KR101292813B1 - 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법 - Google Patents

보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101292813B1
KR101292813B1 KR1020120084898A KR20120084898A KR101292813B1 KR 101292813 B1 KR101292813 B1 KR 101292813B1 KR 1020120084898 A KR1020120084898 A KR 1020120084898A KR 20120084898 A KR20120084898 A KR 20120084898A KR 101292813 B1 KR101292813 B1 KR 101292813B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rainwater
unit
filtration
tank
water
Prior art date
Application number
KR1020120084898A
Other languages
English (en)
Inventor
조영철
한상욱
김진관
김승욱
정의엽
정경한
김원일
Original Assignee
조영철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조영철 filed Critical 조영철
Priority to KR1020120084898A priority Critical patent/KR101292813B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101292813B1 publication Critical patent/KR101292813B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/002Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water with disposal into the ground, e.g. via dry wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/04Gullies inlets, road sinks, floor drains with or without odour seals or sediment traps
    • E03F5/0401Gullies for use in roads or pavements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/10Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E03F5/101Dedicated additional structures, interposed or parallel to the sewer system
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/10Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E03F5/105Accessories, e.g. flow regulators or cleaning devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/14Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/108Rainwater harvesting

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

본 발명은 빗물을 효율적으로 관리 및 활용하는 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법에 관한 것으로, 우수의 유출을 억제하고 우수를 효율적으로 치수 및 이수하여 수자원 순환율을 증대할 수 있고, 특히 도심에서 많은 면적을 갖는 보행도로(보도)의 보행 장애를 개선할 수 있으며, 하절기 도심의 열섬 현상을 완화할 수 있는 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투수성 보도블록 유닛; 상기 투수성 보도블록 유닛을 통해 하부로 침투되는 우수를 이송시키기 위한 이송관 부재; 상기 이송관 부재를 통해 들어오는 우수를 여과하는 여과 유닛; 및 상기 여과 유닛에서 여과된 우수를 저류하는 저류 유닛을 포함하는 보도용 우수 관리 시스템을 제공한다.

Description

보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법{RAINWATER MANAGEMENT SYSTEM AND RAINWATER MANAGEMENT METHOD FOR SIDEWALK}
본 발명은 빗물을 효율적으로 관리 및 활용하는 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수의 유출을 억제하고 우수를 효율적으로 치수 및 이수하여 수자원 순환율을 증대할 수 있고, 특히 도심에서 많은 면적을 차지하는 보행도로(보도)의 보행 장애를 개선할 수 있으며, 하절기 도심의 열섬 현상을 완화할 수 있는 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법에 관한 것이다.
최근 도시화 , 산업화가 진행되면서 도시 지역이 불투수층인 인공 지반의 면적이 증대되어 서울시와 같은 도심의 경우 전체 면적의 약 70%이상으로서 우수(雨水)가 지반에 침투되어 지하수화 되지 못하고 하천으로 유실되어 수자원 순환율 저하에 의한 물부족 상태가 점차 심화 되어가고 있다.
특히 도심에서 많은 면적을 갖고 있는 보행도로(보도) 관점에서 살펴보면 종래의 보도는 일반적으로 인터록킹 시멘트 블록 시스템으로써 이들 종래의 인터록킹 시멘트 블록의 경우 강우(降雨) 시, 우수(雨水)가 블록과 블록 사이의 미세한 틈 사이로만 극소량 침투되고 대부분의 우수(雨水)가 유출되어 버려 수자원 순환율이 매우 낮음과 동시에 보도 위에서 흐르고 있는 우수(雨水)에 의한 보행 장애 개선이 절실한 실정이다.
한편, 우수 관리 차원의 관점에 있어서, 일반적으로 우수 저류시설은 이수를 목적으로 하는 빗물 저류조와 치수를 목적으로 하는 치수용 저류조로 구분된다. 평상시에 유출되는 우수를 저류하여 활용하는 것만으로도 이수, 치수, 비점오염 관리 등 여러 가지 효과를 얻을 수 있지만, 목적에 맞는 규모와 용도로 설치하지 않으면 기대하는 효과를 얻기 어렵다. 따라서 이수, 치수, 비점오염 관리 등 각각의 목적에 맞는 용도로 설계하여 주된 기능을 하도록 하고 나머지는 부가적인 효과로 취급되고 있다.
최근에는 치수용 저류설비에서도 유출 저감 및 유출 지연 기능만 수행하지 않고 저장된 우수를 유용하게 이용하고자 이용 시설과 연계한 기술도 행해지고 있다. 그러나 치수 기능을 원활하게 수행하기 위해서는 강우 유입 전에 항상 저류조가 비워져 있어야 하기 때문에 치수 저류조와 이수 저류조를 분리하여 운영하도록 하고 있다.
또한, 종래의 우수 저류시설의 맨홀에는 빗물과 함께 유입된 비점오염원의 여과를 위한 별도의 여과수단이 설치되지 않았거나 여과수단이 설치되었다 하더라도 그 유지관리가 용이하게 이루어지지 못함으로써 맨홀에서 비점오염원의 충분한 여과가 이루어지지 못한 상태에서 저류조에 빗물이 모이게 되었다.
따라서 여재의 폐색이 빈번하여 여과효율이 저하되고, 이에 따라 빈번한 역세척이 요구되고, 하천수의 오염을 방지하기 위한 우수 저류시설의 기능이 제대로 수행되지 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.
상기한 바와 같이 우수의 효율적 관리의 관점에서, 특히 도심에서 많은 면적을 갖고 있는 보행도로(보도)와 우수를 저장할 수 있는 저류 시설 그리고 나아가 여과 유닛를 연계하여 우수의 이수와 치수 그리고 수자원의 재활용을 위한 방안 및 시스템에 대한 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 도심에서 많은 면적을 차지하는 보행도로의 보도블록을 통한 우수를 효율적으로 관리할 수 있는 보도용 우수 관리 시스템 및 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히 본 발명은 보도블록에 향상된 투수성능을 제공하여 수자원 순환율을 향상시키고 보행 장애를 개선하며, 우수를 저류하는 저류시설과 연계함으로써 우수의 이수 및 치수 기능을 대폭 증대시킬 수 있는 우수 관리 시스템 및 관리 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수분 증발 및 지반의 수분을 모세관 현상을 통해 대기 중으로 방출할 수 있도록 보도블록을 구성함으로써 열섬 완화 기능을 제공할 수 있는 우수 관리 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 투수성 보도블록 유닛; 상기 투수성 보도블록 유닛을 통해 하부로 침투되는 우수를 이송시키기 위한 이송관 부재; 상기 이송관 부재를 통해 들어오는 우수를 여과하는 여과 유닛; 및 상기 여과 유닛에서 여과된 우수를 저류하는 저류 유닛을 포함하는 보도용 우수 관리 시스템을 제공한다.
상기 투수성 보도블록 유닛은 지면에 설치되어 우수가 침투되는 투수블럭 부재와, 상기 투수블럭 부재의 하부에 결합되고, 지중에 설치되며 내부에 우수의 저류 공간이 형성되도록 박스형상으로 형성된 박스형 저류부재를 포함하는 단위 보도블록 각각이 서로 연결되어 이루어질 수 있다.
상기 투수성 보도블록 유닛은 일면 개방되고 상기 일면에 대향하는 면에 다수의 관통공이 형성된 박스형 저류부재와, 상기 박스형 저류부재의 개방된 일면에 커버 고정되고 다수의 관통공이 형성된 커버부재를 포함하는 단위 보도블록으로 이루어지며, 상기 박스형 저류부재 내에는 복수 공간으로 구획하기 위한 구획부재가 구비될 수 있다.
상기 박스형 저류부재는 플라스틱 재질로 구성되고, 상기 박스형 저류부재의 내부 공간에는 폴리아크릴산염계 고분자 충전체가 충전될 수 있다.
상기 고분자 흡수체는 상기 박스형 저류부재의 공간 부피에 대하여 0.1~5 Vol%로 충전되는 것이 바람직하다.
상기 고분자 흡수체는 활성탄을 더 함유하는 혼합물로 이루어지며, 상기 고분자 흡수체에 대한 활성탄의 함유량은 고분자 100중량부에 대하여 100~300 중량부인 것이 바람직하며, 상기 활성탄은 비표면적이 900 내지 1,500㎡/g인 것이 바람직하다.
상기 이송관 부재는 상기 투수형 보도블록 유닛의 하부 지중에 설치되고 전체 면에 다수의 우수 관통공이 형성되는 지중 이송관 부재; 및 상기 투수형 보도블록 유닛의 지상으로부터 유출되는 우수를 상기 여과 유닛 측으로 유출시키기 위한 바이패스 이송관 부재를 포함할 수 있다.
상기 여과 유닛은 상기 이송관 부재로부터 우수가 유입되는 유입조; 상기 유입조에 설치되어 우수가 하부에서 상향으로 유입되어 유동상 여재에 의해 여과되는 여과부; 및 상기 여과부의 상부에 설치되어 상기 유동상 여재를 역세척시키는 역세척부를 포함하며, 상기 여과부는 상기 유동성 여재가 사이에 설치되는 상부 거름망과 하부 거름망을 구비하고, 상기 하부 거름망의 상부에는 상기 역세척부의 역세척시 에어에 의해 유동상 여재를 교란시키도록 에어주입구가 설치될 수 있다.
상기 여과 유닛은 상기 이송관 부재로부터 우수가 유입되는 침전조; 상기 침전조의 상부와 연통되어 침전조로부터 우수를 제공받는 여과조; 상기 여과조 하부의 내벽에 수평 방향으로 고정 설치되는 탈수 플레이트; 상기 탈수 플레이트 상부에 적재되어 우수를 여과시키는 유동상 여재; 상기 유동상 여재 상부에 수평 방향으로 설치되어 수위에 따라 부력에 의하여 승하강되며, 하강시 중량에 의하여 상기 유동상 여재를 압착하여 탈수시키는 부력 중량 플레이트; 상기 부력 중량 플레이트 상부에 설치되어 상기 유동상 여재를 세척하는 세척 노즐; 상기 여과조 하부에 설치된 여과수 배출밸브에 연결되어 우수를 저장하고 상등수를 상기 저류 유닛으로 공급하는 세척수 저장조; 및 상기 세척수 저장조에 저장된 우수를 상기 세척 노즐로 공급하는 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 여과 유닛은 들어오는 우수를 회전시켜 원심력에 의해 초기우수에서 고형물을 제거하도록 콘형상으로 형성된 1차 수처리조; 및 상기 1차 수처리조의 하류에 접속되어 고형물이 제거된 초기우수를 여과하도록 교차흐름식 모듈이 설치된 2차 수처리조를 포함하며, 상기 이송관 부재는 상기 1차 수처리조의 상부에 연결되고, 상기 1차 수처리조의 하부에 배출관이 연결되고, 상기 2차 수처리조는 고형물이 제거된 우수를 상향류와 하향류를 반복하여 여과하도록 우수가 하부로 유입되어 상향류를 형성하여 상부로 월류되는 제1 여과조와, 상기 제1 여과조에서 월류된 우수가 상부로 유입되어 하향류를 형성하여 하부로 배출되는 제2 여과조를 포함할 수 있다.
상기 저류 유닛은 상기 여과 유닛에서 여과된 우수를 저류하는 저류부; 및 상기 저류부에 설치되며, 저류된 우수가 여과막에 의해 여과되는 여과부를 포함하며, 상기 여과막은 상기 저류부와 상기 여과부 사이에 형성된 격벽에 설치될 수 있다.
상기 여과부의 하류 측에 연통되게 설치되어 상기 여과부에서 여과된 우수를 저류하는 하나 이상의 추가 저류부를 더 포함하며; 상기 추가 저류부에는 저류된 여과수가 여과막에 의해 추가로 여과되는 추가 여과부가 각각 설치될 수 있다.
상기 저류부와 추가 저류부에는 항균 타일이 설치될 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 투수형 보도블록을 통하여 우수를 지중으로 침투하도록 유도하고; 지중으로 침투된 우수를 이송관 부재를 통해 이송시키고; 상기 이송관 부재를 통해 이송되는 우수를 여과 유닛을 통해 여과시키고; 상기 여과된 우수를 저류조에 저류하며; 저류된 우수를 용수로 재활용하는 보도용 우수 관리 방법을 제공한다.
상기 투수형 보도블록을 통해 우수를 침투 유도하는 단계에서 우수의 일부가 상기 투수형 보도블록에 저류되도록 할 수 있으며, 상기 보도용 우수 관리 방법은 상기 저류조에 저류된 우수를 상기 이송관 부재를 통해 상기 투수성 보도블록 측으로 역이송 하도록 할 수도 있다.
본 발명에 의한 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법에 따르면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 도심, 공원 및 자연하천에서 많은 면적을 차지하는 보행도로의 보도블록을 통한 우수를 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 보도블록에 향상된 투수성능을 제공하여 지하수의 고갈을 방지하고, 수자원 순환율을 향상시키며 보행 장애를 개선하며, 우수를 저류하는 저류시설과 연계함으로써 우수의 이수 및 치수 기능을 대폭 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 투수성 보도블록의 특정 구성을 통하여 결합을 용이하게 함과 동시에 지반침하시에도 결합을 유지하여 이탈을 방지하므로 인도 사용의 불편을 해소할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 수분 증발 및 지반의 수분을 모세관 현상을 통해 대기 중으로 방출할 수 있도록 보도블록을 구성함으로써 열섬 완화 기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 본 발명은 특성 구성의 우수 저류 유닛을 통해 바닥면에 침천된 침전물의 재부상을 방지하여 배출되는 우수의 오염을 감소시키며, 우수에 포함된 조류 또는 박테리아성 오염물질로 인한 세균증식을 억제하거나 세균을 제거할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 본 발명은 우수 저류 유닛에서의 여과수의 여과상태에 따라 조경용수, 화장실 및 청소용수나 하천유지 용수 등과 같이 다양한 용도로 재활용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 보도용 우수 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 우수 관리 시스템의 투수형 보도블록 유닛을 구성하는 제1 실시 형태의 단위 보도블록 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 투수형 보도블록 유닛의 설치상태를 나타내는 상태도이다.
도 5는 본 발명의 투수형 보도블록 유닛을 구성하는 제1 실시 형태의 단위 보도블록 간의 연결부를 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 투수형 보도블록 유닛의 투수블럭 부재를 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 우수 관리 시스템의 투수성 보도블록 유닛을 구성하는 제2 실시 형태의 단위 보도블록의 구성을 나타내는 분해도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태의 단위 보도블록의 상측 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태의 단위 보도블록의 배면도이다.
도 10은 본 발명의 우수 관리 시스템을 구성하는 여과 유닛과 저류 유닛을 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 우수 관리 시스템을 구성하는 여과 유닛과 저류 유닛을 나타내는 확대 구성도이다.
도 12는 본 발명에 따른 우수 관리 시스템을 구성하는 다른 실시 형태의 여과 유닛을 나타내는 단면 구성도이다.
도 13은 도 12의 여과 유닛을 구성하는 부력 중량 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 우수 관리 시스템을 구성하는 또 다른 실시 형태의 여과 유닛을 나타내는 구성도이다.
도 15는 본 발명에 따른 우수 관리 시스템을 구성하는 또 다른 실시 형태의 여과 유닛을 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 여과 유닛의 교차흐름식 모듈을 나타내는 구성도이다.
도 17은 도 16의 교차흐름식 모듈의 파형판을 나타내는 구성도이다.
도 18은 도 16의 교차흐름식 모듈의 파형판을 나타내는 단면도이다.
도 19는 도 16의 교차흐름식 모듈의 파형판을 나타내는 단면 사시도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보도용 우수 관리 시스템을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 보도용 우수 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 보도용 우수 관리 시스템은 크게 투수성 보도블록 유닛(100); 상기 투수성 보도블록 유닛(100)을 통해 하부로 침투되는 우수를 이송시키기 위한 이송관 부재(200); 상기 이송관 부재(200)를 통해 들어오는 우수를 여과하는 여과 유닛(300); 및 상기 여과 유닛(300)에서 여과된 우수를 저류하는 저류 유닛(400)을 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 이송관 부재(200) 내의 우수를 여과 유닛(300) 측으로 신속히 이송시키기 위한 펌핑 수단(미도시)을 더 포함한다.
이하에서는 우수 관리 시스템을 구성하는 각 구성요소에 대해 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 먼저, 도 2 내지 6을 참조하여 상기 투수성 보도블록 유닛(100)의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 우수 관리 시스템의 투수형 보도블록 유닛(100)을 구성하는 제1 실시 형태의 단위 보도블록 구조를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 투수형 보도블록 유닛의 설치상태를 나타내는 상태도이다. 도 5는 본 발명의 투수형 보도블록 유닛을 구성하는 제1 실시 형태의 단위 보도블록 간의 연결부를 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 투수형 보도블록 유닛의 투수블럭 부재를 나타내는 구성도이다.
먼저, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 우수 관리 시스템의 투수형 보도블록 유닛(100)을 구성하는 단위 보도블록은 박스형 저류부재(110) 및 상기 박스형 저류부재(110)의 상면에 형성되는 투수블럭 부재(120)를 포함하며, 상기 박스형 저류부재(110)에는 보도에서 유입되는 우수를 저류하게 된다.
상기 박스형 저류부재(110)는 상기 투수블럭 부재(20)의 하부에 결합되되 지중에 설치되며 내부에 우수의 저류 공간이 형성되도록 박스형상으로 형성되고, 측면 프레임(111), 하면 프레임(112), 하면 지지망체(113), 상면 프레임(114), 상면 지지망체(115), 끼움 돌기(116)를 구비한다. 여기에서, 상기 지지망체(113, 115)는 생략될 수도 있다.
상기 측면 프레임(111)은 박스형 저류부재(110)의 측면 둘레를 구성하는 지지부재로서, 사각형상의 프레임으로 이루어지며, 상부 및 하부에 인접한 박스형 저류부재와 결합하기 위한 결합공(111a)이 형성되고, 내부에는 지지강도를 향상시키기 위해 지지바(111b)가 서로 교차하여 격자형상으로 구비된다.
상기 하면 프레임(112)은 박스형 저류부재(110)의 하면을 구성하는 지지부재로서, 사각형상의 프레임으로 이루어지며, 하면 프레임(112)의 중앙 부위에는 스테인레스 재질의 메쉬망으로 형성된 하면 지지망체(113)가 구비된다.
따라서, 이러한 하면 지지망체(113)에 의해 하면프레임(112)의 지지강도를 향상시키는 동시에 박스형 저류부재(110)와 바닥면 사이를 차폐하여 바닥면으로부터 박스형 저류부재(110)의 내부로 유입되는 이물질을 차단하게 된다.
상기 상면 프레임(114)은 박스형 저류부재(110)의 상면을 구성하는 지지부재로서, 사각형상의 프레임으로 이루어지며, 상면 프레임(114)의 중앙 부위에는 스테인레스 재질의 메쉬망으로 형성된 상면 지지망체(115)가 구비된다.
따라서, 이러한 상면 지지망체(115)에 의해 상면프레임(114)의 지지강도를 향상시켜 투수블럭 부재(120)를 지지하는 동시에 박스형 저류부재(110)와 투수블럭 부재(120) 사이를 차폐하여 투수블럭 부재(120)로부터 박스형 저류부재(110)의 내부로 유입되는 이물질을 차단하게 된다.
상기 박스형 저류부재(110)의 상면에는 끼움돌기(116)가 돌출형성되어, 박스형 저류부재(110)와 투수블럭 부재(120)를 서로 끼워맞춤시켜 결합되도록 한다. 따라서, 시공현장에서 박스형 저류부재(110)의 상부에 투수블럭 부재(120)를 직접 결합하여 시공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 박스형 저류부재(110)의 측면 둘레에는 인접한 박스형 저류부재와 결합되도록 측면프레임(111)의 결합홀(111b)에 결합되는 연결부(130)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 연결부(130)는 일단(131)이 일방의 박스형 저류부재(110)의 결합홀(111b)에 나합되도록 나사산으로 형성되어 있고, 타단(132)이 이웃한 타방의 박스형 저류부재(110)의 결합홀(111b)에 끼워맞춤되도록 끼움돌기로 형성되어 있다.
또한, 연결부(130)의 재질은 고무 등과 같은 탄성재로 이루어져 지반의 침하에 의해 바닥면의 높이가 달라지게 되더라도 서로 이웃한 박스형 저류부재(110) 사이의 결합이 유지되도록 한다.
특히, 이러한 투수블럭 부재(120)는 보행자가 보행시 불편을 겪지 않도록 이음부가 최소화 되게 설치되며 이를 쐐기형상의 연결슈로 이루어진 연결부(130)가 지탱하게 된다.
따라서 이러한 연결슈는 고무로 제작되어 일정한 압축강도를 갖도록 설치되어 향후 침투로 인한 부등 침하시에도 보행자의 보행성을 보장할 수 있도록 탄성재로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 투수블럭 부재(120)는 지면에 설치되어 우수가 침투되는 보도블럭으로서, 대략 사각형상의 보도블럭과 유사한 형상으로 형성되며, 다공질 재료로 이루어져 우수가 내부로 침투되어 하부로 유출된다.
또한, 투수블럭 부재(120)의 하면에는 박스형 저류부재(110)의 끼움돌기(116)가 끼워맞춤되도록 복수의 끼움홈(120a)이 형성되어, 박스형 저류부재(110)와 투수블럭 부재(120) 사이의 끼워맞춤 결합이 가능하게 된다.
이와 반대로, 투수블럭 부재(120)의 하면에 끼움돌기가 형성되고, 박스형 저류부재(110)의 상면에 끼움돌기가 끼워맞춤되도록 끼움홈이 형성되어, 박스형 저류부재(110)와 투수블럭 부재(120) 사이의 끼워맞춤 결합되는 것도 가능함은 물론이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 투수블럭 부재(120)의 내부에는 스테인레스 재질의 메쉬망으로 형성된 지지망체(123)가 수평방향으로 매립되어 투수블럭 부재(120)을 상층의 투수블럭(121)과 하층의 투수블럭(122)으로 구획하는 동시에 투수블럭 부재(120)의 지지강도를 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 이러한 투수블럭 부재(120)는 일반적인 투수블럭의 제작방법에 의해 골재의 크기를 크게 하여 공극을 확보하고, 몰타르 및 시멘트 강도를 증가시키는 혼화제를 첨가하여 제작하게 된다.
그러나, 자전거 도로 및 일부 차량하중이 받는 구간에서는 중간골재를 사용하여 제작하는 것도 가능하며, 투수블럭 부재(120)의 인장강도 및 보행성 확보를 위해 상기와 같이 스테인레스 재질의 메쉬망으로 형성된 지지망체(123)를 투수블럭 부재(120)에 삽입하는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 박스형 저류부재(110)의 하부에는 바닥면으로 우수의 배출을 용이하게 하도록 배수성이 뛰어난 쇄석층으로 이루어진 쇄석부(140)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 따라서 이러한 쇄석부(140)에 의해 박스형 저류부재(110)의 내부에 저류된 우수의 배출을 용이하게 한다.
이와 같이, 상기 박스형 저류부재(110)는 저렴한 제작비와 박스형 저류부재(110)의 상부 하중을 고려하여 재생플라스틱이나 철심이 삽입된 PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 재질등의 합성수지로 제작할 수 있다.
이때 시공현장에서 박스형 저류부재(110)와 투수블럭 부재(120)의 조립을 원할하게 하기 위해 박스형 저류부재(110)의 상부에 고정용 끼움돌기를 형성하게 되며, 투수블럭 부재(120)의 제작시에는 끼움돌기의 삽입이 가능하도록 끼움홈을 형성하게 된다.
이와 같이 각각 별도로 제작된 투수블럭 부재(120)와 박스형 저류부재(110)는 시공현장에서 직접조립되어지며, 최종적으로 박스형 저류부재(10)와 인전한 박스형 저류부재(110)의 연결을 위해 고무슈와 같은 연결부(130)를 사용하게 되어 현장의 시공성을 향상시키게 된다.
또한, 박스형 저류부재(110)와 투수블럭 부재(120) 사이에는 투과능을 확보하면서 투수블럭 부재(120)의 인장강도를 증가시킬 수 있는 스테인레스 재질의 메쉬망으로 형성된 지지망체가 삽입되게 된다. 스테인레스 재질의 메쉬망으로 형성된 지지망체는 0.5mm정도의 두께를 확보함으로써 투수블럭 부재(120)의 인장강도 확보를 도우며 박스형 저류부재(110)의 하부를 통해서 쇄석부(140)의 쇄석이 상향으로 침입되는 것도 방지하게 된다.
스테인레스 재질의 메쉬망으로 형성된 지지망체는 박스형 저류부재(110)의 제작시 지지망체 삽입용 홈을 확보함으로써 현장에서 용이하게게 부착할 수 있으며, 지지망체의 고정이 필요할 경우 나사못을 사용하게 손쉽게 고정할 수 있게 된다.
다음으로, 도 7 내지 9를 참조하여 상기 투수성 보도블록 유닛(100)의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 우수 관리 시스템의 투수성 보도블록 유닛을 구성하는 제2 실시 형태의 단위 보도블록의 구성을 나타내는 분해도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시 형태의 단위 보도블록의 상측 사시도이며, 도 9는 본 발명의 제2 실시 형태의 단위 보도블록의 배면도이다.
도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 투수형 보도블록 유닛을 구성하는 단위 보도블록의 제2 실시 형태는 일면 개방되고 상기 일면에 대향하는 면에 다수의 관통공(151)이 형성된 박스형 저류부재(150); 상기 박스형 저류부재(150)의 개방된 일면을 커버 고정되고 다수의 관통공(161)이 형성된 커버부재(160); 및 상기 박스형 저류부재(150)의 내부 공간에 충전되는 고분자 흡수체(미도시)를 포함한다.
상기 박스형 저류부재(150)의 내부 공간에는 그 공간을 복수의 공간으로 구획하기 위한 구획부재(152)가 구비되며, 상기 구획부재(152)는 도 7에 나타낸 바와 같이 십자형 구획부재로 이루어질 수 있다.
도면에 나타낸 예에서 상기 커버부재(160)는 단위 보도블록의 하면(밑면)을 형성하는 예를 나타내고 있지만, 그 형태가 박스형 저류부재(150)의 밑면을 형성하도록 일체로 형성되고, 박스형 저류부재(150)의 상면이 별개로 형성되어 커버부재로 구성될 수도 있다.
여기에서, 단위 보도블록의 하면(즉, 커버부재)에 형성되는 관통공(161)의 크기는 상면에 형성되는 관통공(151)의 크기보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 저류형 박스부재(150), 커버부재(160) 및 구획부재(152)는 플라스틱 재질, 예를 들면 ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지, LDPE(Low Density Polyethylene) 수지, HDPE(High Density Polyethylene) 수지, PET(Polyethylene Terephtalate) 수지, 나일론 수지 등으로 이루어진다.
상기 박스형 저류부재(150)에 충전되는 고분자 흡수체는 친환경 고흡수성 복합체로서, 자신의 무게에 대하여 약 50배 이상의 물을 흡수할 수 있는 폴리아크릴산염계 고분자로서 주로 위생 재료로 사용될 수 있을 정도로 환경 친화성의 고흡수성 수지이다. 상기 폴리아크릴산염계 고분자는 예를 들면 폴리아크릴산나트륨 수지, 폴리아마이드-아크릴산 나트륨 수지, 전분-아크릴산 나트륨 수지, 키토산-아크릴산 나트륨 수지를 예로 들 수 있다.
이 같은 친환경 고분자 흡수체는 자신의 무게 대비 약 50배 이상 다량의 물을 흡수 저장할 수 있으면서 대기의 상대 습도가 낮을 경우, 서서히 자신이 포화 상태로 갖고 있는 물을 서서히 방출하는 기능과 함께 포화 상태 이하에서는 지반의 수분과 대기의 수분을 재흡수하여 또다시 서서히 방출시키는 수펌프(Water-Pump) 역할을 하는 고분자 물질이다.
본 발명에 있어서 상기 고분자 흡수체의 충전량은 단위 보도블록 1개의 격자 공간 부피에 대하여 0.1~5 Vol%로 충전함이 바람직하다. 5vol% 이상에서는 흡수에 의한 팽창 부피가 격자 공간 부피(보수공간과 동일 의미) 이상이 되어 흡수 팽창체가 보도블록의 윗면의 관통공(151)으로 밀고 올라오기 때문에 바람직하지 못하다.
또한, 본 발명에서 상기 고분자 흡수체는 활성탄을 더 함유하는 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하다. 활성탄은 비표면적이 900 내지 1,500㎡/g인 다공성 무기물인 것이 바람직하다. 활성탄의 기공은 미세 기공, 전이 기공 및 거대 기공 등으로 이루어져 있는 물질로서 통상적으로 미세기공 사이즈는 20옹스트롱 이하, 전이 기공 사이즈는 20~1000 옹스트롱, 그리고 거대 기공은 1000 옹스트롱 이상으로서 물을 흡수 전달하는 기능은 전이 기공과 거대 기공에 의해 이루어진다.
이와 같은 활성탄은 비점오염원의 흡착 기능 또한 뛰어난 물질로서 물의 흡수 전달 및 비점오염원의 흡착 기능을 동시에 확보할 수 있다.
본 발명에 있어서 고분자 흡수체에 대한 활성탄의 함유량은 고분자 100중량부에 대하여 100~300 중량부가 바람직하며, 고흡수성 고분자와 건조 혼합하여 복합체로 형성한다. 본 발명에 있어서 활성탄의 투입량이 100 중량부 이하에서는 그 효과가 미비하였고 300 중량부 이상에서는 경제성 측면에서 바람직하지 못하였다.
한편, 상기 제2 실시 예에 따른 고분자 흡수체 또는 활성탄을 함유하는 고분자 흡수체는 앞서 설명한 제1 실시 예에 적용될 수도 있음을 알 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 본 발명의 우수 관리 시스템을 구성하는 이송관 부재(200)를 설명한다.
상기 이송관 부재(200)는 투수형 보도블록 유닛(100)의 하부 지중에 설치되고 전체 면에 다수의 우수 관통공(211)이 형성되어 침투되어 들어오는 침투수를 여과 유닛(400) 측으로 유출시키기 위한 지중 이송관 부재(210)를 포함한다.
또한, 상기 이송관 부재(200)는 투수형 보도블록 유닛(100)의 일측 지상에 설치되고, 지표면으로부터 유출되는 우수를 여과 유닛(300) 측으로 유출시키기 위한 바이패스 이송관 부재(220)를 더 포함한다.
다음으로, 상기 이송관 부재(200)를 통해 이송되는 우수를 여과하는 여과 유닛(300)과 상기 여과 유닛(300)에서 여과된 우수를 저류하는 저류 유닛(400)에 대하여 도 10 및 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 우수 관리 시스템을 구성하는 저류 유닛과 여과 유닛을 나타내는 구성도이고, 도 11은 본 발명의 우수 관리 시스템을 구성하는 저류 유닛과 여과 유닛을 나타내는 확대 구성도이다.
도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 여과 유닛(300)은 유입부(310), 여과부(320) 및 역세척부(330)를 포함한다.
상기 유입부(310)는 이송관 부재(200)를 통해 유입되어 저장되는 저장조로서, 유입조(311), 유입구(312), 유출구(313) 및 비상배출구(314)로 이루어져 있다.
상기 유입조(311)는 우수가 유입되어 저장되는 우수 저장조로 형성되고, 상기 유입구(312)는 유입조(311)의 상부 일단에서 우수가 유입되도록 설치되며, 상기 유출구(313)는 유입조의 하부 일단에서 유입조(311)에 저장된 우수를 배출하도록 형성된다.
상기 비상배출구(314)는 유입조(311)의 상부 타단에서 유입조(311)의 우수의 유입이 과다하여 유입이 불가능한 경우에 후속 공정으로 우수를 직접 배출하기 위하여 형성된다.
상기 여과부(320)는 유입부(310)의 하류에 설치되어 우수가 하부에서 상향으로 유입되어 유동상 여재에 의해 여과되도록 하는 것으로서, 여과조(321), 바닥면(322), 배출구(323), 세척수밸브(324), 제1 거름망(하부 거름망)(325), 유동상 여재(326) 및 제2 거름망(상부 거름망)(미도시)을 포함한다.
상기 여과조(321)는 유입부(310)에서 유입된 우수가 여과되는 처리조로서, 우수가 하부에서 상향으로 유입되어 여과된다. 바닥면(322)은 여과부(320)의 역세척시 역세척수의 배수가 용이하도록 하류방향으로 소정각도(α) 하방으로 경사지게 형성된다.
상기 배출구(323)는 여과조(321)의 상단 일측에 형성되어 여과조(321)에서 여과된 여과수를 저류 유닛(400)으로 배출시키거나, 유입부(310)에 과다하게 유입되어 비상배출구(314)를 통해서 배출된 우수를 저류 유닛(400)으로 배출시킨다.
상기 세척수 밸브(324)는 바닥면(322)의 일단에 저류 유닛(400)과 연통되도록 설치되어 역세척시 오염된 세척수의 배출을 제어하는 밸브로서, 전동밸브로 이루어져 제어가 가능하게 되는 것이 바람직하다.
상기 제1 거름망(325)은 여과조(321)의 하부에 설치되고, 제2 거름망(미도시)은 여과조(321)의 상부에 설치되고, 제1 거름망(325)과 제2 거름망(미도시) 사이에 유동상 여재(326)가 설치된다.
상기 유동상 여재(326)로는 P.E.(polyethylene)로 이루어지며, 5~8㎜의 직경의 볼 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 제1 거름망(325)의 상부에는 역세척부(330)의 역세척시 에어에 의해 유동상 여재(326)를 교란시키도록 복수의 에어주입구(340)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 에어주입구(340)는 에어주입부(341)로부터 에어가 주입되며, 에어주입부(341)는 에어 공급원으로서 블로워에 의해 발생된 에어가 에어배관(342)을 통해서 에어주입구(340)로 송풍되어 여과부(320)에 에어를 주입하게 된다.
상기 역세척부(330)는 여과부(320)의 상부에 설치되어 유동상 여재(326)를 역세척수에 의해 역세척하는 역세척수단으로서, 역세척 배관(331)과 역세척 노즐(332)로 이루어진다.
상기 역세척 배관(331)은 여과부(320)의 상부에 상방으로 소정거리 이격되어 설치되며, 역세척 배관(331)의 하부에는 복수의 역세척 노즐(332)이 배관의 길이방향을 따라 등간격으로 이격 형성되어 있다.
다음으로, 저류 유닛(400)에 대하여 설명한다.
상기 저류 유닛(400)은 저류부(410), 여과부(420), 및 세척수 공급부(430)로 이루어져 유입되는 우수를 추가 여과하고 저류하게 된다.
상기 저류부(410)는 여과부(320)의 하류에 설치되어 여과된 우수를 저류하는 것으로서, 저류조(411), 바닥면(412), 슬러지 저장홈(413), 배출펌프(414), 받침판(415) 및 항균타일(416)을 포함한다.
상기 저류조(411)는 여과부(320)에서 여과된 우수가 저장되는 저장조로서, 여과부(200)의 배출구(323)를 통해 유입된 우수를 저류하여 여과된 우수에 포함된 미립자를 자중에 의해 자연낙하시키도록 저류하게 된다. 상기 바닥면(412)은 저류유닛(400)의 세척시 세척수의 배수가 용이하도록 하류방향으로 소정각도(β) 하방으로 경사지게 형성된다.
상기 슬러지 저장홈(413)은 저류부(400)의 바닥면(412)의 하류 일단에 함몰 형성되어 저류조(411)의 세척시 발생된 슬러지 등의 고형물이 잔류하게 되고, 이러한 슬러지 저장홈(413)에는 상기 배출펌프(414)가 설치되어 슬러지를 외부로 배출한다.
상기 받침판(415)은 저류 유닛(400)의 측면에 일단이 하방으로 경사지게 설치되어, 저류 유닛(400)의 바닥면(413)에 침천된 침전물의 재부상을 방지하기 위한 것으로, 여과부(420)로 배출되는 우수의 오염을 저감할 수 있게 된다.
상기 항균타일(416)은 저류 유닛(400)의 내면에 설치되어, 저류조(411)에 저류된 우수에 포함된 조류 또는 박테리아성 오염물질로 인한 세균증식을 억제하거나 세균을 제거할 수 있게 된다. 이러한 항균타일(416)로는 항균 음이온 타일이나 음이온 가공석을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 여과부(420)는 저류 유닛(400)의 하류 측면에 설치되어 저류된 우수가 여과막에 의해 여과되는 추가적인 여과조로서, 여과조(421), 여과막(422), 배수펌프(423), 배수구(424)를 포함한다.
상기 여과조(421)는 저류 유닛(400)의 저류조(411)와 격벽을 경계로 분리된 여과조로서, 저류조(411)에 저류된 우수가 격벽에 형성된 연통부위를 통해서 측방으로 유입된다.
상기 여과막(422)은 저류부(400)와 여과부(420) 사이에 형성된 격벽의 연통부위 설치되며, 저류조(411)에서 여과조(421)로 유입되는 우수에 포함된 미세입자를 추가로 여과하게 된다. 여기에서 여과막(422)으로는 끈상 여재 또는 섬유질 여재로 이루어진 여과막을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 배수펌프(423)는 여과조(421)의 하부에 설치되어 여과막(422)에 의해 여과된 여과수를 저류부(400)의 상부에 설치된 세척수 공급부(430)로 펌핑 이송하여, 역세척부(330)에 사용되는 역세척수 또는 저류 유닛(400)의 세척시 사용되는 세척수로 재활용할 수 있다.
이러한 세척수 공급부(430)는 여과부(420)에서 여과된 여과수를 세척수로 재활용하도록 공급펌프(431), 세척관(432), 세척노즐(433) 및 역세척관(434)를 포함한다.
상기 공급펌프(431)는 여과부(350)에서 여과된 여과수를 세척수로 사용하도록 세척수를 펌핑하여 공급하게 된다. 역세척관(434)은 공급펌프(431)와 역세척부(330) 사이에 연결되어 역세척수를 공급하게 된다.
상기 세척관(432)은 저류 유닛(400) 내로 연장되게 설치되어 세척수를 공급하게 되며, 상기 세척노즐(433)은 세척관(432)의 단부에서 저류조(411)에 세척수를 분사하게 된다.
상기 배수구(424)는 여과조(421)의 상부에 설치되어 여과막(422)에 의해 여과된 여과수가 여과조(421) 내에서 충만한 경우에 외부로 배수하여 여과조(421)의 유량을 일정하게 유지시키게 된다.
또한, 본 발명의 저류 유닛(400)은 여과부(420)의 하류에 설치되어 여과부(420)에서 여과된 여과수를 저류하는 하나 이상의 추가 저류부를 더 포함할 수 있다.
도 10에서, 상기 저류 유닛(400)의 추가 저류부는 여과부(420)의 하류에 연결된 제1 추가 저류부(600)와 제2 추가 저류부(700)와 같이 2개의 추가 저류부로 이루어져 있으나, 여기에 한정되지 않고 제1 추가 저류부(600)만으로 1개의 추가 저류부가 설치되거나 3개 이상의 추가 저류부가 설치되는 것도 가능하다.
상기 제1 추가 저류부(600)에는 제1 추가 저류조(610)에 저류된 우수가 여과막에 의해 추가로 여과되는 제1 추가 여과부(620)가 설치되고, 제2 추가 저류부(700)에는 제2 추가 저류조(710)에 저류된 우수가 여과막에 의해 추가로 여과되는 제2 추가 여과부(720)가 설치된다.
또한, 제1 추가 저류부(600)의 제1 추가 저류조(610)의 내면에는 항균타일(611)이 설치되어, 제1 추가 저류조(81)에 저류된 우수에 포함된 조류 또는 박테리아성 오염물질로 인한 세균증식을 억제하거나 세균을 제거할 수 있게 된다.
상기 제2 추가 저류부(700)의 제2 추가 저류조(710)의 내면에도 항균타일(711)이 설치되어, 제2 추가 저류조(711)에 저류된 우수에 포함된 조류 또는 박테리아성 오염물질로 인한 세균증식을 억제하거나 세균을 제거할 수 있게 된다.
이러한 항균타일(611, 711)로는 항균 음이온 타일이나 음이온 가공석을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제1 추가 여과부(620)는 제1 추가 저류부(600)의 하류 측면에 설치되어 저류된 우수가 여과막에 의해 여과되는 추가적인 여과조로서, 제1 추가 여과조(621), 여과막(622), 배수펌프(623), 배수구(624)를 포함한다.
상기 제1 추가 여과조(621)는 제1 추가 저류부(600)의 제1 추가 저류조(611)와 격벽을 경계로 분리된 여과조로서, 제1 추가 저류조(611)에 저류된 우수가 격벽에 형성된 연통부위를 통해서 측방으로 유입된다.
상기 여과막(622)은 제1 추가 저류부(600)와 제1 추가 여과부(620) 사이에 형성된 격벽의 여과막으로서, 제1 추가 저류조(610)에서 제1 추가 여과조(621)로 유입되는 우수에 포함된 미세입자를 추가적으로 여과하게 된다. 또한, 여과막(622)으로는 끈상 여재 또는 섬유질 여재로 이루어진 여과막을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 배수펌프(623)는 제1 추가 여과조(621)의 하부에 설치되어 여과막(622)에 의해 여과된 여과수를 외부로 펌핑 이송하여 조경용수, 화장실 및 청소용수 등으로 재활용하게 된다.
상기 배수구(624)는 제1 추가 여과조(621)의 상부에 설치되어 여과막(622)에 의해 여과된 여과수가 제1 추가 여과조(621) 내에 충만한 경우에 제2 추가 저류부(700)로 배수하여 제1 추가 여과조(621)의 유량을 일정하게 유지시키게 된다.
상기 제2 추가 여과부(720)는 제2 추가 저류부(700)의 하류 측면에 설치되어 저류된 우수가 여과막에 의해 여과되는 추가적인 여과조로서, 제2 추가 여과조(710), 여과막(720), 배수펌프(730), 배수구(740)를 포함한다.
상기 제2 추가 여과조(710)는 제2 추가 저류부(700)의 제2 추가 저류조(710)와 격벽을 경계로 분리된 여과조로서, 제2 추가 저류조(710)에 저류된 우수가 격벽에 형성된 연통부위를 통해서 측방으로 유입된다.
상기 여과막(720)은 제2 추가 저류부(700)와 제2 추가 여과부(720) 사이에 형성된 격벽의 여과막으로서, 제2 추가 저류조(710)에서 제2 추가 여과조(710)로 유입되는 우수에 포함된 미세입자를 추가적으로 여과하게 된다. 상기 여과막(720)으로는 끈상 여재 또는 섬유질 여재로 이루어진 여과막을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 배수펌프(730)는 제2 추가 여과조(710)의 하부에 설치되어 여과막(720)에 의해 여과된 여과수를 외부로 펌핑 이송하여 하천유지 용수 등으로 재활용하게 된다.
상기 배수구(740)는 제2 추가 여과조(710)의 상부에 설치되어 여과막(720)에 의해 여과된 여과수가 제2 추가 여과조(710) 내에 충만한 경우에 외부로 배수하여 제2 추가 여과조(710)의 유량을 일정하게 유지시키게 된다.
다음으로, 본 발명의 우수 관리 시스템을 구성하는 여과 유닛(300)의 다른 실시 형태에 대하여 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다. 도 12는 본 발명에 따른 우수 관리 시스템을 구성하는 다른 실시 형태의 여과 유닛을 나타내는 단면 구성도이며, 도 13은 도 12의 여과 유닛을 구성하는 부력 중량 플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 여과 유닛은 크게 이송관 부재(200)(지중 이송관 부재(210) 및/또는 바이패스 이송관 부재(220))로부터 유출된 우수에 포함된 모래 등을 침전시키는 침전조(810); 상기 침전조(810)에서 1차 처리된 우수를 여과시키는 여과조(820) 및 여과처리된 우수 중 일부를 여과조(820) 세척을 위하여 저장하고 나머지를 저류 유닛(400)에 공급하는 세척수 저장조(830)를 포함한다.
상기 침전조(810)는 내부에 수직하게 회류벽(811)이 설치되어 공급된 우수가 회류하는 동안 비중이 높은 모래와 같은 이물질은 바닥으로 침전된다. 도 12에서 1개의 회류벽(811)이 수직 방향으로 설치되는 것을 나타내고 있으나, 필요에 따라 경사판을 사용하거나, 복수의 회류벽을 설치함으로써 우수가 침전조(810) 내부를 유동하는 시간을 연장시킬 수 있다.
상기 여과조(820)는 침전조(810) 일측에 설치되며, 침전조(810) 상부와 연결된 유입구(821)를 통해 1차 처리된 우수가 공급된다. 여과조(820) 내부에는 아래서부터 탈수 플레이트(822)와 유동상 여재(823) 및 부력 중량 플레이트(824)가 설치되고, 부력 중량 플레이트(824) 상부로 우수가 공급되어 하향식으로 여과처리된다.
상기 탈수 플레이트(822)는 여과조(820) 하부의 내벽에 수평 방향으로 고정 설치되며, 다수의 탈수공(822a)이 형성되어 여과된 우수가 하부로 배출된다.
상기 유동상 여재(823)는 탈수 플레이트(822) 상부에 적재되는데, 이를 구성하는 각각의 여재는 PE 기타 합성수지의 재질로 이루어진 직경 1~10㎝의 육면체 또는 구형으로 형성될 수 있으며, 형태에 있어서는 다양한 변형이 가능하다. 이러한 유동상 여재(823)는 pH 5~9 사이에서 완충능력과 내화학성을 갖는다. 여재는 균등계수 1.5~2.5를 유지하고, 비중은 1.0 이하로서 공극에 부유물질이 쉽게 낄 수 있는 다공성 형태를 갖는 것이 바람직하다.
이러한 유동상 여재(823)를 사용하는 경우 여재를 구성하는 입자에 오염물질이 흡착되고, 오염물질이 많이 흡착된 여재의 비중 변화로 인해 아래로 가라앉게 된다. 따라서 도 12와 같이, 부력 중량 플레이트(824) 상부 일측으로 우수가 계속 공급되는 경우, 우수가 주로 공급되는 부분의 유동상 여재(823)가 다른 부분의 유동상 여재(823)에 비하여 우선적으로 가라앉게 되고, 인근의 유동상 여재(823)가 그 자리를 다시 차지하게 되므로 강우가 계속되는 동안 유동상 여재(823)는 도 12에서 반시계 방향으로 회전하게 되어 가동 시간이 지남에 따른 여과 손실 수두가 감소하지 않게 되어 사용 시간이 길어질 뿐만 아니라 높은 여과 효율을 유지할 수 있다. 또한 입자 표면에 생물막이 형성되어 우수에 포함된 유기물 제거에 효과적이며, 막여과에 비하여 시설 비용이 저렴하다.
상기 부력 중량 플레이트(824)는 유입구(821)로부터 공급되는 우수의 수위에 따라 부력에 의하여 승하강되며, 하강시 중량에 의하여 유동상 여재(823)를 압착하여 탈수시키게 된다. 이때 부력 중량 플레이트(824)의 승하강 높이를 제한할 수 있도록 여과조(820) 내벽에 설치된 스토퍼(825)를 설치할 수도 있다.
상기 부력 중량 플레이트(824)는 도 13에 도시된 바와 같이, 복수의 단위 블록체를 결합하여 사용할 수 있다. 각각의 단위 블록체는 도 13에 도시된 바와 같이, 중공의 부력 파이프를 사용한 프레임(824a) 각각의 사이에 우수가 하부로 통과하되, 유동상 여재(823)가 상부로 빠져나오지 않을 정도의 구멍이 형성된 메쉬망으로 이루어진 투수망(824b)이 구비된다. 또한 단위 블록체의 각 측면에 서로 다른 단위 블록체와 결합할 수 있도록 체결구(824c, 824d)가 설치된다.
한편, 상기 세척수 저장조(830)는 상술한 부력 중량 플레이트(824)와 유동상 여재(823) 및 탈수 플레이트(822)는 사용 기간이 오래될수록 오염 물질이 부착됨에 따라 이를 세척하기 위한 구성으로서 여과조(820) 일측 하단에 여과수 배출밸브(826)를 통하여 여과된 우수를 세척수로서 저장하기 위한 저장조이다. 세척수 저장조(830) 상부의 상등수는 유출구(831)를 통하여 저류 유닛(400)으로 공급된다.
강우가 종료된 경우 세척수 저장조(830) 내부에는 유출구(831)의 수위 이하에 여과된 우수가 남게 되는데, 이러한 우수는 세척수로 사용된다. 구체적으로 우수를 펌프(840)를 이용하여 펌핑하여 부력 중량 플레이트(824) 상부로 분사시킬 수있도록 부력 중량 플레이트(824) 상부에 세척 노즐(841)을 도 12와 같이 설치한다.
이때 세척수 저장조(830) 내부에 남아있는 우수의 양을 감지하여 펌프(840) 작동을 제어하도록, 일정 높이에 펌프(840) 작동을 개시하게 하는 제1수위센서(851)와, 상대적으로 낮은 위치에 펌프(840)의 작동을 정지시키는 제2수위센서(852)를 구비한다.
상기 펌프(840)의 작동으로 세척이 진행되는 과정에서는 여과조(820) 일측 하단에 설치된 여과수 배출밸브(827)는 닫고, 여과조(820) 타측 하단에 설치된 세척수 배출밸브(826)는 개방하여, 세척 후 오염된 세척수를 침전조(810)로 배출하도록 한다. 이를 위하여 침전조(810)의 바닥부는 여과조(820)의 바닥부보다 낮도록 구성한다. 침전조(810)로 배출된 오염된 세척수와 바닥에 침전된 토사 등을 펌프(860)로 펌핑하여 외부로 배출시킨다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 세척 노즐(841)을 부력 중량 플레이트(824) 하부에 결합시켜 유동상 여재(823)와 탈수 플레이트(822)를 세척하도록 구성할 수도 있다. 이 경우 부력 중량 플레이트(824)에 구비된 투수망(824b)의 간섭을 받지 않게 되어 유동상 여재(823)에 대한 세척 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 다른 형태의 여과 유닛은 침전조(810) 하부에 슬러지 배출을 위한 별도의 장치를 마련할 수도 있다.
또한, 본 발명은 저류 유닛(400)으로부터 투수성 보도블록 유닛(100)의 저류 공간으로 저류된 우수를 역 이송할 수 있는 수단 또는 장치를 부가함으로써 하절기 건기가 지속될 때 도심의 열섬 현상을 완화시킬 수 있도록 할 수 있다.
한편, 도 14 내지 도 19를 참조하여 본 발명에 따른 우수 관리 시스템을 구성하는 또 다른 실시 예의 여과 유닛에 대하여 설명한다.
도 14는 본 발명에 따른 우수 관리 시스템을 구성하는 또 다른 실시 형태의 여과 유닛을 나타내는 구성도이고, 도 15는 본 발명에 따른 우수 관리 시스템을 구성하는 또 다른 실시 형태의 여과 유닛을 나타내는 평면도이다. 도 16은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 여과 유닛의 교차흐름식 모듈을 나타내는 구성도이고, 도 17은 도 16의 교차흐름식 모듈의 파형판을 나타내는 구성도이다. 도 18 및 도 19는 각각 도 16의 교차흐름식 모듈의 파형판을 나타내는 단면도 및 단면 사시도이다.
먼저, 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 우수 관리 시스템을 구성하는 또 다른 실시 예의 여과 유닛(900)은, 크게 1차 수처리조(910)와 2차 수처리조를 포함하여 이루어져 있다.
1차 수처리조(910)는 지중 이송관 부재(210)을 통해 투입된 우수를 회전시켜 원심력에 의해 우수에서 고형물을 제거하도록 콘형상으로 형성되며, 분리조(911), 저장조(912), 및 배출관(913)으로 이루어져 있다.
분리조(911)는 원통형으로 형성되며 하부로 내려갈수록 직경이 좁아지는 콘형상으로 형성된 것으로서, 투입된 우수를 회전시켜 원심력에 의해 우수에 포함된 고형물을 중앙부위로 분리하여 하부에 배출하게 된다.
저장조(912)는 분리조(911)에서 원심력에 의해 우수에서 분리된 고형물이 저장되며, 처리후 고형물은 외부로부터 유출관을 여기에 삽입하거나 별도의 유출밸브를 설치하여 유출밸브를 통해서 외부로 배출된다.
여기에서 상기 지중 이송관 부재(210)는 분리조(911)의 외주면과 접선 방향으로 접속되어 분리조(911)의 내부로 유입되는 초기우수에서 원심력에 의해 고형물을 제거하도록 회전력을 부여하게 된다.
배출관(913)은 분리조(911)의 하부에 분리조(911)의 외주면과 직교방향이나 접선방향으로 접속되어 분리조(911)의 내부에서 원심력에 의해 고형물이 제거된 우수를 하류로 배출시키게 된다.
2차 수처리조는, 1차 수처리조(910)의 하류에 배출관(913)을 개재해서 접속되어 고형물이 제거된 우수에 포함된 이물질 입자를 여과하도록 교차흐름식 모듈(920)이 설치되며, 고형물이 제거된 우수를 상향류와 하향류를 반복하여 여과하도록 복수의 여과조(930, 940, 950)를 구비한다.
이러한 복수의 여과조(930, 940, 950)에는, 우수에 포함된 이물질 입자를 여과하도록 교차흐름식 모듈(920)이 각각 설치되며, 제1 여과조(930), 제2 여과조(940), 제3 여과조(950)로 이루어져 있다.
제1 여과조(930)는, 내부에 교차흐름식 모듈(920)이 설치되며 1차 수처리조(910)에서 고형물이 제거된 우수가 하부로 유입되어 상향류를 형성하여 교차흐름식 모듈(920)를 통과하고 상부로 월류되는 여과조로서, 여과조(931), 구획벽(932), 월류부위(933)로 이루어져 있다.
여과조(931)는 1차 수처리조(910)의 배출관(913)이 하부에 연결되어, 고형물이 제거된 우수가 여과조(931)의 하부로 유입되어 상부로 유동하도록 상향류를 형성하게 된다. 구획벽(932)은 제1 여과조(930)와 제2 여과조(940) 사이에 설치되어 이들의 여과공간을 구획하게 되며, 구획벽(932)의 상단에는 1차 여과된 우수가 제2 여과조(940)로 월류하여 유입되도록 월류부위(933)가 형성된다.
제2 여과조(940)는 제1 여과조(930)와 유사하게 구성되는 것으로, 다만 내부에 교차흐름식 모듈(920)은 우수가 상부로 유입되어 하향류를 형성하여 통과하고 하부로 배출되는 것이며, 여과조(941), 구획벽(942), 배출부위(943)로 이루어져 있다.
여과조(941)는 제1 여과조(930)의 월류부위(933)가 상부에 연결되어, 제1 여과조(930)에서 1차 여과된 우수가 여과조(941)의 상부로 유입되어 하부로 유동하도록 하향류를 형성하게 된다. 구획벽(942)은 제2 여과조(940)와 제3 여과조(950) 사이에 설치되어 이들의 여과공간을 구획하게 되며, 구획벽(942)의 하단에는 2차 여과된 초기우수가 제3 여과조(950)로 배출하여 유입되도록 배출부위(943)가 형성되어 있다.
제3 여과조(950)는 제1 여과조(930)와 동일하게 구성되는 것으로, 우수가 하부로 유입되어 상향류를 형성하여 교차흐름식 모듈(920)를 통과하고 상부로 배출되는 여과조로서, 여과조(951), 구획벽(952), 배출부위(953)로 이루어져 있다.
이와 같이, 2차 수처리조는 제1 여과조(930)와 제2 여과조(940)와 같이 2개의 여과조로 이루어지거나, 여기에 제3 여과조(950)가 추가되어 3개의 여과조로 이루어지거나, 추가의 여과조를 더 추가하여 4개 이상의 여과조로 이루어지는 것도 가능하다.
교차흐름식 모듈(920)은, 통과하는 우수에 포함된 이물질 입자를 걸러내어 여과하는 필터링 부재로서, 도 16에 나타낸 바와 같이 복수의 파형판(921)이 서로 대칭으로 적층결합되어 있다.
파형판(921)은 도 17의 절단선 A-A에 의한 단면도인 도 18에 나타낸 바와 같이, 골부위(921a), 경사부위(921b), 산부위(921c)로 이루어져 초기우수의 교차흐름을 유도하게 된다.
골부위(921a)는 파형판(921)의 하단에 형성되고, 경사부위(921b)는 골부위(921a)와 산부위(921c) 사이에 경사지게 형성되고, 산부위(921c)는 파형판(921)의 상단에 형성되어 있다.
또한, 일방의 산부위(921c)와 인접한 산부위(921c) 사이의 이격거리(d1)는 골부위(921a)의 폭거리(d2) 보다 5∼6배 크게 형성되고, 골부위(921a)와 산부위(921c) 사이의 높이(h1)는 골부위(921a)의 폭거리(d2) 보다 2∼3배 크게 형성되어, 경사부위(921c)의 경사가 완만하게 형성되어 우수의 교차흐름을 유도하게 되는 것이 바람직하다.
또한, 파형판(921)은 도 17의 절단선 B-B에 의한 단면도인 도 19에 나타낸 바와 같이, 경사부(921d)와, 홈부(921e)로 이루어져 우수의 교차흐름을 유도하게 된다.
경사부(921d)는 파형판(921)의 경사부위(921c)가 평면형상으로 형성된 부위로서, 파형판(921)의 파형을 형성하게 되며, 경사부(921d)의 상하 길이방향으로 오목하게 형성된 복수의 홈부(921e)가 등간격으로 이격형성되어 있다.
이와 같은 또 다른 실시 예에 따른 여과 유닛(900)에 따르면 우수를 회전시켜 원심력에 의해 고형물을 제거하는 1차 수처리조와 교차흐름식 모듈을 이용하여 여과하는 1차 수처리조를 구비함으로써, 우수의 처리효율을 향상시키는 동시에 여과효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 1차 수처리조의 상부에 우수가 유입되는 관을 설치하고 하부에 배출관을 설치함으로써, 우수를 자연흐름에 의해 유동시켜 별도의 동력없이 유동이 가능하게 되며, 2차 수처리조에 복수의 여과조를 설치하여 우수를 상향류와 하향류를 번갈아 형성하여 이물질 입자의 여과를 용이하게 한다.
또한, 교차흐름식 모듈로 복수개의 파형판을 서로 대칭으로 적층하여 다단으로 교차충전시켜 고액분리의 역할을 수행하게 되므로, 장기간 가동 후에도 여재의 막힘이나 편류현상 및 채널링(channeling)과 같은 처리의 악영향이 없어 여과성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 보도용 우수 관리 시스템에 따른 우수 관리 방법은 투수형 보도블록을 통하여 우수를 지중으로 침투하도록 유도하고; 지중으로 침투된 우수를 이송관 부재를 통해 이송시키고; 상기 이송관 부재를 통해 이송되는 우수를 여과 유닛을 통해 여과시키고; 상기 여과된 우수를 저류조에 저류하며; 저류된 우수를 용수로 재활용한다.
여기에서, 상기 투수형 보도블록은 우수가 저류될 수 있는 저류 공간을 구비할 수 있다. 또한, 본 발명의 우수 관리 방법에서 상기 저류조에 저류된 우수를 상기 이송관 부재를 통해 상기 투수성 보도블록 측으로 역이송 하도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 출원인은 앞서 설명한 우수 관리 시스템에서 다른 실시 형태에 따른 투수형 보도블록을 구비하는 경우에서 수순환 성능을 예측하기 위하여 행한 이론 시뮬레이션에 대하여 설명한다.
본 시뮬레이션에서 본 발명의 투수성 보도블록의 배수 성능은 거의 개방형 공간체이기 때문에 우수(雨水)의 배수성에는 전혀 문제가 없었으며, 친환경 고흡수성 복합체에 의해 저장된 격자 공간(보수 공간) 내 보수량(保水量) 480cc/0.01㎡(단위 블럭 1EA)에 대한 계절별 서울 도심의 잠재 증발산량 대비 대기(大氣) 수순환(水巡還) 성능을 예측하였다.
본 시뮬레이션의 기초 데이터는 다음과 같다.
◆ 본 발명의 블록 1㎡ 당 보수량 = 블록 1개의 보수량×100
= 480 cc/0.01㎡×100
= 48,000 cc/㎡
= 48 ㎜/㎡
◆ 서울 도심의 여름철(7월 평균) 기상정보(기상청 통계자료: 1971~2000 평균치)
평균기온=24.9℃, 지면온도=26.8℃, 평균습도=79.8%, 강수량=10.5㎜
강수시간=126.7Hr, 증발량=3.6㎜, 풍속=2.3 m/sec
◆ 서울도심의 춘추철(4월, 10월평균) 기상정보(기상청 통계자료: 상동)
평균기온=13.3℃, 지면온도=14.1℃, 평균습도=62.8%, 강수량=2.3㎜
강수시간=50.6Hr, 증발량=3.2㎜, 풍속=2.5m/sec
잠재 증발산량(ET0) 산출은 하기 [수학식1]에 의하여 계산한다.
[수학식 1]
잠재증발산량(ET0) = Kp×Epan
여기서 ET0 = 잠재증발산량(㎜/day)
KP = 증발계수
Epan= 증발계의 증발량(㎜/day)
이때 도로와 같이 비녹지의 증발계수(Kp)의 회기 방정식은 하기 [수학식2]와 같다.
[수학식 2]
Kp = 0.61+0.00341×평균상대습도-0.000162×풍속×평균상대습도- 0.00000959×풍속×완충거리+0.00327×풍속×Ln(완충거리)-0.00289×풍속× Ln(86.4×풍속)-0.01061×Ln(86.4×풍속)×Ln(완충거리)+0.00063 ×(Ln(완충거리))2 ×Ln(86.4×풍속)
이때 통상 도로의 완충거리는 50m로 계상한다.
[수학식2]에 여름철 및 춘추의 기상 데이터를 대입하여 각각의 증발계수(Kp)를 산출한 결과는 다음과 같다.
여름철 증발계수 (Kp) = 0.676902
춘추 증발계수 (Kp) = 0.619376
이 같이 산출된 여름철 및 춘추 증발계수 및 기상 자료 중 증발량을 [수학식1]에 대입하여 각각에 대한 잠재증발산량( mm/day)를 산출한 결과 다음과 같다.
여름철 잠재 증발산량 = 0.676902×3.6 = 2.44 mm/day
춘추 잠재 증발산량 = 0.619376×3.2 = 1.98 mm/day
따라서 투수성 보도블록이 강우시 우수(雨水) 저장량 1㎡ 당 48㎜/㎡은 계절별 잠재 증발산량을 감안할 경우 여름철에 약 19.6일간, 춘추에 24일간 대기(大氣) 로 수순환(水巡還)이 가능할 것으로 사료되어 열섬 현상 완화를 달성할 수 있을 것으로 판단된다.
결론적으로, 본 발명은 뛰어난 우수(雨水) 투수 능력에 의한 우천시 보도 노면의 보행 불편감을 해소하면서 지반으로의 우수(雨水) 공급량 증대에 의한 우수(雨水) 유출 억제 효과가 탁월함과 동시에 블록 내에 고흡수성 고분자 복합체에 의한 비점오염의 감소기능과 함께 약 20일간 대기(大氣)로 수순환이 가능한 물저장 시스템을 겸비한 우수 관리 시스템임을 확인할 수 있었다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 우수 관리 시스템은 도심에서 많은 면적을 갖는 보행도로의 보도블록을 통한 우수를 효율적으로 관리할 수 있다. 특히 본 발명은 보도블록에 향상된 투수성능을 제공하여 지하수의 고갈을 방지하고, 수자원 순환율을 향상시키며 보행 장애를 개선하며, 우수를 저류하는 저류시설과 연계함으로써 우수의 이수 및 치수 기능을 대폭 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 투수성 보도블록의 특정 구성을 통하여 결합을 용이하게 함과 동시에 지반침하시에도 결합을 유지하여 이탈을 방지하므로 인도 사용의 불편을 해소할 수 있다.
본 발명은 수분 증발 및 지반의 수분을 모세관 현상을 통해 대기 중으로 방출할 수 있도록 보도블록을 구성함으로써 열섬 완화 기능을 제공할 수 있으며, 특성 구성의 우수 저류 유닛을 통해 바닥면에 침천된 침전물의 재부상을 방지하여 배출되는 우수의 오염을 감소시키며, 우수에 포함된 조류 또는 박테리아성 오염물질로 인한 세균증식을 억제하거나 세균을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 우수 저류 유닛에서의 여과수의 여과상태에 따라 조경용수, 화장실 및 청소용수나 하천유지 용수 등과 같이 다양한 용도로 재활용할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 투수성 보도블록 유닛
110: 박스형 저류부재
120: 투수블럭 부재
130: 연결부
140: 쇄석부
150: 박스형 저류부재
160: 커버부재
200: 이송관 부재
210: 지중 이송관 부재
220: 바이패스 이송관 부재
300: 여과 유닛
310: 유입부
320: 여과부
330: 역세척부
400: 저류 유닛
410: 저류부
420: 여과부
430: 세척수 공급부
600: 제1 추가 저류부
700: 제2 추가 저류부
810: 침전조
820: 여과조
830: 세척수 저장조

Claims (19)

  1. 투수성 보도블록 유닛;
    상기 투수성 보도블록 유닛을 통해 하부로 침투되는 우수를 이송시키기 위한 이송관 부재;
    상기 이송관 부재를 통해 들어오는 우수를 여과하는 여과 유닛; 및
    상기 여과 유닛에서 여과된 우수를 저류하는 저류 유닛을 포함하며,
    상기 투수성 보도블록 유닛은
    일면 개방되고 상기 일면에 대향하는 면에 다수의 관통공이 형성된 박스형 저류부재와, 상기 박스형 저류부재의 개방된 일면에 커버 고정되고 다수의 관통공이 형성된 커버부재를 포함하는 단위 보도블록으로 이루어지며,
    상기 박스형 저류부재 내에는 복수 공간으로 구획하기 위한 구획부재가 구비되는
    보도용 우수 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 박스형 저류부재는 플라스틱 재질로 구성되고,
    상기 박스형 저류부재의 내부 공간에는 폴리아크릴산염계 고분자 흡수체가 충전되는
    보도용 우수 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고분자 흡수체는 상기 박스형 저류부재의 공간 부피에 대하여 0.1~5 Vol%로 충전되는
    보도용 우수 관리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 고분자 흡수체는 활성탄을 더 함유하는 혼합물로 이루어지는
    보도용 우수 관리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고분자 흡수체에 대한 활성탄의 함유량은 고분자 100중량부에 대하여 100~300 중량부인
    보도용 우수 관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 활성탄은 비표면적이 900 내지 1,500㎡/g인
    보도용 우수 관리 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이송관 부재는 상기 투수성 보도블록 유닛의 하부 지중에 설치되고 전체 면에 다수의 우수 관통공이 형성되는 지중 이송관 부재; 및
    상기 투수성 보도블록 유닛의 지상으로부터 유출되는 우수를 상기 여과 유닛 측으로 유출시키기 위한 바이패스 이송관 부재를 포함하는
    보도용 우수 관리 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 여과 유닛은
    상기 이송관 부재로부터 우수가 유입되는 유입조;
    상기 유입조에 설치되어 우수가 하부에서 상향으로 유입되어 유동상 여재에 의해 여과되는 여과부; 및
    상기 여과부의 상부에 설치되어 상기 유동상 여재를 역세척시키는 역세척부를 포함하며,
    상기 여과부는 상기 유동상 여재 사이에 설치되는 상부 거름망과 하부 거름망을 구비하고, 상기 하부 거름망의 상부에는 상기 역세척부의 역세척시 에어에 의해 유동상 여재를 교란시키도록 에어주입구가 설치되는
    보도용 우수 관리 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 여과 유닛은
    상기 이송관 부재로부터 우수가 유입되는 침전조;
    상기 침전조의 상부와 연통되어 침전조로부터 우수를 제공받는 여과조;
    상기 여과조 하부의 내벽에 수평 방향으로 고정 설치되는 탈수 플레이트;
    상기 탈수 플레이트 상부에 적재되어 우수를 여과시키는 유동상 여재;
    상기 유동상 여재 상부에 수평 방향으로 설치되어 수위에 따라 부력에 의하여 승하강되며, 하강시 중량에 의하여 상기 유동상 여재를 압착하여 탈수시키는 부력 중량 플레이트;
    상기 부력 중량 플레이트 상부에 설치되어 상기 유동상 여재를 세척하는 세척 노즐;
    상기 여과조 하부에 설치된 여과수 배출밸브에 연결되어 우수를 저장하고 상등수를 상기 저류 유닛으로 공급하는 세척수 저장조; 및
    상기 세척수 저장조에 저장된 우수를 상기 세척 노즐로 공급하는 펌프를 포함하는
    보도용 우수 관리 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 저류 유닛은
    상기 여과 유닛에서 여과된 우수를 저류하는 저류부; 및
    상기 저류부에 설치되며, 저류된 우수가 여과막에 의해 여과되는 여과부를 포함하며,
    상기 여과막은 상기 저류부와 상기 여과부 사이에 형성된 격벽에 설치되는
    보도용 우수 관리 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 여과부의 하류 측에 연통되게 설치되어 상기 여과부에서 여과된 우수를 저류하는 하나 이상의 추가 저류부를 더 포함하며;
    상기 추가 저류부에는 저류된 여과수가 여과막에 의해 추가로 여과되는 추가 여과부가 각각 설치되는
    보도용 우수 관리 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 저류부와 추가 저류부에는 항균 타일이 설치되는
    보도용 우수 관리 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 여과 유닛은
    들어오는 우수를 회전시켜 원심력에 의해 초기우수에서 고형물을 제거하도록 콘형상으로 형성된 1차 수처리조; 및
    상기 1차 수처리조의 하류에 접속되어 고형물이 제거된 초기우수를 여과하도록 교차흐름식 모듈이 설치된 2차 수처리조를 포함하며,
    상기 이송관 부재는 상기 1차 수처리조의 상부에 연결되고, 상기 1차 수처리조의 하부에 배출관이 연결되고,
    상기 2차 수처리조는 고형물이 제거된 우수를 상향류와 하향류를 반복하여 여과하도록 우수가 하부로 유입되어 상향류를 형성하여 상부로 월류되는 제1 여과조와, 상기 제1 여과조에서 월류된 우수가 상부로 유입되어 하향류를 형성하여 하부로 배출되는 제2 여과조를 포함하는
    보도용 우수 관리 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 이송관 부재 내의 우수를 상기 이송 유닛으로 신속히 배출시키는 펌핑 수단을 더 포함하는
    보도용 우수 관리 시스템.
  17. 투수성 보도블록을 통하여 우수를 지중으로 침투하도록 유도하고;
    지중으로 침투된 우수를 이송관 부재를 통해 이송시키고;
    상기 이송관 부재를 통해 이송되는 우수를 여과 유닛을 통해 여과시키고;
    상기 여과된 우수를 저류조에 저류하고;
    상기 저류조에 저류된 우수를 상기 이송관 부재를 통해 상기 투수성 보도블록 측으로 역이송 하도록 하며;
    저류된 우수를 용수로 재활용하는
    보도용 우수 관리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 투수성 보도블록을 통해 우수를 침투 유도하는 단계에서 우수의 일부가 상기 투수성 보도블록에 저류되도록 하는
    보도용 우수 관리 방법.
  19. 삭제
KR1020120084898A 2012-08-02 2012-08-02 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법 KR101292813B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120084898A KR101292813B1 (ko) 2012-08-02 2012-08-02 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120084898A KR101292813B1 (ko) 2012-08-02 2012-08-02 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101292813B1 true KR101292813B1 (ko) 2013-08-02

Family

ID=49219785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120084898A KR101292813B1 (ko) 2012-08-02 2012-08-02 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101292813B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101394129B1 (ko) * 2013-09-30 2014-05-14 한국건설기술연구원 다단식 지하유입구
KR101447848B1 (ko) * 2014-01-13 2014-10-08 한국건설기술연구원 우수침투형 보도블록
KR101485001B1 (ko) 2013-08-21 2015-01-21 한국건설기술연구원 도로와 보도 연계형 빗물관리 시스템
KR101525607B1 (ko) * 2014-08-08 2015-06-03 조영철 융복합 하이브리드 우수 관리 시스템
KR101584648B1 (ko) * 2014-03-31 2016-01-14 (주)동화건설 집수장치 및 이를 포함하는 우수 재이용설비
KR101675310B1 (ko) * 2016-04-04 2016-11-11 한국건설기술연구원 다단식 나선 지하유입구
CN114164906A (zh) * 2021-11-17 2022-03-11 大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂 一种渗水事故用自动化排水系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200321399Y1 (ko) * 2003-04-21 2003-07-28 (주) 동서엔지니어링 투수블록을 이용한 중수처리장치
KR200391060Y1 (ko) * 2005-05-07 2005-07-29 유병로 투수성 저류 블럭
KR20120006715A (ko) * 2010-07-13 2012-01-19 안은솔 배수가 용이한 비점오염원 처리 기능을 갖는 측구 및 초기우수 재활용 방법
KR101160567B1 (ko) * 2011-12-16 2012-06-28 조영철 유동상 여재를 이용한 여과장치 및 이를 구비한 우수 정화장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200321399Y1 (ko) * 2003-04-21 2003-07-28 (주) 동서엔지니어링 투수블록을 이용한 중수처리장치
KR200391060Y1 (ko) * 2005-05-07 2005-07-29 유병로 투수성 저류 블럭
KR20120006715A (ko) * 2010-07-13 2012-01-19 안은솔 배수가 용이한 비점오염원 처리 기능을 갖는 측구 및 초기우수 재활용 방법
KR101160567B1 (ko) * 2011-12-16 2012-06-28 조영철 유동상 여재를 이용한 여과장치 및 이를 구비한 우수 정화장치

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101485001B1 (ko) 2013-08-21 2015-01-21 한국건설기술연구원 도로와 보도 연계형 빗물관리 시스템
KR101394129B1 (ko) * 2013-09-30 2014-05-14 한국건설기술연구원 다단식 지하유입구
KR101447848B1 (ko) * 2014-01-13 2014-10-08 한국건설기술연구원 우수침투형 보도블록
KR101584648B1 (ko) * 2014-03-31 2016-01-14 (주)동화건설 집수장치 및 이를 포함하는 우수 재이용설비
KR101525607B1 (ko) * 2014-08-08 2015-06-03 조영철 융복합 하이브리드 우수 관리 시스템
KR101675310B1 (ko) * 2016-04-04 2016-11-11 한국건설기술연구원 다단식 나선 지하유입구
CN114164906A (zh) * 2021-11-17 2022-03-11 大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂 一种渗水事故用自动化排水系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101356690B1 (ko) 하천형 수류 순환 시스템 및 하천형 수류 순환 관리 방법
KR101292813B1 (ko) 보도용 우수 관리 시스템 및 우수 관리 방법
KR102053044B1 (ko) 보도블록 경사면과 저류 침투형 탄소 복합 소재 투수 보도 블록 조립체를 연계한 우수 유출 저감형 투수성 보도블록 포장 시공 시스템
KR101492601B1 (ko) 친환경 지하저수식 빗물 저류조
KR101105368B1 (ko) 녹지 집수시스템 및 이를 이용한 우수 처리방법
KR101923926B1 (ko) 도시형 레인가든 시스템
KR20190072096A (ko) 빗물 저류 및 지중 침투 수단을 일체로 구비하는 복합 기능 탄소 복합 소재 투수 보도블록 조립체
KR101051778B1 (ko) 우수저장 블록, 집수여과장치 및 이를 구비하는 우수처리 시스템
CN104926040B (zh) 高含水双向流海绵型湿地雨水净化调蓄回用系统与方法
KR101319073B1 (ko) 우수 집수장치 및 이를 포함하는 우수 관리장치
CN101838028A (zh) 一种水收集净化储存系统
KR102082978B1 (ko) 폴리머 콘크리트와 폴리우레탄을 이용한 웅덩이 블록 및 이의 시공 방법
KR101525607B1 (ko) 융복합 하이브리드 우수 관리 시스템
CN105502827B (zh) 串联式雨水生态过滤与清洁收集装置
CN207919696U (zh) 海绵城市雨水蓄渗净化系统
CN211772522U (zh) 一种海绵城市市政道路
KR100909352B1 (ko) 자연친화형 빗물 처리 활용 시스템
KR101380776B1 (ko) 측구집수조 일체형 가로수목 식재 박스
CN104452941A (zh) 一种防止地面沉降变形的雨水收集渗透系统
KR100714315B1 (ko) 화단형 빗물 침투 및 저류 시스템
CN110700386A (zh) 一种海绵城市建设带有补给地下水功能的雨水井
KR101362253B1 (ko) 가로수목 식재 박스
KR101374622B1 (ko) 침하방지 기능을 구비한 가로수목 식재 박스
CN107605009A (zh) 生活区雨水自动调蓄系统
CN108118769B (zh) 海绵城市雨水蓄渗净化系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160727

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190725

Year of fee payment: 7