KR20020072439A - 초기우수제거와 여과장치를 갖춘 우수저장조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 정부의 물절약시책에 부응하고 대체수자원을 확보하기 위하여 우수이용을 확대·보급시키기 위한 연구의 일환으로 우수의 유효이용을 가능하게 하고 홍수방지를 위한 유출억제 등의 기능을 갖춘 우수저장조의 개발에 있다. 이 저장조는 단독주택규모에서 필요한 용수사용량을 고려하여 설계되었으며, 또한 우수특성상 오염이 심한 초기의 우수를 배제할 수 있도록 고안되었다. 초기우수는 대기중의 오염물질을 함유하고 집수면에 쌓인 오염물질을 포함하게 되므로 오염이 심하다. 이들 초기우수를 배제하는 기술이 종래에는 없었으므로 본 발명에서 개발하였다. 또한 이용하고자 하는 우수 중에 포함된 입자상의 물질과 기타 협잡물을 제거하기 위하여 여과장치인 미세스크린을 두어 우수의 수질을 향상시키는 기술을 개발하였다.

지금까지 우수는 용수활용측면에서 재이용되지 않고 유출시켜 버리는 것이 일반적이었다. 그러나 초기의 우수를 제외한 평상시의 우수는 그 수질이 비교적 양호하여 무처리 또는 간단한 전처리 수준에서 음용수 외의 일반적인 생활용수로 사용하는 것이 가능하다. 저장된 우수는 화장실세척용수, 환경용수, 청수용수, 소방용수 등으로 활용한다. 이에 본 발명에서는 단독주택규모에서 우수의 집수 및 저장을 위한 300L 규모의 우수저장조를 설계하여 제시한다.

Description

초기우수제거와 여과장치를 갖춘 우수저장조{Rainwater storage tank with filtration and first flash rainwater cutting device}

본 발명은 대체수자원을 확보하기 위한 우수이용시설물을 설계하는 것으로, 특히 오염이 심한 초기우수의 배제를 특징으로 한다.

종래에는 우수를 재이용하지 않고 하수도로 유출시키는 것이 일반적이었다. 그러나 최근 다목적용 댐건설에 대한 국민들의 반대가 심해지고 있어 정부에서는 부족한 수자원을 확보하기 위한 기술적, 정책적 지원을 확대하고 있다. 부족한 수자원을 확보하기 위해서는 지하수 등을 이용할 수 있으나 이는 지하수고갈과 지반침하를 유발하는 등 부작용이 심하였다. 이러한 수자원부족현상을 해결하기 위한 방법중의 하나로 선진국에서는 우수를 적극적으로 활용하고 있다. 그러나 우리나라에서는 우수이용시설물에 대한 종래의 기술은 전무한 상태이고 우수의 집수방법, 저장조 유량산정방법, 우수저장조설계방법, 우수수질분석 등에 대한 기술이 미비한 상태이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명을 통하여 우수집수방법을 체계화하고, 초기의 오염이 심한 우수를 배제하며, 규격화된 저장조를 이용하여 우수를 저장하여 화장실세척용수, 환경용수, 청소용수, 소방용수 등으로 활용하기 위한 우수이용시설물을 설계하여 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 우수저장조의 종단면도에 일실시 예에 관한 구성도

도 2는 본 발명에 의한 우수저장조의 횡단면도에 일실시 예에 관한 구성도

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 우수 이용 시스템 설비는 우수를 집수·여과하는 단계와 저장하는 단계를 포함한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 우수 이용 시스템 설비에 대한 상세 사항을 설명하고자 한다.

지붕 등에서 집수된 초기우수는 ⑥장치의 우수유입관을 통하여 하부에 저장되고 그 유량은 총 12 L 정도이다. 초기의 오염이 심한 우수와 나중우수와의 혼합을 방지하기 위하여 ⑬장치인 판막을 둔다. 유입관을 채우고 난 후의 우수는 ⑨장치를 통하여 우수저장조로 유입된다. 유입되는 우수는 0.1mm 공극을 가진 미세스크린인 ⑪장치에서 협잡물이 제거되어 저장조로 유입된다. 스크린에 걸린 협잡물은 ⑧장치인 월류관을 통하여 토양으로 배제된다. 우수저장조의 수위를 알기 위하여 ①장치인 수위계를 두었고 수위계를 통한 햇빛의 유입으로 조류발생의 문제점을 해결하기 위하여 수위계는 덮개를 씌운다. 저장조 내에 쌓인 침전물을 제거하기 위하여 ③과 ④장치를 두어 청소를 용이하게 한다. 저장된 우수는 2의 수도꼭지를 통하여 활용하도록 한다.

도1은 집수한 우수를 여과 저장하는 저장조의 종단면도이다.

저장조는 지름 62cm 높이 100cm로 최대 300L의 우수를 저장할 수 있으며 자체 재질은 PVC종류로 한다. 저장조의 장치를 알아보면 다음과 같다.

①장치는 수위계로 아크릴 투명판으로 장착되어 있어 물의 수위를 확인할 수 있다. 수위계는 저장조내의 조류발생을 억제하기 위하여 개폐식으로 구성한다.

②장치는 수도꼭지로 저장한 우수를 이 수도꼭지를 이용하여 활용한다. 사용의상의 편의를 위하여 상하개폐식으로 구성한다.

③장치는 청소용 뚜껑으로 저장조에 모래 등의 침전입자가 많다고 생각되는 경우 청소용수를 주입하기 위한 장치로 지름은 20cm로 한다.

④장치는 위에서 사용된 청소용수와 오물을 포함한 물을 배출하기 위한 장치로 지름은 5cm로 한다.

⑤장치는 낙엽 및 입자의 제거를 위한 스크린을 포함하는 우수유입부의 구성도이다.

⑥장치는 옥상의 집수면에서 얻어진 우수를 유입하는 유입관으로 재질은 PVC종류로 하며 직경은 10cm로 구성한다. 처음 내린 초기우수가 여기에 저장되게 된다. 이후 내린 비는 월류하여 저장조로 유입된다.

⑦장치는 유입관에 모아진 초기우수를 배제하기 위한 초기우수유출부로 직경은 0.4cm로 한다.

⑧장치는 스크린에 걸린 협잡물을 배제하고 저장조를 채우고 난 여분의 우수를 유출시키기 위한 유출부로 직경 5cm로 구성한다. 여분의 우수는 토양침투를 시키도록 한다.

⑨장치는 우수유입관에서 저장조로 우수가 유입되는 부분으로 직경5cm로 구성한다.

⑩장치는 우수저장조를 지지하는 받침대로 5cm정도 폭의 철근구조물로 구성한다.

⑪장치는 0.1mm 공극을 가진 미세스크린으로 우수 중에 포함되어 있는 협잡물을 제거하기 위한 것이다. 스크린작용으로 0.1mm 이상의 입자 유입과 모기 침입을 방지한다. 또한 스크린에 걸린 입자들이 저절로 흘러내리도록 스크린을 30˚기울인다.

⑫장치는 우수저장조로 300L 정도의 우수를 저장하고 재질은 PVC로 하며 조류발생을 억제하기 위하여 진한 녹색으로 도색한다. 옥상에서 얻어지는 집수가능우수량은 아래식에 의한다.

용량 산정을 위하여 집수면적을 100m²이라고 가정 할 때, 30분간 비가 온다고 가정하면 평균15mm/hr의 비가 내린다면 집수가능량은 다음공식과 같다.

100m²*0.015m/hr*0.5hr=0.75ton

⑬장치는 유입관하부에 집수된 초기우수와 나중에 유입되는 우수의 혼합을저감하기 위한 판막으로 직경 4cm의 구멍을 뚫어 우수를 유입한다.

⑭장치는 유입관에 침전된 협잡물을 청소하기 위하여 개폐식으로 구성된 마개로 재질은 PVC종류로 한다.

⑮장치는 초기우수에 의해 쌓인 협잡물을 주기적으로 청소하기 위해 분리형으로 구성된 유입관 마개이다.

도2는 집수한 우수를 여과 저장하는 저장조의 횡단면도이다.

①장치는 도면1의 ⑩장치를 참조.

②장치는 도면1의 ⑫장치를 참조.

③장치는 도면1의 ③장치를 참조.

④장치는 도면1의 ⑪장치를 참조.

⑤장치는 도면1의 ⑧장치를 참조.

⑥장치는 도면1의 ④장치를 참조.

⑦장치는 도면1의 ②장치를 참조.

⑧장치는 도면1의 ⑥장치를 참조.

⑨장치는 도면1의 ⑬장치를 참조.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 우수이용저장조는 협잡물을 제거하는 여과장치를 포함하고 있으며 초기의 오염이 심한 우수를 배제하여 저장한 우수를 다양한 용도로 활용할 수 있다. 우수저장조를 활용하여 각 가정에서 상수사용량을 절감하고 부족한 수자원을 우수로 대체하여 용수난을 해결한다.

이 우수저장조의 활용으로 기대되는 효과는 홍수방지기능을 하며 각 가정마다 미니 댐을 건설하는 효과를 가져와 대규모 댐건설에 필요한 비용을 절감할 수 있다. 또한 여름철에 집중되는 강우를 이용하여 여름철의 용수부족현상을 줄일 수 있고 환경친화형 물순환 도시건설에 일조를 할 수 있다.

Claims (6)

1. 우수를 유효자원으로 이용하기 위한 본 발명은 우수저장조, 유입관로, 협잡물의 유입을 방지하고 자동적으로 오염물질을 제거하는 스크린, 오염된 초기우수를 제거하는 장치, 수위계, 청소용수 유입뚜껑과 배출구, 우수유입관과 월류관등으로 구성되어 우수를 활용하는 방법을 포함.
2. 제1항에 있어서,

   0.1mm의 미세스크린으로 협잡물의 유입을 방지하고 30˚의 각을 주어 스크린에 쌓인 협잡물을 배제하도록 하는 장치.
3. 제1항에 있어서,

   나중에 내린 비가 초기우수와 섞이는 것을 방지하기 위한 장치로 4cm의 작은 구멍을 만들도록 설계한 제어판.
4. 제1항에 있어서,

   우수유입관에 모여진 초기우수를 시간이 지남에 따라 배출시키기 위한 지름 0.4cm의 초기우수배출구.
5. 제1항에 있어서,

   우수가 저장조용량을 채우고 넘칠 만큼 많이 올 경우를 대비하여 여분의 우수를 월류시키고 스크린에 쌓인 협잡물을 배출하도록 구성된 지름 5cm로 설계한 월류관.
6. 제1항에 있어서,

   저장조 내에 있는 우수량을 확인하고 조류의 발생을 억제하기 위하여 투명아크릴로 개폐식으로 구성한 수위계.