KR101041593B1 - 우수 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우수가 유입되는 유입구보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 내부의 일정 높이까지에는 링 타입 미생물 접촉여재가 채워지며 하측에는 공기 공급 노즐이 설치된 제1폭기조; 제1폭기조의 배출구와 제1연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 제1연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 내벽에는 활성탄으로써 코팅이 된 무산소조; 무산소조의 배출구와 제2연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 제2연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 중간 높이의 위치에 스크린 타입 미생물 접촉여재가 여러 겹 설치되며 하측에는 공기 공급 노즐이 설치된 제2폭기조; 및 제2폭기조의 배출구와 제3연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 제3연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 하부에는 하층에서 상층을 향하여 자갈 크기의 세라믹 원석, 활성탄, 모래 크기의 세라믹 쇄석이 차례로 적층이 된 침전조; 를 포함하여 구성이 이루어진다.

우수, 처리장치, 비점오염물질, 맨홀, 물부족

Description

우수 정화장치{Device for filtering water}

본 발명은 우수 정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우천시에 지면을 따라 흐르는 빗물을 모아 여러 단계의 여과 및 침전 과정을 거쳐 정화한 후, 생활용수로 사용할 수 있게 하여 물이 부족한 지역 등에서의 물부족문제가 해결될 수 있도록 한 우수 정화장치에 관한 것이다.

물은 공기와 마찬가지로 인류가 생존하는데 있어서 반드시 필요한 요소들 중의 하나로써, 최근에는 지구환경의 점진적인 변화와 함께 그 중요성은 더욱 강조되고 있는 실정이다. 예를 들어, 어느 지역은 가뭄에 시달리는 반면에 어느 지역은 호수와 같은 물난리를 겪게 되는 등의 현상이 발생하고 있다.

특히, 연중 강우량이 불충분하거나 특정 시기에만 강우가 집중되는 지역 등에서는 물부족을 위한 대책으로써 지하수를 개발하는 등과 같은 많은 노력이 진행되고 있다. 한편, 전술한 바와 같이 수자원이 부족한 지역 등에서는 생활용수로의 사용을 위해서 빗물을 받아 저장하는 경우도 있다.

그런데 물이 부족한 지역에서의 지하수 개발이나 빗물의 저장만으로는 충분한 대책이 될 수 없었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위해서 창안된 것으로서, 우천시에 지면을 따라 하천으로 흘러 내려가는 빗물을 모아 생활용수로 쓸 수 있도록 하는 우수 정화장치를 제공하는 데 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명은 우수가 유입되는 유입구보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 내부의 일정 높이까지에는 링 타입 미생물 접촉여재가 채워지며 하측에는 공기 공급 노즐이 설치된 제1폭기조; 제1폭기조의 배출구와 제1연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 제1연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 내벽에는 활성탄으로써 코팅이 된 무산소조; 무산소조의 배출구와 제2연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 제2연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 중간 높이의 위치에 스크린 타입 미생물 접촉여재가 여러 겹 설치되며 하측에는 공기 공급 노즐이 설치된 제2폭기조; 및 제2폭기조의 배출구와 제3연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 제3연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 하부에는 하층에서 상층을 향하여 자갈 크기의 세라믹 원석, 활성탄, 모래 크기의 세라믹 쇄석이 차례로 적층이 된 침전조; 를 포함하여 구성이 이루어진다.

본 발명에 따른 우수 정화장치에서 제1폭기조의 전방 측에는 비점오염물질의 1차 정화를 위한 비점오염물질 정화용 맨홀이 설치되되 비점오염물질 정화용 맨홀은 상부는 개방되고 하부 측면 상에는 배수구가 마련되되 내주 중간 부분의 위치에 내통 시트가 형성된 원통형의 맨홀 본체; 맨홀 본체의 개방된 상부를 덮는 창살 형태의 맨홀 뚜껑; 내통 시트에 안착 설치되되 상부는 개방되고 하부면은 다수의 작은 구멍이 관통 형성된 원통 형태의 내통; 내통의 내부에 일정 높이까지 채워지되 하층에서부터 상층을 향하여 코코넛 섬유 매트, 제올라이트 흡착재, 링 타입 미생물 접촉여재가 차례로 적층이 된 여과처리부; 및 맨홀 본체의 하부에 일정 높이까지 채워지되 하층에서 상층을 향하여 자갈크기의 세라믹 원석, 활성탄, 모래크기의 세라믹 쇄석이 차례로 적층이 된 침전처리부; 를 포함하여 구성이 이루어진다.

본 발명에 따른 우수 정화장치에서 제1폭기조 및 맨홀 본체에 설치되는 링 타입 미생물 접촉여재는 탄성 처리가 된 폴리프로필렌 파이렌사가 접착제에 의해 상호 표면 접착이 된 상태에서 활성탄, 세라믹 및 접착제가 혼합된 혼합접착제로써 표면이 피복이 되고 자연건조되는 과정을 통해 형성된 것이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 우수 정화장치에서 제2폭기조에 설치되는 스크린 타입 미생물 접촉여재는 제2폭기조를 가로질러 설치되는 크로스 바에 상측과 하측이 고정장착되는 코코넛 섬유 매트로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 우수 정화장치에서 제2폭기조와 침전조 사이를 연결하는 제3연결관의 후단에는 침전조로 유도되는 물의 정화를 위한 필터가 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 우수 정화장치에서 제1폭기조, 무산소조, 제2폭기조 및 침전조는 동일하게 성형이 된 통 형태의 정화 탱크가 이어져 설치되되 정화 탱크의 양 쪽에는 각각 상호 이웃하는 정화 탱크끼리의 연결을 위한 플랜지가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 우수 정화장치에 의하면 빗물을 모아 여러 단계의 여과 및 침전 과정을 거쳐 정화한 후 생활용수로 사용할 수 있게 됨으로써 특히 물부족으로 인한 어려움을 겪었던 지역의 문제점이 해결될 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하면서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치의 구성도, 도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치의 구축에 사용되는 정화 탱크의 사시도, 도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치의 제1폭기조와 연결되는 비점오염물질 정화용 맨홀의 구성도, 도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치에 적용이 되는 링 타입 미생물 접촉여재의 구성을 설명하기 위한 도면, 도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치를 통해 우수가 정화되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도면 중에 표시되는 도면부호 100 은 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치를 지시하는 것이며, 도면부호 300 은 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치에 적용되는 비점오염물질 정화용 맨홀을 지시하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)는 도 2 에 도시된 바와 같은 형태의 정화 탱크(200)가 여러 개 연결된 구조로 설치되는데, 전방에서 후방으로 향하여 설치된 정화 탱크(200)의 순서대로 제1폭기조(110), 무산소조(120), 제2폭기조(130) 및 침전조(140)로 구분하기로 한다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)는 도 3 에 도시된 바와 같이 구성된 비점오염물질 정화용 맨홀(300)과 함께 설비가 이루어질 수 있다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같은 비점오염물질 정화용 맨홀(300)을 통해서 1차 정수가 이루어진 상태의 우수가 유입되어 생활용수로 사용할 수 있을 정도의 수준으로 정수처리가 될 수 있게 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정수장치(100)의 구성이 이루어진다.

본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)의 제1폭기조(110)는 우수가 유입되는 유입구(112)보다 낮은 위치에 배출구(114)가 형성된 통의 형태로 이루어진다. 그리고 제1폭기조(110)의 내부에는 링 타입 미생물 접촉여재(430)가 일정 높이까지 채워지게 되는 한편 제1폭기조(110)의 내부 하측에는 공기 공급 노즐(154)을 통해 공기 공급이 이루어질 수 있게 산기관(150)이 배관이 된다. 산기관(150)은 공기 공급 펌프(152)의 토출구와 연결이 된다.

링 타입 미생물 접촉여재(430)는 도 4 에 도시된 바와 같이 탄성 처리가 된 폴리프로필렌 파이렌사가 접착제에 의해서 상호 표면이 접착이 된 상태에서 활성탄, 세라믹 및 접착제가 혼합된 혼합접착제로써 표면이 피복이 되고 자연건조되는 과정을 통해서 제작된 것이 사용이 된다. 전술한 링 타입 미생물 접촉여재(430)는 얼기설기 엉킨 링 형태로 성형이 된 상태에서 원반 형태의 케이스(432)에 수용된 구조로 제작된 것이 사용이 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)의 무산소조(120)는 제1폭기조(110)의 배출구(114)와 제1연결관(160)을 통해 연통이 되는 위치에 유입구(122)가 형성이 되는 한편 제1연결관(160)의 높이보다 낮은 위치에 배출구(124)가 형성이 된 통의 형태로 이루어진다. 특히, 무산소조(120)의 내벽에는 접착제를 매개로 하여 활성탄(126)으로써 코팅이 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)의 제2폭기조(130)는 무산소조(120)의 배출구(124)와 제2연결관(162)을 통해서 연통이 되는 위치에 유입구(132)가 형성되는 한편 제2연결관(162)의 높이보다 낮은 위치에 배출구(134)가 마련된 통의 형태로 형성이 된다. 본 발명의 실시 예에 따른 제2폭기조(130) 내부에는 상하의 간격이 유지되는 크로스 바(136)가 가로질러 설치되며, 이 크로스 바(136)에는 스크린 타입 미생물 접촉여재(138)가 설치된다.

제2폭기조(130)에 설치되는 스크린 타입 미생물 접촉여재(138)는 코코넛 나무나 열매의 껍질에서 채취되는 섬유질이 판의 형태로 얼기설기 엉켜 매트 형태로 이루어진 것으로, 제2폭기조(130)에 일정 간격을 두고 수직 형태로 배열이 되며 그 상단과 하단은 제2폭기조(130) 내를 가로질러 설치된 크로스 바(136)에 고정장착이 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)의 침전조(140)는 제2폭기조(130)의 배출구(134)와 제3연결관(134)을 통해서 연통이 되는 위치에 유입구(142)가 형성되는 한편 제3연결관(164)의 높이보다 작은 위치에 배출구(144)가 형성된 통의 형태로 이루어진다. 특히, 도면에 도시된 바와 같이 침전조(140)의 내 부에는 하층에서 상층을 향하여 자갈 크기의 세라믹 원석(510), 활성탄(520), 모래 크기의 세라믹 쇄석(530)이 차례로 적층이 된 침전처리부(500)가 설치된다.

그리고 전술한 바와 같이 제2폭기조(130)와 침전조(140) 사이를 연결하는 제3연결관(164)의 후방 측 끝단에는 침전조(140)로 유입되는 물의 정화를 위한 필터(166)가 설치된다.

전술한 바와 같이 제1폭기조(110), 무산소조(120), 제2폭기조(130) 및 침전조(140)를 구성하는 정화 탱크(200)의 양쪽에는 상호 이웃하는 정화 탱크(200)끼리가 긴밀하게 연결될 수 있도록 도 2 에 도시된 바와 같이 플랜지(210)가 형성된다. 그리고 제1폭기조(110), 무산소조(120), 제2폭기조(130) 및 침전조(140)를 구성하는 각 정화 탱크(200)의 상부에는 탱크 커버(220)가 설치된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)와 함께 설비가 이루어지는 비점오염물질 정화용 맨홀(300)은 도 3 에 도시된 바와 같다. 즉, 비점오염물질 정화용 맨홀(300)은 우천시에 발생하게 되는 비점오염물질의 1차적인 여과를 위해서 도로가 등의 지면에 매설되고, 이와 같이 설치된 비점오염물질 정화용 맨홀(300)에서 1차 정화가 된 우수가 우수 정화장치(100)의 제1폭기조(110) 내로 유입되게 설비가 된다.

본 발명의 실시 예에 적용이 되는 비점오염물질 정화용 맨홀(300)은 상부는 개방되고 하부 측면 상에는 배수구가 마련된 원통형의 맨홀 본체(310), 맨홀 본체(310)의 상부를 덮으며 일정 크기 이상의 이물질은 걸러질 수 있게 창살 형태로 형성된 맨홀 뚜껑(320), 맨홀 본체(310)의 내부에 수용되는 내통(330), 내통(330) 에 설치되는 여과처리부(400) 및 맨홀 본체(310)의 하부에 설치되는 침전처리부(500)를 포함하여 구성이 된다.

비점오염물질 정화용 맨홀(300)에서 내통(330)의 안정적인 설치를 위해서 맨홀 본체(310)의 내주 중간 부분의 위치에는 내통 시트(312)가 형성된다. 한편, 작업자가 맨홀 본체(310)에 대한 내통(330)의 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 내통(330)의 상부 측에는 손잡이(332)가 형성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 내통(330)에 설치되는 여과처리부(400)는 하층에서 상층을 향하여 코코넛 섬유 매트(410), 제올라이트 흡착재(420), 링 타입 미생물 접촉여재(430)가 차례로 적층이 된 구조로 이루어진다. 또한, 침전조(140)에 설치되는 침전처리부(500)는 하층에서 상층을 향하여 자갈크기의 세라믹 원석(510), 활성탄(520), 모래크기의 세라믹 쇄석(530)이 차례로 적층이 된 구조로 이루어진다.

이하에서는 도 5를 참조하면서 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)에 의해서 우천시 지면을 흐르는 우수가 생활용수로 정화되는 과정에 대해서 설명하기로 한다.

전술한 바와 같이 구성된 우수 정화장치(100)와 함께 설치가 되는 비점오염물질 정화용 맨홀(300)을 통해서는 우천시 지면을 따라 흐르는 우수가 유입이 된다. 이와 같이 비점오염물질 정화용 맨홀(300)로 유입된 우수는 내통(330) 및 맨홀 본체(310)에 설치된 여과처리부(400) 및 침전처리부(500)의 기작에 위해서 1차적인 정화가 이루어진다.

비점오염물질 정화용 맨홀(300)을 통과하면서 1차적인 정수가 이루어진 우수는 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)의 제1폭기조(110)로 유입이 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)의 제1폭기조(110)는 링 타입 미생물 접촉여재(430)와 공기 공급 노즐(154)을 통해서 공급되는 공기에 의해서 미생물의 서식에 적합한 환경이 조성된다. 따라서, 비점오염물질 정화용 맨홀(300) 측으로부터 유입된 우수는 활발한 미생물의 작용에 의해서 유기성 오염물질의 분해가 이루어지게 된다.

그리고 제1폭기조(110)를 통과한 유체는 무산소조(120)로 넘쳐 흐르게 되는데, 이와 같이 무산소조(120)로 유입된 우수는 무산소조(120)의 내벽에 코팅이 된 활성탄(126)에 의해서 악취 등이 제거된다.

무산소조(120)를 통과한 유체는 제2연결관(162)을 통해서 제2폭기조(130)로 유입이 된다. 한편, 제2폭기조(130) 내에 설치된 스크린 타입 미생물 접촉여재(138)와 공기 공급 노즐(154)을 통해서 공급되는 공기에 의해서 물에 포함된 유기성 물질의 분해가 이루어진다.

전술한 바와 같이 제2폭기조(130)를 통과한 물은 제3연결관(164)을 통해서 침전조(140)로 유입이 되는데, 이 과정에서는 제3연결관(164)의 후방 끝단에 설치된 필터(166)에 의해서 일정 크기 이상의 이물질들이 여과가 된다.

또한, 침전조(140)로 유입된 물에 포함된 이물은 침전조(140)의 내부 하측에 설치된 세라믹 원석(510), 활성탄(520) 및 세라믹 쇄석(530)과의 작용에 의해서 침 전이 된다. 침전조(140)에 의해서 이물의 침전이 이루어진 물은 침전조(140)의 한쪽에 마련된 배수관(170)을 통해서 배출이 된다.

한편, 배수관(170)을 통해서 배출되는 물은 직접 생활용수로 이용될 수 있을 정도로 정화된 상태가 된다.

본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치(100)를 통해서 정수가 된 물은 배수관(170) 상에 설치되는 펌프(172)에 의해서 물 탱크(도시되지 않음) 측으로 공급이 이루어질 수도 있다. 또한, 배수관(170)의 끝단에는 물의 배수를 단속하기 위한 밸브(174)가 설치될 수 있다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치의 구성도.

도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치의 구축에 사용되는 정화 탱크의 사시도.

도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치의 제1폭기조와 연결되는 비점오염물질 정화용 맨홀의 구성도.

도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치에 적용이 되는 링 타입 미생물 접촉여재의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 우수 정화장치를 통해 우수가 정화되는 과정을 설명하기 위한 도면.

[ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ]

100. 우수 정화장치 110. 제1폭기조

120. 무산소조 126. 활성탄

130. 제2폭기조 138. 스크린 타입 미생물 접촉부재

140. 침전조 150. 산기관

200. 정화 탱크 300. 비점오염물질 정화용 맨홀

310. 맨홀 본체 330. 내통

400. 여과처리부 430. 링 타입 미생물 접촉부재

500. 침전처리부

Claims (6)

1. 우수가 유입되는 유입구보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 내부의 일정 높이까지에는 링 타입 미생물 접촉여재가 채워지며 하측에는 공기 공급 노즐이 설치된 제1폭기조;

   상기 제1폭기조의 배출구와 제1연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 상기 제1연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 내벽에는 활성탄으로써 코팅이 된 무산소조;

   상기 무산소조의 배출구와 제2연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 상기 제2연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 중간 높이의 위치에 스크린 타입 미생물 접촉여재가 여러 겹 설치되며 하측에는 공기 공급 노즐이 설치된 제2폭기조; 및

   상기 제2폭기조의 배출구와 제3연결관을 통해 연통하는 위치에 유입구가 형성되는 한편 상기 제3연결관의 높이보다 낮은 위치에 배출구가 형성된 통의 형태로 하부에는 하층에서 상층을 향하여 자갈 크기의 세라믹 원석, 활성탄, 모래 크기의 세라믹 쇄석이 차례로 적층이 된 침전조; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 우수 정화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1폭기조의 전방 측에는 비점오염물질의 1차 정화를 위한 비점오염물질 정화용 맨홀이 설치되되 상기 비점오염물질 정화용 맨홀은,

   상부는 개방되고 하부 측면 상에는 배수구가 마련되되 내주 중간 부분의 위치에 내통 시트가 형성된 원통형의 맨홀 본체;

   상기 맨홀 본체의 개방된 상부를 덮는 창살 형태의 맨홀 뚜껑;

   상기 내통 시트에 안착 설치되되 상부는 개방되고 하부면은 다수의 작은 구멍이 관통 형성된 원통 형태의 내통;

   상기 내통의 내부에 일정 높이까지 채워지되 하층에서부터 상층을 향하여 코코넛 섬유 매트, 제올라이트 흡착재, 링 타입 미생물 접촉여재가 차례로 적층이 된 여과처리부; 및

   상기 맨홀 본체의 하부에 일정 높이까지 채워지되 하층에서 상층을 향하여 자갈크기의 세라믹 원석, 활성탄, 모래크기의 세라믹 쇄석이 차례로 적층이 된 침전처리부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 우수 정화장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1폭기조 및 맨홀 본체에 설치되는 링 타입 미생물 접촉여재는 탄성 처리가 된 폴리프로필렌 파이렌사가 접착제에 의해 상호 표면 접착이 된 상태에서 활성탄, 세라믹 및 접착제가 혼합된 혼합접착제로써 표면이 피복이 되고 자연건조되는 과정을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 우수 정화장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제2폭기조에 설치되는 스크린 타입 미생물 접촉여재는 상기 제2폭기조를 가로질러 설치되는 크로스 바에 상측과 하측이 고정장착되는 코코넛 섬유 매트인 것을 특징으로 하는 우수 정화장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제2폭기조와 침전조 사이를 연결하는 제3연결관의 후단에는 상기 침전조로 유도되는 물의 정화를 위한 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 우수 정화장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제1폭기조, 무산소조, 제2폭기조 및 침전조는 동일하게 성형이 된 통 형태의 정화 탱크가 이어져 설치되되 상기 정화 탱크의 양쪽에는 각각 상호 이웃하는 정화 탱크끼리의 연결을 위한 플랜지가 형성된 것을 특징으로 하는 우수 정화장치.

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