KR100364578B1 - 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치는 오염된 하천수(1)가 흐르는 하천(2)의 정화대상수역(4) 전,후측에 가로방향으로 수역보호말뚝(3)을 박고, 그 정화대상수역(4)의 내부에 결속수단에 의하여 결속된 다량의 대나무 조각(5)들을 배치하여, 정화대상수역(4)을 통과하는 오염된 하천수(1)가 대나무 조각(5)의 내측면에 있는 미세기공과 그 미세기공에 존재하는 미생물들에 의하여 정화가 이루어진다.

Description

천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치{BIOLOGICAL METHOD OF STREAM WATER-QUALITY IMPROVEMENT USING A NATURAL MEDIA}

본 발명은 생물학적인 수질 정화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하천의 정화대상수역에 미생물이 기생할 수 있는 천연담체를 다량으로 배치시켜서 미생물에 의한 환경친화적인 정화가 이루어지도록 하는 하천 수질 정화 장치에 관한 것이다.

산업화, 도시화로 인한 인구증가와 생활수준의 향상으로 하천의 오염부하는 지속적으로 증가되며 특히, 도시지역의 경우 도로, 지붕, 빈터, 공사장 등에 쌓여 있는 비점오염원이 비가 내릴때 하천으로 그대로 유입되어 하천오염을 심화시켜서 대분분의 하천은 하천 본래의 역할을 담당하지 못하고 있다.

또한, 하천으로 유입되는 생활폐수, 공장폐수, 축산폐수 등은 하천의 부영양화를 촉진시키게 되는데, 부영양화가 진행된 수역은 악취가 심하게 발생될뿐만 아니라, 조류의 급격한 증식으로 인하여 수중의 용존산소를 소모하여 하천의 어류와 같은 수중생물의 집단폐사를 야기 하게 된다.

최근에 오염된 하천을 생물학적으로 정화하는 친환경적인 하천정화방법으로 자갈접촉산화법, 식생정화법 등이 소개되고 있다.

자갈접촉산화법은 하천에 자갈을 쌓고, 그 자갈들 사이로 물이 흐르도록 하여 자갈에 기생하는 미생물들에 의한 정화가 이루어 지도록 하는 것이고, 식생 정화법은 오염물질을 흡수할 수 있는 갈대와 같은 식물을 하천의 오염수역에 식재하고, 갈대가 오염물질을 흡수하는 것에 의하여 오염된 하천의 정화가 이루어지도록 하는 것으로, 이러한 방법들은 시공과정이 복잡하고 비용이 비교적 고가인 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 구입이 용이하고 비용이 저렴하며 지속적으로 공급이 가능한 소재로 정화대상수역을 충분히 정화할 수 있도록 함과 아울러 천연담체를 이용하여 친환경적인 정화가 이루어지도록 하는데 적합한 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치의 일실시예를 보인 평면도.

도 2는 도 1의 A-A'를 절취하여 보인 단면도.

도 3은 본 발명 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치의 다른 실실예를 보인 평면도.

도 4는 도 3의 B-B'를 절취하여 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 하천수 2 : 하천

3 : 수역보호말뚝 4 : 정화대상수역

5 : 대나무 조각 6 : 마대

10 : 보조말뚝 20 : 대나무 고정말뚝

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 하천의 정화대상수역으로 고형오염물질이 유입되는 것을 방지함과 아울러 오염수가 일정시간 머므르도록 하기 위하여 정화대상수역의 전,후측에 가로방향으로 박는 다수개의 수역보호말뚝과, 상기 정화대상수역내에 유입되는 오염된 하천수를 정화할 수 있는 미생물들이 내측면에 기생할 수 있도록 종방향으로 절개된 다량의 대나무 조각들과, 그 대나무 조각들이 정화대상수역내에서 이탈되지 않도록 결속시키기 위한 결속수단을 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치가 제공된다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치를 첨부된 도면의 실시예 별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치의일실시예로서, 도시된 바와 같이, 하천수(1)가 흐르는 하천(2)의 소정위치에 일정거리를 두고 가로방향으로 다수개의 수역보호말뚝(3)이 박혀져 있고, 그 수역보호말뚝(3)들에 의하여 형성된 정화대상수역(4) 내에 대나무 조각(5)들이 담긴 마대(6)들이 배치되어 있으며, 그 마대(6)들의 사이 사이에 보조말뚝(10)이 박혀있는 상태로 철사(11)를 이용하여 수역보호말뚝(3)과 보조말뚝(10)을 연결하며 마대(6)들의 상면에 철선(11)을 지지시켜서 흐르는 물에 의하여 마대(6)들이 쓸려 내려 가지 않도록 고정되어 있다.

상기 수역보호말뚝(3)은 하천(2)의 깊이에 따라 다를 수 있으나 직경 100mm, 길이 1500mm 정도의 낙엽송을 방부처리 한 것이며, 하천(2) 수위와 동일하게 박는다.

상기 대나무 조각(5)을 담기 위한 마대(6)는 크기가 400mm×600mm(가로×세로)정도의 크기이며 물이 통과될 수 있는 것으로, 마대의 소재는 코이어 섬유등의 천연소재를 활용한 것이 좋으나 꼭 이에 한정하는 것은 아니다. 마대는 정화대상수역(4) 내에 하천저부에서 평수위까지 적층하되, 그 적층된 마대(6)들을 종횡으로 배치하여 정화대상수역(4)을 통과하는 물이 대부분 마대(6)들을 통과하도록 한다.

상기와 같이 마대(6)에 담긴 대나무 조각(5)은 100~300mm의 길이로 절단한 것을 종방향으로 절개한 것으로, 그와 같이 절개된 대나무 조각(5)은 미생물들이 부착하여 서식하기 위한 비표면적이 넓어지고, 내측면이 공극율이 높아서 다량의 미생물들이 기생할 수 있으므로 오염물질의 흡수 및 흡취를 증대시키게 된다.

상기 철선(11)은 말둑들 사이에 대각선 방향으로 연결되며 마대(6)들을 고정하게 된다.

상기와 같이 구성되는 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치의 시공순서를 설명하면 다음과 같다.

대나무를 10~30cm 크기로 자르고, 그 자른 대나무를 종방향으로 절개하여 대나무 조각(5)을 만든 다음, 그 대나무 조각(5)들을 마대(6)에 담는다. 이때 마대(6)에 담는 대나무 조각(5)의 수나 양은 정화대상 하천의 규모와 오염정도에 따라 다르게 할 수 있다.

그리고, 상기 마대(6)들을 배치할 정화대상수역(4) 전,후측에 가로방향으로 수역보호말뚝(3)을 박되 유수의 흐름을 방해하지 않도록 5~10cm 정도의 간격으로 박고, 그 정화대상수역(4)의 내부에 일정간격을 두고 보조말뚝(10)들을 박는다.

상기와 같은 상태에서 상기 정화대상수역(4) 내부의 보조말뚝(1)들 사이에 대나무 조각(5)이 담긴 마대(6)를 쌓은 다음, 수역보호말뚝(3)과 보조말뚝(10)들의 사이를 철선(11)으로 고정함과 아울러 그 철선(11)에 의하여 최상위에 위치한 마대(6) 상면이 지지되도록 한다. 수심이 낮을 경우에 마대를 하상 아래에 묻어 수질 정화에 필요한 천연 담체의 일정양을 확보하여 준다.

상기와 같이 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치가 설치된 하천(2)의 정화대상수역(4)을 통과하는 오염된 하천수(1)는 대나무 조각(5)이 담긴 마대(6)들을 통과하게 되고, 그와 같이 통과되는 오염물질이 대나무 조각(5)들의 내측면에 기생하는 미생물들에 의하여 섭취되면서 제거가 되고, 대나무 조각(5)의 내측면에 형성되어 있는 수많은 기공들에 의해서 오염물질의 흡수 및 흡취가 일어나면서 정화가 된다.

도 3과 도 4는 본 발명 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치의 다른 실시예를 보인 것으로, 도시된 바와 같이, 오염된 하천수(1)가 흐르는 하천(2)의 정화대상수역(4) 전,후측에 가로방향으로 수역보호말뚝(3)들이 일정간격으로 박혀져 있고, 그 수역보호말뚝(3)들이 박힌 정화대상수역(4)의 내부에는 다수개의 대나무 조각(5)이 철선(11)으로 묶인 대나무 고정말뚝(20)이 박혀져 있다.

상기 수역보호말뚝(3)은 직경 100mm, 길이 1500mm의 낙엽송을 방부처리한 것이고, 대나무 고정말뚝(20)은 직경 100mm, 길이 1200mm의 침엽수를 이용하여 제작한 것이다.

상기 대나무 고정말뚝(20)에 고정된 대나무 조각(5)은 대나무를 소정길이로 잘라서 종방향으로 절개한 것을 대나무 조각(5)의 내측면이 외측방향을 향하도록 대나무 고정말뚝(20)의 상단부 외측면에 나열배치한 다음, 철선(11)을 이용하여 묶은 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치는 먼저 하천(2)의 정화대상수역(4)에 일정간격을 두고 수역보호말뚝(3)을 가로방향으로 박은 다음, 그 정화대상수역(4) 내에 대나무 조각(5)이 묶여있는 대나무 고정말뚝(20)을 밖는 순서로 시공이 이루어지며, 그와 같이 시공된 정화대상수역(4)을 흐르는 오염된 하천수는 대나무 조각(5)의 내측면에 기생하는 미생물들과 대나무 자체의 기공에 의하여 정화가 된다.

상기의 실시예들에서는 말뚝을 사용하는데 있어서 환경친화적인 측면을 고려하여 활엽수나 침엽수 같은 나무재질을 사용하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 꼭 그에 한정하는 것은 아니고, 상황에 따라서 쇠말뚝, 플라스틱 말뚝, 시멘트 말뚝 등 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 적절한 말뚝을 선정하여 사용하는 것이 가능하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치는 오염된 하천수가 흐르는 하천의 정화대상수역에 수역보호말뚝을 박고, 그 정화대상수역의 내부에는 오염된 물을 정화할 수 있는 대나무 조각들을 마대에 담아서 쌓아 두거나 말뚝에 고정시켜서, 정화대상수역을 흐르는 하천수가 대나무 조각의 내측면에 기생하는 미생물이나 자체의 기공에 의하여 정화가 이루어지도록 함으로써, 천연담체인 대나무와 같은 친환경적인 재료를 이용하여 정화대상수역을 충분히 정화하는 효과가 있다.

또한, 그와 같이 천연담체로 사용되는 대나무가 우리 주변에 흔하게 구입할 수 있는 것이므로 제작비용이 저렴하고, 설치되어 일정기간이 경과된 다음에는 교체하면서 퇴비화공정을 거쳐 퇴비로 사용함으로써 2차오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 하천의 정화대상수역으로 고형오염물질이 유입되는 것을 방지함과 아울러 오염수가 일정시간 머믈도록 하기 위하여 정화대상수역의 전,후측에 가로방향으로 박는 다수개의 수역보호말뚝과, 상기 정화대상수역에 배치되어 정화대상수역으로 유입되는 오염된 하천수를 정화할 수 있는 미생물들이 내측면에 기생할 수 있도록 종방향으로 절개된 다량의 대나무 조각들과, 그 대나무 조각들이 정화대상수역내에서 이탈되지 않도록 결속시키기 위한 결속수단을 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 결속수단은 상기 정화대상수역 내에 보조말뚝들을 박고, 상기 대나무 조각들을 마대에 담아서 보조말뚝들의 사이에 적층시킨 상태에서 철선을 수역보호말뚝과 보조말뚝에 연결하며 마대를 정화대상수역내에 고정시킨 것을 특징으로 하는 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 결속수단은 대나무 고정말뚝의 상단부 외측면에 대나무 조각들을 배열하여 철선으로 묶고, 그 대나무 고정말뚝을 정화대상수역 내에 박은 것을 특징으로 하는 천연담체를 이용한 생물학적 하천 수질 정화 장치.