KR102248461B1 - 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명인 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치는 산업단지나 도로 등과 같은 곳에서 우천시 발생하는 협잡물(挾雜物)인 오염물질이 우수관을 통하여 최종 방류구인 하천변이나 바다로 방류하기 전 설치하여 평상시에 발생하는 우수 또는 최초 강우시에 발생하는 우수에 포함된 비점오염물질을 저감하도록 하고, 비점오염 저감시설을 운영하는데 있어 오염물질을 걸러주는 여과조의 막힘현상을 해소하여 전체적으로 여과조 필터의 초기 성능을 유지할 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치{Auto Backwashing System Mounted on Non-Point Pollution Treatment Apparatus}

본 발명은 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산업단지나 도로 등과 같은 곳에서 우천시 발생하는 협잡물(挾雜物)인 오염물질이 우수관을 통하여 최종 방류구인 하천변이나 바다로 방류하기 전 설치하여 평상시에 발생하는 우수 또는 최초 강우시에 발생하는 우수에 포함된 비점오염물질을 저감하도록 하고, 비점오염 저감시설을 운영하는데 있어 오염물질을 걸러주는 여과조의 막힘현상을 해소하여 전체적으로 여과조 필터의 초기 성능을 유지할 수 있도록 하는 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 오염물질의 배출원은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원(點汚染源)과 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 쓰레기매립장, 도로 및 산업현장 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)으로 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 처리 효율이 일정치 않다는 특징을 갖고 있어 처리시설의 설계 및 유지관리가 어렵다.

또한, 상기의 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.

좀 더 살펴보면, 비점오염 저감시설은 배출지점이 뚜렷하고 한정된 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등의 점오염원(點汚染源)과는 달리 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 쓰레기매립장, 도로 및 산업현장 등에서 강우시 발생하는 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)을 처리하는 시설로써 BOD(생물화학적산소요구량), COD(화학적산소요구량), SS(부유물질), TN(총질소), TP(총인), 중금속 등 다양한 오염물질들을 포함하고 있고, 상기의 점오염원은 유출지점이 명확하여 수집 및 이송관로를 통해 지자체에 신고 및 등록된 개인하수처리시설, 공공하수처리시설 및 폐수처리시설로 체계적으로 처리가 되고 있으나, 비점오염원은 발생원인이 인위적(유출사고 등) 및 자연적이고 배출지점이 불특정, 불명확하며, 희석 및 확산되면서 넓은 지역으로 배출되며, 비점오염원은 주로 강우시에 발생하며 자연적 요인에 따른 배출량의 변화가 심하여 예측이 곤란하고 수집이 어려우며, 지역별, 지목별로 오염물질의 종류가 다양하여 처리장치마다 처리효율이 일정치 않다는 특징을 갖고 있어 처리시설의 설계 및 유지관리가 어려운 실정이다.

이에 따라, 비점오염시설로는 강우유출수를 저류하여 침전시키는 저류시설과 지하로 침투시켜 토양의 여과, 흡착작용을 이용하는 침투시설 등의 자연형 시설과, 여과재를 통하여 걸러내어 비점오염물질을 줄이는 여과형 시설과 중앙의 와류형성으로 협잡물과 부유성물질을 분리시키는 와류형 시설, 망의 여과. 분리작용으로 비점오염물질을 줄이는 스크린형 시설과 미생물에 의해 유기물질을 제거하는 생물학적 처리형 시설 등의 장치형 시설이 있다.

종래에는 설치현장에서 부지면적을 최소화하고 처리효율이 높은 장치형 시설을 선호하고 있으며, 그 중 여과형 시설이 대다수를 차지하고 있는 실정이고, 이러한 장치형 시설 중 여과형 시설은 물리적인 여과에 의존하기 때문에 여과필터의 막힘현상을 해결하기 위해 주기적인 역세척 등의 초기성능을 유지하도록 관리하여야 하나, 여과형 시설은 강우발생 시에만 운영되는 불규칙한 운전상의 특성과 비교적 심도가 깊은 지하에 매설되는 설치상의 특성으로 유지관리의 어려움이 있고, 시설의 초기성능을 유지하기 위해서는 주기적인 전체 시설의 유지보수 및 여재층(필터)의 공극과 표면에 포획된 오염물질을 분리 및 처리할 수 있는 역세척 장치 및 시스템이 요구되는 실정이며, 대부분의 여과형 비점오염 저감설비는 정체수 배제와 역세척 폐수의 배수를 위한 관거 등이 없어서 수동식 역세척을 실시하고 있으며, 역세척 설비가 없는 경우에는 인력에 의한 부정기적인 세척 및 정체수 배제를 실시하고 있고, 또한 역세척 시스템을 적용한 일부 여과형 시설도 공정의 효율성과 무관한 단순 역세척 방식으로 운영되고 있어 전체 시설의 안정적 유지관리에 한계가 있기에, 종래와 같은 시설을 사용하여 오염수를 처리하는 경우 전처리조에서 잔존수 및 슬러지가 연속적으로 쌓여 유입구로 역류됨과 아울러, 여과조에서 탈리된 슬러지가 여과조에 쌓임으로 인해 여과조 자체가 막히는 등의 문제가 발생하게 되는 것이다.

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본 발명은 산업단지나 도로 등과 같은 곳에서 우천시 발생하는 협잡물(挾雜物)인 오염물질이 우수관을 통하여 최종 방류구인 하천변이나 바다로 방류하기 전 설치하여 평상시에 발생하는 우수 또는 최초 강우시에 발생하는 우수에 포함된 비점오염물질을 저감하게 하는 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 비점오염 저감장치의 처리성능을 초기수준에 근접하게 유지하는 것으로 필터폐색의 주요 원인중의 하나인 기름성분이 여과조로 유입되는 것을 차단하게 하고, 단위필터 내부에 삽입된 역세척 배관을 통해 역세척 효율을 증가시키게 하며, 각 처리조내에 설치되는 수위레벨센서 및 감지기에 의해 강우 종료 후 역세척 시스템 가동으로 필터의 세척과 배수를 수행하여 여과조의 막힘현상을 해소하여 전체적인 시설의 초기 성능을 유지하게 하는 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 막힘현상 해소에 따른 처리조 내 오버 플로우 현상을 저지하게 하는 동시에 부하량을 감소시키게 하고, 역세척에 의한 처리효율을 안정화시키는 동시에 주기적인 역세척에 의한 여재의 교체 주기를 감소시키게 하여 전체적으로 시설을 관리하는 관리자 또는 사용자로 하여금 이용상의 효율성을 극대화시키는 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치는 협잡물이 포함된 오염물질이 유입되어 저장되고, 저장된 오염물질이 월류웨어(Overflow weir) 하도록 하는 유입맨홀과, 상기 유입맨홀을 통해 유입되는 협잡물을 제거하고, 토사 및 물보다 비중이 큰 오염물질을 침전하도록 하는 침전조와, 상기 침전조를 통해 협잡물과 침전물을 제외한 오염물질의 오염수가 유입되고, 유입된 오염수에 포함된 부유(浮遊) 물질을 여과(濾過)하도록 하는 여과조와, 상기 여과조에 유입된 부유 물질을 세척하도록 공기 또는 세척수를 분사하여 상기 부유 물질이 혼합된 세척수가 상기 오염수의 유동 방향과 반대 방향으로 유동되면서 역세척하도록 하는 역세수조와, 상기 역세수조를 거쳐 오염물질이 제거된 우수를 저장할 수 있는 유출맨홀을 포함하되, 상기 침전조에는 유입맨홀로부터 유입되는 오염물질의 우수를 감지하기 위한 우수유입감지기가 구비되고, 상기 유입맨홀로부터 유입되는 오염물질에 포함된 협잡물을 제거하도록 하는 협잡물 분리배플 스크린이 구비되어 이루어지는 것이다.

이에, 상기 협잡물 분리배플 스크린은 크기가 큰 협잡물과 유입되는 토사를 분리하여 걸러주도록 직육면체의 형태의 SUS(Stainless Use Steel) 앵글로 구성되고, 유입되는 토사의 작은 입자상 물질들은 통과하고 타공망의 공극보다 큰 입자상 오염물질들을 포집하기 위해 상기 직육면체의 형태로 구성된 앵글의 상부를 제외한 5면에 SUS(Stainless Use Steel) 타공망이 부착 구성되며, 상기 직육면체의 형태로 구성된 앵글의 내부에는 쓰레기의 협잡물을 미리 분리하도록 하기 위해 협잡물 분리배플이 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 협잡물 분리배플은 계단형태로 다수의 구멍이 형성되어 있는 배플타공망이 구비되고, 중간층에는 배플타공망의 구멍이 폐색(閉塞)될 경우 오염수의 유입을 원활하게 하기 위해 개구부가 구비되어 이루어진다.

상기 직육면체의 형태의 SUS(Stainless Use Steel) 앵글에 대한 결합은 용접 또는 볼트와 나사와 같은 체결수단으로 이루어질 수가 있는 것이다.

또한, 상기 침전조에는 여과조에 구비된 필터의 폐색되는 원인 중의 하나인 오일 및 그리스 성분에 대해 여과조 내부로의 유입을 최소화시키고, 비중이 작은 부유성 오염물질에 대한 여과조 내부로의 유입을 최소화시키기 위한 오일유입방지장치가 구비되고, 상기 오일유입방지장치에는 오염수의 흐름을 원활히 하고 오일성분 및 부유성 오염물질들의 유입을 최소화시킬 수 있는 오일유입방지배플이 구비되어 이루어진다.

여기서, 상기 오일유입방지배플은 여과조의 유입곡관에 기울기 15도, 수직면을 기준으로 각 배플의 중첩은 50mm 이상으로 하여 오염수의 흐름은 원활히 하고 오일성분 및 부유성 오염물질들의 유입이 최소화되고, 오일유입방지장치의 설치를 통해 에코필터의 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 여과조의 내부에는 오염수의 흐름이 한 곳으로 집중되지 않고 여과조 전체로 고르게 분포하도록 하는 수류분산장치가 구비되고, 상기 수류분산장치의 하단부에는 정방향을 기준으로 아래로 각 각도별로 기울어지도록 부채를 편 형태의 구조로 이루어진 수류분산판이 구비되는 것이다.

여기서, 상기 수류분산장치는 여과조의 내부 벽면 일측에 부착되고, 상기 수류분산판은 전방 180도로 오염수가 고르게 퍼져 에코필터로 공급하게 하고, 상기 에코필터의 벽면에 의해 수류분산의 방해를 최소화시키기 위해 에코필터의 하부 벽면의 아래에 설치되는 것이다.

또한, 상기 여과조의 내부에는 세척효과를 극대화하여 필터여과의 초기성능을 유지할 수 있도록 하기 위해 공기세척 및 수세척 설비가 결합된 일체형 필터로 이루어진 에코필터가 구비되고, 상기 에코필터는 오염수가 아래에서 위로 이동하는 상향류 처리방식으로 상부에서 필터거치대에 거치하는 형태로 이루어지는 것이다.

여기서, 상기 에코필터는 직육면체 또는 원형으로 이루어질 수가 있고, 상기 에코필터의 벽면은 역세척공기의 손실을 최소화하도록 공기세척 설비의 아래부분까지 연장하여 이루어지게 된다.

또한, 상기 에코필터의 하단에 구비된 공기세척 설비에는 공기세척의 고른 분포를 유도하기 위해 디스크 산기관을 설치 및 구비하여 이루어지고, 상기의 에코필터의 상부 및 하부에는 입자상 메디아를 충진할 수 있도록 다수의 구멍이 형성된 타공망이 구비되며, 상기 에코필터의 내부에는 수세척이 용이하게 이루어질 수 있도록 수세척 설비가 위치하게 되고, 상기 수세척 설비의 분기구에는 다방향으로 세척이 가능하게 유도하도록 직열 디플렉터를 설치하여 이루어지는 것이다.

본 발명은 산업단지나 도로 등과 같은 곳에서 우천시 발생하는 협잡물(挾雜物)인 오염물질이 우수관을 통하여 최종 방류구인 하천변이나 바다로 방류하기 전 설치하여 평상시에 발생하는 우수 또는 최초 강우시에 발생하는 우수에 포함된 비점오염물질이 저감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 비점오염 저감장치의 처리성능을 초기수준에 근접하게 유지하는 것으로 필터폐색의 주요 원인중의 하나인 기름성분이 여과조로 유입되는 것이 차단되는 효과와, 단위필터 내부에 삽입된 역세척 배관을 통해 역세척 효율이 증가되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 처리조내에 설치되는 수위레벨센서 및 감지기에 의해 강우 종료 후 역세척 시스템 가동으로 필터의 세척과 배수를 수행하여 여과조의 막힘현상이 해소되어 전체적인 시설의 초기 성능이 유지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 막힘현상 해소에 따른 처리조 내 오버 플로우 현상이 저지되는 동시에 부하량이 감소되는 효과와, 역세척에 의한 처리효율이 안정화되는 동시에 주기적인 역세척에 의한 여재의 교체 주기가 감소되어 전체적으로 시설을 관리하는 관리자 또는 사용자로 하여금 이용상의 효율성이 극대화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치의 실시 상태를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치의 구성을 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치에 구비된 협잡물 분리배플 스크린을 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 협잡물 분리배플 스크린의 분리배플 장착 상태를 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분리배플과 분리배플이 협잡물 분리배플 스크린에서 장착 및 분리 과정을 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 오일유입방지장치의 측면을 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 오일유입방지장치의 정면을 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 수류분산장치의 측면을 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 수류분산장치의 평면을 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 에코필터의 구성을 설명하기 위해 일 부분을 단면한 상태를 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 에코필터의 구성을 설명하기 위해 평면에서 일 부분을 단면한 상태를 보여주기 위한 구성 예시도이다.
도 12는 본 발명에 따라 실시되는 비점오염 처리장치의 운전 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

이하에서 기재의 "상단 (또는 하단)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.

또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.

이에, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치를 설명한다.

즉, 본 발명에 따른 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치는 크게 유입맨홀(100), 침전조(200), 여과조(300), 역세수조(400), 유출맨홀(500) 및 제어반(600)으로 구성되게 된다.

이에, 상기 유입맨홀(100)은 강우시 협잡물이 포함된 오염물질과 비점오염원에 의한 오염수 등이 최종으로 차집되어 처리시설로 유입시키는 역할을 하며, 월류웨어(Overflow weir)는 오염원이 포함된 초기우수를 처리시설로 유입시키고 그 이상의 강우는 월류웨어를 넘어서 방류되게 하는 것이다.

상기 침전조(200)는 유입맨홀(100)을 통해 유입되는 협잡물이 포함된 오염물질에서 협잡물을 제거하고, 토사 및 물보다 비중이 큰 오염물질을 침전 또는 침사하도록 하는 것이다.

이에, 상기 침전조(200)에는 우수유입감지기(210)가 구비되어 있는데, 이는 유입맨홀(100)로부터 유입되는 오염물질의 우수를 감지하기 위한 것이다.

또한, 상기 침전조(200)의 내부에는 협잡물 분리배플 스크린(20)이 구비되어 있는데, 이는 유입맨홀(100)로부터 유입되는 오염물질에 포함된 협잡물을 제거하기 위한 것으로, 즉 크기가 큰 협잡물과 유입되는 토사를 분리하여 걸러주도록 역할을 하기 위해서 직육면체의 형태의 SUS(Stainless Use Steel) 앵글로 구성되고, 상기 직육면체의 형태로 구성된 앵글의 상부를 제외한 5면에 다수의 구멍들이 구비된 SUS(Stainless Use Steel) 타공망(21)이 부착 구성되어 있으며, 상기 직육면체의 형태로 구성된 앵글의 내부에 협잡물 분리배플(22)이 구비되어 있는 것으로, 상기 SUS 타공망(21)은 유입되는 토사의 작은 입자상 물질들이 통과되고 타공망의 공극보다 큰 입자상 오염물질들이 포집되는 것이고, 상기 협잡물 분리배플(22)은 쓰레기의 협잡물을 미리 분리하도록 하기 위한 것이다.

이때, 상기 협잡물 분리배플(22)은 계단형태로 다수의 구멍이 형성되어 있는 배플타공망이 구비되어 있는 것이다.

그리고, 상기 협잡물 분리배플(22)의 중간층에는 개구부(23)가 구비되어 있는데, 이는 배플타공망의 구멍이 폐색(閉塞)될 경우에 오염수의 유입이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같이, 상기 협잡물 분리배플(22)의 설치 및 구비됨으로 인해 넓은 면적의 협잡물들로 인한 스크린에 형성된 다수의 구멍(공극)에 대한 막힘현상이 방지될 수가 있는 것이다.

그리고, 상기 직육면체의 형태의 SUS(Stainless Use Steel) 앵글에 대한 결합은 용접 뿐만 아니라 볼트와 나사와 같은 체결수단으로 이루어질 수가 있는 것이다.

미 설명부호 24는 배플 지지앵글로서, 이는 협잡물 분리배플(22)을 안정적으로 지지하기 위한 것이다.

상기 여과조(300)는 침전조(200)를 통해 협잡물과 침전물을 제외한 오염물질의 오염수가 유입되고, 이때 유입된 오염수에 포함된 부유(浮遊) 물질을 여과(濾過)하기 위한 것이다.

여기서, 상기 부유(浮遊) 물질은 영양 물질, 박테리아, 기름 및 그리스 등과 같은 물질을 말하는 것이다.

한편, 상기 침전조(200)에는 오일유입방지장치(220)가 구비되어 있는데, 이는 여과조(300)에 구비된 에코필터(320)의 폐색되는 원인 중의 하나인 오일 및 그리스 성분에 대해 여과조(300) 내부로의 유입을 최소화시키는 동시에 비중이 작은 부유성 오염물질에 대한 여과조(300) 내부로의 유입을 최소화시키기 위한 것이다.

이때, 상기 오일유입방지장치(220)에는 오일유입방지배플(221)이 구비되어 있는데, 이는 오염수의 흐름을 원활히 하고 오일성분 및 부유성 오염물질들의 유입을 최소화시킬 수 있는 것이다.

여기서, 첨부도면 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 오일유입방지배플(221)은 여과조의 유입곡관에 기울기 15도 정도 이루어져 있고, 수직면을 기준으로 각 배플의 중첩은 50mm 이상으로 하여 오염수의 흐름을 원활히 하고 오일성분 및 부유성 오염물질들의 유입이 최소화될 수가 있는 것이기에, 전체적인 오일유입방지장치(220)를 설치 및 구비함으로 인해 여과조(300)에 구비된 에코필터(320)의 성능을 향상시킬 수가 있는 것이다.

첨부도면 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 여과조(300)의 내부에는 수류분산장치(310)가 구비되어 있는데, 이는 오염수의 흐름이 한 곳으로 집중되지 않고 여과조 전체로 고르게 분포하도록 하기 위한 것이다.

이를 위해, 상기 수류분산장치(310)의 하단부에는 수류분산판(311)이 구비되어 있는데, 이는 정방향을 기준으로 아래로 각 각도별로 기울어지도록 부채를 편 형태의 구조로 이루어진 것이다.

이에, 상기 수류분산장치(310)는 여과조의 내부 벽면 일측에 부착되고, 상기 수류분산판(311)은 에코필터(320)의 하부 벽면의 아래에 설치되어 있기에, 전방 180도로 오염수가 고르게 퍼져 에코필터(320)로 공급할 수 있고, 상기 에코필터(320)의 벽면에 의해 수류분산의 방해를 최소화시킬 수가 있는 것이다.

또한, 첨부도면 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 여과조(300)의 내부에는 에코필터(320)가 구비되어 있는데, 이는 공기세척 설비(340) 및 수세척 설비(350)가 결합된 일체형 필터로 이루어져 있어 세척효과를 극대화하여 필터여과의 초기성능을 유지할 수가 있는 것이다.

이에, 상기 에코필터(320)는 상부에서 필터거치대(321)에 거치하는 형태로 이루어져 있기에, 오염수가 아래에서 위로 이동하는 상향류 처리방식으로 이루어지게 되는 것이다.

또한, 상기 에코필터(320)는 직육면체 또는 원형으로 이루어질 수가 있는 것이고, 상기 에코필터(320)의 벽면은 공기세척 설비(340)의 아래부분까지 연장하여 이루어져 있어 역세척 공기의 손실을 최소화시킬 수가 있는 것이다.

그리고, 상기 에코필터(320)의 하단에 구비된 공기세척 설비(340)에는 디스크 산기관(341)이 설치 및 구비되어 있는데, 이는 공기세척의 고른 분포를 유도하기 위한 것이다.

또한, 상기의 에코필터(320)의 상부 및 하부에는 다수의 구멍이 형성된 타공망이 구비되어 있는데, 이는 입자상 메디아(323)를 충진할 수 있는 것이다.

또한, 상기 에코필터(320)의 내부에는 수세척 설비(350)가 위치하고 있어 수세척이 용이하게 이루어질 수 있고, 상기 수세척 설비(350)의 분기구에는 직열 디플렉터(351)가 설치 및 구비되어 있어 다방향으로 세척이 가능하게 유도할 수가 있는 것이다.

상기 역세수조(400)는 여과조(300)에 유입된 부유 물질을 세척하도록 공기 또는 세척수를 분사하여 상기 부유 물질이 혼합된 세척수가 상기 오염수의 유동 방향과 반대 방향으로 유동되면서 역세척하기 위한 것이다.

상기 유출맨홀(500)은 역세수조(400)를 거쳐 오염물질이 제거된 우수(오염수)를 저장하게 되는 것이다.

그리고, 상기 제어반(600)은 침전조(200), 여과조(300) 및 역세수조(400)의 기능을 제어할 수 있는 것으로, 특히 침전조(200), 여과조(300) 및 역세수조(400)의 내부에 각각 구비된 펌프들을 제어하게 되고, 상기 우수유입감지기(210)와 침전조(200), 여과조(300) 및 역세수조(400)의 수위를 감지하는 레벨센서와 각각 연동하여 제어하도록 이루어지는 것이다.

이때, 상기 제어반(600)은 외부통신에 의해 중앙제어시스템(중앙 서버)과 통신하여 상기에서 설명한 각각의 구성부에 대해 제어할 수가 있고, 내부통신에 의해 상기에서 설명한 각각의 구성부에 대해 제어할 수가 있으며. 상기의 내부통신은 PLC통신으로 이루어질 수 있고, 상기의 외부통신은 중앙제어시스템(중앙 서버)과 원할한 통신을 위해 RS-485, 와이파이 또는 블루투스로 이루어질 수가 있는 것이다.

한편, 외부는 역세수조(400)로부터 배출되는 협잡물이 제거된 오염물질 및 부유 물질이 분리된 오염수가 정화처리되기 위한 폐수 처리장 또는 부유 물질이 분리된 오염수를 배출하기 위한 하수도를 말하는 것이다.

첨부도면 도 12는 본 발명에 따라 실시되는 비점오염 처리장치의 운전 과정을 설명하기 위한 흐름도로서, 상기 유입맨홀(100)으로부터 우수유입(오염원 포함), 즉 월류웨어에 의해 유입되어 우수유입감지기(210)를 통해 오염수의 유입 여부를 감지하게 되면, 침전조(200)에 유입되게 되는데, 이때 침전조(200)의 내부에 구비된 협잡물 분리배플 스크린(20)에 오염수가 투입되어 협잡물은 제거되고 토사 입자는 통과시키게 된다.

여기서, 상기 협잡물 분리배플 스크린(20)에는 협잡물 분리배플(22)이 구비되어 있어 크기가 큰 협잡물 및 입자상 오염물질이 상부에 적재하게 되는 동시에 토사 및 작은 입자의 오염물질들은 다수의 구멍으로 이루어진 타공망을 통해 통과하게 되는 것이다.

이에 따라, 상기 침전조(200)에는 토사물 등 비중이 큰 입자를 갖는 침전물질은 침전되고, 비중이 작은 입자는 부상 분리되게 되는 것이다.

상기의 실행이 완료되면, 상기 오일유입방지장치(220)에 의해 오염수에 포함된 오일 및 그리스 등의 오염물질이 분리되어 여과조(300)에 유입되게 되는데, 이는 오일 및 그리스 등의 비중이 작은 입자의 오염물질 또한 오일유입방지장치(220)에 의해 부상 분리되게 되는 것이다.

상기의 오일유입방지장치(220)에 의해 오일 및 그리스 등의 비중이 작은 입자의 오염물질이 부상 분리된 후에 여과조(300)에 구비된 수류분산장치(310)를 통해 수류 분산되는데, 이와 같은 수류 분산은 수류분산장치(310)의 수류분산판(311)에 의해 용이하게 이루어지기에 오염수가 에코필터(320)로 고르게 분포될 수가 있는 것이다.

상기와 같이, 수류 분산이 완료되면 여과조(300)에 구비된 에코필터(320)에 의해 오염수에 포함된 나머지 오염물질을 여과한 후에 방류하게 되는데, 이는 에코필터(320)를 통해 앞서 처리되지 않은 오염물질들을 여과처리하게 되는 것이다.

상기의 에코필터(320)를 통해 여과처리가 완료되면, 에코필터(320) 폐색에 의한 침전조(200)의 수위를 레벨센서를 통해 감지하여 상기 수위가 예를 들어 10cm 이상 되지 않으면 상기의 유입맨홀(100)으로부터 우수유입(오염수)을 받아 협잡물 분리배플 스크린(20)에 오염수가 투입되는 과정을 반복적으로 실시하게 되고, 만약 상기의 수위가 10cm 이상일 경우에는 에코필터(320)의 잠김 수위가 90%까지 여과조(300)와 침전조(200)에 대해 배수펌프를 이용하여 동시에 배수하게 되는 것으로, 이는 메뉴얼에 제시된 수두손실이 예를 들어 10cm라고 하면 역세척의 수행여부를 결정하고 이때 레벨센서의 수위감지로 인해 역세척을 수행하고, 상기 잠김 수위를 90%으로 하는 것은 에코필터(320)의 다수의 구멍으로 이루어진 타공망에서 이탈되는 오염물질들이 역세수조(400)으로 방류되는 것을 막기 위한 것이다.

상기의 여과조(300)와 침전조(200)에서 동시에 배수가 이루어지는 동안 공기 세척설비(340)를 구동하여 공기 세척을 실시하게 되고, 공기 세척 시간은 예를 들어 5분 정도 이루어지게 된다.

상기의 공기 세척이 완료된 후, 즉 상기의 여과조(300)와 침전조(200)에서 동시에 배수가 완료되면, 수세척 설비(350)의 구동에 의해 수세척이 예를 들어 3분 정도 실시하게 되는데, 이는 오염물질의 방류를 막기 위해 배수 후에 수세척을 실시하게 되는 것이다.

상기에서와 같이 수세척이 완료되면 악취 및 해충류 번식을 방지하기 위해 여과조(300)와 침전조(200) 내의 우수를 외부로 완전히 배수하도록 이루어져 실행이 종료되는 것이다.

상기에서 예를 들어 설명한 숫자들은 본 발명을 설명하는데 이해를 돕기 위해 표시한 것이고, 이에 따른 범위를 한정한 것이 아님을 밝혀두는 바이다.

이상, 본 발명의 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

20 : 협잡물 분리배플 스크린 21 : SUS(Stainless Use Steel) 타공망
22 : 협잡물 분리배플 23 : 개구부
24 : 배플 지지앵글 100 : 유입맨홀
200 : 침전조 210 : 우수유입감지기
220 : 오일유입방지장치 221 : 오일유입방지배플
300 : 여과조 310 : 수류분산장치
311 : 수류분산판 320 : 에코필터
321 : 필터거치대 323 : 입자상 메디아
340 : 공기세척 설비 341 : 디스크 산기관
350 : 수세척 설비 351 : 직열 디플렉터
400 : 역세수조 500 : 유출맨홀
600 : 제어반

Claims (5)

1. 협잡물이 포함된 오염물질이 유입되어 저장되고, 저장된 오염물질이 월류웨어(Overflow weir) 하도록 하는 유입맨홀과, 상기 유입맨홀을 통해 유입되는 협잡물을 제거하고, 토사 및 물보다 비중이 큰 오염물질을 침전하도록 하는 침전조와, 상기 침전조를 통해 협잡물과 침전물을 제외한 오염물질의 오염수가 유입되고, 유입된 오염수에 포함된 부유(浮遊) 물질을 여과(濾過)하도록 하는 여과조와, 상기 여과조에 유입된 부유 물질을 세척하도록 공기 또는 세척수를 분사하여 상기 부유 물질이 혼합된 세척수가 상기 오염수의 유동 방향과 반대 방향으로 유동되면서 역세척하도록 하는 역세수조와, 상기 역세수조를 거쳐 오염물질이 제거된 우수를 저장할 수 있는 유출맨홀을 포함하되,
   상기 침전조에는 유입맨홀로부터 유입되는 오염물질의 우수를 감지하기 위한 우수유입감지기가 구비되고, 상기 유입맨홀로부터 유입되는 오염물질에 포함된 협잡물을 제거하도록 하는 협잡물 분리배플 스크린이 구비되며,
   상기 여과조의 내부에는 세척효과를 극대화하여 필터여과의 초기성능을 유지할 수 있도록 하기 위해 공기세척 및 수세척 설비가 결합된 일체형 필터로 이루어진 에코필터가 구비되고, 상기 에코필터는 오염수가 아래에서 위로 이동하는 상향류 처리방식으로 상부에서 필터거치대에 거치하는 형태로 이루어지며,
   상기 에코필터의 벽면은 역세척공기의 손실을 최소화하도록 공기세척 설비의 아래부분까지 연장하여 이루어지고, 상기 에코필터의 하단에 구비된 공기세척 설비에는 공기세척의 고른 분포를 유도하기 위해 디스크 산기관을 설치 및 구비하여 이루어지며, 상기의 에코필터의 상부 및 하부에는 입자상 메디아를 충진할 수 있도록 다수의 구멍이 형성된 타공망이 구비되고, 상기 에코필터의 내부에는 수세척이 용이하게 이루어질 수 있도록 수세척 설비가 위치하게 되며, 상기 수세척 설비의 분기구에는 다방향으로 세척이 가능하게 유도하도록 직열 디플렉터를 설치하여 이루어지고,
   상기 협잡물 분리배플 스크린은 크기가 큰 협잡물과 유입되는 토사를 분리하여 걸러주도록 직육면체의 형태의 SUS(Stainless Use Steel) 앵글로 구성되고, 유입되는 토사의 작은 입자상 물질들은 통과하고 타공망의 공극보다 큰 입자상 오염물질들을 포집하기 위해 상기 직육면체의 형태로 구성된 앵글의 상부를 제외한 5면에 SUS(Stainless Use Steel) 타공망이 부착 구성되며, 상기 직육면체의 형태로 구성된 앵글의 내부에는 쓰레기의 협잡물을 미리 분리하도록 하기 위해 협잡물 분리배플이 구성되어 이루어지고,
   상기 침전조에는 여과조에 구비된 필터의 폐색되는 원인 중의 하나인 오일 및 그리스 성분에 대해 여과조 내부로의 유입을 최소화시키고, 비중이 작은 부유성 오염물질에 대한 여과조 내부로의 유입을 최소화시키기 위한 오일유입방지장치가 구비되고, 상기 오일유입방지장치에는 오염수의 흐름을 원활히 하고 오일성분 및 부유성 오염물질들의 유입을 최소화시킬 수 있는 오일유입방지배플이 구비되어 이루어지며,
   상기 여과조의 내부에는 오염수의 흐름이 한 곳으로 집중되지 않고 여과조 전체로 고르게 분포하도록 하는 수류분산장치가 구비되고, 상기 수류분산장치의 하단부에는 정방향을 기준으로 아래로 각 각도별로 기울어지도록 부채를 편 형태의 구조로 이루어진 수류분산판이 구비되어 이루어지며,
   상기 협잡물 분리배플은 계단형태로 다수의 구멍이 형성되어 있는 배플타공망이 구비되고, 중간층에는 배플타공망의 구멍이 폐색(閉塞)될 경우 오염수의 유입을 원활하게 하기 위해 개구부가 구비되며,
   상기 오일유입방지배플은 오염수의 흐름을 원활히 하고 오일성분 및 부유성 오염물질들의 유입이 최소화되며, 오일유입방지장치의 설치를 통해 에코필터의 성능을 향상시킬 수 있도록 여과조의 유입곡관에 기울기 15도, 수직면을 기준으로 각 배플의 중첩은 50mm 이상으로 이루어지고,
   상기 수류분산장치는 여과조의 내부 벽면 일측에 부착되고, 상기 수류분산판은 전방 180도로 오염수가 고르게 퍼져 에코필터로 공급하게 하고, 상기 에코필터의 벽면에 의해 수류분산의 방해를 최소화시키기 위해 에코필터의 하부 벽면의 아래에 설치되며,
   상기 침전조, 여과조 및 역세수조의 내부에 각각 구비된 펌프들을 제어하게 되고, 상기 우수유입감지기, 침전조, 여과조 및 역세수조의 수위를 감지하는 레벨센서와 각각 연동하여 제어하는 제어반이 구비되며,
   상기 제어반은 외부통신에 의해 중앙제어시스템과 통신하고, 상기 외부통신은 중앙제어시스템과 통신을 위해 RS-485, 와이파이 또는 블루투스 중 어느 하나 선택되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 역세척 시스템을 갖는 비점오염 처리장치.
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