KR100699326B1 - 우수정수장치 및 그 정수방법 - Google Patents

우수정수장치 및 그 정수방법 Download PDF

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KR100699326B1
KR100699326B1 KR1020060089290A KR20060089290A KR100699326B1 KR 100699326 B1 KR100699326 B1 KR 100699326B1 KR 1020060089290 A KR1020060089290 A KR 1020060089290A KR 20060089290 A KR20060089290 A KR 20060089290A KR 100699326 B1 KR100699326 B1 KR 100699326B1
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김진수
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주식회사 선진엔지니어링 종합건축사 사무소
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Abstract

본 발명은 우천시 초기 오염물질 및 이물질을 다량 함유한 초기우수를 배제하여 우수의 정수효율을 증대시키고, 이차에 걸쳐 우수를 정수하여 깨끗한 우수를 얻을 수 있어 우수의 활용범위가 증대되며, 반자동방식으로 작동되어 관리의 비용과 인건비를 절감가능한 우수정수장치 및 그 정수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물옥상이나 외부에 설치되어 우천시 비의 양을 측정하는 강수계와, 강수계에 연결되어 작동되되, 우수유입관에 연결된 배수밸브의 상부에 형성된 배수모터로 이루어진 초기우수배수부와, 초기우수배수부의 하부에 배치되며, 초기우수에 함유된 이물질이 걸러지도록 상부에 스틸그라우팅이 형성된 배수로를 통해 외부로 초기우수가 배출되는 초기우수배출부와, 초기우수배수부를 통과하지 않게 연결관으로 우회하여 연결되며, 연결관에 하나 이상의 연결밸브가 형성된 정수연결밸브부와, 정수연결밸브부의 연결관에 연결되어 우수를 공급받으며, 하부 중앙에는 드레인밸브가 형성되고, 드레인밸브의 주변으로 지지기둥이 형성된 원통형상의 정수플랜트를 이루는 한편, 정수플랜트의 내부에는 메쉬형태의 스트레이너가 형성되며, 정수플랜트의 상부를 폐쇄하는 덮개로 이루어진 1차정수부와, 1차정수부에서 정수된 우수를 강제이송하는 이송모터가 형성된 연결관에 연결되며, 하부 중앙에는 드레인밸브가 형성되고, 드레인밸브의 주변으로 지지기둥이 형성된 미세정수플랜트가 형성되는 한편, 미세정수플랜트의 내부를 세 개의 공간으로 분할하는 다수의 관통홀이 형성된 세로분할판이 형성되고, 세로분할판의 사이의 각 공간에는 메쉬망에 쇄석이 충진된 쇄석거름부, 메쉬망 내부에 삽입되는 부직포망의 내부로 모래가 충진되어진 모래거름부, 메쉬망에 미생물이 부착된 미생물볼이 충진된 미생물거름부가 순차적으로 삽입되며, 미세정수플랜트의 상부를 폐쇄하는 덮개로 이루어진 2차정수부와, 2차정수부에서 정수된 우수가 이송되게 연결관으로 연결되며, 하부에는 지지기둥이 형성되고, 하부 측면에는 드레인밸브가 형성된 저수조를 이루되, 저수조의 내부에는 오버플로어관이 외부로 연결되어진 저수부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
초기우수, 우수정수장치, 정수방법, 1차정수부, 2차정수부, 쇄석거름부, 모래거름부, 미생물볼거름부, 저수부, 스트레이너

Description

우수정수장치 및 그 정수방법{Rainwater processing unit and method}
도 1은 본 발명에 따른 우수정수장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 1차정수부의 확대도,
도 3은 본 발명에 따른 2차정수부의 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 정수방법의 순서도,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 강수계 20 : 초기우수배수부
21 : 우수유입관 22 : 배수밸브
23 : 배수모터 30 : 초기우수배출부
31 : 스틸그라우팅 32 : 배수로
40 : 정수연결밸브부 41,61b,71a : 연결관
42 : 연결밸브 50 : 1차정수부
51 : 정수플랜트 51a,61c,71c : 드레인밸브
51b,61d,71b: 지지기둥 52 : 스트레이너
53,66 : 덮개 60 : 2차정수부
61 : 미세정수프랜트 61a: 이송모터
62 : 세로분할판 62a : 관통홀
63 : 쇄석거름부 63a,64a,65a : 메쉬망
63b : 쇄석 64 : 모래거름부
64b : 부직포망 64c : 모래
65 : 미생물거름부 65b : 미생물볼
70 : 저수부 71 : 저수조
72 : 오버플로어관 100 : 우수정수장치
200 : 건물 201 : 수평홈통
S11 : 우천판단단계 S12 : 전원차단단계
S13 : 전원인가단계 S14 : 우수량측정단계
S15 : 수위판단단계 S16 : 배수모터작동 및 배수밸브 개방단계
S17 : 초기우수배수단계 S18 : 배수모터정지 및 배수밸브 폐쇄단계
S19 : 정수밸브개방단계 S20 : 1차정수단계
S21 : 2차정수단계 S22 : 정수우수저장단계
본 발명은 우수정수장치 및 그 정수방법에 관한 것으로, 특히 우천시 초기 오염물질 및 이물질을 다량 함유한 초기우수를 배제하여 우수의 정수효율을 증대시키고, 이차에 걸쳐 우수를 정수하여 깨끗한 우수를 얻을 수 있어 우수의 활용범위가 증대되며, 반자동방식으로 작동되어 관리의 비용과 인건비를 절감가능한 우수정 수장치 및 그 정수방법에 관한 것이다.
근래에 들어, 우리나라는 물부족현상이 조심스럽게 예측되고 있는 실정으로, 보다 효과적으로 물을 확보하고, 활용할 수 있는 대안사항이 매우 중요한 문제로 부각되고 있다.
따라서, 그 대안이 바로 우천시 빗물을 모아 저수 후, 필요할 경우에 저수된 빗물을 이용하는 것인데, 예를 들면, 빗물을 생태연못에 모으고 지하로 침투시키는것이 쉽게 버려지는 빗물을 효과적으로 이용하여 다양한 생물들이 서식할 수 있도록 생태연못을 포함한 생태공원을 조성하는 것이다.
그러나, 우선 빗물을 효율적으로 모을 수 있는가 하는 문제로서, 사계절이 뚜렷하고 여름철에 강우가 집중되는 우리나라에서 빗물을 효율적으로 모은다는 것은 결코 쉬운 일이 아니다.
또한, 다른 문제점은 우천시 빗물은 대기중의 오염물질을 씻어내리며, 지표면를 따라 흐르면서 각종 오염물질을 함유한 상태로 이동하므로 자연상태의 빗물을 그대로 이용하는 것은 이차적인 수질오염을 발생시키는 요인이 될 수 있다.
이와 같은, 문제를 해결하기 위한 기법들로서 갈수기의 물부족을 대비하여 빗물을 저장하는 저장탱크와 수질향상을 위한 처리기법으로 초기우수배제장치, 침전물배출장치, 여과장치, 확산형소독장치, 산소공급장치등이 요구되었다.
이러한, 종래의 우수처리 시스템은 집수면을 거쳐 수평홈통과 수직 낙수관을 통해 빗물저장탱크에 저장된 빗물을 특별한 처리시설이 없이 사용되기 때문에 저장탱크에 쉽게 침전물의 퇴적,조류의 발생 및 성장으로 인한 수질오염과 각 배관의 막힘 등의 현상으로 효율적인 관리가 어렵고 사용자가 깨끗한 빗물을 이용하는데 많은 문제점이 있었다.
그래서, 우천시 초기우수에 오염물질이 다량 함유된 오염초기우수를 쉽게 배제할 수 있으며, 우수를 간단하게 정수가능하고 관리, 유지비가 적게 들며, 정수기능이 뛰어나 우수를 다른 용도로 사용할 수 있도록 정수할 수 있는 우수정수장치 및 정수방법이 절실히 요구되고 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 오염물질이나 부유물질, 자갈, 쓰레기를 다량 함유한 초기우수를 초기우수배수부 및 초기우수배출부를 통해 배제시켜 정수효과를 극대화시킬 수 있도록 구조가 개선된 우수정수장치 및 그 정수방법를 제공하는데 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 초기우수가 배제된 우수를 1차정수부의 스트레이너를 통과시키며 일차적으로 정수하고, 1차정수부에서 정수된 우수를 2차정수부에 공급하는 동시에 쇄석거름부, 모래거름부, 미생물거름부를 통과시켜 입자가 큰 이물질이나 부유물질부터 미세한 크기의 이물질이나 부유물질을 분해시켜 깨끗하게 정수된 우수를 얻을 수 있도록 구조가 개선된 우수정수장치 및 그 정수방법를 제공하는데 목적이 있다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 청소작업 및 관리가 용이하도록 1차정수부 및 2차정수부의 상부에 덮개를 형성하여 덮개의 개폐를 통한 청소작업 및 보수관리작업을 용이하게 시행할 수 있으며, 1차정수부 및 2차정수부의 거름부재들이 반 영구적으로 사용가능하여 유지를 위한 관리비용이 적게 소요되도록 구조가 개선된 우수정수장치 및 그 정수방법를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건물옥상이나 외부에 설치되어 우천시 비의 양을 측정하는 강수계와,
강수계에 연결되어 작동되되, 우수유입관에 연결된 배수밸브의 상부에 형성된 배수모터로 이루어진 초기우수배수부와,
초기우수배수부의 하부에 배치되며, 초기우수에 함유된 이물질이 걸러지도록 상부에 스틸그라우팅이 형성된 배수로를 통해 외부로 초기우수가 배출되는 초기우수배출부와,
초기우수배수부를 통과하지 않게 연결관으로 우회하여 연결되며, 연결관에 하나 이상의 연결밸브가 형성된 정수연결밸브부와,
정수연결밸브부의 연결관에 연결되어 우수를 공급받으며, 하부 중앙에는 드레인밸브가 형성되고, 드레인밸브의 주변으로 지지기둥이 형성된 원통형상의 정수플랜트를 이루는 한편, 정수플랜트의 내부에는 메쉬형태의 스트레이너가 형성되며, 정수플랜트의 상부를 폐쇄하는 덮개로 이루어진 1차정수부와,
1차정수부에서 정수된 우수를 강제이송하는 이송모터가 형성된 연결관에 연결되며, 하부 중앙에는 드레인밸브가 형성되고, 드레인밸브의 주변으로 지지기둥이 형성된 미세정수플랜트가 형성되는 한편, 미세정수플랜트의 내부를 세 개의 공간으로 분할하는 다수의 관통홀이 형성된 세로분할판이 형성되고, 세로분할판의 사이의 각 공간에는 메쉬망에 쇄석이 충진된 쇄석거름부, 메쉬망 내부에 삽입되는 부직포 망의 내부로 모래가 충진되어진 모래거름부, 메쉬망에 미생물이 부착된 미생물볼이 충진된 미생물거름부가 순차적으로 삽입되며, 미세정수플랜트의 상부를 폐쇄하는 덮개로 이루어진 2차정수부와,
2차정수부에서 정수된 우수가 이송되게 연결관으로 연결되며, 하부에는 지지기둥이 형성되고, 하부 측면에는 드레인밸브가 형성된 저수조를 이루되, 저수조의 내부에는 오버플로어관이 외부로 연결되어진 저수부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 우수정수장치를 이용하여 우수를 정화하는 방법은 다음과 같다.
"비가 오는가?"를 판단하는 우천판단단계와,
우천판단단계에서 비가 오지 않을 경우에는 전원을 차단하는 전원차단단계와,
우천판단단계에서 비가 올 경우에는 전원을 인가하는 전원인가단계와,
전원인가단계에서 강수계에 우수량을 측정하는 우수량측정단계와,
우수량측정단계에서 측정된 우수량이 "측정수위인가?"를 판단하는 수위판단단계와,
수위판단단계에서 측정수위에 도달하지 못한 경우에는 배수모터의 작동 및 배수밸브를 개방하는 배수모터작동 및 배수밸브 개방단계와,
배수모터작동 및 배수밸브 개방단계를 통해 초기우수를 배수하는 초기우수 배수단계와,
수위판단단계에서 측정수위에 도달한 경우에는 배수모터의 정지 및 배수밸브 를 폐쇄하는 배수모터정지 및 배수밸브 폐쇄단계와,
배수모터정지 및 배수밸브 폐쇄단계에서 배수모터의 정지 및 배수밸브의 폐쇄로 인하여 우수를 이송시키기 위해 하나 이상으로 형성된 정수밸브를 개방하는 정수밸브개방단계와,
정수밸브개방단계를 통해 이송된 우수가 1차정수부로 유입되어 여러 층의 스트레이너를 통과하며 일차로 정수되는 1차정수단계와,
1차정수단계를 거친 우수가 이송모터의 작용으로 2차정수부로 공급된 후, 쇄석거름부, 모래거름부,미생물볼을 순차적으로 통과하며 이차로 정수되는 2차정수단계와,
2차정수단계에서 정수된 정수우수를 저수부에 저수하는 정수우수저장단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 우수정수장치를 이용한 정수방법을 제공한다.
이에 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 우수정수장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 1차정수부의 확대도이고, 도 3은 본 발명에 따른 2차정수부의 확대도이며, 도 4는 본 발명에 따른 정수방법의 순서도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 우수정수장치는 비의 양을 측정하는 강수계(10)와, 강수계(10)에 연결되어 작동되는 초기우수배수부(20)와, 초기우수배수부(20)의 하부에 배치되며, 외부로 초기우수가 배출하는 초기우수배출 부(30)와, 초기우수배수부(20)를 우회하여 연결되며, 연결관(41)에 하나 이상의 연결밸브(42)가 형성된 정수연결밸브부(40)와, 정수연결밸브부(40)의 연결관(41)에 연결되어 우수를 공급받아 일차로 정수하는 1차정수부(50)와, 1차정수부(50)에서 정수된 우수를 이차로 정수하는 2차정수부(60)와, 2차정수부(60)에서 정수된 우수를 저수하는 저수부(70)로 이루어지는 우수정수장치(100)가 구성된다.
이러한, 강수계(10)는 건물옥상이나 외부에 앵커볼트를 이용하여 설치되며, 우천시 비의 강수량을 측정할 수 있도록 구성된다.
아울러, 강수계(10)는 관리자가 시야를 이용하여 쉽게 확인할 수 있는 장소에 설치되어야 하며, 내부는 수용공간을 형성하여 우천시 빗물을 포집할 수 있도록 형성된다.
또한, 강수계(10)는 빗물의 포집량을 확인 가능하도록 투명아크릴 재질이나, 유리재질 등으로 성형가능하며, 외주면에는 빗물의 양을 가늠할 수 있는 강수량 눈금이 형성되어 있어 쉽게 강수량을 파악가능하고, 반면, 파손의 위험이 큰 장소에서는 금속재질이나 불투명재질의 플라스틱재질로 성형할 수 있으나, 빗물의 포집량의 확인을 위해 눈금이 새겨진 수준계를 외주면에 형성시켜 구성할 수도 있다.
그리고, 강수계(10)는 초기우수의 양을 전자적으로 측정하기 위하여 강수계(10)의 일측에 설치되는 리미트스위치(도면 미도시)에 부구(도면 미도시)를 연결하여 우천시 초기우수의 포집량에 의해 부구가 상승하여 초기우수의 기준 설정값(초기우수의 기준 강수량 높이)에 도달하게 되면 리미트스위치가 접점이나 단락되어 후술하게 될 배수모터(23)에 작동 및 정지의 신호를 전기적으로 송출하도록 구 성된 것이다.
한편, 초기우수배수부(20)는 강수계(10)에 연결되어 작동되되, 우수유입관(21)에 연결된 배수밸브(22)의 상부에 형성된 배수모터(23)로 이루어져 초기우수를 배수하도록 구성된 것이다.
여기서, 우수유입관(21)은 건물(200)의 지붕 외곽테두리에 형성된 수평홈통(201)에 연결되어 건물(200)의 지붕을 따라 흐르는 우수가 배수되도록 구성된 것이다.
이렇게, 우수유입관(21)을 통해 이송되는 우수는 배수밸브(22)를 통해 배수되도록 구성된다.
그리고, 배수밸브(22)는 우천시 초기에 내리는 초기우수를 배수 하도록 형성된 것으로, 수동으로 작동하는 체크밸브나 스로트밸브로 구성가능하며, 유압의 작동력으로 작동되는 솔레노이드 밸브로 구성가능할 것이다.
아울러, 배수모터(23)는 우수유입관(21)을 통해 유입되는 우수의 양이 많을 경우에는 배수밸브(22)를 통해 배수되는 우수의 배수 효율을 증대하도록 하기 위하여 배수밸브(22)에 연통되게 형성되며, 강수계(10)의 초기우수의 기준 설정값이 될 때까지 작동한 후, 초기우수의 기준 설정값이 넘어서게 되면 배수모터(23)는 작동 멈추는 동시에 배수밸브(22)도 폐쇄되도록 구성된 것이다.
또한, 초기우수배출부(30)는 초기우수배수부(20)의 하부에 배치되며, 초기우수에 함유된 이물질이 걸러지도록 상부에 스틸그라우팅(31)이 형성된 배수로(32)를 통해 외부로 초기우수가 배출되게 구성된다.
즉, 초기우수배출부(30)는 오염물질과 이물질이 다량 함유된 초기우수를 배수밸브(22)와 배수모터(23)를 이용하여 강제 배제시켜 우수의 정수효과를 극대화 하기 위한 것이다.
그러나, 스틸그라우팅(31)은 오염물질과 이물질이 다량 함유된 초기우수가 배수로(32)로 유입시키되, 부피가 큰 오염물질이나 이물질, 자갈, 쓰레기 등을 거른 후 하수처리장과 같은 종말처리장 등으로 이송시켜 정수 될 수 있도록 구성된 것이다.
아울러, 정수연결밸브부(40)는 초기우수배수부(20)를 통과하지 않게 연결관(41)으로 우회하여 연결되며, 연결관(41)에 하나 이상의 연결밸브(42)가 구성된다.
즉, 정수연결밸브부(40)는 초기우수배수부(20)에서 초기우수를 초기우수배출부(30)를 통해 배수시키는 작업이 완료되면, 오염물질과 이물질이 소량 함유된 우수가 우수유입관(21)을 통해 공급되는데, 이때의, 우수를 정수작업을 거쳐 정수되어진 우수로 정수처리 하기 위하여 우수가 통과되도록 구성된다.
여기서, 연결관(41)은 우수유입관(21)과 동일한 직경으로 형성하되, 초기우수배수부(20)를 관통하지 않도록 "ㄷ"형상으로 절곡한 후, 각 세 개의 직선부분에 연결밸브(42)가 연통되도록 구성된다.
그리고, 연결밸브(42)는 연결관(41)의 절곡되어진 부분에 이물질이 협착되어 끼는 끼임 현상으로 인한 장치의 고장을 예방하기 위한 거름역할 및 정수가 원활히 이루어지지못 할 때, 유입되는 우수의 유입양 조절 및 우수를 차단하는 역할을 하 도록 구성된 것이다.
한편, 1차정수부(50)는 정수연결밸브부(40)의 연결관(41)에 연결되어 우수를 공급받으며, 하부 중앙에는 드레인밸브(51a)가 형성되고, 드레인밸브(51a)의 주변으로 지지기둥(51b)이 형성된 원통형상의 정수플랜트(51)를 이루는 한편, 정수플랜트(51)의 내부에는 메쉬형태의 스트레이너(52)가 형성되며, 정수플랜트(51)의 상부를 폐쇄하는 덮개(53)로 구성된다.
이러한, 정수플랜트(51)는 본 발명에서 채택한 원통형상이나, 다른 실시 예로서 사각통형상으로 현장의 여건에 따라 다르게 형상을 구성할 수 있다.
아울러, 스트레이너(52)는 일종의 여과망으로서, 정수플랜트(51)의 내부에 삽입되어 안치되는 방법으로 설치가능하며, 근래에 들어 각종 설비시스템에서 유입으로 인하여 발생될 수 있는 막힘현상을 방지하기 위하여 유기적 부유물 등을 걸러내도록 구성된다.
또한, 스트레이너(52)는 정수플랜트(51)의 형상과 동일한 형상이되, 크기는 정수플랜트(51)의 내부로 삽입될 수 있도록 작은 체적으로 구성되며, 본 발명에서는 원통형의 외주면에 다수개의 메쉬공간(가로방향 및 세로방향의 메쉬의 와이어가 이루는 틈새)이 형성된 메쉬(mesh)의 형상으로 구성된 것이다.
즉, 정수연결밸브부(40)를 통해 유입된 우수는 스트레이너(52)를 통과하며 이물질이나 부유물이 일차로 걸러져 정수된다.
그리고, 드레인밸브(51a)는 장시간의 우수를 정수하는 과정에서 스트레이너(52)의 메쉬공간에 이물질이나 부유물질이 침착되어 정수효율이 저하되었을 경우 에 고압으로 물을 분사하는 고압호스를 이용하여 스트레이너(52)에 침착된 이물질과 부유물질을 제거한 후, 드레인밸브(51a)를 통해 배수시키기 위한 것이다.
아울러, 지지기둥(51b)은 정수플랜트(51)가 설치면에 직접 닿아 발생가능한 부식현상을 방지하고자 하부 바닥에 용접방식으로 고정시켜 설치면에 설치를 위하여 구성된 것이다.
한편, 덮개(53)는 정수플랜트(51)의 내부청소작업 및 관리작업을 수행하기 위하여 정수작업을 수행시에는 정수플랜트(51)의 상부를 폐쇄하고, 필요시에는 개방할 수 있도록 상부에 손잡이(도면번호 미도시)를 구성한 것이다.
또한, 2차정수부(60)는 1차정수부(50)에서 정수된 우수를 강제이송하는 이송모터(61a)가 형성된 연결관(61b)에 연결되며, 하부 중앙에는 드레인밸브(61c)가 형성되고, 드레인밸브(61c)의 주변으로 지지기둥(61d)이 형성된 미세정수플랜트(61)가 형성되는 한편, 미세정수플랜트(61)의 내부를 세 개의 공간으로 분할하는 다수의 관통홀(62a)이 형성된 세로분할판(62)이 형성되고, 세로분할판(62)의 사이의 각 공간에는 메쉬망(63a)에 쇄석(63b)이 충진된 쇄석거름부(63), 메쉬망(64a) 내부에 삽입되는 부직포망(64b)의 내부로 모래(64c)가 충진되어진 모래거름부(64), 메쉬망(65a)에 미생물이 부착된 미생물볼(65b)이 충진된 미생물거름부(65)가 순차적으로 삽입되며, 미세정수플랜트(61)의 상부를 폐쇄하는 덮개(66)로 구성된다.
이러한, 이송모터(61a)는 1차정수부(50)를 통해 일차로 정수된 우수의 이송 효율을 증대시키기 위해 1차정수부(50)와 2차정수부(60)를 연결하는 연결관(61b)의 중앙부에 설치되어 구성되는 것이다.
그리고, 미세정수플랜트(61)는 사각통형상이며, 종단면으로 절단하여 투영하였을 경우, 두 개의 세로분할판(62)이 미세정수플랜트(61)의 내부를 동일한 공간으로 삼등분되도록 용접방식을 이용하여 설치되며 미세정수플랜트(61)의 바닥은 하부로 중앙이 하부방향으로 융기되어 있어 세로분할판(62)의 하부와 이격되도록 구성된 것이다.
아울러, 세로분할판(62)로 인해 내부 공간이 삼등분된 미세정수플랜트(61)의 내부에는 1차정수부(50)와 연결관(61b)으로 연결된 공간으로부터 메쉬망(63a)에 쇄석(63b)이 충진된 쇄석거름부(63), 메쉬망(64a) 내부에 모래(64c)의 유실을 방지하도록 삽입되는 부직포망(64b)의 내부로 모래(64c)가 충진되어진 모래거름부(64), 메쉬망(65a)에 유기물질 및 부유물질을 분해 가능한 미생물이 부착된 미생물볼(65b)이 충진된 미생물거름부(65)가 순차적으로 삽입되어 구성된다.
더불어, 쇄석거름부(63), 모래거름부(64), 미생물거름부(65)를 메쉬망(63a,64a,65a)에 충진시키는 이유는 유지보수 및 관리를 할 경우 미세정수플랜트(61)의 내부에서 쉽게 분리할 수 있도록 구성한 것이며, 오염물질이나 부유물질이 침착이 심하여 고압 물 분사호스를 이용하여 청소작업이 어려울 경우에 외부로 분리시켜 쉽게 청소작업을 시행할 수 있도록 구성된 것이다.
또한, 드레인밸브(61c)는 쇄석거름부(63) 및 모래거름부(64), 미생물거름부(65)에 고압 물 분사를 이용한 청소작업시 잔유물을 제거하기 위해 구성된 것이며, 지지기둥(61d)은 미세정수플랜트(61)를 설치면과 이격 설치하기 위함이고, 덮개(66)는 미세정수플랜트(61)의 상부를 필요시에만 개방할 수 있도록 구성된 것이 다.
그리고, 저수부(70)는 2차정수부(60)에서 정수된 우수가 이송되게 연결관(71a)으로 연결되며, 하부에는 지지기둥(71b)이 형성되고, 하부 측면에는 드레인밸브(71c)가 형성된 저수조(71)를 이루되, 저수조(71)의 내부에는 오버플로어관(72)이 외부로 연결되게 구성된다.
여기서, 저수조(71)는 일반적으로 사용되는 물탱크로 구성가능할 것이다.
한편, 드레인밸브(71c)는 저수조(71)의 내부에 침착된 이물질이나 부유물질을 고압 물 분사를 이용한 청소작업시 잔유물을 제거하기 위해 구성된 것이며, 지지기둥(71b)은 저수조(71)를 설치면과 이격 설치하기 위해 구성된 것이다.
아울러, 오버플로어관(72)은 저수조(71)에 정수되어진 우수가 충만 되었을 경우, 대기압차를 이용하여 자연적으로 넘쳐 흘러 외부로 배수될 수 있도록 하는 구성된 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 우수정수장치를 이용하는 정화방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 우천판단단계(S11)는 관리자가 "비가 오는가?"를 판단하는 단계이다.
그리고, 전원차단단계(S12)는 우천판단단계(S11)에서 비가 오지 않을 경우에는 전원을 차단하는 단계이다.
즉, 비가 오지 않을 경우에는 관리자가 강수계(10)의 리미트스위치와 배수모터(23)및 이송모터(61a)의 작동에 필요한 전원의 공급을 차단하여 우수정수장치(100)의 작동을 실행시키지 않는 단계이다.
반면, 전원인가단계(S13)는 우천판단단계(S11)에서 비가 올 경우에는 관리자가 강수계(10)의 리미트스위치와 배수모터(23)및 이송모터(61a)의 작동에 필요한 전원의 공급을 인가하여 강수계(10)의 리미트스위치와 배수모터(23)는 작동시키고, 이송모터(61a)는 작동하지 않는 대기상태로 유지하면서 우수정수장치(100)의 작동을 실행시키는 단계이다.
그리고, 전원인가단계(S13)에서는 배수밸브(22)는 개방되고, 연결밸브(42)는 폐쇄된 상태가 된다.
이후, 우수량측정단계(S14)는 전원인가단계(S13)에서 강수계(10)에 우수량을 측정하는 단계이다.
이때, 강수계(10)의 내부로 유입되어 포집되는 우수에 의해 리미트스위치와 연결된 부구가 부상하게 된다.
다음으로, 수위판단단계(S15)는 우수량측정단계(S14)에서 측정된 우수량이 "측정수위인가?"를 판단하는 단계이다.
즉, 비는 내리고 있는데 강수계(10)의 부구가 초기우수량을 측정하는 측정수위까지 부상하는 여부를 판단하는 단계이다.
그리고, 배수모터작동 및 배수밸브개방단계(S16)는 수위판단단계(S15)에서 측정수위에 도달하지 못한 경우에 배수모터(23)의 작동 및 배수밸브(22)를 개방하는 단계이다.
아울러, 초기우수 배수단계(S17)는 배수모터작동 및 배수밸브 개방단계(S16)를 통해 초기우수를 배수하는 단계이다.
부연하면, 강수계(10)의 부구가 초기우수량을 측정하는 측정수위까지 부상하지 못하게 되면 리미트 스위치가 작동되지 않아 배수모터(23)의 작동을 정지시키는 신호를 송출하지 못하게 되어 이물질과 부유물질,자갈, 쓰레기 등을 다량 함유한 초기우수가 배수밸브(22)를 통해 초기우수배출부(30)의 스틸그라우팅(31)을 통과하며 이물질과 부유물질,자갈, 쓰레기 등을 거르면서 배수로(32)를 통해 하수처리장이나 종말처리장 등으로 정수를 위해 흘러들게 되는 것이다.
한편, 배수모터정지 및 배수밸브 폐쇄단계(S18)는 수위판단단계(S15)에서 측정수위에 도달한 경우에 배수모터(23)의 정지 및 배수밸브(22)를 폐쇄하는 단계이다.
즉, 강수계(10)의 내부에 우수가 포집된 양이 증가하여 초기우수 설정값에 도달하여 부구가 부상하면서 리미트 스위치를 작동시켜 배수모터(23)의 작동을 정지시키며, 배수밸브(22)를 폐쇄하여 이물질과 부유물질,자갈, 쓰레기 등을 다량 함유한 초기우수가 배제작업이 완료되었다고 판단하는 단계이다.
이후, 정수밸브개방단계(S19)는 배수모터정지 및 배수밸브 폐쇄단계(S18)에서 배수모터(23)의 정지 및 배수밸브(22)의 폐쇄한 후, 우수를 이송시키기 위해 하나 이상으로 형성된 연결밸브(42)를 개방하는 단계이다.
이때의, 정수밸브개방단계(S19)는 오염물질과 부유물질이 소량 함유된 우수를 유입시켜 1차정수부(50)로 이송하기 위한 준비단계이다.
다음으로, 1차정수단계(S20)는 정수밸브개방단계(S19)를 통해 이송된 우수가 1차정수부(50)로 유입되어 메쉬망으로 형성된 원통형의 스트레이너(52)를 통과하며 일차로 정수되는 단계이다.
이러한, 1차정수단계(S20)에서는 정수연결밸브부(40)의 연결밸브(42)를 거쳐 유입된 우수가 스트레이너(52)의 메쉬격자를 관통하면서 비교적 체적이 큰 오염물질이나 부유물질 등이 걸러져 일차로 정수되는 것이다.
이후, 2차정수단계(S21)는 1차정수단계(S20)를 거친 우수가 이송모터(61a)의 작동으로 2차정수부(60)로 강제공급된 후, 쇄석거름부(63), 모래거름부(64),미생물 거름부(65)을 순차적으로 통과하며 이차로 정수되는 단계이다.
즉, 1차정수단계(S20)를 거친 우수에는 비교적 체적이 작은 오염물질이나 부유물질 등이 함유되어 있어, 쇄석거름부(63)를 통과하면서 겉표면이 거칠거칠한 쇄석(63b)의 표면에 침착되는 정수 효과를 나타낼 수 있으며, 이후, 우수가 통과가능한 공극이 최대한 조밀해 지도록 충진된 모래거름부(64)를 관통할 때 쇄석거름부(63)에서 정수되지 않고 통과한 오염물질이나 부유물질이 모래(64c)의 공극 사이에 잔존하게 되어 정수되는 것이다.
그리고, 모래거름부(64)를 통과한 우수에는 미세한 오염물질이나 부유물질이 잔존하고 있어 수 십억 마리의 미생물이 서식하도록 부착되어진 미생물볼(65b)을 통과하는 동시에 미생물에 의해 분해되어 깨끗하게 정수된 우수를 얻게 되는 것이다.
마지막으로, 정수우수저장단계(S22)는 2차정수단계(S21)에서 정수된 정수우수를 저수부(70)의 저수조(71)에 저수하는 단계이다.
아울러, 정수우수저장단계(S22)에서 저수조(71)에 정수된 우수가 충만하게 되면 오버플로어관(72)을 통해 대기압과 저수조(71)의 내부 압력차로 인해 자연배수 되는데, 이때의, 오버플로어관(72)은 다른 저수조(71)로 연결될 수도 있으며, 정수된 우수를 필요로 하는 장소로 송수하는 것이다.
한편, 비가 그치게 되면 관리자는 전원의 인가를 차단하고, 배수밸브(22)와 연결밸브(42)를 폐쇄시키고, 1차정수부(50)와 2차정수부(60)를 내부 청소작업을 시행 후, 다음 우천시에 우수를 정화할 준비를 하는 것으로 우수를 정수하는 작업이 종료되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명은 오염물질이나 부유물질, 자갈, 쓰레기를 다량 함유한 초기우수를 초기우수배수부 및 초기우수배출부를 통해 배제시켜 정수효과를 극대화시킬 수 있도록 구조가 개선되는 효과가 있다.
그리고, 초기우수가 배제된 우수를 1차정수부의 스트레이너를 통과시키며 일차적으로 정수하고, 1차정수부에서 정수된 우수를 2차정수부에 공급하는 동시에 쇄석거름부, 모래거름부, 미생물거름부를 통과시켜 입자가 큰 이물질이나 부유물질부터 미세한 크기의 이물질이나 부유물질을 분해시켜 깨끗하게 정수된 우수를 얻을 수 있도록 구조가 개선되는 효과가 있다.
아울러, 청소작업 및 관리가 용이하도록 1차정수부 및 2차정수부의 상부에 덮개를 형성하여 덮개의 개폐를 통한 청소작업 및 보수관리작업을 용이하게 시행할 수 있으며, 1차정수부 및 2차정수부의 거름부재들이 반 영구적으로 사용가능하여 유지를 위한 관리비용이 적게 소요되도록 구조가 개선되는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

  1. 건물옥상이나 외부에 설치되어 우천시 비의 양을 측정하는 강수계(10)와,
    강수계(10)에 연결되어 작동되되, 우수유입관(21)에 연결된 배수밸브(22)의 상부에 형성된 배수모터(23)로 이루어진 초기우수배수부(20)와,
    초기우수배수부(20)의 하부에 배치되며, 초기우수에 함유된 이물질이 걸러지도록 상부에 스틸그라우팅(31)이 형성된 배수로(32)를 통해 외부로 초기우수가 배출되는 초기우수배출부(30)와,
    초기우수배수부(20)를 통과하지 않게 연결관(41)으로 우회하여 연결되며, 연결관(41)에 하나 이상의 연결밸브(42)가 형성된 정수연결밸브부(40)와,
    정수연결밸브부(40)의 연결관(41)에 연결되어 우수를 공급받으며, 하부 중앙에는 드레인밸브(51a)가 형성되고, 드레인밸브(51a)의 주변으로 지지기둥(51b)이 형성된 원통형상의 정수플랜트(51)를 이루는 한편, 정수플랜트(51)의 내부에는 메쉬형태의 스트레이너(52)가 형성되며, 정수플랜트(51)의 상부를 폐쇄하는 덮개(53)로 이루어진 1차정수부(50)와,
    1차정수부(50)에서 정수된 우수를 강제이송하는 이송모터(61a)가 형성된 연결관(61b)에 연결되며, 하부 중앙에는 드레인밸브(61c)가 형성되고, 드레인밸브(61c)의 주변으로 지지기둥(61d)이 형성된 미세정수플랜트(61)가 형성되는 한편, 미세정수플랜트(61)의 내부를 세 개의 공간으로 분할하는 다수의 관통홀(62a)이 형성된 세로분할판(62)이 형성되고, 세로분할판(62)의 사이의 각 공간에는 메쉬 망(63a)에 쇄석(63b)이 충진된 쇄석거름부(63), 메쉬망(64a) 내부에 삽입되는 부직포망(64b)의 내부로 모래(64c)가 충진되어진 모래거름부(64), 메쉬망(65a)에 미생물이 부착된 미생물볼(65b)이 충진된 미생물거름부(65)가 순차적으로 삽입되며, 미세정수플랜트(61)의 상부를 폐쇄하는 덮개(66)로 이루어진 2차정수부(60)와,
    2차정수부(60)에서 정수된 우수가 이송되게 연결관(71a)으로 연결되며, 하부에는 지지기둥(71b)이 형성되고, 하부 측면에는 드레인밸브(71c)가 형성된 저수조(71)를 이루되, 저수조(71)의 내부에는 오버플로어관(72)이 외부로 연결되어진 저수부(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 우수정수장치.
  2. "비가 오는가?"를 판단하는 우천판단단계(S11)와,
    우천판단단계(S11)에서 비가 오지 않을 경우에는 전원을 차단하는 전원차단단계(S12)와,
    우천판단단계(S11)에서 비가 올 경우에는 전원을 인가하는 전원인가단계(S13)와,
    전원인가단계(S13)에서 강수계(10)에 우수량을 측정하는 우수량측정단계(S14)와,
    우수량측정단계(S14)에서 측정된 우수량이 "측정수위인가?"를 판단하는 수위판단단계(S15)와,
    수위판단단계(S15)에서 측정수위에 도달하지 못한 경우에는 배수모터의 작동 및 배수밸브를 개방하는 배수모터작동 및 배수밸브 개방단계(S16)와,
    배수모터작동 및 배수밸브 개방단계(S16)를 통해 초기우수를 배수하는 초기우수 배수단계(S17)와,
    수위판단단계(S15)에서 측정수위에 도달한 경우에는 배수모터의 정지 및 배수밸브를 폐쇄하는 배수모터정지 및 배수밸브 폐쇄단계(S18)와,
    배수모터정지 및 배수밸브 폐쇄단계(S18)에서 배수모터(23)의 정지 및 배수밸브(22)의 폐쇄로 인하여 우수를 이송시키기 위해 하나 이상으로 형성된 연결밸브(42)를 개방하는 정수밸브개방단계(S19)와,
    정수밸브개방단계(S19)를 통해 이송된 우수가 1차정수부(50)로 유입되어 메쉬망으로 형성된 원통형의 스트레이너(52)를 통과하며 일차로 정수되는 1차정수단계(S20)와,
    1차정수단계(S20)를 거친 우수가 이송모터(61a)의 작용으로 2차정수부(60)로 공급된 후, 쇄석거름부(63), 모래거름부(64),미생물거름부(65)를 순차적으로 통과하며 이차로 정수되는 2차정수단계(S21)와,
    2차정수단계(S21)에서 정수된 정수우수를 저수부(70)에 저수하는 정수우수저장단계(S22)로 구성되는 것을 특징으로 하는 우수정수장치를 이용한 정수방법.
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