KR101106778B1 - 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설과 이를 이용한 하폐수·빗물처리방법 및 물순환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공공시설 및 아파트 등 공동주택에서 발생하는 생활하수를 친환경적으로 정화처리함과 동시에, 공동주택의 단지 내 조경 효과를 구현시킬 수 있도록 한 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설과 이를 이용한 하폐수·빗물처리방법 및 물순환 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설은 집수조, 호기조, 습지조 그리고 방류조를 포함하여 이루어진다. 여기서, 집수조는 공공시설 및 공동주택에서 발생하는 하폐수 및 빗물을 집수하여 스크린에 통과시켜 하폐수 및 빗물 내에 존재하는 조대협잡물 및 고형물을 걸러주는 스크린조와, 스크린조 일측에 연결되어 스크린에 의해 고형물이 걸러진 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시키는 침전조를 갖는다. 호기조는 침전조를 통하여 잔존 고형물이 침전된 하폐수 및 빗물을 바닥면으로부터 상측으로 다수의 층으로 구비되는 제1여과재의 상면에 고르게 분산시키는 분배장치와, 대기로부터 공기를 유입시키는 공기유입부재와, 공기유입부재의 일단에 연통 연결되어 유입된 공기를 제1여과재 측으로 공급하는 공기공급부재를 가지며, 제1여과재의 상부에 식물체가 식재된다. 습지조는 호기조 일측에 배치되어 호기조를 통하여 1차 정화처리된 물을 2차 정화처리하며, 호기조와 연결되어 호기조로부터 유입되는 물을 2차 정화처리할 수 있도록 내부공간에 다층으로 적층되는 제2여과재와, 물이 제2여과재 전반에 걸쳐 고르게 접촉되도록 호기조로부터 유입된 물을 수평방향으로 지그재그로 안내하는 가이드격벽을 가지며, 제2여과재의 상부에 수초가 식재된다. 그리고, 방류조는 습지조 일측에 배치되며, 습지조를 통하여 2차 정화처리된 물을 차집하여 외부로 방류시킨다. 여기서, 공기공급부재는 호기조의 바닥면에 배치되고 소정의 높이를 가지는 격자형 플레이트로 제공되고, 격자형 플레이트 상면에는 부직포가 밀착되며, 1차 정화처리된 물이 유동되어 호기조로부터 습지조 측으로 유입될 수 있도록 격자형 플레이트의 단위공간부의 하단에는 유동공이 형성되어 단위공간부가 상호 연통되며, 공기유입부재는 단위공간부와 대응되어 수직방향으로 연장형성되는 공기유입튜브로 구비되며, 공기유입튜브는 단위공간부에 대하여 사방으로 일정거리만큼 격간되어 구비되고, 격자형 플레이트의 상면에는 단위공간부의 둘레를 따라 고정부가 형성되며, 고정부는 공기유입튜브의 하단부가 삽입고정되도록 공기유입튜브의 높이방향 단면 형상에 대응되고, 공기유입튜브의 외벽 두께에 대응되는 간격으로 이격되어 내측이 서로 연결되는 한 쌍의 고정벽으로 이루어진다.

Description

공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설과 이를 이용한 하폐수·빗물처리방법 및 물순환 시스템{wastewater treatment apparatus for public facilities and apartment house by natural purification and wastewater treatment method and water circulation system using the wastewater treatment apparatus}

본 발명은 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설과 이를 이용한 하폐수·빗물처리방법 및 물순환 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아파트 등 공동주택에서 발생하는 생활하수를 친환경적으로 정화처리함과 동시에, 공동주택의 단지 내 조경 효과를 구현시킬 수 있도록 한 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설과 이를 이용한 하폐수·빗물처리방법 및 물순환 시스템에 관한 것이다.

근대사회에 들어서면서, 국민생활수준의 향상과 산업고도화로 인하여 생활하수, 산업폐수, 축산폐수 등의 하수 및 폐수 발생량이 급격히 증가하면서 하천, 호수 및 연안 해역을 오염시켜 부영양화, 녹조 및 적조현상 등의 수질 오염을 발생시키고 있다.

이러한 수질오염물질의 배출원은 크게 점오염원과 비점오염원으로 나뉘는데, 상기 점오염원은 생활하수와 산업폐수 등이 있고 비점오염원으로는 산림지역의 강우배수, 농경지의 농업배수 등이 있으며, 이중 우리나라의 주요 수질오염원은 생활하수를 중심으로 하여 전체 오염원의 약 60%정도의 비중을 차지하고 있다.

이러한 이유로 인하여 각종 생활하수와 분뇨정화조에서 나오는 각종 오수(汚水) 및 산업폐수, 축산폐수 등은 환경오염 때문에 항시 적절한 수처리를 하여 BOD(생물학적 산소요구량)를 최대한 감소시킨 상태에서 배출하도록 법으로 규제하고 있다.

또한, 이를 위해 각종 하수 및 폐수를 배출하는 공장이나 대단위 아파트단지 등에서는 하수 및 폐수 정화용 처리장치를 의무적으로 설치하여야 하고, 이를 제대로 정화처리하지 않고 방류하게 되면 심각하게 생태계를 파괴하게 된다.

전술한 하수 및 폐수 정화용 처리장치는 종말처리장을 설치해 두고 각 가정에서 배출되는 생활하수를 하수관로로 차집하여 처리하는 대단위 종말처리 시설로 운영되고 있는 실정이다.

상기와 같이, 하수 및 폐수처리시설이 대단위 종말처리시설로 운용됨에 따라 하수처리장치 및 하수처리시설 운용에 대한 비용이 크게 소요된다는 문제점이 있었다.

그러므로, 하수처리를 위한 장치 및 설비의 비용을 절감하기 위하여 공공시설 및 연립, 빌라, 아파트 등의 공동주택으로부터 배출되는 하폐수를 처리하는 방법 및 시설이 요구되는 실정이다.

더욱이, 상기와 같은 하수처리장치 및 설비의 비용을 절감시킬 수 있도록 한 소규모의 하폐수처리시설은 공동주택의 단지 내에 설치될 수 있는 만큼 공동주택의 조경 및 환경과 어우러질 수 있도록 한 친환경적인 자연정화형 시설로의 개발이 요구된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 공공시설 및 아파트 등 공동주택에서 발생하는 하폐수를 친환경적으로 정화처리하는 하수처리시설 및 방법, 즉 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설과, 이를 이용한 하폐수·빗물처리방법 및 물순환시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 하폐수를 친환경적으로 정화처리하는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 물순환시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공공시설 및 공동주택에서 발생하는 하폐수 및 빗물을 집수하여 스크린에 통과시켜 하폐수 및 빗물 내에 존재하는 조대협잡물 및 고형물을 걸러주는 스크린조와, 상기 스크린조 일측에 연결되어 상기 스크린에 의해 고형물이 걸러진 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시키는 침전조를 갖는 집수조; 상기 침전조를 통하여 잔존 고형물이 침전된 하폐수 및 빗물을 바닥면으로부터 상측으로 다수의 층으로 구비되는 제1여과재의 상면에 고르게 분산시키는 분배장치와, 대기로부터 공기를 유입시키는 공기유입부재와, 상기 공기유입부재의 일단에 연통 연결되어 유입된 공기를 상기 제1여과재 측으로 공급하는 공기공급부재를 가지며, 상기 제1여과재의 상부에 식물체가 식재되는 호기조; 상기 호기조 일측에 배치되어 상기 호기조를 통하여 1차 정화처리된 물을 2차 정화처리하며, 상기 호기조와 연결되어 상기 호기조로부터 유입되는 물을 2차 정화처리할 수 있도록 내부공간에 다층으로 적층되는 제2여과재와, 물이 상기 제2여과재 전반에 걸쳐 고르게 접촉되도록 상기 호기조로부터 유입된 물을 수평방향으로 지그재그로 안내하는 가이드격벽을 가지며, 상기 제2여과재의 상부에 수초가 식재되는 습지조; 그리고 상기 습지조 일측에 배치되며, 상기 습지조를 통하여 2차 정화처리된 물을 차집하여 외부로 방류시키는 방류조를 포함하여 이루어지고, 상기 공기공급부재는 상기 호기조의 바닥면에 배치되고 소정의 높이를 가지는 격자형 플레이트로 제공되고, 상기 격자형 플레이트 상면에는 부직포가 밀착되며, 1차 정화처리된 물이 유동되어 상기 호기조로부터 상기 습지조 측으로 유입될 수 있도록 상기 격자형 플레이트의 단위공간부의 하단에는 유동공이 형성되어 상기 단위공간부가 상호 연통되며, 상기 공기유입부재는 상기 단위공간부와 대응되어 수직방향으로 연장형성되는 공기유입튜브로 구비되며, 상기 공기유입튜브는 상기 단위공간부에 대하여 사방으로 일정거리만큼 격간되어 구비되고, 상기 격자형 플레이트의 상면에는 상기 단위공간부의 둘레를 따라 고정부가 형성되며, 상기 고정부는 상기 공기유입튜브의 하단부가 삽입고정되도록 상기 공기유입튜브의 높이방향 단면 형상에 대응되고, 상기 공기유입튜브의 외벽 두께에 대응되는 간격으로 이격되어 내측이 서로 연결되는 한 쌍의 고정벽으로 이루어지는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 제공한다.

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그리고, 상기 격자형 플레이트는 상기 공기유입튜브와 연결된 단위공간부와 이웃하는 단위공간부의 개방된 상면을 통하여 상기 공기유입튜브에 의해 유입된 공기가 상기 제1여과재 측으로 공급될 수 있도록 상기 단위공간부의 각 측면에 연통공이 형성됨이 바람직하다.

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그리고, 본 발명은 하수유입관을 통하여 집수조에 차집되어 상기 집수조의 스크린조를 거쳐 하폐수 및 빗물 내에 존재하는 조대협잡물 및 고형물이 걸러지고, 상기 집수조의 침전조를 통하여 상기 스크린조를 거친 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시키는 단계; 상기 침전조를 통하여 잔존 고형물이 침전되어 걸러진 하폐수 및 빗물을 호기조의 상면에 구비된 분산관을 통하여 상기 호기조의 바닥면으로부터 다층으로 구비된 제1여과재 측으로 분산시켜 상기 호기조 측으로 이송시키는 단계; 상기 호기조 측으로 이송된 하폐수 및 빗물이 상기 제1여과재와 접촉시 상기 제1여과재에 존재하는 미생물이 활발히 활동할 수 있도록 상기 호기조의 상부에 구비된 공기유입부재를 통하여 대기 중의 공기가 유입되며, 유입된 공기가 상기 공기유입부재의 하단에 연결된 공기공급부재를 통하여 상기 제1여과재 측으로 공급되어 1차 정화처리되는 단계; 상기 호기조를 통하여 1차 정화처리된 물이 상기 호기조의 일측에 구비된 습지조의 내부공간에 형성된 가이드격벽에 의해 수평방향으로 지그재그로 안내되면서 상기 습지조의 내부에 적층된 제2여과재와 고르게 접촉되어 2차 정화처리되는 단계; 그리고 상기 습지조를 통하여 2차 정화처리된 물이 방류조에 차집되어 상기 습지조에 의해 2차 정화처리된 물을 외부로 방류시키는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 1차 정화처리되는 단계에서는, 대기 중의 공기가 상기 공기유입부재로 제공되고 상기 공기공급부재의 단위공간부에 대하여 사방으로 일정거리만큼 격간되어 구비되는 공기유입튜브로 유입되어 직하 방향으로 안내되고, 상기 공기유입튜브의 하단부가 삽입고정되도록 상기 공기유입튜브의 높이방향 단면 형상에 대응되고, 상기 공기유입튜브의 외벽 두께에 대응되는 간격으로 이격되어 내측이 서로 연결되며, 상기 단위공간부의 둘레를 따라 형성되는 한 쌍의 고정벽으로 이루어지는 고정부가 상면에 형성되어 상기 공기공급부재로 제공되는 격자형 플레이트를 통하여 상기 제1여과재 측으로 공급되도록 하는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 하폐수·빗물처리방법을 제공한다.

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그리고, 상기 1차 정화처리되는 단계와 제2 정화처리되는 단계 사이에는 소정의 높이를 가지는 상기 격자형 플레이트의 상기 단위공간부 하단부 형성된 유동공을 통하여 상기 호기조에 의해 1차 정화처리된 물이 유동되어, 상기 호기조의 하부 일측에 형성된 제1배출관을 통하여 배출되는 단계와, 상기 제1배출관을 통하여 배출된 1차 정화처리된 물이 상기 습지조 일측에 상면을 통하여 상기 습지조에 유입되는 단계가 이루어짐이 바람직하다.

또한, 본 발명은 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설; 상기 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 통하여 정화처리된 물이 유입되도록 상기 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설 일측에 조성되는 인공호수; 상기 인공호수로부터 물이 유입되며, 상기 공공시설 및 공동주택 단지의 외곽에 옹벽을 통해 조성되는 인공수로; 상기 인공수로 일단에 연결되어 상기 인공수로로부터 유입된 물을 하천으로 유동시키는 실개천; 그리고 상기 하천의 물을 취수관로를 통하여 취수하여 조경용수로 공급하는 가압펌프장을 포함하여 이루어지는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 물순환시스템을 제공한다.

여기서, 상기 가압펌프장은 하천의 물을 조경용수로 공급시키는 공급펌프를 포함하여 제공됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설과 이를 이용한 하폐수·빗물처리방법 및 물순환 시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 공기공급부재가 호기조의 바닥부와 대응되는 면적을 가지는 격자형 플레이트로 구비됨으로써 호기조의 제1여과재 측으로 대기 중의 공기를 원활히 충분하게 공급시킬 수 있다.

둘째, 호기조의 제1여과재 측으로 공기의 공급이 원활하게 됨으로써 제1여과재에 기생하는 호기성 미생물 등에 공기를 안정적으로 공급하여 호기성 미생물로 인한 부유성 유기고형물의 산화분해능을 현저히 높일 수 있다.

셋째, 호기조와 습지조를 가지며, 호기조와 습지조의 상면에 갈대, 왕고랭이, 삿갓사초, 노랑꽃 창포 등의 식물을 식재함으로써 공공시설 및 공동주택의 생활하수를 자연친화적으로 처리함과 동시에, 공공시설 및 공동주택인 아파트 등의 단지 내 조경효과를 구현시킬 수 있다.

넷째, 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 물순환시스템에 적용시켜 공공시설 및 공동주택의 가정에서 발생하는 하폐수를 친환경적으로 정화처리하여 하천에 방류함과 동시에, 도시의 조경용수로 공급하여 재순환시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 나타낸 전체 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조의 분배장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조의 터널형 통기관을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 습지조의 구조를 나타낸 평면예시도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 나타낸 전체 단면도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조의 공기유입튜브 및 격자형 플레이트를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조의 격자형 플레이트에 공기유입튜브가 결합되는 것을 나타낸 평면예시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조에서 제1여과재에 공기가 공급되는 구조를 나타낸 측면예시도.
도 9는 본 발명에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 하폐수·빗물처리방법을 나타낸 블록도.
도 10은 본 발명에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 물순환시스템의 물순환 구조 및 구성을 나타낸 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설 및 이를 이용한 하폐수·빗물처리방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 나타낸 전체 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조의 분배장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조의 터널형 통기관을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 습지조의 구조를 나타낸 평면예시도이다.

도 1 내지 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설은 집수조(100), 호기조(300), 습지조(500) 그리고 방류조(700)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 집수조(100)는 공공시설 및 공동주택의 단지 내에 구비될 수 있으며, 공공시설 및 공동주택에서 발생하는 하폐수 및 빗물이 하수유입관(101)을 통하여 유입되는 스크린조(110)와, 상기 스크린조(110) 일측에 연결되어 상기 스크린조(110)의 스크린(111)에 의해 고형물이 걸러진 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시키는 침전조(180)를 포함한다.

이때, 상기 스크린조(110)는 내측에 스크린(111)이 경사지게 구비되어 상기 스크린(111)을 통하여 상기 하수유입관(101)을 통해 유입된 공동주택에서 발생된 하폐수 및 빗물 내에 존재하는 나뭇가지, 비닐조각 등의 조대물질을 포함하는 조대협잡물 및 고형물이 걸러진다.

또한, 상기 침전조(180)는 상기 스크린조(110)로부터 조대협잡물 및 고형물이 걸러진 하폐수 및 빗물이 유입되며, 유입된 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시켜 상기 호기조(300) 측으로 이송시킨다.

상세히, 상기 침전조(180)는 상기 스크린조(110) 일측에 제1침전조(130), 제2침전조(140), 제3침전조(150) 및 제4침전조(160)를 포함하여 이루어짐이 바람직하며, 이러한 다수 개의 침전조로 구비됨으로써 잔존 고형물의 침전분리 효율을 극대화시킬 수 있다.

물론, 상기 침전조(180)는 설치비용을 감안하여 하나 또는 둘의 침전조만으로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 침전조(180) 중, 가장 마지막에 배치된 상기 제4침전조(160)에는 잔존 고형물이 침전분리된 하폐수 및 빗물을 상기 호기조(300) 측으로 유입시키는 하수이송관(190)의 일측이 배치되고, 상기 하수이송관(190)의 타측은 상기 호기조(300) 상부에 배치된다.

이때, 상기 제4침전조(160)가 상기 호기조(300)보다 낮은 위치에 있는 경우에는 상기 하수이송관(190) 일측에 펌프(미도시)를 연결하여 펌핑에 의해 상기 제4침전조(160)의 잔여 고형물이 침전된 하폐수 및 빗물을 상기 호기조(300) 측으로 이송시킬 수 있다.

물론, 상기 제4침전조(160)는 상기 호기조(300)와 동일선상 또는 상기 호기조(300)보다 높은 위치에 배치되도록 설치될 수 있으며, 이러한 경우에는 상기 펌프(미도시)가 없이 상기 하수이송관(190)만으로 상기 호기조(300) 측으로 잔여 고형물이 침전된 하폐수 및 빗물을 이송시킬 수 있다.

한편, 상기 호기조(300)에는 제1여과재(370)가 구비된다.

여기서, 상기 제1여과재(370)는 상층부에 구비되는 모래층(340)과 상기 모래층(340) 하부에 소정의 크기를 가지는 자갈층(360)을 포함하여 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 모래층(340)에는 식물체(301)가 식재되며, 이때, 상기 식물체(301)는 갈대 등의 식물로 제공됨이 바람직하다.

또한, 상기 제1여과재(370)의 상측에는 수평방향으로 다수 개의 분배장치(310)가 구비되며, 상기 하수이송관(190)을 통하여 이송된 하폐수 및 빗물은 상기 분배장치(310)를 통하여 상기 호기조(300)의 상면 면적에 대응되어 고르게 분산된다.

여기서, 상기 분배장치(310)는 상기 호기조(300)의 상면 면적에 대하여 길이방향으로 일정간격을 가지고 다수 개가 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 분배장치(310)는 지지부(311) 및 커버부(320)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 지지부(311)는 일정간격 이격된 지지대(312) 및 그 상단 일측에 연결 설치되는 분배관 거치대(313)로 구성된다.

그리고, 상기 커버부(320)는 상기 지지부(311)의 상단 일측에 각각 연결설치되는 분배관(321) 및 상기 분배관(321)을 덮는 커버(325)로 이루어진다

여기서, 상기 분배관(321)은 일정 간격 이격된 상기 분배관 거치대(313)의 상단 일측에 각각 연결 설치되고, 유입된 하폐수 및 빗물이 흐르는 유로를 제공하기 위하여 상부가 개방된 사각형 형상을 갖는 관 형상으로 이루어진다.

또한, 상기 분배관(321)은 좌우 양측에 일정간격으로 'V'자 형상의 삼각웨어부(322)가 형성되어 상기 호기조(300)의 상면에 하폐수 및 빗물을 고르게 분산시킬 수 있다.

그리고, 상기 제1여과재(370)에는 터널형 통기관(330)이 구비된다.

여기서, 상기 터널형 통기관(330)은 상판(331) 및 저판(332)이 서로 체결되어 그 내부에 물과 공기 등의 유체가 유동할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 터널형 통기관(330)의 내부로 물과 공기가 유입, 배출될 수 있도록 상기 상판(331) 및 상기 저판(332)에는 각각 구멍(334,335)이 형성된다.

또한, 상기 상판(331)에는 연결구(337)가 형성되며, 상기 연결구(337)에는 수직통기구(350)가 연결된다.

상기 수직통기구(350)는 상단부가 상기 제1여과재(370)를 관통하여 상부로 돌출되며, 표면에는 다수개의 구멍(351)이 형성된다.

이를 통해, 대기의 공기는 상기 구멍(351)을 통해 상기 수직통기구(350)로 유입될 수 있고, 유입된 공기는 상기 터널형 통기관(330)으로 이동하여 상기 제1여과재(370)로 공급될 수 있게 된다.

이때, 상기 수직통기구(350)의 상단부에는 먼지와 같은 물질이 유입되지 않도록 덮개(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 이때, 상기 덮개로는 부직포 등과 같은 직물이나 통기공이 형성된 금속 재질 또는 플라스틱 재질의 덮개 등이 다양하게 사용될 수 있다.

그리고, 상기 모래층(340) 및 자갈층(360)에는 호기성 미생물이 기생하여 상기 제4침전조(160)로부터 유입된 하폐수 및 빗물에 대한 정화처리가 이루어질 수 있으며, 상기 수직통기구(350)를 통하여 유입된 공기가 상기 터널형 통기관(330)을 통하여 호기성 미생물에 공급되어 미생물의 활발한 분해활동이 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 터널형 통기관(330)은 상기 호기조(300)의 바닥면에 격자타입으로 다수 개가 배치됨이 바람직하며, 상기 수직통기구(350)는 상기 터널형 통기관(330)의 길이방향으로 일정거리 격간되어 다수 개가 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 터널형 통기관(330)의 연결구(337)에는 수평통기구(미도시)가 연결될 수도 있으며, 이때, 상기 수직통기구(350)와 상기 수평통기구는 순차적으로 연결될 수 있다.

한편, 상기 습지조(500)는 상기 호기조(300) 일측에 배치되어 상기 호기조(300)를 통하여 호기성 미생물에 의해 1차 정화처리된 물을 2차적으로 정화처리하며, 상세히 상기 호기조(300) 하부 일측으로부터 관통 배치되는 제1 배출관(390)을 통하여 배출된 1차 정화처리된 물을 2차적으로 정화처리한다.

여기서, 상기 습지조(500)는 상기 호기조(300)와 연결되어 상기 호기조(300)로부터 유입되는 물을 2차정화처리할 수 있도록 내부공간에 다층으로 적층되는 제2여과재(570)와, 물이 상기 제2여과재(570) 전반에 걸쳐 고르게 접촉되도록 상기 호기조(300)로부터 유입된 물을 수평방향으로 지그재그로 안내하는 가이드격벽(510)을 포함한다.

이때, 상기 제2여과재(570)는 상층부가 상기 식물체(501)가 식재되는 모래층(540)으로 구비되며, 상기 모래층(540) 하부에는 소정의 크기를 가지는 자갈층(560)이 구비됨이 바람직하다.

상기와 같은 습지조(500)는 상기 호기조(300)를 통하여 1차정화처리된 물을 상기 제2여과재(570)에 기생하는 혐기성 미생물을 통하여 2차정화처리시키며, 상기 가이드격벽(510)을 통하여 혐기성 미생물이 기생하는 상기 모래층(540) 및 자갈층(560)과 고르게 전체적으로 접촉시킴으로써 혐기성 미생물에 의한 2차정화처리 효율을 극대화시킬 수 있다.

상기 습지조(500)를 통하여 2차 정화처리된 물은 상기 습지조(500) 일측에 구비된 제2 배출관(590)을 통하여 배출되며, 상기 제2 배출관(590)을 통하여 배출된 물은 상기 습지조(500) 일측에 구비된 방류조(700)를 통하여 외부로 배출된다.

이때, 상기 방류조(700)는 일측 하부에 상기 습지조(500)로부터 상기 제2 배출관(590)을 통하여 배출된 물을 외부로 방류시키는 방류관(790)이 구비된다.

한편, 전술한 바와 같은 상기 호기조(300)의 상부에 식재되는 식물체(301)는 갈대 등의 식물로 식재됨이 바람직하며, 상기 습지조(500)의 상부에 식재되는 식물체(501)는 왕고랭이, 삿갓사초, 노랑꽃 창포 등의 식물로 식재됨이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 상기 호기조(300) 및 습지조(500)가 구비됨으로써 공공시설 및 공동주택의 생활하수를 자연친화적으로 처리할 수 있으며, 상세히 상기 호기조(300) 및 습지조(500)에 서식하는 미생물에 의해 공공시설 및 공동주택의 생활하수에 존재하는 유기물, 질소 및 인을 제거하여 외부로 방류시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 나타낸 전체 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조의 공기유입튜브 및 격자형 플레이트를 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조의 격자형 플레이트에 공기유입튜브가 결합되는 것을 나타낸 평면예시도이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설에서 호기조에서 제1여과재에 공기가 공급되는 구조를 나타낸 측면예시도이다.

도 5 내지 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설은 집수조(100), 호기조(400), 습지조(600) 그리고 방류조(700)를 포함한다.

여기서, 상기 집수조(100)는 공공시설 및 공동주택의 단지 내에 구비될 수 있으며, 공공시설 및 공동주택에서 발생하는 하폐수 및 빗물이 하수유입관(101)을 통하여 유입되는 스크린조(110)와, 상기 스크린조(110) 일측에 연결되어 상기 스크린조(110)의 스크린(111)에 의해 고형물이 걸러진 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시키는 침전조(180)를 포함한다.

이때, 상기 스크린조(110)는 내측에 스크린(111)이 경사지게 구비되어 상기 스크린(111)을 통하여 상기 하수유입관(101)을 통해 유입된 공공시설 및 공동주택에서 발생된 하폐수 및 빗물 내에 존재하는 나뭇가지, 비닐조각 등의 조대물질을 포함하는 조대협잡물 및 고형물이 걸러진다.

또한, 상기 침전조(180)는 상기 스크린조(110)로부터 조대협잡물 및 고형물이 걸러진 하폐수 및 빗물이 유입되며, 유입된 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시켜 상기 호기조(400) 측으로 이송시킨다.

상세히, 상기 침전조(180)는 상기 스크린조(110) 일측에 제1침전조(130), 제2침전조(140), 제3침전조(150) 및 제4침전조(160)를 포함하여 이루어짐이 바람직하며, 이러한 다수 개의 침전조로 구비됨으로써 잔존 고형물의 침전분리 효율을 극대화시킬 수 있다.

물론, 상기 침전조(180)는 하수처리시설의 설치비용을 감안하여 하나 또는 둘의 침전조만으로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 침전조(180) 중, 가장 마지막에 배치된 상기 제4침전조(160)에는 잔존 고형물이 침전분리된 하폐수 및 빗물을 상기 호기조(400) 측으로 유입시키는 하수이송관(190)의 일측이 배치되고, 상기 하수이송관(190)의 타측은 상기 호기조(400) 상부에 배치된다.

이때, 상기 제4침전조(160)가 상기 호기조(400)보다 낮은 위치에 있는 경우에는 상기 하수이송관(190) 일측에 펌프(미도시)를 연결하여 펌핑에 의해 상기 제4침전조(160)의 잔여 고형물이 침전된 하폐수 및 빗물을 상기 호기조(400) 측으로 이송시킬 수 있다.

물론, 상기 제4침전조(160)는 상기 호기조(400)와 동일선상 또는 상기 호기조(400)보다 높은 위치에 배치되도록 설치될 수 있으며, 이러한 경우에는 상기 펌프(미도시)가 없이 상기 하수이송관(190)만으로 상기 호기조(400) 측으로 잔여 고형물이 침전된 하폐수 및 빗물을 이송시킬 수 있다.

한편, 상기 하수이송관(190)을 통하여 이송된 하폐수 및 빗물은 상기 호기조(400)의 상면에 수평방향으로 다수 개가 배치된 분배장치(410)을 통하여 상기 호기조(400)의 상면 면적에 대응되어 고르게 분산된다.

이와 같이, 상기 호기조(400)는 상기 제4침전조(160)를 통하여 잔존 고형물이 침전된 하폐수 및 빗물을 바닥면으로부터 상측으로 다수의 층으로 구비되는 제1여과재(470)의 상면에 고르게 분산시키는 분배장치(410)을 포함한다.

또한, 상기 호기조(400)는 대기로부터 공기를 유입시키는 공기유입튜브(430)와, 상기 공기유입튜브(430)의 하단에 연결되어 유입된 공기를 상기 제1여과재(470) 측으로 유입시키는 격자형 플레이트(450)를 포함하며, 상기 제1여과재(470)의 상부에는 식물체(401)가 식재된다.

이때, 상기 격자형 플레이트(450)는 상기 호기조(400)의 바닥부에 배치되어 상단부가 상기 공기유입튜브(430)의 하단과 연결된다.

더욱이, 상기 격자형 플레이트(450)에는 상기 공기유입튜브(430)로부터 유입된 공기를 상기 제1여과재(470) 측으로 공급할 수 있도록 단위공간부(435)의 측면부마다 상호 연통되는 연통공(451)이 형성된다.

이때, 상기 연통공(451)은 상기 격자형 플레이트(450)의 상면에 더 형성될 수 있다.

상기와 같은 상기 격자형 플레이트(450)의 상기 연통공(451)을 통하여 상기 공기유입튜브(430)로 유입된 공기가 상기 제1여과재(470) 측으로 유입될 수 있다.

상세히, 상기 연통공(451)이 구비됨으로써 상기 공기유입튜브(430)와 연결된 상기 격자형 플레이트(450)의 단위공간부(435)와 이웃하는 각 단위공간부(435)의 개방된 상부를 통하여 상기 공기유입튜브(430)에 의해 유입된 공기가 상기 제1여과재(470) 측으로 공급될 수 있다.

그리고, 상기 격자형 플레이트(450)는 단위공간부(435)의 하단에 유동공(453)이 형성되어 각 단위공간부(435)가 상호 연통되며, 이에 따라 상기 호기조(400) 내에서 1차 정화처리된 물이 상기 격자형 플레이트(450)의 외측으로 배출되어 상기 습지조(600) 측으로 이송될 수 있게 된다.

이때, 1차 정화처리된 물이 상기 격자형 플레이트(450)로 유입될 수 있도록 상기 격자형 플레이트(450)의 상면에는 상기 유동공(453)이 더 형성될 수 있다.

더욱이, 상기 격자형 플레이트(450)는 상기 호기조(400)의 바닥부와 대응되는 면적을 가지고 구비됨이 바람직하다.

이에 따라, 상기 격자형 플레이트(450) 내의 공기는 상기 호기조(400)의 바닥부 전체에서 배출될 수 있게 되기 때문에, 상기 제1여과재(470) 측으로 공급되는 공기의 양이 많아져 대기 중의 공기를 원활히 충분하게 공급시킬 수 있다.

그리고, 상기 제1여과재(470)는 상층부가 상기 식물체(401)가 식재되는 모래층(440)으로 구비되며, 상기 모래층(440) 하부에는 소정의 크기를 가지는 자갈층(460)이 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 모래층(440) 및 자갈층(460)에는 호기성 미생물이 기생하여 상기 제4침전조(160)로부터 유입된 하폐수 및 빗물에 대한 정화처리가 이루어질 수 있으며, 상기 공기유입튜브(430)를 통하여 유입된 공기가 상기 격자형 플레이트(450)를 통하여 호기성 미생물에 공급되어 미생물의 활발한 분해활동이 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 공기유입튜브(430)는 상기 격자형 플레이트(450)의 단위공간부(435)와 대응되어 수직방향으로 연장형성되며, 상기 격자형 플레이트(450)의 단위공간부(435)에 대하여 사방으로 일정거리만큼 격간되어 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 격자형 플레이트(450)의 상면에는 상기 단위공간부(435)의 둘레를 따라 고정부(455)가 더 형성될 수 있다.

여기서, 상기 고정부(455)는 상기 공기유입튜브(430)의 하단부가 삽입고정되도록 상기 공기유입튜브(430)의 높이방향 단면 형상에 대응되고, 상기 공기유입튜브(430)의 외벽 두께에 대응되는 간격으로 이격되어 내측이 서로 연결되는 한 쌍의 고정벽(456)으로 이루어짐이 바람직하다.

이를 통해, 상기 공기유입튜브(430)는 상기 격자형 플레이트(450)의 상면에 안정적으로 고정될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 고정벽(456)의 사이가 서로 연결됨에 따라, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 공기유입튜브(430)는 (430a)와 같이 하나의 단위공간부(435)를 둘러싸도록 구비되거나, (430b,430c)와 같이 복수의 단위공간부(435)를 둘러싸도록 구비될 수도 있다.

이를 통해, 설치될 장소에 따라 다양한 크기 및 형상의 공기유입튜브가 적절하게 사용되는 것이 가능해지게 된다.

더욱이, 상기 격자형 플레이트(450)는 상면에 부직포(432)가 밀착되어 상기 모래층(440), 자갈층(460) 등이 단위공간부(435)로 유입되어 상기 격자형 플레이트(450)의 단위공간부(435)가 막히는 현상을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 공기유입튜브(430)의 상단부에는 상기 공기유입튜브(430)로 먼지와 같은 물질이 유입되지 않도록 커버(431)가 구비될 수 있으며, 이때, 상기 커버(431)로는 부직포 등과 같은 직물이나 통기공이 형성된 금속 재질 또는 플라스틱 재질의 커버 등이 다양하게 사용될 수 있다.

한편, 상기 습지조(600)는 상기 호기조(400) 일측에 배치되어 상기 호기조(400)를 통하여 호기성 미생물에 의해 1차 정화처리된 물을 2차적으로 정화처리한다.

여기서, 상기 습지조(600)는 상기 호기조(400)와 연결되어 상기 호기조(400)로부터 유입되는 물을 2차정화처리할 수 있도록 내부공간에 다층으로 적층되는 제2여과재(670)와, 물이 상기 제2여과재(670) 전반에 걸쳐 고르게 접촉되도록 상기 호기조(400)로부터 유입된 물을 수평방향으로 지그재그로 안내하는 가이드격벽(610)을 포함한다.

이때, 상기 제2여과재(670)는 상층부가 상기 식물체(601)가 식재되는 모래층(640)으로 구비되며, 상기 모래층(640) 하부에는 소정의 크기를 가지는 자갈층(660)이 구비됨이 바람직하며, 상기 모래층(640)에는 식물체(601)가 식재된다.

상기와 같은 습지조(600)는 상기 호기조(400)를 통하여 1차정화처리된 물을 상기 제2여과재(670)에 기생하는 혐기성 미생물을 통하여 2차정화처리시키며, 상기 가이드격벽(610)을 통하여 혐기성 미생물이 기생하는 상기 모래층(640) 및 자갈층(660)과 고르게 전체적으로 접촉시킴으로써 혐기성 미생물에 의한 2차정화처리 효율을 극대화시킬 수 있다.

또한, 상기 습지조(600) 일측에는 상기 습지조(600)를 통하여 2차 정화처리된 물이 제2배출관(690)을 통하여 배출되며, 상기 제2배출관(690)을 통하여 배출된 물은 상기 습지조(600) 일측에 구비된 방류조(700)를 통하여 외부로 배출된다.

이때, 상기 방류조(700)는 일측 하부에 상기 습지조(600)로부터 상기 제2 배출관(690)을 통하여 배출된 물을 외부로 방류시키는 방류관(790)이 구비된다.

한편, 전술한 바와 같은 상기 호기조(400)의 상부에 식재되는 식물체(401)는 갈대 등의 식물로 식재됨이 바람직하며, 상기 습지조(600)의 상부에 식재되는 식물체(601)는 왕고랭이, 삿갓사초, 노랑꽃 창포 등의 식물로 식재됨이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 상기 호기조(400) 및 습지조(600)가 구비됨으로써 공공시설 및 공동주택의 생활하수, 즉 하폐수 및 빗물을 자연친화적으로 처리할 수 있으며, 상세히 상기 호기조(400) 및 습지조(600)에 서식하는 미생물에 의해 공동주택의 생활하수에 존재하는 유기물, 질소 및 인을 제거하여 외부로 방류시킬 수 있다.

또한, 상기 호기조(400)의 바닥부와 대응되는 면적을 가지는 격자형 플레이트(450)가 구비됨으로써 상기 호기조(400)의 제1여과재(470) 측으로 대기 중의 공기를 원활히 충분하게 공급시킬 수 있다.

이와 같이, 공기를 상기 호기조(400)의 제1여과재(470) 측으로 충분하게 공급시킴으로써 상기 제1여과재(470)에 기생하는 호기성의 미생물 등에 공기를 공급하여 미생물로 인한 부유성 유기고형물의 산화분해능을 현저히 높일 수 있다.

더욱이, 전술한 바와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설은 호기조(400)와 습지조(600)를 가지며, 호기조(400)와 습지조(600)의 상면에 갈대 등의 식물을 식재함으로써 공공시설 및 공동주택의 생활하수를 자연친화적으로 처리함과 동시에, 공공시설 및 공동주택인 아파트 등의 단지 내 조경효과를 구현시킬 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 하폐수·빗물처리방법을 나타낸 블록도이다.

먼저, 도 9는 도 5 내지 8을 참조하여 설명한 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 하폐수·빗물처리방법에 관한 것으로, 이하에서는 도 5 내지 8을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 하폐수·빗물처리방법은 고형물 걸름/침전단계(810), 호기조 측 분산 유입단계(820), 호기조를 통한 1차 정화처리단계(830), 습지조를 통한 2차 정화처리단계(840) 그리고 방류조를 통한 2차 정화처리된 하수 방류 단계(850)를 포함한다.

여기서, 상기 고형물 걸름/침전단계(810)는 하수유입관(101)을 통하여 집수조(100)에 차집되어 상기 집수조(100)의 스크린조(110)를 거쳐 하폐수 및 빗물 내에 존재하는 조대협잡물 및 고형물이 걸러지는 단계와, 상기 집수조(100)의 침전조(180)를 통하여 상기 스크린조(110)를 거친 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시키는 단계를 포함한다.

또한, 상기 호기조(400) 측 분산 유입단계(820)는 상기 고형물 걸름/침전단계(810)를 통하여 잔존 고형물이 걸러진 하폐수 및 빗물을 호기조(400)의 상면에 구비된 분배장치(410)을 통하여 상기 호기조(400)의 바닥면으로부터 다층으로 구비된 제1여과재(470) 측으로 분산시켜 상기 호기조(400) 측으로 이송시키는 단계로 이루어진다.

그리고, 상기 호기조를 통한 1차 정화처리단계(830)는 상기 호기조(400) 측으로 이송된 하폐수 및 빗물이 상기 제1여과재(470)와 접촉시 상기 제1여과재에 존재하는 호기성 미생물이 활발히 활동할 수 있도록 상기 호기조(400)의 공기유입튜브(430)를 통하여 대기중으로 공기가 유입되어, 유입된 공기가 상기 공기유입튜브(430)의 하단에 연결된 격자형 플레이트(450)를 통하여 상기 제1여과재(470) 측으로 공급되어 호기성 미생물에 의하여 하폐수 및 빗물이 1차 정화처리되는 단계로 이루어진다.

또한, 상기 습지조(600)를 통한 2차 정화처리단계(840)는 상기 호기조를 통한 1차 정화처리단계(830)를 통하여 1차 정화처리된 하폐수 및 빗물이 상기 호기조(400) 일측에 구비된 습지조(600)의 내부에 적층된 제2여과재(670)와 고르게 접촉되어 2차 정화처리되는 단계로 이루어진다.

이때, 상기 습지조(600)의 가이드격벽(610)에 의해 상기 습지조(600)의 내부에 적층된 제2여과재(670)와 고르게 접촉되어 상기 습지조(600) 내의 혐기성 미생물에 의한 2차 정화처리 효율을 극대화시킬 수 있다.

더욱이, 상기 호기조(400)를 통한 1차 정화처리단계(830)와 상기 습지조(600)를 통한 2차 정화처리단계(840) 사이에는 공기공급부재로 제공되는 상기 격자형 플레이트(450)의 단위공간부(435) 하단부에 형성된 유동공(453)을 통하여 상기 호기조(400)에 의해 1차 정화처리된 물이 유동되어, 상기 호기조(400)의 하부 일측에 형성된 제1배출관(490)을 통하여 상기 습지조(600)에 유입되는 단계가 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 상기 방류조(700)를 통한 2차 정화처리된 물 방류 단계(850)는 상기 습지조(600)를 통한 2차 정화처리단계(840)에 의해 2차 정화처리된 물이 방류조(700)에 차집되는 단계와, 상기 방류조(700)에 차집된 2차 정화처리된 물을 상기 방류조(700) 일측 하부에 구비된 방류관(790)을 통하여 외부로 방류시키는 단계로 이루어진다.

전술한 바와 같은 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 하폐수·빗물처리방법을 통하여, 상기 호기조(400) 및 습지조(600)에 의해 공공시설 및 공동주택의 생활하수를 자연친화적으로 처리할 수 있으며, 상기 호기조(400) 및 습지조(600)에 서식하는 미생물에 의해 공공시설 및 공동주택의 생활하수에 존재하는 유기물, 질소 및 인을 제거하여 외부로 방류시킬 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 물순환시스템의 물순환 구조 및 구성을 나타낸 구성도이다.

도 10에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 물순환시스템은 하폐수·빗물처리시설(1000), 인공호수(1100), 인공수로(1200), 실개천(1300) 그리고 가압펌프장(1400)을 포함한다.

여기서, 상기 하폐수·빗물처리시설(1000)은 도 1 내지 4를 참조하여 설명한 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설 또는 도 5 내지 8을 참조하여 설명한 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설 중 택일적으로 적용됨이 바람직하다.

아울러, 상술한 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설은 도 1 내지 8을 참조하여 설명하였으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

더욱이, 상기 하폐수·빗물처리시설(1000)은 도 1 내지 8의 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설뿐만 아니라 기타 다양한 하폐수·빗물처리시설로 적용될 수도 있다.

상기 하폐수·빗물처리시설(1000)로는 공공시설 및 공동주택, 예를 들면 아파트 등의 공동주택 단지(1010, 1020)에서 배출되는 하수가 제1순환배관(1700)을 통하여 유입된다.

그리고, 상기 인공호수(1100)로는 상기 하폐수·빗물처리시설(1000)을 통하여 정화처리된 물이 제2순환배관(1710)을 통하여 유입된다.

또한, 상기 인공수로(1200)로는 상기 인공호수(1100)로부터 물이 유입되며, 상기 인공수로(1200)는 상기 공동주택 단지(1010, 1020)의 외곽에 옹벽을 통해 조성됨이 바람직하다.

상기 인공수로(1200)에 안내된 물은 상기 실개천(1300)으로 흐르게 되며, 상기 실개천(1300)을 거쳐 하천(1500)으로 방류된다.

한편, 상기 가압펌프장(1400)은 상기 하천(1500)의 물을 취수관로(미도시)를 통하여 취수하여 제3순환배관(1730)을 통하여 공동주택 단지(1010, 1020)의 조경용지에 조경용수로 공급한다.

여기서, 상기 취수관로(미도시)는 상기 실개천(1300)을 통하여 방류된 상기 하천(1500)의 물 중 일부를 상기 가압펌프장(1400)으로 유입시키는 관로를 말한다.

이때, 상기 가압펌프장(1400)은 일측에 하천의 물을 상기 공동주택 단지(1010, 1020)의 조경용지로 공급시키는 공급펌프(미도시)가 구비됨이 바람직하다.

상술한 바와 같은 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 물순환시스템의 전체 물순환경로를 살펴보면, 먼저 공동주택 단지(1010, 1020)에서 배출되는 물이 제1순환배관(1700)에 의해 하폐수·빗물처리시설(1000)로 유입된다.

이후, 정화처리된 물이 상기 하폐수·빗물처리시설(1000)로부터 제2순환배관(1710)에 의해 인공호수(1100)로 유입되고, 상기 인공호수(1100)로부터 인공수로(1200)로 안내된다.

상기 인공수로(1200)로 안내된 물은 실개천(1300)을 경유하여 하천(1500)으로 방류되며, 상기 하천(1500)으로 방류되는 물은 가압펌프장(1400)에 의해 제3순환배관(1730)을 통하여 상기 공동주택 단지(1010, 1020)의 조경용지로 공급된다.

상술한 바와 같은 순환경로를 따라 하수의 흐름이 반복적으로 순환될 수 있다.

여기서, 상기 하폐수·빗물처리시설(1000)은 상기 공동주택단지(1010,1020)의 내ㆍ외에 배치될 수 있으나, 가장 바람직하게는 상기 공동주택단지(1010,1020)의 내에 배치될 수 있다.

한편, 도 1 내지 4 또는 도 5 내지 8을 참조하여 설명한 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설은 유시티(u-city), 즉 유비쿼터스 시티(Ubiquitous city)에 적용될 수 있다.

이때, 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설은 컴퓨터를 통하여 원격제어되어 상기 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 통하여 정화처리된 물을 별도의 연결배관(미도시)를 통하여 펌프(미도시)를 작동시켜 공동주택의 조경용지로 재공급시킬 수 있으며, 공동주택 단지 내의 분수대 등으로 공급시킬 수도 있다.

물론, 상기 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 통하여 정화처리된 물은 인근 공장의 공업용수 등으로 다양하게 공급시킬 수도 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 집수조 110: 스크린조
180: 침전조 300, 400: 호기조
301, 401, 501, 601: 식물체 370, 470: 제1여과재
500, 600: 습지조 570, 670: 제2여과재
700: 방류조 790: 방류관

Claims (11)

1. 공공시설 및 공동주택에서 발생하는 하폐수 및 빗물을 집수하여 스크린에 통과시켜 하폐수 및 빗물 내에 존재하는 조대협잡물 및 고형물을 걸러주는 스크린조와, 상기 스크린조 일측에 연결되어 상기 스크린에 의해 고형물이 걸러진 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시키는 침전조를 갖는 집수조;
   상기 침전조를 통하여 잔존 고형물이 침전된 하폐수 및 빗물을 바닥면으로부터 상측으로 다수의 층으로 구비되는 제1여과재의 상면에 고르게 분산시키는 분배장치와, 대기로부터 공기를 유입시키는 공기유입부재와, 상기 공기유입부재의 일단에 연통 연결되어 유입된 공기를 상기 제1여과재 측으로 공급하는 공기공급부재를 가지며, 상기 제1여과재의 상부에 식물체가 식재되는 호기조;
   상기 호기조 일측에 배치되어 상기 호기조를 통하여 1차 정화처리된 물을 2차 정화처리하며, 상기 호기조와 연결되어 상기 호기조로부터 유입되는 물을 2차 정화처리할 수 있도록 내부공간에 다층으로 적층되는 제2여과재와, 물이 상기 제2여과재 전반에 걸쳐 고르게 접촉되도록 상기 호기조로부터 유입된 물을 수평방향으로 지그재그로 안내하는 가이드격벽을 가지며, 상기 제2여과재의 상부에 수초가 식재되는 습지조; 그리고
   상기 습지조 일측에 배치되며, 상기 습지조를 통하여 2차 정화처리된 물을 차집하여 외부로 방류시키는 방류조를 포함하여 이루어지고,
   상기 공기공급부재는 상기 호기조의 바닥면에 배치되고 소정의 높이를 가지는 격자형 플레이트로 제공되고, 상기 격자형 플레이트 상면에는 부직포가 밀착되며, 1차 정화처리된 물이 유동되어 상기 호기조로부터 상기 습지조 측으로 유입될 수 있도록 상기 격자형 플레이트의 단위공간부의 하단에는 유동공이 형성되어 상기 단위공간부가 상호 연통되며, 상기 공기유입부재는 상기 단위공간부와 대응되어 수직방향으로 연장형성되는 공기유입튜브로 구비되며, 상기 공기유입튜브는 상기 단위공간부에 대하여 사방으로 일정거리만큼 격간되어 구비되고, 상기 격자형 플레이트의 상면에는 상기 단위공간부의 둘레를 따라 고정부가 형성되며, 상기 고정부는 상기 공기유입튜브의 하단부가 삽입고정되도록 상기 공기유입튜브의 높이방향 단면 형상에 대응되고, 상기 공기유입튜브의 외벽 두께에 대응되는 간격으로 이격되어 내측이 서로 연결되는 한 쌍의 고정벽으로 이루어지는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 격자형 플레이트는 상기 공기유입튜브와 연결된 단위공간부와 이웃하는 단위공간부의 개방된 상면을 통하여 상기 공기유입튜브에 의해 유입된 공기가 상기 제1여과재 측으로 공급될 수 있도록 상기 단위공간부의 각 측면에 연통공이 형성됨을 특징으로 하는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설.
6. 삭제
7. 하수유입관을 통하여 집수조에 차집되어 상기 집수조의 스크린조를 거쳐 하폐수 및 빗물 내에 존재하는 조대협잡물 및 고형물이 걸러지고, 상기 집수조의 침전조를 통하여 상기 스크린조를 거친 하폐수 및 빗물 내에 잔존하는 고형물을 침전시키는 단계;
   상기 침전조를 통하여 잔존 고형물이 침전되어 걸러진 하폐수 및 빗물을 호기조의 상면에 구비된 분산관을 통하여 상기 호기조의 바닥면으로부터 다층으로 구비된 제1여과재 측으로 분산시켜 상기 호기조 측으로 이송시키는 단계;
   상기 호기조 측으로 이송된 하폐수 및 빗물이 상기 제1여과재와 접촉시 상기 제1여과재에 존재하는 미생물이 활발히 활동할 수 있도록 상기 호기조의 상부에 구비된 공기유입부재를 통하여 대기 중의 공기가 유입되며, 유입된 공기가 상기 공기유입부재의 하단에 연결된 공기공급부재를 통하여 상기 제1여과재 측으로 공급되어 1차 정화처리되는 단계;
   상기 호기조를 통하여 1차 정화처리된 물이 상기 호기조의 일측에 구비된 습지조의 내부공간에 형성된 가이드격벽에 의해 수평방향으로 지그재그로 안내되면서 상기 습지조의 내부에 적층된 제2여과재와 고르게 접촉되어 2차 정화처리되는 단계; 그리고
   상기 습지조를 통하여 2차 정화처리된 물이 방류조에 차집되어 상기 습지조에 의해 2차 정화처리된 물을 외부로 방류시키는 단계를 포함하여 이루어지며,
   상기 1차 정화처리되는 단계에서는, 대기 중의 공기가 상기 공기유입부재로 제공되고 상기 공기공급부재의 단위공간부에 대하여 사방으로 일정거리만큼 격간되어 구비되는 공기유입튜브로 유입되어 직하 방향으로 안내되고, 상기 공기유입튜브의 하단부가 삽입고정되도록 상기 공기유입튜브의 높이방향 단면 형상에 대응되고, 상기 공기유입튜브의 외벽 두께에 대응되는 간격으로 이격되어 내측이 서로 연결되며, 상기 단위공간부의 둘레를 따라 형성되는 한 쌍의 고정벽으로 이루어지는 고정부가 상면에 형성되어 상기 공기공급부재로 제공되는 격자형 플레이트를 통하여 상기 제1여과재 측으로 공급되도록 하는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 하폐수·빗물처리방법.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,
   상기 1차 정화처리되는 단계와 제2 정화처리되는 단계 사이에는 소정의 높이를 가지는 상기 격자형 플레이트의 상기 단위공간부의 하단부에 형성된 유동공을 통하여 상기 호기조에 의해 1차 정화처리된 물이 유동되어, 상기 호기조의 하부 일측에 형성된 제1배출관을 통하여 배출되는 단계와, 상기 제1배출관을 통하여 배출된 1차 정화처리된 물이 상기 습지조 일측에 상면을 통하여 상기 습지조에 유입되는 단계가 이루어짐을 특징으로 하는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 하폐수·빗물처리방법.
10. 제1항 또는 제5항에 따른 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설;
    상기 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 통하여 정화처리된 물이 유입되도록 상기 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설 일측에 조성되는 인공호수;
    상기 인공호수로부터 물이 유입되며, 상기 공공시설 및 공동주택 단지의 외곽에 옹벽을 통해 조성되는 인공수로;
    상기 인공수로 일단에 연결되어 상기 인공수로로부터 유입된 물을 하천으로 유동시키는 실개천; 그리고
    상기 하천의 물을 취수관로를 통하여 취수하여 조경용수로 공급하는 가압펌프장을 포함하여 이루어지는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 물순환시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 가압펌프장은 하천의 물을 조경용수로 공급시키는 공급펌프를 포함하여 제공됨을 특징으로 하는 공공시설 및 공동주택용 자연정화형 하폐수·빗물처리시설을 이용한 물순환시스템.

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