KR20070084088A - 이동식 또는 고정식 모듈형 자가 완비형 탈수 화장실, 탈수엔진, 및 오수 회수 시스템 - Google Patents

Abstract

용변 및 폐수 잔류물을 전기-응고 처리하기 위한 소형 탈수 엔진 및 방법은 낮은 에너지 소비 및 낮은 물 소비율을 갖는 가열식 폐기물 탈수 챔버를 포함한다. 상기 시스템은 고정식 또는 이동식 플랫폼에 채용될 수 있으며, 상기 플랫폼은 다중 화장실 및 매축을 위한 폐수 공급원을 포함한다.

용변, 전기-응고, 탈수 엔진, 가열

Description

이동식 또는 고정식 모듈형 자가 완비형 탈수 화장실, 탈수 엔진, 및 오수 회수 시스템{MOBILE OR STATIONARY MODULAR SELF-CONTAINED DEHYDRATION TOILET, DEHYDRATION ENGINE, AND GRAY WATER RECOVERY SYSTEM}

본 발명은 이동식 또는 고정식 모듈형 자가 완비형 탈수 화장실 및 오수 회수 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 화장실의 일부를 형성하는 탈수 엔진을 포함하며, 복수의 화장실로부터 나오는 용변을 효율적으로 처리하도록 원격 설치되며, 오수의 회수 및 재사용을 위해 이동식 또는 고정식 플랫폼과 연결되어 사용되는 화장실 및 오수 회수 시스템 및 방법에 관한 것이다.

전세계의 인구 증가 및 극심한 가뭄으로 물부족이 초래됨에 따라, 신선한 물과 같은 천연 자원 및/또는 기름 및 석탄을 태움으로써 나오는 전기를 사용하지 않고 용변을 효과적으로 처리해야 하는 필요성이 대두하였다. 독성 화학 물질을 사용하는 것은 안전한 대안이 아니다. 효율적인 용변 처리 및 오수 회수에 대한 다른 필요성은 군인들의 전 세계에 걸친 이동, 난민 캠프, 또는 자연 재해로 인한 복구 중에 많은 수의 사람의 급박한 이동으로 인한 것이다. 휴대용 또는 고정식의 저전력 소비 탈수 화장실 및 오수 회수 시스템은 용변 처리 문제를 해결하는 데 있어 선진국뿐만 아니라 개발도상국에 있어서도 바람직하다.

여러 형태의 휴대용 화장실이 종래 기술에 개시되어 있다. 이러한 화장실 중 몇몇은 전기-응고 방식을 사용하여 기름, 부유 고형물, 및 중금속을 가정 및 산업 폐수로부터 응집 및 제거하는 것이다. 전기-응고 공정은 폐수를 통과하는, 통상 전해 판으로부터 나온, 제어된 전류를 사용하여, 폐수 내의 입자(일 미크론 이하의 입자를 포함)를 교대로 대전하여 응고시킨다. 응고된 입자들은 응집하여 덩어리를 형성하며, 이는 서로 응고된 혼합물의 특성에 따라 표면상에서 흐르거나 바닥에 눌러앉는다. 응고된 입자들이 흘러가거나 바닥에 눌러앉고나면, 이들은 제거될 수 있다. 전기-응고는 폐수 처리에 있어 매우 효율적이며 비용 효과적인 방식으로서, 화학약품을 사용할 필요가 없으며, 병원균 및 기타 미생물을 살균하며, 대부분의 오염물질은 폐수로부터 제거되며, 작동 비용은 저렴하다.

미국특허 제 6,719,894 호(2004년 4월 13일 Gavrel 외에 허여됨)에는 폐 유체의 전기-응고 공정이 개시되어 있다. 가압 처리된 폐수는 대전된 전해판들 사이를 통과하여 유기 침전 입자, 미립자 및 금속 오염물질을 형성한다. 물 및 미립자는 반응 용기로부터 부유실로 이동하며, 그곳에서, 분해된 가스는 침전 입자가 제거 표면에 부유하여 정화된 폐수를 생성한다.

미국특허 제 6,746,593 호(2004년 6월 8일 Herbst에게 허여됨)에는 고 체적 전해 수처리 시스템 및 폐수 처리 공정이 개시되어 있다. 전술한 발명에 있어서, 고형물은 폐수로부터 제거되고, 상기 폐수는 전해-응고 전극을 수용하는 탱크 내를 통과하는바, 상기 전극은 지방, 기름, 유지, 및 계면활성제와 같은 물질들을 불안정하게 한다. 폐수의 전기-응고는 오염물질이 응집하도록 하여 표면에 뜨도록 한 다. 발포 및 부유 슬러지는 발포 제거 장치에 의해 제거되고, 정화된 물은 방류 둑을 넘어 통과한 후 정수 방출관을 통해 배출된다.

미국특허 제 4,209,389 호(1980년 6월 24일 Hartkorn에게 허여됨)에는 폐수로부터 병원성 세균 및 용해된 유기 오염물질을 제거하기 위해 박테리아를 사용하는 방법이 개시되어 있다. 전술한 공정의 제 1 단계는 전기-응고 방법을 사용하여 아교질 물질을 거의 완전히 제거하는 단계를 포함한다. 그 후, 특별히 선택된 미생물이 폐수에 추가되어 남아있는 유기 오염물질을 제거한다.

미국특허 제 4,999,930 호(1991년 3월 19일 Kishi 외에 허여됨)에는 정제하지 않은 오물을 건조하는 장치가 개시되어 있다. 이러한 시스템은 주변을 돌아다니는 복수의 가열 볼을 사용하여 오물을 탈수한다. 이러한 시스템은 폐기물 탈수에 있어 화학 요소의 비효율적인 배열을 필요로 한다.

미국특허 제 5,152,074 호(1992년 8월 6일 Kishi 외게 허여됨)에는 가열 요소로서 전도성 가열을 활용하는 유사 장치가 개시되어 있다.

미국특허 제 5,218,724 호(1993년 6월 15일 Blankenship에게 허여됨)에는 분리 가능한 촉매 컨테이너를 구비하는 소각 화장실이 개시되어 있다. 이러한 장치의 단점 중 하나는 교체를 위해 삽입 및 제거되는 냄새 감소용 펠릿을 사용한다는 점이다.

미국특허 제 5,276,924 호(1994년 1월 11일 Hachima에게 허여됨)에는 유도 가열을 포함하는 용변 처리 방법 및 장치가 개시되어 있다.

미국특허 제 6,101,638 호(2000년 8월 15일 Hammond에게 허여됨)에는 공기 압, 연마 및 가열을 활용하여 건조 분말 폐기물을 생성하는 화장실이 개시되어 있다. 두 번째 특허, 미국특허 제 6,494,988 호(2002년 12월 24일 Hammond에게 허여됨)에는 소형 재생 전기 탈수 화장실이 개시되어 있다. 이들 두 특허 모두 유용한 자가 완비형 용변 처리 방법 및 시스템을 개시하고 있지만, 이동식 및 자가 완비형 환경하에서 특별히 사용하기에는 에너지 소비가 높다는 단점이 있다.

인간 생활에 있어 필수 요소인 물은 용변으로 오염되는 가장 큰 천연 자원 중 하나이다. 산업화된 국가들에 있어서, 각각의 화장실 용수는 1.6 갤런의 화장실 용수로 제한되는 곳을 제외하고는 4 내지 7 갤런의 물을 사용한다. 일반적인 가정에서는 화장실 용수로서 한해에 40,000 갤런 이상의 물을 평균적으로 사용한다. 호수 및 해양은 많은 분량의 부분적으로 처리되지 않은 용변으로 때때로 넘쳐나게 되며 이는 전 세계의 많은 지역을 오염시키고 있다. 휴대용 화장실의 문제는 통상 작은 표면적에 대해 물을 끓이는데 많은 양의 에너지를 소비하며, 배설물의 체지방을 분해하지 못한다는 것으로서, 이러한 체지방은 30% 이상이 기름 및 지방으로 이루어져 잔류물인 탈수 파우더의 완전 건조를 방해한다. 어떤 휴대용 화장실의 물내림 당 전력 소비량은 물내림 당 3KW을 넘을 정도로 높은 경우도 있다. 본 발명은 용변을 탈수 및 위생 처리하는데 에너지 효율적인 방법을 제공함으로써 전술한 문제점을 해결한다.

일반적인 화장실의 사용에 따른 용수 공급원의 소비 및 차후 오염 및 처리되는 용변에 대한 비효율성에 더하여, 많은 양의 폐수가 모든 종류의 세척으로 인해 생성되어 물을 사람이 소비하기에 부적절한 상태가 되도록 한다. 폐수는 세제 및 기타 폐기물, 예를 들면, 세차장, 세탁기, 샤워 및 싱크대로부터의 폐수에서 발견되는 물질들을 포함한다. 많은 양의 폐수는 또한 휴대성에 있어 문제를 유발하는바, 이는 배 및 레저용 차량과 같은 탈것의 물소비 및 후처리뿐만 아니라 주거, 상업용 및 공업 시설과 같은 고정 설비와도 관련된다. 미국의 특정 지역에서는 물의 사용을 잘 통제할 것을 필요로 하는 장기간의 물공급 문제 및 가뭄을 겪고 있다. 개발도상국은 많은 지역에서 물부족 및 하수 시스템의 부족을 겪고 있으며 이로 인해 질병 및 사망을 초래하게 된다.

본 발명은 위생 및 휴대용 화장실에서 발생하는 문제 및 폐수 처리 및 그의 재사용을 위한 회수에 있어서의 문제를 해결한다.

단일 자가 완비형 화장실에 사용되는 휴대용 자가 완비형 탈수 엔진용 방법 및 시스템으로서, 다수의 화장실이 원격 설치된 탈수 엔진에 연결되고, 및/또는 전체 폐수 회수 시스템은 화장실에 설치될 수 있는 탈수실, 전기-응고 반응실, 분리/소독실, 물 저장 탱크/물내림 탱크 및 하나 또는 그 이상의 화장실, 전원, 회로기판, 및 전원을 포함한다. 상기 탈수실은 열 및 증발을 사용하여 폐수 회수 시스템으로부터 고형의 용변을 안전한 건조 분말로 감소시키고 응고제를 탈수시킬 수 있다. 건조 분말은 가정용 쓰레기의 폐기를 위한 진공 백에 흡입된다.

상기 방법 및 시스템은 주거, 상업용 및 산업용 시설, 그리고, 트럭, 레저용 차량, 승용차, 배, 보트, 트레일러, 기차 및 항공기와 같은 이동 플랫폼에서 사용될 수 있다. 상기 방법 및 시스템은 현재의 위생 시스템을 개장하도록 사용될 수 있는바, 이는 복수의 전통 화장실 및 폐수 입력 기능을 수행하는 부패성 탱크 또는 보존 탱크를 활용한다. 본 발명은 용변을 음용수를 사용하여 처리하거나 내려보낼 필요가 없도록 하며, 용변을 하수 배관이나 부패성 하수 처리장으로 방출할 필요가 없도록 한다. 본 발명에 따라 배출되는 것은 재사용에 적절한 물 및 가정용 쓰레기로 처리하기에 적절한 건조 위생 처리된 분말이다. 탈수 엔진 자체는 액체를 탈수하고, 액체를 줄이고, 슬러리를 비료로 처리하고, 물을 탈염하거나, 기타 산업 분야에 응용하는데 사용하기에 충분한 융통성을 갖는다. 산업 분야에 사용되는 많은 용매들은 폐수 및 탈수 겸용 엔진을 사용하여 처리 및 중화될 수 있다.

용변을 처리하는 탈수실은 하나 또는 그 이상의 (바람직하게는 둘) 실린더를 포함하는바, 이들은 각각 나란히 장착되며 헬리컬 블레이드, 변형된 나사 송곳, 또는 패들을 포함하며, 이들은 거의 각 실린더의 길이만큼 연장한다. 나란히 배치되는 실린더의 장점은 내용물이 노출되는 가열 표면 대 체적 비를 증가시킨다는 것이다. 각각의 헬리컬 블레이드는 그 중심의 축에 연결된다. 모터는 기어, 벨트, 웜 기어 또는 체인을 사용하여 양측 헬리컬 블레이드를 직접 구동한다. 상기 실린더들 또는 블레이드들은 상기 실린더들의 내부 부품을 소정 온도까지 올리는 전기 가열 요소를 포함할 수 있다. 상기 헬리컬 블레이드들(각 실린더당 하나)은 회전 중에 폐기물 상에 위치하여 상기 실린더들 내의 얇은 벽에 대해 고형물을 조각조각 찢는 상기 블레이드들의 회전 작용으로 인한 액체 및 고형 폐기물의 슬러리를 형성하는 기능을 수행한다. 상기 블레이드들은 또한 상기 슬러리를 그의 얇은 막을 형성하는 가열 표면에 대해 들어올려 상기 슬러리가 더욱 빨리 증발시킨다.

실린더들을 사용함으로써, 슬러리가 노출되는 용량 및 표면적 대 체적 비를 최대화하도록 용이하게 나란히 정렬시켜, 에너지 소비 효율을 많이 증가시킬 수 있다. 주기적으로, 상기 슬러리는 탈수실 내에서 화씨 350도까지 가열되어 폐기물을 건조 분말로 감소시킨다. 증기는 탈수실로부터 외부로 증발되거나 환기된다. 상기 증기는 다음 물내림에서 회수되거나 폐수 회수 시스템으로 보내진다. 각각의 원통형 탈수 튜브 또는 실린더는 복수의 전기 가열(저항 가열) 봉을 포함하며, 상기 봉은 각각의 실린더에 대해 종 방향으로 외주 상에 장착되거나, 성형 또는 압출로 내부에 형성된다. 선택적으로, 상기 교반 패들들은 가열 요소를 포함할 수 있다. 상기 가열 봉들은 배터리 전원(DC) 또는 통상의 교류(AC)인 전원에 연결된다. 회로 기판 및 소프트웨어는 상기 가열 봉으로 공급되는 전기의 시간 및 양을 제어하여 전류를 정류하고 상기 탈수 엔진의 에너지 효율을 극대화한다. 이는 상기 탈수실 내측의 최대 온도가 액체 폐기물을 증발시키도록 유지됨에 따라 공급되는 전류량을 최소화한다. 이러한 작용은 전기 에너지의 가장 효율적인 사용을 가능하게 하여, 상기 탈수실 내의 고형 물질을 건조 분말로 감소시킴으로써 액체 물질을 증발시킨다. 상기 가열 시스템은 각 화장실의 사용 또는 각각의 물내림 후 작동할 수도 있고 작동하지 않을 수도 있다. 상기 폐기물 슬러리의 가열 또는 "굽기(cooking)"는 상기 탈수 엔진의 용법에 따라 하루에 한번 또는 일주일에 한번 수행되도록 프로그램될 수 있다. 선택적으로, 대량 사용 중에, 상기 시스템은 상기 화장실의 정규 사용이 재개됨을 결정할 때까지 멈출 수도 있다. 화장실의 소정 숫자의 사용은 전기 에너지를 절약하도록 계수될 수 있을 것이다. 탈수실은 섭씨 250 내지 350도 사이의 온도로 가열된다. 배기 팬은 가열 공정 중에 작동되며, 상기 탈수실은 환기되어 증기가 외부 공기로 환기되거나 회수되도록 한다. 센서들은 엔진 온도가 화씨 355도를 넘거나 캐비닛 커버 온도가 화씨 150도를 초과하는 경우 시스템을 정지시킨다.

변기 및 탈수실 사이에 연결되는 것은 수동 또는 자동 작동 전기 덤프 밸브로서, 이는 변기 내의 용변을 내려서 탈수실로 보내도록 한다. 이러한 작동은 상기 통기구에 연결되는 인 라인 배기 팬에 의해 증대된다. 상기 전기 덤프 밸브는 가열 공정 중에 밀봉 폐쇄되어 증기가 통기구를 빠져나가도록 하고, 증기 및 냄새가 변기 내에 또는 욕실 내에 남아 있지 않도록 한다. 안전을 위해, 상기 탈수 엔진은 변기 시트가 아래 위치에 놓일 때까지 작동하지 않을 것이다.

탈수 실린더들은 공간 단열재와 같은 절연 물질로 절연되거나 절연 세라믹 코팅으로 절연되어 열을 상기 탈수실로 반사시킨다. 세라믹 절연재는 상기 단열재 또는 코팅을 둘러싸서 열기 속에 더 있도록 한다. 절연 세라믹 코팅은 또한 감전 가능성을 감소시킨다.

상기 탈수실은 방수이며 물 주변에서도 안전하다. 상기 유닛의 전기적 특성은 접지 누전 보호 기능을 갖는다는 것이다. 상기 탈수실은 다양한 제조업체들로부터의 여러 가지의 화장실 설계를 수용하도록 사용될 수 있다. 가장 좋은 모델은 이러한 적용을 위해 특별히 설계된 고압 제트를 구비하는 낮은 물 체적을 사용할 것이다. 이는 탈수될 물의 양을 감소시켜 에너지 비용을 감소시킨다. 독점권이 있는 화장실 디자인이 또한 고압, 저 체적 스프레이 제트를 사용하는 본 발명에 사용되어 변기를 깨끗하게 한다. 독점권이 있는 화장실을 사용하는 이유는 적은 물내림 양이 탈수에 필요한 전기 에너지도 작다는 것을 의미하기 때문이다.

자가 완비형 탈수 화장실 시스템은 소형 물 탱크(3갤런)를 포함하며, 오존은 변기 물내림 시의 물 위생을 유지하도록 주입된다. 오존은 폐기물을 소독하도록 작용하여 배기 냄새를 감소시킨다. 탈수실 통기구로부터 주변 공기 및 파이프 내의 응축물까지의 증기 환기 라인은 물내림을 위해 물탱크로 되돌아 올 수 있다.

오존은 탈수실 내로 유입되어 배설물의 체지방을 분해하여 소독 공정을 증대시킨다. 오존의 사용에 따른 다른 부산물은 폐기물의 "굽기" 중에 모든 냄새를 제거한다. 오존의 유입은 용변 내에서 발견되는 고형물질 및 액체 물질을 산화시킬 뿐만 아니라 과도한 전기 및 가열 요소의 사용 없이 증발 공정을 실질적으로 개시한다. 1.5갤런의 액체는 최소의 에너지 사용으로 며칠 동안 증발될 수 있다. 오존은 물내림 탱크 내로 유입되어 물내림 용수를 위생적인 상태로 유지한다.

공기는 두 가지 목적으로 상기 실린더들 내로 유입된다. 첫째, 공기는 진공 사이클 동안 상기 실린더들 내로 유입되어 건조 분말이 된 폐기물을 상기 실린더들로부터 배출한다. 둘째, 공기는 상기 실린더들 내로 유입되어 가열된 공기를 탈수실로 넣어서 정규 굽기 사이클 냉각 중에 건조 공정 속도를 높인다.

상기 자가 완비형 탈수 엔진은 보존 탱크, 탈수실, 가열 요소 및 전력 제어 회로 기판 및 소프트웨어 프로그램, 증기 통기구, 물내림 밸브, 공기 펌프, 오존 발생기, 공기 흡입구, 덤프 밸브 및 증기 밸브를 구비하는 하나 또는 그 이상의 화장실 및 변기, 진공 배기 팬 및 가방과 같은 회수 구역을 포함하여, 상기 회수 구역은 고형 폐기물 입자들이 탈수되고 나면 그들을 수집한다. 이러한 기본적 탈수 유닛은 다중 화장실 설비를 전체 시스템으로 제공하도록 연결되어, 높은 휴대성으로 인해, 선박, 군사용 육지 차량과 같은 이동 환경에서 사용될 수 있도록 하며, 항공기 또는 주거, 상업용 및 산업용으로 다중 화장실을 사용할 수 있도록 한다.

탈수 엔진으로서의 탈수실은 전체 시스템 내에 채용될 수 있는바, 이는 용변을 안전하게 처리하고 신선할 물 및 에너지 소비를 많이 감소시켜 효율을 높일 뿐만 아니라 폐수를 처리 및 회수하기 위한 방법 및 시스템을 함께 사용될 수도 있다. 폐수는 샤워, 싱크대 및 건물, 차량 등과 같은 기타 형태의 세척 작업으로부터 나오는 폐수와 같은 세척 및 세탁 목적으로 사용된 물이다. 통상적으로, 폐수는 먼지뿐만 아니라 용매 및 다른 형태의 비누, 비누 찌꺼기 및 다른 화학 약품을 포함한다. 다른 경우, 혼합물에 소변을 포함하는바, 이러한 폐수 시스템에서 소변을 처리하는 것은 비용 효과적이지 못하며 탈수하는데도 시간이 걸린다. 신선한 물 회수는 화장실 내에 또는 화장실 없이 장착되는 탈수 엔진, 전기-응고의 사용 및 분리/위생 겸용 탱크의 독점 설계를 연합시킨다. 상기 시스템의 핵심은 오존과 자외선을 사용하는 분리/위생 탱크에 있다. 물은 싱크대, 샤워기, 식기세척기, 소변기 및 다른 형태의 공조기 배수구로부터 수집된다. 폐수는 필터 스크린 및 집수조를 통과하며, 상기 분리/위생 탱크에 들어가기 전에 독점 사용 가능한 전기-응고 반응실로 처리된다. 분리실 내에 있어서, 대부분의 응고제는 물 표면상에 부유하여 탈수실로 들어간다. 처리된 폐수는 제거된 고형물과 함께 오존 및 자외선 처리되어 보존 탱크로 들어가서 샤워, 보트 세척, 화장실 물내림 및 식기 세척기 용으로 재사용된다. 특정 양의 물이 처리되어 추가로 소독되어 분리 보존 탱크 내에 음용수를 제공할 수 있다. 처리된 폐수를 갖는 분리/위생 탱크는 덤프 밸브를 통해 탈수 엔진에 연결될 수 있으며, 상기 탈수 엔진은 그 자체로서 몇 개의 입력 화장실로서의 기능을 수행한다. 상기 분리/위생 탱크에 있어서, 물이 아닌 거의 모든 것은 발포제 내로 들어가서 표면 위에 부유한다. 상기 발포제는 상기 표면으로부터 걷어져서 탈수실로 향하게 된다. 가장 중요한 것은 전통적인 다중 화장실은 모든 폐수와 함께 단일 보존 탱크로 흘러갈 수 있고 액체 물질은 펌핑되어 동일한 폐수 시스템 내에서 처리된다. 고형 물질을 소화하여 액체 물질로 바꾸는 미생물을 사용하는 전통적인 방법 또한 채용될 수 있을 것이다. 탈수 엔진의 출력은 고형 탈수된 폐기물 입자를 탈수 엔진으로부터 제거하는 진공 유닛이 될 것이다. 상기 탈수 엔진은 용변뿐만 아니라 폐수 처리에 사용되는 전기-응고로부터의 잔류 폐기물을 처리한다.

따라서, 전체적인 자가 완비형 시스템 및 방법에 있어서, 용변은 최소의 에너지를 사용하여 성공적으로 처리될 수 있으며, 동시에, 많은 양의 폐수는 낮은 에너지 사용 및 화학물질 입력 없이(오존은 예외) 성공적으로 회수될 수 있다. 전기-응고는 공정 중에 생성되는 과도하게 많은 양의 응고제(발포제)로 인해 실용적인 공정이 나타날 때까지 수년간 물을 처리하도록 사용되어 왔다. 많은 경우에 있어서, 응고제는 위생적이지 않을 수도 있고, 매립지에 폐기하기에 부적절할 수도 있다. 이러한 시스템은 위생 처리된 응고제의 안전한 폐기를 위해 이를 최소량으로 유지하도록 한다.

본 발명의 목적은 가능한 한 최소량의 물을 사용하여 용변을 효과적으로 처리하는 향상된 모듈형 다목적 자가 완비형 방법 및 시스템을 제공하여 폐수를 재사용을 위해 위생 처리 및 회수하고, 에너지 사용을 최소화하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 용변을 성공적이며 효율적으로 처리할 수 있으며 단일 자가 완비형 화장실 또는 다중 화장실 시스템에 설치될 수 있는 휴대용 탈수 엔진을 제공하는 것으로서, 이는 이동식 또는 고정식이며, 주거용, 상업용 또는 공업용뿐만 아니라 보트, 선박, 항공기, 및 차량과 같은 이동 환경에서도 유용한 휴대용 탈수 엔진을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 용변을 성공적으로 처리하고, 냄새를 제거하고, 용변을 처리하기 쉽도록 분말로 줄일 수 있는 모듈형 이동식 또는 고정식 화장실 및 폐수 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 용변 및 폐수를 처리하기 위한 전체 자가 완비형 모듈형 시스템 및 방법을 제공하는 것으로서, 이들 각기 다른 기능을 이동식 또는 고정식 고효율 시스템으로 통합함으로써 물을 회수하고 용변을 처리하기 위한 물 및 에너지의 사용을 많이 감소시키는 데 있다.

이들 및 다른 목적들은 이하의 설명을 통해 명료하게 될 것이며, 본 발명은 이하에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 탈수 엔진을 사용하는 자가 완비형 이동식 또는 고정식 탈수 화장실의 개략적인 블록 다이어그램이다.

도 2는 본 발명에 따른 탈수 엔진 및 화장실의 작동을 도시하는 순서도이다.

도 3은 본 발명에 따른 탈수 엔진 및 화장실의 사시도로서, 탈수 엔진 캐비닛 및 절연 물질이 분리된 상태를 도시한다.

도 4는 수정된 나사 송곳 또는 다른 형태의 패들이 사용될 수 있는 헬릭스 블레이드를 구비하는 탈수 엔진에 사용되는 실린더들의 일부 분해 사시도이다. 실린더들은 두 개의 부분으로 성형되어 볼트로 체결되거나, 압출 및 용접되거나, 플라스틱으로 형성되어 헬릭스 부분에 가열 요소를 구비할 수 있다.

도 5는 본 발명의 탈수 엔진에 사용되는 폐수 회수 시스템의 개략적인 블록 다이어그램이다. 화장실 또는 화장실들은 필요에 따라 추가될 수 있다.

도 6은 바이오-반응실 또는 전통적인 부패 탱크로부터 수집되는 모든 오폐수를 처리하도록 사용되는 폐수 시스템의 개략도이다.

도 7은 분리/위생 탱크의 측면도이다.

도 8은 폐기처리용 전기-응고 반응실의 분해 사시도이다.

첨부 도면, 특히, 도 1을 참조하면, 본 발명은 블록 다이어그램으로 개략적으로 참조번호 10으로 일괄 도시되며, 화장실 또는 화장실들(24)로의 입력부를 갖는 탈수 엔진(12)을 포함한다. 단일 화장실 시스템에 있어서, 변기(24)는 탈수 엔진의 입력으로서 직접 연결될 수 있을 것이다. 상기 탈수 엔진(12)은 또한 증기 도관(17)에 의해 신선함 물 보존 탱크(14)에 출력, 즉, 배기 팬(17)으로서 연결되고, 증기 통기구(16)는 또한 상기 신선한 물 보존 탱크(14)에 연결되어 냉각된 증 기로 인한 응축수를 회수한다. 오존 공급원(22)은 또한 소독 및 악취 감소를 위해 탈수 엔진에 제공된다. 상기 공정은 고형 폐기물이 가열될 때 완료됨으로써, 액체가 증발하여 건조 분말 형태의 잔류물을 생성하며, 상기 잔류물은 위생처리되어 중앙 진공부 또는 내부 진공부(20)을 통해 제거될 때까지 탈수 엔진(12) 내에 잔류하는바, 상기 진공부는 탈수 엔진에 진공을 제공함으로써 회수 및 차후 폐기를 위한 백을 포함할 수 있으며, 그에 따라, 분말을 분리 가능한 저장 백에 흡입할 수 있게 된다. 오존(22)은 교반시 함께 제공되어 가열 시작 전에 액체의 대부분을 증발시킴으로써, 에너지 수요 및 최종 탈수 시간을 감소시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 채용되는 방법은 단일 화장실의 작동을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 먼저, 용변이 변기 내로 투입된다. 덤프 밸브(26)는 변기 두껑(25)이 닫히거나 보조 수동 장치가 작동되는 경우 작동된다. 상기 보존 탱크(38)로부터 나오는 오존 및 물은 변기 내에 위치하여 물내림 되며 배기 팬(41)은 x초간 동작한다. 그 후, 용변은 단계(28)에서 탈수실로 흘러들어간다. 그 후, 덤프 밸브는 단계(29)에서 탈수실을 밀봉하도록 닫는다.

탈수실 내에서, 용변은 회전하는 헬리컬 블레이드로 혼합 및 교반되어 슬러리를 생성한다. 오존은 주기적으로 단계(30)에서 투입된다. 헬리컬 블레이드는 모터 및 기어의 방향(벨트 구동, 웜 구동, 또는 체인 구동이 적용될 수 있다)을 토대로 두 개의 별도의 방향으로 회전될 수 있다. 단계(30)가 완료된 후, 전체 탈수실은 소정 횟수의 물내림 후 가열되어 상기 슬러리가 증기로 변화되어 증기 통기구(40)를 통해 배출되도록 한다. 냉각된 증기는 통기구 내에서 응축물이 되어 보 존 탱크에 수집되고, 오존은 단계(38)에서 탱크 내에 주기적으로 추가된다. 상기 보존 탱크 내의 물은 다음 물내림을 위해 사용된다.

건조된(액체가 제거된) 잔류 폐기물은 고형 분말을 탈수실의 반대쪽 단부로 가압하는 헬릭스 블레이드의 역전에 따라 되돌아나온다. 진공 시스템은 단계(35c)에서 작동하도록 준비된다. 공기 흡입 밸브는 단계(35a)에서 개방되고, 진공 포트는 개방되고, 증기 통기 밸브는 단계(35b)에서 폐쇄된다. 결국, 단계(36)에서, 진공 청소기가 작동되고 고형 물질은 진공 포트를 통해 백 안에 들어가서 안전하게 이송된다.

도 2를 참조하면, 용변을 분말 잔류물로 저장 및 변경하는 작동 효율을 크게 높이는 몇 가지 시스템 활동이 있다. 단계(30)에서의 오존을 사용함으로써 악취를 감소시키고 폐기물 소독을 도울 뿐만 아니라 공기 흐름을 사용하여 액체를 적은 에너지로 증발시킨다. 또한, 컴퓨터 프로그램에 의해 제어되는 가열 동작 중에, 단계(32)에서 가열 요소에 사용되는 전기 에너지는 가열 유닛에 대한 전원 및 에너지 시간을 최대 효율로 제어함으로써 전체 유닛의 효율을 최대화하도록 사용된다.

도 3을 참조하면, 자가 완비형 탈수실은 전체 캐비닛 및 절연재가 제거된 상태로 도시되어 있다. 시스템의 핵심 부분은 탈수 엔진(42)으로서, 상기 탈수 엔진은 두 개의 알루미늄 또는 스테인리스 스틸 실린더(44,46)로 이루어지며, 상기 실린더들은 나란히 장착되며 상부에 공통 구멍을 가지며, 상기 공통 구멍은 밀봉 링 및 물내림 밸브(48)를 통해 물내림 변기(50)에 연결된다. 몇몇 경우에 있어서, 원하는 용량에 따라 하나의 실린더만을 사용하는 것이 저렴하며 효율적일 수 있다. 탈수실은 합성 플라스틱 또는 알루미늄으로 이루어진 성형 및 주조 상부 몰드 및 알루미늄 주형에 플라스틱 절연 커버로 된 하부 몰드로 구성될 수 있다. 상하 몰드는 서로 기계적으로 연결되어 밀봉된다. 변기는 그에 부착되는 변기 뚜껑(52)을 갖는다. 변기 시트의 접점을 사용하여 시스템을 켜고 끌 수 있다. 물 및 오존 보존 탱크(68)는 변기에 인접하게 도시되며, 핸들(70) 작동시 물내림 변기(50)에 직접 연결되는바, 상기 핸들은 물을 수동으로 제공하여 상기 물내림 변기(50) 내로 강제로 비워진다. 선택적으로, 상기 뚜껑(52) 내의 접점은 물내림 사이클을 시작할 수 있다. 증기 통기구는 튜브(54)를 통해 탈수실(42) 내에 연결되며, 상기 튜브는 개략적으로 도시된 바와 같이 배기 팬(56)을 포함한다. 도 4를 참조하면, 각각의 실린더(44,46)의 내부에는 헬릭스 블레이드가 배치되는바, 이들은 실린더(44,46) 내에 길이 방향으로 배치되며 모터(62)에 연결되어 헬릭스 블레이드를 회전시킴으로써 이들을 제 1 및 제 2 방향으로 회전시킨다. 이들 블레이드의 목적은 고형 물질들은 액체 물질로부터 분리하여 전도성 가열 요소(58)의 가열을 통해 증발을 촉진한다. 일련의 긴 전기 가열 요소들(58)은 양측 실린더의 외주 둘레에 장착되는바, 이들은 소정의 시간에 제어기(60)에 의해 작동되며, 상기 제어기는 모터(62) 및 가열 출구(72)를 제어한다. 상기 모터 및 가열 출구는 각각 상기 탈수실 외벽 상의 가열 요소(58)에 연결된다. 제어 프로그램을 사용하면, 가열 요소(58)에 제공되는 전력은 효율적으로 온도 감지에 의해 순차적인 물내림 후 제어됨으로써, 액체를 증발시키기 위해 가장 효율적으로 끓이거나 가열한다. 증기 통기 튜브(54)는 보존 탱크(68) 내에 연결되어 소독 또는 증류된 물을 보존 탱크(68) 로 보낸다.

습기가 굽기 및 가열 공정을 통해 증발된 후, 분말 잔류물은 진공 시스템(74)에 의해 제거될 수 있으며, 상기 진공 시스템은 진공을 형성하며 백을 포함하여 분말 잔류물을 수집하며, 상기 잔류물은 튜브(76)를 통해 탈수 실린더(44,46)로부터 추출된다. 상기 백은 오존 처리에 의해 어느 정도 소독되었으므로 진공 유닛(74) 및 잔류물로부터 분리되어 안전하게 폐기될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 단일 화장실로서 본 발명을 사용하기 위해, 자동 또는 전기로 작동할 수 있는 수동 핸들(70)은 상기 소형 보존 탱크(68)로부터 나오는 물 및 오존과 함께 상기 물내림 변기(50) 내의 용변을 내려보내도록 사용되면, 상기 탱크는 또한 전기 물내림 탱크 밸브(48)를 개방하여 폐기물이 양측 실린더(44,46) 내로 동시에 수용되도록 한다. 그 후, 상기 물내림 탱크 밸브(48)는 폐쇄되어 전체 탈수실(42)을 밀봉한다. 소정 횟수의 물내림 후, 전원 모듈(60)은 가열 요소들(58)이 소정 시간 동안 소정 온도까지 가열되도록 한다. 한편, 물내림 사이에, 모터(62)는 작동되어 각각의 실린더(44,46) 내측의 헬리컬 블레이드가 제 1 방향으로 회전하여 슬러리를 생성하고, 그 후, 용이하게 증발될 수 있도록 한다. 오존 또한 이때에 추가된다. 사전 선택된 시간에, 바람직하게는 밤에, 상기 화장실이 사용되지 않는 때에, 상기 탈수실은 가열되어 모든 액체를 증발시키고 남아있는 고형 폐기물의 분말 잔류물을 형성한다. 이러한 사이클 동안, 상기 분말 잔류물은 튜브(76)를 통해 진공 유닛(74)에 의해 제거되어 전체 유닛을 청소할 수 있다. 증발하는 증기 및 다른 액체는 굽기 공정 중에 통기구(56)를 통해 튜브(54)로 부터 증발될 수 있다. 모터(62)는 제어기(60)에 의해 주기적으로 작동되어 블레이드가 분리 공정 중에 일방향으로 이동하도록 하며, 잔류물은 모터(62)를 역전시킴으로써 역방향으로 가압되어 블레이드를 나머지 방향으로 진행하도록 함으로써, 오존을 추가하여 소독 및 악취제거를 하며 일단 분말이 된 고형 폐기물이 실린더(44,46) 내의 최적 위치에 놓여져 진공(74)에 의해 제거되도록 한다.

전력 제어기(60)는 소프트웨어 또는 프로그램을 포함하며, 이는 온도 감지 및 시간에 의해 가열 요소에 대한 가장 효율적인 전력 곡선을 결정하여 온도 및 다른 인자를 토대로 ON-OFF 시간을 결정함으로써 전기 에너지를 가장 효율적으로 사용할 수 있도록 한다. 결국, 액체는 증류수를 응축수 형태로 제공함으로써 물을 상기 보존 탱크(68)에 보충하도록 돕는바, 상기 응축수는 보존 탱크(68)로 복귀할 수 있다.

도 4는 알루미늄 또는 스테인리스 스틸 열 전도성 금속으로 이루어지며 탈수 엔진의 기본을 형성하는 매우 강성인 실린더(44,46)를 도시한다.

도 4를 참조하면, 두 개의 결합된 실린더(44,46)는 플라스틱 블레이드(78,84)를 포함하며, 이들은 헬리컬 형상을 가지며 각각의 실린더(44,46)의 길이에 해당하는 길이를 갖는다. 각각의 블레이드는 액체가 통과하도록 하는 구멍을 갖는 블레이드 부재(80)를 포함한다. 블레이드(84)는 복수의 구멍(88)을 갖는 헬리컬 블레이드 부재(86)를 포함한다. 블레이드(78)는 도 3에 도시된 모터에 연결되는 구동축(90)을 포함한다. 상기 축은 모터에 의해 전원을 받는 직접 웜 구동부에 의해 구동된다. 또한, 블레이드(84)의 구동축(92)은 모터(62)에 연결된다. 모 터는 슬러리를 생성하기 위한 토대를 형성하는 일 위상의 작동 중에 상기 블레이드들을 동일 방향으로 회전하도록 할 수 있다. 가열 요소(58)가 가열되는 경우, 이러한 가열은 실린더의 온도를 높이고 내부 액체의 온도를 액체가 실제로 증발하는 즉 끓는 온도까지 계속된다. 액체가 통기구를 통해 증발하고 나면, 남아있는 고형 폐기물은 폐기 물질이 분말이 될 때까지 계속 가열된다. 이때, 상기 블레이드들은 오존이 추가되어 소독 및 악취 제거를 하는 동안 역전됨으로써 잔류 분말이 각각의 실린더 내 지점을 향해 이동되도록 하며, 여기서, 진공 시스템은 분말 폐기물 제품을 안전하고 효율적으로 제거할 것이다. 상기 블레이드들은 플라스틱으로 이루어지며, 구동축(90,92)에 부착된다. 블레이드 패들은 헬리컬 형상을 갖는다.

탈수 엔진은 단일 자가 완비형 화장실과 함께 사용되는 것으로 도시되었으며, 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이 매우 적은 양의 물로 용변을 처리하고 건조 분말을 형성하는 다중 변기 시스템에 연결될 수 있다.

도 5는 일련의 다중 변기 모두가 휴대용 시스템에서 동시에 사용가능한 폐수 회수 및 용변 처리 기능을 포함하는 대형 시스템을 도시한다. 폐수 시스템의 핵심은 분리 탱크(96), 탈수실 및 전기-응고 유닛으로서, 상기 유닛은 탱크(108) 내의 오존 공급원으로 둘러싸여 있다. 폐수는 참조번호 98로 표시되는 샤워, 싱크대 또는 하수구로부터 회수되며, 필터 또는 스크린(100)을 구비하여 커다란 입자들을 제거한다. 집수조(102)는 처리될 물을 수집하도록 사용되어, 전기-응고로 폐수 처리를 수행하는 반응실(104)을 통해 보내지도록 한다. 처리된 폐수는 도관(106)을 통해 분리 탱크(96)로 전달된다. 여기서, 응고제는 물로부터 지방을 분리한다. 또 한, 물은 오존으로 처리되어 위생 효과를 높인다. 분리 탱크의 상부의 화살표는 원하지 않는 부분의 빗물을 표시한다. 덤프 밸브는 응고제가 변기 시스템의 탈수 엔진에 직접 들어가도록 제공되며, 상기 시스템은 탈수 엔진(112)에 연결되는 다중 화장실(126)을 포함한다. 물의 추가적인 사용은 참조번호 122에서의 추가적인 처리를 포함하여 안전하게 소독된 음용수를 탱크(124)에 제공한다. 또한, 보존 탱크(116) 내의 재사용된 물은 탱크(120)에 표시된 바와 같이 샤워, 보트 세척, 화장실 물내림 및 식기 세척을 위해 사용되도록 복귀될 수 있다. 물의 전기-응고 처리는 박스(104)에 도시된 바와 같다.

도 5에 도시된 시스템은 가정, 상업용 빌딩, 보트, 및 항공기에 사용되기 위한 고정식 또는 이동식일 수 있다. 소형에 저전력이므로, 상기 시스템은 대형 (바퀴 18 개 짜리) 트럭 또는 견인 트레일러에 사용될 수 있으며, 각각의 요소는 용도에 따른 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 샤워, 싱크대, 하수구 및 공조 배수구까지 갖추고 있는 이동 차량은 다중 화장실을 포함하는 트레일러 베드에 장착될 수 있을 것이다. 전체 시스템은 이동식으로서, 매우 적은 물을 사용할 수 있으며, 최소의 전력 사용으로 폐수를 회수하고 용변을 처리할 수 있다. 이러한 차량으로부터 배출되는 것은 다른 용도로 사용할 수 있을 정도로 충분히 위생처리된 물이 될 것이다.

도 6에 도시된 시스템은 보존 탱크, 부패 탱크, 또는 특수 설계된 바이오-소화 챔버와 함께 사용되는 시스템이다. 다중 화장실, 싱크대, 소변기 및 폐수 공급원(10)은 보트, 비행기, 대형 차량(115)의 바이오-반응실(115), 현재의 부패 탱크, 또는 보존 탱크 내로 배수된다. 집수조 펌프(118)는 탱크(115)로부터 폐기물을 추출하여 폐기 가능한 전기-응고 반응실(120)을 통해 강제 처리한다. 오존은 요소(119)에서 추가된다. 그 후, 폐기물은 분리/위생 탱크(122)로 이동하여, 물이 아닌 거의 모든 것은 부유하거나 가라앉는 응고물이 된다. 응고물은 탈수 엔진(134)으로 향하거나 필터(135)를 통과한다. 정화된 물은 공급원(130)으로부터 오존 처리되며 자외선에 노출된 후 재사용을 위해 보존 탱크(132)로 향한다. 탱크의 바닥에 가라앉은 응고물은 미생물에 의한 차후 처리를 위해 바이오-반응실(15) 내로 다시 보내진다.

도 7에 도시된 시스템은 분리/위생 탱크(122)이다. 전기-응고 반응실(120)(도 6 참조)로부터 나오는 폐기물은 입구(107)로부터 탱크(122) 안으로 들어간다. 여기서, 물은 모든 고형물질 및 박테리아로부터 분리되며, 응고물이 되어 걷어내기 도구(109)를 통해 부유 및 버려지거나, 가라앉아서 자동 또는 수동 덤프 밸브(10)를 통해 바이오-반응실 또는 보존 탱크(115)로 되돌아간다. 탱크(122) 내의 배플(150)은 탱크 내에 수용되는 수위를 유지하는 기능을 수행하며, 흐름을 전환하여 물이 오존(120) 및 자외선(130)에 더 오랜 시간 노출되도록 하며, 물이 화장실의 이동시 출렁거리지 않도록 한다. 물은 출구(116)를 통해 배출된다.

도 8에 도시된 시스템은 폐기용 금속판 및 개스킷을 구비하는 전기-응고 반응실(104)이다. 상기 시스템은 압력 박스(166), 뚜껑(167), 파워 스트립(169), 중앙에 구멍이 있는 금속판(172), 모서리에 네 개의 구멍이 있는 하나의 금속판(173), 개스킷(174), 흡입구(182) 및 방출구(181), 및 상기 내부 캐스킷(174) 및 금속판(173)이 방수되도록 하는 압력판(180)으로 구성된다. 오수는 흡입구(182)로 들어간다. 개스킷(174)은 모든 표면 사이에 위치되고, 금속판(173)은 선택적으로 위치된다. 파워 스트립(169)은 각각의 금속판(173)에 연결되어 모든 다른 판이 양으로 대전되거나 음으로 대전되도록 한다. 오수는 양 또는 음으로 대전되는 입자들에 교대로 붙게 되는 모든 판을 통과한다. 그 후, 반응성 물은 오수가 응고되기 시작한 후 포트(181)를 통해 방출된다. 상기 금속판(173)은 폐수의 용도 또는 화학적 조성에 따라 알루미늄 또는 철, 또는 다른 금속의 조합일 수 있다.

본 발명은 가장 실용적이며 바람직한 실시예로 고려되는 것에 대하여 도시 및 설명하였다. 그러나, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주 내에서 다른 수정 및 변형예가 실시 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 적용예 및 수요를 수용하도록 모듈형으로 이루어져 있다.

본 발명에 따라, 가능한 한 최소량의 물을 사용하여 용변을 효과적으로 처리하는 향상된 모듈형 다목적 자가 완비형 방법 및 시스템을 제공하여 폐수를 재사용을 위해 위생 처리 및 회수하고, 에너지 사용을 최소화할 수 있다.

또한, 용변을 성공적이며 효율적으로 처리할 수 있으며 단일 자가 완비형 화장실 또는 다중 화장실 시스템에 설치될 수 있는 휴대용 탈수 엔진을 제공하는 것으로서, 이는 이동식 또는 고정식이며, 주거용, 상업용 또는 공업용뿐만 아니라 보트, 선박, 항공기, 및 차량과 같은 이동 환경에서도 유용한 휴대용 탈수 엔진을 제공할 수 있다.

Claims (14)

1. 용변 및 기타 수질 오염 물질을 건조 분말로 감소시켜 오염된 물을 안전하게 폐기하고 여과 및 정화하기 위한 시스템에 있어서,

   폐기물 제품용 탈수 엔진;

   물내림 변기, 보존 탱크, 변기 뚜껑, 상기 물내림 변기의 시트 센서, 및 오존 공급원을 구비하는 자가 완비형 탈수 변기;

   상기 물내림 변기를 상기 탈수 엔진에 직접 연결하고, 수동 핸들의 수작업에 의해 작동되어 물을 상기 보존 탱크로 내보내고 오존을 상기 물내림 변기로 내려 보냄으로써 내용물을 상기 탈수 엔진으로 흘려보낼 수 있는 덤프 밸브;

   나란히 장착되며 상기 덤프 밸브에 의해 상기 물내림 변기에 각각 연결되는 제 1 및 제 2 개방공을 상부에 구비하는 하나 또는 그 이상의 원통형 챔버를 구비하는 탈수 엔진 챔버를 포함하는 상기 탈수 엔진; 상기 화장실로부터 내려지는 폐기물을 가열하기 위해 각각의 실린더의 외주 둘레에 장착되는 하나 또는 그 이상의 긴 전기 가열 요소를 포함하는 상기 실린더들;

   상기 실린더들의 외벽에서 각각의 가열 요소에 연결되며 상기 가열 요소들을 소정 시간에 작동하는 제어기;

   액체를 교반하기 위해 각각의 상기 실린더 내에 길이 방향으로 배치되며, 액체가 통과하는 복수의 구멍을 갖는 블레이드 부재 및 블레이드 축을 포함하는 플라스틱 헬리컬 블레이드;

   모터;

   전원에 연결되는 상기 모터와 결합하여 상기 챔버 내에서 상기 헬리컬 기어를 교대로 바뀌는 방향으로 회전시키고 상기 가열 요소용 상기 제어기에 의해 작동되는 상기 블레이드 축;

   온도 감지 및 시간에 의해 가열 요소를 위한 가장 효율적인 전력 곡선을 결정하는 소프트웨어 프로그램을 포함하여 소정 횟수의 물내림 후 상기 가열요소를 작동함으로써 슬러리를 증발시키는 상기 가열 요소에 대한 전원용 제어기;

   상기 실린더에 연결되는 증기 도관; 및

   전원에 연결되며, 상기 탈수 엔진이 화씨 212도 도달하는 온도에서 작동되며, 상기 탈수 엔진에 연결되고 상기 증기 도관에 의해 출력으로써 신선한 물 보존 탱크에 연결되어 증기가 상기 엔진으로부터 증기 통기구를 통해 상기 스팀 도관 내로 제거되어 복원된 응축수로서 상기 신선한 물 보존 탱크로 회수되도록 하는 배기 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   전원 및 전기-응고 챔버의 소스를 포함하는 전기-응고 챔버를 갖는 폐수 회수 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 시스템은 보트, 선박, 자동차, 트럭, 휴대용 화장실, 및 레저 또는 상 업용 차량과 같은 이동 플랫폼에 설치될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은 최소의 변경으로 현재의 보존 탱크 및 부패 시스템과 함께 사용되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 시스템은 다중 화장실, 샤워, 및 싱크대를 포함하는 이동식 트레일러에 설치될 수 있으며, 이들은 재해 지역으로 신속하게 이송되거나 군대에서 신속 전개 차량 배치 부대에서 위생 설비로서 환경에 대한 악영향 없이 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 시스템은 전기-응고 챔버, 전기-응고 처리된 후의 물을 추가 처리하기 위해 오존 및 자외선 방사선을 사용하는 특수하며 독점권이 있는 분리/위생 탱크, 및 상기 분리 탱크로부터 상기 탈수 엔진 챔버로 상기 응고 물질을 이동시켜 상기 응고 물질을 가정용 쓰레기에 버리기에 적절한 분말로 건조하도록 하는 걷어내기 장치를 채용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 독점권이 있는 전기-응고 챔버는 특수하며, 폐기 가능하며, 용도에 따 라 사용 후 교체가 용이하며, 중금속, 영양분, 포낭, 박테리아, 및 다양한 기타 자연 오염 물질을 폐수로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제 2 항에 있어서,

   상기 시스템은 모든 화장실, 싱크대, 샤워, 소변기, 및 기타 물 사용 고정물 및 응용 제품이 상기 시스템 내로 들어가는 바이오 반응실과 결합함으로써 구조물로부터 나오는 모든 물이 깨끗한 물로 처리 및 재생되고 상기 바이오 반응실 내의 폐수는 전통적인 부패 팅크 시스템으로서 배수지 없이 미생물 처리되는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 자가 완비형 화장실, 상기 탈수 엔진, 및 상기 전기-응고 챔버를 포함하는 본 발명의 각각의 구성요소는 모듈형으로 설계되어 여러 산업체, 예를 들면, 식품 업체뿐만 아니라 폐수 및 용변 처리와 같은 다양한 분야에서의 폐기물 처리 요구와 부합하는 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 용변 및 기타 수질 오염 물질을 물로부터 제거하고 이들을 안전하게 처리하기 위해 건조 분말로 감소시키고, 폐수(또는 오수)를 여과, 정수 및 정화하기 위한 방법에 있어서,

    a. 용변을 화장실 탈수 엔진에 넣는 단계;

    b. 상기 탈수 엔진 내에, 오존을 추가하여 폐기물 및 폐수의 혼합물을 소독 및 악취제거하는 단계;

    c. 상기 폐기물을 에너지를 제어하는 온도 제어 부재로 소정 온도까지 가열하는 단계; 및

    d. 건조 분말 폐기 잔류물을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 건조 분말은 연결된 진공에 의해 상기 탈수 엔진으로부터 제거되어 분말을 저장 백으로 흡입함으로써 가정용 쓰레기로 제거 및 폐기될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10 항에 있어서,

    폐수를 전원을 갖는 전기-응고 챔버로 보내서 고형 오염물질로 응고시키는 단계는 다른 것들 중에서, 중금속, 영양분, 포낭, 및 박테리아를 응집 입자들 내에 포함하고, 그 후, 이들을 집수조(분리/소독 탱크)의 바닥에 침전 및/또는 걸러내기 장치에 의해 물 표면에서 걸러내도록 하며; 정화된 물은 상기 탈수 엔진으로 보내져서 제 10 항에 설명된 소독 공정을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 전기-응고 챔버로 보내진 물은 상기 폐수 내의 오염물질이 전기-응고된 후 상기 집수조 내의 자외선 및 오존 공급원으로 추가 처리 및 소독되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 시스템은 모든 화장실, 싱크대, 샤워, 소변기, 및 기타 물 사용 고정물 및 응용 제품이 상기 시스템 내로 들어가는 바이오 반응실과 결합함으로써 구조물로부터 나오는 모든 물이 깨끗한 물로 처리 및 재생되고, 상기 바이오 반응실 내의 폐수는 전통적인 부패 탱크 시스템으로서 배수지 없이 미생물 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.

Images