循環式浄化装置
【課題】オゾンガスを安全で効率的に利用し、十分な殺菌や脱臭等をおこなえるようにした循環式浄化装置を提供する。
【解決手段】水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水を浄化した後に水洗トイレや手洗いなどに供給して再利用する循環式浄化装置において、汚水をろ過して貯留する汚水槽と、オゾンガスを供給するオゾンガス発生装置と、汚水槽の内部に設置されオゾンガスと汚水とからオゾン水を生成するオゾン水発生装置とを備え、汚水槽の内部において汚水とオゾンガスとをオゾン水発生装置で合流させてオゾン水を生成させ、オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の内部に再度供給される。
【解決手段】水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水を浄化した後に水洗トイレや手洗いなどに供給して再利用する循環式浄化装置において、汚水をろ過して貯留する汚水槽と、オゾンガスを供給するオゾンガス発生装置と、汚水槽の内部に設置されオゾンガスと汚水とからオゾン水を生成するオゾン水発生装置とを備え、汚水槽の内部において汚水とオゾンガスとをオゾン水発生装置で合流させてオゾン水を生成させ、オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の内部に再度供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗トイレや手洗いなどから排出される使用済み汚水を浄化して洗浄水として再使用可能とする循環式浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の循環式浄化装置は、水洗トイレから排出されるし尿を含む汚水を浄化して洗浄水として再使用可能とするものが提供されている。例えば、イベント会場や工事現場などで仮設するものや、排液浄化ユニット化したものが提供されている（例えば特許文献１及び２）。
【０００３】
特許文献１には、流し水タンク４から流されたトイレ流し水を第１曝気槽１１で曝気処理した後、ろ過槽１３に送り処理水から不純物を除去して処理水蓄槽１４に蓄え、さらに、この処理水を脱色槽１５に送り、オゾンガスによるバブリングを行って漂白・殺菌・消臭して流し水タンク４へ送る循環式の浄化装置が開示されている。この装置は、第１曝気槽１１、第２曝気槽１２、処理水蓄槽１４を上下多段に設置し、ろ過槽１３と脱色槽１５を隣接させ、これらを収納した単独の処理棟２０を形成し、この処理棟２０を仮設トイレ１０に隣接している。
【０００４】
特許文献２には、便器や手洗器等で使用された排液をフィルター４８等によって汚物貯留部４１ｃと圧送ポンプ部４１ｄとに分けられた汚水貯留槽４１の汚物貯留部４１ｃに送り、目の大きさの異なる複数のフィルター４８により排液の浄化と固液を分離し、液体成分を圧送ポンプ部４１ｄに貯留し、さらに、液体成分を精密ろ過処理装置（中空糸膜分離装置）４２で精密ろ過して第１洗浄貯留槽５１で貯留し、必要に応じて便器２へ処理液を供給する第２洗浄貯留槽（高架タンク）５２に送るユニット装置が開示されている。また、第２洗浄貯留槽（高架タンク）５２には脱臭装置としてオゾン発生機７ｂを併設できることも開示されている。そして、排液処理装置４と排液量制御装置６と高架タンク５２がユニットパネル３として壁側に立設され、床側には第１洗浄液貯留槽５１と汚物貯留槽４１とが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４５９９０５号公報
【特許文献２】特開平１１−３３３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２は、脱臭機能を有するオゾン発生機が浄化処理工程の後半に設けられているため、汚水を浄化するまでの過程において発生する臭気を装置内部に充満させ、外部に臭気が漏れてしまうという問題が発生していた。
【０００７】
また、汚水に対して単にオゾンガスを導入してバブリングを行っているのみであるために、殺菌、脱臭等の効果にも限界がある。すなわち、オゾンガスはオゾン発生器から供給されたままで汚水中に導入されるので、オゾンガスが大きな気泡のままでバブリングするために汚水との接触効率が十分に上がっているとはいえないものであった。オゾンガスの濃度は安全性の見地からも限界があるので、十分な脱臭等を得られないものであった。
【０００８】
さらに、特許文献１の装置は処理棟としての大きな外形寸法に構成されているし、仮設用に用途限定されている。特許文献２の装置は壁側のユニットパネルと床側とから略Ｌ字形に大きな寸法に構成され、用途限定されている。いずれも直ちに実用化を目的とする装置とは認められないものであった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためのものであって、オゾンガスを安全で効率的に利用し、十分な殺菌や脱臭等をおこなえるようにした循環式浄化装置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】
【００１０】
本発明の循環式浄化装置は、水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水を浄化した後に水洗トイレや手洗いなどに供給して再利用する循環式浄化装置において、前記汚水をろ過して貯留する汚水槽と、オゾンガスを供給するオゾンガス発生装置と、前記汚水槽の内部に設置されオゾンガスと汚水とからオゾン水を生成するオゾン水発生装置とを備え、上記汚水槽の内部において汚水とオゾンガスとをオゾン水発生装置で合流させてオゾン水を生成させ、該オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の内部に供給されることを特徴とするものである。これによれば、汚水槽の内部では、オゾン水発生装置によって汚水とオゾン水が合流してオゾン入り汚水が生成されるため、オゾン水と汚水との酸化反応が促進され、殺菌消臭等に要する時間が短くなり、その点から装置外部に臭気が漏れる恐れがない。また、オゾン入り汚水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスによる殺菌消臭がなされるため、汚水槽の内部では汚水からの臭気が充満することがなく、外部に臭気が漏れる恐れもない。
【００１１】
汚水槽の内部上側に汚水をろ過するメッシュ部が設けられ、オゾン水発生装置が汚水槽の内部下側に設けられ、オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の下側から浮上してメッシュ部に供給されることが好ましい。これによれば、メッシュ部に残留しオゾン水発生装置に合流しない固形物を汚水槽の下側から浮上するオゾンガスのバブリングによって攪拌して微細化し、オゾンガスと酸化反応させて殺菌消臭を行え、殺菌、消臭に要する時間が短縮する。
【００１２】
オゾン水発生装置は、第１の通路内に多数の攪拌部材を密集させてなる微細撹拌部と、第２の通路内に多数の攪拌部材を有する混練撹拌部とを備え、オゾンガス発生装置から供給されるオゾンガスとろ過汚水とを第１の通路内に供給し微細攪拌部材に衝突させてオゾン水を微細化させ、前記微細化したオゾン水を第２の通路内に供給し混練攪拌部材に衝突させてオゾン水を混練化することも好ましい。これによれば、オゾンガスを微細撹拌部の攪拌部材に衝突させることにより気泡を微細化して汚水に溶け込みやすい状態とし、さらに混練撹拌部においても同様に攪拌部材に衝突させることによりオゾンガス気泡と汚水とを混練化が図られる状態となる。その結果、オゾンガス気泡と汚水との接触効率を高められ、汚水槽における汚水に対するオゾンガスの接触量が多くなる。
【００１３】
第１の通路の外周側に第２の通路がリング状に配置されるとともに第１の通路と第２の通路の接続部が同一面に設けられていることも好ましい。これによれば、オゾンガスを第１の通路から第２の通路に連続して通過させ、オゾンガスの微細化と混練化とが連続して形成される。
【００１４】
第２の通路には通路方向に沿って攪拌部材の密集部位と未配置部位とが交互に配置されていることも好ましい。これによれば、オゾンガスを混練撹拌部の攪拌部材と未配置部位とで断続的に衝突させて気泡を混練化し、オゾンガスに対する汚水の接触率が高められやすい状態を繰り返すため、低濃度であっても接触効率の高いオゾン水が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、汚水は貯留される汚水槽の内部において、オゾン水とオゾンガスとによる殺菌消臭がされるため、循環式浄化装置の内部に臭気が充満することがなく、循環式浄化装置から臭気が漏れる恐れがない。
【００１６】
本発明によれば、汚水はオゾン水発生装置において汚水とオゾン水を合流させてオゾン入り汚水の如きオゾン水を生成するため、オゾン水と汚水との酸化反応が促進され、殺菌消臭に要する時間が短くなるうえに、分離又は遊離するオゾンガスが汚水槽の内部に供給することで、循環式浄化装置から臭気が漏れる恐れを一掃することができる。また、汚水槽の内部にオゾン水発生装置を設置したうえに、浄化時間の短縮に伴って貯留する汚水量が少なくすることができ、結果として循環式浄化装置の小型化を図れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における循環式浄化装置の一実施形態の構成図である。
【図２】図１の循環式浄化装置におけるオゾン水発生装置の構成図である。
【図３】図２のオゾン水発生装置の概略説明図である。
【図４】図１の循環式浄化装置における第一メッシュ部の構成図である。
【図５】図１の循環式浄化装置における第二メッシュ部の構成図である。
【図６】図１の実施形態における浄化処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に示す循環式浄化装置１は、水洗トイレ４などからの使用済み汚水２ｂを浄化した後に水洗タンク２に供給する循環式構造を示し、前記汚水２ｂをろ過して貯留する汚水槽５と、オゾンガス３３を供給するオゾンガス発生装置１０と、前記汚水槽５の内部５ａに設置されオゾンガス３３と汚水２ｂとからオゾン水３４を生成するオゾン水発生装置８とを備え、上記汚水槽５の内部５ａにおいて汚水２ｂとオゾンガス３３とをオゾン水発生装置８で合流させてオゾン水３４を生成させ、該オゾン水３４の生成に際して分離又は遊離したオゾンガス３３が汚水槽５の内部５ａに供給される基本的構成である。そして、前記汚水槽５の内部５ａの上側５ｂには汚水２ｂをろ過する第一メッシュ部１６が設けられ、前記汚水槽５の内部５ａの下側５ｃにはオゾン水発生装置８が設けられ、前記オゾン水３４の生成に際して分離又は遊離したオゾンガス３３が汚水槽５の下側５ｃから浮上して上側５ｂにある第一メッシュ部１６に供給されるようになっている。
【００１９】
循環式浄化装置１は、前記汚水槽５と、汚水槽５で浄化されて得られた処理水３ａを浄化する処理槽６と、処理槽６で処理されて得られた処理水３ｂを浄化するリサイクル槽７と、処理槽６に薬液を供給する薬液槽１１及び１２と、各槽における汚水又は処理水を圧送させるポンプ１３〜１５と、各浄化工程を操作する操作部２１とを備えて装置構成されている。本実施形態では、汚水槽５及び処理槽６は、一体となって構成され、内部を仕切り板４３によって分割されている。
【００２０】
前記汚水槽５は、上側５ｂに汚水２ｂが流入する流入口２３が設けられ、流入口２３の近傍には第一メッシュ部１６が設けられ、第一メッシュ部１６の下側５ｃにはオゾン水発生装置８が設けられ、第一メッシュ部１６とオゾン水発生装置８との間には一定の空間を設けられている。上記汚水槽５には、第一メッシュ部１６でろ過されて流入した汚水２ｂを吸引口４１から吸引して排出口４２を通してオゾン水発生装置８に圧送して循環し、この汚水槽５で浄化された処理水３ａを処理槽６に圧送するポンプ１３と、汚水槽５内の浄化中においては汚水槽５から処理槽６への処理水３ａの流路が閉じられ、その動作が終了した際又は中断して処理水３ａを処理槽６へ圧送する必要が生じた際にのみ開かれる弁部材９とが設けられている。ここで、本実施形態における汚水槽５はポリ塩化ビニルを構成材料として形成されているが、その内部に設置できる又は流入する洗浄水２ｂや処理水３ａなどの重量あるいは水圧に耐えうるものであれば、いかなる材料を用いても良い。
【００２１】
前記オゾンガス発生装置１０は、汚水槽５内のオゾン水発生装置８とリサイクル槽７とにオゾンガス３３を供給するものであって、汚水槽５内には１ｍ３あたり１ｇ（１ｐｐｍ）、リサイクル槽７内には１ｍ３あたり０．８ｇ（０．８ｐｐｍ）のオゾンガス３３を供給している。汚水槽５内よりリサイクル槽７内におけるオゾンガス３３の供給濃度が少なくなっているのは、リサイクル槽７に供給するオゾンガス３３が残留している薬液３５を分解処理するのみであるため、汚水槽５内よりオゾンガス３３の供給濃度を小さくしている。
【００２２】
前記オゾン水発生装置８は、図２及び図３に示すように、装置本体５０と、オゾンガス３３を供給するオゾンガス発生装置１０が連結されるオゾンガス供給口８ａと、汚水２ｂを装置本体５０と汚水槽５との間で循環させる水中ポンプ１３が連結される汚水供給口８ｂとから構成されている。このオゾン水発生装置８はステンレス鋼から形成されているが、酸に対して耐食性を備えていればいかなる材料から形成されていても良い。
【００２３】
前記装置本体５０は薄形円柱から一部を扇形に切り欠いた外形形状を有しており、内部には外径の略半分の半径でかつ同心円筒状の内壁５０ａが設けられている。また、内壁５０ａによって、内周側に第１の通路である微細攪拌部３１と外周側に第２の通路である混練攪拌部３２とをリング状にそれぞれ形成し、微細攪拌部３１及び混練攪拌部３２には、オゾンガス３３を攪拌するための攪拌部材２９ａ及び２９ｂがそれぞれ立設されている。また、装置本体５０の切り欠いた部分の一面を開口面３０とすると、この開口面３０には、後述するオゾンガス発生装置１０からのオゾンガス供給口８ａと、同じく後述するポンプ１３の汚水供給口８ｂとが、装置本体５０の内部に向いて配置されている。
【００２４】
前記オゾンガス供給口８ａはオゾンガス発生装置１０から送られてくるオゾンガス３３を装置本体５０内に供給する供給口であって、微細攪拌部３１においてオゾンガス３３が供給方向Ｘに向かって流れるように構成されている。
【００２５】
前記汚水供給口８ｂは水中ポンプ４０から圧送されてくる汚水２ｂを装置本体５０内に供給する供給口であって、混練攪拌部３０において汚水２ｂが供給方向ＹからＺの範囲に向かって流れるように構成されている。
【００２６】
前記攪拌部材２９ａ及び２９ｂは円柱状の棒部材であり、微細攪拌部３１及び混練攪拌部３２において密集部位５１ａ及び５１ｂと未配置部位５２ａ及び５２ｂがそれぞれ設けられている。また微細攪拌部３１においては、オゾンガス供給口８ａから供給方向Ｘに流れるオゾンガス３３がはじめに攪拌部材２９ａの密集部位５１ａに流れ込み、未配置部位５２ｂに流れ込むように設けられている。混練攪拌部３２においては、攪拌部材２９ｂが断続的に出現するように密集部位５１ｂと未配置部位５２ｂとが所定の間隔で通路に沿って交互に設けられている。これら攪拌部材２９ａ及び２９ｂの形状及び配置については、オゾンガス３３の気泡を効果的に分散することができる形状であれば、いかなる形状であっても良い。
【００２７】
前記処理槽６には、汚水槽５で浄化された処理水３ａをろ過する第二メッシュ部１７と、この処理槽６で浄化された処理水３ｂをリサイクル槽７へ圧送するポンプ１４と、薬液槽１１及び１２から供給される薬液注入口２６とがこの処理槽６の上方に設けられている。
【００２８】
ポンプ１３〜１５は、各処理槽における処理水３ａ〜３ｃを圧送させるものである。ポンプ１３は、汚水槽５内に設置された水中ポンプであり、汚水槽５内のオゾン水発生装置８に汚水２ｂを圧送して循環させると共に、汚水槽５内において浄化された処理水３ａを処理槽６へ圧送する。ポンプ１４は、陸上ポンプであり、汚水槽６内において浄化された処理水３ｂをリサイクル槽７へ圧送する。ポンプ１５は、陸上ポンプであり、リサイクル槽７内において浄化された処理水３ｂを水洗タンク２へ圧送する。なお、ポンプ１３〜１５はそれぞれに容量及び設置箇所に適し、各処理槽における処理水３を圧送可能なものであれば、いかなる種類のポンプであってもよい。
【００２９】
前記リサイクル槽７は、外形が箱形形状であり、処理槽６で浄化されポンプ１４で圧送される処理水３ｂの流入口２７と、リサイクル槽７で浄化された処理水３ｃをポンプ１５で排出するための排出口２４とが設けられている。このリサイクル槽７の構成材料については、汚水槽５及び処理槽６の場合と同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
汚水槽５に設けられた第一メッシュ部１６は、流入口２３から流入する汚水２ｂをろ過するためのメッシュ部である。この第一メッシュ部１６は、図４に示すように、カゴ形に形成され、流入口２３に対向し、かつ他の面部より低く形成されている面部１６ｃを正面とすると、汚水槽５の突出棚部４４に担持される鍔部１６ａが両側面の上端に正面から背面に渡って設けられており、補強部材１６ｂが背面中央部と底面中央部とにそれぞれ設けられている。また、第一メッシュ部１６の正面を除く各面には約３×３ｍｍの網目を有するステンレス鋼による網面が形成されている。この第一メッシュ部１６全体の構成材料については、酸に対して耐食性を備えていれば、ステンレス鋼であってもその他のいかなる材料であっても良い。網目の大きさについても、汚水２ｂから粗粒物を除去できる大きさであれば、いかなる大きさであっても良い。さらに、第一メッシュ部１６及び汚水槽５の上部を開口しておき、残留している残渣を排出できるように構成されていることが望ましい。
【００３１】
処理槽６に設けられた第二メッシュ部１７は、ポンプ１３によって汚水槽５から圧送される処理水３ａをろ過するためのメッシュ部である。第二メッシュ部１７は、図５に示すように、カゴ形に形成され、汚水槽５側に設置される面を正面とすると、処理槽６の図示しない縁部に掛けられる鍔部１７ａが正面から背面に渡って設けられ、処理槽６の引掛部６ａに挿入して係止する引掛部１７ｂが左側面から右側面に渡るように正面中央部に設けられ、網目は背面、底面、左右側面の４面に設けられている。第二メッシュ部１７の各面部の網目は１．５ｍｍ四方に形成され、その構成材料については、第一メッシュ部１６と同様であるため省略する。網目の大きさについては、処理水３ａから細粒物を除去できる大きさであれば、いかなる大きさであっても良い。また、第二メッシュ部１７は第一メッシュ部１６と同様に処理槽６の上部を開口し、残留している残渣を排出できるように構成されていることが望ましい。
【００３２】
薬液槽１１及び１２は、箱形形状で内部が薬液槽１１と薬液槽１２との二槽に分けられ、薬液槽１１には次亜塩素酸水溶液を、薬液槽１２には酢酸を貯留し、汚水処理槽２２ｃに圧送された処理水３ａの状況に合わせて操作部２１の操作で注入可能に構成されている。なお、次亜塩素酸水溶液と酢酸とには、次亜塩素酸水溶液と酢酸とが成分変化の抑制を目的としてキシリトールが混入されている。
【００３３】
オゾン水３４の生成原理は、図２及び図３に示すように、オゾンガス発生装置１０から供給された気泡の大きいオゾンガス３３ａを微細攪拌部３１内の攪拌部材２９ａの密集部位５１ａで衝突させることにより大きな気泡を微細化すると共に攪拌して微細化されたオゾンガス３３ｂを未配置部位５２ａで整列させ、汚水に接触させる。さらに、混練攪拌部３２においても、複数設置されている攪拌部材２９ｂの密集部位５１ｂにこのオゾン水３４を断続的に衝突させ、その後に未配置部位５２ｂで整列させ、これらの繰り返しによりオゾンガス３３をさらに微細化ないし混練化すると共に攪拌してオゾン水３４に溶け込ませ、オゾンガス３３の接触効率を上げようとするものである。
【００３４】
次に、本実施形態における循環式浄化装置１の動作を図６に基づいて説明する。
【００３５】
浄化手段１８として、水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水であるし尿４ａを含む汚水２ｂ及び２ｃは排水パイプを通じて予め一定量の水が満たされている汚水槽５へ送られ、第一メッシュ部１６の網目を通過する汚水２ｂと通過しない汚水２ｃとに分離される（第一ろ過処理Ｓ１８ａ）。その後、通過するろ過された汚水２ｃはポンプ１３の吸入口４１から吸引されて汚水排出口４２及び８ｂを通じてオゾン水発生装置８に送られる一方、オゾンガス発生装置１０からオゾンガス３３がオゾンガス供給口８ａを通じてオゾン水発生装置８に送られる。
【００３６】
オゾン水発生装置８においては、開口部３０に設けられているオゾンガス供給口８ａからオゾンガス３３が供給方向Ｘに向かって供給され、第１の通路である微細攪拌部３１の攪拌部２９ａに衝突し攪拌してオゾン水３４が混練攪拌部３２に流入する。さらに混練攪拌部３２においては、第１の通路を通過したオゾン水３４と汚水供給口８ｂから供給される汚水２ｂとが開口部３０において合流して供給方向ＹからＺの範囲で流入する。さらに、第２の通路である混練攪拌部３２においては攪拌部材２９ｂが密集部位５１ｂと未配置部位５２ｂとに交互に衝突と整列とが行われ、攪拌部材２９ｂに衝突し攪拌することでオゾン水３４が再度熟成され、オゾンと汚水との酸化反応を向上させながら汚水槽６に排出される（オゾン水処理Ｓ１８ｂ）。
【００３７】
オゾン水発生装置８におけるオゾン水３４の生成に際して、分離又は遊離して汚水槽６に排出されたオゾンガス３３は、汚水槽５の下側５ｃから浮上して第一メッシュ部１６にも供給され、第一メッシュ部１６に残留する汚水２ｃがバブリングによって攪拌し微細化し、第一メッシュ部１６を通過した場合にはポンプ１３によってオゾン水発生装置８内に供給される（バブリング処理Ｓ１８ｃ）。なお、浄化手段１８は、処理槽５内における汚水２ｂ及び２ｃが十分に浄化処理されたと判断されるまで継続して行われて終了となる。
【００３８】
汚水２ｃを浄化して得られた処理水３ａは、汚水槽５で落ち着かされた後、弁部材９が作動して、汚水槽５から処理槽６への処理水３ａの流路を開口し、ポンプ１３によって処理槽６へ圧送される。なお、オゾン水発生装置８から発生するバブリングによっても第一メッシュ部１６を通過しなかった汚物２ｃは、この第一メッシュ部１６に貯留され、その後に外部に排出することができる。
【００３９】
第一浄化補助手段１９として、処理槽６へ圧送された処理水３ａは、第一メッシュ部１６より網目の細かい第二メッシュ部１７によって、網目を通過する処理水と通過しない処理水とに再び分離される（第二ろ過処理Ｓ１９ａ）。その後、薬液槽１１及び１２から主成分を次亜塩素酸と酢酸とする薬液３５が処理槽６にそれぞれ供給されて、処理水３ａは再び漂白殺菌される（薬液処理Ｓ１９ｂ）。なお、第一浄化補助手段１９は、処理槽６内における処理水３ａが十分に浄化処理されたと判断されて終了となる。
【００４０】
処理水３ａを浄化して得られた処理水３ｂは、ポンプ１４によってリサイクル槽７へ圧送される。ここで、第二メッシュ部１７を通過しなかった処理水３ａの汚物成分は、この第二メッシュ部１７に貯留され、処理槽６の上部が開放されて第二メッシュ部１７が取り外され、外部に排出される。
【００４１】
第二浄化補助手段２０として、リサイクル槽７へ圧送された処理水３ｂは、予め一定量満たされている水に混入され、オゾンガス発生装置１０から供給されるオゾンガス３３によって処理水３ｂの中に残留していた薬液３５が酸化反応されて分解処理され、処理水３ｃとなる（バブリング処理Ｓ２０）。なお、第二浄化補助手段２０は、リサイクル槽７内における薬液３５が十分に分解処理されたと判断されるまで継続して行われて終了となる。また、リサイクル槽７における貯蓄量以上に処理水３ｃが生成された場合には、排出孔２８を通じて循環式浄化装置１の外部へ排出される。
【００４２】
このように、本実施形態の循環式浄化装置１によれば、汚水槽５内に設置されオゾン水発生装置８から供給されているオゾン水３４は、オゾンガス３３が混練して溶け込んでいるため、単位時間当たりの汚水２ｂとオゾン水３４との酸化反応量が多くなり、汚水２ｂの浄化にかかる時間が短くなる。よって、循環式浄化装置１内に汚水２ｂからの臭気が充満する恐れも、循環式浄化装置１外に臭気が漏れる恐れもなくなる。さらに、汚水２ｂの浄化時間が短くなるほどリサイクル槽７は小型化が図れるため、循環式浄化装置全体の小型化も図れることとなる。
【００４３】
また、本実施形態の循環式浄化装置１によれば、水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水である、し尿４ａを含む汚水２ｂ及び２ｃは、汚水槽５のオゾン水発生装置８においてオゾンガスとし尿とが合流して生成されたオゾン水３４によって殺菌と消臭、漂白がなされるだけでなく、オゾン水３４の生成に際して分離又は遊離したオゾンガス３３が汚水槽の下部から浮上して第一メッシュ部１６内に供給されて、第一メッシュ部１６内及び汚水槽５内をバブリングするのでオゾンガス３３と汚水２ｂとの酸化反応は促進されて汚水２ｂの浄化にかかる時間が短くなる。よって、循環式浄化装置１内に臭気が充満する恐れも循環式浄化装置１から臭気が漏れる恐れもなくなる。
【００４４】
さらに、本実施形態の循環式浄化装置１によれば、オゾンガス３３は、オゾン水発生装置８の微細攪拌部３１における複数の攪拌部材２９ａに衝突することによって、大きな気泡を微細化し、さらに混練攪拌部３２における攪拌部材２９ｂの密集部位５１ｂと未配置部位５２ｂとの交互設置によって、オゾンガス３３が断続的に攪拌・整列され、水に溶け込みやすい状態を維持するため、溶存オゾン水を短時間で多量に生成することができる。よって、殺菌消臭に要する時間が短くなり、循環式浄化装置から臭気が漏れる恐れがない。
【００４５】
さらにまた、本実施形態の循環式浄化装置１によれば、従来、外部に設置していたろ過機能を、汚水槽５と処理槽６とがそれぞれに大きさが変わることなく備わっているため、外部にろ過機能を設置していた分、循環式浄化装置全体の小型化を図ることができる。
【００４６】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１ 循環式浄化装置
２ 水洗タンク
２ａ 洗浄水
２ｂ、２ｃ 汚水
３ａ、３ｂ、３ｃ 処理水
４ 便器
４ａ し尿
５ 汚水槽
６ 処理槽
６ａ 引掛部
７ リサイクル槽
８ オゾン水発生装置
８ａ オゾンガス供給口
８ｂ 汚水供給口
９ 弁部材
１０ オゾンガス発生装置
１１、１２ 薬液槽
１３、１４、１５ ポンプ
１６ 第一メッシュ部
１６ａ 鍔部
１６ｂ 補強部材
１６ｃ 面部
１７ 第二メッシュ部
１７ａ 鍔部
１７ｂ 引掛部
１８ 浄化手段
１９ 第一浄化補助手段
２０ 第二浄化補助手段
２１ 操作部
２３、２７ 流入口
２４、２５ 排出口
２６ 薬液注入口
２８ 外部排出口
２９ａ、２９ｂ 攪拌部材
３０ 開口面
３１ 微細攪拌部
３２ 混練攪拌部
３３、３３ａ、３３ｂ オゾンガス
３４ オゾン水
３５ 薬液
４１ 吸入口
４２ 排出口
４３ 仕切り板
４４ 突出棚部
５０ 装置本体
５０ａ 内壁
５１ａ、５１ｂ 密集部位
５２ａ、５２ｂ 未配置部位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗トイレや手洗いなどから排出される使用済み汚水を浄化して洗浄水として再使用可能とする循環式浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の循環式浄化装置は、水洗トイレから排出されるし尿を含む汚水を浄化して洗浄水として再使用可能とするものが提供されている。例えば、イベント会場や工事現場などで仮設するものや、排液浄化ユニット化したものが提供されている（例えば特許文献１及び２）。
【０００３】
特許文献１には、流し水タンク４から流されたトイレ流し水を第１曝気槽１１で曝気処理した後、ろ過槽１３に送り処理水から不純物を除去して処理水蓄槽１４に蓄え、さらに、この処理水を脱色槽１５に送り、オゾンガスによるバブリングを行って漂白・殺菌・消臭して流し水タンク４へ送る循環式の浄化装置が開示されている。この装置は、第１曝気槽１１、第２曝気槽１２、処理水蓄槽１４を上下多段に設置し、ろ過槽１３と脱色槽１５を隣接させ、これらを収納した単独の処理棟２０を形成し、この処理棟２０を仮設トイレ１０に隣接している。
【０００４】
特許文献２には、便器や手洗器等で使用された排液をフィルター４８等によって汚物貯留部４１ｃと圧送ポンプ部４１ｄとに分けられた汚水貯留槽４１の汚物貯留部４１ｃに送り、目の大きさの異なる複数のフィルター４８により排液の浄化と固液を分離し、液体成分を圧送ポンプ部４１ｄに貯留し、さらに、液体成分を精密ろ過処理装置（中空糸膜分離装置）４２で精密ろ過して第１洗浄貯留槽５１で貯留し、必要に応じて便器２へ処理液を供給する第２洗浄貯留槽（高架タンク）５２に送るユニット装置が開示されている。また、第２洗浄貯留槽（高架タンク）５２には脱臭装置としてオゾン発生機７ｂを併設できることも開示されている。そして、排液処理装置４と排液量制御装置６と高架タンク５２がユニットパネル３として壁側に立設され、床側には第１洗浄液貯留槽５１と汚物貯留槽４１とが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４５９９０５号公報
【特許文献２】特開平１１−３３３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２は、脱臭機能を有するオゾン発生機が浄化処理工程の後半に設けられているため、汚水を浄化するまでの過程において発生する臭気を装置内部に充満させ、外部に臭気が漏れてしまうという問題が発生していた。
【０００７】
また、汚水に対して単にオゾンガスを導入してバブリングを行っているのみであるために、殺菌、脱臭等の効果にも限界がある。すなわち、オゾンガスはオゾン発生器から供給されたままで汚水中に導入されるので、オゾンガスが大きな気泡のままでバブリングするために汚水との接触効率が十分に上がっているとはいえないものであった。オゾンガスの濃度は安全性の見地からも限界があるので、十分な脱臭等を得られないものであった。
【０００８】
さらに、特許文献１の装置は処理棟としての大きな外形寸法に構成されているし、仮設用に用途限定されている。特許文献２の装置は壁側のユニットパネルと床側とから略Ｌ字形に大きな寸法に構成され、用途限定されている。いずれも直ちに実用化を目的とする装置とは認められないものであった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためのものであって、オゾンガスを安全で効率的に利用し、十分な殺菌や脱臭等をおこなえるようにした循環式浄化装置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】
【００１０】
本発明の循環式浄化装置は、水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水を浄化した後に水洗トイレや手洗いなどに供給して再利用する循環式浄化装置において、前記汚水をろ過して貯留する汚水槽と、オゾンガスを供給するオゾンガス発生装置と、前記汚水槽の内部に設置されオゾンガスと汚水とからオゾン水を生成するオゾン水発生装置とを備え、上記汚水槽の内部において汚水とオゾンガスとをオゾン水発生装置で合流させてオゾン水を生成させ、該オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の内部に供給されることを特徴とするものである。これによれば、汚水槽の内部では、オゾン水発生装置によって汚水とオゾン水が合流してオゾン入り汚水が生成されるため、オゾン水と汚水との酸化反応が促進され、殺菌消臭等に要する時間が短くなり、その点から装置外部に臭気が漏れる恐れがない。また、オゾン入り汚水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスによる殺菌消臭がなされるため、汚水槽の内部では汚水からの臭気が充満することがなく、外部に臭気が漏れる恐れもない。
【００１１】
汚水槽の内部上側に汚水をろ過するメッシュ部が設けられ、オゾン水発生装置が汚水槽の内部下側に設けられ、オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の下側から浮上してメッシュ部に供給されることが好ましい。これによれば、メッシュ部に残留しオゾン水発生装置に合流しない固形物を汚水槽の下側から浮上するオゾンガスのバブリングによって攪拌して微細化し、オゾンガスと酸化反応させて殺菌消臭を行え、殺菌、消臭に要する時間が短縮する。
【００１２】
オゾン水発生装置は、第１の通路内に多数の攪拌部材を密集させてなる微細撹拌部と、第２の通路内に多数の攪拌部材を有する混練撹拌部とを備え、オゾンガス発生装置から供給されるオゾンガスとろ過汚水とを第１の通路内に供給し微細攪拌部材に衝突させてオゾン水を微細化させ、前記微細化したオゾン水を第２の通路内に供給し混練攪拌部材に衝突させてオゾン水を混練化することも好ましい。これによれば、オゾンガスを微細撹拌部の攪拌部材に衝突させることにより気泡を微細化して汚水に溶け込みやすい状態とし、さらに混練撹拌部においても同様に攪拌部材に衝突させることによりオゾンガス気泡と汚水とを混練化が図られる状態となる。その結果、オゾンガス気泡と汚水との接触効率を高められ、汚水槽における汚水に対するオゾンガスの接触量が多くなる。
【００１３】
第１の通路の外周側に第２の通路がリング状に配置されるとともに第１の通路と第２の通路の接続部が同一面に設けられていることも好ましい。これによれば、オゾンガスを第１の通路から第２の通路に連続して通過させ、オゾンガスの微細化と混練化とが連続して形成される。
【００１４】
第２の通路には通路方向に沿って攪拌部材の密集部位と未配置部位とが交互に配置されていることも好ましい。これによれば、オゾンガスを混練撹拌部の攪拌部材と未配置部位とで断続的に衝突させて気泡を混練化し、オゾンガスに対する汚水の接触率が高められやすい状態を繰り返すため、低濃度であっても接触効率の高いオゾン水が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、汚水は貯留される汚水槽の内部において、オゾン水とオゾンガスとによる殺菌消臭がされるため、循環式浄化装置の内部に臭気が充満することがなく、循環式浄化装置から臭気が漏れる恐れがない。
【００１６】
本発明によれば、汚水はオゾン水発生装置において汚水とオゾン水を合流させてオゾン入り汚水の如きオゾン水を生成するため、オゾン水と汚水との酸化反応が促進され、殺菌消臭に要する時間が短くなるうえに、分離又は遊離するオゾンガスが汚水槽の内部に供給することで、循環式浄化装置から臭気が漏れる恐れを一掃することができる。また、汚水槽の内部にオゾン水発生装置を設置したうえに、浄化時間の短縮に伴って貯留する汚水量が少なくすることができ、結果として循環式浄化装置の小型化を図れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における循環式浄化装置の一実施形態の構成図である。
【図２】図１の循環式浄化装置におけるオゾン水発生装置の構成図である。
【図３】図２のオゾン水発生装置の概略説明図である。
【図４】図１の循環式浄化装置における第一メッシュ部の構成図である。
【図５】図１の循環式浄化装置における第二メッシュ部の構成図である。
【図６】図１の実施形態における浄化処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に示す循環式浄化装置１は、水洗トイレ４などからの使用済み汚水２ｂを浄化した後に水洗タンク２に供給する循環式構造を示し、前記汚水２ｂをろ過して貯留する汚水槽５と、オゾンガス３３を供給するオゾンガス発生装置１０と、前記汚水槽５の内部５ａに設置されオゾンガス３３と汚水２ｂとからオゾン水３４を生成するオゾン水発生装置８とを備え、上記汚水槽５の内部５ａにおいて汚水２ｂとオゾンガス３３とをオゾン水発生装置８で合流させてオゾン水３４を生成させ、該オゾン水３４の生成に際して分離又は遊離したオゾンガス３３が汚水槽５の内部５ａに供給される基本的構成である。そして、前記汚水槽５の内部５ａの上側５ｂには汚水２ｂをろ過する第一メッシュ部１６が設けられ、前記汚水槽５の内部５ａの下側５ｃにはオゾン水発生装置８が設けられ、前記オゾン水３４の生成に際して分離又は遊離したオゾンガス３３が汚水槽５の下側５ｃから浮上して上側５ｂにある第一メッシュ部１６に供給されるようになっている。
【００１９】
循環式浄化装置１は、前記汚水槽５と、汚水槽５で浄化されて得られた処理水３ａを浄化する処理槽６と、処理槽６で処理されて得られた処理水３ｂを浄化するリサイクル槽７と、処理槽６に薬液を供給する薬液槽１１及び１２と、各槽における汚水又は処理水を圧送させるポンプ１３〜１５と、各浄化工程を操作する操作部２１とを備えて装置構成されている。本実施形態では、汚水槽５及び処理槽６は、一体となって構成され、内部を仕切り板４３によって分割されている。
【００２０】
前記汚水槽５は、上側５ｂに汚水２ｂが流入する流入口２３が設けられ、流入口２３の近傍には第一メッシュ部１６が設けられ、第一メッシュ部１６の下側５ｃにはオゾン水発生装置８が設けられ、第一メッシュ部１６とオゾン水発生装置８との間には一定の空間を設けられている。上記汚水槽５には、第一メッシュ部１６でろ過されて流入した汚水２ｂを吸引口４１から吸引して排出口４２を通してオゾン水発生装置８に圧送して循環し、この汚水槽５で浄化された処理水３ａを処理槽６に圧送するポンプ１３と、汚水槽５内の浄化中においては汚水槽５から処理槽６への処理水３ａの流路が閉じられ、その動作が終了した際又は中断して処理水３ａを処理槽６へ圧送する必要が生じた際にのみ開かれる弁部材９とが設けられている。ここで、本実施形態における汚水槽５はポリ塩化ビニルを構成材料として形成されているが、その内部に設置できる又は流入する洗浄水２ｂや処理水３ａなどの重量あるいは水圧に耐えうるものであれば、いかなる材料を用いても良い。
【００２１】
前記オゾンガス発生装置１０は、汚水槽５内のオゾン水発生装置８とリサイクル槽７とにオゾンガス３３を供給するものであって、汚水槽５内には１ｍ３あたり１ｇ（１ｐｐｍ）、リサイクル槽７内には１ｍ３あたり０．８ｇ（０．８ｐｐｍ）のオゾンガス３３を供給している。汚水槽５内よりリサイクル槽７内におけるオゾンガス３３の供給濃度が少なくなっているのは、リサイクル槽７に供給するオゾンガス３３が残留している薬液３５を分解処理するのみであるため、汚水槽５内よりオゾンガス３３の供給濃度を小さくしている。
【００２２】
前記オゾン水発生装置８は、図２及び図３に示すように、装置本体５０と、オゾンガス３３を供給するオゾンガス発生装置１０が連結されるオゾンガス供給口８ａと、汚水２ｂを装置本体５０と汚水槽５との間で循環させる水中ポンプ１３が連結される汚水供給口８ｂとから構成されている。このオゾン水発生装置８はステンレス鋼から形成されているが、酸に対して耐食性を備えていればいかなる材料から形成されていても良い。
【００２３】
前記装置本体５０は薄形円柱から一部を扇形に切り欠いた外形形状を有しており、内部には外径の略半分の半径でかつ同心円筒状の内壁５０ａが設けられている。また、内壁５０ａによって、内周側に第１の通路である微細攪拌部３１と外周側に第２の通路である混練攪拌部３２とをリング状にそれぞれ形成し、微細攪拌部３１及び混練攪拌部３２には、オゾンガス３３を攪拌するための攪拌部材２９ａ及び２９ｂがそれぞれ立設されている。また、装置本体５０の切り欠いた部分の一面を開口面３０とすると、この開口面３０には、後述するオゾンガス発生装置１０からのオゾンガス供給口８ａと、同じく後述するポンプ１３の汚水供給口８ｂとが、装置本体５０の内部に向いて配置されている。
【００２４】
前記オゾンガス供給口８ａはオゾンガス発生装置１０から送られてくるオゾンガス３３を装置本体５０内に供給する供給口であって、微細攪拌部３１においてオゾンガス３３が供給方向Ｘに向かって流れるように構成されている。
【００２５】
前記汚水供給口８ｂは水中ポンプ４０から圧送されてくる汚水２ｂを装置本体５０内に供給する供給口であって、混練攪拌部３０において汚水２ｂが供給方向ＹからＺの範囲に向かって流れるように構成されている。
【００２６】
前記攪拌部材２９ａ及び２９ｂは円柱状の棒部材であり、微細攪拌部３１及び混練攪拌部３２において密集部位５１ａ及び５１ｂと未配置部位５２ａ及び５２ｂがそれぞれ設けられている。また微細攪拌部３１においては、オゾンガス供給口８ａから供給方向Ｘに流れるオゾンガス３３がはじめに攪拌部材２９ａの密集部位５１ａに流れ込み、未配置部位５２ｂに流れ込むように設けられている。混練攪拌部３２においては、攪拌部材２９ｂが断続的に出現するように密集部位５１ｂと未配置部位５２ｂとが所定の間隔で通路に沿って交互に設けられている。これら攪拌部材２９ａ及び２９ｂの形状及び配置については、オゾンガス３３の気泡を効果的に分散することができる形状であれば、いかなる形状であっても良い。
【００２７】
前記処理槽６には、汚水槽５で浄化された処理水３ａをろ過する第二メッシュ部１７と、この処理槽６で浄化された処理水３ｂをリサイクル槽７へ圧送するポンプ１４と、薬液槽１１及び１２から供給される薬液注入口２６とがこの処理槽６の上方に設けられている。
【００２８】
ポンプ１３〜１５は、各処理槽における処理水３ａ〜３ｃを圧送させるものである。ポンプ１３は、汚水槽５内に設置された水中ポンプであり、汚水槽５内のオゾン水発生装置８に汚水２ｂを圧送して循環させると共に、汚水槽５内において浄化された処理水３ａを処理槽６へ圧送する。ポンプ１４は、陸上ポンプであり、汚水槽６内において浄化された処理水３ｂをリサイクル槽７へ圧送する。ポンプ１５は、陸上ポンプであり、リサイクル槽７内において浄化された処理水３ｂを水洗タンク２へ圧送する。なお、ポンプ１３〜１５はそれぞれに容量及び設置箇所に適し、各処理槽における処理水３を圧送可能なものであれば、いかなる種類のポンプであってもよい。
【００２９】
前記リサイクル槽７は、外形が箱形形状であり、処理槽６で浄化されポンプ１４で圧送される処理水３ｂの流入口２７と、リサイクル槽７で浄化された処理水３ｃをポンプ１５で排出するための排出口２４とが設けられている。このリサイクル槽７の構成材料については、汚水槽５及び処理槽６の場合と同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
汚水槽５に設けられた第一メッシュ部１６は、流入口２３から流入する汚水２ｂをろ過するためのメッシュ部である。この第一メッシュ部１６は、図４に示すように、カゴ形に形成され、流入口２３に対向し、かつ他の面部より低く形成されている面部１６ｃを正面とすると、汚水槽５の突出棚部４４に担持される鍔部１６ａが両側面の上端に正面から背面に渡って設けられており、補強部材１６ｂが背面中央部と底面中央部とにそれぞれ設けられている。また、第一メッシュ部１６の正面を除く各面には約３×３ｍｍの網目を有するステンレス鋼による網面が形成されている。この第一メッシュ部１６全体の構成材料については、酸に対して耐食性を備えていれば、ステンレス鋼であってもその他のいかなる材料であっても良い。網目の大きさについても、汚水２ｂから粗粒物を除去できる大きさであれば、いかなる大きさであっても良い。さらに、第一メッシュ部１６及び汚水槽５の上部を開口しておき、残留している残渣を排出できるように構成されていることが望ましい。
【００３１】
処理槽６に設けられた第二メッシュ部１７は、ポンプ１３によって汚水槽５から圧送される処理水３ａをろ過するためのメッシュ部である。第二メッシュ部１７は、図５に示すように、カゴ形に形成され、汚水槽５側に設置される面を正面とすると、処理槽６の図示しない縁部に掛けられる鍔部１７ａが正面から背面に渡って設けられ、処理槽６の引掛部６ａに挿入して係止する引掛部１７ｂが左側面から右側面に渡るように正面中央部に設けられ、網目は背面、底面、左右側面の４面に設けられている。第二メッシュ部１７の各面部の網目は１．５ｍｍ四方に形成され、その構成材料については、第一メッシュ部１６と同様であるため省略する。網目の大きさについては、処理水３ａから細粒物を除去できる大きさであれば、いかなる大きさであっても良い。また、第二メッシュ部１７は第一メッシュ部１６と同様に処理槽６の上部を開口し、残留している残渣を排出できるように構成されていることが望ましい。
【００３２】
薬液槽１１及び１２は、箱形形状で内部が薬液槽１１と薬液槽１２との二槽に分けられ、薬液槽１１には次亜塩素酸水溶液を、薬液槽１２には酢酸を貯留し、汚水処理槽２２ｃに圧送された処理水３ａの状況に合わせて操作部２１の操作で注入可能に構成されている。なお、次亜塩素酸水溶液と酢酸とには、次亜塩素酸水溶液と酢酸とが成分変化の抑制を目的としてキシリトールが混入されている。
【００３３】
オゾン水３４の生成原理は、図２及び図３に示すように、オゾンガス発生装置１０から供給された気泡の大きいオゾンガス３３ａを微細攪拌部３１内の攪拌部材２９ａの密集部位５１ａで衝突させることにより大きな気泡を微細化すると共に攪拌して微細化されたオゾンガス３３ｂを未配置部位５２ａで整列させ、汚水に接触させる。さらに、混練攪拌部３２においても、複数設置されている攪拌部材２９ｂの密集部位５１ｂにこのオゾン水３４を断続的に衝突させ、その後に未配置部位５２ｂで整列させ、これらの繰り返しによりオゾンガス３３をさらに微細化ないし混練化すると共に攪拌してオゾン水３４に溶け込ませ、オゾンガス３３の接触効率を上げようとするものである。
【００３４】
次に、本実施形態における循環式浄化装置１の動作を図６に基づいて説明する。
【００３５】
浄化手段１８として、水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水であるし尿４ａを含む汚水２ｂ及び２ｃは排水パイプを通じて予め一定量の水が満たされている汚水槽５へ送られ、第一メッシュ部１６の網目を通過する汚水２ｂと通過しない汚水２ｃとに分離される（第一ろ過処理Ｓ１８ａ）。その後、通過するろ過された汚水２ｃはポンプ１３の吸入口４１から吸引されて汚水排出口４２及び８ｂを通じてオゾン水発生装置８に送られる一方、オゾンガス発生装置１０からオゾンガス３３がオゾンガス供給口８ａを通じてオゾン水発生装置８に送られる。
【００３６】
オゾン水発生装置８においては、開口部３０に設けられているオゾンガス供給口８ａからオゾンガス３３が供給方向Ｘに向かって供給され、第１の通路である微細攪拌部３１の攪拌部２９ａに衝突し攪拌してオゾン水３４が混練攪拌部３２に流入する。さらに混練攪拌部３２においては、第１の通路を通過したオゾン水３４と汚水供給口８ｂから供給される汚水２ｂとが開口部３０において合流して供給方向ＹからＺの範囲で流入する。さらに、第２の通路である混練攪拌部３２においては攪拌部材２９ｂが密集部位５１ｂと未配置部位５２ｂとに交互に衝突と整列とが行われ、攪拌部材２９ｂに衝突し攪拌することでオゾン水３４が再度熟成され、オゾンと汚水との酸化反応を向上させながら汚水槽６に排出される（オゾン水処理Ｓ１８ｂ）。
【００３７】
オゾン水発生装置８におけるオゾン水３４の生成に際して、分離又は遊離して汚水槽６に排出されたオゾンガス３３は、汚水槽５の下側５ｃから浮上して第一メッシュ部１６にも供給され、第一メッシュ部１６に残留する汚水２ｃがバブリングによって攪拌し微細化し、第一メッシュ部１６を通過した場合にはポンプ１３によってオゾン水発生装置８内に供給される（バブリング処理Ｓ１８ｃ）。なお、浄化手段１８は、処理槽５内における汚水２ｂ及び２ｃが十分に浄化処理されたと判断されるまで継続して行われて終了となる。
【００３８】
汚水２ｃを浄化して得られた処理水３ａは、汚水槽５で落ち着かされた後、弁部材９が作動して、汚水槽５から処理槽６への処理水３ａの流路を開口し、ポンプ１３によって処理槽６へ圧送される。なお、オゾン水発生装置８から発生するバブリングによっても第一メッシュ部１６を通過しなかった汚物２ｃは、この第一メッシュ部１６に貯留され、その後に外部に排出することができる。
【００３９】
第一浄化補助手段１９として、処理槽６へ圧送された処理水３ａは、第一メッシュ部１６より網目の細かい第二メッシュ部１７によって、網目を通過する処理水と通過しない処理水とに再び分離される（第二ろ過処理Ｓ１９ａ）。その後、薬液槽１１及び１２から主成分を次亜塩素酸と酢酸とする薬液３５が処理槽６にそれぞれ供給されて、処理水３ａは再び漂白殺菌される（薬液処理Ｓ１９ｂ）。なお、第一浄化補助手段１９は、処理槽６内における処理水３ａが十分に浄化処理されたと判断されて終了となる。
【００４０】
処理水３ａを浄化して得られた処理水３ｂは、ポンプ１４によってリサイクル槽７へ圧送される。ここで、第二メッシュ部１７を通過しなかった処理水３ａの汚物成分は、この第二メッシュ部１７に貯留され、処理槽６の上部が開放されて第二メッシュ部１７が取り外され、外部に排出される。
【００４１】
第二浄化補助手段２０として、リサイクル槽７へ圧送された処理水３ｂは、予め一定量満たされている水に混入され、オゾンガス発生装置１０から供給されるオゾンガス３３によって処理水３ｂの中に残留していた薬液３５が酸化反応されて分解処理され、処理水３ｃとなる（バブリング処理Ｓ２０）。なお、第二浄化補助手段２０は、リサイクル槽７内における薬液３５が十分に分解処理されたと判断されるまで継続して行われて終了となる。また、リサイクル槽７における貯蓄量以上に処理水３ｃが生成された場合には、排出孔２８を通じて循環式浄化装置１の外部へ排出される。
【００４２】
このように、本実施形態の循環式浄化装置１によれば、汚水槽５内に設置されオゾン水発生装置８から供給されているオゾン水３４は、オゾンガス３３が混練して溶け込んでいるため、単位時間当たりの汚水２ｂとオゾン水３４との酸化反応量が多くなり、汚水２ｂの浄化にかかる時間が短くなる。よって、循環式浄化装置１内に汚水２ｂからの臭気が充満する恐れも、循環式浄化装置１外に臭気が漏れる恐れもなくなる。さらに、汚水２ｂの浄化時間が短くなるほどリサイクル槽７は小型化が図れるため、循環式浄化装置全体の小型化も図れることとなる。
【００４３】
また、本実施形態の循環式浄化装置１によれば、水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水である、し尿４ａを含む汚水２ｂ及び２ｃは、汚水槽５のオゾン水発生装置８においてオゾンガスとし尿とが合流して生成されたオゾン水３４によって殺菌と消臭、漂白がなされるだけでなく、オゾン水３４の生成に際して分離又は遊離したオゾンガス３３が汚水槽の下部から浮上して第一メッシュ部１６内に供給されて、第一メッシュ部１６内及び汚水槽５内をバブリングするのでオゾンガス３３と汚水２ｂとの酸化反応は促進されて汚水２ｂの浄化にかかる時間が短くなる。よって、循環式浄化装置１内に臭気が充満する恐れも循環式浄化装置１から臭気が漏れる恐れもなくなる。
【００４４】
さらに、本実施形態の循環式浄化装置１によれば、オゾンガス３３は、オゾン水発生装置８の微細攪拌部３１における複数の攪拌部材２９ａに衝突することによって、大きな気泡を微細化し、さらに混練攪拌部３２における攪拌部材２９ｂの密集部位５１ｂと未配置部位５２ｂとの交互設置によって、オゾンガス３３が断続的に攪拌・整列され、水に溶け込みやすい状態を維持するため、溶存オゾン水を短時間で多量に生成することができる。よって、殺菌消臭に要する時間が短くなり、循環式浄化装置から臭気が漏れる恐れがない。
【００４５】
さらにまた、本実施形態の循環式浄化装置１によれば、従来、外部に設置していたろ過機能を、汚水槽５と処理槽６とがそれぞれに大きさが変わることなく備わっているため、外部にろ過機能を設置していた分、循環式浄化装置全体の小型化を図ることができる。
【００４６】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１ 循環式浄化装置
２ 水洗タンク
２ａ 洗浄水
２ｂ、２ｃ 汚水
３ａ、３ｂ、３ｃ 処理水
４ 便器
４ａ し尿
５ 汚水槽
６ 処理槽
６ａ 引掛部
７ リサイクル槽
８ オゾン水発生装置
８ａ オゾンガス供給口
８ｂ 汚水供給口
９ 弁部材
１０ オゾンガス発生装置
１１、１２ 薬液槽
１３、１４、１５ ポンプ
１６ 第一メッシュ部
１６ａ 鍔部
１６ｂ 補強部材
１６ｃ 面部
１７ 第二メッシュ部
１７ａ 鍔部
１７ｂ 引掛部
１８ 浄化手段
１９ 第一浄化補助手段
２０ 第二浄化補助手段
２１ 操作部
２３、２７ 流入口
２４、２５ 排出口
２６ 薬液注入口
２８ 外部排出口
２９ａ、２９ｂ 攪拌部材
３０ 開口面
３１ 微細攪拌部
３２ 混練攪拌部
３３、３３ａ、３３ｂ オゾンガス
３４ オゾン水
３５ 薬液
４１ 吸入口
４２ 排出口
４３ 仕切り板
４４ 突出棚部
５０ 装置本体
５０ａ 内壁
５１ａ、５１ｂ 密集部位
５２ａ、５２ｂ 未配置部位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水を浄化した後に水洗トイレや手洗いなどに供給して再利用する循環式浄化装置において、
前記汚水をろ過して貯留する汚水槽と、オゾンガスを供給するオゾンガス発生装置と、前記汚水槽の内部に設置されオゾンガスと汚水とからオゾン水を生成するオゾン水発生装置とを備え、上記汚水槽の内部において汚水とオゾンガスとをオゾン水発生装置で合流させてオゾン水を生成させ、該オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の内部に供給されることを特徴とする循環式浄化装置。
【請求項２】
前記汚水槽の内部上側に汚水をろ過するメッシュ部が設けられ、オゾン水発生装置が前記汚水槽の内部下側に設けられ、前記オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の下側から浮上してメッシュ部に供給されることを特徴とする請求項１に記載の循環式浄化装置。
【請求項３】
前記オゾン水発生装置は、第１の通路内に多数の攪拌部材を密集させてなる微細撹拌部と、第２の通路内に多数の攪拌部材を有する混練撹拌部とを備え、前記オゾンガス発生装置から供給されるオゾンガスとろ過汚水を第１の通路内に供給し微細攪拌部材に衝突させてオゾン水を微細化させ、前記微細化したオゾン水を第２の通路内に供給し混練攪拌部材に衝突させてオゾン水を混練化することを特徴とする請求項１又は２に記載の循環式浄化装置。
【請求項４】
第１の通路の外周側に第２の通路がリング状に配置されるとともに第１の通路と第２の通路の接続部が同一面に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の循環式浄化装置。
【請求項５】
第２の通路には通路方向に沿って攪拌部材の密集部位と未配置部位とが交互に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の循環式浄化装置。
【請求項１】
水洗トイレや手洗いなどからの使用済み汚水を浄化した後に水洗トイレや手洗いなどに供給して再利用する循環式浄化装置において、
前記汚水をろ過して貯留する汚水槽と、オゾンガスを供給するオゾンガス発生装置と、前記汚水槽の内部に設置されオゾンガスと汚水とからオゾン水を生成するオゾン水発生装置とを備え、上記汚水槽の内部において汚水とオゾンガスとをオゾン水発生装置で合流させてオゾン水を生成させ、該オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の内部に供給されることを特徴とする循環式浄化装置。
【請求項２】
前記汚水槽の内部上側に汚水をろ過するメッシュ部が設けられ、オゾン水発生装置が前記汚水槽の内部下側に設けられ、前記オゾン水の生成に際して分離又は遊離したオゾンガスが汚水槽の下側から浮上してメッシュ部に供給されることを特徴とする請求項１に記載の循環式浄化装置。
【請求項３】
前記オゾン水発生装置は、第１の通路内に多数の攪拌部材を密集させてなる微細撹拌部と、第２の通路内に多数の攪拌部材を有する混練撹拌部とを備え、前記オゾンガス発生装置から供給されるオゾンガスとろ過汚水を第１の通路内に供給し微細攪拌部材に衝突させてオゾン水を微細化させ、前記微細化したオゾン水を第２の通路内に供給し混練攪拌部材に衝突させてオゾン水を混練化することを特徴とする請求項１又は２に記載の循環式浄化装置。
【請求項４】
第１の通路の外周側に第２の通路がリング状に配置されるとともに第１の通路と第２の通路の接続部が同一面に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の循環式浄化装置。
【請求項５】
第２の通路には通路方向に沿って攪拌部材の密集部位と未配置部位とが交互に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の循環式浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１８３１６（Ｐ２０１１−２１８３１６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９２１９３（Ｐ２０１０−９２１９３）
【出願日】平成２２年４月１３日（２０１０．４．１３）
【出願人】（５１０１０３３１４）有限会社森久ＬＵＭＢＥＲ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１３日（２０１０．４．１３）
【出願人】（５１０１０３３１４）有限会社森久ＬＵＭＢＥＲ (2)
【Ｆターム（参考）】
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