KR20140005640A - 오염물질을 정화하는 생태도랑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우수를 하천이나 강으로 흘려보내는 도랑에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천이나 강으로 빗물과 함께 지표면의 오염물질이 함께 흘러들어 오지 못하도록 도랑에 오염물질을 정화하는 여재유동형필터와 식생식물을 구비해 오염물질을 제거하는 오염물질을 정화하는 생태도랑에 관한 것이다.
즉, 본 발명에 따른 오염물질을 정화하는 생태도랑은 배수관을 통해 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수를 하천이나 강으로 흘러들어가도록 하는 도랑에 있어서,도랑바닥보다 높게 형성되는 도랑벽;과 도랑바닥에 설치되고 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 오멸물질을 정화하는 여재유동형필터및 여재유동형필터를 고정하는 필터홈;과 상기 필터홈 사이에 설치되고 식생식물이 자라도록 천공부;가 형성된다.

Description

오염물질을 정화하는 생태도랑 {ecology Ditch to cleanse pollutants}

본 발명은 배수관을 통해 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수를 하천이나 강으로 흘려보내는 도랑에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천이나 강으로 하수 또는 오ㆍ폐수의 오염물질이 함께 흘러들어 오지 못하도록 도랑에 오염물질을 정화하는 여재유동형필터와 식생식물을 구비해 오염물질을 제거하는 오염물질을 정화하는 생태도랑에 관한 것이다.

일반적으로 도랑이나 배수로는 하수 또는 우수로 인해 도로주변, 농작물 경작지, 주택이나 아파트단지 등이 우수로 인한 피해를 입지않기 위해 하수 또는 우수를 적절하게 강이나 하천 등으로 우수를 배출하도록 형성된다.

이러한 종래의 기술로써 대한민국 특허등록 제10-0618407호에는 도로경사면용 배수로장치에 있어서 도로의 양측 경사면에 매립 고정되며 양단부에 길이 방향으로 상호 연결시 체결 부재로서 체결시키기 위한 체결 공이 형성되고 양측면에 복수개의 배수홀이 형성되는 하부배수로와 상기 하부 배수로의 상단 내측면에 형성된 제1고정 장홈에 삽입 고정되도록 상단 양측면에 직각으로 절곡 형성된 날개편을 갖는 상부 배수로와 상기 하부 배수로의 상부 양측면에 각각 형성된 제2고정 장홈에 삽입 고정되어 조경 식물을 식재하기 위한 조경 식재패널과 상기 하부 배수로의 하부 양측면에 각각 형성된 제3고정 장홈에 삽입 고정되어 배수시 발생되는 이물질을 걸러 주기 위한 이물질 거름필터로 구성된 도로 경사면용 배수로장치에 있어서, 상기 조경 식재패널의 중앙에는 복수개의 배수홀을 갖는 격벽이 형성되어 있는 도로경사면용 배수로장치가 공지되어있다.

그러나 상기한 도로경사면용 배수로장치는 도로면의 우수는 빠른시간 안에 배출할 수 있지만 우수를 배수하는 하천이나 강은 강물이 갑작스레 불어난 강물로 인해 강물이 범람하여 오히려 배수했던 우수가 다시 도로변으로 올라올 수 있으며 빠른 수류로 인해 물고기들이 휩쓸려 떠내려가다 죽을 수도 있으며 특히 하천이나 강바닥의 모래가 빠른 수류로 인해 모래가 하천이나 강주변으로 흘러가 쌓여 미관상 보기 좋지않으며 모래를 다시 치워야 하는 번거로움이 있다.

또한, 도로 경사면용 배수로장치에 이물질걸음필터가 구비되어 오염물질을 제거 할 수 있다 하지만 큰 협잡물을 제거할 수 있을 뿐 작은 협잡물이나 비점오염물질을 제거하지 못하는 문제점이 있다.

오염물질이란 점오염물질과 비점오염물질로 구분되며 점오염물질은 공장, 하수처리장과 같이 일정한 지점에서 오염물질을 배출하기 때문에 오염농도가 매우 높다 하여도 오염물질의 유출경로가 명확하여 수집이 쉽고, 계절에 따른 영향이 상대적으로 적은 만큼 연중 발생량 예측이 가능하여 처리장 등 처리시설의 설계와 유지 및 관리가 용이하다.

반면 비점오염물질은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등과 같은 불특정장소에서 농약, 비료, 분요, 기름, 중금속, 타이어가루 등과 같은 불특정한 오염물질을 배출하기 때문에 발생량, 배출량에 강수량 등의 기상조건에 크게 좌우되고 우천시 빗물에 의해 한꺼번에 유입된 비점오염물질은 오수처리장치를 특정하기 어렵고 유지관리가 어렵다.

이러한 오염물질이 하천이나 강으로 흘러들어가게 되면 수질을 오염시키고, 물고기를 폐사시키거나 저서생물의 서식처를 파괴하여 수생태계를 교란시키게 되는 큰 문제점이 있다.

그래서 점오염물질 처리에 있어서 산업폐수나 오수의 방류는 환경오염의 원인이 됨에 따라 엄격히 규제되고 있어 오,폐수 정화처리시설을 설치하여 정화처리시킨 후 하천으로 방류하도록 하고 있으며, 방류허용치를 초과하면 위법이 되어 처벌받고 있다. 따라서 방류허용치를 충족하기 위한 오,폐수를 정화처리하는 기존의 방법은 침전방식과 폭기시설에 의한 산소공급방식을 이용하여 정화하는 것이 알려져 있으며 또한, 오,폐수의 수질에 따라 화학품을 사용하여 정화하는 방법이 주로 활용되고 있다.

그러나 이러한 기존의 오, 폐수 정화처리방식은 인위적이고 화학적 처리방법이므로 정화처리하는데 많은 노력이 필요하고, 정화시설 또한 방대하여야 할 분 아니라 반드시 전문인력에 의한 관리가 필요하므로 유지 및 관리에 어려움이 따르고 정화처리경비에 많은 지출이 되는 문제가 초래되고 있으며, 특히 기존의 오,폐수를 완벽히 정화 처리한 후 하천수로 방류하는 것은 현실적으로 어려우므로 깨끗한 하천이나 강을 유지하는 데는 한계가 있다.

또한, 비점오염물질은 우수와 함께 하천이나 강으로 유입되는데 유입되기 전에 가둔 상태에서 여러 단계의 침전이나 여과 과정을 거쳐 비점오염물질을 처리하는 비점오염저감시설이 있지만 설치 장소가 한정적이기 때문에 다양한 곳에서 배출되는 비점오염물질을 제거하기란 쉽지않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 배수관 개구부와 도랑을 맞닿도록 형성하며 개구부에서 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수를 정화하는 오염물질을 정화하는 생태도랑을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 개구부 근처 도랑바닥에 둑을 형성하여 하수 또는 오ㆍ폐수의 수류를 약하게 해 하천과 강물의 수류에 영향을 주지 않도록 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 다수의 여재유동형필터와 식생식물을 구비하여 오염물질을 제거하여 하천과 강으로 오염물질이 흘러들어가지 못하게 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 오염물질을 정화하는 생태도랑은 배수관을 통해 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수를 하천이나 강으로 흘러들어가도록 하는 도랑에 있어서, 도랑바닥보다 높게 형성되는 도랑벽;과 도랑바닥에 설치되고 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 오멸물질을 정화하는 여재유동형필터및 여재유동형필터를 고정하는 필터홈;과 상기 필터홈 사이에 설치되고 식생식물이 자라도록 천공부;가 형성된다.

상기 도랑바닥은 배수관의 개구부에서 나온 하수 또는 오ㆍ폐수의 수류를 약하게 하기 위해 다수개의 둑이 엇갈려 형성된다.

상기 도랑바닥에 형성된 상기 필터홈은 여재유동형필터가 ½만 삽입될 수 있도록 여재유동형필터의 높이의 ½높이로 형성된다.

상기 도랑바닥에 형성된 다수개의 필터홈은 지그재그 형태로 서로 떨어져 형성된다.

상기 도랑바닥과 필터홈에 삽입된 여재유동형필터 사이에 경사부단턱이 형성되어 협잡물을 걸러내 하천이나 강으로 흘러들어가지 못하게 한다.

상기 여재유동형필터는 필터홈에 탈부착 되며 스테인리스 재질로서 그물눈을 가지는 아웃케이스이고 내부에 폴피프로필렌 재질의 구형 여재가 여유공간을 유동할 수 있도록 70~90% 범위 내에서만 채워진다.

상기 천공부는 지반까지 뚫려있어 지반에 식생식물을 심어 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 오염물질을 제거한다.

본 발명에 따른 오염물질을 정화하는 생태도랑에 의하면 배수관 개구부 근처에 다수개의 둑을 엇갈리게 형성하여 하수 또는 오ㆍ폐수의 수류를 약하게 하여 하천이나 강을 보호하는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 프로필렌여재가 내부에 구비되어있는 여재유동형필터와 식생식물을 도랑에 구비해 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 오염물질을 제거하여 하천과 강으로 오염물질이 흘러들어가 생태계를 파괴하는 것을 막는 효과가 있다.

또한, 자연생퇴적요소(지형, 지질, 기후등)를 고려하여 공간의 효율성을 높일 수 있으며 미려한 경관을 형성하고 있으며 관리가 쉬워 유지비가 적게 드는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 전체사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 도랑을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 여재유동형필터를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 여재유동형필터 제 2실시예를 나타내는 사시도.

본 발명은 오염물질을 정화하는 생태도랑에 있어서, 배수관을 통해 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수를 하천이나 강으로 흘러들어가도록 하는 도랑에 있어서, 도랑바닥보다 높게 형성되는 도랑벽;과 도랑바닥에 설치되고 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 오멸물질을 정화하는 여재유동형필터및 여재유동형필터를 고정하는 필터홈;과 상기 필터홈 사이에 설치되고 식생식물이 자라도록 천공부;가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도랑바닥은 배수관의 개구부에서 나온 하수 또는 오ㆍ폐수의 수류를 약하게 하기 위해 다수개의 둑이 엇갈려 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도랑바닥에 형성된 상기 필터홈은 여재유동형필터가 ½만 삽입될 수 있도록 여재유동형필터의 높이의 ½높이로 형성된다.

또한, 상기 도랑바닥에 형성된 다수개의 필터홈은 지그재그 형태로 서로 떨어져 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도랑바닥과 필터홈에 삽입된 여재유동형필터 사이에 경사부단턱이 형성되어 협잡물을 걸러내 하천이나 강으로 흘러들어가지 못하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여재유동형필터는 필터홈에 탈부착 되며 스테인리스 재질로서 그물눈을 가지는 아웃케이스이고 내부에 폴피프로필렌 재질의 구형 여재가 여유공간을 유동할 수 있도록 70~90% 범위 내에서만 채워지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 천공부는 지반까지 뚫려있어 지반에 식생식물을 심어 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 오염물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 오염물질을 정화하는 도랑의 바람직한 일실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 오염물질을 정화하는 도랑의 일실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이 배수관을 통해 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수를 하천이나 강으로 흘러들어가도록 하는 도랑(100)에 있어서 도랑바닥(10)과 도랑벽(11)으로 이루어져 있다.

상기 도랑(100)은 배수관의 개구부(110)를 통해 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수를 천천히 하천이나 강으로 흘러들어가도록 개구부(110)와 맞닿아 형성된다.

상기 도랑벽(11)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 도랑바닥(10)보다 높게 형성되며 하천이나 강주변의 모래가 도랑으로 들어와서 하수 또는 오ㆍ폐수와 함께 하천이나 강의 수질을 오염시키지 않도록 주변보다 약간 높게 형성된다.

상기 도랑벽(11)은 도랑바닥(10) 양옆에서 외압에 의해 쓰러지지 않고 지탱하도록 도랑바닥(10)과 연결된 콘크리트 구조물로 형성된다.

상기 도랑바닥(10)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 계단식 도랑바닥(10)으로 기울기가 일정한 도랑(100)보다 우수가 천천히 흐르게 되어 하천이나 강의 수류가 우수로 인해 변하는 것을 방지한다.

상기 도랑바닥(10)은 도랑벽(11)과 똑같은 재질의 콘크리트 구조물로 형성되며 둑(12), 필터홈(13), 천공부(14)가 형성되어 있다.

상기 도랑바닥(10)에는 배수관의 개구부(110)에서 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수의 수류를 약하게 하기 위해 다수개의 둑(12)이 서로 엇갈려 형성된다.

상기 둑(12)은 배수관 개구부(110)에서 흐르는 우수의 수류를 약하게 하기 때문에 하천이나 강의 수류에 변화를 주지 않아 생태계를 보존하며 하천이나 강물이 급격히 불어나 범람하는 것을 방지한다.

상기 필터홈(13)은 여재유동형필터(21)의 ½만 삽입되도록 필터홈(13)의 높이는 여재유동형필터(21)의 ½높이로 형성되며 넓이는 여재유동형필터(21)가 삽입되어 여유공간 없이 꼭 맞는 넓이로 형성된다.

상기 필터홈(13)은 도랑바닥(10)에 다수개의 필터홈(13)이 지그재그 형태로 서로 떨어져 형성된다.

상기 여재유동형필터(21)는 도 3에 나타낸 바와 같이 직사각형 형태의 스테인리스 재질로서 그물눈을 가지는 아웃케이스이며 내부에 폴리프로필렌 재질의 구형 여재가 여유공간을 유동할 수 있도록 70~90% 범위 내에서만 채워지는 여과장치로 형성된다.

상기 여재유동형필터(21)는 카트리지 타입으로 공장에서 제작되어, 교체시에는 기설치된 각 여재유동형필터(21)를 빼내고 새로운 여재유동형필터(21)를 끼워 넣어주기만 하면 되며, 기존에 비해 그 크기가 축소되어 작업자 한 사람이 취급해도 될 정도로 중량이 줄어들어 유지 관리를 위한 교체작업이 매우 용이하게 수행된다.

상기 여재유동형필터(21)은 도랑(100)의 크기나 길이에 따라 크기를 변경하여 제작하는 것이 가능하다.

상기 여재유동형필터(21)의 크기가 변경되면 도랑바닥(10)에 형성되는 필터홈(12) 또한 크기가 변경되는 것이 바람직하다.

예를 들어 여재유동형필터(21)의 제2실시예 도 5에 나타낸 바와 같이 여재유동형필터(21)의 한 부분이 기울어져 있는 형태로 형성되는 것이 가능하다.

상기 제2실시예 여재유동형필터(21)은 개구부(110)에서 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수가 여재유동형필터(21)를 거치지않고 도랑바닥(10)과 도랑벽(11)사이로 흘러가는 것을 방지한다.

상기 여재유동형필터(21)는 도랑바닥(10)과 도랑벽(11)사이에 형성되기 때문에 필터홈(13)또한 도랑바닥(10)과 도랑벽(11)사이에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 여재유동형필터(21)는 도랑벽(11)이 기울어져 있어야 사용가능하기 때문에 하천이나 강주변의 상황에 맞게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 여재유동형필터(21)로 하수 또는 오ㆍ폐수가 유입되었다가 빠져나가는 형태이며 여재유동형필터(21)의 내부에 구비된 폴리프로필렌여재가 우수에 포함된 오염물질을 제거한다.

상기 도랑바닥(10)은 계단식으로 형성되어 있어 여재유동형필터(21)가 삽입되어 진 부분과 도랑바닥(10) 사이에는 경사부단턱(15)이 형성되는데 이는 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 협잡물(120) 등의 오염물질이 그물눈을 통과하지 못하고 경사부단턱(15)에 걸려 하천이나 강으로 흐르지 못하게 하는 것이 가능하다.

상기 경사부단턱(15)에 형성되는 협잡물(120) 등은 눈으로 보이는 오염물질이기 때문에 쉽게 제거하는 것이 가능하다.

상기 도랑바닥(10)에 형성되어 있는 천공부(14)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 필터홈(13)의 사이사이에 형성되며 하천이나 강주변의 지반이 보이도록 뚫려있는 천공부(14)를 이용하여 식생식물(31)을 천공부(14)의 지반에 심어 구비된다.

상기 천공부(14)에 구비된 식생식물(31)은 우수에 포함된 오염물질을 자연적으로 우수가 흐르면서 여과되는 것일 뿐만 아리라 상기 식생식물(31)은 자생력이 강한 수초 및 식물 등이 식재되어 햇빛 및 생태계원리에 따라 자생함으로써 오염물질을 지속적으로 제거한다.

상기 도 4는 오염물질을 정화하는 도랑(100)의 단면도로서 배수관의 개구부(110)를 통해 흘러나온 우수가 둑(12)과 부딪혀 우수의 수류를 약하게 하여 흐르게 하며 여재유동형필터(21)를 지나가게 되는데 이때 여재유동형필터(21)의 그물눈을 통과하지 못하는 협잡물(120) 등은 경사부단턱(15)에 걸려 하천이나 강으로 흘러들어가지 못하게 되며 여재유동형필터(21)를 지난 우수는 오염물질이 제거되며 제거되지 못한 오염물질은 식생식물(31)이나 다음에 위치한 여재유동형필터(21)에 의해 오염물질은 제거된다.

상기 도랑(100)은 상기와 같이 계단식으로 형성하는 것도 가능하며 도 6에 나타낸 바와 같이 일정한 기울기를 갖는 도랑바닥(10)으로도 형성하는 것이 가능하다.

또한, 상기 도랑(100)은 배수관이 하천이나 강보다 높아야 하며 약간의 기울기 즉, 물이 흐를 수 있는 정도의 기울기만 있어도 형성하는 것이 가능하다.

상기 도랑(100)은 하천이나 강주변의 형태에 따라 다양하게 변하는 것이 가능하며 콘크리트 구조물 외 다른 구조물로도 시공되는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 오염물질을 정화하는 생태도랑의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 도랑바닥 11 : 도랑벽 12 : 둑
13 : 필터홈 14 : 천공부 15 : 경사부단턱
21 : 여재유동형필터 31 : 식생식물 100 : 도랑
110 : 개구부 120 : 협잡물

Claims (7)

1. 배수관을 통해 흘러나온 하수 또는 오ㆍ폐수를 하천이나 강으로 흘러들어가도록 하는 도랑에 있어서,
   도랑바닥보다 높게 형성되는 도랑벽;과
   상기 도랑바닥에 설치되고 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 오멸물질을 정화하는 여재유동형필터및 여재유동형필터를 고정하는 필터홈;과
   상기 필터홈 사이에 설치되고 식생식물이 자라도록 천공부;가 형성되는 것을 특징으로 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 도랑바닥은 배수관의 개구부에서 나온 하수 또는 오ㆍ폐수의 수류를 약하게 하기 위해 다수개의 둑이 엇갈려 형성된 것을 특징으로 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 도랑바닥에 형성된 상기 필터홈은 여재유동형필터가 ½만 삽입될 수 있도록 여재유동형필터의 높이의 ½높이로 형성된 것을 특징으로 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 도랑바닥에 형성된 다수개의 필터홈은 지그재그 형태로 서로 떨어져 형성된 것을 특징으로 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 도랑바닥과 필터홈에 삽입된 여재유동형필터 사이에 경사부단턱이 형성되어 협잡물을 걸러내 하천이나 강으로 흘러들어가지 못하게 하는 것을 특징으로 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑.
   
6. 청구항 1 또는 5에 있어서,
   상기 여재유동형필터는 필터홈에 탈부착 되며 스테인리스 재질로서 그물눈을 가지는 아웃케이스이고 내부에 폴피프로필렌 재질의 구형 여재가 여유공간을 유동할 수 있도록 70~90% 범위 내에서만 채워지는 것을 특징으로 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 천공부는 지반까지 뚫려있어 지반에 식생식물을 심어 하수 또는 오ㆍ폐수에 포함된 오염물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 오염물질을 정화하는 생태도랑.

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