JP2013086082A - 水洗トイレシステム - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトで設置が容易な無放流式の循環型水洗トイレシステムの提供を目的とする。
【解決手段】便器と、当該便器からの汚水を受水し、浄化処理するための汚水処理装置と、当該汚水処理装置にて処理された浄水を前記便器の水洗に循環使用するものであって、前記汚水処理装置は、便器からの汚水を受水し、槽の底部からエアー曝気するプレ処理槽と、当該プレ処理槽から移送された固液混合物を嫌気性微生物により分解処理する嫌気性処理槽と、当該嫌気性処理槽から移送された嫌気処理水を後処理するための槽の底部から水面高さの１／３〜２／３の位置に散気管を配置した沈殿処理曝気槽を有し、当該沈殿処理曝気槽にて浄化された水を前記便器の水洗に使用することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、汚水を浄化しながら水洗水に循環使用できる無放流式の水洗トイレシステムに関する。

水洗トイレは、汚水を下水処理場に送水するものと、合併浄化槽のように地下に浄化槽を設置するものが広く普及している。
しかし、近年、下水処理場に送水が困難であったり、地下に浄化槽の設置ができない公園、キャンプ場、各種イベント会場、土木、建設工事現場等においても、水洗トイレの設置に対するニーズが高い。
また、特許文献１に示すような従来の汚水処理装置は汚水原水を、まず、嫌気性処理槽に受水し、微生物処理するものであり、メタンガス，硫化ガス等の分解ガスにより異臭が発生し、便器との配管等を経由して便室に逆流するため水洗便器の近くに配管連結できるものではなかった。

実開平３−６１９９８号公報

本発明は、コンパクトで設置が容易な無放流式の循環型水洗トイレシステムの提供を目的とする。

本発明に係る水洗トイレシステムは、便器と、当該便器からの汚水を受水し、浄化処理するための汚水処理装置と、当該汚水処理装置にて処理された浄水を前記便器の水洗に循環使用するものであって、前記汚水処理装置は、便器からの汚水を受水し、槽の底部からエアー曝気するプレ処理槽と、当該プレ処理槽から移送された固液混合物を嫌気性微生物により分解処理する嫌気性処理槽と、当該嫌気性処理槽から移送された嫌気処理水を後処理するための槽の底部から水面高さの１／３〜２／３の位置に散気管を配置した沈殿処理曝気槽を有し、当該沈殿処理曝気槽にて浄化された水を前記便器の水洗に使用することを特徴とする。

本発明で汚水とは、大便（糞）及び小便（尿）を含めた排泄物及びトイレットペーパー等の紙類を含めた総称として用いる。
便器とは和式、洋式を問わず水洗式の便器をいう。
プレ処理槽は便器と配管接続された汚水の受水槽であり、槽の底部に散気管を設置し、エアー曝気する。
エアー曝気により、大便等の汚物が破砕され、その後の微生物処理が容易になる。
また、尿中アンモニアの硝化作用を促進し異臭の低減を図ることができる。

嫌気性処理槽は散気管がなく結合性酸素下で通性嫌気性微生物等による脱窒処理と偏性嫌気性微生物等による有機物の分解を目的とするものであり、一槽でもよいが二槽以上の複槽を設け、移送しながら処理するのが好ましい。
この段階では尿の分解と固液分離及び固形物の分解減容化が進む。

嫌気性微生物により嫌気処理された処理水は次の沈殿処理曝気槽に移送される。
沈殿処理曝気槽は、槽の底部から水面高さの１／３〜２／３の位置に散気管を配置し、エアー曝気されている。
散気管よりも上部は酸素（空気）の吹き込みにより好気性微生物による有機物のさらなる分解が進むとともに散気管の下部側では固形物が沈降するとともに、ここでも減容化が進む。
沈殿処理曝気槽にて浄化された上澄み液はポンプアップされ、便器の水洗に用いられる。
ポンプアップの方法は、電気モーターによるポンプでもエアーリフトポンプでもよく、その手段は問われない。
また、本発明に係る水洗トイレシステムは、各処理槽が空の状態で、外部からの給水手段を用いて上水等を便器の水洗水として使用しながら使用し始め、各層に処理液が満たされた後に、循環使用することができる。

従来の汚水処理方法では、便器からの汚水を直接、嫌気性処理槽で受けていたので固まりの大きい固形物と微生物との接触が不充分であるとともに強い刺激臭であるメタンガスや硫化ガスが便室に流れ込む恐れがあったのに対して、本発明に係る水洗トイレシステムでは便器からの汚水を一旦、エアー曝気するプレ処理槽で受けたので固形物がエアー曝気により細かく破砕されるのでその後の嫌気性微生物による分解が促進される。
プレ処理槽ではメタンガスや硫化ガスが発生しないので便室に、これらのガスが流れ込むこともない。

本発明に係る水洗トイレのシステム構成例を示す。 各処理槽の間に形成したバッフルの構造例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図を示す。

図１に本発明に係る水洗トイレシステムの構成例を示す。
図１に示したシステムは各槽を連続的に設置した連設式を示すが、各槽を分離して設けてもよい。
また、本発明に係るシステムは構成がコンパクトであり、設置式のみならず移動式の簡易トイレにも適用することができる。

図１に示すように便器１１は、汚水の流出口１１ａと水洗水の供給口１１ｂとを有し、汚水処理装置により浄化処理された汚水の浄化水ｗが便器１１の水洗に使用される。
便器は和式、洋式を問わない。
汚水処理装置はプレ処理槽１２，嫌気性処理槽１３ａ，１３ｂ及び沈殿処理曝気槽１４から構成されている。
便器１１の流出口１１ａとプレ処理槽１２とは配管接続されている。

プレ処理槽１２は、槽の底部に散気管１２ａを設置してあり、エアー供給配管１２ｂによりエアー曝気される。
散気管１２ａから上昇するバブルＶａにより大便等の汚物が破砕され細かくなる。
また、このプレ処理槽には微生物を付着させた担体を投入してもよい。
これにより、汚水中のアンモニア成分の硝化が促進される。
プレ処理槽１２と次の嫌気性処理槽１３ａとの隔壁１２ｃに図２に示したような移送バッフル１７ａを有する。
移送バッフル１７ａは下部が開口部ｄ，ｅを有する隔室ａ，ｂと、この隔室ａ，ｂとの間を上下方向途中にて連通した移送孔ｃからなる。
嫌気性処理槽１３ａ，１３ｂは散気管がなく、嫌気性状態になっている。
なお、嫌気性処理槽は汚水の処理量やパス時間により大きさや槽の数が設計され、本実施例では２槽からなる二段処理形式になっている。
２つの嫌気性処理槽１３ａ，１３ｂとの間は移送バッフル１７ｂにて繋がっている。
嫌気性処理槽１３ａ，１３ｂでは脱窒と有機物の分解が進行し、底部に固形分が沈降、減容化が図られ、固液分離する。
なお、嫌気性処理槽で発生するガスが便室に流れ込まないようにするのが好ましい。

移送バッフル１７ｃを経由して沈殿処理曝気槽１４に移送された水は、好気性環境下で、有機物の分解が進行し、さらに浄化される。
沈殿処理曝気槽１４は、槽の底部から水面高さの１／３〜２／３の間にエアー配管１４ｂされた散気管１４ａを配置してある。
なお、散気管１４ａの位置は槽の幅や高さによっても相違し、下部に沈殿部と上部にバブルＶｂの拡散部が存在する。
沈殿処理曝気槽１４では主にバブルＶｂの拡散部にて有機物の好気性処理がされ、沈殿部にて固形分の沈降と、さらなる減容化が促進される。
上澄み液はポンプ機構１５を備えた配管１６により便器１１の水洗に使用される。
ポンプ機構は電気式ポンプでもエアーリフトポンプでもよい。
また、沈殿処理曝気槽の後に貯水槽等を設けて処理水の量の変動を吸収してもよい。

本発明に係る水洗トイレシステムは、設置用途に応じて移動式トイレや汚水処理装置を地上又は地下に設置した設置型トイレに適用できる。
本発明に係る水洗トイレシステムは各処理槽が空の状態で上水等を便器の水洗水として使用しながら使用し始めることもでき、予め水を各槽に供給した後に使用することもできる。
本発明に係る無放流式水洗トイレシステムを適用したトイレを試験的に公園に設置し、内部を非公開にしつつ約１２ヶ月間の稼働調査をした結果、小便等による増水よりも蒸発等による減量の方が多く、水を多少補給しなければならない状態であった。
また、便室に嫌な臭いの発生もなく、水洗トイレとして良好に使用できた。

１２ プレ処理槽
１２ａ 散気管
１３ａ 嫌気性処理槽
１４ 沈殿処理曝気槽
１４ａ 散気管

Claims (2)

1. 便器と、当該便器からの汚水を受水し、浄化処理するための汚水処理装置と、当該汚水処理装置にて処理された浄水を前記便器の水洗に循環使用するものであって、
   前記汚水処理装置は、便器からの汚水を受水し、槽の底部からエアー曝気するプレ処理槽と、
   当該プレ処理槽から移送された固液混合物を嫌気性微生物により分解処理する嫌気性処理槽と、
   当該嫌気性処理槽から移送された嫌気処理水を後処理するための槽の底部から水面高さの１／３〜２／３の位置に散気管を配置した沈殿処理曝気槽を有し、
   当該沈殿処理曝気槽にて浄化された水を前記便器の水洗に使用することを特徴とする水洗トイレシステム。
2. 各処理槽が空の状態で、外部からの給水手段を用いて上水等を便器の水洗水として使用しながら使用し始め、各層に処理液が満たされた後に、循環使用することを特徴とする請求項１記載の水洗トイレシステム。

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