KR100299334B1 - 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간단한 기술로 이용 가능하며, 설치 및 유지비용이 저렴하고 내구성이 강하여 장기간 사용할 수 있는 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템에 관한 것으로, 하천의 수위를 감지하는 하천수위감지수단, 감지된 하천의 수위가 기준치 이상일 경우에 작동하는 압력발생수단, 발생된 압력에 의하여 서스관 개폐용 수문을 개폐시키는 수단으로 구성되어지되, 물막이용 둑으로 부터 일정 거리 상류에 하천수위감지수단을 설치하고 하천수위감지수단과 압력발생수단을 케이블 연결하고 압력발생수단으로 부터 발생된 압력이 결로방지기를 통과하여 저류조의 하천수 유입수로 및 배출수로의 일측에 설치된 서스관 개폐용 수문을 개폐시키도록 구성된 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템을 사용하므로서 하천수위 증가시 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 입구가 출구를 폐쇄시켜 하천 수질 정화 장치의 보호를 저렴한 비용으로 용이하게 할 수 있었다.
Description
본 발명은 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설 중 저류조의 유입수로 및 배수로 개폐시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 하천의 수위를 감지하는 하천수위감지수단, 감지된 하천의 수위가 기준치 이상일 경우에 작동하는 압력발생수단, 발생된 압력에 의하여 서스관 개폐용 수문을 개폐시키는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템에 관한 것이다.
역간 접촉산화법이란 자갈, 쇄석 또는 각종 여재로 충진된 접촉산화조 내에 하천수, 오수 등을 통과시켜 오염물의 침전, 흡착, 미생물에 의한 소화 등을 통하여 수질을 정화하는 방법으로, 오염된 하천수 또는 저농도(BOD 80㎎/ℓ이하)의 오수 처리를 위하여 사용되고 있으며, 폭기 및 오니의 제거를 위하여 접촉산화조 바닥에 산기관이 설치되어 있다.
즉, 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 장치는 가정이나 공장 또는 비점오염원(Non-Point Sourse)에서 배출되는 각종 폐수를 수반하고 있는 오염된 하천수를 취수하여 침사되는 슬러지를 걸러내는 1차 저류조와, 상기 1차 저류조를 통과한 하천수 중 유기물질과 부유물질을 침전, 흡착, 생물학적 산화분해시키기 위하여 자갈, 폐콘크리트, 폐타이어 등의 접촉재가 내재되어 있는 접촉산화조와, 상기 접촉산화조를 통과한 정화된 하천수를 취수하여 방류하는 2차 저류조로 구성되어 있으며, 접촉산화조 하부에는 산기관이 설치되어 오염원의 접촉산화 및 슬러지 배출이 용이하게 되어 있다.
또한, 역간 접촉산화법에서는 1차 저류조로 하천수를 유입시키기 위하여 하천의 중간에 물막이용 둑을 만들어 놓고 있으며, 강우시 하천수가 증가하면 둑을 열어 하천수를 방류하여 하천 수질 정화 장치를 보호하고 있다.
그러나, 여름철의 장마 기간이나 강수량이 많을 경우에는 물막이용 둑을 열어 하천수를 방류하더라도 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 장치내로 하천수가 유입되며, 하천수에는 각종 부유물은 물론 토사 등을 과량으로 함유하고 있어 하천 수질 정화 장치가 손상되는 경우가 허다하게 발생되고 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 1차 저류조로 하천수가 유입되는 유입수로의 입구 및 2차 저류조로 부터 정화된 하천수가 배출되는 배출수로의 출구에 공기 풍선을 설치하여 하천수의 수위가 일정 수위 이상으로 증가할 경우에 풍선 내로 공기가 유입되어 저류조의 유수로 및 배수로의 입구와 출구를 폐쇄시켜 하천 수질 정화 장치가 보호될 수 있도록 하고 있다.
그러나, 공기 풍선을 설치하여 홍수시 이를 작동하므로서 하천 수질 정화 장치를 보호하기 위해서는 고도의 기술을 요할 뿐만 아니라 설치 비용이 과다하게 소요되며, 홍수시 부유물중에 날카로운 물질이 있을 경우에는 이것이 풍선에 손상을 가하여 하천 수질 정화 장치에 각종 부유물 및 토사 등을 다량 함유하고 있는 하천수가 유입되어 하천 수질 정화 장치의 효율을 저하시키거나 손상을 입히는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 간단한 기술로 이용 가능하며, 설치 및 유지비용이 저렴하고 내구성이 강하여 장기간 사용할 수 있는 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적을 이용한 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 하천의 수위를 감지하는 하천수위감지수단, 감지된 하천의 수위가 기준치 이상일 경우에 작동하는 압력발생수단, 발생된 압력에 의하여 서스관 개폐용 수문을 개폐시키는 수단으로 구성되어지되, 물막이용 둑으로 부터 일정 거리 상류에 하천수위감지수단을 설치하고 하천수위감지수단과 압력발생수단을 케이블 연결하고 압력발생수단으로 부터 발생된 압력이 결로방지기를 통과하여 저류조의 하천수 유입수로 및 배출수로의 일측에 설치된 서스관 개폐용 수문을 개폐시키도록 구성된 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템을 사용하므로서 하천수위 증가시 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 입구가 출구를 폐쇄시켜 하천 수질 정화 장치의 보호를 저렴한 비용으로 용이하게 할 수 있었다.
도 1은 본 발명 시스템이 적용되는 장치의 요부 측면도,
도 2는 도 1의 정면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1. 흄관(hume pipe) 2. 서스관
3. 받침대 4. 수위감지센서
5. 솔레노이드 밸브 6. 결로방지기
7. 에어실린더 8. 서스관 개폐용 수문
9. 실링(sealing)수단 10. 연결구
본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템은 하천의 수위를 감지하는 하천수위감지수단, 감지된 하천의 수위가 기준치 이상일 경우에 작동하는 압력발생수단, 발생된 압력에 의하여 서스관 개폐용 수문을 개폐시키는 수단으로 구성되어지되, 물막이용 둑으로 부터 일정 거리 상류에 하천수위감지수단을 설치하고 하천수위감지수단과 압력발생수단을 케이블 연결하고 압력발생수단으로 부터 발생된 압력이 저류조의 하천수 유입수로 및 배출수로의 일측에 설치된 서스관 개폐용 수문을 개폐시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐장치는 하천수위감지센서(4), 하천수위감지센서(4)에서 감지된 데이터를 이송하기 위한 케이블(11), 감지되어 이송된 하천수위가 기준치 이상인 경우 압력을 발생하는 솔레노이드 밸브(5), 솔레노이드 밸브(5)로 부터 발생된 압력을 저류조의 하천수 유입수로 및 배출수로의 일측에 설치된 서스관 개폐용 수문(8)을 개폐시키도록 작동하는 에어실린더(7), 에어실린더(7)의 축에 의하여 개폐되는 서스관 개폐용 수문(8)으로 구성된다.
솔레노이드 밸브(5)와 에어실린더(7)는 결로방지용관을 사용하여 연결하지만 장기간 사용하지 않을 시에는 관내에 결로가 발생하여 압력의 전달이 용이하게 이루어지지 않고 관 뿐만아니라 솔레노이드 밸브(5) 또는 에어실린더(7)가 부식되는 등의 부품 손상이 발생할 수 있으므로 솔레노이드 밸브(5)와 에어실린더(7) 사이에 일정량의 결로가 생성되면 자동으로 결로가 배출되는 결로방지기(6)를 연결할 수도 있다.
또한, 서스관(2)의 하천측 단부(21)와 서스관 개폐용 수문(8)의 기밀유지를 위하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 실링수단(9)을 서스관 개폐용 수문(8)의 서스관(2)측 단부에 개재할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐장치는 종래의 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로로 사용되는 흄관(1)의 하천쪽 부분을 서스관(2)으로 대체하고 서스관(2) 주변에 각종 장치를 설치하여 구성한다.
즉, 먼저 종래의 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로로 사용되는 흄관(1)의 하천쪽 일부분을 서스관(2)으로 대체하되 흄관(1)의 내경과 서스관(2)의 외경이 동일선상에 위치되도록 미리 받침대(3)로서 조절한다.
그 다음에 흄관(1)측으로 서스관(2) 상부에 솔레노이드 밸브(5)시스템을 설치하고, 솔레노이드 밸브(5)시스템과 에어실린더(7)를 연결하되 관내에 결로가 발생하여 압력의 전달이 용이하게 이루어지지 않고 관 뿐만아니라 솔레노이드 밸브(5) 또는 에어실린더(7)가 부식되는 등의 부품 손상이 발생할 수 있으므로 일정량의 결로가 생성되면 자동으로 결로가 배출되는 결로방지기(6)를 연결한다.
에어실린더(7) 축에는 서스관 개폐용 수문(8)을 개폐시킬 수 있는 연결구(10)가 연결되어 있고, 서스관(2)의 하천측 단부(21)와 서스관 개폐용 수문(8)의 기밀유지를 위하여 실링수단(9)을 서스관 개폐용 수문(8)의 서스관(2)측 단부에 개재한다.
또한, 서스관(2) 상부에 설치되는 솔레노이드 밸브(5), 결로방지기(6), 에어실린더(7)를 보호하기 위하여 덮개 뚜껑과 같은 보호수단(미도시)을 형성할 수도 있다.
수위감지센서(4)는 물막이용 둑(미도시)으로 부터 일정 거리 상류에 설치하는 것이 효과적이다. 즉, 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 장치에 있어서 하천수를 1차 저류조로 유입시키기 위하여 물막이용 둑을 하천에 설치하게 되므로 1차 저류조로의 하천수가 유입되는 유입수로는 항상 하천수위 보다 낮게 되어 있으므로 강우시 하천수의 수위가 증가하더라도 거의 감지할 수 없으므로 물막이용 둑으로 부터 일정 거리의 상류에 설치하게 되면 상류로 부터 유입되는 하천수의 수위를 정확하게 감지할 수 있기 때문이며, 기준치를 설정하여 하천 제방둑에 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 솔레노이드 밸브(5)는 작동시 수분에 민감하게 영향을 받게 되므로 서스관(2) 상부로 부터 분리하여 높은 위치에 위치하는 별도의 기계실에 설치하고 결로방지기(6) 또는 에어실린더(7)와 관을 통하여 연결 구성할 수도 있다.
서스관(2)은 상부에 솔레노이드 밸브(5) 등의 설치가 용이하도록 하기 위하여 금속제의 관을 사용하는 것이 바람직하지만, 항상 하천수와 접촉되므로 부식을 방지하기 위한 수단을 부가하는 것이 바람직하며, 결로방지기(6)기 일정량의 렬로가 생성되면 자동적으로 밸브가 개폐되어 생성된 결로를 배출하는 것을 사용하고, 이는 시중에서 용이하게 구입하여 사용할 수 있다.
에어실린더(7)는 서스관 개폐용 수문(8)의 개폐작동을 용이하게 하기 위하여 두 개를 설치하는 것이 효과적이지만 개폐될 수문(8)의 중량 및 에어실린더(7)의 용량에 따라 다수개가 부수적으로 설치될 수도 있다.
상기와 같은 본 발명의 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐장치의 작동 상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 강우에 의하여 하천수위가 높아지게 되면, 물막이용 둑으로 부터 일정 거리에 설치되어 있는 수위감지센서(4)가 높아진 수위를 감지하게 되고, 감지된 수위는 케이블로 이송되어 솔레노이드 밸브(5)를 작동시켜 압력을 발생하게 되며, 발생된 압력은 결로방지기(6)를 통하여 에어실린더(7)를 작동하게 되며, 에어실린더(7)가 작동됨에 따라 연결구(10)에 의하여 서스관 개폐용 수문(8)이 닫혀지게된다.
이때, 서스관 개폐용 수문(8)의 서스관(2)측 단부에 개재된 실링수단(9)에 의하여 서스관(2)의 하천측 단부(21)와 서스관 개폐용 수문(8)의 기밀이 유지되므로서 강우에 의하여 각종 부유물 및 토사 등의 다량으로 함유된 하천수가 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설로 유입되는 것이 방지된다.
반대로 강우가 멈추어 하천수위가 낮아지면 상기와 같은 작동과 반대의 작동에 의하여 서스관 개폐용 수문(8)이 개방되어지고, 하천수가 유입되어 정화가 이루어지게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 하천의 수위를 감지하는 하천수위감지수단, 감지된 하천의 수위가 기준치 이상일 경우에 작동하는 압력발생수단, 발생된 압력에 의하여 서스관 개폐용 수문을 개폐시키는 수단으로 구성되어지되, 물막이용 둑으로 부터 일정 거리 상류에 하천수위감지수단을 설치하고 하천수위감지수단과 압력발생수단을 케이블 연결하고 압력발생수단으로 부터 발생된 압력이 결로방지기를 통과하여 저류조의 하천수 유입수로 및 배출수로의 일측에 설치된 서스관 개폐용 수문을 개폐시키도록 구성된 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템을 사용하므로서 하천수위 증가시 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 입구가 출구를 폐쇄시켜 하천 수질 정화 장치의 보호를 저렴한 비용으로 용이하게 할 수 있었다.
Claims (2)
- 하천의 수위를 감지하는 하천수위감지수단, 감지된 하천의 수위가 기준치 이상일 경우에 작동하는 압력발생수단, 발생된 압력에 의하여 서스관 개폐용 수문을 개폐시키는 수단으로 구성되어지되, 물막이용 둑으로 부터 일정 거리 상류에 하천수위감지수단을 설치하고 하천수위감지수단과 압력발생수단을 케이블 연결하고 압력발생수단으로 부터 발생된 압력이 저류조의 하천수 유입수로 및 배출수로의 일측에 설치된 서스관 개폐용 수문을 개폐시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐 시스템.
- 하천수위감지센서(4), 하천수위감지센서(4)에서 감지된 데이터를 이송하기 위한 케이블(11), 감지되어 이송된 하천수위가 기준치 이상인 경우 압력을 발생하는 솔레노이드 밸브(5), 솔레노이드 밸브(5)로 부터 발생된 압력을 저류조의 하천수 유입수로 및 배출수로의 일측에 설치된 서스관 개폐용 수문(8)을 개폐시키도록 작동하는 에어실린더(7), 에어실린더(7)의 축에 의하여 개폐되는 서스관 개페용 수문(8)으로 구성된 것을 특징으로 하는 역간 접촉산화법에 의한 하천 수질 정화 시설의 저류조 유입수로 및 배수로 개폐장치.
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