KR200417720Y1

KR200417720Y1 - 습지를 이용한 완충 저류시설

Info

Publication number: KR200417720Y1
Application number: KR2020060006731U
Authority: KR
Inventors: 재 학 김
Original assignee: (주) 일신네이쳐
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2006-06-02

Abstract

본 고안은 하·폐수 처리장에서 배출한 처리수를 하천이나 강에 방류하기 전에 저류시켜 재처리하는 완충 저류시설에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수생식물과 미생물 접촉여재를 포함한 인공습지와 정수연못을 이용하여 처리수 내의 영양염류와 유기물질을 재처리하고 수질을 정화함과 동시에 다양한 생물의 서식처를 제공할 수 있도록 구성한 습지를 이용한 완충 저류시설에 관한 것이다.

본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설은, 하·폐수 처리장에서 배출한 처리수가 유입되고 상부에 수생식물을 식재한 식생상자와 다수개의 끈형 미생물 접촉여재와 산기장치를 포함한 접촉 산화수로와, 상기 접촉 산화수로를 거쳐 정화된 상등수가 유입되고 수생식물을 식재하여 습지 생태계를 조성하는 인공습지와, 상기 인공습지를 거쳐 정화된 정화수를 저류할 수 있는 크기로 일정시간 경과후 저류수를 하천으로 방류하는 정수연못을 포함하여 구성한다.

이와 같이 구성한 본 고안은, 하·폐수 처리장에서 방류한 처리수가 하천이나 강에 직유입되는 것을 방지하고, 처리수 내의 영양염류와 유기물질을 재처리하여 수질을 정화함과 동시에 인공습지와 정수연못을 이용한 다양한 생물의 서식처를 제공해 생태환경을 활성화하여 보다 나은 경관을 제공한다.

또한, 접촉 산화수로, 인공습지와 정수연못이 최대한의 효율을 낼 수 있도록 공간의 효율성을 높이고 친수 환경 조성 및 생태학습장으로서의 교육적 효과를 제공한다.

수질 정화, 인공습지, 정수연못, 접촉산화수로, 완충 저류시설.

Description

습지를 이용한 완충 저류시설{Buffer reservoir water using the Artificial wetland}

도 1은 본 고안의 습지를 이용한 완충 저류시설을 보여주는 시스템 구성도.

도 2는 본 고안의 유공관을 이용해 복류정화지를 형성한 둔턱을 보여주는 개략적인 단면도.

도 3은 본 고안의 제2 실시예에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설을 보여주는 단면도.

도 4는 본 고안의 제3 실시예에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설을 보여주는 평면도.

도 5는 본 고안의 제3 실시예를 응용한 형태의 습지를 이용한 완충 저류시설을 보여주는 평면도.

도 6은 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설을 자연형 지형에 적용한 실시예의 평면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 접촉 산화수로 12 : 미생물 접촉여재

15 : 수생식물 20 : 인공습지

30 : 정수연못 31 : 관찰데크

32 : 흐름벽 33 : 차단벽

34 : 완충녹지 40 : 둔턱

본 고안은 하·폐수 처리장에서 배출되는 처리수를 하천이나 강에 방류하기 전에 저류시켜 재처리하는 완충 저류시설에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수생식물과 미생물 접촉여재를 포함한 인공습지와 정수연못을 이용하여 처리수 내의 영양염류와 유기물질을 재처리하고 수질을 정화함과 동시에 다양한 생물의 서식처를 제공할 수 있도록 구성한 습지를 이용한 완충 저류시설에 관한 것이다.

현재 급격한 산업화와 도시화로 오염물질의 유입량이 증가하여 하천이나 강은 그 자정능력을 상실하였으며 특히 하·폐수 처리장에서 배출되는 처리수는 포함된 유기물질과 영양염류에 의해 하천이나 강의 부영양화를 촉진시키고 녹조현상을 일으키는 등 많은 문제점을 발생하고 있다.

이러한 처리수는 콘크리트, 차수시트 등을 이용하여 만든 저류조 즉, 연못에 저류시킨 후 하천이나 강으로 방류하는데, 이러한 방법은 처리수를 단순히 저장만 함으로 수질정화 효과를 크게 기대하기 어렵고 부지만 넓게 차지하므로 토지비용대비 정화효율이 매우 낮다. 또한, 저류기간 동안 용존산소량 감소로 방류하천에 산소부족현상을 유발할 수 있다.

따라서, 최근에는 하천이나 강에 유입되는 처리수와 오염된 하천수 등을 정화하기 위한 다양한 방법들이 개발되고 있으며 대표적인 방법으로 자연상태의 미생물과 식물을 이용하여 오염된 물을 정화시키는 인공습지나 인공연못 공법이 사용되고 있다.

이러한 방법 중 인공습지는 하천부지에 모래나 자갈이 충진된 습지를 조성하고 상기 자갈 표면에 부착된 미생물막을 이용하여 유기물을 제거하는 기술로, 여과층 상부에 모래층이나 식물성 매트를 설치하고 수생식물을 식재한다.

그러나, 수중의 영양염류를 제거하기 위한 수생식물은 성장속도가 느리기 때문에 원하는 효과를 얻기 위해서는 넓은 부지가 필요하다는 단점이 있다. 즉, 수생식물의 흡수에 의한 영양염류의 제거는 국토면적이 작고 하천주변이 농지로 활용되고 있는 경우 그 적용이 어려우며 이에 따라 작은 면적으로도 큰 효과를 낼 수 있는 방법이 요구되고 있다.

또한, 인공연못은 자연미를 창출하기 위해 인공적으로 자연 환경을 조성한 것으로, 연못 형태의 저류장에 물을 저수하고 여기에 수생식물과 어류가 생존하도록 생태환경을 조성해 왔다. 그리고, 일측에서 유입된 물은 타측으로 배출되어 하천으로 흘러가도록 구성되었다.

그러나, 이러한 인공연못은 시간이 경과됨에 따라 유기물의 퇴적과 오염물질의 유입 및 생성, 어류나 조류의 배설물 등의 원인으로 점차적으로 수질이 악화되어, 배출되는 물의 오염물질이 하천을 오염시키게 되는 문제가 초래하게 되었다. 그래서, 주기적으로 인공연못의 물을 교체해 주었으나, 소비되는 물의 양이 너무 많아 관리비가 많이 들 뿐만 아니라 자원 낭비가 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수생식물과 미생물 접촉여재를 포함한 인공습지와 정수연못을 이용해 유입되는 처리수 내의 영양염류와 유기물질을 재처리하고 수질을 정화함과 동시에 다양한 생물의 서식처를 제공할 수 있도록 완충 저류시설을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 접촉 산화수로, 인공습지와 정수연못이 최대한의 효율을 낼 수 있도록 공간의 효율성을 높이고 친수 환경 조성 및 생태학습장으로서의 교육적 효과를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설은, 크게 하·폐수 처리장에서 배출된 처리수를 유입하는 접촉 산화수로와, 수생식물을 이용한 1차 정화를 하는 인공습지와, 일정 크기의 정수연못으로 이루어진다.

상기 접촉 산화수로는 하·폐수 처리장에서 방류한 처리수가 유입되고 상부에 수생식물을 식재한 식생상자와, 상기 식생상자의 하부에 고정된 다수개의 끈형 미생물 접촉여재와, 공기를 공급하는 산기장치를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 인공습지는 상기 접촉 산화수로와 연통되고 내부에 수생식물을 식재하여 습지 생태계를 조성하고, 상기 정수연못은 상기 인공습지와 연통되고 상기 접촉 산화수로와 인공습지를 거친 물을 장시간 저류할 수 있는 크기로 일정시간 경과후 저류수를 하천으로 방류한다.

또한, 상기 접촉 산화수로, 인공습지와 정수연못을 구분하고 각각의 과정을 거친 물이 자연유하될 수 있는 흐름을 형성한 둔턱을 포함하여 구성한다.

이때, 상기 둔턱은 차수시트 등을 이용해 지하수의 유입과 유출을 차단한 불투수층으로 이루어진 복류식 정화지로 내부에 물을 유입하는 다수의 배출구멍을 형성한 유공관을 포함하고, 필요에 따라 상기 둔턱을 형성하는 토양을 통과한 물을 포집하는 포집관로를 포함하여 구성한다.

그리고, 또다른 실시예로, 상기 정수연못은 인공습지를 상부면 일측에 포함하여 구성하는데, 이때, 상기 인공습지는 정수연못의 내주변을 둘러싼 형상으로, 콘크리트와 불투수 시트를 이용해 내부에 식생기반재와 수생식물을 포함할 수 있는 크기의 습지 공간부를 구성하고, 상기 인공습지 공간부의 하부에 상기 정수연못의 바닥 방향으로 형성된 다수의 미생물 접촉여재와, 상기 인공습지 공간부를 지지하는 다리를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 인공습지는 안측에서 외측으로 돌출한 제1 흐름벽과 외측에서 내측으로 돌출한 제2 흐름벽이 지그재그식으로 엇갈리게 형성되어 "S" 형상의 습지 흐름을 형성하고, 상기 둔턱과 이웃하는 초입부와 습지의 흐름이 끝나는 말단부를 차단하는 차단벽을 포함하여 형성한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 습지를 이용한 완충 저류시설을 보여주는 시스템 구성도이 고, 도 2는 본 고안의 유공관을 이용해 복류정화지를 형성한 둔턱을 보여주는 개략적인 단면도이며, 도 3은 본 고안의 제2 실시예에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설을 보여주는 단면도이다.

또한, 도 4는 본 고안의 제3 실시예에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설을 보여주는 평면도이고, 도 5는 본 고안의 제3 실시예를 응용한 형태의 습지를 이용한 완충 저류시설을 보여주는 평면도이며, 도 6은 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설을 자연형 지형에 적용한 실시예의 평면도이다.

도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설(100)은 수생식물정화법과 접촉산화법을 결합시킨 접촉 산화수로(10)와, 수심이 얕고 습지생태계를 형성한 인공습지(20)와, 완충 저류용량을 확보하고 수중 생태환경을 이루는 정수연못(30)으로 이루어진다.

상기 접촉 산화수로(10)는 완충 저류시설(100)에 있어서 처음으로 하·폐수 처리장에서 배출한 처리수가 유입되는 곳으로 수질오염 발생시 처리수가 하천으로 직유입되는 것을 차단한다. 그리고, 수생식물 정화법과 접촉 산화법을 결합시킨 깊이가 깊은 습지형태의 수로로 상기 식생상자(11)에 식재한 수생식물(15)과 수중에 형성된 미생물 접촉여재(12)에 의해 수로 내의 영양염류를 제거하고 수초대를 형성하여 생태계를 형성한다. 이때, 형성된 수초대는 조류, 어류, 곤충의 서식처를 제공한다.

이를 위해, 상기 접촉 산화수로(10)는 상부에 수생식물을 식재한 식생상자(11)가 수면아래에 위치하도록 식생상자 지지체(13)를 이용하여 설치하고 상기 식 생상자(11)또는 식생상자 지지체(13)의 하부에는 다수개의 끈형 미생물 접촉여재(12)를 일체형으로 구성한다. 또한, 유입되는 처리수의 유기오염물 농도가 높을 때를 위해 일측에 공기를 공급하는 산기장치(14)를 포함하여 효율성을 증대시킨다.

이때 상기 미생물 접촉여재(12)는 미생물의 보유량을 증대하여 수질정화력을 향상시키는 것으로, 상단은 다수의 관통구멍을 통해 상기 식생상자(11) 또는 식생상지 지지체(13)에 엮여 일체로 고정되고 하단은 수중에 넓게 퍼질 수 있도록 길게 형성하는데, 바람직하게는 몇가닥씩 짝을 지어 묶어 하단부에 추형태의 중량체를 설치하거나 또는 하단부에 격자형태의 중량체(16)를 설치하고 일직선이 되도록 형성해 접촉되는 표면적을 넓게 형성한다.

그리고, 상기 인공습지(20)는 상기 접촉 산화수로(10)에 비해 수심이 얕은 것으로 상기 접촉 산화수로(10)를 거쳐 정화된 상등수가 유입되고 내부에 수생식물(15)을 식재하여 습지 생태계를 조성한다. 그리고, 상기 접촉 산화수로(10)에서 유입된 물 속의 영양염류를 흡수하여 수질을 개선하는데, 이때, 상기 인공습지(20)는 상기 접촉 산화수로(10)와 이송관 등의 이송장치(41)에 의해 연통되고, 상기 이송장치(41)는 접촉 산화수로(10)와 인공습지(20) 사이에 위치한 둔턱(40)내에 묻혀 외부로 노출되지 않도록 한다. 또한, 바람직하게 상기 이송장치(41)는 접촉 산화수로(10) 측의 높이가 높아 자연적으로 상기 인공습지(20)내로 물이 자연유하되어 유입될 수 있게 한다.

상기 인공습지(20)는 하부에 모래, 자갈, 쇄석, 제올라이트 등을 이용한 바닥부(21)를 구성하고 식생매트(22)등의 식생기반재에 수생식물(15)을 식재하여 구 성한다. 이와 같이 구성한 인공습지(20)는 수생식물 정화법에 따라 수심이 얕은 습지를 형성하고 상기 식재된 수생식물의 성장에 따라 영양염류의 제거 및 습지 생태환경을 활성화 한다. 또한, 상기 인공습지(20)는 하·폐수 처리장에서 방류되는 처리수의 양과 접촉 산화수로(10)에서 방류되는 처리수의 양을 안정적으로 처리하고 습지를 이용한 자연생태환경을 조성할 수 있도록 길이를 길게 형성한다. 필요에 따라 상기 인공습지(20)는 다단계로 형성하여 그 효율성을 높인다.

상기 정수연못(30)은 최종적으로 하천에 정화된 물을 방류하기 위해 일정시간 저류하는 것으로 예상외의 수질오염상황이나 과부하시에 하천으로의 직유입을 차단하여 하천이나 호소의 오염을 방지하는 역할을 한다.

그리고, 상기 정수연못(30)은 상기 인공습지와 이송관 등의 이송장치(41)에 의해 연통되고, 상기 이송장치(41)는 인공습지(20)와 정수연못(30) 사이에 위치한 둔턱(40)내에 묻혀 외부로 노출되지 않도록 한다.

이를 위해, 상기 정수연못(30)은 콘크리트, 차수시트 등을 이용하여 일정량의 물을 저류할 수 있는 공간, 즉 용량을 확보하고, 바람직하게는 상기 정수연못(40) 내에 수초섬을 설치하여 저류지에 의한 완충 저류용량확보 및 수초섬에 의한 녹조방지, 산소공급, 생태환경을 활성화 시킨다. 또한, 일측에 상기 정수연못(40)의 생태환경과 수질정화 상태를 살펴볼 수 있도록 정수연못의 수면 일정위치까지 위치할 수 있는 길이를 가진 관찰데크(31)를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 습지를 이용한 완충 저류시설(100)은 접촉 산화수로(10)와 인공습지(20) 그리고 정수연못(30)을 이용해 하천이나 호소 등으로 하·폐수 처리장 의 처리수가 직접 유입되는 것을 차단하고자 하는바, 각각의 구성요소들은 기계적인 힘을 빌리지 않고 물이 자연유하될 수 있도록 구성한다.

이때, 접촉 산화수로(10), 인공습지(20)와 정수연못(30)을 연통되게 연결하고 자연유하될 수 있는 흐름을 형성하도록 이송장치가 묻혀 설치된 둔턱(40)은 또다른 정화장치로서 이용될 수 있다. 상기 둔턱(40)은 도 2를 참조하면 복류식 정화지로서, 완충저류시설을 구성할 때 하부에 차수시트(42) 등을 설치하여 지하수의 유입과 유출이 차단되는 불투수층을 형성하도록 한다.

그리고, 상기 이송장치(41)는 둔턱(40)내로 물을 유입하는 다수의 구멍(41a)이 형성된 유공관(43)을 이용하는데, 바람직하게는 토양을 통과한 물을 포집하여 다음과정으로 이송하는 포집관로(44)를 포함하여 구성하고, 상기 둔턱(40)내로 유입된 물은 자연유하방식에 따라 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 지표면하 흐름 즉, 복류를 형성한다. 따라서, 상기 복류는 둔턱(40)을 이루는 토양의 여과, 흡착작용 및 미생물의 대사작용에 의해 유기물이 분해됨과 동시에 표층에 식재된 식물(45)의 뿌리에 의해 질소, 인 등의 영양염류를 제거함에 따라 재차 정화처리된다.

이때, 필요에 따라 상기 유공관(43)은 둔턱(40)내에 사방으로 다수개 설치할 수 있으며, 상기 포집관로(44)는 하부가 막힌 유공관의 형태를 가지거나 상부가 개구된 관로로서 둔턱(40)내의 복류가 이어지는 인공습지(20) 또는 정수연못(30)으로 자연유하될 수 있게 한다.

이와 같이, 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설(100)은 일차적으로 깊이가 깊고 산기장치(14)가 설치된 접촉 산화수로(10)에 의해 처리장의 방류 처리 수가 차단되고, 이차적으로 인공습지(20)를 거치면서 수질의 개선 및 영양염류과 유기오염물이 제거되며, 삼차적으로 최종적인 하천으로의 방류를 위해 정수연못(30)에 저류시켜 자연적인 정화효과를 극대화한다. 또한, 상기 인공습지(20)와 정수연못(30)은 자연생태계를 형성하기 때문에 생태학습장으로서의 활용도 또한 높다.

도 3은 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설(100)의 제2 실시예로 상기 인공습지(20)를 정수연못(30)내에 일체형으로 구성한 것이다. 이는 주어진 부지 공간내에서 최대한의 정화효과를 내며 공간활용도를 높이기 위한 것으로, 상기 인공습지(20)는 정수연못(30)의 일측에 형성되어 또다른 생태공간을 형성하고, 상기 인공습지(20)의 하부는 위치하는 정수연못(30) 내에 그늘 공간(C)을 제공한다.

도시한 바와 같이, 상기 인공습지(20)는 정수연못(30)의 내주변 일측에 형성되고 상기 정수연못(30)에 포함되는데, 상기 인공습지(20)는 콘크리트등의 구조물(23)에 의해 하부가 상기 정수연못(30)과 완전히 차단되어 별개의 생태환경을 조성한다. 또한, 상기 인공습지를 형성하는 구조물(23)에는 하측으로 다수의 미생물 접촉여재(12)를 일체로 형성해 상기 미생물 접촉여재(12)에 의한 또다른 생태환경이 형성될 수 있도록 한다.

다시 말하면, 상기 인공습지(20)는 콘크리트와 불투수 시트등의 구조물(23)을 이용해 내부에 식생기반재와 수생식물(15)을 포함할 수 있는 크기의 습지공간부를 구성하고, 필요에 따라 상기 인공습지 공간부를 구성하는 구조물(23)의 하부에 상기 정수연못(30)의 바닥 방향으로 형성된 다수의 미생물 접촉여재(12)와 상기 인 공습지 구조물(23)을 지지할 수 있도록 정수연못의 바닥에 지지된 다리부(24)를 포함하여 구성한다. 그리고, 바람직하게 상기 다리부(24)가 위치하는 정수연못(30)의 공간(C)과 타측 정수연못 공간(D)은 서로 자유로운 물의 흐름을 가지며 수중생물의 왕래가 가능하다.

이때, 상기 정수연못(30)은 도 4와 도 5를 참조하면 내주변을 감싼 인공습지(20)를 포함한 형상을 가진다.

이러한 형상을 가지는 습지를 이용한 완충 저류시설(100)을 살펴보면, 상기 접촉 산화수로(10)는 복류식 정화지를 형성하는 둔턱(40)에 의해 인공습지(20)와 연통되게 구성한다. 바람직하게 상기 정수연못(30)은 원형의 형상을 가지고 상기 인공습지(20)는 상기 정수연못(30)의 내주변을 따라 내측에 둥글게 형성되는데, 이때, 차단벽(33)에 의해 상기 인공습지는 둔턱(40)과 직접적으로 연결된 초입부(A)와 습지내의 물의 흐름이 끝나는 말단부(B)가 서로 차단되게 형성한다.

상기 차단벽(33)은 상기 습지(20)의 깊이보다 큰 높이를 가지는 콘크리트 또는 자연석으로 구성되며, 도 5를 참조하면 차단벽(33)의 폭을 넓게하고 상부에 완충녹지(34)를 형성할 수 있다. 이때 상기 완충녹지(34)는 정수연못(30)과 인접하여 정수연못(30)과 인공습지(20)를 관찰하는 장소뿐만 아니라 산책로 등의 휴식공간을 제공한다.

그리고, 상기 인공습지(20)는 내부에 바람직하게는 상기 인공습지(20)의 폭보다 작은 크기의 흐름벽(32)이 다수개 설치되어 있다. 상기 흐름벽(32)은 인공습지의 안측에서 외측으로 돌출한 제1 흐름벽(32a)과 외측에서 내측으로 돌출한 제2 흐름벽(32b)으로 구분되어 지그재그식으로 엇갈리게 형성된다. 따라서, 상기 접촉 산화수로(10)와 복류식 정화지인 둔턱(40)을 통과한 물은 인공습지(20)의 초입부(A)로 유입되고 상기 다수개의 흐름벽(32)을 따라 "S" 자 형상을 가지며 흘러 말단부(B)에서 정수연못(30)으로 월류되거나 이송관에 의해 유입된다.

이때, 상기 흐름벽(32)은 상기 차단벽(33)과 동일한 높이를 가져 습지내의 물의 흐름을 강제적으로 변화시키거나, 필요에 따라서 상기 습지(20)의 수면 아래에 위치하여 수중에서의 물의 흐름만을 변화시킨다.

이와 같이 구성한 인공습지(20)는 좁은 부지 공간에서도 효율적으로 길이가 긴 인공습지(20)를 형성할 수 있으며, 상기 다수의 흐름벽(32)를 포함하는 인공습지 공간을 다수개로 구획하여 서로 다른 수생식물을 식재한 다단계의 인공습지(20)를 형성할 수 있다. 그리고, 상기 인공습지(20)의 수초대에 형성된 생태환경은 정수연못(30)에 형성된 생태환경과 어우러져 보다 나은 경관을 제공한다.

또한, 인공습지(20)와 정수연못(30)의 기능을 비교하면, 습지(20)는 BOD와 SS개선, 그리고 병원균의 제거 및 오염총량을 저감하는데 가장 효율적인 기능을 하는 반면, 상기 정수연못(30)은 암모니아를 질산염으로 변형시키고 인을 침전시키는데 효율적이다. 또한, 정수연못(30)은 저류시간에 따른 긴 수리학적 체류시간과 원할한 산소공급을 통해 수질향상의 주된 기능인 질산화가 촉진된다. 따라서, 상기 인공습지(20)를 상기 정수연못(30)의 내주변에 길게 형성해 수리학적 체류시간을 늘린 것은 정수연못(30)과 인공습지(20)의 사이에 생물학적 다양한 서식처를 제공하고 하·폐수 처리장의 처리수 뿐만 아니라 우수 등의 유입에도 유연한 정화처리 능력을 발휘할 수 있다.

그리고, 상기 인공습지의 초입부(A)와 말단부(B)를 경계하는 차단벽(33)은 상부에 상기 차단벽(33)과 연결된 관찰데크(31)를 포함하는데, 상기 관찰데크(31)는 상기 정수연못(30)의 수면 중심부측까지 뻗어 있어, 관찰자가 정수연못(30)내의 생태환경을 관찰하고 저류시설(100)의 관리를 용이하게 한다.

그리고, 도 6은 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설(100)을 자연형 지형에 적용한 실시예의 평면도로서, 도시한 바와 같이, 완충 저류시설(100)은 하·폐수 처리장에서 방류된 처리수가 유입되는 부채꼴형상의 접촉산화수로(10)와 상기 접촉산화수로(10)를 중심으로 이웃하여 부채꼴 형상의 다단계 인공습지(20) 그리고 상기 다단계 인공습지(20)와 이웃하여 정수연못(30)을 형성한다.

이때, 상기 접촉 산화수로(10)는 깊이가 깊은 습지역할을 하는 것으로 미생물 접촉여재와 수생식물을 이용해 유기오염물질을 분해하고 수중 동물의 서식처를 제공한다. 바람직하게 수생식물로서 노란꽃창포를 식재한다.

그리고, 상기 접촉 산화수로(10)를 중심으로 부채꼴형상을 가지는 다단계 인공습지(20)를 형성하는데, 상기 인공습지(20)는 바람직하게 3단계로 구성되며 1단계는 얕은 습지(20a)로 오염도가 높은 경우에도 생장이 양호한 고마리, 미나리 등의 수생식물(15)을 식재하여 습지 생태계를 조성한다. 그리고, 2단계의 얕은 습지(20b)로 부유물 침전 및 유기물 분해기능이 뛰어난 줄, 창포와 같은 수생식물(15)을 식재한다. 또한, 3단계의 인공습지(20c)는 상기 정수연못(30)과 연결되는 하천형 습지로 달뿌리풀, 애기부들, 세모고랭이와 같은 수생식물을 식재한다.

이와 같이 형성한 상기 다단의 인공습지(20)는 다양한 습지식물층을 형성하여 부영양화 물질인 인과 질소를 효과적으로 제거할 수 있으며 하·폐수 처리장에서 방류되는 수질의 오염정도에 따라 상기 습지식물층은 임의로 조절할 수 있다.

상기 인공습지(20)를 거친 물은 정수연못(30)으로 유입되어 저류된 상태로 수중생태계를 형성하게 되는데, 상기 정수연못(30)은 유입되는 물 뿐만 아니라 우수 등도 포함할 수 있도록 충분한 크기를 가지며, 일측에는 관찰데크(31), 식생 수초섬(36)과 분수시설(35)을 구성하여 산소의 공급을 원할하게 하고 부영양화 방지 및 시각적 효과를 증대한다.

또한, 상기 완충 저류시설(100)의 주변에는 접촉 산화수로(10), 인공습지(20)와 정수연못(30)을 포함하는 완충녹지(34)를 형성하여 시각적 효과를 증대한다.

이와 같이 구성한 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류시설(100)은 반드시 각 대상지와 수질의 특성에 접합하게 적용되어야 하지만, 상기 접촉 산화수로(10)와 인공습지(20) 그리고 정수연못(30)으로 구성되는 시스템에 의해 전체를 하나의 시설로 간주하고 지형적 여건을 최대한 고려하여 자연유하가 가능하도록 형성한다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 본 고안에 따른 습지를 이용한 완충 저류 시설에 의하면, 하·폐수 처리장서 방류한 처리수 내의 영양염류와 유기물질을 재처리하고 수질을 정화함과 동시에 인공습지와 정수연못을 이용한 다양한 생물의 서식처를 제공하여 생태환경을 활성화하고 보다 나은 경관을 제공한다.

Claims

하·폐수 처리장에서 방류한 처리수가 유입되고 상부에 수생식물을 식재한 식생상자와, 상기 식생상자의 하부에 고정된 다수개의 끈형 미생물 접촉여재와, 공기를 공급하는 산기장치를 포함한 접촉 산화수로와;

상기 접촉 산화수로와 연통되고 내부에 수생식물을 식재하여 습지 생태계를 조성한 인공습지와;

상기 인공습지와 연통되고 상기 접촉 산화수로와 인공습지를 거친 물을 장시간 저류할 수 있는 크기로 일정시간 경과후 저류수를 하천으로 방류하는 정수연못과;

상기 접촉 산화수로, 인공습지와 정수연못을 구분하고 각각의 과정을 거친 물이 자연유하될 수 있는 흐름을 형성한 둔턱을 포함하여 이루어지는 습지를 이용한 완충 저류시설.
하·폐수 처리장에서 방류한 처리수가 유입되고 상부에 수생식물을 식재한 식생상자와, 상기 식생상자의 하부에 고정된 다수개의 끈형 미생물 접촉여재와, 공기를 공급하는 산기장치를 포함한 접촉 산화수로와;

상기 접촉 산화수로와 연통되고 내부에 쇄석, 자갈, 식생매트 등의 식생기반재와, 상기 식생기반재에 식재된 수생식물을 포함하여 습지 생태계를 조성하는 다단계 인공습지와;

상기 인공습지를 내측에 포함하고, 상기 인공습지를 거친 물을 장시간 저류할 수 있는 크기로 일정시간 경과후 저류수를 하천으로 방류하는 정수연못과;

상기 접촉 산화수로, 인공습지와 정수연못을 구분하고 각각의 과정을 거친 물이 자연유하될 수 있는 흐름을 형성한 둔턱을 포함하여 이루어지는 습지를 이용한 완충 저류시설.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 둔턱은 차수시트 등을 이용해 지하수의 유입과 유출을 차단한 불투수층으로 이루어진 복류식 정화지로, 내부에 다수의 배출구멍을 형성한 유공관을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 습지를 이용한 완충 저류시설.
제 2항에 있어서,

상기 인공습지는 상기 정수연못의 내측에 형성되어 내주변을 둘러싼 형상으로, 콘크리트와 불투수 시트를 이용해 내부에 식생기반재와 수생식물을 포함할 수 있는 크기의 습지 공간부를 구성하고, 상기 인공습지 공간부의 하부에 상기 정수연못의 바닥 방향으로 형성된 다수의 미생물 접촉여재와, 상기 인공습지 공간부를 지지하는 다리를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 습지를 이용한 완충 저류시설.
제 2항 또는 제 4항에 있어서,

상기 인공습지는 안측에서 외측으로 돌출한 제1 흐름벽과 외측에서 내측으로 돌출한 제2 흐름벽이 지그재그식으로 엇갈리게 형성되어 "S" 형상의 습지 흐름을 형성하는 것을 특징으로 하는 습지를 이용한 완충 저류시설.
제 2항 또는 제 4항에 있어서,

상기 인공습지는 둔턱과 이웃하는 초입부와 습지의 흐름이 끝나는 말단부를 차단하는 차단벽을 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 습지를 이용한 완충 저류시설.