KR102589869B1 - Apparatus and method for filtering stagnant water using compressed air - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 처리공간을 가지며 일측과 타측에 각각 상기 처리공간과 연통되는 유입관과 유출관이 구비되고, 유입된 우수가 유입관에서 유출관으로 이동하는 경로에 여재층이 장착되는 여과조; 및 상기 여과조의 처리공간에 설치되고 여과조에 의한 우수의 여과 처리 및 배출 후 잔류하는 정체수를 여과 처리하면서 외부로 배출되게 하는 정체수배출부;를 포함하는 것이 특징이다.The present invention relates to an apparatus and method for filtering and treating stagnant water using compressed air. More specifically, the present invention relates to an apparatus and method for filtration and treatment of stagnant water using compressed air, which has a treatment space inside and is provided with an inflow pipe and an outlet pipe communicating with the treatment space on one side and the other, respectively, A filtration tank in which a filter media layer is installed in the path through which rainwater moves from the inflow pipe to the outflow pipe; and a stagnant water discharge unit installed in the treatment space of the filtration tank and filtering and discharging stagnant water remaining after filtration and discharge of rainwater by the filtration tank to the outside.
Description
본 발명은 강우시 초기 우수에 대한 비점오염물질을 여과 처리 후 배수시키는 우수처리 시설로, 보다 상세하게는 여과조 하단에 여과포가 설치된 별도의 배출공간을 마련하고 강우 종료 시 여과조 내에 압축공기를 주입하여 가압여과방식으로 여과조 내 잔류하는 정체수를 여과처리 하여 자연 배출시킬 수 있는 여과처리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention is a rainwater treatment facility that filters and drains non-point pollutants from initial rainwater during rainfall. More specifically, it provides a separate discharge space with a filter cloth installed at the bottom of the filter tank, and injects compressed air into the filter tank at the end of rainfall. It relates to a filtration treatment device and method that can filter stagnant water remaining in a filtration tank using a pressure filtration method and discharge it naturally.
일반적으로 우수나 오수를 여과처리 하는 경우 특히 상향류식 여과처리 시에는 여과 종료 후에 유출관보다 낮은 레벨에 위치하는 곳에는 잔류수가 남을 수밖에 없는데 잔류수는 모기 등의 해충의 번식지가 되거나 부패하여 악취의 원인이 되어 2차 오염을 유발하므로 여과 종료 후에는 장치 밖으로 배출해야 한다.In general, when rainwater or sewage is filtered, especially in the case of upstream filtration, residual water is bound to remain at a lower level than the outflow pipe after filtration. The residual water becomes a breeding ground for pests such as mosquitoes or decays, creating a foul smell. Because it causes secondary pollution, it must be discharged out of the device after filtration is completed.
특히 비점오염원 처리시설은 환경부의 지침에 의해 강우 종료 후 48시간 이내에 잔류수(정체수)를 배출하도록 의무규정하고 있으므로 오수관에 연결하여 하수처리장으로 보내어 처리하거나 연계처리 할 오수관이 없는 경우에는 준설차량 등에 의해 수거해서 처리 및 배출해야 한다.In particular, non-point pollution source treatment facilities are required to discharge residual water (stagnant water) within 48 hours after the end of rainfall according to the guidelines of the Ministry of Environment. Therefore, it must be connected to a sewage pipe and sent to a sewage treatment plant for treatment, or if there is no sewage pipe for treatment, a dredging vehicle must be used. It must be collected, processed and disposed of.
그러나 수거 처리하는 경우 강우 종료 후 48시간 이내에 매 강우마다 수거하는 것은 비용적 측면 등에서 매우 비현실적이며, 연계 처리하는 경우에도 오수관까지의 거리가 먼 경우에는 이송관 연장이 길어져서 비용적, 사회적 부담이 커지는 상황이 발생하는 문제점이 있다. However, in the case of collection treatment, it is very unrealistic in terms of cost to collect each rainfall within 48 hours after the end of the rain, and even in the case of linked treatment, if the distance to the sewage pipe is long, the extension of the transfer pipe is long, which creates a cost and social burden. There is a problem that is causing a situation to grow.
또한 여과처리시설의 용량이 커서 잔류수량이 많은 경우에는 하수처리장에 양적, 질적 충격부하를 줄 수 있기 때문에 잔류수의 처리에 있어 신중하게 연계처리하는 방안이 검토되어야 한다.In addition, if the capacity of the filtration treatment facility is large and the amount of residual water is large, it may impose a quantitative and qualitative shock load on the sewage treatment plant, so a method of carefully linking treatment should be considered when treating residual water.
따라서 본 발명의 목적은 강우 종료에 따라 여과조 내 잔류하는 정체수를 여과 처리 후 자연 배수시킴으로써 정체수에 대한 하수처리장과의 연계처리나 매 강우 시마다 준설차량 등을 이용한 수거가 불필요한 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 장치 및 방법를 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is to naturally drain the stagnant water remaining in the filtration tank at the end of rainfall after filtration, thereby eliminating the need for linked treatment with a sewage treatment plant or collection using dredging vehicles after each rainfall. To provide a water filtration treatment device and method.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 장치(이하 "본 발명의 장치"라 칭함)는, 내부에 처리공간을 가지며 일측과 타측에 각각 상기 처리공간과 연통되는 유입관과 유출관이 구비되고, 유입된 우수가 유입관에서 유출관으로 이동하는 경로에 여재층이 장착되는 여과조; 및 상기 여과조의 처리공간에 설치되고 여과조에 의한 우수의 여과 처리 및 배출 후 잔류하는 정체수를 여과 처리하면서 외부로 배출되게 하는 정체수배출부;를 포함하는 것이 특징이다.As a means to solve the above-described problem, the stagnant water filtration and treatment device using compressed air of the present invention (hereinafter referred to as “the device of the present invention”) has an internal processing space and is in communication with the processing space on one side and the other, respectively. A filtration tank equipped with an inflow pipe and an outflow pipe, and a filter media layer installed in the path through which the inflowed rainwater moves from the inflow pipe to the outflow pipe; and a stagnant water discharge unit installed in the treatment space of the filtration tank and filtering and discharging stagnant water remaining after filtration and discharge of rainwater by the filtration tank to the outside.
하나의 예로써, 상기 여과조는, 상기 유입관 및 유출관에 각각 장착되어 개폐 작동하는 제 1밸브 및 제 2밸브를 포함하고, 상기 정체수배출부는, 압축공기를 생성 및 배출하는 공기공급부와, 상기 공기공급부에서 배출되는 압축공기를 상기 처리공간에 공급하도록 장착되는 제 1공급관과, 상기 처리공간의 바닥면보다 낮은 위치에 마련되고 상부에 개구부가 형성되어 상기 처리공간에 연통되는 배출공간과, 상기 배출공간의 개구부를 덮도록 장착되는 여과시트와, 상기 배출공간에 연통되고 상기 여과시트를 통과하여 배출공간으로 유입된 정체수가 외부로 배출되게 하는 배출관과, 상기 제 1밸브 및 제 2밸브의 작동을 제어하여 유입관 및 유출관이 폐쇄되게 하면서 상기 공기공급부의 작동을 제어하여 압축공기가 제 1공급관을 통해 처리공간으로 공급되게 하는 제어부를 포함하는 것이 특징이다.As an example, the filtration tank includes a first valve and a second valve that are respectively mounted on the inlet pipe and the outlet pipe and open and close, and the stagnant water discharge unit includes an air supply unit that generates and discharges compressed air, and A first supply pipe mounted to supply compressed air discharged from the air supply unit to the processing space, a discharge space provided at a lower position than the floor of the processing space and having an opening formed at the top to communicate with the processing space, and A filter sheet mounted to cover the opening of the discharge space, a discharge pipe that communicates with the discharge space and passes through the filter sheet to discharge stagnant water flowing into the discharge space to the outside, and operation of the first valve and the second valve. It is characterized by including a control unit that controls the operation of the air supply unit to close the inlet pipe and the outlet pipe so that compressed air is supplied to the processing space through the first supply pipe.
하나의 예로써, 상기 여과시트는, 신축성을 갖는 재질로 구성되는 것이 특징이다.As an example, the filter sheet is characterized by being made of an elastic material.
하나의 예로써, 상기 여과시트는, 상기 개구부의 면적보다 상대적으로 넓은 면적을 가지는 것이 특징이다.As one example, the filter sheet is characterized by having a relatively larger area than the area of the opening.
하나의 예로써, 상기 정체수배출부는, 상기 배출관에 장착되어 개폐 작동하는 제 3밸브와, 일단이 상기 배출관에서 분기되도록 연결되고 타단이 상기 공기공급부에 연결되어 상기 공기공급부에서 배출되는 압축공기가 상기 배출공간에 공급되게 하는 제 2공급관을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제 3밸브의 작동을 제어하여 배출관이 폐쇄되게 하면서 상기 공기공급부의 작동을 제어하여 기설정된 시간 동안 압축공기가 제 2공급관을 통해 배출공간으로 공급되게 하는 것이 특징이다.As an example, the stagnant water discharge unit includes a third valve that is mounted on the discharge pipe and operates to open and close, one end of which is connected to branch from the discharge pipe, and the other end of which is connected to the air supply section, so that the compressed air discharged from the air supply section is It further includes a second supply pipe to be supplied to the discharge space, and the control unit controls the operation of the third valve to close the discharge pipe and controls the operation of the air supply unit to supply compressed air to the second supply pipe for a preset time. Its characteristic feature is that it is supplied to the discharge space through a supply pipe.
하나의 예로써, 상기 여과시트는, 상기 압축공기의 공급에 따라 상기 배출관에 잔류하는 정체수의 일부가 상기 배출공간으로 유입 및 충진되어 상향의 골이 형성된 상태가 유지되는 것이 특징이다.As an example, the filter sheet is characterized in that a portion of the stagnant water remaining in the discharge pipe flows into and fills the discharge space as the compressed air is supplied, thereby maintaining the state in which an upward valley is formed.
한편 본 발명의 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 방법(이하 "본 발명의 방법"이라 칭함)는, 강우 발생에 따른 초기 우수가 유입관을 통해 여과조로 유입되고 상기 여과조에서 여과 처리 후 유출관을 통해 배출하는 단계(S100); 및 강우 유입이 종료된 이후 상술한 본 발명의 장치를 이용하여 상기 여과조의 처리공간에 잔류하는 정체수를 여과시키면서 외부로 배출하는 단계(S200);를 포함하는 것이 특징이다.Meanwhile, in the stagnant water filtration treatment method using compressed air of the present invention (hereinafter referred to as the "method of the present invention"), the initial rainwater due to rainfall flows into the filtration tank through the inlet pipe, and after filtration in the filtration tank, the outflow pipe Discharging through (S100); and a step (S200) of filtering and discharging stagnant water remaining in the treatment space of the filtration tank to the outside using the device of the present invention described above after the inflow of rain has ended.
하나의 예로써, 상기 S200단계 이전에, 정체수가 배출되는 배출관이 외부측과 연통되는 것을 폐쇄하고, 상기 배출관에서 분기되는 제 2공급관을 통해 압축공기를 상기 정체수배출부의 배출공간으로 주입하여 여과시트의 역세척과 상기 여과조의 침전물에 대한 분산을 유도하는 단계;를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, before step S200, the discharge pipe through which stagnant water is discharged is closed from communicating with the outside, and compressed air is injected into the discharge space of the stagnant water discharge unit through a second supply pipe branching from the discharge pipe for filtration. It is characterized by further comprising the step of backwashing the sheet and inducing dispersion of the sediment in the filter tank.
하나의 예로써, 상기 S200단계 이후에, 정체수가 배출되는 배출관이 외부측과 연통되는 것을 폐쇄하고, 상기 배출관에서 분기되는 제 2공급관을 통해 압축공기를 상기 정체수배출부의 배출공간으로 주입한 직후 상기 제 2공급관을 폐쇄시켜 상기 배출관에 잔류하는 정체수의 일부가 상기 배출공간으로 유입 및 충전되면서 여과시트가 상향의 골이 형성된 상태로 유지되게 하는 단계;를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, after step S200, the discharge pipe through which stagnant water is discharged is closed from communicating with the outside, and immediately after injecting compressed air into the discharge space of the stagnant water discharge unit through the second supply pipe branching from the discharge pipe. It is characterized by further comprising the step of closing the second supply pipe so that a portion of the stagnant water remaining in the discharge pipe flows into and fills the discharge space, thereby maintaining the filter sheet in an upwardly ridged state.
이처럼 본 발명에 의하면, 여과조 하단에 여과포가 설치된 별도의 배출공간을 마련하고 강우 종료 시 여과조 내에 압축공기를 주입하여 가압여과방식으로 여과조 내 잔류하는 정체수를 여과 처리 후 자연 배수시킴으로써 정체수에 대한 하수처리장과의 연계처리나 매 강우 시마다 준설차량 등을 이용한 수거가 불필요하기 때문에 정체수를 처리함에 있어 경제적인 효과가 있다.In this way, according to the present invention, a separate discharge space with a filter cloth installed at the bottom of the filtration tank is provided, and compressed air is injected into the filtration tank at the end of rainfall, and the stagnant water remaining in the filtration tank is naturally drained after filtration through a pressurized filtration method, thereby reducing the stagnant water. It is economically effective in treating stagnant water because there is no need for linked treatment with a sewage treatment plant or collection using dredging vehicles after every rainfall.
특히 배출공간에 설치된 여과포의 경우 신축성을 갖는 재질로 배출공간의 개구부보다 큰 면적으로 장착되므로, 역세척 과정에서 주입되는 압축공기에 의해 부풀어져 상향으로 볼록한 돔 형태가 유지되어 여과포에 의한 여과 과정에 앞서 선행적으로 여과포 상부에 침전된 입자들을 부상시키거나 측 방향으로 밀려날 수 있게 함으로써 침전물에 의해 여과포의 여과 효율이 저해되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In particular, in the case of the filter cloth installed in the discharge space, it is made of an elastic material and is installed with an area larger than the opening of the discharge space, so it is inflated by the compressed air injected during the backwashing process and maintains an upwardly convex dome shape, thereby preventing the filtration process by the filter cloth. There is an effect of preventing the filtration efficiency of the filter cloth from being impaired by sediment by allowing the particles previously settled on the upper part of the filter cloth to float or be pushed out in the side direction.
뿐만 아니라 가압여과방식을 적용함에 있어 여과조에 압력이 작용되어 정체수에 대한 배출 과정이 수행되는 동안 여과포가 배출공간 방향으로 휘어져 오목한 형태가 유지되어 여과포의 표면적이 넓게 형성되므로 여과부하(선속도)를 줄여 정체수에 대한 여과 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when applying the pressure filtration method, pressure is applied to the filtration tank, and while the discharge process for stagnant water is performed, the filter cloth is bent in the direction of the discharge space and maintains a concave shape, forming a large surface area of the filter cloth, thereby increasing the filtration load (linear velocity). This has the effect of improving the filtration efficiency of stagnant water.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 구성을 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 여과시트의 여과 과정을 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 여과시트의 역세척 과정을 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명의 방법을 나타내는 순서도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 발명을 설명하기 위한 작동 상태도.1 is a side cross-sectional view showing the configuration of a device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side cross-sectional view showing the filtration process of a filter sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side cross-sectional view showing the backwashing process of a filter sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing the method of the present invention.
5A to 5F are operating state diagrams for explaining the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 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.In describing the present invention, the terms and words used in the specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain the invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concepts consistent with the technical ideas of.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명의 장치는 강우시 발생 시 유입되는 초기우수를 여과 처리한 후 배수시키는 여과조(10)와, 상기 여과조(10)에 마련되어 여과조(10)에서 잔류하는 정체수를 외부로 배출시키는 정체수배출부(20)를 포함하여 구성될 수 있다.The device of the present invention includes a filtration tank (10) for filtering and discharging the initial rainwater that flows in during rainfall, and a stagnant water discharger provided in the filtration tank (10) to discharge stagnant water remaining in the filtration tank (10) to the outside. It may be configured to include a
여과조(10)는 내부에 처리공간(100)을 가지며 일측과 타측에 각각 상기 처리공간(100)과 연통되는 유입관(110)과 유출관(120)이 구비되고, 유입된 우수가 유입관(110)에서 유출관(120)으로 이동하는 경로에 여재층(140)이 장착될 수 있다.The
여과조(10)는 강우 시 선택적으로 차집된 초기 우수 등이 내부로 유입되는 비점오염 시설일 수 있으며, 도면에 도시된 바 없으나 상기 유입관(110)은 우수본관과 연결되어 우수가 처리공간(100)으로 유입될 수 있다.The
일 예로 여과조(10)는 일반적인 상향류식 여과장치일 수 있다.As an example, the
도 1을 참조하면 본 실시 예의 여과조(10)는 처리공간(100)에서 수직 방향으로 설치되는 격벽(130)에 의하여 처리공간(100)이 유입관(110)과 연통되는 제 1공간(101)과 유출관(120)이 연통되는 제 2공간(102)으로 구획 및 분리될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
격벽(130)은 하부가 개구되어 제 1공간(101)과 제 2공간(102)이 상호 연통될 수 있다. 또한 격벽(130)은 상기 유입관(110)의 설치 위치보다 높은 상부 위치가 개구되어 초기우수의 유입량이 상기 격벽(130)의 높이를 초과하는 경우 유입 우수가 제 2공간(102)으로 월류하여 여과 처리 없이 유출관(120)을 통해 배수될 수 있게 한다.The lower part of the
여과조(10)가 상향류식 여과장치일 경우 여재층(140)은 상기 제 2공간(102)에 설치될 수 있다.If the
여재층(140)은 제 2공간(102)에서 유출관(30)보다 낮은 위치에 설치되어 상기 격벽(130)의 하부측 개구 부위를 통해 제 1공간(101)으로부터 전달되는 초기우수 등이 유입될 수 있으며, 초기우수 등이 여재층(140)을 통과하는 과정에서 초기우수에 포함되는 비점오염물질이 여과 처리될 수 있고 이렇게 여과 처리된 처리수가 상기 유출관(120)을 통해 배수될 수 있다.The
여재층(140)은 도면에 도시된 바 없으나 망체 구조를 갖는 메쉬틀(mesh frame) 구조물 등에 의해 제 2공간(102) 상에서 위치가 고정될 수 있으며, 복수의 여재의 군집에 의해 형성될 수 있다. Although the
이때 여재는 그 재질을 한정하지 않으며 비점오염물질의 여과 기능을 갖는 소재라면 어떠한 것을 사용해도 무방하다. 일 예로 상기 여재는 발포 폴리프로필렌이 적용될 수 있다.At this time, the material of the filter medium is not limited, and any material that has the function of filtering non-point pollutants may be used. As an example, the filter medium may be expanded polypropylene.
여과조(10)의 유입관(110)과 유출관(120)에는 각각 제 1밸브(111)와 제 2밸브(121)가 장착되어 관로가 개폐되어 우수의 유입과 처리수의 유출이 선택적으로 이루어질 수 있다. 이러한 제 1밸브(111)와 제 2밸브(121)는 이하에서 설명하는 제어부(250)에 의하여 개폐 작동이 제어될 수 있다.The
제 1밸브(111)와 제 2밸브(121)는 강우 시 상대적으로 비점오염물질이 다량 포함되는 초기우수를 여과시키기 위하여 일정시간 동안만 개방될 수 있으며, 처리공간(100)에 정체된 정체수나 여재층(140)의 역세 과정에서 사용된 역세척수 등을 배출할 경우 유입관(110) 또는 유출관(120) 중 선택된 하나 이상이 개방되도록 작동할 수 있다.The
정체수배출부(20)는 상기 여과조(10)의 처리공간(100)에 설치되고 여과조(10)에 의한 초기우수의 여과 처리 및 배출 후, 여과되지 못한 채 잔류하는 정체수를 여과 처리하면서 외부로 배출되게 할 수 있다.The stagnant
본 발명의 일 실시 예에 따른 정체수배출부(20)는 압축공기에 의해 정체수를 밀어내는 가압여과 방식을 적용할 수 있다.The stagnant
정체수배출부(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 공기공급부(200)와 제 1공급관(210)과 배출공간(220)과 여과시트(230) 및 배출관(240)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the stagnant
공기공급부(200)는 압축공기를 생성 및 저장하고, 저장된 압축공기를 선택적으로 배출할 수 있다. 일 예로 상기 공급공급부(200)는 압축공기를 생산하는 콤프레샤와, 상기 콤프레샤에서 생산하는 압축공기를 저장하고 외부의 제어신호에 의해 작동되어 저장된 압축공기를 선택적으로 공급하는 에어탱크를 포함할 수 있다.The
제 1공급관(210)은 공기공급부(200)에서 배출되는 압축공기를 여과조(10)의 처리공간(100)에 공급하도록 장착될 수 있다. 즉 제 1공급관(210)은 일단이 여과조(10)의 외벽을 관통하여 처리공간(100)에 위치할 수 있으며 타단은 상기 공기공급부(200)의 에어탱크에 연결될 수 있다.The
배출공간(220)은 상기 처리공간(100)의 바닥면보다 낮은 위치에 마련되고 상부에 개구부(221)가 형성되어 처리공간(100)에 연통될 수 있다. The
여과시트(230)는 상기 배출공간(220)의 개구부(221)를 덮도록 장착될 수 있다.The
따라서 처리공간(100)에서 잔류하는 정체수는 상기 개구부(221)에 설치된 여과시트(230)를 통과하여 배출공간(220)으로 유입될 수 있으며, 이 과정에서 정체수의 여과 처리가 실시될 수 있다.Therefore, the stagnant water remaining in the
여기서 상기 여과시트(230)는 섬유의 간격이 조밀한 것을 선택하여 여과조(10)의 여과 처리 과정의 여재보다 여과 효율이 높은 것을 적용하는 것이 바람직하다. 이러한 여과시트(230)의 경우 여과속도는 낮고 여과손실은 크게 나타날 것인데 이는 정체수의 자연배수방식이 아닌 압축공기에 의해 정체수를 밀어내는 가압여과 방식을 적용하기 때문에 가능하다.Here, it is preferable to select the
배출관(240)은 배출공간(220)에 연통되고 압축공기에 의한 가압방식으로 상기 여과시트(230)를 통과하여 배출공간(220)에 유입된 정체수를 이동시켜 외부로 배출되게 한다.The
일 예로 배출관(240)은 일단이 상기 배출공간(220)과 연통되게 설치될 수 있으며, 타단은 하수관로 등에 연결될 수 있다.For example, one end of the
그리고 배출관(240)에는 선택적으로 개폐 작동하는 제 3밸브(241)가 장착되어 정체수의 배출 시에만 관로가 개방될 수 있도록 할 수 있다.In addition, the
제어부(250)는 정체수의 배출 시기를 설정할 수 있으며, 정체수의 배출 작동에 요구되는 각 구성들의 작동을 제어할 수 있다.The
제어부(250)는 정체수의 배출 시 여과조(10) 내에 압축공기에 의한 일정한 압력이 유지될 수 있도록 상기 제 1밸브(111) 및 제 2밸브(121)의 작동을 제어하여 유입관(110) 및 유출관(120)이 폐쇄되게 할 수 있다.The
그리고 제어부(250)는 상기 공기공급부(200)의 작동을 제어하여 압축공기가 제 1공급관(210)을 통해 처리공간(100)으로 공급되게 할 수 있다.And the
이에 따라 압축공기에 의한 가압방식으로 처리공간(100) 내의 정체수에 압력이 작용되게 함으로써, 정체수가 여과시트(230)를 통과하여 배출공간(220)으로 유입되게 하면서 배출공간(220)에 연결된 배출관(240)을 통해 외부로 배출될 수 있다.Accordingly, pressure is applied to the stagnant water in the
이와 같은 본 실시 예에 따른 정체수배출부(20)는 여과조(10) 바닥면과 여과시트(230) 상부에 모래 등의 입자가 퇴적되어 있더라도 압축공기에 의한 압력에 의해 모래 입자 사이의 존재하는 잔류수까지 배출시킬 수 있게 됨으로써, 여과조(10) 내의 정체수를 최대한 배출시킬 수 있게 된다.Even if particles such as sand are deposited on the bottom of the
한편 본 실시 예에 따른 정체수배출부(20)의 여과시트(230)는 신축성을 갖는 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 이는 반복적인 압력 작용에 대응하여 여과시트(230)의 외형이 적절하게 팽창 또는 압축되게 함으로써 내구성이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.Meanwhile, the
또한 여과시트(230)는 상기 배출공간(220)의 개구부(221) 면적보다 상대적으로 넓은 면적을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the
즉 도 2에 도시된 바와 같이 여과시트(230)는 개구부(221)에 팽팽하게 장착되는 것이 아니라, 개구부(221)의 면적보다 큰 면적으로 장착되게 하여 여과조(10)에 압력이 작용되어 정체수에 대한 배출 과정이 수행되는 동안 배출공간(220) 방향으로 휘어져 오목한 형태가 유지될 수 있는 바, 여과시트(230)의 표면적을 넓게 함으로써 결과적으로 여과부하(선속도)를 줄여 여과 효율을 향상시킬 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 2, the
또한 본 실시 예의 정체수배출부(20)는 일단이 상기 배출관(240)에서 분기되도록 연결되고, 타단이 상기 공기공급부(200)에 연결되어 공기공급부(200)에서 배출되는 압축공기가 상기 배출공간(220)에 공급되게 하는 제 2공급관(260)을 더 포함할 수 있다.In addition, the stagnant
제 2공급관(260)이 구비됨으로써, 상기 공기공급부(200)의 압축공기가 상기 배출공간(220)으로 주입될 수 있다.By providing the
제어부(250)는 공기공급부(200)의 작동을 제어하여 기설정된 시간 동안 압축공기가 제 2공급관(260)을 통해 배출공간(220)으로 공급되게 할 수 있다.The
이때 제 2공급관(260)은 상기 배출관(240)의 제 3밸브(241) 전단에 분기되어야 하며, 제어부(250)는 공기공급부(200)를 작동시킴과 더불어 상기 제 3밸브(241)의 작동을 제어하여 배출관이(240)이 폐쇄되도록 함으로써, 제 2공급관(260)을 통해 이동하는 압축공기가 외부로 유출되지 않게 하고 온전히 배출공간(220)으로 주입될 수 있도록 한다.At this time, the
이러한 제 2공급관(260)을 통한 압축공기의 주입은 여과조(10)에 잔류하는 정체수의 여과 및 배출 과정 이전에 수행될 수 있으며, 여과 실시되는 방향과 반대방향으로 압축공기를 주입함으로써 상기 여과시트(230)의 역세척이 실시될 수 있도록 하는 것이다.The injection of compressed air through the
뿐만 아니라 여과시트(230)는 도 3에 도시된 바와 같이 앞서 언급한 바와 같이 신축성을 갖는 재질로 개구부(221)의 면적보다 큰 면적으로 장착되어 있으므로, 역세척 과정에서 주입되는 압축공기에 의해 부풀어져 상향으로 볼록한 돔 형태가 유지될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the
따라서 여과시트(230)에 의한 여과 과정에 앞서 선행적으로 여과시트(230) 상부에 침전된 입자들을 부상시키거나 측 방향으로 밀려날 수 있게 함으로써 침전물에 의해 여과시트(230)의 여과 효율이 저해되는 것을 방지할 수 있게 된다.Therefore, prior to the filtration process by the
그리고 제 2공급관(260)을 통한 압축공기의 주입은 여과시트(230)에 의한 정체수 배출 직후에도 실시될 수 있다.In addition, injection of compressed air through the
이 경우, 여과시트(230)는 미처 배출되지 못한 체 배출관(240)에 잔류하는 정체수의 일부가 압축공기의 공급에 따라 다시 배출공간(200)으로 역유입되어 충진됨으로써 마찬가지로 상향으로 볼록한 돔 형태가 즉 골이 형성된 상태가 유지될 수 있다.In this case, the
이때 제어부(250)는 유입관(110)의 제 1밸브(111)와 유출관(120)의 제 2밸브(121)를 개방시켜 여과조(10) 내의 압력이 해제된 상태가 선행되어야 함은 당연하다.At this time, it is natural that the
여과시트(230)는 건조와 습윤 상태를 반복하는 경우 섬유질의 시트 물성을 변화시켜 수명을 단축시킬 우려가 있다.When the
이에 본 발명에서는 상술한 바와 같이 배출공간(200)에 정체수의 일부를 충진시켜 여과시트(230)가 일정하게 습윤한 상태가 유지될 수 있게 하므로 시트의 물성 변화에 따라 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 특히 강우 유입 시 여과시트(230) 평면을 볼록하게 하여 침전물 등이 여과시트(230) 주변으로 미끄러질 수 있게 함으로써 여과시트(230) 상부에 침전물이 쌓이는 것을 방지할 수 있게 한다.Accordingly, in the present invention, as described above, a portion of the stagnant water is filled in the
이하에서는 도 4와 도 5a 내지 도 5f를 참조하여, 본 발명의 방법을 설명한다.Hereinafter, the method of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5A to 5F.
본 발명의 방법은 상술한 장치에 의해 수행될 수 있다.The method of the present invention can be carried out by the above-described apparatus.
먼저 강우 발생에 따른 초기 우수가 우수본관으로부터 이동되어 유입관(110)을 통해 여과조(10)로 유입되고, 상기 여과조(10)에서 여재층(140)를 통과함에 의해 여과 처리된 후 유출관(120)을 통해 배출되는 단계를 수행한다.(S100) First, the initial rainwater due to rainfall is moved from the stormwater main pipe and flows into the
도 5a는 상향류식 비점오염처리시설을 일 예로 도시한 것으로, 제어부(250)는 강우 발생에 따른 우수의 유입을 감지할 수 있으며, 강우 발생의 감지 시 유입관(110)의 제 1밸브(111)와 유출관(120)의 제 2밸브(121)만을 개방시켜 상향류에 의한 초기우수의 흐름이 이루어질 수 있게 하면서 유입된 초기우수에 대한 연속적인 여과와 배출이 수행될 수 있게 한다.Figure 5a shows an upstream non-point pollution treatment facility as an example. The
도면에 도시된 바 없으나 상기 제어부(250)는 우수의 유입을 감지하기 위한 감지센서를 포함할 수 있다. 이때 상기 감지센서는 수위감지센서일 수 있다.Although not shown in the drawing, the
강우 유입이 종료됨에 따라 여재층(140)에 의한 우수의 여과와 배출이 함께 종료된다. As the inflow of rain ends, the filtration and discharge of rainwater by the
강우가 종료되면, 도 5b에 도시된 바와 같이 여과조(10)의 처리공간(100)에는 배수되지 못한 정체수가 잔류하게 되는데, 정체수의 배출 전에 상기 여재층(140)에 대한 역세척을 실시할 수 있다.When the rainfall ends, as shown in FIG. 5b, undrained stagnant water remains in the
여재층(140)에 대한 역세척은 기세 및 수세 등 공지의 다양한 역세척 방법을 이용할 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Backwashing of the
강우 유입이 종료된 이후 상술한 본 발명의 장치를 이용하여 여과조(10)의 처리공간(100)에 잔류하는 정체수를 여과시키면서 외부로 배출하는 단계를 수행할 수 있다.(S200)After the inflow of rainfall is terminated, the stagnant water remaining in the
이때 S200단계 이전에는 정체수의 일정 시간 침전에 의해 침전물이 생성될 수 있으며, 이러한 침전물의 경우 정체수의 여과를 실시하기 위해 마련되는 여과시트(230)의 상부에도 적층될 수 있다.At this time, before step S200, sediment may be generated by sedimentation of stagnant water for a certain period of time, and in the case of such sediment, it may also be laminated on the top of the
따라서 본 발명의 방법에서는 상기 S200단계를 수행하기에 앞서 여과시트(230)에 대한 역세척을 선행적으로 실시하는 단계를 수행할 수 있다.Therefore, in the method of the present invention, a step of backwashing the
본 과정에서는 제어부(250)가 제 3밸브(241)를 작동시켜 정체수가 이동 및 배출되는 배출관(240)이 외부측과 연통되는 것을 폐쇄한 후, 공기공급부(200)를 작동시켜 압축공기가 배출관(240)에서 분기되는 제 2공급관(260)을 통해 정체수배출부(20)의 배출공간(220)으로 주입되게 한다.In this process, the
이러한 압축공기의 주입에 따라 배출공간(220)의 개구부(221)에 장착된 여과시트(230)는 기세에 의한 역세척이 실시되면서, 여과조(10)의 침전물에 대한 분산이 유도될 수 있다.As the compressed air is injected, the
이때 여과시트(230)는 신축성을 갖는 재질로 개구부(221)의 면적보다 큰 면적으로 장착되어 있는 바, 도 5c에 도시된 바와 같이 압축공기에 의해 팽창되어 상향으로 볼록한 돔 형태가 유지되고, 여과시트(230) 상부에 침전된 입자들을 부상시키거나 측 방향으로 밀려날 수 있게 함으로써 침전물에 의해 여과시트(230)의 여과 효율이 저해되는 것을 사전 방지한다.At this time, the
이후 도 5d에 도시된 바와 같이 가압여과방식에 의한 정체수의 여과와 배수가 실시된다.Afterwards, as shown in FIG. 5D, filtration and drainage of stagnant water are performed using a pressure filtration method.
본 과정에서는 가압 방식이 적용될 수 있도록 제어부(250)가 제 1밸브(111)와 제 2밸브(121)의 작동을 제어하여 유입관(110) 및 유출관(120)이 폐쇄되게 한 후, 상기 공기공급부(200)을 작동시켜 압축공기가 제 1공급관(210)을 통해 여과조(10) 내부로 공급되게 함으로써 처리공간(100)에 압축공기에 의한 압력이 작용되게 한다.In this process, the
이와 더불어 제어부(250)가 제 3밸브(241)의 작동을 제어하여 배출관(240)이 외부측과 연통되게 하며, 처리공간(100)에 작용하는 압력에 의해 정체수는 여과시트(230)를 통과하면서 배출관(240)을 통해 배출공간(220)에서 외부로 배수 및 방류된다.In addition, the
이때 배출공간(220)에는 정체수의 배출을 감지할 수 있는 감지센서가 구비될 수 있고, 제어부(250)는 상기 배출공간(220)에 구비된 감지센서의 감지신호에 의해 정체수의 배수 상태를 판단할 수 있다.At this time, the
제어부(250)는 정체수의 배수가 진행중이라 판단할 경우 상술한 작동이 유지되게 하고, 정체수의 배수가 완료된 것으로 판단할 경우 도 5e에 도시된 바와 같이 공기공급부(200)에 의한 압축공기의 주입이 중단되게 작동을 제어한다.When the
이와 같은 가압여과방식에 의한 정체수의 여과 및 배출이 종료되면, 제어부(250)는 제 1밸브(111) 및 제 2밸브(121)를 다시 작동시켜 유입관(110) 및 유출관(120)을 개방한다.When the filtration and discharge of stagnant water by this pressure filtration method is completed, the
이때 본 발명의 방법에서는 상기 S200단계 이후에, 배출공간(220)에 정체수의 일부가 충진되게 하여 여과시트(230)가 습윤 상태로 유지되게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, the method of the present invention may further include the step of filling the
즉 도 5f에 도시된 바와 같이 제어부(250)는 정체수가 이동 및 배출되는 배출관(240)이 외부측과 연통되는 것을 폐쇄하도록 제 3밸브(241)의 작동을 제어하고, 상기 배출관(240)에서 분기되는 제 2공급관(260)을 통해 압축공기를 상기 정체수배출부(20)의 배출공간(220)으로 주입한 직후, 상기 제 2공급관(260)을 폐쇄시켜 상기 배출관(240)에 잔류하는 정체수의 일부가 상기 배출공간(220)으로 유입 및 충전되게 하는 것이다.That is, as shown in FIG. 5F, the
본 과정에 의하면, 배출관(240)의 잔여 정체수가 배출공간(220)으로 유입 및 충전됨에 따라 여과시트(230)가 상향의 골이 형성되면서 습윤한 상태가 유지되므로, 잦은 물성 변화로 인한 내구성 저하를 방지할 수 있게 되며 특히 다음 강우 유입 시 침전물 등이 볼록한 형태의 여과시트(230) 주변으로 미끄러질 수 있게 함으로써 여과시트(230) 상부에 침전물이 쌓이는 것을 방지할 수 있게 된다.According to this process, as the remaining stagnant water in the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. falls within the scope of rights.
10 : 여과조 20 : 정체수배출부
100 : 처리공간 101 : 제 1공간
102 : 제 2공간 110 : 유입관
111 : 제 1밸브 120 : 유출관
121 : 제 2밸브 130 : 격벽
140 : 여재층 200 : 공기공급부
210 : 제 1공급관 220 : 배출공간
221 : 개구부 230 : 여과시트
240 : 배출관 241 : 제 3밸브
250 : 제어부 260 : 제 2공급관10: filtration tank 20: stagnant water discharge unit
100: Processing space 101: First space
102: second space 110: inflow pipe
111: first valve 120: outlet pipe
121: second valve 130: partition wall
140: filter layer 200: air supply unit
210: first supply pipe 220: discharge space
221: opening 230: filter sheet
240: discharge pipe 241: third valve
250: Control unit 260: Second supply pipe
Claims (9)
상기 여과조의 처리공간에 설치되고 여과조에 의한 우수의 여과 처리 및 배출 후 잔류하는 정체수를 여과 처리하면서 외부로 배출되게 하는 정체수배출부;를 포함하고,
상기 여과조는,
상기 유입관 및 유출관에 각각 장착되어 개폐 작동하는 제 1밸브 및 제 2밸브를 포함하고,
상기 정체수배출부는,
압축공기를 생성 및 배출하는 공기공급부와, 상기 공기공급부에서 배출되는 압축공기를 상기 처리공간에 공급하도록 장착되는 제 1공급관과, 상기 처리공간의 바닥면보다 낮은 위치에 마련되고 상부에 개구부가 형성되어 상기 처리공간에 연통되는 배출공간과, 상기 배출공간의 개구부를 덮도록 장착되는 여과시트와, 상기 배출공간에 연통되고 상기 여과시트를 통과하여 배출공간으로 유입된 정체수가 외부로 배출되게 하는 배출관과, 상기 제 1밸브 및 제 2밸브의 작동을 제어하여 유입관 및 유출관이 폐쇄되게 하면서 상기 공기공급부의 작동을 제어하여 압축공기가 제 1공급관을 통해 처리공간으로 공급되게 하는 제어부와, 상기 배출관에 장착되어 개폐 작동하는 제 3밸브와, 일단이 상기 배출관에서 분기되도록 연결되고 타단이 상기 공기공급부에 연결되어 상기 공기공급부에서 배출되는 압축공기가 상기 배출공간에 공급되게 하는 제 2공급관을 포함하되,
상기 제어부는,
상기 제 3밸브의 작동을 제어하여 배출관이 폐쇄되게 하면서 상기 공기공급부의 작동을 제어하여 기설정된 시간 동안 압축공기가 제 2공급관을 통해 배출공간으로 공급되게 하며,
상기 여과시트는,
상기 압축공기의 공급에 따라 상기 배출관에 잔류하는 정체수의 일부가 상기 배출공간으로 유입 및 충진되어 상향의 골이 형성된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 장치.
A filtration tank having a treatment space inside, an inflow pipe and an outflow pipe communicating with the treatment space on one side and the other, respectively, and a filter media layer installed in the path through which inflowed rainwater moves from the inflow pipe to the outflow pipe; and
A stagnant water discharge unit installed in the treatment space of the filtration tank and filtering and discharging stagnant water remaining after the filtration and discharge of rainwater by the filtration tank to the outside.
The filtration tank,
It includes a first valve and a second valve respectively mounted on the inlet pipe and the outlet pipe and operating to open and close,
The stagnant water discharge unit,
An air supply unit that generates and discharges compressed air, a first supply pipe installed to supply compressed air discharged from the air supply unit to the processing space, and a first supply pipe that is provided at a position lower than the floor of the processing space and has an opening formed at the top. a discharge space communicating with the treatment space, a filter sheet mounted to cover the opening of the discharge space, a discharge pipe communicating with the discharge space and allowing stagnant water flowing into the discharge space through the filter sheet to be discharged to the outside; , a control unit that controls the operation of the first valve and the second valve to close the inlet and outlet pipes, and controls the operation of the air supply unit to supply compressed air to the processing space through the first supply pipe, and the discharge pipe. It includes a third valve that is mounted on and operates to open and close, and a second supply pipe whose one end is connected to branch from the discharge pipe and the other end is connected to the air supply section so that the compressed air discharged from the air supply section is supplied to the discharge space. ,
The control unit,
Controlling the operation of the third valve to close the discharge pipe and controlling the operation of the air supply unit to supply compressed air to the discharge space through the second supply pipe for a preset time,
The filter sheet is,
A stagnant water filtration and treatment device using compressed air, wherein a portion of the stagnant water remaining in the discharge pipe flows into and fills the discharge space as the compressed air is supplied, thereby maintaining an upward valley.
상기 여과시트는,
신축성을 갖는 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 장치.
According to clause 1,
The filter sheet is,
A stagnant water filtration device using compressed air, characterized in that it is made of an elastic material.
상기 여과시트는,
상기 개구부의 면적보다 상대적으로 넓은 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 장치.
According to clause 3,
The filter sheet is,
A stagnant water filtration and treatment device using compressed air, characterized in that it has a relatively larger area than the area of the opening.
강우 유입이 종료된 이후 청구항 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항의 여과처리 장치를 이용하여 상기 여과조의 처리공간에 잔류하는 정체수를 여과시키면서 외부로 배출하는 단계(S200);를 포함하고,
상기 S200단계 이후에,
정체수가 배출되는 배출관이 외부측과 연통되는 것을 폐쇄하고, 상기 배출관에서 분기되는 제 2공급관을 통해 압축공기를 상기 정체수배출부의 배출공간으로 주입한 직후 상기 제 2공급관을 폐쇄시켜 상기 배출관에 잔류하는 정체수의 일부가 상기 배출공간으로 유입 및 충전되면서 여과시트가 상향의 골이 형성된 상태로 유지되게 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 방법.
A step (S100) in which initial rainwater resulting from rainfall flows into a filtration tank through an inflow pipe, is filtered in the filtration tank, and is then discharged through an outflow pipe (S100); and
After the inflow of rainfall has ended, filtering the stagnant water remaining in the treatment space of the filtration tank and discharging it to the outside using the filtration treatment device according to any one of claims 1, 3, and 4 (S200); Including,
After step S200,
The discharge pipe through which the stagnant water is discharged is closed to communicate with the outside, and immediately after injecting compressed air into the discharge space of the stagnant water discharge unit through the second supply pipe branching from the discharge pipe, the second supply pipe is closed so that the remaining water in the discharge pipe is closed. A stagnant water filtration method using compressed air, further comprising maintaining the filter sheet in a state in which an upward valley is formed while a portion of the stagnant water flows into and fills the discharge space.
상기 S200단계 이전에,
정체수가 배출되는 배출관이 외부측과 연통되는 것을 폐쇄하고, 상기 배출관에서 분기되는 제 2공급관을 통해 압축공기를 상기 정체수배출부의 배출공간으로 주입하여 여과시트의 역세척과 상기 여과조의 침전물에 대한 분산을 유도하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 정체수 여과처리 방법.
According to clause 7,
Before step S200,
The discharge pipe through which stagnant water is discharged is closed to communicate with the outside, and compressed air is injected into the discharge space of the stagnant water discharge unit through a second supply pipe branching from the discharge pipe to backwash the filter sheet and remove sediment from the filter tank. A stagnant water filtration method using compressed air, further comprising: inducing dispersion.
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