KR101080636B1 - 비점오염원 저감시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연형 비점오염원 처리시설의 유입측에 전처리시설을 설치하여 외부로부터 유입되는 고형물을 사전 여과하여 자연형 비점오염원 처리시설로 유입시킴으로써 상기 자연형 비점오염원 처리시설이 한계용량에 이르는 주기를 연장할 수 있으며, 또 유지관리에 소요되는 비용을 대폭 절감할 수 있는 비점오염원 저감시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 외부로부터 유입되는 비점오염원수의 유량을 분배하여 배출하는 분배수로; 상기 분배수로 일측에 설치되며, 그로부터 유입되는 비점오염원수로부터 고형물을 여과하여 1차 제거하기 위한 전처리 수단; 상기 전처리수단의 일측에 설치되며, 그로부터 처리된 비점오염원수가 토양에 침투되도록 유도하되, 여분의 처리수는 상향류를 유도하여 월류시키는 후처리수단; 및 상기 후처리수단으로부터 월류하는 처리수를 저류하며, 비점오염원수에 포함된 미처리 입자성 오염물질을 침전시켜 제거하는 저류침전수단을 포함하는 비점오염원 저감시스템을 제공한다.

비점오염원, 저류침전조, 전처리장치, 여재, 협잡물받이, 돌망태

Description

비점오염원 저감시스템{System for decreasing nonpoint pollution source}

본 발명은 자연형 비점오염원 처리시설의 성능을 향상시키기 위한 시스템으로서, 더욱 상세하게는 자연형 비점오염원 처리시설의 전단에 고형물 제거를 위한 전처리시설을 설치하여 자연형 비점오염원 처리시설의 한계용량 주기를 연장하고, 유지관리비용을 절감할 수 있는 비점오염원 저감시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 자연형 비점오염원 처리기술은 넓은 부지에 습지 및 인공수로 등을 만들어 비점오염원에서 배출되는 오염물질을 침전 및 저류함으로써 제거하는 기술이다. 자연형 비점오염원 처리시설은 친환경적이고 미관이 수려하여 근래에 들어와서 많이 선호되고 있는 실정이다.

이러한 자연형 비점오염원 처리시설은 특성상 넓은 부지를 이용하여 습지를 조성하거나 인공수로를 만들어서 습지 및 인공수로 바닥에 입자성 비점오염물질을 저류 및 침전하여 제거하게 된다. 즉, 넓게 조성된 습지 및 인공수로에 비점오염물질이 고루 분포하게 되며, 입자성 비점오염물질이 자연형 비점오염원 처리시설의 용량 이상으로 쌓이게 되면 준설을 통하여 비점오염물질을 제거한 후 다시 사용하는 일련의 과정을 거치게 된다.

상기한 자연형 비점오염원 처리시설은 장치형 비점오염원 처리시설에 비교하여 우수한 경관을 제공하고 유지관리기간을 길게 가질 수 있다는 장점이 있으나, 한계 용량에 이르면 시설을 폐쇄한 후 시설물 바닥에 쌓여 있는 오염물질들을 모두 걷어내야 되는데, 이때 많은 비용과 인력이 필요하게 되는 문제점이 있다.

또한, 자연형 비점오염원 처리시설에는 강우사상(rainfall event) 및 지역적 특성에 따라 일시에 다량의 입자성 오염물질이 자연형 비점오염원 처리시설로 들어올 수 있으며, 일시에 다량의 입자성 오염물질이 들어오게 되면 습지 및 인공수로의 수려한 미관을 해치고 그 성능이 저하될 수 있는 다른 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 자연형 비점오염원 처리시설의 유입측에 전처리시설을 설치하여 외부로부터 유입되는 고형물을 사전 여과하여 자연형 비점오염원 처리시설로 유입시킴으로써 상기 자연형 비점오염원 처리시설이 한계용량에 이르는 주기를 연장할 수 있으며, 또 유지관리에 소요되는 비용을 대폭 절감할 수 있는 비점오염원 저감시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부로부터 유입되는 비점오염원수의 유량을 분배하여 배출하는 분배수로; 상기 분배수로 일측에 설치되며, 그로부터 유입되는 비점오염원수로부터 고형물을 여과하여 1차 제거하기 위한 전처리 수단; 상기 전처리수단의 일측에 설치되며, 그로부터 처리된 비점오염원수가 토양에 침투되도록 유도하되, 여분의 처리수는 상향류를 유도하여 월류시키는 후처리수단; 및 상기 후처리수단으로부터 월류하는 처리수를 저류하며, 비점오염원수에 포함된 미처리 입자성 오염물질을 침전시켜 제거하는 저류침전수단을 포함하는 비점오염원 저감시스템을 제공한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 자연형 저류 침전조의 전단에 전처리시설을 설치하여, 비점오염원의 입자성 고형물을 사전 처리함으로써, 자연형 저류 침전조가 한계용량에 이르는 주기를 연장할 수 있다. 이에 따라 자연형 저류침전조의 유지관리에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전처리 시설과 함께 돌망태를 부가함으로써 전처리 시설을 안정적으로 유지하며, 자연형 저류 침전조로 비점오염원이 유입되기 전에 1차 저류를 수행하여 자연형 저류 침전조의 급격한 부하를 감소시킬 수 있는 다른 효과가 있다.

이하, 첨부된 도1 내지 도5의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 비점오염원 저감시스템은 자연형 저류 침전시설을 이용하되, 전처리 시설을 부가하여 자연형 저류 침전시설이 한계용량에 이루는 주기를 연장하여 유지관리에 소요되는비용을 절감하고, 저류 침전시설의 급격한 부하를 방지할 수 있도록 구현한 것이다.

도1은 본 발명에 의한 비점오염원 저감시스템의 일실시예 구성을 나타낸 개략도이고, 도2는 본 발명의 요부인 전처리조의 구성을 나타낸 단면도이고, 도3은 본 발명에 의한 비점오염원 저감시스템의 원수처리과정을 나타낸 개략도이고, 도4는 도3의 평면도이며, 도5는 본 발명에 의한 비점오염원 저감시스템의 실제사진을 나타낸 것이다.

본 발명은 도면에 도시한 바와 같이, 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장등의 불특정 장소에서 불특정하게 유입되는 오염물질로 분류되는 비점오염원수를 1차 저류하며, 유입된 비점오염원수의 유량을 분배하여 월류시키는 분배수로(2)를 포함한다.

상기 분배수로(2)는 단위규격으로 제작되어 후술할 자연형 저류 침전조의 폭에 맞게 직렬로 설치되거나 병렬로 설치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 단위규격의 분배수로(2)가 2열 직렬로 설치된 구조를 보여주고 있다(도5 참조).

상기 분배수로(2)의 일측에는 그로부터 월류하는 비점오염원수를 저류하며, 비점오염원수에 포함된 입자성 고형물을 여과하여 제거하기 위한 전처리조(4)가 설치된다. 상기 전처리조(4)는 상향류형 여과방식을 이용한 구조로 이루어져 있다.

즉, 상기 전처리조(4)는 도2에 도시한 바와 같이, 사각단면을 갖는 본체(22)와; 상기 본체(22)의 상단 개방부를 개폐하는 겉뚜껑(이하, '그레이팅 뚜껑'이라 칭함)(24)과; 상기 본체(22)의 선단면 하부에 돌출되게 설치되어 후술할 자연형 저류침전조로 안내하기 위한 배수로(26)와; 상기 본체(22)의 내부공간을 소정 간격만큼 구획하고 저부가 본체(22) 바닥면에서 소정 높이만큼 떨어져 있는 유입부 격벽(28a)을 구비하여 비점오염원수의 상향류를 유도하며, 분배수로(2)에서 유입되는 비점오염원수에 포함된 입자성 고형물을 포집하여 제거하기 위한 협잡물 받이(28)와; 상기 협잡물 받이의 격벽(28a)과 간격을 두고 설치되며 본체(22) 바닥면에서 직립되게 설치된 분리벽(30)과; 상기 협잡물 받이(28)와 분리벽(30)에 의해 형성되며, 비점오염원수에 포함된 오염물질을 여과나 흡착에 의해 제거하기 위한 여재(34)가 충전되어 있는 여재채움조(32)와; 상기 본체(22)의 선단면과 분리벽(30) 사이에 마련되며, 여재채움조(32)를 통과한 처리수를 임시 저류하여 배수로(26)로 배출하기 위한 배출박스(36)와; 상기 여재채움조(32)의 상단에 개폐가능하게 설치되되, 여재채움조(32)를 통과한 처리수를 배출박스(36)로 배출하기 위한 배출개구(38a)를 형성하며, 처리능력을 초과하는 양의 비점오염원수가 분배수로(2)로부터 유입되었을 경우 배출박스(36)로 직접 흘러들어가도록 유도하는 속뚜껑(38)을 포함한다.

상기한 구성을 갖는 전처리조(4)는 주물이나 사출로 제작될 수 있다. 따라서, 상기 전처리조(4)는 형태가 사각형이든 원형이든 무관하게 원활한 제조가 가능하며, 이 밖에 상기 전처리조(4)를 구성하는 협잡물받이(28), 여재채움조(32), 배 출박스(36) 및 배수로(26) 각각의 구성요소를 개별체로 하여 조립제작할 수 있음은 주지의 사실이다.

상기 여재채움조(32)는 그의 상단부에 소정 메쉬를 가지는 망사 천이나 뚜껑형태의 제1 덮개(도면에 미도시)가 씌워져 있으며, 하단부에는 망사천으로 이루어진 제2 덮개(도면에 미도시)가 설치되어 여재(34)의 세정이 용이하도록 되어 있다. 즉, 여재채움조(32)의 상단에 설치된 속뚜껑(38)을 제거한 후, 물을 분사하여 여재를 세정하거나, 상단 속뚜껑(38)은 그대로 유지한 채 하단 망사천측으로 물을 분사하여 여재를 세정하는 형태로도 가능하다.

상기 여재(34)로는 친유성물질 등을 흡착하는 능력이 높으면서, 교란세정이 쉽고 비중이 가벼운 재질, 예를 들어 발포 폴리프로필렌 재질의 미세 조각편으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이 외에 활성탄, 수세미, 모기장, 및 링레이스(Ring race)등과 같은 공지의 소재를 이용하는 것도 가능하다.

본 발명에서 전처리조(4)는 비점오염원수에 포함된 각종 오염물질을 효율적으로 처리할 수 있는 장치로서 본원출원인이 출원하여 등록된 제0614766호로 제안된 도로노면 배수처리장치가 이용될 수 있다.

상기 전처리조(4)의 일측에는 그를 통과한 비점오염원수가 토양에 침투되도록 유도하되, 여분의 비점오염원수는 상향류를 유도하여 월류시키는 후처리장치가 설치된다. 또한, 상기 후처리장치에는 그로부터 월류하는 비점오염원수를 저류하며, 비점오염원수에 포함된 미처리 입자성 오염물질을 침전시켜 제거하는 자연형 저류침전조(8)가 설치된다.

본 발명의 실시예에서 상기 후처리장치는 돌망태(6)로 이루어져 있다. 상기 돌망태(6)는 미관을 고려하여 마련된 것이다. 즉, 상기 자연형 저류 침전조(8)가 자연적인 습지로 이루어져 있기 때문에 콘크리트 구조물보다는 자연형 저류 침전조(8)와 환경적으로 조화를 이룰 수 있는 돌망태(6)를 설치하게 된 것이다.

상기 돌망태(6)는 전처리조(4)의 안정적인 지지와 함께 자연형 저류침전조(8)를 유기적으로 연결할 수 있도록 한다.

또한, 상기 돌망태(6)는 자연형 저류침전조(8)의 바닥보다 깊게 설치함으로써, 전처리조(4)로부터 배출된 비점오염원 처리수가 토양에 침투되도록 하는 잇점을 발휘한다. 특히, 전처리조(4)로부터 1차 처리된 비점오염원 처리수가 자연형 저류침전조(8)로 유입되기 전에 임시 저류를 할 수 있으므로 상기 자연형 저류침전조(8)의 급격한 부하를 방지할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 돌망태(6)는 전처리조 일측에 설치한 예에 대하여 설명하였으나, 이에 국한하는 것은 아니고 도5의 실물사진에서 보인 바와 같이, 비점오염원수가 유입되는 분배수로(2) 전단과 전처리조(4) 후단에 각각 설치할 수 있음을 주지의 사실이다.

또한, 상기 자연형 저류침전조(8)에는 갈대등의 수초로 구성되어 비점오염원중 영양물질 예를들어 질소, 인등을 제거할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 자연형 저류침전조(8)가 자연적으로 형성된 습지를 이용한 예에 대하여 설명하고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 인공 습지로 이루어질 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 비점오염원 저감시스템을 이용하여 비점오염원수를 처리하는 과정을 도3 및 도4를 참조하여 설명한다.

먼저, 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장등의 불특정 장소에서 불특정하게 유입되는 오염물질로 분류되는 비점오염원수가 수개이상 직렬로 배치된 분배수로(2)에 유입되면, 상기 분배수로(2)에서는 유량을 균일하게 하여 전처리조(4)에 유입될 수 있도록 한다.

상기 전처리조(4)에서는 유입된 비점오염원수에 포함된 협잡물을 협잡물받이(28)를 통해 포집하여 1차 제거한다. 그리고, 상기 협잡물받이를 통과한 비점오염원수는 유입부격벽(28a)에 의해 여재채움조(32)측으로 상향류가 되도록 유도된다. 상기 비점오염원수가 상향류가 되면서 여재채움조(32)의 여재(34)를 통과하여 오염물질을 흡착 및 여과하게 된다.

상기 여재(34)를 통과한 비점오염원수는 분리벽(30)과 속뚜껑(38)사이의 배출개구를 통해 배출박스로 유입되어 2차 저류되었다가 배수로(24)를 거쳐 돌망태(6)로 유입된다. 상기 돌망태(6)에서는 처리된 비점오염원수를 일부 토양에 침투시키게 되며, 여분의 처리수는 상승되어 자연형 저류침전조(8)로 유입된 후 하천(10)으로 방류된다.

상기 자연형 저류침전조(8)에서는 유입되는 비점오염원수를 저류하면서 미처리된 입자성 오염물질을 침전시켜 제거하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도1은 본 발명에 의한 비점오염원 저감시스템의 일실시예 구성을 나타낸 개략도.

도2는 본 발명의 요부인 전처리조의 구성을 나타낸 단면도.

도3은 본 발명에 의한 비점오염원 저감시스템의 원수처리과정을 나타낸 개략도.

도4는 도3의 평면도.

도5는 본 발명에 의한 비점오염원 저감시스템의 실제사진.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2: 분배수로 4: 전처리조

6: 돌망태 8: 저류침전조

22: 본체 24: 겉뚜껑

26: 배수로 28: 협잡물 받이

30: 분리벽 32: 여재채움조

34: 여재 36: 배출박스

38: 속뚜껑

Claims (11)

1. 외부로부터 유입되는 비점오염원수의 유량을 분배하여 배출하는 분배수로;

   본체와, 상기 본체의 선단면 하부에 설치된 배수로와, 상기 본체의 내부공간을 구획하되 저부가 본체 바닥면에서 소정 높이만큼 떨어져 있는 유입부 격벽을 구비하며 분배수로에서 유입되는 비점오염원수에 포함된 입자성 고형물을 포집하여 제거하기 위한 협잡물 받이와, 상기 협잡물 받이의 격벽과 간격을 두고 설치되며 본체 바닥면에서 직립되게 설치된 분리벽과, 상기 협잡물 받이와 분리벽에 의해 형성되며 비점오염원수에 포함된 오염물질을 여과나 흡착에 의해 제거하기 위한 여재가 충전되어 있는 여재채움조 및 상기 본체의 선단면과 분리벽 사이에 마련되며 여재채움조를 통과한 처리수를 임시 저류하여 배수로로 배출하기 위한 배출박스를 포함하며, 상기 분배수로로부터 유입되는 비점오염원수에 포함된 고형물을 여과하여 1차 제거하기 위한 전처리 수단;

   상기 전처리수단의 본체 상단 개방부를 개폐하는 겉뚜껑;

   상기 여재채움조의 상단에 개폐가능하게 설치되되, 여재채움조를 통과한 처리수를 배출박스로 배출하기 위한 배출개구를 형성하며, 처리능력을 초과하는 양의 비점오염원수가 분배수로로부터 유입되었을 경우 배출박스로 직접 흘러들어가도록 유도하는 속뚜껑;

   상기 전처리수단의 일측에 설치되며, 그로부터 처리된 비점오염원수가 토양에 침투되도록 유도하되, 여분의 처리수는 상향류를 유도하여 월류시키는 돌망태; 및

   상기 돌망태로부터 월류하는 처리수를 저류하며, 비점오염원수에 포함된 미처리 입자성 오염물질을 침전시켜 제거하는 저류침전수단을 포함하되,

   상기 돌망태는 저류침전수단의 바닥보다 깊게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분배수로는 단위 규격으로 제작되어 직렬 또는 병렬로 설치된 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감시스템.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 여재는 발포 폴리프로필렌 재질의 미세 조각편, 활성탄, 수세미, 모기장, 및 링레이스(Ring race)중 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감시스템.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌망태는 비점오염원수가 유입되는 분배수로 전단과 전처리조 후단에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감시스템.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 저류침전수단이 수초가 구비된 자연형 습지로 이루어진 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감시스템.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 저류침전수단이 수초가 구비된 인공습지로 이루어진 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감시스템.

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