KR100748849B1 - 하수관거 미설치 지역에 적합한 대소변 분리형 복합간이화장실 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상·하수도시설이 없고 별도의 전원이 없는 열악한 지역에 설치 운영할 수 있는 대소변 분리형 복합 간이화장실에 관한 것으로, 대변기(100)와 소변기(200)가 설치된 화장실(1)과, 이 화장실(1)의 하부에 위치하며 대,소변이 저장되는 탱크(2)로 이루어진 간이화장실에 있어서, 대변기(100)가 대,소변이 분리 투입되도록 착좌한 상태에서 배변되는 대/소변이 구분되게 내측 중간 부분에 돌출구획(102)이 형성되어 소변과 대변이 각각 별도의 소변 배출구(104)와 대변 투입구(106)로 배출되는 구조로 이루어지고, 상기 탱크(2)는 소변저장구역(t1)과 대변저장구역(t2)으로 분리되며, 대변기(100)와 소변기(200)에서 투입된 소변은 질산화카트리지(150)와 탈질소화카트리지(160)를 거쳐 질소성분이 제거된 후 소변저장구역(t1)으로 배출되도록 되어 있고, 대변저장구역(t2)에서는 소변이 혼입되지 않는 대변만이 발효되어 천연퇴비로 사용할 수 있다.

대소변 분리형, 무동력, 복합, 간이화장실, 질산화 카트리지, 탈질소화 카트리지

Description

하수관거 미설치 지역에 적합한 대소변 분리형 복합 간이화장실 {Multi-applicable separated urine and feces treatment facility for unsewered area}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 대소변 분리형 복합 간이화장실의 구조를 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 간이화장실의 구조를 도시한 측단면도,

도 3은 도 1에 도시된 간이화장실의 구조를 도시한 정단면도,

도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 변기의 상세도로서 대소변 분리수거 및 상부 뚜껑과 하부 차단판의 개폐상태를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 간이화장실 지붕에 설치되는 빗물집수장치를 도시한 분해사시도,

도 6은 본 발명의 소변처리과정 중 질산화카트리지의 구조를 도시한 사시도,

도 7은 본 발명의 소변처리과정 중 탈질화카트리지의 구조를 도시한 사시도,

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 대소변 분리형 복합 간이화장실의 구조를 도시한 배면사시도,

도 9는 본 발명의 간이 화장실을 형성하는 벽체의 조립 구조를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 화장실 2 : 탱크

10 : 벽체 12 : 내부판

14 : 외부판 16 : 단열재

17 : 기본 프레임 18 : 골조

19 : 모서리 지지대 21 : 격벽

21a : 경사면 100 : 대변기

102 : 돌출구획 104 : 소변 배출구

105 : 걸름망 106 : 대변 투입구

107 : 하부 차단판 108 : 상부 뚜껑

109 : 링크 110 : 지붕

112 : 물 흐름구 120 : 빗물집수장치

122 : 돔형 캡 123 : 무게추

124 : 개폐조절판 126 : 깔때기

130 : 빗물 저장조 140 : 이동식 분변 저장통

150 : 질산화카트리지 151 : 외측판

152 : 상부판 153 : 바닥판

154 : 배플판 155 : 충진재

156 : 필터 160 : 탈질소화카트리지

162 : 카트리지 몸체 164 : 셀

170 : 유입관 180 : 파이프

190 : 소변 배수관 200 : 소변기

본 발명은 상하수도시설이 없고 별도의 전력이 공급되지 않는 열악한 지역에 설치·운영이 가능한 대소변 분리형 복합 간이화장실에 대한 것으로, 현지사정에 따라 선택적으로 구성·조립이 가능하며 별도의 동력이 필요없이 분변의 퇴비화 및 뇨 성분에 대한 수처리가 가능하도록 구성된 복합 간이화장실에 관한 것이다.

일반적으로 간이화장실의 설치를 필요로 하는 지역은 상수도 시설 또는 하수도 시설이 제대로 갖춰지지 못한 열악한 지역으로, 제한된 조건에서 발생하는 분뇨를 보다 효과적으로 처리하기 위한 다양한 간이화장실 시설(On-site treatment facility)을 필요로 한다.

국내외 제안된 다양한 간이화장실들은 전방 군부대 지역이나 격오지 또는 불특정 이용자를 대상으로 하는 대형 공원 등에 이동식 간이화장실의 개념으로 설치 운영되어 왔다. 그러나 기존의 간이 화장실 형태는 단순 '분뇨 저장고’로서의 기능만을 고려해 고액분리가 어려워 유기성 퇴비와 같은 분뇨를 이용한 2차 생성물의 획득이 어렵다. 또한, 기존의 분뇨를 이용한 퇴비화 간이화장실의 경우에는 유입되는 분에 대해 살포장치, 이송장치, 건조장치 등 부가적인 시설들을 설치함으로써 내부 활용공간에 제한이 있을 뿐만 아니라 기계적 복잡성으로 인한 고장의 위험성이 있으며, 별도의 동력(전원)을 필요로 하고 있어 유지관리의 어려움과 함께 운영 관리비가 상승하는 등 애초 간이화장실로서의 취지를 벗어나게 되는 경우가 많다.

더욱이 기존 간이화장실의 경우 분뇨가 함께 저장되고 있어 퇴비화의 어려움이 많았을 뿐만 아니라, 소변 성분에 함유되어 있는 질소 산화물에 의한 2차 수질오염을 고려해야만 했다. 이는 소변 성분에 함유되어 있는 질소화합물의 제거를 위해 하수처리장과 같은 후속 수처리공정 내에 질산화 및 탈질소화공정 등을 구비해야만 하는 주요 원인이 되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 상하수도시설이 없고 별도의 전원이 없는 열악한 지역에 설치·운영이 가능한 무동력의 대소변 분리형 복합 간이화장실을 제공하는 것을 목적으로 하는바, 본 발명을 통해 이루고자 하는 구체적인 목적은 첫째, 상하수도시설이 갖춰지지 못한 지역의 특성에 적합한 무동력형 대소변 분리형 복합 간이화장실 시스템을 구축하는데 목적이 있다. 둘째, 본 발명은 분뇨를 구분하여 수집·저장함으로써 차후 분변의 혐기성 소화와 퇴비화 과정을 통한 유기성 퇴비로서의 활용이 가능하고, 뇨 성분에 포함되어 있는 질소 성분의 제거를 위해 특별히 고안한 카트리지형 질산화 및 탈질소화장치를 이용한 질소성분의 제거를 통해 수질오염을 줄이는데 목적이 있다. 셋째, 본 발명은 적용대상지역이 상하수도시설과 전력사용이 불가능한 지역인 만큼 별도의 상하수도시설과 전력 소요가 필요치 않으며 간단한 물리·화학적 조작으로 작동할 수 있는 기능을 갖음으로써 사용자의 입장에서 운영·관리에 용이한 다양한 시설개선과 요구사항들이 반영된 대소변 분리형 복합 간이화장실을 제안하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 대변기와 소변기가 설치된 화장실과, 이 화장실의 하부에 위치하며 대,소변이 저장되는 탱크로 이루어진 간이화장실에 있어서; 상기 대변기는 대,소변이 분리 투입되도록 착좌한 상태에서 배변되는 대/소변이 구분되도록 내측 중간 부분에 돌출구획이 형성되어 소변과 대변이 각각 별도의 소변 배출구와 대변 투입구로 배출되는 구조로 이루어지고, 상기 탱크는 소변저장구역과 대변저장구역으로 분리되며, 대변기와 소변기에서 투입된 소변은 질산화카트리지와 탈질소화카트리지를 거쳐 질소 성분이 제거된 후 소변저장구역으로 배출되는 대소변 분리형 복합 간이화장실을 제공한다.

본 발명에서 대변기는 사용자가 변기의 상부 뚜껑을 개방할 때 링크에 의해 대변기 하부의 투입구에 위치한 하부 차단판이 동시에 열려 개방되고, 사용자가 용변을 본 후 상부 뚜껑을 닫으면 링크에 의해 개방되어 있던 하부 차단판이 닫히도록 하여 용변시 시각적인 혐오감의 해소와 악취발생 및 유입방지 및 위생성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 질산화카트리지는 소변저장구역의 전면 상부에 위치하여 서랍식으로 소변저장구역의 외부로 꺼낼 수 있으며, 다공판으로 이루어진 개방가능한 측 면판과, 다공판으로 구성된 개방가능한 상부판과, 내부에 완만한 경사로 설치된 복층식 바닥판과, 이 바닥판 상에 지그재그식으로 배치된 배플판으로 이루어지며, 그 내부 공간에 갈대·톱밥·토탄·이끼 또는 지지체에 고정된 미생물 제재 중에서 적어도 하나를 포함하는 충진재가 채워지고, 말단부에 부직포와 철망구조로 구성된 필터가 구비된다.

또, 탈질소화카트리지는 캐비닛형 구조의 카트리지 몸체와 그 내부에 삽입되는 메시형이나 해면체형 미생물 지지체로 구성된 다수의 셀로 이루어지며, 외부의 산소와 차단되어 상기 질산화카트리지로부터 유입된 소변 내 질산성 질소와 아질산성 질소를 이용한 미생물들의 탈질소화 과정을 유발하게 된다.

또한, 본 발명에서 화장실의 지붕에는 빗물을 한쪽으로 모으기 위하여 일측으로 기울기를 갖는 파형의 빗물홈이 형성되고, 한쪽으로 모여진 빗물은 빗물집수장치에 의해 빗물저장조에 저장되어 물 이용이 제한된 지역에서 보조 세정용수로써 소변기와 대변기의 소변부 수세용으로 사용되며, 이 빗물집수장치는 벽체 외벽에 설치하는 빗물저장조 상부에 위치하고 방충망과 무게추가 달린 조절판 및 빗물의 유입은 용이하고 대신 증발을 차단할 수 있는 깔때기로 이루어진다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제 1실시 예에 의한 대소변 분리형 복합 간이화 장실의 구조를 개략적으로 도시한 사시도와 측단면도 및 정단면도로서, 본 실시 예의 복합 간이화장실은 크게 대변기(100)와 소변기(200)가 설치된 화장실(1)과, 이 화장실(1)의 하부에 위치하는 탱크(2)로 이루어져 있으며, 화장실(1)과 탱크(2)는 상호 분리가 가능한 조립식으로 결합된다.

상기 화장실(1)은 끼워 맞춤식 조립형 벽체(10)로 이루어져 있는데, 이 벽체(10)는 강화 플라스틱 재질의 내,외부판(12,14)과 내부의 단열재(16) 그리고 기본 프레임(17)으로 구성되며, 이는 네 변이 각각의 끼워맞춤식 골조(18)로 결합되어 하나의 단일 벽체가 된다. 각각의 벽체(10)는 기둥과 모서리 역할을 수행하는 모서리 지지대(19)에 상부로부터 하부로 끼워 맞출 수 있는 구조로 되어 있어 어떠한 형태든 구조변경이 자유롭고 볼트나 기타 장비 없이 현장에서 직접 조립이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. (도 9 참조)

상기 화장실(1)은 통상의 이동식 또는 간이화장실에서와 같이 전면에 출입구(11)가 구비되어 있고 측벽에는 환기 및 채광을 위한 창(13)이 구비되어 있으며, 이 창(13)에는 방충망을 두어 파리와 모기 같은 해충의 유입을 방지한다.

상기 화장실(1) 내부에는 대변기(100)와 소변기(200)가 설치되어 있는데, 이의 설치위치는 도면에 도시된 것에 한정되지 않으며 다양하게 배치할 수 있다.

먼저, 본 발명의 대변기(100) 구조에 대하여 설명하면, 착좌한 상태에서 배변되는 대/소변이 구분되도록 내측 중간 부분에 돌출구획(102)을 갖는 구조로 되어 있어 소변과 대변이 각각 별도의 소변 배출구(104)와 대변 투입구(106)로 배출되 며, 중간 부분에 형성된 돌출구획(102)에 의해 소변이 대변부의 대변 투입구(106)로 넘어가는 것을 방지하게 되는데, 소변부의 소변 배출구(104)측에는 별도의 걸름망(105)을 두고 있어 협잡물의 유입을 1차로 방지할 수 있도록 되어 있다.

또, 대변부는 자유낙하에 의해 변이 투하될 수 있도록 투입구(106)가 형성되어 있는데, 이 투입구(106)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 사용자가 변기의 상부 뚜껑(108)을 개방할 때 링크(109)에 의해 대변기 하부의 투입구(106)에 위치한 하부 차단판(107)이 동시에 열려 개방되고, 사용자가 용변을 본 후 상부 뚜껑(108)을 닫으면 링크(109)에 의해 개방되어 있던 하부 차단판(107)이 닫히도록 되어 있다.

기존의 발효화장실들은 본 발명에서와 같은 하부 차단판(107)을 구비하고 있지 않아 용변시 변기 내부를 통해 탱크 내부에 담긴 배설물들이 그대로 보이거나 주변에 묻어 불쾌감을 유발하였으나, 본 발명에서는 하부에 위치한 하부 차단판(107)이 도면에 도시된 바와 같이 개방되어 바람직하게는 90°이상으로 개방됨으로써 용변시 투하되는 분변으로 인한 오염의 위험이 없으며, 상부 뚜껑(108)을 닫음과 동시에 대변저장구역(t2)과 차단을 시킴으로써 냄새와 각종 시각적 불쾌감을 방지할 수 있다.

이와 같은 기능을 극대화하기 위해 대변기(100)의 하단부에는 고무로 제작된 오-링(101)을 설치하여 하부 차단판(107)이 투입구(106)에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 수세장치가 대변기(100)의 소변부 측에만 위치하고 있어 세 정시의 사용 물량(水量)을 기존 물량의 30% 이내로 줄일 수 있는 효과를 갖음으로써 물 절약은 물론이고 물 사용이 극히 제한적인 지역에서도 효과적으로 활용할 수 있다.

또한, 본 발명의 대변기(100)는 그 내부에 대소변이 적게 묻도록 폴리테트라플로오르에틸렌과 같은 적당한 재료로 코팅하는 것이 바람직하다.

한편, 소변기는 수동 버튼 또는 내장된 소형 전지에 의해 밸브의 자동개폐가 가능한 방식을 선택할 수 있으며, 이와 같은 소변기의 수세방식은 공지되어 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 의한 간이화장실의 지붕(110)에 설치되는 빗물집수장치(120)를 도시한 것으로, 이는 설치지역의 특성에 따라 세정수 확보를 위한 보조수단으로 활용할 수 있는 장치로 특히, 강우량이 많은 지역 또는 국가에서 선택·적용할 수 있다.

본 발명에서 강우시 지붕(110)에 떨어진 빗물을 빠른 시간 내에 효과적으로 모을 수 있도록 지붕이 빗물집수장치(120) 쪽으로 경사를 이루고 있으며, 그 표면에는 파형의 물 흐름구(112)가 형성되어 있다. 즉, 지붕(110)에 떨어진 빗물은 표면장력에 의해 표면에 장시간 머무르려 하나 파형의 구조를 둠으로서 지붕에 떨어진 각각의 물방울들은 경사진 지붕과 파형의 물 흐름구(112)에 의해 효과적으로 모여 지붕(110)에 위치한 빗물집수장치(120) 쪽으로 모이게 된다.

이 빗물집수장치(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 외부의 해충과 협잡물의 내부유입을 방지하기 위해 철망 재질의 돔형 캡(122)이 씌워져 있으며, 그 내부에는 무게추(123)를 이용한 개폐조절판(124)과 깔때기(126)가 위치하고 있다. 상기 개폐조절판(124)은 중간 부분에 무게추(123)가 달려있어서 평상시에는 좌우 균형이 맞아 닫혀있는 상태를 유지하고, 빗물 유입시에는 빗물에 의한 무게로 기울어져 개방되도록 되어 있다. 이 개폐조절판(124)은 외부로부터 유입될 수 있는 해충 등의 이물질 차단과 아울러 빗물 저장조(130) 내부에 저장된 빗물의 증발을 방지하는 목적으로 설치되었고, 개폐조절판(124) 하단부에는 깔때기(126)가 위치하고 있어 빗물의 수집을 극대화하고 증발에 의한 유실을 최소화할 수 있게 된다.

또, 본 발명에서 하부에 위치한 탱크(2)는 소변저장구역(t1)과 대변저장구역(t2)이 중간의 격벽(21)에 의해 각각 독립적으로 구획되어 있으며, 지역특성에 따른 타입에 따라 제 1실시 예에서와 같은 지하 매립형 개별 독립식(소형)과 도 8의 제 2실시 예에 도시된 바와 같은 지상 노출형 공동식(대형)으로 나뉘게 된다.

제 1실시 예에 의한 개별 독립식 탱크(2)는, 격벽(21)에 경사면(21a)을 두어 상부에서 낙하하는 분변이 이 경사면(21a)을 따라 자연스럽게 대변을 저장하는 구역의 후방 측으로 모이도록 하였다. 이와 같은 구조는 기존 발효화장실들의 저장조 내부가 평면으로 구성되어 분변이 낙하되면서 그대로 담겨져 피라미드 형태로 쌓이게 되어 저장조의 저장효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 구조이다.

또, 도 8에 도시된 공동식(대형)의 경우, 병렬 또는 직렬로 구성된 변기의 발생 분뇨를 각각의 대형 단일 분뇨 저장조에 저장하는 방식으로, 제 1실시 예와 가장 큰 차이는 탱크(2) 내부에 각각의 변기별로 대변저장구역(t2)에 이동식 분변 저장통(140)을 갖는다. 이는 저장된 분변을 혐기성 퇴비화 과정을 거치며 유기성 퇴비로 전환시켜 사용자가 손쉽게 수거·이용이 가능토록 탱크(2)의 대변저장구역(t2) 바닥과 벽면에 위치한 개방문(d)에 레일(r)을 설치하여 개방문(d)을 열면 레일이 연장되어 내부의 이동식 분변 저장통(140)을 밖으로 꺼낼 수 있다.

또한, 상기 이동식 분변 저장통(140)에는 손잡이(142)가 있어 이를 이용하여 저장통(140)에 경사를 줄 수 있는데, 이는 사용자가 손쉽게 퇴비화된 분변(분토)을 이송할 수 있게 도와준다.

상기 대변기(100)와 소변기(200)에서 배출된 소변은 배뇨라인(140)을 거쳐 도 6에 도시된 질산화카트리지(150)와 도 7에 도시된 탈질소화카트리지(160)를 거친 후 소변저장구역(t1)으로 배출되는데, 이 질산화카트리지(150)와 탈질소화카트리지(160)는 각각 소변저장구역(t1)의 상부와 하부에 위치하며 각각 유입되는 소변의 질산화와 탈질산화 기능을 수행하게 되는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 6에 도시된 질산화카트리지(150)는 소변저장구역(t1)의 전면 상부에 위치하며 일종의 서랍형 구조로 이루어져 있어 질산화카트리지(150)를 소변저장구역(t1)의 외부로 꺼낼 수 있도록 되어 있다. 즉, 화장실(1)로 올라가기 위한 분리형 계단(S)을 치우면 상기 질산화카트리지(150)를 탱크(2) 외부로 인출할 수 있는 것이다.

이 질산화카트리지(150)는 통기가 원활한 다공판으로 구성된 외측판(151)의 일부와 역시 다공판으로 구성된 개방 가능한 상부판(152)을 갖는 박스형 구조로, 내부에는 완만한 경사, 바람직하게는 1°내외의 경사각을 갖는 복층식 바닥판(153)과 지그재그식으로 배치된 배플판(154)으로 이루어져 있고, 각각의 배플판(154)은 바닥판(153)으로부터 개별적으로 탈착할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이 질산화카트리지(150)는 내부에 갈대·톱밥·토탄·이끼 또는 지지체에 고정된 미생물 제재 등 다양한 부재로 이루어진 충진재(155)가 채워지며, 이 충진재(155)가 소변저장구역(t2)으로 유입되는 것을 방지하기 위해 말단부에 부직포와 철망으로 구성된 필터(156)가 구비되어 있다.

이 질산화카트리지(150)에 지속적으로 유입되는 소변은 질산화카트리지(150) 내부의 충진재(155)에 질소성분과 반응하는 질산화 미생물군을 우점화하게 되며, 이렇게 우점화된 질산화 미생물로 인해 유입된 소변은 배플판(154)에 의해 지그재그로 이동하면서 충진재(155)를 통과하면서 질산화 작용이 일어나게 되며, 다음 단계인 탈질소화카트리지(160)로 이동하게 된다.

한편, 탈질소화카트리지(160)는 도 7에 도시된 바와 같이 캐비닛형 개방문 구조의 카트리지 몸체(162)와 그 내부에 메시형 구조 또는 해면체(스펀지)형 미생물 지지체로 구성된 다수의 셀(164)로 이루어져 있으며, 소변저장구역(t2)의 하부(바닥측)에 위치한다. 이 탈질소화카트리지(160)는 소변저장구역(t2)의 하부에 위치하여 외부의 산소와 차단되고 전단계의 질산화카트리지(150)로부터 유입된 소변 내 질산성 질소와 아질산성 질소를 이용한 미생물들의 탈질소화 과정을 유발한다. 이때, 탈질소화의 효율을 높이기 위해 탈질소화카트리지(160)의 유입관(170)에는 외부에서 별도의 탄소원 공급이 가능한 파이프(180)가 연결되어 있는데, 본 발명에서 사용하는 외부 탄소원은 대변저장구역(t2) 내부에서 발생한 상등액을 사용하여 탈질소화 공정에 외부 탄소원으로 활용하면 된다.

도면 중 미설명부호 100a는 대변기(100)용 물탱크이고, 190은 소변기(200)와 대변기(100)측에서 배출된 소변을 탈질소화카트리지(150)로 배출하기 위한 소변 배수관이고, 부호 210은 소변저장구역(t1)과 대변저장구역(t2)의 내부에서 발생한 메탄가스 등의 악취를 외부로 배출하기 위한 배출관이며, 부호 220은 수도관이나 기타 별도의 물공급원으로부터 화장실 수세용 물을 공급받기 위하여 설치되는 외부접속배관 측에 설치되는 개폐밸브이고, 부호 230은 대변저장구역(t2) 후방 상부측에 형성되는 퇴비 인출구이며, 부호 240은 소변저장구역(t1) 측에 설치되는 인출구이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 국내의 경우 전방 군부대 지역이나 격오지와 같이 상수도 또는 하수도 시설이 제대로 갖춰지지 못하고 별도의 전력 사용이 어려운 낙후지역에서 사용하기에 적합하며 국내는 물론 국외의 개발도상국가나 후진국 등에서도 사용할 수 있는바, 이는 수질오염 방지와 저장된 분변을 이용한 유기성 퇴비 활용이 가능한 무동력 분리형 복합 간이화장실을 제공할 수 있는 바, 이 를 통해 분과 뇨를 함께 수거 및 저장하는 방식으로 인해 적절한 저장과 처리가 곤란했던 기존 화장실의 단점을 극복할 수 있다. 또한, 분뇨 성분 중에 포함되어 있는 질소와 인 성분은 적절한 수처리를 거치지 않고 배출될 경우 하천과 호소에 심각한 부영양화를 유발할 수 있는데, 가정하수(Domestic wastewater) 중의 질소와 인 성분의 87%와 50%가 뇨 성분에서 기인하는 것으로, 이에 대한 집중적 처리를 필요로 한다. 이와 같은 관점에서 본 발명은 퇴비화 효율 향상을 위해 분과 뇨를 구분하여 수집·저장할 뿐만 아니라, 뇨 성분 중에 질소 화합물을 제거하기 위해 특별히 고안된 카트리지(질산화, 탈질소화)를 이용하여 제거할 수 있으며, 특히, 현지에서 취득할 수 있는 자연재료 또는 기타 인위적 재료의 사용이 가능하다는 특성이 있어 뛰어난 현장 적용성뿐만 아니라 수처리 장치로서의 역할을 기대할 수 있다. 더욱이 본 발명은 다양한 환경에 적용가능하고 여하한 조건에서의 현지 설치 및 운영이 가능토록 모든 시설과 구조물을 단순화, 다기능화 및 키트화함으로써 설치와 유지·관리가 용이하도록 구성되어 있어 특별히 상하수도 시설이 구비되지 못한 열악한 지역에서 뛰어난 적용성과 활용성을 나타낼 것으로 기대한다.

Claims (10)

1. 대변기와 소변기가 설치된 화장실과, 이 화장실의 하부에 위치하며 대,소변이 저장되는 탱크로 이루어진 간이화장실에 있어서;

   상기 대변기(100)는 대,소변이 분리 투입되도록 착좌한 상태에서 배변되는 대/소변이 구분되도록 내측 중간 부분에 돌출구획(102)이 형성되어 소변과 대변이 각각 별도의 소변 배출구(104)와 대변 투입구(106)로 배출되는 구조로 이루어지고, 상기 탱크(2)는 소변저장구역(t1)과 대변저장구역(t2)으로 분리되며, 대변기(100)의 소변 배출구(104)와 소변기(200)에서 투입된 소변은 질산화 카트리지(150)와 탈질소화카트리지(160)를 거친 후 소변저장구역(t2)으로 배출되되,

   상기 질산화카트리지(150)는 소변 저장구역(t1)의 전면 상부에 위치하여 서랍식으로 소변저장구역(t1)의 외부로 꺼낼 수 있는 박스형으로 이루어지고, 다공판으로 이루어진 개방가능한 측면판(151)과, 다공판으로 구성된 개방 가능한 상부판(152)과, 내부에 완만한 경사로 설치된 복층식 바닥판(153)과, 이 바닥판(153) 상에 지그재그식으로 배치된 배플판(154)으로 이루어지며, 내부 공간에 갈대·톱밥·토탄·이끼 또는 지지체에 고정된 미생물 제재 중에서 적어도 하나를 포함하는 충진재(155)가 채워지며, 그 말단부에 부직포와 철망으로 구성된 필터(156)가 구비되고,

   상기 탈질소화카트리지(160)는 캐비닛형 구조의 카트리지 몸체(162)와 그 내부에 삽입되는 메시형이나 해면체형 미생물 지지체로 구성된 다수의 셀(164)로 이루어지며, 외부의 산소와 차단되어 상기 질산화카트리지(150)로부터 유입된 소변 내 질산성 질소와 아질산성 질소를 이용한 미생물들의 탈질소화 과정을 유발하며, 외부에서 별도의 탄소원 공급이 가능한 파이프(180)가 연결되는 것을 특징으로 하는 하수관거 미설치 지역에 적합한 대소변 분리형 복합 간이화장실.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 대변기(100)는 사용자가 변기의 상부 뚜껑(108)을 개방할 때 링크(109)에 의해 대변기 하부의 대변 투입구(106)에 위치한 하부 차단판(107)이 동시에 열려 개방되고, 사용자가 용변을 본 후 상부 뚜껑(108)을 닫으면 링크(109)에 의해 개방되어 있던 하부 차단판(107)이 닫히며, 대변기(100)의 하단부에는 고무로 제작된 오-링(101)을 설치하여 상기 하부 차단판(107)이 대변 투입구(106)에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 하수관거 미설치 지역에 적합한 대소변 분리형 복합 간이화장실.
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5. 청구항 1에 있어서,

   상기 화장실(1)의 지붕(110)에는 빗물집수장치(120)가 설치되어 소변기(200)와 대변기(100)의 소변부 수세용으로 사용되되, 상기 빗물집수장치(120)는 벽체 외벽에 설치되는 빗물 저장조(130) 상부에 위치하고 상부로부터 이물유입을 방지하기 위한 철망 재질의 돔형 캡(122)과, 이 캡의 내측 하부에 위치하며 빗물 유입시에만 열리도록 중간 부분에 무게추(123)가 달린 개폐조절판(124)과, 이 개폐조절판(124)이 회동가능하게 결합된 깔때기(126)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하수관거 미설치 지역에 적합한 대소변 분리형 복합 간이화장실.
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