KR101242275B1

KR101242275B1 - 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설

Info

Publication number: KR101242275B1
Application number: KR1020120135374A
Authority: KR
Inventors: 임경택
Original assignee: (주)이앤씨
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-03-11

Abstract

본 발명은 외부로부터 초기우수를 유입시킬 수 있도록 하는 유입관과 연결되며 내측에 타공스크린을 설치하여 우수 중 협잡물, 침전물 등의 오염물질을 제거하도록 하는 전처리조와, 상기 전처리조에서 여과된 우수가 제1여과층을 통해 상향류 여과하여 배출되는 제1여과조와, 상기 제1여과조에서 걸러진 우수를 집수하어 제1배출관을 통해 자연방류될 수 있도록 하는 역세수조와, 상기 역세수조에서 자연방류되지 못하고 제1여과조로 하향 역세한 우수를 유입하여 재여과한 뒤 제2배출관을 통해 강제방류될 수 있도록 하는 제2여과조를 포함하며;
초기우수만 처리하여 배출되므로 여과재 및 시설물의 수명이 길어 교체 비용 및 유지 관리 비용이 절감되고, 강우 종료시 역세 밸브 및 펌프· 역세장치를 이용하여 역세가 가능하므로 제1여과조를 여과한 유출수를 역세척수로 재활용할 수 있어 역세용 급수차량 없이 유지관리가 가능하므로 비용 절감 효과를 도모할 수 있는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설을 제공한다.

Description

초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설{BACK WASHING TYPE APPARATUS FOR DISPOSING NON-POINT POLLUTION SOURCE USING POWER}

본 발명은 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설에 관한 것으로, 특히 강우 시작 후 유달 시간 및 유입량을 계산하여 초기 우수 일정량(예를 들면 5㎜) 이상의 우수가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 제1여과조의 정체수 배출 및 역세척시 제2여과조에 의해 여과 처리한 후 방류하므로 비점오염 물질이 유출되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설에 관한 것이다.

수질 오염원은 오염원의 성격에 따라 점오염원과 비점오염원으로 분류되는데, 점오염원은 오염 배출을 명확히 확인할 수 있는 점으로부터 하수구나 도랑 등의 형태로 배출되는 오염원이고, 비점 오염원은 넓은 지역으로부터 빗물 등에 의해 씻겨지면서 배출되어 정확히 어디가 배출원인지 알기 어려운 산재된 오염원으로부터 배출되는 것을 의미한다.

일반적으로 비점오염원은 비특정 오염원, 면오염원, 이동오염원 또는 기타수질오염원이라고도 하며, 점오염원이 특정한 배출경로를 가진 것과는 달리 도시 노면배수나 농경지배수와 같이 불특정한 배출경로를 통해 비점오염물질을 발생시키는 장소 또는 지역을 가리킨다. 여기서, 상기 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.

과거부터 현재까지, 오염물 처리와 관련한 중앙 정부 차원에서의 관리 및 지원은 오염배출원이 명확한 사업장, 하수처리시설, 폐수처리시설, 축산폐수처리시설, 분뇨처리시설 등에 집중되어 왔다. 그러나, 최근 4대강 물관리 종합대책과 수질오염총량 관리제 등이 시행되면서, 정확한 유출 경로를 확인하기가 어렵고 또 오염물질의 유입이 비 지속적으로 이루어지는 도로, 주차장 등에서 발생하는 비점오염물에 대한 관리를 강화하고 있다.

구체적으로, 일반적으로 도로면에는 대기 중에 부유중인 먼지나 이들 먼지에 함유되어 있는 중금속 등이 낙하되어 퇴적되어 있고, 더욱이 자동차의 주행에 따른 배기가스에 포함되어 있는 미립자나, 자동차 운행에 따른 타이어 마모물, 아스팔트 마모물 등의 환경오염물질 역시 함께 쌓여 있다. 이들 환경오염물질은 카드뮴과 같은 중금속 물질, 질소나 인 등의 부영양화염류 등이 함유되어 있어, 인체에 해로운 영향을 미칠 수 있다.

이와 같이 도로면에 축적된 각종 오염물질은 강우시에 도로 배수로를 통해 하천으로 배출되는데, 강우와 함께 하천으로 배출되는 유출수의 전체적인 오염농도는 낮지만 총량으로 볼 때 점오염원을 크게 능가하므로, 안정적인 수질 보전을 위해 도로 및 주차장 등 불투수층 지역으로부터 비롯되는 노면 배수를 처리하는 문제가 대두되고 있다.

최근에, 이러한 도로 등에서 비롯된 비점오염물질을 사전 처리하기 위한 여러가지 노면 배수 처리 장치가 제안되어 활용되고 있으나, 도로나 주차장 등의 비점오염원과 연결되어 있는 도로 배수 시설을 통해서는, 일반 노면 배수가 유입되지만, 그 특성상 담배꽁초, 나뭇잎 등과 같은 일반 쓰레기도 함께 유입되는데, 이러한 일반 쓰레기는 도로 부근에 설치된 노면 배수 처리 장치를 통해서는 사실상 정화 처리하기가 곤란하고, 이들 쓰레기가 다량으로 유입되는 경우에는 상기 처리장치의 유지 보수 관리가 힘들어지므로, 이에 대한 대처 방안도 요구되고 있다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허청 등록특허공보 제10-0538124호에서는 비점오염물질을 처리함에 있어서, 하천으로 유입되는 비점오염물질을 효율적으로 처리하게 위해 폴리에틸렌 및 폐타이어를 이용하여 제조된 담체를 이용하여 수질을 정화하는 수처리시스템을 제공하고자 하였다.

그러나 상기와 같은 장치는 우수 전량 처리로 여과재 및 시설물의 수명이 짧고, 처리조를 여과한 유출수를 역세척수로 재활용하지 못하며 여과층의 패색상태, 오염물질 흡착상태 등을 관찰이 불가능하므로 유지관리가 원활하지 못한 문제점이 있었다.

대한민국 특허청 등록특허공보 제10-0538124호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 강우 시작 후 유달 시간 및 유입량을 계산하여 초기우수 일정량(예를 들면 5㎜) 이상의 우수가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 제1여과조에 수집된 정체수를 배출 및 역세척시 제2여과조에 의해 여과 처리 후 방류하므로 비점오염 물질이 유출되는 것을 방지할 수 있도록 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 강우 종료시 역세 밸브 및 펌프· 역세장치를 이용하여 역세가 가능하므로 제1여과조를 여과한 유출수를 역세척수로 재활용할 수 있어 역세용 급수차량 없이 유지관리가 가능한 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제1여과조 및 제2여과조에 설치된 제1여과층 및 제2여과층을 탈부착이 간편하도록 하여 여과층의 패색상태, 오염물질 흡착상태 등을 관찰 가능하므로 유지관리가 용이한 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부로부터 초기우수를 유입시킬 수 있도록 하는 유입관과 연결되며 내측에 타공스크린을 설치하여 우수 중 협잡물, 침전물 등의 오염물질을 제거하도록 하는 전처리조와, 상기 전처리조에서 여과된 우수가 제1여과층을 통해 상향류 여과하여 배출되는 제1여과조와, 상기 제1여과조에서 걸러진 우수를 집수하어 제1배출관을 통해 자연방류될 수 있도록 하는 역세수조와, 상기 역세수조에서 자연방류되지 못하고 제1여과조로 하향 역세한 우수를 유입하여 재여과한 뒤 제2배출관을 통해 강제방류될 수 있도록 하는 제2여과조를 포함하는 것을 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설을 제공한다.

상기에서 유입관의 일측에는 유입밸브가 설치되어 강우 시작 후 유달 시간 및 유입량을 계산하여 초기 우수만을 유입할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1여과조는 전처리조로부터 유입된 우수가 상향되어 우수내에 포함된 오염물질이 흡착 및 여과될 수 있도록 하는 제1여과층과, 역세수조로부터 역세되어 상기 제1여과층을 세척할 수 있도록 우수를 살포하는 역세관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1여과조는 상향된 우수가 역세수조로 자연배출될 수 있도록 폭방향으로 상측에 위치한 제2관통공과, 역세되어 하향된 우수가 제2여과조로 자연배출될 수 있도록 폭방향으로 하측에 위치한 제4관통공을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1여과층은 육면체형상으로 형성되며 우수가 상향 또는 하향으로 통과할 수 있도록 상하면에 타공판의 형태로 형성된 여과부와, 상기 여과부의 저면에 위치하여 상기 여과부를 지지할 수 있도록 하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 역세관은 상기 제1여과층의 상부에 위치하는 것으로 다수개의 관이 상하방향으로 일정간격 이격되어 다수개 형성되며, 저면에 다수개의 통공이 형성되어 관을 타고 흐르는 우수가 상기 통공을 통해 살수될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 역세수조는 상기 제1여과조로부터 여과되어 유입된 우수를 제1배출관을 통해 외부로 자연배출될 수 있도록 하는 제1배출공과, 상기 제5통공을 통해 자연배출되지 못하고 잔류된 처리수를 상측으로 끌어올려 상기 제3통공에 설치된 제3바이패스관을 통해 역세될 수 있도록 하는 역세펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제2여과조는 제1여과조의 내측에 형성된 제1여과층을 세척한 뒤 유입된 오염물질을 함유하는 세척수를 재여과할 수 있도록 하는 제2여과층과, 상기 제2여과층을 통해 여과된 정체수를 외부로 배출하기 위하여 형성된 방류펌프와, 상기 방류펌프의 일측에 위치하며 제2여과조내에 수집된 정체수의 높이를 감지하여 상기 방류펌프를 구동시킬 수 있도록 하는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설은 강우시작 후 유달시간 및 유입량을 계산하여 초기우수 일정량(예를 들면 5㎜) 유입 후 차단함으로써 초기우수만 처리하여 배출되므로 여과재 및 시설물의 수명이 길어 교체 비용 및 유지 관리 비용이 절감되는 효과를 지닌다.

또한, 본 발명은 강우 종료시 역세 밸브 및 펌프· 역세장치를 이용하여 역세가 가능하므로 제1여과조를 여과한 유출수를 역세척수로 재활용할 수 있어 역세용 급수차량 없이 유지관리가 가능하므로 비용 절감 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 제1여과조 및 제2여과조에 설치된 제1여과층 및 제2여과층을 탈부착이 간편하도록 하여 여과층의 패색상태, 오염물질 흡착상태 등을 관찰 가능하므로 여과재 교체주기를 쉽게 판단하므로 처리효율을 극대화할 수 있는 효과를 지닌다.

도 1은 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설을 설명하기 위하여 도시한 개략적인 측방 단면 사시도이며,
도 2는 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 평면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설에 설치된 유입관의 밸브작동상태를 개략적으로 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설의 전처리조를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 것이며,
도 5는 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설의 제1여과조를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 측면 단면도이며,
도 6은 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설의 제1여과조에 설치된 역세관을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설의 역세수조를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 측면 단면도이며,
도 8은 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설의 제2여과조를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 측면단면도이며,
도 9는 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설의 주 처리공정에 따른 우수의 흐름을 설명하기 위하여 도시한 것이며,
도 10은 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설의 역세수 처리공정에 따른 우수의 흐름을 설명하기 위하여 도시한 것이며,
도 11은 본 발명에 따른 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설의 정체수 처리공정에 따른 우수의 흐름을 설명하기 위하여 도시한 것이다.

이하에서는 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 구성을 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 구체적인 구성, 효과, 특징 및 이점들이 첨부된 도면과 이하의 바람직한 실시예를 통하여 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 도 2의 좌우 방향을 '길이 방향'으로 하고, 도 1의 세로 방향을 '상하 방향'으로 하며, 도 2에서 상하 방향을 '폭 방향'이라 한다. 그리고 유입관(100)에 가까운 방향을 '상류'로, 배출관에 가까운 방향을 '하류'로 한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설은 유입관(100)으로부터 유입된 초기우수를 1차적으로 여과할 수 있도록 타공스크린(250)이 설치된 전처리조(200)와, 상기 전처리조(200)에서 여과된 우수를 재여과시킬 수 있도록 하는 제1여과조(300)와, 상기 제1여과조(300)에서 여과된 우수를 집수하여 제1배출관(500)을 통해 자연방류하거나, 자연방류되지 못하고 집수된 우수를 역세펌프(450)를 이용하여 상기 제1여과조(300)로 재배출될 수 있도록 하는 역세수조(400)가 이웃하여 차례로 구비되고, 상기 역세수조(400)의 일측에는 상기 역세수조(400)로부터 제1여과조(300)로 유입되어 제1여과층(380)을 세척한 뒤 배출된 우수의 오염물질을 제거한 뒤 제2배출관(700)을 통해 강제방류될 수 있도록 하는 제2여과조(600)가 구비되며, 유입관(100)은 전처리조(200)에 연결되어 우수가 전처리조(200)로 유입되는 통로가 되며, 제1배출관(500)은 역세수조(400)에 연결되어 우수가 방류되고, 제2배출관(700)은 방류펌프(640)를 통해 끌어올려진 우수를 강제방류하는 통로가 된다. 상기 전처리조(200), 제1여과조(300), 역세수조(400) 및 제2여과조(600)는 오목한 형태로 형성되며, 예를 들면 상향으로 개구된 대략 6면체 형태로 형성된다. 상기 제1여과층(380)은 제1여과조(300)에 제1유동관(340)보다 높게 위치하도록 가로 방향으로 설치되어, 제1유동관(340)을 통하여 제1여과조(300)로 유입된 우수는 상향 유동하면서 제1여과층(380)을 통과하게 된다.

본 발명에 따르는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설은 외부로부터 초기우수를 유입시킬 수 있도록 하는 유입관(100)과 연결되며 내측에 타공스크린(230)이 설치되어 우수 중 협잡물, 침전물 등의 오염물질이 제거되는 전처리조(200)와, 상기 전처리조(200)에서 여과된 우수가 제1여과층(380)을 통해 상향류 여과하여 배출되는 제1여과조(300)와, 상기 제1여과조(300)에서 걸러진 우수를 집수하여 제1배출관(500)을 통해 방류되는 역세수조(400)와, 상기 역세수조(400)에서 제1여과조(300)로 하향 역세한 우수를 유입하여 재여과한 뒤 제2배출관(700)을 통해 강제방류될 수 있도록 하는 제2여과조(600)를 포함한다.

상기 유입관(100)은 외부로부터 유입되는 우수를 후술되는 전처리조(200)로 이동시킬 수 있도록 하는 것으로 땅속에 매립된 형태로 이루어지며, 상기 유입관(100)의 일측에는 유입밸브(110)가 설치되어 강우 시작 후 유달 시간 및 유입량을 계산하여 초기 우수 일정량(예를 들면, 5㎜)를 유입할 수 있도록 개폐되며, 지속적인 강우시에는 유입밸브(100)가 차단될 수 있도록 개폐된다.

상기 유입밸브(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 강우가 시작되면 유입밸브(110)에 전기적인 신호가 감지되어 유입관(100) 내부에 설치된 회전체(111)가 우수의 흐름 방향과 수평이 되도록 회전하여 오픈되므로 외부로부터 우수가 유입관(100)을 통해 전처리조(200)로 유입될 수 있도록 하고, 계산된 유달 시간 및 유입량에 따라 일정량(예를 들면, 5㎜)의 초기우수가 유입완료되면 전기가 차단되어 유입관(100) 내부에 설치된 회전체(111)가 우수의 흐름 방향과 수직인 상태로 회전하여 닫히게 되므로 지속적인 강우시에도 더이상 우수가 유입되지 못하고 차단될 수 있도록 한다. 따라서, 기존 비점시설의 가장 큰 문제점인 우수 전량 처리로 인해 여과재 및 시설물의 수명이 짧은 것에 비해 초기우수만을 처리 함으로서, 여과재 및 시설물의 수명이 길어 그에 따른 교체비용 및 유지 관리 비용이 절감되는 효과를 도모할 수 있다.

상기 전처리조(200)는 일측으로 유입관(100)이 설치되며, 상기 유입구(210)를 통하여 유입된 우수가 제1여과조(300)로 유출될 수 있도록 상기 전처리조(200)와 제1여과조(300)의 사이에는 제1유동관(340)이 구비된다. 상기 전처리조(200)의 일측에는 상기 유입관(100)이 삽입 설치되는 유입구(210)가 형성되며, 전처리조(200)와 제1여과조(300) 사이에 위치하는 위치한 격벽에는 제1유동관(340)이 삽입 설치되는 제1관통공(220)이 형성된다.

상기 전처리조(200)로 유입된 우수를 일차적으로 여과시키기 위하여 도 1 내지 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전처리조(200)에는 타공스크린(230)이 설치된다.

상기 타공스크린(230)은 상기 유입관(100)를 통해 전처리조(200)로 유입되는 우수에 포함된 협잡물이나 침전물 등의 오염물질을 차단할 수 있도록 스테인레스 재질의 타공판의 형상으로 형성되며, 상기 타공스크린(230)의 외측에는 전처리조(200)의 하류방향에 위치한 격벽에 고정되어 타공스크린(230)을 지지할 수 있도록 지지프레임(240)이 구비된다. 또한, 타공스크린(230)은 지지프레임(240)으로 하향 슬라이딩 설치되어, 상부로 인양하여 세척 및 교환이 가능해지므로 유지관리가 간편한 효과를 도모할 수 있다.

또한, 상기 전처리조(200)의 내측에는 사다리(250)를 설치하여 관리자가 전처리조(200) 내로 출입이 자유로워짐으로써 관리 및 청소가 용이한 효과를 도모할 수 있다. 상기 타공스크린(230)은 제1관통공(220)에 설치된 제1유동관(340)을 덮도록 설치된다. 상기 제1유동관(340)은 제1여과층(380)의 하부에 위치하도록 설치된다.

상기 제1여과조(300)에는 길이 방향 상류 측에 제1유동관(340)이 구비된다. 그리고 하류측에 제2유동관(350), 제3유동관(360) 및 제4유동관(370)이 구비된다. 상기 제2유동관(350)과 제3유동관(360)은 제1여과조(300)와 역세수조(400) 사이에 구비되어 서로 연통시키며, 제4유동관(370)은 제1여과조(300)와 제2여과조(600) 사이에 구비되어 서로 연통시킨다.

상기 제1유동관(340)에 설치되도록 제1여과조(300)의 길이 방향 상류 측면에 제1관통공(220)이 형성되고, 제2유동관(350)이 설치되도록 길이 방향 하류측 측면에는 제2관통공(310)이 형성되며, 제3유동관(360)이 설치되도록 제3관통공(320)이 형성되고, 제4유동관(370)이 설치되는 제4관통공(330)이 형성된다.

상기 제2유동관(350)은 제1여과층(380)을 통과하여 상향된 우수가 배출될 수 있도록 제1여과층(380)의 상부에 위치하고, 제4유동관(370)은 상기 역세수조(400)로부터 역세를 위하여 제1여과층(380)의 상부로 살수되어 하향하는 역세수가 제1여과층(380)을 통과하여 제2여과조(600)로 배출될 수 있도록 제1여과층(380)의 하부에 위치한다.

상기 제1관통공(220)에는 제1유동관(340)이 삽입 설치되며, 제1유동관(340)을 통해 전처리조(200)로부터 유입된 우수는 상향 유동하면서 제1여과층(380)을 통해 여과될 수 있도록 하고, 상기 제2관통공(310)에는 제1여과조(300) 내로 유입된 우수가 역세수조(400)로 배출되는 제2유동관(350)이 삽입 설치되며, 제3관통공(320)에는 역세수조(400)에 설치된 역세펌프(430)와 연결되어 역세되는 우수가 제1여과조(300)로 재배출되는 통로가 되는 제3유동관(360)이 삽입되어 설치되고, 제4관통공(330)에는 역세된 우수가 제2여과조(600)로 배출되는 제4유동관(370)이 삽입 설치된다.

또한, 상기 제1여과조(300)의 저면은 길이 방향 상류 측으로 하향 경사지게 형성되어 슬러지가 상류 측으로 하향 퇴적되며, 저면으로부터 상향 이격된 위치에는 제1여과층(380)이 구비되어 상기 전처리조(200)로부터 유입된 우수가 상향 유동하면서 여과되어 제2관통공(310)에 설치된 제2유동관(350)을 통해 역세수조(400)로 배출된다.

상기 제1여과층(380)으로부터 상향 이격된 위치에 역세수조(400)로부터 유동된 처리수가 하향 살수될 수 있도록 역세관(390)이 구비한다. 상기 역세관(390)은 제3유동관(360)에 연결된다.

상기 제1여과층(380)은 여과 및 흡착으로 인해 우수에 포함된 오염물질을 제거할 수 있도록 형성된 것으로, 육면체형상으로 형성되며 우수가 통과할 수 있도록 상하면에 금속 또는 합성수지로 이루어진 다수의 통공이 형성된 타공판이 구비되며 내부에 여과제가 충진 구비된 여과부(381)와, 상기 여과부(381)의 저면에 위치하여 상기 여과부(381)를 지지할 수 있도록 하는 지지대(382)를 포함한다. 상기 제1여과층(380)은 제1여과조(300)의 서로 마주하는 측벽에서 내향 돌출된 돌기를 형성하고 돌기 위에 적치하여 설치하는 것도 가능하다.

상기 여과부(381)는 내측에 섬유형태로 형성되거나 직육면체 형상의 틀 내측에 입상의 흡착여과재를 수용하여 우수를 통해 유입된 오염물질이 흡착 및 여과, 정화되어 처리될 수 있도록 하는데, 흡착여과제는 타공판의 통공을 통하여 외부로 이탈하지 않을 크기를 가지며, 우수에 함유된 불순물을 흡착하여 제거할 수 있도록 활성탄, 규조토, 제올라이트 등을 사용할 수 있고, 섬유형태의 필터는 스펀지형태로 형성되어 항상 물에 잠겨있는 상태로 물속에 녹아 있는 0.1미크론 이상의 중금속 유기 화학 물질 불순물 및 일반 세균을 제거할 수 있도록 하며, 세척후 재사용이 가능한 효과를 도모할 수 있다.

상기 지지대(382)는 바(Bar) 형태로서 상기 여과부(381)의 저면에 위치하여 역세수조(400)로부터 역세되어 유입되는 우수의 압력에도 저항할 수 있으며 상기 여과부(381)가 고정될 수 있도록 충분한 내구성을 가진 금속이나 합성수지 재료로 이루어져 설치된다.

상기 역세관(390)은 상기 제1여과층(380)로부터 상향 이격되어 위치하며 다수개의 관이 폭방향으로 간격을 가지고 이격되어 이루어지며, 각 관에는 하향하는 다수개의 노즐공(391)이 형성되어 관을 타고 흐르는 우수가 상기 노즐공(391)을 통해 하향 살수된다.

상기 역세수조(400)는 상기 제1여과조(300)와 이웃하며, 길이 방향 상류 측면으로 앞에 설명한 제2유동관(350) 및 제3유동관(360)을 통하여 제1여과조(300)와 연통된다. 그리고 하류측 측면에 우수가 외부로 배출되는 통로인 제1배출관(500)이 구비된다. 길이 방향 하류 측 측면에는 제1배출관(500)이 설치되는 제1배출공(410)이 형성된다.

상기 역세수조(400)에는 처리수를 끌어올려 상기 제3유동관(360)을 통해 역세관(360)으로 공급하기 위한 역세펌프(430)가 구비된다. 상기 역세수조(400)에 유입되는 우수는 전처리조(200)에 포함된 타공스크린(230)과 제1여과조(300)의 제1여과층(380)에 의해 오염물질이 흡착 및 여과된 것이며, 역세수조(400)에 구비된 제1배출관(500)을 통해 외부로 방류된다. 상기 제1배출관(500)의 설치 높이는 제2유동관(350)의 설치 높이보다 낮게 되어, 역세수조(400)의 처리수가 제2유동관(350)을 통하여 다시 제1여과조(300)로 역류되는 것이 방지된다.

한편, 길이방향 상류 측 측면에 형성되는 제2관통공(310)과 제3관통공(320)의 높이는 동일하게 형성하거나 상기 제2관통공(310)이 제3관통공(320)의 높이보다 높거나 낮아도 무방하나, 제1여과조(300)에서 역세수조(400)로 자연배출될 수 있도록 형성된 제2관통공(310)은 전처리조(200)의 길이방향 상류 측 측면에 형성된 유입구(210)의 높이보다 낮게 형성되어 제1여과조(300)으로 유입된 우수가 전처리조(200)로 다시 역류되는 것을 방지할 수 있도록 한다. 상기 제2관통공(310)과 제3관통공(320)은 제1여과층(380)으로부터 상향 이격된 위치에 형성되어, 제2유동관과 제3유동관은 제1여과층(380)으로부터 상향 이격된 위치에 설치된다. 상기 제1배출관(500)은 상기 역세수조(400)의 하류측 측면에 형성된 제1배출공(410)에 설치된다. 도 7에서 도면부호 440은 역세펌프(430)에 연결된 유출관을 도시한 것이며, 상기 유출관(440)은 제3유동관(360)과 일체로 이루어질 수 있다.

상기 제2여과조(600)는 길이방향 하류 측으로 제1여과조(300)와 이웃하게 형성되며, 역세수조(400)와 폭방향으로 나란하게 위치한다.

상기 제2여과조(600)는 길이 방향 상류 측면으로 앞에서 설명한 제4유동관(370)을 통하여 제1여과조(300)와 연통된다. 그리고 하류측 측면에 우수가 외부로 배출되는 통로인 제2배출관(700)이 구비된다. 길이 방향 하류 측 측면에는 제2배출관(700)이 설치되는 제2배출공(610)이 형성된다. 또한, 상기 제2여과조(600)의 내측에는 제1여과조(300)의 내측에 형성된 제1여과층(380)을 세척한 뒤 제4유동관(370)을 통하여 유입된 오염물질을 함유하는 세척수를 재여과할 수 있도록 하는 제2여과층(620)과, 상기 제2여과층(620)의 하류 측으로 제2여과층(620)을 통해 여과된 정체수를 외부로 배출하는 방류펌프(640)와, 상기 방류펌프(640)의 일측에 위치하며 제2여과조(600) 내에 유입된 정체수의 높이를 감지하는 센서부(660)를 포함한다. 상기 제2여과층(620)은 제2여과조(600)를 폭방향으로 가로 질러 직립 설치된다. 상기 제2여과층(620)을 사이에 두고 상류 측으로 제4유동관(370)이 설치되고, 하류 측으로 방류펌프(640)가 설치된다. 상기 제2배출관(700)의 일단은 방류펌프(640)에 연결된다.

상기 제2여과조(600) 내에는 전처리조(200)에 설치된 유입관(100)의 유입밸브(110)와, 역세수조(400)에 설치된 역세펌프(430)와, 제2여과조(600)의 제4통공(330)에 설치된 제4유동관(370)에 설치된 유입밸브(371) 및 방류펌프(640)를 구동하기 위하여 외부의 전원과 연결되며 각 구성의 ON/OFF 및 구동시간 등을 조절할 수 있도록 하는 제어부(670)가 구비될 수 있다.

상기 제4통공(330)에는 제4유동관(370)이 설치되어 제1여과조(300)로부터 우수가 유입되는데, 상기 제4유동관(370)에는 유입밸브(371)가 설치되어 유입되는 우수의 유동이 개폐된다. 이를 다시 설명하면, 제2여과조(600)에 유입되는 우수는 역세수조(400)에서 제3유동관(360)을 통하여 유동되어 온 우수로서 역세관(390)을 통하여 제1여과조(300)에 설치된 제1여과층(380)의 상부로 살수되어 제1여과층(380)를 세척한 역세 처리수이다. 상기 역세수조(400)에 설치된 역세펌프(430)가 구동되어 수집된 우수를 제1여과층(380)의 상부에서 살수하여 제1여과층(380)을 역세시키면 이와 동시에 상기 유입밸브(371)에 전기적인 신호가 인가되어 유입밸브(371)가 열려 제1여과조(300)에 수집된 처리수는 제4유동관(370)을 통하여 제2여과조(600) 내로 유입되고, 상기 역세펌프(430)의 작동이 멈추게 되면 그에 따라 상기 유입밸브(371)도 닫히게 되며, 제1여과조(300)로부터 유입되는 처리수가 차단된다. 상기 유입밸브(371)의 작동상태는 도 3에 도시된 바와 같이 유입밸브(371)의 내측에 구비된 회전체(111)의 회전에 따라 밸브가 개폐될 수 있도록 한다.

상기 제4통공(330)에 설치된 제4유동관(370)은 제1여과조(300)를 통하여 역세된 처리수가 배출되는 통로로서 제1여과층(380)의 높이보다 낮게 위치한다. 그리고 역세된 처리수가 제1여과조(300)로 역류되는 것을 방지하기 위하여 제4유동관(370)의 설치 높이는 제1유동관(340)의 설치 높이보다 낮게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제2배출공(610)은 후술되는 방류펌프(640)에 의해 끌여 올려진 정체수를 외부로 배출하기 위한 것으로서 제2배출관(700)이 설치되며, 제2여과조(600)에 유입된 정체수는 방류펌프(640)에 의해 강제배출된다. 상기 제2배출공(610)의 형성 높이를 제4통공(330)의 높이보다 낮게 형성하고, 자연 방류되도록 하는 것도 가능하다.

상기 제2여과층(620)은 제1여과조(300)로부터 제4유동관(370)을 통하여 유입된 처리수의 오염물질을 흡착 및 여과하여 외부로 배출할 수 있도록 형성된 것으로서, 육면체형상으로 형성되며 우수가 통과할 수 있도록 다수의 통공이 형성된 타공판으로 이루어지며 내측에는 여과제가 충진 구비된다. 상기 제2여과층(620)에 포함된 여과제는 섬유형태로 형성되거나 직육면체 형상의 틀 내측에 입상의 흡착여과재를 수용하여 우수를 통해 유입된 오염물질이 흡착 및 여과, 정화되어 처리될 수 있도록 하는데, 흡착여과제는 망체를 통하여 외부로 이탈하지 않을 크기를 가지며, 우수에 함유된 불순물(不純物)을 흡착하여 제거할 수 있도록 활성탄, 규조토, 제올라이트 등을 사용할 수 있고, 섬유형태의 필터는 스펀지형태로 형성되어 항상 물에 잠겨있는 상태로 물속에 녹아 있는 0.1미크론 이상의 중금속 유기 화학 물질 불순물 및 일반 세균을 제거할 수 있도록 하며, 세척후 재사용이 가능한 효과를 도모할 수 있다.

한편, 상기 제2여과조(600)의 내측에는 서로 마주보는 측면에 오목한 단면을 가지며 상향 연장된 가이드부재(630)가 구비되어 상기 제2여과층(620)을 가이드부재(240)에 하향 삽입할 수 있다. 상기 가이드부재(630)는 제2여과층(620)이 삽입되어 고정될 수 있도록 폭방향으로 상기 제2여과조(600)의 서로 마주하는 양 측면에서 서로를 향하여 오목한 단면을 가지고 돌출되게 형성된다.

상기 방류펌프(640)는 제2여과조(600)의 하류측 측면에 설치되는 것으로 제2여과조(600) 내에 정체되는 우수에 잠길 수 있도록 위치하여 후술되는 센서부(660)의 신호에 따라 구동되어 제2여과조(600) 내에 집수된 정체수를 끌어올려 외부로 배출될 수 있도록 한다. 한편, 상기 방류펌프(640)는 도 1에 도시된 바와 같이 일정간격 이격된 상태로 다수개가 구비되어 제2여과조(600)내에 유입된 수량에 따라 한개의 방류펌프(640)만 구동하거나 다수개의 방류펌프(640)가 동시에 구동할 수 있도록 한다. 또한, 상기 방류펌프(640)의 상부에는 유출관(650)이 설치 구비되어 방류펌프(640)에 의해 끌어올려진 우수를 이동시킬 수 있도록 한다. 또한, 상기 유출관(650)의 타단은 후술되는 제2배출관(700)에 연결된다.

상기 센서부(660)는 상하 방향으로 이격되어 구비된 제1센서부(661)와 제2센서부(662)로 이루어진다. 따라서, 제2여과조(600)의 내측으로 유입된 유량의 수면 높이가 제1센서부(661)의 높이보다 낮게 형성될 경우에는 방류펌프(640)가 구동되지 않도록 하며, 제1센서부(661)의 높이보다 높은 경우 하나의 방류펌프(640)만 구동시켜 제2여과조(600)의 수면을 낮추고, 제2센서부(66)의 높이보다 높아질 경우에는 다수개의 방류펌프(640)를 한꺼번에 구동시켜 빠른 시간내에 제2여과조(600)의 수면을 낮춰 제2여과조(600) 내에 집수된 우수가 상부로 넘쳐흐르는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한다. 상기 방류펌프(640)의 구동에 의해 우수가 외부로 배출되어 수면이 낮아져 상기 제1센서부(661)의 높이보다 낮게 되면 상기 제1센서부(661)는 신호를 발생하여 상기 방류펌프(640)가 자동적으로 오프(off) 되도록 한다.

상기 제2배출관(700)은 상기 제2여과조(600)의 하류측 측면에 형성된 제2배출공(610)에 연결 설치되며, 상기 제2여과조(600)의 설계 유량보다 넘는 것은 외부로 자연 배수될 수 있도록 한다.

본원 발명은 오염물질의 함유량이 가장 큰 초기우수만을 여과하여 배출하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설에 관한 것으로서, 주 처리, 역세수 처리, 정체수 처리 공정으로 진행되어 비점오염저감시설에 유입된 우수를 처리할 수 있도록 하는데, 먼저 도 9에 도시된 바와 같이 주 처리 공정을 살펴보면, 유입관(100)을 통해 외부로부터 초기우수가 유입되는데, 이때 유입관(100)의 일측에 유입밸브(110)가 설치되어 강우 시작 후 유달 시간 및 유입량을 계산하여 초기 우수의 일정량(예를 들면, 5㎜의 강수량)를 유입할 수 있도록 한 뒤, 적정량의 우수가 유입되면 밸브를 닫는다. 상기 유입관(100)을 통해 유입된 초기우수는 전처리조(200)에 설치된 타공스크린(230)을 통해 우수에 포함된 협잡물, 침전물 등의 오염물질이 제거되고 제1유동관(340)을 통해 제1여과조(300)로 유동된다. 이때, 상기 유입밸브(371)에 의하여 제4유동관(370)이 막힌 상태이므로, 유동된 우수는 제1여과층(380)을 통과하며 상향 유동하여 제2유동관(350)을 통해 역세수조(400)로 유입되고 제1배출관(500)을 통해 외부로 방류된다(도 9의 화살표 참조).

상기와 같이 우수는 제1배출관(500)을 통해 방류되며, 일부의 우수는 상기 제1여과조(300)에 설치된 제1여과층(380)을 세척하기 위하여 사용된다.

도 9에 도시한 바와 같이, 유입관(100)은 제2유동관(350)보다 높은 위치에 설치되고, 제2유동관(350)은 제1배출관(500)보다 높은 위치에 설치된다.

상기 제1배출관(500)은 제1여과층(380)의 상단보다 높은 위치에 구비된다. 따라서 외부로부터 우수의 유입이 종료되면, 우수의 수위는 배출관(500)의 높이로 유지되어, 제1 여과층(380)은 우수에 잠긴 상태를 유지한다.

외부로부터 우수의 유입이 종료된 후, 제4유동관(330)을 개폐하는 유입밸브(371)가 작동되어 제4유동관(330)이 열리면, 우수는 제4유동관(330)을 통하여 제2여과조(600)로 유동한다. 제1여과층(380)의 하부에 있는 우수는 물론 제1 여과층(380)의 상부에 있는 우수도 다시 제1여과층(380)을 통과하면서 하향 유동하여 제4유동관(330)을 통하여 제2여과조(600)로 유동하게 된다. 따라서 제1 여과층(380)은 역세되고, 수위는 제4유동관(330)의 높이로 된다. 상기 제4유동관(330)은 제1여과층(380)으로부터 하향 이격되어 위치하므로, 역세 후 제1여과층(380)은 우수에 잠기지 않은 상태로 유지된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 역세수조(400)의 내측에는 역세펌프(430)가 구비되어 외부로부터 우수의 유입이 종료된 후, 제어부(670)로부터의 신호에 따라 역세펌프(430)가 구동되면, 처리수는 상기 역세펌프(430)에 연결된 유출관(440)을 따라 제3유동관(360)을 통과하여 제1여과층(380)의 상부에 위치하는 역세관(390)으로부터 제1여과층(380)으로 하향으로 살수된다. 상기 역세관(390)의 단부는 밀폐되어 있다. 상기 제1유동관(340)의 설치 높이는 제4유동관(370)보다 높게 되어 있어, 살수된 우수는 제1여과층(380)을 통하여 하향되어 상기 제1여과층(380)을 세척한 뒤 제2여과조(600)로 방류된다.

이때, 상기 제1여과조(400)와 제2여과조(600)의 사이에 설치되는 제4유동관(370)의 일측에는 유압밸브(371)가 구비되어 상기 제2여과조(600)로 유입되는 우수를 이송하거나 차단시킬 수 있도록 한다. 상기 유압밸브(371)는 상기 제1여과조(300)로 역세되어 유입된 우수가 제1여과조(300)에 수집되어 제1여과층(380)의 상부로 수면 상승되지 않고 제2여과로(600)로 바로 이송될 수 있도록 역세수조(400)의 역세펌프(430)과 구동됨과 동시에 전기적 신호를 인가하여 유압밸브(371)가 오픈되도록 제어된다. 상기 제4유동관(370)을 통해 유입된 세척수는 제2여과조(600)의 내측에 설치된 제2여과층(620)을 통과함으로써 세척수에 포함된 오염물질이 여과 흡착되어 제거된다. 상기 제2여과층(620)을 통과한 정체수는 상기 제2여과층(620)을 통해 오염물질이 제거된 상태로, 방류펌프(640)에 의하여 외부로 배출된다. 상기 제2배출관(700)의 설치 높이를 제4유동관(370)의 설치 높이보다 낮게 하여 방류펌프(640)를 구비하지 않고 자연 방류E되도록 하는 것도 가능하다.

한편, 상기 제4유동관(370)의 일측에 구비된 유압밸브(371)는 제2여과조(600)에 설계된 유량의 정보 및 센서(660)의 신호에 따라 차단할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 유입관 200 : 전처리조
300 : 제1여과조 400 : 역세수조
500 : 제1배출관 600 : 제2여과조
700 : 제2배출관

Claims

외부로부터 우수가 유입되는 유입관(100)이 구비되며 내측에 제1유동관(340)의 단부를 덮도록 타공스크린(230)이 설치된 전처리조(200)와, 제1 유동관(340)으로 상기 전처리조(200)와 연통되는 제1여과조(300)와, 상기 제1여과조(300)와 제2유동관(350)으로 연통되며 우수가 외부로 배출되는 통로가 되는 제1배출관(500)이 구비된 역세수조(400)와, 상기 제1여과조(300)와 제4유동관(370)으로 연통되며 우수가 외부로 배출되는 통로가 되는 제2배출관(700)이 구비된 제2여과조(600)로 이루어지며; 상기 제1여과조(300)에는 가로 방향으로 설치되는 제1여과층(380)이 구비되고, 상기 제1유동관(340)은 제1여과층(380)으로부터 하향 이격되어 위치하고, 상기 제2유동관(350)은 제1여과층(380)으로부터 상향 이격되어 위치하여, 제1유동관(340)을 통하여 유입된 우수는 상향 유동하면서 제1여과층(380)을 통과하고 제2유동관(350) 통하여 유출되며; 상기 유입관(100)의 설치높이는 제2유동관(350)의 설치높이보다 높게 설치되며, 상기 제1유동관(340)의 설치높이는 제4유동관(370)의 설치높이보다 높게 설치되며, 상기 제4유동관(370)에는 제4유동관(370)을 개폐하는 유입밸브(371)가 설치된 것을 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설.
제1 항에 있어서, 상기 제2여과조(600)에는 제4유동관(370)과 제2배출관(700)과 사이에 위치하도록 제2여과층(620)에 구비되어, 제4유동관(370)을 통하여 유입된 우수는 제2여과층(620)을 통과하여 제2배출관(700)으로 유출되는 것을 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설.
제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제1여과조(300)에는 제1여과층(380)으로부터 상향 이격되어 위치하며 다수개의 노즐공(391)이 형성된 역세관(390)이 더 구비되고, 제1여과조(300)와 역세수조(400)를 연통시키며 상기 역세관(390)에 연결된 제3유동관(360)이 더 구비되며, 상기 역세수조(400)에는 상기 유동관(360)으로 연결된 역세펌프(430)가 구비된 것을 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설.
제3 항에 있어서, 상기 제2여과조(600)에는 제2여과층(620)의 하류에 위치하도록 방류펌프(640)가 구비되며, 상기 제2배출관(700)의 일측은 상기 방류펌프(640)에 연결된 것을 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설.
제2 항에 있어서, 상기 제2여과조(600)의 서로 마주하는 측벽에는 오목한 단면을 가지며 상향 연장된 가이드부재(630)가 서로 마주하도록 구비되며, 제2여과층(620)은 상부로부터 가이브부재(630)에 안내되어 설치되는 것을 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설.
제3 항에 있어서, 상기 역세관(390)은 다수개의 관이 폭 방향으로 간격을 가지도록 이격되어 이루어지며, 하향하는 다수개의 통공(391)이 형성되어 관을 타고 흐르는 우수가 상기 통공(391)을 제1여과층(380)의 상부로 되는 것을 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설.
제4 항에 있어서, 상기 제2여과조(600)에는 상기 방류펌프(640)의 일측에 위치하며 제2여과조(600) 내의 정체수의 높이를 감지하는 센서부(660)가 더 구비된 것 특징으로 하는 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설.