KR101362225B1 - 도랑 하천의 수질정화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도랑 하천 전역에 걸쳐 수질을 정화시킬 수 있을 뿐만 아니라 자연친화적인 구조로서 도랑 하천에 자정능력을 높일 수 있는 도랑 하천의 수질정화방법을 얻기 위한 것인 바,
대나무의 표면에 다수개의 관통홀(12)이 형성된 대나무통(10)의 내부에 미생물이 함침된 우드칩(30)이 채워져 수직으로 다열배열하여 도랑하천의 수질을 정화하는 뛰어난 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다..

Description

도랑 하천의 수질정화방법 {System for cleaning quality of water in a stream of river}

본 발명은 도랑 하천의 수질정화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도랑 하천 전역에 걸쳐 수질을 정화시킬 수 있을 뿐만 아니라 자연친화적인 구조로서 도랑 하천에 자정능력을 높일 수 있는 도랑 하천의 수질정화방법에 관한 것이다.

기존의 도랑 하천은 홍수 등의 피해를 줄이기 위해 획일적으로 저수로와 제방이 콘크리트로 정비되어 있다. 그러나 이러한 형태의 하천은 단순히 수로화되고 더욱이 생태계와의 단절을 가져오는 문제점이 있다.

또한 이러한 하천은 유기질, 질소, 인 등의 오염물질이 다량 함유되어 있는 일반가정 등의 생활 하수가 배출되어 하천의 수질이 급격히 오염되고, 더욱이 고가의 건설비가 소요되는 대규모의 하수처리장이 없는 지역의 하천은 매우 심하게 오염되어 공공수역에 그대로 방류되고 있는 실정이다.

이에 따라 하수처리장에서 처리하지 못하는 비점 오염원을 처리하여 소 하천의 수질정화를 유도하고, 자연 생태계 서식처를 확보하여 하천의 자연정화를 가능하게 하도록 하는 자연형 하천 공법에 대한 기술이 강구되고 있다. 이러한 공법은 하천 바닥을 자갈 등의 여재 또는 진흙 등의 세라믹으로 만든 여재 등으로 채워 미생물의 서식처를 제공함으로써 하천을 자연적으로 정화시키는 방법이다. 이러한 자연형 하천은 자연친화적이면서 설치비도 저렴한 장점이 있다. 그러나 이러한 공법은 단순히 협잡물을 포함한 부유물질의 제거 정도의 여과 효과만을 얻을 수 있고, 또한 폐액 현상이 자주 일어나고, 고정화된 미생물의 농도가 낮은데 비해 탈락이 쉬워 용존성 유기물질을 제거하지 못하는 등 생물학적 처리효율이 매우 낮은 문제가 있고 장마, 홍수 등의 경우 하천이 제방을 범람하는 문제가 있다.

따라서 모든 종류의 하천에 용이하게 적용할 수 있고, 자연 친화적이면서도 하천 전역에 걸쳐 효율적으로 하천의 수질을 정화시킬 수 있는 시스템 및 그 정화 방법이 당해 기술분야에서 요구되어 왔다.

일반적으로 도랑 하천은 폭이 좁고 유량의 변동 폭이 크고, 오염원도 농지에에서 유출되는 농약성분, 나뭇잎 등이 썩어 용출되는 휴믹질, 농사시 유출되는 유류에 의하여 수질정화에 상당한 어려움이 있고, 이러한 오염원을 분해시키기 위해서는 적정한 미생물이 지속적으로 공급되어야 한다.

본 발명의 목적은 도랑 하천의 수질정화처리를 위하여 공극이 많은 팽화우드칩에 미생물을 함침시켜 대나무 통에 넣어 미생물이 팽화 우드칩에 서식하면서 지속적으로 처리하고자 하는 도랑에 미생물을 공급되도록 하고, 미생물을 보유한 대나무를 도랑에 세로로 세워 물과의 마찰을 이용하여 물의 와류를 발생시켜 산소전달을 용이하게 하고, 매설된 주변에 작은 웅덩이를 만들어 수리학적 체류시간을 확보하여 수질 정화를 용이하게 하는 데 있다.

본 발명은 대나무의 표면에 다수개의 관통홀이 형성된 대나무통의 내부에 미생물이 함침된 우드칩이 채워져 도랑하천의 수질을 정화하는 도랑 하천의 수질정화방법에 관한 것이다.

본 발명은 대나무통의 표면에 다수개의 관통홀이 형성되어 있으며 대나무통의 내부에 미생물이 함침된 우드칩이 채워져 도랑하천의 수질을 정화하며, 우드칩이 팽화되어 공극을 크게 하고 우드칩의 내부에 미생물이 함침된 상태로 대나무통의 내부에 채워져 있어 도랑하천의 수질을 정화하는 뛰어난 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다..

도 1은 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통을 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통을 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통 목책을 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통 목책을 나타낸 평면도.
도 7은 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통 목책을 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통 목책을 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통 목책을 나타낸 측면도.
도 10은 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통 목책을 나타낸 평면도.
도 11은 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 사용된 대나무통 목책을 나타낸 평면도.

이하. 본 발명의 바람직한 실시예의 도랑 하천의 수질정화방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 대나무의 표면에 다수개의 관통홀(12)이 형성된 대나무통(10)의 내부에 미생물이 함침된 우드칩(30)이 채워져 도랑하천의 수질을 정화하는 것을 특징으로 하는 도랑 하천의 수질정화방법에 관한 것이다.

본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 있어서 우드칩은 팽화되어 공극을 크게 하고 우드칩의 내부에 미생물이 함침되어 대나무통(10)의 내부에 채워지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 있어서 대나무통은 다수개가 결합끈(40)으로 결속되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 있어서 대나무통은 다수개가 결합끈(40)으로 결속되어 지그재그 상태로 설치되는 것을 특징으로 한다.

도 1 내지 도 4와 같이 본 발명에서 사용된 대나무통(10)은 대나무의 표면에 다수개의 관통홀(12)이 형성되어 있으며, 대나무통(10)의 내부에 미생물이 함침된 우드칩(30)이 채워져 도랑하천의 수질을 정화하는 것이다.

도 1 내지 도 4와 같이 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 있어서 우드칩은 팽화되어 공극을 크게 하고 우드칩의 내부에 미생물이 함침된 상태로 대나무통(10)의 내부에 채워져 있어 도랑하천의 수질을 정화하는 것이다.

상기와 같이 도량 하천에 자연친화적인 대나무통을 이용하고, 상기 대나무통에 삽입된 우드칩은 팽화되어 공극을 크게 하고 우드칩의 내부에 미생물이 함침함으로서 하천에 흐르는 물을 정화하도록 형성하였다.

도 5 내지 도 11과 같이 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 있어서 대나무통은 다수개가 결합끈(40)으로 결속된 대나무통 목책(100)을 설치하는 것이 바람직하다.

도 9와 같이 물의 높이에 따라서 스크린 역할을 하는 대나무 목책에서는 대나무통(10)의 높이가 상이한 상태로 다수개의 대나무통이 결속된 대나무통 목책(100-1)을 설치하는 것이 바람직하다.

하천에 흐르는 수위에 따라 대나무 목책의 높낮이를 개단식을 형성하여 물의 와류를 유도하고, 협잡물이 걸리도록하여 협잡물이 하류로 흐르지 않도록 설치하는 것이 바람직하다.

도 10 내지 도 11과 같이 본 발명의 도랑 하천의 수질정화방법에 있어서 대나무통은 다수개가 결합끈(40)으로 결속된 대나무통 목책(100)을 지그재그 상태로 설치하여 물의 와류를 형성시키고, 와류에 의하여 작은 웅덩이가 형성 되도록 한다.

본 발명에 따른 수처리 시스템은 하천 폭이 작고 얕은 도랑 하천에 설치할 수 있도록 시스템이 구성되어 있으며, 큰 협잡물을 걸러주는 1차 대나무통 목책(100)과, 미생물이 함침된 팽화된 우드칩이 내재된 대나무통 목책(100)이 도 10 내지 도 11과 같이 지그재그로 배열되어 물의 와류를 형성시키고, 와류에 의하여 작은 웅덩이가 형성 히도록 하엿다. 또한 다수개가 결합끈(40)으로 결속된 대나무통 목책이 지그재그 상태로 설치되고, 전방에는 조목스크린 역할을 하는 목책은 계단형(100-1)으로 설치하는 것이 바람직하다.

공시의 실험에서, 폭 2.2m의 도랑하천에 15개의 대나무통 정화처리 장치를 설치하여 수질 정화 처리 효과를 검토한 결과 표1과 같은 효과를 얻었다. 또한 조목 스크린 목적으로 설치한 대나무통 목책(100)에는 비닐, 작은 플라스틱병 등이 걸러져 있어 하류의 정화에 큰 기여를 하였다.

수질 정화처리 실험 결과

구분 항목	유입수질	처리수질	처리율 (%)
DO(mg/L)	1.2	3.9
BOD(mg/L)	25.9	17.7	31.66
SS(mg/L)	33.5	12.8	61.79
T-N(mg/L)	6.8	5.2	13.24
T-P(mg/L)	0.6	0.47	5.00

위 실시예를 좀더 자세히 설명하면,

대나무통 정화 장치를 3m 간격 15개를 설치하였으며, 처음과 끝의 거리는 45m 였고 도랑하천의 유량은 700/day로, 정화처리구간의 담수 유량은 39.6로 체류시간은 1.36hrs 였다. 도랑의 특성상 대나무통 정화 처리조 유입구와 출구에서의 수질결과를 측정하는 것이 아니라 처리시스템의 끝점에서 처리구간 길이의 4배수에 도달하는 180m의 유하 거리에서 측정한 수질 결과로 표시된다.

본 발명에 사용된 팽화 우드칩은 팽화시간과 팽화온도, 수분함량에 따라 제품의 공극에 차이가 있다. 적용한 실시 예를 예시하면, 10~25%의 수분을 함유하고 있는 3∼50mm 크기의 우드칩을, 180~250℃에서 3~15초간 가열하여 제조한 팽화 우드칩을 사용하였으며, 이때 부피 팽창율은 6.3배 였다. 본 실시예는 공시의 한예를 예시한 것으로 기술한 예로 한정되지 않는다.

팽화 처리된 팽화 우드칩에 수질정화에 유용한 미생물을 함침시켜 1.2~8.7 ×10⁶ CFU/㎖ 정도의 Bacillus spp ., Staphylococcus spp ., Micrococcus spp ., Acinetobactor spp ., Acetobactor spp . Streptomyces spp ., Pseudomonas spp ., Cellulomonas spp ., Burkholderia spp ., 등의 유효 미생물을 팽화 우드칩에 0.01 ~ 0.03 중량%, 바람직하게는 0.02 중량% 접종(seeding)한다.

본 발명의 다른 실시예의 도랑 하천의 수질정화방법은 유용미생물군(EM,Effective Microorganism)은 자연계에 존재하는 많은 미생물중에서 사람에게 유익한 미생물 수십 종을 조합, 배양을 쉽게 배양할 수 있는 유용미생물을 우드칩(30)에 함칩하여 적용하였다.

본 발명은 지구상에 존재하는 미생물의 80%는 기회주의적 성격을 띠는 해바라기 균이다. 이들은 나쁜 미생물의 수가 증가하면 나쁜 미생물의 성격을 띠어 부패나 오염에 가담하게 된다.하지만 유익한 미생물의 수가 많은 환경에 처하게 되면 유익한 역할을 하게 되는 것이다. 바로 EM이 해바라기균 들을 유익한 방향으로 유도하는 역할을 담당하는 것이다. 상기와 같은 EM을 이용하여 정화 및 냄새를 획기적으로 줄이도록 하였다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 모양의 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 대나무통 12: 관통홀
20: 뚜껑 30: 우드칩
100: 대나무통 목책

Claims (6)

1. 대나무의 표면에 다수개의 관통홀(12)이 형성된 대나무통(10)의 내부에 미생물이 함침된 우드칩(30)이 채워져 수직으로 다열 배열하여 도랑하천의 수질을 정화하는 것을 특징으로 하는 도랑 하천의 수질정화방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 우드칩은
   팽화되어 공극을 크게 한 팽화 우드칩의 내부에 미생물이 함침되어 대나무통(10)의 내부에 채워지는 것을 특징으로 하는 도랑 하천의 수질정화방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 우드칩은
   10~25%의 수분을 함유하고 있는 3∼50mm 크기의 우드칩을, 180~250℃에서 3~15초간 가열하여 제조한 팽화 우드칩을 사용한 것을 특징으로 하는 도랑 하천의 수질정화방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 대나무통은 다수개가 결합끈(40)으로 결속된 대나무통 목책으로 설치되는 것을 특징으로 하는 도랑 하천의 수질정화방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 대나무통은
   다수개가 결합끈(40)으로 결속된 대나무통 목책이 지그재그 상태로 설치되고, 전방에는 조목스크린 역할을 하는 목책은 계단형(100-1)으로 설치되는 것을 특징으로 하는 도랑 하천의 수질정화방법.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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