KR100566421B1 - 이토 배제 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 이토 배제 시스템은, 오수에 포함된 이토의 별도 제거를 불필요하게 하면서, 공사비를 절감시키고, 유지 관리를 편리하게 하며, 하천 환경을 보호하기 위한 것으로서, 유입되는 오수를 압송하도록 오수 펌프를 구비하고 있는 오수 펌프장(21); 이 오수 펌프장으로부터 압송된 오수를 하수종말처리장으로 공급하도록 하천의 다른 일측에 구비되는 오수 맨홀(23); 이 오수 펌프장과 오수 맨홀을 연결하도록 하천의 지중에 설치되는 오수 압송관(25); 이 오수 압송관(25)의 저점과 오수 펌프장(21)의 저부를 상호 연결하는 이토 배제관(27); 및 이 이토 배제관(27)을 통하여 오수 압송관(25)에 정체 중인 오수 및 이토를 오수 펌프장(21)으로 자연 귀환시키도록 개폐 구조로 이토 배제관(27)에 구비되는 게이트 밸브(29)로 구성되어 있다.

오수, 이토, 이토 배제관, 오수 압송관, 오수 맨홀, 오수 펌프장, 게이트 밸브

Description

이토 배제 시스템 및 그 제어방법 {SILT EXCLUDING SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

도 1은 종래기술에 따른 이토 배제실이 적용된 하수 관거의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 이토 배제 시스템의 구성도에서 오수 및 이토를 오수 맨홀로 압송하는 상태의 작동 상태도.

도 3은 본 발명에 따른 이토 배제 시스템의 구성도에서 오수 및 이토가 맨홀 펌프장으로 귀환하는 상태의 작동 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 이토 배제 시스템 제어방법의 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21 : 오수 펌프장 23 : 오수 맨홀

25 : 오수 압송관 27 : 이토 배제관

29 : 게이트 밸브 31 : 오수 펌프

33 : 유입관 35, 37 : 상, 하한 리미트 센서

39 : 하천 41 : 하상

본 발명은 이토 배제 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오수 펌프의 작동으로 맨홀 펌프장에서 오수 맨홀로 오수를 압송하고, 오수 펌프 작동 정지 시, 오수 압송관을 이토 배제관으로 맨홀 펌프장에 연결하여 오수 압송관에 잔류하는 오수 및 이토를 맨홀 펌프장으로 자연 귀환시키는 이토 배제 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 생활 하수를 비롯한 오수는 하수 관거를 통하여 하수종말처리장으로 이동되어 정화된 후 하천이나 바다로 방류된다. 이와 같이 오수를 이동시키는 하수 관거는 하천을 횡단하는 구간에 설치되기도 한다.

이 하수 관거는 도 1에 도시된 바와 같이, 오수를 압송할 수 있도록 하천 일측에 구비되는 오수 펌프장(1), 하천의 다른 일측에 구비되는 오수 맨홀(3), 이 오수 펌프장(1)과 오수 맨홀(3)을 연결하는 오수 압송관(5), 및 이 오수 압송관(5)의 저점에 설치되는 이토 밸브실(7)로 구성되어, 상기 오수 펌프장(1)의 일측에 연결되는 오수 유입관(9)으로 유입되는 오수를 오수 펌프(11)의 작동으로 오수 압송관(5)과 이토 밸브실(7)을 통하여 오수 맨홀(3)로 압송하여 하수종말처리장치(미도시)로 공급한다.

상기 오수 펌프장(1)에 구비되는 오수 펌프(11)는 오수 펌프장(1)으로 유입되는 오수의 수위에 따라 자동으로 작동 또는 정지 제어되어, 오수 압송관(5)을 통하여 이토가 포함된 오수를 불규칙한 주기로 압송하게 된다.

이러한 시스템에서, 오수에 포함된 이토는 상당 기간 이토밸브실(7)에 체류하게 된다. 그러므로 이토의 적재량이 일정 치에 도달하게 되면, 관리자는 오수의 원활한 압송이 가능하도록 별도의 흡입 장비로 이토를 제거하고 있는 실정이다.

그러나, 상기와 같은 하수 관거는 이토 밸브실(7)의 구비로 인하여 공사비를 증가시키고 유지 관리를 어렵게 하며, 오수 압송관(5)의 저점에 설치되는 이토 밸브실(7)이 하천의 둔치에 설치되어 있음에 따라 하천 범람 시는 오수 및 이토가 하상으로 유입되어 버려 하천 오염원을 작용하는 일도 발생하는 등의 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 이토 밸브실을 생략하고 오수 압송관으로 이토가 퇴적되지 않도록 오수 펌프실로 역 압송되게 하여, 상기 이토 밸브실의 공사 비용을 절감함과 동시에 유지 관리를 간편히 하며, 또한 하천의 오염원으로 작용하지 않아 환경을 보호하는 이토 배제 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 이토 배제 시스템은, 유입되는 오수를 압송하도록 오수 펌프를 구비하고 있는 오수 펌프장;

상기 오수 펌프장으로부터 압송된 오수를 하수종말처리장으로 공급하도록 하천의 다른 일측에 구비되는 오수 맨홀;

상기 오수 펌프장과 오수 맨홀을 연결하도록 하천의 지중에 설치되는 오수 압송관;

상기 오수 압송관의 저점과 오수 펌프장의 저부를 상호 연결하는 이토 배제관; 및

상기 이토 배제관을 통하여 오수 압송관에 정체 중인 오수 및 이토를 오수 펌프장으로 자연 귀환시키도록 개폐 구조로 이토 배제관에 구비되는 게이트 밸브를 포함하고 있다.

상기 오수 펌프장은 상기 오수 펌프의 작동과 게이트 밸브의 폐쇄 또는 오수 펌프의 정지와 게이트 밸브의 개방을 제어하기 위하여 오수 펌프장에 유입된 오수의 레벨을 감지하는 상, 하한 리미트 센서를 구비하고 있다.

또한, 본 발명에 따른 이토 배제 시스템 제어방법은, 오수 펌프장으로 유입되는 오수의 레벨을 감지하는 감지단계;

상기 감지단계에서 오수 레벨이 하한 이하, 하한과 상한 사이, 및 상한 이상 중 어느 하나인지를 판단하는 판단단계;

상기 판단단계에서 오수 레벨이 하한과 상한 사이 및 상한 이상인 경우 게이트 밸브를 폐쇄시키고 오수 펌프를 작동시키는 오수 펌프 작동단계;

상기 오수 펌프 작동단계에 의하여 오수 및 이토를 오수 맨홀로 압송하는 오수 압송단계;

상기 판단단계에서 오수 레벨이 하한 이하인 경우 오수 펌프 작동을 정지시키고 게이트 밸브를 개방시키는 게이트 밸브 개방단계; 및

상기 게이트 밸브 개방단계에 의하여 오수 압송관에 잔류하는 오수 및 이토를 오수 펌프장으로 귀환시키는 이토 귀환단계를 포함하고 있다.

본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 이토 배제 시스템의 구성도에서 오수 및 이토를 오수 맨홀로 압송하는 상태의 작동 상태도이다. 이 이토 배제 시스템은 오수 펌프장(21), 오수 맨홀(23), 오수 압송관(25), 이토 배제관(27), 및 게이트 밸브(29)를 포함하는 구성을 이루고 있다.

상기 오수 펌프장(21)은 오수 펌프(31)를 구비하여 그 일측에 구비된 유입관(33)을 통하여 오수 펌프장(21) 내에 모여진 오수를 오수 압송관(25)으로 압송할 수 있도록 구성되어 있다. 이 오수 펌프(31)는 유입된 오수의 레벨에 따라 작동 또는 정지되도록 구성되어 있다. 이를 위하여 오수 펌프장(21)에는 오수의 레벨을 감지하는 상, 하한 리미트 센서(35, 37)가 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 상, 하한 리미트 센서(35, 37)에 의한 오수 량의 감지로 인하여 오수 펌프(31)가 작동 개시되고, 하한 리미트 센서(37)에 의한 오수 량의 감지로서 오수 펌프(31)가 작동 정지된다.

상기 이토 배제 시스템이 하천(39)을 횡단하여 설치되는 경우, 이 오수 펌프장(31)은 하천(39)의 일측에 구비되고, 그 저부를 기준으로 할 때, 하천(39)의 하상(41)보다 낮은 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

이 오수 펌프장(21)이 구비된 하천(39)의 다른 일측에는 상기 오수 맨홀(23)이 구비되어 있다. 이 오수 맨홀(23)은 오수 펌프장(21)으로부터 압송된 오수를 하수종말처리장(미도시)으로 공급하는 장소이며, 이 오수 맨홀(23)로 압송된 오수를 하수종말처리장으로 자연 공급할 수 있도록 그 밑부분을 기준으로 하여 오수 펌프장(21) 및 하천(39)의 하상(41)보다 상당히 높은 위치에 설치된다.

상기 오수 압송관(25)은 상기 오수 펌프장(21)과 오수 맨홀(23)을 상호 연결하여 오수의 압송을 가능하게 한다. 이 오수 압송관(25)은 하천(29)을 횡단하도록 하상(41)의 지중에 매립 설치되어 있다.

또 오수 압송관(25)은 오수 펌프(31)의 작동 시, 오수를 오수 펌프장(21)에서 오수 맨홀(23)로 공급하게 되고, 이와 같은 오수의 공급으로 인하여 오수 펌프장(21)의 오수 레벨이 낮아져 오수 펌프(31)의 작동이 정지하게 되면 그 상태의 오수 양으로 유지된다.

이 과정에서 오수 압송관(25)을 흐르던 오수는 오수 펌프(31)의 작동 정지와 동시에 관내로 정체 때문에 오수 펌프장(21)으로 귀환시켜 이토가 오수 압송관(25) 내로 적체되는 것을 방지할 필요가 있다.

본 발명에서는 상기 오수 압송관(25)의 저점에서 이토 배제관(27)이 부설되어서 그보다 낮게 위치하는 오수 펌프장(21)의 저부 사이로 연장되어서 게이트 밸브(29)를 경유하여 연결되는 구성을 포함한다.
이러한 구성으로 인하여, 상기 오수 펌프장(21)에서 오수 맨홀(23)로 압송되는 오수는 오수 압송관(25)을 통해 이송되고, 이때 상기 게이트 밸브(29)는 닫혀져서 이토 배제관(27)을 통해 오수가 압송되지 않게 하며, 또 오수 펌프(31)에 의한 오수의 압송이 정지되면 상기 게이트 밸브(29)가 열리고, 이에 따라 오수 압송관(25)에 남아있는 오수는 오수 펌프장(21)으로 흘러 내려 귀환한다.

이와 같이 이토 배제관(7)을 통한 오수의 흐름을 선택할 수 있게 배치되는 게이트 밸브(29)는 통상의 개폐 구조로 형성된 밸브체이며, 이것은 이토 배제관(27)이 오수 펌프장(21) 측과 연결되는 부위로 개재되는 것이 바람직하다.

상기 게이트 밸브(29)의 작용을 더 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시한 바와 같이 폐쇄된 상태에서 오수 펌프(31)의 가동으로 압송되는 오수는 화살표 방향(a)으로 이송될 뿐이다. 또 오수 펌프장(21)의 수위 저하로 오수 펌프(31)가 정지되고, 도 3에 도시한 바와 같이 게이트 밸브(29)가 개방되면 오수 압송관(25) 내에 남아 있는 오수는 화살표 방향(b)으로 흘러 다시 오수 펌프장(21)으로 귀환하게 되는 것이다.

이와 같이 상기 이토 배제관(27)과 게이트 밸브(29)는 오수 압송관(25) 내에 이토가 퇴적되는 것을 방지하여 주기 때문에, 종래의 이토 밸브실을 생략할 수 있고, 따라서 이토 밸브실에 퇴적되는 이토로 인한 하천 오염문제를 없앨 수 있음과 동시에 하천의 유지관리도 간편하게 된다.

상기 오수 펌프(31)와 게이트 밸브(29) 및 상, 하한 리미트 센서(35, 37)는 별도의 제어장치에 의하여 자동으로 연동 제어되도록 구성하는 것이 좋다.

상술한 바와 같이 구성된 이토 배제 시스템의 제어방법은 도 4에 도시된 바와 같다.

즉, 오수 펌프장(21)에는 유입관(33)을 통하여 항상 오수가 유입되고 있다(ST10).

이어서 감지단계(ST20)가 진행된다. 이 감지단계(ST20)에서 상, 하한 리미트 센서(35, 37)는 유입되는 오수의 수위를 체크 하게 된다.

이어서 판단단계(ST30)가 진행된다. 이 판단단계(ST30)는 감지단계(ST20)에서의 결과로, 수위(L)가 하한 리미트 센서(37)의 위치와 같거나 그보다 낮게 되어 상기 하한 리미트 센서(37)가 온으로 되는 갈수상태(ST31), 또는 수위(L)가 상한 리미트 센서(35)보다 낮고 하한 리미트 센서(37)보다 높아 상기 상 하한 리미트 센서(35, 37) 모두가 오프로 되는 적정상태(ST32), 혹은 수위(L)가 상한 리미트 센서(35)보다 높거나 같아서 상기 상한 리미트 센서(37)가 온으로 되고 하한 리미트 센서(37)는 오프를 유지하는 만수상태(ST33) 중의 하나를 나타내게 된다.

또, 상기 판단단계(ST30)가 적정상태(ST32) 또는 만수상태(ST33)로 나타나면 게이트 밸브(29)가 폐쇄되고 오수 펌프(31)는 작동되는 오수 펌프 작동단계(ST41)로 진행한다.

오수 펌프 작동단계(ST41)에서 오수 펌프(31)의 가동으로 인하여 오수 펌프장(21)에 유입된 오수와 이토는 오수 압송관(25)을 통하여 오수 맨홀(23)로 압송된다(ST51).

상기와 같은 오수의 압송으로 수위가 저하됨에 따라 상기 판단단계(ST30)의 결과가 갈수상태(ST31)로 되면, 오수 펌프(31)의 작동이 정지되고 게이트 밸브(29)가 개방되는 게이트 밸브 개방단계(ST42)로 진행하며, 이에 따라 오수 압송관(25)에 잔존하는 오수와 이토는 중력 작용으로 이토 배제관(27)을 타고 오수 펌프장(21)까지 자연 귀환하게 된다.

삭제

이와 같이 본 발명의 이토 배제 시스템은 오수 펌프장(21)의 오수 레벨에 따라 오수 펌프(31)를 작동시켜서 오수 압송관(25)을 통해 오수를 오수 맨홀(23)로 공급하거나, 또는 오수 펌프(31)를 정지시키고 게이트 밸브(29)를 개방하여 오수 압송관(25)에 잔류하는 오수 및 이토가 이토 배수관(27)을 통해 오수 펌프장(21)으로 귀환 되게 하는 계통을 포함한다.

따라서, 오수 압송관(25) 내의 이토는 압송 또는 귀환되는 오수와 함께 맨홀(23)로 공급되어 종말처리장으로 보내지거나 혹은 오수 펌프장(21)으로 귀환하게 되어 오수 압송관(25)에 오수가 체류하게 되는 일이 없게 된다.

이와 같이 본 발명은 오수 압송관의 저점에서 그보다 낮은 오수 펌프장의 저부 사이를 게이트 밸브 달린 이토 배제관으로 연결한 구성으로 되어 있음에 따라, 오수 펌프장에서 맨홀로 오수를 공급하는 것에 의해 수위가 저하되어 오수 펌프의 가동이 정지되면 이토 배제관의 게이트 밸브가 열려서 오수 압송관에 잔류하는 오수 및 이토가 다시 오수 펌프장으로 귀환되게 하는 것이므로 종래의 이토 밸브실과 같은 구성을 생략할 수 있어서 시설비용을 대폭 삭감할 수 있고, 유지 관리가 간편하게 된다는 이점과 근본적으로 하천 오염원을 발생하지 않아 친환경적이라는 장점을 두루 갖추고 있는 발명이다.

Claims (3)

1. 하천의 적당한 위치로 오수펌프를 갖춘 오수 펌프장과 오수 맨홀을 배치하고, 이들 사이를 오수 압송관으로 연통시킴과 동시에 오수 펌프로 오수 펌프장에 유입되는 오수를 하수종말처리장으로 압송하게 되어 있는 이토 배제 시스템에 있어서,

   상기 오수 압송관의 저점에서 그보다 낮은 위치로 되는 오수 펌프장의 바닥 으로 이토 배제관을 연통함과 동시에, 상기 이토 배제관과 오수 펌프장의 바닥이 연통되는 지점으로 게이트 밸브가 개재되고, 상기 오수 펌프장에는 수위를 만수상태와 갈수상태 혹은 적정상태로 판독하기 위한 검출신호를 송출하는 상 하한 리미트 센서가 배치된 구성으로 되어 있는 이토 배제 시스템.
2. 삭제
3. 오수 펌프장으로 유입되는 오수의 레벨을 감지하는 감지단계;

   상기 감지단계에서 오수 수위가 하한 리미트 센서보다 낮은 갈수상태, 하한리미트 센서와 상한 리미트 센서 사이인 적정상태, 및 상한 리미트 센서 보다 높은 만수상태 중의 어느 하나인지를 판단하는 판단단계;

   상기 판단단계에서 오수 수위가 만수 또는 적정상태인 경우 게이트 밸브를 폐쇄시키고 오수 펌프를 작동시키는 오수 펌프 작동단계;

   상기 오수 펌프에 의해 오수 및 이토가 오수 맨홀로 압송되는 오수 압송단계;

   상기 판단단계에서 오수 수위가 갈수상태인 경우 오수 펌프를 정지시키고 게이트 밸브를 개방시키는 게이트 밸브 개방단계; 및

   상기 게이트 밸브의 개방으로 오수 압송관에 잔류하는 오수 및 이토가 오수 펌프장으로 귀환되는 이토 귀환단계를 포함하는 이토 배제 시스템 제어방법.

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