KR100466330B1 - Wastewater Disposal System Constructed with Waterproof Member - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 수초를 사계절 이용하는 하수 또는 폐수의 자연정화시스템은 오수, 폐수, 하수, 염분폐수 등에 있어서 우선 생물학적처리의 전처리를 거친 처리수 또는 다소 적게 오염된 하천수를 직접 유입받아 수생식물조(1, 2) 하부로 유입하기 위한 유입관(4); 상기 수생식물조와 수로(11, 12)의 바닥을 형성하기 위한 차수막(3); 및 상기 수생식물조 내부의 침적물질을 드레인하기 위한 드레인관(6)으로 이루어지고, 상기 수생식물조는 하부에서부터 상부쪽으로 유공관(5), 자갈층(52), 잔자갈층(53) 및 여과층(54)을 갖추고 그 여과층에 수초(20)가 식재되고, 상기 수생식물조(1, 2)의 중앙에는 중앙수로(12)가 형성되고, 양 측부에는 측면수로(11)가 각각 형성된다.The natural purification system of sewage or wastewater using the four seasons according to the present invention, first of all in the sewage, wastewater, sewage, saltwater wastewater, etc. 2) an inlet pipe 4 for entering the lower portion; A water repellent film (3) for forming a bottom of the aquatic plant tank and the waterways (11, 12); And a drain pipe 6 for draining the deposited material in the aquatic plant tank, wherein the aquatic plant tank has a perforated tube 5, a gravel layer 52, a residue layer 53 and a filtration layer 54 from the bottom to the top. ), The aquatic plants 20 are planted in the filtration layer, and a central channel 12 is formed at the center of the aquatic plant tanks 1 and 2, and side channels 11 are formed at both sides. .
Description
발명의 분야Field of invention
본 발명은 사계절 동안 수생식물을 이용하여 하수 또는 폐수를 자연정화하기 위한 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 겨울철 수초생육을 위한 열에너지원으로 미생물의 산화열과 태양의 복사열 등을 이용하기 위하여 수생식물조 외곽에 찬공기를 차단해주는 온실을 설치하지 않음으로써 대규모의 하수처리장, 강풍에 의한 바람피해우려가 있는 해안 및 도서지역, 범람의 우려가 있는 하천변 등에 설치할 수 있는 하수 또는 폐수를 자연정화하기 위한 시스템의 구조물을 철근콘크리트를 사용하지 않고 차수막을 이용하여 시공하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for natural purification of sewage or wastewater using aquatic plants during the four seasons. More specifically, the present invention does not install a greenhouse to block cold air outside the aquatic plant tank in order to use oxidative heat of the microorganisms and radiant heat of the sun as a heat energy source for plant growth in winter, so that large-scale sewage treatment plants and strong winds The present invention relates to a system for constructing a system for natural purification of sewage or wastewater that can be installed in coastal and island areas where wind damage is likely to occur, and riversides that may be flooded, without using reinforced concrete.
발명의 배경Background of the Invention
본 발명은 본 발명자에 의해 출원된 국내특허 제223,514호와 제232,361호 및 미국특허 제6,190,553 B1호의 일부를 개량하여 질소 및 인의 제거효과의 증진 및 적용범위를 확장시키기 위하여 발명된 것이다.The present invention has been invented in order to improve the removal effect of nitrogen and phosphorus and to expand the scope of application by improving the parts of the domestic patents 223,514 and 232,361 and US Patent No. 6,190,553 B1 filed by the inventor.
본 발명자는 온실 설치로 인한 비용부담 요인을 제거하고 겨울철에도 수초에의한 자연정화가 가능하도록 특정한 내한성 수초를 모든 수생식물조에 식재하여 대규모의 하수처리장, 강풍에 의한 바람피해 우려가 있는 해안 및 도서지역, 범람의 우려가 있는 하천변 등에 설치하여 하수 또는 폐수를 자연정화할 수 있는 시스템을 개발하여 특허출원 제2001-43202호(2001. 7. 18 출원)로 이미 출원하였다.The present inventor removes the cost burden caused by the installation of greenhouses and planted certain cold-resistant plants in all aquatic plants so that they can be naturally purified by plants in winter. It has already developed a system for natural purification of sewage or wastewater by installing it in areas and riversides where there is a risk of flooding, and has already applied for a patent application No. 2001-43202 (filed Jul. 18, 2001).
또한 본 발명자는 처리수를 시스템의 중앙에서 공급하고, 수생식물조의 폭을 줄이고 길이를 길게 하며, 병렬로 배열시키고, 수로를 수생식물조 측벽에 형성시킨 자연정화 시스템도 개발하여 특허출원 제2002-38205호(2002년 7월 3일 출원)로 이미 출원하였다.In addition, the present inventors have developed a natural purification system which supplies treated water from the center of the system, reduces the width and length of the aquatic plant tank, arranges them in parallel, and forms a channel on the side wall of the aquatic plant tank. It is already filed in 38205, filed Jul. 3, 2002.
또한 본 발명자는 기존의 수중보 옆에 본 발명에 따른 수생식물 전처리 시스템을 설치하거나, 또는 수중보가 없는 경우에는 수중보를 시공하고 그 옆에 본 발명에 따른 수생식물 전처리 시스템을 설치하여 자연정화시설로 뻘이 유입되는 것을 예방할 수 있는 하천오염수의 수생식물 전처리 시스템도 개발하여 특허출원 제2002-38206호(2002년 7월 3일 출원)로 이미 출원하였다.In addition, the present inventors install the aquatic plant pretreatment system according to the present invention next to the existing underwater beams, or if there is no underwater beams, construct the underwater beams and install the aquatic plant pretreatment system according to the present invention next to the natural purification facility. The aquatic plant pretreatment system of river polluted water which can prevent the inflow is also developed and has already filed with the patent application No. 2002-38206 (filed Jul. 3, 2002).
본 발명자는 상기 특허출원한 하수 또는 폐수를 자연정화하기 위한 시스템의 구조물을 철근콘크리트를 사용하지 않고 차수막을 이용하여 시공함으로써 건설비용이 현저하게 절감되고, 시공이 용이하며, 공사 기간을 단축시킬 수 있는 새로운 시스템을 개발하기에 이른 것이다.The present inventors construct the system of the patented sewage or wastewater by using a water curtain without using reinforced concrete, thereby significantly reducing the construction cost, easy construction, and shorten the construction period. It is about to develop a new system.
본 발명의 목적은 하수 또는 폐수를 자연정화하기 위한 시스템의 구조물을철근콘크리트를 사용하지 않고 차수막을 이용하여 시공함으로써 건설비용이 현저하게 절감되고, 시공이 용이하며, 공사 기간을 단축시킬 수 있는 새로운 시스템을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to construct a structure of the system for the natural purification of sewage or wastewater by using a water curtain without using reinforced concrete, significantly reducing the construction cost, easy construction, new construction that can shorten the construction period It is to provide a system.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described in detail below.
도1은 본 발명에 따른 차수막으로 시공된 오폐수 자연정화시스템의 개략적인 종단면도이다.1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a wastewater natural purification system constructed with a water shield according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 차수막으로 시공된 오폐수 자연정화시스템의 개략적인 횡단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a wastewater natural purification system constructed with a water curtain according to the present invention.
도3은 도1과 도2의 개략적인 평면도이다.3 is a schematic plan view of FIGS. 1 and 2;
* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *Brief description of the main symbols in the drawing
1 : 제1 수생식물조 2 : 제2 수생식물조1: first aquatic plant tank 2: second aquatic plant tank
3 : 차수막 4 : 유입관3: fourth curtain 4: inflow pipe
4-1: 유출관 5 : 유공관4-1: Outflow pipe 5: Merit pipe
6 : 드레인관 11 : 측면수로6: drain pipe 11: side channel
12 : 중앙수로 20 : 수초12: central channel 20: water plants
31 : 유입분배실 32 : 드레인조작실31: inflow distribution chamber 32: drain operation room
52 : 지지층 (자갈층) 53 : 사리층 (잔자갈층)52: support layer (gravel layer) 53: saree layer (zangal layer)
54 : 여과층54: filtration layer
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명에 따르면, 수초를 사계절 이용하는 하수 또는 폐수의 자연정화시스템은 오수, 폐수, 하수, 염분폐수 등에 있어서 우선 생물학적처리의 전처리를 거친 처리수 또는 다소 적게 오염된 하천수를 직접 유입받아 수생식물조(1, 2) 하부로 유입하기 위한 유입관(4); 상기 수생식물조와 수로(11, 12)의 바닥을 형성하기 위한 차수막(3); 및 상기 수생식물조 내부의 침적물질을 드레인하기 위한 드레인관(6)으로 이루어지고, 상기 수생식물조는 하부에서부터 상부쪽으로 유공관(5), 자갈층(52), 잔자갈층(53) 및 여과층(54)을 갖추고 그 여과층에 수초(20)가 식재되고, 상기 수생식물조(1, 2)의 중앙에는 중앙수로(12)가 형성되고, 양 측부에는 측면수로(11)가 각각 형성되는 것을 그 특징으로 한다.According to the present invention, the natural purification system of sewage or wastewater using four seasons is directly introduced into the treated water or somewhat less contaminated river water in the sewage, wastewater, sewage, saline wastewater, etc. 1, 2) inlet pipe (4) for entering the lower portion; A water repellent film (3) for forming a bottom of the aquatic plant tank and the waterways (11, 12); And a drain pipe 6 for draining the deposited material in the aquatic plant tank, wherein the aquatic plant tank has a perforated tube 5, a gravel layer 52, a residue layer 53 and a filtration layer 54 from the bottom to the top. And a plant 20 in the filtration layer, the central channel 12 is formed at the center of the aquatic plant tanks 1 and 2, and the side channels 11 are formed at both sides. It is characterized by that.
본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있는 차수막으로는 플라스틱 차수막, 고무판, 콘크리트 토목섬유 등이 있다.In the present invention, the ordering film that can be preferably used includes a plastic ordering film, rubber sheet, concrete geotextile, and the like.
수생식물조에는 동절기용으로 내한성 수초를 식재하고 하절기용으로 온난성 수초를 식재하여 온실을 설치하지 않고서도 사계절동안 수초를 이용하여 하수 또는 폐수를 자연정화할 수 있다.Aquatic plants can plant cold-resistant plants for the winter season and warm plants for the summer season to naturally clean sewage or wastewater using the plants for four seasons without installing a greenhouse.
상기 각각의 수생식물조의 여과층 상부에는 일정 간격으로 다수의 구멍이 형성된 다공판(도시되지 않음)을 설치할 수도 있고, 이 경우에는 그 구멍에 수초(20)를 식재한다.A porous plate (not shown) in which a plurality of holes are formed at predetermined intervals may be provided on the upper filtration layer of each aquatic plant tank. In this case, plants 20 are planted in the holes.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention
대용량의 하수, 폐수, 하천오염수 등을 자연정화하기 위한 수생식물조를 별도의 부지에 구성하는 경우에, 그 구조체를 철근콘크리트 소재로 시공하지 아니하고 차수막으로 시공함으로써 많은 잇점을 기대할 수 있다. 종래의 철근콘크리트 소재는 값이 비싸고, 공사기간이 많이 들기 때문에, 플라스틱 소재의 차수막이나 고무판 또는 콘크리트 토목섬유를 이용하는 경우에 건설비용을 절감할 수 있고, 시공이 용이하며, 공사기간을 단축할 수 있는 등의 많은 장점이 있다.When aquatic plant tanks for natural purification of large amounts of sewage, wastewater, and river polluted water are constructed on separate sites, many advantages can be expected by constructing the structure as a lining membrane instead of constructing the reinforced concrete material. Since conventional reinforced concrete materials are expensive and require a lot of construction time, construction costs can be reduced, construction is easy, and construction time can be shortened when a plastic curtain or rubber sheet or concrete geotextile is used. There are so many advantages.
도1은 본 발명에 따른 차수막으로 시공된 오폐수 자연정화시스템의 한 구체예의 개략적인 종단면도이고, 도2는 개략적인 횡단면도이다.1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of an embodiment of a wastewater natural purification system constructed with a water shield according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view.
본 발명에 따르면, 상기 수생식물조(1, 2)와 수로(11, 12)의 바닥을 형성하도록 차수막(3)이 부지 위에 시공된다. 도1에는 한 쌍의 수생식물조(1, 2)가 병렬로 배열되어 있고, 그 중앙에는 중앙수로(12)가 형성되고 그 양쪽에는 측면수로(11)가 각각 형성되어 있으나, 반드시 이러한 구조에 한정되는 것은 아니고, 어떠한 형태의 수생식물조라 하더라도 차수막을 이용하여 간편하게 시공할 수 있다.According to the present invention, the water-repellent film 3 is constructed on the site so as to form the bottoms of the aquatic plant tanks 1 and 2 and the channels 11 and 12. 1, a pair of aquatic plant tanks 1 and 2 are arranged in parallel, the center channel 12 is formed at the center thereof, and the side channel 11 is formed at both sides thereof. It is not limited to the structure, and any type of aquatic plant tank can be easily constructed by using the water barrier film.
상기 수생식물조는 하부에서부터 상부쪽으로 유공관(5), 자갈층(52), 잔자갈층(53) 및 여과층(54)을 갖추고 여과층에 수초(20)가 식재된다.The aquatic plant tank is equipped with a pore tube 5, a gravel layer 52, a residue layer 53 and a filtration layer 54 from the lower side to the upper side, and plants 20 are planted in the filtration layer.
수초를 사계절 이용하는 하수 또는 폐수의 자연정화시스템은 오수, 폐수, 하수, 염분폐수 등에 있어서 우선 생물학적처리의 전처리를 거친 처리수 또는 다소 적게 오염된 하천수를 직접 유입받아 유입관(4)을 통하여 수생식물조(1, 2) 하부에 설치된 유공관(5)을 따라 유입된다. 유입된 처리수는 자갈층(52), 잔자갈층(53), 여과층(54) 및 수초(20)를 통과하면서 정화되고, 수로(11, 12)를 따라 배출된다.The natural purification system of sewage or wastewater using the four seasons of aquatic plants directly receives the treated water which has been pretreated by biological treatment or somewhat less polluted river water in sewage, wastewater, sewage, saltwater, etc. It flows along the perforated pipe 5 installed in the lower part of the tank 1 and 2. The introduced treated water is purified while passing through the gravel layer 52, the residue brown layer 53, the filtration layer 54, and the water plant 20, and is discharged along the channels 11 and 12.
본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있는 차수막으로는 플라스틱 차수막, 고무판, 콘크리트 토목섬유 등이 있다. 차수막을 시공하기 위하여, 차수막 소재의 시공성에 적합한 경사각으로 흙파기와 표면고르기를 한다. 플라스틱 차수막과 고무판의 경우에는, 황토흙 바르기, 모래 깔기, 또는 보온덮개 깔기를 하여 표면을 고르게 한다. 고무판은 실리콘으로 시공하고, 플라스틱 차수막은 실리콘 또는 열접합하여 물이 새지 않도록 시공한다. 콘크리트 토목섬유는 10∼15 cm 두께의 다공성 섬유 매트를 깔고 콘크리트를 고압분사로 침투시켜 양생하는 시공소재로서, 조성 토면에 다공성 섬유 매트를 이어 붙여서 깔고 그 위에 시멘트 몰탈을 고압으로 분사 침투시킨 다음 양생된 후 그 표면에 방수용 도료 등 각종 방수제를 분사하여 시공한다.In the present invention, the ordering film that can be preferably used includes a plastic ordering film, rubber sheet, concrete geotextile, and the like. In order to construct the liner, the soil is dug and the surface is selected at an inclination angle suitable for the workability of the liner material. In the case of plastic curtains and rubber plates, the surface is evened by applying ocher soil, sanding, or thermal insulation. The rubber plate is constructed of silicon, and the plastic liner is constructed of silicon or heat bond so that water does not leak. Concrete geosynthetic fiber is a construction material that is cured by infiltrating 10-15 cm thick porous fiber mat and infiltrating concrete by high pressure spraying. After spraying, spray various waterproofing agents such as waterproofing paint on the surface.
상기 수생식물조 내부의 유공관이나 자갈층 등에 뻘과 같은 침적된 물질을 드레인하고자 하는 경우에는, 유입관(4)의 밸브를 잠그고 드레인관(6)의 밸브를 열어서 펌프를 작동시켜 외부로 드레인시킨다.When it is desired to drain the deposited material such as 유 in the hole tube or gravel layer inside the aquatic plant tank, the valve of the inlet pipe 4 is closed and the valve of the drain pipe 6 is operated to drain the pump to the outside.
도2에 도시된 바와 같이, 유입관을 보호하고 조작할 수 있도록 콘크리트 구조체의 유압분배실(31)이 형성되고, 드레인관을 보호하고 조작할 수 있도록 드레인관 콘크리트 구조체의 드레인 조작실(32)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the hydraulic distribution chamber 31 of the concrete structure is formed to protect and operate the inflow pipe, and the drain operation chamber 32 of the drain pipe concrete structure to protect and operate the drain pipe. This can be formed.
수생식물조에는 동절기용으로 내한성 수초를 식재하고 하절기용으로 온난성 수초를 식재하여 온실을 설치하지 않고서도 사계절동안 수초를 이용하여 하수 또는 폐수를 자연정화할 수 있다.Aquatic plants can plant cold-resistant plants for the winter season and warm plants for the summer season to naturally clean sewage or wastewater using the plants for four seasons without installing a greenhouse.
이들 각 수생식물조의 여과층위에 겨울철 정화용으로 식재되는 수초는 말풀류중 내한성인 말즘을 모두 식재한다. 말풀류중 말즘의 성장특성은 물바닥에 떨어진 열매에서 지역에 따라 가을에서 초겨울 사이에 싹을 내어 겨울동안 성장과 줄기번식을 지속하고 봄에 꽃을 피워 열매를 맺은 후 5월말에서 6월 중순까지 익은 열매를 바닥에 떨어뜨리고 뿌리 위의 줄기가 저절로 끊겨져 물위로 떠오른다.The plants that are planted for the winter purification on the filtration layer of each aquatic plant tank plant all the cold-resistant malisms of the horseweeds. The growth characteristics of malism among the horseshoe is that from the fruit falling on the bottom of the water, it sprouts from autumn to early winter depending on the region, and it continues to grow and stem in the winter, and blooms in spring to bear the fruit from late May to mid June The ripe fruit is dropped on the floor, and the stem on the root is broken by itself and floats on the water.
따라서, 온실이 없는 상태에서도 겨울성장을 지속하므로 겨울동안은 말즘 또는 이와 유사한 특성을 갖는 내한성 수초를 서식시키고, 하절기에는 마름, 나사말, 검정말, 붕어마름 또는 부레옥잠, 물상추, 개구리밥 등과 같은 부엽수초로 대체하여 서식하도록 계절별 이용수초의 종류를 달리함으로써 온실없이 사계절 수초에 의한 정화가 가능하다.Therefore, winter growth is continued even in the absence of a greenhouse, so during winter, cold-growing plants having malism or similar characteristics are inhabited, and in summer, dry plants such as dry, screw, black horse, crucian carp or water hyacinth, water lettuce, duckweed, etc. It is possible to purify by four seasons plants without greenhouses by changing the kind of plants used seasonally to replace them.
본 발명은 하수 또는 폐수를 자연정화하기 위한 시스템의 구조물을 철근콘크리트를 사용하지 않고 차수막을 이용하여 시공함으로써 건설비용이 현저하게 절감되고, 시공이 용이하며, 공사 기간을 단축시킬 수 있는 새로운 시스템을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.The present invention is to construct a new system that can significantly reduce the construction cost, easy construction, and shorten the construction period by constructing the structure of the system for the natural purification of sewage or waste water using a water curtain without using reinforced concrete Provided has the effect of the invention.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
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