KR101013113B1

KR101013113B1 - 비점오염 저감장치

Info

Publication number: KR101013113B1
Application number: KR1020100085355A
Authority: KR
Inventors: 박태규; 김군수
Original assignee: (주) 젠폴
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2011-02-14

Abstract

본 발명은 초기 우기와 집중 강우시에 따른 우수의 수위에 따라 처리 경로가 자동으로 변경될 수 있으며, 우수 처리 경로의 변경에도 불구하고 부유성 협잡물이 스크린 챔버의 상부에 모인 상태를 유지할 수 있어 부유성 협잡물의 배출로 인한 하천 오염 등을 방지할 수 있는 비점오염 저감장치에 관한 것으로, 일측벽에 유입구가 형성된 침사용 챔버 ; 일측벽에 유출구가 형성된 여과용 챔버 ; 상기 침사용 챔버의 벽체를 형성하되 상기 침사용 챔버의 다른 벽체보다 낮은 높이로 형성되는 제1격벽 ; 상기 제1격벽을 사이에 두고 상기 침사용 챔버와 이웃하며 상하 공간을 구획하는 스크린 부재가 마련되는 스크린 챔버 ; 상기 침사용 챔버와 상기 여과용 챔버를 서로 연통시키되 상기 제1격벽의 상단보다 높은 위치에 형성되는 고수위용 연통구, 상기 스크린 챔버의 하부와 상기 여과용 챔버의 하부를 서로 연통시키는 저수위용 연통구가 형성된 제2격벽 ; 상기 제1격벽의 상단보다 높은 위치에 배치되어 저수위에서 상기 침사용 챔버로부터 상기 스크린 챔버로의 부유성 협잡물의 부유 이동을 허용하되, 고수위에서 상기 스크린 챔버로부터 상기 침사용 챔버로의 부유성 협잡물의 부유 이동을 저지하는 부유물 저지판 ; 상기 여과용 챔버에 마련되어 상기 저수위용 연통구와 상기 유출구 사이의 공간을 구획하는 여과 장치 ; 를 포함하여 이루어지되 : 상기 유입구를 통하여 상기 침사용 챔버로 유입된 우수가 저수위일 경우 우수는, 상기 제1격벽을 월류하여 상기 스크린 챔버의 스크린 부재를 상부에서 하부로 지나며, 상기 스크린 부재를 통과한 우수는 상기 저수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버로 유입되며, 상기 여과용 챔버에 유입된 우수는 상기 여과 부재를 지나 상기 유출구로 유출되며 ; 상기 유입구를 통하여 상기 침사용 챔버로 유입된 우수가 고수위일 경우 우수는, 상기 고수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버의 상부로 유입되며, 상기 고수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버에 유입된 우수는 상기 여과 장치를 거치지 않고 상기 유출구로 유출되며, 상기 스크린 챔버의 상부에 부유하는 부유성 협잡물은 상기 부유물 저지판에 의하여 상기 침사용 챔버로의 이동이 금지되는 것 ; 을 특징으로 한다.

Description

비점오염 저감장치{NONPOINT POLLUTION SOURCE REDUCING DEVICE}

본 발명은 매우 간단한 구조를 가지면서도 우수의 수위에 따라 처리 경로를 변경할 수 있는 비점오염 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 비점오염원(非點汚染源)이라 함은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등으로서 불특정장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원을 말한다. 이에 비하여 점오염원(點汚染源)은 오염물질의 유출경로가 명확하여 수집이 쉬운 오염물질 배출원을 의미하며, 계절에 따른 영향이 상대적으로 적은 만큼 연중 발생량 예측이 가능하여 처리장 등 처리시설의 설계와 관리하기가 용이한데 비하여, 비점오염원(非點汚染源)은 오염물질의 유출 및 배출 경로가 명확하게 구분되지 않아 수집이 어렵고 발생량이 강수량 등의 기상조건에 크게 좌우되기 때문에 처리시설의 설계 및 유지관리가 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 비점오염원은 농작물에 흡수되지 않고 농경지에 남아있는 비료와 농약, 초지에 방목된 가축의 배설물, 가축사육농가에서 배출되는 미처리 축산폐수, 빗물에 섞인 대기오염물질, 도로 노면의 퇴적물 등으로서 강우시 빗물과 함께 하천으로 흘러내리는 특성이 있다.

상기 비점오염원들을 구체적으로 토사, 영양물질, 박테리아와 바이러스 등으로 구분되는데 이하 이들에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

상기 토사(Sediment)는 영양물질, 금속, 탄화수소 등을 비롯한 다른 오염물질이 흡착되어 같이 이동하며, 강우유출수의 많은 부분을 차지하는 오염물질로서 수생생물의 광합성, 호흡, 성장, 생식에 장애를 일으켜 치명적인 영향을 미친다.

또한, 영양물질(Nutrients)은 비료 잔존물 등으로서, 종종 빗물에 의해 유출되어 조류의 성장을 촉진함으로써 하천수질을 악화시키며, 주택 및 골프장의 잔디밭이나 농경지, 도시노면 및 하수도에서 유출되어 하천으로 유입된다. 그리고, 박테리아와 바이러스(Bacteria & Viruses)는 동물의 배설물과 하수도에서 월류된 배출수에서 많이 검출되며 미국에서는 강우유출수에 포함된 고농도의 박테리아와 바이러스로 인하여 하천이 오염되어 폐쇄된 사례도 있다.

기름과 그리스(Oil & Grease)는 적은 양으로도 수생 생물에 치명적일 수 있으며, 누출이나 차량전복 등 사고, 차량 세척, 폐기름의 무단 투기 과정에서 오염이 발생한다. 납, 아연, 카드뮴, 구리, 니켈 등 중금속은 도시지역 강우유출수에서 흔히 검출되는 물질이며, 하천으로 유입되는 총금속물질량 중 50% 이상이 토사를 매개체로 하여 배출되며, 수생태계에 치명적이며 생물농축이 일어나고 음용수 오염의 가능성이 있으므로 특별한 관리가 요구된다.

유기물질(Organics)은 밭, 논, 산림, 주거지역 등 광범위한 장소에서 유출되며, 특히 합류식 관거에서는 평소 하수관거를 약한 유속으로 흐르는 오수에 포함되어 있던 유기물질이 관거 바닥에 침전되어 있다가 강우시 일시에 배출되기도 하며, 공업지역에서는 접착제, 세척제, 용제(溶劑) 등의 인공적인 유기 화합물이 광범위하게 사용되고, 부적절하게 저장되며 폐기되는 과정에서 발생한다. 제초제, 농약, 항곰팡이제와 같은 살충제는 플랑크톤과 같은 수생물에 축적되어 먹이그물을 통해 생물농축을 일으켜 어류와 조류에게는 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

협잡물(Gross Pollutants)은 건축공사장 및 사업장 등에서 발생하는 쓰레기, 잔재물, 부유물 등에는 중금속, 살충제, 박테리아 등을 의미하며 낙엽이나 잔디를 깎은 잔재물, 동물의 배설물, 투기된 쓰레기 등은 박테리아, 바이러스 등을 하천으로 운반하는 매개체가 되며 용존산소를 감소시켜 어류폐사의 원인이 되기도 한다.

이상 나열한 이러한 비점오염원들은 특별한 처리 없이 바로 하천으로 유입됨으로써 수질을 오염시키고, 이에 따라 물고기가 집단폐사하거나 저서생물의 서식처를 파괴되어 수생태계가 교란되는 원인이 되는 문제점이 있다.

더구나 최근에는 토지개발로 인해 불투수층이 증가하면서 강우시 토양으로 흡수되거나 증발되지 않고 하천으로 배출되는 빗물의 양이 증가하여 홍수의 위험이 높아지고 지하수 함양이 줄어들어 평시에 하천의 건천화(乾川化)를 유발하는 요인이 되기도 한다.

특히, 도시지역의 비점오염 발생에 있어서는, 도시에서는 녹지 및 투수층 면적은 줄어들고 대신 택지개발 등으로 인한 불투수층 면적이 증가하고 있으며, 교통량의 증가, 인구 팽창 등으로 인해 건기 시 지표에 쌓이거나 공기 중의 먼지 등에 흡착하여 이동하던 오염물질이 우기시 함께 강하하여 불투수성 표면을 통과하지 못하고 빗물과 같이 흘러 한꺼번에 하천으로 유입되며, 지하로 스며드는 빗물의 양이 줄어듦에 따라 불투수층을 거쳐 일시에 하천에 흘러든 빗물로 홍수의 위험이 커지는 한편, 건기에는 하천 유지용수가 부족하여 하천이 건천(乾川)화 시키는 문제점이 있다.

또한, 주택가, 도로 등에서는 일반적으로 부유물질(SS), 영양염류뿐만 아니라 박테리아 및 금속성 물질과 일부 유기 독성물질도 배출된다.

한편, 우천시 상기 비점오염원의 이동 동태를 살펴보면, 지표면에 퇴적된 입자성 오염물질이 빗물에 쓸려 한꺼번에 하천에 유입됨에 따라 초기 우수시 배출되는 오염물질의 농도가 가장 높은 초기세척 효과(first-flush effect)가 나타나고 강우가 지속되면서 농도가 낮아진다. 즉, 강우유출수에는 고농도의 유기물질과 각종 독성물질이 포함되어 있어 물고기 집단폐사 등 하천 생태계 파괴와 수질오염의 주요원인이라 할 수 있다.

본 발명자는 이러한 비점오염원을 제거하기 위하여 하천의 수로에 설치되는 집수형 챔버를 선출원 등록(특허 10-0750461)한 바 있으며, 이에 대한 개선을 지속하여 하천 오염원의 원천적 제거에 노력하고 있다.

본 발명은 선등록 발명(특허등록 10-0750461)의 기술을 개선한 것으로서, 초기 우기와 집중 강우시에 따른 우수의 수위에 따라 처리 경로가 자동으로 변경될 수 있도록 한 비점오염 저감장치에 관한 것이다.

특히 본 발명은 우수 처리 경로의 변경에도 불구하고 부유성 협잡물이 스크린 챔버의 상부에 모인 상태를 유지할 수 있어 부유성 협잡물의 배출로 인한 하천 오염 등을 방지할 수 있는 비점오염 저감장치에 관한 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 일측벽에 유입구가 형성된 침사용 챔버 ; 일측벽에 유출구가 형성된 여과용 챔버 ; 상기 침사용 챔버의 벽체를 형성하되 상기 침사용 챔버의 다른 벽체보다 낮은 높이로 형성되는 제1격벽 ; 상기 제1격벽을 사이에 두고 상기 침사용 챔버와 이웃하며 상하 공간을 구획하는 스크린 부재가 마련되는 스크린 챔버 ; 상기 침사용 챔버와 상기 여과용 챔버를 서로 연통시키되 상기 제1격벽의 상단보다 높은 위치에 형성되는 고수위용 연통구, 상기 스크린 챔버의 하부와 상기 여과용 챔버의 하부를 서로 연통시키는 저수위용 연통구가 형성된 제2격벽 ; 상기 제1격벽의 상단보다 높은 위치에 배치되어 저수위에서 상기 침사용 챔버로부터 상기 스크린 챔버로의 부유성 협잡물의 부유 이동을 허용하되, 고수위에서 상기 스크린 챔버로부터 상기 침사용 챔버로의 부유성 협잡물의 부유 이동을 저지하는 부유물 저지판 ; 상기 여과용 챔버에 마련되어 상기 저수위용 연통구와 상기 유출구 사이의 공간을 구획하는 여과 장치 ; 를 포함하여 이루어지되 : 상기 유입구를 통하여 상기 침사용 챔버로 유입된 우수가 저수위일 경우 우수는, 상기 제1격벽을 월류하여 상기 스크린 챔버의 스크린 부재를 상부에서 하부로 지나며, 상기 스크린 부재를 통과한 우수는 상기 저수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버로 유입되며, 상기 여과용 챔버에 유입된 우수는 상기 여과 부재를 지나 상기 유출구로 유출되며 ; 상기 유입구를 통하여 상기 침사용 챔버로 유입된 우수가 고수위일 경우 우수는, 상기 고수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버의 상부로 유입되며, 상기 고수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버에 유입된 우수는 상기 여과 장치를 거치지 않고 상기 유출구로 유출되며, 상기 스크린 챔버의 상부에 부유하는 부유성 협잡물은 상기 부유물 저지판에 의하여 상기 침사용 챔버로의 이동이 금지되는 것 ; 을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 부유물 저지판은 상기 고수위용 연통구와 동일한 높이에 배치되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서 : 상기 여과 장치는 ; 상기 저수위용 연통구와 상기 유출구 사이의 높이에 수평상으로 배치되어 상기 여과용 챔버의 상하를 구획하되 다수의 장착구멍이 형성된 수평지지판과 ; 다수의 통공이 형성되되 상부 가장자리가 상기 수평지지판의 장착구멍에 장착되는 여과재 형태 유지부재 ; 상기 여과재 형태 유지부재에 장착되어 그 형태가 유지되는 여과재 ; 을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기에 있어서 : 상기 여과재 형태 유지부재는 적어도, 다수의 외측 통공이 형성되며 상하로 길게 연장되는 관 형태의 외측 지지부와, 상기 외측 지지부의 하단으로부터 내측으로 절곡 연장되는 하부 연결부와, 다수의 내측 통공이 형성되며 상기 하부 연결부의 내측 가장자리로부터 상부로 길게 연장되어 상기 외측 지지부의 내측에 마련되는 관 형태의 내측 지지부를 포함하여 이루어지며 ; 상기 여과재는 상기 외측 지지부의 외측과 상기 하부 연결부의 하측과 상기 내측 지지부의 내측을 덮는 구조인 것 ; 이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명은 저수위인 경우에는 침사용 챔버, 스크린 챔버, 여과용 챔버에 의하여 우수를 처리하도록 하고, 집중 강우 등의 고수위인 경우에는 침사형 챔버로부터 여과용 챔버로 우수가 바이패스되도록 하되, 고수위인 경우에는 여과용 챔버에서 우수가 여과 장치를 거치지 않도록 하는 비점오염 저감장치를 제공하게 된다.

특히 본 발명은 우수 처리 경로의 변경에도 불구하고 부유성 협잡물이 스크린 챔버의 상부에 모인 상태를 그대로 유지할 수 있어 부유성 협잡물 등으로 인한 하천 오염 등을 방지할 수 있는 비점오염 저감장치를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 제1실시예의 평면도,
도 2는 도 1의 A-A 기준 단면 구조도,
도 3은 도 1의 B-B 기준 단면 구조도,
도 4는 저수위인 경우의 우수 이동 경로 등을 나타낸 도면,
도 5는 고수위인 경우의 우수 이동 경로 등을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 의한 제2실시예의 평면도,
도 7은 도 6의 A-A 기준 단면 구조도,
도 8은 도 6의 B-B 기준 단면 구조도,
도 9는 저수위인 경우의 우수 이동 경로 등을 나타낸 도면,
도 10은 고수위인 경우의 우수 이동 경로 등을 나타낸 도면,
도 11은 여과 장치의 사시도,
도 12는 여과 장치의 수평 지지판의 사시도,
도 13은 수평 지지판의 장착구멍에 장착된 여과재의 단면 구조도,
도 14는 여과재 형태 유지 부재의 사시도 및 개념 단면도,
도 15는 여과재의 사시도 및 개념 단면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명에 의한 제1실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 제1실시예의 평면도이며, 도 2는 도 1의 A-A 기준 단면 구조도이며, 도 3은 도 1의 B-B 기준 단면 구조도이며, 도 4는 저수위인 경우의 우수 이동 경로 등을 나타낸 도면이며, 도 5는 고수위인 경우의 우수 이동 경로 등을 나타낸 도면이다.

비점오염물질은 우천시 시간의 경과에 따라 우수에 포함된 양이 달라지는 특징이 있다.

즉, 상기 비점오염원의 이동 동태를 살펴보면, 초기 우수시 지표면에 퇴적된 입자성 오염물질이 빗물에 쓸려 한꺼번에 하천에 유입됨에 따라 배출되는 오염물질의 농도가 가장 높게 나타나고, 강우가 지속되면서 농도가 낮아지는 특징이 있다.

비점오염 설비에 관한 법규에는 집중 강우시 유량이 크게 증가되면 비점오염물질의 제거 필요성이 현저히 낮아지는 점과 우수의 양이 증가하였을 시에 비점오염설비가 우수의 원활한 배수에 장애가 되지 않아야 한다는 점을 반영하여, 반드시 우회 수로를 설치할 것을 규정하고 있다.

본 발명은 비점 오염설비의 이러한 특색을 반영한 것으로서, 협잡물 농도가 높은 초기 우수시와 협잡물 농도가 낮으면서 유량이 크게 증가되는 집중 강우시에 우수의 이동 경로가 자동으로 변경된다는 특징이 있다.

또한 본 발명은 장치 내부의 수위가 저수위에서 고수위로 변경되어 우수의 이동 경로가 변경되는 경우에도 부유성 협잡물은 항상 스크린 챔버의 상부에 모인 상태를 유지하게 된다는 특징이 있다.

본 장치는 크게 침사용 챔버(100), 스크린 챔버(200), 여과용 챔버(300)로 구성된다.

침사용 챔버(100)의 일측벽에 유입구(101)가 형성되어 있다.

유입구(101)를 통하여 침사용 챔버(100)로 우수가 유입되며, 침사용 챔버(100)에서 자갈, 모래 등의 침강성 물질들이 하부에 집적된다.

본 실시예에서 침사용 챔버(100)는 사각통 형태로 이루어지며, 침사용 챔버(100)를 이루는 벽체 중 하나의 벽체가 제1격벽(110)이다.

제1격벽(110)은 침사용 챔버(100)와 스크린 챔버(200) 사이에 형성된다.

제1격벽(110)은 침사용 챔버(100)의 다른 벽체보다 낮은 높이로 형성된다.

따라서 침사용 챔버(100)로 유입된 우수는 1차로 제1격벽(110)을 월류하여 스크린 챔버(200)로 이동하게 되며, 제1격벽(110)으로 인하여 침사용 챔버(100)는 초기 유입수의 침사가 일어나는 된다.

통상적으로 유입수에 포함된 오염물은 가라앉는 물질과 크게 걸려지는 물질과 작게 포집되는 물질로 구분될 수 있는데, 침사용 챔버(100)에서는 유입수에 포함되어 들어오는 오염물 중에서 자갈, 모래 등과 같이 가라앉는 무거운 물질이 걸러지게 된다.

즉, 상기 제1격벽(110)은 침사용 챔버(100)를 통과하는 무거운 물질이 상기 스크린 챔버(200)로 들어오지 못하도록 하는 장벽 기능을 수행한다.

스크린 챔버(200)는 제1격벽(110)을 사이에 두고 침사용 챔버(100)와 이웃하며, 스크린 챔버(200)에는 그 상하 공간을 구획하는 스크린 부재(210)가 마련된다.

본 실시예에서 스크린 부재(210)는 스크린 통공이 형성된 판재로 제작된 바스킷으로서, 우수 중에 포함된 협잡물은 우수가 스크린 부재(210)를 상부에서 하부로 통과하면서 그 협잡물이 스크린 통공을 통과하지 못하고 스크린 버킷(200)에 포집된다.

본 실시예에 있어서, 스크린 부재(210)는 본 장치의 청소시에 상기 스크린 부재(210)만 들어올려 폐기 또는 청소하면 되므로, 스크린 챔버(200)의 세척이 매우 간편하게 이루어지는 특징을 가지게 된다.

우수는 스크린 챔버(200)에서 하향 흐름을 형성하고, 우수에 부유하는 부유성 협잡물은 침사용 챔버(100)로부터 스크린 챔버(200)로의 흐름에 따라 부유할 뿐이므로, 부유성 협잡물은 스크린 챔버(200)의 상부에 모이게 된다.

침사용 챔버(100)와 스크린 챔버(200)의 일측에 여과용 챔버(300)가 마련된다.

여과용 챔버(300)의 일측벽에는 유출구(301)가 형성되어 우수가 방출된다.

여과용 챔버(300)의 벽체 중 하나로서 제2격벽(310)이 마련된다.

제2격벽(310)을 사이에 두고, 여과용 챔버(300)와 침사용 챔버(100)가 이웃하며, 아울러 여과용 챔버(300)와 스크린 챔버(200)가 서로 이웃한다.

즉 제2격벽(310)은 침사용 챔버(100)의 벽체로서 기능하며, 아울러 스크린 챔버(200)의 벽체로서도 기능한다.

제2격벽(310)에는 고수위용 연통구(311)와 저수위용 연통구(312)가 각각 형성된다.

고수위용 연통구(311)는 침사용 챔버(100)와 여과용 챔버(300)를 서로 연통시키며, 아울러 제1격벽(110)의 상단보다 높은 위치에 형성된다.

저수위용 연통구(312)는 스크린 챔버(200)의 하부와 여과용 챔버(300)의 하부를 서로 연통시킨다.

여과용 챔버(300)에는 저수위용 연통구(312)와 유출구(301) 사이의 공간을 구획하면서 여과 장치(320)가 마련된다.

따라서 저수위용 연통구(312)를 통하여 유입된 우수는 반드시 여과 장치(320)에서 이물질이 여과된 후 유출구(301)를 통하여 유출되게 된다.

본 실시예에서 여과 장치(320)는 섬유막으로 형성된 여과판을 포함하여 이루어지며, 여과 장치(320)는 미세 정화를 실행하는 구성요소이다.

상기 여과판은 선등록 기술(특허등록 10-0750461)에 공지된 것으로서 본 실시예에서도 이와 동일하거나 유사한 것이 사용되며, 아울러 상기 여과판의 정화 능력을 향상시키기 위하여 여과판을 지그 재그 형태로 설치된 것 역시 공지의 선등록 기술과 동일하다. 따라서 특허등록 제10-0750461호에 기재된 기술적 사항은 본 명세서에 일체화된 것으로 간주되며, 본 발명에 적절히 응용될 수 있다.

한편, 침사용 챔버(100)와 스크린 챔버(200)는 제1격벽(110)의 상부 공간을 통하여 서로 연통되어 있다.

이와 같이 연통되어 있는 높이의 공간에 부유물 저지판(120)이 마련된다.

부유물 저지판(120)은 제1격벽(110)의 상단보다 높은 위치에 수직 방향의 자세를 가지면서 수평 방향으로 배치된다.

바람직하게는 부유물 저지판(120)은 고수위용 연통구(311)와 동일한 높이에 배치될 수 있다.

이와 같은 부유물 저지판(120)은 그 배치 높이로 인하여 우수가 저수위일 경우에는 우수가 제1격벽(110)을 월류하는 경우에도 우수와 접촉되지 않는다.

그러나 우수가 고수위일 경우에 우수의 수면은 부유물 저지판(120)과 접촉하며, 부유물 저지판(120)은 고수위용 연통구(311)가 형성된 침사용 챔버(100)와, 스크린 챔버(200)를 구획하는 기능을 하게 된다.

상기의 구조에 의하여 본 장치는 유입수의 양이 비교적 적으면서 협잡물이 집중적으로 몰려오는 초기 우수시에, 즉 저수위인 경우 침사용 챔버(100), 스크린 챔버(200), 여과용 챔버(300)로 이루어지는 흐름 경로를 형성시키며, 초기 우수 정화 작업(협잡물 제거)을 실행시킨다.

즉, 도 4와 같이 유입구(101)를 통하여 침사용 챔버(100)로 유입된 우수는 제1격벽(110)을 월류하여 스크린 챔버(200)의 스크린 부재(210)를 상부에서 하부로 지나며, 스크린 부재(210)를 통과한 우수는 저수위용 연통구(312)를 통하여 여과용 챔버(300)로 유입되며, 여과용 챔버(300)에서 여과 장치(320)를 지나 유출구(301)로 유출된다.

이때 침사용 챔버(100)로 유입된 우수에 포함된 부유성 협잡물은, 우수의 이동 경로를 따라 침사용 챔버(100)로부터 스크린 챔버(200)의 상부로 모이게 된다. 이때 부유물 저지판(120)은 우수의 수위보다 높은 높이에 있으므로 부유성 협잡물의 이동을 방해하지 않게 된다.

한편 시간의 경과에 따라 강우량이 증가하는 집중 강우시에는 유입수의 양이 급격히 증가하면서 협잡물도 거의 포함되지 않은 비교적 깨끗한 물이 밀려오게 된다.

이런 경우에는 초기 우수의 비점오염 제거의 필요성이 없어지므로 본 발명의 유수 경로는 도 4와 같은 유수 경로가 유지되는 상태에서 도 5와 같은 유수 경로가 추가적으로 발생한다.

도 5와 같이 유입구(101)를 통하여 침사용 챔버(100)로 유입된 우수는 그 수위가 고수위이므로 고수위용 연통구(311)를 통하여 여과용 챔버(300)의 상부로 유입되며, 고수위용 연통구(311)를 통하여 여과용 챔버(300)로 유입된 우수는 여과 장치(320)를 거치지 않고 유출구(301)로 유출된다.

이때 스크린 챔버(200)의 모인 부유성 협잡물은 수면에 부유하는 상태이므로 고수위의 수면에 부유하게 되며, 따라서 부유성 협잡물이 위치한 높이는 고수위용 연통구(311)의 하단과 상단 사이에 해당하며, 아울러 부유물 저지판(120)은 고수위용 연통구(311)와 동일한 높이에 배치되므로, 수면에 부유하는 부유성 협잡물은 부유물 저지판(120)으로 인하여 그 이동이 금지되므로 결과적으로 스크린 챔버(200)에 모인 부유성 협잡물은 침사용 챔버(100)로의 이동이 금지된다.

즉, 고수위인 경우 스크린 챔버(200)의 상부에서 부유하는 부유성 협잡물이 본 장치로부터 배출되는 것이 방지된다. 만일 부유물 저지판(120)이 없다면 부유성 협잡물 또한 우수와 함께 고수위용 연통구(311)를 지나 외부로 배출될 위험이 있으므로 환경 오염을 유발할 것이다.

또한 저수위일 때 여과 기능을 수행하던 여과 장치(320)는, 대량의 물이 유입되는 고수위인 경우에는 오히려 원활한 유로 흐름을 방해하는 요인이 될 수 있으므로, 고수위일 때 고수위용 연통구(311)로 유입된 우수는 여과 장치(320)를 거치지 않고 곧바로 유출구(301)로 유출되게 된다.

이하에서는 본 발명에 의한 제2실시예를 설명한다.

도 6은 본 발명에 의한 제2실시예의 평면도이며, 도 7은 도 6의 A-A 기준 단면 구조도이며, 도 8은 도 6의 B-B 기준 단면 구조도이며, 도 9는 저수위인 경우의 우수 이동 경로 등을 나타낸 도면이며, 도 10은 고수위인 경우의 우수 이동 경로 등을 나타낸 도면이다.

아울러 도 11은 여과 장치의 사시도이며, 도 12는 여과 장치의 수평 지지판의 사시도이며, 도 13은 수평 지지판의 장착구멍에 장착된 여과재의 단면 구조도이며, 도 14는 여과재 형태 유지 부재의 사시도 및 개념 단면도이며, 도 15는 여과재의 사시도 및 개념 단면도이다.

본 실시예에서는 제1실시예와 상이한 부분만을 설명한다.

본 실시예에서는 여과 장치(320)의 구성이 제1실시예와 상이하다.

고수위와 저수위에서의 우수의 이동 경로는 앞서 설명한 바와 거의 동일하다.

본 실시예의 여과 장치(320)는 수평 지지판(321), 여과재 형태 유지부재(322), 여과재(323) 등으로 구성된다.

수평 지지판(321)은 저수위용 연통구(312)와 고수위용 연통구(311) 사이의 높이에 수평상으로 배치되어 여과용 챔버(300)의 상하를 구획하게 된다.

아울러 수평 지지판(321)에는 다수의 장착구멍(321a)이 형성되어 있다.

각각의 장착구멍(321a)마다 여과재 형태 유지부재(322), 여과재(323) 등이 장착된다.

여과재 형태 유지부재(322)는 여과재(323)의 형태를 유지하기 위한 것으로 플라스틱이나 금속재 등으로 제작될 수 있다.

여과재 형태 유지부재(322)는 그 상부 가장자리가 수평지지판(321)의 장착구멍(321a)에 장착된다.

아울러 여과재 형태 유지부재(322)에는 다수의 통공이 형성되어 여과재(323)를 통과한 우수가 흘러나갈 수 있는 경로를 제공한다.

여과재 형태 유지부재(322)는 특히 철망을 가공하거나 다공관을 이용하여 제작될 수 있다.

여과재(323)는 부직포 등이 이용될 수 있으며, 여과재 형태 유지 부재(322)에 장착되어 그 형태가 유지된다.

이와 같은 여과재 형태 유지부재(322)는 여과재(323)의 여과 면적을 최대로 확보하기 위하여 아래와 같은 구조를 가진다.

여과재 형태 유지부재(322)는 제1장착부(322a), 외측 지지부(322b), 하부 연결부(322c), 내측 지지부(322d), 제2장착부(322e)로 이루어진다.

외측 지지부(322b)는 다수의 외측 통공이 형성되며 상하로 길게 연장되는 관 형태이다.

외측 지지부(322b)의 상단에는 장착구멍(321a)에 장착되기 위한 제1장착부(322a)가 외측으로 절곡 형성되어 있다.

하부 연결부(322c)는 외측 지지부(322b)의 하단으로부터 내측으로 절곡 연장되면서 형성된다. 하부 연결부(322c)는 외측 지지부(322b)와 내측 지지부(322d)를 연결시키는 기능을 수행하는 것으로, 하부 연결부(322c)에는 비교적 큰 크기의 통공이 형성되는 것이 바람직하다. 하부 연결부(322c)에 비교적 큰 크기의 통공이 형성된다면 청소 등을 위하여 여과재 형태 유지 부재(322)로부터 여과재(323)를 분리시킬 경우 하부 연결부(322c) 상부에 집적된 이물질이 하부로 쉽게 배출될 수 있다.

내측 지지부(322d)는 다수의 내측 통공이 형성되며 하부 연결부(322c)의 내측 가장자리로부터 상부로 길게 연장되는 관 형태로서, 외측 지지부(322b)의 내측에 마련된다.

제2장착부(322e)는 내측 지지부(322e)의 상단 가장자리가 내측으로 절곡 연장되면서 형성된다.

이와 같은 구조의 여과재 형태 유지 부재(322)에 여과재(323)가 장착되면, 여과재(323)는 적어도 외측 지지부(322b)의 외측과, 하부 연결부(322c)의 하측과, 내측 지지부(322d)의 내측을 덮을 수 있는 구조를 가진다.

따라서 여과재(323)는 외측 지지부(322b)와 내측 지지부(322d)에 접한 각각의 면에서 여과 기능을 발휘하게 되며, 하나의 장착 구멍(321a)에 2개의 관 형태의 여과면적이 존재하므로 그 여과효율이 배가된다.

여과재 형태 유지부재(322)와 여과재(323)를 장착구멍(321a)에 장착하기 위하여 여과재 형태 유지부재(322)의 상면에 십자 형태로 2개의 조립바(324)가 마련되며, 아울러 제2장착부(322e)의 하면에 원판 형태의 여과재 지지판(325)이 마련된다.

여과재 지지판(325)의 상면 중앙에는 고정용 볼트가 일체로 형성되어 있다.

여과재 형태 유지부재(322)의 제1장착부(322a)와 여과재(323)의 상부 가장자리가 2개의 조립바(324)의 양단 및 장착구멍(321a)에 볼트 조립되며, 아울러 여과재 형태 유지부재(322)의 제2장착부(322e)와 여과재(323)의 상부 중앙부가 2개의 조립바(324)의 중앙부 및 여과재 지지판(325)에 볼트 조립된다.

이와 같은 조립 구조는 여과재 형태 유지부재(322) 및 여과재(323)의 조립 및 분해가 매우 간단하므로 이들의 유지 관리가 매우 편리하다.

즉, 도 9와 같이 유입구(101)를 통하여 침사용 챔버(100)로 유입된 우수는 제1격벽(110)을 월류하여 스크린 챔버(200)의 스크린 부재(210)를 상부에서 하부로 지나며, 스크린 부재(210)를 통과한 우수는 저수위용 연통구(312)를 통하여 여과용 챔버(300)로 유입되며, 여과용 챔버(300)에서 여과 장치(320)를 지나 유출구(301)로 유출된다.

한편 고수위인 경우의 유수 경로는 도 9와 같은 유수 경로가 유지되는 상태에서 도 10과 같은 유수 경로가 추가적으로 발생한다.

도 10과 같이 유입구(101)를 통하여 침사용 챔버(100)로 유입된 우수는 그 수위가 고수위이므로 고수위용 연통구(311)를 통하여 여과용 챔버(300)의 상부로 유입되며, 고수위용 연통구(311)를 통하여 여과용 챔버(300)로 유입된 우수는 여과 장치(320)를 거치지 않고 유출구(301)로 곧바로 유출된다.

상기와 같은 저수위, 고수위 각각에서 부유물 저지판(120)의 기능은 제1실시예와 동일하다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 침사용 챔버 101 : 유입구
110 : 제1격벽 120 : 부유물 저지판
200 : 스크린 챔버 210 : 스크린 부재
300 : 여과용 챔버 301 : 유출구
310 : 제2격벽 311 : 고수위용 연통구
312 : 저수위용 연통구
320 : 여과장치 321 : 수평 지지판
322 : 여과재 형태 유지부재 323 : 여과재
324 : 조립바 325 : 여과재 지지판

Claims

일측벽에 유입구가 형성된 침사용 챔버 ;
일측벽에 유출구가 형성된 여과용 챔버 ;
상기 침사용 챔버의 벽체를 형성하되 상기 침사용 챔버의 다른 벽체보다 낮은 높이로 형성되는 제1격벽 ;
상기 제1격벽을 사이에 두고 상기 침사용 챔버와 이웃하며 상하 공간을 구획하는 스크린 부재가 마련되는 스크린 챔버 ;
상기 침사용 챔버와 상기 여과용 챔버를 서로 연통시키되 상기 제1격벽의 상단보다 높은 위치에 형성되는 고수위용 연통구,
상기 스크린 챔버의 하부와 상기 여과용 챔버의 하부를 서로 연통시키는 저수위용 연통구가 형성된 제2격벽 ;
상기 제1격벽의 상단보다 높은 위치에 배치되어 저수위에서 상기 침사용 챔버로부터 상기 스크린 챔버로의 부유성 협잡물의 부유 이동을 허용하되, 고수위에서 상기 스크린 챔버로부터 상기 침사용 챔버로의 부유성 협잡물의 부유 이동을 저지하는 부유물 저지판 ;
상기 여과용 챔버에 마련되어 상기 저수위용 연통구와 상기 유출구 사이의 공간을 구획하는 여과 장치 ; 를 포함하여 이루어지되 :
상기 유입구를 통하여 상기 침사용 챔버로 유입된 우수가 저수위일 경우 우수는, 상기 제1격벽을 월류하여 상기 스크린 챔버의 스크린 부재를 상부에서 하부로 지나며, 상기 스크린 부재를 통과한 우수는 상기 저수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버로 유입되며, 상기 여과용 챔버에 유입된 우수는 상기 여과 부재를 지나 상기 유출구로 유출되며 ;
상기 유입구를 통하여 상기 침사용 챔버로 유입된 우수가 고수위일 경우 우수는, 상기 고수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버의 상부로 유입되며, 상기 고수위용 연통구를 통하여 상기 여과용 챔버에 유입된 우수는 상기 여과 장치를 거치지 않고 상기 유출구로 유출되며, 상기 스크린 챔버의 상부에 부유하는 부유성 협잡물은 상기 부유물 저지판에 의하여 상기 침사용 챔버로의 이동이 금지되는 것 ; 을 특징으로 하는 비점오염 저감장치.
제 1 항에 있어서,
상기 부유물 저지판은 상기 고수위용 연통구와 동일한 높이에 배치되는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서 :
상기 여과 장치는 ; 상기 저수위용 연통구와 상기 유출구 사이의 높이에 수평상으로 배치되어 상기 여과용 챔버의 상하를 구획하되 다수의 장착구멍이 형성된 수평지지판과 ; 다수의 통공이 형성되되 상부 가장자리가 상기 수평지지판의 장착구멍에 장착되는 여과재 형태 유지부재 ; 상기 여과재 형태 유지부재에 장착되어 그 형태가 유지되는 여과재 ; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감장치.
제 3 항에 있어서 :
상기 여과재 형태 유지부재는 적어도, 다수의 외측 통공이 형성되며 상하로 길게 연장되는 관 형태의 외측 지지부와, 상기 외측 지지부의 하단으로부터 내측으로 절곡 연장되는 하부 연결부와, 다수의 내측 통공이 형성되며 상기 하부 연결부의 내측 가장자리로부터 상부로 길게 연장되어 상기 외측 지지부의 내측에 마련되는 관 형태의 내측 지지부를 포함하여 이루어지며 ;
상기 여과재는 상기 외측 지지부의 외측과 상기 하부 연결부의 하측과 상기 내측 지지부의 내측을 덮는 구조인 것 ; 을 특징으로 하는 비점오염 저감장치.