KR101866475B1 - 부하방지 비점오염처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측에 빗물이 유입되는 제 1라인과 타측에 월류수가 배출되는 제 2라인이 형성되며 내부에 웨어가 형성되어 공간이 구획되고, 제 1라인이 형성된 공간과 연통하는 공급라인이 형성된 유량조절조; 내부에 공간이 형성되며 일측에 상기 공급라인과 연통하는 유입라인과 타측에 제 2라인과 연통하는 유출라인이 형성되는 본체와, 상기 본체에 형성되며 하면에 복수의 종유입로가 형성되고 내부에 하나 이상의 부상여재가 구성되며 하부에 상기 부상여재를 세척하기 위한 세척관이 형성된 여과챔버와, 상기 여과챔버와 연하여 하부에서 미세버블을 토출하는 미세버블토출관이 형성된 미세버블챔버와, 상기 여과챔버와 상기 미세버블챔버가 연통하도록 구성되며 여과챔버를 통과한 물이 유입되어 내부에 충진된 세리사이트볼 간의 간극을 통과하면서 원적외선에 노출되도록 하여 활성화 된 물이 미세버블챔버로 유입되도록 하는 활성화부를 포함하는 비점오염처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하방지 비점오염처리 시스템에 관한 것이다.

Description

부하방지 비점오염처리 시스템{NON-POINT POLUTION REDUCING SYSTEM FOR PREVENTING LOAD}

본 발명은 유량조절조에 의해 강우시 농도에 따라 비점오염처리장치의 유입유량을 제어함으로써 유량부하 및 오염부하를 방지하고, 초기우수 처리에 있어 여과작용에 더하여 미세버블에 의한 처리가 이루어짐으로써 초기우수에 포함된 난분해성의 유기물 등도 처리할 수 있도록 하여 별도의 처리시설 없이 방류수질을 향상시킬 수 있는 비점오염처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 오염물질은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원으로부터 배출되는 점오염물질과 농경지, 건축현장, 광산, 폐기물처리장, 쓰레기매립장, 도심지 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원으로부터 배출되는 비점오염물질로 나눌 수 있다.

특히, 비점오염물질의 경우에는 하천, 호수 등의 공공 수역이나 지하수 등의 오염부하에 대해 약 20∼40%에 달할 정도로 수질 염을 일으키는 주된 요인으로 작용하기 때문에, 비점오염물질이 포함된 초기 우수를 하천, 호수 등의 공공 수역이나 지하수로 정화 없이 흘려보내지 않는 것이 무엇보다도 중요하다.

이러한 비점오염원을 처리하는 장치(시설)들은 크게 장치형, 시설형, 자연정화형 등으로 분류할 수 있으며, 처리방법에 따라 여과형과 비여과형으로 나눌 수 있다. 이중 비여과형은 대부분 침전식이나 싸이클론 등에 의한 원심분리식이 주를 이룬다.

한편 여과형의 예를 설명하면 대한민국 특허등록 제10-894022호 "비점오염물질 처리장치"가 제시되는 바, 본 기술은 초기 강우 유출수가 유입되도록 내측에 상향 돌출되게 형성되는 가변웨어가 구비되며, 일측에 유입관이 형성되는 우수관; 상단에 파지부가 형성되며, 외면에 스크린이 형성되고, 상기 유입관을 통해 상기 초기 강우 유출수가 유입되어 상기 유출수와 고형물을 분리하는 고형물 분리기와, 상기 고형물 분리기를 감싸는 중공의 형상으로 형성되어 상기 유출수와 유분성분을 분리하는 유수 분리기 및 상기 고형물 분리기의 하부에 형성되어 상기 고형물이 저장되는 침사조를 포함하는 제 1 처리부; 상기 제 1 처리부에서 처리된 상기 유출수가 유입되도록 제 1 유입공이 형성되고, 상기 유출수에 포함되는 오염물질이 침전되는 여과침전저류조가 형성되며, 미세 오염물질과 상기 유출수를 정화하는 미세여과벽체가 구비된 제 2 처리부; 상기 제 2 처리부에서 처리된 상기 유출수가 유입되는 제 3 유입공이 형성되며, 상기 유출수를 최종적으로 정화하기 위해 외주에 다수의 정유공이 형성된 카트리지 다공성 필터와, 상기 카트리지 다공성 필터의 내부에 구비되며 외주에 다수의 유출입공이 형성된 유출입 부재와, 상기 카트리지 다공성 필터 및 상기 유출입 부재가 고정되는 고정부 및 상기 고정부와 연결되는 필터 지지부재를 포함하는 제 3 처리부 등의 구성을 제시한다.

그러나 상기 기술에 있어서는 초기우수와 더불어 그 이후의 우수에 대해서도 동일한 처리방식에 의해 처리를 함으로써 부하의 문제가 있으며, 초기우수에 포함되는 난분해성의 오염물질의 처리를 기대할 수 없어 방류수질기준을 맞추기 위해 별도의 시설을 요하는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제10-894022호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부하를 제어하면서도 별도의 처리시설 없이 방류수질기준을 충족할 수 있는 처리가 가능한 비점오염처리 시스템을 제공하고자 함이다.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 부하방지 비점오염처리 시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라함)은, 일측에 빗물이 유입되는 제 1라인과 타측에 월류수가 배출되는 제 2라인이 형성되며 내부에 웨어가 형성되어 공간이 구획되고, 제 1라인이 형성된 공간과 연통하는 공급라인이 형성된 유량조절조; 내부에 공간이 형성되며 일측에 상기 공급라인과 연통하는 유입라인과 타측에 제 2라인과 연통하는 유출라인이 형성되는 본체와, 상기 본체에 형성되며 하면에 복수의 종유입로가 형성되고 내부에 하나 이상의 부상여재가 구성되며 하부에 상기 부상여재를 세척하기 위한 세척관이 형성된 여과챔버와, 상기 여과챔버와 연하여 하부에서 미세버블을 토출하는 미세버블토출관이 형성된 미세버블챔버와, 상기 여과챔버와 상기 미세버블챔버가 연통하도록 구성되며 여과챔버를 통과한 물이 유입되어 내부에 충진된 세리사이트볼 간의 간극을 통과하면서 원적외선에 노출되도록 하여 활성화 된 물이 미세버블챔버로 유입되도록 하는 활성화부를 포함하는 비점오염처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 유량조절조에는, 상기 웨어가 형성되어 공간을 구획하되, 상기 제 1라인에서 상기 공급라인 방향으로 공간이 좁아지는 형상으로 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 본체에는, 복수의 횡유입로가 형성되는 격벽에 의해 구획되어 유입라인과 연통하는 침전공간과 상기 여과챔버가 형성되는 여과공간이 형성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 활성화부는, 상기 여과챔버로부터 물이 유입되도록 하는 복수의 유입공과 활성화 된 물이 상기 미세버블챔버로 유출되도록 하는 복수의 유출공과 상,하면 내측에 구성되는 열조사수단과 내부에 충진되며 상기 열조사수단에 의해 가열되어 유입된 물에 원적외선을 방사하는 복수의 세리사이트볼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 미세버블토출관은, 내부에 공기가 유입되는 횡관과 상기 횡관에서 방사형으로 일정 이격을 형성하며 돌출되되 복수의 토출공이 형성된 토출돌기를 포함하는 내관부; 상기 횡관의 외주연에 구성되며 내부에 유로가 형성되도록 나선형으로 스트립을 감아 형성된 유닛관이 감기면서 종,횡으로 적층되어 내부에 상기 토출돌기가 내재되도록 하는 외관부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 유닛관은 상기 외관부의 외주연 방향으로 유닛관을 형성하는 스트립의 간극이 작아지도록 상기 내관부에 감기면서 적층되어 외관부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템은, 비점오염처리장치 전단으로 유량조절조를 구성함에 따라 강우시 오염농도에 따라 처리가 가능하여 유량부하, 오염부하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 시스템은, 초기우수 등 유입수의 처리에 있어 난분해성의 유기물 등의 경우도 처리가 되도록 하여 별도의 후처리시설이 없이도 방류수질기준을 만족하는 처리수를 방류할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 시스템을 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 구성인 비점오염처리장치를 나타내는 개략도이고,
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 비점오염처리장치의 작동상태도이고,
도 4는 본 발명의 일 구성인 비점오염처리장치에 있어 활성화부의 작동상태도이고,
도 5는 본 발명의 일 구성인 비점오염처리장치에 있어 미세버블토출관의 실시 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 시스템은, 일측에 빗물이 유입되는 제 1라인(220)과 타측에 월류수가 배출되는 제 2라인(230)이 형성되며 내부에 웨어(211)가 형성되어 공간이 구획되고, 제 1라인(220)이 형성된 공간과 연통하는 공급라인(240)이 형성된 유량조절조(200); 내부에 공간이 형성되며 일측에 상기 공급라인(240)과 연통하는 유입라인(111)과 타측에 제 2라인(230)과 연통하는 유출라인(112)이 형성되는 본체(110)와, 상기 본체(110)에 형성되며 하면에 복수의 종유입로(121)가 형성되고 내부에 하나 이상의 부상여재(130)가 구성되며 하부에 상기 부상여재(130)를 세척하기 위한 세척관(122)이 형성된 여과챔버(120)와, 상기 여과챔버(120)와 연하여 하부에서 미세버블을 토출하는 미세버블토출관(171)이 형성된 미세버블챔버(170)와, 상기 여과챔버(120)와 상기 미세버블챔버(170)가 연통하도록 구성되며 여과챔버(120)를 통과한 물이 유입되어 내부에 충진된 세리사이트볼(154) 간의 간극을 통과하면서 원적외선에 노출되도록 하여 활성화 된 물이 미세버블챔버(170)로 유입되도록 하는 활성화부(150)를 포함하는 비점오염처리장치(100);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉 우천시 등에 우수가 상기 유량조절조(200)로 유입됨에 있어 오염농도가 높은 초기우수의 경우 상기 비점오염처리장치(100)를 통해 침전, 여과 및 미세버블 처리가 되고, 초기 이후로 오염농도가 비교적 낮은 우수의 경우 바로 유출시켜 상기 비점오염처리장치(100)를 통해 정화 처리된 처리수와 함께 방류시킬 수 있도록 하는 것이다. 이와 같은 과정을 통해 유입되는 우수에 있어 오염농도별로 처리가 가능하도록 하여 비점오염처리장치(100)의 용량을 줄일 수 있으면서도 부하를 방지하도록 할 수 있는 것이다.

우선 상기 유량조절조(200)는 도 1에서 보는 바와 같이 내부에 공간이 형성되는 4각 용기형상으로 그 형상의 몸체(210)를 갖는데 그 형상을 한정하지는 않는다.

상기 몸체(210)의 일측에는 제 1라인(220)이 형성되어 우수가 유입되도록 하는 것이며, 타측에는 제 2라인(230)이 형성되어 내부에 형성된 웨어(211)를 월류하는 우수(월류수)가 배출되도록 하는 것이다. 상기 웨어(211)는 상기 몸체(210)의 내부에 공간이 구획되도록 형성되며, 상기 웨어(211)에 의해 구획된 공간 중 상기 제 1라인(220)이 형성된 공간과 연통하도록 공급라인(240)이 형성되도록 한다.

이와 같이 구성하여 상기 제 1라인(220)으로 유입되는 우수는 상기 웨어(211)에 의해 상기 공급라인(240)으로 우선적으로 유도되고 우수가 계속적으로 유입됨에 따라 일정시간 및 일정유입유량을 초과하는 경우 유입되는 우수가 상기 웨어(211)를 월류하여 상기 제 2라인(230)으로 배출되도록 하는 것이다.

즉 상기 유량조절조(200)에 의해 오염도가 높은 초기우수(Wa)의 경우 비점오염처리장치(100)를 통해 방류수질기준에 맞도록 처리가 되도록 하고 초기 이후 오염도가 낮은 우수(Wb)의 경우 월류시켜 바로 제 2라인(230)을 통해 배출토록 하는 것이다.

특히 도 1에서 보는 바와 같이 상기 웨어(211)는 상기 유량조절조(200)를 구획하되, 상기 몸체(210)를 대각방향으로 구획하도록 하며, 상기 제 1랑인(220)에서 상기 공급라인(240) 방향으로 공간이 좁아지는 형상으로 구성되는 것이다.

이렇게 구성하는 이유는 유입된 우수의 유동에 있어 공간의 너비가 좁아지도록 하여 상기 공급라인(240)에서 유속을 증가시키기 위함이며 이는 유입된 우수의 유속저하로 유량조절조(200)에 우수에 혼입된 이물질이 침적되는 것을 방지하고자 함이다. 즉 우수에 혼입된 이물질은 상기 공급라인(240)을 통해 비점오염처리장치(100)로 유입시키도록 하여 처리가 되도록 하는 것이다.

이에 초기 우수는 상기 웨어(211)의 유도에 의해 이물질의 침적없이 상기 공급라인(240)을 통해 비점처리장치(100)로 유도되도록 하는 것이며, 유입되는 우수량이 증가하면서 상기 웨어(211)를 월류하는 우수는 상기 제 2라인(230)을 통해 외부로 배출되도록 하는 것이다.

상기 비점오염처리장치(100)는 초기우수 등 오염도가 높은 우수를 상기 본체(110)로 유입하여 상기 부상여재(130)를 통해 여과된 처리수를 상기 활성화부(150)에서 활성화 시키고 이렇게 활성화 된 물이 상기 미세버블챔버(170)에서 미세버블에 혼입되도록 하여 난분해성의 유기물 등의 경우도 처리가 되도록 함으로써 방류수질을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

즉 초기우수의 경우 오염도가 높아 난분해성의 오염물질이 혼입되어 있는데 본 발명에 있어서 비점오염처리장치(100)의 경우 이러한 난분해성의 오염물질도 처리가 되도록 하여 별도의 처리장치 없이 방류수질기준에 맞는 처리가 가능하도록 하는 것이다.

우선 상기 본체(110)는 내부에 유입수를 저장할 수 있는 공간이 형성되는 것으로 그 재질을 한정하지 않는다.

바람직하게 상기 본체(110)는 복수의 횡유입로(115)가 형성되는 격벽(114)에 의해 구획되어지는 바, 상기 본체(110) 일측에 형성되는 유입라인(111)과 연통하는 침전공간(116)과 상기 여과챔버(120)가 형성되는 여과공간(117)이 구성되도록 하는 것이다.

또한 상기 여과공간(117)과 연하여 미세버블챔버(170)가 구성되도록 하는 것이다. 이렇게 상기 본체(110)를 구획하는 이유는 초기우수 등 유입수에 있어 비중이 큰 이물질을 상기 침전공간(116)을 통해 우선적으로 걸러낸 후에 그 외 유입수에 혼입된 이물질에 대해서 상기 여과공간(117)에서 걸러내도록 하기 위함이다.

그 외 상기 본체(110)에는 외부와 연통하여 유입수 유입, 처리수 배출, 슬러지 배출 등의 기능을 하는 복수의 라인이 구성되는 바, 상기 미세버블챔버(170)와 연통하도록 유출라인(112)이 구성되어 처리수가 외부로 방류되도록 하고, 상기 미세버블챔버(170)와 연통하도록 부유물처리라인(118)이 구성되어 미세버블작용에서 발생된 부유물질을 외부로 배출토록 하며, 상기 침전공간(116) 및 상기 여과공간(117)에 각각 연결되어 여과작용 또는 세척작용에서 침전된 이물질을 외부로 배출하는 슬러지배출라인(113)이 구성된다.

상기 여과챔버(120)는 상기 본체(100) 일측 상단부에 형성되며 상기 여과챔버(120)의 내부와 상기 여과공간(117)은 복수의 종유입로(121)에 의해 연통되는데, 상기 종유입로(121)는 상기 여과챔버(120)의 하면에 형성되어 상기 침전공간(116)에서 상기 여과공간(117)으로 유입된 유입수의 수위가 높아지면서 상기 종유입로(121)를 통해 상기 여과챔버(120) 내부로 유입되도록 하는 것이다.

상기 부상여재(130)는 상기 여과챔버(120) 내부에 구성되어 상기 여과챔버(120)에서 수위가 상승함에 따라 부유되도록 하는 구성으로, 도면에 도시된 바는 없으나 내부에 비중이 작은 부상재질의 여과재가 충진된 메쉬형태의 하우징으로 구성될 수 있다.

당연히 하우징의 메쉬는 충진되는 여과재의 입경보다 작아 여과재가 하우징의 외부로 유출되는 것을 방지하여야 한다.

상기 부상여재(130)는 하나 이상이 구성되는 바, 이렇게 복수로 구성되도록 하는 것은 설치 및 교체가 용이하도록 하기 위함이며, 일부 부상여재(130)에만 폐색이 발생하는 경우 해당 부상여재(130)만을 세척이 가능하도록 하기 위함이다.

상기 세척관(122)은 상기 부상여재(130)를 세척하여 여과과정에서 상기 부상여재(130)에 침적된 이물질을 제거하기 위한 구성에 해당한다.

상기 세척관(122)은 상기 부상여재(130)의 하부에 구성되며 공기 또는 세척수가 유입되도록 하여 부상여재(130)에 공기 또는 세척수가 분사되도록 하는 구성이다.

이를 더욱 상세히 설명하면 상기 세척관(122)은 상기 여과챔버(120)의 하면에 구성되는 것으로 밸브에 의해 브로워(140)에 연결되는 경우 상기 세척관(122)으로 공기가 토출되는 것이다.

이렇게 상기 부상여재(130) 하부에서 공기가 분사되면 상기 부상여재(130) 내부로 분사된 공기가 침투하게 되는 것이며, 부상여재(130)로 침투된 공기에 의해 부상여재(130)의 내압이 증가되어 내부에 침적된 이물질은 상기 부상여재(130)로부터 탈리가 되도록 하는 것이다.

또한 탈리된 이물질은 침전되어 슬러지배출라인(113)을 통해 외부로 배출되도록 하는 것이다.

상기에서 본 바와 같이 본 발명에 있어 세척관(122)으로 공기를 분사하도록 함에 따라 기존에 세척수에 의한 여재의 세척의 경우 여재로부터 탈리된 이물질 중 수중에 분포하는 물과 비중이 비슷한 이물질의 제거가 용이하지 않은 바, 본 발명에서는 공기를 이용함에 따라 부상여재(130)로부터 침적된 이물질의 탈리와 탈리된 이물질을 침전시킴으로써 부상여재(130)에 침적된 이물질의 처리효율이 배가되는 것이다.

또한, 상기 세척관(122)은 유출라인(112)에도 밸브로 연결되어 세척수를 분사함에 의해 물리적으로 상기 부상여재(130)로부터 침적된 이물질을 탈리시키도록 할 수 있다.

즉 본 발명은 세척수와 공기를 선택적/병합적으로 부상여재(130)에 분사함으로써 이물질의 탈리효율을 배가시키면서 탈리된 이물질이 침전되도록 하여 제거효율을 높이도록 하는 것이다.

상기 유출라인(112)에 밸브를 통해 순환라인(119)이 연결됨으로써 별도의 세척수를 마련할 필요없이 처리수를 세척수로 유용할 수 있도록 함이 타당하다.

이하에서는 본 발명에 의해 수행되는 여과작용과 세척작용을 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 3a 및 도 3b는 도 2의 기본 예에 의해 설명한다.

우선 도 3a는 여과작용을 도시하는 것으로, 유입라인(111)을 통해 초기우수 등 유입수가 본체(110)의 침전공간(116)으로 유입된다.

침전공간(116)에서 저류되는 유입수(W1)는 자연발생적으로 비중이 큰 이물질(S1)이 침전되며, 이렇게 비중이 비교적 큰 이물질(S1)이 제거된 유입수(W2)는 복수의 횡유입로(115)를 통해 여과공간(117)으로 유입된다.

상기 여과공간(117)으로 유입된 유입수(W2)는 수위가 상승함에 따라 상기 여과챔버(120)로 종유입로(121)를 통해 유입되며, 복수의 부상여재(130)를 통과하여 여과된 처리수(W3)가 활성화부(150)를 거쳐 미세버블챔버(170)로 유입되도록 하는 것이다.

이 과정에서 상기 여과공간(117)의 수위에 따라 상기 부상여재(130)는 상,하로 부유 또는 침강하게 되는 것이며, 여과수단을 부상여재(130)로 구성함에 의해 그만큼 공간 경제적으로 장치를 구성할 수 있게 되는 것이다.

이렇게 여과과정이 진행되다보면 상기 부상여재(130) 중 일부 또는 전부에 이물질이 침적되어 여과효율이 저하되며 처리효율이 떨어짐에 따라 수위가 상승하게 된다.

이를 방지하기 위해 도 3b에서는 세척작용을 도시하고 있다. 이러한 세척작용은 수동에 의해서도 작동케 할 수 있으나, 본 발명에서는 도 3b에서 보는 바와 같이 상기 침전공간(116)의 상단부에 수위센서(160)를 구성하고, 상기 수위센서(160)의 신호를 받아 상기 세척관(122)을 제어하도록 하는 제어부(도면에 도시된 바 없음)가 구성되도록 하여 상기 침전공간(116)의 수위가 가동임계수위를 초과하면 상기 부상여재(130)가 폐색된 것으로 간주하여 상기 제어부는 수위센서(160)로부터의 신호에 기해 상기 세척관(122)을 제어하여 세척작용이 자동적으로 수행되도록 할 수 있다.

여기서 "가동임계수위"는 기 설정된 임계치로 "가동임계수위"를 초과하는 경우 상기 부상여재(130)가 폐색되어 처리수의 원활한 유출이 이루어지지 않는 것으로 간주하는 것이다. 이러한 임계치는 경험적으로 판단하여 장치에 기 입력하여 자동적으로 세척관(122)이 작동되도록 하는 것이다. 이 경우 상기 제어부는 브로워(140), 밸브 등을 제어하여 세척작용이 수행되도록 하는 것이다.

세척작용이 시작되면 도 3b에서 보는 바와 같이 유입라인(111)이 off되어 유입수가 차단되고, 상기 여과챔버(120) 내에 저류되어 있던 물이 유출라인(112) 등을 통해 배출되면서 수위가 하강한다.

이와 동시에 상기 부상여재(130)는 폐색에 의해 내부에 수분이 포화되어 팽창이 된다. 이때 상기 브로워(140)를 작동시켜 상기 세척관(122)을 통해 상향으로 분사되도록 하는 것이다.

이렇게 팽창된 부상여재(130) 하부에서 공기가 분사되면 공기가 팽창된 부상여재(130) 내부로 유입되어 팽창된 부상여재(130)에 내부에서 가압력이 발생되도록 하며, 이렇게 발생된 가압력에 의해 상기 부상여재(130)에 침적된 이물질(S2)은 부상여재(130)로부터 이탈되려는 수분과 함께 상기 부상여재(130)로부터 탈리가 되고, 탈리된 이물질(S2)은 침전되는 것이다.

최종적으로 침전된 이물질(S2)은 슬러지배출라인(113)을 통해 외부로 배출되도록 하는 것이다.

상기에서 언급한 바와 같이 상기 여과챔버(120)에서 여과처리가 이루어진 물은 상기 활성화부(150)로 유입되어 활성화가 이루어지며 이렇게 활성화 된 물이 상기 미세버블챔버(170)로 유입되도록 하는 것이다.

상기 활성화부(150)는 도 4에서 보는 바와 같이 상기 여과챔버(120)로부터 물이 유입되도록 하는 복수의 유입공(151)과 활성화 된 물이 상기 미세버블챔버(170)로 유출되도록 하는 복수의 유출공(152)과 상,하면 내측에 구성되는 열조사수단(153)과 내부에 충진되며 상기 열조사수단(153)에 의해 가열되어 유입된 물에 원적외선을 방사하는 복수의 세리사이트볼(154)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여과챔버(120)에서 여과처리 된 물(W3-1)이 상기 유입공(151)을 통해 유입되어 상기 세리사이트볼(154)에 의해 활성화가 이루어지고 이렇게 활성화 된 물(W3-2)이 상기 유출공(152)을 통해 미세버블챔버(170)로 유입되도록 하는 것이다.

상기 열조사수단(153)은 도면에 도시된 바는 없으나 전기적 인가에 의해 열을 발산시키는 열선 등이 내재되는 구성으로 상기 열조사수단(153)의 작동에 의해 도 3에서 보는 바와 같이 상기 세리사이트볼(154)로 열(E1)을 조사토록 하는 것이다.

이렇게 상기 열조사수단(153)에 의해 열(E1)이 조사되도록 하는 이유는 세리사이트볼(154)에 열이 전달되도록 하여 세리사이트볼(154)에서 원적외선 영역의 전자파(E2)가 방출되도록 하기 위한 것이다.

상기 세리사이트볼(154)은 상기 활성화부(150)에 충진되며 특히 상기에서 언급한 바와 같이 물에 원적외선 영역의 전자파를 방사시켜 물을 활성화 시키기 위한 구성에 해당한다.

상기 세리사이트볼(154)은 원석인 세리사이트를 채광한 후 기타 불순물을 제거하는 다양한 공지의 방법에 의한 정제과정을 거친다. 정제과정을 거친 세리사이트를 분말화 하고 고온(약 1,000℃ 이상)의 온도에서 볼형상으로 압축 성형하여 숙성과정을 거쳐 완성이 되도록 하는 것이다. 이렇게 볼형상으로 성형하는 이유는 유체의 유동마찰을 줄이기 위한 것이다.

이렇게 성형된 세리사이트볼(154)은 상기에서 언급한 바와 같이 열조사수단(153)의 발열에 의해 열에 노출되면 원적외선 영역의 전자파가 방출되도록 하는 것으로 이렇게 원적외선 영역의 전자파가 방사된 물은 수분자 사이의 수소결합의 전자가 여기되어 수중분출이 되도록 함으로써 물의 산화환원전위가 환원측으로 전환되어 활성화가 되도록 하는 것이다.

즉 물은 수분자끼리 수소가 결합해 클러스트를 구성하여 회전운동을 하고 있는 것인데 이러한 물에 원적외선 영역의 전자파가 조사되면 수분자끼리의 수소결합이 여기 되어 회전운동이 격렬해짐에 따라 수소결합이 분리되는 것으로 물분자가 미세화 되는 것이다.

이렇게 세리사이트볼(154)에 의해 원적외선 영역의 전자파에 방사된 물이 상기에서 언급한 바와 같이 물분자가 미세화된 상태가 됨으로써 후단의 미세버블챔버(170)에서 발생되는 미세버블과 용이하게 혼합이 이루어지는 것이다.

이러한 작용기작에 의해 미세버블챔버(170)에서 용존산소율을 높이고 용존산소량을 길게 가져갈 수 있게 되는 것으로 용존산소율을 높이고 용존산소량을 길게 가져감으로써 난분해성 유기물 등이 미세버블에 의해 제거되도록 하는 것이다.

여기서 용존산소량을 길게 가져갈 수 있도록 한다는 것은 미세버블이 물분자에 균일하게 혼합되지 못하는 경우 미세버블이 상호 접촉에 의해 큰 기포화가 되어 빠르게 부상을 하게 되며 이러한 큰 기포화에 의해 빠른 부상은 그만큼 난분해성 유기물 등의 제거효율이 저하되는 것으로 용존산소량을 길게 가져감으로써 이를 방지할 수 있도록 한다는 것이다.

한편 본 발명에서는 상기 활성화부(150)에 의해 물을 미세화 하고 이에 더하여 미세버블챔버(170)에 있어 미세버블토출관(171)의 구조에 의해 공기의 미세화 효율도 배가시켜 미세버블의 물에 혼입이 더욱 용이해지도록 하는 예를 도 4에서 제시하고 있다.

본 실시 예의 미세버블토출관(171)은, 내부에 공기가 유입되는 횡관(1711-1)과 상기 횡관(1711-1)에서 방사형으로 일정 이격을 형성하며 돌출되되 복수의 토출공(1711-3)이 형성된 토출돌기(1711-2)를 포함하는 내관부(1711); 상기 횡관(1711-1)의 외주연에 구성되며 내부에 유로(1712-2)가 형성되도록 나선형으로 스트립을 감아 형성된 유닛관(1712-1)이 감기면서 종,횡으로 적층되어 내부에 상기 토출돌기(1711-2)가 내재되도록 하는 외관부(1712);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 내관부(1711)는 내부에 공기가 유입되는 횡관(1711-1)과 상기 횡관(1711-1)에서 방사형으로 일정 이격을 형성하며 돌출되되 복수의 토출공(1711-3)이 형성된 토출돌기(1711-2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 횡관(1711-1)은 상기 브로워(140)와 연결되어 내부로 공기가 유입되도록 하는 구성에 해당한다.

상기 횡관(1711-1)으로 유입된 공기는 각각 토출돌기(1711-2)로 유동하여 도 4에서 보는 바와 같이 상기 유닛관(1712-1)의 유로(1712-2)가 형성된 방향으로 상기 토출공(1711-3)을 통해 토출이 되는 것이다.

상기 토출돌기(1711-2)가 상기 횡관(1711-1)에서 방사형으로 일정 이격을 형성하도록 하는 이유는 작동과정 중에 여러 원인에 의해 유닛관(1712-1) 간의 간극이 점점 커져서 커진 유닛관(1712-1) 간 간극을 통해 채널링이 발생되는 문제를 방지하기 위함이다.

즉 상기 토출돌기(1711-2)가 도 5에서 보는 바와 같이 일정 유격을 형성하면서 각각 상호 반대방향으로 공기가 토출되도록 하여 외관부(1712)를 이루는 유닛관(1712-1)이 일부분에서 쏠림이 발생되는 것을 방지토록 하는 것이다.

상기 외관부(1712)는 상기 횡관(1711-1)의 외주연에 구성되는 것으로 내부에 유로(1712-2)가 형성되도록 나선형으로 스트립을 감아 형성된 유닛관(1712-1)이 감기면서 종,횡으로 적층되어 내부에 상기 토출돌기(1711-2)가 내재되도록 형성되는 것이다.

상기 유닛관(1712-1)은 나선형으로 스트립을 감아 형성되어 내부에 유로(1712-2)가 형성되도록 하는 구성으로 상기에서 본 바와 같이 상기 토출돌기(1711-2)의 토출공(1711-3)으로 토출된 공기가 상기 유닛관(1712-1)의 유로(1712-2)를 타고 나선운동을 하게 되며 이러한 운동과정 중에 원심력이 발생되어 유닛관(1712-1)의 스트립 간 간극(P)으로 유출되면서 외측의 유닛관(1712-1)으로 유입되고 이러한 과정이 반복되면서 토출되는 공기의 미세화가 이루어지는 것이다.

이에 더하여 상기에서 언급한 바와 같이 인접하는 토출돌기(1711-2)의 토출공(1711-3)에서 각각 반대방향으로 공기가 토출됨에 따라 유동하는 공기 간 충돌에 의해서도 공기의 미세화가 이루어지는 것이다.

또한 이러한 공기의 미세화 효율을 더욱 배가시키기 위해 상기 유닛관(1712-1)은 상기 외관부(1712)의 외주연 방향으로 유닛관(1712-1)을 형성하는 스트립의 간극이 작아지도록 상기 내관부(1711)에 감기면서 적층되어 외관부(1712)가 형성되도록 한다.

즉 도 5에서 보는 바와 같이 내관부(1711) 방향의 유닛관(1712-1) 스트립 간극(P3) 보다 외측에 감긴 유닛관(1712-1) 스트립 간극(P4)이 더 작아지도록 구성되는 것이다. 이와 같이 구성되어 공기의 유동을 덜 방해하면서 공기의 미세화효율이 더욱 배가되도록 하는 것이다.

이러한 외관부(1712)를 제조하기 위해 상기 내관부(1711)에 유닛관(1712-1)을 감는 속도를 조절하여 본 실시 예의 구조가 달성되도록 할 수 있다.

즉 도면에 도시된 바는 없으나 어떠한 구성에 의해 내관부(1711)을 회전시키면서 내관부(1711)에 유닛관(1712-1)이 감기도록 함에 있어 회전속도를 점점 줄이면서 내관부(1711)에 유닛관(1712-1)이 감기도록 하여 스트립 간극이 점점 작아지도록 하는 것이다.

이와 같이 미세버블토출관(171)이 구성되도록 하여 미세버블챔버(170)에서는 상기에서 언급한 바와 같이 미세화 된 물에 미세버블이 토출되도록 하여 공기와 물의 용존율 및 용존시간을 배가시킴으로써 유입된 물로부터 난분해성의 유기물 등도 분해되도록 하여 처리수(W4)를 외부로 방류토록 하는 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

100 : 비점오염처리장치 110 : 본체
120 : 여과챔버 130 : 부상여재
140 : 브로워 150 : 활성화부
160 : 센서 170 : 미세버블챔버
200 : 유량조절조 210 : 몸체
220 : 제 1라인 230 : 제 2라인
240 : 공급라인

Claims (6)

1. 일측에 빗물이 유입되는 제 1라인과 타측에 월류수가 배출되는 제 2라인이 형성되며 내부에 웨어가 형성되어 공간이 구획되고, 제 1라인이 형성된 공간과 연통하는 공급라인이 형성된 유량조절조; 및 내부에 공간이 형성되며 일측에 상기 공급라인과 연통하는 유입라인과 타측에 제 2라인과 연통하는 유출라인이 형성되는 본체와, 상기 본체에 형성되며 하면에 복수의 종유입로가 형성되고 내부에 하나 이상의 부상여재가 구성되며 하부에 상기 부상여재를 세척하기 위한 세척관이 형성된 여과챔버와, 상기 여과챔버와 연하여 하부에서 미세버블을 토출하는 미세버블토출관이 형성된 미세버블챔버와, 상기 여과챔버와 상기 미세버블챔버가 연통하도록 구성되며 여과챔버를 통과한 물이 유입되어 내부에 충진된 세리사이트볼 간의 간극을 통과하면서 원적외선에 노출되도록 하여 활성화된 물이 미세버블챔버로 유입되도록 하는 활성화부를 포함하는 비점오염처리장치;를 포함하고,
   상기 미세버블토출관은, 내부에 공기가 유입되는 횡관과 상기 횡관에서 방사형으로 일정 이격을 형성하며 돌출되되 복수의 토출공이 형성된 토출돌기를 포함하는 내관부; 및 상기 횡관의 외주연에 구성되며 내부에 유로가 형성되도록 나선형으로 스트립을 감아 형성된 유닛관이 감기면서 종,횡으로 적층되어 내부에 상기 토출돌기가 내재되도록 하는 외관부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하방지 비점오염처리 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유량조절조에는, 상기 웨어가 형성되어 공간을 구획하되, 상기 제 1라인에서 상기 공급라인 방향으로 공간이 좁아지는 형상으로 구성됨을 특징으로 하는 부하방지 비점오염처리 시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 본체에는,
   복수의 횡유입로가 형성되는 격벽에 의해 구획되어 유입라인과 연통하는 침전공간과 상기 여과챔버가 형성되는 여과공간이 형성됨을 특징으로 하는 부하방지 비점오염처리 시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 활성화부는,
   상기 여과챔버로부터 물이 유입되도록 하는 복수의 유입공과 활성화된 물이 상기 미세버블챔버로 유출되도록 하는 복수의 유출공과 내측 상,하면에 구성되는 열조사수단과 내부에 충진되며 상기 열조사수단에 의해 가열되어 유입된 물에 원적외선을 방사하는 복수의 세리사이트볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 부하방지 비점오염처리 시스템.
   
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 유닛관은 상기 외관부의 외주연 방향으로 유닛관을 형성하는 스트립의 간극이 작아지도록 상기 내관부에 감기면서 적층되어 외관부가 형성되는 것을 특징으로 하는 부하방지 비점오염처리 시스템.

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