KR101358438B1 - 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설 - Google Patents

비점오염원 저감을 위한 수처리 시설 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설에 관한 것으로, 우수 등에 포함된 모든 종류(모래, 기름, 협잡물 등)비점오염원을 보다 효율적으로 정화 처리하여 지중 침투 또는 자연방류가 가능하도록 하며, 비점오염원을 정화하기 위한 시설의 부피를 작게 하여 좁은 부지를 이용하고 유지보수가 용이하도록 하려는데 있다.
본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설은, 우수를 포함하는 물을 공급받아 협잡물과 상기 협잡물 보다 작은 입도의 이물질 및 우수를 선별하는 협잡물 분리기(20)와; 상기 협잡물 분리기를 통해 우수와 이물질로부터 분리된 협잡물을 저장하는 협잡물 수거조(30)와; 상기 협잡물 분리기(20)를 통해 협잡물이 선별된 우수와 일정 입도 이하의 이물질을 공급받아 상기 우수에 포함된 모래를 침전에 의해 선별하는 침사조(40)와; 상기 침사조에서 모래가 침전 선별된 우수를 공급받아 이물질을 필터링하는 여과조(50)와; 상기 여과조를 거쳐 이물질이 필터링 된 처리수를 공급받아 지중에 침투시키거나 하수계통으로 방류하는 침투조(60)를 포함하여 구성된다. 상기 협잡물 수거조(30)와 침사조(40)와 여과조(50) 및 침투조(60)는 하나의 수처리 블록(10)에 함께 구성되며, 상기 수처리 블록(10)은 바닥(11), 상기 바닥의 둘레부에 세워지는 측벽(12), 상기 측벽 위에 올려지는 천정(13)으로 이루어지면서 일렬로 배열되는 상기 침사조와 여과조의 사이에 세워지는 제1칸막이(14), 상기 침사조와 여과조의 옆에 세워져 침투조를 구획하는 제2칸막이(15), 상기 침투조 위에 상기 제1,2칸막이와 연결되도록 형성되어 상기 침투조 위에 상기 협잡물 수거조(30)를 형성하는 슬래브(16), 상기 슬래브 위에 세워져 상기 협잡물 수거조와 침사조를 구획하는 제3칸막이(17), 상기 슬래브 위에 돌출 형성되어 상기 협잡물 수거조에 있는 잔류수의 범람을 차단하는 월류방지턱(18)을 포함하여 구성된다.

Description

비점오염원 저감을 위한 수처리 시설{THE WATER TREATMENT FATILITIES FOR THE REDUCTION OF NONPOINT POLLUTION SOURCE}
본 발명은 우수 등의 물에 포함된 비점오염원을 정화처리하는 수처리 시설에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수 등에 포함된 모든 종류(모래, 기름, 협잡물 등)비점오염원을 보다 효율적으로 정화 처리하여 지중 침투 또는 자연방류가 가능하도록 한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설에 관한 것이다.
그리고, 본 발명은 비점오염원을 정화하기 위한 시설의 부피를 작게 하여 좁은 부지를 이용하고 유지보수가 용이한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설에 관한 것이다.
인구증가와 다양하고 복잡한 산업구조의 결과로 비점오염원(Non-Point Source)이 증가하는 추세에 있는바, 각종 하천 및 호수로 유입되는 비점오염원에 대한 적절한 처리방안의 도입이 요구되는 시점에 있다. 특히, 초기강우는 오염의 농도가 높아 이에 대한 처리가 필요한 실정이다. 이에 대한 종래기술로서, 비점오염원 저감을 위한 다수의 종래 기술이 있다.
종래 비점오염원 저감을 위한 기술은 단순히 침전, 여과하는 수준에 그치기 때문에 현실적으로 실효성이 약하여 비점오염물이 하천에 그대로 방출되어 하천이 오염되고 있는 실정이다.
그리고, 종래 기술은 분리되는 오염물 중 모래나 기타 침전되는 침전성 오염물들과 기름띠나 나무등과 같이 부유성 오염물들을 따로 분리하지 못하고, 이들 모두를 한 장소에 축적하여 처리하기 때문에, 비록 초기빗물을 정화처리 한다고 하는 효과는 있지만, 혼합 축적된 침전성 오염물과 부유성 오염물들을 처리하려고 하면, 별도의 선별작업을 통해 선별하여야 하므로 수거 작업이 번거롭고 복잡한 불편이 있다.
또한 종래 기술은 넓은 부지를 필요로 하기 때문에 용지 구입과 시공을 위한 많은 비용을 필요로 하고, 관리자의 이동거리가 길기 때문에 유지보수가 매우 불편하고 오래 걸리는 문제점도 있다.
등록특허 제10-0562168호 등록특허 제10-1041716호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 우수 등에 포함된 모든 종류(모래, 기름, 협잡물 등)비점오염원을 보다 효율적으로 정화 처리하여 지중 침투 또는 자연방류가 가능하도록 한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설을 제공하려는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 비점오염원을 정화하기 위한 시설의 부피를 작게 하여 좁은 부지를 이용하고 유지보수가 용이하도록 하려는데 있다.
본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설은, 우수를 포함하는 물을 공급받아 협잡물과 상기 협잡물 보다 작은 입도의 이물질 및 우수를 선별하는 협잡물 분리기와; 상기 협잡물 분리기를 통해 우수와 이물질로부터 분리된 협잡물을 저장하는 협잡물 수거조와; 상기 협잡물 분리기를 통해 협잡물이 선별된 우수와 일정 입도 이하의 이물질을 공급받아 상기 우수에 포함된 모래를 침전에 의해 선별하는 침사조와; 상기 침사조에서 모래가 침전 선별된 우수를 공급받아 이물질을 필터링하는 여과조와; 상기 여과조를 거쳐 이물질이 필터링 된 처리수를 공급받아 지중에 침투시키거나 하수계통으로 방류하는 침투조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 협잡물 수거조와 침사조와 여과조 및 침투조는 하나의 수처리 블록에 함께 구성되며, 상기 수처리 블록은 바닥, 상기 바닥의 둘레부에 세워지는 측벽, 상기 측벽 위에 올려지는 천정으로 이루어지면서 일렬로 배열되는 상기 침사조와 여과조의 사이에 세워지는 제1칸막이, 상기 침사조와 여과조의 옆에 세워져 침투조를 구획하는 제2칸막이, 상기 침투조 위에 상기 제1,2칸막이와 연결되도록 형성되어 상기 침투조 위에 상기 협잡물 수거조를 형성하는 슬래브, 상기 슬래브 위에 세워져 상기 협잡물 수거조와 침사조를 구획하는 제3칸막이, 상기 슬래브 위에 돌출 형성되어 상기 협잡물 수거조에 있는 잔류수의 범람을 차단하는 월류방지턱을 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설에 의하면, 협잡물 분리 - 모래 침전 - 유류 제거 - 여과의 일련의 공정을 통해 비점오염원(모래, 기름, 협잡물 등)을 정화함으로써 처리수를 지중에 바로 침투시켜 지하수 자원을 확충할 수 있고, 또한, 지중에 침투시키거나 하천에 방류하더라도 토양과 하천수의 오염을 방지할 수 있으므로 수처리 시설로서의 신뢰성을 향상할 수 있다.
그리고, 협잡물 분리조, 침사조, 여과조 및 침투조가 하나의 블록으로 구성되어 시공이 매우 용이하면서도 좁은 부지에서 시공이 가능하므로 초기 투자비를 절감할 수 있고, 또한, 각 시설의 보수를 위한 관리자의 이동거리가 짧기 때문에 유지보수를 신속하게 할 수 있다. 또한 외부맨홀이 최소한의 수량으로 노출되므로 경관을 해치지 않는다.
도 1은 본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설의 구성을 보인 일부 절결 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설의 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설의 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설에 적용된 침사조의 부력식 개폐기를 보인 사시도.
도 5a 내지 도 5c는 각각 본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설에 적용된 협잡물 분리기의 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 본 발명에 의한 비점오염원 저감을 위한 수처리 방법의 공정도.
도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설은, 우수에 포함된 협잡물을 선별하는 협잡물 분리기(20), 협잡물 분리기(20)에 의해 선별된 협잡물을 분리하는 협잡물 수거조(30), 우수에 포함된 모래를 선별하는 침사조(40), 모래가 선별된 우수를 여과하는 여과조(50), 여과조(50)를 통해 여과된 처리수를 지중에 침투시키거나 하수계통으로 방류하는 침투조(60)로 구성된다.
본 발명은 침사조와 협잡물 수거조와 여과조 및 침투조가 하나의 수처리 블록(10)을 통해 최소의 크기로 구성되어 좁은 곳에서도 설치가 가능한 특징이 있으며, 이하에서는 침사조와 협잡물 수거조와 여과조 및 침투조가 하나의 수처리 블록(10)에 구성된 것을 예로 들어 설명한다.
수처리 블록(10)은 예를 들어 평면에서 볼 때 사각 단면의 바닥(11), 바닥(11) 위의 둘레부에 세워지는 측벽(12), 측벽(12)의 위에 올려지는 천정(13)의 박스 구조이며, 관리자가 모든 공간에 출입하여 청소와 보수를 용이하게 할 수 있도록 구성되는 특징이 있고, 도 2에서 보이는 바와 같이, 평면에서 볼 때 협잡물 수거조(30), 침사조(40), 여과조(50), 침투조(60)가 배열되며, 침사조(40)와 여과조(60)를 구획하는 제1칸막이(14)가 세워지는 한편 침투조(60)를 침사조(40)와 여과조(50)로부터 구획하기 위한 제2칸막이(15)가 제1칸막이(14)와 직교하는 방향으로 세워지고 또한 협잡물 수거조(30)가 침투조(60) 상부에 복층 형태로 형성되도록 슬래브(16)가 구성되며, 슬래브(16)에는 협잡물 수거조(30)의 협잡물이 침사조(40)에 넘어가지 못하도록 제3칸막이(17)가 세워지고, 협잡물 수거조(30)에서 발생되는 잔류수가 다른 곳에 침투되지 못하도록 월류방지턱(18)이 형성된다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 슬래브(16)는 수처리 블록(10)의 대략 중간 높이(물론 중간으로 한정되는 것은 아님)에 설치되는데 수처리 블록(10)에 전체적으로 형성되지 않고 침투조(60)[제2칸막이(16)의 위에서부터 측벽(12)까지 형성] 위에만 형성되고, 슬래브(16)에는 관리자가 침투조(60)에 출입하거나 보수 장비를 침투조(60)에 투입할 수 있도록 내부 맨홀(16a)이 갖추어진다.
슬래브(16)는 관리자의 작업 공간을 제공함과 더불어 수처리 시설에 설치되는 장비(모터, 센서 등)의 설치 공간으로도 사용 가능하다.
제2칸막이(15)는 수처리 블록(10)을 횡단하는 방향으로 세워지면서 길이방향의 양쪽 끝이 측벽(12)에 각각 연결되는 구조로 이루어져, 제2칸막이(15)를 중심으로 하여 일측에는 침사조(40)와 여과조(50)가 함께 구성되면서 반대쪽에는 침투조(60)가 배치된다.
제1칸막이(14)는 제2칸막이(15)와 측벽(12)을 횡단하는 방향으로 형성되어 침사조(40)와 여과조(50)를 구획하고, 관리자가 슬래브(16)에서 침사조(40)와 여과조(50)를 자유롭게 출입할 수 있도록 슬래브(16)의 높이까지만 형성됨으로써 침사조(40)와 여과조(50) 상부에 공간이 형성되도록 한다.
제3칸막이(17)는 슬래브(16) 위에 침사조(40)와 협잡물 수거조(30)를 구획하도록 세워지며 물론 협잡물 수거조(30) 내의 협잡물이 침사조(40)에 침투하지 않도록 구성되면서 협잡물 분리기(20)가 통과하도록 구성된다.
수처리 시설의 설치 및 기능 상 천정(13)을 통해서 수처리 블록(10) 안에 출입하여야 하며, 따라서, 제3칸막이(17)에는 천정(13)을 통해 외부로 출입할 수 있도록 사다리가 구성되도록하고 천정(13)에 1개 이상의 외부맨홀(미도시)을 설치하는것이 바람직하다.
월류 방지턱(18)은 슬래브(16) 위에 제3칸막이(17)와 측벽(12)에 걸쳐 형성되어 협잡물 수거조(30)에 있는 잔류수가 여과조(50) 또는 내부맨홀(16a) 쪽으로 월류하지 못하도록 세워진다.
이하, 본 발명에 적용되는 수처리 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
협잡물 분리기(20)는 유도수로(21)와 스크린(22)으로 구성되어, 우수에 포함된 협잡물을 선별하여 협잡물 수거조(30)로 유도한다.
유도수로(21)는 우수를 유입받아 이송하는 것이며 협잡물 선별의 효율을 증대하기 위하여 협잡물보다 작은 크기의 선별공(21a)이 구비된 관이다. 도 1에서 유도수로(21)는 일부분이 절개된 구조로 도시되었으나 유도수로(21)는 유입부와 토출부만 개방된 폐쇄 구조이면서 선별공(21a)이 구비된 구조인 것이 바람직하고, 선별공(21a)은 도면에 도시된 것처럼 좌우 양측에 각각 지그재그 형태로 형성되는 것으로 한정되지 아니한다.
유도수로(21)는 수처리 블록(10)의 측벽(12)을 관통하면서 일측은 우수를 유입받고 타측의 배출단은 스크린(22)과 연계한다.
스크린(22)은 협잡물과 비협잡물(우수, 모래 등 작은 입도의 이물질이라 할 수 있음)을 선별하는 것으로, 협잡물은 협잡물 수거조(30)로 유도하고 비협잡물은 침사조(40)에 자유 낙하하도록 구성되며, 비협잡물이 침사조(40)를 향해 통과하도록 선별공이 구비되는데, 다수의 막대가 일정 간격(선별공)을 두고 배열되는 구조도 가능하고 타공판 등도 가능하다.
스크린(22)의 유입부는 유도수로(21)의 배출부 아래에 배치되고 배출부는 협잡물 수거조(30) 내부에 배치되어 협잡물이 협잡물 수거조(30)에 모이도록 하는데, 별도의 가이드슈트(23)를 통해 제3칸막이(17)의 구멍에 지지되면서 협잡물을 가이드슈트(23)를 통해 배출할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 협잡물 분리기(20)의 유도수로(21)와 스크린(22)의 다양한 실시예를 도시한 것이며, 도 5a와 같이, 유도수로(21)의 양측벽에만 선별공(21a)이 형성되어 우수가 선별공(21a)을 통해 선별되고, 스크린(22)을 통해 미세 침사(우수 포함)와 조대 협잡물로 선별된다.
도 5b에서처럼, 유도수로(21)의 양측에는 선별공(21a)을 바닥에는 선별공(21a)보다 작은 크기의 모래선별공(21b)을 형성하여 모래와 조대 협잡물을 선별할 수 있다. 이 경우 스크린(22)을 사용하지 않을 수 있다.
도 5a와 도 5b의 유도수로(21)는 기성품의 관을 이용할 수 있는 것이며, 도 5c처럼, 유도수로(21)는 판재(철판 등)의 절곡을 통해 이루어질 수도 있다.
협잡물 수거조(30)는 협잡물이 저장되는 공간을 제공하여 협잡물을 자연 상태로 저장할 수 있고, 이 상태에서 관리자가 수작업으로 협잡물을 지상으로 퍼낼 수도 있으며 또는 공지의 버킷 엘리베이터(17b)를 통해 협잡물을 자동으로 운반할 수도 있다. 물론, 협잡물은 버킷 엘리베이터(17b)에 의해 운반되는 것으로 한정되지 아니하며 협잡물을 운반할 수 있는 모든 현수장치에 의해 운반된다.
한편, 협잡물 수거조(30)에 모이는 협잡물은 우수가 포함되어 함수율이 높은 상태이며, 이와 같이 함수율이 높은 협잡물은 처리가 어렵기 때문에 탈수 내지 건조를 거치는 것이 바람직하다.
예를 들어 협잡물을 자연 상태로만 저장하더라도 협잡물과 우수가 분리될 수 있고, 또는 버킷 엘리베이터(17b)의 버킷에 구멍을 형성하여 협잡물의 운반 중에 우수가 낙하하여 탈수할 수도 있다.
또는, 협잡물 수거조(30) 안에 건조기(전기 히터 등)를 설치하여 건조기를 통해 협잡물을 건조할 수도 있다.
탈수된 잔류수가 침사조(40)에 유입되어 정화 처리되도록 제3칸막이(17)에는 하나 이상의 잔류수 배출구(17a)가 형성된다.
침사조(40)는 협잡물 분리기(20)[유도수로(21), 스크린(22)]에 의해 선별된 비협잡물(협잡물 이외의 우수와 모래 등의 이물질)이 저장 및 모래를 침전에 의해 선별하도록 수처리 블록(10)의 측벽(12)과 제1,2칸막이(14,15)에 의해 형성된다.
침사조(40)에서는 모래 등의 이물질이 침사조(40) 바닥에 침전됨으로써 우수와 모래가 분리되며, 모래는 관리자에 의해 제거되고 우수는 하나 이상의 이송관(41)을 통해 여과조(50)로 이송된다.
이송관(41)은 양측이 개방된 관이며 저부의 유입단은 침사조(40)에 대응[모래의 침전을 감안하여 침사조(40)의 바닥으로부터 일정 높이 이격된 곳]하고 상부는 제2칸막이(15)를 관통하여 상기 유입단보다 높은 위치의 여과조(50)에 대응함으로써 침사조(40)에서 모래가 여과된 우수를 여과조(50)로 이송한다.
한편, 이송관(41)의 구조상 침사조(40)의 바닥부에 있는 잔류수는 여과조(50)로 이송할 수 없고 이러한 잔류수는 오염원으로 작용할 수 있으므로 제1칸막이(14)의 바닥부[침사조(40)의 바닥부]에는 잔류수 배출구(14a)가 형성된다. 잔류수 배출구(14a)는 위치상 침사조(40)의 바닥에 침전된 모래도 배출될 수 있으므로 모래의 여과시에는 폐쇄되고 잔류수(또는 모래)의 배출시에만 개방되도록 개폐기에 의해 개폐된다.
상기 개폐기는 다양한 방식에 의해 잔류수 배출구(14a)를 개폐할 수 있고, 본 발명에서는 침사조(40)에 유입되는 우수의 양에 의해 자동으로 잔류수 배출구(14a)를 개폐하도록 도 4에서 보이는 것처럼, 부력식 개폐기(42)가 적용된다.
부력식 개폐기(42)는 제1칸막이(14)의 일면[침사조(40)측 면)에 승강(또는 좌우도 가능) 가능하게 설치되어 잔류수 배출구(14a)를 개폐하는 개폐판(42a), 개폐판(42a)과 연결되는 연결대(42b), 침사조(40)의 우수의 수위에 따라 부유하도록 구성되며 연결대(42b)와 연결되어 연결대(42b)를 통해 개폐판(42a)을 개폐동작(승강)시키는 부력체(42c)(함체에 부력재가 충진된 구성이며, 상기 부력재는 에어 등이 가능하다)로 구성된다.
강우가 종료되고 여과조(50)의 수위가 내려가면 침사조(40)의 수위도 내려가야 하므로 개폐판(42a)은 하나 이상의 잔류수 배출공(42d)이 구비된다. 즉 개폐판(42a)에 의해 잔류수 배출구(14a)가 폐쇄되어도 침사조(40) 내의 우수가 잔류수 배출공(42d)을 통해 여과조(50)로 흐를 수 있다.
개폐판(42a)과 연결대(42b) 및 부력체(42c)는 우수와 모래의 이동 등을 간섭하지 않도록 제1칸막이(14)의 벽면에 구성되는 것이 바람직하며, 연결대(42b)는 대략 중앙부가 힌지 결합되어 개폐판(42a)과 부력체(42c)가 시소 형태로 구동하도록 한다. 즉, 우수의 양이 많아지게 되어 부력체(42c)가 상승하면 개폐판(42a)이 하강하여 잔류수 배출구(14a)를 폐쇄하고 우수의 양이 적어지게 되어 부력체(42c)가 하강하면 개폐판(42a)이 상승하여 잔류수 배출구(14a)가 개방된다.
한편, 침사조(40)에 유입되는 우수에는 모래뿐 만 아니라 유류(기름)가 포함되어 있다. 유류는 수질 및 토양의 오염물질로서 정화처리되어야 하며, 본 발명에서는 침사조(40)에서 유류를 제거하도록 구성된다.
침사조(40)에는 유류 흡수재(80)가 적용된다.
유류 흡수재(80)는 유류를 흡수하는 스폰지 등으로 이루어지며, 도면에서 도시된 것처럼 유류 흡수재(80)는 볼 형태로 제조되어 우수에 부유하면서 우수의 수면에 있는 유류를 흡수하여 제거한다.
유류 흡수재(80)는 침사조(40)의 모래에 의해 오염되지 않고 잔류수 배출구(14a)를 통해 배출되지 않도록 별도의 다공성 지지대(81)를 통해 침사조(40)에 일정 높이로 설치된다.
지지대(81)는 침사조(40)의 내벽에 고정된 앵글을 통해 설치될 수 있다.
여과조(50)는 침사조(40)에서 모래와 유류 등이 제거된 우수를 공급받아 우수에 포함된 각종 이물질[미세 입자의 이물질 등으로서 협잡물 분리기(20)와 침사조(40)에서 선별되지 못한 이물질을 말함]을 선별하는 것으로, 여과막(51)이 구성된다.
여과막(51)은 우수에 포함된 이물질의 여과를 위한 것이 적절하게 선택되어 사용 가능하며, 여과조(50)에 교체 가능하게(슬라이드식 등) 설치되고, 여과 효율을 높이기 위하여 2개 이상이 일정 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다. 다수의 여과막(51)이 설치되는 경우 이물질의 여과효율을 높이기 위하여 상류에서 하류로 가면서 더욱 작은 입도의 이물질을 여과하도록 설치되는 것이 바람직하다.
여과조(50)는 여과막 방식으로 한정되지 않고 관로형으로 구성될 수도 있다.
여과조(50)와 침투조(60) 사이의 제2칸막이(15)의 바닥부에는 여과막(51)을 통해 여과된 여과수를 침투조(60)로 이송하기 위한 배수구(15a)가 구성된다.
침투조(60)는 여과조(50)를 통해 여과된 여과수를 지중에 침투시키거나 하천 등에 방류하도록 구성되며, 이를 위하여 지중 침투공(61)과 방류관(62)이 구성된다.
예를 들어 지중 침투공(61)은 침투조(60)의 바닥부에 형성되고 방류관(62)은 침투조(60)의 측벽에 지중 침투공(61)보다 높게 형성될 수 있다.
침투조(60)에 유입된 여과수의 지중 침투와 방류는 동시에 이루어질 수도 있고 지중 침투와 방류가 선택적으로 이루어질 수도 있으며, 따라서, 지중 침투공(61)을 개폐하는 도어(63)가 적용된다.
도어(63)는 지중 침투공(61)을 개폐하며, 관리자의 조작에 의해 개폐될 수 있고, 또는 여과수의 저장량을 근거로 하여 자동으로 이루어질 수도 있다. 도어(63)의 개폐 방식에 상관없이 여과수의 저장량을 확인할 수 있도록 침투조(60)에는 여과수의 수위를 감지하는 수위센서(64), 도어(63)를 개폐하는 액추에이터(65)(모터 등)가 설치된다. 수위센서(64)와 액추에이터(65)는 슬래브(16) 위에 설치될 수 있다. 수위센서(64)와 액추에이터(65)는 지상의 상황실과 양방향 통신이 가능하도록 연결되어 상황실에서 관리자가 수위센서(64)의 감지값을 확인한 후 액추에이터(65)를 조작할 수 있고, 또는 컨트롤러에 의해 현재 수위와 기준 수위를 비교하여 액추에이터(65)의 작동을 제어할 수 있다. 액추에이터는 와이어 등을 통해 도어(63)와 연결될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 침투조(60)에 여과수가 저장되다가, 일정 수위의 여과수가 저장되면 도어(63)를 통해 지중 침투공(61)이 개방되어 여과수가 지중에 침투되고, 지중 침투공(61)이 폐쇄된 상태에서 여과수는 방류관(62)을 통해 방류된다.
한편, 본 발명에서는 침투조(60)에 유입된 여과수의 수질을 측정하도록 수질센서가 갖추어질 수 있다. 상기 수질센서에 의해 감지된 여과수의 수질을 참고하여 여과수가 지중 침투공(61)을 통해 지중 침투되거나 방류관(62)을 통해 방류되도록 할 수 있다.
도 6에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설에 의한 비점오염원 정화 방법은 다음과 같다.
1. 협잡물 분리.
우수는 각종 이물질(조대 협잡물, 모래, 유류 등)이 혼합된 상태로 유입계통을 거쳐 유도수로(21)에 유입된다.
우수가 유도수로(21)를 따라 흐르는 중에 우수에 포함된 이물질 중에서 모래와 작은 입도의 이물질 및 우수는 선별공(21a)[또는 선별공(21b) 포함]을 통해 침사조(40)로 배출되고 협잡물은 통과하게 된다.
유도수로(21)를 빠져나온 우수(모래 등이 혼합된 상태)는 스크린(22)을 통과하며, 이때, 스크린(22)의 선별공보다 작은 크기의 이물질(모래 등)과 우수는 침사조(40)에 낙하되고 상기 선별공보다 큰 크기의 협잡물은 스크린(22)을 따라 협잡물 수거조(30)에 모이게 된다.
협잡물은 스크린(22)의 출구단에 설치된 가이드슈트(23)를 통해 협잡물 수거조(30)에 모인 후 버킷 엘리베이터, 다른 현수장치 등을 통해 수거된다.
협잡물의 수거 과정에서 발생되는 잔류수는 침사조(40)와 협잡물 수거조(30)를 연통하는 잔류수 배출홀(17a)을 통해 침사조(40)에 이송되어 유도수로(21)와 스크린(22)에서 분리된 우수와 혼합된다.
2. 유수 분리.
협잡물 분리기(20)를 통해 협잡물이 분리된 토사 등의 이물질과 우수, 그리고, 협잡물 수거조(30)에서 넘어온 잔류수는 침사조(40)에서 유류 및 모래와 선별되며, 좀 더 구체적으로 설명하면, 전 공정에서는 입도에 의해 협잡물을 선별한 것이고 우수에는 유류가 혼합되어 있기 때문에 침사조(40)에는 유류가 우수와 함께 유입된다.
유류는 비중 차이에 의해 우수의 수면에 부유하게 될 것이며, 유류 흡수재(80)는 우수의 수면에 부유하면서 우수 표면에 떠있는 유류를 흡수한다.
또한, 우수에 포함된 침사조(40)의 바닥에는 우수에 포함된 모래가 침전된다.
침사조(40)와 여과조(50)는 벽에 의해 막혀 있으면서 침사조(40)의 바닥부에 잔류하는 잔류수 또는 소량의 우수가 여과조(50)에 이송되도록 하는 잔류수 배출구(14a)가 있지만, 우수의 양이 많아지면서 부력식 개폐기(42)에 의해 잔류수 배출구(14a)가 폐쇄되기 때문에 침사조(40)를 통해 모래와 유류가 선별된 우수는 이송관(41)을 통해 여과조로 이송된다.
즉 침사조(40)에 저장된 우수의 진행은 2가지로 구분되며, 첫 번째는 침사조(40)에 저장된 우수의 양이 적은 경우 잔류수 배출구(14a)가 개방되어 침사조(40)에 저장된 우수가 잔류수 배출구(14a)를 통해 여과조(50)로 흘러 유입되는 것이고, 두 번째는 침사조(40)에 저장된 우수의 양이 많아짐에 따라 잔류수 배출구(14a)가가 폐쇄되는 경우 침사조(40)에 저장된 우수가 이송관(41)을 통해 여과조(50)에 유입되는 것이다.
3. 여과.
여과조(50)에 유입되는 우수는 다단의 여과막(51)을 통과하고 이 과정에서 우수에 포함된 이물질이 여과된다.
다단의 여과막(51)을 통과하면서 이물질이 여과된 처리수[우수가 유도수로(21)에서부터 여과조(50)를 거치면서 비점오염원이 제거됨에 따라 처리수라 칭함)는 여과조(50)와 침투조(60) 사이의 벽에 형성된 배수구(15a)를 통해 침투조(60)로 이송된다.
침투조(60)에 유입된 처리수는 지중 침투공(61)을 통해 지중에 침투되거나 방류관(62)을 통해 방류된다.
10 : 수처리 블록, 11 : 바닥
12 : 측벽, 13 : 천정
14,15,17 : 제1 내지 제3칸막이, 16 : 슬래브
20 : 협잡물 분리기, 21 : 유도수로
22 : 스크린, 23 : 가이드슈트
30 : 협잡물 수거조,
40 : 침사조
41 : 이송관, 42 : 부력식 개폐기
50 : 여과조,
51 : 여과막, 60 : 침투조
61 : 지중 침투공, 62 : 방류관
63 : 도어, 64 : 수위센서
65 : 액추에이터,

Claims (16)

  1. 우수를 포함하는 물을 공급받아 협잡물과 상기 협잡물 보다 작은 입도의 이물질 및 우수를 선별하는 협잡물 분리기(20)와;
    상기 협잡물 분리기를 통해 우수와 이물질로부터 분리된 협잡물을 저장하는 협잡물 수거조(30)와;
    상기 협잡물 분리기(20)를 통해 협잡물이 선별된 우수와 일정 입도 이하의 이물질을 공급받아 상기 우수에 포함된 모래를 침전에 의해 선별하는 침사조(40)와;
    상기 침사조에서 모래가 침전 선별된 우수를 공급받아 이물질을 필터링하는 여과조(50)와;
    상기 여과조를 거쳐 이물질이 필터링 된 처리수를 공급받아 지중에 침투시키거나 하수계통으로 방류하는 침투조(60)를 포함하고,
    상기 협잡물 수거조(30)와 침사조(40)와 여과조(50) 및 침투조(60)는 하나의 수처리 블록(10)에 함께 구성되며, 상기 수처리 블록(10)은 바닥(11), 상기 바닥의 둘레부에 세워지는 측벽(12), 상기 측벽 위에 올려지는 천정(13)으로 이루어지면서 일렬로 배열되는 상기 침사조와 여과조의 사이에 세워지는 제1칸막이(14), 상기 침사조와 여과조의 옆에 세워져 침투조를 구획하는 제2칸막이(15), 상기 침투조 위에 상기 제1,2칸막이와 연결되도록 형성되어 상기 침투조 위에 상기 협잡물 수거조(30)를 형성하는 슬래브(16), 상기 슬래브 위에 세워져 상기 협잡물 수거조와 침사조를 구획하면서 상기 협잡물 분리기가 수용되는 개구부가 구비된 제3칸막이(17), 상기 슬래브 위에 돌출 형성되어 상기 협잡물 수거조에 있는 잔류수의 범람을 차단하는 월류방지턱(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1칸막이의 바닥에 형성되어 상기 침사조 바닥에 있는 잔류수가 상기 여과조로 배출되도록 하는 잔류수 배출구(14a), 상기 잔류수 배출구를 개폐하는 개폐기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 개폐기는, 상기 잔류수 배출구(14a)를 개폐하는 개폐판(42a), 상기 개폐판과 연결되는 연결대(42b), 상기 침사조 내의 우수에 부유하면서 상기 연결대와 연결되어 상기 침사조 내 우수의 양에 따라 상기 개폐판을 승강시켜 상기 잔류수 배출구(14a)를 개폐하도록 하는 부력체(42c)로 이루어진 부력식 개폐기(42)인 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 개폐판은 하나 이상의 잔류수 배출공(42d)이 포함되는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  6. 청구항 1 또는 청구항 3 또는 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 제3칸막이에 형성되어 상기 협잡물 수거조에 있는 잔류수를 상기 침사조로 유도하는 잔류수 배출구(17a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 협잡물 분리기(20)는 우수를 유입받아 선별공을 통해 협잡물은 상기 협잡물 수거조로 안내하고 우수와 상기 협잡물 보다 작은 입도의 이물질은 상기 침사조로 유도하는 유도수로(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 유도수로의 배출단에 연결되어 상기 유도수로를 통해 우수와 이물질이 선별된 협잡물을 2차로 선별하는 다공성의 스크린(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 침사조에 유입되는 우수에 부유하면서 상기 우수에 포함된 유류를 흡수하여 제거하는 유류흡수재가 포함되는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 유류흡수재는 상기 우수에 부유하는 비중이면서 상기 유류를 흡수하는 재질로 이루어지며 볼 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 침사조의 바닥으로부터 일정 높이로 형성되며 상기 유류흡수재를 지지하는 다공성의 지지대(81)가 포함되는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 침투조는, 상기 침투조의 바닥에 형성되며 도어(63)에 의해 개폐되면서 여과수를 지중에 침투시키는 지중 침투공(61), 상기 지중 침투공보다 높은 위치에 형성되며 여과수를 방류하는 방류관(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 침투조에 저장되는 여과수의 수위와 수질을 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 여과수의 수위를 근거로 하여 상기 지중 침투공(61)을 개폐하는 도어(63)를 강제로 개폐시키는 액추에이터(65)가 포함되는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감을 위한 수처리 시설.
  15. 삭제
  16. 삭제
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