KR100685384B1

KR100685384B1 - 집약형 정화습지 및 이를 이용한 정화방법

Info

Publication number: KR100685384B1
Application number: KR1020050046010A
Authority: KR
Inventors: 정운익
Original assignee: 레인보우스케이프주식회사
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2007-02-26
Also published as: KR20060124203A

Abstract

본 발명은 집약형 정화습지 및 이를 이용한 정화방법에 관한 것으로, 호기성 박테리아를 배양하여 활성수로 전환하는 제 1 펠릿층과, 다공체인 세라믹으로 조성되는 바이오스톤층, 제 1 펠릿층보다 작은 미세한 입자로 조성되는 제 2 펠릿층, 제오라이트 및 사방정계의 조암 광물인 올리빈(olivine)을 혼합하여 조성되는 제올리층 및 공기분사층을 구비한 다공질 세라믹계 생물담채충진 바이오리액터(전처리시설)와, 담수조에 정화용 여재를 포설하고 그 위에 수생식물을 식재하여 이루어지는 것으로, 제 1 펠릿층, 바이오스톤층, 제올리층, 공기분사층, 제 2 펠릿층 및 필터층간의 혼합을 방지하도록 상기 제 1 펠릿층과 바이오스톤층 및 제올리층의 상단에 각각 설치되는 암면을 구비한 여과습지를 포함하여, 바이오 리액터(전처리시설)와 여과습지를 순차적으로 배열한 것으로써, 하천지류에 설치함으로써 좁은 공간에서도 하천을 집약적으로 정화할 수 있도록 한 것이다.

바이오리액터, 습지, 여과습지, 수질정화, 펠릿층, 바이오스톤층, 제오라이트, 제올리층, 공기분사층

Description

집약형 정화습지 및 이를 이용한 정화방법{INTENSIVE WET LAND AND METHOD FOR PURIFYING USING THE SAME}

도 1 은 본 발명에 따른 집약형 정화습지의 시스템을 나타낸 개략도이다.

도 2 는 바이오 리액터(전처리시설)의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 집약형 정화습지를 이용한 정화방법을 나타낸 플로우차트이다.

도 4 는 도 3 에서 A-B선 단면도이다.

도 5 은 본 발명에서 여과습지의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 6 는 본 발명에 따른 집약형 정화습지를 이용하여 정화하는 실험예를 나타낸 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 침사지

200 : 제 1 바이오 리액터(전처리시설)

200' : 제 2 바이오 리액터(전처리시설)

300 : 여과습지

211, 311 : 제 1 펠릿층 212, 312 : 바이오스톤층

213, 315 : 제 2 펠릿층 214, 313 : 제올리층

215, 314 : 공기분사층 320 : 담수조

316 : 암면

본 발명은 하천의 정화를 위한 정화습지에 관한 것으로, 특히 다공질 세라믹계 담채를 충진한 바이오리액터(전처리시설)와 여과습지를 결합한 공정으로 하천 수질의 고효율 정화 처리가 가능한 집약형 정화습지 및 이를 이용한 정화방법에 관한 것이다.

하천을 정화하기 위해 습지를 이용한 오염 물질 처리 방법이 종래 많이 사용되고 있다.

습지는 일정 기간 동안 얕은 물에 잠겨 있어서 물이 포화 상태에 있는 곳으로서 수중 생태계와 육상 생태계가 접하는 지점에 위치하며 다양한 군락이 발달하고 식물 플랑크톤, 부착 조류, 미소동물, 곤충 등이 서식하며 다른 곳보다 많은 생물량을 유지하고 있어서 생산력이 높은 공간이다.

습지는 갈대, 줄, 부들 등의 습지 식물과 습지 식물을 지지하고 미생물을 부착하는 매체인 자갈 토양 그리고 오염 물질 분해 등 수질 정화에 가장 중요한 기능을 수행하는 미생물 등으로 구성된다.

습지에서 수질 정화는 습지를 구성하고 있는 이들 요소가 복합적으로 기능을 수행하여 이루어지나 수질 정화 기능은 크게 침전 및 흡착과 생물에 의한 흡수로 구분된다.

습지의 종류는 습지에 유입된 폐수가 습지 표면으로 흐르는 표면유하식 방법과 습지층내를 수평으로 흐르는 지하 흐름법 및 수직으로 흐르는 수직 흐름법이 있다.

그러나 이런 습지를 이용한 자연정화방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

단위 면적당 수질정화 효율이 낮아서 넓은 습지 면적을 필요로 하고, 넓은 면적에 따른 유지 관리가 어렵고, 장기간 사용시 처리 효율이 떨어지며, 습지내 용존 산소의 부족으로 질산화가 억제되어 질소 제거율이 감소하고 인의 용출량이 증가한다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 종래의 습지를 사용하는 방법에 다공질 세라믹계 담채를 충진한 전처리시설인 바이오리액터를 접목하여, 습지 단독으로 사용하는 공법에 비하여, 부지의 면적을 획기적으로 감소시킬 수 있도록 하며, 또한 바이오리액터 및 여과습지에 공극이 많은 다공질 충진재를 사용하여 정화효과를 극대화하고, 공극 부분이 막히는 것을 방지하는 효과가 뛰어나도록 한 집약형 정화습지 및 이를 이용한 정화방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 바이오리액터의 기능에 부가하여 습지의 여과·분해 작용 및 흡착·흡수 작용에 의해 BOD·SS 및 질소·인의 삭감 효과가 뛰어난 집약형 정화습지 및 이를 이용한 정화방법을 제공하는 데에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다공질 세라믹계 담채를 충진한 바이오리액터와 여과습지로 이루어져 있다.

상기 바이오 리액터는 양측에 유입구와 유출구가 각각 형성되어 있는 담수조와, 상기 담수조의 하단에 호기성 박테리아를 배양하여 활성수로 전환하는 제 1 펠릿층과, 상기 제 1 펠릿층의 상단에 적층되는 한편, 다공체 세라믹을 주성분으로 하여 조성되는 바이오스톤층, 상기 바이오스톤층에 적층되며, 상기 하단의 제 1 펠릿층보다 작은 미세한 입자로 조성되는 제 2 펠릿층, 상기 제 2 펠릿층의 상단에 적층되며, 상기 제오라이트 및 사방정계의 조암 광물인 올리빈(olivine)을 혼합하여 조성되는 제올리층, 및 상기 제 1 펠릿층의 하단에 위치하며, 미세한 구멍이 형성되어 필터층에 끼인 불순물을 제거하도록 상기 구멍으로 공기를 분사하는 공기분사층을 구비한 필터층으로 이루어지며,

상기 여과습지는 완전 방수처리된 방수시트나 부직포로 형성되며, 양측에 유입구와 유출구가 각각 형성되고 저면에는 유공관이 형성되는 담수조와, 상기 담수조의 하단에 호기성 박테리아를 배양하여 활성수로 전환하는 제1 펠릿층과, 상기 제1 펠릿층의 상단에 적층되는 한편, 다공체 세라믹을 주성분으로 하는 바이오스톤층, 상기 제오라이트 및 사방정계의 조암 광물인 올리빈(olivine)을 혼합하여 조성되고, 상기 바이오스톤층의 상단에 적층되는 제올리층, 상기 제올리층의 상단에 적 층됨과 아울러 미세한 구멍이 형성되어, 필터층에 끼인 불순물을 제거하도록 상기 구멍으로 공기를 분사하는 공기분사층, 상기 공기분사층의 상단에 적층되고, 상기 하단의 제 1 펠릿층보다 작은 미세한 입자로 조성되는 제2 펠릿층, 및 필터층간의 혼합을 방지하도록 상기 제 1 펠릿층과 바이오스톤층 및 제올리층의 상단에 각각 설치되는 암면을 구비한 필터층, 및 상기 필터층의 상단에 식재하여 이루어진 수생식물층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 펠릿층은 T-Fe, CaO, SiO₂, MgO, MnO, Al₂O₃, P₂O₅, S, TiO₂을 주요성분으로 조성되고, 입도 크기가 20~35mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바이오스톤층은 입도 크기가 15~50mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2 펠릿층은 T-Fe, CaO, SiO₂, MgO, MnO, Al₂O₃, P₂O₅, S, TiO₂을 주요성분으로 조성되고, 입도 크기가 2~5mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 오염 하천의 물이 침사지를 거친 후, 바이오리액터(전처리시설)를 거쳐 1차 정화되고, 여과된 물이 여과 습지를 거쳐 2차 정화되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명 집약형 습지의 시스템을 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명 집약형 정화습지를 이용한 정화방법을 나타낸 플로우차트이고, 도 6은 본 발명 집약형 정화습지를 이용하여 정화하는 방법을 나타낸 개략도이다. 오염된 하천수는 침사지(100)를 거쳐(S1), 상기의 바이오리액터(200,200')를 통과하여 1차 정화되고(S2), 1차 정화된 하천수는 여과습지(300)로 유입되는데, 여과습지(300)의 상단부에 복수개의 유입구(330)가 존재하여 각각으로 유입이 된다(S3).

도 1에서 화살표(→)에서 표시된 바와 같이, 오염하천의 하천수는 침사지(100)에 저장되었다가, 전처리시설인 바이오리액터(200,200')로 이동되어 1차 정화되는데, 상기 바이오리액터(200,200')는 여러층으로 된 필터층(210)과 공기분사층(215)으로 이루어져 있다. 이러한 바이오리액터(200,200')는 두개의 셀이 연달아 구성되어 있으며, 각각의 셀을 거쳐 여과된 하천수는 다공질 여재를 충진한 여과습지(300)를 거쳐서 최종적으로 정화된 정화수가 되게 된다.

도 2 는 본 발명에서 바이오리액터(200,200')의 단면도이다.

상기 침사지(100) 및 바이오리액터(200,200')는 하천의 지류, 즉 하천의 지류에서 본류가 시작하는 지점에 설치함이 바람직하다. 침사지(100)로부터 유출된 하천수는 2개의 제 1, 2 바이오리액터(200,200') 중의 하나에 먼저 유입구(230)를 통해 유입되는데, 유입구(230)는 각 바이오리액터(200,200')의 상부에 존재한다. 상부의 유입구(230)로 유입된 하천수는 자연중력식으로 아래로 이동하면서 정화되고, 정화된 하천수는 제 1 바이오리액터(200)의 하부에 존재하는 유출구(250)를 통하여 유출되어 잠시 저장되었다가 제 2 바이오리액터(200') 벽면의 상부의 유입구(230')를 통하여 제 2 바이오리액터(200')로 유입하여 들어간다. 제 2 바이오리액터(200')는 제 1 바이오리액터(200)와 동일한 구조를 가지고 있으며, 제 1 바이오 리액터(200)에서 1차 여과된 하천수를 재차 정화하게 된다. 정화된 하천수는 제 2 바이오리액터(200')의 하부에 위치하는 유출구(240')를 통해 유출되며 저장탱크의 상부에 있는 유출관(250)을 통하여 습지 혹은 여과습지(300)로 배출된다.

상기 바이오리액터(200,200')는 여러층으로 된 필터층(210)과 공기분사층(215)으로 이루어져 있는데, 상기 필터층(210)는 제 1 펠릿층(211), 바이오스톤층(212), 제 2 펠릿층(213) 및 제올리층(214)이 순차적으로 적층되어 이루어진다.

맨 하단에 적재되는 상기 제 1 펠릿층(211)은 T-Fe(Total Fe, 전철), CaO(산화칼슘), SiO₂(이산화규소), MgO(산화마그네슘), MnO(산화망간), Al₂O₃(산화알루미늄), P2O5(인산), S(황산), TiO₂(산화티탄)으로 구성되는 한편, 입자 크기가 20~35mm 인 토양층이다. 각각의 화학성분은 하기의 표 1에 나타낸 바와 같이, 차례대로 19.5%, 44.6%, 13.5%, 12.8%, 4.9%, 1.8%, 1.9%, 0.1%, 0.9% 비율로 조성되나, 이는 실시예에 해당되는 것으로 임의에 따라 다른 비율로 배합할 수 있음은 물론이다.

성분	T-Fe	CaO	SiO2	MgO	MnO	Al2O3	P2O5	S	TiO2
함유율 (%)	19.5	44.6	13.5	12.8	4.9	1.8	1.9	0.1	0.9

이러한 제 1 펠릿층(211)은 함유되는 조성물에 호기성 박테리아를 배양함으로써, 산소가 존재하는 호기성 상태에서 산소를 이용한 박테리아에 의해 오염물질이 분해되도록 하고 있다.

한편, 상기 바이오스톤층(212)은 세라믹을 주성분으로 조성되는 다공질 배수층으로, 입도 크기는 15~50mm 인 것이 바람직하다. 이러한 바이오스톤층(212)은 다공질의 세라믹과 같은 다공질의 광물질로 인하여 자연발생적으로 미생물이 발생되어 번식하게 되는데, 전술한 제 1 펠릿층(211)의 상단에 적재되어 상측으로부터 유입되는 물을 자체내의 미생물에 의해 정화한 후 하측으로 방류한다.

한편, 상기 바이오스톤층(212)의 상단에 적재되는 상기 제 2 펠릿층(213)은 하단의 제 1 펠릿층(211)과 같은 종류의 필터층으로 입도 크기는 2~5mm인 것이 바람직하다.

한편, 상기 제올리층(214)은 제오라이트와, 사방정계에 속하는 주요 조암광물인 올리빈(olivine;감람석)을 1:1의 부피비로 혼합하여 조성되는 다공체 광물질층으로, 혼합된 조성물의 입도 크기는 10~30mm이고, 전술한 제 2 펠릿층(213) 상단에 적재된다. 이러한 제올리층(214)은 자체내에 자연발생적으로 번식되는 미생물에 의해 물을 정화하는 수질정화법이 이용되고 있다.

전술한 바와 같이 맨 하단의 제 1 펠릿층(211), 바이오스톤층(212), 제 2 펠릿층(213), 제올리층(214)으로 적층되는 다공질의 여과재들은 하층에서부터 상층으로 갈수록 미세한 입자의 여과재를 포설함으로써 오염물질(또는 이물질)이 하부로 내려가지 못하도록 하고, 포설시 제 1 펠릿층(211), 바이오스톤층(212), 제 2 펠릿층(213), 제올리층(214)의 두께는 제 1 펠릿층(211)의 두께를 기준으로 하여 1:4:2:3 비율로 하는 것이 바람직하다. 이러한 비율은 필터층(210)의 크기가 변함에 따라 각 필터층이 포설되는 두께 치수가 변하므로 일정한 비율로 한정하기 위함이다.

한편, 상기 공기분사층(25)은 필터층(210)의 하단에 적재되는 UF필터로, 10㎛의 미세한 구멍이 형성되어 있어 필터층에 세균 등의 불순물이 끼었을 경우 임의로 또는 정기적으로 공기를 분사함으로써 필터층에 끼인 이물질을 역세척함으로써 제거할 수 있다.

도 4 는 도 3 에서 A-B선에 따른 단면도이다.

상부에 바이오리액터(200,200')에 의해 1차 정화된 하천수가 여과습지(300)내로 유입되는 통로인 유입구(330)가 존재하며, 유입구(330)로 유입된 하천수는 여과습지(300)내에 포설된 다공질 여재를 통과하면서 2차 정화되고, 2차 정화된 하천수는 하부에 존재하는 유출관(350)을 통해서 정화습지 밖의 하천으로 배출된다.

도 5 은 여과습지(300)의 단면도로서, 이러한 여과습지(300)는 연못의 형태를 이루어 유입된 물을 수용하기 위한 담수조(320) 내측에 천연재료 및 다공질 여과재가 다수층으로 적재되고, 필터층 사이에는 공기분사층(314)및 암면(316)이 적재되어 있으며, 적층된 맨 상단에는 수생식물 중 정화능력 및 경관적 가치가 뛰어난 식물(360)을 선정하여 조성되어 있다. 예를 들면, 상기 식물(360)로서 갈대나 부들, 창포 등으로 선정하는 것이 바람직하다.

즉, 내측으로 유입된 물을 수용하기 위한 담수조(320)는 완전 방수 처리된 방수시트 및 부직포로 형성하되 양측벽이 경사면을 갖도록 형성하고, 담수조(320) 내측에는 천연재료 및 다공질의 제 1 펠릿층(311)과 바이오스톤층(312), 제올리층(313), 및 제 2 펠릿층(315)이 순차적으로 적층되어 있다.

바이오리액터(200,200')과 상이한 것으로써, 암면은 제 1 펠릿층(311)과 바이오스톤층(312) 및 제올리층(313)의 상단에 각각 도포하여 필터층간의 혼합을 방지하고 있다.

도 6 는 본 발명 집약형 정화습지를 이용하여 정화하는 방법을 나타낸 개략도로서, 본 발명에 따른 집약형 정화습지를 이용하여 정화하는 방법은 오염하천의 지류에 설치된 침사지(100)와 바이오리액터(200,200')을 통해 1차 정화된 물이 여과습지(300)를 통하여 2차 정화되는 것이다.

이하는 본 발명에 따른 집약형 정화습지 시설을 이용하여 하천을 정화한 실험의 방법 및 결과이다.

실험예

1. 대상하천

목리천(경기도 광주시 목동) 상류부

BOD : 2mg/L

SS : 18mg/L

투시도 : 34cm

2. 실험방법

목리천→침사지(100), 바이오리액터(전처리시설)(2)(100m²/일, 2시간)→습지(50m²/일, 1일)

3. 실험결과

	BOD	SS	투시도
표면유하식	1mg/L이하	2~3mg/L	80cm
여과습지(300)(다공질여재 침투 흐름식)	1mg/L이하	1mg/L이하	90cm~100cm이하

위의 실험 결과인 표 2를 참조하면, 본 발명의 바이오리액터(200,200')를 거쳐 1차 처리한 하천수를 종래의 방법인 표면 유하식 습지에서 2차 처리한 실험 및 본 발명에 따른 여과습지(300)를 거쳐 2차 처리한 실험의 결과가 모두 BOD의 수치 및 SS수치가 감소하였고, 투시도는 증가한 것을 알 수 있다. 또한, 2차 처리로써 종래의 표면유하식 방법을 사용한 것보다, 본 발명에 따른 여과습지(300)를 사용한 것이 수치면에서 더 바람직한 것을 알 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 집약형 정화 습지는 종래의 습지만을 단독으로 처리하는 공정에 비해 5분의 1 내지 10분의 1 크기의 부지로도 같은 수준의 정화 효율을 낼 수 있어, 면적 대비 효율성이 뛰어나며, 그에 따른 관리도 매우 용이한 이점이 있다.

또한, 본 발명 구성요소인 바이오리액터(200,200')와 여과습지(300)는 병행하여 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 하천의 수질 및 요구 수질에 따라서는 습지만을 단독으로 처리하거나, 바이오리액터(200,200')만을 단독으로 처리하는 것도 가능하다.

아울러, 인 흡착장치나 멸균장치 등을 필요에 따라 부가 함으로써 보다 고도의 수질 즉, 수경용수, 친수용수 등에도 용이하게 사용이 가능하도록 정화율을 높일 수 있다.

본 발명의 집약형 정화습지에 따른 수질 정화는 다공체의 광물질 또는 세라믹으로서 미생물을 번식하는 제올리층(214,313)과 바이오스톤층(212,312), 및 호기성 박테리아를 배양하여 활성수로 전환하는 두 펠릿층(211,213,311,315)으로부터 다수층에 의한 여러 정화단계를 거침으로써 용이하게 이루어지고, 이로 인하여 정화가 어려운 오염물질인 질소 및 인이 제거될 수 있다. 한편, 필터층에 세균 등의 불순물이 끼어 있을 경우 정기적 혹은 비정기적으로 공기분사층(215,314)을 통해 공기를 분사하여 역세척을 함으로써, 불순물을 박리시키고 식재된 수생식물의 뿌리 부분을 호기 상태로 만들어 주어 정화 능력을 더욱 극대화할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 하천의 지류에 설치되어 유입된 물을 바이오리액터에 의해 1 차 정화하고, 정화된 물을 여과습지에서 2 차 정화함으로써, 유입된 물이 자연 중력식으로 모든 여재와 충분히 접촉됨으로써 효과적으로 정화될 수 있으며, 필터층에 끼인 세균 등의 불순물을 정기적으로 제거함으로써 여재의 정화 능력을 계속유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 집약형 정화습지는 습지만을 이용하여 정화하는 방법에 더해 다공질의 세라믹계 담채충진재를 사용한 바이오리액터를 집약적으로 설치하여, 기존의 습지만을 이용하는 방법에 비해, 좁은 부지로도 고효율의 정화능력을 줄수 있도록 하였다. 아울러, 바이오리액터를 단독으로 혹은 여과습지만을 단독으로 설치하여 사용할 수 있으므로, 하천수질이나 장소에 따라 유동적으로 응용하여 사용할 수 있도록 하였다.

인공정화연못의 담수조를 방수시트나 부직포로 포설하여 시공함으로써 설치 및 철거가 용이하며, 시공비가 저감될 수 있다. 나아가, 도심속의 좁은 공간이나 아파트 단지내에서도 용이하게 실시할 수 있으며, 이로 인하여 정화된 물은 다양한 용도로 식생활에 활용할 수 있는 동시에 주변의 자연 환경을 쾌적하게 하는 효과가 있다.

Claims

다공질 세라믹계 담채충진 바이오 리액터와 여과습지로 이루어진 집약형 정화 습지에 있어서,

상기 바이오 리액터는

양측에 유입구와 유출구가 각각 형성되어 있는 담수조와;

상기 담수조의 하단에 호기성 박테리아를 배양하여 활성수로 전환하는 제 1 펠릿층과, 상기 제 1 펠릿층의 상단에 적층되는 한편, 다공체 세라믹을 주성분으로 하여 조성되는 바이오스톤층, 상기 바이오스톤층에 적층되며, 상기 하단의 제 1 펠릿층보다 작은 미세한 입자로 조성되는 제 2 펠릿층, 상기 제 2 펠릿층의 상단에 적층되며, 상기 제오라이트 및 사방정계의 조암 광물인 올리빈(olivine)을 혼합하여 조성되는 제올리층, 및 상기 제 1 펠릿층의 하단에 위치하며, 미세한 구멍이 형성되어 필터층에 끼인 불순물을 제거하도록 상기 구멍으로 공기를 분사하는 공기분사층을 구비한 필터층으로 이루어지며,

상기 여과습지는

완전 방수처리된 방수시트나 부직포로 형성되며, 양측에 유입구와 유출구가 각각 형성되고 저면에는 유공관이 형성되는 담수조와;

상기 담수조의 하단에 호기성 박테리아를 배양하여 활성수로 전환하는 제1 펠릿층과, 상기 제1 펠릿층의 상단에 적층되는 한편, 다공체 세라믹을 주성분으로 하는 바이오스톤층, 상기 제오라이트 및 사방정계의 조암 광물인 올리빈(olivine) 을 혼합하여 조성되고, 상기 바이오스톤층의 상단에 적층되는 제올리층, 상기 제올리층의 상단에 적층됨과 아울러 미세한 구멍이 형성되어, 필터층에 끼인 불순물을 제거하도록 상기 구멍으로 공기를 분사하는 공기분사층, 상기 공기분사층의 상단에 적층되고, 상기 하단의 제1 펠릿층보다 작은 미세한 입자로 조성되는 제2 펠릿층, 및 필터층간의 혼합을 방지하도록 상기 제1 펠릿층과 바이오스톤층 및 제올리층의 상단에 각각 설치되는 암면을 구비한 필터층; 및

상기 필터층의 상단에 식재하여 이루어진 수생식물층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 집약형 정화 습지.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 펠릿층은 T-Fe, CaO, SiO₂, MgO, MnO, Al₂O₃, P₂O₅, S, TiO₂을 주요성분으로 조성되고, 입도 크기가 20~35mm인 것을 특징으로 하는 집약형 정화 습지.
제 1 항에 있어서, 상기 바이오스톤층은 입도 크기가 15~50mm인 것을 특징으로 하는 집약형 정화 습지.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 펠릿층은 T-Fe, CaO, SiO₂, MgO, MnO, Al₂O₃, P₂O₅, S, TiO₂을 주요성분으로 조성되고, 입도 크기가 2~5mm인 것을 특징으로 하는 집약형 정화 습지.
오염 하천의 물이 침사지를 거친 후,

양측에 유입구와 유출구가 각각 형성되어 있는 담수조;의 하단에 호기성 박테리아를 배양하여 활성수로 전환하는 제 1 펠릿층과, 상기 제 1 펠릿층의 상단에 적층되는 한편, 다공체 세라믹을 주성분으로 하여 조성되는 바이오스톤층, 상기 바이오스톤층에 적층되며, 상기 하단의 제 1 펠릿층보다 작은 미세한 입자로 조성되는 제 2 펠릿층, 상기 제 2 펠릿층의 상단에 적층되며, 상기 제오라이트 및 사방정계의 조암 광물인 올리빈(olivine)을 혼합하여 조성되는 제올리층, 및 상기 제 1 펠릿층의 하단에 위치하며, 미세한 구멍이 형성되어 필터층에 끼인 불순물을 제거하도록 상기 구멍으로 공기를 분사하는 공기분사층을 구비한 필터층으로 이루어진 바이오리액터(전처리시설)를 거쳐 1차 정화되고,

완전 방수처리된 방수시트나 부직포로 형성되며, 양측에 유입구와 유출구가 각각 형성되고 저면에는 유공관이 형성되는 담수조;의 하단에 호기성 박테리아를 배양하여 활성수로 전환하는 제1 펠릿층과, 상기 제1 펠릿층의 상단에 적층되는 한편, 다공체 세라믹을 주성분으로 하는 바이오스톤층, 상기 제오라이트 및 사방정계의 조암 광물인 올리빈(olivine)을 혼합하여 조성되고, 상기 바이오스톤층의 상단에 적층되는 제올리층, 상기 제올리층의 상단에 적층됨과 아울러 미세한 구멍이 형성되어, 필터층에 끼인 불순물을 제거하도록 상기 구멍으로 공기를 분사하는 공기분사층, 상기 공기분사층의 상단에 적층되고, 상기 하단의 제1 펠릿층보다 작은 미세한 입자로 조성되는 제2 펠릿층, 및 필터층간의 혼합을 방지하도록 상기 제1 펠릿층과 바이오스톤층 및 제올리층의 상단에 각각 설치되는 암면을 구비한 필터층; 및 상기 필터층의 상단에 식재하여 이루어진 수생식물층;으로 이루어진 여과습지를 거쳐 2차 정화되는 것을 특징으로 하는 집약형 정화 습지를 이용하여 정화하는 방법.