KR102257345B1 - Radon reduction instrument for well groundwater - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a system for removing radon from groundwater pumped from a well and supplying the groundwater to a water supply station. The system for reducing radon in well groundwater according to the present invention includes: a storage tank that stores the groundwater pumped from the well and has a vent through which radon can be discharged; an inlet line that interconnects the well and the storage tank; a first pump for pumping the underground water of the well to the inlet line; a blower for removing radon by injecting air into the groundwater in the storage tank; a discharge line for discharging the underground water in the storage tank to the outside; a second pump connected to the discharge line to pump the groundwater in the storage tank; and a controller for controlling the operation of the first pump, the second pump, and the blower according to a water level in the storage tank.

Description

관정 지하수 라돈 저감시스템{Radon reduction instrument for well groundwater}Radon reduction instrument for well groundwater

본 발명은 지하수 처리기술에 관한 것으로서, 특히 관정 지하수에 포함되어 있는 라돈을 제거하는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to groundwater treatment technology, and in particular, to a system for removing radon contained in well groundwater.

지하수는 식수, 농엽용수, 공업용수 등으로 널리 활용되어 왔다. 최근에는 기후변화에 대응하기 위한 방안으로 지하수의 중요도는 더욱 증가하고 있다. 기후변화로 인한 이상 가뭄이 빈번하게 발생하는데, 가뭄이 지속되면 지표수는 즉시 영향을 받아 수량이 급격하게 감소하는 반면 지하수는 지표수에 비하여 훨씬 느리게 반응하므로 안정적 활용이 가능하기 때문이다. Groundwater has been widely used as drinking water, agricultural leaf water, and industrial water. In recent years, the importance of groundwater is increasing further as a way to cope with climate change. Abnormal droughts due to climate change occur frequently. If the drought persists, surface water is immediately affected and the water quantity decreases rapidly, whereas groundwater reacts much more slowly than surface water, so it can be used stably.

이렇게 지하수는 오래전부터 활용되었지만, 시대를 거듭하며 활용 방안은 더욱 다양화되고 있으며, 최근 기후 변화와 더불어 수자원으로서의 중요도는 더욱 확대될 전망이다. In this way, groundwater has been used for a long time, but as the times go on, the ways to use it have become more diversified, and the importance as a water resource is expected to expand further along with the recent climate change.

지하수의 중요도가 확대될수록 지하수의 안전한 이용을 위해서 철저한 수질 관리가 요청된다. 특히 사람이 직접 음용하거나 사용하는 경우라면 수질 관리가 더욱 중요하다. 그러나 지하수에 라돈이 안전 기준치 이상으로 포함되어 있는 경우가 빈번하게 보고되는 바 지하수로부터 라돈을 제거하기 위한 시스템이 요청된다. As the importance of groundwater increases, thorough water quality management is required for safe use of groundwater. In particular, water quality management is even more important if humans directly drink or use it. However, as it is frequently reported that radon is contained in groundwater above the safety standard, a system for removing radon from groundwater is required.

특히 공원 등 공공장소에 설치되는 급수대는 지하수 관정으로부터 직결되어 있는 경우가 많다. 지하수 내 라돈은 일정 시간 이상 공기와 접촉되면서 제거될 수 있는데, 이렇게 관정과 급수대가 직결되면 지하수가 펌핑된 직후 바로 음용하게 되는 문제가 있다. In particular, drinking fountains installed in public places such as parks are often directly connected to the groundwater wells. Radon in the groundwater can be removed while being in contact with air for a certain period of time or longer. If the well and the water supply are directly connected in this way, there is a problem that the groundwater is consumed immediately after pumping.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 경제적인 설비를 통해 관정 지하수 내 라돈을 저감할 수 있는 관정 지하수 라돈 저감시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a well-groundwater radon reduction system capable of reducing radon in well-ground water through an economical facility.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.Meanwhile, other objects that are not specified of the present invention will be additionally considered within a range that can be easily deduced from the detailed description and effects thereof below.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 관정 지하수 라돈 저감시스템은, 관정에서 펌핑된 지하수를 저장하며 라돈이 배출될 수 있는 환풍구가 형성되어 있는 저장탱크; 상기 관정과 저장탱크를 상호 연결하는 유입관과, 지하수가 얇은 줄기로 분사되도록 하여 지하수와 공기의 접촉을 증대시키기 위해 상기 유입관에 결합되는 노즐을 구비하는 유입라인; 상기 관정의 지하수를 상기 유입관으로 펌핑하는 제1펌프; 상기 저장탱크 내 지하수에 공기를 주입하여 라돈을 제거하기 위한 송풍기; 상기 저장탱크 내 지하수를 외부로 배출하기 위한 배출라인; 상기 배출라인에 연결되어 상기 저장탱크 내 지하수를 펌핑하는 제2펌프; 및 상기 저장탱크 내 수위에 따라 상기 제1펌프, 제2펌프 및 송풍기의 작동을 제어하는 콘트롤러;를 구비하는 것에 특징이 있다. A well groundwater radon reduction system according to the present invention for achieving the above object comprises: a storage tank that stores groundwater pumped from the well and has a ventilating hole through which radon can be discharged; An inlet line having an inlet pipe interconnecting the well and the storage tank, and a nozzle coupled to the inlet pipe to increase contact between groundwater and air by spraying groundwater into a thin stream; A first pump pumping groundwater from the well into the inlet pipe; A blower for removing radon by injecting air into the groundwater in the storage tank; A discharge line for discharging groundwater in the storage tank to the outside; A second pump connected to the discharge line to pump groundwater in the storage tank; And a controller for controlling the operation of the first pump, the second pump, and the blower according to the water level in the storage tank.

본 발명에 따르면, 지하수 관정으로부터의 지하수 펌핑량을 측정하기 위하여 상기 유입라인에 설치되는 유량계와, 상기 저장탱크 내 수위를 측정하기 위한 수위계를 더 구비한다. According to the present invention, a flow meter installed in the inlet line to measure the amount of groundwater pumped from the groundwater well, and a water level meter to measure the water level in the storage tank are further provided.

본 발명의 일 예에 따르면, 상기 콘트롤러는 상기 저장탱크 내 지하수의 수위를 저수위, 중간수위, 고수위의 3단계로 구분하고, 지하수가 상기 저수위 이하에 있을 때 상기 제1펌프를 작동시키고 상기 제2펌프를 작동중지시키며, 상기 고수위 이상에 있을 때 상기 제2펌프를 작동시키고 상기 제1펌프를 작동중지시키며, 지하수가 상기 중간수위 이상일 때 상기 송풍기를 작동시키고, 상기 중간수위 미만일 때 상기 송풍기를 작동중지시킨다. According to an example of the present invention, the controller divides the level of the groundwater in the storage tank into three stages: a low level, a middle level, and a high level, and when the groundwater is below the low level, the first pump is operated and the second Stops the operation of the pump, operates the second pump when it is above the high water level and stops the first pump, operates the blower when the groundwater is above the intermediate water level, and operates the blower when it is below the intermediate water level Stop it.

본 발명의 일 예에서, 상기 송풍기로부터 지하수로 공급되는 공기의 양을 측정하기 위한 공기유량계를 더 구비하는 것이 바람직하다. In an example of the present invention, it is preferable to further include an air flow meter for measuring the amount of air supplied from the blower to groundwater.

본 발명의 일 예에서, 콘트롤러는 아래의 연산식에 의하여 공기공급량을 결정할 수 있다. In an example of the present invention, the controller may determine the amount of air supplied by the following equation.

Q = RE/H(100-RE) …연산식Q = RE/H(100-RE)… Formula

(여기서, Q=Va(공기량)/Vw(관정펌핑량), H는 라돈배계수, RE는 라돈 제거율(%)임)(Where, Q=Va (air volume)/Vw (well pumping volume), H is the radon doubling factor, and RE is the radon removal rate (%))

즉, 상기 콘트롤러는 기설정된 지하수의 라돈 제거율(RE)과, 제1펌프에서의 관정펌핑량(Vw) 및 기측정된 라돈배계수(H)를 입력받은 후, 상기 연산식에 의하여 공기량(Va)을 결정한 후 상기 송풍기를 구동한다. That is, the controller receives a preset radon removal rate (RE) of groundwater, a well pumping amount (Vw) from the first pump, and a pre-measured radon double factor (H), and then the amount of air (Va After determining ), the blower is driven.

본 발명의 다른 예에서, 상기 저장탱크의 수면에 부유하는 부력체를 더 구비하며, 상기 제2펌프는 상기 부력체에 설치되어 상기 저장탱크 상부의 물을 외부로 펌핑하여 배출할 수 있다. In another example of the present invention, a buoyant body floating on the water surface of the storage tank is further provided, and the second pump is installed on the buoyancy body to pump and discharge water above the storage tank to the outside.

본 발명에서는 간단한 설비를 이용하여 지하수 관정으로부터 펌핑된 지하수로부터 라돈을 효과적으로 제거할 수 있다는 이점이 있다. In the present invention, there is an advantage in that radon can be effectively removed from the groundwater pumped from the groundwater well by using a simple facility.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if it is an effect not explicitly mentioned herein, it is added that the effect described in the following specification and its provisional effect expected by the technical features of the present invention are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 지하수 라돈 저감시스템의 개략적 도면이다.
도 2는 콘트롤러에서 펌프 및 송풍기의 작동 제어를 설명하기 위한 것이다.
도 3은 콘트롤러에서 공기 공급량을 연산하는 과정을 설명하기 위한 개략적 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 지하수 라돈 저감시스템의 개략적 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 제2실시예에 따른 지하수 라돈 저감시스템에 설치된 부력체와 펌프를 설명하기 위한 도면이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is a schematic diagram of a groundwater radon reduction system according to a first embodiment of the present invention.
2 is for explaining the operation control of the pump and the blower in the controller.
3 is a schematic flowchart illustrating a process of calculating an air supply amount in the controller.
4 is a schematic diagram of a groundwater radon reduction system according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a buoyancy body and a pump installed in the groundwater radon reduction system according to the second embodiment shown in FIG.
※ The accompanying drawings reveal that they are exemplified by reference for an understanding of the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as matters obvious to those skilled in the art with respect to known functions related to the present invention, a detailed description will be omitted.

본 발명은 지하수 내 라돈을 저감하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명이 적용되는 주요 대상은 지하수이지만, 본 발명이 반드시 지하수에만 적용되는 것은 아니며, 하천수, 강변여과수는 물론 라돈 농도가 높아 처리가 필요한 각종 용수에 모두 적용될 수 있다는 점을 미리 밝혀둔다. The present invention relates to a system for reducing radon in groundwater. The main object to which the present invention is applied is groundwater, but it should be noted in advance that the present invention is not necessarily applied only to groundwater, and can be applied to river water, riverside filtration water, as well as various waters requiring treatment due to high radon concentration.

특히 본 발명은 일상적인 급수시스템(예컨대 상수 등)에 문제가 발생하여 지하수나, 강변여과수 등 비상으로 급수를 시행할 경우, 라돈을 제거하는데 사용할 수 있다. In particular, the present invention can be used to remove radon when a problem occurs in a daily water supply system (eg, water supply, etc.) and emergency water supply such as groundwater or riverside filtration water is performed.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제1실시예에 따른 지하수 라돈 저감시스템을 더욱 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a groundwater radon reduction system according to a first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 지하수 라돈 저감시스템의 개략적 도면이다. 1 is a schematic diagram of a groundwater radon reduction system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 지하수 라돈 저감시스템(100)은 지하 관정(w)으로부터 펌핑된 지하수로부터 라돈을 제거한 후 공중에 공급하기 위한 것으로서, 저장탱크(10), 유입라인(20), 제1펌프(30) 등 복수의 구성요소를 구비한다. Referring to Figure 1, the groundwater radon reduction system 100 according to the first embodiment of the present invention is for supplying to the air after removing radon from the groundwater pumped from the underground well (w), a storage tank (10), A plurality of components such as an inlet line 20 and a first pump 30 are provided.

저장탱크(10)는 관정으로부터 공급된 지하수를 저장하고, 라돈을 저감하기 위한 설비이다. 저장탱크(10)는 지하수가 일정 시간 이상 체류할 수 있는 부피인 것이 바람직하다. 지하수가 저장탱크에서 공기와 접촉되는 시간이 늘어날수록 라돈이 잘 제거되기 때문이다. 저장탱크(10)의 상부에는 환풍구(16)가 형성되며, 환풍구(16)에는 배기팬(17)이 설치되어 환풍을 촉진할 수 있다. 또한 저장탱크(10)에는 수위계(15)가 설치되어 지하수의 실시간 수위를 계속적으로 측정한다. The storage tank 10 is a facility for storing groundwater supplied from a well and reducing radon. It is preferable that the storage tank 10 has a volume in which groundwater can stay for a certain time or longer. This is because radon is better removed as the time the groundwater is in contact with the air in the storage tank increases. A ventilation opening 16 is formed in the upper portion of the storage tank 10, and an exhaust fan 17 is installed in the ventilation opening 16 to facilitate ventilation. In addition, a water level meter 15 is installed in the storage tank 10 to continuously measure the real-time level of groundwater.

유입라인(20)은 관정(w)으로부터 펌핑된 지하수를 저장탱크(10)로 공급하기 위한 것으로서, 관정(w)으로부터 저장탱크(10)로 연장되어 설치된다. 본 예에서 유입라인(20)의 출구는 저장탱크(10)의 하부가 아니라 상측에 배치된다. 이는 라돈 제거 효율을 높이기 위한 것이다. 즉 지하수 내 라돈은 공기와 접촉되면서 지하수로부터 탈기되어 환풍구(16)로 배출된다. 이에 지하수가 공기와의 접촉 면적 및 접촉 시간을 늘리는 것이 중요하다. 본 실시예와 같이 유입라인(20)을 저장탱크(10)의 상부에 연결하여 지하수가 저장탱크(10)로 유입된 후 낙하되는 과정에서 공기와 접촉되도록 하였다. 또한 제1실시예에서는 유입라인(20)의 출구에 노즐(29)이 설치된다. 노즐(29)을 통해 지하수가 물줄기를 얇게 형성하여 지하수와 공기가 접촉되는 면적을 넓게 할 수 있다. 다른 예에서는 유입라인의 출구에 복수의 배출공이 마련된 샤워헤드(미도시)를 설치하고, 샤워헤드의 각 배출공에 노즐을 설치하여 지하수가 공기와 접촉되는 면적과 시간을 최대화할 수 있다. The inlet line 20 is for supplying the groundwater pumped from the well (w) to the storage tank 10, and is installed extending from the well (w) to the storage tank (10). In this example, the outlet of the inlet line 20 is disposed above the storage tank 10 rather than below it. This is to increase radon removal efficiency. That is, the radon in the groundwater is degassed from the groundwater as it comes into contact with air, and is discharged to the ventilator 16. Therefore, it is important to increase the contact area and contact time of groundwater with air. As in the present embodiment, the inlet line 20 was connected to the upper portion of the storage tank 10 so that groundwater was introduced into the storage tank 10 and then brought into contact with air in the process of falling. In addition, in the first embodiment, a nozzle 29 is installed at the outlet of the inlet line 20. Groundwater through the nozzle 29 can form a thin stream of water, thereby increasing the area in which groundwater and air are in contact. In another example, a showerhead (not shown) provided with a plurality of discharge holes is installed at the outlet of the inlet line, and nozzles are installed in each discharge hole of the showerhead to maximize an area and time in which groundwater contacts air.

유입라인(20)에는 제1펌프(30)가 설치되어 지하수를 유입라인으로 펌핑한다. 또한 유입라인(20)에는 관정(w)으로부터 펌핑되는 지하수의 양을 측정하기 위한 유량계(25)가 설치된다. A first pump 30 is installed in the inlet line 20 to pump groundwater to the inlet line. In addition, a flow meter 25 for measuring the amount of groundwater pumped from the well w is installed in the inlet line 20.

송풍기(40)는 저장탱크(10) 내 지하수에 공기를 주입하여 라돈을 제거하기 위한 것이다. 송풍기(40)에는 송풍관(41)이 연결되며, 송풍관(41)은 저장탱크(10)의 하단까지 연장된다. 특히 송풍관(41)은 저장탱크(10)의 하단에서 수평방향으로 길게 연장된다. 수평방향으로 길게 연장된 송풍관(41)의 하부에는 다수의 배출공(49)이 형성되어 공기가 저장탱크(10)의 전체 영역에 걸쳐 고르게 공급된다. 공기가 공급되면 지하수 내 라돈은 공기와 함께 환풍구를 통해 배출되어 지하수 내 라돈이 제거된다. 또한 송풍관(41)에는 공기의 공급량을 측정하기 위한 공기유량계(45)가 설치된다. 공기 공급량은 라돈 저감에 있어서 매우 중요한데, 이에 대해서는 뒤에서 후술하기로 한다. The blower 40 is for removing radon by injecting air into the groundwater in the storage tank 10. The blower 40 is connected to a blower pipe 41, and the blower pipe 41 extends to the lower end of the storage tank 10. In particular, the blower pipe 41 extends in a horizontal direction from the lower end of the storage tank 10. A plurality of discharge holes 49 are formed in the lower portion of the blower pipe 41 extending in the horizontal direction so that air is evenly supplied over the entire area of the storage tank 10. When air is supplied, radon in the groundwater is discharged together with the air through the vents to remove radon in the groundwater. In addition, an air flow meter 45 for measuring the amount of air supplied is installed in the blower pipe 41. The amount of air supplied is very important in reducing radon, which will be described later.

배출라인(50)은 저장탱크(10) 내 지하수를 배출하여 외부에 공급하기 위한 것이다. 예컨대 배출라인(50)은 공원의 급수대(미도시)로 연결되어 지하수를 공급할 수 있다. 제1실시예에서 배출라인(50)에는 제2펌프(60)가 저장탱크(10)의 하부에 위치 고정된 상태로 설치된다. 제2펌프(60)를 저장탱크(10)의 하부에 설치하는 것은 지하수 유입라인(20)을 저장탱크(10)의 상부에 배치하는 것과 연관된다. 라돈의 제거 효율 때문이다. 지하수 내 라돈은 관정(w)에서 배출된 후 일정 시간 이상 공기에 노출되면 제거될 수 있다. 저장탱크(10)의 상부에서 노즐(29)에 의하여 분사된 지하수는 저장탱크(10)의 상부로 공급된다. 즉 먼저 공급되어 오래 체류한 지하수는 저장탱크(10)의 하부에 배치되며, 상부에 있는 지하수에 비하여 라돈이 많이 제거된 상태이다. 이에 제2펌프(60)를 저장탱크(10)의 하부에 배치하여 라돈 제거율이 높은 지하수를 외부로 공급한다. The discharge line 50 is for discharging the groundwater in the storage tank 10 and supplying it to the outside. For example, the discharge line 50 may be connected to a water supply station (not shown) in a park to supply groundwater. In the first embodiment, the second pump 60 is installed in the discharge line 50 in a fixed position under the storage tank 10. Installing the second pump 60 below the storage tank 10 is associated with arranging the groundwater inlet line 20 above the storage tank 10. This is because of the efficiency of radon removal. Radon in the groundwater can be removed when exposed to air for a certain time or longer after being discharged from the well (w). Groundwater sprayed from the top of the storage tank 10 by the nozzle 29 is supplied to the top of the storage tank 10. That is, groundwater that has been supplied first and stayed for a long time is disposed under the storage tank 10, and a lot of radon is removed compared to the groundwater in the upper part. Accordingly, the second pump 60 is disposed under the storage tank 10 to supply groundwater having a high radon removal rate to the outside.

콘트롤러(미도시)는 유량계(25), 공기유량계(45) 및 수위계(15)로부터 각각 측정된 유량 및 수위에 대한 정보를 전송받으며, 제1펌프(30), 제2펌프(60), 송풍기(40)의 작동을 제어한다. The controller (not shown) receives information on the measured flow rate and water level from the flow meter 25, the air flow meter 45, and the water level meter 15, respectively, and the first pump 30, the second pump 60, and the blower Control the operation of 40.

도 2를 참고하면, 콘트롤러에서는 저장탱크(10) 내 지하수의 수위에 대하여 3가지 기준점, 즉 고수위(H), 저수위(L), 중간수위(M)가 설정되어 있다. 콘트롤러는 지하수가 저수위(L) 이하에 있을 때 제1펌프(30)를 작동시켜 관정(w)으로부터 저장탱크(10)로 지하수를 공급한다. 이 때에는 제2펌프(60)의 작동은 중지시켜 지하수가 배출되지 않게 한다. 제1펌프(30)의 작동에 의하여 지하수의 수위가 상승하다가 중간수위(M)에 다다르면 송풍기(40)를 작동시켜 저장탱크(10) 내 지하수에 공기를 공급하여, 라돈의 탈기를 촉진한다. 저수위에서는 지하수의 수심이 낮기 때문에 별도로 공기를 공급할 필요가 없지만 중간수위가 되면 수심이 일정 깊이 이상이 되기 때문에 인위적으로 공기를 주입해 주어야 라돈을 효과적으로 제거할 수 있기 때문이다. 지하수 수위가 계속 올라서 고수위(H)에 다다르면 제1펌프(30)의 작동을 중지시키고 제2펌프(60)를 가동하여 지하수를 외부의 급수대로 공급한다. 이 때에도 송풍기(20)는 계속적으로 작동한다. 지하수가 배출됨에 따라 중간수위(M) 미만으로 수위가 떨어지면 송풍기(40)의 작동을 멈춘다. Referring to FIG. 2, the controller sets three reference points for the level of groundwater in the storage tank 10, namely, the high water level (H), the low water level (L), and the intermediate water level (M). When the groundwater is below the low water level (L), the controller operates the first pump 30 to supply groundwater from the well (w) to the storage tank (10). In this case, the operation of the second pump 60 is stopped so that the groundwater is not discharged. When the groundwater level rises by the operation of the first pump 30 and reaches the intermediate water level (M), the blower 40 is operated to supply air to the groundwater in the storage tank 10, thereby promoting degassing of radon. Since the depth of the groundwater is low at low water levels, it is not necessary to supply air separately, but when the water level reaches the intermediate level, the depth of the water reaches a certain depth or more, so that radon can be effectively removed by artificially injecting air. When the groundwater level continues to rise and reaches the high water level (H), the operation of the first pump 30 is stopped and the second pump 60 is operated to supply groundwater to an external water supply. Even at this time, the blower 20 continues to operate. As the groundwater is discharged, when the water level falls below the intermediate water level (M), the blower 40 stops operating.

중간수위(M)는 앞에서 말한 것처럼 지하수의 저장탱크 내 수심과 연관이 있지만, 시스템의 경제적 운용 측면에서도 중요하다. 만약 중간수위를 설정해 놓지 않으면 송풍기(40)는 쉬지 않고 가동시켜야 한다. 즉, 중간수위가 없으면 저수위를 기준으로 공기의 공급 여부를 결정해야 하는데, 저수위가 되면 제1펌프(30)에 의하여 지하수가 저장탱크로 다시 공급되기 때문에 즉시 저수위 이상을 회복하게 된다. 따라서 송풍기는 계속적으로 작동시켜야 한다. 이는 시스템 운용을 비경제적으로 만들 뿐만 아니라, 라돈 제거 효율도 그만큼 상승시키지 못하는 바 바람직하지 않다. 더욱이 송풍기를 계속 사용하면 사용년한을 단축시킬 수 있다. As mentioned above, the median water level (M) is related to the depth of the groundwater storage tank, but it is also important in terms of the economic operation of the system. If the intermediate water level is not set, the blower 40 must be operated without a break. That is, if there is no intermediate water level, it is necessary to determine whether to supply air based on the low water level. When the water level reaches the low water level, the groundwater is supplied back to the storage tank by the first pump 30, so that the low water level or higher is immediately recovered. Therefore, the blower must be operated continuously. This not only makes the system operation uneconomical, but also does not increase the radon removal efficiency that much, which is not desirable. Moreover, continued use of the blower can shorten the service life.

한편, 공기 공급을 통한 라돈제거에 있어서 가장 중요한 사항은 공기의 공급량을 결정하는 것이다. 콘트롤러는 공기의 공급량을 결정한다. 도 3을 참고하여 콘트롤러에서 공기 공급량을 연산하는 과정을 설명하기로 한다. Meanwhile, the most important matter in removing radon through air supply is to determine the amount of air supplied. The controller determines the amount of air supplied. A process of calculating the air supply amount in the controller will be described with reference to FIG. 3.

도 3을 참고하면, 관정(w)에서 지하수를 펌핑하는 량, 예컨대 일일 펌핑량(Vw)을 결정한다. 이는 급수대 등 사용 현황을 고려하여 결정할 수 있다. 또한 지하수를 샘플링하여 라돈의 농도를 측정한다. 예컨대 지하수를 심도별, 시간별로 샘플링하여 라돈 농도를 측정할 수 있다. 라돈의 농도와 함께 라돈 배계수(H, Radon　emanation coefficient)를 측정한다. 라돈 배계수(배출계수)는 수온, 전기전조도, 불순물의 양, 라돈의 기액평형 분배상수에 따라 결정되는 값으로 지하수의 물리적, 화학적 성질을 통해 측정할 수 있는 값이다.Referring to FIG. 3, an amount of pumping groundwater from the well w, for example, a daily pumping amount Vw is determined. This can be determined by taking into account the usage status of drinking fountains and the like. In addition, the concentration of radon is measured by sampling groundwater. For example, radon concentration can be measured by sampling groundwater by depth and time. Measure radon doubling coefficient (H, Radon 　 emanation coefficient) together with the concentration of radon. The radon doubling coefficient (emission coefficient) is a value determined by the water temperature, electric conductivity, the amount of impurities, and the gas-liquid equilibrium distribution constant of radon, and is a value that can be measured through the physical and chemical properties of groundwater.

지하수의 물리적, 화학적 성상이 측정된 후, 라돈의 제거율(RE)을 결정한다. 라돈의 제거율은 라돈 제거후의 농도가 기준치 이하가 되도록 결정한다. 라돈 제거율(또는 제거목표)이 결정되면, 하기의 연산식에 의하여 공기의 공급량을 결정한다. After measuring the physical and chemical properties of the groundwater, the radon removal rate (RE) is determined. The radon removal rate is determined so that the concentration after radon removal is below the reference value. When the radon removal rate (or removal target) is determined, the amount of air supplied is determined by the following equation.

Q = RE/H(100-RE) …연산식Q = RE/H(100-RE)… Formula

(여기서, Q=Va(공기량)/Vw(관정펌핑량), H는 라돈배계수, RE는 라돈 제거율(%)임)(Where, Q=Va (air volume)/Vw (well pumping volume), H is the radon doubling factor, and RE is the radon removal rate (%))

제거율(RE), 라돈배계수(H), 및 관정펌핑량(Vw)은 모두 알고 있는 값이므로, 공기 공기량(Va)은 위의 연산식에 의하여 결정될 수 있다. 콘트롤러에서는 위의 값들을 입력받은 후 상기 연산과정을 거쳐 공기의 공급량을 결정하여, 송풍기(40)를 통해 공급되는 공기량을 조절할 수 있다. Since the removal rate (RE), the radon factor (H), and the well pumping amount (Vw) are all known values, the amount of air air (Va) can be determined by the above equation. The controller may control the amount of air supplied through the blower 40 by determining the amount of air supplied through the calculation process after receiving the above values.

지금까지 제1실시예에서는 저장탱크(10) 내부를 구획하지 않았지만, 제2실시예에서는 저장탱크에 평면방향 또는 수직방향으로 격벽(미도시)을 설치하여 지하수가 유입되는 영역과 배출되는 영역을 서로 분리하여 지하수가 지그재그 형태로 유동하도록 하여 저장탱크 내 체류시간을 늘릴 수 있다. 체류시간이 늘어나면 라돈 제거에 효과적이기 때문이다. 제2실시예가 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. Until now, in the first embodiment, the interior of the storage tank 10 has not been partitioned, but in the second embodiment, a partition wall (not shown) is installed in the storage tank in a planar direction or in a vertical direction, so that the area into which groundwater flows and the area is discharged. Separation from each other allows groundwater to flow in a zigzag form to increase the residence time in the storage tank. This is because if the residence time is increased, it is effective in removing radon. A second embodiment is shown in FIGS. 4 and 5.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 지하수 라돈 저감시스템의 개략적 도면이며, 도 5는 도 4에 표시된 A부분의 확대도로서, 즉 부력체와 펌프를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a schematic diagram of a groundwater radon reduction system according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged view of part A shown in FIG. 4, that is, a view for explaining a buoyancy body and a pump.

도 4 및 도 5를 참고하면, 저장탱크(10)에는 수직하게 격벽(19)이 마련되면 격벽(19)의 하부는 열려 있다. 이에 저장탱크(10)의 좌측 상부에서 유입라인(20)과 노즐(29)을 통해 공급된 지하수는 화살표를 따라 크게 알파벳 'U'자 형태로 유동하게 된다. 저장탱크(10) 내 체류시간으로 보면 격벽(19) 우측의 상부에 놓인 지하수가 가장 오래된 것이며, 좌측 상부가 가장 짧다. 따라서 라돈이 가장 많이 제거된 지하수는 격벽 우측의 상부에 놓인 지하수이다. 체류시간이 가장 긴 지하수를 펌핑하여 배출하기 위해서 제2실시예에서는 제2펌프(80)를 저장탱크의 격벽 우측의 지하수 수위면에 설치한다는 점에 특징이 있다. 즉 제2실시예에서는 물에 뜰 수 있는 밀도를 가진 링 형상의 부력체(80)를 배출라인(50)에 끼워서 설치한다. 이에 저장탱크(10) 내 지하수의 수위에 따라 부력체(80)는 배출라인(50)을 따라 상하방향으로 이동하게 된다. 제2펌프(70)는 부력체(80)에 결합되어 부력체(80)와 함께 상하방향으로 이동가능하다. 다만 제2펌프(70)는 수면 아래 수중에 배치되어 지하수를 펌핑한다. 또한 제2펌프(70)의 출구는 배출라인(50)과 연결되어 펌핑된 물을 배출라인(50)으로 공급한다. 제2펌프(70)와 배출라인(50) 사이를 연결하는 방법은 다양한데, 본 실시예에서는 휘어질 수 있는 소재의 연결관(74)을 통해 펌핑된 지하수를 배출라인으로 보낸다. 배출라인의 하단은 고정된 위치에 있고, 제2펌프(70)는 상하방향으로 이동하기 때문에 연결관(74)은 충분한 길이로 이루어져,제2펌프(70)가 저장탱크(10)의 최상부에 위치해도 제2펌프(70)와 배출라인(50)의 연결에는 지장이 없다. 4 and 5, when the partition wall 19 is provided vertically in the storage tank 10, the lower portion of the partition wall 19 is open. Accordingly, groundwater supplied through the inlet line 20 and the nozzle 29 from the upper left of the storage tank 10 flows largely in the form of an alphabet'U' along the arrow. In terms of the residence time in the storage tank 10, the groundwater placed on the upper right of the bulkhead 19 is the oldest, and the upper left is the shortest. Therefore, the groundwater from which radon has been removed the most is groundwater placed on the upper right of the bulkhead. In order to pump and discharge the groundwater having the longest residence time, the second embodiment is characterized in that the second pump 80 is installed on the groundwater level on the right side of the bulkhead of the storage tank. That is, in the second embodiment, a ring-shaped buoyancy body 80 having a density capable of floating in water is inserted into the discharge line 50 and installed. Accordingly, the buoyancy body 80 moves up and down along the discharge line 50 according to the level of groundwater in the storage tank 10. The second pump 70 is coupled to the buoyancy body 80 and is movable in the vertical direction together with the buoyancy body 80. However, the second pump 70 is disposed in the water below the water surface to pump groundwater. In addition, the outlet of the second pump 70 is connected to the discharge line 50 to supply the pumped water to the discharge line 50. There are various methods of connecting the second pump 70 and the discharge line 50, and in this embodiment, the pumped groundwater is sent to the discharge line through a connection pipe 74 made of a flexible material. Since the lower end of the discharge line is in a fixed position, and the second pump 70 moves in the vertical direction, the connection pipe 74 has a sufficient length, and the second pump 70 is at the top of the storage tank 10. Even if positioned, there is no problem in the connection between the second pump 70 and the discharge line 50.

상기한 구성에 의하여 관정으로부터 펌핑된 지하수는 유입라인에서 저장탱크로 분사될 때 공기와 접촉되며, 저장탱크 내에서 'U'자 형태의 경로를 따라 이동하여 충분한 체류시간을 확보할 뿐만 아니라, 이동 과정에서 송풍기(40)에서 공급된 공기와 접촉됨에 따라 라돈을 효과적으로 제거할 수 있다. Groundwater pumped from the well by the above configuration is in contact with air when it is injected from the inlet line to the storage tank, and moves along the'U'-shaped path within the storage tank to ensure sufficient residence time as well as movement. Radon can be effectively removed as it comes into contact with the air supplied from the blower 40 during the process.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The scope of protection of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is added once again that the scope of protection of the present invention may not be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention pertains.

100, 200 ... 관정 지하수 라돈 저감시스템
10 ... 저장탱크, 20 ... 유입라인
30 ... 제1펌프, 40 ... 송풍기
50 ... 배출라인, 60,70 ... 제2펌프
80 ... 부력체 100, 200 ... well groundwater radon reduction system
10 ... storage tank, 20 ... inlet line
30 ... 1st pump, 40 ... blower
50 ... discharge line, 60,70 ... 2nd pump
80 ... buoyancy body

Claims (10)

관정에서 펌핑된 지하수를 저장하며 라돈이 배출될 수 있는 환풍구가 형성되어 있는 저장탱크;
상기 관정과 저장탱크를 상호 연결하는 유입라인;
상기 관정의 지하수를 상기 유입라인으로 펌핑하는 제1펌프;
상기 저장탱크 내 지하수에 공기를 주입하여 라돈을 제거하기 위한 송풍기;
상기 저장탱크 내 지하수를 외부로 배출하기 위한 배출라인;
상기 배출라인에 연결되어 상기 저장탱크 내 지하수를 펌핑하는 제2펌프; 및
상기 저장탱크 내 수위에 따라 상기 제1펌프, 제2펌프 및 송풍기의 작동을 제어하는 콘트롤러;를 구비하며,
상기 송풍기로부터 지하수로 공급되는 공기의 양을 측정하기 위한 공기유량계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템.
A storage tank that stores groundwater pumped from the well and has a ventilating hole through which radon can be discharged;
An inlet line interconnecting the well and the storage tank;
A first pump pumping groundwater from the well to the inlet line;
A blower for removing radon by injecting air into the groundwater in the storage tank;
A discharge line for discharging groundwater in the storage tank to the outside;
A second pump connected to the discharge line to pump groundwater in the storage tank; And
And a controller for controlling the operation of the first pump, the second pump, and the blower according to the water level in the storage tank, and
Well-ground water radon reduction system, characterized in that further comprising an air flow meter for measuring the amount of air supplied to the groundwater from the blower.
제1항에 있어서,
상기 유입라인에서 공급되는 지하수가 얇은 줄기로 분사되게 하여 지하수와 공기의 접촉을 증대시키기 위해 상기 유입라인의 단부에 결합되는 노즐을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템.
The method of claim 1,
A well groundwater radon reduction system, characterized in that it further comprises a nozzle coupled to an end of the inlet line in order to increase the contact between the groundwater and air by allowing the groundwater supplied from the inlet line to be injected into a thin stem.
제1항에 있어서,
지하수 관정으로부터의 지하수 펌핑량을 측정하기 위하여 상기 유입라인에 설치되는 유량계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템.
The method of claim 1,
A well groundwater radon reduction system, characterized in that it further comprises a flow meter installed in the inlet line to measure the amount of groundwater pumped from the groundwater well.
제1항에 있어서,
상기 저장탱크 내 수위를 측정하기 위한 수위계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템.
The method of claim 1,
Well-ground water radon reduction system, characterized in that further comprising a water level meter for measuring the water level in the storage tank.
제1항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 저장탱크 내 지하수의 수위를 저수위, 중간수위, 고수위의 3단계로 구분하고,
지하수가 상기 저수위 이하에 있을 때 상기 제1펌프를 작동시키고 상기 제2펌프를 작동중지시키며, 상기 고수위 이상에 있을 때 상기 제2펌프를 작동시키고 상기 제1펌프를 작동중지시키며,
지하수가 상기 중간수위 이상일 때 상기 송풍기를 작동시키고, 상기 중간수위 미만일 때 상기 송풍기를 작동중지시키는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템.
The method of claim 1,
The controller divides the water level of the groundwater in the storage tank into three stages: a low water level, an intermediate water level, and a high water level,
When the groundwater is below the low water level, the first pump is operated and the second pump is stopped, and when the groundwater is above the high water level, the second pump is operated and the first pump is stopped,
A well groundwater radon reduction system, characterized in that the blower is operated when the groundwater is above the intermediate water level, and the blower is stopped when the groundwater is below the intermediate water level.
삭제delete 제1항에 있어서,
Q = RE/H(100-RE) …연산식
(여기서, Q=Va(공기량)/Vw(관정펌핑량), H는 라돈배계수, RE는 라돈 제거율(%)임)
상기 콘트롤러는 기설정된 지하수의 라돈 제거율(RE)과, 제1펌프에서의 관정펌핑량(Vw) 및 기측정된 라돈배계수(H)를 입력받은 후, 상기 연산식에 의하여 공기량(Va)을 결정한 후 상기 송풍기를 구동하는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템.
The method of claim 1,
Q = RE/H(100-RE)… Formula
(Where, Q=Va (air volume)/Vw (well pumping volume), H is the radon double factor, and RE is the radon removal rate (%))
The controller receives a preset radon removal rate (RE) of groundwater, a well pumping amount (Vw) from the first pump, and a pre-measured radon doubling factor (H), and then calculates the amount of air (Va) according to the calculation formula. After determining, the well groundwater radon reduction system, characterized in that driving the blower.
제1항에 있어서,
상하방향으로 형성되어 상기 저장탱크의 바닥면으로부터 상측으로 이격된 상태로 상기 저장탱크에 설치되는 격벽을 더 구비하며,
상기 유입라인은 상기 격벽의 좌측 공간에 배치되고, 상기 배출라인은 상기 격벽의 우측 공간에 배치되어 지하수는 알파벳 'U'자 형태로 이동되면서 상기 저장탱크 내 체류시간이 길어지는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템. The method of claim 1,
Further comprising a partition wall formed in the vertical direction and installed in the storage tank in a state spaced upward from the bottom surface of the storage tank,
The inlet line is arranged in the space on the left side of the partition wall, and the discharge line is arranged in the space on the right side of the partition wall, so that the groundwater is moved in the form of an alphabet'U', and the residence time in the storage tank is increased. Groundwater radon reduction system. 제8항에 있어서,
상기 저장탱크에서 상기 격벽의 우측 공간에는 수면에 부유하여 지하수의 수위에 따라 상하로 이동가능한 부력체가 설치되며,
상기 제2펌프는 상기 부력체에 설치되어 상기 저장탱크 상부의 물을 외부로 펌핑하여 배출하는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템. The method of claim 8,
In the storage tank, a buoyant body is installed in the space on the right side of the partition wall and floating on the water surface and movable vertically according to the level of groundwater
The second pump is installed on the buoyancy body to pump and discharge the water above the storage tank to the outside, characterized in that the well groundwater radon reduction system. 제9항에 있어서,
상기 부력체는 링 형상으로 이루어져 상기 배출라인에 끼워져 설치되는 것을 특징으로 하는 관정 지하수 라돈 저감시스템. The method of claim 9,
The buoyancy body is formed in a ring shape, characterized in that the pipe well groundwater radon reduction system, characterized in that installed by being inserted into the discharge line.

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