KR101562757B1 - 비점오염저감시설 - Google Patents

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KR101562757B1
KR101562757B1 KR1020150007295A KR20150007295A KR101562757B1 KR 101562757 B1 KR101562757 B1 KR 101562757B1 KR 1020150007295 A KR1020150007295 A KR 1020150007295A KR 20150007295 A KR20150007295 A KR 20150007295A KR 101562757 B1 KR101562757 B1 KR 101562757B1
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박노연
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주식회사 젠스텍
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    • E03F5/14—Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 빗물이 유입되는 유입구가 형성된 전처리조; 상기 전처리조에서 1차 처리된 처리수가 유입되며, 하부에 처리수가 유출되는 유출공이 형성된 여과조; 여재지지판과 여재로 이루어지며, 상기 여과조의 내부에 구비되되 상기 유출공보다 높은 위치에 구비되어, 상기 1차 처리된 처리수가 상기 여재와 여재지지판을 통과할 때 1차 처리수에 포함된 고형물 및 유기물질을 제거하는 여재층; 상기 여재층 하부에 구비되고, 외부로부터 공기가 유입되어, 상기 여재층이 역세척되도록 공기를 배출시키는 역세공기 유입관; 상기 여과조와 분리되되 상기 유출공을 통해 하부가 연통되도록 설치되고, 상기 역세공기 유입관이 상기 여과조 내부로 관통되며, 상기 여재층을 통해 2차 처리된 처리수가 처리시설 외부로 유출되는 통로인 여과조 유출수로부; 및 상기 여재층을 역세척하기 위해 상기 2차 처리된 처리수를 저장하는 처리수조;를 포함한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 1차 처리된 처리수가 여과조 상부로 유입되어 여재층 상부에서 하부로 하향류 방식으로 여재층을 통과하면서 미세한 고형물이나 유기물이 여재층에 억류처리되고, 여재층을 통해 2차 처리된 처리수가 처리수조에 저장되거나 유출관을 통해 유출되고, 역세척시에는 플랫밸브 형태의 역세척수 공급밸브와 모래 유출을 방지할 수 있는 위어판을 사용하여 효율적으로 역세척을 실시하고 강우시에만 빗물을 유입하고 강우 종료시에는 깨끗한 물의 유입을 차단하여 처리시설을 효율적으로 운전할 수 있는 비점오염저감시설을 제공할 수 있다.

Description

비점오염저감시설{Non-point sources pollutants removal facility}
본 발명은 비점오염저감시설에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전처리조와 여과조로 구성되며, 강우 시 전처리조에서 스크린과 도류벽 등에 의해 빗물 속에 포함된, 쓰레기, 오일과 부유물질 및 침전성 물질이 처리되고, 전처리조에서 1차 처리된 처리수가 여과조로 유입되어 여재층 상부에서 하부로 여재층을 통과하면서 물속의 미세한 고형물이나 유기물 등이 여재층에 억류되어 처리되며, 강우종료 후에는 여재층에 억류되어 잔존하는 고형물이나 유기물 등을 자동으로 역세척하여 여재층의 유지관리가 용이하고, 경제성이 있고 효율적인 비점오염저감시설에 관한 것이다.
하늘에서 내리는 빗물이 지표면을 통하여 지하로 스며들고, 일부는 땅위를 흘러 실개천으로 흘러간다. 실개천을 지나 하천으로 흘러들거나 호수로 흘러들고 결국은 바다로 흐른다. 이러한 과정 중에 수증기를 통해 다시 대기 중으로 흘러들어가 빗물이 되어 순환된다. 이러한 물이 순환되는 과정에서 빗물은 공기를 깨끗하게 하고, 도로를 깨끗하게 하여 사람들의 마음도 상쾌하게 하는 역할을 하고 있다.
그러나, 이 순환과정에서 오염된 대기와 도로, 주차장 등으로부터 빗물에 휩쓸려 흘러온 오염물질로 인하여 빗물이 점점 오염되어 하천으로 흘러들어가 하천오염의 주범이 되고, 강우시 물고기 폐사사건의 원인이 되거나 하천의 수질을 악화시킨다. 이러한 오염원을 빗물오염이라 하고, 전문용어로는 비점오염원이라고 하며, 처리하는 시설을 비점오염저감시설이라고 한다.
즉, 비점오염원은 건기 시 토지표면에 축적된 다양한 오염물질(유기물, 영양염류, 중금속, 입자상 물질, 각종 유해 화학물질 등)이 강우유출수와 함께 수질 및 토양오염을 일으키는 배출원을 지칭한다.
비점오염저감시설의 종류에는 자연형 시설과 장치형 시설로 나누어지며, 장치형 시설중 여과형 시설은 강우유출수를 집수조나 우수관로에서 차집한 후 전처리조에서 침전과정을 거쳐, 여과조에서는 다양한 형태의 여재를 통과시켜 오염물질을 제거하는 처리시설로서, 전처리조와 여과조로 구성된다.
여과형시설의 여재는 입상여재, 섬유상여재 등 다양한 형태의 여재를 사용할 수 있으며, 여과가 지속될수록 여재층이 폐색되어 처리효율이 떨어지고 여과유량도 감소하게 됨에 따라 여과성능을 유지하기 위하여 여재 교체나 역세 등의 처리과정이 필요하게 된다.
그러나 종래의 여과장치는 강우종료 후 여재를 세척하거나 정체수를 강제로 배수할 수 있는 시설이 없어서 주기적으로 세밀하게 관리되지 않으면 여재층이 폐색되어 처리되지 못한 빗물이 그대로 방류되는 문제점이 대두되고 있다.
따라서, 현재 여과시설의 유지관리상 주요사항은 역세척 주기와 준설 횟수 등이다. 하지만 종래의 여과시설에는 이러한 자동 역세척 설비나 정체수 배제설비가 없을 뿐만 아니라 유지관리 인력과 유지관리비 재원 등이 미비한 실정이므로 시설 설치 초기 단계부터 이러한 유지관리 인력과 유지관리를 최소화할 수 있도록 경제적이고 효율적인 자동화 설비의 도입이 강구되어야 한다.
또한, 평상시 비가 오지 않아도 우수관거 내 지하수, 계곡물 등의 물이 계속적으로 흐를 경우에는 깨끗한 물이 비점오염저감시설로 유입되면 시설 내 설치된 정체수 배제설비에 의하여 오수관거나 하수처리장으로 계속적으로 유입되므로 하수처리장의 유량부담만 가중시키게 되므로, 이러한 현상을 방지하기 위하여 평상시 외부유입수를 차단하고 강우시에만 비점오염저감시설을 운전하도록 하는 등의 대책이 강구되어야 한다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제1007019호 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제0366209호
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 1차 처리된 처리수가 여과조 상부로 유입되어 여재층 상부에서 하부로 하향하며 여재층을 통과하면서 미세한 고형물이나 유기물이 여재층에 억류처리되고, 여재층을 통해 2차 처리된 처리수가 처리수조에 저장되거나 유출관을 통해 유출되고, 강우시에만 빗물을 유입하고 강우 종료시에는 유입관과 유출관으로부터 처리시설로 깨끗한 물의 유입을 플랫밸브로 차단하여 처리시설을 효율적으로 운전할 수 있는 비점오염저감시설을 제공한다.
또한, 본 발명의 목적은, 전처리조의 유입구에 스크린과 스크린망이 구비됨으로써, 유입구로 유입된 빗물속의 조대 고형물 및 쓰레기를 포함하는 부유물을 제거하여 원활하게 전처리조로 유입되도록 하는 비점오염저감시설을 제공한다.
그리고 본 발명의 목적은, 전처리조에 도류벽을 구비함으로써, 전처리조의 유입구를 통해서 유입되는 초기빗물에 포함된 부유물질 및 오일을 여과조로 유입되기 전에 차단하여 제거하고, 유입구와 관통공의 거리를 최대한 멀리 위치하도록 하여 고형물이 침전되기에 충분한 체류시간을 갖는 비점오염저감시설을 제공한다.
또한, 본 발명의 목적은, 전처리조에서 여과조로 1차 처리수가 여과조 전폭에 걸쳐서 균등하게 넘어갈 수 있도록 위어를 설치하고, 위어판의 상단을 타공하여 역세척 시 여과조의 역세척수가 위어 상단을 통해 전처리조로 넘어갈 때, 여재층의 모래가 수류에 포함되어 수류의 힘에 함께 쓸려갈 수 있으며, 물이 타공으로 먼저 빠져나가고, 물보다 무거운 모래입자는 타공에 걸려서 빠져나가지 못하고 여재층으로 다시 복귀할 수 있도록 하여 모래의 유출을 방지하여 전처리조에 설치된 배출수 펌프의 손상을 방지할 수 있는 비점오염저감시설을 제공한다.
그리고 본 발명의 목적은, 여과조와 분리되어 설치되어 처리수가 저장되는 처리수조에 플랫밸브가 구비되되, 2개의 힌지로 구비되며, 플랫밸브 일측에 와이어가 결합되고, 와이어의 타측에 모터가 결합되어 권취 및 권출을 반복하여 플랫밸브를 개폐시킬 수 있음으로써, 자동제어로 개폐과정이 보다 용이할 뿐만 아니라, 확실한 밀폐가 이루어져 누수가 발생하지 않도록 하는 비점오염저감시설을 제공한다.
또한, 본 발명의 목적은, 처리수조의 내부와 여과조 유출수로부를 연통시키는 연통관과 플랫밸브가 구비되고, 처리수조는 자연유하방식으로 여재층을 역세척할 수 있게 하기 위하여 위치수두를 확보할 수 있는 높이로, 즉 위어 상단보다 높게 설치됨으로써, 역세공기 유입관으로 유입된 공기와 처리수조에 저장된 깨끗한 처리수를 여과조 하부로 공급하여 여재층을 공기와 물로 하향류 여과방식과 반대로 상향류 방식으로 여재층을 깨끗하게 역세척함으로써 유지관리를 자동으로 용이하게 할 수 있고 여재층의 여과능력을 효과적으로 확보하게 할 수 있는 비점오염저감시설을 제공한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 빗물이 유입되는 유입구가 형성된 전처리조; 상기 전처리조에서 1차 처리된 처리수가 유입되며, 하부에 처리수가 유출되는 유출공이 형성된 여과조; 여재지지판과 여재로 이루어지며, 상기 여과조의 내부에 구비되되 상기 유출공보다 높은 위치에 구비되어, 상기 1차 처리된 처리수가 상기 여재와 여재지지판을 통과할 때 1차 처리수에 포함된 고형물 및 유기물질을 제거하는 여재층; 상기 여재층 하부에 구비되고, 외부로부터 공기가 유입되어, 상기 여재층이 역세척되도록 공기를 배출시키는 역세공기 유입관; 상기 여과조와 분리되되 상기 유출공을 통해 하부가 연통되도록 설치되고, 상기 역세공기 유입관이 상기 여과조 내부로 관통되며, 상기 여재층을 통해 2차 처리된 처리수가 처리시설 외부로 유출되는 통로인 여과조 유출수로부; 및 상기 여재층을 역세척하기 위해 상기 2차 처리된 처리수를 저장하는 처리수조;를 포함한다.
그리고 상기 전처리조의 유입구에 구비되어, 상기 유입구로 유입된 빗물속의 고형물이나 쓰레기를 포함하는 부유물을 제거하는 스크린부;를 더 포함한다.
또한, 상기 스크린부는, 상기 전처리조의 유입구 측부에 구비되어 상기 부유물을 제거하는 스크린과, 스크린에 걸려서 유입수로 바닥 하부로 떨어지는 고형물과 쓰레기를 포집할 수 있도록 탈부착 가능하게 구비된 스크린망을 포함한다.
그리고 상기 처리수조에 저장된 2차 처리된 처리수는, 상기 전처리조에서 여과조로 1차 처리된 처리수가 유입되는 반대방향으로 상기 여과조 하부로 유입되어 여재층 하부에서 상부로 상향류로 여재층을 역세척하면서 상기 전처리조로 유출된다.
또한, 상기 여과조는, 상기 전처리조와 여과조 사이에 설치되어, 상기 전처리조에서 여과조로 상기 1차 처리수가 월류될 수 있도록 하는 위어(weir)와, 상기 위어의 상단에 타공판으로 형성되어 상기 여재층의 역세척시 고형물 및 유기물질이 공기와 물이 수류에 휩쓸려 전처리조로 유출되지만, 모래 입자의 크기보다 작은 타공에 의하여 모래가 유출되는 것을 방지하는 위어판을 포함한다.
그리고 상기 유입구에 힌지결합되고, 전동모터로 와이어의 권취 및 권출에 의해 상기 유입구를 개폐하여 강우시의 빗물만 전처리조로 유입되도록 하는 유입차단밸브;를 더 포함한다.
또한, 상기 전처리조의 내부를 전방과 후방으로 구획하고, 상기 유입구와 최장거리에 위치한 하부에 상기 전처리조의 전방과 후방을 연통하는 연결공이 형성된 도류벽;을 더 포함한다.
그리고 상기 도류벽은, 상기 유입구와 연결공 사이를 연장하여 상기 유입구로 유입되는 빗물의 흐름이 침전하기에 충분한 체류시간을 확보할 수 있도록 상기 빗물을 연결공으로 유도하고, 상기 전처리조의 전방에서는, 상기 도류벽에 의해서 상기 빗물에 포함된 오일과 부유물질 및 침전물이 제거되고, 상기 전처리조의 후방에서는, 상기 연결공을 통해 유입되는 빗물에 포함된 침전물이 침전되어 제거된다.
또한, 상기 역세공기 유입관은, 상기 여재층의 전체 면적에 공기가 배출될 수 있도록 격자무늬 구조로 형성되며, 상기 유입부로 유입되는 공기가 배출되는 유공이 형성된다.
그리고 상기 유공은, 상기 역세공기 유입관을 통해 유입된 공기가 상기 여재층의 전체 면적에 침투되도록 상기 역세공기 유입관의 길이방향을 따라 일정간격으로 이격되어 좌우 대응되도록 다수개 형성되되, 중심축의 수평면을 기준으로 하측으로 30 내지 50°사이에 형성되고, 상기 공기는, 좌우방향에 형성된 유공으로 상기 여재층 하부에서 배출되어 여재층을 통과하며 역세척한다.
또한, 상기 처리수조는, 상기 여과조와 분리되어 설치되되, 상기 위어의 최상측 끝단 위치보다 높은 수위를 갖도록 설치되고, 상기 여과조 유출수로부에 구비되어, 2차 처리된 처리수를 상기 처리수조의 내부로 이송시키는 처리수펌프;를 더 포함하고, 상기 처리수조에 저장되는 2차 처리된 처리수는, 위치수두를 갖으며 상기 여과조 하부로 배출되고, 상기 역세공기 유입관을 통해 배출되는 공기와 함께 상기 여재층을 역세척하는 과정에서 세척된 여재층 사이의 오염물을 포함한 역세척수는, 전처리조로 유출된다.
그리고 상기 여과조 유출수로부에 구비되어, 상기 여과조 내지 여과조 유출수로부의 역세척 후에 남은 정체수를 처리시설 외부로 배출시키는 여과조 배수펌프;를 더 포함한다.
또한, 상기 전처리조의 하부에 구비되어, 상기 여재층을 역세척하여 전처리조로 유출되는 역세척 배출수와, 상기 전처리조의 내부에 정체된 정체수를 외부의 오수관거 맨홀이나 처리장으로 배출시키는 배출수펌프;를 더 포함한다.
그리고 상기 처리수조의 측벽에 구비되어, 상기 처리수조에 저장되어 있는 처리수를 여재층의 역세척에 사용되도록 여과조 하부로 공급 조절이 가능한 역세척수 공급밸브;를 더 포함한다.
또한, 상기 여과조나 처리수조 상부에 구비되고, 상기 역세척수 공급밸브가 개방되어 상기 역세척수가 여과조 유출수로부로 공급될 때 작동하여 상기 역세공기 유입관으로 역세공기를 유입시키는 역세송풍기;를 더 포함한다.
그리고 상기 여과조는, 수개조로 나뉘어 이루어짐으로써, 상기 역세송풍기와 배출수펌프의 시설용량 및 상기 역세척수가 저장되는 상기 처리수조의 용량이 축소된다.
또한, 상기 여재는, 입상여재, 섬유상여재, 스폰지여재 중 어느 하나 이상으로 이루어진다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 전처리조에서 1차 처리된 처리수가 여과조 상부로 유입되어 여재층 상부에서 하부로 하향류 방식으로 여재층을 통과하면서 미세한 고형물이나 유기물이 여재층에 억류처리되고, 여재층을 통해 2차 처리된 처리수가 처리수조에 저장되거나 유출관을 통해 유출되고, 강우시에만 빗물을 유입하고 강우 종료시에는 깨끗한 물의 유입을 차단하여 처리시설을 효율적으로 운전할 수 있는 비점오염저감시설을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전처리조의 유입구에 스크린과 탈착 가능한 스크린망이 구비됨으로써, 유입구로 유입된 빗물속의 조대 고형물 및 쓰레기를 포함하는 부유물을 인력으로 간단하게 끌어올려 제거할 수 있는 비점오염저감시설을 제공할 수 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 전처리조에 도류벽을 구비함으로써, 전처리조의 유입구를 통해서 유입되는 초기빗물에 포함된 오일과 부유물질 및 침전물을 여과조로 유입되기 전에 제거하고, 유입구와 관통공의 거리를 최대한 멀리 위치하도록 하여 고형물이 침전되기에 충분한 체류시간을 갖는 비점오염저감시설을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전처리조에서 여과조로 1차 처리수가 위어에 의해서 여과조 전폭에 걸쳐서 균등하게 넘어가며, 역세척 시에는 여과조의 역세척수가 위어 상단을 통해 전처리조로 넘어갈 때, 여재층의 모래가 물과 공기의 수류에 포함되어 수류의 힘에 함께 쓸려갈 수 있으며, 물이 타공으로 먼저 빠져나가고, 물보다 무거운 모래입자는 타공에 걸려서 빠져나가지 못하며 여재층으로 다시 복귀할 수 있도록 하여 모래의 유출을 방지하여 배출수 펌프의 손상을 방지할 수 있는 비점오염저감시설을 제공할 수 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 자동제어로 플랫밸브의 개폐과정이 보다 용이할 뿐만 아니라, 확실한 밀폐가 이루어져 누수가 발생하지 않도록 하며, 경제적이고 설치 및 유지관리가 용이한 비점오염저감시설을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 처리수조는 자연유하방식으로 역세척을 할 수 있도록 위치수두를 확보할 수 있는 높이로 위어 상단보다 높게 설치하고, 필요한 역세척 수량을 공급할 수 있는 플랫밸브를 설치함으로써, 용량이 큰 역세펌프를 사용할 필요가 없고, 유지관리가 용이하며 경제적인 비점오염저감시설을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설을 나타낸 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 처리수조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 도 1을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유입 우수관거내 지하수나 계곡수의 흐름이 없는 경우의 비점오염저감시설을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 도 5를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 두 개 이상의 여과조가 구비된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 도 7을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 도 7의 처리수조를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 7을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 비점오염저감시설을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설을 나타낸 도 1의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 처리수조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 도 1을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유입 우수관거내 평상시 지하수나 계곡수의 흐름이 없는 경우의 비점오염저감시설을 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 도 5를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 대규모 시설용량의 경우 두 개 이상의 여과조가 구비된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 도 7을 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 도 7의 처리수조를 나타낸 단면도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염저감시설의 7을 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 즉, 본 발명의 비점오염저감시설은 전처리조(110), 여과조(120), 여재층(122), 역세공기 유입관(140), 여과조 유출수로부(130) 및 처리수조(150)를 포함한다.
전처리조(110)는 빗물이 유입되는 유입구(111)가 형성된다.
여과조(120)는 전처리조(110)에서 1차 처리된 처리수가 유입되며, 하부에 처리수가 유출되는 유출공(134)이 형성된다.
즉, 전처리조(110)에서 1차 처리된 처리수는 여과조(120) 상부로 유입되고, 여재층(122) 상부에서 하부로 하향하여 여재층(122)을 통과하면서 물속의 미세한 고형물이나 유기물 등이 여재층(122)에 의해 억류되어 처리된다.
또한, 여과조(120)는 위어(126)(weir)와, 위어판(127)을 포함한다.
위어(126)는 전처리조(110)와 여과조(120) 사이에 설치되어, 전처리조(110)에서 여과조(120)로 1차 처리수가 월류될 수 있도록 한다.
위어판(127)은 위어(126)의 상단에 타공판으로 형성되며, 타공판의 타공의 크기는 모래 입자의 크기보다 작아서 여재층(122)의 역세척시 여재(124)인 모래가 공기와 수류에 휩쓸려 전처리조(110)로 유출되는 것을 방지한다.
여기서, 모래의 입자크기는 시설 규정에 의하면 2~6mm로 제시되어 있다.
이때, 타공의 직경은 1mm로 형성된다. 즉, 타공의 크기는 모래의 입자크기보다 작아서 여재층(122)의 역세척시 여재(124)인 모래가 공기와 수류에 휩쓸려 전처리조(110)로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 1mm로 형성된다.
즉, 전처리조(110)에서 여과조(120)로 1차 처리수가 월류될 수 있도록 위어(126)가 전처리조(110)와 여과조(120) 사이에 설치되며, 상단에 타공판이 형성되어 역세척시 여재층에 억류된 고형물 및 유기물질이 공기와 물의 수류에 씻기어 휩쓸려서 전처리조(110)로 유출되지만, 모래 입자의 크기보다 작은 타공에 의하여 물이 타공으로 먼저 빠져나가고, 또 위어판 위로 넘어갈 때 물보다 무거운 모래 입자는 타공판에 걸려서 빠져나가지 못하고 여재층으로 다시 복귀될 수 있도록 하여 모래 유출을 방지함으로써, 후술할 배출수펌프(117)의 임펠러 마모나 폐색 등의 고장 사유를 사전에 예방할 수 있다.
또한, 위어(126)는 여과지 전폭에 걸쳐서 설치되므로 1차 처리수가 월류될 때 필요한 수두손실을 작게하여 전체 처리수의 흐름을 원활하게 한다.
여재층(122)은 여재지지판(123)과 여재(124)로 이루어지며, 상기 여과조(120)의 내부에 구비되되 유출공(134)보다 높은 위치에 구비되어, 1차 처리된 처리수가 여재(124)와 여재지지판(123)을 통과할 때 1차 처리수에 포함된 미세한 고형물 및 유기물질을 억류시켜 제거한다.
여기서, 1차 처리수는 전처리조(110)에서 유입된 빗물이 여과처리되어 여과조(120)로 유입되는 빗물을 나타낸다. 또한, 여재(124)는 입상여재(124), 섬유상여재(124), 스폰지여재(124) 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
역세공기 유입관(140)은 여과조(120) 내부의 여재층(122) 하부에 구비된다.
이때, 역세공기 유입관(140)은 역세 송풍기로부터 역세공기가 유입되어, 여재층(122)이 깨끗하게 역세척되도록 수중으로 공기를 배출시킨다.
또한, 역세공기 유입관(140)은 여재층(122)의 전체 면적에 공기가 균등하게 배출될 수 있도록 격자무늬 구조로 형성되며, 역세공기 유입관(140)에는 유입되는 공기가 배출되는 유공(141)이 형성된다.
이때, 유공(141)은, 유입된 공기가 여재층(122) 전체 면적에 침투되도록 역세공기 유입관(140)의 길이방향을 따라 일정간격으로 이격되어 좌우 대응되도록 다수개 형성되되, 중심축의 수평면을 기준으로 하측으로 30 내지 50°사이에 형성되어 좌우방향으로 유공을 통하여 배출된 공기가 여과조(120)의 여재층(122)을 통과하며 역세척한다.
더욱 바람직하게는 유공(141)은 중심축의 수평면을 기준으로 하측으로 45°사이에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 여과조(120)는 대규모 용량을 처리하는 대규모 시설에 있어서는, 여과조를 수개조로 나뉘어 이루어짐으로써, 역세송풍기(미도시)와 배출수펌프(117)의 시설용량 및 역세척수가 저장되는 처리수조(150)의 용량을 축소시켜서 경제성 및 시공성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 비점오염저감시설은 역세송풍기를 더 포함한다.
역세송풍기는, 여과조(120)나 처리수조(150) 상부에 구비되고, 역세척수 공급밸브(118)가 개방되어 역세척수가 여과조(120) 하부로 공급될 때, 역세공기 유입관(140)으로 역세공기를 유입시킨다.
여과조 유출수로부(130)는 여과조(120)와 분리되되 하부가 유출공(134)에 의해 연통되도록 설치되고, 역세공기 유입관(140)이 내부로 관통되며, 여재층(122)을 통해 2차 처리된 처리수가 유출공(134)을 통하여 처리시설 외부로 유출될 때, 여과조(120)와 유출공(134)을 연결하는 연결수로 역할을 한다.
종래에는 여재층(122) 상부에 고형물 및 유기물질이 대부분이 걸려있었으나, 여재층(122)을 세척하기 위해 상기 여재층(122)의 상부에서 하부로 처리수를 흘려보내 세척하였다.
반면, 본 발명의 비점오염저감시설은 여재층(122) 상부에 걸려있는 고형물 및 유기물질을 역세척하기 위해 여과조(120) 하부로 2차 처리된 처리수를 여재층의 하부에서 상부로 상향시켜 여재층(122)을 역세척하는 것으로, 상기 여재층(122) 상부에 걸려있는 고형물 및 유기물질을 용이하게 여재층(122)으로부터 제거할 수 있다.
즉, 처리수조(150)에 저장된 2차 처리된 처리수는, 전처리조(110)에서 여과조(120)로 1차 처리된 처리수가 유입되는 반대방향으로 여과조(120)로 하부로 유입되어 여재층(122) 하부에서 상부로 상향류로 여재층(122)을 역세척하면서 전처리조(110)로 유출된다.
처리수조(150)는 여재층(122)을 역세척하기 위해 상기 2차 처리된 처리수를 저장한다.
도 4 및 도 6을 참고하면, 처리수조(150)는 여과조 유출수로부(130)와 분리되어 설치되되, 여과조(120)에 수용되는 전처리조(110)의 위어(126)의 최상측 끝단(A) 위치보다 높은 수위를 갖도록 높게 설치된다.
즉, 처리수조(150)는 여과조(120)의 여재층(122)을 자연유하방식으로 효과적으로 역세척할 수 있도록 위어(126)의 최상단측 끝단 위치보다 높은 수위를 갖도록 처리수조(150)가 높게 설치되고, 필요한 역세수량을 공급할 수 있는 플랫밸브를 사용함으로써, 용량이 큰 역세펌프를 사용할 필요가 없어 유지관리가 용이하며, 경제적으로 처리시설을 운전할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비점오염저감시설은 처리수펌프(131)를 더 포함한다.
처리수펌프(131)는 여과조 유출수로부(130)에 구비되어, 여과조(120)에서 2차 처리된 처리수를 처리수조(150)의 내부로 이송시킨다.
즉, 처리수조(150)에 저장되는 2차 처리된 처리수는, 위치수두를 갖으며 여과조 유출수로부(130)로 배출되어 역세공기 유입관을 통해 배출되는 공기와 함게 여재층(122)을 상향류로 역세척하면서 전처리조(110)로 유출된다.
또한, 본 발명에 따른 비점오염저감시설은 여과조 배수펌프(132)를 더 포함한다.
여과조 배수펌프(132)는 여과조 유출수로부(130)에 구비되어, 여과조(120) 내지 여과조 유출수로부(130)의 역세척 후의 남은 정체수를 유출구(121)로 이송하여 처리시설 외부로 유출시킨다.
또한, 본 발명에 따른 비점오염저감시설은 배출수펌프(117)를 더 포함한다.
배출수펌프(117)는, 전처리조(110)의 하부에 구비되어, 여재층(122)을 역세척하여 전처리조(110)로 유출되는 역세척 배출수와, 전처리조(110)의 내부에 정체된 정체수를 처리시설 외부로 배출시킨다.
또한, 본 발명에 따른 비점오염저감시설은 스크린부(112)를 더 포함한다.
스크린부(112)는, 전처리조(110)의 유입구(111)에 구비되어, 유입구(111)로 유입된 빗물속의 고형물이나 쓰레기를 포함하는 부유물을 제거한다.
이러한, 스크린부(112)는 스크린(113)과 스크린망(114)을 포함한다.
스크린(113)은 전처리조(110)의 유입구(111) 측부에 구비되어 상기 부유물을 1차 제거한다.
스크린망(114)은 스크린(113)에 걸려서 유입수로 바닥 하부로 떨어지는 고형물과 쓰레기를 포집할 수 있도록 수로바닥 하부측에 탈부착가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 비점오염저감시설은 유입차단밸브(128)를 더 포함한다.
유입차단밸브(128)는 유입구(111)와 유출구(121)의 수로부에 설치되며, 전동모터로 와이어(129)의 권취 및 권출에 의해 초기우수가 처리시설로 유입되는 것을 개폐하여 강우시의 빗물만 전처리조(110)로 유입되도록 한다.
이때, 유입차단밸브(128)는 평상시 우수관거내 지하수나 계곡수의 흐름이 있으면 설치하고, 흐름이 없으면 설치할 필요가 없다.
또한, 본 발명에 따른 비점오염저감시설은 역세척수 공급밸브(118)를 더 포함한다.
역세척수 공급밸브(118)는 처리수조(150)에 구비되어, 처리수조(150)에 저장된 처리수를 여재층(122)의 역세척에 사용될 수 있도록 플랫밸브를 사용하여 전동개폐 방식으로 역세척수를 공급하고 차단한다.
또한, 본 발명에 따른 비점오염저감시설은 도류벽(115)을 더 포함한다.
도류벽(115)은 전처리조(110)의 내부를 전방과 후방으로 구획하고, 유입구(111)와 최장거리에 위치한 하부에 전처리조(110)의 전방과 후방을 연통하는 연결공(116)이 형성된다.
이때, 도류벽(115)은 유입구(111)와 연결공(116) 사이를 연장하여 유입구(111)로 유입되는 빗물의 흐름이 침전하기에 충분한 체류시간을 확보할 수 있도록 빗물을 연결공(116)으로 유도한다.
또한, 전처리조(110)의 전방에서는 도류벽(115)에 의해서 빗물에 포함된 오일 및 부유물질과 침전물이 제거되고, 전처리조(110)의 후방에서는 연결공(116)을 통해 유입되는 빗물에 포함된 침전물이 침전되어 제거된다.
따라서, 본 발명은 전처리조(110)에 스크린부(112)와 도류벽(115)을 구비함으로써, 전처리조(110)의 유입구(111)를 통해서 유입되는 초기빗물에 포함된 부유물질과 쓰레기 및 침전물을 여과조(120)로 유입되기 전에 제거하고, 초기 빗물의 흐름이 충분한 체류시간을 확보할 수 있도록 하여 침전효율을 향상시킨다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 전처리조 111: 유입구
112: 스크린부 113: 스크린
114: 스크린망 115: 도류벽
116: 연결공 117: 배출수펌프
118: 역세척수 공급밸브 120: 여과조
121: 유출구 122: 여재층
123: 여재지지판 124: 여재
126; 위어 127: 위어판
128: 유입차단밸브 129: 와이어
130: 여과조 유출수로부 131: 처리수펌프
132: 여과조 배수펌프 134: 유출공
140: 역세공기 유입관 141: 유공
150: 처리수조

Claims (17)

  1. 빗물이 유입되는 유입구가 형성된 전처리조;
    상기 전처리조에서 1차 처리된 처리수가 유입되며, 하부에 처리수가 유출되는 유출공이 형성된 여과조;
    여재지지판과 여재로 이루어지며, 상기 여과조의 내부에 구비되되 상기 유출공보다 높은 위치에 구비되어, 상기 1차 처리된 처리수가 상기 여재와 여재지지판을 통과할 때 1차 처리수에 포함된 고형물 및 유기물질을 제거하는 여재층;
    상기 여재층 하부에 구비되고, 외부로부터 공기가 유입되어, 상기 여재층이 역세척되도록 공기를 배출시키는 역세공기 유입관;
    상기 여과조와 분리되되 상기 유출공을 통해 하부가 연통되도록 설치되고, 상기 역세공기 유입관이 상기 여과조 내부로 관통되며, 상기 여재층을 통해 2차 처리된 처리수가 처리시설 외부로 유출되는 통로인 여과조 유출수로부; 및
    상기 여재층을 자연유하 방식으로 역세척하기 위해 상기 2차 처리된 처리수를 저장하는 처리수조;를 포함하고,
    상기 처리수조에 저장된 2차 처리된 처리수는, 상기 전처리조에서 여과조로 1차 처리된 처리수가 유입되는 반대방향으로 상기 여과조 하부로 유입되어 여재층 하부에서 상부로 상향류로 여재층을 역세척하면서 상기 전처리조로 유출되며,
    상기 여과조는,
    상기 전처리조와 여과조 사이에 설치되어, 상기 전처리조에서 여과조로 상기 1차 처리수가 월류될 수 있도록 하는 위어(weir)와,
    상기 위어의 상단에 타공판으로 형성되어 상기 여재층의 역세척시 고형물 및 유기물질이 공기와 물이 수류에 휩쓸려 전처리조로 유출되지만, 모래가 유출되는 것을 방지하는 위어판을 포함하고,
    상기 처리수조는, 상기 여과조와 분리되어 설치되되, 상기 위어의 최상측 끝단 위치보다 높은 수위를 갖도록 설치되고,
    상기 여과조 유출수로부에 구비되어, 2차 처리된 처리수를 상기 처리수조의 내부로 이송시키는 처리수펌프;를 더 포함하며,
    상기 처리수조에 저장되는 2차 처리된 처리수는, 위치수두를 갖으며 상기 여과조 하부로 배출되고, 상기 역세공기 유입관을 통해 배출되는 공기와 함께 상기 여재층을 역세척하는 과정에서 세척된 여재층 사이의 오염물을 포함한 역세척수는, 전처리조로 유출되고,.
    상기 처리수조의 측벽 또는 바닥에 구비되어, 상기 처리수조에 저장되어 있는 처리수를 여재층의 역세척에 사용되도록 플랫밸브를 사용하여 전동개폐 방식으로 여과조 하부로 공급 조절이 가능한 역세척수 공급밸브;를 더 포함하는 비점오염저감시설.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전처리조의 유입구에 구비되어, 상기 유입구로 유입된 빗물속의 고형물이나 쓰레기를 포함하는 부유물을 제거하는 스크린부;를 더 포함하는 비점오염저감시설.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스크린부는,
    상기 전처리조의 유입구 측부에 구비되어 상기 부유물을 제거하는 스크린과,
    스크린에 걸려서 유입수로 바닥 하부로 떨어지는 고형물과 쓰레기를 포집할 수 있도록 탈부착 가능하게 구비된 스크린망을 포함하는 비점오염저감시설.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유입구에 힌지결합되고, 전동모터로 와이어의 권취 및 권출에 의해 상기 유입구를 개폐하여 강우시의 빗물만 전처리조로 유입되도록 하는 유입차단밸브;를 더 포함하는 비점오염저감시설.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전처리조의 내부를 전방과 후방으로 구획하고, 상기 유입구와 최장거리에 위치한 하부에 상기 전처리조의 전방과 후방을 연통하는 연결공이 형성된 도류벽;을 더 포함하는 비점오염저감시설.
  8. 제7항에 있어서, 상기 도류벽은,
    상기 유입구와 연결공 사이를 연장하여 상기 유입구로 유입되는 빗물의 흐름이 침전하기에 충분한 체류시간을 확보할 수 있도록 상기 빗물을 연결공으로 유도하고,
    상기 전처리조의 전방에서는, 상기 도류벽에 의해서 상기 빗물에 포함된 오일과 부유물질 및 침전물이 제거되고,
    상기 전처리조의 후방에서는, 상기 연결공을 통해 유입되는 빗물에 포함된 침전물이 침전되어 제거되는 것을 특징으로 하는 비점오염저감시설.
  9. 제1항에 있어서, 상기 역세공기 유입관은,
    상기 여재층의 전체 면적에 공기가 배출될 수 있도록 격자무늬 구조로 형성되며, 유입부로 유입되는 공기가 배출되는 유공이 형성된 것을 특징으로 하는 비점오염저감시설.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유공은,
    상기 역세공기 유입관을 통해 유입된 공기가 상기 여재층의 전체 면적에 침투되도록 상기 역세공기 유입관의 길이방향을 따라 일정간격으로 이격되어 좌우 대응되도록 다수개 형성되되, 중심축의 수평면을 기준으로 하측으로 30 내지 50°사이에 형성되고,
    상기 공기는, 좌우방향에 형성된 유공으로 상기 여재층 하부에서 배출되어 여재층을 통과하며 역세척하는 것을 특징으로 하는 비점오염저감시설.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 여과조 유출수로부에 구비되어, 상기 여과조 내지 여과조 유출수로부의 역세척 후에 남은 정체수를 처리시설 외부로 배출시키는 여과조 배수펌프;를 더 포함하는 비점오염저감시설.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전처리조의 하부에 구비되어, 상기 여재층을 역세척하여 전처리조로 유출되는 역세척 배출수와, 상기 전처리조의 내부에 정체된 정체수를 외부의 오수관거 맨홀이나 처리장으로 배출시키는 배출수펌프;를 더 포함하는 비점오염저감시설.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 여과조나 처리수조 상부에 구비되고, 상기 역세척수 공급밸브가 개방되어 상기 역세척수가 여과조 유출수로부로 공급될 때 작동하여 상기 역세공기 유입관으로 역세공기를 유입시키는 역세송풍기;를 더 포함하는 비점오염저감시설.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 여과조는, 수개조로 나뉘어 이루어짐으로써, 상기 역세송풍기와 배출수펌프의 시설용량 및 상기 역세척수가 저장되는 상기 처리수조의 용량이 축소되는 것을 특징으로 하는 비점오염저감시설.
  17. 제1항에 있어서, 상기 여재는,
    입상여재, 섬유상여재, 스폰지여재 중 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비점오염저감시설.
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