閉鎖回路型循環式水洗トイレの循環水の浄化方法及び装置
【課題】汚水の分解処理に最適な微生物を特定し、殆ど処理残査を出さずに浄水として再使用可能とし、構成を最適化して最短時間にして汚水の浄化処理を完了、メンテナンスを殆ど必要としない閉鎖回路型循環式水洗トイレシステムを提供する。
【解決手段】糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水２を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び臭気除去する第一の処理槽３と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、送風手段４によって送給される空気によって該水分の蒸発を促すことで水量を適正化させる第二の処理槽５と、活性炭６により被処理水の脱色を行なう第三の処理槽７とを備え、これらの処理槽３，４，５を経て処理された被処理水２を貯水槽８に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽８内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする。
【解決手段】糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水２を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び臭気除去する第一の処理槽３と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、送風手段４によって送給される空気によって該水分の蒸発を促すことで水量を適正化させる第二の処理槽５と、活性炭６により被処理水の脱色を行なう第三の処理槽７とを備え、これらの処理槽３，４，５を経て処理された被処理水２を貯水槽８に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽８内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器を洗浄した糞尿やトイレットペーパー等を含む汚水を特定の菌を用いた処理を施すことで浄化して循環させ、再度、便器を洗浄するための浄水として利用する閉鎖回路型の循環式水洗トイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水洗トイレといえば、糞尿やトイレットペーパーの排除或いは便器自体の洗浄には、上水道から供給される水が使用され、その洗浄に使用された使用済の浄水は、各地に敷設された水洗トイレと下水終末処理場或いは汚水処理場とも呼ばれる公共施設等を結ぶ下水道を通じて該処理場に集められ、所要の処理工程を経て浄化されるというシステムの下に成立している。つまり、従来の水洗トイレの成立には、水洗トイレと下水終末処理場を結ぶ下水道が不可欠であり、その整備には、地方公共団体の財政事情や地形的特質が大きく影響するため、例えば普及率は西日本は低く東日本は高いと言った地域格差が生じる等様々な要因に依存することになる。また、経年変化による下水管の交換の必要性や未敷設地域の下水管の新設は、基本的に公共事業として成されるが、行政に対し大きな経済負担を強いるという問題がある。他方、糞尿やトイレットペーパーの排除或いは便器自体の洗浄には、一回毎に数リットル乃至十数リットルの水を必要とし、使用された水はその都度、下水管に排水され、貴重な水資源を多量に使い捨てているというのが現状である。
【０００３】
上述の如くの問題に鑑み、水洗トイレの浄水を下水道に排出せず、所定の処理を施して該水洗トイレに連結された所定の経路内を循環させ、再使用するように構成する技術が公開実用新案昭６１−１０６３９７号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によれば、使用済の浄水は、浮上物、分離水、沈殿固型物に分離され、その一部を好気性微生物である硝化菌を用いてアンモニア性窒素を亜硝酸性窒素又は硝酸性窒素に転換させ、これらを還元して窒素ガスを放出する方法によって処理されるものである。
【０００４】
特許文献１に開示されている技術によれば、浄水を下水道に排出するのではなく、下水道から独立した一定の回路内に循環させ、再使用するように工夫した点、従来の浄水を下水道に排出するタイプの水洗トイレに比べ、水資源の効率化を図る上では、大変大きな進歩をもたらしたものの、技術的には、例えば、汚水の化学転換、還元処理は、好気性微生物である硝化菌によるアンモニア性窒素の処理のみであり、その他の汚水中の様々な成分を処理して浄化するようなものではなく、実用化に当たっては多くの課題が残されていた。
【０００５】
しかしながら、その利点は活かしつつ問題を解決してより実用性を向上させるべく改善された、下水道から独立した水洗トイレが提案されている。それらの水洗トイレは、浄水を下水道から独立した循環回路内を循環させ、その経路中に、汚水の浄化のための微生物による汚水分解処理工程を介在させることによって、汚水を浄水として再使用することが出来るように構成されている。その代表例としては、特開２００５−４８４２７号公報（特許文献２）が挙げられる。
【０００６】
特許文献２の技術は、水洗トイレに連結された汚水を処理する循環回路中に、汚水中の汚物を分解処理するための微生物を担持させてなる微生物担体チップを充填した、直列に連結された多数の汚水流通管を備え、該汚水流通管内に汚水を流通させることによって、固体分の濾過を行なうと共に液体分の有機物消失処理を行なうように構成されている。特許文献２に開示されている技術によれば、物理的構成としては、汚水の固液分離が不要であって、汚水中のあらゆる成分が一つの処理工程で分解処理可能で、全体としては処理残査を殆ど出さずに、汚水を浄水として使用することが出来るように工夫されているという点で、大変優れた技術である。
【０００７】
しかしながら、微生物担体に担持させるバクテリアを特定する記述が無く、如何なるバクテリアを用いれば良いのか不明であった。更に、バクテリアを担持させた濾材が、管状部材内に詰め込まれて濾管をなしているために、濾材である微生物担体と汚物との接触面積が小さく、該管の入口付近において汚物の目詰まりを起こし易い上、後から流入して来る汚物がそれ以上奧に進入し難くなっていて、汚物の分解時間が掛り過ぎる畏れがある。
【特許文献１】公開実用新案昭６１−１０６３９７号公報
【特許文献２】特開２００５−４８４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の如くの問題に鑑みてなされたものであり、循環式の水洗トイレを実用的なものとする上でなくてはならない汚水の浄化処理に不可欠且つ最適な微生物を特定することにより、殆ど処理残査を出すことなく汚水を浄水として再使用可能とし、汚水の浄化処理のための装置の物理的な構造上においても、その構成を最適化して最短時間にして汚水の浄化処理を完了し得、メンテナンスを殆ど必要としない閉鎖回路型循環式水洗トイレシステム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】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の閉鎖回路型循環式水洗トイレの被処理水の浄化方法が採った手段は、糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水中の汚物を、ＢＳＫ菌によって分解処理及びそれによってもたらされる被処理水の臭気除去を行なう工程と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、該水分に対して空気を送風して蒸発を促すことで水量を適正化させる工程と、活性炭により被処理水を脱色する工程とを含んで構成されることを特徴とする。より具体的には、糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水中の汚物を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び被処理水の臭気除去を行なう第一の工程と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、該水分に対して空気を送風して蒸発を促すことで水量を適正化させる第二の工程と、活性炭により被処理水を脱色する第三の工程とを含み、これらの工程を経て処理された被処理水を貯水槽に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を所定の経路内で循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする。
【００１０】
上記閉鎖回路型循環式水洗トイレの被処理水の浄化方法を応用してなる本発明の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置は、糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び臭気除去する処理槽と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、送風手段によって送給される空気によって該水分の蒸発を促すことで水量を適正化させる処理槽と、活性炭により被処理水の脱色を行なう処理槽とを備え、これらの処理槽を経て処理された被処理水を貯水槽に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする。
【００１１】
ＢＳＫ菌を担持させた多孔質材を、所定の処理槽内に濾材として配置し、該濾材に被処理水を通過させて該被処理水中の汚物を分解除去し、浄化するように構成することを特徴とする。より具体的には、濾材をなす多孔質材が、連続気泡性の発泡ガラスであることを特徴とするものであって、更に好ましくは、第一の処理槽が、該処理槽のほぼ中央部において、該処理槽内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該処理槽内を手前側と奧側とに仕切る間仕切りと、該間仕切りの下端から下方に掛けて連接して配設される、濾材を収容してなるメッシュ容器とを備え、該メッシュ容器と該処理槽の底部との間に間隙が設けられて濾材の存在領域が汚水の通過領域の全域にわたらず、被処理水が該処理槽の手前側から奧側に向かって移動するように構成されていることを特徴とし、第二の処理槽が、該処理槽のほぼ中央部において、該処理槽内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該槽内を手前側と奧側とに仕切る間仕切りと、該間仕切りの下端から該処理槽の底部に掛けて連接して配設される濾材を収容してなるメッシュ容器と、前記間仕切りで仕切られた処理槽の奧側の上部に被処理水に空気を送風するための空気噴出口を多数備えた送風手段とを備え、濾材の存在領域が被処理水の通過領域の全域にわたり、被処理水が該処理槽の手前側から奧側に向かって移動するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、ＢＳＫ菌に空気を供給するための空気噴出口を有する空気供給手段を、ＢＳＫ菌を存在させる処理槽内に配置することを特徴とする。
【００１３】
所定の処理槽内に配設される送風手段が、該処理槽内の幅方向のほぼ全体にわたって空気を噴出するための多数の空気噴出口を有し、該多数の空気噴出口から噴出された空気によって、該処理槽内にエアカーテンを形成し、これによって該処理槽内に収容されている被処理水の水量の適正化を図るように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、汚水の浄化処理に用いる微生物をＢＳＫ菌に特定したことにより、殆ど処理残査を出すことなく汚水を浄水として再使用可能とした。また、汚水の浄化処理のための装置の物理的な構造上においても、より広大な間口で汚水若しくは汚物を浄化するように構成し、汚水や汚物と濾材との接触面積を格段に増大させ、同時に分解し得る量を増量させたことによって、目詰まりすることなく汚水や汚物を分解することを可能とする共に、分解処理の所要時間を短縮した。このように構造が単純で、処理残査が殆ど無く、目詰まり等の不具合が生じないため、メンテナンスが殆ど不要であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明を適用してなる閉鎖回路型循環式トイレシステムの構成を示す浄化装置(１)の側面視の模式図であり、図２はその平面視の模式図である。これらの図に示すように、本発明の閉鎖回路型循環式水洗トイレシステムは、糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水(２)を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び臭気除去する第一の処理槽(３)と、該第一の処理槽(３)において処理された被処理水(2a)を受け、ＢＳＫ菌による被処理水(2a)の処理によって増加した水分を、送風手段(４)によって送給される空気(Ａ)によって該水分の蒸発を促すことで水量を適正化させる第二の処理槽(５)と、該第二の処理槽(５)において処理された被処理水(2b)を受け、活性炭(６)により該被処理水(2b)の脱色を行なう第三の処理槽(７)とを備え、これらの３つの処理槽(３)(５)(７)を経て処理された被処理水(2c)を貯水槽(８)に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽(８)内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を、これら仲介させる閉鎖回路型の経路内に循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする。
【００１６】
尚、本明細書におけるＢＳＫ菌とは、特許第１７３９１３１号の有用微生物であるバチラス・ズブチリス・クボタ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ Ｋｕｂｏｔａ）である。
【００１７】
ＢＳＫ菌は、多孔質材に担持させて前記第一及び第二の処理槽内に配置される。多孔質材は、連続気泡性の発泡ガラス片を用いることが好ましく、より具体的には、例えば、二酸化珪素を主成分としてなる商品名「スーパーソル」〔製造販売：株式会社トリム〕を利用することが出来る。ＢＳＫ菌を担持させた多孔質材は、濾材（図示せず）として前記第一及び第二の処理槽(３)(５)内に配置され、該濾材（図示せず）に対して汚水である被処理水(２)を通過させて該被処理水(２)中の汚物を分解除去し、浄化し得るように構成する。
【００１８】
第一の処理槽(３)は、汚水である被処理水に含まれる有機質の分解処理を行なうことを主たる目的として設置されるものであり、被処理水(２)を収容する所定の容積を有し、該処理槽(３)のほぼ中央部において、該処理槽(３)内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該処理槽(３)内を手前側と奧側とに仕切る間仕切り(９)と、該間仕切り(９)の下端から下方に掛けて連接して配設される、濾材（図示せず）を収容してなるメッシュ容器(10)と、該メッシュ容器(10)中に収容される濾材（図示せず）に担持されたＢＳＫ菌に空気(Ｂ)を供給して曝気するための複数の空気噴出口(11)を有する空気供給手段(12)とを備え、該メッシュ容器(10)と該処理槽(３)の底部との間に間隙が設けられて濾材（図示せず）の存在領域が汚水の通過領域の全域にわたらず、被処理水(２)が該処理槽(３)の手前側から奧側に向かって移動し、奧側に移動した被処理水(２)は、該処理槽(３)の奧側の上縁から溢れるように、第二の処理槽(５)に被処理水(２)が流出するように構成されている。このように、メッシュ容器(10)と第一の処理槽(３)の底部との間に間隙を設けることで、汚泥が底部に沈殿することで低下するＢＳＫ菌の働きの効率を改善することが出来、第二の処理槽(５)への送水効率を低下させることなくスムーズに行なうことが出来る。
【００１９】
第二の処理槽(５)は、被処理水(2a)の臭気の除去、脱色等の水質改善による浄化を主たる目的として設置されるものであり、被処理水(2a)を収容する所定の容積を有し、該処理槽(５)のほぼ中央部において、該処理槽(５)内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該処理槽(５)内を手前側と奧側とに仕切る間仕切り(13)と、該間仕切り(13)の下端から該処理槽(５)の底部に掛けて連接して配設される濾材（図示せず）を収容してなるメッシュ容器(14)と、前記間仕切り(13)で仕切られた処理槽(５)の奧側の上部に被処理水(2a)に空気(Ａ)を送風するための空気噴出口(15)を多数備えた送風手段(４)と、該メッシュ容器(14)中に収容される濾材（図示せず）に担持されたＢＳＫ菌に空気(Ｂ)を供給して曝気するための複数の空気噴出口(16)を有する空気供給手段(17)とを備えを備え、濾材（図示せず）の存在領域が被処理水(2a)の通過領域の全域にわたり、被処理水(2a)が該処理槽(５)の手前側から奧側に向かって移動し、該処理槽(５)の奧側の上縁から溢れるように、第三の処理槽(７)に被処理水(2b)が流出するように構成されている。また、第二の処理槽(５)の奧側内には送風手段(４)が配設され、該処理槽(５)内に収容されている被処理水(2a)の水量の適正化を図るように構成される。該送風手段(４)は、該処理槽(５)内の幅方向のほぼ全体にわたって空気(Ａ)を噴出するための多数の空気噴出口(15)を有し、該多数の空気噴出口(15)から噴出された空気(Ａ)によって、該処理槽(５)内にエアカーテンを形成するように構成される。
【００２０】
第一及び第二の処理槽(３)(５)に配設される濾材（図示せず）を収容するメッシュ容器(10)(14)は、それぞれ、固形物片である多孔質材（図示せず）がその網目から流出しない程度の網目(18)を有してなり、処理槽(３)(５)内において固定されるものであるが、必ずしも網目(18)である必要はなく、濾材（図示せず）を流出させずに保持しつつその内外に汚水が流通し得るように構成されたものであればよく、例えば、パンチングメタル等を使用することも可能である。
【００２１】
第一及び第二の処理槽(３)(５)には、該処理槽(３)(５)内それぞれのメッシュ容器(10)(14)内に収容される濾材（図示せず）をなす多孔質材（図示せず）に担持されたＢＳＫ菌に空気(Ｂ)を供給するための空気供給手段(12)が配設され、ＢＳＫ菌の活性を促して繁殖や活動を活性化させ、効率的な汚水の浄化処理作用を得られるように構成される。
【００２２】
第三の処理槽(７)は、所定の容積を有する略Ｕ字形の通路状に形成され、該通路内に活性炭(６)が充填されてなり、被処理水(2b)が一方の上端から流入して流下し、その後、上昇して他方の上端から流出するように構成され、被処理水(2b)の脱色及び微量に残存した臭気の脱臭がなされるようになっている。
【００２３】
第三の処理槽(７)から流出して分解、消臭、脱色された被処理水(2c)は、一時的に貯水する貯水槽(８)に蓄えられ、必要に応じてポンプによって汲み出され、水洗トイレの浄水として供給されるように構成される。
【００２４】
各槽(３)(５)(７)(８)の中央下端部には、被処理水(２)の排出用バルブ(19a)(19b)(19c)(19d)がそれぞれ配設され、必要に応じて各槽毎に排出が出来るようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用してなる閉鎖回路型循環式トイレの構成を示す浄化装置の側面視の模式図
【図２】同装置を平面視した模式図
【符号の説明】
【００２６】
１ 浄化装置
２ 被処理水
２ａ 被処理水
２ｂ 被処理水
２ｃ 被処理水
３ 第一の処理槽
４ 送風手段
５ 第二の処理槽
６ 活性炭
７ 第三の処理槽
８ 貯水槽
９ 間仕切り
１０ メッシュ容器
１１ 空気噴出口
１２ 空気供給手段
１３ 間仕切り
１４ メッシュ容器
１５ 空気噴出口
１６ 空気噴出口
１７ 空気供給手段
１８ 網目
１９ａ 排出用バルブ
１９ｂ 排出用バルブ
１９ｃ 排出用バルブ
１９ｄ 排出用バルブ
Ａ 空気
Ｂ 空気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器を洗浄した糞尿やトイレットペーパー等を含む汚水を特定の菌を用いた処理を施すことで浄化して循環させ、再度、便器を洗浄するための浄水として利用する閉鎖回路型の循環式水洗トイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水洗トイレといえば、糞尿やトイレットペーパーの排除或いは便器自体の洗浄には、上水道から供給される水が使用され、その洗浄に使用された使用済の浄水は、各地に敷設された水洗トイレと下水終末処理場或いは汚水処理場とも呼ばれる公共施設等を結ぶ下水道を通じて該処理場に集められ、所要の処理工程を経て浄化されるというシステムの下に成立している。つまり、従来の水洗トイレの成立には、水洗トイレと下水終末処理場を結ぶ下水道が不可欠であり、その整備には、地方公共団体の財政事情や地形的特質が大きく影響するため、例えば普及率は西日本は低く東日本は高いと言った地域格差が生じる等様々な要因に依存することになる。また、経年変化による下水管の交換の必要性や未敷設地域の下水管の新設は、基本的に公共事業として成されるが、行政に対し大きな経済負担を強いるという問題がある。他方、糞尿やトイレットペーパーの排除或いは便器自体の洗浄には、一回毎に数リットル乃至十数リットルの水を必要とし、使用された水はその都度、下水管に排水され、貴重な水資源を多量に使い捨てているというのが現状である。
【０００３】
上述の如くの問題に鑑み、水洗トイレの浄水を下水道に排出せず、所定の処理を施して該水洗トイレに連結された所定の経路内を循環させ、再使用するように構成する技術が公開実用新案昭６１−１０６３９７号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によれば、使用済の浄水は、浮上物、分離水、沈殿固型物に分離され、その一部を好気性微生物である硝化菌を用いてアンモニア性窒素を亜硝酸性窒素又は硝酸性窒素に転換させ、これらを還元して窒素ガスを放出する方法によって処理されるものである。
【０００４】
特許文献１に開示されている技術によれば、浄水を下水道に排出するのではなく、下水道から独立した一定の回路内に循環させ、再使用するように工夫した点、従来の浄水を下水道に排出するタイプの水洗トイレに比べ、水資源の効率化を図る上では、大変大きな進歩をもたらしたものの、技術的には、例えば、汚水の化学転換、還元処理は、好気性微生物である硝化菌によるアンモニア性窒素の処理のみであり、その他の汚水中の様々な成分を処理して浄化するようなものではなく、実用化に当たっては多くの課題が残されていた。
【０００５】
しかしながら、その利点は活かしつつ問題を解決してより実用性を向上させるべく改善された、下水道から独立した水洗トイレが提案されている。それらの水洗トイレは、浄水を下水道から独立した循環回路内を循環させ、その経路中に、汚水の浄化のための微生物による汚水分解処理工程を介在させることによって、汚水を浄水として再使用することが出来るように構成されている。その代表例としては、特開２００５−４８４２７号公報（特許文献２）が挙げられる。
【０００６】
特許文献２の技術は、水洗トイレに連結された汚水を処理する循環回路中に、汚水中の汚物を分解処理するための微生物を担持させてなる微生物担体チップを充填した、直列に連結された多数の汚水流通管を備え、該汚水流通管内に汚水を流通させることによって、固体分の濾過を行なうと共に液体分の有機物消失処理を行なうように構成されている。特許文献２に開示されている技術によれば、物理的構成としては、汚水の固液分離が不要であって、汚水中のあらゆる成分が一つの処理工程で分解処理可能で、全体としては処理残査を殆ど出さずに、汚水を浄水として使用することが出来るように工夫されているという点で、大変優れた技術である。
【０００７】
しかしながら、微生物担体に担持させるバクテリアを特定する記述が無く、如何なるバクテリアを用いれば良いのか不明であった。更に、バクテリアを担持させた濾材が、管状部材内に詰め込まれて濾管をなしているために、濾材である微生物担体と汚物との接触面積が小さく、該管の入口付近において汚物の目詰まりを起こし易い上、後から流入して来る汚物がそれ以上奧に進入し難くなっていて、汚物の分解時間が掛り過ぎる畏れがある。
【特許文献１】公開実用新案昭６１−１０６３９７号公報
【特許文献２】特開２００５−４８４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の如くの問題に鑑みてなされたものであり、循環式の水洗トイレを実用的なものとする上でなくてはならない汚水の浄化処理に不可欠且つ最適な微生物を特定することにより、殆ど処理残査を出すことなく汚水を浄水として再使用可能とし、汚水の浄化処理のための装置の物理的な構造上においても、その構成を最適化して最短時間にして汚水の浄化処理を完了し得、メンテナンスを殆ど必要としない閉鎖回路型循環式水洗トイレシステム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】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の閉鎖回路型循環式水洗トイレの被処理水の浄化方法が採った手段は、糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水中の汚物を、ＢＳＫ菌によって分解処理及びそれによってもたらされる被処理水の臭気除去を行なう工程と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、該水分に対して空気を送風して蒸発を促すことで水量を適正化させる工程と、活性炭により被処理水を脱色する工程とを含んで構成されることを特徴とする。より具体的には、糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水中の汚物を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び被処理水の臭気除去を行なう第一の工程と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、該水分に対して空気を送風して蒸発を促すことで水量を適正化させる第二の工程と、活性炭により被処理水を脱色する第三の工程とを含み、これらの工程を経て処理された被処理水を貯水槽に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を所定の経路内で循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする。
【００１０】
上記閉鎖回路型循環式水洗トイレの被処理水の浄化方法を応用してなる本発明の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置は、糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び臭気除去する処理槽と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、送風手段によって送給される空気によって該水分の蒸発を促すことで水量を適正化させる処理槽と、活性炭により被処理水の脱色を行なう処理槽とを備え、これらの処理槽を経て処理された被処理水を貯水槽に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする。
【００１１】
ＢＳＫ菌を担持させた多孔質材を、所定の処理槽内に濾材として配置し、該濾材に被処理水を通過させて該被処理水中の汚物を分解除去し、浄化するように構成することを特徴とする。より具体的には、濾材をなす多孔質材が、連続気泡性の発泡ガラスであることを特徴とするものであって、更に好ましくは、第一の処理槽が、該処理槽のほぼ中央部において、該処理槽内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該処理槽内を手前側と奧側とに仕切る間仕切りと、該間仕切りの下端から下方に掛けて連接して配設される、濾材を収容してなるメッシュ容器とを備え、該メッシュ容器と該処理槽の底部との間に間隙が設けられて濾材の存在領域が汚水の通過領域の全域にわたらず、被処理水が該処理槽の手前側から奧側に向かって移動するように構成されていることを特徴とし、第二の処理槽が、該処理槽のほぼ中央部において、該処理槽内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該槽内を手前側と奧側とに仕切る間仕切りと、該間仕切りの下端から該処理槽の底部に掛けて連接して配設される濾材を収容してなるメッシュ容器と、前記間仕切りで仕切られた処理槽の奧側の上部に被処理水に空気を送風するための空気噴出口を多数備えた送風手段とを備え、濾材の存在領域が被処理水の通過領域の全域にわたり、被処理水が該処理槽の手前側から奧側に向かって移動するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、ＢＳＫ菌に空気を供給するための空気噴出口を有する空気供給手段を、ＢＳＫ菌を存在させる処理槽内に配置することを特徴とする。
【００１３】
所定の処理槽内に配設される送風手段が、該処理槽内の幅方向のほぼ全体にわたって空気を噴出するための多数の空気噴出口を有し、該多数の空気噴出口から噴出された空気によって、該処理槽内にエアカーテンを形成し、これによって該処理槽内に収容されている被処理水の水量の適正化を図るように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、汚水の浄化処理に用いる微生物をＢＳＫ菌に特定したことにより、殆ど処理残査を出すことなく汚水を浄水として再使用可能とした。また、汚水の浄化処理のための装置の物理的な構造上においても、より広大な間口で汚水若しくは汚物を浄化するように構成し、汚水や汚物と濾材との接触面積を格段に増大させ、同時に分解し得る量を増量させたことによって、目詰まりすることなく汚水や汚物を分解することを可能とする共に、分解処理の所要時間を短縮した。このように構造が単純で、処理残査が殆ど無く、目詰まり等の不具合が生じないため、メンテナンスが殆ど不要であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明を適用してなる閉鎖回路型循環式トイレシステムの構成を示す浄化装置(１)の側面視の模式図であり、図２はその平面視の模式図である。これらの図に示すように、本発明の閉鎖回路型循環式水洗トイレシステムは、糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水(２)を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び臭気除去する第一の処理槽(３)と、該第一の処理槽(３)において処理された被処理水(2a)を受け、ＢＳＫ菌による被処理水(2a)の処理によって増加した水分を、送風手段(４)によって送給される空気(Ａ)によって該水分の蒸発を促すことで水量を適正化させる第二の処理槽(５)と、該第二の処理槽(５)において処理された被処理水(2b)を受け、活性炭(６)により該被処理水(2b)の脱色を行なう第三の処理槽(７)とを備え、これらの３つの処理槽(３)(５)(７)を経て処理された被処理水(2c)を貯水槽(８)に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽(８)内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を、これら仲介させる閉鎖回路型の経路内に循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする。
【００１６】
尚、本明細書におけるＢＳＫ菌とは、特許第１７３９１３１号の有用微生物であるバチラス・ズブチリス・クボタ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ Ｋｕｂｏｔａ）である。
【００１７】
ＢＳＫ菌は、多孔質材に担持させて前記第一及び第二の処理槽内に配置される。多孔質材は、連続気泡性の発泡ガラス片を用いることが好ましく、より具体的には、例えば、二酸化珪素を主成分としてなる商品名「スーパーソル」〔製造販売：株式会社トリム〕を利用することが出来る。ＢＳＫ菌を担持させた多孔質材は、濾材（図示せず）として前記第一及び第二の処理槽(３)(５)内に配置され、該濾材（図示せず）に対して汚水である被処理水(２)を通過させて該被処理水(２)中の汚物を分解除去し、浄化し得るように構成する。
【００１８】
第一の処理槽(３)は、汚水である被処理水に含まれる有機質の分解処理を行なうことを主たる目的として設置されるものであり、被処理水(２)を収容する所定の容積を有し、該処理槽(３)のほぼ中央部において、該処理槽(３)内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該処理槽(３)内を手前側と奧側とに仕切る間仕切り(９)と、該間仕切り(９)の下端から下方に掛けて連接して配設される、濾材（図示せず）を収容してなるメッシュ容器(10)と、該メッシュ容器(10)中に収容される濾材（図示せず）に担持されたＢＳＫ菌に空気(Ｂ)を供給して曝気するための複数の空気噴出口(11)を有する空気供給手段(12)とを備え、該メッシュ容器(10)と該処理槽(３)の底部との間に間隙が設けられて濾材（図示せず）の存在領域が汚水の通過領域の全域にわたらず、被処理水(２)が該処理槽(３)の手前側から奧側に向かって移動し、奧側に移動した被処理水(２)は、該処理槽(３)の奧側の上縁から溢れるように、第二の処理槽(５)に被処理水(２)が流出するように構成されている。このように、メッシュ容器(10)と第一の処理槽(３)の底部との間に間隙を設けることで、汚泥が底部に沈殿することで低下するＢＳＫ菌の働きの効率を改善することが出来、第二の処理槽(５)への送水効率を低下させることなくスムーズに行なうことが出来る。
【００１９】
第二の処理槽(５)は、被処理水(2a)の臭気の除去、脱色等の水質改善による浄化を主たる目的として設置されるものであり、被処理水(2a)を収容する所定の容積を有し、該処理槽(５)のほぼ中央部において、該処理槽(５)内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該処理槽(５)内を手前側と奧側とに仕切る間仕切り(13)と、該間仕切り(13)の下端から該処理槽(５)の底部に掛けて連接して配設される濾材（図示せず）を収容してなるメッシュ容器(14)と、前記間仕切り(13)で仕切られた処理槽(５)の奧側の上部に被処理水(2a)に空気(Ａ)を送風するための空気噴出口(15)を多数備えた送風手段(４)と、該メッシュ容器(14)中に収容される濾材（図示せず）に担持されたＢＳＫ菌に空気(Ｂ)を供給して曝気するための複数の空気噴出口(16)を有する空気供給手段(17)とを備えを備え、濾材（図示せず）の存在領域が被処理水(2a)の通過領域の全域にわたり、被処理水(2a)が該処理槽(５)の手前側から奧側に向かって移動し、該処理槽(５)の奧側の上縁から溢れるように、第三の処理槽(７)に被処理水(2b)が流出するように構成されている。また、第二の処理槽(５)の奧側内には送風手段(４)が配設され、該処理槽(５)内に収容されている被処理水(2a)の水量の適正化を図るように構成される。該送風手段(４)は、該処理槽(５)内の幅方向のほぼ全体にわたって空気(Ａ)を噴出するための多数の空気噴出口(15)を有し、該多数の空気噴出口(15)から噴出された空気(Ａ)によって、該処理槽(５)内にエアカーテンを形成するように構成される。
【００２０】
第一及び第二の処理槽(３)(５)に配設される濾材（図示せず）を収容するメッシュ容器(10)(14)は、それぞれ、固形物片である多孔質材（図示せず）がその網目から流出しない程度の網目(18)を有してなり、処理槽(３)(５)内において固定されるものであるが、必ずしも網目(18)である必要はなく、濾材（図示せず）を流出させずに保持しつつその内外に汚水が流通し得るように構成されたものであればよく、例えば、パンチングメタル等を使用することも可能である。
【００２１】
第一及び第二の処理槽(３)(５)には、該処理槽(３)(５)内それぞれのメッシュ容器(10)(14)内に収容される濾材（図示せず）をなす多孔質材（図示せず）に担持されたＢＳＫ菌に空気(Ｂ)を供給するための空気供給手段(12)が配設され、ＢＳＫ菌の活性を促して繁殖や活動を活性化させ、効率的な汚水の浄化処理作用を得られるように構成される。
【００２２】
第三の処理槽(７)は、所定の容積を有する略Ｕ字形の通路状に形成され、該通路内に活性炭(６)が充填されてなり、被処理水(2b)が一方の上端から流入して流下し、その後、上昇して他方の上端から流出するように構成され、被処理水(2b)の脱色及び微量に残存した臭気の脱臭がなされるようになっている。
【００２３】
第三の処理槽(７)から流出して分解、消臭、脱色された被処理水(2c)は、一時的に貯水する貯水槽(８)に蓄えられ、必要に応じてポンプによって汲み出され、水洗トイレの浄水として供給されるように構成される。
【００２４】
各槽(３)(５)(７)(８)の中央下端部には、被処理水(２)の排出用バルブ(19a)(19b)(19c)(19d)がそれぞれ配設され、必要に応じて各槽毎に排出が出来るようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用してなる閉鎖回路型循環式トイレの構成を示す浄化装置の側面視の模式図
【図２】同装置を平面視した模式図
【符号の説明】
【００２６】
１ 浄化装置
２ 被処理水
２ａ 被処理水
２ｂ 被処理水
２ｃ 被処理水
３ 第一の処理槽
４ 送風手段
５ 第二の処理槽
６ 活性炭
７ 第三の処理槽
８ 貯水槽
９ 間仕切り
１０ メッシュ容器
１１ 空気噴出口
１２ 空気供給手段
１３ 間仕切り
１４ メッシュ容器
１５ 空気噴出口
１６ 空気噴出口
１７ 空気供給手段
１８ 網目
１９ａ 排出用バルブ
１９ｂ 排出用バルブ
１９ｃ 排出用バルブ
１９ｄ 排出用バルブ
Ａ 空気
Ｂ 空気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水中の汚物を、ＢＳＫ菌によって分解処理及びそれによってもたらされる被処理水の臭気除去を行なう工程と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、該水分に対して空気を送風して蒸発を促すことで水量を適正化させる工程と、活性炭により被処理水を脱色する工程とを含んで構成されることを特徴とする閉鎖回路型循環式水洗トイレの被処理水の浄化方法。
【請求項２】
糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水中の汚物を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び被処理水の臭気除去を行なう第一の工程と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、該水分に対して空気を送風して蒸発を促すことで水量を適正化させる第二の工程と、活性炭により被処理水を脱色する第三の工程とを含み、これらの工程を経て処理された被処理水を貯水槽に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を所定の経路内で循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする閉鎖回路型循環式水洗トイレの被処理水の循環方法。
【請求項３】
糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び臭気除去する処理槽と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、送風手段によって送給される空気によって該水分の蒸発を促すことで水量を適正化させる処理槽と、活性炭により被処理水の脱色を行なう処理槽とを備え、これらの処理槽を経て処理された被処理水を貯水槽に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項４】
ＢＳＫ菌を担持させた多孔質材を、所定の処理槽内に濾材として配置し、該濾材に被処理水を通過させて該被処理水中の汚物を分解除去して浄化するように構成することを特徴とする請求項３に記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項５】
ＢＳＫ菌に空気を供給するための空気噴出口を有する空気供給手段を、ＢＳＫ菌を存在させる処理槽内に配置することを特徴とする請求項３又は４に記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項６】
所定の処理槽内に配設される送風手段が、該処理槽内の幅方向のほぼ全体にわたって空気を噴出するための多数の空気噴出口を有し、該多数の空気噴出口から噴出された空気によって、該処理槽内にエアカーテンを形成し、これによって該処理槽内に収容されている被処理水の水量の適正化を図るように構成されることを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項７】
第一の処理槽が、該処理槽のほぼ中央部において、該処理槽内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該処理槽内を手前側と奧側とに仕切る間仕切りと、該間仕切りの下端から下方に掛けて連接して配設される、濾材を収容してなるメッシュ容器とを備え、該メッシュ容器と該処理槽の底部との間に間隙が設けられて濾材の存在領域が汚水の通過領域の全域にわたらず、被処理水が該処理槽の手前側から奧側に向かって移動するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項８】
第二の処理槽が、該処理槽のほぼ中央部において、該処理槽内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該槽内を手前側と奧側とに仕切る間仕切りと、該間仕切りの下端から該処理槽の底部に掛けて連接して配設される濾材を収容してなるメッシュ容器と、前記間仕切りで仕切られた処理槽の奧側の上部に被処理水に空気を送風するための空気噴出口を多数備えた送風手段とを備え、濾材の存在領域が被処理水の通過領域の全域にわたり、被処理水が該処理槽の手前側から奧側に向かって移動するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項９】
濾材をなす多孔質材が、連続気泡性の発泡ガラスであることを特徴とする請求項３乃至８の何れかに記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項１】
糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水中の汚物を、ＢＳＫ菌によって分解処理及びそれによってもたらされる被処理水の臭気除去を行なう工程と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、該水分に対して空気を送風して蒸発を促すことで水量を適正化させる工程と、活性炭により被処理水を脱色する工程とを含んで構成されることを特徴とする閉鎖回路型循環式水洗トイレの被処理水の浄化方法。
【請求項２】
糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水中の汚物を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び被処理水の臭気除去を行なう第一の工程と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、該水分に対して空気を送風して蒸発を促すことで水量を適正化させる第二の工程と、活性炭により被処理水を脱色する第三の工程とを含み、これらの工程を経て処理された被処理水を貯水槽に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を所定の経路内で循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする閉鎖回路型循環式水洗トイレの被処理水の循環方法。
【請求項３】
糞尿及びトイレットペーパー等を含む便器を洗浄した汚水である被処理水を、ＢＳＫ菌によって分解処理及び臭気除去する処理槽と、ＢＳＫ菌による被処理水の処理によって増加した水分を、送風手段によって送給される空気によって該水分の蒸発を促すことで水量を適正化させる処理槽と、活性炭により被処理水の脱色を行なう処理槽とを備え、これらの処理槽を経て処理された被処理水を貯水槽に貯留し、必要に応じてポンプによって該貯水槽内から汲み出して便器に供給することで便器洗浄用の水を循環させ、外部からの水の供給を不要とすることを特徴とする閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項４】
ＢＳＫ菌を担持させた多孔質材を、所定の処理槽内に濾材として配置し、該濾材に被処理水を通過させて該被処理水中の汚物を分解除去して浄化するように構成することを特徴とする請求項３に記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項５】
ＢＳＫ菌に空気を供給するための空気噴出口を有する空気供給手段を、ＢＳＫ菌を存在させる処理槽内に配置することを特徴とする請求項３又は４に記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項６】
所定の処理槽内に配設される送風手段が、該処理槽内の幅方向のほぼ全体にわたって空気を噴出するための多数の空気噴出口を有し、該多数の空気噴出口から噴出された空気によって、該処理槽内にエアカーテンを形成し、これによって該処理槽内に収容されている被処理水の水量の適正化を図るように構成されることを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項７】
第一の処理槽が、該処理槽のほぼ中央部において、該処理槽内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該処理槽内を手前側と奧側とに仕切る間仕切りと、該間仕切りの下端から下方に掛けて連接して配設される、濾材を収容してなるメッシュ容器とを備え、該メッシュ容器と該処理槽の底部との間に間隙が設けられて濾材の存在領域が汚水の通過領域の全域にわたらず、被処理水が該処理槽の手前側から奧側に向かって移動するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項８】
第二の処理槽が、該処理槽のほぼ中央部において、該処理槽内に収容される汚水の上部から一定の深さまで延在して該槽内を手前側と奧側とに仕切る間仕切りと、該間仕切りの下端から該処理槽の底部に掛けて連接して配設される濾材を収容してなるメッシュ容器と、前記間仕切りで仕切られた処理槽の奧側の上部に被処理水に空気を送風するための空気噴出口を多数備えた送風手段とを備え、濾材の存在領域が被処理水の通過領域の全域にわたり、被処理水が該処理槽の手前側から奧側に向かって移動するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【請求項９】
濾材をなす多孔質材が、連続気泡性の発泡ガラスであることを特徴とする請求項３乃至８の何れかに記載の閉鎖回路型循環式水洗トイレの浄化装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１３３６６９（Ｐ２００８−１３３６６９Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２０８８７（Ｐ２００６−３２０８８７）
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（５０６３９５４９３）株式会社マルイチ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（５０６３９５４９３）株式会社マルイチ (1)
【Ｆターム（参考）】
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