KR101846252B1 - 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치에 관한 것으로, 그 기술구현의 목적은, 초기강우 포함된 고형슬러지를 충격 침전유도작용에 의해 안정화된 형태로 침전처리하고, 아울러, 침전처리조의 내측 벽면과, 사이클론 공급기의 외관형상을 파형 구조로 형성하여, 고형슬러지의 부유 지연현상 또한 억제되게 함으로써, 고형슬러지의 침전처리 효율을 극히 증대시킬 수 있도록 한 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치를 제공함에 있다.
따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단으로는;
벨로우즈 관으로 이루어진 사이클론 공급기와, 강우유도관과, 경사유도판을 설치 형성하고, 내측 벽면을 파형면으로 형성한 침전처리조;
역지변이 마련된 벨로우즈 월류웨어에 의해 침전처리조와 구획 연결되며, 흡착메디아와, 워터분사라인과, 에어 블로워라인을 형성한 여과처리조;
침전처리조 상부측에 분할 설치되며, 역세수 유입공간부와, 역세수 흡착처리부와, 여과수 방류부를 형성한 역세척수 처리조;
상기 여과처리조 일측면에 격막 월류웨어에 의해 구획 형성된 상향류 여과조를 형성하여, 달성한다.

Description

설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치{APPARATUS FOR DECREASING CONTAMINANT}

본 발명은 비점오염원 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 침전조와, 다공질의 여과격벽, 그리고, 메디아 등의 조합 배치구성으로 이루어진 여과설비. 예컨대, 초기강우에 포함된 오염원을 단계적 처리과정에 의해 저감 처리할 수 있도록 마련된 비점오염원 저감 설비에 있어, 그 설비로 구축되는 일련의 단계별 구성을 개선하여, 여과처리기능의 향상과 더불어, 시설유지관리의 편리성을 부여되도록 한 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 비점오염물질이라 함은, 비특정 오염원, 면오염원, 이동오염원 또는 기타 수질오염원 등으로 정의된다.

비점오염물질은 주로, 자연현상인 초기강우 발생에 있어, 그 초기강우에 씻기어 유출되는 지표면의 오염물질, 예컨대 농지에 살포된 비료나 농약, 토양침식물, 축사유출물, 교통오염물질, 도시지역의 먼지와 쓰레기, 자연 동,식물의 잔여물 등을 의미하고, 그외 또 다른 오염원인으로, 지하차도, 터널, 교량 등과 같은 도로시설물의 세척시 발생하는 인위적인 오염유출수, 예컨대, 동절기, 도로에 살포되어 잔류하는 염화칼슘과 같은 제설제 성분 등이 포함된 세척용수가 바로 비점오염원에 해당되는 것임을 알 수 있다.

이와 같은, 비점오염물질에는, 인체에 치명적 영향을 주는 발암물질 내지 돌연변이 물질, 예컨대 다환 방향족 탄화수소 등과 같은 유기계 오염물질, 각종 중금속, 기타 질소나 인 등과 같은 부영양화염류 등이 다량 함유되어 있다.

그로 인해, 비점오염물질이 정화되지 못한 채, 강이나 하천 등의 식수원 또는 해수 등에 그대로 유입될 경우 각종 질병유발 및 자연생태계의 파괴 등과 같은, 돌이킬 수 없는 심각한 환경오염문제를 초래하게 된다.

따라서, 오늘날과 같이 산업화 및 도시화된 현대사회에서는, 상기와 같은 비점오염물질에 의해 발생 되는 각종 수리학적 문제를 해결하고, 도시 내 건전한 물순환 구조를 구축하여, 수 생태 보전과 함께 효율적 유역관리를 행할 수 있도록 하기 위한 방안으로, 각종 비점오염저감설비 등이 다양한 기술적 구성으로 개발되어 널리 이용되고 있는 실정이다.

하지만, 일반적으로 널리 이용되고 있는 종래 초기강우 비점오염원 저감 처리설비는, 통상 침전 여과 후 방류하는 물리적 처리방식으로 구성되어 있으며 이는 여과필터에 의존하는 방법으로 여과필터의 교체주기가 짧고 경제적으로도 고 비용이며 부지면적도 많이 필요한 문제점이 있다.

따라서, 근래에는, 전술한, 종래 초기강우 비점오염원 저감 처리설비의 문제점을 일부 해결한 것으로, 본원 발명자에 의해 선출원 등록(특허등록 제0792135호)된 "초기강우 유출수에 포합된 오염원의 단계별 저감 시설"이 창안된 바 있다.

이와 같은, 선등록 기술로서의 "초기강우 유출수에 포함된 오염원의 단계별 저감 시설"은 고형물질을 제거하는 침전조와, 고형물질이 분리된 우수를 다른 공간으로 여과시키는 다공질 여과조와, 우수에 포함상태로 미처리된 중금속 및 기름 등을 흡착처리 하는 흡착 메디아조와, 흡착처리된 우수를 최종적으로 고활성이온과 접촉시켜 방류하는 고활성이온 산화분해유닛으로 이루어진 기술 특징을 갖는다.

그러나, 전술한 바와 같은, 선등록 기술로서의 "초기강우 유출수에 포함된 오염원의 단계별 저감 시설"은 초기강우가 유입되는 사이클론장치의 설비형태가 매끈한 내외 벽면을 이루는 단순 원통형 구조를 취하는 것인바, 따라서, 초기강우에 포함된 고형 슬러지가 별도 마찰 간섭없이 침전조 내에서 상당시간 부유상태를 유지함으로 인해 침전효율이 저하되는 문제점이 있고, 또 다르게, 오염물질에 의해 막힘 되는 것을 예의주시하며, 주기적인 세척작업을 행해야하는 다공질 격벽의 구조적 폐단으로 인해 유지관리가 용이하지 못한 상당한 문제점이 있다.

또한, 전술한 선등록 기술은, 흡착 메디아의 적용구성이 분기관내로 수용되는 관상형 충진 방식을 취하는 것인바, 따라서, 분기관 내로 충진 수용된 흡착 메디아의 흐름 방해로 인해 초기강우에 대한 처리용량이 제한적일 수밖에 없는 문제점이 있고, 특히, 여과처리되는 흡착물질에 의해 메디아가 오염될 경우, 그 오염된 흡착 메디아의 주기적인 세척작업 내지 교환설치작업을 필요로 하는 것이며, 더 나아가, 상기 오염된 흡착 메디아의 세척작업을 행함에 있어, 고압의 세척수 분사를 위해 외부동력원을 이용해야 함에 따라 시설의 유지관리가 매우 번거롭고, 난해하며, 불편한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 선등록 공개된 특허 제0792135호 "초기 강우 유출수에 포합된 오염원의 단계별 저감 시설"의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로;

본 발명의 목적은, 침전처리조 내로 초기강우를 유입되게 하는 사이클론 공급기 내측면에 경사유도판을 형성하여, 초기강우의 유입 유속과 그에 따른 와류현상속에서 부분적인 충격 침전이 이루어지게 유도함으로써, 비중이 큰 입자, 예컨대, 고형슬러지를 보다 안정화된 형태로 신속하게 침전처리되게 하고, 아울러, 침전처리조의 내측 벽면과, 사이클론 공급기의 외관형상을 파형 구조를 취하는 벨로우즈 관 구성으로 형성하여, 그들 파형 구조에 따른 접촉 차단면적 확대 및 그에 따른 침전유도작용에 의해 고형슬러지의 부유 지연현상 또한 억제되게 함으로써, 고형슬러지의 침전처리 효율을 극히 증대시킬 수 있도록 한 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 여과처리조 내로 마련되는 흡착메디아를 블럭 구조로 형성하여, 이를, 원 레이어(One layer) 설치방식과, 멀티 레이어(Multi-layer) 설치방식 중 어느 하나의 방식으로 설치형성토록 하고, 이와 같이, 설치 형성된 흡착메디아를 상부 워터 분사라인과, 하부 에어 블로워라인에 의해 자동으로 세척처리되게 하여, 별도 정비작업의 일환으로 이루어지는 주기적인 흡착 메디아의 세척 및 그 흡착 메디아의 교환작업 횟수를 최소화되게 함으로써, 비점오염원 저감 설비의 유지관리 및 취급의 편리성을 증대되도록 함은 물론, 경제성 또한 극히 향상시킬 수 있도록 한 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치를 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 목적은, 비점오염원 저감 처리작업이 완료된 이후, 여과처리조 내에 설치된 상부 워터 분사라인과, 하부 에어블로워 라인을 이용, 흡착 메디아를 세척하고, 세척작업에 의해 흡착 메디아로부터 이탈하는 오염슬러지를 침전조에 잔류하는 미세오염물질과 함께 역세 처리하며, 이와 같이, 역세처리 되는 오염물질을 재차, 역세척수 처리조를 통해 최종 여과처리하여 외부로 자연방류처리되게 함으로써, 별도 인력을 비점오염원 처리시설 내로 진입시켜 행해야 하는 청소작업을 배제하고, 반면, 청소작업 이외에, 흡착메디아 교환을 위해 비점오염원 처리시설 내로 인력을 진입토록 함에 있어서는, 워터 분사라인을 탈,부착 설치가 용이한 나사조립식 배관구조에 의해 해체가능 하게 하여 작업자의 진입을 원활하게 하는 등, 시설관리의 편의성과 효율성을 극히 증대되도록 한 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치를 제공함에 있다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치의 구체적 수단으로는;

벨로우즈 관으로 이루어진 사이클론 공급기와, 강우유도관을 포함하며, 사이클론 공급기 내측 중앙부에 경사유도판을 형성하고, 내측 벽면을 파형면으로 형성한 침전처리조;

역지변이 마련된 벨로우즈 월류웨어에 의해 침전처리조와 구획 연결되며, 내측면에 블럭구조를 취하는 다수개의 흡착메디아를 멀티레이어 방식으로 설치하고, 설치된 흡착메디아를 중심으로 상부면에 워터 분사라인과, 하부면에 에어 블로워라인을 더 설치 형성한 여과처리조;

침전처리조 상부측에 독립 구성으로 분할 설치되며, 내측 상부 일면에 역세수 유입공간부를 형성하고, 역세수 유입공간부 전방면과 하부면에 역세수 흡착처리부를 형성하며, 역세수 흡착처리부 하부면에 방류부를 형성한 역세척수 처리조;

그리고, 상기 여과처리조 일측면에 격막 월류웨어에 의해 구획된 공간구조로 연결 형성되는 상향류 여과조를 포함하여 구성함으로써, 달성한다.

이상, 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치는, 사이클론 공급기를 통해 침전처리조 내로 유입되는 초기강우의 와류현상에 대하여 경사유도판에 의해 부분적인 충격 침전이 이루어지도록 유도하여, 고형 슬러지의 침전작용을 보다 신속하게 이루어지게 한 것임은 물론, 파형구조, 예컨대, 벨로우즈관 구성을 취하는 침전처리조 및 사이클론 공급기에 의한 침전유도작용에 의해 고형슬러지의 부유 지연현상 또한 억제되게 하여, 고형슬러지의 침전처리 효율을 증대되게 한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치는, 여과처리조 내로 마련되는 흡착메디아를 원 레이어(One layer) 설치방식, 또는, 멀티 레이어(Multi-layer) 설치방식을 갖는 블럭형 구조로 형성하고, 이와 같이, 설치 형성된 흡착메디아를 워터 분사라인과, 에어 블로워 라인에 의해 자동으로 세척처리하여, 주기적으로 행해지는 흡착 메디아의 세척작업 내지 교환작업을 최소화되게 한 것으로, 이는, 비점오염원 저감 설비의 유지관리 및 취급의 편리성을 증대되게 한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치는, 여과처리조 내에 설치된 상부 워터 분사라인과, 하부 에어블로워 라인의 연계작용에 의해 흡착 메디아를 세척하고, 상기 세척작업을 통해 흡착 메디아로부터 이탈된 오염슬러지를 침전조에 잔류하는 미세오염물질과 함께 역세 처리하며, 재차, 역세 처리되는 오염물질을 역세척수 처리조를 통해 최종 여과처리하여 자연방류되게 한 것으로, 이는, 별도 인력을 비점오염원 처리시설 내로 투입하여 행해야 하는 청소작업 등을 배제되게 한 것이고, 그 외, 흡착메디아 교환을 위해 비점오염원 처리시설 내로 인력을 진입토록 함에 있어서는, 워터 분사라인을 탈,부착 설치구조로 해체 가능하게 하여 작업자의 진입을 원활하게 하는 등, 시설관리의 편의성과 효율성을 증대되게 한 것으로, 매우 유용한 기대효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치의 단면전개 구성도
도 2는 본 발명에 적용되는 침조처리조의 확대 단면구성도
도 3은 본 발명에 적용되는 여과처리조의 확대 단면구성도
도 4는 본 발명에 적용되는 역세척수 처리조 확대 단면구성도
도 5는 본 발명에 있어 여과처리조로 적용되는 흡착메디아의 이실시예도

이하, 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면을 참고로 하여 본 발명의 개략적인 구성을 살펴보면;

이는, 침전처리조(1)와, 여과처리조(2)와, 역세척수 처리조(3)와, 상향류 여과조(4)로 구성된다.

여기서, 먼저, 상기 침전처리조(1)는, 오염된 초기강우가 외부로부터 최초 유입되는 구성인바, 이와 같은, 침전처리조(1)는, 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같이, 소정의 공간구성을 취하며, 그 공간 내측 상부 중앙면에 내통과 외통으로 이루어진 이중구조의 벨로우즈 관, 예컨대, 내,외경면이 파형 구조를 이루는 사이클론 공급기(11)를 설치 형성하고, 상기 사이클론 공급기(11)의 내통 중앙부로 초기우수를 유입시키는 배관라인 구조의 강우유도관(12)을 관통설치하며, 상기 초기강우가 유입되는 사이클론 공급기(11)의 내통 중앙부에 다수개의 강우충격 분산공(131)이 관통 형성된 경사유도판(13)을 상,하 다수개 사선배열 구조로 더 형성하고, 소정공간구성을 취하는 침전처리조(1) 내측 벽면둘레를 벨로우즈 관 형태, 예컨대, 파형면(14)으로 형성하며, 재차, 침전처리조(1) 내측 공간 하부면에 사선경사판(151)으로 이루어진 슬러지 포집부(15)를 더 형성함이 바람직하다.

이때, 전술한, 침전처리조(1)는, 상부면 중앙을 관통하며 내측 하부면 슬러지 포집부(15)에 이르기까지 수직설치구조로 연결되는 석션배관(16)이 필수구성으로 설치된다.(도면 미설명 부호 161은 진공흡입수단)

또한, 상기 여과처리조(2)는, 초기강우에 포함된 고형슬러지를 전술한, 침전처리조(1)를 통해 1차 형태로 침전처리하고, 고형슬러지가 침전처리된 초기강우를 2차 형태로 여과처리하기 위해 마련된 구성인바, 이와 같은, 여과처리조(2)는, 도 1 또는 도 3으로 도시된 바와 같이, 하단부에 역지변(211)이 마련된 벨로우즈 월류웨어(21)에 의해 침전처리조(1)와 구획 연결되는 소정공간의 구성으로 하여, 그 공간 내측 면에 블럭구조를 취하는 다수개의 흡착메디아(22)를 수평방향으로 다열, 그리고, 수직방향으로 다층 배치구조를 갖는 멀티레이어 방식으로 설치 형성하고, 상기 설치된 흡착메디아(22)를 중심으로, 그 흡착메디아(22) 상부면에 워터 분사라인(23), 예컨대, 고압의 세척수를 분사하는 이형티(231)가 선택적 탈,부착 구성으로 다수개 장착된 배관을 조립 설치하며, 재차, 흡착메디아(22) 하부면에 에어 블로워라인(24), 예컨대, 규칙적이고 반복적인 다수개의 간격배열을 이루며 도 3의 부분확대도로 도시된 바와 같이, 서로 다른 각도와 방사상 방향으로 압축공기 분사노즐(241)을 장착시킨 배관을 더 설치 형성함이 바람직하다.(도면 미설명 부호 A는 에어블로워)

이때, 전술한, 여과처리조(2)에 있어, 상기 역지변(211)은, 설정된 일 방향으로만 유체가 흐름 되고 역방향으로는 유체가 역류하는 것을 방지하는 밸브, 예컨대, 일반적인 체크밸브 등을 의미하는 것이며, 본 발명에 있어서의 역지변(211)은, 별도의 외부동력 내지 인위적 조작 없이 단순 수압차이에 의해 개폐단속되며, 여과처리조(2) 내의 초기강우를 침전처리조(1)로 흐름 전달하는 밸브로 구성한다.

아울러, 전술한 여과처리조(2)에 있어, 상기 흡착메디아(22)는, 초기강우에 포함된 각종 미세오염물질을 흡착하는 여과수단인바, 본 발명에 있어, 흡착메디아(22)는, 유리분말과, 활성탄분말과, 황토분말과, 산화철분말과, 알루미늄 분말로 혼합 형성된 메디아 성형소재에, 탄소환원제와 산화제 또는, 셀페이트 등의 산화성분들이 함유된 기포형성제를 첨가혼합하여, 고온 및 고압 소성가공에 의해 발포유리구슬 형태, 예컨대, 작은 알갱의 구조의 메디아부재(221)를 성형하고, 발포유리구슬 형태로 성형된 상기 메디아부재(221)를, 도 3의 부분확대도로 도시된 바와 같이, 다수개의 묶음구조로 결속성형망(N) 내에 수용시켜 역사다리꼴 단면형상을 취하는 블럭구성으로 형성한다.

또한, 전술한 여과처리조(2)에 있어, 상기 흡착메디아(22)는, 도 5로 도시된 바와 같이, 여과처리조(2) 내측면에 단일 블럭 구조로 설치된 구성, 예컨대, 원 레이어(One-layer) 방식으로 선택적 설치 형성할 수 있는 것으로 이 또한 본 발명의 범주에서 벗어나는 것은 아니다.

또 다르게, 전술한 여과처리조(2)에 있어, 상기 워터 분사라인(23)은, 흡착메디아(22) 교환작업시, 작업자가 여과처리조(2) 내로 안정되게 진입할 수 있도록 이형티(231)의 구성을 나사 조립식 구조로 형성하여 해체 및 조립을 용이하게 한 것이며, 이와 같은, 이형티(231)의 구성은 노즐 구멍이 쉽게 막힘 되는 스프레이노즐을 대체한다.

또한, 상기 역세척수 처리조(3)는, 전술한, 침전처리조(1) 및 여과처리조(2), 그리고, 후술하는 상향류 여과조(4)의 단계별 여과처리과정을 통해 초기강우에 포함된 오염물질의 여과처리작업을 행한 이후, 침전처리조(1) 및 여과처리조(2)를 역세수에 의해 세척하여 최종 여과 배출시키기 위한 수단인바, 이와 같은, 역세척수 처리조(3)는, 역세수 유도관(31)에 의해 전술한 침전처리조(1)와 배관 연결되는 독립된 형태의 분할 구성체로 하여, 도 1 또는 도 4로 도시된 바와 같이, 내측 상부 일면에 역세수 유도관(31)이 유입 연결되는 역세수 유입공간부(32)를 형성하고, 역세수 유입공간부(32) 하부에 분쇄 걸름수거부(33)를 형성하며, 재차, 분쇄 걸름수거부(33) 하부에 다층구조의 여과카트리지(341)로 이루어진 역세수 흡착처리부(34)를 형성하고, 역세수 흡착처리부(34) 하부면에 토출배관(351)이 연결된 경사 방류부(35)를 형성함이 바람직하다.(도면 미설명 부호 311은 역세수 유도제어펌프)

이때, 전술한 역세척수 처리조(3)에 있어, 상기 분쇄 걸름수거부(33)는, 유입되는 역세수를 안정적으로 흐름 유도하는 사선경사구조의 역세수 유도판(331)과, 역세수 유도판(331) 중앙부에 삽입식 탈부착 구조로 설치되는 포집케이싱(332)으로 형성하되, 상기 포집케이싱(332)은, 사방면에 관통구조의 배수공(P)을 형성한 일종의 망 구조로 하여, 그 포집케이싱(332) 상부 중앙부에 탈,부착 조립이 가능한 돌출 구성으로 분쇄컷팅날(C)을 더 장착 형성한다.

또 다르게, 전술한 역세척수 처리조(3)에 있어, 여과카트리지(331)는, 활성탄 또는, 기타 여과처리물질(여재)이 충진된 일종의 필터구성으로, 이는, 오염정도에 따라 주기적으로 탈,부착 교환이 용이한 블럭 구조로 형성되고, 특히, 1차 및 2차 형태, 예컨대, 도 4로 도시된 바와 같이 상부측 여과카트리지(331)로 수용된 여재는 상대적으로 큰 입자크기를 갖고, 하부측 여과카트리지(331)는 상대적으로 작은 입자크기를 갖는 형태로써, 단계별 여과처리작용을 행하도록 한 다층형태의 블럭 조합구성으로 형성한다.

또한, 상기 상향류 여과조(4)는, 전술한, 여과처리조(2)을 통해 흡착 여과처리된 초기강우를 최종적으로 산화 분해하여 외부로 방류처리하는 구성인바, 이와 같은, 상향류 여과조(4)는, 전술한, 여과처리조(2) 일측면에 격막 월류웨어(41)에 의해 구획된 공간구조로 형성되며, 상기 상향류 여과조(4) 상부면에 고활성이온 발생장치(421)와, 접촉탱크(422)와, 인젝터(423)로 이루어진 고활성 산화분해유닛(42)을 설치 형성하고, 상향류 여과조(4) 내로 유입되는 초기강우를 강제 펌핑하여 상기 고활성 산화분해유닛(42)으로 전달하는 수중펌프(43) 및 송수관(44)을 형성하며, 재차, 상기 고활성 산화분해유닛(42)의 일측면에 여과처리가 완료된 초기강우를 전술한 워터 분사라인(23)으로 고압 전달하기 위한 세척수 공급관(45)을 더 배관연결하여 형성함이 바람직하다.(도면미설명 부호 451은 세척수 공급제어펌프)

이때, 전술한 상향류 여과조(4)로 형성되는 고활성 산화분해유닛(42)의 구성 및 작용기능은, 본원발명자에 의해 선출원 등록된 특허 제0792135호 "초기 강우 유출수에 포함된 오염원의 단계별 저감 시설", 예컨대, 선등록 공개기술에서 설명하고 있는 산화분해유닛의 기술구성을 그대로 인용하여 적용시킨 것으로, 그에 대한 구체적 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 전술한 바와 같은, 일련의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치의 결합설치 관계를 살펴보면;

이는, 도 1로 도시된 바와 같이, 먼저, 단일화 구성을 이루며 지하에 매설되는 순차적 배치구조로써, 침전처리조(1) 일측면에 벨로우즈 월류웨어(21)에 의해 구획되는 여과처리조(2)를 일체로 연결형성하고, 상기 여과처리조(2) 일측면에 격막 월류웨어(41)에 의해 구획되는 상향류 여과조(4)를 일체로 연결 형성한 상태하에, 여과처리조(2)의 워터 분사라인(23)과, 상향류 여과조(4)의 세척수 공급관(45)을 배관 연결한다.

이후, 상기 침전처리조(1)의 상부측 지면에 역세척수 처리조(3)를 분리 독립된 구성으로 고정설치하고, 그 설치된 역세척수 처리조(3)와 침전처리조(1)를 역세수 연결관(31)에 의해 도 1로 도시된 바와 같이, 배관연결 함으로써, 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치를 구현한다.

한편, 전술한 바와 같은, 설치구조로 이루어진 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치의 사용관계 및 그에 따른 상호작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 각종 비점오염물질을 다량 함유하고 있는 초기강우는 강우유도관(12)을 통해 사이클론 공급기(11)를 경유하며 침전처리조(1) 내로 유입된다.

이때, 침전처리조(1) 내로 초기강우가 유입됨에 있어, 사이클론 공급기(11) 내측면으로 형성된 경사유도판(13)은 강우유도관(12)을 통해 유입되는 초기강우의 유속과 그 유속에 따른 와류현상속에서 부분적인 충격침전을 유도하며 비중이 큰 입자, 예컨대, 고형슬러지를 보다 안정화된 형태로 신속하게 침전처리되게 하는 등, 침전효율을 증대되게 한다.

이후, 상기 침전처리조(1)로 유입된 초기강우에 있어, 그 초기강우에 포함된 고형슬러지, 예컨대, 비중이 큰 오염입자는 침전처리조(1) 하부로 침전되고, 침전되는 고형슬러지는 사선경사판(151)에 의한 유도작용에 의해 슬러지 포집부(15)로 포집되는 것인바, 이러한, 고형슬러지의 침전과정에 있어, 벨로우즈 관 형태의 사이클론 공급기(11)와, 침전조의 파형면(14)은 접촉차단 면적확대기능에 의해 고형슬러지의 과다 부유시간을 억제하며, 신속하고 안정된 침전을 유도한다.

이어, 상기 침전처리조(1)를 통해 고형슬러지가 침전처리된 초기강우는 벨로우즈 월류웨어(21)를 통해 월류되며 여과처리조(2) 내로 흐름 전달되고, 전달된 초기강우는 멀티레이어 방식으로 설치된 여과처리조(2)의 흡착메디아(22)를 통과하며, 그 통과되는 초기강우에 포함된 미세오염물질, 예컨대, 침전처리조(1)를 통해 침전처리되지 못한 채, 미세입자형태로 잔류하는 오염물질을 흡착, 여과처리한다.

이때, 여과처리조(2)를 통해 초기강우에 포함된 미세오염물질이 흡착 여과처리됨에 있어, 그 미세오염물질을 여과처리하는 흡착메디아(22)는, 다열 및 다층배열구조, 예컨대, 멀티레이어 방식으로 설치 형성됨에 따라 초기강우의 흐름 방해는 최소화하되, 흡착효율은 증대시키는 기능을 행하게 된다.

연속하여, 상기 여과처리조(2)를 통해 미세오염물질이 여과처리된 초기강우는 격막 월류웨어(41)를 통해 상향류 여과조(4)내로 흐름 유도되며 집수 되고, 집수된 초기강우는 수중펌프(P)에 의해 고활성 산화분해유닛(42)으로 강제 펌핑 이송되어 초기강우에 포함된 잔류유기물 및 중금속 오염원 등을 최종 분해처리하여 배출함으로써, 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치의 작용관계가 마무리된다.

이때, 전술한 일련의 작용관계에 있어, 슬러지 포집부(15)로 포집된 고형슬러지는 진공흡입수단(161), 예컨대, 폐기물의 수거와 운반을 편리하도록 마련된 석션카(진공흡입차량) 등에 의한 강제 흡입작용에 의해 침전처리조(1) 외부로 배출되어 폐기처분된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치를 통해 이루어지는 초기강우의 여과처리효율은, 전라남도환경산업진흥이 실시한 실험결과로써, 아래 표1에서 같은 수치의 처리효율을 나타냄을 확인할 수 있다.

< 첨부서류: 장치형 비점오염저감시설 성능검사 보고서 10페이지 발췌 >

즉, Cycle1 ~ Cycle3 으로 반복시험한 결과, 모두 80% 이상의 양호한 처리효율결과를 나타낸다.

이때, 상기 표1에 있어, Cycle1의 구분은 16.3m/h의 선속도로 평균 2시간 30분 운전 후, 에어 블로워라인에 의해 2.9m³/min 로 공기세척작업 5분, 그리고, 워터 분사라인에 의해 0.2m³/min로 수세척 작업을 1분간 실시한 과정을 나타내며, 이러한 과정을 Cycle2와 Cycle3로 3회 반복하여 도출한 실험결과이다.

아울러, 상기 표1은 본 발명에 있어, 고활성 산화분해유닛(42)을 작동시키지 않은 상태에서의 실험결과 값을 나타낸 것으로, 이에, 고활성 산화분해유닛(42)을 작동시킬 경우 여과 처리효율은 더욱 증대될 수 있음을 예측할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은, 일련의 작용관계 및 처리효율을 갖는 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치는, 비점오염원 저감 작용에 의해 오염된 침전처리조(1) 및 여과처리조(2)를 안정적이고 효율적으로 관리하기 위하여 별도 세척 작업을 필요로 하는 것인바, 이러한, 세척작업을 위한 본 발명의 작용관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 비가 그치고 비점오염원 저감 처리작업이 완료된 이후, 여과처리조(2) 내에 초기강우가 잔류하고 있는 상태하에, 에어 블로워라인(24)의 압축공기 분사노즐(241)을 통해 압축공기를 분사시키게 되면, 그 압축공기 분사노즐(241)에 의해 발생하는 고압 버블 충격에 의해 흡착메디아(22)에 흡착 잔류하는 오염물질, 예컨대, 진흙과 같은 점도성 오염물질 및 다소 부피가 큰 고형체 슬러지 등이 이탈되며 1차적 형태로 세척 처리된다

이후, 석션배관(16)을 이용, 슬러지 포집부(15)로 포집된 고형슬러지와 함께 잔류 초기강우를 강제 흡입하여 진공흡입수단(석션차량)(161)으로 전달 배출시키게 되면, 상기 석션배관(16)의 흡입압력과, 침전처리조(1)내 초기강우 수위량 변화에 따른 수압강하에 의해 역지변(211)은 자동 개방된다. 따라서, 상기 자동개방된 역지변(211)을 통해 여과처리조(2) 내의 세척오염물질, 예컨대, 버블 충격에 의해 흡착메디아(22)로부터 이탈된 오염물질과 함께 여과처리조(2)내 잔류하는 초기강우 또한, 침전처리조(1) 내로 흐름 유도되며 석션배관(16)을 통해 진공흡입수단(161)으로 배출처리 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 석션배관(16)에 의해 침전슬러지 및 흡착메디아 세척슬러지의 배출이 완료되며 상기 석션배관(16)의 작동을 정지시키고, 재차, 고활성 산화분해유닛(42)으로부터 여과처리가 완료된 초기강우, 예컨대, 재생형태의 세척수를 세척수 공급관(45)을 통해 워터 분사라인(23)으로 강제 전달하여 이형티(231)를 통해 고압 분사시킨다.

이에, 세척수의 고압분사작용에 의해 흡착메디아(22)에 흡착된 미세 이물질, 예컨대, 타이어 분진이나 섬유 등의 보푸라기 및 기타 미세응집 이물질은 2차적 형태로 역 세척처리되고, 이러한, 역 세척작업을 행한 세척수(역세수)의 수위량 상승과 그에 따른 수압작용에 의해 역지변(211)은 자동개방된다.

따라서, 자동개방된 역지변(211)을 통해 상기 흡착메디아(22)를 2차적 형태로 세척처리한 세척수(역세수)는 침전처리조(1) 내로 자연스럽게 유도유입되고, 침전처리조(1)로 유입된 세척수(역세수)는, 또 다른 동력제어에 의해 강제흡입작용을 행하는 역세수 유도관(31)에 의해 역세척수 처리조(3)의 역세수 유입공간부(32)로 전달된다.

이어, 상기 역세수 유입공간부(32)로 전달되는 세척수는, 분쇄 걸름수거부(33)로 설치된 분쇄커팅날(3)을 통과하며, 그 역세수(세척수)에 잔류하는 최종 슬러지, 예컨대, 타이어분진이나 섬유 등의 보푸라기, 기타 응집 이물질이 분쇄처리되며, 포집케이싱(332) 내로 1차 수거된다.

연속하여, 상기 1차 이물질이 수거된 역세수는, 도 4로 도시된 바와 같이, 포집케이싱(332)의 배수공(P)을 통해 역세수 흡착처리부(34)를 경유하는 단계별 여과 과정, 예컨대, 상대적으로 큰 입자크기의 여재를 수용한 상부측 여과카트리지(331)와, 상대적으로 작은 입자크기의 여재를 수용한 하부측 여과카트리지(331)를 순차적으로 경유하며, 역세수 포함된 미세 이물질까지 광범위하게 여과처리하고, 이후, 여과수 방류부(34)를 통해 외부로 배출처리됨으로써, 일련의 세척작업을 마무리한다.

이때, 전술한 바와 같은, 일련의 세척작업이 진행됨에 있어, 상기 고압의 세척수 분사 및 고압 버블 충격에 의해 세척처리되는 흡착메디아(22)는, 발포유리구슬 형태로 소성 가공된 작은 알갱이, 예컨대, 메디아부재(221)를 결속성형망(N)에 의해 묶음 성형한 구조를 취함에 따라, 상대적으로 높은 경도와 함께 일정한 공극을 항상 유지하며, 고압분사충격 및 버블 충격에 의해 메디아부재(221)가 파손되거나 마모되는 것을 방지한다.

부연설명으로, 본 발명에 따른 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치는 본원출원서에 첨부된 자료에서 확인되는 바와 같이, (재)전라남도환경산업진흥을 통해 성능검사가 실시되었으며, 그 결과정보, 예컨대, 초기강우의 여과처리효율이 80% 이상으로 양호한 것임을 확인할 수 있다.

특히, 이러한 여과처리효율은, 본 발명에 있어, 고활성 산화분해유닛(42)에 의해 이루어지는 최종 여과처리작업을 행하지 않은 상태에서의 실험결과 값을 나타낸 것인바, 따라서, 고활성 산화분해유닛(42)을 작동시킬 경우 여과 처리효율이 더욱 증대될 수 있음은 자명한 사실이라 할 수 있다.

1 : 침전처리조 2 : 여과처리조
3 : 역세척수 처리조 4 : 상향류 여과조
11 : 사이클론 공급기 12 : 강우유도관
13 : 경사유도판 14 : 파형면
15 : 슬러지 포집부 21 : 벨로우즈 월류웨어
22 : 흡착메디아 23 : 워터 분사라인
24 : 에어 블로워라인 31 : 역세수 유도관
32 : 역세수 유입공간부 33 : 분쇄 걸름수거부
34 : 역세수 흡착처리부 35 : 여과수 방류부
41 : 격막 월류웨어 42 : 고활성 산화분해유닛
43 : 수중펌프 44 : 송수관
45 : 세척수 공급관

Claims (6)

1. 내측 상부면에 벨로우즈 관으로 이루어진 사이클론 공급기(11)가 설치되고, 사이클론 공급기(11) 내측 중앙부에 초기강우를 유입시키는 강우유도관(12)이 관통설치되며, 상부면 중앙을 관통하며 석션배관(16)이 수직 설치되는 것을 포함하고, 상기 초기강우가 유입되는 사이클론 공급기(11) 내측 중앙부에 다수개의 강우충격 분산공(131)이 관통 형성된 경사유도판(13)을 다수개의 사선배열 구조로 더 형성하며, 내측 벽면 둘레에 벨로우즈 관 형태의 파형면(14)을 더 형성한 침전처리조(1);
   역지변(211)이 마련된 벨로우즈 월류웨어(21)에 의해 상기 침전처리조(1)와 구획된 연결구조로 형성되고, 구획된 공간 내측면에 블럭구조를 취하는 다수개의 흡착메디아(22)가 다열 및 다층 배치구조를 갖는 멀티레이어 방식으로 설치 형성되며, 흡착메디아(22)를 중심으로 그 상부면에 워터 분사라인(23)이 탈,부착 조립구조로 조립설치되고, 하부면에 에어 블로워라인(24)이 더 설치 형성된 여과처리조(2);
   상기 침전처리조(1) 상부측 일면에 이격 배치된 독립 구성으로 설치되며, 역세수 유도관(31)에 의해 상기 침전처리조(1)와 배관 연결되고, 내측 상부 일면에 상기 역세수 유도관(31)이 연결되는 역세수 유입공간부(32)가 형성되며, 역세수 유입공간부(32) 하부에 분쇄 걸름수거부(33)가 형성되고, 분쇄 걸름수거부(33) 하부에 다층구조의 여과카트리지(341)로 이루어진 역세수 흡착처리부(34)가 형성되며, 역세수 흡착처리부(34) 하부면에 토출배관(351)이 연결된 경사 방류부(35)가 형성된 역세척수 처리조(3);
   상기 여과처리조(2) 일측면에 격막 월류웨어(41)에 의해 구획된 공간구조로 형성되며, 여과처리조(2)를 통해 여과처리된 초기강우를 집수하고, 집수된 초기강우를 고활성 산화분해유닛(42)에 의해 산화 분해하는 여과수 분해처리조(4)를 포함하며, 상기 고활성 산화분해유닛(42) 일측면에 워터 분사라인(23)과 배관연결되는 세척수 공급관(45)이 더 형성됨을 특징으로 하는 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치.
   
2. 제 1항에 있어서;
   상기 침전처리조(1)는, 내측 하부면에 사선경사판(151)에 의한 유도작용에 의해 침전되는 고형슬러지를 포집하는 슬러지 포집부(15)가 더 형성됨을 특징으로 하는 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치.
   
3. 제 1항에 있어서;
   상기 여과처리조(2)는, 내측면에 단일 블럭 구조를 취하는 흡착메디아(22)가 원 레이어(One-layer) 방식으로 설치 형성됨을 특징으로 하는 설비구조 및 여과기능을 개선 시킨 비점오염원 단계별 저감장치.
   
4. 제 1항에 있어서;
   상기 워터 분사라인(23)은, 다수개의 이형티(231)를 장착한 배관으로 형성되고, 에어 블로워라인(24)은, 서로 다른 각도와 방사상 방향으로 다수개의 압축공기 분사노즐(241)을 장착한 배관으로 형성됨을 특징으로 하는 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치.
   
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서;
   상기 흡착메디아(22)는, 유리분말과, 활성탄분말과, 황토분말과, 산화철분말과, 알루미늄 분말로 혼합 형성된 메디아 성형소재에, 기포형성제를 첨가혼합하여, 고온고압에 의해 발포유리구슬 형태의 메디아부재(221)를 성형하고;
   상기 발포유리구슬 형태로 성형된 메디아부재(221)를 다수개의 묶음구조로 결속성형망(N) 내에 수용시켜 블럭 구조의 흡착메디아(22)를 형성함을 특징으로 하는 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치.
   
6. 제 1항에 있어서;
   상기 역세척수 처리조(3)로 형성되는 분쇄 걸름수거부(33)는, 사선경사구조의 역세수 유도판(331)과, 상기 역세수 유도판(331) 중앙부에 탈부착 설치되는 포집케이싱(332)으로 형성하되, 상기 포집케이싱(332)은, 사방면에 배수공(P)이 형성된 망 구조를 취하며, 그 포집케이싱(332) 상부 중앙부에 탈,부착 조립구성의 분쇄컷팅날(C)을 더 장착 형성함을 특징으로 하는 설비구조 및 여과기능을 개선시킨 비점오염원 단계별 저감장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Images