KR20080000288A - 우수배수로용 비점오염원 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로변에 설치되는 노면배수 처리장치 중에서 집수한 빗물을 하천 등으로 직접 배출하는 우수배수로로 초기우수와 함께 유입되는 각종 오염물질을 제거할 수 있도록 함과 동시에 초기우수에 의해 오염물질이 쓸려 내려간 후 계속 되는 강우는 바로 하천 등으로 방류함으로써 간단한 구성으로 노면의 오염물질을 초기우수와 함께 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 그로 인하여 하천의 오염을 방지하고 비점오염원의 제거를 위한 설비비용도 절감할 수 있도록 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치에 관한 것으로, 이는 도로변에 노면배수로를 설치하고, 그 노면배수로에는 하천 등으로 연결되는 우수배수로를 연결 구비하여 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 한 배수설비에 있어서, 상기 우수배수로에는 격판을 설치하고, 그 격판의 하단 저면에는 여과망과 여과필터장치를 설치하여 노면배수로를 통해 우수배수로의 바닥면으로 흐르는 초기우수가 여과망과 여과필터장치에서 여과된 상태로 배수되도록 함과 동시에 여과용량을 초과하는 우수가 흐르면 격판과 바닥면 사이를 채운 후 격판 위로 배출되도록 비점오염원 제거장치를 구성함으로써 이룰 수 있는 발명이다.

초기우수, 비점오염원, 우수배수로

Description

우수배수로용 비점오염원 제거장치{Removal apparatus of non-point source pollutants for rainwater drain ditch}

도 1은 본 발명에 의한 우수배수로의 사시도

도 2는 본 발명의 우수배수로가 설치된 상태의 측단면도

도 3은 본 발명 도 2의 A-A선 확대단면도

도 4는 본 발명에 의한 우수배수로의 다른 실시예를 보인 측단면도

도 5는 본 발명에 의한 우수배수로의 또 다른 실시예를 보인 측단면도

도6a 내지 도 6c는 본 발명 도 5의 우수배수로에 의한 격판의 다른 실시예를 보인 횡단면도

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 격판을 우수배수로 외부에 설치하는 상태의 실시예를 보인 횡단면도

도 8은 본 발명 도 7a와 도 7b의 상단부분을 평면에서 보인 단면도

도 9는 본 발명 도 7a와 도 7b의 하단부분을 보인 단면도

도 10은 본 발명의 격판에 구비되는 흡착부재와 여과망을 보인 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 우수배수로 110 : 바닥면

120 : 침전부 130 : 집수정

200, 200a, 200b, 200c, 200d : 격판

201 : 연결관 202 : 유도판

210 : 여과망 220 : 여과필터장치

230 : 흡착부재 231 : 흡착포

300 : 침전여과박스 301, 311, 321, 330, 341 : 홀

310, 320 : 구획판 340 : 드레인필터

342: 활성탄 400 : 도로

410 : 노면배수로

본 발명은 도로변에 설치되는 노면배수 처리장치 중에서 집수한 빗물을 하천 등으로 직접 배출하는 우수배수로에서의 오염물질을 제거하는 우수배수로용 비점오염원 제거장치에 관한 것으로,

특히 비가 내리기 시작해서 노면의 각종 오염물질과 함께 배수되는 초기우수로부터 각종 오염물질을 효과적으로 제거함과 동시에 노면의 오염물질이 제거된 후 에는 우수가 원활하게 배수될 수 있도록 하는 우수배수로용 비점오염원 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 효율적인 공공수역의 환경보전을 위해서는 점오염원의 관리와 함께 비점오염원에 대한 관리가 반드시 필요하다는 인식이 대두되고 있으며, 비점오염원 중의 하나인 도로노면 초기 우수에 의한 수질오염을 저감시키기 위한 다양한 법적 규제 및 제어대책이 절실히 필요한 실정이다.

즉, 도로 노면에는 자동차 특히 디젤엔진 자동차의 주행에 의해 배출되는 배기가스에 포함되어 있는 미립자나, 타이어의 마모에 의한 먼지, 아스팔트의 마모에 의한 먼지 등의 환경오염물질이 공장의 매연이나 분진 등의 대기 중에 떠 있는 오염물질과 혼합된 채로 퇴적되기 쉽다.

상기 비점오염원으로서의 도로노면 초기 우수 유출수에는 다환방향족탄화수소 등의 유기계 오염물질이나, 카드늄 등의 중금속류 외에도 박테리아, 기름성분 및 질소나 인과 같은 부영양화염류 등 다양한 물질이 함유되어 있을 뿐만 아니라, 생태계에 악영향을 주는 환경호르몬과 같은 내분비 교란작용을 일으킬 가능성이 있는 물질도 존재한다.

이와 같이 도로에 퇴적된 오염물질은 강우에 의한 도로변의 배수시설을 따라 운반된 후 후수도와 합류되는 경우도 있지만, 교량이나 하천변의 도로는 도로에 내린 빗물을 집수하여 바로 하천으로 방류하는 경우가 대부분이므로 우수에 씻겨 내려간 각종 오염물질로 인하여 하천이 심각하게 오염되는 문제점을 가지고 있었다.

한편, 상기 도로노면 초기우수 유출수는 일정하게 배출되는 하·폐수와는 달리 간헐적으로 배출되고 계절에 따른 유량의 차이가 크다. 초기우수 유출수의 오염물질 농도는 지역특성, 강우농도 등에 큰 영향을 받으며, 특히 초기세척효과로 강우초기에 고농도의 유출수가 발생하고, 강우가 지속됨에 따라 오염원의 농도는 점차 줄어들어 아주 낮거나 검출한계 이하가 된다. 이러한 점을 감안하였을 때, 초기우수 유출수를 처리하기 위해서는 대용량의 처리장치보다는 고농도의 오염물을 함유한 초기우수만을 선택적으로 처리할 수 있는 소형배수처리가 효과적일 수 있다.

초기우수 유출수의 효율적인 배수처리를 위한 방안으로써 대한민국 실용신안등록 제298299호의 "도로노면 배수처리장치"가 제안된 바 있는데, 이는 초기 우수가 유지관리조로 유입된 후에 비중이 큰 입자상의 물질을 침강시키고, 여재 채움조 내의 여재에 의한 여과 및 흡착작용을 통해 오염물질을 제거 및 처리하는 것을 주요지로 하고 있다.

그러나, 상기 구조는 초기 강우단계에서 도로를 통해 배수되는 고농도 오염물질의 처리효율은 증대시킬 수 있으나, 급격한 강우에 따른 유지관리조의 처리용량을 초과하는 경우에는 도로에 퇴적되어 있는 각종 오염물질이 유지관리조를 거치지 않고 그대로 배수관 또는 습지로 배출되는 문제점을 갖는 고안이었다.

따라서 본 발명의 목적은 도로변에 설치되는 노면배수 처리장치 중에서 집수한 빗물을 하천 등으로 직접 배출하는 우수배수로로 초기우수와 함께 유입되는 각 종 오염물질을 제거할 수 있도록 함과 동시에 초기우수에 의해 오염물질이 쓸려 내려간 후 계속 되는 강우는 바로 하천 등으로 방류함으로써 간단한 구성으로 노면의 오염물질을 초기우수와 함께 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 그로 인하여 하천의 오염을 방지하고 비점오염원의 제거를 위한 설비비용도 절감할 수 있도록 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 도로변에 노면배수로를 설치하고, 그 노면배수로에는 하천 등으로 연결되는 우수배수로를 연결 구비하여 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 한 배수설비에 있어서, 상기 우수배수로에는 격판을 설치하고, 그 격판의 하단 저면에는 여과망과 여과필터장치를 설치하여 노면배수로를 통해 우수배수로의 바닥면으로 흐르는 초기우수가 여과망과 여과필터장치에서 여과된 상태로 배수되도록 함과 동시에 여과용량을 초과하는 우수가 흐르면 격판과 바닥면 사이를 채운 후 격판 위로 배출되도록 비점오염원 제거장치를 구성함으로써 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 도로(400)의 측면으로 노면배수로(410)가 설치된 통상적인 도로변의 상기 노면배수로(410)에는 그 노면배수로(410)와 하천을 연결하는 우수배수로(100)를 경사지게 설치한다.

이때 상기 도로(400)의 측면에 설치되는 노면배수로(410)는 통상적으로 도로 변에 설치되는 덮개가 구비된 배수로나 오픈형 배수로 중 어느 것을 사용하여도 무방하다.

상기 노면배수로(410)에 연결된 우수배수로(100)는 양측면과 바닥면(110)을 가지면서 상부가 개방된 구조로 구성하고, 그 우수배수로(100)의 중앙에는 바닥면(110)과 수평으로 격판(200)을 설치하여 우수배수로(100)가 그 격판(200)의 상측과 하측으로 분리되도록 구성한다.

또한 상기와 같이 격판(200)에 의해 상측과 하측으로 수로가 분리되는 우수배수로(100)는 상기 격판(200)의 하측과 우수배수로(100)의 바닥면(110) 사이에 여과망(210)과 여과필터장치(220)를 설치하여 우수에 포함된 오염물질을 여과할 수 있도록 하되, 상기 여과망(210)과 여과필터장치(220)는 격판(200)의 하단에 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명은 도 1 내지 도 3에서와 같이 도로(400)의 측면에 설치되는 노면배수로(410)에 우수배수로(100)를 설치하되 그 우수배수로(100)는 하천 등을 향하여 경사지게 구성하여 초기우수가 도로(400) 위에서 오염물질들과 함께 노면배수로(410)로 흐른 후 우수배수로(100)를 따라 하천 등으로 흘러 들어갈 때 초기우수에 포함된 오염물질을 여과하여 하천으로 배출할 수 있게 된다.

즉, 비가 내리기 시작하여 초기우수가 도로(400)에서 노면배수로(410)를 통해 우수배수로(100)로 흘러 들어가면 그 초기우수는 도로(400)에 쌓여있던 각종 오염물질과 함께 흘러가게 된다.

이때 상기 오염물질과 함께 흐르는 초기우수는 우수배수로(100)의 바닥면(110)을 따라 흐르게 되므로 우수배수로(100)에 설치된 격판(200)의 하측으로 흐르게된다.

따라서 격판(200) 하측의 우수배수로(100) 바닥면(110)을 따라 흐르는 초기우수는 여과망(210)과 여과필터장치(220)를 통과하면서 오염물질이 여과된 정수상태로 통과하게 되므로 하천 등의 오염을 방지할 수 있게 된다.

한편 비가 내리기 시작한 후의 초기우수를 지나 내리는 비의 양이 많아짐에 따라 여과망(210)과 여과필터장치(220)의 여과 용량을 초과하는 우수가 우수배수로(100)의 바닥면(110)을 따라 흐르면 격판(200)과 바닥면(110) 사이에는 우수가 차 오르게 된다.

상기와 같이 격판(200)과 바닥면(110) 사이에 우수가 계속 차 오르면 결국 우수는 격판(200) 위로 넘치게 되므로 노면배수로(410)에서 우수배수로(100)로 유입되는 우수는 격판(200) 위의 우수배수로(100)를 따라 흘러서 하천 등으로 배출되는 것이다.

이때 격판(200) 위로 넘쳐흐르는 우수는 초기우수에서 도로(400)의 오염물질이 여과된 이후의 우수이므로 하천 등의 오염을 방지할 수 있는 것이다.

한편 도 4는 본 발명에 의한 우수배수로의 다른 실시예를 보인 측단면도로서, 우수배수로(100)의 바닥면(110)에 침전부(120)를 구성하되 그 침전부(120)는 여과망(210) 전에 구성하여 배닥면을 따라 흐르는 우수가 침전부(120)를 통해 흐르면서 우수에 포함된 침전물을 침전시킬 수 있도록 한 것이므로 여과망(210)과 여과 필터장치(220)를 활용한 초기우수의 여과효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 여과망(210)과 여과필터장치(220)의 수명을 연장할 수 있는 것이다.

또한 도 5는 본 발명에 의한 우수배수로의 또 다른 실시예를 보인 측단면도로서, 이와 같은 또 다른 실시예는 우수배수로(100)의 하부에 콘크리트 집수정(130)이 구비되어 있는 경우에 적용하는 상태를 예시한 것이다.

즉, 콘크리트 집수정(130)이 구비된 우수배수로(100)에는 격판(200)의 하단부에 연결관(201)을 구비하여 침전여과박스(300)를 착탈 가능하게 구비하고, 여과필터장치(220)가 내부에 구비되는 상기 침전여과박스(300)는 집수정(130) 내에 설치하며, 그 침전여과박스(300)의 하부 일측에는 드레인필터(340)를 설치하여 우수배수로(100)의 바닥부(110)와 격판(200) 사이로 유입된 초기우수가 연결관(201)을 통해 침전여과박스(300)로 유입되어 침전과 여과작용을 한 후, 집수정(130)으로 흐른 후 배수구(140)를 통해 배출될 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 초기우수를 배수하는 격판(200)의 하부는 여과필터장치(220)가 설치된 침전여과박스(300)까지 수밀한 상태로 구성되는 것이므로 격판(200) 하측으로 찬 초기우수의 수압에 의해 일정하고 안정된 여과작용을 할 수 있게된다.

또한 도로(400) 위의 각종 오염물질과 함께 격판(200)의 하부로 유입된 초기우수가 침전여과박스(300)로 유입되면 그 내부의 구획판(310)(320)에 의해 형성된 격실에 초기우수가 고이면서 오염물질의 침전이 이루어지고, 빗물은 그 구획판(310)(320)에 형성된 홀(311)(321)을 통해 흘러서 여과필터장치(220)를 통과한 후 홀(330)을 통해 집수정(130)으로 유출되는 것이다.

한편, 상기와 같이 집수정(130)으로 유출된 초기우수는 집수정(130)에서 다시 한번 침전이 이루어지면서 배수구(140)를 통해 배수되고, 상기 침전여과박스(300)에 남은 잔류 우수는 침전여과박스(300)의 하부에 형성된 홀(301)과 드레인필터(340)의 활성탄(342)과 홀(341)을 통해 배출되는 것이며, 상기와 같은 침전여과박스(300)는 격판(200)의 연결관(201)에서 분리하여 내부의 침전물을 배출하거나 새로운 침전여과박스(300)로 교환할 수 있는 것이다.

도6a 내지 도 6c는 본 발명 도 5의 우수배수로에 의한 격판의 다른 실시예를 보인 횡단면도로서, 본 발명은 도 3에 도시된 평판 형상의 격판(200)과 같은 격판(200)의 하단에 연결관(201)을 구비한 상태로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 그 외에도 도 6b에 도시된 바와 같이 우수배수로(100) 내에 'ㄱ'자 형태로 꺾여진 격판(200a)을 설치하여 사용할 수도 있으며, 이와 같이 사용할 때는 하단에 연결관(201)을 구비하여 침전여과박스(300)를 연결할 수 있도록 함과 동시에 격판(200a)의 상단 일측에는 유도판(202)을 구비하여 초기우수가 유도판(202)에 막혀 모두 격판(200a) 내부로 흐른 후 격판(200a) 내부가 우수로 채워지면 계속 내리는 우수가 유도판(202)을 넘어 우수배수로(100)를 통해 배출되도록 한 것이다.

또한 상기 우수배수로(100) 내에는 도 6c와 같이 원형의 단면형상을 가지는 격판(200b)을 우수배수로(100) 내에 설치하여 사용할 수도 있으며, 이와 같이 원형 단면의 격판(200b)을 사용할 때도 그 상단 일측에는 유도판(202)을 설치하고 하단에는 연결관(201)을 구비하여 침전여과박스(300)를 연결할 수 있도록 한다.

한편, 도 7a 내지 도 9는 본 발명에 의한 격판을 우수배수로 외부에 설치하 는 상태의 실시예를 보인 횡단면도와 상단부분을 평면에서 보인 단면도 및 하단부분을 보인 단면도로서, 상기 다양한 형상의 격판(200)(200a)(200b)을 우수배수로(100) 내에 설치하는 경우는 기존의 이미 설치되어 있는 우수배수로(100)을 이용하여 초기우수의 비점오염원을 제거하기 위한 본 발명을 적용할 때 사용하는 것이며, 우수배수로(100)를 새로 시공할 때는 위와 같은 방법을 사용할 수 있음은 물론 도 7a에 도시한 바와 같이 원형 단면의 격판(200c)을 우수배수로(100) 외부 일측에 설치하거나, 도 7b에 도시한 바와 같이 사각단면 형상의 격판(200d)을 우수배수로(100)의 외부일측에 설치하여 사용할 수 있다.

이때 상기 격판(200c)(200d)의 일측에는 우수배수로(100)의 하단부분을 막는 유도판(202)을 설치하여 초기우수가 유도판(202)에 막혀 격판(200c)(200d)으로 흐르도록 하는 것이며, 상기 격판(200c)(200d)의 하단에는 연결관(201)을 구비하여 집수정(130) 내에 설치되는 침전여과박스(300)와 결합할 수 있도록 함으로써 유도판(202)에 의해 격판(200c)(200d)으로 유입된 초기우수가 침전여과박스(300)를 통해 배출되도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 그로 인하여 상기 도 5 내지 도 6c의 설명에서와 같이 초기우수에서 비점오염원을 효율적으로 제거할 수 있게 된다.

도 10은 본 발명의 격판에 구비되는 흡착부재와 여과망을 보인 단면도로서, 상기와 같이 구성되는 무든 격판(200)(200a)(200b)(200c)(200d)의 내부에는 흡착부재(230)와 여과망(210)을 설치하는 것이 바람직하며, 이때 흡착부재(230)는 'y'와 같은 형상으로 형성하면서 그 윗면에 흡착포(231)를 구비하여 초기우수에 포함된 기름찌꺼기 등을 흡착할 수 있도록 함과 동시에 초기우수의 부유물이 역류하는 것 을 방지할 수 있게된다.

상기에서와 같이 본 발명은 도로변에 설치되는 노면배수 처리장치 중에서 집수한 빗물을 하천 등으로 직접 배출하는 우수배수로로 초기우수와 함께 유입되는 각종 오염물질을 제거할 수 있도록 함과 동시에 초기우수에 의해 오염물질이 쓸려 내려간 후 계속 되는 강우는 바로 하천 등으로 방류함으로써 간단한 구성으로 노면의 오염물질을 초기우수와 함께 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 그로 인하여 하천의 오염을 방지하고 비점오염원의 제거를 위한 설비비용도 절감할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Claims (10)

1. 도로변에 노면배수로를 설치하고, 그 노면배수로에는 하천 등으로 연결되는 우수배수로를 연결 구비하여 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 한 배수설비에 있어서,

   상기 우수배수로에는 격판을 설치하고, 그 격판의 하단 저면에는 여과망과 여과필터장치를 설치하여 노면배수로를 통해 우수배수로의 바닥면으로 흐르는 초기우수가 여과망과 여과필터장치에서 여과된 상태로 배수되도록 함과 동시에 여과용량을 초과하는 우수가 흐르면 격판과 바닥면 사이를 채운 후 격판 위로 배출되도록 구성됨을 특징으로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.
2. 청구항 제1항에 있어서,

   상기 우수배수로의 바닥면에는 침전부를 구성하여 우수배수로로 유입된 우수가 침전부를 통해 여과망과 여과필터장치를 통과하도록 구성됨을 특징으로 한 우수배스로용 비점오염원 제거장치.
3. 도로변에 노면배수로를 설치하고, 그 노면배수로에는 콘크리트 집수정이 구비되어 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 한 배수설비에 있어서,

   상기 콘크리트 집수정이 구비된 우수배수로에는 격판의 하단부에 연결관을 구비하여 침전여과박스를 설치하고, 여과필터장치가 내부에 구비되는 상기 침전여과박스는 집수정 내에 설치하며, 그 침전여과박스의 하부 일측에는 드레인필터를 설치하여 우수배수로의 바닥부와 그 우수배수로에 설치된 격판 사이로 유입된 초기우수가 연결관을 통해 침전여과박스로 유입되어 침전과 여과작용을 한 후, 배수되도록 구성됨을 특징으로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.
4. 청구항 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 격판은 평판형상으로 구성하여 우수배수로 내부에 설치됨을 특징으로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.
5. 청구항 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 격판은 'ㄱ'자 형상으로 구성하여 우수배수로 내부에 설치됨을 특징으로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.
6. 청구항 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 격판은 원형단면형상으로 구성하여 우수배수로 내부에 설치됨을 특징으 로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.
7. 청구항 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 격판은 원형단면형상으로 구성하여 우수배수로 외부에 설치하고, 그 격판의 상단 일측에는 유도판을 구비하여 초기우수가 격판으로 흐르도록 하며, 그 격판의 하단에는 침전여과박스를 연결 설치하여 구성됨을 특징으로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.
8. 청구항 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 격판은 사각단면형상으로 구성하여 우수배수로 외부에 설치하고, 그 격판의 상단 일측에는 유도판을 구비하여 초기우수가 격판으로 흐르도록 하며, 그 격판의 하단에는 침전여과박스를 연결 설치하여 구성됨을 특징으로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.
9. 청구항 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 격판의 내부에는 흡착포가 구비된 흡착부재와 여과망을 구비하여 초기우수에 포함된 기름찌꺼기도 흡착할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.
10. 청구항 제3항에 있어서,

    상기 침전여과박스는 그 내부를 홀이 형성된 구획판으로 다수의 격실이 구성되도록 하고, 빗물은 그 구획판에 형성된 홀을 통해 흘러서 여과필터장치를 통과한 후 홀을 통해 집수정으로 배수되도록 하며, 그 침전여과박스의 하부에는 활성탄이 충진된 드레인필터를 구비하여 침전여과박스에 잔류되는 우수가 드레인필터를 통해 배출될 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 우수배수로용 비점오염원 제거장치.

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