KR101865757B1 - 저영향개발형 수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 초기우수에 함유된 각종 오염물질이 지중으로 침투하는 것을 방지하면서 토양침투를 증가시켜 저영향개발이 적합하게 적용할 수 있도록;
지중에 매설되며 상부에 빗물이 유입되는 개구가 형성된 공간부를 가지며 내외로 연통되어 상기 공간부에 유입된 빗물이 외부로 배수되는 다수의 통수공(21)이 형성된 저류본체(2)와; 두께를 가지고 상기 저류본체(2)의 외주면을 감싸면서 지중에 매설되는 자갈을 포함하는 자갈층(3)과; 두께를 가지고 상기 자갈층(3)의 외주면을 감싸면서 지중에 매설되는 모래를 포함하는 모래층(4)과; 상기 모래층(4)의 외주면을 감싸면서 도포되는 부직포를 포함하는 부직포층(5)과; 상기 저류본체(2)의 개구에 배치되며 상기 공간부로 빗물을 유입하되 상기 공간부에 수용된 빗물이 역류하는 것을 방지하도록 역류방지뚜껑(6)과; 상기 저류본체(2)의 공간부에 구비되며 물보다 비중이 작아 부유하도록 된 부석(浮石;pumic)(71)들이 상기 저류본체(2)의 공간부에 대하여 1/3의 면적의 공간을 채우도록 수용되며 상기 저류본체(2)의 공간부에 대하여 횡단면 형상과 맞춤되게 형성되도록 된 부유망(7);을 포함하여 이루어지는 저영향개발형 수처리장치(1)에 있어서; 상기 부유망(7)은, 상기 저류본체(2)의 내부에서 유입되는 빗물에 의해 부유하여 상기 저류본체(2)의 통수공(21)들을 폐쇄하지 않도록 되는 저영향개발형 수처리장치를 제공한다.

Description

저영향개발형 수처리장치{Water treatment device for low impact development}

본 발명은, 초기우수를 등과 같은 하수를 저류하여 지중으로 침투시켜 처리하도록 된 저영향개발형 수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 특히 초기우수에 함유된 대기중의 오염물질과 상업, 공업, 주택단지 및 도로면의 오물, 먼지, 오일, 기타오염물 등과 같은 각종 오염물질이 동시에 지중으로 침투하는 것을 방지하면서 토양침투를 증가시켜 수처리효율을 증대하여 저영향개발이 적합하게 적용할 수 있도록 된 저영향개발형 수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 초기우수에는, 대기중의 오염물질과 상업, 공업, 주택단지 및 도로면의 오물, 먼지, 오일, 기타오염물 등을 포함한 상태로 우수관을 통해 호소나 하천 등으로 흘러들어가고 있으며, 이러한 오염물질로 인하여 하천등의 수질이 오염되고 있는 실정이다.

한편, 저영향개발(低影響開發, Low-impact development, LID)은, 강우유출 발생지에서부터 침투, 저류를 통해 도시화에 따른 수생태계를 최소화하여 개발 이전의 상태에 최대한 가깝게 만들기 위한 토지이용 계획 및 도시 개발 기법을 말하는 거스올, 도시계획 차원에서 배수 시스템을 개선하여 지중으로의 투수면적을 늘려, 유출수의 침투를 보다 많이 하여 홍수 및 정화기능을 강화하고, 친환경적인 배수환경을 조성하여 건강한 물순환체계를 구축하도록 된 것이다.

한편, 근자에는, 토지개발로 인한 토지이용의 변화로 강우유출량이 증가하면서 도시 침수 등의 문제가 심화되고, 기온상승, 강우량, 강우강도 증가 및 국지성 호우 등 기후변화에 대한 대비와 특히 하천 건천화, 지하수 고갈, 도시 열섬현상 등 개발로 인한 문제해소가 필요한 실정이다.

이에 따라, 최근에는, 기존 또는 신설 우수BOX관을 이용하여 저류, 침투등의 기능 제공을 통해 오염물질 제거 및 불투수면으로 인해 발생되는 다양한 문제들을 완화하고 있는 실정이다.

한국특허출원번호 제10-2016-0034401호(명칭: 저영향개발기법 기반의 침투식 빗물저류 구조/2016.03.23.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 주차장의 하부에 설치되며, 상면과 상하류면이 개방되고, 내부에 여과재가 구비된 필터부; 상기 필터부의 외측에 결합되고, 상하류면이 개방되며, 상면에는 U형상의 식재공간이 구비되고, 상기 식재공간에는 빗물이 유입되는 빗물유입구와 토사와 식물로 구성된 식생부가 구비되는 저류부; 및 상기 저류부의 외측에 구비되는 침투부;를 포함하고, 상기 필터부, 상기 저류부, 상기 식생부 및 상기 침투부의 상면은 외측방향으로 하향경사지고, 상기 빗물유입구는 상기 식생부의 외측보다 높고 내측보다 낮아, 상기 주차장에서 내린 빗물은 상기 필터부, 상기 식생부, 상기 침투부를 통해 순차적으로 흘러내리고, 상기 빗물은 그 속에 포함된 오염물질이 상기 필터부에서 1차 여과되며, 상기 필터부에 빗물이 포화된 후 넘친 빗물은 상기 식생부에서 2차 여과되고, 상기 식생부를 넘친 빗물은 상기 침투부를 통해 지하로 침투되며, 상기 침투부가 포화되거나 침투가 지체되어 넘친 빗물은 상기 빗물유입구를 통해 상기 저류부로 유출되는 저영향개발기법(LID) 기반의 침투식빗물저류구조가 기재되어 있다.

그리고 한국특허출원번호 제10-2011-0112915호(명칭: 비점오염물 저감 기능을 가지는 도로빗물저류블록/2011.11.01.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 상하가 개방되고 좌우에 연결관이 형성된 직육면체 형상의 본체; 상기 본체 내에 삽입 장착되고, 유수에 포함된 침전물을 걸러내는 침전조; 상기 본체 내의 상기 침전조의 하부에 장착되고, 상기 침전조를 통과한 유수에 포함된 비점오염물을 여과하는 여과재를 포함하는 여과재층; 상기 여과재층의 하부를 포함한 상기 본체의 주변 아래에 충전된 쇄석을 포함하는 쇄석층; 및 상기 본체 내의 상기 침전조의 상부에 삽입 장착되고, 유수가 유입되지 않는 평상시에는 폐쇄되어 아래의 악취가 상기 본체의 입구로 방출되는 것을 차단하고, 유수가 유입될 때에 는 유수의 하중에 의해 개방되어 유수의 유입을 허용하는 악취차단문부; 을 포함하는 도로빗물저류블록이 기재되어 있다.

한편, 한국특허출원번호 제10-2009-0133714호(명칭: 기능성 침사조를 구비한 빗물 저류조/2009.12.30.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 외부로 부터 유입된 빗물을 일시적으로 저장하기 위하여 시설물 중앙에 침사조가 매립 시공되고, 상기 침사조 주변으로 유공파이프가 배치 시공되어지는 빗물 저류조 시설물에 있어서, 상기 침사조는, 상부가 개방된 사각형태의 콘크리트 구조물인 하부 블럭체와; 상기 하부 블럭체 상부에 안착 구성되며, 상부와 하부가 개방되고 측벽면에는 다수의 통공이 형성되어져 있는 사각형태 콘크리트 구조물인 중단 블럭체와; 상기 중단 블럭체의 상부에 안착 구성되며, 하부가 개방되고 상부에는 일정크기의 개구홀이 형성된 사각형태 콘크리트 구조물인 상부 블럭체와; 상기 하부 블럭체의 저면을 지지하기 위한 베이스판과; 상기 상부 블럭체의 측벽에 연결되어 외부로 부터 빗물의 유입을 안내하는 빗물안내관과; 상기 상부 블럭체의 상부에 구성되어 개구홀을 개폐시키는 개폐뚜껑과; 상기 중단 블럭체의 통공을 통해 배출되어 유공파이프로 유입되어지는 빗물의 정화를 위해 중단 블럭체 외측에 구비된 투수층;을 포함하는 구성된 저류조가 기재되어 있다.

또한, 한국특허출원번호 제10-2003-0071842호(명칭: 빗물의 저류 및 저감용 맨홀설비장치/2003.10.15.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 유입되는 빗물을 지중(地中)에 매설되는 유입관 및 이에 연락되게 설치한 유출관을 통해 배출되게 한 빗물 배출장치에 있어서, 지중에 단계적으로 매설되어 상기 유출입관들과 상호 연락되게 연결되어 빗물의 배출을 단계적으로 저류, 저감하여 배출되게 하며, 빗물의 자연배출을 위해 지중과 연락되는 다수개의 침투공들이 간격을 두고 형성된 뚜껑을 갖는 맨홀본체; 및 상기 맨홀본체의 바닥으로부터 적어도 그 상단부가 유입관과 대응되는 높이로 입설되어 그 내부를 2개의 칸으로 구획하며, 유입관으로부터 유출관으로 유동되는 빗물의 유속흐름의 감속을 유도하기 위해 하부에는 구획칸들을 연락되게 하기위한 유통공이 설치된 구획벽을 포함하는 빗물의 저류 및 저감용 맨홀설비장치가 기재되어 있다.

1. 한국특허출원번호 제10-2016-0034401호(명칭: 저영향개발기법 기반의 침투식 빗물저류 구조/2016.03.23.) 2. 한국특허출원번호 제10-2011-0112915호(명칭: 비점오염물 저감 기능을 가지는 도로빗물저류블록/2011.11.01.) 3. 한국특허출원번호 제10-2009-0133714호(명칭: 기능성 침사조를 구비한 빗물 저류조/2009.12.30.) 4. 한국특허출원번호 제10-2003-0071842호(명칭: 빗물의 저류 및 저감용 맨홀설비장치/2003.10.15.

그러나, 상기와 같은 종래의 저류조 등과 같은 수처리장치들은, 초기우수 등과 같은 빗물에 함유된 오염물질의 여과효율이 떨어져 비환경적인 문제점이 있었다.

아울러, 저류되는 빗물의 지중으로 투수율이 떨어져 수처리효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 따라, 저영향개발(LID)에 적합하게 적용되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 초기우수에 함유된 대기중의 오염물질과 상업, 공업, 주택단지 및 도로면의 오물, 먼지, 오일, 기타오염물 등과 같은 각종 오염물질이 동시에 지중으로 침투하는 것을 방지하면서 토양침투를 증가시켜 수처리효율을 증대하여 저영향개발이 적합하게 적용할 수 있도록 된 저영향개발형 수처리장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 저영향개발형 수처리장치는, 지중에 매설되며 상부에 빗물이 유입되는 개구가 형성된 공간부를 가지며 내외로 연통되어 상기 공간부에 유입된 빗물이 외부로 배수되는 다수의 통수공이 형성된 저류본체와; 두께를 가지고 상기 저류본체의 외주면을 감싸면서 지중에 매설되는 자갈을 포함하는 자갈층과; 두께를 가지고 상기 자갈층의 외주면을 감싸면서 지중에 매설되는 모래를 포함하는 모래층과; 상기 모래층의 외주면을 감싸면서 도포되는 부직포를 포함하는 부직포층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 저류본체의 개구에는 상기 공간부로 빗물을 유입하되 상기 공간부에 수용된 빗물이 역류하는 것을 방지하도록 역류방지뚜껑이 배치되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 저영향개발형 수처리장치는, 초기우수가 역류방지뚜껑을 경유하여 저류본체의 공간부로 수용되어 저류되는 중에 통수공을 통하여 외부로 침투하여 투수되며; 초기우수가 지중으로 투수되는 중에 함유된 각종 오염물질이 자갈층과 모래층 및 부직포층을 통과하면서 여과되어 지중으로 오염물질이 전파되지 않도록 되어 친환경적으로 초기우수를 처리하는 효과를 가진다.

아울러, 저류본체의 전면적에 걸쳐 형성된 통수공을 통해 투수되는 면적을 극대화함으로써, 수처리효율을 증대하는 효과를 가지어 저영향개발이 적합하게 적용할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치를 보인 개략 단면 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치의 사용상태를 보인 개략 단면 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치의 다른 사용 예를 보인 개략 단면 예시도.
도 4 및 도 5는, 본 발명에 따른 다른 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치를 보인 개략 단면 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 및 도 2는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치(1)는, 지중에 매설되어 지상에서 유입되는 초기우수 등과 같은 빗물을 유입받아 저류하는 중에 지붕으로 침투시켜 홍수 및 정화기능을 강화하고, 친환경적인 배수환경을 조성하여 건강한 물순환체계 형성하는 저영향개발형기번의 수처리설비에 적용된다.

이러한 본 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치(1)는, 지중에 매설되며 상부에 빗물이 유입되는 개구가 형성된 공간부를 가지며 내외로 연통되어 상기 공간부에 유입된 빗물이 외부로 배수되는 다수의 통수공(21)이 형성된 저류본체(2)와; 두께를 가지고 상기 저류본체(2)의 외주면을 감싸면서 지중에 매설되는 자갈을 포함하는 자갈층(3)과; 두께를 가지고 상기 자갈층(3)의 외주면을 감싸면서 지중에 매설되는 모래를 포함하는 모래층(4)과; 상기 모래층(4)의 외주면을 감싸면서 도포되는 부직포를 포함하는 부직포층(5)을 포함하여 이루어진다.

즉, 초기우수가 상기 저류본체(2)의 개구를 경유하여 상기 공간부로 수용되어 저류되는 중에 다수의 상기 통수공(21)을 통하여 외부로 침투하여 투수된다.

이에 따라, 호수, 하천으로 유입되는 빗물의 양을 적절하게 조절하여 홍수 등과 같은 재해를 방지하여 효율적인 수처리기능을 수행하게 된다.

아울러, 초기우수가 지중으로 상기 통수공(21)들을 통해 투수되는 중에 초기우수에 함유된 각종 오염물질이 상기 자갈층(3)과 상기 모래층(4) 및 상기 부직포층(5)을 순차적으로 통과하면서 여과되어 지중으로 오염물질이 전파되지 않는다.

이에 따라, 지중에 대한 오염을 방지함으로써 친환경적으로 초기우수를 처리하게 된다.

상기에서 저류본체(2)는, 콘크리트혼합물로 이루어지며 상기 통수공(21)이 외측면과 저면에 다수개가 사이 간격을 가지면서 각각 형성되는 것이 바람직하며; 이에 따라, 지중에서 그 형태를 안정적으로 유지함여 빗물이 저류하는 공간을 안정적으로 형성하고 유지함은 물론, 상기 저류본체(2)의 전면적에 걸쳐 고르게 형성된 상기 통수공(21)들을 통해 지중으로 투수되는 면적을 극대화함으로써, 수처리효율이 증대되는 것이 가장 바람직하다.

한편, 상기 저류본체(2)의 개구에는, 상기 공간부로 빗물을 유입하되 상기 공간부에 수용된 빗물이 역류하는 것을 방지하도록 역류방지뚜껑(6)이 배치되는 것이 바람직하며; 이에 따라, 상기 저류본체(2) 및 상기 자갈층(3)과 상기 모래층(4) 및 상기 부직포층(5)에 침착여과된 오염원이 역류하여 호수 및 하천을 오염시키는 것을 방지하게 되는 것이 가장 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치(1)는, 노변에 설치되어 빗물을 유입받아 이동시키도록 된 우수통로의 바닥면과 상기 저류본체(2)의 개구가 일치하도록 하여 지중에 매설되는 것이 바람직하며; 상기 우수통로를 빗물이 이동하는 중에 빗물이 상기 저류본체(2)로 유입되어 저류 및 지중으로의 투수가 이루어지도록 되는 것이 바람직하다.

상기에서 우수통로는, 도 1에서 도시된 바와 같이, 상부에 빗물이 유입되는 유입공들이 사이간격을 가지면서 형성되며, 콘크리트혼합물로 이루어지는 '관(管;pipe)' 형태의 콘크리트관(100)으로 이루어질 수 있으며; 도 3에서 도시된 바와 같이, 지중에 매립되는 맨홀(200)의 바닥에 상기 저류본체(2)의 개구가 노출되게 매설되어 적용될 수 있는 것으로, 사용처 및 사용자의 선택에 따라 적용하는 것이 바람직하다.

도 4 및 도 5는, 본 발명에 따른 다른 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 저영향개발형 수처리장치(1)에서, 상기 저류본체(2)의 공간부에는, 물보다 비중이 작아 부유하도록 된 부석(浮石;pumic)(71)들이 수용되되; 상기 저류본체(2)의 공간부에 대하여 1/3의 면적의 공간을 채우도록 된 부유망(7)에 수용되며; 상기 부유망(7)의 형상은, 상기 저류본체(2)의 공간부에 대하여 횡단면 형상과 맞춤되게 형성되어, 상기 개구를 통해 유입되는 초기우수가 상기 부석(71)들을 통과한 후, 상기 저류본체(2)의 하부로 유도되도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 초기우수가 상기 개구를 통해 유입됨과 동시에 상기 부석(71)들에 의해 1차적으로 여과되어 상기 통수공(21)을 통해 지중으로 침투됨에 따라 여과효율이 증대된다.

아울러, 상기 저류본체(2)로 빗물이 유입됨과 동시에 상기 부석(71)들이 수용된 상기 부유망(7)이 부유하여 상기 저류본체(2)의 통수공(21)들을 폐쇄하지 않아 투수율을 저하시키지 않게 되어, 수처리효율이 저하되지 않으면서 여과효율이 향상된다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 수처리장치 100 : 콘크리트관
200 : 맨홀 2 : 저류본체
21 : 통수공 3 : 자갈층
4 : 모래층 5 : 부직포층
6 : 역류방지뚜껑 7 : 부유망
71 : 부석

Claims (2)

1. 지중에 매설되며 상부에 빗물이 유입되는 개구가 형성된 공간부를 가지며 내외로 연통되어 상기 공간부에 유입된 빗물이 외부로 배수되는 다수의 통수공(21)이 형성된 저류본체(2)와; 두께를 가지고 상기 저류본체(2)의 외주면을 감싸면서 지중에 매설되는 자갈을 포함하는 자갈층(3)과; 두께를 가지고 상기 자갈층(3)의 외주면을 감싸면서 지중에 매설되는 모래를 포함하는 모래층(4)과; 상기 모래층(4)의 외주면을 감싸면서 도포되는 부직포를 포함하는 부직포층(5)과; 상기 저류본체(2)의 개구에 배치되며 상기 공간부로 빗물을 유입하되 상기 공간부에 수용된 빗물이 역류하는 것을 방지하도록 역류방지뚜껑(6)과; 상기 저류본체(2)의 공간부에 구비되며 물보다 비중이 작아 부유하도록 된 부석(浮石;pumic)(71)들이 상기 저류본체(2)의 공간부에 대하여 1/3의 면적의 공간을 채우도록 수용되며 상기 저류본체(2)의 공간부에 대하여 횡단면 형상과 맞춤되게 형성되도록 된 부유망(7);을 포함하여 이루어지는 저영향개발형 수처리장치(1)에 있어서;
   상기 부유망(7)은,
   상기 저류본체(2)의 내부에서 유입되는 빗물에 의해 부유하여 상기 저류본체(2)의 통수공(21)들을 폐쇄하지 않도록 되는 것을 특징으로 하는 저영향개발형 수처리장치.
2. 삭제

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