[스크랩] 환경친화형 농촌 화장실

환경친화형 화장실은 호기성 박테리아를 이용하여 분뇨를 처리하는 자연발효방식의 화장실로서 냄새가 없고, 물을 사용하지 않기 때문에 방류되는 오수가 없으며, 고형잔류물은 부피가 감소되어 유지관리가 쉽고 퇴비로도 사용이 가능한 장점을 갖고 있다.   농촌지역의 수세식화장실 개량률은 63.9%(2000.통계청)으로 5년전(42.1%)에 비하여 20%이상이 증가되었고 계속적으로 증가되는 추세이다. 그러나 이는 주택개량과 함께 주택내부에 설치되는 화장실의 경우이고, 옥외화장실의 경우는 78%가 분뇨를 수거하는 재래화장실이다. 이러한 수거식화장실의 경우 하절기 악취가 심하고 환경이 불결하며 각종 해충과 병원균의 온상이 되고 있고 있다.   한편 수세식화장실은 지하수, 하천 등 수질을 오염시키는 오염원으로 규명되면서 생태계 파괴에 일조를 하고 있는 것으로 비판을 받고 있다. 우리나라 농촌지역의 오폐수처리시설 설치율은 불과 12.4%로서 수세식화장실에서 방출되는 오폐수는 대부분 자연방류에 의존하고 있어 이로 인한 농촌수질 오염의 심각성은 날로 높아지고 있다. 따라서 농촌생활연구소에서 대학과 산업체 공동연구로 개발된 생물학적 시스템을 이용한 환경친화형 화장실이 농촌지역의 자연생태계 보전과 농촌의 화장실문화 개선을 위한 가장 현실적인 대안이 될 수 있을 것으로 사료된다.
	1. 건식, 생물학적 시스템을 이용한 화장실의 유형
	국내외 비수세 생물학적시스템 화장실을 대상으로 분뇨처리 방식과 기술적 특징을 비교 파악한 결과 분뇨처리 기능에 따라서는 자연발효형, 토양처리형, 자기완결순환형, 건조/연소형 등 4개 유형으로 분류할 수 있었다. 유형별 분뇨처리기능과 핵심기술요소를 분석한 결과 자연발효형은 분뇨탱크에 산소와 통기성매질을 공급하여 호기성미생물을 번식시켜 분뇨를 자연발효하는 것이 특징이고, 토양처리형(자연정화식)은 토양의 생리화학적 기능과 토양중에 서식하는 미생물(박테리아 등)의 생물적 기능으로 분뇨를 정화하는 방식이며, 자기완경순환형은 자연계 미생물의 자연정화력을 이용하는 시스템이고, 건조/연소형은 배설물을 소량의 물로 흡인시켜 건조탱크에서 전기히터에 의해 건조시켜 분말화하는 방식으로 분뇨를 처리하는 것이 특징이다. 따라서 이상의 4개유형을 경제성, 관리성, 기술 보급성 등 실용화 측면에서 비교 분석한 결과 자연발효형 화장실이 관리가 용이하고 시공공정이 단순하므로 농촌형으로 보완하여 구조를 개발할 경우 실용화 가능성이 가장 높을 것으로 분석되었다.
	2. 환경친화형 농촌화장실 개발 방향 및 기술 요소
	표 1. 환경친화형 농촌 화장실 모델 개발 방향
	목 표 적용 기술 요소    환경오염이 없는 화장실  ○ 농가형 분뇨조(지하 매립형) 모델 개발  ○ 분뇨의 환경친화적 처리 시스템    깨끗하고 위생적인 화장실  ○ 해충 및 악취 방지를 위한 환기/배기 시설 설치  ○ 자연채광을 이용한 쾌적한 내부환경 조성    편리한 화장실  ○주민의 수요 및 선호도, 농업 및 생활 특성 반영  ○ 외부 농작업 시 이용할 수 있는 샤워공간 복합화    유지관리가 쉬운 화장실  ○ 통기성 매질 투입 및 수거의 편리성 도모  ○ 분뇨조에 오수 침투없이 물 청소 가능한 구조  ○ 샤워실 수도 시설의 동파 예방  ○ 현지 구입이 용이한 건축자재 이용 경제성 도모  ○ 표준설계로 공사비 절감    아름다운 화장실  ○주택과 어울리는 건물 구조로 주거 경관 향상  ○ 농촌 주민이 선호하는 경관적 요소 반영
	환경친화형 농촌화장실 모델의 기술요소는 다음과 같다. 첫째는, 농가형 분뇨조 모델개발이다. 기존의 지상형 화장실 구조를 지하 매립형으로 구조를 변경하여 지하형 분뇨조의 기능 유지를 위한 산소공급과 가스 배출기능, 분뇨조의 우수침투 및 분뇨의 유출 방지 기능을 강화하였다. 둘째는 해충과 악취를 없애기 위한 환기 및 배기 시설의 설치와 자연채광을 이용하여 쾌적한 실내환경 확보를 위한 벽체구조를 개발하였다. 그리고 셋째는 유지관리의 용이성 및 경제성 도모를 위하여 통기성 매질 투입 및 수거의 편리성을 도모하고 농촌에서 구입이 용이한 건축자재 이용과 공사비 절감을 위하여 설계를 표준화하였으며 또한 아름다운 화장실을 위하여 화장실의 외형은 주택과 어울리는 건물 구조로 하여 주거 경관을 향상시킬 수 있게 하였다. 구체적인 기술개발 요소는 표 1과 같다
	3. 환경친화형 화장실의 기술적 특징
	환경친화형 화장실은 분뇨를 호기성미생물을 이용하여 자연 발효시켜 퇴비화 하는 방식을 사용함으로서 수세식 화장실처럼 용수가 필요하지 않으며 수거식 화장실과 같은 악취 발생도 없다. 또한 인체 분뇨는 자연발효 과정을 거쳐 인체고형폐기물의 95%가 수분과 이산화탄소로 분해 증발되어 5%미만이 무해한 토양구성 물질로 변성되므로 유지관리에도 부담이 없으며 생성된 잔류물은 양질의 퇴비로 이용할 수 있는 장점이 있다. 환경친화형 화장실의 기술적 특징을 수세식·재래식 화장실과 비교하면 표 2와 같다.
	표 2. 환경친화형 화장실, 수세식, 수거식 화장실의 차이점
	구 분 차이점 환경 친화형 화장실  ○ 미생물을 이용하여 발효시키기 때문에 최종 잔류물은 유기질 비료로서 사용가능함  ○ 공기 순환장치로 미생물의 발효과정에서 발생되는 이산화탄소는 거의 무취  ○ 설치장소에 구애받지 않음  ○ 상·하수도 시설이 불필요함  ○ 컴포스트의 수거가 용이하고 잦은 점검이 불필요함  ○ 병원성 균의 사멸로 사람이나 동물과 식물에 무해함  ○ 물을 사용하지 않으므로 용수가 불필요함 수세식 화장실  ○ 상·하수도 시설이 필요하고, 설치시 넓은 면적이 소요됨  ○ 별도의 정화시설이 필요하고, 물의 사용량이 과다함(용수비용 부담)  ○ 냄새가 약간 나고 수질오염의 원인을 제공함 수거식 화장실  ○ 악취가 매우 심하고 불결함  ○ 병원성 미생물의 서식지로 전염병 발생의 원인이 됨  ○ 수거를 자주 해야하고 차량출입이 불가한 지역에서는 수거처리에도 어려움이 따름  ○ 배설물이 분해되지 않고 그대로 쌓임
	4. 환경친화형 농촌화장실의 작동 원리
		가.	대소변이 분뇨조 컴포스트 베드 위로 떨어지면 베드에 서식하고 있던 호기성 미생물은 대 소변을 먹이로 하여 기하급수적으로 증가하며, 이때 최고 50℃까지 발효열이 발생되고, 미생물 먹이가 된 대소변은 산화 분해 작용에 의해 이산화탄소(CO2)와 수증기로 변성되어 환기시스템을 통하여 대부분 외부로 방출된다(컴포스트 베드에는 톱밥, 대패밥 등을 박테리아 등 호기성 미생물이 번식되게 숙성시켜 놓은 통기성 매질을 화장실 설치 시 발효조에 깔아준다.
		나.	호기성 미생물의 산화분해작용을 위한 지속적인 공기(산소)공급을 위하여 배기 시스템과 공기 흡입구를 통하여 공기를 공급한다. 즉, 배기팬의 작용으로 탱크 안에 흡입력이 형성되어 변기를 통하여 공기가 탱크 안으로 유입되게 되고 이러한 공기의 흐름으로 지속적인 공기(산소)공급이 이루어지면서 화장실 내부의 악취를 동시에 제거해준다.
		다.	대변은 분뇨조에서 호기성 미생물의 산화분해 활동에 의해 그 양이 빠른 속도로 감소하여 6~8개월이 경과하면 초기 투입량의 약 95% 이상이 수증기와 이산화탄소로 변성되고 5% 정도만이 컴포스트(부엽토) 형태로 남게된다.
		라.	소변은 보수력이 탁월한 컴포스트 베드에서 호기성 미생물의 생존에 필요한 습기를 유지시켜주는 한편 대변과 마찬가지로 호기성 미생물에 의한 산화분해 작용을 거치면서 발효열에 의해 수증기, 이산화탄소 및 소량의 메탄가스 등으로 변성되어 상당량이 지붕 위의 배기관을 통해 외부로 방출되고 잔여량(약 60%)은 베드 아래 설치되어 있는 기단부 탱크로 떨어져 고이게 된다.
		마.	기단부 탱크에 고인 액체는 질소, 인산, 칼리가 골고루 섞인 비료(액비)와 같은 성질을 지니게 된다. 기단부 탱크에 모인 액체는 수거하여 액비 (1:1 물로 희석)로 사용하거나 수거처리 한다(그림 1.)
			그림 1. 환경친화형 화장실 구조 개념도
	5. 환경친화형 농촌화장실의 구조
	화장실 모델의 구조는 기본모델을 중심으로 건축자재와 면적별로 총 7개유형을 제안하였다. 기본모델의 구조는 샤워실 복합형으로 3평 규모이다. 분뇨조는 지하고정형이고 건물지붕과 벽체재료의 선택은 주택과 어울리게 박공지붕으로 하였으며, 벽체는 토석벽돌을 이용하였다. 내부 벽체와 바닥은 타일마감을 하였는데 벽체 마감은 샤워실만 하였다. 샤워실은 세면기, 샤워기, 거울을, 화장실에는 양변기와 보조 환풍기를 설치하였다. 구체적인 공간계획요소는 표 3과 같으며, 화장실의 내부 평면과 단면은 그림 2, 3과 같다
	표 3. 환경친화형 농촌화장실 모델의 구조 및 공간계획 요소
	구 분 형 태   공간구조 및 규모   공간구조   규모   화장실+샤워실복합형   3평   분뇨처리기능 및 구조   분뇨처리기능   분뇨조설치방식   분뇨조 유형   분뇨처리 방식   분뇨발효 방식   분뇨조 재료   배기 시설   자연발효형   고정식   지하형   수동식   대소변 혼합형   FRP (강화 플라스틱)   25W   건물 형태   벽체구조 및 재료   지붕구조 및 재료   벽돌조적조   박공지붕, 아슬팔트슁글   내부마감재료   바닥   벽체   타일   타일(샤워실)   내부시설   화장실   샤워실   양변기, 보조환풍기   휴지걸이   세면기, 샤워기, 거울   기타   조명, 수도, 전기시설
		그림 2. 환경친화형 농촌화장실 기본모델 도면 (평면도, 단면도)
		그림 3. 환경친화형 농촌화장실 시공 장면(정면, 배면)
		토벽돌B형                      아이소판넬형                    시멘트블록형 와이어메쉬A형                  와이어메쉬B형                          ALC형       그림 4. 환경친화형 농촌화장실 모델유형
	6. 환경친화형 농촌화장실 설치방법
		가. 부지선정 및 배치계획
		화장실 계획 부지는 주변 환경과의 조화, 안정성과 이용성, 경제성, 합리적 관리기능의 극대화를 도모할 수 있는 적당한 장소를 선정한다.
		나. 평면계획
		평면계획은 내 외부의 유기적 관계를 고려하여 합리적이고 기능적으로 구성하며, 동선을 단축하여 불필요한 공간을 배제하고, 관리측면의 효율적 기능을 부여한다. 세면장과 화장실은 분리하여 화장실 이용을 편리하게 한다.
		다. 입면 및 단면계획
		자연과 조화로운 색상과 재료를 선택한다. 벽체는 토석벽돌과 같이 농촌의 부드러운 이미지를 주는 재료를 사용하는 것이 바람직하며, 지붕은 주택과 어울리는 형태로 하여 시각적인 연속성을 부여한다.
		라. 발효조 설치 및 건축공사
		발효조는 지하에 매설하여 눈에 띄지 않도록 하며 발효제투입 등 발효조 관리에 편리하도록 관리구를 만든다. 발효조 매립을 위한 터파기공사, 되메우기공사, 콘크리트공사를 시행하고 콘크리트가 충분히 양생된 후 건축공사, 마감공사, 내부시설공사 순으로 진행한다.
	참 고 문 헌
	한국 클리버스. 1998. 자연발효 화장실 기술자료집. 창일인더스트리. 1999. 자연발효 화장실 기술자료집. 환경부. 1998. 오수·분뇨 및 축산폐수처리 통계.

출처 : 모심과 살림

글쓴이 : 흰그늘 원글보기

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