WO2022114540A1

WO2022114540A1 - 폐수 방류유량 측정장치

Info

Publication number: WO2022114540A1
Application number: PCT/KR2021/015044
Authority: WO
Inventors: 신민철
Original assignee: (주)자인테크놀로지; 신민철
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2022-06-02
Also published as: KR102295810B1

Abstract

폐수 방류유량 측정장치가 개시된다. 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치는 폐수를 방류하기 전에 그 폐수가 저장되는 저류조(R)에 투입되는 것으로 부력을 가지는 플로팅 부재(30)와, 상기 플로팅 부재(30)의 내부에 저류조(R)의 바닥으로부터 표면까지의 수위를 측정하는 수위 측정부(32)와, 저류조(R) 내부의 폐수를 배출하기 위한 배출 펌프(33)와, 일단은 저류조(R)의 바닥면을 향하도록 설치되고 타단은 상기 배출 펌프(33)의 유입구에 결합되도록 설치되는 폐수 흡입 파이프(34)와, 일단은 상기 배출 펌프(33)의 토출구에 결합되고 타단은 저류조(R)의 외부인 배출측에 설치되는 폐수 배출 파이프(35)와, 상기 폐수 흡입 파이프(34) 또는 폐수 배출 파이프(35)에 설치되어 배출 펌프(33)에 의하여 배출되는 폐수량을 측정하는 유량 측정부(36), 및 상기 수위 측정부(32)에 의하여 미리 설정된 고수위 또는 저수위가 감지되면 배출 펌프를 가동 또는 중지시키도록 상기 배출 펌프(33)를 제어하는 제어부가 매립되어 수위 변동에 따라 그 폐수 방류유량 측정장치의 전체가 수위에 따라 승하강되며 방류 유량을 측정함으로써 폐수 방류유량을 측정하기 위하여 별도의 토목 공사가 필요없어 종래 기술에 비하여 설치비용을 현저하게 줄일 수 있다.

Description

폐수 방류유량 측정장치

본 발명은 폐수 방류유량 측정장치에 관한 것으로 특히 별도의 토목 공사가 필요없이 소량의 폐수를 방류하는 공장등에 적합한 폐수 방류유량 측정장치에 관한 것이다.

소규모 공장을 포함한 공장들에서 방류되는 폐수는 그 방류 유량이 적고 비만관으로 흐르기 때문에 파샬 플룸(parshall flume)을 기반으로 설치되는 유량 측정 장치가 사용되고 있다. 도 1에는 종래의 폐수 방류유량 측정장치에 사용되는 퍄샬 플룸의 구조를 사시도로써 나타내었다. 도 1을 참조하면 파샬 플룸(parshall flume)은 유량계의 일종으로 개수로의 도중에 잘록한 부분을 설치하여 단면적은 줄이고 수위를 높이며 흐름의 상태를 보통의 흐름에서 빠른 흐름으로 변화시키면, 그 상류측의 수위가 유량과 일정한 관계를 갖는 것을 이용하여 수위 변화를 플로트식 수위계나 초음파 수위계 등으로 검출하여 유량을 측정한다. 이와 같은 파샬 플룸 방식의 유량계는 손실 수두가 적고, 수중에 고형물의 퇴적이 잘 생기지 않기 때문에 정밀도의 저하가 없으며, 측정 범위가 비교적 넓다는 등의 특성이 있어서 폐수 유량 측정에 사용되고 있다.

하지만, 파샬 플룸 방식은 설치를 위한 토목공사가 필요하기 때문에 실제 현장에서 방류 유량을 측정하기 위하여 요구되는 설치 비용이 높을 뿐만 아니라 토목 공사의 불확실로 인하여 정확한 경사로 설치하기가 어렵고 수위 높이에 따라 유속이 변하기 때문에 정확한 유량 측정이 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 소규모 폐수방류 공장의 경우는 매우 낮은 수위를 유지하기 때문에 측정이 제대로 되지 않는 경우도 있다.

도 2에는 종래의 폐수 방류유량 측정장치에 사용되는 비만관 초음파 유량측정 장치의 구조를 단면도로써 나타내었다. 도 2를 참조하면, 비만관 폐수를 측정하기 위한 종래의 다른 유량 측정 장치는 파이프 내부에 여러 경로로 초음파 트랜스듀서를 설치하며 유속을 측정하고, 수위계로 면적을 계산한다. 하지만, 이러한 유량 측정 장치는 가격이 고가이고 파이프가 원형인 경우만 설치가 가능하며 1 경로 이하의 수위에서는 측정이 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 개발된 것으로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 별도의 토목 공사가 필요없이도 소량의 폐수를 방류하는 공장등에 적용하기가 용이한 폐수 방류유량 측정장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치는, 폐수를 방류하기 전에 그 폐수가 저장되는 저류조(R)에 투입되는 것으로 부력을 가지는 플로팅 부재(30)와, 상기 플로팅 부재(30)의 내부에 저류조(R)의 바닥으로부터 표면까지의 수위를 측정하는 수위 측정부(32)와, 저류조(R) 내부의 폐수를 배출하기 위한 배출 펌프(33)와, 일단은 저류조(R)의 바닥면을 향하도록 설치되고 타단은 상기 배출 펌프(33)의 유입구에 결합되도록 설치되는 폐수 흡입 파이프(34)와, 일단은 상기 배출 펌프(33)의 토출구에 결합되고 타단은 저류조(R)의 외부인 배출측에 설치되는 폐수 배출 파이프(35)와, 상기 폐수 흡입 파이프(34) 또는 폐수 배출 파이프(35)에 설치되어 배출 펌프(33)에 의하여 배출되는 폐수량을 측정하는 유량 측정부(36), 및 상기 수위 측정부(32)에 의하여 미리 설정된 고수위 또는 저수위가 감지되면 배출 펌프를 가동 또는 중지시키도록 상기 배출 펌프(33)를 제어하는 제어부가 매립되어 수위 변동에 따라 그 폐수 방류유량 측정장치의 전체가 수위에 따라 승하강되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플로팅 부재(30)의 측면에는 제1 결합수단(302)을 더 포함하고 상기 제1 결합수단(302)과 탈부착되는 제2 결합수단(372)을 측면에 포함함으로써 상기 플로팅 부재의 부력을 추가하는 보조 플로팅 부재(37)를 더 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 폐수 방류유량 측정장치는 유량 측정부(36)에 의하여 측정된 유량 데이터를 적산하여 폐수 방류량 데이터를 구하고 통신 프로토콜에 적합하게 변환 처리하는 적산 및 통신 처리부(362), 및 플로팅 부재(30)의 상부에 설치되는 것으로 통신 처리부(362)에 의하여 처리된 폐수 방류량 데이터를 감시 기관으로 전송하는 통신 안테나(39)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플로팅 부재(30)의 측면에는 저류조의 벽면에 닿을 때 마찰을 줄여줌으로써 승하강 작용을 원활하게 하는 로울러(38);를 더 포함하는 것이 보다 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따른 폐수 방류유랑 측정장치는 폐수를 방류하는 통상의 소규모 공장등에서 방류할 폐수를 임시로 저장하는 저류조를 구비하고 있다는 것에 착안하여 이러한 저류조에 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치를 저류조에 투입하는 것만으로 폐수 방류유량을 측정하기 위하여 별도의 토목 공사가 필요없어 설치 비용을 현저하게 줄일 수 있고 만관 형태로 유량을 측정하기 때문에 측정 정확도가 매우 높으며 부유식으로 일정 수위까지만 펌핑 작동하기 때문에 바닥의 퇴적물에 의한 영향이 적다는 효과가 있다.

도 1은 종래의 폐수 방류유량 측정장치에 사용되는 퍄샬 플룸의 구조를 도시한 사시도,

도 2는 종래의 폐수 방류유량 측정장치에 사용되는 비만관 초음파 유량측정장치의 구조를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 폐수 방류유량 측정장치의 구조를 나타낸 부분 절개 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치에 구비되는 수위 측정부와 배출 펌프의 동작을 설명하기 위한 흐름도,

도 5는 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치의 작용 효과를 설명하기 위한 도면, 및

도 6은 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치를 소량의 폐수를 방류하는 공장등의 저류조에 적용한 예를 설명하기 위한 도면.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 폐수 방류유량 측정장치의 구조를 부분 절개 사시도로써 나타내었다. 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치(3)는 폐수를 방류하기 전에 그 폐수가 저장되는 저류조(R)에 투입되는 것으로 부력을 가지는 플로팅 부재(30)와, 상기 플로팅 부재(30)의 내부에 저류조(R)의 바닥으로부터 표면까지의 수위를 측정하는 수위 측정부(32)를 구비한다.

또한, 상기 폐수 방류유량 측정장치(3)는 저류조(R) 내부의 폐수를 배출하기 위한 배출 펌프(33)와, 일단은 저류조(R)의 바닥면을 향하도록 설치되고 타단은 상기 배출 펌프(33)의 유입구에 결합되도록 설치되는 폐수 흡입 파이프(34)와, 일단은 상기 배출 펌프(33)의 토출구에 결합되고 타단은 저류조(R)의 외부인 배출측에 설치되는 폐수 배출 파이프(35)와, 상기 폐수 흡입 파이프(34) 또는 폐수 배출 파이프(35)에 설치되어 배출 펌프(33)에 의하여 배출되는 폐수량을 측정하는 유량 측정부(36)를 구비한다.

또한, 상기 폐수 방류유량 측정장치(3)는 유량 측정부(36)에 의하여 측정된 유량 데이터를 적산하여 폐수 방류량 데이터를 구하고 통신 프로토콜에 적합하게 변환 처리하는 적산 및 통신 처리부(362), 및 플로팅 부재(30)의 상부에 설치되는 것으로 통신 처리부(362)에 의하여 처리된 폐수 방류량 데이터를 감시 기관으로 전송하는 통신 안테나(39)를 구비한다.

또한, 상기 폐수 방류유량 측정장치(3)는 상기 플로팅 부재(30)의 측면에 저류조의 벽면에 닿을 때 마찰을 줄여줌으로써 승하강 작용을 원활하게 하는 로울러(38)를 구비한다.

또한, 도면으로 도시하지는 않았지만 수위 측정부(32)에 의하여 미리 설정된 고수위 또는 저수위가 감지되면 배출 펌프를 가동 또는 중지시키도록 상기 배출 펌프(33)를 제어하는 제어부가 매립된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치(3)는 수위 변동에 따라 그 폐수 방류유량 측정장치(3)의 전체가 수위에 따라 승하강된다.

또한, 상기 폐수 방류유량 측정장치(3)는 플로팅 부재(30)의 측면에는 제1 결합수단(302)을 더 포함하고 제1 결합수단(302)과 탈부착되는 제2 결합수단(372)을 측면에 포함함으로써 상기 플로팅 부재의 부력을 추가하는 보조 플로팅 부재(37)를 더 포함하여 사용자의 선택에 따라 부유 성능을 향상시킬 수 있다. 이는 폐수의 작용에 의하여 부력이 저감되는 경우에 저감된 부력을 보강하는 목적으로 추가될 수도 있다.

도 4에는 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치(3)에 구비되는 수위 측정부와 배출 펌프의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 나타내었다. 도 4를 참조하면, 저류조(R)로 폐수가 유입(단계 S400)되어 수위가 상승하다가 수위 측정부(32)에 의하여 고수위가 감지(단계 S402)되면, 제어부(미도시)는 배출 펌프(33)를 가동하도록 지시한다. 배출 펌프(33)가 가동(단계 S404)되어 배출이 이루어지면 유량 측정부(36)은 방류 유량을 측정 및 적산한다(단계 S405). 배출 펌프(33)의 가동에 의하여 폐수가 배출됨으로써 수위가 낮아져 수위 측정부(32)에 의하여 저수위가 감지(단계 S406)되면 제어부(미도시)는 배출 펌프(33)의 가동을 중지하도록 지시한다(단계 S408).

이제, 적산 및 통신 처리부(362)는 고수위에서 저수위까지의 측정된 유량을 적산하여 폐수 방류량 데이터가 결정되면 통신 프로토콜에 적합하게 변환 처리하여 폐수 방류량 데이터를 통신안테나(39)를 통하여 감시 기관으로 전송한다(단계 S410).

도 5에는 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치의 작용 효과를 설명하기 위한 도면을 나타내었다. 도 5를 참조하면, 상기와 같은 본 발명에 따른 폐수 방류 유량 측정 장치에 구비되는 플로팅 부재(30)는 예컨대 내부에 공기층을 구비하여 부력을 가짐으로써 저류조(R)의 물 표면에 부유하게 되고, 플로팅 부재(30) 내부에는 저류조 내의 폐수를 배출하기 위한 배출 펌프(33)가 매립되고 수위 측정부(32)는 바닥에서 표면까지의 수위를 측정하며 미리 설정된 고수위에 도달한 것으로 감지되면 배출 펌프(33)를 가동하고 저류조(33) 내부의 폐수가 배출된다. 유량 측정부(36)는 배출 펌프(33)에 의하여 배출되는 폐수량의 측정을 시작한다.

저류조 내부의 폐수가 배출됨으로써 수위가 낮아지면 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치는 수위를 따라 아래로 이동하며, 계속해서 저류조 내부의 폐수가 배출됨으로써 미리 설정된 저수위에 도달한 것으로 감지되면 배출 펌프의 가동을 중지한다.

소량의 폐수를 방류하는 공장등에는 하수 처리 장치를 통과한 후 일반적으로 저류조를 거쳐 방류하게 되는데 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치를 저류조의 폐수 표면에 놓고 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 폐수가 유입되어 수위가 미리 설정한 고수위에 도달하면 배출 펌프를 가동하면서 유량을 측정한다. 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치는 플로팅 부재에 의하여 수위가 낮아지면 하강하게 되고 미리 설정한 저수위에 도달하면 배출 펌프의 가동을 중지하고 방류 유량을 적산하여 방류량이 결정된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 폐수 방류유랑 측정장치는 폐수를 방류하는 통상의 소규모 공장등에서 방류할 폐수를 임시로 저장하는 저류조를 구비하고 있다는 것에 착안하여 이러한 저류조에 본 발명에 따른 폐수 방류유량 측정장치를 저류조에 투입하는 것만으로 폐수 방류유량을 측정하기 위하여 별도의 토목 공사가 필요없고 만관 형태로 유량을 측정하기 때문에 측정 정확도가 매우 높으며 부유식으로 일정 수위까지만 펌핑 작동하기 때문에 바닥의 퇴적물에 의한 영향이 적다는 효과가 있다.

Claims

폐수 방류유량 측정장치에 있어서,

폐수를 방류하기 전에 그 폐수가 저장되는 저류조(R)에 투입되는 것으로 부력을 가지는 플로팅 부재(30)를 포함하고,

상기 플로팅 부재(30)의 내부에는,

저류조(R)의 바닥으로부터 표면까지의 수위를 측정하는 수위 측정부(32);

저류조(R) 내부의 폐수를 배출하기 위한 배출 펌프(33);

일단은 저류조(R)의 바닥면을 향하도록 설치되고 타단은 상기 배출 펌프(33)의 유입구에 결합되도록 설치되는 폐수 흡입 파이프(34);

일단은 상기 배출 펌프(33)의 토출구에 결합되고 타단은 저류조(R)의 외부인 배출측에 설치되는 폐수 배출 파이프(35);

상기 폐수 흡입 파이프(34) 또는 폐수 배출 파이프(35)에 설치되어 배출 펌프(33)에 의하여 배출되는 폐수량을 측정하는 유량 측정부(36); 및

상기 수위 측정부(32)에 의하여 미리 설정된 고수위 또는 저수위가 감지되면 배출 펌프를 가동 또는 중지시키도록 상기 배출 펌프(33)를 제어하는 제어부;가 매립되어,

별도의 토목 공사를 할 필요가 없이 그 폐수 방류유량 측정장치를 저류조에 투입하는 것만으로 수위 변동에 따라 그 폐수 방류유량 측정장치의 전체가 수위에 따라 승하강되며 부유식으로 일정 수위까지만 펌핑 작동하는 것을 특징으로 하는 폐수 방류유량 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 플로팅 부재(30)의 측면에는 제1 결합수단(302)을 더 포함하고

상기 제1 결합수단(302)과 탈부착되는 제2 결합수단(372)을 측면에 포함함으로써 상기 플로팅 부재의 부력을 추가하는 보조 플로팅 부재(37)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 방류유량 측정장치.
제1항에 있어서,

유량 측정부(36)에 의하여 측정된 유량 데이터를 적산하여 폐수 방류량 데이터를 구하고 통신 프로토콜에 적합하게 변환 처리하는 적산 및 통신 처리부(362); 및

플로팅 부재(30)의 상부에 설치되는 것으로 통신 처리부(362)에 의하여 처리된 폐수 방류량 데이터를 감시 기관으로 전송하는 통신 안테나(39);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 방류유량 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 플로팅 부재(30)의 측면에는 저류조의 벽면에 닿을 때 마찰을 줄여줌으로써 승하강 작용을 원활하게 하는 로울러(38);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 방류유량 측정장치.