JP2023031742A - 貯留式災害用水洗トイレシステム - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1の貯留式災害用トイレシステムは、排泄物を貯める貯留式である。
また、仮設トイレを水で洗浄する場合には、この水もマンホールに流れ込む。このため、マンホールにおいて、排泄物を貯留可能となる、排泄物の貯留期間が短くなるという問題も有している。
本発明の第一態様における貯留式災害用水洗トイレシステムは、水を供給する給水部と、排泄物を受ける受け部を有し、前記給水部から供給される前記水によって前記受け部が洗浄される便器と、前記便器から排出された排水が流通し、地中に埋設される上流側排水管と、前記上流側排水管と接続され、前記排水を貯留する貯留部と、前記貯留部と接続され、前記貯留部から排出された前記排水が流通する下流側排水管と、前記貯留部における前記下流側排水管に接続された部分よりも上方の部分及び前記下流側排水管にそれぞれ接続され、前記貯留部から排出された前記排水が流通する溢れ管と、前記下流側排水管における、前記貯留部に接続された部分と前記溢れ管に接続された部分との間の部分を開閉する開閉弁と、を備えることを特徴としている。
また、便器から排出された排水(排泄物及び水)は、災害時に下流側排水管の破損が無い場合には、上流側排水管を流通して貯留部に流れ込む。開閉弁を開いておくことで、排水は、貯留部から下流側排水管を下流側に流通する。
一方で、災害時に下流側排水管が破損した場合には、開閉弁を閉じておくことで、貯留部に貯留された排水は、下流側排水管から下流側に流通せず、貯留部で貯留される。
便器を一定期間使用すると、排水が、貯留部における溢れ管が接続された位置を超えるまで貯留される場合がある。このような場合であっても、排水における上澄み液は、貯留部から溢れ管、及び下流側排水管における溢れ管に接続された部分よりも下流側の部分を通して、下流側に流通する。
従って、貯留式災害用水洗トイレシステムにおいて、排泄物を貯留可能となる、排泄物の貯留期間を長くすることができる。
この発明では、便器から排出された排水は、災害時に下流側排水管の破損が無い場合には、排水管本体における分岐管に接続された部分よりも上流側の部分、及び分岐管を流通して、貯留部に流れ込む。便器から排出された排水は、排水の流量が比較的多くなると、排水管本体全体及び分岐管をそれぞれ流通して、貯留部に流れ込む。従って、排水の流量が比較的少ない場合には、排水を貯留部における比較的下方の部分から貯留部に流れ込ませるとともに、排水の流量が比較的多い場合には、排水を貯留部における比較的下方の部分及び比較的上方の部分の両方から貯留部に流れ込ませることができる。
この発明では、貯留部に貯留された排水の上端の位置が、排水管本体における貯留部に接続される部分の高さを超え、排水における上澄み液が排水管本体にある程度逆流しやすくなる場合がある。このような場合であっても、この上澄み液を、溢れ管、及び下流側排水管における溢れ管に接続された部分よりも下流側の部分を通して、下流側に流通させることができる。
この発明では、災害時のような水を確保することが困難な状況であっても、安定して供給可能な地下水を井戸から汲み上げて利用することで、便器の受け部を地下水で洗浄して、便器を衛生的に使用することができる。また、便器が汲水部及び上流側排水管に対して、着脱ポンプ部が供給部に対してそれぞれ着脱可能とされている。このため、災害の発生していない通常時には、便器や着脱ポンプ部を、例えば保管用のボックス(収納箱)に収納し、災害倉庫にて管理することができる。
本実施形態の貯留式災害用水洗トイレシステム1aは、地震等の災害が発生時に避難場所となる学校等に予め設けておくことで、災害時に貯留式及び水洗式の仮設トイレとして使用するものである。
図1及び図2に示すように、この例では、貯留式災害用水洗トイレシステム1aが設置される地表Gの下方では、土G1上に、砕石等の路盤G2、及び、加熱アスファルト混合物等の表層G3が配置されている。地表Gは、表層G3の上面である。
貯留式災害用水洗トイレシステム1aは、給水部1Aと、複数の便器4と、被固定部5と、テント部6と、上流側排水管7と、貯留槽(貯留部)10と、下流側排水管11と、オーバーフロー管(溢れ管)12と、開閉弁13と、を備えている。
なお、給水部は、プールや貯水タンク、及びこれらの中の水を便器4に供給するポンプを備えてもよい。
井戸2は、地表Gから地中に向かって地下水源まで貫通する穴である。井戸2は、地表Gから下方(鉛直方向下方)に向かって設けられている。本実施形態の井戸2は、例えば、30m程度の深さにある地下水Wを採取可能な深井戸である。井戸2では、井戸ケーシング21が上下方向に延在して埋設されていることで、井戸2の内壁が支持されている。
井戸ケーシング21は、後述する揚水管311が挿通可能な大きさの断面形状をなす管材である。
なお、図3では、テント部6を二点鎖線で示している。
切り替え機構313dには、導水管315の端部が接続されている。切り替え機構313dでは、図示はしないが、機構本体内に、切り替え弁が内蔵されている。切り替え弁が機構本体内で第1位置に配置されていると、深井戸ポンプ本体313aが汲み上げた地下水Wは、導水管315に流れ込む。一方で、切り替え弁が機構本体内で第1位置とは異なる第2位置に配置されていると、深井戸ポンプ本体313aが汲み上げた地下水Wは、深井戸ポンプ水口313cから吐出する。
切り替えレバー313eは、機構本体内での切り替え弁の位置を、第1位置と第2位置との間で切り替える。
なお、貯水配管312bは、オーバーフロー管に該当する。
図3に示すように、雨水浸透マス316は、設置される便器4ごとに配置されている。図4に示すように、雨水浸透マス316は、マス本体316aと、第1マス蓋316bと、を有している。
マス本体316aは、有底筒状に形成されている。マス本体316aには、複数の貫通孔(不図示)が形成されている。マス本体316aは、設置される便器4ごとの脇における地中に配置されている。
例えば、第1マス蓋316bは、円板状に形成された樹脂製の蓋である。第1マス蓋316bには、切り欠き316b1が形成されている。第1マス蓋316bは、マス本体316aの上端部に形成された開口を塞いでいる。第1マス蓋316bは、マス本体316aに着脱可能に取り付けられている。
例えば、吸込管317は、金属で曲げられるように形成されている。吸込管317の第1端部は、第1マス蓋316bの切り欠き316b1を通して、接続管314に着脱可能に取り付けられている。吸込管317における第1端部とは反対側の第2端部は、着脱ポンプ部32に対して着脱可能に接続されている。
本実施形態の着脱ポンプ部32は、図4に示すように、地下水Wを汲み上げる着脱ポンプ部本体321と、着脱ポンプ部本体321に地下水Wの汲み上げを行わせる着脱ポンプ部レバー322と、着脱ポンプ部本体321と便器4とを接続するフレキホース323とを有している。
着脱ポンプ部本体321は、内部にピストンを有している。着脱ポンプ部本体321は、このピストンを上下方向に動かすことで、接続管314を介して貯水槽312内の地下水Wを汲み上げている。
本実施形態の被固定部5は、設置される便器4ごとに設けられている。第2被固定部5Bには、雨水浸透マス316が配置されている。
被固定部5は、図5に示すように、接続管314の開口を閉塞する第2マス蓋51と、上流側排水管7の開口を閉塞する排水管蓋52と、を有している。
第2マス蓋51は、着脱ポンプ部32が設置され、吸込管317が接続される際には、マス本体316aの開口上から取り外される。
固定具であるボルトが、便器4及び着脱ポンプ部32の貫通孔を挿通した状態で、第1被固定部5Aの複数のボルト固定用孔に固定されることで、便器4及び着脱ポンプ部32が第1被固定部5Aに着脱可能に固定される。
被固定部5の周囲における地表Gには、車止め54が固定されている。この車止め54を用いて、駐車場53に自動車145が駐車できる。
本実施形態の便器4は、図4に示すように、利用者が排泄した排泄物を受ける受け部41と、フレキホース323と接続され、受け部41に地下水Wを流入する流入部42とを有する。
流入部42は、フレキホース323と接続される。流入部42は、フレキホース323を介して着脱ポンプ部本体321から送られてくる地下水Wを受け部41に流入させる。
例えば、災害の発生していない通常時には、テント部6は、折りたたまれて収容されている。災害の発生した緊急時にテント部6を広げて組み立てることで、テント部6は、便器4及び着脱ポンプ部32の周りに設置される。テント部6には、利用者の入室時、退室時に開閉自由なファスナー(不図示)が設けられている。テント部6は、このファスナーを閉めることで、外部から内部が見えないように形成されている。ファスナーの先端には、テント部6の外部からのファスナーの開閉を防ぐロック機構(不図示)が備えられている。
本体101は、いわゆる角形マンホールである。本体101は、中空の直方体状に形成されている。本体101は、水平面に沿う所定の方向Dに延びている。本体101は、底壁105と、天壁106と、一対の第1側壁107、108と、一対の第2側壁109、110と、を有している。
底壁105、天壁106、第1側壁107、108、及び第2側壁109、110は、それぞれ平板状である。
底壁105は、平面視で所定の方向Dに長い矩形状を呈する。底壁105の上面には、所定の方向Dに延びるインバート(溝)105aが形成されている。インバート105aは、所定の方向Dに見たときに半円形状を呈する。
天壁106の中央部には、天壁106を上下方向に貫通する貫通孔106aが形成されている。貫通孔106aは、平面視で円形状を呈する。
第1側壁107には、第1側壁107における他の部分よりも上流側に向かって張り出す張り出し部107a、107bが形成されている。張り出し部107a、107bは、上下方向に並べるとともに、互いに離間するように配置されている。張り出し部107aは、張り出し部107bよりも上方に配置されている。
第2側壁109、110は、底壁105における、水平面に沿うとともに所定の方向Dに直交する方向の端縁に設けられている。第2側壁109、110は、底壁105から上方に向かって延びている。
以上のように構成された本体101を配置するために、図2に示すように、地中において、砕石141上に敷モルタル142が配置されている。本体101の底壁105は、敷モルタル142上に設置されている。
貯留蓋103は、円板状に形成された鉄製の蓋である。貯留蓋103は、筒状部102の上端部に形成された開口を塞いでいる。貯留蓋103は、筒状部102に着脱可能に取り付けられている。
本体101及び筒状部102は、一般的なコンクリートよりも比重が小さい、いわゆる軽量コンクリートで形成されていることが好ましい。このように形成されると、本体101及び筒状部102(貯留槽10)の設置が容易になる。
排水管本体71は、複数の便器4及び貯留槽10とそれぞれ接続されている。図1に示すように、排水管本体71は、横管74と、横管74と各便器4とを接続する縦管75とを有している。
図1に示すように、縦管75は、地表Gから下方に延び、横管74まで連通する管材である。縦管75は、横管74の延在方向に沿って離間して、設置される便器4に対応して複数箇所に配置されている。縦管75は、便器4が被固定部5の第1被固定部5Aに取り付けられることで、受け部41の排出用開口41aと連通する。
分岐縦管77は、排水管本体71の横管74に接続されている。分岐縦管77は、横管74における、複数の縦管75に接続された部分よりも下流側の部分に接続されている。分岐縦管77は、横管74における貯留槽10の本体101に接続された部分よりも上流側の部分から、下方に向かって延びている。
分岐横管79は、所定の方向Dに延びている。分岐横管79における所定の方向Dの中間部は、貯留槽10の本体101の第1側壁107の張り出し部107bと接続されている。すなわち、分岐横管79は、貯留槽10における排水管本体71に接続された部分よりも下方の部分に接続されている。分岐横管79の下流側の端部は、底壁105のインバート105aにおける上流側の端部内に配置されている。
曲がり管78は、分岐縦管77の下端部と分岐横管79の上流側の端部とを接続している。
以上のように、貯留槽10の本体101には、上流側排水管7の横管74及び分岐管72の分岐横管79がそれぞれ接続されている。
下流側排水管11の下流側の端部は、下水道の汚水管(不図示)に接続されている。
下流側排水管11には、貯留槽10から排出された排水W2が流通する。
分岐横管121は、所定の方向Dに延びている。より詳しく説明すると、分岐横管121は、図6に示す平面視で、所定の方向Dに対して傾斜するように延びている。図2に示すように、分岐横管121は、下流側に向かって下り勾配で傾斜している。分岐横管121の上流側の端部は、貯留槽10の本体101の第1側壁108の張り出し部108aに接続されている。分岐横管121は、貯留槽10における下流側排水管11に接続された部分よりも上方の部分に接続されている。オーバーフロー管12の分岐横管121における貯留槽10に接続される部分の高さは、排水管本体71の横管74における貯留槽10に接続される部分の高さよりも上方に位置している。
分岐縦管123は、下流側排水管11から上方に向かって延びている。すなわち、分岐縦管123は、下流側排水管11に接続されている。
曲がり管122は、分岐横管121における下流側の端部と分岐縦管123の上端部とを接続している。
オーバーフロー管12には、10から排出された排水W2が流通する。
弁本体131は、下流側排水管11におけるオーバーフロー管12が接続された部分と貯留槽10が接続された部分との間の部分に設けられている。弁本体131内には、図示しないゲートが配置されている。例えば、ゲートの上部には、凹凸形状が形成されている。
立ち上がり管132は、弁本体131から上方に向かって、地表G近くまで延びている。前記オーバーフロー管12の分岐横管121は、立ち上がり管132に干渉しないように、平面視で所定の方向Dに対して傾斜するように延びている。
開閉弁13を操作する際には、貯留式災害用水洗トイレシステム1aを管理する管理者は、弁用蓋134を取り外す。例えば、地表G上から、工具D6をゲートの凹凸形状に嵌め合わせ、ゲートを上下方向に移動させることにより、下流側排水管11を開閉する。
図5に示すように、本実施形態の貯留式災害用水洗トイレシステム1aでは、災害の発生していない通常時には被固定部5から便器4や着脱ポンプ部32が外されている。また、テント部6も、折りたたまれて収納されている。この際、被固定部5では、排水管蓋52が配置されることで縦管75の開口が閉塞され、第2マス蓋51が配置されることでマス本体316aの開口が閉塞されている。
また、被固定部5から外されている便器4や着脱ポンプ部32は、それぞれ分解されて、図7に示すような収納箱150にそれぞれ収められている。収納箱150は、例えば、学校の災害倉庫にて管理される。
着脱ポンプ部本体321を第1被固定部5Aに取り付けた状態で、フレキホース323によって着脱ポンプ部本体321と便器4の流入部42とを接続し、便器4と着脱ポンプ部32とを設置する。
便器4及び着脱ポンプ部32を第1被固定部5Aに設置した後に、テント部6を組み立てて、図4のように、テント部6によって便器4及び着脱ポンプ部32を覆う。
上記のような本実施形態の貯留式災害用水洗トイレシステム1aは、地震等の災害が起きた際に学校や公園等の避難所で使用される。貯留式災害用水洗トイレシステム1aが上述したような施工方法によって設置され、利用者が使用するときには、事前に貯水槽312に地下水Wを溜めておく。開閉弁13を開いておく。切り替えレバー313eを操作して、深井戸ポンプ本体313aが汲み上げた地下水Wが、導水管315に流れ込むようにしておく。
具体的には、深井戸ポンプレバー313bを動かし、深井戸ポンプ本体313aによって地下水Wを汲み上げる。地下水Wは、中間シリンダー311bを介して揚水管本体311a内を流通して深井戸ポンプ本体313aまで汲み上げられて、深井戸ポンプ水口313cから導水管315を通して貯水槽本体312a内に吐出される。貯水槽本体312a内に予め定めた量の地下水Wを溜められるまで、深井戸ポンプレバー313bを動かして、導水管315から貯水槽本体312a内に吐出し続ける。
利用者は、汲み上げられた地下水Wで手を洗うことができるため、感染症等を防ぐことができる。
また、便器4から排出された排水W2は、災害時に下流側排水管11の破損が無い場合には、上流側排水管7を流通して貯留槽10に流れ込む。開閉弁13を開いておくことで、排水W2は、貯留槽10から下流側排水管11を下流側の汚水管に流通する。
一方で、災害時に下流側排水管11が破損した場合には、開閉弁13を閉じておくことで、貯留槽10に貯留された排水W2は、下流側排水管11から下流側に流通せず、貯留槽10で貯留される。
便器4を一定期間使用すると、排水W2が、貯留槽10におけるオーバーフロー管12が接続された位置を超えるまで貯留される場合がある。このような場合であっても、排水W2における上澄み液は、貯留槽10からオーバーフロー管12、及び下流側排水管11におけるオーバーフロー管12に接続された部分よりも下流側の部分を通して、下流側に流通する。ここで言う上澄み液とは、排水W2のうち、固形部分を比較的含まない、液状部分を主に含む部分を意味する。
従って、貯留式災害用水洗トイレシステム1aにおいて、排泄物を貯留可能となる、排泄物の貯留期間を長くすることができる。
貯留式災害用水洗トイレシステム1aを使用したら、例えば、管理者は、貯留槽10内の排水W2を、バキュームカー(吸上車)により処理する。
給水部1Aが、井戸2、汲水部3、供給部31、及び着脱ポンプ部32を有する。さらに、便器4が汲水部3及び上流側排水管7に対して、着脱ポンプ部32が供給部31に対してそれぞれ着脱可能とされている。このため、災害時のような水を確保することが困難な状況であっても、安定して供給可能な地下水Wを井戸2から汲み上げて利用することで、便器4の受け部41を地下水Wで洗浄して、便器4を衛生的に使用することができる。また、災害の発生していない通常時には、地表Gから便器4や着脱ポンプ部32を撤去することができる。
例えば、前記実施形態では、上流側排水管7は分岐管72を有さなくてもよい。
オーバーフロー管12における貯留槽10に接続される部分の高さは、排水管本体71における貯留槽10に接続される部分の高さと同等に位置するか、その高さよりも下方に位置していてもよい。
便器4が汲水部3及び上流側排水管7に対して固定されていてもよいし、着脱ポンプ部32が供給部31に対して固定されていてもよい。
貯留式災害用水洗トイレシステム1aが備えるの便器4の数は、1つでもよい。
例えば、災害の発生してない通常時には駐車場又は駐輪場として利用するなどのように、貯留式災害用水洗トイレシステム1aが設置される地表Gを有効活用することができる。
貯留式災害用水洗トイレシステム1aは、被固定部5、テント部6を備えなくてもよい。
Claims (4)
- 水を供給する給水部と、
排泄物を受ける受け部を有し、前記給水部から供給される前記水によって前記受け部が洗浄される便器と、
前記便器から排出された排水が流通し、地中に埋設された上流側排水管と、
前記上流側排水管と接続され、前記排水を貯留する貯留部と、
前記貯留部と接続され、前記貯留部から排出された前記排水が流通する下流側排水管と、
前記貯留部における前記下流側排水管に接続された部分よりも上方の部分及び前記下流側排水管にそれぞれ接続され、前記貯留部から排出された前記排水が流通する溢れ管と、
前記下流側排水管における、前記貯留部に接続された部分と前記溢れ管に接続された部分との間の部分を開閉する開閉弁と、
を備える貯留式災害用水洗トイレシステム。 - 前記上流側排水管は、
前記便器及び前記貯留部とそれぞれ接続された排水管本体と、
前記貯留部における前記排水管本体に接続された部分よりも下方の部分、及び前記排水管本体にそれぞれ接続された分岐管と、
を有する請求項1に記載の貯留式災害用水洗トイレシステム。 - 前記溢れ管における前記貯留部に接続される部分の高さは、前記排水管本体における前記貯留部に接続される部分の高さよりも上方に位置している請求項2に記載の貯留式災害用水洗トイレシステム。
- 前記給水部は、
井戸と、
前記井戸から、前記水である地下水を汲み上げる汲水部と、
前記地下水を地表まで供給する供給部と、
前記地表で前記供給部に着脱可能に接続される着脱ポンプ部とを有し、
前記便器は、前記汲水部及び前記上流側排水管に着脱可能に接続される請求項1から3のいずれか一項に記載の貯留式災害用水洗トイレシステム。
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