KR100574171B1 - 생태연못의 수(水) 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생태연못에 있어서 침전조와 필터층 및 수생식물을 이용한 상향방식의 여과를 통해 수(水)를 순환, 정화하기 위한 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 생태연못의 수처리장치는, 침전조와 필터층 및 수생식물로 구성된 정화부와, 연못부 및 계류부로 구성되고, 상기 정화부의 침전조와 상기 연못부의 중앙 바닥부가 배관으로 연결되어 있다. 여기서 상기 정화부의 침전조는 상부가 유공판으로 구성되어 원수가 이동할 수 있도록 하며, 상기 유공판 중앙상부에는 맨홀이 구비되어 있다. 또한 상기 정화부의 필터층은 자갈과 제오라이트로 충진되어 있으며, 상기 연못부는 역아치의 형상이다. 상기 정화부와 연못부 및 계류부의 바닥부는 생태방수시트로 구성되며, 상기 생태방수시트는 그 중앙에 섬유질 보강재가 접착되고, 생태방수시트의 상하부에는 부직포가 접합된다. 여기서 상기 생태방수시트는 연질 폴리올레핀수지로 제조된다.

이러한 본 발명의 구성에 의하면, 지속적으로 원수를 순환시킴으로써 필터층에 의한 여과 및 수생식물에 의한 정화작용에 의하여 항상 동질의 수질을 유지할 수 있다. 또한 간단한 설비를 통해 수질정화의 비용 및 유지관리비를 절감할 수 있다.

생태연못, 제오라이트, 수생식물

Description

생태연못의 수(水) 처리장치{AN APPARATUS FOR PURIFYING OF ECO-POND}

도1은 본 발명에 따른 생태연못의 수처리장치에 대한 평면도이다.

도2는 본 발명에 따른 생태연못의 수처리장치에 대한 단면도이다.

도3은 정화부의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

A : 정화부 B : 연못부

C : 계류부 1 : 침전조

2 : 필터층 3 : 수생식물

4 : 배관 5 : 유공판

6 : 맨홀 7 : 자갈

8 : 제오라이트 9 : 생태방수시트

10 : 섬유질 보강재 11 : 부직포

본 발명은 생태연못에 있어서 원수를 정화하기 위한 장치, 특히 침전조와 필터층 및 수생식물을 이용한 상향방식의 여과를 통해 수(水)를 순환, 정화하기 위한 장치에 관한 것이다.

생태연못이란 습지의 한 유형으로, 도시화와 산업화 등으로 훼손되거나 사라진 자연적인 습지를 대신하여 다양한 종들이 서식할 수 있도록 조성된 인공습지의 유형 중의 하나이다. 친환경적인 측면에서 자연과 함께 어우러져 생활하려는 현대인의 경향을 고려하여, 이러한 생태연못은 선진 외국 뿐만 아니라 대한민국에 있어서도 많이 조성되고 있는 실정이다. 생태연못은 빗물을 저장하고 지하로 침투시키는 역할을 하므로 도시형 홍수를 예방하고 지하수를 함양시킬 수 있으며, 수생 및 습지식물의 도입으로 다양한 동식물의 종이 증가될 수 있으며, 식물생산성의 증가는 산소방출의 증가라는 순기능을 한다. 또한 물을 주제로 한 다양한 경관을 연출할 수 있으며, 사회적으로는 생태연못의 계획, 조성, 관리과정에서 다양한 부류의 주민이 참여할 수 있어 교류와 화합의 장이 될 수 있는 등 생태연못의 조성은 광범위한 효과를 가져다준다.

이러한 생태연못은 일반적으로 물, 토양, 식생, 미생물, 동물의 기본적인 요소를 갖추어야 하며, 생태연못으로 물이 들어오는 유입구와 수위를 조절하기 위한 유출구가 구비되어야 한다. 하지만 연못의 유출구가 원활하게 작동되지 않을 때에는 연못 내에 물이 정체하게 되고, 이렇게 고인물은 시간이 경과함에 따라 수질이 악화되어 생태연못이 친수공간으로서의 역할을 다하지 못하고 혐오시설로 변하게 되는 주원인이기도 한다. 이러한 연못의 수질오염은 화학적산소요구량 및 총질소수치가 호수 수질기준에 못 미치게 만들며, 나아가 연못의 부영영화현상을 초래하는 원인이 된다. 수질이 오염된 생태연못을 약품투입과 같은 화학적처리방법을 사용하는 경우 약품 특유의 냄새 및 피부질환, 알러지를 발생시키게 되므로 이러한 화학적처리방법 역시 한계가 있다.

또한 종래의 생태연못은 콘크리트 등으로 조성된 것이 대부분이이서 훼손된 서식처의 복원 및 생물다양성 증진이라는 생태연못의 제 기능을 수행하지 못하고 있다.

본 발명은 상기에서 지적한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 생태연못의 수질이 변하지 않고 항상 동질의 수질을 유지할 수 있도록 한 것이다. 즉, 생태연못에 있어서 침전조와 필터층 및 수생식물을 이용한 상향방식의 여과를 통해 수(水)를 순환, 정화시켜 항상 동질의 수질을 유지하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 생태연못의 수처리장치는, 침전조와 필터층 및 수생식물로 구성된 정화부와, 연못부 및 계류부로 구성되고, 상기 정화부의 침전조와 상기 연못부의 중앙 바닥부가 배관으로 연결되며, 상기 정화부와 연못부 및 계류부의 바닥부는 생태방수시트로 구성되며, 상기 생태방수시트는 그 중앙에 섬유질 보강재가 접착되되, 상기 생태방수시트의 상하부에는 부직포가 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도1 및 도2는 본 발명인 생태연못의 수처리장치에 대한 평면도와 단면도로서, 본 발명의 생태연못은 크게 연못의 수질을 정화하는 정화부(A)와 연못의 경관을 감상할 수 있는 연못부(B), 산소를 공급하는 계류부(C)로 구성된다. 정화부(A)와 연못부(B)의 면적비율은 생태연못의 전체적인 면적에 따라 상이해진다. 바람직하게는 정화부(A)와 연못부(B)의 면적비율은 생태연못 전체면적의 20 ~ 50%이다.

연못의 수질을 정화하는 정화부(A)는 침전조(1)와 필터층(2) 및 수생식물(3)로 구성되며, 상기 침전조(1)에는 상기 연못부(B)의 바닥부에 구비된 배관(4)을 통하여 물과 침전물이 유입된다. 정화부(A)로 유입된 침전물은 침전조(1)에서 처리되며, 유입된 물은 침전조(1)의 유공판(5)을 통해 필터층(2)으로 상향여과된다. 먼저, 유입된 침전물은 침전조(1)의 바닥에 침전되어 자체 미생물의 활동에 의하여 분해 섭취되고, 이렇게 분해 섭취되고 남은 슬러지는 침전조(1)에 퇴적된다. 퇴적 된 슬러지는 침전조의 유공판(5) 상부중앙에 구비된 맨홀(6)을 통해 진공흡입하여 제거한다. 유입된 물은 침전조(1) 상부의 유공판(5)을 통해 상기 정화부(A)의 필터층(2)으로 상승한다. 상기 필터층(2)은 자갈(7)과 제오라이트(8)로 충진된다. 상기 필터층(2)은 자갈(7)과 제오라이트(8)를 번갈아 충진하여 여러 층으로 형성되도록 하며, 상층부로 갈수록 자갈(7)과 제오라이트(8) 입자크기를 작아지도록 구성하여 원수의 효율적인 여과를 돕는다. 필터층(2)의 두께는 필터층(2)의 최상부에 식재되는 수생식물(3)의 뿌리길이를 고려할 때, 1.5m 이상이 바람직하다. 상기 필터층(2)의 최상부는 수생식물(3)을 식재하여 필터층(2)을 통해 상향여과되는 물을 정화하는데 도움이 되도록 한다. 여기서 습지나 하천 등에서 서식하는 수생식물에 의한 수질정화의 기본원리는 몸의 일부를 물 속에 담그고 자라는 수생식물이 성장하면서 직접적으로 부영양화의 오염원인 질소나 인을 흡수하고 식물체 잎과 줄기 및 뿌리의 통기조직을 통해 공기 중의 산소를 운반하여 오염된 물을 정화하는 원리를 이용한 것이다. 또한, 식물체 뿌리에 서식하는 미생물의 작용으로 흡수, 탈질, 흡착, 산화, 분해하여 오염된 물을 정화하는 것이다. 필터층(2) 및 수생식물(3)에 의하여 완전정화된 물은 펌프를 이용하여 연못부(B)나 계류부(C)로 송수한다. 여기서 상기 필터층(2)에는 자갈(7)과 제오라이트(8) 이외에 숯, 모래, 석류석, 활성탄, 규조토, 안트라사이트 등 원수를 정화하는 데 사용될 수 있는 모든 여과재를 사용할 수 있다.

상기 연못부(B)는 역아치형으로 연못의 중앙부로 갈수록 그 깊이가 깊어지도록 한다. 연못의 수심이 낮을경우 수온 변화로 인한 녹조현상을 초래할 우려가 있 으므로 바람직하게는 최대수심 1.5m를 유지하는 것이 수질관리상 적당하며, 최대수심 1.5m 구간은 폭이 넓을수록 좋다.

정화부(A)와 연못부(B) 및 계류부(C)의 바닥부는 생태방수시트(9)로 구성된다. 상기 생태방수시트(9)는 수생식물(3)의 뿌리의 생육에 안정적인 재질로서 연질 폴리올레핀수지(Flexible PolyOlefin, FPO)이다. 연질 폴리올레핀수지는 유연성, 내열성, 내충격성 및 내인열강도가 우수하여, 생태연못 조성시 담수로 인한 수압이나 조경공사용 자연석에 의한 하중 및 지반침하시 작용할 수 있는 인장력에 견딜 수 있다. 상기 생태방수시트(9)는 용접을 이용하여 접합하는 것이 바람직하며, 생태방수시트(9)의 중앙에는 섬유질 보강재(10)를 접합하여 인장력을 보강한다. 상기 생태방수시트(9)의 상부 및 하부에는 부직포(11)를 접합한다. 이는 연못 조성을 위한 터파기 작업 후 바닥면의 돌출부나 자연석 및 자갈 등에 의한 생태방수시트(9)의 파손을 방지하기 위한 것이다. 상기 부직포(11)의 접합여부는 생태연못의 조성환경에 따라 유동적으로 수행한다.

상기 침전조(1)와 상기 연못부(B)는 배관(4)을 통해 상호 연결된다. 배관의 직경은 순환되는 원수의 양에 의하여 계산되며, 연못부(B)의 물과 침전물이 침전조(1)로 유입되도록 하기 위해서 배관의 기울기(α)는 18°~ 36°가 바람직하다. 상기 배관(4)은 녹발생을 방지하고 칼크현상 및 전류현상을 방지하기 위하여 폴리 에틸렌(PolyEthylen, PE)으로 된 배관을 사용하는 것이 바람직하다.

계류부(C)는 길게 조성하는 것이 바람직하며, 이로써 산소공급의 효과도 겸할 수 있다. 계류부(C)에는 주변환경과 잘 어우러지도록 낙차와 여울을 설치할 수 도 있다.

조경공사에 사용되는 자연석은 변색 및 녹물 발생을 방지하기 위해 철분을 함유하지 않은 것을 사용하는 것이 바람직하며, 생태연못에 식재되는 각종 수생식물 및 수변식물은 토양에서 재배된 경우 뿌리에 의한 수질오염 및 이식으로 인한 스트레스로 환경적응에 장기간 소요되므로 수질오염이 되지 않도록 토양이 아닌 모래와 피트모스에서 재배된 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

이와같은 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

1) 연못부(B)의 바닥부에 구비되어 있는 배관(4)을 통하여 침전물과 원수가 정화부(A)의 침전조(1)로 유입된다.

2) 침전조(1)로 유입된 침전물은 침전조(1)의 바닥에 퇴적되고, 원수는 침전조(1) 상부의 유공판(5)을 통하여 상승하여 필터층(2)으로 이동된다.

3) 원수는 자갈(7)과 지오라이트(8)로 충진된 필터층(2)으로 상향여과되면서 필터층(2)의 최상단부에 식재된 수생식물(3)의 뿌리를 통해 정화된다.

4) 여과 및 정화과정을 거친 원수는 펌프에 의하여 연못부(B) 또는 계류부(C)로 수송된다.

5) 상기 1) ~ 4)의 과정은 끊임없이 순환된다.

상기와 같은 과정을 거쳐 생태연못은 원수의 수질을 항상 깨끗하게 듀지할 수 있게 된다. 본 발명은 전체적인 생태연못의 구성을 자유롭게 조절할 수 있으며, 생태공원 및 공공주택, 학교, 기타 공공시설에 폭넓게 적용할 수 있다.

상기의 구성에 따른 본 발명은, 필터층에 의한 여과 및 수생식물에 의한 정화작용에 의하여 지속적으로 원수를 순환정화시킴으로써, 항상 동질의 수질을 유지할 수 있다. 또한 간단한 설비를 통해 수질정화의 비용 및 유지관리비를 절감할 수 있다.

Claims (7)

1. (삭제)
2. (삭제)
3. (삭제)
4. (삭제)
5. (삭제)
6. (삭제)
7. 침전조와 필터층 및 수생식물로 구성된 정화부와, 연못부 및 계류부로 구성되고, 상기 정화부의 침전조와 상기 연못부의 중앙 바닥부가 배관으로 연결되며, 상기 정화부와 연못부 및 계류부의 바닥부는 생태방수시트로 구성되며, 상기 생태방수시트는 그 중앙에 섬유질 보강재가 접착된 생태연못의 수처리장치에 있어서,

   상기 생태방수시트의 상하부에는 부직포가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 생태연못의 수처리장치.

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