KR100713846B1 - 오염수정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염수에 혼재된 오염물질을 걸러내기 위한 오염수정화장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 오염수가 유입되는 유입구와, 정화된 정화수를 배출시키기 위해 상기 유입구보다 높은 위치에 형성된 배출구를 가지는 챔버; 상기 챔버의 유입구와 상기 배출구 사이에 배치되어서 상기 챔버의 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 분리시키되, 적어도 하나 이상의 필터안착홀을 가지는 분리판; 및 상기 분리판의 하측에 있는 하부 공간상의 오염수가 상승하여 상기 분리판의 상측에 있는 상부 공간으로 이동하는 과정 중에 오염수로부터 오염물질을 걸러내기 위해 상기 적어도 하나 이상의 필터안착홀에 장착되는 적어도 하나 이상의 정화필터; 를 포함하며, 상기 정화필터는, 상기 필터안착홀에 끼워져 안착될 수 있으며, 상기 상부 공간에 접하는 상부면에는 적어도 하나 이상의 배출공이 형성되고, 상기 하부 공간에 접하는 부분으로는 오염수가 유입되도록 되어 있는 케이싱; 및 상기 케이싱의 내측에 마련되어 유입된 오염수를 정화시키는 필터재; 를 포함함으로써, 오염수로부터 입자상 오염물질은 중력을 이용해 분리해 내고, 기타 중금속 등은 흡착 등으로 분리해 낼 수 있는 기술이 개시된다.

오염수정화장치

Description

오염수정화장치{SEWAGE PURIFICATION APPARATUS}

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 오염수정화장치에 대한 단면도이다.

도2는 도1의 오염수정화장치의 구성인 분리판과 정화필터에 대한 분해사시도이다.

도3은 도1의 오염수정화장치의 구성인 정화필터에 대한 절개 사시도이다.

도4는 도1의 오염수정화장치에 대한 작동상태도이다.

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오염수정화장치의 분리판을 설명하기 위한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110 : 챔버

111 : 유입구 112 : 배출구

120,220 : 분리판

121,221 : 필터안착홀 222:과잉수배출홀

130 : 정화필터

131 : 케이싱

133 : 필터재

134 : 배출관

본 발명은 오염수정화장치에 관한 것으로, 더 상세히는 오염수가 이동하는 경로 상에 설치되어 입자상 오염물질은 중력에 의해 분리해 내고, 액상이나 오염수에 용해된 상태의 오염물질, 미세한 오염물질 등은 흡착 등에 의해 분리해 낼 수 있는 기술에 관계한다.

본 발명의 발명자는 본 발명에 앞서 2004년 10월 18일에 출원(출원번호 10-2004-0083327호)하여 등록된 오염수정화필터에 대한 발명(이하 '선행발명'이라 함)을 제시한 바 있다.

상기한 선행발명을 출원한 발명자는 그 이후, 선행발명을 이용한 오염수정화장치에 대한 연구 개발을 거듭하였고, 본 발명은 그러한 연구 개발의 결과물에 관한 것이다.

본 발명은 중력의 영향을 크게 받는 입자상 오염물질은 중력을 이용하여 분리해 내고, 중력의 영향이 미미한 미세한 입자상 오염물질이나 용해상태의 오염물질 등은 상기한 선행발명에 따른 오염수정화필터에 의해 분리해 낼 수 있는 오염수정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오염수정화장치는, 오염수가 유입되는 유입구와, 정화된 정화수를 배출시키기 위해 상기 유입구보다 높은 위치에 형성된 배출구를 가지는 챔버; 상기 챔버의 유입구와 상기 배출구 사이에 배치되어 상기 챔버의 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 분리시키되, 적어도 하나 이상의 필터안착홀을 가지는 분리판; 및 상기 분리판의 하측에 있는 하부 공간상의 오염수가 상승하여 상기 분리판의 상측에 있는 상부 공간으로 이동하는 과정 중에 오염수로부터 오염물질을 걸러내기 위해 상기 적어도 하나 이상의 필터안착홀에 장착되는 적어도 하나 이상의 정화필터; 를 포함하며, 상기 정화필터는, 상기 필터안착홀에 끼워져 안착될 수 있으며, 상기 상부 공간에 접하는 상부면에는 적어도 하나 이상의 배출공이 형성되고, 상기 하부 공간에 접하는 부분으로는 오염수가 유입되도록 되어 있는 케이싱; 및 상기 케이싱의 내측에 마련되어 유입된 오염수를 정화시키는 필터재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분리판은 과잉 유입되는 오염수를 배출시키기 위한 과잉수배출홀이 형성된 것을 또 하나의 특징으로 한다.

그리고 상기 과잉수배출홀에는 일정 높이를 가지는 파이프가 연결된 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기 분리판에는 챔버의 하부 공간에 차 있던 공기가 원활하게 챔버의 상부 공간을 통해 빠져나가도록 하는 통로가 형성된 것을 또 하나의 특징으로 한다..

여기서, 상기 정화필터는, 상기 케이싱의 배출공에서 상기 필터재 측으로 연장되며, 다수의 구멍이 형성된 배출관; 을 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

또한, 상기 필터재는, 모래(sand), 일라이트(illite), 펄라이트(perlite), 입상활성탄(GAC), 제올라이트(zeolite) 중 어느 하나이거나 적어도 둘 이상이 혼합된 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 오염수정화장치에 대한 단면도이다.

도1을 참조하면, 본 실시예에 따른 오염수정화장치는, 챔버(110), 분리판(120), 정화필터(130), 덮개(140) 등을 포함하여 구성된다.

챔버(110)에는, 일측(도면상에서는 좌측)으로 오염수가 유입되는 유입구(111)가 형성되어 있고, 타측(도면상으로 우측)으로는 오염물질이 분리된 정화수가 배출되는 배출구(112)가 형성되어 있다. 그리고 상측에는 관리구(113)가 복수 개 형성되어 있다. 여기서 배출구(112)는 유입구(111)보다 상대적으로 높은 위치에 형성되어 있게 된다.

분리판(120)은 챔버(110)의 유입구(111)와 배출구(112) 사이의 위치에 배치된다. 즉, 분리판(120)은 챔버(110)의 내부 공간을 상부 공간(A)과 하부 공간(B)으로 분리시키는 데, 그 분리위치는 유입구(111)보다는 높고 배출구(112)보다는 낮게 설정된다. 이러한 분리판(120)에는 도2에서 더 자세히 참조되는 바와 같이 다수의 필터안착홀(121)이 형성되어 있다.

정화필터(130)는 분리판(120)의 필터안착홀(121)에 볼트나 기타 고정수단 등에 의해 장착되어 있는데, 이 때문에 오염수가 분리판(120)의 하측에서 분리판(120)의 상측으로 이동할 시에 정화필터(130)를 거치도록 되어 있다. 이러한 정화필터(130)는 도3에 상세히 도시된 바와 같이, 케이싱(131), 인입통(132), 필터재(133) 및 배출관(134) 등을 포함하여 구성된다.

케이싱(131)은 원통형상의 측면통(131b)과 측면통(131b)의 상부를 덮는 뚜껑(131a)을 포함하여 구성된다. 여기서 측면통(131b)은 챔버(110)의 하부 공간(B)과 접하며 뚜껑(131a)은 챔버(110)의 상부 공간(A)과 접하게 된다. 그리고 측면통(131b)의 하부는 그대로 개방되어 오염수가 케이싱(131)의 내부로 유입될 수 있는 유입공(131b-1)이 되고, 측면통(131b)의 상부는 뚜껑(131a)에 의해 개폐가능하게 덮여져 있다. 또한, 뚜껑(131a)의 중앙 부분에는 챔버(110)의 하부 공간(B)에서 챔버(110)의 상부 공간(A)으로 이동하는 유체의 통로로 제공되는 배출공(131a-1)이 형성되어 있다.

인입통(132)은 그 측면이 케이싱(131)의 측면통(131b)과 일정 간격을 유지하도록 배치되며, 인입통(132)의 내부는 필터재(133)로 채워져 있다. 그리고 뚜껑(131a)과 접하는 상부는 개방된 형상이며, 측면과 하부면에는 다수의 인입공(132a)들이 형성되어 있어서 케이싱(131)의 유입공(131b-1)을 통해 케이싱(131)의 내부로 유입된 오염수가 인입통(132)의 측면 및 하부면을 통해 다시 필터 재(133)로 유입될 수 있도록 하고 있다.

필터재(133)는 인입통(132)의 내부에 가득 채워지는데, 이러한 필터재(133)로는 모래(sand), 일라이트(illite), 펄라이트(perlite), 입상활성탄(GAC), 제올라이트(zeolite) 등이 사용될 수 있다. 모래는 여러 가지 정화를 위한 장치들에서 다양한 방식으로 널리 사용이 되어왔고, 일라이트는 중금속 및 각종 불순물질에 대한 우수한 흡착탈취 분해력이 있으며, 펄라이트는 다공성의 구조로 미세 입자를 제거하는 데 매우 효과적이며, 부유물, 기름, 유지 제거에도 효과적이다. 그리고 입상활성탄은 미공성의 구조로 광범위한 표면적과 높은 흡수도를 나타내 다양한 오염성분들을 흡착할 수 있으며, 제올라이트는 자연발생적인 미네랄로 물을 여과하는 다양한 방식에서 사용될 수 있다. 즉, 인입통 내부에 들어가는 필터재로는 상기한 모래, 일라이트, 펄라이트, 입상활성탄, 제올라이트 등과 같은 물질들이 사용되거나 둘 이상의 물질들이 혼합되어 사용될 수도 있다. 물론, 오염수정화장치가 어느 지점에서 사용되느냐에 따라서 특정 지점에서 다량 배출되는 오염물질을 잡아내는 데 유리한 필터재를 사용하는 것이 바람직하다.

배출관(134)은 뚜껑(131a)의 배출공(131a-1)에서 하방의 필터재(133) 측으로 연장되어 있으며, 다수의 구멍(134a)이 형성되어 있다. 따라서 필터재(133)에 의해 정화된 정화수가 보다 넓은 면적에서 배출관(134)과 접할 수 있게 되기 때문에 원활한 물의 이동속도를 얻어낼 수 있게 된다.

물론, 상술한 정화필터(130)는 케이싱(131)과 인입통(132)을 별개의 구성으로 하고, 배출관(134)을 구비시키고 있지만, 응용에 따라서는 많은 변형이 가능하 다. 예를 들어 단순하게는 필터재가 채워진 케이싱으로만 구성되되, 챔버의 상부 공간과 접하는 (케이싱의) 상부면에서 배출구가 형성되어 있고, 챔버의 하부 공간과 접하는 (케이싱의) 측면 및 하부면에는 다수의 구멍을 형성시키도록 하여도 본 발명에 따른 오염수정화장치에 효과적으로 적용될 수 있다.

그리고 덮개(140)는 관리구(113)를 개폐한다. 만일 사용이 오래되어 필터재(133)가 제 기능을 상실하는 등에 의해 교체의 필요성이 있을 때, 덮개(140)를 탈거시켜 관리구(113)를 개방시킨 후 정화필터(130)를 교체할 수 있으며, 챔버(110)의 바닥에 가라앉은 밀도가 큰 오염물질이 많이 쌓이게 되면 덮개(140) 및 정화필터(130)를 탈거시킨 후 펌프 등을 이용해 쌓인 오염물질을 제거할 수 있다.

상기와 같이 구성된 오염수정화장치에 대한 작동상태도를 도4를 참조하여 설명한다.

먼저 유입구(111)를 통해 챔버(110)의 하부 공간(B)으로 유입되는 오염수는 하부 공간(B)상에서 일정시간 동안 가두어 지는데, 이렇게 오염수가 하부 공간(B)상에 가두어진 시간동안에 물보다 밀도가 큰 입자상 물질(M)들은 중력의 영향에 의해 챔버(110)의 바닥으로 가라앉게 되며, 스티로폴같이 밀도가 작은 물질(m)들은 수면 위로 뜨게 된다. 그러던 어느 시점에서 하부 공간(B)에 오염수가 가득 채워진 후, 계속하여 유입구(111)를 통해 오염수가 유입되면, 밀도가 큰 입자상 물질(M)이 중력에 의해 분리된 오염수가 정화필터(130)를 거쳐 챔버(110)의 상부 공간(A)으로의 유동을 시작한다. 이 때, 스티로폴같이 밀도가 작은 물질(m)들은 분리판(120)의 저면에 갇히게 된다.

한편, 오염수가 정화필터(130)를 통과하는 경우에 대하여 설명하면, 먼저 케이싱(131)의 하부를 통해 케이싱(131)의 내부로 유입된 오염수는 다시 인입통(132)에 형성된 다수의 인입공(132a)을 통해 인입통(132)의 내부로 들어서게 된다. 그리고 인입통(132)의 내부에는 필터재(133)가 채워져 있기 때문에, 필터재(133)의 작용에 의해 오염수로부터 오염물질이 제거되며, 오염물질이 제거된 정화수는 필터재(133)의 중심부근으로 이동하여 배출관(134)에 접한 후, 배출관(134)에 형성된 구멍(134a)을 통해 배출관(134) 내부로 이동한 다음 상측으로 이동함으로써 챔버(110)의 상부 공간(A)으로 이동하게 된다. 그리고 상부 공간(A)까지 이동되어 온 정화수는 배출구(112)를 통해 배수된다.

상술한 실시예에서는 챔버의 수평단면이 원형인 것을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 원형일 필요는 없으며 사각형인 것도 얼마든지 가능하다.

한편 도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오염수정화장치를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 오염수정화장치는 도5에 도시된 바와 같이, 분리판(220)에 필터안착홀(221) 이외에도 추가로 과잉수배출홀(222)이 형성되어 있다. 과잉수배출홀(222)은 적당한 한계 용량의 오염수보다 더 많은 오염수가 한꺼번에 밀려들어오는 것을 대비한 것이다. 즉, 집중호우 등의 폭우가 쏟아졌을 경우에는 본 발명에 따른 오염수정화장치의 한계 용량을 초과하는 과도한 오염수가 한꺼번에 밀려들어 올 수 있는데, 이때에는, 챔버(110)의 하부공간(B)에 순식간에 물이 차오르게 되고, 또한 계속하여 비가 그치지 않고 물이 밀려들어올 경우, 올바른 정화작용을 기대할 수 없고, 오히려 물이 역류할 수 있게 된다. 따라서, 이때에는 들어오는 오염수의 정화보다는 원활한 수로를 형성시켜주는 것이 바람직하다. 따라서 도5에 도시된 바와 같이, 분리판(220)에 과잉수배출홀(222)을 형성시키고, 파이프(223)로 적정한 일정 높이까지 연결하여 주면, 과도한 오염수가 밀려들어올 시, 과잉수배출홀(222)을 통해 오염수를 그대로 통과시킬 수가 있어서, 오염수의 역류를 방지할 수 있는 것이다. 물론 도5에서처럼, 과잉수배출홀을 분리판의 일 지점에, 필터안착홀과 구분되도록 하여 형성시킬 수도 있지만, 필터안착홀 중에 적어도 어느 하나 이상의 필터안착홀에는 정화필터를 안착시키지 않고 파이프를 연결하여 과잉수배출홀의 역할을 하도록 할 수도 있다.

한편, 과잉수배출홀(222)은, 한계 용량 이하의 적절한 용량의 오염수가 유입될 시에는, 챔버(110)의 하부공간(B)에 차 있던 공기가 원활하게 챔버(110)의 상부공간(A)을 통해 배출구(112)로 빠져나가도록 하는 통로가 될 수도 있다. 물론 이러한 역할을 하는 에어벤트(Air Vent)를 분리판의 일 지점에 따로 형성시키는 것도 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에 서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시 할 수 있을 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 오염수정화장치에 의하면, 물보다 밀도가 큰 입자상 오염물질은 중력에 의해 분리하고, 스티로폴이나 나무조각 같이 물보다 밀도가 작은 입자상 오염물질은 분리판에 의해 챔버의 하부 공간상에 가두어 놓으며, 기타 중금속 같은 오염물질 등은 정화장치에 의해 분리해 낼 수 있어서 하수구나 기타 오염수가 이동하는 경로상의 일 지점에 설치되어 오염수를 정화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 오염수가 유입되는 유입구와, 정화된 정화수를 배출시키기 위해 상기 유입구보다 높은 위치에 형성된 배출구를 가지는 챔버;

   상기 챔버의 상면에 개폐가능하게 마련되는 덮개;

   상기 챔버의 유입구와 상기 배출구 사이에 배치되어 상기 챔버의 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 분리시키되, 적어도 하나 이상의 필터안착홀을 가지는 분리판; 및

   상기 분리판의 하측에 있는 하부 공간상의 오염수가 상승하여 상기 분리판의 상측에 있는 상부 공간으로 이동하는 과정 중에 오염수로부터 오염물질을 걸러내기 위해 상기 적어도 하나 이상의 필터안착홀에 장착되는 적어도 하나 이상의 정화필터; 를 포함하며,

   상기 분리판은,

   과잉 유입되는 오염수를 배출시키기 위한 과잉수배출홀을 더 포함하며,

   상기 정화필터는,

   상기 필터안착홀에 끼워져 안착될 수 있으며, 상기 상부 공간에 접하는 상부면에는 적어도 하나 이상의 배출공이 형성되고, 상기 하부 공간에 접하는 부분으로는 오염수가 유입되도록 되어 있는 케이싱; 및

   상기 케이싱의 내측에 마련되어 유입된 오염수를 정화시키는 필터재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염수정화장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 과잉수배출홀에는 일정 높이를 가지는 파이프가 연결된 것을 특징으로 하는 오염수정화장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 분리판에는 챔버의 하부 공간에 차 있던 공기가 원활하게 챔버의 상부 공간을 통해 빠져나가도록 하는 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 오염수정화장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 정화필터는, 상기 케이싱의 배출공에서 상기 필터재 측으로 연장되며, 다수의 구멍이 형성된 배출관; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염수정화장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 필터재는, 모래(sand), 일라이트(illite), 펄라이트(perlite), 입상활성탄(GAC) 및 제올라이트(zeolite) 중 어느 하나이거나 적어도 둘 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는 오염수정화장치.

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