KR100420837B1 - 자연친화형 오,폐수 정화시설의 완충 저류조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농촌지역을 비롯한 소부락의 마을단위 생활 및 기타의 오염행위에 의해서 발생되는 오, 폐수의 정화능력을 가지는 완충저류조에 관한 것으로서 특히 하천의 보호를 위한 완충 저류조를 설치함으로서 실개천 및 하천의 수질개선에 크게 이바지 할 수 있다. 이는 오염원중의 가장 많은 부분을 차지하고 있는 생활오수 및 축산폐수의 적정 처리가 제대로 시행할 수 있은 완충 저류조가 설치되면 하천의 수질개선에 매우 큰 기여를 할수 있기 때문이다.

따라서 본 발명은 특히 농촌지역의 마을단위 부락에 자연친화형의 오, 폐수 정화능을 가지는 시설로서의 완충저류조를 설치하여 주위환경개선과 환경보존에 크게 이바지 하여 인간의 삶의 질을 결정하는 환경을 크개 개선할 수 있다.

Description

자연친화형 오, 폐수 정화시설의 완충 저류조{omitted}

본 발명은 수질오염의 가장 큰 요인이 되고 있는 생활 오폐수를 마을 단위로 종합하여 처리하고 특히 농촌지역의 여건과 실정에 맞는 자연친화형 오,폐수 정화가 가능한 완충저류조에 관한 것으로서 농촌지역의 마을단위의 자연부락에서 발생되는 생활오수, 소규모로 사육되어 발생되는 가축분뇨를 효과적으로 처리한는 정화시설을 제공하며, 홍수기를 비롯한 급격한 오, 폐수가 발생될 때 이러한 오폐수가 적정하게 정화되지 않고 하천으로 직접 유입되지 못하게 하는 저류조의 역할을 수행하여 하천오염을 방지하는 목적을 가지고 있다.

종래의 기술로서는 점오염원 즉 마을단위 또는 소 부락단위로 오수정화시설을 설치하는데 있어서 그 방식은 대부분 담체가 충진된 반응조에서 혐기 및 호기성 미생물을 이용한 접촉산화시설을 설치하였다. 이러한 시설은 그 정화효율이 좋게 나타나는 등의 장점을 가지고 있으나, 자연부락 특성상 가옥이 산재해 있으며, 오, 폐수의 발생이 일일 시간별로 균일하지 않으며, 설치되는 정화시설의 유지관리가 여려운 문제점 등으로 인하여 적정한 오염물질의 처리에 어려움이 있다. 또한 이러한 오수정화시설은 마을 가옥에서부터 우수 분리관을 설치하여 오수처리시설의 관로를 설치하여야 하기 때문에 오수정화시설의 설치지역의 선정이 어려운 문제가 되며, 경제성 또한 오수정화시설의 설치 비용보다 오수정화시설로 오,폐수를 유입하는 관로의 설치 비용 비율이 매우 높은 단점을 가지고 있다. 또한 오수정화시설에 의해서 자연부락등의 점오염원에서의 유출된 오염물질의 처리가 완벽하여도 가축등에 의한 오염물질, 기타 오염원으로 인한 비점오염원에 의한 하천의 오염화가 심화되고 있어 수환경 보전을 위한 실개천을 비롯한 하천의 수질보전이 매우 시급한 과제를 가지고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하여 자연친화형이면서 설치비용에 있어서 경제적이고, 유지관리가 필요로 하지 않으며, 오염물질의 처리가 매우 효과적으로 수행되여, 주요하천의 수질개선을 하기 위한 기술적 과제를 필요로 한다.

즉 본 발명의 목적으로 하는 자연친화적이면서 경제적이고, 오염원을 차단하여 하천의 수질을 개선할 수 있기 위하여 완충저류조를 설치한다. 이러한 완충저류조는 저류조의 역할만을 고집하지 않고 큰입자상물질을 제거하는 침전조와 볏짚을 이용하여 생활 오, 폐수 중의 유분을 효과적으로 제거하는 방안을 도입하고, 숯을 이용하여 오, 폐수 중의 난분해성 오염물질을 효과적으로 정화하고, 숯 여과조에서 제거되지 못한 미세 오염물질은 자갈여과조층을 통과함으로서 완전하게 정화되는 완충저류조를 발명하였다. 또한 설치위치의 특성에 맞추어 설치부지의 여유가 있으면 자연정화의 효과를 극대화 하여 고도처리등의 기능을 수행할 수 있는 수생식물 즉 갈대와, 미나리, 히아신스등을 식재하는 식생여과조를 설치한다. 필요에 따라서는 공기공급시설인 브로와와 산기관을 설치하기도 하여 자연부락에서 발생하는 오, 폐수를 정화하는 역할과, 과도한 오염물질의 발생에 대비하는 하천의 수질을 보호할 수 있는 완충 저류조의 역할을 수행할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 완충저류조의 설치 위치는 마을의 자연부락의 생활 오폐수가 흐르는 실개천 옆의 유휴지, 국유지, 군유지등의 공공용지를 사용하여 설치할수 있다.

또한 완충저류조의 유입구에는 자동수문장치를 제작하여 설치하는데 이러한 자동수문장치는 보를 정화장치의 입구로 가변적으로 열고 닫을 수 있는 구조로 설치하여, 평상시에서는 자동수문장치의 수문을 열고 하천의 유입구에 보를 막아서 정화시설로 오, 폐수가 유입시켜 오, 폐수를 정화사카고, 홍수기에서는 자동수문장치를 개방하거나 또는 폐쇄할 수 있는 구조의 가변 개폐식 자동수문장치 형태로 설치한다. 한편 홍수기에 자동수문장치의 수문을 개방할때 정화장치에 적당량의 유량만을 유입되도록 유입구의 크기를 설계한다.

제1도 본 발명에 따른 자연친화형 오, 폐수 정화시설의 완충 저류조의 모형도

제2도 본 발명에 따른 자동수문장치의 모형도

제3도 본 발명에 따른 정형 완충저류조의 평면도 및 측면도

제4도 본 발명에 따른 무정형 완충저류조의 평면도 및 측면도

제5도 본 발명에 따른 볏짚여과조 모형도

제6도 본 발명에 따른 숯여과조 모형도

제7도 본 발명에 따른 자갈여과조 모형도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

(1) 자동수문장치, (2)침전조, (3) 볏짚여과조, (4) 숯여과조, (5) 자갈여과조, (6) 식생여과조, (8) 볏짚여과 유니트, (9) 볏짚여과조 나무틀, (10) 볏집여과조 PE망사, (11) 숯여과나무틀 (12) PE 망사, (13) 참숯, (14) 자갈여과조 나무틀 , (15) 자갈

이하 본 발명의 구성은 [도 1] 과 같이 자연친화형 오, 폐수 정화장치의 기능을 수행하는 완충저류조의 모형도에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

완충저류조는 [도 1] 에서 마을단위 또는 오염발생원에서 발생되어 흐르는 실개천 또는 소하천에서 오, 폐수 자동유입을 조절하는 자동수문장치(1)와 유입된 오, 폐수를 침전조(2), 볏짚여과조(3), 숯여과조(4), 자갈여과조(5), 식생여과조(6)를 순차적으로 설치하는 형태로 완충저류조를 형성한다.

그리고 본 발명은 자동수문장치에 가변적으로 개방하고 폐쇄할 수 있는 구조의 가변적 개폐식 수위보(1a)를 설치하여 흡수기와 평수기의 완충저류조를 분리하여 운전한다. 평상시의 수위를 유지하는 평수기에서는 [도 2] 의 (가)와 같이 수위보(1a)를 개방하여 오, 폐수를 정화장치로 유입시켜 처리한다.

홍수기의 수위가 높아졌을 때에는 개방식과 폐쇄식의 두가지 유형으로 운전하는데, 첫번째는 [도 2] 의 (나)와 같이 수위보(1a)를 이용하여 유입구를 폐쇄시켜서 오, 폐수가 정화장치로 유입되지 않게 운전한다. 두 번째는 [도 2] 의 (다)형과 같이 수위보(1a)를 개방하여 일정량의 오, 폐수는 정화장치로 유입시키고 일정량 이상의 유량은 수위보(1a)의 수위를 월류하여 넘어가게 하여 운전한다. 이때 유입구의 크기는 정화장치의 처리능을 고려하여 그 크기를 결정하여 설계한다.

또한 본 발명에 따른 정화장치의 각 여과조의 경계는 나무 또는 친자연형 소재를 사용하여 배플(7)을 설치하여 오, 폐수가 완충저류조 내의 설치된 장치와 효과적으로 접촉하여 각 여과조의 자연 정화능 기능이 발휘되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 완충저류조의 설치 위치는 마을의 자연부락의 생활 오폐수가 흐르는 실개천 옆의 유휴지, 국유지, 군유지등의 공공용지를 사용하여 손쉽게 설치하며, 설치방법 또한 철근콘크리트 형식으로 설치하고자 할때는 [도 3] 과 같이 사각형을 비롯한 각형으로 설치하여 각 여과조의 적당량 격벽을 설치하고 필요할 경우 산기관을 부착하여 산소를 공급하는 구조로 설치한다. 또한 임의로 넓은 부지를 사용할 경우에는 [도 4] 의 구조로 무정형의 연못 형태로 설치하는데 연못바닥은 토양오염을 방지하기 위하여 하부에는 PE 재질의 차수필름 등을 설치하고, 각 여과조의 경계배플(7)은 나무등으로 엮어 설치한다.

자연친화형 완충저류조(1)의 유입부의 침전조(1)의 구성은 일반적인 침전지의 형태로 설계해서 설치하며, 볏짚여과조(3)의 구성은 [도 5] 의 모형도에서 볏짚여과 유니트(8)를 구성하여 여과조에 설치하는데 유니트(8)의 형태는 볏짚여과조 나무틀(9)에 볏짚을 충진하여 설치되도록 볏집여과조 PE망사(10)를 틀로 구성하여볏짚을 충진하여 저류조에 설치한다.

숯여과조(4)의 구성은 [도 6] 의 모형도와 같이 숯여과나무틀(11)에 가마니 형태 혹원 원형의 형상으로 PE 망사(12)안에 참숯(13)을 충진한 형태로 여과조에 설치한다. 또한 자갈여과조(5)의 구성은 [도 7] 의 모형도와 같이 자갈여과조 나무틀(14)을 구획으로 나누어 자갈(15)를 충진하여 설치한다.

또한 필요한 경우에 따라서 산소가 부족할 경우에는 브로와와 같은 공기공급시설을 적당한 위치에 설치하고, 산기관을 각여과조 하부에 설치하여 산소를 공급한다.

이와 같이 설치되는 완충저류조는 평상시에는 일정량의 유량이 정화장치로 유입되어 최초로 침전조(2)에서 매우 큰 입자성 물질이 제거되고 볏짚여과조(3)에서는 물에 잔존하는 기름성분을 포함하는 유분과 미세 입자성 물질이 흡착되어 제거된다. 이때 흡착된 오염물질은 볏짚에 부착되어 있은 미생물에 의해서 이산화탄소와 물로 자연정화 된다. 이때 사용된 볏집은 주기적으로 교환할 수 있다. 볏짚여과조(3)에서 제거되지 못한 잔존성 유기성 물질 및 기타 오염물질은 차례로 숯여과조(4)와 자갈여과조(5)를 지나치면서 완전히 제거된다. 이처럼 순차적으로 볏집여과, 숯여과 자갈여과의 3단계의 정화시설을 지나면서 오염물질은 완전 분해하고, 마지막으로 질소와 인과 같은 영양물질의 제거에 매우 효과적인 갈대, 미나리, 히야신스등의 식생여과조(6)를 설치하여 마을단위 또는 실개천의 오염물질을 완전히 제거하여 하천으로 배출한다.

상기와 같은 완충저류조에 대한 본 발명은 소부락등의 자연부락에서 발생되는 오, 폐수를 효과적으로 제거하는 방안을 가져다 주는데 그 처리방식이 매우 자연친화적이고 그 유지관리 또한 매우 편리한 장점을 가져다 준다. 오, 폐수에 포함된 유분등의 기름성분은 볏짚에서 제거되고, 숯여과층, 자갈여과조를 지나면서 완전히 제거되고 질소 인과 같은 영양성물질은 최종적으로 식생여과조를 거치면서 완전히 정화되어 청정한 자연의 보호와 수환경의 보존을 누릴 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 청정하천을 보전하기 위하여 오염이 심화된 오, 폐수를 하천에 유입되기 전에 설치되는 완충저류조를 설치하는데 있어서 유입수를 유입시키는 가변적 개폐식 자동수문장치(1)를 하천에 설치하고, 오, 폐수의 일정량만 유입시켜 침전조(2), 볏짚여과조(3), 숯여과조(4), 자갈여과조(5), 식생여과조(5)를 차례로 연결시켜 오, 폐수를 정화하는 완충저류조