KR101783095B1 - 배출수지 순차 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배출수지 내 상징수 회수펌프 및 슬러지 인발펌프 운전을 HMI(Human Machine Interface)의 순차 제어 방식으로 수행하도록 구현한 배출수지 순차 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, HMI부가 입력수단을 통한 입력키에 대응하는 키 값을 확인하여, 확인된 입력키 값을 전달하며; 운전설정부가 HMI부로부터 전달되는 입력키 값에 따라 이에 대응하는 운전모드에 대한 정보를 판독하여, 판독한 운전모드정보에 따라 이에 해당하는 운전모드를 설정해 주며; 배출수지유입밸브제어부가 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 배출수지 유입밸브를 제어하며; 회수펌프및밸브제어부가 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 회수 펌프 및 밸브를 제어하며; 이송및회수분리밸브제어부가 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 이송 및 회수분리 밸브를 제어하며; 슬러지인발펌프및밸브제어부가 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 슬러지인발 펌프 및 밸브를 제어한다.

Description

배출수지 순차 제어 시스템 및 방법{System and method of controling sequentially water clarifying place}

본 발명의 기술 분야는 배출수지 순차 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 배출수지 내 상징수 회수펌프 및 슬러지 인발펌프 운전을 HMI(Human Machine Interface)의 순차 제어 방식으로 수행하도록 구현한 배출수지 순차 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

대부분의 정수센터에서는 수돗물을 생산하는 공정 중에서 발생하는 여과지 역세척수 및 활성탄 흡착지 역세척수 등을 재활용하기 위한 시설로 배출수지를 설치하여 운영하게 된다.

한국공개실용신안 제20-1996-0008057호(1996.03.15 공개)는 상수도 배출수지의 상징수 자동 유출장치에 관하여 개시되어 있는데, 상수도용 여과지에서 배출되는 역세척 배출수나 침전지의 슬러지(Sludge) 배출수를 재침전시켜 그 상징수만을 회수설비를 통해 회수하는 상수도 배출수지(排出水地)의 상징수 배출장치에 있어서, 배출수지의 조정조 내에 채워진 유입수의 수위변화에 관계없이 상시 조정조 최상층의 상징수만을 곧바로 유출할 수 있게 하여 양질의 상징수를 연속적으로 회수함으로써, 배출수지의 상징수 회수효율을 월등히 향상시키고 후속 처리공정인 농축공정의 시설용량을 대폭 축소시킬 수 있다.

한국등록특허 제10-1161327호(2012.06.25 등록)는 막여과에 의한 방류수 수질 개선형 정수시스템에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 착수정, 혼화지, 응집지, 침전지, 여과지, 정수지, 배출수지, 배슬러지지, 농축조, 막여과장치 및 탈수기로 구성되는 정수시스템에, 배출수지의 상징수를 취수하는 배관라인; 및 농축조의 상징수를 막여과장치에 공급하는 배관에 설치되어서 배관라인으로 취수된 배출수지의 상징수를 농축조의 상징수에 혼합하여 막여과장치에 공급하는 상징수혼화기를 추가하여 구성함으로써, 농축조의 상징수에 잔류한 오염물을 응집하여 걸러내므로 방류수의 수질을 개선하고, 이에 따라 방류하지 아니하고 용수로도 활용할 수 있다.

종래의 기술에서는, 배출수지 수위에 따라 회수펌프가 '운전/정지'의 동작을 수행하여 물을 회수시키는 경우에, 배출수지의 물을 착수정으로 회수하여 재활용할 때에 회수된 물이 혼합된 후에 전체 원수 탁도가 상승하게 된다. 이와 같은 탁도 상승을 줄이기 위해서는, 배출수지 내에 정류벽을 설치하여 배출수침전지 형태로 운영하거나 회수배관의 높이를 바닥면으로부터 높게 설치하여 운영하는 사례도 있다. 이런 경우에 회수 탁도는 개선이 되더라도, 1회 역세척수의 양을 안정적으로 처리하기 위해서는 배출수지 용량이 그 만큼 더 크게 필요하게 되며, 회수배관의 높이나 정류벽의 높이만큼 항상 물이 고여 있게 되어, 침전되는 슬러지량이 많아지게 되고, 이에 침전된 슬러지 처리를 위한 슬러지수집기 등의 부대시설 설치가 반드시 필요하며, 슬러지 제거를 위한 청소를 수반하게 되는 문제점이 있다.

종래의 기술에서의 또 다른 문제점은, 배출수지의 내부 용적을 크게 사용하기 위해서 회수배관을 바닥면에 설치하거나, 정류벽을 설치하지 않는 경우에도, 또한 회수 탁도가 상승하게 된다는 것이다. 이때, 원수 탁도, pH, 알칼리도, 수온 등의 인자를 이용한 자동 연산식에 의해 응집제를 주입하는 경우에는, 탁도 상승에 따라 응집제 주입율을 상승시켜 줄 수 있다. 이와 같이 종래의 기술에서는 응집제 주입률이 탁도 상승에 따라 상승하게 되므로 약품비가 증가하게 되는 문제점도 있다.

한국공개실용신안 제20-1996-0008057호 한국등록특허 제10-1161327호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배출수지 내 상징수 회수펌프 및 슬러지 인발펌프 운전을 HMI(Human Machine Interface)의 순차 제어 방식으로 수행하도록 구현한 배출수지 순차 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 입력수단을 통한 입력키에 대응하는 키 값을 확인하여, 확인된 입력키 값을 전달하기 위한 HMI부; 상기 HMI부로부터 전달되는 입력키 값에 따라 이에 대응하는 운전모드에 대한 정보를 판독하여, 판독한 운전모드정보에 따라 이에 해당하는 운전모드를 설정해 주기 위한 운전설정부; 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 배출수지 유입밸브를 제어하기 위한 배출수지유입밸브제어부; 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 회수 펌프 및 밸브를 제어하기 위한 회수펌프및밸브제어부; 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 이송 및 회수분리 밸브를 제어하기 위한 이송및회수분리밸브제어부; 및 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 슬러지인발 펌프 및 밸브를 제어하기 위한 슬러지인발펌프및밸브제어부를 포함하는 배출수지 순차 제어 시스템을 제공한다.

일 실시 예에서, 상기 배출수지 순차 제어 시스템은, 두 개의 배출수지를 동시에 사용할 수 있도록 통합 운전하기 위한 통합공정모드, 두 개의 배출수지를 순차적으로 사용할 수 있도록 교번 운전하기 위한 교번운전모드, 오퍼레이터가 수동으로 운전을 조작하도록 하기 위한 수동운전모드로 구분이 된 운전모드에 대한 정보를 기 설정하여 저장해 두기 위한 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 메모리부는, 운전모드를 자동으로 선택하여 사용할 수 있도록 하기 위해서, 배출수지의 시설 수리, 역세척 수량 증가 또는 여과지폐쇄성 조류 발생으로 인한 여과지속시간이 감소함에 따른 역세척 횟수 증가, 역세척 수량의 증가 시에 이에 대응하여 안정적인 운전이 가능하도록 하기 위한 운전모드를 미리 지정해 두는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 메모리부는, 배출수지 운영 HMI 제어화면, 배출수지 순차제어 프로그램 운전설정화면, 배출수지유입밸브제어화면, 회수펌프및밸브제어화면, 이송및회수분리밸브제어화면, 슬러지인발펌프및밸브제어화면에 대한 정보를 기 설정하여 저장해 두는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 HMI부는, 입력수단을 통한 구동명령 입력 시에 기 설정해 둔 배출수지 운영 HMI 제어화면에 대한 정보를 판독하여, 디스플레이수단을 통해 표시해 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 HMI부는, 입력수단을 통한 화면 선택에 따라 이에 대응하여 기 설정해 둔 배출수지순차제어프로그램 운전설정화면, 배출수지유입밸브제어화면, 회수펌프및밸브제어화면, 이송및회수분리밸브제어화면, 슬러지인발펌프및밸브제어화면에 대한 정보를 판독하여, 디스플레이수단을 통해 표시해 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 HMI부는, 입력수단을 통한 운전설정화면의 선택 시에 기 설정해 둔 배출수지순차제어프로그램 운전설정화면에 대한 정보를 판독하며, 판독된 운전설정화면정보에 따라 이에 대응하는 운전설정화면을 디스플레이수단을 통해 표시해 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 HMI부는, 운전모드, 현재 진행공정을 디스플레이수단을 통해 화면에 식별표시로 표출해 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 HMI부는, 디스플레이수단을 통해 운전설정창의 세부화면을 제공하여, 입력수단을 통해 수위계 선택, 각 세부공정의 수위설정, 시간설정에 대한 입력을 받아 공정 변경을 요청하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 배출수지의 시설 수리, 역세척 수량 증가 또는 여과지폐쇄성 조류 발생으로 인한 여과지속시간이 감소함에 따른 역세척 횟수 증가, 역세척 수량의 증가 시에, 안정적인 운전이 가능하도록 이에 대응하여 미리 설정해 둔 운전모드를 판독하여, 판독된 운전모드를 자동으로 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 통합공정모드인 경우에, 배출수지 유입수문 2개가 상시 열려져 있는 상태로 운전하도록 운전설정하며, 1개의 수위계 고장 시에 다른 지의 수위계를 선택 사용이 가능하도록 배출수지 수위계 2개 중 한 개를 선택하여, 펌프와 밸브 운전이 수위와 기 설정된 시간에 맞춰 운전하도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 상기 HMI부를 통해 교번운전모드를 선택하는 경우에, 운전설정화면 중의 교번운전설정창에서 맨 처음 운전을 시작하게 되는 배출수지를 A지나 B지 중 하나로 선택하여 공정을 시작하도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 배출수지 운전 순서를 역세척수 유입공정, 1차 슬러지 인발공정, 침전공정, 2차 슬러지 인발공정, 상징수 회수공정, 3차 슬러지 인발공정 순으로 이루어지도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 배출수지의 유입수문만 열려있는 채로 운전하도록 운전설정하며, 역세척수가 유입되기 시작한 후에, 유입공정에서의 설정 수위 도달 후부터 시간을 카운트하고, 딜레이설정시간 이후 유입공정이 완료되면서 배출수지 유입수문이 닫히고 유입수문이 완전히 닫히면 반대쪽 배출수지 유입수문이 열리게 되며, 그런 다음에 1차 슬러지 인발공정으로 넘어가게 되도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 1차 슬러지 인발공정에 대한 운전설정 시에, 배출수지 슬러지인발밸브가 열리기 시작하면서 펌프가 동작하도록 운전설정하며, 펌프 운전이 기 설정되어 있는 시간 또는 저수위 설정 높이 둘 중의 하나를 만족하면 펌프 운전이 정지하도록 운전설정하며, 그런 다음에 침전공정으로 넘어가 설정시간만큼 정체 시간을 가진 후에, 가라앉은 슬러지를 빼내는 2차 슬러지 인발공정이 시작되도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 2차 슬러지 인발공정에 대한 운전설정 시에, 설정시간 또는 저수위 설정 둘 중의 하나의 조건을 만족하면 종료하도록 운전설정하며, 회수인발밸브와 회수펌프 토출밸브가 오픈되면서 배출수지의 물을 착수정으로 보내는 회수펌프 작동이 시작되도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 회수펌프 운전설정 시에, 고수위, 중수위, 저수위를 설정하도록 한 후에, 펌프 4대 중 수위에 따른 선택 펌프를 운전할 수 있도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 회수펌프 운전설정 시에, 수위에 따른 운전만 있도록 운전설정하고, 시간 설정을 하지 않는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 회수공정이 끝나면 마지막으로 3차 슬러지 인발공정이 시작되도록 운전설정하며, 모든 인발공정의 경우에 시간 설정과 수위 설정을 한 후 둘 중 하나의 조건을 만족하면 정지되도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 1개의 배출수지에서 역세척수 유입공정부터 3차 슬러지 인발공정까지 모두 끝나면 유입밸브가 열리면서 다시 새로운 공정이 시작되도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 한 개의 배출수지 유입수문이 닫혀 있는 채로 공정이 진행되고 있는 중에 다른 쪽 배출수지의 유입수문이 닫히지 않도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 열림 설정 수위가 되면 두 개의 배출수지 사이에 있는 조절수문을 자동으로 열었다가, 닫힘 설정 수위까지 떨어지면 수문이 닫히도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 1차 슬러지 인발공정 시에 배출수지 내부 수위가 바닥면 아래로 내려가 있는 상태에서 유입수문이 열리면서 배출수지로 유입되는 유량을 이용하여 바닥에 쌓인 슬러지를 피트 쪽으로 쓸어내리도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 2차 슬러지 인발공정 시에 역세척수 유입 후 일정시간 동안 침전시켜 역세척수 상징수의 탁도를 감소시킨 다음에 퇴적된 슬러지 인발하도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 3차 슬러지 인발공정 시에 상징수 회수 후 배수피트 내 슬러지를 최저 수위까지 인발하도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 운전설정부는, 교번운전모드 시에 2개의 유입수문이 동시에 닫히지 않도록 인터록을 설정하며, 수위가 정상운전 수위보다 높을 경우 다른 지로 연결되는 수위조절밸브가 자동으로 개방되도록 하며, 배출수지 유입수문이 모두 닫혀 있거나 배출수지 수위가 역세척 수량을 처리할 수 없을 정도로 높은 경우 상기 HMI부를 통해 여과지 및 활성탄지에 "역세척 불가능"이 표출되도록 하며, 수위 차이에 따른 역류 발생을 방지하기 위해 수문 및 밸브 교체 운전 시에 먼저 밸브를 폐쇄한 후 다른 쪽 밸브를 개방하도록 운전설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 배출수지유입밸브제어부는, 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 배출수지 유입수문 및 수위조절수문을 제어하며, 배출수지 유입수문 및 수위조절수문의 제어를 상기 HMI부를 통해 제어화면에 표시해 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 회수펌프및밸브제어부는, 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 회수인발밸브, 회수펌프토출밸브를 제어하며, 회수인발밸브, 회수펌프, 회수펌프토출밸브의 제어를 상기 HMI부를 통해 제어화면에 표시하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 슬러지인발펌프및밸브제어부는, 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 슬러지인발밸브, 슬러지펌프, 슬러지펌프토출밸브, 배출수슬러지유입밸브를 제어하며, 슬러지인발밸브, 슬러지펌프, 슬러지펌프토출밸브, 배출수슬러지유입밸브의 제어를 상기 HMI부를 통해 제어화면에 표시하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, HMI부가 입력수단을 통한 입력키에 대응하는 키 값을 확인하여, 확인된 입력키 값을 전달하는 단계; 운전설정부가 상기 입력키 값을 전달받아 이에 대응하는 운전모드에 대한 정보를 판독하여, 판독한 운전모드정보에 따라 이에 해당하는 운전모드를 설정해 주는 단계; 배출수지유입밸브제어부가 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 배출수지 유입밸브를 제어하는 단계; 회수펌프및밸브제어부가 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 회수 펌프 및 밸브를 제어하는 단계; 이송및회수분리밸브제어부가 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 이송 및 회수분리 밸브를 제어하는 단계; 및 슬러지인발펌프및밸브제어부가 상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 슬러지인발 펌프 및 밸브를 제어하는 단계를 포함하는 배출수지 순차 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 효과로는, 배출수지 내 상징수 회수펌프 및 슬러지 인발펌프 운전을 HMI(Human Machine Interface)의 순차 제어 방식으로 수행하도록 구현한 배출수지 순차 제어 시스템 및 방법을 제공함으로써, 역세척 배출수 처리를 위한 침전지나 슬러지수집기 등과 같이 별도의 추가 설치 없이 회수수 탁도를 낮춰 수질을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 약품비를 절감시켜 줄 수 있으며, 퇴적되는 슬러지 발생량을 최소화하여 배출수지 내에 슬러지수집기 등의 부대시설 설치가 필요 없어 슬러지수집기 설치 공사비를 절감할 수 있으며, 또한 슬러지 제거를 위한 청소가 불필요한 수준으로 향상시켜 줄 수 있다는 것이다.

본 발명에 의하면, 유입밸브 제어에 의한 2개의 배출수지 통합사용과 교번사용을 가능하도록 하고, 배출수지 순차제어 프로그램에서 침전시간, 운전수위, 슬러지 인발시간 등의 설정 값을 현장 여건에 맞춰 변경 설정이 가능하도록 함으로써, 비정상 상황 시에도 대처가 가능하며, 종래기술에서 사용하는 배출수지에서의 운전용적보다 배출수지 순차제어 프로그램에 의한 배출수지 운전 시의 운전용적을 최대로 증가시켜, 설치부지가 작은 경우에도 배출수지 용량을 적게 설치할 수 있는 유리한 점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배출수지 순차 제어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 HMI부에서 제공하는 메인화면을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 HMI부에서 제공하는 운전설정화면을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 HMI부에서 제공하는 운전설정창의 세부화면을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1에 있는 운전설정부가 수행하는 회수펌프 운전설정을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 1에 있는 운전설정부가 수행하는 조절수문의 개폐설정을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1에 있는 배출수지유입밸브제어부에서 수행하는 배출수지 유입수문 및 수위조절수문의 제어를 설명하는 도면이다.
도 8은 도 1에 있는 회수펌프및밸브제어부에서 수행하는 회수인발밸브, 회수펌프, 회수펌프토출밸브의 제어를 설명하는 도면이다.
도 9는 도 1에 있는 슬러지인발펌프및밸브제어부에서 수행하는 슬러지인발밸브, 슬러지펌프, 슬러지펌프토출밸브, 배출수슬러지유입밸브의 제어를 설명하는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 배출수지 순차 제어 시스템이 적용되는 배출수지의 구조를 설명하는 도면이다.
도 12는 도 10에 있는 배출수지의 운영 공정을 설명하는 도면이다.
도 13은 도 10에 있는 배출수지의 응집제 주입률을 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 14는 도 10에 있는 배출수지에서 상징수 회수 시에 착수정 원수 탁도의 상승을 설명하는 도면이다.
도 15는 도 10에 있는 배출수지 내 정류벽을 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 배출수지 순차 제어 방법을 설명하는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 배출수지 순차 제어 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배출수지 순차 제어 시스템을 설명하는 도면이며, 도 2는 도 1에 있는 HMI(Human Machine Interface)부에서 제공하는 메인화면을 설명하는 도면이며, 도 3은 도 1에 있는 HMI부에서 제공하는 운전설정화면을 설명하는 도면이며, 도 4는 도 1에 있는 HMI부에서 제공하는 운전설정창의 세부화면을 설명하는 도면이며, 도 5는 도 1에 있는 운전설정부가 수행하는 회수펌프 운전설정을 설명하는 도면이며, 도 6은 도 1에 있는 운전설정부가 수행하는 조절수문의 개폐설정을 설명하는 도면이며, 도 7은 도 1에 있는 배출수지유입밸브제어부에서 수행하는 배출수지 유입수문 및 수위조절수문의 제어를 설명하는 도면이며, 도 8은 도 1에 있는 회수펌프및밸브제어부에서 수행하는 회수인발밸브, 회수펌프, 회수펌프토출밸브의 제어를 설명하는 도면이며, 도 9는 도 1에 있는 슬러지인발펌프및밸브제어부에서 수행하는 슬러지인발밸브, 슬러지펌프, 슬러지펌프토출밸브, 배출수슬러지유입밸브의 제어를 설명하는 도면이다.

도 1 내지는 도 9를 참조하면, 배출수지 순차 제어 시스템(100)은, 수위, 운전시간 등의 인자를 이용하여 배출수지 내 펌프 및 밸브 운전에 대한 HMI 순차 제어를 위한 배출수지순차제어프로그램을 구비하여 운용되는데, HMI부(110), 운전설정부(120), 배출수지유입밸브제어부(130), 회수펌프및밸브제어부(140), 이송및회수분리밸브제어부(150), 슬러지인발펌프및밸브제어부(160), 메모리부(170)를 포함한다.

HMI부(110)는, 오퍼레이터(또는, 관리자)가 키패드, 터치패드, 터치스크린 등과 같은 입력수단을 통해 입력키를 선택하는 경우에, 해당 입력수단을 통해 선택된 입력키에 대응하는 키 값(예를 들어, 운전설정키 값, 배출수지유입밸브제어키 값, 회수펌프및밸브제어키 값, 이송및회수분리밸브제어키 값, 슬러지인발펌프및밸브제어키 값 등)을 확인하여, 해당 확인된 입력키 값을 운전설정부(120), 배출수지유입밸브제어부(130), 회수펌프및밸브제어부(140), 이송및회수분리밸브제어부(150), 슬러지인발펌프및밸브제어부(160)로 전달해 준다.

일 실시 예에서, HMI부(110)는, 오퍼레이터(또는, 관리자)가 입력수단을 통해 구동명령을 입력하는 경우에, 해당 입력수단을 통해 입력된 구동명령을 확인하여 메모리부(170)에 기 설정해 둔 메인화면(즉, 배출수지 운영 HMI 제어화면)에 대한 정보를 판독하며, 해당 판독된 메인화면정보에 따라 LCD, 터치스크린 등과 같은 디스플레이수단을 통해 도 2에 도시된 바와 같은 메인화면을 표시해 줄 수도 있다.

일 실시 예에서, HMI부(110)는, 오퍼레이터(또는, 관리자)가 입력수단을 통해 화면 선택을 입력하는 경우에, 해당 입력수단을 통해 입력된 화면 선택을 확인하여 해당 확인된 화면 선택에 대응하여 메모리부(170)에 기 설정해 둔 화면(배출수지순차제어프로그램 운전설정화면, 배출수지유입밸브제어화면, 회수펌프및밸브제어화면, 이송및회수분리밸브제어화면, 슬러지인발펌프및밸브제어화면 등)에 대한 정보를 판독하며, 해당 판독된 화면정보에 따라 이에 대응하는 화면을 디스플레이수단을 통해 표시해 줄 수도 있다.

일 실시 예에서, HMI부(110)는, 오퍼레이터(또는, 관리자)가 입력수단을 통해 배출수지순차제어프로그램 운전설정을 위한 화면을 선택하는 경우에, 해당 입력수단을 통한 운전설정화면의 선택을 확인하여 해당 확인된 운전설정화면 선택에 대응하여 메모리부(170)에 기 설정해 둔 배출수지순차제어프로그램 운전설정화면에 대한 정보를 판독하며, 해당 판독된 운전설정화면정보에 따라 이에 대응하는 운전설정화면(즉, "운전설정"창)을 디스플레이수단을 통해 도 3에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수도 있다.

일 실시 예에서, HMI부(110)는, 배출수지 운전모드(즉, 배출수지 운영상에서의 역세척수 유량, 역세척 필요회수 등을 고려한 2개지 동시 사용하는 통합공정모드, 2개지 순차적 분리 사용하는 교번운전모드, 수동운전모드), 현재 진행공정 등을 디스플레이수단을 통해 화면에 식별표시(예를 들어, 붉은색 상태 바)로 표출해 줌으로써, 각 공정의 진행상황 파악이 용이하도록 하면서 오퍼레이터의 조작 실수를 줄일 수 있다.

일 실시 예에서, HMI부(110)는, 디스플레이수단을 통해 운전설정창의 세부화면을 도 4에 도시된 바와 같이 제공하여 오퍼레이터가 현장 여건에 맞게 수위, 운전시간 등의 설정 값을 변경 입력할 수 있도록 해 줄 수 있다. 다시 말해서, HMI부(110)는, 세부화면에서 오퍼레이터가 입력수단을 통해 수위계 선택, 각 세부공정의 수위설정, 시간설정 등에 대한 입력을 가능하도록 해 줌으로써, 오퍼레이터가 현장 상황에 따라 공정 변경을 요청할 수 있다.

운전설정부(120)는, HMI부(110)로부터 전달되는 입력키 값(즉, 운전설정키 값)에 따라 이에 대응하는 운전모드(즉, 통합공정모드, 교번운전모드, 수동운전모드)에 대한 정보를 메모리부(170)로부터 판독하여 해당 판독한 운전모드정보에 따라 이에 해당하는 운전모드를 설정해 준다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 배출수지의 시설 수리, 역세척 수량 증가 또는 여과지폐쇄성 조류 발생 등으로 인한 여과지속시간이 감소함에 따른 역세척 횟수 증가, 역세척 수량의 증가 등과 같은 비정상 상태의 경우에도 안정적인 운전이 가능하도록 이에 대응하여 미리 설정해 둔 운전모드를 메모리부(120)로부터 판독하여 해당 판독된 운전모드를 자동으로 선택하여 사용할 수 있도록 하거나, 또는 오퍼레이터가 HMI부(110)를 통해 운전모드를 선택하여 사용할 수 있도록 해 준다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 통합공정모드 및 교번운전모드의 두 가지 모드 모두에 대해서, 배출수지 운전 순서를 역세척수 유입공정, 1차 슬러지 인발공정, 침전공정, 2차 슬러지 인발공정, 상징수 회수공정, 3차 슬러지 인발공정 순으로 이루어지도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, HMI부(110)를 통해 선택된 운전모드가 통합공정모드인 경우에, 교번운전모드와는 다르게, 배출수지 유입수문 2개가 상시 열려져 있는 상태로 운전하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 또한 배출수지 수위계 2개 중 한 개를 선택(1개의 수위계 고장 시에 다른 지의 수위계를 선택 사용이 가능함)하도록 하여, 펌프와 밸브 운전이 수위와 기 설정된 시간에 맞춰 운전하도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, HMI부(110)를 통해 교번운전모드를 선택하는 경우에, 운전설정화면 중의 교번운전설정창(도 4 참조)에서 맨 처음 운전을 시작하게 되는 배출수지를 A지나 B지 중 하나로 선택하여 공정을 시작하도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 여기서 선택된 배출수지의 유입수문만 열려있는 채로 운전하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 역세척수가 유입되기 시작한 후에, 유입공정에서의 설정 수위(도 4에 도시된 예시의 경우에 3.8m) 도달 후부터 시간을 카운트하고, 딜레이설정시간 이후 유입공정이 완료되면서 배출수지 유입수문이 닫히고 (유입수문이 완전히 닫히면 반대쪽 배출수지 유입수문이 열리게 되며), 그런 다음에 1차 슬러지 인발공정으로 넘어가게 되도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 1차 슬러지 인발공정에 대한 운전설정의 경우에, 배출수지 슬러지인발밸브가 열리기 시작하면서 펌프가 동작하도록 운전설정해 줄 수 있다. 이때, 운전설정부(120)는, 펌프 운전이 기 설정되어 있는 시간 또는 저수위 설정 높이 둘 중의 하나를 만족하면 펌프 운전이 정지하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 그리고 그 다음 공정인 침전공정으로 넘어가 설정시간만큼 정체 시간을 가진 후에, 가라앉은 슬러지를 빼내는 2차 슬러지 인발공정이 시작되도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 2차 슬러지 인발공정에 대한 운전설정의 경우에, 설정시간 또는 저수위 설정 둘 중의 하나의 조건을 만족하면 종료하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 회수인발밸브와 회수펌프 토출밸브가 오픈되면서 배출수지의 물을 착수정으로 보내는 회수펌프 작동이 시작되도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 회수펌프 운전설정의 경우에, 고수위, 중수위, 저수위를 오퍼레이터에 의해 설정하도록 한 후에 펌프 4대 중 수위에 따른 선택 펌프를 운전할 수 있도록 운전설정해 줄 수 있다. 예를 들어, 운전설정부(120)는, 도 5에 도시된 바와 같은 화면 예시에서, 고수위인 6.0m에서 M-903A, M-904A 펌프가 돌기 시작하며, 수위가 고수위 설정 하한 수위인 5.3m가 되면 펌프가 멈추고, 저수위 설정 펌프인 M-903B, M-904B 펌프가 운전을 시작하게 되며, 저수위 하한 수위인 1.45m가 되면 회수펌프가 정지하도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 회수펌프 운전설정의 경우에, 수위에 따른 운전만 있도록 운전설정해 줄 수 있으며, 시간 설정의 경우에 하지 않을 수도 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 회수공정이 끝나면 마지막으로 3차 슬러지 인발공정이 시작되도록 운전설정해 줄 수 있는데, 이때 모든 인발공정의 경우에 시간 설정과 수위 설정을 한 후 둘 중 하나의 조건을 만족하면 정지되도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 1개의 배출수지에서 전체 공정인 역세척수 유입공정부터 3차 슬러지 인발공정까지 모두 끝나면 유입밸브가 열리면서 다시 새로운 공정이 시작되도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 한 개의 배출수지 유입수문이 닫혀 있는 채로 공정이 진행되고 있는 중에는 다른 쪽 배출수지의 유입수문은 닫히지 않도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 역세척수의 양이 배출수지로 들어올 때 수량이 너무 많아 배출수지 최대수위(즉, HH수위) 이상이 되어 물이 넘치는 것을 방지하기 위한 설정으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 열림 설정 수위가 되면 두 개의 배출수지 사이에 있는 조절수문을 자동으로 열었다가, 닫힘 설정 수위까지 떨어지면 수문이 닫히도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 슬러지 인발 공정을 소정의 회수(예를 들어, 1회에서 3회)로 세분화하여 구성하도록 운전설정해 줌으로써, 배출수지 상징수 회수탁도를 낮추고, 배출수지 내에 퇴적되는 슬러지 인발을 최적화할 수 있다. 이때, 운전설정부(120)는, 1차 슬러지 인발공정의 경우에 배출수지 내부 수위가 바닥면 아래로 내려가 있는 상태에서 유입수문이 열리면서 배출수지로 유입되는 유량을 이용하여 바닥에 쌓인 슬러지를 피트 쪽으로 쓸어내리도록 운전설정해 줄 수 있으며, 2차 슬러지 인발공정의 경우에 역세척수 유입 후 일정시간 동안 침전시켜 역세척수 상징수의 탁도를 감소시킨 다음에 퇴적된 슬러지 인발하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 또한 3차 슬러지 인발공정의 경우에 상징수 회수 후 배수피트 내 슬러지를 최저 수위까지 인발하도록 운전설정해 줄 수 있다. 이에 따라, 배출수지 내부에 쌓이는 슬러지가 거의 없어 회수수의 탁도도 개선되고, 슬러지 처리를 위한 청소비용, 원활한 슬러지 수집 또는 배출을 위한 슬러지수집기 설치비용 등이 저감되는 효과를 가져다 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 배출수지 운영공정 중 비정상 상황에서의 사고 예방을 위한 운전설정으로, 배출수지 교번운전모드 시에 2개의 유입수문이 동시에 닫히지 않도록 인터록을 설정하도록 하며, 수위가 정상운전 수위보다 높을 경우 다른 지로 연결되는 밸브(즉, 수위조절밸브)가 자동으로 개방(OPEN)되도록 하며, 배출수지 유입수문이 모두 닫혀 있거나 배출수지 수위가 역세척 수량을 처리할 수 없을 정도로 높은 경우 HMI부(110)를 통해 여과지 및 활성탄지에 "역세척 불가능"이 표출되도록 하며, 수위 차이에 따른 역류 발생을 방지하기 위해 수문 및 밸브 교체 운전 시에 먼저 밸브(수문)를 폐쇄(CLOSE)한 후 다른 쪽 밸브(수문)를 개방하도록 운전설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 배출수지 유입수문 및 수위조절 수문, 각종 펌프(예를 들어, 회수펌프, 슬러지 펌프 등) 및 각종 밸브(예를 들어, 회수인발밸브, 회수펌프 토출밸브, 슬러지인발밸브, 슬러지펌프 토출밸브, 배출수 슬러지 유입밸브 등) 등에 대한 제어화면(도 7 내지 도 9 참조)에 있어서, HMI부(110)를 통해 메모리부(170)에 기 설정된 조건에 따른 자동운전 또는 운영자가 조작할 수 있는 수동운전을 선택하는 경우에, 이에 따라 자동운전모드 또는 수동운전모드를 설정해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 운전설정부(120)는, 배출수지 유입수문 제어화면(도 7 참조)에 있어서, 비정상 운영 상태에서 배출수지 내 수위가 높을 경우 다른 배출수지로 연결되는 수문이 열리도록 운영자가 HMI부(110)를 통해 수문열림수위 설정을 요청하는 경우에 해당 요청된 수문열림수위를 설정해 줄 수 있으며, 수위 하락 시에는 수문을 닫아 정상 운영 상태가 될 수 있도록 운영자가 HMI부(110)를 통해 수문이 닫히는 수위(즉, 수문닫힘수위) 또한 설정을 요청하는 경우에 해당 요청된 수문닫힘수위를 설정해 줄 수도 있다.

배출수지유입밸브제어부(130)는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 배출수지 유입밸브를 제어해 준다.

일 실시 예에서, 배출수지유입밸브제어부(130)는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 배출수지 유입수문 및 수위조절수문(예를 들어, M-901A, M-901B, M-910)의 제어를 수행하며, 해당 수행되고 있는 배출수지 유입수문 및 수위조절수문의 제어를 HMI부(110)를 통해 도 7에 도시된 바와 같은 제어화면에 표시해 줄 수 있다. 이때, 배출수지유입밸브제어부(130)는, M-910의 가동조건으로 열림설정을 5.70m로 하고 닫힘설정을 5.50m로 하여 제어해 줄 수 있다. 그리고 각각의 설정 수위는 운영자가 현장 여건에 맞게 변경 설정할 수 있다.

회수펌프및밸브제어부(140)는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 회수 펌프 및 밸브를 제어해 준다.

일 실시 예에서, 회수펌프및밸브제어부(140)는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 회수인발밸브(예를 들어, M-902A, M-902B), 회수펌프(예를 들어, M-903A, M-903B, M-904A, M-904B), 회수펌프토출밸브(예를 들어, M-925A, M-925B, M-927A, M-927B) 등의 제어를 수행하는데, 해당 수행되고 있는 회수인발밸브, 회수펌프, 회수펌프토출밸브 등의 제어를 HMI부(110)를 통해 도 8에 도시된 바와 같은 제어화면에 표시해 줄 수 있다. 이때, 회수펌프및밸브제어부(140)는, M-903A, M-903B, M-904A, M-904B의 가동조건으로 고수위 시의 정지수위를 5.30m로 하며 가동수위를 6.00m로 하고, 중수위 시의 정지수위를 5.00m로 하며 가동수위를 5.50m로 하고, 저수위 시의 정지수위를 1.40m로 하며 가동수위를 1.50m로 하고, 수위선택에 의한 펌프 가동으로 M-903A를 고수위 시로 하고 M-903B를 저수위 시로 하고 M-904A를 고수위 시로 하고 M-904B를 저수위 시로 하여 제어해 줄 수 있다. 그리고 고수위, 중수위, 저수위의 설정 값 및 각각의 설정 수위에서 동작하게 되는 펌프의 선택은 운영자가 현장 여건에 맞게 변경 설정할 수 있다.

이송및회수분리밸브제어부(150)는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 이송 및 회수분리 밸브를 제어해 준다.

슬러지인발펌프및밸브제어부(160)는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 슬러지인발 펌프 및 밸브를 제어해 준다.

일 실시 예에서, 슬러지인발펌프및밸브제어부(160)는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 슬러지인발밸브(예를 들어, M-906A, M-906B, M-950A, M-950B), 슬러지펌프(예를 들어, M-908A, M-908B), 슬러지펌프토출밸브(예를 들어, M-926A, M-926B), 배출수슬러지유입밸브(예를 들어, M-909A, M-909B) 등의 제어를 수행하는데, 해당 수행되고 있는 슬러지인발밸브, 슬러지펌프, 슬러지펌프토출밸브, 배출수슬러지유입밸브 등의 제어를 HMI부(110)를 통해 도 9에 도시된 바와 같은 제어화면에 표시해 줄 수 있다.

메모리부(170)는, 각 구성요소(즉, HMI부(110), 운전설정부(120), 배출수지유입밸브제어부(130), 회수펌프및밸브제어부(140), 이송및회수분리밸브제어부(150), 슬러지인발펌프및밸브제어부(160))의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하고 있는데, 배출수지 운전모드(즉, 두 개의 배출수지를 동시에 사용할 수 있도록 통합 운전하기 위한 통합공정모드, 두 개의 배출수지를 순차적으로 사용할 수 있도록 교번 운전하기 위한 교번운전모드, 오퍼레이터(또는, 사용자)가 수동으로 운전을 조작하도록 하기 위한 수동운전모드의 세 가지로 구분이 된 배출수지 운전방식)에 대한 정보를 기 설정하여 저장해 둔다.

일 실시 예에서, 메모리부(170)는, 운전모드를 자동으로 선택하여 사용할 수 있도록 하기 위해서, 배출수지의 시설 수리, 역세척 수량 증가 또는 여과지폐쇄성 조류 발생 등으로 인한 여과지속시간이 감소함에 따른 역세척 횟수 증가, 역세척 수량의 증가 등과 같은 비정상 상태에 따라 이에 대응하여 안정적인 운전이 가능하도록 하기 위한 운전모드를 미리 지정해 둘 수도 있다.

일 실시 예에서, 메모리부(170)는, 메인화면(즉, 배출수지 운영 HMI 제어화면)에 대한 정보, 그리고 각종 화면(배출수지 순차제어 프로그램 운전설정화면, 배출수지유입밸브제어화면, 회수펌프및밸브제어화면, 이송및회수분리밸브제어화면, 슬러지인발펌프및밸브제어화면 등)에 대한 정보를 기 설정하여 저장해 둔다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 배출수지 순차 제어 시스템(100)은, 배출수지 내 상징수 회수펌프 및 슬러지 인발펌프 운전을 HMI 순차 제어 방식으로 수행하도록 구현함으로써, 역세척 배출수 처리를 위한 침전지나 슬러지수집기 등과 같이 별도의 추가 설치 없이 회수수 탁도를 낮춰 수질을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 약품비를 절감시켜 줄 수 있으며, 퇴적되는 슬러지 발생량을 최소화하여 배출수지 내에 슬러지수집기 등의 부대시설 설치가 필요 없어 슬러지수집기 설치 공사비를 절감할 수 있으며, 또한 슬러지 제거를 위한 청소가 불필요한 수준으로 향상시켜 줄 수 있다. 그리고 상술한 바와 같은 구성을 가진 배출수지 순차 제어 시스템(100)은, 유입밸브 제어에 의한 2개의 배출수지 통합사용과 교번사용을 가능하도록 하고, 배출수지 순차제어 프로그램에서 침전시간, 운전수위, 슬러지 인발시간 등의 설정 값을 현장 여건에 맞춰 변경 설정이 가능하도록 함으로써, 비정상 상황 시에도 대처가 가능하며, 종래기술에서 사용하는 배출수지에서의 운전용적보다 배출수지 순차제어 프로그램에 의한 배출수지 운전 시의 운전용적을 최대로 증가시켜, 설치부지가 작은 경우에도 배출수지 용량을 적게 설치할 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 배출수지 순차 제어 시스템이 적용되는 배출수지의 구조를 설명하는 도면이다.

배출수지는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 총 2개지로 설치되어 있다. 여기서, 도 10은 배출수지의 간략 구조도이며, 도 11은 배출수지의 평면도 및 단면도이다.

바닥면은 슬러지 배출이 용이하도록 경사면으로 되어 있으며, 배출수지 유입수문은 바닥 높이에서부터 중간 위치에 설치되어 물이 바닥면을 흘러 지나가도록 설계되어 있다. 또한, 배출수지 유입수문의 반대편 쪽에 슬러지가 모일 수 있도록 배수피트가 설치되어 있고, 상징수 회수배관은 배출수지 용량을 최대로 활용할 수 있도록 바닥 높이에 설치되어 있으며, 슬러지 인발배관은 피트 하부에 설치되어 있다. 예를 들어, 배출수지 구조물의 총 높이는 7.4m이고, 유입수문의 하단 높이는 3.85m이고, 배출수지 유입부 바닥 높이는 1.3m이며, 배출수지 피트 상단부 높이는 0.9m이고, 회수인발배관 하단 높이는 0.9m이고, 배출수 슬러지 발배관 하단 높이는 0.4m이다.

이러한 배출수지의 운영 공정을 살펴보면, 도 12에 도시된 바와 같이, 수돗물을 생산하는 과정에서 여과지 및 활성탄흡착지의 역세척수는 배출수지를 거쳐 상징수를 착수정으로 회수하여 재활용하고, 배출수지 내에 가라앉는 슬러지는 배슬러지지로 모은 다음에 농축조에서 처리하도록 한다.

여과지 역세척수의 탁도는 계절적 요인(예를 들어, 강수량 등)에 의해 변화(예를 들어, 최고 110NTU)될 수 있으며, 이에 역세척수의 배출수지 유입 후 상징수를 착수정으로 회수할 경우 원수 탁도에 끼치는 영향 및 응집제 주입률에 영향을 주지 않기 위해 취수 원수 유량의 10% 이내 범위에서 회수를 하게 된다. 이때, 응집제 주입률을 결정하는 방법으로는, 도 13에 도시된 바와 같이, 계측기실에서 원수 수질(예를 들어, 탁도, pH, 알칼리도, 수온 등)을 측정한 후에, 제어실에서 해당 측정된 원수 수질에 대한 값을 기 설정된 연산식에 대응시켜 응집제 투입량을 결정하며, 약품실에서 정량투입기를 이용하여 결정된 투입량만큼 응집제를 투입하게 된다.

배출수지에서 착수정으로 회수되는 물의 탁도가 높아, 회수된 물이 혼합된 후 전체 원수의 탁도가 상승하는 모습은, 도 14에 도시된 바와 같은 그래프에 의해 알 수가 있다. 취수 원수량의 10% 이내 회수 시에도 착수정에서 혼합된 후에 전체 원수 탁도가 상승(예를 들어, 최대 40NTU)함을 알 수 있고, '회수량이 10% 이내이면 응집제 주입량은 회수수의 탁도를 고려하여 조절할 필요가 없다'라고 문헌에서 제시함에도 불구하고, 도 13에 도시된 바와 같은 응집제 주입 방식이, 자동 연산식(예를 들어, 탁도, pH, 알칼리도, 수온 등의 4 항목 측정에 해당하는 연산식)에 의한 자동주입일 경우, 원수 탁도가 상승 시에 약품 주입률이 함께 자동으로 증가하게 된다.

배출수지의 물을 착수정으로 회수하여 재활용할 경우에 회수된 물이 혼합된 후에 전체 원수 탁도를 상승하게 해 준다. 이와 같은 탁도 상승을 줄이기 위해서는, 도 15에 도시된 바와 같이, 배출수지 내에 정류벽을 설치하여 배출수침전지 형태로 운영하거나 회수배관의 높이를 바닥면으로부터 높게 설치하여 운영할 수도 있으나, 이런 경우에는 배출수지 사용 가능 (운전)용적이 줄어 배출수지를 크게 설치해야 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 배출수지 순차 제어 시스템(100)은, 기 설정된 수위, 운전시간 등의 인자를 이용하여 배출수지 내 상징수 회수펌프 및 슬러지 인발펌프, 밸브 등의 운전을 HMI부(110)를 통한 HMI 순차 제어 방식으로 수행하도록 구현함으로써, 역세척 배출수 처리를 위한 침전지나 슬러지수집기 등의 별도 추가 설비 없이도 회수수 탁도를 상시 10(NTU) 이하로 운전할 수 있어, 회수수 탁도의 안정적인 유지로 인한 응집 약품비가 절감되며, 배출수지 내부에 퇴적되는 슬러지가 적어 슬러지 청소비용 및 슬러지수집기 등의 추가 설비가 불필요하여 예산 절감이 가능하도록 해 줄 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 구성을 가진 배출수지 순차 제어 시스템(100)은, 운전설정부(120)에서 배출수지 유입수문의 HMI 제어를 통해 2개지를 교번으로 사용하는 교번운전모드 또는 2개지를 동시에 사용하는 통합공정모드를 설정해 주는데, 즉 배출수지 유입밸브의 제어로 2개지를 교번 사용하거나, 수위계 고장·다량의 역세척수의 양 발생 등의 비정상 운영상황 시에 배출수지 2개지를 통합운전이 가능하도록 구현해 줌으로써, 구조물 보수, 밸브 및 펌프 수리 시에 1개지 운휴가 가능하도록 해 줄 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 배출수지 순차 제어 방법을 설명하는 도면이다.

도 16을 참조하면, 우선 오퍼레이터(또는, 관리자)가 키패드, 터치패드, 터치스크린 등과 같은 입력수단을 통해 입력키를 선택하는 경우에, HMI부(110)에서는, 해당 입력수단을 통해 선택된 입력키를 확인하며, 해당 확인된 입력키에 대응하는 키 값을 검출하며, 해당 검출된 입력키 값에 따라 이에 대응하여 해당 검출된 입력키 값을 운전설정부(120), 배출수지유입밸브제어부(130), 회수펌프및밸브제어부(140), 이송및회수분리밸브제어부(150), 슬러지인발펌프및밸브제어부(160) 중 하나로 전달해 주게 된다(S601).

상술한 단계 S601에 있어서, 입력수단을 통해 선택된 입력키에 대응하는 키 값이 운전설정키 값인 경우에, HMI부(110)에서는 검출된 운전설정키 값을 운전설정부(120)로 전달해 줄 수 있다. 입력수단을 통해 선택된 입력키에 대응하는 키 값이 배출수지유입밸브제어키 값인 경우에, HMI부(110)에서는 검출된 배출수지유입밸브제어키 값을 배출수지유입밸브제어부(130)로 전달해 줄 수 있다. 입력수단을 통해 선택된 입력키에 대응하는 키 값이 회수펌프및밸브제어키 값인 경우에, HMI부(110)에서는 검출된 회수펌프및밸브제어키 값을 회수펌프및밸브제어부(140)로 전달해 줄 수 있다. 입력수단을 통해 선택된 입력키에 대응하는 키 값이 이송및회수분리밸브제어키 값인 경우에, HMI부(110)에서는 검출된 이송및회수분리밸브제어키 값을 이송및회수분리밸브제어부(150)로 전달해 줄 수 있다. 입력수단을 통해 선택된 입력키에 대응하는 키 값이 슬러지인발펌프및밸브제어키 값인 경우에, HMI부(110)에서는 검출된 슬러지인발펌프및밸브제어키 값을 슬러지인발펌프및밸브제어부(160)로 전달해 줄 수 있다.

상술한 단계 S601에 있어서, 오퍼레이터(또는, 관리자)가 입력수단을 통해 구동명령에 해당하는 입력키를 선택하는 경우에, HMI부(110)에서는, 해당 입력수단을 통해 선택된 구동명령 입력키를 확인하여, 메모리부(170)에 기 설정해 둔 메인화면(즉, 배출수지 운영 HMI 제어화면)에 대한 정보를 판독하며, 해당 판독된 메인화면정보에 따라 LCD, 터치스크린 등과 같은 디스플레이수단을 통해 도 2에 도시된 바와 같은 메인화면을 표시해 줌으로써, 오퍼레이터(또는, 관리자)가 입력수단을 통해 배출수지 운영 HMI 제어화면에서 입력키를 선택할 수 있도록 해 줄 수 있다.

상술한 단계 S601에 있어서, 오퍼레이터(또는, 관리자)가 입력수단을 통해 배출수지 운영 HMI 제어화면에서 특정 화면(예를 들어, 아이콘, 링크 등)을 선택하는 경우에, HMI부(110)에서는, 해당 입력수단을 통해 선택된 특정 화면을 확인하여, 이에 대응하는 화면에 대한 정보를 메모리부(170)로부터 판독하며, 해당 판독된 화면정보에 따라 이에 대응하는 화면(배출수지순차제어프로그램 운전설정화면, 배출수지유입밸브제어화면, 회수펌프및밸브제어화면, 이송및회수분리밸브제어화면, 슬러지인발펌프및밸브제어화면 등)을 디스플레이수단을 통해 표시해 줄 수도 있다.

상술한 단계 S601에 있어서, 오퍼레이터(또는, 관리자)가 입력수단을 통해 배출수지순차제어프로그램 운전설정을 위한 화면 아이콘을 선택하는 경우에, HMI부(110)에서는, 해당 입력수단을 통한 선택된 운전설정화면 아이콘을 확인하여, 해당 확인된 운전설정화면 아이콘에 대응하는 배출수지순차제어프로그램 운전설정화면에 대한 정보를 메모리부(170)로부터 판독하며, 해당 판독된 운전설정화면정보에 따라 이에 대응하는 운전설정화면(즉, "운전설정"창)을 디스플레이수단을 통해 도 3에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수도 있다.

상술한 단계 S601에서 검출한 입력키 값을 전달하게 되면, 운전설정부(120)에서는, HMI부(110)로부터 전달되는 입력키 값(즉, 운전설정키 값)에 따라 이에 대응하는 운전모드(즉, 통합공정모드, 교번운전모드, 수동운전모드)에 대한 정보를 메모리부(170)로부터 판독하여 해당 판독한 운전모드정보에 따라 이에 해당하는 운전모드를 설정해 주게 된다(S602).

상술한 단계 S602에 있어서, HMI부(110)에서는, 운전설정부(120)에서 설정한 배출수지 운전모드(즉, 통합공정모드, 교번운전모드, 수동운전모드)나, 현재 진행공정 등을 디스플레이수단을 통해 화면에 식별표시(예를 들어, 붉은색 상태 바)로 표출해 줌으로써, 각 공정의 진행상황 파악이 용이하도록 하면서 오퍼레이터의 조작 실수를 줄일 수 있도록 해 준다.

상술한 단계 S602에 있어서, HMI부(110)에서는, 디스플레이수단을 통해 운전설정창의 세부화면을 도 4에 도시된 바와 같이 제공해 줄 수 있으며, 이에 오퍼레이터가 입력수단을 통해 수위계 선택, 각 세부공정의 수위설정, 시간설정 등에 대한 입력을 세부화면에서 가능하도록 해 줌으로써, 오퍼레이터가 현장 상황에 따라 공정 변경을 요청할 수 있다. 이에, 운전설정부(120)는 HMI부(110)의 공정 변경 요청에 따라 이에 대응하는 운전모드를 설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 배출수지의 시설 수리, 역세척 수량 증가 또는 여과지폐쇄성 조류 발생 등으로 인한 여과지속시간이 감소함에 따른 역세척 횟수 증가, 역세척 수량의 증가 등과 같은 비정상 상태가 발생하는 경우에도 안정적인 운전이 가능하도록 하기 위해서, 해당 비정상 상태에 대응하여 미리 설정해 둔 운전모드를 메모리부(120)로부터 판독하며, 해당 판독된 운전모드를 자동으로 선택하여 사용할 수 있도록 하거나, 또는 오퍼레이터가 HMI부(110)를 통해 운전모드를 선택하여 사용할 수 있도록 해 준다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 통합공정모드 및 교번운전모드의 두 가지 모드 모두에 대해서, 배출수지 운전 순서를 역세척수 유입공정, 1차 슬러지 인발공정, 침전공정, 2차 슬러지 인발공정, 상징수 회수공정, 3차 슬러지 인발공정 순으로 이루어지도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 슬러지 인발 공정을 소정의 회수(예를 들어, 1회에서 3회)로 세분화하여 구성하도록 운전설정해 줌으로써, 배출수지 상징수 회수탁도를 낮추고, 배출수지 내에 퇴적되는 슬러지 인발을 최적화할 수 있다. 이때, 운전설정부(120)는, 1차 슬러지 인발공정의 경우에 배출수지 내부 수위가 바닥면 아래로 내려가 있는 상태에서 유입수문이 열리면서 배출수지로 유입되는 유량을 이용하여 바닥에 쌓인 슬러지를 피트 쪽으로 쓸어내리도록 운전설정해 줄 수 있으며, 2차 슬러지 인발공정의 경우에 역세척수 유입 후 일정시간 동안 침전시켜 역세척수 상징수의 탁도를 감소시킨 다음에 퇴적된 슬러지 인발하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 또한 3차 슬러지 인발공정의 경우에 상징수 회수 후 배수피트 내 슬러지를 최저 수위까지 인발하도록 운전설정해 줄 수 있다. 이에 따라, 배출수지 내부에 쌓이는 슬러지가 거의 없어 회수수의 탁도도 개선되고, 슬러지 처리를 위한 청소비용, 원활한 슬러지 수집 또는 배출을 위한 슬러지수집기 설치비용 등이 저감되는 효과를 가져다 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, HMI부(110)를 통해 선택된 운전모드가 통합공정모드인 경우에, 운전설정부(120)에서는, 교번운전모드와는 다르게, 배출수지 유입수문 2개가 상시 열려져 있는 상태로 운전하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 또한 배출수지 수위계 2개 중 한 개를 선택(즉, 1개의 수위계 고장 시에 다른 지의 수위계를 선택 사용이 가능함)하도록 하여, 펌프와 밸브 운전이 수위와 기 설정된 시간에 맞춰 운전하도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, HMI부(110)를 통해 교번운전모드를 선택하는 경우에, 운전설정부(120)에서는, 운전설정화면 중의 교번운전설정창(도 3 참조)에서 맨 처음 운전을 시작하게 되는 배출수지를 A지나 B지 중 하나로 선택하여 공정을 시작하도록 운전설정해 줄 수 있다. 이때, 운전설정부(120)에서는, 상술한 바와 같이 선택된 배출수지의 유입수문만 열려있는 채로 운전하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 또한 역세척수가 유입되기 시작한 후에, 유입공정에서의 설정 수위(도 3에 도시된 예시의 경우에 3.8m) 도달 후부터 시간을 카운트하고, 메모리부(170)에 등록해 둔 딜레이설정시간 이후 유입공정이 완료되면서 배출수지 유입수문이 닫히고 (유입수문이 완전히 닫히면 반대쪽 배출수지 유입수문이 열리게 되며), 그런 다음에 1차 슬러지 인발공정으로 넘어가게 되도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 역세척수의 양이 배출수지로 들어올 때 수량이 너무 많아 배출수지 HH수위 이상이 되어 물이 넘치는 것을 방지하기 위한 설정으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 열림 설정 수위가 되면 두 개의 배출수지 사이에 있는 조절수문을 자동으로 열었다가, 닫힘 설정 수위까지 떨어지면 수문이 닫히도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 1차 슬러지 인발공정에 대한 운전설정의 경우에, 운전설정부(120)에서는, 배출수지 슬러지인발밸브가 열리기 시작하면서 펌프가 동작하도록 운전설정해 줄 수 있다. 이때, 운전설정부(120)는, 펌프 운전이 기 설정되어 있는 시간 또는 저수위 설정 높이 둘 중의 하나를 만족하면 펌프 운전이 정지하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 그리고 그 다음 공정인 침전공정으로 넘어가 설정시간만큼 정체 시간을 가진 후에, 가라앉은 슬러지를 빼내는 2차 슬러지 인발공정이 시작되도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 2차 슬러지 인발공정에 대한 운전설정의 경우에, 운전설정부(120)에서는, 설정시간 또는 저수위 설정 둘 중의 하나의 조건을 만족하면 종료하도록 운전설정해 줄 수 있으며, 회수인발밸브와 회수펌프 토출밸브가 오픈되면서 배출수지의 물을 착수정으로 보내는 회수펌프 작동이 시작되도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 상징수 회수공정에 대한 운전설정(즉, 회수펌프 운전설정의 경우)에, 운전설정부(120)에서는, 고수위, 중수위, 저수위를 오퍼레이터에 의해 설정하도록 한 후에 펌프 4대 중 수위에 따른 선택 펌프를 운전할 수 있도록 운전설정해 줄 수 있다. 예를 들어, 운전설정부(120)는, 도 5에 도시된 바와 같은 화면 예시에서, 고수위인 6.0m에서 M-903A, M-904A 펌프가 돌기 시작하며, 수위가 고수위 설정 하한 수위인 5.3m가 되면 펌프가 멈추고, 저수위 설정 펌프인 M-903B, M-904B 펌프가 운전을 시작하게 되며, 저수위 하한 수위인 1.45m가 되면 회수펌프가 정지하도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 회수펌프 운전설정의 경우에, 운전설정부(120)에서는, 수위에 따른 운전만 있도록 운전설정해 줄 수 있으며, 시간 설정의 경우에 하지 않을 수도 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 상징수 회수공정이 끝나면 마지막으로 3차 슬러지 인발공정이 시작되도록 운전설정해 줄 수 있는데, 이때 모든 인발공정의 경우에 시간 설정과 수위 설정을 한 후에 둘 중 하나의 조건을 만족하면 정지되도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 1개의 배출수지에서 전체 공정인 역세척수 유입공정부터 3차 슬러지 인발공정까지 모두 끝나면 유입밸브가 열리면서 다시 새로운 공정이 시작되도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 한 개의 배출수지 유입수문이 닫혀 있는 채로 공정이 진행되고 있는 중에는 다른 쪽 배출수지의 유입수문은 닫히지 않도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 비상 상황 발생 방지를 위한 배출수지 유입수문의 인터락(즉, 2개지 동시 유입수문 폐쇄 방지) 설정과, 배출수지 수위에 따른 여과지 및 활성탄흡착지 역세척 화면에서의 "역세척 불가능" 화면 설정을 수행할 수 있다. 다시 말해서, 운전설정부(120)에서는, 배출수지 운영공정 중 비정상 상황에서의 사고 예방을 위한 운전설정으로, 배출수지 교번운전모드 시에 2개의 유입수문이 동시에 닫히지 않도록 인터록을 설정하도록 하며, 수위가 정상운전 수위보다 높을 경우 다른 지로 연결되는 밸브(즉, 수위조절밸브)가 자동으로 개방(OPEN)되도록 하며, 배출수지 유입수문이 모두 닫혀 있거나 배출수지 수위가 역세척 수량을 처리할 수 없을 정도로 높은 경우 HMI부(110)를 통해 여과지 및 활성탄지에 "역세척 불가능"이 표출되도록 하며, 수위 차이에 따른 역류 발생을 방지하기 위해 수문 및 밸브 교체 운전 시에 먼저 밸브(수문)를 폐쇄(CLOSE)한 후 다른 쪽 밸브(수문)를 개방하도록 운전설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 배출수지 유입수문 및 수위조절 수문, 각종 펌프(예를 들어, 회수펌프, 슬러지 펌프 등) 및 각종 밸브(예를 들어, 회수인발밸브, 회수펌프 토출밸브, 슬러지인발밸브, 슬러지펌프 토출밸브, 배출수 슬러지 유입밸브 등) 등에 대한 제어화면(도 7 내지 도 9 참조)에 있어서, HMI부(110)를 통해 메모리부(170)에 기 설정된 조건에 따른 자동운전 또는 운영자가 조작할 수 있는 수동운전을 선택하는 경우에, 이에 따라 자동운전모드 또는 수동운전모드를 설정해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에 있어서, 운전설정부(120)에서는, 배출수지 유입수문 제어화면(도 7 참조)에 있어서, 비정상 운영 상태에서 배출수지 내 수위가 높을 경우 다른 배출수지로 연결되는 수문이 열리도록 운영자가 HMI부(110)를 통해 수문열림수위 설정을 요청하는 경우에 해당 요청된 수문열림수위를 설정해 줄 수 있으며, 수위 하락 시에는 수문을 닫아 정상 운영 상태가 될 수 있도록 운영자가 HMI부(110)를 통해 수문이 닫히는 수위(즉, 수문닫힘수위) 또한 설정을 요청하는 경우에 해당 요청된 수문닫힘수위를 설정해 줄 수도 있다.

상술한 단계 S602에서 운전모드를 설정해 준 다음에, 배출수지유입밸브제어부(130)에서는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 배출수지 유입밸브를 제어해 주게 된다(S603).

상술한 단계 S603에서 배출수지 유입밸브를 제어하는 경우에, 배출수지유입밸브제어부(130)에서는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 배출수지 유입수문 및 수위조절수문(예를 들어, M-901A, M-901B, M-910)의 제어를 수행하며, 이에 해당 수행되고 있는 배출수지 유입수문 및 수위조절수문의 제어를 HMI부(110)를 통해 도 7에 도시된 바와 같은 제어화면에 표시해 줄 수 있다. 이때, 배출수지유입밸브제어부(130)는, M-910의 가동조건으로 열림설정을 5.70m로 하고 닫힘설정을 5.50m로 하여 제어해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에서 운전모드를 설정해 준 다음에, 회수펌프및밸브제어부(140)에서는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 회수 펌프 및 밸브를 제어해 주게 된다(S604).

상술한 단계 S604에서 회수 펌프 및 밸브를 제어하는 경우에, 회수펌프및밸브제어부(140)에서는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 회수인발밸브(예를 들어, M-902A, M-902B), 회수펌프(예를 들어, M-903A, M-903B, M-904A, M-904B), 회수펌프토출밸브(예를 들어, M-925A, M-925B, M-927A, M-927B) 등의 제어를 수행하며, 이에 해당 수행되고 있는 회수인발밸브, 회수펌프, 회수펌프토출밸브 등의 제어를 HMI부(110)를 통해 도 8에 도시된 바와 같은 제어화면에 표시해 줄 수 있다. 이때, 회수펌프및밸브제어부(140)는, M-903A, M-903B, M-904A, M-904B의 가동조건으로 고수위 시의 정지수위를 5.30m로 하며 가동수위를 6.00m로 하고, 중수위 시의 정지수위를 5.00m로 하며 가동수위를 5.50m로 하고, 저수위 시의 정지수위를 1.40m로 하며 가동수위를 1.50m로 하고, 수위선택에 의한 펌프 가동으로 M-903A를 고수위 시로 하고 M-903B를 저수위 시로 하고 M-904A를 고수위 시로 하고 M-904B를 저수위 시로 하여 제어해 줄 수 있다.

상술한 단계 S602에서 운전모드를 설정해 준 다음에, 이송및회수분리밸브제어부(150)에서는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 이송 및 회수분리 밸브를 제어해 주게 된다(S605).

상술한 단계 S602에서 운전모드를 설정해 준 다음에, 슬러지인발펌프및밸브제어부(160)에서는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여 슬러지인발 펌프 및 밸브를 제어해 주게 된다(S606).

상술한 단계 S606에서 슬러지인발 펌프 및 밸브를 제어하는 경우에, 슬러지인발펌프및밸브제어부(160)에서는, 운전설정부(120)에서 설정해 준 운전모드에 대응하는 슬러지인발밸브(예를 들어, M-906A, M-906B, M-950A, M-950B), 슬러지펌프(예를 들어, M-908A, M-908B), 슬러지펌프토출밸브(예를 들어, M-926A, M-926B), 배출수슬러지유입밸브(예를 들어, M-909A, M-909B) 등의 제어를 수행하며, 이에 해당 수행되고 있는 슬러지인발밸브, 슬러지펌프, 슬러지펌프토출밸브, 배출수슬러지유입밸브 등의 제어를 HMI부(110)를 통해 도 9에 도시된 바와 같은 제어화면에 표시해 줄 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 배출수지 순차 제어 방법은, 수위, 운전시간 등의 인자를 이용하여 배출수지 내 펌프 및 밸브 운전에 대한 HMI 순차 제어를 위한 배출수지순차제어프로그램으로 운용함으로써, 역세척 횟수 증가 또는 역세척 수량 증가에 따라 이에 대응하는 대처를 수행할 수 있도록 해 주며, 또한 운전설정부(120)에 의해서 각종 제어용 수위의 설정과, 회수펌프 운전의 설정과, 침전시간, 슬러지 인발시간 등의 설정을 현장 여건에 맞게 자동 변경(또는, 오퍼레이터에 의한 변경)을 수행할 수 있다. 다시 말해서, 상술한 바와 같은 구성을 가진 배출수지 순차 제어 방법은, 배출수지순차제어프로그램에 따라 침전시간, 운전수위, 슬러지 인발시간 등에 대한 설정 값을 자동(또는, 오퍼레이터)에 의해 현장 여건에 맞춰 설정 변경하도록 함으로써, 비정상 운영상황시에도 이에 대응하는 대처가 쉽게 가능하며, 일반적인 배출수지 운전용적에 대비하여 배출수지순차제어프로그램에 의한 배출수지 운전 시 운전용적이 최대로 증가하여, 설치부지가 작은 경우에 배출수지 용량을 적게 설치하도록 해 줄 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 배출수지 순차 제어 방법은, 또한 오퍼레이터에 의한 오작동을 최소화하기 위해서, HMI부(110)에서는 현재 진행 중인 배출수지 운영 진행상황을 제어화면에 그래픽화하여 표출시켜 주며, 배출수지의 유입수문이 모두 닫혀 있거나 수위가 너무 높아 역세척 수량 처리가 불가능할 경우에, 여과지 및 활성탄흡착지의 역세척 화면에 "역세척불가"로 표시해 주며, 역세척 진행이 되지 않도록 운전설정부(120)에서는 내부 인터락을 설정하여 오퍼레이터의 인지 착오에 의한 오작동을 최소화할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 배출수지 순차 제어 시스템
110: HMI부
120: 운전설정부
130: 배출수지유입밸브제어부
140: 회수펌프및밸브제어부
150: 이송및회수분리밸브제어부
160: 슬러지인발펌프및밸브제어부
170: 메모리부

Claims (10)

1. 입력수단을 통한 입력키에 대응하는 키 값을 확인하여, 확인된 입력키 값을 전달하기 위한 HMI부;
   상기 HMI부로부터 전달되는 입력키 값에 따라 이에 대응하는 운전모드에 대한 정보를 판독하여, 판독한 운전모드정보에 따라 이에 해당하는 운전모드를 설정해 주기 위한 운전설정부;
   상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여, 외부와 연통하여 외부로부터 유체가 유입되는 배출수지의 유입수문을 선택적으로 개폐하도록 배출수지 유입밸브를 제어하기 위한 배출수지유입밸브 제어부;
   상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여, 배출수지에 유체의 토출압을 가하는 회수펌프의 운전을 제어하고, 배출수지로부터 토출된 유체가 착수정으로 유입되도록 마련된 유로를 선택적으로 개폐하는 토출밸브를 제어하기 위한 회수펌프 및 밸브 제어부;
   기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여, 회수펌프와 착수정의 사이에 개제되어 토출된 유체가 이송되는 유로를 선택적으로 개폐하는 이송 및 회수분리 밸브를 제어하기 위한 이송 및 회수분리밸브 제어부; 및
   상기 운전설정부에서 설정해 준 운전모드에 따라 이에 대응하여, 배출수지에 침전된 슬러지에 토출압을 가하는 슬러지인발펌프의 운전을 제어하고, 배출수지의 하측으로부터 연통하여 상기 슬러지가 유동하는 유로를 개폐하는 슬러지인발밸브를 제어하는 슬러지인발펌프 및 밸브 제어부를 포함하되,
   두 개의 배출수지를 동시에 사용할 수 있도록 통합 운전하기 위한 통합공정모드, 두 개의 배출수지를 순차적으로 사용할 수 있도록 교번 운전하기 위한 교번운전모드, 오퍼레이터가 수동으로 운전을 조작하도록 하기 위한 수동운전모드로 구분이 된 운전모드에 대한 정보를 기 설정하여 저장해 두기 위한 메모리부를 더 포함하되,
   상기 운전설정부는, 통합공정모드인 경우에, 배출수지 유입수문 2개가 상시 열려져 있는 상태로 운전하도록 운전설정하며, 1개의 수위계 고장 시에 다른 지의 수위계를 선택 사용이 가능하도록 배출수지 수위계 2개 중 한 개를 선택하여, 펌프와 밸브 운전이 수위와 기 설정된 시간에 맞춰 운전하도록 운전설정하는 것을 특징으로 하되,
   상기 운전설정부는, 상기 HMI부를 통해 교번운전모드를 선택하는 경우에, 운전설정화면 중의 교번운전설정창에서 맨 처음 운전을 시작하게 되는 배출수지를 A지나 B지 중 하나로 선택하여 공정을 시작하도록 운전설정하는 것을 특징으로 하는 배출수지 순차 제어 시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 운전설정부는,
   배출수지의 시설 수리, 역세척 수량 증가 또는 여과지폐쇄성 조류 발생으로 인한 여과지속시간이 감소함에 따른 역세척 횟수 증가, 역세척 수량의 증가 시에, 안정적인 운전이 가능하도록 이에 대응하여 미리 설정해 둔 운전모드를 판독하여, 판독된 운전모드를 자동으로 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 배출수지 순차 제어 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 운전설정부는,
   배출수지 운전 순서를 역세척수 유입공정, 1차 슬러지 인발공정, 침전공정, 2차 슬러지 인발공정, 상징수 회수공정, 3차 슬러지 인발공정 순으로 이루어지도록 운전설정하는 것을 특징으로 하는 배출수지 순차 제어 시스템.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 운전설정부는,
   배출수지의 유입수문만 열려있는 채로 운전하도록 운전설정하며, 역세척수가 유입되기 시작한 후에, 유입공정에서의 설정 수위 도달 후부터 시간을 카운트하고, 딜레이설정시간 이후 유입공정이 완료되면서 배출수지 유입수문이 닫히고 유입수문이 완전히 닫히면 반대쪽 배출수지 유입수문이 열리게 되며, 그런 다음에 1차 슬러지 인발공정으로 넘어가게 되도록 운전설정하는 것을 특징으로 하는 배출수지 순차 제어 시스템.
   
8. 제6항에 있어서, 상기 운전설정부는,
   1차 슬러지 인발공정에 대한 운전설정 시에, 배출수지 슬러지인발밸브가 열리기 시작하면서 펌프가 동작하도록 운전설정하며, 펌프 운전이 기 설정되어 있는 시간 또는 저수위 설정 높이 둘 중의 하나를 만족하면 펌프 운전이 정지하도록 운전설정하며, 그런 다음에 침전공정으로 넘어가 설정시간만큼 정체 시간을 가진 후에, 가라앉은 슬러지를 빼내는 2차 슬러지 인발공정이 시작되도록 운전설정하는 것을 특징으로 하는 배출수지 순차 제어 시스템.
   
9. 제6항에 있어서, 상기 운전설정부는,
   2차 슬러지 인발공정에 대한 운전설정 시에, 설정시간 또는 저수위 설정 둘 중의 하나의 조건을 만족하면 종료하도록 운전설정하며, 회수인발밸브와 회수펌프 토출밸브가 오픈되면서 배출수지의 물을 착수정으로 보내는 회수펌프 작동이 시작되도록 운전설정하는 것을 특징으로 하는 배출수지 순차 제어 시스템.
   
10. 삭제

Images