KR101803771B1

KR101803771B1 - 초기빗물의 처리시설과 그 처리방법

Info

Publication number: KR101803771B1
Application number: KR1020170018126A
Authority: KR
Inventors: 홍순명
Original assignee: 주식회사 예평이앤씨
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2017-12-01

Abstract

본 발명은 초기빗물의 처리시설 및 처리방법에 관한 것이다.
본 발명은 건축물과 녹지대 또는 운동장 주변에 설치되는 우수관로에서 유입되어 집수되는 빗물을 받아들여 저장하는 몸체부(110)와; 상기 몸체부(110)의 상단 내부에 설치되어 있고, 유입되어 집수되는 빗물 중에서 각종 오염물질을 여과하여 제거하는 걸름망부재(120)와; 상기 몸체부(110)의 하단에 형성되어 있고 몸체부(110)의 내부로 흘러들어온 빗물을 외부로 배출시키는 제1 배출구멍(130)과; 상기 몸체부(110)의 제1 배출구멍(130)과 동일한 방향에 설치되어 있고, 외부에서 상기 걸름망부재(120)를 통하여 유입되는 빗물의 양이 상기 몸체부(110)에서 외부로 유출되는 빗물의 양에 비하여 더 많을 경우, 외부로 유출되는 빗물의 흐름을 막아주게 되는 제2 배출구멍(140)과; 상기 제2 배출구멍(140)의 전면에 설치되어 있고, 상기 제2 배출구멍(140)의 입구를 상기 몸체부(110)의 내부로 흘러들어오는 빗물의 양에 따라 개방시키거나 폐쇄시키는 자동 구멍개폐수단(150)과; 상기 자동 구멍개폐수단(150)이 작동되어 상기 제2 배출구멍(140)을 폐쇄시킬 경우, 상기 몸체부(110)의 내부에 흘러들어온 빗물 중에서 초기빗물을 제외하고 나중의 청정 빗물만을 외부로 유출시키는 상부흐름턱(160); 을 포함하고 있다.

Description

초기빗물의 처리시설과 그 처리방법{Initial rainwater treatment facility and its treatment method}

본 발명은 초기빗물의 처리시설과 그 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강우 초기에 건축물의 집수면 및 우수관로에 쌓여 있는 각종 오염물질들(황사, 꽃가루, 대기오염물질들, 조류의 배설물, 토사, 낙엽 등)을 사전에 걸러냄과 동시에 일정량의 초기 강우를 저류시키는 반면에, 초기 강우 이후의 강우만을 선별적으로 구분하여 저류시설로 보내줄 수 있도록 하는 초기빗물의 처리시설과 그 처리방법에 관한 것이다.

오늘날 도시의 집중화 및 불투수면의 증가로 인하여, 도시 및 그 근교에 내린 빗물은 우수관망을 통해 즉시 하천이나 강으로 배수하는 정책이 우선시 되어 왔다. 또한 난개발과 화석연료의 의존도가 높아지고, 삶의 질이 향상되어지면서, 전력량의 증가 및 물의 사용량이 증가하고 있어, 필연적으로 그에 따른 영향으로 지구의 온난화가 가속되어 가고 있는 실정이다.

우리나라도 집중호우와 게릴라성 호우의 빈도가 높아지고 있으며, 집중호우 시 하루에 내리는 비의 양이 200 ~ 300mm 정도를 오르내리고 있으며, 이러한 현상은 매년 증가하고 있는 실정이다. 동남아시아나 서남아시아의 경우에도, 지구온난화로 인해 건기가 1 ~ 2개월이 늘어나고 있는 실정이다.

우리나라는 이러한 현상을 타개하기 위하여, 기존의 빗물배제 정책에서 벗어나, 빗물을 저류하여 활용하고 빗물을 관리하는 빗물관리사업을 추진하고 있다.

이러한 빗물관리사업은 중앙정부를 중심으로 하여 녹색사업으로 분류되어 이에 대한 법적, 제도적 기반이 마련되고 있으며, 46개 지자체에서는 빗물에 관한 조례를 제정 운영함으로써 버려지는 빗물을 활용할 수 있도록 하고 있다.

현재, 중앙정부 및 지방자치단체들에서는 On Site water supply 개념을 도입하여 상수공급에 따른 장거리 이송에 대한 부담감을 경감하고, 현장에서 내린 빗물을 즉시 집수 및 저류하여 활용하도록 하고 있다. 또한, 집중호우시 우수관과 하수관의 월류현상을 방지하기 위해 분산식 빗물관리시설 등을 설치하여 체류시간을 확보함으로써, 침수와 홍수에 대비하는 빗물관리시스템을 도입하고 있는 실정이다.

빗물을 활용하기 위해서는 집수면적, 집수시설, 저류시설, 여과시설, 여과된 빗물여과수를 담수하는 처리수조, 소독시설, 공급시설, 웹상에서 모든 기계장치 및 센서류 등을 감시 관리하는 통합원격관리시설로 구분할 수 있다.

종래의 빗물을 담수하는 빗물 저류조에 관한 것을 살펴보면, 기존의 빗물 저류조는 건축물의 지하층에 어느 한 공간을 이용하여 설치되어 있거나 땅속에 매설되어 설치되어 있다.

이러한 저류시설에 저장된 빗물의 활용을 위해서는 저류시설의 전단에 초기강우에 함유된 오염물질들을 배제하는 장치나 처리하는 별도의 장치를 설치하여 저류시설로 이송하는 방식을 택하고 있으며, 저류된 빗물은 동력에 의해 지상으로 끌어 올려지고, 조경용수, 화장실용수, 운동장 살수용수, 친수용수 및 잡용수 등으로 공급되어 활용되고 있는 실정이다.

그러나, 종래의 빗물저류시설은 양질의 빗물을 집수하기 위해 저류시설의 전단에 별도의 초기강우에 함유된 오염물질들을 따로 처리하는 별도의 여과장치 등을 복잡하게 설치하여 운영하여야 하는 단점이 있었다. 다시 말하면, 별도의 여과장치들과 그로 인한 빗물저류시설의 재질의 상이성에 따른 접합문제와 추가시설의 설치에 따른 경제적 손실 및 운영의 복잡성을 가지는 단점을 가지고 있었던 것이다.

대한민국 등록특허 제10-883959호 "초기빗물의 비점오염물질 처리시설" (2009. 2. 10.); 대한민국 등록특허 제10-1207293호 "초기우수의 지하침투 처리시설" (2012. 11. 27.); 대한민국 등록특허 제10-959161호 "초기우수의 처리시스템" (2010. 5. 13.); 대한민국 등록특허 제10-968550호 "평활지용 초기빗물의 비점오염 물질 처리시설" (2010. 6. 30.); 대한민국 등록실용신안 제20-327490호 "초기우수를 배제한 청정 우수 포집장치(2003. 9. 9.).

본 발명은, 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초기 강우 포함되어 있던 각종 오염물질들을 사전에 걸러냄과 동시에 일정량의 초기 강우를 저류시키는 반면에, 초기 강우 이후의 강우만을 선별적으로 구분하여 저류시설로 보내줄 수 있도록 하는 초기빗물의 처리시설과 그 처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 건물의 빗물집수면적에서 유입되어 집수되는 건축물내 빗물과 녹지대 또는 운동장 주변에 설치되는 우수관로에서 유입되어 집수되는 빗물을 대상으로 하고, 유입되어 집수되는 빗물을 받아들여 저장하는 몸체부와;

상기 몸체부의 상단 내부에 설치되어 있고, 유입되어 집수되는 빗물 중에서 각종 오염물질을 여과하여 제거하는 걸름망부재와;

상기 몸체부의 하단에 형성되어 있고 몸체부의 내부로 흘러들어온 빗물을 외부로 배출시키는 제1 배출구멍과;

상기 몸체부의 제1 배출구멍과 동일한 방향에 설치되어 있고, 외부에서 상기 걸름망부재를 통하여 유입되는 빗물의 양이 상기 몸체부에서 외부로 유출되는 빗물의 양에 비하여 더 많을 경우, 외부로 유출되는 빗물의 흐름을 막아주게 되는 제2 배출구멍과;

상기 제2 배출구멍의 전면에 설치되어 있고, 상기 제2 배출구멍의 입구를 상기 몸체부의 내부로 흘러들어오는 빗물의 양에 따라 개방시키거나 폐쇄시키는 자동 구멍개폐수단과;

상기 자동 구멍개폐수단이 작동되어 상기 제2 배출구멍을 폐쇄시킬 경우, 상기 몸체부의 내부에 흘러들어온 빗물 중에서 초기빗물을 제외하고 나중의 청정 빗물만을 외부로 유출시키는 상부흐름턱; 을 포함하고 있는 초기빗물 처리시설을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 몸체부는 외부에 유입되는 빗물을 1차적으로 여과하여 처리하는 점에서 여과조로서의 기능을 가지고 있는 반면에, 1차 여과된 빗물을 일정한 양만큼 보관하게 된다는 점에서 집수조로서의 기능을 가지고 있으며, 일정한 양을 초과한 빗물에 대해서는 이를 다음 단계로 보내준다는 점에서 배수조로서의 기능을 가지고 있다. 상기 몸체부가 이와 같은 기능들을 동시에 수행하기 위하여, 상기 몸체부에 설치되어 있는 각 구성요소들과 유기적인 결합관계를 형성하고 있다.

본 발명에 의한 초기빗물의 처리방법은, 도시 또는 도시의 근교지역에 내린 초기빗물이 유입되어질 경우, 초기빗물에 포함된 오염물질들이 그 크기 순서대로 제1 걸름망과 제2 걸름망 및 제3 걸름망에 의해 순차적으로 여과되어지는 1차 여과단계와; 1차 여과단계를 거쳐서 여과된 초기빗물은 몸체부의 내부에 유입되어지고, 제1 배출구멍이 개방되거나 폐쇄된 상태에서, 유입된 초기빗물이 상기 몸체부의 내부를 채워가게 되고, 최종적으로 제2 배출구멍에 이르게 되는 초기빗물의 1차 저류단계와; 외부에서 유입된 초기빗물의 양이 상기 제1 배출구멍 및 상기 제2 배출구멍을 통하여 외부로 배출되는 빗물의 양에 비하여 더 많을 경우, 상기 제2 배출구멍을 자동적으로 폐쇄하고, 유입된 초기빗물이 상기 몸체부의 상부흐름턱에 이르기까지 이르게 되는 초기빗물의 2차 저류단계와; 상기 상부흐름턱을 통하여 외부에서 유입된 빗물을 외부로 배출하여 유용하게 사용될 수 있도록 하는 청정빗물의 배출 및 사용단계; 를 포함하고 있다.

본 발명에 의한 초기빗물의 처리시설은, 초기빗물에 포함된 오염물질을 1차적으로 제거한 다음, 초기빗물로서 처리해야 할 빗물과 초기빗물 이후의 양질의 빗물을 자동적으로 분리하여 처리할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의한 초기빗물의 처리시설은, 매우 간단하고 간편한 방식으로, 초기빗물과 청정 빗물을 분리하여 집수할 수 있으므로, 종래와 같이 복잡하고 고가의 장비를 요구하지 않고, 간단한 처리장치에 의해 양질의 빗물을 집수할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 초기빗물의 처리방법에 의할 경우, 시설의 단순화와 유지관리의 편리성을 도모할 수 있으며, 그로 인해 공사비의 절감 및 양질의 빗물공급이 가능하므로 저탄소 및 녹색성장에 의한 녹색 빗물관리시설을 도모할 수 있는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 초기빗물의 처리시설의 분해상태 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 초기빗물의 처리시설의 초기상태의 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 초기빗물의 처리시설의 나중상태의 단면도,
도 4는 본 발명의 주요부에 관한 부분 단면도,
도 5는 본 발명의 주요부에 관한 일부 절개상태 사시 단면도,
도 6은 본 발명의 후처리장치에 관한 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명을 더욱 구체적이고 상세하게 설명한다. 본 발명에서 제공되는 구체적인 수치 또는 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시 양태로서, 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 명백하다. 또한, 본 발명의 명세서에 있어서, 이 기술분야에서 공지된 것으로서 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 창작될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하기로 한다. 또한, 본 발명의 상세한 설명 및 특허청구항에 있어서, 상부라 함은 대상이 되는 구성요소의 방향을 지칭할 경우 지면에서 위쪽을 향한 부분을 의미하고, 저면이라 함은 지면에서 아래쪽을 향한 부분을 의미한다.

도 1은 본 발명에 의한 초기빗물의 처리시설(100)에 관한 분해상태 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 초기빗물의 처리시설의 초기상태의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 초기빗물의 처리시설의 나중상태의 단면도이다.

본 발명은, 건물의 빗물집수면적에서 유입되어 집수되는 건축물내 빗물과 녹지대 또는 운동장 주변에 설치되는 우수관로에서 유입되어 집수되는 빗물을 대상으로 하는 것이 바람직하다. 이는 도시화 경향에 따라 건축물에 설치된 우수관로를 이용하거나 넓은 면적을 가지고 집수되는 운동장 주변의 빗물을 효율적으로 활용하기 위함이다.

본 발명은 건축물이나 녹지대 또는 운동장 주변의 우수관로를 따라 유입되어지는 초기빗물을 받아들이는 몸체부(110)를 포함하고 있다.

상기 몸체부(110)는 지하에 매설되는 집수 시설로서, 콘크리트 벽면이나 철판으로 형성될 수 있다. 상기 몸체부(110)의 크기에 따라 초기빗물의 저장용량이 달라질 수 있지만, 상기 몸체부(110)를 지하에 매설하게 되면, 그 이후에는 몸체부(110)의 크기를 조절할 수 없으므로, 몸체부(110)에 집수되는 초기빗물의 양은 몸체부(110)의 저면부에 설치되는 제1 배출구멍(130)의 작동에 의해 조절될 수 있게 된다.

상기 몸체부(110)는 외부에 유입되는 빗물을 1차적으로 여과하여 처리하는 점에서 여과조로서의 기능을 가지고 있는 반면에, 1차 여과된 빗물을 일정한 양만큼 보관하게 된다는 점에서 집수조로서의 기능을 가지고 있으며, 일정한 양을 초과한 빗물에 대해서는 이를 다음 단계로 보내준다는 점에서 배수조로서의 기능을 가지고 있다. 상기 몸체부(110)는 이와 같은 복합적인 기능들을 동시에 수행하기 위하여, 상기 몸체부(110)에 다양한 형태의 구성요소들을 설치하고 있으며, 이러한 각 구성요소들과 유기적인 결합관계를 형성하고 있다.

본 발명은 상기 몸체부(110)의 상단 내부에 설치되어 있고, 외부에서 유입되어 집수되는 초기빗물 중에서 각종 오염물질을 여과하여 제거하는 걸름망부재(120)를 포함하고 있다.

상기 걸름망부재(120)는, 도시 또는 도시의 근교지역에 내린 초기빗물이 건물이나 도로 등에서 집수되어 유입될 경우에, 유입되는 초기빗물에 포함되어 있는 각종 오염물질들을 걸러내는데 사용되어진다. 초기빗물에 포함된 오염물질로서 상기 걸름망부재(120)에서 여과되어지는 것은, 대체적으로 나뭇잎, 종이조각, 비닐조각 등을 예시할 수 있다.

상기 걸름망부재(120)는 가장 부피 또는 크기가 큰 것에서부터 차례대로 적은 것을 여과할 수 있도록 하기 위하여, 제1 걸름망(122), 제2 걸름망(124), 그리고 제3 걸름망(126)으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 제1 걸름망(122)에서 가장 큰 오염물질이 걸러지게 되고, 그 이후 점차적으로 작은 오염물질들이 걸러지게 된다. 상기 걸름망부재(120)는 바구니 형태로 제조하여 사용하는 것이 좋다. 이는 사용 이후 가볍게 착탈이 용이하기 때문이다.

본 발명은 상기 몸체부(110)의 하단에 형성되어 있고, 몸체부(110)의 내부로 흘러들어온 빗물을 외부로 배출시키는 제1 배출구멍(130)을 포함하고 있다.

상기 제1 배출구멍(130)은 몸체부(110)의 하단에 형성되어 있는데, 몸체부(110)에 존재하는 빗물을 외부로 배출시키기 위한 밸브(132)에 결합되어 있다. 상기 밸브(132)를 폐쇄시킬 경우, 상기 몸체부(110)에 유입된 빗물은 서서히 그 수위를 높여가게 된다. 그러나, 상기 밸브(132)를 개방시킬 경우, 상기 몸체부(110)에 유입된 빗물은 서서히 외부로 배출되어지게 되고, 상기 몸체부(110)로 유입된 빗물은 그 수위를 높이지 못하게 되고, 계속하여 외부로 배출되어지게 된다. 따라서, 상기 제1 배출구멍(130)은 상기 몸체부(110)의 크기가 작을 경우, 상기 밸브(132)를 개방시킴으로써, 상기 몸체부(110)로 유입되어지는 초기빗물을 외부로 배출시키는 기능을 수행하게 된다.

본 발명은 상기 몸체부(110)의 제1 배출구멍(130)과 동일한 방향에 설치되어 있는 제2 배출구멍(140)을 포함하고 있다.

상기 제2 배출구멍(140)은 외부에서 상기 걸름망부재(120)를 통하여 유입되는 빗물의 양이 상기 몸체부(110)에서 외부로 유출되는 빗물의 양에 비하여 더 많을 경우, 외부로 유출되는 빗물의 흐름을 막아주게 된다. 상기 몸체부(110)에서 외부로 배출되는 빗물의 양은 위에서 언급한 제1 배출구멍(130)을 통하여 외부로 배출되는 빗물의 양과 상기 제2 배출구멍(140)을 통하여 외부로 배출되는 빗물의 양을 합한 총량을 의미한다. 만약, 상기 제1 배출구멍(130)이 폐쇄되어 있을 경우에는 상기 제2 배출구멍(140)을 통하여 외부로 배출되는 빗물의 양으로 한정되어진다. 상기 제2 배출구멍(140)은 자동 구멍개폐수단(150)에 의하여 몸체부(110)에 존재하는 빗물을 외부로 배출시커나 배출 차단시키게 된다.

본 발명은 상기 제2 배출구멍(140)의 전면에 설치되어 있는 자동 구멍개폐수단(150)을 포함하고 있다.

도 4는 본 발명의 주요부에 해당하는 상기 자동 구멍개폐수단(150)에 관한 부분 단면도이고, 도 5는 상기 자동 구멍개폐수단(150)에 관한 일부 절개상태 사시 단면도이다.

상기 자동 구멍개폐수단(150)은 상기 제2 배출구멍(140)의 전면에 설치되어 있으면서, 상기 제2 배출구멍(140)의 입구를 상기 몸체부(110)의 내부로 흘러들어오는 빗물의 양에 따라 개방시키거나 폐쇄시키게 된다.

상기 자동 구멍개폐수단(150)은 제2 배출구멍(140)의 좌우 양쪽으로 직립하여 세워진 2개의 가이드부재(152)와, 상기 가이드부재(152)의 내부에 존재하는 개폐기구(154)와, 상기 개폐기구(154)가 상기 제2 배출구멍(140)을 벗어나 위쪽으로 올라가는 것을 방지하는 스톱퍼(156)를 포함하고 있다. 상기 2개의 가이드부재(152)는 상기 몸체부(110)의 내벽에 고정시키는 것이 바람직하다. 상기 개폐기구(154)는 그 내부가 비어 있는 것으로, 상기 몸체부(110)에 빗물이 차오르게 되면 수면 위에서 떠오르게 된다.

상기 자동 구멍개폐수단(150)의 작동관계를 살펴본다. 외부에서 초기빗물이 몸체부(110)의 내부로 흘러들어오게 되면, 초기빗물에 의해 상기 몸체부(110)는 점점 잠기게 된다. 이때, 상기 개폐기구(154)는 초기빗물의 수면 위로 떠오르게 되고, 상기 가이드부재(152)를 따라 점차적으로 위로 올라가게 된다. 만약, 상기 제1 배출구멍(130)이 개방되어 있을 경우에는, 상기 개폐기구(154)가 상기 몸체부(110)에서 서서히 올라오게 되지만, 상기 제1 배출구멍(130)이 폐쇄되어 있을 경우에는, 상기 개폐기구(154)가 좀더 신속하게 올라오게 된다.

초기빗물의 수면이 상기 몸체부(110)의 제2 배출구멍(140)의 위치에 다다르게 되면, 초기빗물은 상기 제2 배출구멍(140)을 통하여 외부로 빠져나가게 되고, 빗물의 흐름에 따라 상기 개폐기구(154)는 바깥쪽으로 힘을 받게 되고, 이어서 상기 개폐기구(154)는 상기 제2 배출구멍(140)을 막게 된다. 외부에서 초기빗물이 점차 몸체부(110)의 내부로 흘러들어오게 되고, 내부로 흘러들어온 빗물은 더 이상 외부로 빠져나가지 못하게 되므로, 상기 몸체부(110)의 저장용량을 채워서 빗물의 수면이 위쪽으로 향하게 된다. 이 경우, 상기 개폐기구(154)는 위쪽에 있는 스톱퍼(156)에 의해 위쪽으로 올라가지 못하고 있는 반면에, 상기 몸체부(110)의 내부에 있는 빗물에 의해 압박을 받게 되므로, 더욱 견고하게 상기 제2 배출구멍(140)을 밀착하여 폐쇄하게 된다.

본 발명은 상기 몸체부(110)로 흘러들어온 빗물 중에서 초기빗물을 제외하고 나중의 청정 빗물만을 외부로 유출시키는 상부흐름턱(160)을 포함하고 있다.

상기 상부흐름턱(160)은, 상기 자동 구멍개폐수단(150)이 작동되어 상기 제2 배출구멍(140)을 폐쇄시켜서, 상기 몸체부(110)의 내부에 흘러들어온 청정빗물만을 외부로 유출시키게 된다. 이는 상기 몸체부(110)에 초기빗물을 저장해 둔 상태에서, 초기 빗물 이후의 청정한 빗물만을 외부로 흘러보내게 됨을 의미한다.

본 발명은 상기 상부흐름턱(160)을 타고 유출된 청정빗물을 저장하거나 저류하는 청정빗물 저류조(170)를 포함하고 있다.

상기 청정빗물 저류조(170)는 초기빗물을 상기 몸체부(110)에 저장해 둔 상태에서 청정빗물을 저장하거나 저류하게 되는 공간으로서, 청정빗물을 생활용수 또는 지하수 보충용수 등의 용도로 활용할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 초기빗물의 처리시설(100)은 다음과 같은 제반 단계들을 거쳐서 작동하게 된다.

본 발명에 의한 초기빗물의 처리방법은, 도시 또는 도시의 근교지역에 내린 초기빗물이 유입되어질 경우, 초기빗물에 포함된 오염물질들이 그 크기 순서대로 제1 걸름망(122)과 제2 걸름망(124) 및 제3 걸름망(126)에 의해 순차적으로 여과되어진다. 상기 제1 걸름망(122)과 제2 걸름망(124) 및 제3 걸름망(126)은 몸체부(110)에 순차적으로 결합되어 쉽게 착탈 가능한 바스켓 형상으로 제조되는 것이 가장 바람직스럽다.

상기 걸름망부재(120)를 바스켓 형상의 걸름망으로 형성할 경우, 강우가 그친 다음, 상기 바스켓 형상의 걸름망(122)(124)(126)을 들어내고, 그 내부에 존재하는 오염물질들을 털어내거나 수세하여 제거할 수 있고, 이러한 작업을 수행함으로써, 간단히 걸름망 부재를 다시 사용할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 초기빗물의 처리방법은, 1차 여과단계를 거쳐서 여과된 초기빗물은 몸체부(110)의 내부에 유입되어지고, 제1 배출구멍(130)이 개방되거나 폐쇄된 상태에서, 유입된 초기빗물이 상기 몸체부(110)의 내부를 채워가게 되고, 최종적으로 제2 배출구멍(140)에 이르게 되는 초기빗물의 1차 저류단계를 거치게 된다.

상기 제1 배출구멍(130)이 개방되어 있을 경우에는, 상기 몸체부(110)의 내부로 들어온 초기빗물을 외부로 배출시키는 것이므로, 상기 몸체부(110)의 저장용량이 비교적 작은 경우에 초기빗물을 나중의 청정빗물과 구분하여 집수하고자 하는 상황에서 적절한 방식이다. 그러나, 상기 몸체부(110)의 저장용량이 비교적 클 경우에는, 상기 제1 배출구멍(130)의 굳이 개방시키지 않을 경우에도, 초기빗물을 충분히 담아낼 수 있으므로, 상기 제1 배출구멍을 개방시킬 필요가 없다.

본 발명에 의한 초기빗물의 처리방법은, 외부에서 유입된 초기빗물의 양이 상기 제1 배출구멍(130) 및 상기 제2 배출구멍(140)을 통하여 외부로 배출되는 빗물의 양에 비하여 더 많을 경우, 상기 제2 배출구멍(140)을 자동적으로 폐쇄하고, 유입된 초기빗물이 상기 몸체부(110)의 상부흐름턱(160)에 이르기까지 이르게 되는 초기빗물의 2차 저류단계를 거치게 된다. 상기 제2 배출구멍(140)을 자동적으로 폐쇄하는 방식은 상기 자동 구멍개폐수단(150)의 작동에 의한 것이고, 이에 대해서는 위에서 상세하게 설명하였으므로, 이를 반복하여 설명하지 않기로 한다.

본 발명은 상기 제1 배출구멍(140)이 폐쇄된 이후에도, 상기 배출구멍(140)의 수위를 초과하는 초기빗물에 대해서도, 외부로 배출시키지 않고, 상기 몸체부(110)의 내부에 저장하게 되는 점에 특이점이 있다. 이러한 초기빗물은 바닥면에서 상기 제2 배출구멍(140)에 이르기까지의 용량을 저장하는 1차 저류단계와, 상기 제2 배출구멍(140)에서 상부흐름턱(160)에 이르기까지의 용량을 추가적으로 더욱 저장하는 2차 저류단계를 합산하여 상기 몸체부(110)의 내부에 저장되어진다. 이러한 초기빗물은 나중에 별도의 처리장치를 통하여 여과하거나 정화하여 사용할 수 있도록 한다.

본 발명에 의한 초기빗물의 처리방법은, 외부에서 유입된 빗물을 상기 상부흐름턱(160)을 통하여 청정빗물 저류조(170)로 배출하여 유용하게 사용될 수 있도록 하는 청정빗물의 배출 및 사용단계를 포함하고 있다.

본 발명은 초기빗물을 상기 몸체부(110)의 내부에 저장하게 되는 반면에, 초기빗물 이후에 내리게 되는 청정빗물은 상기 몸체부(110)의 내부로 유입될 경우에 상기 상부흐름턱(160)을 통하여 청정빗물 저류조(170)로 흘러나가게 되므로, 이러한 청정빗물을 유용하게 사용할 수 있는 것이다.

상기 청정빗물을 사용하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 대형 청정빗물 저류조(170)에 저장해 두었다가 생활용수로 활용할 수도 있고, 지하에 침투시켜 지하수의 고갈을 방지하는 용도로 활용할 수도 있다.

한편, 상기 몸체부(110)에서 저류되어 있던 초기빗물은 상기 제1 배출구멍(130)을 통하여 외부로 배출된 다음, 아래와 같은 초기빗물 처리설비에 의해 후처리되어 사용될 수 있다.

도 6은 본 발명에 의한 초기빗물 처리설비(100)를 거친 이후, 초기빗물을 나중에 다시 처리하여 활용할 수 있는 후처리설비(200)의 실시예를 나타낸 것이다.

상기 후처리설비(200)는 집수면에서 우수관로를 통해 빗물이 유입되는 1) 일체형 1way 3type 유입장치로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 초기빗물 처리장치(100)의 몸체부(110)에 저장되어 있던 초기빗물은 제1 배출구멍(130)을 통하여 상기 후처리설비(200)로 유입되어 후처리되는 것이 바람직하다. 첨부도면 에서는 상기 초기빗물을 "A"로 표기하였다. 초기빗물은 일체형 1way 유입장치로 유입되어, 그 내부가 3type로 구분된 상류판으로 유입되어진다. 초기빗물이 유입되어 이동되어지는 1,2 type 상류판 위에는 space 간격의 조정이 가능한 상이한 재질의 판을 설치하여 1,2 space를 안정적으로 확보하는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 type space는 초기강우시 초기강우에 함유된 일부 오염물질들이 유입되는 빗물과 일정시간 경과후 오염물질들이 완전히 배제되고 과잉의 빗물이 1차관리조 유입사면에 달라붙은 이물질들을 washing 할 수 있게 과잉의 빗물을 유입시키는 역할을 하는 구조로 형성되어진다.

상기 2 type space는 많은 양의 초기강우가 유입시 토사를 비롯한 오염물질들을 본격적으로 1차 관리조로 이송하는 space로, 1 type space보다는 더 넓은 간격을 유지하여 오염물질들이 원활히 하부로 유입되도록 하는 구조로 상류판 하부에는 오염물질들이 유입부 사면으로 흘러내릴 수 있도록 하여 1차 관리조 내에 turbulence를 방지하는 구조로 형성되어진다.

상기 3 type space는 일정 시간 경과 후에 초기강우에 함유된 오염물질이 배제된 비교적 양질의 과잉빗물의 대부분이 월류를 통해 1차 활용조로 유입되는 구조로 상부에는 이물질의 유입을 방지하는 망을 설치하는 구조로 형성되어진다.

상기 후처리설비(200)는 1차 관리조(230)를 포함하고 있다. 상기 1차 관리조(230)는 상단 슬래브에 설치되는 1차 과잉빗물의 washing space(1 type space)와 초기강우에 함유된 오염물질들의 making space(2 type space)와, 침적물을 뽑아내는 수중펌프장치를 포함하고 있다.

상기 후처리설비(200)는 1차 활용조(240)를 포함하고 있다. 상기 1차 활용조(240)는 빗물을 조경용수, 잡배수 등으로 활용을 위한 수중펌프장치와 다량의 과잉빗물의 유입구 및 상부에 설치되는 이물질 방지망과 연속저류조로의 빗물유출구 를 포함하고 있다.

상기 후처리설비(200)는 최종적으로 양질의 빗물을 저류하는 연속저류조(250)를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 이는 초기강우에 함유된 오염물질들이 침적되고 상등수와 과잉빗물의 유입구와 밀폐형 용기로 형성된 빗물 저류본체로 구성되어 있다. 특히 연속강우의 조건과 중규모 이상의 집수면적에 맞추어 대규모 저류를 위한 연속저류조를 형성할 경우에는, 일체의 연속저류조로 빗물활용을 위한 수중펌프장치(252)와 빗물저류시설의 만수위를 대비하는 외부로의 overflow 유출구 (254) 및 2시간 이내에 저류된 빗물의 배수를 위한 수중펌프장치를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명에 의한 초기빗물의 처리설비 및 그 처리방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다.

또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

100 : 초기빗물 처리시설
110 : 몸체부, 120 : 걸름망부재,
122 : 제1 걸름망, 124 : 제2 걸름망,
126 : 제3 걸름망, 130 : 제1 배출구멍,
140 : 제2 배출구멍, 150 : 자동 구멍개폐수단,
152 : 가이드부재, 154 : 개폐기구,
156 : 스톱퍼, 160 : 상부흐름턱.

Claims

건축물과 녹지대 또는 운동장 주변에 설치되는 우수관로에서 유입되어 집수되는 빗물을 받아들여 저장하는 몸체부(110)와;
상기 몸체부(110)의 상단 내부에 설치되어 있고, 유입되어 집수되는 빗물 중에서 각종 오염물질을 여과하여 제거하는 걸름망부재(120)와;
상기 몸체부(110)의 하단에 형성되어 있고 몸체부(110)의 내부로 흘러들어온 빗물을 외부로 배출시키는 제1 배출구멍(130)과;
상기 몸체부(110)의 제1 배출구멍(130)과 동일한 방향에 설치되어 있고, 외부에서 상기 걸름망부재(120)를 통하여 유입되는 빗물의 양이 상기 몸체부(110)에서 외부로 유출되는 빗물의 양에 비하여 더 많을 경우, 외부로 유출되는 빗물의 흐름을 막아주게 되는 제2 배출구멍(140)과;
상기 제2 배출구멍(140)의 전면에 설치되어 있고, 제2 배출구멍(140)의 좌우 양쪽으로 직립하여 세워진 2개의 가이드부재(152)와, 상기 가이드부재(152)의 내부에 존재하는 개폐기구(154)와, 상기 개폐기구(154)가 상기 제2 배출구멍(140)을 벗어나 위쪽으로 올라가는 것을 방지하는 스톱퍼(156)를 포함하여 구성된 것으로서, 상기 제2 배출구멍(140)의 입구를 상기 몸체부(110)의 내부로 흘러들어오는 빗물의 양에 따라 개방시키거나 폐쇄시키는 자동 구멍개폐수단(150)과;
상기 자동 구멍개폐수단(150)이 작동되어 상기 제2 배출구멍(140)을 폐쇄시킬 경우, 상기 몸체부(110)의 내부에 흘러들어온 빗물 중에서 초기빗물을 제외하고 나중의 청정 빗물만을 외부로 유출시키는 상부흐름턱(160)과;
상기 상부흐름턱(160)을 타고 유출된 청정빗물을 저장하거나 저류하는 청정빗물 저류조(170)를; 포함하고 있으며,
이때, 상기 제1 배출구멍(130)은 초기 빗물을 외부에 연결된 후처리설비(200)로 유입시키되, 상기 후처리설비(200)는 초기 빗물을 받아들이는 1차 관리조(230)와, 빗물을 조경용수와 잡배수로 활용하기 위한 수중펌프장치와 다량의 과잉빗물의 유입구 및 상부에 설치되는 이물질 방지망과 연속저류조로의 빗물유출구로 이루어진 1차 활용조(240)와, 수중펌프장치(252)와 빗물저류시설의 만수위를 대비하는 외부로의 오버플로우 유출구(254) 및 2시간 이내에 저류된 빗물을 배수시키기 위한 수중펌프장치로 구성된 연속저류조(250)를 포함하여 구성되어 있고,
상기 제1 배출구멍(130)은 상기 후처리설비(200)와 연결되어 사용되는 것을 특징으로 한, 초기빗물 처리시설(100).
제 1 항에 있어서,
상기 걸름망부재(120)는 가장 부피 또는 크기가 큰 것에서부터 차례대로 적은 것을 여과할 수 있도록 하기 위하여, 제1 걸름망(122), 제2 걸름망(124), 그리고 제3 걸름망(126)으로 형성되어 있고,
상기 걸름망부재(120)는 바구니 형태로 제조하여 사용하는 것을 특징으로 한, 초기빗물 처리시설(100).
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