KR100746245B1

KR100746245B1 - 생태적수질정화미디어 및 이를 갖는 수제 배석형 시스템

Info

Publication number: KR100746245B1
Application number: KR20060090960A
Authority: KR
Inventors: 변우일
Original assignee: 변우일
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2007-08-06

Abstract

본 발명은 다단계셀 인공습지나 하천수 수질정화의 오염원 처리를 위한 수제 배석형 시스템으로서, 유입구(100)로부터 폐수가 유입되어 일시 저장되는 침강저류지(200); 상기 침강저류지로부터 고형 오염물질이 가라앉아 방류되는 상등수가 유입되며 습지와 연못으로 이루어지는 다단계셀; 상기 다단계셀의 연못 유입부에 설치되는 적어도 하나 이상의 생태적수질정화미디어(SSM)(33, 35; 43, 45); 및 상기 다단계셀의 최종정화된 물이 유입되어 일시저장되었다가 유출구(700)로 정화된 물을 유출시키는 침전지(600); 를 포함하되, 생태적수질정화미디어(SSM)는, 외층(331, 351)과 적어도 하나 이상의 내층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 구조를 다단계셀 다단계셀 인공습지나 하천 저수호안에 도입 시에는, 하안 보호 효과와 여재, 수생식물을 이용한 생태적 수질정화효과를 동시에 기대할 수 있고, 갈수시에 어류들의 서식처 또는 피난처로서의 역할을 할 수 있으며, 더욱 자연친화적인 경관을 연출할 수 있고, 부착조류가 형성되면 피라미 등의 먹이원으로 활용되고 먹이피라미드의 하부계층이 풍부해져 어류 생태계가 안정화, 다양화될 수 있다.

다단계셀, 저수호안, 수제 배석형 시스템, 수제형, 배석형, 생태적수질정화미디어(SSM)

Description

생태적수질정화미디어 및 이를 갖는 수제 배석형 시스템{SUSTAINABLE STRUCTURED WETLAND MEDIA AND CONSTRUCTED WETLAND SYSTEM HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명과 관련된 제1 종래의 다단계셀을 갖는 인공습지의 평면도.

도 2는 본 발명과 관련된 제2 종래의 다단계셀을 갖는 인공습지의 평면도.

도 3은 본 발명에 관한 생태적수질정화미디어를 갖는 제1 실시예의 수제 배석형 시스템의 평면도.

도 4는 도 3의 수제 배석형 시스템의 상세도.

도 5는 본 발명에 관한 생태적수질정화미디어를 갖는 제2 실시예의 수제 배석형 시스템의 평면도.

도 6은 생태수제 A형의 평면도.

도 7은 도 6의 생태수제 A형의 단면도.

도 8은 생태수제 B형의 평면도.

도 9는 도 8의 생태수제 B형의 단면도.

도 10은 상기 제2 실시예의 수제의 실제 배치도.

<도면의 주요 부호의 설명>

30, 40 : 생태형 물골

31, 41 : 배석형 월류보 32, 42 : 배석형 SSM

33, 43 : 수제형 SSM (A형) 35, 45 : 수제형 SSM (B형)

34, 44 : 관찰데크 36 : 가동언

100 : 유입구 200 : 저류지(forebay)

210 : 웨어 300 : 습지

301 : 얕은 습지(High marsh) 302 : 깊은 습지(Low Marsh)

310 : 유량조절조 400, 400', 400" : 연못

500, 500', 500" : 습지 510 : 관찰데크

600 : 침전지(micropool) 610 : 웨어

700 : 유출구 800 : 중도

본 발명은 하수처리수나 하천수 등을 자연정화하기 위하여 습지와 연못의 다단계셀이나 하천 저수호안에 설치가능한 점.비점 오염원 처리를 위한 수제 배석형 시스템에 관한 것으로, 특히 생태적수질정화미디어 (이하, 'SSM'(S-Structured Wetland Media) 이라 한다)를 갖는 수제 배석형 시스템에 관한 것이다.

본 발명자는 '다단계셀을 도입한 점.비점 오염원 처리를 위한 인공습지 시스템'에 관한 발명으로 대한민국 특허 제444972호의 발명을 제안한 바 있다.

상기 종래기술은, 유입구(100)로부터 폐수가 유입되어 일시 저장되는 침강저류지(200); 상기 침강저류지로부터 고형 오염물질이 가라앉아 방류되는 상등수가 유입되는 1차 습지(300); 상기 1차 습지의 1차 정화된 물이 유입되는 개방 수면의 연못(400); 상기 연못으로부터 2차 이상 다단계로 정화된 물이 유입되는 1차 습지와 동일한 작용을 하는 2차 이상 다단계셀(multi-cell) 습지(500); 및 상기 2차 이상 다단계셀 습지의 최종정화된 물이 유입되어 일시저장되었다가 유출구(700)로 정화된 물을 유출시키는 침전지(micro-pool)(600); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 습지 및 연못의 멀티 셀은 부지가 협소하여 부지의 효율적 이용을 위해 예시된 사례로서 S자 형태를 취하는 것을 특징으로 하거나(도 1), 논농사 휴경지와 같은 자연형 지역에 적용하기 쉽게 제시한 사례(도 2)의 경우 상기 1차 습지는 깊은 습지(302)이고, 상기 2차 습지는 얕은 습지(301)이며, 상기 깊은 습지는 상기 개방 수면의 연못을 둘러싸고, 상기 얕은 습지는 상기 깊은 습지를 둘러싸는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 연못(400)과 동일한 기능을 하는 제2 연못(400')과, 상기 2차 습지(500)와 동일한 기능의 3차 습지(500'), 그리고 제3 연못(400") 등 다단계셀 습지가 추가될 수 있다.

미설명 부호 210은 웨어이고, 310은 유량조절조이며, 510, 610은 관찰데크이다.

그러나, 이들 종래 다단계셀을 도입한 점.비점 오염원 처리를 위한 수제 배석형 시스템은, 침강저류지로부터 침전지까지의 적절한 유량과 체류시간 조건 등이 확보될 경우에 의미가 있으며, 생태형 물골의 경사가 급하여 유속이 너무 빠르거나 수질처리 습지 면적에 비해 생태형 물골의 수량이 너무 많아 체류시간이 짧을 경우 충분한 효과를 달성하기 어렵다.

본 발명은 이상의 종래 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명은 생태적수질정화미디어(SSM;Sustainable Structured Wetland Media)라는 여재를 사용하여 그 구조적 장점으로 말미암아 폐색(clogging)의 염려가 없고 기능적 측면에서는 수리 수문을 고려한 종래 습지의 약한 수질정화 기능 중 BOD 처리 효율과 비점오염원을 정화하는 시스템 및 방법을 제공한다. 또한 종래 습지의 수질 정화 효능 중 약한 요소에 대한 수질 보강 기능이 있고, 처리 효율을 높여서 인공 습지 면적을 줄일 수 있다.

본 발명의 추가의 목적이나 효과는, 첨부한 도면을 참고하여 기술한 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

이상의 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 수제 배석형 시스템에 사용되는 생태적수질정화미디어(SSM)는, 수제 배석형 시스템에 사용되는 생태적수질정화미디어로서, 소정 크기 이상의 호박돌 쌓기로 이루어지는 외층(331, 351); 자연형 여재가 채워진 돌망태틀로 이루어지는 중간층(332~334; 352~354); 및 자연형 여재가 채워진 돌망태틀로 이루어지는 내층(335, 355); 을 포 함하되, 상기 외층, 중간층 및 내층의 각 층의 유로가 닿는 전면부(331a, 332a, 333a, 334a, 335a)와 습지사면부에 접촉하는 측면부(33c)가 이루는 각(θ)은 20°~160°인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 각 층의 하류쪽 후면부와 습지 사면부(33c)와의 경사 각도(D)는 수리수문적 특성을 고려하여 45°내지 160°인 것을 특징으로 하며,

가장 바람직하게는, 상기 중간층은, 적어도 두 개 이상의 층으로 구별되어지되, 각 층은 수질정화 보강층으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 생태적수질정화미디어(SSM)를 갖는 수제 배석형 시스템은, 유입구(100)로부터 폐수가 유입되어 일시 저장되는 침강저류지(200); 상기 침강저류지로부터 고형 오염물질이 가라앉아 방류되는 상등수가 유입되며 습지와 연못으로 이루어지는 다단계셀; 상기 다단계셀의 연못 유입부에 설치되는 적어도 하나 이상의 생태적수질정화미디어(SSM)(33, 35; 43, 45); 및 상기 다단계셀의 최종정화된 물이 유입되어 일시저장되었다가 유출구(700)로 정화된 물을 유출시키는 침전지(600); 를 포함하되, 상기 생태적수질정화미디어(SSM)는, 외층(331, 351)과 적어도 하나 이상의 중간층(332~334; 352~354) 및 내층(335; 355)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 외층(331, 351)은 소정 크기 이상의 호박돌 쌓기로 이루어지며, 상기 중간층(332~334; 352~354)은 자연형 여재가 채워진 돌망태틀로 이루어지며, 상기 내층(335, 355)은 자연형 여재가 채워진 돌망태틀로 이루어지되, 상 기 외층, 중간층 및 내층의 각 층의 유로가 닿는 전면부(331a, 332a, 333a, 334a, 335a)와 상기 각 층의 기저부가 만나는 습지사면부가 이루는 각(Φ)은 30°~170°인 것을 특징으로 한다.

상기 생태적수질정화미디어는 상기 수제형 수질정화 미디어 외에도, 배석형 생태적수질정화미디어(32, 42)를 더 포함하는 것을 특징으로 하며,

가장 바람직하게는, 상기 수제형 생태적수질정화미디어는 두 개가 1조로 상호 교차되도록 설치되는 것도 가능하다.

상기 외층에서 내층까지의 돌망태틀에 채워지는 여재는 수리적 영향을 고려하고 유입수의 오염원 성상에 따라 수질효능의 특성을 고려하여 여재이 종류 배합을 달리하여 각 층마다 배치하는 시스템을 지닌다.

다른 한편, 본 발명의 또다른 측면에 따르면, 상기 수제형 생태적수질정화미디어(SSM) 위에 수생식물 등을 식재하여 수질정화 기능을 수행하는 생태적 수질정화 시스템이 제공된다.

이하, 상기 본 발명에 따른 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 관한 생태적수질정화미디어를 갖는 제1 실시예의 수제 배석형 시스템의 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 3의 수제 배석형 시스템의 상세도이다.

본 발명에 따른 생태수제형 생태적수질정화미디어(SSM)는, 수변 인공수제의 한 형태로 수질정화 기능과 물흐름을 자연스럽게 전환시키는 기능 및 수변식생조성을 통한 생물서식처 기능을 하도록 조성하며, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 침강저류지(200)와 침전지(600) 사이의 연못(400, 400', 400")에 형성된다.

조성위치는 연못(pond)부가 시작되는 위치의 하안에서 하도 중앙의 일정 부분까지 조성하며, 유속이 빠른 수충부에 조성한다.

바람직하게는, 생태적수질정화미디어 생태수제형은 어류서식처로 기능할 수 있도록 수변식물류를 생태공학적 환경공학적 측면을 고려하여 식재하는 것이 좋으며, 생태적수질정화미디어 생태수제형에 식물을 먹이원으로 하는 곤충류를 유입하기 위해 미디어 상부에 수생식물을 도입하며, 소생물의 서식환경을 조성하기 위해 얕은 만과 수생식물을 식재한다.

즉, 생태형 물골(30,40) 중간에 소의 기능을 하는 연못(400, 400')을 형성하도록 보의 기능을 하는 배석형 월류보(31, 41)을 설치하는 바, 상기 연못의 초입에 설치되는 수제형 SSM(33, 43)은 여울의 기능을 하도록 한다. 따라서, 상기 SSM(33, 43)이 설치된 곳은 수심이 얇고 유속이 빨라 유량을 조절하는 역할을 하고, 상기 연못은 수심이 깊고 유속이 느려 저류 기능을 수행하게 된다. 특히 이렇게 연못과 수제형 SSM을 교대로 설치하여, 여울과 소가 연속적으로 교차되도록 하면, 환경공학적 수질정화 기능이 높아지고 수중 서식처의 다양성을 유지하게 되어, 종단 구조에 적응하는 생물군집이 형성되며, 유속과 수위의 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 구조적 안정성을 확보하는 것이 가능하게 된다. 미설명 부호 34 및 44는 관찰데 크이다.

상기 생태형 SSM의 구조의 일례를 도 6 및 도 7을 참조하여 상술한다. 도 6은 생태수제 A형의 평면도이고, 도 7은 도 6의 생태수제 A형의 단면도이다.

생태적수질정화미디어 생태수제형은 외측에 한 개의 호박돌층(A층; 331)과 내부에 자연형여재가 채워진 네 개의 망태층(B층-E층; 332-335), 총 다섯 개 층으로 구성된다.

가장 외측층(A층)은 호박돌(φ150~200mm) 쌓기로 이루어지며, 일례로 습지 폭이 15M이상인 경우에는 1:2, 습지 폭이 15M미만인 경우에는 1:1.5의 완만한 경사를 이루도록 쌓는다.

이때, 상기 미디어의 외층, 중간층 및 내층의 각 층의 유로가 닿는 전면부(331a, 332a, 333a, 334a, 335a)와 습지사면부에 접촉하는 측면부(33c)가 이루는 각(θ)은 20°~160°가 되도록 하며, 상기 외층, 중간층 및 내층의 각 층의 유로가 닿는 전면부(331a, 332a, 333a, 334a, 335a)와 상기 각 층의 기저부가 만나는 습지사면부가 이루는 각(Φ)은 30°~170°가 되도록 하여, 수리.수문적 특성과 수질처리효율을 고려하여 상기 미디어에 부딛침으로써 유속이 늦어지며 유로 방향이 변경되도록 한다.

내부의 B층부터 E층까지는 돌망태틀을 만들어 망태 안에 자연형여재를 채운다. 망태의 형태는 일례로 유로가 닿는 전면부와 습지사면부 사이의 각도는 30°, 후면부와 습지사면부의 각도는 120°로 제작하며, 각각의 층을 분리시키는 망태의 경우 설계도서에 의거하여 같은 간격으로 배치한다. 습지사면부에 닿는 면은 조성 된 습지의 사면경사에 맞추어(1:2, 1:1.5) 제작한다. 망태의 높이는 습지부에 놓이는 부분은 일례로 50cm, 연못부에 놓이는 부분은 일례로 70cm로 제작한다.

이와 같은 생태적수질정화미디어 생태수제형은 다음과 같은 장점을 지닌다. 먼저, 하안보호 효과와 여재, 수생식물을 이용한 생태적 수질정화효과를 동시에 기대할 수 있다. 둘째, 갈수시에 어류들의 서식처 또는 피난처로서의 역할을 할 수 있도록 생태수제의 중앙 직하류부에 수심이 깊은 웅덩이를 형성한다. 셋째, 돌망태 내부의 재료들을 다공질구조로 조성하는 경우, 생태수제에 다양한 소 생물이 서식할 수 있다. 넷째, 시공후 돌망태의 외부측을 호박돌 쌓기로 하고, 상부는 수변식물류로 식생을 형성시킴으로써 더욱 자연친화적인 경관을 연출할 수 있다. 마지막으로, 부착조류가 형성되면 피라미 등의 먹이원으로 활용되고 먹이피라미드의 하부계층이 풍부해져 소생물 생태계가 안정화, 다양화될 수 있다.

이를 위해, 부착조류가 많이 형성될 수 있도록 돌 표면적을 넓히는 돌배치를 하도록 한다. 아울러, 생태적수질정화미디어 생태수제형을 설치할 지반은 성토 또는 복토면을 고른 후 돌망태를 조립하고, 현장여건을 고려하여 설계도서에서 지시한 경사 및 선형에 맞추어 설치하며, 생태적수질정화미디어 생태수제형의 돌망태는 철선을 이용하여 박스형으로 조립한 후 정량의 재료를 가득 채운 뒤 뚜껑을 덮고 조립한다. 이때 재료 채움시 적당량의 공극이 있어야 한다. 또한, 생태적수질정화미디어 생태수제형의 곡선부 시공시 현지 호안여건에 맞게 현지에서 수정 제작하여 시공할 수 있다.

다시 상기 도 4를 설명하면, 상기 수제형 SSM(33, 43)에 추가하여, 배석형 생태적수질정화미디어(SSM)(32, 42)를 추가하는 것이 더욱 바람직하다. 배석형 SSM은 물리적 작용 및 생물학적 작용에 의한 수질정화효과를 기대할 수 있도록 습지내 수충부에 자연석, 호박돌, 자갈 등을 배치함으로써 이루어진다. 이는, 다양한 저서성 무척추동물 및 어류의 서식환경을 조성하기 위해 모래에서부터 바위나 큰 암석으로 입자의 크기를 증가시키면서 하상구성물을 다양하게 조성 배치하는 것이 가능하다. 아울러, 생태적수질정화미디어 배석형은 물리적 다양성이 낮아 서식처가 부족한 생태형 물골에 조성하며 세굴에 견딜 수 있도록 대형 자연석을 배치하고, 구조적 다양성을 위해 연속적으로 설치하며, 생태적수질정화미디어 배석형은 BOD, SS제거에 유용한 자갈접촉산화법을 사용한다.

생태적수질정화미디어 배석형의 구조에 대해 설명하면, 생태적수질정화미디어 배석형은 자연석(일례로 30×40×50cm), 호박돌(φ100~200mm), 및 자갈(φ40mm)을 주재료로 사용한다.

일례로 10㎡의 면적에 자연석을 3개 정도 배치하고, 호박돌은 0.4㎥, 자갈은 0.3㎥ 가량 습지 바닥에 깔아준다. 돌을 배석할 때는 생태적인 측면을 고려하여 공극이 많이 발생하도록 하되 유실을 방지하기 위해 포개어 쌓는다.

이렇게 배석형 SSM을 추가함으로써, 수서 곤충의 활동, 휴식 및 은신처로 사용되고 먹이를 제공하는 매개체로 활용되며 성장과 생존에 중요한 요인으로 작용할 수 있도록 다양한 하상조건을 조성하는 것이 가능하다. 또한, 돌의 표면에는 부착 조류가 번성하고, 돌의 밑과 공극에는 하루살이류 등의 초식성 수서곤충이 서식하도록, 돌 표면적을 넓게 하고 공극을 늘리는 돌쌓기 방법을 택하는 것이 바람직하다. 아울러, 습지 내부에 거석쌓기를 함으로써, 수심과 유속이 다양하게 되어 생물상이 다양해지는 효과를 갖는다.

생태적수질정화미디어 배석형은 자갈 사이로 하천수가 통과하면서 하천수의 오염물질 중 무기성분인 모래, 슬러지 등이 자갈 공극의 물리적 작용에 의해 침전되고 유기물질은 자갈표면의 미생물 작용에 의해 무기화됨으로써 정화가 이루어진다.

또한, 생태적수질정화미디어 배석형은 자연형하천의 경관을 창출하고, 수변경관을 개선하며, 유로에 의한 호안침식을 방지하고, 유속을 완화하여 호안안정성을 개선시킬 수 있다.

이제 도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 도 5는 본 발명에 관한 생태적수질정화미디어를 갖는 제2 실시예의 수제 배석형 시스템의 평면도이고, 도 8은 생태수제 B형의 평면도이고, 도 9는 도 8의 생태수제 B형의 단면도이며, 도 10은 상기 제2 실시예의 수제의 실제 배치도이다.

상기 제2 실시예에서는 도 5에서 보는 바와 같이 하나의 연못에 양쪽 2개 1조의 SSM(33, 35; 43, 45)을 형성하는 것이다. 도 4에서와 같이 제1 실시예가 사행천형에 적용되기에 적합하다면, 도 5에서와 같이 제2 실시예는 직선 하천형에 적용되기에 적합하다.

즉, 가동언(36)에 의해 형성되는 연못의 상부에 제1 수제형 SSM(33) 및 제2 수제형 SSM(35)를 교차되도록 설치함으로써, 일측에만 SSM을 설치할 때 발생할 수 있는 수리적문제점으로 인한 침식이나 유로의 일측 편중 현상과, 이로 인한 수질정화효율성 저감문제를 해결할 수 있다.

특히, 완전한 직선형도 사행천도 아닌 약간 구부러진 하천의 경우에는 상기 수제형 SSM의 형태를 달리하여 적용하는 것도 가능하다. 즉, 도 6 및 도 7의 A형 수제에 대하여, 도 8 및 도 9의 B형 수제를 고려하는 것도 가능하다. 또한 지형적 특성을 고려하여 호안 접촉부를 수직으로 조성하는 것도 가능하다.

아울러, 본 발명의 제2 실시예의 이들 수제형 SSM의 규격은 소재, 습지의 폭 등에 따라 처리효율을 고려하여 조정될 수 있으며, 기본적으로 다음의 기준을 따른다. 다만, 이들은 발명의 일 실시 예에 불과하며, 상황에 따라 얼마든지 변형하여 사용하는 것이 가능하다. 참고로, 각각의 길이 A 내지 C 및 각도 D는 도 10을 참조하여 나타내었다.

(1) 습지폭 15M 미만인 경우:

1) 연못길이(한면)(A)는 습지폭의 60% 정도로 조성한다.

2) 연못길이(전체)(B)는 최단길이로 조성할 경우에는 생태수제간의 간격을 고려하여 습지폭의 100%, 최장길이로 조성할 경우에는 유로의 곡선부 형성을 고려하여 습지폭의 140%로 조성한다.

3) 수제의 단변길이(C)는 습지폭의 30~35% 크기로 만든다.

4) 수제를 설치하는 경사각(D)은 반대편 사면부에 함께 설치하는 수제를 고려하여 습지사면부와 45°~160°각도로 설치한다.

5) 수제의 망태 외부로 쌓는 호박돌은 1 : 1.5 이하의 경사로 안정성 있게 쌓는다.

(2) 습지폭 15M이상~25M미만인 경우:

1) 연못길이(한면)(A)는 습지폭의 80% 정도로 조성한다.

2) 연못길이(전체)(B)는 최단길이로 조성할 경우에는 생태수제간의 간격을 고려하여 습지폭의 140%, 최장길이로 조성할 경우에는 유로의 곡선부 형성을 고려하여 습지폭의 180%로 조성한다.

3) 수제의 단변길이(C)는 습지폭의 40% 크기로 만든다.

5) 수제의 망태 외부로 쌓는 호박돌은 1 : 2 이하의 경사로 안정성 있게 쌓는다.

(3) 습지폭 25M 이상인 경우:

1) 연못길이(한면)(A)는 습지폭의 80% 정도로 조성한다.

3) 수제의 단변길이(C)는 습지폭의 40~45% 크기로 만든다.

이들을 정리하여 <표 1>에 나타내었다.

이상 본 발명을 실시예를 통해 설명하였으나, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야할 것이다.

본 발명의 수제형 생태적수질정화미디어(SSM)를 갖는 본 발명의 수제 배석형 시스템은 다음과 같은 장점을 지닌다. 먼저, 자연형 수질정화 여재와 하안보호 효과로서 여재, 수생식물을 이용한 생태적 수질정화효과를 동시에 기대할 수 있다. 둘째, 갈수시에 어류들의 서식처 또는 피난처로서의 역할을 할 수 있도록 생태수제의 중앙 직하류부에 수심이 깊은 웅덩이를 형성한다. 셋째, 돌망태 내부의 재료들을 다공질구조로 조성하는 경우, 생태수제에 다양한 소 생물이 서식할 수 있다. 넷째, 시공후 돌망태의 외부측을 호박돌 쌓기로 하고, 상부는 수변식물류로 식생을 형성시킴으로써 더욱 자연친화적인 경관을 연출할 수 있다. 마지막으로, 부착조류가 형성되면 피라미 등의 먹이원으로 활용되고 먹이피라미드의 하부계층이 풍부해져 어류 생태계가 안정화, 다양화될 수 있다.

아울러, 배석형 생태적수질정화미디어(SSM)를 추가함으로써, 역간(礫間)접촉 수질정화 기능은 물론, 수서 곤충의 활동, 휴식 및 은신처로 사용되고 먹이를 제공하는 매개체로 활용되며 성장과 생존에 중요한 요인으로 작용할 수 있도록 다양한 하상조건을 조성하는 것이 가능하다. 또한, 돌의 표면에는 부착조류가 번성하고, 돌의 밑과 공극에는 하루살이류 등의 초식성 수서곤충이 서식하는 것이 용이하며, 습지 내부에 거석쌓기를 함으로써, 수심과 유속이 다양하게 되어 생태적수질정화 효과는 물론 생물상이 다양해지는 효과를 갖는다.

아울러, 제1 및 제2 수제형 생태적수질정화미디어(SSM)를 갖도록 함으로써, 직선에 가까운 하천에서도, 침식이나 유로의 편중이 생기지 않으면서 상기와 같은 효과를 갖는 것이 가능하게 된다.

Claims

수제형 시스템에 사용되는 생태적수질정화미디어로서,

소정 크기 이상의 자연석 쌓기로 이루어지는 외층(331, 351);

자연형 여재가 채워진 돌망태틀로 이루어지는 중간층(332~334; 352~354); 및

자연형 여재가 채워진 돌망태틀로 이루어지는 내층(335, 355);

을 포함하되,

상기 외층, 중간층 및 내층의 각 층의 유로가 닿는 전면부(331a, 332a, 333a, 334a, 335a)와 습지나 하천호안 사면부에 접촉하는 측면부(33c)가 이루는 각(θ)은 20°~160°인 것을 특징으로 하는 생태적수질정화미디어.
제 1 항에 있어서,

상기 각 층의 하류쪽 후면부와 습지 및 하천호안 사면부(33c)와의 경사 각도(D)는 45°~160°인 것을 특징으로 하는 생태적수질정화미디어.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 중간층은, 적어도 두 개 이상의 층으로 구별되어지되, 각 층은 수질정화 보강층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 생태적수질정화미디어.
유입구(100)로부터 폐수가 유입되어 일시 저장되는 침강저류지(200);

상기 침강저류지로부터 고형 오염물질이 가라앉아 방류되는 상등수가 유입되며 습지와 연못으로 이루어지는 다단계셀;

상기 다단계셀의 연못 유입부에 설치되는 적어도 하나 이상의 생태적수질정화미디어(SSM)(33, 35; 43, 45); 및

상기 다단계셀의 최종정화된 물이 유입되어 일시저장되었다가 유출구(700)로 정화된 물을 유출시키는 침전지(600);

를 포함하되,

상기 생태적수질정화미디어(SSM)는,

외층(331, 351)과 적어도 하나 이상의 중간층(332~334; 352~354) 및 내층(335; 355)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생태적수질정화미디어(SSM)를 갖는 수제형 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 외층(331, 351)은 소정 크기 이상의 호박돌 쌓기로 이루어지며,

상기 중간층(332~334; 352~354)은 자연형 여재가 채워진 돌망태틀로 이루어지며,

상기 내층(335, 355)은 자연형 여재가 채워진 돌망태틀로 이루어지되,

상기 외층, 중간층 및 내층의 각 층의 유로가 닿는 전면부(331a, 332a, 333a, 334a, 335a)와 상기 각 층의 기저부가 만나는 습지나 하천호안의 사면부가 이루는 각(Φ)은 30°~170°인 것을 특징으로 하는 수제형 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 적어도 하나 이상의 생태적수질정화미디어(SSM)(33, 35; 43, 45) 외에도, 배석형 생태적수질정화미디어(32, 42)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수제형 시스템.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 생태적수질정화미디어는 두 개가 1조로 상호 교차되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 수제형 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항의 생태적수질정화미디어 위에 수생식물을 식재하여 수질정화 기능을 수행하는 생태적 수질정화 시스템.