KR101092245B1 - 비점오염처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로의 배수로 등에 설치되어 초기우수의 비점오염원을 정화하는 장치에 관한 것으로,

중앙부에 설치된 격벽으로 상,하부의 공간을 격리하고, 격리된 상,하부의 일측에 각각 유입관과 배수관을 설치한 배수로관과; 상기 배수로관에 설치된 유입관과 배수관의 일측과 연결되며, 내부는 필터층과 배수층을 구비하여 상기 유입관으로부터 유입되는 우수를 정화한 후 배수관으로 배출시키는 여과부와; 상기 여과부에서의 정화속도 보다 유입관으로부터 유입되는 우수가 많을 경우 발생하는 오버된 우수를 공급받은 후, 다시 상기 여과부에 리턴시키는 저수조;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비점오염처리장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 우수가 최종 정화시설에 도달하기 전에 초기우수에 포함된 비점오염원을 정화하므로 최종 정화시설의 규모를 줄일 수 있고, 각 지역별, 도로별 등에 분산되어 개별적으로 정화하므로 정화효율이 우수하다.

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Description

비점오염처리장치{Non-Point Source Contaminant Treatment Apparatus}

본 발명은 도로의 배수로 등에 설치되어 초기우수의 비점오염원을 정화하는 비점오염처리장치에 관한 것이다.

수질오염원은 크게 점오염원과 비점오염원으로 나누는데, 점오염원은 주로 일반가정이나 영업지역에서 발생하는 생활하수, 공장에서 배출하는 산업폐수, 대단위 축산시설에서 발생하는 축산폐수 등과 같이 발생지역과 발생량의 추적이 비교적 용이한 것들을 이르며 하수처리의 주요 대상이다.

반면 비점오염원은 농업배수, 광산폐수, 소규모 축산시설의 축산폐수, 하수도가 없는 농촌지역의 생활하수나 임야 등에서 발생하는 배수를 말하며 이들 오염원은 비교적 오염 기여도가 적어 자연처리에 의존하고 있다.

강조하면, 비점오염원은 비특정(非特定)오염원, 면(面)오염원, 이동오염원 또는 기타수질오염원이라고도 하는데 점오염원이 특정한 배출경로를 가진 것과는 달리 비점오염원은 도시노면배수나 농경지배수와 같이 불특정한 배출경로를 통해 비점오염물질을 발생시키는 장소 또는 지역을 가리킨다.

수질환경보전법상의 '특정시설'에서 '기타수질오염원'으로 명칭이 변경된 수 산물양식시설, 골프장시설, 운수장비·정비 또는 폐차장시설, 농축수산물 단순가공시설, 사진처리시설 등과 여기에 추가된 농지, 하역장, 제품야적장, 토지형질변경지역 등의 기타시설이 해당된다.

비점오염물질은 주로 비가 올 때 지표면 유출수와 함께 유출되는 오염물질로서 농지에 살포된 비료나 농약, 토양침식물, 축사유출물, 교통오염물질, 도시지역의 먼지와 쓰레기, 자연동·식물의 잔여물, 지표면에 떨어진 대기오염물질 등을 말한다.

따라서 모든 오염물질을 포함한 채 배출되는 빗물이 실제로 주된 비점오염원이 된다. 비점오염물질은 대개 많은 비가 와야 유출되기 때문에 일간·계절간 배출량의 차이가 크고 예측과 정량화가 어려우며, 인위적 조절이 어려운 기상조건·지질·지형 등에 영향을 많이 받는 특성을 지니고 있다. 따라서 제도적으로 배출기준을 정하지 않고 있다.

수도권 주민의 주 상수원인 한강수계의 팔당댐 상류지역에 대한 '비점오염원연구용역'(2000년 6월 실시) 결과, 1999년 말 기준으로 총 발생부하량(BOD기준) 16만 9702t/년 중 생활하수·산업폐수·축산폐수 등 점오염원에서 발생되는 오염부하량은 80.4%인 13만 6509t/년이고, 비점오염원에서 발생되는 오염부하량은 19.6%인 3만 3193t/년으로 조사되었다.

또 총 배출부하량(BOD기준)으로는 비점오염원이 44.5%에 이르는 것으로 추정되어, 비점오염원이 수질오염에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 4대 수계에 속하는 금강, 낙동강, 영산강 수계도 이와 비슷한 양상을 보일 것으로 추정된 다. 따라서 규제기준이 설정되어 있는 점오염원들에 대한 규제가 계속 강화되고 환경기초시설들이 확충됨에 따라 비점오염원이 수질에 미치는 영향력의 비중이 점차 증가할 것이다.

한편, 이러한 문제점에 있어서, 종래에는 오염을 줄이기 위한 대책으로 도시지역의 노면배수는 저류조(貯留槽)를 설치하여 초기에 내린 비로 인해 발생한 오염물질을 침전시킨 후 방류하도록 하고, 농경지에서 배출되는 비료·농약성분이 다량 함유된 농업배수는 하천으로 직접 유입되지 않도록 저류조, 습지정화시설, 수초대(水草帶) 등을 설치하였다.

그러나 이러한 대처방안은 모든 오염물질을 포함한 채 배출되는 실제 비점오염원인 초기우수만을 처리하면 될 것을 오염물질의 농도가 줄어드는 일정시간 후의 우수도 계속해서 정화처리함으로 비점오염 처리시설의 효율성이 저감되고, 유지관리비가 상승되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 초기우수의 비점오염원만을 처리하는 비점오염처리장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 중앙부에 설치된 격벽으로 상,하부의 공간을 격리하고, 격리된 상,하부의 일측에 각각 유입관과 배수관을 설치한 배수로관과; 상기 배수로관에 설치된 유입관과 배수관의 일측과 연결되며, 내부는 필터층과 배수층을 구비하여 상기 유입관으로부터 유입되는 우수를 정화한 후 배수관으로 배출시키는 여과부와; 상기 여과부에서의 정화속도 보다 유입관으로부터 유입되는 우수가 많을 경우 발생하는 오버된 우수를 공급받은 후, 다시 상기 여과부에 리턴시키는 저수조;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비점오염처리장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 비점오염처리장치에 의하면, 우수가 최종 정화시설에 도달하기 전에 초기우수에 포함된 비점오염원을 정화하므로 최종 정화시설의 규모를 줄일 수 있고, 각 지역별, 도로별 등에 분산되어 개별적으로 정화하므로 모든 오염원을 받아들여 통합적으로 정화처리하는 시설에 비해 정화효율이 우수하다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설 명한다.

본 발명에 따른 비점오염처리장치는 도 1과 같이 도로(202)와 인도(201)의 경계부분에 설치될 수 있다. 이때 여과부(30)와 저수조(50)는 인도(201)의 하부측에 설치하는데, 이는 도로(202) 보다는 인도(201)에 설치하는 것이 보수작업하는데 유리하기 때문이다. 여기서 보수작업이란 여과부(30)의 필터(31) 교체, 또는 저수조(50)나 여과부(30)의 내부 청소를 의미한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 비점오염처리장치의 이해를 돕도록 분리되는 구성은 분리하고, 분리하여서도 표현되지 않는 부분은 단면도 및 다각도로 변환하여 표현한 도면으로써,

본 발명은 도시된 바와 같이 배수로관(20)과, 여과부(30)와, 저수조(50)를 포함하여 구성된다.

배수로관(20)은 중앙부에 설치된 격벽(12)에 의해 상,하부의 공간이 격리되고, 격리된 상,하부의 일측에는 각각 유입관(41)과 배수관(43)이 설치되어 있으며, 외부로부터 우수가 유입되면 우수를 상기 유입관(41)으로 유도하는 구성이다. 여기서, 배수로관(20)의 하부 공간은 우수가 하천 등으로 흘러가는 경유지 중 하나로써 맨홀 등과 연결될 수 있다.

여과부(30)는 상기 배수로관(20)에 설치된 유입관(41)과 배수관(43)에 연결되고, 내부는 필터층과 배수층을 구비한 구성으로, 상기 배수로관(20)의 유입관(41)으로부터 유입되는 우수를 정화한 후 상기 배수관(43)을 통해 배수로관(20)의 하부 공간으로 배출시키는 기능을 수행한다.

상기 여과부(30)의 하부는 필터층이 있고, 필터층의 상부는 배수층이 형성되어 있는데, 배수층은 유입관(41)으로부터 유입된 우수 중에 포함된 비교적 큰 이물질을 거르는 역할을 수행하고, 필터층은 우수에 포함된 비점오염원을 정화하는 기능을 수행한다. 이를 위해 필터층에는 필터(31)가, 배수층에는 자갈(32)이 설치된다.

저수조(50)는 상기 여과부(30)의 우수 정화처리한도 초과시에 오버된 우수를 저장한 후 여과부(30)의 정화처리한도 회복 여하에 따라 저장된 우수를 여과부(30)에 리턴시키는 구성이다.

즉, 상기 여과부(30)에서의 정화속도 보다 유입관(41)으로부터 유입되는 우수가 많을 경우 발생하는 오버된 우수를 공급받은 후, 다시 상기 여과부(30)에 리턴시키는 구성이다.

여과부(30)에 유입된 우수는 여과부(30)와 저수조(50)에 연결된 연결관(45,46)에 의해 여과부(30)에서 저수조(50)로, 또는 저수조(50)에서 여과부(30)로 이동될 수 있다.

상기 여과부(30)의 우수 정화처리한도란 유입관(41)으로부터 여과부(30)로 유입되는 우수의 양보다 여과부(30)의 필터(31)에 의해 우수가 처리되어 배수관(43)으로 빠져나가는 우수의 양이 작기 때문에 여과부(30)의 내부 공간이 우수로 가득차는 경우를 의미한다.

한편, 본 발명은 상기 격벽(12)의 일측에 오버플로우관(11)을 설치하고, 상기 여과부(30)와 저수조(50)의 상부는 덮개(37,57)가 구비된다.

오버플로우관(11)은 배수로관(20) 상부의 허용 우수유입량이 초과하면 우수가 배수로관(20)의 하부측으로 직접 배출시키는 기능을 수행하며, 상기 덮개(37,57)는 여과부(30)와 저수조(50)의 내부청소시에 유리하도록 구성된 것이다.

즉, 오버플로우관(11)은 여과부(30)와 저수조(50)가 만수위일 경우에 배수로관(20)의 상부가 가득차게 되어 우수가 결국은 외부로 역류될 수밖에 없으므로 이를 방지하기 위한 구성이다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 동작관계를 상세히 설명한다.

본 발명에서의 우수의 초기 이동경로는 도 5와 같다. 배수로관(20)의 상부 → 유입관(41) → 여과부(30) → 배수관(43).

상기 우수의 초기 이동경로에서 여과부(30)가 임계치에 도달하면, 우수는 도 6에 도시된 바와 같이 저수조(50)로 이동되는 것이 추가되고, 저수조(50)까지 가득차면서 여과부(30) 또한 임계치에 도달하면, 도 7과 같이 오버플로우관(11)으로 이동되는 것이 추가된다.

이와 같은 본 발명의 동작관계에 따라 초기우수는 대부분 여과부(30)와 저수조(50)에 가둬두고, 초기우수를 제외한 나머지 우수는 오버플로우관(11)을 통해 외부로 배출시킨 다음 강수량이 줄어들면 서서히 초기우수만을 정화하기 때문에 초기우수 처리에 효과적이다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비점오염처리장치의 동작관계를 나타낸 도면으로서, 도 5와 비교하면, 우수가 도 5와 같은 비점오염처리장치에 비해 더 많은 면적의 필터층(필터(31))을 통과시키기 위해 배수층(자갈(32))의 상부에 유도판(33)을 설치한 점이 다르다.

즉, 유도판(33)은 우수의 필터층에서의 이동경로를 늘이는 기능을 수행하는 것으로, 이로 인해 우수에 포함된 비점오염물질이 도 5의 구성에 비해 더욱 탁월하게 여과된다.

도 1은 본 발명에 따른 비점오염처리장치의 설치 사례를 나타낸 도면이고,

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 비점오염처리장치의 분리 및 다각도로 표현한 도면이고,

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 비점오염처리장치의 동작관계를 나타낸 도면이고,

도 8은 본 발명에 따른 배수로관만을 다각도로 도시한 도면이고,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비점오염처리장치의 동작관계를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11: 오버플로우관 12: 격벽

20: 배수로관 30: 여과부

31: 필터 32: 자갈

33: 유도판 41: 유입관

43: 배수관 50: 저수조

37,57: 덮개

Claims (3)

1. 중앙부에 설치된 격벽(12)으로 상,하부의 공간을 격리하고, 격리된 상,하부의 일측에 각각 유입관(41)과 배수관(43)을 설치한 배수로관(20);

   상기 배수로관(20)에 설치된 유입관(41)과 배수관(43)의 일측과 연결되며, 내부는 필터층과 배수층을 구비하여 상기 유입관(41)으로부터 유입되는 우수를 정화한 후 배수관(43)으로 배출시키는 여과부(30);

   상기 여과부(30)에서의 정화속도 보다 유입관(41)으로부터 유입되는 우수가 많을 경우 발생하는 오버된 우수를 공급받은 후, 다시 상기 여과부(30)에 리턴시키는 저수조(50);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비점오염처리장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽(12)의 상부는 여과부(30)와 저수조(50)가 만수위일 경우 배수로관(20)의 하부측으로 우수를 배출하도록 오버플로우관(11)을 설치하는 것을 특징으로 하는 비점오염처리장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 여과부(30)와 저수조(50)의 상부는 덮개(37,57)에 의해 개폐되는 구조인 것을 특징으로 하는 비점오염처리장치.

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