KR100874503B1

KR100874503B1 - 오수처리용 인공습지 시설

Info

Publication number: KR100874503B1
Application number: KR1020070085473A
Authority: KR
Inventors: 최경영
Original assignee: 주식회사 에코탑
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2008-12-18

Abstract

본 발명은 수위차에 의하여 오수가 자연적으로 흐르면서 정화되는 오수처리용 인공습지 시설을 개시한다. 본 발명에 따른 오수처리용 인공습지 시설은 오수를 담수할 수 있는 별도의 구조물을 제작하지 않고 지면을 굴토한 굴토부에 오수를 담수하고, 돌망태에 의하여 배수용 격벽 및 담수용 격벽이 형성됨으로, 인공습지를 보다 넓은 지역에 용이하게 조성할 수 있어 오수의 정화용량을 향상시킴과 동시에 인공습지의 조성기간도 현저하게 단축되어 공사비용이 절감되는 효과가 있다. 또한, 오수에 함유되어 있는 부유물이 침전되어 발생되는 슬러지가 인공습지의 하측으로 용이하게 퇴적되도록 제1 배양토층의 하측에 공극율이 큰 제1 배양토층이 마련되어 있어서 제1 배양토층의 공극폐쇄 현상이 지연되므로, 오수의 처리용량이 증가되고 정화효과가 향상되는 효과도 있다.

오수, 슬러지, 정화, 돌망태

Description

오수처리용 인공습지 시설{CONSTRUCTED WETLAND STRUCTURE FOR SEWAGE TREATMENT}

본 발명은 수위차에 의하여 오수가 자연적으로 흐르면서 정화되는 오수처리용 인공습지 시설에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인공습지 시설을 보다 넓은 지역에 용이하게 시공할 수 있도록 하여 인공습지의 오수의 자연정화 처리용량을 증가시킴은 물론, 오수에서 침전되는 퇴적물이나 증식된 미생물 슬러지를 용이하게 퇴적되도록 하여 배양토층의 막힘 현상을 줄여 자연정화 효과를 향상시킬 수 있는 오수처리용 인공습지 시설에 관한 것이다.

일반적으로 인공습지(Constructed wetland 또는 Artificial wetland)란 자연 정화 능력이 있는 토양, 식물, 또는 미생물 등을 이용하여 오염된 환경을 개선할 수 있도록 사람에 의하여 인공적으로 조성된 습지를 의미한다. 이러한 인공습지는 자연정화(natural treatment)의 대표적인 방법 중 하나로 인공습지를 이용하여 수질을 개선하는 방법은 기계적인 수질 개선방법에 비하여 에너지 소모가 적고 유지 관리가 용이하며 소요경비가 낮고 2차 오염의 우려가 적은 장점이 있다. 또한, 인공습지는 자연정화 기능은 물론 우리나라와 같이 집중호우가 많은 지역에서는 집중호우시 담수호 기능을 하게 되어 수해피해를 줄여주는 기능도 한다.

최근에 조성되는 인공습지는 크게 자유수면 처리형 인공습지(FWS; Free Water Surface treatment wetland)와, 지하흐름 처리형 인공습지(SSF; Subsurface Flow treatment wetland)로 나뉠 수 있다. 그리고 지역이 협소하여 인공습지의 부지를 충분히 확보하기 어려운 지역에서는 자유수면 처리형 인공습지에 비하여 단위 면적당 오수의 처리 효율이 우수한 지하흐름 처리형 인공습지가 많이 조성되고 있다.

이미, 인공습지를 이용한 수질개선 방법은 미국이나 유럽 등지에서는 하수 및 오수의 처리방법이나 비점오염원 제거를 효과적으로 할 수 있음은 물론 경제적이고 친환경적이어서 오수의 처리방법 중 하나로 많은 연구와 조성을 시행하고 있다. 최근 국내에서도 10여년전부터 인공습지에 대한 연구가 행해지고 있으며, 대부분 군부대 오수처리 및 농촌마을 하수 및 오수처리에 많이 적용하여 연구를 진행하고 있는 상태이다. 특히, 방조제 건설이 완료된 시화호 같은 담수호의 유입하천 및 상류 부분의 비점오염원 처리를 위한 방법으로 인공습지가 널리 적용되고 있다.

상기와 같이 여러 가지 기능이 있는 오수 처리용 인공습지 중 대한민국 등록특허 제10-459503호에는 오수처리 효율성과 안정성 면에서 효과적인 오수처리 인공습지 시설이 개시되어 있다. 이를 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 등록특허 제10-459503호에 개시된 오수처리 인공습지 시설은 오수가 유입되는 오수 유입구와 정화된 오수가 배출되는 처리수 배출구가 구비되며, 상기 오수 유입구가 설치되는 상류측으로부터 상기 처리수 배출구가 설치되는 하류측으로 갈수록 낮아지는 복수개의 단을 갖도록 형성되는 바닥면과 상기 바닥면의 가장자리로부터 상방향으로 연장되어 형성되는 측벽을 포함하는 구조물(101)과, 상기 복수개의 단의 상면으로부터 상방향으로 연장되어 형성되는 복수개의 제1 격벽(111a, 111b, 111c, 111d, 111e)과, 상기 복수개의 제1격벽(111a, 111b, 111c, 111d, 111e) 중 이웃하는 제1 격벽(111a, 111b, 111c, 111d, 111e) 사이에서 상기 단의 상면으로부터 소정거리 떨어진 지점으로부터 상방향으로 연장되어 형성되는 적어도 하나의 제2 격벽(113a, 113b, 113c, 113d)과, 상기 구조물(101)의 바닥면의 복수개의 단의 상부 중 적어도 일부에 각각 적층되는 배양토층(115) 및 배양토층(115)에 식재되는 식물(117)에 의하여 조성되어 있다.

그런데, 상기와 같이 조성되어 있는 종래의 오수처리 인공습지 시설은 구조물(101)의 바닥이 다단으로 형성되어 있어서 구조물(101)을 시공하는데 공사기간이 오래 소요될 뿐만 아니라, 바닥을 시공하기가 어려운 문제가 내포되어 있는 실정이다. 또한, 오수가 구조물(101)을 흘러서 통과할 때 오수에 함유되어 있는 부유물들이 구조물의 하측으로 침전되거나 배양토층 공극사이에 증식된 미생물의 잔해가 다량으로 잔존하게 되므로, 배양토층의 공극이 폐쇄되어 오수의 흐름이 원활하게 이루어지지 못한다. 이로 인하여 인공습지의 오수 정화효과가 현저하게 저하되는 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 오수를 담수할 수 있는 별도의 구조물을 제작하지 않고 지면을 굴토하여 오수를 담수할 수 있는 인공습지를 조성함으로써, 인공습지를 보다 넓은 지역에 조성할 수 있어 오수의 정화용량을 향상시킴과 동시에 인공습지의 조성기간을 현저하게 줄여 공사비용을 절감시킬 수 있는 오수처리용 인공습지 시설을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 오수에 함유되어 있는 부유물이 침전되어 발생되는 슬러지를 퇴적시킬 수 있는 공극률이 큰 별도의 배양토층을 형성하여 배양토층의 공극폐쇄 현상을 지연시켜 오수의 처리용량을 증가시키고 정화효과를 향상시킬 수 있는 오수처리용 인공습지 시설을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 오수처리용 인공습지 시설은 지면이 일정깊이로 굴토되어 바닥면이 평탄하게 다져져 있고, 굴토된 측면에는 돌들이 적층된 돌망태가 구비되어 있으며, 일측 및 타측에 오수가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구가 각각 마련되어 있는 굴토부와; 상기 굴토부의 내부를 일정간격으로 구획함과 동시에 상기 굴토부로 유입되는 오수를 저류시킬 수 있도록 상기 구조물의 내부에 일정간격으로 설치되는 배수용 격벽들과; 상기 배수용 격벽을 통과하여 흐르는 오수가 일정량 담수된 후 흘러갈 수 있도록 상기 배수용 격벽의 높이보다 낮은 높이를 가지면서 상기 배수용 격벽들 사이에 각각 마련되어 있는 담수용 격벽들과; 각각의 상기 배수용 격벽 상단부에 마련되어 오수의 흐름을 차단하는 배수용 차단부재와; 각각의 상기 담수용 격벽에 부착되어 오수의 상기 담수용 격벽으로 오수가 침투하는 것을 방지하는 담수용 차단부재; 및 상기 굴토부의 내부에 유입된 오수를 자연 정화시킬 수 있는 습지식물을 식재할 수 있도록 상기 굴토부의 내부에 복토되어 있는 제1 배양토층;을 포함한다.

여기서, 상기 제1 배양토의 하측에는 제1 배양토내의 슬러지들이 퇴적되도록 일정높이로 제2 배양토층이 더 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오수처리용 인공습지 시설은 오수에 함유되어 있는 부유물을 침전시키는 침전조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배수용 격벽들에 부착되는 배수용 차단부재는 상기 굴토부 바닥에서 이격되는 거리가 상기 배수용 격벽들 중 상기 유입구에 근접되는 어느 하나의 상기 배수용 격벽이 상기 배출구에 근접되는 다른 하나의 상기 배수용 격벽보다 더 이격되어 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 담수용 격벽들은, 상기 유입구에 근접되는 상기 담수용 격벽의 높이가 상기 배출구에 근접되는 상기 담수용 격벽의 높이보다 더 높게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 오수처리용 인공습지 시설에 의하면, 오수를 담수할 수 있는 별도의 구조물을 제작하지 않고 지면을 굴토하여 오수를 담수할 수 있는 인공습지를 조성함으로써, 인공습지를 보다 넓은 지역에 조성할 수 있어 오수의 정화용량이 증가하게 되며, 인공습지의 조성기간을 단축되어 공사비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 오수에 함유되어 있는 부유물이 침전되어 발생되는 슬러지가 공극율이 큰 배양토층에 의하여 인공습지의 하측으로 용이하게 퇴적되어 배양토층의 공극폐쇄 현상이 지연되므로, 오수의 처리용량이 증가되고 정화효과가 향상되는 효과도 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 오수처리용 인공습지 시설을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오수처리용 인공습지 시설의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오수처리용 인공습지 시설의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 오수처리용 인공습지 시설은 지면을 일정깊이로 굴토하여 바닥을 평평하게 다진 굴토부(10)에 조성된다. 굴토부(10)는 측면이 붕괴되는 것이 방지되도록 측면에 돌들이 적층된 돌망태(10a)가 구비되어 있으며, 일측 및 타측에 오수가 유입 및 배출되는 유입구(10b) 및 배출구(10c)가 각각 설치되어 있다. 또한, 굴토부(10)의 측면 및 하면에는 굴토부(10)가 형성되는 토양으로 오수가 침투되는 것이 방지되도록 방수패드(도시생략)가 마련되어 있다.

굴토부(10)로 유입되는 오수는 굴토부(10)의 유입구(10a)측에 마련되는 침전조(11)에서 저류되면서 침전된 후에 굴토부(10)로 유입된다. 침전조(11)에서는 유입되는 오수가 일정시간 동안 담수되면서 오수에 함유되어 있는 부유물 중 일부가 침전되고, 오수에서 침전된 슬러지는 침전조(11)의 하측에 마련되어 있는 밸브(11a)를 통해 제거된다.

굴토부(11)는 침전조(11)에서 굴토부(10)의 유입구(10b)를 통하여 투입되는 오수가 정화되도록 그 내부에 수중식물(20)이 식재되어 있으며, 정화가 완료된 오수는 굴토부(10)의 타측에 마련되는 처리수 배출구(10c)를 통하여 하천 또는 바다로 배수된다. 이때, 굴토부(10) 내부는 유입되는 오수가 높이차에 의하여 굴토부(10)의 유입구(10a)에서 배출구(10b)측으로 자연적으로 흐르면서 정화되도록 시공되어 있다.

구체적으로, 굴토부(10)의 내부에는 오수의 높이차가 발생되도록 굴토부(10)를 구획하는 하나 이상의 배수용 격벽(30)들 및 이 배수용 격벽(30)들 사이에 각각 형성되는 하나 이상의 담수용 격벽(40)들이 형성되어 있다. 본 실시예에 따른 배수용 격벽(30) 및 담수용 격벽(40)으로는 돌을 일정형태의 철망에 삽입하여 제작한 돌망태가 사용되며, 배수용 격벽(30) 및 담수용 격벽(40)은 굴토부(10)에 안정되게 설치되도록 그 하단부가 바닥에 매립되어 설치된다.

배수용 격벽(30)은 굴토부(10) 내부로 유입되는 오수를 저류시킬 수 있도록 굴토부(10)의 내부를 일정간격으로 구획하며, 상단부에는 오수의 흐름을 차단하는 배수용 차단부재(50)가 설치되어 있다. 본 실시예에 따른 배수용 격벽(30)은 제1 내지 제4 배수용 격벽(31, 33, 35, 37)으로 구성되어 있으며, 제1 배수용 격벽(31)은 굴토부(10)의 유입구(10b)에 가장 근접되게 설치되고 제2 내지 제4 배수용 격벽(33, 35, 37)들은 배출구(10b)에 점차 근접되도록 일정간격을 가지면서 차례로 설치되어 있다. 여기서, 배수용 격벽(30)의 수는 굴토부(10)의 크기 오수의 처리용량에 따라 그 수가 4개 이상 또는 4개 이하로 형성할 수도 있다.

제1 내지 제4 배수용 격벽(31, 33, 35, 37)들 각각에 오수가 제1 내지 제4 배수용 격벽(31, 33, 35, 37)의 하측으로만 배수되도록 상단부에 배수용 차단부재(50)들이 각각 설치되어 있다. 차단부재(50)들은 오수가 배수용 격벽(31, 33, 35, 37)의 하측으로만 흐르도록 굴토부(10) 바닥면에서 각각 일정거리 이격되게 설치되어 있다.

상세히 설명하면, 배수용 차단부재(50)들은 제1 내지 제4 배수용 격벽(31, 33, 35, 37) 각각에 설치되는 제1 내지 제4 배수용 차단부재(51, 53, 55, 57)를 포함하며, 제1 배수용 차단부재(51)가 다른 제2 내지 제4 배수용 차단부재(53, 55, 57)에 비하여 굴토부(10)의 바닥에서 더 많이 이격되게 설치되어 있다. 즉, 제1 내지 제4 배수용 차단부재(51, 53, 55, 57)들은 굴토부(10)의 유입구(10a)에서 배출구(10b)측으로 갈수록 굴토부(10)의 바닥면에 더 근접되게 설치된다.

보다 구체적으로, 배수용 차단부재(50)들 중 제1 배수용 격벽(31)에 설치된 제1 배수용 차단부재(51)가 굴토부(10)의 바닥에서 가장 멀리 이격 즉, 가장 높은 위치에 형성되고, 제2, 제3 및 제4 배수용 차단부재(53, 55, 57)로 갈수록 굴토부(10) 바닥과의 이격거리가 점차 짧아지는 구조를 가진다. 이에 따라, 배수용 격벽(30)들은 오수가 배수되는 넓이가 제1 배수용 격벽(31)에서 제4 배수용 격벽(37)으로 갈수록 점차 좁아지게 되는 것이다.

본 실시예에 따른 배수용 차단부재(50)들은 배수용 격벽(30)으로 사용되는 돌망태에 용이하게 결합되도록 "∩"형태로 형성되어 있으며, 탄력성이 있는 합성수지에 의하여 제작된다. 즉, 배수용 차단부재(50)들이 "∩"형태로 형성되어 있으므로, 배수용 격벽(30)의 상단부가 배수용 차단부재(50)에 용이하게 삽입되는 것이다.

이처럼, 제1 내지 제4 배수용 격벽(31, 33, 35, 37)들을 제1 내지 제4 배수용 차단부재(51, 53, 55, 57)들을 이용하여 오수가 통과되는 배수부위를 제1 배수용 격벽(31)으로 갈수록 점차 넓어지게 형성하는 것은 오수에 함유된 부유물이나 미생물들이 침전되어도 배수용 격벽(30)들로 배수되는 오수의 배수성을 충분히 확보하기 위함이다. 그리고 유입구(10a)에서 유입되는 오수에 함유된 부유물이나 미생물들의 잔해가 제1 배수용 격벽(31)을 통과하면서 가장 많이 침전되고, 제2 내지 제4 배수용 격벽(33, 35, 37)으로 갈수록 오수가 정화됨에 따라 침전되는 퇴적물이나 슬러지의 양이 점차 줄어들게 된다.

즉, 오수에서 침전되는 슬러지의 양에 따라 제1 내지 제4 배수용 격벽(31, 33, 35, 37)들의 배수넓이가 점차 작아지게 형성되어 있어서 오수에서 함유된 부유물이나 미생물 등의 슬러지가 침전되어도 모든 배수용 격벽(31, 33, 35, 37)들을 통과하는 오수의 배수량이 일정하게 유지된다. 특히, 오수의 부유물이나 미생물들이 가장 많이 침전되는 제1 배수용 격벽(31)에 결합되는 제1 배수용 차단부재(51)의 크기를 가장 크게 제작하여 제1 배수용 격벽(31)의 배수부위가 가장 넓게 형성되게 함으로써, 제2 배양토층(23)에 슬러지가 침전되어도 제1 배수용 격벽(31)을 통과하는 오수의 배수량을 충분히 확보 할 수 있게 된다.

이로 인하여, 제1 배수용 격벽(31)에서 제4 배수용 격벽(37)으로 갈수록 오수가 배수되는 배수부위가 점차 좁아지게 형성되어도 오수가 배수되는 배수공간이 충분하게 확보되어 인공습지에서 오수가 일정하게 흘러가게 된다.

또한, 굴토부(10)의 배수용 격벽(30)들 사이에는 배수용 격벽(30)들을 통과하여 흐르는 오수가 일정량 담수된 후 흘러갈 수 있도록 돌망태에 의하여 형성된 담수용 격벽(40)들이 구비되어 있다. 담수용 격벽(40)들은 배수용 격벽(30)의 높이보다 낮은 높이를 가지면서 배수용 격벽(30)들 사이에 각각 마련된다. 상세하게 설명하면, 담수용 격벽(40)은 제1 내지 제4 담수용 격벽(41, 43, 45, 47)으로 이루어지며, 제1 담수용 격벽(41)은 제1 및 제2 배수용 격벽(31, 33) 사이, 제2 담수용 격벽(43)은 제2 및 제3 배수용 격벽(33, 35) 사이, 제3 담수용 격벽(45)은 제3 및 제4 배수용 격벽(35, 37) 사이, 그리고 제4 담수용 격벽(47)은 제4 배수용 격벽(37)과 배출구(10b) 사이에 각각 설치된다.

이때, 담수용 격벽(40)들은 담수용 격벽(40)들 중 가장 높게 형성된 제1 담수용 격벽(41)의 높이를 기준으로 제2 담수용 격벽(43)에서 제4 담수용 격벽(47)으로 갈수록 그 높이가 점차 낮아지게 형성된다. 이는 전방에 위치되는 어느 하나의 배수용 격벽(30)을 통과하여 흐르는 오수가 담수용 격벽(40)에 의하여 일정량 담수된 상태에서 계속 유입되는 오수에 의해 발생되는 수압으로 인하여 그 다음에 위치되는 다른 하나의 배수용 격벽(30) 및 담수용 격벽(40)으로 원활하게 흘러가도록 하기 위함이다.

그리고 돌망태에 의하여 형성되는 담수용 격벽(40)에는 오수가 담수용 격벽(40) 내를 통과하여 흐르는 것을 방지할 수 있도록 담수용 차단부재(60)가 각각 부착되어 있다. 담수용 차단부재(60)는 담수용 격벽(40)의 외면에 부착되어 있으며, 오수를 차단시킬 수 있도록 합성수지 또는 합성비닐에 의하여 제작된다. 본 실시예에서는 담수용 차단부재(60)가 담수용 격벽(40)의 외면을 모두 감싸는 형태로 부착된 것이 도시되어 있지만, 차단부재(60)의 사용량을 줄일 수 있도록 차단부재(60)를 담수용 격벽(40)의 전방에만 설치하거나, 또는 돌망태로 담수용 격벽(40)을 제작할 때 그 내부에 삽입할 수도 있다.

굴토부(10)로 유입되는 오수가 흐르는 과정을 다시 정리하면, 굴토부(10)의 유입구(10b)를 통하여 유입되는 오수는 일정량 이상이 되면 제1 배수용 격벽(31)의 하단부를 통해 흐르고 제1 담수용 격벽(41)에 의하여 그 흐름이 차단되어 제1 담수 용 격벽(41)의 높이까지 담수된 후, 오수가 더 유입되면 제1 담수용 격벽(41)을 넘어 제2 배수용 격벽(33)으로 흐른다. 이때, 굴토부(10)의 유입구(10b) 높이가 제1 담수용 격벽(41)의 높이보다 높은 곳에 형성되어 있으므로, 유입구(10b)와 제1 담수용 격벽(41)의 높이차이 만큼 담수된 오수에 수압 및 높이차가 발생하게 되어 오수가 제1 담수용 격벽(41)을 넘어서 흘러가게 되는 것이다.

위와 같은 과정을 통하여 굴토부(10)에 유입된 오수가 제1 내지 제4 배수용 격벽(31, 33, 35, 37) 및 제1 내지 제4 담수용 격벽(41, 43, 45, 47)이 가지는 높이차에 의하여 원활하게 흐르는 것이다. 즉, 제1 내지 제4 담수용 격벽(41, 43, 45, 47)이 가지게 되는 높이 차에 의하여 담수된 오수에 수압 및 높이차가 발생하게 되어 유입구(10b)를 통하여 유입된 오수가 저류되면서 배수용 격벽(30)들을 통과하면서 배출구(10c)측으로 배수되는 것이다.

또한, 배수용 격벽(30)들 및 담수용 격벽(40)들이 형성된 콘크리트 구조물(10) 내부에는 수생식물(20)을 식재할 수 있도록 제1 배양토층(21)이 일정높이로 복토되어 있다. 제1 배양토층(21)에는 최대한 많은 미생물이 부착되어 생육될 수 있도록 다공성의 표면을 갖으며, 오수 중의 양분들을 적정한 농도로 흡착되어 식물에 제공되도록 적정한 양이온교환능력(C.E.C)을 갖는 모래, 부석, 규산질 퇴적암 및 차콜 중 선택된 어느 하나 이상이 포함되는 것이 바람직하다. 그리고 제1 배양토층(21)의 하측에는 오수의 슬러지가 콘크리트 구조물(10) 바닥으로 원활하게 침전되도록 제2 배양토층(23)이 적층되어 있다. 제1 배양토층(21)에 식재되는 수생식물(20)로는 다년생의 습지식물인 갈대, 꽃창포, 부들 등이 식재되는 것이 바람직하 다.

본 실시예에 사용되는 제1 배양토(21)로는 오수가 원활하게 배수되도록 그 입자의 크기가 2mm 내지 10mm인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 제2 배양토(23)로는 오수에 함유되어 있는 부유물이나 미생물들이 용이하게 침전될 수 있도록 그 입자의 크기가 10mm 내지 30mm인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 콘크리트 구조물(10) 내부에서 제1 배양토층(21)의 미생물 및 수생식물(20)에 의하여 오수가 자연 정화된 처리수는 배출구(10b)를 통하여 배출된다.

한편, 굴토부(10)의 유입구(10b)의 높이는 배출구(10b)의 높이보다 높게 형성되는데, 이는 담수용 격벽(40)들에 의하여 담수되는 오수가 유입구(10b)측으로 역류되는 것을 방지하기 위함이다.

지금부터는, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 실시예에 따른 오수처리용 인공습지 시설의 작용을 상세하게 설명한다.

일반가정, 축사, 공장 등에서 방류되는 오수는 집수조(도시생략)에 집수된 후에 본 실시예에 따른 인공습지 시설의 침전조(11)로 유입되며, 침전조(11)로 유입된 오수는 저류되면서 함유되어 있던 부유물이 일정량 침전된다. 침전조(11)에서 침전공정을 거친 오수는 굴토부(10)의 유입구(10b)를 통하여 인공습지인 굴토부(10) 내부로 유입된다. 굴토부(10)로 유입된 오수는 제1 배수용 격벽(30)의 하단부를 통과하여 제1 담수용 격벽(41) 높이까지 담수된 후, 제2 배수용 격벽(30)으로 배수된다.

그리고 유입구(10b)를 통해 계속 오수가 유입되면 오수가 제1 담수용 격벽(41)을 넘어 그 다음에 위치되는 제2 배수용 격벽(33) 및 제2 담수용 격벽(43)으로 배수된다. 이때, 유입구(10b)가 제1 담수용 격벽(41)의 높이보다 높은 곳에 설치되어 있어서, 그 높이차이 만큼 수압이 생기게 되어 유입구(10b)로 유입되는 오수가 제1 담수용 격벽(41)을 넘어서 흘러가게 된다. 이와 같은 과정을 통해 오수가 제1 내지 제4 배수용 격벽(30) 및 제1 내지 제4 담수용 격벽(40)을 통과하면서 굴토부(10) 내부의 제1 배양토(21) 및 수중식물(20)에 의해 자연정화 되어 배출구(10c)로 배수되는 것이다.

즉, 굴토부(10)는 그 높이가 차례로 낮아지게 형성되는 제1 내지 제4 배수용 격벽(31, 33, 35, 37)의 배수용 차단부재(51, 53, 55, 57)들 및 그 높이가 차례로 낮아지게 마련되는 제1 내지 제4 담수용 격벽(41, 43, 45, 47)에 의하여 유입되어 담수되는 오수에 높이 및 수압차가 생기게 되어 굴토부(10)의 유입구(10b)에서 배출구(10c)측으로 원활하게 흐르면서 배양토(21)의 미생물 및 수생식물(20)에 의해 자연 정화되는 것이다. 또한, 각각의 담수용 격벽(40)에 의하여 담수되는 시간동안 오수에 함유되어 있던 부유물들이 각각의 제2 배양토층(23)에 침전되므로, 제1 배양토층(21) 및 수생식물(20)에 의해 정화효율 및 오수의 흐름이 양호해 진다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구 하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오수처리용 인공습지 시설의 구조를 나타낸 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오수처리용 인공습지 시설의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 종래의 오수처리용 인공습지 시설의 구조를 나타낸 단면도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ♠

10 : 굴토부 11 : 침전조

20 : 수생식물 30 : 배수용 격벽들

31 : 제1 배수용 격벽 33 : 제2 배수용 격벽

35 : 제3 배수용 격벽 37 : 제4 배수용 격벽

40 : 담수용 격벽들 41 : 제1 담수용 격벽

43 : 제2 담수용 격벽 45 : 제3 담수용 격벽

47 : 제4 담수용 격벽 50 : 배수용 차단부재들

51 : 제1 배수용 차단부재 53 : 제2 배수용 차단부재

55 : 제3 배수용 차단부재 57 : 제4 배수용 차단부재

60 : 담수용 차단부재

Claims

지면이 일정깊이로 굴토되어 바닥면이 평탄하게 다져져 있고, 굴토된 측면에는 돌들이 적층된 돌망태가 구비되어 있으며, 일측 및 타측에 오수가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구가 각각 마련되어 있는 굴토부와, 상기 굴토부의 내부를 일정간격으로 구획함과 동시에 상기 굴토부로 유입되는 오수를 저류시킬 수 있도록 상기 구조물의 내부에 일정간격으로 설치되어 있는 배수용 격벽들과, 상기 배수용 격벽을 통과하여 흐르는 오수가 일정량 담수된 후 흘러갈 수 있도록 상기 배수용 격벽의 높이보다 낮은 높이를 가지면서 상기 배수용 격벽들 사이에 각각 마련되어 있는 담수용 격벽들과, 상기 굴토부의 내부에 유입된 오수를 자연 정화시킬 수 있는 수중식물을 식재할 수 있도록 상기 굴토부의 내부에 복토되어 있는 제1 배양토층 및 상기 제1 배양토내의 슬러지들이 퇴적되도록 상기 제1 배양토의 하측에 마련되어 있는 제2 배양토층으로 이루어진 오수처리용 인공습지 시설에 있어서,

상기 배수용 격벽들 및 담수용 격벽들은 돌망태에 의하여 형성되어 있고,

상기 배수용 격벽들 및 담수용 격벽들을 통해 흐르는 오수의 흐름이 차단되도록 상기 배수용 격벽 및 단수용 격벽에 각각 부착되어 있는 배수 및 담수용 차단부재를 더 포함하며,

상기 배수용 차단부재는, 상기 배수용 격벽이 상기 유입구에 근접될수록 오수가 통과되는 배수부위가 넓어지도록 상기 굴토부의 바닥에서 이격되는 거리가 상기 배수용 격벽들 중 상기 유입구에 근접되는 어느 하나의 상기 배수용 격벽이 상기 배출구에 근접되는 다른 하나의 상기 배수용 격벽보다 더 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 오수처리용 인공습지 시설.
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