KR20210044512A

KR20210044512A - 우수 처리시스템

Info

Publication number: KR20210044512A
Application number: KR1020190127764A
Authority: KR
Inventors: 백준호; 박승현; 홍의전; 김인호
Original assignee: 주식회사 큐디앤; 주식회사 지스
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2021-04-23
Anticipated expiration: 2039-10-15
Also published as: KR102322913B1

Abstract

미세 플라스틱 등의 부스러기가 발생하지 않고, 필터 전체를 골고루 진동시키면서 필터를 세척할 수 있어서 필터에 대한 세척효율이 뛰어나서 양호한 우수처리성능을 오래 유지할 수 있는 우수 처리시스템이 개시된다. 상기 우수 처리시스템은 여과조에 설치되고, 전처리조에서 유입되는 우수에 포함된 부유물을 걸러주기 위한 발포금속필터 및 발포금속필터 위에 배치되고 발포금속필터를 향해 물을 분사하여 발포금속필터에 포함되어 있던 부유물을 발포금속필터 상류 쪽 공간으로 배출할 수 있도록 하기 위한 역세척 노즐을 가지는 물분사수단을 포함하는 구성을 한다.

Description

우수 처리시스템{Rainwater treatment system}

본 발명은 초기의 우수에서 고형물을 제거하고 부유물을 걸러서 정화된 우수를 배출하기 위한 우수 처리시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 수질오염물질은 점오염물질과 비점오염물질로 구분되며, 배출지점과 오염물질의 유출경로가 정해진 점오염원으로부터 배출되는 생활하수, 축산폐수 또는 산업폐수 등의 점오염물질은 처리가 쉽고 계절에 따른 영향이 적어서 연중 발생량의 예측이 가능하여 처리시설의 설계와 유지관리가 수월하다.

반면에, 비점오염원은 배출지역, 배출경로, 배출량이 일정하지 않고 광범위한 지표면에 잔존해 있다가 우천 시 빗물과 함께 하천, 항만, 호수 등의 공공수역이나 지하수로 유입되어 수질오염을 야기하므로 종류와 발생량이 일정치 않아서 처리시설의 설계와 유지관리 및 오염원 처리가 어렵다.

비점오염원을 포함하고 있는 우수를 처리하기 위한 종래의 우수 처리시설 중의 하나로서 등록번호 10-1160179(발명의 명칭: 우수처리기, 발명자: 심영일 외 3)의 등록특허공보에 폴리우레탄폼 필터를 이용하여 우수에 포함된 이물질을 걸러주는 것이 개시되어 있다. 하지만, 심영일 등의 발명은 폴리우레탄 폼으로 된 필터를 사용하다보니 장기간 사용 시 필터의 경화로 인해 폴리우레탄 폼이 부스러져서 우수를 미세 플라스틱으로 오염시키는 문제를 일으킨다.

또한, 시간이 지남에 따라 우수에 포함된 토사 등의 부유물이 필터의 기공을 막아서 필터의 성능이 저하되는 경우, 필터에 걸러진 이물질을 제거하기 위해서는 필터를 분리하여 세척해야 하는 불편함이 있다.

또한, 종래의 폴리우레탄 폼으로 된 필터는 물세척만으로는 필터에 걸러진 부유물 등의 이물질을 제거하기가 어려워 필터에 물을 뿌려준 후 압착하였다가 팽창시키는 과정을 반복하여 필터 세척을 해야 하는데, 필터 압착을 위한 큰 장비의 설치가 필요하다.

본 발명의 목적은 필터 압착을 위한 큰 장비 없이 필터를 세척할 수 있는 우수 처리시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 필터의 경화로 인해 미세 플라스틱이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 필터에 걸러진 부유물을 효과적으로 제거할 수 있어서 장기간 사용할 수 있고 유지, 보수가 수월한 우수 처리시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 우수 처리시스템은 우수 유입관을 통해 유입된 우수에 포함된 고형물을 걸러주고 침전물을 침전시키는 전처리과정이 이루어지는 전처리조, 상기 전처리과정을 거친 부유물이 포함된 우수에 대한 여과과정이 이루어지는 여과조를 구비하여 부유물이 제거된 우수를 우수 배수관 쪽으로 보내기 위한 우수 처리시스템에 있어서, 상기 전처리조와 상기 우수 배수관 사이의 상기 우수의 이동경로 상에 설치되어 상기 전처리조에서 유입되는 우수에 포함된 부유물을 걸러주기 위한 발포금속필터; 및 상기 발포금속필터 상에 배치되고 상기 발포금속필터를 향해 물을 분사하여 상기 발포금속필터에 포함되어 있던 부유물을 상기 발포금속필터 상류 쪽 공간으로 배출할 수 있도록 하기 위한 역세척 노즐을 가지는 물분사수단을 포함하는 구성을 한다.

상기 여과조의 바닥은 굴곡되게 형성되거나 간격을 두고 보조벽이 형성될 수 있다.

상기 발포금속필터와 결합되어 상기 발포금속필터와 함께 진동필터 모듈을 구성하는 진동수단; 및 상기 진동수단을 작동하여 상기 발포금속필터를 진동시키면서 상기 물분사수단을 작동시켜 상기 역세척 노즐로 물을 분사하여 상기 발포금속필터를 세척할 수 있도록 하는 제어반을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 여과조에 이웃하여 설치되고 상기 여과조에서 여과된 우수를 저장하였다가 상기 물분사수단으로 공급하여 상기 발포금속필터의 세척수로 이용할 수 있도록 하기 위한 세척조를 포함하는 것이 좋다.

상기 여과조와 상기 전처리조 사이에 제1벽이 설치되고, 상기 여과조와 상기 세척조 사이에 제2벽이 설치되고, 상기 제1벽의 하단부에 상기 전처리조의 우수가 상기 여과조로 유입되는 유입구가 설치되고, 상기 발포금속필터는 상기 유입구를 마주보고 경사지게 설치될 수 있다.

때에 따라, 상기 여과조와 상기 전처리조 사이에 제1벽이 설치되고, 상기 여과조와 상기 세척조 사이에 제2벽이 설치되고, 상기 제1벽의 하단부에 상기 전처리조의 우수가 상기 여과조로 유입되는 유입구가 설치되고, 상기 발포금속필터는 상기 유입구 위쪽의 상기 제1벽부와 상기 제2벅부 사이에 설치될 수 있다.

상기 발포금속필터는 굴곡되거나 표면에 요철이 형성된 것 또는 계란판 형상을 하고 있는 것일 수 있다.

바람직하게, 상기 발포금속필터는 제1발포금속필터, 상기 제1발포금속필터 상에 층상으로 중첩된 제2발포금속필터를 구비하여 구성되고, 상기 진동수단은 상기 제1발포금속필터와 상기 제2발포금속필터 사이에 삽입되고 전원이 인가되면 진동하는 초음파진동자가 바람직하고, 상기 제1발포금속필터와 상기 제1발포금속필터는 프레임을 통해 일체로 결합되어 있는 것이 바람직하다.

상기 역세척 노즐을 향하는 상기 제2발포금속필터의 기공이 상기 역세척 노즐 반대편의 상기 제1발포금속필터의 기공보다 큰 것이 좋다.

상기 제1발포금속필터는 20PPI에서 60PPI 정도로 기공의 크기가 작고 기공율은 70~90%이고, 상기 제2발포금속필터는 기공의 크기가 10~40PPI로 제1발포금속필터보다는 크며, 기공율은 80~98%인 것이 바람직하다.

상기 진동필터 모듈은 상기 발포금속필터, 상기 발포금속필터를 잡아주는 프레임 및 상기 프레임에 설치된 초음파진동자를 포함하는 구성을 할 수 있다.

상기 발포금속필터는 스테인리스스틸 또는 알루미늄을 발포한 것이 바람직하다.

상기 초음파진동자의 바깥쪽 단부에 고무캡이 설치된 것이 좋다.

상기 프레임 외면에 탄성재가 설치된 것이 바람직하다.

때에 따라, 상기 발포금속필터의 단부에 탄성재가 설치될 수 있다.

상기 여과조에 이웃하여 설치되고 상기 여과조에서 여과된 우수를 저장하였다가 상기 물분사수단으로 공급하여 상기 발포금속필터의 세척수로 이용할 수 있도록 하기 위한 세척조를 포함하고, 상기 여과조와 상기 전처리조 사이에 제1벽이 설치되고, 상기 여과조와 상기 세척조 사이에 제2벽이 설치되고, 상기 발포금속필터는 상기 제2벽의 상단부에 경사지게 설치될 수 있다.

본 발명자는 처음에는 폴리우레탄 폼으로된 필터를 진동시키면서 세척수를 폴리우레탄 폼으로 된 필터로 분사하여 세척하는 것을 연구하였으나, 폴리우레탄 폼은 신축성이 커서 진동을 흡수해버리기 때문에 필터 전체에 진동이 균일하게 전달되지 않는 문제가 있음을 알 수 있었고, 이를 해결하기 위해 폴리우레탄 폼으로된 필터 대신 발포금속필터를 사용함으로써 폴리우레탄 폼으로 된 필터를 사용함에 따른 제반 문제를 해결할 수 있었다.

즉, 본 발명에 따르면, 폴리우레탄 폼 등의 수지로 된 필터와는 달리 강도가 커서 진동이 잘 전달되는 발포금속필터를 진동시키면서 세척할 수 있어서 필터에 대한 세척효율이 뛰어나서 양호한 우수처리성능을 오래 유지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 필터 압착을 위한 별도의 큰 장비가 필요치 않다.

본 발명에 따르면, 장기간 사용되더라도 미세 플라스틱 등의 부스러기가 발생하지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 우수 처리시스템의 일례를 설명하기 위한 평면 배치도,
도 2는 본 발명에 따른 전처리조, 여과조 및 세척조의 단면구성과 우수 유입부와 우수 유출부와의 연결 관계를 보여주는 단면도,
도 3은 진동수단의 설치상태를 나타낸 부분확대도,
도 4는 도 2 우수 처리시스템의 변형 예를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 우수 처리시스템의 다른 예를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 우수 처리시스템에 적합하게 사용될 수 있는 진동필터 모듈의 또 다른 예를 나타낸 사시도,
도 7은 도 6의 J-J에 따른 확대 단면도,
도 8은 도 6에 나타낸 진동필터 모듈의 변형 예를 나타낸 사시도,
도 9와 도 10은 진동필터 모듈의 또 다른 예를 나타낸 단면도,
도 11과 도 12는 본 발명에 따른 우수 처리시스템의 또 다른 예를 나타낸 각각 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 우수 처리시스템의 일례를 설명하기 위한 평면 배치도, 도 2는 본 발명에 따른 전처리조, 여과조 및 세척조의 단면구성과 우수 유입부와 우수 유출부와의 연결 관계를 보여주는 단면도, 도 3은 진동수단의 설치상태를 나타낸 부분확대도이다.

도 1과 2에는 우수관로(10)가 도시되어 있고, 우수관로(10)에는 월류웨어(overflow weir, 12)가 설치된 우수 유입부(11)와 본 발명에 따른 우수 처리시스템(100)에서 정화된 물이 배출되는 우수 배출부(14)가 설치되어 있다.

우수 유입부(11)의 우수는 우수 유입관(13)을 통해 본 발명에 따른 우수 처리시스템(100)으로 유입되어 정화된 후 우수 배출관(15)을 통해 우수 배출부(14)로 배출된다.

도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 우수 처리시스템(100)은 우수 유입관(13)을 통해 유입된 우수에 포함된 고형물을 걸러주고 침전물을 침전시키는 전처리과정이 이루어지는 전처리조(110), 전처리조(110)에서 전처리과정을 거친, 부유물이 포함된 우수에 대한 여과과정이 이루어지는 여과조(130)를 가진다. 바람직하게, 여과조(130) 옆에는 여과과정을 거친 우수 중 일부를 저장하였다가 뒤에서 설명되는 발포금속필터(201)을 세척하는 세척수로 사용할 수 있도록 하기 위한 세척조(150)가 설치된다. 세척조(150)는 여과조(130)를 중심으로 전처리조(110) 반대편에 여과조(130)에 이웃하여 설치되어 있다.

전처리조(110)는 제1벽(W1)을 통해 여과조(130)와 분리되어 있고, 여과조(130)는 제2벽(W2)을 통해 세척조(150)와 분리되어 있다. 제1벽(W1)의 하단부에 전처리조(110)에서 전처리된 우수가 여과조(130)로 유입되는 유입구(120)가 설치되어 있다.

전처리조(110)는 구분벽(111)을 통해 제1전처리조(110a)와 제2전처리조(110b)로 구분되어 있다. 제1전처리조(110a)는 크기가 큰 고형물을 걸러주고 상대적으로 비중이 큰 침전물을 1차로 침전시키는 역할을 한다. 이러한 제1전처리조(110a)에는 우수 유입관(13)을 통해 유입되는 우수에서 나무 막대기 등 크기가 큰 고형물을 걸러주기 위한 스크린시설(112)과 우수에 함유되어 있다가 1차로 침전된 침전물을 퍼올리기 위한 제1슬러지펌프(113)가 설치된다.

제2전처리조(110b)는 제1전처리조(110a)에서 1차 침전과정을 거친 우수가 구분벽(111)을 넘어 유입되는 우수에서 함유되어 있는 상대적으로 비중이 작은 침전물을 2차로 침전시키기 위한 것이다. 제2전처리조(110b)에는 1차 침전과정을 거친 우수에 함유되어 있다가 2차로 침전된 침전물을 퍼올리기 위한 제2슬러지 펌프(114)가 설치된다.

전처리조(110) 위에 맨홀뚜껑(116)이 설치된 맨홀(115)이 형성되고, 전처리조(110) 벽에는 작업자가 발을 디딜 수 있도록 하는 발받침(117)이 상하로 간격을 두고 설치된다.

본 발명에 따른 우수 처리시스템(100)은 여과조(130)에 설치되는 발포금속필터(201)를 구비한다. 발포금속필터(201)는 전처리조(10)와 우수 배수관(15) 사이의 우수의 이동경로 상에 설치되어 전처리조(110)에서 유입되는 우수에 포함된 부유하는 흙 등의 이물질, 즉 부유물을 최종적으로 걸러서 배출할 수 있도록 하기 위한 것이다.

발포금속필터(201)는 개포형 발포금속으로 내부에 무수한 기공(202)을 가지며, 바람직하게, 니켈기 합금으로 이루어진 스테인리스스틸을 발포한 것이 가장 바람직하고, 때에 따라 알루미늄을 발포한 것이 이용될 수 있다. 개포형 발포금속은 단위 체적당 표면적비가 매우 크고, 초경량이며, 강도가 크고, 기계가공성이 양호하다. 이러한 발포금속필터(201)의 기공율은 70~98%의 것이 사용될 수 있고, 바람직하게 70~90%의 것이 적당하다. 때에 따라, 발포금속필터(201)로는 기공율이 70~90% 것에 기공율이 80~98% 인 것을 조합하여 사용할 수 있다.

도 1과 2에 나타낸 발포금속필터(201)는 중앙부가 양 측 단부보다 상방으로 굴곡되어 모자형의 단면모양을 하고 있으며, 여과조(130)의 전체 면적을 덮도록 유입구(120) 위쪽의 제1벽부(W1)와 제2벅부(W2) 사이에 설치되어 있다.

이에 따라, 여과조(130)는 위와 같은 발포금속필터(201)에 의해 여과과정을 거치지 않는 우수가 머물고 있는 발포금속필터(201) 아래의 상류공간과 발포금속필터(201)에 의해 여과과정을 거친 우수가 머물고 있는 발포금속필터(201) 상부의 하류공간으로 구분된다.

바람직하게, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1벽부(W1)와 제2벽부(W2)에는 발포금속필터(201)의 단부를 삽입하여 장착할 수 있도록 필터장착부(M)를 미리 설치해둔다. 바람직하게, 발포금속필터(201)는 그 단부에 탄성재(209)를 개재한 상태로 필터장착부(M)를 통해 제1벽부(W1)와 제2벅부(W2)에 설치된다. 탄성재(209)는 발포금속필터(201)가 진동수단(203)에 의해 진동 시의 충격을 완충하여 줌과 아울러 진동을 증폭하여 발포금속필터(201)가 큰 폭으로 진동할 수 있도록 해주는 역할을 한다.

바람직하게, 발포금속필터(201)에는 발포금속필터(201)와 결합되어 발포금속필터(201)와 함께 진동필터 모듈(200)을 구성하는 진동수단(203)을 구비한다. 진동수단(203)으로는 발포금속필터(201) 속으로 삽입되어 설치되고 전원이 인가되면 진동하는 초음파진동자가 바람직하다. 도 3을 참고하면, 초음파진동자 등으로 구성되는 진동수단(203)의 바깥쪽 단부에는 고무캡(205)이 설치되어 있다. 고무캡(205)은 초음파진동자 등으로 구성되는 진동수단(203)에 작용하는 충격력을 완충하여주고, 발포금속필터(201)에 큰 진동을 가할 수 있도록 해준다.

본 발명에 따른 우수 처리시스템(100)은 물분사수단(170)을 가진다. 바람직하게, 물분사수단(170)은 발포금속필터(201) 상에 배치되고 발포금속필터(201)를 향해 물을 분사하여 발포금속필터(201)에 걸러져 발포금속필터(201)에 걸려있던 부유물을 발포금속필터(201) 하부의 발포금속필터(201) 상류 쪽 공간으로 배출할 수 있도록 하기 위한 역세척 노즐(171)과 세척조(150)의 물을 퍼올리기 위한 펌프(173) 및 펌프(173)와 역세척 노즐(171) 사이에 설치된 세척수 이송관(175)을 구비하여 구성된다.

본 발명에 따른 우수 처리시스템(100)은 진동수단(203)으로 전원을 공급하여 진동수단(203)을 작동하여 발포금속필터(201)를 진동시키고, 또한 펌프(173)로 전원을 공급하여 펌프(173)를 구동함으로써 물분사수단(170)을 작동시켜 역세척 노즐(171)로 물을 분사하여 발포금속필터(201)를 역세척할 수 있도록 하기 위한 스위치들이 설치되는 제어반(180)을 구비한다. 제어반(180)에는 제1, 제2슬러지펌프(113, 114), 진동수단(203) 및 펌프(173)를 작동시키기 위한 스위치 등이 설치된다.

세척조(150) 위에도 내부 점검을 위한 작업자의 출입을 위한 맨홀뚜겅(152)이 설치된 맨홀(151)이 형성되고, 세척조(150) 벽에는 작업자가 발을 디딜 수 있도록 하는 발받침(153)이 상하로 간격을 두고 설치된다.

도 1과 도 2에 나타낸 우수 처리시스템(100)에서 우수가 처리되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우수관로(10)를 따라 흐르던 우수는 우수 유입부(11)에서 우수 유입관(13)을 통해 전처리조(110)로 유입되고, 스크린시설(112)에서 크기가 큰 고형물이 걸러진다. 제1전처리조(110a)로 유입된 우수 중에 포함되어 있던 상대적으로 비중이 큰 침전물은 제1전처리조(110a)에서 침전된다. 제1전처리조(110a)에 우수가 가득 채워지면 상단부의 우수는 구분벽(111)을 넘어서 제2전처리조(110b)로 공급된다.

제2전처리조(110b)에서는 상대적으로 비중이 작은 침전물이 바닥의 오목한 침전부에 침전되는 과정을 거치면서 침전부 이상으로 물이 차면 제2전처리조(110b)의 우수는 제1벽부(W1) 하단의 유입구(120)를 통해 여과조(130)로 유입된다. 여과조(130)로 우수가 유입되어 여과조(130)에 우수가 채워짐에 따라 우수는 발포금속필터(201) 하부의 상류공간에서 발포금속필터(201)를 통해 우수에 포함되어 있던 부유물에 대한 여과과정을 거쳐 발포금속필터(201) 상부의 하류공간으로 이동하여 제2벽(W2)의 상단을 통해 세척조(150)로 공급되어 일부는 세척조(150)에 저장되고 나머지는 우수 배출관(15)을 통해 우수관로(10)의 우수 배출부(14)로 배출된다.

위와 같은 과정으로 우수를 처리하는 과정에서 스크린시설(112), 제1전처리조(110a) 및 제2전처리조(110b)에 고형물과 슬러지가 쌓이고, 발포금속필터(201)에는 걸러진 부유물이 쌓이게 되므로 정기적으로 또는 필요에 따라 스크린시설(112), 제1전처리조(110a), 제2전처리조(110b) 및 발포금속필터(201)에 대한 청소를 해주어야 한다.

스크린시설(112)의 고형물은 작업자가 맨홀(117)로 진입하여 청소를 하고, 슬러지를 포함하는 제1전처리조(110a)와 제2전처리조(110b)의 정체수는 제1슬러지펌프(113)와 제2슬러지펌프(114)를 구동하여 외부로 배출한다.

발포금속필터(201)에 대한 세척은 여과조(130)에 우수를 뺀 후 진동수단(203)을 구동하여 발포금속필터(201)를 진동시키면서 펌프(173)를 구동한다. 이에 따라 세척조(150)에 있던 정화된 우수가 역세척 노즐(171)을 통해 진동하고 있는 발포금속필터(201)를 향해 분사되고, 발포금속필터(201)에 걸려있던 부유물은 발포금속필터(201)에서 떨어져 우수와 함께 여과조(130) 하부의 상류공간으로 떨어져 전처리조(110)로 배출된다.

본 발명은 발포금속필터(201)를 진동시키면서 우수를 분사하여 발포금속필터(201)를 세척하기 때문에 부유물을 깨끗하게 제거할 수 있고, 강도가 큰 발포금속을 필터재료로 이용하므로 진동이 발포금속필터(201) 전체에 균일하게 전달되며, 장기간 사용하더라도 경화에 의해 부스러기가 발생하는 일이 없다.

도 4는 도 2 우수 처리시스템의 변형 예를 나타낸 단면도이다.

도 4를 참고하면, 발포금속필터(201)는 판상의 것을 굴곡시킨 형태로 된 것 대신 표면에 요철(207)을 형성한 것이 이용될 수 있다. 이렇게 하면 발포금속필터(201)의 표면적을 크게 할 수 있어서 부유물에 대한 여과성능을 증가시킬 수 있다.

나머지는 도 1 내지 도 3을 통해 설명한 것과 같다.

위의 도 1 내지 4를 참고하면, 발포금속필터(201)의 형상은 도 1 내지 4에 나타낸 형태의 것 외에 계란판 형상 등 다양한 형태로 변형되어 사용 될 수 있음을 알 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 우수 처리시스템의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

때에 따라, 발포금속필터(201)는 여과조(130)의 내부에서 유입구(120)를 마주보고 경사지게 설치될 수 있다. 즉, 발포금속필터(201)의 일단은 제1벽부(W1)에 지지되고, 타단은 여과조(130)의 바닥에 지지되어 유입구(120)를 통해 유입되는 우수에 포함된 부유물을 걸러줄 수 있다. 제1벽부(W1)와 여과조(130)의 바닥에는 발포금속필터(201)의 단부를 지지하여주기 위한 지지부(133)가 내측으로 돌출되게 형성될 수 있고, 때에 따라 오목하게 홈형태로 형성될 수도 있을 것이다.

나머지는 도 1 내지 3을 통해 설명한 것과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 우수 처리시스템에 적합하게 사용될 수 있는 진동필터 모듈의 또 다른 예를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 J-J에 따른 확대 단면도이다. 앞의 도 1과 도 2를 함께 참고하면서 설명한다.

도 6과 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 진동필터 모듈(200)은 제1발포금속필터(201a)와 제2발포금속필터(201b)를 중첩시킨 발포금속필터(201), 진동수단(203) 및 프레임(208)을 구비하여 구성된다.

제1발포금속필터(201a)와 제2발포금속필터(201b)는 가장자리를 따라 배치되는 프레임(208)에 지지된 상태로 서로 층상으로 중첩되어 있다. 프레임(208)의 외면에는 설치되는 장소에 탄성적으로 지지될 수 있도록 고무 등의 탄성재(209)가 설치될 수 있다. 역세척 노즐(171)을 향하는 상측의 제2발포금속필터(201b)의 기공(202)이 역세척 노즐(171) 반대편의 제1발포금속필터(201a)의 기공(202)보다 크다. 이렇게 진동필터 모듈(200)을 구성하면, 역세척 노즐(171)에서 분사되는 물이 제2발포금속(201b)의 상대적으로 큰 기공(202)들을 통해 제1발포금속필터(201a)의 상대적으로 작은 기공(202)들로 골고루 그리고 원활하게 전달되며, 제2발포금속(201b)의 상대적으로 큰 기공(202)들로 공급된 물이 중력과 진동의 힘으로 제1발포금속필터(201a)의 상대적으로 작은 기공(202)들에 존재하는 물에 큰 수압을 작용시켜 세척효율을 높일 수 있다. 여기에서, 제1발포금속필터(201a)의 기공의 크기는 20PPI에서 60PPI 정도로 기공의 크기가 작은 것이 적합하고, 제1발포금속필터(201a)의 기공율은 바람직하게 70~90%이다. 그리고 제2발포금속필터(201b)의 기공(202)들의 크기는 10~40PPI 정도의 크기로 하되 제1발포금속필터(201a)의 기공보다는 크게 하고, 제2발포금속필터(201b)의 기공율은 80~98%인 것이 바람직하다.

프레임(208)은 제1발포금속필터(201a)와 제2발포금속필터(201b)를 내부에 수용하여 보호하면서 일체로 잡아주며 는 역할을 한다. 진동수단(203)은 제1발포금속필터(201a)와 제2발포금속필터(201b) 사이에 삽입되어 장착되어 있다. 이러한 진동수단(203)으로는 전원이 인가되면 360도 방사형으로 진동하는 원형 단면의 초음파진동자가 적합하다. 진동수단(203)의 일부가 바깥으로 돌출되게 설치되는 경우, 진동수단(203)의 돌출된 부분에는 바람직하게 고무캡(205)이 설치된다. 고무캡(205)은 진동수단(203)이 원활하게 진동할 수 있도록 해주며, 진동수단(203)이 진동에 의해 파손되는 것을 방지한다. 미설명부호 206은 진동수단(203)으로 전원을 공급하는 전선을 생략하여 나타낸 것이다.

프레임(208)의 외면에는 바람직하게 탄성재(209)가 설치될 수 있다. 탄성재(209)는 프레임(208)과 프레임(208) 내부에 장착된 제1발포금속필터(201a)와 제2발포금속필터(201b)가 원활하게 진동할 수 있도록 해주어 제1발포금속필터(201a)의 기공에 걸려있는 부유물이 떨어져서 외부로 쉽게 배출될 수 있도록 해준다.

도 8은 도 6에 나타낸 진동필터 모듈의 변형 예를 나타낸 사시도이다.

때에 따라, 프레임(208)의 좌우 중앙부에 프레임(208)의 상측과 하측을 연결하는 연결부(208a)를 설치하고, 이 연결부(208a)에 진동수단(203)을 고정하여 진동필터 모듈(200)을 구성할 수 있다. 그리고 지금까지의 설명한 실시 예의 도면에는 진동수단(203)이 필터의 양쪽 측면에 각각 1개씩 설치된 것 또는 필터의 한쪽 측면의 좌우 중앙부에 1개 설치된 것을 주로 예시하고 있으나, 진동수단(203)의 설치 개수와 설치 위치는 발포금속필터(201) 또는 제1, 제2발포금속필터(201a, 201b)의 크기와 진동수단(203)의 종류, 진동필터 모듈(200)의 설치장소 등에 따라 변동될 수 있고, 하나의 필터에 여러 개의 진동수단이 설치될 수 있다. 또한, 진동수단(203)은 프레임(208)의 외면에 부착되어 외부로 드러나도록 설치될 수 있음도 물론이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 진동수단(203)이 프레임(208)에 고정되는 경우, 진동수단(203)은 프레임(208)을 진동시킴으로써 발포금속필터(201)를 구성하는 제1발포금속필터(201a)와 제2발포금속필터(201b)를 진동시킬 수 있다. 나머지는 도 6과 도 7을 통해 설명한 것과 같다.

또한, 도 6 내지 8에서는 기공의 크기가 다른 2종류의 발포금속필터를 중첩한 것을 예시하고 설명하였으나, 기공의 크기가 다른 3종류 이상의 발포금속필터를 3단 이상으로 중첩한 것이 이용될 수 있고, 중앙부에 배치된 작은 기공의 발포금속필터의 상면과 하면에 큰 기공의 발포금속필터를 부착하여 발포금속필터(201)를 구성할 수 있다.

또한, 도 6 내지 도 8에 나타낸 진동필터모듈(200)은 기공이 큰 제2발포금속필터(201b)을 아래로 향하게 하고, 기공이 작은 제1발포금속필터(201a)이 위로 향하게 하여 설치될 수 있음도 물론이다.

도 9와 도 10은 진동필터 모듈의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.

때에 따라, 진동필터 모듈(200)의 발포금속필터(201)는 도 9에 나타낸 바와 같이 계단형으로 굴곡되거나 도 10에 나타낸 바와 같이 원호형으로 굴곡된 형성을 할 수 있다.

발포금속필터(201)의 가장자리는 프레임(208)에 결합되고, 프레임(208)에는 초음파진동자 등의 진동수단(203)이 설치되어 있고, 프레임(208) 외면에 탄성재(209)가 결합되어 있다.

도 9와 도 10에 나타낸 진동필터 모듈(200)은 도 5에 나타낸 진동필터 모듈(200) 대용으로 적합하다.

도 11과 도 12는 본 발명에 따른 우수 처리시스템의 또 다른 예를 나타낸 각각 단면도이다.

때에 따라, 발포금속필터(201)는 제2벽(W2)의 상단부에 제1벽(W1)쪽으로 가면서 점점 높아지도록 경사지게 설치될 수 있다. 이 경우, 역세척 노즐(171)도 바람직하게, 발포금속필터(201)를 향해 물을 분사하도록 경사지게 설치된다.

또한, 여과조(130)의 바닥에는 도 11에 나타낸 바와 같이 제1벽(W1) 및 제2벽(W2)보다는 낮은 위치에서 상하로 굴곡된 굴곡부(135)를 형성하거나 도 12에 나타낸 바와 같이 제1벽(W1) 및 제2벽(W2)보다는 낮은 보조벽(136)들을 설치하여 우수에 포함된 흙 등의 부유물이 한 번 더 바닥으로 가라앉아 침전되도록 할 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

본 발명은 비점오염원이 함유된 초기 우수를 처리하는데 적합하게 이용될 수 있고, 특히, 필터를 효율적으로 세척할 수 있어서 장기간 양호한 처리성능을 유지해야할 필요가 있는 우수 처리시설을 설치하는데 적합하게 이용될 가능성이 있다.

100: 우수 처리시스템 110: 전처리조
120: 유입구 130: 여과조
150: 세척조 170: 물분사수단
171: 역세척 노즐 173: 펌프
175: 세척수 이송관 180: 제어반
200: 진동필터 모듈 201: 발포금속필터
201a: 제1발포금속필터 201b: 제2발포금속필터
202: 기공 203: 진동수단
205: 고무캡 208: 프레임
209: 탄성재

Claims

우수 유입관을 통해 유입된 우수에 포함된 고형물을 걸러주고 침전물을 침전시키는 전처리과정이 이루어지는 전처리조, 상기 전처리과정을 거친 부유물이 포함된 우수에 대한 여과과정이 이루어지는 여과조를 구비하여 부유물이 제거된 우수를 우수 배수관 쪽으로 보내기 위한 우수 처리시스템에 있어서,
상기 전처리조와 상기 우수 배수관 사이의 상기 우수의 이동경로 상에 설치되어 상기 전처리조에서 유입되는 우수에 포함된 부유물을 걸러주기 위한 발포금속필터; 및
상기 발포금속필터 상에 배치되고 상기 발포금속필터를 향해 물을 분사하여 상기 발포금속필터에 포함되어 있던 부유물을 상기 발포금속필터 상류 쪽 공간으로 배출할 수 있도록 하기 위한 역세척 노즐을 가지는 물분사수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제1항에서, 상기 여과조의 바닥은 굴곡되게 형성되거나 간격을 두고 보조벽이 형성된 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제1항에서, 상기 발포금속필터와 결합되어 상기 발포금속필터와 함께 진동필터 모듈을 구성하는 진동수단; 및
상기 진동수단을 작동하여 상기 발포금속필터를 진동시키면서 상기 물분사수단을 작동시켜 상기 역세척 노즐로 물을 분사하여 상기 발포금속필터를 세척할 수 있도록 하는 제어반을 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제1항에서, 상기 여과조에 이웃하여 설치되고 상기 여과조에서 여과된 우수를 저장하였다가 상기 물분사수단으로 공급하여 상기 발포금속필터의 세척수로 이용할 수 있도록 하기 위한 세척조를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제4항에서, 상기 여과조와 상기 전처리조 사이에 제1벽이 설치되고, 상기 여과조와 상기 세척조 사이에 제2벽이 설치되고,
상기 제1벽의 하단부에 상기 전처리조의 우수가 상기 여과조로 유입되는 유입구가 설치되고,
상기 발포금속필터는 상기 유입구를 마주보고 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제4항에서, 상기 여과조와 상기 전처리조 사이에 제1벽이 설치되고, 상기 여과조와 상기 세척조 사이에 제2벽이 설치되고,
상기 제1벽의 하단부에 상기 전처리조의 우수가 상기 여과조로 유입되는 유입구가 설치되고,
상기 발포금속필터는 상기 유입구 위쪽의 상기 제1벽부와 상기 제2벅부 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제1항에서, 상기 발포금속필터는 굴곡되거나 표면에 요철이 형성된 것 또는 계란판 형상을 하고 있는 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제3항에서, 상기 발포금속필터는 제1발포금속필터, 상기 제1발포금속필터 상에 층상으로 중첩된 제2발포금속필터를 구비하여 구성되고, 상기 진동수단은 상기 제1발포금속필터와 상기 제2발포금속필터 사이에 삽입되고 전원이 인가되면 진동하는 초음파진동자이고, 상기 제1발포금속필터와 상기 제1발포금속필터는 프레임을 통해 일체로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제8항에서, 상기 역세척 노즐을 향하는 상기 제2발포금속필터의 기공이 상기 역세척 노즐 반대편의 상기 제1발포금속필터의 기공보다 큰 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제9항에서, 상기 제1발포금속필터는 기공의 크기가 20PPI에서 60PPI이고 기공율은 70~90%이고, 상기 제2발포금속필터는 기공의 크기가 10~40PPI로 상기 제1발포금속필터의 기공보다 크고 기공율은 80~98%인 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제3항에서, 상기 진동필터 모듈은 상기 발포금속필터, 상기 발포금속필터를 잡아주는 프레임 및 상기 프레임에 설치된 초음파진동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제1항에서, 상기 발포금속필터는 스테인리스스틸 또는 알루미늄을 발포한 것임을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제8항 또는 제11항에 있어서, 상기 초음파진동자의 바깥쪽 단부에 고무캡이 설치된 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제8항 또는 제11항에 있어서, 상기 프레임 외면에 탄성재가 설치된 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.
제2항에서, 상기 여과조에 이웃하여 설치되고 상기 여과조에서 여과된 우수를 저장하였다가 상기 물분사수단으로 공급하여 상기 발포금속필터의 세척수로 이용할 수 있도록 하기 위한 세척조를 포함하고,
상기 여과조와 상기 전처리조 사이에 제1벽이 설치되고, 상기 여과조와 상기 세척조 사이에 제2벽이 설치되고,
상기 발포금속필터는 상기 제2벽의 상단부에 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 우수 처리시스템.