KR20100006739A - Appliance for generating micro hydropower with deep wastewater tunnel - Google Patents

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KR20100006739A
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박종웅
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Abstract

PURPOSE: A small water power generating apparatus using a large depth sewage tunnel is provided to produce the electric energy by operating a generator with a rotator rotated by the flow of the flowing water flowed into a large depth sewage tunnel through an inflow sewer. CONSTITUTION: A small water power generating apparatus using a large depth sewage tunnel comprises a rotator and a generator. The rotator is installed inside an inflow sewer of a large depth sewage tunnel. The generator is rotated by the flow of the flowing water flowed into the large depth sewage tunnel through the inflow sewer. The generator converts the rotary power of the rotator to the electric energy.

Description

대심도하수터널을 이용한 소수력 발전설비 {Appliance for generating micro hydropower with deep wastewater tunnel}Small hydro power plant using deep sewage tunnel {Appliance for generating micro hydropower with deep wastewater tunnel}

본 발명은 대심도하수터널에서 낙차를 이용하여 전기를 생산하는 소수력 발전설비에 관한 것이다.The present invention relates to a small hydro power plant that produces electricity by using a drop in a large depth sewage tunnel.

강우에 의한 유출량은 다음 식과 같이 표현되며 강우강도(I), 유역면적(A), 유출계수에(C) 따라 달라진다.The runoff due to rainfall is expressed by the following equation and depends on rainfall intensity (I), watershed area (A), and runoff coefficient (C).

Q = 1/3.6 CIAQ = 1 / 3.6 CIA

{Q : 강우유출(m/sec), C : 유출계수, I : 강우강도(㎜/hr),{Q: Rainfall runoff (m / sec), C: Runoff coefficient, I: Rainfall intensity (mm / hr),

A : 유역면적(km2)}A: Basin area (km 2 )}

같은 면적, 같은 강우강도에서 강우유출량은 지표의 상태에 따라 달라지는 유출계수의 영향을 받는다. 강우유출계수는 일반적으로 유역의 지표 상태에 따라 달라지는데, 수문학에서 사용하는 지표면의 상태에 따른 대표적인 유출계수가 [표 1]에 나타나 있다.Rainfall runoff at the same area and at the same rainfall intensity is affected by runoff coefficients that depend on the condition of the surface. Rainfall runoff coefficients generally depend on the surface conditions of the watershed, and representative runoff coefficients are shown in Table 1.

지역의 종류Type of area 유출계수Runoff coefficient 지표면의 형태Surface shape 유출계수Runoff coefficient 상업지역 번화가Commercial district 0.7-0.950.7-0.95 수밀성 지붕Watertight roof 0.7-0.950.7-0.95 단독주택House 0.3-0.50.3-0.5 아스팔트도로Asphalt road 0.85-0.90.85-0.9 복합주택(고립)Multi-family Housing (Isolated) 0.4-0.60.4-0.6 콘크리트 도로Concrete road 0.8-0.950.8-0.95 복합주택(연립)Multi-family house (row) 0.6-0.750.6-0.75 포장된 자도, 보도Paved chairs, sidewalk 0.75-0.850.75-0.85 주거지역(교외)Residential Area (Suburb) 0.25-0.40.25-0.4 자갈 포설 차도, 보도Gravel road, sidewalk 0.15-0.30.15-0.3 아파트지역Apartment area 0.5-0.70.5-0.7 잔디밭, 모래땅(경사 2%)Lawn, sandy ground (2% slope) 0.05-0.10.05-0.1 경공업지역Light industrial area 0.5-0.80.5-0.8 잔디밭, 모래땅(경사 2-7%)Lawn, sandy ground (2-7% slope) 0.1-0.150.1-0.15 중공업지역Heavy industry 0.6-0.90.6-0.9 잔디밭, 모래땅(경사 7%이상)Lawn, sandy ground (more than 7% slope) 0.15-0.20.15-0.2 공원Park 0.1-0.250.1-0.25 잔디밭, 중점토(경사 2%)Lawn, heavy soil (2% slope) 0.13-0.170.13-0.17 운동장Playground 0.2-0.40.2-0.4 잔디밭, 중점토(경사 2-7%)Lawn, heavy soil (2-7% slope) 0.18-0.220.18-0.22 미개발 지역An undeveloped area 0.1-0.30.1-0.3 잔디밭, 중점토(경사 7%이상)Lawn, heavy soil (more than 7% of slopes) 0.25-0.350.25-0.35

표에서 알 수 있듯이 유출계수는 지표의 투수성이 감소하면 증가하게 되고 결과적으로 유출량이 증가하는 결과를 나타낸다. 도시의 확장에 따라 불수투성 포장면적이 증가하면서 유출계수의 증가가 발생하여 결과적으로 유출량이 증가할 뿐만 아니라 첨두율도 증가하는 결과를 초래한다. 이러한 도시화에 따른 유출량의 변화가 도 1에 나타나 있는데 도시화가 진행됨에 따라 불투수 면적의 증가로 침투량이 감소하고 이에 따라 유출량이 증가되는 것을 알 수 있다. 이러한 이유로 도시화지역에서 동일한 강도의 강우가 발생하였을 때 과거에는 홍수가 발생하지 않았으나 유출계수의 증가로 인하여 유출량이 증가하고 결과적으로 홍수가 발생하는 원인이 된다.As can be seen from the table, the runoff coefficient increases when the surface permeability decreases, resulting in an increase in runoff. As the city expands, the impermeable pavement area increases, resulting in an increase in the runoff coefficient, which results in an increase in the runoff and an increase in the peak rate. The change in outflow due to such urbanization is shown in FIG. 1, and as the urbanization progresses, the infiltration amount decreases due to an increase in the impermeable area, and thus the outflow amount increases. For this reason, when the same intensity of rainfall occurred in urbanized areas, floods did not occur in the past, but due to the increase of runoff coefficients, runoff increases and consequently causes floods.

도시지역에서의 강우에 따른 문제는 이러한 단순한 유출량의 증가로 끝나지 않는다. 도시지역의 경우 비강우시에 지표면에 분포되어 있던 오염물질이 강우시 짧은 시간에 유출되어 수계를 오염시킴으로써 물고기 폐사의 직접적인 원인이 된다. 이러한 강우에 의한 오염물질의 유출현상은 도 2에서와 같이 강우초기에 집중적으로 나타난다. 이러한 현상을 초기유출(first-flush)이라고 하는데 고농도의 오염물질이 함유되어 있는 것이 특징이다. 도시하수의 SS농도가 100~350mg/L인데 초기강우에 따른 SS의 농도가 150~400mg/L에 달하는 것으로 알려져 있어 하수보다 높은 오염농도를 나타낸다.Rainfall problems in urban areas do not end with this simple increase in runoff. In urban areas, pollutants that have been distributed on the surface during non-rainfalls are leaked in a short time during rainfall and contaminate water systems, which is a direct cause of fish death. Outflow of pollutants due to such rainfall is concentrated in the early stage of rainfall as shown in FIG. This phenomenon is called first-flush and is characterized by high concentrations of pollutants. It is known that SS concentration of urban sewage is 100-350mg / L and SS concentration is 150 ~ 400mg / L according to the initial rainfall.

이러한 초기우수에 따른 오염물이 발생될 경우 기존의 처리시스템은 도 3에서와 같이 처리 가능량을 초과하는 유량에 대해서는 미처리된 상태로 수계로 직접 방류(By-Pass)하였다. 이는 하수처리장의 처리용량이 건기시 하수만을 처리하도록 설계되어(도 4참조) 강우에 따라 증가된 유량에 대해서는 처리가 불가능하기 때문이다. 이러한 기존의 하수처리 시스템의 문제점을 해결하고 유출량 증가에 따른 홍수문제를 동시에 해결하기 위하여 고안된 것이 대심도하수터널이다.When contaminants are generated according to the initial excellent water, the conventional treatment system directly discharges to the water system in an untreated state for a flow rate exceeding a treatable amount as shown in FIG. 3. This is because the treatment capacity of the sewage treatment plant is designed to treat only sewage during the dry season (see FIG. 4), and thus it is impossible to treat the increased flow rate according to the rainfall. The deep sewage tunnel is designed to solve the problems of the existing sewage treatment system and to simultaneously solve the flooding problem caused by the increased flow rate.

이러한 대심도하수터널의 설치예가 도 5에 나타나 있다. 대심도하수터널은 지하에 건설되며, 강우초기에 고농도 오염물질을 함유하는 초기유출수는 대심도하수터널로 유입되어 시간이 지남에 따라 터널은 초기유출수로 채워지게 된다. 강우가 종료되면 펌프를 이용하여 일정량씩 하수처리장이나 별도의 처리시설로 유입시켜 오염물질을 처리하게 된다(도 6).An example of such a large depth sewage tunnel is shown in FIG. 5. The deep-depth sewage tunnel is built underground, and the initial effluent containing high concentration pollutants enters the deep-depth sewage tunnel at the beginning of the rainfall, and the tunnel is filled with the initial effluent over time. When the rainfall is finished, a certain amount of water is introduced into the sewage treatment plant or a separate treatment facility using a pump to treat pollutants (FIG. 6).

이러한 대심도하수터널은 다양한 용도로 사용이 가능하지만, 주요 목적은 강우초기 과량의 오염물질을 함유한 초기우수를 저류한 뒤 강우가 종료된 후 별도의 처리를 실시함으로써 오염물질을 제어함과 동시에 강우초기 유출량을 제어하여 홍수를 제어하는 것이다. 근래 들어 이러한 대심도하수터널을 다양한 용도로 사용하려는 노력이 이루어지고 있는데 단순한 저류기능뿐만 아니라 도로와 같은 운송수단 등의 다양한 기능을 수행하기도 한다. 이러한 대심도하수터널은 미국, 일본, 싱가폴, 말레이시아 등과 같은 여러 국가에서 건설되어 운영되고 있다.This large depth sewage tunnel can be used for various purposes, but the main purpose is to control the pollutants by storing the initial rainwater containing excessive amount of pollutants at the beginning of the rainfall and then conducting separate treatment after the rainfall is over. It is to control the flood by controlling the initial rainfall. In recent years, efforts have been made to use such large depth sewage tunnels for various purposes, and they perform various functions such as transportation, such as roads, as well as simple storage functions. These deep sewage tunnels are being constructed and operated in several countries, such as the United States, Japan, Singapore, Malaysia, and others.

이러한 대심도하수터널은 지하에 위치하기 때문에 초기우수가 유입될 때 낙차가 발생하게 된다. 관거에서 낙차가 발생할 경우 낙차에 의한 충격이나 마찰에 의하여 관거의 손상이 발생하게 된다. 이러한 관거의 손상을 방지하기 위해서는 도 7에 도시된 스크루 형태의 에너지 분산시설 등과 같은 별도의 시설을 설치하여야 한다.Since such a large depth sewage tunnel is located underground, a drop occurs when the initial rainwater flows in. If free fall occurs in conduit, damage of conduit may occur due to impact or friction caused by free fall. In order to prevent damage to the conduit, a separate facility such as a screw-type energy dispersing facility illustrated in FIG. 7 should be installed.

근래 들어 유가가 지속적으로 상승하여 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 우리나라의 경우 대형 댐의 건설을 통한 수력발전이 가능한 지역이 제한되어 있기 때문에 1980년대부터 소수력발전에 대한 관심이 증가하여 연구 및 타당성 조사가 활발히 이루어졌다. 소수력발전은 발전을 위한 낙차가 크기 않는 저낙차 발전을 의미한다. 일반적으로 수력발전을 통하여 얻어질 수 있는 전력량은 다음 식에서 구할 수 있다.Recently, oil prices have been continuously rising, and interest in energy is increasing. In Korea, since hydropower generation is limited due to the construction of large dams, interest in small hydro power has increased since the 1980s, and research and feasibility studies have been actively conducted. Small-scale power generation means low-flood power generation with no large free fall for power generation. In general, the amount of power that can be obtained through hydropower generation can be obtained from the following equation.

P = 9.8× Q× HP = 9.8 × Q × H

{P : 출력(kW), Q : 사용유량(m3/sec), H : 총 낙차(m)}{P: Output (kW), Q: Flow (m 3 / sec), H: Total free fall (m)}

그런데, 소수력발전이 가능한 지역은 40~50개 정도인 것을 알려져 있으며 이마저도 민원문제로 인하여 건설이 어려운 것이 현실이다.By the way, it is known that there are about 40 to 50 small hydro power generation areas, and even this construction is difficult due to civil complaints.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 홍수조절, 초기우수 저류, 하수의 이송뿐만 아니라 도로와 같은 다양한 용도로 사용되는 다기능 대심도하수터널에서 추가적으로 소수력발전을 통한 에너지회수기능을 갖도록 하는 데에 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention is to additionally hydrophobic power generation in a multi-functional deep sewage tunnel used for various purposes such as road control, flood control, initial excellent storage, sewage as well as roads In order to have the energy recovery function through.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 대심도하수터널의 유입관거 내에 설치되어 상기 유입관거를 통해 상기 대심도하수터널로 유입되는 유수의 흐름에 의해 회전하는 회전체, 및 상기 회전체의 회전력을 전기 에너지로 변환하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 대심도하수터널을 이용한 소수력 발전설비를 제안한다.In order to achieve the above object, the present invention, the rotary body is installed in the inlet conduit of the large depth sewage tunnel and rotates by the flow of flowing water flowing into the large depth sewage tunnel through the inlet conduit, and the rotational force of the rotating body It proposes a hydroelectric power generation facility using a large depth sewage tunnel, characterized in that it comprises a generator for converting the electric energy into electrical energy.

여기에서 상기 회전체는, 상기 유입관거 내에 회전가능하게 설치된 회전축, 및 상기 회전축의 외주면에 설치된 블레이드를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the rotating body may include a rotating shaft rotatably installed in the inflow conduit, and a blade provided on an outer circumferential surface of the rotating shaft.

또한 상기 회전체는 튜우브수차를 포함하여 구성될 수도 있다.In addition, the rotating body may be configured to include a tube aberration.

복수의 상기 회전체가 상기 유입관거 내의 복수의 부위에 각각 설치되도록 할 수 있으며, 이때 상기 복수의 회전체는 상기 유입관거 내에서 각각 상이한 높이에 설치되는 것이 바람직하다.A plurality of the rotating body may be installed in a plurality of portions in the inlet conduit, respectively, wherein the plurality of the rotating body is preferably installed at different heights in the inlet conduit, respectively.

한편, 본 발명에 따르면, 상기와 같은 소수력 발전설비가 유입관거상에 구비되어 있는 대심도하수터널이 제공된다.On the other hand, according to the present invention, there is provided a deep sewage tunnel is provided with a hydrophobic power generation facility on the inlet pipe.

본 발명에 따르면, 단순히 오염물질 및 홍수 제어를 위한 대심도하수터널에서 발전을 통하여 전기를 생산함으로써 버려지는 에너지를 친환경 신재생에너지로 회수할 수 있다.According to the present invention, it is possible to recover the energy discarded by generating electricity through power generation in a large depth sewage tunnel for pollutants and flood control as eco-friendly renewable energy.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

본 발명에서는 대심도하수터널 유입관거에 발전에 필요한 회전력을 얻기 위한 장치를 설치하는 구성을 제안한다. 이러한 장치의 기본적인 구성을 보여주는 예가 도 8에 나타나 있는데, 기존에 관거의 파손을 방지하기 위하여 에너지 분산을 목적으로 설치된 시설을 회전력을 얻을 수 있는 설비로 변경한다.The present invention proposes a configuration for installing a device for obtaining the rotational force required for power generation in the deep sewage tunnel inlet conduit. An example showing the basic configuration of such a device is shown in FIG. 8, and in order to prevent damage to the conduit, the existing facility is installed to obtain rotational power for the purpose of energy dissipation.

본 발명의 소수력 발전설비는, 유입관거의 말단 부위 즉, 대심도하수터널 유입부에 설치된 회전체, 및 회전체의 회전력을 전기 에너지로 변환하는 발전기를 포함하여 구성된다. 회전체는 도 7 에 도시된 종래의 스크루 형태의 분산시설과 다소 유사한 구성을 갖도록 구성된다. 즉, 회전체는 유입관거 내에 회전가능하게 수직 설치된 축과 이 축의 외주면 둘레 구간에 나선상으로 배치된 블레이드로 구성된다. 블레이드의 형태나 개수는 하향 이동하는 우수가 블레이드에 낙하하여 회전축을 회전시키도록 하는 어떠한 형태도 채택 가능하다.The hydrophobic power generation facility of the present invention includes a rotor installed at an end portion of an inlet pipe, that is, a large depth sewage tunnel inlet, and a generator for converting the rotational force of the rotor into electrical energy. The rotating body is configured to have a configuration somewhat similar to the conventional screw type dispersing facility shown in FIG. That is, the rotating body is composed of an axis rotatably vertically installed in the inflow conduit and blades arranged spirally in the section around the outer peripheral surface of the axis. The shape or number of blades may adopt any form such that the downwardly moving rain drops fall on the blades to rotate the rotating shaft.

강우시 초기우수가 유입되어 하부로 이동됨에 따라 하향 이동하는 우수가 스크루 타입의 나선 블레이드에 낙하하여 결과적으로 회전축을 회전시킨다. 이에 따라 회전체가 회전하게 되며, 이 회전력은 발전기로 전달되어 발전을 수행하게 된 다. 이렇게 함으로써 관거를 파손하는 낙차에너지를 회수하여 관거의 파손을 방지할 뿐만 아니라 동시에 회수된 낙차 에너지를 이용하여 발전이 가능하게 된다. Rainfall, which moves downward as the initial rainwater flows in and moves downward, falls on the screw-type spiral blade and, as a result, rotates the rotation axis. Accordingly, the rotating body rotates, and the rotating force is transmitted to the generator to perform power generation. By doing so, it is possible to recover the free fall energy that damages the conduit to prevent damage to the conduit, and at the same time, it is possible to generate power using the recovered free fall energy.

도 9 및 도 10 은 본 발명에 따른 대심도하수터널 내에 설치되는 소수력 발전장치의 다른 예를 도시한 것이다. 본 실시예에서는, 도 8에 도시된 실시예와 같은 구성의 발전기 및 회전체의 어셈블리가 순차적으로 하향 단차지도록 구성된 유입관거 내에 순차적으로 배치되어 다단의 발전장치로서 구성되어 있다.9 and 10 show another example of the hydropower generator installed in the large depth sewage tunnel according to the present invention. In the present embodiment, the assembly of the generator and the rotating body having the same configuration as the embodiment shown in Fig. 8 is sequentially arranged in the inlet conduit configured to be stepped downward to constitute a multi-stage power generation apparatus.

대심도하수터널의 수위가 상승하면 도 10과 같이 물에 잠기는 회전체가 발생하게 되는데 이러한 경우 물에 잠긴 회전체는 회전력이 저하되거나 회전이 정지되어 발전을 할 수가 없게 된다. 따라서 회전체를 여러 개로 분리하여 높이 차를 두고 설치함으로써 일부 회전체가 발전을 할 수 없게 되어도 물에 잠기지 않은 나머지 회전체를 통하여 발전이 가능하게 되는 효과를 얻을 수 있다.When the water level of the large depth sewage tunnel rises, as shown in FIG. 10, a rotor submerged in water is generated. In this case, the rotor submerged in water is unable to generate power due to a decrease in rotational force or rotation. Therefore, by separating the rotor into a plurality of height difference installation can be achieved that the power generation is possible through the remaining rotors that are not submerged in water even if some rotors can not generate power.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예로 튜우브수차를 이용한 것이다. 튜우브수차는 소수력발전에서 많이 사용하는 방법으로 본 발명에서는 대심도하수터널 상부에 튜우브수차를 설치하여 발전을 하고 하부에는 스크류형 발전장치를 설치하여 에너지회수율을 극대화 할 수 있도록 하였다. 도 12는 회전체가 수차형태를 갖는 실시 예를 보여준다.FIG. 11 uses tubing aberration as another embodiment of the present invention. Tubing aberration is a method frequently used in small hydro power generation. In the present invention, the tubing aberration is installed on the upper depth sewage tunnel to generate power, and a screw type power generator is installed on the lower part to maximize energy recovery. 12 shows an embodiment in which the rotor has an aberration form.

초기에 건설되었던 하수처리장은 현재 도심에 위치하는 경우가 많은데 이는 도시가 발전함에 따라 처음에는 도시 외곽에 위치하던 처리장이 인구의 증가와 도심의 확대에 따라 결과적으로 도심에 위치하는 결과를 초래하였기 때문이다. 이러한 도심에 위치하는 처리장은 주변에 거주하는 시민들로부터 혐오시설로 인식되어 많은 민원이 발생하는 원인을 제공하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 처리장을 도시 외곽으로 이전하기도 하는데 이때 발생된 하수와 초기우수를 이송하기 위하여 대심도하수터널을 건설하여 활용한다(도 13). 이러한 대심도하수터널은 청천시에는 하수만 유입되어 이송되고 강우시에는 대심도하수터널의 본래기능인 초기우수 저류하는 기능을 수행한다. 이때 도심에 위치하는 처리장에서는 1차 처리만 실시한 후 대심도하수터널로 유입시켜 대심도하수터널에서 고형물이 침전되어 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있다. 본 발명은 이러한 하수처리장을 연결하는 다용도 대심도하수터널에도 적용이 가능한데, 이럴 경우 강우시에는 우수를 이용한 발전이 가능하고 청전시에는 하수를 이용한 발전이 가능하기 때문에 발전효율을 극대화 할 수 있을 뿐만 아니라 상시발전이 가능하다. 단순히 초기우수만 저류하는 대심도하수터널의 경우에는 강우시에만 발전이 가능하기 때문에 발전이 가능한 시간에 한정되어 발전시설의 활용도가 저하되나 본 발명은 365일 상시발전이 가능하기 때문에 발전량을 극대화할 수 있고 나아가 초기투자비를 회수하는데 걸리는 시간이 단축된다. 또한 이러한 하수처리장을 연결하는 대심도하수터널은 오수 및 우수가 유입되기 전에 전처리를 통하여 협잡물을 제거하기 때문에 협잡물에 의한 시설이 마모되거나 파손되는 것을 방지할 수 있어, 발전시설의 수명을 연장시킬 수 있으며 대심도하수터널을 유지관리하기도 용이하다.Sewage treatment plants that were initially constructed are often located in the city center because, as the city developed, the treatment plants initially located outside the city resulted in the result of being located in the city center due to the increase of population and the expansion of the city center. to be. The treatment plant located in the center of the city is recognized as a disgusting facility by the citizens living in the surrounding area and provides a cause for many complaints. In order to solve this problem, the treatment plant may be moved to the outskirts of the city, and a large depth sewage tunnel may be constructed and used to transport sewage and initial rainwater generated at this time (FIG. 13). The deep-depth sewage tunnels carry only the sewage flow into the Cheongcheon-si, and during the rainfall, they perform the initial excellent storage, which is the original function of the deep-depth sewage tunnels. In this case, the treatment plant located in the city center may perform only the first treatment and then flow into the large depth sewage tunnel to solve a problem that may occur due to precipitation of solids in the large depth sewage tunnel. The present invention can also be applied to the multi-use large depth sewage tunnel connecting the sewage treatment plant, in this case, it is possible to maximize the power generation efficiency because it is possible to generate power using rainwater in the case of rainfall and the sewage can be generated during the charging. But constant power is possible. In the case of a large depth sewage tunnel, which only stores the initial excellent water, it can be generated only during rainfall, so it is limited to the time when power generation is possible, but the utility of the power generation facility is lowered. This further reduces the time it takes to recover the initial investment. In addition, the large depth sewage tunnel connecting these sewage treatment plants removes contaminants through pretreatment before the sewage and rainwater inflow, thereby preventing the facility from being worn or damaged by the contaminants, thereby extending the life of the power plant. It is also easy to maintain large depth sewage tunnels.

도 14는 다목적 대심도하수터널에 대한 개념도로 대심도하수터널을 단순한 우수 및 오수 저장시설로 사용하는 것이 아니라 터널의 상부를 자동차용 터널 등으로 사용하는 방법이다. 이럴 경우에도 본 발명의 발전설비를 적용할 수 있다. 14 is a conceptual diagram of a multi-purpose large depth sewage tunnel, a method of using a large depth sewage tunnel as a simple rainwater and sewage storage facility instead of using the upper portion of the tunnel as an automotive tunnel. Even in this case, the power generation equipment of the present invention can be applied.

본 발명에 따르면, 단순히 오염물질 및 홍수 제어를 위한 대심도하수터널에서 발전을 통하여 전기를 생산함으로써 버려지는 에너지를 친환경 신재생에너지로 회수할 수 있다.According to the present invention, it is possible to recover the energy discarded by generating electricity through power generation in a large depth sewage tunnel for pollutants and flood control as eco-friendly renewable energy.

도 1은 도시화에 따른 강우유출량의 변화를 나타낸다.1 shows the change of rainfall runoff according to urbanization.

도 2는 강우시 초기우수의 오염물질 변화를 나타낸다.Figure 2 shows the change of pollutants in the initial rainfall during rainfall.

도 3은 강우시 기존 처리시스템의 초기우수 처리방법을 나타낸다.3 shows an initial excellent treatment method of the existing treatment system during rainfall.

도 4는 청천시 기존 하수처리시스템의 처리방법을 나타낸다.Figure 4 shows a treatment method of the existing sewage treatment system in Cheongcheon.

도 5는 강우시 대심도하수터널로 초기우수가 유입되는 개념도이다.5 is a conceptual diagram in which initial rainfall is introduced into a large depth sewage tunnel during rainfall.

도 6은 강우 종료 후 대심도하수터널에 저류된 초기우수를 하수처리장으로 유입시켜 처리하는 개념도이다.6 is a conceptual diagram of the initial rainwater stored in the large depth sewage tunnel after the rainfall is finished to enter the sewage treatment plant.

도 7은 대심도하수터널에서 낙차에 의해 발생하는 관거의 파손을 방지하기 위한 시스템이 실시 예이다.7 is an embodiment of the system for preventing the damage of the conduit caused by the fall in the large depth sewage tunnel.

도 8은 대심도하수터널에 발전설비가 도입된 실시 예이다.8 is an embodiment in which a power generation facility is introduced in a large depth sewage tunnel.

도 9는 회전체를 분리하여 에너지회수율을 극대화기 위한 발전시설의 개념도이다.9 is a conceptual diagram of a power plant for maximizing energy recovery by separating the rotor.

도 10은 강우시 수위상승에 따라 회전체의 상태를 나타내는 개념도이다.10 is a conceptual diagram showing the state of the rotating body according to the rise in water level during rainfall.

도 11은 대심도하수터널에서 튜우브수차를 이용한 발전의 실시 예이다.11 is an embodiment of power generation using tubing aberration in a large depth sewage tunnel.

도 12는 대심도하수터널에서 수차형태의 회전체를 적용한 실시 예이다. 12 is an embodiment in which a rotor of aberration type is applied in a large depth sewage tunnel.

도 13은 하수처리장을 연결하는 대심도하수터널에 대한 개념도이다.13 is a conceptual diagram of a large depth sewage tunnel connecting the sewage treatment plant.

도 14는 상부는 자동차용 터널로 사용하는 대심도하수터널에 대한 개념도이다. 14 is a conceptual diagram of a large depth sewage tunnel that the upper portion is used as a tunnel for automobiles.

Claims (6)

대심도하수터널의 유입관거 내에 설치되어 상기 유입관거를 통해 상기 대심도하수터널로 유입되는 유수의 흐름에 의해 회전하는 회전체, 및A rotating body installed in an inflow conduit of a large depth sewage tunnel and rotating by a flow of flowing water flowing into the large depth sewage tunnel through the inflow conduit, and 상기 회전체의 회전력을 전기 에너지로 변환하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 대심도하수터널을 이용한 소수력 발전설비.A hydropower plant using a large depth sewage tunnel, characterized in that it comprises a generator for converting the rotational force of the rotating body into electrical energy. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전체는,The rotating body, 상기 유입관거 내에 회전가능하게 설치된 회전축, 및A rotating shaft rotatably installed in the inflow pipe; and 상기 회전축의 외주면에 설치된 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 대심도하수터널을 이용한 소수력 발전설비.Small hydro power generation facility using a large depth sewage tunnel, characterized in that it comprises a blade installed on the outer peripheral surface of the rotary shaft. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전체는 튜우브수차를 포함하는 것을 특징으로 하는 대심도하수터널을 이용한 소수력 발전설비.The rotating body is a hydropower plant using a large depth sewage tunnel, characterized in that it comprises a tubular aberration. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 복수의 상기 회전체가 상기 유입관거 내의 복수의 부위에 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 소수력 발전설비.A hydrophobic power generation facility, characterized in that a plurality of said rotating bodies are respectively provided in a plurality of parts in said inflow pipe. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 복수의 회전체는 상기 유입관거 내에서 각각 상이한 높이에 설치되는 것을 특징으로 하는 소수력 발전설비.The plurality of rotors are hydrophobic power generation facility, characterized in that each installed at a different height in the inlet conduit. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 소수력 발전설비가 유입관거상에 구비되어 있는 대심도하수터널.A deep sewage tunnel, wherein the hydrophobic power generation system according to any one of claims 1 to 5 is provided on an inflow pipeline.
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