전원주택에서 쾌적한 생활을 위해서는 주택 내 폐수를 수집, 처리 및 배출하는 것이 매우 중요합니다. 이 글에서는 콘크리트 링을 이용하여 하수 시스템을 직접 구축하는 단계별 과정을 설명합니다.
이 문제를 해결하는 데 가장 널리 사용되는 재료 중 하나는 콘크리트 링입니다.
이러한 요소로 만들어진 가정용 기기는 내구성이 가장 뛰어나고, 작동 중 유지 보수가 거의 필요 없으며, 어떤 예산에도 부담 없이 구입할 수 있고, 설치도 간편합니다.
외부 폐수 처리 시스템
하수관거 링은 하수 시스템 외부의 주요 구성 요소로, 폐수 처리 시스템에서 다양한 용도로 사용되는 용기 역할을 합니다. 링은 사람이 통과할 수 있는 형태, 바닥이 없는 형태, 또는 바닥이 있는 형태로 다양하게 존재합니다. 또한, 유지보수를 위해 통과 구멍이 있는 콘크리트 슬래브 형태의 덮개가 필수적입니다. 바닥에 필터가 설치된 천공형 벽면을 가진 링은 여과조로도 사용됩니다.
완성된 탱크에는 두 개의 뚜껑이 있습니다. 하나는 안쪽의 나무 뚜껑이고, 다른 하나는 바깥쪽의 플라스틱 또는 주철 뚜껑입니다. 콘크리트 하수 시스템은 윗뚜껑만 지표면으로 나오도록 땅속에 묻습니다.
이러한 제품을 사용하는 이점은 다음과 같습니다.
- 강한 내성 덕분에 겨울철 토양 동결로 인한 손상 위험을 방지할 수 있습니다.
- 내구성 – 표준 품질의 고품질 제품은 하수 시스템에서 최대 50년 동안 사용할 수 있습니다.
- 설치 용이성 – DIY 철근 콘크리트 하수관은 대부분의 시공업체가 쉽게 설치할 수 있습니다.
- 기성품 플라스틱 용기에 비해 링을 구매하는 데 드는 비용을 절감할 수 있습니다.
콘크리트 하수 시스템의 주요 단점은 대규모 굴착 작업이 필요하다는 점이지만, 이러한 단점은 모든 외부 하수 배수 및 처리 시스템에도 공통적으로 내재되어 있습니다.
용기의 부피를 계산하는 방법
더 정확한 정보를 위해 계산을 위해서는 온라인 계산기를 이용하시는 것을 권장합니다..
전원주택 소유주들은 최대한 쾌적한 생활 환경을 조성하기 위해 도시 환경에서 흔히 볼 수 있는 편의 시설들을 설치하는데, 여기에는 하수도 시설도 포함됩니다. 하지만 대부분의 소규모 교외 주택 단지에는 중앙 집중식 하수도 시스템이 부족합니다.
따라서 각 주택 소유주는 단순히 폐수를 배출하는 것뿐만 아니라, 가족은 물론 이웃의 안전한 생활을 보장하기 위해 폐수를 적정 수준으로 정화하는 기능을 갖춘 지역 폐수 처리 시설(LOS)을 설치합니다.
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이는 상당히 비용이 많이 드는 사업이며, 처리해야 할 폐수량이 많을수록 건설 비용도 증가합니다. 따라서 콘크리트 링을 이용한 자가 하수 처리 시스템 설치 시 필요한 용량을 계산하는 것은 매우 중요한 문제입니다.
지역 하수 시스템에 가장 널리 사용되는 설계 방식은 콘크리트 링 또는 일체형 플라스틱 탱크입니다. 이러한 탱크는 직렬로 설치되며, 각각 다른 용도를 가진 2~4개의 구획으로 구성됩니다. 각 구획은 파이프로 연결됩니다.
기능적으로는 다음과 같이 작동합니다.
- 첫 번째 탱크는 축적조라고 하며, 폐수에서 고형물과 무거운 성분을 분리하도록 설계되었습니다. 이러한 물질들은 용기 바닥에 가라앉아 축적되는 대로 제거됩니다.
- 두 번째 탱크는 폐수의 생물학적 처리를 위해 설계되었습니다. 이 처리는 필요에 따라 특수 박테리아 배양액을 탱크에 첨가하여 진행됩니다. 바닥에는 활성 슬러지라는 침전물이 형성되고, 이곳에서 박테리아 개체 수가 보충됩니다. 이 슬러지는 필요에 따라 펌프로 배출되며, 일부는 재사용을 위해 보관됩니다.
- 세 번째 단계에서는 저출력 압축기를 사용하여 분무된 공기를 폐수에 통과시켜 폭기합니다. 이 단계에서 폐수는 사전 산화됩니다. 또한 공기는 박테리아 성분의 생물학적 활동을 위한 촉매 역할을 합니다.
- 추가적인 정화 과정은 여과조에서 이루어집니다. 여과조는 바닥과 상단에 각각 하나씩, 총 두 개의 구멍 뚫린 콘크리트 링과, 접근이 용이한 개구부가 있는 콘크리트 뚜껑으로 덮인 단단한 링으로 구성됩니다.
제대로 설계된 처리 시스템은 최대 98%의 폐수 정화율을 제공합니다. 이렇게 정화된 물은 정원 가꾸기, 세차, 기타 가정용으로 안전하게 사용할 수 있습니다. 활성 슬러지는 매우 효과적인 비료입니다.
정화조 용량 계산의 기본 원칙은 1인당 평균 물 사용량인 하루 200리터입니다.
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계산할 때 이 기준값에 거주자 수를 곱해야 합니다.
컨트리 하우스 물탱크 용량표
| 거주자 수 | 2-3 | 3-4 | 5-7 | 8-9 |
| 유용한 책들 | 1.8 | 2.4 | 4 | 5.4 |
제공된 표는 2실 및 3실 정화조에 적용됩니다.
하수 시스템의 초기 구간에서는 미처리 폐수가 땅으로 스며드는 것을 방지하기 위해 바닥이 있는 콘크리트 링이 사용된다는 점에 유의해야 합니다.
표의 데이터는 근사치입니다. 실제 물 사용량, 즉 물의 양은 가정용 기기의 구성에 따라 달라집니다. 사우나, 자쿠지, 세탁기 또는 식기세척기가 집에 있으면 물 사용량이 크게 증가합니다.
소비량 계산 예시
집에 네 명이 상주한다고 가정해 봅시다. 그러면 대략적인 소비량 계산은 다음과 같습니다.
- 하루 총 액체 소비량은 4 x 0.2 = 0.8 세제곱미터입니다.
- 침전조에서 폐수의 최소 체류 시간 기준을 3일 이상으로 고려하면 침전조의 용량은 0.8 x 3 = 2.4 세제곱미터가 됩니다.
- 내경이 1.0미터이고 높이가 0.7미터인 표준 "15-9" 링을 사용한다고 가정하면, 한 구획의 내용물 부피는 1.64m³가 됩니다. 따라서 2실 탱크를 가득 채울 때의 부피는 3.28m³가 됩니다.
실제 부피는 고리 크기가 아닌 바닥과 오버플로 구멍 가장자리 사이의 거리로 측정해야 하므로 다소 작다는 점에 유의해야 합니다. 그러나 이는 옥외 하수 시스템 설계 시에만 확인할 수 있으며, 계산 결과는 실제 치수와 비교하여 검증해야 합니다.
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수집된 자료에 따르면 외부 하수 처리 시스템에는 일정 수준의 예비 용량이 있지만, 손님을 맞이해야 할 경우 유용하게 쓰일 것입니다.
하수 시스템 도표
이 재질로 폐수 탱크를 제조하는 주요 원칙은 규정 준수입니다. 개별 섹션 배치에 따른 경사경사는 중간 요소인 파이프를 연결하여 생성되며, 시스템 길이 1미터당 1~3밀리미터 범위 내에 있어야 합니다.
경사가 완만하면 배수구의 고형물이 걸릴 수 있습니다. 경사가 가파른 경우에도 마찬가지로 물이 고형물의 이동 속도보다 빠르게 배수되어 배수관이 막히게 되며, 특수 세척제를 사용하여 제거해야 합니다.
구조적으로 가장 중요한 요소는 오버플로우 파이프와 콘크리트 링 본체의 접합부입니다. 이 접합부는 누수를 방지하기 위해 시멘트 모르타르로 꼼꼼하게 밀봉해야 합니다. 그렇지 않으면 하수 시스템이 제대로 작동하지 않습니다.
폐수 처리 장치의 도면은 모든 주요 설계 요소를 보여주며, 그 용도는 아래에서 설명하겠습니다.
컨테이너의 종류와 설계 특징
일반적인 장치 설계를 관찰하더라도 설계 솔루션은 다양할 수 있습니다.
우선, 침전지는 심각한 환경 위험을 초래할 수 있으며, 이러한 시설을 무분별하게 건설하는 것은 금지되어 있다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 공사를 시작하기 전에 설계안을 수립하고 보건역학국(SAI)의 승인을 받아야만 공사를 시작할 수 있습니다. 모든 보건역학규칙(SNiP) 요건을 충족하는 경우에만 허가를 받을 수 있습니다.
폐수 처리 시설에 대한 일반적인 규칙은 다음과 같습니다.
- 교외 지역의 하수탱크 설치를 규정하는 주요 문서는 SNiP 2.0403-85입니다. 이 문서는 다양한 건물과의 관계에서 하수 시설 설치에 필요한 요건을 상세히 설명합니다.
- 해당 지역에 상수도 시설이 있는 경우, 해당 시설의 상대적 위치에 대한 규칙은 SNiP 2.0401-85에 규정되어 있습니다.
- 많은 거리는 SanPiN 2.1.5580-00의 요구 사항에 따라 규정됩니다.
- 위생 규정 2.2.1/2.1.1-12-03은 급수 시설의 수질 보호 구역에 대한 규칙을 정하고 있습니다.
많은 규제 문서에 중복되는 요구 사항이 포함되어 있다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어, 어떤 문서에서는 정화조와 주거용 건물 사이의 최소 거리를 10미터로 규정하는 반면, 다른 문서에서는 5미터로 규정합니다. 하수 시스템 프로젝트 승인 시 발생하는 문제를 피하려면 더 높은 기준을 따르는 것이 좋습니다.
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지역 하수처리시설의 설계는 규모, 주변 환경, 토양의 질 등 다양한 요인에 따라 달라집니다. 따라서 침전조는 여러 유형으로 구분됩니다.
단일 챔버 저장 장치
이러한 시설들은 현재 금지되어 있지만, 상당수가 여전히 운영되고 있다는 점에 주목할 필요가 있습니다. 물 사용량 기준을 생각해 보면 1인당 200리터입니다. 두 명이 거주한다고 해도 하루에 0.4세제곱미터를 사용하게 되는데, 5세제곱미터짜리 저수조도 최소 2주면 가득 차게 됩니다.
표준 물탱크 용량은 5세제곱미터입니다. 즉, 2주마다 물을 퍼내야 하는데, 그때마다 최대 12,000루블(모스크바 지역 기준)의 비용이 듭니다. 이게 현실적일까요? 절대 아닙니다! 그래서 대부분의 쓰레기는 길가나 정원, 혹은 아무 데나 버려집니다. 오직 인분만 물탱크에 모입니다. 그리고 우리는 우물물을 마십니다.
콘크리트 링으로 만들어진 정화조는 오수 배출 주기를 약간 늘려주지만, 그러한 구조물을 처리 시설이라고 부르는 것은 무리가 있습니다.
2실
2층 콘크리트 링 하수 시스템은 더 다양한 폐수 처리 옵션을 제공합니다. 그 이유는 다음과 같습니다.
- 두 번째 용기 바닥으로 침전되는 폐수 고형 성분의 침전 가능성이 추가로 나타납니다.
- 두 번째 탱크는 생물학적으로 활성적인 성분을 사용하여 폐수 오염 물질을 적극적으로 처리할 수 있습니다. 이는 폐수 성분을 분해하여 무해하게 만드는 혐기성 박테리아 배양액을 이용함으로써 가능합니다. 이 과정에서 활성 슬러지라고 불리는 조밀한 바닥 침전물이 형성됩니다. 이 침전물은 박테리아의 서식지가 되어 박테리아 수가 지속적으로 증가하면서 정화 효율을 높입니다. 활성 슬러지가 축적됨에 따라 탱크는 주기적으로 펌핑하여 제거해야 하며, 제거된 슬러지의 일부는 박테리아 개체군을 보충하는 데 사용됩니다.
이러한 미생물 배양은 살아있는 미생물을 이용하기 때문에, 폐수가 처리조를 통과하는 동안 염소가 유입되지 않도록 해야 합니다. 염소가 유입되면 유익한 박테리아 군집이 사멸하게 됩니다. 추가적인 소독이 필요한 경우, 정화된 물을 방류하기 전에 표백제로 처리할 수 있습니다.
이 2실형 저장탱크 설계에서는 첫 번째 저장실에 바닥이 있는 콘크리트 링을 저수조로 사용하고, 두 번째 저장실에는 여과조를 설치합니다.
두 개의 고리가 위아래로 쌓여 있는 형태로, 아래쪽 고리에는 구멍이 뚫려 있습니다.
여과조의 설계를 살펴보겠습니다. 최대 깊이는 2.5미터를 넘지 않습니다. 또한 다음과 같은 특징이 있습니다.
- 채굴장 바닥에는 30cm 두께의 자갈층이 형성되어 있습니다. 사용된 자갈의 입자 크기는 5~15mm입니다.
- 설치 전에 링의 바깥쪽 표면은 방수재로 처리해야 하며, 이를 위해 역청 개스킷이 가장 일반적으로 사용됩니다.
- 하단 링은 자갈 패드 위에 설치하고 천공 높이까지 지오텍스타일로 감쌉니다.
- 미세한 자갈이나 고로 슬래그를 사용하여 흡착력을 높인 하부 필터를 만듭니다. 이 층의 두께는 15~25cm입니다. 그 위에 비슷한 두께의 깨진 벽돌 층을 추가할 수도 있습니다.
- 링 바깥쪽에도 동일한 자갈을 천공선 높이까지 붓습니다.
- 두 번째 고리와 그에 상응하는 크기의 통로가 있는 바닥 슬래브가 설치됩니다. 이 개구부에는 나무 덮개를 만들어야 합니다.
- 최상층 바닥 슬래브와 맨홀은 금속 또는 플라스틱 덮개가 있는 표준 설계로 설치됩니다.
- 형성된 우물 주변의 폐수 누출을 방지하기 위해서는 다음과 같이 점토 밀봉재를 설치해야 합니다.
- 그것을 만들기 위해 사용할 점토를 원뿔 모양으로 붓고, 그 위에 깔때기를 만들어 물을 붓습니다.
- 재료를 24시간 동안 담가둡니다.
- 점토는 사워크림 정도의 농도가 될 때까지 섞어야 하며, 이때 강화용 나무 조각을 용액에 첨가해야 합니다.
- 우물 주변의 깔때기에 만들어진 용액을 채우십시오.
- 이렇게 만들어진 점토 밀봉제를 약 한 달 동안 건조시키면서 주기적으로 물을 뿌려주세요.
첫 번째 탱크에서 나오는 넘침 방지 파이프를 위한 구멍을 뚫습니다. 물을 채우기 전에 밀봉접합부는 시멘트 모르타르로 밀봉하고 역청 매스틱으로 처리합니다.
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3챔버 장치
콘크리트 링으로 만들어진 하수 처리 시스템과의 차이점은 저출력 압축기와 공기 분무기를 사용하여 폭기하는 추가 탱크를 사용하는 데 있습니다.
액체 폭기는 대기 중 산소가 있는 환경에서 활동하는 혐기성 박테리아를 활성화시켜 정화 작용을 촉진하기 위해 수행됩니다. 이러한 박테리아를 사용하면 정화율이 98~99%에 달합니다.
이 물은 식수나 조리용으로는 적합하지 않지만, 세차나 정원 물주기와 같은 용도에는 사용할 수 있습니다. 토양을 통과하면서 최종 여과 과정을 거칩니다.
침전조를 통과한 물은 다양한 방법으로 처리됩니다.
- 배수로로 배출하다;
- 지면에 직접 배출;
- 가장 가까운 수역으로 물길을 돌린다.
굴착 구덩이 준비
콘크리트 링을 이용한 하수관거 설치에는 상당한 양의 굴착 작업이 필요합니다. 하지만 작업을 시작하기 전에, 이러한 사업의 타당성을 확인해야 합니다. 이를 위해서는 다음 사항들이 필요합니다.
침전조 설치 예정지의 토양 특성을 파악하기 위해 탐사 시추를 실시하십시오. 하층토가 점토질인 경우, 점토는 투수성이 매우 낮아 토양의 여과 기능을 제대로 활용할 수 없으므로 폐수를 완전히 처리하는 것은 바람직하지 않습니다.- 지하 대수층의 깊이와 그 안에 있는 액체의 계절적 변동 수준을 파악하기 위해.
구덩이를 파는 방법은 세 가지가 있습니다.
- 굴착기와 같은 토공 장비를 사용하려면 충분한 진입로와 기동 공간이 필요합니다. 이 방법을 사용하면 한 시간 안에 구덩이를 팔 수 있습니다. 또한, 굴착된 흙을 제거하는 문제도 해결됩니다.
- 고용된 작업자 팀이 하루 안에 문제를 해결할 수 있습니다.
- 직접 작업하는 경우, 작업 범위에 따라 7~10일 안에 구덩이를 파는 작업을 완료할 수 있습니다.
경험에 비추어 볼 때 가장 저렴하면서도 품질이 우수한 선택은 기술을 활용하는 것입니다.
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하수관용 콘크리트 링 직접 설치하기
콘크리트 하수관 링은 무거워서 자가 설치가 어려운 경우가 많습니다. 콘크리트 하수관 링을 직접 설치하려면 리프팅 장비, 특히 수동 호이스트를 사용해야 합니다. 하지만 수동 호이스트를 사용하는 것은 노동 집약적이고 시간이 많이 소요됩니다.
단기간 동안 트럭 크레인을 임대하여 링을 설치하는 것이 훨씬 쉽고 저렴하며 안전합니다.
하수관 환기
폐수를 처리할 때, 특히 상당량의 분변이 포함된 폐수일 경우 메탄이 방출됩니다. 환기가 되지 않으면 메탄 농도가 폭발 수준에 이를 수 있습니다.
이 경우, 전기 장비를 사용할 때 아주 작은 불꽃에도 발화가 발생할 수 있습니다. 그 결과는 치명적일 수 있습니다.
그러한 결과를 방지하려면 우물 내부에 환기 장치를 설치해야 합니다.
콘크리트 링 가격
정수처리장 건설을 계획할 때, 누구나 먼저 프로젝트에 필요한 크기의 콘크리트 하수관거 비용을 계산하려고 할 것입니다. 이를 위해서는 콘크리트 재료의 규격을 알아야 합니다.
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우리 경우에는 다음과 같습니다.
- KS – 벽걸이 링, 예시의 크기는 KS-12-10이며, 숫자는 지름과 높이를 데시미터 단위로 나타냅니다.
- PN – 하단 플레이트;
- PP – 뚜껑판.
예를 들어, 다양한 크기의 우물 고리를 선택하고 470루블에서 1,560루블 사이의 가격으로 구매할 수 있습니다.
