KR101173780B1 - 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강우발생시 우수내에 혼재된 오염물질들을 저감하기 위한 비점오염저감시설에 관한 것으로 상향류식 여과방식과 하향류식 여과방식의 여과조를 시간차를 두고 단계적으로 배치하여 처리함으로써 상향류식 여과방식과 하향류식 여과방식의 장점을 모두 적용시키면서 서로의 여과방식의 단점을 보완해 줌으로써 종래의 동종 장치에 비해 우수한 여과효과를 나타낸다.
또한,강우발생시 우수내의 다양한 종류의 오염물질은 1차 여과조, 2차 여과조, 3차 여과조 순으로 여과되며 이때 각각의 여과조에는 해당 지역의 오염물질의 특성에 맞는 여재를 선택하여 1차 여과조, 2차 여과조, 3차 여과조에 투입하면 여재의 종류에 따라 공극 막힘현상이 발생한 여과조만을 선별적으로 교체할 수 있다.
또한, 본 발명의 시설은 강우 종료후 본체 내부에 우수 정체수가 정체되지 않도록 본체 바닥면에 정체수 배제공을 두어 본체 내부로 유입된 우수 정체수를 소량씩 배출시킬수 있도록하여 향후에 본체 내부의 우수 정체수로 인한 파리나 해충이 발생하는 2차 오염을 방지하는 효과를 나타낸다.
또한,강우발생시 우수내의 다양한 종류의 오염물질은 1차 여과조, 2차 여과조, 3차 여과조 순으로 여과되며 이때 각각의 여과조에는 해당 지역의 오염물질의 특성에 맞는 여재를 선택하여 1차 여과조, 2차 여과조, 3차 여과조에 투입하면 여재의 종류에 따라 공극 막힘현상이 발생한 여과조만을 선별적으로 교체할 수 있다.
또한, 본 발명의 시설은 강우 종료후 본체 내부에 우수 정체수가 정체되지 않도록 본체 바닥면에 정체수 배제공을 두어 본체 내부로 유입된 우수 정체수를 소량씩 배출시킬수 있도록하여 향후에 본체 내부의 우수 정체수로 인한 파리나 해충이 발생하는 2차 오염을 방지하는 효과를 나타낸다.
Description
본 발명은 우수내에 혼재된 오염물질을 저감하기 위한 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 여과조에 상향류식과 하향류식 여과를 시간차를 두어 단계적으로 배치하여 우수내에 포함되어 있는 다양한 종류의 오염물질을 순차적으로 분리하여 강이나 하천으로 방류시킴으로서 우수로 인한 수질오염을 현저히 줄일 수 있는 기술에 관한 것이다.
도시화 및 사업화의 진전으로 토지개발이 가속화되고 대지, 도로, 주차장등 불투수층 면적이 늘어남에 따라 강우가 시작되면 불특정 지역에서 불특정한 다양한 오염물질이 발생하게 되는데 이러한 오염물질의 유입,유출 경로가 명확하게 구분되지 않아 이로인해 하천, 호소의 수질에 미치는 영향도 커지면서 강우와 더불어 유출되는 토사, 부유물질, 질소, 인, 영양염류, 고농도의 중금속 등의 오염물질들은 수집 및 처리가 어려워 특별한 처리가 없이 바로 하천으로 유입됨으로써 수질을 오염시키고, 이에 따라 물고기가 집단폐사하거나 저서생물의 서식처가 파괴되어 수생계의 교란이 야기된다. 아울러, 토지개발로 인해 불투수층이 증가하면 강우시 토양으로 흡수되거나 증발되지 않고 하천으로 배출되는 빗물의 양이 증가하여 홍수의 위험이 높아지고 지하수 함양이 줄어들어 평시에 하천의 건천화(乾川化)를 유발하는 요인이 되기도 한다. 점오염원은 수질 및 수생태계보전에 관한 법률상 공장, 사업장 등의 폐수배출시설에서 나오는 오염물질은 유출경로가 명확하여 수집이 쉽고, 계절에 따른 영향이 상대적으로 적은 만큼 연중 발생량 예측이 가능하지만, 비점오염원은 수집이 어렵고 발생량 및 배출량이 강수량 등의 기상조건에 크게 좌우되기 때문에 처리시설의 설계 및 유지관리에 어려움이 있다. 일반적으로 비점오염원의 제거를 위하여 사용하고 있는 방법은 저류형, 침투형, 식생형, 장치형 등이 있는데, 상기 저류형은 저류지와 연못등 가장 일반적인 것으로써 우수내 입자상 오염물질을 침전에 의해 제거하는 방법으로 우수내의 입자상 오염물질을 침전에 의해 제거하기 때문에 입자상 물질에 부착되어 있는 오염물질을 제거하는데는 효과적이지만 용존성 물질을 제거하는데는 한계가 있을 뿐만 아니라 비교적 대규모의 토지가 필요하므로 이미 개발된 지역에 적용하기에는 경제적으로 어려움이 있고, 또한 저류된 수질의 악화로 인한 파리나 해충이 발생되므로 보건상의 문제점을 유발시킨다. 상기 침투형은 침투도랑, 침투저류지, 유공포장 등이 있으며 강우유출수의 지하 침투능력을 증대시켜 우수유출 저감과, 아울러 지하 침투과정에서 오염물질을 제거하는 방법이지만 토사, 부유물 및 오염물질의 지속적인 유입으로 인한 공극 막힘현상이 발생하여 유지관리가 어려운 단점이 있다. 상기 식생형은 주로 전처리 방법으로 사용되는 것으로 식생수로와 식생여과대 등이 있으며, 일정규모 이상의 토지가 필요하고 식생이 유지될 수 있는 이상적인 환경조건이 필요한 한계점이 있다. 상기 장치형은 관거에 설치하는 시설로써 주로 관거를 통해 우수가 유출되는 도시지역에 적용 가능하며 부유성 고형물질의 제거가 주된 목적으로 와류형, 여과형, 스크린형 등으로 구분되어 진다. 상기 저류형, 침투형, 식생형에서와 같은 문제점들을 보완하여 도시나 소규모 개발자역에 적용할 수 있고, 적은 부지면적에도 용이하게 설치할 수 있으며 청소 및 유지관리가 용이하여 그 처리효율이 높은 비점오염원에 대한 정화시설이 요구되는 것은 장치형시설이다.
본 발명은 강우발생시 우수내에 포함되어 있는 다양한 종류의 오염물질을 장치형시설중 여과형시설의 여과조에 여러 가지 여재를 섞어서 충진하거나, 여재를 카트리지에 충진하여 설치하거나 또는 여러 가지 여재를 한층씩 층을 두고 여과조내에 쌓아서 상향류식 여과방법이나 하향류식 여과방법중 한가지를 선택하여 오염물질을 저감하게 되는데, 이런경우 여재의 교체주기가 많아지고 일정시간이 지나 유지관리를 할때 특정 오염물질로 인한 한가지 여재의 공극 막힘현상이 발생하여도 여재 전체를 교체하게 되는 문제점이 있다
이를 해결하기 위해서 여과조를 두개이상으로 구분하여 다양한 종류의 오염물질이 상향류식 여과단계와 하향류식 여과단계를 시간을 두고 단계적으로 여재와 접촉하게 하여 비점오염저감시설의 효율을 높이고, 유지관리를 하는데 있어서도 상향류식 여과단계와 하향류식 여과단계의 여재를 구별하여 투입함으로써 특정 오염물질로 인한 여재의 공극 막힘현상이 발생한 여재만을 쉽게 구별하여 교체하는 비점오염저감시설을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같이 목적을 달성하기 위해 본 발명의 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설은 지중에 설치되고 일측에 우수가 유입되는 유입구와 처리수가 방류되는 방류규가 설치된 본체와 상기 본체의 유입구에서 유입된 우수에서 무거운 오염물질은 침전시키고 기름이나 부유성 물질은 분상시키는 침사조, 상기 본체 내부 바닥면에서 돌출되도록 수직설치되는 부상방지턱, 상기 본체 내부에 수직설치 되고 상단이나 하단에는 우수 유통로가 형성된 격벽, 상기 바닥에서 이격되고 격벽과 격벽 사이에 설치되어 침사조에서 상기 우수 유통로 하부에서 상부로 유입된 우수를 여과하기 위한 1차 여과조, 상기 바닥에서 이격되고 격벽과 격벽 사이에 설치되어 1차 여과조에서 상기 우수 유통로 상부에서 하부로 유입된 우수를 여과하기 위한 2차 여과조, 상기 바닥에서 이격되고 격벽과 격벽 사이에 설치되어 2차여과조에서 상기 우수 유통로 하부에서 상부로 유입된 우수를 여과하기 위한 3차 여과조를 포함하고 있는 시설로 구성된다.
또한, 본 발명은 상술한 구성에 있어서 본체 바닥면에 유입된 우수 정체수를 소량씩 배출시키기 위해 정체수 배제공과 상기 정체수 배제공으로 유입된 우수 정체수내의 오염물질로 인한 막힘현상이 생기지 않도록 정체수 배제공 보호덮개를 포함하고 있는 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설에 의하면 본체 내부에 격벽으로 상향류식 여과를 할 수 있는 1차 여과조와 3차 여과조, 그리고 하향류식 여과를 할 수 있는 2차 여과조를 일정한 시간차를 두어 단계적으로 처리함으로써 상향류식 여과방식의 장점과 하향류식 여과방식의 장점을 모두 적용시키면서 서로의 여과방식의 단점을 보완해 줌으로써 종래의 동종 장치에 비해 우수한 여과효과를 나타낸다.
또한, 강우발생시 우수내의 다양한 종류의 오염물질은 1차 여과조, 2차 여과조, 3차 여과조 순으로 여과되며 이때 각각의 여과조에는 해당 지역의 오염물질의 특성에 맞는 여재를 선택하여 다양한 종류의 오염물질을 제거하는데 이처럼 지역의 특성에 맞춰 여재를 선택하여 1차 여과조, 2차 여과조, 3차 여과조에 투입하면 여재의 종류에 따라 공극 막힘현상이 발생한 여과조만을 선별적으로 교체할 수 있어 비점오염저감시설 설치후의 유지관리가 편리하다.
또한, 본 발명의 시설은 강우 종료후 본체 내부에 우수 정체수가 정체되지 않도록 본체 바닥면에 정체수 배제공을 두어 본체 내부로 유입된 우수 정체수를 소량씩 배출시킬수 있도록하여 향후에 본체 내부의 우수 정체수로 인한 파리나 해충이 발생하는 2차 오염을 방지하는 효과를 나타낸다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 평면도.
도2, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 단면도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 부분절개 사시도.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 내부 바닥면에 정체수 배제공 설치된 단면도.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 초기우수 처리의 흐름을 나타내는 시설의 레이아웃 구성도.
도2, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 단면도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 부분절개 사시도.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 내부 바닥면에 정체수 배제공 설치된 단면도.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 초기우수 처리의 흐름을 나타내는 시설의 레이아웃 구성도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있고 본 발명과 직접 관련이 없는 사항에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설(100)의 평면도이고, 도2, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설(100)의 단면도이다. 도시한 바와 같이 비점오염저감시설(100)가 설치되는 해당부지내에 강우발생시 우수내에 포함되어 있는 다양한 종류의 오염물질이 본체 일측에 있는 우수 유입관(110)으로 들어오게 되는데 이를 비점오염저감시설(100)로 초기우수가 유입되는 단계(S10)이다. 우수 유입관(110)으로 유입된 초기우수는 해당 부지내의 도로, 주차장, 지붕등의 불투수층에서 다양한 종류의 오염물질중 주로 토사같은 비중이 무거운 오염물질은 침전시키고, 기름이나 부유성물질같은 비중이 가벼운 오염물질은 부상시켜 처리하는데 이를 침사조(120)에서의 침전 및 부상분리 단계(S20)이다. 또한 침사조(120) 바닥면에는 수직으로 돌출된 부상방지턱(130)을 두어 불규칙적으로 유입되는 초기우수로 인한 침사조(120) 내부에 이미 침전된 오염물질들이 재부상하지 않도록 하여 유입수의 오염물질 농도를 증가시킬수 있는 요인을 미연에 방지하여 1차 여과조의 여재의 공극 막힘현상을 현저히 감소시키는 단계로 이미 처리된 토사나 협잡물등의 재부상 방지 단계(S30)이다. 침사조(120)와 1차 여과조(140) 사이에는 하부가 개방된 격벽(210)이 있는데 이곳으로 침사조(120)에서 처리된 초기우수가 1차 여과조(140) 하부에서 상부로 이동하면서 여재를 통과하고 이로인해 침사조(120)에서 처리하고난 다음의 초기우수를 여재를 이용하여 여과, 흡착시키는데 이처럼 1차 여과조(140) 내에서의 여과방법은 상향류식 여과단계(S40)라 할 수 있다. 그리고 1차 여과조(140)에서 처리된 초기우수는 2차 여과조(160)로 이동하게 되는데 이또한 1차 여과조(140)와 2차 여과조(160) 사이에는 상부가 개방된 격벽(220)이 있는데 이곳으로 1차 여과조(140)에서 처리된 초기우수가 2차 여과조(160) 상부에서 하부로 이동하면서 여재를 통과하고 이로인해 1차 여과조(140)에서 처리하고난 다음의 초기우수를 여재를 이용하여 여과, 흡착시키는데 이처럼 2차 여과조(160) 내에서의 여과방법은 하향류식 여과단계(S50)라 할 수 있다. 그리고 2차 여과조(160)에서 처리된 초기우수는 3차 여과조(180)로 이동하게 되는데 이또한 2차 여과조(160)와 3차 여과조(180) 사이에는 하부가 개방된 격벽(230)이 있는데 이곳으로 2차 여과조(160)에서 처리된 초기우수가 3차 여과조(180) 하부에서 상부로 이동하면서 여재를 통과하고 이로인해 2차 여과조(160)에서 처리하고난 다음의 초기우수를 여재를 이용하여 여과, 흡착시키는데 이처럼 3차 여과조(180) 내에서의 여과방법은 상향류식 여과단계(S60)라 할 수 있다. 이처럼 종래의 동종 장치에 비해 한가지의 여과방법을 이용하는 단일 여과조가 아닌 1차 여과조(140), 2차 여과조(160), 3차 여과조(180)로 세분화시켜 상향류시 여과방법과 하향류식 여과방법을 시간차를 두어 단계적으로 처리함으로써 처리효율이 높다. 3차 여과조(180)에서 처리한 초기우수는 본체의 일측에 있는 방류관(200)으로 방류하는데 이 단계를 초기우수의 최종 처리수 방류 단계(S70)이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 내부 바닥면에 정체수 배제공 설치된 단면도이다. 도시한 바와 같이 비점오염저감시설(100) 설치되는 해당부지내에 강우발생시 우수내에 포함되어 있는 다양한 종류의 오염물질이 본체 일측에 있는 우수 유입관(110)으로 들어오게 되는데 이는 도6의 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설의 초기우수 처리의 흐름을 나타내는 시설의 레이아웃 구성도를 보면 초기우수가 유입되는 단계(S10)부터 초기우수의 최종 처리수 방류 단계(S70)를 거쳐 오염물질을 제거함을 알 수 있다. 그러나 비점오염저감시설(100) 내부에 우수 정체수가 정체하게 되는데 이런 정체수로 인해 비점오명저감시설(100) 내부에 파리나 해충등의 2차 오염이 발생하게 되는데 이러한 문제점을 해결하기 위하여 비점오염저감시설(100) 바닥면에 정체수 배제공(250)을 설치하여 다음 강우발생시까지 비점오염저감시설(100) 내부의 우수 정체수를 조금씩 배출시킨다. 또한 비점오염저감시설(100) 내부의 포집된 오염물질로 인한 정체수 배제공(250)이 막히지 않도록 정체수 배제공 보호덮개(240)를 이용하여 정체수 배제공(250)을 보호하여 다음 강우발생시까지 비점오염저감시설(100) 내부의 우수 정체수가 배출되는데 문제 없도록 한다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명의 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해 되어서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100. 비점오염저감시설
110. 유입관
120. 침사조
130. 부상방지턱
140. 1차 여과조
150, 170, 190. 여과제
160. 2차 여과조
180. 3차 여과조
200. 방류관
210, 220, 230. 격벽
240. 정체수 배제공 보호덮개
250. 정체수 배제공
260. 점검맨홀
110. 유입관
120. 침사조
130. 부상방지턱
140. 1차 여과조
150, 170, 190. 여과제
160. 2차 여과조
180. 3차 여과조
200. 방류관
210, 220, 230. 격벽
240. 정체수 배제공 보호덮개
250. 정체수 배제공
260. 점검맨홀
Claims (2)
- 지중에 설치되고 일측에 우수가 유입되는 유입구와 처리수가 방류되는 방류구가 설치된 본체;
상기 본체 유입구에서 유입된 우수에서 토사같은 비중이 무거운 오염물질은 침전시키고 기름이나 부유성물질등 비중이 가벼운 오염물질은 부상분리시키는 침사조;
상기 본체 내부 바닥면에서 돌출되도록 수직설치되는 부상방지턱;
상기 본체 내부에 수직설치되고 상단이나 하단에는 우수 유통로가 형성된 격벽;
상기 본체 바닥면에서 이격되고 격벽과 격벽 사이에 설치되어 상기 침사조에서 처리된 초기우수가 우수 유통로를 통해 하부에서 상부로 이동하면서 충전된 여재를 통해 여과, 흡착시켜 초기우수를 여과하는 1차 여과조;
상기 본체 바닥면에서 이격되고 격벽과 격벽 사이에 설치되어 상기 1차 여과조에서 처리된 초기우수가 우수 유통로를 통해 상부에서 하부로 이동하면서 충전된 여재를 통해 여과, 흡착시켜 초기우수를 여과하는 2차 여과조;
상기 본체 바닥면에서 이격되고 격벽과 방류관 사이에 설치되어 상기 2차 여과조에서 처리된 초기우수가 우수 유통로를 통해 하부에서 상부로 이동하면서 충전된 여재를 통해 여과, 흡착시켜 초기우수를 여과하는 3차 여과조; 를 포함하고 있는 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설. - 제1항에 있어서, 본체 바닥면에 유입된 우수 정체수를 소량씩 배출시키기 위한 정체수 배제공;
상기 정체수 배제공이 유입된 우수 정체수내의 오염물질로 인한 막힘현상이 생기지 않도록 정체수 배제공 보호덮개; 를 포함하고 있는 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설.
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|---|---|---|---|
| KR1020100106575A KR101173780B1 (ko) | 2010-10-29 | 2010-10-29 | 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설 |
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| KR101173780B1 true KR101173780B1 (ko) | 2012-08-16 |
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ID=46264699
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020100106575A KR101173780B1 (ko) | 2010-10-29 | 2010-10-29 | 상향류식 여과방법과 하향류식 여과방법을 이용한 다단계 비점오염저감시설 |
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| KR (1) | KR101173780B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101318919B1 (ko) * | 2013-03-05 | 2013-10-17 | 주식회사 수엔테크 | 초기우수처리 기능을 겸비한 저류조 |
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| KR102375964B1 (ko) * | 2020-12-29 | 2022-03-18 | 주식회사 프라미스그린 | 전처리 스크린 장치 및 이를 포함하는 오염원처리장치 |
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| KR100536952B1 (ko) | 2003-06-30 | 2005-12-19 | 한국건설기술연구원 | 폴리에틸렌 여재를 사용한 다단계 수두차 여과식 하천정화 장치 |
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| KR100980464B1 (ko) | 2010-03-23 | 2010-09-07 | 미라클워터 주식회사 | 하수고도처리장치 |
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2010
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