KR100275090B1 - 담수의 수질정화 시스템 - Google Patents

담수의 수질정화 시스템 Download PDF

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Abstract

수생식물과 광물질을 이용하여 연못, 저수지등 인공적으로 조성된 담수의 하부에 침전되어 있는 슬러지를 포함한 오수를 유입받아 정화시킨 다음 다시 담수시키기 위한 담수의 수질정화 시스템이 제공된다. 본 발명은 저수지나 연못등 담수지의 하부에 매설된 오수유입관을 통하여 동력원의 동력을 받아 슬러지를 포함한 오수를 유입받아 저장하는 저장조; 저장조의 측면에서 오수가 수평 이동하도록 구성되며 하부로부터 소정높이로 자갈층이 형성되고 자갈층의 상부에는 맥반석층이 적층되며 맥반석층의 상부에는 제오라이트층이 적층되고, 제오라이트층에는 수생식물이 식재된 적어도 하나 이상의 정화조; 정화조의 사이에 설치되고 양측면에 상이한 높이를 가지는 이동공이 천공되어 물이 정화조들 사이를 자연경사에 의하여 회류되도록 하기 위한 적어도 하나 이상의 저수조; 그리고, 저수조들중 마지막 저수조의 일측에 설치되어 정화된 물을 동력원의 동력을 받아 다시 담수시키기 위한 송출관을 포함한다. 본 발명에 의하면 광물질과 수생식물을 이용하여 연못, 저수지등 담수의 하부에 침전되어 있는 슬러지를 포함한 오수를 자연적으로 정화시켜 환경적이다.

Description

담수의 수질정화 시스템
본 발명은 담수의 수질정화 시스템에 관한 것으로, 특히 수생식물과 광물질을 이용하여 연못, 저수지등 인공적으로 조성된 담수의 하부에 침전되어 있는 슬러지를 포함한 오수를 유입받아 정화시킨 다음 다시 담수시키기 위한 담수의 수질정화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 공원, 골프장, 유원지등에는 조경등의 목적을 위하여 인공적으로 연못이나 조수지등 담수지가 조성되어 있다. 이와 같이 담수된 곳은 물이 순환되지 않고 장시간 고여 있기 때문에 녹조류가 발생하기 쉽고 악취가 나는 원인이 된다. 즉, 연못이나 저수지등 담수지 주변에서 발생하는 질소나 인등의 영양염류가 유입되면 식물 프랑크톤등이 이상 증식하는 담수지의 부영양화 현상이 촉진되어 담수지의 녹조 및 적조현상이 발생한다. 따라서, 담수의 하층부에는 산소 결핍 현상이 발생하면 악취가 나고 혼탁하며 BOD/BOC가 증가하고 수질의 산성화 및 거품이 발생되며 이러한 원인에 의하여 어류등이 집단 폐사하는 등의 현상이 발생하게 된다.
이러한 담수지의 수질을 개선하기 위하여 지금까지는 고분자 응집제, 황산알루미늄등의 화학약품을 투입하여 담수지를 정화하였다. 화학약품을 사용하여 담수지를 정화하는 방법은 환경적으로 많은 문제점을 내포하고 있으며, 지속적으로 투입되면 자연 생태계가 파괴될 수 있는 위험성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 연못, 저수지등 담수의 하부에 침전되어 있는 슬러지를 포함한 오수를 광물질이 적층되며 수생식물이 식재된 정화조로 유입받아 자연적으로 정화시킨 다음 다시 담수시킴으로써, 자연 생태계의 파괴등 환경적인 문제점이 없는 담수의 수질정화 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 담수의 수질정화 시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 담수의 수질정화 시스템의 설명하기 위한 평면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
102 : 담수지 104 : 오수유입관
106 : 저장조 108 : 제 1 정화조
110 : 제 2 정화조 112 : 제 3 정화조
114a-114d : 저수조 122-128 : 이동공
130 : 슬러지배출관 132 : 맥반석층
133 : 자갈층 134 : 제오라이트층
142-150 : 청소조 160 : 송출관
위와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은,
저수지나 연못등 담수지의 하부에 매설된 오수유입관을 통하여 동력원의 동력을 받아 슬러지를 포함한 오수를 유입받아 저장하는 저장조;
저장조의 측면에서 오수가 수평 이동하도록 구성되며 하부로부터 소정높이로 자갈층이 형성되고 자갈층의 상부에는 맥반석층이 적층되며 맥반석층의 상부에는 제오라이트층이 적층되고, 제오라이트층에는 수생식물이 식재된 적어도 하나 이상의 정화조;
정화조의 사이에 설치되고 양측면에 상이한 높이를 가지는 이동공이 천공되어 물이 정화조들 사이를 자연경사에 의하여 회류되도록 하기 위한 적어도 하나 이상의 저수조; 그리고,
저수조들중 마지막 저수조의 일측에 설치되어 정화된 물을 동력원의 동력을 받아 다시 담수시키기 위한 송출관을 포함한다.
광물질과 수생식물을 이용하여 연못, 저수지등 담수의 하부에 침전되어 있는 슬러지를 포함한 오수를 자연적으로 정화시켜 환경적인 담수정화장치를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중 도 1은 본 발명에 따른 담수의 수질정화 시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도를 도시하고, 도 2는 본 발명에 따른 담수의 수질정화 시스템의 설명하기 위한 평면도를 도시한다.
본 발명에 따른 수질정화시스템은 도 1에서 보는 바와 같이, 저수지나 연못등 담수지(102)의 하부에 매설된 오수유입관(104)을 통하여 슬러지를 포함한 오수를 유입받는다. 오수유입관(104)은 저장조(106)로 연결된다. 저장조(106)의 일측에는 오수유입관(104)이 연결되며 오수유입관(104)의 타측 하부 즉, 저장조(106)를 구획하는 일측벽의 하부에는 오수의 이동을 위한 제 1 이동공(122)이 설치되고, 하부는 중앙으로 갈수록 좁아지는 구조를 가지며 그 중심은 중량에 의하여 하부로 이동되는 슬러지등을 배출시키기 위한 슬러지배출관(130)과 연결된다.
저장조(106)의 측면에는 제 1 저수조(114a)가 설치된다. 제 1 저수조(114a)와 저장조(106)를 구획하는 벽의 타측인 제 1 저수조(114a)의 상부에는 제 2 이동공(123)이 형성된다. 제 2 이동공(123)의 측면에는 제 1 정화조(108)가 설치된다. 제 1 정화조(108)는 하부는 중앙으로 갈수록 좁아지는 구조를 가지며, 하부로부터 소정높이로 자갈층(132)이 형성되고 자갈층(132)의 상부에는 맥반석층(133)이 적층되며 맥반석층(133)의 상부에는 제오라이트층(134)이 적층된다. 제오라이트층(134)에는 수질정화기능이 탁월한 갈대, 부레옥잠, 부들등의 수생식물(136)이 식재된다. 제 1 정화조(108)의 하부의 중심부는 중량에 의하여 하부로 이동되는 슬러지등을 배출시키기 위한 슬러지배출관(130)과 연결된다.
제 1 정화조(108)의 측면에는 제 2 저수조(114b)가 설치된다. 제 1 정화조(108)와 제 2 저수조(114b)를 구획하는 벽의 하부에는 제 3 이동공(124)이 형성되고, 제 3 이동공(124)의 타측인 제 2 저수조(114b)의 상부에는 제 4 이동공(125)이 형성된다. 제 4 이동공(125)의 측면에는 제 2 정화조(110)가 설치된다. 제 2 정화조(110) 역시 하부는 중앙으로 갈수록 좁아지는 구조를 가지며, 하부로부터 소정높이로 자갈층(132)이 형성되고 자갈층(132)의 상부에는 맥반석층(133)이 적층되며 맥반석층(133)의 상부에는 제오라이트층(134)이 적층된다. 제오라이트층(134)에는 수질정화기능이 탁월한 갈대, 부레옥잠, 부들등의 수생식물(136)이 식재된다. 제 2 정화조(110)의 하부의 중심부는 중량에 의하여 하부로 이동되는 슬러지등을 배출시키기 위한 슬러지배출관(130)과 연결된다.
제 2 정화조(110)의 측면에는 제 3 저수조(114c)가 설치된다. 제 2 정화조(110)와 제 3 저수조(114c)를 구획하는 벽의 하부에는 제 5 이동공(126)이 형성되고, 제 5 이동공(126)의 타측인 제 3 저수조(114c)의 상부에는 제 6 이동공(127)이 형성된다. 제 6 이동공(127)의 측면에는 제 3 정화조(112)가 설치된다. 제 3 정화조(112) 역시 구조는 제 1 및 제 2 정화조(108, 110)과 동일하며 하부로부터 소정높이로 자갈층(132)이 형성되고 자갈층(132)의 상부에는 맥반석층(133)이 적층되며 맥반석층(133)의 상부에는 제오라이트층(134)이 적층된다. 제오라이트층(134)에는 수질정화기능이 탁월한 갈대, 부레옥잠, 부들등의 수생식물(136)이 식재된다. 제 3 정화조(112)의 하부의 중심부는 슬러지배출관(130)과 연결된다.
제 3 정화조(112)의 측면에는 제 3 정화조(112)의 하부에 설치된 제 7 이동공(128)을 통하여 정화된 오수를 유입받고, 수중펌프(도시 안됨)에 의하여 다시 담수지로 저장시키기 위한 송출관(160)이 측면에 설치된 제 4 저수조(114c)가 설치된다. 여기서, 제 1 정화조(108)에서 3 정화조(112)는 오수가 전단의 정화조 하부에서 후단의 정화조 상부로 유입되도록 이동공은 소정높이 차이를 두고 설치된다. 또한,도 2에서 보는 바와 같이, 저수조(106), 제 1 및 제 4 저수조(114a∼114d) 및 제 1 및 제 3 정화조(108, 110, 112)의 측면에는 침전물을 제거하기 위한 청소조(142, 144, 146, 148)를 설치하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 담수의 수질정화 시스템의 상세한 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 수질정화시스템은 도 1에서 보는 바와 같이, 저장조(106)는 담수지(102)의 하부에 매설된 오수유입관(104)을 통하여 슬러지를 포함한 오수를 모터(도시 안됨)등의 장치에 의하여 유입받는다. 저장조(106)에 오수가 가득차게 되면 저장조(106)에 저장된 오수는 제 1 이동공(122)을 통하여 제 1 저수조(114a)에 유입된다. 제 1 저수조(114a)는 하부에 설치된 제 1 이동공(122)을 통하여 저장조(106)에 저장된 오수를 유입받아 제 2 이동공(123)을 통하여 제 1 정화조(108)의 상부로 오수를 배출한다.
제 1 정화조(108)는 하부로부터 차례로 자갈층(132), 맥반석층(133) 및 제오라이트층(134)이 적층되고, 제오라이트층(134)에는 수질정화기능이 탁월한 갈대, 부레옥잠, 부들등의 수생식물(136)이 식재된 구조를 지니기 때문에 갈대, 부레옥잠, 부들등의 수생식물에 의한 수질정화와 더불어 호기성 미생물의 서식을 촉진하는 제오라이트, 맥반석등 광물질을 사용하여 정화능력이 배가된다. 즉, 제오라이트는 염기성 치환능력(CEC)이 대단히 높고 산성을 중화시켜주는 효과가 탁월하며, 미세공극을 다량으로 내재하고 있어서 유효기상을 만듬과 동시에 토양미생물이 서식하기 용이한 공간을 제공하는 역할을 수행한다.
제 1 정화조(108)는 유입된 오수를 수생식물과 광물질에 의하여 자연적으로 정화시켜 하부에 설치된 제 3 이동공(124)을 통하여 제 2 저수조(114b)에 배출시킨다. 제 2 저수조(114b)는 제 1 정화조(108)에서 정화된 오수를 유입받아 저장하다가 제 4 이동공(125)을 통하여 오수를 제 2 정화조(110)의 상부로 배출시킨다. 제 2 정화조(110) 역시 제 1 정화조(108)와 동일한 구조를 가지고 있기 때문에 수생식물과 광물질에 의하여 유입된 오수를 자연정화시킨다.또한, 제 2 정화조(110)에서 정화된 물은 제 2 정화조(110)의 하부에 설치된 제 5 이동공(126)을 통하여 제 3 저수조(114c)에 유입되어 저장되고 제 3 저수조(114c)에서 제 6 이동공(127)을 통하여 제 3 정화조(112)의 상부로 흘려보내게 된다. 즉, 본 발명에 따른 담수의 수질정화 시스템은 제 1 정화조(108)로부터 제 3 정화조(112)까지는 전단의 정화조의 하부에서 후단의 정화조의 상부로 오수가 유입되도록 구성된다. 다시말하면 수생식물과 광물질에 의하여 자연적으로 오수를 정화할 수 있는 정화조를 반복 설치하고 각 정화조로 물이 회류되도록 하는 구조를 갖게 함으로써 수중에 있는 부유 영양물질과 유기물을 제거하여 수질정화를 수행하는 것이다.
제 3 정화조(112)를 통하여 정화된 물은 제 3 정화조(112)의 측면에 설치된 제 4 저수조(114c)로 이동되어 저장된다. 제 4 저수조(114c)에 저장된 물은 수중펌프(도시 안됨)에 의하여 측면에 설치된 송출관(160)에 의하여 다시 담수지에 송출 된다. 또한, 저장조(106), 제 1 및 제 4 저수조(114a∼114d) 및 제 1 및 제 3 정화조(106, 108, 110, 112)의 측면에는 청소조(142, 144, 146, 148)가 설치되어 침전물을 제거하게 된다. 또한, 각 수조의 하부의 중앙은 슬러지배출관(130)과 연결되어 중량에 의하여 하부로 이동되는 슬러지등을 배출시키게 된다.또한, 각 수조에는 산소공급기(도시 안됨)을 설치하여 수중에 산소를 인위적으로 공급하여 호기성 박테리아가 서식하는 데 좋은 조건을 마련해 준다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 연못, 저수지등 담수의 하부에 침전되어 있는 슬러지를 포함한 오수를 광물질이 적층되며 수생식물이 식재된 정화조로 유입받아 자연적으로 정화시킨 다음 다시 담수시킴으로써, 자연 생태계의 파괴등 환경적인 문제점을 야기하지 않는 효과가 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당업자에 의해 그 개량이나 변형이 가능하다. 본 발명에서 정화조의 개수는 필요에 따라 증가하거나 또는 감소될 수 있다.

Claims (4)

  1. 저수지나 연못등 담수지(102)의 하부에 매설된 오수유입관(104)을 통하여 동력원의 동력을 받아 슬러지를 포함한 오수를 유입받아 저장하는 저장조(106);
    상기 저장조(106)의 측면에서 오수가 수평 이동하도록 구성되며 하부로부터 소정높이로 자갈층(132)이 형성되고 상기 자갈층(132)의 상부에는 맥반석층(133)이 적층되며 상기 맥반석층(133)의 상부에는 제오라이트층(134)이 적층되고, 상기 제오라이트층(134)에는 수생식물(136)이 식재된 적어도 하나 이상의 정화조;
    상기 정화조의 사이에 설치되고 양측면에 상이한 높이를 가지는 이동공이 천공되어 물이 상기 정화조들 사이를 회류되도록 하기 위한 적어도 하나 이상의 저수조; 그리고,
    상기 저수조들중 마지막 저수조의 일측에 설치되어 정화된 물을 동력원의 동력을 받아 다시 담수시키기 위한 송출관을 포함하는 담수의 수질정화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 저장조, 정화조 및 저수조의 내부에는 산소발생장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 담수의 수질정화 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 정화조는 중앙으로 갈수록 좁아지는 구조를 가지고, 중심부는 슬러지배출관(130)과 연결되는 것을 특징으로 하는 담수의 수질정화 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 저장조, 저수조 및 정화조의 측면에는 침전물을 제거하기 위한 청소조가 설치되는 것을 특징으로 하는 담수의 수질정화 시스템
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