KR101074481B1

KR101074481B1 - 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템

Info

Publication number: KR101074481B1
Application number: KR1020090007422A
Authority: KR
Inventors: 노하림
Original assignee: (주)에이아이펠라스
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2011-10-17
Also published as: KR20100088294A

Abstract

본 발명은 인공적으로 조성된 생태연못의 수질을 정화하기 위한 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈착가능한 여과재층이 충진된 토출박스를 정화연못부에 설치함으로써 여과재층의 세척 및 재사용이 용이하고, 수질을 단계적으로 개선 및 순환시켜 전체적인 수질을 최적의 친환경적 상태로 제공하며 수질 관리를 위한 별도의 작업이 간편하고 관리유지비가 저렴하여 식생 정화 효율을 극대화시킬 수 있도록 구성된 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 정화연못부와 계류부와 생태연못부로 이루어져 물을 순환시켜 정화하는 생태연못 수질 정화 시스템에 있어서, 정화연못부와 생태연못부는 펌프력에 의해 물을 이송시키는 이송관에 의해 연결되고; 정화연못부는 이송관의 일단이 연결되어 물이 유입되고, 내부에 착탈가능하게 충진된 여과재층을 이용해 물을 정화시켜 상부로 상기 정화된 물을 외부로 토출시키는 토출박스를 더 포함하여 구성된다. 또한, 생태연못부의 물을 물리적 또는 생물학적 여과를 통해 1차 정화하는 기계실을 더 포함한다.

생태연못, 수처리, 토출박스.

Description

토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템{Water purification system of eco-pond using a discharge-box}

일반적으로, 생태연못은 자연미를 창출하기 위하여 인공적으로 조성되는 것으로 물이 저수되고 여기에 수생식물이나 어류 등이 생존할 수 있는 연못 형태로 조성되고 있다.

이러한 생태연못 시스템은 습지의 한 유형으로 도시화와 산업화 등으로 훼손되거나 사라진 자연적인 습지를 대신하여 다양한 종들이 서식할 수 있는 공간을 제공하게 되는데, 빗물을 저장하고 지하로 침투시키는 역할을 하므로 도시형 홍수를 예방하고 지하수를 함양시킬 수 있으며 수생 및 습지식물의 도입으로 다양한 동식 물의 종이 증가될 수 있으며, 식물생산성의 증가는 산소방출의 증가라는 순기능을 부여하고 있다.

또한, 물을 주제로 한 다양한 경관을 연출할 수 있으며, 사회적으로는 생태연못의 계획, 조성, 관리과정에서 다양한 부류의 주민이 참여할 수 있어 교류와 하합의 장이 될 수 있는 등 생태연못의 조성은 광범위한 효과를 가져다 준다.

보다 상세하게 도 1을 참조하면, 종래의 생태연못 시스템(100)은 크게 생태연못부(110)와 다수개의 여재층과 수생식물이 식재되어 상기 생태연못부(110)의 물을 정화시키는 정화연못부(120)로 구분되는 바, 종래의 수질 정화를 위한 일 실시예로, 상기 정화연못부(120)는 침전조(121)와 필터 여과층(122)으로 이루어지고, 상기 생태연못부(110)와 정화연못부(120)를 구성하는 지면에는 방수층(101)이 구비되어 생태연못부(110)와 정화연못부(120)의 물이 지면으로 흡수되는 것을 방지하게 된다.

더불어, 상기 정화연못부(120)와 생태연못부(110)의 사이에는 연못내의 물이 자연유하방식에 따라 자연스럽게 흐를 수 있도록 구성되면서 용존산소(DO)를 공급하고 자연스러운 물의 순환을 위한 계류부(130)가 구비되고 있다.

이때, 상기 생태연못부(110)의 물이 펌프(P1)의 펌프력에 의해 제1 이송관(102)을 통과하고 상기 펌프를 거쳐 제2 이송관(103)을 통해 침전조(121)로 유입된다. 그리고, 상기 침전조(121)로 공급된 물에 포함된 침전물은 침전조(121)에서 처리되며 상기 침전조(121)로 공급된 물은 유공판(123)을 통해 정화연못부(120)내에 설치된 다수층의 필터 여과층(122)으로 상향하며 여과된다.

한편, 필요에 따라 상기 펌프(P1)를 구비하지 않고, 자연유하방시에 따라 상기 이송관(102, 103)을 직접 침전조(121)에 연결하여 구비할 수도 있다.

한편, 상기 정화연못부(120)의 필터 여과층(122)은 모래와 자갈등을 포함한 자연적인 여과층과 함께 미생물 생장이 용이한 여재를 투입해 자연적인 여과가 이루어질 수 있게 한다. 그리고, 상기 필터 여과층(122)의 최상부에 수생식물(미도시)을 식재할 수 있다.

이와 같이, 정화연못부(120)에서 정화된 물은 계류부(130)를 통해 흘러 생태연못부(110)로 재투입되는 순환구조를 가진다.

그러나, 이러한 생태연못 시스템(100)의 수질 정화 방법은 대부분 물의 유입과 배출이 이루어지지 않거나 이루어진다 하더라도 물의 흐름이 약하고 머물러 있는 상태가 오래되기 때문에 점차적으로 수질이 악화되어 오염되는 문제점을 갖고 있다.

또한, 정화연못부(120)에서 여과된 물은 자연압으로 침전되며 넘쳐 계류부(130)를 통해 생태연못부(110)로 흘러가는데 이 과정에서 유속이 느려져 물의 순환을 방해받게 되고 녹조가 발생하게 된다.

더불어, 정화연못부(120)의 경우 상기 생태연못부(110)의 물을 펌프(P1)를 이용해 끌어들이고 자연발생적인 오염물과 외부로부터 유입된 불특정 오염물의 증가율이 자연적인 자정 능력을 초과할 경우 수질은 심각하게 오염되며, 그로 인해 각종 침전 슬러지나 오니가 연못 바닥에 퇴적된다.

이와 같이 퇴적된 오염물은 시간이 경과함에 따라 부패되거나 수면 위로 부 상하여 악취를 유발하고 수질을 오염시킴과 동시에 경관을 해치는 주요 원인이 된다. 따라서, 이러한 침전 슬러지나 퇴적 오니를 지속적으로 제거해야 할 필요성이 절대적으로 요구되고 있다.

또한, 상기 필터 여과층(122)은 침전조(121) 내에 침전된 슬러지를 자주 퍼내어 침전조(121)가 슬러지에 의해 막히는 경우를 방지해야 하므로, 주기적으로 슬러지를 제거해야 함에 따라, 연못을 유지 관리하는 데 많은 신경을 써야하고, 비용도 소요되는 문제점을 가지고 있다.

다시 말해, 상기 필터 여과층(122) 및 침전조(121)가 정화연못부(120)와 분리되지 않기 때문에 내부청소시 정화연못부(120) 내의 양질토나 방수층이 물과 함께 버려질 위험이 있다.

일반적으로 연못에 유입된 어떠한 유기물질이라도 분해되는데 산소를 필요로 한다. 물속의 용존산소(DO)는 물의 깊이가 얕고, 대기에 노출되어 접촉하는 수면적과 일정한 물결 흐름이 있는 하천구조에서 풍부하게 대기중으로부터 공급 받는다.

그러나 종래의 생태연못 시스템은 유기물이 여과층 아래부터 침전 흡착되어 슬러지로 퇴적하게되고 유기물의 농도가 높아질수록 그만큼 산소공급이 더 필요함에도 대기와 접촉이 차단돼 유기성 물질의 분해에 필요한 용존산소를 공급 받기 어려워져 혐기성 반응에 의한 오염 부하의 용출, 악취발생, 수질정화처리 시스템 기능이 현저히 저하된다.

상기와 같은 침전 슬러지나 퇴적 오니를 제거하는 일반적인 방법은 해당 수역의 물을 모두 배수하고 준설을 하거나 흡입 장비를 사용하여 배출하는 방법 등이 었다. 그러나, 이러한 방법은 막대한 인력과 시간 및 비용이 소요되어야 하고, 더욱이 시간이 지남에 따라 오염물은 다시 증가되므로 주기적으로 오염물 제거작업을 반복해야만 하는 불편이 있다.

종래의 또다른 방법으로서, 물 속에 약품을 투입하거나 공기를 주입하여 침전물을 부상시켜 이를 제거하는 시도가 있다. 그러나, 수역이 매우 넓을 경우에는 제거 효율이 떨어지고 약품 및 공기 주입장치와 부상물 제거장치 등을 추가로 건설해야 하므로 매우 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 수질정화 효율이 높으면서도 전체적인 수질을 최적의 친환경적 상태로 제공하고 수질 관리를 위한 별도의 작업이 간편하면서 관리유지비가 저렴하여 식생 정화 효율을 극대화시킬 수 있는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 정화연못부에 용이하게 탈착가능한 여과재층이 구비된 토출박스를 구성함으로써 상기 여과재층의 청소 및 재사용이 용이하고 여과기능이 향상된 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

더불어, 정화연못부에 설치된 토출박스에 의해 내부 슬러지 및 이물질의 처리가 용이하고 사용연한을 늘리고 기계실을 통한 1차 정화와 토출박스를 이용한 2차 정화를 통해 식생 정화 효율을 극대화시킬 수 있도록 구성된 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수개의 여재층과 수생식물이 식재된 정화연못부와, 상기 정화연못부와 연통되어 물길을 형성하는 계류부와, 상기 계류부와 연통되어 물이 유입되는 생태연못부로 이루어져 상기 생태연못부의 물을 상기 정화연못부로 순환시켜 정화하는 생태연못 수질 정화 시스템에 있어서,

상기 정화연못부와 생태연못부는 펌프력에 의해 물을 이송시키는 이송관에 의해 연결되고; 상기 정화연못부는 상기 이송관의 일단이 연결되어 물이 유입되고, 내부에 착탈가능하게 충진된 여과재층을 이용해 물을 정화시켜 상부로 상기 정화된 물을 외부로 토출시키는 토출박스를 더 포함하여 구성된다.

또한, 필요에 따라 상기 생태연못 수질 정화 시스템은, 상기 생태연못부의 물을 펌프력에 의해 흡입하는 흡입관과, 상기 정화연못부로 펌프력에 의해 물을 이송시키는 이송관이 연결되고, 상기 흡입관을 통해 흡입한 물을 물리적 또는 생물학적 여과를 통해 1차 정화하는 기계실을 더 포함한다.

그리고, 상기 정화연못부의 토출박스와 상기 생태연못부는, 하부 일측에 외부 제어신호에 따라 개폐되어 내부 슬러지와 이물질을 외부 펌프력에 의해 외부로 흡입하여 배출시키는 드레인관이 더 포함된다.

이때, 상기 토출박스는, 상부가 개구된 박스 형상으로 일측에 상기 이송관과 연결된 토출구와, 내부공간에 착탈가능하게 충진된 다수개의 여과재층이 구비된 하우징과; 상기 하우징의 개구된 상부를 착탈가능하게 커버하고, 상면 일측에 상기 여과재층에 의해 정화된 물이 외부로 토출될 수 있도록 토출구와, 상기 토출구를 덮으며 다수개의 타공이 형성된 상부토출 타공판이 형성된 덮개로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 기계실은, 상기 흡입관과 연통되어 물을 물리적 여과하는 바스켓 필터부(F1)와, 상기 바스켓 필터부와 연통되어 펌프력을 제공하는 펌프(P)와, 상기 펌프와 연통되고 밀도가 다른 여재와 부착 미생물을 이용해 유입된 물을 물리적 및 생화학적 여과하는 바이오 필터부(BF)와, 상기 바이오 필터부와 연통되어 유입된 물을 자외선을 이용해 살균시키고 이송관과 연통된 자외선 살균부(UV)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 기계실은, 에어관와 연통되어 공기를 유입시키는 블로어(B)와, 상기 블로어(B)와 상기 펌프(P)의 작동을 자동제어하는 제어반을 더 포함하여 구성되고, 상기 에어관은 상기 토출박스의 여과재층 상부와 연통되어 토출박스를 통과하는 물에 용존산소를 공급한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 첫째, 생태연못부의 물을 기계실을 통해 1차 정화시킨 후, 정화연못부의 토출박스를 이용하여 2차 정화를 실시함에 따라 항상 동질의 수질을 얻을 수 있으며 효율적인 정화가 이루어져 자연 친화적인 환경을 조성할 수 있게 되는 이점이 있다.

둘째, 정화연못부의 일측에 탈착가능한 여과재층이 구비된 토출박스를 구비함으로써 여과재층의 청소 및 재사용이 용이하며 수질 관리를 위한 별도의 작업이 간편하며 관리유지비가 적게드는 효과가 있다.

셋째, 토출박스는 하부에 드레인관이 설치되어 간단한 물청소만으로도 내부 슬러지 및 이물질의 제거가 용이하며, 여과재층은 세척하여 재상용하기가 용이한 효과가 있다.

넷째, 기계실의 브로어를 이용하여 공기를 토출박스에 직접 공급함으로써 정화되는 물에 용존산소를 공급하여 정화 효율을 극대화시키는 효과가 있다.

다섯째, 정화연못부의 오염이 심하지 않고 물의 순환과 흐름이 자연스러워 자연 친화적이고 주변 자연 환경과 조화로운 경관미를 창출할 수 있어 쾌적하고 아름다운 환경을 조성하는 효과가 있다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 2(a)(b)는 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템을 보여주는 개략적인 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템에 적용되는 토출박스를 보여주는 사시도이며, 도 4는 도 3에 따른 토출박스를 보여주는 분해 사시도이다.

또한, 도 5는 도 3에 따른 토출박스를 보여주는 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템에 적용되는 기계실을 보여주는 개략적인 설치 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템의 적용된 상태를 보여주는 사용상태도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템(1)은, 크게 정화연못부(10)와, 계류부(20) 그리고 생태연못부(30)로 구성된 일반적인 생태연못 수질 정화 시스템에 있어서, 상기 정화연못부(10)에 설치가 간편하고 용이하게 착탈가능한 여과재층(57)이 구비된 토출박스(50)를 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 토출박스(50)는 바람직하게 정화연못부(10)의 수중상에 위치되며, 상기 생태연못부(30)와 연결된 이송관(40a)과 연통되고 상기 이송관을 통해 유 입된 물을 내부 여과재층(57)을 통해 여과시켜 상기 정화연못부(10)로 토출시킴으로써 정화연못부(10)에 의한 자연정화 보다 먼저 물을 정화시키게 된다.

이와 같은 상기 토출박스(50)에 구비된 여과재층(57)은 쉽게 탈착되어 청소 및 재사용이 용이하고 정화연못부(10)에 유입되는 물을 먼저 정화시킴으로써 수질 정화 효율을 높이게 된다.

일반적으로 상기 정화연못부(10)는 다수개의 여재층과 수생식물이 식재되는데, 상기 여재층을 순차적으로 통과하면서 물은 정화가 된다. 또한, 상기 여재층은 상층으로 갈수록 미세한 입자 여재를 포설하여 오염물질이나 이물질이 하부로 내려가지 못하도록 구성되는 것이 바람직하다.

일실시예로, 도 2(a)를 참조하면, 본 발명에 따른 생태연못 수질 정화 시스템(1)은, 수질 정화 효율을 높이기 위해 생태연못부(30)의 물을 기계실(70)을 통해 물리적 또는 생화학적 여과, 즉 1차 정화처리하고, 이를 상기 정화연못부(10)의 토출박스(50)로 이송시켜 상기 토출박스(50) 내의 여과재층(57)을 이용해 2차 정화처리하는 구조를 가진다.

보다 상세하게, 본 발명은 다수개의 여재층과 수생식물이 식재된 정화연못부(10)와, 상기 정화연못부와 연통되어 물길을 형성하는 계류부(20)와, 상기 계류부와 연통되어 물이 유입되는 생태연못부(30)로 이루어져 상기 생태연못부의 물을 상기 정화연못부로 순환시켜 정화하는 생태연못 수질 정화 시스템(1)을 구성한다.

이때, 상기 기계실(70)은, 상기 생태연못부(30)의 물을 펌프력에 의해 흡입 하는 흡입관(40b)과, 상기 정화연못부(10)로 펌프력에 의해 물을 이송시키는 이송관(40a)이 연결되고, 상기 흡입관(40b)을 통해 흡입한 물을 기계실 내부의 별도 장치를 통해 물리적 또는 생물학적 여과하여 1차 정화토록 구성된다.

이와 같은 상기 기계실(70)은 밀도가 다른 여재를 이용하여 물을 순차적으로 통과시켜 이물질제거를 물리적으로 여과하면서 여재 표면에 부착 증식한 미생물에 의해 생화학적 여과가 동시에 일어난다.

더불어, 일측에 UV램프가 구비된 장치를 설치하여 자외선 빛 중에 가장 살균력이 강한 빛을 물에 조사하여 세균의 DNA를 파괴한다.

이러한 기계실(70)은 하기에 보다 상세하게 설명하기로 한다.

또한, 상기 정화연못부(10)는 상기 이송관(40a)의 일단이 연결되어 상기 기계실(70)에서 1차 정화된 물이 유입되고, 내부에 착탈가능하게 충진된 여과재층(57)을 이용해 물을 2차 정화시켜 상부로 상기 정화된 물을 외부 토출시키는 토출박스(50)를 더 포함하여 구성된다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템(1)은, 상수 또는 중수를 이용하여 시스템 내에 1차 급수를 하게 되고, 상기 생태연못부(30)의 물을 흡입하여 기계실(70)로 보낸다.

상기 기계실(70)에 보내진 물은 1차 정화를 하게 되고 정화연못부(10)로 이송관(40a)을 통해 이송되어 토출박스(50)의 여과재층(57)을 통과하면서 상기 정화연못부(10)내로 토출된다.

그리고, 토출된 물은 상기 정화연못부(10) 내의 여재층과 수생식물 등에 의 해 자연정화되고 계류부(20)를 거쳐 생태연못부(30)로 흐르게 된다.

한편, 도 2(b)를 참조하면, 필요에 따라 상기 기계실(70)을 설치하지 않고 생태연못부(30) 내에 설치되는 수중펌프(P)의 펌프력을 이용해 토출박스(50)로 물을 보내고 여과하여 물을 정화시키도록 구성될 수도 있다.

일반적으로 아파트 녹지공간은 토심이 깊지 않아 기계실(70) 사용이 여의치 않기 때문에 수중펌프(P1)와 토출박스(50)만을 이용하여 수질 정화 시스템을 구성하게 된다.

보다 상세하게, 본 발명은 정화연못부(10)와, 계류부(20)와, 생태연못부(30)로 이루어져 상기 생태연못부의 물을 상기 정화연못부로 순환시켜 정화하는 생태연못 수질 정화 시스템(1)을 구성한다.

이때, 상기 정화연못부(10)와 생태연못부(30)는 펌프력에 의해 물을 이송시키는 이송관(40a)에 의해 연결되고, 상기 정화연못부(10)는 상기 이송관(40a)의 일단이 연결되어 물이 유입되고, 내부에 착탈가능하게 충진된 여과재층(57)을 이용해 물을 정화시켜 상부로 상기 정화된 물을 외부로 토출시키는 토출박스(50)를 더 포함하여 구성된다.

한편, 재차 도 2(a)(b)를 참조하면, 상기 계류부(20)는 유속이 느린 곳과 빠른 곳을 적절히 혼합하여 유속이 느린곳에 정화식물을 심어 수질정화가 이뤄지게 하고, 빠른 곳에 낙차부를 두어 공기와 물이 섞일 수 있는 공간을 조성해 물의 용 존산소(DO)량을 높여 물의 정화를 돕는다.

다시 말하면, 상기 계류부(20)는, 상기 정화연못부(10)와 생태연못부(30)의 경계측과 각각 높이차(a, b)를 가져 자연유하되는 물이 용존산소(DO)를 더 포함하도록 구성된다.

바람직하게 상기 정화연못부(10)는 상기 생태연못부(30) 보다 높은 곳에 위치하도록 구성되며, 높이차(a, b)에 물이 자연스럽게 흐를 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

한편, 상기 정화연못부(10)의 토출박스(50)와 상기 생태연못부(30)는, 하부 일측에 외부 제어신호에 따라 개폐되어 내부 슬러지와 이물질을 외부 펌프력에 의해 외부로 흡입하여 배출시키는 드레인관(60a, 60b)이 더 포함된다.

그리고, 상기 드레인관(60a, 60b)을 통해 흡입 제거되는 슬러지나 이물질은 바람직하게 별도 이송되어 집수정 또는 별도의 처리 시스템에서 처리되거나 하천으로 방류되어 처리되는 공정을 가진다.

한편, 도 3 내지 도 5를 이용하여, 본 발명에 적용되는 토출박스(50)를 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템(1)에 적용되는 상기 토출박스(50)는, 크게 여과재층(57)이 구비되는 하우징(50b)과, 상기 하우징(50b)의 상부를 덮으면서 내부에서 정화된 물이 외부로 토출될 수 있도록 타공관이 형성된 덮개(50a)로 구성된다.

이때, 상기 덮개(50a)와 하우징(50b)은 일측에 형성된 고정걸림쇠(53)등의 결합구조와 파지가능한 손잡이(52)이 구비되어 탈착이 용이한 구조를 가진다.

또한, 상기 하우징(50b)은 상부가 개구된 박스 형상으로 내부공간을 가지며, 생태연못 시스템의 크기에 따라 임의적으로 다수개가 설치되거나 그 크기를 조절할 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 하우징(50b)은 일측에 상기 이송관(40a)과 연결된 토출구(50b-1)와, 내부공간에 착탈가능하게 충진된 다수개의 여과재층(57)이 구비된다. 그리고, 상기에 기술한 바와 같이 하부, 즉 저면판에는 내부 청소시 이용되는 드레인관(60a)이 설치된다.

바람직하게, 상기 여과재층(57)은, 폴리프로필렌 합성섬유로 이루어져 물리적으로 물이 여과되면서 미생물에 의한 생물학적 여과가 동시에 일어나게 된다.

이러한 상기 여과재층(57)은 상기 하우징(50b)에 착탈가능하게 구성되는데 세정하여 재사용할 수 있어 경제적이며 취급이 간편하고, 하우징(50b)의 내부에 구비되기 때문에 유입되는 물의 흐름에 영향을 덜 받고 변형이 적다.

그리고, 상기 덮개(50a)는 상기 하우징(50b)의 개구된 상부를 착탈가능하게 커버하고, 상면 일측에 상기 여과재층(57)에 의해 정화된 물이 외부로 토출될 수 있도록 토출구(50a-1)와, 상기 토출구를 덮으며 다수개의 타공(51-1)이 형성된 상부토출 타공판(51)이 형성된다.

따라서, 상기 이송관(40a)을 통해 상기 토출박스(50)의 하우징(50b)내로 유입된 물은 상기 여과재층(57)을 통과하면서 정화되고 상기 덮개(50a)의 토출구의 상부토출 타공판(51)을 통해 외부로 토출된다.

그리고, 상기 정화되어 토출된 물은 정화연못부(10)로 유입되어 자연정화처리되어 생태연못부(30)로 순환되어 재유입된다.

한편, 보다 상세하게 상기 토출박스(50)의 상기 하우징(50b)은, 내부 바닥면과 높이차를 가져 하부공간층(s1)을 형성하며 설치된 거치프레임(54)과, 상기 거치프레임의 상부에 안착되고 상부에 상기 여과재층(57)이 안착되며 다수개의 타공(55-2)이 형성된 하부 타공판(55)과, 상기 여과재층(57)의 상부에 안착되고 상면이 상기 덮개(50a)의 저면과 높이차를 가져 상부공간층(s2)을 형성하며 다수개의 타공(56-1)이 형성된 상부 타공판(56)을 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 하부 타공판(55)과 상부 타공판(56)은 거름망 역할과 동시에 하우징(50b) 내부를 하부공간층(s1)과, 여과재층(57) 그리고 상부공간층(s2)으로 나누면서 정화되는 물에 공기 유입이 용이하게 한다.

그리고, 하기에 기술하겠지만 상기 상부공간층(s2)은 필요에 따라 기계실(70)의 내부에 설치되는 브로어(도7, B)에서 발생된 공기가 이송되는 에어관(80c)이 연통되어 정화되는 물에 용존산소(DO)를 풍부하게 공급하게 된다.

또한, 정화 효율을 높이고 설치가 용이하도록 바람직하게 상기 거치프레임(54)은, 상기 하우징의 내주면을 따라 돌출된 측면 프레임(54a)과, 상기 측면 프레임을 가로지르는 제1 수평 프레임(54b)와, 관형상으로 상기 이송관(40a)과 연통되어 물이 유입되고 상기 제1 수평 프레임과 교차되게 상기 측면 프레임을 가로지 르며 하부에 다수개의 분사노즐(54c-1)이 형성된 제2 수평 프레임(54c)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제2 수평 프레임(54c)은 이송관(40a)을 통해 유입되는 물의 압력을 이용해 물을 상기 분사노즐(54c-1)로 뿜어냄으로써 토출박스(50)의 내부청소시 상기 하우징(50b) 내의 슬러지 및 이물질을 하부 드레인관(60a)을 통해 외부로 배출시켜 청소하게 된다.

재차 도 3 내지 도 5를 참조하여, 상기 토출박스(50)의 사용상태, 즉 물의 정화시와 내부청소시를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 물이 정화되는 과정을 살펴보면, 이송관(40a)을 통해 유입된 물은 토출구(50b-1)를 통해 토출박스(50) 내부, 즉 하우징(50b)의 내부공간으로 유입된다. 이때, 상기 토출박스(50)의 하부 일측, 보다 상세하게는 저면판의 일측에 구비된 드레인관(60a)은 닫힌 상태로 물의 이동이 차단된 상태이며, 유입된 물은 상기 하우징(50b)의 내부를 차오르면서 여과재층(57)을 통과하여 상부공간층(s2)을 통과하게 된다. 그리고, 여과재층(57)에서 정화처리된 물은 덮개(50a)의 상부토출 타공판(51)을 통해 외부로 토출되고 정화연못부(10)로 유입되게 된다.

한편, 시간의 경과에 따라 상기 여과재층(57)에도 슬러지를 포함한 이물질이 조금씩 쌓이게 되고, 상기 하우징(50b)의 하부공간층(s1)에도 슬러지를 포함한 이물질이 쌓이게 된다.

이러한 이물질은 토출박스(50)의 처리 용량에 따라 그 시기를 파악할 수 있 으며 내부청소를 시행하게 된다.

이때, 외부 제어신호에 따라 상기 토출박스(50)의 드레인관(60a)이 열리고 토출박스 내의 물은 하우징 내부 슬러지 및 이물질과 함께 상기 드레인관(60a)을 통해 외부로 배출된다. 한편, 내부청소를 용이하게 하기 위해 외부 펌프력에 의해 이송관(40a)을 통해 물이 유입되는데, 이때 상기 이송관(40a)을 통해 유입되는 물은 상기 제2 수평 프레임(54c)을 통과하고 분사노즐(54c-1)을 통해 그 압력에 의해 뿜어지게 된다.

그리고 분사노즐(54c-1)을 통해 분사된 물은 상기 하우징(50b)의 구석구석을 청소하여 슬러지 및 이물질을 분리시키고 상기 드레인관(60a)을 통해 이를 외부로 배출시킨다.

이어서, 도 6은 참조하여 본 발명에 적용되는 기계실(70)을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 기계실(70)은 내부에 본 발명의 수질 정화 시스템(1)의 작동을 제어할 수 있도록 제어반(71)을 포함하여, 1차적으로 생태연못부(30)의 물을 정화시킬 수 있는 장치들이 구비된다. 또한, 상기 기계실(70)은 미관상 유려하도록 노출이 적은 공간 또는 지하에 설치되는 것이 바람직할 것이다.

보다 상세하게, 도면을 참조하면 상기 기계실(70)은, 생태연못부(30)와 연결되어 펌프력에 의해 물을 흡입이송시키는 상기 흡입관(40b)과 연통되어 물을 물리적 여과하는 바스켓 필터부(F)와, 상기 바스켓 필터부와 연통되어 펌프력을 제공하 는 펌프(P)와, 상기 펌프와 연통되고 밀도가 다른 여재와 부착 미생물을 이용해 유입된 물을 물리적 및 생화학적 여과하는 바이오 필터부(BF)와, 상기 바이오 필터부와 연통되어 유입된 물을 자외선을 이용해 살균시키고 이송관(40a)과 연통된 자외선 살균부(UV)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 바스켓 필터부(F1)은 일반적인 여과필터를 이용하여 1차 물리적으로 물을 걸러 여과시킨다.

그리고, 상기 펌프(P)는 본 발명의 수질 정화 시스템(1)의 정화를 책임지는 펌프력을 발생하는 곳으로 상기 제어반(71)을 통해 제어되며 펌프력에 의해 유속을 적절히 유지하며, 한대의 펌프만으로도 정화와 계류 연출을 충족시키고 유지관리가 용이하다.

또한, 상기 바이오 필터부(BF)는 펌프(P)의 압력을 이용해 유입된 물을 밀도가 서로 다른 여재를 이용하여 이물질을 물리적으로 제거하면서, 필터부에 충진된 여재표면에 부착된 미생물에 의해 생화학적 여과 처리를 하여 탁도를 제거하게 되는 압력식 여과장치의 일종이다.

그리고, 상기 자외선 살균부(UV)는 자외선 램프를 이용하는데 이를 통과하는 물에 자외선을 조사하여 클로렐라, 로티퍼 배양수 등의 세균감염을 예방하고 수질에 의한 병원성균을 살균처리하게 된다. 바람직하게 상기 자외선은 가장 살균력이 강한 빛인 235NM을 조사하여 세균의 DNA를 파괴시킨다.

또한, 필요에 따라, 상기 기계실(70)은, 에어관(80c)와 연통되어 공기를 유 입시키는 블로어(B)와, 상기 블로어(B)와 상기 펌프(P)의 작동을 자동제어하는 제어반(71)을 더 포함하여 구성된다.

이는 정화처리되는 물에 용존산소를 공급하기 위한 것으로, 상기 에어관(80c)은 상기 토출박스(50)의 여과재층(57) 상부, 보다 상세하게는 에어구(도4, 50b-2)와 연통되어 공기를 상기 토출박스 내부의 상부공간층(도5, s2)에 뿜어내고 이는 공기층을 형성해 토출박스를 통과하는 물에 용존산소(DO)를 공급하게 된다.

상기에 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템(1)은 정화연못부(10)에 여과재층(57)의 탈착이 용이한 토출박스(50)를 구비하여 수질 정화 효율을 극대화시키고 관리가 용이하도록 구성된다.

도 7은 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템의 적용된 상태를 보여주는 사용상태도이다.

이를 참조하면, 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템(1)은, 생태연못을 구성함에 있어서, 그 크기에 따라 다수개의 토출박스(50)가 구비된 정화연못부(10)와, 상기 정화연못부(10)와 연통되어 물길을 형성하는 계류부(20)와 생태연못부(30)로 구성된다.

그리고, 흡입관(40b)와 이송관(40a)이 연결된 기계실(70)이 구비된다.

생태연못부로 유입된 물은 흡입관(40b)을 통해 기계실(70)을 거치면서 1차 정화처리되고, 이송관(40a)을 통해 정화연못부(10)의 토출박스(50)로 유입되어 상기 토출박스의 여과재층을 통과하며 2차 정화처리된다.

이때, 상기 토출박스의 여과재층은 탈착이 용이하여 관리가 용이하며 정화효율을 극대화시킨다.

한편, 상기 토출박스를 통과한 물은 토출박스의 상부로 토출되어 정화연못부(10)로 유입되고, 수생식물 및 정화연못부(10)의 여과 구조에 따라 정화되면서 계류부(20)를 통해 재차 생태연못부(30)로 유입되는 순환구조를 가지게 된다.

그리고, 상기 토출박스(50)와 생태연못부(30)의 하부는 드레인관(60a, 60b)이 구비되어, 슬러지 또는 이물질이 쌓일 때 청소작업시 이를 상기 드레인관을 통해 외부로 배출시켜 별도 처리되게 한다.

바람직하게 상기 드레인관(60a, 60b)은 외부의 집수정 또는 하천으로 연결되는 구조를 가진다.

더불어, 상기 생태연못부(30)는 저수 수심이 유지될 수 있도록 필요에 따라 오버플로우관(90)을 설치하고 일정 높이 이상의 물은 외공(91)을 통해 오버플로우관(90)으로 유입된 후 재차 드레인관(60b)을 통해 별도 처리된다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 종래 기술에 따른 생태연못 시스템을 보여주는 개략적인 도면.

도 2(a)(b)는 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템을 보여주는 개략적인 도면.

도 3은 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템에 적용되는 토출박스를 보여주는 사시도.

도 4는 도 3에 따른 토출박스를 보여주는 분해 사시도.

도 5는 도 3에 따른 토출박스를 보여주는 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템에 적용되는 기계실을 보여주는 개략적인 설치 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템의 적용된 상태를 보여주는 사용상태도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호 설명***

1 : 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템

10 : 정화연못부 20 : 계류부

30 : 생태연못부 40a : 이송관

40b : 흡입관 50 : 토출박스

50a : 덮개 50b : 하우징

51 : 상부토출 타공판 57 : 여과재층

60a, 60b : 드레인관 70 : 기계실

80 : 에어관

Claims

다수개의 여재층과 수생식물이 식재된 정화연못부(10)와, 상기 정화연못부와 연통되어 물길을 형성하는 계류부(20)와, 상기 계류부와 연통되어 물이 유입되는 생태연못부(30)로 이루어져 상기 생태연못부의 물을 상기 정화연못부로 순환시켜 정화하는 생태연못 수질 정화 시스템(1)에 있어서,

상기 정화연못부(10)와 생태연못부(30)는 펌프력에 의해 물을 이송시키는 이송관(40a)에 의해 연결되고;

상기 정화연못부(10)는 상기 이송관(40a)의 일단이 연결되어 물이 유입되고, 내부에 착탈가능하게 충진된 여과재층(57)을 이용해 물을 정화시켜 상부로 상기 정화된 물을 외부로 토출시키는 토출박스(50)를 더 포함하여 구성되되;

상기 정화연못부(10)의 토출박스(50)와 상기 생태연못부(30)는, 하부 일측에 외부 제어신호에 따라 개폐되어 내부 슬러지와 이물질을 외부 펌프력에 의해 외부로 흡입하여 배출시키는 드레인관(60a, 60b)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.
다수개의 여재층과 수생식물이 식재된 정화연못부(10)와, 상기 정화연못부와 연통되어 물길을 형성하는 계류부(20)와, 상기 계류부와 연통되어 물이 유입되는 생태연못부(30)로 이루어져 상기 생태연못부의 물을 상기 정화연못부로 순환시켜 정화하는 생태연못 수질 정화 시스템(1)에 있어서,

상기 생태연못 수질 정화 시스템은, 상기 생태연못부(30)의 물을 펌프력에 의해 흡입하는 흡입관(40b)과, 상기 정화연못부(10)로 펌프력에 의해 물을 이송시키는 이송관(40a)이 연결되고, 상기 흡입관을 통해 흡입한 물을 물리적 또는 생물 학적 여과를 통해 1차 정화하는 기계실(70)을 더 포함하고;

상기 정화연못부(10)는 상기 이송관(40a)의 일단이 연결되어 상기 기계실(70)에서 1차 정화된 물이 유입되고, 내부에 착탈가능하게 충진된 여과재층(57)을 이용해 물을 2차 정화시켜 상부로 상기 정화된 물을 외부 토출시키는 토출박스(50)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 계류부(20)는, 상기 정화연못부(10)와 생태연못부(30)의 경계측과 각각 높이차(a, b)를 가져 자연유하되는 물이 용존산소(DO)를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.
제 2항에 있어서,

상기 정화연못부(10)의 토출박스(50)와 상기 생태연못부(30)는, 하부 일측에 외부 제어신호에 따라 개폐되어 내부 슬러지와 이물질을 외부 펌프력에 의해 외부로 흡입하여 배출시키는 드레인관(60a, 60b)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 토출박스(50)는,

상부가 개구된 박스 형상으로 일측에 상기 이송관(40a)과 연결된 토출 구(50b-1)와, 내부공간에 착탈가능하게 충진된 다수개의 여과재층(57)이 구비된 하우징(50b)과,

상기 하우징의 개구된 상부를 착탈가능하게 커버하고, 상면 일측에 상기 여과재층(57)에 의해 정화된 물이 외부로 토출될 수 있도록 토출구(50a-1)와, 상기 토출구를 덮으며 다수개의 타공(51-1)이 형성된 상부토출 타공판(51)이 형성된 덮개(50a)로 구성된 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.
제 5항에 있어서, 상기 하우징(50b)은,

내부 바닥면과 높이차를 가져 하부공간층(s1)을 형성하며 설치된 거치프레임(54)과, 상기 거치프레임의 상부에 안착되고 상부에 상기 여과재층(57)이 안착되며 다수개의 타공(55-2)이 형성된 하부 타공판(55)과, 상기 여과재층(57)의 상부에 안착되고 상면이 상기 덮개(50a)의 저면과 높이차를 가져 상부공간층(s2)을 형성하며 다수개의 타공(56-1)이 형성된 상부 타공판(56)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.
제 6항에 있어서,

상기 거치프레임(54)은, 상기 하우징의 내주면을 따라 돌출된 측면 프레임(54a)과, 상기 측면 프레임을 가로지르는 제1 수평 프레임(54b)와, 관형상으로 상기 이송관(40a)과 연통되어 물이 유입되고 상기 제1 수평 프레임과 교차되게 상 기 측면 프레임을 가로지르며 하부에 다수개의 분사노즐(54c-1)이 형성된 제2 수평 프레임(54c)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.
제 2항에 있어서,

상기 기계실(70)은, 상기 흡입관(40b)과 연통되어 물을 물리적 여과하는 바스켓 필터부(F1)와, 상기 바스켓 필터부와 연통되어 펌프력을 제공하는 펌프(P)와, 상기 펌프와 연통되고 밀도가 다른 여재와 부착 미생물을 이용해 유입된 물을 물리적 및 생화학적 여과하는 바이오 필터부(BF)와, 상기 바이오 필터부와 연통되어 유입된 물을 자외선을 이용해 살균시키고 이송관(40a)과 연통된 자외선 살균부(UV)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.
제 8항에 있어서,

상기 기계실(70)은, 에어관(80c)와 연통되어 공기를 유입시키는 블로어(B)와, 상기 블로어(B)와 상기 펌프(P)의 작동을 자동제어하는 제어반(71)을 더 포함하여 구성되고,

상기 에어관(80c)은 상기 토출박스(50)의 여과재층(57) 상부와 연통되어 토출박스를 통과하는 물에 용존산소(DO)를 공급하는 것을 특징으로 하는 토출박스를 이용한 생태연못 수질 정화 시스템.