KR102553940B1

KR102553940B1 - 활성탄을 내장한 수처리시설

Info

Publication number: KR102553940B1
Application number: KR1020220189497A
Authority: KR
Inventors: 홍봉창; 심인태
Original assignee: 주식회사 피앤아이휴먼코리아
Priority date: 2022-12-29
Filing date: 2022-12-29
Publication date: 2023-07-11
Also published as: KR20240106915A; KR102553940B9

Abstract

본 개시는 활성탄을 내장한 수처리시설에 관한 것으로서, 전처리조와 여과조를 포함하는 구조물과, 여과조 내에 배치되고, 월류수를 반경방향으로 여과하는 동심의 다수의 필터를 포함하는 원통형 필터모듈부, 상기 필터모듈부를 통해 여과된 처리수를 외부로 배출하는 배수 위어, 상기 배수 위어와 필터모듈부 사이에 배치되고, 개방된 하단을 통해 처리수를 유동시킬 수 있는 구획벽, 및 활성탄부를 포함하여, 상기 활성탄부를 통해 잔존 유해물질을 추가로 흡착시켜 여과할 수 있다.

Description

활성탄을 내장한 수처리시설{Water treatment facility including an activated carbon filter}

본 개시는 활성탄을 내장한 수처리시설에 관한 것이다.

우리 주변에서 발생하는 여러 가지 오염물질은 점오염물질과 비점오염물질로 나눌 수 있다. 점오염물질은 일반 가정이나 공장 등에서 발생하는 생활하수나 산업폐수 등과 같이 발생지점이 뚜렷하고 한정된 곳에서 배출되는 오염물질이다. 또한, 비점오염물질은 상가, 양식장, 야적장, 농경지나 목초지 또는 산림지나 도로(道路)와 같이 오염지역이 정해지지 않은 광범위한 지역에서 발생하는 오염물질이다.

비점오염물질에는 예컨대 농지에 살포된 비료나 농약, 축사 유출물, 먼지와 중금속, 병원성 미생물, 유기화합물, 방사성 물질 등이 있으며, 먼지와 쓰레기 등으로 머물러 있다가, 비가 올 때 초기 우수(雨水)에 씻겨 대기중의 오염물질과 상업, 공업, 주택단지 및 도로면의 오물, 먼지, 오일, 흙, 모래 등을 포함한 상태로 주변의 하천이나 지하수로 흘러 들어가 환경오염에 막대한 지장을 초래한다.

따라서, 초기 우수가 하천이나 지하수로 바로 흘러들어가는 것을 차단하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해, 최근에 조성되는 신도시나 택지지구 또는 오염이 심한 지역에는 비점오염물질에 의한 환경오염을 방지하기 위한 다양한 종류의 비점오염 저감시설이 적용된다. 이러한 비점오염 저감시설은 수처리시설의 하나로서 비점오염물질이 섞여 있는 초기 우수와 강우시 미처리 하수 월류수(Combined Sewer Overflows; CSOs, Sanitary Sewer Overflows; SSOs)를 그 내부로 통과시키며 우수 속의 오염물질을 걸러내어 어느 정도 정화된 상태로 내보내는 역할을 한다.

한편, 이러한 오염물질을 걸러내어 어느 정도 정화된 처리수는 초기 우수에 비해 비점오염물질이 큰 비율로 감소 되지만, 처리수 내에 남아있는 잔류농약, 페놀류 등의 미량의 유해물질, 합성세제, 등은 여과되지 않은 상태로 다시 하천이나 지하수로 흘러들어갈 수 있고, 또한 악취를 유발할 수 있다.

따라서, 이러한 처리수에 남아있는 유해물질을 추가로 여과 처리할 수 있는 수처리시설의 여과 성능 개선이 필요하다.

대한민국 등록특허공보 제10-0823236호

본 개시의 목적은 활성탄을 내장한 수처리시설을 제공하는 것이다.

본 개시의 일 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설은, 바닥부, 상기 바닥부 테두리에서 수직으로 이어지는 벽부, 및 상기 벽부를 덮는 천장부로 형성된 내부 공간을 포함하는 구조물; 상기 구조물 내부 일측에 형성되고, 입수관을 통해 구조물 내부로 유입된 월류수를 통과시키며 여과하는 전처리조; 상기 전처리조와 격벽으로 분리된 여과조 내에 위치하고, 상기 전처리조로부터 전달받은 월류수를 하부로부터 공급받고, 월류수가 상부로 차오르며 반경방향으로 통과하는 동심의 다수의 필터를 포함하는 원통형 필터모듈부; 상기 구조물의 여과조의 내측을 둘러 설치되며, 벽부에서 일정거리 이격된 수직벽과 상기 수직벽과 벽부를 이어주는 바닥면으로 상부가 개방된 공간을 형성하며, 상기 필터모듈부를 통해 여과된 처리수를 받아 배수관을 통해 구조물 외부로 배출하는 배수 위어; 상기 배수 위어와 필터모듈부 사이에 배치되고, 하단이 개방되어 하단을 통해 처리수를 유동시킬 수 있는 구획벽; 및 상기 구획벽과 벽부 사이에서 구획벽의 하단부로부터 배수 위어 바닥면까지 형성되고 입상 활성탄으로 구성된 활성탄부;를 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 활성탄부의 상부면 및 하부면에는 입상 활성탄의 입경보다 작은 직경의 다수의 통수공을 포함하는 다공판이 배치될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 활성탄부의 상부면에 배치된 다공판은 구조물의 바닥부와 평행하게 배치되고, 활성탄부의 하부면에 배치된 다공판은 바닥부에 대해 경사지게 배치될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 구획벽은 구획벽의 하단부와 벽부를 이어주는 바닥면을 포함하고, 상기 활성탄부의 상부면에는 입상 활성탄의 입경보다 작은 직경의 다수의 통수공을 포함하는 다공판이 배치되고, 상기 구획벽의 하단부에 근접한 면 전체를 둘러 일정한 높이의 다공판이 형성될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 구획벽은 구획벽의 가로방향으로 길게 연장된 직사각형 개구 형태의 월류 개구를 포함할 수 있다.

본 개시의 다른 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설은 바닥부, 상기 바닥부 테두리에서 수직으로 이어지는 벽부, 및 상기 벽부를 덮는 천장부로 형성된 내부 공간을 포함하는 구조물; 상기 구조물 내부 일측에 형성되고, 입수관을 통해 구조물 내부로 유입된 월류수를 통과시키며 여과하는 전처리조; 상기 전처리조와 격벽으로 분리된 여과조 내에 위치하고, 상기 전처리조로부터 전달받은 월류수를 하부로부터 공급받고, 월류수가 상부로 차오르며 반경방향으로 통과하는 동심의 다수의 필터를 포함하는 원통형 필터모듈부; 상기 구조물의 여과조의 내측을 둘러 설치되며, 벽부에서 일정거리 이격된 수직벽과 상기 수직벽과 벽부를 이어주는 바닥면으로 상부가 개방된 공간을 형성하며, 상기 필터모듈부를 통해 여과된 처리수를 받아 배수관을 통해 구조물 외부로 배출하는 배수 위어; 및 상기 배수 위어의 상부가 개방된 공간을 채우는 입상 활성탄으로 구성된 활성탄부;를 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 배수 위어는 배수 위어의 수직벽에서 일정 거리 이격되어 설치되고, 하단이 개방되어 하단으로 처리수가 유동하는 가이드벽을 포함할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 활성탄부의 상부면에는 입상 활성탄의 입경보다 작은 직경의 다수의 통수공을 포함하는 다공판이 배치될 수 있다.

일 구현예에 따르면, 상기 배수관의 중심 높이는 배수 위어의 수직벽 높이와 같거나 낮고, 상기 가이드벽의 상단 높이는 배수 위어의 수직벽 높이보다 높을 수 있다.

본 개시의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 개시에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 통해 여과조 내로 유입된 월류수를 관형 필터부를 통과시켜 효과적으로 여과시킬 뿐만 아니라 활성탄부를 통과시켜 추가로 월류수에 남아있는 유해물질을 흡착시켜 여과할 수 있다. 이러한 수처리시설로부터 배출되는 처리수는 주변 하천이나 지하수로 유입되더라도 환경오염원으로 작용하기 어렵고 더불어 악취 감소로 이어질 수 있다. 본 개시에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설은 여과조 내측의 4면을 둘러 활성탄부를 포함하여, 처리수와 동시에 접촉하게 되는 흡착 면적이 넓어지게 되어 마치 병렬 처리되는 효과를 야기할 수 있으므로 처리 효율이 증대되고, 외부에 추가로 활성탄 처리시설을 설치하는 것보다 활성탄부를 내장하므로 더욱 컴팩트하게 설계될 수 있어서 소요되는 부지면적을 최소화할 수 있는 추가적인 효과가 있다.

도 1은 본 개시의 일 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 개략적으로 도시한 부분절개 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 3은 본 개시의 다른 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 4는 본 개시의 또 다른 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 개략적으로 도시한 부분절개 사시도이다.
도 5는 본 개시의 또 다른 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 개략적으로 도시한 종단면도이다.

본 개시의 목적, 장점, 및 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 구현예들로부터 더욱 명백해질 것이나, 본 개시가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도면의 구성요소들에 참조부호를 부여함에 있어서, 동일한 구성 요소들은 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호가 부여되고, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조부호가 부여됨에 유의하여야 한다.

본 개시의 일 구현예를 설명하기 위해 사용한 용어는 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다는 것을 알아야 한다.

본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

"일(one)", "다른(other)", "또 다른(another)", "제1(first)", "제2(second)" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

본 문서에 기재된 구현예 및 첨부된 도면은 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 개시는 구현예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 개시의 일 구현예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 설명하기 위한 것으로서, 도 1은 수처리시설의 내부 구성을 설명하기 위한 부분절개된 사시도이며, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설의 종단면을 나타낸다.

기본적으로 본 실시예에 따른 수처리시설은 비점오염원을 처리하기 위한 지역에 설치되어 특히 초기우수시 빗물에 섞여 있는 비점오염물질을 효과적으로 걸러 제거하는 역할을 하며 그 규모는 필요에 따라 얼마든지 달라질 수 있다. 아울러 지표면을 흐르는 우수를 받아 정화하는 것이므로 우수를 받을 수 있도록 지표면보다 고도가 낮게 지중에 매립 설치된다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 구현예에 따른 수처리시설은 내부 공간을 제공하는 박스의 형태의 콘크리트 구조물(10)로 이루어지고, 상기 구조물(10)은 구조물(10)의 내부 일측에 배치되어 입수관을 통해 구조물(10) 내부로 유입되는 월류수를 통과시켜 1차 처리하는 전처리조(P)와, 상기 전처리조(P)와 격벽으로 격리되는 여과조(F)를 포함한다. 상기 여과조(F)는 상기 전처리조를 통과한 월류수를 그 하부로 받아들인 후 반경방향으로 통과시켜 2차 처리하는 필터모듈부(20), 및 상기 필터모듈부(20)를 통과한 처리수를 배수관을 통해 구조물(10)의 외부로 배출하기 위한 배수 위어(30)를 포함한다.

상기 구조물(10)은 지표면 아래로 굴착된 공간의 바닥에 시공되며 수평의 지지면을 제공하는 바닥부와, 상기 바닥부의 테두리에 고정되며 수직의 벽을 이루는 벽부와, 상기 벽부의 상부를 덮는 천장부(미도시)로 이루어진다. 상기 천장부 위로는 굴착토가 덮일 수 있다. 상기 구조물 바닥부에는 피트(pit)가 시공될 수 있다. 상기 피트 내에는 펌프가 설치되어 비가 그친 후 전처리조(P) 또는 여과조(F) 내에 고인 물을 구조물(10) 외부로 배출할 수 있다. 또한, 상기 구조물(10)의 내측 벽부에는 배수 위어(30)가 설치된다. 상기 구조물(10)은 일측 벽부를 관통하게 설치된 입수관을 포함하고, 이를 통해 구조물(10) 외부의 월류수를 구조물(10) 내부의 전처리조(P)로 유도한다. 여기서, 월류수는 비점오염물질을 포함한 초기 우수나 하수 또는 오수 등과 같은 모든 오염된 물을 포함한다.

상기 전처리조(P)는 격벽에 의해 격리된 1차 및 2차 처리부로 이루어질 수 있다. 상기 전처리조(P)는 외부에서 유입되는 월류수에 포함된 담배꽁초, 낙엽, 또는 기타 일반 쓰레기와 같은 대체적으로 큰 크기의 오염물질을 1차로 걸러내는 역할을 한다. 따라서, 상기 전처리조(P)는 조목 스크린 및 상기 조목 스크린보다 작은 크기의 다수의 세목 스크린, 타공 스크린을 임의로 조합하여 배치할 수 있다. 타공 스크린은 다수의 관통구멍을 천공한 파형(波形) 판상부재일 수 있다.

상기 전처리조(P)에서 1차 처리된 월류수는 전처리조와 배관을 통해 연결된 필터모듈부(20)로 유동한다. 상기 월류수는 연결 배관을 통해 필터모듈부(20) 하부로부터 필터모듈부(20)를 거쳐 반경방향으로 여과되어 여과조(F)로 흘러들어간다.

상기 필터모듈부(20)는 전처리조(P)로부터 필터모듈부(20)로 월류수를 통과시키는 연결 배관, 상기 연결 배관과 연결되는 상부가 넓고 하부가 좁은 원추형 몸체, 상기 원추형 몸체의 상단 가장자리 둘레를 따라 반경방향으로 연장되는 환형 지지판, 상기 환형 지지판 위에 지지 고정되는 관형의 필터부, 및 상기 관형 필터부에서 반경방향으로 이격 배치된 다수의 미세메쉬 필터부를 포함한다. 여기서, 상기 다수의 미세메쉬 필터부는, 예컨대, 반경방향으로 일정거리 이격된 2개의 제1 및 제2 미세메쉬필터를 포함할 수 있고, 제2 미세메쉬필터의 상단 높이가 제1 미세메쉬필터의 상단 높이보다 낮고, 상기 관형의 필터부와 미세메쉬 필터부는 동심으로 형성된다. 상기 필터모듈부(20)는 환형 지지판의 상면에 고정된 상태로, 상기 원추형 몸체를 거쳐 상부로 차오르는 월류수를 그 반경방향으로 통과시키며 정화처리한다.

바람직하게는, 상기 여과조(F)는 상기 필터모듈부(20)의 상부에 설치되며 필터모듈부(20)를 역세척(逆洗滌)하기 위한 필터세척부(50)를 포함할 수 있다. 아울러, 상기 필터세척부를 통해 세척된 후 오염물질을 포함하는 물을 배수하기 위한 배수 장치를 추가로 포함할 수 있으며, 예컨대 오염물질을 포함하는 역세된 물은 상기 필터모듈부(20)의 지지판 하부에 형성된 관통공을 통해 구조물 외부로 배출될 수 있다.

상기 구조물(10)의 여과조(F)는 상기 필터모듈부(20)를 통과하여 여과 처리를 마친 처리수가 모여 임시 저장되는 수조이다. 상기 여과조(F)에 모여 있는 처리수는 배수 위어(30)를 넘어 배수관을 통해 외부로 배출된다. 상기 배수 위어(30)는 여과조(F)에서 처리를 마친 처리수를 넘겨받아 배수관으로 유도하는 부재로서, 여과조(F)의 벽면 내측 사방 전체를 둘러 설치되고, 벽부에서 일정거리 이격되는 수직벽과 상기 수직벽과 직교하며 수직벽과 벽부를 이어주는 바닥면을 통해 상부가 개방된 공간을 형성한다.

필터모듈부(20)를 통과한 물이 배수 위어(30)로 원활히 넘어가 배수될 수 있도록 상기 구조물(10)의 바닥부로부터 배수 위어(30)까지(즉, 배수 위어의 수직벽까지)의 높이는 필터모듈부(20)의 반경방향 최외곽 필터인 제2 미세메쉬필터의 상단부의 높이보다 낮게 설계될 수 있다. 이러한 배수 위어(20)와 제2 미세메쉬필터의 상단부 사이의 높이 차이는 수처리시설의 크기나 요구 수처리능력에 따라 달라질 수 있다.

상기 구조물(10)은 구조물(10)의 천장부에서 시작하여 바닥부를 향해 연장되고, 여과조(F) 중심부에 배치된 필터모듈부(20) 전체를 둘러싸고 있는 구획벽(40)을 포함할 수 있다. 상기 구획벽(40)은, 구조부(10)의 벽부에 설치된 배수 위어(30)에서 일정 거리 이격되고, 여과조(F)의 필터모듈부(20)의 반경방향 최외곽 가장자리에서 일정 거리 이격되어 있다. 상기 구획벽(40)의 하단부는 구조물(10)의 바닥부까지 이어지지 않고 바닥부에서 일정 거리 이격되어 있다. 즉, 상기 구획벽(40)은 하단이 개방된 형태로서 개방된 하단을 통해 처리수가 유동할 수 있다.

상기 구획벽(40)과 구조물(10)의 벽부 사이에는 활성탄부(60)가 형성될 수 있다. 구획벽(40)과 벽부 사이에서 상기 활성탄부(60)의 높이는 구획벽(40)의 하단부로부터 배수 위어(30)의 바닥면까지 이어진다. 예컨대, 상기 활성탄부(60)의 높이는 요구 수처리용량에 따라 달라질 수 있다.

상기 활성탄부(60)는 예컨대 0.5 내지 2.5 mm, 평균 1.1 - 1.6 mm의 입경을 가진 입상 활성탄을 포함할 수 있고, 활성탄부(60)의 활성탄 입경은 흡착 성능 및 시간 등을 고려하여 더욱 큰 크기의 활성탄을 선택할 수 있다.

상기 활성탄부(60)의 상단부와 하단부는 활성탄부의 활성탄 입경보다 작은 직경의 통수공을 포함하는 다공판(61)이 배치될 수 있다. 즉, 처리수가 활성탄부(60)를 통과하는 방향의 면에서 처리수는 통과할 수 있지만 활성탄이 처리수와 함께 빠져나가 유실되지 않도록 활성탄의 입경보다 작은 크기의 통수공을 다수 포함하고 있는 다공판(61)이 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 다공판(61)은 활성탄부(60)의 상단부와 하단부 모두에 배치될 수 있고, 또는 활성탄부의 하단부에만 배치될 수 있다.

상기 다공판(61)은 스테인리스 스틸과 같은 금속 재질의 판상부재일 수 있고, 판재에 다수의 통수공을 포함하는 형태일 수 있다. 다공판(61)은 예컨대 스테인리스 재질의 그물망의 형태일 수 있고, 활성탄부(60)의 상단면에는 그물망 형태의 다공판(61)을 배치하고 하단면에는 다수의 통수공을 포함하는 판재 형태의 다공판(61)을 배치할 수 있다.

상기 활성탄부(60)의 입상 활성탄은 카트리지 또는 전용 용기 내에 담겨 소분된 상태로 활성탄부(60) 내에 배치될 수 있다. 입상 활성탄을 수용하고 있는 카트리지는 활성탄부(60)의 크기와 형상에 따라 다양한 형태를 가질 수 있고, 활성탄부(60) 내에 적재되는 방식으로 배치될 수 있으며, 카트리지 또는 전용 용기는 상기 다공판(61)과 같이 다수의 통수공이 형성된다. 이러한 카트리지 형식을 통해 사용 후 활성탄을 주기적으로 교체하거나 재생할 경우, 보다 빠르고 쉽게 꺼내고 배치할 수 있다.

상기 구획벽(40)은 월류 개구(41)를 포함할 수 있다. 상기 활성탄부(60)의 처리 용량 이상의 우수가 유입되어 활성탄부(60)의 기능이 어려워지는 경우 구획벽(40)에 형성된 월류 개구(41)를 통해 배수 위어(30)로 이어져 배수관으로 배수될 수 있다. 상기 월류 개구(41)는 필터모듈부(20)의 제2 미세메쉬필터의 높이보다 낮을 수 있다. 즉, 월류 개구(41)의 높이는 구조물(10)의 바닥부로부터 제2 미세메쉬필터의 상단부까지의 높이보다 낮을 수 있다. 또한, 월류 개구(41)의 높이는 상기 배수 위어(30)의 높이보다 높을 수 있다. 즉, 월류 개구(41)의 높이는 제2 미세메쉬필터의 상단부 높이보다 낮고 배수 위어(30)의 높이보다 높게 설계될 수 있다.

상기 구획벽(40)의 월류 개구(41)는 구획벽(40)의 가로방향으로 길게 연장된 직사각형 개구 형태일 수 있고, 구획벽(40)의 전체 면에 걸쳐 하나 이상 형성될 수 있고, 예컨대, 배수관이 설치된 방향의 면에만 형성될 수 있다.

본 개시의 일 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설에서, 월류수는 구조물(10)의 입수관을 통해 유입되어 전처리조(P)를 거쳐 필터모듈부(20)에서 여과 처리를 거친 후 여과조(F)에 저장된다. 이때, 여과된 처리수는 필터모듈부(20)로부터 구조물(10)의 바닥부와 구획벽(40) 사이를 통과하여 활성탄부(60)를 통과하며 활성탄을 통한 흡착 여과를 거치면서 유동하고, 이후 배수 위어(30)를 지나 배수관으로 배수되게 된다.

도 3은 다른 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 개략적으로 도시한 종단면도이다. 도 3에 나타낸 구현예는 배수 위어(30) 내에 활성탄부(60)를 포함할 수 있다. 즉, 배수 위어(30) 내에 입상 활성탄 또는 입상 활성탄을 내장한 카트리지를 배치할 수 있다. 활성탄부(60)는 배수 위어(30)의 바닥면에서 일정 높이로 형성되고, 예컨대, 배수관의 하단부까지 형성될 수 있다. 활성탄부(60)의 상단면은 다공판(61)으로 덮여 있어 활성탄의 유실을 막을 수 있다. 상기 다공판(61)에 형성된 통수공은 활성탄의 입경보다 작다. 상기 배수 위어(30)의 바닥면에서 활성탄부(60)의 상단면까지의 높이(즉, 활성탄부(60)의 두께) 및 배수 위어(30)의 수직벽과 구조물 벽부 사이의 거리(즉, 활성탄부(60)의 폭)는 수처리시설의 처리 용량에 따라 달라질 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배수 위어(30) 내에는 배수 위어(30)의 수직벽에서 일정 거리 이격되어 설치되고 하단이 개방된 가이드벽이 형성될 수 있다. 상기 가이드벽은 배수 위어(30)를 넘어 유입되는 물을 배수 위어(30)의 하부로 가이드하는 역할을 하며, 이를 통해 배수 위어(30) 내에서 보다 원활하게 처리수가 유동하는 것을 도울 수 있다.

상기 배수관의 중심 높이는 배수 위어의 수직벽 높이보다 낮거나 같을 수 있고, 상기 가이드벽의 상단 높이는 배수 위어(30)의 수직벽 높이보다 높을 수 있다. 이를 통해, 처리수는 배수 위어(30) 내의 활성탄부(60)를 아래 위로 유동하며 배수관으로 원활하게 배수될 수 있다.

도 3의 구현예에서, 입수관을 통해 수처리시설로 유입된 월류수는 전처리조(P)를 통과하며 1차로 여과되고, 필터모듈부(20)에서 여과 처리를 거친다. 처리된 물, 즉 처리수는 여과조(F)에 저장되고, 이 처리수는 배수 위어(30)를 거쳐 활성탄부(60)를 채우게 된다. 처리수는 가이드벽에 의해 활성탄부(60) 하부로 유도되고 다시 하부에서 상부로 유동하여 배수관으로 흘러나가게 된다. 이때 구조물(10) 전체를 둘러싸며 형성된 배수 위어(30) 내의 활성탄부(60)는 활성탄을 통해 추가로 물을 흡착 여과시키는 역할을 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시의 활성탄부(60)의 활성탄은 사용 중 유기물이 활성탄에 달라붙어 흡착 성능이 떨어지거나 능력을 잃었을 때, 활성탄에서 유기물과 같은 흡착물질을 제거하는 재생 공정을 통해 재사용할 수 있다. 이러한 활성탄 재생을 위해 본 개시의 활성탄부(60)는 활성탄부(60) 내로 펜톤 용액(예컨대, 10 mmol/L 내지 1,000 mmol/L 농도 범위의 H₂O₂ 및 2.5 mmol/L 내지 30 mmol/L의 농도 범위의 Fe² ⁺를 포함)을 공급하고, 및/또는 초음파(예컨대, 40 kHz 내지 750 kHz)를 인가하여, 활성탄으로부터 유기물을 박리하기 위한 초음파 및 용액 유출입 수단을 더욱 포함할 수 있다.

도 4는 또 다른 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 개략적으로 도시한 것으로서, 도 4를 참조하면, 여기서 구획벽(40)은 구획벽(40)의 하단부와 벽부를 이어주는 바닥부를 포함할 수 있고, 상기 구획벽(40)의 하단부에 근접한 위치의 전체 면을 둘러 일정 높이의 다공판(61)이 형성될 수 있다. 여과조(F) 내의 처리수가 구획벽(40)의 하단부의 다공판(61)을 통해 측면방향으로 활성탄부(60)로 유동하며 활성탄부(60)를 통과할 수 있고, 이후 배수 위어(30)를 넘어 배수관으로 배출될 수 있다.

도 5는 또 다른 구현예에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설을 개략적으로 도시한 것으로서, 도 5를 참조하면, 활성탄부(60)의 상부면에는 구조물의 바닥부와 평행하게 다공판(61)이 배치될 수 있고, 활성탄부(60)의 하부면에는 다공판(61)이 바닥부에 대해 경사지게, 예컨대, 바닥면에 대해 45도 경사의 기울기로 배치될 수 있다. 이를 통해, 처리수는 활성탄부(60) 하부면의 경사지게 배치된 다공판(61)을 통해 활성탄부(60)와 보다 넓은 면적으로 접촉하며 활성탄부로 유입될 수 있다.

본 개시에 따른 활성탄을 내장한 수처리시설은 여과조 내측의 4면 전체를 둘러 활성탄부를 포함하고 있어서, 처리수와 동시에 접촉하게 되는 흡착 면적이 넓어지게 되어 마치 처리수가 병렬로 여과되는 효과를 야기할 수 있으므로 처리 효율이 증대되고, 활성탄의 수명이 길어질 수 있고, 수처리시설 내에 활성탄부를 내장하고 있기 때문에 추가로 활성탄 처리시설을 설치하는 것보다 더욱 컴팩트하게 설계될 수 있어서 소요되는 부지면적을 최소화할 수 있는 효과를 야기할 수 있다.

이상 본 개시를 구체적인 구현예를 통하여 상세히 설명하였다. 구현예는 본 개시를 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 본 개시의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 개시의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 개시의 영역에 속하는 것으로 본 개시의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10: 구조물
20: 필터모듈부
30: 배수 위어
40: 구획벽
50: 필터세척부
60: 활성탄부
P: 전처리조
F: 여과조

Claims

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바닥부, 상기 바닥부 테두리에서 수직으로 이어지는 벽부, 및 상기 벽부를 덮는 천장부로 형성된 내부 공간을 포함하는 구조물;
상기 구조물 내부 일측에 형성되고, 입수관을 통해 구조물 내부로 유입된 월류수를 통과시키며 여과하는 전처리조;
상기 전처리조와 격벽으로 분리된 여과조 내에 위치하고, 상기 전처리조로부터 전달받은 월류수를 하부로부터 공급받고, 월류수가 상부로 차오르며 반경방향으로 통과하는 동심의 다수의 필터를 포함하는 원통형 필터모듈부;
상기 구조물의 여과조의 내측을 둘러 설치되며, 벽부에서 일정거리 이격된 수직벽과 상기 수직벽과 벽부를 이어주는 바닥면으로 상부가 개방된 내부 공간을 형성하며, 상기 필터모듈부를 통해 여과된 처리수를 받아 배수관을 통해 구조물 외부로 배출하는 배수 위어; 및
상기 배수 위어의 내부 공간을 채우는 입상 활성탄으로 구성된 활성탄부;를 포함하고,
상기 배수 위어는 배수 위어의 수직벽에서 일정 거리 이격되어 설치되고, 하단이 개방되어 하단으로 처리수가 유동하는 가이드벽을 포함하는, 활성탄을 내장한 수처리시설.
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청구항 6에 있어서,
상기 활성탄부의 상부면에는 입상 활성탄의 입경보다 작은 직경의 다수의 통수공을 포함하는 다공판이 배치되는, 활성탄을 내장한 수처리시설.
청구항 8에 있어서,
상기 배수관의 중심 높이는 배수 위어의 수직벽 높이보다 낮거나 같고, 상기 가이드벽의 상단 높이는 배수 위어의 수직벽 높이보다 높은, 활성탄을 내장한 수처리시설.