KR101870207B1 - 살균실이 구비된 초기우수처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우수를 유입하기 위한 유입구 및 우수를 배출하기 위한 배출구를 가지며 상기 유입구로 유입된 우수를 저장하기 위한 제1 처리조(10)와, 상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)측에 설치되고 우수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체(51)내에 고분자폴리에틸렌필터(52)를 충진시켜 구성되며 상기 필터통체(51)를 통과하는 우수로부터 고형물은 제거하여 제1 처리조(10) 바닥으로 낙하시키고 기름성분은 부상시켜 우수와 함께 상기 배출구(12)를 통해 배출되도록 하는 고형물제거기(50)와, 상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)와 연결된 유입구(21) 및 우수를 배출하기 위한 배출구(22)를 가지며 상기 유입구(21)로 유입되는 우수를 저장하기 위한 제2 처리조(20)와, 상기 제2 처리조(20)의 유입구(21)측에 설치되고 우수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체(61) 내에 부직포(geo-textile) 섬유를 형상가공한 부직포필터(62)를 충진시켜 구성되며 상기 유입구(21)측으로부터 유입되어 상기 필터통체(61)를 통과하는 우수로부터 Oil & Grease, 부유물질, 중금속, PAHs 등을 흡착하여 제거하여 제2 처리조(20) 상부로 부상시키는 유수분리기(60)를 포함하고, 상기 부직포(geo-textile) 섬유를 형상가공한 부직포필터(62)는, 상기 geo-textile 섬유 원단을 나선형으로 꼬여진 모양의 속이 빈 두께 20~40㎜의 관체로 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자폴리에틸렌필터와 부직포필터를 이용한 초기우수처리시스템에 있어서, 상기 유수분리기(60)는 필터통체(61) 최상부에 별도의 공간을 구획하고 살균실(67)을 형성하되, 상기 살균실(67)은 상부에 AOP방전램프(67a)를 설치하여 자외선 및 오존생성 파장을 발생시켜 살균 및 소독과정을 거치도록 하고, 살균실(67) 하부에 형성한 살균수 배출구(67b)를 통해 배출되도록 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 살균실이 구비된 초기우수처리장치이다.
Description
본 발명은 살균실이 구비된 초기우수처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명은 유수분리기의 필터통체 최상부에 별도의 공간을 구획하고 살균실을 일체로 형성함으로써, 최종 배출수의 수질을 높이는 살균실이 구비된 초기우수처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 초기 우수(강수) 시 우수관로로 유입되는 기름성분 및 비점오염물질들을 분리하기 위한 장치형 처리시설로 와류형, 스크린형 및 여과형이 있으나, 와류형은 처리조로 유입되는 초기 우수를 볼텍스 원리에 의해 처리조로 유입되는 우수의 흐름을 이용하고, 자연적으로 분리하는 방법으로 대개는 우유팩,깡통,나무조각과 같은 입자가 큰 고형물을 분리하는데 사용되며, 스크린형은 와류형에서의 회전류와 스크린을 이용하여 보다 작은 입자의 고형물을 제거하는 용도로 사용되며, 여과형은 제올라이트, perlite, GAC, PEAT MOSS 등의 메디아를 충진한 카트리지를 통해 초기 우수속의 비점오염물질을 제거하는 방식으로 처리효율은 와류형이나 스크린형에 비해 높으나 메디아 교체비용이 고가이며, 초기 건설비용이 높고 유지관리가 다른 시설들에 비해 어려운 단점이 있다.
특히 폐수처리와는 달리 불규칙하게 유입되는 우수 특성상 제올라이트, perlite, GAC, PEAT MOSS 등의 메디아를 충진한 카트리지에 토사 오염물 및 기름성분의 유입으로 카트리지 표면에 막이 형성될 경우 유량통과를 방해하는 요인이 되어 주기적으로 카트리지 표면을 청소하거나 여과재를 교체해야 하는 등의 유지관리상의 문제점들로 인해 환경부 국정감사에서 하나마나한 처리시설로 지목되고 있는 실정이다.
더불어 현재 환경법상 바닥면적에 대해 시간당 초기강우 5mm를 적용한 처리시설 유량산정방법에 의해 설치되는 여과형 처리시설들의 대부분은 고정상 SAND FILTER 와 같이 일정한 공극률을 지니고 있으므로, 소나기성 우수가 내릴 때는 순간적으로 대량 유입되는 초기 우수를 처리하지 못한 채 수질오염물질들이 다량 함유된 초기 우수가 BY-PASS관을 역류하여 우수본관으로 유출되는 사례가 빈번하여 환경부 국정감사에서 지적사항으로 대두 되었다.
본 발명은 유수분리기의 필터통체 최상부에 별도의 공간을 구획하고 살균실을 일체로 형성함으로써, 최종 배출수의 수질을 높이는 효과가 있고, 별도의 살균처리장치를 구비하지 않아도 되기 때문에 우수처리장치의 효율성을 높일 수 있고, 우수처리장치의 설비비용을 절감하는 초기우수처리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 유수분리기 내의 필터링 구조를 굵은 입자의 부직포필터와 작은입자의 부직포필터를 순차적으로 배치함으로써, 입자가 큰 기름성분은 물론 입자가 작은 기름성분을 모두 필터링할 수 있고, 제1, 제2, 제3, 제4단계필터충진부의 충진공간을 순차적으로 좁아지도록 구획함으로써, 고형물제거기에서 완벽하게 제거되지 않고 넘어온 일부 고형물과 큰입자의 기름성분처럼 상대적으로 부피가 큰 이물질들이 전단계에서 필터링 되도록 하고, 마지막 단계에서는 미세한 이물질만이 필터링되도록 함으로써, 유수분리기의 효율을 높일 수 있고, 사용수명을 연장하는 살균실이 구비된 초기우수처리장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 우수를 유입하기 위한 유입구 및 우수를 배출하기 위한 배출구를 가지며 상기 유입구로 유입된 우수를 저장하기 위한 제1 처리조(10)와, 상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)측에 설치되고 우수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체(51)내에 고분자폴리에틸렌필터(52)를 충진시켜 구성되며 상기 필터통체(51)를 통과하는 우수로부터 고형물은 제거하여 제1 처리조(10) 바닥으로 낙하시키고 기름성분은 부상시켜 우수와 함께 상기 배출구(12)를 통해 배출되도록 하는 고형물제거기(50)와, 상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)와 연결된 유입구(21) 및 우수를 배출하기 위한 배출구(22)를 가지며 상기 유입구(21)로 유입되는 우수를 저장하기 위한 제2 처리조(20)와, 상기 제2 처리조(20)의 유입구(21)측에 설치되고 우수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체(61) 내에 부직포(geo-textile) 섬유를 형상가공한 부직포필터(62)를 충진시켜 구성되며 상기 유입구(21)측으로부터 유입되어 상기 필터통체(61)를 통과하는 우수로부터 Oil & Grease, 부유물질, 중금속, PAHs 등을 흡착하여 제거하여 제2 처리조(20) 상부로 부상시키는 유수분리기(60)를 포함하고, 상기 부직포(geo-textile) 섬유를 형상가공한 부직포필터(62)는, 상기 geo-textile 섬유 원단을 나선형으로 꼬여진 모양의 속이 빈 두께 20~40㎜의 관체로 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자폴리에틸렌필터와 부직포필터를 이용한 초기우수처리시스템에 있어서, 상기 유수분리기(60)는 필터통체(61) 최상부에 별도의 별도의 공간을 구획하고 살균실(67)을 형성하되, 상기 살균실(67)은 상부에 AOP방전램프(67a)를 설치하여 자외선 및 오존생성 파장을 발생시켜 살균 및 소독과정을 거치도록 하고, 살균실(67) 하부에 형성한 살균수 배출구(67b)를 통해 배출되도록 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 살균실이 구비된 초기우수처리장치가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 유수분리기(60) 내부에 다단계격벽(64)을 수직방향으로 구획하여 제1, 제2, 제3, 제4단계 필터충진부(65a)(65b)(65c)(65d)를 물의 흐름방향에 따라 차례로 형성하되, 상기 다단계격벽(64)의 설치간격을 물이 유입되는 순서대로 점차 배치 간격이 좁혀지도록 형성하며, 상기 제1단계필터충진부(65a) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 31~50㎜, 길이 90~110㎝로 형성하고, 상기 제2단계필터충진부(65b) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 21~30㎜, 길이 70~89㎝로 형성하며, 상기 제3 단계필터충진부(65c) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 11~20㎜, 길이 50~69㎝로 형성하고, 상기 제4단계필터충진부(65d) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 5~10㎜, 길이 20~49㎝로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 유수분리기의 필터통체 최상부에 별도의 공간을 구획하고 살균실을 일체로 형성함으로써, 최종 배출수의 수질을 높이는 효과가 있고, 별도의 살균처리장치를 구비하지 않아도 되기 때문에 우수처리장치의 효율성을 높일 수 있고, 우수처리장치의 설비비용을 절감하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 유수분리기 내의 필터링 구조를 굵은 입자의 부직포필터와 작은입자의 부직포필터를 순차적으로 배치함으로써, 입자가 큰 기름성분은 물론 입자가 작은 기름성분을 모두 필터링할 수 있고, 제1, 제2, 제3, 제4단계필터충진부의 충진공간을 순차적으로 좁아지도록 구획함으로써, 고형물제거기에서 완벽하게 제거되지 않고 넘어온 일부 고형물과 큰입자의 기름성분처럼 상대적으로 부피가 큰 이물질들이 전단계에서 필터링 되도록 하고, 마지막 단계에서는 미세한 이물질만이 필터링되도록 함으로써, 유수분리기의 효율을 높일 수 있고, 사용수명을 연장하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 처리시스템을 정면에서 본 단면도,
도 2는 본 발명의 처리시스템을 나타낸 평면도,
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 처리시스템에서 고형물제거기 및 유수분리기에 각각 충진되는 고분자폴리에틸렌 필터와 부직포필터를 나타낸 사시도,
도 4a 내지 도 4b는 고분자폴리에틸렌필터와 부직포필터를 나타낸 정면도,
도 5a 내지 도 5b는 고분자폴리에틸렌필터와 부직포필터가 탄성변형한 상태의 정면도,
도 6a 내지 도 7b는 본 발명의 처리시스템에서 고형물제거기 및 유수분리기의 작동상태를 나타낸 단면도,
도 8은 상기 고형물제거기를 유입측에서 본 사시도,
도 9는 상기 고형물제거기를 유출측에서 본 사시도,
도 10은 상기 고형물제거기의 유입구 및 유출구를 나타낸 확대단면도,
도 11은 상기 유수분리기의 유입구 및 유출구를 나타낸 확대단면도,
도 12는 본 발명의 처리시스템에서 오일배출차단기구를 나타낸 사시도,
도 13 및 도 14는 상기 오일배출차단기구의 작동상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 처리시스템을 나타낸 평면도,
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 처리시스템에서 고형물제거기 및 유수분리기에 각각 충진되는 고분자폴리에틸렌 필터와 부직포필터를 나타낸 사시도,
도 4a 내지 도 4b는 고분자폴리에틸렌필터와 부직포필터를 나타낸 정면도,
도 5a 내지 도 5b는 고분자폴리에틸렌필터와 부직포필터가 탄성변형한 상태의 정면도,
도 6a 내지 도 7b는 본 발명의 처리시스템에서 고형물제거기 및 유수분리기의 작동상태를 나타낸 단면도,
도 8은 상기 고형물제거기를 유입측에서 본 사시도,
도 9는 상기 고형물제거기를 유출측에서 본 사시도,
도 10은 상기 고형물제거기의 유입구 및 유출구를 나타낸 확대단면도,
도 11은 상기 유수분리기의 유입구 및 유출구를 나타낸 확대단면도,
도 12는 본 발명의 처리시스템에서 오일배출차단기구를 나타낸 사시도,
도 13 및 도 14는 상기 오일배출차단기구의 작동상태를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 고분자폴리에틸렌필터와 부직포필터를 이용한 초기우수처리시스템의 바람직한 실시 예를설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 처리시스템을 정면에서 본 단면도이고, 도 2는 평면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 처리시스템은 우수로부터 고형물을 제거하는 제1 처리조(10)와 우수로부터 기름성분을 분리하는 제2 처리조(20)를 구비하고 있으며, 제1 처리조(10)에 유입되는 우수를 전처리하기 위한 전처리조(30)와, 제2 처리조(20)에서 유입된 우수로부터 중금속과 수용성기름을 제거하는 최종의 제3 처리조(40)를 더욱 구비한다.
전처리조(30)는, 우수가 유입되는 유입구(31)와, 상기 제1 처리조(10)내로 우수를 배출하기 위한 배출구(32)를 구비한다. 전처리조(30)는 유입된 우수를 저장하는 것에 의해 우수에 포함된 각종 부유물 및 기름성분은 부상시키고, SS 성분의 고형물은 바닥으로 침적시킨다.
따라서 전처리조(30)는 고형물제거 및 유수분리 처리전에 우수로부터 기름성분을 포함하는 부유물과 슬러지 등의 고형물을 1차적으로 제거한다.
제1 처리조(10)는 상기 전처리조(30)의 배출구(32)와 연결된 유입구(11)와, 우수를 배출하기 위한 배출구(12)를 구비하고 있다. 따라서 상기 전처리조(30)로부터 1차 처리된 우수가 유입구(11)를 통해 유입되어 저장된다.
제1 처리조(10)에서는 우수로부터 고형물을 제거하기 위한 것으로, 배출구(12)측에 우수로부터 고형물을 제거하고 기름성분을 분리하는 고형물제거기(50)가 설치되어 있다.
상기 고형물제거기(50)는, 우수의 관통이 가능하도록 다수의 관통구멍(51a)을 가지는 타공판으로 제작된 필터통체(51)를 구비하고, 이 필터통체(51)내에 고분자폴리에틸렌필터(52)를 충진시켜 구성된다. 고분자폴리에틸렌필터(52)는 필터통체(51)를 통과하는 우수로부터 고형물을 제거하고 기름성분을 분리하는 기능을 수행한다.
고분자폴리에틸렌필터(52)의 재질은 분자량 900만 이상의 고분자폴리에틸렌(ULTRA HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYETHYLENE)으로 제작한다.
통상적으로, 고분자폴리에틸렌의 특성은, 내마모성, 내충격성 및 자기 윤활성이 높고, 내약품성 및 내기후성이 강하며, 무독성이고 비흡수성이며, 전기 절연성과 고주파특성이 있는 것으로 알려져 있다.
또한 고분자폴리에틸렌필터(52)의 구조는 도 3a에 도시된 바와 같이 지름 14~30㎜, 길이 50~85㎝, 두께 0,01~0.08㎜를 가지는 부정형 형상의 속이 빈 원통체(52a)로 형성하여 부피표면적 대비 중량을 최소화하여 물에 부유 가능하게 되어 있다.
상기 고분자폴리에틸렌필터(52)의 사이즈는 상기한 사이즈보다 크게 형성하면 중량이 물의 비중보다 커져 물에 부유하지 않고 가라앉기 때문에 유수분리 및 고형물제거기능을 수행할 수 없게 된다. 반대로 사이즈를 너무 작게 형성하면 표면적이 작아 유수분리성능 및 고형물제거성능이 저하되고, 무게가 너무 가볍게 되면 고분자폴리에틸렌필터(52)가 수면위로 완전히 부유하므로 역시 유수분리효율을 저하시키게 된다.
또한, 상기 고분자폴리에틸렌필터(52)는 원통체(52a)의 길이방향으로 나선형으로 절취된 절결부(52b)가 형성되어 있다. 상기 절결부(52b)는 원통체(52a)에 유체의 흐름압력에 의한 외력 또는 근접한 고분자폴리에틸렌필터(52)간의 밀착력이 작용하게 되면 원통체(52a)의 외형이 탄력적으로 변형하고, 외력이 제거되면 원통체(52a)의 외형이 탄력적으로 복원되도록 하는 기능을 수행한다.
상기 원통체(52a)의 탄력적인 변형은, 예를 들면, 도 4a의 가상선(a)으로 도시된 바와 같이 외력의 방향에 따른 휨 또는 굴곡변형을 한다. 또한 도 5a에 b와 c로 지시된 부분과 같이 외력을 받는 부분이 외력의 작용방향에 따라 중심축선(X-X)에 대하여 편심변형을 한다.
상기 나선형의 절결부(52b)는 원통체(52a)의 중심축선(X-X)에 대하여 45도의 경사각(θ)을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 절결부(52b)의 경사각(θ)이 45도 보다 작게 되면, 원통체(52a)의 탄성력이 너무 약하여 작은 외력에도 쉽게 원통체(52a)가 변형하고, 변형정도가 심할 경우 원래대로 복원되지 않을 수 있다.
또한 상기 절결부(52b)의 경사각이 45보다 크게 되면, 반대로 원통체(52a)의 탄성력이 너무 강하여 원통체(52a)의 탄성변형정도가 너무 작거나 탄성변형하지 않을 수 있다.
고분자폴리에틸렌필터(52)가 고형물제거기(50)의 필터통체(51)내에 충진되는 충진밀도는 외압이 없는 자연상태에서 필터통체(51) 용적의 80~85％ 범위로 하여 유속에 따른 고분자폴리에틸렌필터(52)의 유동성을 보장한다.
상기와 같이 설정된 고분자폴리에틸렌필터(52)의 충진밀도는 고분자폴리에틸렌필터(52)가 상호 근접한 간격을 이루면서 형성되는 고분자폴리에틸렌필터(52)와 고분자폴리에틸렌필터(52) 사이에 공간을 형성하고, 이 공간은 우수가 흐르는 유로가 된다. 또한 원통체(52a)의 속이 빈 내부 공간에 의해서도 우수가 흐르는 유로를 형성한다.
따라서 제1 처리조(10)내의 우수가 고형물제거기(50)의 필터통체(51)를 통과하게 되면, 기름성분은 고분자폴리에틸렌 소재로 제작된 고분자폴리에틸렌필터(52)의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체된다. 합체된 기름 액적의 크기가 증가하면 부상하여 배출구(12)쪽으로 흐르게 되고, SS 성분의 고형물은 중력에 의해 필터통체(51)의 하부를 통해 제1 처리조(10)바닥으로 낙하하여 제거된다.
이때, 고분자폴리에틸렌필터(52)는 원통체(52a)의 길이방향으로 나선형의 절결부(52b)가 형성되어 있기 때문에 유체의 흐름압력에 의한 외력 또는 근접한 고분자폴리에틸렌필터(52)간의 밀착력이 작용하게 되면, 원통체(52a)의 외형이 도 4a 및 도 5a에 도시된 바와 같이 탄력적인 변형과 복원을 반복하게 된다. 이러한 탄성변형작용은 원통체(52a)의 표면과 공간 사이를 타고 이동하면서 합체된 기름성분의 부상을 더욱 원활하게 하고, 원통체(52a)의 표면에 부착되는 고형물을 털어내므로 고형물의 부착을 최소화하게 되며, 고형물을 필터통체(51) 하부로 낙하시키는 것을 더욱 원활하게 한다.
또한 고형물제거기(50)는, 도 6a 및 도 7a에 도시된 바와 같이 필터통체(51)의 배출측에는 상,하부가 커버부(53,54)에 의해 각각 소정길이 폐쇄되어 있고, 이 폐쇄길이(L)는 각각 전체 높이의 1/4에 해당하도록 되어있다.
따라서, 도 6a에 도시된 바와 같이 제1 처리조(10)의 수면이 낮은 상태에서는 고분자폴리에틸렌필터(52)가 필터통체(51)에 80~85％의 용적율로 충진된 것이므로 필터통체(51)내의 상부에 공간부가 형성되지만, 상측의 커버부(53)에 의해 공간부에 부유된 오일이 배출구(12)쪽으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 도 7a에 도시된 바와 같이 제1 처리조(10)의 우수가 증가하여 수면이 높아지게 되면, 고분자폴리에틸렌필터(52)가 부상하여 필터통체(51)내의 하부에도 공간부가 형성되지만, 하측의 커버부(54)에 의해 처리되지 않은 우수가 배출구(12)쪽으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
도 8 및 도 9는 고형물제거기(50)를 유입측(앞쪽)과 배출측(뒤쪽)에서 본 사시도로서, 고형물제거기(50)가 우수의 흐름방향에 대하여 경사지게 배치한 제1 및 제2 통체(50A,50B)를 연통시켜 구성되어 있다. 따라서 우수의 통과 면적을 크게 하여 처리효율을 증대시킬 수 있다.
또한 도 10은 필터통체(51)의 관통구멍(51a)을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 관통구멍(51a)의 둘레부(51b)를 라운딩 형상으로 형성하여 우수가 흐르는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 구성으로 되어 있다. 따라서 필터통체(51)를 통과하는 우수가 관통구멍(51a)으로 용이하게 유도됨과 동시에 관통구멍(51a)을 통과할 때 유속을 증가시켜 우수의 흐름을 원활하게 한다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 제2 처리조(20)는 상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)와 연결된 유입구(21)와, 우수를 배출하기 위한 배출구(22)를 가지며, 상기 제1 처리조(10)에서 고형물이 제거된 우수를 유입구(21)를 통해 유입 받아 저장한다.
제2 처리조(20)에서는 우수로부터 기름성분을 분리하는 것으로, 유입되는 우수로부터 기름성분을 분리하는 유수분리기(60)가 유입구(21)측에 설치되어 있다.
상기 유수분리기(60)는, 우수의 관통이 가능하도록 다수의 관통구멍(61a)을 가지는 타공판으로 제작된 필터통체(61)를 구비하고, 이 필터통체(61)내에는 부직포필터(62)를 충진시켜 구성된다.
이때, 상기 유수분리기의 기름성분을 필터링하는 효과를 극대화하기 위한 구체적인 실시예로서, 도 2의 확대도를 보면, 상기 유수분리기(60)는 필터통체(61) 내부에 다단계격벽(64)을 수직방향으로 구획하여 제1, 제2, 제3, 제4단계 필터충진부(65a)(65b)(65c)(65d)를 물의 흐름방향에 따라 차례로 형성할 수 있다.
또한, 상기 다단계격벽(64)의 설치간격을 물이 유입되는 순서대로 점차 배치 간격이 좁혀지도록 형성한다.
이때, 상기 제1단계필터충진부(65a) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 31~50㎜, 길이 90~110㎝로 형성하고, 상기 제2단계필터충진부(65b) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 21~30㎜, 길이 70~89㎝로 형성하며, 상기 제3 단계필터충진부(65c) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 11~20㎜, 길이 50~69㎝로 형성하고, 상기 제4단계필터충진부(65d) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 5~10㎜, 길이 20~49㎝로 형성할 수 있다.
예컨대, 상기 유수분리기(60) 내의 필터링 구조는 굵은 입자의 부직포필(62)터와 작은입자의 부직포필터(62)를 순차적으로 배치함으로써, 입자가 큰 기름성분은 물론 입자가 작은 기름성분을 모두 완벽하게 필터링할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명에서는 제1, 제2, 제3, 제4단계필터충진부(65a)(65b)(65c)(65d)의 충진공간을 순차적으로 좁아지도록 구획함으로써, 고형물제거기(50)에서 완벽하게 제거되지 않고 넘어온 일부 고형물과 큰입자의 기름성분처럼 상대적으로 부피가 큰 이물질들이 전단계에서 필터링 되도록 하고, 마지막 단계에서는 미세한 이물질만이 필터링되도록 함으로써, 유수분리기(60)의 효율을 높일 수 있고, 사용수명을 연장할 수 있게 된다.
또한, 상기 유수분리기(60)는 도 2의 확대도에서 보는 바와 같이 필터통체(61) 최상부에 별도의 공간을 구획하고 살균실(67)을 형성하되, 상기 살균실(67)은 상부에 AOP방전램프(67a)를 설치하여 자외선 및 오존생성 파장을 발생시켜 살균 및 소독과정을 거치도록 하고, 살균실(67) 하부에 형성한 살균수 배출구(67b)를 통해 배출되도록 유로를 형성할 수 있다.
이때, 상기 살균수 배출구(67b)는 살균실 상부에 살균수가 일정시간 머물면서 충분하게 살균과정을 거칠 수 있도록 하부에 형성하는 것이다.
이때, 상기 AOP방전램프(67a)를 이용한 살균방식에 대해 설명하면, AOP방식 (Advanced Oxidation Process) 이란 OH라디칼이라는 중간생성 물질을 생성하여 각종 오염물질인 유기물을 산화 처리하는 혁신적 신기술을 뜻하는데 이는 방전 램프에 자외선 파장인 253.7㎚와 오존 생성파장인 184.9㎚를 동시 발생시켜 주면 공기중의 산소(O₂)와 결합하여 광분해하는 과정에서 다량의 OH라디칼을 생성 산화처리 하는 방식을 말한다.
특히 AOP방식은 독성을 전혀 남기지 않으면서 완벽한 살균력을 나타낼 수 있는데 기존의 산화제인 염소, 이산화염소, 과망간산칼륨 등보다 훨씬 강한 산화력을 갖고 있을 뿐만 아니라 오존발생기 단독사용에 비해서는 독성이나 잔류물질을 남기지 않으면서 최소 10배 에서 10,000배까지 반응속도를 높일 수 있는데 실제 한국화학시험연구소 살균력 실험결과에 의하면 오존발생기대비 150배 이상 높게 나타났음을 확인할 수 있었다.
상기 부직포필터(62)의 구조는 도 3b, 도 4b, 도 5b, 도 6b, 도 6b, 도 7b에 도시된 바와 같이 즉, geo-textile 섬유 부직포 원단을 나선형으로 꼬여진 모양의 속이 빈 원통체(62a)로 형성하여 부피표면적 대비 중량을 최소화하여 물에 부유 가능하게 되어있다. 여기서, 부직포필터(62)는 부력과 수압에 의해 필터형상이 변형되지 않고 유입 유량과 유속에 의해 일정한 크기의 챔버내에서 탄력적으로 변형 및 복원되도록 하여 단일 용적대비 여과재의 접촉 표면적으로 최대로 확장시킬 수 있는 바, 우수 시 유입되는 초기우수의 여과재 내부의 체류시간을 늘림으로서 초기 우수내의 비점오염물질을 효율적으로 제거한다.
또한, 부직포필터(62)는 관통구멍(61a)의 둘레부(61b)를 라운딩 형상으로 형성하여 우수가 흐르는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 구성으로 되어 있다. 따라서 필터통체(61)를 통과하는 우수가 관통구멍(61a)으로 용이하게 유도됨과 동시에 관통구멍(61a)을 통과할 때 유속을 증가시켜 우수의 흐름을 원활하게 한다.
그리고 부직포필터(62)는 필터통체(61)를 통과하는 우수로부터 기름성분을 분리하여 수면위로 부상시키게 된다.
한편, 도 11은 유수분리기(60)의 필터통체(61)에 형성된 관통구멍(61a)을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 고형물제거기(50)의 관통구멍(51a)과 마찬가지로 관통구멍(61a)의 둘레부(61b)를 라운딩 형상으로 형성하여 우수가 흐르는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 구성으로 되어 있다. 따라서 필터통체(61)를 통과하는 우수가 관통구멍(51a)으로 용이하게 유도됨과 동시에 관통구멍(61a)을 통과할 때 유속을 증가시켜 우수의 흐름이 원활해지도록 되어 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 제3 처리조(40)는 상기 제2 처리조(20)[0050] 의 배출구(22)와 연결되어 제2처리조(20)에서 처리된 우수가 유입되는 유입구(41)와, 우수를 배출하기 위한 배출구(42)를 가지며, 상기 유입구(41)로부터 유입된 우수를 저장한다.
상기 제3 처리조(40)는 우수로부터 중금속 및 수용성기름을 최종적으로 제거하기 위한 것으로, 제3 처리조(40)내에 제오-텍스타일(geo-textile) 등급의 부직포로 이루어진 부직포필터(70)가 설치되어 있다. 따라서 유입구(41)로 유입되는 우수는 부직포필터(70)에 의해 중금속 및 수용성기름이 제거된 후, 배출구(42)를 통해 배출된다.
이러한 구성의 전처리조(30), 제1 내지 제3 처리조(10,20,40)는 우수의 흐름순으로 수위를 점차 낮게 설정하여 전처리조(30)로부터 제3 처리조(40)까지 우수의 무동력 흐름을 유도하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 제2 처리조(20)에 오일배출차단기구(80)가 설치되어 있다. 오일배출차단기구(80)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 저장된 우수의 수면으로 부상한 기름층(OR)과 수면(WF) 사이에 부유할 수 있는 재질과 중량으로 되어 수위의 증감에 따라 승,하강하는 부상체(81)를 구비한다. 상기 부상체(81)는 가이드체(82)에 안내되고, 가이드체(82)는 우수의 수위에 따라 승,하강하는 부상체(81)를 배출구(22)로 안내하여 부상체(81)의 하강시 배출구(22)를 폐쇄할 수 있도록 되어 있다.
따라서 도 13에 도시된 바와 같이 제2 처리조(20)의 수위가 높은 상태에서는 부상체(81)가 배출구(22)로부터 이격되므로 배출구(22)를 개방시켜 우수를 배출시킬 수 있다. 또한 제2 처리조(20)의 수위가 점점 낮아지게 되면 부상체(81)는 가이드체(82)에 안내되어 점차 하강하게 되고, 도 14에 도시된 바와 같이 수위가 배출구(22)보다 낮아지게 되면, 부상체(81)가 기름층(OR)의 기름이 배출구(22)를 통해 배출되기 전에 배출구(22)를 폐쇄하게 되므로, 오일이 배출구(22)로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 제1 처리조 11,21,31,41 : 유입구
12,22,32,42 : 배출구 20 : 제2 처리조
30 : 전처리조 40 : 제3 처리조
50 : 고형물제거기 50A,50B,51,61 : 필터통체
51a,61a : 관통구멍 52 : 고분자폴리에틸렌필터
52a : 원통체 52b : 절결부
60 : 유수분리기 62 : 부직포필터
64: 다단계격벽 65a:제1단계필터충진부
65b:제2단계필터충진부 65c:제3단계필터충진부
65d:제4단계필터충진부 67:살균실
67a:AOP방전램프 67b:살균수 배출구
80 : 오일배출차단기구 81 : 부상체
82 : 가이드체
12,22,32,42 : 배출구 20 : 제2 처리조
30 : 전처리조 40 : 제3 처리조
50 : 고형물제거기 50A,50B,51,61 : 필터통체
51a,61a : 관통구멍 52 : 고분자폴리에틸렌필터
52a : 원통체 52b : 절결부
60 : 유수분리기 62 : 부직포필터
64: 다단계격벽 65a:제1단계필터충진부
65b:제2단계필터충진부 65c:제3단계필터충진부
65d:제4단계필터충진부 67:살균실
67a:AOP방전램프 67b:살균수 배출구
80 : 오일배출차단기구 81 : 부상체
82 : 가이드체
Claims (2)
- 우수를 유입하기 위한 유입구 및 우수를 배출하기 위한 배출구를 가지며 상기 유입구로 유입된 우수를 저장하기 위한 제1 처리조(10)와, 상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)측에 설치되고 우수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체(51)내에 고분자폴리에틸렌필터(52)를 충진시켜 구성되며 상기 필터통체(51)를 통과하는 우수로부터 고형물은 제거하여 제1 처리조(10) 바닥으로 낙하시키고 기름성분은 부상시켜 우수와 함께 상기 배출구(12)를 통해 배출되도록 하는 고형물제거기(50)와, 상기 제1 처리조(10)의 배출구(12)와 연결된 유입구(21) 및 우수를 배출하기 위한 배출구(22)를 가지며 상기 유입구(21)로 유입되는 우수를 저장하기 위한 제2 처리조(20)와, 상기 제2 처리조(20)의 유입구(21)측에 설치되고 우수의 관통이 가능하게 제작된 필터통체(61) 내에 부직포(geo-textile) 섬유를 형상가공한 부직포필터(62)를 충진시켜 구성되며 상기 유입구(21)측으로부터 유입되어 상기 필터통체(61)를 통과하는 우수로부터 Oil & Grease, 부유물질, 중금속, PAHs 등을 흡착하여 제거하여 제2 처리조(20) 상부로 부상시키는 유수분리기(60)를 포함하고, 상기 부직포(geo-textile) 섬유를 형상가공한 부직포필터(62)는 상기 geo-textile 섬유 원단을 나선형으로 꼬여진 모양의 속이 빈 두께 20~40㎜의 관체로 형성하며,
상기 유수분리기(60)는 필터통체(61) 최상부에 별도의 공간을 구획하고 살균실(67)을 형성하되, 상기 살균실(67)은 상부에 AOP방전램프(67a)를 설치하여 자외선 및 오존생성 파장을 발생시켜 살균 및 소독과정을 거치도록 하고, 살균실(67) 하부에 형성한 살균수 배출구(67b)를 통해 배출되도록 유로를 형성하며,
상기 유수분리기(60)는 필터통체(61) 내부에 다단계격벽(64)을 수직방향으로 구획하여 제1, 제2, 제3, 제4단계 필터충진부(65a)(65b)(65c)(65d)를 물의 흐름방향에 따라 차례로 형성할 수 있되, 상기 다단계격벽(64)의 설치간격을 물이 유입되는 순서대로 점차 배치 간격이 좁혀지도록 형성하고,
상기 제1단계필터충진부(65a) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 31~50㎜, 길이 90~110㎝로 형성하고, 상기 제2단계필터충진부(65b) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 21~30㎜, 길이 70~89㎝로 형성하며, 상기 제3 단계필터충진부(65c) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 11~20㎜, 길이 50~69㎝로 형성하고, 상기 제4단계필터충진부(65d) 내에 충진하는 부직포필터(62)를 지름 5~10㎜, 길이 20~49㎝로 형성할 수 있으며,
상기 유수분리기(60) 내의 필터링 구조는 굵은 입자의 부직포필터(62)와 작은입자의 부직포필터(62)를 순차적으로 배치함으로써, 입자가 큰 기름성분은 물론 입자가 작은 기름성분을 필터링할 수 있으며,
상기 제1, 제2, 제3, 제4단계필터충진부(65a)(65b)(65c)(65d)의 충진공간을 순차적으로 좁아지도록 구획함으로써, 고형물제거기(50)에서 완벽하게 제거되지 않고 넘어온 일부 고형물과 큰입자의 기름성분처럼 상대적으로 부피가 큰 이물질들이 전단계에서 필터링 되도록 하고, 마지막 단계에서는 미세한 이물질만이 필터링되도록 함으로써, 유수분리기(60)의 효율을 높일 수 있고, 사용수명을 연장할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 살균실이 구비된 초기우수처리장치. - 삭제
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| KR1020170127575A KR101870207B1 (ko) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | 살균실이 구비된 초기우수처리장치 |
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