KR101047454B1

KR101047454B1 - 생태계 순환을 이용한 인공습지

Info

Publication number: KR101047454B1
Application number: KR20110018583A
Authority: KR
Inventors: 강영현; 허재규
Original assignee: 녹스 코리아(주)
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2011-07-07

Abstract

본 발명은 수질정화기능을 포함하며 습지 생태계를 구성하는 다양한 생물들이 살 수 있도록 습지를 조성하여 습지가 가지는 높은 정화력을 보다 안정적이고 지속적으로 유지하며, 생태학습장으로서의 역할을 수행할 수 있는 생태계 순환을 이용한 인공습지에 관한 것으로, 양단에 원수유입부와 처리수방류부를 가지며, 상기 원수유입부로부터 순차적으로 원수를 1차적으로 처리하는 도입부와, 상기 도입부를 지난 처리수를 공기와 접촉시키는 폭기조와, 상기 폭기조를 지난 처리수를 2차로 처리하여 상기 처리수방류부로 배출하는 배출부를 포함하고, 상기 도입부와 상기 배출부는 수처리를 위하여 지표면으로부터 제1여재층, 제2여재층 및 제3여재층이 순서대로 적층되며, 상기 도입부에는 지렁이를 사육하는 지렁이 사육장치가 매설되고, 상기 배출부에는 상기 지렁이보다 상위 포식자가 서식할 수 있는 포식자서식부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

생태계 순환을 이용한 인공습지{Artificial wetland using circulation of ecosystem}

본 발명은 생태계 순환을 이용한 인공습지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수질정화기능을 포함하며 습지 생태계를 구성하는 다양한 생물들이 살 수 있도록 습지를 조성하여 기존의 습지보다 정화력이 안정적으로 지속될수 있으며, 생태학습장으로서의 역할을 수행할 수 있는 인공습지에 관한 것이다.

습지는 생태적으로 수생물과 육지생물에 다양한 서식환경을 제공하며, 생물 다양성과 생산성이 높고 이로 인해 오염 정화 능력이 뛰어나 환경적으로 중요성이 증대되고 있다.

인공습지를 이용한 오수정화처리에 관한 연구는 습지가 갖는 오염물질 여과, 토사 방지, 산소 생산, 영양 염류 순환 등 수질 보존의 기능을 인위적으로 창출하기 위한 것으로써 수질 정화 기능에만 목적을 두고 이루어지고 있으며, 주로 점오염원의 형태를 제거하는 기술로 발전해왔다.

최근에 산업 활동이 증대됨에 따라 다양하고 불특정한 비점오염 물질이 도시지역, 산지, 농지, 도로 등의 넓은 면적에 걸쳐 일시에 대량으로 발생된 후, 강우나 해빙에 의해 하천수계나 호소 등에 유입됨으로써 수생태계에 큰 악영향을 주고 있다.

이렇게 대량 유입된 유기물은 인산인과 중금속(HC, AOx 등), COD의 농도가 높으며 인(P)과 같은 영양물질은 환경수역의 부영양화에 큰 영향을 미친다. 특히, 유역면적이 넓고 수심이 얕은 정체성 호소, 하천, 연못 등은 자연적인 부영양화와 함께 인위적 부영양화가 가중되어 생태적, 시각적, 위생적, 경제적인 피해가 발생되고 있다.

이러한 피해를 줄이기 위해서는 더욱 효과적이고 안정적인 기술이 연구되어야 한다.

본 발명의 목적은, 습지의 운영에서도 생태계의 순환을 이용하여 인공습지의 높은 정화능력을 안정적이고, 효율적으로 지속시키는데 목적을 두고 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 습지를 구성하는 생물에 대하여 생태계적 상위에 속하는 포식자를 동시에 이용하여 인위적이지 않은 방법으로 습지생태계 내의 생물간의 균형을 잡아 특정종이 우점하는 것을 막을 수 있는 인공습지를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 양단에 원수유입부와 처리수방류부를 가지며, 상기 원수유입부로부터 순차적으로 원수를 1차적으로 처리하는 도입부와, 상기 도입부를 지난 처리수를 공기와 접촉시키는 폭기조와, 상기 폭기조를 지난 처리수를 2차로 처리하여 상기 처리수방류부로 배출하는 배출부를 포함하고, 상기 도입부와 상기 배출부는 수처리를 위하여 지표면으로부터 제1여재층, 제2여재층 및 제3여재층이 순서대로 적층되며, 상기 도입부에는 지렁이를 사육하는 지렁이 사육장치가 매설되고, 상기 배출부에는 상기 지렁이보다 상위 포식자가 서식할 수 있는 포식자서식부가 설치되는 것을 특징으로 하는 인공습지이다.

상기 도입부 및 상기 배출부의 하부에는 물의 흐름을 조절하는 유량조절부가 배치된다.

상기 폭기조의 양측에는 상기 도입부와 상기 배출부로부터의 흙이 유실되는 것을 방지하는 제1 및 제2격벽이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 도입부의 전단에는 Bacillus thuringiensis가 식종되는 상기 제1미생물식종여재가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 도입부의 전단에는 Bacillus , Flavobacterium, 및 Zooglea 중 어느 하나 이상을 식종한상기 제2미생물식종여재가 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인공습지는 생태계순환을 그대로 이용하기 때문에 유지관리비가 거의 거의 발생하지 않는다. 특히, 본 발명의 인공습지는, 수질정화를 목적으로 하는 종래의 인공습지의 경우보다, 생태적인 생물간의 상호관계에 목적을 두며 이를 통하여 높은 수질정화를 지속적이고 안정적으로 유지하는데 있다.

또, 포식자를 이용하여 인공습지에서 특정의 생물의 지나친 번식을 막아서 습지생태계 내의 생물간의 균형을 잡아 특정종이 우점하는 것을 막을 수 있다. 그리고, 일반적인 인공습지 조성에 비하여 유입지점, 중간지점별로 특정 미생물을 우점시켜 보다 높은 제거 효율을 기대할 수 있다.

특히, 다양한 동식물이 공존하므로, 생태학습장으로 활용하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 인공습지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 인공습지의 평면도이다.
도 3은 도 1의 인송습지의 단면도이다.
도 4는 도 1에 설치되는 지렁이 사육장치의 분해사시도이다.
도 5는 도 4의 지렁이 사육장치의 단면도이다.
도 6은 도 1에 설치되는 조류서식부의 사시도이다.
도 7은 도 6의 조류서식부의 단면도이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예에 따른 인공습지(100)는 양단에 원수유입부와 처리수방류부를 가지며, 상기 원수유입부로부터 순차적으로 도입부(108), 폭기조(112), 배출부(118)가 배치된다.

상기 원수유입부는 공급되는 원수의 유량을 조절하는 원수유량조정조(102)와, 상기 원수유량조정조(102)와 상기 도입부(108)를 연결하는 상기 원수유입관(104)을 가진다. 비점오염원처리를 위한 인공습지(100)는 집중호우와 같은 원인으로 습지내로 많은 양의 물이 짧은 시간에 유입되는 경우와 강우가 없어 습지내 유입원이 없을 경우를 대비하여 안정적인 유입유량을 확보하도록, 상기 원수유입관(104)은 상기 원수유량조정조(102)의 바닥보다 높게 설치되서 상기 도입부(108)로 유입되는 원수의 유량을 조절하여 비점오염원의 과부하처리가 가능하도록 한다. 마찬가지로, 상기 배출부(118)와 처리수배출관(120)에 의해 연결되는 처리수유량조정조(122)도 처리된 처리수를 모아 배출하므로, 과도한 처리수의 공급시에도 안정적인 배출유량이 가능하도록 충분한 내부공간을 확보하는 것이 바람직하다.

상기 도입부(108)의 전단에는 제1미생물식종여재(106)가 배치된다. 상기 제1미생물식종여재(106)는 여재 내에 해충인 모기 유충 등에 활성을 가지는 미생물인 Bacillus thuringiensis를 식종하여 유입부에 물이 고여 발생할수 있는 모기 등의 해충의 서식을 저감시킨다. 따라서, 원수는 상기 제1미생물식종여재(106)를 지나면서 원수 내에 포함된 모기 등의 유충을 제거하여, 인공습지(100)가 모기의 서식지로 전락하는 것을 방지할 수 있다.

상기 도입부(108) 내에는 도 3에 도시된 바와 같이, 하측에 물의 흐름을 강제로 상측으로 밀어올릴 수 있는 제1유량조절부(124)가 하나 이상 설치된다. 상기 제1유량조절부(124)에 의해 습지의 바닥에 원수가 일정기간 머무르게 하여 유입된 원수가 한 번에 빠져나가 습지가 마르는 것을 방지하게 해준다. 상기 제1유량조절부(124)로는 부피가 큰 돌 또는 바위를 사용할 수 있다.

습지를 이루는 매체는 습지전체가 균일하게 조성되며, 습지바닥인 제3여재층(126)은 굵은 자갈,중간층인 제2여재층(128) 부석과 쇄석으로 이루어지며, 최상부로 습지 위쪽인 제1여재층(130)은 쇄석으로 이루어져 구성된다.

제1여재층(130)은 배수가 좋은 쇄석으로 구성하여 습지위에 물이 고이는 것과 해충의 유충이 자라는 것을 방지 한다.

두 번째 제2여재층(128)은 흡수가 좋은 다공성의 부석을 쇄석과 혼배합하여(1:1) 설치하고 습지의 여재로서 유입되는 원수의 흡착질의 물질을 흡착하게 한다.

마지막으로 제3여재층(126)에 위치한 굵은 자갈은 습지의 형태가 지표면하 흐름방식으로 흐르게 하기 위하여 높은 공극을 가지는 여재로 이용한다.

상기 제1여재층(130)과 상기 제2여재층(128) 사이, 및 상기 제2여재층(128)과 상기 제3여재층(126) 사이에는 여재가 손실되는 것을 막기 위해 PE스크린 등의 소실방지부재가 배치되는 것이 바람직하다.

제1여재층(130)인 쇄석은 습지내에서 식물이 자라는 공간으로 습지 식종식물은 유입원수의 농도와 습지의 면적에 따라 선택적으로 선정하여 일정한 거리를 두어 식생한다. 쇄석에서 자라기 힘든 식물은 특정한 매트(코코넛과 같은 자연재질의 매트)를 이용하여 식물의 뿌리부분에만 설치하여 식물이 자라 뿌리부분이 여재안쪽으로 자랄 수 있게 해준다. 습지의 식물은 인공습지를 조성할 주변에서 정화력이 좋은 식물로 선정한다.

제2여재층(128)의 다공성부석의 경우는 실질적인 습지미생물의 서식공간으로 미생물은 식물에 의해 산소를 공급받고, 유입원수에 의해 먹이원을 제공받는다. 제공되는 먹이원은 먼저 다공성의 부석에 흡착되어 미생물이 이용할 수 있게 된다. 실질적으로 오염물질이 제거되는 공간은 중간층은 다량의 오염물질로 인해 공극이 폐색되어 막히는 경우 미생물의 안정적인 생존으로 그 확률이 낮아 이로인해 지속적이고 안정적인 제거가 가능하다.

제3여재층(126)인 호박돌층은 지표면하흐름방식을 유지하기 위해 물의 흐름을 원활하게 하며, 습지가 마르지 않게 유량조절부를 설치하여 일정하게 물을 가두는 공간을 조성하여 습지를 보다 자연적인 형태로 유지하게 해준다.

상기 제1담체층(128)은 다공성의 자연부석에 특정균을 식종하여 사용한다. 상기 제1담체층(128)에 사용한 종은 포자형성이 가능한 Bacillus sp.를 이용할 수 있다. 이러한 제1담체층(128)은 원수 중의 흡착성 분자를 흡착 제거할 수 있고, 이 과정에서 원수 내에 포함되는 질소 및 인을 제거할 수 있다. 상기 제1담체층(128)에 축척되는 암모니아성 질소 및 인은 최종적으로 상기 제1배양토층(130)에 식재된 식물에 흡수되어 될 수 있다.

또, 상기 제1배양토층(130)에는 지렁이 사육장치(200)가 하나 이상 매설된다. 상기 지렁이 사육장치(200)는 지렁이의 유지관리가 용이하도록 매설부(250)와, 상기 매설부(250) 내에 삽입되는 사육부로 구성된다. 상기 사육부는 박스형태로 제작한다. 습지내에서 지렁이의 역할은 상기 제1담체층(128)에 식종한 Bacillus sp.와 같이 포자를 형성하거나, 오염물질에 활성을 가지는 미생물의 포자 발아율을 높이고, 미생물에 대하여 서식처를 제공하고, 산소를 공급할 수 있으며, 유속을 조정하며, 유기물을 분해할 수 있다.

또한, Bacillus는 지렁이를 포함한 무척추동물의 장내 미생물 군집의 중요한 구성원으로 특히 섬유소 분해 미생물의 대표적 미생물군으로 알려져 있다. 특히, 지렁이는 포자를 형성하는 Bacillus sp.를 장내로 섭취하여 포자발아를 촉진하고, 먹이원을 제공하며, 서식처를 제공한다.

상기 매설부(250)는 상기 제1배양토층(130)에 형성된 홀에 매설되는 매설박스(252)와, 상기 매설박스(252)의 상측에 배치되는 사육커버(256)를 포함한다. 상기 매설박스(252)는 상측이 상기 제1배양토층(130)보다 상측으로 노출되도록 배치돼서, 우천시 상기 매설박스(252)의 내부에 물이 찰 경우 지렁이가 회피할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 사육커버(256)는 내부를 관찰할 수 있는 투명한 아크릴 재료로 이루어질 수 있다. 또, 상기 매설박스(252)의 하부 또는 저면에는 내부의 물의 배출 또는 공급될 수 있는 제1물유통홀(254)이 형성된다.

상기 사육부는 지렁이가 활동할 수 있는 공간이 되는 제2층(220)과, 상기 제2층(220)의 하측에 설치돼서 지렁이의 먹이원이 제공되는 공간이 되는 제3층(230)과, 상기 제2층(220)의 상측에 설치돼서 집중호우 등으로 인한 침수시 대피할 공간이 되는 제1층(210)으로 구성될 수 있다. 상기 제1~3층(210,220,230)에는 각각 제1~3사육토(242,244,246)가 충진된다.

상기 제1층(210)에는 침사시 지렁이가 익사하지 않게 부양할 수 있는 부양수단(214)을 상부에 만들어 익사를 방지할 수 있다. 상기 부양수단(214)은 스티로폴 또는 나무 등과 같이 물에 뜰 수 있는 소재로 만들고, 지렁이가 흙으로부터 올라와 거치할 수 있도록 스크린 형상을 가지는 것이 바람직하다. 상기 사육부 전체를 들어올리기 위한 손잡이(216)가 상기 제1층바디(212)에 설치된다. 그리고, 상기 제2층(220)의 상부에 형성된 제2층관통홀(224)과 동일한 위치에 제1층관통홀(218)이 형성된다.

상기 제2층(220)은 지렁이의 서식처가 되며, 상측과 하측에 각각 제2층관통홀(224,228)이 형성된다. 상기 제2층관통홀(224,228)은 지렁이가 상기 제1층(210) 또는 제3층(230)으로 이동할 수 있는 통로가 된다. 지렁이 유상기 제2층(220)에는 지렁이가 생활할 수 있도록 공간을 조성하여 지렁이가 배설토를 형성할 수 있는 공간을 만들어 준다. 다시 말해, 지렁이는 습성상 배설하는 장소와 음식을 섭취하는 장소가 구분되기 때문에, 양분이 공급되는 상기 제3층(230)을 음식을 섭취하는 장소로 제공하고, 그 상부층인 상기 제2층(220)은 지렁이가 배설하는 장소로 제공한다. 그리고, 상기 제2층(220)의 제2층바디(222) 상측에는 상기 제1층과 결합을 위한 제2층커넥터(226)가 설치된다. 이 결과, 상기 제2층커넥터(226)에 의해 상기 제1층(210)과 상기 제2층(220)은 착탈가능하게 된다.

상기 제3층(230)에는 물이 흐르게 하여 각종 유기물 등을 통과시켜 지렁이의 먹이원을 제공할 수 있다. 상기 제3층(230)의 상측에는 상기 제2층의 제2층관통홀(228)과 연통되는 제3층관통홀(234)이 형성된다. 따라서, 지렁이는 상기 제2층관통홀(228)고 상기 제3층관통홀(234)을 통해 자유롭게 상기 제2층(220)과 상기 제3층(230) 사이를 이동할 수 있다. 상기 제3층(220)의 제3층바디(232) 상측에는 상기 제2층(220)과 결합을 위한 제3층커넥터(236)가 설치된다. 이 결과, 상기 제2층커넥터(226)에 의해 상기 제2층(220)과 상기 제3층(230)은 착탈가능하게 된다. 그리고, 상기 제3층바디(232)의 측면 또는 저면에는 물이 이동할 수 있지만 지렁이는 이동할 수 없는 크기의 제2물유통홀(238)이 형성된다. 따라서, 상기 매설박스(252)의 측벽(252)에 형성된 제1물유통홀(254)을 통해 공급되는 물이 상기 제2물유통홀(238)을 통해 상기 제3층(230)의 내부로 공급될 수 있으며, 반대로 우천시에는 상기 매설박스(252) 및 상기 사육부 내부에 채워진 물이 상기 제1 및 제2 물유통홀(238,254)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

상기 제1층, 제2층, 및 제3층(210,220,230)은 상기 제2층커넥터(226) 및 상기 제3층커넥터(236)에 의해 전체적으로 박스의 형태를 가질 수 있으며, 이러한 결합 후에는 상기 제1층(210)에 형성되는 손잡이(216)를 들어올리는 것 만으로도 사육부 전체를 상기 매설부(250)로부터 꺼내거나 삽입하는 것이 가능하다. 상기 제2층커넥터(226) 및 상기 제3층커넥터(236)는 후크 방식을 이용하여 상측에 걸어 고정할 수 있도록 한다. 또, 상기 제2층커넥터(226) 및 상기 제3층커넥터(236)에는 공지의 기술을 이용하여 대체하는 것도 가능하다.

상기 매설박스(252) 및 상기 사육부의 플라스틱으로 이루어져, 단순한 공정 및 저렴한 비용으로 간편하게 대량생산하는 것이 가능하다.

상기 지렁이 사육장치(200)에 배양하는 지렁이는 지렁이 중에서도 생음식물 쓰레기 처리가 가능하다고 알려진 붉은줄지렁이(Eisenia andrei)를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 지렁이의 분변토는 단립구조를 이루고 있어서 틈이 많고 배수(대략 일반 토양보다 배수가 4-10배 가량 우수함)가 잘되며, 통기성이 우수하여 식물뿌리가 성장하는데 효과적이고, 분변토의 분립에는 치환성 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 인산의 함유율이 풍부하고 유기물질의 함량이 58%로 대단히 높으며, 또한 질소의 함유량이 1.25%로 잡초의 성장을 억제시키는 효과가 있으며, 이외에도 육묘용, 수목용등으로 사용하기 위한 고부가 가치상품이 될 수 있다. 따라서, 일정기간마다 상기 사육부를 상기 매설박스(242)로부터 꺼내어, 특히 분변토가 집중되는 제2층의 흙을 수집하고, 지렁이의 먹이가 되는 슬러지가 많은 제3층의 흙을 상기 제2층에 채우고 상기 제3층(230)의 흙을 새로운 것으로 대체하는 방식으로, 분변토를 생산하는 것이 가능하다. 또, 상기 지렁이 사육장치(200)에서 사육된 지렁이는 별도로 채취하여 다른 용도로 활용할 수 있다. 따라서, 상기 지렁이 사육장치(200)를 통해 오수의 정화와 동시에 새로운 부가가치의 창출이 가능하게 된다.

상기 폭기조(112)는 상기 도입부(108)에 의해 1차적으로 처리된 처리수를 공기와 접촉시키는 역할을 하며, 이를 위해, 상기 폭기조(112)의 전후단에는 물만이 흐르고, 상기 도입부(108) 및 상기 배출부의 배양토 등이 유실되지 않도록 제1 및 제2격벽(110,114)이 설치된다. 상기 제1 및 제2격벽(110,114)은 나무를 이용하여 제작할 수 있따. 특히, 상기 제1 및 제2격벽(110,114)에서 유속에 의한 세굴의 형성을 방지하기 위해 방부목재 등을 이용하여 세굴을 막는 것이 바람직하다. 또, 상기 폭기조(112)는 이동되는 물의 양을 확인할 수 있는 보조적인 효과도 가진다. 그리고, 상기 폭기조(112)에 미나리, 물카라 같이 정화력이 있는 부유생물 등을 식생하여 상기 인공습지(100)의 정화능력을 향상시킨다.

상기 폭기조(112)를 지난 처리수는 배출부(118)로 유입된다. 상기 배출부(118)의 전단에는 제2미생물식종여재(116)가 배치된다. 상기 제2미생물식종여재(116)는 여재 내에 Bacillus, Flavobacterium, Zooglea과 같은 세균과 같은 오염물질 제거균을 식종하여 처리수 내의 잡균의 제거효율을 높인다.

상기 배출부(118) 내에는 상기 도입부(108)와 같이, 하측에 물의 흐름을 강제로 상측으로 밀어올릴 수 있는 제2유량조절부(132)가 하나 이상 설치되고, 최하측에 물의 이동이 비교적 용이한 제2자갈층(134)과, 상기 제2자갈층(134) 위에 배치되는 제2담체층(136)과, 상기 제2담체층(136) 위에 배치되는 제2배양토층(138)을 포함한다.

그리고, 상기 배출부(118)에는 지렁이에 대한 상위포식자로써, 포식자서식부(300)가 설치된다. 조류(鳥類)는 생태계적 상위에 속하는 포식자로 상기 인공습지(100)의 생태계 내의 생물간의 균형을 잡아 특정종이 우점하는 것을 막아주는 역할을 하며, 이러한 조류의 서식으로 인해 상기 인공습지(100)를 생태학습장으로 활용할 수 있게 된다.

상기 포식자서식부(300)에는 조류(鳥類) 서식 공간을 조성하여 조류(鳥類)가 산란을 할 수 있는 공간을 제공한다. 이를 위해, 상기 포식자서식부(300)는 상기 제2배양토층(138)에 매설되는 하우징(306)과, 상기 하우징(306)의 상측에 지지빔(308)에 의해 조류가 이동할 수 있는 이동공간(304)을 형성하면서 빗물의 유입을 막는 빗물커버(302)가 설치된다. 상기 하우징(306)과 상기 빗물커버(302)는 제작이 간편하고 비용이 저렴하도록 플라스틱으로 제작될 수 있다. 그리고, 상기 하우징(306)의 내부에는 흙을 일정높이로 깔아서 서식자리(310)를 형성하는 것에 의해 조류가 생활할 수 있는 서식공간(312)을 제공할 수 있다.

특히, 상기 포식자서식부(300) 내의 환경은, 상기 인공습지(100)가 설치되는 주변에 서식하는 조류(鳥類)중 습지에서 서식하는 종을 찾아 거기에 맞는 서식처를 제공하여 조류(鳥類)의 서식을 유도하여야 한다.

본 발명에 따른 인공습지(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 따라서, 우수는 상기 원수유입부에서 일정량이 제공되어, 상기 도입부(108)에서 1차적으로 처리되고, 상기 폭기조(112)를 지나, 상기 배출부(118)에서 2차적으로 처리된 후, 처리수방류부를 통해 외부로 배출된다. 이 과정에서, 상기 제1미생물식종여재(106)에 의해 모기 등의 해충을 제거하고, 상기 제2미생물식종여재(116)에 의해 처리수 내의 잡균을 제거한다. 또, 상기 도입부(108)에 도달한 원수는 지렁이에 의해 분해능력이 향상되며, 지렁이의 개체수의 조절은 조류의 서식지를 동시에 제공하는 것으로 해결할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 인공습지 102: 원수유량조정조
104: 원수유입관 106: 제1미생물식종여재
108: 도입부 110: 제1격벽
112: 폭기조 114: 제2격벽
116: 제2미생물식종여재 118: 배출부
120: 처리수배출관 122: 처리수유량조
124: 제1유량조절부 126: 제3여재층
128: 제2여재층 130: 제1여재층
132: 제2유량조절부 134: 제2자갈층
136: 제2담체층 138: 제2배양토층
200: 지렁이 사육장치 210: 제1층
212: 제1층바디 214: 부양수단
216: 손잡이 218: 제1층관통홀
220: 제2층 222: 제2층바디
224,228: 제2층관통홀 226: 제2층커넥터
230: 제3층 232: 제2층바디
234: 제2층관통홀 236: 제3층커넥터
238: 제2물유통홀 242: 제1층사육토
244: 제2층사육토 246: 제3층사육토
250: 매설부 252: 매설박스
254: 제1물유통홀 256: 사육커버
300: 포식자서식부 302: 빗물커버
304: 이동공간 306: 하우징
308: 지지빔 310: 서식자리
312: 서식공간

Claims

양단에 원수유입부와 처리수방류부를 가지며, 상기 원수유입부로부터 순차적으로 원수를 1차적으로 처리하는 도입부와, 상기 도입부를 지난 처리수를 공기와 접촉시키는 폭기조와, 상기 폭기조를 지난 처리수를 2차로 처리하여 상기 처리수방류부로 배출하는 배출부를 포함하고,
상기 도입부와 상기 배출부는 수처리를 위하여 지표면으로부터 제1여재층, 제2여재층 및 제3여재층이 순서대로 적층되며,
상기 도입부에는 지렁이를 사육하는 지렁이 사육장치가 매설되고, 상기 배출부에는 상기 지렁이보다 상위 포식자가 서식할 수 있는 포식자서식부가 설치되는 것을 특징으로 하는 인공습지.
제1항에 있어서, 상기 도입부 및 상기 배출부의 하부에는 물의 흐름을 방해하는 유량조절부가 배치되는 것을 특징으로 하는 인공습지.
제1항에 있어서, 상기 폭기조의 양측에는 상기 도입부와 상기 배출부로부터의 흙이 유실되는 것을 방지하는 제1 및 제2격벽이 설치되는 것을 특징으로 하는 인공습지.
제1항에 있어서, 상기 도입부의 전단에는 Bacillus thuringiensis가 식종되는 제1미생물식종여재가 배치되는 것을 특징으로 하는 인공습지.
제1항에 있어서, 상기 도입부의 전단에는 Bacillus, Flavobacterium, 및 Zooglea 중 어느 하나 이상을 식종한 제2미생물식종여재가 배치되는 것을 특징으로 하는 인공습지.
제1항에 있어서, 상기 지렁이 사육장치는, 지표에 매설되고 하부 측부 또는 바닥부에 제1물유통홀이 형성되는 매설박스와, 상기 매설박스의 상부를 덮는 사육커버를 가지는 매설부; 및
상기 매설부 내부에 삽입되는 사육부를 포함하고,
상기 사육부의 높이는 상기 매설박스의 높이보다 작아서 상기 사육부의 상측으로 여유공간이 형성되며,
상기 사육부의 상부에는 지렁이가 올라탈 수 있는 부유수단이 배치되는 것을 특징으로 하는 인공습지.
제6항에 있어서, 상기 부유수단은 물에 뜰 수 있는 재질로 이루어지며, 지렁이가 올라탈 수 있는 스크린 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 인공습지.
제6항에 있어서, 상기 사육부는, 지렁이가 활동할 수 있는 공간이 되는 제2층과, 상기 제2층의 하측에 설치돼서 지렁이의 먹이원이 제공되는 공간이 되는 제3층과, 상기 제2층의 상측에 설치돼서 침수시 대피하는 부유수단이 배치되는 제1층을 포함하고, 상기 제3층에는 지렁이는 통과하지 못하고 물만 통과가능한 제2물유통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 인공습지.
제8항에 있어서, 상기 제2층에는 상기 제1층과 상기 제2층을 연결하는 제2층커넥터가 형성되고, 상기 제3층에는 상기 제2층과 상기 제3층을 연결하는 제3층커넉터가 형성되는 것을 특징으로 하는 인공습지.