KR20210003464A - Rain garden using a wetland with centripetal flow - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구심향 습지를 이용한 빗물정원에 관한 것이다.The present invention relates to a rainwater garden using a wetland of Gusimhyang.
빗물정원 혹은 레인가든(Rain garden)은 도심의 수질오염을 개선하기 위해 연구한 신개념의 '빗물 정화정원'이라고 할 수 있다. 빗물정원은 다공질성 토양을 이용하고 습에 강한 식물을 재배해 빗물을 가두고 토양에 흡수되도록 하여 다시 대기로 증발시켜 도심의 물을 순환시킬 수 있는 방법이다. 빗물정원을 이용하면 초본류의 식재만으로 콘크리트 표면에 비해 60 내지 80%의 유출량을 감소시킬 수 있고, 또한, 31% 이상의 빗물저장이 가능하다.The rainwater garden or rain garden can be said to be a new concept of'rainwater purification garden' that has been studied to improve water pollution in urban areas. Rainwater gardens use porous soil and cultivate moisture-resistant plants to trap rainwater and allow it to be absorbed into the soil, and then evaporate back into the atmosphere to circulate urban water. If the rainwater garden is used, it is possible to reduce the amount of runoff by 60 to 80% compared to the concrete surface only by planting herbaceous plants, and it is possible to store more than 31% rainwater.
독일이나 미국 등 선진국에서는 주택이나 다양한 건물 주변에 흘러넘치는 빗물을 최대한 많이 담을 수 있는 빗물정원을 활용하고 있으나, 우리나라에서는 이제 도입 초기단계이며, 빗물정원은 상대적으로 흙이 많은 시골에서가 아니라 흙을 발견하기 어려운 도시에서 발달하고 있고, 더욱 많은 조성이 필요한 시점이기도 하다. Developed countries such as Germany and the United States use rainwater gardens that can contain as much rainwater as possible around houses and various buildings, but in Korea it is in the early stages of its introduction, and rainwater gardens are not in rural areas with relatively much soil. It is developing in a city that is difficult to find, and it is also the time when more development is needed.
최근 친환경 녹색도시를 만들기 위해 대단위 면적의 조경공간이 조성되고 있고, 가정에서도 작은정원만들기에 대한 관심이 커지면서 식물정원에 대한 관심도 높아지고 있다.Recently, large-scale landscaping spaces are being created to create an eco-friendly green city, and as interest in creating small gardens at home has increased, interest in plant gardens is also increasing.
이러한 빗물정원에 관한 기술로서, 한국등록특허 제10-0966887호의 우수가 흘러가는 통로 역할을 하는 수로; 상기 수로의 측벽에 접하되, 담체층, 섬유필터층, 부직포층 및 식물이 식재되는 유기질 토양층이 아래에서부터 적층되어 형성되고 상기 부직포층보다 아래 층에서 상기 수로와 연통되는 우수정화 및 저류부; 및 상기 유기질 토양층 내에 일정 간격으로 다수개가 세워 설치되며 그 하단이 상기 부직포층을 관통하여 상기 섬유필터층의 상면에 이어지는 봉모양의 섬유필터를 포함하여 이루어진 개량형 레인가든이 개시된 바 있다.As a technology related to such a rainwater garden, a waterway serving as a passage through which rainwater flows in Korean Patent No. 10-0966887; An excellent purification and storage unit in contact with the sidewall of the waterway, but formed by laminating a carrier layer, a fiber filter layer, a nonwoven fabric layer, and an organic soil layer on which plants are planted from below, and communicating with the waterway at a layer below the nonwoven fabric layer; And an improved rain garden comprising a rod-shaped fiber filter that is installed in the organic soil layer at regular intervals and has a lower end of which penetrates the nonwoven fabric layer and connects to the upper surface of the fiber filter layer.
종래기술은 우수정화 및 저류부에 걸러진 이물질을 별도로 세척해야 되는 문제점이 있었다.In the prior art, there is a problem in that it is necessary to separately clean the foreign matters filtered in the excellent purification and reservoir.
또한, 종래기술은 우수가 우수정화 및 저류부에서 일방향으로 유동되면서 우수에 포함된 이물질이 여과됨으로써, 우수의 여과효율, 우수의 유동범위 및 우수의 지하수 침투량이 모두 감소되는 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, as the rainwater flows in one direction from the rainwater purification and reservoir, foreign matter contained in the rainwater is filtered, so that the filtering efficiency of the rainwater, the flow range of the rainwater, and the amount of groundwater penetration of the rainwater are all reduced.
도한, 종래기술은 우천시 수로의 최대수위를 초과하는 우수가 범람됨으로써, 우수 유입량 변화에 대응이 불가능한 문제점이 있다.In addition, the prior art has a problem in that it is impossible to respond to changes in the amount of rainwater inflow due to flooding of rainwater exceeding the maximum water level of the waterway during rain.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 우수에 포함된 이물질에 대한 부유여과재들의 여과효율을 극대화할 수 있는 구심향 습지를 이용한 빗물정원를 제공하려는 것이다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rainwater garden using a wetland in a centripetal direction capable of maximizing the filtration efficiency of floating filters for foreign matter contained in rainwater.
또한, 본 발명의 다른 목적은 부유여과재에 걸러진 이물질을 자연적으로 제거할 수 있는 구심향 습지를 이용한 빗물정원를 제공하려는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a rainwater garden using a wetland in a centripetal way that can naturally remove foreign matters filtered by a floating filter material.
본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원는 외부에서 유입된 우수에 포함된 침전물이 침전되는 침전조(110)와, 상기 침전조(110)의 상부에 고정되며 내부에 충진공간(121)을 갖는 필터(120)와, 상기 충진공간(121) 용적의 소정 비율로 충진되는 다수의 부유여과재(300)를 포함하는 우수처리부(100); 및 상기 우수처리부(100)에서 이송된 상기 우수가 구심방향으로 유동되면서 상기 우수에 포함된 오염물질을 여과하는 구심향 습지(200);를 포함하며, 우천시 상기 우수가 상기 충진공간(121)에 채워지는 경우, 상기 부유여과재(300)들이 상기 충진공간(121)에 채워지는 상기 우수에 의해 상기 충진공간(121)의 상부로 부유 및 압축되면서 상기 부유여과재(300)들의 공극이 축소되며, 상기 우수에 포함된 이물질이 상기 부유여과재(300)들의 축소된 공극에 걸러진다.The rainwater garden using a wetland in the centripetal direction according to the present invention includes a
또한, 우천종료시 상기 충진공간(121)에 채워진 상기 우수가 비워지는 경우, 상기 부유여과재(300)들이 상기 충진공간(121)의 하부로 낙하되면서 상기 부유여과재(300)들의 공극에 걸러져 있던 상기 이물질이 흘러내린다.In addition, when the rainwater filled in the
또한, 상기 침전조(110)의 하부에 위치하는 우수를 배출하는 배출수단;을 더 포함하며, 우천종료시 상기 충진공간(121)에 채워진 상기 우수가 상기 배출수단에 의해 비워진다.In addition, it further includes a discharge means for discharging rainwater located under the
또한, 상기 우수처리부(100)는 일단이 막힌 구조를 가지고 상기 부유여과재(300)들에 삽입되며, 상기 부유여과재(300)들에서 이송된 상기 우수가 통과되는 다수의 유공을 갖는 유공관(140); 및 상기 유공관(140)의 타단과 상기 구심향 습지(200)를 연통하는 연통관(150);을 포함한다.In addition, the
또한, 상기 침전조(110)는 외부에서 유입된 우수에 포함된 침전물이 침전되는 제1침전부(111); 상기 제1침전부(111)의 기설정된 수위를 초과하는 상기 우수가 통과되는 월류홀(112a)을 가진 월류벽(112); 및 상기 월류홀(112a)에서 이송된 상기 우수에 포함된 침전물이 침전되는 제2침전부(113);를 포함하며, 상기 필터(120)가 상기 제2침전부(113)에 설치되되, 상기 월류홀(112a)보다 높은 위치에 설치된다.In addition, the
또한, 상기 우수처리부(100)는 상기 제1침전부(111)에 유입된 상기 우수에 포함된 협잡물이 걸러지도록 상기 제1침전부(111)에 설치되는 스크린(160);을 포함한다.In addition, the
또한, 상기 구심향 습지(200)는 상기 우수처리부(100)에서 이송된 우수가 저장되는 저장부(210); 및 상면이 밀폐되며, 상기 저장부(210)에서 이송된 상기 우수가 외벽에서 내벽으로 유동되면서 상기 우수에 포함된 오염물질을 여과하여 처리수를 생성하는 여과모듈(220);을 포함한다.In addition, the
또한, 상기 여과모듈(220)은 외벽에서 내벽으로 갈수록 공극이 증가되는 다수의 여과부를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 여과모듈(220)은 내부에 다수의 바이오스톤볼(400)을 수용하는 제1여과부(221); 및 내부에 다수의 다공성 여과재(500)를 수용하는 제2여과부(222);를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 저장부(210)와 상기 여과모듈(220)이 모두 링 형상으로 형성된다.In addition, both the
또한, 상기 구심향 습지(200)는 상기 여과모듈(220)의 상면을 밀폐하는 차수막(230); 및 상기 차수막(230)에 설치되는 무토양 식생기반재(240);을 포함한다.In addition, the
또한, 상기 구심향 습지(200)는 상기 여과모듈(220)의 내벽에서 이송된 처리수가 상측으로 배출되는 배출부(250); 상기 배출부(250)의 상측에 형성되며 상기 배출부(250)에서 배출된 처리수가 저장되는 배출연못(260); 및 상기 배출연못(260)의 기설정된 수위를 초과하는 처리수를 방류하는 방류관(270);을 포함한다.In addition, the
이에 따라, 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원는 우수에 포함된 이물질이 부유여과재들의 축소된 공극에 걸러짐으로써, 우수에 포함된 이물질에 대한 부유여과재들의 여과효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the rainwater garden using the wetland in the centripetal direction according to the present invention has the advantage of maximizing the filtering efficiency of the floating filter material for the foreign material included in the rain by filtering the foreign material contained in the rain through the reduced pores of the floating filter material. have.
또한, 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원는 부유여과재들의 공극에 걸러져 있던 이물질이 자연적으로 제거됨으로써, 부유여과재들의 폐색을 방지할 수 있고, 부유여과재들을 교체없이 지속적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the rainwater garden using the centripetal wetland according to the present invention has the advantage of being able to prevent clogging of the floating filter materials and to be able to continuously use the floating filter materials without replacement by naturally removing foreign substances that have been filtered in the voids of the floating filter materials. .
도 1은 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원를 나타낸 배면도.
도 4는 본 발명에 따른 우수처리부에 우수가 채워지는 상태를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 우수처리부의 우천시 우수가 채워지는 상태를 나타낸 종단면도.
도 6는 본 발명에 따른 우수처리부의 우천시 우수가 채워지는 상태를 나타낸 횡단면도.
도 7은 본 발명에 따른 우수처리부의 우천종료시 우수가 비워지는 상태를 나타낸 종단면도.
도 8은 본 발명에 따른 우수처리부의 우천종료시 우수가 비워지는 상태를 나타낸 횡단면도.
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 구심향 습지의 우수흐름방향을 나타낸 평면도.
도 11은 본 발명에 따른 바이오스톤볼을 나타낸 개략도.
도 12는 본 발명에 따른 바이오스톤볼을 나타낸 단면도.
도 13은 본 발명에 따른 바이오스톤볼의 공극을 통해 고형유기물을 분해하는 과정을 나타낸 상태도.Figure 1 is a schematic diagram showing a rainwater garden using a wetland in the gusimhyang according to the present invention.
Figure 2 is a plan view showing a rainwater garden using a wetland in the gusimhyang according to the present invention.
Figure 3 is a rear view showing a rainwater garden using a wetland gusimhyang according to the present invention.
Figure 4 is a plan view showing a state in which rainwater is filled in the rainwater treatment unit according to the present invention.
Figure 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which rainwater is filled in rainy weather of the rainwater treatment unit according to the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view showing a state in which rainwater is filled in rainy weather of the rainwater treatment unit according to the present invention.
Figure 7 is a longitudinal sectional view showing a state in which rain is emptied when the rainy weather ends of the rainwater treatment unit according to the present invention.
Figure 8 is a cross-sectional view showing a state in which rainwater is emptied when the rainstorm ends of the rainwater treatment unit according to the present invention.
9 to 10 are plan views showing the direction of the storm water flow of the wetland in the centripetal direction according to the present invention.
11 is a schematic diagram showing a biostone ball according to the present invention.
12 is a cross-sectional view showing a biostone ball according to the present invention.
13 is a state diagram showing a process of decomposing solid organic matter through the pores of the biostone ball according to the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the accompanying drawings.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.The accompanying drawings are only an example shown to describe the technical idea of the present invention in more detail, so the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원를 나타낸 개략도, 도 2는 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원를 나타낸 평면도, 도 3은 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원를 나타낸 배면도, 도 4는 본 발명에 따른 우수처리부에 우수가 채워지는 상태를 나타낸 평면도, 도 5는 본 발명에 따른 우수처리부의 우천시 우수가 채워지는 상태를 나타낸 종단면도, 도 6는 본 발명에 따른 우수처리부의 우천시 우수가 채워지는 상태를 나타낸 횡단면도이다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a rainwater garden using a wetland in Gusimhyang according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a rainwater garden using a wetland in Gusimhyang according to the present invention, and FIG. Figure 4 is a plan view showing a state in which rainwater is filled in the rainwater treatment unit according to the present invention, Figure 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which rainwater is filled in the rainwater treatment section according to the present invention, and Figure 6 is an excellence according to the present invention It is a cross-sectional view showing a state in which rainwater is filled in rainy weather of the treatment unit.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원는 우수처리부(100) 및 구심향 습지(200)를 포함한다.As shown in Figures 1 to 3, the rainwater garden using the wetland in the centripetal direction according to the present invention includes a
우수처리부(100)는 외부에서 유입된 우수에 포함된 침전물과 이물질을 제거하는 역할을 하며, 침전조(110), 필터(120) 및 다수의 부유여과재(300)를 포함한다.The
침전조(110)는 내부에 필터(120)와 부유여과재(300)가 설치되며, 상면에 우천시 발생하는 우수가 유입되는 유입홀이 형성된다. 그리고, 침전조(110)에 유입된 우수에 포함된 침전물이 침전조(110)의 바닥면에 쌓이게 된다.The
여기서, 침전조(110)의 바닥면에 쌓인 침전물은 버큠로리나 펌프에 의해 제거될 수 있다.Here, the sediment accumulated on the bottom surface of the
필터(120)는 내부에 충진공간(121)을 갖는 메쉬망로 구성될 수 있으며, 침전조(110)의 하부에 침전된 침전물이 유입되지 않도록 침전조(110)의 상부에 고정된다.The
부유여과재(300)들은 부유 가능한 입상체 표면이 미생물코팅액으로 코팅된 것으로서, 충진공간(121)에 여유공간을 두고 충진공간(121) 용적의 소정 비율로 충진된다.The floating
여기서, 미생물코팅액은 천연 셀룰로오스 분말, 초산전분, 백토분말, 물을 혼합한 액상 베이스재에, 우수에 포함된 유기물질을 분해하기 위한 미생물 저분자 균주, 미생물 고분자 균주 및 미생물 탈질 균주 중 적어도 하나가 첨가되어 조성되며, 미생물 저분자 균주는, 락토바실러스 속, 삭카로마이세스 속, 로도슈도모나스 속, 스트렙토마이세스속 중 적어도 하나를 포함하며, 미생물 고분자 균주는, 바실러스 속 중 중온성 종 및 고온성 종 중 적어도 하나를 포함하고, 미생물 탈질 균주는, 캐슬라이나 속에 속하는 균주, 파라코코스 속 중 데니트리피컨스 종에 속하는 균주 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the microbial coating liquid is added to a liquid base material in which natural cellulose powder, acetate starch, clay powder, and water are mixed, and at least one of a microbial low-molecular strain, a microbial polymer strain, and a microbial denitrification strain for decomposing organic substances contained in rainwater The microbial low-molecular strain includes at least one of the genus Lactobacillus, the genus Saccharomyces, the genus Rhodo Pseudomonas, and the genus Streptomyces, and the microbial polymer strain is among the mesophilic and thermophilic species of the genus Bacillus. It includes at least one, and the microbial denitrification strain may include at least one of a strain belonging to the genus Cassilla or a strain belonging to the Denitripicans species of the genus Paracocos.
구심향 습지(200)는 우수처리부(100)에서 이송된 우수가 구심방향으로 유동되면서 우수에 포함된 오염물질을 여과하는 것으로, 자세한 사항은 후술하기로 한다.The
한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 우천시(특히, 폭우나 강우시) 침전조(110)에 우수가 채워지면서 침전조(110)의 상부에 설치된 필터(120)의 내부인 충진공간(121)까지 채워지는 경우, 부유여과재(300)들이 충진공간(121)에 채워지는 우수에 의해 충진공간(121)의 상부(즉, 여유공간)로 부유 및 압축되면서 부유여과재(300)들의 공극이 축소된다. 이에 따라, 우수에 포함된 이물질이 부유여과재(300)들의 축소된 공극에 걸러지게 된다.On the other hand, as shown in Figures 4 to 6, when rain (especially, during heavy rain or rainfall), the
이에 따라, 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원는 우수에 포함된 이물질이 부유여과재(300)들의 축소된 공극에 걸러짐으로써, 우수에 포함된 이물질에 대한 부유여과재(300)들의 여과효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, in the rainwater garden using the wetland in the centripetal direction according to the present invention, the foreign matter contained in the rainwater is filtered through the reduced pores of the floating
한편, 부유여과재(300)들은 충진공간(121) 용적의 60% 내지 80%의 비율로 충진되는 것이 바람직하다, 단, 부유여과재(300)들이 충진공간(121) 용적의 60% 이하로 충진될 경우, 부유여과재(300)들의 부상은 용이하나 부유여과재(300)들의 상하두께가 얇아서 이물질 여과효율이 저하된다. 반면, 부유여과재(300)들이 충진공간(121) 용적의 80% 이상으로 충진될 경우, 부유여과재(300)들의 상하두께가 두꺼워서 부유여과재(300)들의 이물질 여과효율은 상승되나 부유여과재(300)들의 부상은 어려워진다.On the other hand, the floating
도 7은 본 발명에 따른 우수처리부의 우천종료시 우수가 비워지는 상태를 나타낸 종단면도, 도 8은 본 발명에 따른 우수처리부의 우천종료시 우수가 비워지는 상태를 나타낸 횡단면도이다.7 is a longitudinal sectional view showing a state in which rainwater is emptied when the rainstorm ends of the rainwater treatment unit according to the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which rainwater is emptied when the rainwater treatment section according to the present invention ends.
도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 우천종료시 충진공간(121)에 채워진 우수가 비워지는 경우, 부유여과재(300)들이 충진공간(121)의 하부로 낙하되면서 부유여과재(300)들의 공극에 걸러져 있던 이물질이 흘러내린다.7 to 8, when the rain filled in the filling
이러한 부유여과재(300)들의 공극에 걸러져 있던 이물질이 흘러내리는 과정을 자세하게 설명하자면 다음과 같다.A detailed description of a process in which foreign matters that have been filtered through the voids of the floating
우선, 충진공간(121)에 채워진 우수가 비워지는 경우, 부유여과재(300)들이 충진공간(121)의 낮아지는 수위를 따라 낙하되는 동안 부유여과재(300)들이 서로 벌어지면서 부유여과재(300)들의 공극이 확장된다. 이에 따라, 부유여과재(300)들의 공극에 걸러져 있던 이물질이 부유여과재(300)들의 확장된 공극에서 용이하게 흘러내리게 된다.First, when the rainwater filled in the filling
다음으로, 충진공간(121)에 채워진 우수가 완전히 비워진 경우, 부유여과재(300)들이 충진공간(121)의 하부에 압축되면서 부유여과재(300)들의 공극에 걸러져 있던 이물질이 중력에 의해 흘러내리게 된다.Next, when the rainwater filled in the filling
이에 따라, 본 발명에 따른 구심향 습지를 이용한 빗물정원는 부유여과재(300)들의 공극에 걸러져 있던 이물질이 자연적으로 제거됨으로써, 부유여과재(300)들의 폐색을 방지할 수 있고, 부유여과재(300)들을 교체없이 지속적으로 사용할 수 있는 장점이 있다Accordingly, in the rainwater garden using the wetland in the centripetal direction according to the present invention, foreign substances that have been filtered in the voids of the floating
한편, 우천종료시 충진공간(121)에 채워진 우수가 비워지는 경우는 충진공간(121)에 채워진 우수가 햇볕에 의해 자연건조되는 것이나 충진공간(121)에 채워진 우수를 배출하기 위하여 침전조(110)의 하부에 위치하는 우수를 배출하는 배출수단에 의해 강제로 배출되는 것일 수 있다.On the other hand, when the rainwater filled in the filling
여기서 배출수단은 침전조(110)의 바닥면에 관통되는 배출관(130)일 수 있다.Here, the discharge means may be a
도 1을 참조하면, 우수처리부(100)는 부유여과재(300)의 공극을 통과한 우수에 포함된 이물질을 필터(120)링하여 구심향 습지(200)로 전달하는 것으로, 유공관(140) 및 연통관(150)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
유공관(140)은 일단이 막힌 구조를 가지고 타단이 개구된 구조를 가지며, 일단이 부유여과재(300)들에 삽입되며, 부유여과재(300)들에서 이송된 우수가 통과되는 다수의 유공을 갖는다. 이에 따라, 부유여과재(300)들에서 이송된 우수가 유공들을 통과하면서 우수에 포함된 이물질이 필터(120)링된다.The
연통관(150)은 유공관(140)의 타단과 구심향 습지(200)를 연통한다. 이에 따라, 유공관(140)에서 이송된 유수가 연통관(150)을 통하여 구심향 습지(200)로 전달된다.The
그리고, 유공관(140)과 연통관(150)이 연결된 관체가 다수로 배열 설치될 수 있다.In addition, a plurality of pipe bodies to which the
이에 따라, 관체들 중에서 어느 하나가 폐색되어도 다른 관체로 우수가 유동될 수 있다.Accordingly, even if any one of the pipe bodies is blocked, rainwater can flow to the other pipe body.
한편, 연통관(150)과 구심향 습지(200) 사이에는 격벽(600)이 설치될 수 있으며, 그 격벽(600)과 구심향 습지(200)는 연결관(170)이 설치될 수 있다.Meanwhile, a
격벽(600)은 제방용 돌을 철조망으로 감싼 것이나, 이송파이프가 매설된 토벽이나, 이송파이프가 매설된 콘트리트 벽체로 대체할 수 있다.The
도 4 내지 도 8을 참조하면, 침전조(110)는 제1침전부(111), 월류벽(112), 제2침전부(113), 스크린(160) 및 방류관(270)을 포함할 수 있다.4 to 8, the
제1침전부(111)는 침전조(110)의 내부에 형성되는 챔버로서, 외부에서 유입된 우수에 포함된 침전물이 침전된다.The
월류벽(112)은 침전조(110)의 내부를 제1침전부(111)와 제2침전부(113)로 구획하며, 제1침전부(111)의 기설정된 수위를 초과하는 우수가 통과되는 월류홀(112a)이 형성된다.The
제2침전부(113)는 침전조(110)의 내부에 형성되는 챔버로서, 월류홀(112a)에서 이송된 우수에 포함된 침전물이 침전된다.The
스크린(160)은 제1침전부(111)에 유입된 우수에 포함된 협잡물이 걸러지도록 제1침전부(111)에 설치된다.The
한편, 필터(120)는 제2침전부(113)에 설치되되, 월류홀(112a)보다 높은 위치에 설치된다. 이에 따라, 월류홀(112a)에서 제2침전부(113)로 이송된 우수에 포함된 침전물이 필터(120)에 유입되어 필터(120)에 충진된 부유여과재(300)의 공극에 걸러져서 부유여과재(300)의 여과효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the
또한, 도면에는 한 쌍의 제1침전부(111) 사이에 제2침전부(113)가 구성된 일 예가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.In addition, although an example in which the
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 구심향 습지의 우수흐름방향을 나타낸 평면도이다.9 to 10 are plan views showing the direction of storm water flow of the wetland in the centripetal direction according to the present invention.
도 1, 도 2, 도 3, 도 9 및 도 10을 참조하면, 구심향 습지(200)는 저장부(210), 여과모듈(220), 배출부(250) 및 배출연못(260)을 포함한다.1, 2, 3, 9, and 10, the
저장부(210)는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 우수처리부(100) 또는 연통관(150)에서 이송된 우수가 저장된다.The
저장부(210)에는 무토양 식생기반재(240)가 부유하게 설치될 수 있다.A soil-free
여기서 무토양 식생기반재(240)는 부력성 있는 부력재로 이루어진 것으로서, PE(폴리에틸렌) 등 합성소재 매트 또는 천연소재 매트를 메쉬망체로 감싼 것로 구성될 수 있으며, 수생식물이 식생되기 위한 타공이 형성되며, 토양의 역할을 상기 무토양 식생기반재(240)가 대체함에 따라 무토양으로 구성된다.Here, the soil-free
이러한, 무토양 식생기반재(240)는 수생식물의 뿌리와 수생식물에 발생하는 미생물을 이용하여 저장부(210)에 저장된 우수에 포함된 오염물질을 물리적 및 생물학적으로 제거하고, 햇빛을 차단하여 저장부(210)의 녹조발생을 예방할 수 있다.Such, soil-free
그리고, 무토양 식생 기반재가 저장부(210)에 부유하게 설치되는 경우, 무토양 식생 기반재에 갈대, 부들, 달뿌리풀, 노랑꽃창포 등 수질정화효율이 좋은 다년생 정수식물을 식재하고, 주기적으로 예초하는 것이 바람직하다.And, when the soil-free vegetation base material is floatingly installed in the
여과모듈(220)은 링 형상으로 형성될 수 있으며, 상면이 밀폐되고 외벽에서 내벽까지 개방된 구조를 가지며 하면이 개방되며, 저장부(210)에서 이송된 우수가 외벽에서 내벽으로, 즉, 구심방향으로 유동되면서 우수에 포함된 오염물질이 여과되어 처리수로 변환된다. 이 때, 처리수는 여과모듈(220)의 내벽을 통해 배출될 수 있으며, 여과모듈(220)의 하면에 형성된 투수홀(223)을 통해 배출될 수 있다.The
그리고 여과모듈(220)은 상면이 중심방향으로 갈수록 낮아지는 형태의 경사면으로 구성될 수 있으며, 경사면에 차수막(230) 및 무토양 식생 기반재가 순차적으로 설치될 수 있다.In addition, the
차수막(230)은 부직포막으로 구성될 수 있으며, 여과모듈(220)의 상면을 밀폐하여, 여과모듈(220)과 후술될 배출연못(260) 간에 우수 소통을 차단하는 역할을 한다.The
무토양 식생 기반재는 여과모듈(220)의 외벽 상단과 내벽 상단 사이에 설치되는 와이어나 케이블타이를 통해 차수막(230)에 고정될 수 있다.The soil-free vegetation base material may be fixed to the
그리고, 무토양 식생 기반재가 차수막(230)에 설치되는 경우, 후술될 배출연못(260)의 처리수에 잠김에 따라, 수생식물 중에서 수중식물이 식생되는 것이 바람직하며, 여과모듈(220)의 외벽에서 내벽으로 향하는 방향을 기준(즉, 구심방향)으로, 갯버들, 수크렁, 물억새, 부처꽃을 포함하는 수변식물 군락; 부들, 노랑꽃창포, 세모고랭이, 줄을 포함하는 정수식물 군락; 및 검정말, 연을 포함하는 수중식물군락;이 순차적으로 식재될 수 있다.And, when the soil-free vegetation base material is installed on the shielding
한편, 여과모듈(220)은 외벽에서 내벽으로 갈수록 공극이 증가되는 다수의 여과부를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
그리고, 여과모듈(220)은 제1여과부(221) 및 제2여과부(222)를 포함할 수 있다.In addition, the
그리고, 제1여과부(221) 및 제2여과부(222)는 여과모듈(220)의 외벽에서 내벽을 향하여 순차적으로 배치되며, 제2여과부(222)의 공극이 제1여과부(221)의 공극보다 넓은 구조로 구성된다.In addition, the
제1여과부(221)는 내부에 다수의 바이오스톤볼(400)을 수용한다.The
이러한 바이오스톤볼(400)에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.Details of the
제2여과부(222)는 내부에 다수의 다공성 여과재(500)를 수용한다.The
이러한 다공성 여과재(500)는 암석을 파쇄한 인공골재나 자갈 또는 동등이상의 기능을 가진 입상체를 상술한 미생물코팅액으로 코팅후 건조시킨 것이다.The
배출부(250)는 여과모듈(220)의 내벽에 원통형으로 형성될 수 있으며, 상단과 하단이 모두 개방되며, 여과모듈(220)의 내벽으로 배출되는 처리수가 구심방향으로 유입된다. 그리고, 배출부(250)에 채워지는 처리수가 배출부(250)의 상측으로 배출된다.The
배출연못(260)은 배출부(250)의 상측에 형성되는 것으로, 배출부(250)의 상단에서 배출된 처리수가 저장된다.The
방류관(270)은 배출연못(260)의 기설정된 수위를 초과하는 처리수를 방류한다. 그리고 방류관(270)에서 방류된 처리수가 하수처리장이나, 하천으로 전달될 수 있다.The
이에 따라, 본 발명은 배출연못(260)의 최대수위를 초과하는 우수를 방류관(270)으로 방류함으로써, 우수 유입량 변화에 대응이 가능한 장점이 있다.Accordingly, the present invention has an advantage capable of responding to changes in the amount of rainwater inflow by discharging rainwater exceeding the maximum water level of the
또한, 본 발명은 우수가 구심향습지에서 구심방향으로 분산 유동되면서 우수에 포함된 이물질이 여과됨으로써, 우수의 여과효율, 우수의 유동범위 및 우수의 지하수 침투량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of increasing the filtration efficiency of the rainwater, the flow range of the rainwater, and the amount of groundwater penetration of the rainwater by filtering out foreign matter contained in the rainwater as it flows in the centripetal direction in the centripetal wetland.
한편, 저장부(210)와 제1여과부(221) 사이에 격벽(600)이 설치될 수 있고, 제1여과부(221)와 제2여과부(222) 사이에 격벽(600)이 설치될 수 있다. Meanwhile, a
이러한 격벽(600)은 제방용 돌을 철조망으로 감싼 것이나, 이송파이프가 매설된 토벽이나, 이송파이프가 매설된 콘트리트 벽체로 대체할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.The
그리고 제1여과부(221)에 수용된 바이오스톤볼(400)과, 제2여과부(222)에 수용된 다공성 여과재(500)의 폐색을 방지하기 위하여, 격벽(600)에 다수의 세척노즐(미도시)이 설치될수 있다.And in order to prevent clogging of the
이러한 세척노즐들은 바이오스톤볼(400)에 걸러져 있는 이물질과 다공성 여과재(500)에 걸러져 있는 이물질을 세척하는 세척수를 분사할 수 있다.These washing nozzles may spray washing water for washing foreign substances filtered by the
도 11은 본 발명에 따른 바이오스톤볼을 나타낸 개략도, 도 12는 본 발명에 따른 바이오스톤볼을 나타낸 단면도, 도 13은 본 발명에 따른 바이오스톤볼의 공극을 통해 고형유기물을 분해하는 과정을 나타낸 상태도이다.11 is a schematic diagram showing a biostone ball according to the present invention, FIG. 12 is a cross-sectional view showing a biostone ball according to the present invention, and FIG. 13 is a diagram showing a process of decomposing solid organic matter through the pores of the biostone ball according to the present invention. It is a state diagram.
도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 바이오스톤볼(400)은 다수의 담체(410), 제1코팅층(420), 접착제층(430) 및 제2코팅층(440)을 포함한다.11 to 13, the
담체(410)는 자갈, 세라믹, 플라스틱, 유리 및 질석으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The
제1코팅층(420)은 담체(410)들에 코팅되며, 석유수지 100 중량부에 대하여 유기산 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부; 시클로헥실아민아질산염 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량부; 및 규산칼슘 0.01 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부를 포함한다.The
이 때, 제1코팅층(420)은 담체(410)의 표면에 코팅되어 담체(410)와 접착제층(430)의 결합을 향상시킴으로써 담체(410)가 접착제층(430)에서 분리되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the
제1코팅층(420)의 두께는 0.01 내지 1 mm, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 mm이다.The thickness of the
단, 제1코팅층(420)의 두께가 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 제1코팅층(420)과 접착제층(430)의 결합력이 저하될 수 있다.However, when the thickness of the
석유수지는 제1코팅층(420)과 접착제층(430)의 결합력을 향상시켜주는 물질로서, 구체적으로 로진수지, 테레펜 수지 또는 이들의 혼합 수지를 들 수 있으며, 바람직하게는 로진수지를 들 수 있다.Petroleum resin is a material that improves the bonding strength between the
또한, 유기산은 담체(410)와 제1코팅층(420) 간의 결합력을 향상시킴으로써 담체(410)에 직접 접착제층(430)이 형성되는 경우에 장기간 사용 시 접착제층(430)이 담체(410)로부터 탈락되는 현상을 방지하는 물질로서, 구체적으로 아디픽산, 퓨마릭산, 스테아린산, 올레인산, 필미틱산, 라우릴산, (무수)말레인산 및 (무수)테레프탈산로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. In addition, when the
또한, 유기산의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 담체(410)와 제1코팅층(420) 간의 결합력이 저하될 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 담체(410)와 제1코팅층(420) 간의 결합력은 향상되지만 제1코팅층(420)과 접착제층(430) 간의 결합력이 저하될 수 있다.In addition, when the content of the organic acid is less than the lower limit of the preferred range, the bonding strength between the
또한, 시클로헥실아민아질산염은 유기산과 함께 사용되어 담체(410)와 제1코팅층(420) 간의 결합력을 향상시킬 뿐만 아니라 제1코팅층(420)의 강도를 향상시키는 물질이다.In addition, cyclohexylamine nitrite is a material that is used together with an organic acid to improve the bonding strength between the
시클로헥실아민아질산염의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 담체(410)와 제1코팅층(420) 간의 결합력 및 제1코팅층(420)의 강도가 저하될 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 추후 경화과정에서 크랙이 발생할 수 있다.If the content of the cyclohexylamine nitrite is less than the lower limit of the preferred range, the bonding strength between the
또한, 규산칼슘은 석유수지와 함께 사용되어 제1코팅층(420)과 접착제층(430)의 결합력을 향상시킬 수 있다.In addition, calcium silicate may be used together with petroleum resin to improve bonding strength between the
규산칼슘의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 제1코팅층(420)과 접착제층(430)의 결합력이 저하될 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 제1코팅층(420)과 접착제층(430)의 결합력이 저하될 수 있다.When the content of calcium silicate is less than the lower limit of the preferred range, the bonding strength between the
접착제층(430)은 담체(410)들의 표면에 도포되어 담체(410)들을 상호 접합시킨다.The
이 때, 접착제층(430)은 에폭시 수지와 탄산칼슘이 1 : 0.1-0.3의 중량비로 혼합된 수지제 100 중량부에 대하여, 에폭시 아민 어덕트와 폴리아마이드가 1 : 0.6-0.8의 중량비로 혼합된 경화제 40 내지 60 중량부, 카본블랙 0.5 내지 1 중량부, 이산화규소 5 내지 10 중량부, 산화알루미늄 1 내지 8 중량부, 플라이애시 1 내지 30 중량부, 메타카올린 0.01 내지 10 중량부, 폴리옥시에틸렌-폴리프로필렌글리콜 공중합체 0.01 내지 10 중량부 및 소성된 하소백운석 0.01 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.At this time, the
수지제는 에폭시 수지와 탄산칼슘이 1 : 0.1-0.3의 중량비로 혼합된 것으로서, 에폭시 수지와 탄산칼슘이 범위를 만족하지 못한 경우에는 8,000ㅁ1,000 cps 점도를 갖는 수지제를 수득할 수 없으며, 이에 따라, 접착제층(430)의 접착력이 저하될 수 있다.The resin agent is a mixture of epoxy resin and calcium carbonate in a weight ratio of 1:0.1-0.3. When the epoxy resin and calcium carbonate do not satisfy the range, a resin agent having a viscosity of 8,000 ㅁ1,000 cps cannot be obtained. Accordingly, the adhesive strength of the
또한, 경화제는 에폭시 아민 어덕트와 폴리아마이드가 1 : 0.6-0.8의 중량비로 혼합된 것으로서, 에폭시 아민 어덕트와 폴리아마이드가 범위를 만족하지 못한 경우에는 200ㅁ50 cps 점도를 갖는 경화제를 수득할 수 없으며, 이에 따라 접착제층(430)의 접착력이 저하될 수 있다. In addition, the curing agent is a mixture of epoxy amine adduct and polyamide in a weight ratio of 1: 0.6-0.8, and when the epoxy amine adduct and polyamide do not satisfy the range, a curing agent having a viscosity of 200 ㅁ50 cps can be obtained. It is not possible, and accordingly, the adhesive strength of the
경화제의 함량이 바람직한 범위를 벗어나는 경우에는 접착제층(430)의 접착력이 저하될 수 있다. When the content of the curing agent is out of the preferred range, the adhesive strength of the
또한, 카본블랙은 빛에 민감한 에폭시 수지를 빛으로부터 보호할 뿐만 아니라 표면적을 넓혀 미생물을 다량 부착시킬 수 있다.In addition, carbon black not only protects the light-sensitive epoxy resin from light, but also increases the surface area to attach a large amount of microorganisms.
카본블랙의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 빛에 의해 에폭시 수지가 노화되어 시간이 흐를수록 결합력이 급격히 저하되고 미생물의 부착량이 낮아질 수 있다.When the content of carbon black is less than the lower limit of the preferred range, the epoxy resin is aged by light, and as time passes, the bonding strength rapidly decreases and the adhesion amount of microorganisms may decrease.
또한, 이산화규소는 에폭시계 수지제와 사용 시 압축강도를 현저히 향상시키는 물질로서, 이산화규소의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 압축강도가 저하될 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 공극의 형성을 방해할 수 있다.In addition, silicon dioxide is a material that significantly improves the compressive strength when used with an epoxy resin, and if the content of silicon dioxide is less than the lower limit of the preferred range, the compressive strength may decrease, and if it exceeds the upper limit, the formation of voids is prevented. It can interfere.
또한, 산화알루미늄은 에폭시계 수지제 및 이산화규소와 함께 사용되어 압축강도를 현저히 향상시키는 물질로서, 산화알루미늄의 함량이 범위를 벗어나는 경우에는 요구되는 압축강도(3.8 MPa)보다 낮아질 수 있다.In addition, aluminum oxide is a material that significantly improves compressive strength by being used together with an epoxy resin and silicon dioxide, and may be lower than the required compressive strength (3.8 MPa) when the content of aluminum oxide is out of the range.
또한, 플라이애시는 포졸란 특성을 가져 접착제층(430)의 강도 및 내구성을 향상시키는 물질이다. 플라이애시의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 강도 및 내구성이 저하될 수 있다.In addition, fly ash has pozzolanic properties and is a material that improves the strength and durability of the
또한, 메타카올린 역시 포졸란 특성을 가지는 것으로서, 플라이애시와 함께 사용 시 접착제층(430)의 강도 및 내구성을 현저히 향상시킨다. 메타카올린의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 강도 및 내구성이 향상되지 못할 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 강도 및 내구성이 오히려 저하될 수 있다. In addition, metakaolin also has pozzolanic properties, and significantly improves the strength and durability of the
또한, 폴리옥시에틸렌-폴리프로필렌글리콜 공중합체는 경화시 접착제층(430)에 크랙이 형성되는 것을 방지한다. 폴리옥시에틸렌-폴리프로필렌글리콜 공중합체의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 공극의 수가 줄어들고 경화시 크랙이 발생할 수 있다.In addition, the polyoxyethylene-polypropylene glycol copolymer prevents the formation of cracks in the
또한, 소성된 하소백운석은 탄산염 광물인 백운석을 900 내지 1,000 도로 소성(slaking)시킨 것으로 소성시킨 백운석의 전체 구성성분 중 산화마그네슘(MgO)이 32 내지 35 중량%, 산화칼슘(CaO)이 50 내지 55 중량% 포함되어 있고, 폴리옥시에틸렌-폴리프로필렌글리콜 공중합체와 사용 시 다수의 공극을 용이하게 형성시킬 수 있으며 같은 면적이라도 소성된 하소백운석을 사용하면 더 많은 미생물이 부착된다. 또한, 포졸란 반응에 필요한 칼슘이온의 공급원으로 사용되어 접착제층(430)의 강도 및 내구성을 향상시키는데 기여할 수 있다.In addition, calcined dolomite is a carbonate mineral of dolomite, which is calcined at 900 to 1,000 degrees, and contains 32 to 35% by weight of magnesium oxide (MgO), and 50 to 50% by weight of calcium oxide (CaO). It contains 55% by weight, and when used with a polyoxyethylene-polypropylene glycol copolymer, a large number of pores can be easily formed. If calcined dolomite is used even in the same area, more microorganisms are attached. In addition, it is used as a source of calcium ions required for the pozzolanic reaction, and may contribute to improving the strength and durability of the
소성된 하소백운석의 함량이 바람직한 범위를 벗어나는 경우에는 원하는 만큼의 공극이 형성되지 못하고 미생물이 다량으로 부착되지 못할 수 있다. When the content of calcined dolomite is out of a preferred range, a desired amount of voids may not be formed and microorganisms may not adhere in large amounts.
물질들로 이루어진 접착제는 110 내지 150 ㎏/㎠의 접착력을 가져 제1코팅층(420)과의 접착성이 우수하며, 접촉 가능한 가사시간은 30 내지 40분으로 가사시간 내에서는 재접착이 용이하다.The adhesive made of materials has excellent adhesion to the
제2코팅층(440)은 경화된 바이오스톤볼(400)의 표면에 유ㅇ무기코팅제를 고압분사로 분사하여 바이오스톤볼(400)의 외부에만 코팅(즉, 바이오스톤볼(400)의 외부에서는 접착제층(430) 상부에 코팅)되고, 내부에는 코팅되지 않는다.The
또한, 제2코팅층(440)의 다공에 미생물이 충진되어 다공을 통해 안정적으로 생장 및 증식하는 미생물들 및 접착제층(430)에서 안정적으로 생장 및 증식하는 미생물들로 유기물을 분해시켜 자정작용을 수행하게 할 수 있다.In addition, microbes are filled in the pores of the
또한, 제2코팅층(440)은 고압분사로 코팅되어 다수의 공극과 다수의 관통홀이 함께 형성된다. 이는 유ㅇ무기코팅제가 수지의 함량에 비해 고형물의 함량이 많은 형태이므로 고압분사로 코팅시 공극이 형성되고 또한, 접착제층(430)의 상면에 부착되었다가 일부 고형물이 탈락하면서 관통홀이 형성된다. 유ㅇ무기코팅제를 고압분사가 아닌 일반 스프레이분사 또는 침지 등의 방법으로 코팅시키는 경우에는 제1코팅층(420)에 공극이 제대로 형성되지 않을 뿐만 아니라 관통홀이 전혀 형성되지 않는다. 공극은 결합된 무기물 입자간 사이의 공간으로도 형성된다. In addition, the
또한, 제2코팅층(440)에 형성된 다수의 공극에는 다량의 미생물이 충진(부착)될 수 있다. 바이오스톤볼(400)에 사용되는 미생물은 오염수를 자정시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 복합유용미생물, 바실러스, 탈질미생물 및 박테리아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.In addition, a large amount of microorganisms may be filled (attached) to the plurality of pores formed in the
제2코팅층(440)의 두께는 0.05 내지 1 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.5 mm이다. 제2코팅층(440)의 두께가 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 공극이 다량 생성되지 않으며, 상한치 초과인 경우에는 관통홀이 형성되지 않으며 고형물이 쉽게 탈락되어 오염수를 더욱 오염시킬 수 있고 자정능력이 저하될 수 있다.The thickness of the
제2코팅층(440)은 엘라스토머수지 100 중량부에 대하여 슝기트 분말 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부; 해조류 분말 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 5 내지 8 중량부; 산화철 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 2 내지 8 중량부; 마그네사이트 1 내지 15 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부; 알지네이트 1 내지 15 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부; 돌로마이트 1 내지 15 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부; 유기섬유 0.1 내지 5 중량부, 바람직하게는 2 내지 4 중량부; 무기섬유 0.1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 3 중량부; 일라이트 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 5 내지 8 중량부; 및 펄라이트 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 5 내지 8 중량부를 포함한다.The
엘라스토머수지는 바이오스톤볼(400)에 탄성을 부여하여 오염수에 의해 바이오스톤볼(400)이 손상되는 것을 방지할 뿐만 아니라 무기물들을 서로 연결 및 고정시킨다.The elastomer resin not only prevents the
또한, 슝기트 분말은 자체로 오염수를 정화시키고 항균작용을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 미생물을 다량으로 부착시킬 수 있다. 슝기트 분말의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 미생물의 부착량이 저하될 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 경도가 저하될 수 있다.In addition, Sunggit powder itself can purify contaminated water and perform an antimicrobial action, as well as attach microorganisms in large amounts. When the content of the sunggit powder is less than the lower limit of the preferred range, the amount of microbial adhesion may decrease, and when the content of the powder exceeds the upper limit, the hardness may decrease.
또한, 해조류 분말은 미생물을 다량으로 부착시킬 수 있을 뿐만 아니라 부착된 미생물을 생장시켜 오염수에 대한 자정효과를 높일 수 있는 물질로서, 구체적으로 녹조류, 갈조류 및 홍조류로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. 녹조류로는 가시파래, 청태, 해캄, 파래, 청각, 구슬청각, 옥덩굴, 염주말 등이 사용될 수 있으며; 갈조류로는 미역, 다시마, 미역쇠, 감태, 곰피, 대황, 모자반, 지충이, 톳 등이 사용될 수 있고; 홍조류로는 김, 우뭇가시리, 불등가시리, 코토니, 개새우, 참풀가사리, 꼬시래기 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.In addition, algae powder is a material capable of not only attaching a large amount of microorganisms, but also increasing the self-cleaning effect on contaminated water by growing the attached microorganisms. Specifically, at least one selected from the group consisting of green algae, brown algae, and red algae Can be lifted. As the green algae, thorny green, blueberry, haekham, green, auditory, beaded hearing, jade vine, beadjumal, etc. may be used; As brown algae, seaweed, kelp, seaweed, Ecklonia cava, gompi, rhubarb, hathaban, worms, and tot may be used; As red algae, seaweed, scallop scallop, buldeung sashiri, kotoni, scallop lobster, scallop scallop, scallop scallop, and the like may be used, but are not limited thereto.
해조류분말은 해조류를 정제수로 세척하는 세척단계와, 세척된 해조류를 8~9시간 건조하는 건조단계와, 건조된 해조류를 용매로 40~90 도에서 4~5시간 추출한 후 감압농축하여 엑기스를 수득하는 단계와, 수득된 엑기스를 8~9시간 열풍건조하는 열풍건조단계와, 건조된 해조류를 50~100 mesh로 분말화하는 단계를 거쳐 만든다.The algae powder is a washing step of washing seaweeds with purified water, a drying step of drying the washed seaweeds for 8 to 9 hours, and extracting the dried seaweeds with a solvent at 40 to 90 degrees for 4 to 5 hours and then concentrating under reduced pressure to obtain extract. It is made through a step of, hot air drying of the obtained extract for 8 to 9 hours, and a step of pulverizing the dried seaweed into 50 to 100 mesh.
해조류 분말의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 미생물의 부착량이 저하되고 미생물이 성장할 수 없으며, 상한치 초과인 경우에는 해조류 분말에 의해 오염물질이 발생할 수 있다.When the content of the seaweed powder is less than the lower limit of the preferred range, the amount of microbial adhesion is lowered and the microbe cannot grow, and when the content of the seaweed powder exceeds the upper limit, contaminants may be generated by the seaweed powder.
또한, 산화철은 오염수에 함유된 미량의 유해물질을 제거할 수 있으며 다수의 공극을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 제1코팅층(420)의 강도를 향상시키는 것으로서, 내부다공율 22%, 외부공극 37%, 표면적 20 ㎡/g인 것을 사용한다.In addition, iron oxide is capable of removing traces of harmful substances contained in contaminated water and not only can form a number of voids, but also improves the strength of the
산화철의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 형성되는 공극의 수가 줄어들 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 강도가 저하될 수 있다.When the content of iron oxide is less than the lower limit of the preferred range, the number of formed voids may be reduced, and when the content exceeds the upper limit, the strength may decrease.
또한, 마그네사이트 역시 오염수에 함유된 미량의 유해물질을 제거할 수 있으며 다수의 공극을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 산화철과 함께 사용 시 제1코팅층(420)의 강도를 더욱 향상시키는 것으로서, 내부다공율 75%, 외부공극 45%, 표면적 200 ㎡/g인 것을 사용한다.In addition, magnesite can also remove traces of harmful substances contained in contaminated water, and can form a large number of voids, as well as further improving the strength of the
마그네사이트의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 형성되는 공극의 수가 줄어들 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 쉽게 크랙이 발생할 수 있다.When the content of the magnesite is less than the lower limit of the preferred range, the number of formed voids may be reduced, and when the content exceeds the upper limit, cracks may easily occur.
또한, 알지네이트는 미생물에 독성이 없으며 다수의 공극을 형성할 수 있다. 알지네이트의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 형성되는 공극의 수가 줄어들 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 오히려 공극의 형성을 방해할 수 있다.In addition, alginate is not toxic to microorganisms and can form a large number of pores. When the content of alginate is less than the lower limit of the preferred range, the number of voids formed may be reduced, and when the content of the alginate is greater than the upper limit, it may rather hinder the formation of voids.
또한, 돌로마이트는 엘라스토머수지와 함께 사용하여 제2코팅층(440)의 강도를 향상시키는 물질로서 최외각에 구비되는 제2코팅층(440)이 쉽게 탈락되는 것을 방지한다. 돌로마이트의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 제2코팅층(440)의 강도가 저하되어 시간이 흐름에 따라 제1코팅층(420)이 탈락되어 오염수를 더욱 오염시킬 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 제1코팅층(420)의 강도가 저하되고 공극의 형성을 방해할 수 있다.In addition, dolomite is a material that improves the strength of the
또한, 유기섬유는 제2코팅층(440)의 부착강도를 증진시키고 내충격성을 향상시키는 것으로서, 구체적으로 섬유질 상태로 파쇄한 종이 분쇄물, 목재분 및 식물성 화이버로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.In addition, the organic fiber improves the adhesion strength of the
유기섬유의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 강도 및 내충격성이 향상되지 못할 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 부착강도가 저하될 수 있다.If the content of the organic fiber is less than the lower limit of the preferred range, strength and impact resistance may not be improved, and if it exceeds the upper limit, the adhesion strength may decrease.
또한, 무기섬유는 유기섬유와 함께 사용 시 압축강도 또는 인장강도를 더욱 증가시킬 뿐만 아니라 제1코팅층(420)의 탄성을 유지시키는 물질로서, 구체적으로 암면, 글라스울, 현무암면 및 세라믹울로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.In addition, the inorganic fiber is a material that not only further increases the compressive strength or tensile strength when used with organic fibers, but also maintains the elasticity of the
무기섬유의 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 압축강도 또는 인장강도가 향상되지 못할 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 더 이상 효과가 향상되지 않아 경제적이지 못할 수 있다.When the content of the inorganic fiber is less than the lower limit of the preferred range, the compressive strength or tensile strength may not be improved, and when the content of the inorganic fiber exceeds the upper limit, the effect may not be improved any more, and thus it may not be economical.
또한, 일라이트 및 펄라이트는 함께 사용되어 제1코팅층(420)의 압축강도를 향상시킬 뿐만 아니라 다수의 공극을 형성할 수 있다. 일라이트 및 펄라이트의 각 함량이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 압축강도가 향상되지 못할 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 오히려 압축강도가 저하될 수 있다.In addition, illite and pearlite may be used together to improve the compressive strength of the
담체(410)는 평균직경이 2 내지 3 cm인 것을 사용하며, 크기의 다수의 담체(410)가 접합되어 수득된 바이오스톤볼(400)은 평균직경이 8 내지 12 cm, 바람직하게는 9 내지 10 cm이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 바이오스톤볼(400)의 평균직경이 바람직한 범위를 만족해야 표면적과 공극이 모두 우수한 범위 내에 있다. 평균직경이 바람직한 범위의 하한치 미만인 경우에는 표면적이 높지만 공극이 낮아 좁은 공극으로 인해 오염수의 흐름 저항이 증가되어 폐색현상(clogging)이 발생할 수 있으며, 상한치 초과인 경우에는 공극이 높지만 표면적이 낮아 자정효과가 저하될 수 있다.The
또한, 바이오스톤볼(400)은 최대 유효수심이 5 m인 제1여과부(221)에 사용되는데, 일반적으로 제1여과부(221)에 적용 시 바이오스톤볼(400)의 최대 적층수는 55 ea이고, 바이오스톤볼(400)의 중량은 0.6-0.7 kg/ea이며, 바닥층의 바이오스톤볼(400)에 가해지는 힘이 365 내지 375 N임을 고려하면 바이오스톤볼(400)에 요구되는 압축강도는 3.8 MPa 이상이어야 한다. 바이오스톤볼(400)의 압축강도는 4.3 내지 4.6 MPa이므로 요구되는 압축강도 이상의 우수한 압축강도를 보인다.In addition, the
바이오스톤볼(400)은 오염수가 바이오스톤볼(400)을 통과하면 바이오스톤볼(400)에 형성된 다수의 공극(제2코팅층(440)에 형성된 공극, 접착된 담체(410) 사이에 형성된 공극 등)에서 오염 물질의 확산, 분리, 접촉, 침전 및 인력 등의 물리적 작용을 수행하여 고형물을 제거할 뿐만 아니라, 공극에 부착된 미생물이 오염수와 접촉하면 미생물에 의해 오염수에 함유된 유기물 및 질소 성분 등도 제거된다.When the contaminated water passes through the
한편, 우수처리부(100)의 하측과 구심향 습지(200)의 하측에는 다수의 자갈을 가진 기초층(10)이 설치될 수 있다.On the other hand, a
기초층(10)은 우수처리부(100)와 구심향 습지(200)의 하측이 침하되는 것을 방지하는 역할을 한다.The
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.
100 : 우수처리부
110 : 침전조
111 : 제1침전부
112 : 월류벽
112a : 월류홀
113 : 제2침전부
120 : 필터
121 : 충진공간
130 : 배출관
140 : 유공관
150 : 연통관
160 : 스크린
170 : 연결관
200 : 구심향 습지
210 : 저장부
220 : 여과모듈
221 : 제1여과부
222 : 제2여과부
223 : 투수홀
230 : 차수막
240 : 무토양 식생기반재
250 : 배출부
260 : 배출연못
270 : 방류관
300 : 부유여과재
400 : 바이오스톤볼
410 : 담체
420 : 제1코팅층
430 : 접착제층
440 : 제2코팅층
500 : 다공성 여과재
600 : 격벽
10 : 기초층100: excellent treatment department
110: settling tank
111: 1st sedimentation part
112: Overflow wall
112a: Overflow Hall
113: second sedimentation section
120: filter
121: filling space
130: discharge pipe
140: Merit Hall
150: communication pipe
160: screen
170: connector
200: Gusimhyang Wetland
210: storage unit
220: filtration module
221: first filter unit
222: second filter unit
223: pitcher hole
230: water curtain
240: soil-free vegetation base material
250: discharge unit
260: discharge pond
270: discharge pipe
300: floating filter material
400: Bio Stone Ball
410: carrier
420: first coating layer
430: adhesive layer
440: second coating layer
500: porous filter material
600: bulkhead
10: base layer
Claims (12)
상기 우수처리부(100)에서 이송된 상기 우수가 구심방향으로 유동되면서 상기 우수에 포함된 오염물질을 여과하는 구심향 습지(200);를 포함하며,
우천시 상기 우수가 상기 충진공간(121)에 채워지는 경우,
상기 부유여과재(300)들이 상기 충진공간(121)에 채워지는 상기 우수에 의해 상기 충진공간(121)의 상부로 부유 및 압축되면서 상기 부유여과재(300)들의 공극이 축소되며,
상기 우수에 포함된 이물질이 상기 부유여과재(300)들의 축소된 공극에 걸러지는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The sedimentation tank 110 in which the sediment contained in the rainwater introduced from the outside is settled, the filter 120 fixed on the top of the sedimentation tank 110 and having a filling space 121 therein, and the volume of the filling space 121 An excellent treatment unit 100 including a plurality of floating filter materials 300 filled at a predetermined ratio of; And
Including; a centripetal wetland 200 for filtering contaminants contained in the rainwater while the rainwater transferred from the rainwater treatment unit 100 flows in a centripetal direction,
When the rainwater is filled in the filling space 121 during rain,
As the floating filter material 300 is floated and compressed to the upper portion of the filling space 121 by the rainwater filled in the filling space 121, the voids of the floating filter material 300 are reduced,
A rainwater garden using an old wetland in which foreign matter contained in the rainwater is filtered through the reduced voids of the floating filter materials 300.
우천종료시 상기 충진공간(121)에 채워진 상기 우수가 비워지는 경우,
상기 부유여과재(300)들이 상기 충진공간(121)의 하부로 낙하되면서 상기 부유여과재(300)들의 공극에 걸러져 있던 상기 이물질이 흘러내리는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 1,
When the rainwater filled in the filling space 121 is emptied at the end of the rain,
A rainwater garden using a wetland in a centripetal direction in which the foreign matters that have been filtered through the voids of the floating filter materials 300 flow down as the floating filter materials 300 fall below the filling space 121.
상기 침전조(110)의 하부에 위치하는 우수를 배출하는 배출수단;을 더 포함하며,
우천종료시 상기 충진공간(121)에 채워진 상기 우수가 상기 배출수단에 의해 비워지는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 2,
It further comprises a; discharge means for discharging rainwater located under the sedimentation tank 110,
A rainwater garden using a wetland in a centripetal direction in which the rainwater filled in the filling space 121 is emptied by the discharge means when the rainy weather ends.
상기 우수처리부(100)는,
일단이 막힌 구조를 가지고 상기 부유여과재(300)들에 삽입되며, 상기 부유여과재(300)들에서 이송된 상기 우수가 통과되는 다수의 유공을 갖는 유공관(140); 및
상기 유공관(140)의 타단과 상기 구심향 습지(200)를 연통하는 연통관(150);을 포함하는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 1,
The excellent treatment unit 100,
A perforated pipe 140 having a structure of which one end is blocked and inserted into the floating filter media 300 and having a plurality of pores through which the rainwater transferred from the floating filter material 300 passes; And
A rainwater garden using a wetland in the old hearthyang including; a communication pipe 150 for communicating the other end of the merit pipe 140 and the wetland 200 in the old hearthyang.
상기 침전조(110)는,
외부에서 유입된 우수에 포함된 침전물이 침전되는 제1침전부(111);
상기 제1침전부(111)의 기설정된 수위를 초과하는 상기 우수가 통과되는 월류홀(112a)을 가진 월류벽(112); 및
상기 월류홀(112a)에서 이송된 상기 우수에 포함된 침전물이 침전되는 제2침전부(113);를 포함하며,
상기 필터(120)가 상기 제2침전부(113)에 설치되되, 상기 월류홀(112a)보다 높은 위치에 설치되는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 1,
The sedimentation tank 110,
A first sedimentation part 111 in which sediment contained in rainwater introduced from the outside is precipitated;
An overflow wall 112 having an overflow hole 112a through which the rainwater exceeding a predetermined water level of the first sedimentation part 111 passes; And
Includes; a second sedimentation part 113 in which the precipitate contained in the rainwater transferred from the overflow hole 112a is precipitated,
The filter 120 is installed in the second sedimentation unit 113, the rainwater garden using a wetland in a centripetal direction, which is installed at a position higher than the overflow hole 112a.
상기 우수처리부(100)는,
상기 제1침전부(111)에 유입된 상기 우수에 포함된 협잡물이 걸러지도록 상기 제1침전부(111)에 설치되는 스크린(160);을 포함하는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 5,
The excellent treatment unit 100,
A rainwater garden using an old wetland including a screen 160 installed in the first sedimentation unit 111 to filter out impurities contained in the rainwater introduced into the first sedimentation unit 111.
상기 구심향 습지(200)는,
상기 우수처리부(100)에서 이송된 우수가 저장되는 저장부(210); 및
상면이 밀폐되며, 상기 저장부(210)에서 이송된 상기 우수가 외벽에서 내벽으로 유동되면서 상기 우수에 포함된 오염물질을 여과하여 처리수를 생성하는 여과모듈(220);을 포함하는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 1,
The Gusimhyang wetland 200,
A storage unit 210 in which rainwater transferred from the rainwater treatment unit 100 is stored; And
The upper surface is sealed, the rainwater transferred from the storage unit 210 flows from the outer wall to the inner wall, and a filtering module 220 for filtering pollutants contained in the rainwater to generate treated water; Rainwater garden using.
상기 여과모듈(220)은,
외벽에서 내벽으로 갈수록 공극이 증가되는 다수의 여과부를 포함하는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 7,
The filtration module 220,
A rainwater garden using a wetland in the centripetal direction that includes a plurality of filtration units whose voids increase from the outer wall to the inner wall.
상기 여과모듈(220)은,
내부에 다수의 바이오스톤볼(400)을 수용하는 제1여과부(221); 및
내부에 다수의 다공성 여과재(500)를 수용하는 제2여과부(222);를 포함하는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 8,
The filtration module 220,
A first filtering unit 221 accommodating a plurality of biostone balls 400 therein; And
A rainwater garden using a wetland in a centripetal direction including a second filter unit 222 for accommodating a plurality of porous filter media 500 therein.
상기 저장부(210)와 상기 여과모듈(220)이 모두 링 형상으로 형성되는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 8,
A rainwater garden using a wetland in which the storage unit 210 and the filtration module 220 are both formed in a ring shape.
상기 구심향 습지(200)는,
상기 여과모듈(220)의 상면을 밀폐하는 차수막(230); 및
상기 차수막(230)에 설치되는 무토양 식생기반재(240);을 포함하는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.
The method of claim 8,
The Gusimhyang wetland 200,
A water barrier 230 sealing the upper surface of the filtration module 220; And
Rainwater garden using a wetland in the old heart including; soil-free vegetation base material 240 installed on the shielding film 230.
상기 구심향 습지(200)는,
상기 여과모듈(220)의 내벽에서 이송된 처리수가 상측으로 배출되는 배출부(250);
상기 배출부(250)의 상측에 형성되며 상기 배출부(250)에서 배출된 처리수가 저장되는 배출연못(260); 및
상기 배출연못(260)의 기설정된 수위를 초과하는 처리수를 방류하는 방류관(270);을 포함하는 구심향 습지를 이용한 빗물정원.The method of claim 8,
The Gusimhyang wetland 200,
A discharge unit 250 through which the treated water transferred from the inner wall of the filtration module 220 is discharged upward;
A discharge pond 260 formed on the upper side of the discharge part 250 and storing the treated water discharged from the discharge part 250; And
A rainwater garden using a wetland in a centripetal direction including a discharge pipe 270 for discharging the treated water exceeding a predetermined water level of the discharge pond 260.
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