KR101653780B1 - 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치 - Google Patents

역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유도 월류부를 통해 초기 우수를 침전시키는 저류부; 저류부를 통해 2차 침전된 우수가 유입되는 여과조와, 상기 우수를 여과 처리하는 여재수단을 포함하는 여과 처리부; 상기 여재수단으로부터 여과 처리된 유출수의 유입을 차단하고, 여과 처리시 발생하는 오염물질과 우수의 슬러지들만을 수집하는 역세수 유입홀이 다수개 구성된 역세 배수 저장조와, 유입된 오염물질 및 슬러지들을 외부로 방출하는 역세수 배수펌프와, 상기 여재수단에 흡착된 오염물질들을 압축공기를 분사하여 1차 역세하는 공기 세척부와, 상기 공기 세척부의 구동이 완료되면, 상기 유출수를 이용하여 상기 여재수단을 세척하면서 2차 역세를 수행하는 수 세척부와, 상기 공기 세척부와 수 세척부의 구동을 제어하는 역세 제어부를 포함하는 역세 시스템을 더 포함하는 역세 처리부; 및 저장된 유출수가 일정량 이상이 되면, 외부로 방류가 이루어지도록 하는 방류조와, 유출수를 방류하고, 역세척시 유출수의 역류가 이루어지도록 하는 역세척 및 방류펌프와, 유출수의 수위가 일정 수위에 도달하게 되면, 자동으로 방류가 이루어지도록 하는 방류 수위센서 및 상기 여재수단의 역세척이 이루어지도록 방류라인과 연결 구성되어 상기 유출수를 역류시켜 상기 수 세척부측으로 공급하는 수 공급라인로 구성되는 방류부를 포함하고, 역세척 공정이 자동으로 이루어도록 초기 우수에 대한 여재수단의 여과 저항에 의해 발생하는 저류조의 수위에 따른 손실수두를 센싱하는 것을 특징으로 한다.

Description

역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치 {Non-Point Source Contaminant Treatment System Having Reverse-washing auto system}
본 발명은 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 도로노면 유출수 등에 포함된 비점오염물질의 오염물질을 효과적으로 제거하고, 제거된 오염물질을 별도 격리시켜 하수 처리장이나 지정된 오폐수 처리시설로 방출하여 정화된 유출수와 뒤섞이는 것을 방지할 수 있어 유지 관리가 매우 용이할 뿐만 아니라. 여재수단의 외면에 흡착되는 오염물질의 역세척을 자동으로 이루어지도록 함으로써, 비점오염저감시설장치의 처리 효율을 향상시키고, 유지관리가 매우 용이한 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치에 관한 것이다.
일반적으로 오염물질은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원(點汚染源)으로부터 배출되는 점오염물질과 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 벌채지, 폐기물처리장, 쓰레기매립장, 도심지, 도로 및 산업현장 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)으로부터 배출되는 비점오염물질로 나눌 수 있다.
전술한 바와 같은 오염원으로부터 배출되는 오염물질로는 중금속, 병원성 미생물, 유기화합물, 방사성 물질, 유독 물질 및 기타 염류 등 매우 다양한 형태로 분포되어 있어서 우천시에 빗물에 쓸려 빗물과 함께 하천, 호수 등의 공공 수역이나 지하수로 흘러들어가 수질오염을 일으킴에 따라 생태계의 파괴와 함께 최종적으로는 인간에게까지 매우 큰 폐해를 주게 된다.
최근 우리나라를 비롯한 선진국에서는 강우 초기에 오염도가 심한 오염물질이 공공수역으로 유입되면서 수질오염문제가 현안으로 대두되고 있다.
강우유출수 등에 의한 다수의 비점오염원에 대한 광역적 수질오염이 갈수록 심화되고 있는 가운데, 국내의 경우 불투수면 비율의 증가로 인하여 강우 초기에 오염물질이 다량 유출되는 초기유출(first flash)현상이 두드러지며, 특히 도시지역에서 발생되는 비점오염물질은 고형물, 유기물, 영양염류 외에도 중금속과 PAHs(poly aromatic hydrocarbons) 등의 독성물질을 포함하고 있어 수계를 오염시키는 주된 원인 중의 하나이다.
환경부는 점오염과 비점오염원을 관리하기 위해 유역으로부터 유입되는 오염물질의 총량을 규제하는 오염총량관리제도를 도입하였고, 할당된 오염부하량 범위 내로 하천의 수질을 유지하기 위하여 각종 개발 사업 시 비점오염물질의 관리를 위한 비점저감시설의 신고 및 설치를 의무화하게 되었으며, 수질 및 수생태계보전에 관한 법률(이하 수생태법) 및 동법 시행령에 근거해서 2007년 도로를 비점오염원 시설로 정의하고 비점오염저감시설을 설치하도록 규정하였으며 2013년에는 기존 공용 중인 도로중 고속도로의 경우 상수원보호구역, 취수시설지역, 특별대책지역 그리고 4대강 수변지역을 통과하는 도로에 비점오염저감시설을 설치하도록 하고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1288331호에는, 내부에 공간이 형성되는 본체와, 상기 본체 상단부에 형성되며 하면에 복수의 종유입로가 형성되고 유출라인에 연통하는 여과챔버와, 상기 여과챔버의 내부에 형성되는 하나 이상의 부상여재와, 상기 여과챔버에 형성되어 상기 부상여재를 세척하기 위한 세척수단을 포함하는 비점오염 처리장치가 개시된 바 있다.
그러나, 전술한 선행기술문헌은 침전성 고형물 및 협잡물, 오일의 처리 효율이 매우 낮을 뿐만 아니라, 유지관리의 어려움이 있으며, 세부 설계기준이 명확하지 않아 현장에서 적용하기에 어려운 문제점이 있다.
특히, 부상여재로부터 탈리되는 이물질들을 처리하기 위해서는 많은 인력과 시간 및 비용이 소요되어 유지 관리가 용이하지 못한 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 비점오염 처리장치는 역세척에 의한 오염물질들을 방출하기 위한 별도의 배관 라인과 흡입펌프가 구성되어야 하는데, 배관 라인의 길이에 따라 흡입력이 저하되어 오염물질들의 방출 효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
삭제
대한민국 등록특허 제10-1288331호
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 도로노면 유출수 등에 포함된 비점오염물질의 오염물질을 효과적으로 제거하고, 제거된 오염물질을 별도 격리시켜 하수 처리장이나 지정된 오폐수 처리시설로 직접 방출하여 정화된 유출수와 뒤섞이는 것을 방지할 수 있는 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 여재수단의 외면에 흡착되는 오염물질의 역세척을 자동으로 이루어지도록 함으로써, 비점오염저감시설장치의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 여과 처리부 내에 여재수단의 역세척이 자동으로 이루어지도록 역세 배수펌프가 내장되는 역세 배수 저장조를 독립되게 구성함으로써, 비점오염저감시설장치의 설비 공간을 최소화할 수 있어 초기 설비 비용을 절감할 수 있는 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 역세 제어부를 통해 설정된 기간에 자동으로 역세척이 이루어지도록 함과 동시에 역세척에 사용된 역세수와 오염물질을 배출함에 따라 비점오염저감시설의 유지 관리가 매우 편리한 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유도 월류부를 통해 초기 우수가 유입되어 1차 침전이 이루어지는 제1저류조와, 상기 제1저류조와 연결되어 1차 침전이 이루어진 우수를 2차 침전시키는 제2저류조와, 상기 제1 및 제2저류조를 분할하는 분할 격벽과, 우수의 유입량에 따라 역세척 공정이 자동으로 이루어도록 초기 우수의 유입량을 센싱하는 손실수두 센서를 포함하는 저류부; 상기 제2저류조를 통해 2차 침전된 우수가 하부로 유입되고, 여과 처리된 유출수를 배출하는 여과조와, 상기 여과조에 내장되며, 폴리비닐알코올(PVA) 재질로 이루어진 제1여재수단 및 폴리우레탄(PU)으로 이루어진 제2여재수단이 일정 비율로 혼합되고, 상기 제1 및 제2여재수단이 내장되는 여재커버가 구성되는 여재수단을 포함하는 여과 처리부; 상기 여과조의 내부에 구성되며, 상기 여재수단으로부터 여과 처리된 유출수의 유입을 차단하고, 여과 처리시 발생하는 오염물질과 상기 제2저류조로부터 유입되는 우수의 슬러지들만을 수집하는 역세수 유입홀이 다수개 구성된 역세 배수 저장조와, 상기 역세 배수 저장조의 내부에 구성되며, 유입된 오염물질 및 슬러지들을 외부로 방출하는 역세수 배수펌프를 포함하고, 상기 여재수단에 흡착된 오염물질들을 압축공기를 분사하여 1차 역세하는 공기 세척부와, 상기 공기 세척부의 구동이 완료되면, 상기 유출수를 이용하여 상기 여재수단을 세척하면서 2차 역세를 수행하는 수 세척부와, 상기 공기 세척부와 수 세척부의 구동을 제어하며, 유입 손실 수두가 80mm 이상 발생하였을 때, 역세척이 이루어지도록 제어하는 역세 제어부와, 상기 역세 배수 저장조 내에 유입되는 슬러지를 포함한 오염물질 및 역세수의 유입량을 체크하여 역세 제어부로 전송하는 역세 수위센서를 포함하는 역세 시스템을 더 포함하는 역세 처리부; 및 저장된 유출수가 일정량 이상이 되면, 외부로 방류가 이루어지도록 하는 방류조와, 유출수를 방류하고, 역세척시 유출수의 역류가 이루어지도록 하는 역세척 및 방류펌프와, 유출수의 수위가 일정 수위에 도달하게 되면, 자동으로 방류가 이루어지도록 하는 방류 수위센서 및 상기 여재수단의 역세척이 이루어지도록 상기 방류라인과 연결 구성되어 상기 유출수를 역류시켜 상기 수 세척부측으로 공급하는 수 공급라인로 구성되는 방류부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 여과조에는 상기 우수의 슬러지들이 상기 역세 배수 저장조의 내부로 유입될 수 있도록 소정의 경사를 이루는 슬러지 호퍼가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1여재수단은 공극률 90%, 입경 15-20mm, 밀도 0.595 g/cm3 , 마모도 0.14 mm, 투수계수:1.0cm/sec의 특성을 가지며, 인장강도는 0.1~0.23 MPa로 이루어지고, 상기 제2여재수단은 공극률과, 입경 15-20mm이 상기 제1여재수단과 동일한 형태로 구성되도록 제조하며, 밀도 24.5~31 g/m3, 인장강도 115.3Kpa, 압축강도는 3.2Kpa을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2여재수단은 250mm~350mm 의 두께를 가지고, 무게비 7:3의 비율로 혼합되어 상기 여재커버에 내장되어 상기 우수의 유입량에 따라 18~20m/h의 여과선속도를 통해 여과 처리가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 세척부는 60L/min의 공기량을 40 m3/m2hr의 면적당 공기 주입량으로 일정하게 유지하여 공급하여 상기 여재수단의 1차 역세척을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 여과조에는 상,하부 유동공간을 형성하는 여재 프레임과, 상기 여재 프레임의 상부 및 하부에 각각 구성되어 우수, 슬러지를 포함한 오염물질 및 역세수가 통과하는 상부 메쉬망 및 하부 메쉬망을 포함하는 여재 지지부가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 도로노면 유출수 등에 포함된 비점오염물질의 오염물질을 효과적이고, 경제적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 역세 배수 저장조를 통해 여재수단으로부터 제거된 오염물질을 별도 격리시켜 하수 처리장이나 지정된 오폐수 처리시설로 방출하여 정화된 유출수와 뒤섞이는 것을 방지할 수 있어 유지 관리가 매우 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 여과 처리부 내에 여재수단의 역세척이 자동으로 이루어지도록 역세 배수펌프가 내장되는 역세 배수 저장조를 구성함으로써, 비점오염저감시설장치의 설비 공간을 최소화할 수 있어 초기 설비 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 역세 제어부를 통해 설정된 기간에 자동으로 역세척이 이루어지도록 함과 동시에 역세척에 사용된 역세수와 오염물질을 배출함에 따라 비점오염저감시설의 유지 관리가 매우 용이하고, 유지 관리에 소요되는 인력 및 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 나타낸 평단면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 비점오염저감시설장치의 상부 평단면도, 중층 평단면도, 하부층 평단면도를 각각 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치의 역세 배수 저장조를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 여재수단의 재질 및 특성 시험결과를 나타낸 표,
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 여재수단을 나타낸 사진 및 여과 효율 실험 결과를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명에 따른 공기 세척부의 최적의 역세 공기량 및 주입시간의 실험을 실시한 결과표,
도 12는 본 발명에 따른 수 세척부의 최적의 역세수 주입속도 및 주입시간의 실험을 실시한 결과표,
도 13은 본 발명에 따른 비점오염저감시설의 연속 운전시간에 따른 수두 발생 여부 및 역세척 후 초기 손실수두를 타나낸 그래프,
도 14는 본 발명에 따른 비점오염저감시설의 도로면 강우유출수 적용에 따른 처리효과에 대한 실험 결과 그래프,
도 15는 본 발명에 따른 역세척 전후의 여재수단의 형태를 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 개략적으로 나타낸 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치를 나타낸 평단면도, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 비점오염저감시설장치의 상부 평단면도, 중층 평단면도, 하부층 평단면도를 각각 나타낸 도면, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치의 역세 배수 저장조를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 비점오염저감시설장치는 전처리부(100), 여과 처리부(200), 역세 처리부(300) 및 방류부(400)를 포함하여 구성된다.
전처리부(100)는 초기 우수의 유입이 이루어지며, 초기 우수에 포함된 조대형 고형성 부유물질을 우수로부터 분리하여 여과 처리부(200)로 유출시키는 구성요소이다.
이러한 전처리부(100)는 제1 및 제2저류조(112, 114)로 분할 구성되며, 이 제1 및 제2저류조(112, 114) 사이에는 분할 격벽(116)이 구성된다.
제1저류조(112)에는 유도 월류부(102)와 우수 유입관로(104)를 통해 연결되어 초기 우수가 유입되도록 구성되며, 내부에는 우수 유입관로(104)를 통해 유입되는 우수 및 조대형 고형성 부유물질(이하, 부유물이라 함)을 분리하는 정류 스크린(130)이 구성된다.
여기서, 유도 월류부(102)는 초기강우 2.5mm/hr인 경우, 우수 유입관로(104)를 통해 제1저류조(112)측으로 우수의 유입이 이루어지도록 하며, 초기강우 이후 오버 플로워되는 우수는 기존의 우수관로측으로 방출이 이루어지도록 우수 배출관로(106)가 구성된다.
또한, 제1저류조(112)에는 유도 월류부(102)를 통해 유입되는 우수의 유입량, 우수의 손실수두를 체크하여 우수 유입관로(104)를 개폐시켜 우수의 유입 여부를 제어하며, 제1저류조(112)에 유입되는 우수의 수위가 일정량 유입되면, 자동으로 역세척이 이루어지도록 역세 제어부(350)측으로 역세 구동신호를 전송하는 손실수두 센서(120)가 더 구성된다.
즉, 본 발명의 손실수두 센서(120)는 전처리부(100)의 제1저류조(112)측으로 초기 우수가 유입되면서 손실수두 센서(120)의 위치에 도달하게 되면, 손실수두 센서(120)는 역세 제어부(350)로 역세척 구동신호를 전송함으로써, 역세 처리부(300)에 의해 역세척 공정이 이루어지도록 함으로써, 역세척 공정이 자동으로 이루어지게 되는 것이다.
다시말해, 여과조(210)에 구성되는 여재수단(220)의 저항(막힘현상)에 의하여 발생하는 저류조(110)의 수위에 따른 손실수두의 수위를 센싱하여 손실수두의 수위가 일정 수위에 도달하게 되면, 여재수단(220)의 역세척이 필요한 시점이라 판단하여 자동으로 역세척 공정이 이루어지도록 하는 것이다.
이와 같은 제1저류조(112)는 우수 유입관로(104)를 통해 유입된 초기 우수를 침전시켜 부유물을 1차 분리하며, 부유물과 분리된 초기 우수를 제2저류조(114)측으로 공급한다.
이때, 제1저류조(112)와 제2저류조(114) 사이에 구성되는 분할 격벽(116)에는 제1저류조(112)에서 1차 침전와 완료된 초기 우수가 제2저류조(114)측으로 공급될 수 있도록 하는 우수 유출홀(115)이 형성된다.
아울러, 본 발명의 분할 격벽(116)에는 우수 유출홀(115)을 통해 유출되는 초기 우수에 포함된 이물질을 제거하는 필터부재가 더 구성될 수 있다.
제2저류조(114)는 필터부재를 통해 제1저류조(112)에 위치하는 초기 우수가 공급되면, 이 초기 우수를 2차 침전시켜 초기 우수와 이물질의 분리가 이루어지도록 하고, 침전이 완료된 우수를 여과 처리부(200)의 여과조(210)측으로 유입시키는 구성요소이다.
이러한 제2저류조(114)에는 2차 침전이 이루어진 우수를 여과조(210)측으로 유입시키는 우수 공급홀(118)이 형성되며, 이 우수 공급홀(118)에는 필터부재가 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 우수 유출홀(115) 및 우수 공급홀(118)에는 침전이 이루어져 가장 깨끗한 상태의 우수만이 제2저류조(114) 및 여과조(210)측으로 각각 공급되도록 우수 유입관(140)이 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 전처리부(100)는 저류조(110)를 통해 침전이 이루어진 우수 중 상부에 위치한 우수만이 우수 유입관(140)을 통해 공급되는 것이다.
여과 처리부(200)는 전처리부(100)를 통해 침전에 의해 1차 정화가 이루어진 우수가 유입되고, 이 우수를 여과 처리하여 방류부(400)로 방출이 이루어지도록 하며, 여과 처리시 발생하는 오염물질들을 제거하는 역세 처리부(300)가 구성되는 것이다.
이러한 여과 처리부(200)는 1차 정화가 이루어진 우수가 유입되는 여과조(210)가 형성되고, 이 여과조(210)에는 유출수를 방류부(400)측으로 배출하는 유출수 배출홀(212)이 형성된다.
이때, 유출수 배출홀(212)은 후술할 역세 처리부(300)의 역세 배수 저장조(310)의 높이보다 낮은 위치에 구성되어 역세 배수 저장조(310)의 내부에 유입되는 역세수(오염물질이 포함된 유출수)와 혼합되는 것을 방지하는 한편, 유출수가 역세 배수 저장조(310)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
즉, 역세 배수 저장조(310)의 상단부 높이가 유출수 배출홀(212)의 위치보다 높은 위치를 이루도록 구성되는 것이다.
또한, 본 발명의 여과조(210)에는 제2저류조(114)로부터 유입되는 우수에 포함된 슬러지를 후술할 역세 처리부(300)의 역세 배수 저장조(310)측으로 안내하는 슬러지 호퍼(230)가 구성된다.
슬러지 호퍼(230)는 우수에 포함된 슬러지가 역세 배수 저장조(310)측으로 유입되도록 함으로써, 역세척 공정으로 인해 역세수단(220)으로부터 탈리된 오염물질과 함께 외부로 배출이 이루어지도록 저류조(110)측에서 역세 배수 저장조(310)측으로 소정의 각도만큼 경사지게 형성된다.
또한, 여과조(210)에는 저류조(100)의 우수 유입관(140)으로부터 공급되는 우수에 포함된 고형물 및 미세 오염물질을 제거한 유출수를 정화하는 여재수단(220)이 구성된다.
여재수단(220)은 여과흡착의 속도가 빠르고, 내마모성이 우수하며 가수분해가 안되는 특징을 가지고 있어 유지비가 매우 저렴할 뿐만 아니라, 오염된 우수의 처리 효율이 매우 뛰어난 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alcohol: PVA)로 이루어진다.
하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명이 여재수단(220)은 폴리우레탄(Polyurethane)으로 구성될 수도 있다.
다시말해, 본 발명의 여재수단(220)은 도 8a에 도시된 바와 같이, 폴리비닐알코올로 이루어진 제1여재수단(222)과, 도 8b에 도시된 바와 같이, 폴리우레탄으로 이루어진 제2여재수단(224)으로 구성될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 여재수단(220)에는 제1 및 제2여재수단(222, 224)이 다수개 구성되는 것으로, 이러한 제1 및 제2여재수단(222, 224)이 보다 용이하게 부유가 이루어지면서 우수의 여과 처리가 이루어질 수 있도록 하는 여재커버(226)가 더 구성될 수 있다.
이때, 여재커버(226)에 내장되는 본 발명의 여재수단(220)은 각각 다른 재질로 이루어진 제1 및 제2여재수단(222, 224)들이 무게비 7:3의 비율로 내장될 수 있다.
한편, 본 발명의 여재수단(220)은 제1 및 제2여재수단(224)의 성분들이 일정량 혼합된 형태로도 구성될 수 있으며, 바람직하게는 폴리비닐알코올과 폴리우레탄이 중량비 기준으로 5:5의 비율로 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
제1여재수단(222)은 특성 실험결과, 공극률 90%, 입경 15-20mm, 밀도 0.595 g/cm3, 마모도 0.14 mm, 투수계수:1.0cm/sec의 특성을 가지며, 인장강도는 0.1~0.23 MPa을 가진다.
제2여재수단(224)은 공극률과, 입경 15-20mm이 제1여재수단(222)과 동일한 형태로 구성되도록 제조하며, 밀도 24.5~31 g/m3, 인장강도 115.3Kpa, 압축강도는 3.2Kpa을 가진다.
이와 같은 본 발명의 여재수단(220)은 여과정도의 향상, 통수속도의 향상에 의한 컴팩트화, 역세수량의 감소 등의 기능을 가지며, 공극율이 높기 때문에 압력손실이 매우 적어 역세수량이 15L/mim이고, 여과속도 10m3/m2/day 이상의 고속여과가 가능하고, 또 초미세섬유를 이용하기 때문에 미세한 현탁물까지 제거 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 여재수단(220)은 여과조(210)의 내벽면에 밀착되게 구성되되, 공급되는 우수의 양에 따라 여과 처리조(200)의 내벽면을 따라 승하강이 이루어지도록 구성된다.
즉, 우수 공급홀(118)을 통해 여과조(210)의 하방으로 우수의 공급이 이루어지면서 여과조(210)에 위치하는 여재수단(220)을 부상시키면서 통과하여 여과 처리가 이루어지게 되고, 여과 처리된 유출수(우수)는 유출수 배출홀(212)을 통해 방류부(400)의 방류조(410)로 배출이 이루어지게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 여재수단(220)은 250mm~350mm 의 두께를 가지며, 바람직하게는 300mm의 두께를 이루도록 구성된다.
이는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 비점오염 저감시설의 적정 여재수단(220) 두께를 산정하기 위하여 여재수단(220) 두께별 제거효율을 분석하는 실험을 실시하였다.
실험 결과, 유입수의 SS 농도는 200~1000 mg/L로 변화시켰으며 여재수단(220)의 선속도는 18 m/hr 유지하였다.
여재수단(220)의 두께를 250 mm으로 하여 저농도 범위에서 60분 동안 운전한 결과 평균제거효율은 75.7%로 나타났으며, 여재수단(220) 높이를 300 mm이상으로 하였을 경우 평균 제거효율은 85.3%로 양호한 결과가 도출됨에 따라 본 발명의 여재수단(220)의 최적의 두께는 300 mm로 이루어짐이 바람직한 것이다.
또한, 여재층높이를 300mm로 유지하고 여과선속도를 5m/h ~ 20m/h까지 변화시켜 120min 동안 실험한 결과, 여과선속도가 증가할수록 효율이 감소하는 경향을 나타내었으며, 18~20m/h에서 평균 SS제거효율은 85.2%를 나타내었다.
즉, 최적의 여과선속도는 18~20m/h를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명은 여재수단(220)의 상,하부 유동공간을 확보하는 여재 프레임(382)와, 여재 프레임(382)의 상부 및 하부에 각각 구성되어 우수, 슬러지를 포함한 오염물질 및 역세수 등의 통과하는 상부 메쉬망(384)과 하부 메쉬망(386)을 포함하는 여재 지지부(380)가 구성된다.
여재 프레임(382)은 여과조(210) 내에 설치되어 역세 배수 저장조(310)의 둘레면을 감싸도록 구성되며, 내부에 여재수단(220)의 승하강 작동이 이루어지도록 하는 유동공간을 형성한다.
상부 및 하부 메쉬망(384, 386)은 SUS 재질로 이루어지며, 소정의 메쉬로 이루어진 그물망으로 그 상부 및 하부에는 각각 공기 세척부(330)와 수 세척부(340)가 위치하여 여재수단(220)의 역세척이 이루어지도록 하며, 역세척시 발생하는 오염물질 및 역세수가 통과하여 역세 배수 저장조(310)측으로 유입될 수 있도록 구성된다.
한편, 본 발명의 여과조(210)에는 여재수단(220)에 고착되는 오염물질들을 세척하는 역세 처리부(300)가 구성된다.
역세 처리부(300)는 여과조(210)의 내부 중앙에 위치하며, 여재수단(220)과 접하도록 구성되고, 역세척시 각종 부유물이 포함된 오염물질과 여재수단(220)의 역세척에 사용된 역세수가 수용되어 유출수와 혼합되는 것을 방지하는 한편, 역세수의 일정 수위에 따라 외부로 방출되도록 하는 구성요소이다.
이러한 역세 처리부(300)는 외면에 여재수단(220)이 긴밀하게 접하도록 구성되고, 우수에 포함된 슬러지와, 여재수단(220)으로부터 탈리되는 오염물질들이 유입되는 유입홀(312)이 형성된 역세 배수 저장조(310)가 구성된다.
역세 배수저장조(310)는 여과조(210)의 내부 중앙측에 구성되며, 우수가 유입되는 공간을 분리하여 별도의 격실을 이루도록 구성되어 여재수단(220)으로부터 탈리된 오염물질과 우수로부터 분리된 슬러지만이 유입되어 저장되도록 하고, 여재수단(220)을 통과하면서 여과 처리된 유출수가 유입이 이루어지지 않도록 구성된돠.
이러한 역세 배수 저장조(310)는 하부에 여재수단(220)의 역세척시 발생하는 오염물질과 우수의 슬러지가 유입되는 역세수 유입홀(312)이 형성된다.
역세수 유입홀(312)은 역세 배수 저장조(310)의 둘레면에 각각 구성되는 것으로, 본 발명에서는 사각의 함체로 이루어진 역세 배수 저장조(310)의 각 면에 총 4개로 구성된다.
즉, 본 발명은 여과조(210) 내에서 우수의 여과 처리가 이루어질 때, 슬러지만이 역세 배수 저장조(310)로 유입되고, 여과 처리된 우수의 유출수는 여재수단(220)의 상부로 통과하면서 역세 배수 저장조(310)의 외부에서 유출수 배출홀(212)을 통해 방류조(410)로 배출되는 것이다.
또한, 역세 배수 저장조(310)의 내부에는 유입된 오염물질 및 슬러지들을 외부로 방출하는 역세수 배수펌프(320)가 구성된다.
역세수 배수펌프(320)는 역세 제어부(350)의 제어에 따라 역세 배수 저장조(310)의 내부에 유입된 오염물질 및 슬러지를 흡입하여 외부로 방출할 수 있도록 방출라인(322)이 구성된다.
방출라인(322)은 역세수 배수펌프(320)를 통해 흡입된 오염물질과 슬러지를 하수 처리장이나 지정된 오폐수 처리시설로 직접 방출하여 유출수가 이 오염물질 및 슬러지에 의해 오염되는 것을 차단하도록 한다.
한편, 본 발명의 역세 처리부(300)에는 여재수단(220)에 흡착된 오염물질들을 탈리시키기 위하여 역세 시스템이 구성된다.
역세 시스템은 여재수단(220)에 흡착된 오염물질들을 소정의 압력을 가지는 에어를 분사하여 1차 역세하는 공기 세척부(330)와, 공기 세척부(330)의 구동이 완료되면, 방류조(410)에 저장된 유출수를 이용하여 여재수단(220)을 세척하면서 2차 역세를 수행하는 수 세척부(340) 및 공기 세척부(330)와 수 세척부(340)의 구동을 제어하는 역세 제어부(350)와, 역세수 배수펌프(320)의 구동 여부를 제어하기 위하여 역세 배수 저장조(310) 내에 유입되는 슬러지를 포함한 오염물질 및 역세수의 유입량을 체크하여 역세 제어부(350)로 전송하는 역세 수위센서(360)를 포함하여 구성된다.
또한, 공기 세척부(330)와 수 세척부(340)는 여재수단(220)이 우수에 의해 부유되거나, 여과 처리가 이루어진 후, 하향 이동이 이루어지는 범위 경계선상으로부터 벗어나는 위치인 상,하부 메쉬망(384, 386)의 외측에 설치되어 여재수단(220)의 원활한 부유 작동에 의해 우수의 여과 처리가 이루어지도록 구성됨이 바람직하며, 본 발명에서는 여재수단(220)의 상,하부 유동공간이 200mm 의 범위에 위치하도록 구성된다.
공기 세척부(330)는 역세 제어부(350)의 제어에 따라 소정의 압축공기를 여재수단(220)측으로 분사하여 오염물질들의 탈리가 이루어지도록 하는 것으로, 이러한 공기 세척부(330)의 단부에는 공급되는 에어를 여재수단(220)측으로 분사하는 에어 분사노즐(332)이 구성된 에어 분사라인(334)이 구성된다.
이러한 공기 세척부(330)는 여재수단(220)의 하부에 구성되어 여재 지지부(380) 내에 구성되는 다수개의 여재수단(220)들이 압축공기의 분사압력에 의해 오염물질들의 탈리가 이루어지도록 함과 동시에 여재수단(220)들이 서로 와류현상에 의해 서로 회전하면서 부딪치게 되고, 이때 발생하는 충돌 압력에 의해 오염물질들의 탈리가 이루어지도록 한다.
이때, 공기 세척부(330)는 소정의 압력을 가지는 압축공기를 분사하여 다수개의 여재수단(220)들이 부상하면서 와류 현상이 발생하도록 하여 오염물질들의 탈리가 보다 효율적으로 이루어지도록 한다.
이와 같은 공기 세척부(330)는 도 11에 도시된 바와 같이, 공기세척시간은 45~75L/min, 수세척은 40m3/m2, 1~3min으로 고정한 후 역세 공기량을 변화시키는 실험을 실시하였다.
실험결과 공기량 45L/min(30 m3/m2hr)에서 역세척 후 초기 수두가 조금씩 상승하는 결과를 나타내었으나 60L/min(40 m3/m2hr)이상에서는 역세척 후 손실수두가 4mm내외로 안정적으로 나타나고 있음을 확인할 수 있었고, 비중이 0.9 내외인 여재수단(220)이 공기 주입에 따라 매우 유동적으로 움직이면서 부착된 오염물질들이 쉽게 탈리되는 것을 확인할 수 있었다.
이에 본 발명에서는 공기 세척부(330)의 공기량을 60L/min로 하고, 면적당 공기 주입량을 40 m3/m2hr로 일정하게 유지하여 공급하도록 제어됨이 바람직하다.
도 15은 공기 세척부(330)에 의해 공기가 주입될 때의 여재수단(220)의 모습을 나타낸 사진과, 공기 세척부(330)의 공기 세척이 완료된 상태의 여재수단(220)의 모습을 나타낸 사진이다.
수 세척부(340)는 공기 세척부(330)에 의해 여재수단(220)의 1차 역세 공정이 완료되면, 역세 제어부(350)의 제어에 따라 유출수를 여재수단(220)측으로 분사하여 탈리되지 못한 2차 잔여 오염물질들을 제거하는 구성요소이다.
이러한 수 세척부(340)는 역세척이 이루어질 때, 방류조(410)에 저장된 유출수를 이용하여 여재수단(220)의 역세척이 이루어지도록 방류조(410)에 구성된 역세척 및 방류펌프(420)의 방류라인(422)과 연결 구성되어 역세 제어부(350)의 제어에 따라 방류되는 유출수를 역류시켜 여재수단(220)측으로 공급하는 수 공급라인(342)이 구성된다.
여기서, 수 공급라인(342)에는 다수개의 수 분사노즐(344)이 구성됨은 물론이다.
또한, 수 공급라인(342)에는 역세 제어부(350)의 제어에 따라 역세척 및 방류펌프(420)의 구동시 유출수를 방류시키거나, 수 분사노즐(344)측으로 공급하는 제어밸브(346)가 더 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 수 세척부(340)는 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 수 세척부(340)의 역세수 주입속도 산정을 위하여 유입원수 SS농도를 350 mg/L내외로 주입하여 손실수두발생이 80mm초과시 역세척을 실시하고 역세척 후 운전을 하면서 초기 발생하는 손실수두를 측정하였다.
역세척시 공기세척을 40 m3/m2hr, 1분으로 고정한 후 역세유량을 변화시켰으며, 역세척수 세척시간은 3분으로 하였다. 도면에 나타난 바와 같이 역세척수 주입유량은 15L/min(10 m3/m2hr)이상에서는 역세척 후 손실수두가 4mm내외로 안정적인 것으로 나타났다.
이와 같이 상향류식 섬유상 여과장치에서는 하향류식 세척이 이루어지므로 높은 역세 선속도가 필요하지는 않는 것으로 나타났다.
즉, 본 발명은 상부에 수 세척부(340)를 구성함으로써, 하부에서 역세수를 분사하는 종래의 역세 시스템 보다 낮은 역세 선속도를 통해서도 보다 효율적인 역세가 이루어지는 것이다.
또한, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 수세척 역세척수 주입시간을 선정하여 위하여 공기세척 40 m3/m2hr, 1분으로 고정한 후 역세척 수 주입속도를 10 m3/m2hr로 하여 동일한 조건에서 역세척수 주입시간을 변화시켰다. 역세수 주입시간은 1분 이상에서는 역세척 후 손실수두가 4 mm내외로 안정적인 것으로 나타났다.
역세 제어부(350)는 공기 세척부(330)와 수 세척부(340)의 구동 여부를 제어하고, 일정 시간에 자동으로 각각의 세척부들이 구동하도록 설정하여 역세척 공정이 자동으로 이루어지도록 하는 구성요소이다.
이러한 역세 제어부(350)는 세척부들의 자동 구동이 이루어질 수 있도록 각종 센서와, 펌프 및 밸브들을 제어한다.
또한, 역세 제어부(350)는 역세 수위센서(260)로부터 역세 배수 저장조(310)에 유입된 역세수의 유입량에 대한 신호가 전송되면, 역세수 배수펌프(320)를 구동시켜 역세수의 방출이 이루어지도록 제어한다.
이때, 역세 제어부(350)는 여과조(210)의 수위를 하이레벨(H)에서, 미들레벨(M), 또는 로우레벨(L)까지 배출한 이후 여재수단(220)의 역세척이 이루어지도록 제어한다.
이는, 압축공기의 분사가 이루어질 때, 여재수단(220)들이 유출수의 수압에 의해 와류 현상이 원활하게 이루어지지 않는 것을 방지하는 한편, 여재수단(220) 상에 흡착된 오염물질들이 유출수와 혼합되는 것을 방지하기 위함이다.
아울러, 본 발명의 역세 제어부(350)는 역세척 및 방류펌프(420)의 구동을 제어함으로써, 방류조(410)에 저장된 유출수의 방류, 또는 수 세척부(340)측으로 공급이 이루어지도록 제어한다.
특히, 본 발명의 역세 제어부(250)는 각각의 세척부들이 3시간에 1회씩 역세척이 이루어질 수 있도록 제어함으로써, 여재수단(220)의 여과 효율이 오염물질들에 의해 저하되는 것을 방지하고, 비점오염저감시설의 연속 운전 시간을 초기 운전 상태로 회복시켜 우수의 여과 효율을 극대화할 수 있게 된다.
특히, 운전시간에 따른 수두(水頭) 발생 및 역세 회복력에 대한 실험을 실시하였다.
실험 조건으로는 선속도 12.5m/hr로 연속 운전을 진행하였으며, 유입 손실 수두(損失水頭)가 80mm 이상 발생하였을 때, 역세를 실시한 결과, 도 13에 나타난 그래프와 같이, 역세 후 수두는 3mm 내외로 초기 운전시 상태로 양호하게 회복되었음을 확인할 수 있다.
예를 들어, SS 농도가 213.3ppm인 유입수를 선속도 12.5m/hr로 연속 운전을 진행하는 경우, 운전시간이 3시간에 도달하게 되었을 때, 수두(mm)의 높이가 80mm의 높이를 이루게 되고, 이때, 본 발명의 역세 시스템이 역세 제어부(350)에 의해 구동하면서 역세척이 진행되면서 수두의 높이를 2~3mm의 초기 운전 상태로 회복시키면서 유입수의 여과 처리가 지속적이고 효율적으로 이루어지도록 하는 것이다.
이에, 본 발명에서는 역세 시스템이 3시간 마다 구동하여 역세척이 이루어지도록 구성되는 것이다.
방류부(400)는 여과조(210)와 유출수 배출홀(212)을 통해 연결되며, 여재수단(220)에 의해 여과 처리된 유출수만이 저장되고, 저장된 유출수가 일정량 이상이 되면, 외부로 방류가 이루어지도록 하는 방류조(410)가 구성되고, 방류조(410)에는 유출수의 방류가 이루어지도록 방류홀(412)이 형성된다.
이러한 방류부(400)는 방류조(410)에 저장된 유출수를 방류하고, 역세척시 유출수의 역류가 이루어지도록 하는 역세척 및 방류펌프(420)가 구성된다.
역세척 및 방류펌프(420)는 방류홀(412)과 연결되어 역세척 및 방류펌프(420)가 구동하면, 유출수를 방류하는 방류라인(422)이 구성되고, 이 방류라인(422)에는 수 공급라인(342)과 연결되어 역세 제어부(350)의 제어에 따라 일정량의 유출수를 수 세척부(340)로 공급하는 수 공급라인(342)이 연결된다.
또한, 방류부(400)에는 방류조(410)에 저장된 유출수의 수위를 감지하여 역세 제어부(350)로 전송함으로써, 유출수의 수위가 일정 수위에 도달하게 되면, 자동으로 방류가 이루어지도록 하는 방류 수위센서(440)가 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명은 도로면 강우유출수 적용에 따른 처리효과에 대한 실험을 실시하였으며, 여재수단(220)의 높이를 30cm로 고정하고 선속도를 18~20m/hr로 하여 120분동안 도로노면 강우유출수를 처리한 결과, 도 14와 같은 결과가 도출되었다.
실험 결과, 유입원수는 하남시 181호선 도로노면 강우유출수로 SS농도는 170~211 mg/L, 처리수의 농도는 100 mg/L로 이하로 안정적으로 처리되는 것을 알 수 있었고, 처리효율은 81.61~86.24%정도로 양호하게 나타남을 확인할 수 있었다.
이에 따라, 본 발명에 따른 비점오염저감설비는 도로노면 유출수 등에 포함된 비점오염물질의 오염물질을 효과적이고, 경제적으로 제거할 수 있으며, 특히 역세 배수 저장조를 통해 여재수단으로부터 제거된 오염물질을 별도 격리시켜 하수 처리장이나 지정된 오폐수 처리시설로 방출하여 정화된 유출수와 뒤섞이는 것을 방지할 수 있어 유지 관리가 매우 용이하고, 여과 처리부 내에 여재수단의 역세척이 자동으로 이루어지도록 역세 배수펌프가 내장되는 역세 배수 저장조를 구성함으로써, 비점오염저감시설장치의 설비 공간을 최소화할 수 있어 초기 설비 비용을 절감할 수 있는 발명이다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전처리부 110: 저류조
120: 손실수두 센서 130: 정류 스크린
140: 우수 유입관 200: 여과 처리부
210: 여과조 220: 여재수단
230: 슬러지 호퍼 300: 역세 처리부
310: 역세 배수 저장조 320: 역세수 배수펌프
330: 공기 세척부 340: 수 세척부
350: 역세 제어부 360: 역세 수위센서
380: 여재커버 400: 방류부
410; 방류조 420: 역세척 및 방류펌프
440: 방류 수위센서

Claims (6)

  1. 초기강우 2.5mm/hr인 경우, 우수 유입관로(104)를 통해 제1저류조(112)측으로 우수의 유입이 이루어지도록 하며, 초기강우 이후 오버 플로워되는 우수는 기존의 우수관로측으로 방출이 이루어지도록 우수 배출관로(106)가 구성된 유도 월류부(102)를 통해 초기 우수가 유입되어 1차 침전이 이루어지는 제1저류조(112)와, 상기 제1저류조(112)와 연결되어 1차 침전이 이루어진 우수를 2차 침전시키며, 우수 중 상부에 위치한 우수만을 여과조(210)측으로 공급하는 우수 공급홀(118)이 형성된 제2저류조(114)와, 상기 제1 및 제2저류조(112, 114)를 분할하며, 초기 우수의 이동이 이루어지는 우수 유출홀(115)이 형성된 분할 격벽(116)과, 상기 우수 공급홀(118) 및 우수 유출홀(115)에 구성되어 초기 우수에 포함된 이물질을 제거하는 필터부재와, 상기 제2저류조(114)를 통해 침전이 이루어진 우수 중 상부에 위치한 우수만을 여과 처리조측으로 공급하는 우수 유입관(140)과, 역세척 공정이 자동으로 이루어도록 초기 우수에 대한 여재수단(220)의 여과 저항에 의해 발생하는 저류조의 수위에 따른 손실수두를 센싱하는 손실수두 센서(120)를 포함하는 전처리부;
    상기 제2저류조(114)를 통해 2차 침전된 우수가 하부로 유입되고, 여과 처리된 유출수를 배출하는 유출수 배출홀(212)이 역세 배수 저장조(310)의 높이보다 낮은 위치에 형성된 여과조(210)와, 상기 여과조에 구성되어 제2저류조(114)로부터 유입되는 우수에 포함된 슬러지를 후술할 역세 처리부(300)의 역세 배수 저장조(310)측으로 안내하는 슬러지 호퍼(230)와, 250mm~350mm의 두께를 가지고, 상기 여과조(210)에 내장되며, 폴리비닐알코올(PVA) 재질로 이루어진 제1여재수단(222) 및 폴리우레탄(PU)으로 이루어진 제2여재수단(224)이 일정 비율로 혼합되고, 상기 제1 및 제2여재수단(222, 224)이 무게비 7:3의 비율로 내장되며, 상기 우수의 유입량에 따라 부유되면서 우수의 여과 처리가 이루어지도록 유동공간이 형성된 여재커버(380)로 구성되며, 18~20m/h의 여과선속도를 통해 역세수량이 15L/mim이고, 여과속도 10m3/m2/day 이상의 고속여과가 가능한 여재수단(220)을 포함하는 여과 처리부(200);
    상기 여과조(210) 내에 설치되어 역세 배수 저장조(310)의 둘레면을 감싸도록 구성되며, 내부에 여재수단(220)의 승하강 작동이 가능하게 상기 여재수단(220)의 상,하부 유동공간이 200mm의 범위를 이루도록 형성하는 여재 프레임(382)과, 상기 여재 프레임(382)의 상부 및 하부에 각각 구성되어 우수, 슬러지를 포함한 오염물질 및 역세수가 통과하는 상부 메쉬망(384) 및 하부 메쉬망(386)이 구성되고, 상기 상부 및 하부 메쉬망(284, 286)의 상부 및 하부에는 각각 공기 세척부(330)와 수 세척부(340)가 위치하여 여재수단(220)의 역세척이 이루어지도록 구성된 여재커버(380);
    상기 여과조(210)의 내부에 구성되며, 상기 여재수단(220)으로부터 여과 처리된 유출수의 유입을 차단하고, 여과 처리시 발생하는 오염물질과 상기 제2저류조(114)로부터 유입되는 우수의 슬러지들만을 수집하는 역세수 유입홀(312)이 다수개 구성된 역세 배수 저장조(310)와,
    상기 역세 배수 저장조(310)의 내부에 구성되며, 유입된 오염물질 및 슬러지들을 흡입하여 하수 처리장이나 지정된 오폐수 처리시설로 직접 방출하기 위해 방출라인(322)과 연결되는 역세수 배수펌프(320)를 포함하고,
    상기 여재수단(220)에 흡착된 오염물질들을 압축공기를 분사하여 와류현상에 의해 상기 여재수단(220)이 회전하면서 부딪치게 되고, 이때 발생하는 충돌 압력에 의해 오염물질들이 탈리되도록 1차 역세하는 공기 세척부(330)와, 상기 공기 세척부(330)의 구동이 완료되면, 상기 유출수를 이용하여 상기 여재수단(220)을 세척하면서 2차 역세를 수행하는 수 세척부(340)와, 상기 공기 세척부(330)와 수 세척부(340)의 구동을 제어하며, 손실 수두가 80mm 이상 발생하였을 때, 역세척이 이루어지도록 제어하는 역세 제어부(350)와, 상기 역세 배수 저장조 내에 유입되는 슬러지를 포함한 오염물질 및 역세수의 유입량을 체크하여 역세 제어부(350)로 전송하는 역세 수위센서(360)를 포함하는 역세 시스템을 더 포함하는 역세 처리부(300); 및
    저장된 유출수가 일정량 이상이 되면, 외부로 방류가 이루어지도록 하는 방류조(410)와, 유출수를 방류하고, 역세척시 유출수의 역류가 이루어지도록 하는 역세척 및 방류펌프(420)와, 유출수의 수위가 일정 수위에 도달하게 되면, 자동으로 방류가 이루어지도록 하는 방류 수위센서(440) 및 상기 여재수단(220)의 역세척이 이루어지도록 방류라인(422)과 연결 구성되어 상기 유출수를 역류시켜 상기 수 세척부(340)측으로 공급하는 수 공급라인(342)로 구성되는 방류부(400)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1여재수단은 공극률 90%, 입경 15-20mm, 밀도 0.595 g/cm3 , 마모도 0.14 mm, 투수계수:1.0cm/sec의 특성을 가지며, 인장강도는 0.1~0.23 MPa로 이루어지고,
    상기 제2여재수단은 공극률과, 입경 15-20mm이 상기 제1여재수단과 동일한 형태로 구성되도록 제조하며, 밀도 24.5~31 g/m3, 인장강도 115.3Kpa, 압축강도는 3.2Kpa을 가지는 것을 특징으로 하는 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기 세척부는 60L/min의 공기량을 40 m3/m2hr의 면적당 공기 주입량으로 일정하게 유지하여 공급하여 상기 여재수단의 1차 역세척을 수행하는 것을 특징으로 하는 역세척자동화시스템이 구비된 비점오염저감시설장치.
  6. 삭제
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725047B1 (ko) * 2016-10-14 2017-04-12 주식회사 기수환경테크놀로지 비점오염원 처리 장치
CN108254367A (zh) * 2017-12-21 2018-07-06 国家海洋局第二海洋研究所 船载或岸基水体营养盐自动检测和预警装置及其方法
KR101978143B1 (ko) * 2019-01-25 2019-05-14 그린로드(주) 우수의 비점오염물질 처리장치의 센서기반의 역세척 제어방법
KR102081960B1 (ko) 2019-10-25 2020-02-27 이훈정 구동챔버 변동형 여과방식을 이용한 역세척자동화 비점오염저감시스템
CN111470612A (zh) * 2020-03-11 2020-07-31 安徽绿衡环保科技有限公司 一种上向流生物滤池的高效智能反冲洗系统
KR102248461B1 (ko) * 2020-09-25 2021-05-06 에코이앤티 주식회사 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치
KR102481977B1 (ko) * 2022-03-16 2022-12-27 주식회사 빈텍코리아 처리효율이 개선된 비점오염저감장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101242275B1 (ko) * 2012-11-27 2013-03-11 (주)이앤씨 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설
KR101243415B1 (ko) * 2012-07-04 2013-03-13 최중철 빗물정화장치
KR101288331B1 (ko) 2013-02-13 2013-07-22 코오롱워터앤에너지 주식회사 부상여재를 이용한 자동역세 비점오염처리장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101243415B1 (ko) * 2012-07-04 2013-03-13 최중철 빗물정화장치
KR101242275B1 (ko) * 2012-11-27 2013-03-11 (주)이앤씨 초기우수분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설
KR101288331B1 (ko) 2013-02-13 2013-07-22 코오롱워터앤에너지 주식회사 부상여재를 이용한 자동역세 비점오염처리장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725047B1 (ko) * 2016-10-14 2017-04-12 주식회사 기수환경테크놀로지 비점오염원 처리 장치
CN108254367A (zh) * 2017-12-21 2018-07-06 国家海洋局第二海洋研究所 船载或岸基水体营养盐自动检测和预警装置及其方法
CN108254367B (zh) * 2017-12-21 2024-04-05 国家海洋局第二海洋研究所 船载或岸基水体营养盐自动检测和预警装置及其方法
KR101978143B1 (ko) * 2019-01-25 2019-05-14 그린로드(주) 우수의 비점오염물질 처리장치의 센서기반의 역세척 제어방법
KR102081960B1 (ko) 2019-10-25 2020-02-27 이훈정 구동챔버 변동형 여과방식을 이용한 역세척자동화 비점오염저감시스템
CN111470612A (zh) * 2020-03-11 2020-07-31 安徽绿衡环保科技有限公司 一种上向流生物滤池的高效智能反冲洗系统
KR102248461B1 (ko) * 2020-09-25 2021-05-06 에코이앤티 주식회사 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치
KR102481977B1 (ko) * 2022-03-16 2022-12-27 주식회사 빈텍코리아 처리효율이 개선된 비점오염저감장치

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