KR20050108825A - 하천 수질 정화 시스템 및 정화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하천 수질을 정화시킬 수 있는 시스템 및 그 정화 방법에 관한 것으로, 하천을 가로질러 설치된 보; 상기 보의 상류측으로부터 유입된 하천 물을 정화시켜 상기 보의 하류측으로 방류하는 하천 정화 장치; 및 상기 하천 정화 장치로부터 정화된 하천 물이 방류되는 지점 주변에 물고기가 서식하는 물웅덩이; 를 포함하고, 상기 하천 정화 장치는, 상기 보의 상류측의 하천 물이 유입되는 유입관; 상기 유입관과 연결되고 상기 하천 물의 고형물이 침전되는 침전조; 그 내부에 부착망과 폭기관이 구비되고, 상기 침전조로부터 이송된 물에 함유된 오염물질이 부착미생물에 의해 분해되는 적어도 하나 이상의 폭기조; 및 상기 폭기조로부터 이송된 물이 하천으로 방류되는 방류조; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 시스템 및 그 정화 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면 하천 전역을 정화시킬 수 있고, 집중 폭기를 가능하게 함으로써 정화 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

하천 수질 정화 시스템 및 정화 방법 {The Purification System of River Water Quality and The Purification Method}
본 발명은 하천 수질을 정화시킬 수 있는 시스템 및 그 정화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하천 전역에 걸쳐 수질을 정화시킬 수 있을 뿐만 아니라 자연친화적인 구조로서 하천에 자정능력을 높일 수 있는 하천 수질 정화 시스템 및 그 정화 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 콘크리트로 정비된 하천을 개략적으로 도시하고 있다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 기존의 하천(1)들은 홍수 등의 피해를 줄이기 위해 획일적으로 저수로와 제방이 콘크리트(100)로 정비되어 있었다.
그러나 이러한 형태의 하천은 단순히 수로화되고, 더욱이 생태계와의 단절을 가져오는 문제점이 있었다.
또한 이러한 하천으로 유기질, 질소, 인 등의 오염물질이 다량 함유되어 있는 일반가정 등의 생활 하수가 배출되어 하천의 수질이 급격히 오염되었고, 더욱이 고가의 건설비가 소요되는 대규모의 하수처리장이 건설이 되지 않은 곳의 하천은 매우 심하게 오염되어 공공수역에 그대로 방류되고 있는 실정이었다.
이에 따라 하수처리장에서 처리하지 않고 하천에 자연 생태계 서식처를 확보하여 하천의 자연정화를 가능하게 하도록 하는 자연형 하천 공법에 대한 기술이 강구되었다. 이는 도 2에서 도시되고 있으며, 이러한 공법은 하천(1) 바닥을 자갈 등의 여재 또는 진흙 등의 세라믹으로 만든 여재 등으로 채워 미생물의 서식처를 제공함으로써 하천을 자연적으로 정화시키는 방법이다. 이러한 자연형 하천은 자연친화적이면서 설치비도 저렴한 장점이 있다.
그러나 이러한 공법은 단순히 협잡물을 포함한 부유물질의 제거 정도의 여과 효과만을 얻을 수 있고, 또한 폐액현상이 자주 일어나고, 고정화된 미생물의 농도가 낮은데 비해 탈락이 쉬워 용존성유기물질을 제거하지 못하는 등 생물학적 처리효율이 매우 낮은 문제가 있다.
이에 더하여 장마, 홍수 등의 경우 하천이 제방을 범람하는 문제가 있었다.
따라서 모든 종류의 하천에 용이하게 적용할 수 있고, 자연 친화적이면서도 하천 전역에 걸쳐 효율적으로 하천의 수질을 정화시킬 수 있는 시스템 및 그 정화 방법이 당해 기술분야에서 요구되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 하천 정화 장치 및 롤 파이프 등을 구비함으로써 모든 하천에 적용가능하고 특히 폭기처리시 폭기효율을 증가시켜 하천 전역의 수질을 효율적으로 정화시킬 수 있는 시스템 및 그 정화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 하천을 가로질러 설치된 보; 상기 보의 상류측으로부터 유입된 하천 물을 정화시켜 상기 보의 하류측으로 방류하는 하천 정화 장치; 및 상기 하천 정화 장치로부터 정화된 하천 물이 방류되는 지점 주변에 물고기가 서식하는 물웅덩이; 를 포함하고, 상기 하천 정화 장치는, 상기 보의 상류측의 하천 물이 유입되는 유입관; 상기 유입관과 연결되고 상기 하천 물의 고형물이 침전되는 침전조; 그 내부에 부착망과 폭기관이 구비되고, 상기 침전조로부터 이송된 물에 함유된 오염물질이 부착미생물에 의해 분해되는 적어도 하나 이상의 폭기조; 및 상기 폭기조로부터 이송된 물이 하천으로 방류되는 방류조; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 시스템을 제공한다.
이 때, 하천으로 합해지는 다수의 지천이 있는 경우는 그 내부에 로프(rope)형 미디어가 구비된 롤 파이프가 상기 지천과 하천의 합류지점에 설치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 하천을 가로질러 보를 설치하고, 상기 보의 상류측으로부터 유입된 하천 물을 정화시켜 물고기가 서식하는 물웅덩이가 형성된 상기 보의 하류측으로 방류하는 제 1단계; 및 하천 물이 지천과 하천의 합류지점에 설치된 롤 파이프를 통과하도록 하는 제 2단계; 를 포함하고, 상기 제 1단계는, 상기 보의 상류측의 하천 물이 유입관을 통해 침전조로 유입되어 고형물이 침전되며, 상기 침전조로부터 이송된 물이 폭기조로 이송되어 오염물질이 분해되고, 이는 다시 방류조를 통해 상기 보의 하류측으로 방류되는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 방법을 제공한다.
이때, 상기 하천 물이 하천을 따라 흐르면서 적어도 하나 이상의 지점에 하천의 가로방향으로 고정배치된 로프형 미디어와 접촉되어 오염물질을 분해시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 하천 수질 정화 시스템을 개략적으로 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 하천(1)을 가로질러 보(10)가 설치되고, 상기 보(10)의 상류측으로부터 유입된 하천 물을 정화시켜 상기 보(10)의 하류측으로 방류하는 하천 정화 장치(20)를 포함한다. 또한 상기 하천 정화 장치(20)로부터 정화된 하천 물이 방류되는 지점 주변에 물고기가 서식하는 물웅덩이(30)를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 물웅덩이(30)는 바닥면에 자갈, 목탄 등(31)이 채워져 형성된 자연형 하천으로서, 상기 하천 정화 장치(20)에서 정화 된 물을 다시 자연 정화 가능하도록 하기 위한 것이다. 더욱이 이처럼 물고기(32)를 서식하게 함으로써 상기 하천 정화 장치(20)로부터 방류된 물에 함유된 부착 미생물이 탈리된 슬러지 즉, 부착 미생물의 사체 등을 상기 물고기(32)의 먹이로 이용할 수 있어 매우 자연친화적인 하천 정화시스템을 구현할 수 있다. 또한 도 3에서 도시된 바와 같이 상기 물 웅덩이에 일정 크기의 부유틀(33)을 설치하고, 상기 부유틀(33) 상에 수초(34)를 형성시켜 하천 물의 질소 및 인을 제거할 수 있도록 하는 것이 바람하다.
여기서, 상기 하천 정화 장치(20)는, 상기 보(10)의 상류측의 하천 물이 유입되는 유입관과, 상기 유입관과 연결되고 상기 하천 물의 고형물이 침전되는 침전조(22), 적어도 하나 이상의 폭기조(23) 및 상기 폭기조로부터 이송된 물이 하천으로 재방류되는 방류조(24)를 포함한다. 이때, 상기 보(10)의 상류측에 설치된 물 유입 수단을 통해 하천 물의 용존 산소량을 증가시켜 상기 침전조(22)로 유입 시킬 수도 있다. 이에 대해서는 이하에서 도 4 내지 도 8을 참조하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.
상기 하천 정화 장치(20)에서 정화된 후 상기 보(10)의 하류측으로 방류된 하천 물은 흘러가면서 상기 하천을 따라 적어도 하나 이상의 지점에 하천의 가로방향으로 고정배치된 끈상 정화 장치(40)를 거치면서 또 한번 오염물질이 제거된다. 상기 끈상 정화 장치(40)는 하천의 가로방향으로 고정배치된 파이프(41)와, 상기 파이프에 묶여 하천을 따라 늘어뜨려지는 로프형 미디어(42)로 이루어지며, 상기 로프형 미디어는 표면이 미세사로 직조된 합성수지 줄인 것이 바람직하다.
본 발명은 하천 전역에 걸쳐 적용가능한 정화 공법으로서, 특히 하천으로 합해지는 다수의 지천(2)이 있는 경우는, 도 3에서 도시된 바와 같이 롤 파이프(50)가 상기 지천과 하천의 합류지점에 설치되어 지천을 정화시킨 후 하천으로 합류되도록 할 수 있다. 이 때, 상기 지천(2)에도 보(10)를 설치하여 비닐 등 쓰레기를 걸러내고 상기 롤 파이프(50)로 유입되도록 하는 것이 바람직하며, 도시된 바와 같이 유입부 측에 펌프(P)를 설치하는 것이 바람직하다.
상기 롤 상기 롤 파이프(50)는 표면이 미세사로 직조된 합성수지 줄로 된 로프형 미디어가 내장되어 있어, 지천의 물이 이를 통과하는 동안 부착 미생물이 오염물질을 분해하여 정화될 수 있도록 하는 것이다. 여기서도 마찬가지로 상기 롤 파이프(50)로부터 방류되는 지점 주변에 물고기가 서식하는 물 웅덩이(30)를 형성하여, 자연정화를 한번 더 가능하게 하는 것이 바람직하다. 상기 롤 파이프(50)에 대해서도 이하에서 도 9 및 도 10을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 의한 하천 수질 정화 시스템의 하천 정화 장치를 부분적으로 상세하게 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 하천 정화 장치(20)를 통과하는 하천 물의 흐름도를 살펴보면, 도 4에서 도시된 바와 같이, 하천을 가로질러 설치된 보(10)의 상류측의 하천 물이 유입관(21)을 통해 침전조(22)로 유입된다. 이때, 상기 보(10)의 상류측에 소정깊이로 형성된 맨홀(61)의 하부로부터 설치된 폭기관(62)과 상기 폭기관 하부에 설치되어 상기 폭기관내로 공기를 분산하는 산기관(63)을 포함하는 하천 물 유입 수단(60)을 통해 하천 물을 상기 침전조(22)로 이송시킬 수도 있으며, 이는 용존 산소량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 상기 침전조(22)에서 하천 물에 함유된 고형물이 침전되며, 상기 고형물이 제거된 물은 침전조(22)로부터 폭기조(23)로 오버플로(overflow)된다.
상기 폭기조(23)내 부착망의 부착 미생물에 의해 하천물에 함유된 오염물질이 분해되어 제거되고, 상기 폭기조의 원추형 하부로 소정 크기 이상의 오염물질은 침전되어 정기적으로 배출되도록 한다.
이러한 방법으로 연속적으로 적어도 하나 이상의 폭기조(23)를 거친 다음 오염물질이 제거된 하천 물은 방류조(24)를 통해 하천으로 다시 방류되는 것이다.
도 5 내지 도 8을 참조하여 상기 하천 정화 시스템(20)에 대해 좀 더 상세하게 살펴보기로 한다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 먼저 상기 보(10)의 상류측의 하천 물을 상기 유입관(21)을 통해 상기 침전조(22)로 유입시키거나, 또는 하천 물 유입 수단(60)을 통해 용존 산소량을 증가시켜 상기 침전조(22)로 유입 시킬 수 있다. 즉, 상기 보(10)의 상류측에 소정깊이로 형성된 맨홀(61)의 하부로부터 설치된 상기 폭기관(62) 내의 산기관(63)에 의해 공기가 분산되고, 상기 폭기관의 하측에 형성된 유입공(64)을 통해 유입된 하천 물이 폭기되면서 미세기포를 발생시켜 하천 물내에 용존 산소량을 크게 증가시킬 수 있는 것이다. 이경우 상기 산기관(63)은 공기 압축기(미도시)에 의해 공기를 공급받는다.
여기서, 상기 하천 물 유입 수단(60)의 상기 폭기관(62)은 도 5에서 도시된 바와 같이 하천 수면 위 소정의 높이에서 절곡시켜 상기 침전조(22)로 물이 유입될 수 있도록 할 수 있다. 또한 다른 실시예로서 상기 폭기관(62)은 구부리기 쉬운 주름관을 사용할 수도 있다.
이때, 상기 폭기관(62)은 상기 맨홀(61) 하부에 용접 등으로 고정시킬 수 있고, 또는 하천 바닥의 돌 등을 고정대로 사용하여 고정시킬 수 있다.
본 발명은 상기 하천 정화 장치(20)로 하천 물을 유입할 때, 상기 보(10)의 설치 및 상기 하천 물 유입 수단(60)의 이용으로 다른 별도의 거름 장치를 설치할 필요없이 비닐 등 쓰레기를 1차적으로 거를 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의한 하천 정화 장치의 폭기조(23)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 미생물이 부착생성되는 그물망 형상로 이루어진 부착망(231)과 상기 폭기조의 하부로부터 수면 위 소정의 높이까지 수직 설치되고, 하측에 유입공(234)이 구비된 폭기관(232)과, 상기 폭기관 내로 공기를 분산시키는 산기관(233)을 구비한다.
상기 부착망(231)은 도 8에서 상세하게 도시하고 있으며, 그물망 형상으로 짜여진 합성수지 줄(231a)의 표면에 미생물이 부착되기 좋은 환경을 마련하기 위해 직조된 미세사(231b)를 구비한다. 이는 표면적이 넓을수록 다량의 미생물이 보유할 수 있어 처리 효율이 좋아지므로, 상기 부착망(231)의 표면적을 최대로 넓히기 위한 형상이다. 또한 본 발명에 의한 부착망(231)은 일정한 공극률이 유지되고 매트형, 자갈 등의 미디어에 비해 유수저항이 적어 미생물 접촉재로서 적합하다 할 수 있다. 또한 잘 끊어지지 않아서 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한 상기 부착망(231)은 도 6 및 도 7에서 도시된 바와 같이 상측 및 하측 한쌍의 롤러(R)에 각각의 루프를 이루고 있으며, 여기서 상기 롤러(R)에 각각 또는 순차적으로 체인 또는 벨트를 연결한 모터(M) 또는 폐달 등을 사용하여 다수개의 롤러를 각각 또는 순차적으로 회전시킬 수 있다. 이는 하천 정화 장치 청소작업시 상기 폭기조(23)의 수위를 상기 부착망의 일부가 수면위로 노출되도록 낮추고, 상기 부착망(231)을 회전시켜 수면위로 노출된 상기 부착망의 일부분을 에어건 등으로 공기를 분사시킴으로써 이물질을 용이하게 제거시킬 수 있도록 하기 위함이다.
상기 폭기관(232)은 폭기조의 하부로부터 수면 위 소정의 높이까지 수직 설치되고, 하측에 유입공(234)이 구비된다. 공기 압축기(A)가 작동하면 상기 공기 압축기와 연결되어 있는 산기관(233)에서 분산되는 공기에 의해 오염물질이 함유된 하천 물은 상기 유입공을 통해 상기 폭기관(232) 내로 유입되면서 폭기된다. 이러한 폭기관(232)을 사용함으로써 상기 하천 물이 폭기관 내에서 집중 폭기되면서 밀도높은 미세 기포들을 다량 생성시킬 수 있고, 미세기포를 함유한 하천 물이 폭기조를 순환하면서 폭기조(23) 내의 용존 산소량을 크게 증가시킬 수 있다.
이때, 상기 하천 정화 장치의 폭기조(23)의 하부는 원추형으로 형성되어, 상기 폭기조내의 하천 물에 함유된 고형물이 침전되도록 하는 것이 바람직하며, 침전된 고형물은 정기적으로 하부 밸브(V)를 개방하여 제거할 수 있다. 즉, 상기 폭기조 내에서는 입자가 큰 고형물은 침전되어 제거되고, 나머지 오염물질은 부착망의 부착 미생물에 의해 분해되어 제거된다. 이와 같이 오염물질이 제거된 하천물은 오버플로되어 각각 다음 단계의 폭기조로 이송되는 것이다.
본 발명에 의한 하천 정화 장치는 적어도 하나 이상의 폭기조와 물고기가 서식하는 물웅덩이를 구비함으로써 BOD(biochemical oxygen demand, 생화학적 산소 요규량) 및 SS(suspended solids, 부유고형물)를 효율적으로 처리할 수 있어, 추가적인 처리장치가 별도로 필요없는 효과가 있다.
또한 폭기조 내에 산기관이 배치되어 상기 산기관이 이물질 또는 퇴적물 등에 의해 막혀 작동이 중단되는 우려를 방지할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 지천과 하천의 합류지점에 설치되는 롤 파이프를 상세하게 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 하천 전역을 정화 시킬 수 있는 시스템으로서 하천으로 합해지는 다수의 지천이 있는 경우는, 상기 지천과 하천의 합류지점에 설치되고 그 내부에 로프형 미디어(42)가 구비된 롤 파이프(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 롤 파이프(50)는 폴리에틸렌으로 형성된 롤 형태의 주름관으로, 내부에 로프형 미생물접촉재 즉, 각종 미생물이 부착되어 서식되기 좋은 환경을 제공할 수 있도록 표면이 미세사(42b)로 직조된 합성수지 줄(42a)로 짜여진 로프형 미디어(42)가 내장되어 있다. 상기 롤파이프(50)는 500m ~ 600 m 단위의 롤 형태를 처리용량 및 예상 처리효율 등에 따라 적정 길이를 선정하여 각 롤을 연결하여 배치할 수 있다. 도 9에서 도시된 바와 같이 일정단위로 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있고, 처리특성에 따라 호기, 무산소 조건을 별도로 유지시켜 BOD, COD(chemical oxygen demand, 화학적 산소 요규량), SS 등의 유기물과 질소 및 인 등 영양염류의 처리를 최적화시킬 수 있다.
이처럼 본 발명은 지천의 경우, 별도의 복잡한 구조물 없이 미생물 접촉재가 내장된 롤 파이프를 지상 또는 지하에 간편하게 설치하여 소정의 체류시간동안 하천 물을 효율적으로 처리할 수 있다. 이는 슬러지발생량이 기존 유기물 등의 처리방식인 활성슬러지 공법의 10%~20%에 불과하고, 소요동력을 최소화할 수 있어 초기 투자비 및 유지 관리비를 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 11는 본 발명에 의한 끈상 정화 장치에 대해 상세하게 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 상기 하천을 따라 적어도 하나 이상의 지점에 하천의 가로방향으로 고정 배치된 파이프(41)와, 상기 파이프에 묶여 하천을 따라 늘어뜨려지는 로프형 미디어(42)를 구비하는 끈상 정화 장치(40)를 더 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 상기 로프형 미디어(42)는 합성수지 줄(42a)의 표면에 미생물이 부착되기 좋은 환경을 마련하기 위래 직조된 미세사(42b)가 구비되며, 하천을 따라 흔들리면서 이에 부착된 미생물에 의해 오염물질을 연속적으로 제거할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 하천 수질 정화 과정을 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
하천(1)을 가로질러 설치된 보(10)의 상류측의 하천 물이 유입관(21)을 통해 침전조(22)로 유입된다. 이때, 상기 보(10)의 상류측에 소정깊이로 형성된 맨홀(61)의 하부로부터 설치된 폭기관(62)과 상기 폭기관 하부에 설치되어 상기 폭기관내로 공기를 분산하는 산기관(63)을 포함하는 하천 물 유입 수단(60)을 통해 하천 물을 상기 침전조(22)로 이송시킬 수도 있으며, 이는 용존 산소량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 상기 침전조(22)에서 하천 물에 함유된 고형물이 침전되며, 상기 고형물이 제거된 물은 침전조(22)로부터 폭기조(23)로 오버플로된다.
상기 공기 압축기(A)가 가동되면, 상기 폭기관(232) 내의 산기관(233)에서 공기가 상기 폭기관 저면으로 분산되고 상기 폭기관의 하측에 구비된 유입공(234)으로 물이 유입되어 폭기조 내에서 폭기된다. 상기 폭기관의 개방된 상측으로 또는 폭기관의 상측에 구비된 유출공(235)으로 상기 미세기포가 함유된 물이 다시 폭기조(23) 내로 순환됨으로써 폭기조 내의 용존 산소량을 크게 증가시킬 수 있다. 이로써 상기 부착망(231)에 각종 미생물이 증식하기 좋은 환경을 제공해줄 수 있다.
상기 폭기조 내 부착망의 부착 미생물에 의해 하천물에 함유된 오염물질이 분해되어 제거되고, 상기 폭기조의 원추형 하부로 소정 크기 이상의 오염물질은 침전되어 정기적으로 배출되도록 한다.
이러한 방법으로 연속적으로 적어도 하나 이상의 폭기조(23)를 거친 다음 오염물질이 제거된 하천 물은 방류조(24)를 통해 상기 보(10)의 하류측으로 방류되는 것이다.
이때 상기 방류 지점 주변에 형성된 물웅덩이(30)에 서식하는 물고기(32)들은 방류된 물에 함유되어 있는 고형 슬러지 즉 부착 미생물의 사체 찌거기 등을 먹이로 이용함으로써 이러한 슬러지를 별도의 장치 설치없이 자연적으로 정화시킬 수 있다. 또한 이때 부유틀(33) 등에 형성된 수초(34)에 의해서도 하천 물에 함유된 질소 및 인이 제거될 수 있다.
이에 더하여 상기 방류된 물이 하천을 따라 흐르면서 적어도 하나 이상의 지점에 하천의 가로방향으로 고정배치된 끈상 정화 장치(40)의 로프형 미디어(42)와 접촉되어 오염물질이 또 한번 분해된다.
이 때 하천(1)으로 합해지는 다수의 지천(2)이 있는 경우는, 도 3에서 도시된 바와 같이 하천 물이 상기 지천(2)과 하천(1)의 합류지점에 설치된 롤 파이프(50)를 통과하도록 함으로써 하천 전역을 정화시킬 수 있는 것이다.
이처럼 본 발명은 하천 전역을 정화시킬 수 있을 뿐만 아니라 폭기조(23) 내에서 상기와 같은 집중 폭기에 의해, 밀도 높은 미세기포를 생성하게 되어 미생물 증식에 적합한 산소를 항상 공급할 수 있음으로써, 정화 효율을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
이상은 본 발명에 대하여 실시예를 통하여 상세히 설명한 것으로, 이는 예시이며 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 의한 하천 수질 정화 시스템 및 그 정화 방법은 모든 형태의 하천에 적용 가능하며, 롤 파이프를 이용하여 정화된 지천 물이 유입됨으로써 하천 전역을 정화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 폭기관을 구비하여 집중 폭기를 가능하게 함으로써, 밀도 높은 미세기포를 생성하게 되어 미생물 증식에 적합한 산소를 항상 공급할 수 있고, 정화 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 콘크리트로 정비된 하천의 개략도.
도 2는 종래 자연형 하천의 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 하천 수질 정화 시스템의 개략도.
도 4는 본 발명에 의한 하천 정화 장치의 공정도.
도 5는 본 발명에 의한 하천 물 유입 수단의 확대 단면도.
도 6는 본 발명에 의한 폭기조 확대 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 폭기조의 사시도.
도 8은 본 발명에 의한 부착망의 상세도.
도 9은 본 발명에 의한 롤 파이프의 설치 상세도.
도 10은 본 발명에 의한 롤 파이프 절개도.
도 11는 본 발명에 의한 끈상 정화 장치의 상세도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1... 하천 2... 지천
10... 보 20... 하천 정화 장치
21... 유입관 22... 침전조
23... 폭기조 231... 부착망
232... 폭기관 233... 산기관
234... 유입공 235... 유출공
24... 방류조 30... 물웅덩이
40... 끈상 정화 장치 41... 파이프
42... 로프형 미디어 50... 롤 파이프
60... 하천 물 유입 수단

Claims (17)

  1. 하천을 가로질러 설치된 보;
    상기 보의 상류측으로부터 유입된 하천 물을 정화시켜 상기 보의 하류측으로 방류하는 하천 정화 장치; 및
    상기 하천 정화 장치로부터 정화된 하천 물이 방류되는 지점 주변에 물고기 가 서식하는 물웅덩이; 를 포함하고,
    상기 하천 정화 장치는, 상기 보의 상류측의 하천 물이 유입되는 유입관; 상기 유입관과 연결되고 상기 하천 물의 고형물이 침전되는 침전조; 그 내부에 부착망과 폭기관이 구비되고, 상기 침전조로부터 이송된 물에 함유된 오염물질이 부착미생물에 의해 분해되는 적어도 하나 이상의 폭기조; 및 상기 폭기조로부터 이송된 물이 하천으로 방류되는 방류조; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    하천으로 합해지는 다수의 지천이 있는 경우, 그 내부에 로프형 미디어가 구비된 롤 파이프가 상기 지천과 하천의 합류지점에 설치되는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 롤 파이프를 통과한 지천 물이 방류되는 상기 지천과 합류지점 주변에 물고기가 서식하는 물웅덩이를 더 포함하는 하천 수질 정화 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하천을 따라 적어도 하나 이상의 지점에 하천의 가로방향으로 고정배치된 파이프와, 상기 파이프에 묶여 하천을 따라 늘어뜨려지는 로프형 미디어를 구비하는 끈상 정화 장치를 더 포함하는 하천 수질 정화 시스템.
  5. 제 2항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 로프형 미디어는 표면이 미세사로 직조된 합성수지 줄인 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하천 정화 장치는, 상기 보의 상류측에 소정깊이로 형성된 맨홀과; 상기 맨홀의 하부로부터 상기 침전조로 연결되고, 하측에 하천 물이 유입되는 유입공이 구비된 폭기관; 및 상기 폭기관 내에 설치되어 상기 폭기관 내부로 공기를 분산시키는 산기관; 을 구비하는 하천 물 유입수단을 더 포함하여,
    상기 폭기관의 유입공을 통해 유입된 하천 물이 상기 산기관으로부터 공기를 공급받아 상기 폭기관 내에서 와류를 형성하면서 상기 침전조로 유입되는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 폭기조는, 미생물이 부착생성되는 그물망 형상로 이루어진 부착망; 상기 폭기조의 하부로부터 수면 위 소정의 높이까지 수직 설치되고, 하측에 유입공이 구비된 폭기관; 및 상기 폭기관 내로 공기를 분산시키는 산기관; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 시스템.
  8. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 부착망은 표면이 미세사로 직조된 합성수지 줄로 짜여진 그물망으로서, 상측 및 하측 한쌍의 롤러에 각각의 루프를 이루는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 하천 정화 장치의 폭기조의 하부는 원추형으로 형성되어, 상기 유입관으로부터 유입된 하천 물에 함유된 고형물이 침전되도록 하는 하천 수질 정화 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 물웅덩이에 일정 크기의 부유틀을 설치하고, 상기 부유틀 상에 수초를 형성시켜 하천 물의 질소 및 인을 제거할 수 있도록 하는 하천 수질 정화 시스템.
  11. 하천을 가로질러 보를 설치하고, 상기 보의 상류측으로부터 유입된 하천 물을 정화시켜 물고기가 서식하는 물웅덩이가 형성된 상기 보의 하류측으로 방류하는 제 1단계; 및
    하천과 합해지는 지천의 물이 상기 지천과 하천의 합류지점에 설치된 롤 파이프를 통과하도록 하는 제 2단계; 를 포함하고,
    상기 제 1단계는, 상기 보의 상류측의 하천 물이 유입관을 통해 침전조로 유입되어 고형물이 침전되며, 상기 침전조로부터 이송된 물이 폭기조로 이송되어 오염물질이 분해되고, 이는 다시 방류조를 통해 상기 보의 하류측으로 방류되는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 하천 물이 하천을 따라 흐르면서 적어도 하나 이상의 지점에 하천의 가로방향으로 고정배치된 로프형 미디어와 접촉되어 오염물질을 분해시키는를 단계를 더 포함하는 하천 수질 정화 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 롤 파이프를 통과한 지천 물이 상기 지천과 합류지점 주변에 형성된 물고기가 서식하는 물웅덩이로 방류되는 과정을 더 포함하는 하천 수질 정화 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 롤 파이프는 그 내부에 표면이 미세사로 직조된 합성수지 줄로 형성된 로프형 미디어가 내장된 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1단계는 상기 보의 상류측에 소정깊이로 형성된 맨홀의 하부로부터 수직 설치된 폭기관과 상기 폭기관 하부에 설치되어 상기 폭기관내로 공기를 분산하는 산기관을 포함하는 하천 물 유입 수단을 통해 하천 물을 상기 침전조로 이송시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 폭기조는 미생물이 부착생성되는 그물망 형상로 이루어진 부착망과, 상기 부착망으로 산소를 공급해주도록 폭기조 하부로부터 수직 설치된 폭기관 및 상기 폭기관 내로 공기를 분산시키는 산기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 부착망은 표면이 미세사로 직조된 합성수지 줄로 짜여진 그물망으로서, 상측 및 하측 한쌍의 롤러에 각각의 루프를 이루는 것을 특징으로 하는 하천 수질 정화 방법.
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