KR102209362B1 - 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리를 위해 저류조를 구비하되, 저류조에 구비되는 경사판 침전수단에 의해 하수처리시스템의 전체적인 부피를 현저하게 줄이면서 연속적인 처리가 지속적으로 이루어질 수 있도록 하는 한편, 응집판에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내릴 수 있도록 하기 위한 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템에 관한 것이다.

Description

강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템{Sewage disposal system effluent}

본 발명은 하수처리 기술 분야 중 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리를 위해 저류조를 구비하되, 저류조에 구비되는 경사판 침전수단에 의해 하수처리시스템의 전체적인 부피를 현저하게 줄이면서 연속적인 처리가 지속적으로 이루어질 수 있도록 하는 한편, 응집판에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내릴 수 있도록 하기 위한 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 합류식 하수처리시스템의 경우, 건기에는 보통 발생하수 전량을 하수처리장으로 이송하여 처리하지만, 강우시에는 하수처리장에서 처리하지 못하는 하수(우수+오수)는 우수토실 등을 통하여 별도의 처리 없이 그대로 하천으로 방류하기도 한다.

이러한 통상적인 합류식 하수 월류수 CSOs(Combined Sewer Overflows : 이하 "하수"라고 합니다)를 처리하는 종래의 방식은 생활하수, 오수 및 우수를 포함하는 하수 발생원인으로부터 우수토실을 통해 하수를 받고, 이를 하수처리장의 처리용량에 해당하는 경우에는 모두 하수처리장으로 이송하여 하수로부터 오염물질을 처리한 후 하천으로 방류한다.

그러나, 하수처리장의 처리용량을 초과하는 경우, 그 초과 하수는 하수처리장과는 별개로 지하에 설치된 저류조를 통하여 일시 저장하였다가 하천으로 방류하는 방식을 채택하고 있다.

이와 같이 종래 합류식 하수 월류수 처리시스템에서 처리되는 하수에는 우수와 함께 지표면 오염물질, 관거내 퇴적물, 미처리된 하수 등이 함께 유출되며 인접 수역으로 직접 배출되므로 하천을 오염시키는 주된 요인으로 작용하고 있다.

그에 따라 종래 강우시 발생하는 하수를 처리하는 기술로는 저류 시스템을 적용하고 있는데, 이는 하수처리장의 처리용량을 초과하는 하수를 저류조에 통하여 일정기간 동안 일시 저장하였다가 하천으로 단순 방류하는 것이어서, 저류조에서 아무런 불순물을 처리하지 못하는 조건으로 인하여 하천을 오염시키는 문제점을 해소하지 못한다.

이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-1214553호(2012.12.24.)에는 '합류식 하수 월류수 처리시스템'이 개시되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 합류식 하수 월류수 처리시스템은 응집판에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내리기 어려운 문제점이 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1214553호(2012.12.24.) '합류식 하수 월류수 처리시스템'

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리를 위해 저류조를 구비하되, 저류조에 구비되는 경사판 침전수단에 의해 하수처리시스템의 전체적인 부피를 현저하게 줄이면서 연속적인 처리가 지속적으로 이루어질 수 있도록 하는 한편, 응집판에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내릴 수 있도록 하기 위한 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저류조(1)의 내부에 구비되며 강우시 합류되는 유출수를 포함하는 하수에 포함된 오염물질의 입자를 교류에 의하여 플럭을 크게 형성시키는 응집조(10); 상기 응집조(10)를 거쳐 플럭으로 형성된 고비중 입자는 상향류 방식에 의해 1차적으로 저류조(1) 바닥에 침전되고, 하수 중에 포함되어 있는 저비중 입자는 상향하면서 플럭으로 형성되어 제거되며, 상부에 형성되는 부상여재층(23)에 의해 미세한 이물질까지 제거하도록 구비되는 경사판 침전수단(20); 상기 경사판 침전수단(20)을 거쳐 저비중 입자까지 제거된 처리수를 배출하도록 상기 저류조로부터 무너미 방식으로 처리수를 배출하는 배출부(30)를; 포함하되, 상기 응집조(10)는, 하부에 저류조(1)와 통하며 상부에 하수가 유입되게 형성되는 유입구(14)와, 상기 유입구(14)를 통하여 유입된 하수가 상기 응집조(10)의 내부 서로 하 방향으로 대향되는 위치에 교호로 설치되는 응집판(16)에 의해 지그재그 형태로 통과되도록 형성되는 순환로(18)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템에 있어서, 상기 응집판(16)에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내리도록 하는 흐름유도부(100)를 더 포함하며, 상기 흐름유도부(100)는, 상기 응집판(16)으로 낙하되는 하수에 의해 회전되도록 상기 응집판(16)의 일단부를 상기 응집조(10) 내부에 회전 가능하게 연결하는 절첩부재(110); 상기 응집판(16)의 하부에 위치되도록 상기 응집조(10)의 내부에 구비되는 지지판(120); 및 상기 지지판(120)으로부터 상기 응집판(16)을 지지하는 탄성부재(130)를 포함하고, 상기 탄성부재(130)는, 상기 응집판(16)으로 낙하되는 하수에 의해 수축,이완되면서 상기 지지판(120)이 상하 방향으로 움직이면서 상기 응집판(16)에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내리도록 하는 것을 특징으로 하는 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 저류조에 구비되는 경사판 침전수단에 의해 하수처리시스템의 전체적인 부피를 현저하게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 연속적인 처리가 지속적으로 이루어질 수 있음으로써 처리시설의 설치면적을 최소화할 수 있는 것은 물론, 강우시 합류되는 유출수를 포함하는 하수에 대한 연속적인 처리에 의해 효율성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

또한, 응집판에 존재하는 플럭이 적체되거나 굳어지는 현상 없이 원활하게 흘러 내리도록 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템을 나타낸 정단면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템을 나타낸 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템을 나타낸 사용 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템에서 응집조에 흐름유도부가 구비된 상태를 나타낸 단면도이다.
그리고
도 5는 도 4에서 흐름유도부를 나타낸 확대도이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 2b를 참조하여 보면, 본 발명에 따른 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템(이하 "하수처리시스템"이라 한다)은 저류조(1) 내에서 강우시 합류되는 유출수를 포함하는 하수를 처리하기 위한 하수처리시스템으로써, 저류조에 구비되는 경사판 침전수단에 의해 전체적인 부피를 현저하게 줄일 수 있도록 하는 한편, 연속적인 처리가 지속적으로 이루어질 수 있도록 한다.

상기 하수처리시스템은 상기 저류조(1)의 내부에 처리하고자 유입되는 하수를 교류시켜 응집제 사용없이 고비중 입자끼리의 응집 플럭을 형성시켜 침강이 가능하도록 하며 통상적인 방법의 응집제를 사용할 경우에도 하수와 약품간의 혼화율을 높여 약품 사용량을 줄여줄 수 있는 응집조(10); 상기 응집조를 거쳐 플럭으로 형성된 고비중 입자는 하부에서 상부 측의 상향류 방식에 의해 저류조의 바닥으로 침전 제거되고 고비중 입자가 제거된 하수 중 포함되어 있는 저비중 입자는 상향하면서 플럭을 형성하면서 재차 침전 제거되며, 저비중 입자가 제거된 후 상부에 형성되는 부상여재층에 의해 미세한 이물질까지 제거하도록 하수의 침강거리를 짧게하고 침강면적을 크게 하도록 경사지게 구비되는 경사판 침전수단(20); 상기 경사판 침전수단(20)을 거쳐 미세한 이물질까지 제거된 처리수를 배출하도록 상기 저류조(1)로부터 월류트러프(32)에 의해 통상적인 무너미 방식으로 처리수를 배출하는 배출로(34)와 그 배출로와 연결된 배출구(36)로 구성되는 배출부(30);를 포함한다.

상기 응집조(10)는, 하부에 저류조(1)와 통하며 상부에 하수가 유입되게 형성되는 유입구(14)와, 상기 유입구(14)를 통하여 유입된 하수는 상기 응집조(10)의 내부 서로 하 방향으로 대향되는 위치에 교호로 설치되는 응집판(16)에 의해 지그재그 형태로 통과되도록 형성되는 순환로(18)로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 응집판은 응집된 플럭이 원활하게 흘러 내질 수 있도록 하향으로 대략 55~60°로 경사지게 형성되며, 상기 응집조의 폭에 비하여 3/5~2/3의 폭으로 형성하여 오염물질의 입자가 원활하게 교류되면서 플럭을 크게 형성하게 된다.

다시 말해서, 상기 유입구를 통하여 유입된 하수는 응집조 내에 서로 교호로 설치되는 응집판에 의하여 형성된 지그재그 형태의 순환로를 통하여 통과하는 과정에서, 즉 하수가 통과되는 순환 경로를 지그재그 형태로 입자들의 접촉시간을 최대한 길게 함에 따라 비교적 고비중 입자를 가지는 이물질의 생성을 유도하여 침강될 수 있도록 하는 것이다. 이때, 필요에 따라 상기 응집조에는 통상적인 응집제 등을 투입하여 응집 효율성을 높일 수 있도록 하여도 무방하다.

상기 경사판 침전수단(20)은, 상기 응집조(10)를 거친 하수가 하부로부터 상향으로 경사지게 형성되어 하부로부터 유입된 하수의 저비중 입자가 침전면적을 최대한 크게 갖도록 경사진 방향으로 상승되면서 침강 입자들이 합쳐져 플럭으로 형성되면서 침전되도록 내부에 일정 간격으로 다수개의 경사판(22a)이 형성된 경사관(22)이 적어도 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다.

다시 말해서, 응집조를 거친 하수는 하부로부터 상부의 상향류로 순환되는 과정에서 내부에 일정 간격으로 다수개의 경사판이 형성된 경사관의 하부로부터 상부로 저비중 입자를 가지는 이물질이 큰 침전면적을 가지는 경사관으로 상승하면서 침전되고 상기 저비중 입자끼리 합쳐져 플럭을 형성하게 되고, 상기 플럭은 저비중 입자가 합쳐짐에 따라 무거운 비중을 가지게 되면서 하부로 낙하되어 저류조의 바닥으로 침전되어 지는 것이다.

또한, 상기 경사판(22a)의 상부 경사관(22)의 내부에 미세한 부피를 가지는 부유이물질을 제거하기 위해 내장되는, 즉 하수에 함유하고 있는 유기물질, 부유물질 등과 같은 오염물질을 생물학적 처리 또는 화학적으로 처리하는 것이 아니라 통상적인 부상여재로 이루어지는 부상여재층(23)에 의한 여과설비를 구비하는 것이 특징인 것이다.

상기한 부상여재층에 구비되는 부상여재는 외측면으로 돌기가 형성되는 구 형상으로 충진시에는 유입되는 하수가 통과하는 간격을 일정하게 유지하면서 밀착되어 짐에 따라 미세한 이물질이 흡착되지 않으면서 여과될 수 있고 중복결립형성도 가지는 여재로서 복수의 충진물을 가지므로 미세한 입자가 제거되면서 깨끗한 물이 투수될 수 있도록 구성되는 통상적인 비흡착성 부상여재이면 족할 것이다.

다시 말해서, 하수에 포함되는 미세한 부유이물질 제거를 위하여 별도의 공지된 생물학적이나 화학적인 공법 등을 사용할 필요없이 경사판 침전수단의 경사관 상부에 구비되는 외측면에 돌기가 형성되는 구형상의 부상여재로 이루어진 부상여재층에 의하여 제거가 이루어질 수 있도록 함으로써, 미세한 부유이물질까지 처리된 하수는 상등수에 가깝도록 처리될 수 있는 것이다.

아울러, 상기 경사판 침전수단에 부상여재층까지 포함시킴으로써, 하수를 처리하기 위해 종래 별도의 생물학적 또는 화학적 처리시설 없이도 하수에 포함된 미세한 부유이물질의 오염물질까지 처리가 가능하여 전체적인 처리시스템을 부피 또한 현저하게 줄일 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

그리고, 상기 경사관(22)의 상단에는 상부스크린(24)이, 밑단에는 하부스크린(25)이 통상적인 방식에 의하여 착탈되게 장착되도록 함으로써, 상기 경사관의 상부로 내장되는 부상여재층의 부상여재가 이물질을 걸러내는 과정에서 배출부로 배출되지 않도록 함과 아울러 저류조의 세척과 함께 후술하는 경사판 침전수단을 세척시 부상여재층의 부상여재가 경사관의 하부 저류조의 바닥으로 떨어지지 않도록 받쳐 주도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 상,하부 스크린은 부상여재층의 부상여재가 새어나오지 않는 정도의 입도를 가진다.

이로써, 본 발명은 하수 처리시, 하수에 포함되는 고비중 입자를 유입과 함께 처리함과 동시에 저비중의 입자가 포함된 하수는 상향류 방식에 의하여 경사판 침전수단에서 넓은 침전면적과 오랜 체류시간을 가져 저비중 입자가 서로 합쳐져 플럭으로 형성되어 침전시킴은 물론, 하수에 포함된 미세한 부유이물질까지 별도의 처리시설 없이도 처리되도록 함으로써, 하수를 최소한 부피를 갖는 시설물에서 최대한 깨끗한 상태로의 처리가 이루어질 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

아울러, 본 발명은 여러 다른 시설물과 연결되는 것이 아니라 단일의 유닛 형태로 형성됨에 따라 처리시간의 정지없이 연속적인 처리가 지속적으로 이루어질 수 있는 조건 또한 가지는 것이다.

본 발명에 따른 하수처리시스템은 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 응집판(16)에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내리도록 하는 흐름유도부(100)를 더 포함한다.

흐름유도부(100)는 플럭이 응집판(16)으로부터 원활하게 흘러내리지 못하므로 인해 응집판(16)에 적체되는 한편, 굳어지는 현상을 방지한다.

흐름유도부(100)는 응집판(16)의 일단부를 응집조(10)의 내부에 회전 가능하도록 연결하는 절첩부재(110), 응집판(16)의 하부에 위치되도록 응집조(10)의 내부에 구비되는 지지판(120) 및 지지판(120)으로부터 응집판(16)을 지지하는 탄성부재(130)를 포함한다.

응집판(16)은 일단부로부터 타단부 방향으로 하향 경사를 이루면서 일단부가 절첩부재(110)에 의해 응집조(10)의 내부에 회전 가능하게 연결된다.

절첩부재(110)는 경첩 등으로 이루어지며, 각 응집판(16)의 일단부를 응집조(10)의 내부에 회전 가능하게 연결한다.

지지판(120)은 응집판(16)의 일단부 하측에 위치되도록 일단부가 응집조(10)의 내부에 고정된다.

지지판(120)은 응집판(16)의 개수와 동일하게 이루어지면서 각 응집판(16)의 하부에 배치된다.

탄성부재(130)는 스프링 등으로 이루어질 수 있으며, 하부가 지지판(120)의 상부에 고정되는 한편, 상부가 응집판(16)에 연결되면서 지지판(120)으로부터 응집판(16)을 지지한다.

탄성부재(130)는 응집판(16)으로 낙하되는 하수에 의해 수축,이완되면서 응집판(160)이 상하 방향으로 흔들리도록 한다.

이에 따라, 응집판(16)에 존재하는 플럭은 응집판(16)이 상하 방향으로 흔들리면서 발생되는 진동이나 충격 등에 의해 원활하게 흘러 내릴 수 있다.

흐름유도부(100)는 응집판(16)의 기울기를 조절하는 기울기 조절수단(140)을 더 포함한다.

기울기 조절수단(140)은 탄성부재(130)와 응집판(16) 간에 위치되는 가압판(141), 상부가 가압판(141)의 하부에 힌지결합되고 하부가 지지판(120)을 통과하는 조절바(142) 및 조절바(142)의 하부로 나사결합되는 조절부재(143)를 포함한다.

조절바(142)는 하부 외주면에 나사산이 형성되고, 조절부재(143)는 내주면에 나사산이 형성되면서 조절바(142)로 나사결합된다.

조절부재(143)는 회전에 따라 승,하강되면서 조절바(142)와 가압판(141) 간의 이격거리를 조절한다.

다시 말하면, 조절부재(143)는 회전에 따라 조절바(142)와 함께 가압판(141)이 승,하강되도록 하여 응집판(16)의 기울기를 조절한다.

이로 인해, 흐름유도부(100)는 플럭이 응집판(16)으로부터 원활하게 흘러 내지지 못하므로 인해 발생될 수 있는 응집판(16)에서의 플럭의 적체와 함께 플럭이 굳어지는 현상을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로써, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1 : 저류조 20 : 경사판 침전수단
30 : 배출부 100 : 흐름유도부
110 : 절첩부재 120 : 지지판
130 : 탄성부재 140 : 기울기 조절수단

Claims (1)

1. 저류조(1)의 내부에 구비되며 강우시 합류되는 유출수를 포함하는 하수에 포함된 오염물질의 입자를 교류에 의하여 플럭을 형성시키는 응집조(10); 상기 응집조(10)를 거쳐 플럭으로 형성된 고비중 입자는 저류조(1) 바닥에 침전되고, 저비중 입자는 상향하면서 플럭으로 형성되어 제거되며, 상부에 형성되는 부상여재층(23)에 의해 미세한 이물질까지 제거하도록 하는 경사판 침전수단(20); 상기 경사판 침전수단(20)을 거쳐 저비중 입자까지 제거된 처리수를 배출하도록 상기 저류조로부터 처리수를 배출하는 배출부(30)를; 포함하되, 상기 응집조(10)는, 하부에 저류조(1)와 통하며 상부에 하수가 유입되게 형성되는 유입구(14)와, 상기 유입구(14)를 통하여 유입된 하수가 상기 응집조(10)의 내부 서로 하 방향으로 대향되는 위치에 교호로 설치되는 응집판(16)에 의해 지그재그 형태로 통과되도록 형성되는 순환로(18)로 이루어지는 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템에 있어서,
   상기 응집판(16)에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내리도록 하는 흐름유도부(100)를 더 포함하며,
   상기 흐름유도부(100)는,
   상기 응집판(16)으로 낙하되는 하수에 의해 회전되도록 상기 응집판(16)의 일단부를 상기 응집조(10) 내부에 회전 가능하게 연결하는 절첩부재(110);
   상기 응집판(16)의 하부에 위치되도록 상기 응집조(10)의 내부에 구비되는 지지판(120);
   상기 지지판(120)으로부터 상기 응집판(16)을 지지하는 탄성부재(130); 및
   상기 응집판(16)의 기울기를 조절하는 기울기 조절수단(140)을 포함하고,
   상기 기울기 조절수단(140)은,
   상기 탄성부재(130)와 응집판(16) 간에 위치되는 가압판(141);
   상부가 상기 가압판(141)의 하부에 힌지결합되고 하부가 상기 지지판(120)을 통과하는 조절바(142); 및
   상기 조절바(142)의 하부로 나사결합되며, 회전에 따라 상기 조절바(142)와 함께 가압판(141)이 승,하강되도록 하면서 상기 응집판(16)의 기울기를 조절하는 조절부재(143)를 포함하고,
   상기 탄성부재(130)는,
   상기 응집판(16)으로 낙하되는 하수에 의해 수축,이완되면서 상기 응집판(16)이 상하 방향으로 움직이면서 상기 응집판(16)에 존재하는 플럭이 원활하게 흘러 내리도록 하는 것을 특징으로 하는 강우시 합류되는 유출수의 선별적 하수처리시스템.

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