KR200374126Y1 - 교반 기능을 갖는 자연발효 소멸식 화장실 - Google Patents

Abstract

개시된 본 고안에 의한 교반 기능을 갖는 자연발효 소멸식 화장실은, 대변기; 상기 대변기의 하부에 위치되며, 상기 대변기의 자유낙하 지점에 위치되고 호기성 미생물이 서식하는 매개체가 투입되는 교반부가 형성되는, 대변통; 및 상기 교반부내의 인분과 매개체를 교반하는 교반 유닛을 포함한다. 이에 의하면, 소변은 소변통으로 모아지도록 하고, 대변은 교반부에 떨어지도록 하며, 상기 교반부에는 호기성 미생물을 서식토록 하여 호기성 미생물에 의해 대소변을 산화 분해 작용하되 한 쌍의 교반날개를 회전 구동시킴으로서 산화분해 작용을 가속시키고 이산화탄소와 수증기 및 부엽토 형태로 인분을 변형하여 이산화탄소와 수증기는 외부로 배출시키고 부엽토는 반출구를 통하여 반출시켜 퇴비 거름으로 사용할 수 있다.

Description

교반 기능을 갖는 자연발효 소멸식 화장실{Microbe about natural ripening toilet with agitator fuction}

본 고안은 교반 기능을 갖는 자연발효 소멸식 화장실에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대변통 안에 구비된 교반부내에 인분과 매개체를 교반하는 교반 유닛을 포함시켜 대변의 산화분해 작용을 가속시키고 이를 이산화탄소, 수증기 및 부엽토 형태로 변형하여 이산화탄소와 수증기는 외부로 배출시키고 부엽토는 반출구를 통하여 반출시켜 퇴비 거름으로 사용할 수 있는 자연발효 소멸식 화장실에 관한 것이다.

종래에 농촌에서 사용되는 화장실은 수거실화장실과 수세식화장실로 분류된다. 이중 수거식화장실은 재래식으로서 악취가 심하고 매우 불결하며, 병원성 미생물의 서식지로 전염병 발생의 원인으로 지적되고, 수거를 자주해야 하며, 수거 차량출입이 불가능한 지역에서는 사람이 직접 처리해야 하는 어려움이 있고, 배설물이 분해되지 않고 그대로 쌓이는 문제점이 있다.

또한 수세식화장실은 별도의 상하수도 시설이 필요하고, 설치할 때 넓은 면적이 필요하며, 별도의 정화시설이 필요하고, 물의 사용량이 과다하여 용수비용 부담이 되며, 악취 냄새는 완전히 제거되지 못하고, 수질오염의 문제점을 야기한다.

한편, 제초제와 같은 농약의 과다 사용으로 산성화된 토양을 무기질이 풍부한 양질의 토양으로 바꾸기 위해 퇴비를 많이 사용하는데, 이러한 퇴비에 인분을 첨가하여 산성토양의 문제점을 개선하고자 하였지만, 인분은 소변과 함께 발효식 정화조 탱크에 침적되어 화학작용이 발생된 결과 악취를 많이 발생하고 폭발성이강한 메탄가스를 발생하는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 호기성 미생물에 의해 인분을 이산화탄소, 수증기, 잔류물로 분해하는 장치가 공개되기도 했으나, 이는 호기성 미생물을 톱밥, 대팻밥, 활엽수 등에 서식토록 하는 것으로 이러한 매개체를 인분에 투입시켜주었을 경우, 매개체가 닿는 부분에서만 인분 분해작용이 일어나고, 그 외의 인분에서는 분해 작용이 일어나지 않아 인위적으로 인분을 섞어 주어야 하는 또 다른 문제점이 있다.

즉, 인분을 더욱 효과적으로 분해 작용시키기 위해서는 발효식 정화조 탱크에 미생물 배양체를 투입 및 교반할 때 농기구으로 사람이 직접 투입 및 교반작업을 해야 하는 비능률적인 문제점이 있는 것이다. 특히나 악취 때문에 인부가 교반 작업을 꺼리는 경향이 두드러지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기계적으로 미생물 배양체를 교반하는 기능을 갖는 자연발효 소멸식 화장실을 제공하려는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 자연발효 소멸식 화장실을 보인 예시 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 자연발효 소멸식 화장실의 탱크를 발췌하여 보인 사시도,

도 3은 도 2의 탱크를 분해하여 보인 상세도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1. 화장실 2. 변기

3. 소변기 4. 탱크

5. 대변통 6. 소변통

7: 소변관 8. 배풍기

9. 교반부 10. 구동모터

11. 로드 12. 상측 교반날개

13. 하측 교반날개 14. 맨홀

본 고안의 바람직한 실시예에 의한 교반기능을 갖는 자연발효 소멸식 화장실은 대변기; 상기 대변기의 하부에 위치되며, 상기 대변기의 자유낙하 지점에 위치되고 호기성 미생물이 서식하는 매개체가 투입되는 교반부가 형성되는, 대변통; 및 상기 교반부내의 인분과 매개체를 교반하는 교반 유닛;을 포함한다.

여기서, 상기 교반 유닛은, 구동원; 상기 구동원에 의하여 회전하는 로드; 및 상기 교반부측 상기 로드의 일단에 설치되어 상기 로드의 회전과 동기하여 회전하는 교반 날개;를 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직스럽게는 상기 교반 날개가, 교반부내의 인분과 매개체를 교반하는 하측 교반날개; 및 상기 하측 교반날개의 상측에 위치되어, 상기 교반부내의 인분과 매개체를 교반하며 상기 대변통으로 이동시키는 상측 교반날개;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 본 발명의 교반기능을 갖는 자연발효식 화장실은 상기 대변통내의 상기 호기성 미생물에 산소를 공급하는 배풍기;를 더 포함하는 것이 바람직스럽다.

또한, 상기 본 발명의 교반기능을 갖는 자연발효식 화장실은 대변통의 일측에는 반출구가 설치되며, 상기 대변통의 저면은 상기 반출구측으로 경사지는 것이 바람직스럽다.

또한, 상기 상기 본 발명의 교반기능을 갖는 자연발효식 화장실은 소변기; 및 상기 대변통의 하부에 위치되며, 상기 소변기와 연통되는 소변통;을 더 포함하는 것이 바람직스럽다.

본 발명의 상기와 같은 목적 및 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다.

첨부도면 도 1은 본 고안에 따른 자연발효 소멸식 화장실을 보인 예시 단면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 자연발효 소멸식 화장실의 탱크를 발췌하여 보인 사시도이며, 도 3은 도 2의 탱크를 분해하여 보인 상세도이다.

본 고안에 따른 화장실(1)은 도 1에 도시한 바와 같이 탱크(4)를 지하에 매설하고, 탱크(4)의 상측에 화장실 건물을 세우며, 화장실 건물의 내에 변기(2)와 소변기(3)를 설치하고, 탱크(4)의 일측에는 배풍기(8)를 장착하여 탱크(4)내의 공기를 강제로 배출 순환시키도록 한 것이다.

상기 탱크(4)는 대변통(5)과 소변통(6)으로 나누어 형성되고, 대변은 대변통(5)에 모아지도록 하며, 소변은 소변관(7)을 통하여 소변통(6)에 모아지도록 한 것이다.

상기 대변통(5)은 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 바닥면은 일측방향으로 경사지도록 형성하고, 변기(2)로 부터 떨어지는 인분이 자유낙하하는 지점에 교반부(9)를 형성한 것이다.

상기 교반부(9)는 음푹 패인 형상으로 형성하되 교반부(9)의 테두리는 대변통(5)의 바닥면보다 높게 형성한 것이다.

상기 탱크(4)의 외부 상측에는 구동모터(10)를 장착하고, 구동모터(10)의 구동축에는 로드(11)를 연장설치하며, 로드(11)의 단부에는 한 쌍의 교반날개를 장착하여 한 쌍의 교반날개는 상기 교반부(9)내에 위치하도록 한 것이다.

상기 구동모터(10)는 로드(11)를 저속으로 회전 구동시키는 기어드 모터의 일종이고 반드시 기어드 모터에 한정하는 것은 아니다.

상기 한 쌍의 교반날개는 상측교반날개(12)와 하측교반날개(13)를 소정의 간격으로 이격시켜 교차되는 형태로 고정 장착하되, 하측교반날개(13)는 회전하면서 인분과 매개체를 섞도록 하고, 상측교반날개(12)는 교반부(9)를 넘치도록 쌓이는 매개체와 인분을 교반부(9)의 외측으로 넘기도록 한 것이다.

상기 탱크(4)의 상부일측에는 반출구를 형성하고 반출구에는 반출구 커버(14)를 구비하여 반출구를 통해 잔류유기물을 반출시키도록 한 것이다.

상기 배풍기(8)는 통상의 공기순환 수단으로서 대변통(5) 내의 공기를 외부로 강제로 내보내도록 하는 것으로 변기(2)를 통하여 외기가 들어와 대변통(5)을 순환하여 외부로 빠져나가도록 한 것이다.

이하 작용을 첨부도면 참조하여 설명한다.

소변은 소변기(3)에서 소변관(7)을 통해 소변통(6)으로 모이게 되고, 이렇게 모인 소변은 정기적으로 반출된다.

교반부(9)에는 호기성 미생물이 서식하는 매개체를 미리 투입시켜 놓는다.

대변은 대변기로부터 교반부(9)에 자유낙하되고, 구동모터(10)의 구동에 의해 한 쌍의 교반날개(상측교반날개(12)와 하측교반날개(13))는 소정의 시간동안 회전하면서 매개체와 인분을 섞고, 교반부(9)내에서는 매개체에 서식하는 호기성 미생물에 의해 인분을 이산화탄소와 수증기 및 잔류유기물로 산화분해한다.

교반부(9)에 과다하게 잔류유기물이 쌓이면 상측교반날개(12)는 회전구동하면서 교반부(9)의 외측으로 잔류유기물을 넘겨 대변통(5)의 바닥면에 잔류유기물을 쌓고, 바닥면은 일측방향으로 경사져 있는 것으로 일측방향으로 자연스럽게 잔류유기물이 모인다.

특히, 소정의 양만을 교반부(9)에서 한 쌍의 교반날개에 의해 교반하여줌으로써 구동모터(10)에는 교반에 따른 과부하가 걸리지 않아 구동모터(10)의 수명을 연장시킬 수 있다.

상기와 같이 대변통(5)의 일측에 모이는 잔류유기물은 반출구를 통하여 정기적으로 반출시켜 퇴비로 사용하므로 본 발명은 환경친화적이라 할 것이다.

상기 매개체와 인분사이에서의 산화분해 작용은 호기성 미생물에 의해 이루어지는 것이고, 호기성 미생물은 산소와 수분을 필요로 하는데 산소는 배풍기(8)의 구동에 의해 공기를 강제로 순환시켜 줌으로써 변기(2)를 통하여 들어오고 내부의 공기는 외부로 빠져나가 지속적으로 이산화탄소와 수증기를 외부로 배출시키는 것이고, 수분은 소변에 포함된 수분을 이용한다.

상기 산화분해 작용을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

대소변이 대변통(5)의 교반부(9)에 떨어지면 호기성 미생물은 대소변을 먹이로 하여 기하급수적으로 증가하고, 이때 최고 50℃까지 발효열이 발생되며, 미생물 먹이가 된 대소변은 산화 분해 작용에 의해 이산화탄소와 수증기 및 잔류유기물로 변성되어 이산화탄소와 수증기는 환기설비(배풍기)를 통하여 대부분 외부로 방출된다.

호기성 미생물은 매개체에서 서식하는데 이러한 매개체는 피트모스, 톱밥, 대팻밥, 낙엽 등을 이용할 수 있는 것이고, 이러한 매개체에 박테리아 등 호기성 미생물이 번식되어 있다. 본 발명은 호기성 미생물의 산화 분해 작용을 위한 지속적인 공기(산소)공급을 위하여 배풍기(8)와 같은 강제 공기순환수단을 구비하고 있고, 변기(2)를 통하여 공기가 탱크(4)안으로 유입되고, 이러한 공기의 흐름으로 지속적인 공기(산소)공급이 이루어지면서 화장실 내부의 악취를 동시에 제거해 주는 역할도 한다.

대변은 호기성 미생물의 산화분해 활동에 의해 그 양이 빠른 속도로 감소하여 6~8개월이 경과하면 초기 투입량의 약 95% 이상이 수증기와 이산화탄소로 변성되고, 5% 정도만이 잔류유기물(콤포스트: compost)형태로 남게 된다.

소변은 보수력이 탁월한 잔류유기물에서 호기성 미생물의 생존에 필요한 습기를 유지시켜 주는 한편 대변과 마찬가지로 호기성 미생물에 의한 산화분해 작용을 거치면서 발효열에 의해 수징기, 이산화탄소 및 소량의 메탄가스 등으로 변성되어 상당량은 외부로 방출되고 잔여량(대략 60%)은 소변통(6)으로 고이게 되는 것이다.

상기와 같이 탱크(4)내에 쌓이거나 고여진 잔류유기물과 소변은 반출구를 토하여 반출시켜 환경친화적인 퇴비로 이용하는 것이다.

본 고안에 따른 교반 기능을 갖는 자연발효 소멸식 화장실은 미생물을 이용하여 발효시키기 때문에 최종 유기 잔류물은 유기질 비료로서 사용이 가능한 것이고, 인분은 산화 분해 작용에 이해 이산화탄소와 수증기 및 잔류유기물로 분해되는 것으로 악취가 발생하지 않는 것이다.

특히 상하수도 시설이 불필요한 것으로 설치장소에 구애받지 않아 농촌의 들녘에 설치가 가능한 것이다.

다른 한편으로는 잔류유기물(콤포스트)의 수거가 용이하고 작은 점검이 불필요하며, 병원성균의 완전사멸로 사람이나 가축과 식물에 무해하며 물을 필요로 하지 않기 때문에 용수가 절약되는 이점이 있다.

또한 인분과 매개체를 섞는 것은 교반기능에 의해 자동으로 이루어짐으로서 매우 편리하고, 특히 소정량만을 교반부(9)에서 교반시키도록 하는 것으로 구동모터(10)에 과부하가 걸리지 않아 구동모터의 잔고장이 거의 없는 것이다.

이하, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것은 아니다. 오히려 첨부된 실용신안등록청구범위의 사상 및 범위를 일탈함 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 대변기;

   상기 대변기의 하부에 위치되며, 상기 대변기의 자유낙하 지점에 위치되고 호기성 미생물이 서식하는 매개체가 투입되는 교반부가 형성되는, 대변통; 및

   상기 교반부내의 인분과 매개체를 교반하는 교반 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자연발효 소멸식 화장실.
2. 제1항에 있어서, 상기 교반 유닛은,

   구동원;

   상기 구동원에 의하여 회전하는 로드; 및

   상기 교반부측 상기 로드의 일단에 설치되어 상기 로드의 회전과 동기하여 회전하는 교반 날개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연발효 소멸식 화장실.
3. 제2항에 있어서, 상기 교반 날개는,

   교반부내의 인분과 매개체를 교반하는 하측 교반날개; 및

   상기 하측 교반날개의 상측에 위치되어, 상기 교반부내의 인분과 매개체를 교반하며 상기 대변통으로 이동시키는 상측 교반날개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연발효 소멸식 화장실.
4. 제1항에 있어서,

   상기 대변통내의 상기 호기성 미생물에 산소를 공급하는 배풍기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연발효 소멸식 화장실.
5. 제1항에 있어서,

   상기 대변통의 일측에는 반출구가 설치되며,

   상기 대변통의 저면은 상기 반출구측으로 경사지는 것을 특징으로 하는 자연발효 소멸식 화장실.
6. 제1항에 있어서,

   소변기; 및

   상기 대변통의 하부에 위치되며, 상기 소변기와 연통되는 소변통;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연발효 소멸식 화장실.