KR100331066B1 - 모관침윤트랜치형 오폐수의 무동력 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오폐수 정화 장치에 관한 것으로 특히, 오폐수내에 함유된 탄소화합물 뿐만 아니라 질소와 인을 처리하기에 적합한 모관침윤트렌치형 무동력정화장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 침전분리조, 접촉여과조 및 자연여과조로 구성된 토양식부패조와 모관침윤트렌치로 구성된 오폐수 무동력 정화장치에 있어서, 토양식 부패조의 맨홀칸막이를 블록형식으로 제조한 토양식 부패조의 맨홀용블록, 토양식 부패조의 용량을 줄임과 동시에 처리효율을 높게 하는 부직포 덮개와 트랜치 구조에서 U자형의 합성수지반(半)관의 불투수막 및 맹암거를 구성하고 있는 모관침윤트렌치 오폐수의 무동력 정화장치에 관한 것이다.

Description

모관침윤트랜치형 오폐수의 무동력 정화장치{A Purification Apparatus of Sewage and Waste Water Using a Capillary Permeation Trench Method without Power}

본 발명은 오폐수내에 함유된 탄소화합물 뿐만 아니라 질소와 인을 처리하기에 적합한 모관침윤트렌치형 오폐수의 무동력 정화장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 침전분리조, 접촉여과조 및 자연여과조로 구성된 토양식부패조와 모관침윤트렌치로 구성된 오폐수 무동력 정화장치에 있어서, 블록형식으로 제조된 토양식부패조의 맨홀칸막이용블록이 이용되고, 부패조의 수위를 같게 하여 구조물 높이의 여유공간을 대폭 줄이고 모관침윤트랜치 하단의 U자형의 합성수지반(半)관의 불투수막을 구성하고 있는 모관침윤트랜치 및 모관침윤트랜치 하단에 공기를 주입하기 위한 맹암거를 구성하고 있는 모관침윤트렌치 오폐수 무동력 정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 모관 침윤 트렌치 공법의 공정은 침전분리조, 접촉여과조 및 자연여과조로 구성된 토양식부패조와 모관침윤트렌치로 구성되어 있다. 침전분리조는 유입 오폐수 중의 고형물을 침전시키는 역할을 하고, 접촉산화조에서는 여재에 부착된 미생물에 의해 유기물의 제거가 일어난다. 그리고 자연여과는 자연여과막에 의해 자연침전 시키고 부패조내의 유기물을 상부여재 및 토양층과 접촉하여 상부에서 자라는 식물에게 정화조 유입 오폐수 내의 유기물, 질소 및 인을 공급한다. 이같이 전처리 된 물은 마지막 처리공정인 모관침윤트렌치 토관의 이음새 및 유공을 통해 스며 나오고, 모세관 싸이폰(siphon) 작용에 의하여 상·하·횡 방향으로 이동·분산하면서 토양내의 미생물에 의해 처리된 후 지하로 스며들어 지하수를 충전하고 일부는 상부 토양층에 식생된 식물의 영양과 수분으로 공급되거나 대기로 증발된다. 모관침윤트렌치공법의 가장 큰 장점은 유입수가 흐르는 과정에서 모세관 현상에 의한 자연 생태계가 갖고 있는 미생물에 의하여 유기물 및 질소·인을 제거하는 순수 자연 친화형 공법으로 알려져 있다.

상기의 모관침윤트랜치공법을 이용한 오폐수 정화장치는 동력을 전혀 사용하지 않고 일정한 부지에 트랜치를 시설하여 그 안으로 오폐수를 흘려보냄으로써 토양미생물로 하여금 정화처리 하도록 유도하는 공법으로 동력을 사용하지 않으면서 고도의 처리수질을 얻을 수 있다는 장점 때문에 현재 농어촌 및 관광지 등의 중소규모 오수처리로 많이 이용되고 있으나 전체처리 공정의 90% 이상이 장비가 아닌 노동력에 의존하고, 자연생태계와 접목을 돕는 모세관 기능처리 등 세심한 주의가 필요로 하는 시설로서 많은 경험과 숙달된 기술 보유자만이 시행할 수 있는 기술로서, 현재까지는 오수처리 시행과정에서 복잡한 기능문제로 하여금 막대한 지장을 초래하고 있다.

또한 1차 오폐수 처리장치인 토양식부패조의 맨홀칸막이는 맨홀부분과 접촉재로 채워지는 부분 사이에 시설되는 구멍이 있는 콘크리트 칸막이로 오수 유동을 가능하게 하는 것이다. 그러나 이것은 콘크리트 벽체가 모두 양생이 된 후에 시공해야 할 뿐만 아니라 실제 시공시에도 노동력이 많이 소요되며, 맨홀이 차지하는 면적이 필요 이상(2배∼5배)으로 커서 불필요한 공간을 주고 있고, 시공 후 맨홀 뚜껑을 개폐하였을 때 시야부분에 구멍 간격이 일정하지 않아 오수의 유통 및 미관상 좋지 않은 문제점이 있었다.

그리고 토양식부패조에서 1차처리된 오폐수를 트렌치 장치로 균일하게 분배해 주는 분수조는 유출구의 수위가 분수조 바닥에서 최소 10cm이상 위에 위치해 있기 때문에 시간이 지날수록 침전물이 쌓이는 문제점과 악취 발생 요인이 있었다.

토양식 부패조는 각 조별 수위간격을 두어 자연 유하에 의해 흐르도록 되어있다. 수위 간격은 조별 10㎝를 두어 시작 조인 침전분리조의 수위와 마지막조인 자연여과조의 수위가 50㎝의 차이가 남에 따라 유효수심 2m인 경우, 1/4의 불필요한 구조체의 여유공간이 발생되며 토양접촉 부위가 뒤로 갈수록 멀어짐에 따라 기능에 문제점이 있었다.

또한 종래에 사용하던 불투수막은 천막지의 일종으로 수평을 맞추고 양쪽을 U자형으로 세워서 시공하는데는 많은 어려움과 시공 중 파손에 의해 오수가 지하로 바로 침출되는 문제점으로 세심한 주의가 요구되었다. 트랜치시설공사 중 가장 먼저 시공하는 불투수막을 잘못 시공하여 양쪽을 세우지 않으면 트랜치 공법의 원리인 모세관 현상에 의하여 고루 공급되어야 할 오수가 제대로 공급되지 않아 포화상태로 유출됨에 따라 부하가 발생하여 토양 공극이 막히는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 오폐수 처리 과정 중 모관침윤트랜치에 과부하를 없애기 위한 불투수막과, 경제성을 향상시킨 맨홀칸막이용 콘크리트 블록 및 부패조 용량을 줄이는 경제적 효과 및 기능의 효율성을 더하기 위해 수위를 일정하게 하여 토양면과 오수의 접촉을 더 근접하게 하도록 하여 토양미생물의 처리기능을 활발하게 하였고 오폐수량 부하 및 수량의 변동에 의한 수위 상승에 대비함과 동시에 토양면과 더 많은 접촉을 도모하기 위해 자연여과조의 양 끝에 부직포를 부설하여 토양의 침식을 방지하는 것을 확인하였다.

또한 유입 오폐수의 부하변동에 대응함과 산소의 공급을 효율적으로 하기 위한 맹암거부가 설치된 모관침윤트랜치형 오폐수 생분해 장치로 U자형의 재활용 합성수지 반(半)관으로 모관침윤트랜치의 하단부에 불투수막의 수평을 유지하여 과부하를 막아 오수의 중력 침투를 방지하고 저렴한 비용으로 모관침윤트랜치를 설치하는 것이 가능하게 되고, 블록형태의 맨홀칸막이블록을 제조하여 공사시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 부패조의 용량 절감으로 경제적인 효과와 갑작스런 유입오폐수의 부하변동에 대응할 수 있는 맹암거를 설치하여 충분한 산소를 공급함으로써 시설 부지 하단 부의 토성(土性)이 양질이 지속적으로 유지되고 정화처리수의 배수가 용이하게 됨을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 모관침윤트랜치의 수평을 유지하여 과부하를 없애기 위한 불투수막을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공사비용을 절감할 수 있는 맨홀칸막이용 콘크리트 블록을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 부패조의 조별 수위를 같게 하여 부패조 용량 절감으로 인한 공사비용 절감 및 토양면과 근접하게 접촉하여 처리 기능을 증진시키는 과정을 제공하는 것이다.

또한, 유입오폐수의 부하변동에 대응하고 토양을 자연상태로 유지할 수 있도록 충분한 산소를 공급할 수 있는 맹암거의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 모관침윤트랜치형 오폐수 무동력 정화장치의 시설 배치평면도

도2는 도 1의 오폐수 무동력 정화장치의 처리계통 과정을 설명하기 위한 계통처리도.

도3은 본 발명의 토양식 부패조의 구성을 설명하기 위한 A-A단면도.

도4는 본 발명의 모관침윤트랜치를 나타낸 종단면도.

도5는 본 발명의 맹암거를 나타낸 단면도.

도6는 본 발명의 토양식 부패조의 맨홀칸막이용블럭의 결합사시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 토양식부패조 101:침전분리조

101a: 침전분리조1실 101b: 침전분리조2실

102: 접촉여과조 102a: 접촉여과조1실

102b:접촉여과조2실 103: 자연여과조

104: 받침대 105: 여재

106: 모관망 107: 다공질토양

108: 잔디 109: 하부공간

110: 부직포 200: 분수조

300: 모관침윤트렌치 301: 여재(모관력)

302: 오지토관 303: 오지토관내부

304: 모관사 305: 불투수막

400: 맹암거부 401: 유공관

402: 통공 403: 유공관내부

404: 여재 405: 모관망

500: 검수조 600: 맨홀부

601: 맨홀칸막이용블럭 602: 다리

603: 안착홈 604: 오수유동로

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 모관침윤트랜치형 오, 폐수의 무동력 정화장치는 침전분리조(101), 접촉여과조(102) 및 자연여과조(103)로 구성된 토양식부패조(100)와; 모관침윤트렌치(300)로 구성된 오폐수 무동력정화장치에 있어서, 블록형식으로 제조된 토양식부패조(100)의 맨홀칸막이용블록(601), U자형의 재활용 플라스틱 반(半)관의 불투수막(305) 및 맹암거부(400)를 구성하고 있는 모관침윤트렌치형 오폐수의 무동력 정화장치에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들은 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

첨부된 도1은 본 발명에 따른 모관침윤트랜치형 오폐수의 무동력 정화장치의 시설 배치평면도이고, 도2는 도1의 오폐수 생분해 정화장치의 처리계통 과정을 설명하기 위한 계통처리도이다. 도3은 본 발명의 토양식 부패조의 구성을 설명하기 위한 A-A단면도이고, 도4는 본 발명의 모관침윤트랜치를 나타낸 종단면도이며, 도5는 본 발명의 맹암거를 나타낸 단면도이고 또한 도6은 본 발명의 토양식 부패조의 맨홀칸막이용블럭의 결합사시도를 보여주고 있다.

도1에 도시한 바와 같이 본 발명의 모관침윤트렌치공법을 이용한 오폐수 무동력 정화장치는 토양피복형 접촉산화공법과 모관침윤트렌치공법을 복합적으로 적용한 오폐수 정화장치로 관로를 따라 이동한 오수를 침전, 산화, 여과시키는 토양식부패조(100)와, 상기 토양식부패조(100)내의 각 조를 통과하면서 1차 정화된 오폐수를 분배하는 분수조(200)와 상기 분수조(200)에 의해 분배된 오폐수를 모세관현상에 의해 상방향, 횡방향으로 불포화상태에서 유동시키면서 지하로 침투 또는 증발시켜 2차 정화하는 모관침윤트렌치(300)와 유입오폐수의 부하변동에 대응하고 토성(土性)을 지속적으로 유지시키기 위한 맹암거부(400) 및 1, 2차 정화처리된 배출수를 검사하기 위한 검수조(500)로 구성되어 있다.

도2는 도 1의 오폐수 생분해 정화장치의 처리계통 과정을 설명하기 위한 계통처리도로 관로를 따라 차집된 오폐수가 중력이동 또는 펌프에 의한 강제이동으로 토양식부패조(100)내의 침전분리조(101)의 침전분리조1실(101a)내부로 유입되면 여재(105)를 통과하게 되므로 오폐수에 포함된 오니 등이 상기 침전분리조(101a)의 바닥면으로 침전됨과 동시에 1차로 침전물이 걸러진 오폐수는 침전분리조2실(101b)로 이동하여 1차에서 걸러지지 않은 침전물이 바닥면에 침전되고 2차 침전물이 걸러진 오폐수는 접촉여과조(102)와 통하여진 통로를 통해 이동된다. 2차 침전물이 걸러진 오폐수는 전술한 바와 같은 동작에 의해 접촉여과조1실(102a)와 접촉여과조2실(102b)을 차례로 통과하고 자연여과조(103)를 통과하면서 1차 정화된 다음 분수조(200)로 공급되므로 상기 분수조(200)에 의해 여러 개의 모관침윤트렌치(300)측으로 적절히 분배되어 이동된다. 침전분리조(101)와 접촉여과조(102)는 유입되는 오폐수의 양과 BOD의 농도에 따라 각각 침전분리조1실(101a), 침전분리조2실(101b) 및 접촉여과조1실(102a), 접촉여과조2실(102b)등의 1실 이상으로 구획될 수 있다.

분수조(200)의 유입부분은 바닥에서 5cm위에 위치하게 하고 유출수위는 분수조(200) 바닥에 위치하게 하여 트랜치 유입수위를 일치시킨다. 그리고 분수조(200) 뚜껑이 토양상부까지 올라와야 하므로 여러 개의 분수조(200)를 설치하는 경우 각각의 분수조의 높이를 동일하게 할 수 없으므로 분수조(200) 상부와 뚜껑사이에 적당한 수의 파이프를 절단하여 끼워 넣고 뚜껑을 덮는 방법을 사용한다.

이와 같이 1차 정화된 처리수가 모관침윤트렌치(300)의 오지토관(302)에 유입되어 각 오지토관(302)에서 빠져나와 중력침투되면 상기 처리수는 오지토관(302) 주위의 여재(301)를 통과하면서 모세관현상에 의해 상방향, 횡방향으로 불포화상태에서 유동하면서 지하로 침투 또는 증발되는데, 이렇게 증발되는 처리수는 모관침윤트렌치(300)의 상부 다공질 토양(107: 숙성처리된 유기물 혼합토)으로 조성된 토양권내의 토양미생물에 의해 분해 또는 먹이로 사용되므로 깨끗하게 정화된다. 모관침윤트랜치의 길이와 수량은 유입되는 오폐수의 양과 BOD의 농도에 따라 달라질 수 있다. 종래에는 트랜치 소요 길이(m)를 계산하는데 있어서 일평균 오수량(m³/일)에 10을 곱한 후 교대계수로 1.5∼2.0을 적용하여 설계하도록 하고 있어 교대계수의 적용이 모호하고 오수성상에 따른 별도의 기준이 없었다. 본 발명에서는 트랜치소요길이(m)를 계산하는데 있어서 일평균오수량(m³/일)×√(트랜치유입BOD농도(ppm)×교대계수로 하여 산정하고, 여기서 트랜치 유입BOD농도는 토양식 부패조의 처리수질을 50%로 하여 원수의 BOD농도의 1/2을 적용하고 또한 교대계수는 1.4+0.05×년중오수발생개월수로 하여 산출한다. 실시예를 들면 일평균오수량이 30(m³/일)이고 유입수질이 200ppm인 일반 생활 오수일 경우 년중오수발생개월수가 12가 되므로 교대계수는 2가 되어 전체 트랜치소요길이는 30×√(100)×2=600m가 되고, 2개월만 가동하는 유원지 등의 오수일 경우 교대계수는 1.5로 적용한다. 그리고 트랜치 시설이 가능한 토양의 투수계수에 대한 범위가 5×10^-4∼4.5×10^-2cm/sec로 하고 만일 이 범위를 벗어난 경우에는 5×10^-4으로 나눈 값 만큼 트랜치 길이를 연장한다. 즉 토양투수계수가 1×10^-4인 경우 위에서 계산된 트랜치 소요길이에 5배만큼 길게 시설한다. 특히 점질토의 경우처럼 몇 천배가 되는 경우에는 부지 확보의 상상을 초월하기 때문에 실제로는 투수계수범위의 토양으로 치환하는 것이 일반적이다.

토양부패조(100)의 각 처리조 내부의 일부에 충진되는 여재(105)는 토양미생물들이 토양층 뿐만 아니라 처리조 내부에서도 성장하는데 가장 근접한 조건을 줄 수 있게 하고, 여재(105)하부에는 받침대(104)를 일정 간격을 두고 설치하여 여재(105)가 하부공간(109)으로 떨어지지 않도록 한다. 여재(105)로는 다른 접촉여재에 비해 가격이 저렴하고 내구성이 강한 돌의 파쇄물인 쇄석, 토양층과 유사한 초벌구이 황토관, 표면적이 월등히 크고 내구성이 높은 제철소 폐기물인 고로슬래그, 건축폐기물인 콘크리트 구조물을 헐거하고 난 잔여물 등을 사용할 수 있다.

그리고 기존에는 각 조의 수위차를 10㎝씩 두어 각조의 단계별로 수위가 낮아져 토양층과 접촉 거리가 멀었을 뿐만아니라 불필요한 여유공간을 두어 비경제적인 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 각조의 수위를 똑같게 구성함으로써 각조구조물의 용량이 축소되고 불필요한 여유공간을 배제하여 경제적으로 유리하고 처리효율도 극대화하도록 한다.

또한 각 처리조 상부와 다공질토양(107)층 사이에는 다수의 통기공이 형성된 모관망(106)을 설치하여 다공질토양(107)이 하부로 떨어지지 않도록 하고 각 처리조와 통기가 되게 한다. 다공질토양(107)층에는 잔디(108)와 같은 식물을 식재하여 미생물이 활발하게 활동할 수 있는 조건을 갖추도록 한다.

상기 모관침윤트렌치(300)를 이용한 오폐수의 처리방법은 처리수가 토양표층을 불포화상태로 이동하기 때문에 다양한 호기성미생물 및 토양 소동물(원생동물, 지렁이, 지네, 톡트기 등)이 서식하기 알맞는 조건을 조성하게 되므로 토양 생태계가 100% 활용될 뿐만 아니라 오폐수의 양적, 질적 부하변동에도 적응력이 대단히 우수한 장점을 갖는다.

또한, 질소(N), 인(P), 대장균 등의 제거능력 또한 대단히 우수하므로 별도의 소독을 실시할 필요가 없으며, 하천, 호수, 농작물들이 처리수의 방류에 따른 질소 및 인의 오염으로부터 피해를 입지 않게 된다.

이러한 장점을 갖는 모관침윤트렌치(300)는 각 오지토관(302)의 접속부 틈새로 빠져온 처리수가 중력침투되어 고이는 불투수막(305)의 단면적을 오폐수의 처리량에 따라 정확히 결정하여야 오폐수의 정화효율을 극대화시키게 된다.

도3은 본 발명의 토양식 부패조의 구성을 설명하기 위한 A-A단면도로, 본 발명의 토양식부패조(100)에서는 처리 시설이 지하에 매설되므로 펌프시설을 필요로 하지 않기 때문에 스크린 장치가 설치되지 않고, 청소를 용이하게 하기 위하여 침전분리조(101)를 침전분리조1실(101a) 및 2실(101b)을 구성하되 오폐수의 유입량에 따라 1구획 이상으로 분획할 수 있으며, 오폐수를 최대한 적층하기 위하여 하부공간(109)을 충분하게 구성한다. 연결관을 통하여 침전분리조(101)에서 이송된 유입수는 접촉여과조1실(102a) 및 접촉여과조2실(102b)로 구성된 접촉여과조(102)로 이동한다. 접촉여과조(102)에서는 하부공간(109)를 줄여 여재(105)를 충분하게 충진하도록 하고 여재(105)와의 접촉효율을 높이기 위해 접착여과조1실(102a) 및 접촉여과조2실(102b)로 구성된다. 접촉여과조(102)에서 이동한 오폐수는 자연여과조(103)로 이동하게 된다.

도4는 본 발명의 모관침윤트랜치를 나타낸 종단면도를 나타낸 것으로 U자형 플라스틱의 불투수막(305)과 오폐수가 이동할 수 있는 통공이 형성된 오지토관(302)이 설치되어 있는 모관침윤트랜치이다. 종래의 모관침윤트랜치는 시공중인 지표층을 불투수층이 나타날 때까지 굴착하거나 아니면 설계도면에 표기된 깊이까지 굴착한 후 오지토관을 부설하고 그 위에 투수층을 이루도록 잔자갈을 채운다음 다시 그 위에 굵은 자갈을 채워서 물이 잘 스며들게 하여 배수관인 오지토관의 이음부분을 통하여 오수가 배출된다. 이때 토질조건상 토양입자가 물과 같이 흘러서 오지토관의 내부로 유입되어 오지토관이 막히는 것을 방지하기 위해 투수층인 자갈층의 외주변으로 천막지나 부직포와 같은 휠터로 둘러쌓고 나서 그 위로 복토를 하여 지표층을 만들게 되면 시공이 완료되는 것이다.

그러나 상기의 종래와 같은 모관침윤트랜치에서 불투수막으로 사용한 천막지는 모관침윤트랜치의 수평을 유지하는데 어려움이 있고 U자 형성이 매우 난이하여 트랜치 내부에 유입된 오폐수가 고루 공급되지 않아 부하가 발생하여 토양의 공극이 막히는 현상 즉, 혐기상태의 토양조건으로 되어 혐기막이 형성되는 현상이 자주발생하였다. 이러한 문제를 해결하고자 본 발명에서는 정전기를 발생하지 않을 뿐만 아니라 저렴한 가격으로 구입할 수 있는 합성수지관의 일종인 폴리에틸렌관을 U자형태의 일정한 길이로 절단하여 모관침윤트랜치 하단의 4m 마다 본 발명의 U자형태의 폴리에틸렌반(半)관을 불투수막으로 구성하고 불투수막의 이음 부위는 양쪽에 밴드를 부착하고 접착재를 이용하여 붙이는 방법을 사용한다.

본 발명에 의한 모관침윤트랜치의 구조는 상기 도4를 설명한 바와 같이 오수의 처리량을 고려하여 모관침윤트렌치(300)를 시공할 부위의 지표면을 단면이 컵형상의 공간부가 형성되도록 길게 판 후, 단면적이 컵형상으로 파여진 공간부의 바닥면에 상기 U자형 폴리에틸렌관의 불투수막(305)을 설치하고, 불투수막(305)의 상면에 모관사(305)를 채우고 모관사(305) 상면에 여재(301)를 적당량 깔고 통기성이 있는 오지토관(302)을 설치한 후, 상기의 오지토관 상부에 모관력을 ∩자형으로 볼룩하게 쌓고 그 상부에 모관망을 덮고 모관망 상부에는 다공질토양으로 구성된다. 다공질토양(107)층의 상부는 잔디(108)와 같은 식물을 식재하여 미생물이 활발하게 활동할 수 있는 조건을 갖추도록 한다.

토목 및 조경공사 시 배수공법 중 심토층 배수공사로 시공하고 있는 맹암거는 토양 공극 내에 함유되어 있는 수분의 양을 적게하거나 지하수위를 차단 혹은 저하시켜서 토질의 유사를 방지함을 물론 토질의 내구력을 증진시키고 식물의 생육을 촉진시키기 위한 중력배수공법이다.

본 발명에서는 상기의 모관침윤트랜치(300)의 하단부에 모관침윤트랜치(300)와 90도 방향으로 교차하여 일정간격을 두고 맹암거부(400)를 구성한다. 도5에 나타나 있는 맹암거의 사시도에서 볼 수 있듯이 본 발명에서 사용되는 맹암거부(400)의 내부는 바닥면에 모관망(405)를 깔고 모관망(405) 상부에 벽면에 다수의 통공(403)이 형성되어 있는 유공관(401)을 다수개 연결 설치함과 동시에 그 둘레면에 일정크기의 모관력이 있는 여재(404)를 상면이 볼록하게 적층하여 구성된다. 맹암거부(400) 뿐만아니라 상기의 모관침윤트랜치(300)에서 여재(404)의 상면을 볼록하게 적층하는 이유는 여재(301, 404)가 토양면과 최대로 접촉하여 토양미생물 및 토양 동물의 활동을 증진시키고 통기성 토양을 만들기 위함이다. 또한 이때 부패조에서 1차 처리 오수가 오지토관(302)을 통하여 유입되면 연결부위에서 모관사(304)에 전달되고 수평으로 깔려있는 U자형 불투수막(305)에 의해 지하로 바로 침출되지 못하고 모세관 현상을 일으키며 모관력(301)과 다공질 토양(107)에 서식된 토양 미생물, 동물들에 의해 오수가 완전분해되는 것이다.

상기 맹암거부(400)는 유입오폐수의 부하변동에 대응할 수 있을 뿐만 아니라 충분한 산소를 공급하여 시설부지의 통기성 토양성질을 지속적으로 유지시키고 정화처리수의 배수를 용이하게 하는 역할을 한다. 상기 맹암거부(400)는 최소한 어느 일측단이 지상으로 돌출되어 지상의 공기 중에 있는 산소가 돌출부를 통해 지하에 매몰된 유공관(401) 내부에 전달되어 산소를 충분하게 공급함으로써 오폐수의 방류를 돕고, 맹암거부(400) 주위 토양의 토성을 자연상태로 유지하게 한다. 상기 지상으로 돌출된 단부에는 별도의 공기주입 장치를 설치하여 공기의 공급을 보다 원활히 함으로써 산소의 공급 효과를 높일 수 있다.

상기 여재(301, 404)는 다른 접촉여재에 비해 가격이 저렴하고 내구성이 강한 돌의 파쇄물인 쇄석, 토양층과 유사한 초벌구이 황토관, 표면적이 월등히 크고 내구성이 높은 제철소 폐기물인 고로슬래그, 건축폐기물인 콘크리트 구조물을 헐거하고 난 잔여물 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 토양식 부패조(100)의 맨홀칸막이용블럭(601)을 보여주는 도5를 참조하면, 본 발명에 따른 맨홀칸막이용블록(601)은 제한적이진 않지만 대체로 일정두께를 갖는 사각형태이며 중앙부는 공간이 형성된다. 보다 상세히 설명하면, 맨홀칸막이용블록(601)은 소정의 두께와 넓이를 갖는 사각의 링 형상으로 그 저면의 네 모서리에는 각각 다리부(602)가 형성되어 있고 상부면의 네 모서리에는 상기 다리부(602)가 삽입되는 안착홈(603)이 형성되어 있어 서로 다른 것에 적층되었을 때 다리부(602)가 안착홈(603)에 끼워져 적층이 무너지는 것을 방지하였다.

또한 상기 맨홀칸막이용블록(601)에 형성된 다리부(602)는 안착홈(603)의 깊이보다 길게 형성함으로서 맨홀칸막이용블록(601)들이 서로 적층되었을 때 서로 다른 것들과의 대향면에 오수유동로(604)가 형성되게 하여 오수의 출입이 자유롭게 하였다.

이와 같이 토양식 부패조(100)를 적층 가능한 블록형식으로 제조함으로서 맨홀 부위 면적을 최소함에 따라 구조체가 축소되는 효과를 얻을 수 있고 맨홀의 시공시 공사기간과 비용을 단축할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 모관침윤트렌치형 오폐수 생분해정화장치는 U자형의 재활용 플라스틱 반(半)관을 이용하여 모관침윤트랜치의 수평을 유지하여 공극의 막힘현상을 방지하고, 맹암거를 설치하여 갑작스런 유입 오폐수의 부하변동에 대응할 뿐만 아니라 시설부지의 토성을 지속적으로 유지시킬 수 있고, 토양부패조의 맨홀부에 맨홀칸막이블록을 이용하여 공사비와 공사기간을 단축하는데 우수한 효과가 기대되며 부패조 조별 수위를 같게하여 부패조의 구체용량을 줄임과 동시 처리 효율을 극대화하여 기술적, 경제성으로 성과가 크다.

Claims (5)

1. 침전분리조(101), 접촉여과조(102) 및 자연여과조(103)로 구성되어 있는 1차 처리단계의 혐기성부패조인 토양식부패조(100), 1차 처리된 오폐수를 분배하기 위한 호기성분수조(200), 2차 처리를 위한 모관침윤트랜치(300) 및 맹암거부(400)가 구성되어 있는 오폐수의 무동력 정화장치에 있어서,

   상기 토양식부패조(100)의 맨홀부(600)는 상하로 관통된 중공의 맨홀칸막이용블록(601)을 적층하여 구성되고, 모관침윤트랜치(300)는 소정의 길이를 갖는 U자형의 재활용 합성수지 반(半)관인 불투수막(305)을 연결부재로 연결하여 구성되며, 상기 모관침윤트랜치의 하단부에 90도 방향으로 교차하여 일정한 간격을 두고 설치되는 맹암거부(400)는 그 벽면에 다수의 통공(402)이 형성되어 있는 유공관(401)을 다수개 연결 설치하고 상기 유공관(401)의 둘레면에 일정크기의 모관력이 있는 여재(404)를 적층하여 구성됨을 특징으로 하는 모관침윤트랜치형 오폐수의 무동력 정화장치.
2. 제1항에 있어서, 모관침윤트랜치(300)의 하단부에 90도 방향으로 교차하여 일정한 간격을 두고 설치되는 맹암거부(400)는 최소한 어느 일측단이 지상으로 돌출됨을 특징으로 하는 모관침윤트랜치형 오폐수의 무동력 정화장치.
3. 제1항에 있어서, 모관력이 있는 여재(105, 404)는 쇄석, 초벌구이 황토관,제철폐기물인 고로슬래그, 건축폐기물인 콘크리트 구조물을 헐거하고 난 잔여물 중에서 선택된 1종 이상을 사용하여 충진됨을 특징으로 하는 모관침윤트랜치형 오폐수의 무동력 정화장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 맨홀칸막이용블록(601)은 저면의 네모서리로부터 아래를 향해 다리부(602)가 형성되고, 상부면의 네 모서리에는 상기 다리부가 안착되는 안착홈(603)이 형성되어 있으며, 적층되면 각각의 블록과 볼록 사이에 오수유동로(604)가 형성됨을 특징으로 하는 모관침윤트랜치형 오폐수의 무동력 정화장치.
5. 제 1 항에 있어서, 토양식부패조(100)를 구성하고 있는 침전분리조(101), 접촉여과조(102) 및 자연여과조(103)의 수위를 동일하게 구성하는 것을 특징으로 하는 모관침윤트랜치형 오폐수의 무동력 정화장치.