KR102009847B1

KR102009847B1 - 비점오염 저감 및 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR102009847B1
Application number: KR1020190032518A
Authority: KR
Inventors: 조석현
Original assignee: 조석현
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2019-10-21

Abstract

본 발명은 오염수가 유입되는 침전조에 설치된 부력형 여과수단을 이용하여 오염수에 포함된 오염물질을 1차적으로 여과시킬 수 있도록 하는 것과 동시에 역세수를 이용하여 부력형 여과수단을 세척하여 여과 성능을 향상시키고, 침전조로 유입되는 오염수 및 배수조에서 배출되는 처리수의 유량 및 탁도 정보를 외부에서 모니터링하여 이상신호 발생시 작업자에게 알릴 수 있는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

비점오염 저감 및 모니터링 시스템{SYSTEM FOR REDUCING NON POINT SOURCE POLLUTION AND MONITERING NON POINT SOURCE POLLUTION}

본 발명은 비점오염 저감 및 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오염수가 유입되는 침전조에 설치된 부력형 여과수단을 이용하여 오염수에 포함된 오염물질을 1차적으로 여과시킬 수 있도록 하는 것과 동시에 역세수를 이용하여 부력형 여과수단을 세척하여 여과 성능을 향상시키고, 침전조로 유입되는 오염수 및 배수조에서 배출되는 처리수의 유량 및 탁도 정보를 외부에서 모니터링하여 이상신호 발생시 작업자에게 알릴 수 있는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.

통상, 내리는 빗물이 지하로 스며들고, 일부는 땅위를 흘러 실개천으로 흘러간다. 실개천을 지나 하천으로 흘러들거나 호수로 흘러들고 결국은 바다로 흐른다. 이러한 과정 중에 수증기를 통해 다시 대기 중으로 흘러들어가 빗물이 되어 순환된다. 이러한 물이 순환되는 과정에서 빗물은 공기를 깨끗하게 하고, 도로를 깨끗하게 하여 사람들의 마음도 상쾌하게 만드는 역할을 하고 있다.

그러나, 이 과정에서 빗물이 오염된 대기와 도로, 주차장 등으로부터 가지고 온 오염물질로 인하여 빗물이 점점 오염되어 하천으로 흘러 들어가 하천오염의 주범이 되고, 강우시 물고기 폐사사건의 원인으로 지목되기도 한다.

이러한 오염원을 빗물오염이라고 하고, 특히 비점오염원이라고 하며, 처리하는 시설을 비점오염 저감시설이라고 한다. 즉, 비점오염원은 건기 시 토지표면에 축적된 유기물, 영양염류, 중금속, 입자상 물질, 각종 유해 화학물질 등과 같은 다양한 오염물질이 강우 유출수와 함께 수질 및 토양오염을 일으키는 배출원을 지칭한다.

비점오염저감시설의 종류에는 자연형시설과 장치형시설로 나누어지며, 장치형 시설중 여과형 시설은 강우 유출수를 집수조나 우수관로에서 차집한 후 전처리조에서 침전과정을 거쳐, 여과조에서는 다양한 형태의 여재를 통과시켜 오염물질을 제거하는 처리시설로서, 전처리조와 여과조로 구성된다.

여과형 시설의 여재는 입상여재, 섬유상여재 등 다양한 형태의 여재를 사용할 수 있으며, 여과가 지속될수록 여재층이 폐색되어 처리효율이 떨어지고 여과 유량도 감소됨에 따라 여재 교체나 역세 등의 처리과정이 필요 하게 된다.

그러나, 종래의 여과장치는 강우종료 후 여재를 세척하거나 조내 정체수를 강제 배수할 수 있는 시설이 없어서 주기적으로 세밀하게 관리되지 않으면 여재층이 폐색되어 처리되지 못한 빗물이 그대로 방류되는 문제점이 대두되고 있다.

또한, 전처리조에서 전처리조로 유입된 오염물질 중 상대적으로 큰 오염물질을 제거하기 위해 전처리조 상에 스크린 등이 설치될 수 있으나, 전처리조 상에서 스크린이 고정된 상태로 설치됨에 따라 작업자가 전처리조의 내부를 청소하기 위해 투입하기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래의 여과장치는 여과되어 배출되는 처리수의 유량 및 탁도 정보를 외부에서 확인할 수 없는 구조로 구현됨에 따라 여과장치가 정상적으로 작동 여부를 확인할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10- 1013113호 (2011년01월28일) 대한민국 등록특허 제10- 1471180호 (2014년12월03일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 오염수가 유입되는 침전조에 설치된 부력형 여과수단을 이용하여 오염수에 포함된 오염물질을 1차적으로 여과시킬 수 있도록 하는 것과 동시에 역세수를 이용하여 부력형 여과수단을 세척하여 여과 성능을 향상시키고, 침전조로 유입되는 오염수 및 배수조에서 배출되는 처리수의 유량 및 탁도 정보를 외부에서 모니터링하여 이상신호 발생시 작업자에게 알릴 수 있는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템은 내부공간을 가지는 콘크리트 구조물; 상기 내부공간의 일측에 마련되고, 유입구를 통해 오염수가 유입되는 침전 공간부와, 상기 침전 공간부로 유입된 오염수가 일정 높이 차오른 상태에서 이동되는 이동 공간부 및 상부가 개방된 상태로 형성되어 상기 침전 공간부와 이동 공간부를 구획하는 월류벽을 포함하는 침전조; 일측은 상기 침전 공간부의 내벽에 회전 가능하게 고정되고 타측은 자유단 형태로 배치되는 제1 스크린필터와, 일측은 상기 제1 스크린필터가 고정된 반대측의 내벽에 회전 가능하게 고정되고 타측은 자유단 형태로 배치되는 제2 스크린필터와, 상기 제1 스크린필터의 자유단 측에 설치되어 부력에 의해 상기 제1 스크린필터의 자유단 측을 이동시키는 제1 부력체 및 상기 제2 스크린필터의 자유단 측에 설치되어 부력에 의해 상기 제2 스크린필터의 자유단 측을 이동시키는 제2 부력체를 포함하는 부력형 여과수단; 상기 스크린필터의 상측에 배치되어 상기 스크린필터의 자유단 측이 상기 월류벽의 상단보다 높게 이동되지 않도록 제한하는 것과 동시에 상기 각각의 스크린필터를 통과한 오염물질의 일부를 거르기 위한 타공망; 상기 침전조의 일측에 마련되고, 상기 이동 공간부를 통과한 오염수가 유입된 후, 여재가 충진된 필터모듈부를 통해 오염수에 포함된 오염물질을 여과하는 여과조; 상기 여과조의 일측에 마련되고, 상기 여과조를 통과한 처리수를 배수구를 통해 상기 콘크리트 구조물의 외부로 배출하는 배수조; 상기 침전조의 유입구를 통해 유입되는 오염수의 탁도를 계측하도록 상기 침전조의 유입구 측에 설치되는 제1 탁도 센서 및 상기 배수조로 유입되어 배수구를 통해 배출되는 처리수의 탁도를 계측하도록 상기 배수구 측에 설치되는 제2 탁도 센서를 포함하는 계측부; 및 상기 제1 탁도 센서로부터 오염수의 제1 탁도값을 수신하고 상기 제2 탁도 센서로부터 처리수의 제2 탁도값을 수신하는 통신부, 상기 통신부로부터 수신한 제1 탁도값과 상기 제2 탁도값의 차이값을 연산하고 연산된 차이값이 기설정된 기준값 보다 작을 경우 알람 신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 모니터링수단;을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템은, 오염수가 유입되는 침전조에 설치된 부력형 여과수단을 이용하여 오염수에 포함된 오염물질을 1차적으로 여과시킬 수 있도록 하는 것과 동시에 역세수를 이용하여 부력형 여과수단을 세척함에 따라, 여과 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템은 비교적 간단한 구성의 필터모듈부내에 부유 가능하게 충진되는 여재를 회전시키는 동시에, 회전되는 여재의 상하에서 역세수를 분사하여 여재를 세척함에 따라, 저렴한 설치비용으로 필터모듈부내의 여재를 오염시키는 오염물질도 효율적으로 세척할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템은 스크린필터의 자유단 측이 부력에 의해 이동 가능하게 설치됨에 따라, 침전조의 침전 공간부에 쌓인 상대적으로 큰 오염물질은 작업자가 투입되어 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템은 살균수단에 의해 역세수를 살균하여 공급함에 따라, 바이러스 및 이끼 등이 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템은 유량 센서에 의해 측정된 유량 정보 및 탁도 센서에 의해 측정된 탁도 정보를 처리수의 유량 및 탁도 정보를 외부에서 모니터링하여 이상신호 발생시 작업자에게 용이하게 알릴 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템의 평면을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 2의 A-A'선의 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B'선의 단면도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부력형 여과수단의 구성 및 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4a의 “B” 부분을 확대한 스크린필터의 상세도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템의 일측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 여재 회전유닛의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터모듈부에 충진되는 여재 및 그 충진 상태를 나타내는 개략도이다.
도 9는 도 2의 “A” 부분을 확대한 제1 상부 분사노즐의 상세도이다.
도 10a는 도 2의 “C” 부분을 확대한 여재 회전유닛의 회전축의 상세도이고, 도 10b는 도 8의 필터모듈부에 충진된 여재의 회전을 나타내는 도 10a의 c-c' 선의 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템의 역세수를 이용한 역세척 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 11을 참조로 본 발명의 일 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템의 평면을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 2의 A-A'선의 단면도이고, 도 3은 도 2의 B-B'선의 단면도이다.

또한, 도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부력형 여과수단의 구성 및 작동과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4a의 “B” 부분을 확대한 스크린필터의 상세도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템의 일측면도이다.

또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 여재 회전유닛의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터모듈부에 충진되는 여재 및 그 충진 상태를 나타내는 개략도이며, 도 9는 도 2의 “A” 부분을 확대한 제1 상부 분사노즐의 상세도이다.

또한, 도 10a는 도 2의 “C” 부분을 확대한 여재 회전유닛의 회전축의 상세도이고, 도 10b는 도 8의 필터모듈부에 충진된 여재의 회전을 나타내는 도 10a의 c-c' 선의 단면도이며, 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템의 역세수를 이용한 역세척 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

여기서, 도 2 및 도 3에 도시된 화살표는 오염수의 이동방향을 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)는 콘크리트 구조물(200)과, 침전조(220)와, 부력형 여과수단(800)과, 타공망(T)과, 여과조(240)와, 배수조(260)와, 계측부 및 모니터링수단(미도시)을 포함한다.

콘크리트 구조물(200)은 대략 직육면체 박스의 형태를 취하면서 내부공간을 가지도록 형성된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 침전조(220)는 내부공간의 일측에 마련되고, 유입구(212)를 통해 오염수가 유입되는 침전 공간부(220a)와, 침전 공간부(220a)로 유입된 오염수가 일정 높이 차오른 상태에서 이동되는 이동 공간부(220b) 및 상부가 개방된 상태로 형성되어 침전 공간부(220a)와 이동 공간부(220b)를 구획하는 월류벽(221)을 포함할 수 있다.

여기서, 유입구(212)를 통해 유입되는 우수 등의 오염수는 침전 공간부(220a) 상에서 채워지게 되고, 침전 공간부(220a)에 채워진 오염수가 일정 높이 즉, 월류벽(221)의 상단까지 차오르게 되면 월류벽(221)을 넘어 이동 공간부(220b)로 이동된다.

이때, 침전 공간부(220a)는 후술하는 부력형 여과수단(800)에 의해 1차적으로 여과된 오염물질이 쌓이는 공간일 수 있으며, 이동 공간부(220b)는 침전 공간부(220a)에서 1차적으로 여과된 오염수를 후술하는 여과조(240)로 이동시키기 위한 버퍼 공간일 수 있다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부력형 여과수단(800)은 침전 공간부(220a) 상에 배치될 수 있으며, 부력형 여과수단(800)은 오염수에 의해 일측단부가 이동되면서 오염수에 포함된 오염물질을 1차적으로 여과한다. 이때, 여과된 오염물질은 침전 공간부(220a) 상에 쌓이게 되고, 후술하는 제1 배출관(222) 및 제1 배출펌프(223)를 통해 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출된다.

부력형 여과수단(800)은 월류벽(221)의 상단에 대해 수평을 이루거나, 월류벽(221)의 상단을 기준으로 아래쪽에 배치되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 부력형 여과수단(800)이 월류벽(221)의 상단을 기준으로 위쪽에 배치될 경우, 침전 공간부(220a) 상에서 차오르는 오염수의 일부가 부력형 여과수단(800)에 의해 여과되지 않은 상태로 이동 공간부(220b)로 이동될 수 있기 때문에 부력형 여과수단(800)은 월류벽(221)의 상단에 대해 수평을 이루거나, 월류벽(221)의 상단을 기준으로 아래쪽에 배치되는 것이 바람직한 것이다.

한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부력형 여과수단의 작동을 설명하기 위한 도면으로써, 도 4a는 오염수에 의해 스크린필터가 작동된 상태이고, 도 4b는 스크린필터가 작동되지 않는 상태를 나타낸 것이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 부력형 여과수단(800)은 스크린필터(810) 및 부력체(820)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스크린필터(810)는 사각 형상으로 형성될 수 있으며, 일측이 침전 공간부(220a)의 내벽에 회전 가능하게 고정되고 타측이 자유단 형태로 배치될 수 있다.

이때, 침전 공간부(220a)에 오염수가 유입되기 전에는 스크린필터(810)의 자유단 측이 내벽에 인접하게 위치되어 있다가, 침전 공간부(220a)로 유입되어 차오르는 오염수에 의해 스크린필터(810)의 자유단 측이 내벽으로부터 상부 방향으로 이동되면서 오염수에 포함된 오염물질을 여과하게 된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린필터(810)는 테두리 프레임(813)과, 하부 메쉬부재(814)와, 상부 메쉬부재(815) 및 복수의 보조 침전부(816a, 817a)를 포함할 수 있다.

테두리 프레임(813)은 일정 높이를 가지도록 형성되고, 후술하는 하부 메쉬부재(814) 및 상부 메쉬부재(815)를 지지는 역할을 한다.

하부 메쉬부재(814)는 테두리 프레임(813)의 하부에 설치되고, 침전 공간부(220a)에서 차오르는 오염수가 유입된다.

상부 메쉬부재(815)는 테두리 프레임(814)의 상부에 설치되고, 하부 메쉬부재(814)로 유입된 오염수가 유출된다.

보조 침전부(816a, 817a)는 테두리 프레임(813)의 내측에 배치되되 하부 메쉬부재(814)와 상부 메쉬부재(815) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 이때, 보조 침전부(816a, 817a)는 일정 길이를 가지도록 형성되고, 보조 침전부(816a, 817a)의 일측이 테두리 프레임(813)의 내측에 결합됨으로써, 테두리 프레임(813)의 내측에 보조 침전부(816a, 817a)가 고정된 상태로 배치된다.

보조 침전부(816a, 817a)에는 침전홈(818)이 마련될 수 있다. 이때, 침전홈(818)에는 하부 메쉬부재(814)로 유입되어 상부 메쉬부재(815)로 유출되는 오염수에 포함된 오염물질의 일부가 침전된다.

본 발명의 일 실시예에서는 보조 침전부(816a, 817a)가 V자 형상으로 형성된 구조가 제시되고 있지만, 보조 침전부(816a, 817a)에 오염물질이 침전될 수 있는 구조라면 어떤 구조라도 적용될 수 있어 이에 한정하지는 않는다.

한편, 역세수를 배출하는 과정에서 스크린필터(810)의 자유단 측이 침전 공간부(220a)를 향해 회전되면 보조 침전부(816a, 817a)의 보조 침전홈(818)에 침전된 오염물질이 침전 공간부(220a)의 바닥으로 이동되고, 침전 공간부(220a)로 이동된 오염물질은 후술하는 제1 배출펌프(223)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보조 침전부(816a, 817a)는 복수의 제1 보조 침전부(816a)가 일정 간격을 가지고 나란히 배치되는 제1 열 보조 침전부(816) 및 제1 열 보조 침전부(816a)의 상측에 배치되되, 복수의 제2 보조 침전부(817a)가 각각의 제1 보조 침전부(816a)에 대해 어긋나게 배치되어 제1열 보조 침전부(816)를 지나는 오염수의 이동방향을 변경시키는 제2 열 보조 침전부(817)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로, 오염수가 하부 메쉬부재(814)로 유입되어 상부 메쉬부재(815)로 배출되는 과정에서, 오염수는 제1열 보조 침전부(816)를 지나 제2 열 보조 침전부(817) 이동되는 동안 제2 보조 침전부(817a)의 하부에 접촉되면서 이동방향이 변경된다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 열 보조 침전부(816)와 제2 열 보조 침전부(817) 사이 예를 들어, 각각의 제1 보조 침전부(816a)의 상측 영역에서 와류가 발생되면서 오염수에 포함된 오염물질이 제1 보조 침전부(816a)의 침전홈(818)에 침전된다.

한편, 제1 열 보조 침전부(816) 및 제2 열 보조 침전부(817)는 하부 메쉬부재(814) 및 상부 메쉬부재(815) 사이에서 교대로 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스크린필터(810)는 제1 스크린필터(811) 및 제2 스크린필터(812)를 포함할 수 있다.

제1 스크린필터(811) 및 제2 스크린필터(812)는 동일한 구조로 형성될 수 있으며, 제1 스크린필터(811)는 일측이 침전 공간부(220a)의 일측 내벽에 회전 가능하게 고정되고, 제2 스크린필터(812)는 일측은 제1 스크린필터(811)가 고정된 반대측의 내벽 즉, 후술하는 제1 격벽(214)에 일측이 회전 가능하게 고정될 수 있다.

부력체(820)는 스크린필터(810)의 자유단 측에 설치되어, 부력에 의해 스크린필터(810)의 자유단 측을 이동시키게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 부력체(820)는 제1 부력체(821) 및 제2 부력체(822)를 포함할 수 있으며, 제1 부력체(821)는 제1 스크린필터(811)의 자유단 하면에 설치될 수 있고, 제2 부력체(822)는 제2 스크린필터(812)의 자유단 하면에 설치될 수 있다.

즉, 침전 공간부(220a)에 오염수가 차오르게 되면, 제1 부력체(821)에 의해 제1 스크린필터(811)가 회전되고 제2 부력체(822)에 의해 제2 스크린필터(812)가 회전되어, 월류벽(221) 근처에서 대략적으로 제1 스크린필터(811)와 제2 스크린필터(812)가 수평을 이루게 된다.

이때, 침전 공간부(220a)의 오염수가 월류벽(221)을 넘어 이동 공간부(220b)로 이동되면서 각각의 스크린필터(811,812)에 의해 오염수에 포함된 오염물질이 1차적으로 여과되고, 여과된 오염물질 중 일부는 침전 공간부(220a)에 쌓이게 되며 일부는 각각의 스크린필터(811,812)의 보조 침전부(816a, 817a)에 남아있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 부력형 여과수단(800)은 이동제한블록을 더 포함할 수 있다.

이동제한블록은 스크린필터(810)가 하측 방향으로 이동되는 범위를 제한하기 위하여, 스크린필터(810)의 일측이 고정된 침전 공간부(220a)의 내벽 및 제1 격벽(214)에 설치된다.

예를 들어, 침전 공간부(220a)에 오염수가 채워지지 않은 상태이거나 침전 공간부(220a)에 채워진 역세수가 배출될 경우, 스크린필터(810)의 자유단 측이 하측방향으로 이동되어 침전 공간부(220a)의 내벽에 부딪혀 파손될 수 있다. 이때, 이동제한블록은 스크린필터(810)가 침전 공간부(220a)의 내벽 및 제1 격벽(214)에 부딪히는 것을 방지하기 위해 스크린필터(810)가 하측 방향으로 이동하는 범위를 제한한다.

이러한 이동제한블록은 제1 스크린필터(811)를 기준으로 제1 스크린필터(811)의 하부측 내벽에 설치되어 제1 스크린필터(811)가 하측 방향으로 이동하는 범위를 제한하는 제1 하측 이동제한블록(831)과, 제2 스크린필터(812)를 기준으로 제2 스크린필터(812)의 하부측 제1 격벽(214)에 설치되어, 제1 스크린필터(811)가 하측 방향으로 이동하는 범위를 제한하는 제2 하측 이동제한블록(833)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타공망(T)은 스크린필터(810)의 상측에 배치되되 월류벽(221)에 대해 평행을 이루거나 월류벽(221)의 상단보다 상측에 배치되어, 스크린필터(810)의 자유단 측이 월류벽(221)의 상단보도 높게 이동되지 않도록 제한하는 것과 동시에 스크린필터(810)를 통과한 오염물질의 일부를 거를 수 있다. 이때, 타공망(T)은 침전 공간부(220a)의 내벽에 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 대량의 오염수가 순간적으로 침전 공간부(220a)로 유입되면 스크린필터(810)의 자유단 측이 월류벽(221)을 넘어 이동될 수 있고, 이로 인해, 오염수는 스크린필터(810)를 통과하지 않은 상태 즉, 1차로 여과되지 않은 상태로 월류벽(221)을 넘어 이동될 수 있다.

이때, 타공망(T)은 스크린필터(810)의 자유단 측이 월류벽(810)의 상단부 위쪽으로 이동되는 것을 제한하여 스크린필터(810)의 여과성능을 유지시킬 수 있도록 하며, 스크린필터(810)를 통과한 오염물질의 일부를 여과할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)은 침전 공간부(220a) 상에 배치되되 스크린필터(810)의 상측에 배치되어, 배수조(260)에 수용되어 배출되는 역세수를 이용하여 스크린필터(810)를 세척하기 위한 스크린필터 세척유닛(900)을 더 포함할 수 있다.

스크린필터 세척유닛(900)은 역세수 연장파이프(920) 및 복수의 제2 상부 분사노즐(910)을 포함할 수 있다.

역세수 연장파이프(920)는 후술하는 여과조(240)에 배치되는 역세수 상부 공급파이프(410)로부터 연장 형성될 수 있으며, 배수조의 역세수를 상부 공급파이프(410)를 경유하여 후술하는 제2 상부 분사노즐(910)로 공급한다.

복수의 제2 상부 분사노즐(910)은 역세수 연장파이프(920)에 설치되고, 역세수 연장파이프(920)로 공급되는 역세수를 이용하여 스크린필터(810)를 세척한다.

즉, 역세수 공급펌프(440)가 가동되면 배수조(260)의 역세수가 역세수 상부 공급파이프(410)를 경유하여 역세수 연장파이프(920)로 이동되고, 역세수 연장파이프(920)로 이동된 역세수는 각각의 제2 상부 분사노즐(910)로 공급되어 스크린필터(811, 812)를 세척하게 된다.

한편, 여과조(240)에 배치된 역세수 상부 공급파이프(410) 중 이동 공간부(220b)와 대응되는 위치에 배치되는 역세수 상부 공급파이프(410)는 이동 공간부(220b) 상으로 연장되지는 않는다.

결과적으로, 배수조(260)의 역세수를 이용하는 스크린필터 세척유닛(900)에 의해 부력형 여과수단(800)을 세척할 수 있어 부력형 여과수단(800)을 교체 없이도 오랜 기간 사용할 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 부력형 여과수단(800)은 후술하는 제1 격벽(214)의 일측에 마련되어 스크린필터(810)를 통과하는 오염수의 일부가 유입되어 이동 공간부(220b) 상으로 이동될 수 있도록 안내하는 안내유로부(840)를 더 포함할 수 있다.

즉, 오염수가 스크린필터(810)를 통과하는 과정에서 일부의 오염수가 안내유로부(840)로 유입되어 이동 공간부(220b) 상으로 이동될 수 있도록 함에 따라, 오염수에 의해 스크린필터(810)가 받는 압력을 최대한 줄일 수 있는 이점이 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 침전 공간부(220a) 상에 배치되어, 침전 공간부(220a) 상에 쌓인 오염물질 및 역세수를 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출하는 제1 배출관(222) 및 제1 배출펌프(223)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 배출펌프(223)는 한 쌍으로 배치될 수 있다. 즉, 하나의 제1 배출펌프(233)가 고장이 발생되면 다른 하나의 제1 배출펌프(233)를 사용할 수 있도록 한 쌍으로 배치될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 공간부(220b) 상에 배치되어, 이동 공간부(220b) 상의 오염물질 및 역세수를 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출하는 제2 배출관(224) 및 제2 배출펌프(225)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 제1 배출관(222)이 월류벽(221)을 관통하여 제2 배출관(224)과 연결되도록 설치된 것이 제시된다. 이에 따라, 제1 배출관(222)은 이동 공간부(220b)에 배치된 제2 배출관(224)에 연결되도록 설치됨으로써, 제1 배출관(222)을 통해 배출되는 침전 공간부(220a) 상의 오염수 및 오염물질은 제2 배출관(224)을 경유하여 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 침전조(220)의 침전 공간부(220a) 상에 부력형 여과수단(800) 및 스크린필터 세척유닛(900)이 설치된 것에 의해, 오염수에 포함된 오염물질을 1차적으로 여과함과 동시에 역세수를 이용하여 스크린필터(810)를 세척함으로써, 여과성능을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 부력형 여과수단(800)은 침전 공간부(220a) 상에 물이 없을 경우 침전 공간부(220a)의 상부가 오픈된 상태의 구조로 형성됨에 따라, 작업자는 맨홀을 통해 침전 공간부(220a)의 내부로 용이하게 투입될 수 있다. 이에 따라, 침전 공간부(220a) 상에서 배출되지 않는 상대적으로 큰 오염물질을 수작업에 의해 제거할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 여과조(240)는 침전조(220)의 일측에 마련될 수 있으며, 여과조(240)에서는 이동 공간부(220b)를 통과한 오염수가 유입된 후, 여재(310)가 충진된 필터모듈부(300)를 통해 오염수에 포함된 오염물질을 2차적으로 여과한다.

또한, 배수조(260)는 여과조(240)의 일측에 마련되고, 여과조(240)를 통과한 여과수가 배수구(262)를 통해 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)은 콘크리트 구조물(200) 내의 구성들의 작동을 제어하는 제어반(G)을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물(200)은 하부가 개방된 제1 격벽(214)에 의해 침전조(220)와 여과조(240)가 구획되되, 이동 공간부(220b) 측의 제1 격벽(214)의 하부가 개방되도록 구획되고, 상부가 개방된 제2 격벽(264)에 의해 여과조(240)와 배수조(260)가 구획될 수 있다. 이때, 침전조(220)와, 여과조(240) 및 배수조(260)의 상부에는 복수의 맨홀부(280)가 각각 마련될 수 있다.

콘크리트 구조물(200)의 바닥면(202)에는 필터모듈부(300)에 의해 여과된 오염물질이 바닥면(202)에 포집되어 침전조(220)의 이동 공간부(220b)로 이동될 수 있도록 하부가 개방된 제1 격벽(214)으로부터 상부가 개방된 제2 격벽(264)을 향하여 경사진 흐름통로(204)가 형성될 수 있다.

도 2 및 도 8을 참조하면, 침전조(220)의 일측 즉, 제1 격벽(214)과 제2 격벽(264) 사이에 마련된 여과조(240)에는 직육면체 형상의 필터모듈부(300)가 설치될 수 있다.

필터모듈부(300)의 표면에는 물이 통과될 수 있도록 복수의 미세통공(미도시)이 타공되어 있고, 그 내부에는 초기 우수 내에 포함되는 오염물질이 여과될 수 있도록 복수개의 수지재 여재(310)가 대략 60% 내외로 충진될 수 있다.

여재(310)에 의해 오염수 내의 오염물질을 여과한다. 또한, 필터모듈부(300)에는 후술하는 여재 회전유닛(500)에 의해 서로 나란하게 이격되어 회전되는 한 쌍의 회전축(520)이 측면으로부터 회전 가능하게 설치되어 충진되어 유입 우수에 의해 부유될 수 있는 여재(310)를 회전시킬 수 있다.

예들 들어, 여재(310)는 도 8에 도시된 바와 같이 원통형상으로 가공된 PE 가공여재(311), 부직포 형태의 PE, PP 부직포여재(312), 열치리된 PE 열처리여재(313) 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 펄라이트, 제올라이트(zeolite), 활성탄(activated carbon), 기타 바이오 세라믹, 미생물 탈취용 발포여재, 비점오염에 많이 사용되는 폴리에스터 섬유필터, 폴리프로필렌, 아오딘 수지 알갱이(세균, 바이러스, 기생충)가 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)의 오염물질 여과 과정을 간략히 설명하면, 유입구(212)를 통해 침전 공간부(220a) 상으로 유입된 우수 등의 오염수는 침전 공간부(220a) 상에서 차올라 월류벽(221)을 넘으면서 부력형 여과수단(800)의 스크린필터(810)에 의해 1차적으로 오염물질이 여과된 후, 이동 공간부(220b)로 이동되고, 이동 공간부(220b)로 이동된 오염수는 제1 격벽(214)의 하부를 통해 흐름통로(204)로 유입되어 여과조(240)를 채우게 된다.

이때, 흐름통로(204)로 유입된 오염수가 여과조(240)에 채워짐에 따라, 필터모듈부(300)내에 충진된 여재(310)는 점차적으로 부유하게 된다.

이러한 상태의 필터모듈부(300)를 오염수가 통과함에 따라, 오염수에 포함된 오염물질이 2차적으로 여과되고, 여과된 오염물질이 콘크리트 구조물(200)의 바닥면(202)에 쌓이게 된다.

이때, 여과조(240)에서 오염물질이 여과된 처리수는 배수조(260)로 유입되고, 배수조(260)로 유입된 처리수는 배수구(262)를 통해 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출된다.

이러한 과정을 통해, 오염수의 처리가 진행되는데, 가령 비가 그쳐 더 이상의 오염수가 침전 공간부(220a) 상으로 유입되지 않게 되면, 배수조(260) 상의 처리수는 더 이상 배수구(262)를 통해 배출되지 못하게 된다. 이때, 콘크리트 구조물(200) 내의 침전조(220)와, 여과조(240)와, 배수조(260)에는 각각 오염수, 여과수 및 처리수가 채워져서 머물게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)는 배수조(260)에 채워진 처리를 배출하는 처리수 배출펌프(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 처리수 배출펌프를 가동하여 배수조(260) 내의 처리수를 처리수 배출파이프(도시하지 않음)를 통해 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)는 필터모듈부(300)를 가동하지 않을 때, 배수조(260)의 역세수를 이용하여 필터모듈부(300)를 세척하기 위한 제1 필터세척유닛(400)을 더 포함할 수 있다.

제1 필터세척유닛(400)은 가령 강수가 종료되었을 때나, 갈수기 때 필터모듈부(300)를 세척하는 것이다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필터세척유닛(400)은 필터모듈부(300)의 상측에서 역세수가 분사될 수 있도록 적어도 하나의 역세수를 공급하는 역세수 상부 공급파이프(410)와, 역세수 상부 공급파이프(410)에 연결된 연결파이프에 역세수를 공급하는 역세수 공급펌프(440) 및 필터모듈부(300) 상의 여재(310)를 회전시키기 위한 여재 회전유닛(500)을 포함할 수 있다.

연결파이프는 일단이 역세수 공급펌프(440)에 연결되고 타단이 후술하는 임펠러(540)의 입구측에 연결되는 하부 연결파이프(460)와, 임펠러의 출구측에 연결된 상태로 연장 형성된 연장 연결파이프(470) 및 일단이 연장 연결파이프(470)에 연결되고 타단이 역세수 상부 공급파이프(410)에 연결되는 상부 연결파이프(480)를 포함할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 역세수 상부 공급파이프(410)에는 복수의 제1 상부 분사노즐(450)이 간격으로 설치되어 역세수 상부 공급파이프(410)로 공급되는 역세수를 필터모듈부(300) 측으로 분사할 수 있다.

도 2, 도 6, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필터세척유닛(400)의 여재 회전유닛(500)은 필터모듈부(300) 상에 배치는 회전축(520)과, 회전축의 일단에 연결되어 회전축(520)을 회전시키기 위한 임펠러(540)를 포함할 수 있다.

이때, 임펠러(540)는 하부 연결파이프(460)를 통해 유입되어 연장 연결파이프(470) 통해 배출되는 역세수에 의해 작동될 수 있으며, 임펠러(540)의 작동에 의해 임펠러(540)와 연결된 회전축(520)이 회전하게 된다.

한편, 도 6을 참조하면, 임펠러(540)는 별도의 모터(M)와 구동벨트(B)에 의해 연결되어 모터(M)를 통해 작동될 수 있다. 이에 한정하지 않고, 도시되지는 않았지만 임펠러(540)는 모터(M)에 직접 연결되어 작동될 수도 있다.

즉, 필요에 따라 역세수를 이용하지 않고도 모터(M)의 작동으로 임펠러(540)를 작동시켜 회전축(520)을 회전시킬 수 있다.

회전축(520)은 제1 격벽(214)과 제2 격벽(264)에 부착된 베이스 플레이트(522)에 스테인리스스틸 재질의 유닛베어링(524)이 개재되어 있으므로, 임펠러(540)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 고정축(542)에는 베어링(도시되지 않음)이 개재되어 베어링 커버(미도시)에 의해 덮이도록 설치될 수 있다.

회전축(520)의 둘레에는 도 10a에 도시된 바와 같이, 서로 등각도를 이루면서 수직으로 부착되는 복수의 브레이드부재(510)가 마련될 수 있다. 이때, 복수의 브레이드부재(510)는 중공 형상으로 형성되어 회전축과 연통된 상태로 설치될 수 있다. 또한, 자세히 도시되지는 않았지만 브레이드부재(510)에는 역세수가 분사되는 복수의 분사홀이 마련될 수 있다

일 실시예에 따르면, 복수의 브레이드부재(510)은 서로 길이가 다를 수 있고, 예를 들어 하나는 수직으로 비교적 긴 파이프이고, 나머지 2개는 비교적 짧은 파이프일 수 있다.

역세수에 의해 임펠러(540)가 회전되고, 그 결과 회전축(520)이 회전되어 회전축(520)에 등간격으로 이격되어 부착된 브레이드부재(510)들이 회전함으로서, 필터모듈부(300)내 담긴 여과수에 와류를 부여하는 동시에, 부유하는 여재(310)를 타격하게 된다.

이에 따라, 브레이드부재(510)들이 도 10b의 화살표 방향으로 정역 회전하게 되는 동시에, 여과조(240) 내의 여과수에 와류를 생성하게 되고 또한 생성된 와류에 부유중인 여재(310)를 타격하게 되므로, 여재(310)에 부착된 오염물질들이 이탈되어 세척되고, 세척된 오염물질은 흐름통로(204)에 고이게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)는 외부에서 공급되는 에어를 이용하여 여재(310)를 세척하는 제2 필터세척유닛(600)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)는 에어 공급파이프(620)를 통해 필터모듈부(400)의 내부에 에어를 공급하여 여재(310)를 1차로 세척한 후, 역세수를 이용하는 제1 필터세척유닛(400)에 의해 여재(310)를 2차로 세척할 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, 제2 필터세척유닛(600)은 필터모듈부(300)의 내부에 배치되어 에어를 분사하는 내부 공급파이프(622)와, 내부 공급파이프(622)로 에어를 공급하기 위한 송풍유닛(640) 및 송풍유닛(640)으로부터 공급되는 에어를 내부 공급파이프(622)로 이동시켜 공급하기 위한 에어 공급파이프(620)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 에어 공급파이프(620)는 하부 연결파이프(460)에 연결되는 제1 분기관(634) 및 내부 공급파이프(622)에 연결되는 제2 분기관(636)으로 분기될 수 있다.

에어 공급파이프(620) 상에는 후술하는 제4 솔레노이드 밸브(684)가 배치될 수 있으며, 에어 공급파이프(620)는 제4 솔레노이드 밸브(684)를 지나 제1 및 제2 분기관(634,636)으로 분기될 수 있다.

즉, 제1 분기관(634)과 제2 분기관(636)은 제4 솔레노이드 밸브(684)의 출구로부터 분기되는데, 제1 분기관(634)은 제4 솔레노이드 밸브(684)의 출구로부터 연장되어 하부 연결파이프(460)에 연결될 수 있다. 제2 분기관(636)은 제4 솔레노이드 밸브(684)의 출구로부터 연장되어 내부 공급파이프(622)에 연결될 수 있다.

이때, 에어 공급파이프(620)로부터 분기되는 제1 및 제2 분기관(634,636), 역세수 공급 펌프(440)와 연결되는 상부 연결파이프(480) 및 하부 연결파이프(460)에는 제1 내지 제5 솔레노이드 밸브(681,682,683,684,685)가 각각 배치될 수 있다. 솔레노이드 밸브는 방수형의 솔레노이드 밸브일 수 있다.

자세히 설명하면, 하부 연결파이프(460) 상에 제1 솔레노이드 밸브(681)가 배치되는데, 보다 구체적으로 제1 솔레노이드 밸브(681)는 역세수 공급 펌프(440) 연결되는 하부 연결파이프(460)와 제1 분기관(634)과 하부 연결파이프(460)가 연결되는 지점 사이에 배치될 수 있다.

제2 솔레노이드 밸브(682)는 제1 분기관(634) 상에 배치될 수 있다.

한편, 제2 분기관(634)은 제4 솔레노이드 밸브(684)의 출구로부터 연장되어 하부 연결파이프(460)에 연결되는데, 제2 분기관(634)과 하부 연결파이프(460)가 연결되는 지점은 여재 회전유닛(500) 보다 하측에 위치할 수 있다.

제3 솔레노이드 밸브(683)는 상부 연결파이프(480) 상에 배치되되, 임펠러(540)의 상측에 배치될 수 있다.

제4 솔레노이드 밸브(684)는 에어 공급파이프(620) 상에 배치되되, 제1 및 제2 분기관(634,636)의 분기가 시작되는 지점과 연결되는 위치에 배치될 수 있다.

제5 솔레노이드 밸브(685)는 도 2에 도시된 바와 같이, 연장 연결파이프(470)에 배치되되, 연장 연결파이프(470)와 상부 연결파이프(480)가 연결된 지점을 지나서 배치될 수 있다.

이에 따라, 역세수를 이용하는 제1 필터세척유닛(400)의 가동 시에는, 제1 및 제3 솔레노이드 밸브(681,683)를 개방하고, 제2, 제4 및 제5 솔레노이드 밸브(682,684,685)를 폐쇄하여 여재(310)를 세척할 수 있다.

이때, 제2 및 제4 솔레노이드 밸브(682,684)를 닫은 상태에서 역세수 펌프(440)를 가동하게 되면, 역세수는 하부 연결파이프(460)로 이동되어 임펠러(540)의 유입구 측으로 유입되어 임펠러(540)의 배출구 측으로 배출되면서 임펠러(540)가 회전되고, 임펠러(540)의 회전에 의해 회전축(520)이 회전된다.

임펠러(540)의 배출구 측으로 배출된 역세수는 연장 연결파이프(470)를 경유하여 상부 연결파이프(480)로 이동되고 상부 연결파이프(480)로 이동된 역세수는 역세수 상부 공급파이프(410)로 공급되어 복수의 제1 상부 분사노즐(450)을 통해 분사됨으로써 여재(310)를 세척하게 된다.

그리고, 에어를 이용하는 제2 필터세척유닛(600)의 가동 시에는 제2 및 제4 솔레노이드 밸브(682,684)를 개방하여 에어를 공급하고, 제1, 제3 및 제5 솔레노이드 밸브(681,683,685)를 폐쇄하여 여재(310)를 세척할 수 있다.

이때, 송풍유닛(640)으로부터 배출되는 에어는, 에어 공급 파이프(620)를 통해 개방된 제4 솔레노이드 밸브(684)를 거처 제1 분기관(634)으로 이동된 후, 하부 연결파이프(460)를 경유하여 임펠러(540)의 입구 측으로 공급되어 임펼러(540)를 회전시킨다.

에어 공급 파이프(620)를 통해 공급되는 일부의 에어는, 개방된 제4 솔레노이드 밸브(684)를 거쳐 제2 분기관(636)으로 이동된 후, 내부 공급파이프(622)로 공급되어 여재(310)를 세척할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 필터세척유닛(600)은 일단이 배수조(260) 상에 배치되는 회전축(520)과 연결되고 타단이 제1 분기관(634)과 연결되어, 제1 분기관(634)으로 공급되는 에어를 회전축(520)의 내부로 공급하는 추가 에어 공급파이프(691) 및 추가 에어 공급파이프(691)와 임펠러(540) 사이의 회전축(520) 상에 배치되어 회전축(520)의 내부로 공급되는 에어가 임펠러(540) 측으로 이동되는 것을 방지하는 리데나(592)를 더 포함할 수 있다.

이때, 추가 에어 공급파이프(691)를 통해 회전축(520)의 내부로 공급된 에어는 브레이드부재(510)의 분사홀을 통해 여재(310) 측으로 분사될 수 있다.

즉, 제2 필터세척유닛(600)을 통해 여재(310)를 세척하는 과정에서 브레이드부재(510)의 분사홀을 통해 에어가 분사될 수 있도록 함에 따라 여재(310) 세척 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도시되지는 않았지만, 회전축(520)의 내부로 역세수가 공급되어 브레이드부재(510)의 분사홀을 통해 역세수가 분사될 수 있도록 구현될 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 강우가 멈춤 뒤, 오염된 여재(310)가 굳었을 경우에는 제1 필터세척유닛(400)을 작동시키기 전에 배수조(260)의 역세수를 이용하여 임펠러(540)를 회전시켜 회전축(520)이 회전되도록 함으로써, 굳은 여재(310)를 물러지게 한 후, 제1 필터세척유닛(400)을 작동시켜 여재(310)를 세척시킬 수 있다.

이 경우, 제1 솔레노이드 밸브(681) 및 제5 솔레노이드 밸브(685)를 개방하고 제2 내지 제4 솔레노이드 밸브(682,683,684)를 폐쇄하여 역세수 공급펌프(440)를 통해 공급되는 역세수가 임펠러(540)를 회전시킨 다음, 연장 연결파이프(470)의 끝단을 통해 다시 배수조(260)로 배출될 수 있다.

물론, 모터(M)를 이용하여 임펠러(540)를 작동시켜 회전축(520)을 회전시킴으로써, 굳은 여재(310)를 물러지게 한 후 상술한 바와 같이, 역세수 및 에어를 이용하여 여재(310)를 세척할 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 연결파이프(460) 상에 배치되어 역세수 공급펌프(440)에 의해 공급되는 역세수를 은동이온에 의해 살균하기 위한 살균수단(700)을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 침전조(220) 및 여과조(240)는 오염수가 유입 및 여과되는 공간으로써, 오염수에 포함되어 유입되는 세균, 박테리아, 이끼, 조류 등이 잔존할 수 있다. 이때, 살균수단(700)으로부터 공급되는 은동이온을 통해 역세수를 살균하여 침전조(220) 및 여과조(240)로 공급하게 되면 상술한 세균, 박테리아, 이끼 조류 등을 제거할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 계측부는 침전조(220)의 유입구(212)를 통해 유입되는 오염수의 탁도를 계측하도록 침전조(220)의 유입구(212) 측에 설치되는 제1 탁도 센서(1110) 및 배수조(260)로 유입되어 배수구(262)를 통해 배출되는 처리수의 탁도를 계측하도록 배수구(262) 측에 설치되는 제2 탁도 센서(1120)를 포함할 수 있다.

또한, 계측부는 침전조(220)의 유입구(212)를 통해 유입되는 오염수의 유량을 계측하도록 침전조(220)의 유입구(212) 측에 설치되는 제1 유량 센서(1210) 및 배수조(260)로 유입되어 배수구(262)를 통해 배출되는 처리수의 유량을 계측하도록 배수구(262) 측에 설치되는 제2 유량 센서(1220)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링수단은 도시되지는 않았지만, 콘크리트 구조물(200)의 외부에 설치될 수 있으며, 제1 탁도 센서(1110)로부터 오염수의 제1 탁도값을 수신하고 제2 탁도 센서(1120)로부터 처리수의 제2 탁도값을 수신하는 통신부 및 통신부로부터 수신한 제1 탁도값과 제2 탁도값이 차이값을 연산하고 연산된 차이값이 기설정된 기준값 보다 작을 경우 알람 신호를 발생시키는 제어부를 포함할 수 있다.

이때, 통신부는 제1 유량 센서(1210)로부터 오염수의 제1 유량값을 수신하고 제2 유량 센서(1220)로부터 처리수의 제2 유량값을 수신할 수 있다.

또한, 제어부는 통신부로부터 수신한 제1 유량값과 상기 제2 유량값의 차이값을 연산하고 연산된 차이값이 기설정된 기준값 보다 클 경우 알람 신호를 발생시킬 수 있다.

한편, 제어부는 통신부로부터 수신한 제1 탁도값과 상기 제2 탁도값의 차이값이 기설정된 기준값 보다 작을 경우 및/또는 통신부로부터 수신한 제1 유량값과 제2 유량값의 차이값이 기설정된 기준값 보다 클 경우, 디스플레이(미도시) 및/또는 스피커(미도시)를 통해 출력되도록 할 수 있다.

즉, 디스플레이부 및/또는 스피커를 알림 신호가 출력되면 작업자는 오염수의 여과를 위한 구성 및 스크린필터(810)와 여재(310)를 세척하기 위한 구성들이 문제가 발생된 것으로 판단하여 시스템을 점검할 수 있게 된다.

도 11a 및 도 11b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템의 역세수 및 에어를 이용한 세척방법을 간략히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 11a는 배수조의 역세수를 이용하여 필터모듈부 및 스크린필터를 세척하는 상태를 나타낸 것이고, 도 11b는 역세수 및 오염물질이 제1 배출관을 통해 배출되어 필터모듈부 및 스크린필터의 세척이 완료된 상태를 나타낸 것이다.

또한, 도 11a에 도시된 화살표는 역세수의 이동방향을 나타낸 것이고, 도면부호 WL은 배수조의 수면을 나타낸 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감 및 모니터링 시스템(100)은 먼저 강우가 종료되면, 일정 시간의 경과 후, 수위계(도시하지 않음)에 의해 일정 수위가 측정되며 제어반(G)이 가동된다.

이때, 도 11a에 도시된 바와 같이, 역세수 공급펌프(440)의 가동에 의해, 배수조(260)에 수용된 처리수가 역세수로 사용되어 역세수 상부 공급파이프(410)에 설치된 복수의 제1 상부 분사노즐(450)을 통해 필터모듈부(300)에 여재(310)를 세척하게 된다.

이때, 역세수에 의해 임펠러(540)가 구동되고, 임펠러(540)의 구동에 의해 회전축(520)이 회전되면서 브레이드부재(510)가 회전되어 필터모듈부(300)의 여재(310)가 부유되면서 회전된다. 이와 동시에 송풍유닛(640)을 통해 에어를 공급하여 내부 공급파이프(622)를 통해 에어가 분사된다. 즉, 브레이드부재(510)의 회전 및 분사되는 에어를 통해 여재(310)는 효율적으로 세척이 이루어지게 된다.

이 과정에서, 여재(310)로부터 제거된 오염물질 및 여재(310)를 세척한 역세수는 흐름통로(204)를 통해 이동 공간부(220b) 및 침전 공간부(220a)로 이동된다.

이때, 제2 배출펌프(225)의 가동에 의해 이동 공간부(220b)로 이동된 오염물질 및 역세수는 제2 배출관(224)를 통해 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출된다.

이와 동시에, 역세수 상부 공급파이프(480)로 공급되는 역세수는 역세수 연장파이프(920)로 이동되고, 역세수 연장파이프(920)로 이동된 역세수는 제2 상부 분사노즐(910)을 통해 분사되어 타공망(T) 및 각 스크린 필터(811,812)를 세척한다.

이때, 제1 배출펌프(223)를 가동하여 각 스크린필터(811,812)를 세척한 역세수를 제1 배출관(222)을 통하여 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출시킨다.

한편, 역세수가 콘크리트 구조물(200)의 외부로 배출되는 동안 제1 스크린필터(811)의 자유단이 내벽 측으로 이동되고, 제2 스크린필터(812)의 자유단이 제1 격벽(214) 측으로 이동되면서, 각 보조 침전부(816a, 817a)의 침전홈(818)에 침전된 오염물질이 침전 공간부(220a)의 바닥측으로 이동된다.

따라서, 침전 공간부(220a)의 바닥측으로 이동된 오염물질은 각 스크린필터(811,812)를 세척한 역세수와 함께 외부로 배출된다.

한편, 역세수가 외부로 모두 배출되면, 각 스크린필터(811,812)에 의해 차단되어 있던 침전 공간부(220a)의 상부가 개방된 상태가 된다.

이때, 침전 공간부(220a) 상의 역세수가 배출이 완료되면 침조전(220)의 상부에 마련된 맨홀(280)을 통해 작업자가 투입되어 상대적으로 큰 오염물질을 제거하게 된다.

이상으로 본 발명에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다.

100: 비점오염 저감 및 모니터링 시스템
200: 콘크리트 구조물 202: 바닥면
204: 흐름 통로 212: 유입구
214: 제1 격벽 220: 침전조
220a: 침전 공간부 220b: 이동 공간부
221: 월류벽 222: 제1 배출관
223: 제1 배출펌프 224: 제2 배출관
225: 제2 배출펌프 240: 여과조
260: 배수조 262: 배수구
264: 제2 격벽 280: 맨홀부
300: 필터모듈부 310: 여재
400: 제1 필터세척유닛 410: 역세수 상부 공급파이프
440: 역세수 공급펌프 450: 제1 상부 분사노즐
460: 상부 연결파이프 470: 하부 연결파이프
500: 여재 회전유닛 510: 브레이드부재
520: 회전축 522: 베이스 플레이트
540: 임펠러 542: 고정축
600: 제2 필터세척유닛 620: 에어 공급파이프
622: 내부 공급파이프 640: 송풍유닛
634: 제1 분기관 636: 제2 분기관
681: 제1 솔레노이드 밸브 682: 제2 솔레노이드 밸브
683: 제3 솔레노이드 밸브 684: 제4 솔레노이드 밸브
685: 제5 솔레노이드 밸브 691: 추가 에어 공급파이프
692: 리데나 700: 살균수단
800: 부력형 여과수단 810: 스크린필터
811: 제1 스크린필터 812: 제2 스크린필터
813: 테두리 프레임 814: 하부 메쉬부재
815: 상부 메쉬부재 816: 제1 열 보조 침전부
816a: 제1 보조 침전부 817: 제2 열 보조 침전부
817a: 제2 보조 침전부 818: 침전홈
820: 부력체 821: 제1 부력체
822: 제2 부력체 831: 제1 하측 이동제한블록
833: 제2 하측 이동제한블록 840: 안내 유로부
900: 스크린필터 세척유닛 910: 제2 상부 분사노즐
920: 역세수 연장파이프 1110: 제1 탁도 센서
1120: 제2 탁도 센서 1210: 제1 유량 센서
1220: 제2 유량 센서

Claims

비점오염 저감장치에 있어서,
내부공간을 가지는 콘크리트 구조물;
상기 내부공간의 일측에 마련되고, 유입구를 통해 오염수가 유입되는 침전 공간부와, 상기 침전 공간부로 유입된 오염수가 일정 높이 차오른 상태에서 이동되는 이동 공간부 및 상부가 개방된 상태로 형성되어 상기 침전 공간부와 이동 공간부를 구획하는 월류벽을 포함하는 침전조;
일측은 상기 침전 공간부의 내벽에 회전 가능하게 고정되고 타측은 자유단 형태로 배치되는 제1 스크린필터와, 일측은 상기 제1 스크린필터가 고정된 반대측의 내벽에 회전 가능하게 고정되고 타측은 자유단 형태로 배치되는 제2 스크린필터와, 상기 제1 스크린필터의 자유단 측에 설치되어 부력에 의해 상기 제1 스크린필터의 자유단 측을 이동시키는 제1 부력체 및 상기 제2 스크린필터의 자유단 측에 설치되어 부력에 의해 상기 제2 스크린필터의 자유단 측을 이동시키는 제2 부력체를 포함하는 부력형 여과수단;
상기 스크린필터의 상측에 배치되어 상기 스크린필터의 자유단 측이 상기 월류벽의 상단보다 높게 이동되지 않도록 제한하는 것과 동시에 상기 각각의 스크린필터를 통과한 오염물질의 일부를 거르기 위한 타공망;
상기 침전조의 일측에 마련되고, 상기 이동 공간부를 통과한 오염수가 유입된 후, 여재가 충진된 필터모듈부를 통해 오염수에 포함된 오염물질을 여과하는 여과조;
상기 여과조의 일측에 마련되고, 상기 여과조를 통과한 처리수를 배수구를 통해 상기 콘크리트 구조물의 외부로 배출하는 배수조;
상기 침전조의 유입구를 통해 유입되는 오염수의 탁도를 계측하도록 상기 침전조의 유입구 측에 설치되는 제1 탁도 센서 및 상기 배수조로 유입되어 배수구를 통해 배출되는 처리수의 탁도를 계측하도록 상기 배수구 측에 설치되는 제2 탁도 센서를 포함하는 계측부; 및
상기 제1 탁도 센서로부터 오염수의 제1 탁도값을 수신하고 상기 제2 탁도 센서로부터 처리수의 제2 탁도값을 수신하는 통신부, 상기 통신부로부터 수신한 제1 탁도값과 상기 제2 탁도값이 차이값을 연산하고 연산된 차이값이 기설정된 기준값 보다 작을 경우 알람 신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 모니터링수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스크린필터 각각은,
일정 높이를 가진 테두리 프레임;
상기 테두리 프레임의 하부에 설치되는 하부 메쉬부재;
상기 테두리 프레임의 상부에 설치되는 상부 메쉬부재;
상기 하부 메쉬부재와 상기 상부 메쉬부재 사이의 공간에 배치되되 일단이 상기 테두리 프레임의 내측에 고정되게 배치되며, 상기 하부 메쉬부재로 유입되어 상기 상부 메쉬부재로 유출되는 오염수에 포함된 오염물질의 일부가 침전되는 침전홈이 마련된 복수의 보조 침전부;를 포함하고,
상기 스크린필터의 자유단 측이 침전 공간부의 바닥을 향해 회전되면 상기 침전홈에 침전된 오염물질이 상기 침전 공간부의 바닥으로 이동되는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제2항에 있어서,
상기 보조 침전부는,
복수의 제1 보조 침전부가 일정 간격을 가지고 나란히 배치되는 제1 열 보조 침전부; 및
상기 제1 열 보조 침전부의 상측에 배치되되, 복수의 제2 보조 침전부가 상기 제1 보조 침전부에 대해 어긋나게 배치되어 상기 제1열 보조 침전부를 지나는 오염수의 이동방향을 변경시키는 제2 열 보조 침전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스크린필터가 고정된 상기 침전 공간부의 내벽 각각에 설치되어 상기 스크린필터가 하측 방향으로 이동되는 범위를 제한하기 위한 제1 및 제2 이동제한블록;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 침전 공간부 상에 배치되되 상기 제1 및 제2 스크린필터의 상측에 배치되어, 상기 배수조에 수용되어 배출되는 역세수를 이용하여 상기 제1 및 제2 스크린필터를 세척하기 위한 스크린필터 세척유닛을 더 포함하고,
상기 스크린필터 세척유닛은,
상기 여과조에 배치되는 역세수 상부 공급파이프로부터 연장 형성되어, 상기 배수조로부터 역세수가 상기 상부 공급파이프를 경유하여 공급되는 역세수 연장파이프; 및
상기 역세수 연장파이프에 설치되고, 상기 역세수 연장파이프로 공급되는 역세수를 이용하여 상기 스크린필터를 세척하는 복수의 제2 상부 분사노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 침전조와 상기 여과조는 제1 격벽에 의해 구획되되, 상기 이동 공간부 측의 제1 격벽의 하부가 개방되도록 구획되고,
상기 여과조와 상기 배수조는 상부가 개방된 제2 격벽에 의해 구획되며,
개방된 상기 제1 격벽의 하부로부터 폐쇄된 상기 제2 격벽의 하부를 향하여 경사진 흐름통로가 형성되는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 침전 공간부 상에 배치되어, 상기 침전 공간부 상에 쌓인 오염물질 및 역세수를 상기 콘크리트 구조물의 외부로 배출하는 제1 배출관 및 제1 배출펌프; 및
상기 이동 공간부 상에 배치되어, 상기 이동 공간부 상으로 이동되는 오염물질 및 역세수를 상기 콘크리트 구조물의 외부로 배출하는 제2 배출관 및 제2 배출펌프를 더 포함하고,
상기 제1 배출관은 상기 월류벽을 관통하여 상기 제2 배출관과 연결되는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 필터모듈부를 가동하지 않을 때, 상기 배수조의 역세수를 이용하여 상기 필터모듈부의 여재를 세척하는 제1 필터세척유닛; 및 외부로부터 공급되는 에어를 이용하여 상기 여재를 세척하는 제2 필터세척유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제1 필터세척유닛은,
상기 필터모듈부의 상측에서 상기 역세수가 분사될 수 있도록 상기 역세수를 공급하는 적어도 하나의 역세수 상부 공급파이프;
상기 역세수 상부 공급파이프에 설치되어 역세수가 분사되는 복수의 제1 상부 분사노즐;
상기 역세수 상부 공급파이프에 연결되는 연결파이프에 상기 역세수를 공급하는 역세수 공급펌프; 및
상기 연결파이프 상에 배치되어 상기 필터모듈부 상의 여재를 회전시키기 위한 여재 회전유닛;을 포함하되,
상기 여재 회전유닛은,
상기 필터모듈부 상에 배치되고 중공의 브레이드부재가 연통되도록 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 일단에 연결되어 상기 회전축을 회전시키기 위한 임펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제2 필터세척유닛은,
상기 필터모듈부의 내부에 배치되어 에어를 분사하는 내부 공급파이프;
상기 내부 공급파이프로 에어를 공급하기 위한 송풍유닛; 및
상기 송풍유닛으로부터 공급되는 에어를 상기 내부 공급파이프로 이동시켜 공급하기 위한 에어 공급파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제10항에 있어서,
상기 연결파이프는, 일단은 상기 역세수 공급펌프에 연결되고 타단은 상기 임펠러의 입구측에 연결되는 하부 연결파이프와, 상기 임펠러의 출구측에 연결된 상태로 연장 형성된 연장 연결파이프 및 일단은 상기 연장 연결파이프에 연결되고 타단은 상기 역세수 상부 공급파이프에 연결되는 상부 연결파이프;를 포함하고,
상기 에어 공급파이프는, 상기 하부 연결파이프에 연결되는 제1 분기관 및 상기 내부 공급파이프에 연결되는 제2 분기관으로 분기되는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제11항에 있어서,
상기 제2 필터세척유닛은,
일단은 배수조 상에 배치되는 상기 회전축과 연결되고 타단은 상기 제1 분기관과 연결되어, 상기 제1 분기관으로 공급되는 에어를 상기 회전축의 내부로 공급하는 추가 에어 공급파이프; 및
상기 추가 에어 공급파이프와 상기 임펠러 사이의 상기 회전축 상에 배치되어 상기 회전축으로 공급되는 에어가 상기 임펠러 측으로 이동되는 것을 방지하는 리데나;를 더 포함하고,
상기 추가 에어 공급파이프를 통해 상기 회전축의 내부로 공급된 에어는 상기 브레이드부재를 통해 여재 측으로 분사되는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제12항에 있어서,
상기 역세수 공급펌프와 연결되는 하부 연결파이프와 제1 분기관과 하부 연결파이프가 연결되는 지점 사이에 배치되는 제1 솔레노이드 밸브;
상기 제1 분기관 상에 배치되는 제2 솔레노이드 밸브;
상기 상부 연결파이프 상에 배치되는 제3 솔레노이드 밸브;
상기 에어 공급 파이프 상에 배치되되, 상기 제1 및 제2 분기관의 분기가 시작되는 지점과 연결되는 위치에 배치되는 제4 솔레노이드 밸브; 및
상기 연장 연결파이프에 배치되되, 상기 연장 연결파이프와 상기 상부 연결파이프가 연결된 지점을 지나서 배치되는 제5 솔레노이드 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제13항에 있어서,
상기 하부 연결파이프 상에 배치되어 상기 역세수 공급 펌프에 의해 공급되는 역세수를 은동이온에 의해 살균하기 위한 살균수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계측부는,
상기 침전조의 유입구를 통해 유입되는 오염수의 유량을 계측하도록 상기 침전조의 유입구 측에 설치되는 제1 유량 센서 및 상기 배수조로 유입되어 배수구를 통해 배출되는 처리수의 유량을 계측하도록 상기 배수구 측에 설치되는 제2 유량 센서를 더 포함하고,
상기 통신부는, 상기 제1 유량 센서로부터 오염수의 제1 유량값을 수신하고 상기 제2 유량 센서로부터 처리수의 제2 유량값을 수신하며,
상기 제어부는 상기 통신부로부터 수신한 제1 유량값과 상기 제2 유량값의 차이값을 연산하고 연산된 차이값이 기설정된 기준값 보다 클 경우 알람 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.
제15항에 있어서,
상기 제어부는 상기 통신부로부터 수신한 제1 탁도값과 상기 제2 탁도값의 차이값이 기설정된 기준값 보다 작을 경우 및/또는 상기 통신부로부터 수신한 제1 유량값과 상기 제2 유량값의 차이값이 기설정된 기준값 보다 클 경우, 디스플레이 및/또는 스피커를 통해 알람 신호가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감 및 모니터링 시스템.