KR102095891B1 - 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치 - Google Patents

입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초기 우수에 함유되어 있는 비점오염원을 저감시키는 비점오염저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기우수를 우수관거(雨水管渠)를 통해 우회 유입하여 스크린이 구비된 전처리조의 스크린을 이용해 부유물 등을 걸러내고 부유물이 제거된 우수를 여과조를 거치면서 비점오염물질을 저감시킨 다음 비점오염물질이 저감된 우수는 역세척수조로 유입한 후 이를 다시 우수집수정으로 공급 사용할 수 있도록 하여, 초기우수에 함유된 비점오염원은 여과조에서 하향여과하면서 저감되도록 함으로써 여과 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 동시에 비가 내리지 않을 때 또는 비가 오는 중이라도 여과조에 과부하가 걸리면 역세척수조에 저장된 우수를 이용해 여과조를 역세척할 수 있도록 함으로써 역세척 효율을 향상시키는 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 관한 것이다.

Description

입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치{A Non-point Source Contaminant Decreasing Device}
본 발명은 초기 우수에 함유되어 있는 비점오염원을 저감시키는 비점오염저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기우수를 우수관거(雨水管渠)를 통해 우회 유입하여 스크린이 구비된 전처리조의 스크린을 이용해 부유물 등을 걸러내고 부유물이 제거된 우수를 여과조를 거치면서 비점오염물질을 저감시킨 다음 비점오염물질이 저감된 우수는 역세척수조로 유입한 후 이를 다시 우수집수정으로 합류 해 하천이나 강, 호소 등으로 흘려 내보내도록 하고, 초기우수에 함유된 비점오염원은 여과조에서 하향여과하면서 저감되도록 함으로써 여과 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 동시에 비가 내리지 않을 때 또는 비가 내리는 중에도 역세척수조에 저장된 양질의 우수를 이용해 여과조를 역세척할 수 있도록 함으로써 역세척 효율을 향상시키는 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 오염물질은 비점오염원(非點汚染源)과 점오염원(點汚染源)으로 크게 구분될 수 있다.
비점오염원이라 함은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등과 같은 불특정장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원을 말한다.
점오염원은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점 및 오염물질의 유출경로가 명확하여 수집이 쉬운 오염물질 배출원을 의미하며, 계절에 따른 영향이 상대적으로 적은 만큼 연중 발생량 예측이 가능하여 처리장 등 처리시설의 설계와 관리하기가 용이한데 비하여, 비점오염원은 오염물질의 종류, 유출 및 배출 경로가 명확하게 구분되지 않아 수집이 어렵고 발생량이 강수량 등의 기상조건에 크게 좌우되기 때문에 처리시설의 설계 및 유지관리가 매우 어렵다.
상기 비점오염원은 농작물에 흡수되지 않고 농경지에 남아있는 비료와 농약, 초지에 방목된 가축의 배설물, 가축사육농가에서 배출되는 미처리 축산폐수, 빗물에 섞인 대기오염물질, 도로 노면의 퇴적물 등으로서 강우시 우수에 쓸려 하수관으로 유입되는 오염원으로 강우 초기에 유출량이 집중되는 특성을 가지는 것이다.
특히, 상기와 같은 강우 초기우수에 포함된 비점오염원은 공공 수역으로 유입될 경우 하천 및 호소의 수질오염을 유발시키며, 또한 지하로 침투되어 지하수자원의 오염을 유발시키는 주된 요인이 된다.
따라서, 초기우수와 함께 유입되는 비점오염물질을 정화 및 정수 과정을 거친 양질의 우수는 배출 수역(하천이나, 강, 호소 등)으로 배출되어야 하고 정화 및 정수 과정을 거쳐 발생한 이물질들은 하수관이나 오·폐수관을 통해 처리장으로 보내 처리해야 한다.
이에 초기우수와 함께 유입되는 오염물질을 처리하는 종래의 비점오염원 저감장치는 초기우수에 내포된 비점오염원을 여과시켜 저감시키는 것으로, 대략 인공습지 등의 저류형, 여과조 등의 여과형, 스월 처리장치 등의 장치형 등 다양한 비점오염원 저감장치 등이 제안되고 있다.
종래의 비점오염원 저감장치에 있어, 초기우수 분리 및 자동역세와 정체수 배출이 가능한 비점오염저감시설이 다수 개시되어 있으나, 이들 중 원수를 역방향으로 여과하도록 구동되는 시설 등은 펌프를 사용하여 하는바, 사용 전력이 많아 경제성이 떨어지고 역세척의 효율성도 떨어진다는 문제가 있다.
종래의 비점오염원 저감장치에 있어 상향식 여과조를 구성하는 장치는 에어컴프레셔 등을 설치하여 사용함으로써 장치의 부피로 인한 설치 공간이 커야하고 동력이 많이 필요하다는 문제가 있다.
KR 10-1242275 (등록번호) 2013.03.05. KR 10-1977960 (등록번호) 2019.05.07. KR 10-1872911 (등록번호) 2018.06.25.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 초기우수를 우수관거(雨水管渠)를 통해 우회 유입하여 스크린이 구비된 전처리조의 스크린을 이용해 부유물 등을 걸러내고 부유물이 제거된 우수를 여과조를 거치면서 비점오염물질을 제거한 다음 비점오염물질이 제거된 우수는 역세척수조로 유입되도록 하여 비가 내리지 않을 때 또는 비가 오는 중에도 역세척수조에 저장된 양질의 우수를 이용해 여과조를 역세척할 수 있도록 함으로써 역세척 효율을 향상시키는 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 초기우수를 우수관거(雨水管渠)를 통해 우회 유입하여 스크린이 구비된 전처리조의 스크린을 이용해 부유물 등을 걸러낸 우수를 여과조에서 하향여과를 거치면서 비점오염물질을 제거하도록 함으로써 여과 효율을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 여과조를 하향여과방식으로 채택함으로써 별도의 구동수단이 불요토록 하여 설치규모를 작게 하면서 보다 적은 동력으로 운용이 가능하도록 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 초기우수가 유입되도록 설치되는 메인우수관거(110)와; 상기 메인우수관거(110)의 단부에 구비되어 초기 우수가 배제된 양질의 우수가 상기 메인우수관거(110)를 통해 유입되는 우수집수정(120); 상기 메인우수관거(110)에 연결 설치되고 상기 메인우수관거(110)에서 배제되는 초기우수가 유입 여과되면서 양질의 우수는 상기 우수집수정(120)으로 합류되고 비점오염원이 저감 처리되어 발생된 이물질 또는 청소로 발생된 이물질이 하폐수관(101)으로 배출되는 비점오염저감부(130);를 포함하고, 상기 메인우수관거(110)의 초입에는 초기우수의 흐름을 막아 우회하도록 하면서 양질의 우수가 월류되도록 설치되는 월류턱(111)과 상기 월류턱(111)의 측면에 연결되면서 초기우수를 유입하여 상기 비점오염저감부(130)로 공급하는 초기우수유입관(112)이 구비되며, 상기 비점오염저감부(130)는 상기 초기우수유입관(112)을 통해 유입된 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질을 제거하는 스크린부(142)와, 이물질이 함유된 전처리수를 상기 하폐수관(101)으로 배출하는 배수관(144), 및 이물질이 제거된 우수를 배출하는 처리수공급관(145)으로 구성되는 전처리조(140)와; 상기 전처리조(140)에 연결되고 상기 전처리조(140)에서 전처리된 초기우수를 여과하여 비점오염을 저감시키는 여과부(150); 및 상기 여과부(150)에 연결되고 상기 여과부(150)에서 여과하여 유입된 양질의 우수를 상기 우수집수정(120)으로 공급하도록 연결 설치되는 처리수유출관(161)과, 상기 여과부(150)를 역세척하는 역세척펌프(162)가 내부에 설치되는 역세척수조(160);를 포함하되, 상기 여과부(150)는 상기 전처리조(140)의 상기 처리수공급관(145)를 통해 초기우수의 상등액이 유입되는 상부배관(151)과, 원수가 여과된 양질의 초기우수가 배출되는 하부배관(152)이 상하 각각 설치되는 중공의 배관조(150a); 및 상기 배관조(150a)의 측면부에 구비되면서 상기 상부배관(151)으로부터 원수가 유입되는 원수유입공간부(153)와, 상기 원수유입공간부(153)로 유입되는 원수가 여과되면서 비점오염물질이 저감되는 입상여과재(154), 및 상기 입상여과재(154)를 통해 비점오염물질이 여과된 양질의 우수가 집수되는 처리수집수공간부(155)로 되는 여과조(150b);를 포함한다.
삭제
또한 본 발명의 상기 스크린부(142)는 상기 초기우수유입관(112)으로부터 유입되는 초기우수를 하향으로 선회하면서 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질들을 연속으로 여과할 수 있도록 손잡이 끈(142-1)이 달린 메쉬망체로 구성된 사각 바켓 형태를 포개서 설치한 상태로 상부측에는 작은메쉬망체(142a), 상기 작은메쉬망체(142a) 하부측에는 중간메쉬망체(142b), 상기 중간메쉬망체(142b)의 하부측에는 큰메쉬망체(142c)가 다단으로 설치된다.
삭제
또한 본 발명의 상기 상부배관(151)은 상기 처리수공급관(145)과 연통되어 원수의 유입을 개폐하는 제1밸브(V1)가 구비되는 상부원수유입관(151a)과, 우수가 상기 원수유입공간부(153)에 출입하는 상부우수유동관(151b), 및 역세척 처리수를 상기 하폐수관(101)으로 배출시키도록 개폐하는 제2밸브(V2)가 구비되는 역세척수배출관(151c)이 T자 형상으로 연결 설치되고, 상기 하부배관(152)은 상기 처리수집수공간부(155)에 연통 설치되어 우수가 출입하는 하부우수유동관(152a)과, 상기 하부우수유동관(152a)에 연통 설치되어 양질의 우수가 상기 역세척수조(160)로의 공급을 개폐하도록 제4밸브(V4)가 구비되는 하부우수배출관(152c), 및 일단은 상기 하부우수유동관(152a)에 연통 설치되면서 우수의 출입을 개폐하는 제3밸브(V3)가 설치되고 타단은 상기 역세척수조(160)의 우수를 상기 입상여과재(154)에 역으로 공급하여 이를 역세척시킬 수 있도록 상기 역세척수조(160)의 상기 역세척펌프(162)에 연결 설치되는 역세척수공급관(152b)이 T자 형상으로 연결 설치된다.
또한 본 발명의 상기 초기우수유입관(112)에는 비가 내리지 않아 초기 우수가 상기 초기우수유입관(112) 내로 초기우수가 흐르지 않는 것을 감지하여 상기 역세척수조(160)에 구비되는 상기 역세척펌프(162)를 가동시키는 플로우스위치(112a)가 설치된다.
또한 본 발명은 상기 처리수공급관(145)을 통해 유입되는 원수를 여과할 때에는 상기 상부원수유입관(151a)에 구비되는 상기 제1밸브(V1)는 ON되고, 상기 역세척수배출관(151c)에 구비된 상기 제2밸브(V2)는 OFF되며, 상기 역세척수공급관(152b)에 구비된 상기 제3밸브(V3)는 OFF되고 상기 하부우수배출관(152c)에 구비된 상기 제4밸브(V4)는 ON되고, 상기 입상여과재(154)를 역세척할 때에는 상기 상부원수유입관(151a)에 구비된 상기 제1밸브(V1)는 OFF되고 상기 역세척수배출관(151c)에 구비된 상기 제2밸브(V2)는 ON되며, 상기 하부우수배출관(152c)에 구비된 상기 제4밸브(V4)는 OFF되고 상기 역세척수공급관(152b)에 구비된 상기 제3밸브(V3)는 ON되도록 구성된다.
본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치는 우수관거(雨水管渠)의 초기우수 유입관로에 우수의 흐름을 감지하도록 설치된 센서와 역세척수조의 펌프와 연통되도록 하여 비가 내리지 않아 초기우수 유입관로에 우수의 흐름이 없을 때와 전처리조 상부에 설치된 수위계에 의해 비가 오는 중이라도 유입되는 초기우수의 오염원의 농도가 높아 여과조 내에 과부하가 걸리면 역세척수조에 저장된 양질의 우수를 여과조로 공급하여 역세척할 수 있도록 함으로써 여과조의 역세척 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 초기우수를 우수관거(雨水管渠)를 통해 우회 유입하여 스크린이 구비된 전처리조의 스크린을 이용해 부유물 등을 걸러낸 우수를 여과조의 상부에서 하부로 자연적 중력에 의해 흐르면서 여과되도록 하는 하향여과를 거치면서 비점오염물질을 제거하도록 함으로써 비점오염원을 내포하는 초기우수에 대한 수처리 효율이 향상되는 장점이 있다.
또한 본 발명은 초기우수를 우수관거(雨水管渠)를 통해 우회 유입하여 부유물 등을 걸러내는 스크린을 다단으로 포개서 설치하여 과다하게 유입하는 부유물이나 이물질들을 연속적으로 걸러지게 하며 제거할 수 있어 수처리 효율을 높일 수 있는 장점도 있다.
또한 본 발명은 여과조를 하향여과방식으로 채택함으로써 별도의 구동수단이 불요토록 하여 설치규모를 작게 하면서 보다 적은 동력으로 운용이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 대한 개략적인 평면상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 대한 개략적인 측면상태도이고,
도 3은 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 구비되는 전처리조의 개략적인 상태도이고,
도 4는 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 구비되는 전처리조의 상태단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 구비되는 전처리조의 스크린 분리상태도이고,
도 6은 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 구비되는 여과부의 개략적인 상태도이고,
도 7은 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 구비되는 여과부에서 우수가 여과 제공되는 상태단면도와 역세척 상태단면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 구비되는 역세척수조의 개략적인 상태도이고,
도 9는 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치에 구비되는 역세척수조의 상태단면도이고,
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치(100)는 도 1 내지 9에 도시되어 있는 바와 같이,
우수 집수구역으로부터 초기우수가 유입되도록 설치되는 메인우수관거(110)와;
상기 메인우수관거(110)의 단부에 구비되어 초기우수가 배제된 양질의 우수가 상기 메인우수관거(110)를 통해 유입하는 것과 초기우수가 비점오염저감부(130)를 통과하면서 처리된 양질의 우수와 비점오염저감부(130)으로 지나치게 많은 양의 초기우수가 유입되어 전처리되는 경우 바이패스관(146)을 통해 우수가 합류되는 우수집수정(120);
상기 메인우수관거(110)에 연결 설치되고 상기 메인우수관거(110)에서 우회되는 초기우수가 유입 여과되면서 여과된 양질의 우수는 상기 우수집수정(120)으로 합류되고 비점오염원이 여과처리 중 발생된 이물질과 청소 등으로 발생된 이물질들은 하폐수관(101)으로 배출되는 비점오염저감부(130);를 포함하고,
상기 메인우수관거(110)의 초입에는 초기우수의 흐름을 막아 우회하도록 하면서 초기우수 이외 양질의 우수가 월류되도록 설치되는 월류턱(111)과 상기 월류턱(111)의 측면에 연결되면서 초기우수를 우회시켜 상기 비점오염저감부(130)로 공급하는 초기우수유입관(112)이 구비되고,
상기 초기우수유입관(112)과 상기 비점오염저감부(130)가 연통되기 전단에 비가 내리지 않을 때 배수펌프(143) 가동 및 역세척펌프(162)를 가동시키기 위해 우수의 흐름을 감지하는 플로우스위치(112a)가 구비되고.
상기 비점오염저감부(130)는 상기 초기우수유입관(112)을 통해 유입된 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질을 제거하는 전처리조(140)와,
상기 전처리조(140)에 연결되고 상기 전처리조(140)에서 전처리된 초기우수를 여과하여 비점오염원을 저감시키는 여과부(150), 및
상기 여과부(150)에 연결되고 상기 여과부(150)에서 여과하여 유입된 양질의 우수를 상기 우수집수정(120)으로 합류하도록 연결 설치되는 처리수유출관(161)과, 상기 여과부(150)를 역세척하는 역세척펌프(162)가 내부에 설치되는 역세척수조(160)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 우수가 내리게 되면 상기 메인우수관거(110)으로 우수(초기우수포함)가 유입('a'방향)된 다음 초기우수는 상기 월류턱(111)에 의해 저지되면서 그 측면에 연통되는 상기 초기우수유입관(112)으로 우회된다.
여기서 우수가 지속적으로 내려 상기 월류턱(111)을 넘는 양질의 우수는 상기 메인우수관거(110)를 따라 흘러가 그 단부에 구비되는 상기 우수집수정(120)으로 유입하여 하천이나, 강, 호소 등으로 배출('b'방향)하도록 하는 것이다.
그리고 상기 초기우수유입관(112)으로 우회되는 초기우수는 상기 비점오염저감부(130)를 통해 비점오염원을 저감시키게 되며, 이곳에서 비점오염원이 저감된 양질의 우수는 상기 우수집수정(120)으로 합류시켜 배출('b'방향) 가능하도록 하는 동시에 비점오염원이 저감 처리되어 발생된 이물질과 청소 등으로 발생된 이물질들은 하폐수관(101)으로 배출 처리하게 된다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 있어, 상기 전처리조(140)는 중공의 사각면 형태로 일측벽 내부에 상하가 개구된 중공의 도류부(141)를 설치하고, 상기 도류부(141)의 내부와 상기 초기우수유입관(112)이 그 상부측에 연통되고, 상기 도류부(141) 내부에 설치되어 이를 통해 유입되는 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질 등을 걸러주는 스크린부(142), 상기 전처리조(140)의 상기 도류부(141) 반대쪽 바닥면에 설치되는 배수펌프(143), 상기 배수펌프(143)와 상기 하폐수관(101)을 연결하여 상기 전처리조(140)의 하부측으로 저장되는 이물질이 함유된 전처리수를 상기 하폐수관(101)으로 배출하는 배수관(144), 일단부는 상기 전처리조(140)의 상부측에 구비되고 타단부는 상기 여과부(150)에 연통 설치되어 상기 전처리조(140)의 내부에 저장되는 전처리된 초기우수의 상등액을 상기 여과부(150)로 공급하는 처리수공급관(145), 상기 전처리조(140) 상부에 설치되는 것으로 비가 오는 중에도 유입되는 초기우수의 비점오염물질 농도가 높아 상기 여과부(150)에 과부하가 발생될 시 역세척을 할 수 있도록 수위를 감지하는 수위계(G)로 구성되어 있다.
여기서 상등액이란 상기 전처리조(140)의 내부에 저장되는 전처리된 초기우수가 상기 전처리조(140) 내부에 저장되면서 점차 바닥면에서 상부측으로 올라가는 수상면의 우수를 말하는 것으로, 이러한 상등액은 초기우수로서 상기 스크린부(142)을 통해 낙엽, 짚푸리기 등 비행물질의 부유물이나 이물질이 전처리된 초기우수의 이물질이 바닥면에 쌓이면서 상승하기 때문에 비교적 양질이라 할 수 있으나 현탁액의 비점오염원은 저감되지 않은 초기우수이다.
이러한 구성의 상기 전처리조(140)에서는 상기 초기우수유입관(112)으로 유입되는 초기우수는 상기 도류부(141)에서 하향으로 선회하면서 상기 도류부(141)의 내부에 설치된 상기 스크린부(142)를 통해 스크린 되면서 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질 등을 걸러주고 상기 전처리조(140)의 바닥쪽으로 유도되면서 상기 전처리조(140)의 내부에 저장되어 차오르게 된다.
이어 상기 전처리조(140)의 내부에 저장되어 차오르는 초기우수의 상등액(원수)은 상기 처리수공급관(145)을 통해 상기 여과부(150)로 공급된다. 상기 처리수공급관(145)은 상기 초기우수유입관(112)의 높이보다 낮은 위치에 설치하며 상기 여과조(150)의 여과손실수두를 고려해 입상여과재(154)의 상부면 보다는 높게 설치하되 입구는 상등액의 유입이 용이하도록 깔때기형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서 상기 초기우수유입관(112)으로 유입되는 초기우수가 없을 때 즉, 비가 내리지 않을 때에는 상기 플로우스위치(112a)에 의해 상기 배수펌프(143)를 가동하여 상기 전처리조(140)의 내부에 가라앉은 이물질이 함유된 초기우수를 상기 배수관(144)을 통해 상기 하폐수관(101)으로 배출하여 처리한다.
본 발명의 상기 전처리조(140)에는 비가 지속적으로 내려 상기 초기우수유입관(112)으로 유입되는 초기우수의 량이 많을 때 즉, 상기 처리수공급관(145)을 통해 상기 여과부(150)로 공급되는 양이 오버되는 경우 이를 상기 우수집수정(120)으로 합류하는 바이패스관(146)이 상기 초기우수유입관(112)의 높이와 동일하든가 또는 조금 낮게 더 설치되어 있다.
따라서 상기 전처리조(140)의 상기 도류부(141)를 통해 내부로 지나치게 많은 양의 초기우수가 유입되어 전처리되는 경우, 일부는 상기 여과부(150)로 공급되고 나머지는 상기 바이패스관(146)을 통해 바로 상기 우수집수정(120)으로 합류하게 됨으로써 상기 전처리조(140) 내부의 초기우수가 넘쳐 상기 초기우수유입관(112)으로 역류되는 현상을 막아줄 수가 있게 된다.
또한 상기 스크린부(142)는 상기 도류부(141)의 내부에 설치되는 것으로 상기 초기우수유입관(112)으로부터 유입되는 초기우수가 하향으로 선회하면서 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질을 걸러내어 전처리 할 수 있도록 하는 것으로 손잡이 끈(142-1)이 달린 메쉬망체로 구성된 사각 바켓 형태를 포개서 설치한 상태로 상부측에는 작은메쉬망체(142a), 상기 작은메쉬망체(142a) 하부측에는 중간메쉬망체(142b), 상기 중간메쉬망체(142b)의 하부측에는 큰메쉬망체(142c)가 다단으로 설치되어 있다.
따라서 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질이 상기 작은메쉬망체(142a)에 걸러지게 되어 가득 차이게 되면 비가 오는 중이라도 상기 작은 메쉬망체(142a)에 달린 상기 손잡이 끈(142-1)을 이용 제2점검구(149) 상부로 잡아당겨 부유물이나 이물질들을 제거하고, 계속적으로 유입하는 부유물이나 이물질들은 상기 중간메쉬망체(142b)에서 걸러지게 되는데 상기 중간메쉬망체(142b)에도 또 차이게 되면 상기 중간메쉬망체(142b)에 달린 손잡이 끈(142-1)을 이용 제2점검구(149) 상부로 잡아당겨 부유물이나 이물질들을 제거한다. 그래도 계속적으로 유입하는 부유물이나 이물질들이 많이 유입하면 상기 큰메쉬망체(142c)에서 걸러지게 되며 이곳에서도 차이게 되면 상기 큰메쉬망체(142c)에 달린 손잡이 끈(142-1)을 이용 제2점검구(149) 상부로 잡아 당겨 제거할 수 있도록 한 것으로, 과다하게 유입되는 부유물이나 이물질들을 연속적 걸러지게 하여 효율적으로 제거할 수 있도록 메쉬망체를 포개서 다층으로 구성되게 함으로서 상기 스크린부(142)의 교환 및 정비가 편리하여 운용이 용이하다.
또한 상기 전처리조(140)의 상기 배수펌프(143)가 설치되는 상부측에는 그 내부를 청소 및 정비할 수 있도록 사다리(147)가 설치되는 제1점검구(148)와 상기 도류부(141) 상부측에는 상기 스크린부(142)의 각 메쉬망체에 걸린 부유물 및 이물질들을 용이하고 신속하게 제거할 수 있는 제2점검구(149)가 각각 구비되어 있다.
한편, 상기 여과부(150)는 상기 전처리조(140)의 상기 처리수공급관(145)를 통해 원수가 유입되는 상부배관(151)과 원수가 여과된 양질의 초기우수가 배출되는 하부배관(152)이 상하 각각 설치되는 중공의 배관조(150a)와, 상기 배관조(150a)의 측면부에 구비되면서 상기 상부배관(151)으로부터 원수가 유입되는 원수유입공간부(153)와 상기 원수유입공간부(153)로 유입되는 원수가 여과되면서 비점오여물질이 저감되는 입상여과재(154) 및 상기 입상여과재(154)를 통해 비점오여물질이 여과된 양질의 우수가 집수되는 처리수집수공간부(155)로 되는 여과조(150b)로 이루어진다.
여기서 상기 입상여과재(154)의 구성은 상층의 여과재는 여재입경 크기가 적고 공극이 조밀하여 비점오염물질을 걸러 여과해 주는 주여과재(154a), 상기 주여과재(154a)의 층을 유지해 주고 받쳐주는 역할을 하는 여재로 입경크기가 비교적 크고 공극이 느슨한 보조여과재(154b), 상기 보조여과재(154b) 층을 지지해 주는 일정간격으로 스트레이너가 착설된 집수판(154c)으로 구성된다.
상기와 같은 구성에 따라, 상기 처리수공급관(145)을 통해 상기 배관조(150a)의 상기 상부배관(151)으로 원수가 유입되면 이 원수는 상기 여과조(150b)에 형성된 상기 원수유입공간부(153)로 들어가 그 하부에 설치된 상기 입상여과재(154)의 상기 주여과재(154a), 상기 보조여과재(154b) 및 상기 집수판(154c)를 차례로 통과 하면서 상기 주여과재(154a)에서 비점오염물질이 여과 처리되고 여과 처리된 양질의 우수는 상기 처리수집수공간부(155)로 집수된다.
이어 상기 처리수집수공간부(155)에서 집수된 양질의 우수는 상기 하부배관(152)을 통해 상기 역세척수조(160)로 공급된다.
여기서 상기 상부배관(151)은 상기 처리수공급관(145)과 연통되어 원수의 유입을 개폐하는 제1밸브(V1)가 구비되는 상부원수유입관(151a)과, 우수가 상기 원수유입공간부(153)에 출입하는 상부우수유동관(151b), 및 역세척 처리수를 상기 하폐수관(101)으로 배출시키도록 개폐하는 제2밸브(V2)가 구비되는 역세척수배출관(151c)이 T자 형상으로 연결 설치되고,
상기 하부배관(152)은 상기 처리수집수공간부(155)에 연통 설치되어 우수가 출입하는 하부우수유동관(152a)과, 상기 하부우수유동관(152a)에 연통 설치되어 양질의 우수가 상기 역세척수조(160)로의 공급을 개폐하도록 제4밸브(V4)가 구비되는 하부우수배출관(152c), 및 일단은 상기 하부우수유동관(152a)에 연통 설치되면서 역세척수 유입을 개폐하는 제3밸브(V3)가 설치되고 타단은 상기 역세척수조(160)의 우수를 상기 입상여과재(154)에 역으로 공급하여 이를 역세척시킬 수 있도록 상기 역세척수조(160)의 상기 역세척펌프(162)에 연결 설치되는 역세척수공급관(152b)이 T자 형상으로 연결 설치되어 있다.
따라서 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 상기 처리수공급관(145)을 통해 원수가 상기 상부원수유입관(151a)으로 유입되면 상기 상부원수유입관(151a)에 구비된 상기 제1밸브(V1)는 ON되고 상기 역세척수배출관(151c)에 구비된 상기 제2밸브(V2)는 OFF되면서 상기 상부원수유입관(151a)으로 유입된 원수가 상기 상부우수유동관(151b)을 통해 상기 여과조((150b)의 상기 원수유입공간부(153)으로 들어가고, 이어 상기 원수유입공간부(153)로 유입된 원수는 상기 입상여과재(154)의 상기 주여과재(154a), 상기 보조여과재(154b) 및 상기 집수판(154c)를 차례로 자연 중력에 의해 하부로 통과 하면서 원수에 함유된 비점오염물질은 상기 주여과재(154a)에서 여과되고 여과된 양질의 우수는 상기 집수판(154c)의 하부에 구비되는 상기 처리수집수공간부(155)로 집수 처리된다.
상기 처리수집수공간부(155)로 집수 처리된 양질의 우수는 상기 하부우수유동관(152a)으로 배출된다. 이때 상기 하부우수배출관(152c)에 구비된 상기 제4밸브(V4)는 ON되고 상기 역세척수공급관(152b)에 구비된 상기 제3밸브(V3)는 OFF되면서 상기 하부우수유동관(152a)으로 배출되는 양질의 우수는 상기 하부우수배출관(152c)을 통해 상기 역세척수조(160)로 공급 저장된다.
상기와 같은 절차를 따라 초기우수에 함유된 비점오염물질을 저감시킨 양질의 우수가 상기 역세척수조(160)로 공급 저장되면 상기 역세척수조(160)와 상기 우수집수정(120)을 연결하여 설치된 상기 처리수유출관(161)을 통해 상기 우수집수정(120)으로 합류되어 배출된다.
여기서 상기 하부우수배출관(152c)을 통해 유입된 양질의 우수는 상기 역세척수조(160)의 바닥면에서 상부로 상승하게 되면서 저장되며 저장된 우수는 상기 처리수유출관(161)을 통해 상기 우수집수정(120)으로 합류하게 되므로 상기 처리수유출관(161) 설치 위치는 상기 여과부(150)의 여과손실수두를 고려해 상기 처리수공급관(145) 보다는 낮은 위치에 설치하여 자연유하로 흐르도록 한다.
한편 상기 메인우수관거(110)에 연결 설치된 상기 초기우수유입관(112)에는 비가 내리지 않아 초기 우수가 상기 초기우수유입관(112) 내로 초기우수가 흐르지 않을 경우 이를 감지하여 상기 역세척수조(160)에 구비되는 상기 역세척펌프(162)를 가동시키는 플로우스위치(112a)가 설치되어 있다.
또한 비가 오는 중에도 유입되는 초기우수 비점오염 농도가 높아 상기 여과부(150)에 과부하 발생 시 역세척을 할 수 있도록 상기 역세척펌프(162)를 가동시키는 수위계(G)가 더 설치되어 있다.
따라서 상기 초기우수유입관(112) 내로 초기우수가 흐르지 않을 경우 상기 플로우스위치(112a)가 이를 감지하거나 또는 비가 오는 중이라도 초기우수의 비점오염 농도가 높아져 상기 여과부(150)의 상기 주여과재(154a)의 표면이 폐쇄되는 현상으로 여과능력이 저하 되면 원수가 미처 통과하지 못하고 그 수위는 상기 전처리조(140)의 상기 처리수공급관(145)보다 높게 수위가 상승하게 되는데 이때 상기 전처리조(140) 상부에 설치 된 상기 수위계(G)가 이를 감지하여 상기 역세척펌프(162)를 가동시키게 된다.
이 경우 상기 상부원수유입관(151a)에 구비된 상기 제1밸브(V1)는 OFF되고 상기 역세척수배출관(151c)에 구비된 상기 제2밸브(V2)는 ON되며, 동시에 상기 하부우수배출관(152c)에 구비된 상기 제4밸브(V4)는 OFF되고 상기 역세척수공급관(152b)에 구비된 상기 제3밸브(V4)는 ON되면서, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 역세척수조(160)에 저장된 우수가 상기 역세척펌프(162)의 가동으로 상기 역세척수공급관(152b)으로 공급되고 이어 상기 하부우수유동관(152a)을 통해 상기 처리수집수공간부(155)로 들어간 다음 입상(立像)으로 설치된 상기 입상여과재(154)를 하부에서 상부로 통과하면서 상기 입상여과재(154)의 주여과재(154a) 표면에 고착된 비점오염물질을 탈리시키고 탈리된 비점오염물질이 함유된 우수는 상기 원수유입공간부(153)으로 역류하여 상기 상부우수유동관(151b)으로 유입되고 이어 상기 역세척배출관(151c)을 통해 상기 하폐수관(101)으로 배출 처리된다.
또한 상기 여과부(150)의 상부면에는 상기 배관조(150a) 내부를 점검 및 정비할 수 있도록 하는 배관조점검구(156)와 상기 여과조(150b) 내부를 점검 및 정비할 수 있도록 하는 여과조점검구(157)가 각각 구비되어 있다.
상기 배관조점검구(156)와 상기 여과조점검구(157)에는 출입용 사다리를 각각 설치하여 정비 점검의 효율성을 높일 수 있다.
한편, 상기 역세척수조(160)의 상부측에는 그 내부를 점검 정비할 수 있도록 사다리가 설치된 수조점검구(163)이 더 구비되어 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치는 초기우수를 우수관거(雨水管渠)를 통해 우회 유입하여 스크린이 구비된 전처리조의 스크린을 이용해 부유물 등을 걸러내고 부유물이 제거된 우수를 여과조를 거치면서 비점오염물질을 저감시킨 다음 비점오염물질이 저감된 우수는 역세척수조로 유입한 후 이를 다시 우수집수정으로 공급 사용할 수 있도록 하여, 초기우수에 함유된 비점오염원은 여과조에서 하향여과하면서 저감되도록 함으로써 여과 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 동시에 비가 내리지 않을 때 또는 비가 오는 중이라도 여과조에 과부하가 걸리면 역세척수조에 저장된 우수를 이용해 여과조를 역세척할 수 있도록 함으로써 역세척 효율을 향상시키게 되는 것이다.
100:입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치
101:하폐수관
110:메인우수관거
111:월류턱 112:초기우수유입관 112a:플로우스위치
120:우수집수정
130:비점오염저검부
140:전처리조
141:도류부 142:스크리부 142a:대메쉬망체 142b:중메쉬망체
142c:소메쉬망체 143:배수펌프 144:배수관 145:처리수공급관
146:바이패스관 147:사다리 148:제1점검구 149:제2점검구
150:여과부 150a:배관조 150b:여과조
151:상부배관 151a:상부원수유입관 151b:상부우수유동관
151c:역세척수배출관 152:하부배관 152a:하부우수유동관
152b:역세척수공급관 152c:하부우수배출관
153:원수유입공간부 154:입상여과재 154a:주여과재
154b:보조여과재 154c:집수판 155:처리수집수공간부
156:배관조점검구 157:여과조점검구
G:수위계
V1:제1밸브 V2:제2밸브 V3:제3밸브 V4:제4밸브

Claims (7)

  1. 초기우수가 유입되도록 설치되는 메인우수관거(110)와;
    상기 메인우수관거(110)의 단부에 구비되어 초기 우수가 배제된 양질의 우수가 상기 메인우수관거(110)를 통해 유입되는 우수집수정(120);
    상기 메인우수관거(110)에 연결 설치되고 상기 메인우수관거(110)에서 배제되는 초기우수가 유입 여과되면서 양질의 우수는 상기 우수집수정(120)으로 합류되고 비점오염원이 저감 처리되어 발생된 이물질 또는 청소로 발생된 이물질이 하폐수관(101)으로 배출되는 비점오염저감부(130);를 포함하고,
    상기 메인우수관거(110)의 초입에는 초기우수의 흐름을 막아 우회하도록 하면서 양질의 우수가 월류되도록 설치되는 월류턱(111)과 상기 월류턱(111)의 측면에 연결되면서 초기우수를 유입하여 상기 비점오염저감부(130)로 공급하는 초기우수유입관(112)이 구비되며,
    상기 비점오염저감부(130)는 상기 초기우수유입관(112)을 통해 유입된 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질을 제거하는 스크린부(142)와, 이물질이 함유된 전처리수를 상기 하폐수관(101)으로 배출하는 배수관(144), 및 이물질이 제거된 우수를 배출하는 처리수공급관(145)으로 구성되는 전처리조(140)와;
    상기 전처리조(140)에 연결되고 상기 전처리조(140)에서 전처리된 초기우수를 여과하여 비점오염을 저감시키는 여과부(150); 및
    상기 여과부(150)에 연결되고 상기 여과부(150)에서 여과하여 유입된 양질의 우수를 상기 우수집수정(120)으로 공급하도록 연결 설치되는 처리수유출관(161)과, 상기 여과부(150)를 역세척하는 역세척펌프(162)가 내부에 설치되는 역세척수조(160);를 포함하되,
    상기 여과부(150)는 상기 전처리조(140)의 상기 처리수공급관(145)를 통해 초기우수의 상등액이 유입되는 상부배관(151)과, 원수가 여과된 양질의 초기우수가 배출되는 하부배관(152)이 상하 각각 설치되는 중공의 배관조(150a); 및
    상기 배관조(150a)의 측면부에 구비되면서 상기 상부배관(151)으로부터 원수가 유입되는 원수유입공간부(153)와, 상기 원수유입공간부(153)로 유입되는 원수가 여과되면서 비점오염물질이 저감되는 입상여과재(154), 및 상기 입상여과재(154)를 통해 비점오염물질이 여과된 양질의 우수가 집수되는 처리수집수공간부(155)로 되는 여과조(150b);를 포함하는 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치.

  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스크린부(142)는 상기 초기우수유입관(112)으로부터 유입되는 초기우수를 하향으로 선회하면서 초기우수에 함유된 부유물이나 이물질들을 연속으로 여과할 수 있도록 손잡이 끈(142-1)이 달린 메쉬망체로 구성된 사각 바켓 형태를 포개서 설치한 상태로 상부측에는 작은메쉬망체(142a), 상기 작은메쉬망체(142a) 하부측에는 중간메쉬망체(142b), 상기 중간메쉬망체(142b)의 하부측에는 큰메쉬망체(142c)가 다단으로 설치되는 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부배관(151)은 상기 처리수공급관(145)과 연통되어 원수의 유입을 개폐하는 제1밸브(V1)가 구비되는 상부원수유입관(151a)과, 우수가 상기 원수유입공간부(153)에 출입하는 상부우수유동관(151b), 및 역세척 처리수를 상기 하폐수관(101)으로 배출시키도록 개폐하는 제2밸브(V2)가 구비되는 역세척수배출관(151c)이 T자 형상으로 연결 설치되고,
    상기 하부배관(152)은 상기 처리수집수공간부(155)에 연통 설치되어 우수가 출입하는 하부우수유동관(152a)과, 상기 하부우수유동관(152a)에 연통 설치되어 양질의 우수가 상기 역세척수조(160)로의 공급을 개폐하도록 제4밸브(V4)가 구비되는 하부우수배출관(152c), 및 일단은 상기 하부우수유동관(152a)에 연통 설치되면서 우수의 출입을 개폐하는 제3밸브(V3)가 설치되고 타단은 상기 역세척수조(160)의 우수를 상기 입상여과재(154)에 역으로 공급하여 이를 역세척시킬 수 있도록 상기 역세척수조(160)의 상기 역세척펌프(162)에 연결 설치되는 역세척수공급관(152b)이 T자 형상으로 연결 설치되는 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초기우수유입관(112)에는 비가 내리지 않아 초기 우수가 상기 초기우수유입관(112) 내로 초기우수가 흐르지 않는 것을 감지하여 상기 역세척수조(160)에 구비되는 상기 역세척펌프(162)를 가동시키는 플로우스위치(112a)가 설치되는 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 처리수공급관(145)을 통해 유입되는 원수를 여과할 때에는 상기 상부원수유입관(151a)에 구비되는 상기 제1밸브(V1)는 ON되고, 상기 역세척수배출관(151c)에 구비된 상기 제2밸브(V2)는 OFF되며, 상기 역세척수공급관(152b)에 구비된 상기 제3밸브(V3)는 OFF되고 상기 하부우수배출관(152c)에 구비된 상기 제4밸브(V4)는 ON되고,
    상기 입상여과재(154)를 역세척할 때에는 상기 상부원수유입관(151a)에 구비된 상기 제1밸브(V1)는 OFF되고 상기 역세척수배출관(151c)에 구비된 상기 제2밸브(V2)는 ON되며, 상기 하부우수배출관(152c)에 구비된 상기 제4밸브(V4)는 OFF되고 상기 역세척수공급관(152b)에 구비된 상기 제3밸브(V3)는 ON되도록 구성되는 입상 여재를 이용한 하향 여과방식의 비점오염저감장치.
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