KR101311001B1

KR101311001B1 - 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감방법

Info

Publication number: KR101311001B1
Application number: KR1020120013236A
Authority: KR
Inventors: 오용권; 안승길; 최창규
Original assignee: 한국도로공사
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-09-24
Also published as: KR20130091901A

Abstract

본 발명은 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 비점오염 저감시설물에 있어서, 기존수로로 유입된 강우유출수의 초기유출수를 별도의 분배수로로 유입시키는 유량분배구조물; 유량분배구조물에 의해 유도된 초기유출수가 내부로 유입되어 하부로 초기유출수에 함유된 오염물질을 침강시키는 전처리조; 및 전처리조에 저장된 초기유출수가 상부측으로 유입되고, 내부에 모래층이 충진되어 모래층에 의해 초기유출수가 여과되어 여과된 초기유출수를 기존수로로 토출시키는 모래여과조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물에 관한 것이다.

Description

모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감방법{Equipment and method for decrease nonpoint pollution sources using sand filtering tank}

본 발명은 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 비점오염의 제거대상이 되는 초기유출수만을 유입시켜 전처리조에 저장시키고, 전처리조에 저장된 초기유출수를 서서히 모래여과조에 유입시켜 모래층으로 담수, 침투시켜 유공관을 통하여 배출시켜 비점오염을 저감시키는 시설물 및 방법에 관한 것이다.

수질오염원은 크게 점오염원과 비점오염원으로 나누는데, 점오염원은 주로 일반가정이나 영업지역에서 발생하는 생활하수, 공장에서 배출하는 산업폐수, 대단위 축산시설에서 발생하는 축산폐수 등과 같이 발생지역과 발생량의 추적이 비교적 용이한 것들을 이르며 하수처리의 주요 대상이다.

반면 비점오염원은 농업배수, 광산폐수, 소규모 축산시설의 축산폐수, 하수도가 없는 농촌지역의 생활하수나 임야 등에서 발생하는 배수를 말하며 이들 오염원은 비교적 오염 기여도가 적어 자연처리에 의존하고 있다.

강조하면, 비점오염원은 비특정(非特定)오염원, 면(面)오염원, 이동오염원 또는 기타수질오염원이라고도 하는데 점오염원이 특정한 배출경로를 가진 것과는 달리 비점오염원은 도시노면배수나 농경지배수와 같이 불특정한 배출경로를 통해 비점오염물질을 발생시키는 장소 또는 지역을 가리킨다.

수질환경보전법상의 '특정시설'에서 '기타수질오염원'으로 명칭이 변경된 수산물양식시설, 골프장시설, 운수장비·정비 또는 폐차장시설, 농축수산물 단순가공시설, 사진처리시설 등과 여기에 추가된 농지, 하역장, 제품야적장, 토지형질변경지역 등의 기타시설이 해당된다.

비점오염물질은 주로 비가 올 때 지표면 강우유출수와 함께 유출되는 오염물질로서 농지에 살포된 비료나 농약, 토양침식물, 축사유출물, 교통오염물질, 도시지역의 먼지와 쓰레기, 자연동·식물의 잔여물, 지표면에 떨어진 대기오염물질 등을 말한다.

따라서 모든 오염물질을 포함한 채 배출되는 빗물(강우유출수)이 실제로 주된 비점오염원이 된다. 비점오염물질은 대개 많은 비가 와야 유출되기 때문에 일간·계절간 배출량의 차이가 크고 예측과 정량화가 어려우며, 인위적 조절이 어려운 기상조건·지질·지형 등에 영향을 많이 받는 특성을 지니고 있다.

생활하수 등 점오염원은 꾸준한 환경기초기설 설치 등으로 인해 지속적으로 감소하고 있으나 비점오염원은 토지이용의 고도화 등으로 인해 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 비점요염원이 수질에 미치는 영향은 2015년 수계별로 65 ~ 70% 수준에 이를 것으로 예측되어 비점오염원의 적극적인 관리가 필요하게 되었다.

이에 정부는 2007년 `수질 및 수생태계 보정에 관한 법률`을 제·개정하여 비점오염저감시설의 의무설치대상을 선정 및 확대하여 점차 설치대상현장은 늘어나고 앞으로 더 늘어날 것으로 예상된다.

수도권 주민의 주 상수원인 한강수계의 팔당댐 상류지역에 대한 '비점오염원연구용역'(2000년 6월 실시) 결과, 1999년 말 기준으로 총 발생부하량(BOD기준) 16만 9702t/년 중 생활하수·산업폐수·축산폐수 등 점오염원에서 발생되는 오염부하량은 80.4%인 13만 6509t/년이고, 비점오염원에서 발생되는 오염부하량은 19.6%인 3만 3193t/년으로 조사되었다.

또 총 배출부하량(BOD기준)으로는 비점오염원이 44.5%에 이르는 것으로 추정되어, 비점오염원이 수질오염에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 4대 수계에 속하는 금강, 낙동강, 영산강 수계도 이와 비슷한 양상을 보일 것으로 추정된다. 따라서 규제기준이 설정되어 있는 점오염원들에 대한 규제가 계속 강화되고 환경기초시설들이 확충됨에 따라 비점오염원이 수질에 미치는 영향력의 비중이 점차 증가할 것이다.

한편, 이러한 문제점에 있어서, 종래에는 오염을 줄이기 위한 대책으로 도시지역의 노면배수는 저류조(貯留槽)를 설치하여 초기에 내린 비로 인해 발생한 오염물질을 침전시킨 후 방류하도록 하고, 농경지에서 배출되는 비료·농약성분이 다량 함유된 농업배수는 하천으로 직접 유입되지 않도록 저류조, 습지정화시설, 수초대(水草帶)등을 설치하였다.

그러나 이러한 대처방안은 모든 오염물질을 포함한 채 배출되는 실제 비점오염원인 초기우수만을 처리하면 될 것을 오염물질의 농도가 줄어드는 일정시간 후의 우수도 계속해서 정화처리함으로 비점오염 처리시설의 효율성이 저감되고, 유지관리비가 상승되는 문제점이 있었다.

따라서 비점오염물질의 거의 대부분을 포함하고 있는 초기 유출수만을 대상으로 하고 적정효율과 경제성을 갖는 비점오염 저감시설물이 요구되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 초기우수에 대부분의 비점오염물질이 포함되고, 시간이 경과하면 우수에 포함되는 비점오염물질이 저감된다는 사실에 착안, 초기우수를 분리하고 정화처리하는 본 발명에 따른 초기우수 비점오염 처리 장치를 이용한 자연형 비점오염 저감시설물을 제공하여 수질오염을 저감시키는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 하천, 또는 바다로 흘러가는 우수의 오염원을 최대한 정화하여 배출하도록 하는 본 발명에 따른 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물을 제공하는데 있다.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 목적은, 비점오염 저감시설물에 있어서, 기존수로로 유입된 강우유출수의 초기유출수를 별도의 분배수로로 유입시키는 유량분배구조물; 유량분배구조물에 의해 유도된 초기유출수가 내부로 유입되어 하부로 초기유출수에 함유된 오염물질을 침강시키는 전처리조; 및 전처리조에 저장된 초기유출수가 상부측으로 유입되고, 내부에 모래층이 충진되어 모래층에 의해 초기유출수가 여과되어 여과된 초기유출수를 기존수로로 토출시키는 모래여과조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물로서 달성될 수 있다.

유량분배구조물은 기존수로에 특정높이를 갖는 유도턱을 구비하여 강우유출수에서 오염물질 제거의 대상이 되는 초기유출수를 분배수로로 유도하는 것을 특징으로 할 수 있다.

모래여과조의 하단면에 설치되고 후방과 일측 측면으로 경사가 형성된 높이조절콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

전반면은 폐쇄되고, 후방면은 개방되며 외면에 복수의 유공홀이 형성되어 유공홀을 통해 모래층에 담수 및 여과된 초기유출수가 유입되어 후방면을 통해 여과된 초기유출수가 기존수로로 토출되며 높이조절 콘크리트의 경사가 형성된 일측 측면을 따라 설치된 유공관을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

전처리조에는 초기 유출수를 모래여과조로 투입시키기 위해 구성된 투입공이 형성되고, 투입공 측에 구비되어 전처리조 하부로 침강된 오염물질이 모래여과조로 유입되지 않도록 설치된 이물질제거용 유공반월판을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

모래여과조는 모래층과 높이조절콘크리트 사이에 구비되는 골재층; 및 모래층의 상부면과 하부면 각각에 구비되는 필터섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은 앞서 언급한 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물을 이용한 비점오염 저감방법에 있어서, 강우유출수의 초기유출수가 유량분배구조물의 유도턱에 의해 유도되어 분배수로로 유입되는 제1단계; 유량분배구조물에 의해 유입된 초기유출수가 유량분배구조물의 분배수로 끝단에 설치된 전처리조 내부로 유입되어 저장되는 제2단계; 전처리조 내부에 저장된 초기유출수에 포함된 오염물질이 하부로 침강되는 제3단계; 전처리조에 형성된 투입공을 통해 전처리조에 저장된 초기유출수가 모래여과조의 상부측으로 유입되는 제4단계; 투입공을 통해 모래여과조로 유입된 초기유출수가 모래여과조 내부에 구비된 모래층에 의해 담수, 침투 및 여과되는 제5단계; 및 전처리조 내부에서 넘친 초기유출수는 모래여과층의 상부로 유입되어 모래층에 의해 담수, 침투 및 여과되는 제6단계; 및 모래층에 의해 담수, 침투 및 여과된 초기유출수는 모래여과조의 하부면에 설치된 유공관의 외면에 형성된 복수의 유공홀을 통해 유입되어 기존수로로 배출되는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물을 이용한 비점오염 저감방법으로서 달성될 수 있다.

모래여과조의 하단면에 설치되고 후방과 일측 측면으로 경사가 형성된 높이조절콘크리트를 포함하여, 유공관은 높이조절 콘크리트의 경사가 형성된 일측 측면을 따라 설치되어 초기유출수는 유공관의 외면에 형성된 유공홀을 통해 내부로 유입되어 유공관의 후방면을 통해 기존수로로 배출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

제5단계 및 제6단계는 10 ~ 45시간 동안 지속되는 것을 특징으로 할 수 있다.

제4단계는, 전처리조의 하부에 형성된 투입공과 투입공 측에 구비되고 복수의 홀들이 형성된 이물질제거용 유공반월판을 구비하여 유공반월판에 의해 전처리조 하부로 침강된 오염물질이 모래여과조로 유입되지 않도록 하면서 투입공에 의해 초기 유출수를 모래여과조로 투입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 유량분배구조물에 의해 초기우수만을 분리하여 정화하기 때문에 하천, 바다 등에 우수를 흘려보내기 전에 구비되는 최종 정화시설의 규모를 줄이거나, 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물은 초기우수만을 분리/정화하고 그 외의 우수는 그대로 흘려보내기 때문에 불필요한 정화처리가 이루어지지 않아 정화에 필요한 각종 소모품의 교체 주기를 늘릴 수 있어, 초기우수 정화효율이 향상되고 유지관리비용이 저감된다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물의 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물의 평면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물의 측단면도,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 전처리조와 기존수로의 횡단면도,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조의 중점부분의 횡단면도,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 측면 측에서 바라본 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물의 사시도,
도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 전방에서 바라본 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물의 사시도,
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 전처리조와 모래여과조의 결합부분의 측단면도,
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 투입공과 이물질제거용 유공반월판의 사시도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조를 갖는 비점오염 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감방법의 흐름도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)를 갖는 비점오염 저감 시설물(10)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)를 갖는 비점오염 저감 시설물(10)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)를 갖는 비점오염 저감 시설물(10)의 평면도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)를 갖는 비점오염 저감 시설물(10)의 측단면도를 도시한 것이다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)을 갖는 비점오염 저감시설물(10)은 유량분배구조물, 전처리조(200), 모래여과조(300) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다.

유량분배구조물은 기존수로(20)로 유입된 비점오염물질이 포함된 강우유출수에서 초기유출수를 분배수로(120)로 유도시키기 위해 설치되어 진다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유량분배구조물은 기존수로(20)에 설치된 유도턱(110)과 분배수로(120) 그리고, 기존수로(20)와 분배수로(120) 사이에 구비된 초기유수유출구(130)를 포함하고 있음을 알 수 있다.

도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 측면 측에서 바라본 모래여과조(300)를 갖는 비점오염 저감 시설물(10)의 사시도를 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 전방에서 바라본 모래여과조(300)를 갖는 비점오염 저감 시설물(10)의 사시도를 도시한 것이다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 다른 유도턱(110)은 10cm정도의 높이를 갖고, 초기유수유출구(130)는 15cm정도의 높이로 구성된다. 따라서 강우유출수에서 초기유출수는 유도턱(110)에 의해 초기유수유출구(130)를 통해 분배수로(120)로 유입되게 된다. 그리고, 강우유출수의 유속 및 유량이 증가하여 유도턱(110)을 넘치게 되는 경우 초과유량은 유도턱(110)에 의해 분배수로(120)로 유입되지 않고 기존수로(20)를 통해 바이패스(by-pass)되게 된다. 따라서 본 발명의 일실시예에 따른 전체수질처리용량(WQv)인 초기유출수만이 유도턱(110)에 의해 초기유수유출구(130)를 통해 분배수로(120)로 유입되게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 전처리조(200)는 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 분배수로(120)의 후방끝단에 설치되어 진다. 따라서 분배수로(120)로 유입된 초기유출수는 전처리조(200) 내부로 유입되어 저장되게 된다. 이러한 전처리조(200)의 체적은 오염물질 제거를 위한 전체수질처리용량(WQv)의 20 ~ 30%정도(바람직하게는 25%)에 해당한다.

전처리조(200)에 유입된 초기유출수는 전처리조(200) 내부에 저장되면서 오염물질 일부가 하부로 침강되게 된다. 따라서 초기유출수에 포함된 토사입사, 쓰레기 등의 부유물질이 1차적으로 제거되어 비점오염 저감효율을 증대시키게 된다.

도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 전처리조(200)와 기존수로(20)의 횡단면도를 도시한 것이고, 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)의 중점부분의 횡단면도를 도시한 것이다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 전처리조(200)의 후단에는 모래여과조(300)가 설치되게 됨을 알 수 있다. 모래여과조(300)는 전체적으로 전처리조(200)보다 낮은 위치에 구비되고, 특정 여과조(300)길이(Lf)와 높이(H), 폭(B)을 가지고 있는 일종의 저수조 형태로 구비된다. 구체적실시예에서 모래여과조(300)는 전처리조(200)보다 낮은 위치에 설치되어 진다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)는 모래여과조(300)의 하부면에 설치되며 내부에 모래층(320)이 구비된 처리조(310)와 처리조(310)와 전처리조(200) 사이 공간에 구비된 대기조(370)를 포함하고 있다.

그리고, 처리조(310) 내부에는 모래가 충진된 모래층(320)으로 구성되고, 처리조(310)의 하부면은 측면일측과 후방으로 경사를 형성하는 높이조절콘트리트가 구비되게 된다. 따라서 전처리조(200)에서 유입된 초기유출수는 먼저 대기조(370)에 저장되게 되고, 대기조(370)에서 초기유출수가 넘치게 되는 경우 넘친 초기유출수가 서서히 처리조(310)의 모래층(320) 상부측으로 유입되게 된다.

모래층(320) 상부로 유입된 초기유출수는 서서리 하부측으로 담수, 침투 및 여과되게 된다. 처리조(310)의 하부면에은 앞서 언급한 높이조절콘크리트(350)가 구비되기 때문에 담수, 침투 및 여과된 초기유출수는 경사가 형성된 일측 측면으로 모이게 된다.

그리고, 경사가 형성된 높이조절콘트리트의 일측 측면에는 측면을 따라 설치되고 전방면은 폐쇄되고, 후방면은 개방되며 외면에 복수의 유공홀(361)들이 구비된 유공관(360)이 구비되게 된다.

따라서 모래층(320)의 상부로 유입된 초기유출수는 모래층(320)에 의해 담수, 침투 및 여과되어 유공관(360) 측으로 모이에 되고, 유공관(360)의 외면에 형성된 유공홀(361)에 의해 유공관(360)의 내부로 유입되게 된다. 그리고, 유공관(360) 내부로 유입된 초기유출수는 유공관(360)은 높이조절콘트리트의 상부면을 따라 설치되기 때문에 후방으로의 경사에 의해 후방측으로 이동되고 유공관(360)의 후방면을 통해 기존수로(20)로 토출되게 된다.

도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 전처리조(200)와 모래여과조(300)의 결합부분의 측단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 투입공(210)과 이물질제거용 유공반월판(230)의 사시도를 도시한 것이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 처리조(310)의 내부는 모래층(320)뿐 아니라 모래층(320)의 상부면과 하부면에 설치된 필터섬유(340)와 모래층(320)과 높이조절콘크리트(350)에 구비되는 골재층(330)을 더 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

또한, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 전저리조의 후방면 하단에는 투입공(210)이 형성되어 투입공(210)을 통해 전저리조에 저장된 초기유출수가 모래여과조(300)의 대기조(370) 내부로 유입될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 투입공(210)을 통해 초기유출수가 대기조(370)로 유입되고, 대기조(370)에서 넘친 초기유출수가 처리조(310)로 유입되게 된다. 또한, 투입공(210)이 아닌 전처리조(200)에서 넘친 초기유출수가 모래여과조(300)의 대기조(370)로 유입될 수도 있다. 이러한 대기조(370)를 설치한 것은 투입공(210) 또는 전저리조에서 넘친 초기유출수가 바로 처리조(310)의 모래층(320) 상부로 유입되게 되면 모래층(320)이 파손될 우려가 있기 때문이다.

또한, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 투입공(210)에는 투입관(220)이 설치되게 되고, 투입관(220)에는 이물질제거용 유공반월판(230)이 설치됨을 알 수 있다. 이물질 제거용 유공반월판(230)은 복수의 홀들이 구비되어 전저리조 하부에 침강된 토양입자, 쓰레기 등의 부유물질이 모래여과조(300)로 유입되는 것을 방지하고, 이러한 부유물질에 의해 투입관(220)이 막히게 되는 현상을 방지하기 위해 설치되어 진다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)를 갖는 비점오염 저감 시설물(10)을 이용한 비점오염 저감방법을 설명하도록 한다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 모래여과조(300)를 갖는 비점오염 저감 시설물(10)을 이용한 비점오염 저감방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저, 기존수로(20)로 유입된 강우유출수의 초기유출수가 유량분배구조물의 유도턱(110)에 의해 유도되어 분배수로(120)로 유입되게 된다(S10). 그리고, 유량분배구조물에 의해 유입된 초기유출수가 유량분배구조물의 분배수로(120) 끝단에 설치된 전처리조(200) 내부로 유입되어 저장되게 된다(S20).

다음으로 전처리조(200) 내부에 저장된 초기유출수에 포함된 오염물질이 하부로 침강되게 된다(S30). 따라서 이러한 전처리조(200)에 의해 초기유출수에 포함된 토양입자, 쓰레기 등의 부유물질이 1차적으로 제거될 수 있게 된다.

전처리조(200)에 형성된 투입공(210)을 통해 전처리조(200)에 저장된 초기유출수가 모래여과조(300)의 대기조(370)로 유입되게 된다(S40). 즉 앞서 언급한 바와 같이, 전처리조(200)의 후방면 하단에 형성된 투입공(210)과 투입공(210) 측에 구비된 이물질제거용 유공반월판(230)을 구비하여 유공반월판(230)에 의해 전처리조(200) 하부로 침강된 오염물질이 모래여과조(300)로 유입되지 않도록 하면서 투입공(210)에 의해 초기 유출수를 모래여과조(300)로 투입시키게 된다. 또한, 전처리조(200) 내부에서 넘친 초기유출수가 모래여과조(300)의 대기조(370)로 유입되게 된다(S50).

그리고, 대기조(370)에서 넘친 초기유출수가 처리조(310) 상부측으로 유입되어 내부에 구비된 모래층(320)에 의해 담수, 침투 및 여과되게 된다(S60). 그리고, 이러한 담수, 침투 및 여과는 10 ~ 45시간 동안 지속되게 된다. 모래층(320)에 의해 담수, 침투 및 여과된 초기유출수는 처리조(310)의 하부면에 설치된 유공관(360)의 외면에 형성된 복수의 유공홀(361)을 통해 내부로 유입되어 유공관(360)의 후방면을 통해 기존수로(20)로 배출되게 된다(S70). 즉, 앞서 언급한 바와 같이, 처리조(310)의 하단면에 설치되고 후방과 일측 측면으로 경사가 형성된 높이조절콘크리트(350)를 포함하여, 유공관(360)은 높이조절 콘크리트(350)의 경사가 형성된 일측 측면을 따라 설치되어 초기유출수는 유공관(360)의 외면에 형성된 유공홀(361)을 통해 내부로 유입되어 유공관(360)의 후방면을 통해 기존수로(20)로 배출되게 된다.

10:모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물
20:기존수로
100:유량분배구조물
110:유도턱
120:분배수로
130:초기유수유출구
200:전처리조
210:투입공
220:투입관
230:유공반월판
300:모래여과조
310:처리조
320:모래층
330:골재층
340:필터섬유
350:높이조절콘크리트
360:유공관
361:유공홀
370:대기조

Claims

비점오염 저감시설물에 있어서,
기존수로로 유입된 강우유출수의 초기유출수를 별도의 분배수로로 유입시키는 유량분배구조물;
상기 유량분배구조물에 의해 유도된 초기유출수가 내부로 유입되어 하부로 상기 초기유출수에 함유된 오염물질을 침강시키는 전처리조;
상기 전처리조에 저장된 초기유출수가 상부측으로 유입되고, 내부에 모래층이 충진되어 상기 모래층에 의해 상기 초기유출수가 여과되어 여과된 상기 초기유출수를 상기 기존수로로 토출시키는 모래여과조;
상기 모래여과조의 하단면에 설치되고 후방과 일측 측면으로 경사가 형성된 높이조절콘크리트; 및
전반면은 폐쇄되고, 후방면은 개방되며 외면에 복수의 유공홀이 형성되어 상기 유공홀을 통해 상기 모래층에 담수 및 여과된 상기 초기유출수가 유입되어 상기 후방면을 통해 여과된 상기 초기유출수가 상기 기존수로로 토출되며 상기 높이조절 콘크리트의 경사가 형성된 상기 일측 측면을 따라 설치된 유공관을 포함하는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물.
제 1항에 있어서,
상기 유량분배구조물은,
상기 기존수로에 특정높이를 갖는 유도턱을 구비하여 상기 강우유출수에서 오염물질 제거의 대상이 되는 상기 초기유출수를 상기 분배수로로 유도하는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물.
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제 1항에 있어서,
상기 전처리조에는 상기 초기 유출수를 상기 모래여과조로 투입시키기 위해 구성된 투입공이 형성되고,
상기 투입공 측에 구비되어 상기 전처리조 하부로 침강된 오염물질이 상기 모래여과조로 유입되지 않도록 설치된 이물질제거용 유공반월판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물.
제 5항에 있어서,
상기 모래여과조는
상기 모래층과 상기 높이조절콘크리트 사이에 구비되는 골재층; 및
상기 모래층의 상부면과 하부면 각각에 구비되는 필터섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물.
모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물을 이용한 비점오염 저감방법에 있어서,
강우유출수의 초기유출수가 유량분배구조물의 유도턱에 의해 유도되어 분배수로로 유입되는 제1단계;
상기 유량분배구조물에 의해 유입된 초기유출수가 상기 유량분배구조물의 분배수로 끝단에 설치된 전처리조 내부로 유입되어 저장되는 제2단계;
상기 전처리조 내부에 저장된 초기유출수에 포함된 오염물질이 하부로 침강되는 제3단계;
상기 전처리조에 형성된 투입공을 통해 상기 전처리조에 저장된 상기 초기유출수가 상기 모래여과조의 상부측으로 유입되는 제4단계;
상기 투입공을 통해 상기 모래여과조로 유입된 상기 초기유출수가 상기 모래여과조 내부에 구비된 모래층에 의해 담수, 침투 및 여과되는 제5단계; 및
상기 전처리조 내부에서 넘친 상기 초기유출수는 상기 모래여과층의 상부로 유입되어 상기 모래층에 의해 담수, 침투 및 여과되는 제6단계; 및
상기 모래층에 의해 담수, 침투 및 여과된 상기 초기유출수는 상기 모래여과조의 하부면에 설치된 유공관의 외면에 형성된 복수의 유공홀을 통해 유입되어 상기 기존수로로 배출되는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물을 이용한 비점오염 저감방법.
제 7항에 있어서,
상기 모래여과조의 하단면에 설치되고 후방과 일측 측면으로 경사가 형성된 높이조절콘크리트를 포함하여,
상기 유공관은 상기 높이조절 콘크리트의 경사가 형성된 상기 일측 측면을 따라 설치되어 상기 초기유출수는 상기 유공관의 외면에 형성된 유공홀을 통해 내부로 유입되어 상기 유공관의 후방면을 통해 상기 기존수로로 배출되는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물을 이용한 비점오염 저감방법.
제 8항에 있어서,
상기 제5단계 및 상기 제6단계는 10 ~ 45시간 동안 지속되는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물을 이용한 비점오염 저감방법.
제 7항에 있어서,
상기 제4단계는,
상기 전처리조의 하부에 형성된 투입공과 상기 투입공 측에 구비되고 복수의 홀들이 형성된 이물질제거용 유공반월판을 구비하여 상기 유공반월판에 의해 상기 전처리조 하부로 침강된 오염물질이 상기 모래여과조로 유입되지 않도록 하면서 상기 투입공에 의해 상기 초기 유출수를 상기 모래여과조로 투입시키는 것을 특징으로 하는 모래여과조를 갖는 비점오염 저감시설물을 이용한 비점오염 저감방법.