KR101058377B1 - 초기 우수 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초기우수에 대부분이 포함된 비점오염물질의 응집용 약품이 초기우수와 함께 믹싱된 상태에서 우수 처리 장치를 통과하게 함으로써 비점오염물질이 효과적으로 제거될 수 있게 한 초기 우수 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 과제는 우수 맨홀에 설치된 초기우수감지부; 상기 맨홀의 바닥과 우수처리기를 연결하는 연결 관로; 유입구의 내측벽에 다수의 노즐부가 형성되고 그 하부에는 출구쪽이 좁아지게 테이퍼진 제 1 믹싱부가 형성되고, 상기 제 1 믹싱부의 내면에는 제 1 믹싱날개가 형성되며, 상기 제 1 믹싱부의 하부에는 출구쪽이 넓어지게 테이퍼진 제 2 믹싱부가 형성되고, 상기 제 2 믹싱부의 외면에는 제 2 믹싱날개가 형성되며, 상기 제 2 믹싱부의 하부에는 유출구와 연통되는 다수의 연통 구멍이 형성되어 상기 연결관로의 중간에 설치된 믹싱기; 상기 믹싱기의 노즐부에 솔레노이드밸브가 연결되게 설치된 응집용 고압 약품 탱크; 상기 초기우수감지부의 감지신호를 받아 일정 시간동안 상기 솔레노이드밸브를 작동시켜 응집용 약품을 상기 믹싱기에 공급하도록 하는 제어부;를 포함하는 초기 우수 처리 시스템에 의하여 달성되어진다.

초기 우수, 응집용 약품

Description

초기 우수 처리 시스템{omitted}

본 발명은 초기우수에 포함된 비점오염물질의 응집용 약품이 초기우수와 함께 믹싱된 상태에서 우수 처리 장치를 통과하게 함으로써 비점오염물질이 효과적으로 처리할 수 있게 한 초기 우수 처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공장,하수처리장,건축물,축사 등과 같이 일정한 지점으로 오염물질을 배출하는 점오염원(點汚染源)은 오염물질의 유출경로가 명확하기 때문에 수집이 쉽고, 계절에 따른 영향이 상대적으로 적은 만큼 연중 발생량의 예측이 가능하여 배수 및 처리장 등의 처리시설의 설계와 유지관리가 용이하다.

반면에 점오염원 이외에 불특정하게 오염물질이 배출되는 도로,농지,산지 등의 장소에서 발생하는 비점오염물질은 오염물질의 유출 및 배출 경로가 명확하게 구분되지 않아 수집이 어렵고 발생량,배출량이 강수량 등의 기상조건에 의해 크게 좌우되는 특징을 갖는다.

상기 점오염원과 비점오염원(非點汚染源)은 상대적인 개념으로서, 공장을 예로들어 설명하면 배수로를 통해 수집되어 설비를 통해 처리되는 공장 폐수를 배출하는 공장의 폐수처리시설은 점오염원이며, 폐수처리시설을 거치지 않고 하천으로 유입되는 강우 유출수를 배출하는 도로는 비점오염원이다.

교량,도로 또는 주차장 같은 비점오염원은 유기물질,중금속,오일류,타이어 분진 및 협작물 등으로 극심하게 오염되어 있으며, 강우시 이러한 비점오염물질은 대부분 초기 우수(초기에 내린 5㎜의 강우)에 포함된다.

또한 초기우수는 선행 무강우일수 및 강우량 등의 영향을 받아 BOD는 54~472㎖/L, SS는 50~512㎖/L로서 저농도에서 고농도까지 상당히 큰 편차를 보이고 있으며, 평균 BOD와 SS농도를 크게 상회하기 때문에 초기 우수를 효과적으로 처리하기 위한 수단이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

종래 이러한 비점오염원의 초기 우수는 우수관로를 통해 아무런 여과없이 하천으로 방류하거나 수처리기술에 적용되는 여과설비를 일부 변형하여 사용하고 있다.

현재 사용되고 있는 대부분의 우수 처리 장치는 내부에 유입된 강우 유출수에 선회류를 일으켜 부유물을 침전시키고, 부유물이 침천된 강우 유출수를 여과재에 통과시켜 정화하는 방식을 채택하고 있다.

그러나 상기와 같은 우수 처리 장치는 우수 유출수가 체류하는 시간이 충분하지 않기 때문에 침전에 의해 비점오염물질이 제거되는 효과를 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초기우수에 대부분이 포함된 비점오염물 질의 응집용 약품이 초기우수와 함께 믹싱된 상태에서 우수 처리 장치를 통과하게 함으로써 비점오염물질이 효과적으로 제거될 수 있게 한 초기 우수 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 과제는 우수 맨홀의 유입구에 설치되어 수위를 감지함으로써 강우량을 판단하는 초기우수감지부; 상기 맨홀의 바닥과 우수처리기를 연결하는 연결 관로; 유입구의 내측벽에 다수의 노즐부가 형성되고, 그 하부에는 출구쪽이 좁아지게 테이퍼진 제 1 믹싱부가 형성되며, 상기 제 1 믹싱부의 내면에는 제 1 믹싱날개가 형성되고, 상기 제 1 믹식부의 하부에는 출구쪽이 넓어지게 테이퍼진 제 2 믹싱부가 형성되며, 상기 제 2 믹싱부의 외면에는 제 2 믹싱날개가 형성되고, 상기 제 2 믹싱날개의 하부에는 유출구와 유통되는 다수의 연통 구멍이 형성되어 상기 연결관로의 중간에 설치된 믹싱기; 압축공기가 응집용 약품과 함께 충진되어 상기 믹싱기의 노즐부에 솔레노이드밸브가 연결되게 설치된 응집용 고압 약품 탱크; 상기 초기우수감지부의 감지신호를 받아 일정시간동안 상기 솔레노이드밸브를 작동시켜 응집용 약품을 상기 믹싱기에 공급하도록 하는 제어부;를 포함하는 초기 우수 처리 시스템에 의하여 달성되어진다.

본 발명은 비점오염물질의 응집용 약품을 고압 약품 탱크에 저장 하였다가 초기 우수시에만 우수와 함께 믹싱된 상태에서 우수처리기로 공급되게 함으로써 비점오염물질을 효과적으로 침전 처리하는 동시에 유지 보수가 효율적으로 이루어질 수 있게 한 등의 효과가 있는 초기 우수 처리 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 전체적인 구성을 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명의 믹싱부를 보인 일부절개사시도이고, 도 4는 본 발명의 믹싱부를 보인 단면도이다.

본 발명은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 우수 맨홀(10)의 유입구(11)에 설치되어 수위를 감지함으로써 강우량을 판단하는 초기우수감지부(20); 상기 맨홀(10)의 바닥과 우수처리기(30)를 연결하는 연결 관로(31); 유입구(41)의 내측벽에 다수의 노즐부(42)가 형성되고, 그 하부에는 출구쪽이 좁아지게 테이퍼진 제 1 믹싱부(43)가 형성되며, 상기 제 1 믹싱부(43)의 내면에는 제 1 믹싱날개(44)가 형성되고, 상기 제 1 믹식부(43)의 하부에는 출구쪽이 넓어지게 테이퍼진 제 2 믹싱부(45)가 형성되며, 상기 제 2 믹싱부(45)의 외면에는 제 2 믹싱날개(46)가 형성되고, 상기 제 2 믹싱날개(45)의 하부에는 유출구(48)와 유통되는 다수의 연통 구멍(47)이 형성되어 상기 연결관로(31)의 중간에 설치된 믹싱기(40); 압축공기가 응집용 약품과 함께 충진되어 상기 믹싱기(40)의 노즐부(42)에 솔레노이드밸브(51)가 연결되게 설치된 응집용 고압 약품 탱크(50); 상기 초기우수감지부(20)의 감지신호를 받아 일정시간동안 상기 솔레노이드밸브(51)를 작동시켜 응집용 약품을 상기 믹싱기(40)에 공급하도록 하는 제어부(60);를 포함하는 초기 우수 처리 시스템에 관한 것이다.

상기 솔레노이드밸브(51)와 제어부(60)의 전원으로는 태양전지판(70)으로부터 충전되는 밧데리(71)를 사용할 수 있다.

또한 상기 고압 약품 탱크(50)와 믹싱기(40)는 응집용 약품의 종류에 따라 2개이상 연결되게 설치된다.

도 5는 상기 초기우수감지부(20)의 일실시예를 설명하기 위한 도면으로, 이것은 도시된 바와 같이 전극(21)을 맨홀(10)의 유입관로(11)에 설치함으로써 이를 수위감지수단으로 이용한 것이다.

즉 단위 시간당 강우량이 증가하여 유입 관로(11)로 유입되는 우수의 수위가 5㎜에 도달하면 전극(21)이 통전 되고 제어부(60)는 이를 초기 우수 신호로 인식하여 소정 시간동안 솔레노이드밸브(51)를 열어 응집용 약품이 믹싱기(40)로 공급되게 한다.

도 6은 상기 초기우수감지부(20)의 다른실시예로 이것은 상기 맨홀(10)의 수위에 따라 작동되는 부구(22)를 설치하여 이 부구(22)에 의해 스위치(23)가 온 되면 제어부(50)가 이를 초기 우수 신호로 인식하도록 한 것이다.

또한 상기 초기우수감지부(20)로는 우수 중의 염소이온 농도 데이터를 측정하는 감지봉(도시하지 않음)을 이용할 수도 있는 것으로 이것은 감지봉에 의해 측정된 염소이온 농도 데이터를 제어부(60)에서 초기우수 기준 염소이온 농도 데이터와 비교하여 유입 관로(11)의 우수가 기준 수질 이상의 오염도를 나타낼 경우 이를 초기 우수 감지 신호로 판단하여 소정 시간 솔레노이드밸브(51)를 작동시키도록 구성된 것이다. 이러한 염소이온 농도 감지방식은 염소이온이 자연수와 비점오염물질을 포함하지 않는 초기 우수 이외에는 아주 적게 함유되고 비점오염물질의 다량 포함된 초기 우수의 경우에는 높게 나타난다는 점을 이용한 것이다.

상기 우수처리기(30)는 선회류를 일으켜 부유물을 침전시키고, 부유물이 침 천된 강우 유출수를 여과재에 통과시켜 정화하는 공지의 것을 이용할 수 있다.

도 2 및 도 7은 본 발명에 사용되는 새로운 방식의 우수처리기(30)가 도시되어 있으며, 이것은 연결 관로(31)를 통해 우수가 유입되는 외통(32); 상기 외통(32)의 하부에 설치된 경사 침전물 수거부(33); 경사지게 절곡되고 다수의 융착부(35)에 의해 일체로 형성되어 유통로(36)가 단이지게 형성되어 상기 외통(32)의 상부에 설치된 경사판 접촉여재(34); 상기 외통(32)의 상부에 설치되어 상기 우수 맨홀(10)의 유출 관로(12)에 연결된 바이패스 관로(37);로 이루어진 것이다.

상기 경사판 접촉여재(33)는 초기 우수가 우수처리기(30)에서 침전될 수 있는 수면적 부하를 증가시켜 주며 강우가 지속되지 않는 시간동안 미생물에 의한 생물학적 처리가 이루어질 수 있게 해주는 것으로, 표면이 울퉁불퉁한 다수의 판재를 융착부(34)에 의해 일체로 구성하고 이를 도 8a와 같이 중간이 불룩한 모양으로 절곡시키거나 도 8b에 도시된 바와 같이 상부가 넓은 깔대기 모양이 되도록 하는 간단한 공정에 의해 제작할 수 있는 것이다.

상기 믹싱기(40)는 마주 보게 형성된 제 1,2 믹싱부(43)(45)의 믹싱날개(44)(46)이 소용돌이를 만들어줌으로써 연결 관로(31)를 통해 유입된 우수와 노즐부(42)를 통해 유입된 응집용 약품을 혼합 시켜주는 역활을 한다. 이렇게 혼합된 우수와 응집용 약품은 연통구멍(47)과 유출구(48)를 통해 상기 우수처리기(30)를 거치는 과정에서 오염물질의 대부분이 침전부 수거부(33)로 침전되는 것이다.

즉 상기 유입구(41)로 유입된 초기 오수와 응집용 약품은 제 1 믹싱날개(44)에 의해 1차로 소용돌이치며 유속이 빨라지는 상태로 혼합되고 제 2 믹싱날개(46) 에 통과 하면서 소용돌이치는 과정에서 응집용 약품이 초기 우수와 충분히 혼합되고, 이렇게 응집용 약품이 충분히 혼합된 초기 우수는 연통구멍(47)과 유출구(48)를 통해 연결 관로(31)에 연결된 우수처리기(30)에 공급됨으로써 오염물질의 침전 작용이 효과적으로 일어나게 되는 것이다.

상기 응집용 고압 약품 탱크(50)는 응집용 약품이 압축공기와 함께 충진되어 별도의 펌핑수단을 부가하지 않아도 솔레노이드밸브(51)를 제어하는 것만으로 응집용 약품을 노즐부(42)에 공급하는 것이 가능한 것으로 약품이 밀폐된 탱크 내에 보관되기 때문에 변질될 염려가 없으며, 고농도의 약품을 보관할 수 있다.

상기 응집용 고압 약품 탱크(50)에는 압력감지부(52)를 설치하고 이 감지신호가 설정치 이하가 되면 상기 제어부(60)가 약품 충진 램프(61)를 점등시키도록 실시할 수 있음은 물론이다.

이와같이 된 본 발명의 시스템은 평상시에는 태양전지판(70)에 의해 밧데리(71)가 충진되기 때문에 전기 시설이 없는 격오지에서도 용이하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 밧데리를 주기적으로 교체해야 하는 번거로움이 없어 관리가 용이한 것이다.

강우가 시작되어 우수 맨홀(10)의 수위가 초기 우수 기준인 5㎜에 도달하거나 염소 이온 농도가 설정치를 초과하여 초기우수감지부(20)로부터 초기 우수 감지 신호가 있게 되면 충전된 밧데리(71)에 전기적으로 연결된 제어부(60)가 솔레노이드밸브(51)를 소정 시간 동안 열어주게 된다.

솔레노이드밸브(51)가 열리게 되면 응집용 고압약품탱크(50)로부터 응집 약 품이 노즐부(42)를 통해 유입구(41)로 공급되어 연결 관로(31)로 통해 유입된 초기 우수와 섞이게 된다.

노즐부(42)를 통해 응집 약품이 투입된 초기 우수는 제 1,2 믹싱날개(44)(46)을 거치면서 소용돌이를 일으키면 응집 작용이 일어날 수 있을 정도로 충분히 혼합된 상태에서 연통구멍(47)과 유출구(48)를 통해 우수처리기(30)로 공급되고 이에 따라 유해물질의 대부분이 침전물 수거부(33)에 침전되며, 응집 약품에 의해 유해물질이 침전된 초기 우수는 접촉여재(34)의 유통로(36)를 통과하여 바이패스 관로(37)와 연결된 유출 관로(12)를 통해 외부로 배출된다.

일정 시간이 경과하게 되면 강우가 계속되더라도 제어부(60)는 솔레노이드밸브(51)를 닫아주게 되는데 이렇게 초기 우수 이외의 상태에서는 응집용 약품이 공급되지 않게 함으로써 응집용 약품이 초기 우수시에만 선별적으로 공급되게 한 이유는 시스템을 최소화 하면서도 관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와같이 본 발명은 초기 우수에 포함된 비점오염물질을 신속하고 효율적으로 처리할 수 있으며 강우량에 관계없이 초기 우수가 아무런 처리없이 하천으로 방류되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 시스템을 보인 사시도

도 2는 본 발명의 시스템을 보인 단면도

도 3은 본 발명의 믹싱부를 보인 일부절개사시도

도 4는 본 발명의 믹싱부를 보인 단면도

도 5는 본 발명의 초기우수감지부로 수위감지수단을 이용한 실시예시도

도 6은 본 발명의 초기우수감지부로 부구를 이용한 실시예시도

도 7은 본 발명의 접촉여재를 보인 일부절개사시도

도 8a,b는 본 발명의 접촉여재가 설치되는 상태를 보인 개략도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 우수 맨홀 11 : 유입 관로

20 : 초기우수감지부 30 : 우수처리기

34 : 접촉여재 40 : 믹싱기

41 : 유입구 42 : 노즐부

43,45 : 믹싱부 44,46 : 믹싱날개

47 : 연통 구멍 48 : 유출구

50 : 응집용 고압약품탱크 51 : 솔레노이드밸브

60 : 제어부 70 : 태양전지판

71 : 밧데리

Claims (7)

1. 우수 맨홀(10)의 유입구(11)에 설치되어 수위를 감지함으로써 강우량을 판단하는 초기우수감지부(20); 상기 맨홀(10)의 바닥과 우수처리기(30)를 연결하는 연결 관로(31); 유입구(41)의 내측벽에 다수의 노즐부(42)가 형성되고, 그 하부에는 출구쪽이 좁아지게 테이퍼진 제 1 믹싱부(43)가 형성되며, 상기 제 1 믹싱부(43)의 내면에는 제 1 믹싱날개(44)가 형성되고, 상기 제 1 믹식부(43)의 하부에는 출구쪽이 넓어지게 테이퍼진 제 2 믹싱부(45)가 형성되며, 상기 제 2 믹싱부(45)의 외면에는 제 2 믹싱날개(46)가 형성되고, 상기 제 2 믹싱날개(45)의 하부에는 유출구(48)와 유통되는 다수의 연통 구멍(47)이 형성되어 상기 연결관로(31)의 중간에 설치된 믹싱기(40); 압축공기가 응집용 약품과 함께 충진되어 상기 믹싱기(40)의 노즐부(42)에 솔레노이드밸브(51)가 연결되게 설치된 응집용 고압 약품 탱크(50); 상기 초기우수감지부(20)의 감지신호를 받아 일정시간동안 상기 솔레노이드밸브(51)를 작동시켜 응집용 약품을 상기 믹싱기(40)에 공급하도록 하는 제어부(60);를 포함하는 초기 우수 처리 시스템.
2. (삭제)
3. 청구항 1에 있어서, 상기 초기우수감지부(20)는 상기 맨홀(10)의 유입 관 로(11)로 유입되는 우수의 수위가 5㎜에 도달하면 전극(21)이 통전되는 수위감지수단인 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리 시스템.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 초기우수감지부(20)는 상기 맨홀(10)의 수위에 따라 작동되는 부구(22)와, 이 부구(22)에 의해 작동되는 스위치(23)로 이루어진 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리 시스템.
5. (삭제)
6. 청구항 1에 있어서, 상기 우수처리기(30)는, 연결 관로(31)를 통해 우수가 유입되는 외통(32); 상기 외통(32)의 하부에 설치된 경사 침전물 수거부(33); 경사지게 절곡되고 다수의 융착부(35)에 의해 일체로 형성되어 유통로(36)가 단이지게 형성되어 상기 외통(32)의 상부에 설치된 접촉여재(34); 상기 외통(32)의 상부에 설치되어 상기 우수 맨홀(10)의 유출 관로(12)에 연결된 바이패스 관로(37);로 이루어진 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리 시스템.
7. (삭제)

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