KR100846864B1 - Tiered filter bed of the water land - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 의한 계단형 습지여상이 수생지에 설치되는 실시예를 보인 개략단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment in which the stepped wetland filter according to the present invention is installed in the aquatic area.
도 2는 본 발명에 의한 계단형 습지여상이 수생지에 설치되는 다른 실시예를 보인 개략단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment in which the stepped wetland filter according to the present invention is installed in the aquatic area.
도 3은 본 발명에 의한 계단형 습지여상의 바람직한 실시예의 외관을 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the appearance of a preferred embodiment of the stepped wetland filter according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 계단형 습지여상의 바람직한 실시예를 보인 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the stepped wetland filter according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 계단형 습지여상의 바람직한 실시예를 보인 측면도.Figure 5 is a side view showing a preferred embodiment of the stepped wetland filter according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 계단형 습지여상의 거름채의 바람직한 실시예를 보인 사시도.Figure 6 is a perspective view showing a preferred embodiment of the mandrel of the stepped wetland filter according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 계단형 습지여상 11: 기본프레임10: Stepped wetland statue 11: Basic frame
13: 도어 14: 측정센서13: door 14: measuring sensor
15: 배출노즐 17: 배출밸브15: discharge nozzle 17: discharge valve
20: 침전부 21: 침전조 20: sedimentation part 21: sedimentation tank
23: 침전부 이동로 25: 유입구23: sedimentation passage 25: inlet
27: 걸림망 29: 넘침방지구 27: hook 29: overflow protection
31: 침전부 연통구 33: 연통구 걸림망31: sedimentation communication hole 33: communication hole hook
40: 여과부 50: 목탄여과부40: filter 50: charcoal filter
51; 목탄여과조 53; 목탄51;
55: 하부분리조 57: 거름채55: lower separation tank 57: manure
59: 목탄여과부 이동로 60: 모래여과부59: charcoal filter runway 60: sand filter
61: 모래여과조 63: 모래61: Sand Filtration 63: Sand
65: 하부배출조 67: 넘침방지이동로65: lower discharge tank 67: overflow prevention movement path
본 발명은 계단형 습지여상에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호소 및 하천수질을 개선하기 위한 계단형 습지여상에 관한 것이다.The present invention relates to a stepped wetland filter, and more particularly to a stepped wetland filter for improving the appeal and river water quality.
호소 및 하천에 유입되는 다량의 영양염류는 녹조류와 같은 조류의 생장을 촉진시킨다. 다량의 영양염류에 의해 과다하게 생장한 조류는 그 일부가 폐사하면서 혐기성 박테리아에 의해 분해되고 혐기성 박테리아는 조류를 분해하면서 물속의 용존산소량을 감소시켜 수질오염의 원인이 된다.Large amounts of nutrients entering lakes and streams promote the growth of algae such as green algae. Algae grown excessively by large amounts of nutrients are partly killed by anaerobic bacteria, and anaerobic bacteria break down algae, reducing dissolved oxygen in water, causing water pollution.
이러한 호소의 수질을 개선하기 위해 최근 10년간 출원된 특허 신청 현황을 살펴보면 수질개선을 위한 약품을 투입하여 영양염류를 응결 및 침적시키는 화학적 방법이나, 퇴적토를 제거하거나 호안 콘크리트를 씌워 호소 내에 수질개선장치를 직접 설치하는 방법, 유수의 흐름이 약한 곳에 공기를 직접 공급하여 미생물의 활성을 증가시켜 분해작용을 촉진시켜 수질개선을 하는 방법 등이 제안되었다.In order to improve the water quality of the appeal, the patent application status applied for the past 10 years shows the chemical method of condensing and depositing nutrients by inputting chemicals for water quality improvement, or removing the sedimentary soil or covering the lake with concrete to improve the water quality in the appeal. It is proposed to install directly, to improve the water quality by increasing the activity of microorganisms by directly supplying air to the flow of weak water flow to promote the decomposition.
그러나 향후 국가에 의한 수질기준이 강화되고, 호소 등의 시민이용이 증가함에 따라 정화효율뿐만 아니라 외관이나 환경이 시민들에게 거부감을 주지않고 시민들이 친근하게 다가설 수 있는 자연친화형 수질개선방안이 대두되고 있다.However, as the national water quality standards are strengthened in the future, and citizen use such as appeals increases, the nature-friendly water quality improvement plan, in which not only the cleanliness efficiency but also the appearance and the environment do not give citizens a sense of intimacy, is approaching. It is becoming.
따라서 약품을 이용하는 화학적 방법의 경우 자연형 호소나 문화재에 피해가 우려되므로 화학적 반응에 의한 수질개선방법의 경우 사용범위가 제한되는 문제점이 있다.Therefore, in the case of the chemical method using the drug is a concern for damage to the natural appeal or cultural properties there is a problem that the use range is limited in the case of the water quality improvement method by the chemical reaction.
그리고 호안 콘크리트를 씌우거나 퇴적토를 제거하는 방법의 경우 기존 생태계를 훼손하여 부작용이 발생할 우려가 있는 문제점이 있다.And there is a problem that there is a possibility that side effects occur by damaging the existing ecosystem in the case of how to cover the revetment concrete or remove the sediment.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 수생지에 적용할 수 있는 수질개선장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a conventional problem, it is an object of the present invention to provide a water quality improvement apparatus that can be applied to various aquatic sites.
본 발명의 다른 목적은 자연친화적인 방법으로 수질을 개선하는 것이다.Another object of the present invention is to improve the water quality in a natural way.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 기본프레임과; 상기 기본프레임의 내부에 계단식으로 구비되고 상기 기본프레임의 내부로 유입되는 유수를 여재에 의해 단계별로 여과하는 다수개의 여과부를 포함하여 구성됨이 바람직하다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention and the base frame; It is preferably configured to include a plurality of filtration unit which is provided in the interior of the base frame in a stepped manner and filtered the flowing water flowing into the interior of the base frame step by step by the media.
본 발명의 기본프레임에는 상기 여과부에 의해 여과되기 전에 유수 내의 이 물질이 침전되는 침전부가 더 구비됨이 바람직하다.Preferably, the basic frame of the present invention is further provided with a precipitation portion in which this substance is precipitated in the flowing water before being filtered by the filtering portion.
본 발명의 여과부의 내부에 구비되는 여재가 목탄, 모래, 자갈 중 적어도 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the media provided in the filtration part of this invention is at least any one or more of charcoal, sand, and gravel.
본 발명의 여과부는 내부에 구비된 목탄에 의해 유수를 여과시키는 목탄여과부와; 상기 목탄여과부에 의해 여과된 유수를 모래에 의해 다시 여과시키는 모래여과부를 포함하여 구성됨이 바람직하다.Charcoal filtration unit for filtering the water by the charcoal provided therein; It is preferably configured to include a sand filtration unit for filtering the running water filtered by the charcoal filter again with sand.
본 발명의 침전부는 상기 침전부 내부로 유입되는 유수 내의 이물질이 침전되는 침전조와; 상기 침전조와 하부가 연통되고 상기 여과부와 상부가 연통되어 상기 침전조로 유입되는 유수가 상기 여과부로 이동하는 통로가 되는 침전부 이동로를 포함하여 구성됨이 바람직하다.Precipitation section of the present invention and the sedimentation tank in which foreign matter in the flowing water flowing into the precipitation section is precipitated; It is preferable that the settling tank and the lower portion is in communication with the filter unit and the upper portion is in communication with the settling section movement path which is a passage for the flow of water flowing into the settling tank to the filtering unit is preferable.
본 발명의 목탄여과부는 상기 침전부에서 유입된 유수가 내부에 구비된 목탄에 의해 여과되는 목탄여과조와; 상기 목탄여과조의 하부에 구비되어 상기 목탄에 의해 여과된 유수만 유입되는 하부분리조와; 상기 하부분리조와 하부가 연통되고 상기 모래여과부와 상부가 연통되어 상기 하부분리조로 유입된 유수가 상기 모래여과부로 이동하는 통로가 되는 목탄여과부 이동로를 포함하여 구성됨이 바람직하다.Charcoal filtration unit of the present invention and the charcoal filtration tank which is filtered by the charcoal provided inside the flowing water flowing in the precipitation portion; A lower separation tank provided at a lower portion of the charcoal filtration tank, into which only flowing water filtered by the charcoal is introduced; The lower separation tank and the lower portion is in communication with the sand filtration unit and the upper portion is preferably configured to include a charcoal filter moving path which is a passage for the flow of water flowing into the lower separation tank to the sand filtration unit.
본 발명의 모래여과부는 상기 목탄여과부에서 유입된 유수가 내부에 구비된 모래에 의해 여과되는 모래여과조와; 상기 모래여과조의 하부에 구비되어 상기 모래에 의해 여과된 유수만 유입되는 하부배출조와; 상기 하부배출조로 유입된 유수를 외부로 배출시키는 배출노즐을 포함하여 구성됨이 바람직하다.Sand filtration unit of the present invention and the sand filtration tank is filtered by the sand provided therein flowing from the charcoal filtration unit; A lower discharge tank provided at a lower portion of the sand filtration tank into which only flowing water filtered by the sand is introduced; It is preferable to include a discharge nozzle for discharging the flowing water introduced into the lower discharge tank to the outside.
본 발명의 모래여과조에 구비되는 모래의 유효입경은 0.45~0.7mm 이고 균등 계수는 1.7 이하임이 바람직하다.It is preferable that the effective particle diameter of the sand provided in the sand filtration tank of this invention is 0.45-0.7 mm, and a uniformity coefficient is 1.7 or less.
본 발명의 침전조의 상부에는 상기 침전조의 내부로 유입되는 유수 내의 이물질을 걸러내는 걸림망이 더 구비됨이 바람직하다.The upper part of the settling tank of the present invention is preferably further provided with a catching net for filtering foreign matter in the flowing water flowing into the settling tank.
본 발명의 침전부 이동로가 상기 여과부와 연통된 지점 및 상기 목탄여과부 이동로가 상기 모래여과부와 연통된 지점에는 유수 내의 이물질을 걸러내는 연통구 걸림망이 더 구비됨이 바람직하다.At the point where the sediment moving part of the present invention communicates with the filtration part and the point where the charcoal filtering part moving with the sand filtration part is further provided, a communication hole catching net for filtering foreign substances in the flowing water is further provided.
본 발명의 목탄여과조의 바닥면과 상기 모래여과조의 바닥면에는 상기 목탄여과조 및 상기 모래여과조에 구비된 여재가 상기 하부분리조 및 상기 하부배출조로 이탈되는 것을 방지하는 거름채가 더 구비됨이 바람직하다.The bottom surface of the charcoal filtration tank and the bottom surface of the sand filtration tank of the present invention is preferably provided with a filter pad to prevent the filter medium provided in the charcoal filtration tank and the sand filtration tank is separated from the lower separation tank and the lower discharge tank. Do.
본 발명의 배출노즐에는 상기 배출노즐로 배출되는 유수의 양을 조절하는 배출밸브가 더 구비됨이 바람직하다.The discharge nozzle of the present invention is preferably further provided with a discharge valve for controlling the amount of water discharged to the discharge nozzle.
본 발명의 침전부 및 상기 목탄여과부는 상기 침전부 및 상기 목탄여과부로 유입되는 유수가 외부로 넘치기 전에 다음 단계로 유입되도록 하는 넘침방지구를 더 포함함이 바람직하다.The settling portion and the charcoal filtration portion of the present invention preferably further includes an overflow prevention device to be introduced to the next step before the flowing water flowing into the settling portion and the charcoal filtration portion to the outside.
본 발명의 상기 침전부 및 상기 목탄여과부는 상기 넘침방지구를 통해 유입되는 유수 내의 이물질을 걸러내는 넘침방지구 걸림망을 더 포함됨이 바람직하다.Preferably, the settling portion and the charcoal filtration portion of the present invention further include an overflow blocking device for filtering foreign substances in the flowing water introduced through the overflow preventing device.
본 발명의 기본프레임에는 상기 기본프레임 내부에 구비되는 여재의 파과점 도과여부를 측정할 수 있는 측정센서가 더 구비됨이 바람직하다.The basic frame of the present invention is preferably further provided with a measuring sensor for measuring whether the breakthrough viscosity of the filter material provided in the base frame.
본 발명의 측정센서는 상기 모래여과조 및 상기 하부배출조에 구비됨이 바람직하다.The measuring sensor of the present invention is preferably provided in the sand filtration tank and the lower discharge tank.
본 발명의 기본프레임의 외관에는 주변환경에 대응되는 소재로 구성된 외피부가 더 구비됨이 바람직하다.In the outer appearance of the basic frame of the present invention, it is preferable that the outer skin portion made of a material corresponding to the surrounding environment is further provided.
본 발명의 외피부의 상면에는 수생식물이 식재됨이 바람직하다.It is preferable that aquatic plants are planted on the upper surface of the outer skin of the present invention.
본 발명의 기본프레임은 수생지 주변의 주변지 지표 상면에 안착되어 설치됨이 바람직하다.The basic frame of the present invention is preferably installed seated on the upper surface of the surrounding land around the aquatic area.
본 발명의 기본프레임은 수생지 주변의 주변지 지표 하부에 묻힌 상태로 설치됨이 바람직하다.The basic frame of the present invention is preferably installed in a state buried beneath the peripheral surface area around the aquatic area.
본 발명의 기본프레임은 유수를 유입할 수 있는 동력을 제공하는 펌프를 더 포함하여 구성됨이 바람직하다.The basic frame of the present invention is preferably configured to further include a pump that provides power to inflow the flowing water.
이와 같은 본 발명에 의한 계단형 습지여상에 의하면, 여재를 이용하여 물리적인 방법에 의해 유수를 여과하므로 수생지에 대한 적용성이 확대되고, 천연물을 이용하여 유수를 여과하므로 자연친화적인 이점이 있다.According to the stepped wetland filtration according to the present invention, since the use of the media to filter the running water by a physical method, the applicability to the aquatic area is expanded, and because the running water is filtered using natural products, there is a natural friendly advantage.
이하에서는 본 발명에 의한 계단형 습지여상의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the stepped wetland filter according to the present invention will be described in detail.
도 1 내지 도 5에는 본 발명에 의한 계단형 습지여상의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 1 to 5 illustrate a preferred embodiment of the stepped wetland filter according to the present invention.
도시된 바에 따르면, 수생지(1)와 접한 주변지(3)에 아래에서 설명할 계단형 습지여상(10)이 설치된다. 상기 계단형 습지여상(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 주변지(3)를 굴착하여 상기 주변지(3) 지표 하부에 묻힌 상태로 설치될 수 있다. As shown, the
상기 계단형 습지여상(10)은 연결관(5)에 의해 상수원 및 수생지(1)와 연결된다. 따라서 상기 연결관(5)을 통해 상수원의 유수가 상기 계단형 습지여상(10)으로 유입되어 정화된 뒤 상기 수생지(1)로 배출된다. The
또한 상기 계단형 습지여상(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 주변지(3) 지표 상면에 올려져 설치될 수도 있다. 이 경우 펌프(7)를 사용하여 상기 수생지(1)의 유수를 상기 계단형 습지여상(10)으로 유입시킨다. 상기 펌프(7)의 구동시간을 조정하여 상기 계단형 습지여상(10)의 여과속도를 제어할 수 있다.In addition, the
그리고 상기 계단형 습지여상(10)은 상기 연결관(5)에 의해 상기 수생지(1)와 연결되며 유수는 상기 계단형 습지여상(10)을 거친 뒤 상기 수생지(1)로 배출된다.The
이와 같이 상기 계단형 습지여상(10)은 주변지(3) 지표 하부에 묻힌 상태로 설치될 수도 있고 상기 주변지(3) 지표 상면에 올려져서 설치될 수도 있다.As described above, the stepped
상기 계단형 습지여상(10)에는 기본프레임(11)이 구비되고, 상기 기본프레임(11)은 내수성이 강한 SUS와 같은 알루미늄 합금과 같은 재질로 구성될 수 있다. 따라서 상기 기본프레임(11)은 물에 의해 쉽게 부식되지 않는다.The stepped
상기 계단형 습지여상(10)의 외면에는 외피부(도시되지 않음)가 구비될 수 있다. 상기 외피부는 주변환경과 대치되지 않는 목재 등으로 구성되어 상기 계단형 습지여상(10)의 외면에 구비된다. 따라서 상기 계단형 습지여상(10)이 상기 주변지(3)의 지표 상면에 올려져서 설치될 때 상기 외피부는 상기 계단형 습지여상(10)의 외관이 주변환경과 어울리도록 하는 역할을 한다.An outer skin (not shown) may be provided on an outer surface of the stepped
또한 상기 기본프레임(11)의 상면에는 수생식물이 식재될 수 있다. 상기 기본프레임(11) 상면에 수생식물이 식재되어 상기 계단형 습지여상(10)의 외관이 주변환경에 순화되도록 할 수 있다.In addition, aquatic plants may be planted on the upper surface of the
상기 기본프레임(11)의 측면에는 도어(13)(도5 참고)가 구비된다. 상기 도어(13)는 아래에서 설명할 침전부(20), 목탄여과부(50) 및 모래여과부(60)의 내부를 선택적으로 개폐한다. 상기 도어(13)를 통해 상기 침전부(20)에 침전된 이물질을 제거할 수 있고, 목탄여과부(50) 및 모래여과부(60)의 내부에 구비된 여재를 교체할 수 있다.The side of the
상기 기본프레임(11)의 내부에 구비되는 여재는 일정시간이 지나면 파과점을 도과하여 여과능력이 저하된다. 상기 기본프레임(11)에 구비되는 여재의 여과능력을 유지시키기 위해 일정주기마다 여재를 교체해야 한다. 따라서 상기 기본프레임(11)의 내부에 구비되는 여재의 파과점 도과 여부를 측정하기 위해 다수개의 측정센서(14)가 구비된다. The filter medium provided in the
상기 측정센서(14)는 아래에서 설명할 모래여과조(61) 및 하부배출조(65)의 내부에 구비되어 상기 모래여과조(61) 및 하부배출조(65)로 유입되는 유수 내의 오염물질양을 측정하여 여재가 파과점을 도과했는지 여부를 알 수 있다. 상기 측정센서(14)는 중앙처리장치와 연결되어 상기 측정센서(14)에 의해 측정된 측정값이 중앙처리장치로 전송되어 여재의 교체시기를 알 수 있다.The measuring
그리고 상기 기본프레임(11)의 정면 하측에는 상기 기본프레임(11)으로 유입되는 유입수를 배출하는 다수개의 배출노즐(15)이 구비되고 상기 배출노즐(15)에는 배출밸브(17)가 구비되어 상기 배출밸브(17)에 의해 유수의 배출이 조절된다.In addition, a plurality of
상기 기본프레임(11)에서 유수가 유입되는 부분에는 침전부(20)가 구비된다. 상기 침전부(20)는 상기 침전부(20) 내로 유입되는 유수의 이물질을 침전시키는 역할을 한다. The
상기 침전부(20)의 높이(H)는 상기 침전부(20)로 유입되는 유수의 표면부하율을 고려하여 결정해야 한다. 상기 침전부(20)의 높이(H)가 너무 낮으면 수평유속이 증가하여 상기 침전부(20) 저면에 침전된 침전물이 부상하게 된다. 그리고 상기 침전부(20)의 저면에 침전된 침전물은 아래에서 설명할 침전부 도어(13)를 통해 제거된다. The height H of the settling
상기 침전부(20)는 이물질을 침전시키는 침전조(21)와 상기 침전조(21)에 의해 이물질이 침전된 유수가 아래에서 설명할 여과부(40)로 이동하는 침전부 이동로(23)로 구성된다. The
상기 침전조(21)의 하부와 상기 침전부 이동로(23)의 하부는 서로 연통되고 다른 부분은 서로 구획되어 유수가 상기 침전조(21)를 통과하여 상기 침전부 이동로(23)로 이동한다.The lower portion of the settling
상기 침전조(21)에는 유수가 유입되는 유입구(25)가 형성된다. 상기 침전조(21)에서 상기 유입구(25)가 형성된 지점에는 걸림망(27)이 구비된다. 상기 걸림망(27)은 상기 유입구(25)로 유입되는 유수 내의 이물질을 걸러내는 역할을 한다.The settling
상기 침전부(20)의 상부에서 상기 여과부(40)와 접하는 면의 최상단면에는 넘침방지구(29)가 구비된다. 상기 넘침방지구(29)는 상기 침전부(20)의 유입구(25) 와 연통되어 있으나 상기 침전부(20)의 침전부 이동로(23)와는 연통되어 있지 않다.An
따라서 상기 넘침방지구(29)는 상기 침전부(20)로 유입되는 유수의 양이 많아 넘칠 때 유수가 상기 넘침방지구(29)를 통해 상기 침전부 이동로(23)를 통하지 않고 바로 여과부(40)로 이동하도록 하는 역할을 한다.Therefore, the
상기 넘침방지구(29)에는 소정 직경의 통공이 형성된 넘침방지구 걸림망(29')이 구비된다. 상기 넘침방지구 걸림망(29')에 의해 상기 여과부(40)로 이동하는 유수 내의 이물질이 제거된다. 상기 넘침방지구(29) 및 넘침방지구 걸림망(29')은 아래에서 설명할 목탄여과부(50)에서 모래여과부(60)와 접한 면의 상단부에도 구비된다. The
상기 침전부 이동로(23)의 상단에는 상기 여과부(40)로 연통되는 침전부 연통구(31)가 형성된다. 상기 침전부 이동로(23)를 통해 이동하는 유수는 상기 침전부 연통구(31)를 통해 상기 여과부(40)로 이동한다.At the upper end of the settling
상기 침전부 연통구(31)에도 소정 직경의 홀이 형성된 연통구 걸림망(33)이 구비되어 상기 연통구 걸림망(33)에 의해 상기 여과부(40)로 이동하는 유수 내의 이물질이 제거된다. 상기 연통구 걸림망(33)은 아래에서 설명할 설명할 목탄여과부 연통구(59')에도 구비된다. The
상기 기본프레임(11)에는 상기 침전부(20)와 접하여 다수개의 여과부(40)가 구비된다. 상기 여과부(40)는 상기 여과부(40)로 유입되는 유수 내의 이물질을 제거하는 역할을 한다.The
상기 여과부(40)는 목탄이나 모래 또는 자갈 등 유수 내의 이물질을 제거할 수 있는 다양한 종류의 여재를 사용하여 유수를 여과할 수 있다. 상기 여과부(40)에는, 도 4에 도시된 바와 같이 목탄에 의해 유수를 여과하는 목탄여과부(50)가 구비된다. The
상기 목탄여과부(50)에는 상기 침전부 이동로(23)를 통해 이동한 유수가 담기는 목탄여과조(51)가 구비된다. 상기 목탄여과조(51)에는 목탄(53)이 구비되어 상기 목탄여과조(51)로 유입되는 유수를 여과한다. The
상기 목탄(53)은 산화방지 및 환원작용을 하며 내부에 다공구조가 형성되어 여과능력이 탁월하다. 또한 상기 목탄(53)은 탈취제거 효과도 있어 상기 목탄여과조(51)로 유입되는 유수 내의 이물질을 제거하고 악취를 제거하는 역할을 한다.The charcoal 53 acts to prevent oxidation and reduction, and has a porous structure formed therein, which is excellent in filtration ability. In addition, the
상기 목탄(53)의 유효입경은 1mm이하로 형성됨이 바람직하다. 상기 목탄(53)의 유효입경이 1mm이하로 형성되면 상기 목탄(53)을 통과하는 유수는 100~150m/d의 여과속도로 상기 목탄(53)을 통과한다. The effective particle diameter of the
상기 목탄여과조(51)의 하부에는 하부분리조(55)가 구비된다. 상기 목탄여과조(51)와 상기 하부분리조(55)는 서로 분리되어 상기 목탄여과조(51)에 구비된 목탄(53)이 상기 하부분리조(55)로 유입되지 않는다.The
상기 목탄여과조(51)와 상기 하부분리조(55)가 서로 접한 면에는 다수개의 거름채(57)가 구비된다. 상기 거름채(57)는 상기 목탄여과조(51)에 구비된 목탄(53)의 조각 및 기타 이물질이 상기 하부분리조(55)로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. The
상기 거름채(57)는 상부거름부(57a)와 하부배출부(57b)로 구성된다. 상기 거름채(57)는 상기 목탄여과조(51)의 바닥면과 상기 하부분리조(55)이 상면에 걸쳐서 설치된다. 다시 말해, 상기 상부거름부(57a)는 상기 목탄여과조(51)의 바닥면에서 상방으로 돌출되게 구비되며 일면에 형성된 다수개의 거름슬릿(57s)을 통해 이물질을 걸러낸다. The
그리고 상기 하부배출부(57b)는 상기 하부분리조(55)의 상면에서 하방으로 돌출되게 구비되며 상기 상부거름부(57a)를 통해 걸러진 유수를 배출시킨다. 따라서 상기 거름채(57)를 통해 상기 목탄(53)의 조각이나 기타 이물질이 걸러진 유수가 상기 하부분리조(55)로 유입된다.The
상기 거름채(57)는 아래에서 설명할 모래여과조(61)와 하부배출조(65)가 접한 면에도 다수개가 구비된다.The
상기 목탄여과조(51) 및 상기 하부분리조(55)에서 아래에서 설명할 모래여과부(60)와 접한 면에는 목탄여과부 이동로(59)가 구비된다. 상기 목탄여과부 이동로(59)의 하부는 상기 하부분리조(55)와 연통되고 상부는 상기 모래여과부(60)와 연통된다. 따라서 상기 목탄여과부 이동로(59)도 상기 목탄여과부(50)에서 상기 모래여과부(60)로 유수가 이동하기 위한 통로이다.The charcoal
상기 목탄여과부 이동로(59)의 상단에서 상기 모래여과부(60)와 접하는 면에는 목탄여과부 연통구(59')가 형성된다. 상기 목탄여과부 연통구(59')는 상기 목탄여과부 이동로(59)를 통해 이동한 유수가 상기 모래여과부(60)로 유입되는 통로이다. A charcoal filter
상기 목탄여과부 연통구(59')에도 상기 연통구 걸림망(33)이 구비되어 상기 모래여과부(60)로 유입되는 유수 내의 이물질이 제거된다. 상기 목탄여과부 연통구(59')와 연통된 상기 모래여과부(60)의 내부에는 상기 측정센서(14)가 구비된다. 상기 측정센서(14)는 상기 목탄여과부(50)에 의해 여과된 유수의 오염물질양을 측정하여 상기 목탄여과부(50)에 구비되는 목탄(53)의 파과점 도과 여부를 알 수 있다.The charcoal filter communication hole 59 'is also provided with the communication
그리고 상기 목탄여과부(50)의 상단에서 상기 모래여과부(60)와 접하는 면에도 상기 넘침방지구(29)가 형성된다. 상기 넘침방지구(29)도 상기 목탄여과부(50)로 유입되는 유수의 양이 많을 경우 유수가 상기 목탄여과부 이동로(59)를 통하지 않고 직접 상기 모래여과부(60)로 유입되도록 하는 역할을 한다. In addition, the
상기 넘침방지구(29)에도 상기 넘침방지구 걸림망(29')이 구비되어 상기 모래여과부(60)로 유입되는 유수 내의 이물질이 걸러진다.The
상기 목탄여과부(50)를 거친 유수는 모래여과부(60)로 유입된다. 상기 모래여과부(60)에는 모래를 이용하여 유수를 여과하는 모래여과조(61)가 구비된다. 상기 모래여과조(61)의 내부에는 유수를 여과하기 위한 모래(63)가 구비된다. The flowing water passing through the
상기 모래여과부(60)의 모래(63)로 유수가 유입되면 유수의 유입에 의해 상기 모래(63) 내부에 손실수두가 증가한다. 상기 모래(63)에 손실수두가 증가하면 상기 모래(63)의 사층표면층에 손실수두가 집중되어 여과효과가 저하될 우려가 있다.When the flowing water flows into the
따라서 상기 모래(63)의 여과효과를 저하하지 않기 위해서는 상기 모래(63) 가 구비되는 상기 모래여과조(61)의 깊이가 1m 이상이 되도록 해야하고 상기 모래(63)가 적정한 유효입경과 균등계수를 가져야 한다.Therefore, in order not to reduce the filtration effect of the
상기 모래여과조(61)에 구비되는 모래(63)의 적절한 유효입경은 0.45~0.7mm이고, 균등계수는 1.7이하가 됨이 바람직하다. 상기 모래(63)의 유효입경이 0.3mm 이하일 경우 상기 모래(63)의 손실수두가 사층표면층에 집중되어 적정한 여과속도를 얻기 어렵다. 그리고 상기 모래(63)의 유효입경이 2mm 이상일 경우 상기 모래(63)에 의한 여과효과를 얻기 힘들다. The appropriate effective particle diameter of the
아래의 표 1에는 상기 모래여과조(61)에 구비되는 모래(63)에 대한 자세한 내용이 기재되어 있다. 상기 모래여과조(61)에 구비된 모래(63)로 유수를 여과하는 경우 100~150m/d의 여과속도로 유수가 여과된다. Table 1 below describes the details of the sand (63) provided in the sand filtration tank (61). When the running water is filtered with the
[표 1]여과사(모래)의 선택[Table 1] Selection of Filtration Doctors (Sand)
상기 모래여과조(61)의 하부에도 상기 모래여과조(61)와 서로 분리되어 하부 배출조(65)가 구비된다. 상기 모래여과조(61)와 상기 하부배출조(65)가 서로 접한 면에도 다수개의 거름채(57)가 구비되며 상기 거름채(57)에 의해 상기 모래(63) 및 기타 이물질이 상기 하부배출조(65)로 유입되지 않는다. The lower portion of the
상기 모래여과부(60)에는 상기 모래여과조(61)와 분리되어 형성되는 넘침방지이동로(67)가 구비된다. 상기 넘침방지구(29)를 통해 이동하는 유수가 상기 모래여과조(61)를 통과하지 않고 상기 넘침방지이동로(67)를 통해 바로 외부로 배출될 수 있다. The
상기 넘침방지이동로(67) 및 상기 모래여과조(61)를 통과한 유수는 상기 하부배출조(65)로 유입되어 외부로 배출된다. 상기 배출노즐(15)의 배출밸브(17)에 의해 배출되는 유수의 양을 조절할 수 있다. The flowing water passing through the overflow preventing
그리고 상기 하부배출조(65)의 내부에도 상기 측정센서(14)가 구비되어 상기 모래여과조(61)에 의해 여과된 유수 내의 오염물질양을 측정할 수 있다. 따라서 상기 모래여과조(61)에 구비된 모래(63)의 파과점 도과여부를 측정하여 모래(63)를 교체할 수 있다.In addition, the
이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 계단형 습지여상의 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the stepped wetland filter according to the present invention having the configuration as described above in detail.
본 발명의 계단형 습지여상(10)은 수생지(1) 주변의 주변지(3)의 지표 하부에 묻혀서 설치될 수도 있고 주변지(3) 지표 상면에 안착되어 설치될 수도 있다. 상기 계단형 습지여상(10)이 상기 주변지(3)의 지표 하부에 묻혀서 설치되면 상수원에서 상기 계단형 습지여상(10)까지 연결관(5)에 의해 유수를 유입시킨다. Stepped
상기 계단형 습지여상(10)을 상기 주변지(3)의 지표 상면에 설치할 때 기본프레임(11)의 외면에 외피부를 설치하고 상기 외피부의 상면에 수생식물을 식재하여 상기 계단형 습지여상(10)이 주변환경과 어울리도록 할 수 있다.When the stepped
그리고 상기 계단형 습지여상(10)이 상기 수생지(3)의 지표 상면에 안착되어 설치되면 펌프(7)에 의해 상기 계단형 습지여상(10)으로 유수를 유입시킨다.And when the stepped
상기 계단형 습지여상(10)으로 유입된 유수는 기본프레임(11)의 침전부(20)의 유입구(25)로 유입된다. 상기 유입구(25)로 유입된 유수는 상기 침전부(20)의 침전조(21) 내부로 유입된다.The flowing water introduced into the stepped
상기 침전조(21)로 유입되는 유수는 상기 유입구(25)가 형성된 상기 침전조(21)의 상부에 구비된 걸림망(27)에 의해 이물질이 제거된다. 상기 침전조(21)의 내부로 유수가 유입되면 유수는 하방으로 자유 낙하하여 상기 침전조(21)의 바닥면에 떨어진다. The foreign water flowing into the settling
상기 침전조(21)에 유수가 채워지면 상기 유수 내의 침전물은 상기 침전조(21)의 바닥에 침전되고 유수는 상기 침전조(21)와 연통된 침전부 이동로(23)에도 채워진다. When the
상기 침전부 이동로(23)에 채워진 유수의 수위가 상기 침전부 이동로(23)의 상부에 구비된 침전부 연통구(31)의 하단에 이르면 상기 침전부 이동로(23)에 채워진 유수가 목탄여과부(50)로 이동된다. 이때 상기 침전부 연통구(31)에 구비된 연통구 걸림망(33)에 의해 유수 내의 이물질이 제거된다.When the water level of the flowing water filled in the settling
상기 침전조(21) 내부로 유입되는 유수의 양이 증가하여 유수의 수위가 상기 침전부 연통구(31)의 상단을 넘을 때는 상기 침전부(20)로 유입되는 유수는 상기 침전조(21) 및 침전부 이동로(23)를 통과하지 않고 상기 침전부(20)의 상단에 구비된 넘침방지구(29)를 통해 상기 목탄여과부(50)로 이동된다. The amount of flowing water flowing into the settling
따라서 상기 침전부(20) 내부로 유입되는 유수의 양이 증가해도 유수가 상기 기본 프레임(11)의 외부로 넘치지 않고 상기 넘침방지구(29)를 통해 상기 목탄여과부(50)로 바로 이동된다. 이때 상기 넘침방지구(29)에 구비된 넘침방지구 걸림망(29')에 의해 유수 내의 이물질이 제거된다.Therefore, even if the amount of flowing water flowing into the
상기 침전부 연통구(31)를 통해 유입된 유수는 상기 목탄여과부(50)의 목탄여과조(51)에 채워진다. 상기 목탄여과부(50)의 내부에는 목탄(53)이 구비되므로 상기 목탄(53)에 의해 유수 내의 이물질이나 악취가 제거된다.The flowing water introduced through the
상기 목탄여과조(50)의 목탄(53)에 의해 여과된 유수는 하부의 거름채(57)를 통해 하부분리조(55)로 이동된다. 상기 하부분리조(55)를 통과한 유수는 목탄여과부 이동로(59)에 채워진다. The flowing water filtered by the
상기 목탄여과부 이동로(59)에 채워진 유수의 수위가 상기 목탄여과부 이동로(59)의 상부에 구비된 목탄여과부 연통구(59')의 하단에 이르면 유수가 상기 모래여과부(60)로 유입된다. 상기 목탄여과부 연통구(59')를 통과한 유수도 상기 목탄여과부 연통구(59')에 구비된 연통구 걸림망(33)에 의해 이물질이 제거된다.When the water level of the flowing water filled in the charcoal
상기 목탄여과부(50)로 유입되는 유수의 수위가 상기 목탄여과부 연통구(59')의 상단을 넘는 경우 유수는 상기 목탄여과부(50)의 상단에 구비된 넘침방지구(29)를 통해 상기 모래여과부(60)로 유입된다. 이때에도 상기 넘침방지구(29) 에 구비된 넘침방지구 걸림망(29')에 의해 유수 내의 이물질이 제거된다. When the water level flowing into the
상기 목탄여과부 연통구(59')를 통해 유입된 유수는 상기 모래여과부(60)의 모래여과조(61)로 유입된다. 상기 모래여과조(61)의 내부에는 모래(63)가 구비되어 상기 모래(63)에 의해 유수 내의 이물질 등이 제거된다.The flowing water introduced through the charcoal filter communication port 59 'is introduced into the
상기 모래여과조(61)의 모래(63)에 의해 여과된 유수는 상기 모래여과조(61)의 바닥면에 구비된 거름채(57)를 통해 하부배출조(65)로 유입된다. 그리고 상기 모래여과부(60)에 구비되는 넘침방지이동로(67)를 통과한 유수도 상기 하부배출조(65)로 유입된다.The flowing water filtered by the
상기 하부배출조(65)로 유입된 유수는 배출노즐(15)을 통해 외부로 배출된다. 이때 상기 배출노즐(15)의 배출밸브(17)를 조정하여 배출되는 유수의 양을 조절할 수 있다.The flowing water introduced into the
그리고 상기 기본프레임(11) 내부에 구비되는 측정센서(14)에 의해 측정된 오염물질양을 검사하여 상기 목탄(53) 및 모래(63)의 파과점이 도과하였다고 판단되면 상기 기본프레임(11)의 도어(13)를 개방하여 내부에 구비된 목탄(53) 이나 모래(63)를 교체할 수 있다.In addition, when it is determined that the breakthrough points of the
이와 같이 구성되는 본 발명의 계단형 습지여상에 대한 실시예가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 본 발명의 계단형 습지여상은 원수농도가 4급수이고 탁도는 4~30 NTU, T-P는 0.05~0.10 mg/L, 탁도는 60~85%인 수생지에 설치되었다.An embodiment of the stepped wetland filter of the present invention configured as described above is shown in FIGS. 6 and 7. The staircase wetland filter of the present invention was installed in the aquatic area of the raw water concentration is 4 grade water, turbidity is 4 ~ 30 NTU, T-P is 0.05 ~ 0.10 mg / L, turbidity is 60 ~ 85%.
본 발명의 계단형 습지여상은 10m/d의 여과속도로 상기 수생지의 유수를 여과하였고 그 결과가 아래의 표 2 및 도 6과 도7에 도시되어 있다.The stepped wetland filter of the present invention filtered the runoff of the aquatic area at a filtration rate of 10 m / d and the results are shown in Table 2 below and FIGS. 6 and 7.
[표 2]개량형 습지여상(계단식) 실험결과[Table 2] Experimental Results of Improved Wetland Filter
상기에서 나타나 바와 같이 본 발명의 계단형 습지여상에 의해 수생지의 탁도는 50.9~64.4%, T-P는 27.7~39.6%, Chl.-a는 50~55% 정도 처리되었다. As shown above, the turbidity of the aquatic area was 50.9-364.4%, T-P 27.7-39.6%, and Chl.-a 50-55%.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.In the scope of the basic technical spirit of the present invention, many modifications are possible to those skilled in the art, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims. .
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 계단형 습지여상에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the stepped wetland filter according to the present invention as described in detail above, the following effects can be obtained.
수생지의 유수를 계단형 습지여상으로 유입시켜 여과조에 구비된 여재를 이용하여 물리적인 방법으로 유수를 여과하므로 화학적인 약품에 취약한 문화재나 수질변화의 문제가 발생할 수 있는 수생지에도 적용할 수 있다. 따라서 다양한 종류 의 수생지의 유수도 여과할 수 있으므로 수생지에 대한 적용성이 확대되는 이점이 있다.It can be applied to aquatic areas that may cause problems of cultural property or water quality change that are vulnerable to chemicals because the water flows from the aquatic area into the stepped wetland filter and filters the water by the physical method using the media provided in the filter tank. . Therefore, it is possible to filter the flow of various kinds of aquatic lands, so there is an advantage that the applicability to aquatic lands is expanded.
그리고 인공물 여재 대신 목탄, 모래, 자갈 등과 같은 천연물 여재를 사용하여 유수를 정화하고, 여재를 통해 이물질을 걸러내는 자연여과방식을 사용하므로 주변환경을 보호하고 자연친화적인 이점이 있다. In addition, natural filtration such as charcoal, sand, and gravel is used instead of the artificial filtration to purify the water, and the natural filtration method that filters foreign matter through the filtration protects the environment and has a natural advantage.
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