KR20170097598A - 다지여과망 및 이를 이용한 여과부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과망, 다지여과망, 여과부 및 이를 이용한 여과시설에 관한 것이다.
본 발명은 수처리를 위한 여과시설에 적용되기 위한 여과망으로서, 상기 여과망은 통 형상의 유연한 재질의 여과포대이고, 상기 여과포대는 상기 여과시설의 본체 내에서 여과망걸이고정부에 의하여 거치된 상태를 유지하되, 상기 여과망걸이고정부는 상기 여과망의 형태가 유지되도록 상기 여과망이 걸려질 수 있는 수단임을 특징으로 하는 여과포대형 여과망과, 상기 여과망이 상부층과 하부층으로 이루어지고, 상기 하부층은 두 개 이상의 소포대를 포함하여, 표면적을 넓게 한 다지여과망인 것을 특징으로 하는 여과표면적이 넓은 소포대 형성 다지여과망를 개시한다.
본 발명에 의하면, 여과 기능이 우수하고, 관리가 용이하며, 시설의 크기를 줄일 수 있는 획기적인 효과가 있다.

Description

다지여과망 및 이를 이용한 여과부{FILTER COMBINED WITH SMALL FILTERING BAG, APPARATUS THEREFOR AND FACITILITY THEREOF}

본 발명은 수처리 여과시설에 관한 것이다. 특히 여과망과 여과망 거치대가 결합된 여과시설에 관한 것이다.

보다 구체적으로는 저렴하면서 튼튼하고 가볍고 유연하여 취급이 용이한 섬유 여과망으로 상층포대와 그 하부에 다수의 소포대가 결합된 이층 형태의 여과포대로 이루어진 여과면적이 넓은 다지여과망에 관한 것이다.

또한, 이 다지여과망을 걸 수 있는 거치대로서, 내부가 비워있고 하부에 여과수배수구가 있는 사각형 통을 만들어 내부를 각 소포대들을 끼울 수 있는 개별공간으로 나누되 사각형통의 네 방향 벽면과 각 개별공간의 벽면에 다수의 소규모 수직수로들을 형성하고 바닥에 격자망 받침을 설치한 거치대를 만들어, 이 거치대에 상기 다지여과망을 거치한 여과시설에 관한 것이다.

이 여과시설에 부유물질이 포함된 오염수나 액체를 투입하여 중력으로 여과하여 배출하고 일정시간 경과 후 여과망에 걸린 탈수된 슬러지를 여과망과 함께 인양하여 여과망에서 분리하여 처분하고 새 다지여과망을 거치할 수 있다.

일상생활이나 산업현장에서 오염된 빗물의 정화, 합류식 하수도의 월류수 정화, 각종 여과시설에서의 역세 후 오염수 정화, 각종장비, 물건의 세척 후 오염수 정화, 오염된 지표수에서의 용수 취수, 재이용 순환수의 정화, 각종 함수 슬러지의 탈수 등과 같이 고형물질이 포함되어 있는 오염수나 액체에서 물과 고형물질을 분리해야 할 때가 있으며 이러한 일은 다양한 장소에서 다양한 형태로 발생하게 된다. 즉, 이와 같은 일은 고정된 장소에서 규칙적으로 발생하거나 불규칙하게 간헐적으로 발생하거나 불특정 장소에서 일시적으로 발생하거나 사고 등 긴급사항으로 발생하거나 소량으로 여러 곳에서 발생하기도 한다.

이때 이들 고형물질의 분리작업에는 고형물질의 특성과 농도에 따라서 침전방법, 부상분리방법 및 여과방법 등을 사용할 수 있다.

침전방법은 침전지에 오염수를 일정시간 체류시키면서 침전 가능한 부유 물질을 중력으로 바닥에 가라앉히는 기술로서 수두 손실이 적고 무동력으로 작동 가능하나, 단점으로는 넓은 부지가 필요하고 초기 시설비가 많이 소요되고 체류시간과 부유물질의 크기 및 비중에 따라서 침전효율이 달라지므로 유량변동과 수질변동에 따른 대응이 어렵고 물에 뜨는 가벼운 부유물질은 제거가 안 되며 바닥에 가라앉은 슬러지의 수집 및 인양이 어렵고 또한 수중 인양한 슬러지를 탈수하여 처분해야 하는 등 유지관리도 어려운 점이 있다.

부상 분리방법은 비중이 낮은 부유물질을 고농도 함유한 오염수를 분리조에 응집 약품과 함께 투입하고 가압 공기를 주입하여 부유물질을 수면으로 부상시켜 제거하는 방법으로서 분리효과가 우수하나, 단점은 전력과 약품 주입시설, 공기압축 및 가압공기 주입시설, 부상 슬러지 수집시설 등이 필요하며 장치가 복잡하여 전문 인력이 필요하고 약품 구입비가 지속적으로 소요되는 고비용 기술이며, 또한 약품주입으로 인하여 슬러지 발생량이 증가하며 수거한 슬러지를 탈수하여 처분해야 하는 등 유지관리의 어려움이 있다.

여과방법은 체의 망목이나 입자상 여재를 이용한 여층의 공극으로 협잡물이나 부유물질을 거르는 기술로서 망목이나 공극의 크기에 따라서 여과 대상물의 크기가 결정되므로 침전방법보다 고액분리 효과가 확실하고 시설의 규모가 작아서 부지소요와 설치비용이 작으며 부유물질의 크기, 비중, 농도에 관계없이 분리 가능하며 유입수질과 유량변동에 따른 분리 효과의 변동이 없어서 유지 관리가 쉽다. 또한 부상분리방법보다 장치가 간단하고 약품투입이 없어서 설치비용과 유지관리 비용이 저렴하다. 그러나 여과시설의 단점은 부지 면적대비 여과면적의 확보가 제한적이어서 큰 여과면적을 확보하려면 부지소요와 설치비가 큰 편이고 또한 망목이나 공극이 막히면 여과기능이 정지하므로 여과기능 유지를 위한 역세척 시설을 확보하거나 인력을 동원하여 청소 등을 해야 하므로 이에 따른 유지 관리가 어렵다는 것이다.

여과 시설에는 모래여과시설, 여과망 여과시설 등이 있으며 이중에서 여과망을 이용한 여과시설의 예로서 도로상의 비점오염물질을 정화하는 실용신안등록 제0249085호 '도로의 배수용 집수정'을 보면 도로측구의 집수정 내부에 사각통 형태의 견고한 여과망을 삽입하여 강우 시 오물이나 이물질을 여과하고 여과망이 막히면 집수정에서 빼내 세척하고 여과망을 다시 집수정에 삽입하는 무동력 여과기술로서 이 기술은 구조가 간단하나 여과망이 사각통 형태이므로 여과면적의 크기가 집수정 내부 크기에 제한을 받아 여과면적을 크게 만들 수 없으며 또한 여과망을 세척하여 재사용하므로 이를 위한 세척수가 필요하고 세척 후의 오염수 및 슬러지의 처리가 필요하다. 또한 여과망이 견고한 통 형태이므로 부피가 커서 큰 규모의 정화시설에는 큰 통이 필요하여 현장 적용성이 나쁜 문제점들이 있다.

이상에서 보는 바와 같이 오염수나 액체에서 고형물질을 분리하는 데에는 여과기술이 유리하나 기존의 여과시설은 공간을 평면적으로 사용하므로 부지규모 이상의 여과면적확보가 어려워 여과면적대비 장치 크기가 크고 이에 따라 부지소요가 많고 설치비용이 많으며, 또한 역세 시설과 역세 후 오염 수처리 및 슬러지 탈수 시설이 필요하므로 유지관리도 어려워서 다양한 현장에서 다양한 형태로 발생하는 고형물질이 포함된 오염수나 액체의 여과에 있어서 저렴하고 손쉽게 여과 기술을 사용하는데 제한이 있는 실정이다.

KR 등록실용신안공보(Y1) 20-0249085 (2001. 9. 21.)

본 발명은 이러한 문제점들을 해소하기 위한 것으로서 본 발명의 목적은 언제 어디서나 여과시설이 필요한 곳에서 저렴한 비용으로 손쉽게 사용할 수 있는 여과시설을 제공하는데 있다.

이와 같은 여과시설을 제공하기 위하여 여과 기능이 우수하고, 관리가 용이하며, 시설의 크기를 줄일 수 있는 여과망과 이를 포함하는 여과부 및 관련 시스템을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 저렴하면서 튼튼하고 가볍고, 접어지고 유연하여 취급이 용이한 천 형태 섬유 여과망으로 여과포대를 만들어, 여과에 이용하되 현재 사용하고 있는 통 형태 여과포대의 외부표면적 보다 몇 배 넓은 외부 표면적을 확보할 수 있도록 통 여과포대의 하부에 다수의 소규모 포대들이 수직적으로 결합한 이층 형태의 여과포대를 만드는 것을 제시하고자 한다.

또한, 이 여과포대를 거치할 수 있는 거치대로서 내부가 빈 사각 형통을 사용하되 내부벽면에 다수의 소규모 수직수로를 형성하고 내부 공간에는 소포대들을 끼울 수 있는 개별 공간을 양방향에 수직수로가 형성된 벽으로 구획한 후 이 거치대에 2층 형태 여과포대의 각 소포대들을 각 개별공간에 삽입하고 포대 내부가 벌어지도록 안치한 여과장치를 만들어 오염수를 여과포대에 투입하여 중력으로 여과하고 여과수를 수직수로를 통하여 하부로 집수하여 배수하며, 여과망에 걸린 탈수된 슬러지를 여과포대와 함께 인양하여 슬러지를 분리처분하고 새 여과포대를 사용함으로써 여과면적은 넓으나 소요 부지가 작고 역세시설이 없어서 간단하고 설치비가 저렴하며 작고 가벼워 이동이 용이하고 슬러지를 자연 탈수하여 여과포대 채 인양하여 처분하므로 유지관리가 용이하여 상기 목적을 달성할 수 있도록 하고자 한다. 이를 보다 구체적으로 정리하면 다음과 같다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 수처리를 위한 여과시설에 적용되는 여과포대로 이루어진 여과망으로서, 상기 여과망은 상부층과 하부층으로 이루어지고, 상기 하부층은 두 개 이상의 소포대를 포함하여, 표면적을 넓게 한 다지여과망인 것을 특징으로 하는 여과표면적이 넓은 소포대 형성 다지여과망를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 다지여과망이 오염 물질로 폐색된 경우 상기 오염 물질을 제거하고 상기 여과망을 교체하기 위한 것으로서, 상기 여과망에 꽂아서 천공하는 천공침과 상기 천공침을 꺼낼 수 있도록 내장하며, 통공이 형성된 배수파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 천공배수파이프를 제공한다.

상기 다지여과망은 여과포대의 바닥면에 다수의 소형 여과포대가 매달린 이층 형태의 여과포대로서,상기 여과포대 바닥면에 구명을 뚫고 각 구멍에 작은 여과포대들을 결합하여 상층포대 밑에 소포대들이 결합된 이층 여과포대를 형성하여, 단순 통 형태 여과포대의 외부면적보다 넓은 외부면적을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은, 상기 다지여과망의 상부층은 상층포대이고, 상기 상층포대 밑인 하부면에 두 개 이상의 소포대들이 결합되어 두 개 이상의 층을 이루되, 상기 소포대들은 상기 다지여과망의 일측에서 봤을 때 상기 상층포대의 하부면에 여러 열로 결합된 다열소포대이거나 하나의 열로 결합된 일렬소포대인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 다지여과망의 상부에는 상기 여과망걸이고정부에 걸 수 있는 상부걸이구멍과 상기 다지여과망의 인양을 위한 인양고리가 형성되고, 연성의 유연한 재질인 상기 다지여과망이 그 형상을 유지할 수 있도록 상기 상층포대와 상기 소포대의 경계면 외곽부에 수평 높이로 상기 소포대들의 중앙부 쏠림현상을 억제하는 중간걸이 고정끈이 더 형성되며, 상기 다지여과망은 상기 다지여과망보다 강도가 크고 공극 크기도 큰 재질의 외부망에 씌워져 두 겹의 여과망으로 설치되거나, 테두리에 벨트형태의 하중지탱 띠가 부착되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 다지여과망은 상부층이 사각통 형태이거나 원통 형태이고, 수처리 후 재활용하지 않고 폐기처분하는 일회성 다지여과망으로서, 상기 다지여과망이 폐색되면 새로운 여과망으로 교체되거나, 부품 형태로 제작한 후 각 부분을 결합하여 만들어지는 것으로서 유연하면 신축성이 있는 플라스틱 재질인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 다지여과망은 얇은 다공성 재료로, 여과포, 부직포, 흡착포, 다공성 필름, 유리섬유, 금속섬유, 폴리머 섬유 및 복합섬유 중 어느 하나 이상을 포함하고, 한 겹의 천으로 형성되어 투시 가능하거나, 두꺼운 천에 형성되고 불규칙한 형태로 중첩되어서 투시가 불가능한 형태인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 탱크구조물, 상기 탱크구조물 내에서 처리수를 여과하는 제1 항에 의한 다지여과망, 상기 다지여과망을 거치시키는 여과망걸이고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다지여과망을 이용한 여과부를 개시한다.

본 발명은 상기 다지여과망을 걸어서 그 형태를 유지하며, 처리대상수를 여과한 후 여과수를 집수하여 배수하는 여과망거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과망거치대는 상기 소포대와 소포대 사이에 상기 여과흐름보조수단이 배치되도록 하는 구속식여과망거치대인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과망거치대는 상기 소포대와 상기 소포대 사이에 별도로 상기 여과흐름보조수단을 배치하지는 않고, 상기 소포대를 구속하지 않는 노출식여과망거치대인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 상기 다지여과망에 유입된 처리대상수가 원활하게 유출 흐름을 형성하면서 유출될 수 있도록 하는 여과흐름보조수단을 더 포함하되, 상기 여과흐름보조수단은 상기 여과포대로부터 여과수 흐름공간을 형성할 수 있도록 하고, 상기 여과망은 상기 여과흐름보조수단에 안치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과흐름보조수단은 여과수 유출 흐름이 가능하도록 여과수 수로부를 형성하고, 상기 여과흐름보조수단에는 수로형성돌기가 형성되어 있고, 상기 수로형성돌기에 의하여 상기 여과포대가 상기 본체의 내측면에 밀착되지 않고, 일정하게 이격되어 다수 개의 상기 여과수 수로부를 형성토록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과흐름보조수단은, 상기 탱크구조물의 내측 벽면에 고정되며, 상기 수로형성돌기가 일방향 수로판을 형성하는 일방형 수직수로벽으로서, 상기 탱크구조물의 내측에 위치하는 상기 소포대들을 개별로 나누어 소포대간격에 끼울 수 있는 개별 공간인 분리공간을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과흐름보조수단은, 상기 수로형성돌기가 양방향 수로판를 형성하는 양방향 수직수로벽으로서, 상기 탱크구조물의 내측에 위치하는 상기 소포대들을 개별로 나누어 끼울 수 있는 개별 공간인 분리공간을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과흐름보조수단은, 상기 여과흐름보조수단은 격자망으로 상기 여과망을 구속하는 격자망 벽체로서, 상기 격자망 벽체 뒤로 유출 흐름을 형성하며 상기 처리대상수가 원활하게 여과되어 유출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 여과부를 포함하고, 상기 다지여과망에 의하여 여과된 여과수를 배출하는 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과포대형 여과망을 이용한 여과시설을 개시한다.

본 발명은 상기 여과시설로 유입되는 처리대상수가 상기 다지여과망으로 유입되도록 하는 유입수안내수단을 더 포함하고, 상기 유입수안내수단은, 파이프를 상기 여과망 안쪽으로 연결하여 오염수를 상기 여과망 내부에 투입하는 것이되, 상기 파이프로 유입되는 오염수의 에너지를 소산시키는 에너지 흡수통 또는 유량분배판을 더 포함하고, 상기 에너지 흡수통은 내부에 유입수를 받는 유입공간을 가지고, 하우징에 다수의 배출공이 형성되어 원활하게 상기 유입공간으로 유입된 오염수를 유입 시의 에너지를 소산시킨 후 다시 배출시키는 구조인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 상기 여과시설로 유입되는 처리대상수가 상기 다지여과망으로 유입되도록 하는 유입수안내수단을 더 포함하고, 상기 유입수안내수단은 오염수가 상기 여과망 내로 온전히 유입될 수 있도록, 상기 여과망을 고정하는 탱크구조물의 상부인 월류부에 상기 탱크구조물의 안쪽으로 연장되어, 상기 여과망 안쪽으로 설치되는 유입수 처마이되, 상기 유입수 처마의 상부 연장부는 상기 여과망 안쪽으로 경사지게 형성되어 처마로 기능하며, 상기 유입수 처마의 수직부는 상기 월류부와 높이가 같다로 맞대어 지고, 상기 여과망걸이고정부는 상기 유입수 처마에 일체로 형성되며, 상기 유입수 처마는 여과망구석용상부걸이가 형성된 꺾인걸이처마, 여과망직선용상부걸이가 형성된 직선걸이처마 또는 여과망상부걸이가 없는 직선처마 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과망거치대는 탱크구조물의 상부만을 이용하여 상기 여과망의 상부만을 고정하는 상부골조 거치대로서, 상기 상부골조 거치대는 별도의 지지시설에 매달려 띄워지거나, 측면이 고정되어 설치되며, 철재, 플라스틱 및 목재 소재 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 탱크구조물은 내부가 빈 통을 만들되, 하부 측면에 여과수배수구가 형성되고, 상기 탱크구조물의 내측 벽면 상부에는 상기 여과망을 거는 상부걸이들이 부착되며, 상기 내측 벽면과 여과망 사이에 공간이 형성되도록 일방향 수직수로벽을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 탱크구조물은 내부가 빈 통을 만들되, 하부 측면에 여과수배수구가 형성되고, 상기 탱크구조물의 내측 벽면 상부에는 상기 여과망을 거는 상부걸이들이 부착되며, 상기 빈 통은 상기 소포대들을 끼울 수 있는 개별 분리공간이 양방향 수직수로벽으로 구획된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 여과수 배출 수위 아래까지 탱크구조물가 설치되며, 상기 다지여과망을 깊게 연장 설치함으로써 넓은 여과 면적을 확보하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과시설에는 상기 여과망이 두 개 이상 설치되고, 상기 여과망은 연결구멍이 형성되며, 인접하는 상기 여과망은 상기 연결구멍 주변에 접착수단을 붙여서 상기 여과망을 연결하되, 상기 접착수단은 벨크로테이프 또는 접착포인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 여과시설에는 상기 여과망이 두 개 이상 설치되고, 상기 여과망은 연결구멍이 형성되며, 상기 여과망과 여과망은 상기 연결구멍에 연결구를 연결하여 연결되되, 상기 연결구는 파이프 형상으로, 여과포, 부직포, 흡착포, 다공성 필름, 유리섬유, 금속섬유, 폴리머 섬유 및 복합섬유 중 어느 하나 이상을 포함하여 만들어진 것임을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 효과는 다음과 같다.

1. 여과장치의 여과면적은 넓으나 장치의 크기가 작아서 설치비용이 저렴하다.

2. 여과장치의 여과면적은 넓으나 장치의 크기가 작아서 부지소요가 작다.

3. 여과장치의 여과면적은 넓으나 장치의 크기가 작고 가벼워서 여과장치의 이동설치가 용이하다.

4. 슬러지가 자연탈수되므로 장치의 유지관리가 쉽다.

5. 여과망의 망목을 조절하여 다양한 수질의 오염수를 신속하게 여과할 수 있다.

6. 여과장치의 가격이 저렴하고 장치가 작고 가볍고 유지관리가 손쉬워 여과장치를 다양한 용도와 다양한 장소에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 개략적으로 본 발명의 일 실시 예의 구성의 결합을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 도면에 여과흐름보조수단을 추가로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 원 부분을 확대하여 상기 여과흐름보조수단의 구성을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예인 다지여과망을 도시한 것으로서, 도 4 내지 도 6은 사각형 여과포대의 하부면에 다수의 소포대를 결합한 일 실시 예를 도시한 것이며, 도 4는 등각투상도, 도 5는 평면도, 도 6은 정면도이다. 또한, 도 7 내지 도 9는 원형 여과포대의 하부면에 다수의 소포대를 결합한 일 실시 예를 도시한 것으로, 도 7는 등각투상도, 도 8은 평면도, 도 9는 정면도이다. 도 10 내지 도 12는 사각형 여과포대의 하부면에 일렬로 소포대를 형성한 것으로 도 10은 등각투상도, 도 11은 평면도, 도 12는 정면도이다.
도 13은 다열소포대와 일렬소포대를 대비한 도면이다.
도 14 내지 도 54는 앞에서 설명한 여과망, 여과망거치대 및 여과시설에 관한 다양한 실시 예를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예인 매립형 여과시설에 관한 것으로서, 여과망거치대가 설치되기 전의 평면도이고, 도 15는 도 14의 화살표 방향에 따라 전후 방향 단면을 보인 도면이고, 도 16은 도 15의 화살표 방향에 따른 좌우 방향 단면을 보인 도면이다.
도 17은 예시적으로 여과망거치대의 여과흐름보조수단에 대응하는 구속식여과망거치대를 보인 것이다.
도 18은 다지여과망이 상기 여과흐름보조수단에 결합되는 것을 개념적으로 보인 도면이며, 도 19는 도 18의 원 부분을 확대한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예인 구속식여과망거치대가 탱크구조물에 결합된 후의 평면도를 도시한 것이다.
도 21과 도 22는 여과망구석용상부걸이의 평면도와 단면도이고, 도 23과 도 24는 여과망 직선용 상부 걸이의 평면도와 단면도이다.
도 25는 에너지 흡수통의 등각투영도이다.
도 26는 상기 유입수 처마의 평면도이고, 도 27은 상기 도 26의 꺾인 처마걸이의 단면도이고, 도 28은 상기 도 26의 직선 처마걸이의 단면도이며, 도 29는 상기 도 26의 직선처마의 단면도이다.
도 30은 유입수 처마가 설치된 본 발명의 일 실시 예를 도시한 것으로서, 그 평면도이고, 도 31은 도 30의 화살표 방향에 따른 전후 방향의 단면도이며, 도 32는 도30의 화살표 방향에 따른 좌우 방향의 단면도이다.
도 33은 매립형 여과시설에 상기 다지여과망을 결합한 상태를 도시한 도면이다.
도 34 내지 도 36은 노출식여과망거치대가 매립형 여과시설에 적용된 실시 예를 도시한 도면으로, 도 34는 평면도이고, 도 35는 도 34의 화살표에 따른 전후 방향 단면도이며, 도 36는 도 34의 화살표에 따른 좌우 방향 단면도이다.
도 37 내지 도 40은 매립형 여과시설의 다른 실시 예로서, 합류식 하수도의 월류수 정화시설을 보인 것으로, 도 37은 합류식 하수도의 월류수 정화를 위한 여과시설의 평면상의 단면도이고, 도 38은 도 37의 화살표 방향에 따른 단면도이다. 도 39는 본 실시 예에 적용되는 앞부분이 꺽인 사각 수로관의 평면도이고, 도 40는 도 39의 화살표에 따른 단면도이다.
도 41은 육상형 여과시설의 전후 방향 단면을 도시한 도면이고, 도 42는 상기 육상형 여과시설의 좌우 방향 단면을 도시한 도면이다.
도43 내지 도45은 상기 상부골조거치대의 일 실시 예를 도시한 것으로서, 도 43은 평면도이고, 도 44는 도 43의 화살표 방향에 따른 단면도이며, 도 45는 상기 상부골조에 상기 다지여과망이 안치된 상태를 보인 도면이다.
도 46은 육상형 여과시설의 상기 노출식여과망거치대의 다른 실시 예를 보인 개념도이다.
도 47은 여과망의 수표면설치방법에 의한 수중형 여과시설의 하나의 실시 예를 보인 평면도이고, 도 48는 도 47의 화살표 방향에 따른 단면을 보인 도면이다.
도 49는 여과망의 침수설치방법에 의한 수중형 여과시설을 보인 평면도이고, 도 50는 도 49의 화살표 방향에 따른 단면을 보인 도면이다.
도 51은 본 발명에 의한 여과망이 설치된 침투형 여과시설을 보인 평면도이고, 도 52는 도 51의 화살표 방향의 단면을 보인 도면이다.
도 53는 본 발명의 일 실시 예인 응집제 투입식 여과시설의 평면도이고, 도 54는 상기 도 53의 화살표에 따라 그 단면을 도시한 것이다.
도 55 내지 도 57은 본 발명의 일 실시 예로서 다지여과망을 관리하기 위한 천공배수파이프를 도시한 것이다. 도 55는 투수파이프를 도시한 것이고, 도 56은 천공침을 도시한 것이며, 도 57은 상기 투수파이프와 상기 천공침이 결합된 상기 천공배수파이프의 단면을 확대하여 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위하여 이하에서는 다양한 실시 예가 등장하나, 각 실시 예는 예시일 뿐 본 발명의 기술적 사상을 대표하는 것이 아니며, 보다 설명을 명확하고 간결하게 하기 위하여 각 실시 예에서 동일한 기능을 하는 구성은 동일한 부호와 명칭을 사용하고, 그 반복되는 설명은 생략하였다. 또한 각 도면의 축척은 발명의 설명을 용이하게 하기 위하여 임의로 조정하였다.

I. 여과포대형 여과망

도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 개략적으로 본 발명의 일 실시 예의 구성의 결합을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 1은 본 발명의 구체적인 실시 예를 제시한 것은 아니며, 아래와 같이 본 발명에 대한 개념을 설명하기 위한 것이다.

본 발명은 수처리를 위하 여과시설(1)에 적용되기 위한 여과망(2)으로서, 상기 여과망은 통 형상의 유연한 재질의 여과포대(4)이고, 상기 여과포대(4)는 상기 여과시설(1)의 본체(5) 내에서 여과망걸이고정부(3)에 의하여 거치된 상태를 유지하게 된다. 상기 여과시설(1)로 유입된 처리대상수는 상기 여과포대(4)에 의하여 여과된 후 유출구(5)를 통하여 배출된다.

상기 여과에는 상기 여과망걸이고정부에 대응하는 다수의 상부걸이구멍이 형성되며, 상기 여과망의 인양을 위한 인양고리가 형성된다. 또한 상기 여과망이 연성의 유연한 재질이므로 그 형상을 유지하기 위한 중간걸이 고정끈이 형성된다. 이에 대하여는 후술하는 다지여과망에서 구체적으로 설명한다.

상기 여과망(2)은 그 내부로 처리대상수가 유입될 수 있도록 상부가 개방된 통 형상이나, 연성의 유연한 재질의 여과포대(4)이어서, 그 형태가 가변 상태이다. 즉, 일측만 어딘가에 걸린다면 통 형상을 유지할 수 없는 것이며, 바닥에 세워 둘 수 있는 것도 아니다. 따라서 상기 여과포대(4)의 형태가 일정하게 유지되면서 처리대상수가 유입되도록 상기 여과망걸이고정부(3)가 필요한 것이다. 상기 여과망걸이고정부(3)는 상기 여과시설(1)의 상기 본체(5) 내에 고정되고, 다시 상기 여과망걸이고정부(3)에 상기 여광망(2), 즉 상기 여과포대(4)가 그 형태가 일정하게 유지될 수 있도록 걸려진다.

한편, 유입된 처리대상수가 여과된 후 원활하게 유출될 수 있도록 하는 보조수단이 필요하게 되는데, 이를 본 발명에서는 여과흐름보조수단(3a)이라고 한다. 도 2는 도 1의 도면에 상기 여과흐름보조수단(3a)을 추가로 도시한 것이다. 상기 여과포대(4)로 유입된 오염수가 원활하게 유출 흐름을 형성하면서 유출될 수 있도록 상기 여과흐름보조수단(3a)에 의하여 상기 여과망(2)이 추가로 안치되는 것이다. 상기 안치된다는 것은 상기 여과망이 원활하게 기능하도록 상기 여과흐름보조수단이 도움을 준다는 의미이다. 상기 여과망과 상기 여과흐름보조수단의 관계가 이와 같은 것이라면 표현에 관계없이 본 발명의 범주에 속하게 된다.

보다 이를 구체적으로 설명하면, 상기 여과망(2)은 연성의 재질로 되어 있으므로, 여과 과정에서 상기 여과망(2) 내의 처리대상수의 수압에 의하여 상기 여과망(2)의 외측면이 상기 본체(5)의 내측면에 밀착되면서, 상기 여과망(2) 내의 처리대상수의 유출이 용이하지 않을 수도 있는데, 이러한 점을 보완하기 위해서 상기 여과망(2) 내의 처리대상수가 원활하게 상기 여과망(2)을 통과하여 흐름을 형성하도록 상기 여과흐름보조수단(3a)을 설치하는 것이다. 기본적으로 상기 여과흐름보조수단은 상기 여과포대(4)가 상기 본체(5)의 내측면에 접하지 않고 여과수 흐름공간을 형성할 수 있는 것이면 족하다. 이러한 기능을 하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속하는 것이다.

도 3은 도 2의 원 부분을 확대하여 상기 여과흐름보조수단(3a)의 구성을 개념으로 도시한 도면이다. 상기 여과흐름보조수단(3a)은 오염수가 여과된 후 원활하게 여과수 유출 흐름이 가능하도록 여과수수로부(3b)를 형성하는데, 이는 다수의 수로형성돌기(3c)에 의하여 상기 여과포대(4)가 상기 본체(5)의 내측면에 밀착되지 않고, 일정하게 이격되어 다수 개의 상기 여과수수로부(3b)를 형성토록 하는 것이다. 상기 수로형성돌기(3c)는 하나이거나 복수 개일 수 있고, 그 크기와 간격은 필요에 따라 정하면 된다. 그 개수와 크기와 상관없이 상기 수로형성돌기가 형성된 것이라면 본 발명의 기술적 사상에 포섭된다고 할 수 있다.

상기 여과흐름보조수단(3a)에 대하여는, 여과시설의 구체적인 예 중 하나인 매립형 여과시설에 적용되는, 여과흐름보조수단의 기술적 사상이 적용된 구체적인 실시 예로서 구속식여과망거치대 및 노출식여과망거치대 등으로 상세히 설명하며, 이와 같은 구속식여과망거치대 및 노출식여과망거치대는 후술하는 다양한 여과시설에 적용될 수 있다.

상기 여과망은 유연하고 신축성이 있어서 하중이 실리면 어느 정도 늘어나게 된다. 상기 여과망은 여과시설이 소규모 용량인 경우, 여과부 크기와 비슷한 크기로 제작하고, 여과시설이 대규모 용량에서는 여과부 크기가 크더라도 여과망의 크기는 제작용이성, 설치편리성 및 여과 종료 후 반출용이성을 고려하여 소규모로 분할 제작하여 각 소규모 여과망들을 연결하여 사용한다. 상기 '여과부'는 상기 여과망 등을 포함하는 여과시설에서 여과 기능을 담당하는 부분으로서, 본 명세서의 후술하는 여과시설에 관한 설명에서는 도면 부호 'F'로 표시하였다.

이들 소규모 여과망의 연결은 인접하는 여과망과 여과망을 연결하되 각 여과망을 가깝게 밀착시킨 뒤 연결구멍(미도시)을 뚫고 상기 연결구멍 주변에 벨크로테이프(찍찍이) 또는 접착포 등 접착수단을 붙여서 두 연결구멍을 직접 결속하거나, 각 여과망이 떨어진 상태에서 두 연결구멍 사이를 여과망 재질이나 유사재질로 만든 연결구를 사용하여 연결한다. 상기 연결구는 예를 들어 파이프 형상으로 상기 각 여과망의 연결구멍을 연결하여 주는 것 등이 있을 수 있다.

상기 여과망(2)은 튼튼하게 제작되어야 한다. 여과속도보다 많은 유량이 유입되어 포대에 물이 가득차거나, 여과 종료된 여과망의 교환을 위하여 토사류나 무거운 슬러지가 가득 찬 여과망을 들어 올리면 여과망이 찢어질 수 있으므로 약한 망사나 다공성 필름 등 강도가 작은 재질의 여과망을 사용할 경우에는 강도가 크고 공극 크기도 큰 재질로 상기 여과망보다 약간 큰 크기로 외부망(미도시)을 별도로 만들어 상기 여과망에 상기 외부망을 씌운 두 겹의 여과망을 사용한다. 또는, 큰 크기의 여과망이나 무거운 토사류나 슬러지를 대상으로 하는 여과망은 테두리에 튼튼한 벨트형태의 하중지탱 띠(미도시)를 부착하고 필요시에는 이 하중지탱 띠를 여과망 전체 여러 곳에 확대하여 부착한다.

여과망의 제작은 크기에 따라 적절한 방법을 택하면 된다. 여과망의 제작 방법은 어떠한 형태를 취하더라도 본 발명의 범주에 속하게 된다. 예를 들어 작은 여과망은 가능한 한 전체를 함께 만들며 큰 여과망은 상기 측면부 및 하부면 등 몇 부분으로 나누어 부품 형태로 제작한 후 각 부분을 결합하여 상기 여과망을 완성한다. 넓은 원단을 재단하여 제작하는 경우 또는 부품 형태로 제작하는 경우에 각 접합부는 실로 제봉하거나 접착제로 붙이거나 열융착 방법으로 결속한다.

또한, 플라스틱을 사용하여 성형작업 등으로 다지여과망을 제작할 수도 있으며 이 경우에는 전체를 한 번에 제작하거나 몇 부분으로 나누어 부품 형태로 제작한 후 각 부품을 결합하여 완성한다. 부품 형태로 제작하여 결합하는 경우에 각 부품의 재질을 달리하여 여과망을 제작할 수도 있다. 상기 플락스틱은 유연하며 신축성이 있는 성질을 가지는 것이 바람직하다.

II. 다지여과망과 간단여과망

1. 다지여과망

도 4 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예인 다지여과망을 도시한 것이다. 상기 다지여과망(10)은 앞에서 설명한 여과망(2), 즉 여과포대(4)의 여과면적이 넓다는 측면에서 바람직한 구체적인 실시 예이다.

상기 도면에 도시된 다지여과망(10)은 유연한 섬유류를 이용하여 오염수나 유체 속의 부유물질을 중력으로 여과하는 넓은 여과면적을 갖는 여과포대이다. 이 여과포대는 상부층과 하부층으로 두 개의 층을 이루는 것을 특징으로 한다. 물론 두 개 이상의 층을 형성하면서 후술하는 소포대를 결합할 수도 있으나, 본 실시 예는 두 개의 층을 형성하면서 그 표면적을 넓히는 경우를 설명한 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 두 개의 층 이외의 다층에도 적용될 수 있다.

좀 더 자세히 설명하면 다지여과망(10)은 섬유류로 형성된 사각통 또는 원통 형태 여과포대의 바닥 수평면에 다수의 소형 여과포대가 매달린 2층 형태의 여과포대이다. 이는 표면적을 넓히기 위한 것이며, 이와 같은 형태는 다양한 제작 방법에 의할 수 있다. 예를 들면, 사각형 또는 원형 여과포대의 수평 바닥면에 다수의 구멍을 뚫고 각 구멍에 작은 여과포대들을 결합하여 상층포대(11) 밑에 다수의 소포대(13)들이 결합된 두 개의 층을 이루는 여과포대를 형성하여 단순 통 형태 여과포대의 외부면적보다 넓은 외부면적을 갖는 여과포대를 형성할 수 있다. 도 4 내지 도 6은 사각형 여과포대의 하부면에 다수의 소포대를 결합한 일 실시 예를 도시한 것으로, 도 4는 등각투상도, 도 5는 평면도, 도 6은 정면도이다. 또한, 도 7 내지 도 9는 원형 여과포대의 하부면에 다수의 소포대(13)를 결합한 일 실시 예를 도시한 것으로, 도 7는 등각투상도, 도 8은 평면도, 도 9는 정면도이다.

본 실시 예에 따른 상기 다지여과망(10)은 오염수나 유체 속의 부유물질을 중력으로 여과하는 넒은 면적을 갖는 이층 여과포대로서 저렴하면서 튼튼하고 가볍고, 접어지는 유연한 섬유류 형태의 여과망, 여과포, 부직포, 흡착포, 다공성 필름, 유리섬유, 금속섬유, 폴리머 섬유 또는 이들의 복합섬유들과 같이 얇은 다공성 재료를 사용하여 통 형태의 상층포대와 그 하부에 다수의 상기 소포대들이 매달린 이층 여과포대이다.

다지여과망의 공극형태는 여과망, 다공성 필름들과 같이 한 겹의 천에 형성되어 투시 가능한 형태와, 부직포, 유리섬유 등과 같이 두꺼운 천에 형성되고 불규칙한 형태로 중첩되어서 투시가 불가능한 형태가 있다.

공극의 크기는 제거대상 부유물질의 크기에 따라서 기존의 재료를 선택하여 사용하거나 필요한 크기로 제작하여 사용한다. 상기 다지여과망은 저렴한 비용으로 넓은 여과면적을 확보하여 오염수나 유체에 포함된 부유물들을 여과하거나 함수슬러지를 탈수하는 여과망으로서 후술하는 바와 같이 내부가 빈 통 형태의 탱크구조물이나 상기 탱크구조물의 상부골조를 이용하여 이를 안치하고, 유입되는 오염수를 여과한다.

적용된 여과시설에 따라서는 상기 다지여과망(10)에 걸린 슬러지를 일정시간 방치하여 자연탈수시킬 수 있고, 필요에 따라 여과기능이 현저히 떨어진 여과망을 꺼내서 슬러지를 분리 처분하고 새 다지여과망을 사용할 수 있다. 즉 본 발명인 다지여과망이 적용된 여과시설은 유지 및 관리하는 것이 매우 용이하다.

상기 다지여과망(10)은 이층 여과포대로서 여과면적이 기존 통 형태 여과포대보다 몇 배 크고 함몰형태로 형성된 소포대(13)들이 많아서 토사류 등 비중이 큰 부유물질이 소포대의 바닥에 쌓여 난류에 의하여 잘 부상되지 않고, 여과는 하부에 형성된 소포대뿐만 아니라 점진적으로 상부 쪽 여과망을 통하여 일어나므로 여과 지속지간이 긴 여과포대이다.

다지여과망은 상기 상층포대(11)의 하부면(12)에 수직으로 매달린 다수의 소포대(13)를 포함하여 구성되고, 상기 상층포대(11)는 한 개의 통 형태의 포대이다. 상기 소포대(13)들은 상기 다지여과망(10)의 일측에서 봤을 때 상기 상층포대(11)의 하부면(12)에 여러 열로 결합된 다열소포대(13a)와 하나의 열로 결합된 일렬소포대(13b)로 나누어 진다. 이미 앞에서 설명한 도 4 내지 도 9는 상기 다지여과망(10)의 일측에서 봤을 때 상기 소포대(13)들이 여러 열로 결합된 것이고, 도 10 내지 도 12는 예를 들어 사각형 여과포대의 하부면에 일렬로 소포대를 형성한 것으로 도 10은 등각투상도, 도 11은 평면도, 도 12는 정면도이다. 도 13은 다열소포대와 일렬소포대를 대비한 도면이다.

일렬소포대 또는 다열소포대 여부는 하나의 다지여과망에서 보는 방향에 따라 동일하거나 다를 수도 있다. 도 10 내지 도 12의 실시 예의 경우 보는 방향에 따라 일렬소포대 또는 다열소포대로 차이가 나타나는 형태의 것이다.

상층포대(11)는 사각통이나 원통 형태로 만들 수 있으나 사각통 형태가 현장 적용성과 제작성에서 유리하며, 사각통 형태는 다열소포대와 일렬소포대 모두 결합이 용이하나 원통 형태는 일열소포대보다는 다열소포대가 결합이 유리하다. 상기 소포대들은 다열소포대(13a)의 경우 사각통이나 원통형태 모두 적용 가능하나, 원통형태가 제작이 쉬워서 경제적이며, 일렬소포대(13b)의 경우는 직사각형 형태가 일반적이다.

상기 다지여과망(10)은 바람직하게는 일회성 여과망으로 구성할 수도 있다. 즉, 상기 여과망이 폐색되면 이를 정비하지 않고, 새로운 여과망으로 교체할 수도 있다.

또한, 가급적 넓은 여과면적을 갖도록 설치하여야 한번 설치 후 오랫동안 사용할 수 있어 바람직하다. 넓은 여과면적을 확보하려면 여과시설과 다지여과망의 외형 크기를 크게 하거나 상층포대의 높이를 낮게 하고 상기 소포대들은 좁은 간격으로 많이 설치해야 한다. 상기 소포대의 형태, 크기, 설치 수 및 설치 간격은 여과대상수의 수량, 부유물질 농도 및 크기, 협잡물 유무 등의 수질 특성과 유지관리 주기를 감안한 여과면적의 크기에 따라서 결정한다. 다만, 다양한 소포대의 형태와 무관하게, 상기 소포대가 형성된 여과망, 즉 다지여과망이라면, 본 발명의 범주에 속한다 할 것이다.

또한 다지여과망에는 상층포대 상부에 거치대에 걸 수 있는 다수의 상부걸이구멍(14)을 형성하고, 다지여과망의 인양을 위한 인양고리(15)를 형성(바람직하게는 네 곳 이상)하며, 필요시 상기 상층포대(11)와 상기 소포대(13)의 경계면 외곽부에 수평 높이로 소포대들의 중앙부 쏠림현상을 억제하는 중간걸이 고정끈(16)을 부착한다(바람직하게는 네 곳 이상).

상기 다지여과망은 유연하고 신축성이 있어서 하중이 실리면 어느 정도 늘어나게 되는데, 상술한 여과망과 마찬기지로 여과시설이 소규모 용량인 경우, 여과부 크기와 비슷한 크기로 제작하고, 여과시설이 대규모 용량에서는 여과부 크기가 크더라도 여과망의 크기는 제작용이성, 설치편리성 및 여과 종료 후 반출용이성을 고려하여 소규모로 분할 제작하여 각 소규모 다지여과망들을 연결하여 사용한다.

이들 소규모 다지여과망의 연결은 인접하는 다지여과망의 상층포대와 상층포대를 연결하되 각 여과망을 가깝게 밀착시킨 뒤 상층포대에 연결구멍(미도시)을 뚫고 상기 연결구멍 주변에 벨크로테이프(찍찍이) 또는 접착포 등 접착수단을 붙여서 두 연결구멍을 직접 결속하거나, 각 다지여과망이 떨어진 상태에서 두 연결구멍 사이를 여과망 재질이나 유사재질로 만든 연결구를 사용하여 연결한다. 상기 연결구는 예를 들어 파이프 형상으로 상기 각 여과망의 연결구멍을 연결하여 주는 것 등이 있을 수 있다.

상기 다지여과망(10)은 튼튼하게 제작되어야 한다. 여과속도보다 많은 유량이 유입되어 포대에 물이 가득차거나, 여과 종료된 여과망의 교환을 위하여 토사류나 무거운 슬러지가 가득 찬 여과망을 들어 올리면 여과망이 찢어질 수 있으므로 약한 망사나 다공성 필름 등 강도가 작은 재질의 다지여과망을 사용할 경우에는 강도가 크고 공극 크기도 큰 재질로 상기 다지여과망(10)보다 약간 큰 크기로 외부망(미도시)을 별도로 만들어 다지여과망에 외부망을 씌운 두 겹의 다지여과망을 사용한다. 또는, 큰 크기의 다지여과망이나 무거운 토사류나 슬러지를 대상으로 하는 다지여과망은 상층포대의 테두리에 튼튼한 벨트형태의 하중지탱 띠(미도시)를 부착하고 필요시에는 이 하중지탱 띠를 여과망 전체 여러 곳에 확대하여 부착한다.

다지여과망의 제작은 크기에 따라 적절한 방법을 택하면 된다. 다지여과망의 제작 방법은 어떠한 형태를 취하더라도 본 발명의 범주에 속하게 된다. 예를 들어 작은 다지여과망은 가능한 한 전체를 함께 만들며 큰 다지여과망은 상기 상층포대(11)의 측면부 및 하부면과 상기 소포대(13) 등 몇 부분으로 나누어 부품 형태로 제작한 후 각 부분을 결합하여 상기 다지여과망(10)을 완성한다. 넓은 원단을 재단하여 제작하는 경우 또는 부품 형태로 제작하는 경우에 각 접합부는 실로 제봉하거나 접착제로 붙이거나 열융착 방법으로 결속한다.

또한, 플라스틱을 사용하여 성형작업 등으로 상기 다지여과망(10)을 제작할 수도 있으며 이 경우에는 전체를 한 번에 제작하거나 몇 부분으로 나누어 부품 형태로 제작한 후 각 부품을 결합하여 완성한다. 부품 형태로 제작하여 결합하는 경우에 각 부품의 재질을 달리하여 다지여과망을 제작할 수도 있다. 부품 형태로 제작하여 결합하는 경우에 각 부품의 재질을 달리하여 여과망을 제작할 수도 있다. 상기 플락스틱은 유연하며 신축성이 있는 성질을 가지는 것이 바람직하다.

2. 간단여과망

상술한 다지여과망은 여과면적을 넓게 확보할 수 있으나 제작 과정이 다소 복잡하고, 제조 비용이 상대적으로 많이 발생하므로, 여과면적이 적더라도 필요에 따라 상기 소포대 수를 대폭 줄이거나, 소포대가 없는 통 형상의 여과포대 형태로 여과망을 제작하고, 상부걸이구멍을 형성하고 인양고리를 부착하며 필요시 중간걸이 끈을 부착한 간단여과망을 제작하여 사용할 수도 있다. 이 또한 본원발명의 범주에 속하는 것이다.

간단여과망의 경우에도 상술한 바와 같이 간단여과망보다 약간 큰 크기의 외부망을 별도로 만들어 간단여과망에 외부망을 씌운 두겹의 여과망으로 형성할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 일 실시 예인 간단여과망은 본 발명의 개념을 설명하기 위한 도 1에 도시된 여과망과 유사한 형태를 취하게 된다.

특히 상기 간단여과망은 후술하는 노출식여과망거치대와 결합하여 매우 단순하고, 유지관리가 용이한 여과시설을 개시하게 된다. 이를 '노출식간단여과망여과시설'이라 한다. 간단하므로 설치비용이 저렴하고 또한 여과시설 내부에 후술하는 수직수로벽 등이 없어서 상기 여과망의 훼손 우려가 없으며 이물질들이 끼지 않고 청소가 쉬워 유지관리가 용이하다. 즉, 후술하는 노출식여과망거치대에 간단여과망을 거치하여 여과장치로 사용하면 설치비용과 유지관리 비용을 대폭 줄일 수 있다.

III. 여과시설과 여과망거치대

이하, 도 14 내지 도 54는 앞에서 설명한 여과망, 여과망거치대 및 여과시설에 관한 다양한 실시 예를 도시한 것으로서, 이하 이에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

우선, 상기 여과망 및 여과망거치대는 다양한 여과시설에 적용될 수 있다. 본 명세서는 매립형 여과시설에 관한 설명에서 상기 여과망거치대에 대하여 상세히 설명하고, 이후 다른 형태의 여과시설에서는 중복 설명은 생략하고, 이를 포함하는 여과부를 명시하면서 도면 부호 'F'로 표시하였다.

상기 여과망(상기 다지여과망이나 간단여과망 등 본 발명의 기술적 사상이 포함된 다양한 여과망을 포함한다. 이하 같다.)을 이용하여 오염물질을 여과하기 위해서는 상기 여과망이 적절하게 거치되어야 하는데, 본 명세서에서는 이를 위한 수단을 여과망거치대라고 하고, 상기 여과망과 상기 여과망거치대 등을 포함하는 여과부(F)를 이용한 수처리 시설이 본 발명에 따른 여과시설이다.

상기 여과망이 제 기능을 구현하기 위해서는, 상기 여과망의 형태를 유지하면서도, 상기 여과망에서 여과되어 유출되는 유출수가 원활하게 흐름을 형성할 수 있는 수로 등이 필요하다. 이를 위하여 본 발명이 구현된 실시 예는 상기 여과망을 적절히 걸어서 그 형태를 유지하며, 처리대상수를 여과한 후 여과수를 집수하여 배수하는 여과망거치대를 개시한다. 상기 여과망거치대는 상술한 여과망걸이고정부(3) 및 여과흐름보조수단(3a) 등에 대응하는 것으로 여과시설(20)에 고정된다. 결과적으로, 상기 여과망거치대에 의하여 상기 여과망이 거치 및/또는 안치된 시설이 다지여과망을 이용한 여과시설(20)이 되는 것이다. 상기 여과망을 이용한 여과시설(20)은, 이미 설명한 바와 같이, 예를 들어 저렴하면서 튼튼하고, 가볍고 유연하여 접어지며, 취급이 용이한 얇은 천 형태의 다공성 재료를 사용하는 여과망(바람직하게는 이층 여과포대로 형성되는 여과면적이 넓은 여과망)과, 이 여과망을 효율적으로 운용할 수 있는 여과망거치대를 포함하는 여과부(F)를 가지는 것이다.

상기 여과망거치대는 다양한 형태의 것이 존재할 수 있는데, 대표적으로 상기 다지여과망에 있어서, 상기 소포대들 사이에 상술한 여과흐름보조수단을 위치하게 할 것인지 여부에 따라 '구속식여과망거치대'와 '노출식여과망거치대'로 대별할 수 있다. 본 명세서에서 상기 '구속식여과망거치대'는 상기 소포대와 소포대 사이에 상기 여과흐름보조수단(3a)이 배치되도록 하는 것이고, 본 명세서에서 상기 '노출식여과망거치대'는 상기 소포대(13)와 상기 소포대(13) 사이에 별도로 상기 여과흐름보조수단(13)을 배치하지는 않는 것을 의미한다. 여과시설에 필요에 따라 이를 선택적으로 적용하면 될 것이며, 필요에 따라서는 하나의 여과시설에 이들을 복합적으로 적용할 수도 있을 것이다.

구속식여과망거치대와 노출식여과망거치대에 대하여는 후에 보다 구체적으로 설명하는 것으로 하고, 이와 같은 여과망거치대가 적용되는 다양한 여과시설에 대하여 설명한다.

수처리를 위한 여과시설의 설치 장소와 상기 여과망거치대가 상기 여과시설에 어떻게 적용되는가 등의 특성에 따라, 상기 여과시설은 다양한 형태로 구별되는데, 대표적으로는 매립형, 육상형, 수중형 및 침투형 여과시설 등으로 나눌 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이 여과망거치대는 소포대의 구속여부에 따라 구속식여과망거치대와 노출식여과망거치대가 있고, 상기 각 여과망거치대는 상세하게는 매립형 여과시설의 구속식여과망거치대, 육상형 여과시설의 구속식여과망거치대, 수중형 여과시설의 구속식여과망거치대 및 침투형 여과시설의 구속식여과망거치대와 매립형 여과시설의 노출식여과망거치대, 육상형 여과시설의 노출식여과망거치대, 수중형 여과시설의 노출식여과망거치대 및 침투형 여과시설의 노출식여과망거치대 등으로 구분될 수도 있다.

또한, 여과시설에서의 처리대상수의 유입과 처리수의 유출, 즉 여과시설에서의 물 흐름에 따라서 자연유하유입과 자연유하배수형, 자연유하유입과 펌프배수형, 펌프유입과 자연유하배수형 및 압력수유입과 폄프배수형 거치대 등으로 나누어 볼 수도 있다.

여과시설의 설치 장소와 여과시설에서의 물 흐름을 복합적으로 고려해 본 발명의 여과시설의 종류를 나열하면, 매립형 거치대는 자연유하유입과 자연유하배수형 및 자연유하유입과 펌프배수형이 있으며, 육상형 거치대는 펌프유입과 자연유하배수형이 있고, 수중형 거치대는 자연유하유입과 펌프배수형 및 압력수유입과 펌프배수형이 있고, 침투형 거치대는 자연유하유입과 자연유하배수형 등이 있을 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의한 수처리를 위한 여과시설의 분류와 종류의 나열과는 무관하게, 통상의 여과망으로는 여과가 잘 안 되는 미세한 크기의 부유물질을 응집하여 여과하기 위한 응집제 혼합수로가 붙어있는 응집제 투입식 여과장치와 여과시설을 이층으로 구성한 복층형 거치대 등도 본 발명에 의하여 제공된다.

이들 각각의 본 발명에 의한 여과시설을 자세히 설명하면 다음과 같다. (이와 같은 분류와 구분은 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명하기 위하여 예시적으로 보인 것이며, 본 발명의 기술적 사상이 이와 같은 분류나 이와 같은 실시 예에 국한되는 것은 아니다.)

1. 매립형 여과시설

가. 매립형 여과시설의 구성

도 14는 본 발명의 일 실시 예인 매립형 여과시설에 관한 것으로서, 상기 여과망거치대가 설치되기 전의 평면도이고, 도 15는 도 14의 화살표 방향에 따라 전후 방향 단면을 보인 도면이고, 도 16은 도 15의 화살표 방향에 따른 좌우 방향 단면을 보인 도면이다. 상기 도 14 내지 도 16은 이미 설명한 여과망걸이고정부나 여과흐름보조수단에 대응하는 여과망거치대가 아직 설치되기 전 단계의 여과시설에 관한 도면이다. 상기 도면의 탱크구조물(21a)의 내측에 상기 여과망을 거치하기 위한 여과망거치대를 설치해야 한다. 본 실시 예인 매립형 여과시설의 경우 상기 여과망걸이고정부는 유입수가 원활하게 상기 여과망으로 유입되도록 하는 유입수안내수단과 일체로 형성된다. 우선, 상기 탱크구조물(21a)과, 상기 탱크구조물(21a)에 상기 여과망거치대가 설치되는 것을 설명한다.

본 실시 예는 상부면이 개방된 맨홀을, 그 상부면이 지반 높이가 되도록 지중에 설치하고 그레이팅(미도시) 뚜껑을 덮은 여과시설로 본 명세서에서는 이를 '매립형 여과시설'이라 한다. 본 실시 예에서 '매립형'의 의미는 상기 여과시설이 지중에 매립됨을 의미한다.

본 발명의 일 실시 예인 매립형 여과시설은 사각형 콘크리트 맨홀에 해당하나 본 발명의 범주가 여기에 국한되는 것은 아니다. 상기 맨홀은 탱크구조물(21a)과 별로도 형성될 수도 있고, 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 하나의 몸체가 한편으로는 맨홀이면서, 다른 한편으로는 상기 탱크구조물일 수도 있다. 어느 형태의 것이더라도 본 발명의 기술적 범주에 속하는 것이나, 본 실시 예는 맨홀 자체가 탱크구조물의 기능을 한다. 상기 탱크구조물은 여과부(F)의 하우징 구조체 역할을 하는 것이다.

본 실시 예의 사각형 탱크구조물(21a)은 상부가 개방되고 하부에 여과수배수구(25)가 있으며 내부가 빈 구조물로서, 콘크리트, 철재 또는 플라스틱 등의 소재로 만들어진다.

처리대상수 유입과 처리수 유출의 낙차가 큰 지역에서의 매립형 여과시설은 자연유하유입과 자연유하배수형을 적용하여 오염수가 자연유하로 유입하여 상기 여과망거치대에 의하여 거치된 여과망에 의하여 여과된 후 자연유하로 배수되도록 하면 된다. 상기 여과망 및 여과망거치대가 배치되는 곳을 여과부라 하며, 도면에서는 상기 여과부를 도면 부호 'F'와 함께 점선 박스로 표시하였다. 상기 여과부(F)의 여과망에 대한 자세한 설명은 전술한 바와 같으며, 여과망거치대에 대한 구체적인 설명은 후술한다.

또한, 처리대상수 유입과 처리수 유출의 낙차가 작은 지역에서의 매립형 여과시설은 넓은 여과 면적 확보가 필요하다. 본 발명에 의하면, 여과수 배출 수위 아래까지 맨홀 구조물을 설치하여 상기 여과망을 깊게 연장 설치함으로써 넓은 여과 면적을 확보할 수 있다(미도시). 필요에 따라서는 상기 여과수 배출 수위 아래까지 상기 여과망을 연장 설치함으로써, 필요한 여과 면적을 확보할 수도 있는 것이다. 이 경우 처리수 배출 수위 밑으로 웅덩이가 형성된 상태에서 상기 여과망은 상기 웅덩이에 일부 잠긴 상태를 유지하며, 상기 유입수는 자연유하로 유입되어, 상기 여과망에 의하여 여과된 후 자연유하로 배수된다. 이와 같은 시스템에서는 상기 웅덩이에 항상 물이 차 있게 되므로, 유지 관리 작업 시에는 상기 웅덩이 속 물을 펌프 등으로 배수하고 유지관리해야 하는 여과시설이다.

여과수 배출 수위가 오염수 유입 수위보다 높거나 낙차가 작아서 자연유하배수가 안되는 지역에는 여과수 배수구 위치에 여과수집수정을 설치하여 이 집수정에서 흡입관을 통하여 펌프로 여과수를 배수할 수도 있다.

나. 매립형여과시설과 구속식여과망거치대

상기 여과부(F)에는 상기 여과망거치대 중 상술한 여과수수로부를 형성하기 위한 여과흐름보조수단이 설치된다. 도 17은 상기 여과흐름보조수단(3a)이 상기 탱크구조물(21a)에 설치되는 개념을 보인 도면이다. 상기 여과흐름보조수단(3a)은 다양한 방법으로 상기 탱크구조물(21a)의 내측면에 고정될 수 있으며, 그 방법이 무엇이던지 본 발명의 범주에 속하게 된다.

상기 여과망거치대는 여과망의 형태에 따라서 사각형통이나 원통 형태 등의 상기 탱크구조물(21a)에 적용될 수 있으나, 본 실시 예와 같이 사각형통 형태의 탱크구조물(21a)에 적용되는 것이 실용적이다. 이하에서는 본 실시 예와 같이 사각형통 형태의 탱크구조물(21a)에 대응하여 사각형통 형태의 여과망거치대를 예시로써 설명하나, 이에 국한되는 것은 아니며, 후술하는 바와 같이 수로를 형성하면서 상기 여과망을 거치시킬 수 있는 것이라면 본 발명의 범주에 속한다고 보아야 한다. 즉, 본 발명의 기술적 사상은 여과망거치대의 형태에 국한되는 것은 아니며, 유연한 상기 여과망과 이에 관한 상기 여과망거치대로 구성되는 것이라면 본 발명의 범주에 속하는 것이다.

본 실시 예에서 상기 탱크구조물(21a)은 내부가 빈 사각형통을 만들되, 하부 측면에 여과수배수구(25)를 만들고, 내측 벽면 상부(예를 들면, 꼭대기 구석 네 곳)와 중간 중간에 여과망을 거는 상부걸이들을 부착하고 벽면과 여과망 사이에 공간이 형성되도록 내측 벽면(바람직하게는 네 면 모두에)에 일방향 수직수로벽을 형성하고, 상기 여과수배수구(25) 상부 높이로 조립식 수평 격자망 받침(33)을 설치한 것이다.

매립형 여과시설은 대부분 네 벽면과 바닥면이 있고 하부측면에 여과수 배수구(25)가 있으나 후술하는 침투형 거치대는 바닥면과 여과수배수구가 없이 여과수는 하부쪽 토양으로 직접 침투된다. 침투형을 제외한 여과시설들은 바닥면을 여과수배수구 쪽으로 경사지도록 뒤쪽을 높이고 높은 곳을 기준으로 몇 개로 분할 제작된 조립식 수평 격자망 받침(33)을 설치하는 것이다. 상기 수평 격자망 받침(33)은 통상의 그레이팅을 사용할 수도 있다.

또 상기 여과망이 상기 다지여과망인 경우에는 내부 공간에 각 소포대들을 끼울 수 있는 개별 분리공간을 양방향 수직수로벽으로 구획할 수 있다. 이를 이용한 수처리 방법은 상기 여과망거치대 속에 상기 다지여과망이 형상을 유지하면서 넓게 위치하도록 상기 소포대들이 양방향 수직수로벽 사이에 끼워져 안치된 후 부유물질이 포함된 오염수나 유체를 여과망에 투입하여 여과하고, 여과수를 수직수로를 통하여 하부로 집수하여 배수하고, 여과망에 걸린 슬러지를 일정시간 방치하여 자연탈수한 후 여과망과 함께 거치대에서 인양하여 슬러지를 분리 처분하는 것이다.

상기 일방향 수직수로벽은 상기 여과망거치대의 내벽에 형성되는 것이고, 상기 양방향 수직수로벽은 상기 여과망거치대의 내부 공간에 배치되는 것이므로, 상기 양방향 수직수로벽의 설치 개수는 상기 다지여과망의 소포대를 적절히 배치할 수 있는 정도의 것이면 된다. 본 일 실시 예의 경우 상기 일방향 수직수로벽은 네 측벽에 각각 설치되고, 상기 양방향 수직수로벽은 4개가 설치된 것이나, 그 개수와 무관하게 본 발명의 범주에 속한다.

상기 탱크구조물(21a)과 대별되는 것으로 상기 사각형통 형태의 탱크구조물의 상부만을 이용하여 상기 여과망의 상부만을 고정하는 상부골조거치대가 있다. 상부골조거치대는 별도의 지지시설에 매달려 띄워지거나, 측면이 고정되는 등의 형태로 설치되는 것으로서, 철재, 플라스틱, 목재 등의 소재로 만들 수 있다. 이에 대한 설명은'노출식여과망거치대'에서 보다 상세히 설명한다.

도 17은 예시적으로 상기 여과망거치대의 여과흐름보조수단에 대응하는 구속식여과망거치대를 보인 것이다.

또한, 본 명세서에서 상기 '구속식'이라는 표현이 가지는 의미는 상기 여과망이 상기 여과망거치대에 의하여 그 형태가 어느 정도로 유지되는가에 따른 표현이다. 의미 그대로 '구속식'은 상기 여과망의 상당부분, 예를 들어 상기 다지여과망의 경우 상기 소포대가 상기 여과망거치대에 의하여 그 형상이 유지되면서 여과 기능을 한다는 의미이다. 본 명세서에서는 이와 상반되는 의미로 '노출식'이라는 표현도 사용하는데, 이에 대하여는 후술한다.

상기 여과장치(20)는 크게 보아 탱크구조물(21a)과 상기 탱크구조물(21a)의 내부에 배치되는 상기 여과망거치대 및 상기 다지여과망(10)로 이루어지며, 하부 일측에는 여과수배수구(25)가 형성되어 여과수가 인근 집수정 또는 관로로 연결된다. 상기 탱크구조물(21a)은 상기 여과장치(20)의 전체적인 틀을 잡아주고, 그 내부에 여과망 등을 고정할 수 있는 것이며, 콘크리트로 제작될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예는 도면에 도시된 바와 같이 상기 탱크구조물(21a)이 사각형의 평면을 가지고 있다. 이는 상기 여과장치(20)가 설치되는 환경에 따라 변화가 가능할 것이며, 어떠한 형태의 평면이라 할지라도 본 발명의 범주에 속하게 된다고 할 것이다.

예를 들어 다지여과망의 경우(간단여과망의 경우 후술하는 내용 중 양방향수직수로벽은 적용되지 않는다), 상기 여과흐름보조수단(3a)에 의하여 상기 다지여과망의 상기 소포대는 분리공간(S)에 개별적으로 넣어지고, 상기 소포대를 통과하는 처리수는 상기 여과흐름보주수단(3a)의 상기 수로형성돌기(3c)에 의하여 형성되는 상기 여과수수로부(3b)에 집수되고 수로를 형성하여 원활하게 배수가 되는 것이다.

도 18은 상기 다지여과망(10)이 상기 여과흐름보조수단(3a)에 결합되는 것을 개념적으로 보인 도면이며, 도 19는 도 18의 원 부분을 확대한 도면이다. 상기 다지여과망(10)에 있어서 상기 소포대(13)의 개수나 그 형식(일렬 또는 다열)에는 제한됨이 없다.

상기 여과흐름보조수단 중 상기 탱크구조물의 내측벽에 설치되어 그 안쪽 한 방향으로 상기 수로형성돌기가 형성된 것을 일방향수직수로벽(31)이라 한다. 이는 상기 소포대(13) 중 가장 외곽부에 위치하는 것에 대응하여 여과수수로부를 형성하게 된다. 또한 상기 여과흐름보조수단 중 양 방향으로 상기 수로형성돌기가 형성된 것을 양방향수직수로벽(32)이라 하며, 이는 상기 소포대(13)와 소포대(13) 사이의 틈인 소포대간격(13c)에 대응하여 형성된 것으로, 상기 소포대간격(13c)에 삽입된다. 상기 일방향 수직수로벽(31)에는 상기 수로형성돌기가 일방향 수로판(31a)을 형성하고, 상기 양방향 수직수로벽(32)에는 상기 수로형성돌기가 양방향 수로판(32a)를 형성한다. 정리컨대, 상기 여과흐름보조수단 중 상기 일방향 수직수로벽(31) 또는 양방향 수직수로벽(32)과 같이 상기 소포대(13)를 직접적으로 구속하면서 상기 여과수수로부를 형성하는 것을 구속식여과망거치대(30)라 한다.

처리수의 수로를 형성하기 위한 상기 수로형성돌기가 반드시 위 아래로 길게 연장되는 판의 형태이어야 하는 것은 아니나 본 실시 예의 경우 판 형태를 가짐으로써 원활한 수로를 형성토록 한 것이다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 상기 수로형성돌기가 판 형태인 경우 뿐만 아니라 점 돌기식으로 돌출된 경우 등을 모두 포함한다. 도 20은 상기 여과흐름보조수단인 구속식여과망거치대(30)가 상기 탱크구조물(21a)에 결한된 후의 평면도를 도시한 것이다.

상기 구속식여과망거치대(30)는 포대를 걸 수 있는 상기 여과망걸이고정부에 대응하는 여과망상부걸이와 함께 작용을 하게 된다. 도 21과 도 22는 여과망구석용상부걸이의 평면도와 단면도이고, 도 23과 도 24는 여과망 직선용 상부 걸이의 평면도와 단면도이다. 상기 여과망상부걸이는 상기 탱크구조물의 내측 상부 벽면 구석 네 곳에 여과망구석용상부걸이(23a)와 벽면 중간 중간에 여과망직선용상부걸이(23b)를 부착ㆍ고정한다. 상기 여과망 상부걸이에 대한 보다 구체적인 내용은 후술한다.

상기 여과망상부걸이에 상기 여과망을 걸었을 때 상기 여과망이 상기 탱크구조물(21a)의 내측 벽면에 달라붙지 않고 여과망과 상기 내측 벽면 사이에 공간이 확보되도록 하여 여과작용과 여과수의 하부 이동을 원활하게 하기 위한 것이 앞에서 설명한 구속식여과망거치대인 것이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 우선 상기 탱크구조물(21a)의 내측 벽면(바람직하게는 네 벽면)에 일방형 수직수로벽(31)을 설치한다. 이로서 상기 다지여과망(10)과 상기 탱크구조물(21a)의 내벽 사이에 공간을 확보하여 여과작용을 원활히 하도록 한다.

또한, 상기 탱크구조물(21a)의 내측에 위치하는 상기 소포대(13)들을 개별로 나누어 끼울 수 있는 개별 공간인 분리공간(S)을 형성할 수 있도록, 상기 소포대(13)의 폭보다 약간 넓게 배치되되 상기 소포대(13)의 간격보다 약간 좁은 폭을 가지며, 상기 소포대(13)의 높이보다 약간 높은 높이로 양방향 수직수로벽(32)을 설치하여, 상기 소포대(13)들을 하나씩 끼워서 상기 소포대(13)들의 변형을 방지하고 상기 소포대 간에 밀착되어 여과가 방해되는 것을 방지한다.

상기 일방향 수직수로벽(31)은 폭이 좁고 길쭉하면서 두께가 얇은 판 다수를 벽면에 상하방향으로 길게 수직으로 일정간격 띄워서 나란히 세워 고정한 것으로서 벽체에 직접 얇은 판을 삽입하거나 용접 등의 방법으로 부착하여 형성할 수 있다. 또한 외부에서 철판에 얇은 판을 부착하거나 플라스틱판에 얇은 판을 함께 형성하여 일방향 수로판(31a)을 만들고 벽에 부착할 수도 있다. 상기 일방향 수직수로벽(31)은 상기 양방향 수직수로벽(32)보다 높게 형성될 수 있다. 이는 상기 양방향 수직수로벽(32)은 상기 소포대간격(3c)에 위치하게 되므로 상기 소포대(31)의 높이 정도가 적당하나, 상기 일방향 수직수로벽(31)은 상기 다지여과망(10)의 외측에 설치되는 것이므로 그 높이가 높아도 무관한 것이다.

양방향 수직수로벽(32)은 소포대(13) 높이와 비슷한 높이를 가지며 소포대 간격보다 약간 좁은 폭을 갖는 얇은 판 다수를 일정간격 띄워 나란히 놓고 각판 사이의 중앙부를 길쭉한 판으로 막고 고정하여 양방향으로 수로가 형성된 양방향 수로판(32a)을 만들고 이들을 소포대들을 구획하는 위치에 고정하여 형성한다. 상기 양방향 수직수로벽(32)은 상기 소포대(13)들 사이의 이격으로 발생하는 상기 소포대간격(13c)에 위치하게 되는 것이다. 상기 양방향 수로판(32a)은 철재나 플라스틱 재질 등으로 제작할 수 있다.

철재나 플라스틱 등의 격자망을 이용하여 일방향 수직수로벽이나 양방향 수직수로벽과 유사한 기능을 갖도록 할 수도 있다. 이를 격자망 벽체(미도시)라 한다. 상기 탱크구조물(21a)의 내측 벽면과 일정 간격 띄워서 격자망 벽체를 설치하여 일방향 수직수로벽을 대신하고, 또 격자망으로 벽체를 형성하여 양방향 수직수로벽 설치 위치에 격자망 벽체를 설치할 수도 있다. 상기 격자망 벽체 설치 방법은 격자망 안쪽의 청소, 협잡물제거 등이 어려울 수도 있으므로 여건에 맞게 선택적으로 적용되어야 한다.

이상에서 설명한 바에 따르면, 상기 다지여과망과 결합되는 상기 구속식여과망거치대(30)는 바람직하게는 상기 탱크구조물(21a)의 탱크 내부에 상기 소포대(13)들을 하나씩 개별로 넣을 수 있도록 상기 분리공간(S)이 있는 여과흐름보조수단으로서, 이 형식은 매립형 여과시설뿐만 아니라, 후술하는 육상형, 수중형, 침투형, 응집제 투입형 및 복층형 여과시설에도 적용될 수 있다.

한편, 자연유하유입의 경우 오염수, 즉 처리대상수의 상기 여과망 내로의 원활한 유입이 문제될 수 있다. 이는 본 발명의 여과부(F)가 앞에서 설명한 유연한 연성의 상기 여과포대(4)로 형성된 여과망(2)에 의한 것이어서 고려되어야 하는 문제이다. 이와 관련하여 본 발명은 '파이프 유입방법'과 '월류수 유입방법'을 적용한다. (이는 후술하는 육상형, 수중형 또는 침투형 등에도 동일하게 적용될 수 있는 사안이다.)

우선, 배관을 이용하여 처리대상수를 파이프로 직접 상기 여과망으로 유입시키는 방법을 적용할 수 있다. 이와 같은 '파이프 유입방법'은 파이프(미도시)를 상기 여과망 안쪽으로 연결하여 오염수를 여과망 내부에 투입하는 것이며, 유입수의 수압이 클 때에는 상기 여과망이 훼손되지 않도록 투입되는 유입수의 에너지를 소산시키는 에너지 흡수통(24)이나 유량분배판(미도시)을 설치하는 것이 바람직하다. 이는 본 발명에 의한 상기 여과망의 재질상의 특수성을 고려한 것이다. 도 25는 에너지 흡수통의 등각투영도이다. 상기 에너지 흡수통은 내부에 유입수를 받는 유입공간(24a)을 가지되, 하우징에 다수의 배출공(25b)이 형성되어 원활하게 상기 유입공간(24a)으로 유입된 오염수를 유입 시의 에너지를 소산시킨 후 다시 배출시키는 구조이다. 상기 에너지 흡수통은 상기 탱크구조물에 고정되거나, 상기 다지여과망의 상층포대 내부로서 상기 양방향 수직수로벽의 상측면에 놓일 수도 있다.

다른 방법으로는 맨홀의 상기 탱크구조물(21a) 벽체 상부를 처리대상수가 월류하여 상기 여과부(F)로 유입되게 하는 것이다. 이를 본 명세서에서는 '월류수 유입방법'이라 한다. 일반적으로는 벽체 상부를 월류하는 것이지만, 벽체 상부가 아니더라도, 무언가를 넘어 상기 여과부(F)로 직접 처리 대상수가 유입되는 경우에는 모두 이하에서 설명하는 월류수 유입방법의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 이하에서 편의를 위하여 '벽체 상부 월류 유입방법'이라는 용어를 사용하나, 이는 앞에서 설명한 '월류 유입방법'과 동일한 개념이다.

본 발명의 일 실시 예와 같이 사각형인 맨홀의 상기 탱크구조물(21a) 벽체 상부에서 월류하여 처리 대상수를 유입시키는 방법은 사각형 탱크구조물의 4벽면 전체를 통한 4면 월류유입 또는 3면 월류유입이나 2면 월류유입, 1면 월류유입의 방법이 있을 수 있다. 어떤 경우이든 벽체 상류 월류 유입 방법은 오염수가 월류하여 온전히 상기 여과부(F)의 여과망으로 유입될 수 있도록 하는 것이 중요하다.

본 발명은 이 문제를 해결하기 위해서 벽체 상부 월류 유입 방법을 적용함에 있어, 오염수가 상기 여과망 내로 온전히 유입될 수 있도록, 월류부인 각 벽체 상단부에 상기 여과시설 안쪽으로, 즉 상기 여과망(2) 안쪽으로 기울어지는 일정폭의 유입수 처마(22)를 제안한다. 이에 대한 구체적인 실시 예의 도면은 도 26 내지 도 29로서, 도 26는 상기 유입수 처마(22)의 평면도이고, 도 27은 상기 도 26의 상기 꺾인 처마걸이(22a)의 단면도이고, 도 28은 상기 도 26의 상기 직선 처마걸이(22b)의 단면도이며, 도 29는 상기 도 26의 상기 직선처마(22c)의 단면도이다.

상기 유입수 처마(22)는 ㄱ자 형태로 제작되어 상부는 앞쪽으로 약간 경사지게 하여 처마로 활용되고 수직부는 상기 벽체 상부(월류부)에 높이가 같도록 맞대고 앙카로 고정한다.

바람직하게는 상기 여과망걸이고정부(3)를 상기 유입수 처마(22)에 일체로 형성하여, 제작의 용이성과 경제성을 확보할 수도 있다. 즉, 상기 유입수 처마(22)에 일체로 상기 여과망걸이고정부(3)를 형성할 수도 있다는 것이다.

본 발명의 일 실시 예는 상기 여과망걸이고정부(3)로서 여과망상부걸이(23)가 상기 유입수 처마(22)에 형성되어 있다.

상기 도면에서 구체적으로 도시된 바와 같이 본 실시 예에 의하면, 상기 유입수 처마(22)는 여과망구석용상부걸이(23a)가 형성된 꺾인 걸이 처마(22a), 여과망 직선용 상부 걸이(23b)가 형성된 직선 걸이 처마(22b) 및 여과망상부걸이가 없는 직선 처마(22c)로 각각 구분 제작되어 적용된다. 도 30은 상기 유입수 처마(22)가 설치된 본 발명의 일 실시 예를 도시한 것으로서, 그 평면도이고, 도 31은 도 30의 화살표 방향에 따른 전후 방향의 단면도이며, 도 32는 도30의 화살표 방향에 따른 좌우 방향의 단면도이다. 한편 도 33은 상기 매립형 여과시설에 상기 다지여과망을 결합한 상태를 도시한 도면이다.

다. 매립형여과시설과 노출식여과망거치대

한편, 이미 설명한 상기 구속식여과망거치대와 대별되는 노출식여과망거치대가 매립형 여과시설에 적용된 실시 예를 도시한 도면은 도 34 내지 도 36이다. 도 34는 본 발명의 다른 일 실시 예의 평면도이고, 도 35는 도 34의 화살표에 따른 전후 방향 단면도이며, 도 36는 도 34의 화살표에 따른 좌우 방향 단면도이다.

노출식여과망거치대(40)는 상기 여과망의 상부만을 고정하는 것이다. 상기 다지여과망의 경우 상층포대는 구속하나 각 소포대들은 구속하지 않고 자유롭게 노출시키는 거치대이다. 상술한 바와 같이 상기 구속식여과망거치대의 경우 상기 소포대들이 원활하게 기능할 수 있도록 구속하거나 거치하는 부분은 상기 양방향 수직수로벽, 상기 일방향 수직수로벽 또는 상기 격자망 벽체(미도시) 등이다. 상기 노출식여과망거치대(40)에서는 이들 세 가지의 구성 모두를 생략하거나 상기 양방향 수직수로벽만을 생략하거나 아니면 상기 양방향 수직수로벽과 함께 상기 일방향 수직수로벽을 생략한다. 대신에 상기 소포대들의 위치를 고정하고 하중을 분산 지지하기 위한 수평칸막이(41)나 중간걸이(42)를 설치한다. 도 34 내지 도 36에 의하면 앞에서 설명한, 상기 일방향 수직수로벽, 상기 양방향 수직수로벽 등이 없음을 확인할 수 있다. 바닥 구조나 상기 여과망 상부 걸이(23) 및 상기 유입수 처마(22) 등 기타의 구조는 동일하다. 본 실시 예의 도면에는 구체적으로 상기 여과망이 설치되는 도면을 도시하지 않았으나 상기 여과부(F)에 상술한 바와 마찬가지로 상기 여과망이 안치된다. 다만 차이점은 후술하는 바와 같이 노출식여과망거치대(40)에 의한다는 것이다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 34 내지 도 36에 도시된 바와 같이 매립형 여과시설의 여과망 노출식 거치대(40)는 사각형 콘크리트 맨홀구조물인 탱크구조물(21a)의 네 벽면에 상기 일방향 수직수로벽 또는, 상기 탱크구조물(21a)의 내부 공간에 양방향 수직수로벽을 설치하지 않으며, 단지 상부 벽면에 유입수 처마(22)를 부착ㆍ고정하고 네 구석과 중간 중간에 상부걸이(23)들을 부착ㆍ고정하며, 선택 사항으로서 상기 소포대들의 위치를 고정하고 하중을 분산하여 지지하기 위하여 상층포대의 하부면과 맞닿은 판체에 소포대들을 개별적으로 끼울 수 있는 수평칸막이(41)를 설치하거나, 또는 상기 수평칸막이(41) 대신에 벽면 네 구석과 중간 중간에 중간걸이(42)들을 부착하여 소포대들의 중앙부로의 쏠림현상을 억제한다. 상기 수평칸막이(41)는 조립식으로 제조될 수 있다. 상기 수평칸막이(41)는 상기 소포대가 끼워질 수 있는 공간이 형성된 격자형 프레임이다.

필요시 바닥에 격자망받침(33)을 설치할 수도 있음은 상술한 바와 같다. 상기 다지여과망(10)은 상기 상부걸이(23)에 걸린 상태로 상기 소포대(13)들이 상기 수평칸막이(41) 속에 각각 삽입되어 고정되거나 상기 중간걸이(42)에 걸린 상태로 거치된다.

상기 노출식여과망거치대(40)는 간단하므로 설치비용이 저렴하고 또한 여과시설 내부에 상술한 수직수로벽 등이 없어서 상기 여과망의 훼손 우려가 없으며 이물질들이 끼지 않고 청소가 쉬워 유지관리가 용이하다.

본 매립형 여과시설에서 구체적으로 상술한 상기 구속식여과망거치대와 노출식여과망거치대는 매립형에 선택적으로 또는 병행적으로 적용될 뿐만 아니라, 후술하는 '육상형 여과시설', '수중형 여과시설' 및 '침투형 여과시설' 등에도 동일하게 선택적으로 또는 병행적으로 적용될 수 있다. 이하에서는 이미 설명한 상기 여과망거치대와 여과망을 포함하는 본 발명의 여과시설에서 오염수 여과기능을 담당하는 부분을 여과부라 하고, 도면부호 'F'로 대신하였다.

라. 매립형여과시설의 다른 실시 예

도 37 내지 도 40은 매립형 여과시설의 다른 실시 예로서, 합류식 하수도의 월류수 정화시설을 보인 것이다. 도 37은 합류식 하수도의 월류수 정화를 위한 여과시설의 평면상의 단면도이고, 도 38은 도 37의 화살표 방향에 따른 단면도이다. 또한, 도 39는 본 실시 예에 적용되는 앞부분이 아래쪽으로 꺾인 사각 수로관의 평면도이고, 도 40는 도 39의 화살표에 따른 단면도이다.

합류식 하수도 관로상에서 여과시설로서 맨홀 형태의 사각형 콘크리트 탱크구조물(21a)을 설치하되 낙차가 없거나 적은 상태에서 넓은 여과면적 확보를 위하여 여과수 배출 수위보다 낮게 밑으로 탱크구조물을 설치하고 여과부(F)를 상기 탱크구조물(21a)의 바닥까지 깊게 설치한다. 이 경우 일부 다지여과망(10)이 침수상태에서 여과 기능을 수행할 수도 있다. 또한 맨홀 내 하수도 유입관과 유출관의 바닥 높이차 즉 낙차를 여과수위로 활용하면서 여과수 배출통로로 사용하기 위하여 유출관 앞에 유입관의 바닥 높이보다 약간 높게 앞부분이 유출관 쪽으로 꺾인 수로관(26)을 설치하여 맨홀 내 여과 수위(도면의 b 수위)를 높인다. 본 실시 예에서 상기 꺾인 수로관(26)은 사각형태를 취하고 있으며, 수위조절과 과대 유량 유입 시(도면의 c 수위) 월류벽 기능을 하게 된다.

또한 유입관 바닥과 맞닿은 벽면에 상기 여과부(F)로서, 상기 유입수 처마(22) 중 하나인 직선 걸이 처마(22b)를 설치한다. 이는 앞에서 설명한 이른바, 월류수 유입방법에 의한 처리대상수의 상기 여과부(F)로의 유입을 유도하기 위한 것이다. 유출관의 앞쪽 좌우벽면과 꺾인 사각 수로관의 뒤쪽 벽면 중간 중간에 상기 직선 걸이 처마(22b)와 같은 높이로 상부걸이(23)들을 부착ㆍ고정하고 선택적으로 상기 각 여과망상부걸이(23) 아래 상층포대 바닥면 깊이의 벽면에 중간걸이(미도시)들을 부착한다.

또한 유지 관리 시 항상 차있는 물의 배수를 쉽게 하도록 맨홀 바닥 유출관 쪽 구석에 바닥집수정(27b)을 설치하고, 상기 바닥집수정(27b) 상부에 흡입관(27c)을 설치한다. 상기 흡입관(27c)은 펌프와 연결되어 상기 바닥집수정(27b)을 청소할 수 있도록 한다. 이렇게 조성된 거치대에 여과망을 상기 여과망상부걸이(23)와 상기 중간걸이(미도시)에 걸어서 안치한다. 이는 상술한 노출식여과망거치대에 의한 것이고, 선택적으로는 상술한 구속식여과망거치대를 적용할 수도 있다.

관로에는 평상시(도면의 a 수위)는 하수가 차집관으로 차집되므로 유량이 없으나 웅덩이에는 물이 차 있으며 강우 시 3Q까지의 하수 섞인 빗물은 차집관으로 차집되고 그 이상의 빗물이 상기 합류식 하수도의 월류수 정화시설에 유입되면 꺾인 사각수로관 높이까지 수위가 상승하면서 여과작용이 일어나고, 여과수는 꺾인 사각수로관을 통하여 배출되며, 유량이 증가하여 수위가 올라 꺾인 사각수로관 위로 월류하면 이때부터 여과작용이 일어나지 않게 된다. 상기 여과망의 교체 등 유지관리 작업은 강우가 종료되고 유량 유입이 없을 때 흡입관(27c)에 펌프를 연결하여 웅덩이 물을 배수하고 실시한다.

2. 육상형 여과시설

상기 여과시설을 육상에 고정하거나 이동 설치하는 경우를 본 명세서에는 '육상형 여과시설'이라 한다. 상기 육상형 여과시설에도 상기 여과망 및 다지여과망 등이 동일하게 적용될 수 있다. 상기 육상형 여과시설의 개념은 탱크구조물을 만들어 육상에 설치 고정하는 경우뿐만 아니라, 차량이나 선박에 설치한 이동식 시설로서 운반 가능한(포터블) 형태의 작은 규모부터 장비를 이용하여 움직일 수 있는 대규모 시설까지 모두 포섭한다. 육상형 여과시설은 다양한 크기로 제작하여 다양한 장소, 다양한 용도에 적용할 수 있다는 것이다.

육상형 여과시설은 철재, 플라스틱 등 콘크리트 맨홀 벽체보다 얇고 가벼운 재료로 탱크구조물을 만들어 사용하는 것이 바람직하고, 일반적으로는 펌프유입과 자연유하배수형 여과시설에 해당한다. 다만, 시설 입지 환경에 따라서 육상 고정이나 이동 설치 가능한 시설이어도 상술한 월류 유입방법이 쓰일 수도 있다.

오염수나 액체를 펌프로 양수하여 상기 여과부에 유입시키고 여과수는 자연유하로 배수할 수 있다. 펌프 유입 시 여과망 훼손을 방지하는 상기 에너지 흡수통을 안치하는 것이 바람직하다. 이와 같은 것들은 이미 설명한 바와 동일하다. 도 41은 상기 육상형 여과시설의 전후 방향 단면을 도시한 도면이고, 도 42는 상기 육상형 여과시설의 좌우 방향 단면을 도시한 도면이다.

한편, 육상형 여과시설에 상술한 노출식여과망거치대를 적용하는 경우, 상기 상층포대를 걸 수 있는 상기 탱크구조물의 상부골조만을 사용할 수도 있다. 상기 상부골조 하부에 상기 각 소포대들을 개별적으로 끼워서 하중지탱을 하는 수평칸막이를 설치한 상부골조를 이용할 수도 있다.

도43 내지 도45은 상기 상부골조거치대의 일 실시 예를 도시한 것으로서, 도 43은 평면도이고, 도 44는 도 43의 화살표 방향에 따른 단면도이며, 도 45는 상기 상부골조에 상기 다지여과망이 안치된 상태를 보인 도면이다. 상기 상부골조(21b)는 상기 상층포대를 담을 수 있는 길이의 판으로 네 벽면을 제작하고, 상기 상부골조(21b)의 하부면을 수평칸막이(41)로 막아 상부골조거치대(40a)를 제작할 수 있다.

또한, 상부골조의 높이를 낮게 만들고 그 대신 상기 상층포대만큼 깊이를 갖도록 기둥으로 모서리 네 곳을 연결하여 고정하고, 하부면 위치에 수평칸막이(41)를 결속하여 상기 상부골조(21b)를 만들 수도 있다. 경우에 따라서는 상기 상부골조거치대(40a)는 수평칸막이를 생략하고 상기 탱크구조물의 상부골조(21b) 부분만을 거치대로 사용할 수도 있다.

앞에서 설명한 바와 같이 노출식여과망거치대는 탱크구조물 내부 벽면에 상기 소포대를 구속하는 일방향 수직수로벽 등을 형성하지 않고 상기 여과망을 걸 수 있는 상부걸이들을 부착한다. 육상형 여과시설의 노출식여과망거치대는 별도의 지지시설에 의하여 공중에 띄워진 상태로 설치하며 상기 여과망도 공중에 뜬 상태로 거치되어 오염수는 펌프로 유입되고 여과수는 자연유하로 밑으로 흘러내리도록 구성할 수 있다.

도 46은 육상형 여과시설의 상기 노출식여과망거치대의 다른 실시 예를 보인 개념도이다. 도 46에 도시된 바와 같이 오염된 빗물을 저장하는 빗물저장 콘크리트 저류조(27f)에서 상기 다지여과망(10)을 슬러지 탈수 목적으로 사용할 수 있다. 콘크리트 저류조의 상부면 일부를 거치대 크기로 개방하고 육상형 노출식 여과장치의 사각 골조 상부 외곽부에 테두리를 부착하여 개방된 공간에 거치대를 끼워 설치하고, 상기 상부골조거치대(40a)에 여과망(바람직하게는 다지여과망(10))을 거치한 후 저류조 바닥에 침전되어 있는 슬러지를 펌프로 흡입하여 상기 여과망에 투입하고 일정시간 방치하여 자연 탈수된다.

3. 수중형 여과시설

저류지, 연못, 하천, 침사지 또는 침전지 등의 수중에 상기 여과망을 설치한 여과시설을 본 명세서에서는 '수중형 여과시설'이라 한다. 상기 여과망이 수중에 위치한다는 점에 특징이 있으며, 앞에서 설명한 매립형 여과시설이나 육상형 여과시설과의 관계는 선택적이거나 병행적이라고도 할 수 있다.

수중형 여과시설은 수체(waterbody)의 수면 높이와 비슷한 높이로 상기 여과망을 포함하는 여과부를 설치하고 상기 수면 높이에서 처리수가 유입되는 수표면설치방법과 상기 여과망을 포함하는 여과부를 상기 수체의 수면 높이보다 상대적으로 낮은 상태로 설치하고 상기 처리수는 수중에서 유입되는 침수설치방법이 있다. 상기 침수(沈愁)는 상기 여과부 전체와 상기 수체의 수면과의 관계를 고려한 것이며, 상기 여과망이 물에 잠기는 것만을 의미하는 것은 아니다.

도 47은 여과망의 수표면설치방법에 의한 수중형 여과시설의 하나의 실시 예를 보인 평면도이고, 도 48는 도 47의 화살표 방향에 따른 단면을 보인 도면이다. 이미 상술한 다양한 적용 예의 여과부는 본 실시 예에도 동일하게 적용될 수 있으며, 상기 도면에서는 이를 여과부로서 도면 부호 'F'라 표시하였다.

수중형 여과시설은 구성상으로는 이미 설명한 육상형 여과시설에 여과수집수정(27)을 부설한 것을 하나의 특징으로 한다.

상기 여과수집수정(27)은 탱크구조물(21a)의 여과수배수구(25)와 연결되어 여과수를 집수 저장하고 펌프(P)로 흡입하는 시설로서 수체와 격리되도록 수면위로 돌출한 돌출부(27a)가 형성된 형태로 설치된다.

상기 저류지 등의 수체에 연결된 상기 수중형 여과시설은 상기 수체로부터 유입된 물을 저장하는 물 저장부(27e) 및 상기 수체로 처리수를 배출하는 유출부(27d)가 있으며 상기 유출부(27d)에는 처리수의 수위를 조절할 수 있는 수위조절판(28)을 설치하거나 배수펌프(미도시)를 설치한다.

상기 여과부의 수표면설치방법에서는 상술한 유입수 처마가 필요하며, 유입수 처마는 상기 탱크구조물(21a)의 네 면 전체에 부착ㆍ고정하거나 또는 일부 면이나 일부 구간에만 부착ㆍ고정할 수 있으며, 일부 면이나 일부 구간에만 부착ㆍ고정하는 경우에는 이 부착ㆍ고정하는 부분의 벽체 높이를 다른 벽체 높이보다 낮게 하여 물을 유입시키고 처마상부에 수위조절판(미도시)을 부착하여 유입량을 조절할 수 있다.

수표면설치방법에서의 물 흐름은 유입수 처마를 통한 벽체 상부 월류 유입방법으로 수체의 물이 자연유하유입되어 여과되고, 여과수는 상기 돌출부(27a)를 통해서 흡입 배수될 수 있다.

수표면설치방법에서의 여과망 교체작업은 유입수처마 상부의 수위조절판(미도시)을 올려 유입수를 차단한 상태에서 실시하면 된다.

도 49는 여과망의 침수설치방법에 의한 수중형 여과시설을 보인 평면도이고, 도 50는 도 49의 화살표 방향에 따른 단면을 보인 도면이다.

침수설치방법은 탱크구조물(21a) 자체의 벽체를 수면보다 높게 형성하고, 집수정(27) 역시 수면보다 높게 돌출부(27a)가 형성되도록 하는 상기 여과망을 포함하는 여과부(F)의 설치방법이다. 이 경우 상술한 유입수 처마는 필요 없고, 침수 위치의 상기 여과망 상부 벽면에 유입구를 뚫고 수문(28a)을 설치한다.

상기 여과망의 상부는 상긱 탱크구조물(21a)의 벽면에 완전 밀착하도록 상기 벽면에 상술한 여과망상부걸이 대신에 볼트식걸이(23c)를 군데군데 부착하고 여과망의 상부걸이구멍(14)을 상기 볼트식걸이(23c)에 걸고 막대 형태의 누름대(23d)를 대고 너트로 조여 여과망을 거치하여 상기 여과부(F)를 침수상태로 설치하고, 상기 여과수집수정(27)의 돌출부(27a)에서 여과수를 펌프(P)로 흡입 배수하여, 상기 여과부(F)에서 여과처리가 될 수 있도록 한다. 물 흐름은 상기 여과부(F)에서는 수압에 의한 압력수 흐름이고, 여과수는 펌프에 의한 배수이다.

여과망의 교체 등 유지관리 작업을 위한 수문(28a)을 상기 유입구에 설치하며, 두 개 이상의 거치대를 설치할 경우에는 집수정에 연결된 여과수배수관(25a)에도 각각 수문(28a)을 부착한다.

수중형 여과시설은 호안 등으로부터 이격하여 수체 내에 위치할 수 있으며, 상기 여과부(F)는 수중에 위치하므로, 상기 수중형 여과시설의 유지관리작업을 위해 육상에서 상기 수중형 여과시설까지 안전하게 접근하여 작업할 수 있는 접근로와 난간(29)등을 설치하고, 부력에 영향을 받지 않도록 앙카 등으로 고정하는 것이 바람직하다.

침수설치방법에서의 여과망 교체작업은 수중형 여과시설에 수문이 있는 경우에는 수문을 이용하여 유입수를 차단하고, 수문이 없는 경우에는 수체의 수위를 유입구 밑으로 낮춘 후 실시한다.

4. 침투형 여과시설

도 51은 본 발명에 의한 여과망이 설치된 침투형 여과시설을 보인 평면도이고, 도 52는 도 51의 화살표 방향의 단면을 보인 도면이다.

침투형 여과시설은 처리수의 토양침투를 위해 지하수위가 낮은 사질토나 자갈층에 설치하는 시설로서 앞에서 설명한 매립형 여과시설과 대부분 같은 형태이나 다른 점은 상기 탱크구조물(21a)에 바닥면이 없고 여과수 배수구가 없이 여과수가 하부토양에 자연유하로 직접 침투되는 것이다. 침투형 여과장치를 자갈층 위에 설치할 경우에는 자갈층(G)의 공극보호를 위해 자갈층 위에 모래층(S)을 형성하는 것이 바람직하다.

5. 응집제 투입식 여과시설

본 발명의 또 다른 실시 예로서, 응집제 투입식 여과시설을 설명한다. 도 53는 본 발명의 일 실시 예인 응집제 투입식 여과시설의 평면도이고, 도 54는 상기 도 53의 화살표에 따라 그 단면을 도시한 것이다.

"응집제 투입식 여과시설(50)"은 이미 설명한 '육상형 여과시설' 및 '수중형 여과시설' 등에 적용된 탱크구조물(21a)에 응집제 혼합수로(51)를 부착된 여과망거치대를 적용한 것으로서, 공사현장의 강우 시 흙탕물, 터널공사현장, 석재공장의 석분함유폐수, 시멘트 공장의 오염수, 정체수역의 미세한 조류입자 또는 인 성분이 포함된 하수처리장의 최종 방류수 등과 같이 미세한 크기의 부유물질과 콜로이드성 부유물질을 포함하고 있는 오염수의 여과에 있어서 통상의 여과망으로는 입자 크기가 너무 작아서 여과가 안될 때 응집제를 투입하여 입자들을 응집시켜 크기를 키워서 통상의 여과망으로 여과하는 여과시설이다.

응집제 투입식 여과시설은 수로유입부(54)에 오염수와 응집제를 함께 투입하며 이들을 자연 혼합하기 위하여 탱크구조물(21a)의 외부 쪽 상단부의 외부면을 따라서 여과망의 유입구 쪽으로 경사를 가진

형태의 개수로(55)를 부착하되 상기 개수로 내부에 물 흐름이 난류가 되도록 반쪽 칸막이(52)를 일정 간격 띄워서 좌우 벽에 교차하여 설치하고, 상기 개수로 말단부 여과부(F) 입구의 탱크구조물 벽체를 절개하여 유입구를 만들고 구조물 안쪽으로 유입수 처마(22)를 부착한다. 그리고 응집제 혼합수로의 유입부 바닥은 펌프 유입 시 에너지 흡수와 응집제 투입을 위하여 상기 응집제 혼합수로(51)의 바닥보다 낮게 하여 저장용량을 크게 확보하며 바닥에 밸브가 있는 잔여수배출관(53)을 부착한다.

상기 응집제 투입식 여과시설(50)의 물 흐름을 보면 상술한 바와 같이 육상형 응집제 투입식 여과시설은 펌프유입과 자연유하 배수형으로, 수중형 응집제 투입식 여과시설은 자연유하유입과 펌프배수형 등으로 할 수 있다.

6. 복층형 여과시설

복층형 여과시설(미도시)은 크고 작은 협잡물과 부유물질이 포함된 오염수 또는 정밀여과가 필요한 오염수를 대상으로 육상형 거치대를 상층과 하층의 복층으로 설치한 것이다.

상층여과장치는 전처리 시설로서 큰 망목의 여과망을 사용하여 큰 부유물질을 여과하고 하층여과장치는 작은 망목의 여과망을 사용하여 작은 크기의 부유물질을 여과한다.

복층형 여과시설은 오염수의 특성에 따라서 응집제 투입형 여과시설을 상층 또는 하층에 설치 할 수 있다. 응집제 투입형 여과시설을 상층에 설치하고 하층에 육상형 여과시설을 설치할 때는 두 여과시설을 한 통 속에 상하 수직으로 설치하되 상층 응집제 투입형 여과시설의 바닥면을 제거하며 이와 반대로 육상형 여과시설을 상층에 설치하고 하층에 응집제 투입형 여과시설을 설치할 때에는 각 여과시설을 개별적으로 제작하여 상층 육상형 여과시설과 하층 응집제 투입형 여과시설이 수직선상에 있지 않고 어긋난 상태로 설치될 수 있다. 복층형 여과시설에서 물 흐름은 상층 여과시설은 펌프유입과 자연유하배수형이며 하층 여과시설은 자연유하유입과 자연유하배수형이 바람직하다.

IV. 방법의 설명과 작용

이하, 상기 여과망거치대에 여과망(바람직하게는 다지여과망)을 거치하고 오염수를 여과하는 과정을 설명한다.

구속식여과망거치대에 사용하는 다지여과망은 거치대의 형태에 따라서 거치대 내부 크기와 비슷한 크기로 제작하여 거치대 내부에 소포대들을 분할된 개별 공간 속에 하나씩 삽입하고, 상층포대의 상부걸이구멍을 상부걸이에 걸어서 안치한다.

오염수가 유입되면 먼저 소포대 속으로 물이 들어가 여과가 시작되며 유량이 증가하면 점차 수위가 상승하며 수압이 커져서 여과망은 바닥의 격자망받침과 벽면 일방향 수직수로벽과 양방향 수직수로벽에 밀착되나, 얇은 판과 맞닿지 않는 빈 공간으로 여과되는 여과수가 수직수로를 따라서 배수구 쪽으로 집수되어 배수된다.

노출식여과망거치대에 사용하는 다지여과망은 거치대 내부 크기보다 약간 작은 크기로 제작하여 네 벽면과 바닥에서 약간 떨어진 상태로 거치한다. 거치대의 상부걸이에 다지여과망을 걸고 수평칸막이가 있으면 각 소포대들을 각 칸막이에 삽입하고 수평칸막이가 없고 중간걸이가 있으면 중간걸이 고정끈을 중간걸이에 걸어서 다지여과망을 설치한다. 오염수가 투입되면 소포대들부터 물이 차면서 여과되고 각 소포대들의 형태가 둥그렇게 부풀어져 변형되고 각 소포대들의 중앙부가 맞닿고 밀착되어 여과속도가 저하될 수 있으나 이는 소포대간격을 적절히 조절하여 대응할 수 있으며, 시간이 경과되면 소포대에 물은 여과 배수되므로 결국 전체 여과망이 여과작용에 기여하게 된다.

한편, 펌프로 처리대상수를 유입하는 경우 여과망이 어느 정도 폐색되어 여과속도가 저하된 상태에서 많은 유량이 투입되면 전량 여과망을 통과하지 못하고 수위가 오르면서 탱크구조물을 넘칠 수 있으므로 여과망의 높이는 탱크구조물의 꼭대기 보다 낮게 설치하여 수위 상승 시 물이 여과망을 넘어 탱크구조물의 내측 벽과 여과망 사이 공간을 통해 바닥으로 낙하하도록 할 수도 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 여과망 또는 다지여과망을 이용한 여과장치는 저렴한 비용으로 우수한 여과 효과를 얻을 수 있으며, 특히 다지여과망의 경우 바닥면적보다 몇 배 넓은 여과면적을 확보할 수 있고, 시설의 크기가 작으며 또한 저렴하면서 유연한 일회성 여과망을 사용함으로써 역세척 시설이 없어서 장치가 간단하며, 슬러지 처리작업이 손쉬워서 다양한 위치에서 다양한 형태로 발생하는 다음과 같은 오염수나 유체에서 부유물질 분리를 위한 고정시설 및 이동시설로 활용할 수 있다. 또한 넓은 부지를 필요로 하는 침전지 또는 농축조 시설의 대체 시설로도 활용가능하다.

① 도로상의 비점오염수, 합류식 하수도의 월류수 또는 오염하천수 등의 여과

② 도로, 터널, 축사, 도축장, 조리실, 건물, 물건, 장비 또는 차량 등의 물 세척 후 오염수의 여과

③ 각종 여과시설의 역 세척 후 발생하는 역세 오염수의 여과

④ 공사현장의 강우시 흙탕물, 터널공사폐수, 석재공장 폐수 또는 시멘트 공장 오염수 등의 미세한 토사 부유물질 여과

⑤ 수영장, 목욕탕, 물놀이 시설 또는 양어장 등의 순환수 여과

⑥ 연못 또는 저류지 등 정체수역의 조류 또는/및 부유물 여과

⑦ 선박 평형수의 부유물질 여과

⑧ 빗물의 용수사용을 위한 여과

⑨ 오염된 지표수원에서 각종 용수 취수 시 전처리 여과

⑩ 빗물 및 수질정화를 위한 토양침투시설에서 표층 막힘 방지를 위한 여과

⑪ 각종 중소규모 수질오염 정화시설, 비점오염물질 정화시설, 하수도 또는 하천 등의 준설 슬러지 및 음식찌꺼기 탈수

⑫ 기름 흡착포로 다지여과망을 제작하여 하천이나 해양에서 기름유출 사고 시 기름회수용 흡착

⑬ 소규모 수질오염 정화시설에서 과부하 시 또는 수질 오염사고 시 오염물질의 여과 후 임시보관

⑭ 수질오염 정화시설에서 침전지 또는 농축조 대신 사용하거나 침전지에 수중형 시설을 설치하고 응집제를 투입하여 인 성분을 제거하는 등 정화시설의 성능을 개선하거나 처리용량을 증대

한편, 여과기능이 현저히 저하되거나 슬러지가 많이 찬 여과망은 탈수 후 거치대에서 빼내고 새 여과망을 거치한다. 탈수된 다지여과망을 거치대에서 빼낼 때에는 소규모는 직접 인력으로 빼내며 다소 큰 것은 지렛대, 체인블럭 등을 이용하고 대형 여과망은 크레인 등의 인양장치를 사용한다. 또한, 적정유지 관리시간, 즉 여과망 교체시간이 지나 여과망의 공극이 완전 오염 물질로 폐색되어서 여과망 내부에 오염수가 찬 상태에서 여과망을 교체해야 하는 경우에는 내부에 찬 오염수를 이동식 펌프로 양수 후 적정처리하여 하부로 배수시킨 후 집수하여 적정 처리하여 방류하거나 또는 천공배수파이프를 사용하여 오염수를 여과망 하부로 직접 배수시킨 후 집수하여 적정처리하여 방류하고 여과망을 인양할 수도 있다. 도 55 내지 도 57은 본 발명의 일 실시 예로서 다지여과망을 관리하기 위한 천공배수파이프를 도시한 것이다. 도 55는 투수파이프를 도시한 것이고, 도 56은 천공침을 도시한 것이며, 도 57은 상기 투수파이프와 상기 천공침이 결합된 상기 천공배수파이프의 단면을 확대하여 도시한 것이다.

천공배수파이프(60)를 사용한 배수방법은 다음과 같다. 먼저 천공침(61)과 통공이 형성된 배수파이프(62)를 결합한 천공배수파이프(60)를 폐색된 다지여과망의 소포대 바닥에 수직으로 꽂아서 천공하고 천공침(61)을 배수파이프(62)에서 제거하여 오염수를 배수파이프를 통하여 여과망 하부로 배수한다.

거치대에서 인양한 다지여과망의 탈수된 슬러지를 여과망에서 분리하여 슬러지와 여과망을 각각 처분한다. 이때 다지여과망이 튼튼하고 슬러지가 잘 분리되어 다지여과망의 상태가 양호하면 잘 세척하여 재사용할 수도 있다. (앞에서 설명한 바와 같이 일회용으로 사용할 수도 있다.)

본 발명은 상술한 바와 같이 특정한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능함은 물론이다.

1: 여과시설
2: 여과망
3: 여과망걸이고정부
3a: 여과흐름보조수단
3b: 여과수 수로부
3c: 수로형성돌기
4: 여과포대
5: 본체
6: 유출구
10: 다지여과망
11: 상층포대
12: 하부면
13: 소포대
13a: 다열소포대
13b: 1열소포대
13c: 소포대간격
14: 상부걸이구멍
15: 인양고리
16: 중간걸이 고정끈
20: 여과시설
F: 여과부
S: 분리공간
21a: 탱크구조물
21b: 상부골조
22: 유입수처마
22a: 꺾인 걸이 처마
22b:직선 걸이 처마
22c: 직선 처마
23: 여과망상부걸이
23a: 여과망구석용상부걸이
23b: 여과망직선용상부걸이
23c: 볼트식 걸이
23d: 누름대
24: 에너지 흡수통
24a: 유입공간
24b: 배출공
25: 여과수배수구
25a: 여과수배수관
26: 꺾인 수로관
27: 여과수집수정
27a: 돌출부
27b: 바닥집수정
27c: 흡입관
27d: 유출부
27e: 물 저장부
27f: 콘크리트 저류조
P: 펌프
28: 수위조절판
28a: 수문
29: 접근로와 난간
30: 구속식여과망거치대
31: 일방향 수직수로벽
31a: 일방향 수로판
32: 양방향 수직수로벽
32a: 양방향 수로판
33: 격자망받침
40: 노출식여과망거치대
40a: 상부골조거치대
41: 수평칸막이
42: 중간걸이
g: 자갈층
s: 모래층
50: 응집제 투입식 여과장치
51: 응집제 혼합수로
52: 반쪽 칸막이
53: 잔여수 배출관
54: 수로유입부
55: 개수로
60: 천공배수파이프
61: 천공침
62: 배수파이프

Claims (8)

1. 처리수를 여과하는 여과망이되,
   상기 여과망은 수처리를 위한 여과시설에 적용되는 여과포대로 이루어진 여과망으로서, 상기 여과망은 상부층과 하부층으로 이루어지고, 상기 하부층은 두 개 이상의 소포대를 포함하여, 표면적을 넓게 한 것을 특징으로 하는
   다지여과망
   
2. 탱크구조물, 상기 탱크구조물 내에서 처리수를 여과하는 제1 항의 다지여과망 및 상기 다지여과망을 거치시키는 여과망걸이고정부를 포함하되,
   상기 다지여과망을 걸어서 그 형태를 유지하며, 처리대상수를 여과한 후 여과수를 집수하여 배수하는 여과망거치대를 더 포함하되,
   상기 여과망거치대는 상기 소포대와 소포대 사이에 여과흐름보조수단이 배치되도록 하고,
   상기 여과흐름보조수단은 상기 다지여과망에 유입된 처리대상수가 원활하게 유출 흐름을 형성하면서 유출될 수 있도록 하는 것으로서, 상기 여과포대로부터 여과수 흐름공간을 형성할 수 있도록 하고,
   상기 여과망은 상기 여과흐름보조수단에 안치되며,
   상기 여과흐름보조수단(3a)은 여과수 유출 흐름이 가능하도록 여과수 수로부(3b)를 형성하는 것을 특징으로 하는
   다지여과망을 이용한 여과부.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 여과흐름보조수단에는 수로형성돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
   다지여과망을 이용한 여과부.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 수로형성돌기가 양방향 수로판를 형성하는 양방향 수직수로벽으로서, 상기 탱크구조물의 내측에 위치하는 상기 소포대들을 개별로 나누어 끼울 수 있는 개별 공간인 분리공간을 형성하는 것을 특징으로 하는
   다지여과망을 이용한 여과부.
   
5. 제2 항에 있어서,
   상기 여과흐름보조수단은,
   상기 여과흐름보조수단은 격자망으로 상기 여과망을 구속하는 격자망 벽체로서,
   상기 격자망 벽체 뒤로 유출 흐름을 형성하며 상기 처리대상수가 원활하게 여과되어 유출되는 것을 특징으로 하는
   다지여과망을 이용한 여과부
   
6. 제2 항에 있어서,
   상기 탱크구조물은 내부가 빈 통을 만들되, 하부 측면에 여과수배수구가 형성되고, 상기 탱크구조물의 내측 벽면 상부에는 상기 여과망을 거는 상부걸이들이 부착되며, 상기 내측 벽면과 여과망 사이에 공간이 형성되도록 일방향 수직수로벽을 형성하는 것을 특징으로 하는
   다지여과망을 이용한 여과부
   
7. 제2 항에 있어서,
   상기 탱크구조물은 내부가 빈 통을 만들되, 하부 측면에 여과수배수구가 형성되고, 상기 탱크구조물의 내측 벽면 상부에는 상기 여과망을 거는 상부걸이들이 부착되며, 상기 빈 통은 상기 소포대들을 끼울 수 있는 개별 분리공간으로 구획된 것을 특징으로 하는
   다지여과망을 이용한 여과부
   
   
   
8. 제2 항에 있어서,
   상기 다지여과망이 두 개 이상 설치되고, 상기 다지여과망은 연결구멍이 형성되며, 인접하는 상기 다지여과망은 상기 연결구멍으로 연결되는 것을 특징으로 하는
   다지여과망을 이용한 여과부

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