KR102419037B1 - 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수토실(20) 상부의 개폐판(30) 개폐 여부를 감지하여 청천/강우시를 판단하기 위한 개폐감지센서(40)와; 상기 하수관로(10)에 설치되는 하수 유도 배리어(50)와; 상기 하수관로(10)의 상부에 설치되어 하수관로(10) 또는 하수 유도 배리어(50) 내측의 수위를 감지하기 위한 유량계(60)와; 상기 우수토실(20) 내측에 설치되는 수중펌프(70)와; 상기 우수토실의 차집관거(22) 측에 설치되는 개폐밸브(80)및 제어부(90)를 포함하고, 상기 제어부(90)는 상기 개폐감지센서(40)의 온/오프 여부에 따라 청천 시와 강우 시로 구분한 상태에서 개폐밸브(80)를 폐쇄하여 우수토실(20) 내부가 일정 수위에 도달하는 것을 수위센서(24)가 감지하면 수중펌프(70)를 구동시켜 복수의 채수통(B1~B7)에 저장하고, 상기 유량계(60)에서 감지된 수위와 상기 하수 유도 배리어(50)의 폭(w)에 의해 연산되는 단면적 및 유속에 따라 단위시간당 우수토실(20)로 유입되는 하수의 유량과, 상기 유량계(60)에서 감지된 수위와 상기 하수관로(10)의 폭(W)에 의해 연산되는 단면적 및 유속에 따라 단위시간당 하천으로 방류되는 미처리수의 유량을 산정하되 상기 수중펌프(70)와 채수통(B1~B7) 사이에는 매니폴드 밸브(100)가 구비되어 하수 시료를 시간차를 두고 복수의 채수통(B1~B7)에 채수할 수 있도록 되어 있다.

Description

강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치{Measuring device of water quality and water flow of storm overflow chamber when raining}
본 발명은 효율적인 하수관리를 위하여 우수토실로 유입되는 하수의 채수 및 유입량 측정과 강우 시 하천으로 방류되는 미처리수의 수질 측정을 위한 채수 및 유량을 하나의 설비로 측정할 수 있도록 한 것이다.
현재까지는 청천 시 위주로 하수도 사업을 추진하여 강우 시 하수량 증가에 대비하기 위한 처리시설의 대처능력이나 관련제도 등이 부족한 실정이며, 합류식 하수관로의 공공하수처리시설에서는 강우 시 시설용량을 초과하는 하수 중 일부만 간이처리(일차침전+소독)하고 있고, 대부분은 유입차단 또는 바이패스하여 하천으로 방류되고 있는 실정이다.
분류식 하수관로의 하수처리시설에서는 강우 시에 오수간선관로 등에서 유입수(RDII)에 의해 유입유량이 증가할 경우, 처리시설 유입 수문에서 유입유량 조절에 의해 처리시설로 유입하기 전에 월류수(SSOs)가 발생되어 공공수역의 수질 악화가 우려되고 있다.
또, 철저한 품질관리를 통해 설계·시공된 하수도시스템이라도 지속적인 모니터링 및 관리 없이는 효과적인 하수처리 성능을 기대하기 어렵다. 특히 강우 시에는 RDII, 월류수(CSOs/SSOs) 등의 다양한 문제가 발생되기 때문에 강우 시는 청천 시 보다 강화된 유지관리가 필요한 상황이다. 이에 환경부에서는 강우 시 하수도에 대한 정교한 모니터링을 통해 하수도 상태와 문제점을 진단하고, 개선방안을 수립하여 시행하는 등 주기적이고 체계적으로 하수도시스템을 관리하기 위해 강우 시 하수도 모니터링을 의무화하는 하수도법 개정이 이루어져 2022.1.6.자 시행되었다.
하지만, 현재 강우 시 하수도시스템의 상태 및 문제점을 정확하게 진단하기 위한 모니터링 대상시설 및 지점 선정, 항목 및 기간 설정 등에 대한 표준화된 모니터링 방법이 부재하고, 비용효과적 대응방안 마련하기 위한 강우 시 하수도시스템에 대한 표준화된 모델링 및 시나리오 분석방법이 부재한 상황이다. 앞으로 강우 시 효율적인 하수관로 운영관리를 위해서는 강우 시 하수도의 상태와 문제점을 정확히 진단하기 위한 모니터링 방법과 문제 해결을 위한 개선대책 도출 및 다양한 시나리오 분석을 위한 모델링 방법 도출이 필요한 상황이다.
이 중에서 가장 중요하고도 기본적인 요소가 하수관로 모니터링 계획인데, 이는 하수도시스템 및 방류 수역에 관한 기초자료인 청천 시와 강우 시의 유량 및 수질 조사를 의미한다.
한편, 종래에도 하수관로의 방류 수역에 설치된 우수토실 측에 하수 처리장으로 유입되는 하수의 유입량 및 수질을 측정하기 위한 장치가 제안되어 있으나, 이는 하수처리장으로 유입되는 하수에만 국한되었고, 미처리 하수 방류 상황 즉, 방류수질기준을 준수하고 있는 지의 여부를 판단하기 위하여 강우 시 하천으로 방류되는 오우수의 유량과 수질에 대한 자료를 수집하기 위한 수단은 강구되어 있지 않으며, 하수처리장으로 유입되는 하수의 유량과 수질 측정을 위한 수단과 하천으로 방류되는 오우수의 유량 및 수질을 측정하기 위한 수단으로 독립적으로 설치하여 운용하는 것은 설치비용 및 유지관리 측면에서 상당한 부담이 될 수 밖에 없다.
한국등록특허 제10-0522129호(2005.10.10. 등록) 한국등록특허 제10-1390111호(2014.04.22. 등록) 한국등록특허 제10-1756584호(2017.07.04. 등록) 한국등록특허 제10-1920773호(2018.11.15. 등록) 한국등록특허 제10-2078721호(2020.02.12. 등록)
본 발명은 상기한 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 청천 시의 유입 하수량 및 하수 채수와 강우 시의 하천으로 방류되는 미처리수의 채수 및 유량 정보를 우수토실 측에 구비된 하나의 설비로 측정하여 데이터화 함으로써 정확한 계획오수량의 산정 및 향후 하수관로 및 하수처리설비의 설계에 반영할 수 있도록 하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하수관로의 말단에 우수토실이 설치되고, 상기 우수토실의 상부에는 개폐판이 구비되어 청천 시에는 상기 개폐판이 개방되어 하수관로의 하수가 우수토실로 유입되어 하수처리장으로 유출되고, 강우 시에는 상기 개폐판이 폐쇄되어 하수관로의 미처리수가 하천으로 방류되도록 된 것에 있어서,
상기 개폐판의 개폐 여부를 감지하여 청천 시 또는 강우 시 여부를 판단하기 위한 개폐감지센서와, 상기 하수관로에 소정 높이로 폭조절이 가능하게 설치되어 우수토실로 하수를 유도하기 위한 하수 유도 배리어와, 상기 하수관로의 상부에 설치되어 하수관로 또는 하수 유도 배리어 내측의 수위 및 유속을 감지하기 위한 유량계와, 상기 우수토실 내측에 설치되는 채수용 수중펌프와, 상기 우수토실에서 하수처리장으로 연결된 차집관로 측에 설치되는 개폐밸브 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 개폐감지센서의 온/오프 여부에 따라 청천 시와 강우 시로 판단한 상태에서 개폐밸브를 폐쇄하여 우수토실 내부가 일정 수위에 도달하는 것을 수위센서가 감지하면 우수토실 내부의 채수용 수중펌프를 구동시켜 복수의 채수통에 저장한 후 상기 개폐밸브를 개방하고, 상기 유량계에서 감지된 수위와 상기 하수 유도 배리어의 폭에 의해 연산되는 단면적 및 유속에 따라 단위시간당 우수토실로 유입되는 하수의 유량과, 상기 유량계에서 감지된 수위와 상기 하수관로의 폭에 의해 연산되는 단면적 및 유속에 따라 단위시간당 하천으로 방류되는 미처리수의 유량을 산정하되 상기 수중펌프와 채수통 사이에는 상기 제어부에 의해 개폐동작이 되는 매니폴드 밸브가 구비되어 수중펌프에서 펌핑된 시료를 시간차를 두고 복수의 채수통에 채수할 수 있도록 된 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치를 제공한다.
바람직하기에, 상기 매니폴드 밸브는 블록 일측에 유입구가 형성되고 블록 타측에는 배출구가 형성되며, 상기 유입구와 배출구 사이에는 연통로가 형성되고, 상기 연통로에는 일정 간격으로 복수의 분기로가 형성되어 각각의 채수통으로 연결되며, 상기 복수의 분기로에는 각각 공압실린더에 의해 진퇴작동하는 피스톤이 설치된 구조로 이루어지고;
상기 복수의 채수통은 채수통 거치구에 거치되되 상기 채수통 거치구는 프레임과, 상기 프레임 상부에 설치되는 복수의 실린더와, 상기 복수이 실린더 내부에 각각 승강 가능하게 설치되고 하단부에 상기 채수통을 거치하기 위한 거치고리가 구비된 슬라이더와, 상기 슬라이더에 고정되어 상기 실린더 내부를 따라 승강되는 지지판과, 상기 지지판에 상단 또는 하단이 접촉하고 하단 또는 상단은 상기 실린더의 하부에 접촉하는 스프링과, 상기 실린더의 하부 측에 설치되어 상기 슬라이더의 하강에 의해 지지판과 접촉하는 리미트스위치를 포함하여 이루어지며, 상기 수중펌프의 펌핑 개시 후 매니폴드 밸브의 순차 개방에 의해 제1번 채수통에 하수 시료가 채워지면서 제1 채수통의 무게가 증가함에 따라 슬라이더가 하강하여 지지판이 상기 리미트스위치에 접촉하여 리미트스위치가 오프되는 것에 의해 수중펌프의 펌핑동작이 중지된 후 설정된 시간이 경과되면 다시 수중펌프의 동작 개시와 함께 매니폴드 밸브가 개방되어 제2 채수통에 하수 시료가 채워지는 동작이 순차적으로 반복되도록 한다.
본 발명에 의하면 하나의 측정 설비를 이용하여 청천 시 우수토실로 유입되는 하수의 유량과 수질 측정을 위한 채수는 물론, 강우 시 하천으로 방류되는 미처리수의 유량과 수질 측정을 위한 채수를 모두 실시하여 데이터화 함으로써 정확한 계획 오수량의 산정 및 향후 하수관로 및 하수처리설비의 설계에 반영할 수 있게 되는 기초 자료로 활용이 가능하게 되는 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치의 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 미처리수의 채수 및 유량 측정장치의 평면도,
도 3은 도 1에 도시된 컨트롤 박스의 내부 구성도,
도 4는 도 3에 도시된 매니폴드 블록의 구성도,
도 5는 도 3에 도시된 채수통 거치구의 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 채수통 거치구의 측면도,
도 7은 채수통의 순차 채수상태를 도시한 정면도이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 7에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치가 개략적으로 도시되어 있다.
첨부된 도면상으로는 채수통이 7개로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 하수도법에서 요구로 하는 강우시 미처리 하수 모니터링 규정에 부합되는 개수로 설치할 수 있음은 물론이다.
첨부된 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 하수관로(10)의 말단에 우수토실(20)이 설치되고, 상기 우수토실(20)의 상부에는 개폐판(30)이 구비되어 청천 시에는 상기 개폐판(30)이 개방되어 하수관로(10)의 하수가 우수토실(20)로 유입되어 차집관거(22)를 통해 하수처리장으로 유출되고, 강우 시에는 상기 개폐판(30)이 폐쇄되어 하수관로(10)의 미처리수가 하천으로 방류되도록 된 것에 있어서,
상기 개폐판(30)의 개폐 여부를 감지하여 청천 시 또는 강우 시 여부를 판단하기 위한 개폐감지센서(40)와, 상기 하수관로(10)에 소정 높이로 폭 조절이 가능하게 설치되어 우수토실(20)로 하수를 유도하기 위한 하수 유도 배리어(50)와, 상기 하수관로(10)의 상부에 설치되어 하수관로(10) 또는 하수 유도 배리어(50) 내측의 수위 및 유속을 감지하기 위한 유량계(60)와, 상기 우수토실(20) 내측에 설치되는 채수용 수중펌프(70)와, 상기 우수토실(20)에서 하수처리장으로 연결된 차집관로(22) 측에 설치되는 개폐밸브(80) 및 제어부(90)를 포함하고, 상기 제어부(90)는 상기 개폐감지센서(40)의 온/오프 여부에 따라 청천 시와 강우 시로 판단한 상태에서 개폐밸브(80)를 폐쇄하여 우수토실(20) 내부가 일정 수위에 도달하는 것을 수위센서(24)가 감지하면 우수토실(20) 내부의 채수용 수중펌프(70)를 구동시켜 복수의 채수통(B1~B7)에 저장한 후 상기 개폐밸브(80)를 개방하고, 상기 유량계(60)에서 감지된 수위와 상기 하수 유도 배리어(50)의 폭(w)에 의해 연산되는 단면적 및 유속에 따라 단위시간당 우수토실(20)로 유입되는 하수의 유량과, 상기 유량계(60)에서 감지된 수위와 상기 하수관로(10)의 폭(W)에 의해 연산되는 단면적 및 유속에 따라 단위시간당 하천으로 방류되는 미처리수의 유량을 산정하되 상기 수중펌프(70)와 채수통(B1~B7) 사이에는 상기 제어부(90)에 의해 개폐동작이 되는 매니폴드 밸브(100)가 구비되어 수중펌프(70)에서 펌핑된 하수 시료를 시간차를 두고 복수의 채수통(B1~B7)에 채수할 수 있도록 되어 있다.
본 실시 예에서, 상기 매니폴드 밸브(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 블록(110) 일측에 상기 수중펌프(70)에 유입관(L1)으로 연결되는 유입구(112)가 형성되고 타측에는 배출구(114)가 형성되며, 상기 유입구(112)와 배출구(114) 사이에는 연통로(116)가 형성되고, 상기 연통로(116)에는 일정 간격으로 복수의 분기로(118)가 형성되어 각각의 채수통(B1~B7)으로 호스(H1~H7)가 연결되며, 상기 복수의 분기로(118)에는 각각 공압실린더(C1~C7)에 의해 진퇴작동하는 피스톤(P1~P7)이 설치된 구조로 이루어져 있다.
이에 의해 각 공압실린더(C1~C7)의 피스톤(P1~P7)이 하강된 상태에서는 채수통(B1~B7)으로의 공급이 이루어지지 않게 되고, 각 공압실린더(C1~C7)의 피스톤(P1~P7)이 순차적으로 상승하게 되면 분기로(118)가 선택적으로 개방되어 각각의 채수통으로 하수 시료가 채취될 수 있게 된다.
본 실시 예에서, 상기 복수의 채수통(B1~B7)은 채수통 거치구(200)에 거치되되 상기 채수통 거치구(200)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 프레임(210)과, 상기 프레임(210) 상부에 설치되는 복수의 실린더(220)와, 상기 복수의 실린더(220) 내부에 각각 승강 가능하게 설치되고 하단부에 상기 채수통(B1~B7)을 거치하기 위한 거치고리(232)가 구비된 슬라이더(230)와, 상기 슬라이더(230)에 고정되어 상기 실린더(220) 내부를 따라 승강되는 지지판(240)과, 상기 지지판(240)에 상단 또는 하단이 접촉하고 하단 또는 상단은 상기 실린더(220)의 하부에 접촉하는 스프링(250)과, 상기 실린더(220)의 하부 측에 설치되어 상기 슬라이더(230)의 하강에 의해 지지판(240)과 접촉하는 리미트스위치(260)를 포함하여 이루어지며, 상기 수중펌프(70)의 펌핑 개시 후 도 7에 도시된 바와 같이 매니폴드 밸브(100)의 순차 개방에 의해 제1 채수통(B1)에 하수 시료가 채워지면서 제1 채수통(B1)의 무게가 증가함에 따라 슬라이더(230)가 하강하여 지지판(240)이 상기 리미트스위치(260)에 접촉하여 리미트스위치(260)가 오프되는 것에 의해 수중펌프(70)의 펌핑동작이 중지된 후 설정된 시간이 경과되면 다시 수중펌프(70)의 동작 개시와 함께 매니폴드 밸브(100)가 개방되어 제2 채수통(B2)에 하수 시료가 채워지는 동작이 순차적으로 반복된다.
상술한 채수과정은 하수도법 시행령에 규정되어 있는 측정 및 기록방법에 준하여 측정지점에 대하여 연 2회 이상, 강우시작 시점부터 강우 종료 후 하수가 우수토시에서 배출되지 않는 시점까지이 기간 중 총 12회 이상을 채수하면 되는데, 유량은 10분 이하 간격으로 측정하고, 수질은 강우 초기(1시간 내)에는 10분 이내 간격으로 채수하고, 그 이후에는 측정간격을 늘려서 중농도의 경우에는 30~60분 간격으로, 저농도의 경우에는 1~2시간 간격으로 채수하도록 제어부(90)를 세팅하면 된다.
본 실시 예에서는 상기 지지판(240)이 압축코일스프링(250)에 의해 지지되어 들린 상태를 유지하면서 채수통(B1~B7)의 무게가 늘어날수록 압축코일스프링(250)이 압축되는 방식으로 이루어져 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 슬라이더(230)의 상부 측에 인장코일스프링을 연결하여 인장코일스프링이 슬라이더(230)를 지지하면서 채수통(B1~B7)의 무게가 늘어나게 되면 인장코일스프링이 늘어나면서 지지판(240)이 리미트스위치(260)와 접촉하도록 제작할 수도 있음은 물론이다.
또, 본 실시 예에서, 상기 슬라이더(230)에는 길이방향을 따라 수나사부가 형성되고, 상기 지지판(240)에는 암나사부가 형성되어 지지판(240)을 슬라이더(230)의 수나사부에 체결하는 깊이를 달리하는 것에 의해 채수통에 채수되는 하수의 중량을 설정할 수 있도록 되어 있다.
본 실시 예에서, 상기 하수 샘플이 채수된 채수통(B1~B7)이 슬라이더(230)의 거치고리(232)에서 분리되면 슬라이더(230)는 다시 스프링(250)의 복원력에 의해 상승하여 초기 상태가 되어 다른 시간대에 다시 채수하거나 다른 장소로 이동하여 채수하는데 사용될 수 있다.
도면 중 부호 1은 지상에 설치되는 컨트롤박스이고, 부호 12는 하수관로의 상류 측에 설치된 협잡물 스크린이며, 부호 96은 공기압축기, 부호 98은 상기 공기압축기에서 공급받은 압축공기를 에어호스를 통해 상기 매니폴드 밸브(100)의 각 공압실린더(C1~C7)에 공급하기 위한 에어밸브유니트로, 상기 에어밸브유니트는 제어부(90)에서 설정된 프로그램에 의해 개폐가 제어되어 매니폴드 밸브(100)의 개폐동작이 순차적으로 이루어지게 되며, 공기 압축기(96)에서 공급된 압축공기가 에어호스를 통해 공압실린더(C1~C7)의 상,하부 포트로 선택적으로 공급되는 것에 의해 전진(폐쇄)과 후퇴(개방)동작이 이루어진다.
또, 부호 118a는 상기 분기로(118)의 하부 측에 형성된 배출포트로, 각각의 채수통(B1~B7)으로 연결된 호스(H1~H7)가 접속되어 있고, 118b는 상기 분기로(188)의 상부 측에 형성된 에어벤트이다.
또, 상기 매니폴드 밸브(100)의 배출구(114) 측에는 볼밸브(115)가 구비되어 있는데, 이 볼밸브(115)는 매니폴드 밸브(100)의 연통로(116)를 청소하고자 할 경우에 개방하여 수중펌프(70)를 작동시킴으로써 정체되어 있던 하수 시료를 제거할 수 있게 되는 것이며, 상기 볼밸브(115)는 수동식이 아닌 솔레노이드 밸브를 적용하여 제어부(90)에서 채수 전에 한 번씩 자동으로 청소를 한 후 하수 시료의 채수를 할 수 있도록 설정함으로써 실제 하수 시료의 수질 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 개폐밸브(80)는 청천 시 채수를 하기 위해 정해진 시간에만 폐쇄된 후 다시 개방되어 하수가 하수처리장으로 정상적으로 흘러갈 수 있도록 하고, 강우 시에는 미처리수가 하수처리장으로 유입되는 것을 차단하기 위하여 폐쇄된 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 개폐밸브(80)는 도면에 도시된 바와 같은 에어 팽창식 외에도 다양한 형식의 개폐밸브를 적용할 수 있음은 물론이다.
본 실시 예에서 상기 개폐감지센서(40)는 우수토실(20)의 내측에 설치되는 근접센서를 사용하고 있는데, 이는 개폐판(30)이 증가된 하수량에 의해 밀리면서 수평으로 닫히게 되면 폐쇄로 판단하여 신호를 송출하고, 하수량이 감소하게 되면 무게추(32)에 의해 한 쪽이 들리도록 개방되면서 근접센서에서 이격되면 개방으로 판단하여 신호를 송출하도록 되어 있는데, 본 발명은 상기 개폐감지센서(40)가 우수토실 내측에 설치되는 근접센서에 국한되지 않고 개폐판(30)의 저면에 부착되는 기울기 센서나 개폐판의 회전축에 설치되는 회전각 감지 센서 또는 리미트스위치 등으로 대체될 수 있음은 물론이며, 개폐판의 개폐 여부를 정확하게 감지할 수 있는 방식이라면 어떠한 형식의 센서나 스위치라도 사용할 수 있다.
한편, 도면 중 부호 34는 상기 개폐판(30)을 강제로 개방하기 위한 공압 실린더이고 36은 개폐판(30)을 강제로 폐쇄하기 위한 공압 실린더로, 강우시 개폐판(30)이 증가된 유량과 유속에 의해 닫힌 상태가 되는데, 이때 우수토실(20) 내부에서의 채수를 위하여 개폐밸브(80)를 폐쇄한 상태에서 공압 실린더(34)를 사용하여 개폐판(30)을 강제로 개방하여 우수토실(30)로 빗물이 유입될 수 있도록 하고 수위센서(24)에서 소정 수위가 감지되면 수중펌프(70)를 가동시켜 채수한 후 다시 공압 실린더(36)를 사용하여 개폐판(30)이 닫히도록 하면 개폐판(30)은 빗물의 유량과 유속에 의해 닫힌 상태를 유지하게 된다.
상기 개폐밸브(80)는 개폐판(30)이 닫힌 상태에서 미리 폐쇄함으로써 차집관거(22)측에서 역류하는 하수가 유입되는 것을 차단한 상태에서 우수토실(20)로 유입된 방류수(우수)와 섞이는 것을 방지하게 된다.
본 실시 예에서, 상기 하수 유도 배리어(50)는 하수관로를 흐르는 하수가 우수토실(20)측으로 유도될 수 있도록 하기 위한 것으로, 통상적으로 하수관로(10)의 폭(W)이 우수토실(20)의 폭(w)보다 크므로 청천 시 하수관로의 하수 전부를 우수토실(20)로 유입시킬 수 있도록 설치 현장의 평상시 하수량 및 우수토실의 규격을 감안하여 적정한 폭과 높이로 가변설치할 수 있는 방식으로 제작하는 것이 바람직하다.
상기 하수 유도 배리어(50)는 스테인리스 스틸 판재를 절곡하여 전방 측은 하수관로의 폭을 전체적으로 커버할 수 있는 크기로 제작하고, 우수토실 측으로 유입되는 후방 측은 우수토실의 좌우 폭에 맞추어 폭이 축소되도록 일종의 깔대기 형태로 제작한 것으로, 우수토실 측으로 유입되는 후방 측의 대략 중심부를 향하여 유량계(60)가 초음파 또는 레이저 광선을 방출하여 거리를 측정함으로써 우수토실로 유입되는 하수 수위의 변화 및 개폐판(30)의 폐쇄상태에서 하수 유도 배리어(50)를 넘어서 하천 쪽으로 방류되는 미처리수의 수위 변화도 감지할 수 있도록 되어 있다.
상기 채수용 수중펌프(70)는 우수토실(20)의 내부에 설치되며, 상기 채수용 수중펌프(70)의 구동은 상기 회전 개폐판(30)의 개폐 여부를 감지하기 위한 개폐감지센서(40)의 온/오프 여부에 의해 선택되는바, 개폐감지센서(40)가 오프(off) 상태 즉, 도 1에서와 같이 개폐판(30)이 개방된 상태인 경우에는 우수토실(20) 내부에 설치된 수중펌프(70)가 제어부(90)에 구비된 타이머에 의해 정해진 시간 간격에 따라서 하수를 펌핑하여 제어부(90) 내부에 설치된 채수통(B1~B7)에 저장해두면 이를 수거하여 연구소에서 하수의 탁도, 수소이온농도, 전해질 농도, BOD, COD, DO 등 각종 수질 데이터를 측정하게 되고, 개폐감지센서(40)가 온(on) 상태 즉, 개폐판(30)이 폐쇄된 상태인 경우에는 제어부(90)에 구비된 타이머에 의해 정해진 시간에 우수토실(20)에 유입된 미처리수를 펌핑하여 제어부(90) 내부에 구비된 채수통(B1~B7)에 저장해 놓으면, 이를 수거하여 각 연구소에서 미처리수의 탁도, 수소이온농도, 전해질 농도, BOD, COD, DO 등 각종 수질 데이터를 측정하게 된다.
한편, 상기 유량계(60)는 지역적인 특성에 따라 평상시 하수 유입량의 차이가 크므로 하수관로(10)의 길이방향을 따라 설치된 레일(62)을 따라 위치이동이 가능하도록 설치하여 평소 유량이 많은 장소에서는 유량계(60)의 위치를 도면에 도시된 바와 같이 하수관로(10)의 전 폭(W)에 해당하는 위치에 세팅하고, 평소 유량이 적은 장소에서는 유량계(60)의 설치 위치를 하수유도 배리어(50)의 상부 위치에 세팅하여 하수유도 배리어(50)의 폭(w) 부위에서 수위와 유속을 감지할 수 있도록 하여 수위가 하수유도배리어(50)의 높이보다 높아지는 경우 유량 연산시 자동으로 하수관로(10)의 폭(W)으로 변환하면 된다.
상기 제어부(90)에서의 하수 및 미처리수의 유량측정은 상기 개폐감지센서(40)가 오프(off) 상태 즉, 개폐판(30)이 개방된 상태인 경우에는 상기 유량계(60)에서 감지된 하수 유도 배리어(50) 내측의 하수 수위와 상기 하수 유도 배리어(50)의 폭(w)에 의해 연산되는 단면적을 계산하고 이와 동시에 측정된 하수의 유속을 연산하여 단위시간당 우수토실(20)로 유입되는 하수의 유입량을 측정할 수 있고, 상기 개폐감지센서(40)가 온(on) 상태 즉, 개폐판(30)이 폐쇄된 상태인 경우에는 상기 유량계(60)에서 감지된 하수 유도 배리어(50) 내측 - 이때에는 증가된 우수에 의해 미처리수가 하수관로(10)의 하수 유도 배리어(50)를 넘어 우수토실(20)의 닫힌 개폐판(30) 위를 거쳐 하천으로 방류되므로 하수 유도 배리어(50)의 기능은 상실된 채 하수관로(10)의 전폭으로 미처리수가 흘러가게 되므로 - 미처리수 수위와 상기 하수관로(10)의 폭(W)에 의해 연산되는 단면적을 계산하고 미처리수의 유속에 따라 단위시간당 하천으로 방류되는 미처리수의 유량을 산정하게 되는 것이며, 이와 같은 하수와 미처리수의 유량정보 데이터는 제어부(90)에서 메모리(92)에 저장된 후 통신부(94)를 통해 실시간으로 원격지의 모니터링 시스템(2)으로 유선 또는 무선 전송되어 축적되게 되며, 수질정보는 채수통(B1~B7)을 수거하여 측정한 후 데이터로 축적된다.
1 : 컨트롤박스
2 : 모니터링 시스템
10 : 하수관로
12 : 협잡물 스크린
20 : 우수토실
22 : 차집관거
24 : 수위센서
30 : 개폐판
32 : 무게추
34,36 : 공압 실린더
40 : 개폐감지센서
50 : 하수 유도 배리어
60 : 유량계
62 : 레일
70 : 채수용 수중펌프
80 : 개폐밸브
90 : 제어부
92 : 메모리
94 : 통신부
96 : 공기압축기
98 : 에어밸브유니트
100 : 매니폴드 밸브
110 : 블록
112 : 유입구
114 : 배출구
115 : 볼밸브
116 : 연통로
118 : 분기로
118a : 배출포트
118b : 에어벤ㅌ,
200 : 채수통 거치구
210 : 프레임
220 : 실린더
230 : 슬라이더
232 : 거치고리
240 : 지지판
250 : 스프링
260 : 리미트스위치
B1~B7: 채수통
C1~C7 : 공압실린더
H1~H7 : 호스
L1 : 유입관
W : 하수관로의 폭
w : 하수 유도 배리어의 폭

Claims (5)

  1. 하수관로(10)의 말단에 우수토실(20)이 설치되고, 상기 우수토실(20)의 상부에는 개폐판(30)이 구비되어 청천 시에는 상기 개폐판(30)이 개방되어 하수관로(10)의 하수가 우수토실(20)로 유입되어 차집관거(22)를 통해 하수처리장으로 유출되고, 강우 시에는 상기 개폐판(30)이 폐쇄되어 하수관로(10)의 미처리수가 하천으로 방류되도록 된 것에 있어서,
    상기 개폐판(30)의 개폐 여부를 감지하여 청천 시 또는 강우 시 여부를 판단하기 위한 개폐감지센서(40)와, 상기 하수관로(10)에 소정 높이로 폭 조절이 가능하게 설치되어 우수토실(20)로 하수를 유도하기 위한 하수 유도 배리어(50)와, 상기 하수관로(10)의 상부에 설치되어 하수관로(10) 또는 하수 유도 배리어(50) 내측의 수위 및 유속을 감지하기 위한 유량계(60)와, 상기 우수토실(20) 내측에 설치되는 채수용 수중펌프(70)와, 상기 우수토실(20)에서 하수처리장으로 연결된 차집관로(22) 측에 설치되는 개폐밸브(80) 및 제어부(90)를 포함하고, 상기 제어부(90)는 상기 개폐감지센서(40)의 온/오프 여부에 따라 청천 시와 강우 시로 판단한 상태에서 개폐밸브(80)를 폐쇄하여 우수토실(20) 내부가 일정 수위에 도달하는 것을 수위센서(24)가 감지하면 우수토실(20) 내부의 채수용 수중펌프(70)를 구동시켜 복수의 채수통(B1~B7)에 저장한 후 상기 개폐밸브(80)를 개방하고, 상기 유량계(60)에서 감지된 수위와 상기 하수 유도 배리어(50)의 폭(w)에 의해 연산되는 단면적 및 유속에 따라 단위시간당 우수토실(20)로 유입되는 하수의 유량과, 상기 유량계(60)에서 감지된 수위와 상기 하수관로(10)의 폭(W)에 의해 연산되는 단면적 및 유속에 따라 단위시간당 하천으로 방류되는 미처리수의 유량을 산정하되 상기 수중펌프(70)와 채수통(B1~B7) 사이에는 상기 제어부(90)에 의해 개폐동작이 되는 매니폴드 밸브(100)가 구비되어 수중펌프(70)에서 펌핑된 하수 시료를 시간차를 두고 복수의 채수통(B1~B7)에 채수할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 매니폴드 밸브(100)는 블록(110) 일측에 상기 수중펌프(70)에 유입관(L1)으로 연결되는 유입구(112)가 형성되고 타측에는 배출구(114)가 형성되며, 상기 유입구(112)와 배출구(114) 사이에는 연통로(116)가 형성되고, 상기 연통로(116)에는 일정 간격으로 복수의 분기로(118)가 형성되어 각각의 채수통(B1~B7)으로 호스(H1~H7)가 연결되며, 상기 복수의 분기로(118)에는 각각 공압실린더(C1~C7)에 의해 진퇴작동하는 피스톤(P1~P7)이 설치된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 채수통(B1~B7)은 채수통 거치구(200)에 거치되되 상기 채수통 거치구(200)는 프레임(210)과, 상기 프레임(210) 상부에 설치되는 복수의 실린더(220)와, 상기 복수의 실린더(220) 내부에 각각 승강 가능하게 설치되고 하단부에 상기 채수통(B1~B7)을 거치하기 위한 거치고리(232)가 구비된 슬라이더(230)와, 상기 슬라이더(230)에 고정되어 상기 실린더(220) 내부를 따라 승강되는 지지판(240)과, 상기 지지판(240)에 상단 또는 하단이 접촉하고 하단 또는 상단은 상기 실린더(220)의 하부에 접촉하는 스프링(250)과, 상기 실린더(220)의 하부 측에 설치되어 상기 슬라이더(230)의 하강에 의해 지지판(240)과 접촉하는 리미트스위치(260)를 포함하여 이루어지며, 상기 수중펌프(70)의 펌핑 개시 후 매니폴드 밸브(100)의 순차 개방에 의해 제1 채수통(B1)에 하수 시료가 채워지면서 제1 채수통(B1)의 무게가 증가함에 따라 슬라이더(230)가 하강하여 지지판(240)이 상기 리미트스위치(260)에 접촉하여 리미트스위치(260)가 오프되는 것에 의해 수중펌프(70)의 펌핑동작이 중지된 후 설정된 시간이 경과되면 다시 수중펌프(70)의 동작 개시와 함께 매니폴드 밸브(100)가 개방되어 제2 채수통(B2)에 하수 시료가 채워지는 동작이 순차적으로 반복되는 것을 특징으로 하는 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐판(30)은 강우 시 채수를 위하여 공압 실린더(34)로 강제 개방하여 우수토실(30)로 빗물이 유입될 수 있도록 하고, 수위센서(24)에서 소정 수위가 감지되면 수중펌프(70)를 가동시켜 채수한 후 공압 실린더(36)로 폐쇄하여 개폐판(30)이 빗물의 유량과 유속에 의해 닫힌 상태를 유지하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유량계(60)는 하수관로(10)의 길이방향을 따라 설치된 레일(62)을 따라 위치이동이 가능하도록 설치하여 유량계(60)의 위치를 하수관로(10)의 전 폭(W)에 해당하는 위치에 세팅하거나, 하수유도 배리어(50)의 상부 위치에 세팅하여 하수유도 배리어(50)의 폭(w) 부위에서 수위와 유속을 감지할 수 있도록 하여 수위가 하수유도 배리어(50)의 높이보다 높아지는 경우 유량 연산시 자동으로 하수관로(10)의 폭(W)으로 변환하여 유량을 측정하도록 된 것을 특징으로 하는 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치.
KR1020220004400A 2021-06-11 2022-01-12 강우시 미처리수의 채수 및 유량 측정장치 KR102419037B1 (ko)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102471554B1 (ko) * 2022-08-07 2022-11-28 (주)청담이엠텍 비점 오염원 모니터링 자동 채수기
KR102531107B1 (ko) * 2022-08-10 2023-05-10 (주)에코베이스 급격한 수위변동에 대응 가능한 휴대용 자동 채수장치
CN116956182A (zh) * 2023-09-21 2023-10-27 武汉华信数据***有限公司 污水管网中的故障检测方法
CN117388926A (zh) * 2023-10-17 2024-01-12 长江生态环保集团有限公司 一种城市排水管网雨污混接的排查装置及方法
CN117504380A (zh) * 2024-01-08 2024-02-06 成都三扬新材科技有限公司 一种环保水性工业漆加工用废液回收装置及方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200373653Y1 (ko) * 2004-10-25 2005-01-26 (주)엔포텍워터 우수토실 유량 제어장치
KR100522129B1 (ko) 2002-12-17 2005-10-18 차희원 강우시 하수관거나 우수관거의 유량 및 오염부하의 실시간모니터링 방법및 그 시스템
KR100734492B1 (ko) * 2006-10-20 2007-07-03 주식회사 대영 상하수도처리시스템의 원격감시 및 제어시스템
KR20070081461A (ko) * 2007-07-26 2007-08-16 주식회사 하이드로넷 일체형 수질 원격감시장치
JP2008057187A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Toshiba Corp 雨水排水ポンプシステム
KR101390111B1 (ko) 2013-11-22 2014-04-29 전상훈 수위 및 수질측정 겸용 우수토실 유량조절장치
KR101631188B1 (ko) * 2015-11-06 2016-06-16 (주)썬텍엔지니어링 실시간 유량 자동연산장치를 탑재한 계측제어 시스템 및 방법
KR101756584B1 (ko) 2016-03-25 2017-07-26 김현숙 자동 수동 겸용 하수량 측정장치
KR20180102846A (ko) * 2017-03-08 2018-09-18 김진국 튜브 밸브 및 이를 이용한 하수관로의 하수량 조절 시스템과 차집관로의 누수 탐지 시스템
KR101920773B1 (ko) 2017-11-01 2018-11-21 김현숙 우수토실 일체형 하수 측정장치
KR101965713B1 (ko) * 2018-10-31 2019-04-03 주식회사 뮤온시스템 하수관거의 합리적 운영을 위한 우수토실 스마트 현장 제어 시스템
KR102078721B1 (ko) 2018-11-30 2020-02-18 한병숙 유량 및 수질 데이터 전송이 가능한 자동 빗물제어 시스템

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100522129B1 (ko) 2002-12-17 2005-10-18 차희원 강우시 하수관거나 우수관거의 유량 및 오염부하의 실시간모니터링 방법및 그 시스템
KR200373653Y1 (ko) * 2004-10-25 2005-01-26 (주)엔포텍워터 우수토실 유량 제어장치
JP2008057187A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Toshiba Corp 雨水排水ポンプシステム
KR100734492B1 (ko) * 2006-10-20 2007-07-03 주식회사 대영 상하수도처리시스템의 원격감시 및 제어시스템
KR20070081461A (ko) * 2007-07-26 2007-08-16 주식회사 하이드로넷 일체형 수질 원격감시장치
KR101390111B1 (ko) 2013-11-22 2014-04-29 전상훈 수위 및 수질측정 겸용 우수토실 유량조절장치
KR101631188B1 (ko) * 2015-11-06 2016-06-16 (주)썬텍엔지니어링 실시간 유량 자동연산장치를 탑재한 계측제어 시스템 및 방법
KR101756584B1 (ko) 2016-03-25 2017-07-26 김현숙 자동 수동 겸용 하수량 측정장치
KR20180102846A (ko) * 2017-03-08 2018-09-18 김진국 튜브 밸브 및 이를 이용한 하수관로의 하수량 조절 시스템과 차집관로의 누수 탐지 시스템
KR101920773B1 (ko) 2017-11-01 2018-11-21 김현숙 우수토실 일체형 하수 측정장치
KR101965713B1 (ko) * 2018-10-31 2019-04-03 주식회사 뮤온시스템 하수관거의 합리적 운영을 위한 우수토실 스마트 현장 제어 시스템
KR102078721B1 (ko) 2018-11-30 2020-02-18 한병숙 유량 및 수질 데이터 전송이 가능한 자동 빗물제어 시스템

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102471554B1 (ko) * 2022-08-07 2022-11-28 (주)청담이엠텍 비점 오염원 모니터링 자동 채수기
KR102531107B1 (ko) * 2022-08-10 2023-05-10 (주)에코베이스 급격한 수위변동에 대응 가능한 휴대용 자동 채수장치
CN116956182A (zh) * 2023-09-21 2023-10-27 武汉华信数据***有限公司 污水管网中的故障检测方法
CN116956182B (zh) * 2023-09-21 2023-12-26 武汉华信数据***有限公司 污水管网中的故障检测方法
CN117388926A (zh) * 2023-10-17 2024-01-12 长江生态环保集团有限公司 一种城市排水管网雨污混接的排查装置及方法
CN117388926B (zh) * 2023-10-17 2024-06-07 长江生态环保集团有限公司 一种城市排水管网雨污混接的排查装置及方法
CN117504380A (zh) * 2024-01-08 2024-02-06 成都三扬新材科技有限公司 一种环保水性工业漆加工用废液回收装置及方法
CN117504380B (zh) * 2024-01-08 2024-05-28 成都三扬新材科技有限公司 一种环保水性工业漆加工用废液回收装置及方法

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