바이오스와일

Bioswale
주택 개발을 위한 두 개의 바이오스와일. 전경 1개는 공사 중이며, 배후 1개는 공사 중이다.

바이오스와일즈는 이물질과 오염을 제거하면서 폭우유출물을 집중 전달하기 위한 채널이다. 바이오스와일즈는 지하수를 재충전하는 데도 도움이 될 수 있다.

바이오스와일은 일반적으로 채식, 멀치 또는 재포장된다.[1] 완만한 경사면(6%[2]: 19 미만)이 있는 밀폐된 배수 코스로 구성된다. 바이오스와일 디자인은 오염물질, 실트, 이물질의 수집과 제거에 도움을 주는 스왈레일의 물이 소비하는 시간을 안전하게 극대화하기 위한 것이다. 현장 지형에 따라 바이오스와일 채널이 직선적이거나 약할 수 있다. 체크 댐은 또한 폭풍우 침투를 증가시키기 위해 바이오스웨일을 따라 일반적으로 추가된다. 바이오스웨일의 메이크업은 기후, 강우 패턴, 부지 크기, 예산, 식물의 적합성을 포함한 많은 다양한 변수의 영향을 받을 수 있다.

폭풍우 유출을 통한 오염물질 제거에 있어 가능한 최선의 효율과 효과를 보장하기 위해 바이오스와일을 유지하는 것이 중요하다. 정비 계획은 중요한 단계로, 막힘 방지를 위해 필터나 큰 바위를 도입하는 것을 포함할 수 있다. 토양검사, 육안검사, 기계검사 등을 통한 연간 유지관리는 바이오스웨일의 건강에도 매우 중요하다.

바이오스와일은 도로와 주차장 주변에 흔히 적용되는데, 도로에는 상당한 자동차 오염이 정착되어 있고 첫 번째 폭우로 홍수가 난다. 바이오스와일 또는 다른 유형의 바이오 필터는 주차장 가장자리 주변에 생성되어 유역이나 폭풍 하수구에 방류하기 전에 폭우 유출을 포착하고 처리할 수 있다.

처리된 오염 물질

바이오스와일은 식물과 토양을 통해 오염물질을 제거한다.[3] 폭풍우 유출수가 바이오스웨일을 통해 흐를 때, 오염물질은 식물의 잎과 줄기에 의해 잡히고 정착된다. 그런 다음 오염물질은 건강한 토양에서 분해되거나 박테리아에 의해 분해될 수 있는 토양으로 들어간다.[4]

바이오스와일즈로 수집하거나 체포할 수 있는 수질오염물질은 몇 가지 등급이 있다. 이것들은 실트, 무기 오염물질, 유기 화학물질, 병원균의 범주에 속한다.

  • 실트 – 바이오스와일즈 및 식물을 어떻게 건설하는가는 실트의 운반 속도를 늦추고 수돗물의 탁도를 감소시킨다. 필터는 공정 중 이물질과 실트를 포획할 수 있다.
  • 유기물 – 다순환 방향족 탄화수소를 포함한 많은 유기 오염 물질은 시간이 지남에 따라 휘발되거나 분해되며, 바이오스와일즈는 이러한 물질들이 수로로 운반되는 속도를 늦추고 수생 생물에게 영향을 미치기 전에 방출된다. 모든 유기물이 포획되지는 않겠지만 바이오스와일즈에 의해 유기물질의 농도가 크게 낮아진다.
  • 병원균 – 숙주나 영양 공급으로부터 충분히 오랫동안 박탈되어 이질종의 대상이 된다.
  • 공통의 무기 화합물은 인산염이나 질산염과 같은 희소성 화합물이다. 이러한 영양소의 주요 공급원은 과도한 수정으로 인한 농업 유출에서 나온다. 과다한 인산염과 질산염은 처리 구역과 수용수역에서 영농화를 일으킬 수 있다. 특정한 바이오스와일 식물은 이러한 과잉 영양분을 흡수한다.
  • 수은, 납, 크롬, 카드뮴, 그리고 다른 중금속과 같은 금속 화합물이 구조물에 집중되어 있다. 불행히도 이 금속들은 주위의 흙을 서서히 오염시킨다. 금속이 용해되어 다시 환경으로 방출되는 것을 막기 위해서는 정기적으로 토양 제거가 필요하다. 일부 바이오스와일은 과습관 식물 종을 포함하도록 설계되었다. 이 식물들은 금속을 흡수하지만 변형시키지는 않는다. 이 식물들의 절단물은 종종 연못으로 다시 분해되거나 그들이 모으고 있는 퇴비가 독성이 있는지 모르는 정원 서비스에 의해 다듬어진다.

최적의 위치

바이오스와일즈는 유출속도를 조절하고 유출을 오염제거하기 위해 폭풍우 관리가 필요한 지역에서 실시할 수 있다. 바이오스와일즈는 비가 오는 동안 오염물질의 첫 번째 세안을 처리하기 위해 만들어지기 때문에 도로, 주차장, 옥상 등 불침투성 표면이 높은 곳에 바이오스와일즈를 추가하면 혜택을 볼 수 있다. 그것들은 또한 도로 중앙 관리인, 도로 절단부, 보도 또는 공공 공간에 통합될 수 있다.[5]

혜택들

바이오스와일즈는 배출물에서 오염물질을 제거하면서 폭풍우 유출 속도를 줄이는 효과가 있는 저충격 개발 작업이다. 그들은 폭우수 유출로부터 과도한 오염으로부터 지표수와 지역 수로를 보호하는 데 매우 유익하다. 유출을 바이오스웨일 내에 오래 머무를수록 오염물질 제거 결과가 좋아진다. 그것은 또한 모기들을 잠재적으로 유인할 수 있는 서 있는 연못을 제거하는 데에도 이롭다. 바이오스와일즈는 또한 미적으로 즐겁고 동물들을 유혹하고 서식지를 만들도록 설계될 수 있다. 바이오스와일즈는 지하수 재충전에도 도움이 될 수 있다.[6]

유지 관리

부적절한 유지보수는 비효율적인 바이오스와일을 해결하기 위한 높은 복원 비용으로 이어질 수 있다. 대규모 퇴적물, 쓰레기, 식물의 부적절한 생장은 모두 바이오스와일의 품질과 성능에 영향을 미칠 수 있다. 계획 단계에서 편의시설을 구분하여 생물 판매의 유지보수를 용이하게 하는 것이 유익하다. 생물 판매의 위치가 기계인지 작업자의 안전을 위한 적절한 공간인지에 관계없이 말이다. 퇴적물을 잡기 위해 다른 종류의 필터를 사용할 수 있다. 잔디 필터 스트립이나 바위 인렛을 사용하여 퇴적물과 미립자를 필터링할 수 있지만, 적절한 유지보수를 하지 않으면 막힘으로 인해 바이오스와일로부터 유출물이 흘러나올 수 있다. 유지보수의 용이성, 사용의 용이성, 그리고 그 효과성으로 인해 구조적인 인렛이 더 흔해졌다. 부유 멀치의 사용을 피하고 가장 적합한 저유지보수 공장을 선택하면 바이오스와일의 효율성이 향상된다.[7] 바이오스웨일에 대한 지역사회의 요구에 따라 4단계 평가 프로그램을 개발할 수 있다. 육안검사, 용량시험, 합성유출, 모니터링은 바이오스와일의 성능과 유지보수를 평가하는 데 사용할 수 있는 4단계다.[8]

바이오스와일의 성능과 미관이 훼손되지 않도록 정기적인 점검이 필요하다. 점검 시간과 빈도는 지자체마다 다르지만 연 1회 이상 발생해야 한다. 검사의 다양한 측면은 시각적 또는 기계적으로 이루어질 수 있다. 초목, 물, 입구의 시각적 관찰은 모두 성능을 보장하기 위해 중요하다. 일부 기관은 체크리스트를 활용하여 육안검사 과정을 간소화한다.[8]

바이오스웨일의 유지보수가 필요한지 여부를 판단하는 방법은 다양하다. 바이오스와일은 유지관리가 필요한지 판단하기 위해 특정 수준의 침투에 적합하도록 벤치마킹된다. 침투율을 측정하기 위해 스태프 게이지를 사용한다. 또한 토양에 오염 물질이 일정 수준 이상 있는지 여부를 결정하기 위해 토양 화학 시험이 필요하다. 인과 토양 내 염도가 높은 것은 두 가지 흔한 오염물질이다. 바이오스와일의 성능 수준을 가늠할 수 있는 또 다른 방법으로는 오염물질 유입·유출농도 분석이 있다.[7]

유지보수는 세 가지 다른 수준의 관리까지 확장될 수 있다. 다른 식물과 바이오스웨일 자체의 성능에 영향을 미치는 잡초를 제거하고, 쓰레기를 청소 및 제거하며, 식물의 모습을 유지하기 위해서는 심미적 정비가 필요하다. 침전물에 의해 입구가 막히거나 식물을 교체해야 할 때 부분적인 복구가 필요하다. 바이오스와일즈가 더 이상 오염물질을 적절히 걸러내지 않고 전반적인 성능이 심각하게 부족한 경우에는 완전한 복구가 필요하다.[7]

디자인

바이오스와일즈는 짧고, 잠재적으로 강렬하며, 비가 오는 기간, 홍수와 오염물질 하중에 이어 건기를 경험한다. 바이오스와일을 위해 선택된 식물이 어떻게 자랄지, 그리고 어떤 종류의 식물이 가장 적합하다고 여겨지는지를 고려하는 것이 중요하다.[7]

위치의 필요에 따라 구성할 수 있는 바이오스와일은 4종류다.[9]

  • 저잔디 바이오스와일은 잔디밭과 비슷한 경관이 가능한 저성장 잔디를 활용한다. 이러한 유형의 바이오스와일은 폭풍우 유출을 치료하고 적절한 수집 시간을 유지하는 식물성 바이오스와일보다 덜 효과적인 경향이 있다.
  • 식물성 바이오스와일은 키가 큰 식물, 장식성 식물, 관목, 그리고 심지어 나무까지도 가지고 만들어진다. 또한 이러한 유형에는 바위가 줄지어 있어 바이오스와일을 통해 흐르는 폭풍우 유출 속도를 늦춰 제독을 위한 수거 시간을 늘릴 수 있다. 식물성 바이오스와일은 또한 런아웃에 있는 특정 화학물질을 매우 효율적으로 제거하는데 매우 유용한 식물을 포함할 수 있다.
  • 낮은 물 사용 바이오스와일은 더운 기후와 함께 건조해지는 경향이 있는 지역에서 도움이 된다. Xeriscape bioswales는 일반적으로 비와 폭풍 후에만 유출로 채워지고 그렇지 않으면 건조 상태를 유지한다.
  • 습식 바이오스와일은 바이오스와일 끝에 있는 물을 단순히 폭풍우 배출구로 비우는 대신 폭풍우의 침투가 가능한 훨씬 더 오랜 시간 동안 물을 유지하는 습지와 비슷하다.

바이오스와일은 5% 이상의 점토를 함유하지 않는 특정한 토양 조성이 필요하다. 이행 전 토양 자체가 오염되어서는 안 된다. 바이오스와일은 퇴적물이 정착할 수 있도록 세로 경사면을 사용하여 시공해야 한다. 바이오스와일즈의 최대 경사는 3:1이다. 다른 기반시설이 손상되지 않도록 최소한의 여유공간이 필요하다. 과충전 배수구는 바이오스와일(bioswales)에서 폭우수 유출의 최대 집중 시간을 허용하도록 지면으로부터 최소 6인치 위에 위치해야 한다. 암석들은 또한 유출 속도를 늦추는데 사용될 수 있다. 필터 사용은 인렛이 퇴적물이나 쓰레기에 의해 차단되지 않도록 하는 것이 중요하다.[5]

예

대규모 애플리케이션을 위해 과학적으로 설계된 두 가지 초기 바이오웨어의 예는 미국 서부 지역에서 찾아볼 수 있다. 1996년 미국 오리건주 포틀랜드의 윌라메트 리버파크를 위해 총 2330피트의 바이오스왈레가 윌라메트 강으로 오염물질 유출수를 포착하고 유입되는 것을 막기 위해 설계·설치됐다. 실트 포획을 더욱 촉진하기 위해 간헐적인 점검 댐을 설치하였는데, 이는 하천 계통에 유입되는 부유물질의 50%를 감소시켰다.[10]

대규모로 설계된 바이오스웨일의 두 번째 예는 캘리포니아 소노마 카운티 카네로스 비즈니스 파크에 있다. 1997년부터 프로젝트 설계 팀은 캘리포니아 어부 및 소노마 게임 카운티와 협력하여 대형 주차 구역의 경계에 있는 표면 유출을 채널로 연결하는 상세 설계를 제작했다. 지표유출은 건물 지붕유출, 주차장유출, 건물에서 사업지 북쪽까지의 육지유출로 구성된다. 그 프로젝트에 총 2마일의 바이오스웨일이 설계되었다. 바이오스웨일의 목적은 소노마 크릭으로 유입되는 유출 오염물질을 최소화하기 위한 것이었다. 바이오스와일 채널은 잔디로 되어 있고 형태가 거의 선형이다. 하향 경사도는 약 4%이고 교차 경사도는 약 6%[11]이다.

비교적 최근에 수립된 프로젝트는 2001년에 완공된 시애틀, 워싱턴, 스트리트 엣지 대안 프로젝트였다. 기존 배관을 이용하기보다는 개발 전 면적이 어떠했는지를 나타내는 자연경관을 조성하는 것이 SEA의 목표였다. 거리는 일반 거리보다 11% 더 번성했으며 상록수와 바이오스와일즈 등이 특징이었다. 바이오스와일은 습지와 고지대 식물이 있는 등급의 경사지에 심어졌다. 다른 조경도 토종과 연어 친화적인 식물에 초점을 맞췄다. SEA는 시애틀의 하천 생태계를 계속 보호하는 데 도움이 되는 폭풍우 유출 완화 혜택을 제공했다. 이 프로젝트 거리는 또한 딱딱한 조경과는 달리 더욱 매력적이고 미적으로 즐거운 장소를 만들었다.[12]

뉴욕시 환경보호부(NYC DEP)는 '레인 가든'[13]으로 불리는 연석측 바이오스와일 11,000개 이상을 건설했다. 비 정원은 폭풍우를 관리하고 도시 수로 수질 개선을 위해 도시 전역에 조성된다.[14] 레인 가든의 관리와 조성은 뉴욕시 DEP와 '항구 보호자'라고 불리는 시민 자원봉사자들의 협력이다. 레인 가든은 적어도 일주일에 한 번은 점검과 청소를 한다.[15]

참고 항목

참조

  1. ^ US EPA, OW (2015-09-30). "What is Green Infrastructure?". US EPA. Retrieved 2019-08-16.
  2. ^ Loechl, Paul M.; et al. (2003). Design Schematics for a Sustainable Parking Lot (PDF). Champaign, IL: US Army Corps of Engineers, Research and Development Center. Archived from the original (PDF) on 2010-06-02. 건설공학연구소. 문서 번호. ERDC/CERL TR-03-12
  3. ^ Purvis, Rebecca; et al. (January 31, 2018). "Evaluating the Water Quality Benefits of a Bioswale in Brunswick County, North Carolina (NC), USA". Water. 10 (2): 134. doi:10.3390/w10020134.
  4. ^ "Bioswales". 2013-11-10. Retrieved 2018-03-28.
  5. ^ a b "Bioswales – National Association of City Transportation Officials". National Association of City Transportation Officials. Retrieved 2018-03-05.
  6. ^ "Bioswales can improve water quality resources". MSU Extension. Retrieved 2018-03-21.
  7. ^ a b c d epa (September 2016). "Operation and Maintenance of Green Infrastructure Receiving Runoff from Roads and Parking Lots" (PDF). epa.gov.
  8. ^ a b J., Erickson, Andrew (2013). Optimizing stormwater treatment practices a handbook of assessment and maintenance. Weiss, Peter T., Gulliver, John S. New York: Springer. ISBN 9781461446248. OCLC 830293149.
  9. ^ Caflisch, Mary; Giacalone, Katie (May 2015). "An Introduction to Bioswales". Clemson University. Retrieved 25 February 2018.
  10. ^ France, Robert L. (2002). Handbook of Water Sensitive Planning and Design. Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 1-56670-562-2.
  11. ^ 루미나 테크놀로지스(1998년). Carneros Business Park의 수문학 및 생물학 연구, William A를 위해 준비. 소노마 카운티의 요건에 따른 삭스 회사. 뉴욕시의 복합 하수도를 보호하기 위해 약 2000개의 바이오스와일이 뉴욕시에 설치될 것으로 예상된다.
  12. ^ "Street Edge Alternatives — Seattle Public Utilities". www.seattle.gov. Retrieved 2018-03-21.
  13. ^ "Environmental groups team up to expand and maintain city's rain gardens". www.ny1.com. Retrieved 2021-08-27.
  14. ^ Brears, Robert C. (2021). Regional water security. Hoboken, NJ, USA. ISBN 978-1-119-66112-2. OCLC 1200831922.
  15. ^ "Rain Gardens - DEP". www1.nyc.gov. Retrieved 2021-08-27.

외부 링크