KR20110061945A

KR20110061945A - 빗물의 재활용 방법

Info

Publication number: KR20110061945A
Application number: KR1020090118496A
Authority: KR
Inventors: 이동희
Original assignee: 이동희
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2011-06-10

Abstract

본 발명은 건물의 옥상이나 아스팔트나 콘크리트로 포장된 지면 위의 깨끗한 빗물이나 또는 야외나 비 포장면에서 흙탕물로 제공되는 빗물을 모두 유용한 수자원으로 재활용하고자 하는 빗물의 재활용에 관한 기술사상을 갖는다.

본원은 우천으로 발생하는 빗물의 포집이나 재활용방법에 관한 것으로, 빗물의 포집 시 깨끗한 빗물 저장조와 흙탕물이 포함된 오탁수 저장조가 분리되는 구조를 갖고, 각각의 저장조 유입경로에는 여과부가 마련되어 협잡물을 제거하여 수용하고 저장조 내부에는 수위조절수단을 갖고 빗물이 유입/차단되도록 조절되면서 빗물이나 오탁수가 각각의 저장조에 저장되는 제1단계와; 오탁수 저장조 저부로는 마이크로버블 및 응집제 공급수단을 갖고 저부로 침강한 응집물에 미세공기방울과 응집제를 투입시켜 응집부상법에 따라 플록을 형성하여 상부로 부상/제거/정화시켜 주는 수단으로 깨끗한 빗물을 얻는 제2단계와; 상기 제1단계에서의 깨끗한 빗물 저장조에 저장된 빗물과 상기 제2단계에서 얻은 정화된 빗물을 재활용 용수로 활용하는 제3단계를 포함하여 제공되는 빗물의 포집 및 재활용방법에 관한 기술사상이 개시된다.

또한 본원은 상기 제3단계의 빗물 재활용 단계에서 지하 항온제공부를 거쳐 빗물을 배출시킴으로 항온지하수 공급효과를 도모하여 하절기나 동절기에도 일정한 13~16℃ 범위의 빗물을 제공하는 효과도 제공한다.

빗물 재활용, 응집제, 응집부상법, 마이크로 버블(Micro bubble)

Description

빗물의 재활용 방법{Recycling method of rainwater}

본 발명은 건물의 옥상이나 도로와 같이 아스팔트나 콘크리트로 덮여진 지면 위에 빗물이 내려져 대체적으로 협잡물이나 부유물질이 적은 우수(Rainwater)인 경우에 깨끗한 빗물저류조에 포집하거나, 지표면에 어떠한 포장면이 형성되지 않아 비포장 노면에서 흐르면서 흙탕물이 된 우수이거나 관계없이 빗물을 모두 재활용할 수 있는 빗물의 재활용 방법에 관한 것이다.

본원에서는 흙탕물이 포함된 빗물과 깨끗한 빗물은 협잡물을 제거하기 위한 여과부를 거쳐 노면 하부의 탁수 저장부와 깨끗한 빗물 저장부에 독립적으로 각각 분리되어 집수되는 시스템을 이루고, 토사가 다량 포함된 탁수는 마이크로버블(Micro bubble)과 응집제에 의한 응집부상법에 의해 빗물을 정화하여 사용하는 수단으로 유입된 빗물이 깨끗하든, 탁수이든 상관없이 어떠한 조건의 우수이든 환경에 구애 받지 않고 가능한 한 많은 빗물을 저장한 후 정화하여 빗물을 재활용할 수 있는 방법에 관한 것이다.

또한 본원은 건물의 옥상이나 아스팔트나 콘크리트로 덮여진 지면에서 유입되는 빗물의 깨끗한 빗물이나 비포장 노면에서 유입되어 탁수저장부에 모인 빗물을 재활용하되, 비포장 노면에서 탁수 저장부에 유입된 다량의 탁수이 포함된 빗물은 마이크로버블(Micro bubble)과 응집제에 의한 응집부상법에 의해 빗물을 정화시켜 사용하고, 깨끗한 빗물은 특별한 정화공정 없이 사용될 수 있으나 저장 및 정화된 빗물을 곧바로 사용할 수 도 있으나, 가급적 빗물 급수라인을 지하 깊숙한 곳의 경로를 거치도록 하여 지하수와 동일한 13~16℃ 범위의 항온효과를 얻도록 지하 항온 층을 거치도록 하는 기술사상이 추가되어 물 부족의 문제점을 해결할 수 있도록 하며 동시에 지하 항온층을 거쳐 건물의 냉,난방효과도 도모하는 빗물의 재활용 방법에 관한 것이다.

예로부터 우리나라는 산 좋고 물 좋은 나라로 알려져 있으며 수자원도 풍부한 것으로 인식되고 있었으나 현재 우리나라는 물부족국가로 분류되고 있다.

우리나라에 내리는 1년 강수량은 1,267억 톤에 달하고, 우리나라의 연평균 강수량은 세계평균의 1.3배지만 인구 1인당 연 강수량은 세계평균의 10분의 1에 불과하며, 강수량의 2/3가 6~8월의 장마기에 집중되고, 표토층이 얇아 자연담수능력이 열악한 조건에서 1965년 이후 용수사용 총량은 6.5배가 증가하였고, 생활용수 사용은 32배가 증가하는 상황에 이르러 UN에서 정한 물부족 국가로 지정되어 있으며, 앞으로 인구의 증가나 산업발전 및 농경에 소요되는 물의 양이 증가할 것을 감안하면 수자원 부족 현상이 심화될 것임은 자명한 일이다.

따라서 물 부족 현상에 대비하여 공급을 늘리기 위하여 여름철 집중적으로 내리는 비를 모아둘 수 있는 다목적 댐 건설이 필요하나 물 보존을 위한 댐 건설은 지역을 선정하는 데에 현실적 애로가 있어 매우 어렵고 건설에 따르는 수자원 개발 단가도 기하급수적으로 증가하여 공급 일변도의 수자원 개발정책을 추진하기가 어려운 상황에 있다.

댐건설에 소요되는 비용의 증가는 상수도 값을 인상시켜 충당할 수 있다고 가정하더라도 댐 건설에 따른 해당지역의 훼손은 별다른 해결방법이 없는 상태이며, 이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 물 사용을 적극적으로 억제하거나 절감하는 방안이 강구되어야 함에 따라 정부나 환경단체를 통한 물 절약 습관노력을 기울이는 한편, 앞으로 중수도 개념도 적극적으로 도입해야할 필요성이 있고 중수도 개념을 좀 더 포괄적으로 접근하여 도시 또는 지역별로 빗물재활용 시스템을 구축하여 소요 수자원 량을 감소시키는 방법도 좋은 대안이 될 것으로 보인다.

그러나 중수도의 개념 또는 빗물재활용 방안을 도입한다 해도 회수나 이송을 위한 현재의 상 하수관과는 별도의 배관설치가 필요하기 때문에 이에 대한 막대한 비용을 감안하면 즉각적인 도입은 어려울 것으로 예견되며 따라서 우리나라도 중수나 빗물재활용 개념을 장기적 대책으로 설정하고 영업용 건물이라든지 제조공장, 일부 지역 등에 우선적으로 적용시키고 궁극적으로는 일반 가정에까지 확산시키는 단계적 계획을 수립하여 추진하는 정책 검토가 필요하다.

본원은 종래에 비포장 노면에서 흘러가는 흙탕물은 모두 하천이나 강으로 흘려 내버리게 되어 수자원 낭비를 초래하였던 문제점을 극복하고자, 비포장 노면에서 유입되는 흙탕물은 탁수저장부에 저류되고, 건물의 옥상이나 아스팔트 및 콘크리트로 덮여진 지면에서 유입되는 깨끗한 빗물저장부에 저류되도록 구성하고, 탁수 저장부에 유입된 빗물은 마이크로버블(Micro bubble)과 응집제에 의한 응집부상법에 의한 정화공정을 거쳐 깨끗한 빗물로 변환시키고 깨끗한 빗물은 가정이나 오피스건물의 화장실용수, 청소용수 또는 조경용수 등으로 공급될 수 있도록 하여 UN에서 지정한 물부족 국가를 대비하여 버려지는 빗물자원을 재활용하고자 하는 목적을 갖는다.

본원의 기술사상은 부분적으로 양질의 빗물만을 재활용하고자 하였던 종래의 우수채취방법에 추가하여 비포장 노면에서 흘러가는 오탁수 흙탕물도 재활용함과 동시에 재활용되는 우수를 지하의 항온효과에 의한 지하항온층을 거쳐 재활용하여 주택의 냉난방시스템의 효과를 높이고, 지하수를 이용한 비닐하우스의 보온, 난방용 스프링클러에 의한 가온장치를 제공할 수 있도록 하여 에너지 절감은 물론 이산화탄소 배출량을 크게 줄여 지구의 온난화를 방지하고자 하는 목적도 포함한다.

본원은 건물의 옥상이나 도로와 같이 아스팔트나 콘크리트로 덮여진 지면 위에 빗물이 내려져 상대적으로 협잡물이나 부유물질이 적은 우수(Rainwater)인 경우 이거나, 지표면에 어떠한 처리가 되지 않은 비포장 노면에서 흘러가는 탁수 우수인 경우와 같이 빗물의 채취조건에 관계없이, 빗물 중에서 나뭇가지나 지프라기 등의 협잡물을 제거하기 위한 여과부를 거쳐 상부의 깨끗한 빗물 저장부와 하부의 오탁수 저장부가 독립적으로 각각 집수되고, 토사가 다량 포함된 오탁수는 마이크로버블(Micro bubble)과 응집제에 의한 응집부상법을 활용하는 정화공정을 거쳐 깨끗한 빗물을 화장실이나 세탁, 청소용수 등으로 재활용하고자 하는 것이다.

또한, 상기 빗물 저장부의 깨끗한 빗물과 정화된 빗물의 급수라인을 지하 깊숙한 곳의 지하층 경로를 거치게 하여 지하수와 동일한 항온효과를 제공할 수 있는 지하항온부를 거친 후 사용되도록 함으로 겨울철에는 상대적으로 외기보다 따듯한 13~16℃의 온수를 얻고, 하절기에는 외기보다 시원한 13~16℃의 냉수를 얻도록 빗물을 이용하는 재활용방법에 관한 기술사상이 개시된다.

따라서 본원은 우천으로 발생하는 빗물을 그냥 버리지 않고 이를 유용한 물 자원으로 활용하기 위한 효과적인 물 포집방법 및 재활용방법으로, 빗물의 포집 시 깨끗한 빗물저장조와 흙탕물이 포함된 탁수저장조가 분리되는 구조를 갖고, 각각의 저장조 유입경로에는 여과부가 마련되어 협잡물을 제거하여 수용하고 저장조 내부에는 수위조절수단을 갖고 빗물이 유입/차단되도록 조절되면서 빗물이나 오탁수가 각각의 저장조에 저장되는 제1단계와; 오탁수 저장조 저부로는 마이크로버블 및 응집제 공급수단을 갖고 저부로 침강한 응집물에 미세공기방울과 응집제를 투입시켜 응집부상법에 따라 플록을 형성하여 상부로 부상/제거/정화시켜 깨끗한 빗물을 얻는 제2단계와; 상기 제1단계에서 깨끗한 빗물 저장조에 저장된 빗물과 상기 제2단 계에서 얻은 정화된 빗물을 재활용 용수로 활용하는 제3단계를 포함하여 제공되는 빗물의 포집 및 재활용방법에 관한 기술사상을 제공한다.

본원의 기술사상은 상기 제3단계의 빗물 재활용 단계에서 지하 항온 제공부를 거쳐 빗물을 배출시킴으로 항온지하수 공급하도록 적용하는 기술사상이 포함되며, 상기 제2단계에서 사용하는 응집제는 폴리염화알루미늄(PAC; Poly Aluminium Chloride), 황산알루미늄(Aluminium Sulfate: Al₂(SO₄)_3.8H₂O), 황산제1철(Ferrous Sulfate: FeSO₄ _.H₂O), 황산제2철(Ferric Sulfate: Fe₂(SO₄)₃), 황산제2철(Ferric Chloride: FeCl₃), 수산화칼슘( Calcium Hydroxide: Ca(OH)₂), 산화칼슘(Calcium Oxide: CaO), 알루미늄산나트륨(Sodium Aluminate: Na₂Al₂O₂) 중에서 선택되어 지는 응집제가 0.5 ~ 25 ppm의 농도가 유지되도록 사용될 수 있는 기술사상을 포함한다.

또한, 상기 제2단계에서 사용하는 마이크로버블 크기는 0.25 마이크로미터(㎛) 내지는 2.0 미리미터(mm)의 크기로 사용되는 기술사상이 포함되며, 상기 제2단계에서 적용되는 응집부상법은 응집제 주입에 의한 응집단계, 생성된 미세 floc의 응결 단계, 응결단계에 형성된 플록들의 재결합에 의해 형성된 큰 floc과 플록 내부에 공존하고 있는 미세공기에 의한 부상단계를 포함하여 이루어지는 기술사상이 포함된다.

또한, 상기 제3단계의 빗물을 재활용 용수로 공급되기 전 염소(Cl₂)나 오존(O₃), 이산화염소(ClO₂), 클로라민(chloramine), 자외선빛(UV light), 전기소 독(Electrolyzer) 중에서 선택되어지는 살균공정이 행하여진 후 재활용되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본원에서 빗물의 포집수단은 건물의 지붕이나 옥상이나 아스팔트 및 콘크리트로 덮여진 지면으로 흘러가는 비교적 깨끗한 빗물은 유입라인으로 흘러가면서 나뭇가지와 같은 입자의 크기가 큰 물질을 제거하기 위한 여과부를 거쳐 깨끗한 빗물 저장부에 저장되고, 비포장 노면이나 야외에서 흙탕물로 모여지는 오탁수는 탁수 저장부로 구분 유입된다.

깨끗한 빗물저장조나 탁수저장조에는 수위에 따라 유입되는 빗물의 양은 수동 및 자동의 방법에 의해 조절될 수 있도록 구성되며, 일반 가정과 같은 빗물의 유입량이 적은 곳에서는 저장부에 유입되는 빗물의 유입, 차단을 수동의 방법에 의해 인위적으로 제공하는 것이 바람직하고, 논, 밭, 운동장과 같은 지표면의 면적이 크면서 비포장인 곳이나, 체육관과 같은 지붕의 면적이 큰 건물에서 유입되는 다량의 빗물인 경우 자동화 방법에 의해 조절되는 것이 바람직하다.

예를 들어 수동조작에 의해 빗물의 유입 및 차단을 할 경우 탁수 저장부나 깨끗한 빗물 저장부 상단의 출입구에서 저장부 내부를 육안관찰에 의해 빗물의 유입 및 차단을 수동조작으로 조절될 수도 있으며, 자동화 방법에 의해 빗물의 유입 및 차단을 할 경우 저장부 상부까지 빗물이 도달하면 수위계에 의해 감지되어 개폐기가 작동하면서 빗물의 유입이 차단되고, 차단 이후에 빗물들은 바이패스되는 구성으로 자연 배출되도록 제공될 수 있다.

탁수저장조에 저장된 탁수의 부유물질을 제거하지 않고, 추후 사용하기 위해 저류하는 경우 비중이 높은 탁수의 부유물질들은 탁수저장조 밑으로 가라앉게 되어 토사의 퇴적물이 점차적으로 쌓이면서 저장부의 저장용량이 점차적으로 적어짐에 따라 최적된 토사의 제거가 필수적으로 이루어져야 하며, 토사의 퇴적물을 제거하기 위해서 많은 인력 및 경비가 필요하기 때문에 탁수저장조에 유입되는 빗물의 뻘 상태의 침강물을 정화하기 위해서는 응집부상법에 따른 정화처리수단이 가해지는 것이 바람직하다.

상기 정화처리수단은 탁수저장조에 마이크로 버블장치에 의해 발생된 미세공기방울은 마이크로 버블라인으로 탁수저장조 하단부로 공급되도록 하고, 이 때 응집제 또는 응집보조제 등의 응집처리를 위한 약품을 사용하게 되면 탁수 원인물질은 수면 위로 부상하여 스컴으로 부상하고 이 스컴층을 제거하면 탁수에 의한 부유물이 없는 깨끗한 빗물을 얻을 수 있게 되며 정화된 빗물은 깨끗한 빗물 저장조로 펌핑되거나 또는 깨끗한 빗물 저장조와 별도의 배관으로 원하는 용처로 보내져서 화장실용수, 청소용수 또는 작물재배 및 조경용수 등으로 공급될 수 있다.

본원의 탁수저장조에 집수된 탁수를 응집부상법에 의해 수 처리할 때 저장부 상부면적이 하부면적과 동일하거나 클 경우 응집부상법에 의해 수면위로 부상된 스컴들이 넓은 면적의 수면 위에 분포됨에 따라 스컴을 제거하기 위해 많은 어려움이 있기 때문에 작업의 편리성을 제공하기 위해서 스컴층의 분포도가 적도록 상부 구조면적이 가능한 작은 것이 유리할 수 있다.

깨끗한 빗물 저장부나 탁수저장부의 장기적 사용에 의한 노후설비나 구성요 소의 불량에 의한 장비의 교체 또는 보수작업이 필요할 때 탁수 저장부나 깨끗한 빗물 저장부 내부로 들어갈 필요가 있으며, 출입구로 작업자가 빗물 저장부 내부로 왕래할 때 작업자의 편리성 및 작업성을 제공하기 위하여 각각의 빗물 저장부에 수직방향으로 층층대나 사다리 구조가 구비되는 것이 바람직하고, 작업상 안전문제에 있어서 탁수저장부의 경우 응집부상법에 의해 수면위로 부상된 스컴을 제거하는 과정이나, 깨끗한 빗물 저장부 내부에 저장된 빗물의 상황을 살펴보기 위하여 저장부 출입구에 진입할 때 부주의에 의한 익수의 문제점을 극복하기 위하여 안전망이 장착되는 것이 바람직하다.

깨끗한 빗물 저장부나 탁수 저장부는 설비에 필요한 경제성 및 편리성을 제공하면서 장기간 빗물을 저장할 수 있도록 내구성이 필요하며, 이를 위하여 FRP를 포함한 플라스틱(고분자)류, 철 또는 스테인레스의 금속류, 콘크리트의 재질로 구성될 수 있으며, 각각의 저장부에 장기간 저장된 빗물은 수용성 유기물이나 질소(N), 인(P)이 포함될 경우 이끼나 악취 및 병원균이 발생될 우려가 있거나 물이 부패될 확률이 있기 때문에 이를 방지하기 위해서는 염소(Cl₂), 오존(O₃), 이산화염소(ClO₂), 클로라민(chloramine), 자외선빛(UV light), 전기소독 (Electrolyzer) 중에서 선택되어지는 살균방법에 의해 빗물에 서식하는 병원균을 살균처리 후 사용하는 것이 바람직하다.

탁수저장부에 유입된 빗물을 정화하여 재활용하기 위한 응집부상법은 탁수 저장부 상부까지 탁수이 유입되면, 탁수에 포함된 부유물질을 제거하기 위하여 마 이크로 버블장치에 의해 발생되는 미세공기방울이 마이크로 버블라인에 의해 탁수 저장부 하단부에 공급이 되고, 이 때 응집제 및 응집보조제 유입부에서 응집을 위한 응집제를 제공하면 탁수에 포함된 부유물질들은 부상하여 수면위에 스컴으로 존재하고, 탁수의 부유물질을 제거하면, 우천 시 비포장이든 포장이든 빗물 수로의 경로에 전혀 구애를 받지 않으면서 탁수이든 깨끗한 물이든 저장된 빗물을 필요에 따라 깨끗한 빗물로 재활용할 수 있도록 제공하여 화장실용수, 청소용수 또는 조경용수로 공급될 수 있다.

또한, 저장된 빗물을 급수펌프에 의해 배수를 할 경우 저장 빗물 급수라인의 경로를 지하 깊숙한 지하항온층을 거쳐 나오게 하면 지하수와 동일한 효과를 제공하여 주택 및 농가의 냉각효과를 제공하거나, 지하수를 이용한 보온, 난방용 장치를 설치한 것과 같은 효과를 제공할 수 있게 되어 에너지를 절감할 수 있게 된다.

상기 오탁수가 다량 포함된 빗물은 응집부상법에 의해 수 처리되고, 이를 위하여 응집제 및 응집보조제 유입부에는 단독 또는 혼합된 무기응집제, 고분자 응집제, 응집보조제가 탁수저장부로 공급되면서 마이크로 버블장치에 의해 생성된 미세공기 방울들은 마이크로 버블라인을 통해 탁수 저장부 하부에 공급되고, 미세한 공기방울들은 응집제 및 응집보조제와 탁수와의 혼합 역할을 하면서, 탁수 속에 포함된 음전하를 띠고 있는 부유물질을 양전하를 띠고 있는 응집제에 의해 응결이 되게 한 후 고분자 응집제 및 응집보조제에 거대한 플록(Floc)이 형성됨과 동시에 형성된 플록 내부에 미세기포가 함께 공존하게 되어 수면위로 부상하게 된다.

본원의 응집부상법은 수처리 약품을 주입하여 수중의 용존물질 또는 부유물 질을 수면 위로 부상시켜 제거하는 공정으로서, 응집부상은 흔히 약품 주입에 의한 응집단계, 생성된 미세 floc의 응결 단계, 응결단계에 형성된 플록들의 재결합에 의해 형성된 큰 floc과 플록 내부에 공존하고 있는 미세한 공기에 의한 부상단계로 나누어 지는 단계를 순간적으로 거치면서 이루어지는 공정으로 이해할 수 있다.

상기 응집부상법을 이용하기 위하여 마이크로 버블장치에 의해 생성된 미세공기 방울의 크기는 0.25 마이크로미터(㎛) ~ 2.0 미리미터(mm)의 크기가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.0 마이크로미터 내지는 0.5 미리미터의 크기가 적절하고, 가장 바람직하게는 5 내지는 100 마이크로미터(㎛) 크기가 적절한 바, 0.25 마이크로미터 크기 이하의 공기방울은 본 발명의 응집부상법에 의해 부유물질을 쉽게 제거할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 매우 작은 크기의 공기방울을 제공하기 위한 버블장치는 매우 고가이기 때문에 경제성이 떨어진다는 단점을 갖고, 2.0 미리미터 이상의 공기방울은 응집제 투여에 의한 플록(Floc) 내부에 포함되지 않고, 부유물질과 아무런 반응 없이 공기방울들이 수면 위로 배출되기 때문에 상기 범위의 공기방울 크기로 제공할 수 있는 마이크로 버블장치가 사용되는 것이 바람직하다.

응집제는 응집시키려는 콜로이드의 하전을 중화하는 능력과 콜로이드 입자를 상호 결합시키는 가교능력을 가진 물질로서, 전자는 피응집 콜로이드와 반대 하전을 가진 이온이어야 하고, 후자는 고분자 물질이 될 수 있어야 하므로 이 두 가지 조건을 구비한 응집제의 사용이 바람직한바, 사용가능한 응집제는 쉽게 가수분해되어 (+)하전의 수산화물 폴리머를 형성하는 금속염, 예를 들어 알루미늄염, 철염이 사용될 수 있고, 더욱 구체적으로는 폴리염화알루미늄(PAC; Poly Aluminium Chloride), 황산알루미늄(Aluminium Sulfate: Al₂(SO₄)_3.8H₂O), 황산제1철(Ferrous Sulfate: FeSO₄ _.H₂O), 황산제2철(Ferric Sulfate: Fe₂(SO₄)₃), 황산제2철(Ferric Chloride: FeCl₃), 수산화칼슘( Calcium Hydroxide: Ca(OH)₂), 산화칼슘(Calcium Oxide: CaO), 알루미늄산나트륨(Sodium Aluminate: Na₂Al₂O₂) 중에서 선택되어지는 무기응집제가 이용될 수 있고, 응집제의 사용량은 탁수 저장부에 유입되는 빗물에 포함된 부유물질의 농도에 따라 알루미늄 내지는 철이 0.5 내지는 25 ppm의 농도가 유지되도록 공급되는 것이 바람직한 바, 알루미늄 내지는 철의 농도가 0.5 ppm 이하의 농도로 유지할 경우 음전하를 띠고 있는 탁수의 부유물질들이 다량 존재함에 따라 응결 및 응집현상이 일어나지 않아 본 발명의 기술적 사상에 접근할 수 없으며, 알루미늄 내지는 철의 농도가 25 ppm 이상의 농도가 유지할 경우 철 또는 알루미늄의 무기응집제가 강산을 띠고 있음에 따라 처리 후의 저장된 빗물의 산도가 산성을 띠고 있어 재활용에 적합하지 않을 수 있으며, 재활용하기 위해서는 반드시 중화를 시켜야 한다는 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라 처리 후 과잉으로 공급된 알루미늄 또는 철의 성분이 용출될 가능성이 높아져 알루미늄 또는 철 중금속 오염에 의한 수질을 악화시킬 가능성이 크기 때문에 비포장 노면에서 유입된 탁수이 다량 함유된 빗물을 정화하기 위해서는 상기 농도의 무기응집제를 공급하는 것이 바람직하다.

또한 응집보조제는 응집제를 사용한 후 플록이 잘 형성되지 않거나 침강 또는 부상이 되지 않을 때 첨가되어 침강 및 부상속도를 크게 만들거나 대형 플록을 형성하게 하는 작용을 하게 되며, 무기성 보조응집제로 점토와 활성규사가 이용될 수 있고, 유기성 보조응집제로 한천, 전분, 젤라틴(Gelatin)이 사용될 수 있으며, 공급량은 탁수에 포함된 부유물질의 형상이나 농도에 따라 다소 다를 수 있지만 0.1 내지는 2.5 ppm의 농도 범위로 공급하면 본 발명에 의해 탁수 속의 부유물질을 수면 위로 쉽게 제거할 수 있다.

급수과정에서, 급수펌프를 가동하게 되면 본 발명에 의해 처리된 빗물은 급수라인을 따라 배수가 되며, 배수되는 빗물의 용도나 저장부에 저장된 빗물의 량에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 탁수 처리수 개폐기, 깨끗한 빗물 개폐기, 지하 유입수 개폐기를 갖도록 제공되어 예를 들면 처리된 빗물을 이용하여 화장실용수, 청소용수 또는 조경용수, 작물재배용수 등으로 사용하기 위해서는 지하 유입수 개폐기를 잠가 둔 상태에서 탁수 저장부나 깨끗한 빗물 저장부의 빗물을 동시적 또는 선택적으로 개폐기를 열게 되며, 탁수 저장부나 깨끗한 빗물 저장부에 저장되어 있는 빗물이 빗물 급수라인을 따라 화장실용수, 청소용수 또는 조경용수 및 작물재배용수로 공급할 수 있다.

만약에 지하 유입수 개폐기를 열어 놓으면, 탁수 저장부 또는 깨끗한 빗물 저장부에 저장된 빗물은 지하 깊숙이 매립된 지하항온부를 거치면서 13~16 ℃의 지하층 온도를 갖는 지하수로 제공할 수 있고, 본 발명에 의해 제공되는 13~16 ℃의 항온이 유지된 빗물 지하수를 활용한다면 동절기나 하절기에 주택의 적절한 생활환경을 제공하거나, 농가의 적절한 온도에 의해 작물의 다수확을 위하여 열원 공급을 위한 냉각 또는 온방시스템을 가동할 때 적은 에너지를 사용하여도 충분히 적절한 온도를 유지할 수 있기 때문에 에너지 절감에 크게 기여할 수 있다.

빗물이 각각의 저장부에 저장되어 있지만 하절기나 동절기에 각각의 저장부에 저장된 빗물의 온도가 지하수 온도보다 크게 높거나 낮을 경우 지하항온부의 깊이가 깊어야 항온을 유지할 수 있기 때문에 경제성이 크게 낮아질 수 있기 때문에 땅에 매립된 각각의 빗물 저장부들이 지표면의 온도에 의해 큰 영향을 받지 않기 위해서는 외부의 온도로부터 차단할 수 있는 단열부가 각각의 저장부 위에 제공되는 것이 바람직하며, 이를 위하여 단열부는 발포폴리스타이렌, 유리면, 발포폴리에틸렌, 폴리우레탄폼, 질석(Vermiculite), 퍼라이트(Perlite), 우레아폼, 셀룰로오즈보온재, 연질섬유판, 페놀폼, 에어로겔, 경량시멘트 중 선택되어지는 단열재로 보온되는 시스템이 바람직하다.

본원은 6~8월의 하절기 장마 기간 때 집중되는 홍수에 의한 수해를 예방할 수 있으며, 빗물의 탁도 오염도와 무관하게 여름철 집중적으로 내리는 비를 모아둘 수 있어 물 부족 현상에 크게 대비하여 가을 및 겨울의 갈수기 때 물 부족 문제를 해결할 수 있으며, 저장된 빗물 급수라인을 지하 깊숙한 곳의 지하항온층의 경로를 거치게 하여 지하수와 동일한 항온효과를 제공할 수 있도록 하여 주택 및 농가의 냉각 및 보온시스템에 적용하여 에너지를 절약할 수 있는 빗물의 재활용 방법을 제공하는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 기술사상이 구현되는 일 실시예를 겸하여 제시되는 도면에 의거 그 기술사상을 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명의 기술사상이 실시 예에 의하여 한정되는 것은 아님은 당연하다.

도 1은 본 발명의 기술사상을 간편하게 설명하기 위해 흙탕물이 포함된 빗물과 깨끗한 빗물을 저장하거나 사용하기 위한 급수 흐름을 나타내기 위한 개략도를 나타낸 것이다.

본원은 우천시 쏟아지는 빗물을 효율적으로 관리하기 위한 방법을 찾고자 하는 기술사상에 관한 것으로, 우선 빗물 수집 시 깨끗한 빗물저장조(20)와 흙탕물이 포함된 탁수저장조(30)가 분리되는 구조를 이루고 본원의 기술사상이 적용되는 경우를 도 1을 통하여 설명하여 보면, 깨끗한 빗물저장조(20) 및 흙탕물이 포함된 탁수저장조(30) 각각의 저장조 유입경로에는 간극 1~3 ㎝ 정도를 이루는 격자형 여과망부(21, 31)가 마련되어 나무 부스러기나 짚 등의 대형 협잡물이 제거된 후 각각의 저장조로 유입되도록 하고, 저장조 내부에는 수위감지구(22,32)를 갖고 빗물이 만수된 경우에는 유입구가 차단되고 바이패스를 통하여 흐르도록 하는 구성은 종래의 기술에서도 이미 사용되어온 기술이다.

다만, 본원에서는 상기와 같이 깨끗한 빗물저장조(20)와 흙탕물이 포함된 탁수저장조(30)가 분리되는 구조를 이루고, 탁수저장조(30) 저부로 미세공기방울 및 응집제를 공급하기 위한 설비로 마이크로버블발생장치(40)와 응집약품조(50)를 갖고 탁수저장조(30) 바닥부에서 미세공기방울을 분사시켜주기 위한 마이크로버블분사관(41) 및 마이크로버블공급배관(42)을 갖도록 제공되고, 탁수저장조(30) 바닥부 에 침강되는 진흙층 침강물에 미세공기방울과 함께 응집제를 투입시켜 주기 위한 응집제분사노즐(51) 및 응집제공급배관(52)을 갖고 탁수저장조(30) 저부로 미세공기방울과 응집제를 공급하여 응집부상법에 따라 플록을 형성하여 하부의 침강물을 상부로 플록층이나 스컴층으로 부상시켜 이를 걷어내거나 제거시켜 깨끗한 빗물을 얻어서 깨끗한 빗물저장조(20)의 물과 함께 사용하는 부분에 본원의 특징부를 이룬다.

도 1에서는 건물(10)의 지붕(11)에서 채수되는 빗물이 물받이(12)를 통해 빗물 유입라인(13)으로 흘러가면서 나뭇가지와 같은 입자의 크기가 큰 물질을 제거하기 위한 여과망부(21)를 거쳐 깨끗한 빗물저장부(20)에 저장되며 저장조 내부에 마련되는 수위감지구(22)를 통해 만수위를 알리면 유입수 밸브(23)가 차단되는 구조를 통하여 깨끗한 빗물을 저류하여 이용하게 되고, 또한 야외의 노면이나 비포장 지역에서 흙탕물이 다량 포함된 지표면수는 탁수저장부(30) 유입부에 마련되는 1~3㎝ 정도를 갖는 격자형 여과망부(31)에서 나무 부스러기나 짚 등의 대형 협잡물이 제거된 후 탁수저장조(30)로 유입되는 흑탕물은 탁수저장조(30) 바닥부로 침강되는 진흙층 침강물에 미세공기방울과 함께 응집제를 투입시키며 버블링시키는 응집부상법 공정을 통하여 흙탕물을 정화시켜 깨끗한 빗물을 얻게 된다.

깨끗한 빗물저장부(20)에 모인 빗물이나 응집부상법에 의해 처리된 깨끗한 빗물은 펌프(60)를 통하여 건물(10)내부의 급수정장조로 펌핑되어 화장실용수나 청소용수 또는 작물재배 및 조경용수 등으로 공급될 수 있다.

도 1에서는 본원의 기술사상 개념을 쉽고 간단하게 설명하기 위해 주택지를 중심으로 도면을 제시한 것이나, 본원의 기술사상이 논이나 밭 등의 야외나 어떠한 포장이 되지 않은 비포장 노면에서 적용되는 경우에는 본원의 탁수저장조(30)만이 설치되어 적용될 수 있음은 물론이며, 흙탕물이 다량 포함된 지표면수가 여과망부(31)를 거쳐 탁수저장조(30)에 유입시킨 후 마이크로버블발생장치(40)와 응집약품조(50)에서 진흙층 침강물에 미세공기방울과 함께 응집제를 투입시켜 응집부상법에 따라 플록을 형성시켜 하부의 침강물을 상부로 플록층으로 부상시켜 플록층을 걷어내거나 제거시켜 깨끗한 빗물을 얻어서 갈수기에 농업용수난 작물재배용수로 사용할 수 있음은 물론이다.

야외의 비포장면에 낙하되는 빗물은 대지의 흙과 함께 흙탕물을 이루게되며, 흙탕물은 수백 마이크론 크기의 부유물질이 다량 포함되어 있기 때문에 흙탕물을 정화시키기 위하여 예를들어 동력을 가하여 여과한다 할지라도 여과포의 미세공을 수백 마이크론 크기의 부유물질이 금새 폐색시키는 결과로 인하여 연속적으로 필터를 교체해야 하므로 그 비용을 감당할 수 없는 문제점, 그 외 다른 수단으로 흙탕물을 정화시킬 수 있는 방법이 아직까지 제시되지 못하고 있었기 때문에 흙탕물이 포함된 지표면수를 저장하여 재활용하는 것이 불가한 것으로 인식되어 모두 강이나 하천으로 흘러보내서 귀중한 수자원을 낭비해 왔으나, 본원에서는 흙탕물을 먼저 탁수저장조(30)에 저장한 후 응집부상법에 의해 정화시켜 사용하고자 하는 기술사상을 제시하는 것이며, 탁수저장조(30)에 집수된 흙탕물을 응집부상법에 의해 수 처리할 때 저장조의 상부면적이 하부면적과 동일하거나 클 경우 응집부상법에 의해 수면 위로 부상된 스컴들이 넓은 면적의 수면 위에 분포되는 경우 스컴 제거를 위 해 어려움이 있기 때문에 작업의 편리성을 위해 스컴의 분포도를 좁히기 위해 탁수저장조(30)의 상부 면적이 작은 것이 유리하므로 도 1에서 경사면(33)을 갖고 좁아지는 구성의 상협하광 형태로 제공되는 것이 바람직하며, 빗물저장부(20)나 탁수저장조(30)에 보수나 관리를 위해 내부로 들어갈 필요가 있을 때, 출입구에 진입할 때 부주의에 의한 사고를 대비하기 위한 안전망(24,34)을 갖는 구성이 제시되어 있다.

또한 본원에서 추가되는 기술사상은 깨끗한 빗물저장부(20)나 탁수저장조(30)에 있다가 응집부상법에 의해 처리된 정화된 빗물을 급수펌프(60)를 통하여 건물(10)로 펌핑되어 화장실용수나 청소용수 또는 작물재배 및 조경용수로 공급하고자 할 때 지하 10미터 이상의 지하항온층(70)을 거쳐 빗물을 배출시킴으로 빗물을 지하수와 같은 13~16℃ 범위의 항온효과를 갖는 빗물로 변환시켜 급수펌프(60)를 통해 공급해줌으로 주택이나 농가에 지하수를 이용한 보온이나, 난방용 가온 효과를 제공하는 결과가 되어 에너지를 절감하고자 하는 기술사상도 포함하고 있다.

이하 도 2는 본원의 기술사상이 적용되어 응집부상법에 의해 1리터 규모의 흘탕물을 갖고 실험한 하기 실시 예 1~2의 결과 사진도로서 도 2a는 응집부상법 공정이 실시되기 전의 상태로 진흙층이 침강된 상태를 나타내는 사진도이며, 도 2b는 응집부상법 공정이 실시된 후 침강되었던 응집물이 미세기포와 응집제로 작은 풀록을 형성하여 부상되어 스컴층을 형성한 상태를 나타낸 사진도이다.

도 3은 본원의 기술사상이 적용되어 응집부상법에 의해 200리터(드럼) 규모로 큰 통에서 실험한 실시 예 3~4의 사진도를 나타낸 것으로 응집부상법 공정이 실 시된 후 용기 상부로 스컴층을 형성한 상태를 나타낸 사진도이며, 도 4는 본원의 기술사상이 적용되어 응집부상법에 의해 2톤 규모로 실험한 실시 예 5~6의 외형 케이스 통에 적용한 상태의 사진도를 나타낸 것으로 내부는 보이지 않은 상태이나 그 내부에는 도 3과 같이 응집부상법 공정이 실시된 후 용기 상부로 스컴층을 형성한 상태를 이루고 있음을 확인할 수 있었다.

이하 본원의 기술사상이 구체적으로 적용되어 어느 정도의 효과를 나타내는지 실시예를 통하여 그 효과를 확인하고자 하고자 실시된 실험과정 및 그 결과를 나타낸 것이다.

실시 예 1

우천시 흙탕물을 재현하기 위하여 도 2와 같이 1리터의 비이커에 물 1리터와 황토 3 g을 첨가하고 균일하게 혼합하여 황토가 0.3 중량% 함유한 황토수를 제조하였다. 동양제철화학의 황산알루미늄을 이용하여 알루미늄으로서 10,000 ppm의 무기응집제를 제조하고, 교반하면서 제조된 무기응집제를 정확히 1 ml 첨가하여 황토수에 대하여 알루미늄이 10 ppm의 농도를 유지하도록 하게 하고, 이양화학의 0.1 %의 아크릴아마이드 고분자 응집제 1 ml를 정확히 공급하게 하여 고분자응집제의 농도가 1 ppm이 되게 한 후 과탄산나트륨(예: 옥시크린) 5 g을 첨가하고, 교반을 중지한 다음 고분자에 의한 플록이 형성되면서 과탄산나트륨에서 생성되는 미세기포에 의한 부유물질을 부상시켜 임의로 만든 황토수를 맑은 물로 정화시킨 후 탁도를 측정하였다.

맑게 처리된 황토수를 공급펌프(Feeding pump)를 이용하여 15 ℃의 항온조의 경로를 거치게 하고, 항온조를 거치고 나온 직후의 수온를 측정하였다.

실시 예 2

응집제로 황산알루미늄의 무기응집제 대신에 키토산을 사용한 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일하게 수행하였다. 이때 키토산은 초산에 용해하여 사용하였다.

실시 예 3

도 3과 같이 200리터 드럼통에 대전천의 하천수를 가득 채우고, 이곳에 황토 300 g을 공급한 후 황토가 침강하지 않도록 버블링(Bubbling)하여 황토의 고형분이 0.15 %함유한 하천수를 제조하였다. 제조된 하천수에 경덕화학에서 구입한 폴리알루미늄 클로라이드(PAC; polyaluminium chloride)을 공급하여 Al로서 10 ppm의 농도를 유지하게 하고, 이양화학의 0.1 %의 아크릴아마이드 고분자 응집제 200 ml를 정확히 공급하여 고분자응집제가 1 ppm의 농도가 되게 하였다. 곧바로 (주)엔지에스터에서 구입한 마이크로버블장치(CMG-1502-STS)를 준비된 하천수 드럼통 하단에 주입하고 미세기포를 공급하여 응결 및 플록형성에 의한 응집부상을 시키고, 수면상부의 스컴을 제거하여 황토가 포함된 하천수를 정화한 후 탁도를 측정하였다. 맑게 처리된 황토가 포함된 하천수를 공급펌프(Feeding pump)를 이용하여 15 ℃의 항온조의 경로를 거치게 하고, 항온조를 거치고 나온 직후의 수온를 측정하였다.

실시 예 4

응집제로 폴리알루미늄 클로라이드의 무기응집제 대신에 키토산을 사용한 것을 제외하고는 실시 예 3과 동일하게 수행하였다. 이 때 키토산은 초산에 용해하여 사용하였다.

실시 예 5

대청댐 상류의 어부동 선착장에서 탱크로리로 대청댐 담수호의 물을 채취한 후 도 4와 같이 2톤 용량의 저장탱크에 저장한 후 황토 3 kg을 공급한 후 황토가 침강하지 않도록 버블링(Bubbling)하여 황토의 고형분이 0.15 %함유한 담수를 제조하였다. 제조된 하천수에 경덕화학에서 구입한 염화제2철(Ferric Sulfate)를 공급하여 Fe로서 10 ppm의 농도를 유지하게 하고, 이양화학의 0.1 %의 아크릴아마이드 고분자 응집제 2리터를 정확히 공급하여 고분자응집제가 1 ppm의 농도가 되게 하였다. 곧바로 (주)엔지에스터에서 구입한 마이크로버블장치(CMG-1502-STS)를 준비된 2톤 용량의 저장탱크 하단에 주입하고 미세기포를 공급하여 응결 및 플록형성에 의한 응집부상을 시키고, 수면상부의 스컴을 제거하여 황토가 포함된 하천수를 정화한 후 탁도를 측정하였다. 맑게 처리된 황토가 포함된 담수를 공급펌프(Feeding pump)를 이용하여 15 ℃의 항온조의 경로를 거치게 하고, 항온조를 거치고 나온 직후의 수온를 측정하였다.

실시 예 6

응집제로 염화제2철의 무기응집제 대신에 키토산을 사용한 것을 제외하고는 실시 예 3과 동일하게 수행하였다. 이 때 키토산은 초산에 용해하여 사용하였다.

비교 예 1~2

1리터의 비이커에 물 1리터와 황토 3 g을 첨가하고 균일하게 혼합하여 황토가 0.3 중량% 함유한 황토수를 제조하였다.

비교 예 3~4

200리터 드럼통에 대전천의 하천수를 가득 채우고, 이곳에 황토 300 g을 공급한 후 황토가 침강하지 않도록 버블링(Bubbling)하여 황토의 고형분이 0.15 %함유한 하천수를 제조하였다.

비교 예 5~6

대청댐 상류의 어부동 선착장에서 탱크로리로 대청댐 담수호의 물을 채취한 후 2톤 용량의 저장탱크에 저장한 후 황토 3 kg을 공급한 후 황토가 침강하지 않도록 버블링(Bubbling)하여 황토의 고형분이 0.15 %함유한 담수를 제조하였다.

비교 예 1 및 실시 예 1~5의 결과를 표 1에 나타냈으며, 탁도측정은 (주)원하이테크의 A15/76 탁도계에 의해 수행하였다.

구분	탁도(NTU)	온도(℃)
실시 예 1	0.42	15.8
실시 예 2	0.58	15.7
실시 예 3	0.36	15.7
실시 예 4	0.54	15.6
실시 예 5	0.62	15.7
실시 예 6	0.66	15.7
비교 예 1~2	12.6	25.3
비교 예 3~4	14.8	23.8
비교 예 5~6	14.3	21.4

상기 표 1에서 나타낸 바와 같이, 비교 1~6에서는 수중의 탁도 결과치가 높게 나타남에 따라 우천시 빗물을 재활용하기 위해서 탁수을 저장탱크에 장기간 보관할 경우 탁수속에 포함된 부유물질이 수중에 가라 앉아 많은 퇴적물이 형성될 수 있어 저장탱크의 저장능력이 점차적으로 줄어들 수 있을 뿐만 아니라 수중위생상 문제점을 초래할 수 있다는 문제점이 있기 때문에 비포장 노면에서 유입되는 빗물을 재활용하기에는 많은 문제점이 있으며, 특히 수저에 퇴적된 부유물질을 제거하기 위해서는 많은 인력과 경비가 소요된다는 문제점을 확인할 수 있었다.

반면 실시 예 1~6에서와 같이 저장용기의 용량에 무관하게 저장부에 유입된 탁수에 응집제 및 미세공기방울을 공급하게 되면 응집부상법에 의해 부유물질을 형성시키고, 수면위에서 쉽게 부상된 부유물질의 스컴을 쉽게 제거할 수 있어 비포장 노면에서 유입되는 탁수이 포함된 빗물이나, 건물의 옥상이나 아스팔트 및 콘크리트로 덮여진 지면에서 유입되어 비교적 깨끗한 빗물에 관계없이 빗물을 저장할 수 있으며, 수처리 후 저장된 빗물을 지하 깊숙한 곳의 경로를 거치게 하면 지하수와 동일한 효과를 제공하여 갈수기 때 물부족의 문제점을 충분히 해결할 수 있을 뿐만 아니라 지하수와 동일한 항온효과를 제공할 수 있어 주택 및 농가의 효율적인 냉 난방을 이루기 위해 필요한 에너지를 크게 절약할 수 있음을 확인하였다.

도 1 : 본원의 기술사상이 적용되기 위한 깨끗한 빗물 및 흙탕물의 저장 및 사용 예시도.

도 2 : 본원에서 응집부상법에 따른 흙탕물 정화 실험 실시사진도.

도 3 : 본원의 기술사상이 적용되는 응집부상법에 따른 200리터(드럼) 규모의 실시예 사진도.

도 4 : 본원의 기술사상이 적용되는 응집부상법에 따른 2톤 규모의 실시예 사진도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 건물 11 : 지붕

12 : 물받이 13 : 유입라인

20 : 빗물저장조 21 : 여과망부1

22 : 수위감지구1 23 : 유입수밸브

24 : 안전발판1 30 : 탁수저장조

31 : 여과망부2 32 : 수위감지구2

33 : 경사면 34 : 안전발판1

40 : 마이크로버블발생장치 41 : 마이크로버블분사관

42 : 마이크로버블공급배관 50 : 응집약품조

51 : 응집제분사노즐 52 : 응집제공급배관

60 : 급수펌프

Claims

우천으로 발생하는 빗물의 포집 및 활용방법에 있어서,

빗물의 포집 시 깨끗한 빗물 저장조와 흙탕물이 포함된 오탁수 저장조가 분리되는 구조를 갖고, 각각의 저장조 유입경로에는 여과부가 마련되어 협잡물을 제거하여 수용하고 저장조 내부에는 수위조절수단을 갖고 빗물이 유입/차단되도록 조절되면서 빗물이나 오탁수가 각각의 저장조에 저장되는 제1단계와;

오탁수 저장조 저부로는 마이크로버블 및 응집제 공급수단을 갖고 저부로 침강한 응집물에 미세공기방울과 응집제를 투입시켜 응집부상법에 따라 플록을 형성하여 상부로 부상/제거/정화시켜 깨끗한 빗물을 얻는 제2단계와;

상기 제1단계에서 깨끗한 빗물 저장조에 저장된 빗물과 상기 제2단계에서 얻은 정화된 빗물을 재활용 용수로 활용하는 제3단계를 포함하여 제공되는 것을 특징으로 하는 빗물의 포집 및 재활용방법.
야외에서 우천으로 발생하는 빗물의 포집 및 활용방법에 있어서,

오탁수 저장조의 유입경로에 협잡물의 유입을 방지하기 위한 여과수단과 저장조 내부의 수위조절수단을 갖고 빗물이 유입/차단되도록 조절되면서 흙탕물이 포함된 빗물이 저장되는 제1단계와;

오탁수 저장조 저부로는 마이크로버블 및 응집제 공급수단을 갖고 저부로 침강한 응집물에 미세공기방울과 응집제를 투입시켜 응집부상법에 따라 플록을 형성 하여 상부로 부상/제거/정화시켜 깨끗한 빗물을 얻는 제2단계와;

상기 제2단계에서 얻어진 정화된 빗물을 재활용 용수로 활용하는 제3단계를 포함하여 제공되는 것을 특징으로 하는 빗물의 포집 및 재활용방법.
제1항 또는 제2항의 어느 한 항에 있어서,

상기 제3단계의 빗물 재활용 단계에서 지하항온층을 거쳐 빗물을 배출시킴으로 항온지하수 공급효과를 도모하는 것을 특징으로 하는 빗물의 포집 및 재활용방법.
제1항 또는 제2항의 어느 한 항에 있어서,

상기 제2단계에서 사용하는 응집제는 폴리염화알루미늄(PAC; Poly Aluminium Chloride), 황산알루미늄(Aluminium Sulfate: Al₂(SO₄)_3.8H₂O), 황산제1철(Ferrous Sulfate: FeSO₄ _.H₂O), 황산제2철(Ferric Sulfate: Fe₂(SO₄)₃), 황산제2철(Ferric Chloride: FeCl₃), 수산화칼슘( Calcium Hydroxide: Ca(OH)₂), 산화칼슘(Calcium Oxide: CaO), 알루미늄산나트륨(Sodium Aluminate: Na₂Al₂O₂) 중에서 선택되어지는 응집제가 0.5 ~ 25 ppm의 농도가 유지되도록 사용되는 것을 특징으로 하는 빗물의 포집 및 재활용방법.
제1항 또는 제2항의 어느 한 항에 있어서,

상기 제2단계에서 사용하는 마이크로버블 크기는 0.25 마이크로미터(㎛) 내지는 2.0 미리미터(mm)의 크기로 사용되는 것을 특징으로 하는 빗물의 포집 및 재활용방법.
제1항 또는 제2항의 어느 한 항에 있어서,

상기 제2단계에서 적용되는 응집부상법은 응집제 주입에 의한 응집단계, 생성된 미세 fl℃의 응결 단계, 응결단계에 형성된 플록들의 재결합에 의해 형성된 큰 fl℃과 플록 내부에 공존하고 있는 미세공기에 의한 부상단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 빗물의 포집 및 재활용방법.
제1항 또는 제2항의 어느 한 항에 있어서,

상기 제3단계의 빗물을 재활용 용수로 공급되기 전 염소(Cl₂), 오존(O₃), 이산화염소(ClO₂), 클로라민(chloramine), 자외선빛(UV light), 전기소독 (Electrolyzer) 중에서 선택되어지는 살균공정이 행하여진 후 재활용되는 것을 특징으로 하는 빗물의 포집 및 재활용방법.