필터 여재 조건에 따른 강우유출수 침투시설의 폐색 특성

Clogging Characteristics of Stormwater Infiltration System According to Filter Media Conditions

강우유출수 침투시설 운영 중 필터 폐색 현상은 시설의 오염물 처리 효율과 수명에 영향을 미친다. 오염물은 필터 폐색에 의해 제거되지만 과도한 폐색이 발생하면 처리시설의 효율 저감과 기능 정지를 초래할 수 있다. 따라서 처리시설의 효율적 운영과 수명 연장을 위한 적정설계가 요구되며, 이를 위한 영향인자 검토가 요구된다. 이 연구에서는 일차원컬럼침투시험을 통해 여재 입경 및 여재층 구성이 오염물 제거 및 폐색에 미치는 영향을 검토했다. 입도분포 0.85~2 mm와 2~4.75 mm인 2종의 모래 여재를 사용하여 순수, 혼합, 층으로 조성한 필터에 대해 시험했다. 시험결과 순수한 큰 입경 필터와 대비하여 순수한 작은 입경 필터와 혼합 필터에서 폐색이 빠르게 발생했다. 두께 325 mm의 큰 입경 모래층 밑에 두께 250 mm의 작은 입경의 모래층을 조합한 필터에서는 큰 입경 필터보다는 빠르지만 작은 입경이 포함된 필터 보다 폐색이 느리게 발생했다. 결과적으로 작은 입경 여재를 혼합하거나 혹은 층으로 조합하여 제거효율 향상을 모색하는 필터 설계가 가능함을 확인했다. 또한 제거효율 향상과 더불어 시설물 수명 연장이 함께 요구되는 경우에 큰 입경 여재층과 작은 입경 여재층을 조합한 필터가 효과적임을 검증했다.

Filter clogging in stormwater infiltration system affects significantly on the removal efficiency and facility lifespan. Although contaminants are removed by clogging process, excessive clogging could reduce removal efficiency and terminate function. Thus, to understand influencing factors on the optimal design, is essential to accomplish effective operation and proper lifespan. In this study, effects of a particle diameter and layering of media on contaminant removal and clogging were examined by conducting a series of 1-D column infiltration tests. Pure, mixed and layered filters built with sand with particle size and gradation of 0.85~2 mm and 2~4.75 mm were tested. It was found from the tests that a pure small particle and a mixed filters clogged faster than a pure large particle filter. The filter layered as a large particle layer with thickness of 325 mm overlying a small particle layer with thickness of 250mm clogged slowly compared the filters involving small particles, but faster than the large particle filter. As a result, it was verified that the filter involved with small particles could be designed to improve removal efficiency. The filter composed of a large and a small particle layers was also verified to be the more efficient filter for the case where a long life span was required in addition to removal efficiency.