JP2014054592A - 尿排水からのリン回収システムおよびリン回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高濃度のリンが含まれる尿排水から効率よくリンを回収する、尿排水からのリン回収システムおよびリン回収方法を提供する。
【解決手段】 実施形態によれば、リン回収システムは、浄化装置とリン回収装置とを有する。浄化装置は、尿排水を流入させる尿用流入口と糞便を流入させる糞便用流入口とを有する便器の前記尿用流入口に尿用パイプで接続され、前記便器の尿用流入口から尿用パイプを通じて流入された尿排水を浄化する。リン回収装置は、着脱可能なリン吸着剤充填カラムを備えて前記浄化装置の下流且つ下水道管の上流に設置され、前記浄化された尿排水中のリン成分を前記リン吸着剤充填カラムに吸着させて回収する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、尿排水からのリン回収システムおよびリン回収方法に関する。

近年、経済活動の急速なグローバル化によって、環境汚染・水質汚染が深刻な問題となっている。また、同時に生産活動による資源枯渇を招き、希少元素として認識される元素の種類も増加する傾向にある。最近では世界規模でリン鉱石の減少が進んでおり、近年では、リンも希少元素として認識されてきている。

一方、下水中の尿排水には枯渇が懸念されるリンが高濃度に含まれている。しかし、この貴重な有価物であるリンを回収することなく排気してしまっているのが現状である。

これに鑑み、下水等の排水を所定の水質浄化材料に接触させることで、リン含有物質を吸着させ、これを肥料等に活用する技術がある。

特開２０１０−２７４２０６号公報

しかし、上述した従来の技術よりもさらに効率よく、尿排水からリンを回収する技術が望まれていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高濃度のリンが含まれる尿排水から効率よくリンを回収する、尿排水からのリン回収システムおよびリン回収方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため実施形態によれば、リン回収システムは、浄化装置とリン回収装置とを有する。浄化装置は、尿排水を流入させる尿用流入口と糞便を流入させる糞便用流入口とを有する便器の前記尿用流入口に尿用パイプで接続され、前記便器の尿用流入口から尿用パイプを通じて流入された尿排水を浄化する。リン回収装置は、着脱可能なリン吸着剤充填カラムを備えて前記浄化装置の下流且つ下水道管の上流に設置され、前記浄化された尿排水中のリン成分を前記リン吸着剤充填カラムに吸着させて回収する。

一実施形態によるリン回収システムの構成を示す全体図である。 一実施形態によるリン回収システムに利用する便器の一例を示す上面図である。

本発明の一実施形態による尿排水からのリン回収システムの構成について、図１を参照して説明する。

本実施形態によるリン回収システム１は、複数の便器１０ａ〜１０ｃと、これらの便器１０ａ〜１０ｃに尿用パイプ２０で接続され、便器１０ａ〜１０ｃから流入された尿排水を貯留する尿用タンク３０と、尿用タンク３０に取り付けられた浄化装置としての紫外線照射装置４０と、尿用タンク３０の下流に設置され、紫外線照射装置４０により紫外線照射処理され処理尿用パイプ５０から流入された尿排水中のリン成分を吸着させてリン成分を回収し、尿排水に対して脱リン処理を行うリン回収装置６０と、リン回収装置６０の下流に設置され脱リン処理後の尿排水を下水道処理施設に流出させる下水道管７０と、便器１０ａ〜１０ｃから流入された糞便を下水道管７０に流出させる糞便用パイプ８０と、尿用タンク３０の容量を超えた尿排水を下水道に直接流入させる越流パイプ９０とを有する。

便器１０ａ〜１０ｃは図２に示すように、尿排水を尿用パイプ２０に流入させる尿用流入口１１と、糞便を糞便用パイプ８０に流入させる糞便用流入口１２とを有しており、この構造により尿排水と糞便とが分離されて処理される。尿用流入口１１上には多数の穴をあけたメッシュ構造の板が設置され固形物は流入されないようになっている。

紫外線照射装置４０は、酸化処理により、尿用タンク３０中の尿排水中に含まれる医薬品などの微量汚染物質を分解する。

リン成分を回収するリン回収装置６０は、下水道管７０の上流に設置され、脱着可能なリン吸着剤充填カラム６１を備えている。このリン回収装置６０では、微量汚染物質分解後の尿排水を通すことで、尿排水中のリン成分をリン吸着剤充填カラム６１に吸着させる。

このような構造を有するリン回収システム１において、便器１０ａ〜１０ｃの尿用流入口１１から尿用パイプ２０を通じて尿排水が流入されると、尿用タンク３０に貯留される。尿用タンク３０に貯留された尿排水は紫外線照射装置４０によりまず紫外線照射され、微量汚染物質が酸化分解処理され浄化される。

浄化された尿排水はリン回収装置６０を通され、リン吸着剤充填カラム６１にリン成分を吸着させ、尿排水を脱リンさせる。脱リンされた尿排水は下水道管７０に流出される。

そして、リン回収システム１が継続して稼動することによりリン吸着剤充填カラム６１にある一定量のリン成分が吸着されると、当該リン吸着剤充填カラム６１がリン回収装置６０から脱離され、リン成分が回収される。回収されたリン成分は肥料等として有効利用される。このリン回収装置６０のリン吸着剤充填カラム６１は、吸着したリンを脱離後再度リン回収装置で利用する繰り返し型を使用してもよいし、リンを吸着させたままの状態で肥料等に有効利用する使いきり型を使用してもよい。

以上の本実施形態によれば、下水道管に流入する前の高濃度のリン成分を含む尿排水から効率よくリン成分を回収することができる。また本実施形態によるリン回収システム１の尿用タンク３０と下水道管７０とを接続する越流パイプ９０を設置することにより、尿用タンク３０で浄化処理された尿排水のうち、リン回収装置６０での処理能力を超える量の尿排水は越流パイプ９０により直接下水道管７０に流入させることができ、さらに効率よく処理を行うことができる。

上記実施形態において、尿用タンクを取り付けず尿排水を便器１０ａ〜１０ｃからリン回収装置６０に直接流入させる場合は、尿用パイプ２０の途中の一部に流速を下げる箇所を設け、この箇所に紫外線装置を設置して、下水道管７０に至るまでの間の尿排水中の微量汚染物質を酸化処理するように構成してもよい。

また、紫外線照射装置に替えてオゾン発生装置や膜透析装置、電気透析装置を設置し、尿排水中の微量汚染物質を浄化処理するように構成してもよい。

また上記実施形態においてリン回収装置が１つの場合を例に説明したが、尿用タンクに対して複数のリン回収装置を設置して並列状態で稼動させ、これらを同時に稼動させてリン回収能力を向上させるようにしてもよい。またこのように複数のリン回収装置を設置し、通常は１つのリン回収装置を稼動させ、吸着されたリン成分を回収するためにリン吸着剤充填カラムを脱離して新たなカラムを装着し直す処理を行う間は他のリン回収装置に切り替えて稼動させるようにしてもよい。

本実施形態によるリン回収システムは例えば病院などの多数の人がトイレを利用する施設に設置され、回収したシステムを敷地内の植木に肥料として供給すること等が可能である。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…リン回収システム
１０ａ〜１０ｃ…便器
１１…尿用流入口
１２…糞便用流入口
２０…尿用パイプ
３０…尿用タンク
４０…紫外線照射装置
５０…処理尿用パイプ
６０…リン回収装置
６１…リン吸着剤充填カラム
７０…下水道管
８０…糞便用パイプ
９０…越流パイプ

Claims (4)

1. 尿排水を流入させる尿用流入口と糞便を流入させる糞便用流入口とを有する便器の前記尿用流入口に尿用パイプで接続され、前記便器の尿用流入口から尿用パイプを通じて流入された尿排水を浄化する浄化装置と、
   着脱可能なリン吸着剤充填カラムを備えて前記浄化装置の下流且つ下水道管の上流に設置され、前記浄化された尿排水中のリン成分を前記リン吸着剤充填カラムに吸着させて回収するリン回収装置と、
   を備えることを特徴とする尿排水からのリン回収システム。
2. 前記尿用タンクで浄化処理された尿排水のうち、前記リン回収装置でのリン成分回収処理能力を超える量の尿排水を、前記尿用タンクから下水道管に直接流入させる越流パイプをさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の尿排水からのリン回収システム。
3. 前記浄化装置に対して複数の前記リン回収装置が並列状態で接続される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の尿排水からのリン回収システム。
4. 尿排水を流入させる尿用流入口と糞便を流入させる糞便用流入口とを有する便器の前記尿用流入口から尿用パイプを通じて流入された尿排水を浄化し、着脱可能なリン吸着剤充填カラムを備えて下水道管の上流に設置されたリン回収装置に前記浄化された尿排水を通すことにより、前記尿排水中のリン成分を前記リン吸着剤充填カラムに吸着させて回収する
   ことを特徴とする尿排水からのリン回収方法。

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