KR100429768B1 - 하상여과에 의한 하천수질 정화장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 하천이나 수로 및 저수지 등에서 오염된 물을 정화하기 위하여 하천이나 수로 바닥에 그레이팅을 묻은 모래층과 자갈층으로 이루어진 여과 시설을 설치하여 오염된 물을 이 여과시설에 수직으로 통과시켜서 수질을 정화하는 장치 및 방법에 관한 것으로 그 구성은 하천 바닥 수로 밑에 흐름 방향으로 길게 상부가 개방된 콘크리트 여과재 충진 구조물(11)을 만들되 상류 입구의 유입수로에는 조립식 차단 수문 설치대(18)를 만들어 수문(19)을 개폐할 수 있도록하고 하류부 벽체 (14a) 밑부분에는 다수의 집수 구멍(13)을 형성하며, 상기 하류부 벽체의 뒤에는 소정의 높이에 다수의 월류관(15)이 설치된 집수정(14)을 만들되 유지 관리를 위해 사람의 출입이 가능한 규모로 제작하는 한편, 상기 여과재 충진 구조물(11) 내부에는 최하부에 가장 큰 입경의 자갈층(25a)을 수평으로 충진하고 그 위에는 상부로 올라갈수록 입경이 작은 자갈층(25b)을 순차적으로 충진하되 상부에 적층된 입경이 작은 자갈은 하부에 적층된 자갈층의 공극 사이로 빠지지 않는 크기의 자갈을 사용한 자갈층(25)을 형성하고 최상부에는 0.3 ~ 1m 깊이의 모래층(21)을 형성한 다음 모래층(21) 상부에 물흐름 방향과 직각으로 위치되도록 간격을 짧게 만든 그레이팅 카바(22)를 묻어서 됨을 특징으로하는 하상여과에 의한 하천수질 정화장치와; 하천 바닥 수로 밑에 흐름 방향으로 길게 상부가 개방된 콘크리트재 여과재 충진 구조물(11)에 하부에서 상부로 올라가면서 입경의 가장 큰 자갈층(25a)에서 입경이 작은 자갈층(25b)이 순차적으로 충진되고 맨 상부에 모래층이 적층되며 모래층이흘러가지 않도록 그레이팅카바를 묻어둔 필터층(26)으로 점오염물질과 비점오염물질이 함유된 오염 물이 유입되면서 필터층의 맨 상층에 있는 모래층으로 통하여 자갈층으로 유입시킴으로서 모래층의 표면여과로 부유 물질을 제거하고 여과된 이물이 하부 자갈층에서 미생물에 의해 용해성 유기물질이 분해되어 수질을 정화시킨 후 집수정(14)으로 보낸 다음 월류관(15)을 통하여 배출시키게 됨을 특징으로하는 하상여과에 의한 하천수질 정화 방법인데 이것은 첫째, 하천이나 저류지 등에서 수질정화 시설 설치를 위한 별도의 부지가 필요없고, 둘째, 수위차 확보를 위한 펌프 시설 또는 보가 필요없으며, 셋째, 그레이팅 카바 사용과 다단계 수평 자갈 필터층을 도입함으로서 흐르는 물에서 모래를 여과재로 사용할 수 있으므로 모래층의 표면 여과로 수질정화 효과가 크고, 토사에 의한 자갈층 매몰을 방지하며, 슬러지의 원할한 하부 배출로 자갈층 공극 폐쇄 가능성이 적어서 정화 시설의 사용 수명이 길어지고, 넷째, 제거 대상 발생 슬러지량이 적으며, 다섯째, 강우시 매몰의 염려가 없고 자동적으로 표면이 세척되는 등 유지 관리가 용이하고 필요시에만 선택적으로 유지 관리할 수 있으며, 여섯째, 특히 유량이 적어서 수질이 악화되는 갈수기에 그 효과가 크게한 효과가 있는 것이다.

Description

하상여과에 의한 하천수질 정화장치 및 그 방법{a rivers the quality of water purgation equipment by a riverbed filtering and that method}

본발명은 하천이나 수로 및 저수지 등에서 오염된 물을 정화하기 위하여 하천이나 수로 바닥에 그레이팅을 묻은 모래층과 자갈층으로 이루어진 여과 시설을 설치하여 오염된 물을 이 여과시설에 수직으로 통과시켜서 수질을 정화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 우리나라 하천은 미처리된 점오염물질과 비점오염물질이 유입되어 오염이 계속되고 있으며 특히 유량이 줄어드는 갈수기에는 오염이 심화되는 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 점오염물질의 처리를 위한 환경기초시설의 확충은 물론 전체 오염 물질중 약30%에 해당하는 비점오염물질의 처리가 요구되고있다.

그러나 환경기초시설의 건설과 운영에는 막대한 비용이 소요되며 비점오염물질은 오염원에서 처리가 안되고 강우시 강우와 함께 수로를 통해 하천으로 유입되므로 하천이나 수로상에서 미처리된 점오염물질과 비점오염물질을 직접 처리하는 것이 유익한 방법이 된다.

현재 이러한 방법에는 자갈을 사용하여 많은 미생물을 자갈 표면에 증식시켜서 수질을 정화하는 자갈접촉 산화법(역간접촉산화법)이 있다.

이 자갈접촉 산화법은 하천 바닥 또는 둔치상에 콘크리트 구조물을 만들고 그 속에 자갈을 충진한 후 오염된 하천수를 자갈층에 수평으로 통과시켜서 정화하는 방법이다.

현재 자갈 접촉 산화 방법은 국내 특허등록 제161767호 "폐콘크리트를 이용한 하천수질 정화장치 및 그 방법"과 국내특허등록 제165636호 "하천의 정화장치"가 있으나

첫째, 전자의 것은 정화시설을 하천의 둔치상에 설치해야하므로 별도의 시설부지가 필요하며,

후자의 것은 하천바닥을 기준하여 바닥 상부로 돌출하여 설치하거나 또는 바닥 하부로 설치토록되어 있는데 상부로 돌출하여 설치할 경우에는 하천 단면의 잠식으로 통수 능력이 줄어들게 되며, 하부에 설치할 경우에는 토사로 매몰되어 시설의 유지가 곤란한 것으로서, 상기 전자의 것과 후자의 것은 모두 둔치 등 별도의 부지에 설치하여야 제기능을 발휘할 수 있는 문제점이 있는 것이고,

둘째, 둔치 등에 설치할 경우 수위확보를 위한 펌프 시설 또는 보를 설치하여야 하는 문제점이 있으며,

셋째, 수질정화 효과는 자갈층 등에서의 수평 흐름에 의한 침전과 미생물의 분해에 의한 것으로서 체류시간에 비하여 처리 효율이 높지 않은 문제점이 있었고

넷째, 자갈층내로 하천수와 함께 토사, 부유물질 등이 유입하므로 자갈층의 공극을 막게되며 이 경우 수질정화기능을 상실하게 되는 문제점이 있으며,

다섯째, 충진 자갈의 크기가 불규칙하여 (ø50 ~ ø150㎜) 상부에 큰 자갈, 그 아래 작은 자갈이 충진될 수 있으며 이 때 큰 자갈에서 탈리된 슬러지가 공극이 작은 하부 자갈층에서는 아래로 이동이 안되어 자갈층 내부에 슬러지가 쌓여 공극 폐쇄 현상이 생기는 문제점이 있고,

여섯째, 상기 공극 폐쇄 현상을 방지하기 위하여 강우시 토사 유입 차단을 위한 긴급 차단시설, 공기 주입 시설, 슬러지 인발시설 등이 필요하게 되고 따라서 이와같은 시설의 유지 관리가 어려울 뿐만 아니라 유지 관리비가 많이 드는 문제점이 있었다.

본발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 수질정화 시설을 하천이나 수로 바닥에 직접 설치하므로 별도의 부지 확보가 필요없고, 물이 하부로 수직 침투되므로 펌프 시설, 보 등이 필요없이 오염된 물을 정화할 수 있는 동시에 수질 정화 효율을 높이며, 또한, 자갈층 공극 폐쇄현상이 없게함은 물론 시설의 유지 관리가 용이한 수질 정화 시설을 건설하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하천 또는 수로의 바닥보다 깊게 여과재 충진 구조물을 형성하되 바닥을 경사지게 하고, 상기 여과재 충진 구조물의 하단부에는 월류관이 설치된 맨홀을 형성는 한편, 상기 여과재 충진 구조물내에는 입경이 큰 자갈층에서 입경이 작은 자갈층이 단계적으로 적층되어 있고 맨 위층에는 모래층이 적층되어 있으며 모래층 상부에는 흐르는 물에서 모래가 유실되지 않도록 그레이팅 카바를 묻어서 형성된 하상여과에 의한 하천수질 정화장치를 제공하므로서 그 목적은 달성된다.

도1은 본발명에 따른 하천수질 정화시설인 여과 충진 구조물의 전체를 나

타낸 평면도

도2는 도1의 A-A선 부분의 단면도

도3은 도1의 B-B선 부분의 단면도

도4는 본발명에 따라 모래층위에 그레이팅 카바가 설치된 상태를 보여주는

평면도

도5는 도4의 "가" 부분을 발췌한 확대도

도6은 도4의 "나" 부분을 발췌한 사시도

도7은 본발명에 따른 조립식 차단 수문을 나타낸 입면도

도8은 본발명의 또다른 실시예1로서 저류지에 설치한 수질정화 시설의 단

면도

도9는 본발명의 또다른 실시예2로서 우수침투 집수정의 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11: 여과재 충진 구조물 12: 충진 구조물 바닥

13: 집수구멍 14: 집수정

14a: 하류부 벽체 15: 월류관

16: 맨홀 17: 유입수로

18: 조립식 차단 수문 설치대 19: 수문

21: 모래층 22: 그레이팅 카바

23: 단위 그레이팅 24: 천공 졸대판

25: 자갈층 25a: 큰 입경 자갈층

25b: 작은 입경 자갈층 26: 필터층

41: 침전지역 42: 여과지역

43: 비상용 여수로 50: 우수침투 집수정

본발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2내지 도2에 도시된 바와같이 본 방법에서 하천수 정화 시설은, 하천수로 유입부에 조립식 차단수문(19)을 설치하고 하천 바닥 수로 밑에 흐름 방향으로 길게 상부가 개방된 여과재 충진 구조물(11)을 만들고 하류부 벽체 밑부분에 다수의 집수 구멍(13)을 뚫고 그 뒤에 집수정(14)을 만들되 소정의 높이에는 다수의 월류관(15)을 설치하며, 상기 충진 구조물(11) 내부에는 최하부에 가장 큰 입경의 자갈(25a)을 수평으로 충진하고 그 상부에는 작은 입경의 자갈(25b)을 충진하되 하부로 빠지지 않을 정도 크기의 자갈을 순차적으로 적층(상부로 갈수록 작은 입경의 자갈층(25b)을 수평으로 여러층 설치)하여 충진하며 최상부에는 모래층(21)을 설치한다음 모래층(21) 상부에 물흐름 방향과 직각으로 간격을 짧게 만든 그레이팅 카바(22)를 묻는다.

상기 여과재 충진 구조물(11)은 콘크리트 등으로 만들며 복수로 구성하거나1개지로 만들며, 폭과 길이는 하천의 유량, 수로의 폭, 경사도와 물의 체류 시간 등을 고려하여 결정하고 깊이는 3 ~ 5m 정도가 좋으며 충진 구조물 바닥(12)은 침전된 슬러지가 잘 배출되도록 상류에서 하류로 경사를 준다.

또는 바닥에 유공관을 설치하여 슬러지 등이 잘 배출되도록 한다.

상기 집수정 하부에서 유입된 물은 상부로 상승하여 집수정(14) 상부 소정의 위치에 설치된 월류관(15)을 통하여 배출되도록 하고, 집수정의 크기는 유지 관리를 위해 사람의 출입이 가능한 규모로하며 하부를 깊게 만들어 슬러지가 침전되도록 한다.

한편, 상기 여과재는 일반적으로 자갈이나 쇄석을 사용하며 무연탄, 제오라이트 등의 자연석이나 인공 자갈,담체,플라스틱 여과재 등을 사용할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본발명은 여과재 충진 구조물내에 하부로 갈수록 큰 입경의 자갈층(25a)을 수평으로 다층 설치하면 공극이 하부로 갈수록 커지므로 상부의 작은 자갈에서 탈리된 슬러지가 하부로 쉽게 이동하여 공극폐쇄 현상이 방지된다.

최상부 모래층은 0.3 ~ 1m 깊이로 하는 것이 좋다.

모래는 강도가 크고 입도가 균일하며 비점성 물질로서 투수성이 좋고 경제적이어서 여과 재료로 많이 사용되고 있으나 흐르는 물에서는 씻겨 내려가거나 이물질들이 혼합되므로 흐르는 물에서는 여과용으로 사용하지 못하고 있다.

모래는 비중이 2.65 정도이며 흐르는 물속에서 유속이 0.8m/초 전후를 기준하여 침전되거나 떠내려간다.

그러나 본 발명에서는 많은 장점을 가지고 있는 모래를 흐르는 물에서도 이용할 수 있도록 하므로서 수질정화 시설의 부지 확보 문제와 유지 관리 문제를 해결하며 동시에 처리 수질의 향상과 경제성 문제를 해결한 것이다.

모래를 흐르는 물에서 여과재로 사용하기 위해서는 모래층(21) 상부에 물흐름 방향과 직각으로 간격을 짧게 만든 그레이팅 카바(22)를 묻는다.

이렇게하면 하천에서 유량이 증가하여 유속이 커질 때 그레이팅 속으로는 수평방향의 흐름이 차단되므로 그레이팅 속 모래는 유실되지 않으며 협잡물도 섞이지 않은 안정상태로 있게된다.

그레이팅(22)은 모래 표면 전체를 덮으며 유지 관리를 위하여 소규모로 분할하여 설치하고 소규모 그레이팅(23)들이 흐름에 떠내려가지 않도록 접합부에 천공 졸대판(24)을 사용하여 로프 등으로 다수의 그레이팅을 일체로 결합하고 벽체에 결속시킨다.

그레이팅의 깊이는 유량이 증가하여 수평 유속이 커질 때 이 수평 유속이 그레이팅 속으로 영향을 미치지 않을 정도로 깊어야하며 그레이팅의 직각 방향 간격, 하천 유량, 표면 경사도 등을 고려하여 결정한다.

또한, 그레이팅을 2개층으로 나누어 설치하면 이 물질의 혼입시 층별 유지 관리가 가능하게 된다.

그레이팅을 묻음으로서 하천에서 모래가 유실되지 않을 뿐만 아니라 모래 표면을 평탄하게 유지하며 준설 깊이를 일정하게 할 수 있다.

또한, 준설 작업시 발자국에 의한 모래의 혼합이 일어나지 않고 작업성이 향상된다.

그레이팅 카바는 철재,프라스틱 등으로 만들며 네트, 부직포 등을 함께 사용하면 더욱 효과가 좋다.

수로 바닥에 설치된 이 정화시설을 필터층 내부가 항상 집수정의 월류 수위까지 물이 차 있으며 월류관의 방류 수위와 하천 수위차(△H)에 의하여 수질정화 기능이 작동하기도 하고 정지하기도 한다.

즉 물은 필터층 상부에서 수직 또는 대각선 방향으로 침투되어 필터층 하류부 집수구멍으로 나와서 집수정으로 유입하고 집수정에서 상승하여 월류관으로 유출된다.

갈수기에는 필터층 상류쪽부터 물이 침투하게 되며 이 때 물속의 부유물질이 모래 표면에서 여과되고 여과된 이물은 자갈층에서 미생물에 의해 용존성 유기 물질이 분해되어 수질이 정화된다.

침투가 계속됨에 따라서 앞쪽부터 부유물질 등이 쌓이므로 침투지역은 하부로 이동하게 된다.

그러나 강우로 유량이 일정량 이상 증가하면 일부는 침투되지 않고 직접 흘러가게되고 월류관 지점 하천 수위가 월류관의 방류수위와 같아지면(즉 △H=0)이 때부터 필터층으로의 침투는 정지되고 물은 하류로 직접 흘러가게 된다.

더욱 유량이 증가하여 유속이 커지면 표면에 침전되어 있던 부유 물질과 그레이팅 상부의 모래 등이 씻겨 내려가 표면은 세척되고 침투능력은 회복된다.

점차 유량이 감소하여 하천 수위가 월류관의 방류 수위보다 낮아지면 물은다시 필터층으로 침투되고 이때부터 정화가 시작된다.

만약 하천 수위가 낮으나 월류관에서 방류가 안될때는 그레이팅 상부 표면을 준설한다.

또 그레이팅 속까지 막힌 경우는그 부분의 그레이팅을 제거한 후 준설을 한다.

오염토 준설후 그레이팅을 덮고 결속한 후 새 모래로 충진한다.

또한, 홍수후 상부에 많은 모래가 퇴적되어 있을 때에는 모래를 치우고, 그레이팅 속 모래가 유실되었을 때에는 새 모래를 보충한다.

이와같이 본시설은 하천의 유량과 수위에 따라서 정화기능의 작용이 결정되므로 유지 관리 측면에서 큰 부담이 없는 시설로서 하천의 유량이 적어서 수질이 악화될 때에는 수위가 낮으므로 정화시설로 침투되어 수질 정화 작용이 일어나며 유량이 풍부하여 수위가 높을 때에는 유속이 커져서 표면에 침전된 협잡물 등을 씻겨 보내어 침투능력이 회복된다.

하천에서 본 시설은 홍수시 토사의 퇴적이 적은 곳, 직선구간 등에 설치하는 것이 좋으며 기존의 보 설치지역에 본 시설을 설치하면 좋으며 토사 퇴적량에 많은 지역에서는 상부 표면 경사를 적당히 준다.

필터층의 앞 부분에는 충분한 길이로 유입수로를 만들어주고 수로폭이 넓을 때에는 수량 저하시 균등히 흐를 수 있도록 수로 바닥에 좁은 골을 균등한 간격으로 다수 설치하는 것이 좋다.

홍수시 유속이 빨리 증가하여 소류 현상이 발생할 우려가 있을 때에는 필터층 유입부 상부에 자갈을 포설할 필요가 있다.

하천의 규모가 커서 항상 흐름이 있을 때 여과재 충진 구조물을 퇴적 토사의 준설, 그레이팅 내부의 청수 등 유지 관리를 위하여 복수로 구성하는 것이 좋으며 이 경우는 상류층 유입 수로에 2개의 조립식 차단 수문(19)을 설치한다.

그러나 갈수시 유량이 적은 하천이나 수로에서는 충진 구조물은 1개로 하며 충진 구조물 옆으로 별도의 우회 수로를 만들어 유지 관리시 이 수로로 물이 흐르도록 한다.

본발명은 유량변동이 큰 중,소규모 하천, 비점오염 물질이 유입하는 수로 및 저수지, 유수관로,합류식 하수관, 하수 등이 유입하는 빗물 펌프장의 유수지, 우수 유출 저감을 위한 침투 집수정 등에 적용하면 효과가 좋다.

본발명에 따른 또다른 실시예로서 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

(실시예1)

도8에 도시된 바와같이 본발명은 비점 오염물질 함유수의 오염 물질 저감을 위한 저류지, 연못 등의 바닥에 적용한 것이다.

기존 저류지의 경우는 유입부에서 먼쪽의 바닥에 여과 시설을 설치하고 새로 만드는 저류지는 연못을 장방향으로 길게 만들어 유입부쪽에는 침전지역(41)을 만들고 그 나머지에 여과 지역(42)을 만든다.

또는 본시설을 인공습지와 연결하여 설치할 수 있다.

저류지 하부의 여과시설은 상부에 그레이팅(22) 카바를 묻은 모래층(21)을형성하고 그 하부에 입경별로 수평 자갈층(25)을 설치한다.

여과지역 중앙부에 하부로 집수되는 집수정(14)을 설치하며 이 집수정은 상부가 개방되어 있으며 저류지의 홍수 수위까지 연장시켜 저류지의 물이 필터층(26)을 거치지 않고 직접 집수정(14)으로 유입하지 않도록 하며 집수정(14) 상부에 월류관(15)을 설치하여 외부로 연결된다.

저류 시설의 규모가 큰 경우에는 여과재 충진 구조물(11)을 토사 등으로 만들면 경제적이다.

저류지에 유입한 물은 침전지역(41)에서 토사 등이 침전되고 여과지역(42)에서 필터등으로 수직으로 통과하고 집수정(14)에서 모인 후 월류관(15)을 통하여 외부로 배출된다.

이들 저류 시설은 퇴적토 준설 등 유지 관리를 위하여 2개 이상이 다수지로 만들어 1지씩 돌아가면서 퇴적토 준설, 청소, 보수 등의 유지 관리를 하면 좋고 비상용 여수로(43)를 설치한다.

(실시예2)

도9에 도시된 바와같이 한편 본시설은 우수 유출 저감 시설에도 적용 가능하다.

강우에 의한 홍수 예방과 지하수 자원확보를 위한 우수 유출 저감 시설로서 우수 침투 시설을 설치할 필요가 있다.

현재 사용되는 우수 침투 시설로서는 여러가지 시설이 있으나 본 발명과 관계가 있는 것으로서는 건물 및 도로의 빗물받이 바닥에 자갈과 그 하부에 모래를포설한 침투통 방법과; 주택 사이 공간등에 자갈과 모래를 포설하여 빗물의 침투를 유도하는 쇄석 공극 침투 방법,도로측구 또는 우수관로상의 맨홀(집수정)을 설치하여 자갈과 모래를 포설하여 침투 집수정으로 사용하는 방법 등이 있다.

그러나 이들 방법은 표면층에 공극이 큰 자갈을 사용함으로서 짧은 시간에 많은 침투수량을 확보할 수 있는 장점은 있으나 강우 유출수중에 포함되어 있는 토사, 부유물질 및 협잡물 등이 자갈의 공극을 폐쇄하게 됨으로서 사용수면이 짧아지는 단점이 있었다.

따라서 이러한 시설의 상부에 그레이팅이 묻힌 모래층을 깔고 그 하부에 다단계로 수평 자갈층을 도입함으로서 공극 폐쇄방지로 수명연장과 함께 수질 정화 기능을 강화함으로서 지하수 오염을 방지하게 된다.

또한 본 시설은 강우시 침수 방지를 위하여 설치해 놓은 빗물 펌프장의 유수지 바닥에 설치가 가능하다.

이들 빗물 펌프장의 유수지는 대부분이 합류식 하수 관거가 설치되어 있는 저지대에 있다.

따라서 유수지에는 평상시에는 하수가 유입되므로 이들을 정화하기 위하여 유수지의 청천시 수로 바닥에 하천수 정화 시설과 같은 방법으로 정화 시설을 설치하면 된다.

이상과 같이 본발명은 상술한 특성의 바람직한 실시예에 한정하지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든 다양한 변동 실시가 가능할 것이다.

상기와 같은 본발명은 첫째, 하천이나 저류지 등에서 수질정화 시설 설치를 위한 별도의 부지가 필요없고, 둘째, 수위차 확보를 위한 펌프 시설 또는 보가 필요없으며, 셋째, 그레이팅 카바 사용과 다단계 수평 자갈 필터층을 도입함으로서 흐르는 물에서 모래를 여과재로 사용할 수 있으므로 모래층의 표면 여과로 수질정화 효과가 크고, 토사에 의한 자갈층 매몰을 방지하며, 슬러지의 원할한 하부 배출로 자갈층 공극 폐쇄 가능성이 적어서 정화 시설의 사용 수명이 길어지고, 넷째, 제거 대상 발생 슬러지량이 적으며, 다섯째, 강우시 매몰의 염려가 없고 자동적으로 표면이 세척되는 등 유지 관리가 용이하고 필요시에만 선택적으로 유지 관리할 수 있으며, 여섯째, 특히 유량이 적어서 수질이 악화되는 갈수기에 그 효과가 크게한 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 하천 바닥 수로 밑에 흐름 방향으로 길게 상부가 개방된 콘크리트재 여과재 충진 구조물(11)을 만들되 상류 입구의 유입수로에는 조립식 차단 수문 설치대(18)를 만들어 수문(19)을 개폐할 수 있도록하고 하류부 벽체(14a) 밑부분에는 다수의 집수 구멍(13)을 형성하며, 상기 하류부 벽체의 뒤에는 소정의 높이에 다수의 월류관(15)이 설치된 집수정(14)을 만들되 유지 관리를 위해 사람의 출입이 가능한 규모로 제작하는 한편, 상기 여과재 충진 구조물(11) 내부에는 최하부에 가장 큰 입경의 자갈층(25a)을 수평으로 충진하고 그 위에는 상부로 올라갈수록 입경이 작은 자갈층(25b)을 순차적으로 충진하되 상부에 적층된 입경이 작은 자갈은 하부에 적층된 자갈층의 공극 사이로 빠지지 않는 크기의 자갈을 사용한 자갈층(25)을 형성하고 최상부에는 0.3 ~ 1m 깊이의 모래층(21)을 형성한 다음 모래층(21) 상부에 물흐름 방향과 직각으로 위치되도록 간격을 짧게 만든 그레이팅 카바(22)를 묻어서 됨을 특징으로하는 하상여과에 의한 하천수질 정화장치
2. 제1항에 있어서, 상기 여과재 충진 구조물(11)은 수로의 상시 유량의 규모에 따라서 1개지 또는 복수지로 분할구성하고 폭과 길이는 하천의 유량, 수로의 폭, 경사도와 물의 체류 시간 등을 고려하여 결정하고 깊이는 3 ~ 5m 정도가 좋으며 충진 구조물 바닥(12)은 침전된 슬러지가 잘 배출되도록 상류에서 하류로 경사짐을 특징으로한 하상여과에 의한 하천수질 정화장치
3. 제1항에 있어서, 상기 여과재 충진 구조물(11)내에 적층되는 여과재는 자갈이나 쇄석, 무연탄, 제오라이트의 자연석이나 인공 자갈,담체,플라스틱 여과재 등을 사용함을 특징으로하는 하상여과에 의한 하천수질 정화장치
4. 하천 바닥 수로 밑에 흐름 방향으로 길게 상부가 개방된 콘크리트재 여과재 충진 구조물(11)에 하부에서 상부로 올라가면서 입경의 가장 큰 자갈층(25a)에서 입경이 작은 자갈층(25b)이 순차적으로 충진되고 맨 상부에 모래층이 적층되며 모래층이 흘러가지 않도록 그레이팅 카바를 묻어둔 필터층(26)으로 점오염물질과 비점오염물질이 함유된 오염 물이 유입되면서 필터층의 맨 상층에 있는 모래층으로 통하여 자갈층으로 유입시킴으로서 모래층의 표면여과로 부유 물질을 제거하고 여과된 이물이 하부 자갈층에서 미생물에 의해 용해성 유기물질이 분해되어 수질을 정화시킨 후 집수정(14)으로 보낸 다음 월류관(15)을 통하여 배출시키게 됨을 특징으로하는 하상여과에 의한 하천수질 정화 방법
5. 저수지, 연못, 저류지, 침전지 등의 바닥에 하부부터 입경이 큰 자갈층에서 입경이 작은 자갈층 및 모래층을 순차적으로 적층시켜서 된 필터층을 만들되 상기 상부 모래층에는 그레이팅을 매설하여 하상여과시설을 설치하는 한편, 상기 필터층의 중앙지점에 하부로 집수되는 집수정(14)을 설치하되 상기 집수정의 하부에는 다수의 집수구멍이 있으며 저류된 물이 직접 집수정으로 유입되지 않도록 홍수위보다 높게 벽면을 설치하되 집수정(14)의 일측벽면 상단부에 월류관(15)을 외부로 연결되도록 설치하여서 됨을 특징으로하는 하상여과에 의한 하천수질 정화 장치
6. 도로측구 또는 우수관로상에 형성된 침투 집수정의 바닥 하부부터 입경이 큰 자갈층과 입경이 작은 자갈층 및 모래층을 순차적으로 적층시킨다음 모래층에는 그레이팅을 설치함을 특징으로하는 하상여과에 의한 하천수질 정화 장치