KR101714397B1

KR101714397B1 - 교량용 비점오염물 저감 장치

Info

Publication number: KR101714397B1
Application number: KR1020160175589A
Authority: KR
Inventors: 황성규; 장석환
Original assignee: 황성규; (주)티스페이스; 장석환
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2017-03-09

Abstract

본 발명은 교량의 표면에 쌓여 있는 오염물질이 하천에 유입되는 것을 방지하는 장치에 관한 것으로서, 교량의 상부배수관을 통해 유입된 우수로부터 큰 부피 오물을 분리시키는 유입분리부와, 상기 유입분리부에 의해 큰 부피 오물이 제거된 우수를 일시 저장하는 저수부와, 상기 저수부의 상부 측벽에 구비된 월류구를 통해 월류된 우수를 정화하는 정화부와, 상기 유입분리부에서 분리된 큰 부피 오물을 수거하는 제1수거부와, 저수부 및 정화부에서 걸러진 슬러지를 수거하는 제2수거부가 포함되어 이루어진다.

Description

교량용 비점오염물 저감 장치{APPRATUS OF DECREASING NON-POINT POLLUTION MATERIAL FOR THE BRIDGE}

본 발명은 교량의 표면에 쌓여 있는 오염물질이 하천에 유입되는 것을 방지하는 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 강우가 발생할 때 교량에 설치된 배수구를 통해 우수와 함께 상기 오염물질이 하천으로 유입되는 것을 차단시켜 수자원의 환경오염을 방지하기 위한 교량용 비점오염물 저감 장치에 관한 것이다.

지금까지는 대체적으로 하수, 폐수, 가축분뇨와 같이 오염원의 발생 및 추적이 용이한 점오염원에 대한 처리를 통해 수질이 오염되는 것을 방지하는 것이 주된 수질관리의 정책방향이었다고 할 수 있다.

그러나 도시화의 진행에 따라 토지 이용이 다양화되고 고도화되면서 비점오염원이 증가되면서, 상기와 같은 점오염원을 중심으로 하는 수질관리만으로는 수자원의 오염을 방지하는 것에 한계가 있다.

비점오염원이라 함은 다양한 토지이용 형태를 통해 강우 시 유출되는 유출수에 의하여 하천 등의 공공수역에 유입되는 오염원을 말하는 것으로서, 관리 및 처리가 용이하지 아니하며, 이러한 비점오염원에서 발생하는 오염물이 하천이나 호수에 직접 유입되는 경우 상수원수의 수질에 매우 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

특히 도로나 교량의 포장면에 쌓이는 오염물은 차량에 의해 발생되는 각종 중금속, 예컨대 아연과 납 등의 오염물이 다량 포함되어 있어 이에 대한 대책이 매우 시급한 실정이다.

이에 비점오염물이 하천등에 유입되지 않도록 하기 위한 다양한 방법 및 장치들이 개발되고 있는데, 그 예의 하나로 '교량용 초기우수 비점오염 정화 장치'라는 발명이 등록특허공보 등록번호 10-1339617호를 통해 제안된 바 있다.

상기 비점오염 정화 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 교량슬래브(10)의 집수구(12)의 하방에서 분기되어 연결되어 있는 초기우수 집수관(20) 및 후속강우 배수관(22)과; 상기 초기우수 집수관(20) 통하여 배출되는 초기우수를 일정 높이까지 집수할 수 있는 비점오염정화조(26)와; 비점오염정화조(26)의 내부에 설치되어 초기우수에 포함된 이물질을 여과시킨 후 교량 배수관(14)으로 배출시키는 비점오염필터장치(30)와; 상기 집수구(12)에서 유입된 강우의 배출 유로를 결정하여 초기우수 집수관(20)과 후속강우 배수관(22) 중 어느 한쪽을 선택하여 흐르도록 하는 우수 방향밸브(52)와; 비점오염정화조(26)내에 유입된 초기우수의 수위를 감지하는 수위감지수단(40)과; 수위감지수단(40)의 전기적 신호에 따라 상기 우수 방향밸브(52)를 동작시켜 초기우수와 후속강우의 배출 유로 를 결정하는 밸브 모터(50);로 이루어져 있다.

위 선행기술의 비점오염 정화 장치는, 우천이 없는 경우에는 모터 제어장치에 의해 밸브모터(50)는 정회전하여 우수 방향 밸브(52)는 전진 위치상태로 후속 강우 배수관은 전진 위치상태로 후속 강우 배수관(22)은 상부 입구가 우수방향 밸브(52)로 닫아져 있게 되고, 초기우수 집수관(20)은 집수구(12)와 연결되어 있는 상태가 된다. 이 상태에서 강우가 발생되면 초기우수는 초기우수 집수관(20)만을 통과하여 비점오염정화조(26)로 유입되어 비점오염필터장치(30)를 통해 정화된 후 교량 배수관(14)으로 배출되도록 하고, 비점오염정화조(26)에 만수위에 도달하였음이 감지되면 수위감지수단(40)의 부구 상승에 따라 감지스위치(42)가 온 동작되고, 온 동작된 신호가 모터 제어장치(60)로 전달되어 밸브 모터(50)가 역회전하고 우수 방향 밸브(52)가 후퇴 이동하여 후속강우 배수관(22)이 집수구(12)와 일직선 방향으로 연결되게 함으로써 후속 강우는 비점오염정화조(26)를 거지치 않고 직접 후속강우 배수관(22)을 통해 교량배수관(14)으로 배출된다. 이때 우수 방향밸브(52)의 작동상태는 비가 계속적으로 내리는 시간을 예상하여 설정한 시간 동안 계속적으로 유지되므로 우수 방향밸브(52)는 후속강우 배수관(22)을 설정된 시간 동안 열려 있게 된다.

이러한 상기 선행기술의 비점오염 정화 장치는, 우천시 오염농도가 비교적 높은 초기 우수만을 정화시킴으로써 효율적으로 오염물질을 제거할 수 있게 한다는 점에서 긍정적이라고 할 수 있으나, 초기집수 배수관(20)과 후속강우 배수관(22)의 선택적 개폐가 밸브 모터(50)의 작동에 의해 전후 이동하는 우수 방향밸브(52)에 의해 이루어지는 것이어서, 정전 또는 유지관리의 잘못으로 인해 밸브 모터(50) 또는 우수 방향밸브(52)가 오작동 될 수도 있으며, 이러한 오작동은 오염농도가 높은 초기우수를 초기집수 배수관(20)이 아닌 후속강우 배수관(22)으로 흘려 보낼 수 있음을 배제할 수 없으며, 초기집수 배수관(20)과 비점오염정화조(26)의 바닥에 침전된 쓰레기 등의 오물을 수거하는 작업 및 비점오염필터장치(30)의 청소가 용이하지 않을 뿐더러, 밸브 모터(50)의 가동을 위한 전기에너지의 사용은 유지관리비용을 증가시키고 내구성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

KR

10-1339617

B1

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10-0941634

B1

KR

10-1453203

B1

본 발명은 상기한 선행기술들이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 유지관리가 용이하고, 내구성이 증대되며, 오작동에 의해 오염물질이 그대로 방류될 수 있는 여지를 제거함과 더불어, 초기 우수뿐만 아니라 계속되는 강우에 대한 지속적인 필터링이 이루어져 오염물질의 제거율이 극대화될 수 있게 하는 교량용 비점오염물 저감 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 교량의 상부배수관을 통해 유입된 우수로부터 큰 부피 오물을 분리시키는 유입분리부와, 상기 유입분리부에 의해 큰 부피 오물이 제거된 우수를 일시 저장하는 저수부와, 상기 저수부의 상부 측벽에 구비된 월류구를 통해 월류된 우수를 정화하는 정화부와, 상기 유입분리부에서 분리된 큰 부피 오물을 수거하는 제1수거부와, 저수부 및 정화부에서 걸러진 슬러지를 수거하는 제2수거부가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치가 제공된다.

이때 상기 유입분리부는, 우수가 직하방향으로 흐르도록 구성되는 연직관과, 상기 연직관에서 분기되는 것으로서 하향 경사진 경사관과, 연직관에 설치되는 것으로서 경사관 하면의 가상연장선을 따라 연직관을 횡단하도록 설치되는 스크린필터로 이루어지며, 상기 스크린필터의 상면에는 하향 경사진 쐐기단면 형상의 부착방지날개가 더 설치될 수 있다.

또 상기 제1수거부와 제2수거부의 각각은 오물투입이 가능하도록 상부가 개방되고, 내부에 인출이 가능한 오물수거자루가 놓여질 수 있는 공간이 구비되며, 측벽 하단 또는 바닥판에는 필터가 설치된 연통구 또는 타공면으로 이루어지는 우수 배출구가 구비되어 슬러지가 제거된 우수가 교량의 하부배수관으로 배출될 수 있도록 구성된다.

상기 저수부는 슬러지 배출구를 구비한 깔대기 형상의 저수바닥판으로 이루어지는 저수조와, 상기 슬러지 배출구에 설치되면서 제2수거부에 연통되는 슬러지 배출관으로 이루어지며 상기 저수조의 내측면에는 와류방지판이 더 설치될 수 있다.

아울러 저수조에는 수위감지센서가 설치되고, 상기 슬러지 배출관에는 개폐밸브가 설치되어, 상기 수위감지센서에 의해 감지된 설정 수위에서는 상기 개폐밸브가 자동으로 개방되면서 슬러지가 제2수거부로 이동된다.

상기 정화부는, 일측으로 기울어진 경사바닥판을 가지면서 내부에 원통형필터가 내장된 정화조와, 원통형필터의 중심에 위치하면서 경사바닥판을 관통하도록 고정 설치되는 것으로서 유입공이 구비된 정화우수 방류관과, 정화조의 측벽 너머에 설치되는 후속강우유로 및, 상기 정화우수 방류관과 후속강우유로를 통해 배출되는 우수가 합류하여 교량의 하부배수관으로 흐를 수 있도록 하는 합류관으로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 정화우수 방류관은, 유입공이 구비된 상부관과, 경사바닥판에 고정되면서 합류관에 연통된 하부관이 분리 제작된 후 완충지지부에 의해 이음되고, 상기 상부관의 상단에는 진동모터가 설치되어 하부관에 지지된 상부관이 진동가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치가 제공된다.

본 발명은 초기우수의 비점오염물질을 걸러냄에 있어서 동력을 사용하지 않기 때문에 저비용에 의한 유지관리가 가능하고, 오작동의 우려가 없어 오염물질이 걸러지지 아니한 상태로 우수가 배수될 여지는 전혀 없게 된다.

또한 본 발명은 오물의 종류에 따라 유입분리부와 저수부 및 정화부에서 단계적으로 처리되기 때문에 우수의 정화 효율이 극대화되고, 진동에 의해 원통형필터가 자동 청소되어 내구성이 증대되며, 수거된 오물은 외부에서 쉽게 반출시킬 수 있어 장치에 대한 별도의 청소가 요구되지 아니하는 바, 유지관리가 매우 용이해 진다.

도 1은 종래기술에 의한 교량용 비점오염물 저감장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 교량용 비점오염 저감 장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 유입분리부와 제1수거부 및 저수부의 연결구조에 관한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 유입분리부의 단면도 및 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1수거부에 관한 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 저수부와 정화부 및 제2수거부의 관계를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 원통형필터와 정화우수 방류관을 분해한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 배수구조를 나타낸 평면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 교량용 비점오염 저감 장치(D)의 구조를 전체적으로 설명하는 개념도이다.

상기 교량용 비점오염 저감 장치(D)는 상판 또는 거더의 하부에, 교량의 도로면에 흐르는 우수를 처리하기 위하여 구비되는 교량의 배수관에 연결되도록 설치되는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 교량의 상부배수관(P1)과 연결되는 유입분리부(100)와, 상기 유입분리부(100)를 통해 유입된 우수를 일시 저장하는 저수부(200)와, 오염물질이 포함된 우수를 정화한 후 이를 교량의 하부배수관(P2)으로 배출하는 정화부(300) 및, 이들을 통해 걸러진 쓰레기나 슬러지 등의 각종 오염물질을 수거하는 제1, 2 수거부(400A,400B)가 포함되어 이루어진다. 이들 각 구성을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3, 4는 교량의 상부배수관(P1)을 통해 유입된 우수가 유입분리부(100)를 통해 큰 부피 오물과 1차 정화된 우수로 분리되어 제1수거부(400A) 및 저수부(200)로 각 이동하는 관계를 설명하기 위한 것으로서, 도 3은 유입분리부(100)와 제1수거부(400A) 및 저수부(200)가 연결되는 구조를 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 상기 유입분리부(100)의 구성을 설명하기 위한 단면도 및 절개 사시도이다.

유입분리부(100)는, 교량의 도로면에 축적되어 있는 각종 오염물질을 품은 우수가 본 발명의 장치를 통해 정화된 후 하부배수관(P2)을 통해 하천 등으로 배수될 수 있도록 교량의 상부배수관(P1)에 이음 접합되어 상기의 우수를 정화수단의 본체에 유입시키는 연결관체의 부분이나, 1차적으로 부피가 큰 오물을 걸러주는 기능을 함께 한다.

이러한 유입분리부(100)는, 하단부가 저수부(200)에 연통되는 연직관(110)과, 하단부가 제1수거부(400A)에 연통되는 경사관(120)으로 이루어지며, 상기 경사관(120)은 연직관(110)에서 분기되는 구조로 이루어진다.

즉 유입분리부(100)는 교량의 상부배수관(P1)을 통해 유입된 우수가 먼저 연직관(110)을 통과하여 저수부(200)로 흘러가는 과정 중에 비닐 등의 부피가 큰 오물이 경사관(120)을 통해 제1수거부(400A)로 이동하도록 구성된다.

이를 위하여 상기 연직관(110)은 도 3에 도시된 바와 같이, 우수가 직하방향으로 흐르도록 수직한 방향으로 설치되도록 하고, 연직관(110)에서 분기된 경사관(120)은 제1수거부(400A)를 향해 하향 경사지게 설치되며, 연직관(110)에는 도 4에 도시된 바와 같이 큰 부피의 오물이 저수부(200)로 흘러가지 않도록 경사관(120)이 분기된 부분에 스크린필터(131)가 설치된다.

이때 상기 스크린필터(131)는 걸러진 오물이 경사진 경사관(120)으로 흘러가는 것이 용이하게 이루어지도록 상기 경사관(120) 하면의 가상연장선(ℓ) 따라 연직관(110)을 횡단하도록 설치되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 이에 더하여 상기 스크린필터(131)의 상면에 하향 경사진 쐐기단면 형상의 부착방지날개(132)를 일정한 간격으로 설치한다.

상기 부착방지날개(132)는 걸러진 오물에 대한 미끄럼 작용으로 오물이 스크린필터(131)에 부착되는 것을 방지하여 우수의 흐름을 방해하지 않도록 하면서 경사관(120)으로의 원활한 이동을 유도한다.

도 5는 본 발명의 제1수거부(400A)에 관한 일 실시예를 도시한 사시도이다.

제1수거부(400A)는 유입분리부(100)의 스크린필터(131)에 의해 걸러진 비닐 등의 큰 부피 오물을 수거하는 부분으로서 적어도 일면이 외기에 노출되도록 구성되고, 이와 같이 노출된 면을 통해 인출이 가능한 오물수거자루(420)가 그 내부에 놓여진다. 제1수거부(400A)의 상기 노출된 면에는 오물수거자루(420)의 관리 및 제1수거함의 외관을 보호하기 위하여 손잡이(411)가 구비된 개폐도어(410)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 제1수거부(400A)의 상부는 개방시켜 경사관(120)을 통해 이동된 오물이 오물수거자루(420)에 정확하게 투입될 수 있도록 한다.

스크린필터(131)에 의해 걸러진 큰 부피의 오물이 경사관(120)으로 이동하면서 일부 우수가 오물과 함께 경사관(120)으로 흘러 들어오게 되는 바, 상기 오물수거자루(420)는 담겨진 오물이 탈수될 수 있는 구조로 이루어져야 한다.

오물수거자루(420)에서 탈수된 우수는 다시 필터링을 통해 작은 입자의 오물까지 걸러진 후 외부로 배출된다.

이를 위하여 제1수거부(400A)의 측벽 하단 또는 바닥판에는 오물수거자루(420)에서 탈수된 우수를 외부로 배출시킬 수 있는 우수 배출구(412)가 구비된다. 상기 우수 배출구(412)는 연통구 또는 타공면으로 이루어진다.

상기 우수에는 타이어분진 등 다양한 입자의 오물이 혼입되어 있을 수 있는 바, 이를 걸러내기 위한 필터(412a)가 상기 연통구에 설치된다. 연통구 대신 타공면이 구비되는 경우에는 타공면의 타공이 상기한 오물을 걸러낼 수 있을 정도의 미세공으로 이루어져야 한다.

상기 우수 배출구(412)는 후술하는 합류관(500)에 연통된 제1탈수방출관(431)과 연결되며, 상기 연통구의 필터(412a) 또는 타공면의 타공을 통해 정화된 우수는 제1탈수방출관(431)과 합류관(500)을 경유하여 교량의 하부배수관(P2)으로 흘러가게 된다.

도 6은 저수부(200)와 정화부(300) 및 제2수거부(400B)의 관계를 나타내는 단면도이다.

저수부(200)는 유입분리부(100)에 의해 큰 부피 오물이 제거된 우수를 일시 저장하면서 큰 입자의 슬러지를 침전시키는 2차 정화기능을 하고, 우수를 다시 월류시켜 정화부(300)로 보내는 부분으로서, 저수조(210)와 상기 저수조(210)의 하부에 위치한 슬러지 배출관(220)으로 이루어진다.

상기 저수조(210)는 상부가 연직관(110)에 연통되도록 구성되고, 하부의 저수바닥판(211)은 슬러지 배출구(212)를 구비한 깔대기 형상으로 이루어져 저수조(210)에 침전된 슬러지가 상기 슬러지 배출구(212)을 중심으로 모여지게 된다.

저수조(210)의 측벽 하단, 즉 깔대기 형상의 저수바닥판(211) 바로 위에는, 제1수거부(400A)에 구비된 우수 배출구(412)와 동일한 구조를 가지는 우수 배출구(213)이 구비된다. 즉 저수조(210)의 우수 배출구(213) 역시 필터(213a)가 구비된 연통구 또는 타공면으로 이루어진다.

저수조(210)의 우수 배출구(213)는 비가 그쳤을 때 그 수위가 저수바닥판(211)에까지 내려가도록 우수를 제1탈수방류관(431)으로 흘려 보내면서, 상기 우수 배출구(213)에 설치된 필터(213a) 등에 의해 침전되지 아니한 슬러지가 걸러질 수 있게 한다.

슬러지 배출관(220)은 상기 슬러지 배출구(212)에 설치되며 제2수거부(400B)에 연통된다.

상기 슬러지 배출관(220)에는 개폐밸브(221)가 설치된다. 저수조(210)의 수위가 하강하여 설정된 수위, 예컨대 저수바닥판(211) 바로 위까지 하강할 때까지 상기 개폐밸브(221)는 폐쇄상태을 유지하여 슬러지의 침전이 용이하게 이루어지게 하고, 상기의 설정된 수위에 도달하게 되면 개폐밸브(221)가 자동으로 개방되면서 저수바닥판(211)에 고여있던 잔여 우수가 침전된 슬러지와 함께 그 하부에 위치한 제2수거부(400B)로 흘러가게 한다.

수위에 따른 개폐밸브(221)의 자동 작동을 위해 저수조(210)에는 설정된 수위를 감지하는 수위감지센서(240)가 설치된다.

저수조(210)에 의해 걸러진 슬러지를 수거하는 상기 제2수거부(400B)의 구조는 앞서 설명한 제1수거부(400A)와 유사한 구조를 가진다. 즉 제2수거부(400B)의 적어도 일면은 외기에 노출되는 구조를 가지고, 노출된 면에는 손잡이(411)가 구비된 개폐도어(410)가 설치될 수 있으며, 그 내부에는 인출이 가능한 오물수거자루(420)가 놓여진다.

다만 제2수거부(400B)는 저수부(200)의 하부에 위치하게 되는 바, 제2수거부(400B)에 구비된 우수 배출구(412)와 연결되는 제2탈수방류관(432)은 합류관(500)이 아닌 교량의 하부배수관(P2)에 직접 연통되도록 구성된다는 점에 차이가 있을 뿐이다.

큰 부피 오물이 걸러진 우수는 좁은 직경의 연직관(110)에서 보다 큰 직경의 저수조(210)에 쏟아지게 되고, 이러한 구조적 형상에 따라 흐름이 변화되는 우수는 와류를 발생시킨다. 와류는 비중이 큰 입자의 침전을 방해할 뿐 아니라 정화조(310)로의 우수 흐름이 원활하지 못하게 한다. 따라서 본 발명은 저수조(210)의 내측면에는 와류방지판(230)을 설치함으로써 상기한 문제점을 해결한다.

상기 와류방지판(230)은 저수조(210)의 중심을 향해 하향 경사지게 설치는 것으로서, 상부에서 쏟아지는 수압이나 부력에 의해 쉽게 변형되지 않도록 저수조(210)의 내측면에 설치되는 지지대(231)에 의해 지지될 수 있도록 구성시키는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 와류방지판(230)이 타공된 판상부재로 구성된다.

상기한 와류방지판(230)의 하향 경사진 구조 및 타공 구조는 슬러지가 와류방지판(230)의 상면에 쌓이는 것을 방지할 뿐 아니라, 차오르는 우수가 튀어 오르지 않고 원활한 흐름을 유지할 수 있게 한다.

저수조(210)의 수위가 만수위가 되면 우수는 정화부(300)로 월류하게 되는데, 이를 위하여 저수부(200)의 상부 측벽에는 월류구(214)가 구비된다. 상기 월류구(214)에는 큰 입자가 정화부(300)로 통과하지 않고 저수조(210) 내에서 침전되도록 하기 위한 철망(214a)이 설치된다.

저수부(200)에서는 주로 입자의 크기와 비중이 큰 슬러지를 대상으로 하여 침전방식으로 정화시키는 것이라면, 정화부(300)에서는 입자의 크기와 비중이 작아 우수 중에 부유하기 쉬운 슬러지를 대상으로 하여 필터링 방식으로 정화시키는 것이라고 할 수 있다.

이러한 정화부(300)는, 내부에 원통형필터(340)가 내장된 정화조(310)와, 상기 원통형필터(340)에 의해 정화된 우수를 배출시키는 정화우수 방류관(330)과, 후속강우를 배출시키는 후속강우유로(350) 및, 정화우수 방류관(330)과 후속강우유로(350)를 통해 배출되는 우수가 합류하여 교량의 하부배수관(P2)으로 흐를 수 있도록 하는 합류관(500)으로 이루어진다.

상기 원통형필터(340)를 포함한 본 발명에서 사용되는 필터의 재질은 특별히 제한될 필요는 없으나, 가장 바람직하게는 내구성이 우수한 스테인레스 재질로 구성시킨다.

상기 정화조(310)의 하부면은 일측으로 기울어진 경사바닥판(311)으로 이루어지고, 상기 정화우수 방류관(330)은 원통형필터(340)의 중심에 위치하면서 상기 경사바닥판(311)을 관통하여 고정 설치된다.

따라서 월류구(214)를 통해 정화조(310)로 유입된 우수는 원통형필터(340)를 통과하여 정화우수 방류관(330)으로 흘러갈 수 있게 됨으로써 저수조(210)에서 미처 처리되지 아니한 미세 슬러지가 상기 원통형필터(340)에 의해 걸러지게 하며, 원통형필터(340)에 의해 걸러진 슬러지는 경사바닥판(311)을 따라 하측으로 미끄러져 저수조(210)에 설치된 슬러지 배출관(220)으로 이동하게 된다.

이를 위하여 경사바닥판(311)의 하단부에는 퇴적부(311a)가 구비되고, 상기 퇴적부(311a)에는 슬러지 배출관(220)과의 연통을 위한 경사유도관(320)이 하향 경사지게 설치된다. 이때 상기 경사유도관(320)은 슬러지 배출관(220) 중 개폐밸브(221)의 상부에서 연통되도록 함으로써, 개폐밸브(221)를 개방시켰을 때 비로소 정화조(310)의 퇴적부(311a)에 퇴적된 슬러지가 저수조(210)의 침전된 슬러지와 함께 제2수거부(400B)에 놓여있는 오물수거자루(420)에 담아지도록 해야 한다.

슬러지 배출관(220) 내에서의 상기 잔여 우수의 배출은 경사유도관(320) 내의 압력을 감소시킴으로써 정화조(310)의 슬러지가 보다 용이하게 슬러지 배출관(220)으로 이동될 수 있게 한다.

도 7은 원통형필터(340)와 그 내부에 위치한 정화우수 방류관(330) 구조의 일 실시예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

정화우수 방류관(330)은 도 6, 7에 도시된 바와 같이, 서로 분리 제작된 상부관(331)과 하부관(332)이 완충지지부(333)에 의해 이음되는 구조로 이루어지게 할 수 있다.

여기에서 상부관(331)은 원통형필터(340)의 중심 내부에 위치하여 원통형필터(340)를 지지하면서 상기 원통형필터(340)에 의해 걸러진 우수를 유입시키는 것으로서, 그 외면에는 다수 개의 유입공(331a)이 구비되고, 상단에는 진동모터(334)가 설치된다.

상기 진동모터(334)는 상부관(331)에 일체로 고정된 원통형필터(340)를 진동시킴으로써 필터링 작업으로 원통형필터(340)에 부착된 슬러지들이 쉽게 떨어져 경사바닥판(311)을 통해 퇴적부(311a)로 이동될 수 있게 한다.

하부관(332)은 이와 같이 진동하는 상부관(331)을 고정 지지하면서, 상부관(331)의 유입공(331a)을 통해 유입된 우수를 하부배수관(P2)과 연결된 합류관(500)으로 흘려보내는 역할을 하는 것으로서, 경사바닥판(311)에 흔들림이 없도록 고정되면서 상기 합류관(500)에 연통되도록 구성된다.

상부관(331)과 하부관(332)을 이음하는 완충지지부(333)는 하부관(332)이 고정된 상태에서 상부관(331)의 진동을 허용할 수 있는 구조로 이루어지면 족하는 것으로서 다양하게 구성될 수 있는 것이나, 바람직하게는 도 6의 확대도에 도시된 바와 같이 하부관(332)의 상단에 상부관(331)의 외경보다 큰 내경을 가지도록 확개부(332a)를 구성하고, 상기 하부관(332)의 확개부(332a)에 상부관(331)의 하단이 삽입되는 구조로 이루어진다.

여기에서 확개부(332a)에 상부관(331)을 삽입시키게 되면 확개부(332a)의 내경과 상부관(331)의 외경 차이로 인한 간극이 발생하게 되는데, 상기 간극은 하부관(332)이 고정된 상태에서 이에 삽입된 상부관(331)만이 후술하는 결합지지핀(333b)을 힌지축으로 하여 좌우로 움직일 수 있게 하는 진동의 허용공간이 된다.

이때 상기 간극에는 상부관(331)의 진동이 하부관(332)에 전달되지 않도록 하는 완충고무링(333a) 한 쌍이 확개부(332a)의 상하단에 하나씩 각 위치한다. 아울러 확개부(332a)의 중간부분에서 결합힌지핀(333b)으로 확개부(332a)와 이에 삽입된 상부관(331)을 함께 관통시켜 연결한다.

즉 상기 한 쌍의 완충고무링(333a)은 확개부(332a) 내면의 상하단에 각 위치하여, 확개부(332a)에 삽입된 상부관(331)의 외면에 끼워져 상부관(331)과 하부관(332) 사이의 밀폐기능을 하면서도, 상부관(331)의 진동을 흡수하여 하부관(332)에 하중이 전가되지 않도록 한다.

정화조(310)의 규모는 오염농도가 높은 초기우수의 양을 기준으로 설계된다. 따라서 정화조(310)가 만수위가 될 즈음이면 그 이후에 정화조(310)로 유입되는 강우는 오염농도가 지극히 낮은 후속강우에 해당되는 것인 바, 이러한 후속강우는 침수방지를 위한 신속한 배수가 필요하게 된다.

이를 위해 정화조(310)의 측벽중 저수조(210)와 접하지 아니한 부분 중 적어도 일면의 측벽 너머에 후속강우유로(350)가 구비된다. 상기 후속강우유로(350)가 구비되는 쪽의 측벽은 정화조(310)의 우수가 월류될 수 있는 개방부(312)가 형성되며, 상기 개방부(312)는 적어도 원통형필터(340)의 상단보다 높은 곳에 위치시킴으로써 슬러지가 걸러지지 아니한 우수가 함께 개방부(312)를 통해 후속강우유로(350)쪽으로 월류되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

제1탈수방류관(431)과 정화우수 방류관(330) 및 후속강우유로(350)를 통과한 각 우수는 합류관(500)에서 모두 합류하여 교량의 하부배수관(P2)을 통해 하천 등으로 배수된다. 도 8은 이러한 배수구조를 평면으로 설명하고 있다.

지금까지 본 발명에 의한 비점오염물 저감 장치(D)의 구조에 관하여 설명 하였는 바, 이러한 본 발명은 비점오염물 저감 장치(D)는 오물의 종류에 따라 유입분리부(100)와 저수부(200) 및 정화부(300)에서 단계적으로 처리될 수 있게 함으로써 우수가 충분히 정화된 상태에서 외부로 배수되게 할 뿐 아니라, 수거된 오물의 손쉬운 처리가 가능하여 적은 비용으로도 청소가 가능하여 내구성을 향상시키는 효과를 가지게 한다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100; 유입분리부 110; 연직관
120; 경사관 200; 저수부
210; 저수조 220; 슬러지 배출관
230; 와류방지판 240; 수위감지센서
300; 정화부 310; 정화조
320; 경사유도관 330; 정화우수 방류관
340; 원통형필터 350; 후속강우유로
400A; 제1수거부 400B; 제2수거부
410; 개폐도어 420; 오물수거자루
500; 합류관

Claims

교량의 상부배수관(P1)을 통해 유입된 우수로부터 큰 부피 오물을 분리시키는 유입분리부(100)와, 상기 유입분리부(100)에 의해 큰 부피 오물이 제거된 우수를 일시 저장하는 저수부(200)와, 상기 저수부(200)의 상부 측벽에 구비된 월류구(214)를 통해 월류된 우수를 정화하는 정화부(300)와, 상기 유입분리부(100)에서 분리된 큰 부피 오물을 수거하는 제1수거부(400A)와, 저수부(200) 및 정화부(300)에서 걸러진 슬러지를 수거하는 수거부(400B)가 포함되어 이루어지되,
상기 저수부(200)는, 상부가 연직관(110)에 연통되고, 슬러지 배출구(212)를 구비한 깔대기 형상의 저수바닥판(211)으로 이루어지는 저수조(210)와, 상기 슬러지 배출구(212)에 설치되면서 수거부(400B)에 연통되는 슬러지 배출관(220)으로 이루어지고, 상기 저수조(210)의 내측면에는 와류방지판(230)이 설치되는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 유입분리부(100)는, 우수가 직하방향으로 흐르도록 구성되는 연직관(110)과, 상기 연직관(110)에서 분기되는 것으로서 하향 경사진 경사관(120)과, 연직관(110)에 설치되는 것으로서 경사관(120) 하면의 가상연장선을 따라 연직관(110)을 횡단하도록 설치되는 스크린필터(131)로 이루어지며, 상기 경사관(120)의 하단부는 제1수거부(400A)에 연통되고, 상기 연직관(110)의 하단부는 저수부(200)에 연통되는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치.
제2항에 있어서,
상기 스크린필터(131)의 상면에는 하향 경사진 쐐기단면 형상의 부착방지날개(132)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1수거부(400A)와 수거부(400B)의 각각은 오물투입이 가능하도록 상부가 개방되고, 내부에 인출이 가능한 오물수거자루(420)가 놓여질 수 있는 공간이 구비되며, 측벽 하단 또는 바닥판에는 필터(412a)가 설치된 연통구 또는 타공면으로 이루어지는 우수 배출구(412)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치.
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제1항에 있어서,
상기 저수조(210)에는 수위감지센서(240)가 설치되고, 상기 슬러지 배출관(220)에는 개폐밸브(221)가 설치되며, 저수조(210)의 수위가 하강하여 설정된 수위가 상기 수위감지센서(240)에 의해 감지되면 상기 개폐밸브(221)가 자동으로 개방되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 정화부(300)는, 일측으로 기울어진 경사바닥판(311)을 가지면서 내부에 원통형필터(340)가 내장된 정화조(310)와, 원통형필터(340)의 중심에 위치하면서 경사바닥판(311)을 관통하도록 고정 설치되는 정화우수 방류관(330)과, 정화조(310)의 측벽 너머에 설치되는 후속강우유로(350) 및, 상기 정화우수 방류관(330)과 후속강우유로(350)를 통해 배출되는 우수가 합류하여 교량의 하부배수관(P2)으로 흐를 수 있도록 하는 합류관(500)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치.
제8항에 있어서,
상기 정화우수 방류관(330)은, 원통형필터(340)에 의해 걸러진 우수가 유입될 수 있도록 유입공(331a)이 구비된 상부관(331)과, 경사바닥판(311)에 고정되면서 합류관(500)에 연통된 하부관(332)으로 이루어지되, 상기 상부관(331)과 하부관(332)은 완충지지부(333)에 의해 이음되어 있는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치.
제9항에 있어서,
상기 완충지지부(333)는, 하부관(332)의 상단에 상부관(331)의 외경보다 큰 내경을 가지도록 구성되는 확개부(332a)와, 상기 확개부(332a) 내면의 상하단에 각 위치하면서 확개부(332a)에 삽입된 상부관(331)의 외면에 끼워지는 한 쌍의 완충고무링(333a)과, 상기 한 쌍의 완충고무링(333a)이 확개부(332a)의 상하단에 하나씩 각 위치하도록 한 상태에서 확개부(332a)와 이에 삽입된 상부관(331)을 함께 관통시켜 연결하는 결합힌지핀(333b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 교량용 비점오염물 저감 장치.