KR101104553B1 - 터널 유출수 처리장치 - Google Patents

Abstract

터널 세척시 발생하여 유출되는 세척수에 포함된 오염물질을 제거할 수 있고 터널로부터 유출되는 지하수의 피에이치(pH)를 저감할 수 있는 터널 유출수 처리장치에 대하여 개시한다. 본 터널 유출수 처리장치는 터널의 배수관로를 따라 유출되는 세척수 등의 유출수가 유입 및 배출되도록 입수구와 배수구가 구비된 본체와, 본체의 내부에 세척수의 진행경로를 따라 구비되어 세척수에 포함된 오염물질을 순차적으로 제거하기 위한 세척수 정화부 및 본체에 세척수 정화부와 연결되도록 구비되고 터널에서 콘크리트 및 암반 성분 등을 포함하여 유출되는 지하수 등의 유출수가 피에이치 배출 허용기준을 초과하는 경우에 이를 저감하기 위한 지하수 중화부로 구성된다.

이와 같이 구성된 터널 유출수 처리장치에 의하면, 터널의 세척시 발생하는 세척수에 포함된 각종 오염물질을 침전 및 여과에 의해 간편하고 경제적으로 제거할 수 있고 터널에서 콘크리트 및 암반 성분 등에 의해 높은 피에이치를 구비하여 유출되는 지하수에 대하여 피에이치 배출 허용기준을 만족하도록 실시간으로 중화하여 저감함으로써, 터널의 유출수에 의해 하천생태계가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

터널, 세척수, 지하수, 오염물질, 피에이치(PH)

Description

터널 유출수 처리장치{APPARATUS FOR PURIFYING OF TUNNEL OUT-FLOW WATER}

본 발명은 터널 유출수 처리장치에 관한 것으로, 특히 터널의 세척시 발생하여 유출되는 세척수에 포함된 오염물질을 제거함과 아울러, 터널로부터 콘크리트 및 암반 성분 등을 포함하여 유출되는 지하수의 피에이치(pH)가 기준치를 초과하는 경우에 이를 중화처리할 수 있는 터널 유출수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 터널의 밀폐적인 구조상 자동차에서 발생되는 매연, 분진 등의 미세 오염물들은 터널 외부로 배출되지 못하고 상당량이 터널 내부 표면의 타일 등에 흡착됨으로써 많은 문제점이 발생된다.

즉, 터널 내벽에 오염물질이 계속적으로 쌓이게 되어 보건상의 문제가 나타날 뿐만 아니라 미관상의 문제 등도 발생한다.

따라서, 터널을 관리하는 한국도로공사 및 지방자체단체의 시설관리공단에서는 주기적인 터널 내부 세척 작업을 실시하고 있다. 터널 세척시에는 일반적으로 다량의 물이 필요하며, 터널 세척수에 알칼리성 세정수를 혼합하여 사용하기도 한다.

이렇게 터널을 세척함으로써 발생하는 세척수에는 자동차의 배기가스 등에 존재하는 BOD, SS, 중금속 등의 오염물질이 포함되어 있으며, 이러한 세척수가 하수로 유출되는 경우 하수오염의 원인이 된다.

그러나, 터널 세척수는 주기적인 터널 세척에 의해 간헐적으로 발생하기 때문에 환경오염 측면에서의 인지가 부족한 실정이며, 이에 따라 터널 세척수의 적정처리를 위한 시설의 개발이 매우 미흡한 실정이다.

또한, 터널은 콘크리트 및 기존의 암반 성분 등에 의해 피에이치(PH) 배출 허용기준을 초과하는 지하수를 발생시키고 있으며, 이러한 지하수로 인하여 하천생태계가 오염되는 환경피해가 발생하고 있는 실정이다.

종래에는 터널에 별도의 집수 저장시설을 마련하여 터널의 세척수, 피에이치 기준치를 초과하는 지하수 등의 유출수를 저장하여 놓고 정기적으로 수거하여 별도 처리시설에 위탁하는 방식으로 유출수의 처리를 수행하거나 혹은 별도의 처리를 수행하지 않았다. 그러나, 이러한 기존의 처리방법은 유출수의 저장을 위한 별도의 대규모 저장시설이 필요하며, 하수처리장에 위탁 처리하는 경우 위탁시설까지 별도의 운반이 요구되어 경제적이지 못하다. 더욱이 터널 유출수는 그 특성상 난분해성 물질이 다량 포함되어 있어 일반 하수처리장에서는 처리가 곤란하며, 특화된 처리시설에 의하여 처리되어야 하므로 고가의 처리비용이 발생하는 문제점이 있으며, 별도의 처리없이 방류되는 경우에는 환경피해 유발의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 터널의 세척시 발생하여 유출되는 세척수로부터 오염물질을 효과적으로 제거하고, 터널로부터 콘크리트 및 암반 성분 등을 포함하여 유출되는 지하수가 피에이치 기준치를 초과하는 경우에 실시간으로 중화처리할 수 있도록 한 터널 유출수 처리장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위해서, 본 발명은,

터널의 배수관로를 따라 유출되는 세척수 등의 유출수가 유입 및 배출되도록 입수구와 배수구가 구비된 본체; 및 상기 본체의 내부에 세척수의 진행경로를 따라 구비되어 세척수에 포함된 각종 오염물질을 순차적으로 제거하기 위한 세척수 정화부;를 포함하고,

상기 세척수 정화부는 입수구를 통해 유입되는 세척수에 포함된 오염물질을 1차적으로 침전시키기 위한 제 1 침전조와,

상기 제 1 침전조를 경유한 세척수에 포함된 오염물질을 2차적으로 침전시키기 위한 제 2 침전조, 및

상기 제 2 침전조를 경유한 세척수에 포함된 잔여 오염물질을 최종적으로 여과하고 여과 완료된 세척수를 배수구로 배수하기 위한 제 3 침전조로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 침전조와 제 2 침전조 및 제 3 침전조는 격벽으로 구획되고, 상기 격벽의 상단부에는 세척수의 흐름이 배수구 방향으로 발생하도록 입수구를 기준하여 점차적으로 낮아지게 형성되는 통수로가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 3 침전조는 제 2 침전조로부터 유입되는 세척수를 여과하도록 하부에 구비되는 모래필터층의 상부에 자갈층이 적층되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 3 침전조의 배수구에는 모래필터층을 구성하는 모래의 유실을 방지하기 위한 모래유실 방지망이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배수관로에는 터널로부터 유출되는 세척수 등을 포함하는 유출수가 본체와 하천으로 각각 흐르도록 안내하기 위한 분기로가 구비되고, 상기 분기로에는 유출수가 본체 또는 하천 방향으로 선택적으로 유출되도록 제어하기 위한 수문이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척수 정화부에는 터널로부터 유출되는 지하수 등의 유출수가 피에이치 기준치를 초과하는 경우에 이를 중화시키기 위한 지하수 중화부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지하수 중화부는 약품 수용조의 내부에 수용되는 약품탱크와,

상기 약품탱크에 구비되어 약품을 이송하기 위한 이송모터와,

상기 이송모터에 의해 이송되는 약품을 제 1 침전조에 투입하기 위한 약품 투입관과,

상기 제 1 침전조에 구비되고 입수구를 통해 제 1 침전조로 유입되는 지하수 의 피에이치를 실시간 측정하기 위한 피에이치 센서, 및

상기 피에이치 센서로부터 송신되는 정보를 수신하여 기설정된 정보와 비교하고 지하수가 피에이치 배출 허용기준을 초과하는 경우에 약품탱크의 약품이 약품 투입관을 통해 제 1 침전조에 강제로 투입되도록 이송모터의 작동을 제어하기 위한 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지하수 중화부는 제 3 침전조에 일체로 형성되는 약품 수용조에 의해 본체에 일체화되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 약품 수용조의 상단부 가장자리에는 세척수 정화부의 유출수가 약품 수용조 내로 유입되는 것을 방지하기 위한 월류방지턱이 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지하수 중화부는 본체와 분리 형성되고 약품 투입관을 매개로 세척수 정화부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 약품탱크의 하단부는 일정한 높이를 갖는 받침부재로 받쳐지도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 침전조의 내벽에는 약품 투입에 따른 부식을 방지하기 위해 에폭시 코팅부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 침전조, 제 2 침전조, 제 3 침전조 및 약품 수용조에는 개별적으로 개폐되도록 각각 결합되는 덮개가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 터널 유출수 처리장치는 터널의 세척시 발생하는 세척수에 포함된 각종 오염물질을 침전 및 여과에 의해 간편하고 경제적으로 제거할 수 있고 터널에서 콘크리트 및 암반 성분 등에 의해 높은 피에이치를 구비하여 유출되는 지하수에 대하여 피에이치 배출 허용기준을 만족하도록 실시간으로 중화하여 저감함으로써, 터널의 유출수에 의해 하천생태계가 오염되는 것을 방지할 수 있는 유용한 효과가 제공되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 각 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 터널의 배수관로(14)를 따라 유출되는 세척수 등의 유출수가 유입 및 배출되도록 입수구(10A)와 배수구(10B)가 구비된 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 구비되고 입수구(10A)를 통해 유입되는 세척수에 포함된 각종 오염물질을 순차적으로 제거하기 위한 세척수 정화부(20)로 구성된다.

이를 더 상세히 설명하면, 본체(10)는 내부가 중공되고 상부가 개방되는 직사각형의 박스 구조를 갖는 콘크리트 구조물로 형성되어 있다. 본체(10)의 일측에는 터널의 세척시 발생하는 세척수 등의 유출수가 배수관로(14)를 따라 흘러나와 유입되도록 입수구(10A)가 형성되어 있고, 타측에는 입수구(10A)로 유입되는 세척수가 배출되도록 배수구(10B)가 형성되어 있다. 이때, 배수구(10B)로 배출되는 세척수는 배수관로(14)를 통하여 하천으로 흘러가게 된다.

여기서, 입수구(10A)는 본체(10)의 일측 상부에 배치되고 배수구(10B)는 본 체(10)의 타측 하부에 배치된다. 이는 입수구(10A)와 배수구(10B) 간에 일정한 위상차를 두어 입수구(10A)로 유입되는 세척수가 세척수 정화부(20)에 의해 정화된 후 배수구(10B)를 통해 원활하게 배출되도록 하기 위함이다.

또한, 배수관로(14)에는 터널로부터 흘러나오는 세척수 등을 포함하는 유출수가 본체(10)와 하천으로 각각 흐르도록 안내하기 위한 분기로(16)가 구비되어 있다. 분기로(16)에는 유출수가 본체(10) 또는 하천으로 선택적으로 유출되도록 제어하기 위한 수문(18)이 구비되어 있다.

이러한 수문(18)은 분기로(16)의 분기부에 본체(10) 혹은 하천 방향으로 유출수의 흐름을 선택적으로 차단하도록 개폐 가능하게 설치된다.

즉, 수문(18)은 터널로부터 흘러나오는 유출수가 터널의 세척 후 발생하는 세척수인 경우에는 본체(10) 방향으로 흘러가도록 하천 방향을 차단하게 되고, 강우에 의한 우수인 경우에는 하천 방향으로 흘러가도록 본체(10) 방향을 차단하게 된다.

세척수 정화부(20)는 본체(10)의 내부로 유입되는 세척수 등의 유출수에 포함된 각종 오염물질을 제거하는 역할을 하며, 이를 위해서 본체(10)의 내부에 세척수의 진행경로를 따라 구비되어 입수구(10A)를 통해 유입되는 세척수에 포함된 오염물질을 1차적으로 침전시키기 위한 제 1 침전조(22)와, 제 1 침전조(22)를 경유한 세척수에 포함된 오염물질을 2차적으로 침전시키기 위한 제 2 침전조(24)와, 제 2 침전조(24)를 경유한 세척수에 포함된 잔여 오염물질을 최종적으로 여과하기 위한 제 3 침전조(26)로 구성된다.

이러한 세척수 정화부(20)는 입수구(10A)를 통해 유입되는 세척수에 포함된 오염물질을 제 1 침전조(22), 제 2 침전조(24) 및 제 3 침전조(26)를 통해 순차적으로 침전 및 여과하는 구조로 된 것이다.

또한, 제 1 침전조(22), 제 2 침전조(24) 및 제 3 침전조(26)는 독립된 기능을 수행하도록 격벽(28)으로 구획되어 있다. 이때, 제 1 침전조(22)는 입수구(10A)와 연통되고 제 3 침전조(26)는 배수구(10B)와 연통된다.

또, 격벽(28)의 상단부에는 입수구(10A)로 유입되는 세척수의 흐름이 발생되어 침전 및 여과된 후 배수구(10B)로 배출되도록 입수구(10A)에 대하여 점차적으로 낮아지게 형성되는 통수로(29)가 구비되어 있다.

즉, 격벽(28)에 형성되는 통수로(29)는 입수구(10A)를 기준하여 점차적으로 낮아지는 위상차를 갖도록 형성됨으로써, 세척수는 통수로(29)에 의해 흐름이 발생되어 침전 및 여과된 후 배수구(10B)로 배출되게 된다.

또, 제 3 침전조(26)는 제 2 침전조(24)로부터 유입되는 세척수에 포함된 오염물질을 여과하도록 하부에 모래필터층(26A)이 구비되고 모래필터층(26A)의 상부에 자갈층(26B)이 적층되어 있다.

이때, 제 3 침전조(26)와 연통되는 배수구(10B)에는 모래필터층(26A)의 모래가 정화된 세척수와 함께 배출되는 것을 방지하기 위한 모래유실 방지망(19)이 구비되어 있다. 이러한 모래유실 방지망(19)은 모래의 투수계수(0.01m/sec) 정도를 가진 재료를 선택하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 터널 유출수 처리장치는 도로 운영 및 유지관리 가 용이한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 터널과 교량이 연결되는 경우에는 교량 하부 공간에 설치하게 되고, 터널과 도로가 연결되는 경우에는 도로의 가장자리에 설치하게 된다.

또한, 제 1 침전조(22), 제 2 침전조(24) 및 제3 침전조(26)의 상부에는 제 1,2,3 침전조(22,24,26)를 개별적으로 개폐하도록 각각 결합되는 덮개(12)가 구비되어 있다.

한편, 미설명 부호 ‘27’은 제 1 침전조(22)와 제 2 침전조(24)의 측면 하단부에는 구비되는 보조배출구를 나타낸 것이다. 이러한 보조배출구(27)는 제 1 침전조(22)와 제 2 침전조(24) 등의 청소시 필요에 따라 개방하는 유지관리용으로 사용된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치를 이용하여 터널 세척시 발생하는 세척수에 포함된 각종 오염물질을 제거하려는 경우, 먼저 터널을 세척하게 되면 도 1에 도시된 바와 같이 BOD, SS, 중금속 등의 오염물질이 포함된 세척수가 발생하게 되고, 이러한 세척수는 배수관로(14)를 따라 흘러나오게 된다.

이때, 배수관로(14)의 분기로(16)에 구비된 수문(18)은 터널의 세척시 발생하는 세척수가 하천 방향으로 흐르지 않고 본체(10) 방향으로 흐르도록 세팅되므로 세척수는 본체(10)로 흘러가게 된다.

즉, 수문(10)은 터널로부터 발생하는 세척수 등의 유출수가 터널의 세척 후 발생하는 세척수인 경우에 본체(10) 방향으로 흘러가도록 하천 방향을 차단하게 된 다. 또한 강우에 의한 우수인 경우에 하천 방향으로 흘러가도록 본체(10) 방향을 차단하게 된다. 이러한 수문(18)은 사용자에 의해 세팅된다.

따라서, 터널의 세척시 발생하는 세척수는 배수관로(14)를 따라 안내되어 본체(10)의 유입구(10A)로 유입되게 된다.

상기와 같이 유입구(10A)를 통해 본체(10)의 내부로 유입된 세척수는, 도 4에 도시된 바와 같이 세척수 정화부(20)의 제 1 침전조(22)로 유입된 후 격벽(28)에 형성된 통수로(29)를 통해 제 2 침전조(24) 및 제 3 침전조(26)를 경유하여 배수구(10B)로 배출되게 되고, 이러한 제 1 침전조(22), 제 2 침전조(24) 및 제 3 침전조(26)를 순차적으로 경유하는 과정에 의해 침전 및 여과되어 오염물질이 제거되게 된다.

즉, 제 1 침전조(22) 및 제 2 침전조(24)로 유입된 물보다 비중이 높은 세척수 에 포함된 오염물질은 침전작용으로 제 1,2 침전조(22,24)에서 침전되게 되고, 제 3 침전조(26)로 유입된 세척수에 포함된 물보다 비중이 같거나 낮은 오염물질은 자갈층(26B)과 모래필터층(26A)의 여과작용으로 제 3 침전조(26)에서 여과되게 된다. 이렇게 제 1 침전조(22), 제 2 침전조(24) 및 제 3 침전조(26)의 순차적인 침전 및 여과에 의해 오염물질이 상당량 제거되어 정화된 세척수는 배수구(10B)로 배출된 후 배수관로(14)를 거쳐 하천으로 유출된다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치로 터널의 세척시 발생하는 세척수에 포함된 오염물질에 대한 제거실험을 진행하였다.

상기한 실험은 터널 유출수 처리장치를 강천터널과 중원터널 두 장소에 설치 한 후, 터널 세척시 발생하는 세척수에 포함된 BOD, SS 등의 오염물질에 대한 제거실험을 실시하였다.

그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이 강천터널과 중원터널의 경우, 세척수에 포함된 BOD 처리전 농도는 120.81과 66.00 이었으나, 처리후 농도는 22.55와 12.00로 각각 98.26과 44.00가 저감되어 처리전 보다 처리후 비교적 많은 량의 BOD가 저감되는 것을 볼 수 있었으며, 이에 저감율은 각각 81%와 82%를 나타내고 있다.

또한, 강천터널과 중원터널의 경우 세척수에 포함된 SS 처리전 농도는 86.00과 26.00 이었으나, 처리후 농도는 31.00과 0.60으로 각각 64.00과 25.40가 저감되어 처리전 보다 처리후 비교적 많은 량의 SS가 저감되는 것을 볼 수 있었으며, 이에 저감율을 각각 64%와 98%를 나타내고 있다. 특히 중원터널의 경우에는 SS가 거의 100%에 가깝게 제거되는 것을 확인할 수 있었다.

따라서, 터널 유출수 처리장치를 이용하여 터널 세척시 발생하는 세척수에 포함된 BOD, SS 등의 각종 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있었다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치는, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 세척수 정화부(20)에 터널로부터 콘크리트 및 암반 성분 등을 포함하여 유출되는 지하수 등의 유출수가 피에이치가 기준치를 초과하는 경우에 이를 중화시키기 위한 지하수 중화부(30)가 더 구비된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시 예와 동일하다.

지하수 중화부는(30)는 터널로부터 콘크리트 및 암반 성분 등을 포함하여 유 출되는 지하수의 피에이치가 배출허용 기준을 초과시 이를 중화처리하는 역활을 하며, 이를 위해서 수용공간을 가지는 약품 수용조(31)의 내부에 수용되는 약품탱크(32)와, 약품탱크(32)에 구비되어 약품을 이송하기 위한 이송모터(34)와, 이송모터(34)에 의해 이송되는 약품을 제 1 침전조(22)에 투입하기 위한 약품 투입관(35)과, 제 1 침전조(22)에 구비되고 입수구(10A)를 통해 제 1 침전조(22)로 유입되는 지하수의 피에이치를 측정하기 위한 피에이치 센서(36) 및 피에이치 센서(36)로부터 송신되는 정보를 수신하여 기설정된 정보와 비교하고 지하수가 피에이치 배출 허용기준을 초과하는 경우에 약품탱크(32)의 약품이 약품 투입관(35)을 통해 제 1 침전조(22)로 투입되도록 이송모터(34)의 작동을 제어하기 위한 제어부(38)로 구성된다.

이때, 지하수 중화부(30)는 본체(10)에 일체로 구비되는 구조를 갖는다.

즉, 약품 수용조(31)는 내부가 중공되고 상부가 개방되는 박스 구조의 콘크리트 구조물로 이루어져 본체(10)의 형성시 제 3 침전조(26)에 일체로 형성된다.

따라서 본 실시 예에서의 지하수 중화부(30)는 약품 수용조(31)와 제 3 침전조(26)의 일체화 구조에 의해 본체(10)에 일체로 구비된다.

이러한 지하수 중화부(30)는 터널로부터 흘러나오는 지하수의 피에이치를 피에이치 센서(36)로 실시간 측정하고 측정된 피에이치가 배출 허용기준을 초과시 제어부(38)로 이송모터(34)를 작동시켜 약품탱크(32)에 저장된 약품을 약품 투입관(35)에 의해 제 1 침전조(22)로 투입하여 지하수의 피에이치가 저감되도록 중화처리하는 구조로 된 것이다.

약품탱크(32)는 피에이치 중화제, 즉 황산을 저장하며 약품 수용조(31) 내에 그 하단부가 일정한 높이를 갖는 받침부재(33)에 의해 받쳐지도록 설치되어 있다. 이러한 받침부재(33)는 약품탱크(32)의 하단부에 설치되는 이송모터(34) 등의 전기기기가 약품 수용조(31) 내로 유입되는 우수에 의해 손상되는 것을 방지하는 기능을 갖는다.

즉, 약품탱크(32)의 하단부는 받침부재(33)에 의해 약품 수용조(31)의 바닥면에서 일정 높이로 받쳐지게 되므로 이송모터(34) 등의 전기기기가 우수와 접촉되는 것이 차단될 수 있다.

약품 투입관(35)은 다중절곡되게 형성되어 약품탱크(32)의 약물을 제 1 침전조(22)에 투입하도록 이들 사이에 구비되어 있다. 이러한 약품 투입관(35)의 선단에는 제 1 침전조(22) 내로 약품을 투입하기 위한 약품투입노즐(35A)이 구비되어 있다.

피에이치 센서(36)는 제 1 침전조(22)의 내벽에 제어부(38)와 전기적으로 연결되도록 구비되어 있다. 이러한 피에이치 센서(36)는 제 1 침전조(22) 내로 유입되는 지하수의 피에이치를 실시간 측정하고 이를 제어부(38)로 송신하는 기능을 갖는다.

제어부(38)는 약품 수용조(31)의 내벽에 피에이치 센서(36)와 전기적으로 연결되도록 구비되어 있다. 이러한 제어부(38)는 지하수의 피에이치가 배출 허용기준을 초과하는 경우에 이송모터(34)를 작동시켜 약품탱크(32)의 약품을 약품 투입관(35)에 의해 제 1 침전조(22)에 강제로 투입하게 된다. 이때, 제어부(38)는 피에 이치 센서(36)로 측정된 지하수의 피에이치 배출 허용기준을 만족할 때까지 계속적으로 약품을 투입하게 되고, 약품의 투입에 따라 피에이치 센서(36)에 의해 측정된 지하수가 피에이치 배출 허용기준을 만족하면 이송모터(34)의 작동을 정지시키게 된다.

제 1 침전조(22)의 내벽에는 에폭시 코팅부(23)가 형성되어 있다. 이에 제 1 침전조(22)로 유입된 지하수의 피에이치 중화처리에 따른 약품 투입시 제 1 침전조(22)의 부식을 방지할 수 있다.

즉, 제 1 침전조(22)에는 지하수에 대한 피에이치 중화처리를 위해 약품이 직접 투입되는데, 이러한 약품이 접촉되어 발생하는 부식의 방지를 위해 제 1 침전조(22)의 내벽에는 에폭시로 코팅되는 에폭시 코팅부(23)가 형성된다.

약품 수용조(31)의 상단부에는 가장자리를 따라 일정한 높이로 돌출되는 월류방지턱(31A)이 형성되도록 구비되어 있다. 이러한 월류방지턱(31A)은 제 3 침전조(26)와 연통된 배수구(10B)의 막힘시 지하수가 약품 수용조(31) 내로 유입되는 것을 방지하는 기능을 갖는다.

또한, 약품 수용조(31)의 상부에는 개폐 가능하게 결합되는 덮개(13)가 구비되어 있다.

한편, 미설명 부호 ‘31B’는 약품 수용조(31)의 하단부에 구비되는 배출구를 나타낸 것으로, 이러한 배출구(31B)는 약품 수용조(31) 내에 우수가 유입시 이를 배출할 때 사용된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치에 의해 터널로부터 유출되는 지하수의 피에이치 저감과정을 설명하면 다음과 같다.

터널로부터 유출되는 지하수 등의 유출수는 콘크리트 및 암반 성분 등에 의해 피에이치 배출 허용기준을 초과하게 되는데, 이러한 지하수는 터널의 배수관로(14)를 따라 유출되어 본체(10)의 입수구(10A)를 통해 제 1 침전조(22) 내로 유입되게 된다.

이렇게 피에이치 배출 허용기준을 초과하는 지하수가 본체(10)의 제 1 침전조(22) 내로 유입되면, 도 9에 도시된 바와 같이 피에이치 센서(36)는 지하수의 피에이치를 실시간 측정하여 제어부(38)로 송신하게 된다.

이때, 제어부(38)는 피에이치 센서(36)로부터 송신되는 정보를 수신하여 기설정된 정보와 비교하게 되고, 비교 결과에 따라 지하수의 피에이치가 배출 허용기준을 초과하는 경우에 약품탱크(32)의 약품이 약품 투입관(35)에 의해 제 1 침전조(22)에 강제적으로 투입되도록 이송모터(34)를 작동시키게 된다.

즉, 제어부(38)는 지하수의 피에이치가 배출 허용기준을 초과시 이송모터(34)를 작동시켜 약품탱크(32)의 약품을 제 1 침전조(22)에 강제로 투입하여 지하수의 피에이치가 저감되도록 중화처리하게 된다.

이때, 제어부(38)는 피에이치 센서(36)로 측정된 지하수의 피에이치가 배출 허용기준을 만족할 때까지 계속해서 제 1 침전조(22)에 약품을 투입하게 되고, 피에이치 센서(36)에 의해 지하수의 피에이치가 배출 허용기준을 만족하면 약품의 투입을 정지하게 된다.

이와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치는 터널로부 터 콘크리트 및 암반 성분 등에 의해 유출되는 지하수 등의 유출수가 피에이치 배출 허용기준을 초과하는 경우에 지하수의 피에이치 배출 허용기준을 만족하도록 지하수 중화부(30)를 통해 세척수의 피에이치를 실시간으로 중화처리하여 저감하게 된다. 피에이치가 저감된 터널 세척수는 본체(10)의 배수구(10B)를 통해 하천으로 배출하게 된다.

또한, 지하수 중화부(30)는 본체(10)에 일체로 구비되므로 세척수 정화부(20)와 함께 관리가 용이하게 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치는, 도 10에 도시된 바와 같이 지하수 중화부(30)는 본체(10)와 별도로 분리 형성되고 세척수 정화부(20)와 서로 연결되는 구조를 갖는 것을 제외하고는 본 발명의 다른 실시 예와 동일하다.

즉, 본 실시 예에서 지하수 중화부(30)는 본체(10)와 별도로 분리 형성되고 제 1 침전조(22)에 피에이치 센서(36)가 구비되도록 약품 투입관(35)을 매개로 세척수 정화부(20)와 연결되어 있다.

따라서 지하수 중화부(30)는 본 발명의 다른 실시 예와 다르게 본체(10)와 분리되는 구조를 갖는다.

이때, 월류방지턱(31A)은 지하수 중화부(30)와 본체(10)의 분리 구조에 의해 생략된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치는, 지하수 중화부(30)가 본체(10)와 별도로 분리 형성되고 약품 연결관(35)을 매 개로 세척수 정화부(20)와 연결되는 구조에 의해 도로의 상태 및 유지관리가 용이하도록 설치위치를 자유롭게 선택하여 설치할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 각 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치의 설치상태를 나타낸 평면도,

도 2는 도 1에 도시된 터널 유출수 처리장치를 나타낸 사시도,

도 3은 도 1에 도시된 터널 유출수 처리장치에 구비된 세척수 정화부를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치에 의해 세척수에 포함된 오염물질이 제거되는 과정을 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치로 터널의 세척시 발생하는 세척수를 정화하여 얻은 오염물질의 저감율을 나타낸 도면,

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치를 나타낸 사시도,

도 7은 도 6에 도시된 터널 유출수 처리장치를 나타낸 평면도,

도 8은 도 6에 도시된 터널 유출수 처리장치에 구비된 지하수 중화부를 나타낸 단면도,

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치에 의해 터널 지하수의 피에이치 중화과정을 나타낸 단면도, 그리고

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터널 유출수 처리장치를 나타낸 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 본체 10A : 입수구

10B : 배수구 12 : 덮개

14 : 배수관로 16 : 분기로

18 : 수문 20 : 세척수 정화부

22 : 제 1 침전조 24 : 제 2 침전조

26 : 제 3 침전조 28 : 격벽

29 : 통수로 30 : 지하수 중화부

31 : 약품 수용조 31A : 월류방지턱

32 : 약품탱크 33 : 받침부재

34 : 이송모터 35 : 약품 투입관

36 : 피에이치 센서 38 : 제어부

Claims (13)

1. 삭제
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3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 터널의 배수관로(14)를 따라 유출되는 세척수 등의 유출수가 유입 및 배출되도록 입수구(10A)와 배수구(10B)가 구비된 본체(10);

   상기 배수관로(14)에 구비되어 터널로부터 유출되는 세척수 등을 포함하는 유출수가 본체(10)와 하천으로 각각 흐르도록 안내하기 위한 분기로(16);

   상기 분기로(16)에 구비되어 유출수가 본체(10) 또는 하천 방향으로 선택적으로 유출되도록 제어하기 위한 수문(18);

   상기 본체(10)의 내부에 세척수의 진행경로를 따라 구비되어 세척수에 포함된 각종 오염물질을 순차적으로 제거하도록 입수구(10A)를 통해 유입되는 세척수에 포함된 오염물질을 1차적으로 침전시키기 위한 제 1 침전조(22)와, 상기 제 1 침전조(22)를 경유한 세척수에 포함된 오염물질을 2차적으로 침전시키기 위한 제 2 침전조(24), 및 상기 제 2 침전조(24)를 경유한 세척수에 포함된 잔여 오염물질을 최종적으로 여과하도록 하부에 구비되는 모래필터층(26A)의 상부에 자갈층(26B)이 적층되며 여과 완료된 세척수를 모래유실 방지망(19)이 결합되는 배수구(10B)로 배수하기 위한 제 3 침전조(26)로 구성되며, 상기 제 1 침전조(22)와 제 2 침전조(24) 및 제 3 침전조(26)는 격벽(28)으로 구획되되, 상기 격벽(28)의 상단부에 세척수의 흐름이 배수구(10B) 방향으로 발생하도록 입수구(10A)를 기준하여 점차적으로 낮아지게 형성되는 통수로(29)가 구비되는 세척수 정화부(20); 및

   상기 세척수 정화부(20)에 구비되며 터널로부터 유출되는 지하수 등의 유출수가 피에이치 기준치를 초과하는 경우에 이를 중화시키기 위한 지하수 중화부(30)를 포함하며,

   상기 지하수 중화부(30)는 약품 수용조(31)의 내부에 수용되는 약품탱크(32)와,

   상기 약품탱크(32)에 구비되어 약품을 이송하기 위한 이송모터(34)와,

   상기 이송모터(34)에 의해 이송되는 약품을 제 1 침전조(22)에 투입하기 위한 약품 투입관(35)과,

   상기 제 1 침전조(22)에 구비되고 입수구(10A)를 통해 제 1 침전조(22)로 유입되는 지하수의 피에이치를 실시간 측정하기 위한 피에이치 센서(36), 및

   상기 피에이치 센서(36)로부터 송신되는 정보를 수신하여 기설정된 정보와 비교하고 지하수가 피에이치 배출 허용기준을 초과하는 경우에 약품탱크(32)의 약품이 약품 투입관(35)을 통해 제 1 침전조(22)에 강제로 투입되도록 이송모터(34)의 작동을 제어하기 위한 제어부(38)로 구성된 것을 특징으로 하는 터널 유출수 처리장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 지하수 중화부(30)는 제 3 침전조(26)에 일체로 형성되는 약품 수용조(31)에 의해 본체(10)에 일체화되는 것을 특징으로 하는 터널 유출수 처리장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 약품 수용조(31)의 상단부 가장자리에는 세척수 정화부(20)의 유출수가 약품 수용조(31) 내로 유입되는 것을 방지하기 위한 월류방지턱(31A)이 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 터널 유출수 처리장치.
10. 청구항 7에 있어서,

    상기 지하수 중화부(30)는 본체(10)와 분리 형성되고 약품 투입관(35)을 매개로 세척수 정화부(20)와 연결되는 것을 특징으로 하는 터널 유출수 처리장치.
11. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 약품탱크(32)의 하단부는 일정한 높이를 갖는 받침부재(33)로 받쳐지도록 설치된 것을 특징으로 하는 터널 유출수 처리장치.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 제 1 침전조(22)의 내벽에는 약품 투입에 따른 부식을 방지하기 위해 에폭시 코팅부(23)가 형성된 것을 특징으로 하는 터널 유출수 처리장치.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 제 1 침전조(22), 제 2 침전조(24), 제 3 침전조(26) 및 약품 수용조(31)에는 개별적으로 개폐되도록 각각 결합되는 덮개(12,13)가 구비된 것을 특징으로 하는 터널 유출수 처리장치.

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