KR100845081B1

KR100845081B1 - 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체, 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재와 호소 및 하천 정화장치

Info

Publication number: KR100845081B1
Application number: KR20070068320A
Authority: KR
Inventors: 최인식; 김은희
Original assignee: 최인식
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2008-07-09

Abstract

본 발명은 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체, 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재와 호소 및 하천 정화장치에 대한 것으로, 오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하기 위한 평판형 접촉여재에 사용되는 것이다. 특히, 상기 평판형 접촉여재는 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈이 다수 적층된 것이고, 본 발명은 상기 다수의 평판형 모듈 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지체 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초;가 구비된 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체이다. 이러한 본 발명은 종래에 평판형 모듈만이 다수 적층된 평판형 접촉여재보다 오수 등이 접촉하는 비표면적이 넓고, 상기 섬유다발로 이루어진 인공수초를 통해 미생물을 용이하게 부착할 수 있어서, 생물학적 산화분해 효과를 현저히 우수하게 할 수 있다.

평판형 모듈, 인공수초, 접촉여재

Description

평판형 접촉여재용 인공수초 지지체, 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재와 호소 및 하천 정화장치{Artificial Watergrass Supporter For Contact Material, Contact Material Having Artificial Watergrass and Apparatus for Purifying Lake and River Having The Same}

본 발명은 접촉산화방식을 이용한 하천정화장치에 사용되는 접촉여재 및 여기에 사용되는 인공 구조물에 대한 것으로, 특히 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체, 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재와 호소 및 하천 정화장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는 생물학적 접촉산화분해를 위한 평판형 접촉여재의 각 평판형 모듈 사이에 섬유다발로 이루어진 인공수초를 구비시키기 위한 지지체에 대한 것이다.

종래부터 유동상이나 고정상 접촉산화방식을 이용하여 오염된 하천 또는 호소를 정화하는 방법은 여러가지가 있었고, 그 중에서도 다양한 종류의 접촉여재를 이용한 오폐수 처리방법이 대부분을 차지한다.

접촉여재를 이용하여 하천, 호소, 오수, 폐수 등을 정화하는 방법의 일례로는, 먼저 1) 자갈, 쇄석 등을 여지로 사용한 자갈접촉여재를 이용하는 방법, 2) 화학섬유를 원통형 모양으로 직조한 끈상접촉여재를 상하거치대에 걸친 후 수직방향으로 늘어뜨린 끈상접촉방식, 3) 미세한 섬유사가 붙은 카페트 같은 직물을 상하거치대에 걸어서 수직으로 늘어트린 섬모상 접촉여재를 이용하는 방법, 4) 폴리우레판 및 PE 등을 스폰지 모양으로 발포하여 사각형 모양의 유동상 담체(BIO-CUBE), PE.PP 등의 합성수지를 원통형으로 사출한 유동상 접촉여재를 이용하는 방법 등이 있었다.

또한, 본 발명자에 의해 출원되어 등록된 등록실용신안 제20-405655호(고안의 명칭: 호소 및 하천 정화장치용 미생물 접촉여재 및 조립식구조물)는 도 1에 도시된 바와 같은 새로운 형태의 평판형 접촉여재(8)를 제안하였고, 이것은 폴리염화비닐(PVC)이나 폴리에틸렌(PE)을 주성분으로 하는 합성수지를 외표면이 원추형 돌기(12)와 엠보싱된 요철면(13)을 이루는 평판 형태로 압출 성형한 평판형 모듈(11)을 적층시켜 조립한 것을 특징으로 한다.

그러나, 이러한 평판형 접촉여재(8)를 이용한 호소 및 하천 정화장치는 도 6에 도시된 것처럼 다수의 평판형 모듈(11)이 넓은 공극을 가진채 적층된 것이어서, 적층된 평판의 개별 공간을 흐르는 물의 흐름에 있어서 와류가 많이 발생하지 않으므로 수중의 오염물질이 평판에 접촉되는 면적이 작아 부유물질이나 유기물이 상기 평판형모듈(11)에 존재하는 미생물에 의해 분해되기도 전에 빠져나가 버리는 단점이 있 었다.

이에 본 발명의 목적은, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈이 다수 적층되어 이루어진 평판형 접촉여재의 단점을 보완하기 위한 것으로, 상기 다수의 평판형 모듈 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지체 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초;가 구비된 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체를 제공하기 위한 것이다.

이러한 본 발명에 의하여, 종래에 평판형 모듈만이 다수 적층된 평판형 접촉여재보다 오수 등이 접촉하는 비표면적이 넓고, 상기 섬유다발로 이루어진 인공수초를 통해 미생물을 용이하게 부착함으로써, 현저히 우수한 생물학적 산화분해 효과를 달성하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체는, 오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하기 위하여, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈이 다수 적층된 평판형 접촉여재에 사용되는 것으로, 상기 다수의 평판형 모듈 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지 체 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초;가 구비된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 종래에 평판형 모듈만이 다수 적층된 평판형 접촉여재보다 오수 등이 접촉하는 비표면적이 넓고, 상기 섬유다발로 이루어진 인공수초를 통해 미생물을 용이하게 부착할 수 있어서, 생물학적 산화분해 효과를 현저히 우수하게 할 수 있는 것이다.

본 발명의 다른 실시형태는 상기한 바와 같은 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재이다. 즉, 오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하는 평판형 접촉여재에 있어서, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 다수의 평판형 모듈과, 상기 다수의 평판형 모듈 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지체 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초;가 구비된 인공수초 지지체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 상기한 바와 같은 인공수초가 포함된 호소 및 하천 정화장치이다. 이것은, 오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하는 평판형 접촉산화조를 포함하는 호소 및 하천 정화장치에 있어서, 상기 평판형 접촉산화조는, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈 사이에 상술한 바와 같은 인공수초 지지체를 구비하는 평판형 접촉여재와; 상기 평판형 접촉여재를 하부에서 지지하는 하부받침대와; 상기 평판형 접촉여재에서 탈리된 미생물을 포함하는 슬러지가 침강 및 농축될 수 있도록 저면부에 형성되는 침전모듈;을 구비한 접촉산화유니트가 다수 적층된 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 발명의 실시를 위한 구체적인 내용 및 도면들에 포함되어 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈이 다수 적층되어 이루어진 평판형 접촉여재의 단점을 보완하기 위한 것으로, 상기 다수의 평판형 모듈 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지체 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초;가 구비된 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체를 제공할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명에 의하는 경우, 종래에 평판형 모듈만이 다수 적층된 평판형 접촉여재보다 오수 등이 접촉하는 비표면적이 넓고, 상기 섬유다발로 이루어진 인공수초에 의해 미생물을 용이하게 부착함으로써, 현저히 우수한 생물학적 산화분해 효 과를 달성할 수 있는 것이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 발명은 오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하기 위하여, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈이 다수 적층된 평판형 접촉여재에 사용되는 인공수초 지지체이다.

이러한 본 발명을 설명하기 위하여, 먼저는 종래의 호소 및 하천 정화과정과, 이에 따른 종래의 호소 및 하천 정화장치에 사용되는 평판형 접촉여재를 설명한 뒤, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

(1) 종래의 호소 및 하천 정화과정과 이를 위한 평판형 접촉여재

도 2는 종래의 호소 및 하천 정화과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 먼저, 하천 또는 호소변에 설치되는 정화장치는 크게 유입수단(취수구, 분배조(2)), 평판형 접촉산화조(3), 침전조(4) 및 방류조(5)로 구분될 수 있으며, 상기 유입수단은 취수구를 통해 하천 또는 호소로부터 오염된 하천수 및 호수와 늪의물을 받아들인 후 분배조(2)를 통해 상기 침사설비로 유입시키는 역할을 한다. 그리고 상기 평판형 접촉산화조(3)는 상기 유입수단을 통해 유입된 하천수 및 호수와 늪의 물 중에 포함된 유기물질 및 부유물질을 고농도 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하고, 탈리된 미생물을 포함한 슬러지를 침강 및 농축시킨 후 정화된 하천수 및 호수와 늪의 물을 침전조로 유입시키는 역할을 한다. 이어서, 상기 침전조(4)는 상기 평판형 접촉산화조(3)로부터 유입된 정화된 하천수 및 호수와 늪의 물의 직선방향 유동경로를 차단하여 접촉산화유니트의 하부에서 상부로 물흐름을 변경한다. 이것은 평판형 모듈을 직각방향으로 위치시켜 물흐름의 경사판 역할을 수행하게 함으로써 침전효율을 극대화하기 위한 것이다. 그러면, 상기 방류조(5)는 상기 평판형 접촉산화조(3)에서 정화된 하천수 및 호수와 늪의 물을 하천 또는 호소로 방류시키는 역할을 한다.

도 3은 종래의 오염하천 및 호소의 정화장치의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 4는 도 3에 따른 A-A'선 단면도이며, 도 5는 도 3에 따른 B-B'선 단면도로이다. 도 3 내지 도 5에 도시된 오염하천 및 호소의 정화장치에는 평판형 접촉여재(8), 하부받침대(9) 및 조립식 침전모듈(10)를 구비한 접촉산화유니트(7)가 다단계로 포함되어 있고, 여기에는 콘크리트 구조물(1), 분배조(2), 평판형 접촉산화조(3), 최종침전 조(4), 방류조(5), 오니농축조(6)가 더 포함될 수 있다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 하천수질 정화장치 및 그 방법은 하천수질 정화를 위한 역간산화접촉법의 공정을 그대로 유지하면서 폐쇄의 발생을 최대한 지연시키고 슬러지를 효과적으로 침전할 수 있도록 구현한 것으로, 도 1에 도시한 바와 같이 평판형 접촉산화조(3)에 내재되는 접촉재로서 평판형 모듈(11)을 다층으로 접합하여 정사각형 형태로 만든 조립식 평판형 접촉여재(8)를 사용하여 용이하고 간편하게 조립할 수 있는 정화장치 구조를 제시하고 있다.

먼저, 상기 접촉산화유니트(7)내 평판형 접촉여재(8)는 유입수단을 통과한 하천수 또는 호수와 늪의 물 중에 포함된 부유물질 및 유기물질을 고농도 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하는 역할을 한다. 이를 위하여, 상기 평판형 접촉여재(8)는 폴리염화비닐(PVC)이나 폴리에틸렌(PE)을 주성분으로 하는 합성수지를 도 1에 도시된 바와 같이 외표면이 원추형 돌기(12)와 엠보싱된 요철면(13)을 이루는 평판 형태로 압출 성형한 평판형 모듈(11)을 적층시켜 조립한 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 평판형 모듈(11)은 엠보싱된 요철면(13)에 원추형 돌기(12)가 외표면에 돌출되어 있는 모습이고, 전체 모양은 파형 또는 요철 형태를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이러한 평판형 모듈(11)은 각각으로 제조되어 수개가 적층됨으로써 평 판형 접촉여재(8)를 형성하게 된다. 적층된 평판형 모듈(11) 사이의 간격은 100mm 내지 300mm가 물흐름의 이동 및 폐쇄측면에서 바람직하고, 200mm 인 것이 가장 바람직하다. 더욱 상세하게, 상기 평판형 모듈(11)을 적층시켜 조립한 평판형 접촉여재(8)는 평판형 모듈(11)의 원추형 돌기 부분이 맞닿도록 진공성형시킨 후 평판형 모듈(11) 형태를 교대로 적층시켜 접착시키고, 직사각형 또는 정사각형 형태로 조립한 평판형 접촉여재(8)인 것이다.

또한, 상기 접촉산화유니트(7)내 조립식 침전모듈(10)은 상기 평판형 접촉여재(8)로부터 탈리된 미생물을 포함한 슬러지를 침강및 농축시키는 역할을 하며, 상기 조립식 침전모듈(10)은 선회류가 미치지 않는 사영역으로 탈리된 미생물을 포함한 슬러지가 자연 침강에 의해 침강 되어 농축될 수 있도록 중심부위가 깊은 피라미드 형태로 상기 접촉산화유니트(7)의 저면에 형성되어 있다. PVC 또는 PE계 합성수지나 FRP로 제작된 조립식 침전모듈(10)은 기존의 구조물형태의 침전조의 단점을 보완한 것으로, 일정한 규격 및 형태로 사전 제작하여 하전정화시설의 시공시 운반/조립 설치가 가능하여 시공 시간을 획기적으로 단축할 수가 있으며, 합성수지제품으로 가볍고 경제적이며 또한 사전제작이 가능하여 재고를 보유한 채로도 시설공사에 능동적으로 대처할 수 있는 것이다.

그러나, 이러한 평판형 접촉여재(8)를 이용한 호소 및 하천 정화장치는 도 6에 도시된 것처럼 다수의 평판형 모듈(11)이 넓은 공극을 가진채 적층된 것이어서, 오폐 수 등에 존재하는 부유물질이나 유기물이 상기 평판형 모듈(11)에 존재하는 미생물에 의해 채 분해되기도 전에 빠져나가 버리는 단점이 있었다.

(2) 본 발명에 따른 인공수초 지지체

본 발명은 상술한 바와 같이, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈이 다수 적층된 평판형 접촉여재에 사용되는 인공수초 지지체이다.

도 7a 내지 7c는 각각 본 발명에 따른 인공수초 지지체를 설명하기 위한 평면도 내지 정면도의 일례이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체(100)는 평판형 모듈 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지체(110) 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구(120)와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초(130);가 구비된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 인공수초(130)를 포함하는 격자형 지지체(100)는, 상기 인공수초(130)를 하천, 호소, 오수, 폐수 등을 정화하기 위한 접촉여재로 사용하기 위한 수단이고, 이것은 평판형 모듈을 이용한 기본적인 접촉산화방법 공정을 그대로 유지하면서, 폐쇄의 발생을 최대한 지연시키고 슬러지를 효과적으로 침전 및 임발 할수 있는 기능을 가지고 있다. 즉, 지지체(100)에 구비된 인공수초(130)의 섬유다발은 자연 정화원리에 따라 미생물에 의한 산화작용을 하는 바위나 수초 역할을 하며, 인공적 인 섬유다발을 통하여 미생물 서식지인 종래 접촉여재의 비표면적을 최대한 극대화할 수 있고, 이것은 규격화된 조립식 사출성형물로 제작될 수 있어서 시공기간을 회기적으로 단축할수 있을뿐 아니라 품질의 균등화 및 제품의 신뢰도를 향상시킬수 있는 대량생산 체계를 가능하게 한다.

다시 말해서, 상기한 본 발명에 의하는 경우, 종래에 평판형 모듈만이 다수 적층된 평판형 접촉여재보다 오수 등이 접촉하는 비표면적이 넓고, 상기 섬유다발로 이루어진 인공수초에 의해 미생물을 용이하게 부착함으로써, 현저히 우수한 생물학적 산화분해 효과를 달성할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 인공수초 지지체(100)에 있어서, 상기 격자형 지지체(110)는 다수의 제1지지체(111) 및 제2지지체(112)가 서로 직교한 형상을 가지는 것이 바람직하고, 상기 체결구(120)는 상기 원추형 돌기에 대응하는 홀(hole)(121)인 것이 더욱 바람직하며, 상기 체결구(120)의 홀(121)은 상기 제1지지체(111) 및 제2지지체(112)가 서로 직교하는 부위에 형성되는 것이 가장 바람직하다. 왜냐하면, 상기 체결구(120)는 본 발명에 따른 인공수초 지지체(100)가 적용되는 평판형 모듈에 결합하기 위한 것이기 때문에, 상기 평판형 모듈의 원추형 돌기에 결합하기 쉬우면서 잘 풀리지 않도록 상기 원주형 돌기에 대응하는 홀(hole)인 것이 적합하고, 이러한 홀(121)은 지지체가 교차하는 부위에 위치하여 강도가 높은 지지체를 가능하게 할 수 있다. 나아가, 상기 인공수초(130)는 상기 제1지지체(111) 및 제2지지 체(112)가 서로 직교하는 부위와 교번하여, 상기 제1지지체(111) 또는 제2지지체(112) 상에 형성됨으로써, 평판형 접촉여재의 내부 공간 곳곳에 인공수초가 위치하도록 할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 상기 섬유다발은 나일론 극세사, 폴리에스터 극세사 및 친수성 폴리비닐알코올 섬유사 중에서 하나 이상이 선택된 것으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 섬유다발은 나일론 극세사 또는 폴리에스터 극세사가 60~80중량%, 친수성 폴리비닐알코올 섬유사가 20~40중량%로 포함된 것을 특징으로 하는 것이 가능하다. 즉, 상기 인공수초를 구성하는 섬유다발은 나일론 MONO FILAMENT 또는 폴리에스터 극세사를 60%- 80%를 포함하고, 친수성 PVA(폴리비닐알코올[polyvinyl alcoho] MONO FILAMENT 섬유사를 20%- 40% 이상 포함하는 섬유로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

도 8a 및 8b는 각각 본 발명에 따라 인공수초(130)를 지지체(110)에 결합시키기 위하여 사용되는 고정핀(132)의 일례를 나타내는 모식도이고, 도 9는 본 발명에 따라 고정핀이 인공수초 지지체에 결합하는 상태를 설명하기 위한 사진이다. 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 형태는 상술한 인공수초 지지체(100)에 있어서, 상기 격자형 지지체(110) 상에 인공수초(130)를 구비시키기 위한 관통부(131)와, 상기 인공수초(130)를 내재한 상태로 상기 관통부(131)와 결합하는 고정핀(132)이 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 섬유다발을 모률화 한 인공수초(130)를 Ø 4mm -Ø 8mm 의 두께를 가지고 PP,PE PVC,복합수지로 사출성형된 섬유다발 고정용 고정핀(132)에 도 8b에 도시된 바와 같이 끼우고, 이렇게 준비된 긴 섬유다발의 길이를 80mm-120mm 로 자른후, 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 격자형 지지체(110) 상에 구비된 관통부(131)에 상기 인공수초(130)를 내포하고 있는 고정핀(132)을 결합시키는 것이다. 그러면, 상기 인공수초(130)는 친수성 소재 및 MONO FILAMENT로 이루어진 섬유다발이기 때문에, 물속에서 도 7c에 도시된 바와 같이 분산되어 자연 생태적인 오염정화 기능을 가지게 된다.

(3) 본 발명에 따른 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재 와 호소 및 하천 정화장치

도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명에 따른 인공수초 지지체가 다수의 평판형 모듈에 결합되는 상태를 설명하기 위한 단면도이고, 도 11은 본 발명에 따라 인공수초 지지체가 다수의 평판형 모듈에 결합된 평판형 접촉여재의 일례를 나타내는 측면도이다.

먼저, 도 10a에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 상기 인공수초 지지체(100)는 이것의 체결구(120)를 통하여 평판형 모듈(11)의 원추형 돌기와 결합할 수 있고, 이 에 따라 서로 다른 평판형 모듈(11)은 도 10b에 나타난 바와 같이 원추형 돌기를 통하여 본 발명에 따른 인공수초 지지체(100)에 의해 맞물려 결합할 수 있다.

그리하여, 본 발명의 다른 실시형태는 상기한 바와 같은 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재일 수 있다. 즉, 본 발명은 오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하는 평판형 접촉여재에 있어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 다수의 평판형 모듈(11)과, 상기 다수의 평판형 모듈(11) 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지체 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초;가 구비된 인공수초 지지체(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재(140)일 수 있다.

이러한 평판형 접촉여재(140)는 그 내부에 상술한 바와 같은 인공수초 지지체(100)를 포함하고 있어서, 종래에 평판형 모듈만이 다수 적층된 평판형 접촉여재보다 오수 등이 접촉하는 비표면적이 넓고, 상기 섬유다발로 이루어진 인공수초를 통해 미생물을 용이하게 부착할 수 있어서, 생물학적 산화분해 효과를 현저히 우수하게 할 수 있는 것이다. 즉, 오염된 하천, 호소, 오수, 폐수에 포함된 생물학적으로 분해 가능한 유기물을, 상기한 평판형 모듈(11) 및 인공수초 지지체(100)의 섬유다발에 부착 성장된 미생물에 의한 자연정화 방식으로, 흡착, 산화, 분해, 소화, 침전의 과정을 통해 정화처리하는 고효율의 접촉여재모률이다.

여기서, 상기 평판형 모듈(11)은 파형 또는 요철 형태를 가지고 있는 것이 바람직하고, 상기 평판형 모듈(11)을 적층시켜 조립한 평판형 접촉여재(140)는 평판형 모듈(11)의 원추형 돌기 부분이 맞닿도록 진공성형한 후 상기 원주형 돌기를 교대로 적층시켜 접착시켜서 구성되는 것이며, 상기 평판형 모듈(11)을 직사각형 또는 정사각형 형태로 조립한 평판형 접촉여재(140)도 가능하다.

상기 평판형 모듈(11)은 상술한 바와 같이 PP,PE,PVC,복합수지를 주성분으로 하는 합성수지를 외표면이 원추형 돌기와 엠보싱된 요철면을 이루는 평판 형태로 압출 성형한 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 전체 모양은 파형 또는 요철 형태를 가지고 있는 것이 바람직하고, 다수의 평판형 모듈(11)이 적층되어 평판형 접촉여재(140)를 구성한다. 적층된 평판형모률(11) 사이의 간격은 100mm 내지 300mm인 것이 물흐름의 이동 및 폐쇄 측면에서 바람직하고, 200mm 인 것이 가장 바람직하다. 이렇게 제작되는 평판형 접촉여재(140)는 상기 평판형 모듈(11)을 정사각형 또는 직사각형 형태의 모률로 사전제작할 수 있으며, 그 사이즈는 500Wx500Lx500H, 500Wx500Lx1000H,500Wx1000Lx500H, 500Wx1000Lx1000H, 1000Wx1000Lx500H, 1000Wx1000Lx1000H, 1000Wx1000Lx1500H, 1000Wx1000Lx2000H, 등의 다양한 사이즈로 제작이 가능하다.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 인공수초를 포함하는 평판형 접촉여재(140)를 오수정화, 폐수정화의 접촉여재로 사용시, 일반적으로는 유량조정조->접촉포기조->침전조의 흐름에 따라 배열하는데, 본 발명은 상기 평판형 접촉여재(140)의 저부에 산기시설을 설치하고, PP,PE,PVC,복합수지로 사출 성형한 다공성 여재 받침대(150)를 산기시설 상부에 설치한 후, 도 11에 도시된 바와 같이, 인공수초를 포함하는 평판형 접촉여재(140)을 그 위에 적층 설치하여 침전조가 없는 접촉폭기모률을 구성할 수 있는 것이다. 그리고 이것의 후단에 인공수초를 제외한 평판형접촉모률을 수류방향과 수직 방향으로 설치하여 침전효율을 극대화한 조립식침전모률로 구성하는 것도 가능하고, 상기 조립식침전모률 측면에 공기공급장치를 설치하거나 상기 조립식침전모률 중앙부 하단에 슬러지 인발장치를 더 설치할 수도 있는 것이다.

또한, 상기한 인공수초를 포함하는 평판형접촉모률에 침전효율을 극대화한 다른 접촉여재 일체형 침전조 모률을 상기 평판형접촉모률의 수류방향과 수직 방향으로 순서대로 배열하여 여러 가지 형태의 구조물(콘크리트 PC 암거,FRP TANK,이중벽구조의 대구경 합성수지 PIPE , 대구경 합성수지 PIPE를 콘크리트 구조물로 보강설치한 합성수지 내부 피복형 조립식 콘크리트 구조물)을 제작하여 오수, 폐수의 정화를 효율적으로 처리할 수도 있을 것이다.

이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시형태는 상기한 바와 같은 인공수초가 포함된 호 소 및 하천 정화장치이다. 즉, 본 발명은 오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하는 평판형 접촉산화조를 포함하는 호소 및 하천 정화장치에 있어서, 상기 평판형 접촉산화조는, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈 사이에 상술한 바와 같은 인공수초 지지체를 구비하는 평판형 접촉여재와; 상기 평판형 접촉여재를 하부에서 지지하는 하부받침대와; 상기 평판형 접촉여재에서 탈리된 미생물을 포함하는 슬러지가 침강 및 농축될 수 있도록 저면부에 형성되는 침전모듈;을 구비한 접촉산화유니트가 다수 적층된 것을 특징으로 하는 인공수초가 포함된 호소 및 하천 정화장치이다.

이러한 본 발명은 오염된 하천,호소,오수,폐수 정화장치에 사용되는 접촉여재를 포함하는 조립식 구조물에 관한 것으로, 최적의 접촉효율을 구현하기 위하여 평판형모률 사이에 다량의 섬유다발을 모률화한 인공수초를 포함하는 지지체를 적층시켜 조립한 고효율의 평판형 접촉여재와; PP,PE PVC,복합수지로 사출성형한 다공성 하부받침대와; 폐비닐을 이용하여 프래스성형 한 친환경 조립식 침전모듈과; PP,PE PVC,복합수지로 압출성형 한 평판형 모듈을 받히는 받침대 및 보강대;를 포함할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따라 인공수초 지지체를 구비한 평판형 접촉여재와, 이를 지지하는 하부받침대와, 상기 평판형 접촉여재에서 탈리된 미생물을 포함하는 슬러지를 침강 및 농축하는 침전모듈(200)을 포함하는 인공수초가 포함된 호소 및 하천 정화장치의 일례를 나타내는 평면도와 정면도이고, 도 13은 본 발명에 따른 침전모듈의 일례를 나타내는 정면도, 단면도, 상부 및 하부 투시도이며, 도 14는 본 발명에 따른 침전모듈이 하부받침대에 조립된 상태를 나타내는 조립도이다.

먼저, 본 발명에 따른 조립식 침전모듈(200)은 폐비닐을 이용하여 프래스 성형 한 친환경 조립식 침전조 모듈로써 폐비닐을 재활용하여 제작한 것이기 때문에 친환경적이고, 인공수초를 포함하는 평판형 접촉여재를 통하여 하천, 호소, 오수, 폐수에 포함된 생물학적으로 분해 가능한 유기물을 평판형 접촉모률(20)과 인공수초(14)에 부착된 미생물에 의해 자연정화 방식으로 흡착, 산화, 분해, 소화, 침전의 과정을 거쳐 정화처리하는 것이다. 그 후 이렇게 탈리된 미생물을 포함한 슬러리가 침강 및 농축될 수 있도록 저면부에는 50 -55 정도의 기울기를 가지는 호퍼부(201)가 있으며, 그 하단부에는 슬러지를 이송할 수 있는 100mm 정도의 하부 슬러지 반송용 PIPE 배관용 HOLE(206)이 있어서 PVC FITTING을 연결할 수 있는 구조로 되어있고, 침전조 모률 상부에는 20mm 정도의 접촉모률 고정용 PIPE 고정 HOLE(204)가 있으며, 또한 20mm 정도의 접촉모률 받침용 PIPE 고정 HOLE(203)을 구비할 수 있다. 침전조 모률 하부에는 50mm 정도의 침전조 받침용 PIPE 고정 HOLE(205)이 있어 침전조 및 접촉모률을 침전조 받침용 PIPE(209)로 받치고, 접촉모률 받침용 PIPE(207)과 접촉모률 고정용 PIPE(208)이 조립식으로 구성되어 조립하기 쉬운 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 20mm 정도의 접촉모률 고정용 PIPE 고정 HOLE(204) 및 접촉모률 고정용 PIPE(208)가 크로스로 교차하여 보강하고, 20mm 정도의 침전조 받침용 PIPE 고정 HOLE(203) 및 침전조 받침용 PIPE(207)가 침전조 상부를 십자 형태로 교차하며, 50 -55 정도의 기울기를 형성하는 호퍼부(201) 및 100mm 정도의 하부 슬러지 반송용 PIPE 배관용 HOLE(206)에 침전조 하부 슬러지 반송용 TEE(210)이 구성되어 있고 침전조 하부에 50mm 정도의 침전조 받침용 PIPE 고정 HOLE(205) 및 50mm 정도의 침전조 받침용 PIPE(209)가 위치할 수 있다.

도 15는 본 발명에 따른 접촉산화유니트가 다수 적층된 호소 및 하천 정화장치의 일례를 나타내는 평면도와 정면도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상술한 평판형 접촉모률 및 인공수초를 결합한 고효율 접촉여재 및 폐비닐을 이용한 친환경 접촉여재일체형 침전조 모률을 연속적으로 설치하여 하천정화, 호소정화, 오수정화, 폐수정화의 접촉여재로 사용할 수도 있는 것이다.

한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진에게 명백한 것이다.

본 발명에 따른 인공수초 지지체는 종래의 평판형 모듈에 존재하는 원추형 돌기와 결합하는 체결구를 가지고 있어서, 종래의 평판형 모듈에 그대로 적용할 수 있고, 이에 따라 본 발명에 따른 인공수초 지지체를 포함하는 평판형 접촉여재 및 이것을 지지하는 하부받침대와 침전모듈을 더 포함하는 호소 및 하천 정화장치로 다양하게 이용 가능하다.

도 1은 종래의 호소 및 하천 정화장치에 사용되는 평판형 접촉여재를 나타내는 사진이고,

도 2는 종래의 호소 및 하천 정화과정을 설명하기 위한 흐름도이고,

도 3은 종래의 호소 및 하천 정화장치의 구성을 나타내는 개략 평면도이고,

도 4는 도 3에 따른 A-A'선 단면도이고,

도 5는 도 3에 따른 B-B'선 단면도이고,

도 6은 종래의 평판형 모듈이 적층되어 평판형 접촉여재를 구성하는 상태를 나타내는 모식도이고,

도 7a 내지 7c는 각각 본 발명에 따른 인공수초 지지체를 설명하기 위한 평면도 내지 정면도의 일례이고,

도 8a 및 8b는 각각 본 발명에 따라 인공수초를 지지체에 결합시키기 위하여 사용되는 고정핀의 일례를 나타내는 모식도이고,

도 9는 본 발명에 따라 고정핀이 인공수초 지지체에 결합하는 상태를 설명하기 위한 사진이고,

도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명에 따른 인공수초 지지체가 다수의 평판형 모듈에 결합되는 상태를 설명하기 위한 단면도이고,

도 11은 본 발명에 따라 인공수초 지지체가 다수의 평판형 모듈에 결합된 평판형 접촉여재의 일례를 나타내는 측면도이고,

도 12는 본 발명에 따라 인공수초 지지체를 구비한 평판형 접촉여재와, 이를 지지하는 하부받침대와, 상기 평판형 접촉여재에서 탈리된 미생물을 포함하는 슬러지를 침강 및 농축하는 침전모듈을 포함하는 인공수초가 포함된 호소 및 하천 정화장치의 일례를 나타내는 평면도와 정면도이고,

도 13은 본 발명에 따른 침전모듈의 일례를 나타내는 정면도, 단면도, 상부 및 하부 투시도이고,

도 14는 본 발명에 따른 침전모듈이 하부받침대에 조립된 상태를 나타내는 조립도이고,

도 15는 본 발명에 따른 접촉산화유니트가 다수 적층된 호소 및 하천 정화장치의 일례를 나타내는 평면도와 정면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 간단한 기호의 설명**

11: 평판형 모듈 8: 평판형 접촉여재

100: 인공수초 지지체 110: 격자형 지지체

111: 제1지지체 112: 제2지지체

120: 체결구 121: 홀(hole)

130: 인공수초 131: 관통부

132: 고정핀 140: 평판형 접촉여재

150: 하부받침대

Claims

오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하기 위하여, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈이 다수 적층된 평판형 접촉여재에 사용되는 것으로,

상기 다수의 평판형 모듈 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지체 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초;가 구비된 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체.
제1항에 있어서, 상기 격자형 지지체는 다수의 제1지지체 및 제2지지체가 서로 직교한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체.
제1항에 있어서, 상기 체결구는 상기 원추형 돌기에 대응하는 홀(hole)인 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체.
제2항에 있어서, 상기 체결구는 상기 제1지지체 및 제2지지체가 서로 직교하 는 부위에 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체.
제4항에 있어서, 상기 인공수초는 상기 제1지지체 및 제2지지체가 서로 직교하는 부위와 교번하여, 상기 제1지지체 또는 제2지지체 상에 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체.
제1항에 있어서, 상기 격자형 지지체 상에 인공수초를 구비시키기 위한 관통부와, 상기 인공수초를 내재한 상태로 상기 관통부와 결합하는 고정핀이 더 구비된 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체.
제1항에 있어서, 상기 섬유다발은 나일론 극세사, 폴리에스터 극세사 및 친수성 폴리비닐알코올 섬유사 중에서 하나 이상이 선택된 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체.
제1항에 있어서, 상기 섬유다발은 나일론 극세사 또는 폴리에스터 극세사가 60~80중량%, 친수성 폴리비닐알코올 섬유사가 20~40중량%로 포함된 것을 특징으로 하는 평판형 접촉여재용 인공수초 지지체.
오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하는 평판형 접촉여재에 있어서,

엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 다수의 평판형 모듈과,

상기 다수의 평판형 모듈 사이에 구비될 수 있는 격자형 지지체 상에, 상기 원추형 돌기와 결합할 수 있는 체결구와; 미생물 부착을 위한 섬유다발로 이루어진 인공수초;가 구비된 인공수초 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수초가 포함된 평판형 접촉여재.
오염된 하천, 호소, 오수 또는 폐수에 포함된 부유물질 또는 유기물을 미생물에 의한 흡착 및 생물학적 산화분해를 통해 정화하는 평판형 접촉산화조를 포함하는 호소 및 하천 정화장치에 있어서,

상기 평판형 접촉산화조는, 엠보싱된 요철면의 양쪽으로 원추형 돌기가 형성된 평판형 모듈 사이에 상기 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 인공수초 지지체를 구비하는 평판형 접촉여재와;

상기 평판형 접촉여재를 하부에서 지지하는 하부받침대와;

상기 평판형 접촉여재에서 탈리된 미생물을 포함하는 슬러지가 침강 및 농축 될 수 있도록 저면부에 형성되는 침전모듈;을 구비한 접촉산화유니트가 다수 적층된 것을 특징으로 하는 인공수초가 포함된 호소 및 하천 정화장치.