KR101286960B1 - 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치 및 이를 이용한 저류 시스템 - Google Patents

침전 및 여과 일체형 우수 처리장치 및 이를 이용한 저류 시스템

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KR101286960B1
KR101286960B1 KR1020120126275A KR20120126275A KR101286960B1 KR 101286960 B1 KR101286960 B1 KR 101286960B1 KR 1020120126275 A KR1020120126275 A KR 1020120126275A KR 20120126275 A KR20120126275 A KR 20120126275A KR 101286960 B1 KR101286960 B1 KR 101286960B1
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KR1020120126275A
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함윤경
임형복
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임형복
삼영기술주식회사
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Abstract

본 발명은 우수에 포함된 고형물과 부유물을 침전 후 여과할 수 있도록 한 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치 및 상기 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치를 이용하여 양질의 우수를 활용할 수 있도록 한 저류 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 우수가 유입되는 본체; 상기 본체 내부에 설치되어 우수가 유입되면서 협잡물이 걸러지는 스크린; 상기 스크린 내부에 설치되어 협잡물을 여과하는 여과기; 상기 여과기의 상면에 연결되어 처리된 처리수를 저장하는 처리수조; 상기 처리수조에 저장된 처리수를 배수하는 배수관; 및 상기 본체의 상부를 밀폐하는 덮개를 포함하여 구성되고, 본 발명에 따른 저류 시스템은 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치 및 상기 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치에서 배출되는 여과된 우수를 저장하는 저장수조를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다. 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 처리된 우수의 순도, 냄새 및 맛을 개선하여 음용수 등 활용도가 높은 물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 저류 시스템은 우수 처리장치에서 협잡물이 제거되고, 냄새와 맛이 개선된 양질의 물을 저장 및 활용할 수 있도록 함으로써, 수자원의 활용성을 높임과 동시에 경제적인 이점을 가져다준다.

Description

침전 및 여과 일체형 우수 처리장치 및 이를 이용한 저류 시스템{APPARATUS FOR SEDIMENTATION-FILTRATION INTEGRATED RAINWATER TREATMENT AND WATER STORAGE SYSTEM USING THEREOF}
본 발명은 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치와 이를 이용한 저류 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수에 포함된 고형물과 부유물을 침전 후 여과할 수 있도록 한 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치 및 상기 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치를 이용하여 양질의 우수를 활용할 수 있도록 한 저류 시스템에 관한 것이다.
종래에 유입되는 우수의 원심력을 이용하여 우수에 함유된 협잡물을 용이하게 분리하는 우수 처리장치가 ‘특허문헌 1’에 개시되어 있다.
도 1은 종래의 우수 처리장치를 도시한 것으로, 종래의 우수 처리장치는 우수 유입구(2)가 형성된 외통(1), 외통에 내장되며 외통(1) 내벽면을 따라 선회하는 우수가 유입될 수 있도록 우수 유입구(2)보다 낮은 곳에 개구부가 형성된 내통(4), 상기 외통(1)과 내통(4) 사이에 설치되며 우수 유입구(2)부터 개구부까지 나선형으로 연결되는 수로부(3) 및 내통(4)에서 떨어지는 협잡물이 배출되는 틈새가 형성되도록 하면서 내통(4) 하부를 막는 커버부(6)로 구성된다.
종래의 우수 처리장치는 외통(1)에 유입된 우수를 직경이 외통(1)보다 작은 내통(4)에 유입시켜 우수의 원심력을 최대한 이용함으로써, 우수에 포함된 협잡물이 원심력에 의해 효과적으로 분리될 수 있도록 한다.
그러나 종래의 우수 처리장치는 내통으로 유입되는 우수가 상승하면서 자연적으로 가라앉게 하는 방식으로 협잡물을 제거하므로, 물과 비중이 비슷하거나 물보다 비중이 작은 협잡물이 제대로 제거되지 않고, 우수에 포함된 냄새나 나쁜 맛을 없앨 수 없어 잡용수 외에는 활용이 불가능하다는 문제점이 있다.
KR 10-0998514 B1 (2010. 12. 6.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 먼저 중력을 이용하여 협잡물을 침전시킨 후 여과시킴으로써, 처리된 우수의 순도를 높이고, 냄새와 맛을 개선할 수 있는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치에서 처리된 양질의 처리수를 저장 및 활용할 수 있도록 한 저류 시스템을 제공하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 우수가 유입되는 본체; 상기 본체 내부에 설치되어 우수가 유입되면서 협잡물이 걸러지는 스크린; 상기 스크린 내부에 설치되어 협잡물을 여과하는 여과기; 상기 여과기의 상면에 연결되어 처리된 처리수를 저장하는 처리수조; 상기 처리수조에 저장된 처리수를 배수하는 배수관; 및 상기 본체의 상부를 밀폐하는 덮개를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저류 시스템은 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치 및 상기 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치에서 배출되는 처리된 처리수를 저장하는 저장수조를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 처리된 우수의 순도, 냄새 및 맛을 개선하여 일반적인 중수는 물론이고 음용수 등 활용도가 높은 물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 저류 시스템은 우수 처리장치에서 협잡물이 제거되고, 냄새와 맛이 개선된 양질의 물을 저장 및 활용할 수 있도록 함으로써, 수자원의 활용성을 높임과 동시에 경제적인 이점을 가져다준다.
도 1은 종래의 우수 처리장치
도 2는 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 투시 사시도
도 3은 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 분해 사시도
도 4는 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 단면도
도 5는 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 평면도
도 6은 2중 구조 스크린의 분해 사시도
도 7은 복수 개의 여과층이 있는 여과기의 분해 사시도
도 8은 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 작동상태도
도 9는 본 발명에 따른 저류 시스템
아래에서는 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치 및 이를 이용한 저류 시스템을 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 우수 처리장치에 관한 것으로, 도 2는 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 투시 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 분해 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 평면도이다.
본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 본체(10), 스크린(20), 여과기(30), 처리수조(40), 배수관(50) 및 덮개(60)로 구성된다. 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 본체(10)에 우수가 유입되면 우수에 섞인 고형물과 부유물 등의 협잡물 중 비교적 크기가 큰 협잡물이 스크린(20)을 통과하는 과정에서 걸러져 하부로 침전되고, 스크린(20)을 통과한 우수는 본체(10) 내부의 우수 수위가 높아짐에 따라 여과기(30)의 하면을 통해 여과기(30)로 유입되면서 여과 과정을 거친 후 처리수조(40)에 저장되며, 처리수조(40)에 저장된 처리수는 배수관(50)을 통해 외부로 배출된다. 아래에서는 각 구성요소에 대하여 상세히 설명한다.
본체(10)는 외곽을 형성하는 우수저류부(12), 상기 우수저류부(12)에 우수를 유입시키는 우수유입부(13), 상기 우수저류부(12)의 하부에 설치되어 협잡물이 걸러진 우수를 여과기로 유도하는 우수유도부(14) 및 상기 우수저류부(12) 하단에 결합되어 침사물 또는 침전물(이하 ‘침전물 등’이라 한다)을 배출하는 배출가이드(18)를 포함하여 구성된다. 상기 배출가이드(18)의 끝단에는 침전물 등의 배출 방향을 변경할 수 있도록 하는 배출구(19)가 형성될 수 있다.
우수저류부(12)는 우수가 유입되어 협잡물이 침전 및 여과되기까지 우수를 저류하는 용기로, 예를 들면 상부가 개구된 원통형 용기일 수 있다. 우수저류부(12)가 원통형인 경우, 유입된 우수가 우수저류부(12)의 내면에 부딪치므로 일종의 원심분리와 같은 효과를 얻을 수 있어 우수 중 비교적 비중이 큰 협잡물을 효과적으로 우수저류부(12) 바닥에 침전시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치에서 우수저류부(12)의 형상은 원통형에 한정되는 것은 아니고, 우수 처리장치의 설치 공간, 디자인, 제작의 용이성 등을 고려하여, 육면체, 다각기둥 등 다양한 형상일 수 있다.
우수유입부(13)는 우수저류부(12)에 우수가 유입되는 통로로서, 우수저류부(12)에 많은 양의 우수를 유입시킬 수 있도록 가급적 우수저류부(12)의 상부에 형성되는 것이 바람직하다. 우수유입부(13)의 형태는 우수를 효과적으로 집수할 수 있도록 입구가 깔때기 형상으로 넓은 것이 좋으나, 우수가 집수된 후에 우수유입부(13)로 유입될 수 있는 구조라면 형상에는 한정이 없다. 우수유입부(13)에는 나뭇잎이나 자갈, 쓰레기 등 우수저류부(12)에 유입되어서는 안 되는 크기가 큰 협잡물을 걸러내기 위한 피치가 큰 스크린이 더 설치될 수 있다. 우수유입부(13)는 상기 본체(10)에 대하여 회전 가능하도록 형성되어 우수가 유입되는 설치환경에 따라 적절하게 배치될 수 있다.
우수유도부(14)는 상기 우수유입부(13)를 통해 유입된 우수 중 후술할 스크린에 의해 1차로 협잡물이 걸러진 1차 처리수를 후술할 여과기로 유도하는 구성요소이다. 예를 들면, 우수유도부(14)는 스크린 하부에 결합되어 우수저류부(12)와 사이에 우수를 저장하는 제1 우수저장부(15), 후술할 여과기의 하면에 결합되는 제2 우수저장부(16) 및 상기 제1 우수저장부(15)와 제2 우수저장부(16)를 연결하는 연결관(17)으로 구성될 수 있다. 이때, 제2 우수저장부(16)를 형성하지 않고, T형관이나 엘보관 타입의 연결관(17)을 이용하여 우수가 제1 우수저장부(15)에서 바로 여과기로 유도되도록 할 수도 있다.
배출가이드(18)는 우수저류부(12) 하단에 결합되어 침전물 등을 외부로 배출하는 구성요소로서, 침전물 등이 잘 모이도록 깔때기 모양으로 형성될 수 있다.
배출구(19)는 상기 배출가이드(18)를 따라 우수저류부(12)의 바닥에 침전된 침전물 등을 배출하는 구성요소이다. 침전물 등은 우수저류부(12)에 저장된 우수가 배출구(19)를 통해 흘러나오면서 자연적으로 우수와 함께 배출될 수도 있고, 우수저류부(12)에 우수가 부족한 경우 등 자연적인 배출이 어려운 경우에는 펌프 등의 흡입에 의해 강제로 배출될 수도 있다. 상기 배출구(19)는 상기 배출가이드(18)에 회전 가능하게 결합되어 침전물 등의 배출 방향을 자유롭게 조정할 수 있다.
스크린(20)은 본체(10) 내부에 삽입되어, 본체(10)의 우수저류부(12)에 유입된 우수를 1차로 걸러 크기가 작은 협잡물이 포함된 우수만 상기 제1 우수저장부(15)에 유입시키는 구성요소로서, 상기 제1 우수저장부(15)의 상부에 결합된다. 이때, 스크린(20)은 도 6에 도시된 바와 같이 제1 여과홀(21)이 형성된 제1 스크린(22) 내부에 상기 제1 여과홀(21)보다 피치가 큰 제2 여과홀(23)이 형성된 제2 스크린(24)이 삽입된 2중 구조일 수 있다. 상기 구성의 경우, 제2 스크린(24)에서 크기가 큰 협잡물을 걸러낸 후, 제1 스크린(22)에서 크기가 작은 협잡물을 걸러내게 되므로, 제2 스크린(24)의 강도를 강하게 함으로써 스크린(20)의 내구성이 향상됨과 동시에 유지 보수가 간편해진다.
본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 스크린(20) 내부에 설치되는 여과기(30)에서 한 번 더 우수를 여과하게 되는데, 여과기(30)에 유입되는 우수에 협잡물이 다량 포함되어 있는 경우, 여과기(30)가 쉽게 막혀 우수가 여과되는 효율이 떨어질 뿐만 아니라 여과기(30)의 교체 등 유지 보수의 빈도가 높아지게 되므로, 여과기(30)에 우수가 유입되는 시점에는 협잡물의 함량을 낮출 필요가 있다.
즉, 스크린(20)은 비교적 비중이 작은 협잡물이 포함된 우수를 여과기(30)에 유입시키기 전에 스크린(20)의 피치보다 큰 협잡물을 걸러내기 위한 것으로, 우수가 스크린(20)의 내부에서 외부로 여과되므로, 스크린(20)의 피치보다 큰 협잡물은 스크린(20)의 내벽에 걸려 아래로 떨어져 침전되거나(협잡물이 물보다 비중이 큰 경우), 스크린(20)과 우수저류부(12) 사이의 우수 표면에 떠 있는 상태가 되어(협잡물이 물보다 비중이 작은 경우), 여과기(30)에 유입되지 않는다.
여과기(30)는 1 개 또는 복수 개의 여과층이 있어 협잡물을 여과하는 구성요소로서 상기 여과층에는 우수의 맛이나 냄새를 개선할 수 있는 적어도 하나 이상의 기능성 여과층이 포함될 수 있다. 여과기(30)는 상기 제2 우수저장부(16) 또는 연결관(17)에 연결되어 스크린(20) 내부에 설치된다. 본 발명은 우수저류부(12) 내의 우수의 수위가 높아지면 우수가 여과기(30)의 아래쪽에서 유입되어 위쪽으로 여과되어 나가는 구조를 채택하고 있으므로, 여과기(30)가 복수 개의 여과층으로 구성되는 경우 하부에는 상대적으로 크기가 큰 협잡물을 거르는 여과층이 형성되고, 상부에는 상기 하부의 여과층에서 거르지 못한 미세한 협잡물을 거르는 여과층이 형성되는 것이 바람직하다.
도 7은 복수 개의 여과층이 있는 여과기(30)의 분해 사시도로, 제1 여과층(32), 제2 여과층(34) 및 제3 여과층(36)의 3층으로 구성되는 여과기(30)를 도시한 것이다. 제1 여과층(32)은 공극이 많고 표면적이 커서 협잡물을 잘 흡착할 수 있는 세라믹볼 여과층일 수 있다. 제2 여과층(34)은 냄새를 제거하는 성능이 우수한 활성탄 여과층일 수 있으며, 제3 여과층은 미세 협잡물을 제거하는 성능이 우수한 모래 여과층일 수 있다.
복수 개의 여과층이 있는 여과기(30)는 여과층의 교체시기가 도래하면 교체가 필요한 여과층만을 교체하고 나머지 여과층은 계속 사용함으로써 저비용으로 효과적으로 우수를 여과할 수 있다.
본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 우수가 아래쪽에서 여과기(30)로 유입되는 구조이므로, 여과기(30)의 하면에서 걸러진 협잡물은 중력에 의해 아래로 침전될 수 있어, 여과기(30)의 수명을 연장할 수 있는 효과도 있다.
처리수조(40)는 여과기(30)에 의해 처리된 처리수를 저장하는 구성요소로, 여과기(30)의 상부와 연결된다. 위에서 설명하였듯이, 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치는 여과기(30)의 아래쪽에서 우수를 유입하여 위쪽으로 처리수를 배출하는 구조이므로, 처리수가 다시 여과기(30)로 배출되지 않도록 처리수조(40)와 여과기(30) 사이에 역류방지막을 설치할 수 있다.
처리수조(40)의 수위는 우수저류부(12)의 수위보다 높을 수 없으므로, 처리수조(40)는 적어도 우수유입부(13)보다 아래쪽에 설치되어야 한다.
배수관(50)은 처리수조(40)에 연결되어 처리수를 외부 수조 등으로 배수할 수 있도록 하는 구성요소이다. 배수관(50)은 펌프 등에 연결되어 처리수를 지상으로 바로 공급하도록 할 수도 있다.
덮개(60)는 본체(10)의 상부를 밀폐하는 구성요소로서, 덮개(60)를 열어 본체(10), 스크린(20), 여과기(30), 처리수조(40) 및 배수관(50)을 쉽게 유지 보수할 수 있다. 또한, 긴급 시 덮개(60)를 열어 처리수조(40)에 저장된 처리수를 외부로 반출할 수도 있다.
도 8은 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치의 작동상태도이다. 도 8(a)는 우수의 흐름을 도시한 것으로서, 우수유입부(13)를 통해 유입된 우수는 스크린(20), 제1 우수저장부(15), 연결관(17), 여과기(30), 처리수조(40) 및 배수관(50)을 거쳐 외부로 배출된다. 도 8(b)는 우수에 유입된 협잡물의 흐름을 도시한 것으로서, 우수유입부(13)를 통해 유입된 우수는 스크린(20)에 걸러져 배출가이드(18)를 따라 침전된 후, 배출구(19)를 통해 외부로 배출된다.
다음으로 본 발명에 따른 저류 시스템을 설명한다. 도 9는 본 발명에 따른 저류 시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 저류 시스템은 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치(100) 및 상기 우수 처리장치(100)에서 배출되는 여과된 우수를 저장하는 저장수조(200)를 포함하여 구성되며, 상기 저장수조(200)에 저장된 물을 외부에 공급하는 펌프(300)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 저류 시스템은 본 발명에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치(100)에서 침전 및 여과된 우수를 장기간, 대용량으로 저장하여 이용 가능하도록 함으로써, 수자원의 이용성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 갈수기 등 유사시에는 음용 가능한 식수를 제공할 수도 있어 재해대비 시설로서 활용될 수도 있다.
10 본체 12 우수저류부
13 우수유입부 14 우수유도부
15 제1 우수저장부 16 제2 우수저장부
17 연결관 18 배출가이드
19 배출구 20 스크린
21 제1 여과홀 22 제1 스크린
23 제2 여과홀 24 제2 스크린
30 여과기 32 제1 여과층
34 제2 여과층 36 제3 여과층
40 처리수조 50 배수관
60 덮개 100 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치
200 저장수조 300 펌프

Claims (12)

  1. 우수가 유입되는 본체(10);
    상기 본체(10) 내부에 설치되어 우수가 유입되면서 협잡물이 걸러지는 스크린(20);
    상기 스크린(20) 내부에 설치되어 협잡물을 여과하는 여과기(30);
    상기 여과기(30)의 상면에 연결되어 처리된 처리수를 저장하는 처리수조(40);
    상기 처리수조(40)에 저장된 처리수를 배수하는 배수관(50) 및
    상기 본체(10)의 상부를 밀폐하는 덮개(60)를 포함하여 구성되는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치에 있어서,
    상기 여과기(30)는 하부에 상대적으로 크기가 큰 협잡물을 거르는 여과층이 형성되고, 상부에 상기 하부의 여과층에서 거르지 못한 미세한 협잡물을 거르는 여과층이 형성되는 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체(10)는 외곽을 형성하는 우수저류부(12);
    상기 우수저류부(12)에 우수를 유입시키는 우수유입부(13);
    상기 우수저류부(12)의 하부에 설치되어 협잡물이 걸러진 우수를 상기 여과기(30)로 유도하는 우수유도부(14) 및
    상기 우수저류부(12) 하단에 결합되어 침사물 또는 침전물을 배출하는 배출가이드(18)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 우수저류부(12)는 상부가 개구된 원통형인 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 우수유도부(14)는 우수저류부(12)와 사이에 우수를 저장하는 제1 우수저장부(15) 및
    상기 제1 우수저장부(15)와 여과기(30)를 연결하는 연결관(17)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 우수유입부(13) 및 배출가이드(18)는 상기 본체(10)에 대하여 회전 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 처리수조(40)는 상기 우수유입부(13)보다 아래쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 스크린(20)은 제1 여과홀(21)이 형성된 제1 스크린(22) 내부에 상기 제1 여과홀(21)보다 피치가 큰 제2 여과홀(23)이 형성된 제2 스크린(24)이 삽입된 2중 구조인 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 여과기(30)는 기능성 여과층을 포함하는 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 여과기(30)는 세라믹볼이 포함된 제1 여과층(32);
    활성탄이 포함된 제2 여과층(34) 및
    모래가 포함된 제3 여과층(36)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 7, 청구항 9 및 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치(100) 및
    상기 침전 및 여과 일체형 우수 처리장치(100)에서 배출되는 여과된 우수를 저장하는 저장수조(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저류 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 저장수조(200)에 저장된 물을 외부에 공급하는 펌프(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저류 시스템.
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