KR101923132B1 - 친환경 바이오 칩을 응용한 대소변 및 휴지를 완전분해 소멸시키는 이동식 바이오 화장실 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경 바이오 칩을 응용한 대소변 및 휴지를 완전분해 소멸시키는 이동식 바이오 화장실에 관한 것으로, 반영구적으로 사용할 수 있으며, 자체 탈취효과가 있고 비표면적이 넓은 미생물처리를 한 삼나무칩을 사용함으로써 미생물 발효제와 악취제거제 등을 공급하지 않아도 분뇨의 발효 소멸이 완전히 이루어지며, 발효조내에서 교반날개의 회전으로 배설물이 삼나무 칩과 혼합 후 완전분해 소멸되어 미관상으로나 위생적으로 개선되며, 동력식 가스배출기가 작동하여 삼나무칩과 분뇨의 혼합 및 교반탱크 내부의 가스를 강제 배출하여 보다 쾌적한 환경을 조성할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 화장실 본체(1)의 하부에 장착되는 발효조(2)를 포함하는 삼나무 칩을 이용한 바이오 화장실에 있어서, 발효조(2)의 내부에 수직으로 장착되는 구동부(3)를 통해 회전되는 수직 회전축(4)과, 상기 수직 회전축(4)에 대하여 수평으로 하나 이상이 장착되며 발효조(2)에 투입되는 배변물과 바이오칩을 혼합시켜 호기성 고온미생물에 의해 분해시킬 수 있도록 다수의 교반날개를 등비조합으로 구성된 교반기(5)와, 상기 발효조(2)의 상부에 형성되어 내부 가스를 외부로 배출할 수 있도록 배출팬을 가지는 가스 배출구(7)를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 화장실 본체(1)의 하부에 장착되는 발효조(2)를 포함하는 삼나무 칩을 이용한 바이오 화장실에 있어서, 발효조(2)의 내부에 수직으로 장착되는 구동부(3)를 통해 회전되는 수직 회전축(4)과, 상기 수직 회전축(4)에 대하여 수평으로 하나 이상이 장착되며 발효조(2)에 투입되는 배변물과 바이오칩을 혼합시켜 호기성 고온미생물에 의해 분해시킬 수 있도록 다수의 교반날개를 등비조합으로 구성된 교반기(5)와, 상기 발효조(2)의 상부에 형성되어 내부 가스를 외부로 배출할 수 있도록 배출팬을 가지는 가스 배출구(7)를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 친환경 바이오 칩을 응용한 대소변 및 휴지를 완전분해 소멸시키는 이동식 바이오 화장실에 관한 것으로, 특히 반영구적으로 사용할 수 있으며, 자체 탈취효과가 있고 비표면적이 넓은 미생물처리를 한 삼나무칩을 사용함으로써 별도의 미생물 발효제와 악취제거제 등을 주기적으로 공급하지 않더라도 분뇨의 발효 소멸이 완전히 이루어지며, 발효조내에서 교반날개의 회전으로 배설물이 삼나무 칩과 혼합 후 완전분해 소멸되어 미관상으로나 위생적으로 개선되며, 동력식 가스배출기가 작동하여 삼나무칩과 분뇨의 혼합 및 교반탱크 내부의 가스를 강제 배출하여 보다 쾌적한 환경을 조성할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 바이오 화장실이라 함은 야외 및 공원 등의 옥외에 설치되는 화장실을 말하는 것으로, 그 종류로는 처리방식에 따라 용변물을 물리적으로 수거하는 수거식과, 용변물을 변기의 뒷편의 저장조에 저장하여 자연상태로 발효하는 발효식과, 용변물을 소멸재(톱밥, 왕겨 등에 미생물을 배양시킨 물질)와 혼합시켜 분뇨를 분해시켜 대기중으로 방출하는 소멸식으로 나누어진다.
종래의 소멸식 간이 화장실은 용변물을 분해하는 것이 거의 불가능하고, 악취발생이 심하여 사용상 문제점이 있다.
또한, 저장조의 하부에 침수되어 있던 수분(소변포함)이 용변물 내부의 밀폐공간에 잔류됨에 따라 저장조의 수분이 증발되지 않게 되는 문제점과 악취발생으로 인해 사용이 불가하다.
또한, 상기와 같이 수분이 저장조에 그대로 잔류되어 있어 저장조의 부피에 비하여 저장량이 작아지므로 대용량의 화장실에는 저장조의 사용이 불가능하다.
또한, 저장조 내부에 채워져 있던 용변물과 소멸재의 상하 교반이 원활히 이루어지지 않게 되어 소멸효율이 저하되는 문제점도 있다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 배설물 발효조에 수직으로 설치되는 교반구성으로 배설물과 삼나무 바이오칩의 교반시 빠른 시간 내에 부하를 대폭 저감할 수 있도록 하고, 상기 배설물 발효조의 외부 측면 및 하부에 설치된 히터가 배설물 발효조의 온도를 실시간으로 감지하여 자동으로 접점을 온/오프 하면서 히터를 선택적으로 가동하여 배설물 발효조가 적정한 설정온도를 유지하도록 자동제어하는데 있다.
또한, 본 발명은 별도의 미생물 발효제와 악취제거제 등을 주기적으로 공급하지 않아도 분뇨의 발효 소멸이 완전히 이루어지며, 교반날개의 회전으로 삼나무 칩과 혼합되어 배변물이 보이지 않아 미관상으로나 위생적으로 개선되며, 동력식 가스배출기가 작동하여 삼나무칩과 분뇨의 혼합 및 교반탱크 내부의 가스를 강제 배출하여 보다 쾌적한 환경을 조성할 수 있도록 하는데 있다.
또한, 본 발명은 분뇨의 분해속도와 처리능력을 향상시키도록 수평의 등비조합으로 설치되는 교반날개의 각도를 주어 수직 방향으로 회전할 때 산소 흐름이 원활히 접촉되도록 함으로써 바이오칩과 배변물을 교반시켜 적은 부하로도 교반이 가능하도록 하는데 있다.
또한, 본 발명은 발효조의 외부에 히터판을 설치하여 외기온도가 낮을 때 미생물의 활동온도를 맞추어 주기 위한 온도조절이 가능하도록 하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 화장실 하부에 설치되어 배변물이 투하되는 발효조와, 상기 발효조의 내부에서 삼나무 바이오칩과 배변물을 교반시키는 교반날개를 포함하는 바이오 화장실에 있어서, 하부에 수직 방향으로 설치되는 수직축과 교반날개가 양쪽으로 나뉘어져 형성되는 교반날개부와, 상기 발효 수평으로 서로 교차되게 설치되고 구동수단에 의해 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 수직으로 고정된 다수의 고정봉에 고정되고 선단에 경사지게 고정된 교반날개가 등비조합으로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 삼나무 칩에 사용되는 미생물은, 유산균, 효모균, 바실러스균 3종류의 유용미생물 100중량에 대해 정제포도당 또는 당밀 100중량, 질소화합물 2.5중량, 다공성 분말(벤토나이트) 0.25~0.5중량을 정제수 200리터에 혼합하여 온도 35℃ 산소 공급량 200~400L/분의 조건하에서 5일간 배양한 미생물 발효제의 조건을 갖추도록 구성됨을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명은 발효조에 채워진 배변물을 고루 혼합시켜 수분의 증발효율을 극대화하고 삼나무 칩을 이용한 바이오 화장실의 고온성 발효 미생물에 의해 배변물의 분해속도를 빠르게 하여 발효조에 채워진 배변물의 부피를 최소화 하하는 바이오 화장실에 있어서, 발효조의 내부에 수직으로 장착되어 구동부을 통해 회전되는 수직 회전축과, 상기 수직 회전축에 대하여 수평으로 교반날개부가 장착되며 발효조에 채워지는 배변물과 삼나무바이오칩을 혼합시켜 호기성 고온성미생물에 의해 분해시킬 수 있도록 다수의 교반날개를 등비조합으로 구성된 교반기와, 상기 저장조의 상부에 형성되어 내부 가스를 외부로 배출하는 가스 배출구로 구성하여 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자체 탈취효과가 있고 비표면적이 넓은 미생물처리를 한 삼나무칩을 사용하여 별도의 미생물 발효제와 악취제거제 등을 주기적으로 공급하지 않아도 분뇨의 발효 소멸이 완전히 이루어지며, 발효조내에서 교반날개의 회전으로 배설물이 삼나무 칩과 혼합 후 완전분해 소멸되어 미관상으로나 위생적으로 개선되는 효과가 있으며, 동력식 가스배출기가 작동하여 삼나무칩과 분뇨의 혼합 및 교반탱크 내부의 가스를 강제 배출하여 보다 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 바이오 화장실의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도
도 3과 도 4는 본 발명 친환경 바이오 화장실의 내부를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 정면도
도 3과 도 4는 본 발명 친환경 바이오 화장실의 내부를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 바이오 화장실의 사시도, 도 2는 도 1의 정면도, 도 3과 도 4는 본 발명 친환경 바이오 화장실의 내부를 나타낸 도면으로, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발효조(2)는 본체(1)의 상부에 배변물의 낙하부가 개방되고, 하부는 수직 원통형의 원형으로 구성되는 한편 중심축을 정중앙에 형성하여 원통형 발효조(2)의 상부에 구동모터를 고정한다.
또한, 상기 발효조(2)는 바이오 화장실을 이동할 경우 별도로 분리하여 조립할 수가 있으며, 발효조(2)의 상부에 설치되는 화장실은 통상의 방식으로 설치되나 배출된 배변물은 그대로 발효조(2)에 투하되는 형태로 별도의 화장실과 호환이 될 수 있는 형태를 이룬다.
즉, 발효조(2)의 상부에 설치된 화장실에서 배변물이 발효조(2)에 자연 낙하되고, 발효조(2)에 투하된 대소변은 삼나무 바이오칩에 고온 호기성 발효미생물이 배양된 소멸재와 혼합시켜 산소공급을 원활하게 하여 고온호기성 미생물로 분해시킨다.
또한, 상기 발효조(2)의 내부에는 정중앙에 수직으로 회전축(4)이 설치되며, 상기 회전축(4)에는 수평방향으로 다수의 교반날개(51)가 교차되게 설치되고, 상기 교반날개(51)의 선단에는 편형 형상의 돌출축(54)을 고정하되 상기 교반날개(51)는 교반날개의 회전시 혼합물이 상하로 이동하면서 공기와의 접촉이 용이하도록 45°의 경사면을 이루도록 고정시킨다.
상기 교반날개는 3개로, 하부의 55각도를 가진 1번 날개와, 중앙의 45도 각도를 가진 2번 날개와, 상부의 35도 각도를 가진 3번 날개로 이루어진다.
여기서 1번 날개가 55도를 이루는 것은 칩을 가장 많이 저어주기 위한 것이며, 2번 날개는 약간 적게, 구리고 3번 날개는 휴지를 접어주는 정도의 역할을 하게 된다.
여기서, 회전축(4)은 발효조의 중심부에서 원통형의 외주면을 향하는 방향으로 회전시키되 교반날개(51)의 각도가 정회전을 하면서 공기와의 접촉이 용이하도록 교반날개(51)의 고정각도는 45°로 하여 진행하는 방향에서 상하 이동을 하면서 교반이 되도록 하면 바이오칩과 대소변의 혼합이 원활하여 발효조(2)하부에서 상부로 쉽게 올라올 수 있다.
또한, 중심회전축(4)은 수직으로 설치되므로 수평으로 설치되는 교반기(5)는 길이가 다른 교차설치를 하여야 상하 혼합 및 교반이 쉽게 이루어진다.
상기 회전축(4)은 발효기 상판의 감속기(12)에 의해 회전되는 것으로, 감속기(12)의 회전동력은 감속기체인(13)에 전달되어 회전축(4)을 회전시킨다.
상기 발효조(2)의 외측 측면 및 하부에는 히터판(14)을 설치하여 발효조(2)의 온도를 높여주어 고온 미생물의 분해 활동을 쉽게 하도록 한다.
그리고 구동부(3)의 구동모터는 별도의 기판과 연동되어 자동적으로 작동할 수 있도록 하여 전력소모를 줄이며 자동제어부(10)에 의해 자동 제어가 되도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 발효조(2)에는 별도의 제조방법에 의해 제조되는 고온 호기성 미생물이 삼나무 바이오칩에 배양 되고, 상기 저장조(2)의 상부에 설치된 화장실에서 배출시킨 배변물은 상기 삼나무 칩을 이용한 바이오 화장실에 떨어지게 된다.
발효조(2)에 투하되는 배변물은 소변과 분뇨로서 구동부(3)의 구동모터를 작동시켜 발효조(2)의 내부에 수직 설치된 회전축(4)이 회전하면 교반기(5)의 교반날개가 회전하면서 바이오칩과 배변물을 교반시킨다.
이때, 회전날개는 중심축으로부터 외주면을 향하게 회전하므로 하나의 회전축으로 동일부하를 갖으며, 교반날개에서 상하 혼합에 의한 공기 접촉을 용이하게 한다.
상기 교반기(5)의 교반날개의 회전에 의해 소멸재와 교반된 분뇨는 고온호기성 미생물의 활동에 의해 12시간 이내에 완전 분해 및 처리되어 분해시간을 크게 단축시킬 수 있으며, 발생되는 냄새도 크게 줄일 수 있고 미생물의 활동여건을 향상시킨다.
한편, 외기온도가 낮으면 미생물의 활동이 제한되므로 외기온도가 낮을 경우 발효조(2)의 측면 및 하부에 설치된 히팅판으로 발효조(2)의 내부온도를 상승시켜 고온성의 미생물이 활동할 수 있는 온도를 유지시킴으로 배변물의 분해가 빠르게 이루어지도록 한다.
이와 같이 별도의 센서 및 제어부를 통해 사용자 출입이 인식되면 교반날개가 작동하여 자신의 배변도 우드 칩에 묻혀 보이지 않고 동력식 가스배출 흡출기가 작동하여 교반탱크 내부의 가스를 강제 배출하여 보다 쾌적한 환경을 조성할 수 있다.
또한, 사용자의 사용이 끝나면 배기팬을 통해 동력 없이 악취, 가스 등을 배출하고 교반탱크 내부로 산소를 공급하여 미생물 발효가 지속적으로 이루어지는 한편, 화장실 내부와 교반탱크가 차단되어 악취가 화장실에 배어 있지 않도록 한다.
그리고 교반탱크와 동력식 가스배출 흡출기의 작동시간을 최적화함과 동시에 에너지 소비를 최소화할 수 있으며 별도의 관리가 필요 없는 삼나무 칩을 이용한 바이오 화장실을 제공할 수 있다.
본 발명에서는 상기 미생물이, 바이오칩의 미생물 제조에서 사용되는 미생물중 유산균, 효모균,바실러스균의 배합비율은 100중량에 대해 유산균: 효모균:바실러스균=10kg:2kg:100g이고 정제포도당 10kg 또는 당밀 10kg, 질소화합물 2.5kg, 다공성 분말 (벤토나이트) 0.25~0.5kg을 배양액 200리터에 혼합하고, 혼합물을 온도 35℃, 산소 공급량 200~400L/분의 조건하에서 5일간 배양한 미생물이다.
또한, 상기 균들을 어느 한쪽으로 많이 넣으면 미생물 배양시 부패 우려가 있어 배양액 200리터에 정제포도당과 당밀을 추가로 1.0kg :1.0 kg로 투입하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명은 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신 그 범위 내에 있는 모든 것을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1:본체 2:발효조
3:구동부 4:회전축
5:교반기 7:가스배출구
8:히터 9:투입구
10:자동제어부 11:센서
12:감속기 13:감속기 체인
3:구동부 4:회전축
5:교반기 7:가스배출구
8:히터 9:투입구
10:자동제어부 11:센서
12:감속기 13:감속기 체인
Claims (3)
- 삭제
- 본체 하부에 장착되는 발효조를 포함하는 삼나무 바이오칩을 이용한 바이오 화장실의 상기 발효조에 투입되는 배변과 바이오칩을 미생물에 의해 분해시키도록 하며, 55도 각도의 1번 날개, 45도 각도의 2번 날개, 35도 각도의 3번 날개를 가진 교반기, 구동부에 의해 회전하는 수직회전축과 감속기 및 체인, 가스를 배출하는 가스배출구를 구비한 이동식 바이오 화장실에 있어서,
상기 미생물이, 바이오칩의 미생물 제조에서 사용되는 미생물중 유산균, 효모균,바실러스균의 배합비율은 100중량에 대해 유산균:효모균:바실러스균=10kg:2kg:100g이고 정제포도당 10kg 또는 당밀 10kg, 질소화합물 2.5kg, 다공성 분말인 벤토나이트 0.25~0.5kg을 배양액 200리터에 혼합하고, 혼합물을 온도 35℃, 산소 공급량 200~400L/분의 조건하에서 배양한 것임을 특징으로 하는 친환경 바이오 칩을 응용한 대소변 및 휴지를 완전분해 소멸시키는 이동식 바이오 화장실. - 제2항에 있어서, 상기 균들을 어느 한쪽으로 많이 넣으면 미생물 배양시 부패 우려가 있어 배양액 200리터에 정제포도당과 당밀을 추가로 1.0kg :1.0 kg로 투입하는 것을 특징으로 하는 친환경 바이오 칩을 응용한 대소변 및 휴지를 완전분해 소멸시키는 이동식 바이오 화장실.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102086608B1 (ko) * | 2019-09-09 | 2020-03-09 | 오태길 | 축산 분뇨 악취제거용 탈취제 |
KR20210025979A (ko) | 2019-08-28 | 2021-03-10 | 한연정 | 친환경 이동식 바이오 화장실 |
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2017
- 2017-11-21 KR KR1020170155431A patent/KR101923132B1/ko active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210025979A (ko) | 2019-08-28 | 2021-03-10 | 한연정 | 친환경 이동식 바이오 화장실 |
KR102086608B1 (ko) * | 2019-09-09 | 2020-03-09 | 오태길 | 축산 분뇨 악취제거용 탈취제 |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |