KR100951098B1 - 카트리지필터를 이용한 비점 오염원 여과처리장치 - Google Patents

Abstract

카트리지필터를 이용한 비점 오염원 여과처리장치를 제공한다.

본 발명은 비점 오염원에서 발생하는 오염물질을 포함하는 원수를 여과처리하는 장치에 있어서, 상기 원수가 유입되는 유입관을 구비하고, 상기 유입관을 통해 유입된 원수가 일정량 채워지는 내부공간을 갖추어 원수에 포함된 오염물질을 침전처리하는 침전조 ; 상기 침전조에 설치된 월류관을 통해 유입된 원수가 일정량 채워지는 내부공간을 갖추고, 상기 원수에 포함된 미세 오염물질을 여과하는 복수개의 필터부재가 조립되는 배출관을 저부에 구비하는 여과조;를 포함하고, 상기 필터부재는 투수성 벽체를 구비하는 중공형 외통과 투수성 벽체를 구비하는 중공형 내통을 구비하고, 상기 내통과 외통과의 충진공간에 원수에 포함된 오염물질을 흡착제거하도록 일정량의 여재를 충진하고, 상단이 밀폐된 필터부재의 하부단에는 상기 배출관에 구비된 피결합구에 착탈가능하게 조립되는 결합구를 갖추어 상기 여재를 통과하면서 오염물질이 제거된 후 상기 내통을 따라 하향배출되는 하향류의 처리수를 배출관을 통해 외부로 안내배출한다.

비점오염원, 필터, 교체, 침전조, 여과조, 여재, 외통, 내통

Description

카트리지필터를 이용한 비점 오염원 여과처리장치{APPARATUS FOR FILTERING NONPOINT SOURCE POLLUTANTS USING A CARTRAGE FILTER}

본 발명은 카트리지필터를 이용하여 비점 오염원으로부터 유입되는 원수에 포함된 오염물을 여과처리하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 오염물질이 과다하게 흡착되어 필터부재를 새로운 필터부재로 교체하는 작업을 작업자가 간편하고 신속하게 수행할 수 있고, 장치의 설비유지 및 관리가 용이한 카트리지 필터를 이용한 비점오염물 여과처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 오염물은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원(點汚染源)으로 부터 배출되는 점오염물질과, 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 벌채지, 폐기물처리장, 쓰레기매립장, 도로, 주차장,광장, 정류장, 밀집 주거지 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)으로부터 배출되는 비점오염물질로 나눌 수 있다.

이에, 상기 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염물질의 경우에는 가정이나 공장, 축산농가 등에 별도의 정화장치나 폐수처리시설이 설치되어 오염물질의 정화가 어느 정도 이루어지고 있으나, 비점오염물질의 경우에는 배출지점이 불분명하고 광 범위한 지표면에 잔존해 있다가 우천시 빗물과 함께 하천, 내만, 호소 등의 공공수역이나 지하수로 유입되어 수질오염을 야기하는 주요원인이 되고 있다.

따라서 최근에는 상기와 같은 비점오염원에서 배출되는 오염물질이 초기 강우와 함께 하천, 내만, 호소 등의 공공 수역이나 지하수로 유입되는 것을 방지하기 위한 장치가 제공되고 있다.

상기와 같은 비점오염원으로부터 배출되는 오염물질을 제거하는 방법으로는 다양하게 제시되고 있는데 화학적 방법, 생물학적 방법 및 물리적 방법 등이 알려져 있다.

이러한 제거방법 중에서 물리적 방법으로 오염물질을 제거하는 처리장치로써는 대한민국 특허등록번호 제10-0897258호(2009.5.6. 등록일), 대한민국 특허등록번호 제10-0849017호(2008.7.22. 등록일) 및 대한민국 특허등록번호 제10-0718719호 등이 개시되어 있다.

즉, 종래의 비점오염원 처리장치는 스크린 및 유량조정조, 경사판 침전조 및 여과흡착 및 방류조를 구비하거나 오염물질을 포함하는 원수를 단계적으로 여과하여 방류하기 위해서 와류형성용 와류유도판을 갖는 제1여과조, 여과필터를 갖는 제2여과조 및 여재층이 충진된 제3여과조를 여과조를 구비하거나 필터부재를 구비하는 침전조와 여과조를 구비함으로써 비점오염원으로부터 유입되는 원수에 포함된 각종 오염물질을 여과처리하여 외부로 방류하는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 비점 오염원 처리장치에서 오염물질이 흡착되거나 여과되어 부착되는 필터부재는 여과효율을 높이기 위해서 정기적으로 새로운 것으로 교체해야만 하는데 작업자가 필터부재를 교체하는 작업이 매우 번거롭고 유지관리에도 상당한 애로점이 있고, 이로 인해 유지비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 여과조에 충진된 여재층을 이용하여 원수를 여과처리하는 경우, 여재층을 새로운 것으로 교체하는 작업은 필터부재를 교체하는 것보다 상대적으로 번거롭고 교체시간이 과다하게 소요되어 작업생산성을 저하시키는 원인으로 작용하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 오염물질이 과다하게 흡착되어 필터부재를 새로운 필터부재로 교체하는 작업을 작업자가 간편하고 신속하게 수행할 수 있고, 장치의 설비유지 및 관리가 용이한 카트리지 필터를 이용한 비점오염물 여과처리장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명은 비점 오염원에서 발생하는 오염물질을 포함하는 원수를 여과처리하는 장치에 있어서, 상기 원수가 유입되는 유입관을 구비하고, 상기 유입관을 통해 유입된 원수가 일정량 채워지는 내부공간을 갖추어 원수에 포함된 오염물질을 침전처리하는 침전조 ; 상기 침전조에 설치된 월류관을 통해 유입된 원수가 일정량 채워지는 내부공간을 갖추고, 상기 원수에 포함된 미세 오염물질을 여과하는 복수개의 필터부재가 조립되는 배출관을 저부에 구비하는 여과조;를 포함하고, 상기 필터부재는 투수성 벽체를 구비하는 중공형 외통과 투수성 벽체를 구비하는 중공형 내통을 구비하고, 상기 내통과 외통과의 충진공간에 원수에 포함된 오염물질을 흡착제거하도록 일정량의 여재를 충진하고, 상단이 밀폐된 필터부재의 하부단에는 상기 배출관에 구비된 피결합구에 착탈가능하게 조립되는 결합구를 갖추어 상기 여재를 통과하면서 오염물질이 제거된 후 상기 내통을 따라 하향배출되는 하향류의 처리수를 배출관을 통해 외부로 배출함을 특징으로 하는 카트리지필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치를 제 공한다.

바람직하게, 상기 결합구는 상기 피결합구의 내부면에 형성된 암나사부와 나사체결되도록 상기 내통의 하부단과 연통연결되는 몸체외부면에 수나사부를 구비한다.

바람직하게, 상기 필터부재는 상기 외통의 벽체에 외부로 돌출되는 돌출부를 구비한다.

바람직하게, 상기 필터부재는 상기 배출관으로부터 좌우양측으로 연장되는 복수개 연장관의 외부면에 수직하게 구비된다.

바람직하게, 상기 배출관은 상기 필터부재와 연결되는 피결합구만 외부로 노출되도록 상기 여과조의 바닥면에 매입된다.

본 발명에 의하면, 침전조에서 1차 침전처리된 원수가 유입되는 여과조의 저부에 처리수를 외부로 안내배출하는 배출관을 구비하고, 투수성 벽체를 구비하는 중공형 외통과 중공형 내통사이의 충진공간에 원수에 포함된 오염물질을 흡착제거하도록 여재를 충진한 필터부재의 결합구를 배출관의 피결합구에 착탈가능하게 조립함으로써, 여과효율이 저하된 필터부재를 새로운 것으로 교체하는 작업을 작업자가 간편하고 신속하게 수행할 수 있기 때문에 필터부재를 교체하는 작업시간을 단축하여 작업생산성을 높일 수 있고, 설비유지비를 절감할 수 있는 효과가 얻어진다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치를 도시한 평면도이며, 도 3은 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치에 채용되는 필터부재를 도시한 것으로서, a)는 종단면도이고, b)는 횡단면도이며, c)는 평면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비점오염원 여과처리장치(100)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 침전조(110)와 여과조(130)를 포함하는바, 상기 침전조(110)는 비점 오염원으로부터 오염물질과 더불어 원수가 유입되는 유입관(112)을 구비하고, 상기 유입관(112)을 통해 유입된 원수가 일정량 채워지는 내부공간을 갖추어 원수에 포함된 오염물질을 침전처리하고, 조대한 오염물질이 침전처리된 원수를 월류관(114)을 통하여 상기 여과조(130)로 안내배출하는 것이다.

상기 여과조(130)는 상기 침전조에 설치된 월류관(114)을 통하여 조대한 오염물질이 1차로 침전처리된 원수가 유입되어 채워지도록 일정크기의 내부공간을 갖추고, 이러한 여과조(130)의 저부에는 상기 원수에 포함된 미세한 오염물질을 여과하는 복수개의 필터부재(134)가 조립되는 배출관(132)을 구비한다.

상기 월류관(114)은 상기 여과조에 배치되어 원수에 침지되는 일정길이의 수직관(114a)과, 상기 수직관(114a)에 연통연결되어 상기 여과조(130)와 침전조(110)사이를 양분하는 격벽(116)에 관통배치되는 수평관(114b)을 포함하는 대략 T자형 배관부재로 이루어짐으로써 상기 침전조(110)에서 침전처리된 원수를 수위차에 의해서 상기 여과조(130)로 안내배출하는 것이다.

여기서, 상기 침전조(110)와 여과조(130)는 격벽(116)을 사이에 두고 서로 일체로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 서로 분리되는 독립적인 구조물로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 여과조(130)의 배출관(132)에 교체가능하게 조립되는 필터부재(134)는 도 3에 도시한 바와 같이, 중공형 외통(134a), 중공형 내통(134b), 여재(134c) 및 결합구(134d)를 포함한다.

상기 내,외통(134a,134b)은 서로 다른 외경크기를 가지며 원수가 자유롭게 통과될 수 있도록 투수성 벽체로 이루어지는 일정길이의 중공 원통부재이다.

상기 여재(134c)는 상기 외통과 내통사이에 형성되는 충진공간에 채워지고, 상기 원수에 포함된 오염물질을 흡착하여 제거하는 소재로 이루어진다.

상기 결합구(134d)는 상기 배출관(132)에 구비된 피결합구(132a)에 착탈가능하게 조립되도록 상단이 밀폐된 필터부재(134)의 하부단에 구비된다.

이에 따라, 상기 여과조(130)내의 원수는 상기 외통(134a)을 통하여 여재(134c)내로 유입되어 이를 통과하면서 오염물질이 제거되고, 오염물질이 제거된 원수는 내통(134b)의 중심내부를 따라 하향배출되는 하향류를 형성하면서 상기 배출관(132)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

여기서, 상기 외통(134a)과 내통(134b)은 상기 여재가 외부로 빠져나가지 않고 상기 내,외통사이의 충진공간에 그대로 잔류하도록 상기 여재의 입도크기보다 상대적으로 작은 크기의 구멍을 갖는 타공망으로 구비될 수 있으며 상기 외통과 내 통은 여과조의 장시간 침지상태에서 부식을 방지할 수 있도록 STS304와 같은 스테인레스 금속소재, PVC, FRP, PE 중 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있고, 이는 처리하고자 하는 원수의 수질특성에 따라 변경될 수 있다.

상기 여재(134c)는 원수에 포함된 오염물질에 대한 여과효율을 높일 수 있도록 활성탄, 안트라사이트, 지올라이트, 자갈, 모래, 플라스틱 충전물 및 우레탄폼 등이 적어도 하나 이상 혼합된 혼합물로 이루어질 수 있으며, 이는 처리하고자 하는 원수의 수질특성에 따라 변경될 수 있다.

상기 여재가 채워지는 충진공간의 상단과 하단은 상기 외통 또는 내통으로부터 연장되는 연장부에 의해서 상기 여재의 외부유출이 곤란하도록 덮어지는 것이 바람직하다.

상기 결합구(134d)는 배출관의 내부와 연통되도록 외부로 돌출형성된 피결합구(132a)에 착탈가능하도록 상기 내통의 하부단에 구비되는 연결부재이다.

이러한 결합구(134d)는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 피결합구(132a)의 내부면에 형성된 암나사부(135a)와 나사체결되도록 상기 내통(134b)의 하부단과 연통연결되는 몸체외부면에 수나사부(135b)를 형성한 연결부재로 구비되어 상기 결합구과 피결합구가 나사체결방식으로 조립되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 결합구가 피결합구의 내부면으로 억지끼움되는 방식으로 삽입방식으로 조립될 수 있다.

또한, 상기 필터부재(134)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 여과조(130)내의 원수와 접하는 접촉면적을 확대시킴과 더불어 상기 여재가 충진되는 충전공간을 확장시킬 수 있어 원수를 여과처리하는 처리량을 높일 수 있도록 상기 외통의 벽체에 돌출부(138)를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 필터부재(134)는 상기 배출관(132)으로부터 좌우양측으로 연장되는 연장관(139)의 외부면에 수직하게 구비되어 상기 필터부재에 의해서 여과처리된 처리수를 상기 연장관(139) 및 배출관(132)을 통하여 외부로 배출하도록 한다.

한편, 상기 배출관(132)은 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 여과조(130)의 바닥면에 상기 필터부재(134)와 연결되는 피결합구(132a)만 외부로 노출되도록 상기 여과조(130)의 바닥면에 매입됨으로써, 상기 여과조내에 침지되는 배출관의 부식을 예방하여 배출관의 사용수명을 연장함과 동시에 상기 여과조의 내부공간 활용도 및 여과효율을 높일 수 있다.

상기한 구성을 갖는 여과처리장치(100)가 지면 아래에 매설된 상태에서 비점오염원에서 발생한 오염물질을 포함하는 원수가 유입관(112)을 통하여 침전조(110)의 내부공간으로 유입되면, 상기 원수는 상기 침전조(110)의 내부공간에 일정량 채워지고, 채워진 원수에 포함된 오염물질 중 비중이 무거운 오염물질은 침전조의 바닥면에 침전물로 점차 쌓이게 된다.

상기 침전조(110)에서 조대하고 무거운 오염물질이 1차로 침전처리된 원수는 수직관(114a)과 수평관(114b)으로 이루어져 상기 침전조(110)와 여과조(130)사이의 격벽(116)에 구비되는 월류관(114)을 통하여 상기 여과조내로 유입되어 상기 여과조의 내부공간에 채워지게 된다.

연속하여, 상기 여과조(130)에 채워지는 원수는 상기 여과조의 저부에 수평하게 설치된 배출관(132)에 수직하게 설치된 복수개의 필터부재(134)를 통과하면서 오염물질이 제거되도록 여과되고, 여과된 처리수는 상기 배출관(132)을 통하여 외부로 배출되는 것이다.

즉, 상기 필터부재(134)의 외측에 해당하는 외통(134a)을 통과한 원수는 외통과 내통사이의 충진공간에 채워진 여재(134c)를 통과하면서 원수에 포함된 오염물질은 여재(134c)에 여과되어 잔류하게 되고, 오염물질이 제거된 원수는 상기 내통(134b)의 중심을 따라 하향류를 형성하면서 상기 배출관(132)으로 안내배출되는 것이다.

그리고, 상기 필터부재를 통하여 원수를 처리수로 여과처리하는 시간이 길어지게되면 상기 여재의 여과능력이 저하되기 때문에 상기 필터부재를 새로운 것으로 정기적으로 교체해야만 한다.

이러한 경우, 작업자는 상기 필터부재(134)를 잡고서 이를 나사풀림방향으로 회전시키게 되면, 상기 필터부재의 결합구와 상기 배출관의 피결합구는 서로 나사체결방식으로 조립되어 있기 때문에 상기 필터부재(134)를 간편하고 신속하게 배출관으로루터 분리할 수 있는 것이다.

또한, 새로운 필터부재(134)를 장착하는 작업은 상기와 반대로 상기 결합구를 피결합구에 대응한 상태에서 상기 필터부재를 나사잠금방향으로 회전시켜 상기 필터부재와 배출관을 서로 연통연결하여 필터 교체작업을 종료하게 된다.

그리고, 상기 처리조에 채워진 원수는 상기 필터부재의 최상단높이보다는 높고 상기 월류관의 배출단 보다는 작은 위치에 구비되는 비상수로관을 통하여 외부 로 배출됨으로써 상기 여과조의 수위를 항상 일정하게 유지할 수 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치를 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치에 채용되는 필터부재를 도시한 것으로서,

a)는 종단면도이고,

b)는 횡단면도이며,

c)는 평면도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치에 채용되는 필터부재와 배출관의 조립상태를 도시한 상세도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치에 채용되는 필터부재에 돌출부를 형성한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지 필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치에 채용되는 배출관이 여과조에 매입된 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 침전조 112 : 유입관

114 : 월류관 130 : 여과조

132 : 배출관 134 : 필터부재

134a : 외통 134b : 내통

134c : 여재 134d : 결합구

138 : 돌출부 139 : 연장관

Claims (5)

1. 비점 오염원에서 발생하는 오염물질을 포함하는 원수를 여과처리하는 장치에 있어서,

   상기 원수가 유입되는 유입관을 구비하고, 상기 유입관을 통해 유입된 원수가 일정량 채워지는 내부공간을 갖추어 원수에 포함된 오염물질을 침전처리하는 침전조 ;

   상기 침전조에 설치된 월류관을 통해 유입된 원수가 일정량 채워지는 내부공간을 갖추고, 상기 원수에 포함된 미세 오염물질을 여과하는 복수개의 필터부재가 조립되는 배출관을 저부에 구비하는 여과조;를 포함하고,

   상기 필터부재는 투수성 벽체를 구비하는 중공형 외통과 투수성 벽체를 구비하는 중공형 내통을 구비하고, 상기 내통과 외통과의 충진공간에 원수에 포함된 오염물질을 흡착제거하도록 일정량의 여재를 충진하고,

   상단이 밀폐된 필터부재의 하부단에는 상기 배출관에 구비된 피결합구에 착탈가능하게 조립되는 결합구를 갖추어 상기 여재를 통과하면서 오염물질이 제거된 후 상기 내통을 따라 하향배출되는 하향류의 처리수를 배출관을 통해 외부로 안내배출하고,

   상기 필터부재는 상기 배출관으로부터 좌우양측으로 연장되는 복수개 연장관의 외부면에 수직하게 구비됨을 특징으로 하는 카트리지필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 결합구는 상기 피결합구의 내부면에 형성된 암나사부와 나사체결되도록 상기 내통의 하부단과 연통연결되는 몸체외부면에 수나사부를 구비함을 특징으로 하는 카트리지필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 필터부재는 상기 외통의 벽체에 외부로 돌출되는 돌출부를 구비함을 특징으로 하는 카트리지필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 배출관은 상기 필터부재와 연결되는 피결합구만 외부로 노출되도록 상기 여과조의 바닥면에 매입됨을 특징으로 하는 카트리지필터를 이용한 비점오염원 여과처리장치.

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