KR20070062060A - A water purification system which uses the activated carbon - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명에 따른 숯 망사체 구조도1 is a structural diagram of charcoal mesh according to the present invention
도2는 물 순환수중모터와 주배관 및 부배관 설치도2 is a water circulation submersible motor and the main pipe and sub-pipe installation diagram
도3은 도1의 숯 망사체와 도2의 물순환 수중모터, 배관이 결합된 구조물 설치상태도Figure 3 is a charcoal mesh of Figure 1 and the water circulation underwater motor of Figure 2, the installation state of the structure coupled pipe
도4은 본 발명에 따른 집중배치형 수질정화시스템 설치 예시상태도Figure 4 is an exemplary state diagram of the centralized batch type water purification system installation according to the present invention
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *
1. 망사체2. 숯Mesh body 2. charcoal
3. 상층식재주머니3. Upper Planting Bag
4. 측면식재주머니5. 정수식물4. Side planting bag 5. Water plant
6. 침수식물7. 모래흙Submerged
8. 모래9. 망사8. Sand mesh
10. 합성수지망11. 연결고리10. Synthetic Resin Network Link
12. 모래흙13. 수중모터12.Sand Soil 13. Submersible motor
14. 주배관15. 부배관14.
골프장 펀드나 저수지를 오염시키는 원인은 비료 및 농약과 축사의 오염물질 등으로서, 이로 인하여 골프장펀드나 저수지의 부영양화 현상이 자주 발생된다. 부영양화는 미생물에 의한 유기물의 분해로 인하여 담수 내에 영양물질이 많아져서, 적조나 플랑크톤 등의 이상 증식이 일어나는 현상을 말한다. Contamination of golf club funds or reservoirs is caused by fertilizers, pesticides, and contaminants in livestock farms, which often cause eutrophication of golf club funds or reservoirs. Eutrophication refers to a phenomenon in which abnormal growth of red tide or plankton occurs due to the increase of nutrients in freshwater due to decomposition of organic matter by microorganisms.
부영양화는 골프장펀드나 저수지의 생태계를 파괴하여 담수내의 모든 생물을 죽게 하므로, 부영양화를 방지하기 위한 여러 방안이 종래에도 여러 가지 방법으로 시도되고 있는데 그 중의 일예로 화학약품과 응집제를 이용하여 오염물질을 응집시키거나 침전시키는 방법과 물리적인 방법으로 가압공기를 이용하여 오염물질을 부상시키는 방법, 미생물을 이용하여 수질을 개선하는 방법, 수생식물을 이용해서 영양물질을 제거하는 방법 등이 있는데 이들 방법의 공통적인 특징은 일시적 효과는 있으나 장기적으로 효과를 기대하기 어렵고 비용이 많이 들며 계절에 따라 수질정화 효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.Since eutrophication destroys the ecosystem of golf course funds or reservoirs and kills all living organisms in freshwater, various methods to prevent eutrophication have been attempted in various ways. For example, chemicals and flocculants are used to remove contaminants. The method of flocculating or sedimenting, the method of floating contaminants using pressurized air, the method of improving water quality using microorganisms, the method of removing nutrients using aquatic plants, etc. Common features include temporary effects, but long-term effects are difficult to expect, costly, and water purification efficiency drops significantly with the season.
최근 수생식물을 이용하여 수질정화 하는 종래의 기술로 등록실용신안 제20-202650호, 등록실용신안 제20-255250호, 특허등록 제10-438351호, 등록실용신안 20-0363057호 등은 수생식물을 이용한 수질정화 방법 및 장치에 관한 내용으로 이들의 공통적인 주요내용은 인공수초섬을 물위에 띄우기 위한 부유체와 이 부유체와 연결되어 사각 또는 여러 가지 형상을 가지는 스테인리스와 같은 금속재 등으로 이루어진 외곽프레임과 외곽프레임 내측에 형성된 기저망, 기저망 상층에 위치하여 수생식물을 지탱하게 하는 망사패드(그물망 매트), 망사패드층 내부에 또는 망사패드 상부 또는 하부에 다공성 흡착재층으로 이루어지는데 이들 발명은 첫 번째는 대형 외곽프레임과 내부 구조물 설치를 위한 크레인 동원 등으로 설치작업이 복잡하고 이로 인한 설치비용과 제작비용이 많이 들고, 태풍이나 추운겨울에 파손의 우려가 많으며, 파손 또는 교체 시 수리 및 교체 작업이 복잡하고 비용이 많이 들며 2차 폐기물이 발생하여 이 또한 처리의 문제점을 안고 있다. 그리고 골프장 펀드나 연못, 호수 같이 고여 있는 물은 움직이지 않고 그 자리에 있기 때문에 수초섬이 놓이는 그 부분만 일부 정화되는 단점이 있다.As a conventional technique for purifying water using aquatic plants, registered utility model 20-202650, registered utility model 20-255250, patent registered 10-438351, registered utility model 20-0363057, etc. Water purification method and apparatus using the same, the main contents of them are the floating body for floating artificial aquatic islands on the water and the outer surface made of metal material such as stainless steel, which is connected to this floating body and has square or various shapes. It is composed of a base mesh formed on the inner side of the frame and the outer frame, a mesh pad (net mesh mat) positioned to support aquatic plants, and a porous adsorbent layer in the mesh pad layer or above or below the mesh pad. The first is the mobilization of cranes for the installation of large outer frames and internal structures. Expensive and often cause damage in the hurricane or winter, when the replacement or repair of damaged and replacement deulmyeo complex and expensive are facing the problem of the addition processing of secondary waste. In addition, there is a drawback that only the part where the aquatic island is placed is purified because the standing water such as golf club funds, ponds, and lakes is not in motion.
등록특허 10-0478443호는 강이나 하천을 막아서 구성되는 물막이보의 상,하류를 잇는 우회천의 소정구간에 통수상자 적층대, 통수상자, 수질정화포대 등으로 구성되는 수질정화장치로 수질정화포대는 미세공으로 형성한 자루로 된 포대로 상류의 물이 통수상자 적층대 내부를 통과하면서 통수상자에 안치된 수질정화포대 내의 수질정화소재에 의해 오염된 수질이 정화하게 하는 방법이며, 등록특허 10-0353509호는 지역 소하천의 수질정화장치로 망체나 또는 무수한 통공이 형성된 합성수지재 케이스 내에 숯을 삽입하여 하천이 갖는 폭에 따라 여러 개의 케이스를 일렬로 연결하고 하천변에 고정된 좌우 지주 사이에 연결고정하거나 또는 바닥에 고정시켜 오염된 물이 숯을 통과하면서 정화되는 수질정화 방법으로 이러한 방법은 단시간에 이물질이 미세공으로 형성한 수질정화포대와 망사체(1)에 이물질이 달라붙는 막힘 현상으로 오히려 물의 흐름을 방해하고 막힌 부분을 매번 청소해야 하는 단점이 있다. 또한 숯의 표면과 내부에 크고 작은 이물질이 숯에 달라붙어 숯이 제 기능을 다하지 못하거나 빨리 교체해야 하는 단점과 물이 많을 때나 홍수 시 상류에서 떠내려 오는 나무나 돌 등으로 인하여 쉽게 파손되는 단점이 있어 장기간 사용하는 데는 문제점이 있다.Patent No. 10-0478443 is a water purifying bag composed of a water stacking box, a water box, a water purifying bag, etc. in a predetermined section of a bypass stream connecting upstream and downstream of a water barrier formed by blocking a river or a river. Is a method of purifying the water quality contaminated by the water purification material in the water purification bag placed in the water supply box while the upstream water passes through the inside of the water supply box stack as a bag formed of fine pores. 0353509 is a water purification device for local small rivers.The charcoal is inserted into the synthetic resin case with mesh or numerous holes to connect several cases in a line according to the width of the stream, and the connection is fixed between the left and right shores fixed to the stream. Alternatively, the water purification method is to fix the contaminated water as it passes through the charcoal on the floor. As a clogging phenomenon in which foreign matter adheres to the water purification bag and the mesh body formed by 1, it has a disadvantage in that it obstructs the flow of water and cleans the blocked portion every time. In addition, the large and small foreign objects on the surface and inside of the charcoal sticks to the charcoal, so that the charcoal does not function properly or needs to be replaced quickly, and it is easily damaged by water or trees or stones floating upstream during flooding. There is a problem in using for a long time.
따라서, 종래 기술에서 나타나는 문제점을 해결하고 설치비용을 최소화하면서 간편하게 설치할 수 있는 골프장 펀드용 수질정화방법을 개발하게 되었다. 즉 물이 움직이지 않고 고여 있는 골프장 펀드나 공원 저수지, 연못, 낚시터 등 부영양화 원인물질인 T-N(인)과 T-P(질소), 클로로필a, 탁도, BOD(생물학적산소요구량), COD(화학적산소요구량), SS(부유물질), 악취 등을 간편하면서 저렴한 비용으로 제거할 수 있고 장기간 사용할 수 있고 장기간 사용할 수 있는 수질정화 방법을 제공하는 기술이다.Therefore, it has been developed a water purification method for golf club funds that can be easily installed while solving the problems appearing in the prior art and minimizing the installation cost. In other words, TN (phosphorus), TP (nitrogen), chlorophylla, turbidity, BOD (biological oxygen demand) and COD (chemical oxygen demand), which are euthanasia-causing substances such as golf club funds, park reservoirs, ponds, and fishing grounds, where water does not move It is a technology that provides a water purification method that can remove the SS (floating substances), odor, etc. at a simple and low cost, and can be used for a long time and can be used for a long time.
상기 목적을 달성하기 위하여 물이 고여 있는 골프장 연못이나 공원 저수지 같은 곳은 수심이 1m~3m이면서 물이 움직이지 않고 고여 있어 이 고여 있는 물을 움직여 주면서 숯과 수생식물로 정화하는 장치로 구성된다.In order to achieve the above object, such as a golf course pond or a park reservoir where water is standing, the water depth is 1m to 3m and the water does not move and consists of a device for purifying with charcoal and aquatic plants while moving the standing water.
먼저 수심 깊이에 맞게 숯을 넣을 수 있는 망상체(1)와 이 망사체(1)의 옆면과 윗면에는 수생식물을 식재할 수 있는 망사식재주머니와 망사체(1)가 물속에서 유동되지 않고 고정되어 있도록 숯이 담긴 망사체(1)가 서로서로 연결되게 하는 고정연결고리로 구성되며 움직이지 않고 고여 있는 물을 숯 망사체(1)를 통과하여 반대편으로 멀리 보내 주게 하는 물 순환수중모터(13)가 기본 구성체이다.First, the mesh body (1) into which char can be put in accordance with the depth of the water, and the mesh planting bag and the mesh body (1) capable of planting aquatic plants are fixed on the side and top of the mesh body (1) without flowing in the water. It consists of a fixed link that allows the mesh (1) containing the char to be connected to each other so that the water circulating without passing through the charcoal mesh (1) to send far away to the other side water circulation motor (13) Is the basic construct.
좀더 구체적으로 도면을 보면 도1은 본 발명의 주요요소인 숯이 담긴 망사체(1)와 물 순환수중모터(13)로 숯이 담긴 망사체(1)는 숯이 내부에서 밖으로 세어 나가지 않게 하는 내부망사와 바깥쪽에 내부망사를 보호하고 원기둥 및 사각형 모양과 같이 형틀을 잡아주도록 하는 합성수지망으로 구성된다. 이러한 망사와 합성수지망은 일방 시중에서도 쉽고 저렴하게 구입할 수 있는 물품이다. 망사체(1) 상부에는 정수식물(5)이 뿌리를 안착할 수 있게 모래와 흙이 담기고 새어 나가지 않게 상층식재주머니(3)로 구성되며 숯이 담긴 망사체(1) 측면에는 침수식물(6)의 뿌리가 안착할 수 있게 측면식재주머니(4)로 구성되고 숯 망사체(1)의 상부와 하부 귀퉁이에는 물속에서 숯 망사체(1) 전체가 움직이지 않게 서로를 연결하는 연결고리로 구성된다. 숯 망상체 상층식재주머니(3)와 측면식재주머니(4)에서 자라는 정수식물(5)과 침수식물(6))은 숯이 다량으로 흡착·농축한 질소와 인 등을 영양물질로 섭취하여 부영양화를 방지하고 녹조류 등 조류의 지나친 번식을 억제하여 주고, 물속의 이물질나 부유물질이 망사체(1)로 직접 접근하는 것을 1차로 막아주는 역할을 한다. 또한 수생식물에 달라 붙은 부유물질을 어류나 수서 곤충이 먹거나 분해함으로써 망사체(1)의 막힘을 방지하여 수질정화를 장기간 사용할 수 있게 하고 어류, 수서 곤충과 조류 등의 산란공간과 서식공간을 제공함으로서 이들이 수중의 조류를 포식함으로서 과다한 조류의 번식을 막는 기능도 한다.In more detail, Figure 1 is a mesh (1) and the mesh body (1) containing char as a water circulation underwater motor (13) containing the char is a main element of the present invention so that the char does not count out from the inside It consists of inner mesh and synthetic resin net to protect inner mesh on the outside and to hold the mold like cylinder and square shape. These meshes and synthetic resin networks can be easily and cheaply purchased on either side of the market. The upper part of the mesh body (1) consists of the upper plant pouch (3) so that the water plant (5) is soaked with sand and soil to settle the roots, and the submerged plant (1) side containing the charcoal (1) 6) It consists of side planting pockets (4) so that the roots can be seated, and the upper and lower corners of the charcoal meshes (1) are connected to each other so that the whole charcoal meshes (1) are not moved in water. It is composed. Purified plants (5) and submerged plants (6) grown in charcoal upper layer pouches (3) and side pouches (4) are fed with nutrients such as nitrogen and phosphorus adsorbed and concentrated in large quantities as eutrophication. It prevents excessive reproduction of algae such as green algae, and serves to primarily prevent foreign matter or suspended matter in the water from directly accessing the mesh body (1). In addition, fish or aquatic insects eat or decompose suspended solids that cling to aquatic plants to prevent clogging of the mesh (1), thereby enabling long-term water purification and providing spawning and habitat space for fish, aquatic insects, and birds. They also feed on algae in the water, preventing them from multiplying.
숯 망사체(1) 내부에 들어가는 내용물은 망사체(1) 하부 쪽에는 숯이 담긴 망사체(1)가 물속에 들어갈 경우 물에 가라앉지 않고 균형을 잃고 뜨는 현상을 방지하기 위하여 물 속에 가라앉고 무게중심을 잡아주도록 모래를 일정량 깔고 그 위로 숯을 담고 숯 위에 수생식물이 자랄 수 있게 일정량 모래 배치시키고 측면식재주머니(4)에는 침수식물(6)이 자랄 수 있도록 모래와 흙을 일정량 혼합하여 배치시킨다. 망사체(1) 내부에 들어가는 모래의 량은 수심의 깊이에 따라 망사체(1) 내부 용량의 5~40%가 적정하며 숯은 60~95%가 적정하다. 모래의 양을 40%이상하면 수질정화력이 떨어지는 현상으로 바람직하지 않다. 여기서 사용하는 숯은 나무숯, 왕겨숯, 활성탄, 입상, 분말 등 사용에 특별한 구분은 없지만 골프장 펀드와 같이 물이 고여 있는 곳은 설치비용과 정화율 측면을 고려할 때 왕겨숯을 적용하는 것이 적정하다. 왕겨숯은 왕겨의 원형 그대로 초승달 모양으로 그 자체가 공간을 많이 확보하고 있기 때문에 이물질에 의한 막힘 현상이 나무숯보다 훨씬 적으며 비용도 저렴하면서 수질정화율이 아주 양호하기 때문이다.The contents inside the charcoal mesh body (1) sinks in water to prevent the phenomenon that the mesh body (1) containing charcoal in the lower part of the mesh body (1) enters into the water and does not sink in water and loses balance and floats. A certain amount of sand is laid to hold the center of gravity, charcoal is placed on it, and a certain amount of sand is placed so that aquatic plants can grow on the charcoal. The side planting bag (4) is mixed with a certain amount of sand and soil so that the submerged plants (6) can grow. Let's do it. The amount of sand that enters the mesh body (1) is appropriate for 5 ~ 40% of the capacity of the mesh body (1) depending on the depth of the water, charcoal 60 ~ 95% is appropriate. If the amount of sand is more than 40%, it is not preferable to reduce the water purification power. The charcoal used here is not specially used for wood charcoal, chaff charcoal, activated charcoal, granular, powder, etc., but it is appropriate to apply chaff charcoal in consideration of installation cost and purification rate in the place where water is accumulated like golf course fund. . Chaff charcoal is crescent-shaped as it is, so it has a lot of space, so clogging caused by foreign matter is much less than wood charcoal, and the cost is low and the water purification rate is very good.
도1은 움직이지 않고 고여 있는 물의 흐름을 만들어 주는 물 순환수중모터(13)와 배관으로 물 순환수중모터(13)에 이물질이 끼거나 숯 망사체(1)와 일정한 이격을 유지시켜 주는 케이스와 케이스 내부에 물 순환수중모터(13)가 안착되고 물 순환수중모터(13)에 연결된 배관은 물의 흐름이 앞으로 나가게 하는 것과 위로 나가게 하도록 배관 중간 중간에 30-45도 각도로 소배관으로 구성된다.1 is a case that keeps a constant distance from the water circulation underwater
도2는 숯이 담긴 망사체(1)를 물 순환수중모터(13)를 중심으로 그 둘레에 겹겹이 돌린 집중배치형 수질정화 방법으로 망사체(1)의 연결 모양은 골프장 펀드의 조경과 미관을 고려하여 방사형이나 사각형, 삼각형 등 여러 형태로 연결이 가능하다. 숯 망사체(1)가 사방으로 수중모터(13)를 중심으로 둘려 쌓여 있으므로 수중모터(13)가 물을 흡수 할 때 모든 물이 숯을 통과하게 되므로 수질은 정화되어 배관을 타고 앞으로 멀리 이송되거나 아래에서 위쪽으로 이송되어 물의 움직이게 하는 방법이다.2 is a concentrated batch type water purification method in which the mesh body 1 containing charcoal is rotated around the water
또한 숯 망사체(1)의 윗면 식재주머니에서 자라는 수생식물은 미관상 아름답게 해주고 측면 식재주머니에서 자라는 침수 식물은 물속 어류가 산란과 노는 장소를 제공해 준다.In addition, the aquatic plants growing in the upper side of the charcoal mesh (1) is aesthetically beautiful, and the submerged plants growing in the side planting pockets provide a place for fish to spawn and play.
또 다른 실시예로 골프장 펀드에 숯 망사체(1)를 일렬로 나열한 형태의 나열식 수질정화방법으로 수질정화원리는 상기 방법과 동일하나 골프장 펀드나 연못의 구조에 따라 숯망사체(1)를 5-10개씩 일렬로 배치한다. 숯 의 정화기능이 다하여 교체가 필요한 경우 수거의 용의성을 위해 숯 망사체(1)를 5-10개를 한 묶음으로 하면 효과적이며 연못 양쪽 측면에서 고여 있는 물의 움직임을 줄 수 있는 순환수중모터(13)와 파이프배관으로 구성된다. In another embodiment, the water purifying principle is the same as the above method, but the charcoal mesh (1) according to the structure of the golf course fund or pond. Place 5-10 in a row. If it needs to be replaced due to the charcoal purification function, it is effective to bundle 5-10 charcoal mesh bodies (1) for the sake of collection, and it is effective to give the movement of standing water on both sides of the pond. 13) and pipe piping.
또한 골프장 펀드의 밑바닥의 최상층 흙 바로 밑에 숯을 깔아 놓으면 수질정화 효율이 더 효과적이며 장기간 정화를 기대할 수 있다. In addition, charcoal is placed directly below the top soil of the golf course fund, so water purification efficiency is more effective and long-term purification can be expected.
본 발명의 실시예로 골프장(선운레이크골프클럽 소재)의 2개 펀드를 대상으로 3개월(2005.9-2005.11)간 BOD(생물학적산소요구량), COD(화학적산소요구량), SS(부유물질), T-N(총질소), T-P(총인)를 측정한 결과 수질정화율이 BOD와 COD의 경우 74%~76%, SS의 경우 90~92%, T-N의 경우 64%~84%, T-P의 경우 34%~45%가 향상되었다. 본 발명에 의한 방법으로 골프장 펀드에 적용하여 수질을 측정분석한 결과를 정리하면 다음과 같다In an embodiment of the present invention, BOD (biological oxygen demand), COD (chemical oxygen demand), SS (floating material), TN for three months (2005.9-2005.11) targeting two funds of a golf course (Sunun Lake Golf Club) (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorus), the water purification rate was 74% to 76% for BOD and COD, 90 to 92% for SS, 64% to 84% for TN, 34% for TP ~ 45% improvement. The results of measuring and analyzing the water quality applied to the golf course fund by the method according to the present invention are as follows.
□ 8번홀 연못 수질정화 측정분석 비교□ Comparison of Measurement and Analysis of 8th Pond Water Purification
□ 6번홀 연못 수질정화 측정분석 비교□ Comparison of 6th Pond Water Purification Measurement Analysis
※ BOD는 하천수질환경기준임(호소수질환경기준에는 BOD 기준이 없음)※ BOD is a river water quality standard
본 발명은 물이 움직이지 않고 고여 있는 골프장 펀드나 공원 저수지, 연못, 낚시터 등 부영양화 원인물질인 T-N(인)과 T-P(질소), 클로로필a, 탁도, BOD(생물학적산소요구량), COD(화학적산소요구량), SS(부유물질), 악취 등을 효과적으로 제거하고 저렴한 비용과 간편한 장치로 장기간 수질정화 효율의 증대 효과를 거둘 수 있다.The present invention is a golf course fund, park reservoir, pond, fishing grounds that do not move water, TN (phosphorus) and TP (nitrogen), chlorophylla, turbidity, BOD (biological oxygen demand), COD (chemical oxygen) Requirement), SS (floating matter), odor, etc. can be effectively removed, and the low-cost and simple device can increase the water purification efficiency for a long time.
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