KR100645827B1 - 하천의 수질정화를 위한 인공 식물섬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측은 길이가 작고 타측은 길이가 긴 원통형상으로, 내주연 하부에는 가는망체와 긁은 망체가 순차적으로 걸림고정되는 걸림턱이 형성되고, 가는망체 상부내측에는 자정식물이 식재되며, 상단에는 회동가능하게 고정된 고정축이 직상부로 형성되고, 외주연에 사선으로 고정되어 수류의 흐름을 유도하는 날개판이 형성된 식물섬과; 하천을 사선으로 가로지르는 판재로, 양단에는 체결공이 형성되고, 중심측에는 식물섬의 고정축이 관통되어 슬라이딩되는 장공이 형성되며, 일측상단에 축고정되어 신축되는 신축지지바가 형성되고, 장공상부에서 고정축 선단이 저면에 나사체결되고 측면에는 신축지지바의 타단이 나사체결되는 체결구가 형성되는 식물섬지지대와; 하단은 하천선단의 지면에 고정핀으로 고정되고 일측단은 상부로 직립되어 상측과 하측에서 사선으로 설치된 두개 식물섬지지대의 체결공을 각각 체결고정시키는 고정대를 구비하는 하천의 수질정화를 위한 인공 식물섬에 관한 것이다.

식물섬, 자정식물, 식물섬지지대, 고정대

Description

하천의 수질정화를 위한 인공 식물섬{Artificial plant island for purification of river}

도 1은 본 발명 실시 예인 인공 식물섬의 설치모습을 보인 요부절취 사시도,

도 2는 본 발명 실시 예인 인공 식물섬이 하천의 유속에 반응하여 작동되는 모습을 보인 평면도,

도 3은 본 발명 실시 예인 인공 식물섬과 식물섬지지대의 체결모습을 보인 분리사시도,

도 4는 본 발명 실시 예인 인공 식물섬의 확대 측단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 식물섬 11 : 날개핀

12 : 고정축 13 : 자정식물

14 : 가는 망체 15 : 굵은 망체

16 : 걸림턱 20 : 식물섬지지대

21 : 체결구 22 : 신축지지대

23 : 장공 24,25 : 체결공

30 : 고정대 31 : 고정핀

40 : 하천 50 : 지면

본 발명은 하천의 수질정화를 위한 인공 식물섬에 관한 것으로서, 보다 상세하는 인공적으로 식재시킨 자정식물의 뿌리 근체가 하천의 자정기능을 이룰 수 있도록 한 것으로, 이런 식물섬에 하천 수류의 방향을 제어할 수 있는 날개를 형성하여 원할한 하천의 흐름을 이룰 수 있도록 하고, 수류의 흐름이 빨라져 유하하는 하천수에 다량의 이물질이 동반되는 우기시에는 유속 저항에 의해 일측으로 이동하여 하수의 흐름을 방해하지 않는 하천의 수질정화를 위한 인공 식물섬에 관한 것이다.

하천을 오염시키는 가장 큰 원인은 부엌, 화장실, 목욕탕, 세탁기 등에서 나오는 생활하수로, 그 비중은 전체 오염원의 70%를 차지할 정도이다. 특히 부엌에서 나오는 음식물 찌꺼기는 하천의 BOD(biological oxygen demand;생물학적 산소 요구량)를 증가시켜 하천의 자정 능력을 잃게 만든다. 이러한 오염을 방지하기 위해서는 생활하수를 완벽하게 처리하여 오염물질이 하천에 들어가지 못하도록 정화시킬 필요가 있다. 하수 처리장에서는 유입된 폐수의 고형 물질을 길러낸 다음, 자정 작용의 원리를 이용하여 호기성 세균을 활발히 증식시켜 유기물을 분해한다. 이러한 2차 처리를 생물학적 처리라 한다. 이렇게 하여 폐하수 속에 들어 있는 유기물을 충분히 분해하여 BOD값을 낮추어 강으로 내보낸다. 생활하수의 양이 많아지면서 하수 처리장에 의한 정화는 한계가 있다. 따라서 생활하수를 줄이기 위해 음식 찌꺼기를 퇴비로 만들어 쓰고, 폐식용유는 무공해 비누를 만들어 쓰는 등 하천을 보호 하기 위한 여러 가지 노력이 필요하다.

자정 작용의 능력은 물속의 산소량에 의해 결정된다. 따라서 물속의 산소량이 증가하면 자정 능력이 높아지는데, 물속의 산소량은 물의 흐름과 온도, 수중 식물의 양, 하천 바닥의 모양, 하천의 기울기 등에 의해 영향을 받는다. 이로 인해, 대규모 양어장에 분수나 인공 폭포를 만들어 놓거나, 어항에 기포 발생기를 설치하는 것 등으로 물속의 산소 양을 증가시켜서 물의 자정작용 능력을 증가시키려고 하는 것이다.

자정작용이란, 더러워진 물이 침전, 산화, 희석 등을 통해 스스로 깨끗해지는 작용으로, 오염 물질이 강이나 바다에 흘러들어도 물리적 또는 생화학적인 작용에 의하여 자연적으로 깨끗하게 되는 것을 말한다. 그러나 계속해서 오염 물질이 너무 많이 흘러들면, 자정 작용의 한계를 넘게 되어 수질 오염이 일어난다. 유기물이 유입되면 호기성세균의 유기물 분해시에 BOD가 증가하고 DO(dissolved oxygen;D용존산소)가 감소하지만 강물이 흘러감에 따라 공기 중의 산소가 용해되고 수중식물의 광합성에 의해 생성된 산소가 용해되어 DO가 원래 상태로 증가되면 자정작용이 완료된다.

하천에 유입된 유기물은 물속의 미생물에 의하여 분해되는데, 이때 산소가 소모된다. 만일 물속에 녹아 있는 산소의 양이 충분하다면 유기물은 이와 같은 호기성 세균(산소를 이용해 유기물을 분해하는 세균)에 의해 이산화탄소와 물로 변하기 때문에 물은 깨끗한 상태를 유지할 수 있다. 그러나, 수중 산소의 양이 불충분할 경우에는 혐기성 세균(산소를 이용하지 않고 유기물을 분해하는 세균)에 의하여 황화수소, 메탄, 암모니아 등 썩는 냄새와 함께 악취를 풍기는 물질이 생긴다.

수중 식물이 자라는 데 필요한 진산염과 인산염 같은 물질이 물속에 다량 포함되면 부영양화하여 수중 산소의 양이 줄어들게 되고, 이런 물은 썩게 된다. 자연적으로 부영양화되는 기간은 수백, 수 천년 걸리지만 도시 개발 등으로 오염물질이 증가되면 부영양화 속도가 훨씬 빠르다. 하천의 상류에 오염 물질이 유입되면 그곳의 물은 오염이 되지만 하류로 흘러가는 동안 다시 깨끗하여 지는 것을 볼 수 있다. 일반적으로 탄수화물, 단백질, 지방과 같은 분해성 유기물은 물속에 희석되고, 어느 정도까지는 호기성 세균에 의해 분해되며, 하천에 침전 분쇄되어 수질 오염은 잘 일어나지 않는다.

이런, 자정작용은 호기성 세균이 산소를 이용하여 유기물을 분해하는 과정이기 때문에, 물속에 산소 량이 많을수록 자정작용이 잘 일어나게 된다. 따라서 하천의 자정작용은 물속에 녹아 있는 산소의 양(용존 산소량)을 측정해 보면 쉽게 알 수 있다. 하천의 오염 정도는 물의 색깔, 냄새, pH, 무기 염류의 양, 중금속의 양, 용존 산소량, 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량 등에 의해 측정할 수 있다. 특히, 물속에 있는 유기물의 양은 생물학적 산소 요구량을 측정하면 알 수 있다. 생물학적 산소 요구량과 함께 물의 유기물의 양을 측정하는 것으로 화학적 산소 요구량이 있다.

이렇게 하천의 용존산소량을 증가시키기 위해서 많은 연구가 진행되고 있는바, 실제적으로는 하천에 부유되는 자정식물을 길러서 오염물질을 제거하는 것으로 자정작용을 행하려고 하나, 우기시와 같이, 유수의 다량 유입시 하류로 쓸려 내려 가는 문제점이 있었다.

이에, 자정식물이 식재되어 온전하게 자라기 위한 방법을 강구하고 있으나, 자정식물의 식재와 생장을 위한 장소적인 제한과 같은 많은 문제점이 해결되지 않고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인공적으로 식재시킨 자정식물의 뿌리 근체가 하천의 자정기능을 이룰 수 있도록 한 것으로, 이런 식물섬에 하천 수류의 방향을 제어할 수 있는 날개를 형성하여 원할한 하천의 흐름을 이룰 수 있도록 하고, 수류의 흐름이 빨라져 유하하는 하천수에 다량의 이물질이 동반되는 우기시에는 유속 저항에 의해 일측으로 이동하여 하수의 흐름을 방해하지 않는 하천의 수질정화를 위한 인공 식물섬을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일측은 길이가 작고 타측은 길이가 긴 원통형상으로, 내주연 하부에는 가는망체와 긁은 망체가 순차적으로 걸림고정되는 걸림턱이 형성되고, 가는망체 상부내측에는 자정식물이 식재되며, 상단에는 회동가능하게 고정된 고정축이 직상부로 형성되고, 외주연에 사선으로 고정되어 수류의 흐름을 유도하는 날개판이 형성된 식물섬과; 하천을 사선으로 가로지르는 판재로, 양단에는 체결공이 형성되고, 중심측에는 식물섬의 고정축이 관통되어 슬라이딩되는 장공이 형성되며, 일측상단에 축고정되어 신축되는 신축지지바가 형성되고, 장공상부에서 고정축 선단이 저면에 나사체결되고 측면에는 신축지지바의 타단이 나사체결되는 체결구가 형성되는 식물섬지지대와; 하단은 하천선단의 지면에 고정핀으로 고정되고 일측단은 상부로 직립되어 상측과 하측에서 사선으로 설치된 두개 식물섬지지대의 체결공을 각각 체결고정시키는 고정대를 구비하는 특징이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시 예인 인공 식물섬의 설치모습을 보인 요부절취 사시도이고, 도 2는 본 발명 실시 예인 인공 식물섬이 하천의 유속에 반응하여 작동되는 모습을 보인 평면도이며, 도 3은 본 발명 실시 예인 인공 식물섬과 식물섬지지대의 체결모습을 보인 분리사시도이고, 도 4는 본 발명 실시 예인 인공 식물섬의 확대 측단면도이다.

참고로 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.

본 발명 하천의 수질정화를 위한 인공 식물섬은 자정식물(13)이 식재되어 하천상에 위치되고 하천(40)의 흐름을 원활하게 유도하는 식물섬(10)과, 식물섬(10)을 하천(40)에서 사선으로 지지하는 식물섬지지대(20)와, 식물섬지지대(20)의 측단 을 지면(50)에 고정시키는 고정대(30)로 구성된다.

상기 식물섬(10)은 하천(40)의 수질정화를 위해 일전 간격으로 하천(40) 내부에 위치되는, 일측은 길이가 작고 타측은 길이가 긴 원통형상으로, 내주연 하부에는 가는망체(14)와 긁은 망체(15)가 순차적으로 걸림고정되는 걸림턱(16)이 돌출형성되고, 가는망체(14) 상부 내측에는 수질을 정화하는 자정식물(13)이 식재되며, 상단에는 회동가능하게 고정된 고정축(12)이 직상부로 형성되고, 외주연에는 사선으로 고정되어 수류의 흐름을 유도하는 날개판(11)이 형성된다.

상기 식물섬지지대(20)는 하천(40)을 일정간격으로 사선으로 가로질러 상기 식물섬(10)을 고정지지하는 판재로, 양단에는 체결공(24,25)이 각각 형성되고, 중심측에는 식물섬(10)의 고정축(12)이 관통되어 슬라이딩 이동되는 장공(23)이 길게 형성되며, 일측 상단에는 일측이 축고정되어 신축되는 신축지지바(22)가 형성되고, 장공(23) 상부에서 식물섬(10)의 고정축(12) 선단이 저면에 나사체결되고 측면에는 신축지지바(22)의 타단이 나사체결되는 체결구(21)가 형성된다.

상기 고정대(30)는 식물섬지지대(20)를 지면(50)에 고정시키는 것으로, 하단은 하천(40) 선단의 지면(50)에서 고정핀(31)으로 고정되고, 일측단은 상부로 직립되어 상측과 하측에서 사선으로 설치된 두개 식물섬지지대(20)가 겹쳐져 체결공(24,25)을 각각 체결고정시킨다.

이와 같은 본 발명의 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4와 같이, 식물섬(10)의 내측에 가는 망체(14)와 굵은 망체(15)를 걸림턱(16) 걸림고정시킨 후, 그 상면 내측에 자정식물(13)을 식재한다.

그 다음, 하천((40)을 사선으로 가로지르는 식물섬지지대(20)를 서로 반대방향으로 배열하여 두개의 식물섬지지대(20) 선단이 서로 만나는 곳에 고정대(30)를 고정핀(31)으로 지면(50)에 고정시킨 다음, 고정대(30) 일측단에 체결공(24,25)을 각각 체결고정시킨다.

이 상태에서 도 3과 같이, 식물섬지지대(20)의 장공(23) 상에서 체결구(21)의 저면에 식물섬(10)의 고정축(12) 상단을 나사체결시키면 된다.

이런 본 발명은 하천(40)의 수질정화를 위한 식물섬(10)에 인공적으로 식재시킨 자정식물(13)의 뿌리 근체가 하천(40)의 자정기능을 이룰 수 있게 된다.

이런 본 발명의 식물섬(10)은 하천(40) 수류의 방향을 제어할 수 있는 날개판(11)이 도 1 및 도 2와 같이, 형성되여, 원할한 하천의 흐름을 이룰 수 있도록 함과 동시에 수류의 흐름이 빨라지게 되어 유하하는 하천수에 다량의 이물질이 동반되는 우기시에는 유속 저항에 의해 식물선지지대(20)의 장공(23) 상에서 일측으로 이동하여 하수의 흐름을 방해하지 않게 된다.

이와 같이, 본 발명은 인공적으로 식재시킨 자정식물의 뿌리 근체가 하천의 자정기능을 이룰 수 있도록 한 것으로, 이런 식물섬에 하천 수류의 방향을 제어할 수 있는 날개를 형성하여 원할한 하천의 흐름을 이룰 수 있도록 하고, 수류의 흐름이 빨라져 유하하는 하천수에 다량의 이물질이 동반되는 우기시에는 유속 저항에 의해 일측으로 이동하여 하수의 흐름을 방해하지 않는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위 에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (1)

1. 일측은 길이가 작고 타측은 길이가 긴 원통형상으로, 내주연 하부에는 가는망체와 긁은 망체가 순차적으로 걸림고정되는 걸림턱이 형성되고, 가는망체 상부내측에는 자정식물이 식재되며, 상단에는 회동가능하게 고정된 고정축이 직상부로 형성되고, 외주연에 사선으로 고정되어 수류의 흐름을 유도하는 날개판이 형성된 식물섬과;

   하천을 사선으로 가로지르는 판재로, 양단에는 체결공이 형성되고, 중심측에는 식물섬의 고정축이 관통되어 슬라이딩되는 장공이 형성되며, 일측상단에 축고정되어 신축되는 신축지지바가 형성되고, 장공상부에서 고정축 선단이 저면에 나사체결되고 측면에는 신축지지바의 타단이 나사체결되는 체결구가 형성되는 식물섬지지대와;

   하단은 하천선단의 지면에 고정핀으로 고정되고 일측단은 상부로 직립되어 상측과 하측에서 사선으로 설치된 두개 식물섬지지대의 체결공을 각각 체결고정시키는 고정대를 구비하는 하천의 수질정화를 위한 인공 식물섬.

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