KR100949128B1

KR100949128B1 - 인공습지용 부유식 정화장치

Info

Publication number: KR100949128B1
Application number: KR20090050308A
Authority: KR
Inventors: 임경택
Original assignee: (주)한솔환경건설
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2010-03-25

Abstract

본 발명은 식생식물(15)이 식재된 하나 이상의 식생부(10)와, 상기 식생부(10)가 설치되며 부력을 발생시키는 부유부(20)와, 상기 부유부(20)에 설치되며 하나 이상의 여재(38)를 구비하는 하나 이상의 정화부(30)로 이루어진 인공습지용 부유식 정화장치(1)에 관한 것으로; 식생식물(15)에 의한 정화와 여재(38)에 부착된 미생물에 의한 정화가 동시에 이루어져 정화 능력이 향상되며, 햇빛을 차단함으로써 녹조 제거에도 효과적이며, 물고기의 휴식처와 산란처를 제공할 수 있으며, 정화부(30)의 설치와 교체가 용이하며, 여재(38)의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.

부유, 습지, 정화

Description

인공습지용 부유식 정화장치{Floating Purifying System For Artificial Marsh}

본 발명은 인공습지용 부유식 정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정화 능력이 향상되며, 녹조 제거에 효과적이며, 물고기의 휴식처와 산란처를 제공할 수 있으며, 정화부의 설치와 교체가 용이하며, 여재의 이탈을 방지할 수 있는 인공습지용 부유식 정화장치에 관한 것이다.

우리나라는 댐에 의하여 조성된 습지나 호수와 같은 담수호가 많은데, 담수호는 상류로부터 축사의 오염물질과 생활 하수, 잉여분의 비료 및 농약 등이 유입되어 적조나 플랑크톤 등의 이상 증식이 일어나는 부영양화 현상이 자주 발생된다. 이러한 부영양화는 담수의 생태계를 파괴하여 담수 내의 모든 생물을 폐사시키므로 이를 방지하기 위해서 담수호에 갈대, 달뿌리풀, 물억새, 꽃창포, 줄, 부들 등과 같은 수생식물을 식재하여 영양물질을 흡수, 제거하였다. 그런데 수생식물은 수심이 낮은 담수호의 가장자리에 심는 것은 가능하지만, 수심이 깊은 곳에서는 자랄 수 없으므로 부력에 의하여 수면에 뜨는 인공의 부유 구조물에 수생식물을 식재하여 설치하였다. 그러나 인공의 부유 구조물에 수생식물만을 식재하는 경우 충분하 게 정화할 수 없는 문제점이 있었다. 그리고 식물 생육 및 수질정화 효율을 발휘할 수 있는 독창적이며 진보적인 습지조성 기술이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 부유부에 설치되는 식생부와 정화부를 구비하여 정화 능력이 향상되며, 녹조의 제거에 효과적이며, 정화부의 교체가 용이하며 여재의 이탈이 방지되는 인공습지용 부유식 정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 부력을 발생시키는 부유부와, 상기 부유부에 설치되는 정화부와 식생부로 이루어지며; 상기 부유부는 식생부가 삽입되는 하나 이상의 제1 수용부와 상기 정화부가 삽입되는 하나 이상의 제2 수용부가 관통 형성된 판상의 식생매트와, 상기 식생매트에 연결되는 하나 이상의 부유체로 이루어지며; 상기 식생부는 상방향으로 개구된 오목한 형태로서 복수의 통공이 형성되며 하부가 수중에 위치하는 수용본체와, 상기 수용본체의 상단에서 수평 방향으로 연장되어 제1 수용부의 상부로 걸리는 하나 이상의 걸림부재와, 상기 수용본체에 수용되는 식생토와, 상기 수용본체에 수용되는 식생토에 식재되는 식생식물로 이루어지며; 상기 정화부는 상부에 수평 방향으로 돌출되어 제2 수용부의 상부로 걸리는 하나 이상의 돌출부를 구비하며 하나 이상의 설치공이 형성되어 상기 제2 수용부에 삽입되어 하부가 수중에 위치하는 판상의 설치부재와, 상기 설치부재에 형성된 설치공에 삽입 설치되어 수중에 위치하며 물이 통과할 수 있는 유로공이 형성된 중공체인 하나 이상의 여재를 포함하여 구성되는 인공습지용 부유식 정화장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 제2 수용부는 본체의 일측 방향으로 걸림턱을 가지고 확장 개방된 확장부로 연결되고, 상기 확장부의 양측으로 제1 삽입공이 형성되며; 상기 확장부에는 수평방향으로 연장되어 확장부의 양측에 걸리며 복수의 삽입공이 형성된 플랜지와, 상기 플랜지로부터 연장되어 상기 확장부에 삽입되는 연장부로 이루어진 이탈방지부재를 더 포함하며; 상기 제1 삽입공과 삽입공에는 이탈방지부재를 본체에 고정하는 제1 고정부재가 삽입되는 인공습지용 부유식 정화장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 여재는 다공체로 이루어져 설치공에 삽입되어 설치부재의 양측으로 돌출되며, 외면으로부터 상기 유로공으로 연통된 복수의 연통공이 형성되는 인공습지용 부유식 정화장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 설치공에 삽입된 여재의 설치부재의 양측으로 돌출된 부분에는 제2 고정부재가 삽입되며 양단부가 여재의 외면으로부터 노출되는 인공습지용 부유식 정화장치를 제공한다.

본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치(1)는 식생식물(15)에 의한 정화와 수중으로 설치되는 정화부(30)의 여재(38)에 부착한 미생물에 의한 정화가 동시에 이루어져 정화 능력이 향상되며, 햇빛을 차단함으로써 녹조 제거에도 효과적 이며, 식생식물(15)의 뿌리로서 물고기의 휴식처와 산란처를 제공할 수 있으며, 여재(38)가 설치된 정화부(30)의 설치와 교체가 용이하며, 정화부(30)에 설치되는 여재(38)의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치에 구비되는 수용부를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치에 구비되는 부유부를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 3의 A부를 확대 도시한 것이며, 도 5는 이탈방지부재를 제거한 상태의 도 3의 A부를 확대 도시한 것이며, 도 6은 이탈방지부재와 제1 고정부재를 확대 도시한 것이며, 도 7은 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치에 구비되는 정화부를 도시한 것이며, 도 8은 도 7의 A부를 확대 도시한 사시도이며, 도 9는 도 7의 B부를 확대 도시한 사시도이며, 도 10은 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치에 구비되는 생물막 여재의 예를 도시한 사시도이다.

이하에서 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치(1)가 인공습지에 설치되는 경우 수면과 나란한 방향을 '수평 방향'이라고 한다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치(1)는 부력을 발생시키는 부유부(20)와, 상기 부유부(20)에 설치되는 정화부(30)와 식 생부(10)로 이루어진다. 상기 정화부(20)는 호기성 또는 혐기성 미생물에 의하여 질소, 인 등과 같은 오염물질을 제거하는 작용을 하며, 상기 식생부(0)는 부들, 창포, 달뿌리풀, 미나리, 갈대, 참고추냉이 등이 식재되어 영양물질을 흡수, 제거하는 작용을 한다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 상기 부유부(20)는 상기 부유부(20)는 식생부(10)가 삽입되는 하나 이상의 제1 수용부(25)와 상기 정화부(30)가 삽입되는 하나 이상의 제2 수용부(27)가 관통 형성된 판상의 식생매트(21)와, 상기 식생매트(21)에 연결되는 하나 이상의 부유체(23)로 이루어진다. 상기 부유체(23)는 중공의 합성수지로 부유부(20)에 부력을 발생시키는 작용을 한다. 상기 부유체(23)는 도 3에서와 같이 식생매트(21)의 양측 단으로 구비될 수 있으며, 식생매트(21)의 하부로 구비되어 수면상으로 노출되지 않는 구조로 하는 것도 가능하다. 그리고 식생매트(21)도 중공체로 형성하여 식생매트(21) 자체에서도 부력을 발생시키는 것이 가능하다. 도 3에서 도면부호 26은 상기 식생매트(21)나 부유체(23)에 구비되는 연결고리(26)로서 이웃하는 인공습지용 부유식 정화장치(1)를 서로 고정 연결하거나, 인공습지에 앵커(도시하지 않음)로 연결하여 고정하기 위하여 구비된다. 상기 식생매트(21)는 합성수지, 목재 등으로 제조하는 것이 가능하다.

상기 제1 수용부(25)와 제2 수용부(27)는 수직 방향으로 관통 형성된다.

도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이 제1 항에 있어서, 상기 제2 수용부(27)는 식생매트(21)의 일측 방향으로 걸림턱(28)을 가지고 확장 개방된 확장부(27a)로 연결된다. 상기 확장부(27a)의 틈새는 제2 수용부(27)의 틈새보다 크게 형성된다. 상기 확장부(27a)의 양측으로 제1 삽입공(24)이 형성된다. 상기 확장부(27a)에는 이탈방지부재(29)가 구비된다. 상기 이탈방지부재(29)는 수평방향으로 연장되어 확장부(27a)의 상부로 양측에 걸리는 플랜지(2901)와, 상기 플랜지(2901)로부터 하향 연장되어 상기 확장부(27a)에 삽입되는 연장부(2903)로 이루어진다. 상기 플랜지(2901)에는 상기 제1 삽입공(24)에 대응하는 복수의 삽입공(2905)이 형성된다. 상기 제1 삽입공(24)과 삽입공(2905)으로 제1 고정부재(22)가 삽입되어 이탈방지부재(29)를 식생매트(21)에 고정한다. 상기 연장부(2903)의 일 측면은 걸림턱(28)에 접하여 지지된다.

상기 제1 고정부재(22)는 도 6에 도시한 바와 같이 상기 이탈방지부재(29)의 연장부(2903)가 확장부(27a)에 삽입되어 플랜지(2901)가 상기 확장부(27a)의 상부로 걸려 위치한 상태에서, 상기 삽입공(2905)과 제1 삽입공(24)에 연속해서 삽입되는 제1 삽입부(2201)와, 상기 제1 삽입부(2201)를 연결하는 제1 연결부(2203)로 이루어진다. 상기 연결부(2203)로부터 하향 이격하여 상기 제1 삽입부(2201)를 연결하는 제1 걸림부(2205)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 걸림부(2205)는 제1 삽입부(2201)가 삽입된 후 플랜지(2901)의 상면에 접하게 되며, 제1 연결부(2203)는 플랜지(2901)의 상면으로부터 이격되므로 제1 고정부재(22)의 분리와 삽입이 용이해진다.

도 5에서와 A로 표시한 방향으로 제2 수용부(27)에 정화부(30)를 삽입하여 위치시키고, 이탈방지부재(29)를 제1 고정부재(22)로 식생매트(21)에 고정하여, 정화부(30)가 제2 수용부(27)로부터 이탈하는 것을 방지하는 한편, 수중에 잠긴 상태 에서 정화부(30)를 분리 설치할 수 있으므로 정화부(30)의 분리와 설치를 용이하게 한다. 그리고 제2 수용부(27)를 복잡한 형태로 하지 않고 양 방향으로 돌출되는 여재(38)를 가지는 정화부(30)를 삽입하는 것이 가능하게 된다.

도 1, 도 7 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 정화부(30)는 상부에 수평 방향으로 돌출되어 제2 수용부(27)의 상부로 걸리는 하나 이상의 돌출부(33)를 구비하며 하나 이상의 설치공(35)이 형성되어 상기 제2 수용부(27)에 삽입되어 하부가 수중에 위치하는 판상의 설치부재(31)와, 상기 설치부재(31)에 형성된 설치공(35)에 삽입 설치되어 수중에 위치하며 물이 통과할 수 있는 유로공(3803)이 형성된 중공체인 하나 이상의 여재(38)를 포함하여 구성된다. 상기 설치부재(31)는 합성수지나 목재 등으로 제조하는 것이 가능하다. 상기 설치공(35)은 원형으로 형성될 수 있다. 도 7에서 도면부호 32는 정화부(30)를 운반, 설치 및 분리할 때 파지하는 손잡이를 도시한 것이다.

상기 여재(38)는 다공성으로 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 유로공(3803)이 형성된 중공체이며, 외면으로부터 상기 유로공(3803)으로 연통된 복수의 연통공(3801)이 형성된다. 상기 여재(38)에는 사용 환경에 따라 혐기성 또는 호기성 미생물을 배양 부착하여 물속에 포함된 질소나 인 등과 같은 영양물질을 제거하게 된다. 상기 여재(38)는 단면 도우넛 형태로 형성될 수 있으며, 상기 설치공(35)에 삽입되어 설치부재(31)의 양 방향으로 노출된다. 상기 여재(38)는 설치공(35)의 내면과 접하는 부분으로 연통공(3801)이 형성되지 않은 설치부(3805)를 더 포함하는 것도 가능하다. 상기 여재(38)는 폐타이어를 파쇄하고 가열 압축 성 형하여 제조할 수 있다.

도 9에 도시한 바와 같이 설치부재(31)의 양 방향으로 노출된 여재(38) 부분에 제2 고정부재(36)를 설치부재(31)의 양측에서 삽입하여 여재(38)가 설치공(35)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2 고정부재(36)는 도 9에 예를 들어 도시한 바와 같이 서로 이격되어 여재(38)에 삽입되어 반대 방향으로 노출되는 제2 삽입부(3603)와, 상기 제2 삽입부(3603)를 연결하는 제2 연결부(3601)로 이루어진다. 물론 끝부분이 절곡된 봉형태를 삽입하는 것도 가능하다. 상기 제2 연결부(3601)로부터 이격되며 제2 삽입부(3603)를 연결하는 제2 걸림부(3605)를 더 구비할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 식생부(10)는 상기 제1 수용부(25)에 상방향으로부터 하향 삽입되는 수용부(11)와, 상기 수용부(11)에 수용되는 식생토(13)와, 상기 식생토(13)에 식재되는 식생식물(15)로 이루어진다. 상기 수용부(11)는 오목한 형태로서 상방향으로 개구되며 복수의 통공(1103)이 형성된 수용본체(1101)와, 상기 수용본체(1101)의 상단에서 수평 연장되어 제1 수용부(25)의 상부로 걸리는 걸림부재(1105)로 이루어진다.

상기 제1 수용부(25)의 하부로 연장되는 수용부(11)의 하부는 물에 잠기게 되며, 도 1에 도시한 바와 같이 상기 식생식물(15)의 뿌리는 수중에 위치하게 된다. 상기에서 수용본체(1101)는 스테인레스 망체, 합성수지 망체로 제조하는 것이 가능하고, 내측으로 미세 통공이 형성된 망사를 더 구비하는 것도 가능하다.

수중으로 위치하는 식생식물(15)의 뿌리(1501)는 물에 함유된 영양물질을 흡 수하여 생장하면서 부영양화를 방지하며, 식생매트(21)와 함께 햇빛을 차단하여 녹조 발생을 방지하게 된다. 그리고 상기 뿌리(1501)는 수중 생물의 산란 장소와 서식 장소를 제공하게 된다. 상기 걸림부재(1105)의 상부에도 하나 이상의 손잡이를 구비하여, 식생부(10)의 교체와 설치를 용이하게 할 수 있다.

이상에서 도면을 참조하여 본원 발명을 설명하였으나, 본원 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것이 아니며, 본원 발명이 속하는 당업자에게 자명한 범위는 본원 발명의 권리에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치에 구비되는 수용부를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치에 구비되는 부유부를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 4는 도 3의 A부를 확대 도시한 것이다.

도 5는 이탈방지부재를 제거한 상태의 도 3의 A부를 확대 도시한 것이다.

도 6은 이탈방지부재와 제1 고정부재를 확대 도시한 것이다.

도 7은 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치에 구비되는 정화부를도시한 것이다.

도 8은 도 7의 A부를 확대 도시한 사시도이다.

도 9는 도 7의 B부를 확대 도시한 사시도이다.

도 10은 본 발명에 따르는 인공습지용 부유식 정화장치에 구비되는 생물막 여재의 예를 도시한 사시도이다.

Claims

부력을 발생시키는 부유부(20)와, 상기 부유부(20)에 설치되는 정화부(30)와, 식생부(10)로 이루어지며; 상기 부유부(20)는 식생부(10)가 삽입되는 하나 이상의 제1 수용부(25)와 상기 정화부(30)가 삽입되는 하나 이상의 제2 수용부(27)가 관통 형성된 판상의 식생매트(21)와, 상기 식생매트(21)에 연결되는 하나 이상의 부유체(23)로 이루어지며; 상기 식생부(10)는 상방향으로 개구된 오목한 형태로서 복수의 통공(1103)이 형성되며 하부가 수중에 위치하는 수용본체(1101)와, 상기 수용본체(1101)의 상단에서 수평 방향으로 연장되어 제1 수용부(25)의 상부로 걸리는 하나 이상의 걸림부재(1105)와, 상기 수용본체(1101)에 수용되는 식생토(13)와, 상기 수용본체(1101)에 수용되는 식생토(13)에 식재되는 식생식물(15)로 이루어지며; 상기 정화부(30)는 상부에 수평 방향으로 돌출되어 제2 수용부(27)의 상부로 걸리는 하나 이상의 돌출부(33)를 구비하며 하나 이상의 설치공(35)이 형성되어 상기 제2 수용부(27)에 삽입되어 하부가 수중에 위치하는 판상의 설치부재(31)와, 상기 설치부재(31)에 형성된 설치공(35)에 삽입 설치되어 수중에 위치하며 물이 통과할 수 있는 유로공(3803)이 형성된 중공체인 하나 이상의 여재(38)를 포함하며; 상기 여재(38)는 다공체로 이루어져 설치공(35)에 삽입되어 설치부재(31)의 양측으로 돌출되며, 외면으로부터 상기 유로공(3803)으로 연통된 복수의 연통공(3801)이 형성되는 것을 특징으로 하는 인공습지용 부유식 정화장치(1).
제1 항에 있어서, 상기 제2 수용부(27)는 식생매트(21)의 일측 방향으로 걸림턱(28)을 가지고 확장 개방된 확장부(27a)로 연결되고, 상기 확장부(27a)의 양측으로 제1 삽입공(24)이 형성되며; 상기 확장부(27a)에는 수평방향으로 연장되어 확장부(27a)의 양측에 걸리며 복수의 삽입공(2905)이 형성된 플랜지(2901)와, 상기 플랜지(2901)로부터 연장되어 상기 확장부(27a)에 삽입되는 연장부(2903)로 이루어진 이탈방지부재(29)를 더 포함하며; 상기 제1 삽입공(24)과 삽입공(2905)에는 이탈방지부재(29)를 식생매트(21)에 고정하는 제1 고정부재(22)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 인공습지용 부유식 정화장치(1).
삭제
제1 항에 있어서, 상기 설치공(35)에 삽입된 여재(38)의 설치부재(31)의 양측으로 돌출된 부분에는 제2 고정부재(36)가 삽입되며 양단부가 여재(38)의 외면으로부터 노출되는 것을 특징으로 하는 인공습지용 부유식 정화장치(1).