KR20000072406A

KR20000072406A - 자연정화식 맨홀

Info

Publication number: KR20000072406A
Application number: KR1020000051751A
Authority: KR
Inventors: 전양근
Original assignee: 전양근
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2000-12-05
Also published as: KR100408940B1

Abstract

본 발명은 우수 및 오수에 포함된 부유물질의 제거뿐만 아니라 용존되어 있는 유기물과 탄화수소 및 기타 오염물의 제거가 가능한 맨홀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수 및 오수의 유입구(1)와; 유입수중에 포함된 오물을 제거할 수 있는 오물제거망(4)과; 유입수의 회전류를 발생시킬 수 있는 원형몸체(3)와; 걸러진 물이 자갈이나 담체가 충진된 맨홀몸체로 배출되는 다공관식 분배관(2)과; 상부에는 초본식물이 존재하고 내부에는 자갈이나 담체가 충진되어 미생물의 대량서식이 가능하여 오염물을 자연정화법으로 분해하는 작용을 하는 맨홀몸체(7)와; 정화된 물이 배출되는 다공관(6)으로 이루어지도록 구성된다.

Description

자연정화식 맨홀{Meshed Manhole combined biofilm process}

본 발명은 회전류를 이용한 오물의 분리와 자연정화법을 이용하여 오염물을 제거할 수 있는 자연정화식 맨홀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로변이나 배출관로에 포함된 부유물질, 토사 및 기타 오물이 강우시나 오수발생시에 하수관로에 퇴적되거나 처리장으로 유입되는 것을 방지하고, 용존되어있는 유기물과 탄화수소등의 오염물질을 효율적으로 정화할 수 있는 맨홀에 관한 것이다.

일반적으로 맨홀은 관거의 접합과 관로내의 과도한 유속발생을 방지하고 부유물질을 침전 및 퇴적시키기 위하여 설치된다. 그러나 이러한 기존의 맨홀은 구조상 효율적인 오물의 제거가 용이하지 않으며, 유입수에 포함된 오물과 오염물질을 제거할 수 있는 기능이 미미하다. 따라서 도시지역이나 도로변에서 강우초기에 발생하는 우수내에 포함된 오염물질이 제거 되지않아 하천에 유입시 많은 수생동물의 폐사가 빈번하게 발생되고 있다. 특히 도시지역의 초기강우시 하천으로 유입되는 우수는 많은 오염물질과 독성물질을 포함하여 중랑천 하류에 수 많은 어류의 폐사를 빈번하게 발생시키곤 한다.

이를 해결하기 위하여 각종 정화법에 대한 제안 이 있으나, 많은 처리비용과 설치비용 및 효율등의 문제가 많아 현재 아무런 대책이 없는 상태이다.

따라서, 효과적으로 오물과 오염물을 제거하면서도 관거내의 흐름을 유지하고 환경을 정화할 수 있는 새로운 개념의 자연정화식 맨홀의 도입이 시급한 실정이다.

따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 그 목적은 우수 및 오수관로의 퇴적물을 효율적으로 제거하고, 환경친화적 방법으로 유기물과 탄화수소와 같은 오염물질을 제거할 수 있는 자연정화식 맨홀을 제공함에 있다.

도1은 본 발명의 요부인 자연정화식 맨홀을 나타내는 도면

도2는 본 발명의 원리를 나타내는 흐름과 평면을 나타내는 도면

도3은 본 발명의 요부인 오물수거망의 구조를 나타내는 도면

도4는 본발명의 요부인 분배관과 유출관을 나타내는 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 유입구 2 : 다공관식 분배관

3 : 내부 회전류 발생부 4 : 오물수거망

5 : 외부 몸체 6 : 유출구

7 : 자갈 및 담체충진층 8 : 초본식물

9 : 맨홀 뚜껑 10 : 분리벽

11 : 몸체지지대 12 : 유선형 격막

20 : 오물제거망 지지체 21 : 오물제거망 상부지지체

22 : 인발용 케이블 23 : 오물제거망 하부구조

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 자연정화식 맨홀은 유입관로와 연결되는 맨홀 유입구와; 유입수내 포함된 부유물질을 제거할 수 있는 오물제거망과; 오물제거의 효율을 높이고 수두손실을 최소화 할 수 있는 원형몸체와; 오물과 분리된 물은 미생물이 서식하는 맨홀몸체내의 자갈이나 담체충진층으로 분배시키는 분배관과; 흐름을 안정적으로 유지하고 다수의 미생물이 서식할 수 있는 자갈이나 담체를 충진한 몸체와; 처리된 물이 몸체하부로 배출되는 유출관으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 자연정화식 맨홀을 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 상세하게 설명한다.

도1은 자연정화식 맨홀의 전체적인 개요를 나타내는 단면도이고, 도2는 맨홀 내의 유속흐름과 격막을 나타낸는 자연정화식 맨홀의 평면도이고, 도3은 본 발명의 요부인 그물망의 상세도 이고, 도4는 분배관과 유출관을 나타내는 단면도이다.

강우시 부유물질, 오물 및 오염물이 포함된 유입수가 도1에서 자연정화식 맨홀의 유입구(1)로 유입된다. 유입된 우수 및 오수는 바로 원통형 회전류 발생부위(3)로 유입되고 회전류 발생부위(3)에서는 오물제거망에 의해 부유물질과 침전가능한 오물이 제거된다. 유입관로(1)와 오물제거망(4)의 접합부위는 회전류의 발생을 원할하게 하기 위하여 유선형 격막(12)이 설치되어 있다. 오물제거망(4)을 통과한 물은 원통형 몸체(3)에서 분배관(2)을 통하여 맨홀내 자잘 및 담체가 충진된 부분(7)으로 흐름이 균등하게 분배된다. 분배관(2)을 통과한 물은 맨홀몸체(7)내의 자갈 및 담체충진층을 흐르게 되며, 이 동안 자갈 및 담체의 표면에 서식하는 미생물에 의해 유기물 및 탄화수소등이 분해 및 무해화된다. 미생물에의해 독성물질이 무해화되는 반응기작은 다음과 같다.

미생물에 의해 분해되고 남은 잔유물은 자연정화식 맨홀 상부에 서식하는 초본식물에 의해 제거된다. 정화된 물은 맨홀(7)하부에 위치한 유출구(6)를 통하여 방류된다. 이 자연정화식 맨홀의 재질은 재활용 플라스틱(폴리에틸렌)이나 FRP 또는 콘크리트 등으로제조가 가능하다. 자연정화식 맨홀의 기본적인 흐름은 회전류이며, 자잘 및 담체와 오염물의 접촉시간을 최대화하고 흐름의 방향성을 유지하기 위하여 도2에서처럼 격막(10)이 설치된다. 도3에서 오물제거망의 구조는 막의 형태를 지지하기 위한 격자형 지지체(20)와 인발시 오물제거망 상부지지틀(21)과 인발용 케이블(22)로 구성되며 오물제거망의 하부(23)는 상부보다 조밀한 구조로 되어 있다. 도4의 유출관 및 분배관은 분배의 효율을 극대화 하고 관의 강도를 유지시키기 위하여 슬롯형 구멍이 일정한 간격으로 위치하고 있으며 이 재질은 부식을 방지하고 영구히 사용하기 위하여 PP재질이나 폴리에틸렌 기타 강성있는 플라스틱재질의 관을 가공하여 사용한다. 이 자연정화식 맨홀은 설치장소 및 여건에 따라서 규격이나 충진물의 형태 및 량을 조정할 수 있다.

< 자연정화식 맨홀의 규격예 >

전체직경 : 3,000mm ∼ 12,000mm

유입구 직경 : 100mm ∼ 300mm

분배관 직경 : 100mm ∼ 500mm

맨홀의 깊이 : 900mm ∼ 2,500mm

오물수거망의 눈 간격 : 상부 5 mm ∼ 50mm, 하부 : 0.5mm ∼ 20mm

충진물

자갈의 경우

모래/실트:20% ∼ 30% 잔자갈:30% ∼ 40% 굵은자갈:30%∼ 50%

담체의 경우

모래/실트:20%∼30% 담체:70%∼80%

분배관의 슬롯크기 : 1mm ∼10mm

전술한 바와 같이 자연정화식 맨홀은 강우시 유입되는 우수내에 포함된 부유물질 뿐만아니라 용존되어 있는 오염물도 미생물의 분해작용에 의한 자연정화방식에 의해 제거되므로 기존의 맨홀기능을 향상시킬 수 있을 뿐 만아니라 하천이나 호소로 유입되는 오염된 물을 정화할 수 있는 기능이 있다. 도시지역의 경우 강우 초기에 발생하는 오염된 우수에 의해서 하천의 생태계가 심각하게 위협을 받고 있다. 예로 포장된 도로로 유입되는 우수는 독성물질과 유기물이 함유되어 초기 화학적 산소요구량(COD)이 2.3배 까지 증가하므로 중랑천 하류부근의 어류가 집단폐사하는 현상이 최근에 들어서도 수차례 발생한 바 있다. 이러한 초기 강우시의 우수를 정화하여 배출한다면 이와같은 불상사는 크게 줄어들 것이다. 또한 이 자연정화식 맨홀을 상수원 인근의 비점오염원 등에 설치한다면 주변의 농경지나 도로 및 기타 시설등에서 우수에 의해서 배출되는 오염물질을 크게 감소시킬 수 있다.

Claims

유입관로 연별부위(1)와; 유입된 우수 및 오수와 부유물질의 속도차이를 발생시키는 맨홀몸체(3)와; 이 내부에 정착한 오물수거망(4)과; 분리된 물이 맨홀몸체(7)로 균등하게 유입될 수 있는 분배관(2)과; 미생물이 서식할 수 있는 담체나 자갈이 충진된 원통형 몸체(7)와; 여기서 정화된 물이 배출구(6)를 통해방류되고; 상부에 초본식물(8)이 서식하는 자연정화식 맨홀.
제1항에 있어 맨홀의 유입구는 오물제거망 내부로 연결되어 있고, 유선형 격막(12)이 설치되어 있어 회전류를 발생시킬 수 있고, 이 회전류에 의한 함유물의 속도차이로 오물의 제거 및 분리가 용이하고 회전류에 의해 오물제거망의 폐색이 회복될 수 있는 구조를 갖는 자연정화식 맨홀.
제 1항에 있어 오물이 제거된 물이 분배관(2)을 통하여 자갈 이나 담체가 충진된 몸체(7)로 균등하게 분배 유입되어 원형의 회전을 이루며 미생물이 서식하는 자갈이나 담체와 접촉할 수 있는 자연정화식 맨홀.
제1항에 있어 맨홀몸체는 흐름을 분리하기 위하여 분리격막(10)이 설치되어 있고 미생물에 의해서 정화된 물은 하부 배출구(6)로 방류하게 되어있으며 분배관(2)과 분리격막(10)주변은 굵은자갈로 충진되어 있고 배출구(6)로 갈수록 잔자갈이 충진된 자연정화식 맨홀.
제1항에 있어 맨홀몸체(7)에 충진된 자갈이나 담체는 자갈의 경우 모래/실트:20% ∼ 30%, 잔자갈:30% ∼ 40%, 굵은자갈:30%∼ 50%

담체의 경우 모래/실트:20%∼30%, 담체:70%∼80% 일정비율로 충진되어 있고 담체의 재질은 세라믹이나 고강도 플라스틱으로 제조된 것으로 충진된 자연정화식 맨홀
제 1항에 있어 맨홀의 재질은 재활용 플라스틱이나 FRP 및 콘크리트로 제조가 가능하며 맨홀몸체외부(5)와 내부 회전부위(3)가 지지체(11)로 연결되어 안정적으로 형태를 유지할 수 있는 자연정화식 맨홀.
제 1항에 있어 전체직경이 3,000mm ∼ 12,000mm 정도이고, 유입구 직경은 100mm ∼ 300mm, 분배관 직경은 100mm ∼ 500mm, 맨홀의 깊이는 900mm ∼ 2,500mm정도이며 오물수거망(4)의 내경은 600mm에서 3,000mm이며 상부의 눈간격이 5 mm ∼ 30mm, 하부의 눈간격이 0.5mm ∼ 20mm 이고 격자형 지지체(20)와 인발시 망의 형태 및 강도를 유지시켜 줄수 있는 틀(21)이 내장된 자연정화식 맨홀.