KR200242953Y1 - 인공습지법을 이용한 호수정화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오염된 호수를 정화하는 장치에 관한 것으로, 특히 비점오염원에 의해 오염된 호수 주변에 인공습지를 조성하여 오염된 물을 처리하는 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 인공습지를 이용한 호수정화장치는 부영양화 물질인 인과 질소를 습지식물에 흡수시켜 제거하는 것으로, 호수 주변에 저류조와 다단의 인공습지를 형성하여 호수(1) 내의 물을 이송펌프(2)에 의해 저류조(3)에 저장한 후 제1습지(4), 제2습지(5), 제3습지(6)의 순서로 물을 흘려 물 중에 함유되어 있는 인과 질소를 습지식물에 흡수시켜 제거하며, 처리된 물은 호수(1)로 유입시켜 호수 내에서 물의 순환이 가능하도록 하였다.

본 고안의 인공습지를 이용한 호수정화장치는 호수 주변지역의 지형에 적합하도록 조성할 수 있어 친환경적이며, 인과 질소의 제거효율이 높은 습지식물을 이용하므로 부영양화물질의 처리효율을 극대화시킬 수 있다. 또한 호수 내의 물을 저류조까지 이송하는데 요구되는 이송펌프 이외에는 기계적 가동부분이 없어 설치 및 유지관리비가 적게 소요되며, 관리요원이 별도로 필요치 않은 이점이 있다.

Description

인공습지법을 이용한 호수정화장치{Apparatus for purifying lake using the artificial wetland method}

본 고안은 수처리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호수 주변에 인공습지를 조성하고 습지식물에 의해 물 중의 부영양화물질인 인과 질소를 제거하며, 처리된 물은 호수 내로 유입시키는 호수정화장치에 관한 것이다.

국내에는 상수원으로 이용되는 대규모 댐 외에도 중소규모의 호수가 많이 분포하고 있다. 호수는 하천과 달리 물이 정체되어 있는 시간이 길고 강우시 비점오염원으로부터 배출된 인과 질소가 빗물에 함유된 상태로 호수에 유입되기 때문에 호수는 인과 질소의 저장소 역할을 한다. 따라서 오래된 호수는 부영양화 현상으로 인해 수중생태계가 파괴되거나 농업활동과 자연경관에도 악영향을 미친다. 호수의 부영양화 원인은 인과 질소가 호수 내로 과도하게 유입되어 식물플랑크톤의 이상증식에 기인한다. 이러한 부영양화된 호수를 정화하는 방법으로는 철염, 알루미늄염 등을 사용하여 호수 중의 인을 응집 침전시키는 방법, 호수 바닥에 퇴적된 저니의 준설, 폭기 등이 있다. 이들 방법 중에서 호수 내의 부영양화물질인 인과 질소를 근본적으로 제거하는 방법은 호수 바닥에 퇴적된 저니를 준설하는 방법으로, 이 방법을 이용할 경우 오랜 기간 동안 축적된 인과 질소를 제거할 수 있어 호수의 수질개선에 큰 효과가 있다. 그러나 저니를 준설할 경우 비용이 많이 소요되고 미세한 퇴적물의 교란으로 인해 부유물질의 농도가 증가하며, 영양염(인, 질소등)이 수층으로 재용출 되는 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 목적으로 안출된 것으로, 인공습지법을 이용하여 호수 내의 물 중에 함유된 인과 질소를 습지식물에 흡수시켜 제거하는 한편, 처리된 물은 호수에 유입시켜 물의 자연순환이 가능하도록 하여 호수의 수질개선효과를 극대화시킬 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 인공습지법을 이용한 호수정화공정도

도 2는 본 고안의 인공습지법을 이용한 호수정화장치의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 호수 2. 이송펌프 3. 저류조 4. 제1습지 5. 제2습지

6. 제3습지 11. 점토 12. 모래흙 13. 굵은 모래

21. 부레옥잠/개구리밥 22. 미나리/줄 23. 세모고랭이/달뿌리풀

24. 갈대/부들

본 고안의 인공습지법을 이용한 호수정화장치는 부영양화된 중소규모의 호수를 정화하는 장치로서, 이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 실시예를 보인 호수정화공정도이다.

호수 주변의 지형적 특성을 이용하여 상부에 저류조(3)를 설치하며, 이송펌프(2)의 작동에 의해 호수(1) 내의 물은 저류조(3)에 저장된다. 저류조(3)에는 부레옥잠/개구리밥(21)을 형성하여 이송펌프(2)에 의해 공급된 물 중의 인과 질소를 1차 처리한다. 저류조(3)에서 1차 처리된 물은 미나리/줄(22)로 형성된 제1습지(4)에 유입되어 2차 처리되며, 제1습지(4)에서 배출된 물은 세모고랭이/달뿌리풀(23)로 형성된 2차습지(5)에서 3차 처리된 후, 갈대/부들(24)로 형성된 제3습지(6)에서 최종적으로 처리되어 호수(1)로 유입된다. 따라서 본 고안의 인공습지법을 이용한 호수정화장치는 다단의 습지식물층을 형성하여 부영양화물질인 인과 질소를 효과적으로 제거할 수 있으며, 호수의 오염정도에 따라 습지식물층을 임의로 조절할 수 있다.

도 2는 본 고안의 인공습지법을 이용한 호수정화장치의 단면도를 나타낸 것이다. 맨 밑부분은 점토층(11)을 두어 오염물질의 지하유입을 차단한다. 점토층(11) 상부에는 모래와 흙을 섞은 모래흙층(12)을 두어 습지식물(22, 23, 24)이 쉽게 뿌리를 내려 성장할 수 있도록 하였다. 모래흙층(12) 상부에는 굵은 모래층(13)을 두어 수생생물의 서식처를 제공하며, 수생생물에 의해서도 인과 질소가 제거된다.

본 고안의 인공습지법을 이용한 호수정화장치는 호수 중의 물을 저류조에 공급하기 위한 이송펌프 이외에는 동력이 필요치 않아 설치 및 유지관리비가 적게 든다. 호수 물 중에 함유된 인과 질소는 다단으로 형성된 습지식물에 흡수되어 제거되며, 처리된 물은 호수 내로 유입시킴으로써 호수의 수질개선효과를 극대화시킬 수 있다. 또한 본 고안의 호수정화장치는 다양한 습지식물층으로 구성되어 있기 때문에 호수의 정화 뿐만 아니라 자연학습관이나 생태공원으로서의 가치가 있다.

Claims (1)

1. 오염된 호수를 정화하는데 있어서,

   호수(1) 내의 물을 저류조(3)에 공급하는 이송펌프(2)와, 부레옥잠/개구리밥(21)으로 형성된 저류조(3)와, 미나리/줄(22)로 형성된 제1습지(4)와, 세모고랭이/달뿌리풀(23)로 형성된 제2습지(5)와, 갈대/부들(24)로 형성된 제3습지를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공습지법을 이용한 호수정화장치.