KR101143320B1 - 초기 우수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초기 우수 처리장치에 관한 것으로서, 초기 우수를 투입시켜 1차 여과하는 전처리조와, 이 전처리조와 연통되며 1차 여과된 초기 우수를 2차 여과하도록 복수의 여재가 충진된 여과조와, 전처리조에 입구부위가 형성되고 여과조에 출구부위가 형성되어 전처리조와 여과조를 연결하는 연통부를 포함하고, 연통부의 출구부위는 복수의 배출구가 둘레를 따라 천공된 분배관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명에 따르면 전처리조에서 1차 여과하고 여과조에서 2차 여과하며 연통부의 배출부위에 복수의 배출구를 형성함으로써, 초기 우수의 흐름이 일방으로 편중되어 여과가 불균일하게 이루어지는 편중현상을 방지하여 초기 우수의 여과 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

초기 우수 처리장치{Apparatus for treating first rainwater}

본 발명은 초기 우수 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기 우수를 차집하여 여기에 포함된 오염물질을 제거하는 초기 우수 처리장치에 관한 것이다.

초기 우수는 대기 중의 여러 오염물질을 포함한 상태로 내리게 되며, 지표면을 흐르면서 각종 오염물질과 함께 하천 등으로 스며들게 된다. 따라서 비점오염원 중의 하나인 초기 우수에 포함된 각종 오염물질을 제거하여 하천 등의 수질 향상을 도모하기 위해서는 초기 우수를 처리하기 위한 장치의 필요성이 대두되었다.

이러한 초기 우수 처리장치로는 저류형, 침투형, 식생형, 장치형 등으로 구분할 수 있으며, 장치형은 크게 초기 우수에 대해 와류를 형성시켜 침전물질을 침전시키는 스월(swirl)방식과 여과수단을 이용한 여과방식으로 분류될 수 있다.

그런데, 기존의 스월방식은 침전물질은 제거가 가능하나, 용존성 물질과 유기물의 제거가 어렵다는 단점이 있으며, 특히, 강우로 인해 장치 내로 초기 우수가 유입되면 축적된 침전물질이 급격히 유입된 초기 우수의 와류를 통해 부상하여 장치를 빠져나가는 문제점이 있다.

그리고 상술한 바와 같은 스월방식의 문제점을 개선하기 위해서 도입된 것이 여과방식인데, 여과방식은 스월방식에 비하여 입자상 물질 및 유기물질의 제거효과가 좋은 장점이 있지만, 스월방식과 같이 급속 침전이 어렵기 때문에 장치의 소요용량이 크고, 초기 우수가 유입되는 경우에 축적된 침전물질이 부상하는 문제는 여전히 남아있으며, 여과층이 침전물질에 의해 막히는 등의 문제가 발생하는 문제점이 있다.

이와 같이 종래의 초기 우수 처리장치는 여재에 의해 막히거나 여재층 하단에 퇴적물이 쌓이면 여재를 전량 걷어내거나 교환하는 번거러움이 있었다.

특히, 우수 차집관거에서 초기 우수를 차집하게 되며 대부분 비점오염 저감시설이 지하 수m 정도에 설치되어 있으므로, 실제 여재를 교환하거나 여재층 하단의 퇴적오니를 준설하기에는 어려움이 있다.

또한, 고정형의 여재를 사용하거나 교란이 불가능한 쇄석 또는 세라믹을 여재로 적용하는 경우에는 여재에 의한 막힘현상의 발생시 지하 수m로 인력이 투입되어 고압세척을 실시하거나 여재를 전량 교체해야 하므로, 초기 우수 처리설비의 유지보수가 어렵고 비용이 과다하게 소요되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 초기 우수의 흐름이 일방으로 편중되어 여과가 불균일하게 이루어지는 편중현상을 방지하여 초기 우수의 여과 효율을 향상시킬 수 있고, 여과조의 퇴적물을 감소시킬 수 있고, 부유 여재의 오염에 따른 침강여부에 의거해서 여과조의 역세척시기 또는 준설시기를 판단할 수 있고, 부유 여재의 배출은 방지하고 초기 우수만 외부로 배수하게 되며, 부유 여재의 오염도에 따라 부상하거나 침강하게 하고, 여과조의 하부에 퇴적된 슬러지의 준설이 용이하게 되는 동시에 여재의 역세척이 가능하여 여재를 교체하지 않고서 여과조를 역세척할 수 있고 지하에 설치된 비점오염저감시설의 유지관리를 용이하게 할 수 있고, 여과조의 하부에 퇴적된 슬러지의 준설과 부유 여재의 역세척을 용이하게 할 수 있는 초기 우수 처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 초기 우수를 투입시켜 1차 여과하는 전처리조; 상기 전처리조와 연통되며 상기 1차 여과된 초기 우수를 2차 여과하도록 복수의 여재가 충진된 여과조; 및 상기 전처리조에 입구부위가 형성되고 상기 여과조에 출구부위가 형성되어 상기 전처리조와 상기 여과조를 연결하는 연통부;를 포함하고, 상기 연통부의 상기 출구부위는 복수의 배출구가 둘레를 따라 천공된 분배관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 전처리조에는 상기 연통부의 입구부위에 여과포의 스크린망이 설치되어 있다.

본 발명의 상기 여과조에는 상기 여재가 섬유상의 부유 여재로 이루어져 충진되어 있고, 그 상부에 상기 부유 여재의 배출을 차단하는 고정망이 설치되어 있다.

본 발명의 상기 여과조는, 상기 고정망의 상부 또는 하부에 배수구가 형성되어 있다. 본 발명의 상기 부유 여재는, 0.90～0.98의 비중으로 이루어진다.

본 발명의 상기 여과조에는 세척수의 투입과 배출을 반복하여 상기 부유 여재를 세척하거나 상기 여과조의 바닥면을 준설하도록 하나 이상의 역세척관이 바닥면에서 상방으로 입설되어 있다.

본 발명의 상기 여과조의 상기 바닥면은, 상기 역세척관이 설치된 부위가 타부위 보다 낮게 형성되어 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전처리조에서 1차 여과하고 여과조에서 2차 여과하며 연통부의 배출부위에 복수의 배출구를 형성함으로써, 초기 우수의 흐름이 일방으로 편중되어 여과가 불균일하게 이루어지는 편중현상을 방지하여 초기 우수의 여과 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

전처리조의 연통부 입구부위에 스크린망을 설치하여 전처리조로부터 여과조로 유입되는 여과조의 퇴적물을 감소시킬 수 있게 된다.

여과조에 부유 여재를 충진하여 부유 여재의 오염에 따른 침강여부에 의거해서 여과조의 역세척시기 또는 준설시기를 판단할 수 있게 된다.

고정망의 하부 또는 상부에 배수구를 형성하여 부유 여재의 배출은 방지하고 초기 우수만 외부로 배수하게 된다.

부유 여재의 비중 범위를 한정하여 부유 여재의 오염도에 따라 부상하거나 침강하게 하는 효과를 제공한다.

여과조에 역세척관을 설치함으로써, 여과조의 하부에 퇴적된 슬러지의 준설이 용이하게 되는 동시에 여재의 역세척이 가능하여 여재를 교체하지 않고서 여과조를 역세척할 수 있고 지하에 설치된 비점오염저감시설의 유지관리를 용이하게 할 수 있게 된다.

바닥면에서 역세척관의 설치부위를 타부위 보다 낮게 형성함으로써, 여과조의 하부에 퇴적된 슬러지의 준설과 부유 여재의 역세척을 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 초기 우수 처리장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 초기 우수 처리장치를 나타내는 평면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 초기 우수 처리장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 초기 우수 처리장치를 나타내는 평면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 초기 우수 처리장치는 전처리조(10), 여과조(20), 연통부(30)로 이루어져 초기 우수를 차집하여 여기에 포함된 비점오염물질을 제거하게 된다.

전처리조(10)는 초기 우수를 투입시켜 1차 여과하는 저수조로서, 투입구(11), 협잡물 제거망(12), 스크린망(13)이 구비되어 있다.

투입구(11)는 초기 우수가 유입되는 유입구로서, 전처리조(10)의 일방 상부에 형성되어 있다. 협잡물 제거망(12)은 초기 우수가 투입되는 전처리조(10)의 투입구(11) 둘레에 설치되어 초기 우수에 포함된 큰 입자의 협잡물을 여과하게 된다.

스크린망(13)은 전처리조(10)의 배출부위에 설치되며, 토목섬유(Geotextile) 등과 같은 여과포로 배출부위를 둘러싸도록 설치되어 있다. 이러한 스크린망(13)은 전처리조(10)의 배출부위에 형성된 연통부(30)의 입구부위를 커버링하여 미소 입자 등의 오염물질을 여과하게 된다.

따라서, 전처리조(10)에서 협잡물 제거망(12)과 스크린망(13) 등과 같은 여과수단에 의해 초기 우수를 1차 여과함으로써, 전처리조(10)로부터 여과조(20)로 퇴적물이 거의 유입되지 않게 되어 여과조(20)에서의 퇴적물 발생을 감소시킬 수 있게 된다.

여과조(20)는 전처리조(10)와 연통되며 전처리조(10)의 하류에 설치된 저수조로서, 전처리조(10)에서 1차 여과된 초기 우수를 2차 여과하며, 바닥면(21), 여재(23), 역세척관(24), 고정망(25) 및 배수구(26)로 이루어져 있다.

여재(23)는 큐브형상 또는 구형상으로 형성된 섬유상의 부유 여재로 이루어져 초기 우수에 포함된 미세한 오염물질이 부착되어 초기 우수를 2차 여과하도록, 여과조(20)에 복수개가 충진되어 여과조(20)의 상층에 부유하게 된다.

또한, 이러한 부유 여재는, 0.90～0.98의 비중으로 이루어져 여과조(20) 내의 초기 우수에 부상하게 되고, 초기 우수의 미세한 오염물질이 부착되어 비중이 증가하게 되면 바닥면(21)으로 침강된다. 따라서 이러한 부유 여재의 침강여부에 따라 여과조(20)의 역세척시기 또는 준설시기를 판단할 수 있게 된다.

이와 같이, 부유 여재의 비중을 0.90～0.98로 한정하는 이유는, 비중이 0.90 보다 작으면 부상은 용이하나 오염물질이 부착되어도 침강이 이루어지지 않고, 0.98 보다 크면 부상이 잘 이루어지지 않을 뿐만 아니라 미소량의 오염물질이 부착되어도 침강이 이루어져 오염물질의 여과기능이 저하되기 때문이다.

역세척관(24)은 세척수의 투입과 배출을 반복하여 여재(23)를 세척하거나 여과조(20)의 바닥면(21)에 퇴적된 슬러지를 준설하도록 하나 이상의 배관이 바닥면(21)에서 상방으로 입설되어 있다. 또한, 역세척관(24)의 하단에는 여재(23)가 배출되지 않고 세척수와 슬러지만 배출되도록 걸림망(24a)이 형성되어 있다.

이러한 역세척관(24)에 의해 세척수의 투입과 배출을 반복하여 부유 여재의 교란을 유발하여 여재(23)에 부착된 오염물질이 세척되는 것은, 여유공극과 유동성이 확보된 섬유상의 부유 여재에 의해서만 가능하게 되는 것이다.

특히, 지하 수m에 설치된 초기 우수 처리시설에서 여재(23)에 의해 유로의 막힘이 발생한 경우에도, 여재(23)의 교체없이 역세척관(24)에 의해 세척수의 투입과 배출을 반복하여 여재(23)의 역세척이 가능하게 되는 효과도 있다.

고정망(25)은 여재(23)의 상부에 설치되어 여재(23)의 배출을 차단하고 초기 우수만 배수시키도록 그물형상의 망체로 형성되어 있다.

배수구(26)는 고정망(25)의 상부 또는 하부에 형성되어 여재(23)를 통과해서 미세한 오염물질이 여과된 초기 우수를 외부로 배수시키게 된다. 특히, 배수구(26)를 고정망(25)의 하부에 설치한 경우에는 배수구(26)로 여재(23)가 배출되지 않도록 별도의 고정망을 배수구(26)에 설치하는 것이 바람직하다.

바닥면(21)은 역세척관(24)의 설치부위(22)가 타부위 보다 낮게 형성되도록 역세척관(24)의 설치부위(22)를 향해 하방으로 경사지게 형성되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 연통부(30)는 전처리조(10)에 입구부위가 형성되고 여과조(20)에 출구부위가 형성되어 전처리조(10)와 여과조(20)를 서로 연결하는 하나 이상의 연통 배관부재로서, 유입관(31), 연결관(32), 분배관(33)으로 이루어져 있다.

유입관(31)은 전처리조(10)에 설치된 연통부(30)의 입구부위 배관으로서, 전처리조(10)에서 1차 여과된 초기 우수가 유입되도록 일단에 유입구(31a)가 형성되어 있다.

연결관(32)은 유입관(31)과 분배관(33) 사이에 설치되어 유입관(31)과 분배관(33)을 서로 연결시키게 된다. 이러한 연결관(32)은 유입관(31)과 분배관(33)이 설치되는 높이가 다른 경우에 이를 연결하도록 수직으로 설치되는 것도 가능함은 물론이다.

분배관(33)은 여과조(20)에 설치된 연통부(30)의 출구부위 배관으로서, 유입관(31)으로 유입된 초기 우수가 배출되도록 복수의 배출구(33a)가 분배관(33)의 둘레를 따라 천공되어 있다.

이러한 분배관(33)은 여과조(20)의 하부에 수평으로 설치되며, 복수의 배출구(33a)가 분배관(33)의 둘레에 길이방향으로 등간격으로 천공형성되어 여과조(20)의 하부로부터 상부로 초기 우수를 균등하게 분배해서 배출시키게 된다.

따라서 분배관(33)에 의해 초기 우수의 흐름이 일방으로 편중되어 여과가 불균일하게 이루어지는 편중현상을 방지하여 초기 우수의 여과 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 이러한 연통부(30)는 하나 이상의 연통 배관으로 이루어지는 것이 가능할 뿐만 아니라 하나의 유입관(31)에 복수개의 분배관(33)이 연결되는 것도 가능함은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 전처리조에서 1차 여과하고 여과조에서 2차 여과하며 연통부의 배출부위에 복수의 배출구를 형성함으로써, 초기 우수의 흐름이 일방으로 편중되어 여과가 불균일하게 이루어지는 편중현상을 방지하여 초기 우수의 여과 효율을 향상시킬 수 있고, 전처리조의 연통부 입구부위에 스크린망을 설치하여 전처리조로부터 여과조로 유입되는 여과조의 퇴적물을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 여과조에 부유 여재를 충진하여 부유 여재의 오염에 따른 침강여부에 의거해서 여과조의 역세척시기 또는 준설시기를 판단할 수 있고, 고정망의 하부 또는 상부에 배수구를 형성하여 부유 여재의 배출은 방지하고 초기 우수만 외부로 배수하게 되며, 부유 여재의 비중 범위를 한정하여 부유 여재의 오염도에 따라 부상하거나 침강하게 하는 효과를 제공한다.

또한, 여과조에 역세척관을 설치함으로써, 여과조의 하부에 퇴적된 슬러지의 준설이 용이하게 되는 동시에 여재의 역세척이 가능하여 여재를 교체하지 않고서 여과조를 역세척할 수 있고 지하에 설치된 비점오염저감시설의 유지관리를 용이하게 할 수 있고, 바닥면에서 역세척관의 설치부위를 타부위 보다 낮게 형성함으로써, 여과조의 하부에 퇴적된 슬러지의 준설과 부유 여재의 역세척을 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

10: 전처리조
20: 여과조

Claims (7)

1. 초기 우수를 투입시켜 1차 여과하는 전처리조;
   상기 전처리조와 연통되며 상기 1차 여과된 초기 우수를 2차 여과하도록 복수의 여재가 충진된 여과조; 및
   상기 전처리조에 입구부위가 형성되고 상기 여과조에 출구부위가 형성되어 상기 전처리조와 상기 여과조를 연결하는 연통부;를 포함하고,
   상기 연통부의 상기 출구부위는 복수의 배출구가 둘레를 따라 천공된 분배관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전처리조에는 상기 연통부의 입구부위에 여과포의 스크린망이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 여과조에는 상기 여재가 섬유상의 부유 여재로 이루어져 충진되어 있고, 그 상부에 상기 부유 여재의 배출을 차단하는 고정망이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 여과조는, 상기 고정망의 상부 또는 하부에 배수구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 부유 여재는, 0.90～0.98의 비중으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 여과조에는 세척수의 투입과 배출을 반복하여 상기 부유 여재를 세척하거나 상기 여과조의 바닥면을 준설하도록 하나 이상의 역세척관이 바닥면에서 상방으로 입설되어 있는 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 여과조의 상기 바닥면은, 상기 역세척관이 설치된 부위가 타부위 보다 낮게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 초기 우수 처리장치.

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