船舶用汚水分解処理装置
【課題】簡単かつコンパクトな構成で環境汚染を防止しつつ、船舶のトイレ等から排出された汚水を効果的に浄化する船舶用汚水分解処理装置を提供する。
【解決手段】船舶に設置された便器１から排出された汚水を段階的に浄化する複数の浄化処理室７〜１１を備えた汚水浄化槽２と、この汚水浄化槽２により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽３と、上記汚水浄化槽２により処理された浄化水を船舶用の給水部に供給する給水手段１３とを備えるとともに、上記余剰水貯留槽３の容量を船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定した。
【解決手段】船舶に設置された便器１から排出された汚水を段階的に浄化する複数の浄化処理室７〜１１を備えた汚水浄化槽２と、この汚水浄化槽２により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽３と、上記汚水浄化槽２により処理された浄化水を船舶用の給水部に供給する給水手段１３とを備えるとともに、上記余剰水貯留槽３の容量を船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶等に設置されてトイレ等から排出された汚水を簡単かつコンパクトな構成で効果的に浄化することができる船舶用汚水分解処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、船内に設置された便器と、この便器から排出された汚物が含まれる汚水を、微生物を担持した多数の担体に接触させて生物学的に処理する微生物反応槽と、この微生物反応槽内にエアを曝気する曝気手段と、上記微生物反応槽で処理された汚水を、微生物を担持した多数の担体で形成した濾材層で濾過する濾過槽とからなり、上記汚水を微生物反応槽と濾過槽で浄化してから船外に排出するように構成した船舶用トイレット装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−９９８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された船舶用トイレット装置は、船内に設置された便器から排出される汚物を含む汚水を、微生物反応槽で曝気しながら多数の担体に接触させることにより生物学的に処理した後、濾過槽において濾材層で濾過してから船外に排出するように構成されているため、上記微生物反応槽および濾過槽により汚水を適正に浄化処理できれば、処理水をそのまま排出しても河川や海が汚染されるのを防止することが可能である。しかし、上記船舶用トイレット装置では、微生物反応槽および濾過槽において処理できずにグレーチング床下の沈降室内へ沈降した固形物を排出管により外部に放出するように構成されているため、この固形物を含んだ汚水によって河川や海が汚染されるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単かつコンパクトな構成で環境汚染を防止しつつ、船舶のトイレ等から排出された汚水を効果的に浄化することができる船舶用汚水分解処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、船舶に設置された便器から排出された汚水を段階的に浄化する複数の浄化処理室を備えた汚水浄化槽と、この汚水浄化槽により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽と、上記汚水浄化槽により処理された浄化水を船舶用の給水部に供給する給水手段とを備えるとともに、上記余剰水貯留槽の容量を船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定したものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の船舶用汚水分解処理装置において、上記汚水浄化槽の上流部に設けられた浄化処理室内の浄化水を下流側に導出する導出管と、上記浄化処理室内の浄化水量を検出する検出手段と、この検出手段により浄化処理室内の浄化水量が予め設定された一定値以上となったことが検出された場合に上記導出管を開放する開閉弁とを備えたものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の船舶用汚水分解処理装置において、上記余剰水貯留槽内に貯留された余剰水を上記汚水浄化槽に設けられた浄化処理室の冷却水として供給する冷却水供給手段を備えたものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置において、船内に設けられた熱源からの熱を上記汚水浄化槽の暖房用として供給することにより上記浄化処理室を加熱する加熱手段を備えたものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置において、上記汚水浄化槽を第１コンテナ内に収容するとともに、上記余剰水貯留槽を第２コンテナ内に収容し、この第２コンテナ上に上記第１コンテナを載置した状態で両コンテナを船体に固定したものである。
【００１１】
請求項６に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置において、船体の外周部に設けられたダブルハル構造の空間部を上記余剰水貯留槽として利用したものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、上記汚水浄化槽おいて便器から排出された乗組員の屎尿と便器用の洗浄水とを浄化処理するとともに、この浄化水を上記給水手段により上記便器用の洗浄水等として再利用するように構成したため、この洗浄水量を増減させることなく一定値に保持するとともに、航海中に徐々に蓄積される乗組員の屎尿量に対応した量の浄化水を、上記余剰水貯留槽内に貯留することにより、上記汚水が外部に排出されること起因した環境汚染の発生を確実に防止しつつ、航海を継続することができ、かつ上記浄化水貯留槽の容量を必要最小限に設定して上記船舶用汚水分解処理装置を簡単かつコンパクトに構成できるという利点がある。
【００１３】
請求項２に係る発明では、上記汚水浄化槽の上流部に設けられた浄化処理室内の浄化水を下流側に導出する導出管と、上記浄化処理室内の浄化水量を検出する検出手段と、この検出手段により浄化処理室内の浄化水量が予め設定された一定値以上となったことが検出された場合に上記導出管を開放する開閉弁とを設けたため、船舶が揺れた場合においても、下流側の浄化処理室から浄化水が上流側の浄化処理室に逆流するのを効果的に防止し、上記下流側の中水貯留室内の水量を一定に維持できるとともに、浄化処理室において充分に処理されなかった処理水が上記導出管を介して下流側に導出されるのを防止することにより、下流側の浄化処理室の水質を良好に維持できるという利点がある。
【００１４】
請求項３に係る発明では、上記余剰水貯留槽内に貯留された余剰水を上記汚水浄化槽に設けられた浄化処理室の冷却水として供給する冷却水供給手段を設けたため、赤道直下のような酷暑地域を航海する際において、上記各浄化処理室を汚水または汚泥の浄化に適した温度に維持することができるため、簡単な構成で上記汚水または汚泥を効果的に浄化処理できるという利点がある。
【００１５】
請求項４に係る発明では、ボイラまたはエンジン等の熱源から供給された熱により上記汚水浄化槽を加熱するように構成したため、寒冷地域等を航海する際に、上記各浄化処理室を汚水または汚泥の浄化に適した温度に維持して、上記汚水または汚泥を効果的に浄化処理できるという利点がある。
【００１６】
請求項５に係る発明では、上記汚水浄化槽を第１コンテナ内に収容するとともに、上記余剰水貯留槽を第２コンテナ内に収容し、この第２コンテナ上に上記第１コンテナを載置した状態で両コンテナを船体に固定したため、上記船舶用汚水分解処理装置の設置面積を必要最小限に抑えつつ、所定の容量を有する上記汚水浄化槽および余剰水貯留槽を適正に設置できるという利点がある。
【００１７】
請求項６に係る発明では、船体の外周部に設けられたダブルハル構造の空間部を上記余剰水貯留槽として利用したため、船体を補強するために設けられた上記空間部の有効利用を図り、船体の内部スペースを狭めることなく、上記船舶用汚水分解処理装置を適正に設置できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る船舶用汚水分解処理装置の実施形態を示す側面断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】浄化水貯留室の連通路の具体的構成を示す側面断面図である。
【図１０】本発明に係る船舶用汚水分解処理装置の別の実施形態を示す側面断面図である。
【図１１】本発明に係る船舶用汚水分解処理装置のさらに別の実施形態を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図３は、本発明に係る船舶用汚水分解処理装置の実施形態を示している。この船舶用汚水分解処理装置は、船内の便器１から排出された汚水を浄化処理する汚水浄化槽２と、この汚水浄化槽２により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽３とを有している。上記汚水浄化槽２は、第１コンテナ４内に収容された状態で船体内の所定位置に設置され、上記余剰水貯留槽３は、第２コンテナ５内に収容された状態で上記第１コンテナ４に隣接した位置に設置されている。
【００２０】
上記汚水浄化槽２の内部は、排出管６を介して上記便器１の汚水排出部に接続された流量調整室７と、この流量調整室７から導出された汚泥を分解処理する汚泥分解室８と、上記流量調整室７から導出された排水を浄化処理する膜分離室９と、この膜分離室９から導出された処理水を浄化処理するカキ殻中性室１０と、このカキ殻中性室１０から導出された中水を浄化処理しつつ貯留する中水貯留室１１とに区画されている。
【００２１】
また、上記第１コンテナ４内には、中水貯留室１１内の貯留水を、上記便器１に洗浄水として供給するとともに、船舶用機器の熱交換器等に冷却水として供給する給水手段１３用の給水ポンプ１４と、上記汚水浄化槽２内の各部にエアを供給するエア供給手段１５用のブロア１６とが配置された下部機械室１７が設けられている。
【００２２】
上記下部機械室１７の上方には、図３および図４に示すように、膜分離室９内の処理水をカキ殻中性室１０に移送する移送手段１９の移送ポンプ２０と、上記中水貯留室１１内の貯留水を循環させる循環手段２１の循環ポンプ２２と、オゾン処理手段２３とが配置された上部機械室２４が設けられている。上記オゾン処理手段２３には、オゾンを生成するオゾン生成器２５と、このオゾン生成器２５に送られる空気から窒素を除去して酸素濃度を高める窒素除去器２６と、上記オゾン生成器２５で生成されたオゾンを利用して酸化分解処理を行う噴流ボックス２７，６２とが設けられている。
【００２３】
上記流量調整室７には、図５に示すように、便器１から排出管６を介して供給された汚水中のしさ（汚泥）を除去するしさ除去部３１と、このしさ除去部３１において汚泥が除去された汚水を計量しつつ、上記汚水浄化槽２の処理能力に応じた量の汚水を上記流量調整室７から膜分離室９に移送する計量移送手段３２とが設けられている。
【００２４】
上記しさ除去部３１の下方には、上記エア供給手段１５から供給されたエアの放出部３４が配設され、上記しさ除去部３１に捕集されたトイレットペーパ等を破砕して汚水に溶け易くするためのエアが上記放出部３４から放出されるようになっている。また、上記流量調整室７の下部には、図６に示すように、エア供給手段１５から供給されたエアを放出して流量調整室７内の汚水を撹拌する撹拌部３５が設けられている。上記しさ除去部３１において除去された汚泥および上記流量調整室７の底部に堆積した汚泥を含む汚水は、図示を省略したエアリフト手段を介して、例えば数日に一回程度の割合で上記汚泥分解室８に移送されるように構成されている。
【００２５】
上記汚泥分解室８は、図７に示すように、エアリフト手段を介して流量調整室７から移送された汚水中の汚泥を分解処理する爆気室３６と、この爆気室３６からオーバフローすることにより供給された汚水中の汚泥等をオゾンにより酸化分解処理するオゾン反応室３７とに区画されている。上記爆気室３６の底部には、エア供給手段１５から供給されたエアを放出して爆気室３６内の汚水を撹拌する撹拌部３８が設置されている。
【００２６】
上記撹拌部３８の上方には、エアを利用した好気性微生物の好気処理により上記爆気室３６に供給された汚水中の汚泥成分を低分子化する好気処理部３９が形成されるとともに、その周囲には嫌気性微生物の嫌気処理により上記汚泥成分を嫌気処理して低分子化する嫌気処理部４０が設けられている。そして、上記好気処理部３９における好気処理と、上記嫌気処理部４０における嫌気処理とが、上記汚泥分解室８の爆気室３６内において繰り返されることにより、上記汚水中の汚泥等が徐々に分解されるようになっている。
【００２７】
また、上記オゾン反応室３７内には水中ポンプ４１が配設されている。この水中ポンプ４１は、オゾン反応室３７内の処理水を処理水供給管４２によりオゾン処理手段２３の噴流ボックス２７に供給し、上記オゾン生成器２５から供給されたオゾンを利用して上記処理水中の汚泥成分等を酸化分解処理した後、処理水返送管４３を介してオゾン反応室３７内の底部に処理水を返送するものである。このようにしてオゾン反応室３７内で処理水が対流しつつ汚泥成分の分解が行われるように構成されている。
【００２８】
上記処理水返送管４３には、処理水の一部を上記爆気室３６内に供給する分岐管４４と、この分岐管４４による処理水の供給を停止させる開閉弁（図示せず）とが設けられている。この開閉弁を閉止した状態では、上記オゾン反応室３７からオゾン処理手段２３に処理水が循環しつつ、酸化分解処理される。一方、上記開閉弁を開放した状態では、処理水供給管４２を介してオゾン処理手段２３に供給された処理水の一部が分岐管４４を介して上記爆気室３６内に返送され、この爆気室３６内における爆気処理と、上記オゾン処理手段２３における酸化分解処理とが繰り返される。
【００２９】
上記オゾン反応室３７と流量調整室７とを区画する区画壁には、オゾン反応室３７内の処理液を上記流量調整室７内にオーバフローさせる開口部もしくは連通管が設けられている。そして、上記汚泥分解室８において汚泥が分解処理された後に、流量調整室７内にオーバフローした処理水は、図５に示すように、流量調整室７から上記計量移送手段３２を介して膜分離室９に順次供給される。この膜分離室９には、図８に示すように、上記処理水中の汚泥成分を濾過する平膜または中空紙膜を備えた濾過膜槽４５と、上記エア供給手段１５から供給されたエアを放出して散気管４６とが設けられている。
【００３０】
上記流量調整室７から膜分離室９内に供給された処理水は、上記散気管４６を介して供給された空気によって撹拌されつつ、上記濾過膜槽４５により処理中の汚泥成分が濾過されて除去されるとともに、この汚泥成分が濾過膜槽４５に付着して生息した微生物により分解される。また、上記膜分離室９内の底部に沈殿した汚泥成分は、汚泥返送手段４７を介して汚泥分解室８に返送され、この汚泥分解室８において再処理される（図５参照）。そして、上記膜分離室９において浄化処理された処理水は、上記移送手段１９の移送ポンプ２０により吸引されてカキ殻中性室１０に移送される。
【００３１】
なお、上記移送ポンプ１９の処理水の移送圧力を検出する圧力センサを設け、この圧力センサの検出値に基づいて上記濾過膜槽４５に目詰まりが発生したか否かを検出し、目詰まりの発生が検出された時点で、上記濾過膜槽４５を洗浄する等によりその目詰まりを解消することが望ましい。この場合、上記膜分離室９の内部を二つに区画し、その両方に濾過膜槽４５をそれぞれ配設するとともに、両者を交互に使用するように構成してもよい。すなわち、上記圧力センサの検出信号に応じて一方の濾過膜槽４５に目詰まりの発生が検出された時点で、他方の濾過膜槽４５を使用するように処理水の移送経路を切り換えた状態で、目詰まりを生じた濾過膜槽４５の目詰まりを解消する洗浄作業等を行うようにしてもよい。このように構成した場合には、上記船舶用汚水浄化処理装置の作動を停止させることなく、長期間の連続運転が可能となるという利点がある。
【００３２】
上記カキ殻中性室１０内には、例えばメッシュ状の袋体内にカキ、ホタテ貝、ホッキ貝、真珠貝、アサリ、シジミ、はまぐり、アオヤギ、カラス貝、サザエ、ミル貝もしくは貝化石等からなる貝殻、または死滅して白化した珊瑚等が収容された接触材４８が充填されるとともに、その下方に上記エア供給手段１５から供給されたエアを放出する散気管４９が配設されている。そして、上記膜分離室９からカキ殻中性室１０に供給された処理水は、散気管４９から放出された空気によって撹拌されつつ、上記接触材４８中の貝殻・珊瑚等に付着した状態で生息する微生物により、上記処理水中の汚泥成分が分解処理される。
【００３３】
また、上記膜分離室９内に供給された空気等によって処理水が酸性化した場合には、上記貝殻または珊瑚等から炭酸カルシウム（ＣａＣＯ２）が溶解して上記処理水が中和される。しかも、このようにカキ殻中性室１０内において、処理水を中性化することにより、太陽虫等の原生動物および腔腸動物を多量に発生、繁殖させることができるため、上記処理水中に存在する大腸菌等の細菌を、上記原生動物等に補食させて絶滅させることにより、上記汚水浄化槽２から導出される浄化水中に細菌が混入するのを効果的に防止することができる。
【００３４】
上記カキ殻中性室１０と中水貯留室１１との間には、カキ殻中性室１０内の浄化水を下流側の中水貯留室１１に導出する上記導出管５１が設けられるとともに、この導出管５１には、図９に示すように、上記カキ殻中性室１０内の浄化水量を検出するフロート５２からなる検出手段を介して駆動されることにより、上記導出管５１を開閉する開閉弁５３が設けられている。そして、上記カキ殻中性室１０内の浄化水量が予め設定された一定値以上となって上記フロート５２が浮上すると、上記開閉弁５３が開放状態となり、カキ殻中性室１０内の浄化水が導出管５１を介して上記中水貯留室１１にオーバフローするように構成されている。
【００３５】
上記中水貯留室１１には、例えば布材等からなる袋体内に石炭系の活性炭が充填された活性炭収容体５４が配設されている。そして、上記上部機械室２４に配設された循環ポンプ２２を有する循環手段２１を介して吸引された中水貯留室１１内の処理水が、上記活性炭収容体５４の下方部に吐出されて循環しつつ、石炭系活性炭の色素吸着作用により上記処理水が効果的に脱色されるようになっている。上記中水貯留室１１において脱色処理された浄化水は、上記下部機械室１７に配設された給水ポンプ１４を有する給水手段１３により必要に応じて船舶用の給水部に供給され、上記便器１用の洗浄水、または熱交換起用の冷却水として使用される。
【００３６】
また、図９に示すように、上記中水貯留室１１内の貯留水を循環させる循環手段２１の循環パイプ５５には、浄化水を余剰水貯留槽３に導出する導出管５６が設けられている。この導出管５６には、中水貯留室１１内の浄化水量を検出するフロート５７からなる検出手段を介して駆動されることにより、上記導出管５６を開閉する開閉弁５８が設けられている。そして、上記中水貯留室１１内の浄化水量が予め設定された一定値以上となって上記フロート５７が浮上すると、上記開閉弁５８が開放状態となり、上記循環手段２１を介して循環させる貯留水の一部が導出管５６から導出ホース５９を介して上記余剰水貯留槽３に供給されるようになっている。
【００３７】
また、図４および図５に示すように、上記中水貯留室１１内には水中ポンプ６０が配設され、この水中ポンプ６０により中水貯留室１１内の貯留水が中水還流管６１を介してオゾン処理手段２３の噴流ボックス６２に供給される。そして、上記オゾン生成器２５から供給されたオゾンを利用して上記処理水が殺菌処理された後、中水還流管６１を介して中水貯留室１１内に返送される。このようにして中水貯留室１１内で中水が対流しつつ、注水の水質向上が図られた後、上記余剰水貯留槽３に供給されて貯留されるように構成されている。
【００３８】
上記余剰水貯留槽３の容量は、船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定されている。例えば、上記汚水分解処理装置が設置される船舶の乗組員数３０人である場合において、一人の乗組員が１日に排出する屎尿量が１．５Ｌであると仮定すれば、上記船舶の全乗組員が排出する一年分の屎尿水量は、約１６．４トン（≒１．５Ｌ×３０人×３６５日）となる。
【００３９】
したがって、上記船舶の航海期間が１年未満である場合には、上記余剰水貯留槽３の容量を、１６．４トンまたはそれ以上の値に設定することにより、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値またはそれの浄化水を上記余剰水貯留槽３内に貯留することが可能となる。また、上記船舶の航海期間が１年以上、二年未満である場合には、上記余剰水貯留槽３の容量を、３２．８トンまたはそれ以上の値に設定することにより、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値またはそれ以上の浄化水を上記余剰水貯留槽３内に貯留可能となる。
【００４０】
また、上記第２コンテナ５には、図１に示すように、余剰水貯留槽３内に貯留された浄化水を、上記汚水浄化槽２の最上流部に設けられた流量調整室７内に張水として供給する張水供給手段６３の張水ポンプが設けられている。そして、上記船舶が母港に寄港して汚水浄化槽２の保守点検する場合等には、第１コンテナ４および汚水浄化槽２の上部に設けられた点検用開口（図示せず）を開放した状態で、この点検用開口を介して上記流量調整室７内にバキュームカーの吸引ホースを挿入し、上記流量調整室７内の汚水を吸引して外部に導出する。
【００４１】
また、上記汚水浄化槽２の各室７〜１１を接続する接続管（図示せず）に設けられた開閉弁を順次開放して、上記バキュームカーの吸引ホースにより汚水を外部に導出する作業を継続することにより、上記汚泥分解室８および膜分離室９等から接続管を介して流量調整室７内に還流された処理水を順次外部に導出する。さらに、上記張水供給手段６３から供給される余剰水により流量調整室７の内壁面に付着した汚泥成分等を除去するとともに、この流量調整室７内から上記汚泥分解室８および膜分離室９内等に上記余剰水を順次供給することにより、この余剰水を張水として上記各室７〜１１内に充填する。
【００４２】
上記のように船舶に設置された便器１から排出された汚水を段階的に浄化する複数の浄化処理室７〜１１を備えた汚水浄化槽２と、この汚水浄化槽２により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽３と、上記汚水浄化槽２により処理された浄化水を船舶用の給水部に供給する給水手段１３とを設けるとともに、上記余剰水貯留槽３の余剰水貯留量を船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定したため、簡単かつコンパクトな構成で環境汚染を防止しつつ、船舶のトイレ等から排出された汚水を効果的に浄化できるという利点がある。
【００４３】
すなわち、上記汚水浄化槽２おいて便器１から排出された乗組員の屎尿と便器１用の洗浄水とを浄化処理するとともに、この浄化水を上記給水手段１３により上記便器１用の洗浄水等として再利用するように構成したため、この洗浄水等は増減することなく一定値に保持される。これに対して上記汚水浄化槽２おいて浄化処理された乗組員の屎尿は、航海中に徐々に蓄積されるため、この蓄積量に対応した浄化水を上記余剰水貯留槽３内に貯留し得るように構成することにより、上記汚水が外部に排出されること起因した環境汚染の発生を確実に防止しつつ、航海を継続することができる。しかも、上記浄化水貯留槽３の容量を必要最小限に設定することにより、上記船舶用汚水分解処理装置を簡単かつコンパクトに構成できるという利点がある。
【００４４】
特に、上記実施形態では、便器１から排出管６を介して流量調整室７に供給された汚泥を含む汚水を上記汚泥分解室８に移送し、爆気室３６およびオゾン反応室３７において上記汚水中の汚泥を段階的に低分子化するとともに、上記爆気室に設けられた好気処理部３９における好気処理と上記嫌気処理部４０における嫌気処理と繰り返すことにより、上記処理水中の汚泥成分等を徐々に分解し、かつ上記オゾン反応室３７内に配設された水中ポンプ４１を介して上記オゾン反応室３７内の処理水をオゾン処理手段２３の噴流ボックス２７に循環させることにより、オゾン反応室３７内で処理水を対流させつつ汚泥成分の分解を行うように構成したため、この汚泥成分を効果的に分解処理することができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態に示すように、オゾン処理手段２３からオゾン反応室３７内の返送される処理水の一部を上記爆気室３６内に返送し、この爆気室３６内における爆気処理と、上記オゾン処理手段２３における酸化分解処理とを繰り返するように構成した場合には、上記処理水中の汚泥成分をより効果的に分解し、上記汚水中の汚泥が外部に排出されるのを確実に防止することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、汚水浄化槽２の下流部に設けられた浄化処理室内の浄化水を下流側に導出する導出管、具体的にはカキ殻中性室１０内の処理水を下流側の中水貯留室１１に導出する導出管５１と、上記浄化処理室（カキ殻中性室１０）内の浄化水量を検出するフロート５２からなる検出手段と、この検出手段により浄化処理室内の浄化水量が予め設定された一定値以上となったことが検出された場合に上記導出管５１を開放する開閉弁５３とを設けた構造としたため、船舶が揺れた場合等においても、下流側の中水貯留室１１から浄化水が上流側のカキ殻中性室１０内に逆流するのを防止し、上記中水貯留室１１内の水量を一定に維持できるとともに、カキ殻中性室１０内における充分に処理されなかった処理水が上記導出管５１を介して下流側に導出されるのを防止することにより、中水貯留室１１内の水質を良好に維持できるという利点がある。
【００４７】
なお、上記検出手段を構成するフロート５２の上下動に応じて上記開閉弁５３を機械的に開閉するように構成された上記実施形態に代え、上流側の浄化処理室（カキ殻中性室１０）内の浄化水量を検出する検出手段の検出信号に応じ、下流側の浄化処理室（中水貯留室１１）処理水を導出する導出管を電気的に開閉する開閉弁を設けた構造としてよい。このように構成した場合においても、船舶が揺れた場合に、下流側から上流側に浄化水が逆流したり、カキ殻中性室１０内において充分に処理されなかった処理水が下流側に導出されたりすることを防止しつつ、上記中水貯留室１１内の水量および水質を一定に維持することができる。
【００４８】
また、図１の破線で示すように、上記余剰水貯留槽３内に貯留された余剰水を上記汚水浄化槽２に設けられた各浄化処理室７〜１１の冷却水として供給する冷却水供給手段６５を設けた構造としてもよい。このように構成した場合には、赤道直下のような酷暑地域を航海する際において、上記各浄化処理室７〜１１を汚水または汚泥の浄化に適した温度に維持することができるため、簡単な構成で上記汚水または汚泥を効果的に浄化処理できるという利点がある。
【００４９】
さらに、船内に設けられたボイラまたはエンジン等の熱源６６から供給された熱交換媒体により上記汚水浄化槽２を加熱する加熱手段６７を設けた構造としてもよい。このように構成した場合には、外気温の低い寒冷地域の航海時等に、上記各浄化処理室７〜１１を汚水または汚泥の浄化に適した温度に維持することにより、上記汚水または汚泥を効果的に浄化処理できるという利点がある。
【００５０】
上記実施形態では、複数の浄化処理室７〜１１を有する汚水浄化槽２を第１コンテナ４内に収容するとともに、上記余剰水貯留槽３を第２コンテナ内５に収容したため、上記汚水浄化槽２および余剰水貯留槽３を効果的に保護しつつ、これらを船内の所定位置に容易かつ適正に設置できるという利点がある。
【００５１】
また、図１０に示すように、上記余剰水貯留槽３が収容された第２コンテナ上５に、汚水浄化槽２が収容された第１コンテナ４を載置した状態で両コンテナ４，５を船体に固定した構造としてもよい。このように構成した場合には、上記船舶用汚水分解処理装置の設置面積を必要最小限に抑えつつ、所定の容量を有する上記汚水浄化槽２および余剰水貯留槽３を適正に設置できるという利点がある。しかも、上記複数の浄化処理室７〜１１を有する汚水浄化槽２が配設された第１コンテナ４を上記第２コンテナ５の上方に設置したため、上記浄化処理室７〜１１の保守点検作業等を容易に行うことができる。
【００５２】
なお、図１１に示すように、船体６４の外周部に設けられたダブルハル構造の空間部６８が設けられた船舶において、この空間部６８を余剰水貯留槽として利用するように構成してもよい。すなわち、船体の外周部に密閉構造の空間部６８を設置するとともに、船体内に設置された汚水浄化槽２により処理された浄化水を導出管により上記空間部６８に導出して貯留するようにしてもよい。この構成によれば、船体を補強するために設けられた上記ダブルハル構造の空間部６８を有効に利用することにより、船体６４の内部スペースを狭めることなく、上記船舶用汚水分解処理装置を適正に設置できるという利点がある。
【符号の説明】
【００５３】
１ 便器
２ 汚水浄化槽
３ 余剰水貯留槽
４ 第１コンテナ
５ 第２コンテナ
７〜１１ 浄化処理室
５１ 導出管
５２ フロート（検出手段）
５３ 開閉弁
６５ 冷却水供給手段
６６ 熱源
６７ 加熱手段
６８ ダブルハル構造の空間部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶等に設置されてトイレ等から排出された汚水を簡単かつコンパクトな構成で効果的に浄化することができる船舶用汚水分解処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、船内に設置された便器と、この便器から排出された汚物が含まれる汚水を、微生物を担持した多数の担体に接触させて生物学的に処理する微生物反応槽と、この微生物反応槽内にエアを曝気する曝気手段と、上記微生物反応槽で処理された汚水を、微生物を担持した多数の担体で形成した濾材層で濾過する濾過槽とからなり、上記汚水を微生物反応槽と濾過槽で浄化してから船外に排出するように構成した船舶用トイレット装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−９９８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された船舶用トイレット装置は、船内に設置された便器から排出される汚物を含む汚水を、微生物反応槽で曝気しながら多数の担体に接触させることにより生物学的に処理した後、濾過槽において濾材層で濾過してから船外に排出するように構成されているため、上記微生物反応槽および濾過槽により汚水を適正に浄化処理できれば、処理水をそのまま排出しても河川や海が汚染されるのを防止することが可能である。しかし、上記船舶用トイレット装置では、微生物反応槽および濾過槽において処理できずにグレーチング床下の沈降室内へ沈降した固形物を排出管により外部に放出するように構成されているため、この固形物を含んだ汚水によって河川や海が汚染されるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単かつコンパクトな構成で環境汚染を防止しつつ、船舶のトイレ等から排出された汚水を効果的に浄化することができる船舶用汚水分解処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、船舶に設置された便器から排出された汚水を段階的に浄化する複数の浄化処理室を備えた汚水浄化槽と、この汚水浄化槽により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽と、上記汚水浄化槽により処理された浄化水を船舶用の給水部に供給する給水手段とを備えるとともに、上記余剰水貯留槽の容量を船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定したものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の船舶用汚水分解処理装置において、上記汚水浄化槽の上流部に設けられた浄化処理室内の浄化水を下流側に導出する導出管と、上記浄化処理室内の浄化水量を検出する検出手段と、この検出手段により浄化処理室内の浄化水量が予め設定された一定値以上となったことが検出された場合に上記導出管を開放する開閉弁とを備えたものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の船舶用汚水分解処理装置において、上記余剰水貯留槽内に貯留された余剰水を上記汚水浄化槽に設けられた浄化処理室の冷却水として供給する冷却水供給手段を備えたものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置において、船内に設けられた熱源からの熱を上記汚水浄化槽の暖房用として供給することにより上記浄化処理室を加熱する加熱手段を備えたものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置において、上記汚水浄化槽を第１コンテナ内に収容するとともに、上記余剰水貯留槽を第２コンテナ内に収容し、この第２コンテナ上に上記第１コンテナを載置した状態で両コンテナを船体に固定したものである。
【００１１】
請求項６に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置において、船体の外周部に設けられたダブルハル構造の空間部を上記余剰水貯留槽として利用したものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、上記汚水浄化槽おいて便器から排出された乗組員の屎尿と便器用の洗浄水とを浄化処理するとともに、この浄化水を上記給水手段により上記便器用の洗浄水等として再利用するように構成したため、この洗浄水量を増減させることなく一定値に保持するとともに、航海中に徐々に蓄積される乗組員の屎尿量に対応した量の浄化水を、上記余剰水貯留槽内に貯留することにより、上記汚水が外部に排出されること起因した環境汚染の発生を確実に防止しつつ、航海を継続することができ、かつ上記浄化水貯留槽の容量を必要最小限に設定して上記船舶用汚水分解処理装置を簡単かつコンパクトに構成できるという利点がある。
【００１３】
請求項２に係る発明では、上記汚水浄化槽の上流部に設けられた浄化処理室内の浄化水を下流側に導出する導出管と、上記浄化処理室内の浄化水量を検出する検出手段と、この検出手段により浄化処理室内の浄化水量が予め設定された一定値以上となったことが検出された場合に上記導出管を開放する開閉弁とを設けたため、船舶が揺れた場合においても、下流側の浄化処理室から浄化水が上流側の浄化処理室に逆流するのを効果的に防止し、上記下流側の中水貯留室内の水量を一定に維持できるとともに、浄化処理室において充分に処理されなかった処理水が上記導出管を介して下流側に導出されるのを防止することにより、下流側の浄化処理室の水質を良好に維持できるという利点がある。
【００１４】
請求項３に係る発明では、上記余剰水貯留槽内に貯留された余剰水を上記汚水浄化槽に設けられた浄化処理室の冷却水として供給する冷却水供給手段を設けたため、赤道直下のような酷暑地域を航海する際において、上記各浄化処理室を汚水または汚泥の浄化に適した温度に維持することができるため、簡単な構成で上記汚水または汚泥を効果的に浄化処理できるという利点がある。
【００１５】
請求項４に係る発明では、ボイラまたはエンジン等の熱源から供給された熱により上記汚水浄化槽を加熱するように構成したため、寒冷地域等を航海する際に、上記各浄化処理室を汚水または汚泥の浄化に適した温度に維持して、上記汚水または汚泥を効果的に浄化処理できるという利点がある。
【００１６】
請求項５に係る発明では、上記汚水浄化槽を第１コンテナ内に収容するとともに、上記余剰水貯留槽を第２コンテナ内に収容し、この第２コンテナ上に上記第１コンテナを載置した状態で両コンテナを船体に固定したため、上記船舶用汚水分解処理装置の設置面積を必要最小限に抑えつつ、所定の容量を有する上記汚水浄化槽および余剰水貯留槽を適正に設置できるという利点がある。
【００１７】
請求項６に係る発明では、船体の外周部に設けられたダブルハル構造の空間部を上記余剰水貯留槽として利用したため、船体を補強するために設けられた上記空間部の有効利用を図り、船体の内部スペースを狭めることなく、上記船舶用汚水分解処理装置を適正に設置できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る船舶用汚水分解処理装置の実施形態を示す側面断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】浄化水貯留室の連通路の具体的構成を示す側面断面図である。
【図１０】本発明に係る船舶用汚水分解処理装置の別の実施形態を示す側面断面図である。
【図１１】本発明に係る船舶用汚水分解処理装置のさらに別の実施形態を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図３は、本発明に係る船舶用汚水分解処理装置の実施形態を示している。この船舶用汚水分解処理装置は、船内の便器１から排出された汚水を浄化処理する汚水浄化槽２と、この汚水浄化槽２により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽３とを有している。上記汚水浄化槽２は、第１コンテナ４内に収容された状態で船体内の所定位置に設置され、上記余剰水貯留槽３は、第２コンテナ５内に収容された状態で上記第１コンテナ４に隣接した位置に設置されている。
【００２０】
上記汚水浄化槽２の内部は、排出管６を介して上記便器１の汚水排出部に接続された流量調整室７と、この流量調整室７から導出された汚泥を分解処理する汚泥分解室８と、上記流量調整室７から導出された排水を浄化処理する膜分離室９と、この膜分離室９から導出された処理水を浄化処理するカキ殻中性室１０と、このカキ殻中性室１０から導出された中水を浄化処理しつつ貯留する中水貯留室１１とに区画されている。
【００２１】
また、上記第１コンテナ４内には、中水貯留室１１内の貯留水を、上記便器１に洗浄水として供給するとともに、船舶用機器の熱交換器等に冷却水として供給する給水手段１３用の給水ポンプ１４と、上記汚水浄化槽２内の各部にエアを供給するエア供給手段１５用のブロア１６とが配置された下部機械室１７が設けられている。
【００２２】
上記下部機械室１７の上方には、図３および図４に示すように、膜分離室９内の処理水をカキ殻中性室１０に移送する移送手段１９の移送ポンプ２０と、上記中水貯留室１１内の貯留水を循環させる循環手段２１の循環ポンプ２２と、オゾン処理手段２３とが配置された上部機械室２４が設けられている。上記オゾン処理手段２３には、オゾンを生成するオゾン生成器２５と、このオゾン生成器２５に送られる空気から窒素を除去して酸素濃度を高める窒素除去器２６と、上記オゾン生成器２５で生成されたオゾンを利用して酸化分解処理を行う噴流ボックス２７，６２とが設けられている。
【００２３】
上記流量調整室７には、図５に示すように、便器１から排出管６を介して供給された汚水中のしさ（汚泥）を除去するしさ除去部３１と、このしさ除去部３１において汚泥が除去された汚水を計量しつつ、上記汚水浄化槽２の処理能力に応じた量の汚水を上記流量調整室７から膜分離室９に移送する計量移送手段３２とが設けられている。
【００２４】
上記しさ除去部３１の下方には、上記エア供給手段１５から供給されたエアの放出部３４が配設され、上記しさ除去部３１に捕集されたトイレットペーパ等を破砕して汚水に溶け易くするためのエアが上記放出部３４から放出されるようになっている。また、上記流量調整室７の下部には、図６に示すように、エア供給手段１５から供給されたエアを放出して流量調整室７内の汚水を撹拌する撹拌部３５が設けられている。上記しさ除去部３１において除去された汚泥および上記流量調整室７の底部に堆積した汚泥を含む汚水は、図示を省略したエアリフト手段を介して、例えば数日に一回程度の割合で上記汚泥分解室８に移送されるように構成されている。
【００２５】
上記汚泥分解室８は、図７に示すように、エアリフト手段を介して流量調整室７から移送された汚水中の汚泥を分解処理する爆気室３６と、この爆気室３６からオーバフローすることにより供給された汚水中の汚泥等をオゾンにより酸化分解処理するオゾン反応室３７とに区画されている。上記爆気室３６の底部には、エア供給手段１５から供給されたエアを放出して爆気室３６内の汚水を撹拌する撹拌部３８が設置されている。
【００２６】
上記撹拌部３８の上方には、エアを利用した好気性微生物の好気処理により上記爆気室３６に供給された汚水中の汚泥成分を低分子化する好気処理部３９が形成されるとともに、その周囲には嫌気性微生物の嫌気処理により上記汚泥成分を嫌気処理して低分子化する嫌気処理部４０が設けられている。そして、上記好気処理部３９における好気処理と、上記嫌気処理部４０における嫌気処理とが、上記汚泥分解室８の爆気室３６内において繰り返されることにより、上記汚水中の汚泥等が徐々に分解されるようになっている。
【００２７】
また、上記オゾン反応室３７内には水中ポンプ４１が配設されている。この水中ポンプ４１は、オゾン反応室３７内の処理水を処理水供給管４２によりオゾン処理手段２３の噴流ボックス２７に供給し、上記オゾン生成器２５から供給されたオゾンを利用して上記処理水中の汚泥成分等を酸化分解処理した後、処理水返送管４３を介してオゾン反応室３７内の底部に処理水を返送するものである。このようにしてオゾン反応室３７内で処理水が対流しつつ汚泥成分の分解が行われるように構成されている。
【００２８】
上記処理水返送管４３には、処理水の一部を上記爆気室３６内に供給する分岐管４４と、この分岐管４４による処理水の供給を停止させる開閉弁（図示せず）とが設けられている。この開閉弁を閉止した状態では、上記オゾン反応室３７からオゾン処理手段２３に処理水が循環しつつ、酸化分解処理される。一方、上記開閉弁を開放した状態では、処理水供給管４２を介してオゾン処理手段２３に供給された処理水の一部が分岐管４４を介して上記爆気室３６内に返送され、この爆気室３６内における爆気処理と、上記オゾン処理手段２３における酸化分解処理とが繰り返される。
【００２９】
上記オゾン反応室３７と流量調整室７とを区画する区画壁には、オゾン反応室３７内の処理液を上記流量調整室７内にオーバフローさせる開口部もしくは連通管が設けられている。そして、上記汚泥分解室８において汚泥が分解処理された後に、流量調整室７内にオーバフローした処理水は、図５に示すように、流量調整室７から上記計量移送手段３２を介して膜分離室９に順次供給される。この膜分離室９には、図８に示すように、上記処理水中の汚泥成分を濾過する平膜または中空紙膜を備えた濾過膜槽４５と、上記エア供給手段１５から供給されたエアを放出して散気管４６とが設けられている。
【００３０】
上記流量調整室７から膜分離室９内に供給された処理水は、上記散気管４６を介して供給された空気によって撹拌されつつ、上記濾過膜槽４５により処理中の汚泥成分が濾過されて除去されるとともに、この汚泥成分が濾過膜槽４５に付着して生息した微生物により分解される。また、上記膜分離室９内の底部に沈殿した汚泥成分は、汚泥返送手段４７を介して汚泥分解室８に返送され、この汚泥分解室８において再処理される（図５参照）。そして、上記膜分離室９において浄化処理された処理水は、上記移送手段１９の移送ポンプ２０により吸引されてカキ殻中性室１０に移送される。
【００３１】
なお、上記移送ポンプ１９の処理水の移送圧力を検出する圧力センサを設け、この圧力センサの検出値に基づいて上記濾過膜槽４５に目詰まりが発生したか否かを検出し、目詰まりの発生が検出された時点で、上記濾過膜槽４５を洗浄する等によりその目詰まりを解消することが望ましい。この場合、上記膜分離室９の内部を二つに区画し、その両方に濾過膜槽４５をそれぞれ配設するとともに、両者を交互に使用するように構成してもよい。すなわち、上記圧力センサの検出信号に応じて一方の濾過膜槽４５に目詰まりの発生が検出された時点で、他方の濾過膜槽４５を使用するように処理水の移送経路を切り換えた状態で、目詰まりを生じた濾過膜槽４５の目詰まりを解消する洗浄作業等を行うようにしてもよい。このように構成した場合には、上記船舶用汚水浄化処理装置の作動を停止させることなく、長期間の連続運転が可能となるという利点がある。
【００３２】
上記カキ殻中性室１０内には、例えばメッシュ状の袋体内にカキ、ホタテ貝、ホッキ貝、真珠貝、アサリ、シジミ、はまぐり、アオヤギ、カラス貝、サザエ、ミル貝もしくは貝化石等からなる貝殻、または死滅して白化した珊瑚等が収容された接触材４８が充填されるとともに、その下方に上記エア供給手段１５から供給されたエアを放出する散気管４９が配設されている。そして、上記膜分離室９からカキ殻中性室１０に供給された処理水は、散気管４９から放出された空気によって撹拌されつつ、上記接触材４８中の貝殻・珊瑚等に付着した状態で生息する微生物により、上記処理水中の汚泥成分が分解処理される。
【００３３】
また、上記膜分離室９内に供給された空気等によって処理水が酸性化した場合には、上記貝殻または珊瑚等から炭酸カルシウム（ＣａＣＯ２）が溶解して上記処理水が中和される。しかも、このようにカキ殻中性室１０内において、処理水を中性化することにより、太陽虫等の原生動物および腔腸動物を多量に発生、繁殖させることができるため、上記処理水中に存在する大腸菌等の細菌を、上記原生動物等に補食させて絶滅させることにより、上記汚水浄化槽２から導出される浄化水中に細菌が混入するのを効果的に防止することができる。
【００３４】
上記カキ殻中性室１０と中水貯留室１１との間には、カキ殻中性室１０内の浄化水を下流側の中水貯留室１１に導出する上記導出管５１が設けられるとともに、この導出管５１には、図９に示すように、上記カキ殻中性室１０内の浄化水量を検出するフロート５２からなる検出手段を介して駆動されることにより、上記導出管５１を開閉する開閉弁５３が設けられている。そして、上記カキ殻中性室１０内の浄化水量が予め設定された一定値以上となって上記フロート５２が浮上すると、上記開閉弁５３が開放状態となり、カキ殻中性室１０内の浄化水が導出管５１を介して上記中水貯留室１１にオーバフローするように構成されている。
【００３５】
上記中水貯留室１１には、例えば布材等からなる袋体内に石炭系の活性炭が充填された活性炭収容体５４が配設されている。そして、上記上部機械室２４に配設された循環ポンプ２２を有する循環手段２１を介して吸引された中水貯留室１１内の処理水が、上記活性炭収容体５４の下方部に吐出されて循環しつつ、石炭系活性炭の色素吸着作用により上記処理水が効果的に脱色されるようになっている。上記中水貯留室１１において脱色処理された浄化水は、上記下部機械室１７に配設された給水ポンプ１４を有する給水手段１３により必要に応じて船舶用の給水部に供給され、上記便器１用の洗浄水、または熱交換起用の冷却水として使用される。
【００３６】
また、図９に示すように、上記中水貯留室１１内の貯留水を循環させる循環手段２１の循環パイプ５５には、浄化水を余剰水貯留槽３に導出する導出管５６が設けられている。この導出管５６には、中水貯留室１１内の浄化水量を検出するフロート５７からなる検出手段を介して駆動されることにより、上記導出管５６を開閉する開閉弁５８が設けられている。そして、上記中水貯留室１１内の浄化水量が予め設定された一定値以上となって上記フロート５７が浮上すると、上記開閉弁５８が開放状態となり、上記循環手段２１を介して循環させる貯留水の一部が導出管５６から導出ホース５９を介して上記余剰水貯留槽３に供給されるようになっている。
【００３７】
また、図４および図５に示すように、上記中水貯留室１１内には水中ポンプ６０が配設され、この水中ポンプ６０により中水貯留室１１内の貯留水が中水還流管６１を介してオゾン処理手段２３の噴流ボックス６２に供給される。そして、上記オゾン生成器２５から供給されたオゾンを利用して上記処理水が殺菌処理された後、中水還流管６１を介して中水貯留室１１内に返送される。このようにして中水貯留室１１内で中水が対流しつつ、注水の水質向上が図られた後、上記余剰水貯留槽３に供給されて貯留されるように構成されている。
【００３８】
上記余剰水貯留槽３の容量は、船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定されている。例えば、上記汚水分解処理装置が設置される船舶の乗組員数３０人である場合において、一人の乗組員が１日に排出する屎尿量が１．５Ｌであると仮定すれば、上記船舶の全乗組員が排出する一年分の屎尿水量は、約１６．４トン（≒１．５Ｌ×３０人×３６５日）となる。
【００３９】
したがって、上記船舶の航海期間が１年未満である場合には、上記余剰水貯留槽３の容量を、１６．４トンまたはそれ以上の値に設定することにより、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値またはそれの浄化水を上記余剰水貯留槽３内に貯留することが可能となる。また、上記船舶の航海期間が１年以上、二年未満である場合には、上記余剰水貯留槽３の容量を、３２．８トンまたはそれ以上の値に設定することにより、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値またはそれ以上の浄化水を上記余剰水貯留槽３内に貯留可能となる。
【００４０】
また、上記第２コンテナ５には、図１に示すように、余剰水貯留槽３内に貯留された浄化水を、上記汚水浄化槽２の最上流部に設けられた流量調整室７内に張水として供給する張水供給手段６３の張水ポンプが設けられている。そして、上記船舶が母港に寄港して汚水浄化槽２の保守点検する場合等には、第１コンテナ４および汚水浄化槽２の上部に設けられた点検用開口（図示せず）を開放した状態で、この点検用開口を介して上記流量調整室７内にバキュームカーの吸引ホースを挿入し、上記流量調整室７内の汚水を吸引して外部に導出する。
【００４１】
また、上記汚水浄化槽２の各室７〜１１を接続する接続管（図示せず）に設けられた開閉弁を順次開放して、上記バキュームカーの吸引ホースにより汚水を外部に導出する作業を継続することにより、上記汚泥分解室８および膜分離室９等から接続管を介して流量調整室７内に還流された処理水を順次外部に導出する。さらに、上記張水供給手段６３から供給される余剰水により流量調整室７の内壁面に付着した汚泥成分等を除去するとともに、この流量調整室７内から上記汚泥分解室８および膜分離室９内等に上記余剰水を順次供給することにより、この余剰水を張水として上記各室７〜１１内に充填する。
【００４２】
上記のように船舶に設置された便器１から排出された汚水を段階的に浄化する複数の浄化処理室７〜１１を備えた汚水浄化槽２と、この汚水浄化槽２により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽３と、上記汚水浄化槽２により処理された浄化水を船舶用の給水部に供給する給水手段１３とを設けるとともに、上記余剰水貯留槽３の余剰水貯留量を船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定したため、簡単かつコンパクトな構成で環境汚染を防止しつつ、船舶のトイレ等から排出された汚水を効果的に浄化できるという利点がある。
【００４３】
すなわち、上記汚水浄化槽２おいて便器１から排出された乗組員の屎尿と便器１用の洗浄水とを浄化処理するとともに、この浄化水を上記給水手段１３により上記便器１用の洗浄水等として再利用するように構成したため、この洗浄水等は増減することなく一定値に保持される。これに対して上記汚水浄化槽２おいて浄化処理された乗組員の屎尿は、航海中に徐々に蓄積されるため、この蓄積量に対応した浄化水を上記余剰水貯留槽３内に貯留し得るように構成することにより、上記汚水が外部に排出されること起因した環境汚染の発生を確実に防止しつつ、航海を継続することができる。しかも、上記浄化水貯留槽３の容量を必要最小限に設定することにより、上記船舶用汚水分解処理装置を簡単かつコンパクトに構成できるという利点がある。
【００４４】
特に、上記実施形態では、便器１から排出管６を介して流量調整室７に供給された汚泥を含む汚水を上記汚泥分解室８に移送し、爆気室３６およびオゾン反応室３７において上記汚水中の汚泥を段階的に低分子化するとともに、上記爆気室に設けられた好気処理部３９における好気処理と上記嫌気処理部４０における嫌気処理と繰り返すことにより、上記処理水中の汚泥成分等を徐々に分解し、かつ上記オゾン反応室３７内に配設された水中ポンプ４１を介して上記オゾン反応室３７内の処理水をオゾン処理手段２３の噴流ボックス２７に循環させることにより、オゾン反応室３７内で処理水を対流させつつ汚泥成分の分解を行うように構成したため、この汚泥成分を効果的に分解処理することができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態に示すように、オゾン処理手段２３からオゾン反応室３７内の返送される処理水の一部を上記爆気室３６内に返送し、この爆気室３６内における爆気処理と、上記オゾン処理手段２３における酸化分解処理とを繰り返するように構成した場合には、上記処理水中の汚泥成分をより効果的に分解し、上記汚水中の汚泥が外部に排出されるのを確実に防止することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、汚水浄化槽２の下流部に設けられた浄化処理室内の浄化水を下流側に導出する導出管、具体的にはカキ殻中性室１０内の処理水を下流側の中水貯留室１１に導出する導出管５１と、上記浄化処理室（カキ殻中性室１０）内の浄化水量を検出するフロート５２からなる検出手段と、この検出手段により浄化処理室内の浄化水量が予め設定された一定値以上となったことが検出された場合に上記導出管５１を開放する開閉弁５３とを設けた構造としたため、船舶が揺れた場合等においても、下流側の中水貯留室１１から浄化水が上流側のカキ殻中性室１０内に逆流するのを防止し、上記中水貯留室１１内の水量を一定に維持できるとともに、カキ殻中性室１０内における充分に処理されなかった処理水が上記導出管５１を介して下流側に導出されるのを防止することにより、中水貯留室１１内の水質を良好に維持できるという利点がある。
【００４７】
なお、上記検出手段を構成するフロート５２の上下動に応じて上記開閉弁５３を機械的に開閉するように構成された上記実施形態に代え、上流側の浄化処理室（カキ殻中性室１０）内の浄化水量を検出する検出手段の検出信号に応じ、下流側の浄化処理室（中水貯留室１１）処理水を導出する導出管を電気的に開閉する開閉弁を設けた構造としてよい。このように構成した場合においても、船舶が揺れた場合に、下流側から上流側に浄化水が逆流したり、カキ殻中性室１０内において充分に処理されなかった処理水が下流側に導出されたりすることを防止しつつ、上記中水貯留室１１内の水量および水質を一定に維持することができる。
【００４８】
また、図１の破線で示すように、上記余剰水貯留槽３内に貯留された余剰水を上記汚水浄化槽２に設けられた各浄化処理室７〜１１の冷却水として供給する冷却水供給手段６５を設けた構造としてもよい。このように構成した場合には、赤道直下のような酷暑地域を航海する際において、上記各浄化処理室７〜１１を汚水または汚泥の浄化に適した温度に維持することができるため、簡単な構成で上記汚水または汚泥を効果的に浄化処理できるという利点がある。
【００４９】
さらに、船内に設けられたボイラまたはエンジン等の熱源６６から供給された熱交換媒体により上記汚水浄化槽２を加熱する加熱手段６７を設けた構造としてもよい。このように構成した場合には、外気温の低い寒冷地域の航海時等に、上記各浄化処理室７〜１１を汚水または汚泥の浄化に適した温度に維持することにより、上記汚水または汚泥を効果的に浄化処理できるという利点がある。
【００５０】
上記実施形態では、複数の浄化処理室７〜１１を有する汚水浄化槽２を第１コンテナ４内に収容するとともに、上記余剰水貯留槽３を第２コンテナ内５に収容したため、上記汚水浄化槽２および余剰水貯留槽３を効果的に保護しつつ、これらを船内の所定位置に容易かつ適正に設置できるという利点がある。
【００５１】
また、図１０に示すように、上記余剰水貯留槽３が収容された第２コンテナ上５に、汚水浄化槽２が収容された第１コンテナ４を載置した状態で両コンテナ４，５を船体に固定した構造としてもよい。このように構成した場合には、上記船舶用汚水分解処理装置の設置面積を必要最小限に抑えつつ、所定の容量を有する上記汚水浄化槽２および余剰水貯留槽３を適正に設置できるという利点がある。しかも、上記複数の浄化処理室７〜１１を有する汚水浄化槽２が配設された第１コンテナ４を上記第２コンテナ５の上方に設置したため、上記浄化処理室７〜１１の保守点検作業等を容易に行うことができる。
【００５２】
なお、図１１に示すように、船体６４の外周部に設けられたダブルハル構造の空間部６８が設けられた船舶において、この空間部６８を余剰水貯留槽として利用するように構成してもよい。すなわち、船体の外周部に密閉構造の空間部６８を設置するとともに、船体内に設置された汚水浄化槽２により処理された浄化水を導出管により上記空間部６８に導出して貯留するようにしてもよい。この構成によれば、船体を補強するために設けられた上記ダブルハル構造の空間部６８を有効に利用することにより、船体６４の内部スペースを狭めることなく、上記船舶用汚水分解処理装置を適正に設置できるという利点がある。
【符号の説明】
【００５３】
１ 便器
２ 汚水浄化槽
３ 余剰水貯留槽
４ 第１コンテナ
５ 第２コンテナ
７〜１１ 浄化処理室
５１ 導出管
５２ フロート（検出手段）
５３ 開閉弁
６５ 冷却水供給手段
６６ 熱源
６７ 加熱手段
６８ ダブルハル構造の空間部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に設置された便器から排出された汚水を段階的に浄化する複数の浄化処理室を備えた汚水浄化槽と、この汚水浄化槽により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽と、上記汚水浄化槽により処理された浄化水を船舶用の給水部に供給する給水手段とを備えるとともに、上記余剰水貯留槽の容量を船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定したことを特徴とする船舶用汚水分解処理装置。
【請求項２】
上記汚水浄化槽の上流部に設けられた浄化処理室内の浄化水を下流側に導出する導出管と、上記浄化処理室内の浄化水量を検出する検出手段と、この検出手段により浄化処理室内の浄化水量が予め設定された一定値以上となったことが検出された場合に上記導出管を開放する開閉弁とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項３】
上記余剰水貯留槽内に貯留された余剰水を上記汚水浄化槽に設けられた浄化処理室の冷却水として供給する冷却水供給手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項４】
船内に設けられた熱源からの熱を上記汚水浄化槽の暖房用として供給することにより上記浄化処理室を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項５】
上記汚水浄化槽を第１コンテナ内に収容するとともに、上記余剰水貯留槽を第２コンテナ内に収容し、この第２コンテナ上に上記第１コンテナを載置した状態で両コンテナを船体に固定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項６】
船体の外周部に設けられたダブルハル構造の空間部を上記余剰水貯留槽として利用したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項１】
船舶に設置された便器から排出された汚水を段階的に浄化する複数の浄化処理室を備えた汚水浄化槽と、この汚水浄化槽により処理された浄化水を余剰水として貯留する余剰水貯留槽と、上記汚水浄化槽により処理された浄化水を船舶用の給水部に供給する給水手段とを備えるとともに、上記余剰水貯留槽の容量を船舶の乗組員数および航海期間に応じ、全乗組員が航海期間中に排出する屎尿量に対応した値に設定したことを特徴とする船舶用汚水分解処理装置。
【請求項２】
上記汚水浄化槽の上流部に設けられた浄化処理室内の浄化水を下流側に導出する導出管と、上記浄化処理室内の浄化水量を検出する検出手段と、この検出手段により浄化処理室内の浄化水量が予め設定された一定値以上となったことが検出された場合に上記導出管を開放する開閉弁とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項３】
上記余剰水貯留槽内に貯留された余剰水を上記汚水浄化槽に設けられた浄化処理室の冷却水として供給する冷却水供給手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項４】
船内に設けられた熱源からの熱を上記汚水浄化槽の暖房用として供給することにより上記浄化処理室を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項５】
上記汚水浄化槽を第１コンテナ内に収容するとともに、上記余剰水貯留槽を第２コンテナ内に収容し、この第２コンテナ上に上記第１コンテナを載置した状態で両コンテナを船体に固定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【請求項６】
船体の外周部に設けられたダブルハル構造の空間部を上記余剰水貯留槽として利用したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用汚水分解処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２４５９１６（Ｐ２０１１−２４５９１６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８７３１（Ｐ２０１０−１１８７３１）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（５０００１５６８５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（５０００１５６８５）
【Ｆターム（参考）】
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