KR100958326B1 - 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비점오염물질 내에 포함되어 있는 유기영양염류, 중금속 등을 효과적으로 제거하여 하천 등의 공공수역의 오염을 최소화할 수 있도록 유량에 따라 식생에 의한 처리 단계와 침투에 의해 처리 단계를 적절하게 이용할 수 있는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치에 관한 것으로, 식생에 의한 비점오염원 처리시설 및 침투에 의한 비점오염원 처리시설을 동시에 구비하는 것은 물론 유입되는 유량에 따라 각각의 처리시설에 의해 비점오염원이 처리될 수 있도록 하는 효과가 있다.

초기우수, 비점오염원, 식생, 침투, 강우수

Description

침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치{APPARATUS FOR TREATMENT OF FIRST FLUSH RAINFALL USING OSMOSIS AND VEGETATION}

본 발명은 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비점오염물질 내에 포함되어 있는 유기영양염류, 중금속 등을 효과적으로 제거하여 하천 등의 공공수역의 오염을 최소화할 수 있도록 유량에 따라 식생에 의한 처리 단계와 침투에 의해 처리 단계를 적절하게 이용할 수 있는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수질오염의 원인은 주로 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원으로부터 배출되는 점오염물질과 도시, 도로, 농지 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원으로부터 배출되는 비점오염물질로 나눌 수 있다.

점오염원으로부터 배출되는 점오염물질은 가정이나 공장, 축산농가 등에 별도의 정화장치 또는 폐수처리시설이 설치되어 오염물질의 정화가 어느 정도 이루어지고 있으나, 비점오염물질의 경우에는 배출지역이 불분명하고 광범위한 지표면 상 에 잔존해 있다가 우천시 빗물과 함께 하천 등의 공공수역이나 지하수로 유입되어 수질오염을 야기하는 주요원인이 되고 있다.

이러한 비점오염물질에 의한 수질오염을 극복하기 위해 다양한 방법의 비점오염물질 처리 방법등이 소개되고 있다.

예를 들어, 습지나 저류지를 이용한 방법, 배플(baffle)식 처리시설 및 여과형 처리시설 등이 소개되고 있다.

하지만, 습지나 저류지를 이용하는 방법은 일정 범위 내의 비점오염원으로부터 비점오염물질과 함께 흘러내리는 초기 강우를 수용하고 정화할 수 있을 정도로 비교적 큰 규모의 공간이 요구되기 때문에 이를 설치함에 있어서 장소와 공간을 확보함에 상당한 어려움이 있다.

또한, 배플식 처리시설 및 여과형 처리시설과 같은 비점오염물질 처리장치는 인공구조물 설치에 상당한 비용이 소비됨에도 불구하고 미세 고형물의 제거에 있어 큰 효율을 기대하기 어렵고 물리적인 처리에 국한되기 때문에 영양염류 등 다양한 종류의 수용상 오염물질을 제거하기 어려운 문제가 있었다.

한편, 비점오염물질의 경우에는 항상 일정한 오염물질이 유입되는 것이 아니라 강우량에 따라 유입되는 양에 상당한 차이가 발생한다. 그럼에도 불구하고 기존의 비점오염물질 처리시설은 이러한 유동적인 강우에 적절하게 대처할 수 없어 집중호우에 의해 일시적으로 강우가 증가하는 경우에는 비점오염물질을 제거하지 못하는 것은 물론 유로를 방해하는 부작용까지 발생하는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 목적은 단일구조물내 식생을 이용한 비점오염원 처리시설 및 침투를 이용한 비점오염원 처리시설을 동시에 구비하여 유입되는 강우의 양이 적은 경우에는 식생을 이용해 비점오염원을 처리하고, 강우량이 많은 경우에는 식생 뿐만 아니라 침투를 이용해 비점오염원을 식속하게 처리할 수 있는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 식생을 이용한 비점오염원 처리시설 및 침투를 이용한 비점오염원 처리시설을 단일구조물내에 적용함으로써 현장에 설치함에 있어서 이미 완성된 단일구조물을 간단하게 시공할 수 있고, 유지관리도 용이하게 할 수 있는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치는 일측면에 형성된 유입구를 통해 유입되는 강우수가 저장되는 제 1 저장소; 상기 제 1 저장소와 제 1 구획벽을 통해 구별되고, 상기 제 1 구획벽의 상부에 상기 제 1 저장소로부터 강우수가 유입될 수 있는 제 1 유출로를 형성하고, 토양, 자갈 및 식생으로 구성된 제 1 처리망을 구비하여, 상기 제 1 저장소로부터 유입된 강우수를 상기 제 1 처리망을 통해 하강하여 하부에 형성된 복수의 바닥홀을 통해 배출되는 식생처리부; 상기 식생처리부와 적어도 일측 면이 제 2 구획벽에 의해 구별되고, 상기 제 2 구획벽의 상부에는 상기 식생처리부에서 상기 제 1 처리망을 통해 하강하지 못한 강우수가 유입될 수 있는 제 2 유출로를 형성하고, 여재로 구성된 제 2 처리망을 통해 상기 식생처리부로부터 유입되는 강우수가 하강하여 하부에 형성된 복수의 바닥홀을 통해 배출되는 침투처리부; 및 상기 식생처리부 및 상기 침투처리부와 제 3 구획벽을 통해 구별되고, 상기 제 3 구획벽의 상부에는 상기 식생처리부로부터 강우수가 유입될 수 있는 제 3 유출로를 형성하여, 상기 식생처리부로부터 유입되는 강우수를 저장한 후 일측에 형성된 유출로를 통해 배출하는 제 2 저장소를 포함한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 2 실시예에 의한 초기우수 처리장치에 이용되는 일체형 외형틀은 하부 바닥면에 복수의 홀에 의한 유출공이 형성되고, 상기 하부 바닥면의 상부로 형성되는 벽체에 의해 구획되는 네 개의 공간을 구비하고, 제 1 공간은 외부로부터 강우수가 유입되는 유입관이 연결되는 유입구를 형성하고, 상기 제 1 공간의 일측벽체는 제 2 공간 및 제 3 공간의 벽체로 이용되고, 상기 제 2 공간과 공유하는 상기 일측벽체의 상부에는 상기 제 1 공간으로부터 상기 제 2 공간으로 강우수가 유입되는 제 1 유출로가 형성되고, 상기 제 2 공간 및 제 3 공간을 구획하는 벽체에는 상기 제 2 공간으로부터 상기 제 3 공간으로 강우수가 유입되는 제 2 유출로가 형성되고, 상기 제 2 공간 및 제 3 공간의 벽체에는 제 4 공간의 일측벽체로 이용되고, 상기 제 2 공간으로부터 상기 제 4 공간으로 강우수가 유입되는 제 3 유출로가 형성되고, 상기 제 4 공간에는 상기 유입된 강우수가 유출될 수 있는 유출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 3 실시예에 의한 초기우수 처리장치에 이용되는 일체형 외형틀은 하부 바닥면에 복수의 홀에 의한 유출공이 형성되고, 상기 하부 바닥면의 상부로 형성되는 벽체에 의해 구획되는 다섯 개의 공간을 형성하고, 제 1 공간은 외부로부터 강우수가 유입되는 유입관이 연결되는 유입구를 형성하고, 상기 제 1 공간의 일측벽체는 제 2 공간, 제 3 공간 및 제 4 공간의 벽체로 이용되고, 상기 제 2 공간 및 제 4 공간에 공유하는 상기 일측벽체의 상부에는 상기 제 1 공간으로부터 상기 제 2 공간 및 제 4 공간으로 강우수가 유입되는 제 1 유출로 및 제 2 유출로가 형성되고, 상기 제 3 공간은 상기 제 2 공간 및 제 4 공간의 중간에 위치하고, 상기 제 2 공간과 제 3 공간을 구획하는 벽체와 상기 제 4 공간과 상기 제 3 공간을 구획하는 벽체 각각에 상기 제 3 공간으로 강우수가 유입되는 제 3 유출로 및 제 4 유출로를 각각 형성하고, 상기 제 2 공간, 제 3 공간 및 제 4 공간 각각의 일측벽체는 제 5 공간의 일측벽체와 공유하고, 상기 제 2 공간 및 제 4 공간으로부터 상기 제 5 공간으로 강우수가 유입되는 제 5 유출로 및 제 6 유출로를 각각 형성하고, 상기 제 5 공간은 상기 유입된 강우수가 유출될 수 있는 유출구를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치는 식 생에 의한 비점오염원 처리시설 및 침투에 의한 비점오염원 처리시설을 동시에 구비하는 것은 물론 유입되는 유량에 따라 각각의 처리시설에 의해 비점오염원이 처리될 수 있도록 할 수 있어 유입되는 유량에 따라 적절하게 비점오염원을 처리할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 은 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 개념을 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치는 도면 등으로부터 유입되는 강우수 중에서 초기우수에 포함되는 오염물질을 제거하기 위해 강우수의 양에 따라 스크린(10)에 의한 처리, 식생에 의한 처리(20), 침투에 의한 처리(30) 및 직접 배수(40)에 의한 처리로 단계에 따라 적당하게 이용되는 기술이다.

구체적으로, 소량의 초기우수상태 혹은 초기 강우에서는 배수로를 통해 유입되는 강우수에 포함된 쓰레기와 같은 소정의 크기 이상의 오염물질은 스크린(10)에 의해 차단한다.

그리고, 스크린(10)을 통과한 강우수를 식생에 의한 처리(20) 단계를 거쳐 여과, 흡착 및 생물반응을 유도하여 처리한다. 따라서, 초기 우수에 포함된 유기영양염류, 중금속 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

소량의 초기우수상태 혹은 초기 강우가 아니라 집중호우에 의한 강우 또는 지속적인 강우가 발생하는 경우에는 처음에는 스크린(10) 및 식생에 의한 처리(20) 과정을 통해 처리하지만, 식생에 의한 처리(20)과정을 통해 전부 처리할 수 없을 정도로 강우가 많은 경우에는 이미 오염물질이 대부분 함유된 초기 우수는 식생에 의한 처리(20) 과정을 통해 오염물질이 제거되었으므로 보다 많은 강우수를 처리할 수 있는 침투에 의한 처리(30)를 통해 처리한다.

그리고, 계속적인 강우의 경우에는 대부분이 오염물질을 포함하고 있지 않은 강우 상태이므로 식생에 의한 처리(20) 및 침투에 의한 처리(30) 과정을 통하지 않고 직접 배수(40)의 과정을 이용할 수 있다.

이하, 초기 우수에 포함된 오염물질을 식생 및 침투에 의한 처리과정을 통해 제거하고, 이후에는 강우의 양에 따라 오염물질제거 및 배수를 효율적으로 할 수 있는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치에 대해 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 제 1 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치는 제 1 저장 소(100), 식생처리부(200, 300), 침투처리부(400) 및 제 2 저장소(500)로 구성된다.

먼저, 제 1 저장소(100)는 유입관(101)으로부터 강우수가 유입되는 유입구(110)을 구비하고, 유입구(110)에는 강우수에 포함된 쓰레기와 같은 소정의 크기 이상의 오염물질을 차단하는 스크린(120)을 포함한다. 스크린(120)은 망의 형태로 구성되어 쓰레기 등을 차단할 수 있다.

또한, 제 1 저장소(100)의 상부로 유입되는 강우수에 포함된 쓰레기 등을 차단하기 위해 제 1 저장소(100)의 상부에는 상부망(130)이 형성된다.

제 1 저장소(100)의 바닥은 복수의 홀(미도시)을 구비하고, 바닥의 상부에는 자갈층(140)을 구비한다. 따라서, 제 1 저장소(100)는 강우가 없는 경우에 자갈층(140) 및 복수의 홀을 통해 고인 물을 유출하여 항상 비어 있는 상태를 유지할 수 있다.

제 1 저장소(100)의 일측벽(12)은 식생처리부(200, 300) 및 침투처리부(400)의 일측벽과 공유한다.

도 2 에서, 식생처리부(200, 300)는 제 1 식생처리부(200)와 제 2 식생처리부(300)로 구성되고, 침투처리부(400)는 제 1 식생처리부(200)와 제 2 식생처리부(300) 사이에 구비된다.

제 1 저장소(100)와 제 1 식생처리부(200) 그리고 제 1 저장소(100)와 제 2 식생처리부(200) 사이에 구비된 벽체(12)에는 제 1 저장소(100)로부터 제 1 식생처리부(200) 및 제 2 식생처리부(300)로 강우수가 유입될 수 있도록 하는 제 1 유출 로(13) 및 제 2 유출로(14)를 구비한다.

여기서, 제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14)는 벽체(12)의 상부에 구비된 오픈된 공간을 의미한다. 즉, 벽체(12)의 상부로부터 소정의 깊이만큼 벽체(12)의 오픈된 공간을 의미한다. 다만, 이는 하나의 예에 불과하고 필요한 경우에 다양한 방법으로 적용이 가능하다.

제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14)의 오픈된 공간은 상부로부터 소정의 깊이로 형성된다. 다만, 제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14)의 오픈된 공간의 깊이는 동일하다.

제 1 식생처리부(200) 및 제 2 식생처리부(300)는 토양, 자갈 및 식생으로 구성된 제 1 처리망(210)을 각각 구비한다. 제 1 처리망(210)은 제 1 저장소(100)로부터 유입된 강우수에 포함된 유기영양염류, 중금속 등을 여과, 흡착 및 생물반응을 통해 제거하는 역할을 한다.

제 1 처리망(210)은 토양, 자갈 및 식생에 의한 복수의 층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어진다. 적층된 형태는 도 8에서 구체적으로 설명한다.

제 1 식생처리부(200) 및 제 2 식생처리부(300)의 하부면에는 제 1 처리망(210)을 통과하여 오염물이 제거된 강우수가 바닥으로 유출될 수 있도록 하는 복수의 유출홀(240)이 구비된다.

또한, 식생처리부(200, 300)의 제 1 처리망(210)에서 자갈로 이루어지는 배수층에는 원주면를 따라 복수의 홀을 형성하는 배수관(220, 230)이 형성되고, 배수관(220, 230)은 제 2 저장소(500)로 연결된다.

침투처리부(400)는 제 1 식생처리부(200) 및 제 2 식생처리부(300)의 사이에 구비된다.

침투처리부(400)는 제 1 식생처리부(200)와 구획되는 벽체 및 제 2 식생처리부(300)와 구획되는 벽체의 상부에 제 1 식생처리부(200) 및 제 2 식생처리부(300)로부터 침투처리부(400)로 강우수가 유입될 수 있도록 하는 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16)를 구비한다.

여기서, 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16)는 벽체의 상부에 구비된 오픈된 공간을 의미한다.

초기우수에 의한 강우량이 많은 경우, 식생처리부(200, 300)에 의해 초기 일정 강우를 처리하지만, 식생처리부(200, 300)에 의해 처리할 수 있는 강우보다 많은 양이 유입되는 경우에는 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16)를 통해 침투처리부(400)로 강우수가 유입되게 된다.

다만, 침투처리부(400)는 식생처리부(200, 300)에 의해 처리될 수 없는 경우에 이용될 수 있도록, 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16)의 오픈된 공간의 높이는 제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14)에 의해 오픈된 공간의 높이보다 더 높이 위치한다. 즉, 오픈된 공간의 깊이는 제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14)가 더 깊다.

침투처리부(400)는 조경석, 여재, 자갈 등에 의한 복수의 층이 순차적으로 적층된 제 2 처리망을 포함한다. 제 2 처리망에 대해 도 8 에서 구체적으로 설명한다.

제 1 식생처리부(200), 제 2 식생처리부(300) 및 침투처리부(400)는 제 2 저장소(500)의 일측벽체에 공유한다.

제 2 저장소(500)와 제 1 식생처리부(200) 사이의 벽체 및 제 2 저장소(500)와 제 2 식생처리부(300) 사이의 벽체에는 식생처리부(200, 300)로부터 제 2 저장소(500)로 강우수가 유입되는 제 5 유출로(17) 및 제 6 유출로(18)를 구비한다.

여기서, 제 5 유출로(17) 및 제 6 유출로(18)는 벽체의 상부에 구비된 오픈된 공간을 의미한다.

제 5 유출로(17) 및 제 6 유출로(18)의 오픈된 공간의 높이는 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16)에 의해 오픈된 공간의 높이보다 더 높이 위치한다. 즉, 오픈된 공간의 깊이는 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16)가 더 깊다.

또한, 제 2 저장소(500)는 제 1 식생처리부(200) 및 제 2 식생처리부(300)의 배수층에 형성된 배수관(220, 230)이 연결되는 배수공(520)을 구비한다.

그리고, 제 2 저장소(500)의 상부에는 상부망(510)을 구비하고, 일측벽에는 유입된 강우수가 유출관(501)을 통해 유출될 수 있도록 유출공을 구비한다. 여기서, 유출공은 제 2 저장수(500) 일측벽의 하부에 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 저장소(500)의 하부 바닥에는 다수의 유출공을 형성할 수 있다.

또 다른 관점으로, 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치는 일체로 형성되는 외형틀에 의해 구비되는 공간에 식생처리를 위한 제 1 처리망과 침투처리를 위한 제 2 처리망을 구비하는 형태로 설명될 수 있다.

구체적으로, 하부 바닥면에 복수의 홀에 의한 유출공이 형성되고, 상기 하부 바닥면의 상부로 형성되는 벽체에 의해 구획되는 다섯 개의 공간을 형성한다.

제 1 공간(100)은 외부로부터 강우수가 유입되는 유입관이 연결되는 유입구를 형성하고, 제 1 공간(100)의 일측벽체는 제 2 공간(200), 제 3 공간(400) 및 제 4 공간(300)의 벽체로 이용되고, 제 2 공간(200) 및 제 4 공간(300)에 공유하는 일측벽체의 상부에는 제 1 공간(100)으로부터 제 2 공간(200) 및 제 4 공간(300)으로 강우수가 유입되는 제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14)가 형성된다.

제 3 공간(400)은 제 2 공간(200) 및 제 4 공간(300)의 중간에 위치하고, 제 2 공간(200)과 제 3 공간(400)을 구획하는 벽체와 제 4 공간(300)과 제 3 공간(400)을 구획하는 벽체 각각에 제 3 공간(400)으로 강우수가 유입되는 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16)를 각각 형성한다.

제 2 공간(200), 제 3 공간(400) 및 제 4 공간(300) 각각의 일측벽체는 제 5 공간(500)의 일측벽체를 공유하고, 제 2 공간(200) 및 제 4 공간(300)으로부터 제 5 공간(500)으로 강우수가 유입되는 제 5 유출로(17) 및 제 6 유출로(18)를 각각 형성한다.

제 5 공간(500)은 유입된 강우수가 유출될 수 있는 유출구를 형성한다.

이때, 제 1 유출로(13)와 제 2 유출로(14)의 깊이는 동일하고, 제 3 유출로(15)와 제 4 유출로(16)의 깊이는 동일하고, 제 5 유출로(17)와 제 6 유출로(18)의 깊이는 동일하고, 제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14), 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16) 그리고 제 5 유출로(17) 및 제 6 유출로(18)의 깊이는 순서대로 깊이 가 줄어든다.

도 3 은 제 1 실시예에 의한 우수 경로를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치는 초기 우수에 의해 유입되는 강우수의 양에 따라 3 가지 경로로 처리될 수 있다.

먼저, 초기 우수의 양이 많이 않은 경우, 혹은 최초 우수에서 유입관(101)을 통해 유입된 강우수는 유입구(110)의 스크린(120)을 통해 소정의 크기 이상의 오염물질이 차단된다.

그리고, 제 1 저장소(100)에 저장되어, 소정의 높이 이상이 되면 강우수는 제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14)를 통해 식생처리부(200, 300)로 유입되고, 식생처리부(200, 300)에 유입된 강우수는 식생처리부(200, 300)의 제 1 처리망(210)을 통과하면서 여과, 흡착, 생물반응에 의해 유기영양염류 및 중금속과 같은 오염물질이 제거된다.

따라서, 강우수의 경우에 최초의 초기 우수에 다량의 오염물질이 포함되므로 식생에 의한 처리 과정을 통해 오염물질을 대부분 제거할 수 있다.

다음으로, 강우수의 양이 많아지거나 계속적으로 강우수가 유입되어 식생에 의해 모두 처리할 수 없는 경우에는 침투처리부(400)에 의해 강우수가 처리될 수 있다.

이미, 최초 초기 우수 이후의 강우수의 경우에는 오염물질이 상당이 줄었기 때문에 침투처리부에 의한 처리만으로도 충분한 기능을 수행할 수 있다.

식생처리부(200, 300)로 유입된 강우수가 식생처리부(200, 300)의 제 1 처리망(210)으로 침투하지 못하고, 제 3 유출로(15) 및 제 4 유출로(16)의 높이 이상이 되는 경우에는 식생처리부(200, 300)에서 침투처리부(400)로 강우수가 유입된다.

유입된 강우수는 침투처리부(400)의 제 2 처리망(410)을 통과하여 바닥의 유출공을 통해 배출된다.

마지막으로, 초기 우수 이후에 강우가 계속되는 경우에는 침투처리부(400)에서도 처리할 수 없는 경우에는 제 1 저장소(100)로에서 제 1 유출로(13) 및 제 2 유출로(14)를 통해 식생처리부(200, 300)로 유입되고, 식생처리부(200, 300)로 유입된 강우수는 제 5 유출로(17) 및 제 6 유출로(18)를 통해 제 2 저장소(500)로 직접 유입되어 배출관(501)을 통해 배출된다.

이때에는 이미 오염물질이 제거된 이후의 강우수이므로 별도의 처리과정이 필요 없으므로 직접 배출되어 배수효율을 높일 수 있다.

도 4 는 제 1 실시예가 교량 배수구에 적용된 예를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치가 적용된 예를 나타낸다.

침투 및 식생에 의한 초기우수 처리장치는 식생처리부의 상부에는 식생이 조성되고, 제 1 저장소 및 제 2 저장소의 상부는 상부망으로 구성되고, 침투처리부의 상부는 조경석으로 처리되어 주변경관의 조경을 더욱 아름답게 하는 효과가 있다.

특히, 도 4b와 같이 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치는 일체의 외형틀에 의해 일체로 형성되어 적용되는 환경에 따라 크기를 다양하게 조절하면서 시공을 쉽게할 수 있다.

도 5 는 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 제 2 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 도 5 에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치는 도 2 와 비교해, 식생처리부(200)가 침투처리부(400)의 일측에만 구비된다는 점에서 차이가 있고 다른 구성은 동일하다. 각각의 구성에 대한 설명은 도 2와 동일하므로 이를 생략한다.

다른 관점으로, 제 2 실시예에 의한 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치는 일체로 형성되는 외형틀에 의해 구비되는 공간에 식생처리를 위한 제 1 처리망과 침투처리를 위한 제 2 처리망을 구비하는 형태로 설명될 수 있다.

구체적으로, 하부 바닥면에 복수의 홀에 의한 유출공이 형성되고, 하부 바닥면의 상부로 형성되는 벽체에 의해 구획되는 네 개의 공간을 구비한다.

이때, 제 1 공간(100)은 외부로부터 강우수가 유입되는 유입관(101)이 연결 되는 유입구(110)를 형성하고, 제 1 공간(100)의 일측벽체는 제 2 공간(200) 및 제 3 공간(400)의 벽체(12)로 이용되고, 제 2 공간(200)과 공유하는 일측벽체(12)의 상부에는 제 1 공간(100)으로부터 제 2 공간(200)으로 강우수가 유입되는 제 1 유출로(13)가 형성된다.

제 2 공간(200) 및 제 3 공간(400)을 구획하는 벽체는 제 2 공간(200)으로부터 제 3 공간(400)으로 강우수가 유입되는 제 2 유출로(15)를 형성한다.

제 2 공간(200) 및 제 3 공간(400)의 벽체는 제 4 공간(500)의 일측벽체로 이용되고, 제 2 공간(200)으로부터 제 4 공간(500)으로 강우수가 유입되는 제 3 유출로(17)를 형성한다.

제 4 공간(500)은 상기 유입된 강우수가 유출될 수 있는 유출구(501)를 형성할 수 있다.

이때, 제 1 유출로(13), 제 2 유출로(15) 및 제 3 유출로(17)는 순차적으로 깊이가 줄어들어, 하부 바닥으로부터 제 1 유출로(13), 제 2 유출로(15) 및 제 3 유출로(17)의 순서로 높이가 높아진다.

도 6 은 제 2 실시예에 의한 우수 경로를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 의한 침투 및 식생에 의한 초기우수 처리장치는 도 3 과 같이 강우수의 시기 및 양에 따라 식생처리부(200)에서 처리되는 과정, 식생처리부(200) 및 침투처리부(300)에 의해 처리되는 과정, 제 2 저장 소(500)로 직접배수되는 과정으로 나눌 수 있다.

도 7 은 제 2 실시예에 의해 현장에 적용되는 예를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 의한 침투 및 식생에 의한 초기우수 처리장치는 일체로 형성되어 제 1 저장소 및 제 2 저장소의 상부는 상부망으로 형성되고, 식생처리부의 상부는 식생으로 조성되고, 침투처리부의 상부는 조경석으로 형성되어 다양한 초기우수 처리를 위한 현장에 적용될 수 있다.

도 8 은 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 침투처리부 및 식생처리부의 단층 구조를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 도 8 은 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 식생처리부 및 침투처리부에 구비되는 제 1 처리망 및 제 2 처리망의 단층구조로, 도 8 의 a는 식생처리를 위한 제 1 처리망의 단층구조를, b는 침투처리를 위한 제 2 처리망의 단층구조를 나타낸다.

구체적으로, 식생처리를 위한 제 1 처리망은 토양, 자갈, 및 부식토에 의해 다양한 형태의 단층으로 형성된다. 도 8a는 이와 관련된 하나의 예를 나타낸다.

제 1 처리망에 의한 하나의 예는, 토양에 의한 제 2 세립토양층, 자갈에 의한 제 2 배수층, 토양에 의한 제 1 세립토양층, 자갈에 의한 제 1 배수층, 조립토양층 및 부식토층이 순차적으로 적층된 구조로 형성될 수 있다.

여기서, 부식토층에는 다양한 식생이 조성될 수 있고, 여기서 사용될 수 있 는 식생은 환경에 따라 다양하게 적용될 수 있다.

부식토층은 식생의 성장에 요구되는 양분을 공급함과 동시에 강우수에 포함된 부유 고형물 및 중금속을 여과, 흡착하는 역할을 하고, 식생은 부식토층 내에 존재하는 질소, 인을 흡수하고 표면 미생물의 대사활동을 통해 오염물질을 생물학적으로 분해하는 역할을 한다.

조립토양층은 모래, 미사 및 점토가 혼합된 형태로, 부식토층에서 제거되지 않은 부유 고형물을 물리적으로 여과함과 동시에 질산화 반응을 포함한 생물학적 반응을 통해 유기물 및 암모니아성 질소를 제거하는 역할을 할 수 있다.

세립토양층은 부식토층 및 조립토양층에서 제거되지 않은 수용상태의 오염물질을 토양으로의 흡착, 침전, 침투의 기작을 통해 제거함과 동시에 생물학적 탈질 반응을 통해 질산성 질소를 제거하는 역할을 할 수 있다.

제 1 배수층 및 제 2 배수층은 자갈로 형성되어 유입되는 강우수를 배출하는 역할을 하고, 이를 위해 제 1 배수층 및 제 2 배수층에는 각각에 유출관을 구비할 수 있고, 유출관은 제 2 저장소를 통해 강우수를 배출할 수 있다.

이와 같은 제 1 처리망은 하나의 실시예에 불과하고 다양한 형태의 층으로 형성될 수 있다.

침투처리를 위한 제 2 처리망은 조경석, 여재층 및 자갈에 의한 다양한 층으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는 자갈층, 여재층, 조경석이 순차적으로 적층된 형태로 이루어질 수 있다. 여기서 여재층은 필요에 따라 모래, 자갈, 석류석, 활성탄, 규조토, 안트라사이트 등과 같이 다양한 매체가 이용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

도 1 은 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 개념을 나타내는 도면이다.

도 2 는 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 제 1 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3 은 제 1 실시예에 의한 우수 경로를 나타내는 도면이다.

도 4 는 제 1 실시예가 적용된 예를 나타내는 도면이다.

도 5 는 본 발명에 의한 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 제 2 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.

도 6 은 제 2 실시예에 의한 우수 경로를 나타내는 도면이다.

도 7 은 제 2 실시예가 도로 측부에 적용된 예를 나타내는 도면이다.

도 8 은 침투 및 식생을 이용한 초기우수 처리장치의 침투처리부 및 식생처리부의 단층 구조를 나타내는 도면이다.

Claims (13)

1. 일측면에 형성된 유입구를 통해 유입되는 강우수가 저장되는 제 1 저장소;

   상기 제 1 저장소와 제 1 구획벽을 통해 구별되고, 상기 제 1 구획벽의 상부에 상기 제 1 저장소로부터 강우수가 유입될 수 있는 제 1 유출로를 형성하고, 토양, 자갈 및 식생으로 구성된 제 1 처리망을 구비하여, 상기 제 1 저장소로부터 유입된 강우수를 상기 제 1 처리망을 통해 하강하여 하부에 형성된 복수의 바닥홀을 통해 배출되는 식생처리부;

   상기 식생처리부와 적어도 일측면이 제 2 구획벽에 의해 구별되고, 상기 제 2 구획벽의 상부에는 상기 식생처리부에서 상기 제 1 처리망을 통해 하강하지 못한 강우수가 유입될 수 있는 제 2 유출로를 형성하고, 여재로 구성된 제 2 처리망을 통해 상기 식생처리부로부터 유입되는 강우수가 하강하여 하부에 형성된 복수의 바닥홀을 통해 배출되는 침투처리부; 및

   상기 식생처리부 및 상기 침투처리부와 제 3 구획벽을 통해 구별되고, 상기 제 3 구획벽의 상부에는 상기 식생처리부로부터 강우수가 유입될 수 있는 제 3 유출로를 형성하여, 상기 식생처리부로부터 유입되는 강우수를 저장한 후 일측에 형성된 유출로를 통해 배출하는 제 2 저장소를 포함하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 유출로는 제 2 유출로보다, 제 2 유출로는 제 3 유출로보다 깊이가 더 깊은 것을 특징으로 하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 식생처리부는

   상기 침투처리부의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 식생처리부는

   상기 침투처리부의 양측에 대응되는 형태로 제 1 식생처리부 및 제 2 식생처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 저장소는

   상기 유입구로부터 유입되는 강우수에 포함된 소정의 크기 이상의 오염물을 차단하는 스크린을 구비하고, 상부는 망으로 구성되는 것을 특징으로 하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 식생처리부의 제 1 처리망은

   상기 토양, 자갈 및 식생을 이용해 토양층, 배수층 및 부식토층을 형성하여 상기 부식토층 상에 식생이 조성되는 것을 특징으로 하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 처리망은

   상기 제 2 배수층, 제 2 토양층, 제 1 배수층, 제 1 토양층 및 부식토층이 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 배수층 및 제 2 배수층에는 상기 제 1 토양층 및 제 2 토양층으로부터 유입되는 강우수를 상기 제 2 저장소로 배출하는 제 1 유출관 및 제 2 유출관을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
9. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 침투처리부의 제 2 처리망은

   조경석, 자갈 및 여재에 의한 복수의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 침투 및 식생을 이용한 초기우수처리장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 하부 바닥면에 복수의 홀에 의한 유출공이 형성되고,

    상기 하부 바닥면의 상부로 형성되는 벽체에 의해 구획되는 다섯 개의 공간을 형성하고,

    제 1 공간은 외부로부터 강우수가 유입되는 유입관이 연결되는 유입구를 형성하고,

    상기 제 1 공간의 일측벽체는 제 2 공간, 제 3 공간 및 제 4 공간의 벽체로 이용되고, 상기 제 2 공간 및 제 4 공간에 공유하는 상기 일측벽체의 상부에는 상기 제 1 공간으로부터 상기 제 2 공간 및 제 4 공간으로 강우수가 유입되는 제 1 유출로 및 제 2 유출로가 형성되고,

    상기 제 3 공간은 상기 제 2 공간 및 제 4 공간의 중간에 위치하고, 상기 제 2 공간과 제 3 공간을 구획하는 벽체와 상기 제 4 공간과 상기 제 3 공간을 구획하는 벽체 각각에 상기 제 3 공간으로 강우수가 유입되는 제 3 유출로 및 제 4 유출로를 각각 형성하고,

    상기 제 2 공간, 제 3 공간 및 제 4 공간 각각의 일측벽체는 제 5 공간의 일 측벽체로 공유하고, 상기 제 2 공간 및 제 4 공간으로부터 상기 제 5 공간으로 강우수가 유입되는 제 5 유출로 및 제 6 유출로를 각각 형성하고,

    상기 제 5 공간은 상기 유입된 강우수가 유출될 수 있는 유출구를 형성하는 것을 특징으로 하는 초기우수처리장치에 이용되는 일체형 외형틀.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 제 1 유출로와 제 2 유출로의 깊이는 동일하고, 제 3 유출로와 제 4 유출로의 깊이는 동일하고, 제 5 유출로와 제 6 유출로의 깊이는 동일하고, 상기 제 1 유출로 및 제 2 유출로, 제 3 유출로 및 제 4 유출로 그리고 제 5 유출로 및 제 6 유출로의 깊이는 순서대로 깊이가 줄어드는 것을 특징으로 하는 초기우수처리장치에 이용되는 일체형 외형틀.

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