KR0171863B1 - 오수의 트렌치 정화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오수의 트렌치 정화방법에 관한 것으로 지하의 정화 트렌치의 바닥에 불투수(不透水) 차단막을 시공하여 수분의 중력이동을 차단하는 동시, 그 위에 모래층, 망상용기에 담긴 패류껍질, 그린 탄소등의 접촉여재층 및 자갈층을 적층하여, 그 둘레를 망지로 덮고 자갈층에 공기유입관및 풍력에 의하여 회전되는 밴츄레이터를 설치하여 토양으로 복토한 다음, 1차적으로 정화조에서 정화된 오수를 2차적으로 트렌치의 다수의 공극에 유입된 외부공기의 기상(氣相)과, 접촉여재층, 자갈층, 토양층 입자의 고상(固相) 및 불포화 이동수의 액상(液相)등 3상(相)의 환경이 조성되어 호기성 세균의 번식조건을 충족시키어 고정 미생물막에 의하여 정화기능을 높히고 정화된 액체는 차단막 윗쪽 측방의 토양으로 침윤하여 오수를 완전하게 분해 정화할 수 있게 한 것이다.

Description

오수의 트렌치(trench) 정화방법

제1도는 본 발명의 단일 트렌치의 배치도.

제2도는 본 발명의 복수 트렌치의 배치도.

제3도는 본 발명의 트렌치의 각 단층을 보인 일부를 절결한 평면 예시도.

제4도는 본 발명의 트렌치의 각 단층을 보인 측단면 예시도.

제5도는 제4도의 A-A선 단면도.

제6도는 제4도의 B-B선 단면도.

제7도는 다른 실시예를 보인 트렌치의 종단면 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 차단막 2 : 접촉여재

3 : 망상용기 4 : 망상 덮개

5 : 자갈 6 : 망지

7,7 : 반원관 8 : 공기유입간

9 : 벤츄레이터 D : 정화조

d : 유입관 t : 트렌치

ad : 공기유입관 ve : 벤츄레이터

dr : 드레인관

본 발명은 오수의 트렌치 정화방법에 있어서, 트렌치 바닥에 깔은 불투수 차단막의 위에 모래층, 망상용기에 담긴 패류껍질, 그린 탄소등의 접촉여재층, 자갈층및 토양층을 형성하고 자갈층에는 공기유입관 벤츄리를 외부로 관출되게 설치하여 적극적으로 트렌치 내부 공극으로 유입된 공기의 기상과, 고정 생물막이 형성되는 자갈 토양 입자등의 고상 및 불포화 모세관 이동수의 액상등 3상 환경이 조성되어 호기성의 세균의 번식조건을 최대한으로 충족시키어 고정 미생물막에 접촉된 오수의 부유물에 대한 분해 능력을 높히고 정화된 수분은 토양으로 침윤하여 토양균에 의하여 완전 분해 정화함을 특징으로 한 오수의 트렌치 정화방법에 관한 것이다.

[발명의 목적]

본 발명은 농촌의 오수를 비교적 용이하게 확보되는 농지토양을 이용하여, 지중의 트렌치에서 오수를 완전 분해시키어 오수에 의한 하천수의 오염을 방지하고 분뇨처리의 인력과 비용을 절감하며, 보다 위생적으로 양호하게 정화처리할 수 있는 오수의 트렌치 정화방법을 제공하려는데 있다.

[종래의 기술]

오수의 트렌치 정화방법은 토지확보가 용이한 주로 농촌에서 실시되고 있는바 종래의 트렌치 정화방법은 바닥에 차단막을 깔고 그 위에 모래층과 자길층을 약 10cm 정도의 두께로 깔고 지름 약 10cm 정도의 오지관을 배설한 다음 그위에 다공질 토양을 약 20cm 두께로 복토하여, 정화조의 유출구에서 오지관으로 흐른 오수가 오지관의 연결부 틈으로 누수되면서 자갈층의 공극에서 호기성 세균에 의하여 분해및 정화되게 하는 것이었다.

[발명이 이루고저 하는 기술적 과제]

종래의 트렌치 정화방법은 오지관을 비롯하여 모래층이나 자갈층에 포화 오수로 채워져 기상의 공극이 없이 오직 액상과 고상의 2상(相)으로만 이루게 되어 호기성의 미생물의 번식이 활발하지 못하고 그만큼 정화능력이 높지 못하며 미분해 고형분에 의하여 공극이 막히어 수분의 침윤작용이 불량하게 되고 따라서 예비 트렌치를 시공하여 교호로 사용해야 하는등 경제적 부담이 큰 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 시정하기 위하여 트렌치의 바닥에 불투수 차단막을 일정한 높이의 용기상으로 설치하여 수분의 중력 이동을 차단하고 차단막 위에 모래층, 망상용기에 담긴 패류 껍질, 그린탄소 혼합물등의 접촉 여재층, 자갈층을 형성하여 망지로 덮고 그 위에 토양층을 형성하여 트렌치내에 다수의 공극을 형성하고 자갈층에 공기유입관및 벤츄레이터를 설치하여 풍력으로 트렌치내에 공기를 강제 유입시키면서, 1차적으로 정화조에서 정화된 오수가 트렌치에 유입되어 모래층과 접촉여재층에 불포화 상태로 채워지는 동시, 공기와 접촉여재및 자갈층에 의하여 호기성 미생물의 왕성한 번식을 촉진하여, 고정 미생물막에 접촉된 오수의 부유물을 분해 정화한 다음, 수분은 차단막 상부 측방의 토양으로 침윤하여 완전하게 정화처리할 수 있게 한 것이다.

[발명의 구성 및 작용]

제1도는 본 발명의 단일 트렌치의 배치도이고 제2도는 본 발명의 복수 트렌치의 배치도이다.

오수의 정화조(D)의 유출관(d)에 단일의 트렌치(t1)를 시공하며 오수의 용량에 따라 복수의 트렌치(t2)를 병열로 시공한다. 본 발명의 복수의 트렌치는 예비용이 아니고 용량에 따라 증설하는 것으로 이점에서 종래의 예비 트렌치와 다르다.

처리오수 1m²당, 트렌치 길이 10m 로 기준하여 시공하며, 트렌치(t)의 바닥에는 불투수 차단막을 깔고 차단막의 사방주연부에 측벽을 형성하여 일종의 용기형태를 이루게 하여 수분의 중력이동을 차단 한다.

트렌치의 바닥에 깔린 불투수 차단막 위에 모래층과 망상용기에 담긴 패류 껍질과 그린 탄소가 혼합된 접촉여재층 및 자갈층을 적층하여 그 둘레에 망지를 둘러 쌓아 덮고 그 위에 토양층을 형성한다. 이러한 구성에서 트렌치의 내부에는 최대한의 공극이 확보되며, 자갈층의 양단부측에 공기유입관(ad) 및 풍력으로 회전되는 벤츄레이터(ve)를 설치하여 자갈층을 중심으로 트렌치의 내부 공극으로 외부공기를 강제 유입할 수 있게 한다. 그 결과 트렌치는 외부에서 공급되는 공기의 기상(氣相)과 불포화 오수의 액상(液相) 및 접촉여재, 자갈등의 고상(固相)의 환경이 조성되어, 호기성 세균의 번식조건이 양호하게 유지된다. 따라서 고정 미생물막이 트렌치 내부에 확장되어 분해정화 능력을 높힐 수 있게 된다. 또한 트렌치의 종단부측에는 비가 올 때의 포화수분을 유출을 위한 드레인관(dr)을 형성한다.

정화조(D)에서 1차 정화된 오수가 유출관(d)을 통하여 트렌지(t)로 유입되면 불투수 차단막 안에 담기어 그릇에 담긴 물처럼 흐름이 없이 정치된다.

정화조에서 오수의 유입량을 고려하여 불투수 차단막의 높이와 길이가 설정되어 있기 때문에 오수는 불포화 상태로 담겨 있다. 한편 풍력으로 벤츄레이터(ve)가 회전되면서 상대적으로 공기유입관(ad)으로 공기가 흡입되어 접촉여재층과 자갈층에 형성된 다수의 공극에 공기가 충전된다. 이는 별도의 동력 없이 자연풍력으로 사용하므로 동력비가 들지 않는다. 따라서 트렌치의 사방 공극으로 유입된 공기의 기상과 불포화 수분의 액상및 접촉여재, 자갈등의 고상의 3상의 환경이 조성되어 미생물의 번식조건이 양호하게 유지되며, 미생물이 왕성하게 번식된다. 이들 호기성 세균의 고정 미생물막에 오수의 부유물이 접촉되면 활발하게 분해 정화된다. 또한 차단막에 고인 수분은, 모래층과 접촉여재층, 자갈층 및 통양층의 미세한 공극을 통한 모세관 이동작용에 의하여 차단막 상부측으로 이행(移行)하여 좌우 측방과 상부측의 통양층으로 침윤되고 여기서 토양의 미생물에 의하여 완전하게 분해되어 지중으로 흡수된다.

본 발명의 트렌치에서 자갈층은 공극 유지에 의한 공기의 통로및 통수로 역할을 하며, 망상 용기에 담긴 접촉여재층은 호기성(세균의 고정 미생물막을 형성하는 바탕이 되어 왕성하게 번식되는 고정 미생물막은 자갈층으로 확장되어 트렌치의 전체공간에서 오수의 분해작용이 일어난다.

이렇게 분해된 오수가 토양으로 침윤되어 없어지는 한편, 정화조에서 계속 오수가 유입되어 분해작용이 진행되며, 이 작용은 지하의 트렌치에서 반복적으로 지속된다.

본 발명의 트렌치는 기상과 액상및 고상의 환경조건에서 왕성하게 번성한 미생물에 의한 오수의 정화능력이 높기 때문에 예비 트렌치 없이 계속적이 사용이 가능하다. 또한 본 발명은 오수뿐 아니라 농촌 가축분뇨를 처리할 수 있다.

[실시예]

제3도 및 제4도는 본 발명의 실시예를 보인 일부를 절결한 평면도및 측단면도이다.

정화조(D)의 유출관(d)에 연관되게 처리오수 1m²당 10m 기준으로 지하에 굴착된 트렌치(t)의 바닥에 불투수 차단막(1)을 깔고 차단막의 사방 주연부는 약 40cm 높이로 측벽(1')을 수직으로 형성하여 일종의 긴 용기형상을 이루게 한다. 차단막(1)위에는 일부 모래와 패류껍질 및 10mm내외 입자의 그린탄소등이 50 : 50의 비율로 혼합된 접촉여재(2)를 담은 다수의 망상용기(3)를 평면적으로 연접되게 배치하고 그 위에 망상 덮개(4)를 덮어 접촉여재층(a)을 형성한다. 실시에 있어서, 제7도와 같이 망상용기 대신 망판(13a)을 절곡하여 접촉여재층을 형성할 수도 있다. 망상용기(3)의 주위에는 약 10cm 두께로 모래층(s)을 형성하고 접촉여재층(a)의 상부측에는 20- 45mm크기의 자갈(5)를 평면적으로 깔어 약 40cm두께의 자갈층(g)을 형성하며, 하부의 불투수 차단막의 측벽(1')에서 자갈층(g)에 이르는 주위를 망지(6)으로 쌓아 덮고 그 상부측에 약 20 - 40Cm 정도의 두께의 토양층(so) 형성한다. 이때, 자갈층(g)의 오수 유입구측과 유출구측에 반원관(7)(7')을 덮어 공간(c)을 확보하고 일측 반원관(7)에는 공기유입관(8)을 외부로 돌출되게 설치하며 타측 반원관(7')에는 풍력으로 가동되는 벤츄레이터(9)를 설치하여 공기유입관을 통하여 자갈층내부에 외부공기가 강제 유입될 수 있게 한다. 타측 반원관(7')에는 비 올때의 포화 수분을 배출하는 드레인관(7)을 형성한다.

정화조(D)에서 1차 정화된 오수는 유입관(d)을 통하여 트렌치(t)로 유입되어 불투수 차단막(1)내에 불포화 상태로 차인다. 망상용기(3)의 상부 주위는 공간으로 공기가 차여 있고 자갈층(g)과 모래층(s)공극에 의한 모세관 작용으로 하부의 수분이 상부측으로 이행하며 접촉여재층(a)과 자갈층(g)의 자갈(4) 표면에서 호기성 세균이 왕성하게 번식하여 고정 미생물 박을 확장 형성한다.

이 고정 미생물막에 오수의 부유물이 접촉되면 왕성하게 분해 정화되며 수분은 계속 토양입자의 공극을 이행하여 차단막의 윗쪽 측방의 토양과 상부 토양층(so)으로 침윤되어 그 곳에서 토양균에 위하여 완전 분해되어 흡수처리된다.

트렌치의 분해 정화작용은 싸이클 단위로 이루어지는 것이 아니고 정화조에서 간단없이 유입되는 오수를 지속적으로 분해 정화된다.

[효과]

트렌치의 바닥에 깔은 불투수 차단막 위에 모래층, 망상용기에 채워진 접촉여재층, 자갈층및 토양층으로 트렌치가 시공되어 있고 풍력으로 외부 공기를 트렌치내부의 공극에 강제 유입할 수 있게 되어 있기 때문에 별도의 가동비용이 들지 않으면서, 트렌치 내부에 공기의 기상과 불포화 이동수의 액상및 토양입자등의 고상등 3 상의 환경이 조성되어, 호기성 미생물의 번식이 조건이 양호하게 유지되고 호기성 세균의 왕성한 번식으로 고정 미생물막이 넓은 공간면적으로 분포되어, 오수의 부유물에 대한 분해 정화능력이 향상되어 신속하게 오수를 정화처리할 수 있다. 정화된 수분은 토양공극의 모세관작용으로 토양층으로 이행하여 트렌치를 비우게 됨으로 오수를 계속 유입시키어 정화할 수 있다. 또한 토양층 표토에는 각종 식물이나 농작물을 심으면 유기물의 순환 작용으로 토양층이 신성하게 회복된다. 또한 별도의 청소작업 없이 트렌치를 장기간 사용할 수 있어 일손이 부족한 현실에 매우 유용하며, 악취의 발생도 거의 없이 오수및 가축분뇨를 유효하게 처리할 수 있어 하천으로 오수가 흘러 들어가는 환경오염문제를 시정하고 보다 안전하고 편리하게 오수를 정화처리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 오수의 트렌치 정화방법에 있어서, 트렌치는 불투수 차단막과 모래층, 망상용기에 담긴 접촉여재층및 자갈층을 적층하여 차단막의 측벽에서 자갈층 외부를 망지로 둘러 쌓아 덮고 그 위에 토양층을 적층 시공하여, 기상(氣相)과 액상(液相)및 고상(固相)의 3상(相) 환경을 조성하여 호기성 세균의 번식조건을 충족시키어 고정 미생물막에 의하여 오수의 부유물을 분해정화하고 정화된 수분은 모세관작용으로 토양층으로 침윤하여 분해정화되는 것을 특징으로 한 오수의 트렌치 정화방법.
2. 제1항에 있어서, 불투수 차단막은 사방주연부에 측벽을 형성하여 차단막내에서 수분의 중력이동을 차단되게 한 것을 특징으로 한 오수의 트렌치 정화방법.
3. 제1항에 있어서, 접촉여재층은 패류 껍질, 비표면적이 큰 그린탄소등을 혼합한 접촉여재를 채운 다수의 망상용기를 배치하여 시공한 것을 특징으로 한 오수의 트렌치 정화방법.
4. 제2항에 있어서, 접촉여재층은 패류껍질과 탄소의 혼합물이 채워진 망판을 절곡되게 배치하여 시공하는 것을 특징으로 한 오수의 트렌치 정화방법.
5. 제1항에 있어서, 자갈층은 망상용기에 담긴 접촉여재층의 상부에 형성하고 오수의 유입구와 유출구측의 자갈층에 반원관으로 공간을 확보하여 그 공간 속에 공기유입관과 벤츄레이터를 지상으로 돌출되게 설치하여, 지하에 드레인관을 설치하여 자갈층내로 공기를 강제 유입되게 하는 것을 특징으로 한 오수의 트렌치 정화방법.