KR101368322B1 - 교량형 비점오염원저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 도로면 하부에 설치되는 교량형 비점오염원저감장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 비점오염원저감장치는 상부에 우수유입구가 형성되어 있는 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되되, 하부로 수렴되는 구조의 우수분리공간이 규정된 함체; 비중차에 의해 상기 함체의 하부에 침전된 침전물을 선택적으로 배출시키기 위한 침전물배출관; 상기 함체에 유입되는 우수의 수위를 조절하기 위한 수위조절수단; 상기 수위조절수단에 의해 수위 조절되고 남은 우수를 선택적으로 방류시키기 위한 우수방류관을 포함한다. 상기 함체의 내부에는 적어도 유흡착카트리지와 일라이트카트리지가 수직으로 순차적으로 배치된다. 본 발명에 의하면, 그 자체로서 교량에서의 부동액, 중금속, 노면쓰레기, 타이어분진, 토사 등의 처리에 매우 유리할 뿐만 아니라 소규모의 콤팩트한 구조이어서 협소한 교량에 설치가 쉽고 이의 유지 관리가 매우 쉬운 효과가 제공된다.

Description

교량형 비점오염원저감장치 {APPARATUS FOR DECREASING CONTAMINANT}

교량의 도로면 하부에 설치되는 교량형 비점오염원저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 오염물질의 배출원은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원(點汚染源)과 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 쓰레기매립장, 도로 및 산업현장 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)으로 나눌 수 있다.

점오염원으로부터 배출되는 점오염물질은 유출지점이 명확하여 수집이 쉽고, 계절에 따른 영향이 상대적으로 적은 만큼 연중 발생량 예측이 가능하여 오.폐수처리시설과 같이 관거 및 처리장 등 처리시설의 설계와 유지관리가 용이한 관계로 오염물질의 유출로 인한 수질오염의 염려가 없으나, 반면에 비점오염원으로부터 배출되는 비점오염물질은 발생원인이 인위적 및 자연적이고 배출지점이 불특정, 불명확하며, 희석 및 확산되면서 넓은 지역으로 배출되고, 강우 등 자연적 요인에 따른 배출량의 변화가 심하여 예측이 곤란하며, 수집이 어렵고 처리효율이 일정치 않다는 특징을 갖고 있어 처리시설의 설계 및 유지관리가 어렵다.

비점오염에는 농작물에 흡수되지 않고 농경지에 남아있는 비료와 농약, 초지에 방목된 가축의 배설물, 가축사육 농가에서 배출되는 미처리 축산폐수, 빗물에 섞인 대기오염물질, 도로 노면의 퇴적물, 합류식 하수관거에서 강우시 설계량을 초과하여 월류되는 오수. 하수와 빗물의 혼합수 등이 있는데, 이와 같은 오염물질이 지표면에 잔존해 있다가 강우시 빗물과 함께 하천, 내만, 호소 등의 공공수역이나 지하수로 흘러 들어가게 되어 수질오염과 아울러 생태계의 파괴를 야기시키는 주원인이 되고 있다.

우리나라는 전체 수질오염원중 비점오염원이 42 ~ 69%를 차지하고 있으며, 2015년에는 65 ~ 70%에 이를 것으로 예상되고 있어 수질관리에 있어 비점오염원 관리에 대한 중요성이 커지고 있다.

종래에 비점오염물질을 저감하는 시설로는 강우유출수를 저류하여 침전시키는 저류시설과 지하로 침투시켜 토양의 여과. 흡착작용을 이용하는 침투시설 등의 자연형 시설이 있고, 여과재를 통하여 걸러내어 비점오염물질을 줄이는 여과형 시설과 중앙의 와류형성으로 협잡물과 부유성물질을 분리시키는 와류형 시설, 망의 여과. 분리작용으로 비점오염물질을 줄이는 스크린형 시설과 미생물에 의해 유기물질을 제거하는 생물학적 처리형 시설 등의 장치형 시설이 있다.

그러나 현재까지는 교량과 같은 유분 등이 많이 배출되는 특수한 장소에서 적합하면서도 공간 활용에 유리하고 유지 관리가 용이한 비점오염원저잠장치는 개발되어 있지 않은 실정이다.

한국등록특허 10-0817610 (2008년03월21일 등록, 발명의 명칭 "수리학적 흐름과 여과를 이용한 비점오염물질 처리장치")

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 교량에 최적합한 구조이면서 유지 관리가 용이하고 부품에 손상이 최소화되게 하는 교량형 비점오염원저감장치를 제공하는 데에 있다.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

교량의 도로면 하부에 설치되는 교량형 비점오염원저감장치에 있어서,

상부에 우수유입구가 형성되어 있는 하우징;

상기 하우징의 내부에 설치되되, 하부로 수렴되는 구조의 우수분리공간이 규정된 함체;

비중차에 의해 상기 함체의 하부에 침전된 침전물을 선택적으로 배출시키기 위한 침전물배출관;

상기 함체에 유입되는 우수의 수위를 조절하기 위한 수위조절수단;

상기 수위조절수단에 의해 수위 조절되고 남은 우수를 선택적으로 방류시키기 위한 우수방류관을 포함하며,

상기 함체의 내부에는 적어도 유흡착카트리지와 일라이트카트리지가 수직으로 순차적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 교량형 비점오염원저감장치를 제공한다.

본 발명에 있어, 상기 유흡착카트리지의 상부에는 정류판이 상기 하우징에 고정 결합되어 있고, 상기 유흡착카트리지가 정류판의 하부에 착탈 가능하게 결합되어 있으며, 상기 유흡착카트리지의 수직 하부와 상기 일라이트카트리지의 수직 하부 사이의 함체의 면에 상기 우수유입구를 통해 수직 낙하하는 초기우수의 흐름을 상기 유흡착카트리지의 배면으로 역류시켜 우수 중의 유분을 흡착시키기 위한 앵글이 함체의 경사면에 설치된다.

본 발명에 있어, 상기 앵글은 상기 함체의 경사면에 고정결합되는 고정부와 상기 고정부에 대하여 수직으로 배향되어 있는 역류유발부로 구성된다.

상기 수위조절수단은 일부 또는 전부가 상기 일라이트카트리지와 함체의 벽 사이에 배치된다. 이러한 수위조절수단은 외부에 나사선이 형성된 중공형의 하위 부재, 상기 하위 부재와 유체 연통하며 상기 하위 부재의 나사선을 따라 승하강이 조절되는 상부가 개방된 중공형의 상위 부재, 상기 상위 부재를 회전시킴으로써 상기 하위 부재에 대한 상기 상위 부재의 높이를 조절하기 위한 높이조작부재 및 상기 하위 부재의 하부로 연결되어 상기 상위 부재의 상부로부터 유입된 우수를 상기 하우징의 내부로 선택적으로 이송시키기 위한 우수이송관을 포함하며, 상기 우수이송관으로부터 이송된 우수가 상기 우수방류관을 통해 방류되게 구성된다.

본 발명에 있어, 상기 침전물배출관의 하단에는 침전물을 선택적으로 배출시키기 위한 조절밸브가 장착된다.

본 발명에 의하면, 그 자체로서 교량에서의 부동액, 중금속, 노면쓰레기, 타이어분진, 토사 등의 처리에 매우 유리할 뿐만 아니라 소규모의 컴팩트한 구조이어서 협소한 교량에 설치가 쉽고 이의 유지 관리가 매우 쉬운 효과가 제공된다.

도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 교량형 비점오염원저감장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 교량형 비점오염원저감장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 교량형 비점오염원저감장치를 정면에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 교량형 비점오염원저감장치를 위에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 교량형 비점오염원저감장치를 위에서 바라본 내부 모습이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 교량형 비점오염원저감장치에 적용되어 있는 정류판에 유흡착카트리지가 설치되는 모습을 나타내는 도면들로서, 도 6a는 설치 전의 모습을 나타내고 도 6b는 설치 후의 모습을 나타낸다.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 교량형 비점오염원저감장치의 전체 구성이 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 교량형 비점오염원저감장치를 측면에서 바라본 모습이 도시되어 있으며, 도 3에는 도 1에 도시된 교량형 비점오염원저감장치를 정면에서 바라본 모습이 도시되어 있고, 도 4에는 도 1에 도시된 교량형 비점오염원저감장치를 위에서 바라본 모습이 도시되어 있으며, 도 5에는 도 1에 도시된 교량형 비점오염원저감장치를 위에서 바라본 내부 모습이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 비점오염원저감장치는 일반 도로가 아닌 교량의 도로면 하부에 설치된다. 교량에서는 일반 도로와 달리 낙엽과 같은 협잡물 보다는 자동차로부터의 유분, 부동액, 중금속, 노면쓰레기, 타이어분진, 토사 등이 처리 대상이 된다. 이러한 제거대상물이 별도의 저감장치 없이 지상이나 하천을 오염시키게 된다. 교량이라는 특수 조건으로 인해 비점오염원저감장치는 유지관리가 용이해야 하며, 교량 설치 조건으로 시공이 간단할 것을 요건으로 한다. 본 발명에서는 처리대상물을 처리함과 동시에 상기한 요건을 충족시키고자 한다.

먼저, 도 2 내지 도 5와 함께 도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 교량형 비점오염원저감장치는 하우징(10), 하우징(10)의 내부에 설치되는 함체(20), 침전물 배출관(80), 필요에 따른 수위조절수단(50) 및 수위조절수단(50)에 의해 수위 조절된 후의 우수를 선택적으로 방류시키기 위한 우수방류관(70)을 포함한다.

이하에서는, 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 교량형 비점오염원저감장치를 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

하우징(10)은 본 발명에서는 직육면체 형상으로 형상화되며, 이의 상부에는 초기우수가 유입되는 우수유입구(11a)가 형성된다. 이러한 우수유입구(11a)는 하우징(10)의 상부에 직접 설치될 수도 있지만, 내부 관리를 용이하게 하기 위해 제1뚜껑(11)과 일체로 형성된다. 또한, 내부 관리의 목적상 하우징(10)의 상부에는 제1뚜껑(11) 외에도 제2뚜껑(12)이 제공된다. 제2뚜껑(12)은 주로 후술되는 수위조절수단(50)의 적절한 운용 및 관리를 위해 필요에 따라 제공된다.

하우징(10)의 내부에는 특히 도 1에 도시된 바와 같이 하부로 수렴되는 구조의 우수분리공간이 규정된 함체(20)가 설치된다. 이러한 함체(20)는 도시된 바와 같이 우수유입구(11a) 쪽에는 완만한 경사를 이루고 이의 반대편에는 급격한 경사를 이룬다.

함체(20)의 상부에는 특히 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 측벽을 이용하여 정류판(30)이 수직으로 설치된다. 이러한 정류판(30)은 난류 형태로 유입되는 우수를 층류로 바꿔주는 기능을 수행한다.

이러한 정류판(30)의 하부에는 차도에서 발생되는 부동액 등의 원수 내에 포함된 유분을 제거하기 위한 유흡착카트리지(25)가 설치된다. 이러한 유흡착카트리지(25)는 주로 활성탄으로 이루어진다. 이때, 본 발명에서는 유흡착카트리지(25)의 교환을 용이하게 하기 위해 특히 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 정류판(30)의 하부에는 내측으로 만곡된 구조의 정류판측 걸림구(32)를 형성시키고 유흡착카트리지(25)의 상부에는 하부로 만곡된 유흡착카트리지측 걸림구(25a)를 형성시켜 이들을 상호 걸리게 함으로써 수직으로 쉽게 설치하고 이의 해체시에 수직으로 들어올림으로써 쉽게 교환되게 하였다.

우수가 유입되는 방향을 기준으로 하여 유흡착카트리지(25)의 후방에는 도 1에 도시된 바와 같이 일라이트카트리지(26)가 수직으로 설치된다. 이러한 일라이트카트리지는 노화된 차량에서 탈리되는 산화철, 중금속을 제거하는 기능을 수행하게 된다.

유흡착카트리지(25)의 수직 하부와 일라이트카트리지(26)의 수직 하부 사이에 위치한 함체(20)의 경사면(21)에는 도 1에 화살표로 도시된 바와 같이 우수유입구(11a)를 통해 유입된 초기우수흐름을 유흡착카트리지(25)의 배면으로 역류시키기 위한 앵글(40)이 설치된다. 이러한 앵글(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 함체(20)의 경사면에 고정결합되는 고정부(40a)와 상기 고정부(40a)에 대하여 수직으로 배향되어 있는 역류유발부(40b)로 구성된다. 이러한 앵글(40)에 의해 함체(20)의 경사면(21)을 따라 내려오는 우수가 역류되어 유흡착카트리지(25)의 배면에 대한 유분의 흡착률이 개선되는 것이다.

함체(20)의 하부에는 비중차에 의해 침전된 침전물, 예를 들어 모레 등을 조절밸브(82)에 의한 선택적 조작에 의해 외부로 쉽게 배출시킬 수 있는 침전물배출관(80)이 도시된 바와 같이 경사지게 설치된다. 즉, 우수에 의해 다량의 모래 등이 침전되었을 때 작업자가 하우징(10)의 외부에 장착된 조절밸브(82)를 조작하여 개방함으로써 그 경사면을 따라 차량 등에 쉽게 적재하여 제거할 수 있게 하는 것이다.

또한, 함체(20)의 내부에는 도 1에 도시된 바와 같이 함체(20)의 내부에 유입되는 우수의 수위를 선택적으로 조절하기 위한 수위조절수단(50)이 설치된다. 이러한 수위조절수단(50)은 도 1 내지 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 도면부호 26으로 도시되어 있는 일라이트카트리지(26)와 함체(20)의 벽 사이에 설치된다. 이러한 수위조절수단(50)은 외부에 나사산이 형성된 중공형의 하위 부재(53)를 포함한다.

상기 하위 부재(53)의 상부에는 유체적으로 연결되어 있으며 상기 하위 부재(53)의 외부에 형성된 나사산을 따라 승하강이 조절되는 상위 부재(52)가 설치된다. 상위 부재(52)는 상단 개구부(52a)를 가지며 내부는 중공형을 이룬다. 또한, 상위 부재(52)의 상단 개구부(52a)에는 도시되어 있지는 않지만 낙엽, 담배꽁초 등의 협잡물이 유입되지 못하게 스크린이 설치된다.

상위 부재(52)의 상부에는 상기 상위 부재(52)를 회전시킴으로써 하위 부재(53)에 대한 상위 부재(52)의 높이를 조절하기 위한 높이조작부재(51)가 설치된다. 이러한 높이조작부재(51)를 조작하기 위해서는 상기한 제2뚜껑(12)을 개방한 상태로 작업자에 의해 이루어진다.

한편, 하위 부재(53)의 하부에는 상기 상위 부재(52)에 형성된 상단 개구부(52a)를 통해 유입된 우수를 상기 하우징(10)의 내부로 선택적으로 이송시키기 위한 우수이송관(54)이 설치된다. 우수이송관(54)에는 선택적 조작을 위한 조절밸브(55)가 장착된다. 우수이송관(54)을 통해 하우징(10)의 내부로 이송된 상대적으로 이물질이 없는 우수는 우수방류관(70)을 통해 방류된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 하우징 11 : 제1뚜껑
11a : 우수유입구 12 : 제2뚜껑
13 : 받침대 20 : 함체
21 : 경사면(제1경사면) 22 : 경사면
23 : 벽체 25 : 유흡착카트리지
26 : 일라이트카트리지 30 : 정류판
40 : 앵글 40a : 고정부
40b : 역류유발부 50 : 수위조절수단
51 : 높이조작부재 52 : 상위 부재
52a : 스크린망 53 : 하위 부재
54 : 우수이송관 55 : 조절밸브
70 : 우수방류관 80 : 침전물배출관
82 : 조절밸브

Claims (5)

1. 교량의 도로면 하부에 설치되는 교량형 비점오염원저감장치에 있어서,
   상부에 우수유입구(11a)가 형성되어 있는 하우징(10);
   상기 하우징(10)의 내부에 설치되되, 하부로 수렴되는 구조의 우수분리공간이 규정된 함체(20);
   비중차에 의해 상기 함체(20)의 하부에 침전된 침전물을 선택적으로 배출시키기 위한 침전물배출관(80);
   상기 함체(20)에 유입되는 우수의 수위를 조절하기 위한 수위조절수단(50);
   상기 수위조절수단(50)에 의해 수위 조절되고 남은 우수를 선택적으로 방류시키기 위한 우수방류관(70)을 포함하며,
   상기 함체(20)의 내부에는 적어도 유흡착카트리지(25)와 일라이트카트리지(26)가 수직으로 순차적으로 배치되어 있고,
   상기 유흡착카트리지(25)의 상부에는 정류판(30)이 상기 하우징(10)에 고정 결합되어 있고, 상기 유흡착카트리지(25)가 정류판(30)의 하부에 착탈 가능하게 결합되어 있으며, 상기 유흡착카트리지(25)의 수직 하부와 상기 일라이트카트리지(26)의 수직 하부 사이의 함체(20)의 면에 상기 우수유입구(11a)를 통해 수직 낙하하는 초기우수의 흐름을 상기 유흡착카트리지(25)의 배면으로 역류시켜 우수 중의 유분을 흡착시키기 위한 앵글(40)이 함체(20)의 경사면(21)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 교량형 비점오염원저감장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 앵글(40)은 상기 함체(20)의 경사면에 고정결합되는 고정부(40a)와 상기 고정부(40a)에 대하여 수직으로 배향되어 있는 역류유발부(40b)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 교량형 비점오염원저감장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 수위조절수단(50)은 일부 또는 전부가 상기 일라이트카트리지(26)와 함체(20)의 벽 사이에 배치되되,
   외부에 나사선이 형성된 중공형의 하위 부재(53), 상기 하위 부재(53)와 유체 연통하며 상기 하위 부재(53)의 나사선을 따라 승하강이 조절되는 상부가 개방된 중공형의 상위 부재(52), 상기 상위 부재(52)를 회전시킴으로써 상기 하위 부재(53)에 대한 상기 상위 부재(52)의 높이를 조절하기 위한 높이조작부재(51) 및 상기 하위 부재(53)의 하부로 연결되어 상기 상위 부재(52)의 상부로부터 유입된 우수를 상기 하우징(10)의 내부로 선택적으로 이송시키기 위한 우수이송관(54)을 포함하며,
   상기 우수이송관(54)으로부터 이송된 우수가 상기 우수방류관(70)을 통해 방류되게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 교량형 비점오염원저감장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 침전물배출관(80)의 하단에는 침전물을 선택적으로 배출시키기 위한 조절밸브(82)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 교량형 비점오염원저감장치.

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