KR200411061Y1 - 분뇨 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 대변처리와 소변처리를 분리하여 분뇨의 처리량 및 처리효율이 높고 쌓인 분뇨 더미가 동절기에 동결하여 일어날 수 있는 분뇨의 산화분해 작용의 저하가 방지되는 분뇨 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 적어도 하나의 변기가 수용되는 하우징, 상기 변기로부터 배출된 대변 및 소변의 분뇨를 수용하여 처리하기 위한 분뇨탱크, 상기 분뇨탱크의 내부를 상하의 제1 및 제2 처리실로 구획하도록 상기 분뇨탱크의 바닥에 대하여 경사지게 설치되고 다수의 관통공을 가지는 제1 경사판, 상기 분뇨를 분해하기 위한 미생물이 함유되고 상기 제1 처리실 내에 투입되어 상기 대변과 섞이는 흡습성 매질, 상기 분뇨탱크의 바닥 상에 배치된 발열수단, 그리고 상기 분뇨탱크 내부를 환기시키기 위해 상기 분뇨탱크 내부와 연통하도록 설치된 흡출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치를 제공한다.

분뇨 처리 장치, 이동식 화장실, 자연발효, 교반기, 열풍, 필름히터

Description

분뇨 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING EXCREMENT AND URINE}

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 분뇨 처리 장치의 부분 절개 정면도이다.

도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도이다.

도 3은 도 1의 B 부분의 확대 단면도이다.

도 4는 경사판의 배치를 나타낸 분뇨탱크의 부분 절개 사시도이다.

도 5는 도 1에 도시한 분뇨 처리 장치의 측면도이다.

도 6은 도 1에 도시한 분뇨 처리 장치의 블럭도이다.

도 7은 본 고안의 다른 바람직한 실시예에 따른 분뇨 처리 장치의 블럭도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100, 200 : 분뇨 처리 장치 110 : 분뇨탱크

111a : 제1 처리실 111b : 제2 처리실

121 : 제1 경사판 121a : 관통공

122 : 제2 경사판 122a : 소변통과공

123 : 열풍통로 130 : 열풍기

141 : 흡습성 매질 142 : 발열수단

143 : 환기수단 150 : 교반기

160 : 하우징 161 : 용변실

162a : 대변기 163a : 소변기

171 : 컨트롤 박스 191 : 태양전지판

본 고안은 미생물의 산화분해 작용을 통해 분뇨를 처리하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 대변처리와 소변처리를 분리하여 분뇨의 처리량 및 처리효율이 높고 쌓인 분뇨 더미가 동절기에 동결하여 일어날 수 있는 분뇨의 산화분해 작용의 저하가 방지되는 분뇨 처리 장치에 관한 것이다.

사람들의 야외 용변을 가능하게 하는 화장실은 현재 이동식 화장실 또는 간이 화장실로서 다수 공지되어 있다.

일반적인 이동식 화장실은 지면상에 정치되고 분뇨를 저장하는 탱크와, 탱크 상측에 설치되고 대소변기가 마련된 하우징을 구비한다. 배출된 분뇨는 탱크 내에 저장된다. 탱크 내에 저장된 분뇨는 저장된 채로 상당한 시일 동안 방치되므로 악취와 불결한 환경을 제공할 수 있다. 옥외에 방치되어 있는 도중 저장된 분뇨가 자연적으로 분해될 수도 있지만 대체로 다른 처리 시설로 운반되어 처리된다.

위와 같은 재래식의 간이 화장실의 문제점을 해결하기 위해, 통상 자연발효 화장실로 지칭되며, 탱크 내에 저장된 분뇨를 탱크 내에서 호기성 및 혐기성 미생 물의 산화 분해 작용을 통해 대부분을 분해할 수 있도록 고안된 분뇨 처리 장치 또는 시스템이 공지되어 있다. 이러한 장치 또는 시스템에서는, 산화 분해 작용을 담당하는 미생물은 톱밥, 대패밥 또는 짚 등의 재료와 함께 탱크내에 투입되며, 미생물이 분뇨를 산화 및 분해하여 수분과 이산화탄소 등으로 변성시킴으로써 탱크에 저장된 분뇨가 자연발효식으로 처리된다. 분뇨의 원활한 산화 분해를 위해서는, 산화 분해 작용에 참가하는 미생물의 최적 증식 환경이 달성되어야 한다. 이 때, 공기와 수분이 적절하게 공급될 필요가 있다.

종래의 미생물을 이용한 분뇨 처리 장치는 분뇨가 탱크 내에 단순히 쌓여진 상태에서 산화 분해 작용이 이루어져 미생물 증식에 필요한 공기가 적절하게 공급되지 않는다는 문제점이 있다.

또한, 산화 분해 작용에 필요한 수분은 대체로 소변으로부터 공급되며, 소변으로부터의 수분은 상기 톱밥, 대패밥 또는 짚 등에 우선 흡수되고, 흡수되지 않은 나머지 부분은 대변과 혼재하게 된다. 사람들의 용변 특성상, 대변 보다는 소변의 양이 많으므로, 결국에는 탱크 내에 저장된 분뇨는 소변 성분이 많아져, 미생물에 의한 산화 분해 작용의 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

아울러, 미생물을 이용한 분뇨 처리 장치가 동절기에 사용되면, 소변 성분이 많은 상태의 분뇨는 쉽게 동결된다. 동결되어 굳어진 분뇨 더미 내로는 산소 투입이 적절하게 이루어지지 않아, 미생물에 의한 산화 분해 반응이 촉진되지 않으며, 그 결과 분뇨 더미는 분해되지 않고 그대로 쌓이게 된다. 따라서, 위와 같은 미생물에 의한 분뇨 처리 장치가 동절기에 사용될 때 쌓인 분뇨 더미가 동결되어 분뇨 의 처리가 지연되거나 처리가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 고안은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 대변처리와 소변처리를 분리하여 분뇨 처리량 및 처리효율이 높은 분뇨 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 저장된 분뇨 더미가 동절기에 동결하여 일어날 수 있는 분뇨의 산화분해 작용의 저하가 방지되는 분뇨 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적 및 그 밖의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 적어도 하나의 변기가 수용되는 하우징, 상기 변기로부터 배출된 대변 및 소변의 분뇨를 수용하여 처리하기 위한 분뇨탱크, 상기 분뇨탱크의 내부를 상하의 제1 및 제2 처리실로 구획하도록 상기 분뇨탱크의 바닥에 대하여 경사지게 설치되고 다수의 관통공을 가지는 제1 경사판, 상기 분뇨를 분해하기 위한 미생물이 함유되고 상기 제1 처리실 내에 투입되어 상기 대변과 섞이는 흡습성 매질, 상기 분뇨탱크의 바닥 상에 배치된 발열수단, 그리고 상기 분뇨탱크 내부를 환기시키기 위해 상기 분뇨탱크 내부와 연통하도록 설치된 흡출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치를 제공한다.

또한, 상기 분뇨 처리 장치는, 상기 분뇨탱크 내부에 열풍통로를 형성하도록 상기 제1 경사판과 일정 거리 이격되어 상기 제2 처리실 내에 설치되고, 다수의 소 변통과공을 가지는 제2 경사판과, 상기 열풍통로 내로 열풍을 송풍시키기 위한 열풍기를 더 포함한다.

또한, 상기 하우징은 대변기와 소변기를 가지고, 상기 제1 및 제2 경사판은 소변기 쪽에서 대변기 쪽으로 낮아지도록 기울어진 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 경사판의 경사각은 5°인 것이 바람직하다.

또한, 상기 분뇨 처리 장치는, 상기 제1 처리실 내에 적치된 상기 대변 및 흡습성 매질을 뒤섞기 위해, 상기 제1 처리실 내로 연장된 축과 상기 축 둘레에 형성된 다수의 교반날개를 구비하는 교반기를 더 포함한다.

또한, 상기 발열수단과 상기 열풍기에 전력을 공급하기 위해 태양광을 수광하여 발전하는 태양전지판이 상기 하우징의 일측에 구비된 것이 바람직하다.

또한, 본 고안은, 적어도 하나의 변기가 수용되는 하우징, 상기 변기로부터 배출된 대변 및 소변의 분뇨를 수용하여 처리하기 위한 분뇨탱크, 상기 분뇨탱크의 내부를 상하의 제1 및 제2 처리실로 구획하도록 상기 분뇨탱크의 바닥에 대하여 경사지게 설치되고 다수의 관통공을 가지는 제1 경사판, 상기 분뇨탱크 내부에 열풍통로를 형성하도록 상기 제1 경사판과 일정 거리 이격되어 상기 제2 처리실 내에 설치되고 다수의 소변통과공을 가지는 제2 경사판, 상기 분뇨를 분해하기 위한 미생물이 함유되고 상기 제1 처리실 내에 투입되어 상기 대변과 섞이는 흡습성 매질, 상기 분뇨탱크의 바닥 상에 배치된 발열수단, 상기 제1 처리실 내에 적치된 상기 대변 및 흡습성 매질을 뒤섞기 위해, 상기 제1 처리실 내로 연장된 축과 상기 축 둘레에 형성된 다수의 교반날개를 구비하는 교반기, 상기 열풍통로 내로 열풍을 송 풍시키기 위한 열풍기, 그리고 상기 분뇨탱크 내부를 환기시키기 위해 상기 분뇨탱크 내부와 연통하도록 설치된 흡출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치를 제공한다.

여기서, 상기 하우징은 대변기와 소변기를 가지며, 상기 제1 및 제2 경사판이 소변기 쪽에서 대변기 쪽으로 낮아지도록 기울어진 것이 바람직하다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 분뇨 처리 장치에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 분뇨 처리 장치의 부분 절개 정면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도이고, 도 3은 도 1의 B 부분의 확대 단면도이다. 또한, 도 4는 분뇨탱크 내부의 경사판의 배치를 나타낸 분뇨탱크의 부분 절개 사시도이다.

본 실시예에 따른 분뇨 처리 장치(100)는 이동식 화장실의 형태로 구성되어 있으며, 사람들로부터 배출된 분뇨를 저장하고 처리하기 위한 분뇨탱크(110)와 분뇨탱크(110)의 상부에 설치되고 화장실의 모양으로 이루어진 하우징(160)을 포함한다.

하우징(160)은 FRP 및 기타재료로 이루어지고 3개의 용변실(161)을 가지도록 형성되어 있으며, 각 용변실(161)에 2개의 대변기(162a)와 1개의 소변기(163a)가 구비되어 있다. 하우징(160)은 하부에서 분뇨탱크(110)와 결합되어 있으며, 각 변기(162a, 163a)의 배출관(162b, 163b)은 분뇨탱크(110)의 내부(111a)로 인출되어 있다. 사람들로부터 배출된 분뇨는 변기(162a, 163a)와 배출관(162b, 163b)을 거 쳐 분뇨탱크의 내부(111a)로 낙하한다.

하우징(160)에 구비되는 변기(162a, 163a)의 분뇨 배출 방식은 재래식, 수세식, 포세식, 분사식 등이 될 수 있다. 특히, 수세식, 분사식 등의 경우, 용수를 저장하고 저장된 용수를 각 변기에 소정량 공급하기 위한 용수 공급 시스템이 별도로 마련될 수도 있다.

하우징(160)의 하부에 위치하며 지면 상에 놓일 수 있는 분뇨탱크(110)는 FRP를 재료로 하여 하우징(160)의 하부의 형상에 맞추어 육면체로 형성되어 있다. 분뇨탱크(110)는 바닥을 구성하는 저부(113)와, 저부(113)로부터 수직하게 연장되고 하우징(160)을 지지하는 측부(114)와, 측부(114)의 상단을 덮어서 분뇨탱크(110)의 내부공간(111a, 111b)을 한정하고 그 위에 위치하는 사람, 변기 등을 지지 가능하도록 형성된 상부(115)를 구비한다. 저부(113), 측부(114) 및 상부(115)에 의해 한정된 내부공간(111a, 111b)에 배출관(162b, 163b)을 통해 분뇨가 낙하하여 저장되고 처리된다. 분뇨탱크의 측부(114)의 양측에는 분뇨탱크의 내부 상황을 점검하기 위한 점검구(116, 117)(도 1에는 점검구(117)만이 도시되어 있음)가 마련되어 있다. 분뇨탱크(110)의 일측에는 후술하는 열풍기(130), 교반기(150) 등을 덮어 보호하기 위한 기계 케이스(172)가 장착되어 있다.

본 고안에 따른 분뇨 처리 장치(100)는 분뇨의 대변과 소변을 나누어 처리하여 분뇨의 산화 분해 작용을 높이도록 구성되어 있다. 분뇨가 저장되어 처리되는 분뇨탱크(110)의 내부공간(111a, 111b)은 제1 경사판(121)에 의해 상하의 제1 처리실(111a)과 제2 처리실(111b)로 구획된다. 제1 처리실(111a) 내에서 분뇨중 대변 의 전부와 소량의 소변이 처리될 수 있으며, 제2 처리실(111b) 내에서 분뇨중 소변의 대부분이 처리된다.

제1 경사판(121)은 분뇨탱크(110)의 내부에 분뇨탱크(110)의 내부공간을 상하의 2개의 챔버(111a, 111b)로 구획하도록 설치된다. 또한, 제1 경사판(121)은 저부(113)에 대하여 소정 각도로 경사지게 소변기(163a) 쪽으로 높아지도록 설치되어 있다.

또한, 제2 경사판(122)이 제1 경사판(161)과 소정 거리만큼 이격되어 배치되고 제2 처리실(111b) 측에 설치되어, 제1 경사판(161)과 함께 열풍통로(123)를 한정한다.

제1 경사판(121)에는 그 전면에 걸쳐 다수의 관통공(121a)이 형성되어 있고, 제2 경사판(122)에는 그 전면에 걸쳐 다수의 소변통과공(122a)이 형성되어 있다 (도 2, 도 4 및 도 5 참조).

분뇨중 대변이 저장되고 처리되는 제1 처리실(111a)에는 분뇨를 산화 분해 작용을 통해 소멸시키기 위한 호기성 및 혐기성 미생물이 접종된 흡습성 매질(141)이 투입된다. 흡습성 매질(141)로는, 흡습성을 가져 미생물의 증식을 도울 수 있는 대패밥, 굵은 톱밥, 등겨, 짚을 썰은 것 등이 사용될 수 있다. 흡습성 매질(141)에 접종되는 미생물은 분뇨를 구성하는 유기성분을 자연발효식으로 산화 분해할 수 있는 세균 또는 곰팡이류일 수 있으며, 그 예로서 호기성 질화박테리아가 사용될 수 있다.

흡습성 매질(141)은 분뇨 처리 장치(100)의 최초 설치시 제1 경사판(121) 상에 일정 두께로 놓여지거나 사용 도중 주기적으로 예컨대 점검구(116, 117)를 통해 제1 처리실(111a) 내로 투입될 수 있다.

대변기(162a)를 통해 도입된 대변은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 경사판(121)의 상측에 놓여져 쌓이게 되어, 대변 더미(181)를 이루게 된다. 제1 경사판(121)의 관통공이 소변을 통과시킬 수 있도록 형성되어 있고, 대변(181)은 흡습성 매질(181)과 함께 혼합되어 있으므로, 제1 처리실(111a) 내로 도입된 대변(181)은 제1 경사판(121) 상에 놓여져 저장될 수 있다.

소변기(163a)를 통해 도입된 소변(182)은 제1 경사판(121)이 소정 각도로 기울어져 있으므로, 상당량이 관통공(121a)을 통해 제2 경사판(122) 쪽으로 떨어지고 일부는 제1 경사판(121)을 따라서 흘러 대변이 쌓인 더미(181) 쪽으로 유입한다. 분뇨를 산화 분해하기 위한 미생물의 증식에는 수분이 필수적이며, 이 경우, 공급되는 수분은 대변 자체를 통해 미량 공급될 수 있지만, 주로 소변을 통해 공급될 수 있다. 제1 경사판(121)을 따라 흘러든 소변은 일차적으로 흡습성 매질(141)에 흡수되며, 흡수되지 않는 여분의 양의 소변은 제1 경사판(121)에 형성된 관통공(121a)을 통해 제2 경사판(122) 쪽으로 떨어진다. 이와 같은 소변의 흐름이 도 2에 점선 화살표로 도시되어 있다.

도 1에 나타낸 경사판의 배치 형태가 도 4에 보다 상세하게 도시되어 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 경사판(121, 122)은 소변기 측에서 대변기 측으로 기울어져 있다. 따라서, 소변은 제1 경사판(121)을 통과하는 동시에 제1 경사판(121)을 타고 대변 더미(181)로 흐르게 되며, 대변 더미는 시간이 지남에 따라 제1 경사판(121)의 아래쪽으로 서서히 모아지게 된다. 그 결과, 분뇨의 산화 분해를 위한 수분 공급이 소변을 통해 자연적으로 이루어지며, 대변 더미가 시간이 지남에 따라 제1 경사판(121)의 아래쪽으로 서서히 모아지게 되어 미생물에 의한 분해 작용이 더욱 증진될 수 있다.

여기서, 경사판(121, 122)은 소변을 잘 흐르게 하고 대변 더미가 한쪽으로 서서히 흘러내려 모아짐으로써 산화 분해 작용을 증진시키도록 적절한 기울기를 가져야 한다. 본 실시예에 있어서, 경사판(121, 122)은 약 5°로 기울어져 있는 것이 바람직하다. 이러한 기울기 하에서, 소변은 적절하게 대변 더미로 흐를 수 있고, 대변은 경사판의 하측으로 서서히 모아져 산화 분해 작용이 보다 활발해 질 수 있다.

또한, 경사판(121, 122)은 소변기 측에서 대변기 측으로 기울어져 있을뿐만 아니라 분뇨탱크(110)의 후방 쪽으로 더 기울어지도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 도 4를 참조하여 설명한 효과가 보다 크게 나타날 수 있다. 또한, 경사판은 평판이 아닌 만곡된 판의 형태로 배치될 수도 있으며, 후술하는 교반기(150)의 축(151)의 아래에 위치하는 부분이 오목하도록 형성될 수도 있다.

이렇게 하여, 분뇨중 대변과 소변의 분리가 가능해진다. 요약하면, 대변은 제1 경사판(121) 상에 놓여져 쌓이게 되고, 소변은 그 상당량이 제1 경사판(121)을 지나 제2 경사판(122) 쪽으로 낙하하고, 일부가 제1 경사판(121)을 따라서 흘러 대변 더미(181)로 공급되어 미생물 증식에 필요한 수분을 제공한 후, 여분의 소변이 제2 경사판(122) 쪽으로 떨어진다. 제1 경사판(121)을 지난 소변은 제2 경사판 (122)에 형성된 다수의 소변 통과공(122a)을 거쳐 분뇨탱크(110)의 저부(113)로 떨어진다.

제1 처리실(111a) 내에서 대변의 분해가 이루어진다. 위에서 설명한 바와 같이, 미생물의 산화 분해 작용에 필요한 수분은 주로 소변에 의해 공급된다. 또한, 산화 분해 작용에 필요한 공기는 후술하는 열풍기(130)에 의해 혹은 대소변기(162a, 163a)와 후술하는 환기수단(143)에 의해 분뇨탱크(110)의 제1 처리실(111a)이 외기와 연통함으로써 공급될 수 있다.

미생물에 의한 분뇨의 산화 분해 작용에는 공기를 지속적으로 공급시키고 분뇨 더미의 산소와의 접촉 면적을 넓혀줄 필요가 있다. 이를 위해, 분뇨 처리 장치(100)는 대변과 흡습성 매질이 혼합된 대변 더미를 뒤섞어 대변 더미(181)의 산소와의 접촉 면적을 넓히기 위한 교반기(150)를 더 포함한다.

교반기(150)는 제1 처리실(111a) 내로 제1 경사판(121)에 평행하게 연장된 축(151)과 축(151)의 외주면 상에 제공된 다수의 교반날개(152)를 구비한다. 축(151)은 일측에서 분뇨탱크(110)의 측부(114)의 벽에서 지지되고 타측에서 측부(114)로부터 제1 처리실(111a) 내측으로 돌출된 축지지부(114a)에서 지지된다. 축(151)은 분뇨탱크(110)의 외측에 마련된 축구동부(152)에 의해 구동된다. 축구동부(152)는 전기모터와 이 전기모터의 출력측에 제공된 감속기를 포함할 수 있다. 또한, 축(151)은 저부(113)에 평행하게 위치할 수도 있으며, 이 경우 다수의 교반날개(152)들은 경사판(121)의 기울기에 맞추어 축지지부(114a) 쪽으로 갈수록 작아지게 형성될 수도 있다. 더욱이, 제1 경사판(121)의 기울기로 인해, 교반 작업시 일부 대변이 주변으로 흩어지더라도 다시 모아질 수 있다.

이렇게 하여, 제1 처리실(111a) 내에 저장되어 쌓여진 대변/대변 더미(181)의 미생물에 의한 산화 분해가 이루어진다. 더욱이, 교반기(150)에 의해 주기적으로 대변 더미(181)가 교반되어 산화 분해에 필요한 산소와의 접촉면적이 증대된다. 분뇨는 미생물에 의한 산화 분해 작용에 의해 초기 투입량의 95% 정도가 수증기와 이산화탄소로 변성됨으로써 분해되며, 나머지는 부엽토의 형태로 생성되어 비료로서 이용될 수 있다.

소변은 대변 더미(181) 내의 섬유소 물질에 일부가 흡수되고 대부분이 제1 경사판(121)과 제2 경사판(122)을 거쳐 분뇨탱크(110)의 저부(113)로 떨어져 고이게 된다. 본 고안에 따른 분뇨 처리 장치(100)는 이렇게 저부(113) 상에 고인 소변을 증발시킬 수 있도록 구성되어 있다.

도 3을 참조하면, 분뇨탱크의 저부(113)는 지면 상에 혹인 지면과 일정 거리를 두고 놓일 수 있는 바닥판(113)과, 소변을 증발시키기 위한 열을 발생시키는 발열수단(142)과, 발열수단(142)을 보호하기 위한 방수보호막(142a)을 구비한다.

발열수단(142)은 바닥판(113)의 전면에 걸쳐 열을 발생시키도록 배치되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서의 발열수단(142)은 바닥판(113)의 전면에 걸쳐 배치된 필름히터이다.

필름히터(142)는 얇은 필름 상에 각기 병렬 연결된 탄소발열체를 도포하고 동박으로 전극을 형성한 후 필름으로 라미네이팅 처리한 발열체이다.

바닥판(113)은 필름히터(142)에서 발산된 열이 지면으로 손실되는 것을 방지 하고 지면으로부터 올라오는 차가운 냉기를 막기 위해 단열 기능을 가지며, 예컨대 우레탄으로 이루어질 수 있고, 약 10㎜의 두께를 가진다.

필름히터(142)의 상부에 배치되는 방수보호막(142a)은 필름히터(142) 내로 수분이 침투하는 것을 방지하며 필름히터(142)에서 발생된 열을 전달한다. 방수보호막(142a)은 예컨대 FRP로 이루어질 수 있다. 소변의 대부분의 성분이 수분이므로, 증발을 통해 소변의 분해가 이루어질 수 있다. 이 방수보호막(142a) 상에서 고인 소변이 증발됨으로써 소변의 처리가 이루어진다.

필름히터(142)는 사계절 일정하게 발열할 수 있으므로, 계절에 관계없이 소변을 증발시킬 수 있다. 또한, 필름히터(142)에 의한 일정한 발열이 미생물 증식에 알맞은 온도를 제공할 수 있으므로, 제1 처리실(111a) 내의 대변의 분해에도 도움이 된다.

한편, 대변 더미(181)가 수분을 함유하고 있으므로, 동절기에 대변 더미(181)가 동결될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 고안의 분뇨 처리 장치(100)는 열풍기(130)를 포함한다.

열풍기(130)는 제1 및 제2 경사판(121, 122)과 분뇨탱크(110)의 측부(114)의 벽에 의해 한정되는 열풍통로(123)를 통해 열풍을 송풍한다. 열풍통로(123)의 일단은 측부(114)에 의해 폐쇄되어 있고, 타단은 열풍기(130)와 연통해 있다.

열풍기(130)는 공기를 송풍하기 위한 팬(132)과, 팬을 구동시키는 팬구동부(131)와, 팬(132)에 의해 강제되는 공기의 가열 및 가열 정도를 조절하는 가열부(133)와, 팬, 팬구동부 및 가열부를 수납하며 공기가 흡입될 수 있도록 구성된 케 이스(134) 등을 구비할 수 있다. 가열부(132)는 바람직하게는 50 내지 60℃의 온도로 공기를 가열한다.

도 2에 열풍의 흐름이 실선의 화살표로 도시되어 있다. 열풍통로(123)를 지나는 열풍의 온기에 의해 제1 경사판(121) 상측에 쌓인 대변 더미(181)가 가열될 수 있다. 또한, 관통공(121a)을 통해 열풍이 제1 처리실(121) 내부로 도입될 수 있으며, 도입된 열풍이 대변 더미(181)를 직접 가열할 수도 있다. 또한, 열풍통로(123) 내에는 소변이 잔류할 수 있다. 예컨대, 제1 경사판(121)의 하측 표면 또는 제2 경사판(122)의 상측 표면에 소변(182)이 잔류할 수 있다. 이렇게 잔류한 소변이 또한 열풍통로(123)를 지나는 열풍에 의해 증발될 수 있다. 그리고, 열풍이 소변통과공(122a)을 통해 제2 처리실(111b) 내로 공급될 수 있으므로, 제2 처리실(111b) 내에서의 소변의 증발에 도움이 된다.

또한, 제1 경사판(121)의 관통공(121a)을 통해 제1 처리실(111a) 내로 도입된 열풍에 의해 산소가 대변 더미(181)에 직접 공급되므로, 미생물 증식을 위한 산소 공급 측면에서도 유리하다. 여기서, 제1 경사판의 관통공(121a)은 흡습성 매질과 혼합된 대변의 낙하를 방지하고 소변의 통과를 용이하게 하며 아울러 열풍이 도입될 수 있도록 크기가 정해져야 하며, 직경이 약 10㎜인 것이 바람직하다. 또한, 관통공(121a)은 열풍의 제1 처리실(111a) 내로의 도입을 용이하게 하기 위해 관통공(121a)의 직경이 열풍통로(123) 쪽으로 갈수록 확대되도록 테이퍼 가공될 수도 있다.

또한, 위에서 설명한 바와 같이, 분뇨의 미생물에 의한 산화 분해 작용 후에 는, 대변은 산소와 이산화탄소로 대부분 변성되고 소변은 수증기로 증발된다. 이러한 분해후 발생된 가스를 분뇨 처리 장치(100) 외부로 배출시키기 위해, 환기수단(143)이 구비된다.

본 실시예에서의 환기수단(143)은, 하우징(160)을 통과하여 연장되고 일단이 분뇨탱크(110)의 내부에서 개방되어 있고 타단이 분뇨 처리 장치(100)의 외부에서 개방되어 있는 통기 파이프(143a)와, 통기 파이프(143a)의 타단에 회전 가능하게 설치된 흡출기(143b)를 구비한다. 흡출기(143b)는 무동력 방식으로 구비될 수도 있고 전기모터에 의해 구동될 수도 있다. 환기수단(143)이 작동하면 분뇨 처리시 발생되는 가스가 원활하게 배출될 수 있다. 이 과정에서, 공기는 대소변기(162a, 163a)를 통해 들어와 분뇨탱크(110) 내부를 지나 외부로 배출될 수 있으므로, 용변실(161) 내로 악취가 유입되는 것이 방지되며, 산화 분해 작용에 필요한 산소가 공급될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시한 분뇨 처리 장치(100)의 측면도이다.

분뇨탱크(110)의 전방에는 사람들이 용변실(161)로 출입하기 위한 계단(118)이 설치되어 있다. 또한, 분뇨탱크(110)의 측부(114)에 분뇨탱크(110) 내부를 점검하기 위한 점검구(116, 117)가 마련되어 있다(도 6에는 점검구(116)만이 도시됨). 점검구(116, 117)에는 점검구를 개폐하는 커버(116)가 설치될 수 있다. 관리자는 점검구(116, 117)를 통해 분뇨탱크(110) 내의 분뇨 처리 상황을 점검할 수 있고, 소진된 흡습성 매질을 투입할 수 있으며, 분뇨의 분해후 남은 잔류물을 제거할 수 있다.

하우징(160)의 일측에는 분뇨 처리 장치(100)의 전동 부품들을 제어하기 위한 컨트롤러(미도시)가 수납된 컨트롤박스(171)가 장착되어 있다. 상기 컨트롤러는 축구동부(153), 팬구동부(131), 가열부(133), 필름히터(142), 흡출기(143b) 등을 구동하고 그 작동을 제어한다. 도 6은 이와 같은 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 6을 참조하면, 분뇨 처리 장치(100)에 구비된 각종 전동 부품들을 구동하기 위한 전원은 일반적인 가정용 또는 산업용 전원으로서 분뇨 처리 장치의 외부에 마련될 수 있다. 예컨대, 컨트롤박스(171) 내에 수납된 컨트롤러에 의해 각종 전동 부품들이 구동 및 제어된다. 축구동부(153)의 경우 매일 정해진 시간에 주기적으로 컨트롤러에 의해 주기적으로 구동될 수 있다. 또한, 팬구동부(131)와 가열부(133)는 컨트롤러에 의해 동절기에 주기적으로 구동될 수 있으며, 가열부(133)에 의한 가열 정도가 또한 제어될 수 있다. 흡출기(143b)의 경우 상시 구동되거나 정해진 시간에 구동될 수 있다. 무동력 방식의 흡출기가 설치되면, 분뇨 처리 장치가 설치된 장소에 부는 바람에 의해 흡출기가 구동될 수 있으므로, 이 경우 컨트롤러에 의한 흡출기의 구동은 생략될 수 있다.

도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 분뇨 처리 장치의 블럭도이다. 본 실시예에 따른 분뇨 처리 장치는, 분뇨 처리 장치의 각종 전동 부품을 구동하기 위한 전원으로서 태양전지판(191)에 의해 발전된 전기를 사용하고 대변 더미를 뒤섞기 위한 교반기를 생략한 것을 제외하고는, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 분뇨 처리 장치와 동일한 구성을 가진다. 태양전지판(191)에 의해 발전된 전기는 컨트롤러를 통해 축전지(192)에 저장되며, 이 축전지에 저장된 전원을 기반으로 각종 전동 부품들이 구동되고 제어된다. 태양전지판(191)은 하우징의 상방에 장착될 수도 있고, 하우징의 상면 전체에 설치될 수도 있다. 따라서, 이와 같이 구성된 분뇨 처리 장치에서는, 일반적인 가정용 또는 산업용 전원을 끌어들일 필요 없이 자체 전원에 의해 구동될 수 있으므로, 원격지에의 설치가능성이 확대된다.

지금까지 본 고안에 따른 분뇨 처리 장치(100)는 3개의 용변실을 갖춘 이동식 화장실의 형태로 설명되었다. 그러나, 본 고안에 따른 분뇨 처리 장치(100)가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 분뇨탱크(110)의 상방에 설치되는 하우징(160)에 마련되는 용변실의 개수는 분뇨 처리 장치(100)가 설치되는 장소에 따라서 다양하게 선택될 수 있으며, 각 용변실 내에 구비되는 변기의 종류 및 개수 또한 다양하게 선택될 수 있다. 경우에 따라서는, 1개의 용변실을 갖춘 분뇨 처리 장치도 가능하다. 이러한 경우에 있어서, 분뇨의 저장 및 처리를 수행하는 분뇨탱크(110)의 크기 및 용적은 다양하게 선택될 수 있다.

또한, 분뇨탱크(110)의 저부(113)의 밑에 예컨대 지게차의 지게발이 끼워질 수 있는 형상이 구비될 수 있거나 하우징(160)에 인양을 위한 고리와 같은 연결구가 구비될 수 있다. 이 경우, 분뇨 처리 장치(100)는 지게차 또는 크레인에 의해 그 설치위치가 변경될 수 있으며, 이를 통해 이동식 화장실 또는 이동식 분뇨 처리 장치가 구현될 수 있다. 또한, 분뇨탱크(100)의 저부(113)에는 그 밑에 분뇨 처리 장치의 주행을 가능하게 하는 바퀴가 소정 개수 구비될 수 있다. 이 경우, 분뇨 처리 장치는 예컨대 트럭 등에 의해 견인되어 이동됨으로써 원격지로의 이동이 실현될 수 있다.

위에서 설명한 본 고안에 따른 분뇨 처리 장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 분뇨탱크 내에 수용된 분뇨를 분뇨탱크 내에서 미생물의 산화 분해 작용에 의해 자연발효식으로 소멸시키므로, 경제적이며 위생적이고 환경친화적인 분뇨 처리 장치가 제공된다.

둘째, 대변과 소변의 처리가 분리되어 이루어지므로, 배출된 소변의 전량이 대변과 혼재하지 않게 되어 분뇨 처리를 위한 미생물의 증식에 최적 환경이 제공된다. 그 결과, 대변의 소멸량이 증대된다.

셋째, 대부분의 소변이 분뇨탱크의 저부에 설치된 발열수단에 의해 증발되므로, 소변의 처리량이 증대된다.

넷째, 쌓여진 대변 더미 내에는 수분량이 과도하지 않으므로, 동절기에 대변 더미가 동결되는 가능성이 적어진다.

다섯째, 경사판의 기울기로 인해, 대변 더미가 기울어진 쪽으로 서서히 뭉치게 되므로, 대변 더미의 교반시 대변이 분산되는 가능성이 적어진다.

여섯째, 경사판에 형성된 구멍을 통해 열풍이 분뇨탱크 내부에 고르게 퍼지므로, 열풍에 의해 대변 더미가 동결되지 않을뿐만 아니라, 대변 더미에 산소가 직접 공급되어 분뇨 처리량 및 처리 효율이 증대된다.

일곱째, 분뇨탱크 바닥에 매설된 필름히터에 의해 사계절 균일한 온도로 분뇨탱크 내부를 가열할 수 있으므로, 미생물이 활동을 왕성하게 하여 분뇨 처리량 및 처리 효율이 증대된다.

여덟째, 쌓인 대변 더미가 동결되는 일이 없으므로, 산악지대 또는 계곡 등지에서 동절기에 원활하게 작동하는 전천후 이동식 또는 고정식 화장실이 제공될 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

1. 적어도 하나의 변기가 수용되는 하우징,

   상기 변기로부터 배출된 대변 및 소변의 분뇨를 수용하여 처리하기 위한 분뇨탱크,

   상기 분뇨탱크의 내부를 상하의 제1 및 제2 처리실로 구획하도록 상기 분뇨탱크의 바닥에 대하여 경사지게 설치되고 다수의 관통공을 가지는 제1 경사판,

   상기 분뇨를 분해하기 위한 미생물이 함유되고 상기 제1 처리실 내에 투입되어 상기 대변과 섞이는 흡습성 매질,

   상기 분뇨탱크의 바닥 상에 배치된 발열수단, 그리고

   상기 분뇨탱크 내부를 환기시키기 위해 상기 분뇨탱크 내부와 연통하도록 설치된 흡출기

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분뇨탱크 내부에 열풍통로를 형성하도록 상기 제1 경사판과 일정 거리 이격되어 상기 제2 처리실 내에 설치되고, 다수의 소변통과공을 가지는 제2 경사판과,

   상기 열풍통로 내로 열풍을 송풍시키기 위한 열풍기

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 하우징이 대변기와 소변기를 가지고,

   상기 제1 및 제2 경사판이 소변기 쪽에서 대변기 쪽으로 낮아지도록 기울어진 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 경사판의 경사각이 5°인 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 처리실 내에 적치된 상기 대변 및 흡습성 매질을 뒤섞기 위해, 상기 제1 처리실 내로 연장된 축과 상기 축 둘레에 형성된 다수의 교반날개를 구비하는 교반기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 발열수단과 상기 열풍기에 전력을 공급하기 위해 태양광을 수광하여 발전하는 태양전지판이 상기 하우징의 일측에 구비된 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치.
7. 적어도 하나의 변기가 수용되는 하우징,

   상기 변기로부터 배출된 대변 및 소변의 분뇨를 수용하여 처리하기 위한 분뇨탱크,

   상기 분뇨탱크의 내부를 상하의 제1 및 제2 처리실로 구획하도록 상기 분뇨탱크의 바닥에 대하여 경사지게 설치되고 다수의 관통공을 가지는 제1 경사판,

   상기 분뇨탱크 내부에 열풍통로를 형성하도록 상기 제1 경사판과 일정 거리 이격되어 상기 제2 처리실 내에 설치되고 다수의 소변통과공을 가지는 제2 경사판,

   상기 분뇨를 분해하기 위한 미생물이 함유되고 상기 제1 처리실 내에 투입되어 상기 대변과 섞이는 흡습성 매질,

   상기 분뇨탱크의 바닥 상에 배치된 발열수단,

   상기 제1 처리실 내에 적치된 상기 대변 및 흡습성 매질을 뒤섞기 위해, 상기 제1 처리실 내로 연장된 축과 상기 축 둘레에 형성된 다수의 교반날개를 구비하는 교반기,

   상기 열풍통로 내로 열풍을 송풍시키기 위한 열풍기, 그리고

   상기 분뇨탱크 내부를 환기시키기 위해 상기 분뇨탱크 내부와 연통하도록 설치된 흡출기

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 하우징이 대변기와 소변기를 가지고,

   상기 제1 및 제2 경사판이 소변기 쪽에서 대변기 쪽으로 낮아지도록 기울어 진 것을 특징으로 하는 분뇨 처리 장치.

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