KR101379795B1 - 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조 - Google Patents
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Abstract
본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)는 유체가 저류되는 챔버(110), 챔버(110)에 형성되고, 유체가 유입되는 유입구(120), 챔버(110)에 형성되고, 유체가 배출되는 제1 배출구(130), 챔버(110)에 형성되되 제1 배출구(130)보다 상측에 구비되고, 유체가 배출되는 제2 배출구(140), 및 제1 배출구(130)와 제2 배출구(140)의 사이에 구비되고, 일단이 챔버(110)의 내벽에 회동가능하게 결합되고, 타단에 부체(150a)가 결합된 혼합방지격판(150)을 포함하고, 초기 우수가 유입구(120)로 유입되면, 초기 우수의 부력에 의해서 부체(150a)와 함께 혼합방지격판(150)이 상승하여, 초기 우수 이후의 우수는 상승한 혼합방지격판(150)을 따라 제2 배출구(140)로 배출된다.
Description
본 발명은 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 관한 것이다.
일반적으로 수질오염원은 크게 점오염원과 비점오염원으로 구분될 수 있다. 이 중 점오염원(點汚染源)은 오염물질의 유출경로가 명확하여 수집이 쉬운 오염물질 배출원을 의미하며, 계절에 따른 영향이 상대적으로 적은 만큼 연중 발생량 예측이 가능하여 처리장 등 환경기초시설의 설계와 관리가 용이한 편이다.
반면, 비점오염원(非點汚染源)은 강우시 지표면의 오염물질이 우수에 씻겨 유출되는 오염원으로, 오염물질의 유출 및 배출 경로가 명확하게 구분되지 않는 특징이 있다. 이러한 비점오염원으로는 도시지역의 먼지와 쓰레기, 농지에 살포된 비료 및 농약, 토양침식물, 축사유출물, 자연동식물의 잔여물, 대기오염물질 등의 강하물 등이 있다. 강우시 비점오염원의 이동을 살펴보면, 지표면에 퇴적된 입자성 오염물질이 빗물에 쓸려 한꺼번에 하천에 유입됨에 따라, 초기 강우시 배출되는 오염물질의 농도가 가장 높은 초기세척 효과(First-Flush Effect)가 나타나고, 강우가 지속되면서 농도가 낮아진다. 이와 같이, 초기 우수에는 고농도의 유기물질과 각종 독성물질이 포함되어 있어, 물고기 집단폐사 등 하천 생태계 파괴와 수질오염의 주요원인이라 할 수 있다.
이러한 초기 우수가 관거나 하천으로 방류되기 전에 침전, 여과 등을 거쳐 배출되도록 하는 종래의 장치는 하기 선행기술문헌의 특허문헌 등에 개시되어 있다. 하지만, 종래의 장치는 내부에는 유입된 강우 유출수에 포함된 오염물질을 걸러내기 위한 필터 등이 설치되어 있어, 필터 등을 정기적으로 관리해야 하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 장치는 구조가 복잡하여 유지보수가 용이하지 않고, 크기도 커지는 문제점도 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 기존의 비점원오염 저감장치에 필요한 여과나 침전 등의 과정을 갖지 않고, 초기 우수를 단순히 일시 저류하고, 이후에 유입되는 오염물질의 농도가 낮는 우수는 초기 우수와 분리하여 관거로 배출하며, 저류된 초기 우수는 강우가 종료된 이후에 하수종말처리장으로 배출할 수 있는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조는 유체가 저류되는 챔버, 상기 챔버에 형성되고, 유체가 유입되는 유입구, 상기 챔버에 형성되고, 유체가 배출되는 제1 배출구, 상기 챔버에 형성되되 상기 제1 배출구보다 상측에 구비되고, 유체가 배출되는 제2 배출구, 및 상기 제1 배출구와 상기 제2 배출구의 사이에 구비되고, 일단이 상기 챔버의 내벽에 회동가능하게 결합되고, 타단에 부체가 결합된 혼합방지격판을 포함하고, 초기 우수가 상기 유입구로 유입되면, 상기 초기 우수의 부력에 의해서 상기 부체와 함께 상기 혼합방지격판이 상승하여, 상기 초기 우수 이후의 우수는 상승한 혼합방지격판을 따라 상기 제2 배출구로 배출된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 혼합방지격판이 상승하면, 상기 챔버 중, 상기 혼합방지격판의 하측에 배치된 공간에는 상기 초기 우수가 저류된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 제2 배출구의 하측에 대응하는 위치에서, 상기 혼합방지격판의 일단이 상기 챔버의 내벽에 결합된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 혼합방지격판의 상면에는 상기 제2 배출구를 사이에 두고 2개의 유도벽이 형성되고, 2개의 상기 유도벽은 상기 제2 배출구 방향으로 갈수록 서로 간의 간격이 좁아진다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 혼합방지격판은, 일모서리가 상기 제2 배출구의 하측에 대응하는 위치에 결합된 제1 부재, 및 상기 제1 부재의 타모서리로부터 연장되고, 상기 제2 배출구로부터 멀어질수록 높이가 높아지게 경사진 제2 부재를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 제1 배출구와 상기 혼합방지격판 사이에 구비되고, 일단이 상기 챔버의 내벽에 결합되고, 타단이 상기 챔버의 내벽과 이격되며, 일단에서 타단으로 갈수록 높이가 낮아지게 경사진 경사판을 더 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 경사판의 일단에는 상기 경사판의 두께방향으로 관통되는 개구부가 형성된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 챔버의 바닥면에 구비되고, 상기 제1 배출구에 가까워질수록 높이가 낮아지게 경사진 경사부를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 일모서리가 상기 제1 배출구의 하측에 대응하는 위치에 배치되는 저면부가 형성되고, 상기 경사부는 상기 저면부의 타모서리로부터 연장되고, 상기 제1 배출구에 가까워질수록 높이가 낮아지게 경사진다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 혼합방지격판의 일단과 상기 챔버의 내벽 사이에 구비된 불투성의 재질의 차단막을 더 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 강우를 측정하는 감지수단, 상기 제1 배출구를 개폐하는 개폐수단, 및 상기 감지수단에서 측정한 강우에 따라 상기 개폐수단을 작동시키는 제어부를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 제어부는, 강우가 시작되는 것을 상기 감지수단이 측정한 때, 상기 개폐수단으로 상기 제1 배출구를 폐쇄하고, 강우가 종료되는 것을 상기 감지수단이 측정한 때로부터 소정시간 이후, 상기 개폐수단으로 상기 제1 배출구를 개방한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 감지수단은 강우계이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 개폐수단은 모터로 구동되는 밸브이고, 상기 모터에 공급되는 전기에너지는 태양광발전으로 생성된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 제1 배출구는 분류식하수도의 오수관에 연결되고, 상기 제2 배출구는 상기 분류식하수도의 우수관에 연결된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 제1 배출구와 상기 제2 배출구는 합류식하수도에 연결된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 챔버의 측면에 구비되어, 상기 챔버의 측면을 개폐하는 도어부를 더 포함하고, 상기 경사부는 상기 도어부를 통해서 상기 챔버의 외측으로 분리가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조에 있어서, 상기 혼합방지격판이 상승하는 것을 제한하는 스토퍼를 더 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 도로면 등의 불투수성 지면에서 배출되는 초기 우수가 하천이나 호수 등의 수계로 유출되지 않도록 일시 저류한 후, 강우가 종료된 이후에 하수관거로 방류하여 하수종말처리장에서 처리될 수 있도록 함으로써, 종래의 처리 중심의 장치에 비해서 유지관리를 위한 비용과 노력을 감소시킬 수 있고, 비점원 오염물질의 배출을 효과적으로 저감시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 사시도,
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 개념도,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 작동과정을 순서대로 도시한 개념도,
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조가 하수관거에 연결된 상태를 도시한 개념도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조를 실제로 제작한 사진, 및
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 초기 우수와 초기 우수 이후의 우수의 혼합도를 나타낸 그래프이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 개념도,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 작동과정을 순서대로 도시한 개념도,
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조가 하수관거에 연결된 상태를 도시한 개념도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조를 실제로 제작한 사진, 및
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 초기 우수와 초기 우수 이후의 우수의 혼합도를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 사시도이고, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)는 유체가 저류되는 챔버(110), 챔버(110)에 형성되고, 유체가 유입되는 유입구(120), 챔버(110)에 형성되고, 유체가 배출되는 제1 배출구(130), 챔버(110)에 형성되되 제1 배출구(130)보다 상측에 구비되고, 유체가 배출되는 제2 배출구(140), 및 제1 배출구(130)와 제2 배출구(140)의 사이에 구비되고, 일단이 챔버(110)의 내벽에 회동가능하게 결합되고, 타단에 부체(150a)가 결합된 혼합방지격판(150)을 포함하고, 초기 우수가 유입구(120)로 유입되면, 초기 우수의 부력에 의해서 부체(150a)와 함께 혼합방지격판(150)이 상승하여, 초기 우수 이후의 우수는 상승한 혼합방지격판(150)을 따라 제2 배출구(140)로 배출된다.
본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)는 초기 우수를 배제하여 소정시간 저류한 후 배출함으로써, 비점원 오염물질의 배출을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)의 챔버(110)는 유체를 저류할 수 있는 공간이 내부에 구비된 중공형으로 형성되고, 유입구(120)로부터 유체가 유입되고, 제1,2 배출구(130, 140)로 유체가 배출될 수 있다. 여기서, 유입구(120)는 챔버(110)의 내부로 유체를 유입하는 통로로, 강우가 시작되면 토지, 도로, 수로 등으로부터 우수가 챔버(110)의 내부로 유입된다. 또한, 유입구(120)는 예를 들어 유입구(120)는 챔버(110)의 상면에 형성될 수 있다. 단, 유입구(120)는 반드시 챔버(110)의 상면에 형성되어야 하는 것은 아니고, 챔버(110)의 측면에 형성될 수도 있다. 하지만, 유입구(120)에서 유입되는 유체가 혼합방지격판(150)을 따라 제2 배출구(140)로 배출될 수 있도록, 유입구(120)는 혼합방지격판(150)의 상측에 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 제1 배출구(130)는 챔버(110)의 내부로부터 유체를 배출하는 통로로, 특히 챔버(110)에 저류된 초기 우수를 배출하는 역할을 수행할 수 있다. 다만, 제1 배출구(130)는 초기 우수를 저류하는 동안에 폐쇄되는데, 이와 관련한 구체적인 내용은 후술하도록 한다. 여기서, 제1 배출구(130)는 예를 들어 챔버(110)의 측면 하단에 형성될 수 있다. 그리고, 제2 배출구(140)는 챔버(110)의 내부로부터 유체를 배출하는 통로로, 특히 챔버(110)에 유입된 초기 우수 이후의 우수를 배출하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 제2 배출구(140)는 제1 배출구(130)보다 상측에 구비되고, 예를 들어 챔버(110)의 측면 상단에 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)의 혼합방지격판(150)은 초기 우수와 초기 우수 이후의 우수(연속 강우)를 분리하는 역할을 수행한다. 여기서, 혼합방지격판(150)은 제1 배출구(130)와 제2 배출구(140) 사이에 구비된다. 또한, 혼합방지격판(150)의 일단은 챔버(110)의 내벽에 힌지(157) 등으로 회동가능하게 결합되고, 혼합방지격판(150)의 타단에는 부력을 받는 부체(150a, 浮體)가 결합된다. 기본적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(110)에 초기 우수가 유입되는 동안은 혼합방지격판(150)과 부체(150a)의 자체 무게에 의해서 일단에서 타단으로 갈수록 낮아지게 경사진다. 따라서, 챔버(110)에 초기 우수가 유입되면, 혼합방지격판(150)을 통과하여 혼합방지격판(150)의 하측에 저류된다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이, 초기 우수가 유입되면서 챔버(110)의 수위가 높아지면, 초기 우수의 부력에 의해서 부체(150a)에는 상측으로 부력이 작용하고, 그에 따라 부체(150a)와 함께 혼합방지격판(150)이 상승한다. 이와 같이, 혼합방지격판(150)이 상승하면, 초기 우수 이후의 우수는 상승한 혼합방지격판(150)을 따라 제2 배출구(140)로 배출된다(화살표 참조). 이때, 혼합방지격판(150)의 일단은 제2 배출구(140)의 하측에 대응하는 위치에서 챔버(110)의 내벽에 결합되므로, 초기 우수 이후의 우수는 제2 배출구(140)로 자연스럽게 배출될 수 있다. 또한, 초기 우수 이후의 우수가 혼합방지격판(150)과 챔버(110) 사이의 공간(S)으로 흘러들어가는 것을 방지하기 위해서, 유입구(120)는 상승한 혼합방지격판(150)의 상측에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 초기 우수는 챔버(110) 중 상승한 혼합방지격판(150)의 하측에 배치된 공간에 저류되고, 초기 우수 이후의 우수는 제2 배출구(140)로 배출되므로, 초기 우수와 초기 우수 이후의 우수를 분류할 수 있다. 결국, 초기 우수를 배제하여 추후 배출할 수 있으므로, 비점오염물질의 배출을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 초기 우수는 챔버(110)에 저류되기 때문에, 챔버(110)의 용량에 따라 초기 우수의 저류량을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 초기 우수의 배제 효과 및 배제량이 일정한 장점이 있다. 게다가, 최초 챔버(110)의 설계 과정에서 초기 우수의 배제량을 명확히 반영할 수 있는 장점도 있다.
한편, 초기 우수 이후의 우수가 혼합방지격판(150)에서 제2 배출구(140)로 효과적으로 유도되도록, 혼합방지격판(150)에는 유도벽(151)이 형성될 수 있다(도 1a 참조). 구체적으로, 유도벽(151)은 혼합방지격판(150)의 상면에 2개가 형성되고, 2개의 유도벽(151)은 제2 배출구(140)를 사이에 두고 제2 배출구(140)에서 가까운 방향에서 먼 방향으로 연장된다. 이때, 2개의 유도벽(151)은 제2 배출구(140) 방향으로 갈수록 서로 간의 간격이 좁아진다. 따라서, 유입구(120)로 유입된 초기 우수 이후의 우수는 2개의 유도벽(151)을 따라 제2 배출구(140)로 집중되어 배출될 수 있다. 다만, 초기 우수 이후의 우수를 제2 배출구(140)로 유도하기 위해서, 반드시 유도벽(151)이 형성되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 혼합방지격판(150)은 제1 부재(153)와 제2 부재(155)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 부재(153)는 사각형으로 형성되어, 일모서리가 제2 배출구(140)의 하측에 대응하는 위치에 결합될 수 있다. 또한, 제2 부재(155)는 제1 부재(153)의 타모서리(일모서리를 제외한 3개의 모서리)로부터 연장되되, 제2 배출구(140)로부터 멀어질수록 높이가 높아지게 경사질 수 있다. 따라서, 유입구(120)로 유입된 초기 우수 이후의 우수는 제2 부재(155)의 경사에 의해서 제1 부재(153)로 집중된 후, 제2 배출구(140)로 배출될 수 있다.
또한, 혼합방지격판(150)은 일단이 챔버(110)의 내벽에 힌지(157)를 이용하여 회동가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 혼합방지격판(150)의 일단과 챔버(110)의 내벽 사이에 일정한 유격이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 유격으로 초기 우수 이후의 우수가 흘러들어 초기 우수와 혼합될 수 있는데, 이를 방지하기 위해서 혼합방지격판(150)의 일단과 챔버(110)의 내벽 사이에는 불투성 재질의 차단막(159)이 구비될 수 있다. 이때, 차단막(159)은 혼합방지격판(150)의 회동을 방해하지 않도록 신축성을 갖는 것이 바람직하다.
추가적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 집중호우 등으로 유입구(120)로 짧은 시간 동안 많은 우수가 유입되면서, 혼합방지격판(150)이 필요 이상으로 상승하는 것을 제한하기 위해서 스토퍼(117)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 스토퍼(117)는 챔버(110)의 내벽으로부터 돌출되도록 형성되어, 혼합방지격판(150)의 타단에 접촉하면서 혼합방지격판(150)이 상승하는 것을 제한할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)는 경사판(160)과 경사부(170)를 구비하여, 유체의 흐름을 유도함으로써, 챔버(110)의 바닥면에 토사 등의 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 경사판(160)은 제1 배출구(130)와 혼합방지격판(150) 사이에 구비된다. 이때, 경사판(160)은 일단이 챔버(110)의 내벽에 결합되고, 타단이 챔버(110)의 내벽과 이격되며, 일단에서 타단으로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사진다. 또한, 경사부(170)는 챔버(110)의 바닥면에 구비되고, 제1 배출구(130)에 가까워질수록 높이가 낮아지게 경사진다(제1 배출구(130)로부터 멀어질수록 높이가 높아짐). 따라서, 챔버(110)에 저류된 초기 우수를 제1 배출구(130)로 배출시킬 때, 수위가 낮아지면서, 경사판(160)의 경사에 의해서 유체의 흐름이 발생한다. 또한, 이러한 유체의 흐름은 경사부(170)에 전달되어, 토사 등의 퇴적물을 경사부(170)의 경사를 따라 제1 배출구(130)로 배출시킨다.
여기서, 토사 등의 퇴적물이 제1 배출구(130)로 더욱 효과적으로 배출시키기 위해서, 경사부(170)는 저면부(175)를 중심으로 경사지게 형성될 수 있다(도 1a 내지 도 1b 참조). 구체적으로, 챔버(110)의 바닥면에는 사각형의 평편한 저면부(175)가 형성되고, 저면부(175)의 일모서리는 제1 배출구(175)의 하측에 대응하는 위치에 배치된다. 또한, 경사부(170)는 저면부(175)의 타모서리(일모서리를 제외한 3개의 모서리)로부터 연장되고, 제1 배출구(130)에 가까워질수록 높이가 낮아지게 경사진다(제1 배출구(130)로부터 멀어질수록 높이가 높아짐). 따라서, 토사 등의 퇴적물은 경사진 경사부(170)에 의해서 저면부(175)에 집중된 후, 제1 배출구(130)로 배출될 수 있다.
한편, 챔버(110)에 초기 우수가 유입되어 수위가 높아질 때, 상술한 경사판(160)의 경사로 인하여 경사판(160)의 하측에 공기가 찰 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 경사판(160)에는 개구부(165)가 형성될 수 있다. 여기서, 개구부(165)는 경사판(160)의 두께방향으로 관통되도록 형성되고, 상대적으로 높이가 높은 경사판(160)의 일단에 형성될 수 있다.
또한, 경사부(170)에는 토사 등의 퇴적물이 완전히 배출되지 않고 잔존할 수 있다. 이러한 퇴적물을 완전히 제거하기 위해서, 경사부(170)는 챔버(110)로부터 분리될 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버(110)의 측면에는 도어부(115)가 구비되어, 챔버(110)의 측면을 개폐할 수 있다. 이러한 도어부(115)를 이용하여 챔버(110)의 측면을 개방하면, 경사부(170)는 도어부(115)를 통해서 챔버(110)의 외측으로 분리한 후, 퇴적물을 완전히 제거할 수 있다. 또한, 퇴적물을 제거한 후에는 도어부(115)를 통해서 다시 경사부(170)를 챔버(110)의 내측에 배치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 개념도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)는 감지수단(180), 개폐수단(185), 및 제어부(190)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 감지수단(180)은 강우를 측정하는 것으로, 예를 들어 전도 버킷형(Tipping-bucket Type) 강우계일 수 있다. 또한, 개폐수단(185)은 제1 배출구(130)를 개폐하는 것으로, 모터 등으로 구동되는 밸브일 수 있다. 이때, 개폐수단(185, 밸브)을 구동하는 모터에 공급되는 전기에너지는 태양광발전으로 생성할 수 있다. 따라서, 태양광으로 전기에너지를 생성하는 태양전지(189)가 더 구비될 수 있다. 그리고, 제어부(190)는 감지수단(180)에서 측정한 강우에 따라 개폐수단(185)을 작동시키는 역할을 한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 작동과정을 순서대로 도시한 개념도로, 이를 참조하여 상술한 감지수단(180), 개폐수단(185), 및 제어부(190) 등의 구체적인 구동방법을 살펴보도록 한다.
우선, 도 6에 도시된 바와 같이, 강우가 시작되면, 감지수단(180)이 강우가 시작되는 것을 측정하고, 이를 기초로 제어부(190)는 개폐수단(185)을 작동시켜 제1 배출구(130)를 폐쇄한다. 즉, 강우가 시작되면 제1 배출구(130)가 폐쇄되는 것이다. 따라서, 챔버(110)에 유입된 초기 우수는 챔버(110)의 내부에 저류된다.
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 강우가 연속되면, 챔버(110)의 수위가 높아지면서, 부체(150a)와 함께 혼합방지격판(150)이 상승한다. 이와 같이, 혼합방지격판(150)이 상승하면, 더 이상 우수는 챔버(110)에 저류되지 않고, 혼합방지격판(150)을 따라 제2 배출구(140)로 배출된다. 즉, 초기 우수 이후의 우수는 챔버(110)에 저류되지 않고, 제2 배출구(140)로 배출되는 것이다.
다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 강우가 종료되면, 감지수단(180)이 강우가 종료되는 것을 측정한다. 제어부(190)는 감지수단(180)이 강우의 종료를 측정한 때로부터 소정시간 이후, 개폐수단(185)을 작동시켜 제1 배출구(130)를 개방한다. 예를 들어, 감지수단(180)이 전도 버킷형 강우계인 경우, 버킷형 강우계의 버킷이 움직이지 않는 상태에서 연속 24시간 또는 36시간 이후에 제1 배출구(130)를 개방할 수 있다. 결국, 강우가 종료되고, 소정시간 이후에 제1 배출구(130)가 개방되는 것이다. 따라서, 챔버(110)에 저류된 초기 우수는 강우 종료 후 소정시간 이후에 배출된다. 이와 같이, 강우 종료 후 소정시간 이후에 초기 우수를 배출하므로, 강우 종료 직후 해당 배수구역에 초기 우수가 배출되지 않고, 하수관거에 오수만이 배제되는 시점(강우가 종료한 때로부터 소정시간 후)에 초기 우수가 배출된다.
한편, 도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조가 하수관거에 연결된 상태를 도시한 개념도이다.
도 9a 내지 도 9b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)는 다양한 형태의 하수관거에 연결될 수 있다. 예를 들어, 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)는 합류식하수도(200) 또는 분류식하수도(300)에 연결될 수 있다. 이중, 도 9a에 도시된 바와 같이, 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)가 합류식하수도(200)에 연결되는 경우, 제1 배출구(130)와 제2 배출구(140)가 모두 합류식하수도(200)에 연결될 수 있다. 한편, 도 9b에 도시된 바와 같이, 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조(100)가 분류식하수도(300)에 연결되는 경우, 제1 배출구(130)는 초기 우수를 배출하므로 분류식하수도(300)의 오수관(310)에 연결되고, 제2 배출구(140)는 초기 우수 이후의 우수를 배출하므로 분류식하수도(300)의 우수관(320)에 연결될 수 있다.
또한, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조를 실제로 제작한 사진이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 초기 우수와 초기 우수 이후의 우수의 혼합도를 나타낸 그래프이다. 여기서, 도 11은 도 10에 도시된 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조의 챔버에 염료를 주입한 가상의 초기 우수를 채운 후, 유입구로 추가 우수(초기 우수 이후의 우수)를 주입시키면서, UV-Vis로 색도를 측정하여 초기 우수와 추가 우수의 혼합도를 산출한 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조는 추가 우수를 2.5시간 동안 주입해도, 초기 우수와 추가 우수의 혼합도는 3% 수준에 지나지 않았다. 또한, 시간이 지날수록 혼합도의 증가속도가 감소하면서, 수렴하는 경향을 보였다. 결국, 본 실시예에 따른 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조는 초기 우수를 추가 우수와 분류하여 효과적으로 저류할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조 110: 챔버
115: 도어부 117: 스토퍼
120: 유입구 130: 제1 배출구
140: 제2 배출구 150: 혼합방지격판
150a: 부체 151: 유도벽
153: 제1 부재 155: 제2 부재
157: 힌지 159: 차단막
160: 경사판 165: 개구부
170: 경사부 175: 저면부
180: 감지수단 185: 개폐수단
189: 태양전지 190: 제어부
200: 합류식하수도 300: 분류식하수도
310: 오수관 320: 우수관
115: 도어부 117: 스토퍼
120: 유입구 130: 제1 배출구
140: 제2 배출구 150: 혼합방지격판
150a: 부체 151: 유도벽
153: 제1 부재 155: 제2 부재
157: 힌지 159: 차단막
160: 경사판 165: 개구부
170: 경사부 175: 저면부
180: 감지수단 185: 개폐수단
189: 태양전지 190: 제어부
200: 합류식하수도 300: 분류식하수도
310: 오수관 320: 우수관
Claims (18)
- 유체가 저류되는 챔버;
상기 챔버에 형성되고, 유체가 유입되는 유입구;
상기 챔버에 형성되고, 유체가 배출되는 제1 배출구;
상기 챔버에 형성되되 상기 제1 배출구보다 상측에 구비되고, 유체가 배출되는 제2 배출구; 및
상기 제1 배출구와 상기 제2 배출구의 사이에 구비되고, 일단이 상기 챔버의 내벽에 회동가능하게 결합되고, 타단에 부체가 결합된 혼합방지격판;
을 포함하고,
초기 우수가 상기 유입구로 유입되면, 상기 초기 우수의 부력에 의해서 상기 부체와 함께 상기 혼합방지격판이 상승하여, 상기 초기 우수 이후의 우수는 상승한 혼합방지격판을 따라 상기 제2 배출구로 배출되는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 혼합방지격판이 상승하면,
상기 챔버 중, 상기 혼합방지격판의 하측에 배치된 공간에는 상기 초기 우수가 저류되는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제2 배출구의 하측에 대응하는 위치에서, 상기 혼합방지격판의 일단이 상기 챔버의 내벽에 결합되는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 혼합방지격판의 상면에는 상기 제2 배출구를 사이에 두고 2개의 유도벽이 형성되고,
2개의 상기 유도벽은 상기 제2 배출구 방향으로 갈수록 서로 간의 간격이 좁아지는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 혼합방지격판은,
일모서리가 상기 제2 배출구의 하측에 대응하는 위치에 결합된 제1 부재; 및
상기 제1 부재의 타모서리로부터 연장되고, 상기 제2 배출구로부터 멀어질수록 높이가 높아지게 경사진 제2 부재;
를 포함하는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 배출구와 상기 혼합방지격판 사이에 구비되고, 일단이 상기 챔버의 내벽에 결합되고, 타단이 상기 챔버의 내벽과 이격되며, 일단에서 타단으로 갈수록 높이가 낮아지게 경사진 경사판;
을 더 포함하는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 6에 있어서,
상기 경사판의 일단에는 상기 경사판의 두께방향으로 관통되는 개구부가 형성된 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 챔버의 바닥면에 구비되고, 상기 제1 배출구에 가까워질수록 높이가 낮아지게 경사진 경사부;
를 더 포함하는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 8에 있어서,
일모서리가 상기 제1 배출구의 하측에 대응하는 위치에 배치되는 저면부가 형성되고,
상기 경사부는 상기 저면부의 타모서리로부터 연장되고, 상기 제1 배출구에 가까워질수록 높이가 낮아지게 경사진 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 혼합방지격판의 일단과 상기 챔버의 내벽 사이에 구비된 불투성의 재질의 차단막;
을 더 포함하는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
강우를 측정하는 감지수단;
상기 제1 배출구를 개폐하는 개폐수단; 및
상기 감지수단에서 측정한 강우에 따라 상기 개폐수단을 작동시키는 제어부;
를 더 포함하는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 11에 있어서,
상기 제어부는,
강우가 시작되는 것을 상기 감지수단이 측정한 때,
상기 개폐수단으로 상기 제1 배출구를 폐쇄하고,
강우가 종료되는 것을 상기 감지수단이 측정한 때로부터 소정시간 이후,
상기 개폐수단으로 상기 제1 배출구를 개방하는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 11에 있어서,
상기 감지수단은 강우계인 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 11에 있어서,
상기 개폐수단은 모터로 구동되는 밸브이고,
상기 모터에 공급되는 전기에너지는 태양광발전으로 생성되는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 배출구는 분류식하수도의 오수관에 연결되고,
상기 제2 배출구는 상기 분류식하수도의 우수관에 연결되는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 배출구와 상기 제2 배출구는 합류식하수도에 연결되는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 8에 있어서,
상기 챔버의 측면에 구비되어, 상기 챔버의 측면을 개폐하는 도어부;
를 더 포함하고,
상기 경사부는 상기 도어부를 통해서 상기 챔버의 외측으로 분리가능한 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 혼합방지격판이 상승하는 것을 제한하는 스토퍼;
를 더 포함하는 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130045505A KR101379795B1 (ko) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 비점오염물질 저감을 위한 일시 저류조 |
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