 발생부(310)가 제어부(300)의 제어에 따라 2차 세척선별된 토양(91)으로 자외선을 발생시켜 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키기 때문에, 오염토양이 안전해지는 장점이 있다.
또한, 열풍 발생부(330)가 제어부(300)의 제어에 따라 2차 세척선별된 토양(91)으로 열풍을 발생시켜 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키기 때문에, 오염토양이 더욱 안전해진다.
이와 같이 오염토양에 대해 쇠를 분리, 두 번의 세척, 자외선 발생, 및 열풍 발생을 적용함에 따라 오염토양의 오염성분을 거의 제거하기 때문에, 비교적 어린 학생들이 생활하는 초등학교, 중학교, 고등학교의 운동장, 모래밭 등의 토양에 적용하면 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량에 탑재된 오염토양 세척장치의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 오염토양 세척장치의 일 실시 예를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 오염토양 세척장치에 부가되는 예를 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 차량(100)에 탑재된 오염토양 세척장치의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이와 같이 구성된 본 발명을 도 2 및 도 3을 참조하여 보면 다음과 같다.
도 2는 도 1에 도시된 오염토양 세척장치의 일 실시 예를 구체적으로 나타낸 도면으로, 호퍼(10), 제1, 제2 컨베이어벨트(20, 21), 쇠분리장치(30), 처리수조저장탱크(40), 워싱스크린장치(50), 스크린(51, 52), 1차, 2차 저장탱크(60, 61), 벤튜리관(70), 탈수스크린(80), 토양(90, 91), 모터(190), 회전축(191), 및 교반날개(192)로 구성된다.
도 3은 도 2에 도시된 오염토양 세척장치에 부가되는 예를 나타낸 블록도로, 쇠탐지부(200), 제어부(300), 자외선 발생부(310), 온도 감지부(320), 및 열풍 발생부(330)로 구성된다.
도 1 내지 도 3에 있어서, 먼저 본 발명은 도 1과 같이 차량(100)에 탑재되어 오염된 토양을 세척하기 위한 장치에 관한 것으로, 토양(90, 91)을 제외한 각 부는 차량(100)에 탑재된다.
쇠분리장치(30)는 호퍼(10)로부터 제공되어 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 전기 마그넷을 사용하여 쇠를 분리해낸다. 이때 쇠탐지부(200)는 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 쇠를 탐지하여 해당 쇠탐지신호를 제어부(300)로 제공한다. 제어부(300)는 쇠탐지부(200)로부터 제공되는 쇠탐지신호에 따라 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양 중의 쇠함량을 산출하고 이 산출된 쇠함량에 따라 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하여 전기 마그넷이 해당 오염토양에서 쇠를 적절하게 분리해내도록 한다. 여기서 쇠탐지부(200)는 쇠분리장치(30)가 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 전기 마그넷을 사용하여 쇠를 분리해내기 이전에 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 쇠를 탐지하도록 설치되어야 한다.
워싱스크린장치(50)는 스크린(51, 52)이 2단으로 설치되어, 제2 컨베이어벨트(21)를 통해 제공되는 쇠가 분리된 오염토양에 처리수조저장탱크(40)로부터 공급되는 세척수를 고압 분사시키고 1차 세척선별된 토양(90)을 분리해낸다.
1차 저장탱크(60)는 워싱스크린장치(50)에서 배출되는 세척수를 원심분리로 교반해서 저장한다. 이때 1차 저장탱크(60)는 모터(190)의 동력을 전달받아 회전하는 회전축(191)에 결합된 교반날개(192)가 회전하면서 세척수를 교반함과 동시에 폭기과정을 계속적으로 반복실행하는 구성을 구비한다.
2차 저장탱크(61)는 1차 저장탱크(60)에 저장된 세척수를 벤튜리관(70)을 통해 제공받아 1차 저장탱크(60)에서의 1차 교반에 이어서 원심분리로 2차 교반해서 저장한다.
탈수스크린(80)은 2차 저장탱크(61)에 저장된 세척수로 1차 세척선별된 토양(90)을 2차 세척하고 탈수하며, 2차 세척선별된 토양(91)을 분리해낸다.
자외선 발생부(310)는 제어부(300)의 제어에 따라 최종 2차 세척선별된 토양(91)으로 자외선을 발생시켜 최종 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시킨다.
이와 같이 최종 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키는 과정을 다른 방법으로 한 번 더 실시하는 예를 보면 다음과 같다.
먼저 온도 감지부(320)는 최종 2차 세척선별된 토양(91)의 온도를 감지하여 해당 온도 정보를 제어부(300)로 제공한다.
제어부(300)는 온도 감지부(320)가 제공하는 최종 2차 세척선별된 토양(91)의 온도 정보에 따라 열풍 발생부(330)를 제어하여 열풍 발생부(330)가 해당 온도에 대응하는 세기에 의해 최종 2차 세척선별된 토양(91)으로 열풍을 발생시켜 최종 2차 세척선별된 토양(91)이 자외선에 이어 한 번 더 살균되도록 한다.
이와 같이 본 발명은 오염된 토양을 세척하는 장치를 차량에 탑재시켜 해당 현장으로 신속하게 이동해서 해당 현장에 도착하여 오염된 토양 중의 쇠함량에 따라 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하여 오염토양 중의 쇠를 분리해내도록 하기 때문에, 전기 마그넷의 전력 소비를 적절하게 제어할 수 있는 장점이 있다.
또한, 자외선 발생부(310)가 제어부(300)의 제어에 따라 2차 세척선별된 토양(91)으로 자외선을 발생시켜 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키기 때문에, 오염토양이 안전해지는 장점도 있다.
또한, 열풍 발생부(330)가 제어부(300)의 제어에 따라 2차 세척선별된 토양(91)으로 열풍을 발생시켜 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키기 때문에, 오염토양이 더욱 안전해진다.
이와 같이 오염토양에 대해 쇠를 분리, 두 번의 세척, 자외선 발생, 및 열풍 발생을 적용함에 따라 오염토양의 오염성분을 거의 제거하기 때문에, 비교적 어린 학생들이 생활하는 초등학교, 중학교, 고등학교의 운동장, 모래밭 등의 토양에 적용하면 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10 : 호퍼
20, 21 : 제1, 제2 컨베이어벨트
30 : 쇠분리장치
40 : 처리수조저장탱크
50 : 워싱스크린장치
51, 52 : 스크린
60, 61 : 1차, 2차 저장탱크
70 : 벤튜리관
80 : 탈수스크린
90, 91 : 토양
100 : 차량
190 : 모터
191 : 회전축
192 : 교반날개
200 : 쇠탐지부
300 : 제어부
310 : 자외선 발생부
320 : 온도 감지부
330 : 열풍 발생부

Claims (3)

  1. 차량(100)에 탑재되어 오염된 토양을 세척하기 위한 장치로서,
    호퍼(10)로부터 제공되어 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 전기 마그넷을 사용하여 쇠를 분리해내는 쇠분리장치(30);
    제2 컨베이어벨트(21)를 통해 제공되는 상기 쇠가 분리된 오염토양에 처리수조저장탱크(40)로부터 공급되는 세척수를 고압 분사시키고 1차 세척선별된 토양(90)을 분리해내는 워싱스크린장치(50);
    상기 워싱스크린장치(50)에서 배출되는 세척수를 원심분리로 교반해서 저장하는 1차 저장탱크(60);
    상기 1차 저장탱크(60)에 저장된 세척수를 벤튜리관(70)을 통해 제공받아 원심분리로 교반해서 저장하는 2차 저장탱크(61); 및
    상기 2차 저장탱크(61)에 저장된 세척수로 상기 1차 세척선별된 토양(90)을 2차 세척하고 탈수하며, 2차 세척선별된 토양(91)을 분리해내는 탈수스크린(80); 을 구비하되,
    상기 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양에서 쇠를 탐지하는 쇠탐지부(200); 및
    상기 쇠탐지부(200)로부터 제공되는 쇠탐지신호에 따라 상기 제1 컨베이어벨트(20)를 타고 이송되는 오염토양 중의 쇠함량을 산출하고 이 산출된 쇠함량에 따라 상기 전기 마그넷의 자기 세기를 제어하는 제어부(300); 를 포함하며,
    상기 2차 세척선별된 토양(91)의 온도를 감지하는 온도 감지부(320); 및
    상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 2차 세척선별된 토양(91)으로 열풍을 발생시켜 상기 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키는 열풍 발생부(330)를 더 포함하는 것으로,
    상기 제어부(300)는 상기 온도 감지부(320)가 제공하는 상기 2차 세척선별된 토양(91)의 온도 정보에 따라 상기 열풍 발생부(330)를 제어하여 상기 열풍 발생부(330)가 해당 온도에 대응하는 세기로 열풍을 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량에 탑재된 오염토양 세척장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 2차 세척선별된 토양(91)으로 자외선을 발생시켜 상기 2차 세척선별된 토양(91)을 살균시키는 자외선 발생부(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량에 탑재된 오염토양 세척장치.
  3. 삭제
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