KR100968550B1 - 평활지용 초기 빗물의 비점오염물질 처리시설 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최소의 체적으로 높은 처리효율을 나타내는 구조를 구현함과 동시에, 유입 측과 방류 측 사이에 낙차가 없어도 빗물의 수량 증가에 따른 흐름을 유발시켜 빗물에 혼입된 비점오염물질을 여과하게 되어 있는 평활지용 초기 빗물의 비점오염물질 처리시설을 제공하는 것으로, 이것은 통상의 맨홀에 연통되는 유입 분배조가 한쪽에 설치되고, 이 유입 분배조에 연속하여 제3격벽을 경유한 차집수로, 그리고 그 양측에 제1격벽을 사이에 두고 흡착 분해조가 배치되는 한편, 상기 유입 분배조의 한쪽은 제2격벽을 사이에 두고 방류수로로 연속하고, 또한 상기 차집수로의 바닥 하측에는 저류조가 마련된 구성으로 되어 있으며, 상기 유입 분배조를 경유하여 차집수로로 흘러들어오는 초기 빗물은 저류조에 저장되고 초기 이후의 빗물은 저류조가 채워진 후에는 제2격벽을 월류하여 방류수로를 통해 외부로 배수되게 함으로써 고농도로 비점오염물질이 함유된 초기 빗물만 차집하여 하천 오염이 발생하지 않게 하는 것이다.

비점오염물질 정화, 빗물 정화, 초기 강우 정수,

Description

평활지용 초기 빗물의 비점오염물질 처리시설{sewage disposal tank suited to the flatland for nonpoint pollution material in the early rain}

본 발명은 빗물이 도로를 타고 흐르면서 노면에 퇴적된 비점오염물질을 함유하게 된 것을 정화하는 비점오염물질 처리시설에 관한 것으로서, 특히 낙차 없는 평지에서도 소기의 비점오염물질 처리 효과를 나타낼 수 있는 구성으로 된 평활지용 초기 빗물의 비점오염물질 처리시설에 관한 것이다.

오염물질은 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원(點汚染源)에서 나오는 점오염물질과, 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)에서 배출되는 비점오염물질로 구분하고 있으며, 점오염물질은 주거지역이나 학교, 산업체, 농장, 목장 등에서 배출되는 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 형태로 항시 배출되고 있으나, 비점오염물질은 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 벌채지, 폐기물처리장, 쓰레기매립장, 도로, 주차장, 광장 등에 퇴적되어 우천 시에 오염을 일으키는 물질을 일컬는다.

점오염물질은 가정이나 공장, 빌딩, 축사 등에서 정화조나 폐수처리설비를 통해 정화가 어느 정도 이루어지고 있으나, 비점오염물질의 경우에는 배출지역이 불분명하고 지표면에 광범위하게 잔존하고 있어서 일반적 처리장치로는 정화 처리가 어렵다.

최근에 맨홀의 주변으로 정화장치를 설비하여 초기 강우 시에 집수 되는 빗물로부터 비점오염물질을 분리 제거하고 방류하는 비점오염물질 처리장치가 실시되고 있다.

일반적으로 비점오염물질 처리장치는 광범위한 지역에서 강우 시에 비점오염물질과 함께 일거에 흘러내리는 빗물을 수용하고 정화해야 하는 것이므로 그 규모가 비교적 크게 되어 설치 장소와 공간의 확보가 매우 어렵게 된다.

또, 비점오염물질 처리장치의 규모를 작게 할 경우, 상대적으로 많은 수량으로 배치되어야 하거나 처리속도와 효율을 극대화시켜서 적은 용량으로도 다량의 빗물을 처리할 수 있어야 한다.

종래에 공지된 비점오염물질 처리장치로는, 침전조와 원통형 처리조를 갖춘 한국 등록특허 제10-0719944호와 한국 등록특허 제10-0561092호, 한국 등록특허 제10-0491866호, 2단계 침전과 유수분리 및 여과처리로 구성된 한국 등록특허 제10-0706269호, 및 한국 등록특허 제10-0453194호, 토양 자체를 필터재로 활용하고 여기에 식생을 겸비한 구성의 한국 등록특허 제10-0810556호, 원심 분리를 겸한 침전조와 다공성 격벽 여재를 갖춘 한국 등록특허 제10-0792135호, 침전 여과와 생화학적 여과를 병행하는 한국 등록 실용 20-0405662호와 같은 대용량의 장치와, 비교적 소규모로서 노변이나 맨홀에 구비시킬 수 있는 장치로는 1차 침전과 2차의 필터 여과능을 갖추고 노변에 배치할 수 있도록 작은 부피로 된 한국 등록특허 제10- 0718719호, 집수 된 빗물을 스크린 여과하여 비점오염물질을 걸러내는 한국 등록특허 제10-0750495호, 맨홀 내에 오염물질을 분리하는 격막과 흡착 패드로 비점오염물질을 분리 제거하는 한국 등록특허 제10-0443420호 등이 알려져 있다.

종래의 비점오염물질 처리장치는 강우 시에 집수 되는 초기 빗물을 침전, 여과, 미생물처리 등으로 정화하는 기술을 보여주고 있으나, 그와 같은 구조는 설비의 체적이 커야만 소기의 여과 효율이 보장되는 것이므로 도로변 등에 배치하기가 쉽지 않고, 게다가 대부분의 장치는 조 내부로 유입되는 빗물이 이전에 침전 분리된 비점오염물질과 섞이면서 교반작용을 일으키게 됨으로써, 조 내에서는 일시적으로 비점오염물질의 혼탁농도가 높아지게 되고, 그 결과로 비점오염물질의 여과 효율이 저하되는 단점이 있다.

이 때문에 장마철과 같이 간헐적으로 강우가 반복되는 계절에는 비점오염물질 처리장치를 통과한 빗물에도 상당량의 비점오염물질이 함유된 채 배수되는 문제를 나타낸다.

그리고 종래의 비점오염물질 처리장치는 유입구와 배수구 사이에 낙차가 없으면 여과 효율이 좋지 않게 되는 등, 지형적 제약까지 받는 구조이기 때문에 범용화에 장애가 있다.

본 발명은 빗물로부터 비점오염물질을 걸러냄에 있어서, 비점오염물질의 함유량이 많은 초기 빗물만 차집하여 고농도의 비점오염물질은 내부에 저류시켜 주변 토양이나 식생된 식물에 의해 서서히 자연 분해되게 하고, 또한 비점오염물질의 함유량이 적은 초기 이후의 빗물은 자연 방류되게 하는 구성으로 된 평활지용 초기 빗물의 비점오염물질 처리시설을 제공하여, 도로 변과 같이 설치 여건에 제약을 받 는 장소에도 간편하게 설치되어 고효율로 빗물에 섞인 비점오염물질을 여과하여 하천 오염을 예방하는 데에 그 목적을 두고 있다.

상술한 목적을 구현하는 본 발명의 처리시설은, 통상의 맨홀에 연통되는 유입 분배조, 제3격벽을 경유하여 상기 유입 분배조에 연속하도록 배치되는 차집수로, 상기 차집수로의 양측에 제1격벽을 사이에 두고 배치되는 흡착 분해조, 상기 유입 분배조의 한쪽으로 제2격벽을 사이에 두고 연속하는 방류수로, 상기 차집수로의 바닥 하측으로 마련되고 상기 제1격벽의 하측에 의해 둘러싸이고 각각 통공을 경유하여 상기 차집수로와 흡착 분해조로 연통되는 저류조를 갖춘 구성으로 된다.

또한, 본 발명은 상술한 구성에 있어서 차집수로에 그 하측의 저류조로 관통 연장되는 점검관체를 더 설치한 구성으로도 실시할 수 있다.

상술한 구성으로 되는 본 발명의 처리시설은, 프리 캐스팅 방식을 적용할 수 있는 크기, 즉 길이 6미터 이내, 폭 3미터 이내의 작은 크기로 실시할 수 있는 것이므로 보도에서 맨홀과 인접하는 위치에서 식생식물에 의한 화단 조경을 겸하는 형태로 배치할 수 있어서 종래의 동종 장치에 비해 현장 적응성이 뛰어나다.

또, 규모가 작으면서도 비점오염물질의 농도가 높은 초기 빗물만 차집하여 내부에 저류시키고, 초기 이후의 빗물은 강우량의 증가에 맞춰 자연 방류하는 구조이기 때문에 유입 분배조와 차집수로 사이에 낙차가 없어도 초기 빗물의 저장이 가 능하여 특히 도로변에 설치하여도 우수한 비점오염물질 여과 효과를 나타낸다.

그리고 차집수로와 그 양측의 흡착 분해조는 외부로 노출되게 배치하는 것이므로 상기 차집수로에 의해 걸러지는 빗물 중의 이물질을 수거하기가 쉽고, 또한 차집수로에 채워지는 토양 여재는 초기 빗물 중의 비점오염물질만 통과시켜 저류조에 저장되게 하는 것이므로 강우에 대비한 빗물의 국부적 차집능력 확보 효과가 있고, 이로 인해 집중호우 발생 시에는 빗물의 일시 저장 능력을 통해 수해 예방 효과가 나타나는 장점도 있다.

또, 본 발명의 처리 시설은 병렬 배치나 연속된 직렬배치도 가능하므로 어렵지 않게 처리 용량을 증대시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 관련된 초기 빗물의 비점오염물질 처리시설을 나타내는 평면도로서, 처리조(2)는 도로변에 통상으로 마련되는 맨홀의 배수구와 연통 되는 유입 분배조(4)를 한쪽에 구비하고 있고, 이 유입 분배조(4)에 연속하여 중앙의 차집수로(6)와 그 양측에 흡착 분해조(8)가 배치되어 있다.

상기 유입 분배조(4)와 차집수로(6) 사이는 제3격벽(10)에 의해 구획되고, 중앙의 차집수로(6)와 흡착 분해조(8) 사이는 각각 제1격벽(12)으로 구획된다.
이때, 차집수로(6)의 양측에 설치되는 제1격벽(12)은 유입 분배조(4)의 상면보다 낮으면서 방류수로(16)의 바닥보다 높도록 형성되며, 상기 제3격벽(10)은 제1격벽(12)보다는 높이가 낮도록 차집수로(6)의 양측에 설치된 제1격벽(12) 사이에 설치된다.
한편, 유입 분배조(4)의 한쪽은 제3격벽(10) 보다는 높고, 제1격벽(12) 보다는 낮은 제2격벽(14)에 의해 방류수로(16)와 구획되어 있으며, 차집수로(6)의 대략 중심에는 바닥까지 연장되는 점검관체(18)가 설치되어 있다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도로서, 상기 차집수로(6)의 바닥(20)보다 더 하측에 양측이 상기 제1격벽(12)으로 둘러싸인 저류조(22)가 마련되어 있고, 이 저류조(22)는 각각 차집수로(6) 바닥(20)에 천공 형성된 통공(24)과 제1격벽(12)의 하측에 천공 형성된 통공(26)을 경유하여 차집수로(6)와 그 양측의 흡착 분해조(8)에 연통되고, 저류조(22)에 퇴적되는 비점오염물질이나 토사 등은 점검관체(18)를 통하여 수거할 수 있게 되어 있다.

상술한 구성으로 된 본 발명의 비점오염물질 처리시설은 길이 6미터 이내, 폭 3미터 이내로 제조 가능한 구조이므로 운반이 용이하고 보도와 도로 사이의 노변에 간편하게 설치할 수 있다.

설치 시에 유입 분배조(4)는 맨홀과 연통되어야 하고, 이로 인해 강우 시에 노면의 빗물은 맨홀을 통해 유입 분배조(4)로 흘러들어오게 된다.

유입 분배조(4)로 흘러들어온 빗물은 제3격벽(10)을 월류하여 차집수로(6)로 흘러들어간다.

본 발명에서 차집수로(6)에는 잔자갈, 굵은 모래 등으로 된 토양 여재를 채워 넣어서 흘러들어오는 빗물 중에 혼입된 이물질이 저류조(22)로 들어가지 않게 하고 있다.

이에 따라 비점오염물질이 고농도로 함유된 초기 빗물은 유입 분배조(4)에서 차집수로(6)로 월류하여 흐르면서 이물질이 걸러짐과 동시에 저류조(22)로 낙류하여 저장되고, 강우량이 많아 상기 저류조(22)의 수위가 증가하여 제3격벽(10)보다 높아지면 이번에는 제2격벽(14)으로 월류하여 방류수로(16)를 통해 하천으로 방류된다.

그렇지만 이렇게 방류되는 빗물은 비점오염물질이 함유되지 않은 초기 이후의 빗물이므로 하천을 오염시키지 않는 빗물이다.

또, 저류조(22)에 저장된 초기 빗물은 흡착 분해조(8)에 식생된 식물의 신진대사를 통해 증발되고, 이와 같은 순환이 여러 번 반복하여 저류조(22)에 퇴적되는 토사와 비점오염물질이 함유된 소량의 수분 등은 점검관체(18)를 통해 외부로 수거하여 별도 처리한다.

본 발명의 도면에서 식생식물은 양측의 흡착 분해조(8)에만 실시한 예로 설명하였으나 차집수로(6)에도 식생할 수 있음은 물론이다.

도 1 은 본 발명에 관련된 처리시설의 구조를 나타내는 평면도.

도 2 는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 처리조 4: 유입 분배조

6: 차집수로 8: 흡착 분해조

10: 제3격벽 12: 제1격벽

14: 제2격벽 16: 방류수로

18: 점검관체 20: 바닥

22: 저류조 24, 26: 통공

Claims (2)

1. 통상의 맨홀에 연통되는 유입 분배조;

   제3격벽을 경유하여 상기 유입 분배조에 연속하도록 배치되는 차집수로;

   상기 차집수로의 양측에 제1격벽을 사이에 두고 배치되는 흡착 분해조;

   상기 유입 분배조의 한쪽으로 제2격벽을 사이에 두고 연속하는 방류수로;

   상기 차집수로의 바닥 하측으로 마련되고 상기 제1격벽의 하측에 의해 둘러싸이고 각각 통공을 경유하여 상기 차집수로와 흡착 분해조로 연통되는 저류조;로 구성되며,

   상기 차집수로의 양측에 설치되는 제1격벽은 유입 분배조의 상면보다 낮으면서 방류수로의 바닥보다 높도록 형성되며, 상기 제3격벽은 제1격벽보다는 높이가 낮도록 차집수로의 양측에 설치된 제1격벽 사이에 설치되고, 상기 유입 분배조의 한쪽은 제3격벽보다는 높고 제1격벽보다는 낮은 제2격벽에 의해 방류수로와 구획되며, 상기 통공은 저류조가 차집수로 및 흡착 분배조와 연통하도록 저류조의 바닥과 제1격벽의 하측에 천공 형성됨을 특징으로 하는 평활지용 초기 빗물의 비점오염물질 처리시설.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 차집수로에는 그 하측의 저류조로 관통 연장되는 점검관체가 설치된 구성으로 되어 있음을 특징으로 하는 평활지용 초기 빗물의 비점오염물질 처리시설.

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