バイオ浄化循環システムトイレ
【課題】 汚水中の尿素を電解酸化で処理することにより、汚水を効率よく処理できるバイオ浄化循環システムトイレを提供する。
【解決手段】 汚水の一部又は全部の窒素処理を、電解酸化槽１０でおこなうことにより、生物処理槽７での窒素処理すべき量を削減できる。電解酸化槽１０では、汚水中の尿素を電解酸化することにより、アンモニアではなくヒドラジンが生成して、さらに窒素ガスとなって大気中に放出されるので、生物処理槽７での微生物による窒素処理に比べ、汚水中の尿素を迅速かつ容易に処理できる。これにより、生物処理槽７での汚水処理を、有機物分解を中心に設定することができるので、生物処理槽７の槽容量を小さくすることができる。そして、窒素処理と有機物分解とを各槽で分担してできるので、汚水を効率よく処理することができる。
【解決手段】 汚水の一部又は全部の窒素処理を、電解酸化槽１０でおこなうことにより、生物処理槽７での窒素処理すべき量を削減できる。電解酸化槽１０では、汚水中の尿素を電解酸化することにより、アンモニアではなくヒドラジンが生成して、さらに窒素ガスとなって大気中に放出されるので、生物処理槽７での微生物による窒素処理に比べ、汚水中の尿素を迅速かつ容易に処理できる。これにより、生物処理槽７での汚水処理を、有機物分解を中心に設定することができるので、生物処理槽７の槽容量を小さくすることができる。そして、窒素処理と有機物分解とを各槽で分担してできるので、汚水を効率よく処理することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバイオ浄化循環システムトイレに関し、詳細には微生物により汚水を浄化するバイオ浄化循環システムトイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバイオ浄化循環システムトイレでは、水洗便器から排出される汚水を受け入れ、微生物により有機物分解および窒素処理をおこなう生物処理槽と、該生物処理槽で処理された一次処理水の固液分離をおこない、ろ過水を生成するろ過槽と、該ろ過槽で生成されたろ過水をオゾン又は活性炭等による脱色処理をおこなう脱色槽と、該脱色槽で脱色された処理水を汲み上げ、再度洗浄水として水洗便器に供給するポンプとを組み合わせたものが知られている。そして、前記生物処理槽での窒素処理では、汚水中のアンモニアを亜硝酸、硝酸の順に変換する硝化処理と、該硝化処理により変換された硝酸の脱窒をおこなう脱窒処理とがおこなわれる。さらに、生物処理槽で窒素処理を良好に維持するために、微生物が消費する酸素や、エネルギー源として利用する有機物を汚泥内に供給するのが一般的である。このようなバイオ浄化循環システムトイレの一例として、オゾン処理槽（脱色槽）が満水になった場合に、オゾン処理槽での余剰処理水を生物処理槽に戻す循環式水洗トイレシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、オゾンの酸化効果により、ろ過水中の難分解性有機物が易分解性有機物に変換され、その易分解性有機物は、余剰処理水とともに生物処理槽に流れ、微生物により分解されるので、汚水の有機物分解を効率よくできる。
【特許文献１】特開２００３−２４７２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の循環式水洗トイレシステムでは、汚水の窒素処理は、生物処理槽で全ておこなわれるので、窒素処理をおこなう硝化菌および脱窒菌が消費する酸素や有機物を汚泥内に多量に供給する必要があり、処理性能の維持にコストがかかるという問題点があった。さらに、槽内の汚泥のｐＨやＤＯ（溶存酸素濃度）などの条件において、硝化菌が活性化する最適条件と、脱窒菌が活性化する最適条件とが互いに異なるため、生物処理槽を複数に分割したり、経時的に槽内の汚泥条件を制御して、各処理を交互におこなう等の対策が必要であった。また、生物処理槽を分割すると、槽容量を大きくしないといけないので、システム全体が大きくなるという問題点もあった。さらに、生物処理槽で、硝化処理と脱窒処理とがバランスよくおこなわれないと、汚水中に尿素や有機物が分解されずに蓄積されてしまい、処理水の性状が悪化し、汚水を効率よく処理できないなどの問題点もあった。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、汚水中の尿素の一部又は全部を電解酸化で処理することにより、汚水を効率よく処理できるバイオ浄化循環システムトイレを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係るバイオ浄化循環システムトイレによれば、水洗便器から排出される汚水中の有機物を分解するとともに、窒素成分を除去する生物処理槽と、当該生物処理槽で処理された生物処理水をろ過するろ過槽と、当該ろ過槽でろ過されたろ過水を脱色処理する脱色槽とを有し、当該脱色槽で脱色された処理水を洗浄水として、前記水洗便器に循環させるバイオ浄化循環システムトイレにおいて、前記水洗便器と前記生物処理槽との間に、前記水洗便器からの汚水を一時的に貯留する汚水貯留槽と、当該汚水貯留槽に貯留する汚水の一部又は全部を受け入れ、汚水中に含まれる尿素の電解酸化をおこなう電解酸化槽とを備えている。
【０００６】
また、請求項２に係るバイオ浄化循環システムトイレによれば、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記電解酸化槽には、尿素分解酵素が固定化された第１電極と、当該第１電極と異なる電位が与えられる第２電極とが設けられ、前記第１電極と、前記第２電極との間に電流を流すことにより、汚水中に含まれる尿素の電解酸化をおこなうことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係るバイオ浄化循環システムトイレによれば、電解酸化槽では、汚水の一部又は全部を受け入れ、電解酸化により尿素を窒素ガスにまで直接変換できるので、生物処理槽にかかる窒素処理の負担を軽減することができる。そして、電解酸化槽で汚水の窒素処理をおこなうことにより、生物処理槽を汚水の有機物分解を中心に設定することができる。したがって、汚水処理を各槽で分担しておこなうことができるので、汚水の処理効率を向上させることができる。また、水洗便器から排出された汚水は汚水貯留槽に一旦貯留されるので、汚水貯留槽に貯留された汚水を生物処理槽と電解酸化槽とに各々振り分けることができる。よって、生物処理槽の汚水処理状況、電解酸化槽の汚水処理状況、汚水貯留槽内の汚水量等に応じて、生物処理槽および電解酸化槽への汚水供給量を調整することができる。
【０００８】
また、請求項２に係るバイオ浄化循環システムトイレによれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、尿素分解酵素が固定化された第１電極と、第１電極と異なる電位が与えられる第２電極との間に電流を流すことにより、汚水中の尿素がヒドラジンに変換され、さらに酸素又は電極と反応して窒素ガスにまで変換され、大気中に放出される。よって、汚水中の尿素を微生物の働きでアンモニアに変換して、そのアンモニアを亜硝酸、硝酸の順に変換して脱窒する従来の微生物による硝化脱窒法に比べ、迅速かつ容易に窒素処理ができる。また、尿素分解酵素の本来の働きであるアンモニア分解能において、そのアンモニアの分解速度は、微生物のアンモニア分解速度よりも速い。よって、例えば、尿素分解酵素の本来の働きで、汚水中の尿素の一部がアンモニアに変換されても、後で従来の硝化脱窒法により、硝酸を経て窒素にすることができるので、結果的に処理を速めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１について、図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１の構成を示すブロック図であり、図２は、バイオ浄化循環システムトイレ１の概念図であり、図３は、電解酸化槽１０の概念図である。
【００１０】
なお、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１は、汚水ピット６に貯留された汚水の一部を受け入れ、電解酸化によって窒素処理をおこなう電解酸化槽１０を備えたものであり、汚水の有機物分解および窒素処理を効率的におこなうことができるものである。
【００１１】
はじめに、バイオ浄化循環システムトイレ１の概略構成について説明する。図１に示すように、バイオ浄化循環システムトイレ１は、水洗便器５と、当該水洗便器５から排出される汚水を一時的に貯留する汚水ピット６と、当該汚水ピット６に貯留された汚水を受け入れ、汚水に含まれる有機物を分解するととともに、窒素処理をおこなう生物処理槽７と、当該生物処理槽７で処理された一次処理水を固液分離するろ過槽８と、当該ろ過槽８で固液分離されたろ過水をオゾンによって酸化脱色処理をおこなう脱色槽９と、当該脱色槽９で脱色された処理水を洗浄水として、再度水洗便器５に循環させるポンプ１２とを主体に構成され、さらに、汚水ピット６に貯留された汚水の一部を受け入れ、電解酸化により窒素処理をおこなう本発明の特徴である電解酸化槽１０を備えている。また、ろ過槽８には、固液分離による残留高濃度汚泥を生物処理槽７に返送する返送汚泥管１１が配設され、脱色槽９には、槽内の余剰分の処理水をオーバーフローさせて、生物処理槽７に返送する余剰水返送管１３が配設されている。なお、図示しないが、脱色槽９とポンプ１２との間には、処理水を洗浄水として貯留するための洗浄水タンクを設けてもよい。
【００１２】
また、図２に示すように、生物処理槽７の底部には、ブロワー１７に接続された散気管１７ａが配設され、ろ過槽８の底部には、ブロワー１８に接続された散気管１８ａが配設されている。そして、ブロワー１７，１８で発生した高圧の空気は、散気管１７ａ，１８ａを通じて、生物処理槽７，ろ過槽８に送り込まれるようになっている。また、脱色槽９の底部には、オゾンを生成するオゾン発生装置１９に接続された散気管１９ａが配設されている。そして、オゾン発生装置１９で生成されたオゾンが、散気管１９ａを通じて、脱色槽９に送り込まれるようになっている。
【００１３】
そして、生物処理槽７は、汚水ピット６に貯留された汚水を受け入れ、汚水中の有機物分解および窒素処理をおこなう。ここでいう窒素処理とは、汚水中の尿素をアンモニアに変換し、このアンモニアを硝化処理して、亜硝酸、硝酸の順に変換する硝化処理と、硝化処理された硝酸を窒素ガスに変換する脱窒処理とをいう。そして、生物処理槽７では、微生物の作用により、汚水中に含まれる尿素が加水分解されてアンモニアが生成される。次いで、そのアンモニアが、硝化菌および脱窒菌によって窒素処理される。よって、これら処理により、生物処理槽７に一次処理水が生成される。
【００１４】
さらに、ろ過槽８は、生物処理槽７から供給された一次処理水を受け入れ、槽内に設けられたろ過装置１５によって、固液分離をおこなう。ろ過装置１５は内部に複数のろ過膜（図示外）を保持し、その膜面を一次処理水が通過することにより、ろ過水が生成される。一方、ろ過装置１５でろ過されずに残存する残留高濃度汚泥は、返送汚泥管１１によって、生物処理槽７に返送される。
【００１５】
そして、脱色槽９は、ろ過槽８で固液分離されたろ過水を受け入れ、散気管１９ａから送り込まれるオゾンによってろ過水の酸化脱色処理をおこなう。なお、本実施形態では、オゾンの酸化効果によりろ過水を脱色しているが、例えば、活性炭の吸着作用により脱色してもよい。また、脱色槽９に貯留される処理水（脱色処理水）の水位が所定水位よりも高い場合は、その余剰分をオーバーフローさせることにより、余剰水返送管１３を通じて、生物処理槽７に返送されるようになっている。
【００１６】
次に、本発明の特徴である電解酸化槽１０について説明する。図１，図２に示すように、電解酸化槽１０は、汚水ピット６に貯留された汚水の一部を受け入れ、電解酸化による窒素処理をおこない、窒素処理水として生物処理槽７に戻すものである。図２に示すように、電解酸化槽１０には、槽内に貯留された汚水中の尿素の電解酸化をおこなう電解酸化装置２０が設けられている。
【００１７】
ここで、尿素の電解酸化について説明する。尿素の電解酸化とは、ウレアーゼ（尿素分解酵素）と尿素とが共存する水溶液中で、カーボン材を電極として電解酸化をおこなうと、アンモニアではなくヒドラジンが生成され、このヒドラジンが酸素又は電極と反応して窒素ガスが生成する反応をいう。以下にその尿素の電解酸化の反応式を示す。
・ＣＯ（ＮＨ２）２＋Ｈ２Ｏ−２ｅ− → Ｎ２Ｈ４＋ＣＯ２＋２Ｈ＋・・・（反応１）
・Ｎ２Ｈ４＋Ｏ２ → Ｎ２↑＋２Ｈ２Ｏ・・・（反応２）
・Ｎ２Ｈ４＋４ＯＨ−−４ｅ− → Ｎ２↑＋４Ｈ２Ｏ・・・（反応３）
なお、ＣＯ（ＮＨ２）２は尿素、Ｎ２Ｈ４はヒドラジン、Ｎ２は窒素ガスを示す。
【００１８】
通常、水溶液中の尿素は、ウレアーゼの触媒効果により加水分解されて、アンモニアに変換されるが、上述した電解酸化をおこなうと、反応１に示すように、アンモニアではなく、ヒドラジンが生成される。さらに、反応２又は反応３に示すように、ヒドラジンは、酸素又は電極と反応することにより、窒素ガスに変換され、大気中に放出される。なお、水溶液中のウレアーゼは、電極に固定化された状態でも、同様の現象が見られることが確認されている。このことから、本実施形態では、尿素の電解酸化をバイオ浄化循環システムトイレに適用することにより、汚水中の尿素の一部又は全部を電解酸化して、直接窒素ガスにまで変換することにより、汚水の窒素処理を効率的におこなうこととした。
【００１９】
次に、電解酸化装置２０の構造について説明する。図２，図３に示すように、汚水中に含まれる尿素の電解酸化は、電解酸化装置２０によっておこなわれる。図３に示すように、電解酸化装置２０は、直流電源２２と、当該直流電源２２に接続され、作用電極としてのカーボンフェルト電極２３と、当該カーボンフェルト電極２３と対向して設けられ、直流電源２２に接続された白金電極２４とで構成されている。
【００２０】
ここで、カーボンフェルト電極２３について説明する。このカーボンフェルト電極２３は、１００ｍｍ×１００ｍｍ×４００ｍｍの略直方体状の電極である。そして、カーボンフェルト電極２３は、カーボン材であるカーボンフェルトを電極とし、ウレアーゼを結合させたマレイミドペンダントポリスチレン膜を被膜させて製造されたものである。なお、使用するウレアーゼは、ナタ豆（Ｊａｃｋｂｅａｎ）ウレアーゼ、微生物（ｂａｃｉｌｌｕｓ ｐａｓｔｅｕｒｉｉ）および酸性ウレアーゼからなる酵素群から選択されるウレアーゼを好適に使用することができる。また、カーボン材は、カーボンフェルトに限らず、クラッシーカーボン、プラスチック成形カーボン等でもよい。さらに、作用電極は、金電極でもよい。なお、図３に示すカーボンフェルト電極２３が、「第１電極」に相当し、白金電極２４が、「第２電極」に相当する。
【００２１】
また、カーボンフェルト電極２３のウレアーゼの固定化は、カーボンフェルト電極２３を０．１ｍｇ／ｍｌポリマレイミドスチレンのクロロホルム溶液に３０分間浸漬した後、乾燥させ、次に、ｐＨ７．０の１ｍｇ／ｍｌのウレアーゼの水溶液に１０分間浸漬することによりおこなった。
【００２２】
そして、図２，図３に示すように、電解酸化装置２０を備えた電解酸化槽１０の底部には、槽内の汚水を撹拌するための羽根型の撹拌装置２５が設けられている。これにより、槽内の汚水がカーボンフェルト電極２３の電極表面に均一に接触させることができる。そして、汚水中の尿素が、カーボンフェルト電極２３に固定化されたウレアーゼに接触し、ムラなく一様に電解酸化される。
【００２３】
次に、汚水ピット６について説明する。図１，図２に示すように、汚水ピット６は、水洗便器５から排出される汚水を全て受け入れて貯留し、その貯留された汚水を、生物処理槽７と、電解酸化槽１０とにそれぞれ振り分けて供給するものである。この汚水の振り分けは、生物処理槽７の汚水処理状況や、電解酸化槽１０の汚水処理状況等を考慮して調整される。さらに、トイレの使用頻度にともない、汚水ピット６内の汚水量は増減するため、例えば、処理すべき汚水量が多い場合は、電解酸化槽１０への汚水供給量を多くするとよい。さらに、電解酸化槽１０では有機物分解はおこなわれず、窒素処理のみがおこなわれるため、電解酸化槽１０には、尿素含有量の高いし尿ができるだけ供給されるようにし、生物処理槽７には、糞などの固形物が供給されるように、汚水ピット６で振り分ける。なお、この振り分けは、メッシュ状になったスクリーン等でそれらを分離する方法などが考えられるが、とくに限定されない。なお、図１，図２に示す汚水ピット６が、「汚水貯留槽」に相当する。
【００２４】
次に、上記構成からなるバイオ浄化循環システムトイレ１の窒素処理の流れについて説明する。まず、図１および図２に示すように、水洗便器５から排出された汚水は、汚水ピット６に貯留される。そして、汚水ピット６に貯留された汚水の一部は、電解酸化槽１０へ供給され、その残りは、生物処理槽７へ供給される。
【００２５】
そして、電解酸化槽１０では、電解酸化装置２０によって、槽内に貯留された汚水中の尿素の電解酸化がおこなわれる。まず、図３に示すように、直流電源２２が、カーボンフェルト電極２３に酸化電位を印加すると、カーボンフェルト電極２３と白金電極２４との間に電解電流が発生する。そして、汚水中の尿素はヒドラジンに変換され、そのヒドラジンが酸素と反応して窒素ガスに変換される。このとき、白金電極２４の電極表面からは水素ガスが発生し、カーボンフェルト電極２３の電極表面からは、無色無臭の窒素ガスが発生する。そして、この電解酸化装置２０を備えた電解酸化槽１０では、１時間当たり、約２５ｇの尿素を窒素ガスに変換して処理することができることがわかっている。こうして、電解酸化槽１０で処理された処理水は窒素処理水として、図示外のポンプを介して、生物処理槽７に供給される。
【００２６】
一方、図１および図２に示すように、生物処理槽７には、汚水ピット６から汚水が供給され、電解酸化槽１０からは窒素処理水が供給され、汚水と窒素処理水とが混合されて槽内に貯留される。この混合された汚水は、所定のレベルまで窒素処理がされているため、通常の汚水よりも尿素含有量が減少している。したがって、その汚水中に残存する尿素は、汚泥中の微生物により、加水分解されてアンモニアに変換され、そのアンモニアは硝化菌および脱窒菌によって、硝化・脱窒処理され、窒素ガスとして大気中に放出される。そして、汚水中の尿素含有量が少ないため、生物処理槽７内の汚水は確実に窒素処理される。また、生物処理槽７では、窒素処理すべき尿素含有量が減少しているので、有機物分解を中心にして処理をおこなうことができる。したがって、バイオ浄化循環システムトイレ１では、汚水の窒素処理は主に電解酸化槽１０でおこなわれ、有機物分解は主に、生物処理槽７でおこなわれるので、汚水処理を分担する形態をとることができ、汚水処理を効率的にすすめることができる。
【００２７】
以上説明したように、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１によれば、汚水の一部又は全部の窒素処理を、電解酸化槽１０でおこなうことにより、生物処理槽７での窒素処理量を減少することができる。これにより、生物処理槽７での汚水処理を、有機物分解を中心に設定することができ、窒素処理と有機物分解とを各槽で分担しておこなうことができるので、汚水を効率よく処理することができる。さらに、生物処理槽７を有機物分解を中心に設定することができるので、例えば、硝化・脱窒処理に合わせて槽を複数に分割したりする必要がなく、槽容量を小さくすることができる。また、電解酸化槽１０では、汚水中の尿素を電解酸化することにより、アンモニアではなくヒドラジンが生成して、さらに窒素ガスとなって大気中に放出される。よって、汚水中の尿素を迅速かつ容易に処理することができる。また、生物処理槽７には、汚水ピット６の汚水と、電解酸化槽１０で処理された窒素処理水とが混合して供給されるため、混合された汚水中に含まれる尿素は減少している。したがって、生物処理槽７での窒素処理すべき量は少ないため、窒素処理（硝化・脱窒処理）にともない微生物が消費する酸素や有機物の汚泥内への供給量を減らすことができる。また、ウレアーゼの本来の働きであるアンモニア分解能において、そのアンモニアの分解速度は、微生物のアンモニア分解速度よりも速い。よって、例えば、ウレアーゼの本来の働きで、汚水中の尿素の一部がアンモニアに変換されても、後で、生物処理槽７の汚泥中の微生物により、硝酸を経て窒素にすることができるので、結果的に処理を速めることができる。
【００２８】
次に、第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００について説明する。図４は、第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００は、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１の変形例であり、汚水ピット６（図１参照）を省略したものである。
【００２９】
図４に示すように、バイオ浄化循環システムトイレ１００は、水洗便器５０と、当該水洗便器５０から排出される汚水を受け入れ、電解酸化により窒素処理をおこなう本発明の特徴である電解酸化槽１０１と、当該電解酸化槽１０１で処理された窒素処理水を受け入れ、汚水に含まれる有機物を分解する生物処理槽７０と、当該生物処理槽７０で処理された一次処理水を固液分離するろ過槽８０と、当該ろ過槽８０で固液分離されたろ過水をオゾンによって酸化脱色処理をおこなう脱色槽９０と、当該脱色槽９０で脱色された処理水を洗浄水として、再度水洗便器５０に循環させるポンプ１２０とを主体に構成されている。また、ろ過槽８０には、固液分離による残留高濃度汚泥を生物処理槽７０に返送する返送汚泥管１１０が配設され、脱色槽９０には、槽内の余剰分の処理水をオーバーフローさせて、生物処理槽７０に返送する余剰水返送管１３０が配設されている。
【００３０】
このような構成からなるバイオ浄化循環システムトイレ１００では、第１の実施形態で説明した汚水ピット６（図１，図２参照が）設けられていないため、水洗便器５０から排出される汚水は、全て電解酸化槽１０１に供給される。そして、汚水中に含まれる尿素は、電解酸化により窒素ガスに変換され、窒素処理水として槽内に貯留される。なお、槽内に貯留された処理水には糞なども含まれ、それら処理水は、窒素処理水として全て生物処理槽７０に供給される。そして、生物処理槽７０には、有機物分解されていない窒素処理水が貯留されるため、汚泥中の微生物による有機物分解がおこなわれる。
【００３１】
以上説明したように、第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００によれば、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１の効果と同様の効果を生み出すことができ、さらに汚水ピット６（図１，図２参照）を設けないことで、バイオ浄化循環システムトイレ１００の設置スペースを小さくすることができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されることなく、各種の変形が可能である。例えば、第１の実施形態の電解酸化槽１０の底部には、槽内の汚水を撹拌するための羽根型の撹拌装置２５が設けられているが、水中ポンプで槽内の汚水を撹拌してもよい。
【００３３】
さらに、電解酸化槽１０にＤＯセンサを設け、電解酸化にともなって低下する汚水中の酸素濃度を計測し、ＤＯを所定レベルに維持するために、槽内の汚水を曝気する曝気手段を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のバイオ浄化循環システムトイレは、トイレに限らず、生活排水および工業排水などの排水処理にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１の構成を示すブロック図である。
【図２】バイオ浄化循環システムトイレ１の概念図である。
【図３】電解酸化槽１０の概念図である。
【図４】第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ バイオ浄化循環システムトイレ（第１の実施形態）
５ 水洗便器
６ 汚水ピット
７ 生物処理槽
８ ろ過槽
９ 脱色槽
１０ 電解酸化槽
２３ カーボンフェルト電極
２４ 白金電極
５０ 水洗便器
７０ 生物処理槽
８０ ろ過槽
９０ 脱色槽
１００ バイオ浄化循環システムトイレ（第２の実施形態）
１０１ 電解酸化槽
【技術分野】
【０００１】
本発明はバイオ浄化循環システムトイレに関し、詳細には微生物により汚水を浄化するバイオ浄化循環システムトイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバイオ浄化循環システムトイレでは、水洗便器から排出される汚水を受け入れ、微生物により有機物分解および窒素処理をおこなう生物処理槽と、該生物処理槽で処理された一次処理水の固液分離をおこない、ろ過水を生成するろ過槽と、該ろ過槽で生成されたろ過水をオゾン又は活性炭等による脱色処理をおこなう脱色槽と、該脱色槽で脱色された処理水を汲み上げ、再度洗浄水として水洗便器に供給するポンプとを組み合わせたものが知られている。そして、前記生物処理槽での窒素処理では、汚水中のアンモニアを亜硝酸、硝酸の順に変換する硝化処理と、該硝化処理により変換された硝酸の脱窒をおこなう脱窒処理とがおこなわれる。さらに、生物処理槽で窒素処理を良好に維持するために、微生物が消費する酸素や、エネルギー源として利用する有機物を汚泥内に供給するのが一般的である。このようなバイオ浄化循環システムトイレの一例として、オゾン処理槽（脱色槽）が満水になった場合に、オゾン処理槽での余剰処理水を生物処理槽に戻す循環式水洗トイレシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、オゾンの酸化効果により、ろ過水中の難分解性有機物が易分解性有機物に変換され、その易分解性有機物は、余剰処理水とともに生物処理槽に流れ、微生物により分解されるので、汚水の有機物分解を効率よくできる。
【特許文献１】特開２００３−２４７２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の循環式水洗トイレシステムでは、汚水の窒素処理は、生物処理槽で全ておこなわれるので、窒素処理をおこなう硝化菌および脱窒菌が消費する酸素や有機物を汚泥内に多量に供給する必要があり、処理性能の維持にコストがかかるという問題点があった。さらに、槽内の汚泥のｐＨやＤＯ（溶存酸素濃度）などの条件において、硝化菌が活性化する最適条件と、脱窒菌が活性化する最適条件とが互いに異なるため、生物処理槽を複数に分割したり、経時的に槽内の汚泥条件を制御して、各処理を交互におこなう等の対策が必要であった。また、生物処理槽を分割すると、槽容量を大きくしないといけないので、システム全体が大きくなるという問題点もあった。さらに、生物処理槽で、硝化処理と脱窒処理とがバランスよくおこなわれないと、汚水中に尿素や有機物が分解されずに蓄積されてしまい、処理水の性状が悪化し、汚水を効率よく処理できないなどの問題点もあった。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、汚水中の尿素の一部又は全部を電解酸化で処理することにより、汚水を効率よく処理できるバイオ浄化循環システムトイレを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係るバイオ浄化循環システムトイレによれば、水洗便器から排出される汚水中の有機物を分解するとともに、窒素成分を除去する生物処理槽と、当該生物処理槽で処理された生物処理水をろ過するろ過槽と、当該ろ過槽でろ過されたろ過水を脱色処理する脱色槽とを有し、当該脱色槽で脱色された処理水を洗浄水として、前記水洗便器に循環させるバイオ浄化循環システムトイレにおいて、前記水洗便器と前記生物処理槽との間に、前記水洗便器からの汚水を一時的に貯留する汚水貯留槽と、当該汚水貯留槽に貯留する汚水の一部又は全部を受け入れ、汚水中に含まれる尿素の電解酸化をおこなう電解酸化槽とを備えている。
【０００６】
また、請求項２に係るバイオ浄化循環システムトイレによれば、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記電解酸化槽には、尿素分解酵素が固定化された第１電極と、当該第１電極と異なる電位が与えられる第２電極とが設けられ、前記第１電極と、前記第２電極との間に電流を流すことにより、汚水中に含まれる尿素の電解酸化をおこなうことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係るバイオ浄化循環システムトイレによれば、電解酸化槽では、汚水の一部又は全部を受け入れ、電解酸化により尿素を窒素ガスにまで直接変換できるので、生物処理槽にかかる窒素処理の負担を軽減することができる。そして、電解酸化槽で汚水の窒素処理をおこなうことにより、生物処理槽を汚水の有機物分解を中心に設定することができる。したがって、汚水処理を各槽で分担しておこなうことができるので、汚水の処理効率を向上させることができる。また、水洗便器から排出された汚水は汚水貯留槽に一旦貯留されるので、汚水貯留槽に貯留された汚水を生物処理槽と電解酸化槽とに各々振り分けることができる。よって、生物処理槽の汚水処理状況、電解酸化槽の汚水処理状況、汚水貯留槽内の汚水量等に応じて、生物処理槽および電解酸化槽への汚水供給量を調整することができる。
【０００８】
また、請求項２に係るバイオ浄化循環システムトイレによれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、尿素分解酵素が固定化された第１電極と、第１電極と異なる電位が与えられる第２電極との間に電流を流すことにより、汚水中の尿素がヒドラジンに変換され、さらに酸素又は電極と反応して窒素ガスにまで変換され、大気中に放出される。よって、汚水中の尿素を微生物の働きでアンモニアに変換して、そのアンモニアを亜硝酸、硝酸の順に変換して脱窒する従来の微生物による硝化脱窒法に比べ、迅速かつ容易に窒素処理ができる。また、尿素分解酵素の本来の働きであるアンモニア分解能において、そのアンモニアの分解速度は、微生物のアンモニア分解速度よりも速い。よって、例えば、尿素分解酵素の本来の働きで、汚水中の尿素の一部がアンモニアに変換されても、後で従来の硝化脱窒法により、硝酸を経て窒素にすることができるので、結果的に処理を速めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１について、図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１の構成を示すブロック図であり、図２は、バイオ浄化循環システムトイレ１の概念図であり、図３は、電解酸化槽１０の概念図である。
【００１０】
なお、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１は、汚水ピット６に貯留された汚水の一部を受け入れ、電解酸化によって窒素処理をおこなう電解酸化槽１０を備えたものであり、汚水の有機物分解および窒素処理を効率的におこなうことができるものである。
【００１１】
はじめに、バイオ浄化循環システムトイレ１の概略構成について説明する。図１に示すように、バイオ浄化循環システムトイレ１は、水洗便器５と、当該水洗便器５から排出される汚水を一時的に貯留する汚水ピット６と、当該汚水ピット６に貯留された汚水を受け入れ、汚水に含まれる有機物を分解するととともに、窒素処理をおこなう生物処理槽７と、当該生物処理槽７で処理された一次処理水を固液分離するろ過槽８と、当該ろ過槽８で固液分離されたろ過水をオゾンによって酸化脱色処理をおこなう脱色槽９と、当該脱色槽９で脱色された処理水を洗浄水として、再度水洗便器５に循環させるポンプ１２とを主体に構成され、さらに、汚水ピット６に貯留された汚水の一部を受け入れ、電解酸化により窒素処理をおこなう本発明の特徴である電解酸化槽１０を備えている。また、ろ過槽８には、固液分離による残留高濃度汚泥を生物処理槽７に返送する返送汚泥管１１が配設され、脱色槽９には、槽内の余剰分の処理水をオーバーフローさせて、生物処理槽７に返送する余剰水返送管１３が配設されている。なお、図示しないが、脱色槽９とポンプ１２との間には、処理水を洗浄水として貯留するための洗浄水タンクを設けてもよい。
【００１２】
また、図２に示すように、生物処理槽７の底部には、ブロワー１７に接続された散気管１７ａが配設され、ろ過槽８の底部には、ブロワー１８に接続された散気管１８ａが配設されている。そして、ブロワー１７，１８で発生した高圧の空気は、散気管１７ａ，１８ａを通じて、生物処理槽７，ろ過槽８に送り込まれるようになっている。また、脱色槽９の底部には、オゾンを生成するオゾン発生装置１９に接続された散気管１９ａが配設されている。そして、オゾン発生装置１９で生成されたオゾンが、散気管１９ａを通じて、脱色槽９に送り込まれるようになっている。
【００１３】
そして、生物処理槽７は、汚水ピット６に貯留された汚水を受け入れ、汚水中の有機物分解および窒素処理をおこなう。ここでいう窒素処理とは、汚水中の尿素をアンモニアに変換し、このアンモニアを硝化処理して、亜硝酸、硝酸の順に変換する硝化処理と、硝化処理された硝酸を窒素ガスに変換する脱窒処理とをいう。そして、生物処理槽７では、微生物の作用により、汚水中に含まれる尿素が加水分解されてアンモニアが生成される。次いで、そのアンモニアが、硝化菌および脱窒菌によって窒素処理される。よって、これら処理により、生物処理槽７に一次処理水が生成される。
【００１４】
さらに、ろ過槽８は、生物処理槽７から供給された一次処理水を受け入れ、槽内に設けられたろ過装置１５によって、固液分離をおこなう。ろ過装置１５は内部に複数のろ過膜（図示外）を保持し、その膜面を一次処理水が通過することにより、ろ過水が生成される。一方、ろ過装置１５でろ過されずに残存する残留高濃度汚泥は、返送汚泥管１１によって、生物処理槽７に返送される。
【００１５】
そして、脱色槽９は、ろ過槽８で固液分離されたろ過水を受け入れ、散気管１９ａから送り込まれるオゾンによってろ過水の酸化脱色処理をおこなう。なお、本実施形態では、オゾンの酸化効果によりろ過水を脱色しているが、例えば、活性炭の吸着作用により脱色してもよい。また、脱色槽９に貯留される処理水（脱色処理水）の水位が所定水位よりも高い場合は、その余剰分をオーバーフローさせることにより、余剰水返送管１３を通じて、生物処理槽７に返送されるようになっている。
【００１６】
次に、本発明の特徴である電解酸化槽１０について説明する。図１，図２に示すように、電解酸化槽１０は、汚水ピット６に貯留された汚水の一部を受け入れ、電解酸化による窒素処理をおこない、窒素処理水として生物処理槽７に戻すものである。図２に示すように、電解酸化槽１０には、槽内に貯留された汚水中の尿素の電解酸化をおこなう電解酸化装置２０が設けられている。
【００１７】
ここで、尿素の電解酸化について説明する。尿素の電解酸化とは、ウレアーゼ（尿素分解酵素）と尿素とが共存する水溶液中で、カーボン材を電極として電解酸化をおこなうと、アンモニアではなくヒドラジンが生成され、このヒドラジンが酸素又は電極と反応して窒素ガスが生成する反応をいう。以下にその尿素の電解酸化の反応式を示す。
・ＣＯ（ＮＨ２）２＋Ｈ２Ｏ−２ｅ− → Ｎ２Ｈ４＋ＣＯ２＋２Ｈ＋・・・（反応１）
・Ｎ２Ｈ４＋Ｏ２ → Ｎ２↑＋２Ｈ２Ｏ・・・（反応２）
・Ｎ２Ｈ４＋４ＯＨ−−４ｅ− → Ｎ２↑＋４Ｈ２Ｏ・・・（反応３）
なお、ＣＯ（ＮＨ２）２は尿素、Ｎ２Ｈ４はヒドラジン、Ｎ２は窒素ガスを示す。
【００１８】
通常、水溶液中の尿素は、ウレアーゼの触媒効果により加水分解されて、アンモニアに変換されるが、上述した電解酸化をおこなうと、反応１に示すように、アンモニアではなく、ヒドラジンが生成される。さらに、反応２又は反応３に示すように、ヒドラジンは、酸素又は電極と反応することにより、窒素ガスに変換され、大気中に放出される。なお、水溶液中のウレアーゼは、電極に固定化された状態でも、同様の現象が見られることが確認されている。このことから、本実施形態では、尿素の電解酸化をバイオ浄化循環システムトイレに適用することにより、汚水中の尿素の一部又は全部を電解酸化して、直接窒素ガスにまで変換することにより、汚水の窒素処理を効率的におこなうこととした。
【００１９】
次に、電解酸化装置２０の構造について説明する。図２，図３に示すように、汚水中に含まれる尿素の電解酸化は、電解酸化装置２０によっておこなわれる。図３に示すように、電解酸化装置２０は、直流電源２２と、当該直流電源２２に接続され、作用電極としてのカーボンフェルト電極２３と、当該カーボンフェルト電極２３と対向して設けられ、直流電源２２に接続された白金電極２４とで構成されている。
【００２０】
ここで、カーボンフェルト電極２３について説明する。このカーボンフェルト電極２３は、１００ｍｍ×１００ｍｍ×４００ｍｍの略直方体状の電極である。そして、カーボンフェルト電極２３は、カーボン材であるカーボンフェルトを電極とし、ウレアーゼを結合させたマレイミドペンダントポリスチレン膜を被膜させて製造されたものである。なお、使用するウレアーゼは、ナタ豆（Ｊａｃｋｂｅａｎ）ウレアーゼ、微生物（ｂａｃｉｌｌｕｓ ｐａｓｔｅｕｒｉｉ）および酸性ウレアーゼからなる酵素群から選択されるウレアーゼを好適に使用することができる。また、カーボン材は、カーボンフェルトに限らず、クラッシーカーボン、プラスチック成形カーボン等でもよい。さらに、作用電極は、金電極でもよい。なお、図３に示すカーボンフェルト電極２３が、「第１電極」に相当し、白金電極２４が、「第２電極」に相当する。
【００２１】
また、カーボンフェルト電極２３のウレアーゼの固定化は、カーボンフェルト電極２３を０．１ｍｇ／ｍｌポリマレイミドスチレンのクロロホルム溶液に３０分間浸漬した後、乾燥させ、次に、ｐＨ７．０の１ｍｇ／ｍｌのウレアーゼの水溶液に１０分間浸漬することによりおこなった。
【００２２】
そして、図２，図３に示すように、電解酸化装置２０を備えた電解酸化槽１０の底部には、槽内の汚水を撹拌するための羽根型の撹拌装置２５が設けられている。これにより、槽内の汚水がカーボンフェルト電極２３の電極表面に均一に接触させることができる。そして、汚水中の尿素が、カーボンフェルト電極２３に固定化されたウレアーゼに接触し、ムラなく一様に電解酸化される。
【００２３】
次に、汚水ピット６について説明する。図１，図２に示すように、汚水ピット６は、水洗便器５から排出される汚水を全て受け入れて貯留し、その貯留された汚水を、生物処理槽７と、電解酸化槽１０とにそれぞれ振り分けて供給するものである。この汚水の振り分けは、生物処理槽７の汚水処理状況や、電解酸化槽１０の汚水処理状況等を考慮して調整される。さらに、トイレの使用頻度にともない、汚水ピット６内の汚水量は増減するため、例えば、処理すべき汚水量が多い場合は、電解酸化槽１０への汚水供給量を多くするとよい。さらに、電解酸化槽１０では有機物分解はおこなわれず、窒素処理のみがおこなわれるため、電解酸化槽１０には、尿素含有量の高いし尿ができるだけ供給されるようにし、生物処理槽７には、糞などの固形物が供給されるように、汚水ピット６で振り分ける。なお、この振り分けは、メッシュ状になったスクリーン等でそれらを分離する方法などが考えられるが、とくに限定されない。なお、図１，図２に示す汚水ピット６が、「汚水貯留槽」に相当する。
【００２４】
次に、上記構成からなるバイオ浄化循環システムトイレ１の窒素処理の流れについて説明する。まず、図１および図２に示すように、水洗便器５から排出された汚水は、汚水ピット６に貯留される。そして、汚水ピット６に貯留された汚水の一部は、電解酸化槽１０へ供給され、その残りは、生物処理槽７へ供給される。
【００２５】
そして、電解酸化槽１０では、電解酸化装置２０によって、槽内に貯留された汚水中の尿素の電解酸化がおこなわれる。まず、図３に示すように、直流電源２２が、カーボンフェルト電極２３に酸化電位を印加すると、カーボンフェルト電極２３と白金電極２４との間に電解電流が発生する。そして、汚水中の尿素はヒドラジンに変換され、そのヒドラジンが酸素と反応して窒素ガスに変換される。このとき、白金電極２４の電極表面からは水素ガスが発生し、カーボンフェルト電極２３の電極表面からは、無色無臭の窒素ガスが発生する。そして、この電解酸化装置２０を備えた電解酸化槽１０では、１時間当たり、約２５ｇの尿素を窒素ガスに変換して処理することができることがわかっている。こうして、電解酸化槽１０で処理された処理水は窒素処理水として、図示外のポンプを介して、生物処理槽７に供給される。
【００２６】
一方、図１および図２に示すように、生物処理槽７には、汚水ピット６から汚水が供給され、電解酸化槽１０からは窒素処理水が供給され、汚水と窒素処理水とが混合されて槽内に貯留される。この混合された汚水は、所定のレベルまで窒素処理がされているため、通常の汚水よりも尿素含有量が減少している。したがって、その汚水中に残存する尿素は、汚泥中の微生物により、加水分解されてアンモニアに変換され、そのアンモニアは硝化菌および脱窒菌によって、硝化・脱窒処理され、窒素ガスとして大気中に放出される。そして、汚水中の尿素含有量が少ないため、生物処理槽７内の汚水は確実に窒素処理される。また、生物処理槽７では、窒素処理すべき尿素含有量が減少しているので、有機物分解を中心にして処理をおこなうことができる。したがって、バイオ浄化循環システムトイレ１では、汚水の窒素処理は主に電解酸化槽１０でおこなわれ、有機物分解は主に、生物処理槽７でおこなわれるので、汚水処理を分担する形態をとることができ、汚水処理を効率的にすすめることができる。
【００２７】
以上説明したように、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１によれば、汚水の一部又は全部の窒素処理を、電解酸化槽１０でおこなうことにより、生物処理槽７での窒素処理量を減少することができる。これにより、生物処理槽７での汚水処理を、有機物分解を中心に設定することができ、窒素処理と有機物分解とを各槽で分担しておこなうことができるので、汚水を効率よく処理することができる。さらに、生物処理槽７を有機物分解を中心に設定することができるので、例えば、硝化・脱窒処理に合わせて槽を複数に分割したりする必要がなく、槽容量を小さくすることができる。また、電解酸化槽１０では、汚水中の尿素を電解酸化することにより、アンモニアではなくヒドラジンが生成して、さらに窒素ガスとなって大気中に放出される。よって、汚水中の尿素を迅速かつ容易に処理することができる。また、生物処理槽７には、汚水ピット６の汚水と、電解酸化槽１０で処理された窒素処理水とが混合して供給されるため、混合された汚水中に含まれる尿素は減少している。したがって、生物処理槽７での窒素処理すべき量は少ないため、窒素処理（硝化・脱窒処理）にともない微生物が消費する酸素や有機物の汚泥内への供給量を減らすことができる。また、ウレアーゼの本来の働きであるアンモニア分解能において、そのアンモニアの分解速度は、微生物のアンモニア分解速度よりも速い。よって、例えば、ウレアーゼの本来の働きで、汚水中の尿素の一部がアンモニアに変換されても、後で、生物処理槽７の汚泥中の微生物により、硝酸を経て窒素にすることができるので、結果的に処理を速めることができる。
【００２８】
次に、第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００について説明する。図４は、第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００は、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１の変形例であり、汚水ピット６（図１参照）を省略したものである。
【００２９】
図４に示すように、バイオ浄化循環システムトイレ１００は、水洗便器５０と、当該水洗便器５０から排出される汚水を受け入れ、電解酸化により窒素処理をおこなう本発明の特徴である電解酸化槽１０１と、当該電解酸化槽１０１で処理された窒素処理水を受け入れ、汚水に含まれる有機物を分解する生物処理槽７０と、当該生物処理槽７０で処理された一次処理水を固液分離するろ過槽８０と、当該ろ過槽８０で固液分離されたろ過水をオゾンによって酸化脱色処理をおこなう脱色槽９０と、当該脱色槽９０で脱色された処理水を洗浄水として、再度水洗便器５０に循環させるポンプ１２０とを主体に構成されている。また、ろ過槽８０には、固液分離による残留高濃度汚泥を生物処理槽７０に返送する返送汚泥管１１０が配設され、脱色槽９０には、槽内の余剰分の処理水をオーバーフローさせて、生物処理槽７０に返送する余剰水返送管１３０が配設されている。
【００３０】
このような構成からなるバイオ浄化循環システムトイレ１００では、第１の実施形態で説明した汚水ピット６（図１，図２参照が）設けられていないため、水洗便器５０から排出される汚水は、全て電解酸化槽１０１に供給される。そして、汚水中に含まれる尿素は、電解酸化により窒素ガスに変換され、窒素処理水として槽内に貯留される。なお、槽内に貯留された処理水には糞なども含まれ、それら処理水は、窒素処理水として全て生物処理槽７０に供給される。そして、生物処理槽７０には、有機物分解されていない窒素処理水が貯留されるため、汚泥中の微生物による有機物分解がおこなわれる。
【００３１】
以上説明したように、第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００によれば、第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１の効果と同様の効果を生み出すことができ、さらに汚水ピット６（図１，図２参照）を設けないことで、バイオ浄化循環システムトイレ１００の設置スペースを小さくすることができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されることなく、各種の変形が可能である。例えば、第１の実施形態の電解酸化槽１０の底部には、槽内の汚水を撹拌するための羽根型の撹拌装置２５が設けられているが、水中ポンプで槽内の汚水を撹拌してもよい。
【００３３】
さらに、電解酸化槽１０にＤＯセンサを設け、電解酸化にともなって低下する汚水中の酸素濃度を計測し、ＤＯを所定レベルに維持するために、槽内の汚水を曝気する曝気手段を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のバイオ浄化循環システムトイレは、トイレに限らず、生活排水および工業排水などの排水処理にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１の構成を示すブロック図である。
【図２】バイオ浄化循環システムトイレ１の概念図である。
【図３】電解酸化槽１０の概念図である。
【図４】第２の実施形態であるバイオ浄化循環システムトイレ１００の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ バイオ浄化循環システムトイレ（第１の実施形態）
５ 水洗便器
６ 汚水ピット
７ 生物処理槽
８ ろ過槽
９ 脱色槽
１０ 電解酸化槽
２３ カーボンフェルト電極
２４ 白金電極
５０ 水洗便器
７０ 生物処理槽
８０ ろ過槽
９０ 脱色槽
１００ バイオ浄化循環システムトイレ（第２の実施形態）
１０１ 電解酸化槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水洗便器から排出される汚水中の有機物を分解するとともに、窒素成分を除去する生物処理槽と、当該生物処理槽で処理された生物処理水をろ過するろ過槽と、当該ろ過槽でろ過されたろ過水を脱色処理する脱色槽とを有し、当該脱色槽で脱色された処理水を洗浄水として、前記水洗便器に循環させるバイオ浄化循環システムトイレにおいて、
前記水洗便器と前記生物処理槽との間に、
前記水洗便器からの汚水を一時的に貯留する汚水貯留槽と、
当該汚水貯留槽に貯留する汚水の一部又は全部を受け入れ、汚水中に含まれる尿素の電解酸化をおこなう電解酸化槽と
を備えていることを特徴とするバイオ浄化循環システムトイレ。
【請求項２】
前記電解酸化槽には、
尿素分解酵素が固定化された第１電極と、
当該第１電極と異なる電位が与えられる第２電極と
が設けられ、
前記第１電極と、前記第２電極との間に電流を流すことにより、汚水中に含まれる尿素の電解酸化をおこなうことを特徴とする請求項１に記載のバイオ浄化循環システムトイレ。
【請求項１】
水洗便器から排出される汚水中の有機物を分解するとともに、窒素成分を除去する生物処理槽と、当該生物処理槽で処理された生物処理水をろ過するろ過槽と、当該ろ過槽でろ過されたろ過水を脱色処理する脱色槽とを有し、当該脱色槽で脱色された処理水を洗浄水として、前記水洗便器に循環させるバイオ浄化循環システムトイレにおいて、
前記水洗便器と前記生物処理槽との間に、
前記水洗便器からの汚水を一時的に貯留する汚水貯留槽と、
当該汚水貯留槽に貯留する汚水の一部又は全部を受け入れ、汚水中に含まれる尿素の電解酸化をおこなう電解酸化槽と
を備えていることを特徴とするバイオ浄化循環システムトイレ。
【請求項２】
前記電解酸化槽には、
尿素分解酵素が固定化された第１電極と、
当該第１電極と異なる電位が与えられる第２電極と
が設けられ、
前記第１電極と、前記第２電極との間に電流を流すことにより、汚水中に含まれる尿素の電解酸化をおこなうことを特徴とする請求項１に記載のバイオ浄化循環システムトイレ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１２４９１８（Ｐ２００６−１２４９１８Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１０３５０（Ｐ２００４−３１０３５０）
【出願日】平成１６年１０月２６日（２００４．１０．２６）
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２６日（２００４．１０．２６）
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Ｆターム（参考）】
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