KR101858365B1 - 비점오염원 저감장치 - Google Patents

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이정용
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Abstract

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전처리 시설의 퇴적물의 지속적인 제거로 저류 공간의 축소 및 유입속도 증가 방지가 가능한 비점오염원 저감장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 우수 유입구 후단에 배치된 제 1 처리조, 상기 제 1 처리조 후단에 배치된 제 2 처리조, 상기 제 2 처리조 후단에 배치되며, 우수 유출구를 구비한 제 3 처리조, 상기 제 1 처리조 내부에 설치되며, 상기 제 1 처리조의 침전 슬러리를 외부로 이송하는 제 1 펌프, 상기 제 2 처리조 내부에 설치되며, 상기 제 2 처리조의 우수를 상기 제 3 처리조로 이송하는 제 2 펌프, 상기 제 3 처리조에 설치된 필터 및 상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치를 개시한다.

Description

비점오염원 저감장치{A reducing facility of Nonpoint Pollution Source}
본 발명은 비점오염원 저감장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전처리 시설의 퇴적물의 지속적인 제거로 저류 공간의 축소 및 유입속도 증가 방지가 가능한 비점오염원 저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 수질 및 수 생태계 등은 오염물질에 의해 오염될 수 있다. 수질 및 수 생태계 등의 오염물질은 점오염원(點汚染源)과 비점오염원(非點汚染源)로 구분될 수 있다.
점오염원은 오염물질의 유출경로가 명확하여 수집이 용이한 오염원으로 정의될 수 있다. 이러한 점오염원으로는 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등이 있을 수 있다.
비점오염원은 오염물질의 유출 및 배출 경로가 불명확하여 수집이 어려운 오염원으로 정의될 수 있다. 비점오염원은 발생량 및 배출량이 강수량 등 기상조건에 크게 좌우되기 때문에 처리시설의 설계 및 유지관리가 어려울 수 있다. 이러한 비점오염원은 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 벌채지, 폐기물처리장, 쓰레기매립장, 도심지, 도로 및 산업현장 등과 같이 배출지역이 광범위할 수 있다. 또한, 비점오염원은 농작물에 흡수되지 않고 농경지에 남아있는 비료와 농약, 초지에 방목된 가축의 배설물, 가축사육농가에서 배출되는 미처리 축산폐수, 빗물에 석인 대기오염물질, 도로 노면의 퇴적물, 합류식 하수관거에서 강우 시 설계량을 초과하여 하천으로 흘러 드는 오수 및 하수 등이 포함될 수 있다.
비점오염원은 초기 강우 시 내리는 빗물과 함께 하천, 호수 등의 공공 수역이나 지하수 등의 오염부하에 대해 약 22~37%에 달할 수 있다. 또한, 팔당상수원의 경우 오염부하의 약 절반인 44.5%가 비점오염원으로 조사되고 있어 수질 오염을 일으키는 주된 요인으로 작용하는 것으로 알려진다. 수질 오염의 방지를 위해 비점오염원이 포함된 초기 강우를 하천, 호수 등의 공공 수역이나 지하수로 정화 없이 흘려보내지 않아야 하며 초기 강우 유출수를 처리하기 위한 비점오염 저감장치의 개발이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전처리 시설의 퇴적물의 지속적인 제거로 저류 공간의 축소 및 유입속도 증가 방지가 가능한 비점오염원 저감장치를 제공한다.
또한, 잔류 슬러리 최소화 등으로 여재 폐색 방지를 통해 여과 효율을 개선하는 것이 가능한 비점오염원 저감장치를 제공한다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 비점오염원 저감장치는 우수 유입구 후단에 배치된 제 1 처리조, 상기 제 1 처리조 후단에 배치된 제 2 처리조, 상기 제 2 처리조 후단에 배치되며, 우수 유출구를 구비한 제 3 처리조, 상기 제 1 처리조 내부에 설치되며, 상기 제 1 처리조의 침전 슬러리를 외부로 이송하는 제 1 펌프, 상기 제 2 처리조 내부에 설치되며, 상기 제 2 처리조의 우수를 상기 제 3 처리조로 이송하는 제 2 펌프, 상기 제 3 처리조에 설치된 필터 및 상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제 2 펌프에서 상기 제 3 처리조로 이송되는 우수는 상기 필터를 통과할 수 있다.
또한, 상기 제 1 처리조는 측면, 바닥면 및 상기 측면과 바닥면을 연결하는 경사면을 포함하고, 상기 경사면은 상기 바닥면을 향하여 하향 경사를 이룰 수 있다.
또한, 상기 제 1 펌프는 상기 바닥면의 중심에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 처리조의 수위를 측정하는 수위 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 수위 센서에서 측정된 상기 제 1 처리조의 수위가 기 설정된 수위 범위인 경우, 상기 제 1 펌프를 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 펌프, 상기 제 2 펌프, 상기 수위 센서 및 상기 제어부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 신재생 에너지 공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 야간의 경우, 상기 신재생 에너지 공급부를 통해 주간에 축적된 전기를 이용하여 상기 제 1 펌프, 상기 제 2 펌프, 상기 수위 센서 및 상기 제어부 중 적어도 하나는 동작할 수 있다.
또한, 상기 제 1 펌프를 통해 외부로 배출되는 침전 슬러리를 여과하여, 여과수와 슬러리로 분리하는 슬러리 고형화조를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 전처리 시설의 퇴적물의 지속적인 제거로 저류 공간의 축소 및 유입속도 증가 방지가 가능한 비점오염원 저감장치를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 잔류 슬러리 최소화 등으로 여재 폐색 방지를 통해 여과 효율을 개선하는 것이 가능한 비점오염원 저감장치를 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염원 저감장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염원 저감장치 중 제 1 처리조의 내부를 개략적으로 나타낸 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염원 저감장치 중 제 1 처리조의 내부를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
다음은 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염원 저감장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염원 저감장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염원 저감장치 중 제 1 처리조의 내부를 개략적으로 나타낸 상면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염원 저감장치 중 제 1 처리조의 내부를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
우선 도 1을 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 비점오염원 저감장치는 크게 제 1 처리조(110)와, 제 2 처리조(120)와, 제 3 처리조(130) 및 슬러리 고형화조(140)를 구비한다.
여기서, 제 1 처리조(110)는 침전조로 구성되며, 제 2 처리조(120) 및 제 3 처리조(130)는 여과조와 방류조로 구성된다.
제 1 처리조(110)에서는 우수 중의 이물질을 비중의 차이에 의해 분리한다. 제 1 처리조(110)의 상부에는 배수관로(우수 유입구)가 연결된다. 그리고 배수관로로부터 유입되는 우수 중의 조대 협잡물을 제거하기 위해 스크린이 제 1 처리조(110) 상부에 설치된다. 스크린에 의해 돌멩이나 부피가 큰 오염물 등의 협잡물(슬러리)이 제거된다. 스크린은 도시된 예외에도 경사판 구조, 망체 구조 등 다양한 구조로 이루어질 수 있음은 물론이다. 또한, 스크린은 침전조 내부에 꼭 설치될 필요는 없다. 따라서 배수관로 상에 설치될 수 있다.
여기서, 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 제 1 처리조(110)는 측면(110a), 바닥면(110b) 및 경사면(110c)으로 구성된다.
상기 경사면(110c)은 측면(110a)과 바닥면(110b)을 연결하며, 하향 경사를 이룬다.
여기서, 제 1 처리조(110)에 투입된 우수 중 비중이 높은 이물질은 측면(110a)과 바닥면(110b) 사이의 가장자리에 침전되지 않고, 경사면(110c)을 따라 흘러 바닥면(110b)에 침전된다.
즉, 제 1 처리조(110)의 바닥에는 우수 중에 포함된 토사, 모래, 진흙 등의 이물질(슬러리)이 침전되는 침전 영역이 형성된다.
또한, 바닥면(110b)에는 제 1 펌프(111)가 설치되어 제 1 처리조(110)의 바닥에 침전된 침전 슬러리를 외부로 배출한다. 여기서, 상기 제 1 펌프(111)는 바닥면(110b)의 중심에 설치되어, 제 1 처리조(110) 가장자리의 침전 슬러리 및 정체수의 순환 흐름을 제 1 처리조(110)의 바닥 중심으로 형성한다.
여기서, 상기 제 1 펌프(111)는 제어부(150)의 제어에 따라 동작되며, 후술할 신재생 에너지 공급부(160)에서 전원을 공급받을 수 있다.
또한, 제 1 처리조(110)의 상부에는 수위 센서(112)가 설치되어 제 1 처리조(110)에 유입되는 우수의 수위를 측정한다. 이러한 수위 센서(112)는 초음파 수위 센서 등으로 구성될 수 있다.
수위 센서(112)는 제어부(150)에 전기적/통신적으로 연결되어 있으며, 측정한 제 1 처리조(110)의 수위 정보를 제어부(150)에 전달한다.
이에 따라, 제어부(150)는 측정된 수위가 기 설정된 수위 범위(예를 들어, 제 1 처리조 용량의 10%~90%)인 경우, 상기 제 1 펌프(111)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 제 2 처리조(120)는 제 1 처리조(110)의 후단에 연결홀을 통해 연결되며, 침전 슬러리가 제거된 우수가 유입된다.
여기서, 상기 연결홀은 경사면(110c)의 상부에서 측면(110a)의 일측에 형성되어, 제 1 처리조(110)의 바닥면(110b)에 침전된 슬러리가 유입되지 않도록 한다.
또한, 제 2 처리조(120)의 바닥면에는 제 2 펌프(121)가 설치되어 제 2 처리조(120)에 유입된 우수를 제 3 처리조(130) 측으로 배출한다. 여기서, 상기 제 2 펌프(121)는 제어부(150)의 제어에 따라 동작되며, 후술할 신재생 에너지 공급부(160)에서 전원을 공급받을 수 있다.
여기서, 제 2 펌프(121)를 통해 배출되는 우수는 제 2 처리조(130)의 필터(131)를 통과하여, 제 2 처리조(130)에 유입된다.
이를 통해 제 3 처리조(130)에는 잔존 이물질이 제거된 우수가 유입되고, 제 3 처리조(130)에 임시 저장된 우수는 자동적 또는 강제적으로 외부로 배출될 수 있다.
상기 슬러리 고형화조(140)는 제 1 처리조(110)의 외부에 인접하게 설치되어 있으며, 제 1 펌프(111)를 통해 외부로 배출되는 잔존 슬러리를 포함하는 정체수를 여과하여 슬러리를 고형화시키고, 토양여과 기능이 있는 필터(141)를 거친 여과수는 배출한다.
여기서 분리된 슬러리와 여과수는 공업 및 농업 등의 용수 및 비료 등으로 재활용할 수 있다.
신재생 에너지 공급부(160)는 일종의 태양 발전 또는 풍력 발전 등을 통한 에너지 발생 모듈로 구성될 수 있으며, 상술한 바와 같이 제 1 펌프(111), 수위 센서(112), 제 2 펌프(112) 및/또는 제어부(150)에 동력을 공급할 수 있다.
일예로, 신재생 에너지 공급부(160)가 태양 발전 모듈로 구성된 경우, 태양 발전 모듈은 발전기의 도움 없이 태양전지를 이용하여 태양빛을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식을 적용한다.
태양 발전 모듈에서, 태양빛이 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 태양전지에 쪼여지면 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 태양전지에 정공(hole)과 전자(electron)가 발생하며, 이때, 정공은 P형 반도체 쪽으로, 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위차가 발생하면 전류가 흐르게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 비점오염원 저감장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 우수 유입구 후단에 배치되며, 스크린이 상부에 설치된 제 1 처리조;
    상기 제 1 처리조 후단에 배치된 제 2 처리조;
    상기 제 2 처리조 후단에 배치되며, 우수 유출구를 구비한 제 3 처리조;
    상기 제 1 처리조 내부에 설치되며, 상기 제 1 처리조의 침전 슬러리를 외부로 이송하는 제 1 펌프;
    상기 제 2 처리조 내부에 설치되며, 상기 제 2 처리조의 우수를 상기 제 3 처리조로 이송하는 제 2 펌프;
    상기 제 3 처리조의 상부에 설치된 필터; 및
    상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제 2 펌프에서 상기 제 3 처리조로 이송되는 우수는 상기 필터를 통과하며,
    상기 제 1 처리조는, 측면, 바닥면 및 상기 측면과 바닥면을 연결하는 경사면을 포함하고, 상기 경사면은 상기 바닥면을 향하여 하향 경사를 이루며,
    상기 제 1 펌프는 침전 슬러리를 이송하도록 상기 바닥면의 중심에 설치되며,
    상기 제 1 펌프를 통해 외부로 배출되는 침전 슬러리를 여과하여, 여과수와 슬러리로 분리하는 슬러리 고형화조;를 더 포함하며,
    상기 슬러리 고형화조에는 토양여과 기능이 있는 필터가 마련되는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 처리조의 수위를 측정하는 수위 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수위 센서에서 측정된 상기 제 1 처리조의 수위가 기 설정된 수위 범위인 경우, 상기 제 1 펌프를 동작시키는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 펌프, 상기 제 2 펌프, 상기 수위 센서 및 상기 제어부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 신재생 에너지 공급부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    야간의 경우, 상기 신재생 에너지 공급부를 통해 주간에 축적된 전기를 이용하여 상기 제 1 펌프, 상기 제 2 펌프, 상기 수위 센서 및 상기 제어부 중 적어도 하나는 동작하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.
  9. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190138067A (ko) * 2018-06-04 2019-12-12 한국농어촌공사 밭 지대 용수 확보를 위한 다기능 저류조

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KR20190138067A (ko) * 2018-06-04 2019-12-12 한국농어촌공사 밭 지대 용수 확보를 위한 다기능 저류조
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