KR101141698B1

KR101141698B1 - 빗물 정화 재활용 시스템

Info

Publication number: KR101141698B1
Application number: KR1020100062700A
Authority: KR
Inventors: 김수홍; 황응주; 천효창
Original assignee: (주)에스지알테크
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-07-13
Also published as: KR20120002026A

Abstract

본 발명은 우천시 초기 오염물질 및 이물질을 다량 함유한 초기우수를 배제하여 우수의 정수효율을 증대시키고, 이차에 걸쳐 우수를 정수하여 깨끗한 우수를 얻을 수 있어 우수의 활용범위가 증대되며, 자동 또는 수동방식으로 작동되어 관리의 효율성을 높인 빗물 정화 재활용 시스템에 관한 것으로, 건물 옥상, 지붕 등에 구비된 홈통과 연결되고 초기빗물배제밸브를 구비하는 유입배관을 통해 빗물을 유입받되, 유입구에는 크기가 비교적 큰 협잡물을 제거하는 조대스크린을 구비하고, 바닥은 경사지게 구비되어 하단에는 침전물 배출구를 구비하는 집수조와, 상기 집수조와 연결되고 제1펌프의 작동으로 공급받은 우수를 사이클론 방식에 의해 정화하고 정화된 우수를 정화수 배출구를 통해 배출하는 사이클론식 분리장치 및 상기 사이클론식 분리장치의 하측에 설치된 침전물 수거부를 포함하는 사이클론식 침전조와, 상기 사이클론식 분리장치의 정화구 배출구를 통해 배출되는 우수를 공급받아 중력에 의해 우수를 정화하고, 정화된 우수는 위어의 오버플로우(over flow)에 의해 임시저장부에 채워진 후 상기 임시저장부의 하단에 구비된 공급구를 통해 배출하는 중력식 분리장치 및 상기 중력식 분리장치의 하측에 설치된 침전물 수거부를 포함하는 중력식 침전조와, 상기 중력식 분리장치에서 정화된 우수를 제2펌프의 작동으로 공급하되 시퀀스 밸브를 구비하여 우수의 공급방향을 조절하는 공급배관과, 상기 공급배관과 연결되어 상기 시퀀스 밸브의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 여과하여 배출하되 일부는 상기 사이클론식 침전조의 사이클론식 분리장치로 반송하는 여과조와, 상기 여과조에서 배출되는 우수를 공급받아 저류하는 제1저류조 및 상기 공급배관과 연결되어 상기 시퀀스 밸브의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 저류하는 제2저류조를 포함하여 구성되는 빗물 정화 재활용 시스템을 제공한다.

Description

빗물 정화 재활용 시스템{Rainwater reusing system}

본 발명은 빗물 정화 재활용 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우천시 초기 오염물질 및 이물질을 다량 함유한 초기우수를 배제하여 우수의 정수효율을 증대시키고, 이차에 걸쳐 우수를 정수하여 깨끗한 우수를 얻을 수 있어 우수의 활용범위가 증대되며, 자동 또는 수동방식으로 작동되어 관리의 효율성을 높인 빗물 정화 재활용 시스템에 관한 것이다.

근래에 들어, 우리나라는 물부족현상이 조심스럽게 예측되고 있는 실정으로, 보다 효과적으로 물을 확보하고, 활용할 수 있는 대안사항이 매우 중요한 문제로 부각되고 있다.

따라서, 그 대안이 바로 우천시 빗물을 모아 저수 후, 필요할 경우에 저수된 빗물을 이용하는 것인데, 예를 들면, 빗물을 생태연못에 모으고 지하로 침투시킴으로써 쉽게 버려지는 빗물을 효과적으로 이용하여 다양한 생물들이 서식할 수 있도록 생태연못을 포함한 생태공원을 조성하는 것이다.

그러나, 빗물을 효율적으로 모을 수 있는가 하는 것이 문제로서, 사계절이 뚜렷하고 여름철에 강우가 집중되는 우리나라에서 빗물을 효율적으로 모은다는 것은 결코 쉬운 일이 아니다.

또한, 다른 문제점은 우천시 빗물은 대기중의 오염물질을 씻어내리며, 지표면을 따라 흐르면서 각종 오염물질을 함유한 상태로 이동하므로 자연상태의 빗물을 그대로 이용하는 것은 이차적인 수질오염을 발생시키는 요인이 될 수 있다.

이와 같은, 문제를 해결하기 위한 기법들로서 갈수기의 물부족을 대비하여 빗물을 저장하는 저장탱크와 수질향상을 위한 처리기법으로 초기우수배제장치, 침전물배출장치, 여과장치, 확산형소독장치, 산소공급장치 등이 요구되었다.

종래의 우수처리 시스템은 집수면을 거쳐 수평홈통과 수직 낙수관을 통해 빗물저장탱크에 저장된 빗물을 특별한 처리시설이 없이 사용하기 때문에 저장탱크에 쉽게 침전물의 퇴적,조류의 발생 및 성장으로 인한 수질오염과 각 배관의 막힘 등의 현상으로 효율적인 관리가 어렵고 사용자가 깨끗한 빗물을 이용하는데 많은 문제점이 있었다.

그래서, 우천시 초기우수에 오염물질이 다량 함유된 오염초기우수를 쉽게 배제할 수 있으며, 우수를 간단하게 정수가능하고 관리, 유지비가 적게 들며, 정수기능이 뛰어나 우수를 다른 용도로 사용할 수 있도록 정수할 수 있는 우수정수장치 및 정수방법이 절실히 요구되고 있다.

나아가, 빗물을 정화하여 사용하는 경우라도 활용 용도에 따라 정화의 정도는 차별되게 하는 것이 바람직함에도 이러한 문제를 해결할 수 있는 정수장치는 구비되지 못하는 실정이었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 오염물질이나 부유물질, 자갈, 쓰레기를 다량 함유한 초기우수를 초기빗물배제밸브를 통해 배제시켜 정수효과를 극대화시킬 수 있도록 구조가 개선된 빗물 정화 재활용 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 초기우수가 배제된 우수를 집수조, 침전조를 통과시킨 후 필요에 따라 여과조를 선택할 수 있도록 한 후 정수 정도에 따라 선택적으로 2가지의 저류조에 정화된 우수가 저류될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 목적은 여과부에서 역세척은 필수적으로 요구되는 것이 실정인데, 본 발명에서는 공기에 의한 역세척을 시행하여 역세척의 효율을 높이고자 한다.

본 발명은 건물 옥상, 지붕 등에 구비된 홈통(10)과 연결되고 초기빗물배제밸브(21)를 구비하는 유입배관(20)을 통해 빗물을 유입받되, 유입구(110)에는 크기가 비교적 큰 협잡물을 제거하는 조대스크린(120)을 구비하고, 바닥은 경사지게 구비되어 하단에는 침전물 배출구(130)를 구비하는 집수조(100);와, 상기 집수조(100)와 연결되고 제1펌프(210)의 작동으로 공급받은 우수를 사이클론 방식에 의해 정화하고 정화된 우수를 정화수 배출구(251)를 통해 배출하는 사이클론식 분리장치(250) 및 상기 사이클론식 분리장치(250)의 하측에 설치된 침전물 수거부(260)를 포함하는 사이클론식 침전조(200);와, 상기 사이클론식 분리장치(250)의 정화구 배출구(251)를 통해 배출되는 우수를 공급받아 중력에 의해 우수를 정화하고, 정화된 우수는 위어(320)의 오버플로우(over flow)에 의해 임시저장부(330)에 채워진 후 상기 임시저장부(330)의 하단에 구비된 공급구(331)를 통해 배출하는 중력식 분리장치(350) 및 상기 중력식 분리장치(350)의 하측에 설치된 침전물 수거부(360)를 포함하는 중력식 침전조(300);와, 상기 중력식 분리장치(350)에서 정화된 우수를 제2펌프(410)의 작동으로 공급하되 시퀀스 밸브(420)를 구비하여 우수의 공급방향을 조절하는 공급배관(400);과, 상기 공급배관(400)과 연결되어 상기 시퀀스 밸브(420)의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 여과하여 배출하되 일부는 상기 사이클론식 침전조(200)의 사이클론식 분리장치(250)로 반송하는 여과조(500);와, 상기 여과조(500)에서 배출되는 우수를 공급받아 저류하는 제1저류조(600); 및 상기 공급배관(400)과 연결되어 상기 시퀀스 밸브(420)의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 저류하는 제2저류조(700);를 포함하여 구성되는 빗물 정화 재활용 시스템을 제공한다.

여기서, 상기 집수조(100)는, 우수가 처리되는 양보다 많은 양이 유입되는 경우 우수가 자동으로 배출되도록 하는 오버플로우 배관(140)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사이클론식 분리장치(250)는, 내부에 우수의 유동공간이 형성됨과 아울러, 종단면의 면적이 하측을 향할수록 점진적으로 감소하도록 형성된 원추형 본체부(252);와, 상기 원추형 본체부(252)의 측부에 형성됨과 아울러, 유입되는 우수의 흐름이 편심을 갖도록 형성된 분리장치 우수 유입구(253);와, 상기 원추형 본체부(252)의 하측에 형성됨과 아울러, 상기 침전물 수거부(260)에 오염물을 유출하도록 형성된 분리장치 오염물 유출구(254);와, 상기 원추형 본체부(252)의 내부에 구비되는 하단은 열리고 상단은 막힌 통 형상으로, 내부에 부직포(255)가 충진되어 하단부터 우수가 차오르면서 상기 부직포(255)에 의해 추가로 여과된 후 상단에 형성된 분리장치 정화수 배출구(251)를 통해 우수를 상기 중력식 침전조(300)로 공급하는 내부 여과조(256);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중력식 침전조(300)는, 하단에 연통구(311)가 있는 격벽(310)을 구비하여 상기 정화수 배출구(251)로 유입되는 우수가 하부까지 유동하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과조(500)는, 내부에 세라믹막(511)을 구비하는 본체(510);와, 상기 본체(510)를 통과한 우수가 배출되는 출구(513)에 구비되는 유량유출조절밸브(520);와, 상기 본체(510)에 우수의 공급방향과 반대 방향으로 공기압을 불어 넣어 역세척을 시행하는 에어 컴프레셔(530); 및 상기 본체(510)를 통과한 우수가 배출되는 출구(513)에 구비되어 우수의 일부를 사이클론식 분리장치(260)로 반송하는 반송배관(550);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세라믹막(511)은, 우수가 공급되는 입구 쪽의 제1세라믹막(미도시)과 여과를 거쳐 유출되는 출구 쪽의 제2세라믹막(미도시)이 각각 직렬로 배치되되 상기 제1세라믹막의 공극 크기가 제2세라믹막보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1세라믹막의 공극 크기는 1.0㎛이고, 상기 제2세라믹막의 공극 크기는 0.5㎛인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1저류조(600) 및 상기 제2저류조(700)에는 UV 램프(650, 750)가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 건물옥상이나 외부에 설치되어 우천시 비의 양을 측정하는 강수계(30)를 추가로 구비하여 비가 오기 시작하여 일정 강우에 이르는 순간까지는 상기 초기빗물배제밸브(21)를 열어서 초기빗물을 유출시키고, 일정 강우를 초과하는 순간부터는 상기 초기빗물배제밸브(21)를 닫아 우수가 상기 집수조(100)로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집수조(100)의 수위를 측정하는 제1수위센서(180), 상기 중력식 분리장치(350)의 수위를 측정하는 제2수위센서(380), 상기 제1저류조(600)의 수위를 측정하는 제3수위센서(680), 상기 제2저류조(700)의 수위를 측정하는 제4수위센서(780)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 초기빗물배제밸브(21), 제1펌프(210), 제2펌프(410), 시퀀스 밸브(420), 제1수위센서(180), 제2수위센서(380), 제3수위센서(680) 및 제4수위센서(780)와 상호 연동되어 상기 빗물 정화 재활용 시스템의 작동을 제어하는 제어부(800)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 활용하면,

첫째, 오염물질이나 부유물질, 자갈, 쓰레기를 다량 함유한 초기우수를 초기빗물배제밸브를 통해 배제시켜 정수효과를 극대화시킬 수 있도록 구조가 개선된 빗물 정화 재활용 시스템을 제공하는 것이 가능하다.

둘째, 초기우수가 배제된 우수를 집수조, 침전조를 통과시킨 후 필요에 따라 여과조를 선택할 수 있도록 한 후 정수 정도에 따른 2가지의 저류조에 정화된 우수가 저류되어 용도에 따라 선택적으로 활용할 수 있다.

셋째, 여과부에서 역세척은 필수적으로 요구되는 것이 실정인데, 본 발명에서는 공기에 의한 역세척을 시행하여 역세척의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 빗물 정화 재활용 시스템의 전체 개략도를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 빗물 정화 재활용 시스템에서 여과부를 거치지 않는 경우의 유체의 흐름을 도시한 것이며,
도 3은 본 발명에 따른 빗물 정화 재활용 시스템에서 여과부를 거치는 경우의 유체의 흐름을 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 빗물 정화 재활용 시스템의 전체 개략도를 도시한 것이다.

도 1에서 보듯이, 본 발명은 집수조(100), 침전조(200, 300), 공급배관(400), 여과조(500) 및 저류조(600, 700)를 포함하여 구성되며, 추가적으로 제어부(미도시)를 구비할 수 있다.

상기 집수조(100)는 건물 옥상, 지붕 등에 구비된 홈통(10)과 연결되고 초기빗물배제밸브(21)를 구비하는 유입배관(20)을 통해 빗물을 유입받되, 유입구(110)에는 크기가 비교적 큰 협잡물을 제거하는 조대스크린(120)을 구비하고, 바닥은 경사지게 구비되어 하단에는 침전물 배출구(130)를 구비하여 구성된다. 아울러, 우수가 처리되는 양보다 많은 양이 유입되는 경우 우수가 자동으로 배출되도록 하는 오버플로우 배관(140)을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명은 기본적으로 건물 등에서 집수되는 빗물을 재활용하고자 하는 것으로 건물 옥상 지붕면과 연결되어 있는 홈통을 이용하여 빗물을 집수하며, 건물 지붕면과 연결되어 있는 홈통과 집수조는 도수관을 연결하여 유체가 한쪽 방향으로 이동하도록 한다. 그리고, 도수관의 이음새는 앨보를 이용하여 이음한다.

또한, 집수조 상단에는 빗물이 처리되는 양보다 많은 양의 비가 내리는 집중호우 시 유체가 빠져나갈 수 있는 오버플로우(over flow)를 위해 오버플로우 배관(140)을 구비하는 것이 바람직하다.

초기 빗물의 경우 입자성 물질과 같은 대기 오염물질을 다량 포함하고 있어 빗물처리효율을 저감시키는 요인이 된다. 즉, 초기 빗물을 일정량 배제한 후 비교적 오염이 덜 한 빗물을 처리할 경우 높은 처리효율을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 처리비용도 절감할 수 있다.

다만, 초기 빗물의 배제는 일괄적으로 행하는 것은 아니며 기후나 환경 여건에 따라 차별을 둘 수 있다. 즉, 초기 빗물을 배제해야 할 시기는 갈수기, 황사가 빈번한 봄철과 같은 대기오염이 심한 시기이며 장마철과 같이 다량의 비가 자주 오는 시기에는 초기 빗물을 배제할 필요가 없다. 한편 대기오염 정도가 주거지역보다 심한 공업지역은 시기와 무관하게 초기 빗물을 배제하는 것이 바람직하다.

초기 빗물은 유체의 흐름 차단과 유량을 효과적으로 조절할 수 있는 글로브 밸브(globe valve)를 사용하며, 밸브 내부가 S자 모양으로 바뀌면서 상부의 패킹에 의해 개폐하는 밸브이다. 배제되는 초기 빗물 양은 집수되는 지붕면의 면적만큼 배제하는 것이 바람직하며, 이는 통상 강수량을 고려하여 배제하게 되며, 경우에 따라 사용자가 설정할 수 있다.

이에, 건물옥상이나 외부에 설치되어 우천시 비의 양을 측정하는 강수계(30)를 추가로 구비하여 비가 오기 시작하여 일정 강우에 이르는 순간까지는 상기 초기빗물배제밸브(21)를 열어서 초기빗물을 유출시키고, 일정 강우를 초과하는 순간부터는 상기 초기빗물배제밸브(21)를 닫아 우수가 상기 집수조(100)로 공급되도록 제어하는 방식을 활용할 수 있다. 물론, 자동제어뿐 아니라 수동제어도 가능하다.

유입배관(20)을 통해 흘러온 우수는 조대스크린(120)을 거친 후 집수조(100)에 저장된다. 조대스크린(120)은 유효간격의 크기가 5㎝ 이상으로 나뭇잎, 나뭇가지와 같은 비교적 큰 협잡물을 제거하는 역할을 한다. 이때 조대스크린(120)을 유입배관(20)과의 간격을 두어 모여 있는 협잡물을 제거하는데 용이하게 하는 것이 바람직하다.

조대스크린(120)을 거쳐 협잡물이 제거된 우수는 집수조(100)에 모이게 된다. 집수된 우수는 일시적으로 체류하게 되는데 모래와 같은 다소 굵은 입자 일부는 집수조(100)에서 침전되어 쌓이므로 집수조(100) 하단에 5~10°가량의 경사판과 침전물 배출구(130, Drain)를 두어 침전물을 용이하게 제거할 수 있도록 한다.

다음으로, 침전조는 사이클론식 침전조(200)와 중력식 침전조(300)로 구성된다. 사이클론식 침전조는 사이클론 방식에 의해 1차로 이물질을 분리하고, 중력식 침전조는 우수를 일정 시간 체류하게 하여 중력에 의해 이물질이 하부로 침전되도록 하여 2차로 침전시키는 2단계로 구분되어 있다.

상기 사이클론식 침전조(200)는 상기 집수조(100)와 연결되고 제1펌프(210)의 작동으로 공급받은 우수를 사이클론 방식에 의해 정화하고 정화된 우수를 정화수 배출구(251)를 통해 배출하는 사이클론식 분리장치(250) 및 상기 사이클론식 분리장치(250)의 하측에 설치된 침전물 수거부(260)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 사이클론식 분리장치(250)는, 내부에 우수의 유동공간이 형성됨과 아울러, 종단면의 면적이 하측을 향할수록 점진적으로 감소하도록 형성된 원추형 본체부(252);와, 상기 원추형 본체부(252)의 측부에 형성됨과 아울러, 유입되는 우수의 흐름이 편심을 갖도록 형성된 분리장치 우수 유입구(253);와, 상기 원추형 본체부(252)의 하측에 형성됨과 아울러, 상기 침전물 수거부(260)에 오염물을 유출하도록 형성된 분리장치 오염물 유출구(254);와, 상기 원추형 본체부(252)의 내부에 구비되는 하단은 열리고 상단은 막힌 통 형상으로, 내부에 부직포(255)가 충진되어 하단부터 우수가 차오르면서 상기 부직포(255)에 의해 추가로 여과된 후 상단에 형성된 정화수 배출구(251)를 통해 우수를 상기 중력식 침전조(300)로 공급하는 내부 여과조(256);를 포함하여 구성된다.

상기 사이클론식 침전조(200)는 사이클론식 분리장치(250)와 침전물 수거부(260)를 포함하여 구성된다.

상기 집수조(100)에서 정화된 우수는 제1펌프(210)를 이용하여 사이클론식 분리장치(250)로 빗물을 공급한다. 사이클론식 분리장치(250)는 유체의 선회류에 의해서 생기는 원심력을 이용하여 입자성 물질을 분리하는 원리를 이용한 것으로 부유물질이 원심력에 의해 선회하면서 원추벽에 모이고 원추부의 꼭지점 쪽에서 배출된다. 사이클론식 분리장치(250)는 원통에 의해 외부 침전부인 본체부(252)와 내부 여과부인 내부 여과조(256)로 구분되어 있으며, 우수는 외부 침전부로 유입되어 내부 여과부로 이송된다.

상기 본체부(252)는 유체의 사이클론 흐름을 유도하여 본체부 하부에 입자성 물질이 침전 되도록 하였다. 반면 내부여과조(256)에는 부직포(255)를 충진하여 전처리 여과(필터링) 효과를 얻을 수 있도록 했다. 부직포를 삽입함으로써 여과조에 유입되는 유체의 부유물질 변동을 억제할 수 있으며 이를 통해 여과조의 효율을 극대화할 수 있다.

사이클론식 침전조(200)를 거친 우수는 중력식 침전조(300)로 유입된다. 중력식 침전조(300)는 중력식 분리장치(350) 및 침전물 수거부(360)를 포함하여 구성된다.

상기 중력식 침전조(300)는 상기 사이클론식 분리장치(250)의 정화구 배출구(251)를 통해 배출되는 우수를 공급받아 중력에 의해 우수를 정화하고, 정화된 우수는 위어(320)의 오버플로우(over flow)에 의해 임시저장부(330)에 채워진 후 상기 임시저장부(330)의 하단에 구비된 공급구(331)를 통해 배출하는 중력식 분리장치(350) 및 상기 중력식 분리장치(350)의 하측에 설치된 침전물 수거부(360)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 중력식 침전조(300)는, 하단에 연통구(311)가 있는 격벽(310)을 구비하여 상기 정화수 배출구(251)로 유입되는 우수가 하부까지 유동하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 중력식 분리장치(350)에는 격벽(310)을 설치하여 상기 사이클론식 분리장치(250)의 정화수 배출구(251)로 유입된 우수가 일단 상기 중력식 분리장치(350)의 하단까지 이동하도록 하여 충분한 체류시간을 확보하고자 하는 것이며, 설치되는 격벽(310)은 침전조의 재질과 동일할 수 있다. 또한 중력식 침전조 말단에 위어(320, weir)를 두어 여과조(500)로 주입되는 유체의 흐름을 제어하고 체류시간을 확보한다. 한편 마그네틱 플로트식 레벨센서를 부착하여 여과조(500)에 유체를 공급하는 펌프의 과부하를 방지하고자 한다. 상세히 설명하면 유체가 제2레벨센서(380)의 low point에 도달하면 제2펌프(410)의 가동을 정지하고 그 후 유체가 high point에 도달하면 제2펌프(410)를 가동하는 방식이다.

아울러, 우수가 침전조에 체류하는 시간은 최소 1시간 이상이 되도록 설계하는 것이 바람직하며, 최적의 침전조 체류시간은 2시간으로 TSS 제거율 80~90%이다. 이는 침강실험을 통해 도출된 결과이며, 그 결과는 [그림 1]과 같다.

[그림 1]

도 2는 본 발명에 따른 빗물 정화 재활용 시스템에서 여과부를 거치지 않는 경우의 유체의 흐름을 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 빗물 정화 재활용 시스템에서 여과부를 거치는 경우의 유체의 흐름을 도시한 것이다.

다음으로, 상기 공급배관(400)은 상기 중력식 분리장치(350)에서 정화된 우수를 제2펌프(410)의 작동으로 공급하되 시퀀스 밸브(420)를 구비하여 우수의 공급방향을 조절하는 장치에 해당한다.

도 2 및 도 3에서 보듯이, 상기 시퀀스 밸브(420)의 선택적 작동으로 우수를 이하 설명할 여과조(500)로 보내어 여과 후에 제1저류조(600)로 보내거나, 상기 시퀀스 밸브(420)의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 여과조(500)를 거치지 않고 직접 제2저류조(700)로 보내는 두가지 경로를 구비하는 것이다.

본 발명에서는 단순히 일방향으로 우수의 정화과정이 진행되는 것이 아니라 정화된 우수의 용도에 따라 정화의 정도를 두 가지로 분리하게 된다. 하나는 추가로 여과조를 거친 경우이고, 다른 하나는 여과조를 거치지 않고 바로 저류조로 저류되는 경우이다.

즉, 빗물의 재활용 용도는 다양할 수 있다. 정원용수, 소방용수, 청소용수와 같이 비교적 낮은 수질이 요구되는 사용용도가 있는 반면, 화장실 용수, 공업용수, 세차용수와 같이 높은 수질이 요구되는 용도도 있다. 사용용도를 고려하지 않고 일률적으로 빗물 처리 시스템을 적용할 경우 불필요한 공정이 추가되어 경제적 효율성이 저하될 수 있다. 이에 본 발명은 요구되는 수질에 따라 적용하는 공정을 달리하여 효율성을 극대화하고자 한다.

다시 말하면, 비교적 낮은 수질이어도 상관없는 정원용수, 소방용수, 청소용수로 활용할 경우, 막여과(여과조, 500) 공정을 생략하고 침전공정을 거친 후 바로 저류조에 저장하여 이용할 수 있도록 하는데, 이 경우에는 이하 설명할 제2저류조(700)로 우수가 저류된다. 반면 시설물 또는 기계마모 등과 같은 문제점이 발생할 수 있는 화장실 용수, 공업용수, 세차용수는 침전공정 후 막여과(여과조, 500) 공정을 거친 양질의 용수를 저류하여 이용하고자 하는데, 이 경우에는 여과조(500)를 거친 후에 이하 설명할 제1저류조(600)로 우수가 저류되게 된다.

이와 같은 시스템을 구축하기 위해 전자 시퀀스 밸브(410)를 사용하여 제2펌프(410)를 컨드롤한다. 전자 시퀀스 밸브라 함은 전기신호로써 전자석을 조작하여 그 힘을 이용하는 밸브로 주회로가 있고 몇 개의 회로가 그 회로에 딸려 있을 때, 주회로의 압력을 일정하게 유지하면서 일부 회로를 작동할 수 있는 밸브이다. 또한 저류조에서 유체가 역류하지 않도록 하기 위해 체크밸브를 부착한다. 평상시에는 체크밸브 역할을 하며 바이패스 밸브를 열어주면 2차 배관의 물이 반대로 흐를 수 있어 배관의 유지보수 및 관리가 용이한 스모렌스키 체크밸브를 이용할 수 있다.

다음으로, 상기 여과조(500)는 상기 공급배관(400)과 연결되어 상기 시퀀스 밸브(420)의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 여과하여 배출하는 장치이다. 즉, 상기 시퀀스 밸브(420)가 제1저류조(600) 쪽으로 선택되는 경우에 해당한다.

여기서, 상기 여과조(500)는, 내부에 세라믹막(511)을 구비하는 본체(510);와, 상기 본체(510)를 통과한 우수가 배출되는 출구(513)에 구비되는 유량유출조절밸브(520);와, 상기 본체(510)에 우수의 공급방향과 반대 방향으로 공기압을 불어 넣어 역세척을 시행하는 에어 컴프레셔(530); 및 상기 본체(510)를 통과한 우수가 배출되는 출구(513)에 구비되어 우수의 일부를 사이클론식 분리장치(260)로 반송하는 반송배관(550);을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 따른 여과조(500)는 주기적으로 역세척을 시행해주어야 하는데, 본 발명에서는 종래의 기술과는 달리 공기압에 의해 이를 수행하게 된다.

본 발명에서 여과조(500)는 막여과(Membrane Filtration) 방식에 의해 여과를 수행하게 되며, 막여과(Membrane Filtration)란 막을 여재로 하여 물을 통과시켜 수중에 존재하는 오염물질이나 불순물을 제거하는 기술로 다양한 분야에서 사용되고 있다. 사용되는 막은 세라믹막으로 높은 온도에서 처리된 무기질의 비금속재료로 화학적으로 안정적이고 압력에 강한 장점을 지니고 있다. 유효 수명이 3~10년으로 흔히 사용하는 고분자막에 비해 수명이 길어 비용절감의 효과를 얻을 수 있다. 또한 고온에서 막의 미세구조가 변형되지 않기 때문에 고온공정에서의 열적 제한을 받지 않기 때문에 550°이상의 고온에서 회화할 경우 막 내부에 축적된 오염물질을 제거할 수 있어 더욱 효율적이다.

아울러, 상기 세라믹막(511)은, 우수가 공급되는 입구 쪽의 제1세라믹막(미도시)과 여과를 거쳐 유출되는 출구 쪽의 제2세라믹막(미도시)이 각각 직렬로 배치되되 상기 제1세라믹막의 공극 크기가 제2세라믹막보다 큰 것을 특징으로 한다. 더욱 상세하게, 상기 제1세라믹막의 공극 크기는 1.0㎛이고, 상기 제2세라믹막의 공극 크기는 0.5㎛인 것을 사용하는 것이 가능하다.

상세히 설명하면, 세라믹막(511)의 공극 크기는 0.5um와 1.0um가 있는데 1.0um 세라믹막을 거친 후 0.5um 세라믹막을 통과하도록 직렬연결하였다. 공극이 작을수록 부유물질 및 용존성물질 제거에 더 효율적이나 처리할 수 있는 양이 작을 뿐만 아니라 공극막힘이 가속화되어 막교체 시기가 짧아져 처리비용이 증가하게 되는 단점이 있다. 이에 1.0um - 0.5um 막을 직렬로 연결하여 처리효율을 극대화하고자 한다. 침전조(200)를 거친 빗물의 평균 TSS농도는 2~10um이며 1.0um막으로 여과를 하면 TSS의 농도는 0에 가깝다. 여과에 사용하는 GF/C의 공극이 1.2um이므로 1.2um이상의 부유물질은 모두 제거가 되었다는 사실을 알 수가 있다. 이러한 빗물을 다시 0.5um막으로 여과를 하면 독립적으로 막을 운전 하였을 때보다 훨씬 더 높은 효율을 얻을 수 있다.

한편, 시간이 지남에 따라 세라믹막(511)의 공극이 막히는 현상이 발생하게 된다. 이를 파울링이라 하는데 파울링이 발생할 경우 막의 효율성이 떨어진다. 따라서 이를 해결할 수 있는 공정인 역세공정이 반드시 함께 이루어져야 한다. 먼저 여과 방법 중 Cross-Flow Filtration과 Dead-End Fitration이 있는데 Cross-Flow Filtration은 전량을 여과하지 않고 일부만 여과를 하고 나머지는 순환을 시키는 방법이다. 이러한 방법은 Dead-End Fitration방법에 비해 여과유량은 줄어들지만 막 내부유속으로 인해 막 표면에 쌓이는 이물질(flux)을 일부 제거시키는 기능이 있어 오랜 시간 여과를 하여도 파울링 현상이 적어 오랜 시간 막의 교체 없이 운전을 해야 하는 경우에 매우 효율적이다.

그리고, 본 발명에서는 Cross-Flow Filtration 방법을 사용하게 되며, 그 방식은 상기 여과조(500)를 거친 우수 중 일부를 상기 사이클론식 침전조(200)의 사이클론식 분리장치(250)로 반송시켜 다시 침전조와 여과조를 거치게 하는 방식을 사용한다. 이에, 상기 여과조(500)의 본체를 통과한 우수가 배출되는 출구(513)와 상기 사이클론식 침전조(200)를 연결하는 반송배관(550)을 추가로 구비하게 된다. 상기 반송배관(550)으로 반송되는 우수의 양은 상기 여과조(500)의 출구(513)에 구비된 유량유출조절밸브(520)의 조작에 의해 조절이 가능하다. 즉, 유량유출조절밸브(520)의 열림이 작을수록 상기 반송배관(550)으로 반송되는 우수의 양은 늘어나게 된다.

아울러, 현재 가장 많이 사용되고 있는 역세척 방법은 여과수를 이용한 방법이다. 하지만 이는 여과효율을 떨어뜨리는 방법이기에 Air를 사용하는 역세척 방법을 새롭게 발명하게 되었다. 일반적으로 Air를 사용해 역세척을 할 경우 일정 압력에 도달하였을 때 수초 내지 수십초 간 운전을 하여 막표면에 cake층이 압축이 되어 역세척 효율이 떨어지는 것을 방지하는데 본 발명에서는 역세척 효율을 높이기 위해 여과 시간과 역세척 시간을 똑같이 하였으며 막표면의 cake층이 압축되는 것을 방지하기 위해 막 유출구 부분의 유량유출조절밸브(520)를 조절하여 내부유속을 높여 Air로 인해 떨어지는 힘에 유속의 힘을 가하여 막표면의 이물질(flux)을 제거하여 일반적으로 사용되는 역세척 방법에 비해 훨씬 더 높은 여과 효율을 얻을 수가 있다.

즉, 본 발명에서 여과조(500)의 세라믹막(511)을 이용하여 여과를 진행하는 과정에서는 시퀀스 밸브(420)를 통해 상기 여과조(500)로 유입되는 우수량은 상기 여과조(500)의 출구 부분에 구비된 유량유출조절밸브(520)보다 크게 된다. 다시 말해, 시퀀스 밸브(420)의 밸브 열림량이 유량유출조절밸브(520)의 밸브 열림량보다 크게 한다. 이렇게 하는 것이 유입되는 우수는 양이 많더라도 유출되는 우수의 양을 적게 하여 여과조(500)에서 우수의 흐름을 감소시켜 효율적으로 여과가 이루어지게 한다.

하지만, 역세척을 하는 경우에는 상기 에어 컴프레셔(530)에서 고압공기를 분사하기 때문에 여과조(500)에서 우수의 흐름이 느린 경우에는 단순히 고압공기에 의한 세척이 이루어질 뿐이므로 역세척의 효율이 떨어질 수 있다. 이에, 여과조(500)에서의 물의 흐름을 빠르게 하기 위해 유량유출조절밸브(520)의 밸브 열림량을 시퀀스 밸브(420)의 밸브 열림량에 상당하도록 오픈하여 유속을 빠르게 한다. 이렇게 하면 빠른 우수의 흐름과 반대 방향으로 들어오는 고압공기가 충돌하면서 역세척이 매우 효율적으로 이루어질 수 있다.

이하, 상기 여과조(500) 및 여과조(500)의 역세척과 관련한 시험 결과를 설명한다.

- 여과 시험

그림 2는 1.0㎛의 세라믹막을 사용한 경우에 시간에 따른 유량 및 압력 곡선을, 그림 3은 0.5㎛의 세라믹막을 사용한 경우에 시간에 따른 유량 및 압력 곡선을 각각 나타낸 것이다.

[그림 2]

[그림 3]

상기 그림 2 및 그림 3에서 보듯이 시간이 지남에 따라 점차 여과 유량이 감소됨을 알 수 있으며, 초기에 급격하게 여과 유량이 감소됨을 알 수 있다. 즉, 이는 세라믹필터의 역세척이 필요함을 암시하는 것이다.

또한, 어느 순간에 압력이 갑자기 높아짐을 알 수 있으며 이 또한 세라믹필터의 효율이 급격하게 떨어지고 있음을 암시하는 것이다.

나아가, 상기 여과 시험 전후의 세균 감소량은 다음과 같다.

[표 1]

표 1에서 보듯이, 세라믹막을 이용한 후에는 세균이 대부분 걸러진 것을 알 수 있으므로 세라믹막의 성능은 매우 좋음을 알 수 있다.

- 역세척 시험

1) 여과방식은, Cross- Flow Filtration

2) 막 재질은, Ceramic(pore size: 1um, area: 40.8cm²)

3) 분석 방법은, 정량펌프를 사용하여 유입유량을 150ml/min으로 하였으며 초기강우를 포함한 빗물을 2시간 침전시킨 후 여과를 실시하였고, 역세척은 Air를 사용하였고 15분씩 실시하였다. 역세척을 실시할 때 유량유출조절밸브(520)를 조절하여(더 많이 오픈하여) 내부 유속을 증가시켜 역세척 효율을 증가시켰다.

4) 시험결과를 비교해보면,

그림 4는 역세척을 실시하지 않았을 때의 여과 유량 및 압력 변화를 나타낸 것이고, 그림 5는 역세척을 실시하였을 때 여과유량 및 압력 변화를 나타낸 것이다.

[그림 4]

그림 4에서는, 적정 유입 유량을 150ml/min으로 결정하고 정량펌프를 이용하여 장시간 여과를 실시하였다. 최대압력은 0.085Mpa, 최저압력은 0.023Mpa이였으며 최대 여과유량은 458.7ml/hr, 최저 여과유량은 13.2ml/hr이다. 여과를 시작한지 12시간째부터 여과유량이 100ml/hr이하로 떨어졌으며 시간이 지남에 따라 일정하게 여과유량이 줄어들었다. 압력도 시간이 지남에 따라 높아졌으며 121시간이 지나면서 급격히 압력이 높아졌다. 여과대상 물질인 빗물을 침전시킨 뒤 여과를 하기에 유입 TSS의 농도는 대략 10mg/L이하이므로 역세척 없이도 장기간 운전이 가능할 것이라고 판단을 하였으나 최적여과 Flux가 5294ml/d·cm²인데 반해 실제여과 Flux는 25ml/d·cm²으로 차이가 심해 역세척이 필요하다는 사실을 도출할 수 있었다.

[그림 5]

Dead-End Filtration 여과방식에서 역세척을 할 경우 여과수를 이용하여 역세척을 실시하는데, 본 시험에서는 Cross-Flow Filtration 방식으로 여과를 하였기에 이에 가장 적합한 역세척 방법을 고안하게 되었다. Cross-Flow Filtration 방식의 특성상 일부만 여과되고 나머지는 반송되어 막 표면의 Fouling 현상이 Dead-End Filtratin 여과방식보다 적다. 여과조(500) 출구 부근에 설치된 유량유출조절밸브(520)를 조절하여 내부에 압력을 주어 여과를 한다. 일반적으로 역세척을 할때 Air를 사용하면 시간이 지나면서 막 표면의 Cake 층이 압축이 되어 역세효율이 떨어지므로 일정 압력에 도달되면 수초 또는 수십초간 역세척을 실시 할 수밖에 없다. 이 같은 방법도 비록 짧은 시간동안 역세척을 실시하지만 시간이 오래 되면 Cake 층이 압축이 될 수밖에 없기에 역세척 효율을 최대로 높일 수 있는 방법을 고안 하여야 했다. 여과실험을 통해 15분 단위로 여과와 역세척을 반복 하면 기존의 방식보다 역세척하는 시간이 늘어나 역세척 효율을 높일 수가 있어 보다 높은 여과 유량을 얻을 수 있을 것이라고 추측 하였으며 Air를 사용한 역세척의 단점인 Cake 층이 압축되는 것을 방지하기 위해 출구의 유량유출조절밸브(520)를 사용하여 내부유속을 빠르게 하여 하여 Cake 층이 압축되는 것을 최대한 방지하였다. 실제여과 Flux는 64ml/d·cm2으로 최적여과 Flux에 비해 매우 낮게 나타났으나 역세척을 하지 않았을 때에 비해 2.6배 더 높은 여과효율을 나타내었다.

나아가, 가장 효율적인 역세척 시간을 도출하기 위해 여과시간을 변화시키면서 분석을 실시하였다. 1시간 내에 최대한 많은 양의 여과를 수행해야 하므로 역세척 시간은 15분으로 고정하고 여과시간을 변경하면서 분석한 결과 15분씩 여과와 역세척을 반복하는 것이 가장 높은 여과 효율과 역세척 효율을 나타냄을 알 수 있었다.

그림 6은 여과 45분 후 역세척 15분을 수행한 그래프, 그림 7은 여과 30분->역세척 15분->여과 15분을 수행한 그래프, 그림 8은 여과 15분->역세척15분->여과 15분->역세척15분을 수행한 그래프이다.

[그림 6]

[그림 7]

[그림 8]

다음으로, 저류조는 여과조(500)를 거친 더욱 깨끗한 우수가 저류되는 제1저류조(600)와 여과조(500)를 거치지 않은 좀 덜 깨끗한 우수가 저류되는 제2여과조(700)로 구성된다.

상기 제1저류조(600)는 상기 여과조(500)에서 배출되는 우수를 공급받아 저류하고, 상기 제2저류조(700)는 상기 공급배관(400)과 연결되어 상기 시퀀스 밸브(420)의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 여과조를 거치지 않고 저류하게 된다.

여기서, 빗물을 재활용함에 있어 보건학적으로 문제가 되는 대장균을 완전히 사멸하여야 수인성 전염병과 같은 질병을 미연에 예방할 수 있다. 대부분의 대장균이 여과공정을 통해 제거가 되나 일부 대장균이 남아있으므로 UV살균 시스템을 통해 대장균을 완전히 사멸하도록 한다. UV 살균 시스템은 대장균 사멸뿐만 아니라 저류조 내에서 박테리아가 재출연하는 것을 억제하기도 한다. 이에, 상기 제1저류조(600) 및 상기 제2저류조(700)에는 UV 램프(650, 750)가 각각 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 집수조(100)의 수위를 측정하는 제1수위센서(180), 상기 중력식 분리장치(350)의 수위를 측정하는 제2수위센서(380), 상기 제1저류조(600)의 수위를 측정하는 제3수위센서(680), 상기 제2저류조(700)의 수위를 측정하는 제4수위센서(780)를 더 포함하여 지속적으로 각 수조의 수위를 센싱하여 작동 여부를 선택할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 초기빗물배제밸브(21), 제1펌프(210), 제2펌프(410), 시퀀스 밸브(420), 제1수위센서(180), 제2수위센서(380), 제3수위센서(680) 및 제4수위센서(780)와 상호 연동되어 상기 빗물 정화 재활용 시스템의 작동을 제어하는 제어부(800)를 더 포함하여 상기 제어부(800)의 조작에 의해 본 발명인 빗물 정화 재활용 시스템을 작동하게 할 수 있다. 물론, 상기 제어부(800)는 사용자의 선택에 따라 자동 또는 수동으로 조작되게 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 물론이다.

10 : 홈통 20 : 유입배관
21 : 초기빗물배제밸브 30 : 강수계
100 : 집수조 110 : 유입구
120 : 조대스크린 130 : 침전물 배출구
140 : 오버플로우 배관 180 : 제1수위센서
200 : 사이클론식 침전조 210 : 제1펌프
250 : 사이클론식 분리장치 251 : 정화수 배출구
252 : 원추형 본체부 253 : 우수 유입구
254 : 오염물 유출구 255 : 부직포
256 : 내부 여과조 260 : 침전물 수거부
300 : 중력식 침전조 310 : 격벽
311 : 연통구 320 : 위어
330 : 임시저장부 331 : 공급구
350 : 중력식 분리장치 360 : 침전물 수거부
380 : 제2수위센서
400 : 공급배관 410 : 제2펌프
420 : 시퀀스 밸브
500 : 여과조 510 : 본체
511 : 세라믹막 513 : 출구
520 : 유량유출조절밸브 530 : 에어 컴프레셔
550 : 반송배관
600 : 제1저류조 650 : UV 램프
680 : 제3수위센서
700 : 제2저류조 750 : UV 램프
780 : 제4수위센서

Claims

건물 옥상, 지붕 등에 구비된 홈통(10)과 연결되고 초기빗물배제밸브(21)를 구비하는 유입배관(20)을 통해 빗물을 유입받되, 유입구(110)에는 크기가 비교적 큰 협잡물을 제거하는 조대스크린(120)을 구비하고, 바닥은 경사지게 구비되어 하단에는 침전물 배출구(130)를 구비하는 집수조(100);
상기 집수조(100)와 연결되고 제1펌프(210)의 작동으로 공급받은 우수를 사이클론 방식에 의해 정화하고 정화된 우수를 정화수 배출구(251)를 통해 배출하는 사이클론식 분리장치(250) 및 상기 사이클론식 분리장치(250)의 하측에 설치된 침전물 수거부(260)를 포함하는 사이클론식 침전조(200);
상기 사이클론식 분리장치(250)의 정화구 배출구(251)를 통해 배출되는 우수를 공급받아 중력에 의해 우수를 정화하고, 정화된 우수는 위어(320)의 오버플로우(over flow)에 의해 임시저장부(330)에 채워진 후 상기 임시저장부(330)의 하단에 구비된 공급구(331)를 통해 배출하는 중력식 분리장치(350) 및 상기 중력식 분리장치(350)의 하측에 설치된 침전물 수거부(360)를 포함하는 중력식 침전조(300);
상기 중력식 분리장치(350)에서 정화된 우수를 제2펌프(410)의 작동으로 공급하되 시퀀스 밸브(420)를 구비하여 우수의 공급방향을 조절하는 공급배관(400);
상기 공급배관(400)과 연결되어 상기 시퀀스 밸브(420)의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 여과하여 배출하되 일부는 상기 사이클론식 침전조(200)의 사이클론식 분리장치(250)로 반송하는 여과조(500);
상기 여과조(500)에서 배출되는 우수를 공급받아 저류하는 제1저류조(600); 및
상기 공급배관(400)과 연결되어 상기 시퀀스 밸브(420)의 선택적 작동에 의해 공급되는 우수를 저류하는 제2저류조(700);를 포함하여 구성되는 빗물 정화 재활용 시스템.
제1항에 있어서, 상기 집수조(100)는,
우수가 처리되는 양보다 많은 양이 유입되는 경우 우수가 자동으로 배출되도록 하는 오버플로우 배관(140)을 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제1항에 있어서, 상기 사이클론식 분리장치(250)는,
내부에 우수의 유동공간이 형성됨과 아울러, 종단면의 면적이 하측을 향할수록 점진적으로 감소하도록 형성된 원추형 본체부(252);
상기 원추형 본체부(252)의 측부에 형성됨과 아울러, 유입되는 우수의 흐름이 편심을 갖도록 형성된 분리장치 우수 유입구(253);
상기 원추형 본체부(252)의 하측에 형성됨과 아울러, 상기 침전물 수거부(260)에 오염물을 유출하도록 형성된 분리장치 오염물 유출구(254);
상기 원추형 본체부(252)의 내부에 구비되는 하단은 열리고 상단은 막힌 통 형상으로, 내부에 부직포(255)가 충진되어 하단부터 우수가 차오르면서 상기 부직포(255)에 의해 추가로 여과된 후 상단에 형성된 분리장치 정화수 배출구(251)를 통해 우수를 상기 중력식 침전조(300)로 공급하는 내부 여과조(256);를 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제1항에 있어서, 상기 중력식 침전조(300)는,
하단에 연통구(311)가 있는 격벽(310)을 구비하여 상기 정화수 배출구(251)로 유입되는 우수가 하부까지 유동하도록 하는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제1항에 있어서, 상기 여과조(500)는,
내부에 세라믹막(511)을 구비하는 본체(510);
상기 본체(510)를 통과한 우수가 배출되는 출구(513)에 구비되는 유량유출조절밸브(520);
상기 본체(510)에 우수의 공급방향과 반대 방향으로 공기압을 불어 넣어 역세척을 시행하는 에어 컴프레셔(530); 및
상기 본체(510)를 통과한 우수가 배출되는 출구(513)에 구비되어 우수의 일부를 사이클론식 분리장치(260)로 반송하는 반송배관(550);을 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제5항에 있어서, 상기 세라믹막(511)은,
우수가 공급되는 입구 쪽의 제1세라믹막(미도시)과 여과를 거쳐 유출되는 출구 쪽의 제2세라믹막(미도시)이 각각 직렬로 배치되되 상기 제1세라믹막의 공극 크기가 제2세라믹막보다 큰 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제1세라믹막의 공극 크기는 1.0㎛이고, 상기 제2세라믹막의 공극 크기는 0.5㎛인 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1저류조(600) 및 상기 제2저류조(700)에는 UV 램프(650, 750)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제1항에 있어서,
건물옥상이나 외부에 설치되어 우천시 비의 양을 측정하는 강수계(30)를 추가로 구비하여 비가 오기 시작하여 일정 강우에 이르는 순간까지는 상기 초기빗물배제밸브(21)를 열어서 초기빗물을 유출시키고,
일정 강우를 초과하는 순간부터는 상기 초기빗물배제밸브(21)를 닫아 우수가 상기 집수조(100)로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 집수조(100)의 수위를 측정하는 제1수위센서(180), 상기 중력식 분리장치(350)의 수위를 측정하는 제2수위센서(380), 상기 제1저류조(600)의 수위를 측정하는 제3수위센서(680), 상기 제2저류조(700)의 수위를 측정하는 제4수위센서(780)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.
제10항에 있어서,
상기 초기빗물배제밸브(21), 제1펌프(210), 제2펌프(410), 시퀀스 밸브(420), 제1수위센서(180), 제2수위센서(380), 제3수위센서(680) 및 제4수위센서(780)와 상호 연동되어 상기 빗물 정화 재활용 시스템의 작동을 제어하는 제어부(800)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 재활용 시스템.