KR20230099115A

KR20230099115A - 화장실용 정화장치

Info

Publication number: KR20230099115A
Application number: KR1020210188211A
Authority: KR
Inventors: 신승동
Original assignee: 주식회사 동성하이텍
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2023-07-04
Also published as: KR102614611B1

Abstract

본 발명은 휴게소 등의 화장실에 설치되어 사용되는 것으로, 특히 화장실에서 분뇨를 처리하면서 사용되어진 오염수가 저장탱크들을 거치면서 미생물들과 반응하여 정화되고, 정화된 물이 화장실에 재사용되도록 하므로 수자원 낭비가 없으며, 유지관리 비용도 저렴하게 할 수 있는 화장실용 정화장치에 관한것이다.
본 발명의 목적은 화장실의 양변기에서 배출된 분뇨 및 오염수가 미생물이 부착된 다수의 담체볼이 구비된 저장탱크들을 거치면서 오염수가 미생물과 반응하여 악취를 제거하고, 전염병균을 완전히 사멸시킨 후 BOD 10ppm 이하 수준으로 정화시켜 변기 세척수로 재사용함으로서 환경오염을 방지하고, 수자원 낭비가 없도록 하며, 유지관리 비용도 저렴하게 할 수 있는 화장실용 정화장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 화장실 바닥의 전반부에 설치되는 것으로 상부에 양변기(1)가 설치되어 양변기(1)에서 유입되는 분뇨가 포함된 오염수가 저장되도록 되는 제1저장탱크(10)와; 제1저장탱크(10)와 사이에 여과장치(22)를 두고 연결되어 여과장치(22)를 통과한 오염수가 저장되도록 되는 제2저장탱크(20)와; 제2저장탱크(20)의 상부에 설치되는 것으로 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 공간에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 펌프(31)에 의해 제2저장탱크(20)의 오염수를 탱크의 상부 공간에 이송할 수 있도록 되는 제3저장탱크(30)와; 제3저장탱크(30) 옆에 설치되는 것으로, 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 탱크 내부에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 하부 공간이 제3저장탱크(30)의 하부 공간과 이송유로(4)에 의해 서로 통하도록 연결되는 제4저장탱크(40)와; 제4저장탱크(40) 옆에 설치되는 것으로 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 탱크 내부에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 상부 공간이 제4저장탱크(40)의 상부 공간과 이송유로(4)에 의해 서로 통하도록 연결되는 제5저장탱크(50)와; 제5저장탱크(50) 옆에 설치되는 것으로 탱크의 하부 공간이 제5저장탱크(50)의 하부 공간과 이송유로(4)를 통해 서로 통하게 연결되고, 탱크 상부 공간에 양변기(1)로 물을 공급할 수 있는 배관이 연결되는 제6저장탱크(60)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

화장실용 정화장치{Toilet purifier}

본 발명은 휴게소 등의 화장실에 설치되어 사용되는 것으로, 특히 화장실에서 분뇨를 처리하면서 사용되어진 오염수가 저장탱크들을 거치면서 미생물들과 반응하여 정화되고, 정화된 물이 화장실에 재사용되도록 하므로 수자원 낭비가 없으며, 유지관리 비용도 저렴하게 할 수 있는 화장실용 정화장치에 관한 것이다.

화장실에서 사용후 버려지는 오, 폐수와 가정에서 배출되는 생활폐수 등의 다양한 오염물질이 하수종말처리장으로 방류된다.

이러한 오,폐수가 유입되는 하수종말처리장에서는 황슬러지 공법과 같은 일반적인 생물학적 처리공정을 사용하여 처리하고 있으며, 이와같은 처리공정은 유기물및 부유물질의 제거에 목적을 두고 있다.

그러나 기존의 하수종말처리장의 방류수 수질기준이 강화되고 있어 분해가 쉬운 유기물및 부유물질만을 처리해서는 배출 허용기준을 만족시키기 어려워지고 있다.

또한 하천의 수질에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이에 따라 하천 수질의 유지및 관리를 위한 방류수의 기준이 강화되고 있어 이에대한 적절한 대응 방안이 필요하다.

기존의 오,폐수 처리에 있어 적용되는 황슬러지공법은 생물학적 반응조 내에서 미생물의 성장 및 반응속도가 느려 유출수 또는 공정내 슬러지를 반송하여 재순환 시키거나 미생물을 장기간 체류가 가능하도록 담체에 부착시켜 적용하도록 하고 있다.

그러나 담체의 미생물 부착 효율이 낮아 오염물질에 대한 처리가 용이하지 않으며, 장시간 사용에 따른 마모에 의해 비중이 낮아지고 유동성이 떨어지는 단점이 있어 적용에 한계가 있었다.

이에 담체의 내구성을 증가 시키거나 미생물의 부착효율을 증가 시키기 위한 다양한 연구들이 수행된바 있다.

이러한 내구성이 증가되고 미생물의 부착효율이 증가된 담체를 이용한 종래 기술은 먼저 화장실이나 가정에서 사용되어진 오, 폐수를 하수종말처리장으로 방류시킨 후 하수종말처리장에서 미생물의 부착효율을 증가시킨 담체를 이용하여 오, 폐수를 깨끗하게 정화시켜 하천이나 바다 등으로 방류시키게 된다.

이러한 종래 처리방식은 하수종말처리장에서 정화된 물이 방류되어 수자원이 낭비되게 되며, 유지괸리비용도 많이 들고 환경오염이 발생하는 문제점이 있었다.

공개특허 10-2014-0098012

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화장실의 양변기에서 배출된 분뇨 및 오염수가 미생물이 부착된 다수의 담체볼이 구비된 저장탱크들을 거치면서 오염수가 미생물과 반응하여 악취를 제거하고, 전염병균을 완전히 사멸시킨 후 깨끗하게 정화시켜 변기 세척수로 재사용함으로서 환경오염을 방지하고, 수자원 낭비가 없도록 하며, 유지관리 비용도 저렴하게 할 수 있는 화장실용 정화장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 화장실 바닥의 전반부에 설치되는 것으로 상부에 양변기가 설치되어 양변기에서 유입되는 분뇨가 포함된 오염수가 저장되도록 되는 제1저장탱크와; 제1저장탱크와 사이에 여과장치를 두고 연결되어 여과장치를 통과한 오염수가 저장되도록 되는 제2저장탱크와; 제2저장탱크의 상부에 설치되는 것으로 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망이 횡으로 구비되고, 타공망 하부의 공간에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼들이 구비되며, 펌프에 의해 제2저장탱크의 오염수를 탱크의 상부 공간에 이송할 수 있도록 되는 제3저장탱크와; 제3저장탱크 옆에 설치되는 것으로, 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망이 횡으로 구비되고, 타공망 하부의 탱크 내부에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼들이 구비되며, 하부 공간이 제3저장탱크의 하부 공간과 이송유로에 의해 서로 통하도록 연결되는 제4저장탱크와; 제4저장탱크 옆에 설치되는 것으로 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망이 횡으로 구비되고, 타공망 하부의 탱크 내부에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼들이 구비되며, 상부 공간이 제4저장탱크의 상부 공간과 이송유로에 의해 서로 통하도록 연결되는 제5저장탱크와; 제5저장탱크 옆에 설치되는 것으로 탱크의 하부 공간이 제5저장탱크의 하부 공간과 이송유로를 통해 서로 통하게 연결되고, 탱크 상부 공간에 양변기로 물을 공급할 수 있는 배관이 연결되는 제6저장탱크로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 화장실의 변기 세척수로 사용되어진 초기 유입수를 정화시켜 재활용 함으로서, 수자원 낭비가 없도록 하고, 화장실 내부에 상수도와 하수도 설비가 필요없도록 하며, 정화조 청소와 약품 투입 및 별도 관리인이 필요치 않도록 하여 유지관리비용이 절감되도록 하고, 오염수의 수거과정 및 방류에 따른 2차 환경오염을 방지하며, 자체 발효 온도 유지로 동절기 난방이 불필요하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 개념을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 개념을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 개념을 다른 각도로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 담체볼을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명의 담체볼을 나타내는 평면도.

본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 화장실 바닥의 전반부에 설치되는 것으로 상부에 양변기(1)가 설치되어 양변기(1)에서 유입되는 분뇨가 포함된 오염수가 저장되도록 되는 제1저장탱크(10)와; 화장실 바닥의 후반부에 설치되는 것으로 제1저장탱크(10)와 사이에 자갈(21)이 내장된 여과장치(22)를 두고 연결되어 여과장치(22)를 통과한 오염수가 저장되도록 되는 제2저장탱크(20)와; 제2저장탱크(20)의 상부에 설치되는 것으로 탱크 내부 중간에 유체 유동이 가능하도록 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 공간에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 펌프(31)에 의해 제2저장탱크(20)의 오염수를 탱크의 상부 공간에 이송할 수 있도록 되는 제3저장탱크(30)와; 제2저장탱크(20)의 상부에서 제3저장탱크(30) 옆에 설치되는 것으로, 탱크 내부 중간에 유체 유동이 가능하도록 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 탱크 내부에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 하부 공간이 제3저장탱크(30)의 하부 공간과 이송유로(4)에 의해 서로 통하도록 연결되는 제4저장탱크(40)와; 제2저장탱크(20)의 상부에서 제4저장탱크(40) 옆에 설치되는 것으로 탱크 내부 중간에 유체 유동이 가능하도록 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 탱크 내부에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 상부 공간이 제4저장탱크(40)의 상부 공간과 이송유로(4)에 의해 서로 통하도록 연결되는 제5저장탱크(50)와; 제2저장탱크(20)의 상부에서 제5저장탱크(50) 옆에 설치되는 것으로 탱크의 하부 공간이 제5저장탱크(50)의 하부 공간과 이송유로(4)를 통해 서로 통하게 연결되고, 탱크 상부 공간에 양변기(1)로 물을 공급할 수 있는 배관이 연결되는 제6저장탱크(60)로 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 양변기(1)에서 흘러나온 분뇨와 오염수가 제1저장탱크(10)로 유입되면 자갈(21)들이 조밀하게 저장된 여과장치(22)에 의해 분뇨가 걸러지고 슬러지 상태의 오염수만 제2저장탱크(20)로 유동하게 되고, 제2저장탱크(20)에 유입된 슬러지 상태의 오염수가 펌프(31)에 의해 제3저장탱크(30)의 상부 공간으로 이송되며, 타공망(2)을 통과해 하부 공간으로 이동한 오염수가 담체볼(3)에 부착되어 있는 미생물의 정화작용에 의해 일부 정화되게 된다.

또한, 제3저장탱크(30) 하부의 일부 정화된 오염수는 하부의 이송유로(4)를 통해 제4저장탱크(40)로 유입되어 제4저장탱크(40)의 담체볼(3)들을 통과하면서 미생물과 반응해 점차 정화 진행이 높아지게 되며, 정화가 진행된 오염수가 타공망(2)을 통과하여 상부로 이동하고, 상부의 이송유로(4)를 통해 제5저장탱크(50)로 유입되어 타공망(2)과 담체볼(3)을 통과하면서 미생물과 반응해 완전히 정화된 물이 되어 하부로 이동되며, 정화된 물은 하부의 이송유로(4)를 통해 제6저장탱크(60)로 이송되어 상부의 이송유로(4)를 통해 양변기(1)에 재 공급된다.

여기에서, 담체볼(3)은 도 4와 도 5에 도시되는 바와 같이, 전체적으로 틈새들이 형성되는 구 형상으로 이루어지며, 상반부 중앙에 공간부(a)를 이루며 중앙에서 일정 간격을 두고 방사상으로 골조(b)들이 형성되고 각 골조(b)의 양면에 경사를 이루는 경사면(c)들이 일정 간격을 두고 형성되며, 각 골조(b)에 구비되는 경사면(c)들의 경사 방향이 서로 반대 방향으로 형성된다.

한편, 하반부 구조는 상반부 구조와 같은 형태이나 상부 골조(b)들 사이에 하부 골조(b)들이 상하 방향으로 위치되도록 구성된다.

이러한 담체볼(3)은 외형이 구 형태를 이루어 유체 흐름이 원활하도록 하고, 서로 엇갈리는 위치와 엇갈리는 방향으로 경사면(c)들이 조밀하게 구성되면서도 틈새가 형성되는 트리(tree)형상들이 중첩되는 구조로 되어, 담체볼(3) 전체면에 미생물이 흡착되어 접촉면적이 극대화되도록 하고, 산소공급용 공극을 가짐으로써, 미생물이 최대한 증식하고 안정적으로 반응할 수 있는 서식환경을 제공한다.

또한, 충격 부하에 강하고, 운전 및 관리가 용이하며, 반 영구적 수명으로 인해 교체가 불필요하도록 한다.

이러한 본 발명은 상수도와 하수도 설비 없이 초기 유입수를 100% 재활용하며, 정화조 청소와 약품 투입 및 별도 관리인이 필요치 않도록 하여 전체적인 관리비용이 절감되도록 하고, 수거과정 및 방류에 따른 2차 오염을 방지하며, 악취 및 병원균 등이 완전히 사멸되어 높은 위생효과가 있도록 하고, 자체 발효 온도 유지로 동절기 난방이 불필요하도록 하는 장점이 있다.

1:양변기 2:타공망
3:담체볼 4:이송유로
10:제1저장탱크 20:제2저장탱크
21:자갈 22:여과장치
30:제3저장탱크 31:펌프
40:제4저장탱크 50:제5저장탱크
60:제6저장탱크

Claims

화장실 바닥의 전반부에 설치되는 것으로 상부에 양변기(1)가 설치되어 양변기(1)에서 유입되는 분뇨가 포함된 오염수가 저장되도록 되는 제1저장탱크(10)와; 제1저장탱크(10)와 사이에 여과장치(22)를 두고 연결되어 여과장치(22)를 통과한 오염수가 저장되도록 되는 제2저장탱크(20)와; 제2저장탱크(20)의 상부에 설치되는 것으로 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 공간에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 펌프(31)에 의해 제2저장탱크(20)의 오염수를 탱크의 상부 공간에 이송할 수 있도록 되는 제3저장탱크(30)와; 제3저장탱크(30) 옆에 설치되는 것으로, 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 탱크 내부에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 하부 공간이 제3저장탱크(30)의 하부 공간과 이송유로(4)에 의해 서로 통하도록 연결되는 제4저장탱크(40)와; 제4저장탱크(40) 옆에 설치되는 것으로 탱크 내부 중간에 구멍들이 형성된 타공망(2)이 횡으로 구비되고, 타공망(2) 하부의 탱크 내부에 미생물에 의해 슬러지를 분해하도록 하는 담체볼(3)들이 구비되며, 상부 공간이 제4저장탱크(40)의 상부 공간과 이송유로(4)에 의해 서로 통하도록 연결되는 제5저장탱크(50)와; 제5저장탱크(50) 옆에 설치되는 것으로 탱크의 하부 공간이 제5저장탱크(50)의 하부 공간과 이송유로(4)를 통해 서로 통하게 연결되고, 탱크 상부 공간에 양변기(1)로 물을 공급할 수 있는 배관이 연결되는 제6저장탱크(60)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화장실용 정화장치.
제1항에 있어서,
담체볼(3)은 전체적으로 틈새들이 형성되는 구 형상으로 이루어지며, 상반부 중앙에 공간부(a)를 이루며 중앙에서 일정 간격을 두고 방사상으로 골조(b)들이 형성되고 각 골조(b)의 양면에 경사를 이루는 경사면(c)들이 일정 간격을 두고 형성되며, 각 골조(b)에 구비되는 경사면(c)들의 경사 방향이 서로 반대 방향으로 형성되어 트리(tree)형상들이 중첩되는 구조를 이루며, 하반부 구조는 상반부 구조와 같은 형태이나 상부 골조(b)들 사이에 하부 골조(b)들이 상하 방향으로 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화장실용 정화장치.