KR101263353B1 - 빗물처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 빗물처리장치는 빗물이 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 유입구와 연결되어 유입되는 빗물로부터 협잡물을 제거하기 위한 여과유닛을 구비하며, 상기 저장탱크에는 하면에 침전된 침전물을 저장탱크에 저장된 빗물에 편승시켜 외부로 배출할 수 있는 침전물배출유닛하며, 침전물에 의해 빗물이 부폐하는 것을 방지할 수 있다.

Description

빗물처리장치{rain water treatment system}

본 발명은 빗물처리장치에 과한 것으로, 더 상세하게는 빗물을 정화시키며 침전된 이물질을 제거할 수 있는 빗물처리장치에 관한 것이다.

통상적으로 수자원의 원천은 연평균 1276억톤에 이르는 빗물이다. 이 중 545억톤은 증발돼 사라지고 731억톤이 땅으로 흘러간다. 이 중 400억톤은 바다로 바로 흘러가 버리고 남은 331억톤의 물만이 댐, 하천, 지하로 흘러가 이용된다. 결국 빗물의 26%만을 쓰고 있는 실정이나, 이 26%의 물도 결국은 바다로 흘러든다. 다만 지상에 체류하는 동안 사람들에 의해 이용될 뿐이다. 따라서 물순환의 측면에서 빗물이 지상에 머무는 시간이 중요하게 된다.

지구환경의 변화와 인구의 증가로 인한 물 수요의 증가로 인하여 대한민국도 물부족국가로 분류되어 있다. 특히, 지구환경의 변화로 인한 집중호우, 가뭄 등이 자주발생하고 있다. 따라서 상수원, 산업용수, 농업용수, 생활용수 등의 확보를 위해 물 공급원인 빗물을 효율적으로 이용하기 위한 기술의 개발이 시급한 실정이다. 대한민국 특허등록 제0927459호에는 빗물처리장치가 게시되어 있다. 게시된 빗물처리장치는 우수관으로부터 유입되는 빗물을 스크린 처리하여 조대이물질을 제거한 뒤 도수관으로 배출하는 스크린장치와; 상기 도수관의 도중에 설치되고 상기 스크린장치에서 배출되어 도수관을 따라 이동하는 빗물을 통과시켜 빗물의 탁도를 검출하는 탁도감시장치와; 상기 탁도감시장치를 통과한 뒤 도수관을 통해 유입되는 빗물을 생활용수로 공급될 수 있게 저장하는 정수탱크와; 상기 도수관에서 빗물이 바이패스되어 흐르도록 설치된 바이패스배관의 도중에 장착되고 상기 탁도감시장치를 통과한 뒤 바이패스배관을 따라 바이패스되는 빗물을 여과하여 미립이물질을 제거하는 여과장치;를 포함하며, 상기 탁도감시장치를 통해 감시되는 빗물의 탁도에 따라 도수관 및 바이패스배관에 설치된 밸브들을 제어하여, 상기 스크린장치와 탁도감시장치를 통과한 빗물이 정수탱크로 공급되기 전에 상기 여과장치를 선택적으로 통과할 수 있도록 구성된다.

그러나 이러한 빗물 처리장치는 필터에 의해 상대적으로 큰 협착물이 제거되었다 하더라도 빗물에는 많은 미립자와 오염물질 즉, 토양의 미립자, 지표면 또는 건축물 등의 표면을 오염시킨 비점 오염물질이 포함되어 있으므로 빗물이 저장된 정수탱크의 하면에는 시간이 지남에 따라 미립자 또는 비점오염물질들이 침전되게 되고, 이 침전물질이 세균들에 의해 부폐되어 저장된 빗물을 이차 오염시키는 문제점이 있다.

또한 상기 빗물에는 많은 수생동물들의 알, 유충들이 포함되어 있으므로 이들이 부화되어 빗물을 오염시키게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저장탱크에 침전된 침전물 및 오염물질을 주기적으로 배출하여 저장된 빗물이 부폐하는 것을 방지할 수 있는 빗물처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 저장된 빗물을 살균하여 저장된 빗물이 오염되는 것을 방지할 수 있는 빗물처리장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 빗물 처리장치는 빗물이 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 유입구와 연결되어 유입되는 빗물로부터 협잡물을 제거하기 위한 여과유닛을 구비하며,

상기 저장탱크에는 하면에 침전된 침전물을 저장탱크에 저장된 빗물에 편승시켜 외부로 배출할 수 있는 침전물배출유닛을 구비한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 침전물배출유닛은 저장탱크의 하면이 저장탱크의 폭방향으로 골부와 양측이 골부측으로 경사진 산부로 이루어지고, 상기 각각의 골부에 침전물을 흡입하는 다수개의 흡입공이 형성된 흡입관들이 설치되고, 상기 각 흡입관들은 배출관에 의해 연결되고, 배출관에는 배출펌프가 설치된 제 1배출부와,

상기 산부에 설치되어 미세의 기류에 의해 침전물을 골부로 유도하기 위해 탱크내의 빗물을 배출하기 분사공들이 형성된 분사관과, 각 분사관에 설치되는 공급관과, 상기 공급관에 설치되어 탱크내의 빗물을 펌핑하는 공급펌프를 구비한 제 2배출부를 구비한다.

상기 공급관은 버블공급기와 연결된 버블공급관과 연결되어 분사관을 통하여 버블을 공급할 수 있는 버블공급유닛을 더 구비한다.

그리고 상기 저장탱크의 내부에는 빗물을 살균할 수 있는 살균수단을 더 구비한다.

본 발명에 따른 빗물 처리장치는 침전물질과 침전된 비점오염물질, 중금속 등을 주기적으로 배출할 수 있으며, 침전된 오염물질에 의해 저장된 빗물이 부폐되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 저장된 빗물의 용존산소량의 조정이 가능하고, 미생물 또는 세균의 성장을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 빗물 처리장치를 개략적으로 나타내 보인 도면,
도 2는 도 1에 도시된 침전물 배출유닛을 발췌하여 도시한 도면,

본 발명은 빗물을 모아 처리함으로써 생활용수 또는 산업 및 농업용수로 사용할 수 있도록 하는 빗물처리장치에 관한 것으로, 그 일 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 빗물처리장치(10)는 빗물을 저장하기 위한 저장탱크(20)와, 상기 저장탱크(20)로 유입되는 유입관(31)과 연결되어 저장탱크(20)로 유입되는 빗물로부터 협작물을 제거하기 위한 여과유닛(30)을 구비한다.

그리고 상기 저장탱크(20)에는 하면에 침전된 침전물을 저장탱크에 저장된 빗물에 편승시켜 외부로 배출할 수 있는 침전물배출유닛(40)을 구비한다.

상기 저장탱크(20)는 콘트리트로 이루어진 단일탱크로 이루어질 수 있으며 복수개의 단위구조물이 결합되어 이루어진 저류조의 형태로 이루어질 수 있다. 상기 빗물을 저장하기 위한 저장탱크(20)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 설치위치에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 지하, 건물의 옥상, 건축물의 벽면 등 설치위치에 따라 콘크리트 구조물로 이루어지거나 금속 또는 합성수지탱크로 이루어질 수 있으며, 독립된 단위 탱크들이 조합되어 이루어질 수 있다.

상기 여과유닛(30)은 지표면 또는 건축구조물을 표면을 따라 흐르는 빗물에 편승된 협잡물 또는 상대적으로 작은 이물질들을 제거하기 위한 것으로, 케이스의 맨홀 또는 여과탱크(32)의 내부에 금속망 또는 그릴로 이루어진 필터(33)를 구비한다. 상기 필터(33)는 하면이 차단된 원통형으로 형성될 수 있으며, 저장탱크(20)로 빗물을 유입시키기 위한 유입관(31)의 단부가 필터(33)에 의해 구획된 내부에 위치되어 여과탱크(32)로 유입된 빗물이 필터(33)를 통과한 후 저장탱크(20)로 유입된다. 상기 여과유닛(30)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 빗물에 포함된 미립자를 필터링 하기 위한 필터를 더 구비 할 수 있다.

한편, 상기 침전물 배출유닛(40)은 저장탱크(20에 저장된 빗물로부터 침전물 예컨대, 미립자 토양, 비점오염물질 등으로 이루어진 침전물을 저장탱크 내의 일부빗물과 같이 외부로 배출하기 위한 것으로, 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 침전물배출유닛(40)은 저장탱크(20)의 하면에 저장탱크(20)의 폭방향으로 연속되는 골부(41)와, 상기 골부(41)의 사이에 위치되며 양측이 골부(41)측으로 경사진 산부(42)가 형성된다. 상기 골부(41)와 산부(42)의 크기는 저장탱크(20) 및 침전물의 량을 감안하여 설계할 수 있다. 그리고 상기 골부(41)에는 침전물을 흡입하기 위해 설치되는 것으로 다수개의 흡입공(43a)이 형성된 흡입관(43)과 상기 각 흡입관(43)과 연결되는 배출관(44)과 상기 배출관(44)에 설치되는 배출펌프(45)를 가진 제 1배출부(46)를 포함한다. 상기 흡입관(43)에 형성된 흡입공(43a)은 배출관(44)의 연결부위로부터 멀어질수록 형성밀도, 즉, 동일한 직경으로 형성된 경우 그 형성갯수를 늘리는 것이 바람직하다. 상기 흡입공(43a)은 배출관(44)의 연결부위로부터 후단부로 갈수록 개구율이 커지는 직선상으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 배출관(44)은 배출된 침전물을 별도로 저장하기 위한 침전물저장탱크, 또는 침전물 처리시설과 연결될 수 있다.

그리고 상기 침전물배출유닛(40)은 산부(42)의 정상부에 설치되어 산부의 양측면에 침전된 침전물을 흡입관(43) 측으로 유도배출하기 위한 제 2배출부(50)를 구비한다. 상기 제 2배출부(50)는 상기 산부(42)에 설치되어 미세의 기류에 의해 침전물을 골부(41)로 유도하기 위해 분사공(47a)이 형성된 분사관(47)들과, 상기 각 분사관(47)에 설치되는 공급관(48)과, 상기 공급관(48)에 설치되어 저장탱크(20) 내의 상부측에 있는 빗물 즉, 상등수를 펌핑하는 공급펌프(49)를 구비한다. 상기 분사관(47)에 형성된 분사공(47a)은 침전물이 부상되지 않도록 상대적으로 낮은 속도로 분사공(47a)을 통하여 저장탱크(20) 내의 상층수가 배출될 수 있도록 함이 바람직하다. 이를 위하여 상기 공급펌프(49)의 흡입관은 플랙시블한 것으로 저장탱크의 수위의 변화에 관계없이 상등수를 펌핑 할 수 있도록 저정탱크(20) 내의 저장된 빗물에 의해 부상된 부유체(52)에 설치함이 바람직하다.

그리고 상기 공급관(48)에는 분사관(47)을 통하여 버블을 공급할 수 있도록 버블공급관(61)에 의해 버블발생기(62)와 연결된 버블공급유닛(60)을 더 구비한다. 상기 저장탱크(20)의 내부에는 빗물을 살균하기 위한 살균램프가 더 구비될 수 있으며, 유충들을 포집하기 위한 포집유닛(70)이 더 구비될 수 있다. 상기 살균램프는 자외선램프로 이루어질 수 있으며 상기 포집유닛(70)은 저장탱크(20)의 내부에 설치되어 저장탱크(20)의 빗물을 순환시키기 위한 순환관(71)과 상기 순환관(71)에 설치되는 순환펌프(미도시)와 상기 순환관(71)의 출구측에 설치되는 포집망(73)을 구비한다. 상기 포집유닛(70)의 순환관(71)은 상기 제 2배출부(50)의 공급관으로부터 분기되며 저장탱크(20)의 상부측과 연결될 수 있다. 그리고 상기 순환펌프는 공급펌프로 대치될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 빗물 처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

비가내려 여과유닛(30)으로 유입된 빗물은 여과유닛(30)의 여과탱크(32)로 유입된 후 필터(33)에 의해 필터링되어 협잡물 등과 같이 이물질이 제거된 후 저장탱크(20)로 유입된다.

상기 저장탱크로 유입된 빗물은 시간이 지남에 따라 빗물에 편승된 미립자, 중급속을 포함하는 비점오염원들이 저장탱크(20)의 바닥면으로 침전된다. 이와 같이 침전된 침전물을 골부(41)와 산부(42)에 싸이게 된다.

상기와 같이 침전물이 일정량 쌓이게되면, 상기 제 1배출부(46)의 배출펌프(45)가 작동된다. 상기 배출펌프(45)가 작동됨에 따라 저장탱크(20)의 바닥의 물과 침전물을 흡입관(43)을 통하여 흡입된 후 배출관(44)과 펌프(45)를 통하여 배출된다. 상술한 바와 같은 과정에서 상기 제 2배출부(50)가 작동되어 산부(42)를 이루는 경사면에 퇴적된 침전물을 골부측으로 유도배출하게 된다. 즉, 상기 제 2배출부(50)의 공급펌프(49)에 의해 저장탱크(20) 내의 상등수가 펌핑되어 상기 분사관(47)의 분사공(43a)을 통하여 배출됨으로써 경사면의 침전물을 흡입관(43) 측으로 유도하여 퇴적된 침전물을 배출하게 된다.

상기와 같은 침전물의 배출은 시간이 경과함에 따라 침전물이 부폐되어 저장된 빗물이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 공급관(48)은 버블밸생유닛(60)의 버블발생기(62)와 버블공급관(61)에 의해 연결되어 있으므로 이를 통하여 상기 저장탱크(20)의 물에 버블을 공급하여 용존산소량을 높임으로써 빗물이 부폐되는 것을 방지할 수 있다. 또한 순환관(71)의 출구측에는 포집망(73)이 설치되어 있으므로 밸브의 조작으로 공급펌프에 의해 펌핑되는 물을 공급관(48)과 순환관(71)를 통하여 순환시킴으로써 순환관의 단부에 설치된 포집망을 이용하여 유충들을 포집할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 저장탱크 바닥면에 침전된 침전물을 자동배출 하고, 용존산소량을 높임으로서 저장된 빗물이 부폐하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명의 빗물처리장치는 빗물의 저장뿐만 아니라 침전물이 발생되는각종 저장탱크에 널리 적용 가능하다.

20;저장탱크,
30;여과유닛
40;제1배출부
50;제2배출부

Claims (4)

1. 빗물이 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 유입구와 연결되어 유입되는 빗물로부터 협잡물을 제거하기 위한 여과유닛을 구비하며,
   상기 저장탱크에는 하면에 침전된 침전물을 저장탱크에 저장된 빗물에 편승시켜 외부로 배출할 수 있는 침전물배출유닛을 구비하며,
   상기 침전물배출유닛은 저장탱크의 하면이 저장탱크의 폭방향으로 골부와 양측이 골부측으로 경사진 산부로 이루어지고, 상기 각각의 골부에 침전물을 흡입하는 다수개의 흡입공이 형성된 흡입관들이 설치되고, 상기 각 흡입관들은 배출관에 의해 연결되고, 배출관에는 배출펌프가 설치된 제 1배출부와,
   상기 산부에 설치되어 미세의 기류에 의해 침전물을 골부로 유도하기 위해 탱크내의 빗물을 배출하기 분사공들이 형성된 분사관과, 각 분사관에 설치되는 공급관과, 상기 공급관에 설치되어 저장탱크내의 빗물을 펌핑하는 공급펌프를 구비한 제 2배출부를 구비한 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 공급관은 버블발생기와 연결된 버블공급관과 연결되어 분사관을 통하여 버블을 공급할 수 있는 버블공급유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 공급관과 저장탱크를 연결하는 순환관과, 상기 순환관의 단부측에 설치되는 포집망을 구비한 포집유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
   

Images