KR200308775Y1

KR200308775Y1 - 차수막을 이용한 오염물질 침강장치

Info

Publication number: KR200308775Y1
Application number: KR20-2002-0038678U
Authority: KR
Inventors: 윤경섭; 이광식; 남귀숙; 김형중
Original assignee: 농업기반공사
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2003-03-28

Abstract

본 고안은 농업용수원으로 사용되는 농업용 저수지의 하천수 유입부를 준설하고, 스커트형의 차수막을 이용한 침감시설을 조성하여 유입되는 하천수를 일시적으로 저류할 수 있는 저류지를 형성토록 하므로서, 저류지에 유입되는 유입하천수에 포함된 현탁상태의 유기물 및 영양염 등의 오염물질을 침전, 제거하여 수질오염을 방지할 수 있도록 한 저수지에서의 차수막을 이용한 오염물질 침강장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 저수지의 하천수 유입부를 준설하고, 그 양안에 고정설치되는 고정장치(15)와; 상기 고정장치에 연결로프(11)를 통해 연결설치되며, 그 로프(11)에는 유입되는 물을 일시저류시켜 유입되는 물에 포함된 부유물질을 제거할 수 있도록 일정간격으로 겹쳐진 상태로 다수 설치되는 차수막(12)과; 상기 차수막(12)이 수위의 변화에 따라 연동되어 상,하로 움직일 수 있도록 차수막(12)과 연결로프(11)의 연결점사이에 설치되는 부표(13)와; 상기 차수막(12)의 하단에 설치되어 추 역활을 하므로서, 차수막(12)이 항상 수직을 유지할 수 있도록 하는 체인형태의 사슬(14);로 이루어진다.

Description

차수막을 이용한 오염물질 침강장치{Equipment for sedimentation using shielding film}

본 고안은 농업용 저수지 등에 설치되는 차수막을 이용한 오염물질 침강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 농업용수원으로 사용되는 농업용 저수지의 하천수 유입부를 준설하고, 스커트형의 차수막을 이용한 침강장치를 설치하여 유입되는 하천수를 일시적으로 저류할 수 있는 저류지를 형성토록 하므로서, 저류지에 유입되는 유입하천수에 포함된 현탁상태 유기물 및 영양염 등의 오염물질을 침전, 제거하여 수질오염을 차단할 수 있도록 한 저수지에서의 차수막을 이용한 오염물질 침강장치에 관한 것이다.

일반적으로, 중산간 농업지대에는 농업용수원으로 사용되는 농업용 저수지 등이 건설되어 있으며, 이러한 용도의 농업용수원은 최근 오염원의 증가로 심각한 수질오염상태에 있다.

이와같은 농업용 저수지의 수질오염을 저감시키기 위한 자연형 수질정화공법으로 저수지 유입부에서 오염물질을 차단 제거할 수 있는 침강분해시설의 설치가 필요하게 되었다.

이를 위해 종래에는 하천으로 유입되는 물을 하천내에서 중력침강을 이용하여 수질을 개선하기 위하여 저수지에 하천수가 유입되는 부분을 준설하여 저류지를 형성하는 방법, 저류지에 보조댐을 설치하는 방법, 저류지에 제방을 설치하는 방법 등 여러 방법이 사용되었다.

이중에서 상기 저수지에 물이 유입되는 부분을 준설하여 저류지를 형성하는 방법은 도 1a에서와 같이, 저수지(1)에서 물이 유입되는 부분을 준설하여 저류지(2)를 형성한 다음, 그 저류지(2)에 유입수를 일시저류시킴으로서, 유입수에포함된 부유물질을 침전, 제거토록 하는데, 이러한 저류지(2)를 통한 부유물질의 제거는 용지의 확보가 가능하면 설치상의 문제는 별로 없는 반면에 침전된 부유물질의 제거율은 낮으며, 침전슬러지의 부패에 의해 악취가 발생되고 수질이 오염되므로 침전슬러지의 준설과 같은 침전물의 주기적인 제거가 필요하게 되어 관리가 매우 어려운 문제가 발생하였다.

또한, 도 1b에서와 같은 보조댐(3)을 설치하는 방법에 의하면, 저류지(2)에 설치되는 보조댐(3)을 통해 유입수를 일시저류시킴으로서, SS(suspend solid: 부유 고형물)를 침전,제거할 수 있게 됨은 물론, 보조댐 월류부에서의 포기효과도 기대되고, 보조댐(3)표면을 다목적으로 활용할 수 있는 반면에, 공사가 어렵고, 또 유입하천수에 포함된 침전물이나 유목(流木) 등의 제거가 필요하게 되었으며, 유입되는 하천수의 양이 많은 경우에는 그 보조댐(3)이 물의 흐름을 방해하게 되어 이 또한 관리에 어려움이 발생하게 되었다.

또, 도 1c에서와 같은 제방(4)을 설치하는 방법에 의하면, 저류지(2)에 설치되는 제방(4)을 통해 유입수를 일시에 저류시킴으로서 SS(suspend solid: 부유 고형물)를 침전, 제거할 수 있게 되고, 제방(4)아래에서의 포기효과도 기대할 수 있으며, 완충기능에 의해 수질변동의 평균화가 가능한 반면, 침전된 부유물질의 제거율은 낮으며, 침전슬러지의 부패에 의해 악취가 발생되고 출수(出水)시에 슬러지 용출현상이 발생되는 등 수질이 오염되므로 침전슬러지의 준설과 같은 침전물의 주기적인 제거가 필요하게 되고, 제방높이에 의한 수위가 상승하게 되는 등 제방관리에 많은 어려움이 발생하였다.

따라서 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 주된 목적으로는 농업용수원으로 사용되는 농업용 저수지의 하천수 유입부를 준설하고, 스커트형의 차수막을 이용한 침강시설을 설치하여 유입되는 하천수를 일시적으로 저류할 수 있는 저류지를 형성토록 하므로서, 저류지에 유입되는 유입하천수에 포함된 현탁상태의 유기물 및 영양염 등의 오염물질을 침전, 제거하여 수질오염을 차단할 수 있도록 한 저수지에서의 차수막을 이용한 오염물질 침강장치를 제공하는 데 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래 저수지에서 침강방법을 개략적으로 보인 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 침강장치를 보인 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 침강장치의 설치를 개략적으로 보인 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 침강장치의 작동을 보인 사용상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 ; 저수지 2 ; 저류지

10 ; 침강장치 11 ; 연결로프

12 ; 차수막 13 ; 부표

14 ; 사슬 15 ; 고정장치

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

저수지의 하천수 유입부를 준설하고, 그 양안에 고정설치되는 고정장치와;

상기 고정장치에 연결로프를 통해 연결설치되며, 그 로프에는 유입되는 물을 일시저류시켜 유입되는 물에 포함된 부유물질을 제거할 수 있도록 일정간격으로 겹쳐진 상태로 다수 설치되는 차수막과;

상기 차수막이 수위의 변화에 따라 연동되어 상,하로 움직일 수 있도록 차수막과 연결로프의 연결점사이에 설치되는 부표와;

상기 차수막의 하단에 설치되어 추 역활을 하므로서, 차수막이 수직을 유지할 수 있도록 하는 체인형태의 사슬;로 이루어진다.

즉, 농업용 저수지의 하천수 유입부를 준설하고 스커트형의 차수막을 이용한 침강시설을 조성하므로서, 저수지에 유입되는 하천수를 일시적으로 저류할 수 있는 저류지를 형성할 수 있게 된다. 따라서, 유입하천수에 포함된 현탁상태의 유기물질및 영양염류 등의 오염물질을 침전, 제거하여 수질오염을 차단할 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 침강시설을 보인 사시도이고,

도 3은 본 고안에 따른 침강시설의 설치를 개략적으로 보인 단면도이다.

본 고안에 따른 차수막을 이용한 오염물질 침강장치는 도 2내지 도 4에서 나타낸 바와 같이, 중산간 농업지대에 위치하여 주로 농업 용수원으로 사용되는 농업용 저수지 등에 설치되는 것으로, 주로 저수지 유입부에서 유입하천수에 포함된 오염물질을 자연공법으로 침강시키기 위하여 설치되는 것으로, 이를 위하여 먼저, 일정길이의 연결로프(11)를 구비한 다음, 그 연결로프(11)에 유입되는 하천수를 일시저류시켜 유입하천수에 포함된 부유물질등의 오염물질을 제거할 수 있는 차수막(12)을 다수 설치하되, 그 차수막(12)은 서로 일정간격으로 겹쳐진 상태로 설치하도록 한다.

이때, 상기 차수막(12)은 항상 수중에 위치하게 되므로 물속에서 부식이 일어나지 않고 강도가 떨어지지 않는 것을 사용하여야 할 것으로, 본 고안에서는 방염, UV처리 및 내항균처리한 PVC 타포린으로 표면을 처리하고, 내한성을 갖도록 아크릴과 불소로 표면을 특수처리한 것을 사용하였다.

또한, 상기 차수막(12)의 두께는 운반 및 설치작업상 편의를 위하여 0.3㎜의 것을 사용함이 바람직하나, 이보다 크거나 작아도 큰 문제는 없는 것이다.

또, 홍수시 많은 유량이 일시에 유하하는 경우 차수막(12)이 유입하천수의 흐름을 방해하여 유입하천수의 수위가 상승하게 되어 주위 농경지가 침수되는 등의피해가 발생할 수 도 있는 것으로, 이를 방지하기위해 차수막(12)은 수면으로부터 1m의 간격을 두고 설치하도록 한다.

또한, 홍수시 유량증가에 의해 수위가 급격히 상승하는 경우에도 물이 잘 유하할 수 있도록 만수시를 기준으로 차수막(12) 하단과 저수지(1) 바닥사이에도 약 1m정도의 간격을 두어 물의 흐름을 가능한 방해하지 않도록 한다.

그러나, 평상시에는 부체가 수위에 따라 내려감으로서 저수지(1)바닥과 차수막(12)하단 사이에 공간이 없어지기 때문에 SS(부유고형물)성분의 유출을 방지할 수 있다.

또한, 상기 연결로프(11)에 연결설치되는 다수의 차수막(12)에서 각 차수막(12)의 폭은 5m가 되도록 하고, 각 차수막(12)이 연결되는 곳은 약 50㎝ 정도가 겹치도록 하여 평상시에는 차수막(12)의 역할을 하도록 하고, 홍수시와 같이 유량의 유입이 많을 시에는 이 사이가 벌어져 홍수가 잘 배제되도록 한다.

이어, 상기 차수막(12)의 하단에는 차수막(12)이 물속에서 항상 수직을 유지할 수 있도록 추 역할을 하는 체인형태의 사슬(14);을 설치하되, 그 체인형태의 사슬(14)은 연결로프(11)에 연결설치된 단위체의 차수막(12) 각각마다 설치하여 각각의 차수막(12)이 유량에 따라 따로따로 움직일 수 있도록 한다.

이어, 상기 차수막(12)과 연결로프(11)의 연결점 사이에는 차수막(12)이 수위의 변화에 따라 연동되어 상,하로 움직일 수 있도록 부표(13)를 설치토록 한다.

여기에서, 상기 로프(11)는 차수막(12)의 하중, 차수막(12) 하단에 설치되어 추 역할을 하는 사슬(14)의 하중, 유수에 의해 차수막(12)에 걸리는 하중 등에 견딜 수 있는 재질 및 직경의 로프(11)를 사용하면 될 것이고, 본 연구의 예비실험에서는 직경 18mm의 것을 이용하였다. 특히 로프(11)가 항상 수중에 놓이게 되므로 수중에서 부식이 일어나지 않는 재질을 선택하여 사용토록 한다.

이어, 차수막(12)이 설치된 상기 연결로프(11)의 양 단부를 저수지(1)의 양안의 일정위치에 말뚝과 같은 별도의 고정장치(15)를 통해 고정설치하여 이루어진다.

이때, 상기 고정장치(15)는 상기 연결로프(11)를 견고히 고정할 수 있고, 토양속에서 부식이 일어나지 않고, 차수막에 의해 발생하는 장력을 견딜 수 있는 재질이면 어느 것이나 사용할 수 있는 것으로, 스테인레스나 철근콘크리트 등을 사용할 수 있으며 무엇보다도 고정장치가 설치되는 지역의 토양특성 및 경제성을 고려하여 재료를 선택함이 바람직하다.

또 이와같은 고정장치는 유입되는 수량에 따라 수위의 변화가 심하거나, 인위적으로 차수막(12)의 높이를 조절할 필요가 있는 경우에는 고정장치에 차수막(12)의 높이를 조절할 수 있는 장치를 부가적으로 설치할 수 도 있는 것이다.

이와 같은 구성의 차수막을 이용한 오염물질 침강장치에 의하면, 도 3에서와 같이 농업용 저수지(1)의 하천수 유입부에 스커트형의 차수막을 이용한 침강시설(10)의 효율을 높이기 위해서는 저수지(1)의 유입부를 준설하여 유입되는 하천수를 일시적으로 저류시킬 수 있는 저류지(2)를 조성하는 것이 좋으며, 이때 형성된 저류지(2)에 유입하천수가 일시 저류하게 되면서 유입하천수에 포함된 현탁상태의 유기물질 및 영양염류 등의 오염물질이 침전되게 되고, 그 침전된 것을 제거하게 되면 농업용 저수지(1)에서의 수질오염물질의 유입을 차단할 수 있게 되며, 이를 통한 수질개선효과는 다음의 표와 같다.

효과(%)	BOD	COD	SS	Chl-a	TN	TP
건기	-	-	27.5	1.8	17.8	25.5
우기	11.1	11.9	50.4	31.9	42.5	64.1
종합	11.1	11.9	39.0	16.8	30.2	44.8

그리고, 평상시에 유입된 물의 흐름은 침강시설(10)의 상부 즉, 연결로프(11)를 통해 저수지(1) 양안의 고정장치(15)에 연결된 다수의 차수막(12)의 상부에 형성된 약 1m정도의 각각의 공간을 통해 흐르게 되어 저류지(2)로의 물의 유입 및 저류지(2)에서의 유출이 원활하게 된다.

한편, 홍수시와 같이 저수지에 유량의 유입이 많은 경우에는 도 4에 도시한 바와같이, 수위가 상승함에 따라 부표(13)가 상승하게 되며, 이에 따라서 차수막(12) 하단과 저수지(1) 바닥사이에도 공간이 생기며, 연결로프(11)에 서로 일정간격(약 50㎝ 정도) 겹치토록 설치된 차수막(12)의 겹침부분이 유입되는 유량의 압력에 의해 벌어지면서 유입하천수가 빠져나가도록 하므로서, 홍수시에도 유입수를 원활히 배제할 수 있기 때문에 저수지의 수위상승에 따른 침수피해를 방지할 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 농업용 저수지의 하천수 유입부를 준설하고, 스커트형의 차수막을 이용한 침강장치를 설치하므로서, 저수지에 유입되는 하천수를 일시적으로 저류할 수 있는 저류지를 형성할 수 있게 된다. 따라서, 유입하천수에 포함된 현탁상태 유기물 및 영양염 등의 오염물질을 침전, 제거하여 수질오염을 차단할 수 있게 되어 농업용 저수지의 수질을 효과적으로 개선시킬 수 있는 것이다.

Claims

저수지의 하천수 유입부를 준설하고, 그 양안에 고정설치되는 고정장치(15)와;

상기 고정장치에 연결로프(11)를 통해 연결설치되며, 그 로프(11)에는 유입되는 물을 일시저류시켜 유입되는 물에 포함된 부유물질을 제거할 수 있도록 일정간격으로 겹쳐진 상태로 다수 설치되는 차수막(12)과;

상기 차수막(12)이 수위의 변화에 따라 연동되어 상,하로 움직일 수 있도록 차수막(12)과 연결로프(11)의 연결점사이에 설치되는 부표(13)와;

상기 차수막(12)의 하단에 설치되어 추 역활을 하므로서, 차수막(12)이 항상 수직을 유지할 수 있도록 하는 체인형태의 사슬(14);로 이루어진 것을 특징으로 하는 차수막을 이용한 오염물질 침강장치.
제 1항에 있어서, 상기 연결로프(11)에 연결설치되는 다수의 차수막(12)에서 각 차수막(12)의 폭은 5m가 되도록 하고, 각 차수막(12)이 연결되는 곳은 약 50㎝ 정도가 겹치도록 한 것을 특징으로 하는 차수막을 이용한 오염물질 침강장치.
제 1항에 있어서, 상기 차수막(12)은 물의 흐름을 가능한 방해하지 않도록수면으로부터 1m의 간격을 두고 설치하도록 하고, 홍수시에 유량이 증가할 때에는 차수막(12) 하단과 저수지(1) 바닥사이에도 약 1m정도의 공간이 생기고, 평상시에는 공간이 생기지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 차수막을 이용한 오염물질 침강장치.