KR101637078B1 - 초기우수의 수 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초기우수의 수 처리시스템에 관한 것으로, 수처리 조에 정체수의 있음이 확인되는 경우 정체수 배제 펌프의 작동과 아울러 여재 세척장치로부터 고압공기와 역세수를 번갈아 가면서 공급되게 하여 여재로부터 탈리 되는 오염물과 여재에 사용된 여재 세척수는 배출로 및 구획벽체(111b)의 역지 개폐문(136)을 갖는 정체수 배출구를 통하여 전처리조로 강제 흡입되게 한후 정체수 배제펌프에 의하여 하여 외부로 강제 배제하고, 정체수 배제펌프에 의하여 배제되는 정체수의 수위가 여재 세척수 및 오염물 배출관의 바닥부의 아래로 내려가는 것이 확인되는 경우, 여재 세척장치의 작동은 중지하는 반면, 정체수 배제펌프만을 상기 수처리조의 정체수와 아울러 이 수처리조의 하부에 퇴적된 침전물의 완전 배제의 확인시까지 작동되게 한 것을 개시하고 있다.

Description

초기우수의 수 처리시스템{Water Treatment System For Initial Rain Water}

본 발명은 하향식의 초기우수의 수 처리시스템에 관한 것으로, 특히 여재 효율 향상과 별도의 물소비를 절감하고자 여과수로 여재 세척을 할 수 있게 하였고, 또한 정체수는 물론 여과수로 제공된 여재 세척수와, 이 여재 세척수로부터 발생 되는 오염물 및 전처리조와 여과조에 포집되는 오염물을 효율적이면서 경제적으로 쉽게 배출할 수 있게 한 초기우수의 수처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 비점오염 물질은 인간의 활동에 의한 다양한 토지 이용에 기인하며,주로 강우시 우수에 씻겨 강우유출수의 형태로 그대로 하천에 배출된다. 이러한 비점오염물질은 배출지역이 불분명하고 광 범위한 지표면 상에 있다가 우수와 함께 하천과 같은 공공수역 혹은 지하수로 유입되어 수질오염을 야기하는 주요 원인이 되고 있음은 주지된 사실이다.

이러한 비점오염물질의 폐해를 극복하기 위해 다양한 비점오염물질 처리방법이 하기 특허문헌 표시와 같이 제시된 바 있다.

그러나 하기 특허문헌 표시의 종래기술들은 정화성능이 우수하고 수명이 향상되며 유지관리가 용이하다고 설명하고 있으나, 여재의 정화 효율 향상이나 강우 종료시 수 처리조 내에 잔류되는 정체수 및 정체된 오염물을 신속히 배출시키지 않으므로 인한 물 고임에 의한 2차 수질오염인 수질 부패 및 악취 발생 등의 문제는 결과적으로 전체적인 여과 효율을 약화시키는 우려가 있다.

따라서 기존의 하기 특허문헌들에 표시된 수처리 장치로부터는 여전히 여재의 세척 작업과 아울러 정체수 오염물 및 침전물의 신속한 배출에 있어서 개선 또는 변경의 여지가 있다.

1.국내특허등록 제0987316호 2.국내특허등록 제0991492호.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 초기우수의 수처리 장치를 개선 및 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 초기 우수의 수처리 시스템은, 여과 효율을 향상하는 여재 세척의 편리성을 제공하고, 또한 수 처리조 내에 고여있게 되는 정체수와 아울러 여과 작업으로 발생되는 여재 세척수 및 오염물과, 전처리조와 여과조의 하부에 포집되는 오염된 침전물의 배출을 효율적으로 신속처리 할 수 있게 한 초기 우수의 수처리 시스템을 제공하는 데 있다.

또 다른 목적은 장기 운전에 따른 여재의 공극 폐색 현상(clogging)이 발생할 경우 고압공기 혹은 역세수에 의한 세척으로 여재의 폐색을 방지할 수 있게 한 초기우수의 수처리 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 초기우수의 하향식 수처리 시스템에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 초기우수의 하향식 수처리 시스템은, 하나의 콘크리트 구조물로 이루어지고, 구조물을 구획하는 구획 벽체들에 의하여 초기우수의 유입구가 형성된 전처리조, 여과수 배출구를 갖는 여과조 및 유출구를 갖는 방류조가 상호 연락되는 상태로 각각 구획형성된 수 처리조; 상기 여과조의 전체에 설치되어 상기 전처리조로부터 상기 여과조를 경유후 상기 방류조로 배출되는 초기우수에 함유된 오염물을 여과하는 여재를 구비하고, 소정 길이를 갖는 중공형(中空形) 관체이며 상기 여과조의 전 길이에 걸쳐 상기 여재에 상부가 노출되는 형태로 매몰되게 설치되어 내부로는 상기 전처리조 및 여과조와 연락되는 배출로를 형성하는 여재 세척수 및 오염 물배출관; 상기 여재 세척수 및 오염 물배출관의 하방에 위치되게 상기 여재에 매장되게 설치되어 상기 여재의 세척을 위한 고압공기 혹은 역세수를 분출하는 여재 세척장치; 및 상기 전처리조로부터 외부로 연장설치되며, 상기 여재 세척 장치에 의하여 세척되어 상기 세척수 및 오염 물배출관을 통하여 상기 전처리조로 유입되는 여재 세척수 및 오염물과 상기 수처리조에 고여 있게 되는 정체수 및 퇴적되는 침전물 까지도 흡입하여 배제할 수 있게 한 정체수 배제 펌프를 포함하고, 상기 수처리조에 정체수의 있음이 확인되는 경우 상기 정체수 배제 펌프의 작동과 아울러 상기 여재 세척장치로부터의 고압공기와 여과수를 번갈아 가면서 공급이 개시되게 하여 여재로부터 탈리 되는 오염물과 여재에 사용된 여재 세척수는 상기 배출로 및 구획벽체(111b)의 역지 개폐문(136)을 갖는 여재 세척수 배출구(135)를 통하여 상기 전처리조로 강제 흡입되게 한후 상기 정체수 배제펌프에 의하여 하여 외부로 강제 배제하고, 상기 정체수 배제펌프에 의하여 배제되는 정체수의 수위가 상기 여재 세척수 및 오염물 배출관의 바닥부의 아래로 내려가는 것이 확인되는 경우, 상기 여재 세척장치의 작동은 중지하고, 상기 정체수 배제펌프만을 상기 수처리조의 정체수와 아울러 이 수처리조의 하부에 퇴적된 침전물의 완전 배제가 확인 될때 까지만 작동되게 한 것을 특징으로 한다.

다른 실시 예에 있어서,상기 여재 세척수 및 오염물 배출관은, 내부로 상기 배출로를 제공하고자 중공(中空)상의 일체형 사각 단면 혹은 분할형 사각 단면을 이루며, 상부는 상기 여재로부터 여과조의 내부로 노출되게 설치되어 노출된 부분에는 여재 세척수를 상기 배출로에 유입되게 하기위한 유입구멍이 천공되어 있고, 또한 여재 세척수 및 오염물 배출관의 일단은 구획벽체(111c)에 의하여 막히게 설치되는 반면, 반대쪽 단부는 상기 구획벽체(111b)에 설치된 상기 여재 세척수 배출구와 연락되게 설치되게 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 여재 세척장치는, 상기 여과조의 길이 방향으로 양단이 구획벽체(111b,111c)를 관통하여 외부로 개방되는 형태를 이루면서 일정 간격을 두고 배치한 다수개의 분출관과, 이 분출관들로부터 일정 간격을 두고 상기 여재의 방향으로 돌출되게 설치된 다수개의 분출용 노즐과, 그리고 상기 분출관을 상호 연락되게 일체적으로 연결하여 고압의 압축공기 혹은 역세수를 번갈아 가면서 공급되게 하는 도입관으로 이루어져 있고, 또한 상기 분출관들의 양단에는 마개가 개방가능하게 설치될수 있다.

또 다른 실시 예에 있어서, 상기 여재는 하부로 고정 설치된 유출 방지망과, 이 유출 방지망의 상부에 설치된 크고 작은 골재로 이루어진다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 전처리조의 내부에서 유입구와 대면부위에는 세목스크린이 그리고 상기 구획벽체(111b)의 상부 개방부(104)의 앞쪽으로는 배플이 설치되고, 이 배플의 하부에는 유량을 일정하게 유지하는 유량 조절용 미세공들이 설치됨을 특징으로 한다.

또 다른 실시 예에 있어서, 상기 전처리조, 여과조 및 방류조의 상호 연락은 상기 구획벽체(111b)의 하부에 형성된 정체수 배출구와, 상기 구획벽체(111c)의 하부에 상,하로 설치된 상시 개방구조의 여과수 배출구 및 침전물 배출구에 의하여 이루어지고, 상기 정체수 배출구에는 부구가 설치된 역지용 개폐문이, 그리고 상기 침전물 배출구에는 역지 개폐문이 설치될 수 있다.

또 다른 실시 예에 있어서, 상기 여과조의 구획벽체(111c)에는 바이패스 홀이 설치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 여과효율 향상을 위해 세척하는 여재의 세척을 수조 내의 정체 수로 활용할 수 있게 하는 경제성과 편리성을 부여하는 효과를 제공하며,

특히 여재 세척에 이용되는 정체수는 물론 여재 세척으로 발생된 오염된 세척수 및 오염물과 그리고 수 처리조의 바닥으로 퇴적되는 오염된 침전물까지도 신속하게 배제하여, 강우 종료후 수 처리조 내에 남아 있게 되는 오염수의 처리를 용이하게 배출할 수 있게 한 효과를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 초기우수의 수처리 시스템의 측 단면도이고,
도 2는 도 1의 I-I선 방향에 따른 평 단면도이고,
도 3은 도 1의 II-II선 방향에 따른 확대 절단면도이고,
도 4는 도 1의 "A"부분에 대한 확대도이고,
도 5는 도 2에서 여재 세척 장치(150)만을 분리하여 일부를 생략하고 표시한 사시도이고,
도 6은 도1 표시에서 여과조의 정체수 배출구의 역지((逆止)개폐문(138)에 대한 확대도이고,
도 7은 도1 표시에서 여과조의 여과수 배출구(162) 및 침전물 배출구(164)에 대한 확대도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 초기우수의 수 처리시스템에 대한 보다 바람직한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초기우수의 수처리 시스템의 측 단면도를, 그리고 도 2는 도 1의 I-I선 방향에 따른 평 단면도를 각각 나타낸 것이다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 초기우수의 수 처리시스템(100)은, 지중(地中)으로 매몰되게 설치되는, 대략 장방형상의 사방이 폐쇄된 콘크리트 구조물로 된 수 처리조(110)을 구비하고 있다. 수 처리조(110)의 크기는 설치할 장소의 처리 량에 따라서 임의로 변형가능하다. 수 처리조(110)에는 내부의 설비 점검 및 정비 혹은 내부 청소 등의 유지관리를 요구되는 경우, 수 처리조(110)내부로 작업자들의 출입을 자유롭게 하기 위한 목적에서 수 처리조(110)의 상부에는 복수개의 유지관리용 맨홀(113)이 각각 설치되어 있고, 또한 각 유지관리용 맨홀(113)에는 안전을 위해 뚜껑(112)이 개방가능하게 덮여져 있다. 이러한 수 처리조(110)는 침전과 같은 전처리 작업, 하향류 여과 및 방류 작업 등이 모두 진행될 수 있도록 하고자, 하나의 구조물로 이루어져 있고, 또한 수 처리조(110)는 구획벽체들(111a,111b,111c)에 의해 유입구(101)가 형성된 전처리조(114), 여과조(115), 및 정화수 유출구(106)를 갖는 정화수 방류조(116)로 각각 구획되어 있으며, 전처리조(114)와 여과조(115)는 수 처리조(110)의 상부는 개방부(104)로 하고 하부 만을 막도록 구성된 구획벽체(111b)에 의하여 상부가 상호 연락되는 형태로 되어 있다.

상기 전처리조(114)는 유입구(101)을 통하여 유입되는 초기우수를 중력 침전에 의하여 초기우수에 함유된 오염물들 중 비중이 있는 것들은 중력에 의하여 바닥으로 침전되게 하는 작업은 물론 초기우수에 함유된 부유물을 스크린 하여 후술하는 여재(140)의 폐색이 빨리 진행되는 것을 예방할 수 있게 한다. 부유물에 대한 스크린 작업은 도면부호 120으로 지시하고 있는 세목스크린에 의하여 실시된다.

세목스크린(120)은 전처리조(114)의 유입구(101)와 대면하는 위치에서 상부만이 개방되는 형태로 설치되어, 초기우수에 함유된 낙엽 등과 같은 부유성 물질을 일차로 자연스럽게 스크린하고, 또한 초기우수의 유속을 저감하여 일정하게 분산시키는 작용을 한다. 즉, 이 세목스크린(120)은 초기 우수의 유입구(101)로부터 떨어진 하방에서 일측 구획벽체(111a)의 내벽면으로부터 유입구(101)를 조금 지나는 위치까지 연장되게 설치된 저판(121)과, 이 저판(121)의 일측으로부터 구획벽체(111a)와 대향하여 입설되는 측판(122)와 그리고 측판(122)와 구획벽체(111a)의 일측 벽면으로부터 경사지게 입설된 수직판(124)로 이루어져 있고, 각 판들(121, 122, 124)에는 유입되는 초기우수에 함유된 낙엽 등과 같은 소정 크기의 부유성 물질을 스크린하기 위한 소공(123)들이 다수개 타공되어 있다(도2참조). 소공(123)의 크기는 일정하게 정 해진 것은 아니지만, 초기우수의 유동에 저항을 주지 않는 정도이면 바람직하다. 상기 세목스크린(120)은 소공(123)을 갖는 판들(121,122,124)로 구성하는 대신, 복수개의 가느다란 바(Bar)들을 미세 간극을 두고 배치하는 형태로 구성하여 초기우수에 함유된 부유물을 걸러내게 할 수 있다. 바를 연결하여 만든 세목스크린은 좁은 공간에서 부유물 제거에 제공되는 스크린 면적을 극대화하는 이점을 주고, 또한 갈퀴 형태의 도구를 이용시 부유물 제거를 쉽게 하는 이점도 부여한다. 본 발명에서는 바(Bar)를 연결하여 만든 세목 스크린 대신, 소공을 갖는 판들(121,122,124)로 구성한 세목스크린(120)이 설치된 경우를 일예로 들어 표시하였다.

상기 세목스크린(120)에 의하여 스크린 된 초기 우수는 구획벽체(111b)의 상부 개방부(104)를 통해 전처리조(114)와 인접 설치된 여과조(115)로 유입되는데,이때 전처리조(114)의 전폭(全幅)에 걸쳐 일부분을 막도록 설치된 배플(Baffle)(117)은 상기 세목스크린(120)에 의하여 미쳐 걸러 지지못한 부유물이 그대로 여과조(115)의 내부로 유입되는 것을 방지하여, 부유물에 의한 여재(140)의 폐색이 빨리 진행되는 것을 방지하고, 또한 배플의 하부 쪽으로 설치된 미세공(117a)은 여과조(115)로 유동하는 초기우수의 유속저감과 아울러 우수의 흐름이 끊어짐 없이 일정하게 분산시키는 작용을 하여 여과효율을 높게 한다.

여과조(115)는 개방부(104)를 갖는 구획벽체(111b)와 그리고 구획벽체(111c)에 의하여 소정 크기로 구획되어 있는데(도1참조),구획벽체(111b)는 전처리조(114)로부터 전처리 작업되어 여과조(115)로 유동하는 초기 우수를 상부 개방부(104)에 의해 여과조(115)의 상방으로 유도하여 여과조(115)에 설치된 여재(140)을 하향으로 통과하게 유도하는 작용을 한다. 여재(140)의 구성에 대해서는 도 3 및 도4를 같이 참조하여 설명한다.

도 3은 도 1의 II-II선 방향에 따른 확대 절단면도를, 그리고 도 4는 도 1의 "A"부분에 대한 확대도를 각각 표시한 것이다.

도면 표시와 같이, 여재(140)는 초기우수에 함유된 오염물을 여과하고자, 크고 작은 자갈로 소정 높이를 이루게 설치된 골재들(142)로 이루어져 있다. 골재(142)는 여과조(115)의 저부로부터 소정 높이에 위치되게 고정 설치된 골재 유출 방지망(143)에 의하여 이탈됨이 없도록 안정되게 지지된다. 골재 유출 방지망(143)은 예컨데 구획벽체(111b,111c)를 가로지르게 설치된 예컨대 지지빔(Beam)들에 의하여 견실하게 고정된다. 이러한 골재 유출 방지망(143)을 여과조(115)의 바닥으로부터 소정 높이로 이격되게 설치한 것은 여재(140)을 통과하면서 여과된 여과수가 여과조(115)의 바닥으로 모이게 한후, 구획벽체들(111c)의 하부에 설치된 여과수 배출구(162)를 통과하여 여과수 방류조(116)로 배출하기 위함이다. 여과수 방류조(116)로 배출된 여과수는 여과수 유출구(106)를 통하여 하천으로 방류된다.

이렇게 초기우수를 여과하는 여재(140)의 중앙으로는 도1,2에서 보아 여과조(115)의 전 길이에 걸쳐서 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)이 설치되어 있다. 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)을 설치한 이유는 여재 세척과정에서 발생되는 오염된 여재 세척수와 오염물이 여재(140)에 다시 부착되거나 통과되지 않고 신속히 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)을 통하여 전처리조(114)로 배출하기 위함이다. 이 때문에 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)을 여재(140)에 매몰되게 설치하되, 상부는 여재 세척수를 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)의 내부로 유입되게 하고자 여재(140)으로부터 돌출되어 여과조(115)로 노출되는 형태로 설치되어 있다. 즉, 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)은 내부로 배출로(134)를 제공하고자 중공(中空)상의 사각 단면을 이루며, 상부가 골재(142)로부터 여과조(115)의 내부로 노출되게 설치되어 노출된 부분에는 여재 세척수를 유입되게 하기 유입구멍(132)이 천공되어 있다. 또한 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)의 일단은 구획벽체(111c)에 의하여 막히게 설치되는 반면, 반대쪽 단부는 구획벽체(111b)에 설치된 여재 세척수 배출구(135)와 연락되게 설치되어 있다. 여재 세척수 배출구(135)는 배출로(134)의 방향으로부터 작용되는 수압에 의해서만 개방되는 역지 개폐문(136)에 의해 폐쇄되어 있다. 일방향 역지 개폐문(136)은 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)의 배출로(134)를 따라 유동하는 여재 세척수가 있을 경우에만 도1의 가상선 표시와 같이, 수압에 의해 개방되어 여재 세척수를 전처리조(114)의 내부로 배출되게 한다. 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)은 편리한 유지 관리 차원에서 그레이팅 형태의 분할체로 구성할 수 있다.

상기 여재(140)의 세척은, 초기우수에 대한 여과 효율을 높이고자, 여재 세척수 배출관(130)의 하방 위치 즉, 여재(140)의 하부에서 골재 유출 방지망(143)의 전(全) 면적에 걸쳐 설치된 여재 세척 장치(150)에 의하여 실시된다. 여재 세척 장치(150)에 대해서는 도 5를 참조하여 도1 및 도2와 같이 설명한다.

도 5는 도 2에서 여재 세척 장치(150)만을 분리하여 일부를 생략하고 표시한 사시도이다.

여재 세척 장치(150)은 여과조(115)의 길이 방향으로 양단이 벽체 (111b,111c)를 관통하는 형태로 일정 간격을 두고 배치한 다수개의 분출관(154)와, 이 분출관(154)로부터 일정 간격을 두고 골재(142)의 방향으로 돌출되게 설치된 다수개의 분출용 노즐(155)와 그리고 분출관(154)을 상호 연락되게 일체적으로 연결하여 고압의 압축공기 혹은 역세수를 공급되게 하는 도입관(151)로 이루어져 있고, 또한 벽체들(111b,111c)을 관통하는 형태로 설치되어 외부로 개방되게 설치되는 분출관(154)의 양단에는 마개(156)가 개방가능하게 설치되어 있다(도2 및 도5참조).

강우시 초기우수가 유입되면, 초기우수는 여재(140)에 의하여 여과되면서 도1의 P1 지점의 수위를 이루면서 여과수 방류조(116)의 여과수 유출구(106)를 통하여 하천으로 방류된다. 이러한 여과 작업은 우수가 유입되는 한 계속하여 실시된다.

강우 종료 후 우수의 유입량이 없게 되면 처리수조(110)의 수위는 적어도 여과수 유출구(106)의 최저부로 되는 도1의 P2 지점까지 이루면서 처리수조(110)에 정체된 상태를 이루게 된다. 이때의 정체수를 처리수조(110)에 장기간 방치하게 되면 썩거나 부패하여 세균번식의 심각한 오염수로 변질우려가 될 우려가 있기 때문에 정체수는 처리수조(110)로부터 즉시 배제할 필요가 있다. 정체수의 배제는 전처리조(114)의 내부 일측 즉, 도1에서 보아 전처리조(114)의 앞쪽에 설치된 정체수 배제펌프(P)를 작동하여 배출하면 된다. 정체수 배제펌프(P)의 작동은 운전자들이 여과수 유출여부 확인에 의하여 실시할 수 있고, 혹은 P2 지점으로 수위가 떨어지게 될시 이를 감지하여 작동되는 감지센서의 신호 여부에 의해 정체수 배제펌프(P)의 작동을 실행되게 할 수 있다. 정체수 배제 펌프(P)에 의한 정체수 배출이 시작되면, 여과조(115)의 정체수는 도1의 표시와 같이, 먼저 구획벽체(111b)의 상부와 그리고 하부에 각각 설치된 여재 세척수 배출구(135)와 정체수 배출구(137)를 통하여 전처리조(114)의 내부로 유입된다. 여재 세척수 배출구(135)에는 역지 개폐문(136)이 있다. 역지 개폐문(136)은 여과조(115)쪽으로부터 작용되는 수압으로만 개방되게 구성되어 있어 정체수가 배출되는 동안은 개방 상태로 된다. 또한 정체수 배출구(137)의 역지 개폐문(138)은 도 6의 표시와 같이, 부구(139)의 설치로 정체수가 전처리조(114)에 있는 동안에는 역지 개폐문(138)이 부구(139)에 의하여 상시 개방되어 있기 때문에 정체수가 여과조(115)로부터 전처리조(114)의 내부로 계속하여 유입될 수 있게 한다.

이러한 정체수의 배출과정에서 상기 여재 세척 장치(150)에 의한 여재(140)의 세척이 실시된다. 즉, 배제 펌프(P)의 작동이 개시되면 여재 세척 장치(150)에는 미도시한 에어 컴프레셔로부터 고압 공기의 공급이 개시되어 분출관(154)의 분출용 노즐(155)로부터는 도1의 표시와 같이 여재(140)에 대하여 고압의 공기를 분출하게 된다. 분출되는 고압의 공기는 골재(142)의 사이사이에 쌓여 있던 퇴적물이나 혹은 부착되어 있던 오염물을 떨어지게 하여 정체수와 같이 여과조(115)의 상방으로 분출되게 한다. 이때의 분출되는 오염물질이 함유된 여재 세척수는 도 1 및 도3의 표시와 같이, 여재 세척수 및 오염물 배출관(130)의 내부로 여재 세척수 유입구멍(132)을 통하여 유입된후, 배출로(134)를 따라 흐르면서 수압으로 역지 개폐문(136)을 개방하고 이때 개방되는 여재 세척수 배출구(135)를 통하여 전처리조(114)의 내부로 유입되게 배출된다.

여재 세척수와 같이 여과조(115)의 정체수가 여재 세척수 배출구(135) 및 정체수 배출구(137)를 통하여 전처리조(114)쪽으로 배출되게 되면, 배출되는 양만큼 방류조(116)의 정체수 또한 여과수 배출구(162)를 통하여 여과조(115)의 내부로 유입되면서 상기와 같은 과정을 통하여 전처리조(114)로 유입되게 배출된다.

여재 세척 장치(150)에 의한 여재 세척용 공기 공급은 처리수조(110)의 수위가 P3지점에 도달 될때 까지만 작동한다. 그 이유는 여재 세척수가 배출관(130)을 통하여 전부 배출되었기 때문이다. 여재 세척 장치(150)의 작동 중지는 정체수의 수위가 P3 지점까지 도달하는 수위를 감지하는 감지센서의 감지신호의 전달에 의하여 실행되게 할 수 있다. 예컨데 여재 세척 장치(150)에 고압공기를 공급하는 에어 콤프레셔에 감지신호를 보내는 방식으로 작동을 중지할 수 있다. 이러한 방식은 보통의 기술이므로 별도의 설명은 생략한다.

정체수의 수위가 P3 지점에 도달하면 그동안 배출되는 수압에 의하여 개방되어 있던 여재 세척수 배출구 개폐문(136)은 자중에 의하여 닫히게 된다. 또한 P3 지점의 수위를 이루게 되는 정체수는 배제펌프(P)의 작동으로 계속하여 외부로 배제되는데, 특히 도 7의 표시와 같이 여과수 배출구(162)는 여과조(115)로부터 여과수 방류조(116)을 향하여 여과수의 원활한 배출을 위하여 상시 개방된 형태로 구성되어 있으나, 침전물 배출구(164)는 여과수 방류조(116)의 바닥부에 고이게 되는 침전물이 여과조(115)로 유입되는 것을 방지하고자 평상시는 역지 개폐문(163)에 의하여 차단된 상태로 되어 있다가, 배제펌프(P)의 가동에의한 펌프의 흡입 압력의 작용으로 방류조(116)로부터 작용되는 수압에 의하여 열린 상태를 이루면서, 방류조(116)의 바닥에 쌓여 있던 침전물까지 개방된 배제 펌프(P)의 흡입력에 의하여 여과수 방류조(116)로부터 여과조(115)의 정체수 배출구(137)을 통하여 전처리조(114)로 유입되게 하여 외부로 배제할 수 있게 한다.

처리수조(110)으로부터 정체수의 배제에 대한 완료가 확인되면, 정체수 배제 펌프(P)의 작동은 중단하고, 아울러 정체수 배출구(137)의 역지 개폐문(138)과 침전물 배출구(164)의 역지 개폐문(163)은 자중으로 닫혀지게 된다. 정체수 배제 펌프(P)의 작동중지는 운전자들이 정체수 배제 펌프(P)로부터 배출되는 정체수의 잔존 유무 확인에 의하여 실시하거나, 혹은 정체수의 잔존 유무를 감지하는 감지센서의 신호에 의하여 실시할 수 있다. 이 기술 또한 보통의 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기에서 여재 세척 장치(150)의 내부를 청소할 필요가 있을 때에는, 마개(156)을 개방하면 된다. 마개(156)의 설치는 혹시 여재(140)의 골재(142)로부터 발생되는 작은 이물질들이 압축공기 분출관(154)의 내부로 유입되어 쌓이게 될시 압축공기 분출관(154)이 막히는 것을 방지하고자, 분출관(154)의 내부를 청소할 때 사용하기 위한 것이다. 분출관(154)의 양단으로부터 마개(156)를 개방하게 되면, 분출관(154)의 양단은 외부로 완전히 개방되는 상태를 이루게 된다. 이때 개방되는 관의 내부로 브러쉬를 넣어서 소제하거나 혹은 고압수를 살수하여 소제할 수 있다.

고압수의 공급은 도2 및 도5의 표시와 같이 도입관(151)에 역세수(逆洗水)공급관(157)을 설치하여 분출관(154)에는 고압수를 주입하는 방식으로 청소를 할수 있다. 고압수의 공급시에는 에어 콤프레서 등이 연결되는 고압 공기관(159)를 밸브(V1)로 폐쇄하는 것이 좋고, 반대 고압공기를 공급시에는 고압수가 공급되는 역세수 공급관(157)을 밸브(V2)로 폐쇄하는 것이 바람직하다.

도면에서 미설명 부호인 180은 여과조(115)로 유입되는 강우량이 많을시 우수를 여과방류조(116)의 내부로 그대로 바이패스 시키기 위한 바이패스 홀이고, 190은 수처리조(110)의 내부를 청소할시 사용하는 세척수 유입관을 각각 표시한 것으로, 이때의 세척수는 청결유지를 위하여 상수도를 사용할수 있다.

본 발명은, 초기우수의 여과효율의 향상으로 하천 오염을 적극적으로 방지하는 유용성을 부여하고, 특히 여재 세척과정에서 압축 공기의 공급으로 여재 세척에 따른 시간과 노동력을 줄이는 이익을 제공하고, 또한 강우 종료후 수 처리조 내에 남아 있게 되는 오염수의 처리를 용이하게 배출할 수 있게 하는 사용상의 이익을 부여한다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

100 : 초기우수의 수 처리시스템
110: 수처리조, 111a,111b,111c : 구획벽체, 114: 전처리조, 115 : 여과조
116 : 정화수 방류조, 117 : 배플(Baffle)
120 : 세목(細目)스크린
130 : 여재 세척수 및 오염물 배출관, 135 : 여재 세척수 배출구, 137: 정체수 배출구
140 : 여재
150 : 여재 세척 장치
162 : 여과수 배출구

Claims (7)

1. 삭제
2. 하나의 콘크리트 구조물로 이루어지고, 그 구조물을 구획하는 구획벽체들에 의하여 초기우수의 유입구가 형성된 전처리조, 여과수 배출구를 갖는 여과조 및 유출구를 갖는 방류조가 상호 연락되는 상태로 각각 구획형성된 수 처리조;
   상기 여과조의 전체에 설치되어 상기 전처리조로부터 상기 여과조를 경유후 상기 방류조로 배출되는 초기우수에 함유된 오염물을 여과하는 여재를 구비하고, 소정 길이를 갖는 중공형(中空形) 관체이며 상기 여과조의 전 길이에 걸쳐 상기 여재로부터 상부가 노출되는 형태로 매몰되게 설치하여 내부로는 상기 전처리조 및 여과조와 연락되는 배출로를 형성하는, 내부로 상기 배출로를 제공하고자 중공(中空)상의 일체형 사각 단면 혹은 분할형 사각 단면을 이루며 상부는 상기 여재로부터 여과조의 내부로 노출되게 설치되어 노출된 부분에는 여재 세척수를 상기 배출로에 유입되게 하기위한 유입구멍이 천공되어 있고, 또한 여재 세척수 및 오염물 배출관의 일단은 구획벽체(111c)에 의하여 막히게 설치되는 반면, 반대쪽 단부는 구획벽체(111b)에 설치된 여재 세척수 배출구와 연락되게 구성된 여재 세척수 및 오염 물배출관;
   상기 여재 세척수 및 오염 물배출관의 하방에 위치되게 상기 여재에 매장되게 설치되어 상기 여재의 세척을 위한 고압공기 혹은 역세수를 분출하는 여재 세척장치; 및
   상기 전처리조로부터 외부로 연장설치되며, 상기 여재 세척 장치에 의하여 세척되어 상기 세척수 및 오염 물배출관을 통하여 상기 전처리조로 유입되는 여재 세척수 및 오염물과 상기 수처리조에 고여 있게 되는 정체수 및 퇴적되는 침전물 까지도 흡입하여 배제할 수 있게 한 정체수 배제 펌프를 포함하고,
   상기 수처리조에 정체수의 있음이 확인되는 경우 상기 정체수 배제 펌프의 작동과 아울러 상기 여재 세척장치로부터 고압공기와 여과수를 번갈아 가면서 공급하여 여재로부터 탈리되는 오염물과 여재에 사용된 여재 세척수는 상기 배출로 및 상기 구획벽체(111b)의 역지 개폐문(136)을 갖는 상기 여재 세척수 배출구(135)를 통하여 상기 전처리조로 강제 흡입되게 한후,상기 정체수 배제펌프에 의하여 외부로 강제 배제하고, 상기 정체수 배제펌프에 의하여 배제되는 정체수의 수위가 상기 여재 세척수 및 오염물 배출관의 바닥부의 아래로 내려가는 것이 확인되는 경우, 상기 여재 세척장치의 작동은 중지하고, 상기 정체수 배제펌프만을 상기 수처리조의 정체수와 아울러 수처리조의 하부에 퇴적된 침전물의 완전 배제가 확인 될때 까지 작동되게 한 것을 특징으로 하는 초기우수의 수처리 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 여재 세척장치는, 상기 여과조의 길이 방향으로 양단이 상기 구획벽체(111b,111c)를 관통하여 외부로 개방되는 형태를 이루면서 일정 간격을 두고 배치한 다수개의 분출관과, 이 분출관들로부터 일정 간격을 두고 상기 여재의 방향으로 돌출되게 설치된 다수개의 분출용 노즐과, 그리고 상기 분출관을 상호 연락되게 일체적으로 연결하여 고압의 압축공기 및/혹은 역세수를 공급되게 하는 도입관으로 이루어져 있고, 또한 상기 분출관들의 양단에는 마개가 개방가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 초기우수의 수처리 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 여재는 하부로 고정 설치된 유출방지 망과, 이 유출방지망의 상부에 설치된 크고 작은 골재로 이루어진 것을 특징으로 하는 초기우수의 수처리 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 전처리조 내부에서 유입구와 대면부위에는 세목스크린이 그리고 상기 구획벽체(111b)의 상부 개방부(104)의 앞쪽으로는 배플이 설치되고 이 배플의 하부에는 유량을 일정하게 유지하는 유량 조절용 미세공들이 설치됨을 특징으로 하는 초기우수의 수 처리시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 전처리조, 여과조 및 방류조의 상호 연락은, 상기 구획벽체(111b)의 하부에 형성된 정체수 배출구와, 그리고 상기 구획벽체(111c)의 하부에 상,하로 설치된 상시 개방구조의 여과수 배출구 및 침전물 배출구에 의하여 이루어지고,
   상기 정체수 배출구에는 부구가 설치된 역지용 개폐문이, 그리고 상기 침전물 배출구에는 역지 개폐문이 설치됨을 특징으로 하는 초기 우수의 수처리 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 여과조의 구획벽체(111c)에는 바이패스 홀이 더 설치됨을 특징으로 하는 초기우수의 수처리 시스템.
   

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