KR101165198B1 - 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스에 관한 것이다. 보다 상세하게는 컨테이너 박스 등으로 하우징을 구성하고 하우징 내부에 복수개의 필터들을 배치하여 단일 유닛화 함으로써, 다수개의 필터를 설치할 별도의 공간을 필요로하지 않고 좁은 설치공간에도 충분히 설치가 가능하며, 필터의 이동과 재설치가 필요없이 하우징 자체를 이동시키면 되므로 공간적 제약과 이동 및 설치의 불편함을 극복할 수 있고, 하우징 내에 복수개의 필터를 상호 병렬로 연결함으로써 토목섬유 프레임 등에 의해 1차 정수가 끝난 오폐수를 유입하여 하우징 내에 배치된 복수개의 필터에 의해 각각 독립적으로 정수를 수행할 수 있어 필터의 개수에 비례하는 정수 용량을 얻을 수 있으며, 용도에 따라 정수 용량을 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 밸브 조작에 의해 샌드필터 내부의 모래에 퇴적된 슬러지를 주기적으로 청소할 수 있도록 함으로써, 샌드필터의 수명을 증가시키고 정수 효율을 극대화할 수 있는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 일측에 개폐가능한 출입구가 구비되고, 타측에 오폐수 유입구와 정수 배출구가 구비된 하우징; 상기 하우징 내에 복수개 구비되어 상기 오폐수 유입구로부터 유입된 오폐수를 정수하며, 상기 오폐수 유입구로부터 유입된 오폐수를 흡입하는 오폐수 입수라인과 정수된 물을 상기 정수 배출구로 배출하는 정수 출수라인을 구비하는 필터; 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 오폐수 유입구와 상기 오폐수 입수라인을 연결하는 제1 파이프; 및 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 정수 배출구와 상기 정수 출수라인을 연결하는 제2 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스를 제공한다.

Description

단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스{Box for real-time cleaning sludge of ocean by unit box}

본 발명은 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스에 관한 것이다. 보다 상세하게는 컨테이너 박스 등으로 하우징을 구성하고 하우징 내부에 복수개의 필터들을 배치하여 단일 유닛화 함으로써, 다수개의 필터를 설치할 별도의 공간을 필요로하지 않고 좁은 설치공간에도 충분히 설치가 가능하며, 필터의 이동과 재설치가 필요없이 하우징 자체를 이동시키면 되므로 공간적 제약과 이동 및 설치의 불편함을 극복할 수 있고, 하우징 내에 복수개의 필터를 상호 병렬로 연결함으로써 토목섬유 프레임 등에 의해 1차 정수가 끝난 오폐수를 유입하여 하우징 내에 배치된 복수개의 필터에 의해 각각 독립적으로 정수를 수행할 수 있어 필터의 개수에 비례하는 정수 용량을 얻을 수 있으며, 용도에 따라 정수 용량을 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 밸브 조작에 의해 샌드필터 내부의 모래에 퇴적된 슬러지를 주기적으로 청소할 수 있도록 함으로써, 샌드필터의 수명을 증가시키고 정수 효율을 극대화할 수 있는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스에 관한 것이다.

일반적으로 연근해의 바닥에는 퇴적물이 쌓이게 된다. 이러한 퇴적물은 하천 상류와 하류 또는 지상에서 흘러 내려와 퇴적된 모래 및 자갈 등의 골재와, 수질을 오염시키는 퇴적 슬러지가 혼합된 후 퇴적되어 형성된다.

이러한 퇴적물 중 퇴적 슬러지는 원수 내의 용존산소를 소모시키는 유기물로서, 부영양화를 일으키는 질소와 인 등의 각종 유해물질과 중금속 등을 함유하고 있다. 따라서, 퇴적 슬러지는 수질을 악화시키고, 부영양화로 조류 등이 이상 번식되도록 하여 생물에 유해한 가스를 발생시킬 뿐만 아니라, 해양의 자정능력을 상실시켜 오염을 가속화시킨다. 또한, 퇴적 슬러지는 골재와 함께 바닥에 퇴적되어 수심을 낮춤으로써 저수용량을 점차 감소시키고, 연근해에서 항만으로 사용되는 만의 바닥높이를 증가시키는 문제점이 있다.

이러한 퇴적 슬러지를 수거하기 위해 일반적으로 버켓 컨베어와 같은 준설기를 설치하여 항만이나 하천 바닥에 퇴적된 토사나 암석을 파내서 넓고 깊은 수로를 확보하려는 시도를 하고 있다.

준설선은 준설선 선체의 전, 후방에 전후방측 와이어를 고정 결합시킨 후, 각각의 말단 부위를 앵커로 바닥에 고정시켜 놓고, 선체의 양측방 선후단 위치에 각기 스윙 와이어를 연결하면서 말단부위를 앵커로 고정하는 방식으로 설치된다. 그러면 선체가 전, 후방 와이어를 중심으로 좌우 원호 운동하면서 해당 부위의 준설작업을 행하게 된다.

이러한 방식으로 준설된 퇴적 슬러지는 퇴적 슬러지에 포함된 모래를 분리한 후 오염된 물만을 정화하는 방식으로 처리되고 있어 분리된 모래에는 여전히 다량의 오염물질이 포함되어 있게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 처리수역의 현장 바닥에 고압수를 직접 분사시켜 퇴적오니를 부상시키고, 응집약품과 압축공기가 포함된 가압수를 분사시켜 퇴적오니를 제거하는 방식이 활용되기도 한다. 그러나, 이러한 방식에 의하면 수심이 깊을 경우 기체 용해도가 증가하고 분사된 가압수로부터 생성된 기포의 크기도 작아 부상속도가 낮아지기 때문에 보다 많은 양의 가압수를 필요로 하는 문제점이 있다.

다른 방식으로는 처리대상 수역에 인접한 육지로 준설된 퇴적물을 이송시켜 별도로 마련된 처리장치를 통해 처리하는 방식도 있다. 그러나, 이러한 방식에 의하면 준설된 퇴적물을 육지까지 이송시키기 위해 별도의 이송시설이 필요하고, 이송작업의 어려움이 따른 뿐만 아니라, 넓은 부지가 필요한 문제점이 있다. 더욱이 해양 오폐수를 처리할 경우 실시간 대용량 처리가 불가능한 문제점이 있다.

이러한 점을 해결하기 위해 본 출원인은 등록번호 제10-1007465호(해양 오폐수 실시간 정수 시스템 및 방법)를 획득한 바 있다. 출원인의 상기 등록특허는 준설수단에 의해 해양 오폐수를 수집하여 제1 바지선으로 이송시킨 후, 제1 바지선의 상층수를 제2 바지선으로 이송하고 제2 바지선에 구비된 토목섬유 프레임을 통해 1차 정수를 수행한 후 필터를 이용하여 2차 정수를 한 다음 바로 해양으로 방출하는 시스템에 관한 것이다.

본 출원인은 이를 실제로 해양 오폐수 정수에 적용해 본 결과, 수질기준을 충족하고 비용을 절감하여 작업효율을 향상시킴을 확인하였다. 그러나, 다수개의 필터를 설치할 별도의 공간을 필요로 하고, 필터의 이동과 재설치시 번거롭다는 점, 그리고 한번에 많은 양의 오폐수를 정수할 수 있어야 한다는 점에 착안하여 이를 개선할 방안을 모색하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 다수개의 필터를 설치할 별도의 공간을 필요로 하지 않고 좁은 설치공간에도 충분히 설치가 가능하며, 필터의 이동과 재설치가 필요없어 공간적 제약과 이동 및 설치의 불편함을 극복할 수 있고, 한 번에 처리할 수 있는 정수용량을 증가시키고 용도에 따라 정수 용량을 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 샌드필터의 수명을 증가시키고 정수 효율을 극대화할 수 있는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스는 일측에 개폐가능한 출입구가 구비되고, 타측에 오폐수 유입구와 정수 배출구가 구비된 하우징; 상기 하우징 내에 복수개 구비되어 상기 오폐수 유입구로부터 유입된 오폐수를 정수하며, 상기 오폐수 유입구로부터 유입된 오폐수를 흡입하는 오폐수 입수라인과 정수된 물을 상기 정수 배출구로 배출하는 정수 출수라인을 구비하는 필터; 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 오폐수 유입구와 상기 오폐수 입수라인을 연결하는 제1 파이프; 및 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 정수 배출구와 상기 정수 출수라인을 연결하는 제2 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터는 복수개의 홀이 구비된 관 형상의 다중지향 흡수구, 상기 다중지향 흡수구를 둘러싸는 모래, 상기 다중지향 흡수구로 유입된 결과물을 이송하는 이송관, 상기 다중지향 흡수구와 상기 모래와 상기 이송관을 수용하는 유리섬유 본체를 포함하는 샌드 필터(sand filter)일 수 있다.

또한, 상기 하우징의 오폐수 유입구는 바지선에 저장된 해양 오폐수 중 상층수를 이송받아 1차 정수하는 토목섬유 프레임과 연결될 수 있다.

또한, 상기 필터는 제3 파이프와 연결되는 샌드청소용 입수라인과, 제4 파이프와 연결되는 샌드청소용 출수라인을 더 구비하며, 상기 제1파이프와 상기 제3 파이프는 제5 파이프로 합류될 수 있다.

또한, 상기 하우징의 타측에는 샌드청소용 유입구와 샌드청소용 배출구가 더 구비되며, 상기 제3 파이프의 일측은 상기 샌드청소용 입수라인에 연결되고, 타측은 상기 샌드청소용 유입구에 연결되며, 상기 제4 파이프의 일측은 상기 샌드청소용 출수라인에 연결되고, 타측은 상기 샌드청소용 배출구에 연결될 수 있다.

본 발명에 의하면 컨테이너 박스 등으로 하우징을 구성하고 하우징 내부에 복수개의 필터들을 배치하여 단일 유닛화 함으로써, 다수개의 필터를 설치할 별도의 공간을 필요로 하지 않고 좁은 설치공간에도 충분히 설치가 가능하며, 필터의 이동과 재설치가 필요없이 하우징 자체를 이동시키면 되므로 공간적 제약과 이동 및 설치의 불편함을 극복할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 하우징 내에 복수개의 필터를 상호 병렬로 연결함으로써 토목섬유 프레임 등에 의해 1차 정수가 끝난 오폐수를 유입하여 하우징 내에 배치된 복수개의 필터에 의해 각각 독립적으로 정수를 수행할 수 있어 필터의 개수에 비례하는 정수 용량을 얻을 수 있으며, 용도에 따라 정수 용량을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 밸브 조작에 의해 샌드필터 내부의 모래에 퇴적된 슬러지를 주기적으로 청소할 수 있도록 함으로써, 샌드필터의 수명을 증가시키고 정수 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스 내부의 정면도,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3a 및 도 3b는 하우징의 타측에 구비된 배관부의 정면도,
도 4 및 도 5는 토목섬유 프레임의 모식도,
도 6은 도 1 중 필터의 정면도,
도 7은 필터의 상부 사시도,
도 8은 필터의 단면도,
도 9 및 도 10은 하우징 내부에 각종 파이프들을 배치하는 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스 내부의 정면도이다. 도 2는 도 1의 평면도이다. 도 3a 및 도 3b는 하우징의 타측에 구비된 배관부의 정면도이다. 도 4 및 도 5는 토목섬유 프레임의 모식도이다. 도 6은 도 1 중 필터의 정면도이다. 도 7은 필터의 상부 사시도이다. 도 8은 필터의 단면도이다. 도 9 및 도 10은 하우징 내부에 각종 파이프들을 배치하는 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스는, 도 1 내지 도 10을 참조하면, 하우징(10), 필터(30), 제1 파이프(40), 제2 파이프(42), 제3 파이프(44), 제4 파이프(46), 및 제5 파이프(48)를 포함하여 이루어진다.

하우징(10)은 필터(30)와 제1 내지 제5 파이프(40, 42, 44, 46, 48)를 내부에 수용한다. 하우징(10)은 일례로 컨테이너 박스를 조립하여 제작할 수 있으며, 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 여기서 하우징의 제작방식이나 형상을 한정하는 것은 아니다.

하우징(10)의 일측에는 개폐가능한 출입구(12)가 구비된다.

출입구(12)는 필터(30)를 하우징(10) 내에 장착하고, 각종 파이프들을 필터(30) 주위에 배관하며, 밸브 조작 및 유지 보수를 위해 사람이 출입할 수 있도록 형성된다.

하우징(10)의 타측에는 배관부(13)가 구비된다.

배관부(13)는 하우징(10) 외부의 파이프와 하우징(10) 내부에 배치된 필터(30)와의 연결을 위해 구비되며, 하우징(10)의 하부에 위치한다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 배관부(13)는 오폐수 유입구(14)와, 정수 배출구(16)와, 샌드청소용 유입구(18)와, 샌드청소용 배출구(20)를 포함한다. 또한, 배관부(13)는 홈(15) 내부에 구비되며, 홈(15)은 하우징(10)의 다른 면에 비하여 움푹 들어가서 공간을 형성하며, 이러한 공간에 오폐수 유입구(14)와, 정수 배출구(16)와, 샌드청소용 유입구(18)와, 샌드청소용 배출구(20)가 구비된다. 이와 같이 홈(15) 내부에 유입구와 유출구를 배치함으로써, 하우징(10) 외부로 연결되는 파이프들과 이러한 유입구 및 유출구 간의 결합이 외력에 의해 영향을 받지 않도록 한다.

이때, 오폐수 유입구(14)와 정수 배출구(16)는 서로 소정간격 이격되어 좌우로 배열되고, 샌드청소용 유입구(18)와 샌드청소용 배출구(20)는 오폐수 유입구(14)와 정수 배출구(16) 사이에 상하로 배치될 수 있다. 이는 유입되는 오폐수나 배출되는 정수와 유입되는 샌드청소용수나 배출되는 샌드청소 폐수의 유량을 감안하여 배치된 것이며, 이와 다른 배치도 가능함을 밝혀둔다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 토목섬유 프레임의 구조 및 작용이 도시되어 있다.

토목섬유 프레임(52)은 바지선(50) 내부에 위치한다.

바지선(50)은 다른 바지선에 저장된 해양 오폐수 중 상층수를 이송받아 토목섬유 프레임(52)에 통과시켜 1차 정수를 수행한다. 이렇게 1차 정수된 물은 하우징(10) 내에 구비된 필터(30)를 거치면서 2차 정수가 이루어지며, 2차 정수된 물은 바로 해양으로 방류된다.

토목섬유 프레임(52)은 금속 등 강도를 확보할 수 있는 재질로 프레임을 제작하고, 프레임 상에 토목섬유를 씌우는 방법으로 제조할 수 있다. 토목섬유는 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리아크릴니트릴, 나일론 등의 합성섬유를 직조하여 형성된 다공성 제품인 지오텍스타일(geotextile)과, 차수용 제품인 지오멤브레인(geomembranes), 고강도 제품인 지오그리드(geogrids) 및 지오텍스타일 관련제품 등을 포함한다.

토목섬유는 사용이 편리하도록 롤 형태로 공급되고, 현장부지에 바로 신속하게 포설할 수 있으며, 경량재료이므로 취급과 시공이 용이하고, 실내 실험을 통해 관련 특성치들을 평가할 수 있다는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 토목섬유는 경제성이 우수하고, 인장에 강하며, 내구성이 우수하고 가공이 쉬우며, 신축성이 좋아 유연성이 우수하다는 장점이 있다.

토목섬유 프레임(52)에서 토목섬유는 조립토와 세립토(부유세립토 포함)를 분리하고 물의 흐름에 따른 세립토의 이동을 최소로 방지하면서 해양 오폐수를 여과시키는 기능을 수행한다(대략 40마이크로미터 수준까지 여과). 토목섬유 프레임(52)은 바지선(50) 내부에 저장된 해양 오폐수에 잠기도록 설치된다. 토목섬유 프레임은 프레임 전체에 토목섬유가 씌워져 있으므로, 모든 방향에서 해양 오폐수가 토목섬유 프레임 내로 유입될 수 있어 작업속도와 작업효율이 우수하다(도 4와 도 5에서 수중 영역에 도시된 화살표는 해양 오폐수가 토목섬유 프레임 내로 유입되는 방향을 나타냄).

또한, 토목섬유 프레임(52)은 장기간의 1차 정수로 인해 토목섬유가 오염되면 프레임에서 토목섬유만 벗겨내고 오염되지 않은 토목섬유를 씌우는 방식으로 재활용이 가능하다. 즉, 토목섬유 프레임(52)은 토목섬유만 정기적으로 교체하면 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

토목섬유 프레임(52)의 상부에는 타워(54)가 구비된다. 타워(54) 내에는 토목섬유 프레임(52)으로부터 1차 정수 결과물을 이송시키는 이송관이 삽입된다. 타워(54) 내에는 토목섬유 프레임(52)을 통과한 1차 정수 결과물을 끌어올려 하우징(10) 내의 필터(30)로 보내기 위한 동력을 제공하는 펌프가 삽입될 수 있고, 펌프는 타워(54) 외부에 구비될 수도 있음은 물론이다. 도 4와 도 5에서 타워(54) 내에 도시된 화살표는 토목섬유 프레임(52)으로부터 1차 정수 결과물이 이송되는 방향을 나타낸다.

토목섬유 프레임(52)에 의해 1차 정수된 물은 이송관을 통해 하우징(10)의 오폐수 유입구(14)로 유입된다. 따라서, 오폐수 유입구(14)의 외부는 이송관(미도시)에 연결된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 필터(30)는 오폐수 입수라인(32), 정수 출수라인(34), 샌드청소용 입수라인(36), 샌드청소용 출수라인(38), 및 확인창(45)을 구비한다. 필터(30)는 일례로 샌드필터(sand filter)로 구현될 수 있다. 샌드필터의 상세한 구성에 대해서는 후술하기로 한다.

오폐수 입수라인(32)은 하우징(10)의 오폐수 유입구(14)로부터 유입된 오폐수를 흡입하는 부분으로, 제1 파이프(40)에 의해 오폐수 유입구(14)와 연결된다.

정수 출수라인(34)은 필터(30)에 의해 정수된 물을 하우징(10)의 정수 배출구(16)로 배출하는 부분으로, 제2 파이프(42)에 의해 정수 배출구(16)와 연결된다.

샌드청소용 입수라인(36)은 하우징(10)의 샌드청소용 유입구(18)로부터 유입된 샌드청소용수를 입수하는 부분으로, 제3 파이프(44)에 의해 샌드청소용 유입구(18)와 연결된다.

샌드청소용 출수라인(38)은 샌드필터 내부를 청소한 폐수를 하우징(10)의 샌드청소용 배출구(20)로 출수하는 부분으로, 제4 파이프(46)에 의해 샌드청소용 배출구(20)와 연결된다.

이때, 필터(30)에 장착되는 유입구 및 유출구의 수를 감소시키기 위해 제5 파이프(48)가 구비될 수 있다. 제5 파이프(48)는 제1 파이프(40)와 제3 파이프(44)를 합류시켜 단일의 제5 파이프(48)를 통해 필터(30)와 결합되도록 한다. 이를 위해 도 7과 같이 제5 파이프(48)는 T자 형상을 취할 수 있으며, T자의 일측에는 제1 파이프(40)가, 타측에는 제3 파이프(44)가 연결된다.

제5 파이프(48) 하나로 제1 파이프(40)와 제3 파이프(44)를 모두 제어하기 위해 제1 파이프(40) 측에는 밸브(35)가 구비될 수 있다. 예컨대, 오폐수의 정수시에는 밸브(35)를 열면 제1 파이프(40)가 열리면서 오폐수 입수라인(32)을 통해 필터(30) 내부로 오폐수가 유입된다. 샌드 청소시에는 밸브(35)를 닫으면 제1 파이프(40)가 닫히면서 샌드청소용 입수라인(36)을 통해 필터(30) 내부로 샌드청소용수가 유입된다.

확인창(45)은 샌드청소용 출수라인(38) 측에 투명 재질로 결합되어, 샌드청소용 출수라인(38)으로 배출되는 샌드청소 폐수의 색을 확인할 수 있도록 한다. 확인창(45)에 의해 확인되는 샌드청소 폐수의 색이 탁하다가 점점 탁도가 줄어들면서 맑아지면 샌드청소가 완료된 것으로 판단할 수 있다.

도 8을 참조하면, 샌드 필터(100)는 규사 즉 모래를 이용하여 사이즈 여과를 수행한다. 샌드 필터(100)는 다중지향 흡수구(102), 이송관(104), 유리섬유 본체(106), 오탁수 분배밸브(108), 드레인 코크(110), 받침대(112), 및 클램프(114)를 포함하여 이루어진다.

다중지향 흡수구(102)는 방사형으로 뻗은 복수개의 관으로 구성된다. 각 관에는 복수개의 홀이 구비되어 있다. 다중지향 흡수구(102)는 모래(미도시)로 둘러싸여 있다.

이송관(104)은 다중지향 흡수구(102)로 유입된 결과물을 외부로 이송하는 관이다. 이송관(104)의 하단에는 다중지향 흡수구(102)가 결합되고, 이송관(104)의 상단에는 클램프(114)가 결합된다.

유리섬유 본체(106)는 다중지향 흡수구(102)와 모래와 이송관(104)을 수용하며, 하우징 역할을 수행한다. 유리섬유는 내열성과 내화성이 우수하고, 흡수성과 흡습성이 적으며, 화학적 내구성이 우수하여 부식되지 않는 성질이 있다. 또한, 유리섬유는 인장강도가 우수하고 신장율이 적은 특성을 가지고 있어, 필터의 하우징 재료로 적합하다.

오탁수 분배밸브(108)는 클램프(114)의 상부에 구비된 오탁수 유입구로부터 유입된 오탁수를 유리섬유 본체(106) 내부로 주입하는 역할을 수행한다.

드레인 코크(110)는 오탁수 분배밸브(108)로부터 내부로 유입된 오탁수 중 모래를 거쳐 다중지향 흡수구(102) 내부로 유입되지 않은 오탁수(여과되지 않은 오탁수)를 유리섬유 본체(106) 외부로 배출하는 부분이다.

받침대(112)는 유리섬유 본체(106)를 비롯한 샌드필터(100)를 바닥에 지지하는 역할을 수행한다.

클램프(114)는 이송관(104)에 오탁수 유입구 및 정수 유출구를 결합시키는 역할을 수행한다.

클램프(114)의 상부에 위치한 오탁수 유입구를 통해 오탁수가 유입되면 오탁수 분배밸브(108)를 통해 유리섬유 본체(106) 내부로 오탁수가 분배된다. 펌프를 통해 이송관(104) 하부로부터 상부 방향으로 빨아들이면 오탁수는 유리섬유 본체(106) 내부의 모래를 거치면서 여과가 이루어지고, 여과된 정수는 방사형으로 형성된 다중지향 흡수구(102) 내부로 유입되어 이송관(104)을 통해 상승한 후 정수 유출구를 통해 외부로 배출된다. 다중지향 흡수구(102)로 유입되지 못한 오탁수는 하부의 드레인 코크(110)를 통해 외부로 배출된다.

이러한 과정을 통해 샌드 필터(100)는 1차 정수된 결과물을 20 ~ 40 마이크로미터의 사이즈로 여과시켜 바로 해양으로 방출하게 된다. 폐수는 1차 정수와 2차 정수를 거쳐 대략 20 ppm 정도로 맑아져서 해양으로 실시간 방류된다.

한편, 샌드필터를 장기간 사용할 경우 필터링을 수행하는 모래에 슬러지가 부착되어 정수 성능이 저하될 수 있다. 이 경우에는 샌드청소용 입수라인(36)을 통해 해수 등을 샌드필터 내로 유입하여 이송관(104)으로 밀어넣으면 역류에 의해 모래에 끼인 슬러지 등이 제거된 후, 청소가 끝난 폐수는 샌드청소용 출수라인(38)을 통해 하우징(10)의 샌드청소용 배출구(20)를 거쳐 토목섬유 프레임이 잠겨있는 바지선 등으로 배출된다. 바지선 등으로 배출된 샌드청소 폐수는 토목섬유 프레임에 의해 다시 1차정수가 이루어진 후, 하우징(10) 내의 필터(30)로 유입되어 2차 정수가 이루어지게 된다.

필터(30)는 하우징(10) 내에 복수개 배치된다. 이때, 각 필터들 끼리는 직렬로 연결되는 것이 아니라, 병렬로 연결되어 각자 오폐수의 정수를 수행한 후 외부로 배출시킨다.

즉, 제1 필터의 오폐수 입수라인을 통해 입수된 오폐수는 제1 필터 내에서 정수된 후 정수 출수라인을 통해 제2 파이프로 배출되며, 제2 파이프로 배출된 정수는 인접한 제2 필터의 오폐수 입수라인으로 유입되는 것이 아니라 바로 제2 파이프와 연결된 별도의 파이프(각 필터의 제2 파이프가 합류되는 하나의 파이프)에 의해 하우징의 정수 배출구로 배출된다.

또한, 제2 필터의 오폐수 입수라인을 통해 입수된 오폐수는 제2 필터 내에서 정수된 후 정수 출수라인을 통해 제2 파이프로 배출되며, 제2 파이프로 배출된 정수는 인접한 제3 필터의 오폐수 입수라인으로 유입되는 것이 아니라, 바로 제2 파이프와 연결된 별도의 파이프(각 필터의 제2 파이프가 합류되는 하나의 파이프)에 의해 하우지으이 정수 배출구로 배출된다.

이와 같이 복수개의 필터를 각각 병렬로 구현함으로써 다량의 오폐수가 유입되더라도 각 필터가 독자적으로 정수를 수행함으로써 한 번에 처리할 수 있는 정수 용량이 필터의 개수에 비례하여 증가하게 된다. 따라서, 정수 용량을 증가시키기 위해서는 하우징 내에 배치되는 필터의 개수를 늘리면 된다.

도 9를 참조하면, 각 필터에 공통으로 사용되는 파이프들을 하우징의 바닥에 배치하고, 이러한 파이프들의 외부를 프레임과 철망에 의해 둘러싸는 방식으로 구현되어 있다. 오폐수 정수 모드와 샌드 청소 모드는 주기적으로 변환되어야 하므로, 밸브 조작을 위해 사람이 하우징 내로 들어가야 하므로, 이와 같은 프레임과 철망 구조에 사람이 올라설 수 있도록 구현한 것이다.

도 10을 참조하면, 각 필터에 공통으로 사용되는 파이프들을 하우징의 상부 양측으로 배치하는 방식으로 구현되어 있다. 도 9와 달리, 필터들 사이에 사람이 들어갈 수 있는 공간이 마련되어 있어, 별도의 프레임과 철망 구조가 불필요하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 - 하우징 30 - 필터
40 - 제1 파이프 42 - 제2 파이프
44 - 제3 파이프 46 - 제4 파이프
48 - 제5 파이프

Claims (5)

1. 일측에 개폐가능한 출입구가 구비되고, 타측에 오폐수 유입구와 정수 배출구가 구비된 하우징;
   상기 하우징 내에 복수개 구비되어 상기 오폐수 유입구로부터 유입된 오폐수를 정수하며, 상기 오폐수 유입구로부터 유입된 오폐수를 흡입하는 오폐수 입수라인과 정수된 물을 상기 정수 배출구로 배출하는 정수 출수라인을 구비하는 필터;
   상기 하우징 내에 배치되며, 상기 오폐수 유입구와 상기 오폐수 입수라인을 연결하는 제1 파이프; 및
   상기 하우징 내에 배치되며, 상기 정수 배출구와 상기 정수 출수라인을 연결하는 제2 파이프
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스.
2. 제1항에 있어서, 상기 필터는
   복수개의 홀이 구비된 관 형상의 다중지향 흡수구, 상기 다중지향 흡수구를 둘러싸는 모래, 상기 다중지향 흡수구로 유입된 결과물을 이송하는 이송관, 상기 다중지향 흡수구와 상기 모래와 상기 이송관을 수용하는 유리섬유 본체를 포함하는 샌드 필터(sand filter)인 것을 특징으로 하는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스.
3. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 오폐수 유입구는 바지선에 저장된 해양 오폐수 중 상층수를 이송받아 1차 정수하는 토목섬유 프레임과 연결되는 것을 특징으로 하는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스.
4. 제2항에 있어서,
   상기 필터는 제3 파이프와 연결되는 샌드청소용 입수라인과, 제4 파이프와 연결되는 샌드청소용 출수라인을 더 구비하며, 상기 제1파이프와 상기 제3 파이프는 제5 파이프로 합류되는 것을 특징으로 하는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스.
5. 제4항에 있어서,
   상기 하우징의 타측에는 샌드청소용 유입구와 샌드청소용 배출구가 더 구비되며,
   상기 제3 파이프의 일측은 상기 샌드청소용 입수라인에 연결되고, 타측은 상기 샌드청소용 유입구에 연결되며,
   상기 제4 파이프의 일측은 상기 샌드청소용 출수라인에 연결되고, 타측은 상기 샌드청소용 배출구에 연결되는 것을 특징으로 하는 단위유닛으로 집약화된 해양 오폐수 실시간 정수처리용 박스.

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