KR20090005137U - 방사형 초기우수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 우천시 초기우수에 포함되어 있는 각종 협잡물, 오염물 및 초기우수의 급수과정에서 합류하게 되는 합류식 하수관의 내부에 침적되어 있는 퇴적오염물을 여과요소의 표면적 증가에 따른 초기우수의 유속감소를 통해 다중 여과방식으로 배제하되, 급수량감지기 및 이중개폐밸브를 통해 초기우수는 제외하고 각종 협잡물, 오염물만을 배제하여 배제효율의 향상을 도모하기 위한 방사형 초기우수처리장치에 관한 것이다.

초기우수처리, 방사형, 처리장치, 유속감소, 협잡물, 오염물, 수질개선

Description

방사형 초기우수처리장치{A RADIAL SHAPE PRIMARY STAGE RAINWATER MANAGEMENT SYSTEM}

본 고안은 방사형 초기우수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우천시 초기우수에 포함되어 있는 각종 협잡물 및 합류식 하수관내에 침적되어 있는 퇴적오염물을 표면적 증가에 따른 초기우수의 유속감소를 통해 다중 여과방식으로 배제하되, 초기우수는 제외하고 각종 협잡물 및 퇴적오염물만을 배제하여 배제효율을 향상하기 위한 방사형 초기우수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 초기우수는 대기중의 오염물질과 상업, 공업, 주택단지 및 도로면의 오물, 먼지, 오일 또는 그리스(Grease), 흙, 모래 등을 포함한 상태로 하수관을 통해 호소(湖沼)나 하천 등으로 흘러들어가 환경오염에 막대한 지장을 초래하고 있다.

이를 해소하기 위하여 우수침투시설, 이중목적 저류지, 연못, 인공습지, 여과시설, 유수분리장치, 스크린장치 등을 설치하여 협잡물을 포함하고 있는 초기우수로 인한 자연하천 및 인근해역 등의 수질오염을 예방하고 있다.

그러나, 상기 언급한 대부분의 시설물은 초기우수를 처리할 수 있는 처리량 이 한정되어 있어 초기우수에 포함되어 있는 협잡물을 미처 제거하지 못하고, 자연하천 및 인근해역 등에 그대로 월류시켜고 있어 환경오염을 효과적으로 방지하기에는 한계가 있다.

또한, 초기우수를 처리하기 위한 종래의 스크린장치 및 여과시설 등은 나열식으로 동일한 단면을 갖도록 배치되어 있어 초기우수에 포함되어 있는 협잡물을 처리해야 하는 여과과정에서 이 협잡물의 대다수를 이루는 찌꺼기 등에 의한 폐색으로 일부 단면으로만 초기우수를 처리해야 하는 문제점이 있다.

나아가 종래 초기우수처리장치는 초기우수의 유속이 항상 빠르게 진행되고 있어 협잡물의 배제효율이 낮았으며, 특히 나열식 배치로 인하여 설치면적이 필요 이상으로 증가하고 있고, 이로 인한 공사비 등의 과다소요가 발생하는 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 초기우수처리장치의 문제점을 해소하여 초기우수처리장치를 방사형으로 형성하여 설치면적으로 최소화하고, 단면적 증가에 따른 초기우수의 유속감소를 통해 초기우수 내 협잡물 및 합류식 하수관내의 침적되어 있는 퇴적오염물 처리효율이 향상될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 목적은, 우천시 초기우수가 초기우수처리장치의 중심부에서 바깥쪽으로 흘러나가면서 협잡물이 처리되어 단면적 증가에 따른 초기우수의 유속감소를 통해 수질개선의 향상된 효과를 누릴 수 있도록 한 방사형 초기우수처리장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 초기우수에 포함되어 있는 협잡물을 다중 여과방식으로 배제하여 한정된 공간 내에서 최대한의 수질개선효과를 이룰 수 있도록 한 방사형 초기우수처리장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 초기우수의 급수량을 감지하고, 이를 바탕으로 각종 협잡물이 배제되는 입구 및 배수구의 개폐를 제어하여 배제효율을 향상시키도록 한 방사형 초기우수처리장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 초기우수에 포함되어 있는 조대협잡물을 배제하고 이송하기 위한 스크류스크린과;

이 스크류스크린에 초기우수를 급수하는 합류식 하수관에 설치되어 초기우수 의 급수량을 감지하는 급수량감지기와;

상기 스크류스크린에 일단이 연결되어 조대협잡물을 다른 일단이 연결된 오수관으로 자유 낙하하여 배제하는 협잡물배출관과;

상기 스크류스크린을 통과하여 급수된 초기우수 내 중간협잡물을 배제하기 위한 원통스크린과;

이 원통스크린의 둘레에 방사형으로 설치되고, 적어도 하나 이상이 여과요소가 배치되어 초기우수에 포함되어 있는 미세협잡물을 단면적 증가에 따른 초기우수의 유속감소를 통해 배제하기 위한 커튼스크린과;

상기 원통스크린에서 배제되어 침전된 중간협잡물을 배출하기 위한 배수구가 형성된 볼텍스와;

상기 급수량감지기에 연계된 상태로 조대협잡물, 중간협잡물이 배제되는 오수관의 입구 및 볼텍스의 배수구에 설치되어 초기우수의 급수량에 따라 개폐되는 이중개폐밸브로 구성되어 달성된다.

상기와 같은 본 고안의 구성에 의하면, 초기우수에 포함되어 있는 조대협잡물은 스크류스크린에 의해 배제되고, 중간협잡물은 원통스크린에 의해 배제되며, 미세협잡물은 여과요소가 배치된 커튼스크린에 의해 배제됨으로써, 다중 여과를 통한 수질개선효과를 누릴 수 있게 된다.

특히, 초기우수에 포함되어 있는 미세협잡물은 초기우수처리장치의 단면적 증가에 따른 유속감소를 통해 급격하게 흐름이 저하된 상태에서 커튼스크린에 의해 방사형으로 배제됨으로써, 협잡물 처리효율이 매우 우수해지는 효과를 기대할 수 있게 된다.

또한, 오수관의 입구 및 볼텍스의 배수구에 설치된 이중개폐밸브의 밀폐시에는 지속적으로 배제되는 조대협잡물을 제외하고, 중간협잡물을 포함한 초기우수가 배제되는 것을 차단하고, 개방시에는 이 초기우수는 제외하고 조대협잡물, 중간협잡물은 배제하게 됨으로써, 배제효율이 향상됨은 물론, 불필요한 초기우수의 하수처리장 유입을 방지하게 된다.

이 외에 설치면적을 최소화할 수 있어 도로 및 인도 등과 같이 협소한 장소에도 설치가 용이하며, 이 설치에 따른 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 유지관리비용도 최소화할 수 있게 되는 등의 매우 유용한 고안인 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치의 실시 예를 사시도로 보인 것으로, 초기우수에 포함되어 있는 각종 협잡물을 제거하기 위한 방사형 초기우수처리장치를 보이고 있다.

도 2는 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치의 실시 예를 분해 사시도로 보인 것으로, 초기우수에 포함되어 있는 5㎜이상 조대협잡물을 제거하기 위한 스크류스크린, 초기우수에 포함되어 있는 3㎜이상 중간협잡물을 제거하기 위한 원통스크린 및 이 원통스크린의 내부에 사이클론현상을 발생하고, 배제된 협잡물들을 배 출하기 위한 볼텍스, 3㎜미만 미세협잡물을 제거하기 위한 커튼스크린을 각각 분해하여 보이고 있다.

도 3은 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치의 설치 예를 단면도로 보인 것으로, 급수량감지기가 설치된 합류식 하수관을 통해 급수된 초기우수에 포함되어 있는 각종 협잡물을 배제하고 여과하여 오수관으로 배출하되, 조대협잡물이 배제되는 오수관의 입구 및 중간협잡물이 배제되는 볼텍스의 배수구에 급수량감지기와 연계된 이중개폐밸브가 설치된 것을 보이고 있다.

도 4는 본 고안에 따른 개폐밸브의 설치상태를 일부 확대하여 단면도로 보인 것으로, 오수관의 입구 및 볼텍스의 배수구에 이중개폐밸브가 설치된 것을 확대하여 보이고 있다.

도 5는 본 고안에 따른 커튼스크린을 통하여 초기우수에 포함되어 있는 미세협잡물을 여과하는 과정을 일부 절개하여 평면도로 보인 것으로, 원통스크린을 통해 3㎜이상 중간협잡물이 배제된 초기우수가 커튼스크린을 통과하면서 여과요소에 의해 여과되는 과정을 보이고 있다.

도 6은 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치가 스크린장치와 병행하여 초기우수를 처리하는 실시 예를 개략적으로 설치상태도로 보인 것으로, 공지의 스크린장치가 설치되어 있는 자연하천 및 인근해역의 주변에 방사형 초기우수처리장치가 설치되어 초기우수를 처리하는 것을 보이고 있다.

즉, 도 1 내지 도 3에서 보인 것과 같이, 본 고안인 방사형 초기우수처리장치(1)는 자연하천 또는 인근해역의 주변에 매설되어 우천시 초기우수에 포함되어 있는 각종 협잡물 및 합류식 하수관(2)의 내부에 침적되어 있는 퇴적오염물을 다중 여과방식으로 처리하기 위한 것이다.

또한, 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치(1)는 자연하천 또는 인근해역의 주변에 매설되어 독자적으로 사용되어도 무방하나, 바람직하게는 자연하천 또는 인근해역에 기본적으로 설치되어 있는 대표적인 우수처리시설인 스크린장치(3)와 병행하여 초기우수를 처리하게 된다.

이를 구현하기 위하여 본 고안은 크게 초기우수에 포함되어 있는 5㎜이상 조대협잡물을 배제하기 위한 스크류스크린(10), 상기 조대협잡물 보다 다소 작은 3㎜이상 중간협잡물을 배제하기 위한 원통스크린(20) 및 3㎜미만의 미세협잡물을 배제하기 위한 커튼스크린(Curtain wall)로 구성됨을 기본 특징으로 한다.

여기서, 상기 협잡물들 5㎜이상, 3㎜이상, 3㎜미만으로 구분한 것은 본 고안을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 하나의 예로써, 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치(1)를 통해 처리할 수 있는 협잡물을 반드시 이에 한정 짓는 것은 아니라는 것을 사전에 밝혀둔다.

상기 스크류스크린(10)은 우천시 초기우수에 포함되어 있는 조대협잡물과 합류식 하수관(2)의 내부에 침적되어 있는 퇴적오염물을 배제하고, 이 배제된 조대협잡물을 이송할 수 있도록 원형 또는 반원형 형태를 갖는 스크린몸체(11)의 내부에 이송스크류(12)가 장착된 것을 보이고 있다.

이때, 스크린몸체(11)의 내부에는 배터리 등에 의해 구동되는 공지의 이송스크류(12)가 장착되어 제공되어도 무방하나, 본 고안에서는 무동력으로 구동되는 이 송스크류(12)를 장착하여 제공하게 됨으로써, 스크류스크린(10)을 사용하는데 따른 편의성 및 이를 관리하는데 따른 용이성을 높일 수 있도록 하게 된다.

이러한 무동력 이송스크류(12)를 달성하기 위하여 본 고안은 도 3에서 보인 것과 같이, 상기 이송스크류(12)에 적어도 하나 이상의 날개편(13)을 형성하여 제공하게 되며, 이 날개편(13)이 합류식 하수관(2)을 통해 급수된 초기우수에 의해 일종의 물레방아처럼 회전함으로써, 이를 동력으로 하여 이송스크류(12)가 회전하면서 스크린몸체(11)에 배제된 조대협잡물과 퇴적오염물을 이송하게 된다.

또한, 상기 이송스크류(12)에는 도시되어 있지는 않으나, 브러시 등과 같은 세척요소를 부가 설치하여 스크린몸체(11)에 붙어 있는 조대협잡물과 퇴적오염물을 쓸면서 이송시키게 된다.

즉, 이와 같은 스크린몸체(11)와 이송스크류(12)로 구성된 스크류스크린(10)은 상기 스크린몸체(11)가 합류식 하수관(2)에 직접 연결되어 조대협잡물과 퇴적오염물을 포함하고 있는 초기우수를 급수받아 배제하게 되고, 이송스크류(12)는 무동력으로 회전하면서 스크린몸체(11)에 배제된 조대협잡물과 퇴적오염물을 이송하게 된다.

바람직하게는 상기 스크류스크린(10)은 급수부(15)와 이를 배수할 수 있는 구조로 형성된 하우징(14)의 내부 설치공간(16)에 장착되어 제공되는데, 이는 외부요소가 이송스크류(12)의 구동에 영향이 미치지 않도록 함과 동시에 초기우수가 합류식 하수관(2)을 통해서만 급수되도록 하여 설계예상범위를 초과하는 초기우수의 급수가 발생하지 않도록 하기 위함이다.

따라서, 상기 스크류스크린(10)은 급수부(15)를 통해 합류식 하수관(2)에 연결되고, 상부와 측면은 밀폐된 상태로 하부 일부만이 개방된 하우징(14)의 내부 설치공간(16)에 장착되어 초기우수에 포함되어 있는 조대협잡물과 이 초기우수의 급수과정에서 합류한 퇴적오염물을 배제하게 되는 것이다.

이와 같은 초기우수의 급수과정에서 스크린몸체(11)를 통과한 초기우수는 낙수되어 원통스크린(20)으로 급수되고, 상기 스크린몸체(11)에 걸려 배제된 조대협잡물과 퇴적오염물은 초기우수에 의해 구동되는 이송스크류(12)에 의해 이송되어 협잡물배출관(17)으로 공급된다.

여기서, 상기 스크류스크린(10)은 본 고안인 방사형 초기우수처리장치(1)에 선단이 상부방향을 향하도록 기울어지게 장착된 것을 보이고 있으며, 이와 같이 스크류스크린(10)을 기울어지게 장착한 이유를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 방사형 초기우수처리장치(1)에 스크류스크린(10)의 선단이 전체적으로 수평 또는 하향 설치되면, 스크린몸체(11)의 선단에 초기우수가 고이게 되어 이송스크류(12)를 통한 조대협잡물 및 퇴적오염물의 이송과정에서 부유하게 되어 원활한 이송이 이루어지지 않을 수가 있다.

또한, 조대협잡물 및 퇴적오염물과 함께 스크린몸체(11)의 선단에 고인 초기우수가 함께 협잡물배출관(17)을 통해 배출되어 오수관(4) 또는 하수처리장에 부담을 줄 수 있는 등 여러 문제를 야기할 수도 있다.

반대로, 상기 스크류스크린(10)의 선단이 상부방향을 향해 기울어지게 상향설치되면 초기우수가 스크린몸체(11)의 선단에 고이지 않게 되어 이송스크류(12)를 통한 조대협잡물과 퇴적오염물을 배출이 용이하게 진행될 수 있으며, 불필요한 초기우수의 배수가 발생하지도 않게 되는 것이다.

이를 만족하기 위한 더욱 바람직한 실시 예는 스크린몸체(11)의 선단을 쐐기모양으로 형성하여 기울어짐 효과를 배가시킬 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 폭우가 빈번하게 발생하는 자연하천 또는 인근해역의 주변에 매설되는 방사형 초기우수처리장치(1)에는 스크류스크린(10)을 상부방향으로 기울어지게 설치하여 초기우수에 포함되어 있는 조대협잡물과 퇴적오염물을 배제하고 이송하는데 따른 지장을 초래하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 스크류스크린(10)은 하우징(14)의 설치공간(16)에 다수로 설치할 경우 특히 병렬로 설치하게 되면, 초기우수에 포함되어 있는 조대협잡물의 배제효율이 더욱 배가될 수 있다는 것은 자명한 사항이다.

본 고안에 따른 급수량감지기(18)는 이와 같은 스크류스크린(10)에 초기우수를 급수하는 합류식 하수관(2)의 내부에 설치되어 이 초기우수의 급수량을 감지하게 되고, 감지된 급수량에 따라 하기에서 설명하게 되는 이중개폐밸브(24)를 제어하게 된다.

즉, 상기 합류식 하수관(2)을 통해 급수되는 초기우수의 급수량이 급수량감지기(18)에 감지되면 이중개폐밸브(24)를 밀폐하여 초기우수 및 처리수가 오수관(4)으로 배제되지 않도록 하고, 예로 초기우수의 급수량이 감지되지 않는 제로(O) 상태가 되면 상기 이중개폐밸브(24)를 개방하여 잔존 처리수를 상기 오수관(4)으로 배제하게 된다.

상기 협잡물배출관(17)은 스크린몸체(11)에 일단이 연결되고, 다른 일단은 후술될 볼텍스(21)를 거쳐 오수관(4)에 연결되어 이송스크류(12)에 의해 이송되는 조대협잡물과 퇴적오염물을 상기 오수관(4)으로 배제토록 하는 용도로 활용된다.

이러한 협잡물배출관(17)은 공지의 이송관으로써, 스크린몸체(11)의 선단에 돌출 형성된 선단배출관(11a)에 일단이 연결된 상태로 다른 일단은 볼텍스(21)에 형성된 배수구(22)를 거쳐 오수관(4)에 연결되어 이송스크류(12)를 통해 이송된 조대협잡물과 퇴적오염물을 자유 낙하하는 방식으로 상기 오수관(4)에 배제하는 것을 보이고 있다.

따라서, 상기 협잡물배출관(17)은 이중개폐밸브(24)에 의해 볼텍스(21)의 배수구(22)가 밀폐되더라도 이에 영향을 받지 않고 조대협잡물을 항상 오수관(4)으로 배제하게 되는 것이다.

본 고안에 따른 원통스크린(20)은 스크류스크린(10)을 통과하여 급수된 초기우수 내 중간협잡물을 배제하게 된다.

즉, 상기 원통스크린(20)은 전체가 망으로 형성된 상태로 상부에 스크류스크린(10) 또는 이를 내부에 장착한 하우징(14)이 배치되어 5㎜이상 조대협잡물이 배제된 초기우수를 급수받아 이 초기우수 내 5㎜미만, 3㎜이상 중간협잡물을 배제하게 되며, 이 배제된 중간협잡물은 원통스크린(20)의 내부에서 자연침전되어 배출된다.

따라서, 스크류스크린(10)을 통해 조대협잡물과 퇴적오염물이 배제된 상태로 스크린몸체(11)를 통과하여 급수된 초기우수는 원통스크린(20)의 내부에서 서서히 차오르면서 배수되어 하기에서 설명하게 되는 커튼스크린(30)에 급수되고, 이 과정에서 초기우수 내 중간협잡물은 상기 원통스크린(20)에 의해 배제되는 것이다.

본 고안에 따른 커튼스크린(30)은 원통스크린(20)의 둘레에 방사형으로 설치되고, 내부에는 적어도 하나 이상의 여과요소(31)가 배치되어 원통스크린(20)의 가장자리를 통과하여 흘러나온 초기우수 내 미세협잡물을 단면적 증가에 따른 유속감소를 통해 배제하는 용도로 사용된다.

이러한 커튼스크린(30)은 원통스크린(20)의 둘레에 용접 등을 통해 고정설치되어도 미세협잡물의 배제에는 무방하나, 바람직한 실시 예로는 도 1 내지 도 3에서 보인 것과 같이, 원통스크린(20)의 둘레에 방사형 고정틀(32)을 설치한 상태에서 상기 고정틀(32)에 커튼스크린(30)이 분리 가능하게 설치된다.

상기 고정틀(32)은 베어링 등의 회전요소(30b)를 통해 원통스크린(20)의 둘레에 회전 가능하게 설치되어 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치(1)를 도로변이나 인도 등과 같은 좁은 공간에 설치할 경우 특히, 유지관리용 상부맨홀뚜껑이 방사형 초기우수처리장치(1)의 전체를 외부로 노출하지 못하는 소규모일지라도 외부에서 고정틀(32)을 회전시키면서 커튼스크린(30)을 분리할 수 있도록 하게 된다.

이에 따라 상기 커튼스크린(30)은 필요한 경우 원통스크린(20)으로부터 쉽고 간편하게 분리하여 자유롭게 청소하거나 교체할 수 있게 되며, 이를 더욱 용이하게 하기 위하여 커튼스크린(30)의 상부에는 손잡이(33)가 형성된 것을 보이고 있다.

더욱 바람직하게는 이러한 커튼스크린(30)은 원통스크린(20)의 둘레에 분할 설치되어 필요에 따른 청소나 교체시 상기 커튼스크린(30)의 전체를 교체하지 않고 일부분만을 교체할 수 있도록 하여 교체비용의 절감은 물론, 교체에 따른 편의성을 구현할 수 있도록 하게 된다.

이와 같은 커튼스크린(30)에 배치되는 여과요소(31)는 초기우수에 포함되어 있는 3㎜미만의 미세협잡물을 효과적으로 걸러 배제할 수 있도록 담체와 여재로 구성되며, 바람직하게는 상기 담체와 여재는 커튼스크린(30)의 내부에 다중으로 수용되어 순차적인 미세협잡물의 배제가 이루어질 수 있도록 하게 된다.

더욱 바람직하게는 도 3 또는 도 5에서 보인 것과 같이, 커튼스크린(30)의 안쪽 즉, 원통스크린(20)과 가까운 곳에는 조대담체나 조대여재를 배치하고, 유속이 뚜렷하게 감소되는 커튼스크린(30)의 바깥쪽에는 미세담체나 미세여재를 배치토록 하게 된다.

상기 여과요소 역시 커튼스크린(30)로부터 쉽게 교체할 수 있음은 자명하며, 이를 위하여 커튼스크린(30)의 뚜껑(30a)이 분리되는 것을 도 2에서 보이고 있다.

따라서, 원통스크린(20)을 통과하여 급수된 3㎜미만의 미세협잡물을 포함하고 있는 초기우수는 커튼스크린(30)을 통과하면서 단면적 증가에 따른 유속이 감소되어 담체와 여재로 구성된 여과요소(31)에 미세협잡물이 배제되고, 이에 따라 초기우수는 최종적으로 수질이 개선된 처리수가 되어 자연하천 또는 인근해역으로 흘러나가게 되는 것이다.

이와 같은 커튼스크린(10)을 원통스크린(20)의 둘레에 겹겹이 배치할 경우 초기우수에 포함되어 있는 미세협잡물의 여과효율이 더욱 향상된다는 것은 자명한 사항이다.

본 고안에 따른 볼텍스(21)는 원통스크린(20)의 하부에 설치되어 상기 원통스크린(20)에서 배제되어 침전된 중간협잡물을 도면상 아래에 형성된 배수구(22)를 통해 하수처리장과 연결된 오수관(4)으로 배출하기 위한 용도로 활용된다.

바람직하게는 상기 볼텍스(21)는 중심부를 향하도록 바닥이 경사지게 형성되어 원통스크린(20)의 내부에서 초기우수의 사이클론현상이 발생하도록 하게 된다.

즉, 상기 원통스크린(20)으로 급수된 초기우수는 원통스크린(20)의 하부가 개방되어 있는 관계로 볼텍스(21)의 바닥으로부터 서서히 차오르게 되는데, 상기 볼텍스(21)의 바닥은 중심부를 향하도록 경사지게 형성되어 있고, 이 바닥에는 미세하게 배수구(22)가 형성되어 있으나, 이중개폐밸브(24)에 의해 개폐되는 관계로 상기 원통스크린(20)의 내부에는 초기우수의 와류현상이 발생하게 된다.

결국, 이 와류현상에 의해 초기우수는 원통스크린(20)의 내부에서 서서히 회오리치면서 차오르는 사이클론현상을 발생하게 되고, 이 사이클론현상에 의해 상기 원통스크린(20)의 내부에는 원심력이 발생하여 초기우수 내 중간협잡물이 원통스크린(20)의 중심부에서 가장자리로 빠르게 흘러나가게 되는 것이다.

이러한 용도로 활용되는 볼텍스(21)는 둘레의 가장자리에 다수의 다리부(23)가 형성된 상태로 원통스크린(20)의 하부에 설치되어 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치(1)를 자연하천 또는 인근해역에 매설할 경우 지면으로부터 일부 띄운 상태에서 지지하는 역할도 동시에 수행하게 된다.

이를 통해 협잡물들이 완전하게 제거된 처리수를 자연하천이나 인근해역에 배수할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 따른 이중개폐밸브(24)는 앞서 설명한 급수량감지기(18)와 연계된 상태로 도 4에서 보인 것과 같이, 오수관(4)의 입구 및 볼텍스(21)에 형성된 배수구(22)에 설치되어 조대협잡물을 제외하고 중간협잡물을 포함한 초기우수가 상기 오수관(4)으로 배제되는 것을 차단하게 된다.

즉, 상기 급수량감지기(18)를 통해 초기우수의 급수량이 감지될 경우에는 이중개폐밸브(24)가 오수관(4)의 입구 및 볼텍스(21)의 배수구(22)를 밀폐하여 초기우수가 배제되는 것은 차단하되, 협잡물배출관(17)을 통한 조대협잡물은 지속적으로 배제하게 된다.

반대로, 상기 급수량감지기(18)를 통해 초기우수의 급수량이 감지되지 않는 제로(0) 상태가 되면 오수관(4)의 입구 및 볼텍스(21)의 배수구(22)를 개방하여 잔존해 있는 처리수는 물론이고, 상기 볼텍스(21)의 바닥에 침전된 중간협잡물은 오수관(4)으로 배제하게 된다.

이를 통해서 초기우수 및 처리수가 불필요하게 오수관(4)으로 배제되어 하수처리장에 부담을 주는 것을 방지하게 됨으로써, 조대협잡물의 배제효율이 향상되고, 초기우수처리장치(1)에 처리수가 잔존하여 악취 및 해충이 발생하는 것을 예방하게 된다.

나아가, 이와 같이 이중개폐밸브(24)가 개방된 상태에서는 세척수를 통한 세척시 상기 초기우수처리장치(1)의 표면에 묻어 있는 각종 협잡물 및 세척수를 배제할 수 있도록 하게 되며, 이러한 세척이 완료되어 세척수 및 일체의 협잡물이 배제된 후에는 밀폐되어 다음 초기우수의 처리에 대처하게 되는 것이다.

여기서, 상기와 같은 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치(1)를 통한 초기우수의 처리과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

우천시 지면의 각종 협잡물들을 포함한 초기우수는 도 6에서 보인 것과 같이, 공지의 스크린장치(3)를 통해 1차 배제된 상태에서 합류식 하수관(2)으로 흘러들어가고, 이 합류식 하수관(2)은 내부의 퇴적된 침적오염물을 합류시킨 상태에서 초기우수를 스크류스크린(10)에 배수하게 된다.

상기 합류식 하수관(2)을 통해 급수된 초기우수에 포함되어 있는 조대협잡물를 초과하는 크기의 협잡물 및 오염물들을 미리 배제할 수 있도록 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치(1)가 매설지역에는 별도로 협잡물스크린(5)을 설치하여 사용할 수 있다.

또한, 이 협잡물스크린(5)이 설치된 매설지역은 협잡물스크린을 통과한 초기우수 내 오일 또는 그리스 등을 분리 제거할 수 있는 구조를 갖게 되며, 이를 도 6에서 보이고 있다.

이와 같이 조대협잡물을 초과하는 각종 협잡물 및 오염물들이 사전 배제된 초기우수가 급수되는 스크류스크린(10)은 스크린몸체(11)를 통해 초기우수 내 5㎜이상 조대협잡물 및 퇴적오염물을 배제하여 하부의 원통스크린(20)으로 배수하게 된다.

이 스크류스크린(10)에 급수되는 초기우수가 급수량은 급수량감지기(18)가 감지하여 이중개폐밸브(24)의 개폐를 제어하게 된다.

이송스크류(12)는 상기 스크린몸체(11)에 배제된 조대협잡물을 스크린몸 체(11)의 선단배출관(11a)에 연결된 협잡물배출관(17)으로 이송하게 되고, 이 협잡물배출관(17)은 이송된 조대협잡물을 오수관(4)로 자유 낙하하여 배출하게 된다.

한편, 상기 원통스크린(20)에 급수된 초기우수는 볼텍스(21)의 바닥에서부터 서서히 차오르거나, 상기 볼텍스(21)의 바닥이 경사지게 형성되어 있을 경우 이중개폐밸브(24)에 의해 밀폐되어 있는 배수구(22)의 주변에서 와류현상을 일으키면서 서서히 차오르게 되고, 이에 따라 원통스크린(20) 내부에서는 사이클론현상이 발생하여 이를 통한 원심력으로 초기우수는 상기 원통스크린(20)의 중심부에서 가장자리로 흘러나가는 흐름이 형성된다.

이 과정에서 초기우수에 포함되어 있는 중간협잡물은 원통스크린(20)에 의해 배제되어 초기우수의 급수가 더 이상 이루어지지 않을 경우 서서히 자연침전되면서 볼텍스(21)로 배출되고, 이중개폐밸브(24)의 개방시 배수구(22)를 통해 오수관(4)으로 배제된다.

상기 원통스크린(20)을 통과하면서 3㎜이상 중간협잡물이 배제된 초기우수는 커튼스크린(30)에 의한 단면적 증가에 따른 유속감소로 인하여 담체와 여재로 구성된 여과요소(31)에 의해 이중으로 여과되면서 3㎜미만 미세협잡물이 배제된다.

이와 같이 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치(1)를 통해 각종 협잡물이 배제된 처리수는 이중개폐밸브(24)에 의해 오수관(4)이 밀폐되어 있어 최종적으로 자연하천 또는 인근해역으로 흘러나가게 되고, 초기우수에 포함되어 있던 중간협잡물들은 볼텍스(21)의 바닥에 형성된 배수구(22)를 밀폐하고 있는 이중개폐밸브(24)에 일시 차단되었다가 개방시 오수관(4)으로 배제된 후 최종적으로 하수처리 장으로 배출되는 것이다.

한편, 초기우수의 처리가 완료된 후에는 분사노즐 등을 통해 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치(1)의 내부는 물론이고 커튼스크린(30)에 배치되어 있는 여과요소(31) 등을 세척하여 수질부패 및 악취가 발생하는 것을 억제토록 하게 되며, 이때에는 이중개폐밸브(24)를 개방하여 세척수가 오수관(4)을 거쳐 하수처리장으로 배출되도록 하게 되며, 세척 후에는 상기 이중개폐밸브(24)를 밀폐하여 다음 초기우수의 처리에 대처하게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치의 실시 예를 보인 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치의 실시 예를 보인 분해 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치의 설치 예를 보인 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 개폐밸브의 설치상태를 일부 확대하여 보인 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 커튼스크린을 통하여 초기우수에 포함되어 있는 미세협잡물을 여과하는 과정을 일부 절개하여 보인 평면도.

도 6은 본 고안에 따른 방사형 초기우수처리장치가 스크린장치와 병행하여 초기우수를 처리하는 실시 예를 개략적으로 보인 설치상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 스크류스크린 11 - 스크린몸체

12 - 이송스크류 13 - 날개편

14 - 하우징 15 - 급수부

16 - 설치공간 17 - 협잡물배출관

18 - 급수량감지기 20 - 원통스크린

21 - 볼텍스 22 - 배수구

24 - 이중개폐밸브 30 - 커튼스크린

31 - 여과요소 32 - 고정틀

Claims (1)

1. 초기우수에 포함되어 있는 조대협잡물을 배제하고 이송하기 위한 스크류스크린과;

   이 스크류스크린에 초기우수를 급수하는 합류식 하수관에 설치되어 초기우수의 급수량을 감지하는 급수량감지기와;

   상기 스크류스크린에 일단이 연결되어 조대협잡물을 다른 일단이 연결된 오수관으로 자유 낙하하여 배제하는 협잡물배출관과;

   상기 스크류스크린을 통과하여 급수된 초기우수 내 중간협잡물을 배제하기 위한 원통스크린과;

   이 원통스크린의 둘레에 방사형으로 설치되고, 적어도 하나 이상이 여과요소가 배치되어 초기우수에 포함되어 있는 미세협잡물을 단면적 증가에 따른 초기우수의 유속감소를 통해 배제하기 위한 커튼스크린과;

   상기 원통스크린에서 배제되어 침전된 중간협잡물을 배출하기 위한 배수구가 형성된 볼텍스와;

   상기 급수량감지기에 연계된 상태로 조대협잡물, 중간협잡물이 배제되는 오수관의 입구 및 볼텍스의 배수구에 설치되어 초기우수의 급수량에 따라 개폐되는 이중개폐밸브로 구성됨을 특징으로 하는 방사형 초기우수처리장치.

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