KR100570957B1

KR100570957B1 - 도로 배수 시설의 오염물질 처리 장치

Info

Publication number: KR100570957B1
Application number: KR1020050094861A
Authority: KR
Inventors: 채경희
Original assignee: 채경희; (주) 한국엔피기술
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2005-10-10
Publication date: 2006-04-13

Abstract

본 발명에 따라, 도로, 주차장 등과 같은 비점오염원으로부터 유입되는 노면 배수를 처리하기 위한 도로 배수 시설의 오염물질 처리 장치가 제공된다. 이 장치는 도로의 배수부를 통해 들어오는 노면 배수 및 그 배수 중에 포함되어 있는 토사, 고형물 및 오염물질 등을 저장하며, 상기 유입부를 통해 폭포식으로 낙하하여 들어오는 노면 배수의 낙하 속도를 저하시키고 또 상기 폭포 낙하식 노면 배수를 균등하게 분배하여 내부로 유도하는 수단이 구비된 노면 배수 저장조와, 유입되는 노면 배수량이 증가함에 따라 상기 노면 배수 저장조로부터 흘러 나오는 배수 중의 오염물질을 정화 처리하기 위한 노면 배수 처리조와, 상기 노면 배수 저장조와 노면 배수 처리조를 상호 연통시키는 역할을 하고, 상기 노면 배수 저장조에 초기 노면 배수가 일시적으로 유지될 수 있도록, 상기 저장조 중의 노면 배수가 소정량 이상 채워졌을 때에 그 노면 배수가 상기 처리조로 이동할 수 있도록 하는 높이에 형성된 통로를 포함한다.

Description

도로 배수 시설의 오염물질 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING CONTAMINANT IN ROAD SURFACE DRAINAGE OF ROAD DRAIN FACILITIES}

도 1은 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 도로 배수 시설의 오염물질 처리 장치의 전체적인 구성을 개괄적으로 보여주는 부분 절취 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시한 오염물질 처리 장치의 일부 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 한 가지 실시예에 따른, 제2 매질층 및 지지판의 결합 양태를 보여주는 사시도이다.

도 4는 도 3의 제2 매질층의 카트리지의 일부 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 노면 배수 유입부

200 : 노면 배수 저장조

210 : 노면 배수 접촉판

220 : 노면 배수 분배판

300 : 노면 배수 처리조

310, 320 : 매질층

330 : 지지판

340 : 지지대

360: 카트리지

368: 매질 유출 방지 부재

400 : 통로

500 : 처리수 배출부

600 : 유지 관리 맨홀

700 : 우회관

본 발명은 오염물질 처리 장치, 보다 구체적으로는 도로, 주차장 노면 등에 쌓여 있어 초기 우수(雨水)에 함유된 채 하천으로 흘러가게 되는 비점오염물을 효율적으로 처리할 수 있는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 오염물은 생활하수, 공장폐수 등과 같은 점오염물과, 농지에 살포된 비료 및 농약, 대기오염물질의 강하물, 지표상의 퇴적 오염물 등이 주로 강우시에 강우 유출수와 함께 유출되는 비점오염물로 구분할 수 있다.

과거부터 현재까지, 오염물 처리와 관련한 중앙 정부 차원에서의 관리 및 지원은 오염배출원이 명확한 사업장, 하수처리시설, 폐수처리시설, 축산폐수처리시설, 분뇨처리시설 등에 집중되어 왔다. 그러나, 최근 4대강 물관리 종합대책과 수질오염총량 관리제 등이 시행되면서, 정확한 유출 경로를 확인하기가 어렵고 또 오 염물질의 유입이 비지속적으로 이루어지는 도로, 주차장 등에서 발생하는 비점오염물에 대한 관리를 강화하고 있다.

구체적으로, 일반적으로 도로면에는 대기 중에 부유중인 먼지나 이들 먼지에 함유되어 있는 중금속 등이 낙하되어 퇴적되어 있고, 더욱이 자동차의 주행에 따른 배기가스에 포함되어 있는 미립자나, 자동차 운행에 따른 타이어 마모물, 아스팔트 마모물 등의 환경오염물질 역시 함께 쌓여 있다. 이들 환경오염물질은 카드뮴과 같은 중금속 물질, 질소나 인 등의 부영양화염류 등이 함유되어 있어, 인체에 해로운 영향을 미칠 수 있다.

이와 같이 도로면에 축적된 각종 오염물질은 강우시에 도로 배수로를 통해 하천으로 배출된다. 강우와 함께 하천으로 배출되는 유출수의 전체적인 오염농도는 낮지만 총량으로 볼 때 점오염원을 크게 능가하므로, 안정적인 수질 보전을 위해 도로 및 주차장 등 불투수층 지역으로부터 비롯되는 노면 배수를 처리하는 문제가 대두되고 있다.

최근에, 이러한 도로 등에서 비롯된 비점오염물질을 사전 처리하기 위한 여러가지 노면 배수 처리 장치가 제안되어 활용되고 있다. 이들 노면 배수 처리 장치는, 예컨대 차도와 보도 사이에 설치된 측면 또는 보도 내에 일정 간격으로 설치되어, 노면 배수에 함유되어 유입되는 오염물질을 제거하는 데에 적용되고 있다.

상기 도로 배수 처리 장치의 저장조에는 일정량의 강우 유출수와 함께 토사나 고형물 등이 침전되어 있는데, 일반 강우와는 달리 흔히 '게릴라성 폭우'와 같이 단기간에 많은 양의 강우가 유입되는 경우에는, 저장조로 강우가 빠른 속도로 떨어지게 된다.

그 결과, 저장조 바닥에 남아 있는 토사, 고형물 등은 상기 빠른 속도의 낙하 강우로 인해 저장조 내에서 부상하게 되어 그 강우와 함께 저장조를 빠져나가게 되는 문제가 생겨난다. 다시 말하면, 저장조에 일정량 침전되어 있는 토사나 고형물 등은 추후 저장조 청소시까지 바닥에 침전된 채 남아 있는 것이 바람직하지만, 게릴라성 폭우와 같은 예기치 못한 강우시에는 빗물과 함께 저장조를 빠져나가 하천으로 유입되는 문제가 생겨난다.

기존의 노면 배수 처리 장치는 이러한 문제에 대해서는 전혀 대처를 하고 있지 못한 바, 이는 최근 1~2년 사이에 발생하고 있는 게릴라성 폭우라는 기상현상을 전혀 예상하지 못한 채 도로 주변에 설치된 데에서 비롯된 결과이다.

또한, 폭우로 인하여, 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치 내로 유입되는 시간이 빠를 경우에는, 노면 배수가 상기 처리 장치 내의 위치에 따라 상이한 유량이나 유속으로 흐를 가능성이 높아진다. 그러나, 초기 강수에 포함되어 있는 여러 오염물질의 균일 처리라는 관점에서, 오염물질 흡착 또는 제거를 위해 제공되는 필터 등을 노면 배수가 가능한 한 균일하게 분배되어 통과하는 것이 바람직하지만, 기존의 도로 배수 시설의 오염물질 처리 장치는 평균적인 유량 및 유속의 강우 유출수 처리에 주안을 두고 설계·운용되고 있기 때문에, 게릴라성 폭우와 같이 전혀 예상하지 못한 기상에 따른 폭우에는 잘 대처하고 있지 못한 실정이다.

한편, 도로 노면 유출수는 가정 또는 공장 등에서 일정하게 배출되는 하·폐수와는 달리 간헐적으로 배출되고 계절에 따른 유량의 차이가 크며, 그 우수에 포 함된 오염물질의 농도 역시 가변적이라고 알려져 있다. 특히, 후기 우수는 초기 우수와는 달리, 지속적인 강우로 인해 그 강우에 포함된 오염물질의 농도가 현저하게 감소되어 별도로 처리 장치를 거치지 않고 바로 하천으로 유입되어도 큰 문제가 없는 것으로 보고되고 있다.

또한, 도로나 주차장 등의 비점오염원과 연결되어 있는 도로 배수 시설을 통해서는, 상기한 것과 같이 일반 노면 배수가 유입되지만, 그 특성상 담배꽁초, 나뭇잎 등과 같은 일반 쓰레기도 함께 유입된다. 이러한 일반 쓰레기는 도로 부근에 설치된 노면 배수 처리 장치를 통해서는 사실상 정화 처리하기가 곤란하고, 이들 쓰레기가 다량으로 유입되는 경우에는 상기 처리 장치의 유지 보수 관리가 힘들어지므로, 이에 대한 대처 방안도 요구되고 있다.

본 발명은 기존의 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치가 갖고 있는 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 게릴라성 폭우와 같이 예기치 않게 짧은 시간에 많은 양의 강우가 도로 배수 시설의 오염물질 처리 장치에 유입되어도 그 처리 장치 내에 침전되어 있던 각종 오염물질을 비롯한 토사, 고형물 등이 빠르게 낙하하는 강우로 인해 부상되는 일이 없이 유입 노면 배수를 처리할 수 있는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 유입되는 노면 배수의 유량 및/또는 유속에 관계 없이, 그 노면 배수가 전체적으로 균일하게 분배되어 유동하면서 처리될 수 있도록 하는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 통상의 노면 배수 뿐만 아니라, 도로의 배수부를 통해 유입될 수 있는 일반 쓰레기도 같이 처리할 수 있는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 예컨대 강우시에 초기 강우와 후기 강우는 오염물질의 농도가 다르다는 것에 착안하여, 후기 강우는 별도의 처리 없이 바로 하천으로 배출할 수 있는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 노면 배수에 포함된 오염물질 제거를 위해 제공되는 매질층의 교환 내지 유지 관리 등을 편리하게 수행할 수 있도록 해주는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 기존의 도로 배수 시설에서의 오염 물질 처리 장치가 갖고 있는 문제는 결국 단시간에 많은 양으로 유입되는 강우가 빠른 속도로 상기 장치에 유입됨에 따른 부작용으로 파악하고, 이를 해결하기 위한 구성을 채택하여 본 발명을 완성하였다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라 도로 배수 시설의 오염물질 처리 장치가 제공되는데, 이 처리 장치는, 도로의 배수부를 통해 들어오는 노면 배수 및 그 배수 중에 포함되어 있는 토사, 고형물 및 오염물질 등을 저장하며, 상기 배수부를 통해 폭포식으로 낙하하여 들어오는 노면 배수의 낙하 속도를 저하시키고 또 상기 폭포 낙하식 노면 배수를 균등하게 분배하여 내부로 유도하는 수단이 구비 된 노면 배수 저장조와, 유입되는 노면 배수량이 증가함에 따라 상기 노면 배수 저장조로부터 흘러 나오는 배수 중의 오염물질을 정화 처리하기 위한 노면 배수 처리조와, 상기 노면 배수 저장조와 노면 배수 처리조를 상호 연통시키는 역할을 하고, 상기 노면 배수 저장조에 초기 노면 배수가 일시적으로 유지될 수 있도록, 상기 저장조 중의 노면 배수가 소정량 이상 채워졌을 때에 그 노면 배수가 상기 처리조로 이동할 수 있도록 하는 높이에 형성된 통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 가지 바람직한 실시예에 따르면, 상기 노면 배수의 낙하 속도 저하 및 분배 수단은 상기 저장조 내로 폭포식으로 낙하하여 들어오는 노면 배수의 낙하차를 이용하여 그 노면 배수와 접촉함으로써 노면 배수의 낙하 속도를 저하시켜 저장부 아래로 분배하는 노면 배수 접촉판과, 상기 노면 배수 접촉판의 아래에 제공되어, 상기 노면 배수 접촉판으로부터 분배되어 낙하하는 노면 배수를 균등하고 일정하게 상기 저장조 바닥 쪽으로 낙하시켜 상기 저장조 내의 침전 물질이 부상하는 것을 방지하는 복수 개의 구멍이 형성된 노면 배수 분배판을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 구멍은 상기 노면 배수 분배판에 동일한 간격을 두고 동일한 크기로 형성될 수 있다.

본 발명의 한 가지 바람직한 실시예에 따르면, 상기 노면 배수 처리조는 상기 저장조로부터 유입되는 노면 배수 중의 오염물질을 정화하기 위해 그 처리조 바닥에 제공되는 제1 매질층과, 상기 노면 배수를 추가 정화 처리하기 위해 상기 제1 매질층 위에 이격되어 카트리지 형태로 충전되어 제공되는 제2 매질층과, 상기 제2 매질층 카트리지 밑면에 제공되어 상기 제2 매질층 카트리지를 지지함과 아울러 상기 저장조로부터 흘러 나오는 노면 배수를 상기 제2 매질층에 균등하게 통과시키는 지지판과, 상기 지지판과 상기 제1 매질층 사이에 제공되어 상기 지지판을 지지하는 복수 개의 지지대를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 지지판에는 노면 배수가 상기 제2 매질층 측으로 균등하게 통과할 수 있도록 동일 형태의 복수 개의 관통공이 서로 균일한 간격을 두고 형성될 수 있다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 제2 매질층은 오염 물질의 정화를 위한 매질이 각각 충진된 복수 개의 원형 카트리지로 구성되고, 상기 각각의 카트리지의 양단에는 체결 홈과 체결 돌기가 형성되어 상호 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 한 가지 실시예에 있어서, 상기 각각의 카트리지 상단에는 그 카트리지에 충진된 매질의 유출을 방지하기 위해 일정 크기의 메쉬가 형성된 매질 유출 방지 부재가 고정 장착되는 것이 바람직하다.

본 발명의 한 가지 실시예에 있어서, 상기 지지판에는 노면 배수가 상기 제2 매질층 측으로 균등하게 통과할 수 있도록 동일 형태의 복수 개의 관통공이 서로 균일한 간격을 두고 형성되어 있고, 각 관통공에는 상기 카트리지의 하단에 형성된 체결 돌기가 착탈 가능하게 체결될 수 있도록 해주는 체결용 홈부가 형성될 수 있다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 제1 매질층은 상기 노면 배수 중의 용존 유기물질을 정화하는 자갈층으로 제공되고, 상기 제2 매질층의 카트리지는 각각 에코콘크리트, 모래, 질석 및 안스라사이트가 각각 충진되거나, 에코콘크리트, 모래를 충진한 섬유체, 질석을 충진한 섬유체, 안스라사이트를 충진한 섬유체가 각각 충진될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 배수부와 상기 노면 배수 저장조 사이에 제공되고, 상기 배수부로부터 노면 배수와 함께 유입되는 일반 쓰레기를 차단하는 스크린이 제공되어 있는 노면 배수 유입부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 장치는 오염도가 높은 1차 노면 배수에 이어 유입되는 오염도가 낮은 2차 노면 배수를 직접 하천으로 방류하기 위해 상기 노면 배수 유입부의 측부 또는 노면 배수 저장조의 상측 일면에 마련되는 우회관을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 노면 배수 처리조에서 처리된 노면 배수를 하천으로 배출하기 위해 상기 노면 배수 처리조의 상측 일면에 제공되는 처리수 배출부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 한 가지 바람직한 실시예에 따르면, 상기 스크린은 나뭇잎 등의 조대쓰레기를 차단하기 위한 조대 스크린과, 상기 조대쓰레기보다 작은 쓰레기를 차단하기 위한 세목 스크린을 포함할 수 있다.

전술한 본 발명의 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조로 한 이하의 본 발명의 바람직한 실시 형태의 상세한 설명을 통해 보다 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면을 참조한 이하의 설명에 있어서, 도로 배수 시설에 설치되는 오염물질 처리 장치와 관련한 통상의 공지된 구성 및 그 동작에 대한 상세한 설명은 생략한다.

청구의 범위를 비롯하여, 본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 "노면 배수"라는 용어는 강우시에 도로 등으로부터 유입되는 빗물을 비롯하여, 도로 등의 배수부로부터 유입되는 모든 물을 포함한다는 것에 유의하여야 한다.

도 1에는 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치의 전체적인 구성이 개략적으로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 오염물질 처리 장치는 크게, 노면 배수 유입부(100)와, 노면 배수 저장조(200)와, 노면 배수 처리조(300)와, 처리수 배출부(500)를 포함하며, 도로 옆에 설치되어 도로 등에서 유입되는 노면 배수를 하천으로 방류하기 전에 사전(예비) 정화 처리한다.

먼저, 노면 배수 유입부(100)는 도로의 배수부에 연결되어, 상기 배수부를 통해 들어오는 노면 배수를 노면 배수 저장조(200)로 안내한다. 한편, 도로의 배수부를 통해서는 일반 노면 배수뿐만 아니라, 나뭇잎, 과자봉지, 나뭇가지, 담배꽁초 등 일반 쓰레기도 함께 포함되어 유입되기도 한다. 이러한 일반 쓰레기들을 정화 처리하는 것은 사실상 곤란하기 때문에, 이들 쓰레기는 상기 노면 배수 저장조(200)에 유입되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 노면 배수 유입부(100)에 는 이러한 일반 쓰레기가 노면 배수 저장조(200)로 들어가는 것을 차단하는 스크린이 제공된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 노면 배수 유입부(100)에는 나뭇잎이나 과자봉지 등과 같이 비교적 큰 쓰레기를 차단하기 위한 조대 스크린(120)과, 나뭇가지나 담배꽁초 등과 같이, 조대 스크린(120)을 통과할 수 있는 비교적 작은 쓰레기를 차단하기 위한 세목 스크린(130)이 제공되어, 상기한 것과 같은 쓰레기들이 노면 배수 저장조(200) 내로 들어가는 것을 차단한다.

노면 배수 저장조(200)는 상기 노면 배수 유입부(100)와 연통되어 있어, 상기 유입부를 통해 들어오는 노면 배수 및 그 배수 중에 포함되어 있는 토사, 고형물 및 오염물질 등을 저장한다. 이들 물질은 저장조의 바닥에 침전되어, 추후 저장조를 청소할 때 제거된다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 보통 도로의 배수부 또는 노면 배수 유입부(100)는 노면 배수 저장조(200)의 상부측에 연결된다. 이와 같은 구성으로 인해, 노면 배수는 소정의 낙차 속도를 갖고 상기 저장조 내로 들어오게 된다. 이때, 강우량이 크지 않은 경우에는, 새로이 유입되는 노면 배수가 상기 저장조의 바닥에 침전되어 있는 토사 또는 고형물 등에 미치는 영향은 미비하다. 그러나, 게릴라성 폭우와 같이, 단시간에 많은 노면 배수가 유입되는 경우에는 그 많은 유량, 유속 및 낙차폭으로 인하여, 상기 저장조에 침전되어 있던 토사나 기타 고형물 등이 영향을 받게 되고, 이로 인해 이들 물질이 부상되어 그 오염 노면 배수와 함께 유동되는 문제가 발생한다. 이는 노면 배수의 정화 처리를 더 어렵게 만들고, 또 정화 효율을 떨어뜨려, 결과적으로 노면 배수는 정화 처리가 덜 된채 처리 장치를 빠져나가 하천으로 유입된다.

본 발명에 따르면, 게릴라성 폭우 등에 있어서, 상기 유입부(100)를 통해 폭포식으로 낙하하여 들어오는 노면 배수의 낙하 속도를 저하시키고 또 상기 폭포 낙하식 노면 배수를 저장조(200) 내에서 비교적 균일하게 분배 낙하시켜, 저장조(200)에 침전되어 있던 물질에 미치는 영향을 제거하는 수단이 제공된다. 예컨대, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 노면 배수 저장조(200)에는 노면 배수 접촉판(210)과 노면 배수 분배판(220)이 제공되어 있다.

구체적으로 설명하면, 노면 배수 유입부(100)로부터 상기 저장조 내로 폭포식으로 낙하하여 들어오는 노면 배수는 상기 노면 배수 접촉판(210)과 일차적으로 접촉하게 된다. 이때, 노면 배수는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 그 낙하차로 인한 낙하 속도가 저하됨과 아울러 노면 배수 접촉판을 기준으로 전(全) 방향으로 분배되어 저장조(200) 아래로 낙하된다.

한편, 상기 접촉판(210) 아래에는 노면 배수 분배판(220)이 제공되어 있어, 상기 노면 배수 접촉판(210)과의 접촉으로 인해 낙하 속도가 줄어든 채 여러 방향으로 분배되어 낙하하는 노면 배수는 상기 노면 배수 분배판(220)과 2차적으로 접촉하게 된다. 이때, 노면 배수 분배판(220)에는 여러 개의 구멍(220-1)이 형성되어 있어, 폭포식으로 낙하하여 들어온 노면 배수는 노면 배수 분배판(220)을 거치면서 여러 부분으로 분할되어 저장조(200) 내로 낙하하게 된다. 따라서, 게릴라성 폭우와 같이, 아주 큰 유량 및 유속으로 저장조(200) 내로 노면 배수가 유입된다 하더라도, 상기 접촉판(210)과 분배판(220)을 거치면서, 노면 배수의 속도는 저하되고 또 여러 부분으로 분할되어 저장조 바닥으로 낙하하기 때문에, 이들 노면 배수가 저장조(200) 바닥에 침전된 토사나 고형물에 미치는 영향은 최소화되고, 결국 그 토사나 고형물은 거의 부상하지 않게 되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 한 가지 실시예에 따르면, 상기 노면 배수 분배판(220)의 구멍(220-1)들은 노면 배수 접촉판(210)으로부터 분배되어 떨어지는 노면 배수가 보다 균일하게 분할되어 낙하할 수 있도록, 전체적으로 동일한 간격을 두고 또 동일한 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

노면 배수 처리조(300)는 상기 노면 배수 저장조(200)로부터 흘러 들어오는 노면 배수 중의 오염물질을 정화 처리하기 위해 제공된다. 도 1 및 도 2를 통해 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 노면 배수 처리조(300)는 크게, 제1 및 제2 매질층(310, 320)과, 지지판(330)과 복수 개의 지지대(340)를 포함하고 있다.

상기 매질층들은 노면 배수 중에 포함되어 있는 오염물질을 여과 내지 흡착을 통해 제거하기 위해 제공된다. 상기 제1 매질층(310)은 노면 배수 처리조(300)의 바닥에 제공되어 노면 배수 중의 용존 유기물질을 흡착하여 제거하는 역할을 하는데, 본 발명의 한 가지 바람직한 실시예에 따르면 자갈층으로 구성된다.

제2 매질층(320)은 복수 개의 층으로 이루어져 있으며, 각각의 층들은 카트리지에 충전된 형태로 제공되어, 매질층의 설치, 제거, 교환, 유지 관리 등을 용이하게 한다. 상기 카트리지는 도 2에 도시한 바와 같이, 사각의 박스 형태로 제공 될 수도 있고, 바람직한 실시예에 따르면, 원형의 카트리지가 제공된다.

구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2 매질층(320)은 복수 개, 바람직하게는 4개의 층으로 구성되고, 각각의 매질은 원형의 카트리지(360) 각각에 충진되어 있다. 한편, 본 발명에 따르면, 상기 카트리지(360) 각각은 상호간의 결합 및 분해를 쉽게 하도록 각각의 개방 양단에 체결 돌기(362)와 체결 홈(364)이 형성되어 있다. 따라서, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이, 상측의 카트리지(360)의 하단에 형성된 체결 돌기(362)를 하측의 카트리지(360)의 상단에 형성된 체결 홈(364)에 끼워 회전시키면 상호 밀봉식으로 체결된다. 카트리지 교환시에는 상기 체결 방향과 반대로 카트리지를 회전시키면, 그 체결이 회전되어 카트리지들을 분리하고 원하는 매질을 다시 카트리지에 충진하면 된다.

한편, 각각의 카트리지에 충진된 매질은 정화 처리 과정에서 유출될 수가 있다. 이를 방지하기 위해, 도 4에 구체적으로 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 일정 크기의 메쉬(mesh)가 형성된 매질 유출 방지 부재(368)가 각각의 카트리지 상단의 안착부(366) 상에 제공되어 고정된다. 매질 유출 방지 부재(368)가 각 카드리지의 안착부(366)에 고정 장착되어, 카트리지 내부에 충진된 매질이 유수와 함께 카트리지 밖으로 유출되는 것을 방지하게 된다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 제2 매질층(320)은 4개의 층으로 제공된다. 각각의 층은 아래층으로부터 에코콘크리트, 모래, 질석, 안스라사이트로 구성되거나 또는 에코콘크리트, 모래를 충진한 섬유체, 질석을 충진한 섬유체, 안스라사이트를 충진한 섬유체로 구성되어, 노면 배수 저장조(200)로부터 유입되어 노면 배수 처리조(300)의 상측으로 이동하여 오는 노면 배수 중의 유기물질을 여과, 흡착하여 제거해 준다.

상기 제2 매질층(320)의 하측에는 상기 제2 매질층을 지지하고, 또 유입되는 노면 배수를 보다 균등하게 상기 제2 매질층으로 분배하기 위한 지지판(330)이 제공되어 있다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 지지판(330)에는 복수 개의 관통공(332)이 균일한 형태로 형성되어 있어, 노면 배수가 그 지지판을 관통하여 제2 매질층(320)으로 이동할 수 있도록 해주고 또 제2 매질층 전체에 균등하게 분배되어 공급되도록 함으로써, 예컨대 폭우시에 많은 유량의 노면 배수가 유입된다 하더라도, 그 노면 배수가 보다 원활하게 유동되도록 함과 아울러, 노면 배수 중에 포함된 오염물질을 보다 효율적으로 제거할 수 있도록 해준다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 관통공(332)은 제2 매질층(320)의 카트리지(360)가 지지판(330)에 보다 용이하게 밀봉 결합될 수 있는 구조로 형성된다. 구체적으로, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 매질층을 향하는 지지판(330)의 상면의 관통공(332)에는 카트리지와의 체결을 위한 체결 홈부(332-1)가 형성되어 있다. 즉, 카트리지 상호간의 결합과 마찬가지로, 제2 매질층(320)을 지지판(330)에 설치할 때, 제2 매질층 중 가장 하단의 카트리지에 형성된 체결 돌기(362)를 관통공(332)의 체결 홈부(332-1)에 끼워 회전시키면 카트리지가 지지판에 안정적으로 체결되어 유지된다.

한편, 도면을 통해 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 노면 배수 처리조(300)는 그 전체가 노면 배수를 여과 및 흡착하기 위한 매질층으로 이루어져 있는 것이 아니라, 제1 매질층(310)과 제2 매질층(320) 사이를 복수 개의 지지대(340)를 통해 연결 및 지지하고 있다. 즉, 강우량이 증가하게 되면, 보다 많은 양의 노면 배수가 노면 배수 저장조(200)로부터 유입되어 들어오게 된다. 본 발명에 따르면 제1 매질층과 제2 매질층을 별개로 제공하고, 아울러 그 사이에 공간을 형성한 채, 즉 소정의 간격을 두고 복수 개의 지지대(340)를 제공함으로써, 상기 증가된 유량의 노면 배수가 보다 원활하게 유동하면서 노면 배수 처리조(300)를 통과할 수 있도록 하고 있다. 도 2에 보다 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 한 가지 실시예에 따르면, 상기 지지대(340)는 서로 균일한 간격을 두고 설치되어, 노면 배수는 그 사이를 통해 보다 원활하고 빠르게 유동하여, 제2 매질층(320)을 통과할 수 있게 된다.

한편, 상기 노면 배수 저장조(200)와 노면 배수 처리조(300)는 그 사이에 형성된 통로(400)를 통해 서로 연통된다. 즉, 노면 배수 저장조(200)는, 예컨대 초기 우수와 이 우수에 포함된 토사 등을 1차적으로 침전시켜 저장하는데, 강우량이 증가함에 따라 증가된 우수를 후속 공정을 위해 상기 노면 배수 처리조(300)로 이동시킨다. 이를 위해, 상기 노면 배수 저장조와 처리조 사이에 통로(400)가 제공된다.

본 발명의 바람직한 한 가지 실시예에 따르면, 모든 노면 배수가 후속 처리를 위해 처리조로 이동하는 것이 아니라, 오염물 농도가 큰 초기 우수가 노면 배수 저장조(200)에 충분한 시간 동안 유지될 수 있도록, 상기 통로(400)는 노면 배수 저장조(200)와 노면 배수 처리조(300)의 밑면으로부터 소정 높이를 두고 형성되어, 상기 저장조 중의 노면 배수가 소정량 증가하였을 때에 비로소 상기 처리조로 이동할 수 있게 한다.

상기 제2 매질층(320)을 통과한 노면 배수는 상기 처리조(300)의 상측 일면에 형성되어 있는 처리수 배출부(500)를 통해 인근 하천으로 방류된다.

한편, 강우시에 초기 우수는 오염물질의 농도가 높으므로, 본 발명과 같은 배수 처리 장치를 통과한 후, 하천으로 방류하는 것이 하천 오염 방지 관점에서 바람직하다. 그러나, 전술한 바와 같이, 강우량이 많거나, 초기 강우 이후의 노면 배수는 초기 우수에 비하여 오염물질의 농도가 현저히 낮다. 또한, 본 발명에 따른 처리 장치의 처리 용량 관점에 비추어 보더라도, 이들 후기 우수까지 굳이 본 발명에 따른 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치를 통해 정화 처리를 할 필요성은 많이 줄어들게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 상기 노면 배수 유입부(100)에는 오염도가 높은 1차 노면 배수에 이어 유입되는 오염도가 낮은 2차 노면 배수를 인근 하천으로 직접 방류하기 위한 우회관(700)이 제공되어, 우수의 오염농도 및 유입되는 노면 배수량에 따라 적절한 처리를 수행할 수 있도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 것과는 달리 우회관(700)이 노면 배수 저장조(200)의 상부측에 제공되어, 강우량이 많은 경우 후기 강우가 바로 하천으로 방류되도록 할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 오염 물질 처리 장치는 주기적으로 청소를 해 주는 등 유지 관리를 할 필요가 있다. 이를 위해, 도 1에 명확하게 도시되어 있는 바와 같 이, 노면 배수 유입부(100), 노면 배수 저장조(200) 및 노면 배수 처리조(300)의 상단에는 각각 유지관리 맨홀(600)이 제공되어, 이를 통해 상기 각 구성 요소들을 청소, 관리하거나 매질층의 교체 작업 등을 수행할 수 있도록 되어 있다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 기초로 하여 설명하였으나, 본 발명은 전술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 방식으로 변경, 수정될 수 있다는 것은 당업자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 후술하는 특허 청구의 범위 및 그 등가물에 의해서만 제한된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 게릴라성 폭우와 같이 예기치 못한 폭우로 인하여, 노면 배수가 유입되는 경우에도, 그 노면 배수의 유입 속도를 저하시키고 고르게 분배시키면서 저장조에 유입시키므로, 유입되는 노면 배수로 인하여, 저장조에 침전되어 있던 토사 또는 고형물 등이 부상하여 노면 배수와 함께 유동하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 많은 유량의 노면 배수가 유입하여 들어오는 경우에도 그 노면 배수가 전체적으로 균일하게 분배되어 유동하면서 매질층 등을 통과하기 때문에, 노면 배수에 포함된 오염물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 오염농도가 큰 초기 우수와는 달리, 오염농도가 작은 후기 우수는 바로 하천으로 방류함으로써, 본 발명에 따른 오염물질 처리 장치의 작업 부담을 경감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 노면 배수의 오염물질을 정화하는 매질층들을 각각 착탈 가능한 구조의 카트리지에 충전하여 제공함으로써, 매질층의 교환, 유지 관리 시에 단지 카트리지의 결합을 해제한 후 매질층만 교환하면 되므로, 그 작업을 보다 편리하게 수행할 수가 있다.

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도로, 주차장 등의 배수부를 통해 들어오는 노면 배수 및 그 배수 중에 포함되어 있는 토사, 고형물 및 오염물질 등을 저장하며, 상기 노면 배수와 접촉하여 저장부 아래로 분배하는 노면 배수 접촉판과, 상기 노면 배수 접촉판의 아래에 제공되어, 상기 낙하하는 노면 배수를 균등하고 일정하게 상기 저장조 바닥 쪽으로 낙하시키는 복수 개의 구멍이 형성된 노면 배수 분배판을 포함하는 노면 배수 저장조와,

상기 저장조로부터 유입되는 노면 배수 중의 오염물질을 정화하기 위해 상기 처리조 바닥에 제공되는 제1 매질층과, 상기 노면 배수를 추가 정화 처리하기 위해 상기 제1 매질층 위에 이격되어 카트리지 형태로 충전되어 제공되는 제2 매질층과, 상기 제2 매질층 카트리지 밑면에 제공되어 상기 제2 매질층 카트리지를 지지함과 아울러 상기 저장조로부터 흘러 나오는 노면 배수를 상기 제2 매질층에 균등하게 통과시키는 지지판과, 상기 지지판과 상기 제1 매질층 사이에 제공되어 상기 지지판을 지지하는 복수 개의 지지대를 포함하는 노면 배수 처리조와,

상기 노면 배수 저장조와 노면 배수 처리조를 상호 연통시키는 역할을 하고, 상기 노면 배수 저장조에 초기 노면 배수가 일시적으로 유지될 수 있도록, 상기 저장조 중의 노면 배수가 소정량 이상 채워졌을 때에 그 노면 배수가 상기 처리조로 이동할 수 있도록 하는 높이에 형성된 통로

를 포함하며,

상기 지지판에는 노면 배수가 상기 제2 매질층 측으로 균등하게 통과할 수 있도록 복수 개의 관통공이 전체적으로 균일한 간격을 두고 형성되어 있으며, 상기 제2 매질층은 오염 물질의 정화를 위한 매질이 각각 충진된 복수 개의 카트리지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염 물질 처리 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 제2 매질층의 카트리지는 원형 카트리지로 구성되고, 이들 각각의 카트리지의 양단에는 체결 홈과 체결 돌기가 형성되어 상호 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염 물질 처리 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 각각의 카트리지 상단에는 그 카트리지에 충진된 매질의 유출을 방지하기 위해 일정 크기의 메쉬가 형성된 매질 유출 방지 부재가 고정 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염 물질 처리 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 관통공에는 상기 카트리지의 하단에 형성된 체결 돌기가 착탈 가능하게 체결될 수 있도록 해주는 체결용 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 제1 매질층은 상기 노면 배수 중의 용존 유기물질을 정화하는 자갈층으로 제공되고, 상기 제2 매질층의 카트리지는 각각 에코콘크리트, 모래, 질석 및 안스라사이트가 각각 충진되거나, 에코코크리트, 모래를 충진한 섬유체, 질석을 충진한 섬유체, 안스라사이트를 충진한 섬유체가 각각 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치.
청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배수부와 상기 노면 배수 저장조 사이에 제공되고, 상기 배수부로부터 노면 배수와 함께 유입되는 일반 쓰레기를 차단하는 스크린이 제공되어 있는 노면 배수 유입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 스크린은 나뭇잎 등의 조대 쓰레기를 차단하기 위한 조대 스크린과, 상기 조대 쓰레기보다 작은 쓰레기를 차단하기 위한 세목 스크린을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설의 오염물질 처리 장치.
청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 오염도가 높은 1차 노면 배수에 이어 유입되는 오염도가 낮은 2차 노면 배수를 직접 하천으로 방류하기 위해 상기 노면 배수 유입부의 측부 또는 상기 노면 배수 저장조의 상측부에 우회관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 노면 배수 처리조에서 처리된 노면 배수를 하천으로 배출하기 위해 상기 노면 배수 처리조의 상부 일면에 제공되는 처리수 배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치.
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청구항 10에 있어서, 오염도가 높은 1차 노면 배수에 이어 유입되는 오염도가 낮은 2차 노면 배수를 직접 하천으로 방류하기 위해 상기 노면 배수 유입부의 측부 또는 상기 노면 배수 저장조의 상측부에 우회관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치.
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청구항 11에 있어서, 오염도가 높은 1차 노면 배수에 이어 유입되는 오염도가 낮은 2차 노면 배수를 직접 하천으로 방류하기 위해 상기 노면 배수 유입부의 측부 또는 상기 노면 배수 저장조의 상측부에 우회관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 배수 시설에서의 오염물질 처리 장치.
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