KR100801006B1 - 목편을 이용한 연못 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연못이나 호수의 주변 경관과 조화를 이루는 식물 또는 수생식물을 여과조의 상부에 식재하고, 상기 여과조 내부에는 간벌로 발생되는 가지목이나 잡목을 선별하여 박피하고 이를 파쇄하여 목편으로 만들어 내장시킴으로써, 특정 수종의 목편을 사용하지 않으므로 목편의 조달이 용이하고 비용이 저렴하면서 주변경관과 조화를 이루는 목편을 이용한 연못 정화장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 불규칙적으로 절단된 목편들이 담긴 여과망체들이 여과조의 내부에 적층 보관되고, 상기 여과망체들의 최상부에는 부력으로 들리지 않도록 상기 여과망체들을 눌러주는 자갈층이 구비되며, 상기 자갈층의 상부에는 수생식물이 식재된 토양층이 구비되어 상기 여과조로 유입된 연못의 오염수가 상기 여과망체들의 목편들에서 서식하는 미생물에 의해 분해된 뒤 배출되도록 구성되어 있다.

여과조, 목편, 여과망체, 자갈층, 토양층, 수생식물

Description

목편을 이용한 연못 정화장치{A pond treatment apparatus}

도 1은 본 발명 한 실시예의 연못 정화장치의 개념도

도 2는 본 발명 한 실시예의 연못 정화장치의 여과조 확대도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 여과조 11 : 유입구

12 : 유출구 20 : 여과망체

30 : 목편 40 : 고정지주

41 : 폭기노즐 42 : 폭기관

50 : 지압판 60 : 자갈층

70 : 토양층 80 : 수생식물

본 발명은 여과조의 상부에 수생식물을 식재하고, 상기 여과조 내부에는 간벌로 발생되는 가지목이나 잡목을 선별하여 박피하고 이를 파쇄하여 목편으로 만들어 내장시킴으로써, 특정 목편을 사용하지 않으므로 목편의 조달이 용이하고 비용이 저렴하면서 주변경관과 조화를 이루는 목편을 이용한 연못 정화장치에 관한 것 이다.

일반적으로 오폐수의 처리방법으로는 미생물을 이용한 활성슬러지법, 혐기성소화법 및 물리적 화학적 처리방법 등이 있으며, 이중 미생물을 이용한 활성슬러지법이 대중화되어 있다.

상기 활성슬러지법은 여과조를 사용하는 것으로서, 여재에 붙어사는 미생물과 오염물이 지속적으로 혼합되는 동시에 미생물 증식에 필요한 산소가 공급되는데, 오염물중의 유기 오염물은 미생물의 산화, 흡착 및 동화 등의 작용에 의해 분해되어 에너지로 소모되거나 또는 미생물의 자기증식에 이용된다. 이 같은 여과조의 처리효율은 여재의 종류, 유기물의 부하량, 폭기시간 및 공기량 등의 설계조건과 수온, pH 등 생육환경상의 조건에 영향을 받는다.

종래에는 여재로써 목편을 사용한 기술이 특허 제213488호에 개시된 바 있다. 목편은 미생물의 공급원인 동시에 목편내부에 무수히 많은 공극이 존재하여 목편의 심부에서는 혐기성 미생물이 생장할 수 있고, 목편의 표면 근처에는 호기성 미생물이 생장할 수 있는 미생물 서식지를 풍부하게 공급하는 역할을 한다. 그리고 목편의 재료로서 다공막의 형성구조상 미생물에 의한 오염수의 신속한 발효 및 고형유기물의 우수한 분해 능력을 보유함과 더불어 독특한 냄새를 지니고 있어 오염수에서 발생되는 악취의 제거에 탁월한 효과를 발휘하는 침엽수의 일종인 삼(杉)나무가 사용되고 있다.

그러나 종래의 목편을 이용한 정화장치는 생활하수 또는 정화조의 오폐수를 정화시킬 목적으로 사용되기 때문에 목편만 단독으로 사용할 수 없으며, 고도처리 조 및 침전조 등으로 전처리를 해야 되며, 활성탄과 함께 적층 구비되므로 구조가 복잡하고, 여과능력을 높이기 위해 목편의 종류가 한정되며, 삼나무 목편을 구하기 어려워 가격경쟁적인 측면에서 실효성이 떨어지는 단점이 있었다. 그리고 목편으로 사용되는 삼나무는 열처리 등의 과정을 거쳐 여과조에 투입되는 구성이므로 가공비가 많이 들어가는 등의 단점이 있었다.

본 발명은 목편을 이용한 생활 오폐수 정화장치 기술을 연못에 적용하여 생활 오폐수보다 덜 오염된 연못의 오염수를 목편으로 정화시키고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 연못이나 호수의 주변 경관과 조화를 이루면서 여과성능에는 영향을 주지 않는 수생식물을 여과조의 상부에 식재하고, 상기 여과조 내부에는 간벌로 발생되는 가지목이나 잡목을 선별하여 박피하고 이를 파쇄하여 목편으로 만들어 내장시킴으로써, 특정 목편을 사용하지 않으므로 목편의 조달이 용이하고 비용이 저렴하면서 주변경관과 조화를 이루는 목편을 이용한 연못 정화장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 목편을 제작할 때 껍질을 박피시켜 제거함으로써 여과조 내부에서 목편의 산화가 방지되도록 하였으며, 상기 목편은 생목을 그대로 투입하여 생목의 내성 및 면역성으로 인하여 부패되지 않고 장기간 여과조에서 미생물을 번식시킬 수 있으면서 중금속 등의 오염원을 흡착시킬 수 있는 목편을 이용한 연못 정화장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 불규칙적으로 절단된 목편들이 담긴 여과망체들이 여과조의 내부에 적층 보관되고, 상기 여과망체들의 최상부에는 부력으로 들리지 않도록 상기 여과망체들을 눌러주는 자갈층이 구비되며, 상기 자갈층의 상부에는 수생식물이 식재된 토양층이 구비되어 상기 여과조로 유입된 연못의 오염수가 상기 여과망체들의 목편들에서 서식하는 미생물에 의해 분해된 뒤 배출되도록 구성되어 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 연못 정화장치의 개념도 이고, 도 2는 본 발명 한 실시예의 연못 정화장치의 여과조 확대도 이다. 본 발명 한 실시예의 정화장치는 연못의 크기에 맞게 여과조(10)를 다수개 병설하여 오염수가 단계적으로 흐르면서 정화 처리되도록 구성하였으며, 연못 오염수에 포함된 토사 및 이물질 등은 침전조(10a)에서 먼저 걸러지도록 하였다.

상기 여과조(10)에는 다수개의 고정지주(40)가 입설된다. 이들 고정지주(40)는 목편(30)이 내장된 여과망체(20)를 고정시키기 위한 것으로서, 목편(30)이 부력을 가지므로 여과망체(20)가 물에 뜨는 것을 방지시키고 한곳에 고정시킬 목적으로 사용된다. 그리고 고정지주(40)는 중공상으로 구성하고 외주면에는 다수개의 폭기노즐(41)을 설치하여 폭기관(42)과 연결구(43)로 연결시킨다.

이처럼 구성하면 폭기관(42)으로 공급되는 공기가 상기 고정지주(40)로 급기되어 폭기노즐(41)에서 분사되므로 여과망체(20) 내부의 목편(30)들로 공기가 직접 공급되어 미생물의 번식에 필요한 산소를 적극적으로 공급시킬 수 있다.

상기 여과망체(20)는 부직포 또는 섬유망체로 구성하여 물의 흐름에 지장을 주지 않으면서 내장된 목편(30)의 이탈을 방지시키는 역할을 하며, 상기 고정지주(40)가 중앙으로 관통될 때 표면이 일부 벌어지는 연성을 가진다.

상기 목편(30)은 간벌할 때 발생되는 가지목, 소목 및 잡목이 주류를 이루는 것으로서, 어느 특정 분야의 나무를 한정할 필요는 없다. 단지 살아있는 생목이어야 되며, 껍질은 제거된 상태로 구성된다. 상기 나무 껍질은 여과조에서 쉽게 산화되는 성질을 가지므로 이를 제거할 필요가 있다.

따라서 목편(30)을 만들 때 먼저 껍질을 박피시키고 이후 분쇄기 또는 파쇄기에서 30 ~ 100mm 크기로 절단된다. 상기 목편은 연못의 수질개선이 필요할 경우 송진이 많이 나는 소나무, 잣나무, 느릅나무 및 느티나무 등의 약재목으로 만드는 것이 좋으나 일반적으로 구하기 쉽고 값이 저렴한 잡목을 사용하여도 여과성능에는 큰 지장을 주지 않는다.

상기 고정지주(40)의 상단에는 다단으로 적층된 여과망체(20)들을 고정시킬 목적으로 다공성의 지압판(50)이 사용되며, 상기 지압판(50)은 고정지주(40)의 상단에 나사 체결되는 너트(51)로 고정된다. 상기 지압판(50)의 상부에는 자갈층(60) 및 토양층(70)이 순차적으로 적층되고 상기 토양층(70)에는 주변 경관과 조화를 이루는 수생식물(80)이 식재된다.

그리고 상기 여과조(10)에는 오염수가 유입되는 유입구(11) 및 배출되는 유출구(12)가 상단 또는 하단에 선택적으로 형성되며, 상기 유입구(11) 또는 유출 구(12)는 상기 자갈층(60)보다 낮은 곳에 만들어서 오염수의 수위가 상기 자갈층(60)을 벗어나지 못하도록 하여 상기 토양층(70)의 유실을 막아야 된다. 미설명부호 13은 여과조(10) 내부 바닥에서 여과망체(20)들을 받쳐주는 기판을 나타낸다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 정화장치는 주변에서 쉽게 그리고 저렴한 비용으로 구입할 수 있는 목편(30)을 이용하여 오염수를 정화시키는 것이므로 친환경적이다.

상기 여과조(10)로 유입되는 오염수에는 다양한 미생물이 포함된 것이므로 상기 목편(30)의 탄소와 오염물질을 영양원으로 목편의 미세한 공간에 부착하여 미생물이 안정적으로 고착됨으로써, 미생물이 목편에 충분히 번식되면 오염물질이 목편(30)에 여과 및 흡착되고 목편에 부착 번식하고 있는 미생물들이 유입된 오염물질을 섭취하여 성장한다. 그 대사산물로 N₂ 및 CO₂ 가스와 H₂O로 오염물을 효과적으로 분해하며, 상기 대사산물인 N₂ 및 CO₂가스는 자연적으로 여과망체(20)를 통하여 외부로 배출된다. 그리고 미생물의 번식에 필요한 공기는 폭기관(42)과 고정지주(40)를 타고 폭기노즐(41)로 공급되면 여과망체(20) 내부의 목편(30)들로 직접 분사되므로 미생물들의 호기처리에 필요한 공기가 용이하게 공급된다.

목편(30)은 미생물에 분해되기 어려운 침엽수를 이용하는 것이 좋으나, 간벌에 의해 발생되는 잡목들도 생목일 경우 쉽게 분해되지 않고 썩지 않으므로 약 1 ~ 3년간은 여재로써 활용할 수 있다. 그리고 연못의 종류에 따라 송진이 많은 소나무나 잦나무 등의 약재목을 사용할 경우 연못에서 소나무향 또는 잦나무향이 자연적 으로 흘러나오게 할 수 있다.

그리고 여과조(10)의 상부에는 주변경관과 조화를 이루는 수생식물(80)이 식재되어 있으므로 여과조(10)를 감추는 효과도 있으므로 공간활용적인 측면에서 유리한 등의 효과가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 간벌로 발생되는 나뭇가지 또는 주변에서 쉽게 구할 수 있는 잡목들을 취합하여 이들의 껍질을 벗긴 뒤 잘게 부서 목편으로 만들고 이들 목편을 여과망체에 담아 여과조에 적층함으로써, 여과조로 유입되는 오염수의 중금속이나 기타 오염물질들이 목편에서 흡착 제거되고, 목편에서 서식하는 미생물들에 의해 오염수가 정화된다.

그리고 상기 여과조의 상부에는 주변경관과 조화를 이루는 수생식물이 식재되어 있으므로 미관상 좋으며, 약재 목으로 오염수를 여과시킬 경우 약재 목 고유의 솔잎향 또는 잦나무향이 연못에서 흘러나오므로 악취가 제거되는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 불규칙적으로 절단된 목편들이 담긴 여과망체들이 여과조의 내부에 적층 보관되고,

   상기 여과망체들의 최상부에는 부력으로 들리지 않도록 상기 여과망체들을 눌러주는 자갈층이 구비되며,

   상기 자갈층의 상부에는 수생식물이 식재된 토양층이 구비되어 상기 여과조로 유입된 연못의 오염수가 상기 여과망체들의 목편들에서 서식하는 미생물에 의해 분해된 뒤 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 목편을 이용한 연못 정화장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 여과조의 내부에 다수개의 고정지주가 수직으로 구비되고,

   상기 고정지주들에 상기 여과망체들이 꼽혀 적층되며,

   상기 고정지주들의 상단에는 상기 여과망체들을 눌러 고정시킴과 동시에 상기 자갈층을 받쳐주는 지압판이 구비됨을 특징으로 하는 목편을 이용한 연못 정화장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정지주들은 다수개의 폭기노즐을 갖는 중공상 관으로 구성되고,

   상기 고정지주들은 폭기관과 연결되어 상기 여과망체들의 목편들로 공기가 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 목편을 이용한 연못 정화장치.

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