트리 박스 필터

Tree box filter
인도에 설치된 트리 박스 필터

나무상자 필터는 보도, 가로수, 주차장 등을 따라 광범위하게 시행되는 BMP(Best Management Practice) 또는 폭풍우 처리 시스템이다. 이들은 물이 모여 자연적으로 지상으로 침투하거나 스며들 수 있는 지역을 제공해 지방으로 유입되는 도시유출오염물질의 양과 양을 조절하는 데 사용된다. 그러한 시스템은 보통 토양 매체에 심어진 나무로 구성되며, 작고 네모난 콘크리트 상자에 들어 있다. 나무상자 필터는 토양 내 식물과 미생물을 통과하면서 유출을 수집, 보존, 필터링하는 등 인기 있는 생물상자 및 침투 관행이다. 그러면 물은 나무로 소비되거나 폭풍 배수 시스템으로 옮겨진다.[1][2]

건설

설계 고려 사항

트리 박스 필터를 제작하기 전에 시스템의 효과와 영향을 최대화하기 위해 몇 가지 요소를 고려해야 한다. 그러한 요소에는 다음이 포함된다.

  • 이용 가능한 지역
  • 커버리지 영역
  • 오염물질의 종류
  • 강우량
  • 미적 매력
  • 유지 보수
  • 예산을 짜다

이러한 고려사항을 수용하기 위해 박스 필터의 위치, 설계 및 재료 유형을 변경할 수 있다.[2][3]

위치

나무 상자 필터는 적은 양의 강우량을 수용하도록 설계되었다.[2] 48피트(15m)의 필터 표면적은 불침투성 또는 비거성 표면의 0.25 에이커(0.10 ha)까지만 커버할 수 있다.[3][4] 그 결과, 비용을 절감하고 작업을 진행하려고 할 때 커버리지 영역 주위에 여러 개의 트리 박스를 전략적으로 배치하는 것이 필수적이다.

디자인

트리 박스 필터는 4개의 주요 부분으로 구성된다.[1][2]

  • 나무
  • 오픈-하단 콘크리트 박스
  • 다공성 토양 혼합물
  • 언더드레인

이 나무는 건설용 모래와 정제되지 않은 상토, 퇴비가 섞인 토양에 심어져 있다.[5] 토양층은 나무의 영양소와 공간 요구사항을 수용할 수 있을 만큼 충분히 깊어야 한다. 나무 캐노피의 1입방피트(0.028m3)마다 2입방피트(0.057m3)의 토양이 있는 것이 좋다.[6] 그러므로 가로 5미터, 세로 6피트의 나무상자는 30평방피트의 캐노피를 가진 나무를 지탱하기 위해 적어도 2피트의 토양매체를 포함해야 한다. 흙의 층 아래에는 밑천이 깔려 있다. 이것은 구멍이 뚫린 배수관을 둘러싸고 최소 2피트(0.6미터) 깊이의 찌그러진 돌로 이루어져 있다. 배수관은 시군의 기존 폭풍배수시스템과 연결돼 과잉수가 흘러 넘치지 않도록 한다. 이 층들은 콘크리트 박스에 캡슐화되어 있어서 이름 트리 박스 필터로 되어 있다. 선택적으로, 금속 격자를 콘크리트 상자 위에 놓아 큰 파편 조각이 토양 층으로 들어가는 것을 막을 수 있다. 가로수 옆에 나무상자 필터가 위치할 경우, 가로수에서 폭풍우 배출구를 구현하여 폭풍우 유입구가 들어갈 수 있다.[2][3][7] 도시 지붕 유출을 통한 폭풍우도 지붕 배수관을 통해 나무 구덩이로 흘러갈 수 있다.[8]

설치 절차

나무 상자 필터 설치는 필요한 모든 층이 심을 준비가 되어 상자 내부에 전달되기 때문에 완료하는 데 2-3일밖에 걸리지 않을 수 있다. 우선 작업 현장 주변의 기존, 지하 배관 및 케이블이 표시된다. 다음으로 고무타이어 백회(backhoe)가 상자가 놓일 지역을 발굴한다. 다음으로 나무를 제외한 주요 부분이 모두 들어 있는 콘크리트 상자를 평평한 바닥의 구멍에 설치한다. 그러면 언더레인 파이프가 연결되고, 나무 상자 주변의 모든 틈새가 다시 채워진다. 마지막으로 나무를 심고, 포함하면 금속 격자를 설치한다. 트리 박스 필터의 기능에 대한 최종 테스트 및 검사는 설치 절차를 마무리한다. 적용지역과 면적에 따라 설치비용은 1만2500달러에서 6만5000달러 사이일 수 있다.[3][6]

유지 관리

트리 박스 필터의 유지보수는 다음을 포함할 수 있지만 다음으로 제한되지는 않는다.

  • 나무 안전보건 검사
  • 가지치기 또는 트리밍
  • 멀치 및 비료 교체
  • 쓰레기 제거
  • 말뚝제거
  • 나무 곧추기

트리 박스 필터 한 개당 연간 100달러에서 500달러까지 관리비가 들 수 있다. 트리박스 필터의 수명과 효율을 높이기 위해서는 매년 점검을 실시하는 것이 좋다.[2][3][9]

여과 효율

나무 상자 필터를 제대로 구현하면 폭풍우 속에 침투하는 오염물질의 양을 크게 줄일 수 있다.

트리 박스 필터로 들어오고[7] 나가는 오염물질의 평균 농도
오염물질의 종류 유입(mg/L) 유출(mg/L)
질소 8.97±5.13 3.71±4.20
아연 0.2±0.05 0.1±0.1
인 0.54±0.46 0.14±0.14
생물학적 산소요구량 12.12±9.67 5.39±7.15
화학적 산소요구량 131.95±137.07 29.82±40.31
부유물질 총계 156.54±150.95 9.3±12.96

트리 박스 필터로 배출되는 오염물질의 비율과 유입되는 오염물질의 비율을 하중 비율이라고 한다. 트리 박스 필터는 용해성 금속의 감소량에서 0.1~0.3, 유기물 및 영양소의 감소량에서 0.35~0.6, 총 부유물질 감소량에서 0.09의 하중비를 보여준다.[7]

트리 박스 필터는 총 부유물질 약 80~90%, 질소 38~65%, 인 50~80%, 아연 54%, 구리 40%, 석유탄화수소 90%를 제거한다.[3] 이러한 결과를 바탕으로, 트리 박스 필터는 시스템을 통해 흐르는 물의 오염물질의 양을 현저히 감소시켜 지방 지표수에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있다는 결론을 내릴 수 있다.

참조

  1. ^ a b "Tree Box Filters". Littleton, CO: Stormwater Equipment Manufacturers Association. Retrieved 2020-11-09.
  2. ^ a b c d e f "Tree Box Filters". Massachusetts Nonpoint Source Pollution Management Manual. Boston, MA: Massachusetts Department of Environmental Protection. Retrieved 2020-11-09.
  3. ^ a b c d e f Rector, Pat; Obropta, Christopher; Brown, Jessica (August 2013). "Green Infrastructure Practices: Tree Boxes". New Brunswick, NJ: New Jersey Agricultural Experiment Station, Rutgers University. Cooperative Extension Fact Sheet FS1209.
  4. ^ "Stormwater infiltration BMPs - contributing drainage area". Minnesota Stormwater Manual. St. Paul, MN: Minnesota Pollution Control Agency (MPCA). 2020-04-20.
  5. ^ "Design guidelines for soil characteristics - tree trenches and tree boxes". Minnesota Stormwater Manual. MPCA. 2019-07-29.
  6. ^ a b "Construction guidelines for tree trenches and tree boxes". Minnesota Stormwater Manual. MPCA. 2020-02-24.
  7. ^ a b c Geronimo, Franz Kevin F.; Maniquiz-Redillas, Marla C.; Kim, Lee-Hyung (2013-05-01). "Treatment of parking lot runoff by a tree box filter". Desalination and Water Treatment. 51 (19–2 1): 4044–4049. doi:10.1080/19443994.2013.781099. ISSN 1944-3994.
  8. ^ Lim, Fang Yee; Neo, Teck Heng; Guo, Huiling; Goh, Sin Zhi; Ong, Say Leong; Hu, Jiangyong; Lee, Brandon Chuan Yee; Ong, Geok Suat; Liou, Cui Xian (January 2021). "Pilot and Field Studies of Modular Bioretention Tree System with Talipariti tiliaceum and Engineered Soil Filter Media in the Tropics". Water. 13 (13): 1817. doi:10.3390/w13131817.
  9. ^ "Operation and maintenance of tree trenches and tree boxes". Minnesota Stormwater Manual. MPCA. 2017-02-16.

외부 링크