KR101527466B1

KR101527466B1 - 비점오염저감시설

Info

Publication number: KR101527466B1
Application number: KR1020140161311A
Authority: KR
Inventors: 류동규; 김윤근; 서진철
Original assignee: 주식회사 케이이테크; 주식회사 청솔엠테크
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2015-06-15

Abstract

본 발명에 따른 비점오염저감시설은,
비점오염원이 유입되는 전처리조; 상기 전처리조의 다음에 위치하며, 상기 전처리조로부터 유입된 비점오염원을 걸러내는 여재와, 상기 여재를 역세척하는 역세척부가 구비된 여과조; 상기 여과조의 다음에 위치하며, 상기 여재를 통과하여 비점오염원이 걸러진 처리수를 방류하는 방류조; 상기 여과조의 다음에 위치하며, 상기 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원이 모이는 슬러지저장조; 및 상기 여과조의 바닥과 상기 슬러지저장조의 바닥에 걸쳐 형성된 슬러지수집홈;을 포함하며,
상기 전처리조로부터 상기 여과조로 유입된 비점오염원은, 상기 여재의 아래로 공급되어 수위가 상승하면서 상기 여재를 통과하여 걸러지고, 비점오염원이 걸러진 처리수는 상기 여재의 위 방향으로 배출된 후, 상기 방류조로 유입되고,
상기 전처리조로부터 상기 여과조로 유입된 비점오염원 중 무거운 비점오염원과, 상기 여재에서 떨어지는 비점오염원은, 상기 슬러지수집홈을 따라서 상기 슬러지저장조로 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

비점오염저감시설{NON POINT POLLUTION REDUCING SYSTEM}

본 발명은 비점오염저감시설에 관한 것이다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허(10-1242378)에 개시되어 있다.

비점오염원은 빗물과 함께 배출되는 다양한 오염물질을 말한다.

오염물질로는, 토사(Sediment), 영양물질(Nutrients), 박테리아와 바이러스(Bacteria & Viruses), 기름과 그리스(Oil & Grease), 금속(Metals), 유기물질(Organics), 농약(Pesticides), 협잡물(Gross Pollutants) 등이 있다.

비점오염저감시설은 비점오염원을 제거하거나 감소시키는 시설을 말한다

비점오염저감시설은 자연형 시설과 장치형 시설로 구분된다.

자연형 시설로 저류시설, 인공습지, 침투시설, 식생형 시설 등이 있다. 장치형 시설로 여과형 시설, 와류형 시설, 스크린형 시설, 응집·침전 처리형 시설, 생물학적 처리형 시설 등이 있다.

본 발명은 여과형 시설에 해당한다.

여과형 시설은 비점오염원을 여재로 여과하는 시설이다. 여과형 시설은 우수관거에 설치된다. 여과형 시설은 전처리조, 여과조, 방류조로 구성된다.

종래의 여과형 시설은, 강우 종료후에 비로소 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원을 제거한다. 따라서, 강우 도중에는 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원을 제거할 수 없다. 이로 인해, 비점오염원 처리 도중에, 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원이 새롭게 유입된 비점오염원과 다시 혼합되어 여재에 공급된다. 이로 인해, 여재의 여과부담이 증가되어 여재의 수명이 짧아진다.

또한, 종래의 여과형 시설 대부분은 역세척 기능이 없었다. 또한, 역세척 기능이 있더라도, 여재를 역세척할 때, 외부로부터 깨끗한 물을 끌어와야 했다. 따라서, 이를 위한 별도의 시설이 필요했다.

본 발명의 목적은, 비점오염원을 처리하는 도중에 여과조 바닥에 쌓인 비점오염원을 신속하게 여과조 바깥으로 배출시키고, 역세척 기능을 가지며, 여재를 역세척하기 위한 깨끗한 물을 자체적으로 공급할 수 있는 비점오염저감시설을 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비점오염저감시설은,

비점오염원이 유입되는 전처리조;

상기 전처리조의 다음에 위치하며, 상기 전처리조로부터 유입된 비점오염원을 걸러내는 여재와, 상기 여재를 역세척하는 역세척부가 구비된 여과조;

상기 여과조의 다음에 위치하며, 상기 여재를 통과하여 비점오염원이 걸러진 처리수를 방류하는 방류조;

상기 여과조의 다음에 위치하며, 상기 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원이 모이는 슬러지저장조; 및

상기 여과조의 바닥과 상기 슬러지저장조의 바닥에 걸쳐 형성된 슬러지수집홈;을 포함하며,

상기 전처리조로부터 상기 여과조로 유입된 비점오염원은, 상기 여재의 아래로 공급되어 수위가 상승하면서 상기 여재를 통과하여 걸러지고, 비점오염원이 걸러진 처리수는 상기 여재의 위 방향으로 배출된 후, 상기 방류조로 유입되고,

상기 전처리조로부터 상기 여과조로 유입된 비점오염원 중 무거운 비점오염원과, 상기 여재에서 떨어지는 비점오염원은, 상기 슬러지수집홈을 따라서 상기 슬러지저장조로 이동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 사용하면, 비점오염원 처리 도중에 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원이 슬러지저장조로 배출될 수 있다. 이로 인해, 비점오염원 처리 도중에, 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원이 새롭게 유입되는 비점오염원과 다시 혼합되는 것을 막을 수 있다. 따라서, 여재의 여과부담이 증가하는 것을 막을 수 있어, 여재의 수명이 늘어난다.

또한, 본 발명을 사용하면, 비점오염저감시설이 깨끗한 물을 자체적으로 공급하여 여재를 역세척할 수 있다. 따라서, 여재를 깨끗한 상태로 다시 사용할 수 있으며, 깨끗한 물을 외부로부터 끌어오기 위한 시설이 필요 없다.

도 1은, 본 발명의 일 실시에에 따른 비점오염저감시설을 나타낸 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 단면 Ⅱ-Ⅱ를 나타낸 도면이다.
도 3은, 도 1에 도시된 단면 Ⅲ-Ⅲ을 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 3에 도시된 단면 Ⅳ-Ⅳ를 나타낸 도면이다.
도 5는, 도 3에 도시된 단면 Ⅴ-Ⅴ를 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시에에 따른 비점오염저감시설에 의해, 비점오염원이 걸러지는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은, 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원이 슬러지수집홈을 따라서, 슬러지저장조로 이동하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은, 방류조에 모인 처리수를 역세척부에 공급하여, 여재를 역세척하는 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염저감시설을 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시에에 따른 비점오염저감시설을 나타낸 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시된 단면 Ⅱ-Ⅱ를 나타낸 도면이다. 도 3은, 도 1에 도시된 단면 Ⅲ-Ⅲ을 나타낸 도면이다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염저감시설(1)은, 전처리조(10), 여과조(20), 방류조(30), 슬러지저장조(40), 슬러지수집홈(50)으로 구성된다.

전처리조(10) 다음에 여과조(20)가 위치된다.

여과조(20) 다음에 방류조(30) 및 슬러지저장조(40)가 위치된다.

방류조(30)와 슬러지저장조(40)는 나란히 배치된다.

슬러지수집홈(50)은, 여과조(20)의 바닥과 슬러지저장조(40)의 바닥에 걸쳐 형성된다.

비점오염원은 전처리조(10)로 최초 유입된다. 이를 위해, 전처리조(10)의 좌측벽에는 전처리조(10)로 비점오염원이 유입되는 유입관(11)이 구비된다.

전처리조(10)의 바닥(10a) 중앙에는 슬러지수집공(13)이 구비된다. 전처리조(10)의 바닥(10a)은 슬러지수집공(13)을 향해서 하향 경사진다. 이로 인해, 비점오염원이 슬러지수집공(13) 방향으로 쉽게 모인다. 슬러지수집공(13)에는 펌프(미도시)가 설치된다.

전처리조(10)로 유입된 비점오염원은 일정수위가 되면 여과조(20)로 유출된다. 이를 위해, 전처리조(10)의 우측벽에는 비점오염원이 여과조(20)로 유출되는 유출구(12)가 구비된다. 유출구(12)는 후술할 여재(21)의 상측에 위치한다.

유출구(12)에는 비점오염원이 여과조(20)의 바닥에서부터 유출되게 만드는 배관(L)이 연결된다.

배관(L)은 여재(21)를 위에서 아래로 관통한다.

배관(L)은 여과조(20)의 내벽에 붙여 설치된다.

배관(L)의 출구는 슬러지수집홈(50)을 향한다. 이로 인해, 배관(L)에서 배출되는 비점오염원이, 여과조(20)의 바닥에 쌓인 비점오염원을 슬러지수집홈(50)으로 밀어내고, 비점오염원이 슬러지수집홈(50)을 따라서 슬러지저장조(40)로 원활하게 이동될 수 있다.

여과조(20)의 중심부에는 여재(21)가 횡방향으로 설치된다. 도면이 복잡해짐을 피하기 위해, 여재(21)를 지지하는 프레임의 도시는 생략하였다.

여재(21)의 종류는 입상여재, 섬유상여재 등 다양할 수 있다.

입상여재는 비중이 1 이상인 침전여재와, 비중이 1 이하의 부유여재로 구분된다. 입상여재에는 과립형태, 스펀지형태, 섬유볼형태 등의 여재로 구분된다. 입상여재의 경우에는 2~6mm 정도의 여재를 적용하고 균등계수는 2 이하의 여재를 사용한다.

섬유상여재는 섬유사가 중첩되어 일정한 공극을 가지면서 그 공극사이를 초기우수가 통과할 때 비점오염원을 부착하거나 포획하여 여과효과를 발휘한다. 섬유상여재의 경우에는 여재의 크기나 유효공극을 결정하기 어렵기 때문에 연간 부유물질제거효율 80% 를 만족할 수 있는 여재를 선정하는 것이 바람직하다.

입상여재와 섬유상여재는, 역세척이 가능하고 역세척후 손실수두가 최초의 값으로 환원될 수 있으며, 연간 부유물질제거효율 80% 정도를 달성할 수 있으며, 손실수두가 10cm 를 초과하지 않으며, 투수능이 선속도의 1.5~2배 이상이며, 고형물부하가 4~6kg/m2 에서도 막힘현상이나 손실수두가 거의 발생하지 않는 것이 바람직하다.

여재(21)의 층두께는 60cm 정도인 것이 바람직하다. 여재(21)의 층두께가 60cm 보다 작으면 고형물 제거효율이 급격히 낮아지고, 강우사상별 변동이 심할 때 안정적인 여과 효율을 확보하기 어렵다.

여재(21)의 상측으로 여과조(20)의 우측벽에는 처리수유출구(25)가 구비된다.

여재(21)의 상측에는 역세척부(22)가 설치된다. 역세척부(22)는 노즐대(22a)와 노즐(22b)들로 구성된다. 노즐(22b)들은 노즐대(22a)의 하면에 일정간격으로 설치된다.

도면이 복잡해짐을 피하기 위해, 노즐대(22a)를 지지하는 구조물의 도시는 생략하였다.

도 4는, 도 3에 도시된 단면 Ⅳ-Ⅳ를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 여과조(20)의 바닥(20a)에 쌓인 비점오염원이 슬러지수집홈(50)으로 흘러가도록, 여과조(20)의 바닥(20a)은 슬러지수집홈(50)을 향해서 하향 경사진다. 슬러지수집홈(50)의 양 측면(51)은 슬러지수집홈(50)의 바닥을 향해서 하향 경사진다. 여과조(20)의 바닥(20a)의 경사는 슬러지수집홈(50)의 양 측면(51)의 경사보다 완만한다. 물론, 여과조(20)의 바닥(20a)의 경사가 슬러지수집홈(50)의 양 측면(51)의 경사보다 급할 수도 있다.

도 5는, 도 3에 도시된 단면 Ⅴ-Ⅴ를 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 비점오염원이 슬러지수집홈(50)을 따라 슬러지저장조(40)로 흘러가도록, 슬러지수집홈(50)은 슬러지저장조(40)를 향해 하향 경사진다.

여과조(20)의 바닥면 근처 우측벽에는 비점오염원유출구(26)가 구비된다. 비점오염원유출구(26)는 반원 형상을 가진다. 슬러지수집홈(50)은 비점오염원유출구(26)를 통과하여 슬러지저장조(40)의 바닥까지 이어진다.

여재(21)를 통과한 처리수는 처리수유입구(25)를 통하여, 방류조(30)로 유입된다. 방류조(30)의 우측벽에는 처리수유출관(31)이 구비된다.

처리수유출관(31)은 우수관거(미도시) 또는 맨홀(미도시)과 연결된다. 현장여건에 따라, 방류조(30)의 바닥에 펌프(미도시)를 설치하여, 처리수를 빨아들여 우수관거(미도시) 또는 맨홀(미도시)로 배출시킬 수도 있다.

방류조(30)로 유입된 처리수는, 그 수위가 상승하여 처리수유출관(31)을 통해서, 우수관거(미도시) 또는 맨홀(미도시)로 배출될 때까지, 방류조(30)에 저장된다.

방류조(30)에 저장된 처리수는 펌프(미도시)를 통해서 역세척부(22)로 공급된다. 도면이 복잡해짐을 피하기 위하여, 역세척부(22)의 노즐대(22a)와 펌프(미도시)를 연결하는 배관의 도시는 생략하였다.

여과조(20) 바닥에 쌓인 비점오염원은 슬러지수집홈(50)을 따라서 슬러지저장조(40)로 흘러간다. 슬러지저장조(40)의 바닥에는 펌프(P)가 설치된다. 펌프(P)에는 배관(미도시)의 일단이 연결된다. 배관(미도시)의 타단은 슬러지 수집차량 또는 하수관에 연결된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염저감시설의 작동을 설명한다.

도 6은, 본 발명의 일 실시에에 따른 비점오염저감시설에 의해, 비점오염원이 걸러지는 과정을 나타낸 도면이다. 도 6에 도시된 화살표는 비점오염원의 이동경로를 나타낸다.

도 6에 도시된 바와 같이, 비점오염원은 전처리조(10)의 유입관(11)을 통해서 전처리조(10)로 유입된다. 전처리조(10)에 유입된 비점오염원은 일정수위가 되면, 전처리조(10)의 유출구(12)와 배관(L)을 통해서 여과조(20)로 유입된다. 이러한 과정에서, 비점오염원 일부는 전처리조(10)의 바닥에 쌓이게 된다.

여재(21)의 아래로 유입된 비점오염원은 수위가 상승하면서 여재(21)를 통과한다. 여재(21)를 통과하면서 비점오염원이 걸러진다. 비점오염원이 걸러진 처리수는 여재(21)의 위 방향으로 배출된 후, 처리수유입구(25)를 통해서 방류조(30)로 유입된다.

한편, 여과조(20)로 유입된 비점오염원 중 무거운 비점오염원과 여재(21)에서 떨어지는 비점오염원은 여과조(20) 바닥에 쌓인다.

도 7은, 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원이 슬러지수집홈을 따라서, 슬러지저장조로 이동하는 상태를 나타낸 도면이다. 도 7에 도시된 화살표는 비점오염원의 이동경로를 나타낸다. 도 7에 도시된 점들은 비점오염원을 나타낸다.

슬러지수집홈(50)이 홈 바닥을 향해 하향 경사져 있고, 슬러지저장조(40) 방향으로 하향 경사져 있기 때문에, 도 7에 도시된 바와 같이, 여과조(20)의 바닥에 쌓인 비점오염원은 슬러지수집홈(50)을 따라 슬러지저장조(40)에 모인다.

또한, 배관(L)에서 배출되는 비점오염원이, 여과조(20)의 바닥에 쌓인 비점오염원을 슬러지수집홈(50)으로 밀어내므로, 비점오염원이 슬러지수집홈(50)을 따라서 슬러지저장조(40) 방향으로 원활하게 이동한다.

도 8은, 방류조에 모인 처리수를 역세척부에 공급하여, 여재를 역세척하는 상태를 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 점선은 노즐에서 분사되는 처리수를 나타낸다. 도 8에 도시된 점들은 비점오염원을 나타낸다.

도 8에 도시된 바와 같이, 방류조(30)에 저장된 처리수를 펌프(미도시)로 빨아들여 역세척부(22)의 노즐대(22a)로 공급한다. 처리수가 노즐(22b)을 통해 여재(21)로 분사된다. 여재(21)가 역세척된다. 여재(21)로부터 비점오염원이 여과조(20)의 바닥으로 떨어져 쌓인다. 비점오염원이 슬러지수집홈(50)을 따라 슬러지저장조(40)에 모인다.

강우가 종료되어, 비점오염저감시설(1)로 비점오염원이 더 이상 유입되지 않으면,

슬러지저장조(40)의 바닥에 설치된 펌프(P)를 작동시켜, 슬러지저장조(40) 바닥에 쌓인 비점오염원을 펌프(P)와 연결된 배관(미도시)을 통해, 슬러지 수집차량 또는 하수관으로 배출시킨다.

또한, 전처리조(10)의 슬러지수집공(13)에 설치된 펌프(미도시)에 배관을 연결하여, 전처리조(10)의 바닥에 쌓인 비점오염원을 슬러지 수집차량 또는 하수관으로 배출시킨다.

이렇게 전처리조(30)와 슬러지저장조(40)에 쌓인 비점오염원의 배출 작업을 동시에 진행한다.

Claims

비점오염원이 유입되는 전처리조;
상기 전처리조의 다음에 위치하며, 상기 전처리조로부터 유입된 비점오염원을 걸러내는 여재와, 상기 여재를 역세척하는 역세척부가 구비된 여과조;
상기 여과조의 다음에 위치하며, 상기 여재를 통과하여 비점오염원이 걸러진 처리수를 방류하는 방류조;
상기 여과조의 다음에 위치하며, 상기 여과조의 바닥에 쌓인 비점오염원이 모이는 슬러지저장조;
상기 전처리조로부터 상기 여과조로 유입된 비점오염원 중 무거운 비점오염원과, 상기 여재에서 떨어지는 비점오염원이 상기 슬러지저장조로 이동하도록, 상기 여과조의 바닥과 상기 슬러지저장조의 바닥에 걸쳐 형성된 슬러지수집홈; 및
상기 전처리조로부터 상기 여과조로 비점오염원을 유출시키도록, 상기 여과조의 내부에 설치되며, 상기 비점오염원이 유출되는 출구가 상기 슬러지수집홈으로 향해 있는 배관;을 포함하며,
상기 전처리조로부터 상기 여과조로 유입된 비점오염원은, 상기 여재의 아래로 공급되어 수위가 상승하면서 상기 여재를 통과하여 걸러지고, 비점오염원이 걸러진 처리수는 상기 여재의 위 방향으로 배출된 후, 상기 방류조로 유입되고, 상기 방류조에 저장된 처리수는, 상기 역세척부로 공급되며,
상기 전처리조로부터 상기 여과조로 유입된 비점오염원 중 무거운 비점오염원과, 상기 여재에서 떨어지는 비점오염원이, 상기 슬러지수집홈을 따라서 상기 슬러지저장조로 이동하도록, 상기 여과조의 바닥은 상기 슬러지수집홈을 향해서 하향 경사지며, 상기 슬러지수집홈의 양 측면은 상기 슬러지수집홈의 바닥을 향해서 하향 경사지며, 상기 슬러지수집홈은 상기 슬러지저장조를 향해서 하향 경사진 것을 특징으로 하는 비점오염저감시설.
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