KR101028516B1

KR101028516B1 - 순환수세 발효식 화장실

Info

Publication number: KR101028516B1
Application number: KR20100091747A
Authority: KR
Inventors: 최규일
Original assignee: 주식회사 송암아이템
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-04-11

Abstract

본 발명은 수세식 변기(10)를 지닌 발효식 화장실에 있어서: 상기 변기(10)의 하방향에 분뇨액상분리기(21)가 설치되어 분뇨를 분리하고, 발효경사판(31)(32) 상에서 고형분을 발효하는 분리발효조(20); 상기 분뇨액상분리기(21)에서 분리된 액상분에 산소를 공급하여 폭기처리하는 전처리수단(40); 상기 전처리수단(40)에서 처리된 액상분을 살균처리하는 후처리수단(50); 및 상기 변기(10)에 수세관(15)을 개재하여 연결되어 일정량의 물을 공급하는 급수조(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 상수도와 오수관로가 설치되지 않은 지역에서 순환수를 사용하여 절수와 무방류 환경을 조성하는 동시에 수세로 쾌적한 상태를 유지하여 친환경성과 경제성을 보장하는 효과가 있다.

Description

순환수세 발효식 화장실{Toilet booth of fermentation and flush water recirculation type}

본 발명은 순환수세 발효식 화장실에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상수도와 오수관로가 설치되지 않은 지역에서 절수와 무방류 상태를 유지하여 친환경성과 경제성을 보장할 수 있는 순환수세 발효식 화장실에 관한 것이다.

남녀노소를 불문하고 공중화장실(특히 야외용 이동식)에 대한 인식은 청결성과 위생관리 측면에서 그리 좋지 않은 실정이다. 근래 들어 첨단의 기술력을 가미한 신방식에 대한 관심이 점차 고조되고 있는 바, 악취를 유발하지 않으면서 유지관리가 용이한 점이 중요시되고 있다.

통상적으로 공중화장실은 처리방식에 따라 자연발효식, 수세식, 포세식, 고속증발식 등으로 분류할 수 있다. 자연발효식과 고속증발식은 급수와 상하수 시설이 필요 없으나 악취를 유발하므로 그 적용이 제한적이다. 수세식은 악취를 유발하지 않으나 배관라인이 필요하여 야외에 적합하지 않고, 포세식은 악취를 유발하지 않으나 주기적인 수거관리를 요한다. 더구나 수세식과 포세식의 경우에는 물소비량이 큰 편이므로 항시 관리상의 부담과 애로가 수반된다. 이에 따라 무취, 무급수, 무방류를 실현하기 위한 업계의 부단한 노력이 이어지고 있다.

일예로 한국 등록특허공보 제0770956호(발명의 명칭 "자연 발효 소멸식 배설물 처리 장치")의 기재에 의하면, 유입구(31) 내측의 제1의 발효처리조(23)에는 이물질을 분리하는 경사진 타공판(32)을 가지며, 상기 경사진 타공판(32)의 하단부 외측에는 분리된 이물질을 수집하는 이물질 저장조(33)를 가지며, 상기 제3의 메탄가스저장조(25) 일측에 점검실(40)을 가지며, 상기 제2의 메탄가스발생조(24)에는 외부로 연결되는 가스배출관(46)을 가지며, 상기 가스배출관(46)에는 메탄가스에 포함된 악취를 제거하는 탈취탱크(47)를 가지며, 상기 제3의 메탄가스저장조(25) 상방에는 점검구(26)를 가지며, 상기 제3의 메탄가스저장조(25)에는 교반기(48)를 설치하는 구성을 제안한다.

이는 어느 정도 악취의 제거하여 쾌적함을 유지하고 분뇨의 발효를 촉진하여 친환경적인 사용이 가능하지만, 분뇨를 분리하는 기능이 미흡하고 물을 사용하지 않아 청결상태가 장기간 지속되기 곤란하다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 상수도와 오수관로가 설치되지 않은 지역에서 순환수를 사용하여 절수와 무방류 환경을 조성하는 동시에 수세로 쾌적한 상태를 유지하여 친환경성과 경제성을 보장할 수 있는 순환수세 발효식 화장실를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수세식 변기를 지닌 발효식 화장실에 있어서: 상기 변기의 하방향 분뇨액상분리기가 설치되어 분뇨를 분리하고, 발효경사판 상에서 고형분을 발효하는 분리발효조; 상기 분뇨액상분리기에서 분리된 액상분에 산소를 공급하여 폭기처리하는 전처리수단; 상기 전처리수단에서 처리된 액상분을 살균처리하는 후처리수단; 및 상기 변기에 수세관을 개재하여 연결되어 일정량의 물을 공급하는 급수조;를 포함하여 이루어지고, 상기 분리발효조는 상측으로 다공 구조의 분뇨액상분리기와 분리경사판을 연결하고, 하측으로 발효실과 함께 이송스크류를 구비하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또, 본 발명에 따르면 상기 분리발효조는 온도유지기를 구비하여 일정한 발효온도를 유지하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 전처리수단은 호기성 미생물의 반응을 유도하는 제1폭기조와, 여재 반응을 유도하는 제2폭기조를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 후처리수단은 필터로 여과하는 여과조와, 여과조의 하류에 설치되는 침전조와, 침전조의 하류에 설치되어 살균처리하는 살균조를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 여과조는 스크린 필터 또는 활성탄 필터 중 적어도 하나의 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 살균조는 탈색살균 또는 광촉매살균 중 적어도 하나의 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 급수조는 빗물을 저장하여 공급하도록 별치되는 보충수탱크와 연결되고, 펌프와 수세관을 통하여 변기에 급수하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 급수조는 살균을 위한 광촉매 램프를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 상수도와 오수관로가 설치되지 않은 지역에서 순환수를 사용하여 절수와 무방류 환경을 조성하는 동시에 수세로 쾌적한 상태를 유지하여 친환경성과 경제성을 보장하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 순환수세 발효식 화장실의 전체적인 구성도
도 2는 본 발명에 따른 화장실에 사용되는 보충수를 수집하는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면 수세식 변기(10)를 지닌 발효식 화장실에 관련된다. 수세식 변기(10)의 경우 물을 사용하므로 청결성을 유지하고 악취를 방지하는데 유리하다. 다만 물 사용량이 많더라도 재순환되는 방식을 채용하여 관리의 용이성과 함께 경제성을 확보하는 것이 관건이다.

본 발명에 따르면 분뇨액상분리기(21)가 상기 변기(10)의 하방향에 설치되어 분뇨를 분리하고, 타공된 경사판(31)(32) 상에서 고형분을 발효하는 기능을 수행한다. 본 발명은 분리발효조(20) 상부의 분리경사판(21)(22)에서 분뇨를 고형분(대변 등)과 액상분(세척수, 소변 등)으로 분리한 후에 고형분은 발효과정을 거치고 액상분은 변기(10) 수세용 물로 정화하여 재순환하는 방식을 기반으로 한다.

이때, 상기 분리발효조(20)는 상측으로 다공 구조의 분뇨액상분리기(21)와 다공이 없는 분리경사판(22)을 연결하고, 하측으로 발효폭기조(25)와 함께 이송스크류(38)를 구비한다. 다공의 분뇨액상분리기(21)에서 분리경사판(22)을 지그재그 방식으로 연결하여 분뇨액상분리기(21)에서 걸러진 액상분은 분리경사판(22)을 거쳐 후속 공정으로 유도하는 동시에 고형분은 분뇨액상분리기(21)에서 발효경사판(31)으로 낙하되도록 한다. 발효경사판(32)의 하단부 또는 발효폭기조(25)의 일측에는 발효가 마무리된 고형분을 이동하거나 제거하기 위한 이송스크류(38)를 설치한다.

한편, 본 발명의 상기 분리발효조(20)는 온도유지기(33)를 구비하여 일정한 발효온도를 유지한다. 발효경사판(32)의 하측에 제1의 온도유지기(33)를 설치하고, 발효폭기조(25)에 제2의 온도유지기(33)를 설치한다. 특히 발효폭기조(25)의 온도유지기(33)는 30~40℃ 범위의 온도를 유지하는 것이 좋다.

이외에도 분리발효조(20)는 발효경사판(31)(32)을 거쳐 발효폭기조(25)까지 연결되어 증발되는 수분을 외기로 배출하기 위한 송풍기(35)를 구비할 수도 있다.

또, 본 발명에 따르면 전처리수단(40)이 상기 분뇨액상분리기(21)에서 분리된 액상분에 산소를 공급하여 폭기처리를 수행한다. 전처리수단(40)은 분뇨액상분리기(21)와 분리경사판(22)에 긴밀하게 인접하여 설치되고 내부의 배관을 이용하여 상호 연통되어 분뇨의 분리된 액상분을 이송하게 된다.

이때, 상기 전처리수단(40)은 호기성 미생물의 반응을 유도하는 제1폭기조(42)와, 여재 반응을 유도하는 제2폭기조(44)를 구비한다. 폭기방식으로는 저부에 설치된 산기 장치를 통하여 공기를 취입하는 산기식, 수면을 회전으로 교반하는 기계폭기식, 혹은 수중에서 펌프와 함께 공기 취입기구를 가동하는 수중폭기식 등을 적용할 수 있다. 본 발명의 제1폭기조(42)는 야외에 설치되는 여건상 컴팩트한 설계가 가능한 산기식을 택하고, 호기성 미생물을 투여하여 25~30℃ 범위의 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 제2폭기조(44)는 판형 여재(Media)를 충전한 구조로서 액상분의 체류시간을 증대하면서 다량 부착되어 서식하는 미생물로 제1폭기조(42)에서 제거되지 않은 유기물을 제거한다.

또, 본 발명에 따르면 후처리수단(50)이 상기 전처리수단(40)에서 처리된 액상분을 살균처리한다. 전처리수단(40)을 거쳐도 제거되지 않는 유해 성분은 후처리수단(50)에서 물리적이고 화학적인 처리를 거쳐 제거한다.

이때, 상기 후처리수단(50)은 필터로 여과하는 여과조(52)와, 여과조(52)의 하류에 설치되는 침전조(54)와, 침전조(54)의 하류에 설치되어 살균처리하는 살균조(56)를 구비한다. 제2폭기조(44)에 인접하여 침전조(54)를 설치하고, 침전조(54)에 인접하게 살균조(56)를 설치하며, 제2폭기조(44)와 침전조(54)의 인접부 일부에 여과조(52)를 개재시킨다. 통상 분뇨 정화조에서는 침전 분리조에 의한 침전 과정을 1차 처리 장치로 하여 분뇨 중의 협잡물이나 침전하기 쉬운 부유물을 침전 분리한다. 반면 본 발명은 분뇨액상분리기(21)와 분리경사판(22)에서 고형분과 액상분의 분리가 진행되므로 침전조(54)는 잔류하는 미세 고형분의 침전만 수행된다.

본 발명의 상기 여과조(52)는 스크린 필터 또는 활성탄 필터 중 적어도 하나의 방식을 사용한다. 스크린 필터는 다공의 금속 타공망이나 직조망을 이용한 구조로서 스케너나 브러쉬를 이용해서 세척하기 용이하다. 주변 환경에 따라 보다 고도의 정수가 필요한 경우 음이온 작용을 지닌 활성탄 필터를 사용하거나 활성탄 필터와 스크린 필터를 병용할 수도 있다.

본 발명의 상기 살균조(56)는 탈색살균 또는 광촉매살균 중 적어도 하나의 방식을 사용한다. 오존은 탈색, 살균, 탈취에 효과적이기는 하지만 비용이 증가되고 처리에 주의를 요하므로 화학약품을 사용하는 것이 좋다. 광촉매살균은 빛의 조사와 촉매(TiO₂ 등)의 반응을 통해 강력한 산화력을 지닌 OH 라디칼이 생성되어 유해 성분과 기타 유기물들을 이산화탄소, 할로겐화합물 및 물로 변환시킨다. 주변환경에 따라 이와 같은 탈색살균 또는 광촉매살균은 병용할 수도 있다.

또, 본 발명에 따르면 급수조(60)가 상기 변기(10)에 수세관(15)을 개재하여 연결되어 일정량의 물을 공급한다. 본 발명의 화장실은 상수도와 오수관로가 설치되지 않은 지역에서 활용되므로 자체적으로 오수를 정화하여 재순환하기 위한 급수조(60)를 구비한다. 급수조(60)는 전술한 살균조(56)에 인접하도록 설치되어 내부 배관으로 연결된다.

이때, 상기 급수조(60)는 빗물을 저장하여 공급하도록 별치되는 보충수탱크(65)와 연결되고, 펌프(62)와 수세관(15)을 통하여 변기(10)에 급수한다. 도 2에서, 보충수탱크(65)는 화장실의 지붕에 스크린경사판(66)과 여과망(67)을 설치하고 홈통의 하단에 오버플로우(68)를 설치하여 빗물을 수집한다. 오버플로우(68)가 위치하는 부분에 또 다른 여과망을 설치하는 것이 좋다. 급수조(60)의 물은 펌프(62)를 이용하여 일정량씩 변기(10)에 공급되도록 한다.

한편, 본 발명의 상기 급수조(60)는 살균을 위한 광촉매 램프를 더 구비할 수도 있다. 광촉매 램프의 구성과 작동은 전술한 살균조(56)와 동일한 방식을 적용할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 변기 15: 수세관
20: 분리발효조 21: 분뇨액상분리기
22: 분리경사판 25: 발효폭기조
31, 32: 발효경사판 33: 온도유지기
38: 이송스크류 40: 전처리수단
42, 44: 폭기조 50: 후처리수단
52: 여과조 54: 침전조
56: 살균조 60: 급수조
62: 펌프 65: 보충수탱크

Claims

수세식 변기(10)를 지닌 발효식 화장실에 있어서:
상기 변기(10)의 하방향에 분뇨액상분리기(21)가 설치되어 분뇨를 분리하고, 발효경사판(31)(32) 상에서 고형분을 발효하는 분리발효조(20);
상기 분뇨액상분리기(21)에서 분리된 액상분에 산소를 공급하여 폭기처리하는 전처리수단(40);
상기 전처리수단(40)에서 처리된 액상분을 살균처리하는 후처리수단(50); 및
상기 변기(10)에 수세관(15)을 개재하여 연결되어 일정량의 물을 공급하는 급수조(60);를 포함하여 이루어지고,
상기 분리발효조(20)는 상측으로 다공 구조의 분뇨액상분리기(21)와 분리경사판(22)을 연결하고, 하측으로 발효실(25)와 함께 이송스크류(38)를 구비하는 것을 특징으로 하는 순환수세 발효식 화장실.
삭제
제1항에 있어서,
상기 분리발효조(20)는 온도유지기(33)를 구비하여 일정한 발효온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 순환수세 발효식 화장실.
제1항에 있어서,
상기 전처리수단(40)은 호기성 미생물의 반응을 유도하는 제1폭기조(42)와, 여재 반응을 유도하는 제2폭기조(44)를 구비하는 것을 특징으로 하는 순환수세 발효식 화장실.
제1항에 있어서,
상기 후처리수단(50)은 필터로 여과하는 여과조(52)와, 여과조(52)의 하류에 설치되는 침전조(54)와, 침전조(54)의 하류에 설치되어 살균처리하는 살균조(56)를 구비하는 것을 특징으로 하는 순환수세 발효식 화장실.
제5항에 있어서,
상기 여과조(52)는 스크린 필터 또는 활성탄 필터 중 적어도 하나의 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 순환수세 발효식 화장실.
제5항에 있어서,
상기 살균조(56)는 탈색살균 또는 광촉매살균 중 적어도 하나의 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 순환수세 발효식 화장실.
제1항에 있어서,
상기 급수조(60)는 빗물을 저장하여 공급하도록 별치되는 보충수탱크(65)와 연결되고, 펌프(62)와 수세관(15)을 통하여 변기(10)에 급수하는 것을 특징으로 하는 순환수세 발효식 화장실.
제1항에 있어서,
상기 급수조(60)는 살균을 위한 광촉매 램프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 순환수세 발효식 화장실.