KR101872911B1 - 비점오염원 저감장치 - Google Patents

Abstract

비점오염원 저감장치가 개시된다. 본 발명에 의한 비점오염원 저감장치는 유입수로가 연결되며, 내부에 다수의 스크린 필터가 배열된 침사조; 간벽 및 간벽 또는 양측 측벽에 돌출되어 형성되는 다수의 흡착포 고정부재를 갖는 침전조; 침전조를 통과한 우수를 여과조의 저부를 통해 균등하게 공급하는 유량조정조; 둘 이상의 여재 층을 가지되, 처리수조로 연통되는 여과수 배출수로가 연결되는 여과조; 및 여과조를 거친 여과수를 저장하는 처리수조;를 구비한다. 레벨스위치를 이용한 강우의 유입 및 수위 측정을 통해 유입수로의 개폐나, 여과조의 역세척 및 역세수의 역이송이 자동 제어된다.

Description

비점오염원 저감장치{Apparatus for reducing non-point source pollutants}

본 발명은 비점오염원 처리장치에 관한 것으로, 특히 우수관로를 통해 유입되는 우수로부터 각종 오염물질을 침전시키고 여과한 다음 방류시키는 장치에 관한 것이다.

주로 우천시에 지표면 유출수를 통해 유출되는 오염물질을 비점오염물질이라 한다. 도로 주변의 교통 오염물질, 도시지역의 먼지와 쓰레기, 기타 지표면에 쌓인 대기오염물질 등이 우수를 따라 씻겨져 우수관로를 따라 하천으로 배출되며, 이때 우수가 주된 비점오염원이 된다.

2000년 이후에 실시된 국내의 하천 오염부하량에 대한 조사결과 총 배출부하량(BOD기준)으로는 비점오염원이 절반가량을 차지하는 것으로 알려져 있어, 하천의 수질 정화를 위하여 비점오염원에 대한 관리 감독의 강화가 필요하다는 공감대가 형성되고 있다.

비점오염원에 의한 하천 오염을 줄이기 위한 대책으로 도시지역의 노면 배수에 대해서 초기 강우시 씻겨 내려온 오염물질을 침전시킨 후 방류하기 위한 저류조가 개발되어 사용되고 있다.

이러한 관점에서, 대한민국 특허등록 제10-1080636호 및 제10-1124689호 등이 개발된 바 있다. 그러나, 이러한 종래기술은 단순히 오염물질을 침전시키는 저류조의 기능에서 벗어나지 못하고 있으며, 우수에 함유된 인을 제거하지 못하는 한계가 있다.

한편, 대한민국 특허등록 제10-0901263호는 우수로부터 인을 제거하기 위한 기술을 공지하고 있으나, 부유물질이나 슬러지에 의해 폐색이 발생하여 여과기능이 급속하게 불용화되는 문제점이 있다.

대한민국 특허공개 제10-2014-0145305호는 여재를 이용하여 우수로부터 인을 제거하고, 폐색을 막기 위한 수단을 다각적으로 모색하고 있으나, 구조적으로 슬러지와 부유물질의 침전이 완전히 이뤄지지 못한 상태에서 여재층으로 유입시키기 때문에 폐색 발생 가능성이 높으며, 역세척을 위해 부분적으로 동력을 사용하고는 있으나 초기우수에 대한 선별적인 대응이 어렵다는 한계가 있다.

문헌 1. 대한민국 특허등록 제10-1080636호 "비점오염원 저감시스템" 문헌 2. 대한민국 특허등록 제10-1124689호 "비점오염원 처리구조물" 문헌 3. 대한민국 특허등록 제10-0901263호 "이온 교환조를 선택적으로 사용하는 자연형 비점 오염원 저감장치" 문헌 4. 대한민국 특허공개 제10-2014-0145305호 "비점오염원 제거장치"

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것으로, 유입된 초기 강우로부터 스크린 필터를 이용하여 부유물질을 1차 제거하고, 흡착판을 이용하여 미세입자를 2차 제거함으로써 비점오염원의 효과적인 저감을 가능케 하는 비점오염원 저감장치의 제공에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 부유물질의 제거 이후 유속을 크게 늦추어 미세입자를 제거하고, 이후 여재층으로 균등하게 공급되도록 유도함으로써 부유물질 제거와 여재층에 의한 여과 과정이 분리되어 이뤄지도록 하는 비점오염원 저감장치의 제공에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 초기 강우 유입시 처리수조의 유량을 이용하여 밸브 개폐를 제어함으로써 비점오염원의 효과적인 초기 처리가 가능한 비점오염원 저감장치의 제공에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 비점오염원 저감장치는 유입수로가 연결되며, 내부에 다수의 스크린 필터가 배열된 침사조;

저부가 개구되거나 또는 저면으로부터 소정 거리만큼 이격되어 설치되는 간벽, 간벽 또는 양측 측벽에 돌출되어 형성되는 다수의 흡착포 고정부재를 갖는 침전조;

침전조를 통과한 우수를 여과조의 저부를 통해 균등하게 공급하는 유량조정조;

둘 이상의 여재 층을 가지되, 처리수조로 연통되는 여과수 배출수로가 연결되는 여과조; 및

여과조를 거친 여과수를 저장하는 처리수조;를 구비한다.

이때, 간벽의 높이는 상기 침사조와 상기 침전조 사이의 측벽보다 높으며, 상기 침사조와 상기 침전조 사이의 측벽의 높이는 상기 침전조와 상기 유량조정조 사이의 측벽의 높이 보다 높게 설계함으로써 유입되는 우수가 일방향으로만 이동하도록 유도한다.

한편, 상기 처리수조 내부는 다수의 레벨스위치가 구비되어 수위를 감지한다. 그리고, 전동밸브는 유입수로의 전단에 구비되어 제어처리부의 제어에 따라 유입수로를 개폐한다.

제어처리부는 초기 강우시 타이머나 레벨스위치를 이용한 처리수조 내의 수위에 따라 전동밸브를 제어하여 유입수로를 개폐한다.

한편, 방류조는 처리수조와 연통된다.

유입수로의 전동밸브 전단에서 상방으로 분기되어 방류조로 연결되는 방류관이 더 구비되며, 제어처리부가 전동밸브를 제어하여 유입수로를 차단하면, 우수는 방류관을 따라 방류조로 유입된다.

공기배출관은 여과조의 하단면으로부터 소정거리 이격된 위치에 설치되되, 상기 여과조의 하단면을 향하는 다수의 공기배출 노즐이 천공되어 형성된다.

세척수 배출관은 여재층 상단 내부에 설치되며, 다수의 세척수 배출 노즐이 천공되어 형성된다.

에어컴프레셔는 공기배출관과 연결되어 압축공기를 공급하며, 제1펌프는 처리 수조 내부의 물을 세척수 배출관으로 공급한다.

제어처리부는 우수에 대한 여과가 충분히 진행된 다음, 에어컴프레셔와 상기 제1펌프를 가동시켜 역세척을 실시한다.

여과조 하단부에는 유량조정조 방향으로 하향하는 저부 경사면이 구비되며, 유량조정조 하단과 침사조를 연결하는 역이송관이 구비된다.

제2펌프는 제어처리부의 제어에 따라 유량조정조 하단부에 모인 역세척수를 역이송관을 통해 침사조로 이송한다.

제어처리부는 역세척이 실시된 이후 제2펌프를 가동시킨다.

이러한 본 발명에 의할 때, 스크린 필터와 흡착포를 순차 배치하되, 유입된 강우가 수직 구간을 이동케 함으로써 여재층으로 이동하기에 앞서 부유물질과 미세입자를 효과적으로 걸러낼 수 있는 효과가 있다.

한편, 처리수조의 유량과 타이머를 이용하여 밸브 개폐를 자동 제어함으로써 초기 강우에 효율적으로 대응할 수 있으며, 처리수조에서의 펌핑을 통한 세척을 통해 여재층과 웨지바의 폐색을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이러한 본 발명에 의할 때, 구조상 폐색의 발생가능성이 현저하게 줄어들 뿐 아니라, 역세척수와 압축공기를 이용한 역세척과 역세수의 역이송 과정이 자동으로 처리되어 별도의 유지관리 없이도 장기간 사용이 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 비점오염원 저감장치의 내부 구조를 도시하는 절개사시도이며,
도 2는 도 1에 도시된 비점오염원 저감장치의 A-A 단면도이며,
도 3은 스크린 필터의 구조를 도시하는 도면이며,
도 4는 여재층의 구조를 도시하는 도면이며,
도 5는 도 1에 도시된 비점오염원 저감장치의 B-B 단면도이며,
도 6은 제어처리부와 기타 부재들의 연결관계를 설명하는 기능블록도이며,
도 7은 유입된 우수에 대한 처리 순서를 설명하는 블록도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.

발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 의한 비점오염원 저감장치의 내부 구조를 도시한다.

도 1에 도시된 바에 의할 때, 본 발명에 의한 비점오염원 저감장치는 침사조(200), 침전조(300), 유량조정조(400) 및 여과조(500)를 순차 구비한다.

한편, 이와 병렬적으로 처리수조(600)와 방류조(700)를 더 구비한다.

유입수로(11)는 침사조(200) 일측으로 연결되어 부유물이나 토사 등을 포함하는 우수를 침사조(200)로 유입시킨다. 유입수로(11)에서 분기되는 방류관(12)은 방류조(700)로 연결된다.

침사조(200)는 초기 강우에 포함된 부피가 큰 부유물질이나 협잡물 등을 1차 제거하기 위한 수단으로, 내부에 평행하게 배열된 다수의 스크린 필터(210)를 갖는다.

침전조(300)는 미세 입자를 2차 제거하기 위한 수단으로, 하단부가 개구된 간벽(310)을 구비하여 유입된 우수의 체류 시간을 증가시킨다.

유량조정조(400)는 침전조(300)를 통과한 우수가 여과조로 균등하게 혼입되도록 여과속도를 조절하기 위한 수단이다.

여과조(500)는 둘 또는 그 이상의 여재층을 구비한다. 슬러지가 제거된 우수는 여과조(500)의 하단에서부터 상방으로 이동하며 여재층(510, 520, 530)을 순차적으로 거쳐 여과된다.

처리수조(600)는 여과조(500)를 거친 여과수를 저장하며 방류조(700)는 초기 우수가 충분히 포집된 이후 유입되는 우수를 방류하기 위한 수단이다.

도 2는 도 1에 도시된 비점오염원 저감장치의 A-A 단면도이다.

침사조(200)의 일측으로 유입수로(11)가 연결된다.

유입수로(11)의 전단에는 전동식으로 제어되는 전동밸브(1111)가 구비되며, 후술하는 바와 같이 제어처리부(800)의 제어에 따라 유입수로(11)를 개폐한다.

침사조(200)에는 수직방향으로 배열된 다수의 스크린 필터(210)가 평행하게 구비된다.

스크린 필터(210)는 유입수로(11)를 통해 유입된 우수에 포함된 부유물질의 이동을 차단하여 침전시킨다.

도 3은 스크린 필터의 구조를 도시한다.

바람직하게는 스크린 필터(210)는 금속 재질의 파이프 구조를 갖는 고정대(211)와 상기 고정대(211)에 부착되는 판상의 부직포(212)로 이루어진다.

침사조(200) 내벽에 구비된 레일(213)을 따라 다수의 스크린 필터(210)가 일정 간격으로 고정된다.

유입수로(11)의 반대측으로 침사조(200)와 침전조(300)의 사이에는 제1측벽(110)이 형성된다.

한편, 침사조(200)의 내벽 상단으로 도 2에 도시된 바와 같이 침사조(200)와 방류조(700)를 잇는 월류수로(13)가 형성된다. 월류수로(13)는 제1측벽(110)의 높이보다 소정길이만큼 더 높은 곳에 위치한다.

침사조(200)로 유입된 우수는 스크린 필터(210)와 충돌함으로써 부유물질이 1차 제거되며, 침사조(200)가 채워지면 범람하여 제1측벽(100)을 넘어서 침전조(300)로 이동한다.

침전조(300)는 침사조(200)와의 경계에 해당하는 제1측벽(110)과 유량조정조(400)와의 경계에 해당하는 제2측벽(120)에 의해 구획지어진다.

제1측벽(110)과 제2측벽(120)의 중앙에는 수직방향으로 세워진 간벽(310)이 구비된다. 간벽(310)은 바람직하게는 하단부가 개구되거나 또는 저면으로부터 소정거리 이격된다.

한편, 제1측벽(110)과 제2측벽(120)에는 침전조(300) 중앙을 향해 다수의 흡착포 고정부재가 돌출되며, 흡착포 고정부재에 흡착포(322)가 각각 부착되어 고정된다.

간벽(310)에는 바람직하게는 양측면에 제1측벽(110)과 제2측벽(120)을 향해 다수의 흡착포 고정부재가 돌출되며, 흡착포(322)가 부착되어 고정된다.

이때, 흡착포는 비스듬하게 아래를 향하도록 고정된다.

제1측벽(110)을 넘어 유입된 우수는 제1측벽(110)과 간벽(310) 사이의 공간을 따라 아래로 낙하하며 다수의 흡착포(322)를 순차로 충격한다. 이때, 우수에 남아있는 슬러지가 흡착포(322)에 흡착된다.

한편, 침전조(300) 내부의 수위가 상승함에 따라 간벽(310) 하단부의 개구된 공간(311)을 통해 우수는 간벽(310)과 제2측벽(120) 사이의 공간으로 이동한다.

간벽(310)과 제2측벽(120) 사이의 공간을 따라 수위가 차오름에 따라 우수는 아래에서 위로 상승한다. 이때, 남아있는 슬러지가 다수의 흡착포(322)에 흡착된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 간벽(310)의 높이가 가장 높고, 그 다음이 제1측벽(110), 제2측벽(120)의 상단 높이가 가장 낮다. 침전조(300) 내의 수위가 제2측벽(120) 이상으로 차오르면 제2측벽(120)을 넘어서 유량조정조(400)로 이동한다.

우수에 포함된 뻘과 같은 입자를 제거하기 위해서는 우수의 체류 시간을 최대한 확보해야하나, 우수의 이동경로를 수평적으로 설계할 경우 우수의 체류 시간을 확보하기 어렵기 때문에, 침전조(300)의 유로를 하방에 이어 상방으로 유동하도록 수직 설계함으로써 우수의 유동 속력을 낮추고 체류시간을 극대화한 것이다.

침전조(300)의 부피에 제한이 없다면, 단순히 침전조(300)를 크게 설계하는 것에 의해 체류시간을 충분히 확보할 수도 있을 것이나, 장비의 사이즈를 컴팩트하 게 유지하면서도 체류시간을 확보하기 위해 이와 같은 구조를 채택한 것이다.

유량조정조(400)는 제2측벽(120)과 제3측벽(130)에 의해 구획지어진다. 제3측벽(130)의 하단부는 개구되거나, 또는 저면으로부터 소정 높이만큼 이격된 상태로 구비된다.

유량조정조(400) 하단부는 일측의 여과조(500) 하단부와 연통된다.

유량조정조(400)로 이동한 우수는 이동속도가 현저하게 떨어지며 서서히 여과조(500) 하단에 이르는 공간을 채운다.

한편, 여과조(500)의 저면에는 제3측벽(130)으로 갈수록 점차 낮아지는 저부 경사면(502)이 구비된다. 여과조(500)까지 이동하는 과정에서 대부분의 부유물과 슬러지가 침전되거나 흡착되지만 일부 미세 입자가 남아있을 수 있다.

유속이 크게 낮아진 상태에서 입자들은 바닥으로 가라앉으며 저부경사면(502)을 따라서 서서히 이동하여 유량조정조(400)의 저면으로 수집된다.

유량조정조(400)의 하부 일측에는, 도 1에 도시된 바와 같이 유량조정조(400)와 침사조(200)를 잇는 역이송관(17)이 연결된다.

후술하는 바와 같이 제어처리부(800)의 제어에 따라 제2펌프(1122)가 동작함에 따라 수집된 역세척수와 슬러지 등의 이물질이 역이송관(17)을 통해 이송된다.

여과조(500)는 다수의 여재층(510, 520, 530)을 갖는다. 이러한 여재층(510, 520, 530)은 저부 경사면(502)으로부터 소정거리 이격되어 고정된다.

도 4는 여과조(500)의 단면구조를 도시한다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 여과조(500)는 바람직하게는 3개의 여재층(510, 520, 530)이 적층되는 구조를 갖는다.

각 여재층(510, 520, 530)은 상하단 가장자리를 따라 플랜지가 형성되는 하우징 내부에 소정의 여재가 충진되는 구조를 가지며, 순차적층된 다음 볼트 등의 결합부재에 의해 상호 체결되어 고정된다.

한편, 각 여재층(510, 520, 530)의 저면과 상면은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같은 구조의 웨지바 구조체(501)로 이루어진다.

웨지바 구조체(501)는 쐐기 모양의 단면구조를 갖는 막대 형상의 웨지바(5011)가 상호 미세하게 이격된 채 다수개가 서로 평행하게 배열되며, 상부에 고정막대(5012)가 놓여진 채 접촉부위를 점용접하는 것에 의해 제조된다.

이에 따라, 인접한 두 웨지바(5011) 사이의 홈(5013)은 상부로 갈수록 점차 넓어지는 구조를 갖는다.

따라서, 홈(5012)을 통해 우수가 유입되어 여재층(510, 520, 530)으로 올라올 때, 입자 크기가 큰 이물질이 유입되는 것을 막을 수 있다. 이와 같은 구조에 의할 때 이물질에 의한 웨지바(5011)의 폐색을 방지할 수 있다.

제1여재층 (510)에는 바람직하게는 EPS(expandable polystyrene) 부상식 여재 가 충진된다. 직경이 2~4mm가 되도록 발포한 것을 사용할 수 있다.

제1여재층(510)을 통과한 우수는 EPS 여재에 의해 여과된다.

한편, 제2여재층(520)에는 바람직하게는 활성탄이 충진된다. 바람직하게는, 목재, 갈탄, 이탄 등을 활성화제인 염화아연이나 인산과 같은 약품으로 처리하여, 건조시키거나 목탄을 수증기로 활성화 한 것이 사용될 수 있다.

제3여재층(530)에는 화산석이 충진된다. 바람직하게는 5 내지 20mm로 파쇄된 입자가 사용될 수 있다. 가늘게 파쇄된 입자를 사용하는 경우 폐색이 발생할 우려가 있기 때문에 가급적 5mm 이상의 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 화산석은 공극이 많으며 철성분이 풍부하여 인 제거에 효과적이다.

비점오염원의 처리에 있어 인의 제거는 매우 중요하며, EPS 여재와 활성탄에 이어 화산석을 이용함으로써 인의 효과적인 제거가 가능해진다.

도 4의 (a)에 예시된 바와 같이 각 여재층(510, 520, 530)의 내부에는 세척수 (또는 압축공기를) 하향 분사하는 노즐이 구비된 세척수 배출관(16)이 각각 구비된다. 세척수 배출관(16)은 하면에 다수의 노즐이 천공되어 형성되며, 후술하는 바와 같이 제어처리부(800)의 제어에 따라 제1펌프(1121)가 동작함에 따라 여과조(510, 520, 530)에 충진된 여재를 향해 세척수(또는 압축공기)를 하향 분사한다.

한편, 도 4의 (a)에 예시된 바와 같이 여과조(500)는, 제1여재층(510)의 하단면으로부터 소정거리 이격된 위치에 설치된 공기배출관(16)을 구비한다.

공기배출관(16)에는 여과조(500)의 하단면을 향하는 다수의 공기배출 노즐이 천공되어 형성된다.

후술하는 바와 같이 제어처리부(800)의 제어에 따라 에어컴프레셔(1140)가 구동됨에 따라 상기 공기배출관(16)을 통해 압축공기가 배출되며, 이에 의해 제1여재층(510) 하단면의 웨지바 구조체(501)에 부착된 슬러지나 기타 오물이 제거된다.

한편, 여과조(500)의 상단에는 처리수조(600)로 연통되는 여과수 배출수로(14)가 구비된다.

제3여재층(530)을 통과하여 상부로 이동한 여과수는 여과수 배출수로(14)를 통해 처리수조(600)로 이동한다.

도 5는 도 1에 도시된 비점오염원 저감장치의 B-B 단면도이다.

방류관(12)은 유입수로(11)의 전동밸브(1111) 전단에서 상방으로 분기되어 방류조(700)로 연결된다.

후술하는 바와 같이, 제어처리부(800)의 제어에 따라 전동밸브(1111)를 작동됨에 따라 유입수로(11)가 차단되면, 수압에 의해 우수는 방류관(12)을 따라 방류조(700)로 유입된다.

도 1에 도시된 바와 같이 방류관(12)이 상방을 향해 연결되어, 유입수로(11)보다 더 높이 위치하기 때문에 유입수로(11)가 열려진 상태에서는 우수가 방류관(12)으로 유입되지 않는다.

한편, 방류조(700)의 하단 일측에는 우수관거로 이어지는 배관이 연결되어 유입된 우수에 대한 처리없이 방류한다.

처리수조(600)와 방류조(700) 사이의 격벽 상단부 일측이 개구되는데, 처리수조(600)의 수위가 여과수 배출수로(14)에 이르는 정도로 높아지면 여과수가 방류조(700)로 범람하여 이동한다.

한편, 처리수조(600)의 내부에는 다수 개의 레벨 스위치(610)가 구비된다.

도 5의 예에는 3개의 레벨스위치(1131, 1132, 1133)가 구비된 것을 확인할 수 있다. 가장 아래의 제1레벨스위치(1131)는 처리수조(600)의 저면에 위치한다. 처리수조(600)가 비어있는 상태에서 여과조(500)를 거쳐 여과수가 유입되면 이를 감지한다.

제3레벨스위치(1133)는 여과수 배출수로(14)의 바로 아래에 위치한다. 처리수조(600)가 가득찬 경우 이를 감지한다.

제2레벨스위치(1132)는 제1레벨스위치(1131)와 제3레벨스위치(1133)의 중간에 위치한다. 처리수조(600) 내부의 수위가 일정한 수준에 이른 경우 이를 감지한다.

한편, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 침사조(200)와 침전조(300), 유량조정조(400) 및 처리수조(600)의 저면에는 스트레이너(21)가 구비될 수 있다.

스트레이너(21)는 드레인관(18)을 통해 우수를 외부로 배출한다. 스트레이너(21)는 종래의 것을 이용할 수 있다.

도 6은 제어처리부와 기타 부재들의 연결관계를 설명하는 기능블록도이다.

제어처리부(800)는 다수의 레벨 스위치(1130), 펌프(1121, 1122), 에어 컴프레셔(1140)와 전동밸브(1111) 그리고 타이머(1150)와 전기적으로 연결되며, 이들을 제어한다.

제1펌프(1121)는 바람직하게는 처리수조(600)에 실장되며, 여과조(500) 내부로 이어지는 세척수 배출관(16)으로 여과수를 펌핑하여 이송한다.

제2펌프(1122)는 바람직하게는 유량조정조(400)에 실장되며, 유량조정조(400) 하단에 수집된 역세척수와 슬러지 등의 이물질을 역이송관(17)을 통해 침사조(200)로 펌핑하여 이송한다.

에어 컴프레셔(1140)는 공기배출관(15)으로 압축공기를 공급하는 수단이며, 타이머(1150)는 시간의 경과를 측정하기 위한 수단으로 공지의 것이 사용될 수 있다.

제어처리부(800)는 다수의 레벨 스위치(1130)와 연결되며, 미리 설정된 조건에 따라 전동밸브(1111)를 작동시켜 유입수로(11)를 차단한다.

예컨대, 초기 강우가 유입된 후 일정시간이 경과하면 유입수로(11)를 차단하는 것이다. 도 5의 예를 들어 구체적으로 살펴보면, 제1레벨스위치(1131)가 수위를 감지함에 따라 초기 우수가 유입되었음을 판단한다. 그리고, 이때부터 타이머(1150)를 작동시켜 미리 설정된 시간(예컨대, 1시간)이 경과하면 전동밸브(1111)를 작동시켜 유입수로(11)를 차단한다.

통상, 1시간 가량의 초기 강우를 통해 도로변의 먼지나 오물 등이 대부분 씻겨 내려가기 때문에 그 이후에 유입되는 우수는 방류관(12)을 통해 방류시키는 것이다.

또는, 처리수조(600)가 가득참에 따라 유입수로(11)를 차단할 수도 있다.

도 5의 예를 들어 구체적으로 살펴보면, 제3레벨스위치(1133)가 수위를 감지함에 따라 처리수조(600)의 저장용량이 가득찬 것으로 판단하여 전동밸브(1111)를 작동시켜 유입수로(11)를 차단한다.

한편, 이와 같이 유입수로(11)를 차단한 이후 제어처리부(800)는 타이머(1150)를 구동시켜 미리 설정된 시간의 경과를 기다린다. 이후, 다시 전동밸브(1111)를 작동시켜 유입수로(11)를 열어준다.

드레인을 통한 우수의 방출양을 계산하여 처리수조(600)가 비워지는 시간을 예측하고, 해당 시간만큼 경과하면 차단했던 유입수로(11)를 다시 열어주도록 설정함으로써 차회 강우시의 초기 우수를 처리할 수 있도록 대비할 수 있다.

한편, 제어처리부(800)는 미리 설정된 조건의 충족시, 여과조(500)에 대한 역세척을 실시한다.

예컨대, 유입된 우수에 대한 여과처리가 충분히 진행되고, 더 이상 우수가 여과조(500)로 추가 유입되지 않는 경우 역세척을 실시할 수 있다.

도 1의 예를 들어 구체적으로 살펴보면, 처리수조(600)의 수위가 일정값에 이르거나, 초기 강우의 유입이 시작된 후 일정 시간이 경과하여 전동밸브(1111)가 작동하여 유입수로(11)를 차단하면 더 이상 우수가 여과조(500)로 유입되지 않을 것이라 판단할 수 있다.

이후, 미리 설정된 시간을 더 기다려 우수에 대한 여과조(500)에서의 여과 처리가 충분히 완료되면 역세척을 실시한다.

제어처리부(800)는 타이머(1150)를 구동시켜 미리 설정된 시간의 경과시 제1펌프(1121)를 동작시킨다. 이에 의해 처리수조(600) 내부의 물이 세척수 배출관(16)을 통해 공급된다.

세척수 배출관(16)의 노즐을 통해 여재층(510, 520, 530) 내부에서 세척수가 배출되어 여재 사이를 팽창시켜 오염물질을 제거한다.

한편, 제어처리부(800)는 제1펌프(1121)의 구동과 동시에 에어컴프레셔(1140)를 작동시킨다. 에어컴프레셔(1140)에 의해 공기배출관(16)으로 압축공기가 공급되며, 공기배출관(16)의 노즐을 통해 여과조(500)의 하단면을 향해 압축공기가 상향배출된다. 배출된 압축공기는 여과조(500) 하단면을 역세척한다.

이러한 과정을 거쳐 역세척이 완료됨에 따라, 여과조에 남은 역세수와 제거된 슬러지는 저부 경사면(502)을 따라 유량조정조(400)로 이동한다.

제어처리부(800)는 제2펌프(1122)를 작동시켜 역세수와 슬러지 등의 이물질을 역이송관(17)을 통해 침사조(200)로 이송시킨다.

예컨대, 제1펌프(1121)와 에어컴프레셔(1140)를 미리 설정된 시간(예컨대, 5분)동안 구동시킨 다음, 다시 미리 정해진 시간(예컨대, 10분)을 기다려, 제2펌프(1122)를 동작시킬 수 있다.

제어처리부(800)는 제1펌프(1121)가 작동을 시작한 후, 또는 제1펌프(1122)의 작동이 끝난 이후 제2펌프(1122)를 미리 설정된 일정시간 동안 작동시킬 수 있다.

도 7은 상기 살펴본 바와 같은 본 발명에 의한 비점오염원 저감장치를 통해 유입된 우수가 처리되는 순서를 설명하는 블록도이다.

우선, 강우로 인하여 도로에 퇴적된 토사나 부유물을 비롯한 이물질과 각종 오염물질이 함유된 우수가 유입수로(11)를 통해 유입되어 침사조(200)로 유입된다. 침사조(200)에서 입자가 큰 이물질이 대부분 침전되어 제거된다.

침사조(200)를 지난 우수는 침전조(300)로 이동하면서 이동속도가 크게 낮아진다. 종방향으로 형성된 침전조(300) 내부의 경로를 따라 이동하면서 흡착포(322)에 의해 남아있는 슬러지가 흡착되어 제거된다.

침전조(300)를 통과한 우수는 유량조정조(400)를 경유하여 여과조(500)의 저면으로 이동한 다음, 여과조(500) 저면의 웨지바(501)를 통해 균등하게 유입된다.

여과조(500)를 통과하며 단계별로 여과처리된 여과수는 처리수조(600)로 이동하여 저장된다. 저장된 여과수는 드레인을 통해 서서히 배출된다.

한편, 전동밸브(1111)의 작동으로 유입수로(11)가 차단되면 우수는 방류관(12)을 통해 분기하여 방류조(700)로 이동한다. 방류조(700)에서는 유입된 우수를 별도의 처리 없이 우수관거로 배출한다.

침사조(200)나 처리수조(600)에서 수위가 일정치 이상 증가하는 경우에도 방류조(700)로 넘쳐흘러 외부로 배출된다.

이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.

본 발명은 비점오염원의 처리 기술 분야에 적용될 수 있다.

11 : 유입수로 12 : 방류관
13 : 월류수로 14 : 여과수 배출수로
15 : 공기배출관 16 : 세척수배출관
17 : 역이송관 18 : 드레인관
21 : 스트레이너
110 : 제1측벽 120 : 제2측벽
130 : 제3측벽 140 : 제4측벽
200 : 침사조
210 : 스크린 필터
211 : 고정대
212 : 부직포
300 : 침전조
310 : 간벽
322 : 흡착포
400 : 유량조정조
500 : 여과조
510 : 제1여재층
520 : 제2여재층
530 : 제3여재층
501 : 웨지바 구조체
5011 : 웨지바
5012 : 고정막대
5013 : 홈
502 : 저부 경사면
600 : 처리수조
700 : 방류조
800 : 제어처리부
1111 : 전동밸브
1121 : 제1펌프
1122 : 제2펌프
1130 : 레벨 스위치
1131 : 제1레벨스위치
1132 : 제2레벨스위치
1133 : 제3레벨스위치
1140 : 에어컴프레셔
1150 : 타이머

Claims (5)

1. 일측으로 유입수로(11)가 연결되며, 타측 측벽 상단으로 침전조(300)와 연통되고, 내부에 다수의 스크린 필터(210)가 배열된 침사조(200);
   하단부가 개구되거나 또는 저면으로부터 소정거리 이격되어 형성된 간벽(310); 상기 간벽(310) 또는 상기 양측 측벽에서부터 사선하향하며 부착되어 고정되는 다수의 흡착포(322);를 구비하며, 상기 양측 측벽을 경계로 침사조(200) 및 유량조정조(400)와 접하는 침전조(300);
   일측 측벽 상단으로 상기 침전조(300)와 연통되고, 타측 하단으로 여과조(500) 저부로 이어지는 유량조정조(400);
   둘 이상의 여재 층을 가지되, 상단에 처리수조(600)로 연통되는 여과수 배출수로(14)가 연결되는 여과조(500);
   상기 여과조(500)를 거친 여과수를 저장하는 처리수조(600);
   상기 처리수조(600) 내부에 실장되되, 상기 처리수조(600)의 수위에 따라 동작하는 둘 이상의 레벨스위치(1130);
   상기 유입수로(11)를 개폐하는 전동밸브(1111); 및
   상기 레벨스위치(1130) 및 전동밸브(1111)의 동작을 제어하는 제어처리부(800);를 구비하며,
   
   상기 제어처리부(800)는 초기 강우 이후 일정 시간이 경과하거나 상기 레벨스위치(1130) 가운데 어느 하나의 수위까지 여과수 수위가 상승하면 상기 전동밸브(1111)를 작동시켜 상기 유입수로(11)를 차단하며,
   상기 간벽(310)에 의해 유동 속력이 낮아짐에 따라 상기 유량조정조(400)에 슬러지가 침전되며, 상기 슬러지를 배출하기 위해 상기 유량조정조(400) 하단과 상기 침사조(200)를 연결하는 역이송관(17)이 형성되며,
   상기 제어처리부(800)는 상기 여과조(500)의 역세척후, 펌프를 구동시켜 상기 슬러지를 배출하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서
   처리수조(600)로 연통되는 방류조(700); 및
   상기 유입수로(11)의 전동밸브(1111) 전단에서 상방으로 분기되어 상기 방류조(700)로 연결되는 방류관(12);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 여과조(500)의 하단면으로부터 소정거리 이격된 위치에 설치되되, 상기 여과조(500)의 하단면을 향하는 다수의 공기배출 노즐이 형성된 공기배출관(16);
   상기 공기배출관(16)과 연결되는 에어컴프레셔(1140);
   상기 여과조(500) 내부를 따라 설치되되, 다수의 세척수 배출 노즐이 형성된 세척수 배출관(17); 및
   상기 처리 수조(600) 내부의 물을 상기 세척수 배출관(17)으로 공급하는 제1펌프(1121);를 구비하되,
   상기 제어처리부(800)는 상기 에어컴프레셔(1140)와 상기 제1펌프(1121)를 가동시키는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 여과조(500) 하단부에 상기 유량조정조(400) 방향으로 하향하는 저부 경사면(502); 및
   상기 유량조정조(400) 하단부에 모인 역세척수를 상기 역이송관(17)을 통해 상기 침사조(200)로 이송하는 제2펌프(1122);를 구비하되,
   상기 제어처리부(800)는 상기 제1펌프(1121)의 가동 이후, 일정 시간 동안 상기 제2펌프(1122)를 가동시키는 것을 특징으로 하는 비점오염원 저감장치.

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