KR100583796B1 - treatment apparatus for polluted stormwater - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액상의 오염물질 처리장치에 관한 것으로, 이러한 처리장치는, 외부에서 유입되는 액상의 오염물질을 유도하는 유입관과, 이 유입관에서 유입되는 액상의 오염물질을 통과시키면서 여과시키는 이중 스크린부재와, 이 이중 스크린부재에서 포집되어 침강되는 물질을 포집하는 침강성 물질 포집조와, 상기 이중 스크린부재를 통과한 유입수를 여과시키는 여재탱크와, 상기 여재탱크를 통과한 유출수가 저장되는 유출수 저장조, 및 상기 유출수 저장조에서 외부로 배출시키는 유출관을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기와 같은 구성에 따라 우천시 발생되는 비점오염원 물질을 와류 현상과 편각의 스크린 홀을 갖는 이중 스크린부재 및 여재탱크 등을 이용하여 용이하게 제거시키므로써 환경오염을 미연에 방지하고 유지관리의 편의성이 증대할뿐만 아니라 그 구조물의 크기를 최소화하여 설치공간에 제한을 많이 받는 도시지역에서 용이하게 설치할 수 있어 공간활용도가 증대되게 된다.The present invention relates to a liquid contaminant treatment device, the treatment device is an inlet pipe for inducing contaminants of the liquid flow from the outside, and a double screen for filtering while passing through the contaminants of the liquid flow from the inlet pipe A member, a sedimentable material collecting tank for collecting material sedimented and sedimented by the double screen member, a filter tank for filtering the inflow water passing through the double screen member, an effluent storage tank for storing the effluent passing through the filter tank, and It characterized in that it comprises an outlet pipe for discharging to the outside from the effluent storage tank. According to the above configuration of the present invention, it is possible to easily remove the non-point source material generated during rain by using a double screen member and a media tank having a vortex phenomena and a declination screen hole, thereby preventing environmental pollution in advance. In addition to increased convenience, the size of the structure can be minimized, so that it can be easily installed in an urban area that is restricted in installation space, thereby increasing space utilization.
오염물질, 스크린부재, 여재탱크, 배플부재, 유입관, 유출수Contaminants, screen members, media tanks, baffle members, inlet pipes, effluents
Description
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 액상의 오염물질 처리장치의 개략적인 평면도.1 is a schematic plan view of a liquid contaminant treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 는 도 1 에 따른 오염물질 처리장치의 개략적인 측단면도.2 is a schematic side cross-sectional view of the contaminant treatment apparatus according to FIG. 1.
도 3a 와 3b 는 도 1 에 따른 오염물질 처리장치의 이중 스크린부재의 개략적인 사시도 및 유체흐름을 설명하는 도면.3A and 3B are schematic perspective views and fluid flow diagrams illustrating a double screen member of the pollutant treatment device according to FIG. 1;
도 4 는 도 1 에 따른 오염물질 처리장치의 내부여과 기능이 강화된 여재탱크와 내부여과 유도관을 나타낸 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a filter medium and the inner filtration guide tube is enhanced internal filtration of the pollutant treatment apparatus according to Figure 1;
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 오염물질 처리장치 12 : 유입관,100: pollutant treatment device 12: inlet pipe,
14 : 이중 스크린부재, 20 : 침강성 물질 포집조,14: dual screen member, 20: sediment collecting material collection tank,
22 : 여재탱크, 26 : 유출관,22: medium tank, 26: outflow pipe,
28,34 : 배플부재, 30 : 유출수 저장조,28,34: baffle member, 30: effluent storage tank,
32 : 중간벽 상부홀, 36 : 수로관,32: middle wall upper hole, 36: water pipe,
38 : 여과재38: filter medium
본 발명은 수질오염 방지기술인 오염물질 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우천시 발생되는 강우 유출수에 포함되어 있는 비점오염원을 저감시키기 위한 액상의 오염물질 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a contaminant treatment device that is a water pollution prevention technology, and more particularly, to a liquid contaminant treatment device for reducing a nonpoint pollutant source included in rainfall runoff generated during rain.
비점오염원이란 산림, 초지, 건설지, 농경지, 하상퇴적물, 도로 및 산업현장 등에 침적된 오염물질이 빗물과 함께 수계로 유입되는 오염원을 말하며 이러한 비점오염원은 배출지역이 광범위할 뿐만 아니라 우천시 강우 유출수와 함께 유출되기 때문에 일간, 계절간 배출량 변화가 크고 예측과 정량화가 어려우며, 기상조건, 지질, 지형 등에 영향을 많이 받는다.Nonpoint source refers to a source of pollutants deposited in forests, grassland, construction sites, agricultural land, sediment, roads and industrial sites with rainwater, and is a source of pollution. Since it flows out together, daily and seasonal changes in emissions are difficult to predict and quantify, and are affected by weather conditions, geology and topography.
“4대강 물관리 종합대책”에 따르면 수계 전체 오염원 중 비점오염원이 차지하고 있는 오염부하가 22~37%에 달하는 것으로 추정되며, “팔당상수원 비점오염원에 대한 연구용역”에서는 총 배출부하량 중 비점오염원이 44.5%에 달하는 것으로 조사되어 비점오염원이 수질오염에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다.According to the “Comprehensive Measures for Water Management in the Four Rivers”, non-point sources account for 22-37% of the pollutant loads among all pollutants in the water system. It was estimated that 44.5% of non-point sources had a significant effect on water pollution.
이러한 비점오염원을 제거하기 위한 시설로서는 “식생정화수로, 식생여과대, 인공습지, 장치형 시설, 저류지, 장치형+저류지, 침투도랑, 침투형저류지” 등이 있다. 그러나 설치 부지에 제한을 많이 받는 도시지역의 경우 장치형 시설이외의 비점오염원 제거 시설은 현실적으로 설치하기 어려운 실정이다.Facilities for removing such nonpoint sources include "vegetable water, vegetation filtration system, artificial wetland, device type facility, reservoir, device type + reservoir, infiltration ditch, and infiltration type". However, in urban areas where installation sites are restricted, it is difficult to install non-point source removal facilities other than device-type facilities.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은, 우천시 발생되는 비점오염원 물질을 와류 현상과 편각의 스크린 홀을 갖는 이중 스크린부재 및 여재탱크 등을 이용하여 용이하게 제거시키므로써 환경오염을 미연에 방지하고 유지관리의 편의성이 증대할뿐만 아니라 그 구조물의 크기를 최소화하여 설치공간에 제한을 많이 받는 도시지역에서 용이하게 설치할 수 있어 공간활용도가 증대되는 액상의 오염물질 처리장치를 제공하는데 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, an object of the present invention, by using a double screen member and media tank having a non-point source material generated during rainy weather and angular screen holes Easily removed, it prevents environmental pollution and increases the convenience of maintenance, and minimizes the size of the structure so that it can be easily installed in urban areas that are restricted in the installation space. To provide a pollutant treatment apparatus.
이러한 목적은 본 발명에 의하여 달성되며, 본 발명의 일면에 따라, 액상의 오염물질 처리장치는, 외부에서 유입되는 액상의 오염물질을 안내하는 유입관과, 이 유입관에서 유입되는 액상의 오염물질을 통과시키면서 여과시키는 이중 스크린부재와, 이 이중 스크린부재의 하부에 형성되어 상기 이중 스크린부재에서 침강되는 물질을 포집하는 침강성 물질 포집조와, 상기 이중 스크린부재를 통과한 유입수를 여과시키는 여재탱크와, 이 여재탱크를 통과한 유출수가 저장되는 유출수 저장조, 및 상기 유출수 저장조에서 외부로 배출시키는 유출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.This object is achieved by the present invention, in accordance with an aspect of the present invention, the liquid contaminant treatment apparatus, the inlet pipe for guiding the liquid contaminants introduced from the outside, and the liquid contaminants introduced from the inlet pipe A double screen member for filtering while passing through, a settling material collecting tank formed under the double screen member to collect material settled by the double screen member, and a filter tank for filtering the inflow water passing through the double screen member; It characterized in that it comprises a effluent storage tank for storing the effluent water passing through the filter medium tank, and an outlet pipe for discharging to the outside from the effluent storage tank.
이때 상기 유입관의 선단부에 형성된 유입구의 폭은 상기 이중 스크린부재에 연결되는 유입관의 후단부의 폭보다 큰 것이 바람직 하며, 상기 이중 스크린부재는 스크린의 표면에 유입수의 편각방향(접선방향)과 마주보는 내측 스크린 홀이 형성된 내측 스크린과, 스크린의 표면에 상기 내측 스크린의 홀과 반대방향으로 스크린 홀이 형성된 외측 스크린을 구비한다.At this time, the width of the inlet formed in the front end of the inlet pipe is preferably larger than the width of the rear end of the inlet pipe connected to the double screen member, the double screen member facing the angular direction (tangential direction) of the inflow water on the surface of the screen And an inner screen on which the inner screen hole is formed, and an outer screen on which a screen hole is formed in a direction opposite to that of the inner screen.
본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 여재 탱크에는 여과물질로 충전되고, 일정간격으로 다수의 미세구멍이 형성된 수로관이 격자형상인 망상구조로 내장되어 있으며, 이러한 여재 탱크는 용이하게 탈부착할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the filter tank is filled with a filtration material, and a plurality of micropores are formed in a grid structure having a plurality of micropores at regular intervals, and the filter tank may be easily detachable.
본 발명의 또 다른 일면에 따라, 상기 이중 스크린부재를 통과한 유입수와, 상기 유출수 저장조에서 외부로 유출하는 유출수에서 오일성분의 유출을 억제하기 위하여 각각의 배출통로의 선단부에 배플부재가 설치되며, 상기 이중 스크린부재를 통과한 유입수가 상기 여재탱크로 유입되지 못한 유입수는 상기 여재 탱크의 상부에 형성된 중간벽 상부홀을 통해 상기 유출수 저장조로 유입되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a baffle member is provided at the tip of each discharge passage to suppress the outflow of oil components from the inflow water passing through the double screen member and the outflow water flowing out from the outflow water storage tank, Inflow water that has not passed through the double screen member is not introduced into the filter medium tank is characterized in that it is introduced into the effluent storage tank through the middle wall upper hole formed in the upper portion of the filter medium tank.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and like reference numerals designate like parts throughout the drawings.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 액상의 오염물질 처리장치의 개략적인 평면도이고, 도 2 는 도 1 에 따른 오염물질 처리장치의 개략적인 측단면도이며, 도 3a 와 3b 는 도 1 에 따른 오염물질 처리장치의 이중 스크린부재의 개략적인 사시도 및 유체흐름을 설명하는 도면이고, 도 4 는 도 1 에 따른 오염물질 처리장치의 내부여과 기능이 강화된 여재탱크와 내부여과 유도관을 나타낸 단면도이다.1 is a schematic plan view of an apparatus for treating pollutants in a liquid phase according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic side cross-sectional view of an apparatus for treating pollutants in accordance with FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are in accordance with FIG. 1. A schematic perspective view and fluid flow diagram illustrating a dual screen member of a pollutant treatment device, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a median tank and an internal filtration guide tube having an enhanced internal filtration function of the pollutant treatment device according to FIG. 1. .
도면에 도시된 바와 같이, 도면부호 100 으로 도시된 본 발명에 따른 액상의 오염물질 처리장치는, 외부에서 유입되는 액상의 오염물질을 안내하는 유입관(12), 이중 스크린부재(14), 침강성 물질 포집조(20), 여재탱크(22), 유출수 저장조(30) 및 유출관(26) 등을 포함한다.As shown in the drawings, liquid contaminant treatment apparatus according to the present invention shown by the
상기 유입관(12)은 상기 유입관(12)의 선단부에 형성된 유입구의 폭은 상기 이중 스크린부재(14)에 연결되는 유입관 후단부의 폭보다 크게 하여 유속을 증가시킨다.The
상기 유입관(12)에서 유입되는 액상의 오염물질을 통과시키면서 여과시키는 상기 이중 스크린부재(14)는 도 3a 와 도 3b 에 도시된 바와 같이 스크린부재(14)는 스크린의 표면에 유입수의 편각방향(접선방향)과 마주보는 내측 스크린 홀이 형성된 내측 스크린(18)과, 스크린의 표면에 상기 내측 스크린의 홀과 반대방향으로 스크린 홀이 형성된 외측 스크린(16)을 구비하므로써 여과성능이 향상되게 된다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the
상기 침강성 물질 포집조(20)는 상기 이중 스크린부재(14)의 하부에 형성되어 침강되는 물질을 포집하며, 상기 이중 스크린부재(14)를 통과한 유입수를 여과시키는 여재탱크(22)에는 여과물질(38)로 충전되고, 일정간격으로 다수의 미세구멍이 형성된 수로관(36)이 격자형상인 망상구조로 내장되어 있다.The sedimentable
따라서 상기 이중 스크린부재(14)를 거친 유출수의 용량이 과다할 때는 상기 여재탱크(22)에 내장된 수로관(36)을 따라 용이하게 하부로 유출수가 배출되면서 동시에 수로관(36)에 형성된 미세구멍을 통하여 여재탱크(22) 내부로 유출되어 여과되게 되어 신속한 여과가 이루어지게 된다.Therefore, when the capacity of the effluent flowing through the
또한 상기 여재탱크(22)는 탈부착이 용이하므로 장시간 사용 후 사용자는 상 기 여재탱크(22)의 보수 유지를 용이하게 할 수 있다.In addition, since the
그리고 상기 유출소 저장조(30)는 상기 여재탱크(22)를 통과한 유출수가 중간벽의 하부홀(24)를 거쳐 저장되는 곳이며 저장된 유출수는 상기 유출관(26)을 통해 외부로 배출되게 된다.In addition, the
이때 상기 이중 스크린부재(14)를 통과한 유입수가 과도하여 여재탱크(22)로 유입되지 못한 유입수는 상기 여재 탱크(22)의 상부에 형성된 중간벽 상부홀(32)을 통해 상기 유출수 저장조(30)로 유입되게 된다.At this time, the inflow water that has passed through the
게다가 상기 이중 스크린부재(14)를 통과한 유입수와, 상기 유출수 저장조(30)에서 외부로 유출하는 유출수에서 오일성분의 유출을 억제하기 위하여 각각의 배출통로의 선단부에 1차 및 2차 배플부재(28,34)가 설치되는 것이 바람직 하다.Furthermore, in order to suppress the outflow of oil components from the inflow water passing through the
본 발명의 상기와 같은 구성에 따라 외부에서 유입되는 원수 즉 상기 유입관(12)으로 유입된 빗물과 비점오염원(이하 유입수)은 유입관의 목을 통하여 원통모양의 편각 내측 스크린(18) 안으로 전량 유입되며 다른 곳으로 유출되지 아니한다.According to the configuration of the present invention, the raw water introduced from the outside, that is, the rainwater and non-point source (hereinafter referred to as the inflow water) introduced into the inflow pipe 12 (the inflow water) is the total amount into the cylindrical declination
이때 원통모양의 이중 스크린 부재(14)는 스크린 지지대에 의해 고정되어 있으며 유입관(12)을 통해 유입된 유입수는 스크린부재(14)를 통과하여야만 유출될 수 있으며 다른 경로로는 유출되지 아니한다.In this case, the cylindrical
일실시예로 상기 원통모양의 내측 스크린(18)의 스크린 유효구경은 4.7mm이며 외측 스크린(16)의 스크린 유효구경은 2.4mm이나 유입수의 수질조건에 따라 유효구경의 조절이 가능하다는 것은 당업자는 용이하게 알수 있다.In one embodiment, the screen effective diameter of the cylindrical
상기 유입관(12)을 통해 유입된 유입수는 이중 스크린(14)에 편각(접선방향) 으로 두 번 여과되어 기존의 1회 편각 여과 방식에 비해 월등한 여과성능을 발휘하는데 편각의 내외측 스크린(18,16)에 의한 스크린 여과는 전술한 바와 같이 유입수가 원통 스크린에 편각(접선방향)으로 유입되어 편각여과가 두 번 진행되므로 스크린 자정기능(self-clean)이 있는 것이 큰 특징이다.The inflow water introduced through the
즉, 연속적으로 유입되는 유입수에 의해 원통모양의 편각 스크린(18) 내부에서 와류현상(소용돌이)이 일어나며, 유입수는 편각 스크린(18)과 접선방향으로 접촉되어 여과 되므로 오염물이 스크린에 부착되지 않으며, 오염물은 원통 스크린의 중심부 하단에 형성된 상기 침강성 물질 포집조(20)로 모아지게 된다.That is, vortex phenomena (swirl) occurs inside the
그후 편각 내측 스크린(18)을 통과한 유입수는 편각 외측 스크린(16)을 전술한 바와 같이 또 한번 편각(접선방향)으로 여과되며 이때 내측 스크린(18)에서는 1.5mm 이상의 오염물 입자가 93% 이상 제거 되며, 외측 스크린(16에서는 1.2mm 이상의 오염물 입자가 100% 제거된다. The influent that has passed through the declination
그리고 상기 이중 스크린부재(14)를 통과한 유입수 내의 오일이나 그리스 성분은 상술한 1차 배플부재(28)에 의해 유출이 억제되며 배플부재(28)를 거친 유입수는 연결관을 통해 여재탱크(22)로 유입된다.The oil or grease component in the inflow water passing through the
상기 여재탱크(22)로 유입된 유입수는 여재탱크 위로 일정수위를 유지하며 여과작용(filteration)이 진행되는데 상기 여재탱크(22) 상부표면에서 여과가 진행되면서 내부여과 수로관(36)에 의해 여재탱크(22) 내부로도 유입수가 유입되어 표면여과와 내부여과가 동시에 진행되며 이러한 여재탱크(22)에서는 상기 이중 스크린부재(14)를 통과한 잔류 미세 오염물질들이 여재탱크(22)의 여과작용에 의해 제 거된다.The inflow water flowing into the
그리고 상기 여재탱크(22) 처리용량 이상의 유입수가 유입되면 중간벽 상부홀(32)을 통해 여재탱크(22) 처리용량 이상의 유입유량은 바이패스되며, 상기 여재탱크(22)를 통과한 유입수는 중간벽 하부홀(24)을 통해 유출수 저장조(30)로 이동한다.And when the inflow water more than the capacity of the
이때 상기 중간벽 하부홀(24)에서 유출관(26)까지의 흐름은 하부에서 상부로 흐르는 상향류 흐름이며, 상기 중간벽 상부홀(32)과 하부홀(24)을 통해 유출수 저장조(30)로 유입된 유입수 중 오일과 그리스 성분은 2차 배플부재(34)에 의해 유출이 억제된다.At this time, the flow from the middle wall
결과적으로 원통모양의 편각 이중 스크린부재(14)와, 여재탱크(22), 배플부재(28,34)를 통과한 유입수는 유출수 저장조(30)와 유출관(26)을 통해서 방류수계로 유출되게 된다.As a result, the inflow water passing through the cylindrical declination
본 발명의 상기와 같은 구성 및 방법에 따라, 우수와 함께 유입된 비점오염원이 원통모양의 편각 이중스크린부재, 여재탱크, 배플부재, 유출수 저장조 등의 여러 정화과정을 거쳐 저감되어 방류수계로 유출됨으로서 방류수계 및 지하수의 수질오염을 예방할 수 있다.According to the configuration and method as described above of the present invention, the non-point source introduced with rainwater is reduced through various purification processes such as a cylindrical declination double screen member, a media tank, a baffle member, an effluent storage tank and discharged into the effluent. Water pollution of systems and groundwater can be prevented.
또한 편각 이중스크린부재를 이용한 여과는 기존의 직접 스크린 여과방식 및 1회 편각 여과방식의 한계점(시간이 지남에 따라 스크린이 폐쇄되거나 제거되는 오 염물의 입자 크기가 제한되는 한계점)을 극복한 우수한 여과방식으로 스크린에 대한 유지관리를 용이하게 만들었으며, 여과효율도 증가시킬 수 있다.In addition, the filtration using the declination double screen member is an excellent filtration that overcomes the limitations of the conventional direct screen filtration method and the one-time declination filtration method (the limit of particle size of the contaminants that the screen is closed or removed over time). In this way, the maintenance of the screen is made easy, and the filtration efficiency can be increased.
게다가 도로상의 비점오염원은 초기강우단계에서 높은 농도로 유출되기 때문에, 초기 이후의 강우에 의한 유출수는 편각 이중스크린부재와 배플부재를 거친 후 여재탱크의 여재를 접촉시키지 않고 유출시켜도 방류수계의 오염에 큰 영향을 미치지 않게 된다. 이러한 처리방식은 여재탱크 및 유출수 저장조의 용적을 최소화 할 수 있으며, 이로 인해 소요 부지를 최소화할 수 있어 전체적인 시공비용 저감을 기대할 수 있을뿐만 아니라 여재탱크는 여재탱크조와 탈부착이 용이하게 설치함으로서 여재탱크를 용이하게 교환할수 있어 편리성이 증대된다.In addition, the non-point source on the road is discharged at a high concentration in the initial rainfall stage, so the runoff from the initial rainfall after passing through the declination double screen member and the baffle member does not come into contact with the media in the media tank, so that it does not cause contamination of the discharge system. It will not have a big impact. This treatment method can minimize the volume of the filter tank and the effluent storage tank, thereby minimizing the required site, so that the overall construction cost can be reduced, and the filter tank can be easily installed and detached from the filter tank. Can be easily exchanged to increase convenience.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.
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