KR101753855B1 - 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템 - Google Patents
갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 비점오염물질 처리시설 내의 카트리지 필터의 막힘 및 경보 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 유입부(110), 카트리지 필터(130), 칸막이부(120), 유출부(140)를 포함하여 구성되어 있는 여과조(100)를 포함하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 카트리지 필터(130)에 갈수센서(150)가 구비된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 종합데이터처리장치(200)가 부가된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 경보발생기(210)가 더 부가된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
본 발명은 유입부(110), 카트리지 필터(130), 칸막이부(120), 유출부(140)를 포함하여 구성되어 있는 여과조(100)를 포함하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 카트리지 필터(130)에 갈수센서(150)가 구비된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 종합데이터처리장치(200)가 부가된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 경보발생기(210)가 더 부가된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 비점오염물질 처리시설 내의 카트리지 필터의 막힘 및 경보 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 수질오염원은 방지 및 관리의 편의를 위해 점오염원(Point Pollution Source)과 비점오염원(Non-Point Pollution Source)으로 구분된다. 점오염원은 하수장, 폐수처리장, 발전소, 폐광, 석유탱크, 유정 등과 같이 특정지역에서 하수관이나 수로에 오염물질이 포함된 폐수가 배출되는 오염원을 말한다. 비점오염원은 배출지역이 불분명하고 광범위한 지표면에 잔존해 있다가 우천시 빗물과 함께 하천, 지하수 등으로 유입되어 수질오염을 일으키게 된다.
비점오염원은 주로 비가 올 때 지표면 유출수와 함께 유출되는 오염물질로서 농지에 살포된 비료나 농약 등이 해당되며, 교량 및 도로상에는 차량의 빈번한 주행으로 중금속, 오일류, 타이어분진 및 협잡물 등으로 극심하게 오염되어 있어 우천시에는 비점오염물질인 초기우수 유출수가 대량 배수로를 통해 하천, 호수, 특히 식수원이나 청정수역은 물론 지하수맥으로 유입되어 수질을 오염시키며, 이러한 비점오염물질은 기상조건 등에 영향을 많이 받는 특성이 있어 일간·계절간 배출량의 차이가 커 예측과 정량화 등 비점오염원의 관리가 어려운 것이 현실이다.
특히 강우초기에 발생하는 초기우수로 인한 유출수는 오염물질의 유출농도가 높고 중금속 등의 독성물질을 함유할 개연성이 크기 때문에 이에 대한 적절한 대책이 요구되고 있다.
이와 같은 사유로 많은 환경기술자들에 의하여 초기우수 시에 발생하는 비점오염물질에 대한 처리시설이나 장치가 개발되고 있다.
등록특허 10-0894022호(비점오염물질 처리장치, 이하 선행기술)는 "초기 강우 유출수가 유입되도록 내측에 상향 돌출되게 형성되는 가변웨어가 구비되며, 일측에 유입관이 형성되는 우수관; 상단에 파지부가 형성되며, 외면에 스크린이 형성되고, 상기 유입관을 통해 상기 초기 강우 유출수가 유입되어 상기 유출수와 고형물을 분리하는 고형물 분리기와, 상기 고형물 분리기를 감싸는 중공의 형상으로 형성되어 상기 유출수와 유분성분을 분리하는 유수 분리기 및 상기 고형물 분리기의 하부에 형성되어 상기 고형물이 저장되는 침사조를 포함하는 제 1 처리부; 상기 제 1 처리부에서 처리된 상기 유출수가 유입되도록 제 1 유입공이 형성되고, 상기 유출수에 포함되는 오염물질이 침전되는 여과침전저류조가 형성되며, 미세 오염물질과 상기 유출수를 정화하는 미세여과벽체가 구비된 제 2 처리부; 상기 제 2 처리부에서 처리된 상기 유출수가 유입되는 제 3 유입공이 형성되며, 상기 유출수를 최종적으로 정화하기 위해 외주에 다수의 정유공이 형성된 카트리지 다공성 필터와, 상기 카트리지 다공성 필터의 내부에 구비되며 외주에 다수의 유출입공이 형성된 유출입 부재와, 상기 카트리지 다공성 필터 및 상기 유출입 부재가 고정되는 고정부 및 상기 고정부와 연결되는 필터 지지부재를 포함하는 제 3 처리부; 상기 제 3 처리부에 의해 상기 비점오염물질이 처리된 상기 유출수가 저장되는 저장탱크; 및 상기 비점오염물질이 처리된 상기 유출수를 방류하기 위해 방출 라인이 형성되며, 상기 저장탱크의 일측에 상기 유출수가 방수되는 유출관이 형성된 배수시설을 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염물질 처리장치"를 제공한바 있다.
그러나 상기 종래기술 및 선행기술에 대한 초기우수 비점오염 정화장치의 문제점들은 초기우수에 포함된 모래, 분진, 담배꽁초, 낙엽 등의 오염물질은 정화장치의 필터 카트리지 상부 또는 내부에 쌓이게 되어 필터 카트리지가 쉽게 막히게 되므로 이를 자주 청소하거나 교체해야 하는 번거로움이 있으며, 통체로 형성된 카트리지 다공성 필터와 이의 내부에 구비된 유출입 부재에 의해 오염물질이 정화되는 구조로서, 카트리지 다공성 필터의 하단부위 등 어느 일정부위에 집중적으로 오염물질이 흡착될 경우 그 부위만 교체가 불가능하기 때문에 불필요하게 카트리지 다공성 필터 전체를 교환함에 따라 많은 비용이 소요되고 유지관리가 매우 번거로운 등의 기술적인 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 종래기술 및 선행기술의 문제점인 초기우수에 포함된 비점오염물질이 수처리 장치의 카트리지 필터의 상부 또는 내부에 쌓이게 되어 카트리지 필터가 쉽게 막히게 되므로 이를 자주 청소하거나 교체해야 하는 번거로운 문제점, 다공성 카트리지 필터의 하단부위 등 어느 일정부위에 집중적으로 오염물질이 흡착될 경우 그 부위만 교체가 불가능하기 때문에 불필요하게 카트리지 필터 전체를 교환함에 따라 많은 비용이 소요되고 유지관리가 매우 번거로움 등의 기술적인 문제점을 해결하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 수처리 시스템의 여과조에 설치되는 카트리지 필터의 막힘을 감지함으로써 카트리지 교체 주기를 운영자에게 제공할 수 있는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 카트리지 필터의 막힘의 주기를 제공함으로써 초기우수의 오염 정도의 정보를 제공함으로써 초기우수 처리 시설 운영정보를 제공할 수 있는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기한 문제점 및 요구를 해결하기 위하여,
유입부(110), 카트리지 필터(130), 칸막이부(120), 유출부(140)를 포함하여 구성되어 있는 여과조(100)를 포함하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 카트리지 필터(130)에 갈수센서(150)가 구비된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 종합데이터처리장치(200)가 부가된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 경보발생기(210)가 더 부가된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템은 카트리지 필터가 쉽게 막히게 되므로 이를 자주 청소하거나 교체해야 하는 번거로운 문제점, 다공성 카트리지 필터의 하단 부위 등 어느 일정부위에 집중적으로 오염물질이 흡착될 경우 그 부위만 교체가 불가능하기 때문에 불필요하게 카트리지 필터 전체를 교환함에 따라 많은 비용의 소요 문제 및 유지관리의 번잡함 등의 기술적인 문제점을 해결하는 효과가 창출된다.
또한 본 발명은 비점 오염원의 유입수에 포함된 오염물질에 의한 카트리지 필터 막힘 현상(폐색 현상)을 확인함으로써 현재 카트리지의 효율에 대한 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존의 카트리지 필터 교체 주기는 운영자가 직접 현장에서 확인해야 하는 불편함이 있었는데 데이터를 제공함으로써 정확한 교체 주기를 산정할 수 있는 기능, 작용 및 효과가 있다.
또한 각각의 카트리지 필터의 막힘 주기의 정보를 제공함으로써 유입수위 오염 정도에 대한 정보를 제공할 수 있는 효과가 창출된다.
또한 정확한 카트리지 필터 교체 주기의 산정으로 인하여 카트리지 교체 비용이 절감되고 관리의 편의성을 도모할 수 있는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명에 따른 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템의 일 실시도.
도 2는 본 발명에 따른 비점오염물질 수처리 시스템에서의 여과조의 칸막이부의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 여과조의 칸막이부에서의 처리수 월류 센싱 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템의 정보 체계도.
도 2는 본 발명에 따른 비점오염물질 수처리 시스템에서의 여과조의 칸막이부의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 여과조의 칸막이부에서의 처리수 월류 센싱 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템의 정보 체계도.
이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 여과조(100)를 포함하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
본 발명에서 상기한 비점오염물질 수처리 시스템은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원(點汚染源)으로 부터 배출되는 점오염물질에 대한 수처리 시스템을 포함한다.
또한 본 발명에서 상기한 비점오염물질 수처리 시스템은 바람직하게는 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 벌채지, 폐기물처리장, 쓰레기매립장, 도로, 주차장,광장, 정류장, 밀집 주거지 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)으로부터 배출되는 비점오염물질에 대하여 우천시 빗물과 함께 하천, 내만, 호소 등의 공공수역이나 지하수로 유입되어 수질오염을 야기하는 데, 이를 처리하는 비점오염물질 수처리 시스템을 포함하는 개념이다.
본 발명의 비점오염물질 수처리 시스템은 통상의 수처리 시스템 공정에 사용되는 스크린, 유량조정조 또는 침전조(또는 경사판 침전조) 등을 포함할 수 있다.
도 1에서 보는 것처럼 본 발명은 카트리지 필터(130)가 장착된 여과조(100)를 포함하는 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
상기한 여과조(100)는 처리될 처리수에 포함된 오염물질을 여과하여 물을 처리하는 탱크 또는 반응조를 의미한다.
본 발명의 상기한 여과조(100)는 유입부(110), 카트리지 필터(130), 칸막이부(120), 유출부(140)를 포함하여 구성되어 있다.
본 발명의 상기한 유입부(110)는 우수 또는 하수 등의 처리수가 유입되는 수단 또는 장치를 의미한다.
본 발명의 상기한 유출부(140)는 우수 또는 하수 등의 처리수가 상기한 카트리지 필터를 통과하여 처리된 처리수가 유출되는 수단 또는 장치를 의미한다.
본 발명의 상기한 카트리지 필터(130)는 여과 기능을 수행하는 막을 이용한 여과 필터 또는 막여과 장치 등을 의미한다.
따라서 상기한 카트리지 필터(130)는 처리수 내의 부유물질을 제거하기 위한 다공성 필터 또는 막(membrane)이 설치되어 있는 장치 또는 수단을 의미한다
상기한 카트리지 필터는 다공성 필터가 구비된 통형 또는 체형의 카트리지 형태의 필터를 의미한다.
또한 상기한 카트리지 필터는 통상의 막을 사용하는 여과막을 포함하는 개념이다.
따라서 상기한 막의 종류는 다양할 수 있으며, 정밀여과막(MF)이나 중공사형 한외여과막(UF) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 카트리지 필터(130)는 막의 여과 용량을 초과하는 경우에는 교체하여 사용할 수 있는 교체형 카트리지 필터를 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 막의 오염이나 손상을 적게 하는 구성으로 유기막 또는 무기막을 자유롭게 선택하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 무기막을 사용하는 것이 더욱 효과적이다.
본 발명에서 상기한 카트리지 필터의 막은 바람직하게는 무기질 소재의 막을 사용하는 것이 높은 여과유량(플럭스)에 적응할 수 있고 또한 내화학적 특성을 구비하게 되는 작용을 하게 된다.
본 발명에서의 무기질 소재의 막(무기막)은 금속이나 금속 산화물, 탄소 등의 물질로 이루어져 있는 것을 의미한다.
이와 같은 무기막은 고분자막이 갖고 있지 않은 여러가지 장점 즉, 내열성, 내화학성 및 물리적 강도 등과 같은 특성을 갖고 있다.
상기한 무기막은 다공성 지지체가 포함되어 있으며, 재질은 알루미나, 지르코니아, 타이타니아, 실리카, 뮬라이트, 실리콘 카바이드, 실리콘 나이트라이드, 카본 등을 주로 사용되는데, 일반적으로 1000℃이상의 고온에서 소결되어 제조된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 상기한 무기막은 다공성 지지체의 벽을 사이에 두고 한 쪽 면으로는 금속염 용액을, 반대쪽 면으로는 알칼리 유체를 각각 흘려 보냄으로써, 상기 지지체의 표면이나 기공 내부에 이와 같이 생성된 불용성 무기층을 건조시킨 후에, 고온 소결시켜 금속 산화물층을 형성시키는 것으로 이루어지는 제조 방법으로 이루어진 미세 기공 무기막인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 상기 미세 기공 무기막 제조 방법은 상기한 금속 산화물층을 추가로 금속층으로 환원시키는 것으로 한다.
또한 상기 금속염 용액은 금속염이 알루미늄, 지르코늄, 실리콘, 타이타늄, 철, 바나듐. 팔라듐, 백금. 은, 니켈, 마그네숨, 망간, 크롬 및 이트륨으로 구성되는 군에서 선택되는 금속의 염인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 알칼리 유체는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 암모니아수, 탄산나트륨 및 탄산암모늄으로 구성되는 군에서 선택되는 한 가지 이상의 용액인 것을 특징으로 하며 PH가 7 이상으로 수행된다.
따라서 본 발명에 의한 미세 기공을 갖는 무기막의 제조 방법은, 액상에서 서로 반응하여 불용성 침전물을 형성하는 두 반응물인, 금속염 용액 (이하 반응물 1이라 칭함)과 알칼리 유체(이하 반응물 2라 칭함)를 다공성 지지체를 사이에 두고 흘려 보내면 두 반응물이 이 지지체의 기공 내부 또는 표면에서 반응하여 불용성 침전물을 형성함으로써 지지체의 기공을 축소시키거나 완전히 막게 된다.
이와 같이 불용성 침전물이 형성된 지지체를 상온에서 건조시키고, 약 400∼700℃ 정도의 온도에서 고온 소결시켜, 금속 산화물층을 형성시키면 미세 기공을 갖는 무기막이 제조된다.
경우에 따라서, 이와 같이 금속 산화물층이 헝성된 미세 기공을 갖는 무기막을 추가로 환원 반응시켜, 금속층으로 이루어진 미세 기공 무기막을 제조할 수도 있다. 상기한 바와 같이 금속 산화물층을 형성시킨 후, 약 200∼700℃의 온도에서 공기를 차단시키고 수소 기체를 흘려 보내면서 환원 반응시켜 금속층을 형성시킨다.
이와 같이 제조된 금속층의 미세 기공 무기막은 기공 크기의 제어에 의한 기체 투과도와 선택도의 조절 외에도, 투과 기체와의 흡착력 등에 의해서도 기체 투과도와 선택도의 조절이 가능하므로, 그 제어 효과를 증대시킬 수 있다.
다공성 지지체는 그 모양에는 특별한 한정이 없으나, 예를 들어 평판형 또는 관형으로 사용될 수 있다.
다공성 지지체의 재질로는 알루미나, 지르코니아, 타이타니아, 실리카, 뮬라이트, 실리콘 카바이드, 실리콘 나이트라이드, 카본 등이 주로 사용되는데, 일반적으로 1000℃이상의 고온에서 소결되어 제조된 것들이다.
일반적으로 다공성 지지체에는 작은 기공이 다수 존재하는데, 그 기공 크기는 일반적으로 약 0.004∼50㎛정도, 보다 바람직하게는 약 0.005∼2㎛ 정도가 되고, 지지체의 전체 기공울은 약 30∼60% 정도가 된다.
본 발명에 의한 무기막 제조에 사용될 수 있는, 금속 산화물의 전구체인 금속염은 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 타이타늄(Ti), 철(Fe), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 망간(血), 크롬(Cr), 이트륨(Y) 등과 같은 금속의 염화물, 질화물 및 옥살산염 등이 일반적이
다.
이 중에서, 알루미늄 나이트레이트, 지르코닐 나이트레이트, 실리콘 클로라이드, 타이타늄 클로라이드, 질화철, 팔라듐 나이트레이트, 염화백금산, 질화은, 니켈 나이트레이트, 마그네숨 나이트레이트, 질화크롬, 이트륨 나이트레이트 등이 대표적인 경우의 예가 된다.
침전체인 알카리 유체로는, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2 ), 암모니아수(NH4 OH), 탄산나트륨(Na2CO3 ) 및 탄산암모늄((NH 4)2CO3 ) 등의 용액 중의 한 가지만이 사용되거나, 한 가지 이상의 혼합 용액으로서 pH 7 이상의 알카리 용액이 일반적으로 사용될 수 있으며, 기체로서 암모니아 기체 등을 사용할 수 있다.
보다 바람직하게는, 암모니아수(NH4 OH), 탄산나트륨(Na2CO3 ) 및 탄산암모늄((NH4)2CO3)의 각 용액 중의 한 가지 또는 한 가지 이상의 혼합 용액 및 암모니아 기체를 사용한다.
이와 같이 본 발명에 의해 형성되는 박막층은, 금속 산화물층으로는 알루미나(A12O3), 지르코니아(ZrO2), 타이타니아(TiO2 ), 산화바나듐(V2O5 ), 마그네시아(NlgO), 이트리아(Y2O3 ), 실리카(SiO2 ), 산화니겔(NiO), 산화철(Fe2O3 ), 산화꽐라듐(PdO), 산화은(AgO) 등의 2가 이상의 금속 산화물로 이루어진다. 또한, Pd, Ni,Pt와 Ag 등의 금속으로 이루어진다.
본 발명은 상기한 방식으로 제조되어 내열성, 내화학성 및 물리적 강도 등이 증대된 무기막을 사용할 수 있다.
도 1에서 보는 것처럼 본 발명의 카트리지 필터(130)는 상기한 여과조에서 칸막이부(120)에 의하여 구획된 카트리지 필터 공간부(131)에 장착되어 유입되는 처리수를 처리하게 된다.
따라서 본 발명의 카트리지 필터(130)는 하나 또는 둘 이상의 카트리지 필터로 구성되게 된다.
도 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 카트리지 필터(130)는 제1카트리지 필터(130), 제2카트리지 필터(130-2), 제3카트리지 필터(130-3), 제4카트리지 필터(130-4), 제5카트리지 필터(130-5), ...... 등 다수로 장착되어 있을 수가 있다.
본 발명의 상기한 칸막이부(120)는 여과조(100)를 구획하여 카트리지 필터 공간부(131)를 형성하게 하는 기능 및 전(前) 카트리지 필터에서 처리된 처리수를 다음 카트리지 필터로 유입시키는 기능 또는 처리된 처리수를 배출시키는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
도 2에서 보는 것처럼 칸막이부(120)는 장벽부(121), 처리수 유통부(122)를 포함하여 구성되어 있다.
상기한 장벽부(121)는 카트리지 필터 공간부(131)를 형성하게 하고 전(前) 카트리지 필터(130)에서 처리되는 처리수가 다음 카트리지 필터 공간부로 월류되지 않도록 하는 기능을 수행한다.
상기한 처리수 유통부(122)는 전 카트리지 필터(130)에서 처리된 처리수가 다음 카트리지 필터(130-2)로 유입되도록 하는 기능을 수행한다.
따라서 처리수 유통부(122)는 통상 칸막이부(120)의 하단부에 형성되어 있는 것이 일반적이지만 하단부 이외에도 형성될 수도 있다.
본 발명은 상기한 칸막이부(120)는 제1카트리지 필터(130)에 대한 것은 제1칸막이부(120), 제2카트리지 필터(130-2)에 대한 것은 제2칸막이부(120-2), 제3카트리지 필터(130-3)에 대한 것은 제3칸막이부(120-3), 제4카트리지 필터(130-4)에 대한 것은 제4칸막이부(120-4), 제5카트리지 필터(130-5)에 대한 것은 제5칸막이부(120-5), ...... 로 다수로 장착되며 또한 이러한 방식으로 정의한다.
도 1에서 보는 것처럼 상기한 카트리지 필터(130)가 여과 용량을 다 되어 카트리지 필터가 폐색이 되는 경우 처리수가 장벽부(121)를 타고 넘어 월류하는 현상이 발생하게 된다.
즉, 상기한 제1카트리지 필터(130)의 여과 용량을 초과하는 경우 처리수는 제1장벽부(120)를 월류하게 되고 제2카트리지 필터(130-2) 및 그 다음 카트리지 필터에서 여과하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기한 제2카트리지 필터(130-2)도 여과 용량을 초과하는 경우 처리수는 제2장벽부(120-2)를 월류하게 되고 제3카트리지 필터(130-3) 및 그 다음 카트리지 필터에서 여과하는 기능을 수행하게 된다.
이와 같은 과정으로 마지막 카트리지 필터(130)까지 모두 여과 용량을 초과하는 경우 처리수는 여과조에서 처리되지 않고 유출부(140)로 방류되게 된다.
물론, 상기한 카트리지 필터는 처리수가 유입되는 부분에서부터 여과되기 때문에 일반적으로 제1카트리지 필터가 먼저 여과 용량이 초과되어 폐색되는 경우가 일반적이겠지만 반드시 그런 것은 아니고 다수의 카트리지 필터 중 여과 환경(유속, 처리수의 오염물질 농도, 온도 등)에 따라 뒤에 장치된 카트리지 필터가 먼저 폐색되는 경우도 발생한다.
따라서 초기 우수에 포함된 모래, 분진, 담배꽁초, 낙엽 등의 오염물질은 정화장치의 카트리지 필터의 상부 또는 내부에 쌓이게 되어 카트리지 필터가 쉽게 막히게 되므로, 이와 같이 어느 카트리지 필터가 막혀있는지 여부를 아는 것이 중요한 문제가 된다.
즉, 어느 카트리지 필터가 막혀서 기능을 발휘하지 못하는지 여부를 알아야 카트리지 필터의 교체 또는 청소 등을 해 줄 수가 있기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 어느 카트리지 필터가 막혔는지 여부, 카트리지 필터의 교체 또는 청소 여부에 알게 해주는 것이 기술적 특징이다.
본 발명은 상기한 칸막이부(120)에 갈수센서(150)를 구비하여 카트리지 필터부(131)의 카트리지 필터(130)가 막혀서 처리수가 칸막이부(120)를 월류하는 경우, 월류 여부를 센싱하는 기능을 구비하여 알림 기능을 구비한 점이 기술적 특징이다.
즉, 본 발명의 갈수센서(150)는 칸막이부(120)의 상단에 장착되어 있으며, 처리수가 월류하는지 여부를 알게 하는 센싱기능을 구비하게 된다.
도 3에서 보는 것처럼, 상기한 갈수센서(150)는 칸막이부(120)의 상단에 장착되어 있고, 처리수가 처리되지 않고 월류하는 경우 감지하는 기능을 수행하게 된다.
따라서 상기한 갈수센서(150)는 월류하는 처리수를 감지할 수 있는 기능을 구비한 장치 또는 수단을 의미하는 것으로서, 파동, 진동, 음향, 전기적 신호, 전자 신호를 이용하여 처리수인 물 성분이 접촉되면 감지하는 기능을 발휘하는 전자회로, 반도체회로 또는 chip 등을 탑재한 장치 또는 물리적 장치를 포함하는 개념이다.
본 발명의 상기한 갈수센서(150)는 여과조(100)에 설치된 모든 칸막이부(120)에 설치되어 있다.
따라서 상기한 바와 같은 예를 들어, 제1칸막이부(120)에 장착된 제1갈수센서(150), 제2칸막이부(120-2)에 장착된 제2갈수센서(150-2), 제3칸막이부(120-3)에 장착된 제3갈수센서(150-3), 제4칸막이부(120-4)에 장착된 제4갈수센서(150-4), 제5칸막이부(120-5)에 장착된 제5갈수센서(150-5),.......로 장착되어 있다.
본 발명은 상기한 다수의 갈수센서(150)는 갈수감지기(160)에 연동되어 작동하도록 되어 있다.
따라서 상기한 바와 같이 장착된 각각의 갈수센서(150)는 처리수의 월류 여부에 대한 월류 신호를 갈수감지기(160)에 전달하는 기능을 수행한다.
즉, 상기한 갈수감지기(160)는 상기한 갈수센서(150)에서 발생한 파동, 진동, 음향, 전기적 신호, 전자 신호 등의 월류 신호를 감지하여 처리수가 월류하는지 여부를 감지하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
따라서 상기한 갈수감지기(160)는 CPU, MCU 등의 정보처리장치, 메모리, 하드웨어, 데이터 송수신 장치 등이 구비될 수 있다.
상기한 갈수감지기(160)는 하나 또는 다수의 갈수센서에서 전송하는 월류 신호에 따라 어느 칸막이부가 월류하는지 판독이 가능하고, 그에 따라 어느 카트리지 필터가 폐색이 되었는지에 대하여 판독할 수 있고 이에 대한 카트리지 필터 폐색 정보(이하 폐색 정보)를 종합데이터처리장치(200)로 전송하게 된다.
본 발명의 상기한 종합데이터처리장치(200)는 갈수감지기(160)로부터 전송받은 폐색 정보를 취합, 해석, 분석, 평가, 전송, 명령 등을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
또한 본 발명의 종합데이터처리장치는 데이터구조, 데이터 파일, MCU 또는 CPU 등과 같은 정보처리장치, 응용 프로그램을 수행하기 위한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기한 종합데이터처리장치(200)는 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능에 대한 응용프로그램이 탑재되어 있다.
상기한 응용 프로그램은 앞서 설명한 갈수감지기(160)로부터 전송받은 폐색 정보를 취합, 해석, 분석, 평가, 전송, 명령 등을 수행하는 응용 프로그램을 의미한다.
본 발명의 상기한 응용프로그램은 갈수감지기(160)로부터 전송받은 폐색 정보에 따라 어느 카트리지 필터(150)가 여과 가능한지 또는 폐색되어 교체가 필요한지 여부에 대하여 알려주는 기능을 수행하도록 되어 있을 수가 있다.
또한 본 발명은 상기와 같이 장착된 다수의 카트리지 필터(150), 예컨대 상기한 바와 같이 5개의 카트리지 필터 중 60% 이상이 폐색이 되면 운영자에게 주의 정보를 전송하게 하는 기능을 수행하고, 카트리지 필터 중 80% 이상이 폐색이 되면 운영자에게 위험 정보를 전송하게 하는 기능을 수행하게 할 수 있다.
상기한 주의 정보, 위험 정보 등의 정보 전송은 종합데이터처리장치에 탑재된 유 무선의 통신수단과 통상의 인터넷 등의 온라인 또는 핸드폰, 스마트폰 등의 통신 수단으로 운영자에게 전송할 수 있다.
또한 본 발명은 상기한 종합데이터처리장치(200)에 경보발생기(210)가 연동되어 작동할 수 있다.
상기한 경보발생기(210)는 종합데이터처리장치(200)에서 판독한 카트리지 필터의 폐색 정보가 운영자가 설정한 위험 수위 예컨대 카트리지 필터 중 80% 이상이 폐색이 되는 경우에 경보 신호를 발생하도록 하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 경보 신호는 종합데이터처리장치(200)에 탑재된 응용프로그램에서 판단 분석하는 기능을 통하여 경보발생기에 경보 발생 명령을 발하여 수행할 수 있다.
이와 같은 응용프로그램은 통상적인 프로그램파일로 구현할 수 있음은 물론이다.
따라서 경보발생기(210)는 경보신호를 전송받는 수단이 구비되며, 진동, 경고음 또는 기타의 경고 신호를 발생하는 장치가 구비되어 있다.
본 발명의 상기와 같은 구성으로 비점 오염원의 유입수에 포함된 오염물질에 의한 카트리지 필터 막힘 현상(폐색 현상)을 확인함으로써 현재 카트리지의 효율에 대한 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존의 카트리지 필터 교체 주기는 운영자가 직접 현장에서 확인해야 하는 불편함이 있었는데 데이터를 제공함으로써 정확한 교체 주기를 산정할 수 있는 기능이 있다.
또한 각각의 카트리지 필터의 막힘 주기의 정보를 제공함으로써 유입수위 오염 정도에 대한 정보를 제공할 수 있는 효과가 창출된다.
또한 정확한 카트리지 필터 교체 주기의 산정으로 인하여 카트리지 교체 비용이 절감되고 관리의 편의성을 도모할 수 있는 효과가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 구조로 구성된 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템을 제공한다.
본 발명은 초기 우수의 비점오염물질을 포함한 수처리 장치 또는 시스템에 대한 생산, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
또한 본 발명은 하천, 호소 등의 수질을 측정하는 기구 및 장치를 제조, 판매, 용역하는 산업에 매우 효과적인 발명이다.
더불어, 민간기업, 공기업, 관공서의 환경영향평가 및 환경계획 정책, 수립, 시행하는 산업에도 매우 유익한 발명이다.
여과조(100),
유입부(110),
칸막이부(120), 장벽부(121), 처리수 유통부(122)
카트리지 필터(130), 카트리지 필터 공간부(131)
유출부(140),
갈수센서(150), 갈수감지기(160),
종합데이터처리장치(200),
경보발생기(210)
유입부(110),
칸막이부(120), 장벽부(121), 처리수 유통부(122)
카트리지 필터(130), 카트리지 필터 공간부(131)
유출부(140),
갈수센서(150), 갈수감지기(160),
종합데이터처리장치(200),
경보발생기(210)
Claims (4)
- 우수 또는 하수 등의 처리수가 유입되는 유입부(110),
처리수 내의 부유물질을 제거하기 위한 다공성 필터 또는 막(membrane)이 설치되어 있는 다수의 카트리지 필터(130)를 구비하되,
상기의 카트리지 필터(130)는 다공성 필터가 구비된 통형 또는 체형의 카트리지 형태의 필터 또는 통상의 막을 사용하는 막 여과 필터이고,
카트리지 필터 공간부(131)를 형성하게 하는 칸막이부(120),
상기한 카트리지 필터를 통과하여 처리된 처리수가 유출되는 유출부(140)를 포함하여 구성되어 있는 여과조(100)를 포함하되,
상기 칸막이부(120)는 장벽부(121), 처리수 유통부(122)를 포함하여 구성되어 있고,
상기 장벽부(121)는 전(前) 카트리지 필터(130)에서 처리되는 처리수가 다음 카트리지 필터 공간부로 월류되지 않도록 하는 기능을 수행하고,
상기한 처리수 유통부(122)는 전 카트리지 필터(130)에서 처리된 처리수가 다음 카트리지 필터(130-2)로 유입되도록 하는 기능을 수행하며,
상기한 다수의 카트리지 필터(130)에 갈수센서(150)가 구비되되,
상기한 갈수센서(150)는 칸막이부(120)의 상단에 장착되어 있어 처리수가 월류하는 경우 감지하는 기능을 수행하게 하여 각각의 카트리지 필터(130)에 대한 월류 정보를 수득하고,
갈수감지기(160)는 상기한 갈수센서(150)와 연동되어 있어 상기한 갈수센서(150)에서 발생한 월류 신호를 감지하여 처리수가 월류하는지 여부를 감지하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
갈수감지기(160)로부터 전송받은 정보를 취합, 해석, 분석, 평가, 전송 또는 명령을 수행하는 종합데이터처리장치(200)가 부가된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템.
- 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
종합데이터처리장치(200)에서 판독한 카트리지 필터에 대한 정보가 운영자가 설정한 것에 부합하는 경우 경보 신호를 발생하도록 하는 기능을 하는 경보발생기(210)가 더 부가된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 수처리 시스템.
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| KR1020150014776A KR101753855B1 (ko) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 갈수 센서를 이용한 카트리지 필터의 막힘 감지 및 경보 기능을 구비한 비점오염물질 수처리 시스템 |
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