KR101158247B1

KR101158247B1 - System for ecologically restoring a river and purifying fluid using wetland structure

Info

Publication number: KR101158247B1
Application number: KR20110134242A
Authority: KR
Inventors: 양기해
Original assignee: 주식회사 동호; 주식회사 세기종합환경
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-07-20
Also published as: KR20120066605A

Abstract

습지 구조를 이용한 정화 시스템은 상부에 식물이 자랄 수 있는 환경이 조성된 습지층 및 상기 습지층의 하부에서 유체와 접촉하며, 미생물이 부착 가능한 미생물 부착체를 통해 상기 유체를 정화하는 정화층을 포함하고, 상기 정화층은 상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들을 구비한다. The purification system using the wetland structure includes a wetland layer having an environment in which plants can grow on the upper side and a purification layer contacting the fluid at the bottom of the wetland layer and purifying the fluid through a microorganism attachment to which microorganisms can be attached. The purification layer includes a plurality of purification bodies each having a plurality of through holes formed in the outer surface of the microorganism attachment body so that the fluid passes therethrough.

Description

습지 구조를 이용한 하천 생태 복원 및 유체 정화시스템{SYSTEM FOR ECOLOGICALLY RESTORING A RIVER AND PURIFYING FLUID USING WETLAND STRUCTURE}Stream ecological restoration and fluid purification system using wetland structure {SYSTEM FOR ECOLOGICALLY RESTORING A RIVER AND PURIFYING FLUID USING WETLAND STRUCTURE}

본 발명은 습지 구조를 이용한 하천 생태 복원 및 유체 정화 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 자연 생태 모습 중의 하나인 습지와 같은 구조를 이용하여 하천의 생태를 복원하고 유체를 정화시키는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a stream ecological restoration and fluid purification system using a wetland structure, and more particularly, to a system for restoring ecology of a river and purifying fluids using a wetland-like structure, which is one of natural ecological features. .

일반적으로, 하천수, 호수, 각종 폐수, 생활 하수 등과 같은 오염수는 화학적 처리방법, 물리적 처리방법 또는 생물학적 처리방법을 통해 정화하여 농업 용수, 공업 용수 또는 생활 용수 등으로 재사용하고 있다. In general, contaminated water, such as river water, lakes, various wastewater, domestic sewage, etc., is purified by chemical treatment, physical treatment, or biological treatment, and reused as agricultural water, industrial water, or domestic water.

이중, 화학적 처리방법 및 물리적 처리방법은 상기 오염수의 종류에 따라 서로 다른 정화 장치를 제작하거나, 반류(side stream) 장치와 같은 추가적인 장치가 요구되므로 최근에는 생물학적 처리방법이 주로 연구되고 있다.Among them, chemical treatment methods and physical treatment methods are required to manufacture different purification devices or additional devices such as side stream devices according to the type of contaminated water.

상기 생물학적 처리방법은 미생물을 통해 상기 오염수에 포함되어 있는 유해한 물질을 분해하여 이의 유해성을 제거함으로써, 상기 오염수를 정화한다. 여기서, 상기 미생물은 그 종류에 따라 생존에 필요한 조건만 갖추어 주면 빠르게 증식하여 상기 오염수를 더 빠른 속도로 정화시킬 수 있으므로, 이에 따른 연구도 상기 생물학적 처리 방법과 연계하여 지속적으로 진행되고 있다.The biological treatment method purifies the contaminated water by decomposing harmful substances contained in the contaminated water through microorganisms and removing their harmfulness. In this case, the microorganisms can proliferate rapidly and purify the contaminated water at a faster rate, provided that only the conditions necessary for survival are provided according to the type of the microorganisms.

그러나, 기존의 생물학적 처리방법은 별도로 정해진 장소에 정화 시스템을 기계적으로 구동하도록 설치하여 상기 오염수를 정화하고 있음에 따라, 최근 친환경적인 요소를 선호하는 현대인들의 요구 사항을 만족시키기 못하고 있다. However, the existing biological treatment methods are installed to mechanically drive the purification system in a separate place to purify the contaminated water, and thus, have not recently satisfied the requirements of modern people who prefer environmentally friendly elements.

본 발명의 목적은 자연 생태 모습 중의 하나인 습지 구조를 이용하여 유체를 정화시킬 수 있는 습지 구조를 이용한 정화 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a purification system using a wetland structure that can purify the fluid using a wetland structure, which is one of natural ecological features.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 습지 구조를 이용한 정화 시스템은 습지층 및 정화층을 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a purification system using a wetland structure according to one feature includes a wetland layer and a purification layer.

상기 습지층의 상부에는 식물이 자랄 수 있는 환경이 조성된다. 상기 정화층은 상기 습지층의 하부에서 유체와 접촉하며, 미생물이 부착 가능한 미생물 부착체를 통해 상기 유체를 정화한다.At the top of the wetland layer is an environment in which plants can grow. The purifying layer contacts the fluid at the bottom of the wetland layer and purifies the fluid through a microbial attachment to which microorganisms can attach.

상기 정화층은 상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들을 포함할 수 있다.The purification layer may include a plurality of purification bodies each having a plurality of through holes formed in the outer surface of the microorganism attachment body so that the fluid passes therethrough.

여기서, 상기 정화체들 각각은 산화티타늄(TiO₂), 제올라이트(zeolite), 탄소나노튜브(CNT) 및 탄소섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 정화체들 각각은 다면체, 구면체, 반구면체 또는 타원체 형태를 가질 수 있다. Each of the purifiers may include at least one of titanium oxide (TiO ₂ ), zeolite, carbon nanotubes (CNT), and carbon fibers. In addition, each of the purifiers may have a polyhedron, a spherical body, a hemispherical body or an ellipsoid.

또한, 상기 정화체들 각각은 표면에 촉매막을 포함할 수 있다. 이에, 상기 촉매막은 산화티타늄(TiO₂)을 포함할 수 있다. In addition, each of the purifiers may include a catalyst film on its surface. Thus, the catalyst film may include titanium oxide (TiO ₂ ).

한편, 상기 정화층은 상기 유체를 상기 습지층과 다른 방향으로 흘려주기 위하여 상기 유체가 흐르는 방향을 따라 배치된 유공관을 포함할 수 있다. On the other hand, the purification layer may include a porous pipe disposed along the direction in which the fluid flows in order to flow the fluid in a direction different from the wetland layer.

이에, 상기 정화층은 상기 유공관의 내부에 상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들을 포함할 수 있다. 이때, 상기 유공관의 단면적과 상기 정화체들 각각의 단면적은 1:0.2 내지 1.0 의 비율을 가질 수 있다. Thus, the purifying layer may include a plurality of purifying bodies each having a plurality of through-holes formed in the outer surface thereof to allow the fluid to pass through the microorganism adherent therein. In this case, the cross-sectional area of the perforated tube and the cross-sectional area of each of the purification bodies may have a ratio of 1: 0.2 to 1.0.

한편, 상기 정화 시스템은 상기 습지층과 상기 정화층의 일 측부를 고정 지지한 상태로 외부 바닥에 설치되는 포스트를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the purification system may further include a post that is installed on the outer floor in a state of fixing and supporting one side of the marsh layer and the purification layer.

이에, 상기 습지층은 외부를 감싸면서 상기 포스트에 고정되며 상기 정화된 유체가 통과되는 금속망을 포함할 수 있다. 또한, 상기 정화층은 상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들 및 상기 정화체들을 연결하면서 상기 포스트에 고정되는 고정바를 포함할 수 있다. Accordingly, the wetland layer may include a metal net that is fixed to the post while surrounding the outside and through which the purified fluid passes. In addition, the purification layer may be connected to the post while connecting the plurality of purifying bodies and the plurality of purifying bodies each having a plurality of through-holes formed so that the fluid passes through the inner surface of the microorganism adherent therein. It may include a fixing bar that is fixed.

한편, 상기 미생물 부착체는 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 갖는 정화체를 포함할 수 있다. On the other hand, the microorganism attachment may include a purifying body having a plurality of through holes formed in the outer surface so that the fluid passes through the inside.

이러한 습지 구조를 이용한 정화 시스템에 따르면, 식물이 자랄 수 있는 환경이 조성된 습지층의 하부에 미생물이 부착 가능한 미생물 부착체를 통해 유체를 정화시킬 수 있는 정화층을 형성함으로써, 자연 생태 모습 중의 하나인 습지 구조를 가지면서 상기 유체를 정화시킬 수 있다.According to the purification system using the wetland structure, one of the natural ecological aspects is formed by forming a purification layer that can purify the fluid through the microbial attachment to which microorganisms can be attached to the lower part of the wetland layer in which the environment in which plants can grow is formed. The fluid can be purified while having a phosphorus marsh structure.

이에 따라, 사람들은 상기 습지 구조를 갖는 정화 시스템에 의해서 친환경적인 요소를 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 정화 시스템을 통과하여 정화된 물과 같은 유체를 재사용함으로써, 수자원도 확보할 수 있다. Accordingly, people can not only satisfy environmentally friendly elements by the purification system having the wetland structure, but also secure water resources by reusing a fluid such as water purified through the purification system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 습지 구조를 이용하여 하천에 설치된 정화 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ｀선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 일부분을 확대한 도면이다.
도 4는 도 3의 정화체의 중심을 절단하여 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정화 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.1 is a schematic view showing a purification system installed in a river using a wetland structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1. FIG.
3 is an enlarged view of a portion of FIG. 2.
FIG. 4 is a view specifically illustrating the center of the purification body of FIG. 3. FIG.
5 is a configuration diagram illustrating a purification system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 습지 구조를 이용한 정화 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.Hereinafter, a purification system using a wetland structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 습지 구조를 이용하여 하천에 설치된 정화 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이며, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ｀선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing a purification system installed in a river using a wetland structure according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 습지 구조를 이용한 정화 시스템(100)은 습지층(200) 및 정화층(300)을 포함한다.1 and 2, the purification system 100 using the wetland structure according to an embodiment of the present invention includes a wetland layer 200 and a purification layer 300.

상기 습지층(200)의 상부에는 식물(10)이 자랄 수 있는 환경이 조성된다. 여기서, 상기 식물(10)은 물속 또는 물가와 같이 물기가 많은 장소에 사는 습지 식물을 의미할 수 있으며, 일 예로는 연꽃, 갈대, 미나리, 물수세미, 끈끈이주걱 등을 들 수 있다. 이러한 식물(10)은 상기 습지층(200)으로부터 물을 포함한 영양분을 공급 받으면서 자랄 수 있다. The upper part of the wetland layer 200 is an environment in which the plant 10 can grow. Here, the plant 10 may mean a wetland plant that lives in a watery place such as water or waterside, and examples thereof include a lotus flower, a reed, a buttercup, a water loofah, and a stick spatula. The plant 10 may grow while receiving nutrients including water from the wetland layer 200.

이에, 상기 습지층(200)은 상기 식물(10)에 물을 포함한 영양분이 원활하게 공급되도록 배수성과 산소함유량이 뛰어난 마사토층(210)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 습지층(200)은 도 2에서와 같이 상기 마사토층(210)의 하부에 물이 더 잘 공급되도록 자갈층(220)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 습지층(200)은 충분한 영양분이 공급되도록 굴껍질, 조개껍질, 달걀 껍질층(미도시)을 더 포함할 수 있다.Thus, the wetland layer 200 may include the masato layer 210 having excellent drainage and oxygen content so that nutrients including water are smoothly supplied to the plant 10. In addition, the wetland layer 200 may further include a gravel layer 220 so that water is better supplied to the lower portion of the masato layer 210 as shown in FIG. 2. In addition, the wetland layer 200 may further include an oyster shell, shell shell, egg shell layer (not shown) to supply sufficient nutrients.

상기 습지층(200)은 제올라이트(zeolite)를 포함할 수 있다. 이에, 상기 습지층(200)은 제올라이트(zeolite)의 특성을 이용해 공급되는 물의 오염된 미립 물질을 흡착하여 정화 효과를 제공할 수 있다.The wetland layer 200 may include zeolite. Thus, the wetland layer 200 may provide a purification effect by adsorbing the polluted particulate matter of the water supplied by using the property of zeolite.

상기 습지층(200)은 단층 구조를 가질 뿐만 아니라, 이와 다르게 복층 구조 또는 다단식 구조를 가질 수도 있다. The wetland layer 200 may not only have a single layer structure, but may also have a multi-layer structure or a multi-stage structure.

상기 정화층(300)은 상기 습지층(200)의 하부에서 오염된 물과 같은 유체와 접촉한다. 상기 정화층(300)에는 상기 유체를 정화할 수 있는 미생물이 포함된다. 여기서, 상기 미생물은 상기 유체의 오염된 물질의 종류에 따라 다른 종류가 포함될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 유체가 물로 설명하였지만, 매진(煤塵; smoke dust), 황상화물, 질소산화물 등의 매연이나, 카드뮴, 납, 플루오린화수소, 염소 등의 유해물질 등을 포함하는 오염된 공기일 수도 있다.The purification layer 300 is in contact with a fluid such as water contaminated at the bottom of the wetland layer 200. The purification layer 300 includes microorganisms capable of purifying the fluid. Here, the microorganism may include other kinds according to the type of contaminated material of the fluid. Although the fluid has been described as water in this embodiment, it is contaminated air including smoke dust, sulfur sulfide, nitrogen oxides, and other contaminants such as cadmium, lead, hydrogen fluoride, and chlorine. It may be.

이에, 상기 정화층(300)은 상기 미생물을 통해 상기 유체에 포함되어 있는 유해한 물질을 분해하여 이의 유해성을 제거함으로써, 상기 유체를 정화할 수 있다. 이렇게 정화된 유체는 상기 식물(10)이 잘 자라도록 상기 식물(10)에 공급되거나 외부로 흐르게 된다.Thus, the purification layer 300 may purify the fluid by decomposing harmful substances contained in the fluid through the microorganism and removing the harmful substances. The purified fluid is supplied to or flows out of the plant 10 so that the plant 10 grows well.

예를 들어, 도 1에서와 같이 상기 정화 시스템(100)을 하천(20)의 중간 부위에 설치할 경우, 일 방향(a)을 따라 상기 정화층(300)으로 유입된 하천수는 상기 정화층(300)에서 상기 미생물에 의해 정화되면서 계속적으로 흐르게 된다. For example, when the purification system 100 is installed in the middle portion of the river 20 as shown in FIG. 1, the stream water introduced into the purification layer 300 along one direction (a) is the purification layer 300. In order to be purified by the microorganisms in the) to continue to flow.

이에, 상기 정화 시스템(100)을 도심속의 하천(20)에 일정한 간격으로 설치하면 사람들은 상기 정화된 하천수에 의해 잘 자란 식물(10)과 정화된 깨끗한 수질을 통해 도심속에서도 자연에 있는 듯한 느낌을 가질 수 있다. Thus, when the purification system 100 is installed in the stream 20 in the city at regular intervals, people feel the feeling of being in nature even in the city through the well-grown plant 10 and purified clean water by the purified river water. Can have

이와 같이, 상기 식물(10)이 자랄 수 있는 환경이 조성된 습지층(200)의 하부에서 상기 미생물을 통해 상기 유체를 정화시킬 수 있는 정화층(300)을 형성함으로써, 자연 생태 모습 중의 하나인 습지 구조를 가지면서 상기 유체를 정화시킬 수 있다.As such, by forming a purification layer 300 to purify the fluid through the microorganism in the lower part of the wetland layer 200 in which the environment in which the plant 10 can grow is formed, which is one of natural ecological aspects The fluid can be purified while having a wetland structure.

이에 따라, 사람들은 상기 습지 구조를 갖는 정화 시스템(100)에 의해서 친환경적인 요소를 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 정화 시스템(100)을 통과하여 정화된 물과 같은 유체를 재사용함으로써, 수자원도 확보할 수 있다. Accordingly, people can not only satisfy the environmentally-friendly element by the purification system 100 having the wetland structure, but also reuse the fluid, such as water purified through the purification system 100, to secure water resources. Can be.

이하, 상기 정화층(300)의 구체적인 구조에 대해서 도 3 및 도 4를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a detailed structure of the purification layer 300 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 도 2의 일부분을 확대한 도면이며, 도 4는 도 3의 정화체의 중심을 절단하여 구체적으로 나타낸 도면이다. FIG. 3 is an enlarged view of a portion of FIG. 2, and FIG. 4 is a view specifically illustrating the center of the purification body of FIG. 3.

도 3 및 도 4를 추가적으로 참조하면, 상기 정화층(300)은 다수의 정화체(310)들을 가질 수 있다.3 and 4, the purification layer 300 may have a plurality of purification bodies 310.

상기 정화체(310)는 내부에 상기 미생물이 부착 가능한 미생물 부착체(312)를 수용할 수 있다. 여기서, 상기 정화체(310)는 상기 미생물 부착체(312)를 내부에 수용한 상태로 상기 유체의 흐름에 따라 자유롭게 회전이 가능하도록 구면체 또는 타원체로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 상기 정화체(310)는 내부에 상기 미생물 부착체(312)를 수용할 수 있다면, 원통, 다각 기둥 또는 다각면체 등 다양한 형태를 가질 수 있다. The purifying body 310 may accommodate a microorganism attachment 312 capable of attaching the microorganism therein. Here, the purifying body 310 may be made of a spherical body or an ellipsoid to freely rotate according to the flow of the fluid in the state in which the microorganism attachment body 312 is accommodated therein. On the contrary, if the purifying body 310 can accommodate the microorganism attachment 312 therein, the purifying body 310 may have various forms such as a cylinder, a polygonal pillar, or a polyhedron.

또한, 상기 미생물 부착체(312)는 일 예로, 상기 미생물이 다수 부착될 수 있도록 직경 0.5mm 이하의 미세한 섬유사로 이루어진 극세사 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 미생물 부착체(312)는 그 외면에 상기 미생물이 자연스럽게 부착 가능한 자갈 또는 수지 구조물로 이루어질 수 있다. In addition, the microorganism attachment 312 may have, for example, a microfiber structure composed of fine fiber yarns having a diameter of 0.5 mm or less so that a plurality of the microorganisms may be attached. In contrast, the microorganism attachment 312 may be formed of a gravel or resin structure to which the microorganism naturally attaches.

또한, 본 실시예에서는 상기 미생물 부착체(312)가 상기 정화체(310)에 수용된 상태로 설명하였지만, 상기 정화체(310)에도 상기 미생물이 자연스럽게 부착될 수 있으므로, 상기 미생물 부착체(312)는 상기 정화체(310) 자체일 수 있다.In addition, in the present embodiment, the microorganism attachment 312 has been described in the state accommodated in the purifying body 310, but the microorganism may be attached naturally to the purifying body 310, the microbial attachment 312 May be the purifier 310 itself.

상기 정화체(310)는 외면에 상기 유체가 내부의 미생물 부착체(312)를 통과하도록 다수의 관통홀(313)들을 갖는다. 이때, 상기 관통홀(313)들은 모두 일정한 크기를 가질 수 있으나, 도 4에서와 같이 일부는 상기 유체가 정체되는 것을 방지하기 위하여 다른 것들보다 크게 형성될 수 있다.The purifying body 310 has a plurality of through holes 313 on the outer surface such that the fluid passes through the microorganism attachment 312 therein. In this case, all of the through holes 313 may have a predetermined size, but as shown in FIG. 4, some of them may be larger than others to prevent the fluid from stagnation.

또한, 상기 정화체(310)는 표면에 촉매막(314)을 포함할 수 있다. 상기 촉매막(314)은 일 예로, 산화티타늄(TiO₂)으로 이루어질 수 있다. 이럴 경우, 상기 촉매막(314)은 태양광 중 자외선에 반응하여 광촉매 기능을 수행함으로써 난분해성 유기물을 분해할 수 있다. In addition, the purification body 310 may include a catalyst film 314 on the surface. The catalyst film 314 may be formed of, for example, titanium oxide (TiO ₂ ). In this case, the catalyst film 314 may decompose the hardly decomposable organic material by performing a photocatalytic function in response to ultraviolet rays of sunlight.

구체적으로, 상기 촉매막(314)은 자외선과 반응하여 전자와 정공을 발생시킨다. 여기서, 상기 전자는 산소(O₂)와 반응하여 냄새 제거 또는 상기 유기물에 포함되어 있는 유기물을 분해하고, 상기 정공은 물분자(H₂O)와 반응하여 상기 유기물을 산화 또는 분해할 수 있다.Specifically, the catalyst film 314 reacts with ultraviolet light to generate electrons and holes. Here, the electrons may react with oxygen (O ₂ ) to remove odors or decompose organic materials contained in the organic material, and the holes may react with water molecules (H ₂ O) to oxidize or decompose the organic material.

이러한 정화체(310)를 일 실시예에 따라 제조하는 과정에 대해서 간단하게 언급하면, 우선 플라스틱, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 재활용 수지 등과 같은 합성 수지를 구면체 형태로 준비한다. 이때, 상기 구면체의 합성 수지 내부에는 상기 미생물 부착체(312)가 수용될 수 있다. 또한, 상기 구면체의 합성 수지는 중심을 기준으로 두 개로 분할한 상태에서 이들을 서로 후크 결합하여 준비될 수 있다. Briefly referring to the process for manufacturing such a purifier 310 according to an embodiment, first, a synthetic resin such as plastic, polypropylene, polyethylene, or recycled resin is prepared in the form of a spherical body. At this time, the microorganism attachment body 312 may be accommodated in the synthetic resin of the spherical body. In addition, the synthetic resin of the spherical body may be prepared by hooking them with each other in a state divided into two based on the center.

이어, 상기 구면체의 합성 수지에 고체 상태의 산화티타늄(TiO₂)과 제올라이트(zeolite)를 혼합하여 외형틀을 완성한다. 이와 달리, 상기 합성 수지를 대신해 흙과 산화티타늄(TiO₂) 및 제올라이트(zeolite)를 상기 미생물 부착체(312)가 내부에 수용되도록 구면체 형태로 혼합한 다음, 약 800 내지 1,200도로 소성함으로써, 외형틀을 완성할 수도 있다.Subsequently, a solid frame of titanium oxide (TiO ₂ ) and zeolite are mixed with the synthetic resin of the spherical body to complete the outline. On the contrary, in place of the synthetic resin, soil, titanium oxide (TiO ₂ ) and zeolite (zeolite) are mixed in a spherical form so that the microorganism attachment 312 is accommodated therein, and then fired at about 800 to 1,200 degrees, You can also complete the framework.

이어, 산화티타늄(TiO₂)과 제올라이트(zeolite)를 혼합한 합성 수지의 표면에 산화티타늄(TiO₂)을 도포하여 상기 촉매막(314)을 형성한다. 이어, 상기 촉매막(314)을 형성한 합성 수지의 외면에 상기 유체가 통과되도록 하기 위한 관통홀(313)들을 형성함으로써, 상기 정화체(310)를 완성한다. 이때, 상기 관통홀(313)은 상기 유체가 원활하게 통과되도록 하기 위하여 5mm 내지 300mm의 다양한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. Subsequently, titanium oxide (TiO ₂ ) is coated on the surface of the synthetic resin in which titanium oxide (TiO ₂ ) and zeolite are mixed to form the catalyst film 314. Subsequently, the purification body 310 is completed by forming through holes 313 for allowing the fluid to pass through the outer surface of the synthetic resin on which the catalyst film 314 is formed. In this case, the through hole 313 may be formed to have various diameters of 5mm to 300mm in order to allow the fluid to pass smoothly.

한편, 상기 정화층(300)은 상기 정화체(310)들 사이에 상기 유체가 흐르는 방향을 따라 배치된 유공관(320)을 더 포함할 수 있다. 상기 유공관(320)은 상기 정화체(310)들의 전단 위치에서 상기 정화체(310)들에서 미처 정화되지 못하고 일부 정체되는 유체를 그대로 흘려주어 상기 유체가 원활하게 흐르도록 한다.On the other hand, the purification layer 300 may further include a hole pipe 320 disposed in the direction in which the fluid flows between the purification body 310. The hole tube 320 flows the fluid which is not purified even in the purification bodies 310 at the front end positions of the purification bodies 310 and flows through the stagnant fluid as it is.

이때, 상기 유공관(320)의 단면적이 상기 정화체(310)들 각각의 단면적과 대비하여 약 1:1.0의 비율을 초과하여 넓다면 상기 유체가 대부분 상기 유공관(320)을 따라 그대로 흐르므로 바람직하지 않고, 반대로 약 1:0.2의 비율 미만으로 상대적으로 좁다면 상기 유체가 원활하게 흐르지 않아 상기 정화체(310)들로부터 정화된 유체가 다시 오염될 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 상기 유공관(320)의 단면적과 상기 정화체(310)들 각각의 단면적의 비율은 약 1: 0.2 내지 1.0을 갖는 것이 바람직하다.In this case, if the cross-sectional area of the hole tube 320 is wider than the ratio of about 1: 1.0 with respect to the cross-sectional area of each of the purification body 310 is not preferable because the fluid flows mostly along the hole tube 320 as it is. On the contrary, if it is relatively narrow at a ratio of less than about 1: 0.2, it is not preferable because the fluid does not flow smoothly and the purified fluid from the purifiers 310 may be contaminated again. Therefore, the ratio of the cross-sectional area of the perforated tube 320 and the cross-sectional area of each of the purifiers 310 may be about 1: 0.2 to 1.0.

한편, 상기 정화층(300)은 상기 유공관(320)의 내부에 상기 유체의 흐름을 어느 정도 유지한 상태에서 상기 유체를 정화시킬 있도록 일정 개수의 상기 정화체(310)들을 더 포함할 수 있다. On the other hand, the purification layer 300 may further include a predetermined number of purifiers 310 to purify the fluid in a state in which the flow of the fluid is maintained to some extent inside the hole tube 320.

또한, 상기 정화 시스템(100)은 상기 습지층(200)과 상기 정화층(300)의 측부를 고정 지지한 상태로 도 1에 도시된 하천(20)의 바닥(22)과 같이 설치하고자 하는 장소에 설치되는 포스트(400)를 더 포함할 수 있다. In addition, the purification system 100 is a place to be installed, such as the bottom 22 of the river 20 shown in Figure 1 in the state fixed to the side of the wetland layer 200 and the purification layer 300. It may further include a post 400 installed in.

이에, 상기 습지층(200)은 외부를 감싸면서 상기 포스트(400)에 고정되는 금속망(230)을 더 포함할 수 있다. 상기 금속망(230)은 자체의 망 형태로 인해 상기 정화층(300)으로부터 정화된 유체가 자유롭게 통과될 수 있다. 이러한 금속망(230)은 상기 유체로부터 부식되는 것을 방지하기 위하여 알루미늄(aluminum) 또는 스테인레스(stainless) 재질로 이루어질 수 있다. Thus, the wetland layer 200 may further include a metal net 230 fixed to the post 400 while surrounding the outside. The metal mesh 230 may be freely passed through the purified fluid from the purification layer 300 due to its own mesh form. The metal mesh 230 may be made of aluminum or stainless material to prevent corrosion from the fluid.

또한, 상기 금속망(230)은 상기 식물(10)이 심어진 상태에서 외부의 비바람에 의해 뽑히지 않도록 일부 상기 식물(10)을 잡아 주는 역할도 수행할 수 있다. 상기 금속망(230)은 도 2에서와 같이 상기 습지층(200)이 두 개로 구분되어 있을 때에는 각각에 대해 별도로 구성될 수 있다.In addition, the metal mesh 230 may also serve to hold some of the plant 10 so that the plant 10 is not pulled by an external rainstorm in the planted state. The metal mesh 230 may be configured separately for each of the wetland layer 200 is divided into two, as shown in FIG.

또한, 상기 정화층(300)은 상기 정화체(310)들을 연결하면서 상기 포스트(400)에 고정되는 고정바(330)를 더 포함할 수 있다. 상기 고정바(330)는 상기 오염수로부터 부식되는 것을 방지하기 위하여 상기 금속망(230)과 마찬가지로, 알루미늄(aluminum) 또는 스테인레스(stainless) 재질로 이루어질 수 있다. In addition, the purification layer 300 may further include a fixing bar 330 fixed to the post 400 while connecting the purification bodies 310. The fixing bar 330 may be made of aluminum or stainless material, similar to the metal net 230, to prevent corrosion from the contaminated water.

이러한 고정바(330)는 상기 정화체(310)들과 같이 상기 유공관(320)도 연결하여 상기 유공관(320)과 상기 정화체(310)들이 서로 분리되지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기 고정바(330)를 서로 평행하게 다수를 상기 포스트(400)에 고정시킨다면, 도 2에서와 상기 정화체(310)들과 상기 유공관(320)은 다층 구조로 형성될 수 있다. The fixing bar 330 may also connect the hole tube 320 like the purifier 310 to prevent the hole tube 320 and the purifier 310 from being separated from each other. In addition, if the fixing bar 330 is fixed to the post 400 in parallel with each other, as shown in Figure 2 and the purifying body 310 and the hole tube 320 may be formed in a multi-layer structure.

이와 같이, 상기 습지층(200)과 상기 정화층(300)을 상기 금속망(230)과 상기 고정바(330)를 통해서 상기 포스트(400)에 고정한 다음, 상기 하천(20)의 바닥(22)에 설치함으로써, 상기 습지층(200)과 상기 정화층(300)이 상기 하천(20)의 흐름에 의해 분리되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 상기 하천(20)과 같이 유속을 갖는 장소에서도 상기 정화 시스템(100)을 별도의 유지 보수 작업 없이 반영구적으로 설치하여 정화할 수 있다. As such, after fixing the wetland layer 200 and the purification layer 300 to the post 400 through the metal mesh 230 and the fixing bar 330, the bottom 22 of the river 20 By installing in), it is possible to prevent the wetland layer 200 and the purification layer 300 is separated by the flow of the river (20). As a result, the purification system 100 may be semi-permanently installed and purified even in a place having a flow velocity such as the stream 20 without any maintenance work.

또한 정화층(300)은 유체의 흐름을 원활하게 하고 정화체의 정화 기능을 효율적으로 하고 나아가 물고기, 조류의 서식처를 제공할 수 있는 순환부를 가질 수 있다. 또한, 정화층(300)은 실내 오염을 방지할 목적으로 습지층(200)을 사용할 수 있도록 유체를 이용하여 공기를 정화시키는 순환부를 가질 수 있다. In addition, the purification layer 300 may have a circulation portion that facilitates the flow of the fluid and efficiently the purification function of the purification body and further provide a habitat for fish and algae. In addition, the purification layer 300 may have a circulation unit for purifying air by using a fluid to use the wetland layer 200 for the purpose of preventing indoor pollution.

또한, 정화 시스템은(100)은 태양광과 같은 신재생 에너지를 이용한 간헐적인 공기를 블로잉하여 정화층 또는 습지층 내부를 청소할 수 있는 청소부를 가질 수 있다. In addition, the purification system 100 may have a cleaning unit capable of cleaning the interior of the purification layer or wetland layer by blowing intermittent air using renewable energy such as sunlight.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정화 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.5 is a configuration diagram illustrating a purification system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정화 시스템은 고정부(500)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the purification system according to an embodiment of the present invention may further include a fixing part 500.

상기 고정부(500)는 습지층 및 정화층을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 고정부(500)는 유공(505)이 형성된 복수의 돌들을 포함할 수 있다. 상기 고정부(500)는 하중도와 수제의 접촉면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 고정부(500)는 홍수시 복수의 돌들에 따른 하중에 의하여 습지층 및 정화층의 유실을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 고정부(500)는 상기 유공(505)이 형성된 돌들을 구비함에 따라 습지층의 내부 및 외부 간의 유체의 흐름이 원활해 질 수 있다. 나아가, 상기 물고기의 산란 장소 및 서식처로 활용될 수 있다.The fixing part 500 may be disposed to surround the wetland layer and the purification layer. The fixing part 500 may include a plurality of stones in which a hole 505 is formed. The fixing part 500 may be disposed on the contact surface of the load diagram and the handmade. Therefore, the fixing part 500 may prevent the loss of the wetland layer and the purification layer by the load of the plurality of stones during the flood. Furthermore, the fixing part 500 may have a smooth flow of fluid between the inside and the outside of the wetland layer as the holes 505 are provided with stones. Furthermore, it can be used as a spawning place and habitat for the fish.

본 발명의 일 실시예에 따른 정화 시스템은 부유부를 더 포함할 수 있다. 상기 부유부는 습지층 및 정화층을 상기 유체로부터 부유시킬 수 있다. Purification system according to an embodiment of the present invention may further include a float. The floating portion may float the wetland layer and the purification layer from the fluid.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 습지 식물 20 : 하천
100 : 정화 시스템 200 : 습지층
300 : 정화층 310 : 정화체
312 : 미생물 부착체 313 : 관통홀
314 : 산화티타늄막 320 : 유공관
330 : 고정바 400 : 포스트10: wetland plants 20: rivers
100: purification system 200: wetland layer
300: Purification layer 310: Purification body
312: microorganism attachment 313: through hole
314 titanium oxide film 320 hole tube
330: fixed bar 400: post

Claims

상부에 식물이 자랄 수 있는 환경이 조성된 습지층; 및
상기 습지층의 하부에서 유체와 접촉하며, 미생물이 부착 가능한 미생물 부착체를 통해 상기 유체를 정화하는 정화층을 포함하고,
상기 정화층은 상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들 및 상기 유체의 흐름을 원활하게 하기 위한 유공관을 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.Marsh layer has an environment in which plants can grow in the upper portion; And
A purifying layer in contact with the fluid at the bottom of the wetland layer and purifying the fluid through a microorganism attachment to which the microorganism is attachable,
The purification layer may include a plurality of purifying bodies each having a plurality of through holes formed on the outer surface of the microorganism attachment body in a state of accommodating the microorganism adherent therein and a hole for smoothing the flow of the fluid. Purification system using a wetland structure comprising the.

제1항에 있어서, 상기 습지층 및 상기 정화층을 둘러싸는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.The system of claim 1, further comprising a fixing part surrounding the wetland layer and the purification layer.

상부에 식물이 자랄 수 있는 환경이 조성된 습지층;
상기 습지층의 하부에서 유체와 접촉하며, 미생물이 부착 가능한 미생물 부착체를 통해 상기 유체를 정화하는 정화층; 및
상기 습지층 및 상기 정화층을 둘러싸며, 유공이 형성된 돌을 구비하는 고정부를 포함하고,
상기 정화층은 상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들을 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.Marsh layer has an environment in which plants can grow in the upper portion;
A purifying layer in contact with the fluid under the wetland layer and purifying the fluid through a microorganism attachment to which the microorganism is attachable; And
And a fixing part surrounding the wetland layer and the purification layer, and having a stone having a hole formed therein.
The purifying layer includes a plurality of purifying bodies each having a plurality of through-holes formed so that the fluid passes through the inside in the state in which the microorganism attachment is accommodated therein. .

제1항에 있어서, 상기 습지층 및 상기 정화층을 상기 유체로부터 부유시키는 부유부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.2. The purification system using the wetland structure according to claim 1, further comprising a float for floating the wetland layer and the purification layer from the fluid.

상부에 식물이 자랄 수 있는 환경이 조성된 습지층; 및
상기 습지층의 하부에서 유체와 접촉하며, 미생물이 부착 가능한 미생물 부착체를 통해 상기 유체를 정화하는 정화층을 포함하고,
상기 정화층은 상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들 및 그 내부에 유체를 순환시키는 순환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.Marsh layer has an environment in which plants can grow in the upper portion; And
A purifying layer in contact with the fluid at the bottom of the wetland layer and purifying the fluid through a microorganism attachment to which the microorganism is attachable,
The purifying layer includes a plurality of purifying bodies each having a plurality of through holes formed on the outer surface of the microorganism attachment body so that the fluid passes through the inside and a circulation unit for circulating the fluid therein. Purification system using a wetland structure, characterized in that.

상부에 식물이 자랄 수 있는 환경이 조성된 습지층;
상기 습지층의 하부에서 유체와 접촉하며, 미생물이 부착 가능한 미생물 부착체를 통해 상기 유체를 정화하는 정화층; 및
상기 정화층 또는 상기 습지층 내부에 잔류하는 잔류물을 제거하기 위하여 구비되는 청소부를 포함하고,
상기 정화층은 상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들을 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.Marsh layer has an environment in which plants can grow in the upper portion;
A purifying layer in contact with the fluid under the wetland layer and purifying the fluid through a microorganism attachment to which the microorganism is attachable; And
And a cleaning unit provided to remove residues remaining in the purification layer or the wetland layer.
The purifying layer includes a plurality of purifying bodies each having a plurality of through-holes formed so that the fluid passes through the inside in the state in which the microorganism attachment is accommodated therein. .

제1항에 있어서, 상기 정화체들 각각은 산화티타늄(TiO₂), 제올라이트(zeolite), 탄소나노튜브 및 탄소섬유 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템. 2. The purification system using a wetland structure according to claim 1, wherein each of the purification bodies comprises at least one of titanium oxide (TiO ₂ ), zeolite, carbon nanotubes, and carbon fibers.

제1항에 있어서, 상기 정화체들 각각은 다면체, 구면체, 반구면체 또는 타원체 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.The system of claim 1, wherein each of the purifiers has a polyhedron, a spherical body, a hemispherical body, or an ellipsoid.

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제1항에 있어서, 상기 유공관의 단면적과 상기 정화체들 각각의 단면적은 1:0.2 내지 1.0의 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.The wetland structure purification system according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the perforated pipe and the cross-sectional area of each of the purification bodies have a ratio of 1: 0.2 to 1.0.

제1항에 있어서, 상기 습지층과 상기 정화층의 일 측부를 고정 지지한 상태로 외부 바닥에 설치되는 포스트를 더 포함하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.According to claim 1, wherein the wetland layer and the purification system using a wetland structure further comprises a post that is installed on the outer floor in a state of holding and supporting one side of the purification layer.

제11항에 있어서, 상기 습지층은 외부를 감싸면서 상기 포스트에 고정되며 상기 정화된 유체가 통과되는 금속망을 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.The marsh system according to claim 11, wherein the marsh layer includes a metal mesh that is fixed to the post while surrounding the outside and through which the clarified fluid passes.

제11항에 있어서, 상기 정화층은
상기 미생물 부착체를 내부에 수용한 상태에서 그 외면에 상기 유체가 내부를 통과하도록 형성된 다수의 관통홀들을 각각 갖는 다수의 정화체들; 및
상기 정화체들을 연결하면서 상기 포스트에 고정되는 고정바를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.The method of claim 11, wherein the purification layer
A plurality of purifying bodies each having a plurality of through-holes formed so that the fluid passes through the inside of the microorganism adherent therein; And
Purging system using a wetland structure characterized in that it comprises a fixing bar fixed to the post while connecting the purifying bodies.

제1항에 있어서, 상기 정화체는 표면에 촉매막을 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 구조를 이용한 정화 시스템.

The purification system using a wetland structure according to claim 1, wherein the purification body includes a catalyst membrane on a surface thereof.