KR100590826B1 - river water purification system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하천 내에 설치되어 하천으로 유입된 하천수를 정화하는 하천수 정화처리시스템에 관한 것으로서, 하천을 통해 흐르는 하천수를 담수할 수 있도록 일정 높이로 하천 내에 형성된 적어도 하나의 벽체와, 하천의 바닥면에 대해 경사진 경사부분과 경사부분으로부터 벽체를 향해 일정길이 수평상으로 연장된 수평부분을 갖게 적어도 한 종 이상의 블록이 상호 조립되어 하천 내에 설치되며 적어도 수평부분에 대응되게 조립된 블록은 수평부분의 연장방향을 따라 관을 삽입할 수 있는 관삽입홀이 형성된 블록구조체와, 블록 내에 공극을 갖도록 충진된 충진물과, 외주면에 통공을 갖는 관형상으로 형성되어 일단은 상기 블록구조체의 상기 관삽입홀을 통해 내부로 일정 길이 진입되고 타단은 벽체를 관통하여 연장되게 설치된 배출관을 구비한다. 이러한 하천수 정화처리 시스템에 의하면, 기존의 치수를 목적으로 설치된 수중보 내에 간단하게 설치하여 미생물, 수생정화식물에 의해 생물학적으로 하천에 유입된 하천수를 정화처리할 수 있어 친환경적이며 구조가 간단하면서도 정화효율을 높일 수 있는 장점을 제공한다.The present invention relates to a river water purification treatment system is installed in the river to purify the river water flowing into the river, at least one wall formed in the river at a certain height so that the fresh water flowing through the river and the bottom surface of the river At least one block is installed in the river by having at least one block assembled therebetween and having a horizontal portion extending horizontally from the inclined portion to the wall from the inclined portion. A block structure having a tube insertion hole into which a tube can be inserted along a direction, a filler filled to have a gap in the block, and a tubular shape having a through hole on an outer circumferential surface thereof, and one end thereof is formed through the tube insertion hole of the block structure. It enters a certain length inside and the other end has a discharge pipe installed to extend through the wall. . According to such a stream water purification treatment system, it is simply installed in an underwater beam installed for the purpose of existing dimensions, and can clean the river water biologically introduced into the stream by microorganisms and aquatic plants, which is eco-friendly and simple in structure, while improving the purification efficiency. It provides an advantage that can be increased.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하천수 정화처리 시스템을 개략적으로 나타내 보인 단면도이고,1 is a cross-sectional view schematically showing a river water purification treatment system according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 사각 격자형 블록을 나타내 보인 사시도이고,FIG. 2 is a perspective view illustrating a rectangular lattice block of FIG. 1;
도 3은 도 1의 삼각 격자형 블록을 나타내 보인 사시도이고,3 is a perspective view illustrating a triangular lattice block of FIG. 1;
도 4는 도 1에 적용된 블록구조체의 조립상태를 나타내 보인 사시도이고,4 is a perspective view showing an assembled state of the block structure applied to FIG.
도 5는 도 1의 블록구조체의 하부에서 벽체를 관통하게 설치된 배출관 및 산소 공급관을 부분 발췌하여 나타내 보인 분리 사시도이고,FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a partial extraction of a discharge pipe and an oxygen supply pipe installed to penetrate a wall at a lower portion of the block structure of FIG. 1;
도 6는 도 1의 배출관에 설치된 산소공급관을 통해 선택적으로 공급되는 공기의 확산영역을 개략적으로 도시한 도면이고,6 is a view schematically showing a diffusion region of air selectively supplied through an oxygen supply pipe installed in the discharge pipe of FIG. 1,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 하천수 정화처리 시스템을 나타내 보인 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a river water purification treatment system according to a second embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110, 410: 벽체 120: 블록구조체110, 410: wall 120: block structure
130: 사각 격자형 블록 140: 삼각 격자형 블록130: square grid block 140: triangular grid block
150: 배출관 160: 산소공급관150: discharge pipe 160: oxygen supply pipe
180: 충진물 190: 매트180: Fill 190: Mat
230: 수생정화식물230: Aquatic Plant
본 발명은 하천수 정화처리 시스템에 관한 것으로서 상세하게는 담수가 가능한 하천내에 설치되어 하천수를 정화할 수 있는 하천수 정화처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a river water purification treatment system, and more particularly, to a river water purification treatment system installed in a fresh water stream and capable of purifying river water.
산업발달과 도시화에 의한 인구집중으로 발생되는 오염물질이 호소 또는 하천에 과도하게 유입되어 하천의 자정능력이 상실되어 하천의 오염이 심화되고 있다. Pollutants generated by population development due to industrial development and urbanization are excessively introduced into rivers or rivers, causing rivers to lose their self-cleaning capacity, and contaminate rivers.
통상적으로 생활하수와 공장폐수, 기업형 축산농가로부터 배출되는 축산폐수는 대규모 하수 처리장이나 소규모 단위 처리시설에서 선처리된 후 하천에 배출시키도록 하고 있으나, 여러 요인에 의해 하천으로 방류되는 방류수의 오염도가 높아 하천수가 오염되고 있는게 현실이다.In general, livestock wastewater discharged from domestic sewage, factory wastewater, and corporate livestock farms is pretreated in large-scale sewage treatment plants or small-scale unit treatment facilities and discharged to rivers, but the pollution of discharged water discharged to rivers is high due to various factors. The reality is that river water is polluted.
이러한 방류수의 오염원인으로서는 하천에 방류되는 방류수에 대한 수질기준 예를 들면 생물학적 산소 요구량, 생물화학적 산소유구량, 총인, 총질소, 부유물질량에 대해 지역에 따라 차등 적용되고 있어 하수 정화처리시설을 거쳐 방류되는 방류수의 오염도가 다르다.As the source of pollution of the discharged water, the water quality standards for discharged water discharged to the river, for example, the biological oxygen demand, biochemical oxygen retention, total phosphorus, total nitrogen, and the amount of suspended solids are applied differently according to the region. Pollution degree of discharged discharged water is different.
또한, 소규모 정화 시설에서는 생활하수에 포함된 질소, 인 등에 대한 정화처리가 생략된 일차 처리 공정만을 수행하기 때문에 정화처리를 거쳐 배출되는 방 류수에 포함된 질소, 인 등에 의해 하천수의 부영양화를 야기 시킬 수 있다. In addition, since small-scale purification facilities perform only the primary treatment process in which nitrogen and phosphorus contained in domestic sewage are omitted, the stream water may be eutrophiced by nitrogen and phosphorus contained in the effluent discharged through the purification treatment. Can be.
그 밖에도 우수는 우수관로를 통하여 하천으로 방류시키고, 하수는 대단위 하수 처리장과 소규모 지역별 마을단위 하수처리장으로 유입하여 정화 후 하천으로 방류할 수 있도록 대부분 하수처리시설이 설치되어 있지만 강우시 하수도에서 역류하여 우수관을 통해 배출되는 경우 정화처리를 거치지 않고 하천에 배출될 수 있다.In addition, rainwater is discharged to the rivers through rainwater pipelines, and sewage is installed in large-scale sewage treatment plants and small regional village-level sewage treatment plants. If discharged through storm pipes, they may be discharged to streams without undergoing purification.
또한, 강우시 우수와 생활하수가 혼합되어 통상의 하수보다는 오염도가 낮은 상태로 다량의 토사와 협잡물을 함유한 하수가 하수처리장의 처리용량 보다 많은 양이 하수 처리장에 유입될 경우 하수처리장에서 정화과정을 생략하고 무단 방류하는 실정이다.In addition, when rainfall and rainwater are mixed with rainwater and domestic sewage, and the sewage containing a large amount of soil and contaminants is introduced into the sewage treatment plant with a large amount of soil and contaminants, the purification process is carried out in the sewage treatment plant. Omitted without permission is the situation.
이러한 문제점들에 의해 오염된 하천수를 정화하기 위한 종래의 하천정화기술은 하천수를 하천 외부에 설치된 이차 정화시설로 하천수를 유입하여 정화처리 한 후 다시 하천에 방류하는 방법과, 하천의 주변에 자연 정화식물을 재배하여 정화식물에 의해 유기물질을 제거하는 방법이 있다. 이차 정화시설의 경우 하천 주변에 처리장을 설치하기 위한 용지가 확보되어야만 가능하기 때문에 용지확보가 어려운 경우 시설이 어렵고, 다량의 토사와 협착물을 제거하는 처리 공정이 필수적으로 수행되어야 하기 때문에 처리장 규모가 대형화되며, 반응조 내에 충진된 접촉재의 관리 및 슬러지 처리에 따른 유지관리비가 높은 문제점 등을 안고 있다.Conventional river purification technology for the purification of river water contaminated by these problems is a method of purifying river water by introducing the river water into a secondary purification facility installed outside the river, and then discharging the river water back to the stream, and purifying the natural environment around the river. There is a method of cultivating plants to remove organic substances by purified plants. In case of secondary purification facilities, it is only possible to secure the land for installing the treatment plant around the river. Therefore, if the land is difficult to secure, the facility is difficult, and the treatment process to remove the large amount of soil and confinement is necessary. It is large in size and has a high maintenance cost due to the management of the contact material filled in the reactor and the sludge treatment.
한편, 하천수로 내에 수생 정화식물을 재배하여 오염물질을 제거하는 경우 식물체 표면에 부착한 미생물군이 오염물질을 흡착, 분해하고 뿌리에 의해 용해성 오염물질이 흡수됨에 따라 질소, 인 등을 처리할 수 있고 오염된 하천수를 수생 정화식물이 재배된 지역으로 흐르게 하여 물리적 침전을 통해 하천의 정화기능을 상승시킬 수 있는 장점이 있다. 그런데 단순히 갈대와 같은 수생 정화식물을 하천에 심는 경우 뿌리가 모두 기공이 형성되지 않는 진흙 안에 들어가 버리기 때문에 정화처리 효율에 한계가 있고, 겨울철의 경우 수생 정화식물의 종류에 따라 자연정화에 필요한 성장이 이루어지지 않아 정화능력이 감소되고, 수생 정화식물을 하천의 측면에 재배하는 경우 강수량이 많을 때만 수생 정화식물쪽으로 하천수가 유입될 수 있어 수리학적 처리효율이 떨어지는 문제점이 있다.On the other hand, when aquatic plants are cultivated in river waterways to remove contaminants, microorganisms attached to the surface of the plant can adsorb and decompose the contaminants and process nitrogen and phosphorus as soluble contaminants are absorbed by the roots. In addition, the contaminated river water flows to the area where the water purification plant is grown, and thus, there is an advantage of increasing the purification function of the river through physical precipitation. However, when planting aquatic plants such as reeds in rivers, the roots all go into the mud where no pores are formed, which limits the efficiency of purification.In winter, the growth required for natural purification depends on the types of aquatic plants. If the purification capacity is not reduced and the aquatic purification plants are grown on the side of the river, the river water can flow into the aquatic purification plants only when the precipitation is high, so that the hydraulic treatment efficiency is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 구조가 간단하면서도 수생 정화식물 및 미생물에 의해 하천수의 정화처리능력을 높일 수 있는 하천수 정화처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, the object of the present invention is to provide a river water purification treatment system that is simple in structure and can increase the purification treatment of river water by water purification plants and microorganisms.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하천수 정화처리 시스템은 하천 내에 설치되어 하천으로 유입된 하천수를 정화하는 하천수 정화처리시스템에 있어서, 하천을 통해 흐르는 하천수를 담수할 수 있도록 일정 높이로 하천 내에 형성된 적어도 하나의 벽체와; 하천의 바닥면에 대해 경사진 경사부분과 경사부분으로부터 상기 벽체를 향해 일정길이 수평상으로 연장된 수평부분을 갖게 적어도 한 종 이상의 블록이 상호 조립되어 상기 하천 내에 설치되며 적어도 상기 수평부분에 대응되게 조립된 상기 블록은 상기 수평부분의 연장방향을 따라 관을 삽입할 수 있 는 관삽입홀이 형성된 블록구조체와; 상기 블록 내에 공극을 갖도록 충진된 충진물과; 외주면에 통공을 갖는 관형상으로 형성되어 일단은 상기 블록구조체의 상기 관삽입홀을 통해 내부로 일정 길이 진입되고 타단은 상기 벽체를 관통하여 연장되게 설치된 배출관;을 구비한다.In order to achieve the above object, the river water purification treatment system according to the present invention is installed in a river in the river water purification treatment system to purify the river water introduced into the river, in the river to a certain height so that the fresh water flowing through the river At least one wall formed; At least one or more types of blocks are installed in the river and have at least one horizontal portion with the inclined portion inclined with respect to the bottom surface of the river and a horizontal portion extending horizontally from the inclined portion to the wall. The assembled block includes a block structure in which a tube insertion hole for inserting a tube along an extension direction of the horizontal portion is formed; A filler filled to have voids in the block; It is formed in a tubular shape having a through-hole on the outer circumferential surface one end is entered into the interior through the tube insertion hole of the block structure and the other end is discharge pipe is installed to extend through the wall.
바람직하게는 상기 블록구조체는 사각 격자형 블록들과, 삼각 격자형 블록들로 조립되고, 상기 사각 격자형 블록은 다수의 홀이 형성된 제1 사각형 바닥면과, 상기 제1 사각형 바닥면의 상호 나란한 양측 가장자리로부터 수직상으로 일정높이로 형성되되 상기 관삽입홀이 대향되게 각각 형성된 제1 및 제2 수직 측벽과, 상부가 사각틀 형태를 갖도록 상기 제1 사각형 바닥면 맞은편의 상기 제1 및 제2 수직 측벽의 종단의 모서리부분을 상호 연결하는 제1 및 제2 수평 지지바를 갖는 구조로 되어 있고, 상기 삼각 격자형 블록은 다수의 홀이 형성된 제2사각형 바닥면과, 상기 제2사각형 바닥면의 선택된 한변과 나란하게 상호 이격되되 점진적으로 높이가 높아지도록 형성된 복수개의 수직 격벽과, 상기 제2 사각형 바닥면으로부터 상기 수직 격벽들의 상단 가장자리부분을 상호 연결하는 제1 및 제2 경사지지바를 갖는 구조로 된다.Preferably, the block structure is assembled with square lattice blocks and triangular lattice blocks, wherein the square lattice block is parallel to the first square bottom surface having a plurality of holes and the first square bottom surface. First and second vertical sidewalls formed at a predetermined height vertically from both edges, the first and second vertical sidewalls each having the tube insertion hole facing each other, and the first and second vertical sides opposite the first rectangular bottom surface such that an upper portion has a rectangular frame shape. And a first and second horizontal support bars interconnecting edge portions of the end portions of the sidewalls, wherein the triangular lattice block includes a second square bottom surface having a plurality of holes and a selected portion of the second square bottom surface. A plurality of vertical bulkheads spaced apart from each other in parallel with one side and gradually increasing in height, and an upper end of the vertical bulkheads from the second rectangular bottom surface; It is a first and a second structure having a sloping Chiba interconnecting the seat portion.
또한, 상기 벽체는 하천수의 흐름방향에 대해 직교하는 방향을 따라 설치된 수중보에 대해 상류방향으로 소정 간격 이격되게 설치된다.In addition, the wall is provided to be spaced apart by a predetermined interval in the upstream direction with respect to the underwater beams installed along the direction orthogonal to the flow direction of the river water.
또 다르게는 상기 벽체는 상기 하천수의 흐름과 나란한 방향을 따라 설치되되 상기 하천 외부로부터 하천 내부로 유입시키고자 하는 배출수를 상기 배출관을 통해 유입받을 수 있도록 설치된다.In addition, the wall is installed along the direction parallel to the flow of the river water is installed to receive the discharge water to be introduced into the stream from the outside of the stream through the discharge pipe.
더욱 바람직하게는 소정 간격 이격되게 노즐이 형성되어 있고, 외부로부터 산소를 공급할 수 있도록 상기 배출관내에 삽입되게 설치된 산소 공급관;을 더 구비한다.More preferably, the nozzle is formed spaced apart from a predetermined interval, the oxygen supply pipe is installed to be inserted into the discharge pipe to supply oxygen from the outside; further includes.
또한, 망사형태로 형성되며 상기 수평부분의 상기 격자형 블록에 지지되게 설치되어 수생 정화식물이 지지될 수 있게 한 매트;가 더 구비된다.In addition, the mat is formed in a mesh shape is installed to be supported on the lattice block of the horizontal portion to enable aquatic purification plants to be supported; is further provided.
더욱 바람직하게는 상기 하천의 바닥면과 상기 경사부분이 접하는 부분에 설치되며 상기 하천의 바닥면 보다 일정 깊이로 더 깊게 골을 지게 형성된 침전 가이드 부재;를 더 구비한다.More preferably, the sedimentation guide member is installed at a portion where the bottom surface of the river and the inclined portion contact with each other, and formed to be deeper to a certain depth than the bottom surface of the river;
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하천수 정화처리 시스템을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a river water purification treatment system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하천수 정화처리 시스템을 개략적으로 나타내 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a river water purification treatment system according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 하천수 정화처리 시스템(100)은 벽체(110)와, 블록구조체(120), 배출관(150), 산소공급관(160)을 구비한다. 참조부호 170은 수중보이다.Referring to the drawings, the river water
벽체(110)는 하천을 통해 흐르는 하천수를 담수할 수 있도록 하천수의 흐름방향에 대해 교차하는 방향을 따라 일정 높이로 하천 내에 형성되어 있다.The
도시된 예에서는 수중보(170)에 대해 상류방향으로 일정거리 이격된 위치에 벽체(110)가 설치되어 있다.In the illustrated example, the
벽체(110)는 콘크리이트로 형성되는 것이 바람직하다.The
벽체(110)와 수중보(170) 사이는 수문(113)이 설치되어 배출관(150)을 통해 배출된 하천수가 일시 체류한 후 수중보를 통해 선택적으로 배출될 수 있게 되어 있다.The
침전 가이드부재(115)는 블록구조체(120)의 경사부분(121)과 하천의 바닥면(221)이 접하는 부분에 설치되어 있다.The
침전 가이드부재(115)는 하천의 바닥면(221) 보다 일정 깊이로 더 깊게 골을 지게 형성되어 있고 콘크리이트로 형성된 것이 바람직하다.
또한 침전 가이드부재(115)의 하천수 진행방향을 가로지르는 방향으로의 연장길이는 대응되는 블록구조체(120)의 연장길이를 적용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to apply the extension length of the
더욱 바람직하게는 침전가이드 부재(115)의 블록구조체(120)와 인접된 경사면(115a)은 하천의 바닥면(221)에 대해 50도 이상의 경사를 갖도록 형성되고, 하천의 바닥면(221)에 대해서 1.5미터 이상 깊이를 갖는 구조로 형성된다.More preferably, the
이러한 침전 가이드 부재(115)는 비중이 높은 슬러지가 침전될 수 있게 하여 침전물의 수집능력을 높이고, 갈수기에 하천의 유량이 감소하여 하천의 자연정화능력이 상실될 때 침전 가이드 부재(115)의 골내에 집중된 침전물을 용이하게 수거할 수 있게 해준다.The
블록구조체(120)는 복수개의 사각 격자형 블록(130)과 삼각 격자형 블록(140)이 상호 조립되어 하천의 바닥면(221)에 대해 경사진 경사부분(121)과 경사부분(121)으로부터 벽체(110)를 향해 일정길이 수평상으로 연장된 수평부분(123)을 갖게 하천 내에 설치되어 있다.The
블록(130)(140)은 적절한 강도를 갖으면서 친환경적이고 재생이 가능한 소재 로 형성되는 것이 바람직하고, 일 예로서 폴리에틸렌 수지로 형성한다.
이러한 블록구조체(120)에 적용되는 사각 격자형 블록(130)의 일 예가 도 2에 도시되어 있다.An example of a
도 2를 참조하면, 사각 격자형 블록(130)은 상부 및 좌우측면을 통해 개방된 내부공간을 갖는 구조로 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, the
사각 격자형 블록(130)은 제1사각형 바닥면(131), 제1 및 제2 수직 측벽(132)(134), 제1 및 제 2 수평 지지바(135)(136)을 갖는 구조로 형성되어 있다.The
제1 사각형 바닥면(131)은 사각형으로 형성되어 있고 다수의 홀(131a)이 관통되게 형성되어 있다. 제1 사각형 바닥면(131)의 홀(131a)의 크기는 후술하는 충진물이 관통되지 않도록 적절한 크기로 형성하고, 바람직하게는 15mm정도로 형성한다.The first
제1 및 제2 수직측벽(132)(134)은 제1 사각형 바닥면(131)의 상호 나란한 양측 가장자리로부터 수직상으로 일정높이로 형성되어 있다.The first and second
제1 및 제2 수직측벽(132)(134)의 중앙부분에는 관삽입홀(132a)(134a)이 대응되는 크기로 대향되는 위치에 형성되어 있다.In the central portion of the first and second
관삽입홀(132a)(134a)은 배출관(150) 삽입용 또는 수생 정화식물을 지지하기 위한 매트 지지용으로 이용된다.The
제1 및 제2 수평 지지바(134)(135)는 제1 및 제2 수직 측벽(132)(134)의 종단과 결합되어 상부가 사각틀 형태를 갖도록 제1 사각형 바닥면(131) 맞은편의 제1 및 제2 수직 측벽(132)(134)의 종단의 모서리부분에서 상호 연결되어 있다.The first and second horizontal support bars 134 and 135 are coupled to the ends of the first and second
바람직하게는 사각 격자형 블록(130)은 폭 1200mm, 길이 1200mm, 높이 1000mm 이내의 크기로 형성한다.Preferably, the
또한, 사각 격자형 블록(130)은 상호 메트릭스 상으로 수평 및 수직 방향으로 조적결합할 수 있도록 결합홈(미도시) 및 결합돌기(미도시)가 대응되는 영역에 형성될 수 있음은 물론이다.In addition, the
또 다르게는 별도의 고정부재 예를들면 플라스틱 소재로된 볼트와 너트를 이용하여 상호 결합할 수 있도록 결합홀(미도시) 또는 결합홈을 적절한 위치에 다수 형성될 수 있음은 물론이다. Alternatively, a plurality of coupling holes (not shown) or coupling grooves may be formed at appropriate positions to be coupled to each other using bolts and nuts made of separate fixing members, for example, plastic materials.
도 1의 블록구조체(120)에 적용되는 삼각 격자형 블록(140)의 일 예가 도 3에 도시되어 있다.An example of a
도 3을 참조하면, 삼각 격자형 블록(140)은 양측면이 직삼각형 형상의 외곽라을 갖는 구조로 형성되어 있다.Referring to FIG. 3, the
삼각 격자형 블록(140)은 제2사각형 바닥면(141), 복수개의 수직 격벽(142)(143)(144), 제1 및 제2 경사지지바(145)(146)에 의해 일체로 형성되어 있다.The
제2사각형 바닥면(141)은 사각형상으로 형성되어 있고 다수의 홀(141a)이 형성되어 있다.The second
제1 사각형 바닥면(131)의 홀(131a)의 크기는 후술하는 충진물이 관통되지 않도록 적절한 크기로 형성하고, 바람직하게는 15mm정도로 형성한다.The size of the
이러한 제2사각형 바닥면(141)은 제1사각형 바닥면(131)과 동일한 크기로 형성되는 것이 바람직하다.The second square
수직격벽(142)(143)(144)은 제2사각형 바닥면(141)의 한변과 나란하게 상호 이격되되 점진적으로 높이가 높아지도록 형성되어 있다.The
제1 및 제2 경사지지바(145)(146)는 제2 사각형 바닥면(141)의 양측 모서리부분으로부터 수직 격벽(142)(143)들의 상단 가장자리부분을 상호 연결하도록 형성되어 있다.The first and second inclined support bars 145 and 146 are formed to interconnect upper edge portions of the
삼각 격자형 블록(140)도 사각 격자형 블록(130)과 결합할 수 있도록 결합홈(미도시) 및 결합돌기(미도시)가 대응되는 영역에 형성될 수 있음은 물론이다.The
또 다르게는 별도의 고정부재 예를들면 플라스틱 소재로된 볼트와 너트를 이용하여 상호 결합할 수 있도록 결합홀(미도시) 또는 결합홈을 적절한 위치에 다수 형성될 수 있음은 물론이다. Alternatively, a plurality of coupling holes (not shown) or coupling grooves may be formed at appropriate positions to be coupled to each other using bolts and nuts made of separate fixing members, for example, plastic materials.
이러한 사각 격자형 블록(130)과 삼각 격자형 블록(140)을 이용하여 블록구조체의 조립예가 도 4에 도시되어 있다.An example of assembly of the block structure using the
도 4를 참조하면, 블록구조체(120)는 사각 격자형 블록(130)의 일단을 상부가 좁게 계단식으로 조립하고, 단차진 부분에 삼각 격자형 블록(140)을 결합한 구조로 형성되어 있다. 이러한 블록구조체(120)는 앞서 설명된 경사부분(121)과 수평부분(123)을 갖는 구조가 된다.Referring to FIG. 4, the
블록구조체(120)의 전체 높이는 5m이내가 되게 형성하는 것이 바람직하다.The overall height of the
격자형 블록(130)(140) 내에는 공극을 갖도록 충진된 충진물(180)이 적정량 채워진다. 충진물(180)은 도면의 복잡성을 피하기 위해 도 1에서는 생략되었고 도 4를 참조하여 설명한다.The lattice blocks 130 and 140 are filled with an appropriate amount of the
충진물(180)은 자갈, 모래, 플라스틱 소재가 적용될 수 있다. 바람직하게는 충진물(180)은 표면의 공극률이 70%, 비표면적이 1.0㎡ 이상이 되고, 유량 변동시 유동이 적도록 적절한 중량을 갖으면서 부착 생물막이 생성과 탈리가 연속적으로 이루어질 수 있는 소재가 적용된다. 이러한 충진물(180)의 예로서는 자연에서 채취할 수 있는 강자갈과 구형상의 플라스틱 소재를 6:4의 비율로 혼합한 것을 사용한다. 충진물(180)의 외경은 격자형 블록(130)(140)의 바닥면(131)(141)의 홀(131a)(141a)의 직경 보다 큰 것을 적용한다.
바람직하게는 충진물(180) 충진시 공간속도(SV)는 8/hr, 수리학적 부하율 20 ㎥/㎡ㆍhr, 역세 수리학적 부하율 40㎥/㎡ㆍhr을 유지하며 하천 유입수량이 일일 30,000㎥ 이내일 경우 정화수량은 2.50㎥/sec 이내로 블록구조체(120)의 총체적은 17,000㎥ 이내, 수생 정화식물 재배면적 8,000㎡ 이내로 적용하면 된다.Preferably, the space velocity (SV) of filling 180 is maintained at 8 / hr, hydraulic load rate of 20 m 3 / m 2 · hr, backwash hydraulic load rate of 40 m 3 / m 2 · hr, and the inflow of streams is within 30,000m 3 per day. In this case, the amount of purified water is within 2.50㎥ / sec, and the total volume of the
매트(190)는 도 1에 도시된 바와 같이 블록구조체(120)의 최상단 사각 격자형 블록(130)의 상면에 결합부재를 이용하여 결합하거나, 도 4에 도시된 바와 같이 최상단 또는 중단의 사각 격자형 블록(130)의 관삽입홀(132a)(134a)을 통해 지지되게 삽입하여 설치할 수 있다. The
매트(190)는 망사구조로 된 것을 적용하면 된다.The
매트(190)와 충진물(180)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 수생 정화식물(230)이 유동되지 않게 성장할 수 있게 해준다.The
매트(190)는 수상 정화식물(230)의 수상부분이 안정적으로 지지될 수 있게 적절한 량의 모래와 다공성 충진재를 충진시키는 것이 바람직하다.
또한 사각 격자형 블록(130)의 제1 사각 바닥면(141)으로부터 일정높이 까지 충진된 충진물(180)은 수생 정화식물(230)의 뿌리가 번식할 수 있게 해준다. 이경우 수생 정화식물(230)의 뿌리 까지 산소가 전달되어 유기물의 분해 및 영양염류 흡수를 용이하게 하고, 블록(130) 내부 공간은 동식물의 생태 서식 공간을 제공한다.In addition, the filling 180 filled to a certain height from the first
블록구조체(120)의 삼각 격자형 블록(140)의 충진물(180) 및 사각 격자형 블록(130)내에 성장될 수 있게 식재되는 수생 정화식물(230)의 예로서는 갈대, 부들, 고랭이, 꽃창포, 누운 버들 등 동절기에도 생육이 가능한 다년생 정수식물을 적용한다.Examples of the
블록(130)내에는 미생물이 수중의 플랑크톤을 먹고, 배출한 영양염이 풍부한 진흙이 충진됨으로써 수생 정화식물(230)의 성장율을 높일 수 있다.The
배출관(150)은 사각 격자형 블록(130)의 관삽입홀(132a)(134a)을 통해 일단이 블록구조체내(120)에 삽입되어 있고, 타단은 벽체(110)를 관통되어 벽체(110) 외부로 노출되게 설치되어 있다.The
이러한 배출관(150)은 도 5에 확대 도시된 바와 같이, 외주면에 하천수가 유입될 수 있게 다수의 통공(151)이 형성되어 있다.As the
배출관(150)은 적절한 내구성을 갖도록 강화 플라스틱 또는 아연도금 강관에 15㎜이내의 통공(151)을 형성한 것을 사용하는 것이 바람직하. 배출관(150)의 직경은 사각 격자형 블록(130)의 관삽입홀(132a)(134a)에 대응되게 형성하고, 길이도 블록구조체의 길이를 고려하여 결정하면 된다.
배출관은 직경이 800㎜ 이고 길이가 10000㎜ 이내인 단위관을 적어도 하나 이상 연결하되 전체 길이는 300m정도로 제작된 것을 적용하는 것이 바람직하다.The discharge pipe is preferably connected to at least one unit pipe having a diameter of 800 mm and a length of less than 10000 mm, the total length is about 300m.
배출관(150)은 배수량을 고려하여 적절한 개수를 적용하면 되고, 블록구조체(120)의 최하단 또는 바닥면(221)으로부터 두번째 층 등 적절한 위치에 설치하면 된다.The
산소 공급관(160)은 외부로부터 배출관(150)을 통해 사각격자형 블록(130) 상방으로 산소 또는 산소가 포함된 기체 예를 들면 공기를 공급할 수 있도록 설치되어 있다.The
즉, 산소 공급관(160)은 외부로부터 배출관(150) 내까지 연장되게 설치되어 있고, 배출관(150) 내에 설치된 부분에는 일정 간격으로 상방을 향해 설치된 노즐(161)을 구비한다.That is, the
산소 공급관(160)은 도시하지 않은 산소 공급기 또는 공기 펌프와 연결되어 외부에서 강제적으로 공기 또는 산소를 블록구조체(120)에 공급하기 위한 것이다.The
이와 같이 산소 공급관(160)의 노즐(161)을 통해 산소가 공급될 경우 노즐(161)을 통해 공급되는 산소가 확산되어 산소가 공급되는 영역과 산소가 공급되지 않는 산소 비공급영역이 발생된다.As described above, when oxygen is supplied through the
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 노즐(161)을 중심으로 상부가 열리게 점선으로 표기된 부분은 산소공급영역(262)이고, 산소공급영역(261) 사이 영역은 산소 비공급영역(262)이 된다.That is, as shown in FIG. 6, the portion indicated by the dotted line with the upper portion opened around the
따라서, 이러한 선택적 산소 공급구조에 의하면, 호기성 미생물과 혐기성 미 생물이 각각 활발하게 서식할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.Therefore, the selective oxygen supply structure can provide a space in which aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms can actively live.
이하에서는 이러한 하천수 정화처리 시스템(100)에 의한 하천수 정화처리 과정을 설명한다.Hereinafter, the river water purification process by the river
수중보(170) 방향으로 하천수가 흐를 때 대부분의 하천수는 블록구조체(120)의 경사부분(121)과 부딛치게 되고, 이때 비중이 높은 물질들은 경사부분(121)을 따라 하강하여 침전 가이드부재(115)의 골내에 침전된다. 또한 하천수는 블록구조체(120)의 경사부분(121)과 부딧치면서 유속이 감소되어 후술하는 수생 정화식물(230) 및 미생물과의 반응시간을 증가시킬 수 있게 한다.When the river water flows in the direction of the
또한, 유속을 따라 이동되는 하천수는 블록구조체(120)의 경사부분(121)을 따라 상부로 이동된 후 수평부분(123)의 상부에 있는 사각 격자형 블록(130)으로부터 하부의 사각 격자형 블록(130)으로 수직상으로 충진물(180)의 공극 및 홀(131a)을 통해 이동된 후 배출관(150)의 관통홀(151)을 통해 배출관(150) 내로 유입되고, 이후 벽체(110) 외측으로 배출된다. 벽체(110) 외부로 배출된 하천수는 수문(113)의 개폐구(113a)가 개폐된 상태에서는 수중보(170) 보다 수위가 높을 경우 수중보(170)를 타고 하류로 이동한다.In addition, the river water moved along the flow rate is moved upward along the
이 과정에서 블록구조체(120)에 식재된 수생정화식물(230)의 표면에 서식하는 미생물군이 하천수의 오염물질을 흡착 분해하고, 수생 정화식물(230)의 뿌리는 용해성 물질을 흡착하여 하천수에 포함된 질소와 인 등이 흡수되어 용해성 물질을 감소시킨다. In this process, the microbial group inhabiting the surface of the
또한, 산소공급관(160)의 노즐(161)을 통해 산소가 공급되면 앞서 도 6을 통 해 설명된 바와 같이 산소가 공급되는 영역(261)과 산소비공급영역(262)이 형성되고, 산소가 공급되는 영역(261)에는 호기성 미생물의 성장이 촉진되고, 산소가 공급되지 않는 영역에는 혐기성 미생물 군의 성장이 촉진된다. 따라서 오염물질이 호기성 미생물군이 주로 서식하는 산소공급영역(261)을 거치면서 호기성 미생물군의 왕성한 생육에 따라 유기물 분해와 인의 섭취가 이루어지고, 혐기성 미생물군이 주로 서식하는 산소비공급영역(262)을 거치면서 혐기성 미생물에 의해 활발한 탈질화 반응이 이루어지고 질소가 제거되며 많은 양의 인의 방출과 유기물 분해가 이루어진다. 또한, 혐기, 호기 미생물이 내성장 단계를 거쳐 생물막의 형성과 탈리를 반복하면서 급격한 유량변동에도 안정된 정화사이클을 유지하여 오염인자를 제거하고 최종처리수는 배출관(150)을 통해 배출된다.In addition, when oxygen is supplied through the
한편, 수중보(170)에 인접되게 앞서 설명된 정화처리 시스템을 설치할 수 없을 정도의 대형 하천의 경우 앞서 설명된 블록구조체(120)를 하천의 측면에 설치할 수 있다.On the other hand, in the case of large rivers that can not install the above-described purification treatment system adjacent to the
이러한 구조의 일 예로서 도 1의 블록구조체(120)가 적용된 경우의 예가 도 7에 도시되어 있다. 앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.As an example of such a structure, an example in which the
도 7을 참조하면, 하천수 정화처리시스템(400)은 하천의 측면 제방(470)에 이격되게 벽체(410)를 설치하고, 벽체(410)에 인접되게 하천내에 블록구조체(120)를 설치하였다.Referring to FIG. 7, the river water
도면의 복잡성을 피하기 위해 도 9에는 블록(120)내에 충진되는 충진물을 도 시하지 않았다. In order to avoid the complexity of the drawing, FIG. 9 does not show the filler filled in the
벽체(410)와 측면제방(470) 사이에는 하수 및 우수가 합류되어 집수될 수 있게 집수챔버(450)가 형성되어 있다.A collecting
또한, 집수챔버(450)와 배출관(150) 사이에는 집수챕버(450)에 집수된 방류수를 배출관(150)으로 유입될 수 있게 배출유로(460)가 형성되어 있다.In addition, a
이러한 하천수 정화처리시스템(400)에 의하면, 앞서 도 1을 통해 설명된 하천수의 배출경로와는 반대로 오수와 우수가 배출관(150)을 통해 블록구조체(120)내부로 유입된 후 수평부분(123)의 상부로 배출되고, 이 과정에서 미생물과 수생 정화식물(230)과의 접촉에 의해 정화처리 된 후 하천의 본류에 합류된다.According to such a stream water
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 하천수 정화처리 시스템에 의하면, 기존의 치수를 목적으로 설치된 수중보 내에 간단하게 설치하여 미생물, 수생정화식물에 의해 생물학적으로 하천에 유입된 하천수를 정화처리할 수 있어 친환경적이며 구조가 간단하면서도 정화효율을 높일 수 있는 장점을 제공한다.According to the river water purification treatment system according to the present invention as described so far, it can be simply installed in the underwater beam installed for the purpose of existing dimensions to purify the river water biologically introduced into the river by microorganisms, water purification plants It is eco-friendly and its structure is simple, but it provides the advantage of increasing the purification efficiency.
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