KR20080000501A

KR20080000501A - 우수배관용 비점오염원 제거장치

Info

Publication number: KR20080000501A
Application number: KR1020070017751A
Authority: KR
Inventors: 김현주
Original assignee: 김현주
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2008-01-02
Also published as: KR100834352B1

Abstract

본 발명은 도로변에 설치되는 노면배수 처리장치중에서 교량과 같이 교각위에 설치된 도로변에 설치되는 우수배관으로 초기우수와 함께 유입되는 각종 오염물질을 제거할 수 있도록 함과 동시에 초기우수에 의해 오염물질이 직접 제거된 후 계속된 강우는 바로 하천등으로 방류됨으로써 간단한 구성으로 노면의 오염물질을 초기우수와 함께 제거할 수 있을뿐만 아니라 그로 인하여 하천의 오염을 방지하고 비점오염원의 제거를 위한 설비비용도 절감할 수 있도록 한 우수배관용 비점오염원 제거장치에 관한것으로, 이는 도로변에 노면배수로를 설치하고 그노면배수로에는 집수관을 설치하여 집수관을 통해 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 한 배수설비에 있어서 상부 일측에는 방류관을 설치하며, 하부에 여과필터장치가 내장된 일체형 여과장치를 설치하여 집수관을 통해 낙하하는 우수가 수밀한 배수관내에서 여과필터 장치에서 여과된 상태로 배수되도록함과동시에 여과용량을 초과하는 우수가 낙하하면 방류관으로 배출되도록 비점오염원 제거장치를 구성함으로써 이룰수 있는 발명이다

초기우수,비점오염원,우수배관

Description

우수배관용 비점오염원 제거장치 { Removal Apparatus Of Non-point Source Pollutants For Rainwater Drain Pipe }

도 1은 본 발명의 설치상태를 보인 일측면도

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 보인 종단면도

도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 보인 종단면도

도 4는 본 발명에 의한 방류관에 흐름조절판의 설치 상태를 예시한 종단면도

도 5는 본 발명의 집수관에 흡착부재가 구비된 상태를 보인 종단면도

도 6은 본 발명에 의한 여과필터를 상세하게 보인 확대 종단면도

도 7은 본 발명에 의한 흡착부재를 상세하게 보인 확대 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 배 수 관 110, 240 : 체결부재

200 : 집 수 관 210 : 충격방지망

220 : 여과필터 221 : 필 터 틀

222 : 백필터 223 : 활 성 탄

230 : 커 버 250 : 정 수 관

260 : 여 과 망 270 : 침전박스

280 : 흡착부재 281 : 유 입 부

282 : 유 출 부 283, 284 : 경 사 면

285 : 흡 착 포 290 : 드레인 필터

300 : 방 류 관 310 : 흐름 조절판

320 : 월류 방지판 400 : 교 량

410 : 교 각 500 : 일체형 여과장치

본 발명은 도로변에 설치되는 노면배수 처리장치중에서 교량과 같이 교각위에 설치된 도로변에 설치되는 우수배관에서의 오염물질을 제거하는 우수배관용 비점오염원 제거장치에 관한것으로,

특히, 비가내리기 시작해서 노면의 각종 오염물질과 함께 배수되는 초기 우수로부터 각종 오염물질을 효과적으로 제거함과 동시에 노면의 오염물질이 제거된 후에는 우수가 원활하게 배수될 수 있도록 하는 우수배관용 비점오염원 제거장치에 관한것이다.

일반적으로 효율적인 공공수역의 환경 보전을 위해서는 점 오염원의 관리와 함께 비점오염원에 대한 관리가 반드시 필요하며, 현재 국가 차원에서 비점오염원에 대한 최적 관리기법에 대한 연구개발을 장려하고 있으며 수질 보전 차원에서도 비점오염원에 대한 대책을 법규화하고 있다.

비점오염원중의 하나인 도로노면에서의 초기우수에 의한 다양한 수질오염을 저감시키기 위한 다양한 법적규제 및 최적관리 대책이 절실히 필요한 실정이다.

상기 비점오염원으로서의 도로노면, 초기우수 유출수에는 다환 방향족 탄화수소등의 유기계 오염물질이나, 카드뮴등의 중금속류 외에도 박테리아, 기름성분 및 질소나 인과 같은 부영양화염류등 다양한 물질이 함유되어 있을뿐만 아니라, 생태계에 악영향을 주는 환경호르몬과 같은 내분비계 교란작용을 일으킬 가능성이 있는 물질도 존재한다.

이와같이 도로에 퇴적된 오염물질은 강우에 의한 도로변의 배수시설을 따라 운반된 후 하수도와 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.

초기 유수 유출수의 오염물질 농도는 지역특성, 강우농도등에 큰 영향을 받으며, 특히 초기 세척 효과로 강 초기에 고농도의 유출수가 발생하고 강우가 지속됨에 따라 오염원의 농도는 점차 줄어들어 아주 낮거나 검출한계 이하가 된다.

이러한 점을 감안하였을때, 초기우수 유출수를 처리하기 위해서는 대용량의 처리장치보다는 고농도의 오염물을 함유한 초기 우수만을 선택적으로 처리할 수 있는 소형 배수장치가 효과적일 수 있다.

초기우수 유출수의 효율적인 배수처리를 위한 방안으로써 대한민국 실용신안등록 제 298299호의 " 도로노면 배수처리장치"가 제안된 바 있는데, 이는 초기우수 가 유지관리조로 유입된 후에 비중이 큰 입자상의 물질을 침강시키고, 여재 채움조 내의 여재에 의한 여과 및 흡착작용을 통해 오염물질을 제거 및 처리하는것을 주요지로 하고있다.

그러나 상기 구조는 초기 강우단계에서는 도로를 통해 배수된 고농도 오염물질의 처리효율은 증대시킬 수 있으나, 급격한 강우에 따른 유지관리조의 처리용량을 초과하는 경우에는 도로에 퇴적되어 있는 각종 오염물질을 유지관리조에서 효율적으로 제거하지 못하는 문제점을 갖는 고안이었다.

또한, 상기와 같은 종래의 비점오염원 제거를 위한 배수처리 장치들은 부피가 큰 콘크리트 구조물을 현장 타설 또는 공장 제작 후 설치와 같은 방법으로 구성하는 것으로 제작 원가와 공사 비용등이 고가로 소요될 뿐만 아니라, 기존 시설을 개량할 때는 도로를 점유해야 하므로 민원발생 및 안전사고 발생등 우려가 있는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 도로변에 설치되는 노면배수 처리장치중에서 교량과 같이 교량위에 설치된 도로변에 설치되는 우수배관으로, 초기우수와 함께 유입되는 각종 오염물질을 제거할 수 있도록 함과 동시에 초기 우수에 의해 오염물질이 쓸려내려간 후 계속되는 강우는 바로 하천등으로 방류함으로써 간단한 구성으로 노면의 오염물질을 초기우수와 함께 제거할 수 있을뿐만 아니라, 그로 인하여 하천의 오염을 방지하고, 비점오염원 제거장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 도로변에 노면 배수로를 설치하고, 그 노면 배수로 에는 집수관을 설치하여, 집수관을 통해 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 한 배수설비에 있어서, 그 집수관의 상부 일측에는 방류관을 설치하며, 상기 집수관의 하부에는 여과필터를 포함한 일체형 여과장치를 설치하여, 집수관을 통해 낙하하는 우수가 수밀한 집수관 내 여과필터에서 여과된 상태로 배수되도록 함과 동시에 여과용량을 초과하는 우수가 낙하하면 방류관으로 배출되도록 비점오염원 제거장치를 구성함으로써 달성된다.

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

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 노면 배수로가 설치된 통상적인 도로변의 상기 노면배수로에는 배수관(100)을 설치하여 집수관(200)을 통해 노면의 우수를 집수하여 배출할 수 있도록 배수설비를 구성한다.

이때, 상기 노면 배수로에 배수관(100)이 설치되는 배수설비는 교각(410)위에 설치되는 교량(400)의 배수시설에 적용하는것이 바람직하지만, 노면 배수로에 집수된 우수를 집수관(200)을 통해 배출할 수 있는 구조의 노면 배수설비에는 모두 적용할 수 있다.

상기 노면 배수로에 설치된 배수관(100)의 하단에는 집수관(200)을 연결 설치하되 그 집수관(200)의 내부 중앙에는 충격방지망(210)을 고정 설치하고, 그 집수관(200)의 하단에는 여과필터(220)을 설치하여 배수관(100)을 통해 낙하하는 우수의 낙하속도와 충격을 충격방지망(210)에서 줄어준 후 여과필터(220)에서 각종 오염물질을 여과 배출할 수 있도록 구성한다.

이때, 상기 집수관(200)의 하단에는 볼트와 너트등의 체결부재(240)로 커버(230)를 착탈 가능하게 구비하여 여과필터(220)를 교환할 수 있도록 하며, 배수관(100)의 하단에 연결되는 집수관(200)도 볼트와 너트등의 체결부재(110)로 착탈 가능하게 연결하여 유지보수 비용을 절감할 수 있도록 구성한다.

한편, 상기와 같은 집수관(200)의 상부 일측에는 방류관(300)을 연결 설치하여 초기우수에서 오염물질이 제거된 이후의 우수는 방류관을 통해 신속하고 원활하게 배출할 수 있도록 구성한다.

이때, 상기 방류관(300)도 체결부재에 의해 착탈 가능하게 배수관(200)의 상부 일측에 연결 설치하는것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명은 도1 및 도2에서와 같이 교각(410)위의 교량(400)에 설치된 도로변의 노면 배수로에 다수의 배수관(100)을 설치하여 도로위에 내린 빗물을 집수하여 배출할 수 있도록 하되, 상기 배수관(100)의 아래로 집수로(200)와 방류관(300)등을 연결 설치함으로써 집수하여 배출하는 우수중에서 노면 위에 있던 각종 오염물질이 함께 쓸려서 배출되는 초기우수로부터 각종 오염물질을 효과적으로 제거한 후 하천등으로 우수를 배출할 수 있게 된다.

즉, 배수관(100)을 통해 집수되어 배출되는 초기우수는 배수관(100)의 직하방에 연결 설치된 집수관(200)으로 낙하하면서 여과필터(220)를 통과하게 되지만 여과필터(220)는 5∼10mm/hr의 초기강우에 대한 여과를 기준으로 구성되므로 여과속도에 의해 점차 수위가 올라가면서 여과되며, 이러한 정수압으로 인해 일정한 여 과속도로 초기우수에 포함된 각종 오염물질이 여과필터(220)에서 제거된 후, 중앙이 개구된 커버(230)를 통해 하천등으로 배수된다.

이때, 상기 집수관(200)의 중앙에는 충격방지망(210)이 고정된 상태로 구비되어 있으므로 낙하하는 초기우수의 낙하충격을 완충시킬수 있게 될 뿐만 아니라, 방류관(300)이 연결되는 집수관(200)의 상단부터 여과필터(220)까지 집수관(200)을 수밀한 상태로 구성함으로써 여과효율을 극대화 시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 오염물질이 포함된 초기우수가 여과필터(220)를 통해 배수되는 과정에서 오염물질이 포함된 초기우수의 정화작용이 완료되고 강수량이 증가하게 되면 배수관(100)과 집수관(200)을 통해 여과필터(220)로 낙수되는 우수량이 증가되고, 그 증가되는 우수는 여과필터(220)의 단위시간당 여과능력을 초과하면서 집수관(200)내에서 차 오르게 된다.

상기 집수관(200)내에서 차 오르는 우수는 결국 집수관(200) 상측의 방류관(300)으로 흐름의 방향을 바꾸게 되므로 초기우수시의 비점오염원니 제거된 이후에 내리는 우수는 방류관(300)을 통해 원활하고 신속하게 하천등으로 방류되는 것이며 이로 인하여 우수가 도로 위로 역류하는것도 방지할 수 있는것이다.

상기와 같은 본 발명의 비점오염원 제거장치는 도 3과 같은 다른 실시 예로 구성할 수도 있다.

즉, 집수관(200)의 하단에 체결부재(240,241)에 의해 연결되는 일체형 여과장치(500)를 설치 할 수 있는것이다.

이와같은 일체형 여과장치(500) 내부에는 집수관(200)과 연결되는 내부집수 관(201)과 침전박스(270) 및 여과필터(220)와 드레인필터(291)로 구성되어있다.

이와 같이 일체형 여과장치(500)와 체결부재(240) 사이에는 충격방지망(210)이 설치되어 낙하되는 우수의 충격을 완화한 후 일체형 여과장치(500)내의 내부집수관(201)을 통하고, 고형물을 침전박스(270)에 침전시키고 상등수는 여과필터(220)을 거쳐 초기우수의 오염물을 제거한 후 방류한다.

이때 여과필터(220)의 성능이 저하되면 우수는 집수관(200)내에 차 오르게 되며 어느 순간 집수관(200) 상부 일측의 방류관(300)을 통해 우수가 방류되므로 원활하게 우수를 배출할 수 있는것이다.

또한 도 4는 본 발명의 방류관(300)에 흐름 조절판(310)을 설치한 상태를 예시한 것으로 집수관(200)의 상부 일측에 연결되는 방류관(300) 입구에 회전 개폐되는 흐름 조절판(310)을 설치하면, 초기우수가 배수관(100)에서 집수관(200)으로 낙하하는 과정에서 방류관(300)으로 튀는것을 방지할 수 있게 되므로 초기우수에 포함된 오염물질이 하천등으로 방류되는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있는것이다.

한편, 도 5는 본 발명에 의한 배수관(100)에 흡착부재가 구비된 상태를 보인 종단면도로서, 이는 도로변에 노면 배수로를 설치하고, 그 노면 배수로에는 배수관(100)을 설치하여 배수관(100)을 통해 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 배수설비를 구비함에 있어서, 상기 배수관(100)의 하단에는 흡착부재(280)가 구비된 집수관(200)을 연결 설치하고, 그 집수관(200)의 상부 일측에는 방류관(300)을 설치하여, 상기 집수관(200)의 하단에는 여과망(260)을 통해 여과필터(220)가 구비된 정 수관(250)을 설치한 후, 그 정수관(250)의 하단에 침전박스(270)를 설치하여, 배수관(100)을 통해 낙하하는 우수가 수밀한 집수관(200)을 통해 정수관(250)의 여과필터(220)에서 여과된 상태로 배수되도록 함과 동시에 여과 용량을 초과하는 우수가 낙하하면 방류관(300)으로 배출되도록 구성한 것이다.

또한 상기와 같은 구성의 배수관은 그 방류관(300) 상단에 월류방지판(320)을 구비함으로서 초기우수가 배수관(100)으로 낙하하면서 배수관(100)의 내측면을 타고 흐르면서 바로 방류관(300)으로 유입되는것을 방지할 수 있을뿐만 아니라, 상기 배수관(100)의 하측으로 연결된 집수관(200)의 하단에는 활성탄(291)이 구비된 드레인필터(290)르르 구비함으로서, 비가 그친 이후에 집수관(200)내에 잔류되는 우수가 드레인필터(290)의 활성탄(291)을 통해 여과되면서 서서히 배출될 수 있도록 한것이다.

이러한 구성에서 상기 배수관(100)의 하단에 연결되는 집수관(200)에는 도 7과 같이 유입부(281)가 넓고 유출부(282)가 좁은 구조의 흡착부재(280)를 설치하고, 그 흡착부재(280)의 유입부(281) 하측 경사면(283, 284)중의 일측 경사면(283)에는 흡착포(285)를 부착 구비하여 유입부(281)에서 유출부(282)로 낙하되는 초기우수에서 기름찌꺼기등의 이물질을 흡착 제거할 수 있도록 함과 동시에 낙하되는 초기우수의 속도를 완화 시킬수도 있는 것이다.

특히 이와 같은 흡착부재(280)는 도 2내지 도 4에 도시된 구조의 집수관(200)내에 모두 적용이 가능할 뿐만 아니라, 그 흡탁부재(280)는 집수관(200)내에 1개 또는 2개 이상을 설치하여 기름찌꺼기의 제거는 물론이며, 낙수하는 초기우수 의 충격완화효과도 동시에 얻을 수 있으므로 흡착부재(280)를 사용할때는 그 흡착부재(280)가 낙하하는 우수의 충격을 완화하는 작용을 하여 충격방지망(210)을 사용하지 않아도 무방하고, 그 흡착부재는 호퍼와 같은 형상으로 구성하는 것이므로 우수가 방류관(300)으로 월류될때 부유물이 흡착부재(280)를 통과하지 못하도록 하는 작용을 한다.

한편 도 6은 본 발명에 의한 여과필터를 상세하게 보인 확대 종단면도로서, 도 2에서 도 5까지 도시한 본 발명의 비점오염원 제거장치에 사용되는 여과필터(220)는 정수관(250)내에 고정되는 필터틀(221)에 백필터(222)와 활성탄(223)으로 구성된 필터하우징이 설치되어진다.

이와같이 구성된 여과필터(220)는 초기우수가 백필터(222)에 유입되어 활성탄(223)으로 빠져나가도록 하는것이 바람직하며 초기우수는 여과필터(220)내의 백필터(222)와 활성탄(223)을 통과하면서 오염물질을 제거된 상태로 배출된다.

상기에서와 같이 본 발명은 도로변에 설치되는 노면배수 처리장치중에서 교량과 같이 교각위에 설치된 도로변에 설치되는 우수배관으로 초기우수와 함께 유입되는 각종 오염물질을 제거할 수 있도록 함과 동시에 초기우수에 의해 오염물질이 쓸러내려간 후 계속되는 강우는 바로 하천등으로 방류함으로써 간단한 구성으로 노면의 오염물질을 초기우수와 함께 제거할 수 있을뿐 아니라 그로 인하여 하천의 오염을 방지하고 비점오염원의 제거를 위한 설비비용도 절감할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Claims

도로변에 노면배수로를 설치하고 그노면 배수로에는 집수관을 설치하여 집수관을 통해 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 한 배수설비에 있어서,

상기 집수관의 상부 일측에는 방류관을 설치하고 집수관의 하부에는 여과필터가 내장된 일체형 여과장치에서 여과된 상태로 배수하도록 함과 동시에 여과용량을 초과하는 우수가 낙하되면 방류관으로 배출되도록 구성함을 특징으로 한 우수배관용 제거장치
도로변에 노면배수로를 설치하고 그노면배수로에는 집수관을 설치하여 집수관을 통해 노면의 우수를 배수처리할 수 있도록 한 배수설비에 있어서,

상기집수관 상부 일측에는 방류관을 설치한 후, 집수관의 하부 일측에는 여과망과 여과필터장치가 구비된 정수관을 설치하여 집수관을 통해 낙하하는 우수가 수밀한 집수관내에서 여과필터장치로 여과된 상태로 배수되도록 함과 동시에 여과용량을 초과하는 우수가 낙하되면 방류관으로 배출되도록 구성됨을 특징으로 한 우수배관용 비점오염원 제거장치
청구항 제 1항, 제 2항중의 어느 한 항에 있어서

상기 집수관에는 충격방지망을 설치하여 집수관으로 유입된 초기우수가 충격방지망에서 완충된 후 여과필터 통과할 수있도록 구성됨을 특징으로 한 우수배관용 비점오염원 제거장치
청구항 제 1항, 제 2항중의 어느 한 항에 있어서

상기 집수관에는 하나이상의 흡착부재를 구비하되 그 흡착부재는 유입부가 넓고 유출부가 좁은 본체의 경사면 내측에 흡착포를 구비하여 상부로부터 유입되는 모든유수가 흡착포에 접촉된 후 유출되도록 하며,

상기 유입부가 넓고 유출부가 좁은 본체로 인하여 수위 상승시 부유물이 흡착부재의 본체를 통과하지 못하도록 구성됨을 특징으로 한 우수배관용 비점오염원 제거장치
청구항 제 1항, 제 2항중의 어느 한 항에 있어서

상기 집수관과 일체형 여과장치는 체결부재로 분해 조립이 가능하게 연결 설치하여서 구성됨을 특징으로 한 우수배관용 비점오염원 제거장치
청구항 제 1항, 제 2항중의 어느 한 항에 있어서

상기 일체형 여과장치내에는 침전박스 및 스크린 및 여과필터가 구비되어 초기우수의 부유물 침전 후 상등수가 스크린을 통한 후 여과필터에서 오염물질을 여과할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 우수배관용 비점오염원 제거장치
청구항 제 1항, 제 2항중의 어느 한 항에 있어서

상기 방류관에는 회전 개폐되는 흐름조절판을 설치하여 초기우수가 방류관을 통해 배출되는것을 방지할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 우수배관용 비점오염원 제거장치
청구항 제 1항, 제 2항중의 어느 한 항에 있어서

집수관 하단에 활성탄이 구비된 드레인필터를 설치하여 집수관 내부의 우수기 드레인필터를 통해 여과되면서 서서히 배수될수 있도록 하여 시간이 경과된 후 내부에 우수가 잔류되어 부패되는 현상을 방지할 수 있는 구성을 특징으로 한 우수배관용 비점오염원 제거장치
청구항 제 1항, 제 2항중의 어느 한 항에 있어서

상기 여과필터는 하우징 내부에 활성탄층과 고성능 백필터로 조립되며 우수가 백필터 내부에서 1차 여과된 후 활성탄층에서 2차 여과된 후 방류할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 우수배관용 비점오염원 제거장치