KR101271740B1 - 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용시스템 및방법이 개시된다. 개시된 우수 재이용시스템은, 수로 하단에 각각 서로 다른 공극을 갖고, 돌출부(113)를 구비한 제1 내지 제3 여과망(102, 103, 104)과, 상단 개구부에는 스틸그레이팅(101)이 설치된 스크린조(100)과; 상기 스크린조(100)의 후류에 설치되며, 바닥 중앙에 설치된 장방형의 슬러지의 항균 및 악취제거를 위한 다공성 화학적필터(211)와, 상기 다공성 화학적필터(211)의 하단에 설치되며 부유성오염물질을 분리시키는 잡석여과층(202)과, 상기 잡석여과층(202)의 하단에 설치되는 집수로(203) 및, 상기 집수로(203)와 상기 잡석여과층(202) 사이에 설치된 잡석유실방지망(201)이 설치된 자연형정화조(200); 및, 상기 자연형정화조(200)의 후류에 설치되면, 우수의 유입을 차단할 수 있는 유입차단밸브(305)와, 분리막(301)과, 상기 분리막의 측면 또는 하단에 설치된 초음파생성부(302) 및, 설정값 이상의 압력 발생시 상기 유입차단밸브(305)가 작동하여 우수유입이 차단되고, 상기 초음파진동자(303)의 작동으로 분리막(301)에 부착된 오염물을 탈리하며, 일정시간 경과 후 잔류수를 배출시키도록 제어하는 제어장치(309)를 포함하는 막여과/세정조(300);를 포함하며, 상기 다공성 화학적필터(211)는, 합성수지 20~65중량%, 무기질필러 10~45중량%(5~10㎛ 7~30중량%, 3㎛ 이하 3~15중량%) 및 산화규소화합물 0.1중량%~5중량%, 나노점토 5~10중량%, 전이금속(크롬, 구리, 아연, 망간, 철, 니켈, 구리)으로 이루어진 중합체 0.3중량%~10중량%의 조성비를 갖는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 초기 우수 중에 포함된 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용시스템 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 초기 우수 중에 다량 포함된 비점오염물질을 스크린과 수생식물 및 다종의 수중미생물에 의해 자연정화하고, 그 처리수를 재이용하는 우수 재이용시스템 및방법에 관한 것이다.
일반적으로 비점오염원이라 함은 유출경로가 명확하여 차집이 용이하고 주변환경에 따른 영향이 상대적으로 적으며 발생오염부하량의 예측 가능한 점오염원과 달리 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등으로서 불특정장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 오염원을 말하며, 오염물질의 유출 및 배출경로가 명확하게 구분되지 않아 수집이 매우 어렵고, 발생량 및 배출량이 강수량 등 기상조건에 크게 좌우되기 때문에 점오염원과 달리 체계적인 관리가 어렵다.
이러한 비점오염물질은 우기시 우수와 함께 하천으로 유입되어 호소의 부영양화를 초래하고, 토사 등의 미세립자가 유출되어 하상의 자갈층에 축적됨으로 저서생물, 어류 등의 서식처나 산란처를 파괴하여 하천생태계를 교란 및 오염시킨다.
또한 도시화, 산업화의 진전으로 토지개발이 가속화되고 대지/도로/주차장 등 불투수층 면적이 늘어남에 따라 비점오염원에 의한 하천, 호소의 수질영향도 커지고 있는 실정이다.
비점오염의 대부분을 차지하는 토지계 오염이 하천수질에 미치는 영향은 권역별로 28.3%(한강수계), 20~30%(낙동강/금강수계), 20~40%(영산강/섬진강수계)를 차지하고 있고, 비점오염부하량 산정시 토지계 이외에 하수관거누수, 미처리 가축분뇨의 영향 등을 포함할 경우 그 비중은 50%를 상외하고 있으며, 2015년에는 65~70%까지 증가할 것으로 예상된다.
이러한 상기 비점오염물질을 처리하는 종래의 방법으로는 자연형시설인 저류지, 인공습지, 침투시설, 식생형시설과 장치형시설인 여과형시설, 와류형시설, 스크린형시설, 응집침전형시설, 생물학적 처리형시설 등이 있으나, 상기 방법은 우수와 함께 유출되는 오염물질의 일부를 처리하는 방식으로, 다양한 오염물질을 함유하고 있는 비점오염원을 종합적으로 처리하는 데에는 그 한계가 있다.
또한 현재 기후변화의 추세와 경제사회발전 등 인위적 요인의 영향으로 인해 수자원은 더욱 줄어들고 있는 상황에서 수자원확보차원에서 우수를 재이용하기 위한 기술이 다방면으로 연구되고 있으나 종래의 기술은 우수를 일시 저류하는 과정에서 입자성물질만을 분리하는 정도의 수준으로서, 재이용에 적합한 질 좋은 처리수를 확보하는데 그 한계성이 드러나고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 고안한 기술로, 초기우수중에 고농도로 함유되어 있는 조대협잡물은 사전 제거하고, 수생식물 및 다종의 수중미생물을 통해 용존성유기물질(DOC), 영양염류(N, P 등), 부유물질(SS), 중금속류 등을 자연친화적인 정화방식으로 제거하여 수계오염도를 낮추며 안정적으로 재이용수를 공급할 뿐만 아니라, 침적된 슬러지의 부패로 인한 악취를 효과적으로 방지할 수 있는 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 우수 재이용 시스템은, 수로 하단에 각각 서로 다른 공극을 갖고, 돌출부(113)를 구비한 제1 내지 제3 여과망(102, 103, 104)과, 상단 개구부에는 스틸그레이팅(101)이 설치된 스크린조(100)과; 상기 스크린조(100)의 후류에 설치되며, 바닥 중앙에 설치된 장방형의 슬러지의 항균 및 악취제거를 위한 다공성 화학적필터(211)와, 상기 다공성 화학적필터(211)의 하단에 설치되며 부유성오염물질을 분리시키는 잡석여과층(202)과, 상기 잡석여과층(202)의 하단에 설치되는 집수로(203) 및, 상기 집수로(203)와 상기 잡석여과층(202) 사이에 설치된 잡석유실방지망(201)이 설치된 자연형정화조(200); 및, 상기 자연형정화조(200)의 후류에 설치되면, 우수의 유입을 차단할 수 있는 유입차단밸브(305)와, 분리막(301)과, 상기 분리막의 측면 또는 하단에 설치되며 초음파진동자(303)를 구비한 초음파생성부(302) 및, 설정값 이상의 압력 발생시 상기 유입차단밸브(305)가 작동하여 우수유입이 차단되고, 상기 초음파진동자(303)의 작동으로 분리막(301)에 부착된 오염물을 탈리하며, 일정시간 경과 후 잔류수를 배출시키도록 제어하는 제어장치(309)를 포함하는 막여과/세정조(300);를 포함하며, 상기 다공성 화학적필터(211)는, 합성수지 30~65중량%, 무기질필러 10~45중량% 및 산화규소화합물 0.1중량%~5중량%, 나노점토 5~10중량%, 전이금속(크롬, 구리, 아연, 망간, 철, 니켈, 구리)으로 이루어진 중합체 0.3중량%~10중량%의 조성비를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 여과망(102)의 공극이 가장크고, 상기 제2 여과망(103) 및 상기 제 3 여과망(104) 순으로 공극의 크기가 작아지며, 상기 제1 내지 제3 여과망(102, 103, 104)의 공극 크기는 5mm ~ 20mm 사이로 구성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 우수 재이용방법은, 상술한 우수 재이용 시스템을 이용한 우수 재이용방법에 있어서, a) 상기 스크린조(100)에서 초기 우수 중에 포함된 고농도 협잡물 및 토사 등을 제거하는 단계; b) 상기 자연형정화조(200)에서, 유/무기성 오염물질 제거하는 단계; c) 상기 자연형정화조(200)에서 처리된 처리수를 상기 집수로(203)를 통해 상기 막여과/세정조(300)로 자연배출시킨 후 상기 분리막(301)을 통해 재이용수를 생산하는 단계; 및, d) 상기 막여과/세정조(300)를 통과한 잔류수를 하수관로 또는 스크린조로 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 c) 단계는, 상기 제어장치(309)를 통해 설정값 이상의 압력 발생시 상기 막여과/세정조(300)의 상기 유입차단밸브(305)가 작동하여 상기 집수로(203)를 통한 우수유입이 차단되고, 상기 초음파진동자(303)의 작동으로 상기 분리막(301)에 부착된 오염물을 탈리하며, 일정시간 경과 후 잔류수를 배출시키며, 상기 분리막(301)과 연결된 배관에 설치된 압력계의 압력값이 상기 설정값 이하로 회복될 시 상기 초음파진동자(303) 가동을 중지시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파진동자(303)의 초음파 세기는 200W 이상으로 하고 초음파 주파수는 35kHz 내지 120kHz 범위내에서 서로 다른 초음파 주파수를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용시스템 및 방법은, 초기우수를 일시저류 및 침투시켜 유출 가능한 우수를 지연시키거나 감소시키는 초기우수유출 저감형으로서, 강우로 인한 홍수를 예방하는 효과와 초기우수에 다량 포함되어 있는 비점오염물을 물리/생물학적 처리과정을 통해 제거함으로써 수계오염부하량을 획기적으로 경감시키는 효과가 있다.
또한, 이와 더불어 막분리를 통해 처리수를 재이용함으로써 수자원확보 및 생태보전 기능을 갖는 개선된 처리방법으로서, 제거된 슬러지의 부패를 방지하여 악취를 방지하고 주변 환경을 개선시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 우수 재이용 시스템(10)을 나타낸 처리 계통도이고,
도 2는 도 1에 도시된 우수 재이용 시스템(10)의 구성요소인 스크린조(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 도 1에 도시된 우수 재이용 시스템(10)의 구성요소인 자연형정화조(200)의 구성을 설명하기 위한 단면도이며,
도 4는 도 1에 도시된 우수 재이용 시스템(10)의 구성요소인 막여과/세정조(300)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 우수 재이용 시스템(10)의 구성요소인 스크린조(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 도 1에 도시된 우수 재이용 시스템(10)의 구성요소인 자연형정화조(200)의 구성을 설명하기 위한 단면도이며,
도 4는 도 1에 도시된 우수 재이용 시스템(10)의 구성요소인 막여과/세정조(300)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비점오염물 정화와 우수재이용방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 우수 재이용 시스템(10)을 도시한 처리계통도로서, 우수 재이용 시스템(10)은, 스크린조(100), 자연형정화조(200), 막여과/세정조(300)로 구성되며, 처리수관로(123), 하수관로(124) 및, 피드백관로(125)를 포함한다. 또한, 비점오염물질이 초기우수에 집중적으로 함유된 점을 감안하여 초기우수 저류용량 즉, 최고우수저류용량 이상으로 우수유입시 이를 배제시키기 위한 별도의 우수우회관로(122, By-pass 배관)(도 1 참조)를 구비한다.
도 2를 참조하면, 스크린조(100)는 자연형정화조(200) 유입부에 설치하되 스크린 막힘 현상으로 우수가 월류되는 것을 방지하고 우수로부터 협잡물/토사 등이 자연분리될 수 있도록 수로 하단에 제1 내지 제3 여과망(102, 103, 104)을 설치한다. 도 2에서 화살표는 우수가 흐르는 방향을 표시한 것이고, 유속 저감 및 스크린 기능향상을 위해 3 개의 여과망(102, 103, 104) 후단에는 후류 측벽 상부로 돌출된 돌출부(113)를 구비된다. 제1 내지 제3 여과망(102, 103, 104)은 여과망 내부의 공극이 서로 다르며, 제 1 여과망(102)의 공극이 가장크고, 제2 여과망(103) 및 제 3 여과망(103) 순으로 공극이 작아진다. 여기서 제1 내지 제3 여과망(102, 103, 104)의 공극 크기는 5mm ~ 20mm 사이로 구성하는 것이 바람직하다.
스크린조(100)를 통해 분리된 토사 및 협잡물 등은 그 처리에 있어서 유지관리편의성을 고려하여 스크린조(100) 상단 개구부에는 스틸그레이팅(101)을 설치하고, 제 1 내지 제 3 여과망(102, 103, 104) 양 측면에는 인양 고리(미도시)를 설치한다. 따라서, 토사 및 협잡물을 처리하기 위해 여과망들을 들어올릴 때에는 스킬그레이팅(101)을 오픈한 후 인양고리에 인양로프(미도시)를 연결한 후 인양한다.
자연형정화조(200)는, 도 3을 참조하면, 바닥 중앙에 설치된 장방형의 슬러지의 항균 및 악취제거를 위한 다공성 화학적필터(211), 부유성오염물질을 분리시키는 장방형의 잡석여과층(202), 집수로(203), 잡석유실방지망(201)을 구비한다. 다공성 화학적필터(211)는, 합성수지 30~65중량%, 무기질필러 10~45중량%(5~10㎛ 7~30중량%, 3㎛ 이하 3~15중량%) 및 산화규소화합물 0.1중량%~5중량%, 나노점토 5~10중량%, 전이금속(크롬, 구리, 아연, 망간, 철, 니켈, 구리)으로 이루어진 중합체 0.3중량%~10중량%의 조성비를 갖는다. 다공성 화학적필터(211)의 통공을 유동하는 악취는 전이금속에 의해 흡착되어 화학적으로 제거된다. 화학적 필터는 또한 그 하단에 설치된 잡석여과층(202)으로부터 잡석이 외부로 이탈되지 않도록 하는 역할을 병행한다. 잡석여과층(202)과 집수로(203) 사이에 설치된 잡석유실방지망(201)은 잡석이 집수로(203) 방향으로 유실되는 것을 막는다.
막여과/세정조(300)는, 잔류오염물질을 제거하며, 도 4를 참조하면, 분리막(301)과 초음파생성부(302) 및 제어장치(309)를 포함한다. 초음파진동자(303), 초음파진동판(304)으로 이루어진 초음파생성부(302)는 분리막(301) 측면 수중에 위치한다. 다만, 초음파생성부(302)를 분리막(301) 하단 수중에 위치시킬 수도 있다. 막여과/세정조(300)는, 제1배관(321)에 흡입펌프(307) 및 압력계(308)를 구비하며, 제 2 배관(322)에는 배수펌프(306)을 구비하고, 제3배관(331)에는 유입차단밸브(305)를 구비하여 분리막의 막힘(Fouling)으로 인해 압력계(308)의 압력값 상승시 우수의 유입을 차단시킨다. 제어장치(309)는 흡입펌프(307)와 함께 설치된 압력계(308)의 값을 분석하여 설정값 이상의 압력 발생시 막여과/세정조(300) 유입차단밸브(305)가 작동하여 집수로(203)를 통한 우수유입이 차단되고, 흡입펌프(307)의 가동이 중지됨과 동시에 초음파진동자(303)의 작동으로 분리막(301)에 부착된 오염물을 탈리하며, 일정시간 경과 후 배수펌프(306)를 통해 잔류수를 배출시키도록 한다.
이하에서는, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 우수 재이용시스템을 이용한 우수 재이용 방법을 도 1 내지 도 4를 참조하여, 자세히 설명한다.
본 발명에 일 실시 예에 따른 우수 재이용방법은 3개의 여과망(102,103,104)에 의해 3단으로 처리되는 스크린단계와, 수생식물 및 다종의 수중미생물을 이용한 자연정화단계, 처리수를 재이용하기 위한 막여과/세정단계를 포함한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면 유입수(우수)는 스크린조(100)를 첫번째로 거친다. 스크린조(100)를 거친 우수는 자연형정화조(200)에서 수생식물 및 다종의 수중미생물에 의해 유/무기성 비점오염물질이 제거되고, 자연형정화조(200) 바닥 중앙에 설치된 장방형의 잡석여과층(202)을 통과하며 부유성오염물질을 분리시킨 후 집수로(203)를 통해 막여과/세정조(300)로 자연유입된다. 이때 잡석여과층(202) 상단에 설치된 다공성 화학적필터(211)에 의해 유/무기성 비점오염물질(슬러지)에 있는 균을 억제하고 부패를 방지하고, 하단에는 잡석유실방지망(201)이 잡석의 유실을 방지한다.
자연형정화조(300) 및 잡석여과층(202)을 통과한 처리수는 막여과/세정조(300)로 유입되어 잔류오염물질이 제거되며, 막여과/세정조(300)는 분리막(301)과 초음파생성부(302)로 구성되고, 도 4와 같이 초음파진동자(303), 초음파진동판(304)으로 이루어진 초음파생성부(302)는 분리막(301) 하단 혹은 측면 수중에 위치하며, 분리막 탈리 및 막힘(Fouling) 억제를 위한 초음파 주파수는 35kHz~120kHz, 초음파 세기는 200W 이상으로 운영한다.
이때, 초음파조사에 있어서 35kHz~120kHz 범위내의 서로 다른 주파수를 갖는 초음파생성부(302)를 두어 주파수에 따라서 생성되는 기포(Cavity)의 크기와 그 기포의 폭발에너지를 서로 달리하며, 주파수가 서로 다른 다중초음파의 중첩효과로 초음파세정효과 및 막힘(Fouling) 억제효과를 향상시킨다.
초음파에 의한 분리막(301)의 투과속도(Flux)와 세정효과(Cleaning Effect)는 초음파세기가 주된 영향인자로 작용하며, 세정력의 차이는 발생기포크기와 반비례관계에 있고 각 기포가 폭발할 때의 보유에너지와 기포의 크기와는 비례관계에 있으므로 분리막(301) 표면에 부착된 수준의 미세립자 탈리를 목적으로 한 본 장치는 120kHz 이하의 주파수로 운영하는 것이 바람직하다.
흡입펌프(307)연결배관에는 압력계(308)를 두며, 분리막(301)의 막힘(Fouling)으로 인해 압력값 상승시 유입차단밸브(305)가 잠기며 흡입펌프(307)의 가동이 일시 중지된 후 초음파진동자(303)의 가동으로 분리막(301) 세정이 이루어지고, 일정시간 경과 후 초음파진동자(303) 정지, 유입차단밸브(305) 열림, 흡입펌프(307) 가동으로 분리막(301) 여과공정이 재가동된다.
이때 발생되는 막여과/세정조(300)내 잔류수는 배수펌프에 의해 스크린조 혹은 하수관로로 이송처리된다.
이상에서 설명된 본 발명의 본 발명에 따른 비점오염물 정화와 우수재이용방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10:우수 재이용 시스템 100:스크린조
101:스틸그레이팅
102,103,104: 제1 내지 제3여과망
122:우수우회관로 123:처리수관료
124:하수관로 125:피드백관로
113:돌출부 200:자연형정화조
201:잡석유실방지망 202:잡석여과층
203:집수로 211:다공성 화학적필터
300:막여과/세정조 301:분리막
302:초음파생성부 303:초음파진동자
304:초음파진동판 305:유입차단밸브
306:배수펌프 307:유입펌프
308:압력계 309:제어장치
321,322,331:제1 내지 제 3 배관
101:스틸그레이팅
102,103,104: 제1 내지 제3여과망
122:우수우회관로 123:처리수관료
124:하수관로 125:피드백관로
113:돌출부 200:자연형정화조
201:잡석유실방지망 202:잡석여과층
203:집수로 211:다공성 화학적필터
300:막여과/세정조 301:분리막
302:초음파생성부 303:초음파진동자
304:초음파진동판 305:유입차단밸브
306:배수펌프 307:유입펌프
308:압력계 309:제어장치
321,322,331:제1 내지 제 3 배관
Claims (5)
- 수로 하단에 각각 서로 다른 공극을 갖고, 돌출부(113)를 구비한 제1 내지 제3 여과망(102, 103, 104)과, 상단 개구부에는 스틸그레이팅(101)이 설치된 스크린조(100);
상기 스크린조(100)의 후류에 설치되며, 바닥 중앙에 설치된 장방형의 슬러지의 항균 및 악취제거를 위한 다공성 화학적필터(211)와, 상기 다공성 화학적필터(211)의 하단에 설치되며 부유성오염물질을 분리시키는 잡석여과층(202)과, 상기 잡석여과층(202)의 하단에 설치되는 집수로(203) 및, 상기 집수로(203)와 상기 잡석여과층(202) 사이에 설치된 잡석유실방지망(201)이 설치된 자연형정화조(200); 및,
상기 자연형정화조(200)의 후류에 설치되면 우수의 유입을 차단할 수 있는 유입차단밸브(305)와, 분리막(301)과, 상기 분리막의 측면 또는 하단에 설치되며 초음파진동자(303)를 구비한 초음파생성부(302) 및, 설정값 이상의 압력 발생시 상기 유입차단밸브(305)가 작동하여 우수유입이 차단되고, 상기 초음파진동자(303)의 작동으로 상기 분리막(301)에 부착된 오염물을 탈리하며, 일정시간 경과 후 잔류수를 배출시키도록 제어하는 제어장치(309)를 포함하는 막여과/세정조(300);를 포함하며,
상기 다공성 화학적필터(211)는, 합성수지 30~65중량%, 무기질필러 10~45중량%, 산화규소화합물 0.1중량%~5중량%, 나노점토 5~10중량% 및, 전이금속(크롬, 구리, 아연, 망간, 철, 니켈, 구리)으로 이루어진 중합체 0.3중량%~10중량%의 조성비를 갖는 것을 특징으로 하는 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 여과망(102)의 공극이 가장크고, 상기 제2 여과망(103) 및 상기 제 3 여과망(104) 순으로 공극의 크기가 작아지며, 상기 제1 내지 제3 여과망(102, 103, 104)의 공극 크기는 5mm ~ 20mm 사이로 구성된 것을 특징으로 하는 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용 시스템. - 제 1 항 또는 제 2항에 따른 우수 재이용 시스템을 이용한 우수 재이용방법에 있어서,
a) 상기 스크린조(100)에서 초기 우수 중에 포함된 고농도 협잡물 및 토사 등을 제거하는 단계;
b) 상기 자연형정화조(200)에서, 유/무기성 오염물질 제거하는 단계;
c) 상기 자연형정화조(200)에서 처리된 처리수를 상기 집수로(203)를 통해 상기 막여과/세정조(300)로 자연배출시킨 후 상기 분리막(301)을 통해 재이용수를 생산하는 단계; 및,
d) 상기 막여과/세정조(300)를 통과한 잔류수를 하수관로 또는 스크린조로 배출하는 단계;를 포함하는 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용방법. - 제 3항에 있어서, 상기 c) 단계는,
상기 제어장치(309)를 통해 설정값 이상의 압력 발생시 상기 막여과/세정조(300)의 상기 유입차단밸브(305)가 작동하여 상기 집수로(203)를 통한 우수유입이 차단되고, 상기 초음파진동자(303)의 작동으로 상기 분리막(301)에 부착된 오염물을 탈리하며, 일정시간 경과 후 잔류수를 배출시키고, 상기 분리막(301)과 연결된 배관에 설치된 압력계의 압력값이 상기 설정값 이하로 회복될 시 상기 초음파진동자(303) 가동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 초음파진동자(303)의 초음파 세기는 200W 이상으로 하고 초음파 주파수는 35kHz 내지 120kHz 범위내에서 서로 다른 초음파 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 비점오염물질 정화를 통한 우수 재이용방법.
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| KR (1) | KR101271740B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101585575B1 (ko) * | 2015-04-27 | 2016-01-14 | (주)두레환경건설 | 빗물 재이용 장치 |
| KR101900274B1 (ko) * | 2017-12-18 | 2018-09-19 | (재)에스지환경기술연구원 | 생물학적 공정을 이용한 비점오염원 처리장치 |
| CN111573986A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-25 | 江苏省东台中等专业学校 | 一种生活区污水处理*** |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100912458B1 (ko) | 2009-01-23 | 2009-08-14 | 주식회사 에코탑 | 비점오염원 유출수 정화처리시스템 |
| KR100944988B1 (ko) | 2009-09-30 | 2010-03-02 | (주)대성그린테크 | 비점오염원 처리를 위한 복합여재 활용 자연형 저감 방법 |
| KR100952117B1 (ko) | 2009-08-18 | 2010-04-13 | (주)예일엔지니어링 | 초기우수 비점오염 처리 장치를 이용한 자연형 비점오염 처리 시스템 |
| KR200452222Y1 (ko) | 2010-07-12 | 2011-02-14 | 주식회사 유니에코 | 비점 오염 자연 정화 시스템 |
-
2013
- 2013-01-22 KR KR1020130006915A patent/KR101271740B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100912458B1 (ko) | 2009-01-23 | 2009-08-14 | 주식회사 에코탑 | 비점오염원 유출수 정화처리시스템 |
| KR100952117B1 (ko) | 2009-08-18 | 2010-04-13 | (주)예일엔지니어링 | 초기우수 비점오염 처리 장치를 이용한 자연형 비점오염 처리 시스템 |
| KR100944988B1 (ko) | 2009-09-30 | 2010-03-02 | (주)대성그린테크 | 비점오염원 처리를 위한 복합여재 활용 자연형 저감 방법 |
| KR200452222Y1 (ko) | 2010-07-12 | 2011-02-14 | 주식회사 유니에코 | 비점 오염 자연 정화 시스템 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101585575B1 (ko) * | 2015-04-27 | 2016-01-14 | (주)두레환경건설 | 빗물 재이용 장치 |
| KR101900274B1 (ko) * | 2017-12-18 | 2018-09-19 | (재)에스지환경기술연구원 | 생물학적 공정을 이용한 비점오염원 처리장치 |
| CN111573986A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-25 | 江苏省东台中等专业学校 | 一种生活区污水处理*** |
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