KR101933000B1 - Hybrid apparatus for non-point pollution reducing using generated power - Google Patents
Hybrid apparatus for non-point pollution reducing using generated power Download PDFInfo
- Publication number
- KR101933000B1 KR101933000B1 KR1020180108737A KR20180108737A KR101933000B1 KR 101933000 B1 KR101933000 B1 KR 101933000B1 KR 1020180108737 A KR1020180108737 A KR 1020180108737A KR 20180108737 A KR20180108737 A KR 20180108737A KR 101933000 B1 KR101933000 B1 KR 101933000B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pipe
- inflow
- chamber
- power generation
- storm sewer
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 5
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 241000512259 Ascophyllum nodosum Species 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001363 water suppression through gradient tailored excitation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/14—Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
- B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
- B01D24/16—Upward filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
- C02F1/4693—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrodialysis
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
- E03F5/101—Dedicated additional structures, interposed or parallel to the sewer system
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
- E03F5/105—Accessories, e.g. flow regulators or cleaning devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2221/00—Applications of separation devices
- B01D2221/12—Separation devices for treating rain or storm water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/001—Runoff or storm water
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Public Health (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 강우시 우수의 유입에 대응하여 비점오염을 저감시킬 수 있고, 서로 다른 물성을 갖는 유기물질과 이온물질을 모두 정화시키며, 상기 이온물질 저감시 우수에 의한 발전전력을 이용하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for purifying an organic material and an ionic material having different physical properties and capable of reducing non-point pollution in response to influx of rainfall during rainfall, Hybrid non-point pollution abatement apparatus.
일반적으로 비점오염원이라 함은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등의 불특정 장소에서 불특정하게 수질오염 물질을 배출하는 배출원을 말한다(수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 제2조제2호). Generally, nonpoint pollution source refers to a source of emission of unspecified water pollutants in unspecified places such as cities, roads, farmland, mountainous areas, and construction sites (Article 2, Item 2 of the Act on the Protection of Water Quality and Aquatic Ecosystems).
점오염원은 공장, 가정하수, 분뇨처리장, 축산농가 등 집중적이고, 배출지점이 명확하고, 배출된 오염원이 관거를 통해 처리장과 같은 한 지점으로 집중적으로 배출되며, 포집이 용이하고 처리 효율이 비교적 높다.Point pollution sources are concentrated, such as factories, domestic sewage, sewage treatment plants, livestock farmers, etc., and clear discharge points are clearly emitted, and the pollutants discharged through the pipeline are concentrated to a single point such as a treatment plant. .
반면, 비점오염원의 경우 대지, 도로, 높, 밭, 임야, 대기중 오염물질 등으로 그 배출지점이 불특정 및 불명확하며, 희석 및 확산되면서 넓은 지역으로 확산된다. 특히 강우시와 같은 자연요인에 영향을 많이 받는다. On the other hand, in the case of nonpoint pollution source, the discharge point is unspecific and unclear due to soil, road, elevation, field, forest, pollutants in the atmosphere, Especially, it is affected by natural factors such as rainfall.
이에, 최근에는 비점오염을 저감시키는 여러 환경 중의 하나로써 강우시 일순간 유입되는 우수에 의해 관거를 통해 비점오염원 확산되는 것을 방지하고, 비점오염을 저감시키는 장치가 제안되고 있다.In recent years, as one of various environments for reducing non-point pollution, a device for preventing the non-point pollution source from diffusing through the channel due to the storm that flows in the moment during rainfall and reducing the non-point pollution has been proposed.
예컨대, 한국등록특허 제10-1635910호의 '비점오염원 여과장치' 및 한국공개특허 제2014-0032661호의 '비점오염원 저감장치' 등에서는 우수로나 우수관거 등에 설치된 다단 구조의 필터장치를 제안하고 있다.For example, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-1635910 discloses a non-point pollution source filter device and Korean Unexamined Patent Publication No. 2014-0032661, a non-point pollution source reduction device.
그러나 이상과 같은 종래기술은 부피가 큰 비점오염원을 걸러내거나 필터로 유기물질을 포집 및 제거하는 역할을 할 뿐, 중금속과 같은 이온성 물질은 제거하지 못하고, 갑작스런 우수에 의해 수량이 급증하는 경우에는 대응하지 못한다.However, the above-mentioned prior arts have a function of filtering out a bulky nonpoint pollution source or collecting and removing organic substances with a filter, and can not remove ionic substances such as heavy metals, and when the quantity of water is suddenly increased due to sudden rainfall It does not respond.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강우시 우수의 유입에 대응하여 비점오염을 저감시킬 수 있고, 서로 다른 물성을 갖는 유기물질과 이온물질을 모두 정화시키며, 이온물질 저감시 우수에 의한 발전전력을 이용하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치를 제공하고자 한다.Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for reducing the non-point pollution corresponding to the inflow of rain during rainfall, purifying both organic materials and ionic materials having different physical properties, And to provide a hybrid non-point pollution abatement device using generated electric power using generated electric power.
이를 위해, 본 발명에 따른 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치는 우수가 유입되는 우수 배관과; 상기 우수 배관에 연결되어 상기 우수를 처리 장소로 안내하는 유입관과; 상기 유입관에 연결되며 일정 길이를 갖는 발전 챔버와; 상기 발전 챔버의 상부를 통해 분기됨에 따라 상향류가 유입되는 여재 챔버와; 상기 여재 챔버의 출수측에 연결된 배출 배관과; 상기 발전 챔버 내에 설치되며 상기 우수의 유입시 가해지는 수력에 의해 전기를 생산하는 발전기와; 상기 여재 챔버 내에 설치되며 상기 상향류인 우수에 포함된 유기물질을 포집하는 여재(filter material); 및 상기 배출 배관 내에 설치되며, 상기 발전기에서 생산된 전기를 공급받아 가동되어 이온성 물질을 포집하는 전기 투석기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the hybrid non-point pollution reduction apparatus using power generation electric power according to the present invention comprises: An inlet pipe connected to the storm sewer pipe and guiding the storm sewer to a treatment place; A power generation chamber connected to the inlet pipe and having a predetermined length; A filter chamber into which an upward flow flows as it branches through an upper portion of the power generation chamber; A discharge pipe connected to the water outlet side of the filter material chamber; A generator installed in the power generation chamber and generating electricity by hydraulic power applied when the storm is introduced; A filter material installed in the filter material chamber for collecting organic substances contained in the upward flow of the organic material; And an electrodialyser installed in the discharge pipe and operated to receive the electricity generated by the generator to collect the ionic material.
이때, 상기 유입관에는 이물질을 걸러내는 스크린이 설치되고, 상기 우수 배관과 유입관은 서로 직교하는 방향으로 연결됨에 따라 상기 우수가 직교류를 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the inlet pipe is provided with a screen for filtering out foreign substances, and the storm water pipe and the inlet pipe are connected to each other in a direction orthogonal to each other, so that the storm surge forms a cross flow.
또한, 상기 우수 배관에 연결된 바이패스 배관을 더 포함하되, 상기 바이패스 배관의 유입측은 상기 우수 배관의 전체 길이 중 상기 유입관이 설치된 위치보다 하류측에 연결되고, 상기 바이패스 배관의 유출측은 상기 우수 배관의 전체 길이 중 상기 유입관이 설치된 위치보다 상류측에 연결되어 있는 것이 바람직하다.The inflow side of the bypass pipe is connected to the downstream side of the entire length of the storm sewer pipe, where the inflow pipe is installed, and the outlet side of the bypass pipe is connected to the inflow side of the bypass pipe, It is preferable that the total length of the storm sewer pipe is connected to the upstream side of the position where the inflow pipe is installed.
또한, 상기 여재는 생물 고분자인 알지네이트로 제작된 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the filter material is made of alginate which is a biopolymer.
또한, 상기 우수 배관을 따라 이격 설치된 다수개의 유입관을 포함하되, 상기 다수개의 유입관마다 각각 상기 발전 챔버, 여재 챔버, 배출 배관, 발전기, 여재 및 전기 투석기가 구비되어 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a plurality of inflow pipes arranged along the storm sewer pipe are provided, and each of the plurality of inflow pipes is provided with the power generation chamber, the filter material chamber, the discharge pipe, the generator, the filter material and the electrodialyzer.
또한, 상기 다수개의 유입관에는 각각 상기 우수 배관에서 유입관으로 유입되는 우수의 유량을 단속하는 셔터를 더 포함하되, 다수개의 상기 셔트는 각각 독립적으로 작동되는 것이 바람직하다.Preferably, the plurality of inflow pipes further include shutters for interrupting a flow rate of the inflow water into the inflow pipes, respectively, and the plurality of shutters are independently operated.
또한, 상기 여재 챔버의 유입단에는 적어도 하나 이상의 스크류 형상 날개를 포함한 와류 발생기가 설치되어 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a vortex generator including at least one screw-shaped vane is installed at the inlet end of the filter material chamber.
이상과 같은 본 발명은 강우에 의해 우수 유입시 우수 배관에 연결된 상태에서 비점오염을 처리하므로 급격한 우수의 유입에 대응하여 우수 전량에 대한 비점오염을 저감시킬 수 있게 한다.As described above, according to the present invention, non-point pollution is treated in a state of being connected to a storm pipe when stormwater is introduced by rainfall, so that non-point pollution with respect to stormwater can be reduced in response to sudden stormwater inflow.
특히, 본 발명은 서로 다른 물성을 갖는 유기물질과 이온물질을 모두 정화시키되, 유기물질은 여재에 의해 저감시키고 이온물질은 우수를 이용하여 생성한 발전한 전력으로 저감시킬 수 있게 한다.Particularly, the present invention can purify both organic materials and ionic materials having different physical properties, while organic materials can be reduced by the filter material, and ionic materials can be reduced by the generated electric power using the excellent.
도 1은 본 발명에 따른 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치를 나타낸 정단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 상기 도 1의 A-A' 방향에 대한 평단면도이다.
도 4는 상기 도 1의 B-B' 방향에 대한 평단면도이다.
도 5는 상기 도 1의 C-C' 방향에 대한 평단면도이다.
도 6은 상기 도 1의 여채 챔버의 유입구에 설치된 와류 발생기를 나타낸 사시도이다.1 is a front sectional view showing a hybrid non-point pollution reduction apparatus using generated power according to the present invention.
2 is a plan view of a hybrid non-point pollution reduction apparatus using generated power according to the present invention.
3 is a plan sectional view taken along line AA 'of FIG.
4 is a plan sectional view taken along line BB 'of FIG.
5 is a plan sectional view taken along the CC 'direction of FIG.
6 is a perspective view illustrating a vortex generator installed at an inlet of the ornamental chamber of FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치에 대해 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a hybrid non-point pollution reduction apparatus using generated power according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2와 같이, 본 발명에 따른 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치는 우수 배관(10), 유입관(20), 발전 챔버(30), 여재 챔버(40), 배출 배관(50), 발전기(60), 여재(70) 및 전기 투석기(80)를 포함한다.1 and 2, the hybrid non-point pollution reduction apparatus using power generation electric power according to the present invention includes an
여기서, 우수 배관(10), 유입관(20), 발전 챔버(30), 여재 챔버(40) 및 배출 배관(50)는 연속된 유로를 형성하도록 순차로 연결되어, 유입된 우수를 비점오염 저감장치로 이동시킨다. 저감장치를 통과한 우수는 수계나 하수관거로 방출된다.Here, the
상기 유로를 형성하는 우수 배관(10), 유입관(20), 발전 챔버(30), 여재 챔버(40) 및 배출 배관(50) 중 발전 챔버(30), 여재 챔버(40) 및 배출 배관(50)는 설치 박스(BX) 내에 장치되어, 설치 박스(BX)와 함께 이동 및 설치된다.The
또한, 발전기(60)는 발전 챔버(30) 내에 설치되어 유입된 우수(와류)에 의해 수력발전을 하고, 여재(70)는 여재 챔버(40) 내에 설치되어 유기물질을 포집한다. 전기 투석기(80)는 배출 배관(50)에 설치되어 이온물질을 포집한다.The
따라서, 본 발명은 강우시 우수가 유입될 경우 우수 배관(10)에 연결된 상태에서 비점오염을 처리하므로 급격한 우수의 유입에 대응하면서도 우수 전량에 대한 비점오염을 저감시킬 수 있게 한다.Therefore, the present invention treats non-point pollution in the state of being connected to the
특히, 본 발명은 서로 다른 물성을 갖는 유기물질과 이온물질을 모두 정화시키되, 유기물질은 여재(70)에 의해 저감시키고, 이온물질은 우수가 흐를 때 발생하는 수력에 의해 발전된 전력으로 전기 투석기(80)를 가동시켜 저감시킨다.Particularly, the present invention is characterized in that the organic material and the ionic material having different physical properties are all purified, the organic material is reduced by the
좀더 구체적으로, 우수 배관(10)은 강우시 우수가 유입되어 흐르는 배관으로 기존에 설치되어 있는 우수 배관(10)을 설계변경(예: 유입관 연결)하여 본 발명에 적용하거나 본 발명에 바로 적용 가능하도록 새로운 배관을 설치한다.More specifically, the
유입관(20)은 이상과 같은 우수 배관(10)에 연결되는 것으로, 우수 배관(10)에서 유입된 우수를 처리 장소로 안내한다. 우수 처리 장소는 후술하는 여재(70) 및 전기 투석기(80) 등이 설치 위치를 의미한다.The
발전 챔버(30)는 유입관(20)의 출수측에 연결되어 유입관(20)으로부터 우수가 유입되며, 그 내부에 수력 발전기(60)가 설치될 수 있도록 일정 길이를 갖는다. 따라서, 우수가 흐르면서 발전기(60)를 가동시키는 수력이 생긴다.The
여재 챔버(40)는 발전 챔버(30)의 상부를 통해 분기됨에 따라 상향류(up flow)가 유입된다. 이러한 여재 챔버(40)는 도시된 바와 같이 발전 챔버(30)의 길이 방향(도면기준 수평 방향)에 대해 중간 부분에 설치될 수 있다.Upflow flows into the
그러나, 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니라 여재 챔버(40)가 발전 챔버(30)의 길이 방향 하류측 단부에 연결됨으로써, 발전 챔버(30)의 끝까지 이동하며 발전을 마친 우수가 여재 챔버(40)를 통해 배출될 수도 있다.However, the present invention is not limited to this, but the
배출 배관(50)은 여재 챔버(40)의 출수측에 연결된다. 이러한 배출 배관(50)의 그 단부를 통해 바로 비점오염원이 저감된 우수를 배출할 수도 있지만, 별도의 연장관을 연장하는 방식으로 수계나 하수관거에 연결될 수도 있다.The discharge pipe (50) is connected to the water outlet side of the filter material chamber (40). Through the end of this
또한, 여재 챔버(40)와 배출 배관(50)의 연결을 위해 여재 챔버(40)의 상단 배출측은 여재(70)가 설치되는 하측 내부와 비교하여 직경이 작게 설계된다. 이러한 구조로 인해 여재 챔버(40)의 상부에서 유속이 빨라지며 상향류가 가속된다.The upper discharge side of the
이때, 전기 투석을 위해 배출 배관(50)은 상측으로 연장된 후 다시 수평 방향으로 절곡되어 일정 길이 연장되며, 도 1의 A-A' 방향 단면도인 도 2와 같이 그 내부에 우수가 흐르도록 일체로 연결된다.At this time, the
다음, 발전기(60)는 이상에서 설명한 바와 같이 배관 및 챔버들로 이루어진 유로 중 발전 챔버(30) 내에 설치되는 것으로, 발전 챔버(30) 내로 와류를 형성하며 유입된 우수에 의해 전기를 생산한다.Next, the
이러한 발전기(60)는 일 예로 발전 스크류(61) 및 발전 모듈(62)로 구성된다. 이때 발전 스크류(61)의 양측 회전축은 베어링을 통해 브라켓에 설치되고, 발전 모듈(62)은 잘 알려진 바와 같이 고정자, 회전자 및 코일 등으로 구성된다.The
따라서, 발전 챔버(30) 내로 우수가 유입되어 와류를 형성하면 발전 스크류(61)가 회전하고, 발전 스크류(61)의 회전축에 연결된 회전자(rotor)가 회전하면서 발전이 이루어지게 된다. Therefore, when the stormwater flows into the
여재(filter material)(70)는 여재 챔버(40) 내에 설치되며 상향류인 우수에 포함된 유기물질을 포집한다. 바람직하게 여재(70)는 생물 고분자인 알지네이트(alginate)로 제작됨으로써 비점오염원 중 유기물질을 포집 및 제거한다.A filter material (70) is disposed in the filter material chamber (40) and collects the organic material contained in the upward flow. Preferably, the
알지네이트는 수용액 상태의 유기물질을 제거하기 위한 필터의 일종으로, 미역이나 다시마와 같은 해조류의 20~30%를 차지하는 알긴산과 칼슘 수용액을 혼합하면 비드(beeds) 형태가 되어 유기물질을 포집한다.Alginate is a kind of filter for removing organic substances in aqueous solution. When alginic acid and calcium aqueous solution, which account for 20-30% of algae such as seaweed or kelp, are mixed, they become beeds and collect organic matters.
도 4는 도 1의 구성 중 여재(70)가 장착된 여재 챔버(40)를 나타낸 B-B'방향 단면도로써, 여재(70)는 여재 챔버(40) 내부의 유로 전체에 분포되어 여재(70)를 통해서만 우수가 흐른다. 일 예로 여재(70) 비드는 벌집 모양 등으로 설치된다.FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of FIG. 1 showing the
전기 투석기(80)는 배출 배관(50) 내에 설치되며, 발전기(60)에서 생산된 전기를 공급받아 가동되어 각종 중금속 등 이온성 물질을 포집한다. 이와 같이 본 발명은 서로 다른 물성을 갖는 유기물질과 이온성 물질 모두를 제거하므로 '하이브리드' 방식이라 한다.The
전기투석(Electrodialysis)은 한 쌍의 양이온 교환막과 음이온 교환막을 교대로 배열한 구조로 이루어져 있고, 각각의 투석막에서는 음/양 두 이온의 한 쪽만 통과하고 다른 한 쪽은 통과하지 않기 때문에 이온성 물질을 포집 및 제거한다.Electrodialysis consists of a pair of cation exchange membranes and anion exchange membranes arranged alternately. In each dialysis membrane, only one of the negative / positive ions passes through and the other does not. Therefore, the ionic substance Capture and remove.
이때, 상술한 발전기(60)에서 발전된 전기는 전기 투석기(80)의 +전극 및 -전극을 통해 전기 투석기(80)에 제공된다. 따라서 본 발명의 전기 투석기(80)는 외부에서 전원을 공급받지 않고도 우수에 의해 생성된 전력으로 가동된다.At this time, electricity generated in the above-described
한편, 본 발명은 이상과 같은 구성에 있어서 유입관(20)에는 이물질을 걸러내는 스크린(21)이 설치되고, 우수 배관(10)과 유입관(20)은 서로 직교하는 방향으로 연결됨에 따라 우수가 직교류(cross-flow)를 형성하는 것이 바람직하다.In the present invention, a
즉, 도면을 기준으로 상하 수직 방향으로 배치된 우수 배관(10) 대비 유입관(20)을 좌우 수평 방향으로 배치한 상태에서 우수가 유입되도록 유입관(20)을 연결함으로써 직교류가 형성되게 한다.That is, crossflow is formed by connecting the
따라서, 우수에 포함된 협잡물 등이 일시에 흘러들어와서 스크린(21)이 폐색되는 것을 방지하고, 유입관(20)으로의 급격한 우수 유입을 방지하여 안정적인 흐름을 제공함으로써 우수의 정체나 비점오염원의 저감 효과를 상승시킨다.Accordingly, it is possible to prevent the obstacles contained in the rainwater from flowing in at a time to block the
또한, 도 4와 같이 본 발명은 우수 배관(10)에 연결된 바이패스 배관(11)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 바이패스 배관(11)은 우수 배관(10)에 병렬 연결되는 것으로, 양단이 각각 우수 배관(10)의 상류측과 하류측에 연결된다.As shown in FIG. 4, the present invention further includes a
구체적으로 바이패스 배관(11)의 유입측은 우수 배관(10)의 전체 길이 중 유입관(20)이 설치된 위치보다 하류측에 연결되고, 유출측은 우수 배관(10)의 전체 길이 중 상기 유입관(20)이 설치된 위치보다 상류측에 연결된다.Specifically, the inflow side of the bypass piping 11 is connected to the downstream side of the entire length of the
이러한 바이배스 배관은 대략 'ㄷ'자 형상으로 구성되어 직선 형상의 우수 배관(10)과 함께 원형 루프를 형성하고, 그 중 상단측에는 필요에 따라 역류방지장치(12)가 설치된다.The bypass pipe is formed in a substantially 'C' shape to form a circular loop together with the
따라서, 우수 배관(10)에서 유입관(20)으로 유입되지 못하거나 혹은 처리 장치에서의 부분적인 폐색으로 인해 유입관(20)으로 유입되지 못한 우수는 바이패스 배관(11)을 통해 우수 배관(10)의 상류측으로 돌아가 재투입므로, 우수를 전량 처리할 수 있게 한다.Therefore, the storm that can not flow into the
또한, 도 4와 같이 본 발명은 우수 배관(10)을 따라 이격 설치된 다수개의 유입관(20)을 포함하는 것이 바람직하다. 일 예로 유입관(20)은 우수 배관(10)을 따라 일정 간격으로 3개가 연결된다.Also, as shown in FIG. 4, the present invention preferably includes a plurality of
이때, 도 5는 도 1의 구성 중 발전 챔버(30)를 나타낸 C-C'방향 단면도로써, 도 5와 같이 각각의 유입구마다 발전 챔버(30)가 연결되고, 발전 챔버(30)에는 각각 발전기(60)가 설치된다. 이는 다른 구성 역시 마찬가지이다.5 is a cross-sectional view taken along the line C-C 'of the
즉, 다수개의 유입관(20)마다 각각 발전 챔버(30), 여재 챔버(40), 배출 배관(50), 발전기(60), 여재(70) 및 전기 투석기(80)가 구비됨에 따라 각각의 유입관(20)을 통해 유입된 우수로 발전하고, 우수의 비점오염원을 저감한다.That is, since the
나아가, 이상과 같이 유입관(20)이 다수개인 경우에는 각각의 유입관(20)마다 셔터(shutter)(22)를 설치한다. 셔터(22)는 유입관(20)을 개폐하는 것(예: 수문이나 개폐 밸브)에 해당하는 것으로 우수 배관(10)에서 유입관(20)으로 유입되는 우수의 유량을 단속한다.Further, when there are a plurality of
더욱 바람직하게, 셔터(22)는 유입관(20)으로 우수가 유입되는 개방 동작이나 우수를 완전히 차단하는 폐쇄 동작을 한다. 따라서, 어느 하나의 유입관(20) 및 그 하류측 처리 장치에서 폐색이나 고장이 발생하면 셔터(22)를 이용하여 해당 유입관(20)을 닫고 유지 보수를 가능하게 한다.More preferably, the
한편, 위에서 설명을 생략한 와류 발생기(90)는 여재 챔버(40)의 유입단(즉, 도면 기준 하측 개구)에 설치되어 상향류에서 와류(turbulence)가 발생하도록 하는 것으로, 적어도 하나 이상의 스크류 형상 날개를 포함한 구조로 이루어진다.The
도 6과 같이 와류 발생기(90)는 일 예로 여재 챔버(40)에 결합하기 위해 테두리 부분을 따라 구비된 설치 프레임(91) 및 상기 설치 프레임(91)의 내측에 고정된 와류 날개(92)를 포함하여 발전 챔버(30)의 상단에서 여재 챔버(40)로 유입된 우수에서 와류가 일어나게 한다.As shown in FIG. 6, the
따라서, 별도의 펌프 없이 흐르는 우수 자체의 흐름만으로 유입관(20)에서 배출 배관(50)까지 우수가 유동될 수 있게 하고, 여재(70)와의 충돌을 늘리며, 여재 챔버(40) 전체에 분포돤 여재(70)를 통해 균등하게 우수가 흐르도록 한다.Therefore, it is possible to flow the outflow from the
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.The specific embodiments of the present invention have been described above. It is to be understood, however, that the spirit and scope of the invention are not limited to these specific embodiments, but that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the present invention. If you are a person, you will understand.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.
10: 우수 배관 20: 유입관
21: 스크린 22: 셔터
30: 발전 챔버 40: 여재 챔버
50: 배출 배관 60: 발전기
61: 발전 스크류 62: 발전 모듈
70: 여재 80: 전기 투석기
90: 와류 발생기10: Excellent piping 20: Inflow pipe
21: Screen 22: Shutter
30: Generation chamber 40: Filter chamber
50: discharge piping 60: generator
61: power generation screw 62: power generation module
70: filter material 80: electro-cataplasm
90: vortex generator
Claims (7)
상기 우수 배관(10)에 연결되어 상기 우수를 처리 장소로 안내하는 유입관(20)과;
상기 유입관(20)에 연결되며 일정 길이를 갖는 발전 챔버(30)와;
상기 발전 챔버(30)의 상부를 통해 분기됨에 따라 상향류가 유입되는 여재 챔버(40)와;
상기 여재 챔버(40)의 출수측에 연결된 배출 배관(50)과;
상기 발전 챔버(30) 내에 설치되며 상기 우수의 유입시 가해지는 수력에 의해 전기를 생산하는 발전기(60)와;
상기 여재 챔버(40) 내에 설치되며 상기 상향류인 우수에 포함된 유기물질을 포집하는 여재(filter material)(70); 및
상기 배출 배관(50) 내에 설치되며, 상기 발전기(60)에서 생산된 전기를 공급받아 가동되어 이온성 물질을 포집하는 전기 투석기(electrodialysis)(80);를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치.A stormwater pipe 10 into which rain water flows;
An inflow pipe (20) connected to the storm sewer pipe (10) and guiding the storm sewer to a treatment place;
A power generation chamber 30 connected to the inlet pipe 20 and having a predetermined length;
A filter chamber 40 into which an upward flow flows as it branches through the upper portion of the power generation chamber 30;
A discharge pipe (50) connected to an outflow side of the filter material chamber (40);
A generator (60) installed in the power generation chamber (30) and generating electricity by hydraulic power applied when the storm is introduced;
A filter material 70 installed in the filter material chamber 40 and collecting organic substances contained in the upward flow of the organic material; And
And an electrodialysis (80) installed in the discharge pipe (50) for receiving the generated electricity from the generator (60) and collecting the ionic material. Hybrid non - point pollution abatement device.
상기 유입관(20)에는 이물질을 걸러내는 스크린(21)이 설치되고,
상기 우수 배관(10)과 유입관(20)은 서로 직교하는 방향으로 연결됨에 따라 상기 우수가 직교류(cross-flow)를 형성하는 것을 특징으로 하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치.The method according to claim 1,
The inlet pipe 20 is provided with a screen 21 for filtering foreign substances,
Wherein the storm sewer pipe (10) and the inflow pipe (20) are connected to each other in a direction orthogonal to each other so that the storm surge cross-flow is formed.
상기 우수 배관(10)에 연결된 바이패스 배관(11)을 더 포함하되,
상기 바이패스 배관(11)의 유입측은 상기 우수 배관(10)의 전체 길이 중 상기 유입관(20)이 설치된 위치보다 하류측에 연결되고,
상기 바이패스 배관(11)의 유출측은 상기 우수 배관(10)의 전체 길이 중 상기 유입관(20)이 설치된 위치보다 상류측에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치.3. The method of claim 2,
Further comprising a bypass pipe (11) connected to the storm sewer pipe (10)
The inflow side of the bypass piping 11 is connected to the downstream side of the entire length of the storm sewer piping 10 than the position where the inflow pipe 20 is installed,
Wherein the outflow side of the bypass piping (11) is connected to an upstream side of the entire length of the storm sewer pipe (10) than a position where the inflow pipe (20) is installed.
상기 여재(70)는
생물 고분자인 알지네이트(alginate)로 제작된 것을 특징으로 하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치.The method according to claim 1,
The filter media (70)
Characterized in that it is made of a biopolymer, alginate.
상기 우수 배관(10)을 따라 이격 설치된 다수개의 유입관(20)을 포함하되,
상기 다수개의 유입관(20)마다 각각 상기 발전 챔버(30), 여재 챔버(40), 배출 배관(50), 발전기(60), 여재(70) 및 전기 투석기(80)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And a plurality of inflow pipes (20) spaced apart along the storm sewer pipe (10)
The power generation chamber 30, the filter media chamber 40, the discharge pipe 50, the generator 60, the filter medium 70 and the electrodialyzer 80 are provided for each of the plurality of inflow pipes 20 Hybrid non - point pollution abatement system using power generation power.
상기 다수개의 유입관(20)에는 각각 상기 우수 배관(10)에서 유입관(20)으로 유입되는 우수의 유량을 단속하는 셔터(22)를 더 포함하되, 다수개의 상기 셔터는 각각 독립적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치.6. The method of claim 5,
The plurality of inflow pipes 20 are each provided with a shutter 22 for interrupting the flow rate of inflow into the inflow pipe 20 from the fine inflow pipe 10, And a hybrid non-point pollution abatement device using generated electric power.
상기 여재 챔버(40)의 유입단에는 적어도 하나 이상의 스크류 형상 날개를 포함한 와류 발생기(90)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발전전력을 이용한 하이브리드 비점오염 저감장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein a vortex generator (90) including at least one screw-shaped vane is installed at an inlet end of the filter material chamber (40).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180108737A KR101933000B1 (en) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | Hybrid apparatus for non-point pollution reducing using generated power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180108737A KR101933000B1 (en) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | Hybrid apparatus for non-point pollution reducing using generated power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101933000B1 true KR101933000B1 (en) | 2019-03-15 |
Family
ID=65762601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180108737A KR101933000B1 (en) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | Hybrid apparatus for non-point pollution reducing using generated power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101933000B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110185120A (en) * | 2019-06-28 | 2019-08-30 | 王小灵 | A kind of sewage treatment drainage pipeline |
US11502322B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
US11502323B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof |
US11855324B1 (en) | 2022-11-15 | 2023-12-26 | Rahul S. Nana | Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell with heat pump |
US12040517B2 (en) | 2022-11-15 | 2024-07-16 | Rahul S. Nana | Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell and methods of use thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101291606B1 (en) | 2012-08-22 | 2013-08-01 | 조선대학교산학협력단 | Reducing apparatus for nonpoint source pollutants of early rainwater on the road containing whirlpool chamber |
-
2018
- 2018-09-12 KR KR1020180108737A patent/KR101933000B1/en active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101291606B1 (en) | 2012-08-22 | 2013-08-01 | 조선대학교산학협력단 | Reducing apparatus for nonpoint source pollutants of early rainwater on the road containing whirlpool chamber |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110185120A (en) * | 2019-06-28 | 2019-08-30 | 王小灵 | A kind of sewage treatment drainage pipeline |
US11502322B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
US11502323B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof |
US11563229B1 (en) | 2022-05-09 | 2023-01-24 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
US11611099B1 (en) | 2022-05-09 | 2023-03-21 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof |
US11699803B1 (en) | 2022-05-09 | 2023-07-11 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
US12107308B2 (en) | 2022-05-09 | 2024-10-01 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof |
US11855324B1 (en) | 2022-11-15 | 2023-12-26 | Rahul S. Nana | Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell with heat pump |
US12040517B2 (en) | 2022-11-15 | 2024-07-16 | Rahul S. Nana | Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell and methods of use thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101933000B1 (en) | Hybrid apparatus for non-point pollution reducing using generated power | |
GB2442883A (en) | Storm drain filter | |
US20140097145A1 (en) | Debris filter with splitter box | |
WO2006102340A3 (en) | Storm water filtration system | |
JPH07508209A (en) | Method and water purification device for producing pure water | |
CN107605014B (en) | Multifunctional drainage pipeline | |
SU1072790A3 (en) | Apparatus for separating solids from liquid flow | |
CN204848499U (en) | Equipment of RO by pass vavle is put | |
CN203569619U (en) | Short-tube intercepting system used for collecting rainwater in early stage of rainy season and collecting sewage on sunny days | |
CN105089144A (en) | Spiral early rain water filtration purification device | |
CN208327624U (en) | A kind of ceramic membrane wastewater treatment equipment | |
KR101933002B1 (en) | Apparatus for pollution reducing selectively of early rainfall | |
CN216236314U (en) | Reverse osmosis water purification system | |
KR101537963B1 (en) | Rain water purification system for recycling rainwater drainpipes for | |
CN109970261A (en) | A kind of drinking water purification equipment configuring ultraviolet sterilizer | |
CN216877983U (en) | Sediment separator | |
CN211896169U (en) | Water filtration and purification system with double membranes and double water outlets and water purifier | |
CN210159322U (en) | Fine grid and rotational flow grit chamber of sewage plant | |
KR20050080009A (en) | Sewage treatment method for treating contaminated river water using contaminant screening system configured to screen only contaminated river water | |
CN203874541U (en) | Front-end filtering device for agricultural water settling pond | |
CN207959418U (en) | A kind of road rain water processing system | |
CN104001357B (en) | A kind of agricultural water sedimentation basin front end filter | |
CN221217270U (en) | Device for adjusting suspended matters in water | |
CN104047359B (en) | Jump weir formula cuts dirty inlet for stom water | |
CN217150530U (en) | Multidirectional shutoff formula diverging device and water treatment system |