KR101388994B1 - 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치와 그 처리방법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은, 초기 우수가 유입되는 침전조로부터 유동되는 우수가 제1유입수문 혹은 제2유입수문을 통하여 흡착제들이 내장된 다수개의 제1차필터들이 설치된 제1 흡착조 혹은 제2차필터가 설치된 제2흡착조를 경유후, 최종필터가 설치된 방류조를 통하여 방류하는 과정에서, 상기 제1차 필터에 조대 이물질이 쌓이게 되면, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제1유입수문 및 제1방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제2유입수문 및 제2방류수문을 통하여 흐르게 하여 상기 제1차 필터로부터 탈리된 조대 이물질은 상기 최종 필터를 청소하는 것만으로 쉽게 제거할 수 있게 하고, 상기 제2차 필터에 이물질이 쌓이는 경우에는, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제2유입수문 및 제2방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제1유입수문 및 상기 제1방류수문을 통하여 방류하게 하면서 상기 제2차 필터로부터 탈리된 조대 이물질을 상기 최종 필터를 청소하는 것만으로 쉽게 제거할 수 있게 한 것을 개시하고 있다.

Description

초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치와 그 처리방법{Treatment System of Incipient Rainwater with Pollutant and Process of Treating thereof}
본 발명은 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치와 그 처리방법에 관한 것으로, 특히 우수처리 과정에서 후단의 흡착필터들이 이물질에 의해 막히는 경우 우수의 흐름 만을 변화시키는 작업만으로 후단 필터의 교체나 혹은 별도의 청소를 하지 않고서도 간단하게 필터에 쌓인 이물질을 제거할 수 있게 한 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치와 그 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 우천시 내린 빗물은 초기에 도로 면이나 지표면을 따라서 흐를 때 많은 오염물질을 함유하게 되는데, 이 우수가 하천으로 그대로 유입되는 경우 하천의 오염을 초래하는 원이 되게 한다. 이러한 하천의 오염원인을 제거하기 위하여 우수를 필터링을 하는데, 그 방법으로는 하기 특허문헌들과 같이, 중력을 이용한 자연 침전방법이나,원심력을 이용하거나, 스크린을 사용후 후단에서 흡착필터를 사용하여 빗물에 녹아있는 유, 무기성 물질을 흡착 제거하는 것들이 있다.
그러나 이러한 방법 모두는 후단의 흡착필터에 이물질이 쌓여 막히는 경우 필터 자체를 교환하거나 혹은 필터를 청소하지 않으면 안되는 어려움과 불편이 따르고 있다. 이 때문에 후단의 흡착필터를 손쉽게 청소하는 방법이 절실히 요구되고 있다.
1.국내 특허등록 10-0706269, 초기강우 유출수의 비점오염물질 정화장치, 2.국내 특허등록 10-1009634, 비점오염 정화장치, 3.국내 특허등록 10-1089756, 초기우수 비점오염 처리 시스템.
본 발명의 목적은 후단에 배치된 흡착필터가 이물질에 막혔을 경우, 우수의 유동 경로만을 간단하게 변화시키는 작업만으로 후단의 흡착필터를 교체 혹은 청소함이 없이도 이물질을 쉽게 제거할 수 있는 편의성을 갖게 한 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치와 그 처리방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초기우수 제어 및 비점오염원 처리 장치는, 지중에 매설되는 맨홀입구를 갖는 구조물 내에서 구획벽에 의해 우수유입구를 갖는 침전조와 제1흡착조 및 제2흡착조와 방류조로 구획되고, 상기 제1흡착조와 제2흡착조는 상기 구획벽에 형성된 개구에 의해 상호 연락되게 형성한 구조물 본체; 상기 구획벽에 형성되어 상기 침전조와 상기 제1, 제2흡착조를 그리고 상기 제1,제2흡착조와 상기 방류조를 각각 연락되게 하는 제1, 제2유입수문 및 제1, 제2방류수문; 상기 제1, 제2흡착조의 내부에 밀집 배치되며 내부에는 흡착제들이 내장된 다수개의 제1,제2차 필터; 상기 방류조로부터 탈착가능하게 설치되어 상기 제1, 제2차 필터들로부터 탈리된 조대 이물질을 걸리게 하여 제거할 수 있게 하는 최종필터를 포함하고, 상기 제1차 필터에 조대 이물질이 쌓이게 되면, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제1유입수문 및 제1방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제2유입수문 및 상기 제2방류수문을 통하여 유동되게 하여 상기 제1차 필터로부터 탈리된 조대 이물질은 상기 최종필터를 청소하는 것만으로 제거할 수 있게 하고, 상기 제2차 필터에 조대 이물질이 쌓이는 경우에는, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제2유입수문 및 제2방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제1유입수문 및 상기 제1방류수문을 통하여 방류하게 하면서 상기 제2차 필터로부터 탈리된 조대 이물질은 최종필터를 청소하는 것만으로 제거할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초기우수 제어 및 비점오염원 처리 방법은, 초기 우수가 유입되는 침전조로부터 유동되는 우수가 제1유입수문 혹은 제2유입수문을 통하여 흡착제들이 내장된 다수개의 제1필터들이 설치된 제1 흡착조 혹은 제2필터가 설치된 제2흡착조를 경유후, 제3필터가 설치된 방류조를 통하여 방류되게 하는 과정에서, 상기 제1차 필터에 이물질이 쌓이게 되면, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제1유입수문 및 제1방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제2유입수문 및 상기 제2방류수문을 통하여 유동되게 하여 상기 제1차 필터로부터 탈리된 이물질은 상기 방류조의 상기 제3필터에 의해 제거하게 하고, 상기 제2차 필터에 이물질이 쌓이는 경우에는, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제2유입수문 및 제2방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제1유입수문 및 상기 제1방류수문을 통하여 방류하게 하면서 상기 제2차 필터로부터 탈리된 이물질을 상기 제3필터에 의해 제거되게 한 것을 특징으로 한다.
상기 침전조에는, 이 침전조 내의 하부로부터 입설되어 상기 제1흡착조의 제1유입 수문과 상기 제2흡착조의 제2유입수문과 각각 연락되게 개구된 이류관을 더 구비하여, 초기에 함유된 유분이 상기 침전조로부터 상기 제1,제2흡착조의 내부로 유입되지 못하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 초기 우수처리시설에서 청소의 어려움으로 인해 관리가 소홀하여 초기 우수처리시설의 기능이 제대로 유지되지 못하고 있는데, 이를 해결하여 유지관리가 수월한 우수 처리시설을 제공하여 초기 우수 처리시설의 성능을 향상 시킬수 있게 한 효과가 있다. 또한 초기우수처리 시설의 수명을 단축시키는 필터 차단효과를 제거하여 우수처리시설의 필터 교체 주기를 늘려 주는 경제적인 효과를 기대할수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초기우수 제어 및 비점오염원 처리 장치의 평단면도이고,
도 2는 도 1의 I-I선 방향에 따른 횡단면도이고,
도 3은 동도(同圖)의 II-II선 방향에 따른 종단면도이고,
도 4는 동도(同圖)의 III-III선 방향에 따른 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치와 그 처리방법의 보다 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 초기우수 제어 및 비점오염원 처리 장치의 평단면도를, 도 2는 도 1의 I-I선 방향에 따른 횡단면도를, 도 3은 동도(同圖)의 II-II선 방향에 따른 종단면도를, 그리고 도 4는 동도(同圖)의 III-III선 방향에 따른 종단면도를 각각 나타낸 것이다.
도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치(100)는 지중에 매설되며 사람의 입출을 가능하게 한 뚜껑(101)을 갖는 맨홀(102)이 형성되고 사방이 막힌 장방형상의 탱크형 구조물 본체(103)을 구비하고 있다(도2참조). 이러한 구조물 본체(103)의 내부 즉, 도면에서 보아 좌측에는 소정 넓이의 침전조(110)가 구획형성되어 있다. 이 침전조(110)의 내부로는 우천시 지표면이나 도로표면으로부터 흐르는 초기 우수가 침전조(110)에 형성된 우수 유입구(112)를 통하여 제일 먼저 유입되어 저류되게 함으로서 초기 우수에 함유된 모래나 혹은 무거운 이물질 등은 침전조(110)의 바닥으로 침전되게 하는 작용을 한다. 또한 상기 침전조(110)의 내부에는 이류관(115)가 설치되어 있다. 이류관(115)는 도면 1,2의 표시와 같이, 양단이 개구된 중공(中空)구조의 관 형상이며, 상기 침전조(110)의 바닥부로부터 약간 이격된 위치에서 구획벽(114)를 따라 수직 입설되어 후술하는 제1흡착조(120)의 제1유입 수문(116)과 제2흡착조(130)의 제2유입수문(118)과 각각 연락되게 하였다. 이류관(115)를 설치한 이유는 상기 침전조(110)의 내부로 유입되는 초기 우수에 함유된 기름 성분 즉, 유분(油分)이 상기 침전조(110)로부터 상기 제1,제2흡착조(120,130)의 내부로 유입되지 못하도록 방지하기 위함이다. 이 때문에 이류관(115)의 하단부는 침전조(110)의 내부 깊숙한 곳에 위치하도록 배치하여, 침전조(110)의 우수위로 뜨게 되는 기름 성분과 분리되게 함으로서 이류관(115)를 통해서는 유분이 없는 침전조(110)의 하부 우수만이 통과하여 상기 제1 혹은 제2흡착조(120,130)의 내부로 유입되게 하였다.
또한, 상기 구조물 본체(103)에는 상기 침전조(110)와의 인접 위치에서 침전조(110)의 중앙으로부터 시작하여 구조물(103)의 길이 방향을 따라 양분되게 구획형성한 제1,제2흡착조(120,130)를 구비하고 있다. 이들 제1,제2흡착조(120,130)는 도1 내지 도4의 표시와 같이, 제1구획벽(114)에서 제1,제2흡착조(120,130)와 면하는 위치의 상단 중앙에 각각 형성된 제1, 제2유입수문들(116,118)을 통하여 상호 연락되게 구성되어, 상기 침전조(110)로부터 넘치는 초기우수의 상징 수는, 상기 제1유입수문(116) 혹은 제2유입수문(118)을 선택적으로 개방하여, 상기 제1흡착조(120) 혹은 상기 제2흡착조(130)와 연락되게 하는 것에 의해, 제1흡착조(120) 혹은 제2흡착조(120)의 내부로 유입되게 할 수 있다. 또한 제1흡착조(120)와 제2흡착조(130)를 구획하는 제2구획벽(124)의 하부에 형성된 개구(126)는 제1흡착조(120)와 제2흡착조(130)를 상호 연락되게 구성하고 있다(도3참조). 따라서 상기 침전조(110)으로부터 제1흡착조(120) 혹은 제2흡착조(130)의 내부로 유입되는 우수는 상기 개구(126)를 통하여 제1흡착조(120)으로부터 제2흡착조(130)의 내부로 혹은 제2흡착조(130)으로부터 제1흡착조(120)의 내부로 각각 유입되게 하여, 제1,제2흡착조(120,130)의 내부에 다수개를 밀집되게 고정 배치한 제1,제2차필터들(122,132)과 지속적으로 접하게 하여 우수에 함유된 조대물질 및 미세 이물질을 제거할 수 있다.
상기 제1,제2흡착조(120,130)의 내부에는 흡착제들이 내장된 다수개의 제1차,제2차필터들(122,132)이 도1에서 보아 각각 3열로 유동됨이 없도록 고정 배치되어 있는데,상기 제1차,제2차필터들(122,132)은 침전조(110)으로부터 제1흡착조(120) 혹은 제2흡착조(130)의 내부로 유입되는 우수에 함유된 조대(粗大)물질을 제거하는 반면, 제1차,제2차필터들(122,132)을 직접 통과하여 내부로 들어가는 미세 이물질들은 제1차,제2차필터들(122,132)의 내부에 충진된 제올라이트, 활성탄, 맥반석 등의 흡착제에 의해서 흡착 제거할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 흡착제가 충진된 제1차,제2차필터들(122,132)을 3열 씩으로 배치한 것을 일 예로 도시하였으나, 제1차,제2차필터들(122,132)의 갯수는 제1,제2흡착조(120,130)의 넓이에 따라서 얼마든지 임의로 변경할 수 있다.
또한 본 발명은, 도면에서 보아 상기 구조물(103)의 우측으로는 상기 제2구획벽(124)으로부터 사방을 포위하는 형태로 구획되는 제3구획벽(144)를 형성하여 상기 제1, 제2흡착조(120,130)로부터 구획되는 소정 넓이의 방류조(140)을 형성하고 있다. 상기 방류조(140)은 도 1 및 도4에서 보아 제3구획벽(144)의 양측 상단에 마주보게 형성한 제1방류수문(141)과 제2방류수문(142)에 의하여 상기 제1, 제2흡착조(120,130)와 각각 연락되게 하였다. 상기 제1흡착조(120) 혹은 제2흡착조(130)를 경유하여 필터링된 우수는 상기 제1방류수문(141) 혹은 제2방류수문(142)의 선택적인 개방 여부에 따라 상기 제1방류수문(141) 혹은 제2방류수문(142)을 통하여 상기 방류조(140)의 내부로 유입되게 할수 있다. 방류조(140)의 내부에는 최종 필터(150)가 방류조(140)의 구획벽(144)에 설치된 고정구(152)에 분리가능하게 걸려 있다(도4참조). 상기 제1,제2흡착조(120,130)의 제1차,제2차필터들(122,132)로부터 탈리되어 상기 방류조(140)의 내부로 유입되는 우수 중에 포함된 조대 물질은 최종 필터(150)에 의하여 제거된다. 최종 필터(150)은 방류조(140)으로부터 분리 가능하게 걸려 있기 때문에 최종 필터(150)에 조대 이물질이 많이 끼일 시에는 최종필터 (150)만을 방류조(140)으로부터 분리후, 이를 세척하여 다시 사용하면 된다. 방류조(140)에서 필터링된 최종 처리수는 방류조(140)와 연락되게 형성된 배출구(116)을 통하여 하천으로 방류된다.
이러한 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치(100)에 의한 초기 우수를 처리하는 과정에서 오래 사용하다 보면 제1차 필터(122) 혹은 제2차 필터(132)에는 이물질이 쌓여 필터 능력이 약화될 우려가 있으므로, 이때에는 제1차 필터(122) 혹은 제2차 필터(132)에 쌓인 이물질을 깨끗하게 청소할 필요가 있다.
예컨데, 제일 먼저 초기우수가 상기 침전조(110)에 유입되면, 침전조(110)을 월류하는 우수는 도1의 화살표 표시와 같이, 제1유입수문(122)을 통하여 제1차 필터(122)가 설치된 제1흡착조(120)로 유입되어 조대물질은 제1차 필터(122)에 제거된후 우수에 녹아 있는 오염물질은 제1차필터(122)에 충전된 흡착제에 의하여 제거되게 한다. 이어서 상기 제1흡착조(120)를 거친 우수는 개구(126)을 통하여 제2흡착조(130)의 내부로 유입되어지고, 다시한번 제2차 필터(132)에 의하여 잔류 오염물질이 흡착제거된 후 개방된 제1방류수문(141)을 통하여 방류조(140)으로 유입되게 하면 최종필터(150)를 거친 처리수는 배출구(152)를 통하여 외부로 방류한다.
이러한 초기 우수 처리작업이 지속적으로 진행되면, 침전조(110)로부터 제일 먼저 우수가 유입되는 제1흡착조(120)의 제1차 필터 (122)에 많은 이물질이 쌓이게 되어 종국적으로는 제1차 필터(122)를 막히게 하여 필터 기능을 약화시키는 결과를 초래하므로, 제1차 필터(122)를 청소할 필요가 있다.
이러한 경우에는 그동안 개방되어 있던 제1유입수문(116)은 닫는 대신 폐쇄되어 있던 제2유입수문(118)을 개방하고, 이어서 제1방류수문(141)은 닫고 제2방류수문(142)은 열어 놓는다. 이 상태에서 우수가 침전조(110)으로 유입되면 우수는 개방된 상기 제2유입수문(118)을 통하여 제2흡착조(130)로 유입되어 오염물질은 상기 제2차 필터(132)에 의해 필터링 된후, 다시 개구(126)을 통하여 제1차필터(122)가 있는 제1흡착조(120)을 통과하게 되는데, 이때 제1차필터(122)에 쌓여 있던 조대물질은 제1흡착조(120)를 빠르게 경유하는 우수에 의하여 자연적으로 씻겨지게 되며, 이렇게 씻겨진 조대물질은 개방된 제2방류수문(142)을 통하여 방류조(140)의 최종필터(150)에 쌓이게 된다. 최종필터(150)에 걸려서 쌓이게 되는 조대물질은 최종필터(150)를 방류조(140)으로부터 분리하여 청소만 하게 되면 최종 필터(150)에 쌓인 조대 이물질을 쉽게 제거할 수 있다.
상기 실시 예에서는 제1차 필터(122)에 조대 이물질이 쌓이게 될시 이를 제거하는 경우를 설명하였는데, 반대로 제2차 필터(132)에 조대 이물질이 쌓이게 되어 제2차 필터(132)의 조대 이물질을 제거해야만 하는 경우에는, 상기와 반대인 제2유입수문(118)은 닫고 제1유입수문(116)을 개방함과 아울러 제2방류수문(142)은 닫고 제1방류수문(141)은 열어 놓으면, 상기와 같이 우수가 흐르면서 제1차 필터(122)에 쌓인 조대 이물질을 청소하여 최종 필터(150)에 쌓이게 한다. 이 때에도 최종필터(150)만을 청소하면 조대 이물질을 쉽게 제거할 수 있다.
본 발명은, 유지관리가 수월한 우수 처리시설을 제공하여 초기 우수 처리시설의 성능을 향상을 기대 할 수 있고, 또 초기우수처리 시설의 필터 교체 주기를 늘려 주는 경제적인 효과 또한 기대할 수 있는 산업상 유용가치가 있다.
본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야할 것이다.
100 : 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치,
110 : 침전조, 115 : 이류관
116,118 : 제1,제2유입수문,
120,130: 제1,제2흡착조,
122,132: 제1차, 제2차 필터,
140 : 방류조,
141,142: 제1,제2방류수문,
150: 최종필터

Claims (4)

  1. 지중에 매설되는 맨홀입구를 갖는 구조물 내에서 구획벽에 의해 우수유입구를 갖는 침전조와 제1흡착조 및 제2흡착조와 방류조로 구획되고, 상기 제1흡착조와 제2흡착조는 상기 구획벽에 형성된 개구에 의해 상호 연락되게 형성한 구조물 본체;
    상기 구획벽에 형성되어 상기 침전조와 상기 제1, 제2흡착조를 그리고 상기 제1,제2흡착조와 상기 방류조를 각각 연락되게 하는 제1, 제2유입수문 및 제1, 제2방류수문;
    상기 제1, 제2흡착조의 내부에 밀집 배치되며 내부에는 흡착제들이 내장된 다수개의 제1,제2차 필터; 및
    상기 방류조로부터 탈착가능하게 설치되어 상기 제1, 제2차 필터들로부터 탈리된 조대 이물질을 걸리게 하여 제거할 수 있게 하는 최종필터를 포함하고,
    상기 제1차 필터에 조대 이물질이 쌓이게 되면, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제1유입수문 및 제1방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제2유입수문 및 상기 제2방류수문을 통하여 유동되게 하여 상기 제1차 필터로부터 탈리된 조대 이물질은 상기 최종필터를 청소하는 것만으로 제거할 수 있게 하고,
    상기 제2차 필터에 조대 이물질이 쌓이는 경우에는, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제2유입수문 및 제2방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제1유입수문 및 상기 제1방류수문을 통하여 방류하게 하면서 상기 제2차 필터로부터 탈리된 조대 이물질을 상기 최종필터를 청소하는 것만으로 제거할 수 있게 한 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 침전조에는, 이 침전조 내의 하부로부터 입설되어 상기 제1흡착조의 제1유입 수문과 상기 제2흡착조의 제2유입수문과 각각 연락되게 개구된 이류관을 더 구비하여, 초기 우수에 함유된 유분이 상기 침전조로부터 상기 제1,제2흡착조의 내부로 유입되지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 초기우수 제어 및 비점오염원 처리장치.
  3. 초기 우수가 유입되는 침전조로부터 유동되는 우수가 제1유입수문 혹은 제2유입수문을 통하여 흡착제들이 내장된 다수개의 제1차필터들이 설치된 제1 흡착조 혹은 제2차필터가 설치된 제2흡착조를 경유후, 최종필터가 설치된 방류조를 통하여 방류되게 하는 과정에서, 상기 제1차 필터에 조대 이물질이 쌓이게 되면, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제1유입수문 및 제1방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제2유입수문 및 제2방류수문을 통하여 흐르게 하여 상기 제1차 필터로부터 탈리된 조대 이물질은 상기 최종 필터를 청소하는 것만으로 쉽게 제거할 수 있게 하고,
    상기 제2차 필터에 이물질이 쌓이는 경우에는, 상기 침전조로부터 유입되는 우수는 상기 제2유입수문 및 제2방류수문은 닫는 대신 개방된 상기 제1유입수문 및 상기 제1방류수문을 통하여 방류하게 하면서 상기 제2차 필터로부터 탈리된 조대 이물질을 상기 최종 필터를 청소하는 것만으로 제거할 수 있게 한 초기우수 제어 및 비점오염원 처리방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 침전조에는, 이 침전조 내의 하부로부터 입설되어 상기 제1흡착조의 제1유입 수문과 상기 제2흡착조의 제2유입수문과 각각 연락되게 개구된 이류관을 더 구비하여, 초기 우수에 함유된 유분이 상기 침전조로부터 상기 제1,제2흡착조의 내부로 유입되지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 초기우수 제어 및 비점오염원 처리방법.
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