KR100773811B1 - 우수처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린 및 침사 처리와 2차에 걸친 정밀 여과 처리, 그리고 살균/소독 처리를 통하여 우수에 포함된 이물질 및 오염물질을 퍼펙트하게 제거할 수 있도록 한 우수처리시스템에 관한 것으로서, 집수된 우수 중에서 비교적 큰 협잡물과 토사 및 부유물을 제거한 다음 1차 저장하는 조정조; 상기 조정조에서 펌핑 공급된 우수를 1차 여과 처리하여 미세한 탁도성분을 제거하는 마이크로필터; 상기 우수를 2차 여과 처리하되 활성탄의 흡착력을 이용하여, 유기물과 잔류 염소 및 불순한 냄새와 맛을 제거하고 부유분진, 질소산화물, 황산화물 까지도 흡착 제거하는 활성탄필터; 상기 여과 처리된 우수를 2차 저장하는 저장조; 상기 저장조에서 펌핑 공급된 우수를 자외선 및 오존을 이용하여 살균/소독, 탈취, 탈색, 유기물 분해 처리하여 다시 저장조로 순환시키는 고급산화처리장치; 그리고 상기 저장조 내에 설치된 수중 펌프 및 배관을 포함하여, 생활용수, 조경용수, 공업용수, 생태공원 내의 저수, 소방용수 등으로 방출하는 송출장치를 포함하여 구성한다.

우수, 빗물, 여과, 필터, 살균, 소독, 활성탄

Description

우수처리시스템{Treatment system of rainwater}

도 1은 본 발명의 우수처리시스템을 도시한 전체 구성도이고,

도 2는 본 발명에 의한 우수처리 절차를 도시한 순서도이다.

본 발명은 우수(혹은 빗물)를 2차에 걸쳐 정밀 여과, 살균/소독 처리 및 저장하여 생활용수(화장실, 세탁 및 세차 등), 조경용수, 공업용수, 생태공원 내의 저수, 소방용수 혹은 집중 호우시의 홍수조절 등의 다양한 목적으로 이용할 수 있도록 한 우수처리시스템에 관한 것이다.

우리나라는 세계적으로 볼 때 물부족 국가에 속해 있고, 이를 해결하기 위한 효율적인 물의 관리와 확보 및 활용 방안이 시급히 요구되고 실정이며, 그 대안(代案)으로는 우수를 효율적으로 이용하는 방법들이 다각적으로 검토 및 개발되고 있다.

그러나 사계절이 뚜렷하고 여름철에 강우가 집중되는 우리나라에서는 우수를 효율적으로 모으는 것이 결코 쉽지 않은 일이다. 또한 우수는 대기중의 여러 오염물질을 함께 씻어내리며 지표면에서도 각종 오염물질을 함께 가지고 이동하므로, 이러한 우수를 이용하기 위해서는 오염 문제가 선결되어야만 한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로서는 갈수기의 물부족을 대비하여 우수를 저장하는 저장탱크가 있으며, 수질을 향상시키기 위한 처리방법으로는 초기우수배제장치, 침전물배출장치, 여과장치, 확산형소독장치 및 산소공급장치 등이 개시되어 있다.

또한 우수를 저장 및 활용하는 방법으로서 학교, 공공시설 및 가정 등에서는 저장탱크를 만들어 우수를 저장하고, 저장된 물을 생활용수나 조경용수 및 소방용수로 활용하고 있다.

또 다른 예로서 최근의 대규모 주택단지에서는 생활 환경을 개선하기 위하여 우수를 모아 연못이나 단지내 하천으로 흐르도록 하고 다양한 생물들이 서식할 수 있도록 하는 생태공원을 조성하고 있다.

그러나 종래의 우수 저장 및 활용방법들은 단순히 우수를 모아 저장한 후 생활용수, 조경용수, 공업용수, 소방용수 혹은 생태공원 내의 저수로 공급하는데 그치고 있을 뿐, 우수에 포함된 이물질이나 오염물질을 효과적으로 제거하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 우수를 단순히 모아두었다가 사용하는 방식이 아니라, 스크린 및 침사 처리와 2차에 걸친 정밀 여과 처리, 그리고 살균/소독 처리 장치를 통하여, 우수에 포함된 이물질 및 오염물질을 퍼펙트하게 제거할 수 있도록 함으로써, 다양한 목적의 용수로서 안전하게 이용할 수 있도록 한 우수처리시스템을 제공함에 그 목적을 두고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 우수처리시스템의 전체 구성을 보여주고 있으며, 도 2는 본 발명의 우수처리 과정을 보여주고 있다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 우수처리시스템은 크게 하늘에서 떨어져 모아진 우수를 1차로 저장하는 조정조(1)와, 상기 조정조(1)에서 공급되는 우수 중에 함유된 미세한 탁도성분과 유기물과 잔류염소 및 불순한 냄새와 맛 등을 제거하는 여과장치(3)와, 상기 여과장치(3)를 거쳐 공급되는 우수를 장기간 보관할 수 있도록 2차 저장하는 저장조(5)와, 상기 저장조(5)의 우수를 살균/소독, 탈취, 탈색, 유기물 분해 처리한 다음 다시 순환시키는 고급산화처리장치(7)와, 상기 저장조(5)의 우수를 필요에 따라 일정한 수압의 다목적 용수로 적절하게 공급 및 방출하는 송출장치(9)를 포함하여 이루어진다.

우수는 건축물의 지붕이나 옥상 등에서 집수되고, 더욱 별도의 집수수단을 설치하여 효율적인 집수를 실현할 수 있으며, 이렇게 집수된 우수는 저수배관(11) 을 통하여 본 발명의 조정조(1)로 보내져 모아지며, 상기 조정조(1)의 앞에는 스크린조(13)와 침사조(15)를 더 설치할 수 있다.

스크린조(13)는 내부에 스크린을 구비하여 우수 중에서 쓰레기, 휴지, 낙엽, 조약돌 등의 비교적 큰 협잡물을 제거한다. 스크린으로는 금속제 및 수지제의 망을 사용하는 단순한 것 부터 협잡물을 자동적으로 제거하는 것 까지 광범위하게 사용할 수 있다.

침사조(15)는 우수 중에서 토사 및 부유물을 자연 침전에 의해 제거하는 것으로서, 우수의 체류 시간을 수분(1~5분) 정도로 설계한다.

한편, 초기 우수는 오염물질의 농도가 매우 높고 중금속을 포함하는 불특정 다수의 유해물질이 많이 포함되어 있고 또한 산성비의 영향이 크기 때문에, 이용하지 못하는 단점이 있다. 이러한 문제점을 고려하여 본 발명에서는 조정조(1)의 앞에 초기우수배제장치를 설치한다.

초기우수배제장치는 최초 10~60분 까지의 우수를 하수도로 유도하여 방류한다. 이를 위하여 저수배관(11)에서 분기된 방류배관(17)을 설치하고, 저수배관(11)과 방류배관(17)에 각각 밸브(19)(21)을 설치하여 구성하며, 상기 밸브(19)(21)를 조절하는 제어부를 설치하여 구성한다.

상기 제어부는 우수의 초기 10~60분 동안 방류배관(17)의 밸브(21)를 오픈하고, 저수배관(11)의 밸브(19)를 폐쇄한다. 또한 초기 우수 배제가 완료된 후 반대로 밸브(19)(21)를 개폐하여 우수를 유도하게 된다.

조정조(1)에서 일정 시간 체류된 우수는 수중 펌프(23)에 의해 여과장치(3) 로 압송되어 진다. 여과장치(3)는 본 발명의 2차에 걸친 정밀 여과 목적을 달성하기 위하여 마이크로필터(31)와 활성탄필터(33)로 구성한다.

마이크로필터(31)는 75~10㎛의 여과밀도를 갖는 카트리지를 포함하여 구성되며, 우수 중에 함유된 미세한 탁도성분을 여과 제거한다. 활성탄필터(33)는 50~5㎛의 여과밀도를 갖는 활성탄카트리지를 포함하고, 특히 활성탄 특유의 흡착력을 이용하여 우수 중에 함유된 유기물과 잔류 염소 및 불순한 냄새와 맛을 제거하고 부유분진, 질소산화물, 황산화물 까지도 흡착 제거하게 된다.

여과장치(3)를 통과한 우수는 저장조(5)로 보내져 2차 저장된다.

저장조(5)에는 본 발명의 목적에 따라 우수의 살균/소독, 탈취, 탈색, 유기물 분해 처리를 위하여 고급산화처리장치(7)가 순환 가능하게 연결되어 있다.

고급산화처리장치(7)는 일명 AOP 챔버(Advanced Oxidation Process Chamber)라고도 불리우며, 내부에 자외선발생부를 두고 오존 가스를 공급하며, 내부를 다단으로 구획하여 우수가 통과되게 함으로써, 상기 자외선과 오존을 이용한 살균/소독 작용이 이루어지도록 한다. 저장조(5)에서 펌프(35)에 의해 압송된 우수는 고급산화처리장치(7)를 거친후 다시 저장조(5)로 순환된다.

한편 살균/소독 후 저장조(5)로 리턴된 우수에는 다량의 오존이 포함되어 있는바, 이는 그대로 외부로 방출될 경우 인체에 유해하게 된다. 본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 공기정화장치(37)를 포함하여 이루어진다.

공기정화장치(37)는 저장조(5)의 상부에 대략 '∩'자 모양으로 된 배출구(39)를 연결하고, 상기 배출구(39)에 오존 가스를 산소로 바꾸어 외기로 배 출하는 환원부를 설치하여 이루어진다. 환원부에서는 O₃ → O₂로 정화하여 배출하게 된다.

저장조(5)는 충분한 크기로 설계하는 것이 좋지만, 여름철 집중 호우시에는 과저수가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 저수량조절수단을 구비한다.

보다 구체적으로 상기 저수량조절수단은 저장조(5)의 수면에 설치되는 플로트(45)와, 상기 플로트(45)의 하이/로우레벨을 계측하고 그 시그널을 제어부로 전송하는 센서(47)를 포함하여 구성된다.

상기 제어부는 하이레벨시 저수배관(11)의 밸브(19)를 닫고 방류배관(17)의 밸브(21)를 오픈하여 우수를 하수도쪽으로 방류하고, 다시 로우레벨시 저수배관(11)의 밸브(19)를 오픈하고 방류배관(17)의 밸브(21)를 닫아 조정조(1) 쪽으로 공급함으로써, 저장조(5)의 저수량을 조절하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의해 퍼펙트하게 여과, 살균/소독된 우수는 최종적으로 송출장치(9)에 의해 생활용수(화장실, 세탁 및 세차 등), 조경용수, 공업용수, 생태공원 내의 저수 혹은 소방용수 등으로 보내진다. 또한 상기 우수의 처리 및 저장, 이용 과정에 의하여 본 발명의 우수처리시스템은 여름철 집중 호우시 홍수조절 기능을 실현할 수 있는 것이다.

이를 위하여 본 발명의 송출장치(9)는 수중 펌프(41)와 송출배관(43)을 구비하여 이루어진다. 물론 상기 송출배관(43)에는 다수의 밸브가 설치되고, 상기 밸 브와 수중 펌프(41)는 제어부에 의해 조절되어 온/오프 및 펌핑되어진다.

이상에서 설명한 실시 형태를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 우수처리시스템은 2차에 걸친 여과와 살균/소독 처리에 의하여, 기존의 우수를 단순히 모아두었다가 사용하는 방식과 달리, 우수에 포함된 이물질 및 오염물질을 퍼펙트하게 제거할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 생활용수, 조경용수, 공업용수, 생태공원 내의 저수, 소방용수 혹은 집중 호우시의 홍수조절 등의 다양한 목적의 용수로서 효과적이고 안전하게 이용할 수 있다.

아울러 본 발명에 의하면 저장된 우수의 유지 및 관리의 편의를 도모할 수 있으며, 퍼펙트한 여과 및 살균/소독으로 기존의 상수도와 연계하여 저렴하고 안정적인 수자원으로 활용할 수도 있다.

Claims (6)

1. 집수된 우수 중에서 비교적 큰 협잡물과 토사 및 부유물을 제거한 다음 1차 저장하는 조정조;

   상기 조정조의 앞에 집수된 우수 중에서 비교적 큰 협잡물을 제거하는 스크린조;

   토사 및 부유물을 제거하는 침사조;

   상기 조정조에서 펌핑 공급된 우수를 1차 여과 처리하여 미세한 탁도성분을 제거하는 것으로 75~10㎛의 여과밀도를 갖는 마이크로필터;

   상기 우수를 2차 여과 처리하되 활성탄의 흡착력을 이용하여, 유기물과 잔류 염소 및 불순한 냄새와 맛을 제거하고 부유분진, 질소산화물, 황산화물 까지도 흡착 제거하는 것으로 50~5㎛의 여과밀도를 갖는 활성탄필터;

   상기 여과 처리된 우수를 2차 저장하는 저장조;

   상기 저장조에서 펌핑 공급된 우수를 자외선 및 오존을 이용하여 살균/소독, 탈취, 탈색, 유기물 분해 처리하여 다시 저장조로 순환시키는 고급산화처리장치; 그리고

   상기 저장조 내에 설치된 수중 펌프 및 배관을 포함하여, 생활용수, 조경용수, 공업용수, 생태공원 내의 저수 및 소방용수 등으로 방출하는 송출장치를 포함하여 구성된 우수처리시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 조정조의 앞에 설치되는 것으로 초기 10~60분 까지의 우수를 하수도로 방류하는 초기우수배제장치;

   상기 초기우수배제장치는 집수된 우수를 조정조로 공급하는 저수배관과, 상기 저수배관에서 분기된 방류배관과, 상기 저수배관과 방류배관에 각각 설치되는 밸브, 상기 밸브를 조절하여 초기 10~60분 동안 방류배관을 오픈하고 그 이후에는 저수배관을 오픈하는 제어부를 포함하여 구성된 우수처리시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 3 항에 있어서, 상기 저장조의 과저수를 방지하기 위해 설치되는 저수량조절수단;

   상기 저수량조절수단은 저장조의 수면에 설치되는 플로트와, 상기 플로트의 하이/로우레벨을 계측하고 그 시그널을 제어부로 전송하는 센서를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 하이레벨시 방류배관의 밸브를 오픈하고 로우레벨시 저수배관의 밸브를 오픈하는 것임을 특징으로 하는 우수처리시스템.

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