KR100965184B1 - 메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조에 관한 것으로, 하부에 오니저장실(1a)을 형성하고, 그 상부에는 가로격벽(101)으로 구분하여 상징수저장실(1b)을 형성하며, 일측면에는 세로격벽(102)을 형성하여 상기 오니저장실(1a)과 연통되는 오니배출부(103)를 형성한 본체(1); 바닥 없이 외측벽(201)과 일정 간격으로 두고 천장으로 이어진 내측벽(202)을 형성하여 외측벽(201)과 내측벽(202)에는 각각 다른 높이 상에 통공(201a, 202a)을 형성하며, 외측면에는 미세공(203a)을 구비한 받침대(203)를 형성하여 그 상부에 여과재(204)를 적재하고, 상단부에 가스배출부(205)를 형성하여, 상기 여과통(2)의 중심부를 관통해 상기 본체(1)의 가로격벽(101)에 안착되는 여과통(2); 상기 본체(1) 바닥면에 수직으로 설치되어 그 상단부는 상징수저장실(1b)의 상부에 이르고, 그 하단부는 본체(1) 외부로 돌출되어 분뇨를 강제 공급하는 펌프와 연결되는 분뇨공급관(3)을 포함하여 구성함으로써, 분뇨 정화조 내부에서 발생한 메탄가스를 효과적으로 수집하여 이를 탱크에 저장할 수 있기 때문에 메탄가스를 에너지용으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 정화조에서 여과통(2)을 쉽게 분리하여 배출할 수 있기 때문에 여과통(2)의 교체나, 정화조 내부 청소 작업이 용이하게 된다.

분뇨, 정화조, 메탄가스, 본체(1), 여과통(2)

Description

메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조{Sewage disposal tank with methane gas collection function}

본 발명은 메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조에 관한 것으로 보다 구체적으로는 운전관리가 용이할 뿐만 아니라, 분뇨의 정화 처리 과정에서 발생하는 메탄가스를 효과적으로 수집하여 이를 에너지로 사용할 수 있도록 한 메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조에 관한 것이다.

분뇨는 소화기관으로부터 배설되는 대변과 비뇨기관으로부터 배출되는 소변 등의 배설물을 말하는 것으로서, 수분을 제외한 주성분은 탄수화물 ·지방 ·단백질이다.

이러한 분뇨는 장티푸스 ·콜레라 ·이질 등의 수인성(水因性) 전염병균과 회충 ·십이지장충 등의 기생충란이 들어 있을 수 있으므로, 분뇨를 잘 처리하지 않으면 음료수 ·음식물 등을 통하여 인체에 감염되기 때문에 우리나라에서는 1961년에 오물청소법을 공포하여 분뇨를 위생적으로 처리하도록 규제하다가 1991년 오수 ·분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률에 의거하여 처리되고 있다.

따라서 분뇨의 처리를 위해서 도시 등의 시가지역에서는 하수종말처리장에서 처리하며, 농어촌 등의 비시가지역은 개별건축물별로 분뇨 정화조와 같은 오수정화시설을 설치하여 처리하고 있는 실정이다.

한편, 상기와 같이 주로 농어촌 등의 비시가지역에서 사용하는 일반적인 분뇨 정화조는 그 내부에 수집된 분뇨를 일정 시간 동안 체류시켜 상징수(上澄水)와 오니(汚泥)로 분리한 후, 상징수는 혐기성 상태에서 유기물을 제거한 후 공공하수도나 자연 수역에 배출하고, 오니는 수거하여 하수처리장이나 분뇨처리장에서 처리하게 된다.

그런데 종래 기술에 따른 분뇨 정화조는 단순히 분뇨를 상징수와 오니로 분리한 후 각각 처리하기 때문에 그 분뇨를 정화조 내부에 일정 시간 동안 체류시키는 과정에서 각종 유기 물질이 분해되면서 발생하는 메탄가스를 처리하는 별도의 방법이 없어서 일반적으로는 메탄가스를 그대로 대기 중에 배출함으로써, 분뇨 정화조가 설치된 주변 지역은 메탄가스로 불쾌한 냄새가 발생하여 정신적 스트레스뿐만 아니라 후각 감퇴, 두통, 구토 등의 증상을 유발할 뿐만 아니라, 이산화탄소와 마찬가지로 온실효과를 일으켜 지구온난화현상을 초래하는 문제점이 있었다.

그러나 메탄가스는 연료용으로 사용되는 천연가스(LNG)의 주성분으로서, 가정의 조리, 난방, 조명용 등으로 사용 가능하기 때문에 최근에는 메탄가스를 수집하여 이를 연료용으로 사용하려는 시도가 이루어지고 있을 뿐만 아니라 그에 따른 여러 장치가 개발되고 있는바, 메탄가스 발생이 많은 분뇨 정화조를 이용하여 메탄가스를 수집한 후 이를 연료용으로 사용할 있도록 하는 메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조의 개발이 절실한 실정이다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 분뇨의 처리 과정에서 발생하는 메탄가스를 쉽게 수집하여 이를 연료용으로 사용할 수 있도록 한 메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 분뇨 정화조를 강도와 내구성이 강한 본체와, 그 본체에서 분리가 용이하게 설치된 여과통으로 구성함으로써 유지, 관리 및 청소가 용이한 분뇨 정화조를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하부에 오니저장실(1a)을 형성하고, 그 상부에는 가로격벽(101)으로 구분하여 상징수저장실(1b)을 형성하며, 일측면에는 세로격벽(102)을 형성하여 상기 오니저장실(1a)과 연통되는 오니배출부(103)를 형성한 본체(1);
바닥 없이 외측벽(201)과 일정 간격으로 두고 천장으로 이어진 내측벽(202)을 형성하여 외측벽(201)과 내측벽(202)에는 각각 다른 높이 상에 통공(201a, 202a)을 형성하며, 외측면에는 미세공(203a)을 구비한 받침대(203)를 형성하여 그 상부에 여과재(204)를 적재하고, 상단부에 가스배출부(205)를 형성하여, 상기 본체(1)의 가로격벽(101)에 안착되는 여과통(2);
상기 본체(1) 바닥면에 수직으로 설치되어 그 상단부는 상징수저장실(1b)의 상부에 이르고, 그 하단부는 본체(1) 외부로 돌출되어 분뇨를 강제 공급하는 펌프와 연결되는 분뇨공급관(3);
일측에 오니배출부(103)를 개폐하기 위한 캡(401)을 설치하여 상기 여과통(2)이 중심부를 관통하도록 본체(1) 상부에 설치되는 덮개(4)로 구성된다.

삭제

삭제

삭제

삭제

본 발명에 따르면, 분뇨 정화조 내부에서 발생한 메탄가스를 효과적으로 수집하여 이를 탱크에 저장할 수 있기 때문에 메탄가스를 가정의 조리, 난방, 조명용 등으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 정화조에서 여과통을 쉽게 분리하여 배출할 수 있기 때문에 여과통의 파손이나 손상에 따른 교체나, 정화조 내부 청소 작업을 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면들 중에서 동일한 구성 요소들은 가능한 어느 도면에서든지 동일한 부호를 사용하고 있음을 유의해야 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 공지 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였음을 미리 밝혀두는 바이다.
먼저, 첨부도면 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조의 정면 단면 예시도이다.

삭제

상기 첨부도면 도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명의 본체(1)는 하부에 오니저장실(1a)을 형성하고, 그 상부에는 가로격벽(101)으로 구분하여 상징수저장실(1b)을 형성하며, 일측면에는 세로격벽(102)을 형성하여 상기 오니저장실(1a)과 연통되는 오니배출부(103)를 형성하게 된다.

그리하여, 본체(1) 내부에 공급된 분뇨를 본체(1) 내부에서 일정 시간 체류시키면 본체(1)의 하부에 위치한 오니저장실(1a)에는 오니가 가라앉고, 그 상부에는 상징수가 오니와 분리되어 저장된다.

이때, 상기 가로격벽(101)은 오니저장실(1a)에 저장된 오니의 부패가 이루어지는 과정에서 메탄가스의 발생과 함께 부상하는 오니가 상징수저장실(1b)까지 올라오는 것을 막아주는 역할을 함으로써, 오니와 상징수의 분리 효율성을 높일 수 있게 된다.

또한, 오니저장실(1a)과 연통되는 오니배출부(103)에 호스를 투입하여 오니를 펌프로 배출시키면 본체(1)의 바다에 가라앉은 오니만 선별하여 배출할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 내구성을 보장함과 동시에 지중에 매립 시공시 긴 수명을 보장하기 위하여 본체(1)는 콘크리트를 사용하여 제작하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

한편, 상기 본체(1)의 중심부에는 여과통(2)을 설치하게 되는데, 그 여과 통(2)은 도면에서 도시한 바와 같이 이중벽 구조를 위해서 외측벽(201)과 일정 간격으로 두고 내측벽(202)을 형성하여 외측벽(201)과 내측벽(202)에는 각각 다른 높이 상에 통공(201a, 202a)을 형성하게 된다.

따라서, 본체(1) 내부에서 공급된 후 일정 시간 체류를 통해서 오니와 분리된 상징수를 본체(1) 일측 상부에 형성된 상징수배출구를 이용해 배출하고자 할 때, 상징수는 여과통(2)의 내부 중앙에서 상기 여과통(2) 벽체에 형성된 서로 다른 높이의 통공(201a, 202a)을 통과하면서 상징수에 섞여 있는 오니나 불순물은 바닥으로 가라앉도록 유도하여 상징수를 걸러내는 역할을 수행하게 된다.

또한, 여과통(2)의 외측면에는 미세공(203a)을 구비한 받침대(203)를 형성하여 그 상부에 자갈과 같은 여과재(204)를 적재함으로써, 여과통(2)의 내부 중심부에서 통공(201a, 202a)을 통해 여과통(2)의 밖으로 배출된 상징수가 상징수배출부(104)를 통해 최종 배출되기 직전에 다시 한번 여과재(204)를 이용해 상징수를 걸러줌으로써, 여러 차례의 여과 과정을 통해 걸러진 상징수를 배출할 수 있게 된다.

아울러, 여과통(2)의 상단부에는 가스배출부(205)를 형성하여 본체(1) 내부에서 분뇨가 부패하면서 생성된 메탄가스를 가스배출부(205)를 이용해 배출하게 되는데 메탄가스의 효율적인 배출을 위해서 가스배출부(205)에는 펌프를 연결 설치하여 펌프를 이용해 여과통(2) 내부에 채워진 메탄가스를 연속적으로 배출한 후 이를 여과하여 저장탱크에 저장한 후 이를 연료용으로 사용하게 되는데, 메탄가스를 여과하여 저장탱크에 저장한 후 연료용으로 사용하는 기술은 일반적인 공지 기술이므로 그에 대한 구체적인 기술적 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 여과통(2)은 본체(1) 내부에 형성된 가로격벽(101) 상부에 안착되게 설치되며 별도의 고정수단으로 고정하지 않기 때문에 펌프가 연결된 가스배출부(205)를 통해 여과통(2) 내부에서 발생한 메탄가스를 배출하는 과정에서 펌프가 일시적으로 고장이 발생하여 여과통(2) 내부의 메탄가스를 원활하게 배출하지 못하더라도, 여과통(2)이 내부에서 발생한 메탄가스의 압력에 의해 상부로 부상하면서 메탄가스로 인한 내부 압력을 낮춰주기 때문에 압력에 의한 여과통(2)의 폭발사고를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 본체(1) 내부에 분뇨를 공급하기 위해서 상기 본체(1) 바닥면에는 분뇨공급관(3)을 수직으로 설치하여 그 상단부는 상징수저장실(1b)의 상부에 위치하게 하고, 본체(1) 외부로 돌출 형성된 분뇨공급관(3)의 하단부에는 분뇨를 강제 공급하는 펌프를 연결함으로써, 주택이나 상업 건물 등의 화장실에서 발생한 분뇨를 상기 분뇨공급관(3)을 통해 본체(1)의 상징수저장실(1b)로 바로 공급하게 된다.

그리하여 상징수저장실(1b)로 공급된 분뇨는 아래로 자연 낙하하면서 침전과 분리가 이루어져 분뇨에 함유된 고형물, 즉 덩어리는 바닥으로 가라앉아 오니저장 실(1a)에 저장되고 상징수는 오니저장실(1a)의 바닥에 가라앉은 오니 위에 채워진 후 여과통(2)에 의해 여과되어 오니와는 별도로 상징수배출부(104)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안될 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단면 예시도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메탄가스 저장 시스템을 나타낸 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 본체 1a: 오니저장실

1b: 상징수저장실 101: 가로격벽

102: 세로격벽 103: 오니배출부

104: 상징수배출부 2: 여과통

201: 외측벽 202: 내측벽

201a, 202a: 통공 203: 받침대

203a: 미세공 204: 여과재

205: 가스배출부 3: 분뇨공급관

4: 덮개 401: 캡

5: 펌프 6: 저장탱크

Claims (2)

1. 하부에 오니저장실(1a)을 형성하고, 그 상부에는 가로격벽(101)으로 구분하여 상징수저장실(1b)을 형성하며, 일측면에는 세로격벽(102)을 형성하여 상기 오니저장실(1a)과 연통되는 오니배출부(103)를 형성한 본체(1);

   바닥 없이 외측벽(201)과 일정 간격으로 두고 천장으로 이어진 내측벽(202)을 형성하여 외측벽(201)과 내측벽(202)에는 각각 다른 높이 상에 통공(201a, 202a)을 형성하며, 외측면에는 미세공(203a)을 구비한 받침대(203)를 형성하여 그 상부에 여과재(204)를 적재하고, 상단부에 가스배출부(205)를 형성하여, 상기 본체(1)의 가로격벽(101)에 안착되는 여과통(2);

   상기 본체(1) 바닥면에 수직으로 설치되어 그 상단부는 상징수저장실(1b)의 상부에 이르고, 그 하단부는 본체(1) 외부로 돌출되어 분뇨를 강제 공급하는 펌프와 연결되는 분뇨공급관(3);

   일측에 오니배출부(103)를 개폐하기 위한 캡(401)을 설치하여 상기 여과통(2)이 중심부를 관통하도록 본체(1) 상부에 설치되는 덮개(4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 메탄가스 수집 기능을 가진 분뇨 정화조.
2. 삭제

Images