KR100465437B1 - 교면배수용 수질 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 교면배수용 수질 정화장치는, 하천 교량이나 육교의 교각 하부에 근접 설치되어 배수관으로부터 배출되는 물을 집수하기 위한 콘크리트 박스 구조체; 콘크리트 박스 구조체 내에 충전되어, 배수관으로부터 유입된 물을 다단계 여과 과정을 거쳐 정화하기 위한 것으로, 그 평균적 크기 별로 구분되어 복수의 층으로 적층 충전되는 다양한 크기의 자갈; 및 복수의 층으로 적층된 자갈층 최상부에 설치되어 상기 배수관으로부터 유입 및 상기 콘크리트 박스 구조체로부터 유출되는 물에 섞여 있는 부유물을 걸러내기 위한 격자망 부재를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 자갈접촉 산화방식을 활용한 복수의 자갈 적층 여과 구조로 되어 있어, 교면 배수시설의 배수관을 통해 유출되는 물을 다단계의 자갈층에 의한 자갈접촉 산화방식에 의해 정화하여 배출하게 되며, 이에 따라 하천 수질의 오염을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

교면배수용 수질 정화장치{Water purification facilities for bridge-decks draining}

본 발명은 교면배수용 수질 정화장치에 관한 것으로서, 특히 하천의 교량이나 육교에 설치되어 있는 기존의 교면 배수시설의 배수관 하단부에 설치되어 교면 배수시설을 통해 배출되는 물을 특수 구조의 정화시설에 의해 정수하여 배출함으로써 하천 수질의 오염을 줄일 수 있는 교면배수용 수질 정화장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도로나 하천변을 따라 교량이 설치되는 경우, 차량의 빈번한 통행으로 인해 교량 표면상에는 각종 오염물질이 생성되며, 강우에 의하여 그 오염물질이 그대로 하수도나 하천으로 유입되어 하천의 수질이 직ㆍ간접적으로 영향을 받고 있다.

도 1 및 도 2는 일반적으로 시행되고 있는 교면 배수 시설을 나타낸 것으로서, 도 1은 하천 교량용 교면 배수시설을, 도 2는 육교용 교면 배수시설을 각각 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 교면 배수시설은 통상 교량 상판(101)의 노면 가장자리를 따라 배수로(미도시)가 형성되고, 그 배수로 상의 소정 위치에는 집수구(102)가 설치되며, 집수구(102)에는 배수관(103)이 설치되어 있는 구조로 되어 있다.

이상과 같은 종래 교면 배수시설에 의해서는 교량 상면의 강우나 강설에 의한 물이 교량 상면의 노면 가장자리의 배수로 및 집수구(102)를 거쳐 배수관(103)을 통해 직접 하천이나 교량 하부의 도로면상으로 배수된다. 따라서, 이와 같은 일련의 배수 과정에 있어서, 교량 표면상에 생성된 각종 오염물질(예컨대, 자동차로부터 떨어진 각종 폐유나 타이어 조각, 오물 등)이 배수되는 물에 섞여 그대로 도로변 하수도나 하천으로 유입되어 궁극적으로 하천의 수질을 오염시키는 하나의 원인이 되고 있다.

본 발명은 이상과 같은 사항을 감안하여 안출된 것으로서, 기존의 교면 배수시설을 통해 유출되는 물을 특수 구조의 정화시설에 의해 정수하여 배출함으로써 하천 수질의 오염을 줄일 수 있는 교면배수용 수질 정화장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 하천 교량용 교면 배수시설을 보여주는 도면.

도 2는 일반적인 육교용 교면 배수시설을 보여주는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 교면배수용 수질 정화장치의 전체적인 구성을 보여주는 도면.

도 4는 도 3의 교면배수용 수질 정화장치가 하천 교량에 적용된 상태를 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101...교량 상판 102...집수구

103...배수관 110...교각

301...콘크리트 박스 구조체 301a...제1실

301b...제2실 301w...격벽

302...제1층 303...제2층

304...제3층 305...제4층

306,307...격자망 부재

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 교면배수용 수질 정화장치는, 하천 교량이나 육교의 교각 하부에 근접 설치되어, 교량의 교면 배수시설의 배수관으부터 배출되는 물을 유입받아 정화하여 배출하기 위한 장치로서,상기 교각 하부에 근접 설치되어 배수관으로부터 배출되는 물을 집수하기 위한 것으로, 중간에 위치하는 격벽을 중심으로 상기 교면 배수시설의 배수관으로부터 배출되는 물을 1차적으로 유입받아 정수 기능을 수행하는 제1실과, 그 제1실과 하부가 연통되도록 마련되며, 제1실에 의해 1차 정수된 물을 2차적으로 정수하는 제2실로 구성된 콘크리트 박스 구조체;상기 콘크리트 박스 구조체의 제1실과 제2실 내에 충전되어, 배수관으로부터 유입된 물을 다단계 여과 과정을 거쳐 정화하기 위한 것으로, 상기 제1실의 내부 공간은 최하부층인 제1층에 직경이 10∼20mm인 자갈이 깔리고, 그 제1층 위에는 직경이 20∼50mm인 자갈이 적층으로 깔려 제2층을 이루며, 그 제2층 위에는 직경이 50∼100mm인 자갈이 적층으로 깔려 제3층을 이루고, 그 제3층 위에는 직경이 100∼150mm인 자갈이 적층으로 깔려 제4층을 이루는 4단계 자갈 적층 구조로 충전되고, 상기 제2실의 내부 공간은 최하부층인 제1층에 직경이 10∼20mm인 자갈이 깔리고, 그 제1층 위에는 직경이 50∼100mm인 자갈이 적층으로 깔려 제2층을 이루는 2단계 자갈 적층 구조로 충전되는 다양한 크기의 자갈; 및

상기 콘크리트 박스 구조체의 제1실과 제2실 내에 복수의 층으로 각각 적층된 자갈층 최상부에 각각 설치되어 상기 배수관으로부터 유입 및 상기 콘크리트 박스 구조체로부터 유출되는 물에 섞여 있는 부유물을 걸러내기 위한 격자망 부재를 포함하여 구성된 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 교면배수용 수질 정화장치를 나타낸 것으로서, 도 3은 수질 정화장치의 전체적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 4는 하천 교량에 적용된 상태를 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 교면배수용 수질 정화장치(300)는 자갈접촉 산화방식을 활용한 것으로, 하천 교량이나 육교의 교각(110) 하부에 근접 설치되어, 교량의 교면 배수시설의 배수관(103)으부터 배출되는 물을 유입받아 정화하여 배출하기 위한 장치로서, 콘크리트 박스 구조체(301), 다양한 크기의 자갈 및 격자망 부재(306)(307)로 크게 구성된다.

상기 콘크리트 박스 구조체(301)는 교각(110) 하부에 근접 설치되어 배수관 (103)으로부터 배출되는 물을 집수한다. 이 콘크리트 박스 구조체(301)는 도시된 바와 같이, 그 중간에 위치하는 격벽(301w)을 중심으로 상기 배수관(103)으로부터 배출되는 물을 1차적으로 유입받아 정수 기능을 수행하는 제1실(301a)과, 그 제1실 (301a)과 하부가 연통되도록 마련되며, 제1실(301a)에 의해 1차 정수된 물을 2차적으로 정수하는 제2실(301b)로 이루어지는 2중 정수실 구조로 구성된다.

상기 다양한 크기의 자갈은 상기 콘크리트 박스 구조체(301) 내에 충전되어, 배수관(103)으로부터 유입된 물을 다단계 여과 과정을 거쳐 정화하기 위한 것으로, 도시된 바와 같이, 그 평균적 크기 별로 구분되어 복수의 층으로 적층 충전된다.본 실시예에서는 콘크리트 박스 구조체(301)의 제1실(301a)의 경우, 자갈층을 4층의 적층 구조로 구성한 것을 보여주고 있는 바, 자갈 적층 구조의 최하부인 제1층 (302)에는 직경이 대략 10∼20mm인 자갈이 깔리고, 그 위의 제2층(303)에는 직경이 20∼50mm인 자갈이, 그 위의 제3층(304)에는 직경이 50∼100mm인 자갈이, 그리고 최상부인 제4층(305)에는 직경이 100∼150mm인 자갈이 각각 깔린다.

제2실(301b)의 경우는, 그 하부가 제1실(301a)과 연통되어 있는 구조이므로, 제1층(302)에는 직경이 10∼20mm인 자갈이 깔리고, 그 위에는 직경이 50∼100mm인 비교적 중간 크기의 자갈이 바로 깔린다. 즉, 제1실(301a)에서의 제2층(303)의 자갈층을 생략하고 바로 3층의 자갈층(304')이 구성되는 것이다. 이는 제2실(301b)이 제1실(301a)에서 1차적으로 정화된 물을 다시 한 번 정화하여 배출하는 기능을 수행하는 곳으로서, 기본적인 정화기능 및 어느 정도 신속한 배출기능을 동시에 수행해야 하므로, 최하부의 직경이 가장 작은 자갈층 위에 어느 정도 크기가 큰 자갈(제1실의 제3층에 깔린 자갈)을 깐 것이다.

상기 격자망 부재(306)(307)는 상기 복수의 층으로 적층된 자갈층의 최상부에 설치되어 상기 배수관(103)으로부터 유입 및 상기 콘크리트 박스 구조체(301)로부터 유출되는 물에 섞여 있는 부유물을 걸러내는 역할을 한다. 여기서, 상기 제1실(301a)에 설치되는 격자망 부재(306)로는 그 격자 구멍의 크기가 대략 25∼50mm인 중간 구멍 크기의 금속제 망(혹은 합성수지제 망)이 사용되고, 제2실(301b)에 설치되는 격자망 부재(307)로는 그 격자 구멍의 크기가 25mm 미만인 비교적 작은 구멍의 금속제 망(혹은 합성수지제 망)이 사용된다. 그리고, 이와 같은 격자망 부재(306)(307)는 대략 20°정도의 경사각으로 한 쪽이 경사지도록 설치된다. 이와 같이 경사지게 설치하는 이유는 격자망 부재(306)(307)에 의해 걸러진 부유물이 망부재의 어느 한 쪽(경사 하부쪽)으로 위치되도록 함으로써 물이 콘크리트 박스 구조체(301)로 유입되거나, 콘크리트 박스 구조체(301)로부터 외부로 유출되는 과정에 있어서, 그 부유물들로 인해 물의 유입 및 유출이 방해를 받지 않도록 하기 위해서이다.

이상과 같은 구조를 갖는 본 발명의 교면배수용 수질 정화장치는 전술한 바와 같이, 하천 교량이나 육교의 교각(110) 하부에 근접 설치되어, 교량의 교면 배수시설의 배수관(103)으로부터 배출되는 물을 유입받아 정화하여 배출하는 기능을 수행한다. 즉, 교량의 교면 배수시설의 배수관(103)으로부터 배출되는 물은 본 발명 장치의 콘크리트 박스 구조체(301)의 제1실(301a)로 일단 유입된다. 이때, 유입수에 섞여 있는 비교적 크기가 큰 부유물은 제1실(301a)의 격자망(306)에 의해 1차적으로 걸러 진다. 제1실(301a)의 격자망(306)을 거친 유입수는 제4층(305)→제3층 (304)→제2층(303)→제1층(302)의 자갈 적층 구조를 순차적으로 거치면서 자갈접촉 산화방식에 의해 1차 정화과정을 거치게 된다. 그런 후, 1차 정화된 물은 다시 제2실(301b)의 제1층(302) 및 제2층(304')의 자갈 적층 구조를 거쳐 정화되고, 미세 수중 부유물이 제2실(301b)의 격자망 부재(307)에 의해 걸러진 후, 최종적으로 콘크리트 박스 구조체(301) 외부로 배출되는 것이다.

이상과 같은 일련의 과정에 있어서, 전술한 자갈접촉 산화방식에 의해 BOD (Biochemical Oxygen Demand:생화학적 산소 요구량) 증가와, SS(Suspended Solid:수중에 부유하는 용해되지 않은 부유물) 제거율의 증가(보통 40∼70%) 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 교면배수용 수질 정화장치는 자갈접촉 산화방식을 활용한 복수의 자갈 적층 여과 구조로 되어 있어, 기존의 하천 교량이나 육교의 교면 배수시설에 연계하여 설치할 경우, 교면 배수시설의 배수관을 통해 유출되는 물을 다단계의 자갈층에 의한 자갈접촉 산화방식에 의해 정화하여 배출하게 되며, 이에 따라 하천 수질의 오염을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 하천 교량이나 육교의 교각 하부에 근접 설치되어, 교량의 교면 배수시설의 배수관으부터 배출되는 물을 유입받아 정화하여 배출하기 위한 장치로서,

   상기 교각 하부에 근접 설치되어 배수관으로부터 배출되는 물을 집수하기 위한 것으로, 중간에 위치하는 격벽을 중심으로 상기 교면 배수시설의 배수관으로부터 배출되는 물을 1차적으로 유입받아 정수 기능을 수행하는 제1실과, 그 제1실과 하부가 연통되도록 마련되며, 제1실에 의해 1차 정수된 물을 2차적으로 정수하는 제2실로 구성된 콘크리트 박스 구조체;

   상기 콘크리트 박스 구조체의 제1실과 제2실 내에 충전되어, 배수관으로부터 유입된 물을 다단계 여과 과정을 거쳐 정화하기 위한 것으로, 상기 제1실의 내부 공간은 최하부층인 제1층에 직경이 10∼20mm인 자갈이 깔리고, 그 제1층 위에는 직경이 20∼50mm인 자갈이 적층으로 깔려 제2층을 이루며, 그 제2층 위에는 직경이 50∼100mm인 자갈이 적층으로 깔려 제3층을 이루고, 그 제3층 위에는 직경이 100∼150mm인 자갈이 적층으로 깔려 제4층을 이루는 4단계 자갈 적층 구조로 충전되고, 상기 제2실의 내부 공간은 최하부층인 제1층에 직경이 10∼20mm인 자갈이 깔리고, 그 제1층 위에는 직경이 50∼100mm인 자갈이 적층으로 깔려 제2층을 이루는 2단계 자갈 적층 구조로 충전되는 다양한 크기의 자갈; 및

   상기 콘크리트 박스 구조체의 제1실과 제2실 내에 복수의 층으로 각각 적층된 자갈층 최상부에 각각 설치되어 상기 배수관으로부터 유입 및 상기 콘크리트 박스 구조체로부터 유출되는 물에 섞여 있는 부유물을 걸러내기 위한 격자망 부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교면배수용 수질 정화장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 격자망 부재는 상기 배수관으로부터 물이 유입되는 부위의 자갈층 최상부와 상기 콘크리트 박스 구조체로부터 물이 유출되는 부위의 자갈층 최상부에 각각 설치되되, 물 유입부의 격자망 부재는 그 격자 구멍의 크기가 25∼50mm인 격자망 부재이고, 물 유출부의 격자망 부재는 그 격자 구멍의 크기가 25mm 미만인 격자망 부재인 것을 특징으로 하는 교면배수용 수질 정화장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 물 유입 및 유출부의 격자망 부재는 대략 20°정도의 경사각으로 한 쪽이 경사지도록 설치된 것을 특징으로 하는 교면배수용 수질 정화장치.