KR100198089B1 - 배설물 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

배설물 처리 시스템에 있어서, 본 발명은 대, 소변을 수용하는 탱크로 이루어지는 기저부와, 상기 기저부의 상부로 외측벽과 지붕을 보유하여 설치되는 건물부분과, 상기 기저부를 형성하는 탱크와 연결되어 이에 발생되는 부패 공기 및 악취, 가스, 증기등을 배출시켜 주는 환기장치와, 상기 기저부는 저면으로부터 적정 위치에 통기성 매질을 설치하여 배설물을 상기 통기성 매질에 의해 발효되도록 하는 발효탱크와, 상기 발효탱크로부터 유하하는 액체성분을 수용하고 이에 포함된 잔사를 걸러주는 잔사구와, 상기 잔사구로부터 유하하는 액체성분을 수용하여 정화시켜 주는 액체탱크로 구성되는 배설물 처리 시스템에 있어서, 상기 발효탱크의 저면에 경사편을 다단으로 설치하여 복수의 접촉실을 형성하는 접촉부재를 장설하여 배설물과 통기성 매질의 접촉 면적을 확대하여 분뇨의 분해 효율을 극대화하고, 상기 접촉부재와 변기의 사이에 배설물과 비유기물질을 분리시켜 비유기물질을 제거할 수 있는 분리막을 내설하며, 상기 액체탱크의 하부에 소정의 분리벽으로 구획하여 분리되어 다수개의 처리조를 제공함으로써, 배설물과 통기성 매질의 접촉 면적과 시간을 적정하게 해줌으로써, 배설물의 발효 효율을 극대화시키고 배설물의 고형 성분은 최소한 우로 줄여 유기질 비료로 자원화하고 액체 성분을 안정적으로 정화 처리하여 방류함으로써 환경오염을 줄일 수 있다.

Description

배설물 처리 시스템

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 화장실의 단면도.

제2도는 종래의 이동식 화장실의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 발효탱크 4 : 액체 탱크

6 : 기저부 8 : 외측벽

10 : 지붕 12 : 밀폐 공간

14 : 건물부분 16 : 환기장치

18 : 통기성 매질 20 : 잔사구

22 : 경사편 24 : 접촉실

26 : 접촉부재 28 : 변기

30 : 분리막 32 : 분리벽

34 : 칸막이 36 : 침전 분리조

38 : 혐기조 40 : 폭기구

42 : 제1폭기조 44 : 제2폭기조

46 : 방류관 48 : 방류조

50 : 청소구 52 : 순환모터

54 : 액체 순환 장치

[산업상 이용분야]

본 발명은 이동식 화장실에 있어서의 배설물 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 호기성 미생물을 이용하여 분뇨를 발효 처리시켜 유기질 비료로 만들어 줌으로서 효율적인 분뇨 처리와 환경오염 방지에 크게 기여할 수 있도록 한 배설물 처리 시스템에 관한 것이다.

[종래의 기술]

일반적으로 옥내에 축조되어지는 화장실의 대, 소변기는 옥외에 설치되는 정화조를 통해 정화되어 하수처리가 된다.

그러나, 야외에서의 조립 및 이동 설치가 가능한 이동식 화장실의 경우에는 축조 위치에서 하수처리 시설로 쉽게 연결할 수 없는바, 분뇨차가 와서 분를 수거해 가서 종말 처리장에서 정화 처리를 하거나, 주변토양 및 수역에 무단 방류시켜 심각한 환경오염을 가져온다.

이에 따라 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 여러 가지 배설물 처리 기술이 기 개발되어 있다.

배설물 처리에 대한 선행기술이 미국특허 제3,840,907호 및 제3,136,608호와 대한민국 특허 공고번호 제92-4238호에 개시되어 있다.

상기 대한민국 특허 공고번호 제92-4238호 기술은 첨부도면 제2도에 도시된 바와 같이, 외형적으로 각각의 탱크(102)(104)(106)를 보유하는 기저부(108)와 이 기저부(108) 상부로 밀폐공간(110)을 형성하는 외측벽(112)이 설치되며, 지붕(114)이 형성되고, 그 일측으로는 환기 장치 (116)가 형성한다.

상기 발효탱크(102)의 상부에는 대, 소변기(118)가 설치되며, 발효탱크(102)의 저면은 20°의 경사면으로 형성되며 그 상부로 소정 간격으로 이격되어 통기성 매질(120)이 설치된다.

그리고, 상기 통기성 매질(120)은 대, 소변기(118)에서 유입되는 배설물의 수분은 하부로 유하시켜 유출구(122)를 통해 잔사탱크(104)로 보냄과 동시에 고형 성분은 발효시킨다.

그리고, 발효탱크(102)에 달린 수동 교반장치(124)로 고형 성분을 섞어 주고, 다수의 통풍관(126)을 형성하여 호기성 미생물의 번식과 수분을 증발시킨다.

또한, 발효탱크(102)의 통기성 매질(120)을 통과한 액체 성분은 20°경사진 면을 타고 유출구(122)를 통해 잔사탱크(104)로 유입되고 합성수지관 하부에 세공이 뚫려진 액체 유하 장치(128)에 의해 잔사는 걸러지고 액체가 질화탱크(106)로 유입된다.

그리고, 질화탱크(106) 내에는 기포발생장치(130)를 설치하여 공기를 공급하고 증발된 수분은 환기장치(116)를 통하여 배출된다.

또한, 하부에 순환모터(132)가 설치된 액화순환장치(134)에 의해 질화탱크(106)의 액체를 간헐적으로 통기성 매질(120)의 상부에 살포하며 잔류 액체는 배수관(136)을 통하여 방류한다.

그리고, 질화탱크(106)의 저면에는 방열판(138)을 설치하여 일정 온도를 유지하도록 되어 있다.

[발명이 해결하고자 하는 문제점]

그러나, 상기와 같이 구성되어지는 종래의 기술은 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.

첫째, 대, 소변기로부터 분뇨 등의 배설물이 유입되는 과정에서 분해가 안되는 비유기물질의 분리 및 수거를 할 수 없어 이 비유기물질을 분리 및 수거하기 위해 잦은 관리를 해야 하는 번거로운 문제점이 있다.

둘째, 변기로부터 유입되는 배설물이 경사면을 따라 유하하면서 통기성 매질에 의해 발효되기는 하지만 그 발효 효율이 극히 저조하기 때문에 사용량이 일시적으로 폭주하는 경우에는 전혀 발효 기능을 하지 못하는 문제점이 있다.

셋째, 액체탱크에서 액체를 폭기할 때 액체내에 함유되어 있는 고형 성분에 의하여 폭기시설이 막히어 폭기 기능을 제대로 수행하지 못하여 완전히 정화되지 못한 액체를 방류하게 되므로 여전히 환경오염을 유발하는 문제점이 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배설물에 함유된 비유기물질을 변기에서 유입되는 과정에서 분리 및 수거를 하고, 발효탱크안에서 배설물과 통기성 매질의 접촉 면적과 접촉 시간을 충분하게 주고, 액체탱크내에 설치되어 있는 폭기시설을 액체의 고형 성분으로부터 보호하여 배설물의 발효 효율을 극대화하고 액체성분의 정화 작업의 안정성을 확보할 수 있는 배설물 처리 시스템을 제공한다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 발효탱크의 저면에 경사편을 다단으로 설치하여 복수의 접촉실을 형성하는 접촉부재를 장설하여 배설물과 통기성 매질의 접촉 면적을 확대하여 배설물의 분해 효율을 극대화하고, 상기 접촉부재와 변기의 사이에 배설물과 비유기물질을 분리시켜 비유기물질을 제거할 수 있는 분리막을 내설하며, 상기 액체탱크의 하부에 소정의 분리벽으로 구획하여 분리되어 다수개의 처리조를 형성한다.

[작용]

이러한 구성을 가진 본 발명은 분리막에 의해 배설물에 포함되어 있는 비유기물질을 분리하고 중력낙하하는 배설물의 유기물질은 부서지며 발효탱크에 설치되어 있는 통기성 매질의 상부로 유입시키고, 접촉부재를 내부에 장설된 접촉부재에 의하여 배설물과 통기성 매질의 접촉 면적을 확대하여 배설물의 분해 효율을 향상시키며, 액체탱크의 하부를 다수개의 처리조로 형성하여 액체의 정화작업이 원활하고 안정적으로 이루어진다.

[실시예]

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 일실시예를 도시한 것으로서, 대, 소변을 수용하는 탱크(2)(4)로 이루어지는 기저부(6)와, 상기 기저부(6)의 상부로 외측벽(8)과 지붕(10)으로 밀폐공간(12)을 보유하여 설치되는 건물부분(14)과, 상기 기저부(6)를 형성하는 탱크(2)(4)와 연결되어 이에 발생되는 부패 공기 및 악취, 가스, 증기등을 배출시켜 주는 환기장치(16)와, 상기 기저부(6)는 저면으로부터 적정 위치에 통기성 매질(18)을 설치하여 배설물을 상기 통기성 매질(18)에 의해 발효되도록 하는 발효탱크(2)와, 상기 발효탱크(2)로부터 유하하는 액체 성분을 수용하고 이에 포함된 잔사를 걸러주며 부숙하는 잔사구(20)와, 상기 잔사구(20)로부터 유하하는 액체 성분을 수용하여 정화시켜 주는 액체탱크(4)로 구성되며, 상기 발효탱크(2)의 저면에 경사편(22)을 다단으로 설치하여 복수의 접촉실(24)을 형성하는 접촉부재(26)를 장설하여 배설물과 통기성 매질(18)의 접촉 면적을 확대하여 분뇨의 분해 효율을 극대화하고, 상기 접촉부재(26)와 변기(28)의 사이에 배설물과 비유기물질을 분리시켜 비유기물질을 제거할 수 있는 분리막(30)을 내설하며, 상기 액체탱크(4)의 하부에 소정의 분리벽(32)으로 구획하여 분리되어 다수개의 처리조를 형성한다.

또한, 배설물의 유하속도를 작게 하기 위하여 발효탱크(2)의 저면을 10°경사지게 설치하는 것이 바람직한데, 이와 같이 발효탱크(2)의 저면이 10°의 경사각을 갖으면 배설물과 통기성 매질(18)과의 접촉 시간이 길어져 발효 효율이 극대화된다.

그리고, 발효탱크(2)와 잔사구(20)의 사이에는, 접촉부재(26)에서 유하되는 분뇨의 고형 성분과 액체 성분을 분리하여 고형 성분이 잔사구(20)로 직접 유하하는 것을 방지하는 것이 바람직한데, 이러한 작용을 위하여 본 실시예에서는 발효탱크(2)의 저면 하부에 칸막이(34)를 제공한다.

그리고, 액체탱크(4)는 하부에 구획된 처리조에 잔사구(20)로부터 유입되는 액체 성분을 침전 처리하는 침전 분리조(36)와, 침전 분리조(36)로부터 유입되는 액체 성분을 혐기성 매질에 의해 1차 정화하는 혐기조(38)와, 혐기조(38)에서 유입되는 정화수를 호기성 매질로 분해하며 폭기구(40)에 의해 폭기되어 2차 정화하는 제1폭기조(42)와, 제1폭기조(44)에서 유입되는 정화수를 제1폭기조(42)와 같은 방법으로 3차 정화하는 제2폭기조(44)와, 제2폭기조(44)에서 유입되는 정화수를 일측에 배관된 방류관(46)을 통하여 방류하는 방류조(48)로 이루어져 정화 효율을 극대화 할 수 있는 시스템을 갖추고 있다.

그리고, 폭기조(42)(44)에 설치된 폭기구(40)는 송풍기(50)에 의해 공기를 공급하도록 설치한다.

또한, 방류조(48)에 수용되어 있는 정화된 액체를 하부에 순환모터(52)를 구비하는 액체순환장치(54)에 의해 발효탱크(2)의 통기성 매질(18)에 살포할 수 있도록 이루어진다.

그리고, 액체탱크(4)의 침점 분리조(36) 하부에 액체 성분의 슬러지를 제거할 수 있도록 청소구(50)를 제공한다.

그리고, 분리막(30)은 배설물에 포함되어 있는 비유기물질을 분리하고 중력낙하하는 배설물의 유기물질은 부서지며 발효탱크(4)에 설치되어 있는 통기성 매질(18)의 상부로 유입될 있도록 격자상의 그물망으로 형성하였다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 배설물 처리 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 대, 소변기(28)에서 유입되는 배설물은 변기(28)의 하부에 경사지게 설치되며 격자상의 그물망 형태의 분리막(30)에 중력낙하한다.

그리고, 낙하된 배설물은 내재되어 있는 비유기물질은 분리막(30)에 걸리고, 유기물질은 분리막(30)에 의하여 부서지며 발효탱크(2)로 자유낙하한다.

그리하여, 배설물은 비유기물질과 유기물질로 분리되고 비유기물질은 따로 수거하여 처리한다.

그리고, 발효탱크(2)로 유입되는 유기물질은 내설되어 있는 통기성 매질(18)의 상부로 떨어지고 액체 성분은 액체탱크(4)로 흘러 들어가고, 고형 성분은 통기성 매질(18)에 의해 발효 처리된다.

이때, 고형 성분과 통기성 매질(18)은 발효탱크(2)의 저면에 장설된 접촉부재(26)에 의하여 접촉 면적이 크게 되어 발효가 잘 이루어진다.

또한, 발효탱크(2)의 저면은 10 경사지게 형성되어 발효되는 고형 성분이 적절한 유하속도를 가지며 발효되며 잔사구(20)로 흘러간다.

이때, 발효탱크(2)와 잔사구(20)는 사이에 소정 크기의 칸막이(34)를 착설하고 있어, 이 칸막이(34)에 의해 고형 성분이 완전히 발효될 때까지 잔사구(20)로 유입되는 것을 방지한다.

그리고, 발효탱크(2)의 고형 성분이 완전히 발효되면 액체화되므로 칸막이(34) 상부를 통해 넘쳐흘러 잔사구(20)로 유입된다.

그리고, 잔사구(20)로 유입된 액체는 부숙되고 수거되어 유기질 비료로 사용되며, 액체는 잔사구(20)에 형성된 투공막을 통해 하부에 형성되어 있는 액체 탱크(4)로 유입된다.

이때, 액체탱크(4)로 유하되는 액체는 침전 분리조(36)로 모이고, 이 침전 분리조(36)에서 액체에 함유되어 있는 슬러지를 침전시켜 분리하고 침전된 슬러지는 침전 분리조(36)의 하부에 형성된 청소구(50)를 통하여 제거된다.

그리고, 침전 분리조(36)에서 처리된 액체는 분리벽(32) 하부에 형성되어 있는 통로를 통해 혐기조(38)로 유입되고 혐기조(38) 내에 내설되어 있는 혐기성 매질에 의해 정화 처리된다

그리고, 혐기조(38)에서 정화 처리된 처리수는 제1폭기조(42)를 구획하는 분리벽(32)의 상부를 통하여 넘쳐홀러 제1폭기조(42)로 유입된다.

이때, 유입되는 처리수는 제1폭기조(42)에 내설된 호기성 매질에 의해 분해되고 호기성 매질의 하부에 형성된 폭기구(40)에 의해 폭기되며 정화된다.

그리고, 제1폭기조(42)에서 정화된 처리수는 제2폭기조(44)를 구획하는 분리벽(32)의 하부에 형성된 통로를 통해 제2폭기조(44)로 유입되며 제1폭기조(42)에서와 같이 재차 정화된다.

상기와 같이 정화가 완료된 액체는 방류조(48)를 구획하는 분리벽(32)의 상부로 넘쳐흘러 방류조(48)로 유입되고 배관된 방류관(46)을 통해 방류된다.

이때, 방류조(48)의 액체는 간헐적으로 액체 순환 장치(54)에 의해 발효탱크(2)로 끌어 올려져 통기성 매질(18)로 살포되어져 발효탱크(2)내의 발효를 촉진시킨다.

상기와 같은 본 발명의 배설물 처리 시스템은 인분 뿐만 아니라, 가축의 배설물의 처리에도 적용될 수 있다.

[효과]

상기한 바와 같은 본 발명의 배설물 처리 시스템은 배설물과 통기성 매질의 접촉 면적과 시간을 적정하게 해줌으로써, 배설물의 발효 효율을 극대화시키고 배설물의 고형 성분은 최소한 우로 줄여 유기질 비료로 자원화하고 액체 성분을 안정적으로 정화 처리하여 방류함으로써 환경오염을 줄일 수 있다.

Claims (6)

1. 대, 소변을 수용하는 탱크(2)(4)로 이루어지는 기저부(6)와, 상기 기저부(6)의 상부로 외측벽(8)과 지붕(10)으로 밀폐공간(12)을 보유하여 설치되는 건물부분(14)과, 상기 기저부(6)를 형성하는 탱크(2)(4)와 연결되어 이에 발생되는 부패 공기 및 악취, 가스, 증기등을 배출시켜 주는 환기장치(16)와, 상기 기저부(6)는 저면으로부터 적정 위치에 통기성 매질(18)을 설치하여 배설물을 상기 통기성 매질(18)에 의해 발효되도록 하는 발효탱크(2)와, 상기 발효탱크(2)로부터 유하하는 액체 성분을 수용하고 이에 포함된 잔사를 걸러 주며 부숙하는 잔사구(20)와, 상기 잔사구(20)로부터 유하하는 액체 성분을 수용하여 정화시켜 주는 액체탱크(4)로 구성되는 배설물 처리 시스템에 있어서, 상기 발효탱크(2)의 저면에 경사편(22)을 다단으로 설치하여 복수의 접촉실(24)을 형성하는 접촉수단(26)을 제공하여 배설물과 통기성 매질(18)의 접촉 면적을 확대하여 분뇨의 분해 효율을 극대화하고, 상기 접촉수단(26)과 변기(28)의 사이에 배설물과 비유기물질을 분리시켜 비유기물질을 제거할 수 있는 분리막(30)을 설치하며, 상기 액체탱크(4)의 하부에 다수개의 처리조를 형성하기 위하여 다수개의 분리벽(30)을 마련한 배설물 처리 시스템.
2. 제1항에 있어서, 발효탱크(2)는 배설물의 유하 속도를 작게 하여 배설물과 통기성 매질과의 접촉 시간이 길어질 수 있도록 그 저면을 10°로 경사지게 형성한 배설물 처리 시스템.
3. 제1항에 있어서, 발효탱크(2)와 잔사구(20)의 사이에는 접촉부재(26)에서 유하되는 분뇨를 구성하는 고형 성분과 액체 성분을 분리하여 고형 성분이 잔사구(20)로 유하하는 것을 방지할 수 있는 칸막이(34)가 제공되는 배설물 처리 시스템.
4. 제1항에 있어서, 액체탱크(4)는 하부에 구획된 처리조에 잔사구(20)로부터 유입되는 액체 성분을 침전 처리하는 침전 분리조(36)와, 침전 분리조(36)로부터 유입되는 액체 성분을 혐기성 매질에 의해 1차 정화하는 혐기조(38)와, 혐기조(38)에서 유입되는 정화수를 호기성 매질로 분해하며 폭기구(40)에 의해 폭기되어 2차 정화하는 제1폭기조(42)와, 제1폭기조(42)에서 유입되는 정화수를 제1폭기조(42)와 같은 방법으로 3차 정화하는 제2폭기조(44)와, 제2폭기조(44)에서 유입되는 정화수를 일측에 배관된 방류관(46)을 통하여 방류하는 방류조(48)를 포함하는 배설물 처리 시스템.
5. 제1항 및 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 액체탱크(4)의 침점 분리조(36) 하부에는 액체 성분의 슬러지를 제거할 수 있는 청소구(50)가 제공된 배설물 처리 시스템.
6. 제1항에 있어서, 분리막(30)은 배설물에 포함되어 있는 비유기물질을 분리하고 중력낙하하는 배설물의 유기물질은 부서지며 발효탱크에 설치되어 있는 통기성 매질의 상부로 유입될 있도록 격자상의 그물망으로 형성한 배설물 처리 시스템.