JP2001303647A - 簡易水洗トイレ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電力消費量が少なく、商用電源のない場所でも
設置して使用することができる洗浄水循環型の簡易水洗
トイレを提供する。 【解決手段】便器２に洗浄水を送るロータンク３が設け
られた便室本体１の下側に処理槽４が配設され、処理槽
４内に複数の曝気槽と沈殿槽が設けられると共に、好気
性の発酵微生物が投入され、曝気槽で曝気を行ないなが
ら、発酵微生物により処理槽内のし尿を分解させ、し尿
処理後の処理水を処理槽４からロータンク３内に戻して
使用する洗浄水循環型の簡易水洗トイレである。曝気槽
に空気を送るためのエアーポンプには、昼間に動作して
曝気槽内に空気を吹きする昼間用エアーポンプ１７と、
夜間に動作して曝気槽内に空気を吹き込む、昼間用エア
ーポンプ１７より消費電力の小さい小形の夜間用エアー
ポンプ１８とが使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イベント会場、レ
ジャー施設、公園等の屋外で、主に仮設トイレとして使
用される洗浄水循環型の簡易水洗トイレに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、仮設トイレとして、洗浄水循環型
の簡易水洗トイレが、各種イベント会場、レジャー施
設、公園等の屋外に設置され、使用されている。この種
の洗浄水循環型の簡易水洗トイレは、トイレ室の下に処
理槽を備え、処理槽内には、複数の曝気槽と沈殿槽が設
けられと共に、有機物を分解する微生物が処理槽内に入
れられ、トイレで生じたし尿を複数の曝気槽と沈殿槽に
循環して通すことにより、有機物であるし尿を微生物に
分解させ、処理槽の最後の槽で得られた浄化後の水を、
再び水洗用の洗浄水として循環使用する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の洗浄
水循環型の簡易水洗トイレは、処理槽内の微生物を良好
に活動させるために、常時、曝気槽にエアレーションを
行なう必要があり、そのためのエアーポンプを常時２４
時間運転する必要がある。このために、エアーポンプの
電源は、２４時間電力を供給できる商用電力の使用が必
須要件とされ、商用電源が使用できない場所では、この
種の簡易水洗トイレを設置することはできず、また、エ
アーポンプを常時２４時間連続運転するために、電力消
費量が大きいという問題があった。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、電力消費量が少なく、商用電源のない場所でも設置
して使用することができる洗浄水循環型の簡易水洗トイ
レを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の簡易水洗トイレは、便器に洗浄水を送るロ
ータンクが設けられた便室本体の下側に処理槽が配設さ
れ、処理槽内に複数の曝気槽と沈殿槽が設けられると共
に、好気性の発酵微生物が投入され、曝気槽で曝気を行
ないながら、発酵微生物により処理槽内のし尿を分解さ
せ、し尿処理後の処理水を該処理槽からロータンク内に
戻して使用する洗浄水循環型の簡易水洗トイレにおい
て、太陽光を受けて発電する太陽電池と、昼間に動作し
て曝気槽内に空気を吹き込む昼間用エアーポンプと、夜
間に動作して曝気槽内に空気を吹き込む、昼間用エアー
ポンプより消費電力の小さい小形の夜間用エアーポンプ
と、昼間エアーポンプと夜間用エアーポンプの動作を昼
間と夜間で切り替えるポンプ切替手段と、太陽電池で発
電された電力を蓄電し、昼間用エアーポンプと夜間用エ
アーポンプに電力を供給する蓄電池と、を備えたことを
特徴とする。

【０００６】

【作用】このような構成の簡易水洗トイレは、屋外に設
置され、昼間エアーポンプと夜間用エアーポンプは蓄電
池から供給される電力により作動し、処理槽内の曝気槽
内にエアーポンプからの空気が吹き込まれ、処理水の曝
気が行なわれ、処理水に含まれるし尿が好気性の発酵微
生物により分解され、処理後の処理水は洗浄水としてロ
ータンクに戻され、循環・使用される。昼間の蓄電池
は、太陽光を受けて発電する太陽電池からの電力により
充電されるから、大型の昼間用エアーポンプであって
も、連続して動作させることができるが、夜間の蓄電池
は放電動作のみであるから、昼間用エアーポンプと同様
な大型のエアーポンプを夜間連続運転する場合、蓄電池
の容量（大きさや個数）は非常に大きいものが必要とな
る。

【０００７】しかしながら、上記のように、夜間用エー
ポンプには昼間用エアーポンプより消費電力の小さい小
形のエアーポンプが使用され、ポンプ切替手段によって
夜間には夜間用エアーポンプが切り替えて使用されるか
ら、蓄電池の容量及び太陽電池の大きさや枚数を削減す
ることができ、この種のトイレの小型化が可能となり、
製造コストも削減することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は簡易水洗トイレの部分断面
付き正面図を示している。１は便室本体であり、縦長の
箱形に形成され、正面に扉１ａが設けられ、内部に便器
２が取り付けられる。その便器２内に水を流すためのロ
ータンク３が便室本体１の壁部に設けられ、ロータンク
３から便器２まで送水用の配管が敷設される。ロータン
ク３への給水は、後述の処理水貯留槽１１に配設された
揚水ポンプ１５の揚水管１５ａを通して行なわれる。さ
らに、便室本体１の下側に矩形箱形の処理槽４が取り付
けられ、便器２内から処理槽４の最初の第一曝気槽５に
し尿を流下させる流路２ａが便器２の取付部内に形成さ
れる。

【０００９】便室本体１の下側に配設される処理槽４内
には、図２の平面図に示すように、多数の仕切り壁によ
って３個の曝気槽５、７、９と３個の沈殿槽６、８、１
０及び処理水貯留槽１１が形成される。処理槽４の中央
には、便器２からのし尿をその下の流路２ａを通して最
初に受ける第一曝気槽５が配置される。第一曝気槽５内
には、し尿を発酵分解させる好気性の発酵微生物が杉チ
ップと共に投入され、空気吹出管１２が挿入されエアレ
ーションを行なう。

【００１０】図３の展開断面図に示すように、第一曝気
槽５の次に（隣に）第一沈殿槽６が設けられ、第一曝気
槽５と第一沈殿槽６は隔壁の底部に設けた底部通路５ａ
により連通する。第一沈殿槽６の次に（隣に）第二曝気
槽７が設けれ、第一沈殿槽６と第二曝気槽７は隔壁の上
部に設けた上部通路６ａにより連通する。さらに、第二
曝気槽７の次に（隣に）第二沈殿槽８が設けられ、第二
曝気槽７と第二沈殿槽８は隔壁の底部に設けた底部通路
７ａにより連通する。さらに、第二沈殿槽８の次に（隣
に）第三曝気槽９が設けられ、第二沈殿槽８と第三曝気
槽９は隔壁の上部に設けた上部通路８ａにより連通す
る。

【００１１】さらに、第三曝気槽９の次に（隣に）第三
沈殿槽１０が設けられ、第三曝気槽９と第三沈殿槽１０
は隔壁の底部に設けた底部通路９ａにより連通する。さ
らに、第三沈殿槽１０の次に（隣に）処理水貯留槽１１
が設けられ、第三沈殿槽１０と処理水貯留槽１１は隔壁
の上部に設けた上部通路１０ａにより連通する。第二曝
気槽７、第三曝気槽９内には、第一曝気槽５の空気吹出
管１２と同様に、空気吹出管１３、１４が挿入され、空
気吹出管１２、１３、１４は、空気管１６を介して昼間
用エアーポンプ１７と夜間用エアーポンプ１８に接続さ
れる。

【００１２】このように、処理槽４内に形成した３個の
曝気槽５、７、９と３個の沈殿槽６、８、１０は、第一
曝気槽５、第一沈殿槽６、第二曝気槽７、第二沈殿槽
８、第三曝気槽９、及び第三沈殿槽１０のごとく、曝気
槽と沈殿槽が交互に配置・接続され、最後に処理水貯留
槽１１が上部通路１０ａを介して接続される。また、曝
気槽から沈殿槽への接続には底部通路５ａ，７ａ，９ａ
が使用され、沈殿槽から曝気槽への接続には上部通路６
ａ，８ａ，１０ａが使用され、処理水の流下方向に向か
って、底部通路と上部通路が交互に配置され、処理水は
曝気槽と沈殿槽を上下に蛇行しながら処理水貯留槽１１
まで送られる構造である。

【００１３】処理水貯留槽１１内には揚水ポンプ（水中
ポンプ）１５が配設され、処理水貯留槽１１内の処理水
を洗浄水として、揚水管１５ａを通してロータンク３に
揚水する。ロータンク３内にはレベルスイッチ（例えば
フロートスイッチ）１９が配設され、タンク内の水位が
所定レベルより低下した時、スイッチをオンして揚水ポ
ンプ１５を動作させる。

【００１４】便室本体１の上に、揚水ポンプ１５、昼間
用エアーポンプ１７及び夜間用エアーポンプ１８の駆動
用電力を発電する太陽電池（太陽電池パネル）２０が取
り付けられる。太陽電池２０、蓄電池２６を電源とする
制御盤２１は、図４のブロック図に示すように接続・構
成される。２２は照度スイッチで、太陽電池２０の発電
量に応じてオンオフして昼間信号と夜間信号を切替リレ
ー２３に出力し、昼間と夜間で切替リレー２３を切替動
作させる。切替リレー２３は、昼間と夜間で昼間用エア
ーポンプ１７と夜間用エアーポンプ１８を切り替えて動
作させるように、電源供給を切り替える。

【００１５】昼間用エアーポンプ１７には、処理槽４内
に投入した好気性の発酵微生物が、活性化されて、処理
槽内のし尿を分解するために必要な空気量を処理槽４内
の処理水内に供給するように、大型のエアーポンプが用
いられる。一方、夜間用エアーポンプ１８には、処理槽
４内の発酵微生物が、最低限生存するために必要な空気
量を処理槽４内の処理水内に供給するように、小形のエ
アーポンプが用いられる。例えば、昼間用エアーポンプ
１７として定格電力約４０Ｗのモータ駆動のエアーポン
プを使用した場合、夜間用エアーポンプ１８としては、
定格電力約４Ｗのモータ駆動のエアーポンプを使用する
ことができ、夜間用エアーポンプ１８は昼間用エアーポ
ンプ１７の約１／１０の定格電力のものを使用すること
ができる。

【００１６】２４は充放電コントローラで、ダイオード
を介して太陽電池２０に接続されると共に、蓄電池２６
に接続され、昼間の太陽電池２０の発電時には、その発
電した電力を蓄電池２６に充電する際の電圧、電流の制
御を行ない、夜間の太陽電池２０の非発電時には、蓄電
池２６から放電される電力の電圧、電流の制御を行な
う。充放電コントローラ２４の放電出力側は、切替リレ
ー２３とパワーリレー２５に接続される。パワーリレー
２５の出力側は揚水ポンプ１５に接続され、その制御端
子にはレベルスイッチ１９が接続される。レベルスイッ
チ１９は、ロータンク３内の水位に応じてオンオフし、
ロータンク３内の水位が所定レベル以下に低下した時、
パワーリレー２５をオン制御し、水位が所定レベル以上
に上昇した時、パワーリレー２５をオフ制御して、揚水
ポンプ１５の運転を制御するように動作する。

【００１７】次に、上記構成の簡易水洗トイレの動作を
説明する。このトイレは、イベント会場や公園等の屋外
に設置され、その天井上に設置した太陽電池２０は、太
陽の方向に向けられる。トイレの使用に際し、処理槽４
内には、水が給水されると共に、その第一曝気槽５内
に、例えば杉チップに付着させて培養した好気性の発酵
微生物が、杉チップと共に投入される。

【００１８】蓄電池２６を電源とする電源投入により、
制御盤２１内の制御機器が動作すると、ロータンク３内
の洗浄水が所定のレベル以下の場合、レベルスイッチ１
９のオン動作により、揚水ポンプ１５が駆動して、処理
槽４の最後の処理水貯留槽１１の処理水を吸引し、ロー
タンク３に揚水する。ロータンク３内の水位が所定レベ
ルまで上昇すると、レベルスイッチ１９がオフし、揚水
ポンプ１５は停止する。

【００１９】一方、曝気用のエアーポンプは、昼間であ
れば、昼間用エアーポンプ１７が動作し、夜間であれ
ば、夜間用エアーポンプ１８が動作する。昼間には、太
陽光が太陽電池２０に照射され、太陽電池２０は発電を
行なうから、充放電コントローラ２４の動作により、太
陽電池２０で発電された電力は、蓄電池２６に送られ、
充電される。このような太陽電池２０が発電を行なう昼
間においては、発電量に応じて動作する照度スイッチ２
２がオンし、切替リレー２３を昼間用エアーポンプ１７
側に切り替える。このため、蓄電池２６の電力は充放電
コントローラ２４から切替リレー２３を通して昼間用エ
アーポンプ１７に供給され、昼間用エアーポンプ１７が
運転される。

【００２０】昼間用エアーポンプ１７は大型のポンプで
あるため、処理水内のし尿の発酵分解に必要な充分な量
の空気が空気管１６から処理槽４内の空気吹出管１２、
１３、１４に送られ、第一曝気槽５、第二曝気槽７、第
三曝気槽９内の処理水内に空気が吹き出され、エアレー
ションが行なわれ、これにより、槽内のし尿が発酵微生
物により良好に分解される。

【００２１】トイレが使用され、ロータンク３から便器
２に洗浄水が流れると、し尿が洗浄水と共に処理槽４の
最初の第一曝気槽５に送られる。第一曝気槽５へのし尿
と洗浄水の投入により、第一曝気槽５の水位が上昇する
から、第一曝気槽５内の水位の上昇分の処理水が次の第
一沈殿槽６に流れ、第一沈殿槽６内の水位の上昇分の処
理水が次の第二曝気槽７に流れる。

【００２２】さらに、第二曝気槽７内の水位の上昇分の
処理水が次の第二沈殿槽８に流れ、第二沈殿槽８内の水
位の上昇分の処理水が次の第三曝気槽９に流れ、第三曝
気槽９内の水位の上昇分の処理水が次の第三沈殿槽１０
に流れ、最後に、第三沈殿槽１０の水位の上昇分の処理
水が処理水貯留槽１１に流れる。このように、処理槽４
内の処理水が徐々に各曝気槽と沈殿槽を通過しながら、
最後の処理水貯留槽１１まで送られるが、その間、各曝
気槽５、７、９では、空気吹出管１２、１３、１４を通
して処理水内に空気が吹き出され、エアレーションが行
なわれることにより、処理水内のし尿が発酵微生物によ
り分解されていく。

【００２３】そして、浄化された洗浄水は、最後の処理
水貯留槽１１に達すると、そこから揚水ポンプ１５によ
りロータンク３に揚水され、再び便器２の洗浄に循環使
用される。昼間の曝気は、大型の昼間用エアーポンプ１
７の運転により、充分な空気量を処理水内に吹き込んで
行なわれるから、処理水内の発酵微生物は活性化され、
し尿が高い効率で分解される。イベント会場やレジャー
施設、公園等の場合、トイレの使用はその殆どが昼間で
あるから、昼間に発生したし尿を効率よく分解処理する
ことができる。

【００２４】一方、夜間には、太陽電池２０の発電量が
殆どゼロに低下するため、照度スイッチ２２が昼間と逆
に動作し、切替リレー２３を夜間側に切り替え、昼間用
エアーポンプ１７に代えて夜間用エアーポンプ１８を動
作させる。夜間用エアーポンプ１８は小形に形成され、
空気の吐出量も昼間用エアーポンプ１７に比べ大幅に少
ないが、処理槽４内の発酵微生物が最低限生存するため
に必要な空気量は処理水内に供給されから、処理槽４内
の発酵微生物は、死滅することなく生存することができ
る。また、トイレが設置されるイベント会場やレジャー
施設、公園等では、夜間にはトイレの使用は殆どなくな
るから、し尿の投入はなく、小形の夜間用エアーポンプ
１８によるエアレーションであっても、問題なく処理水
内の発酵微生物を生存させることができる。

【００２５】また、夜間には太陽が出ないため、太陽電
池２０の発電がなく、蓄電池２６は放電のみを行なっ
て、夜間用エアーポンプ１８に電力を供給するが、上記
のように、夜間用エアーポンプ１８はその消費電力が例
えば約４Ｗと昼間用エアーポンプ１７の１／１０である
から、それほど大型の蓄電池２６を使用しなくても、夜
間を通して夜間用エアーポンプ１８に給電し、夜間用エ
アーポンプ１８を連続運転させることができる。

【００２６】なお、上記実施の形態では、太陽電池２０
の発電量に応じてスイッチングする照度スイッチを用い
て、昼間と夜間の別を検出し、昼間用エアーポンプ１７
と夜間用エアーポンプ１８の切替を行なったが、タイマ
ー回路により、昼間用エアーポンプ１７と夜間用エアー
ポンプ１８の切替を行なうこともできる。

【００２７】また、上記構成とすることにより、太陽電
池２０と蓄電池２６のみで、トイレに必要な電気機器の
電源を賄うことができるから、商用電源は不要となり、
商用電源を敷設してない地域であっても、或は商用電源
の敷設工事を行なわなくても、上記簡易水洗トイレを設
置して、使用することができる。しかし、雨期等の季節
で太陽の出る時間が少ない時期には、商用電源を電源と
する直流電源回路を充放電コントローラに接続し、蓄電
池２６の端子電圧が低下した時には、その電力により蓄
電池２６に充電するようにしてもよい。これにより、使
用する太陽電池２６の大きさや枚数を削減できると共
に、蓄電池２６の大きさや個数もさらに削減することが
できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の簡易水洗
トイレによれば、昼間に太陽電池で発電した電力を蓄電
池に蓄電し、その電力を夜間の曝気用のポンプの電源と
して使用するが、処理槽内の曝気用のエアーポンプとし
て、昼間用エアーポンプと夜間用エアーポンプを設け、
昼間には昼間用エアーポンプを、夜間には夜間用エアー
ポンプを切り替えて使用するから、トイレを使用しない
夜間には、発酵微生物を活性化させなくても、生存させ
ておくだけでよいため、夜間用エアーポンプには小形で
消費電力の小さいものを使用することができ、これによ
って、蓄電池の容量（大きさや個数）を小さくできると
共に、太陽電池の大きさや枚数も削減することができ、
製造コストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す簡易水洗トイレの部
分断面付き正面図である。

【図２】処理槽４の平面図である。

【図３】処理槽４の展開断面図である。

【図４】太陽電池２０、蓄電池２６を含む制御盤２１の
構成ブロック図である。

【符号の説明】

１−便室本体 ２−便器 ３−ロータンク ４−処理槽 ５−第一曝気槽 ６−第一沈殿槽 １１−処理水貯留槽 １２〜１４−空気吹出管 １５−揚水ポンプ １７−昼間用エアーポンプ １８−夜間用エアーポンプ ２０−太陽電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０３Ｆ 11/00 Ｅ０３Ｆ 11/00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 便器に洗浄水を送るロータンクが設けら
   れた便室本体の下側に処理槽が配設され、該処理槽内に
   複数の曝気槽と沈殿槽が設けられると共に、好気性の発
   酵微生物が投入され、該曝気槽で曝気を行ないながら、
   該発酵微生物により該処理槽内のし尿を分解させ、し尿
   処理後の処理水を該処理槽から該ロータンク内に戻して
   使用する洗浄水循環型の簡易水洗トイレにおいて、 太陽光を受けて発電する太陽電池と、 昼間に動作して該曝気槽内に空気を吹き込む昼間用エア
   ーポンプと、 夜間に動作して該曝気槽内に空気を吹き込む、該昼間用
   エアーポンプより消費電力の小さい小形の夜間用エアー
   ポンプと該昼間エアーポンプと該夜間用エアーポンプの
   動作を昼間と夜間で切り替えるポンプ切替手段と、 該太陽電池で発電された電力を蓄電し、該昼間用エアー
   ポンプと該夜間用エアーポンプに電力を供給する蓄電池
   と、 を備えたことを特徴とする簡易水洗トイレ。
2. 【請求項２】 前記昼間用エアーポンプには、前記処理
   槽内に投入した好気性の発酵微生物が活性化されて、該
   処理槽内のし尿を分解するために必要な空気量を該処理
   槽の曝気槽内の処理水内に供給する大型のエアーポンプ
   が用いられ、前記夜間用エアーポンプには、該処理槽内
   の発酵微生物が生存するために必要な最低限の空気量を
   該処理槽の曝気槽内の処理水内に供給する小型のエアー
   ポンプが用いられる請求項１記載の簡易水洗トイレ。
3. 【請求項３】 前記ポンプ切替手段として、前記太陽電
   池の昼間と夜間の発電量の相違に基づきオンオフ動作を
   行なう照度スイッチと、該照度スイッチの動作により切
   り替え動作する切替リレーと、が設けられる請求項１記
   載の簡易水洗トイレ。
4. 【請求項４】 前記し尿処理後の処理水を前記ロータン
   ク内に戻す揚水ポンプが設けられ、前記蓄電池から該揚
   水ポンプに電力が供給される請求項１記載の簡易水洗ト
   イレ。