KR100588047B1 - 상수 관로 세척 방법 및 장치 - Google Patents

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최승현
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Abstract

본 발명은 상수 관로를 세척하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상수 관로 세척 방법은 상수 관로 중 소정의 구간의 수압을 측정하여, 상수 관로의 내벽의 저항에 대응하는 측정값을 산출하는 단계, 상수 관로 내부에 피그를 삽입하고 압송수 또는 압축공기에 의해 주행시키되, 측정값에 대응하여 피그의 속도를 조절하여 상수 관로의 내벽에 부착된 고형물을 제거하는 단계, 상수 관로에 염소 소독 장치를 결합하여 상수 관로의 내부를 염소를 포함하는 소독액으로 소독하는 단계 및 상수 관로 일 측에 배출수 처리 장치를 결합하여 상수 관로의 내벽에 부착된 고형물을 제거하는 단계 및 염소를 포함하는 소독액으로 소독하는 단계에 의해 상수 관로에서 배출되는 배출수 내에 포함되는 고형물을 제거하고, 배출수 내에 잔류하는 염소를 중화시키는 배출수 처리 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 상수 관로 세척 방법 및 장치는 상수 관로 세척시 피그를 이용한 관로 내벽의 고형물을 제거하는 단계 전에 상수 관로의 상태를 파악하고, 피그의 주행 속도를 조절하여 해당 상수 관로에서 세척 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
관로 세척 방법

Description

상수 관로 세척 방법 및 장치{WATER PIPE CLEANING METHOD AND DEVICE}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피그를 이용한 상수 관로의 구조가 도시된 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상수 관로의 세척을 위한 피그 밸브를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피그를 이용한 상수 관로의 세척 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 속도 조절 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 염소 소독 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배출수 처리장치의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피그 속도 조절 장치를 이용한 실험의 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
130 : 제 1 제수 밸브 140 : 제 2 제수 밸브
150 : 제 1 피그 밸브 160 : 제 2 피그 밸브
230 : 개방구 270 : 밸브
400 : 속도 조절 장치 500 : 염소 소독 장치
600 : 배출수 처리 장치
본 발명은 상수 관로를 세척하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 특히 중, 대형의 상수용 관로나 빌딩, 아파트 및 단독 주택 등에 설치된 소형의 상수용 관로 등 각종 유체를 수송 및 공급하는 관로 라인의 관내에 퇴적된 슬라임(slime) 및 관석(scale) 등의 고형물을 제거하여 청소하는 상수 관로 세척 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수도물을 공급하는 상수용 관로 및 유체를 수송 및 공급하는 관로는 설치된 후 장기간 동안 사용하게 되면 관로의 내벽에 유체 내에 포함되어 있는 각종 고형물이 퇴적되거나 내면이 산화되면서 녹 등이 생성되어 부착되어 있게 된다.
관로의 내벽에 고형물 퇴적에 의한 관석층은 시간이 경과함에 따라 점차적으로 두꺼워지게 되기 때문에 유체의 원활한 흐름을 방해하여 유체압을 떨어뜨리게 되고, 또한 관로에 부착된 관석층이 유체에 녹아들게 되어 유체를 오염시키게 되므 로 수돗물 수질이 악화되고 배수량이 줄어들어 비용이 더욱 많이 소요되게 된다.
이러한 배수량 증대 및 수질 개선을 위해 주기적으로 관로를 교체하거나 청소해 주어야 하는데, 보통 지하에 매설된 상수 관로를 교체하는 것을 비용면에서 경제적이지 못하므로 위생적이고 세척효율이 좋은 상수 관로 세척 방법이 요구되고 있다.
최근까지 상수 관로 내부를 세척하는 뚜렷한 세척 공법이 없어 자연 수압으로 관내 고형물을 배수하는 실정으로 완벽한 청소가 이루어지지 않았을 뿐 아니라 향후 제수 밸브 조작시 유속변화에 의한 탁도가 높은 흑수, 녹물 및 고형물 출수로 인한 민원이 자주 발생하고 있다.
대한민국 정부는 국민들의 민원에 대해 수돗물에서 녹물 출수 등이 상수 급수 관로에 기인한 경우가 대부분이라 판단하고 녹물 출수의 원인 중 하나인 아연도강관의 사용을 금지시킨 바 있으며, 급수장치 검사 또는 수질 검사 등의 체계적인 관리가 미흡하다고 판단한 바 있다. 그리하여 최근 수도법 개정을 통하여 10년 이상 경과된 다중 이용시설, 공공시설 등에 대하여 주기적으로 옥내 상수 급수 관로를 세척해야 하는 의무를 부과하였다 또한, 이를 위해 신설 또는 개량하는 상수 관로의 망에 대하여 수리 및 수질 측정 등을 위한 제수 변실의 설치를 의무화하고, 과학적인 모니터링 체계를 확립하고자 하고 있다.
최근, 상수 관로에 대한 불편한 민원해소 및 정부의 입법에 대한 대안 중 하나로 상수 관로를 위생적이고 경제적으로 저렴하고 시행하기 편리한 방법인 피그를 이용하여 상수 관로를 청소하는 방법이 주목받고 있다.
피그를 이용하여 상수 관로를 청소하는 방법은 관로 내부로 피그가 진행하며 관로 내면과 피그가 마찰하여 관로 벽에 붙어있는 슬라임 및 관석을 앞으로 깍아 밀어내면서 관로를 청소하는 방법이다. 피그는 그 구조가 일정량의 물이 피그와 관로 내면 사이를 통과해서 빠져나갈 수 있도록 설계되어야 한다. 왜냐하면, 이것이 윤활제의 구실을 하고, 고속으로 분사되는 물이 피그를 빠져나가면 관 내벽의 물질들이 세척되는 것이다. 피그는 탄성이 좋아 구부러지기 쉬우므로 구부러진 곳이나 T자형 관, 부속장비, 그리고 관로가 줄어드는 부분이나 가지 관도 세척할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 피그를 이용하여 상수 관로를 세척하는 경우에도, 상수 관로는 유체를 배송 또는 공급하는 관로보다 열악한 환경, 예를 들면, 상수 관로는 보통 지하에 위치하고 있으며 수용가의 위치, 관로의 설치 위치, 인구의 밀도, 지형 등에 따라 유속, 유량, 유압이 일정하지 않고 불규칙하며 관로의 종류 또한 다양하여 세척 효율이 매우 낮은 문제점이 있다.
또한, 상수 관로의 세척을 진행하는 동안 관로 내의 관석의 종류 및 정도에 따라 또는 피그의 부적절한 선정 및 피그의 진행 속도에 따라 세척 효율이 일정하지 않은 문제점이 있다.
또한, 피그를 이용하여 상수 관로를 세척하는 경우, 관로를 세척한 후에 배출되는 고형물 찌꺼기가 포함되는 배출수로 인하여 2차 오염이 유발되고, 세척 과정에서 관로 내에 잔류하는 수인성 대장균, 바이러스, 박테리아가 잔존하거나 세척 과정에서 유입되어 세척 후 그대로 다시 통수한 경우 상수 관로가 오염되는 문제점 이 있다.
본 발명의 상기와 같은 종래에 나타나는 제반 문제점을 해결하고자 창출한 것으로서, 본 발명의 목적은 상수 관로 세척시 피그를 이용한 슬라임 및 관석 제거 단계 전에 관로 수압 시험 단계를 두어 해당 상수 관로의 환경을 파악하고, 피그 속도 조절 장치를 구비하여 해당 상수 관로에서 세척 효율을 극대화할 수 있는 상수 관로 세척 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상수 관로 세척 과정 후 관로에 염소 소독 장치를 구비하여 상수 관로 내에 잔존하거나 세척 과정에서 유입되는 수인성 대장균, 바이러스, 박테리아를 소독한 후 투입된 고농도의 염소를 중화시켜 안전하게 상수를 통수할 수 있는 상수 관로 세척 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상수 관로 세척 과정에서 배출수가 출수 되는 관로에 이동형 배출수 처리 장치를 구비하여 배출수 내의 오염물을 제거하여 배출수로 인하여 유발되는 2차 오염을 방지할 수 있는 상수 관로 세척 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상수 관로를 세척하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상수 관로 세척 방법은 상수 관로 중 소정의 구간의 수압을 측정하여, 상수 관로의 내벽의 저항에 대응하는 측정값을 산 출하는 단계, 상수 관로 내부에 피그를 삽입하고 압송수 또는 압축공기에 의해 주행시키되, 측정값에 대응하여 피그의 속도를 조절하여 상수 관로의 내벽에 부착된 고형물을 제거하는 단계, 상수 관로에 염소 소독 장치를 결합하여 상수 관로의 내부를 염소를 포함하는 소독액으로 소독하는 단계 및 상수 관로 일 측에 배출수 처리 장치를 결합하여 상수 관로의 내벽에 부착된 고형물을 제거하는 단계 및 염소를 포함하는 소독액으로 소독하는 단계에 의해 상수 관로에서 배출되는 배출수 내에 포함되는 고형물을 제거하고, 배출수 내에 잔류하는 염소를 중화시키는 배출수 처리 단계를 포함할 수 있다.
상수 관로의 내벽의 저항에 대응하는 측정값을 산출하는 단계는 상수 관로 중 소정의 구간 일 측에 가압 펌프를 결합하여 상수 관로에 압력을 가하고, 소정의 구간 내에 압력계를 결합하여 상수 관로 내의 압력을 측정하는 것을 포함할 수 있다.
상수 관로의 내벽에 부착된 고형물을 제거하는 단계는 소정의 구간의 일 측에 속도 조절 장치를 결합하고, 속도 조절 장치로 출력되는 압송수 또는 압축공기의 압력을 조절하여 피그의 속도를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 여기서, 속도 조절 장치는 상수 관로 내의 상기 압송수 또는 상기 압축공기를 유속계에 전달하는 피토튜브와, 피토튜브로부터 압송수 또는 압축공기를 입력받아 상수 관로 내의 유속을 측정하는 유속계와 유속계의 측정치에 대응하여 출력되는 유량을 조절하는 밸브를 포함할 수 있다.
염소를 포함하는 소독액으로 소독하는 단계에서 염소 소독 장치는 염소가 포 함되는 소독액을 저장하는 저장조와 저장조로부터 소독액을 상수 관로로 유동시키는 주입 펌프와 소독액의 유동량을 조절하는 제어 밸브를 포함할 수 있다. 여기서, 염소를 포함하는 소독액은 차아염소산나트륨(NaOCl)을 포함할 수 있다.
상수 관로를 세척하고 배출되는 배출수를 처리하는 배출수 처리 장치는 고형물이 침전되도록 배출수를 소정의 시간 동안 저장하는 저류조, 저류조로부터 배출되는 배출수로부터 소정의 크기 이상의 고형물을 필터링하는 스크린, 스크린을 통과한 배출수에 와류를 유도하여 소정의 크기 이상의 상기 고형물을 필터링하는 사이크론, 저류조, 스크린, 사이크론으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상과 연결되어 상기 고형물을 수집하는 고형물 수집 장치 및 저류조와 연결되어 배출수에 중화제를 공급하는 중화제 공급 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 중화제는 이산화유황(SO2), 중황산나트륨(NaHSO4), 삼황산나트륨(Na2SO3) 및 티오황산나트륨(Na2S2O3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 배출수 처리 장치는 배출수 처리된 배출수의 잔류 염소 농도, 탁도 및 pH를 측정하는 모니터링 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 상수 관로 세척 장치는 상수 관로 중 소정의 구간의 수압을 측정하여, 상수 관로의 내벽의 저항에 대응하는 측정값을 산출하는 관로 수압 측정 장치, 상수 관로 내부에 피그를 삽입하고 압송수 또는 압축공기에 의해 주행시키되, 상수 관로의 내벽에 부착된 고형물을 제거하기 위해 측정값에 대응하여 상기 피그의 속도를 조절하는 속도 조절 장치, 상수 관로의 일 측 에 결합되어 상수 관로의 내부를 염소를 포함하는 소독액으로 소독하는 염소 소독 장치 및 상수 관로 일 측에 배출수 처리 장치를 결합하여 상수 관로에서 배출되는 배출수 내에 포함되는 고형물을 제거하고, 배출수 내에 잔류하는 염소(Cl)를 중화시키는 배출수 처리 장치를 포함할 수 있다.
속도 조절 장치는 상수 관로 내의 압송수 또는 압축공기를 유속계에 전달하는 피토튜브와 피토튜브로부터 압송수 또는 압축공기를 입력받아 상수 관로 내의 유속을 측정하는 유속계와 유속계의 측정치에 대응하여 출력되는 유량 조절 밸브를 포함할 수 있다.
염소 소독 장치는 염소가 포함되는 소독액을 저장하는 저장조와 저장조로부터 소독액을 상수 관로로 유동시키는 주입 펌프와 소독액의 유동량을 조절하는 제어 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 배출수 처리 장치는 고형물이 침전되도록 배출수를 소정의 시간 동안 저장하는 저류조, 저류조로부터 배출되는 배출수로부터 소정의 크기 이상의 고형물을 필터링하는 스크린, 스크린을 통과한 배출수에 와류를 유도하여 소정의 크기 이상의 고형물을 필터링하는 사이크론, 저류조, 스크린, 사이크론으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상과 연결되어 고형물을 수집하는 고형물 수집 장치 및 저류조와 연결되어 배출수에 중화제를 공급하는 중화제 공급 장치를 포함할 수 있다. 배출수 처리 장치는 배출수 처리된 배출수의 잔류 염소 농도, 탁도 및 pH를 측정하는 모니터링 장치를 더 포함할 수 있다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상하수도 관로 세척 방법 및 장치에 대하여 예시하고 이에 대해 설명하기로 한다. 따라서, 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 방법 및 이를 사용하는 장치 등을 발명할 수 있는 것이다. 또한 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백하게 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않은 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상술된 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음을 유의하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지에 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예 를 상세히 설명한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 기술한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피그를 이용한 상수 관로의 구조가 도시된 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상수 관로의 망에 대하여 수리, 수질 측정 및 유체의 개폐 등을 위한 제 1 제수 변실(110) 및 제 2 제수 변실(120)이 설치된다. 상수의 흐름의 상류 측을 제 1 제수 변실(110)이고 하류 측을 제 2 제수 변실(120)이 위치하고 있다. 제 1 제수 변실(110) 및 제 2 제수 변실(120) 내에는 관로 중간에 관로를 개폐할 수 있어 유체의 흐름을 조절할 수 있는 제 1 제수 밸브(130) 및 제 2 제수 밸브(140)가 구비된다. 제 1 제수 변실(110) 및 제 2 제수 변실(120) 위에는 제수 변실 내부의 장치를 보호하기 위해 덮개가 구비될 수 있다.
또한 제 1 제수 밸브(130) 및 제 2 제수 밸브(140)의 일 측면에는 관로를 청소하기 위해 사용하는 피그를 삽입하는 제 1 피그 밸브(150) 및 제 2 피그 밸브(160)가 구비된다. 제 1 피그 밸브(150) 및 제 2 피그 밸브(160) 본체 상부에는 제 1 개방구(170) 및 제 2 개방구(180)가 설치되어 있어, 피그가 출입할 수 있고, 상수 관로를 청소하는 데 있어 필요한 다른 장치를 연결할 수 있다.
피그를 이용한 관로 관로의 세척은 우선 상류 측인 제 1 제수 변실(110) 내에 위치한 제 1 피그 밸브(150)에 피그를 삽입하고 제 1 제수 밸브(130)를 개방하여 상류 측에서 유동하는 상수를 압송수로 이용하여 피그를 관로 내부로 주행시켜 피그가 관로 내벽에 부착된 슬라임 및 관석 등의 고형물을 제거한다. 또는, 피그를 삽입하고 제 1 개방부(170)에 압송수 펌프를 이용하여 고압으로 압송수를 공급하거나 압축공기 공급수단을 이용하여 압축공기를 공급하여 피그를 관로 내부로 주행시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상수 관로의 세척을 위한 피그 밸브(200)를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 세척 피그를 이용한 상수 관로에 사용되는 피그 밸브(200)는 양 측부에 관로가 연결되어 내부로 유체가 통과할 수 있는 플랜지부(210, 220)가 형성되고, 상부에는 세척 피그를 삽입하기 위한 개방구(230)가 형성된 밸브 본체(240)와 개방구(230)에 결합되는 밸브 마개(250)를 포함할 수 있다. 개방구(230)는 세척 과정 동안 피그를 주행시키는 압송수 펌프 또는 압축공기 공급수단이 연결될 수 있으며, 속도 조절 장치(400), 염소 소독 장치(500) 및 배출수 처리 장치(600) 등과 연결될 수 있다.
밸브 본체(240)는 내부에 일 측의 관로를 통과한 피그가 용이하게 개방구(230) 쪽으로 빠져나오기 위한 안내 돌출부를 형성할 수 있다.
밸브 마개(250)에는 원판형으로 형성되어 밸브 본체의 개방구(230)에 체결구로 조립되어 고정될 수 있고, 밸브 본체 내부의 압력 해소 및 염소 소독을 위해 배출수이 주입될 수 있는 밸브(270)가 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피그를 이용한 상수 관로의 세척 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하여 피그를 이용한 상수 관로의 세척 방법은 다음과 같다.
우선, 소정의 세척 구간의 상수 관로의 수압을 측정하여 관로의 상태를 확인한다. 소정의 세척 구간은 상수 관로의 망에 대하여 수리, 수질 측정 또는 유체의 개폐 등을 위한 제수 변실(110, 120)가 설치된 구간일 수 있으며, 만약 제수 변실(110, 120)가 없는 구간이라면, 세척을 위해 관로을 절단하여 임의의 구간을 정할 수 있다. 세척 방법에 있어 관로의 상태를 먼저 확인하는 것은 상수 관로의 상태를 점검하여 누수가 되는 곳을 점검하여 보완하고, 상수 관로의 상태에 따라 피그의 속도를 조절하여 세척 효율을 올리기 위해서이다.
상수 관로의 수압 측정은 시공 구간 관로의 상류 측 제 1 제수 밸브(130)를 열고 물을 시공구간 내 관로에 채우고 일정 시간 이상 방치하고, 상류 측 제 1 피그 밸브(150) 상단의 밸브(270)에 연결된 가압펌프(300)를 연결하고 서서히 압력을 가하여 일정 수압까지 상승시킨다. 일정 수압에서 소정의 시간을 유지시켜 피그 밸브(150, 160) 상단의 밸브에 결합된 압력계를 이용하여 압력의 변화를 관찰한다. 만약 일정 시간 유지하는 동안 압력 강하가 임계값 이상으로 이루어 지면 누수지점을 확인 후 수리, 보완하고 다시 수압 시험을 할 수 있다. 임계값은 각 상수 관로의 내경 및 가압펌프(300)에 의해 가해진 압력에 의해 실험적으로 정해질 수 있다. 예를 들면, 관의 구경 100mm 당, 관 연장 1㎞ 당 1ℓ이상 누수가 있어서는 아니 되 며, 일정 수압은 5kgf/cm2로 상승시켜 그 이상에서 5분간 유지하여야 한다. 만약, 피그가 관로를 주행하며 관로를 세척할 때 시공 구간 관로의 내부에 누수가 될 경우에는 급격한 압력의 변화를 유발하고 이러한 압력변화에 의하여 세척효율에 악영향을 미치게 되므로 누수는 관로 세척 전에 차단되어야 한다. 또한 상수 관로의 유수율의 제고와 상수 관망관리의 효율화를 위해서도 반드시 누수는 차단되어야 한다. 관로 수압 시험 결과, 압력의 변화에 따라 시공 구간의 관로의 상태를 추측할 수 있으며, 추측된 관로의 상태에 따라 세척효율이 우수한 피그의 속도를 정할 수 있다. 예를 들면, 관로 내에 제거해야 할 고형물이 많다면, 관로 내부의 공간이 적어 압력의 변화가 더 빨리 일어날 것이며, 관로 내부의 상태가 추측 가능하므로 피그를 주행시키는 속도를 적절하게 산정할 수 있다.
다음으로, 상수 관로 내부로 피그를 삽입하고 피그의 속도를 조절하며 주행시켜 관로 내벽에 부착된 고형물을 제거한다.
상수 관로의 고형물을 제거할 때에는 상류 측의 제 1 제수 밸브(130)를 닫은 후 제 1 피그 밸브(150)의 밸브 마개(250)를 개방시키고 피그를 삽입한다. 피그를 삽입한 후 밸브 마개(250)를 닫은 다음, 제 1 제수 밸브(130)를 개방시키면 관로 내부의 피그가 수압에 의해 관로 내부를 통과하면서 하류 측 제 2 피그 밸브(160) 쪽으로 주행한다. 이와 같이 관로를 통과한 피그는 하류 측 제 2 피그 밸브(160)의 개방구(180)를 통해 밖으로 나온다. 피그를 주행시키는 추진력으로는 원래 관로에 흐르는 상수뿐만 아니라 피그 밸브(150) 상단의 개방구(170)를 통하여 유입되는 압송수 또는 압축공기 일 수 있다. 이를 위해 제 1 피그 밸브(150) 상단의 개방구(170)에는 압송수 펌프 또는 압축공기 공급수단이 연결될 수 있음은 자명하다.
상수 관로를 세척하기 위해 사용되는 피그는 통상적으로 관로을 청소하기 위해 사용되는 다양한 재질의 피그를 사용할 수 있다. 예를 들면, 발포성 수지 외면에 엘라스토머 수지를 도포한 피그 또는 발포성 수지 외면에 마찰력을 증가시키기 위해 금속성 물질을 도포한 피그 등을 사용할 수 있다. 효과적인 세척을 위하여 피그의 크기는 관 내면에 정확히 맞는 것이 바람직하나, 관 내부를 완전히 압착하기 위해서 관보다 약간 큰 것이 사용될 수도 있다.
피그를 주행시키는 속도는 하류 측 제 2 피그 밸브(160)의 개방구(180)에 연결된 속도 조절 장치(400)를 이용하여 조절할 수 있다. 속도 조절 장치(400)는 세척에 사용되는 피그가 배출되는 하류 측 제 2 피그 밸브 상단의 개방구(180)와 연결되어, 피그를 이용하여 관로를 세척하는 경우 피그의 속도 제어 및 유량을 제어하는 기능을 수행한다. 속도 조절 장치(400)는 유속계(410, 미도시)를 통하여 피그의 속도를 확인할 수 있으며, 유량 조절 밸브(470, 미도시)를 조절하여 피그의 속도를 일정하게 유지할 수 있다. 피그의 속도를 일정하게 제어해야 하는 이유는 피그는 신축성이 있어 일정 압력과 유량 범위를 벗어나면 피그는 장구형태로 변하여 관로의 내부면적과 피그의 외부의 관로과 마찰되는 면적이 축소하게 되어 세척의 효과가 줄어들기 때문이다. 피그의 속도는 관로의 내경, 관로의 노후 상태 및 피그를 추진하는 압송수 또는 압축 공기의 압력 등 여러 요인에 따라 조절될 수 있으 며, 관로 수압 시험을 통해 여러 요인들을 파악하여 적정한 속도를 산정하는 것이 가능하다.
속도 조절 장치(400)의 해치(440, 미도시)를 통하여 피그가 배출될 수 있으며, 피그와 함께 배출된 배출수는 속도 조절 장치(400)와 연결된 배출수 처리 장치(600)를 통하여 고형물이 제거되고 배출된다.
다음으로, 관로 내에 잔류하는 고형물 등을 재세척하기 위해 1차 세척을 실시한다. 이는 다음으로 실시하는 염소 소독을 위해서 상수 관로 세척 구간 전체에 청결을 유지하기 위함이다. 1차 세척은 상류 측의 제 1 제수 밸브(130)를 개방하여 상수를 유입시키고, 하류 측의 제 2 제수 밸브(140)는 폐쇄하여 배출수는 제 2 피그 밸브(160) 상단의 개방구(180)를 통하여 유출된다.
다음으로 1차 세척이 끝나면, 관로 내부에 잔류하는 수인성 대장균, 바이러스, 박테리아 등을 염소를 이용하여 소독한다. 관로 세척이 완료된 후에 다시 상수를 통과시키는 관로로 사용되기 때문에 위생 및 상수의 수질 기준 준수를 위함이다.
관로의 소독은 상류 측 제 1 제수 밸브(130)를 개방하고 제 1 피그 밸브(150) 상단의 밸브(270)에 염소 소독 장치(500)를 결합하여 수행한다. 제 1 제수 밸브(130)를 통하여 유입된 상수에 밸브(270)를 통하여 분출되는 고농도의 염소 소독액과 혼합되어 세척 구간의 상수 관로를 소독한다. 고농도의 염소 소독액과 제 1 제수 밸브(130)를 통하여 유입된 상수는 혼합되어 일정 농도 이상의 염소를 함유하는 배출수이 되어 상수 관로의 소독을 위한 최소 접촉시간 이상 동안 상수 관로에 체류된 후에 제 2 피그 밸브(160) 상단의 개방구(180)를 통하여 배출된다.
염소 소독 장치(500)는 염소를 저장하는 저장조(530, 미도시), 주입 펌프(540, 미도시) 및 제어 밸브(560)를 포함하며, 염소 소독 장치(500)에 대해서 자세하게는 후술할 도 5에서 상세히 기술하기로 한다.
염소 소독을 위해서는 상수 관로의 내부는 물론 상수 관로의 모든 표면 연결부 및 기타 부분을 청결하게 유지하여야 한다. 상수 관로 내에 유입된 오염물은 제거하고 해당 상수 관로 내부는 약한 농도 예를 들면, 1%의 염소 농도를 가진 배출수으로 초벌 세척을 할 수 있다. 상수 관로는 방치될 경우 오염이 될 수 있으므로 상수 관로 내 모든 입구는 방수 마개로 봉하여야 한다.
염소 소독에 사용되는 약품으로는 일반적으로 상수 처리에 사용되는 약품을 사용할 수 있으며, 예를 들어 차아염소산나트륨(NaOCl)을 사용할 수 있다. 차아염소산나트륨의 경우, 염소 농축액으로 액체형이 가능하며, 일반적으로 퍼센트 농도 용액으로 표시되며, 1% 농도 염소라 함은 대략 10,000㎎/ℓ염소와 동일하다. 소정의 세척 구간을 소독하기 위하여 필요한 염소의 주입량은 상수 관로의 구경 및 수질 기준에 따라 정해 질 수 있다.
상수 관로의 구경 및 수질 기준에 따라 계산된 염소 소독액의 주입량은 최소 접촉 시간 동안 상수 관로 내부에 체류한 후에 세척되어야 한다. 고농도의 염소 소독액을 관로 내부로 주입하고 제수 밸브(130, 140) 및 피그 밸브 상단의 개방구 (170, 180)를 봉쇄하고, 최소 접촉 시간 동안 배출수을 체류시킬 수 있다. 최소 접촉 시간은 수인성 대장균, 바이러스, 박테리아를 박멸하는 시간을 말하며, 염소 소독액의 주입량에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 염소 주입량이 300mg/L인 경우에 최소 접촉 시간은 15분일 수 있고, 최소 15분 접촉 시간이 경과 한 후, 최소한 잔류 염소 100mg/L 가 검출되어야 한다. 만약 저농도로 염소 주입량이 산정된 경우에는 장시간 동안 접촉하여 사용할 수도 있다. 예를 들면, 최소 염소 정량 100mg/L을 3시간 동안 접촉할 수 있다.
염소 소독 단계에서 배출되는 배출수은 고농도의 염소 소독액을 함유하고 있어 그냥 배출되는 경우 하천의 생태계에 치명적인 영향을 미칠 수 있으므로, 속도 조절 장치(400)와 연결된 배출수 처리 장치(600)를 통하여 배출수 내부에 포함된 고형물을 제거하고, 잔류 염소를 중화시킨 후에 배출한다. 배출수의 처리장치(600)에 대해서는 후술될 도 6에서 상세히 설명하기로 한다.
다음으로, 염소 소독 단계가 완료되면 상류 측 제 1 제수 밸브(130)를 개방하고 상류에서 유입되는 상수를 이용하여 다시 한번 상수 관로를 세척한다. 2차 배출수는 제 2 피그 밸브(160) 상단의 개방구(180)를 통하여 유출된다. 2차 세척은 상수 관로의 세척을 끝내고 다시 상수를 통수시키기 전에 마지막으로 상수 관로를 세척하기 위함이다.
상기의 과정들을 통하여 상수 관로의 세척이 끝나면 염소 처리 장치(500) 및 배출수 처리장치(600)를 해체하고 제 1 피그 밸브(150) 및 제2 피그 밸브(160)의 개방구(170, 180) 및 밸브(270)를 폐쇄하면 상수 관로 세척 방법을 종료하게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 속도 조절 장치(400)의 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 속도 조절 장치(400)는 유량 조절 밸브(470), 유속계(410), 압력 게이지(430), 피토 튜브(450), 피토 컨트롤 밸브(420), 드레인(460), 해치(440), 노즐(480)을 포함할 수 있다.
속도 조절 장치(400)는 세척에 사용되는 피그가 배출되는 하류 측 제 2 피그 밸브 상단의 개방구(180)와 결합되어, 피그를 이용하여 관로를 세척하는 경우 피그의 속도 제어 및 배출수의 유량을 제어하는 기능을 수행한다.
속도 조절 장치(400)는 T자 모양으로 이루어질 수 있다. T자 모양 하단에는 관로 내면에 정확한 유량이 흐르도록 하는 노즐(480)이 설치되고 그 하단에는 피토 튜브(450)를 연결하기 위한 튜브 피팅구(490)가 구비된다. 피토 튜브(450)는 튜브 피팅구(490)에 튜브 피팅 되고 유속계(410) 전단의 피토 튜브 컨트롤 밸브(420) 하단에 연결된다. 피토 튜브(450)를 통하여 배출수의 일부가 유속계(410)로 전달되면 유속계(410)는 관로 단면적 대비 피토 튜브(450)의 단면적의 비율로 선정되어 피토관의 원리에 의해 물의 기둥의 높이를 측정하여 유속을 측정한다. 피토 컨트롤 밸브(420)는 피토 튜브(450)를 통하여 유속계(410)로 유입되는 배출수의 양을 조절한다. 압력계(430)는 피그가 진행될 때 상수 관로 내의 압력을 나타내게 되며, 필요 압력과 유속을 감시한다. 속도 조절 밸브(470)는 유속계(410)의 지시치를 보면서 배출되는 배출수의 유량을 제어함으로 주행하는 피그의 속도를 제어한다. 드래인(460)은 속도 조절 장치(400)의 잔유물이 배출된다.
피그는 상류 측 제 1 피그 밸브(150)에서 출발하여 조절된 유속의 속도로 진행하게 되고, 해치(440)에 정지하게 되면 속도 조절 장치(400)의 하단을 통하여 배출수는 배출되고 배출수의 배출이 완료된 후 해치(440)를 열고 피그를 꺼낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 염소 소독 장치(500)의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 염소 소독 장치(500)는 고농도의 염소 소독액이 출입되는 염소 유출구 및 염소 투입구(510)를 구비하고 고농도의 염소 소독액을 저장하는 저장조(530), 저장조(530)와 연결되어 저장된 고농도의 염소 소독액을 상수 관로에 공급하는 주입 펌프(540), 주입 펌프(540)에 연결되어 고농도의 염소 소독액의 투입량을 측정하는 유량계(550) 및 고농도의 염소 소독액의 투입량을 조절하는 제어 밸브(560) 및 염소 소독 장치가 쉽게 이동될 수 있도록 이동수단을 구비한 이동형 대차(570)를 포함한다.
염소 투입구(510)는 저장조(530) 상부에 구비되며, 외부에서 고농도의 염소 소독액을 공급받는다. 염소 유출구(520)는 저장조(530)의 하부 일 측에 구비될 수 있으며, 유출 밸브(580)를 통하여 고농도의 염소 소독액이 유출된다. 주입 펌프 (540)는 유출 밸브(580)를 통해 유출된 고농도의 염소 소독액을 상류 측 제 1 피그 밸브(150) 상단의 밸브(270)를 통하여 상수 관로에 고농도의 염소 소독액을 주입한다. 염소 유량계(550)는 상수 관로의 주입되는 고농도의 염소 소독액의 주입량을 체크한다. 제어 밸브(560)는 염소 유량계(550)를 참조하여 고농도의 염소 소독액의 주입량을 조절할 수 있다. 염소의 주입량은 세척 구간 및 상수 관로의 내경 및 배출수 수질 기준에 따라 달라질 수 있으며, 상수 관로 내의 체류시간 또한, 염소 소독액의 염소의 농도, 배출수 수질 기준에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 상수 관로의 내경이 100㎜ 인경우, 염소 정량을 300㎎/로 한 경우, 15분간 체류시킬 수 있다. 상기 염소 소독 장치에 사용되는 장치는 염소에 내성이 강한 재질을 사용하며, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐 등의 합성수지, STS(Stainless Steel) 등의 금속 재료가 사용될 수 있다. 이동형 대차(570)는 염소 소독 장치(500)가 이동 가능하도록 염소 소독 장치(500) 하부에 이동수단을 구비하여 설치된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배출수 처리 장치(600)의 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 배출수 처리 장치(600)는 배출수를 소정의 시간 동안 체류시키는 저류조(610), 저류조(610)에서 배출되는 배출수로부터 소정의 크기 이상의 고형물을 필터링하는 스크린(620), 스크린(620)을 통과한 배출수에 와류를 유도하여 소정의 크기 이상의 고형물을 필터링하는 사이크론(630)를 포함하는 고형물 수집 장치 및 저류조(610)와 연결되어 배출수 내에 중화제를 공급하는 중화제 공급 장치(640), 사이크론(630)과 연결되어 최종 처리수의 잔류염소 농도, 탁도 및 pH를 측정하는 모니터링 장치(650) 및 상기 구성요소를 적재하여 이동형 대차(660)를 포함할 수 있다.
배출수 처리 장치(600)는 속도 조절 장치(400) 후단에 연결되어 피그를 이용하여 세척하는 단계와 염소를 투입하여 염소 소독 단계 후에 배출되는 배출수의 고형물을 제거하고 잔류 염소를 중화하는 기능을 수행한다.
저류조(610)는 속도 조절 장치(400)를 통하여 유입된 배출수가 고형물이 침전되도록 소정의 시간동안 저류한다.
저류조(610)에서 저류된 배출수는 스크린(620)을 통과시켜 소정의 크기 이상의 고형물을 필터링한다. 스크린(620)의 종류는 배출수에 따라 선택이 가능하며, 배출수의 탁도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 상수 관로의 내경이 100㎜ 인 경우, 200㎛ 이상의 고형물을 제거하는 스크린을 사용할 수 있다.
스크린(620)을 통과한 배출수는 펌프를 거쳐 사이클론(630)에 주입되어 와류를 통해 소정의 크기 이상의 고형물이 제거된다. 사이클론의 종류도 제거되는 고형물의 크기에 따라 선택이 가능하며, 일반적으로 하수 또는 폐수에 사용되는 사이클론이라면 그 종류를 특히 한정하지 않는다. 예를 들면, 상수 관로의 내경이 100㎜ 인 경우, 200㎛ 이상의 고형물을 제거하는 스크린을 통과한 배출수라면, 20 ㎛ 이하로 처리되는 사이클론(630)을 사용할 수 있다.
저류조(610), 스크린(620) 및 사이클론(630)에서 제거된 고형물은 각 시설의 하부에 연결된 고형물 수집 장치(670)를 통해 포집되며, 고형물 수집 장치(670) 하 단의 드레인 밸브(680)를 개방하여 포집 백에 별도 수거하여 폐기물로 처리할 수 있다.
중화제 공급 장치(640)는 배출수 처리장치(600) 내부에 위치하여 염소 소독 후 배출된 고농도의 염소가 함유된 배출수를 중화시키는 기능을 수행한다. 중화제 공급 장치(640)는 유출 밸브가 저류조(610)와 결합되어 있어 적정량의 중화제를 유출하면, 배출수가 저류조(610)에 체류하는 동안 중화반응을 진행한다. 중화제 공급 장치(640)는 상수 관로를 소독하기 위해 유입된 염소 주입량, 관로의 내경 및 세척 구간을 계산하여 중화제의 농도에 따라 주입량을 결정할 수 있다. 사용되는 중화제로는 이산화유황, 중황산나트륨, 삼황산나트륨 및 티오황산나트륨로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
배출수 처리 장치(600) 말단에는 배출수 처리 된 배출수의 수질을 측정할 수 있는 모니터링 장치(650)가 구비되어 있다. 모니터링 장치(650)는 잔류 염소 농도를 측정하는 잔류 염소 농도 측정계, 고형물의 농도를 측정하는 탁도계, pH를 측정하는 pH 미터를 포함할 수 있다. 배출수 처리 장치(600)를 통하여 고형물 제거 및 잔류 염소가 중화된 배출수는 최종적으로 수질이 측정된 후 방류된다. 만약 측정 결과, 방류되기에 부적합한 농도의 염소 또는 탁도를 가진 경우 배출수를 방류하지 않고 재처리를 할 수 있다.
배출수 처리 장치(600)는 이동 가능하도록 배출수 처리 장치(600) 하부에 이동수단을 구비한 이동형 대차(660)를 구비할 수 있다.
<실시예 1>
피그의 속도별 세척효율을 비교하기 위한 파일럿 실험
본 발명에 따른 피그를 이용한 상수 관로의 고형물 제거 단계에 대해 노후 상수관을 이용하여 피그의 속도를 조절하며, 세척효율을 측정하였다. 객관적인 실험 분석을 위하여 노후 상수관을 이용한 파일럿 실험을 실시하였다.
1. 개요
본 실험은 피그의 속도를 조절 가능하도록 구성하여 피그의 속도가 관로 내면에 고착된 슬라임, 관석 등의 고형물 제거효율에 미치는 영향을 파악하고 관로의 세척 효율을 얼마나 향상시켜주는가를 파악하는데 주안점을 두었다.
2. 실험장치
2.1 유입펌프 : 4.5KW 5kg/㎠ 2.4㎥/min
2.2 주 유입 차단밸브 100 mm 1set
2.3 세척밸브 : 100 mm 주철밸브
2.4 분기 유입차단밸브 : 제수 밸브 100mm 주강 3set
2.5 분기 유출차단밸브 : 제수 밸브 100mm 주강 3set
2.6 피그 속도 조절장치 : 150mm 800L
- 부속설비 : 유속계, 피그 유출 해치, 속도 조절 밸브 100mm
2.7 피그 12개 ( 1~2 LBS 우레탄 폼 )
2.8 배출된 고형물 포집장치 : 배출장치
2.9 유량계 : 전자형
2.10 노후상수관 : 100mm
3. 실험의 진행 방법
도 7과 같이 설비를 제작 후 현장의 상황을 유사하게 세척이 되도록 하였다. 실험은 도 7과 같이 펌프의 압력은 1.2kg/㎠로 하여 구성 A관, B관, C관의 순서대로 진행하였다.
4. 실험 결과
피그의 속도조절에 따른 세척 후의 유량변화는 다음 표 1과 같다.
피그 실시횟수 관로내경 (inch) 주어진 피그 속도에서의 유량(㎥/sec)
세척전 0.2 m/sec 세척전 0.5 m/sec 세척전 1.5 m/sec
세척후 세척후 세척후
0 4 0.097 0.097 0.097
1 4 0.097 0.340 0.244
2 4 0.097 0.390 0.273
3 4 0.097 0.440 0.328
4 4 0.097 0.475 0.420
실험도중 A관( 0.2m/sec) 세척시 피그가 입구에서 막혀 더 이상 진행하지 못하였다. 피그의 속도 조절 장치는 상수 관로 세척시 일정하게 속도를 제어하여 관로의 상태에 따라 적정한 속도, 상기 실험에서는 0.5m/sec를 유지한다면 세척 효과가 크다는 것이 입증되었다.
<실시예 2>
염소 소독 단계 및 배출수 처리 단계
본 실시예는 ○○시의 상수 관로 세척 후 염소 소독 과정 및 배출수 처리를 실시하였다. 사용된 염소 소독 장치 및 배출수 처리 장치의 사양은 다음과 같다.
1. 차아염소산나트륨 주입설비(설계유량 : 8 ㎥ = 15 min/hr 운영)
가) 차아염소산나트륨 주입률 : 300 mg/ℓ 15분 접촉
나) 차아염소산나트륨 소모량 : 8 ㎥/hr × 300g/㎥× 1kg/10-3g
= 2.4 kg/hr as 100％ NaOCl
= 48 kg/hr as 5％ NaOCl
= 48ℓ/hr as 5％ NaOCl(ρ=1.0)
⇒ 펌프용량 : 0.8ℓ/min
다) 차아염소산나트륨 주입펌프
48ℓ/hr × 2 세트(1세트 Stand-by) × diagram
라) 차아염소산나트륨 주입조
- 저장기간 : 1 day
- 필요용량 : 48ℓ/hr ×15/60 hr × 1/day = 12ℓ ⇒ use 12ℓ
- 규 격 : 0.25 m D×0.5m H (PE tank 기준)
- 수 량 : 1 조
- 재 질 : 폴리에틸렌(PE)
바) 노즐
- 수 량 : 1세트
2. 배출수 처리장치
(1) 저류조
유입되는 배출수를 균등히 이송시키기 위하여 본 배출수 저류조에 저류시킨 후 펌프로 이송시킨다. 분당 이송 배출수량은 피그 1 사이클 후 다음 사이클의 시작 전까지 배출한다. 유효수심은 0.8m 이상으로 하고 조의 하부 부분 및 상부 부분 50cm에 대한 부분을 유효수심에서 제외하였다.
* 용 량 산 출 : 최대 V = (A x L) 관경200mm, 거리 200m 기준
V = 배출수조 용량, A = 관로의 단면적 (mm), L = 관로의 거리 (m)
계산예) V = 3.14 x (D)2 /4 x L = 3.14 x (0.2)2 /4 x 200 = 6.28 ㎥
* 유 효 수 심 : 800 H
* 유 효 용 량 : 2500W × 2500L × 2000H = 12.5 ㎥
* 재 질 : STS 304
(2) 스크린
* 규 격 : 25m/m × 2500W × 1000H
* 재 질 : STS 304
* 체류시간 : 8㎥ ÷ 2.4㎥/min = 3.33 min
* 배출수 이송펌프 (P-101A/B 펌프) ---------------- 2대
(형식: 원심 볼류트펌프, 사양: 100A × 2.4㎥/min × 8m H)
(3) 차아염소산나트륨 중화설비(설계용량 : 8㎥ = 15 min 운영)
가) 티오황산나트륨(Na2S2O3)주입율 : 2.25 at pH 6.5 97% : 1mg/ℓ
나) 중화제 소모량 : 8㎥/min × 100g/㎥× 1kg/1000g
= 0.8 kg/min as 97％ Na2S2O3
다) 중화제 주입조
- 저장기간 : 1 day
- 필요용량 : 1.8ℓ/hr ×15 min/hr ×1 day
- 규 격 : 0.1 m D ×0.1m H (PE tank 기준)
- 수 량 : 1 조
- 용 적 : 0.1 ㎥
- 재 질 : 폴리에틸렌(PE )
라) 이젝타 : 수 량 : 1 조
(4) 하이드로 싸이클론 (HYDRO CYCLONE) (HC - 101)
* 설 계 조 건 : ① 여과수량 : 10 ㎥/hr
② 여과속도 : 3 ∼ 5 m/sec
( SS(Suspended Solid) : 1 ∼ 200 mg/ℓ 기준 )
* 규격 : 압 력 : 2.1 ∼ 2.8kg/㎠, Cut Point : 15 ∼ 20㎛
* 재 질 : STS304
상기 사양에 의해 상수 관로를 염소 소독하고 배출된 배출수의 처리효율은 다음 표 2과 같이 96.7%의 총 처리효율을 나타내어 배출수 수질 기준에 적합하였다.
단위(mg/ℓ)
공정 pH 염소 TSS 비 고
유입수 (10㎥/hr) 7 - 8 100 600
SCREEN 처리효율(%) - - 66.7
농 도 7 - 8 - 200
중화제투입 처리효율(%) - 90 90
농 도 7 - 8 10 20
싸이클론 처리효율(%) - 90
농 도 7 - 8 - 20
총 처리효율 (%) - 90% 96.7%
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 상수 관로 세척 방법, 및 장치는 상수 관로 세척시 피그를 이용한 관로 내벽의 고형물을 제거하는 단계 전에 관로 수압 시험 단계를 두어 해당 상수 관로의 환경을 파악하고, 피그 속도 조절 장치를 구비하여 해당 상수 관로에서 세척 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 상수 관로 세척 방법 및 장치는 상수 관로 세척 과정에서 배출수가 출수 되는 배출 관로에 이동형 배출수 처리 장치를 구비하여 배출수 내의 오염물을 제거하여 배출수로 인하여 유발되는 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 상수 관로 세척 방법 및 장치는 상수 관로 세척 과정 후 관로에 염소 소독 장치를 구비하여 상수 관로 내에 잔존하거나 세척 과정에서 유입되는 수인성 대장균, 바이러스, 박테리아를 소독한 후 투입된 고농도의 염소를 중화시켜 안전하게 상수를 통수할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 피그를 이용하여 상수 관로를 세척하는 방법으로서,
    a) 상기 상수 관로 중 소정의 구간의 수압을 측정하여, 상기 상수 관로의 내벽의 저항에 대응하는 측정값을 산출하는 단계;
    b) 상기 상수 관로 내부에 피그를 삽입하고 압송수 또는 압축공기에 의해 주행시키되, 상기 측정값에 대응하여 상기 피그의 속도를 조절하여 상기 상수 관로의 내벽에 부착된 고형물을 제거하는 단계;
    c) 상기 상수 관로에 염소 소독 장치를 결합하여 상기 상수 관로의 내부를 염소를 포함하는 소독액으로 소독하는 단계; 및
    d) 상기 상수 관로 일 측에 배출수 처리 장치를 결합하여 단계 b) 및 c)에 의해 상기 상수 관로에서 배출되는 배출수 내에 포함되는 고형물을 제거하고, 상기 배출수 내에 잔류하는 염소를 중화시키는 배출수 처리 단계를 포함하는 상수 관로 세척 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    상기 상수 관로 중 소정의 구간 일 측에 가압 펌프를 결합하여 상기 상수 관로에 압력을 가하고, 상기 소정의 구간 내에 압력계를 결합하여 상기 상수 관로 내 의 압력을 측정하는 것을 포함하는 상수 관로 세척 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 소정의 구간의 일 측에 속도 조절 장치를 결합하고, 상기 속도 조절 장치로 출력되는 상기 압송수 또는 상기 압축공기의 압력을 조절하여 상기 피그의 속도를 조절하는 것을 포함하는 상수 관로 세척 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 속도 조절 장치는,
    상기 상수 관로 내의 상기 압송수 또는 상기 압축공기를 유속계에 전달하는 피토튜브와;
    상기 피토튜브로부터 상기 압송수 또는 상기 압축공기를 입력받아 상기 상수 관로 내의 유속을 측정하는 유속계와;
    상기 유속계의 측정치에 대응하여 출력되는 유량을 조절하는 밸브를 포함하는 상수 관로 세척 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 염소 소독 장치는,
    상기 염소가 포함되는 소독액을 저장하는 저장조와;
    상기 저장조로부터 상기 소독액을 상기 상수 관로로 유동시키는 주입 펌프와;
    상기 소독액의 유동량을 조절하는 제어 밸브를 포함하는 상수 관로 세척 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 염소를 포함하는 소독액은 차아염소산나트륨(NaOCl)을 포함하는 상수 관로 세척 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배출수 처리 장치는
    상기 고형물이 침전되도록 상기 배출수를 소정의 시간 동안 저장하는 저류조;
    상기 저류조로부터 배출되는 상기 배출수로부터 소정의 크기 이상의 상기 고형물을 필터링하는 스크린;
    상기 스크린을 통과한 상기 배출수에 와류를 유도하여 소정의 크기 이상의 상기 고형물을 필터링하는 사이크론;
    상기 저류조, 상기 스크린, 상기 사이크론으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상과 연결되어 상기 고형물을 수집하는 고형물 수집 장치; 및
    상기 저류조와 연결되어 상기 배출수에 중화제를 공급하는 중화제 공급 장치를 포함하는 상수 관로 세척 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중화제는 이산화유황(SO2), 중황산나트륨(NaHSO4), 삼황산나트륨(Na2SO3) 및 티오황산나트륨(Na2S2O3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 상수 관로 세척 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 배출수 처리 장치는
    배출수 처리된 배출수의 잔류 염소 농도, 탁도 및 pH를 측정하는 모니터링 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상수 관로 세척 방법.
  10. 피그를 이용하여 관로를 세척하는 장치에 있어서,
    a) 상기 상수 관로 중 소정의 구간의 수압을 측정하여, 상기 상수 관로의 내벽의 저항에 대응하는 측정값을 산출하는 관로 수압 측정 장치;
    b) 상기 상수 관로 내부에 피그를 삽입하고 압송수 또는 압축공기에 의해 주행시키되, 상기 상수 관로의 내벽에 부착된 고형물을 제거하기 위해 상기 측정값에 대응하여 상기 피그의 속도를 조절하는 속도 조절 장치;
    c) 상기 상수 관로의 일 측에 결합되어 상기 상수 관로의 내부를 염소를 포함하는 소독액으로 소독하는 염소 소독 장치; 및
    d) 상기 상수 관로 일 측에 배출수 처리 장치를 결합하여 상기 상수 관로에서 배출되는 배출수 내에 포함되는 고형물을 제거하고, 상기 배출수 내에 잔류하는 염소(Cl)를 중화시키는 배출수 처리 장치
    를 포함하는 상수 관로 세척 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 속도 조절 장치는,
    상기 상수 관로 내의 상기 압송수 또는 상기 압축공기를 유속계에 전달하는 피토튜브와;
    상기 피토튜브로부터 상기 압송수 또는 상기 압축공기를 입력받아 상기 상수 관로 내의 유속을 측정하는 유속계와;
    상기 유속계의 측정치에 대응하여 출력되는 유량 조절 밸브를 포함하는 상수 관로 세척 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 염소 소독 장치는,
    상기 염소가 포함되는 소독액을 저장하는 저장조와;
    상기 저장조로부터 상기 소독액을 상기 상수 관로로 유동시키는 주입 펌프와;
    상기 소독액의 유동량을 조절하는 제어 밸브를 포함하는 상수 관로 세척 장치.
  13. 상수 관로를 세척 또는 소독하고 배출되는 배출수의 고형물이 침전되도록 소정의 시간 동안 저장하는 저류조;
    상기 저류조로부터 배출되는 상기 배출수로부터 소정의 크기 이상의 상기 고형물을 필터링하는 스크린;
    상기 스크린을 통과한 상기 배출수에 와류를 유도하여 소정의 크기 이상의 상기 고형물을 필터링하는 사이크론;
    상기 저류조, 상기 스크린, 상기 사이크론으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상과 연결되어 상기 고형물을 수집하는 고형물 수집 장치; 및
    상기 저류조와 연결되어 상기 배출수에 중화제를 공급하는 중화제 공급 장치를 포함하는 배출수 처리 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 배출수 처리 장치는
    배출수 처리된 배출수의 잔류 염소 농도, 탁도 및 pH를 측정하는 모니터링 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상수 관로 세척 장치.
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