KR100409108B1 - 물리적 정수기법을 이용한 인공연못 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물리적 정수기법을 이용한 인공연못을 개시한다.

이러한 본 발명의 목적은 인공연못의 물이 별도의 수질정화를 위한 기계적 장치나 또는 약품의 투입 등과 같은 화학적 처리없이 수생식물, 자갈, 제오라이트 등에 의해 수질이 정화되는 정화구역을 설치하여, 적은 비용으로 인공연못의 물을 정화하거나 또는 깨끗한 원수상태를 유지시킬 수 있도록 함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 제한된 부지에 물을 가두어 수생식물과 물고기를 기르고, 여러종류의 입경분포를 갖는 자갈과 제오라이트가 여러층으로 구성된 여과층이 설치된 공지의 것에 있어서, 상기 여과층을 최 하부에서부터 큰 자갈로 된 배수층과, 입경이 큰 제오라이트로 된 필터층과, 중간 자갈로 된 자갈층과, 작은 크기의 제오라이트로 된 미세필터층과, 섬세한 자갈과 제오라이트로 혼합하여 덮은 덮개층과, 덮개층의 상부에 식재되며 유기물을 양분으로 성장하는 수생식물을 차례로 설치 및 식재하며 정수를 위한 강제순환을 위하여 펌프의 흡입부를 전기덮개층에 설치함을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명은 수질정화에 투입되는 기계적 장치와 인력, 화학 약품, 필터 등의 소모품이 필요 없어 정화에 소요되는 비용을 획기적으로 절감할 수 있으며, 수영구역과 계류시설을 구비하면 환경 친화적 조경미를 갖춘 인공연못으로서 다용도로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

물리적 정수기법을 이용한 인공연못{Artifical Pond}

본 발명은 물리적 정수기법을 이용한 인공연못에 관한 것으로, 특히 인공연못의 물을 침전조와 수생식물, 여과수단 등이 구비된 정화구역에서 정화시킨 후,다시 인공연못으로 순환시키는 인공연못에 관한 것이다.

일반적으로, 인공연못은 조경을 위하여 일단의 부지에 물을 가두어 수생식물과 물고기를 기르는 곳인데, 이러한 인공연못은 시간의 경과에 따라 유기물의 퇴적과 오염물질의 유입 및 생성으로 인하여 점차적으로 수질을 악화시키며, 물고기나 조류의 배설물 등에 의해 연못물의 수질이 악화되므로 주기적으로 물을 교체해 주어야 한다.

따라서, 인공연못에는 새로운 물을 급수하는 시설과 기존의 물을 배수하는 시설을 갖추어 주기적으로 인공연못의 물을 교체한다.

이와 같이 오염된 물을 배수하고 새로운 물을 급수할 때, 오염된 물이 하천으로 유입되어 상기 하천을 오염시키는 원인이 되므로, 인공연못에 자체적인 정화시설을 갖추어 사용하기도 한다.

그러나 인공연못에 정화시설을 설치하고 관리할 때 워낙 많은 비용이 소요되기 때문에, 국가나 대기업에서 시행하는 경우 외에는 엄두를 내지 못하고 있는 실정이다.

즉, 정화시설의 설치에 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 관리함에 있어서도 화학약품, 필터 등과 같은 소모품이 많이 들어가고, 정화시설에 전문적 지식이 있는 인력을 고용해야 하며, 인공연못의 물을 수차례 정화하여 순환시키면 화학약품이 농축되어 더 이상 정화될 수 없는 한계에 도달해 새로운 물로 교체해 주어야 한다.

따라서, 정화시설을 관리함에 있어서도 많은 비용이 소요되고, 정화하는데 들어간 화확약품, 필터 등이 또 다른 오염원이 되고있는 실정이다.이러한 문제로 인하여 저수지나 연못 등 담수지에 저장된 물을 자연적으로 정화시키기 위한 기술이 대한민국 공개특허공보 제2000-0020516호(명칭; 담수의 수질정화 시스템)로 개시된바 있으나, 이는 정화장치로 자갈층, 맥반석층, 제오라이트층을 차례로 적층하고 그 상측에 수생식물을 식재한 것에 불과하여 실질적인 정화효과가 극히 미미한 단점이 있다.즉, 담수지에 저장된 물에는 오염원인 유기물이 상당량 포함되어 있고, 이러한 물이 정화장치의 상측에서 하측으로 자연낙하되며 정화되는 것이어서 정화속도가 매우 더디게 진행되고, 미세 여과재를 사용할수 없게 되므로, 미세 유기물을 정화시킬수 없게 되어 오염을 가속화 시키게 되는 문제점이 있다.특히, 자연낙하되면서 정화되도록 하는 이러한 시스템의 대형화가 불가피하게 되는 문제점이 있는것이어서 인공연못에는 적용이 어렵게된다

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 인공연못의 물이 수질정화를 위한 별도의 약품투입과 같은 화학적 처리 없이 수생식물, 자갈, 제오라이트 등에 의해 수질이 정화되는 정화구역을 설치하여, 적은 비용으로 인공연못의 물을 정화시키거나 또는 깨끗한 원수상태를 유지시킬 수 있도록 하며, 지속적으로 정화기능을 유지함으로써 연못의 물을 교체할 필요가 없는 물리적 정수기법을 이용한 인공연못을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 인공연못의 평면도.

도 2는 본 발명에 의한 인공연못의 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 정화구역의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 인공연못 11 : 가장자리 12 : 수영구역

13 : 경계턱 14 : 배수관 15 : 정화구역

15a: 여과층 16 : 침전조 17 : 배출구

18 : 청소관 19 : 배수층 20 : 필터층

21 : 자갈층 22 : 미세필터층 23 : 덮개층

24 : 수생식물 25 : 펌프 26 : 급수관

27 : 계류시설 28 : 산책로

이러한 본 발명은 제한된 부지에 물을 가두어 수생식물과 물고기를 기르고, 여러종류의 입경분포를 갖는 자갈과 제오라이트가 여러층으로 구성된 여과층이 설치된 공지의 것에 있어서, 상기 여과층을 최 하부에서부터 큰 자갈로 된 배수층과, 입경이 큰 제오라이트로 된 필터층과, 중간 자갈로 된 자갈층과, 작은 크기의 제오라이트로 된 미세필터층과, 섬세한 자갈과 제오라이트로 혼합하여 덮은 덮개층과, 덮개층의 상부에 식재되며 유기물을 양분으로 성장하는 수생식물을 차례로 설치 및 식재하여 되는 물리적 정수 기법을 이용한 인공연못을 제안한다.

이에 따라 본 발명은 인공연못의 물을 적은 비용으로 계속하여 반복 정화할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 인공연못의 평면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 인공연못의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 정화구역의 단면도이다.

상기 도면에서와 같이 본 발명은 인공연못(10)과 정화구역(15)으로 구성되는데, 인공연못(10)은 조경을 위해 수생식물(24)과 물고기를 기르는 구역이며, 정화구역(15)은 상기 인공연못(10)의 물을 정화시키는 구역이다.

상기 인공연못(10)의 중앙은 수생식물(24)이 자라는 가장자리보다 수심을 깊게 한 수영구역(12)을 형성하고, 상기 수영구역(12)으로 가장자리의 자갈이 유입되는 것을 방지하는 경계턱(13)을 수영구역(12)의 상단 외주연에 형성하여 구성할 수 있다.

정화구역(15)은 침전조(16), 여과층(15a), 수생식물(24), 펌프(25)로 구성하는데, 침전조(16)는 인공연못(10)의 배수구와 연결된 배수관(14)이 중앙부분에 연결되고, 상단에는 배수관(14)을 통해 유입된 인공연못(10)의 물이 배출되는 배출구(17)와 침전물을 청소하기 위한 청소관(18)이 형성되며, 여과층(15a)은 최 하층에 큰 자갈로 된 배수층(19)과, 그 상부에 입경이 큰 제오라이트로 된 필터층(20)과, 상기 필터층(20)의 상부에 중간 자갈로 된 자갈층(21)과, 상기 자갈층(21)의 상부에 작은 크기의 제오라이트로 된 미세필터층(22)과, 상기 미세필터층(22)의 상부를 섬세한 자갈과 제오라이트로 혼합하여 덮은 덮개층(23)으로 구성한다.

상기 청소관(18)의 상단은 덮개층(23) 상측에 식생한 수생식물(24)보다 조금 더 상측에 있도록 하며, 입구를 마개로 막아놓는다.

또한, 덮개층(23)의 상부에는 유기물을 양분으로 자라는 수생식물(24)을 식생하고, 덮개층(23)의 일측에 펌프(25)의 흡입관을 실시 하여서 된것이다.

상기 배수관의 구배는 5 ~ 10%로 하는 것이 가장 바람직하며, 펌프(25)의 용량은 인공연못(10) 내 전체 물의 양을 1일 1회 ~ 3회 정도 순환될 수 있도록 하여야 하며, 특히 1일 2회 순환이 효과적이다. 이것은 정화구역(15) 내에서 제오라이트가 유기물을 적절히 흡착하고 또한 수생식물(24)의 유기물 분해작용이 효과적으로 수행될 수 있는 정화구역(15) 내에서의 적당한 유속과 체류시간을 제공한다.

상기 펌프(25)는 덮개층(23)의 일측에서 흡입력을 발생시켜 오수를 강제로 하방에서 상방으로 이동하도록 함으로서 내수층(19),필터층(20),자갈층(21),미세필터층(22),덮개층(23)에 의하여 미세 유기물까지 완전 정화되고 여과 되도록 한후, 급수관(26)을 통해 인공연못(10)으로 유입되도록 한다.

한편, 환경 친화적 조경을 위해 상기 급수관(26)과 인공연못(10) 사이에 계류시설(27)을 설치하여 급수관(26)으로 유입된 물이 계류시설(27)을 흐르며 인공연못(10)으로 유입되도록 할 수도 있으며, 인공연못(10)과 정화구역(15) 사이에 산책로(28)를 형성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

오염원인 유기물이 용해된 인공연못(10)의 물이 배수관(14)을 통해 침전조(16)로 유입되어 침전조(16)를 채우는데, 인공연못(10)의 물이 계속하여 침전조(16)로 유입되면 침전조(16)의 물은 배출구(17)를 통해 여과층(15a)의 최 하단에 있는 배수층(19)으로 배출되고, 다시 이 배수층(19)에서 필터층(20), 자갈층(21), 미세필터층(22), 덮개층(23)을 차례로 거치며 유기물이 제거된다.

본 발명에서는 펌프(25)가 작동되면서 그 흡입부가 덮개층(23)에서 물을 흡입하므로 오수가 상승하면서 상기 여과층(15a)을 거치면서 자갈, 제오라이트 등에 흡착된다.

따라서, 침전조(16)에서 배출된 물이 덮개층(23)까지 이르게 되면 물속에 용해된 유기물이 완전 제거된 상태가 되며, 펌프(25)의 강제 흡입력에 의하여 미세한 다수 여과제를 쉽게 통과하여 급수관(26)으로 유입되고, 급수관(26)에서 인공연못(10)으로 보내진다.

한편, 자갈, 제오라이트 등에 흡착된 유기물은 수생식물(24)이 영양분으로 흡수하고, 침전조(16)에 퇴적된 유기물은 물속에 포함된 미생물이 지속적인 분해작용을 하여 무기물로 변환되는데, 이러한 무기물은 일정 기간마다 진공 흡착기로 흡착 제거한다.

즉, 침전조(16)의 청소관(18)은 그 상단이 수생식물(24)보다 조금 더 상측에 있고, 평상시에는 입구를 마개로 막아놓았는데, 침전조(16) 바닥에 무기물이 퇴적되면 상기 청소관(18)의 입구를 막고있는 마개를 제거하고 진공 흡착기를 청소관(18)을 통해 침전조(16)의 바닥으로 보내 무기물을 흡착 제거한 다음, 다시 마개로 입구를 막는다.

따라서, 정화구역(15)에서 걸러지는 유기물은 수생식물(24)이 양분으로 흡수하거나 미생물에 의해 무기물로 변환되고, 이 무기물은 진공 흡착기에 의해 제거되기 때문에, 상기 정화구역(15)은 항상 효율적으로 인공연못(10)의 물을 정화시킬 수 있는 상태가 유지된다.

상기와 같이 본원 발명에 의한 물리적 정수기법을 이용한 인공연못(10)은 인공연못(10)의 물이 정화구역(15)을 거쳐 다시 인공연못(10)으로 유입되는 순환과정을 거치며 정화되는데, 이러한 순환과정은 1일 1회 ~ 3회 정도일 때 가장 효과적이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 인공연못의 물을 정화시키기 위해 침전조와 여과수단 및 펌프가 구비된 정화구역을 형성한 것으로, 펌프의 작동만으로 인공연못의 물을 정화시킬 수 있어, 정화에 투입되는 인력, 화학약품, 필터 등의 소모품이 필요 없고, 이에 따라 정화에 소요되는 비용을 획기적으로 절감할 수 있으며, 수영구역과 계류시설을 구비하면 환경 친화적 조경미를 갖춘 인공연못으로서 다용도로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 중간부분에는 상기 인공연못(10)의 배수구와 연결된 배수관(14)이 연결되고 상단에는 배출구(17)와 청소관(18)이 형성된 침전조(16)와, 여과층(15a)은 최 하부에 큰 자갈로 된 배수층(19)이 형성되고, 그 상측으로 입경이 큰 제오라이트로 된 필터층(20)과, 중간 자갈로 된 자갈층(21)과, 작은 크기의 제오라이트로 된 미세필터층(22)과, 섬세한 자갈과 제오라이트로 혼합하여 덮은 덮개층(23)과, 덮개층(23)의 상부에 식재되며 유기물을 양분으로 성장하는 수생식물(24)을 구비하여서 된 공지의 것에 있어서 강제순환을 위한 펌프(25)의 흡입부를 여과층(15a)의 덮개층(23)에 형성하여서 됨을 특징으로 하는 정수기법을 이용한 인공연못.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   정화구역(15)에서 정화된 맑은 물이 인공연못(10)으로 흘러가는 계류시설(27)을 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 자연정화 연못.
4. 제 1 항에 있어서,

   인공연못(10)의 중앙은 가장자리보다 수심이 깊게 형성한 수영구역(12)과, 이 수영구역(12)의 외주연 상단에 경계턱(13)을 형성하여 됨을 특징으로 하는 물리적 정수기법을 이용한 인공연못.
5. 제 1 항에 있어서,

   인공연못(10)과 정화구역(15)을 연결하는 배수관(14)은 5 ~ 10%의 구배로 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 물리적 정수기법을 이용한 인공연못.
6. 제 1 항에 있어서,

   인공연못(10) 내의 물을 정화구역(15)으로 보내 정화한 후, 다시 인공연못(10)으로 유입시키는 순환과정이 1일 1회 ~ 3회가 되도록 구성함을 특징으로 하는 물리적 정수기법을 이용한 인공연못.