KR101327526B1

KR101327526B1 - 수처리 구조물

Info

Publication number: KR101327526B1
Application number: KR1020110049415A
Authority: KR
Inventors: 이소라
Original assignee: 이소라
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2013-11-08
Also published as: KR20120131331A

Abstract

본 발명은 토목,환경 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수도 등의 수체를 정화 처리하기 위한 수처리 구조물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 수체가 배출되는 구조물(2)의 배출구(2A)로부터 상기 수체의 배출방향을 따라 이격 설치되어, 상기 구조물(2)로부터 배출되는 수체를 저류하여 오염물질(S)을 침전시킨 후 중수도 구조물(2B) 측으로 방류하는 저류조(10); 상기 수체의 배출방향을 따라 상기 구조물(2)의 배출구(2A)와 상기 저류조(10) 사이에 설치되어 상기 구조물(2)로부터 배출되는 수체를 상기 저류조(10)로 안내하면서 상기 수체 내 오염물질(S)을 걸러내며 상기 오염물질(S)이 걸려진 수체를 상기 저류조(10) 외측의 상기 중수도 구조물(2B) 측으로 방류하고, 단면이 쐐기 형상으로 형성되고 소정간격으로 서로 평행하게 배열되며 상기 단면의 중심을 통과하는 축선이 경사지도록 배치된 복수의 웨지 와이어(212)로 이루어지는 전처리 필터(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 구조물을 제시할 수 있다.

Description

수처리 구조물{WATER TREATMENT STRUCTURE}

본 발명은 토목,환경 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수도 등의 수체를 정화 처리하기 위한 수처리 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 우수 및 하수, 오수, 폐수 등의 수체(즉, 물)는 하천 오염 방지 및 상등수 사용 등의 목적을 위해, 여과, 침전 등의 여러 수처리 과정을 거치고 있다.

그러나, 수처리 방법 중 침전 등과 같이 수체를 한시적으로 저류하여 수처리하는 방법의 경우, 많은 양의 수체를 한번에 처리하기 위해 대형으로 시설이 구축되고 있는 현실정이다. 특히, 우수는 꾸준히 발생하는 것이 아니라 강우시에만 발생되며 집중호우 등의 여부에 따라 강우량이 현격하게 차이나는데, 우수 처리를 위한 시설은 항상 발생되는 수체를 감당할 수 있도록 집중 호우시의 수체량에 대응하여 매우 크게 만들어질 수밖에 없다.

따라서, 수처리 시설을 소형으로 줄일 수 있는 방안에 대한 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 집중 호우시 등과 같이 수체 발생량이 대량인 경우에도 실질적으로 처리하는 수체 용량이 줄어들 수 있는 수처리 구조물을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 수체가 배출되는 구조물(2)의 배출구(2A)로부터 상기 수체의 배출방향을 따라 이격 설치되어, 상기 구조물(2)로부터 배출되는 수체를 저류하여 오염물질(S)을 침전시킨 후 방류하는 저류조(10); 상기 수체의 배출방향을 따라 상기 구조물(2)의 배출구(2A)와 상기 저류조(10) 사이에 설치되어, 상기 구조물(2)로부터 배출되는 수체를 상기 저류조(10)로 안내하면서 상기 수체 내 오염물질(S)을 걸러내며 상기 오염물질(S)이 걸려진 수체를 방류하는 전처리 필터(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 구조물을 제시할 수 있다.

상기 저류조(10)는 상기 수체가 유입되어 저류될 수 있도록 상면이 개방된 내부공간을 가지며, 상기 저류조(10) 내 상등수가 방류될 수 있도록 측벽의 상측부에 방류구가 형성될 수 있다.

상기 저류조(10)의 방류구(12A)에는 상기 오염물질(S)을 걸러내는 거름망이 설치될 수 있다.

상기 전처리 필터(200)는 상기 수체가 방류될 수 있도록 방류구가 형성된 바닥부(202) 및 상기 바닥부(202)와 함께 상기 수체를 상기 저류조(10)로 안내하는 통로를 형성할 수 있도록 상기 바닥부(202)의 상측으로 돌출 형성된 한 쌍의 측벽부(204)를 포함하는 필터프레임 및, 상기 바닥부(202)의 방류구에 설치되어 상기 오염물질(S)을 걸러내는 거름망을 포함할 수 있다.

상기 필터프레임의 측벽부(204)는 상기 수체가 방류될 수 있도록 방류구가 형성되며, 상기 측벽부(204)의 방류구에 상기 오염물질(S)을 걸러내는 거름망이 설치될 수 있다.

상기 거름망은 단면이 쐐기 형상인 복수의 웨지 와이어를 일렬로 배열한 웨지 와이어 스크린으로 이루어질 수 있다.

상기 수처리 구조물은 중수도 구조물(2B)에 설치될 수 있다.

본 발명은 전처리필터에 의해 오염물질이 걸러진 수체가 바로 방류되고, 잔여 수체가 오염물질과 함께 저류조에 유입되어 수처리되기 때문에, 발생된 수체량에 비해 저류조에서의 수처리 용량이 현격히 줄어들 수 있는 수처리 구조물을 제시할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리 구조물의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 수처리 구조물의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 수처리 구조물의 단면도.
도 4에서 (a)는 웨지 와이어 스크린의 전방에서 본 사시도이고, (b)는 이를 경사진 상방에서 본 사시도.
도 5는 웨지 와이어 스크린을 구성하는 웨지 와이어와 슬릿의 부분 확대 단면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수처리 구조물은, 도면에 도시된 '화살표 A'와 같이 수체가 배출되는 구조물(2)의 배출구(2A)로부터 수체의 배출방향을 따라 이격 설치되어, 도면에 도시된 '화살표 B'와 같이 구조물(2)로부터 배출되는 수체를 저류하여 오염물질(S)을 침전시킨 후 도면에 도시된 '화살표 C'와 같이 방류하는 저류조(10)와; 수체의 배출방향을 따라 구조물(2)의 배출구(2A)와 저류조(10) 사이에 설치되어, 도면에 도시된 '화살표 C'와 같이 구조물(2)로부터 배출되는 수체를 저류조(10)로 안내하면서 수체 내 오염물질(S)을 걸러내며 오염물질(S)이 걸려진 수체를 방류하는 전처리 필터(200);를 포함할 수 있다.

즉, 전처리 필터(200)에서는 전처리 필터(200)에 의해 오염물질(S)이 걸러진 여과된 수체가 전처리 필터(200)를 통해 바로 방류되며, 저류조(10)가 수체의 배출방향을 따라 구조물(2)의 배출구(2A)로부터 이격 설치됨에 따라 전처리 필터(200)에 의해 걸려진 오염물질(S)이 구조물(2)의 배출구(2A)로부터 배출되는 수체에 휩쓸려 저류조(10)로 흘러들어갈 수 있다.

따라서, 구조물(2)의 배출구(2A)로부터 배출된 수체의 상당부분이 저류조(10)로 흘러들어가지 않고 전처리 필터(200)에서 바로 방류될 수 있기 때문에, 집중 호우시와 같이 구조물(2)의 배출구(2A)로부터 배출되는 수출량이 대량인 경우라도 저류조(10)에 실질적으로 오염물질(S)과 함께 소량의 수체만 흘러들어갈 수 있다. 이에 따라 저류조(10)의 처리 용량이 기존의 구조물(2)에서 배출되는 모든 수체량을 처리한 경우와 비교하여 현격히 줄어들 수 있다.

또한, 저류조(10)에 유입되는 수체량이 현격히 줄어듦에 따라 저류조(10) 내 수위가 높아질 때까지 상당한 시간이 소요됨으로써, 저류조(10) 내 큰 오염물질(S)은 물론 부유 오염물질(S), 미세 오염물질(S)도 충분히 침전될 수 있는바, 침전효율이 극대화될 수 있고, 이에 따라 수체의 정화효율 또한 향상될 수 있다.

특히, 이러한 저류조(10)는 수체가 유입되어 저류될 수 있도록 상면이 개방된 내부공간을 가지며, 저류조(10) 내 상등수가 방류될 수 있도록 측벽(12)의 상측부에 방류구(12A)가 형성된 구성을 취하는 것이 보다 유리할 수 있다.

즉, 저류조(10)의 상면을 통해 오염물질(S)과 함께 수체가 유입되는 구조로 저류조(10)가 이루어짐에 따라, 전처리 필터(200)가 저류조(10)의 상측에 설치됨으로써 방류되는 수체 속에 잠기지 않도록 설치될 수 있으며, 저류조(10)로 유입된 수체 및 오염물질(S)의 역류가 방지될 수 있으며, 수체가 저류조(10)의 상면을 통해 유입되어 낙하됨에 따라 저류조(10) 내 수체의 교반 작용이 활발하게 이루어지면서 오염물질(S)의 응집 후 침전이 보다 용이하게 이루어질 수 있고, 또한 이러한 교반작용에 의해 필요에 따라 저류조(10) 내 화학, 생물학적 처리가 보다 원활하게 이루어질 수 있으며, 수체가 저류조(10)의 상면을 통해 낙하됨에 따라 침전된 오염물질(S)의 부유가 저지될 수 있다.

아울러, 저류조(10)의 방류구(12A)가 저류조(10)의 상측부에 형성됨에 따라, 오염물질(S)이 침전된 깨끗한 상등수만 동력없이 자연적으로 오버플로우(overflow) 방식으로 방류될 수 있다.

여기서, 저류조(10)의 방류구(12A)에는 혹여 부유 오염물질(S)이 수체와 함께 방류되는 것을 방지할 수 있도록, 오염물질(S)을 걸러내는 거름망(14)이 설치될 수 있다.

전처리 필터(200)는 구조물(2)의 배출구(2A)와 저류조(10) 사이에 설치되며 수체가 방류될 수 있도록 방류구(202A,204A)가 형성된 필터 프레임(200) 및, 방류되는 수체로부터 오염물질(S)을 걸러낼 수 있도록 필터 프레임(200)의 방류구(202A,204A)에 설치되는 거름망(210)을 포함할 수 있다.

특히, 필터 프레임(200)은 구조물(2)의 배출구(2A)와 저류조(10)의 상면 사이를 연결하는 교량 역할을 하는 바닥부(202) 및 바닥부(202)와 함께 수체를 저류조(10)로 안내하는 통로를 형성할 수 있도록 바닥부(202)의 상측으로 돌출 형성된 한 쌍의 측벽부(204)를 포함할 수 있다.

따라서, 필터 프레임(200)은 수체를 저류조(10)로 안내하되, 한 쌍의 측벽부(204)에 의해 구조물(2)로부터 배출되는 수체가 전처리 필터(200)의 거름망(210)에 의해 여과되지 않은 상태로 바로 방류되지 못하도록 막아줄 수 있다.

여기서, 필터 프레임(200)의 방류구(202A,204A)는 수체가 필터 프레임(200)에 고이지 않고 전처리 필터(200)의 거름망(210)에 의해 여과된 후 바로 방류될 수 있도록, 바닥부(202)에 형성되는 것이 바람직하다. 이와 아울러, 필터 프레임(200)의 측벽부(204)에도 방류구(204A)가 더 형성됨과 아울러, 측벽부(204)의 방류구(204A)에 전처리 필터(200)의 거름망(210)이 설치될 수 있다.

한편, 상기한 저류조(10), 전처리 필터(200)에 사용되는 거름망(14,210)은 여과 기능을 가진다면 어떠한 것이든 무방하다. 다만, 적어도 전처리 필터(200)의 거름망(210)은 다음과 같이 이루어지는 것이 보다 유리할 수 있다.

즉, 전처리 필터(200)의 거름망(210)은 단면이 쐐기 형상인 복수의 웨지 와이어를 일방향으로 배열한 웨지 와이어 스크린으로 이루어질 수 있다.

웨지 와이어 스크린은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같다.

웨지 와이어 스크린은 단면이 쐐기 형상인 복수의 웨지 와이어(212)를 평행하게 배열하여 구성되고, 각 웨지 와이어(212) 사이에 10μm~lmm 정도의 미소한 슬릿(slit)(214)가 형성될 수 있다.

각 웨지 와이어(212)는 복수의 지지봉(216)에 점용접 등에 의해 고정될 수 있다. 또한, 각 웨지 와이어(212) 및 지지봉(216)은 스텐레스와 같은 내식성의 금속재료에 의해 제작될 수 있다. 이와 같은 웨지 와이어 스크린에 형성되는 각 슬릿(214)는 10μm~lmm 정도의 고형물의 통과를 저지하여, 슬릿폭보다 작은 고형물을 포함한 액체만을 통과시킨다.

단면이 쐐기 형상인 웨지 와이어(212)는 소정간격으로, 서로 평행하게 배열되어 있고, 그 머리부(212a)의 면이 유입실측의 면의 일부를 형성할 수 있다. 그 머리부(212a)의 면으로부터 수직 방향으로 연장된 쐐기의 축선 S는, 화살표 L에 의해 도시된 상하방향의 선회류 방향의 하류 측에 경사지게 형성될 수 있다. 그리고, 선회류방향 L과 머리부(212a)의 면과의 각도(α)는 3도 ~ 8도, 통상 5도 정도로 설정될 수 있다. 이와 같이 각 웨지 와이어(212)의 축선 S가 경사지도록 형성하면, 도시된 바와 같이, 선회류의 상류측에 위치하는 머리부(212a)의 단부(212b)가 하류측에 위치하는 머리부(212a)의 단부(212c)보다 유입실(5)의 내측방향으로 돌출될 수 있다. 그 때문에 선회류가 각 웨지 와이어(212)의 돌출된 단부(212b)에 충돌하여, 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 슬릿(214)에 효율적으로 끌어 들여질 수 있다. 따라서, 미크론 단위의 고형물을 분리하기 위하여 슬릿폭을 작게 하면 스크린(200)의 개구율이 매우 작아지지만, 코안다 효과에 의해 액체의 투과성이 향상되므로 스크린(200)의 개구율을 실질적으로 증대시키는 효과를 발휘할 수 있다.

이와 같이 액체의 투과성을 향상시키는 것이 가능하게 되면, 미세한 고형물을 분리하기 위해서 슬릿 간격을 지극히 작게 하더라도, 분리 처리 능력을 상당한 레벨로 유지할 수 있다.

물론, 저류조(10)의 거름망(14) 또한 상기한 웨지 와이어 스크린으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 수처리 구조물은 하수도, 하천 등 수처리가 필요한 곳이라면 어디든 구성 가능하며, 특히 생활용수 등의 하수도 구조물(2') 내에 설치되는 중수도 구조물(2B)로 매우 유용할 수 있다.

즉, 중수도는 상수도와 하수도의 중간에 위치한다는 뜻에서 비롯된 말로 식수로 사용하기에는 부적합하지만 소방용수, 조경용수, 화장실용수, 청소용수 등 잡용도로는 충분히 사용 가능한 수질의 용수를 말하는 것이다. 중수도는 수돗물 소비량을 줄이고 하수 발생량을 감소시켜 수질보전의 효과를 얻을 수 있고, 수돗물 공급량 감소로 댐 건설수요를 줄일 수 있으며, 갈수기에 물 부족으로 인한 어려움을 덜 수 있다.

따라서, 본 발명의 수처리 구조물로부터 방류된 수체는 중수도로 사용되는데 전혀 부족함이 없다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

2; 구조물 2B; 중수도 구조물
10; 저류조 20; 전처리 필터
200; 필터 프레임 210; 거름망

Claims

수체가 배출되는 구조물(2)의 배출구(2A)로부터 상기 수체의 배출방향을 따라 중수도 구조물(2B)과 일정 간격 이격되게 상기 중수도 구조물(2B)의 내부에 설치되어, 상기 구조물(2)로부터 배출되는 수체를 저류하여 오염물질(S)을 침전시킨 후 중수도 구조물(2B) 측으로 방류하는 저류조(10);
상기 수체의 배출방향을 따라 나란하게 상기 구조물(2)의 배출구(2A)와 상기 저류조(10) 사이에 설치되어 상기 구조물(2)로부터 배출되는 수체를 상기 저류조(10)로 안내하면서 상기 수체 내 오염물질(S)을 걸러내며 상기 오염물질(S)이 걸려진 수체를 상기 저류조(10) 외측의 상기 중수도 구조물(2B) 측으로 방류하고, 단면이 쐐기 형상으로 형성되고 소정간격으로 서로 평행하게 배열되며 상기 단면의 중심을 통과하는 축선이 경사지도록 배치된 복수의 웨지 와이어(212)로 이루어지는 전처리 필터(200);를 포함하고,
상기 전처리 필터(200)는 상기 수체가 방류될 수 있도록 방류구가 형성된 바닥부(202) 및 상기 바닥부(202)와 함께 상기 수체를 상기 저류조(10)로 안내하는 통로를 형성할 수 있도록 상기 바닥부(202)의 상측으로 돌출 형성된 한 쌍의 측벽부(204)를 포함하는 필터프레임 및, 상기 바닥부(202)의 방류구에 설치되어 상기 오염물질(S)을 걸러내는 거름망을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 저류조(10)는 상기 수체가 유입되어 저류될 수 있도록 상면이 개방된 내부공간을 가지며, 상기 저류조(10) 내 상등수가 방류될 수 있도록 측벽의 상측부에 방류구가 형성된 것을 특징으로 하는 수처리 구조물.
청구항 2에 있어서,
상기 저류조(10)의 방류구(12A)에는 상기 오염물질(S)을 걸러내는 거름망이 설치된 것을 특징으로 하는 수처리 구조물.
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청구항 1에 있어서,
상기 필터프레임의 측벽부(204)는 상기 수체가 방류될 수 있도록 방류구가 형성되며, 상기 측벽부(204)의 방류구에 상기 오염물질(S)을 걸러내는 거름망이 설치된 것을 특징으로 하는 수처리 구조물.
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