KR102288895B1 - 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템 - Google Patents

유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 관한 것으로서, 비점오염원을 처리할 때, 오염수를 유입시켜 여과하여 배출함으로써, 오염수를 처리하고, 시설을 유지관리하는데 있어서 IoT 기술을 적용하여 역세척 시기 및 준설 시점을 판단하며, 유압/공압/전압 전동방식을 이용함으로써 보다 효율적으로 역세척을 수행할 수 있도록 구성된, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 관한 것이다.

Description

유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템{SYSTEM FOR DISPOSAL NONPOINT POLLUTION HAVING A CONSOLIDATION AND RELAXATION TECHNOLOGY}
본 발명은 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 관한 것으로서, 비점오염원을 처리할 때, 오염수를 유입시켜 여과하여 배출함으로써, 오염수를 처리하고, 시설을 유지관리하는데 있어서 IoT 기술을 적용하여 역세척 시기 및 준설 시점을 판단하며, 유압/공압/전압 전동방식을 이용함으로써 보다 효율적으로 역세척을 수행할 수 있도록 구성된, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 관한 것이다.
수생태계 파괴원인의 하나인 비점오염원은 도로, 산업단지 등에 따른 불투수성 토지이용의 증가에 비례하여 꾸준히 증가되어 왔으나, 이에 상응하는 대안이 미흡한 실정이다.
특히, 강우시 도시, 산업단지, 도로변 등에 산재 된 오염원이 일시적으로 초기 우수와 함께 하천, 호소 등에 일시적으로 유입됨에 따라, 수역 내 오염부하 증가 및 용존산소 고갈 등의 생태계 파괴 원인을 제공함으로써 심각한 환경오염원으로 작용하며 수계 오염부하를 증대시키는 요인이 되었다.
한편 이러한 초기우수처리를 위한 비점오염처리장치의 예로서 특허등록공보 제10-0894022호에 기재된 비점오염물질 처리장치가 기재되어 있다.
상술된 기술은 초기 강우 유출수가 유입되도록 내측에 상향 돌출되게 형성되는 가변웨어가 구비되며, 일측에 유입관이 형성되는 우수관; 상단에 파지부가 형성되며, 외면에 스크린이 형성되고, 상기 유입관을 통해 상기 초기 강우 유출수가 유입되어 상기 유출수와 고형물을 분리하는 고형물 분리기와, 상기 고형물 분리기를 감싸는 중공의 형상으로 형성되어 상기 유출수와 유분성분을 분리하는 유수 분리기 및 상기 고형물 분리기의 하부에 형성되어 상기 고형물이 저장되는 침사조를 포함하는 제 1 처리부; 상기 제 1 처리부에서 처리된 상기 유출수가 유입되도록 제 1 유입공이 형성되고, 상기 유출수에 포함되는 오염물질이 침전되는 여과침전저류조가 형성되며, 미세 오염물질과 상기 유출수를 정화하는 미세여과벽체가 구비된 제 2 처리부; 상기 제 2 처리부에서 처리된 상기 유출수가 유입되는 제 3 유입공이 형성되며, 상기 유출수를 최종적으로 정화하기 위해 외주에 다수의 정유공이 형성된 카트리지 다공성 필터와, 상기 카트리지 다공성 필터의 내부에 구비되며 외주에 다수의 유출입공이 형성된 유출입부재와, 상기 카트리지 다공성 필터 및 상기 유출입 부재가 고정되는 고정부 및 상기 고정부와 연결되는 필터지지부재를 포함하는 제 3 처리부 등의 구성을 제시한다.
그러나 상기 기술에 있어서는 미세여과벽체 및 카트리지 다공성 필터를 통해 최종적으로 유입수를 여과하여 처리수를 방류하도록 하는 바, 이러한 여과과정을 통해 필터 등이 폐색되는 경우 별도의 세척수단을 도입하여 필터를 세척하도록 하여야 하는 번거로움이 있다.
다른 한편, 우수처리에 관련된 기술로서, 등록특허공보 제10-0924075호에는 수직형 초기 우수 정화장치가 기재되어 있다.
상기 기술은, 상하 장방형으로 형성된 수직형 본체(100)를 마련하고, 상기 본체(100) 상부 정화조(12)로 유입되는 빗물의 부유물, 침전물을 여과시켜 후방측 상하로 형성된 배출구(19)를 통해 하부로 배출하는 상부 정화부(10)와, 상기 배출구(19)로 배출되는 빗물을 다수 연결 형성된 웨어배관(25)에 의해 고르게 분배하여 하부로 낙하는 빗물 분배부(20)와, 상기 빗물 분배부에 의해 고르게 분배되어 낙하되는 빗물을 여재부(35) 사이로 통과시켜 재차 여과한 후 배출구(31)로 배출하는 하부 정화부(30)를 상하로 형성하여 제공함으로써, 좁은 설치면적에 간단하게 설치함에 의한 공간 활용성, 설치 작업성 및 빗물에 포함된 부유물, 침전물 및 기타 이물질을 다단계 걸쳐 효과적으로 제거함에 의한 정화 효율성을 우수하게 제공하는 것을 기재하고 있다.
다른 기술로서, 등록특허공보 제10-1060100호에는 저에너지 자연정화 수직흐름 설비를 구비하는 빗물 처리시스템이 기재되어 있다.
상기 기술은, 저에너지 자연정화 수직흐름 설비를 구비하는 빗물 처리시스템에 관한 것으로, 그 목적은 오염우수 정화를 위해 수직흐름설비를 설치하여 동력없이 중력에 의해 자연적으로 정화되도록 한 저에너지 자연정화 수직흐름 설비를 구비하는 빗물 처리시스템을 제공하는데 있다.
이러한 상기 기술의 구성은 건물 등의 시설물에 설치되어 빗물, 폐수 등의 오폐수가 유입되어 이송되는 적어도 하나 이상의 수거용 관(1)와; 상기 적어도 하나 이상의 수거용 관으로부터 유입된 빗물을 이송하는 연결관(2)과; 상기 연결관에서 이송된 빗물을 자연정화 수직흐름 설비에 공급하는 공급용관(3)과; 상기 공급용 관에 의해 다중 공급받은 빗물, 폐수 등의 오폐수를 중력에 의해 콩자갈, 자갈, 모래 중에서 선택된 하나이상으로 이루어진 여과층을 통과시켜 자연정화시키는 자연정화 수직흐름 설비(4)와; 상기 자연정화 수직흐름 설비 하부에 설치되어 정화된 물을 공급받아 저장하는 저류조(5)로 구성되어 동력없이 자연정화하도록 한 저에너지 자연정화 수직흐름 설비를 구비하는 것으로 기재하고 있다.
또 다른 기술로서, 등록특허공보 제10-1826482호에는 수직 관로형 빗물 여과 장치가 기재되어 있다.
상기 기술은, 수직 관로의 중력에 의해 하측으로 유입되는 빗물이 상광하협(上廣下狹)의 깔대기 관의 내측면을 따라 전향력을 받으면서도 중력에 의해 가속되어 협잡물은 자연스럽게 하부 외측으로 비산하여 빗물로부터 1차 분리되고, 상기 깔때기 관의 하부에 위치하는 메시 스크린(mesh screen)의 하향 경사면을 따라 1차 분리된 협잡물은 외측공간으로 완전 분리 배수시키고, 협잡물이 제거된 빗물은 상기 메시 스크린을 통해 수직으로 바로 낙하하여 모여져 별도의 빗물 저장 탱크로 유입시킴으로써, 관로내에서의 협잡물에 의한 막힘 현상을 방지하고, 빈번한 관리가 요구되지 않는 수직 관로형 빗물 여과 장치에 관한 것이다.
특허등록공보 제10-0894022호(2008.04.17. 공고) 등록특허공보 제10-0924075호(2009.10.29. 공고) 등록특허공보 제10-1060100호(2011.08.29. 공고) 등록특허공보 제10-1826482호(2018.02.06. 공고) 등록특허공보 제10-1639904호(2016.07.12. 공고) 등록특허공보 제10-0634464호(2006.10.16. 공고)
본 발명의 목적은, 비점오염원을 처리할 때, 오염수를 유입시켜 여과하여 배출함으로써, 오염수를 처리하고, 시설을 유지관리하는데 있어서 IoT 기술을 적용하여 역세척 시기 및 준설 시점을 판단하며, 유압/공압/전압 전동방식을 이용함으로써 보다 효율적으로 역세척을 수행할 수 있도록 구성된, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템을 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템은,
비점오염수를 유입하는 유입조와, 상기 유입조로부터 비점오염수를 이송받아 여과를 수행하는 여과조를 포함하여 구성된 여과구조와;
상기 여과구조를 원격으로 제어할 수 있도록 하는 원격단말을 포함하는, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 있어서,
상기 유입조는,
비점오염원이 유입되는 유입구를 포함하며, 비점오염원을 저장할 수 있도록 수조의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 여과조는,
격벽을 이용하여 구분된 비점오염원의 침전 제거를 통해 1차 처리를 수행하는 제1 처리부로 구성되되,
상기 유입조 내부에는 제1 격벽 및 제2 격벽이 포함되며, 제2 격벽의 유입부 방향의 영역과 제2 격벽부터 여과조의 유도벽까지의 영역이 제1 처리부인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 여과조는,
여과를 통해 2차 처리를 수행하는 제2 처리부와; 상기 제2 처리부에서 여과된 처리수를 배출하는 배출부;를 포함하여 구성되되,
상기 여과조 내부에는 유도벽과 분리벽이 포함되며, 상기 유도벽에서부터 분리벽까지는 제2 처리부이며, 상기 제2 처리부의 분리벽의 반대영역은 배출부인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 처리부는 제1 격벽과 제2 격벽을 포함하되, 상기 제1 격벽은 유입된 우수가 제2 격벽 방향으로 이송될 수 있도록 하는 이송홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 격벽은 제1 격벽 방향에서 유입된 우수가 월류되어 제2 처리부로 이송될 수 있도록 하기 위하여, 유입부 배관 하단과 같거나 낮게 위치되는 이송홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 처리부는 유도벽과 분리벽을 포함하되,
상기 유도벽은, 제1 처리부로부터 이송된 비점오염수가 하방으로 유입되도록 유도하는 기능을 하기 위하여, 제2 격벽의 이송홀보다 하측에 위치된 이송홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 처리부의 유도벽과 분리벽 사이에는 2차 여과 구성이 구성되되, 상기 2차 여과 구성은, 유도벽과 분리벽 사이에 고정 결합되되, 일측에 다수의 통공을 가지도록 구성된 고정판과; 상기 고정판과 마찬가지로 다수의 통공을 가지고, 고정판의 하측에 위치되며, 상기 여과조의 외측에 구비된 유압/공압/전압 실린더에 의해 압착 또는 이완되고, 상기 유도벽과 분리벽의 마주하는 면을 따라, 실린더의 구동에 의해 상/하 방향으로 유동되는 유동판;을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분리벽은 고정판보다 높은 위치에 배출부로 처리수를 이송하기 위한 이송홀을 포함하되, 상기 배출부에는 상기 분리벽의 이송홀보다 같거나 낮은 위치에 배출구가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정판과 유동판 사이의 공간에는 다수의 여과재가 수용되어 여과층을 이루도록 구성되되, 상기 여과재는, 상기 유동판이 고정판으로 인접했을 때 압축될 수 있는 재질을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출부에는 배출부에서부터 구성되어 제2 처리부의 고정판 상측에서 하방으로 분사노즐이 형성되도록 구성된 분사배관을 더 포함하도록 구성되되,
상기 분사배관은 배출부에 구비된 제3 펌프에 의해 배출부에 수용된 처리수를 분사노즐을 통해 분사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입조 또는 배출부의 공간에는 수질 자동 측정센서가 구비되도록 구성하되,
상기 센서는 유입된 비점오염수와 여과 처리까지 수행된 처리수 상의 수질오염물질을 검출하여 수질 자동 측정센서 값을 출력하고,
상기 센서값은 원격단말로 제공되어 여과수단의 역세척 시기의 판단 근거가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 처리부, 제2 처리부 및 배출부 중 선택된 어느 하나 이상의 영역의 내부 상측에는 카메라를 구비하도록 구성하되, 상기 카메라는 비점오염수 또는 처리수의 상태 및 시설 내부의 상태를 눈으로 확인할 수 있도록 하는 영상을 원격단말에 제공함으로써, 원격단말을 관리하는 운용자로 하여금 여과수단의 역세척 시기 및 준설 시점을 판단하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 의하면,
비점오염원을 처리할 때, 오염수를 유입시켜 여과하여 배출함으로써, 오염수를 처리하고, 시설을 유지관리하는데 있어서 IoT 기술을 적용하여 역세척 시기 및 준설 시점을 판단하며, 유압 전동방식을 이용함으로써 보다 효율적으로 역세척을 수행할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따르면 유동판과 고정판을 포함하는 압착장치의 압착력을 이용하여 섬유상 여재층의 간극 제어가 가능함에 의해 여과시 안정적인 수처리가 가능하게 되고, 역세척시 압밀, 이완 작용을 통해 역세척 탈리율을 향상시킬 수 있다.
또한, 여과시 여재층에 다양한 부하가 걸려도 압밀 여과에 따른 안정적인 목표 수질로의 여과가 가능하고, 유동판이 고정판 방향으로 상향되면서 압착되도록 구성함으로써, 공기세척의 공정을 제거할 수 있어서 역세척을 위한 소요 동력 및 시설비를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 비점오염원처리시스템의 구조를 통해 여과되는 일예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템의 여과 과정을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템의 역세척 과정을 흐름도로 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 관한 것으로서, 비점오염원을 처리할 때, 오염수를 유입시켜 여과하여 배출함으로써, 오염수를 처리하고, 시설을 유지관리하는데 있어서 IoT 기술을 적용하여 역세척 시기 및 준설 시점을 판단하며, 유압/공압/전압 전동방식을 이용함으로써 보다 효율적으로 역세척을 수행할 수 있도록 구성된, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 유동판과 고정판을 포함하는 압착장치의 압착력을 이용하여 섬유상 여재층의 간극 제어가 가능함에 의해 여과시 안정적인 수처리가 가능하게 되고, 역세척시 압밀, 이완 작용을 통해 역세척 탈리율을 향상시킬 수 있다.
또한, 여과시 여재층에 다양한 부하가 걸려도 압밀 여과에 따른 안정적인 목표 수질로의 여과가 가능하고, 유동판이 고정판 방향으로 상향되면서 압착되도록 구성함으로써, 공기세척의 공정을 제거할 수 있어서 역세척을 위한 소요 동력 및 시설비를 절감할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템은 도 1 및 도 2에 따른 여과구조와, 상기 여과구조를 원격으로 제어할 수 있도록 하는 원격단말을 포함하도록 구성한다.
이때, 원격단말은 원격지에 위치하여 운용자의 제어 또는 자동 제어될 수 있도록 하는 모든 단말을 의미하는 것으로 해석된다.
여과구조는 첨부된 도면과 같이 비점오염수를 유입하는 유입조와, 상기 유입조로부터 비점오염수를 이송받아 여과를 수행하는 여과조를 포함하여 구성된다.
도 1은 본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
상기 유입조는 비점오염원이 유입되는 유입구를 포함하며, 비점오염수를 저장할 수 있도록 수조의 형상을 가진다.
또한, 그 내부에 격벽을 이용하여 구분된 비점오염원의 침전 제거를 통해 1차 처리를 수행하는 제1 처리부로 구성된다.
즉, 상기 유입조 내부에는 제1 격벽 및 제2 격벽이 포함되며, 제2 격벽의 유입부 방향의 영역과 제2 격벽부터 여과조의 유도벽까지의 영역이 제1 처리부이다.
상기 여과조는, 여과를 통해 2차 처리를 수행하는 제2 처리부와; 상기 제2 처리부에서 여과된 처리수를 배출하는 배출부;를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 여과조 내부에는 유도벽과 분리벽이 포함되며, 상기 유도벽에서부터 분리벽까지는 제2 처리부이며, 상기 제2 처리부의 분리벽의 반대영역은 배출부이다.
또한, 상기 제1 격벽은 유입된 우수가 제2 격벽 방향으로 이송될 수 있도록 하는 이송홀을 가진다.
이때, 상기 유입부부터 제1 격벽 사이, 제1 격벽과 제2 격벽 사이에 필요에 따라 스크린을 구성할 수 있다. 상술된 스크린은 종래 동일한 기술분야에서 사용하는 모든 구성을 채용하도록 할 수 있다.
즉, 제1 처리부의 처리기술은 본 발명에서 딱히 한정되지 않는 종래 모든 기술에서 채용하는 구성을 선택하여 채용할 수 있다는 것이다.
다만, 제1 처리부로 이송된 물은 중력에 의해 낙하되어 하측에서부터 상측으로 올라오기 때문에, 상술된 스크린, 그리고 제2 격벽의 이송홀은 여과조의 구성에 대하여 다소 상측에 구성되도록 함이 여과에 효율적이다.
상기 제2 처리부는, 유도벽과 배출부 사이에 구성되는 구조로서, 일측에 분리벽을 통해 구분되도록 한다.
상기 유도벽은 제1 처리부로부터 이송된 비점오염수가 하방으로 유입되도록 유도하는 기능을 하며, 이를 위해 제2 격벽의 이송홀보다 하측으로 이송홀이 형성되도록 한다.
그리고 상기 유도벽과 분리벽 사이에는 여과를 통한 2차 처리가 이루어질 수 있도록 하는 구성이 형성된다.
2차 여과는, 유도벽과 분리벽 사이에 고정 결합되되, 일측에 다수의 통공을 가지도록 구성된 고정판과;
상기 고정판과 마찬가지로 다수의 통공을 가지고, 고정판의 하측에 위치되며, 상기 여과조의 외측에 구비된 유압/공압/전압 실린더에 의해 압착 또는 이완되고, 상기 유도벽과 분리벽의 마주하는 면을 따라, 실린더의 구동에 의해 상/하 방향으로 유동되는 유동판;을 포함하도록 구성된다.
그리고 상기 분리벽은 고정판보다 높은 위치에 있는 배출부로 처리수를 이송하기 위한 이송홀을 포함하고, 상기 배출부에는 상기 이송홀보다 같거나 낮은 위치에 구성된 배출구를 포함하도록 구성된다.
이때, 상기 고정판과 유동판 사이의 공간에는 다수의 여과재가 수용되어 여과층을 이루도록 구성된다.
상기 여과재는 고정판 및 유동판에 형성된 통공보다 큰 크기를 가짐으로써 여과층으로부터 벗어나지 않도록 한다.
이러한 여과재는 통상의 여과기능을 수행하는 것을 사용하되, 플렉시블한 소재로서 유동판이 고정판으로 인접될 때 압착될 수 있도록 한다. 예컨대, 폴리우레탄, 스펀지, 섬유볼 등의 재질이 그 예이다.
특히, 여과재는 폴리우레탄을 사용하는 것이 바람직할 수 있는데, 2cm x 2cm x 2cm 크기의 정방형으로 커팅 가공된 45PPI 또는 60PPI 공극의 담체를 사용하도록 할 수 있다.
이러한 폴리우레탄 담체인 여과재는, 내구성이 뛰어나고 탄성이 강한 특성을 가지고 있으며, 원형 복원력이 매우 우수하여 외력으로서 압력을 가해도 외력이 제거되면 원상태로 복원되어 최초의 부피로 복구됨에 우수함을 가진다.
유동판 내부는 유동상 여재가 30~70cm 적층되어 있으며 유압/공압/전압 실린더에 의해 10~30cm의 두께로 유동판이 여재를 압착하여 압밀여과기능을 수행한다. 강우 종료시에는 여재의 두께를 10cm 이내로 압착하여 오염물질을 탈리시킨다.
또한, 상기 배출부에는 배출부에서부터 구성되어 제2 처리부의 고정판 상측에서 하방으로 분사노즐이 형성되도록 구성된 분사배관을 더 포함하도록 구성되는데, 상기 분사배관은 배출부에 구비된 제3 펌프에 의해 배출부에 수용된 처리수를 분사노즐을 통해 분사하도록 한다.
분리벽에는 일측에 홀이 형성되며, 상기 홀은 역세배관으로 연결되도록 구성한다. 이러한 홀에는 밸브를 구성하여 역세배관을 통해 배출이 선택적으로 제어되도록 할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 제1 처리부, 제2 처리부 및 배출부 중 선택된 어느 하나 이상의 영역의 내부 상측에는 카메라를 구비하도록 구성할 수 있는데, 상기 카메라는 비점오염수 또는 처리수의 상태 및 시설 내부의 상태를 눈으로 확인할 수 있도록 하는 영상을 원격단말에 제공하도록 구성된다.
따라서, 운용자는 특히 처리수의 상태 및 시설 내부 상황을 눈으로 확인하여 여과수단의 역세척 시기 및 준설 시점를 판단할 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 유입조 또는 배출부의 공간에는 수질 자동 측정센서가 구비되도록 구성할 수 있다.
이러한 센서는 유입된 비점오염수와 여과 처리까지 수행된 처리수 상의 부유물질(SS) 등을 검출하여 수질 자동 측정센서 값을 출력하도록 한다.
이러한 센서의 센서값 역시 원격단말로 제공되도록 하며, 운용자는 센서값을 통해 여과수단의 역세척 시기를 판단할 수 있다.
혹은, 센서를 이용함에 따라 자동으로 여과수단의 실린더와 역세배관의 밸브를 제어함으로써 자동으로 역세척이 수행되도록 할 수도 있다.
먼저, 상술된 여과수단에서 여과가 수행되는 일예를 첨부된 도면의 도 3을 통해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템의 여과 과정을 흐름도로 나타낸 것이다.
첨부된 도면에 따른 여과수단은, 여과조에는 고정판(메시 플레이트)과 유동판(메시 플레이트)의 간격이 70cm가 되도록 시설이 구성되며, 내부에 섬유상 여재를 0.6㎥(충진 높이 : 60cm) 충진한다.
이때, 우수가 유입되면, 여과조의 압착장치를 통해 플레이트 간 간격이 20cm가 되도록 하부 플레이트를 조정하여 섬유상 여재층의 간극을 제어함으로써, 우수 내의 입자성 물질을 안정적으로 압밀·심층 여과한다.
첨부된 도면의 도 3을 통해 부연하면, 초기 우수가 유입되면, 제1 처리부로 이송되고, 제1 격벽 및 제2 격벽을 통과하면서 우수에 포함된 고비중을 가지는 협잡물을 침전하여 제거하도록 한다.
이렇게 격벽을 통해 제2 처리부로 유입된 우수는 여재층을 통과하면서 압밀 여과되며, 여과된 우수는 처리수로서 배출부로 유입되고 배출부에서 배출구를 통해 배출된다.
이때, 배출부의 하단에는 수위 센서 등이 구비될 수 있으며, 배출부의 수위 변화에 기반하여 수위변화가 없으면 여과를 종료하도록 하고, 수위가 상승하는 것이 감지되면 여과공정을 지속하도록 한다.
이렇게 압밀여과됨으로 인해, 일반적으로 본 발명과 같이 섬유재질의 여과재를 사용하는 경우, 우수가 투입되면서 불규칙한 간격을 가지게 되는 여과재 사이를 통해 여과되지 못하는 물이 존재함에 큰 문제점이 존재하는데, 본 발명에서는 압밀여과를 수행함에 따라, 여과재 간의 간극을 제어할 수 있도록 한다.
부연하면, 반적으로 섬유상 여재는 단위 부피당 그 질량이 매우 작아 우수의 흐름에 따라 부상하는 특성 때문에, 초기우수 유입 시 불규칙한 여재 간극을 지니게 되고, 이에 부유물질이 여재 간극 사이를 통해 유출되는 채널 현상(Channeling Effect)이 발생한다([표 1] 참조).
Figure 112021084807396-pat00001
Figure 112021084807396-pat00002
채널현상(좌) 및 압밀여과(우)
본 발명에서는 상술된 섬유상 여재의 단점을 해결하기 위하여, 여재층에 압착장치를 통해 압착력을 일정하게 가하므로, 다양한 조건에서도 이웃한 여재 간의 간극이 조밀하게 유지되도록 하여 지속적인 압밀 여과 효과가 발생되도록 구성되었다.
이에 실제 현장에서 나타나는 다양한 저/고부하 조건과 장시간의 여과에도 안정적으로 처리 효율을 유지할 수 있어 신뢰도 있는 결과값을 얻을 수 있다.
*다만, 이러한 구조에 있어서, 제1 처리부로 이송되지 못하고 잔류되어 여과조에 잔류수가 존재하게 되고, 배출부 역시, 배출구와의 높이차로 인해 배출되지 못하고 잔류수가 존재하게 된다.
본 발명에서는 이러한 잔류수를 이용하여 역세척을 수행하도록 하며, 이는 첨부된 도면의 도 4에서 도시하고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템의 역세척 과정을 흐름도로 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 4에 의하면, 제1 펌프의 제어(원격단말의 제어)를 통해 유입부부터 제2 격벽사이에 잔류하는 잔류수 전량을 배출함으로써 제거하도록 한다.
또한, 동시에 제2 펌프의 제어(원격단말의 제어)를 통해 제2 처리부의 여재층 하부까지의 물을 배출함으로써 제거한다.
이 경우, 제2 처리부의 잔량과 배출부에만 잔류수가 존재하게 된다.
이에 따라, 유동판을 하강되도록 제어하여, 여재층의 여과재들 간의 사이가 이격될 수 있도록 이완시킨 후, 다시 상승시키는 압착동작을 3회 반복하여 여재층에 흡착된 이물질을 제거하는 1차 압착 탈리 공정을 수행하도록 한다.
이후, 다시 제1 처리부와 제2 처리부에 잔여하는 잔류수를 위의 방법과 같이 배출하여 제거하도록 한다. 이 과정에서 배출부의 역세수를 15분 간 주입하도록 하는데, 해당 역세수가 주입되는 15분 동안 여재층의 압착과 이완을 10회 반복하도록 한다.
이때, 여재층에 흡착된 이물질이 2차적으로 제거되는 2차 압착 탈리 공정이 수행된다.
상술된 역세수의 주입이 종료되면, 다시 유동판을 제어하여 여재층이 3차적으로 압착되는 탈리 공정을 수행함으로써, 여재층의 세척을 완료한다.
이후, 압착 탈리 공정으로 인해 제1 처리부와 제2 처리부에 존재하는 잔류수를 상술된 방법으로 다시 전량 배수시켜 제거하도록 한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 비점오염원처리시스템의 효율을 판단하기 위하여 수행된 실험자료를 증빙하도록 한다.
참고예 1. 섬유상 여과재의 충진 비율에 따른 처리 효율 평가
섬유상 여과재 충진 비율에 따른 처리 효율 평가를 위하여 여과선속도 20m/hr, 유입 SS 농도 250(±50)mg/L의 조건으로 1시간 동안 여과 실험을 진행하였다.
여과재 충진 비율은 [표 2]와 같이 진행하였으며, 10분 간격으로 유입수 및 유출수를 채수하여 처리 효율을 측정하였다.
구분 여과재 충진 높이(상부/하부) 압착률
P-A 60PPI : 10cm / 45PPI : 50cm 60cm → 20cm : 67%
P-B 60PPI : 20cm / 45PPI : 40cm
P-C 60PPI : 30cm / 45PPI : 30cm
실험 결과, [표 3]과 같이 45PPI 및 60PPI 여재를 각 30cm 충전한 뒤, 20cm로 압착한 P-C 조건이 평균 SS 처리 효율 86.2%로 안정적인 처리 효율을 보여줌을 확인할 수 있었다.
Figure 112021084807396-pat00003
참고예 2. 유입 농도에 따른 처리 효율 평가
유입 SS 농도를 150(±50), 250(±50), 350(±50)mg/L, 3개 구간으로 설정하여 진행하였으며, 각 단위시간별로 채수를 시행하여 처리 효율의 변화를 측정하였다.
Figure 112021084807396-pat00004
유입 SS 농도 150(±50), 250(±50), 350(±50)mg/L, 3개 구간에서의 여과 실험 진행 후 그 SS 처리 효율을 구하여 아래 [표 5] 및 [표 6]에 나타내었다.
나타난 바와 같이, 유입 SS 농도 350(±50)mg/L에서의 평균 SS 처리 효율은 85.2%, 250(±50)mg/L에서의 평균 SS 처리 효율은 85.5%, 150(±50)mg/L에서의 평균 SS 처리 효율은 85.0%로 나타났다.
구분 유입 SS 농도
(mg/L)		 유출 SS 농도
(mg/L)		 SS 처리 효율
(%)
350mg/L 최초 유출 5분 후 337.6 ~ 367.0
(352.5)		 40.2 ~ 65.0
(53.7)		 82.3 ~ 88.1
(84.8)
26분(30분) 320.7 ~ 371.0
(339.5)		 42.6 ~ 60.0
(50.6)		 83.8 ~ 86.7
(85.2)
52분(60분) 300.4 ~ 365.0
(340.7)		 30.7 ~ 68.0
(49.7)		 81.4 ~ 89.8
(85.7)
250mg/L 최초 유출 5분 후 200.1 ~ 250.7
(227.2)		 32.3 ~ 44.1
(37.5)		 78.0 ~ 86.0
(83.2)
36분(45분) 212.1 ~ 232.5
(224.4)		 20.8 ~ 35.6
(29.1)		 84.4 ~ 91.1
(87.0)
72분(75분) 220.8 ~ 256.8
(236.1)		 30.5 ~ 34.1
(31.7)		 84.6 ~ 88.1
(86.5)
150mg/L 최초 유출 5분 후 91.6 ~ 158.5
(127.2)		 18.5 ~ 25.9
(21.3)		 78.7 ~ 85.9
(82.8)
60분(60분) 118.1 ~ 187.3
(147.8)		 18.1 ~ 27.4
(22.2)		 84.7 ~ 85.4
(84.9)
120분(120분) 110.2 ~ 197.0
(152.5)		 15.4 ~ 20.5
(18.7)		 86.0 ~ 89.6
(87.4)
Figure 112021084807396-pat00005
참고예 3. 역세청 방식에 따른 손실수두 회복율 평가
역세척 공정은 고형물 부하량이 9~10kg/㎡에 도달하면 유입을 중단한 뒤 실시하였다. 역세척 방식에 따른 손실수두 회복율 평가를 위해 역세척 후 재운전 하여 여과 전 손실수두와 비교함으로써 손실수두 회복율을 도출하였다.
역세척은 압착 탈리 공정을 미포함하는 공기-수세척 방식과 압착 탈리 공정을 포함하는 압착-수세척 방식으로 나누어 실시하였으며, 유량계를 통해 역세척 수량을 조절하여 그 절감 효과를 비교 및 평가하였다.
① 압착 탈리 공정 미포함
압착 탈리 공정 미포함 역세척 방식은 일반적인 공기세척-수세척 방식으로 수행하였으며, 세척공기 주입시간을 변수로 하여 실험을 진행하였다.
미처리수를 이용한 1차 공기세척 진행 후에 정체수를 전량 배출한 뒤 하향으로 수세척이 진행되도록 구성하였으며, 수세척이 끝나면 2차 공기세척이 진행되도록 하였다.
압착 탈리 공정을 미포함하는 공기세척-수세척 방식의 경우, 15min (1차 공기세척 5min, 2차 공기세척 10min) 이상에서 역세척 후 손실수두가 65~66mm 내외로 안정적으로 나타남을 보여주었다.
이에 압착 탈리 공정을 미포함하는 역세척 방식의 최적 조건은 면적당 공기세척 수량 180.0㎥/㎡·hr, 15min / 수세척 수량 3㎥/㎡·hr, 25min임을 알 수 있다.
공기량
(㎥)		 압착 탈리 공정 미포함 비고
여과 전 수두
(mm) 		역세 전 수두
(mm) 		역세 후 수두
(mm) 		손실수두 회복율(%)
30.0 N-1 66.1 75.3 71.2 92.3 1차 공기세척 5min
2차 공기세척 5min
N-2 63.0 72.3 69.5 89.7
N-3 67.2 75.7 70.6 94.9
45.0 N-4 64.7 74.7 65.0 99.5 1차 공기세척 5min
2차 공기세척 10min
N-5 66.3 75.9 66.3 100.0
N-6 65.4 75.3 65.4 100.0
60.0 N-7 64.6 76.9 65.2 99.1 1차 공기세척 10min
2차 공기세척 10min
N-8 66.1 74.8 66.0 100.0
N-9 62.8 73.7 62.7 100.0
Figure 112021084807396-pat00006
② 압착 탈리 공정 포함
압착 탈리 공정 포함하는 역세척 방식은 1차 압착 탈리 공정 및 2차 압착 탈리 공정의 반복 횟수를 변수로 하여 실험을 진행하였다.
미처리수를 이용하여 1차 압착 탈리 공정을 진행한 후, 정체수를 전량 배출한 뒤 하향으로 수세척이 진행되도록 구성하였으며, 수세척 공정과 동시에 2차 압착 탈리 공정을 진행하여 섬유상 여재의 공극 및 여재 간 간극 사이에 포집되어 있는 입자성 오염물질이 완전 탈리되도록 진행하였다.
수세척 및 2차 압착 탈리 공정이 끝나면, 3차 압착 탈리 공정을 1회 실시하여 섬유상 여재 내부에 함유된 수분을 완전 배출시킬 수 있도록 구성하였다.
Figure 112021084807396-pat00007
압착 탈리 공정을 포함하는 역세척 방식의 경우, 총 13회(1차 압착 탈리 공정 3회 반복, 2차 압착 탈리 공정 10회 반복) 이상의 압착 조건에서는 손실수두 회복율이 100%로 나타나 여재의 공극 및 여재 간 간극 사이에 포집되어 있는 입자성 오염물질이 완벽히 탈리됨을 확인할 수 있었다.
이에 압착 탈리 공정을 포함하는 역세척 방식의 최적 조건은 면적당 수세척 수량 3㎥/㎡·hr, 15min / 압착 탈리 공정 총 13회(1차 압착 탈리 공정 3회, 2차 압착 탈리 공정 10회)임을 알 수 있다.
압착 및 이완 반복 횟수 압착 탈리 공정 포함 비고
1차 압착
탈리 공정		 2차 압착
탈리 공정		 구분 여과 전 수두
(mm) 		역세 전 수두
(mm) 		역세 후 수두
(mm) 		손실수두 회복율(%)
1회 5회 W-1 67.2 75.5 72.2 92.6 총
6회
W-2 62.1 73.3 70.3 86.8
W-3 64.5 74.8 72.0 88.4
10회 W-4 63.7 75.3 65.8 96.7 총 11회
W-5 65.3 75.9 66.0 98.9
W-6 65.2 74.7 66.7 97.7
15회 W-7 62.4 73.2 62.2 100.3 총
16회
W-8 63.0 73.5 63.4 99.4
W-9 62.8 72.1 62.0 101.3
3회 5회 W-10 66.4 75.3 69.2 95.8 총
8회
W-11 65.7 75.8 70.1 93.3
W-12 64.7 74.9 68.0 94.9
10회 W-13 63.1 73.3 63.3 99.7 총 13회
W-14 67.2 76.7 66.9 100.4
W-15 63.4 75.3 63.4 100.0
15회 W-16 64.5 76.5 64.5 100.0 총 18회
W-17 65.3 75.3 64.7 100.9
W-18 61.4 73.3 61.4 100.0
Figure 112021084807396-pat00008
압착 탈리 공정을 미포함하는 방식과 압착 탈리 공정을 포함하는 방식의 최적 역세척 조건을 각각 산정하고 1회 가동 시의 동력 소요량을 비교하였을 때, 압착 탈리 공정을 포함하는 역세척 방식의 동력 소요량은 0.96kw/일로, 압착 탈리 공정을 미포함하는 역세척 방식에 비해 약 40% 절감되었음을 확인할 수 있었다.
구 분 압착 탈리 공정 미포함 압착 탈리 공정 포함
소요 동력
(kw/일)		 수세척 0.64 0.38
공기세척 0.94 -
압착 탈리
(압착 및 이완)		 - 0.58
합계 1.58 0.96
참고예 4. 누적 연속 운전 30회에 따른 성능 평가
앞서 실시한 평가 결과를 토대로, 본 기술의 최적 운전값을 도출하여 연간 강우빈도(30회)를 고려한 장기간 운전을 실시하였다.
유입 SS 농도를 150(±50), 250(±50), 350(±50)mg/L, 3개 구간으로 설정하여 진행하였으며, 각 단위시간별로 채수하여 처리 효율의 변화를 수치화하였다.
각 구간별 유입은 고형물 부하량이 9~10kg/㎡에 도달할 때까지 수행하였으며, 이후 역세척 공정을 진행하고 재여과를 시행하였다.
eke 단위시간별로 수두를 기록하여 고형물 부하에 따른 수두 변화를 측정하였다.
Figure 112021084807396-pat00009
유입 SS 농도 350(±50)mg/L에서의 평균 SS 처리 효율은 85.0%, 250(±50)mg/L에서의 평균 SS 처리 효율은 85.1%, 150(±50)mg/L에서의 평균 SS 처리 효율은 86.1%로 나타났다.
구분 평균 유입 SS 농도
(mg/L)		 평균 유출 SS 농도
(mg/L)		 평균 SS 처리 효율
(%)
350mg/L 최초 유출 5분 후 287.0 ~ 397.0
(340.6)		 40.0 ~ 65.0
(48.3)		 82.6 ~ 89.7
(85.7)
26분(30분) 307.0 ~ 381.0
341.6		 33.0 ~ 78.0
(49.9)		 77.6 ~ 90.1
(85.3)
52분(60분) 307.0 ~ 385.0
(342.0)		 38.0 ~ 68.0
(48.6)		 80.7 ~ 90.1
(85.7)
80분(80분) 303.0 ~ 394.3
(350.0)		 43.2 ~ 72.5
(55.5)		 80.4 ~ 87.0
(84.1)
250mg/L 최초 유출 5분 후 208.0 ~ 301.0
(240.5)		 19.5 ~ 41.0
(32.5)		 81.3 ~ 91.0
(86.4)
36분(45분) 203.0 ~ 297.0
(239.6)		 21.0 ~ 42.1
(34.5)		 79.3 ~ 90.9
(85.5)
72분(75분) 199.0 ~ 291.0
(241.3)		 28.6 ~ 44.0
(33.8)		 78.4 ~ 88.4
(85.8)
110분(110분) 197.2 ~ 288.5
(249.6)		 28.9 ~ 42.7
(38.1)		 80.8 ~ 86.5
(84.6)
150mg/L 최초 유출 5분 후 103.0 ~ 199.0
(149.8)		 12.7 ~ 34.0
(23.0)		 79.6 ~ 91.0
(84.6)
60분(60분) 97.4 ~ 201.0
(150.8)		 3.9 ~ 25.0
(20.1)		 83.2 ~ 96.5
(86.7)
120분(120분) 103.6 ~ 200.0
(148.2)		 9.7 ~ 26.9
(19.2)		 78.2 ~ 90.6
(86.9)
180분(180분) 99.3 ~ 199.4
(154.7)		 13.8 ~ 35.6
(22.7)		 80.3 ~ 88.4
(85.2)
누적 연속 운전 시에 평균 SS 처리 효율이 80% 이상 유지되었으므로, 실제 현장에 설치되었을 때에도, 시설의 안정적인 운전이 가능할 것으로 판단된다.
Figure 112021084807396-pat00010
Figure 112021084807396-pat00011
한편, 상술된 바와 같이 유동판이 고정판 방향으로 상승되어 압착 여과를 수행함에 따라, 여과의 효율을 향상시키고, 역세척을 수행하도록 할 수 있으나, 보다 효율적으로 여재층에 흡착되었다가 분리되는 이물질이 유동판의 하측으로 낙하되도록 할 필요가 있다.
이를 위하여, [표 17]의 구조를 제안한다.
Figure 112021084807396-pat00012
[표 17]에 따른 구성에 의하면, 유도벽과 제2 격벽의 마주하는 일면으로는 오목하게 형성된 일측홈(유도벽)과 타측홈(제2 격벽)이 형성된다.
이때, 상기 일측홈은 타측홈에 비하여 더 짧게 구성되며, 상기 일측홈의 하측 내면에는 하방으로 더 오목한 보조홈을 형성하고, 상기 보조홈의 내측으로는 스프링이 구비되도록 구성한다.
이러한 상기 일측홈 및 타측홈의 내측으로는 'ㄷ'자 형상의 진동판이 포함되는데, 이때, 상기 진동판의 수평방향 단부는 일측홈 및 타측홈 각각으로부터 일부 노출될 수 있도록 위치된다.
또한, 상기 진동판의 내측 공간으로는 폐쇄벽이 위치되는데, 상기 폐쇄벽은 진동판의 내측 공간보다 작은 크기로 형성되며, 볼트를 이용하여 상기 진동판에 결합된다.
이때, 상기 진동판은 볼트가 관통되기 위하여 상/하 방향으로 소정의 길이를 가지는 장공이 형성된다.
또한, 상기 일측홈에 위치된 진동판은 하측 수평방향 하면이 보조홈의 스프링에 맞닿도록 위치된다.
또한, 상기 폐쇄벽은 일측에 볼트를 이용하여 고정판에 결합되도록 구성된다.
이러한 [표 17]에 따른 구성에 의하면, 상기 유동판이 압착을 수행하였다가 고정판으로부터 멀어지도록 하강하게 되면, 1차적으로 일측홈에 위치된 진동판의 하측 수평방향 단부에 충돌하게 된다.
이때, 상기 보조홈에 삽입된 스프링의 단부에 의해 일측홈의 내측 바닥면으로부터 일정간격 이격되어 있던 일측홈에 구비된 진동판이 다소 하강하게 되고, 상기 일측홈에 구비된 진동판의 하측 수평방향보다 더 하방에 위치된 타측홈에 구비된 진동판의 하측 수평방향 상면에, 상기 유동판의 다른 단부가 충돌하게 됨으로써,
충돌에 따른 진동은 물론, 시간차 충돌에 따른 진동을 발생시켜 ① 고정판과 유동판 사이의 수압이 하방으로 작용하도록 보조하고, ② 유동판 상측에 누적됨에 따라 낙하되지 못했던 이물질이, 충격에 의해 흩날리면서 유동판의 하방으로 낙하되기 유리해지도록 한다.
만약, 역세척 과정에서 역세수가 주입됨으로 인해 수중에서 충돌이 발생되지 않더라도, 1차적으로 일측홈의 진동판에 접촉되었다가 2차적으로 경사지면서 타측홈의 진동판에 접촉됨으로 인한 충격으로, 유동판 상측의 이물질 흩날림 효과는 물론, 수압의 방향제어 보조에 대한 효과를 그대로 유지할 수 있다.
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

Claims (4)

  1. 압착 탈리 공정을 포함함으로써, 역세척시 압착 탈리 공정을 미포함하는 것보다 동력 소요량이 감소되는, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템에 있어서,
    비점오염수를 유입하는 유입조와, 상기 유입조로부터 비점오염수를 이송받아 여과를 수행하는 여과조를 포함하여 구성된 여과구조를 포함하되,
    (a) 상기 유입조는,
    비점오염원이 유입되는 유입구를 포함하며, 비점오염원을 저장할 수 있도록 수조의 형상을 가지고,
    (b) 상기 여과조는,
    격벽을 이용하여 구분된 비점오염원의 침전 제거를 통해 1차 처리를 수행하는 제1 처리부와; 여과를 통해 2차 처리를 수행하는 제2 처리부와; 상기 제2 처리부에서 여과된 처리수를 배출하는 배출부;를 포함하여 구성되되,
    - 상기 제1 처리부는,
    제1 격벽 및 제2 격벽이 포함되며, 유입구 방향에서부터 제2 격벽 후단의 여과조을 경계짓는 유도벽까지의 영역으로서, 제1 격벽과 제2 격벽을 포함하되,
    상기 제1 격벽은 상방 또는 하방 중 어느 하나 이상의 방향에 홀 형상의 영역을 구비하여, 유입된 우수가 제2 격벽 방향으로 이송되도록 하고,
    상기 제2 격벽은 제1 격벽 방향에서 유입된 우수가 월류되어 제2 처리부로 이송될 수 있도록 하기 위하여, 유입구의 높이보다 낮거나 동일한 높이를 가지도록 구성되며,
    상기 유도벽은 제1 처리부로부터 이송된 비점오염수가 하방으로 유입되도록 유도하는 기능을 위하여, 맨 하측에 이송을 위한 홀 형상의 영역이 구비되고,
    - 상기 제2 처리부는,
    배출부와 분리벽으로 구분되되, 상기 유도벽에서부터 분리벽까지의 영역으로서,
    상기 제2 처리부의 유도벽과 분리벽 사이에는 2차 여과구성이 구성되되,
    상기 2차 여과구성은,
    유도벽과 분리벽 사이에 고정 결합되되, 일측에 다수의 통공을 가지도록 구성된 고정판과;
    상기 고정판과 마찬가지로 다수의 통공을 가지고, 고정판의 하측에 위치되며, 상기 여과조의 외측에 구비된 실린더에 의해 압착 또는 이완되고, 상기 유도벽과 분리벽의 마주하는 면을 따라, 실린더의 구동에 의해 상/하 방향으로 유동되는 유동판;을 포함하고,
    상기 고정판과 유동판 사이의 공간에는 다수의 여과재가 수용되어 여과층을 이루도록 구성되되,
    상기 여과재는, 상기 유동판이 고정판으로 인접했을 때 압축되었다가, 유동판이 고정판으로부터 멀어지면 형상 복구가 용이한 재질의 여과재를 가지고,
    상기 유도벽과 제2 격벽의 마주하는 일면에는 오목하게 형성된 일측홈과 타측홈이 각각 형성되되,
    상기 일측홈은 타측홈에 비하여 더 짧게 구성되며, 상기 일측홈의 하측 내면에는 하방으로 더 오목한 보조홈을 형성하고, 상기 보조홈의 내측으로는 스프링이 구비되도록 구성하며,
    상기 일측홈 및 타측홈의 내측으로는 'ㄷ'자 형상의 진동판이 포함되되, 상기 진동판의 수평방향 단부는 일측홈 및 타측홈 각각으로부터 일부 노출될 수 있도록 위치되고,
    상기 진동판의 내측 공간으로는 폐쇄벽이 위치되는데, 상기 폐쇄벽은 진동판의 내측 공간보다 작은 크기로 형성되며, 볼트를 이용하여 상기 진동판에 결합되고,
    상기 진동판은 볼트가 관통되기 위하여 상/하 방향으로 소정의 길이를 가지는 장공이 형성되며,
    상기 일측홈에 위치된 진동판은 하측 수평방향 하면이 보조홈의 스프링에 맞닿도록 위치되고,
    상기 폐쇄벽은 일측에 볼트를 이용하여 고정판에 결합되도록 구성됨에 따라,
    상기 유동판이 압착을 수행하였다가 고정판으로부터 멀어지도록 하강하게 되면, 1차적으로 일측홈에 위치된 진동판의 하측 수평방향 단부에 충돌하게 되고, 상기 보조홈에 삽입된 스프링의 단부에 의해 일측홈의 내측 바닥면으로부터 일정간격 이격되어 있던 일측홈에 구비된 진동판이 다소 하강하게 되고, 상기 일측홈에 구비된 진동판의 하측 수평방향보다 더 하방에 위치된 타측홈에 구비된 진동판의 하측 수평방향 상면에, 상기 유동판의 다른 단부가 충돌하게 됨으로써,
    충돌에 따른 진동은 물론, 시간차 충돌에 따른 진동을 발생시켜 ① 고정판과 유동판 사이의 수압이 하방으로 작용하도록 보조하고, ② 유동판 상측에 누적됨에 따라 낙하되지 못했던 이물질이, 충격에 의해 흩날리면서 유동판의 하방으로 낙하되기 유리해지도록 하며,
    - 상기 배출부에는 배출부에서부터 구성되어 제2 처리부의 고정판 상측에서 하방으로 분사노즐이 형성되도록 구성된 분사배관을 더 포함하도록 구성되되,
    상기 분사배관은 배출부에 구비된 제3 펌프에 의해 배출부에 수용된 처리수를 분사노즐을 통해 분사하며,
    - 상기 유입조 또는 배출부의 공간에는 수질 자동 측정센서가 구비되도록 구성하되, 상기 센서는 유입된 비점오염수와 여과 처리까지 수행된 처리수 상의 수질오염물질을 검출하여 수질 자동 측정센서 값을 출력하고,
    상기 센서값은 원격단말로 제공되어 여과수단의 역세척 시기의 판단 근거가 되도록 하며,
    - 제1 처리부, 제2 처리부 및 배출부 중 선택된 어느 하나 이상의 영역의 내부 상측에는 카메라를 구비하도록 구성하되,
    상기 카메라는 비점오염수 또는 처리수의 상태 및 시설 내부의 상태를 눈으로 확인할 수 있도록 하는 영상을 원격단말에 제공함으로써, 원격단말을 관리하는 운용자로 하여금 여과수단의 역세척 시기 및 준설 시점을 판단하도록 하는 것을 특징으로 하는, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비점오염원처리시스템의 여과는,
    초기 우수가 유입되면, 제1 처리부로 이송되고, 제1 격벽 및 제2 격벽을 통과하면서 우수에 포함된 고비중을 가지는 협잡물을 침전하여 제거하도록 하고,
    상기 격벽을 통해 제2 처리부로 유입된 우수는 여재층을 통과하면서 압밀 여과되며, 여과된 우수는 처리수로서 배출부로 유입되고 배출부에서 배출구를 통해 배출하도록 하되,
    상기 배출부의 배출부의 수위 변화에 기반하여 수위변화가 없으면 여과를 종료하도록 하고, 수위가 상승하는 것이 감지되면 여과공정을 지속하도록 하되,
    유동판이 고정판에 인접하도록 제어함으로써 압밀여과가 수행됨으로써,
    우수가 투입되면서 불규칙한 간격을 가지게 되는 여과재 사이공간을 제거하는 간극제어를 수행하여, 여과재의 부유로 인해 간극 사이로 우수가 유출되는 채널 현상(Channeling Effect)을 방지하고,
    상기 비점오염원처리시스템의 역세척은,
    제1 펌프의 제어를 통해 유입부부터 제2 격벽사이에 잔류하는 잔류수 전량을 배출함으로써 제거하고, 동시에 제2 펌프의 제어를 통해 제2 처리부의 여재층 하부까지의 물을 배출함으로써 제거하고,
    유동판이 하강되도록 제어하여, 여재층의 여과재들 간의 사이가 이격될 수 있도록 이완시킨 후, 다시 상승시키는 압착동작을 3회 반복하여 여재층에 흡착된 이물질을 제거하는 1차 압착 탈리 공정을 수행하도록 하고,
    이후, 1차 압착 탈리 공정으로 인해 발생된 제1 처리부와 제2 처리부에 잔여하는 잔류수를 배출하여 제거한 뒤, 배출부의 역세수를 15분 간 주입하고,
    상기 역세수가 주입되는 15분 동안 여재층의 압착과 이완을 10회 반복하여, 여재층에 흡착된 이물질이 2차적으로 제거되는 2차 압착 탈리 공정을 수행하며,
    이후, 역세수의 주입이 종료되면, 다시 유동판을 제어하여 여재층이 3차적으로 압착되는 탈리 공정을 수행함으로써, 여재층의 세척을 완료하고,
    3차 압착 탈리 공정으로 인해 제1 처리부와 제2 처리부에 존재하는 잔류수를 배수시켜 제거함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 여과재는,
    폴리우레탄으로서, 정방형으로 커팅 가공된 45PPI 또는 60PPI 공극의 담체를 사용하되,
    45PPI 또는 60PPI 중 한 개 내지 복수의 여과재를 40~70cm 충전한 뒤, 10~30cm로 압착한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 여과구조를 원격으로 제어할 수 있도록 하는 원격단말을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유동상 필터층에서의 압밀 및 이완 기술을 구성한 비점오염원처리시스템.
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