KR102209260B1 - System for reducing storm water and nonpoint pollution source using porous concrete cobble - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포러스 콘크리트 카블을 이용한 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템은, 강우유출수가 유입되어 비점오염물질이 전처리되는 전처리조; 및 상기 전처리조로부터 월류하는 강우유출수를 우회하여 배출하고, 불투수성 지반 상에 설치되는 포러스 콘크리트 카블(porous concrete cobble)층;을 포함한다.The present invention relates to a system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants using a porous concrete cable, wherein the system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants according to an embodiment of the present invention includes: a pretreatment tank in which rainfall runoff is introduced and non-point pollutants are pretreated; And a porous concrete cobble layer disposed on the impermeable ground by bypassing and discharging the rainfall runoff flowing from the pretreatment tank.
Description
본 발명은 포러스 콘크리트 카블을 이용한 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants using a porous concrete cable.
일반적으로 오염물질은 생활하수, 산업폐수 및 축산폐수 등과 같이 배출지점이 뚜렷하고 한정된 점오염원(點汚染源)으로부터 배출되는 점오염물질과, 농경지, 목초지, 산림지, 건축현장, 광산, 벌채지, 폐기물처리장, 쓰레기매립장, 도심지, 도로 및 산업현장 등과 같이 배출지역이 광범위한 비점오염원(非點汚染源)으로부터 배출되는 비점오염물질로 나눌 수 있다. In general, pollutants are point pollutants discharged from point pollutants that have a distinct and limited point of discharge, such as domestic sewage, industrial wastewater, and livestock wastewater, and agricultural land, grassland, forest land, construction sites, mines, logging sites, waste treatment plants, Discharge areas such as landfills, urban areas, roads and industrial sites can be divided into non-point pollutants discharged from a wide range of non-point pollutants.
이에, 점오염원으로부터 배출되는 점오염물질의 경우에는 가정이나 공장, 축산농가 등에 별도의 정화장치 또는 폐수처리시설이 설치되어 오염물질의 정화가 어느 정도 이루어지고 있으나, 비점오염물질의 경우에는 배출지역이 불분명하고 광범위한 지표면 상에 잔존해 있다가 우천시 빗물과 함께 하천 등의 공공수역이나 지하수로 유입되어 수질오염을 야기하는 주요원인이 되고 있다. Therefore, in the case of point pollutants discharged from point pollutants, separate purification devices or wastewater treatment facilities are installed at homes, factories, livestock farms, etc. to some extent, but in the case of nonpoint pollutants, the discharge area It remains on this unclear and wide surface surface, and is a major cause of water pollution when rainwater flows into public waters such as rivers or groundwater when it rains.
비점오염물질의 폐해를 극복하기 위해 저영향 개발(Low Impact Development; LIP) 시설이 제공되어 왔는데, 전처리 시설로 단순한 침강 목적의 침강지만 설치되어 있어, 강한 강우 강도 및 다량의 강우가 발생한 조건에서 강우량이 많을 경우 월활한 침강이 이루어지지 않는다. 따라서, 시설 내로 다량의 토사가 유입되어 후속 LID 시설의 효율에 영향을 주며, 토사로 인해 유지관리 주기가 감소하게 되었다. 또한, 습지나 저류지를 이용한 방법은 토양 및 식생에 의한 것이기 때문에 일정 효율을 위해서는 일정 범위 내의 비점오염원으로부터 비점오염물질과 함께 흘러내리는 초기 강우를 수용하고 정화할 수 있는 정도로 비교적 큰 규모가 요구되고 있기 때문에 이를 설치함에 있어서 장소와 공간의 확보가 매우 어렵다. Low Impact Development (LIP) facilities have been provided to overcome the harmful effects of non-point pollutants.As a pretreatment facility, only sedimentation for the purpose of sedimentation is installed, so rainfall in the condition of strong rainfall intensity and large amount of rainfall occurs. If there are a lot of these, there is no clear sedimentation. Therefore, a large amount of soil and sand flows into the facility, affecting the efficiency of the subsequent LID facility, and maintenance cycles are reduced due to the soil and sand. In addition, since the method using wetlands or reservoirs is based on soil and vegetation, a relatively large scale is required to accommodate and purify the initial rainfall flowing down along with nonpoint pollutants from nonpoint pollutants within a certain range for certain efficiency. Therefore, it is very difficult to secure a place and space when installing it.
이에 따라, 종래의 비점오염물질 처리방법은 비교적 토지 이용에 제한이 적은 배플(baffle)식 처리시설이나 여과형 시설 등 주로 처리장치를 활용하고 있다. 그러나, 종래의 비점오염물질 처리장치는 인공구조물 설치에 따른 높은 비용에도 불구하고 큰 효율을 기대하기 어렵고 물리적인 처리에 국한되기 때문에 다양한 종류의 수용상 오염물질을 제거하기 어려운 문제가 있다.Accordingly, the conventional method for treating non-point pollutants mainly utilizes a treatment device such as a baffle-type treatment facility or a filtration-type facility with relatively few restrictions on land use. However, the conventional non-point pollutant treatment apparatus has a problem in that it is difficult to remove various types of aqueous pollutants because it is difficult to expect high efficiency despite the high cost of installing an artificial structure and is limited to physical treatment.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 부지 소요를 최소화하고, 도시 홍수예방, 강우유출수 및 비점오염원을 최소화할 수 있는 포러스 콘크리트 카블을 이용한 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is a system for reducing rainfall runoff and nonpoint pollutant using a porous concrete cable capable of minimizing site requirements and minimizing urban flood prevention, rainfall runoff and nonpoint pollutants Is to provide.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 강우유출수가 유입되어 비점오염물질이 전처리되는 전처리조; 및 상기 전처리조로부터 월류하는 강우유출수를 우회하여 배출하고, 불투수성 지반 상에 설치되는 포러스 콘크리트 카블(porous concrete cobble)층;을 포함하는, 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a pretreatment tank in which rainfall runoff is introduced and non-point pollutants are pretreated; And a porous concrete cobble layer installed on the impermeable ground and bypassing the rainfall runoff water flowing from the pretreatment tank.
일 실시형태에 따르면, 상기 전처리조는, 상기 강우유출수가 침강하는 침강부; 상기 침강된 상기 강우유출수가 월류하면서 유속이 저감되는 경사판을 포함하는 월류부; 및 상기 월류부를 통과한 상기 강우유출수의 비점오염물질이 여과되기 위한 여과부;를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment, the pretreatment tank includes: a settling portion in which the rainfall runoff water settles; An overflow unit including a swash plate for reducing a flow velocity while the settled rainfall runoff overflows; And a filtering unit for filtering non-point pollutants of the rainfall runoff passing through the overflow unit.
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블층은, 복수개의 포러스 콘크리트 카블이 상기 불투수성 지반 상에 배열되어 형성되고, 상기 포러스 콘크리트 카블의 직경은 50 mm 내지 500 mm이고, 상기 포러스 콘크리트 카블의 공극률은 5 % 내지 40 %이고, 상기 포러스 콘크리트 카블의 투수 계수는 0.01 cm/sec 내지 10 cm/sec인 것일 수 있다.According to an embodiment, the porous concrete cable layer is formed by arranging a plurality of porous concrete cables on the impermeable ground, the diameter of the porous concrete cable is 50 mm to 500 mm, and the porosity of the porous concrete cable is 5% to 40%, and the permeability coefficient of the porous concrete cable may be 0.01 cm/sec to 10 cm/sec.
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블 내부에 식생공간이 형성되어 식재되는 식물; 상기 포러스 콘크리트 카블 외부에 코팅된 광촉매층; 또는 이 둘을 더 포함하고, 상기 광촉매층은, TiO2, ZnO, WO3, ZrO2, SnO2, CdS, ZnS, Nb2O53, ZrO2SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 및 WSe2로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment, a plant in which a vegetation space is formed and planted inside the porous concrete cable; A photocatalyst layer coated on the outside of the porous concrete cable; Or further comprises the two, and the photocatalyst layer, TiO 2, ZnO, WO 3 , ZrO 2, SnO 2, CdS, ZnS, Nb 2 O 53, ZrO 2 SrTiO 3, KTaO 3, Ni-K 4 Nb 6 O 17 It may include at least one selected from the group consisting of CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe 2 and WSe 2 .
일 실시형태에 따르면, 상기 복수개의 포러스 콘크리트 카블의 배치는 설치의 용이성에 따라 구형, 반구형 및 사각형으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment, the arrangement of the plurality of porous concrete cables may include at least one selected from the group consisting of a spherical shape, a hemispherical shape, and a square shape according to ease of installation.
본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템에 의하여, 부지 소요를 최소화하고, 강우유출수의 흐름을 제어함에 따라 장치 구성을 간략화할 수 있다. 이를 통해, 비점오염물질 내에 포함되어 있는 미세 고형물, 유기영양염류, 중금속, 기름 등을 효과적으로 제거하여 하천 등의 공공수역의 오염을 최소화할 수 있고, 포러스 콘크리트 카블에 의해 비점오염물질을 효율적으로 개선할 수 있다.With the system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants according to an embodiment of the present invention, it is possible to simplify the device configuration by minimizing site requirements and controlling the flow of rainfall runoff. Through this, it is possible to minimize pollution of public waters such as rivers by effectively removing fine solids, organic nutrients, heavy metals, oils, etc. contained in non-point pollutants, and efficiently improve non-point pollutants by porous concrete cables. can do.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템은 포러스 콘크리트 카블의 흡착력을 활용하여 대기 중 미세먼지 형성의 주요성분인 NOx와 SOx 성분이 광촉매층 표면에 흡착되어 미세먼지 제거가 이루어질 수 있다. 또한, 광촉매층에 의해 오염수에 포함되어 있는 용존유기물과 용존무기물을 함께 제거할 수 있다.In addition, the system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants according to an embodiment of the present invention utilizes the adsorption power of the porous concrete cable to adsorb NO x and SO x components, which are the main components of the formation of fine dust in the atmosphere, to the surface of the photocatalyst layer, resulting in fine dust. Removal can be done. In addition, dissolved organic matter and dissolved inorganic matter contained in contaminated water can be removed together by the photocatalyst layer.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템은 균일하고 연속적인 포러스 콘크리트 카블이 배열된 포러스 콘크리트 카블층에 의하여, 강우, 우수, 하천, 저수지 등이 지반으로 신속하게 침투할 수 있고 식물이 생육할 수 있는 최적의 환경을 조성함과 동시에 지반의 구조적인 생태 안정성을 도모할 수 있다.In addition, the rainfall runoff and non-point source reduction system according to an embodiment of the present invention is provided by the porous concrete cable layer in which uniform and continuous porous concrete cables are arranged, so that rainfall, rain, rivers, reservoirs, etc. can quickly penetrate into the ground. It is possible to create an optimal environment in which plants can grow and at the same time promote structural ecological stability of the ground.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템은 포러스 콘크리트층의 부식 및 내구성 저하를 방지할 수 있고 물이나 공기의 침투가 용이하여 식물이 뿌리를 내리거나 씨앗이 발아되기 쉽게 하고, 빗물의 배수에 의한 지반의 침하를 방지할 수 있으며, 식물이 정착할 자리를 넓혀주고, 생물에 무해한 환경을 조성해 주어 생태계를 보호할 수 있다.In addition, the system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants according to an embodiment of the present invention can prevent corrosion and deterioration of durability of the porous concrete layer, and can easily penetrate water or air, so that plants can take root or germinate seeds. In addition, it can prevent subsidence of the ground due to drainage of rainwater, widen the place for plants to settle, and protect the ecosystem by creating an environment harmless to living things.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템은 호안, 도로, 정착지, 격자 등에 설치됨으로써, 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, the system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants according to an embodiment of the present invention may be installed on a revetment, road, settlement, grid, etc., thereby improving durability.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a system for reducing rainfall runoff and non-point pollution sources according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms used in the present specification are terms used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of users or operators, or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification. The same reference numerals in each drawing indicate the same members.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be positioned "on" another member, this includes not only the case where a member is in contact with another member, but also the case where another member exists between the two members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components.
이하, 본 발명의 포러스 콘크리트 카블을 이용한 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants using a porous concrete cable of the present invention will be described in detail with reference to Examples and drawings. However, the present invention is not limited to these examples and drawings.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 강우유출수가 유입되어 비점오염물질이 전처리되는 전처리조; 상기 전처리조로부터 월류하는 강우유출수를 우회하여 배출하고, 불투수성 지반 상에 설치되는 포러스 콘크리트 카블(porous concrete cobble)층;을 포함하는, 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a pretreatment tank in which rainfall runoff is introduced and non-point pollutants are pretreated; It provides a system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants including; a porous concrete cobble layer installed on the impermeable ground by bypassing and discharging rainfall runoff flowing from the pretreatment tank.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템의 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템(100)은, 전처리조(110), 포러스 콘크리트 카블층(120) 및 불투수성 지반(130)을 포함한다. 화살표 방향은, 강우, 하천, 강가의 물이 흐르는 방향을 나타낸 것이다.1 is a schematic cross-sectional view of a system for reducing rainfall runoff and non-point pollution sources according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the system 100 for reducing rainfall runoff and non-point pollutants according to an embodiment of the present invention includes a
일 실시형태에 따르면, 상기 전처리조(110)는, 상기 강우유출수가 침강하는 침강부(112); 상기 침강된 상기 강우유출수가 월류하면서 유속이 저감되는 경사판(114)을 포함하는 월류부(116); 및 상기 월류부(116)를 통과한 상기 강우유출수의 비점오염물질이 여과되기 위한 여과부(118);를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시형태에 따르면, 상기 전처리조(110)는 강우 유출수 내에 포함되어 있는 고형물 및 협잡물을 1 차적으로 제거하는 역할을 하는 것이다.According to one embodiment, the
일 실시형태에 따르면, 상기 전처리조(110)의 상기 침강부(112)를 통해 강우유출수 및 강우유출수 내의 고형물 및 협잡물이 침강된다.According to one embodiment, the rainfall runoff and solids and impurities in the rainfall runoff are settled through the settling
일 실시형태에 따르면, 상기 전처리조(110)의 상기 월류부(116)에는 일정 각도로 기울어져 있는 경사판(114)이 다수 배치되고, 침강된 강우유출수가 월류하면서 상기 경사판(114)에 의해 강우유출수 내에 포함되어 있는 고형물 및 협잡물이 흡수 및 침강된다. 상기 경사판(114)은 망 형태 또는 판 형태로 구성될 수 있다.According to an embodiment, a plurality of
일 실시형태에 따르면, 상기 여과부(118)는 상기 월류부(116) 상단 일측에 탈착 가능한 형태 또는 개폐 가능한 형태일 수 있다. 상기 여과부(118)는 월류하는 강우유출수가 다시 지면으로 나갈 때 또 한번 비점오염물질을 여과하는 역할을 한다. According to an embodiment, the
일 실시형태에 따르면, 상기 여과부(118)는 망으로 구성될 수 있고, 유분 흡착제(미도시)가 내설될 수도 있다. 상기 유분 흡착제는 기름 오염에 의한 피해의 확대를 막기 위하여 기름을 회수할 때 쓰이는 것으로, 폴리우레탄이나 우레탄 폼(form) 등의 재료로 제공되는 것이 바람직하다. 폴리우레탄은 알코올과 아이소사이안산(isocyanic)의 결합으로 만들어진 우레탄결합으로 결합된 고분자 화합물의 총칭이다. 대표적인 것이 합성섬유로 만들어진 스판덱스이다. 우레탄계 합성고무도 널리 사용되는데, 폴리우레탄에 기포가 들어 있는 우레탄폼이 침구 매트리스에 쓰인다. 또한 우레탄 폼은 단열재나 흡음재로 사용되는 발포 합성 고무. 폴리우레탄 고무를 만들 때 발생하는 탄산 가스를 이용하여 기포를 포함시켜서 합성한 것일 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블층(120)은 전처리조(110)로부터 월류하는 강우유출수를 우회하여 배출하도록 한다. According to an embodiment, the porous
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블층(120)은, 복수개의 포러스 콘크리트 카블(122)이 불투수성 지반(130) 상에 배열되어 설치되는 것일 수 있다.According to an embodiment, the porous
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블층(120)은, 상기 포러스 콘크리트 카블(122)에 의해 강우유출수를 일시적으로 저류하고, 포러스 콘크리트 카블의 흡착력을 활용하여 오염물질을 여과 및 정화시킨 후 치하로 침투를 유도한다.According to one embodiment, the porous
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블(122)의 직경은 50 mm 내지 500 mm인 것일 수 있다. 상기 포러스 콘크리트 카블(122)의 직경이 50 mm 미만인 경우 오염물질 제거 효과가 미미하고, 500 mm 초과인 경우 크기가 너무 커 설치 공간을 많이 차지하게 되는 문제가 있다.According to one embodiment, the diameter of the
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블(122)의 공극률은 5 % 내지 40 %인 것일 수 있다. 상기 포러스 콘크리트층의 공극률이 5 % 미만인 경우 강우, 하천, 강가, 저수지에서와 같은 물이 투과되기 어렵고, 40 % 초과인 경우 포러스 콘크리트 카블(122)의 내구성이 약해진다.According to one embodiment, the porosity of the
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블(122)의 투수 계수는 0.01 cm/sec 내지 10 cm/sec인 것일 수 있다. 상기 포러스 콘크리트 카블(122)의 투수 계수가 0.01 cm/sec 미만인 경우 물이 투과하기 어렵다는 것이므로 강우 또는 하천의 물이 투과하지 못해 그 지역이 범람할 우려가 있고, 10 cm/sec 초과인 경우 흙이 분해되어 포러스 콘크리트층을 빠져나가게 될 수 있다. 상기 범위의 투수 계수를 가짐으로써 유효 표면적 증가에 의한 광촉매 효율도 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, the permeability coefficient of the porous
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블(122) 내부에 식생공간이 형성되어 식재되는 식물(미도시); 상기 포러스 콘크리트 카블 외부에 코팅된 광촉매층(미도시); 또는 이 둘을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, a plant (not shown) in which a vegetation space is formed and planted in the porous
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블(122)에 식물이 식재되면, 포러스 콘크리트 카블(122)의 부식 및 내구성 저하를 방지할 수 있고 물이나 공기의 침투가 용이하여 내부의 흙 내로 식물이 뿌리를 내리거나 씨앗이 발아되기 쉽게 하고, 빗물의 배수에 의한 지반의 침하를 방지할 수 있으며, 식물이 정착할 자리를 넓혀주고, 생물에 무해한 환경을 조성해 주어 생태계를 보호할 수 있다. 식물이 생육할 수 있는 최적의 환경을 조성함과 동시에 지반의 구조적인 생태 안정성을 도모할 수 있다.According to an embodiment, when plants are planted in the porous
일 실시형태에 따르면, 상기 광촉매층은, TiO2, ZnO, WO3, ZrO2, SnO2, CdS, ZnS, Nb2O53, ZrO2SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 및 WSe2로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the photocatalyst layer, TiO 2, ZnO, WO 3 , ZrO 2, SnO 2, CdS, ZnS, Nb 2 O 53, ZrO 2 SrTiO 3, KTaO 3, Ni-K 4 Nb 6 O 17 It may include at least one selected from the group consisting of CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe 2 and WSe 2 .
일 실시형태에 따르면, 상기 광촉매층은 상기에 열거된 물질 중에서 빛이 조사되면 많은 양의 광자(photon) 및 수산화기를 생성할 수 있는 나노 사이즈의 TiO2 및 ZnO가 많이 사용되고, 특히, 화학적으로 안정하고, 광활성이 우수하고, 인체에 무해하다는 장점이 있는 아나타제(anatase) 결정구조의 TiO2가 널리 이용되고 있다. According to one embodiment, the photocatalyst layer is made of nano-sized TiO 2 and ZnO that can generate a large amount of photons and hydroxyl groups when light is irradiated among the materials listed above, and in particular, chemically stable. In addition, TiO 2 having an anatase crystal structure, which is excellent in photoactivity and harmless to the human body, has been widely used.
일 실시형태에 따르면, 상기 광촉매층을 건조하기 위해 자연건조방식 및 열경화방식을 적용하는데, 상기 자연건조방식은 광촉매 물질을 상기 포러스 콘크리트 카블에 스프레이 도포한 후 10 시간 내지 24 시간에 걸쳐 자연건조하여 코팅층을 형성하는 것이고, 열결화방식은 160 ℃ 내지 200 ℃의 온도로 10 분 내지 30 분간 열경화하여 코팅층을 형성하는 것일 수 있다.According to an embodiment, a natural drying method and a thermal curing method are applied to dry the photocatalyst layer, wherein the natural drying method is naturally dried over 10 to 24 hours after spraying the photocatalyst material on the porous concrete cable. Thus, the coating layer is formed, and the thermal bonding method may be thermal curing at a temperature of 160° C. to 200° C. for 10 to 30 minutes to form a coating layer.
일 실시형태에 따르면, 상기 광촉매층은 최외부에 광촉매 코팅을 실시하여 광촉매를 고정시킨다. 이 때 광촉매층은 표면에 고르게 분포될 수 있도록 해야 한다. According to one embodiment, the photocatalyst layer is fixed to the photocatalyst by applying a photocatalyst coating to the outermost layer. At this time, the photocatalyst layer must be evenly distributed on the surface.
일 실시형태에 따르면, 상기 광촉매층은 빛을 에너지원으로 하여 빛이 조사된 것에 의해 화학반응을 촉진시켜 촉매 반응을 진행시키는 물질이다. 대기 중 미세먼지 형성의 주요성분인 NOx와 SOx 성분이 상기 광촉매층 표면에 흡착되어 미세먼지 제거가 이루어질 수 있다. 또한, 상기 광촉매층에 의해 오염수에 포함되어 있는 용존유기물과 용존무기물을 함께 제거할 수 있다. According to one embodiment, the photocatalyst layer is a material that promotes a chemical reaction by irradiation of light using light as an energy source to advance a catalytic reaction. The NO x and SO x components, which are major components of the formation of fine dust in the air, are adsorbed on the surface of the photocatalyst layer, so that fine dust can be removed. In addition, dissolved organic matter and dissolved inorganic matter contained in contaminated water can be removed together by the photocatalyst layer.
일 실시형태에 따르면, 상기 포러스 콘크리트 카블(122)은, 광촉매층이 코팅됐을 경우 빗물에 함유된 유기물, NOx 및 SOx이 흡착되고, 여과되며, 상기 포러스 콘크리트층에 의해 저류가 되게 할 수 있다. 구체적으로, 상기 포러스 콘크리트 카블(122)은, 내부에 골재 혼합물을 포함하는 흙과 투수성 구조로 인한 흡착능을 보유함으로써, 낮 동안은 태양광(이에 함유되어 있는 자외선)에 의해 유기물, NOx 및 SOx이 제거될 뿐만 아니라, 야간에도 상기 흡착재에 유기물, NOx 및 SOx이 흡착되고, 이것이 낮에 자외선에 의해 분해됨으로써 유기물, NOx 및 SOx이 제거될 수 있다. 따라서, 효율적으로 미세먼지 및 비점오염원을 제거할 수 있다.According to an embodiment, when the photocatalyst layer is coated, the porous
일 실시형태에 따르면, 상기 복수개의 포러스 콘크리트 카블(122)의 배치는 설치의 용이성에 따라 구형, 반구형 및 사각형으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 설치의 용이성에 따라 삼각형, 오각형, 육각형 등 다양한 모양으로 배치되는 것일 수 있다.According to an embodiment, the arrangement of the plurality of porous
본 발명의 일 실시예에 따른 포러스 콘크리트 카블(122)은 작은 크기로 호안, 도로, 정착지, 격자 등에 손쉽게 설치할 수 있으며, 빗물의 투수성을 향상시키고 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템의 내구성을 향상시키고, 식생 등의 효과로 조경성도 확보할 수 있다.The porous
본 발명의 일 실시예에 따른 포러스 콘크리트 카블(122)을 이용하여, 환경관리, 비점오염 저감, 미세먼지 저감, 친환경시설, 친환경재료 및 LID(Low Impact Development) 기술 분야에 다양하게 활용될 수 있다.By using the porous
일 실시형태에 따르면, 상기 불투수성 지반(130)은 수로, 도로, 종합운동장, 주차장, 공원 등의 용도로 이용할 수 있도록 하는 불침투성(impervious)의 토층이다. 강우유출수의 지하 침투로 발생될 수 있는 지반 침하를 방지한다.According to one embodiment, the impermeable ground 130 is an impervious soil layer that can be used for purposes such as waterways, roads, sports grounds, parking lots, and parks. It prevents ground subsidence that can occur due to underground penetration of rainfall runoff.
본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템에 의하여, 부지 소요를 최소화하고, 강우유출수의 흐름을 제어함에 따라 장치 구성을 간략화할 수 있다. 이를 통해, 비점오염물질 내에 포함되어 있는 미세 고형물, 유기영양염류, 중금속, 기름 등을 효과적으로 제거하여 하천 등의 공공수역의 오염을 최소화할 수 있고, 포러스 콘크리트 카블에 의해 비점오염물질을 효율적으로 개선할 수 있다.With the system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants according to an embodiment of the present invention, it is possible to simplify the device configuration by minimizing site requirements and controlling the flow of rainfall runoff. Through this, it is possible to minimize pollution of public waters such as rivers by effectively removing fine solids, organic nutrients, heavy metals, oils, etc. contained in non-point pollutants, and efficiently improve non-point pollutants by porous concrete cables. can do.
본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템은 기존 및 신규 시설에도 쉽게 도입할 수 있어 도로구조물, 친환경구조물 및 친환경수로 분야에도 활용될 수 있다.The system for reducing rainfall runoff and non-point pollutants according to an embodiment of the present invention can be easily introduced into existing and new facilities, and thus can be used in road structures, eco-friendly structures, and eco-friendly waterways.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, even if the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or the described components are combined or combined in a form different from the described method, or are replaced or substituted by other components or equivalents. Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and claims and equivalents fall within the scope of the claims to be described later.
100: 강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템
110: 전처리조
112: 침강부
114: 경사판
116: 월류부
118: 여과부
120: 포러스 콘크리트 카블층
122: 포러스 콘크리트
130: 불투수성 지반100: Rainwater runoff and non-point source reduction system
110: pretreatment tank
112: settling
114: swash plate
116: Overflow
118: filter unit
120: porous concrete cable layer
122: porous concrete
130: impermeable ground
Claims (5)
상기 전처리조로부터 월류하는 강우유출수를 우회하여 배출하고, 불투수성 지반 상에 설치되는 포러스 콘크리트 카블(porous concrete cobble)층;
을 포함하고,
상기 포러스 콘크리트 카블층은,
상기 불투수성 지반 상에 복수개의 포러스 콘크리트 카블이 균일하고 연속적으로 배열되어 형성되는 것이고,
상기 포러스 콘크리트 카블의 직경은 50 mm 내지 500 mm이고,
상기 포러스 콘크리트 카블의 공극률은 5 % 내지 40 %이고,
상기 포러스 콘크리트 카블의 투수 계수는 0.01 cm/sec 내지 10 cm/sec이고,
상기 전처리조는,
상기 강우유출수가 침강하는 침강부;
상기 침강된 상기 강우유출수가 월류하면서 유속이 저감되는 경사판을 포함하는 월류부; 및
상기 월류부를 통과한 상기 강우유출수의 비점오염물질이 여과되기 위한 여과부;
를 포함하고,
상기 여과부는 망으로 구성되고, 유분 흡착제가 내설되고,
상기 유분 흡착제는 폴리우레탄 또는 우레탄 폼(form)의 재료로 제공되는 것이고,
상기 포러스 콘크리트 카블 외부에 코팅된 광촉매층;을 더 포함하고,
상기 광촉매층은, ZnO, WO3, ZrO2, SnO2, CdS, ZnS, Nb2O53, ZrO2SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 및 WSe2로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템.
A pretreatment tank in which rainfall runoff is introduced and non-point pollutants are pretreated; And
A porous concrete cobble layer installed on the impermeable ground and bypassing the rainfall runoff flowing from the pretreatment tank;
Including,
The porous concrete cable layer,
A plurality of porous concrete cables are uniformly and continuously arranged and formed on the impermeable ground,
The diameter of the porous concrete cable is 50 mm to 500 mm,
The porosity of the porous concrete cable is 5% to 40%,
The permeability coefficient of the porous concrete cable is 0.01 cm/sec to 10 cm/sec,
The pretreatment tank,
A settling portion in which the rainfall runoff water settles;
An overflow unit including a swash plate for reducing a flow velocity while the settled rainfall runoff overflows; And
A filtering unit for filtering non-point pollutants of the rainfall runoff passing through the overflow unit;
Including,
The filtration unit is composed of a net, an oil adsorbent is installed,
The oil adsorbent is provided as a material of polyurethane or urethane foam,
Including; a photocatalyst layer coated on the outside of the porous concrete cable,
The photocatalyst layer, ZnO, WO 3, ZrO 2 , SnO 2, CdS, ZnS, Nb 2 O 53, ZrO 2 SrTiO 3, KTaO 3, Ni-K 4 Nb 6 O 17 CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe It comprises at least any one selected from the group consisting of 2 and WSe 2 ,
Rainwater runoff and non-point source reduction system.
상기 포러스 콘크리트 카블 내부에 식생공간이 형성되어 식재되는 식물;
을 더 포함하는 것인,
강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템.
The method of claim 1,
Plants in which a vegetation space is formed and planted inside the porous concrete cable;
Which further comprises,
Rainwater runoff and non-point source reduction system.
상기 복수개의 포러스 콘크리트 카블의 배치는
설치의 용이성에 따라 구형, 반구형 및 사각형으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
강우유출수 및 비점오염원 저감 시스템.
The method of claim 1,
The arrangement of the plurality of porous concrete cables
It includes at least any one selected from the group consisting of spherical, hemispherical and square according to the ease of installation,
Rainwater runoff and non-point source reduction system.
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|---|---|---|---|
| KR1020190038379A KR102209260B1 (en) | 2019-04-02 | 2019-04-02 | System for reducing storm water and nonpoint pollution source using porous concrete cobble |
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2019
- 2019-04-02 KR KR1020190038379A patent/KR102209260B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |