KR102227443B1 - 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치 - Google Patents

관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원수가 유입되는 전처리조 유입구, 정체된 원수를 외부로 배출하는 배수펌프, 저면에 이격설치되고 원수에 함유된 비점오염물질을 1차적으로 걸러내는 스크린, 저면으로부터 이격되어 형성되고 상기 스크린을 거친 전처리수를 여과조로 가이드하여 배출하는 전처리조 배출부 및 전처리조 유입부의 이미지를 획득하기 위한 제1영상획득부를 포함하는 전처리조; 상기 전처리조로부터 유입되는 전처리수가 여과모듈 위로 월류되는 것을 막기 위한 차단벽, 전처리수의 오염물질을 여과하는 십자류 여과방식의 여과모듈, 상기 여과모듈의 하부에 설치되어 상방으로 공기를 분사하여 세척하는 공기세척부, 및 상기 여과모듈의 코킹여부를 관찰하기 위한 이미지를 획득하는 제2영상획득부를 포함하는 여과조; 및 상기 여과조를 거친 처리수를 수세척부로 공급하는 수중펌프, 및 처리수가 외부로 배출되는 처리수 유출부를 포함하는 처리수조를 포함하되, 상기 여과모듈은 병렬로 수평하게 일정 간격으로 설치된 복수의 하부지지관로, 상기 하부지지관로의 단부에 결합되는 좌우 한쌍의 하부지지대, 병렬로 수평하게 일정 간격으로 설치된 복수의 상부지지관로, 상기 상부지지관로의 단부에 결합되는 좌우 한쌍의 상부지지대, 상기 하부지지관로와 상부지지관로 사이에 일정간격으로 수직하게 연결되되, 일단은 상기 하부지지관로에 연결되고, 타단은 상부지지관로에 연결되는 외주면에 여과공을 갖는 관형필터를 포함하고, 상기 좌우 한쌍의 상부지지대는 각 상부지지관로로부터 내부에 각 관형필터를 통해 여과를 거친 처리수가 유입되는 저수관로가 형성된 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치를 제공한다.

Description

관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치{IMPROVED FIRST FLUSH TREATMENT APPARATUS CAPABLE OF REMOTE MONITORING WITH CROSS FLOW FILTERING TYPE USING TUBE TYPE FILTER}
본 발명은 초기우수처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격에서의 모니터링을 통해 유로상 어느 지점에서 막힘이 발생하였는지 확인하여 이에 따른 적절한 조치를 적시에 취할 수 있고, 또한, 사전에 오염물질에 의해 유로가 막히는 현상을 방지하고, 최적의 시점에서 세정을 실시함으로써 처리효율을 극대화하는 효과를 제공하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 오염물질의 배출원은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원과 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 쓰레기매립장, 도로 및 산업현장 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원으로 나눌 수 있다.
상기의 점오염원으로부터 배출되는 점오염물질은 유출지점이 명확하여 수집이 쉽고, 계절에 따른 영향이 상대적으로 적은 만큼 연중 발생량 예측이 가능하여 오폐수처리시설과 같이 관거 및 처리장 등 처리시설의 설계와 유지관리가 용이한 관계로 오염물질의 유출로 인한 수질오염의 염려가 없으나, 반면에 비점오염원으로부터 배출되는 비점오염물질은 발생원인이 인위적 및 자연적이고 배출지점이 불특정, 불명확하며, 희석 및 확산되면서 넓은 지역으로 배출되고, 강우 등 자연적 요인에 따른 배출량의 변화가 심하여 예측이 곤란하며, 수집이 어렵고 처리효율이 일정치 않다는 특징을 갖고 있어 처리시설의 설계 및 유지관리가 어렵다.
비점오염에는 농작물에 흡수되지 않고 농경지에 남아있는 비료와 농약, 초지에 방목된 가축의 배설물, 가축사육 농가에서 배출되는 미처리 축산폐수, 빗물에 섞인 대기오염물질, 도로 노면의 퇴적물, 합류식 하수관거에서 강우시 설계량을 초과하여 월류되는 오수, 하수와 빗물의 혼합수 등이 있는데, 이와 같은 오염물질이 지표면에 잔존해 있다가 강우시 빗물과 함께 하천, 내만, 호소 등의 공공수역이나 지하수로 흘러 들어가게 되어 수질오염과 아울러 생태계의 파괴를 야기시키는 주원인이 되고 있다.
우리나라는 전체 수질오염원중 비점오염원이 42 ~ 69%를 차지하고 있으며, 2015년에는 65 ~ 70%에 이를 것으로 예상되고 있어 수질관리에 있어 비점오염원 관리에 대한 중요성이 커지고 있다.
종래에 비점오염물질을 저감하는 시설로는 강우유출수를 저류하여 침전시키는 저류시설과 지하로 침투시켜 토양의 여과, 흡착작용을 이용하는 침투시설 등의 자연형 시설이 있고, 여과재를 통하여 걸러내어 비점오염물질을 줄이는 여과형 시설과 중앙의 와류형성으로 협잡물과 부유성 물질을 분리시키는 와류형 시설, 망의 여과·분리작용으로 비점오염물질을 줄이는 스크린형 시설과 미생물에 의해 유기물질을 제거하는 생물학적 처리형 시설 등의 장치형 시설이 있다.
상기한 바와 같은 비점오염물질을 저감시키기 위한 종래의 시설은 자연형 시설의 경우 처리시설의 부지가 차지하는 면적이 큰 관계로 토지매입에 있어 비용적인 면이나 구입에 어려운 점이 있고, 종래의 일반 장치형 시설은 처리방법이 주로 물리적인 방법에 의존하기 때문에 초기우수 유출수에 포함되어 있는 토사, 협잡물, 유기물 등의 오염물질이 유입구와 여재를 코킹(cocking)하는 현상이 빈번하여 제거 및 세정절차를 거쳐 이를 제거해주어야 하는 관계로 처리효율이 떨어지고, 이를 사전에 모니터링하는 것이 어려워 실제 코킹이 발생하는 경우 원수가 역류하게 되는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은 원격에서의 모니터링을 통해 유로상 어느 지점에서 막힘이 발생하였는지 확인하여 이에 따른 적절한 조치를 적시에 취할 수 있고, 또한, 사전에 오염물질에 의해 유로가 막히는 현상을 방지하고, 최적의 시점에서 세정을 실시함으로써 처리효율을 극대화하는 효과를 제공하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
(1) 원수가 유입되는 전처리조 유입구, 정체된 원수를 외부로 배출하는 배수펌프, 저면에 이격설치되고 원수에 함유된 비점오염물질을 1차적으로 걸러내는 스크린, 저면으로부터 이격되어 형성되고 상기 스크린을 거친 전처리수를 여과조로 가이드하여 배출하는 전처리조 배출부 및 전처리조 유입부의 이미지를 획득하기 위한 제1영상획득부를 포함하는 전처리조;
상기 전처리조로부터 유입되는 전처리수가 여과모듈 위로 월류되는 것을 막기 위한 차단벽, 전처리수의 오염물질을 여과하는 십자류 여과방식의 여과모듈, 상기 여과모듈의 하부에 설치되어 상방으로 공기를 분사하여 세척하는 공기세척부, 및 상기 여과모듈의 코킹여부를 관찰하기 위한 이미지를 획득하는 제2영상획득부를 포함하는 여과조; 및
상기 여과조를 거친 처리수를 수세척부로 공급하는 수중펌프, 및 처리수가 외부로 배출되는 처리수 유출부를 포함하는 처리수조를 포함하되,
상기 여과모듈은 병렬로 수평하게 일정 간격으로 설치된 복수의 하부지지관로, 상기 하부지지관로의 단부에 결합되는 좌우 한쌍의 하부지지대, 병렬로 수평하게 일정 간격으로 설치된 복수의 상부지지관로, 상기 상부지지관로의 단부에 결합되는 좌우 한쌍의 상부지지대, 상기 하부지지관로와 상부지지관로 사이에 일정간격으로 수직하게 연결되되, 일단은 상기 하부지지관로에 연결되고, 타단은 상부지지관로에 연결되는 외주면에 여과공을 갖는 관형필터를 포함하고,
상기 좌우 한쌍의 상부지지대는 각 상부지지관로로부터 내부에 각 관형필터를 통해 여과를 거친 처리수가 유입되는 저수관로가 형성된 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
(2) 상기 (1)에 있어서,
관형필터는 바람직하게는 상단 및 하단에 각각 연결캡을 통해 삽입연결되고 상기 각 연결캡의 단부가 하부지지관로 및 상부지지관로에 연결된 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
(3) 상기 (1)에 있어서,
전처리조의 내부에 제1수위센서 및 부유물질의 농도를 감지하는 제1SS센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
(4) 상기 (3)에 있어서,
처리수조의 내부에 제2수위센서 및 부유물질의 농도를 감지하는 제2SS센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
(5) 상기 (4)에 있어서,
원격모니터링서버를 더 포함하고, 상기 제1영상획득부와 제2영상획득부로부터 전해진 이미지는 원격모니터링서버의 이미지처리분석수단이 분석하고 제어부를 통해 필요한 조치를 수행하는 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
(6) 상기 (2)에 있어서,
상기 연결캡 내부에 미세오염입자를 제거하기 위한 복층의 여과층을 두되, 하층에는 부상여재를 두고, 상층에는 활성탄층을 두며, 상기 각 여과층의 상부와 하부에는 각각 판형상의 금속망으로 구획된 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
본 발명에 의하면, 원격에서의 모니터링을 통해 유로상 어느 지점에서 막힘이 발생하였는지 확인하여 이에 따른 적절한 조치를 적시에 취할 수 있고, 또한, 사전에 오염물질에 의해 유로가 막히는 현상을 방지하고, 최적의 시점에서 세정을 실시함으로써 처리효율을 극대화하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예로서의 초기우수처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 타실시예로서의 초기우수처리장치의 구성도.
도 3a는 본 발명 실시예의 여과모듈의 구성도이다.
도 4a는 본 발명 관형필터의 측단면도로서, 여과방식을 설명한다.
도 4b는 본 발명 실시예의 여과모듈을 구성하는 연결캡의 구성도이다.
도 5는 공기세척부의 일 실시예로서 세부구성도.
도 6은 본 발명의 전처리조 배출구를 다단형식으로 구성한 예시도.
도 7은 본 발명의 모니터링서버의 구성도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 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.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 초기우수처리장치에 관한 것으로, 전처리조 유입구(110), 배수펌프(120), 스크린(130), 전처리조 배출부(140) 및 제1영상획득부(150)를 포함하는 전처리조(100); 차단벽(210), 여과수단(220), 공기세척부(230), 수세척부(240) 및 제2영상획득부(250)를 포함하는 여과조(200); 수중펌프(310), 및 처리수 유출부(320)를 포함하는 처리수조(300)를 포함한다.
본 발명에 따른 전처리조(100)는 전처리조 유입부(110), 배수펌프(120), 스크린(130), 전처리수 배출부(140), 및 제1영상획득부(150)를 포함한다.
상기 전처리조(100)에서는 원수 혹은 우수가 유입되어 1차적으로 비교적 큰 오염물질들이 사이즈 배제를 통해 제거되어지고 전처리수로 후단의 여과조(200)로 유입된다.
상기 전처리조 유입부(110)는 원수 혹은 우수가 유입되는 곳으로, 비교적 큰 오염물질들이 대량으로 유입될 경우 유입구가 막히는 코킹현상이 발생하게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 이러한 유입구 막힘 현상을 원격으로 모니터링할 수 있는 수단을 제공한다.
상기 배수펌프(120)는 전처리조(100)의 저면에 설치되어 정체된 원수를 정체수 배출관(P)으로 배출시키는 기능을 수행한다. 대개의 경우 원수의 유입이 크지 않을 경우에는 여과조로의 흐름이 원활하여 정체수가 발생하지 않으나, 스크린 혹은 전처리조 배출부가 막혀 있는 경우 혹은 다량의 원수가 일시에 유입되는 경우에는 배수펌프(120)를 작동시켜 외부로 배출시킬 필요가 있다.
이를 위해 유입수의 수위를 측정할 수 있는 제1수위센서(160)를 설치할 수 있다. 따라서, 제1수위센서(160)를 통해 전처리조의 원수 수위가 기준치를 초과하는 것으로 신호가 검출되면 배수펌프(120)를 작동시켜 원수를 외부로 배출시키도록 한다.
본 발명에서는 상기 제1수위센서(160)와 함께 최종 처리효율을 측정할 수 있도록 원수에서의 부유물질의 농도를 측정할 수 있는 제1SS센서(170)를 둘 수 있다.
상기 스크린(130)은 금속재질 혹은 합성수지재 등이 이용될 수 있으며, 일정간격으로 통공이 형성된 망목구조를 갖는 경사판으로 둘러싸는 방식으로 구현된다. 따라서, 사이즈가 비교적 큰 오염물질을 1차적으로 걸러낼 수 있다.
상기 스크린(130)은 지지부재(131)에 의해 저면으로부터 일정 간격이상 높이로 설치되며, 상기 지지부재에 의해 전면, 혹은 측면에 형성된 스크린 유입구(132)를 통해 원수 혹은 우수가 유입되어 상방향으로 진행한다. 본 발명에서 바람직하게는 상기 스크린(130)은 상부가 잘린 사각뿔의 형태로 4방향으로 전처리수가 경사판에 형성된 통공을 통과할 수 있도록 한다. 상기 통공을 통과한 전처리수는 전처리수 공간부(140)로 유입된다.
본 발명에서 상기 전처리수 공간부(140)는 상판(141)에 의해 폐쇄되어 전처리수가 전처리조(100) 내부로 재유입되는 것을 차단하고, 전처리수가 여과조(200)의 상부로 진입하도록 한다. 이를 위해 상기 스크린의 상부에 설치되어 전처리수가 여과조(200)로 유입되도록 전처리수 배출부(142)가 격벽을 관통하여 형성된다.
본 발명에서는 상기 전처리수 배출부(142)가 스크린 상부에 설치되어 있기 때문에, 스크린을 통과하지 못해 배제된 오염물질이 후단의 여과조(200)로 바로 전달되는 것을 막을 수 있어 처리효율이 높다.
바람직하게는 상기 상판(141)의 중앙에는 스크린을 통과하지 못한 오염물질을 함유한 원수 혹은 우수가 아래에서 상방향으로 이동할 수 있도록 상하관통공(145)이 형성된다. 상기 상하관통공(145)은 전처리조(100)내에 유입된 원수가 스크린(130)의 아래에서 상방향으로 흐름을 만들거나, 혹은 그 반대로 위에서 하방으로 흐름을 만들어 체류시간을 연장하는 효과를 제공한다. 상기 상하관통공의 외주면에는 필터(143)가 둘러싸는 방식으로 더 장착되어질 수 있다.
상기 제1영상획득부(150)는 전처리조 유입부(110)의 현 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 개구부의 이미지를 획득한다.
상기와 같이 전처리조(100)를 통과한 전처리수는 여과조(200)로 유입되어 2차적으로 각종 비점오염물질(유기물, 모래, 유지류, 각종 부유물질 등)을 제거한다.
이를 위해, 차단벽(210)은 유입된 전처리수가 여과수단을 통과하지 않은 채 후단의 처리수조(300)로 역류하는 것을 방지하기 위해 설치된다. 따라서, 상기 차단벽(210)은 후속하는 여과모듈(220) 보다는 높게 설치된다.
본 발명에서 여과모듈(220)은 도 3에 도시한 바와 같이, 병렬로 수평하게 일정 간격으로 설치된 복수의 하부지지관로(226), 상기 하부지지관로(226)의 단부에 결합되는 좌우 한쌍의 하부지지대(224), 병렬로 수평하게 일정 간격으로 설치된 복수의 상부지지관로(229), 상기 상부지지관로(229)의 단부에 결합되는 좌우 한쌍의 상부지지대(227), 상기 하부지지관로(226)와 상부지지관로(229) 사이에 일정간격으로 수직하게 연결되되, 일단은 상기 하부지지관로(226)에 연결되고, 타단은 상부지지관로(229)에 연결되는 관형필터(221)를 포함한다.
상기 좌우 한쌍의 상부지지대(227)는 각 상부지지관로(229)로부터 내부에 각 관형필터(221)를 통해 여과를 거친 처리수가 유입되는 저수관로(228)가 형성되어 있다.
관형필터(221)는 바람직하게는 도 3에 도시한 바와 같이 상단 및 하단에 각각 연결캡(222, 223)을 통해 삽입연결되고 상기 연결캡의 단부가 하부지지관로(226) 및 상부지지관로(229)에 연결되도록 한다.
바람직하게는 상기 연결캡(222, 223) 내부에 유기물, 바이러스 등의 미세오염입자를 제거하기 위한 복층의 여과층을 두되, 하층에는 부상여재를 두고, 상층에는 활성탄층을 둔다.
상기 각 여과층의 상부와 하부에는 각각 판형상의 금속망(222c)으로 구획된다. 부상여재(222b)는 1~5mm 직경의 다공성 재질로 오염물질의 흡착에 좋은 재료인 한 특별한 한정을 요하지는 않으며, 예로 폴리우레탄 재질의 것으로 미세공극을 가지는 것으로 한다.
상기 부상여재는 금속망(222c) 사이의 여과공간을 전처리수가 유입시 부상하고, 유출시 하강하는 과정을 반복하면서 오염물질을 흡착하여 제거한다. 바람직하게는 상기 부상여재(223b)는 여과공간의 높이 50~80% 정도까지 충진되어진다.
상기 부상여재(222b)층을 통과한 처리수는 활성탄(222a) 층으로 유입되어 잔류하는 미세오염물질을 흡착제거한다.
상기 관형필터(221)는 바람직하게는 직경이 1~2㎝이고, 합성수지재(예로 폴리카보네이트)로 이루어지며, 외주면에는 일정간격을 두고 도 4a에서와 같이 20~30㎛ 크기의 여과공(221a)이 형성되어 내부로 연결된다. 상기 여과공의 크기는 여과하고자 하는 오염물질의 종류에 따라 상이할 수 있다.
본 발명에서는 상기와 같이, 관형필터를 수직하게 형성하여, 전처리수가 측면방향에서 유입되는 구조를 취한다. 즉, 본 발명은 도 4a에 도시한 바와 같이 크로스플로우(cross flow)의 십자류여과 방식을 채택함으로써 코킹현상이 최소화되고 여과효율이 높은 특징을 제공한다.
상기와 같은 여과모듈(220)은 한 개 혹은 바람직하게는 복수 개를 상기 저수관로(228)의 단부를 상호 결합하는 방법으로 직렬로 연결할 수 있도록 한다.
도 2에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 6개의 여과모듈(220)을 연속하여 연결한 것으로 상기와 같이 저수관로(228)를 통해 가이드되는 처리수는 배수관(240)으로 배출되어진다. 상기 배수관은 바람직하게는 엘보우관으로 한다.
본 발명에서는 여과모듈(220)에서 코킹현상이 발생되거나 전처리수의 관통이 원활하지 않게 된 경우를 위해 이를 세척하기 위한 별도의 수단이 구비된다.
이를 위해 여과모듈(220)의 하부에 공기세척부(230)를 두고, 필요에 따라 수세척부(241)를 설치한다.
공기세척부(230)는 미세공기를 산기관(231) 및 노즐(232)을 통해 상방향으로 분사하여, 관형필터(221)의 표면에 부착된 오염물질을 제거한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 바람직하게는 상기 노즐(232)의 외부에는 회전분사체(234)가 커버링되어 있다. 상기 회전분사체(234)의 상면에는 다수의 분사공(235)이 형성되어 있으며, 하부에는 블레이드(233)가 형성되어 하부로부터의 물의 흐름이 블레이드(233)를 자연적으로 회전시킨다. 이에 의해 회전분사체(234)가 함께 회전되어 노즐(232)로부터 분사되는 공기의 흐름을 회전하는 분사공(235)을 통해 분사하게 되므로 세척효율을 크게 개선할 수 있다.
이와 함께 수세척부(241)는 하방으로 처리수를 분사하여 관형필터(221)의 내면에 쌓인 오염물질을 씻어 하방으로 제거한다. 수세척부(241)는 맨 마지막에 배치된(도 2에서 맨 오른쪽) 여과모듈(220)의 상부지지관로(227)의 저수관로(228) 중 하나는 폐쇄하고 하나에 처리수를 공급하는 것으로 구현될 수 있다.
이를 위해, 상기 수세척부(241)에서 사용되는 물은 처리수조(300)에 유입된 처리수를 수중펌프(310)에 의해 유입되어질 수 있다.
본 발명에서 여과조의 제2영상획득부(250)는 여과모듈의 상부의 현 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 표면상태의 이미지를 획득한다. 바람직하게는 상기 제2영상획득부(250)에서 획득하는 이미지는 상부지지관로(229) 사이의 처리수의 흐름상태를 보여주는 이미지일 수 있다. 예를 들어, 관형필터(221) 사이에 코킹현상이 발생하여 흐름에 지장을 주는 경우 이에 의해 유체의 흐름에 변화가 발생하여 정상적인 경우와 다른 이미지를 나타내게 된다.
상기와 같이 여과조(200)를 통과한 처리수는 처리수조(300)로 유입되어 처리수 유출부(320)를 통해 배출된다.
본 발명에서는 상기 처리수를 여과조(200)로 보내기 위해 수중펌프(310)를 처리수조(300)의 저면에 설치하고, 수중펌프(310)는 처리수를 수세척부(241)로 공급할 수 있도록 한다.
또한, 상기 처리수조(300)내에 처리수의 수위를 측정할 수 있는 제2수위센서(330)를 설치할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 상기 제2수위센서(330)와 함께 최종 처리효율을 측정할 수 있도록 처리수에서의 부유물질의 농도를 측정할 수 있는 제2SS센서(340)를 둘 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 장치를 이용하여 원격으로 모니터링하는 과정을 도 7를 참조하여 설명한다.
상기 제1영상획득부(150)와 제2영상획득부(250)를 통해 얻어진 이미지 내지 각 센서로부터의 신호정보는 모니터링제어부(400)로 전송된다.
상기 모니터링제어부(400)는 상기 정보를 취합하여 바람직하게는 저전력광역통신망(LPWAN)을 이용하여 원격모니터링서버(500)로 전송된다.
상기 원격모니터링서버(500)에서는 관리자가 소정의 디스플레이수단(510)을 통해 현 상태를 관찰하여 이를 분석할 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 바람직하게는 이를 자동으로 실시간으로 관찰할 수 있고 제어할 수 있도록 한다.
이를 위해 상기 제1영상획득부(150)와 제2영상획득부(250)로부터 전해진 이미지를 원격모니터링서버(500)의 이미지처리분석수단(520)이 분석하고 분석한 결과에 따라 모니터링제어부(400)를 통해 필요한 조치를 수행할 수 있도록 한다.
이 경우 도시하지는 않았으나, 별도의 협착물을 제거할 수 있는 수단(예로 브러시 등)이 유입부에 장착되어 있을 경우, 이들이 동작을 개별적으로 제어할 수 있고, 공기세척부와 수세척부의 동작(예로 수중펌프(310) 또는 에어컴프레서(미도시)의 구동)을 제어할 수도 있다.
상기 본 발명에서 제1영상획득부(150)와 제2영상획득부(250)로부터 촬영된 이미지의 데이터 처리과정은 이미지처리분석수단(520)에서 수행되어질 수 있는데, 그 절차는 다음과 같은 구성 및 과정에 따라 이루어질 수 있다. 먼저 촬영된 이미지는 이미지처리분석수단(520)을 구성하는 이미지처리보드(Grabber Board)(521)로 전송되어 디지털 신호로 변환된다. 이미지처리보드(521)는 현재 시판되거나, 일부 특정 용도를 위해 수정한 타입 중 어떠한 제품도 사용되어질 수 있다. 이미지처리보드(521)는 변환된 영상 디지털 신호를 PCI 버스 등을 매개로 하여 이미지프로세서(522)로 전송하기 위해 사용자에 의해 수정된 형태의 영상처리보드 (grabber board)일 수 있다.
이미지프로세서(522)는 도 6에서와 같이 전처리조 유입구(110)의 형태 혹은 여과모듈(220)의 상부에서의 표면의 형태정보를 포함하는 이미지를 분석 및 처리하여 소정의 결과값을 산출한다.
이러한 결과값은, 예를 들어, 도 6에서와 같이 전처리조 유입구(110)의 개구부가 비점오염물질로 막히면, 막힌 부위(D)의 명도가 막히지 않은 부위보다 낮아 어둡게 표시되므로 명도값의 측정을 통해 몇 % 막혀 있는지를 산출할 수 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 분석결과를 사용자가 보기 편리한 그래픽 유저 인터페이스를 통해 상기 문제의 소지가 있는지 여부에 대한 결과를 디스플레이수단(510)을 통해 화면으로 디스플레이시킨다.
상기 예에서 보는 바와 같이 제1영상획득부(150)와 제2영상획득부(250)로부터 입력되는 이미지의 처리과정은 소프트웨어적 또는 하드웨어적 또는 펌웨어적으로 당업계에 이미 공지된 어떠한 수단을 이용하여도 무방하다.
상기와 같이 본 발명에 의하면 원격에서의 모니터링을 통해 유로상 어느 지점에서 막힘이 발생하였는지 확인하여 이에 따른 적절한 조치를 적시에 취할 수 있고, 또한, 사전에 오염물질에 의해 유로가 막히는 현상을 방지하고, 최적의 시점에서 세정을 실시함으로써 처리효율을 극대화하는 효과를 제공한다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 전처리조
110: 전처리조 유입구
120: 배수펌프
130: 스크린
140: 전처리조 배출구
150: 제1영상획득부
200: 여과조
210: 차단벽
220: 여과모듈
230: 공기세척부
250: 제2영상획득부
300: 처리수조
310: 수중펌프
320: 처리수 유출부
400: 모니터링제어부
500: 모니터링서버

Claims (6)

  1. 원수가 유입되는 전처리조 유입구, 정체된 원수를 외부로 배출하는 배수펌프, 저면에 이격설치되고 원수에 함유된 비점오염물질을 1차적으로 걸러내는 스크린, 저면으로부터 이격되어 형성되고 상기 스크린을 거친 전처리수를 여과조로 가이드하여 배출하는 전처리조 배출부 및 전처리조 유입부의 이미지를 획득하기 위한 제1영상획득부를 포함하는 전처리조;
    상기 전처리조로부터 유입되는 전처리수가 여과모듈 위로 월류되는 것을 막기 위한 차단벽, 전처리수의 오염물질을 여과하는 십자류 여과방식의 여과모듈, 상기 여과모듈의 하부에 설치되어 상방으로 공기를 분사하여 세척하는 공기세척부, 및 상기 여과모듈의 코킹여부를 관찰하기 위한 이미지를 획득하는 제2영상획득부를 포함하는 여과조; 및
    상기 여과조를 거친 처리수를 수세척부로 공급하는 수중펌프, 및 처리수가 외부로 배출되는 처리수 유출부를 포함하는 처리수조를 포함하되,
    상기 여과모듈은 병렬로 수평하게 일정 간격으로 설치된 복수의 하부지지관로, 상기 하부지지관로의 단부에 결합되는 좌우 한쌍의 하부지지대, 병렬로 수평하게 일정 간격으로 설치된 복수의 상부지지관로, 상기 상부지지관로의 단부에 결합되는 좌우 한쌍의 상부지지대, 상기 하부지지관로와 상부지지관로 사이에 일정간격으로 수직하게 연결되되, 일단은 상기 하부지지관로에 연결되고, 타단은 상부지지관로에 연결되는 외주면에 여과공을 갖는 관형필터를 포함하고,
    상기 좌우 한쌍의 상부지지대는 각 상부지지관로로부터 내부에 각 관형필터를 통해 여과를 거친 처리수가 유입되는 저수관로가 형성되며,
    상기 관형필터는 상단 및 하단에 각각 연결캡을 통해 삽입연결되고 상기 각 연결캡의 단부가 하부지지관로 및 상부지지관로에 연결되며,
    상기 연결캡 내부에 미세오염입자를 제거하기 위한 복층의 여과층을 두되, 하층에는 부상여재를 두고, 상층에는 활성탄층을 두며, 상기 각 여과층의 상부와 하부에는 각각 판형상의 금속망으로 구획된 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    전처리조의 내부에 제1수위센서 및 부유물질의 농도를 감지하는 제1SS센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    처리수조의 내부에 제2수위센서 및 부유물질의 농도를 감지하는 제2SS센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    원격모니터링서버를 더 포함하고, 상기 제1영상획득부와 제2영상획득부로부터 전해진 이미지는 원격모니터링서버의 이미지처리분석수단이 분석하고 제어부를 통해 필요한 조치를 수행하는 것을 특징으로 하는 관형필터를 이용한 십자류여과방식의 개선된 원격모니터링이 가능한 초기우수처리장치.
  6. 삭제
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