KR0139705Y1 - 토양피복형 오수정화장치의 유로모관구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지표면 자연생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수등의 오수를 정화하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관으로 처리되게 하므로써 최종방류수의 수질을 허용기준치이하로 유지시키며 동시에 처리수의 일부를 지하수로 환원하여 지하수고갈을 방지하며 식물의 성장에 필요한 수분 및 영양으로 공급되게 한 토양피복형 오수정화장치의 유로모관 구조에 관한 것이다.

혐기성부패조인 1차처리장치(10), 호기성 여과분수조이며 접촉제가 충진되는 2차처리장치(20), 유로모관인 3차처리장치(30) 및 토양식휠터와 맹암거(45)로 구성된 4차처리장치(40)를 포함하는 토양식 오수정화장치에 있어서, 상기 3차처리장치(30)의 유로모관은 무공부(31b)와 다수의 통공이 형성된 유공부(31a)로 구성되며 이들은 다수개가 포개진 상태로 연결되어 그 길이를 무한대로 할 수 있게 하며 바닥에 지그재그식 격벽(33)을 형성한 어로침윤트렌치구조와 상부덮개(34)의 내면에 주름관 접촉제(35)를 부착시킨 구조를 특징으로 한다.

Description

토양피복형 오수정화장치의 유로모관구조

본 고안은 지표면 자연생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수등의 오수를 정화하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관으로 처리되게 하므로써 최종방류수의 수질을 허용기준치이하로 유지시키며 동시에 처리수의 일부를 지하수로 환원하여 지하수고갈을 방지하며 식물의 성장에 필요한 수분 및 영양으로 공급되게 한 토양피복형 오수정화장치의 유로모관 구조에 관한 것이다.

이른바 토양식 오수정화처리공법은 지표면 깊이 약 1m 이내의 토양미생물 토양동물이 생존가능한 토양권역에 토양식 오수정화조 또는 분뇨정화조에서 1차처리한 처리수를 침투시키는 공법으로 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 고안과 관련한 종래의 토양식 오수정화시설은 제1도에 도시한 바와 같이 저장조에 유입된 오물을 침전조로 보내어 찌꺼기를 침전시키는 전처리단계를 갖게 하고, 여기서 처리된 그 나머지의 오수를 브로아가 설치된 폭기조로 보내어 공기와 함께 혼합하여 오수속에 활동하고 있는 호기성 미생물이 왕성하게 활동할 수 있도록 한 다음에, 주공급관을 통해서 흙속에 매설되어 있는 유로에 공급되도록 하는 한편, 상기 유로내부에서 호기성 미생물과 유로에 형성된 통공을 통해서 들어온 지령이나 굼벵이등과 같은 작은 토양동물들이 오수중에 포함된 유기물을 분해하여 그 일부를 유로의 유공을 통해 내보내어 분해되도록 하고, 나머지 일부의 오수를 유로내에서 미생물과 미세동물들로 완전히 정화하여 외부로 방류되도록 구성한 것이다.

즉 상기 유로는 원통상의 도관으로 형성되고 이에 미세동물과 정화처리된 오수가 통과할 수 있도록 다수의 유공을 형성한 것이며, 일정깊이 판 도랑의 저부에 방수막을 설치하고 그 위에 흡수성이 뛰어난 모래를 적절히 쌓은 다음에 모래위에 미생물의 흡착이 용이한 자갈을 얹은 후 전술한 유로를 설치하고, 다시 자갈을 일정두께로 덮은 다음에 통공들이 형성된 방수막을 덮고, 마지막으로 그 위에 흙을 매설하므로써 상기 저장조, 침전조, 폭기조로부터 1차처리한 오수를 최종적으로 2차처리하게 하는 것이다.

그러나 이러한 종래의 토양식 오수정화공법은 다음과 같은 여러 문제점을 안고 있었다.

먼저 오수가 정화되는 유로의 전체적 길이가 비교적 짧아 유로의 유공을 통해 새어 나온 오수는 자갈, 모래, 토양의 모세관작용으로 상방향, 횡방향으로 이동함에 있어서 포화상태로 이동한다는 점이다.

이럴 경우 토양표층을 포화상태로 이동하기 때문에 다양한 호기성미생물 및 토양소동물이 서식하기 알맞는 토양조건의 조성을 저해하여 토양생태계의 100%활용이 되지 못하게 되고, 동시에 질소, 인, 대장균등의 제거능력이 저하되어 별도의 소독장치가 요구되며 처리수의 방류시 질소, 인에 의한 하천이나 호수의 오염 및 농작물에 피해를 주는등의 문제점이 대두된다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 전처리된 오수를 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관으로 통과시키면서 재처리되게하므로써 최종방류수의 수질을 허용기준치이하로 유지시키며 동시에 처리수의 일부를 지하수로 환원하여 지하수고갈을 방지하며 식물의 성장에 필요한 수분 및 영양으로공급되게한 토양피복형 오수정화장치의 유로모관 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 토양피복형 오수정화장치는, 차집관로를 통해 오수가 유입되는 침전분리조1실 및 2실, 상기 침전분리조1실 및 2실의 오수가 유입되고 그 오수를 접촉제에 의해 정화하는 접촉분리조1실 및 2실, 상기 접촉여과조1실 및 2실의 오수를 재침전하는 침전여과조를 포함한 1차처리장치; 상기 1차처리장치의 연결관으로 연결된 폭기조 및 상단에 덮개를 구비한 2차처리장치; 상기 2차처리장치의 폭기조와 연결된 3차처리장치; 그리고 상기 3차처리장치의 하방에 설치된 맹암거 및 맹암거와 연결된 토양식휠터를 포함한 4차처리장치로 구성된 토양피복형 오수정화장치에 있어서, 상기 3차처리장치를 구성하는 것으로, 무공부와 다수의 통공이 형성된 유공부로 구성되며 이들은 다수개가 포개진 상태로 연결되여 그 길이를 무한대로 할 수 있게 하며 바닥에 지그재그식 격벽을 형성한 어로침윤트렌치구조와 상부덮개의 내면에 주름관 접촉제를 부착시킨 구조를 특징으로 한다.

또한 상기 유로모관에는 호기성 세균군의 서식을 최대화하도록 일정량의 접촉제를 충진함을 특징으로 한다.

제1도는 종래의 토양식 오수정화처리를 설명하기 위한 공정도.

제2도는 본 고안에 따른 유로모관을 적용한 토양피복형 오수정화장치의 전체적인 구성을 나타낸 평면도.

제3도는 본 고안에 따른 유로모관의 설치상태를 나타낸 단면도.

제4도는 본 고안에 따른 유로모관의 바닥구조를 나타낸 단면도.

제5도는 본 고안에 따른 유로모관의 덮개구조를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 1차처리장치 11 : 차집관로

19,25 : 연결관 20 : 2차처리장치

21 : 격벽 32 : 메인분수조

23 : 서브분수조 24 : 폭포식분수조

30 : 3차처리장치 31 : 유로모관

31a : 무공부 31b : 유공부

32 : 통공 32 : 통공

33 : 격벽 34 : 덮개

35 : 주름관접촉제 40 : 4차처리장치

41 : 토양식휠터 44 : 방류관

45 : 맹암거 46 : 불투수막

50 : 접촉제

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상술한다.

제2도는 본 고안의 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관이 적용된 토양피복형 오수정화장치의 전체적인 평면구성도이고, 제3도는 본 고안에 따른 유로모관의 설치상태를 나타낸 단면도이며, 제4도는 본 고안에 따른 유로모관의 바닥구조를 나타낸 단면도이며, 제5도는 본 고안에 따른 유로모관의 덮개구조를 나타낸 단면도이다.

제2도에 도시한 바와 같이 본 고안의 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관이 적용된 토양피복형 오수정화장치는, 전처리시설이며 혐기성부패조인 1차처리장치(10), 호기성 여과분수조이며 접촉제가 충진되는 2차처리장치(20), 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관인 3차처리장치(30) 및 토양식휠터와 맹암거(45)를 구비한 4차처리장치(40)를 포함한다.

1차처리장치(10)는 차집관로(11)를 통해 오수가 유입되는 침전분리조1실(12) 및 2실(13), 상기 침전분리조1실 및 2실의 오수가 유입되고 그 오수를 접촉제(50)에 의해 정화하는 접촉분리조1실(14) 및 2실(15), 상기 접촉여과조1실 및 2실의 오수를 재 칩전하는 침전여과조(16)를 포함한다.

2차처리장치(20)는 격벽(21)을 중심으로 중앙에 메인분수조(22)와 상기 메인분수조의 양방으로 서브분수조(23)가 구획되는 자연유하식 폭포식 분수조(24)를 이루며 상기 메인분수조(22)와 서브분수조(23)는 다수의 연결관(25)을 통해 서로 연결된다.

또한 서브분수조(23)에 형성하는 배출공은 연결관(25)의 끝단으로부터 소정길이만큼 하방에 위치되게 하여 낙차를 이용한 폭기되게 한다.

한편 본 고안이 다루고자 하는 3차처리장치(30)는 제3도 내지 제4도에 도시한 바와같이 다수의 통공(32)을 형성한 유공부(31b)와 통공이 형성되지 않은 무공부(31a)로 구성된 각각의 유로모관(31)을 구비하며 상기 각각의 유로모관(31)은 다수개가 포개진 상태로 연결하여 그 길이를 무한대로 할 수 있게 하며 바닥에 지그재그식 격벽(33)을 형성한 어로침윤트렌치구조를 이루게 하고 상부덮개(34)의 내면에 주름관 접촉제(35)를 부착시켜 호기성 세균군의 서식을 최대화할 수 있도록 한다.

상기 무공부(31a)는 2차처리장치(20)의서브분수조(23)에 연결되며, 유공부(31b)는 다음의 4차처리장치를 구성하는 토양식휠터(41)에 연결된다.

이때 상기 무공부(31a)는 총연장 길이의 2/3로 하며, 유공부(31b)는 총연장길이의 1/3로 하는 것이 바람직하며, 유로모관(31)의 접촉제(50)충진은 총용량으 30%로 하는 것이 바람직하다.

한편 상기 3차처리장치(30)와 연결되는 4차처리장치(40)는 유로모관(31)의 유공부(31b)와 연결된 토양식휠터(41), 토양식휠터와 연결되고 유로모관(31)의 유공부(31b)하방에 설치된 불투수막(46) 및 맹암거(45)를 포함한다.

이러한 본 고안의 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관(31)이 적용된 토양피복형 오수정화장치의 작동 및효과를 설명한다.

먼저 차집관로(11)를 통해 오수가 유입되면 전처리시설이며 혐기성부패조인 침전분리조(12)(13)에서 비교적 큰 입자의 슬러지가 침전 및 제거되고, 접촉분리조(14)(15)에서 충진된 접촉제에 의해 혐기성 미생물과의 접촉반응으로 정화되며, 침전여과조(16)에서 미세부유물질까지 재침전시키는 과정에 의해서 혐기성 정화처리된다.

연결관(11')을 통해 유입된 1차처리 오수는 2차 처리장치의 폭포식 분수조(24)의 메인분수조(22)에 유입되어 이에 충진된 접촉제에 의해 정화된 후 다수의 연결관(25)을 통해 서브분수조(23)로 폭포 유하된다.

이때 서브분수조(23)에 형성된 배출공은 연결관(25)의 끝단으로부터 소정높이만큼 하방에 위치한 까닭에 연결관(25)을 통한 메인분수조(22)의 오수는 낙차에 의해 폭포 분수되어져 상기 서브분수조(23)에서는 자연폭기가 일어나게 된다.

즉 전처리시설에서 1차처리된 오수는 2차 처리시설인 폭포식 분수조(24)에서 혐기성 및 호기성 생물을 이용하여 정화되며, 특히 낙차공을 이용하여 용존산소를높이게 되어 무동력에서 찾아볼 수 없는 기계식의 접촉폭기방식을 대체할 수 있게 된다.

한편 폭포식 분수조(24)에서 2차처리된 오수는 본 고안의 어로식 침윤트렌치구조를 한 각각의 유로모관(31)으로 유입 통과하면서 정화 및 토양침투가 이루어진다.

먼저 비교적 길게 형성된 무공부(31a)를 통과하면서 정화되며 이어서 유공부(31b)를 통과하면서 정화 및 토양으로 침투된다.

즉 무공부(31a)와 유공부(31b)를 통과하면서 이에 충진된 접촉제(50) 및 통기성이 잘되도록 상부덮개(34)의 내면에 부착된 주름관 접촉제(35) 및 미생물의 접촉면적을 무한대로 하며 오수의 통과길이를 연장시키기 위해 바닥에 지그재그식 형성된 격벽(33)에 의해 호기성 세균군의 서식을 최대화하여 정화능력이 배가되며, 유공부(31b)를 통과하면서는 다수의 통공(32)을 통해 그 정화된 오수의 일부가 토양으로 침투된다.

또한 토양으로 침투되는 오수의 일부는 그 하방에 설치된 불투수막(46)에 고이게 된다.

상기 불투수막(46)은 오수의 중력침투를 차단하기 위해 설치된 것으로, 이 오수는 모래(47), 쇄석자갈(48), 다공질 통기토양(51)의 모세관작용에 의하여 상방향, 횡방향으로 불포화 상태에서 유동하여 지하로 침투 또는 증발한다.

이 과정에서 오수가 상부의 피복토양으로 조성된 토양권내의 토양미생물 및 소동물에 의해 분해 또는 먹이로 사용되어 고도처리된다.

즉 오수가 토양표층을 불포화상태로 이동하기 때문에 다양한 호기성 미생물 및 토양소동물(원생동물, 지렁이, 지네, 톡트기등)이 서식하기 알맞는 조건이 조성되어 토양생태계가 100% 활용될 뿐만 아니라, 오수의 양적 질적 부하변동에도 적응력이 우수하게 되고 또한 질소, 인, 대장균 등의 제거능력이 커서 별도의 소독장치가 필요없게 되며 처리수 방류로 생기는 질소, 인에 의한 오염이 없으므로 하천이나 호수, 농작물의 피해가 없는 환경오염방지에 적합하게 된다.

또한 유공부(31b)는 총연장 길이의 1/3로, 총연장 길이의 2/3인 무공부(31a)보다 짧게 형성되어 있어 지하수고갈을 방지함과 동시에 방류수의 양을 줄일 수 있다.

어로식 침윤트렌치구조의 유로모관(31)에서 정화된 오수는 유공부(31b)에서 토양으로 침투되고 불투수막(49)을 거쳐 토양식휠터(41)로 이송된다.

즉 토양식휠터(41)충진된 접촉제를 통과하면서 최종적으로 정화 및 여과되고 유공부(31b)에서 일부가 침투된 오수는 하방의 맹암거(45)로 유입되어 정화되어서 상기 토양식휠터(41)의 방류판(44)으로부터 배출된 오수와 합류하여 하천 또는 토양속 또는 지하수로 최종 방류된다. 즉 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관(31)에서 정화된 오수는 유공부(31b)에서 토양으로 침투되고 그 일부는 불투수막을 거쳐 토양식휠터(41)로 이송되어 최종적으로 정화된 뒤 방출관(44)을 통해 하천 또는 토양속 또는 지하수로 최종 방류된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 토양피복형 오수정화장치의 유로모관 구조는 지표면 자연생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수 등의 오수를 정화하는 장치의 3차 처리장치를 구성하며, 특히 다수의 통공(32)을 형성한 유공부(31b)와 통공이 형성되지 않은 무공부(31a)로 구성된 각각의 유로모관(31)을 구비하며 상기 각각의 유로모관(31)은 다수개가 포개진 상태로 연결하여 그 길이를 무한대로 할 수 있게 하며 바닥에 지그재그식 격벽(33)을 형성한 어로식 침윤트렌치구조를 이루게 하고 상부덮개(34)의 내면에 주름관 접촉제(35)를 부착한 어로식 침윤트렌치구조에 의해, 최종방류수의 수질을 허용기준치이하로 유지시키며 동시에 처리수의 일부를 지하수로 환원하여 지하수고갈을 방지하며 식물의 성장에 필요한 수분 및 영양으로 공급되는 등의 효과를 발휘한다.

이상의 본 고안은 기재된 실시예에만 한정되는 것이 아니고 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 본 고안을 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 자명하므로 이와 같이 변경된 실시예들은 첨부의 실용신안등록청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (2)

1. 전처리시설이며 혐기성부패조인 1차처리장치(10), 호기성 여과분수조이며 접촉제가 충진되는 2차처리장치(20), 유로모관인 3차처리장치(30) 및 토양식휠터와 맹암거(45)로 구성된 4차처리장치(40)를 포함하여 자연생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수 등의 오수를 정화하는 토양식 오수정화장치에 있어서, 상기 3차처리장치(30)는 다수의 통공(32)을 형성한 유공부(31b)와 통공이 형성되지 않은 무공부(31a)로 구성된 각각의 유로모관(31)을 구비하며 상기 각각의 유로모관(31)은 다수개가 포개진 상태로 연결하여 그 길이를 무한대로 할 수 있게 하며, 바닥에 지그재그식 격벽(33)을 형성한 어로침윤트렌치구조를 이루게 하고 상부덮개(34)의 내면에 주름관 접촉제(35)를 부착한 구성을 특징으로 하는 토양피복형 오수정화장치의 유로모관구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 유로모관(31)에는 호기성 세균군의 서식을 최대화하도록 일정량의 접촉제(50)를 충진함을 특징으로 하는 토양피복형 오수정화장치의 유로모관구조.