KR101968738B1 - 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설에 관한 것으로, 비점오염물질의 초기 유입 시 비교적 큰 크기의 조대협잡물을 선별하되 이 조대협잡물을 별도의 수거 공간으로 선별하여 신속한 처리와 함께 비점오염물질의 저감 효율을 향상하고, 또한, 여과재의 상류에서 수위 감지를 통해 여과재의 폐색을 판단 및 세척유체에 의한 자동 세척을 통해 용이한 유지관리가 가능한 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설은, 비점오염원으로부터 유입되는 물을 조대협잡물과 처리수로 선별하는 스크린 침사조(10)와; 상기 스크린 침사조를 통해 선별된 조대협잡물을 수거하는 조대협잡물 수거조(20)와; 상기 스크린 침사조를 통해 조대협잡물이 선별된 처리수를 공급받아 여과재를 통해 여과하는 여과조(30)를 포함하며, 상기 스크린 침사조는 내부에 공간을 갖는 스크린 침사조 본체(11), 상기 스크린 침사조 본체의 내부에 설치되어 조대협잡물 선별부와 처리수 선별부로 구획하는 다공성의 격벽(12), 상기 조대협잡물 선별부 안에 설치되어 조대협잡물의 배출을 유도하는 경사판, 상기 조대협잡물 선별부와 대응하는 유입부(14)와 조대협잡물 배출부(15), 상기 처리수 선별부와 대응하며 상기 여과조와 연결되는 처리수 배출부(16)를 포함하고, 상기 여과조는 여과조 본체(31), 상기 여과조 본체에 설치되는 1단 이상의 필터 카트리지, 상기 필터 카트리지의 폐색을 해결하는 필터 세척수단을 포함하되, 상기 필터 세척수단은, 상기 여과조 본체의 상기 필터 카트리지 상류에 설치되어 수위를 감지하는 센서(50-1), 상기 필터 카트리지와 세척유체 공급관을 통해 연결되는 컴프레서(60), 상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 필터 카트리지의 상류에 일정 수위 이상의 물이 차오르는 것을 상기 필터 카트리지의 폐색으로 판단하며 상기 컴프레서의 가동을 제어하여 세척유체를 분사하는 제어반(70)을 포함한다.

Description

스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설{SCREEN AND FILTRATION COMPLEX NON POINT POLLUTANTS TREATMENTS}

본 발명은 비점오염 저감시설에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비교적 큰 크기의 비점오염물질과 작은 크기의 비점오염물질을 효율적으로 제거하고, 센싱에 의한 여과재의 세척을 통해 재사용이 매우 용이한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

비점오염(非點汚染)은 평상 시 지표면에 축적되어 있던 오염물질이 주로 비가 올 때 빗물과 함께 쓸려 내려가 하천 등을 오염시키는 것을 말하며, 그 종류로는 토사(Sediment), 영양물질(Nutrients), 박테리아와 바이러스(Bacteria, Viruses), 기름과 그리스(Oil, Grease), 금속(Metals), 유기물질(Organics), 살충제(Pesticides), 협잡물 등이 있고, 강우와 더불어 유출되는 토사 등 부유물질, 질소/인 등 영양염류, 고농도의 중금속 등 오염물질은 수집, 처리가 어려워 특별한 처리없이 바로 하천으로 유출됨으로써 수질을 오염시키고, 이에 따라 물고기가 집단폐사하거나 저서생물의 서식처를 파괴되어 수생태계를 교란시키게 된다. 아울러, 토지개발로 인해 불투수율이 증가하면 강우시 토양으로 흡수되거나 증발되지 않고 하천으로 유출되는 빗물의 양이 증가하여 홍수의 위험이 높아지고 지하수 함양이 줄어들어 평시에 하천의 건천화(乾川化)를 유발하는 요인이기도 하다.

비점오염을 해결하기 위한 비점오염 저감시설은 수질오염방지시설 중 비점오염원으로부터 배출되는 수질오염물질을 제거하거나 감소하게 하는 시설로서, 크게 자연형과 장치형으로 구분되며, 자연형은 저류시설(저류지, 연못), 인공습지(자연상태의 습지를 인위적으로 향상), 침투시설(지하 침투로 토양에 의한 여과), 식생형 시설(식물의 흡착, 동식물의 서식 공간 제공), 녹지 경관이 있으며, 장치형은 여과형(여과재에 의한 여과), 와류형(와류에 의한 분리), 스크린형(망에 의한 분리), 응집 침전 처리형(응집제의 사용으로 응집 침강), 생물학적 처리형(미생물에 의한 콜로이드성 용존성 유기물질 제거)이 있다.

종래 비점오염원 저감을 위한 기술은 단순히 침전, 여과하는 수준에 그치기 때문에 현실적으로 실효성이 약하여 비점오염물질이 하천에 그대로 방출되어 하천이 오염되고 있는 실정이며, 유입 초기에 선별한 조대협잡물을 별도로 수거하지 않고 담아두기 때문에 조대협잡물로 인한 정체현상이 발생하여 비점오염물질의 처리시간이 오래 걸리고 처리효율도 좋지 못하다.

등록특허 제10-1358438호 등록특허 제10-1547484호 공개특허 제10-2017-0048747호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비점오염물질의 초기 유입 시 비교적 큰 크기의 조대협잡물을 선별하되 이 조대협잡물을 별도의 수거 공간으로 선별하여 신속한 처리와 함께 비점오염물질의 저감 효율을 향상하고, 또한, 여과재의 상류에서 수위 감지를 통해 여과재의 폐색을 판단 및 세척유체에 의한 자동 세척을 통해 유지관리가 용이한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설은, 비점오염원으로부터 유입되는 물을 조대협잡물과 처리수로 선별하는 스크린 침사조와; 상기 스크린 침사조를 통해 선별된 조대협잡물을 수거하는 조대협잡물 수거조와; 상기 스크린 침사조를 통해 조대협잡물이 선별된 처리수를 공급받아 여과재를 통해 여과하는 여과조를 포함하며, 상기 스크린 침사조는 내부에 공간을 갖는 스크린 침사조 본체, 상기 스크린 침사조 본체의 내부에 설치되어 조대협잡물 선별부와 처리수 선별부로 구획하는 다공성의 격벽, 상기 조대협잡물 선별부 안에 설치되어 조대협잡물의 배출을 유도하는 경사판, 상기 조대협잡물 선별부와 대응하는 유입부와 조대협잡물 배출부, 상기 처리수 선별부와 대응하며 상기 여과조와 연결되는 처리수 배출부를 포함하고, 상기 여과조는 여과조 본체, 상기 여과조 본체에 설치되는 1단 이상의 필터 카트리지, 상기 필터 카트리지의 폐색을 해결하는 필터 세척수단을 포함하되, 상기 필터 세척수단은, 상기 여과조 본체의 상기 필터 카트리지 상류에 설치되어 수위를 감지하는 센서, 상기 필터 카트리지와 세척유체 공급관을 통해 연결되는 컴프레서, 상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 필터 카트리지의 상류에 일정 수위 이상의 물이 차오르는 것을 상기 필터 카트리지의 폐색으로 판단하며 상기 컴프레서의 가동을 제어하여 세척유체를 분사하는 제어반을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설은, 비점오염원으로부터 유입되는 물을 조대협잡물과 처리수로 선별하는 스크린 침사조와; 상기 스크린 침사조를 통해 선별된 조대협잡물을 수거하는 조대협잡물 수거조와; 상기 스크린 침사조를 통해 조대협잡물이 선별된 처리수를 공급받아 여과재를 통해 여과하는 여과조를 포함하며, 상기 스크린 침사조는 내부에 공간을 갖는 스크린 침사조 본체, 상기 스크린 침사조 본체의 내부에 설치되어 조대협잡물 선별부와 처리수 선별부로 구획하는 다공성의 격벽, 상기 조대협잡물 선별부 안에 설치되어 조대협잡물의 배출을 유도하는 경사판, 상기 조대협잡물 선별부와 대응하는 유입부와 조대협잡물 배출부, 상기 처리수 선별부와 대응하며 상기 여과조와 연결되는 처리수 배출부를 포함한다.

본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설은, 비점오염원으로부터 유입되는 물을 조대협잡물과 처리수로 선별하는 스크린 침사조와; 상기 스크린 침사조를 통해 선별된 조대협잡물을 수거하는 조대협잡물 수거조와; 상기 스크린 침사조를 통해 조대협잡물이 선별된 처리수를 공급받아 여과재를 통해 여과하는 여과조를 포함하며, 상기 여과조는 여과조 본체, 상기 여과조 본체에 설치되는 1단 이상의 필터 카트리지, 상기 필터 카트리지의 폐색을 해결하는 필터 세척수단을 포함하고, 상기 필터 세척수단은, 상기 여과부에 상기 필터 카트리지의 상류에 설치되어 수위를 감지하는 센서, 상기 필터 카트리지와 세척유체 공급관을 통해 연결되는 컴프레서, 상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 필터 카트리지의 상류에 일정 수위 이상의 물이 차오르는 것을 상기 필터 카트리지의 폐색으로 판단하며 상기 컴프레서의 가동을 제어하여 세척유체를 분사하는 제어반을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 비점오염 저감시설에 의하면, 비점오염물질의 초기 유입 시 스크린 침사조에서 비교적 큰 크기의 조대협잡물을 선별하여 스크린 침사조 외부의 조대협잡물 수거조로 반송함으로써 스크린 침사조 내부에 넓은 비점오염물질의 저감공간을 확보하여 신속한 처리가 가능함과 더불어 작은 입도의 비점오염물질의 효율적인 처리가 가능하여 비점오염 저감효율을 높이는 효과가 있고, 또한, 여과 카트리지의 상류에서 물의 수위를 실시간으로 감지하여 여과재의 폐색을 판단하고 폐색 판단 시 자동으로 여과재를 세척함으로써 유지관리가 매우 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설의 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설의 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설에 적용된 스크린 침사조의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설의 다른 예를 보인 정면도.
도 5는 본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설의 다른 예를 보인 평면도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 비점오염 저감시설은, 유입수로부터 조대협잡물과 모래를 선별하는 스크린 침사조(10), 스크린 침사조(10)를 통해 선별된 조대협잡물을 수거하는 조대협잡물 수거조(20), 스크린 침사조(10)를 통과한 물을 1단 이상으로 여과한 후 방류하는 여과조(30)를 포함하는 것으로 스크린형과 여과형이 조합된 장치형 비점오염 저감시설이다.

1. 스크린 침사조.

스크린 침사조(10)는 스크린 침사조 본체(11), 스크린 침사조 본체(11) 내부를 구획하는 다공성의 격벽(12), 격벽(12)의 일측에 설치되며 유입수에 포함된 조대협잡물을 걸러내는 경사형 스크린(13)으로 구성되며, 조대협잡물, 1차 처리수를 배출한다.

스크린 침사조 본체(11)는 예를 들어 콘크리트의 박스로 시공과 유지보수를 위하여 상부가 개방된 하부체 및 상기 하부체의 개방부를 개폐하는 덮개로 구성된다.

스크린 침사조 본체(11)는 유입수의 유입부(14), 조대협잡물 배출부(15), 1차 처리수 배출부(16)가 갖추어지며, 유입부(14)와 조대협잡물 배출부(15)는 격벽(12)에 의해 구획된 일측의 공간과 통하도록 함께 배치되고 1차 처리수 배출부(16)는 격벽(12)에 의해 구획된 반대쪽의 공간과 통하게 형성된다.

유입부(14), 조대협잡물 배출부(15), 1차 처리수 배출부(16)는 스크린 침사조 본체(11)에 형성되는 구멍 및 이 구멍에 연결되는 관을 포함한다.

스크린 침사조 본체(11)의 바닥은 총 3 그룹(각 그룹의 침투공은 1개 이상으로 구성)의 침투공(17-1,17-2,17-3)이 형성된다.

제1침투공(17-1)은 유입부(14)와 경사형 스크린(13) 사이의 공간, 제2침투공(17-2)은 경사형 스크린(13)의 저부, 제3침투공(17-3)은 격벽(12)과 1차 처리수 배출부(16) 사이의 공간에 형성되어 각각 모래 등 이물질을 지중에 침투한다. 따라서, 스크린 침사조 본체(11)의 저부에는 제1 내지 제3침투공(17-1,17-2,17-3)을 통해 지중에 침투하는 물을 여과하도록 여과 골재층(18)이 구성될 수 있다.

제1,2침투공(17-1,17-2)이 있는 곳은 제1,2침사공간이며, 침전물의 수거를 위하여 펌프가 설치될 수 있다. 상기 펌프는 제1,2침사공간 중 침전물의 수거가 필요한 곳에 선택적으로 설치되며 예를 들어 오수관로와 연결되어 침전물을 바로 오수관로로 펌핑 배출한다.

다공성의 격벽(12)은 스크린 침사조 본체(11)의 내부를 좌우로 구획하여 예를 들어 좌측에 유입부(14)와 대응하는 조대협잡물 선별부를, 우측에 격벽(12)에 의해 걸러진 1차 처리수를 일시 저장하는 처리수 선별부를 형성한다.

격벽(12)은 스크린 형태도 가능하고 또는 내부에 여과재가 담긴 여과카트리도 가능하다. 격벽(12)이 여과카트리지인 경우 여과재의 폐색으로 인한 여과효율의 저하를 막기 위하여 여과재를 세척하도록 구성되며, 세척의 구성은 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다.

경사형 스크린(13)은 유입부(14)를 통해 유입되는 물에서 비교적 큰 크기의 조대협잡물을 선별하기 위한 것이며, 경사부(13a)를 포함한다.

경사형 스크린(13)은 물의 배출없이 조대협잡물과 물을 함께 배출하는 막힌 구조의 경사판으로 대체 가능하다.

경사부(13a)는 물과 조대협잡물이 조대협잡물 배출부(15)를 향해 원활하게 흐르도록 하기 위하여 바닥에서부터 조대협잡물 배출부(15)를 향해 상향 경사지는 경사판이다.

경사부(13a)는 조대협잡물이 빠지지 않도록 막힌 구조 또는 구멍을 갖더라도 조대협잡물이 빠지지 않는 크기의 구멍을 갖는 구조이며, 이 구멍은 원형 등의 구멍 또는 직선형의 구멍 등 다양한 형태가 가능하고, 도면에서는 바닥에서부터 일정 높이까지 막힌 구조이면서 상부에 갈고리 등을 통해 구멍을 갖는 구조가 조합된 것으로 도시하였다.

또한, 경사부(13a)만 있는 경우 많은 양의 물 및 작은 크기의 이물질(모래 등)이 조대협잡물과 함께 조대협잡물 배출부(15)를 통해 배출될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 경사부(13a)의 상부에 다공부(13b)를 형성한다.

다공부(13b)는 스크린 침사조 본체(11)의 바닥 또는 조대협잡물 배출부(15)와 평행한 판형이면서 상하로 관통하는 다수의 구멍이 구비된다.

경사형 스크린(13)은 용이한 유지보수를 위하여 스크린 침사조 본체(11)에 분리 가능하게 장착되며, 예를 들어 스크린 침사조 본체(11)에는 경사형 스크린(11)을 저부에서 받치는 턱이 형성된다.

2. 조대협잡물 수거조.

조대협잡물 수거조(20)는 조대협잡물 배출부(15)와 연결되어 조대협잡물이 유입되는 조대협잡물 수거조 본체(21)를 포함한다.

조대협잡물 수거조 본체(21)는 내부에 조대협잡물을 모을 수 있는 공간이 구비된 박스 형태로서 콘크리트 등을 재질로 하고 유지보수를 위하여 상부가 덮개를 통해 개폐된다.

조대협잡물 수거조 본체(21)는 조대협잡물 수거 배관(21)을 통해 스크린 침사조(10)의 조대협잡물 배출부(15)에 연결되어 조대협잡물을 받게 된다. 이 때, 조대협잡물과 함께 물이 유입되며 물의 처리를 위하여 바람직하게 조대협잡물 배출부(15)의 반대쪽에 방류관(22)이 연결된다.

바람직하게, 조대협잡물 수거 배관(21)은 상대적으로 방류관(22)보다 높은 곳에 배치된다.

또한, 조대협잡물 수거조 본체(21) 안에 유입된 조대협잡물이 방류관(22)을 통해 방류되지 못하도록 방류 차단판(23)이 갖추어진다.

방류 차단판(23)은 조대협잡물은 통과하지 못하면서 물은 통과하는 크기의 구멍을 갖는 다공성 구조이며, 조대협잡물의 방류를 막기 위하여 조대협잡물 수거조 본체(21)의 바닥에서부터 조대협잡물 수거조 본체(21)보다 높게 배치된다.

따라서, 조대협잡물 수거조 본체(21) 안에는 조대협잡물이 쌓이게 되고 일정량 이상의 조대협잡물이 쌓이는 시점 또는 주기적으로 조대협잡물을 외부로 수거하여야 하고, 관리자에 의한 수거가 용이하도록 조대협잡물 수거조 본체(21) 내부를 촬영하는 카메라(24)가 포함된다.

카메라(24)는 조대협잡물 수거조 본체(21) 내부를 촬영하고 촬영한 영상을 통제실 서버(또는 제어반)에 송신하며, 관리자는 통제실에서 모니터를 확인하여 조대협잡물의 양을 확인 및 필요 시 수거 작업을 한다.

조대협잡물 수거조 본체(21)의 바닥에는 일부의 물을 지중에 침투하기 위한 침투공(25)이 구비될 수 있으며, 이와 더불어, 조대협잡물 수거조 본체(21)의 저부에는 여과 골재층(26)이 구성될 수 있다.

3. 여과조.

여과조(30)는 여과 공간을 제공하는 여과조 본체(31), 격벽(32)을 통해 여과조 본체(31) 내부에 구획 형성되는 여과부(33)와 처리부(34), 여과부(33) 안에 물의 흐름 방향을 따라 설치되는 제1,2필터 카트리지(35,36)로 구성된다.

여과조 본체(31)는 콘크리트 등을 재질로 하며 내부에 격벽(32)이 형성되어 물의 흐름 방향을 기준으로 할 때 상류쪽에 여과부(33)를 하류쪽에 처리부(34)를 구획 형성하는 박스 형태이며, 물론 부속 자재의 설치와 유지보수를 위하여 상부가 덮개를 통해 개폐된다.

격벽(32)은 여과부(33)에서 여과된 물을 처리부(34)로 배출하기 위하여 구멍(구멍이 아닌 형태도 가능함)이 구비되고, 이 구멍에는 유도관(37)이 갖추어진다.

유도관(37)은 여과부(33)와 대응하는 유입부가 저부를 향해 개방되는 한편 처리부(34)와 대응하는 배출부가 옆을 향해 개방되는 곡관의 형태이며, 따라서 여과부(33)의 바닥에서부터 차오르는 물을 처리부(34)로 배출한다.

여과부(33)는 제1,2필터 카트리지(35,36)가 설치되면서 스크린 침사조(10)의 처리수 배출부(16)와 연결되어 스크린 침사조(10)를 통과한 처리수를 유입받는다.

이 때, 여과부(33)의 유입부는 유도관(37)의 유입부보다 높은 높이이다.

제1,2필터 카트리지(35,36)는 다공성의 틀(망), 상기 틀 안에 수납되는 여과재로 구성되는 동일한 구조이며, 단, 상류쪽의 제1필터 카트리지(35)에서 큰 이물질을 여과하고 하류쪽에 배치되는 제2필터 카트리지(36)에서 제1필터 카트리지(35)에 의해 1차 여과된 물을 여과하도록 여과재의 구성(공극률, 밀도, 양 등)을 달리할 수 있다.

제1,2필터 카트리지(35,36)는 여과재의 폐색 시 여과율이 떨어지게 되며 세척에 의한 재사용이 가능하도록 세척 기술이 포함되며, 구체적인 기술은 하기에서 설명하기로 한다.

여과부(33)의 바닥에는 이물질이 침전될 수 있으며, 침전물의 배출을 위하여 펌프(38)가 갖추어질 수 있다. 펌프(38)는 예를 들어 오수관로와 연결되며 침전물을 펌핑하여 오수관로를 통해 오수 처리한다.

처리부(34)는 여과부(33)를 통과한 물(여과수)를 안정화(유량조정 등)하며, 처리수 배출관(40)을 통해 처리수를 처리한다. 처리수를 방류하는 경우 처리수 배출관(40)은 별도의 배관으로 구성되지 아니하고 방류관(22)에 합류되는 것이 바람직하다.

처리부(34)는 바닥에 일부 물을 지중에 침투하기 위한 하나 이상의 침투공(39)이 구비된다.

처리수 배출관(40)은 유입부가 처리부(34)의 바닥을 향해 개방되는 한편 배출부가 옆을 향해 개방되는 곡관의 형태이다.

여과조(30)의 내부 특히 여과부(33)의 내부에도 여과부(33) 내부를 촬영하여 영상을 제공하는 카메라가 갖추어질 수 있다.

4. 필터 세척수단.

전술한 것처럼, 제1,2필터 카트리지(35,36)의 폐색으로 인한 여과효율의 저하를 막고 교체없이 세척을 통한 재사용이 가능하도록 필터 세척 구성이 부가되며, 제1,2필터 카트리지(35,36)의 막힘을 감지하는 센서(50-1,50-2), 제1,2필터 카트리지(35,36)에 세척유체(에어, 단, 세척유체는 세척수도 가능하고 따라서 컴프레서는 펌프로 대체된다)를 고압 분사하는 컴프레서(60), 센서(50-1,50-2)의 감지 값을 근거로 하여 컴프레서(60)의 작동을 제어하는 제어반(70)이 구성된다.

센서(50-1,50-2)는 여과부(33)와 처리부(34)에 각각 설치되며, 여기서, 처리부(34)에는 필요에 따라 선택된다.

제1센서(50-1)는 제1필터 카트리지(35)의 상류에 설치되어 제1필터 카트리지(35) 앞(상류)의 수위를 근거로 하여 제1필터 카트리지(35)의 막힘을 감지하며, 예를 들어, 저수위 센서봉(51-1)과 고수위 센서봉(52-2)으로 이루어지고 이들 센서봉(51-1,52-1) 모두가 물과 접촉되면 온 접점된다. 저수위 센서봉(51-1)과 고수위 센서봉(52-1)의 탐침 위치는 자유롭게 변경 가능하다.

제어반(70)은 제1센서(50-1)가 온 접점되는 것을 필터의 막힘으로 판단하고 컴프레서(60)를 온 가동한다.

컴프레서(60)는 세척유체 공급관을 통해 제1,2필터 카트리지(35,36)와 각각 연결되며 제어반(70)의 제어를 통해 세척유체를 제1,2필터 카트리지(35,36)에 고압 분사하여 제1,2필터 카트리지(35,36)의 여과재를 세척한다.

제1센서(50-1)에 의한 감지 및 제1,2필터 카트리지(35,36)의 세척은 제1,2필터 카트리지(35,36)의 폐색을 해결하는 것이다.

제2센서(50-2)는 처리부(34) 안에 설치되며, 저수위 센서봉(51-2) 및 고수위 센서봉(52-2)으로 이루어지되, 저수위 센서봉(51-2)은 처리수 배출관(40)의 유입부보다 낮은 위치이며 고수위 센서봉(52-2)은 처리수 배출관(40)의 유입부보다 높은 위치이다.

제2센서(50-2)에 의한 제1,2필터 카트리지(35,36)의 세척은 강우 종료 시이다.

예를 들어 제2센서(50-2)의 저수위 센서봉(51-2)과 고수위 센서봉(52-2) 모두가 물과 접촉된 상태를 기준으로 하여 강우 종료로 수위가 낮아짐에 따라 저수위 센서봉(51-2)과 고수위 센서봉(52-2) 모두가 물과 접촉되지 않거나 고수위 센서봉(52-2)이 물과 접촉되지 않으면 제어반(70)은 강우 종료로 판단하고 컴프레서(60)를 온 가동하여 제1,2필터 카트리지(35,36)를 세척한다.

필터수단에 의한 제1,2필터 카트리지(35,36)의 세척 시 일시적으로 처리수의 유입을 차단할 수 있으며, 예를 들어 필터수단의 가동 직전에 스크린 침사조(10)와 여과부(33)를 연결하는 관로를 밸브로 폐쇄한다.

이 과정에서 제1,2필터 카트리지(35,36)의 세척으로 인하여 물이 제1,2필터 카트리지(35,36)를 통과하게 됨으로써 제1필터 카트리지(35) 앞에서 수위가 낮아지게 되면서 제1센서(50-1)의 감지 값이 변하게 되면 상기 밸브를 개방하여 여과조(30)를 다시 가동한다.

스크린 침사조(10)의 격벽(12)도 여과재를 담고 있는 필터 카트리지의 사용이 가능한 것으로 기재하였으며, 따라서 필터 카트리지형의 격벽(12)도 전술한 바와 동일한 구성을 통해 세척된다.

예를 들어, 스크린 침사조(10)의 처리수 선별부 안에 센서를 설치하며, 상기 센서에 의해 물이 감지되지 않는 것을 필터의 폐색으로 판단하여 세척유체를 분사한다. 여기서 센서에 의해 물이 감지되지 않는 것은 서로 다른 높이의 센서봉 즉 고수위 센서봉과 저수위 센서봉을 함께 구성하여 고수위 센서봉과 저수위 센서봉 모두가 물과 접촉된 상태에서 저수위 센서봉은 물과 접촉되지만 고수위 센서봉은 물과 접촉되지 않게 되는 상황도 포함한다.

본 발명에 의한 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설의 비점오염 저감 작용은 다음과 같다.

1. 조대협잡물과 처리수 선별.

우천 시 비점오염원으로부터 비점오염물질을 포함한 물(빗물)이 유입부(14)를 통해 스크린 침사조(10) 안에 유입된다.

이 물은 바닥에서부터 차오르게 되며, 조대협잡물(부유물 포함)은 경사형 스크린(13)의 경사를 타고 상승하다가 조대협잡물 배출부(15)를 통해 조대협잡물 수거조(20)로 반송된다. 이 과정에서 일부의 물과 작은 크기의 이물질은 경사형 스크린(20)의 저부로 낙하한다.

이와 동시에 물은 격벽(12)을 통과하고, 이 과정에서 이물질이 필터링(또는 여과)되어 처리수 선별공간을 통과한다.

격벽을 통과한 물은 처리수 배출부(16)를 통해 여과조(30)에 반송된다.

2. 여과.

스크린 침사조(10)에서 배출된 처리수는 여과조(30)의 여과부(33) 안으로 반송되며 제1,2필터 카트리지(34,35)를 순차적으로 통과하면서 이물질이 여과되며, 여과재에 의한 이물질의 여과는 구체적인 설명을 생략한다.

제2필터 카트리지(35)를 통과한 여과수는 유도관(37)을 통해 처리부(34)로 반송되어 일시 저장되고 처리수 배출관(40)을 통해 방류관(22)에 합류된 후 최종 방류 처리된다.

이 때, 조대협잡물 수거조(20)에서 배출되는 물과 여과조(30)에서 배출되는 여과수가 함께 방류관(22)을 통해 방류된다.

3. 조대협잡물 수거.

조대협잡물 수거조(20)에는 조대협잡물이 쌓이게 되고, 통제실에서는 관리자가 카메라(24)에 의해 촬영되는 영상을 확인하면서 조대협잡물의 양을 확인하며, 수거가 필요하다고 판단되면 비점오염 저감시설의 설치 현장으로 출동하여 조대협잡물을 수거한다.

4. 필터 세척.

2. 여과 공정을 통해 비점오염물질을 저감하는 중에 이물질이 여과재의 공극에 채워지기 때문에 제1,2필터 카트리지(35,36)를 통과하는 물의 양이 줄어들게 되고, 따라서 제1필터 카트리지(35) 앞에 물이 차오르게 된다.

이 과정에서 제1센서(50-1)의 저수위 센서봉(51-1)과 고수위 센서봉(52-1) 모두가 물과 접촉되면 제어반(70)은 제1필터 카트리지(35)의 폐색을 판단하여 세척 모드로 전환한다.

제어반(70)의 제어에 따라 컴프레서(60)가 가동하고, 세척유체가 고압으로 제1,2필터 카트리지(35,36)에 분사되어 여과재에 쌓인 이물질을 제거한다. 이물질은 방류관을 통해 방류된다.

도 4와 도 5는 각각 본 발명에 의한 다른 예를 보인 것으로, 여과조(30)의 필터 카트리지(35)가 횡방향으로 설치되는 점에서 차이점이 있으며, 수직형에 비해 필터 카트리지(35)의 설치와 교체 등이 용이한 이점이 있고 또한, 펌프(38)를 이용하여 여과조 본체(31)의 바닥을 청소하는 특징도 있다.

여과조 본체(31)는 내부가 침강부 구획벽(35a)에 의해 침강부(33-1)와 여과부(33)로 구획되고, 물론, 침강부(33-1)와 여과부(33)는 물이 통하는 구조(저부가 개방된 구조)이다.

필터 카트리지(35)는 1개 이상이 침강부 구획벽(35a)과 격벽(32) 사이에 횡방향으로 설치되며, 격벽(32)의 유입홀 아래에 배치된다.

따라서, 여과조(30)에 유입된 물은 침강부 구획벽(35a)의 저부를 통과한 후 필터 카트리지(35)를 통과하면서 여과되어 처리부(34)로 반송된다.

이 공정 중에 물에 포함된 이물질이 바닥에 침전하게 되며, 펌프(38)는 침강부(33-1)에 설치되어 침전물을 외부로 배출하며, 더불어 바닥을 청소하기 위하여 청소수 분사관(38a)을 구성할 수 있다.

청소수 분사관(38a)은 밸브(38b)를 통해 개폐되어 청소가 필요한 경우에만 작동한다.

밸브(38b)는 관리자의 수동 조작도 가능하지만 통제실과 통신을 통하여 원격으로 제어되는 것이 바람직하다.

여과조 본체(31)의 바닥부는 펌프(38)가 설치되는 것으로 가면서 낮아지는 경사로 형성되어 침전물이 펌프(38)쪽으로 모이게 하는 것도 바람직하다.

10 : 스크린 침사조, 11 : 스크린 침사조 본체
12 : 격벽, 13 : 경사형 스크린
14 : 유입부, 15 : 조대협잡물 배출부
16 : 처리수 배출부,
20 : 조대협잡물 수거조, 21 : 조대협잡물 수거조 본체
22 : 방류관, 23 : 방류 차단판
30 : 여과조, 31 : 여과조 본체
32 : 격벽, 33 : 여과부
34 : 처리부, 35,36 : 제1,2필터 카트리지
37 : 유도관,
40 : 처리수 배출관, 50-1,50-2 : 제1,2센서
60 : 컴프레서, 70 : 제어반

Claims (13)

1. 비점오염원으로부터 유입되는 물을 조대협잡물과 처리수로 선별하는 스크린 침사조(10)와;
   상기 스크린 침사조를 통해 선별된 조대협잡물을 수거하는 조대협잡물 수거조(20)와;
   상기 스크린 침사조를 통해 조대협잡물이 선별된 처리수를 공급받아 여과재를 통해 여과하는 여과조(30)를 포함하며,
   상기 스크린 침사조는 내부에 공간을 갖는 스크린 침사조 본체(11), 상기 스크린 침사조 본체의 내부에 설치되어 조대협잡물 선별부와 처리수 선별부로 구획하는 다공성의 격벽(12), 상기 조대협잡물 선별부 안에 설치되어 조대협잡물의 배출을 유도하는 경사판, 상기 조대협잡물 선별부와 대응하는 유입부(14)와 조대협잡물 배출부(15), 상기 처리수 선별부와 대응하며 상기 여과조와 연결되는 처리수 배출부(16)를 포함하고,
   상기 여과조는 여과조 본체(31), 상기 여과조 본체에 설치되는 필터 카트리지, 상기 필터 카트리지의 폐색을 해결하는 필터 세척수단을 포함하되,
   상기 필터 세척수단은, 상기 여과조 본체의 상기 필터 카트리지 상류에 설치되어 수위를 감지하는 센서(50-1), 상기 필터 카트리지와 세척유체 공급관을 통해 연결되는 컴프레서(60), 상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 필터 카트리지의 상류에 일정 수위 이상의 물이 차오르는 것을 상기 필터 카트리지의 폐색으로 판단하며 상기 컴프레서의 가동을 제어하여 세척유체를 분사하는 제어반(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
2. 비점오염원으로부터 유입되는 물을 조대협잡물과 처리수로 선별하는 스크린 침사조(10)와;
   상기 스크린 침사조를 통해 선별된 조대협잡물을 수거하는 조대협잡물 수거조(20)와;
   상기 스크린 침사조를 통해 조대협잡물이 선별된 처리수를 공급받아 여과재를 통해 여과하는 여과조(30)를 포함하며,
   상기 스크린 침사조는 내부에 공간을 갖는 스크린 침사조 본체(11), 상기 스크린 침사조 본체의 내부에 설치되어 조대협잡물 선별부와 처리수 선별부로 구획하는 다공성의 격벽(12), 상기 조대협잡물 선별부 안에 설치되어 조대협잡물의 배출을 유도하는 경사판, 상기 조대협잡물 선별부와 대응하는 유입부(14)와 조대협잡물 배출부(15), 상기 처리수 선별부와 대응하며 상기 여과조와 연결되는 처리수 배출부(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 여과조는 침강부 구획벽을 통해 물의 유입측에서부터 침강부와 여과부로 구획되고, 상기 필터 카트리지는 상기 여과부에 횡방향으로 설치되어 상기 침강부를 통과한 물이 저부에서 상부로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 침강부에 설치되어 상기 침강부에 침전된 이물질을 외부로 배출하는 펌프(38), 상기 여과부의 바닥으로부터 일정 높이에 배관되면서 상기 펌프와 연결되어 상기 펌프에 의해 펌핑되는 물을 바닥에 분사하는 청소수 분사관(38a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 경사판은 상기 스크린 침사조 본체의 바닥에서부터 상향 경사지면서 물이 저부로 통과하는 구멍을 갖는 경사형 스크린인 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스크린 침사조의 격벽(12)은 내부에 여과재가 담긴 필터 카트리지이며, 상기 필터 카트리지를 세척하는 필터 세척수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
8. 청구항 2에 있어서, 상기 여과조는 여과조 본체(31), 상기 여과조 본체의 내부에 격벽(32)을 통해 구획되는 한편 유도관(37)을 통해 물이 통과하도록 통하는 여과부(33)와 처리부(34), 상기 여과부에 설치되는 1단 이상의 필터 카트리지, 상기 필터 카트리지의 폐색을 해결하는 필터 세척수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 필터 세척수단은, 상기 여과부에 상기 필터 카트리지의 상류에 설치되어 수위를 감지하는 센서(50-1), 상기 필터 카트리지와 세척유체 공급관을 통해 연결되는 컴프레서(60), 상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 필터 카트리지의 상류에 일정 수위 이상의 물이 차오르는 것을 상기 필터 카트리지의 폐색으로 판단하며 상기 컴프레서의 가동을 제어하여 세척유체를 분사하는 제어반(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 필터 세척수단은 상기 여과조의 처리부(34)에 설치되는 센서(50-2)를 더 포함하고, 상기 제어반은 상기 센서(50-2)에 의해 물이 감지되지 않는 것을 강우 종료로 판단하며 상기 컴프레서의 가동 제어를 통해 강우 종료 후 상기 필터 카트리지를 세척하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 스크린 침사조에 설치되는 센서, 상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 격벽에 세척유체를 분사하여 상기 격벽을 세척하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 조대협잡물 수거조는 상기 스크린 침사조의 조대협잡물 배출부와 연결되는 한편 방류관이 연결되는 조대협잡물 수거조 본체(21), 상기 조대협잡물 수거조 본체 내부에 설치되며 조대협잡물이 상기 방류관으로 배출되는 것을 차단하는 방류차단판(23), 상기 조대협잡물 수거조 본체의 내부를 촬영하여 영상을 제공하는 카메라(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
13. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스크린 침사조와 조대협잡물 수거조 및 여과조 중 하나 이상은 바닥에 물을 지중으로 침투하는 침투공을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린과 여과 복합형 비점오염 저감시설.
    
    
    

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