KR100464640B1 - 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리용량 이상의 처리액 통과될 경우 오염액의 유입을 차단할 수 있는 부유물 분리장치에 관한 것으로, 본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치는 유입구와 배출구가 각각 측벽에 형성된 챔버와 상기 챔버 내에 설치되며 차폐막이 구비된 유량측정구가 형성된 분리대와 상기 유량측정구를 통과하는 처리액의 량을 측정하는 유량계 및 상기 유입구를 단속하는 벨브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치는 분리대의 구조가 간단하여 설치가 용이하고 이미 분리된 부유물이 폭우에도 유실될 염려가 없는 장점이 있다.

Description

처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치{Pollutant separator able to measuring the volume of treatment solution}

본 발명은 부유물이 혼재된 오염액으로부터 부유물을 분리하는 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 부유물을 오염액으로부터 분리하고, 배출되는 처리액의 유량을 측정하여 측정된 처리액이 한계치 이상일 경우 더 이상 챔버 내로 오염액이 유입되는 것을 막을 수 있는 오염물 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 수질오염원은 방지와 관리의 편의를 목적으로 점오염원과 비점오염원으로 구분된다. 점오염원은 하수장, 폐수처리장, 발전소, 폐광, 석유탱크, 유정 등과 같이 특정위치에서 하수관이나 도랑에 오염물질이 포함된 폐수가 배출되는 오염원을 말하는 것으로 처리가 비교적 용이하고 심각성을 쉽게 눈으로 확인할 수 있는 것을 말한다. 반면, 비점오염원은 여기저기 산재해 있는 넓은 지역에서 오염물질이 배출되는 것으로 삼림벌채지역, 도시지역, 공사장, 주차장, 도로 등의 지역을 지나 온 빗물이 지표면에 쌓여있는 오염물을 하천이나 바다 등에 유입시켜 오염을 유발시키는 것을 말하는 것으로 주로 비가 올 때나 눈이 녹아 흐를 때 발생한다.

이러한 비점오염원에 의한 수질의 오염은 그 심각성이 눈으로 확연히 드러나지는 않으며, 오염물질의 배출량을 예측하기가 어렵고, 계절강수량에 따라 농도가 달라 효율적으로 처리하기가 어렵다.

따라서 오염원이 유발될 수 있는 지역 곳곳에 소규모의 처리시설을 설치하여 그때그때 처리할 수 있도록 하는 것이 효율적인데, 이러한 비점오염원에 혼재된 부유물은 쉽게 분리할 수 없어, 처리되지 못한 채 강이나 바다 등으로 유입되어 심각한 환경오염을 유발시킬 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 유입구와 배출구가 각각 형성된 챔버 내에 상기 부유물이 떠다니는 것을 막기 위하여 하부가 개방된 배플(baffle) 및 상기 배플을 통과한 처리액을 통과시키는 처리액 통과구가 형성된 분리대가 각각 설치된 분리장치가 개발되었다. 그러나 이러한 분리장치는 상기 배플과 상기 분리대를 상기 챔버 내에 각각 설치하여야 하므로 설치에 시간이 많이 들고 폭우시를 대비한 장치가 없어 우리나라와 같이 계절에 따른 강수량의 차이가 큰 지역에서 사용하가 불편하였다.

특히 폭우로 인하여 처리시설이 범람될 경우, 기존에 처리시설 내에 처리되어 보관되던 부유물이 빗물에 의해 유실될 가능성이 큰 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 분리대로도 효율적으로 부유물을 분리하는 동시에, 한계치 이상으로 처리액이 통과될 경우 오염액의 유입을 차단하여 기존에 분리되었던 부유물이 유실되는 것을 방지할 수 있는 오염물질 분리장치를 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 사용상태도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 다른 사용상태도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치가 다른 장치와 연결되어 사용되는 모습을 대략적으로 보여주는 사용상태도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 설명

1: 챔버 2: 분리대

3: 유량계 4: 밸브

11:유입구 12: 배출구

21: 유량측정구 22: 차폐막

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치는 부유물이 포함된 오염액이 유입되는 유입구와 상기 부유물이 제거된 처리액이 배출되는 배출구가 측벽에 각각 이격되어 형성되어 있는 챔버와 상기 챔버 내에 설치되고, 통과하는 상기 처리액의 유량을 측정할 수 있는 유량측정구가 형성되어 있으며 상기 유량측정구로 상기 처리액은 통과시키되 상기 오염액이 통과하는 것은 차폐하는 차폐막이 구비된 분리대와 상기 유량측정구를 통과하는 상기 처리액의 유량을 확인할 수 있는 유량계 및 상기 오염액이 상기 유입구 측으로 유입되는 것을 단속하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다. 더욱 자세하게는 상기 분리대는 상기 차폐막의 하단이 상기 유량측정구의 하단보다 적어도 같거나 낮아, 상기 부유물이 상기 유량측정구로 통과하는 것을 차폐하는 것이되, 상기 차폐막이 상기 분리대로부터 돌출되어 연결된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 유량계로 확인되는 측정치가 경계치 이상인지를 판단하고, 상기 측정치가 경계치 이상인 경우 상기 밸브를 단속하여 상기 유입구 측으로 오염액이 유입되는 것을 차단하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 유량계는 상기 유량측정구를 통과하는 상기 처리액의 순간적인 유량을 측정하는 유량센서이고 상기 유량센서로 측정된 측정치를 외부에서 확인할 수있는 디스플레이 장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 사시도이며 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 단면도 이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치는 대략적으로 유입되는 부유물이 혼재된 오염액에 유입되는 유입구(11)와 상기 부유물이 제거된 처리액이 배출되는 배출구(12)가 각각 측벽에 형성되어 있는 챔버(1)와 상기 부유물이 상기 배출구(12)로 배출되는 것을 차단하는 차페막(22)이 구비되어 있으며 상기 차폐막(22)을 넘어온 처리액의 량을 측정하기 위한 유량측정구(21)가 형성되어 있는 분리대(2)와 상기 유량측정구(21)를 통과하는 처리액의 량을 감지하기 위한 유량계(3) 및 상기 유입구(11)로 상기 오염액이 유입되는 것을 단속하는 밸브(4)를 포함하여 구성된다.

상기 챔버(1)의 처리용량과 상기 챔버(1) 내에 설치되는 상기 분리대(2)의 위치는 본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치가 설치되는 장소의 연 평균강수량과 오염물의 종류 및 상기 오염물 중 부유물이 차지하는 비율등에 따라 다르게 설계되어지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 분리대(2)의 높이가 상기 유입구(11)의 높이보다 높아 상기 유입구(11)로 유입되는 오염액의 유입속도가 빠르고 상기 챔버(1) 내에 수용된 유체의 량이 많은 경우에도 상기 오염액이 상기 분리대(2)를 쉽게 넘지 못하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 차폐막(22)의 면적은 상기 유량측정구(21)의 면적보다 넓은 것이 바람직한데, 특히 상기 차폐막(22)의 하단이 상기 유량측정구(21)의 하단 보다 낮은 것이 바람직하다. 그 이유는 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치는 상기 유입구(11)를 통하여 상기 챔버(1) 내로 유입된 유체가 상기 차폐막(22)의 하단을 통과한 후 상기 유량측정구(21)를 통과하여 배출구(12) 측으로 빠져 나가도록 설계되는데, 이러한 유로가 형성될 경우 상기 유입구(11)로 유입되는 오염액에 혼재된 부유물은 내부에 고여 있는 처리액보다 비중이 낮아 상기 차폐막(22)에 의해 더 이상의 흐름이 차단되며 따라서 상기 차폐막(22)의 하단보다 높이가 높은 상기 유량측정구(21) 측을 통과하지 못하게 되는 것이다. 그리고 상기 차폐막(22)을 통과하지 못하고 상기 챔버(1) 내의 차폐막(22)의 외부에 쌓여있는 부유물은 천정 측에 형성되어 있는 오염물질 제거구(13)를 통하여 외부로 수거될 수 있다. 상기 차폐막(22)은 기존의 하부가 개방된 배플을 대체하는 것인데, 거대한 부피의 배플을 따로 설치하는 대신에 상기 분리대(2)에 형성된 유량측정구(21)로부터 돌출되어 연결된 구조의 상기 차폐막(22) 만으로도 기존의 배플이 수행하였던 역할을 대신할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 유량측정구(21)를 통하여 흐르는 순간적인 유량을 측정하는 유량계를 유량측정센서(3)로 하였다. 상기 유량측정센서는 상기 유량측정구(21)를 통과하는 처리액의 유량을 계속적으로 측정하여 디스플레이어 장치(미도시)를 통하여 확인할 수 있도록 할 수 있다. 혹은 상기 유량측정센서(3)는 상기 유량측정구(21)를 통과하는 처리액의 량이 한계치 이상인 경우 외부에 그 사실을 알리는 알림장치(미도시)와 연결되어 한계치 이상의 처리액이 상기 유량측정구(21)를 통과할 경우 관리자가 그 사실을 알 수 있게 할 수도 있다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 유량계가 유량측정센서인 경우를 중심으로 설명하고 있으나 본 발명의 실시 예에 따른 유량계가 반드시 유량측정센서에 한정되는 것은 아니다. 즉 상기 유량측정구(21)에 눈금을 표시하여 유량을 측정할 수 있으며, 유량측정구(21) 근처에 부표를 설치하여 유량을 측정할 수도 있다. 이러한 경우에는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 챔버(1)의 천정 등에 설치된 뚜껑 등을 열고 외부에서 처리액의 유량을 확인할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 밸브(4)는 상기 유입구(11)로 오염액이 흐르는 것을 단속할 수 있다. 따라서 상기 유량측정구(21)를 통과하는 처리액의 유량이 한계치 이상인 경우 상기 밸브(4)를 단속하여 상기 유입구(11)로 더 이상의 오염액이 유입되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치가 분리하는 오염물은 부유물로서 오염액의 상부에 떠다니는 비중이 작은 것들이다. 따라서 본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치가 처리할 수 있는 용량 이상의 오염액이 상기 챔버(1) 내에 유입되면 오염액이 상기 분리대(2)를 넘어 상기 유출구(12)로 유출될 수 있다. 그렇게 되면, 이미 수집되었던 부유물이 유실되어 하천이나 바다 등을 오염시킬 수 있게 되는 것이다. 상기 밸브(4)는 이러한 사태가 생기는 것을 방지하기 위한 것인데, 처리량 이상의 처리액이 상기 유량측정구(21)를 통과하는 것으로 확인될 경우 상기 밸브(4)를 조절하여 상기 유입구(11)로 오염액이 유입되는 것을 막고, 유입이 차단된 오염액은 선회관을 통하여 배수관으로 배수 될 수 있도록 한다.

비점오염원은 도로나 공사장 혹은 주차장 등의 지표면에 쌓여 있던 오염물이 빗물과 함께 배수로에 유입됨에 따라 유발되는 것으로, 일단 쌓여 있던 오염원이 제거되고 난 후에 계속적으로 내리는 폭우 속에는 오염원이 상대적으로 적게 포함되거나 거의 포함되지 않는 특징이 있다. 따라서 특정지역의 오염물의 량을 고려하여 설계된 본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 처리량 이상의 오염액은 선회관을 통하여 배수관으로 배출시키더라도 수질오염에는 크게 영향을 미치지 않으며, 오히려 처리량 이상의 오염물이 흘러들어 본 발명의 분리장치에 분리되어 있던 기존의 오염물이 역류하여 하천 등에 흘러들어가게 된다면 주위의 하천 등의 수질에 심각한 영향을 줄 수 있는 것이다. 따라서 상기 밸브(4)와 상기 유량측정센서(3)로 이러한 사태를 막을 수 있다.

또한 이러한 밸브의 역할은 상기 유량측정센서(3) 및 상기 밸브(4)와 연결된제어부를 구비함으로서 더욱 효율적으로 수행될 수 있다. 즉 유량측정센서(3)로 측정되는 유량이 한계치 이상인 경우 이러한 정보를 입력받은 상기 제어부가 상기 밸브(4)를 자동으로 단속하게 되면 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치는 사람의 통제 없이도 자동적으로 제어될 수 있는 무인스시템으로 운영될 수 있어 밤사이 폭우가 내린 경우 등에도 효율적으로 대처할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치로 오염액에 혼재된 부유물을 분리하는 것을 나타내는 사용상태도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치에 수용량 이상의 오염액이 수용된 경우를 나타내는 상태도 이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치는 부유물이 혼재된 오염액이 상기 유입구(11)를 통하여 유입되면, 비중이 작은 상기 부유물은 처리액이 흘러나갈 수 있는 최소 기준인 상기 유량측정구(21)의 하단보다 더 하방향으로 연장된 상기 차폐막(22)에 의해 상기 유량측정구(21)를 통과하지 못하고 분리된다. 상기 부유물이 분리된 처리액은 상기 유량측정구(21)를 통과하는데 상기 유량측정구(21)를 통과하는 처리액의 유량은 유량계인 유량측정센서(3)에 의해 측정된다.

폭우로 인하여 상기 유량측정구(21)를 통과하는 처리액이 한계치 이상으로 많아지면, 이러한 사실을 감지한 상기 유량측정센서(3)과 연결된 상기 제어부가 상기 밸브(4)를 단속하여 상기 유입구(11)를 통하여 더 이상의 오염액이 유입되는 것을 막는다. 따라서 기존에 상기 챔버(1) 내에 수집되어 있던 부유물이 상기 유출구(12)를 통하여 빠져나가는 것을 방지할 수 있는 것이다. 그리고 수집된 상기 부유물은 상기 오염물질제거구(13)를 통하여 제거될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치가 다른 오염물질 분리장치와 연동하여 운행되는 것을 보여주는 사용상태도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치는 오염액에 혼재되어 있는 부유물을 제거하는 장치이므로 상기 오염액에 혼재되어 있는 비중이 큰 물질을 침전 시킬 수 있는 오염물질 분리장치와 연동하여 가동시키면 최적의 효과를 나타낼 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 하이드로사이클론형 분리기와 연동된 것을 예로 들어 설명하겠다. 하이드로사이클론형 분리기의 유입구(51)을 통하여 유입된 오염액은 상기 하이드로사이클론형 분리기의 챔버(5) 내에서 원심력을 받아, 상기 오염액 내에 혼재된 오염물질 중 비중이 큰 물질이 상기 하이드로사이클론형 분리기의 챔버(5)의 바닥에 침전되고, 비중 및 크기가 작은 부유물(기름방울이나 스티로폼조각 등)은 상기 하이드로사이클론형 분리기의 챔버(5)의 중심부에 모여들게 되는데, 이렇게 모여든 부유물이 포함된 배출액은 상기 하이드로사이클론형 분리기의 중심부에서부터 연장된 배출관(6)을 통하여 본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치의 상기유입구(11)로 유입된다. 상기 유입구로 유입된 부유물은 상기 차폐막(22)에 의해 차폐되어 상기 유량측정구(21)를 통과하지 못하게 되고 따라서 본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 처리장치의 상기 배출구(12)를 통하여 배출되는 처리액에는 비중이 큰 물질과 부유물이 제거된 깨끗한 빗물이 흐르게 되는 것이다. 만일 폭우로 인하여 본 발명의 유량측정구(21)를 통과하는 처리액의 량이 한계치를 넘는 경우에는 상기 유량측정센서(3)과 연결된 제어부(7)가 상기 벨브(4)를 단속하여 더 이상의 오염액이 유입되는 것을 막고 오염액은 선회관(8)을 통하여 배출되도록 함으로서 이미 하이드로사이클론형 분리기나 본 발명의 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치에 수집되어 있던 오염물이 유실되는 것을 막을 수 있는 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시 할 수 있을 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 첫째, 챔버에 전체적으로 설치되는 베플(baffle) 대신 분리대에 돌출되어 구비된 차폐막을 이용하므로 챔버 내에 구조물의 설치가 용이하면서도 효율적으로 부유물을 제거할 수 있는 장점이 있으며,

둘째, 폭우로 인하여 유입되는 오염액이 처리량을 초과하는 경우에도 챔버 내에 수용된 부유물이 하천이나 바다에 유입될 염려가 없는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 부유물이 포함된 오염액이 유입되는 유입구와 상기 부유물이 제거된 처리액이 배출되는 배출구가 측벽에 각각 이격되어 형성되어 있는 챔버;

   상기 챔버 내에 설치되고, 통과하는 상기 처리액의 유량을 측정할 수 있는 유량측정구가 형성되어 있으며 상기 유량측정구로 상기 처리액은 통과시키되 상기 오염액이 통과하는 것은 차폐하는 차폐막이 구비된 분리대;

   상기 유량측정구를 통과하는 상기 처리액의 유량을 확인할 수 있는 유량계; 및

   상기 오염액이 상기 유입구 측으로 유입되는 것을 단속하는 밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 분리대는 상기 차폐막의 하단이 상기 유량측정구의 하단보다 적어도 같거나 낮아, 상기 부유물이 상기 유량측정구로 통과하는 것을 차폐하는 것을 특징으로 하는 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 유량계로 확인되는 측정치가 한계치 이상인지를 판단하고, 상기 측정치가 한계치 이상인 경우 상기 밸브를 단속하여 상기 유입구 측으로 오염액이 유입되는 것을 차단하는 제어기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 유량계는 상기 유량측정구를 통과하는 상기 처리액의 순간적인 유량을 측정하는 유량센서이고,

   상기 유량센서로 측정된 측정치를 외부에서 확인할 수 있는 디스플레이 장치; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 분리장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 차폐막은 상기 분리대로부터 돌출되어 연결된 것을 특징으로 하는 처리액의 유량을 측정할 수 있는 오염물질 처리장치.