KR20060112754A

KR20060112754A - 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지

Info

Publication number: KR20060112754A
Application number: KR1020050035331A
Authority: KR
Inventors: 권오병; 박정호
Original assignee: 주식회사 아썸
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-11-02
Also published as: KR100651054B1

Abstract

본 발명은 각 단에 오수가 수용되는 수용부를 가지며, 오수가 유입되는 상류측으로부터 정화처리된 오수가 배출되는 하류측으로 갈수록 낮아지는 다단 경사형 구조물; 및, 상기 수용부 내부에 수평방향으로 걸쳐지게 삽입되며, 수생식물이 식재되는 다공성 지지 담체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지에 관한 것으로, 수생식물에 의해 인, 질소 등의 잉여 유기물을 제거할 수 있고, 다단 처리로 인한 가능한 최대 유로를 확보할 수 있으며, 체류시간 증가 및 폭기의 증대효과가 있다.

또한 친환경소재인 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트를 통해 인, 질소 등의 유기물 및 탁수를 발생시키는 각종 부유물질을 흡착을 통해 제거하고, 이의 교환이 용이하며, 관리통로를 두어 생태 관찰 및 관리가 용이한 장점이 있다.

그리고 표면 자연 유하식으로 말미암아 별도의 에너지가 필요하지 않으며, 식물의 식재를 통해 자연스러운 경관을 형성하는 효과도 있다.

다단 경사형, 부유습지, 표면 자유 유하식, 오수, 정화, 친환경

Description

오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지{Construction of artificial floating wetland with a inclined multi-step type as a usage of sewage purification}

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지의 측면도이고,

도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전처리조가 구비된 오수처리를 위한 다단 경사형 인공부유습지의 측면도이며,

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리통로가 구비된 오수처리를 위한 다단 경사형 인공부유습지의 측면도이고,

도4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오수처리를 위한 다단 경사형 인공부유습지의 사시도이며,

도5 및 도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침사지를 추가로 구비한 다단 경사형 인공부유습지의 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

<100> 다단 경사형 구조물 <10> 수생식물

<20> 다공성 지지 담체 <30> 오니

<50> 전처리조 <60> 단의 수용부

<70> 관리통로 <80> 침사지

본 발명은 오수처리를 위한 인공습지에 관한 것으로 더욱 상세하게는 오수가 수용되는 수용부를 가지는 단 및, 상기 수용부 내부에 수평방향으로 걸쳐지게 삽입되며, 수생식물이 식재되는 다공성 지지 담체를 포함하는 다단 경사형 인공 부유습지에 관한 것이다.

일반적으로 국내 자연생태계의 정체수역은 일부 청정한 습지역을 제외하고는 계절별 유량 변화와 각종 유기물의 유입에 따라 수질의 변동 폭이 매우 크다. 특히 점오염 및 비점오염원이 산재한 유역에서의 기존 공학적인 수처리 방법으로는 친환경성과 효율의 지속성을 기대하기 어려운 실정이다.

최근 대두되고 있는 각종 인공습지 조성기술은 넓은 부지의 확보와 함께 검증되지 않은 효율 그리고 고비용에 따른 경제적 손실 또한 예상된다. 특히, 기존의 인공습지는 일정수심이 확보되어야만 설치 및 관리가 가능하여, 얕은 수심 및 경사가 있는 한국형 지형에서는 설치가 불가능하여 특정 환경조건에서도 식물 생육 및 수질정화 효율을 발휘할 수 있는 독창적이며 진보적인 습지조성 기술이 요구된다.

한편, 오수처리를 위한 다단 경사형 구조물로는 종래에 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0459503호(2004년 12월 3일 공고)에 구조물의 바닥면을 계단형으로 형성하거나 경사지게 형성함으로써, 오수의 위치에너지에 의해 오수가 자연적으로 하류측으로 흐를 수 있게 하고 제1격벽 및 제2격벽의 설치에 의해 오수의 상하방향의 흐름이 형성됨으로써 오수의 정화 능력이 향상되고 인공습지의 효과적인 이용이 가능한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기의 종래기술에 의하면, 오수가 지하흐름의 방식으로 흐르게 되어 격벽의 공극을 막을 수 있고, 배양토의 저항에 의해 가해줄 수 있는 오수의 유입량에 제한이 있는 문제가 있다.

또한, 종래에 다단 경사형 구조물을 이용한 자유수면 처리형 인공습지 방법도 많이 개발되어 왔으나, 이 방법은 오수가 구조물의 표면에 흐르는 관계로 악취가 발생하거나 침전물에 외부로 그대로 노출되어 미관상 안 좋은 문제점을 발생하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 자유수면 처리형 인공습지의 기술로서 악취의 발생이나, 침전물이 외부로 그대로 노출되는 것을 막을 수 있고, 다량의 오수를 효과적으로 처리하고, 유지보수가 간편한 새로운 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지는, 각 단에 오수가 수용되는 수용부를 가지며, 오수가 유입되는 상류측으로부터 정화처리된 오수가 배출되는 하류측으로 갈수록 낮아지는 다단 경사형 구조물; 및, 상기 수용부 내부에 수평방향으로 걸쳐지게 삽입되며, 수생식물이 식 재되는 다공성 지지 담체;를 포함한다.

여기서, 바람직스럽게 상기 오수가 수용되는 수용부를 가지는 단은 깊이 방향으로 표면적이 좁아지는 형태인 것이 좋다.

또한, 바람직스럽게 상기 다공성 지지 담체는 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트인 것이 좋다.

한편, 바람직스럽게 상기 다단 경사형 구조물은, 오수가 유입되는 첫번째의 단의 앞에 오수의 1차적 처리를 위한 전처리조를 추가로 구비하는 것이 좋다.

또한, 바람직스럽게 상기 다단 경사형 구조물은, 각 단 사이에 흐르는 오수를 관찰할 수 있는 관리통로를 추가로 구비하는 것이 좋다.

한편, 바람직스럽게 상기 다단 경사형 구조물은, 각 단 사이에 처리되지 못한 토사나 협잡물을 제거하기 위한 침사지를 추가로 구비하는 것이 좋다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명한다.

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지의 측면도이고, 도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전처리조(50)가 구비된 오수처리를 위한 다단 경사형 인공부유습지의 측면도이며, 도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리통로(70)가 구비된 오수처리를 위한 다단 경사형 인공부유습지의 측면도이다. 또한, 도4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오수처리를 위한 다단 경사형 인공부유습지의 사시도이고, 도5 및 도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침사지(80)를 추가로 구비한 다단 경사형 인공부유습지의 사시도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지는 각 단에 오수가 수용되는 수용부(60)를 가지며, 오수가 유입되는 상류측으로부터 정화처리된 오수가 배출되는 하류측으로 갈수록 낮아지는 다단 경사형 구조물(100); 및, 상기 수용부(60) 내부에 수평방향으로 걸쳐지게 삽입되며, 수생식물(10)이 식재되는 다공성 지지 담체(20);를 포함한다.

오수는 도1에 개시된 바대로 수생식물(10)이 식재되어 있는 다공성 지지 담체(20)의 위쪽에서 지지 담체의 아래쪽으로 지지 담체의 공극을 통해 흘러 수용부(60)에 저수된다. 이때 담체에 식재되어 있는 수생식물(10)은 오수에 있는 유기성분을 대사에 이용하여 성장을 하고, 오수는 이를 통해 정화된다. 또한, 다공성 지지 담체(20)를 통해 각종 무기성 및 콜로이드성 부유물질 및 인, 질소 등이 흡착 및 걸러지게 된다.

이상과 같이 수생식물(10) 및 다공성 지지 담체(20)를 통해 걸러진 1차 정화수는 다음 단으로 내려가고, 다음 단에서도 상기와 같은 방법에 의해 잔존 유기물이 걸러진다. 이런 유기물 정화과정을 각 단에 걸쳐 몇 차례 수행하면 오수가 깨끗이 정화된다.

한편, 본 발명과 같은 다단 경사형 방법에 의하여 오수를 지속적으로 처리할 경우 각 단의 바닥에는 오니(30)가 침적되는데, 본 발명에서는 수생식물이 식재되어 있는 다공성 지지담체를 위로 들어 올려 바닥에 있는 오니(30)를 간편히 긁어서 제거할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 수생식물(10)로는 바람직스럽게 창포, 붓꽃 및 미나리 등이 사용될 수 있으며, 이를 통해, 바람직한 외관을 제공하며, 또한 다 자란 창포, 미나리 및 붓꽃 등은 그 자체로도 경제성이 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 오수가 수용되는 수용부(60)를 가지는 단은 깊이 방향으로 표면적이 좁아지는 형태인 것이 좋다. 이를 통해 별도의 장치 없이 담체(20)를 수용부에 설치할 수 있다. 한편, 필요에 따라서 다단 경사형 구조물(100)의 내부에 체결구를 설치하여 담체(20)를 이에 고정시킬 수도 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 다공성 지지 담체(20)는 코코넛 섬유로 구성된 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트(20)인 것이 좋다.

천연고무 도포 코코넛 섬유 매트(20)는 코코넛 섬유가 천연 고무인 라텍스에 의해 3차원의 입체적 망상 구조를 갖는 자연친화적인 다공성 천연고무 도포 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트(rubberized coconut fiber mat)로서, 코코넛 섬유를 천연고무에 의해 얇은 두께를 갖는 납작한 형태로 성형된 것이다.

한편, 더욱 바람직스럽게 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트(20)는 본 발명자가 출원 및 등록한 것으로서, 대한민국특허청 특허등록 10-0478735에 비골격형 인공섬으로 개시된 것을 사용할 수도 있다.

한편, 도2에 개시된 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 다단 경사형 구조물은, 오수가 유입되는 첫 번째의 단의 앞에 오수의 1차적 처리를 위한 전처리조(50)를 추가로 포함하는 것이 좋다. 전처리조(50)는 통상적으로 오수처리에 사용되는 전처리조를 사용함이 무방하며, 전처리조는 스크린조와 침전조를 포함하여 구 성될 수 있다. 이를 통해 모래나 기타 침전물을 1차적으로 걸러 낼 수 있다.

한편, 바람직스럽게 상기 전처리조(50)의 내부에는 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트를 구비하는 것이 좋다. 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트를 거치면서 오수는 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트의 공극을 통과하여 지나가며, 각종 무기성 및 콜로이드성 부유물질 및 인, 질소 등은 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트에 달라붙어 제거된다.

한편, 도3에 개시된 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 다단 경사형 구조물(100)은 각 단 사이에 흐르는 오수를 관찰할 수 있는 관리통로(70)를 추가로 포함한다. 관리통로(70)는 투명형의 소재를 사용할 수 있으며, 이를 통해 오수가 잘 흐르는 지를 관찰할 수 있다. 또한, 관리통로(70)는 개방형 또는 개폐식으로 설치하여(도면 미도시), 오수 샘플을 채취하게 할 수 있다. 이를 통해 오수 성분을 분석함으로써 정화효율을 계측할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도5 또는 도6에 개시된 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 다단 경사형 구조물(100)은 각 단 사이에 처리되지 못한 토사나 협잡을 제거하기 위한 침사지(80)를 추가로 포함하는 것이 좋다. 이를 통해 잉여의 토사나 협잡을 제거할 수 있다.

한편, 본 발명의 보호범위는 상술한 구성에 한정되지 아니하며, 단순한 형상의 변경 등 본 발명이 속하는 기술분야에 있어, 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 실시 가능한 범위까지를 포함한다.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따르면, 수생식물에 의해 인, 질소 등의 잉여 유기물을 제거할 수 있고, 다단 처리로 인한 가능한 최대 유로를 확보할 수 있으며, 체류시간 증가 및 폭기의 증대효과가 있다. 또한, 친환경소재인 천연고무 도포 코코넛 섬유 매트를 이용하여 각종 유기, 무기물을 흡착을 통해 제거하고, 이의 교환이 용이하며, 관리통로를 두어 생태 관찰 및 관리가 용이하다.

그리고 표면 자유 유하식으로 말미암아 별도의 에너지가 필요하지 않으며, 식물의 식재를 통해 자연스러운 경관을 형성하는 효과도 있다.

Claims

각 단에 오수가 수용되는 수용부를 가지며, 오수가 유입되는 상류측으로부터 정화처리된 오수가 배출되는 하류측으로 갈수록 낮아지는 다단 경사형 구조물; 및,

상기 수용부 내부에 수평방향으로 걸쳐지게 삽입되며, 수생식물이 식재되는 다공성 지지 담체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지.
제1항에 있어서, 상기 오수가 수용되는 수용부를 가지는 단은,

깊이 방향으로 표면적이 좁아지는 형태인 것을 특징으로 하는 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지.
제1항에 있어서, 상기 다공성 지지 담체는,

천연고무 도포 코코넛 섬유 매트인 것을 특징으로 하는 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지.
제1항에 있어서,

상기 다단 경사형 구조물은,

오수가 유입되는 첫번째의 단의 앞에 오수의 1차적 처리를 위한 전처리조를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지.
제1항에 있어서,

상기 다단 경사형 구조물은,

각 단 사이에 흐르는 오수를 관찰할 수 있는 관리통로를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지.
제1항에 있어서,

상기 다단 경사형 구조물은,

각 단 사이에 처리되지 못한 토사나 협잡을 제거하기 위한 침사지를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 오수처리를 위한 다단 경사형 인공 부유습지.