KR100744631B1 - Primary stage rainwater management system using chloride ion - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 내지 도 2(a)(b)(c)는 종래 기술에 따른 비점오염원으로부터의 우수처리 시스템을 보여주는 개략적인 구성도. 1 (a) (b) (c) are schematic diagrams showing a rainwater treatment system from a nonpoint source according to the prior art;
도 3은 우천시 비점오염원에 내리는 시간에 따른 우수 중의 수질변화를 보여주는 그래프. Figure 3 is a graph showing the water quality change in rainwater with time falling on rain point non-point source.
도 4는 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템을 보여주는 개략적인 구성도. Figure 4 is a schematic diagram showing an initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention.
도 5(a)(b)는 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템의 처리공정을 보여주는 개략도. Figure 5 (a) (b) is a schematic diagram showing the treatment process of the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 염소이온 측정기를 보여주는 개략적인 구성도. Figure 6 is a schematic diagram showing a chlorine ion meter applied to the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 염소이온 측정기의 일실시예를 보여주는 사시도. Figure 7 is a perspective view showing one embodiment of a chlorine ion meter applied to the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 수문 및 수문조절부의 일실시예를 보여주는 구성도. Figure 8 is a block diagram showing an embodiment of the hydrological and hydrological control unit applied to the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템을 보여주는 블록도. Figure 9 is a block diagram showing an initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention.
도 10은 도 9에 도시된 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 염소이온 측정기의 또다른 실시예를 보여주는 개략적인 구성도. FIG. 10 is a schematic diagram showing another embodiment of a chlorine ion meter applied to an initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention shown in FIG. 9.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *** *** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
1 : 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템1: Excellent initial treatment system using chlorine ion
10, 110 : 우수관로 120 : 비점오염원10, 110: storm pipe 120: non-point source
130 : 하천 20 : 초기우수집수관로130: river 20: initial excellent collection pipe
30 : 염소이온측정기 31 : 가이드관30: chlorine ion meter 31: guide tube
32 : 제어부 33 : 감지봉32: control unit 33: sensing rod
40a, 40b : 제1, 제2 수문조절부 50a, 50b : 제1, 제2 수문40a, 40b: first and second
210 : 메인서버 220 : 관리서버210: main server 220: management server
A : 오염도가 높은 우수A: Excellent with high pollution
B : 오염도가 낮은 우수B: excellent rain pollution
본 발명은 비점오염물질이 혼입된 초기우수를 처리하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우천시 기준수질 이상의 비점오염물질이 포함된 초기우수를 염소이온 측정기를 이용하여 별도로 분리하고 이를 적절히 정화시켜 방류될 수 있도록 구성한 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a system for treating initial rainwater containing non-point pollutants, and more specifically, to separate the initial rainwater containing nonpoint pollutants above the standard water quality in rainy weather by using a chlorine ion meter, and purifying them appropriately. An excellent initial treatment system using chlorine ions configured to be discharged.
우리나라에서 하천이나 공공수역의 수질오염에 대한 규제는 하수, 폐수, 오수·분뇨 및 축산폐수 관리 위주로 실시되어 왔으며, 현재 비점오염원 관리대책에 의해 실질적으로 수질변동이 크고 공공수역의 환경에 일시에 큰 영향을 미치는 우천시 초기우수에 대한 비점오염물질 처리시설의 개발이 급진전되고 있다. In Korea, regulations on water pollution in rivers and public waters have been focused on the management of sewage, wastewater, sewage and manure, and livestock wastewater.As a result, non-point source management measures have substantially changed the water quality and caused large changes in the environment of public waters at once. The development of non-point pollutant treatment facilities for rainwater initial rainwater has been progressing rapidly.
일반적으로, 강우시 교량, 도로상 또는 주택단지의 주차장과 같은 비점오염원에는 유기물질, 중금속, 오일류, 타이어 분진 및 협작물 등으로 극심하게 오염되어 있으며 우천시에는 이러한 비점오염물질이 초기우수에 포함되게 된다. In general, non-point sources such as bridges, roads, and parking lots in residential areas are heavily polluted with organic materials, heavy metals, oils, tire dust, and crushed products.In rainy weather, these non-point pollutants are included in the initial rainwater. do.
또한, 초기우수(초기에 내린 5mm의 강우)는 선행 무강우일수 및 강우량 등의 영향을 받아 BOD는 54∼472㎖/Ŀ, SS는 50∼512㎖/Ŀ로서 저농도에서 고농도까지 상당히 큰 편차를 보이고 있으며, 평균 BOD와 SS농도를 크게 상회하고 있기 때문에 초기우수만을 처리하기 위한 장치는 현재 필수적인 상태이다. In addition, the initial rainfall (early rainfall of 5mm) was affected by the preceding rainfall days and rainfall, and the BOD ranged from 54 to 472 ml / dl and the SS ranged from 50 to 512 ml / dl. As the average BOD and SS concentrations are greatly exceeded, a device for treating only the initial excellent is currently required.
그러나, 초기우수의 발생량, 배출량은 강수량 등의 기상 조건에 의해 크게 좌우되기 때문에 오염도가 높은 초기우수만을 처리하기 위한 시스템의 설계 및 유지 관리가 매우 어려운 문제점이 있다. However, since the amount of initial rainwater generated and the amount of discharge largely depend on weather conditions such as precipitation, it is very difficult to design and maintain a system for treating only the initial rainwater having high pollution.
도 1을 참조하면, 종래 이러한 비점오염원(120)에 내린 초기우수는 우수관로(110)를 통해 아무런 여과 없이 그대로 하천(130) 등으로 방류되었다. 이에 따라, 상기 비점오염원(120)에서 제공되는 각종 미세먼지, 유기물질 등의 비점오염물질이 초기우수에 씻겨 하천(130)으로 유입되기 때문에 하천(130)을 오염시키는 주요한 원인으로 작용되었다. Referring to FIG. 1, the initial excellent rain that falls in the
이를 해결하기 위해, 현재 초기우수만을 분리하여 처리하기 위한 장치를 포함한 시스템이 다양하게 개발되고 있으며, 이러한 시스템의 일실시예로, 도 2(a)의 시스템을 참조하면, 우수관로(110)와 연결된 우수집수정(190)을 포함하여 초기우수집수관로(170)에 의해 연결된 우수처리장치(140)로 구성된다. In order to solve this problem, a system including an apparatus for separating and treating only the initial superiority is currently being developed in various ways. As an embodiment of such a system, referring to the system of FIG. It is composed of a
따라서, 우천시 상기 비점오염원(120)에 내린 강우는 비점오염원(120)에 함유된 비점오염물질을 씻어내리면서 비점오염원(120) 상에 설치된 우수관로(110)를 따라 이송되다가 상기 우수관로(110)상에 설치된 우수집수정(190)으로 모이게 된다. 이때, 상기 우수집수정(190)은 기존의 맨홀과 같은 형태를 가지거나 우수를 모을수 있는 어떠한 형태의 장치도 허용되며, 상기 우수집수정(190)에는 유입된 우수량을 파악할 수 있도록 유량계(191)가 포함되어 구성된다. Therefore, the rain falling on the
이에 따라, 우수는 우수집수정(190)에 모였다가 유량계(191)에 의해 그 양이 측정되고, 만수위가 될 때까지 집수정 내의 우수는 오염도가 높은 초기우수로 판단하여 연통된 초기우수집수관로(170)를 통해 우수처리장치(140)로 이송되어 물리적, 화학적인 처리방법에 따라 정화된 후 배수관로(141)를 통해 하천(130)으로 방류된다. Accordingly, the rainwater is collected in the rainwater collecting well 190, the amount is measured by the
그리고, 상기 우수집수정(190)내의 유량계(191)에 의해 만수위가 될 때는 초기우수가 아닌 것으로 판단하고 그대로 우수관로(110)를 통해 하천(130)으로 방류되게 된다. In addition, when the water level is reached by the
또한, 경우에 따라 우수집수정(190)을 제외하고, 유량계(191)를 우수처리장치(140)내에 설치할 수 있다. 이때, 상기 유량계(191)의 표시에 따라 우수처리장치 (140)로 연결되는 곳의 관로를 개방하거나 패쇄하여, 우수처리장치(140)의 처리용량 한도내의 우수는 처리하고, 처리용량 한도 외의 우수는 우수관로(110)를 통해 하천(130)으로 방류되게 된다. In addition, in some cases, except for the rainwater collecting well 190, the
또다른 실시예로, 도 2(b)의 시스템을 참조하면, 우수관로(110)는 유량계(191)가 구성된 우수집수정(190)을 포함하여 하폐수를 처리하는 하수처리장(150)과 연결된 하수관로(180)와 연통되고, 상기 우수집수정(190)에 모인 초기우수는 하수관로(180)를 통해 하수처리장(150)으로 유입된 후, 상기 하수처리장(150)의 처리공정에 따라 하폐수와 함께 정화처리된 다음 배수관로(151)를 따라 하천(130)으로 방류된다. 이때, 하수관로(180)는 초기우수만을 집수하여 이송시키는 초기우수집수관로의 역할을 하게 된다. In another embodiment, referring to the system of Figure 2 (b),
이러한 시스템은 비점오염원(120)내의 오염도가 높은 지역에 설치되는 것으로, 비점오염물질이 함유된 초기우수를 하수처리장(150)으로 이송시켜, 처리효율을 높이기 위한 시스템으로, 마찬가지로 설치된 유량계(191)에 의해 수위 정도에 따라 초기우수인지를 판별하여 이어지는 처리과정으로 보내는 시스템을 가진다. Such a system is installed in an area of high pollution in the
또한, 도 2(c)의 처리 시스템을 참조하면, 비점오염원(120)에 설치된 우수관로(110)는 유량계(191)가 구성된 우수집수정(190)을 포함하여, 초기우수 처리장치로 저류지(160) 또는 정화조를 포함하여 구성된다. 이는 시간의 흐름에 따라 자연 침전되어 정화되는 장치를 포함한 것으로, 상기 저류지(160)는 초기우수집수관로(170)에 의해 우수관로(110)와 연결되고, 필요에 따라 이어지는 하수관거(180)를 통해 하수처리장(150)과 연결되도록 구성된다. 이에 따라, 우수관로(110)로 유입된 초기우수는 상기 저류지(160)와 하수처리장(150)을 거쳐 배수관로(151)를 통해 하천(130)으로 방류되게 된다. In addition, referring to the processing system of Figure 2 (c),
이와 같이, 비점오염원(120)에 내린 우수 중 초기우수를 분리해 별도로 처리하는 시스템은, 유량계(191)가 설치되고 우수가 집수되는 우수집수정(190)을 포함하여 이루어진다. As such, the system for separating and treating the initial rainwater from the rainwater dropped into the
따라서, 이러한 시스템에는 비점오염원에서 유입된 비점오염물질이 포함된 초기우수만을 분리하기 위해, 우천시 일정 시간의 경과에 따라 모이는 초기우수를 유량계(191)에 의해 양적으로 판단하게 되고, 상기 유량계(191)가 설치되는 장소의 크기에 따라 처리되는 오염된 초기우수의 용량이 결정되게 된다. 그리고, 만수위 이후의 처리하지 못하는 양의 초기우수는 오염도가 높을지라도 바이패스 하여 그대로 하천(130)으로 방류하게 되는 구조를 가지고 있다. Therefore, in such a system, in order to separate only the initial rainwater containing the nonpoint pollutants introduced from the nonpoint pollutant source, the initial rainwater collected in a certain amount of time during rainy weather is determined by the
이에 따라, 대부분의 비점오염물질이 포함되어 오염된 초기우수만을 따로 분리하여 처리하기에는 많은 문제점이 따르며, 이를 처리하기 위해서는 우수집수정(190)의 크기가 커질 수 밖에 없다. 나아가, 오염물질의 농도가 높은 초기우수 뿐만 아니라 오염물질의 농도가 거의 희박한 중기 이후의 우수도 때에 따라서는 우수집수정(190)으로 유입되어 함께 처리되기 때문에 초기우수만을 처리하기 위한 시스템의 효율이 떨어지고 유지관리비가 상승하는 폐단이 되고 있다. Accordingly, there are many problems to separate and treat only the initial rainwater that is contaminated with most non-point pollutants, and the size of the rainwater collecting well 190 is large to process. Furthermore, since the initial rainfall with high concentration of pollutants as well as the rainfall after mid-term, when the concentration of the pollutants is rare, are sometimes introduced into the
보다 상세하게 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 우천시 비점오염원에 내리는 시간에 따른 우수 중의 수질변화를 보여주는 그래프이다. In more detail with reference to Figure 3 as follows. 3 is a graph showing the change in water quality in rainwater with time to rain non-point source in rainy weather.
그리고, 적어도 하나 이상의 비점오염원에 내리는 우수는 상기 비점오염원에 함유된 비점오염물질의 정도에 따라 우천시 오염도가 높은 우수(A)와 오염도가 낮은 우수(B)로 서로 상반되는 정도의 오염도를 가지는 수질변화를 보여준다. In addition, the rainwater falling on at least one nonpoint source is water quality having a degree of pollution that is opposite to each other as rainwater (A) having high pollution degree and rainwater (B) having high pollution degree according to the degree of nonpoint pollutant contained in the nonpoint source. Show the change.
일반적으로 시간의 흐름에 따라 A와 B의 오염도 수질은 떨어진다. In general, the pollution of A and B also decreases with time.
이에 따라, 기준수질 이상의 오염도를 가지는 초기우수는 이들만을 따로 집수하여 처리하고, 기준수질 이하의 오염도를 가지는 초기우수는 바이패스하여 처리장의 효율을 극대화시키는 것이 바람직하다. Accordingly, it is preferable to maximize the efficiency of the treatment plant by collecting the initial excellent water having a pollution degree of the reference water quality or higher separately, and bypassing the initial excellent water having the pollution water level of the reference water quality or less.
그러나, 종래 유량계만을 사용한 시스템에서는 유량계에 따른 수위 지점(c)을 기준으로 오염도가 높은 우수(A)의 경우 따로 집수되어 처리되어야 할 초기우수량(a)이 바이패스되어 그대로 하천으로 방류되는 경우가 발생한다. However, in the conventional system using only a flow meter, in the case of storm water (A) having high pollution degree based on the water level point (c) according to the flow meter, the initial excellent amount (a) to be separately collected and treated is bypassed and discharged into the stream as it is. Occurs.
더불어, 유량계에 따른 수위 지점(c)을 기준으로 오염도가 낮은 우수(B)의 경우 바이패스 하여 하천으로 방류되어도 무방한 수질의 초기우수량(b)이 따로 집수되어 처리됨으로써 처리장의 효율을 떨어지게 하는 경우가 발생한다. In addition, in the case of rainwater (B) having low pollution degree based on the water level point (c) according to the flowmeter, the initial excellent amount of water quality (b), which may be bypassed and discharged into the stream, is collected and treated separately to reduce the efficiency of the treatment plant. This happens.
따라서, 상기 기준수질 이상의 비점오염물질이 포함된 초기우수만을 선택적으로 판별하여 차집하고 적절히 정화시킬 수 있느냐가 초기우수 처리 시스템에 있어서는 무엇보다 중요한 요소로 작용된다. Therefore, whether the initial excellent water containing non-point pollutants above the standard water quality can be selectively identified, collected and properly purified is an important factor in the initial excellent water treatment system.
이를 위해, 우수관로(110)상에 흐르는 비점오염물질이 포함된 초기우수 중의 BOD나 COD를 측정하여 초기우수의 수질을 평가하는 방법을 생각할 수 있으나, 현재까지 수질을 기준으로 초기우수를 판별해 처리하는 시스템은 없으며, BOD나 COD를 측정하기 위한 측정장비는 매우 고가이기 때문에 비점오염원(120)에 설치된 우수관로(110)상에 필요한 만큼 충분하게 설치하기도 어렵고, 실시간으로 측정하기에도 많은 문제점이 있다. To this end, it is possible to think of a method of evaluating the quality of the initial excellent water by measuring the BOD or COD in the initial excellent water containing non-point pollutants flowing on the
또한, 전기전도도를 이용한 전기전도도 측정기는, 유기성 오염 물질뿐만 아니라 지하수나 우수에 많이 포함되어 있는 다른 이온 물질(Mg, Ca 등)에 민감하게 반응하기 때문에 비점오염물질이 포함된 초기우수 인지 중기 이후의 깨끗한 우수인지를 수질로 정확하게 평가할 수 없었고, 측정 분석한 후 자료를 이용하여 전기전도도와 초기우수와의 관계를 평가하여야만 했다. 따라서 종래의 전기전도도 측정기로는 초기우수의 수질을 실시간으로 정확하게 측정할 수 없었다. In addition, the electrical conductivity measuring device using the electrical conductivity is sensitive to not only organic pollutants but also other groundwater or other ionic substances (Mg, Ca, etc.) contained in rainwater. It was not possible to accurately evaluate the quality of clean water by the water quality, and the relationship between the electrical conductivity and the initial good had to be evaluated using the data after measurement analysis. Therefore, the conventional electrical conductivity measuring instrument could not accurately measure the initial excellent water quality in real time.
한편, 일반적으로 염소이온(Cl-)은 수중에 용해되어 있는 염화물 중의 염소를 말하는 것으로, 자연수에는 염소이온이 아주 적게 함유되어 있으나 인간생활과 관련되어서는 식염이 꼭 필요한 물질이므로 우천시 내리는 초기우수에는 비점오염원에서 유입된 염소이온이 상당량 함유되게 된다. 이러한 초기우수에 포함된 염소이온은 보존성이 매우 높아서 그 농도가 변하지 않으므로 초기우수인지를 판별하는데 추적물질로 사용하는 것이 가능하다. On the other hand, chlorine ion (Cl-) generally refers to chlorine in chloride dissolved in water. Natural water contains very little chlorine ion, but salt is necessary for human life. It will contain a significant amount of chlorine ions from nonpoint source. Chlorine ions included in the initial excellent is very high in preservation and its concentration does not change, so it can be used as a tracer to determine the initial excellent.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초기우수에 포함된 염소이온을 염소이온측정기를 이용하여 측정·판별하여 초기우수만을 별도로 집수하여 처리할 수 있도록 이루어진 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems, the initial excellent treatment system using chlorine ions made to collect and treat only the initial excellent separately by measuring and discriminating the chlorine ion contained in the initial excellent by using a chlorine ion measuring device The purpose is to provide.
또한, 상기 염소이온을 측정하기 위한 염소이온측정기와, 염소이온측정기에서 측정된 농도 데이터를 수신하여 내부 데이터베이스를 근거로 이를 판별하는 제 어부와, 제어부의 제어에 의해 초기우수만을 집수하여 이송하는 초기우수집수관로와 우수관로 상에 설치된 수로를 제어하는 수문조절부를 포함하여 이루어진 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the chlorine ion measuring device for measuring the chlorine ion, a control unit for receiving the concentration data measured by the chlorine ion measuring unit to determine this on the basis of the internal database, and initial control to collect and transfer only the initial superiority under the control of the controller It is an object of the present invention to provide an initial excellent treatment system using chlorine ions comprising a hydrologic control unit for controlling the rainwater collecting pipe and the waterway installed on the rainwater pipe.
더불어, 다수개의 염소이온측정기와 유무선 통신수단을 통해 연결되어 측정된 염소이온 농도 데이터를 이용하여 수질의 변동을 파악하는 메인서버와, 상기 메인서버와 연결되어 저류지 및 처리장의 운전을 제어하는 관리서버를 더 포함하여 이루어진 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the main server to determine the change in the water quality by using the chlorine ion concentration data measured through a plurality of chlorine ion meter and wired and wireless communication means, and the management server connected to the main server to control the operation of the reservoir and treatment plant It is an object of the present invention to provide an initial excellent treatment system using a chlorine ion further comprises.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 염소이온 감지센서가 구비된 초기우수 처리장치는, 우수관로와 초기우수집수관로가 설치되고, 상기 우수관로상에 염소이온측정기와, 우수의 유로방향을 결정하는 수문 및 수문조절부를 포함하여 이루어진다. In order to achieve the above object, the initial excellent water treatment apparatus equipped with the chlorine ion detection sensor according to the present invention includes an rainwater pipe and an initial rainwater collecting pipe, and has a chlorine ion meter and rainwater flow path on the rainwater pipe. It is made to include the hydrologic and hydrologic control to determine.
이때, 상기 우수관로는, 적어도 하나 이상의 비점오염원에 설치되는데, 우천시 상기 비점오염원의 비점오염물질이 씻겨져 포함된 높을 오염도를 가지는 초기우수 및 중기이후의 오염도가 낮은 우수가 유입되어 이송된다. 그리고, 상기 초기우수집수관로는 상기 우수관로의 일측에 연통되도록 설치되어 유로방향에 따라 우수관로상에 흐르는 초기우수가 이송된다. At this time, the rain pipe, which is installed in at least one non-point source, when rain rain rainwater from the non-point pollutant of the non-point source is washed with rainwater and the rain after the initial rain having a high degree of high pollution and the medium is transferred. In addition, the initial excellent collecting pipe is installed to communicate with one side of the rain pipe, the initial rain flowing on the rain pipe along the flow direction.
또한, 상기 염소이온측정기는, 상기 우수관로와 초기우수집수관로의 교차지점의 우수관로상에 설치되어 이송되는 우수 중의 염소이온 농도를 측정하는 감지봉 과, 상기 감지봉에서 측정된 염소이온 농도를 내부에 저장된 초기우수 염소이온 농도 데이터를 근거로 비교하여 상기 우수가 초기우수인지를 판별하는 제어부를 포함하여 이루어진다. In addition, the chlorine ion measuring device, the sensing rod for measuring the concentration of chlorine ions in the rainwater that is installed on the rainwater pipeline at the intersection of the rainwater pipe and the initial excellent collection pipe, and the chlorine ion concentration measured in the detection rod Comprising a control unit for determining whether the excellent is the initial excellent by comparing the initial excellent chlorine ion concentration data stored therein.
그리고, 상기 수문은, 상기 우수관로와 초기우수집수관로의 교차지점에 설치되어, 우수의 유로방향을 우수관로나 초기우수집수관로로 변경할 수 있도록 설치된다. 또한, 상기 수문조절부는, 상기 염소이온측정기의 전기신호에 따라 상기 수문의 개폐여부를 조절하도록 구성된다. The water gate is installed at an intersection point of the rainwater pipe and the initial rainwater collecting pipe so that the flow path of rainwater can be changed into the rainwater pipe or the initial rainwater collecting pipe. In addition, the hydrologic control unit, it is configured to control whether or not to open or close the hydrological gate according to the electrical signal of the chlorine ion meter.
이에 따라, 우천시 비점오염원에 있던 비점오염물질이 함유된 오염도가 높은 초기우수만을 염소이온측정기를 통해 판별하여 수문개폐조절을 통해 초기우수집수관로로 이송시키고, 비점오염물질이 함유되지 않은 중기 이후의 우수는 수문개폐조절을 통해 우수관로로 바이패스시키게 된다. Accordingly, only the initial high rainwater containing high-point pollutants in non-point pollutants in rainy weather can be identified by chlorine ion meter and transferred to the initial water collection pipe through the hydrologic opening and closing. Rainwater is to be bypassed to rainwater pipeline through hydrological opening and closing control.
이를 위해, 바람직하게 상기 수문은, 초기우수집수관로의 유입구측에 설치된 제1 수문과, 상기 우수관로와 초기우수집수관로의 교차 지점의 후방으로 상기 초기우수집수관로의 유입구측과 이웃하는 우수관로상에 설치되는 제2 수문으로 구분된다. 그리고, 상기 제1 수문과 제2 수문에는 각각 이의 개폐를 조절하는 제1 수문조절부 및 제2 수문조절부를 포함하여 이루어진다. To this end, preferably, the water gate is adjacent to the inlet side of the initial water collecting pipe and the first water gate installed at the inlet side of the initial water collecting pipe, and to the rear of the intersection of the rainwater pipe and the initial water collecting pipe. It is divided into the second sluice which is installed on the rain pipe. In addition, the first and second hydrological gates include a first hydrological control unit and a second hydrological control unit for controlling the opening and closing thereof, respectively.
또한, 상기 염소이온측정기의 제어부는, 상기 감지봉에 의해서 감지된 전위차를 증폭하는 증폭기 및 증폭된 전위차 값을 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기로 구성되는 입력부와, 우수관로와 초기우수집수관로상의 수문을 개폐하는 수문조절부의 작동을 제어하는 수문조절구동부와, 상기 입력부에서 입력된 염 소이온 농도 데이터를 데이터베이스에 저장된 초기우수 염소이온 농도를 근거로 이와 비교하여 우수관로상의 우수가 초기우수임을 판별하고, 상기 수문조절구동부를 제어하는 CPU와, 상기 CPU에 전원을 공급하는 전원부가 형성된 제어부 케이스로 구성된다. In addition, the control unit of the chlorine ion meter, the input unit consisting of an amplifier for amplifying the potential difference sensed by the sensing rod and an analog-to-digital converter for converting the amplified potential difference value to a digital value, storm pipe and the initial excellent collection pipe The excellent superiority in rainwater pipeline is compared with the hydrologic control driving unit for controlling the operation of the hydrologic control unit for opening and closing the hydrological gate in the furnace and the chlorine ion concentration data inputted from the input unit based on the initial excellent chlorine ion concentration stored in the database. And a controller for controlling the hydrologic control driver and a power supply unit for supplying power to the CPU.
그리고, 상기 염소이온측정기의 감지봉은, 상기 제어부의 입력부와 전기적으로 연결된 이온전극 및 비교전극이 위치되고, 그 하단이 외부로 노출되도록 위치한 상태에서 그 내부에 에폭시를 충전하여 밀봉하며, 상단에는 상기 이온전극 및 비교전극을 연결하는 전선이 연결된 원형 금속관으로 구성된다. 또한, 상기 원형 금속관의 하단을 감싸도록 설치되어 우수와 함께 떠내려오는 이물질에 의해서 상기 하단부가 손상되는 것을 방지하는 보호망과, 상기 보호망에 의해 감싸진 부분을 제외한 원형 금속관을 감싸고 상기 제어부 케이스의 하면에서 수직으로 연장되어 설치된 원통형의 가이드관을 더 포함하여 구성된다. In addition, the sensing rod of the chlorine ion meter, the ion electrode and the comparison electrode electrically connected to the input unit of the control unit is located, the lower end is exposed to the outside filled with epoxy filled in the sealed state, the upper It consists of a circular metal tube connected with wires connecting the ion and the comparison electrodes. In addition, a protective net is installed to surround the lower end of the circular metal tube and prevents the lower end from being damaged by the foreign matter floating with rainwater, and wraps the circular metal tube except for the portion covered by the protective net and the lower surface of the controller case It further comprises a cylindrical guide tube extending vertically installed.
그리고, 상기 수문조절부는, 염소이온측정기의 전기신호에 따라 일방향으로 회전하는 구동모터와, 상기 구동모터의 출력축에 연결된 피니언과, 일단이 수문에 결합되고 상기 피니언과 치합되어 회전력을 직진력으로 변환하여 상기 수문을 승하강시키는 랙과, 상기 피니언과 치합된 랙의 반대평면을 지지안내하는 아이들러 롤러를 포함하여 구성된다. The hydrologic control unit may include a drive motor rotating in one direction according to an electric signal of a chlorine ion meter, a pinion connected to an output shaft of the drive motor, and one end coupled to the water gate and engaged with the pinion to convert rotational force into a straight force. And an idler roller that guides and supports the opposite plane of the rack engaged with the pinion.
또한, 본 발명의 또다른 실시예로, 적어도 하나 이상의 비점오염원에 내리는 우수 중의 염소이온농도를 측정하고 데이터베이스와 비교하여 수질의 변화와 처리장의 운전을 효율적으로 하기 위해 다수개의 염소이온측정기와 메인서버 및 처리장 관리서버를 포함하는 초기우수 시스템을 구성할 수 있다. In addition, in another embodiment of the present invention, a plurality of chlorine ion meter and main server to measure the chlorine ion concentration in rainwater falling on at least one nonpoint source and to efficiently change the water quality and operation of the treatment plant compared to the database And an initial excellent system including a treatment plant management server.
이를 위해, 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템은, 우천시 상기 비점오염원의 비점오염물질이 씻겨져 포함된 오염도가 높은 초기우수 및 중기이후의 오염도가 낮은 우수가 유입되어 이송되는 다수개의 우수관로와, 상기 다수개의 우수관로의 일측에 각각 연통되도록 설치된 다수개의 초기우수집수관로를 구성한다. To this end, the initial rainwater treatment system using chlorine ions according to the present invention, the rainwater rainwater is washed away from the nonpoint pollutants of the rain during the rain contains a high initial rain of high pollution and low rainwater pollution after the middle period is introduced into a number of rain pipes And a plurality of initial excellent collecting pipes installed to communicate with one side of the plurality of rain pipes.
그리고, 이송되는 우수 중의 염소이온 농도를 측정하고, 상기 측정된 염소이온 농도를 내부 기준 농도 데이터를 근거로 비교하여 상기 우수가 기준수질 이상의 초기우수인지를 판별하며, 측정된 염소이온 농도를 유무선 통신수단을 통해 원격지로 전송하는 다수개의 염소이온측정기를 상기 우수관로와 초기우수집수관로의 교차지점에 설치한다. In addition, by measuring the chlorine ion concentration in the rainwater to be transferred, and comparing the measured chlorine ion concentration on the basis of the internal reference concentration data to determine whether the rainwater is the initial excellent or higher than the reference water quality, the measured chlorine ion concentration wired and wireless communication A plurality of chlorine ion meters which are transmitted to the remote site through the means are installed at the intersection of the rainwater pipe and the initial storm collecting pipe.
또한, 우수의 유로방향을 우수관로나 초기우수집수관로로 변경할 수 있도록 설치된 다수개의 수문 및 상기 염소이온측정기의 전기신호에 따라 상기 수문의 개폐여부를 조절하는 수문조절부를 상기 우수관로와 초기우수집수관로의 교차지점에 설치한다. In addition, a plurality of water gates installed to change the flow direction of the rainwater to the rainwater pipe or the initial excellent water collecting pipe and the hydrological control unit for controlling the opening or closing of the water gate according to the electrical signal of the chlorine ion measurement unit to the rainwater pipe and the initial excellent collection Install at the intersection of water pipe.
그리고, 상기 메인서버는, 상기 다수개의 염소이온측정기와 유무선 통신수단을 통해 연결되고, 상기 염소이온측정기로부터 수신받은 농도 데이터를 저장함과 아울러 데이터베이스에 저장된 비교 염소이온 농도 데이터와 대비하여 수질의 변동을 파악하며 그 결과를 저장, 출력 및 원격지로 전송한다. The main server is connected to the plurality of chlorine ion measuring devices and wired / wireless communication means, and stores the concentration data received from the chlorine ion measuring device and changes the water quality in comparison with the comparative chlorine ion concentration data stored in the database. It stores and outputs the results to a remote location.
또한, 상기 관리서버는, 상기 메인서버와 유무선 통신수단을 통해 연결되고, 상기 메인서버에서 전송된 초기우수의 수질 변화에 따라 상기 기준수질 이상의 초기우수가 유입되는 저류지의 수위 또는 하수처리장의 운전을 제어하도록 구성된다. In addition, the management server is connected to the main server through a wired or wireless communication means, the operation of the water level or the sewage treatment plant of the reservoir where the initial rainfall of the above standard water quality or more in accordance with the change in the water quality of the initial excellent water transmitted from the main server. Configured to control.
이때, 상기 우수 중의 염소이온을 측정하고 메인서버로 그 측정된 농도 데이터를 전송하는 염소이온측정기는, 제어부, 감지봉, 보호망 및 가이드관으로 구성된다. At this time, the chlorine ion measuring device for measuring the chlorine ion in the rainwater and transmit the measured concentration data to the main server, the control unit, the sensing rod, the guard net and the guide tube.
그리고, 상기 제어부는, 상기 감지봉에 의해서 감지된 전위차를 증폭하는 증폭기 및 증폭된 전위차 값을 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기로 구성되는 입력부와, 우수관로와 초기우수집수관로상의 수문을 개폐하는 수문조절부의 작동을 제어하는 수문조절구동부와, 상기 입력부에서 입력된 염소이온 농도 데이터를 내부데이터에 저장된 초기우수 염소이온 농도를 근거로 이와 비교하여 우수관로상의 우수가 초기우수임을 판별하고 상기 수문조절구동부를 제어하는 CPU와, 상기 입력부에서 입력된 염소이온 농도 데이터를 메인서버로 송신하거나 메인서버에서 보내는 신호를 수신하는 통신부와, 상기 CPU에 전원을 공급하는 전원부가 형성된 제어부 케이스로 이루어진다. The control unit may include an input unit including an amplifier for amplifying the potential difference sensed by the sensing rod and an analog / digital converter for converting the amplified potential difference value into a digital value, and a water gate on the rainwater pipe and the initial excellent collection pipe path. A hydrological control driving unit for controlling the operation of the opening / closing hydrological control unit and the chlorine ion concentration data inputted from the input unit are compared with the initial excellent chlorine ion concentration stored in the internal data to determine that the superiority in the storm pipeline is the initial excellent. A control unit is provided with a CPU for controlling the hydrologic control unit, a communication unit for transmitting chlorine ion concentration data input from the input unit to the main server or receiving a signal from the main server, and a power unit for supplying power to the CPU.
또한, 상기 감지봉은, 상기 제어부의 입력부와 전기적으로 연결된 이온전극 및 비교전극이 위치되고, 그 하단이 외부로 노출되도록 위치한 상태에서 그 내부에 에폭시를 충전하여 밀봉하며, 상단에는 상기 이온전극 및 비교전극을 연결하는 전선이 연결된 원형 금속관으로 구성된다. In addition, the sensing rod, the ion electrode and the comparison electrode electrically connected to the input unit of the control unit is located, the lower end is located so as to be exposed to the outside filled with an epoxy sealed inside, the upper and the ion electrode and the comparison It consists of a round metal tube with wires connecting the electrodes.
그리고, 상기 감지봉의 하단을 감싸도록 설치되어 우수와 함께 떠내려오는 이물질에 의해서 상기 하단부가 손상되는 것을 방지하는 보호망과, 상기 보호망에 의해 감싸진 부분을 제외한 감지봉을 감싸고 상기 제어부 케이스의 하면에서 수직으로 연장되어 설치된 원통형의 가이드관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. And, it is installed so as to surround the lower end of the sensing rod and the protection net to prevent damage to the lower end by the foreign matter floating with rainwater, and the sensing rod except for the portion covered by the protection net and is perpendicular to the bottom of the control case Characterized in that it comprises a cylindrical guide tube extending to be installed.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템을 보여주는 개략적인 구성도이고, 도 5(a)(b)는 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템의 처리공정을 보여주는 개략도이다. Figure 4 is a schematic configuration showing an initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention, Figure 5 (a) (b) is a schematic diagram showing the treatment process of the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention. to be.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템(1)은, 우천시 비점오염원(120)에 내려서 비점오염물질을 함유하여 기준수질 이상의 오염된 초기우수만을 선택적으로 차집하고 적절히 정화시킬 수 있도록 구성되는데, 이를 위해 상기 비점오염원(120)에 내리는 초기우수 및 중기이후의 우수가 이송되는 우수관로(10)와, 상기 우수관로(10)의 일측에 연결되고 수문(50a)의 개폐에 의해 상기 우수관로와 연통되어 기준수질 이상의 초기우수만을 이송하는 초기우수집수관로(20)를 포함하여 이루어진다. As shown, the initial excellent
이때, 상기 초기우수집수관로(20)는 초기우수를 물리적, 화학적으로 처리하기 위한 공정에 따라 하수관로가 이용될 수도 있다. In this case, the initial excellent
그리고, 상기 우수관로(10)의 일측에는 이송되는 초기우수를 포함한 우수에 함유된 염소이온을 측정하고 판별하는 염소이온측정기(30)가 설치되고, 상기 우수관로(10)와 초기우수집수관로(20)가 교차하는 지점(C)에는 상기 우수관로(10) 및 초기우수집수관로(20)로 우수의 유로방향을 조절하는 수문(50a, 50b) 및 상기 수문의 개폐를 조정하는 수문조절부(40a, 40b)가 설치된다.And, one side of the
또한, 상기 염소이온측정기(30)는 상기 우수관로(10)와 초기우수집수관로(20)가 교차되는 지점(C)보다 전방의 우수관로상에 설치되는 것이 바람직하며, 상기 우수관로(10)를 통해 이송되는 우수 중의 염소이온 농도 데이터를 측정하는 감지봉과, 상기 감지봉에서 측정된 염소이온 농도 데이터를 내부에 저장된 초기우수 염소이온 농도 데이터를 근거로 비교하여 상기 우수가 기준수질 이상의 오염도가 높은 초기우수인지를 판별하는 제어부를 포함하여 이루어진다. In addition, the chlorine
더불어, 상기 초기우수집수관로(20)는 염소이온측정기(30)에 의해 선택적으로 차집된 초기우수만을 처리하기 위해 우수처리장치(140), 하수처리장(150) 또는 저류지(160)등에 연결되며, 상기 우수관로(10)는 초기우수를 제외한 중기이후의 우수, 즉 비점오염물질이 함유되지 않은 우수를 방류하기 위해 하천(130) 등과 연결된다. In addition, the initial excellent
보다 상세하게, 상기 수문(50a, 50b)은 우수의 유로방향이 초기우수집수관로(20)로 흐를 수 있도록 상기 초기우수집수관로의 개폐여부를 제어하는 제1 수문(50a)과, 우수관로(10)로 바이패스되어 흐를 수 있도록 상기 우수관로(10)의 개폐여부를 제어하는 제2 수문(50b)으로 구분될 수 있다. More specifically, the sluice gate (50a, 50b) is the first sluice (50a) and the rain pipe to control the opening and closing of the initial excellent water collecting pipe so that the flow path of rainwater flows into the initial excellent water collecting pipe (20) It can be divided into a second water gate (50b) for controlling the opening or closing of the
이때, 바람직하게 상기 제1 수문(50a)은 초기우수집수관로(20)의 유입구측에 설치된다. At this time, preferably the first water gate (50a) is installed on the inlet side of the initial excellent water collecting pipe (20).
그리고, 상기 제2 수문(50b)은 상기 우수관로(10)와 초기우수집수관로(20)의 교차 지점(C)에서 상기 초기우수집수관로(20)의 유입구측과 이웃하는 우수관로(10)상에 설치되는 것이 바람직하다. And, the second sluice gate (50b) is a rainwater pipe line adjacent to the inlet side of the initial rainwater collecting pipe (20) at the intersection (C) of the rainwater pipe (10) and the initial rainwater collecting pipe (20) ( 10) is preferably installed on.
또한, 상기 제1 수문(50a)과 제2 수문(50b)은 각각 이의 개폐여부를 조절하는 제1 수문조절부(40a)와 제2 수문조절부(40b)가 일체로 설치된다. In addition, the
그리고, 상기 염소이온측정기(30)는 상기 제1, 제2 수문조절부(40a, 40b)의 작동을 제어할 수 있도록 전기적으로 연결되어 수문 개폐를 위한 전기신호를 보낸다. In addition, the chlorine
또한, 상기 염소이온측정기(30)는 우수 중에 함유된 염소이온농도를 측정하고, 초기우수에 함유되어 있는 염소이온 농도 데이터를 근거로 상기 우수관로(10)상에 흐르는 우수가 비점오염물질을 함유한 기준수질 이상의 오염도가 높은 초기우수인지 아닌지를 판별하게 된다. 이어서, 상기 염소이온측정기(30)는 제1 수문(50a) 또는 제2 수문(50b)을 개폐시키는 수문조절부(40a, 40b)에 전기신호를 보내 초기우수의 판별에 따라 상기 수문이 개방되거나 패쇄되는 작동을 하게 함으로써 비점오염원(120)에서 우수관로(10)상에 흐르는 우수의 유로방향을 결정한다. In addition, the
또한, 바람직하게 상기 염소이온측정기(30)는 상기 우수관로(10) 상에 설치되지만 종래 유량계가 설치된 우수집수정과 같은 맨홀 상에 설치될 수도 있다. 이는 상기 우수관로(10)상에 흐르는 우수가 상기 염소이온측정기(30)와 접촉되어 기준수질 이상의 오염도를 가진 초기우수인지를 판별할 수 있는 구조라면 충분하다 하겠다. In addition, the
도 5(a)(b)를 참조하여, 보다 상세하게 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템의 작동, 즉 우수관로(10)상의 유로방향 선택 및 초기우수 처리과정을 살펴보면 다음과 같다. Referring to Figure 5 (a) (b), the operation of the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention in detail, that is, the flow direction selection and initial excellent treatment process on the
먼저, 도 5(a)를 참조하면, 우천시 비점오염원(120)에 내리는 강우에 의해 상기 비점오염원(120)에 함유된 각종 유기물질, 미세먼지, 오일 중금속 및 화학적 오염물 등의 비점오염물질은 우수에 씻겨 내려가 우수가 차집되는 우수관로(10)로 흐르게 된다. 이때 상기 비점오염물질을 함유한 우수에 있어서 기준 수질 이상의 오염도를 가지는 우수를 초기우수라 하며 우수관로(10)를 따라 흐르면서 상기 우수관로(30)의 일측에 설치된 염소이온측정기(30)와 접촉하게 된다. First, referring to FIG. 5 (a), non-point pollutants such as various organic substances, fine dust, oil heavy metals, and chemical contaminants contained in the
이어서, 상기 염소이온측정기(30)는 내부에 저장된 초기우수 염소이온 농도 데이터에 대한 내부 데이터베이스를 근거로 상기 우수관로(10)상의 우수의 염소이온을 실시간으로 측정하게 된다. Subsequently, the
그리고, 상기 우수관로(10)상의 측정된 우수의 염소이온 농도 데이터가 염소이온측정기(30)에 저장된 데이터베이스상의 초기우수 염소이온 농도 데이터 기준수질이상이면 상기 염소이온측정기(30)는 상기 우수가 비점오염물질이 함유된 오염도가 높은 초기우수로 판별하게 되고, 초기우수집수관로(20)의 입구측에 설치된 제1 수문조절부(40a)에 제1 수문(50a)을 개방하도록 신호를 보내며, 우수관로(20)상에 설치된 제2 수문조절부(40b)에는 제2 수문(50b)을 패쇄하도록 신호를 보낸다. And, if the measured chlorine ion concentration data of the rainwater on the
이에 따라, 상기 우수관로(10)는 상기 제1 수문(50a)에 의해 초기우수집수관로(20)가 개방되어 초기우수집수관로와 연통되게 되고, 우수관로(10)를 흐르던 비점오염물질을 함유한 기준수질 이상의 초기우수는 상기 초기우수집수관로(20)로 유 입되어 이어지는 처리과정을 거치게 된다. Accordingly, the
이때, 상기 우수관로(10)상에 설치된 염소이온측정기(30)는 우천시 실시간으로 흐르는 우수 중의 염소이온을 측정하여 판별한다. At this time, the chlorine
도 5(b)를 참조하면, 시간의 흐름에 따라 우천시 비점오염원(120)에 내리는 우수는 비점오염물질이 모두 초기우수에 의해 씻겨 내려가고 중기 이후의 비점오염물질이 함유되지 않은 우수가 우수관로(10)상에 흐르게 된다. Referring to FIG. 5 (b), the rainwater falling on the
그리고, 우수관로상의 염소이온측정기(30)에 의해 우수 중의 염소이온 농도 데이터가 초기우수 염소이온 농도 데이터의 기준 수질 이하일 때, 상기 염소이온측정기(30)는 우수관로(10)상의 우수가 오염물질이 함유되지 않은 중기 이후의 우수로 판별한다. 또한, 우천시 초기에 내리는 초기우수일지라도 기준수질 이하이면, 오염도가 낮은 우수로 판별하게 되는 것이다. In addition, when the chlorine ion concentration data in the rainwater is less than or equal to the standard water quality of the initial excellent chlorine ion concentration data by the
이에 따라, 상기 염소이온측정기(30)는 제1 수문조절부(40a)로 제1 수문(50a)의 패쇄신호를 보내게 되고, 제2 수문조절부(40b)로 제2 수문(50b)의 개방신호를 보내게 된다. Accordingly, the
따라서, 상기 우수관로(10)와 초기우수집수관로(20)는 연통되지 않고 상기 우수관로(10)를 따라 흐르는 중기 이후의 우수는 바이패스 되어 하천으로 방류된다. Therefore, the
이와 같이, 우수관로 중에 흐르는 우수가 비점오염물질을 함유한 초기우수인지 중기 이후의 비점오염물질이 함유되지 않은 우수인지를 판별하는 염소이온측정기(30)를 살펴보면 다음과 같다. As described above, looking at the chlorine
도 6은 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 염소이온 측정기를 보여주는 개략적인 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 염소이온 측정기의 일실시예를 보여주는 사시도이다. Figure 6 is a schematic configuration diagram showing a chlorine ion meter applied to the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention, Figure 7 is a chlorine ion meter applied to the initial excellent treatment system using a chlorine ion according to the present invention A perspective view showing one embodiment of the.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템상에 적용되는 염소이온측정기(30)는, 우수 중의 염소이온 농도에 감응하여 비교전극(72)과 이온전극(71) 간에 나타나는 전위차를 이용하여 분석대상 이온의 농도를 정량하는 측정 기기이다. As shown, the chlorine
이를 위해, 상기 염소이온측정기(30)는, 우수관로(10) 상에 흐르는 우수와 접촉하여 상기 우수 중의 염소이온농도를 측정하는 감지봉(33)과, 상기 감지봉(33)에서 측정된 염소이온 농도 데이터를 내부 데이터베이스를 이용하여 우수관로(10) 상의 우수가 초기우수인지를 판별하고 회로연결된 수문조절부로 수문의 개폐 명령신호를 보내도록 구성된 제어부(32)로 이루어진다. To this end, the
이때, 상기 이온전극(71)과 비교전극(72)은 상기 감지봉(33)의 내부에 설치되며 상기 전극간에 발생하는 전위차를 mV단위까지 읽을 수 있으며, 상기 이온전극(71)은 이온 선택성이 있고, 이온 농도에 비례하여 전위를 발생하는 전극으로 그 감응막의 구성에 따라 분석대상 이온이 달라진다. 예를 들어, 염소이온을 측정하기 위해서 고체막전극과 액체막전극이 사용된다. 고체막전극은 난용성 금속염의 단결정 또는 난요성 금속염을 주성분으로 하는 분말을 가압 성형한 막을 감응막으로 한 것이고, 액체막 전극은 액상 이온 교환체 등을 극성 유기 용매에 용해시켜 그것을 다공성 융막으로 보존 유지한 것과 고분자 물질에 스며들게 해서 고정시킨 것을 감응막으로 한다. In this case, the
그리고, 상기 비교전극(72)은 이온전극(71)과 조합하여 이온농도에 대한 전위차를 나타낼 수 있는 것으로 표준 전위가 안정된 전극을 필요로 한다. 일반적으로 내부전극으로서 염화제일수은전극(칼로멜전극) 또는 은-염화은전극이 많이 사용된다. In addition, the
또한, 상기 염소이온측정기(30)의 제어부(32)는 상기 감지봉(33)과 연결된 것으로, 상기 제어부(32)는 외부 케이스(60) 내부에 데이터베이스(63), CPU(61), 전원부(62), 입력부(65), 수문조절구동부(64)를 구성시킨 것이다. In addition, the
이때, 상기 입력부(65)는 우수와 접촉하는 감지봉(33)의 이온전극(71)과 비교전극(72)에 의해서 감지된 전위차를 증폭하는 증폭기 및 증폭된 전위차 값을 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기로 구성되며, 온도에 따른 보정을 거쳐 상기 측정된 값이 입력되어 제어연산하는 CPU(61)로 그 값을 보낸다. At this time, the
그리고, 상기 데이터베이스(63)는 비점오염물질이 함유된 초기우수 중의 염소이온농도 기준이 저장되어 있으며, 상기 CPU(61)는 상기 입력부(65)를 통해 입력된 염소이온 측정값을 상기 내부 데이터베이스(63)내의 염소이온 농도 데이터와 비교하여 그 이상이면 측정된 우수를 오염도가 높은 초기우수로 판단하고 그 이하이면 오염도가 낮은 우수로 판단한다. In addition, the
따라서, 비교되는 우수관로(10) 우수 중의 염소이온 농도 데이터가 데이터베이스(63)에 저장된 초기우수의 염소이온 농도 기준보다 이상이거나 이하이면, 상기 CPU(61)는 수문조절구동부(64)로 제1, 제2 수문(50a, 50b)의 개폐여부에 해당하는 전기신호를 보내고, 상기 수문조절구동부(64)는 그에 따라 제어선(38)을 통해 각각의 수문에 설치된 수문조절부(40a, 40b)로 그 신호를 전달한다. 또한, 내부의 전원부(62)는 외부 전원선(37)을 통해 전원을 공급한다. Therefore, if the chlorine ion concentration data in the
도 7을 참조하면, 상기 염소이온측정기(30)는 일실시예로, 상기 제어부(32)는 사각의 박스 형태의 케이스(60)로 구성되며 외부 전원선(37)과 제어선(38)이 연결될 수 있는 구조를 가진다. Referring to FIG. 7, the chlorine
또한, 상기 감지봉(33)은 상기 제어부(32)의 하면에서 수직으로 연장되게 설치된 가이드관(31)의 내부에 설치되는데, 상기 감지봉(33)은 도 6에서와 같이, 원형 금속관(73) 내부에 이온전극(71)과 비교전극(72)이 설치되고, 상기 이온전극(71)과 비교전극(72)의 하단이 외부로 노출되도록 위치된 상태에서 내부에 에폭시(74) 등을 충전하여 밀봉한 것이다. 그리고, 상기 감지봉(33)의 상단에는 상기 이온전극(71) 및 비교전극(72)을 연결하는 전선이 구비되는데, 상기 전선은 코일 형태의 코드(36)로 연결되어 상기 감지봉(33)의 상하이동이 자유롭게 한다.In addition, the
한편, 상기 감지봉(33)의 하단부에는 우수관로 상에 우수와 함께 내려오는 이물질이 상기 감지봉(33)의 하단부와 충돌하여 이온전극(71) 및 비교전극(72)이 손상되는 것을 방지하기 위한 보호망(34)이 설치된다. 이때, 상기 보호망(34)은 바람직하게 우수의 흐름을 방해하지 않도록 다수의 슬릿홈(35)이 형성되어 있으며, 그 상단은 상기 감지봉(33)의 외주면에 단단히 고정된다. On the other hand, the lower end of the
이와 같이 구성된, 염소이온측정기(30)는 우수관로(10) 상에 설치되어 상기 우수관로를 따라 흐르는 우수 내의 염소이온 농도를 실시간적으로 측정하여 판단하기 때문에 비점오염물질이 함유되어 오염도가 높은 초기우수인지를 정확하게 판별하고, 오염도를 판단하는 추적물질로서 염소이온을 사용하기 때문에 시간에 따라 변하는 우수의 오염도를 정확하게 판별할 수 있다. The chlorine
이러한, 염소이온측정기(30)에서 측정된 염소이온 농도 데이터이 내부 데이터베이스(63)에 저장된 초기우수 염소이온 농도 데이터를 근거로 판별하여 초기우수집수관로(20)상이나 우수관로(10)상에 설치된 수문(50a, 50b)의 개폐를 조절하게 되는데, 이러한 수문과 수문조절부의 일실시예를 설명하면 다음과 같다. The chlorine ion concentration data measured by the chlorine
도 8은 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 수문 및 수문조절부의 일실시예를 보여주는 개략적인 구성도이다. Figure 8 is a schematic diagram showing an embodiment of the hydrological and hydrological control unit applied to the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 제1, 제2 수문(50a, 50b)과 수문조절부(40a, 40b)는 염소이온을 측정하는 염소이온측정기(30)에 의해 그 동작이 제어된다.As shown, the first and second water gates (50a, 50b) and the hydrological control unit (40a, 40b) applied to the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention is a chlorine ion measuring device ( The operation is controlled by 30).
이때, 상기 수문(50a, 50b)은 초기우수집수관로(20)와 우수관로(10) 상에 흐르는 우수의 유로방향을 결정짓는다. At this time, the sluice gate (50a, 50b) determines the flow direction of the rainwater flowing on the initial excellent
보다 상세하게, 상기 수문조절부(40a, 40b)는 구조물(미도시)에 고정되는 구동모터(41)를 구비하고 있다. 이 구동모터(41)는 수문(50a, 50b)이 크고 무거운 경우에는 큰 힘을 발휘하기 위하여 감속기를 내장한 감속모터로 구성하거나 필요에 따라 구동모터의 출력단에 감속기를 연결할 수도 있다. 또한, 상기 구동모터(41)의 출력축에 회전력을 직진력(수직승강력)으로 변환하여 수문(50a, 50b)에 전달하는 기어조립체를 결합시켜 수문(50a, 50b)을 상승 또는 하강시킴으로써 수문개폐동작을 수행한다. More specifically, the
그리고, 상기 기어조립체는 상기 구동모터(41)의 출력축에 결합된 피니언(43)과, 상기 피니언(43)의 회전력을 직진력으로 변환하는 랙(42)이 치합되어 이루어진다. 이때 상기 랙(42)은 수직방향으로 설치되어 그 하단부에 수문이 결합된다. 그리고, 상기 피니언(43)이 치합되는 랙(42)의 기어면의 반대면은 통상 평면으로 가공되는데, 랙의 안정적인 직선운동을 유도하기 위해 이 평면이 안정적으로 지지안내되도록 그에 밀착되는 아이들러 롤러(44)를 필요에 따라 설치한다. The gear assembly includes a
이와 같이, 구성된 수문조절부(40a, 40b)는, 구동모터(41)의 회전에 따라 피니언(43)이 회전하고 랙(42)에 의해 수직승강력으로 변환되어 랙(42)의 하단에 결합된 수문(50a, 50b)을 승강시키게 된다. 물론, 상기 수문(50a, 50b)의 상승(개방)과 하강(패쇄)은 상기 구동모터(41)의 회전방향을 변경함에 의해 제어된다. In this way, the configured hydrologic control unit (40a, 40b), the
그리고, 우수관로(10)와 초기우수집수관로(20)상에 설치되는 수문(50a, 50b)의 개폐를 조절하는 수문조절부(40a, 40b)는 상기 수문의 형상에 따라 상하로 이동할 수 있도록 구성되는데, 염소이온측정기(30)에서 보내온 전기신호에 따라 상기 구동모터(41)의 회전방향을 조절함으로써 수문(50a, 50b)을 개방하거나 패쇄시킨다. And, the hydrologic control unit (40a, 40b) for controlling the opening and closing of the water gate (50a, 50b) installed on the rainwater pipe (10) and the initial
이상은 본 발명의 일실시예를 보여준 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는 다양한 형태의 장치를 사용할 수 있다. The above has shown one embodiment of the present invention, and various types of devices which do not limit the scope of the present invention can be used.
상기에 진술한 바와 같이, 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템(1)은, 우수관로(10)에 흐르는 우수 중의 염소이온농도를 측정하는 염소이온측정기(30)와, 상기 염소이온측정기(30)의 전기신호에 따라 우수관로(10)와 초기우수집수관로(20)의 교차지점(C)에 설치된 수문(50a, 50b) 및 수문조절부(40a, 40b)에 의해 선택적으로 수질에 따라 비점오염물질이 함유된 기준수질 이상의 초기우수를 차집하여 처리할 수 있다. As stated above, the initial
도 9는 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템을 이용하여 우수처리의 모니터링 및 관리를 보여주는 블록도이다. Figure 9 is a block diagram showing the monitoring and management of rainwater treatment using the initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명은 적어도 하나 이상의 비점오염원을 포함하는 구역(M, M')내에 있어서 초기우수 처리 시스템을 구성할 수 있다. 이때, 상기 구역(M, M')은 서로 다른 특성의 비점오염물질을 가지는 비점오염원으로 비점오염물질이 함유된 초기우수의 수질은 염소이온농도와 밀접한 상관 관계를 가진다. As shown, the present invention may constitute an initial stormwater treatment system in a zone M, M 'comprising at least one nonpoint source. At this time, the zone (M, M ') is a non-point pollutant having non-point pollutants of different characteristics, the water quality of the initial excellent water containing non-point pollutants has a close correlation with the chlorine ion concentration.
이러한, 초기우수 처리 시스템은, 서로 다른 특성을 가지는 비점오염원에 내린 우수 중에 비점오염물질을 함유한 초기우수를 처리하고, 상기 초기우수 중의 수질 오염정도를 파악하여 데이터베이스화하며, 상기 초기우수를 처리하기 위한 저류지(160) 또는 하수처리장(150)의 운전을 효율적으로 하기 위한 것이다. Such an initial excellent treatment system treats an initial excellent water containing a nonpoint pollutant in rainwater falling on a nonpoint pollutant having different characteristics, identifies and grades a water pollution level in the initial excellent water, and processes the initial excellent water. In order to efficiently operate the
이때, 각각의 구역(M, M')은 우천시 비점오염원의 비점오염물질이 씻겨져 포함된 초기우수 및 중기이후의 우수가 유입되어 이송되는 다수개의 우수관로와, 상기 다수개의 우수관로의 일측에 각각 연통되도록 설치된 다수개의 초기우수집수관로를 가진다. At this time, each of the areas (M, M ') is a rainwater pollutant of the non-point pollutant in rainy weather when the rainwater after the initial rain and the medium-term rainwater is introduced and transported, and each of the rainwater pipes on one side It has a number of initial excellent collection pipes installed to communicate with each other.
그리고, 상기 우수관로와 초기우수집수관로의 교차지점에 설치되어 이송되는 우수 중의 염소이온 농도를 측정하고, 상기 측정된 염소이온 농도를 내부 기준 농도 데이터를 근거로 비교하여 상기 우수가 초기우수인지를 판별하며, 측정된 염소이온 농도를 유무선 통신수단을 통해 원격지로 전송하는 다수개의 염소이온측정기(30)와, 상기 우수관로와 초기우수집수관로의 교차지점에 설치되어 우수의 유로방향을 우수관로나 초기우수집수관로로 변경할 수 있도록 설치된 다수개의 수문(50a, 50b) 및 상기 염소이온측정기의 전기신호에 따라 상기 수문의 개폐여부를 조절하는 수문조절부를 포함하여 이루어진다. In addition, by measuring the chlorine ion concentration in the rainwater that is installed and transported at the intersection of the rainwater pipe and the initial excellent collection pipe, and comparing the measured chlorine ion concentration on the basis of the internal reference concentration data whether the rainwater is the initial excellent And a plurality of chlorine ion measuring devices (30) for transmitting the measured chlorine ion concentration to a remote place through a wired or wireless communication means, and installed at the intersection of the rainwater pipe and the initial rainwater collecting pipe. It comprises a plurality of gates (50a, 50b) installed to be changed to the initial excellent water collecting furnace or the hydrologic control unit for controlling the opening or closing of the gate in accordance with the electrical signal of the chlorine ion meter.
이와 같이, 일정 구역(M, M')에 설치된 염소이온측정기(30)로 부터 측정된 우수 중의 염소이온 농도는 유무선 통신수단을 통해 수질통제소와 같은 대단위 관리시설의 메인서버(210)로 전송된다. As such, the chlorine ion concentration in the rainwater measured by the
이때, 상기 메인서버(210)는 상기 다수개의 염소이온측정기(30)로부터 수신받은 농도 데이터를 저장함과 아울러 데이터베이스(211)에 저장된 비교 염소이온 농도 데이터와 대비하여 수질의 변동을 파악하고, 관로상에 설치된 수문(50a, 50b)의 개방시간으로부터 우수의 유량을 측정하여 그 결과를 저장, 출력 및 원격지로 전송한다. 그리고, 상기 데이터베이스(211)에 저장된 염소이온농도 데이터와 비교하여 단위 구역내의 비점오염원 상의 오염 수질 변동을 파악하고 이를 이용해 다양한 관리방법을 도출할 수 있게 한다. At this time, the
또한, 상기 메인서버(210)에서 도출된 초기우수의 수질 변화는 유무선 통신수단을 통해 처리장 관리서버(220)로 전송되는데, 상기 관리서버(220)는 초기우수의 수질 변화에 따라 상기 초기우수가 유입되는 저류지(160)의 수위 또는 하수처리 장(150)의 운전을 제어하여 보다 효율적으로 초기우수가 처리될 수 있게 한다. In addition, the water quality change of the initial superiority derived from the
도 10은 도 9에 도시된 본 발명에 따른 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템에 적용되는 염소이온 측정기의 또다른 실시예를 보여주는 개략적인 구성도이다. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating another embodiment of a chlorine ion meter applied to an initial excellent treatment system using chlorine ions according to the present invention shown in FIG. 9.
도시한 바와 같이, 적어도 하나 이상의 비점오염원을 포함하는 구역에 다수개로 설치되는 염소이온측정기(30)는, 우수중의 염소이온농도를 측정하는 감지봉(33)과, 상기 감지봉(33)에서 측정된 농도가 입력되고 외부 메인서버(210)로 측정된 값을 전송하기 위해 통신부(66)를 포함하고 수문의 개폐를 조절하는 수문제어부를 제어하는 제어부(32)로 이루어진다. As shown, a plurality of chlorine
보다 상세하게, 상기 제어부(32)는 상기 감지봉(33)에 의해서 감지된 전위차를 증폭하는 증폭기 및 증폭된 전위차 값을 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기로 구성되는 입력부(65)와, 우수관로와 초기우수집수관로상의 수문을 개폐하는 수문조절부의 작동을 제어하는 수문조절구동부(64)와, 상기 입력부(65)에서 입력된 염소이온 농도 데이터를 내부데이터에 저장된 초기우수 염소이온 농도를 근거로 이와 비교하여 우수관로상의 우수가 초기우수임을 판별하고 상기 수문조절구동부를 제어하는 CPU(61)와, 상기 입력부(65)에서 입력된 염소이온 농도 데이터를 메인서버(210)로 송신하거나 메인서버에서 보내는 신호를 수신하는 통신부(66)와, 상기 CPU(61)에 전원을 공급하는 전원부(62)가 형성된 제어부 케이스(60)로 이루어진다. In more detail, the
또한, 상기 감지봉(33)은 원형 금속관(73)으로 구성되는데, 상기 원형 금속 관(73) 내부에는 상기 제어부(32)의 입력부(65)와 전기적으로 연결된 이온전극(71) 및 비교전극(72)이 위치되고, 그 하단이 외부로 노출되도록 위치한 상태에서 그 내부에 에폭시(74)를 충전하여 밀봉하며, 상단에는 상기 이온전극 및 비교전극을 연결하는 전선이 연결된다. In addition, the
그리고, 상기 감지봉(33)의 하단을 감싸도록 설치되어 우수와 함께 떠내려오는 이물질에 의해서 상기 하단부가 손상되는 것을 방지하는 보호망(34)과, 상기 보호망에 의해 감싸진 부분을 제외한 감지봉을 감싸고 상기 제어부 케이스(60)의 하면에서 수직으로 연장되어 설치된 원통형의 가이드관을 포함하여 이루어진다. And, it is installed so as to surround the lower end of the
이상에서 설명한 본 발명은, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니며, 균등한 다른 실시예가 가능하다. The present invention described above is capable of various substitution, modification and modification within the scope of the invention without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to the above-described embodiment and the accompanying drawings It is not limited, but other equivalent embodiments are possible.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 염소이온을 이용한 초기우수 처리 시스템은, 염소이온측정기를 이용하여 우천시 비점오염원에 내리는 우수 중 비점오염물질이 함유된 기준수질 이상의 초기우수만을 분리하여 정화처리하기 때문에 시스템을 최소화하면서도 처리효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다. The initial excellent treatment system using chlorine ion of the present invention made as described above uses a chlorine ion meter to separate and purify only the initial excellent water above the reference water containing non-point pollutant among rainwater that falls on the nonpoint pollutant during rain. It has the effect of maximizing processing efficiency while minimizing.
또한, 초기우수에 함유된 염소이온에 따라 자동으로 수문을 개폐하여 처리하기 때문에 우천시 신속하게 대응하여 비점오염물질을 차단하고 처리할 수 있으며, 강우량에 관계없이 초기우수가 하천으로 방류되어 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, by automatically opening and closing the water gate according to the chlorine ions contained in the initial rainwater, it can respond quickly in rainy weather to block and treat non-point pollutants, and the initial rainwater is discharged into the river regardless of rainfall. There is an effect that can be prevented.
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