KR101796774B1 - 잡배수 및 빗물 처리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 잡배수 및 빗물처리시스템은,잡배수가 저장된 집수부; 상기 잡배수를 공급받고, 상기 잡배수에 미세기포와 오존을 주입하며, 상기 잡배수의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 결합된 상기 입자와 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되는 분리장치 및 상기 분리장치를 통과한 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치를 구비한 부상분리부; 및 상기 부상분리부를 통과한 상기 제1 처리수에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층을 구비한 여과장치를 포함한다.

Description

잡배수 및 빗물 처리시스템{Wastewater and rainwater treatment system in the building}
본 발명은 잡배수 및 빗물 처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건물잡배수 및 빗물에는 소량의 유기물질과 비누, 세제 등에서 기인한 계면 활성제와 무기 영양염류, 유분 등이 포함되어 있으나 그 양이 희박하여 전통적인 오염물질 처리방식인 생물학적 처리방법을 적용하기에는 충분한 유기물질이 포함되지 않아 효율적인 처리가 이루어지지 않는 실정이다.
이에 따라, 건물 잡배수 및 빗물을 처리하기 위하여, 분리막(MBR) 공법, 활성탄 흡착공법 및 고급 산화공법 등 다양한 처리 방법이 제시되고 있다.
그 중에 우선, 분리막(MBR) 공법은 생물학적 처리와 병행하여 적용할 경우 원수에 포함된 입자성 오염물질뿐만 아니라, 용존성 오염물질까지 동반해서 정화하고 있다. 그러나, 분리막(MBR) 공법은 저농도 원수에서는 생물학적 처리에 반드시 필요한 미생물의 성장을 동시에 억제하고 있는 실정이다.
또한, 활성탄 흡착법을 적용할 경우 활성탄의 여과, 흡착력을 이용한 방법은 유기물 및 냄새제거 등에 탁월한 효과가 있다. 그러나, 활성탄 흡착법은 단독으로 사용할 경우 활성탄 오염제거 효율이 급격히 저하되어 수질이 더 나빠지고 있다. 이를 극복하기 위하여, 활성탄 흡착공법과 분리막 공법을 동시에 사용하는 잡배수 및 빗물 처리시스템이 절실히 필요한 실정이다.
KR 20-0427714 B
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 분리막 공법의 필터와 활성탄 흡착공법의 여과장치를 사용하여 건물 잡배수 및 빗물의 처리 효율을 개선하는 잡배수 및 빗물 처리시스템을 제공한다.
또한, 역세척 펌프를 사용하여 활성탄의 역 세척이 가능한 잡배수 및 빗물 처리시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 잡배수 및 빗물 처리시스템은, 잡배수가 저장된 집수부; 상기 잡배수를 공급받고, 상기 잡배수에 미세기포와 오존을 주입하면, 상기 잡배수의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되는 분리장치 및 상기 분리장치를 통과한 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치를 구비한 부상분리부; 및 상기 부상분리부를 통과한 상기 제1 처리수에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층을 구비한 여과장치를 포함한다.
또한, 분리장치는 상기 잡배수를 흡입하는 흡입펌프; 상기 흡입펌프에서 상기 잡배수가 공급되는 제1 탱크; 상기 제1 탱크의 내부로 연결되고, 상기 잡배수에 상기 미세기포 및 상기 오존을 주입하는 기포발생장치; 및 상기 제1 탱크의 일측 상부에 형성되고, 상기 제1 처리수를 외부로 배출하는 제1 배출구를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 기포발생장치는, 상기 제1 탱크에 배치된 모터; 상기 모터의 샤프트에 연결되고, 상기 제1 탱크의 내부에서 상기 잡배수를 회전시켜 상기 미세기포를 생성하는 회전부; 및 상기 잡배수에 상기 미세기포 및 상기 오존을 주입하는 주입부를 포함한다.
또한, 입자와 결합된 상기 미세기포를 상기 잡배수에서 분리하는 차단벽이 형성되고, 상기 입자가 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되면, 상기 입자가 결합된 상기 미세기포를 상기 제1 탱크의 상부로 안내하는 정류벽이 형성ㄷ된다.
또한, 제1 탱크의 횡단면을 기준으로, 상기 차단벽은 상기 제1 탱크의 내부에서 경사지게 상부방향으로 연장되어 형성되고, 상기 차단벽의 일단은 개구되어 형성되며, 상기 정류벽은 상기 차단벽의 일단보다 상기 제1 탱크의 둘레에 가깝게 배치되며, 정류벽은 상기 탱크의 상부에서 하부로 연장되어 형성된다.
또한, 차단벽은 상기 회전부의 회전력으로 인해 상기 잡배수가 부딪히면, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 접촉장치는 상기 제1 처리수와 상기 오존을 동시에 공급받는 제2 탱크; 상기 제2 탱크의 내부에 복수개로 구획되고, 상기 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 상기 접촉공간을 갖는 내부격실; 복수개의 상기 내부격실 중 임의의 내부격실과 이웃하는 내부격실로 상기 제1 처리수와 상기 오존을 이동시키는 배관부; 및 상기 배관부를 통해 이동된 제1 처리수를 외부로 전달하는 제2 배출구가 형성된다.
또한, 배관부는 상기 제2 탱크의 내부에서 상기 제1 처리수와 상기 오존의 이동경로를 조절하도록, 상기 제2 탱크의 횡단면 일측을 기준으로, 상기 배관부는 상기 임의의 내부격실 일측에 배치되고, 상기 배관부는 상기 이웃하는 내부격실의 일측에서 멀어지게 배치되며, 상기 배관부는 복수개의 내부격실의 일측과 일측에서 멀어지게 교대로 배치된다.
또한, 배관부는 상기 제1 처리수를 복수개의 상기 내부격실로 각각 이동하도록 상부와 하부에 각각 제1 입출구와 제2 입출구가 형성되고, 상기 제1 입출구와 상기 제2 입출구는 서로 연통되는 것이 바람직하다.
또한, 제2 배출구의 일측은 상기 내부격실을 관통하도록 형성되고, 상기 제2 탱크의 길이방향으로 연장되어 형성되며, 상기 제2 배출구의 타측은 상기 제1 처리수를 상기 여과장치로 이동한다.
또한, 여과장치는 상기 제1 처리수를 상기 여재층에 유입하는 분배관을 구비하는 제3 탱크; 및 상기 여재층에 연결되고, 상기 제1 처리수가 상기 여재층을 통과하여 정화된 상기 제2 처리수를 보관하는 수조를 포함한다.
또한, 분배관과 상기 여재층 사이에 배치되고, 상기 제1 처리수가 소정량 이상 주입되면, 상기 제1 처리수를 상기 집수부로 이동하는 역세척 배출관을 더 구비하며, 상기 여재층은 상부에서 순차적으로 모래, 상부이탈 방지판, 활성탄, 모래, 자갈탄 및 하부이탈 방지판이 배치된다.
또한, 상부이탈 방지판은 복수개의 스테인레스 타공판이 서로 대항하여 배치되고, 상기 복수개의 스테인레스 타공판 사이에는 스테인레스 메쉬망과 폴리에틸렌 지지망이 배치되고, 상기 하부이탈 방지판은 스테인레스 메쉬망과 폴리에틸렌 지지망 및 스테인레스 메쉬망이 순차적으로 배치된다.
또한, 빗물을 보관하는 보조 집수부, 상기 보조 집수부에 연결되어 빗물을 공급받거나 상기 제2 처리수를 공급받아 제3 처리수로 여과하도록 적어도 1개 이상 배치된 필터를 포함하며, 상기 필터는 포스트카본 필터, 프리카본 필터, 세디멘트 필터 및 역삼투 필터 중 어느 하나를 사용하여 배치된다.
또한, 제3 처리수를 보관하는 처리수 저장탱크를 더 포함하고, 상기 처리수 저장탱크는 역세펌프를 이용하여 상기 여과장치를 역세척하도록 상기 제3 처리수를 공급한다.
또한, 빗물과 잡배수를 각각 저장하는 집수부; 상기 잡배수를 공급받고, 상기 잡배수에 미세기포와 오존을 주입하면, 상기 잡배수의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되는 분리장치 및 상기 분리장치를 통과한 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치를 구비한 부상분리부; 상기 부상분리부를 통과한 상기 제1 처리수에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층을 구비한 여과장치; 및 상기 빗물 또는 상기 제2 처리수를 선택하여 공급받아 제3 처리수로 여과하도록 적어도 1개 이상 배치된 필터;를 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고, 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 실시예에 따른 잡배수 및 빗물 처리시스템은, 분리막을 이용한 필터와 여과장치를 사용함으로써, 건물의 잡배수 및 빗물 처리 효율을 개선하는 효과가 있다.
또한, 분상분리부, 여과장치 및 필터를 사용함으로써, 건물 잡배수 및 빗물 등 저농도 원수를 대상으로 연속적으로, 자동운전이 가능한 잡배수 및 빗물 처리시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 여과장치에 역세척 펌프를 사용함으로써, 상부이탈 방지판과 하부이탈 방지판은 역 세척시 활성탄 및 모래의 유실을 방지하여 역세척이 가능한 잡배수 및 빗물 처리시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잡배수 및 빗물 처리시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잡배수 및 빗물 처리시스템의 공정예시도
도 3은 본 발명에 따른 분리장치의 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 접촉장치의 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 배관의 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 여과장치의 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 필터의 예시도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잡배수 및 빗물 처리시스템의 개략도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잡배수 및 빗물 처리시스템의 공정예시도, 도 3은 본 발명에 따른 분리장치의 예시도, 도 4는 본 발명에 따른 접촉장치의 예시도, 도 5는 본 발명에 따른 배관의 예시도, 도 6은 본 발명에 따른 여과장치의 예시도 및 도 7은 본 발명에 따른 필터의 예시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 잡배수 및 빗물 처리시스템(10)은, 잡배수(S)가 저장된 집수부(100); 상기 잡배수(S)를 공급받고, 상기 잡배수(S)에 미세기포와 오존을 주입하면, 상기 잡배수(S)의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수(S)에서 분리되는 분리장치(200) 및 상기 분리장치(200)를 통과한 제1 처리수(1)와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치(300)를 구비한 부상분리부(20); 및 상기 부상분리부(20)를 통과한 상기 제1 처리수(1)에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수(2)를 생성하는 여재층(430)을 구비한 여과장치(400)를 포함한다.
집수부(100)는 건물의 잡배수(S) 및 빗물을 집수하여 보관한다. 이때, 집수부(100)는 빗물을 별도 보관하는 보조 집수부를 형성한다. 이는, 잡배수(S) 및 빗물의 성질과 오염 정도가 상이하여 별도로 관리하기 위함이다.
또한, 집수부(100)는 유입된 잡배수(S)로부터 무거운 이물질인 협착물 및 토사 등과 같은 유기물 또는 무기물을 침전시키는 스크린조, 침전처리된 잡배수를 집수하는 집수조 및 시스템에서 발생되는 슬러지를 저류할 수 있는 저류조를 포함할 수도 있다. 이는, 집수부(100)의 형태를 한정하기 위함은 아니다.
부상분리부(20)는 잡배수(S)를 유입받고, 미세기포를 이용하여 잡배수(S)의 오염물질을 분리하는 분리장치(200) 및 분리장치(200)를 통과한 제1 처리수(1)에 오존 용해율을 높이기 위한 접촉장치(300)를 포함한다.
도 1 또는 도 3을 참조하여 설명하면, 분리장치(200)는 집수부(100)의 잡배수(S)를 흡입하는 흡입펌프(210); 흡입펌프(210)에서 잡배수(S)가 공급되고, 잡배수(S)를 보관하기 위한 제1 탱크(230); 제1 탱크(230)의 내부로 연결되고, 잡배수(S)에 미세기포 및 오존을 주입하는 기포발생장치(250); 및 제1 탱크(230)의 일측 상부에 형성되고, 제1 처리수(1)를 외부로 배출하는 제1 배출구(270)가 형성된다.
흡입펌프(210)는 집수부(100)에 저장된 잡배수(S)를 제1 탱크(230)로 이송한다. 이때, 흡입펌프(210)는 흡입밸브(211)와 토출밸브(213)를 조절하고, 적정량의 잡배수(S)를 제1 탱크(230)에 주입한다. 흡입펌프(210)는 약 0.8kgf/㎠이하의 압력으로 제1 탱크(230)로 배출하는 것이 적절하다.
제1 탱크(230)는 내부에 차단벽(231), 정류벽(235) 및 칸막이(233)가 형성된다. 이때, 제1 탱크(230)는 원통형 또는 다각형 등으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 제1 탱크(230)의 형태를 원통형 또는 다각형으로 한정하기 위함은 아니다.
차단벽(231)은 제1 탱크(230)의 내부 상부로 연장되어 형성된다. 이때, 차단벽(231)의 일단은 개구되는 것이 바람직하다. 차단벽(231)의 일단은 회전부(253)보다 상부에 배치된다.
그리고, 차단벽(231)은 잡배수(S)가 회전부(253)의 회전력으로 표면에 부딪치면, 입자와 결합된 미세기포가 잡배수(S)에서 분리된다. 이때, 차단벽(231)은 잡배수(S)에서 입자와 결합된 미세기포가 분리되면, 제1 처리수(1)가 외주면을 따라 이동한다. 그러면, 차단벽(231)은 제1 처리수(1)를 제1 배출구(270)로 안내한다.
정류벽(235)은 차단벽(231)의 상부에 배치된다. 그리고, 정류벽(235)은 제1 탱크(230)의 상부에서 하부로 연장되어 형성된다. 이때, 정류벽(235)은 수직으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 정류벽(235)은 잡배수(S)의 입자와 미세기포가 차단벽(231)에 부딪치면, 입자와 결합된 미세기포가 제1 탱크(230) 상부로 안내한다. 즉, 정류벽(235)은 잡배수(S)에서 분리된 입자와 결합된 미세기포를 제1 탱크(230) 상부로 안내한다.
정류벽(235)은 차단벽(231)의 일단보다 제1 탱크(230)의 둘레에 가깝게 배치된다. 또한, 정류벽(235)은 횡단면을 기준으로 차단벽(231)보다 넓은 개구 면적을 갖도록 형성된다. 즉, 정류벽(235)은 제1 탱크(230)의 둘레와 차단벽(231)의 일단 사이에 배치된다. 이때, 정류벽(235)과 차단벽(231)은 서로 이격되어 배치되고, 정류벽(235)과 차단벽(231)의 이격부위로 제1 처리수(1)가 이동하는 통로역할을 한다.
제 1 탱크(230)의 상부에는 입자와 결합된 미세기포룰 제거하기 위한 이물질 수집기(239)가 배치될 수도 있다. 즉, 이물질 수집기(239)는 잡배수(S)에서 분리된 입자와 결합된 미세기포를 수집하도록 제1 탱크(230) 상부에 고정되어 형성된다.
그리고, 이물질 수집기(239)는 입자와 결합된 미세기포를 제거하기 위하여 이물질 제거밸브(237)가 연결될 수도 있다. 이때, 이물질 제거밸브(237)는 입자와 결합된 미세기포를 집수부(100)로 이동한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 칸막이(233)는 제1 탱크(230)의 하단부에 형성된다. 이때, 칸막이(233)는 횡단면을 기준으로 제1 탱크(230)의 내부에서 하부로 연장되어 형성되고, 하부로 갈수록 넓이가 작아지게 형성된다. 즉, 칸막이(233)는 제1 탱크(230)의 하부로 경사지게 호퍼형태로 형성된다. 이는, 칸막이(233)가 흡입펌프(210)에서 주입된 이물질이 제1 탱크(230)의 하부로 모이도록 한다.
제1 탱크(230)의 하부에는 내부와 외부를 연결해 주는 이물질 제거밸브(237)가 형성된다. 그리고, 이물질 제거밸브(237)는 탱크의 하단부에 형성된다. 그러면, 이물질 제거밸브(237)는 청소 및 보수 등을 작업시 개폐하여 작업한다. 이때, 이물질 제거밸브(237)는 청소 및 보수 등의 작업시에 제1 탱크(230)의 하단부에 형성된 이물질 및 퇴적 슬러지를 외부로 배출한다.
제1 배출구(270)는 제1 탱크(230)의 상부에 형성된다. 이때, 제1 배출구(270)는 제1 처리수(1)를 제1 탱크(230)의 외부로 배출하고, 제1 처리수(1)를 접촉장치(300) 상부로 공급한다. 그러면, 제1 배출구(270)는 차단벽(231)에 부딪혀 정화된 제1 처리수(1)가 제2 탱크(310)로 이송한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 기포발생장치(250)는 잡배수(S)의 입자와 미세기포를 결합한다. 그리고, 기포발생장치(250)는 제1 탱크(230)의 내부에서 잡배수(S)를 회전시켜 와류를 발생시킨다.
이때, 기포발생장치(250)의 일측은 제1 탱크(230)의 상단부에 배치된 모터(251), 타층은 모터(251)의 축에서 연장되어 형성되고, 모터(251)의 회전력으로 잡배수(S)를 제1 탱크(230) 내부에서 회전시키는 회전부(253); 잡배수(S)로 공기 및 오존을 주입하기 위한 주입부(255)를 포함한다.
모터(251)는 제1 탱크(230)의 외주면 상부에 배치되고, 제1 탱크(230) 내부로 관통되어 샤프트가 체결된다. 샤프트는 제1 탱크(230)의 내부에서 회전하고, 회전부(253)가 체결된다. 이때, 회전부(253)는 샤프트에서 동력을 전달받아 회전하고, 제1 탱크(230) 내부에서 회전하여 잡배수(S)에 대하여 나선형 와류를 발생한다. 그러면, 회전부(253)는 와류의 회전력으로 인해서 미세기포가 생성된다. 또한, 회전부(253)의 외주면에는 회전력을 높이기 위해 복수개의 날개가 배치될 수도 있다.
즉, 회전부(253)는 잡배수(S)를 회전시켜, 잡배수(S)가 차단벽(231)에 부딪히도록 한다. 그러면, 잡배수(S)는 차단벽(231)에 부딪히면, 입자와 결합된 미세기포가 분리되어 제1 처리수(1)를 얻게 된다.
주입부(255)는 잡배수(S) 내부로 공기 및 오존을 주입하거나 추가로 미세기포를 잡배수(S)에 주입한다. 그러면, 주입부(255)는 공기 및 오존을 주입하여 산화력이 향상된다. 이때, 미세기포는 대전(帶電 ) 현상이 발생한다. 즉, 미세기포는 정전기적으로 물체를 끌어 당기기 때문에 입자가 결합한다.
또한, 주입부(255)는 제1 탱크(230)의 외부로 역류되는 것을 방지하기 위하여 별도의 역류방지기(254)가 형성된다. 그리고, 주입부(255)는 외부에서 오존발생기(256)에 연결되어 회전부(253)로 오존을 공급한다. 또한, 주입부(255)는 오존발생기(256)와 역류방지기(254)를 공급하기 위한 별도의 공급밸브(252)가 형성될 수도 있다.
도 1 또는 도 4를 참조하여 설명하면, 접촉장치(300)는 분리장치(200)를 통과한 제1 처리수(1)에 오존 용해율을 향상시킨다. 이는, 오존 용해율을 향상함으로써, 제1 처리수(1)의 정화효율을 개선하기 위함이다.
접촉장치(300)는 제1 처리수(1)와 오존을 동시에 공급받는 제2 탱크(310), 제2 탱크(310)의 내부에 복수개로 구획되고, 제1 처리수(1)와 오존이 서로 접촉하는 접촉공간을 갖는 내부격실(330), 복수개의 내부격실(330) 중 임의의 내부격실(330)과 이웃하는 내부격실(330)로 제1 처리수(1)와 오존을 이동시키는 배관부(350) 및 배관부(350)를 통해 이동된 제1 처리수(1)를 외부로 전달하는 제2 배출구(370)가 형성된다.
제2 탱크(310)의 일측 상단은 분리장치(200)에서 정화된 제1 처리수(1)가 유입된다. 그리고, 제2 탱크(310)는 유입된 제1 처리수(1)를 내부에서 오존과 접촉하여 용해율을 상승시킨다. 이때, 제2 탱크(310)는 원통형 또는 다각형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 제2 탱크(310)를 원통형 또는 다각형으로 한정하기 위함은 아니다.
내부격실(330)은 제2 탱크(310)의 내부를 복수개로 구획한다. 그리고, 내부격실(330)은 세로격벽(333)과 가로격벽(331)으로 이루어져 밀폐된다. 즉, 내부격실(330)은 하나의 밀폐된 공간을 형성한다.
이때, 내부격실(330)의 가로격벽(331)은 제1 처리수(1)가 제2 탱크(310)의 하부로 향하는 것을 막아주면서 복수개의 구역으로 나누어준다. 또한, 내부격실(330)의 세로격벽(333)은 제1 처리수(1)가 제2 탱크(310)의 일측에서 타측방향으로 이동하는 흐름을 막아준다.
즉, 복수개의 세로격벽(333) 중 임의의 세로격벽(333)은 상부에서 하부로 연장되어 형성되고, 이웃한 세로격벽(333)은 하부에서 상부로 연장되어 형성된다. 이러한 가로격벽(331)과 세로격벽(333)을 사용함으로써, 제1 처리수(1)의 이동경로 및 이동속도를 변환시키는 효과가 있다. 이는, 제1 처리수(1)가 최대한 오존과 접촉하여 접촉장치(400)의 내부에서 접촉공간을 갖기 위함이다.
도 4 또는 도 5를 참조하여 설명하면, 배관부(350)는 제1 처리수(1)가 내부격실(330)에 충진되면, 배관부(350)의 위치에 따라 제1 처리수(1)의 이동 흐름을 변경한다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 배관부(350)는 제2 탱크(310)의 내부에서 제1 처리수(1)와 오존의 이동경로를 조절하도록, 배관부(350)는 임의의 내부격실(330) 일측에 배치되고, 배관부(350)는 이웃하는 내부격실(330)의 일측에서 멀어지게 배치되며, 배관부(350)는 복수개의 내부격실(330)의 일측과 일측에서 멀어지게 교대로 배치된다. 이는, 제1 처리수(1)의 오존 용해율을 향상시키기 위해 제2 탱크(310) 내부에서 접촉면적과 이동경로를 최대한 길게 형성하기 위함이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 배관부(350)는 임의의 내부격실(330)과 이웃한 내부격실(330)을 연결한다. 즉, 배관부(350)의 상부는 제1 입출구(351)가 형성되고, 배관부(350)의 하부는 제2 입출구(353)가 형성된다. 즉, 배관부(350)는 제1 처리수(1)를 임의의 내부격실(330)과 이웃한 내부격실(330)로 이동한다.
그러면, 배관부(350)는 제2 탱크(310)의 상단부에서 하단부로 제1 처리수(1)를 이동한다. 즉, 배관부(350)는 복수개의 내부격실(330) 중 임의의 내부격실(330)과 이웃한 내부격실(330)로 제1 처리수(1)를 이동한다.
이때, 배관부(350)는 제1 입출구(351)를 통하여 제1 처리수(1)가 주입되고, 제2 입출구(353)를 통하여 제1 처리수(1)가 이웃한 내부격실(330)로 이동하게 된다. 반대로, 제2 입출구(353)를 통하여 제1 처리수(1)가 주입되고, 제1 입출구(351)를 통하여 임의의 내부격실(330)로 이동할 수도 있다.
그리고, 배관부(350)는 원통형, 사각기둥 및 다각기둥으로 형성되는 것이 적절하다. 이는, 배관부(350)의 형태를 한정하기 위함은 아니다.
제2 탱크(310)의 상부에는 제2 배출구(370)가 형성된다. 그리고, 제2 배출구(370)는 제1 처리수(1)를 여과장치(400)로 이동한다. 이때, 제2 배출구(370)는 제1 처리수(1)가 유입되는 반대편에 형성된다. 이는, 제2 탱크(310) 내부에서 제1 처리수(1)와 오존 용해율을 높이기 위함이다.
또한, 제2 배출구(370)는 여과장치(400)의 역류를 방지한다. 이때,제2 배출구(370)의 일측은 가로격벽(331)을 관통하여 제2 탱크(310)의 하부로 형성되고, 타측은 여과장치(400)에 연결된다. 그러면, 제2 배출구(370)의 일측이 제2 탱크(310)의 하부에 배치됨으로써 수압차가 발생한다. 즉, 제2 배출구(370)는 여과장치(400)에서 제2 처리수(2)가 역류시 수압차로 인해 접촉장치(300)로 이동하는 것을 방지한다.
제2 탱크(310)의 하부에는 내부와 외부를 연결해 주는 이물질 제거밸브(237)가 형성된다. 그리고, 이물질 제거밸브(237)는 제2 탱크(310)의 하단부에 형성된다. 그러면, 이물질 제거밸브(237)는 내부격실(330)의 청소 및 보수 등의 작업시 개폐하여 사용한다. 이때, 이물질 제거밸브(237)는 청소 및 보수 등의 작업시에 제2 탱크(310)의 하단부에 형성된 이물질 및 퇴적 슬러지를 외부로 배출한다.
도 1 또는 도 6을 참조하여 설명하면, 여과장치(400)의 상부에는 제1 처리수(1)를 유입하는 분배관(411)이 형성되고, 제1 처리수(1)가 유입되는 제3 탱크(410), 분배관(411)의 하부에 배치되고, 제3 탱크(410) 내부에서 제1 처리수(1)를 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층(430) 및 여재층(430)을 통과하여 정화된 제2 처리수(2)를 보관하는 수조(450)를 포함한다.
제3 탱크(410)의 상단부는 제1 처리수(1)가 유입되고, 하단부는 제2 처리수(2)를 외부로 배출한다. 제3 탱크(410)는 내구성과 내부식성을 고려하여 금속 재질로 형성된다. 이때, 제3 탱크(410)는 스테인레스 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 제3 탱크(410)의 재질을 스테인레스로 한정하기 위함은 아니다. 또한, 제3 탱크(410)는 잡배수(S) 중에 포함된 염소이온, OH- 라디칼 등의 영향을 고려하여 예컨대 에폭시 등으로 내부를 표면 처리하여 내구성을 확보할 수도 있다.
분배관(411)은 제3 탱크(410)의 상부 일측에 형성되고, 접촉장치(300)를 거친 제1 처리수(1)를 제3 탱크(410)으로 이동한다.
역세척 배출관(470)은 분배관(411)과 여재층(430) 사이에 배치되고, 제1 처리수(1)의 유량을 조절한다. 즉, 역세척 배출관(470)은 제3 탱크(410)의 내부에서 제1 처리수(1)의 소정유량을 조절한다.
이때, 역세척 배출관(470)은 항상 집수부(100)로 오염물질 및 이물질을 이동한다. 이는, 주입된 제1 처리수(1)가 정화된 제2 처리수(2)보다 항상 많은 양을 주입하기 때문이다. 즉, 역류배출관(470)은 제3 탱크(410)에서 항상 일정한 유량을 조절한다.
또한, 역세척 배출관(470)은 정화시 또는 역세척 시에도 항상 소정유량을 조절한다.
여재층(430)은 분배관(411)의 하부에 배치되고, 제3 탱크(410) 내부에서 제1 처리수(1)를 여과 및 흡착하여 제2 처리수(2)로 정화한다. 즉, 여재층(430)은 제1 처리수(1)가 중력으로 인해 하부로 이동하면, 제1 처리수(1)를 여과하여 정화된 제2 처리수(2)를 얻는다.
여재층(430)은 상부에서 순차적으로 모래, 상부이탈 방지판(431), 활성탄, 모래, 자갈탄 및 하부이탈 방지판(433)이 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 상부이탈 방지판(431)의 상부는 모래를 형성함으로써, 주기적으로 모래를 교체 가능하다.
또한, 여재층(430)은 제1 처리수(1)에 따라 여재의 종류와 구성비율을 조절한다. 이때, 여재층(430)은 70중량%의 활성탄, 20중량%의 여과사(모래) 및 10중량%의 여과사리(자갈)로 구성되는 것이 바람직하다.
상부이탈 방지판(431)은 위쪽부터 스테인레스(STS) 타공판, 스테인레스(STS) 메쉬망, 폴리에틸렌(PE) 지지망 및 스테인레스(STS) 타공판으로 형성된다. 이때, 상부이탈 방지판(431)은 스테인레스(STS) 타공판이 양측에 형성됨으로써, 정화 및 역 세척시에도 활성탄이 이탈되는 것을 방지한다.
하부이탈 방지판(433)은 위쪽부터 스테인레스(STS) 메쉬망, 폴리에틸렌(PE) 지지망, 및 스테인레스(STS) 타공판으로 형성된다. 이때, 하부이탈 방지판(433)은 스테인레스(STS) 타공판이 하부에 배치됨으로써, 역 세척시에 모래 및 활성탄의 이탈을 방지하는 효과가 있다. 하부이탈 방지판(433)은 후술할 역세척 펌프(610)에서 공급되는 처리수의 유속에 의해 여재층(430)이 유실되는 것을 방지한다. 좀더 바람직하게는, 상부이탈 방지판(431)과 하부이탈 방지판(433)은 활성탄의 이탈을 방지한다.
수조(450)는 여재층(430)에 연결되고, 제2 처리수(2)를 보관한다. 즉, 수조(450)는 하부이탈 방지판(433)과 연결되고, 정화된 제2 처리수(2)가 내부로 유입되어 보관한다. 그리고, 수조(450)의 일측은 처리수 펌프(451)를 통해 제2 처리수(2)가 필터(500)로 이동한다.
또한, 처리수 펌프(451)는 제2 처리수(2)의 용량을 조절하기 위해 처리수 흡입밸브(453), 처리수 토출밸브(455), 처리수 반송밸브(457)가 배치된다. 그리고, 처리수 펌프(451)는 처리공정 및 역세 공정을 선택하여 자동으로 구동되는 전동밸브(459)를 구비한다.
이때, 수조(450)에서 필터(500)로 제2 처리수(2)를 이동하면, 처리수 펌프(451)는 제2 처리수(2)를 필터(500)로 이동 시에, 처리수 펌프(451)는 정상 작동되고, 처리수 전동밸브(459)는 개방하면서 역세척 전동밸브(630)을 닫히게 한다.
그리고, 수조(450)는 역세척 펌프(610)가 연결된다. 역세척 펌프(610)는 처리수 저장탱크(600)에서 저장된 제3 처리수(3)를 흡입한다. 이때, 역세척 펌프(610)는 역세척 흡입밸브(613)와 역세척 토출밸브(611)로 제3 처리수(3)의 역세척 유량을 조절한다. 또한, 역세척 펌프(610)는 처리공정 및 역세공정을 선택하여 자동으로 구동되는 역세척 전동밸브(630)가 설치된다.
그러면, 여과장치(400)의 역 세척시에는, 제2 처리수(2)를 흡입하는 처리수 펌프(451)는 정지하고. 제2 처리수(2)의 이동이 멈추면 처리수 전동밸브(459)는 서서히 유량의 이동을 멈추게 한다.
그러면, 역세척 전동밸브(630)와 역세척 펌프(610)가 개방되어 처리수 저장태크(600)의 제3 처리수(3)를 여과장치(400)로 이송한다. 처리수 저장태크(600)의 제3 처리수(3)를 수조(450)에 주입하면, 여재층(430)에 흡착된 오염물질이 제2 처리수(2)와 제3 처리수(3)가 함께 제3 탱크(410)의 상단으로 부상한다. 이때, 부상된 오염물질 및 이물질은 역류배출관(470)으로 이동한다. 그러면, 역류배출관(470)은 오염물질 및 이물질을 집수조(100)로 이동한다.
필터(500)는 제2 처리수(2) 또는 보조 집수부에서 빗물을 공급받아 제3 처리수(3)로 여과한다. 필터(500)는 적어도 1개 이상 배치되고, 교체 가능하도록 형성된다.
이때, 필터(500)는 제2 처리수(2)가 주입되기 전에 감압밸브(510)가 배치된다. 즉, 감압밸브(510)는 필터(500)가 주입되기 전에 제2 처리수(2)의 압력을 조절한다. 처리수 펌프(451)에서 공급되는 제2 처리수(2)의 압력이 약 0.8~1.2kgf/㎠로 필터(500)로 공급되면, 필터(500)의 허용 운전압력을 상회 한다. 그러므로, 자체적으로 제2 처리수(2)의 가압을 낮추기 위하여 감압밸브(510)를 설치한다.
필터(500)는 글로브 백필터, 글로브 세디먼트필터, 글로브 카본필터, 글로브 멤브레인 필터 중 하나를 적어도 1개 이상 이용하여 형성되거나, 두 종류의 필터를 서로 조합하여 사용 가능하다.
그리고, 필터(500)은 처리수 저장탱크(600)으로 제3 처리수(3)를 이송한다. 이때, 필터(500)은 제3 처리수(3)의 유량을 체크하는 유량계(530)가 설치될 수도 있다.
처리수 저장탱크(600)는 제3 처리수(3)를 보관한다. 즉, 처리수 저장탱크(600)는 필터(500)를 통해 정화된 제3 처리수(3)를 저장한다.
그리고, 처리수 저장탱크(600)는 역세척 펌프(610)에 연결된다. 그러면, 처리수 저장탱크(600)는 여과장치(400)의 역 세척시에 역세척 펌프(610)으로 제3 처리수(3)를 공급한다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
S: 잡배수 1: 제1 처리수
2: 제2 처리수 3: 제3 처리수
10: 잡배수 및 빗물 처리시스템 20: 부상분리기
100: 집수부 200: 분리장치
210: 흡입펌프 230: 제1 탱크
231: 차단벽 233: 칸막이
235: 정류벽 237: 이물질 제거밸부
239: 이물질 수집기 250: 기포발생장치
251: 모터 252: 공급밸브
253: 회전부 254: 역류방지기
255: 주입부 256: 오존발생기
270: 제1 배출구 300: 접촉장치
310: 제2 탱크 330: 내부격실
331: 가로격벽 333: 세로격벽
350: 배관부 351: 제1 입출구
353: 제2 입출구 370: 제2 배출구
400: 여과장치 410: 제3 탱크
430: 여재층 431: 상부이탈 방지판
433: 하부이탈 방지판 450: 수조
451: 처리수 펌프 453: 처리수 흡입밸브
455: 처리수 토출밸브 457: 처리수 반송밸브
459: 처리수 전동밸브 500: 필터
510: 감압밸브 530: 유량계
600: 처리수 저장탱크 610: 역세척 펌프 613: 역세척 흡입밸브 611: 역세척 토출밸브
630: 역세척 전동밸브

Claims (21)

  1. 잡배수가 저장된 집수부;
    상기 잡배수를 공급받고, 상기 잡배수에 미세기포와 오존을 주입하면, 상기 잡배수의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되는 분리장치 및 상기 분리장치를 통과한 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치를 구비한 부상분리부; 및
    상기 부상분리부를 통과한 상기 제1 처리수에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층을 구비한 여과장치; 를 포함하되,
    상기 분리장치는, 상기 잡배수를 흡입하는 흡입펌프; 상기 흡입펌프에서 상기 잡배수가 공급되는 제1 탱크; 상기 제1 탱크의 내부로 연결되고, 상기 잡배수에 상기 미세기포 및 상기 오존을 주입하는 기포발생장치; 및 상기 제1 탱크의 일측 상부에 형성되고, 상기 제1 처리수를 외부로 배출하는 제1 배출구; 를 포함하고,
    상기 기포발생장치는, 상기 제1 탱크에 배치된 모터; 상기 모터의 샤프트에 연결되고, 상기 제1 탱크의 내부에서 상기 잡배수를 회전시켜 상기 미세기포를 생성하는 회전부; 및 상기 잡배수에 상기 미세기포 및 상기 오존을 주입하는 주입부; 를 포함하며,
    상기 입자와 결합된 상기 미세기포를 상기 잡배수에서 분리하는 차단벽이 형성되고, 상기 입자가 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되면, 상기 입자가 결합된 상기 미세기포를 상기 제1 탱크의 상부로 안내하는 정류벽이 형성된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탱크의 횡단면을 기준으로,
    상기 차단벽은 상기 제1 탱크의 내부에서 경사지게 상부방향으로 연장되어 형성되고, 상기 차단벽의 일단은 개구되어 형성되며,
    상기 정류벽은 상기 차단벽의 일단보다 상기 제1 탱크의 둘레에 가깝게 배치된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정류벽은 상기 탱크의 상부에서 하부로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차단벽은 상기 회전부의 회전력으로 인해 상기 잡배수가 부딪히면, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되도록 형성된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  8. 잡배수가 저장된 집수부;
    상기 잡배수를 공급받고, 상기 잡배수에 미세기포와 오존을 주입하면, 상기 잡배수의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되는 분리장치 및 상기 분리장치를 통과한 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치를 구비한 부상분리부; 및
    상기 부상분리부를 통과한 상기 제1 처리수에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층을 구비한 여과장치; 를 포함하되,
    상기 접촉장치는, 상기 제1 처리수와 상기 오존을 동시에 공급받는 제2 탱크; 상기 제2 탱크의 내부에 복수개로 구획되고, 상기 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 상기 접촉공간을 갖는 내부격실; 복수개의 상기 내부격실 중 임의의 내부격실과 이웃하는 내부격실로 상기 제1 처리수와 상기 오존을 이동시키는 배관부; 및 상기 배관부를 통해 이동된 제1 처리수를 외부로 전달하는 제2 배출구가 형성된 것을 특징으로 하고,
    상기 배관부는, 상기 제2 탱크의 내부에서 상기 제1 처리수와 상기 오존의 이동경로를 조절하도록, 상기 제2 탱크의 횡단면 일측을 기준으로, 상기 배관부는 상기 임의의 내부격실 일측에 배치되고, 상기 배관부는 상기 이웃하는 내부격실의 일측에서 멀어지게 배치되며, 상기 배관부는 복수개의 내부격실의 일측과 일측에서 멀어지게 교대로 배치된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 배관부는 상기 제1 처리수를 복수개의 상기 내부격실로 각각 이동하도록 상부와 하부에 각각 제1 입출구와 제2 입출구가 형성되고, 상기 제1 입출구와 상기 제2 입출구는 서로 연통된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제2 배출구의 일측은 상기 내부격실을 관통하도록 형성되고, 상기 제2 탱크의 길이방향으로 연장되어 형성되며,
    상기 제2 배출구의 타측은 상기 제1 처리수를 상기 여과장치로 이동하는 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  12. 잡배수가 저장된 집수부;
    상기 잡배수를 공급받고, 상기 잡배수에 미세기포와 오존을 주입하면, 상기 잡배수의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되는 분리장치 및 상기 분리장치를 통과한 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치를 구비한 부상분리부; 및
    상기 부상분리부를 통과한 상기 제1 처리수에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층을 구비한 여과장치; 를 포함하되,
    상기 여과장치는, 상기 제1 처리수를 상기 여재층에 유입하는 분배관을 구비하는 제3 탱크; 및 상기 여재층에 연결되고, 상기 제1 처리수가 상기 여재층을 통과하여 정화된 상기 제2 처리수를 보관하는 수조를 포함하고,
    상기 분배관과 상기 여재층 사이에 배치되고, 상기 제1 처리수가 소정량 이상 주입되면, 상기 제1 처리수를 상기 집수부로 이동하는 역세척 배출관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  13. 삭제
  14. 잡배수가 저장된 집수부;
    상기 잡배수를 공급받고, 상기 잡배수에 미세기포와 오존을 주입하면, 상기 잡배수의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되는 분리장치 및 상기 분리장치를 통과한 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치를 구비한 부상분리부; 및
    상기 부상분리부를 통과한 상기 제1 처리수에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층을 구비한 여과장치; 를 포함하되,
    상기 여과장치는, 상기 제1 처리수를 상기 여재층에 유입하는 분배관을 구비하는 제3 탱크; 및 상기 여재층에 연결되고, 상기 제1 처리수가 상기 여재층을 통과하여 정화된 상기 제2 처리수를 보관하는 수조를 포함하고,
    상기 여재층은, 상부에서 순차적으로 모래, 상부이탈 방지판, 활성탄, 모래, 자갈탄 및 하부이탈 방지판이 배치된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 상부이탈 방지판은 복수개의 스테인레스 타공판이 서로 대항하여 배치되고, 상기 복수개의 스테인레스 타공판 사이에는 스테인레스 메쉬망과 폴리에틸렌 지지망이 배치된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 하부이탈 방지판은 스테인레스 메쉬망과 폴리에틸렌 지지망 및 스테인레스 메쉬망이 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  17. 잡배수를 공급받고, 상기 잡배수에 미세기포와 오존을 주입하면, 상기 잡배수의 입자와 상기 미세기포가 서로 결합하고, 상기 입자와 결합된 상기 미세기포가 상기 잡배수에서 분리되는 분리장치 및 상기 분리장치를 통과한 제1 처리수와 상기 오존이 서로 접촉하는 접촉공간이 형성된 접촉장치를 구비한 부상분리부;
    상기 부상분리부를 통과한 상기 제1 처리수에 미처리된 이물질을 여과하여 제2 처리수를 생성하는 여재층을 구비한 여과장치; 및
    빗물을 보관하는 보조 집수부, 상기 보조 집수부에 연결되어 빗물을 공급받거나 상기 제2 처리수를 공급받아 제3 처리수로 여과하도록 적어도 1개 이상 배치된 필터를 포함하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 필터는 포스트카본 필터, 프리카본 필터, 세디멘트 필터 및 역삼투 필터 중 어느 하나를 사용하여 배치된 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제3 처리수를 보관하는 처리수 저장탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 처리수 저장탱크는 역세펌프를 이용하여 상기 여과장치를 역세척하도록 상기 제3 처리수를 공급하는 것을 특징으로 하는 잡배수 및 빗물 처리시스템.
  21. 삭제
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