KR101689773B1 - 여과 성능이 향상된 초기우수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과 성능이 향상된 초기우수 처리장치에 관한 것으로, 특히 여재에 달라붙은 불순물을 확실하게 제거하여 초기우수에 포함되어 있는 비점오염물을 완벽하게 여과시키는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 게시된 초기우수 처리장치는 여재에 달라붙은 불순물을 확실하게 제거할 수 없어 여과 성능이 현저하게 저하되고, 여재가 막히면서 사용수명이 짧아지며, 상기 여재를 교체할 수 없을 뿐만 아니라 여재를 설치하는 과정이 복잡하고 어려운 실정이다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 침전조 내의 물을 상향으로 역류시킨 후 다수의 스파이럴 노즐을 이용하여 여재에 강력 분사하여 달라붙은 불순물을 확실하게 제거할 수 있도록 하고, 바이브레터를 이용하여 하부 스크린에 적재된 여재에 진동을 가하면서 여재에 달라붙은 불순물을 탈리할 수 있도록 하며, 상기 여재 및 상, 하부 스크린을 단일체의 여과 모듈로 제작하여 설치의 간편화 및 교체설치를 용이하게 할 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

여과 성능이 향상된 초기우수 처리장치{A sanitation facility of first rainwater-spilled water}

본 발명은 여재에 달라붙은 불순물을 확실하게 제거하여 초기우수에 포함되어 있는 비점오염물을 완벽하게 여과시키는 신개념의 기술에 관한 것이다.

일반적으로 산업의 발달과 도시화의 진전으로 인하여 도시에서의 초기우수는 대기중의 오염물질과 상업, 공업, 주택단지 및 도로면의 오물, 먼지, 오일 또는 그리스(Grease), 흙, 모래 등의 각종 비점오염원(非點汚染源)을 포함한 상태로 합류식 하수관이나 분리식 우수관을 통해 호소(湖沼)나 하천 등으로 흘러들어가 환경오염에 막대한 지장을 초래함에 따라 상기 초기우수의 처리에 대한 필요성이 강조되고 있다.

상기 비점오염원(非點汚染源)이라 함은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등으로서 불특정장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원을 말한다. 이에 비하여 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 처리시설의 설계와 관리하기가 용이한데 비하여, 비점오염원(非點汚染源)은 오염물질의 유출 및 배출 경로가 명확하게 구분되지 않아 수집이 어렵고 발생량이 강수량 등의 기상조건에 크게 좌우되기 때문에 처리시설의 설계 및 유지관리가 어려운 문제점이 있다.

또한, 비점오염원은 농작물에 흡수되지 않고 농경지에 남아있는 비료와 농약, 초지에 방목된 가축의 배설물, 가축사육농가에서 배출되는 미처리 축산폐수, 빗물에 섞인 대기오염물질, 도로 노면의 퇴적물 등으로서 강우시 빗물과 함께 하천으로 흘러내리는 특성이 있다.

이와 같은 비점오염원은 특별한 처리 없이 바로 하천으로 유입됨으로써 수질을 오염시키고, 이에 따라 물고기가 집단폐사하거나 저서생물의 서식처를 파괴되어 수생태계가 교란되는 원인이 되는 문제점이 있다.

따라서 상기 비점오염원이 포함된 초기우수의 처리에 대한 필요성이 강조되고 있으며, 이와 관련된 선행기술로는 「특허등록 제1565593호, 명칭/ 비점오염 처리장치」가 제안되고 있다.

상기 선행기술은 안정적인 오수의 여과가 가능하고, 여과된 처리수를 이용하여 자동역세가 가능하며, 구조가 간단하고 설치가 용이하여, 맨홀을 통해 작업자가 출입하면서 비점오염 처리장치의 모든 설비를 설치 또는 관리할 수 있는 효과를 제공한다.

상기 선행기술은 여재부를 역세척하는 기능이 있으나, 여재에 달라붙은 불순물을 확실하게 제거할 수 없어 여과 성능이 현저하게 저하되고, 여재가 막히면서 사용수명이 짧아지는 문제점이 야기된다.

또한, 상기 여재는 비점오염 처리장치의 내부에 일체형으로 고정 설치됨으로써 여재를 교체할 수 없을 뿐만 아니라 여재를 설치하는 과정이 복잡하고 어려운 실정이다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 침전조 내의 물을 상향으로 역류시킨 후 다수의 스파이럴 노즐을 이용하여 여재에 강력 분사하여 달라붙은 불순물을 확실하게 제거할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 하부 스크린에 부착된 바이브레터를 이용하여 하부 스크린에 적재된 여재에 진동을 가하면서 여재에 달라붙은 불순물을 탈리할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상, 하부 스크린 및 여재를 일체화된 단일체의 여과 모듈로 제작하여 설치의 간편화 및 교체설치를 용이하게 할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 다수의 스파이럴 노즐을 이용하여 여재를 강력하게 역세척 함으로써 여재에 달라붙은 불순물을 확실하게 제거하면서 여재의 막힘을 해소하여 여과성능을 대폭 향상함은 물론 여재의 수명을 획기적으로 향상하고, 상기 여재에는 바이브레터가 진동을 가함으로써 여재에 고착된 불순물마저도 완벽하게 탈리하여 여과성능을 더욱 향상하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 여재의 상하에 상, 하부 스크린이 밀착상태로 단일화된 여과 모듈의 형태로 제작됨으로써 상기 여과 모듈을 간편하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 여재의 수명이 다하거나 파손시 여과 모듈만을 간편하게 교체설치할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 버블 공급장치를 이용하여 여과조의 하부에 버블을 집중적으로 분출함으로써 우수의 수질을 정화함은 물론 악취마저도 제거하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 초기우수 처리장치의 정단면도
도 2는 본 발명 초기우수 처리장치의 평면도
도 3은 본 발명 도 2의 A-A선 단면도
도 4는 본 발명 여과 모듈의 설치상태 측단면도
도 5는 본 발명의 여과 모듈, 여재 홀더의 결합상태 측단면도
도 6은 본 발명 여과 모듈의 분리상태 측단면도
도 7은 본 발명 부유물 필터의 일부 절개 사시도
도 8은 본 발명 버블 공급장치의 확대단면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 우수 처리조(10), 여재(22), 역세척 분사관(30)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 우수 처리조(10)는 일측 상부에 초기우수를 우수 처리조(10)의 내부로 유입시키는 우수 유입관(11)이 설치되고, 상기 우수 유입관(11)의 타측 상부에는 여과처리된 여과수를 외부로 배출시키는 여과수 배출관(12)이 설치되며, 내부의 일측에 분리 격벽(13)이 수직으로 설치되되, 상기 분리 격벽(13)의 하측에는 우수가 여과조(15)의 내부로 유입될 수 있도록 우수 통로(13a)가 개방 형성된다.

그리고 상기 분리 격벽(13)을 사이에 두고 양측에는 각각 유입된 초기우수로부터 조대물질을 침전제거하는 침전조(14) 및 침전제거된 초기우수가 여재(22)를 통과하면서 여과될 수 있도록 하는 여과조(15)가 각각 형성된다.

상기 여과조(15)의 상부 양측에는 분리 격벽(13) 및 우수 처리조(10)의 내면에 상호 마주하도록 받침 앵글(16)이 일체로 부착되고, 상기 받침 앵글(16)의 상단에 다수의 여재 홀더(17)(17a)가 고정 설치된다.

여기에서 상기 여과조(15)의 상측 전후 내면에는 각각 도 2와 같이 여재 홀더(17)가 받침 앵글(16)에 올려진 상태로 고정 설치되고, 중앙부에는 상기 여재 홀더(17)와 각각 대응되게 한 쌍의 여재 홀더(17a)가 받침 앵글(16)에 올려진 상태로 고정 설치됨으로써 상기 마주하는 한 쌍의 여재 홀더(17)(17a)에는 각각 여재(22)의 처짐을 방지하도록 받쳐주는 하부 스크린(21)의 전후 양측이 각각 끼움 설치될 수 있으며, 상기 하부 스크린(21)의 상단에는 초기우수에 포함된 비점오염원을 여과 처리하는 여재(22)가 적재된다.

이와 같은 우수 처리조(10)는 상부가 개방되고, 개방된 상단에는 상기 침전조(14) 내의 물을 상향으로 역류시킨 후 여재(22)에 역세척수를 강력 분사하여 달라붙은 불순물을 확실하게 제거하는 역세척 분사관(30)이 고정 설치되고, 상기 역세척 분사관(30)은 침전조(14)의 바닥면에 배치된 수중펌프(31)와 통수가능하게 연결되며, 저면에는 내구성이 뛰어나고 막힘을 방지하는 특징을 갖는 다수의 스파이럴 노즐(32)이 등간격으로 설치된다.

따라서 상기 스파이럴 노즐(32)은 도 3과 같이 수중펌프(31)를 이용하여 펌핑한 역세척수를 여재(22)에 강력하게 분사하여 역세척을 시행함에 따라 여재(22)에 달라붙은 불순물을 확실하게 제거함으로써 여재(22)의 막힘을 해소하여 여과성능을 대폭 향상함은 물론 여재(22)의 수명을 획기적으로 향상하는 특별한 효과를 제공한다.

상기 역세척 분사관(30)은 도 2 내지 도 3과 같이 전후로 분할 설치된 한 쌍의 여재(22)에 각각 역세척수를 집중적으로 분사할 수 있도록 메인관(33)의 양단에 각각 연결된 한 쌍으로 구성되고, 상기 메인관(33) 및 역세척 분사관(30)의 사이에는 한 쌍의 역세척 분사관(30)의 유로를 각각 개폐조작할 수 있는 수동 개폐밸브(34)가 설치되며, 상기 메인관(33)의 하단부와 수중펌프(31)는 흡입호스(35)를 매개로 통수가능하게 연결됨으로써 수중펌프(31)에 의해 펌핑된 침전조(14) 내의 초기우수를 역세척 분사관(30)으로 원활하게 공급할 수 있게 된다.

이러한 역세척 분사관(30)이 설치된 상태에서 상기 우수 처리조(10)의 상부에는 침전조(14) 및 여과조(15)가 외부로 노출되지 않도록 개방된 상부를 막아주는 별도의 덮개가 설치됨으로써 상기 우수 처리조(10)의 기밀을 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 역세척 분사관(30)에 의한 역세척 작업에도 상기 여재(22)에 고착된 불순물이 미처 제거되지 않음을 고려하여 이를 확실하게 제거할 수 있도록 하는 기술이 추가로 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 상기 하부 스크린(21)의 저면에는 바이브레터(40)가 설치되고, 상기 바이브레터(40)는 하부 스크린(21) 및 여재(22)에 강력한 진동을 가함으로써 역세척에 의해서도 제거되지 않는 분순물을 강제로 탈리할 수 있는 특별한 효과를 제공한다.

한편, 본 발명의 여재(22)는 여과조(15)로 유입된 초기우수가 상향으로 이동하는 과정에서 수압에 의해 부상되거나 휘어지지 않고 항상 정위치를 유지할 수 있도록 여재(22)를 눌러주는 역할을 수행하는 상부 스크린(23)이 상단에 추가로 적재된다.

이때 상기 여재(22)의 상하에 밀착되는 상, 하부 스크린(21)(23)은 개별적으로 분리되지 않고 상호 일체성을 유지하는 단일화된 여과 모듈(20)로 이루어지는 기술이 추가로 접목된다.

이를 위해 상기 여재(22) 및 상, 하부 스크린(21)(23)은 도 5와 같이 너트(24)와 나사결합되는 다수의 체결부재(25)로 관통하여 일체화 조립됨으로써 단일체의 교체가능한 여과 모듈(20)을 구현할 수 있게 된다.

그리고 상기 체결부재(25)의 외측에는 압축방지 스페이서(26)가 끼움 설치되되, 상기 압축방지 스페이서(26)의 상하 양단은 각각 상, 하부 스크린(21)(23)에 밀착되면서 상기 상, 하부 스크린(21)(23)의 간격을 항상 일정하게 유지함으로써 상기 여재(22)의 압축을 방지하여 여재(22)는 항상 일정한 공극을 유지하면서 균일한 여과 성능을 발휘함은 물론 여재(22)에 가해지는 불필요한 압축력을 없애 내구성을 향상할 수 있게 된다.

이와 같은 여과 모듈(20)은 여재(22)를 포함한 단일체로 구성됨으로써 매우 간편하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 여재(22)의 수명이 다하거나 파손시 여과 모듈(20)만을 간편하게 교체설치할 수 있어 사후관리의 편의성을 제공한다.

아울러 상기 여과 모듈(20)은 양측 전후 상, 하단 및 상기 여재 홀더(17)(17a)의 상하 내면 사이에 각각 도 5와 같이 탄성스프링(27)이 개재되고, 상기 여과 홀더(17)(17a)의 상하 내면에는 각각 스프링 지지돌기(18)가 돌출 형성되며, 상기 스프링 지지돌기(18)에 탄성스프링(27)의 일측이 끼움 지지된다.

따라서 상기 여과 모듈(20)은 탄성스프링(27)에 의해 상하로 유동가능한 텐션을 유지함으로써 상기 바이브레터(40)의 작동시 더욱 원활한 진동력을 발휘하면서 여과 모듈(20)을 털어주어 불순물을 더욱 완벽하게 탈리함은 물론 진동에 의한 충격을 흡수하면서 파손발생을 억제하여 내구성을 대폭 향상하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 여재(22)의 하측에 한 쌍의 필터 받침대(19)가 여과조(15)의 전후 내면에 대응되게 부착되고, 상기 필터 받침대(19)의 상단에는 도 7과 같이 허니컴 구조의 통수로(51)가 상하로 관통하여 형성된 장방형의 부유물 필터(50)가 안착 설치되며, 상기 부유물 필터(50)는 통수로(51)의 크기보다 큰 부유물(낙엽 등)이 상향으로 오버플로우 되면서 여재(22)에 달라붙는 현상을 방지한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 상기 여과조(15)의 하측에 버블을 분출하여 초기우수의 수질을 정화할 수 있도록 하는 버블 공급장치(60)가 추가로 설치되고, 상기 버블 공급장치(60)는 상기 여과조(15)의 하측에 외부로부터 고압의 에어가 공급되는 버블 헤더관(61)이 횡설되며, 상기 버블 헤더관(61)의 상단에는 등간격으로 다수의 버블 노즐(62)이 형성됨으로써 상기 여과조(15)의 하측에 집중적으로 버블을 분출함으로써 수질을 정화하고, 악취를 제거하는 특별한 효과를 제공한다.

그리고 상기 버블 노즐(62)은 내부 하측에 볼 접지면(64)이 형성되고, 상기 볼 접지면(64)에는 상하 이동가능한 분출 차단볼(65)이 선택적으로 접지되며, 상기 분출 차단볼(65)은 평상시 자중에 의해 상기 버블 노즐(62)의 내주면에 원주방향을 따라 외부로 관통 형성된 다수의 분출공(66)을 막아주어 초기우수가 버블 노즐(62)의 내부로 유입됨을 방지하는 한편, 상기 버블 노즐(62)을 통해 에어가 공급되면 상기 분출 차단볼(65)은 압력에 의해 상부로 이동하면서 분출공(66)을 일시적으로 개방함으로써 여과조(15)의 하측에 에어를 공급하면서 버블을 형성하여 초기우수의 수질을 정화할 수 있게 된다.

10: 우수 처리조 11: 우수 유입관
12: 여과수 배출관 13: 분리 격벽
14: 침전조 15: 여과조
17, 17a: 여재 홀더 18: 스프링 지지돌기
19: 필터 받침대 20: 여과 모듈
21: 하부 스크린 22: 여재
23: 상부 스크린 25: 체결부재
26: 압축방지 스페이서 27: 스프링
30: 역세척 분사관 31: 수중모터
32: 스파이럴 노즐 34: 수동 개폐밸브
40: 바이브레터 50: 부유물 필터
51: 통수로 60: 버블 공급장치
61: 버블 헤더관 62: 버블 노즐
64: 볼 접지면 65: 분출 차단볼
66: 분출공

Claims (10)

1. 상부 양측에 우수 유입관(11) 및 여과수 배출관(12)이 각각 설치되고, 내부에는 하측에 우수 통로(13a)가 형성된 분리 격벽(13)이 설치되며, 상기 분리 격벽(13)의 양측에 각각 침전조(14) 및 여과조(15)가 형성된 우수 처리조(10)와;
   상기 여과조(15)의 상측 전후 내면에 한 쌍의 여재 홀더(17)가 설치되고, 상기 여재 홀더(17)와 각각 대응되게 한 쌍의 여재 홀더(17a)가 중앙에 설치되며, 상기 마주하는 한 쌍의 여재 홀더(17)(17a)에 전후 양측이 삽입된 하부 스크린(21)의 상단에 적재된 여재(22)와;
   상기 우수 처리조(10)의 상단에 고정 설치되고, 상기 침전조(14)의 바닥면에 배치된 수중펌프(31)와 통수가능하게 연결되며, 저면에는 상기 여재(22)의 상부에 역세척수를 분사하는 다수의 스파이럴 노즐(32)이 부착된 역세척 분사관(30)으로 이루어지는 한편;
   상기 하부 스크린(21)의 저면에는 여재(22)에 진동을 가하는 바이브레터(40)가 설치되고;
   상기 여재(22)의 상단에는 상부 스크린(23)이 적재되되, 상기 여재(22) 및 상, 하부 스크린(21)(23)은 너트(24)와 결합되는 다수의 체결부재(25)로 관통하여 일체화 조립된 단일체의 교체가능한 여과 모듈(20)로 제작되며;
   상기 체결부재(25)의 외측에는 상하 양단이 각각 상, 하부 스크린(21)(23)에 밀착되면서 상기 여재(22)의 압축을 방지하는 압축방지 스페이서(26)가 끼움 설치되고;
   상기 여과 모듈(20)은 양측 전후 상, 하단 및 상기 여재 홀더(17)(17a)의 상하 내면 사이에 각각 탄성스프링(27)이 개재되되, 상기 탄성스프링()은 여재 홀더(17)(17a)의 상하 내면에 각각 돌출 형성된 스프링 지지돌기(18)에 끼움 지지되며;
   상기 역세척 분사관(30)은 메인관(33)의 양단에 각각 연결된 한 쌍으로 구성되고, 상기 메인관(33)과 역세척 분사관(30)의 사이에는 각각 수동 개폐밸브(34)가 설치되며, 상기 메인관(33)의 하단부와 수중펌프(31)는 흡입호스(35)로 연결되고;
   상기 여재(22)의 하측에는 여과조(15)의 전후 내면에 각각 한 쌍의 필터 받침대(19)가 부착되고, 상기 필터 받침대(19)의 상단에는 허니컴 구조의 통수로(51)가 상하로 관통하여 형성된 부유물 필터(50)가 안착 설치되며;
   상기 여과조(15)의 하측에는 버블을 분출하는 버블 공급장치(60)가 설치되고, 상기 버블 공급장치(60)는,
   상기 여과조(15)의 하측에 버블 헤더관(61)이 횡설 되고, 상기 버블 헤더관(61)의 상단에는 등간격으로 다수의 버블 노즐(62)이 형성되며, 상기 버블 노즐(62)은 내부 하측에 볼 접지면(64)이 형성되고, 상기 볼 접지면(64)에 접지되는 분출 차단볼(65)은 자중에 의해 상기 버블 노즐(62)의 내주면에 원주방향을 따라 외부로 관통 형성된 다수의 분출공(66)을 막아주는 한편, 상기 버블 노즐(62)을 통해 에어가 공급되면 상기 분출 차단볼(65)은 상부로 이동하면서 분출공(66)을 개방하는 것을 특징으로 하는 여과 성능이 향상된 초기우수 처리장치.
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