KR101220901B1

KR101220901B1 - 자연담수 저류시스템

Info

Publication number: KR101220901B1
Application number: KR1020120107626A
Authority: KR
Inventors: 전호현
Original assignee: 주식회사 해인엘에스
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-01-11
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: WO2014051235A1

Abstract

본 발명은 하수 처리 용량을 넘어 과다 유입되는 우수를 무동력 방식에 의하여 저류조에 일시적으로 저류한 후 처리하여 하천으로 방류함으로써, 하천이 오염되는 것을 방지하기 위한 자연담수 저류시스템에 대한 것이다.
본 발명의 자연담수 저류시스템은 하수관거의 말단에 형성되어 평상시 하수를 유입시키는 것으로, 내부 수위가 높아지면 부력에 의하여 폐쇄되는 개폐판이 구비된 우수토실; 상기 하수관거의 우수토실 다음에 설치되어 일정 용량을 초과하는 하수를 유입시키는 것으로, 내부 수위가 높아지면 부력에 의하여 폐쇄되는 역류방지패널이 구비된 차집맨홀; 상기 우수토실로 유입된 하수를 하수종말처리장으로 유도하기 위하여 우수토실과 차집관로를 연결하는 제1연결관; 상기 차집맨홀을 통과한 하수를 받아들이는 유입구가 일측벽에 형성되고, 타측벽 상단에 개구부 형상의 월류턱이 형성된 세척조; 상기 세척조의 월류턱을 통과한 하수를 저류하는 것으로, 저류된 하수를 배출시키는 제1배출구가 일측벽 하단에 형성되고, 상기 제1배출구보다 소정 거리 상부로 이격된 일측벽에 제2배출구가 형성된 저류조; 상기 제1, 2배출구 후단에서 지면에 연통 가능하게 형성된 배출맨홀; 상기 제1, 2배출구 후단에서 상기 제1, 2배출구와 차집관로를 연결시켜 저류조에 저장된 하수를 차집관로로 유도 배출하는 제2연결관; 및 상기 차집관로 내부의 수위를 감지하는 수위감지센서; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 무동력 방식에 의한 하수의 자연 담수가 가능하면서도 저류조의 무동력 방식에 의한 세척을 통하여, 기존 방식에 비하여 공사비 절감 효과가 있고, 고장, 정전 등에 의한 피해 우려가 없어 안정적인 저류시설의 이용으로 비점오염을 처리할 수 있는 자연담수 저류시스템을 제공할 수 있다.

Description

자연담수 저류시스템{Water storage system for storing water naturally}

본 발명은 하수 처리 용량을 넘어 과다 유입되는 우수를 무동력 방식에 의하여 저류조에 일시적으로 저류한 후 처리하여 용수로 사용하거나 하천으로 방류함으로써, 하천이 오염되는 것을 방지하기 위한 자연담수 저류시스템에 대한 것이다.

특히, 본 발명은 환경 오염의 주된 원인인 초기우수를 무동력 방식에 의하여 저류조에 차집 저류한 후 보관하였다가, 현장 여건에 따라 자연배수 또는 펌핑 방식에 의하여 배수로 사용하거나, 종말처리장에서 처리할 수 있는 시간에 보내어 하천 오염을 방지할 수 있는 자연담수 저류시스템에 대한 것이다.

일반적인 합류식 하수도 시스템에서는 평상시 하수 전량을 차집관거를 통해 하수처리장까지 이송하고, 강우시에는 차집관거용량 3Q를 초과하는 유량은 방류선으로 월류시킨다.

이러한 합류식 하수관거의 월류수(Combined Sewer Overflows, CSOs)에는 지표면 오염물질이나 각종 슬러지 등이 포함되어 하천을 오염시키는 주요 원인으로 자리 잡고 있다.

따라서 강우시 발생하는 월류수를 처리하기 위한 기술로 종래 특허 제1142619호(저류조를 이용한 홍수 방지 장치), 특허 제1030860호(저류조를 이용한 인공습지형 비점오염원 저감시스템 및 그 방법), 특허 제1039196호(저류조를 이용한 초기우수 보관 처리 시스템)에서와 같이 저류조를 설치하여 저류조에 저장된 월류수를 하수처리장에서 처리하는 기술이 다수 개발되어 등록되었다.

그러나 상기와 같은 선행 등록특허들은 저류조로 하수를 저류하기 위하여 동력을 필요로 하거나, 자연담수를 위한 구조가 복잡하여 작업성 및 경제성 면에서 비효율적이었다. 또한, 정전 등으로 전원 공급이 중단되거나 일부 시설이 고장 났을 때, 원활한 저류가 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 무동력 방식에 의한 하수의 자연 담수가 가능하면서도 간단한 구조로 시공이 용이한 자연담수 저류시스템을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 저류조로의 자연담수 및 저류가 완료된 저류조의 무동력 방식에 의한 세척이 가능한 자연담수 저류시스템을 제공하고자 한다.

아울러 본 발명은 상기와 같은 무동력 방식의 저류 및 저류조의 세척을 통하여 기존 방식에 비하여 공사비 절감 효과가 있고, 고장, 정전 등에 의한 피해 우려가 없어 안정적인 저류시설의 이용으로 비점오염의 처리가 가능한 자연담수 저류시스템을 제공하고자 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 하수관거의 말단에 형성되어 평상시 하수를 유입시키는 것으로, 내부 수위가 높아지면 부력에 의하여 폐쇄되는 개폐판이 구비된 우수토실; 상기 하수관거의 우수토실 다음에 설치되어 일정 용량을 초과하는 하수를 유입시키는 것으로, 내부 수위가 높아지면 부력에 의하여 폐쇄되는 역류방지패널이 구비된 차집맨홀; 상기 우수토실로 유입된 하수를 하수종말처리장으로 유도하기 위하여 우수토실과 차집관로를 연결하는 제1연결관; 상기 차집맨홀을 통과한 하수를 받아들이는 유입구가 일측벽에 형성되고, 타측벽 상단에 개구부 형상의 월류턱이 형성된 세척조; 상기 세척조의 월류턱을 통과한 하수를 저류하는 것으로, 저류된 하수를 배출시키는 제1배출구가 일측벽 하단에 형성되고, 상기 제1배출구보다 소정 거리 상부로 이격된 일측벽에 제2배출구가 형성된 저류조; 상기 제1, 2배출구 후단에서 지면에 연통 가능하게 형성된 배출맨홀; 상기 제1, 2배출구 후단에서 상기 제1, 2배출구와 차집관로를 연결시켜 저류조에 저장된 하수를 차집관로로 유도 배출하는 제2연결관; 및 상기 차집관로 내부의 수위를 감지하는 수위감지센서; 를 포함하는 것으로, 상기 제1배출구는 상기 수위감지센서에 의하여 검출된 수위값이 일정치 이상이면 유압수문에 의하여 폐쇄되고, 검출된 수위값이 일정치 이하이면 제1배출구에 결합된 유압수문이 열려 저류조 내부의 물을 배출시키는 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템을 제공한다.

본 발명에서 상기 제2배출구의 유압수문은 상기 제1배출구의 유압수문 미작동시 작동되는 것으로, 상기 제2배출구에 결합된 유압수문은 상부 측으로 회전하여 배출맨홀을 폐쇄할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 세척조의 하부면은 상기 저류조의 하부면보다 높은 것으로, 세척조 하부면과 저류조 하부면의 낙차를 이용하여 저류조 하부의 슬러지를 세척하는 것을 특징으로 한다.

상기 세척조의 하부면은 저류조 측으로 갈수록 경사지는 경사면이고, 상기 저류조의 하부면은 저류조 하부면에 형성되어 하수 중의 슬러지가 침전되는 침사지 측으로 갈수록 경사지는 경사면인 것을 특징으로 하며, 상기 세척조 하부면의 경사면 구배는 상기 저류조 하부면의 경사면 구배보다 큰 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명은 상기 우수토실의 전단에는 하수관거 내부의 협잡물을 걸러내기 위한 무동력 협잡물 스크린 장치가 설치되는 것으로, 상기 무동력 협잡물 스크린 장치는 하수관거 내측 천장에 고정되는 천장고정판; 상기 천장고정판에 일단이 힌지 결합되는 복수의 연결바; 상기 연결바의 타단에 결합되는 스크린; 및 상기 스크린의 상부 일측면에 결합되는 부력통; 이 포함되는 것을 특징으로 한다.

여기에서 하수관거 천장의 연결바가 힌지 결합되는 위치와 대응되는 하수관거 바닥에는 상기 스크린의 하단부가 걸려 하수가 흐르는 방향의 역방향으로 상기 스크린이 회전하는 것을 방지하는 걸림구; 가 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 걸림구는 하수관거 바닥 상면에 폭 방향으로 배치되어 앵커로 고정되는 바닥고정판; 상기 바닥고정판 상부에 결합되는 역V형의 돌출부; 상기 돌출부 상부에 상호 일정 간격 이격되도록 결합되어 상기 스크린의 하단부가 걸리는 복수의 걸림판; 및 상기 걸림판 후면과 상기 바닥고정판 사이에 결합되는 리브; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 우수토실은 우수토실의 개방된 상부로 하수를 유입하는 하수유입공 상면에 결합되는 프레임; 하수관거에서 유입되는 하수를 우수토실로 안내하는 것으로, 상기 프레임의 일측 상부를 덮는 하수유입판; 하부에 대면하는 한 쌍의 프레임을 가로지르는 힌지축이 구비되며, 일측이 하수유입판의 하부에 위치되고, 타측이 상기 프레임의 타측 상부를 덮도록 상기 힌지축을 기준으로 회전 가능한 개폐판; 상기 개폐판의 일측 단부 하부에 구비되는 것으로, 내부에 복수의 금속구가 구비되는 제1하우징; 상기 제1하우징 하부에 구비되는 부력실; 및 상기 개폐판의 타측 단부 하부에 구비되는 것으로, 내부에 복수의 금속구가 구비되는 제2하우징; 을 포함하되, 상기 힌지축과 제1하우징 간의 거리는 힌지축과 제2하우징 간의 거리보다 짧고, 상기 제1하우징 내부의 금속구 무게는 제2하우징 내부의 금속구 무게보다 무거운 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 역류방지패널은 일단이 차집맨홀 내부 일측 상단에 힌지 결합되어 개폐 가능한 것으로, 타단 하부에 구비되는 부력실; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 무동력 방식에 의한 하수의 자연 담수가 가능하면서도 간단한 구조로 시공성을 향상시킬 수 있는 자연담수 저류시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 저류조로의 자연담수 및 저류가 완료된 저류조의 무동력 방식에 의한 세척이 가능하여, 기존 방식에 비하여 공사비 절감 효과가 있고, 고장이나 정전 등에 의한 피해 우려가 없어 안정적인 저류시설 이용으로 비점오염을 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 자연담수 저류시스템이 도시된 평면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 자연담수 저류시스템에서 하수의 흐름을 도시하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 1에서 X-X'에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1에서 Y-Y'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 1에서 Z-Z'에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명에 이용된 무동력 협잡물 스크린 장치에 대한 정면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 하수의 변화에 따른 무동력 협잡물 스크린 장치의 단계별 거동을 도시하는 측단면도이다.
도 8은 본 발명에 이용된 우수토실 상면의 개폐판 상세를 도시하는 사시도이다.
도 9a 내지 도 9b는 평상시와 우수시 개폐판의 개폐에 따른 우수토실을 도시하는 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 자연담수 저류시스템이 도시된 평면도이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 자연담수 저류시스템에서 하수의 흐름을 도시하기 위한 단면도이다. 그리고 도 3 내지 도 5는 각각 도 1에서 X-X', Y-Y', Z-Z'에 따른 단면도이다.

본 발명의 자연담수 저류시스템은 하수관거(1)의 말단에 형성되어 평상시 하수를 유입시키는 것으로, 내부 수위가 높아지면 부력에 의하여 폐쇄되는 개폐판(23)이 구비된 우수토실(20); 상기 하수관거(1)의 우수토실(20) 다음에 설치되어 일정 용량을 초과하는 하수를 유입시키는 것으로, 내부 수위가 높아지면 부력에 의하여 폐쇄되는 역류방지패널(31)이 구비된 차집맨홀(30); 상기 우수토실(20)로 유입된 하수를 하수종말처리장으로 유도하기 위하여 우수토실(20)과 차집관로(70)를 연결하는 제1연결관(71); 상기 차집맨홀(30)을 통과한 하수를 받아들이는 유입구(41)가 일측벽에 형성되고, 타측벽 상단에 개구부 형상의 월류턱(42)이 형성된 세척조(40); 상기 세척조(40)의 월류턱(42)을 통과한 하수를 저류하는 것으로, 저류된 하수를 배출시키는 제1배출구(51)가 일측벽 하단에 형성되고, 상기 제1배출구(51)보다 소정 거리 상부로 이격된 일측벽에 제2배출구(52)가 형성된 저류조(50); 상기 제1, 2배출구(51, 52) 후단에서 지면에 연통 가능하게 형성된 배출맨홀(60); 상기 제1, 2배출구(51, 52) 후단에서 상기 제1, 2배출구(51, 52)와 차집관로(70)를 연결시켜 저류조(50)에 저장된 하수를 차집관로(70)로 유도 배출하는 제2연결관(72); 및 상기 차집관로(70) 내부의 수위를 감지하는 수위감지센서; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하수관거(1) 말단부, 특히, 합류식 하수관거(1) 말단부의 경우에는 우수토실(20)이 설치된다.

평상시에는 우수토실(20) 상면에 설치된 개폐판(23)이 열려 있어 스크린(13)을 통과하여 유입된 하수가 우수토실(20) 내로 유입된다. 우수토실(20) 내부로 유입된 하수는 차집관로 침사지(80)를 거쳐 제1연결관(71)을 통하여 차집관로(70)로 이송되고, 차집관로(70)로 이송된 하수는 하수처리장으로 운반되어 일정한 처리 과정을 거친 후 하천으로 방류된다.

또한, 우수시 하수관거(1)로 유입되는 하수의 양이 증가하면 우수토실(20) 상면의 개폐판(23)이 닫히고, 하수는 차집맨홀(30), 제진기 맨홀(81) 및 세척조(40)를 지나 저류조(50)로 이송된다.

그리고 저류조(50) 내부 수위가 만수위에 도달하면, 차집맨홀(30)에 구비된 역류방지패널(31)이 닫히고, 나머지 하수는 하천으로 흐르게 된다.

도 2a에서는 평상시 우수토실(20) 전단에 위치한 스크린(13)이 닫힌 상태에서 흐르는 하수의 흐름을 도시한다.

하수는 스크린(13)을 지나 우수토실(20) 상면의 개폐판(23)을 통과한 다음, 차집관로 침사지(80)를 거쳐 기존의 차집관로(70)로 모이게 된다. 이때 우수토실(20)과 차집관로 침사지(80) 사이, 차집관로 침사지(80)와 기존의 차집관로(70) 사이 하수는 제1연결관(71)을 통하여 이동한다.

도 2b에서는 우수시 하수의 흐름을 확인할 수 있으며, 우수토실(20) 상면의 개폐판(23)이 닫힌 상태에서, 하수는 차집맨홀(30)을 지나 저류조 이송관(73)으로 이동하며, 최종적으로 저류조(50)에 담수된다.

상기 저류조(50)가 만수위에 도달하면, 더 이상 하수는 차집맨홀(30)을 통과하지 못하고, 역류방지패널(31)이 부력에 의하여 상승하여 입구를 폐쇄하게 된다. 나머지 하수는 하천으로 방류된다.

본 발명에서 상기 세척조(40)와 저류조(50)는 도 3 내지 도 4에서 확인할 수 있다.

상기 세척조(40)에는 차집맨홀(30)을 통과한 하수를 받아들이는 유입구(41)가 일측벽에 형성되고, 타측벽 상단에 개구부 형상의 월류턱(42)이 형성된다.

상기 차집맨홀(30)을 통과한 하수는 저류조 이송관(73), 제진기 맨홀(81), 세척조 이송관(74)을 지나 유입구(41)를 통하여 세척조(40)로 유입된다.

상기 세척조(40)에 하수가 담수된 다음에는 상기 세척조(40)의 월류턱(42)을 통과하여 저류조(50)로 하수가 이동한다.

상기 저류조(50)에는 저류된 하수를 배출시키는 제1배출구(51)가 일측벽 하단에 형성되고, 제1배출구(51)보다 소정 거리 상부로 이격된 일측벽에 제2배출구(52)가 형성된다.

상기 제1배출구(51)는 상기 수위감지센서에 의하여 검출된 수위값이 일정치 이상이면 유압수문(53)에 의하여 폐쇄되고, 검출된 수위값이 일정치 이하이면 제1배출구(51)에 결합된 유압수문(53)이 열려 저류조(50) 내부의 물을 배출시키게 된다. 배출되는 하수는 배출맨홀(60), 제2연결관(72), 기존차집관로 맨홀(83)을 지나 차집관로(70)로 이송된다.

상기 제2배출구(52)의 유압수문(53)은 상기 제1배출구(51)의 유압수문(53) 미작동시 작동되는 보조 수문이다. 이때, 상기 제2배출구(52)에 결합된 유압수문(53)은 상부 측으로 회전하여 배출맨홀(60)을 폐쇄할 수도 있다. 유압수문(53)이 상기 배출맨홀(60)을 폐쇄하면, 상부에서 저류조(50) 내부의 물을 펌핑하더라도 차집관로(70) 측의 하수가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

상기 저류조(50) 내부의 물은 자연 담수할 수 있으며, 배수는 저류조(50)가 설치된 면적 등 현장 여건에 따라 자연 배수 또는 펌핑 방식에 의한 배수 모두 가능하다.

상기 세척조(40)는 하수 용량에 따라 다수 개 구비되고, 각 세척조(40)의 월류턱(42)을 통하여 하수가 저류조(50)로 이동될 수 있다.

특히, 본 발명에서는 상기 세척조(40)의 하부면은 상기 저류조(50)의 하부면보다 높게 구성하여, 세척조(40) 하부면과 저류조(50) 하부면의 낙차를 이용하여 저류조(50) 하부의 슬러지를 세척할 수 있다. 따라서 저류조(50) 수위가 하강하면 세척조(40)의 수문(43)이 열려 우수가 방류되어 저류조(50)를 세척한다.

저류조(50) 내부 슬러지의 세척 효과를 높이기 위해서는 상기 세척조(40)의 하부면은 저류조(50) 측으로 갈수록 경사지는 경사면이고, 상기 저류조(50)의 하부면은 저류조(50) 하부면에 형성되어 하수 중의 슬러지가 침전되는 침사지(54) 측으로 갈수록 경사지는 경사면으로 구성할 수 있으며, 상기 세척조(40) 하부면의 경사면 구배는 상기 저류조(50) 하부면의 경사면 구배보다 크게 구성하면 슬러지 제거 효과가 더욱 우수하다.

일례로 도 4에서 상기 세척조(40)의 하부면은 5% 구배, 저류조(50) 하부면은 2% 구배가 되도록 하였다.

도 4 내지 도 5에서 확인할 수 있는 저류조(50) 상부면에 형성된 벤취레다(82)는 저류조(50) 내부의 가스 등을 외부로 배출한다.

다음으로, 도 6은 본 발명에 이용된 무동력 협잡물 스크린 장치(10)에 대한 정면도이고, 도 7a 내지 도 7c는 하수의 변화에 따른 무동력 협잡물 스크린 장치(10)의 단계별 거동을 도시하는 측단면도이다.

본 발명에 이용된 무동력 협잡물 스크린 장치(10)는 우수토실(20)의 전단에 위치하여 하수관거(1) 내부의 협잡물을 걸러낸다.

상기 무동력 협잡물 스크린 장치(10)는 하수관거(1) 내측 천장에 고정되는 천장고정판(11); 상기 천장고정판(11)에 일단이 힌지 결합되는 복수의 연결바(12); 상기 연결바(12)의 타단에 결합되는 스크린(13); 및 상기 스크린(13)의 상부 일측면에 결합되는 부력통(14); 을 포함한다.

상기 천장고정판(11)은 앵커 볼트 등을 이용하여 하수관거(1) 천장에 결합한다.

상기 연결바(12)는 상기 천장고정판(11)에 일단이 힌지 결합되며, 연결바(12)는 외충격성이 우수하면서도 녹이나 부식의 위험이 없는 스테인리스 스틸 재료로 구성할 수 있다.

상기 연결바(12)와 천장고정판(11)의 힌지 결합은 MC 수지 또는 PP(폴리프로필렌) 재질을 이용하여, 부식의 위험을 방지하여 반영구적으로 사용하도록 한다.

상기 스크린(13)은 하수 중의 스티로폼, 나무 등 각종 협잡물을 거르는 부분으로, 연결바(12)와 동일 직선상에 위치되도록 결합할 수 있다.

스크린(13)의 하단은 하수가 흐르는 방향으로 절곡되도록 구성할 수 있다. 상기 부력통(14)은 스크린(13)의 상부 일측면에 결합되는 것으로, 하수면에 부유할 수 있도록 속이 빈 통 형상이며, 각종 합성수지로 제작한다.

본 발명에서는 하수관거(1) 천장의 연결바(12)가 힌지 결합되는 위치와 대응되는 하수관거(1) 바닥에는 상기 스크린(13)의 하단부가 걸려 하수가 흐르는 방향의 역방향으로 상기 스크린(13)이 회전하는 것을 방지하는 걸림구(15)가 고정 설치된다.

이때, 상기 걸림구(15)는 하수관거(1) 바닥 상면에 폭 방향으로 배치되어 앵커로 고정되는 바닥고정판(16); 상기 바닥고정판(16) 상부에 결합되는 역V형의 돌출부(17); 상기 돌출부(17) 상부에 상호 일정 간격 이격되도록 결합되어 상기 스크린(13)의 하단부가 걸리는 복수의 걸림판(18); 및 상기 걸림판(18) 후면과 상기 바닥고정판(16) 사이에 결합되는 리브(19); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 바닥고정판(16)은 하수관거(1) 바닥면 상부에 앵커볼트 등을 이용하여 결합한다.

상기 돌출부(17)는 바닥고정판(16)의 길이 방향을 따라서 바닥고정판(16) 상부에 결합되며, 상기 걸림판(18)은 상기 돌출부(17) 상부에 상호 일정 간격 이격되도록 복수 개 결합된다.

상기 돌출부(17)와 걸림판(18)은 스크린(13)의 회전을 방지하는 부분으로, 상기 스크린(13)의 하단은 돌출부(17)와 걸림판(18)의 형상에 대응되도록 절곡된 형상으로 제작 가능하다.

상기 리브(19)는 스크린(13)이 회전하려는 힘에 대응하도록 걸림구(15)의 강성을 증가시킨다. 상기 바닥고정판(16)의 너비는 리브(19)의 하단이 결합할 수 있도록 돌출부(17)의 너비보다 크게 제작한다.

본 발명에서는 소정의 수위 또는 수압에 도달할 때까지 스크린(13)이 하수가 흘러오는 측으로 회전되지 않고, 연직 하방을 향하도록 고정시킨다.

도 7a에서 볼 수 있는 바와 같이, 평상시 하수관거(1) 내부의 수위가 낮을 때에는 스크린(13)이 연직 하방을 향하며, 상기 스크린(13)은 걸림구(15)의 돌출부(17)와 걸림판(18)에 걸려 하수 방향의 역방향으로 회전되지 않는다.

그리고 하수관거(1) 내부의 하수가 증가하면, 도 7b에서 볼 수 있는 바와 같이, 부력에 의하여 부력통(14)이 하수 상면에 위치하도록 스크린(13)이 회전한다. 즉, 하수의 유속과 수압의 변화로 스크린(13)이 부력판을 밀면서 상승하며, 스크린(13)의 하부를 통하여 협잡물이 통과하기 때문에, 스크린(13) 전방에 각종 협잡물이 퇴적되어 우수의 흐름을 막지 못한다.

나아가 하수관거(1) 내부의 하수가 더욱 증가하여 만수위에 도달하면, 도 7c와 같이, 부력통(14)은 하수관거(1) 내측 상면 측으로 완전히 부상한다.

하수관거(1) 내부의 수위가 하강하면, 스크린(13)은 도 7a에서와 같이 천장고정판(11)에 연직 하방으로 다시 위치된다.

마지막으로, 도 8은 본 발명에 이용된 우수토실(20) 상면의 개폐판(23) 상세를 도시하는 사시도이고, 도 9a 내지 도 9b는 평상시와 우수시 개폐판(23)의 개폐에 따른 우수토실(20)을 도시하는 측단면도이다.

본 발명에서 우수토실(20)은 우수토실(20)의 개방된 상부로 하수를 유입하는 하수유입공 상면에 결합되는 프레임(21); 하수관거(1)에서 유입되는 하수를 우수토실(20)로 안내하는 것으로, 상기 프레임(21)의 일측 상부를 덮는 하수유입판(22); 하부에 대면하는 한 쌍의 프레임(21)을 가로지르는 힌지축(24)이 구비되며, 일측이 하수유입판(22)의 하부에 위치되고, 타측이 상기 프레임(21)의 타측 상부를 덮도록 상기 힌지축(24)을 기준으로 회전 가능한 개폐판(23); 상기 개폐판(23)의 일측 단부 하부에 구비되는 것으로, 내부에 복수의 금속구가 구비되는 제1하우징(25); 상기 제1하우징(25) 하부에 구비되는 부력실(26); 및 상기 개폐판(23)의 타측 단부 하부에 구비되는 것으로, 내부에 복수의 금속구가 구비되는 제2하우징(27); 을 포함한다.

이때, 상기 힌지축(24)과 제1하우징(25) 간의 거리는 힌지축(24)과 제2하우징(27) 간의 거리보다 짧고, 상기 제1하우징(25) 내부의 금속구 무게는 제2하우징(27) 내부의 금속구 무게보다 무거운 것을 특징으로 한다.

도 8에서 상기 프레임(21)은 우수토실(20)로 하수가 유입되는 하수유입공의 둘레를 따라 단면이 ㅁ 형상인 프레임(21)을 연결하여 사각 형상의 평면으로 제작하였다.

상기 제1, 2하우징(25, 27)은 개폐판(23)에 볼트 결합되며, 내부에 다수의 금속구와 방식유가 구비된다.

제1하우징(25) 내부의 금속구는 제2하우징(27) 내부의 금속구 무게보다 무겁도록 그 양을 조절하여, 평상시 개폐판(23)의 무게중심이 제1하우징(25) 측에 위치하여, 개폐판(23)이 열린 상태를 유지하도록 한다.

상기 제1하우징(25) 내부에는 부력실(26)이 위치되므로, 우수토실(20) 내부의 수위가 증가하면, 부력 및 제2하우징(27) 내부의 금속구 무게에 의하여 개폐판(23)이 닫힌다(도 9a).

한편, 본 발명에서 상기 차집맨홀(30) 하부에 구비된 역류방지패널(31)은 일단이 차집맨홀(30) 내부 일측 상단에 힌지 결합되어 개폐 가능한 것을 특징으로 한다. 상기 역류방지패널(31)의 타단 하부에는 부력실이 구비되어 수위의 고저에 따라 역류방지패널(31)이 상승 및 하강하도록 한다(도 9b).

1: 하수관거 10: 무동력 협잡물 스크린 장치
11: 천장고정판 12: 연결바
13: 스크린 14: 부력통
15: 걸림구 16: 바닥고정판
17: 돌출부 18: 걸림판
19: 리브 20: 우수토실
21: 프레임 22: 하수유입판
23: 개폐판 24: 힌지축
25: 제1하우징 26: 부력실
27: 제2하우징 30: 차집맨홀
31: 역류방지패널 40: 세척조
41: 유입구 42: 월류턱
43: 수문 50: 저류조
51: 제1배출구 52: 제2배출구
53: 수문 54: 침사지
60: 배출맨홀 70: 차집관로
71: 제1연결관 72: 제2연결관
73: 저류조 이송관 74: 세척조 이송관
80: 차집관로 침사지 81: 제진기 맨홀
82: 벤취레다 83: 기존차집관로 맨홀

Claims

하수관거(1)의 말단에 형성되어 평상시 하수를 유입시키는 것으로, 내부 수위가 높아지면 부력에 의하여 폐쇄되는 개폐판(23)이 구비된 우수토실(20);
상기 하수관거(1)의 우수토실(20) 다음에 설치되어 일정 용량을 초과하는 하수를 유입시키는 것으로, 내부 수위가 높아지면 부력에 의하여 폐쇄되는 역류방지패널(31)이 구비된 차집맨홀(30);
상기 우수토실(20)로 유입된 하수를 하수종말처리장으로 유도하기 위하여 우수토실(20)과 차집관로(70)를 연결하는 제1연결관(71);
상기 차집맨홀(30)을 통과한 하수를 받아들이는 유입구(41)가 일측벽에 형성되고, 타측벽 상단에 개구부 형상의 월류턱(42)이 형성된 세척조(40);
상기 세척조(40)의 월류턱(42)을 통과한 하수를 저류하는 것으로, 저류된 하수를 배출시키는 제1배출구(51)가 일측벽 하단에 형성되고, 상기 제1배출구(51)보다 소정 거리 상부로 이격된 일측벽에 제2배출구(52)가 형성된 저류조(50);
상기 제1, 2배출구(51, 52) 후단에서 지면에 연통 가능하게 형성된 배출맨홀(60);
상기 제1, 2배출구(51, 52) 후단에서 상기 제1, 2배출구(51, 52)와 차집관로(70)를 연결시켜 저류조(50)에 저장된 하수를 차집관로(70)로 유도 배출하는 제2연결관(72); 및
상기 차집관로(70) 내부의 수위를 감지하는 수위감지센서; 를 포함하는 것으로,
상기 제1배출구(51)는 상기 수위감지센서에 의하여 검출된 수위값이 일정치 이상이면 유압수문(53)에 의하여 폐쇄되고, 검출된 수위값이 일정치 이하이면 제1배출구(51)에 결합된 유압수문(53)이 열려 저류조(50) 내부의 물을 배출시키는 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제1항에서,
상기 제2배출구(52)의 유압수문(53)은 상기 제1배출구(51)의 유압수문(53) 미작동시 작동되는 것으로, 상기 제2배출구(52)에 결합된 유압수문(53)은 상부 측으로 회전하여 배출맨홀(60)을 폐쇄할 수 있는 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제1항에서,
상기 세척조(40)의 하부면은 상기 저류조(50)의 하부면보다 높은 것으로, 세척조(40) 하부면과 저류조(50) 하부면의 낙차를 이용하여 저류조(50) 하부의 슬러지를 세척하는 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제3항에서,
상기 세척조(40)의 하부면은 저류조(50) 측으로 갈수록 경사지는 경사면이고,
상기 저류조(50)의 하부면은 저류조(50) 하부면에 형성되어 하수 중의 슬러지가 침전되는 침사지(54) 측으로 갈수록 경사지는 경사면인 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제4항에서,
상기 세척조(40) 하부면의 경사면 구배는 상기 저류조(50) 하부면의 경사면 구배보다 큰 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제1항에서,
상기 우수토실(20)의 전단에는 하수관거(1) 내부의 협잡물을 걸러내기 위한 무동력 협잡물 스크린 장치(10)가 설치되는 것으로,
상기 무동력 협잡물 스크린 장치(10)는
하수관거(1) 내측 천장에 고정되는 천장고정판(11);
상기 천장고정판(11)에 일단이 힌지 결합되는 복수의 연결바(12);
상기 연결바(12)의 타단에 결합되는 스크린(13); 및
상기 스크린(13)의 상부 일측면에 결합되는 부력통(14); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제6항에서,
하수관거(1) 천장의 연결바(12)가 힌지 결합되는 위치와 대응되는 하수관거(1) 바닥에는 상기 스크린(13)의 하단부가 걸려 하수가 흐르는 방향의 역방향으로 상기 스크린(13)이 회전하는 것을 방지하는 걸림구(15); 가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제7항에서,
상기 걸림구(15)는
하수관거(1) 바닥 상면에 폭 방향으로 배치되어 앵커로 고정되는 바닥고정판(16);
상기 바닥고정판(16) 상부에 결합되는 역V형의 돌출부(17);
상기 돌출부(17) 상부에 상호 일정 간격 이격되도록 결합되어 상기 스크린(13)의 하단부가 걸리는 복수의 걸림판(18); 및
상기 걸림판(18) 후면과 상기 바닥고정판(16) 사이에 결합되는 리브(19); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제1항에서,
상기 우수토실(20)은
우수토실(20)의 개방된 상부로 하수를 유입하는 하수유입공 상면에 결합되는 프레임(21);
하수관거(1)에서 유입되는 하수를 우수토실(20)로 안내하는 것으로, 상기 프레임(21)의 일측 상부를 덮는 하수유입판(22);
하부에 대면하는 한 쌍의 프레임(21)을 가로지르는 힌지축(24)이 구비되며, 일측이 하수유입판(22)의 하부에 위치되고, 타측이 상기 프레임(21)의 타측 상부를 덮도록 상기 힌지축(24)을 기준으로 회전 가능한 개폐판(23);
상기 개폐판(23)의 일측 단부 하부에 구비되는 것으로, 내부에 복수의 금속구가 구비되는 제1하우징(25);
상기 제1하우징(25) 하부에 구비되는 부력실(26); 및
상기 개폐판(23)의 타측 단부 하부에 구비되는 것으로, 내부에 복수의 금속구가 구비되는 제2하우징(27); 을 포함하되,
상기 힌지축(24)과 제1하우징(25) 간의 거리는 힌지축(24)과 제2하우징(27) 간의 거리보다 짧고, 상기 제1하우징(25) 내부의 금속구 무게는 제2하우징(27) 내부의 금속구 무게보다 무거운 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.
제1항에서,
상기 역류방지패널(31)은 일단이 차집맨홀(30) 내부 일측 상단에 힌지 결합되어 개폐 가능한 것으로,
타단 하부에 구비되는 부력실; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 자연담수 저류시스템.