JP4283395B2 - し尿処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理水を便器の洗浄水として再利用できる循環型のし尿処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
イベント会場、建築現場等に設置する水洗式の仮設トイレは、洗浄水の確保や処理水の廃棄が困難な場合が多いため、処理水を洗浄水として再利用できる循環型のし尿処理装置を利用するのが有効である。
【０００３】
上記循環型のし尿処理装置は、処理水が人目に触れる形で再利用されるので、処理水に不快な臭いが残存するものは不適当である。よって、上記循環型のし尿処理装置では、し尿中の有機物を分解除去する性能は、一般に高度なものが求められる。
【０００４】
しかし、イベント会場や建築現場等では、設置スペースに制限のあることも多いので、上記し尿処理装置は、大掛かりな構成のものは採用し難い。また、イベント会場や建築現場等では、薬液化学処理を用いると、化学物質によって周辺環境を汚染するおそれがあるので、微生物処理を用いたし尿処理装置を用いるのが一般的である。
【０００５】
そこで、従来、処理液を曝気して、処理液中の有機物を好気性微生物の代謝作用によって分解する曝気法と、濾材を充填した反応槽中に処理液を散水し、生物学的処理によって有機物を分解する散水濾床法を組み合わせ、各処理方法の利点を生かすように構成したし尿処理装置が提案されている。以下、この従来のし尿処理装置について簡単に説明する。
【０００６】
図１４は、上記従来のし尿処理装置の一例を示す模式図である。従来のし尿処理装置１０１は、例えば、水洗式の便器１０２と、この水洗式の便器１０２よりし尿を導入し下方から曝気する曝気槽１０３と、この曝気槽１０３からポンプ１０４の作用により処理液を導入し生物学的処理を行う反応槽１０５と、この反応槽１０５を通過して得られる処理水をポンプ１０６の作用により導入し貯溜しておく貯水槽１０７よりなり、この貯水槽１０７に溜めておいた処理水を、ポンプ１０８の作用により便器１０２の洗浄水を溜めておく水槽１０９へと循環させるものである。
【０００７】
この従来のし尿処理装置１０１では、曝気槽１０３の底部には、曝気装置１０３ａが設けられている。すなわち、曝気装置１０３ａは、ブロアー１０３ｂから空気を送り込むことにより、曝気槽１０３を下方から曝気できるものである。この曝気装置１０３ａより曝気される空気とし尿が十分に接触することにより、曝気槽１０３内は、好気性微生物が活発に活動できる環境となる。
【０００８】
反応槽１０５の内部の上方には、ポンプ１０４の作用により処理液が導入される散水器１０５ａが取付けられている。この散水器１０５ａには固定式のノズル１０５ｂが複数取付けられていて、その長さ及び内径は均一である。そして、散水器１０５ａの下方には、例えば合成樹脂製のチップ等で形成される濾材１０５ｃが充填されている。この濾材１０５ｃには生物膜が付着し、散水器１０５ａより散水される処理液と接触して、生物学的処理が行われるのである。
【０００９】
また、従来、曝気法と、嫌気性の微生物の代謝作用により有機物を分解する嫌気性処理とを組み合わせ、各処理方法の利点を生かすように構成したし尿処理装置も開示されている。
【００１０】
例えば、特開平９−１１７１号公報では、便器からのし尿を含んだ排水を生物学的に処理する一またはそれ以上の生物学的分解手段と、該生物学的分解手段によって処理された処理水を循環させて前記便器の洗浄水として再利用する手段とを備えてなる循環浄化装置であって、前記一またはそれ以上の生物学的分解手段において、好気性処理と嫌気性処理とが行われる排水循環浄化装置が公開されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のし尿処理装置１０１では、曝気槽において、曝気装置１０３ａより曝気された空気がし尿中をすぐに上昇してしまうので、空気と処理液の接触時間が短く、好気性微生物の代謝作用による有機物の分解性能を十分に引き出せないという問題があった。
【００１２】
また、上記従来のし尿処理装置１０１では、反応槽１０５において、散水された処理液が、反応槽１０５の内周面を伝って濾材１０５ｃと十分に接触せずに下方に流出してしまうことがあるため、反応槽１０５における生物学的処理の効率が悪いという問題もあった。
【００１３】
さらに、反応槽１０５において、散水器１０５ａのノズル１０５ｂの長さ及び内径が均一に構成されているので、ノズル１０５ｂの先端から濾材１０５ｃに散水される処理液の沁み込み範囲に重複が生じたり、処理液が沁み込まない箇所が生じて、処理効率が悪いという問題もあった。
【００１４】
上記の問題点は、何れも処理液と微生物と空気、あるいは処理液と微生物の接触時間を十分に確保できないことに起因するものであり、微生物処理を用いたし尿処理装置において、微生物が本来有している有機物の分解性能を十分に引き出せていないという点で共通する課題である。
【００１５】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、処理液と微生物と空気、あるいは処理液と微生物の接触時間を十分に確保でき、し尿中の有機物の分解性能を可及的に向上できるし尿処理装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るし尿処理装置は、曝気槽において、曝気口より曝気される空気が上昇する位置に、この空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された板部材を取付け、この板部材の上方には、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して直下の板部材とは逆向きの斜め方向に配置された板部材を少なくとも一以上取付け、さらに、前記板部材は、曝気口より曝気される空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、前記空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部からなり、この仕切部の下端の位置は、直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるようにしている。そして、このようにすることで、本発明に係るし尿処理装置では、処理液と微生物と空気の接触時間を十分に確保できるので、有機物の分解性能は可及的に向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るし尿処理装置は、曝気槽内において、曝気口より曝気される空気が上昇する位置に、この空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された板部材を取付け、この板部材の上方には、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して直下の板部材とは逆向きの斜め方向に配置された板部材を少なくとも一以上取付け、さらに、前記板部材は、曝気口より曝気される空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、前記空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部からなり、この仕切部の下端の位置は、直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるように構成したものである。
【００１８】
ここで、曝気槽内に取付ける板部材の形状、取付け位置、取付け枚数は特に限定されない。但し、板部材の形状は、曝気口より曝気される空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部で構成し、両部材は、仕切部の下端の位置が直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるように配置する。上記のように構成し配置しておけば、直下の板部材の誘導部の上端から上昇する空気を仕切部によって確実に受けとめ、次の板部材に引き継ぐことができるからである。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を添付図面に示す一実施例に基いて説明する。図１及び図４は、本実施例の嫌気性分解槽及び曝気槽の部分断面図、図２は、図１を平面から見た状態の説明図、図３は、図１を左側面から見た状態の部分断面図、図５は、図４を左側面から見た状態の部分断面図、図６は、本実施例の反応槽の部分断面図、図７は、本実施例の反応槽及び散水器の断面図、図８は、本実施例の散水器の説明図、図９は、本実施例を正面から見た状態の断面図、図１０は、本実施例を平面から見た状態の断面図、図１１は、本実施例を左側面から見た状態の断面図、図１２は、本実施例を右側面から見た状態の断面図、図１３は、本実施例の模式図である。
【００２０】
最初に、本実施例の全体構成を図９〜１２を用いて説明する。本実施例のし尿処理装置Ｓは、トイレ部Ｔ及び分解処理部Ｂよりなり、トイレ部Ｔを収容する筐体７ａ内には水洗式の便器１と汚水槽２が、分解処理部Ｂを収容する筐体７ｂ内には嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ、曝気槽４ａ〜４ｄ、反応槽５、貯水槽６が設置されている。なお、１１は、トイレ部Ｂの出入り口に設けたドアを示している。
【００２１】
汚水槽２は、便器１より導入されるし尿が一時的に貯溜される槽であり、その底部には汚水ポンプ８ａへと繋がる流出口２１が設けられている。図９〜１１に示すように、汚水槽２は、し尿が流出口２１の方向に流れるように、流出口２１に向けて勾配を有するように形成されている。
【００２２】
反応槽５は、円筒形の槽であり、図１０に示すように、分解処理部Ｂにおいて最も容積を占めている。嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ及び曝気槽４ａ〜４ｄは、反応槽５と筐体７ｂの四隅との間に設置されている。嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ及び曝気槽４ａ〜４ｄは、図９及び図１２に示すような搭状の槽であって、この内３ａと４ａ、３ｂと４ｂ、３ｃと４ｃ、３ｄと４ｄは一側面が接合しており一体に形成されている。貯水槽６は、図９〜１０及び図１２に示すように、反応槽５の下部に設置された方形の槽である。
【００２３】
嫌気性分解槽３ａ〜３ｄは、曝気槽４ａ〜４ｄよりも幅及び奥行きが小さい槽である。本実施例では、嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ及び曝気槽４ａ〜４ｄは、図１０に示すように、嫌気性分解槽３ａ〜３ｄが取付けられている面を筐体７ｂの四隅の方向に向けるように配置している。このような配置とした理由は、イベント会場や建築現場等に設置される仮設トイレでは、設置スペースに制限のあることも多いので、分解処理部Ｂのスペースを有効に使うことにより、装置の小型化を図るためである。
【００２４】
各部の寸法を詳述すると、筐体７ａ及び７ｂを合わせた全体の寸法は、幅２６０ｃｍ×高さ２８０ｃｍ×奥行き１３０ｃｍであり、この内、トイレ部Ｔの筐体７ａは幅１１０ｃｍを、分解処理部Ｂの筐体７ｂは幅１５０ｃｍを占めている。また、曝気槽４ａ〜４ｄの寸法は、幅３０ｃｍ×奥行き２０ｃｍ×高さ２００ｃｍ、嫌気性分解槽３ａ〜３ｄの幅及び奥行きは１０ｃｍであり、貯水槽６の寸法は、幅８５ｃｍ×奥行き１００ｃｍ×高さ４０ｃｍである。
【００２５】
次に、本実施例におけるし尿処理の流れを図１３を用いて説明する。し尿は、水洗式の便器１より汚水槽２に導入され、ここで一時的に貯溜される。汚水槽２と嫌気性分解槽３ａは連結管９ａで繋がっており、汚水槽２に貯溜されたし尿は連結管９ａの途中に設けた汚水ポンプ８ａの作用によって嫌気性分解槽３ａに導入される。なお、１０は、嫌気性分解槽３ａが満杯の場合に、し尿を汚水槽２の方へ戻すために設けた流量調整器を示している。
【００２６】
嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ及び曝気槽４ａ〜４ｄには、それぞれ流入口又は流出口が設けられており、図１３に示すように、連結管９ｂ〜９ｄにより勾配を設けて連結されている。よって、嫌気性分解槽３ａに導入された処理液は、重力の作用によって各槽を順に通過する。
【００２７】
嫌気性分解槽３ａ〜３ｄは、導入されたし尿又は処理液が空気と接触しない密閉された構造であり、嫌気性微生物が活発に活動できる環境となっている。したがって、導入されたし尿又は処理液中の蛋白質、脂肪、炭水化物等の有機物は、嫌気性微生物の代謝作用により、低級脂肪酸、アルコール等の中間生成物に分解される。
【００２８】
曝気槽４ａ〜４ｄは、底部に曝気口４１ａ〜４４ｄが設けられており、この曝気口４１ａ〜４４ｄには、曝気ポンプ８ｂから空気が送り込まれる。すなわち、曝気槽４ａ〜４ｄは、下方からの曝気により空気が豊富に存在するので、好気性微生物が活発に活動できる環境となっている。よって、導入された処理液中の蛋白質、脂肪、炭水化物等の有機物は、好気性微生物の代謝作用によって、低級脂肪酸、アルコール等の中間生成物や、メタン、二酸化炭素等の生物ガス、水に分解される。
【００２９】
曝気槽４ｄの流出口は、連結管９ｅを介して、反応槽５の内部に取付けた散水器５１と勾配を設けて連結されている。よって、曝気槽４ｄの流出口より流出される処理液は、重力の作用により散水器５１へと導入される。なお、５２は、反応槽５の内部に充填された濾材を示しており、本実施例では杉チップが用いられている。
【００３０】
本発明では、濾材５２の材質は、特に限定するものではないが、本発明者が試験を行ったところによると、本実施例のように杉チップを用いるのが有効であることが判明している。これは、杉チップの場合、例えば欅等の他の樹木のチップと比較すると多孔質であり、チップ表面に微細な孔が多数存在するので、生物膜が付着し易いためと考えられている。
【００３１】
なお、本実施例のし尿処理装置Ｓでは、処理水に不快な臭いが残存することはなく、洗浄水として再利用することについて何ら支障はないが、処理水に杉チップの色素が薄い褐色の色として付着することがある。しかし、濾材５２としてボイルされた杉チップを用いた場合には、処理水に色が付着することはなくなり、最も望ましいことが判明している。
【００３２】
散水器５１から散水された処理液は、濾材５２の表面に付着した生物膜と接触しながら反応槽５内を下降し、ここで生物学的処理がなされる。反応槽５を通過した処理水は、貯水槽６に導入され一時的に貯溜される。この貯水槽６と便器１の洗浄水を溜めておく水槽１２は、連結管９ｆにより繋がっており、貯水槽６に貯溜された処理水は、加圧ポンプ８ｃの作用によって水槽１２に送られて、洗浄水として再利用される。
【００３３】
なお、反応槽５は生物学的処理がなされる槽であるが、冬期になって気温が低下すると、微生物の活動が低下するおそれがある。この問題点を回避するには、貯水槽６内の処理水をヒーターによって３０〜３５℃の温度を保つように構成すると共に、反応槽５の周囲に温水コイルを螺旋状に巻き付け、ポンプを用いて貯水槽６内の温められた処理水を温水コイルに循環させ、反応槽５の温度の低下を防ぐ方法が有効である。
【００３４】
次に、嫌気性分解槽３ａ及び曝気槽４ａを表した図１〜３を用いて、本発明の主要部である曝気槽４ａについて説明する。本実施例の曝気槽４ａには、図１に示すように、板部材４２ａ及び４３ａが取付けられている。板部材４２ａは、曝気口４１ａより曝気される空気が上昇する位置に取付けられ、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きになるように配置されている。また、この板部材４２ａの上方には、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して直下の板部材４２ａ又は４３ａとは逆向きの斜め方向に配置された板部材４３ａが、計５枚取付けられている。なお、４４ａは、外部から処理液の水位を確認するために設けた水位確認器を、４５ａは、連結管９ｂを介して曝気槽４ｂへと繋がる曝気槽４ａの流出口を示している。
【００３５】
嫌気性分解槽３ａは、図２に示すように、曝気槽４ａよりも幅及び奥行きが小さい槽であり、その一側面は、図３に示すように、曝気槽４ａに接着しており曝気槽４ａと一体に構成されている。なお、３１ａは、連結管９ａを介して汚水槽２からし尿が導入される嫌気性分解槽３ａの流入口を、３２ａは、嫌気性分解槽３ａと曝気槽４ａを繋ぐ接続口を示している。
【００３６】
本実施例のし尿処理装置Ｓは、上記のように構成した板部材４２ａ及び４３ａを曝気槽４ａ内に取付けることにより、曝気口４１ａから曝気される空気が、板部材４２ａ及び４３ａと接触しながら迂回して上昇するので、空気が処理液と十分に接触せずに上昇してしまうことはなくなる。よって、処理液と微生物と空気の接触時間が十分に確保できるので、好気性微生物の代謝作用による有機物の分解性能は可及的に向上する。
【００３７】
本発明では、板部材４２ａ及び４３ａの形状や配置を特に限定するものではないが、本実施例では、板部材４２ａは、曝気口４１ａより曝気される空気と接触する面がこの空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部４２ａ１と、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部４２ａ２で形成している。また、板部材４３ａも板部材４２ａと同様に、誘導部４３ａ１と仕切部４３ａ２で形成している。
【００３８】
そして、板部材４３ａは、仕切部４３ａ２の下端の位置が、直下の板部材４２ａの誘導部４２ａ１、あるいは直下の板部材４３ａの誘導部４３ａ１の上端の位置よりも、曝気槽４の内周面寄りでかつ下方となるように配置している。
【００３９】
板部材４２ａ及び４３ａを上記のように構成し配置した理由は、直下の板部材４２ａの誘導部４２ａ１、あるいは直下の板部材４３ａの誘導部４３ａ１の上端から上昇する空気を、板部材４３ａの仕切部４３ａ２によって確実に受けとめることができるからである。すなわち、板部材４２ａ及び４３ａ間で空気を引き継ぐ際に、空気が板部材４２ａ及び４３ａから外れて上昇してしまうことを防ぐことができるので、板部材４２ａ及び板部材４３ａは、本実施例のように構成し配置するのが望ましい。
【００４０】
なお、本実施例では、図１に示すように、板状の部材をくの字状に形成して、誘導部４２ａ１及び４３ａ１と、仕切部４２ａ２及び４３ａ２を一体に構成したものを開示しているが、これらの部材は別体に構成しても良い。
【００４１】
本実施例では、板部材４２ａ及び４３ａを取付ける方法は、図３に示すように仕切部４２ａ２及び４３ａ２を曝気槽４ａの奥行き方向に延長し、曝気槽４ａの内周面に固定する方法を採用している。また、板部材４３ａは、板部材４２ａの上方に計５枚取付ける例を開示している。しかし、板部材４２ａ及び４３ａの取付け方法や、板部材４３ａの取付け枚数については、曝気槽４ａの形状や大きさ等にも応じて適宜決定すれば良く、特に限定するものではない。
【００４２】
また、本実施例では、曝気槽４ａにおいて、曝気口４１ａ付近の底部４６ａの形状は、曝気口４１ａを頂点とする逆向きの錘状としている。底部４６ａをこのような形状とした理由は、例えばこの部分を柱状に構成して、その底面に曝気口４１ａを設けると、曝気口４１ａの周辺に、空気と処理液が十分に接触しない澱みが生じてヘドロ化し、曝気処理の効率が低下するのを回避するためである。本実施例のように底部４６ａを曝気口４１ａを頂点とする逆向きの錘状に構成しておけば、処理液は空気と十分に接触し、曝気槽４ａにヘドロが溜まることはないので、曝気処理の効率は向上する。
【００４３】
次に、図４〜５を用いて嫌気性分解槽３ｂ及び曝気槽４ｂについて説明する。図４〜５において、４５ｂは、連結管９ｂを介して曝気槽４ａから処理液が導入される曝気槽４ｂの流入口を、３１ｂは、連結管９ｃを介して嫌気性分解槽３ｃへと繋がる嫌気性分解槽３ｂの流出口である。図４〜５に示すように、流入口４５ｂを設ける位置は、流出口４５ａよりも低く、流出口３１ｂよりも高い位置としている。
【００４４】
すなわち、嫌気性分解槽３ｂ及び曝気槽４ｂでは、曝気処理と嫌気性微生物による分解処理の順番を逆転している点が、嫌気性分解槽３ａ及び曝気槽４ａとは異なっている。なお、４１ｂは曝気口を、４２ｂは誘導部４２ｂ１と仕切部４２ｂ２で形成される板部材を、４３ｂは誘導部４３ｂ１と仕切部４３ｂ２で形成される板部材を、４４ｂは水位確認器を、４６ｂは曝気槽４ｂの底部を、３２ｂは嫌気性分解槽３ｂと曝気槽４ｂを繋ぐ接続口を示しているが、これらの構成については、既に説明した図１〜３における構成と特に変るところはない。
【００４５】
次に、図６〜８を用いて、反応槽５及び散水器５１について説明する。本実施例の反応槽５は、図６に示すように、上面の中央には、連結管９ｅを介して曝気槽４ｄから処理水が導入される流入口５３を有し、この流入口５３の下部には散水器５１を取付け、反応槽５の内周面には、斜め下方向に突出した水切りガイド５４を計４箇所周設した構成である。なお、５２は、反応槽５内に充填された濾材を示している。
【００４６】
本実施例のし尿処理装置Ｓでは、上記のように構成した反応槽５を採用したので、散水器５１より散水された処理液が反応槽５の内周面を伝って落下することがあるとしても、水切りガイド５４の作用によって、処理液を反応槽５の中心方向に誘導することができる。よって、処理液が反応槽５の内周面を伝って、濾材５２と十分接触することなく貯水槽６に流出してしまうことはなくなり、反応槽５における生物学的処理の処理効率を可及的に向上することができる。
【００４７】
なお、本実施例では、図６に示す位置に水切りガイド５４を計４箇所周設した例を開示しているが、水切りガイド５４を設ける数及び位置は、反応槽５の形状及び大きさ等にも応じて適宜決定すれば良く、特に限定するものではない。
【００４８】
本実施例の散水器５１は、図７〜８に示すように、分配部５７の底面の周縁付近に大内径ノズル５５と小内径ノズル５６を各４本ずつ、交互かつ放射状に取付けた構成である。分配部５７は、図８に示すような円筒状の部材であり、その底面には、図７に示すように、大内径ノズル５５に繋がる流出口５７ａと、小内径ノズル５６に繋がる流出口が５７ｂが開口している。
【００４９】
大内径ノズル５５のノズルの長さは、図７に示すように、反応槽５の中心と反応槽５の内周面の中間付近から反応槽５の内周面寄りの位置に散水し得る長さである。また、本実施例では、内径１００ｃｍの反応槽５に対して、大内径ノズル５５の内径は２ｃｍとしている。
【００５０】
大内径ノズル５５の内径を２ｃｍとした理由は、上記の条件の場合には、大内径ノズル５５より散水される処理液が濾材５２中に沁み込む範囲は、概ね図７の５５ａに示す範囲となり、流出口５７ａから反応槽５の内周面までの距離を直径とする略円形となるからである。但し、大内径ノズル５５の内径の最適値は、反応槽５の内径との比率により変るので、大内径ノズル５５の内径に応じて最適なものを選択する必要がある。
【００５１】
そして、本実施例では、小内径ノズル５６の内径は１．５ｃｍとし、そのノズルの長さは、図７に示すように、大内径ノズル５５の散水位置よりもさらに反応槽の内周面寄りの位置に散水し得る長さとしている。
【００５２】
上記の条件の場合には、小内径ノズル５６より散水される処理液が、濾材５２中に沁み込む範囲は、概ね図７の５６ａに示す範囲となり、大内径ノズル５５の沁み込み範囲５５ａと重複することはない。また、大内径ノズル５５では処理液を沁み込ませることが出来ない反応槽５の内周面寄りの箇所に、効率的に処理液を染み込ませることができる。このような最適な沁み込み範囲５５ａ及び５６ａを得るためには、小内径ノズル５６の内径は、大内径ノズルの３０〜８０％の範囲とする必要がある。
【００５３】
本実施例のし尿処理装置Ｓでは、分配部５７の底面の周縁付近に上記のように構成した大内径ノズル５５と小内径ノズル５６を各４本ずつ、交互かつ放射状に取付けた散水器５１を採用したので、濾材５２に散水される処理液の沁み込み範囲５５ａ及び５６ａに重複が生じることはなくなり、処理液が浸透しない箇所の面積も減らせるので、反応槽５における生物学的処理の処理効率を可及的に向上することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るし尿処理装置は、曝気槽において、曝気口より曝気される空気が上昇する位置に、この空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された板部材を取付け、この板部材の上方には、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して直下の板部材とは逆向きの斜め方向に配置された板部材を少なくとも一以上取付け、さらに、前記板部材は、曝気口より曝気される空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、前記空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部からなり、この仕切部の下端の位置は、直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるように配置したので、処理液と微生物と空気の接触時間が十分に確保でき、有機物の分解性能を可及的に向上することができるという効果を有する。
【００５５】
また、反応槽の内周面に水切りガイドを周設したし尿処理装置を用いた場合には、反応槽中に散水された処理液が、反応槽の内周面を伝って、濾材と十分接触することなく貯水槽に流出してしまうことはなくなる。さらに、散水器のノズルを、大内径ノズルと小内径ノズルで構成したし尿処理装置を用いた場合には、濾材に散水される処理液の沁み込み範囲に重複が生じることはなくなり、処理液が浸透しない箇所の面積も減らせるので、有機物の分解性能をさらに向上することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の嫌気性分解槽及び曝気槽の部分断面図である。
【図２】図１を上面から見た状態の説明図である。
【図３】図１を左側面から見た状態の部分断面図である。
【図４】本実施例の曝気槽及び嫌気性分解槽の部分断面図である。
【図５】図４を左側面から見た状態の部分断面図である。
【図６】本実施例の反応槽の部分断面図である。
【図７】本実施例の反応槽及び散水器の断面図である。
【図８】本実施例の散水器の説明図である。
【図９】本実施例を正面から見た状態の断面図である。
【図１０】本実施例を平面から見た状態の断面図である。
【図１１】本実施例を左側面から見た状態の断面図である。
【図１２】本実施例を右側面から見た状態の断面図である。
【図１３】本実施例の模式図である。
【図１４】従来のし尿処理装置の模式図である。
【符号の説明】
Ｓ し尿処理装置
１ 便器
２ 汚水槽
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 嫌気性分解槽
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 曝気槽
４１ａ、４１ｂ 曝気口
４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ 板部材
４２ａ１、４３ａ１ 誘導部
４２ａ２、４３ａ２ 仕切部
５ 反応槽
５１ 散水器
５２ 濾材
５４ 水切りガイド
５５ 大内径ノズル
５６ 小内径ノズル
５７ 分配部
６ 貯水槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理水を便器の洗浄水として再利用できる循環型のし尿処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
イベント会場、建築現場等に設置する水洗式の仮設トイレは、洗浄水の確保や処理水の廃棄が困難な場合が多いため、処理水を洗浄水として再利用できる循環型のし尿処理装置を利用するのが有効である。
【０００３】
上記循環型のし尿処理装置は、処理水が人目に触れる形で再利用されるので、処理水に不快な臭いが残存するものは不適当である。よって、上記循環型のし尿処理装置では、し尿中の有機物を分解除去する性能は、一般に高度なものが求められる。
【０００４】
しかし、イベント会場や建築現場等では、設置スペースに制限のあることも多いので、上記し尿処理装置は、大掛かりな構成のものは採用し難い。また、イベント会場や建築現場等では、薬液化学処理を用いると、化学物質によって周辺環境を汚染するおそれがあるので、微生物処理を用いたし尿処理装置を用いるのが一般的である。
【０００５】
そこで、従来、処理液を曝気して、処理液中の有機物を好気性微生物の代謝作用によって分解する曝気法と、濾材を充填した反応槽中に処理液を散水し、生物学的処理によって有機物を分解する散水濾床法を組み合わせ、各処理方法の利点を生かすように構成したし尿処理装置が提案されている。以下、この従来のし尿処理装置について簡単に説明する。
【０００６】
図１４は、上記従来のし尿処理装置の一例を示す模式図である。従来のし尿処理装置１０１は、例えば、水洗式の便器１０２と、この水洗式の便器１０２よりし尿を導入し下方から曝気する曝気槽１０３と、この曝気槽１０３からポンプ１０４の作用により処理液を導入し生物学的処理を行う反応槽１０５と、この反応槽１０５を通過して得られる処理水をポンプ１０６の作用により導入し貯溜しておく貯水槽１０７よりなり、この貯水槽１０７に溜めておいた処理水を、ポンプ１０８の作用により便器１０２の洗浄水を溜めておく水槽１０９へと循環させるものである。
【０００７】
この従来のし尿処理装置１０１では、曝気槽１０３の底部には、曝気装置１０３ａが設けられている。すなわち、曝気装置１０３ａは、ブロアー１０３ｂから空気を送り込むことにより、曝気槽１０３を下方から曝気できるものである。この曝気装置１０３ａより曝気される空気とし尿が十分に接触することにより、曝気槽１０３内は、好気性微生物が活発に活動できる環境となる。
【０００８】
反応槽１０５の内部の上方には、ポンプ１０４の作用により処理液が導入される散水器１０５ａが取付けられている。この散水器１０５ａには固定式のノズル１０５ｂが複数取付けられていて、その長さ及び内径は均一である。そして、散水器１０５ａの下方には、例えば合成樹脂製のチップ等で形成される濾材１０５ｃが充填されている。この濾材１０５ｃには生物膜が付着し、散水器１０５ａより散水される処理液と接触して、生物学的処理が行われるのである。
【０００９】
また、従来、曝気法と、嫌気性の微生物の代謝作用により有機物を分解する嫌気性処理とを組み合わせ、各処理方法の利点を生かすように構成したし尿処理装置も開示されている。
【００１０】
例えば、特開平９−１１７１号公報では、便器からのし尿を含んだ排水を生物学的に処理する一またはそれ以上の生物学的分解手段と、該生物学的分解手段によって処理された処理水を循環させて前記便器の洗浄水として再利用する手段とを備えてなる循環浄化装置であって、前記一またはそれ以上の生物学的分解手段において、好気性処理と嫌気性処理とが行われる排水循環浄化装置が公開されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のし尿処理装置１０１では、曝気槽において、曝気装置１０３ａより曝気された空気がし尿中をすぐに上昇してしまうので、空気と処理液の接触時間が短く、好気性微生物の代謝作用による有機物の分解性能を十分に引き出せないという問題があった。
【００１２】
また、上記従来のし尿処理装置１０１では、反応槽１０５において、散水された処理液が、反応槽１０５の内周面を伝って濾材１０５ｃと十分に接触せずに下方に流出してしまうことがあるため、反応槽１０５における生物学的処理の効率が悪いという問題もあった。
【００１３】
さらに、反応槽１０５において、散水器１０５ａのノズル１０５ｂの長さ及び内径が均一に構成されているので、ノズル１０５ｂの先端から濾材１０５ｃに散水される処理液の沁み込み範囲に重複が生じたり、処理液が沁み込まない箇所が生じて、処理効率が悪いという問題もあった。
【００１４】
上記の問題点は、何れも処理液と微生物と空気、あるいは処理液と微生物の接触時間を十分に確保できないことに起因するものであり、微生物処理を用いたし尿処理装置において、微生物が本来有している有機物の分解性能を十分に引き出せていないという点で共通する課題である。
【００１５】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、処理液と微生物と空気、あるいは処理液と微生物の接触時間を十分に確保でき、し尿中の有機物の分解性能を可及的に向上できるし尿処理装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るし尿処理装置は、曝気槽において、曝気口より曝気される空気が上昇する位置に、この空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された板部材を取付け、この板部材の上方には、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して直下の板部材とは逆向きの斜め方向に配置された板部材を少なくとも一以上取付け、さらに、前記板部材は、曝気口より曝気される空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、前記空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部からなり、この仕切部の下端の位置は、直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるようにしている。そして、このようにすることで、本発明に係るし尿処理装置では、処理液と微生物と空気の接触時間を十分に確保できるので、有機物の分解性能は可及的に向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るし尿処理装置は、曝気槽内において、曝気口より曝気される空気が上昇する位置に、この空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された板部材を取付け、この板部材の上方には、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して直下の板部材とは逆向きの斜め方向に配置された板部材を少なくとも一以上取付け、さらに、前記板部材は、曝気口より曝気される空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、前記空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部からなり、この仕切部の下端の位置は、直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるように構成したものである。
【００１８】
ここで、曝気槽内に取付ける板部材の形状、取付け位置、取付け枚数は特に限定されない。但し、板部材の形状は、曝気口より曝気される空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部で構成し、両部材は、仕切部の下端の位置が直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるように配置する。上記のように構成し配置しておけば、直下の板部材の誘導部の上端から上昇する空気を仕切部によって確実に受けとめ、次の板部材に引き継ぐことができるからである。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を添付図面に示す一実施例に基いて説明する。図１及び図４は、本実施例の嫌気性分解槽及び曝気槽の部分断面図、図２は、図１を平面から見た状態の説明図、図３は、図１を左側面から見た状態の部分断面図、図５は、図４を左側面から見た状態の部分断面図、図６は、本実施例の反応槽の部分断面図、図７は、本実施例の反応槽及び散水器の断面図、図８は、本実施例の散水器の説明図、図９は、本実施例を正面から見た状態の断面図、図１０は、本実施例を平面から見た状態の断面図、図１１は、本実施例を左側面から見た状態の断面図、図１２は、本実施例を右側面から見た状態の断面図、図１３は、本実施例の模式図である。
【００２０】
最初に、本実施例の全体構成を図９〜１２を用いて説明する。本実施例のし尿処理装置Ｓは、トイレ部Ｔ及び分解処理部Ｂよりなり、トイレ部Ｔを収容する筐体７ａ内には水洗式の便器１と汚水槽２が、分解処理部Ｂを収容する筐体７ｂ内には嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ、曝気槽４ａ〜４ｄ、反応槽５、貯水槽６が設置されている。なお、１１は、トイレ部Ｂの出入り口に設けたドアを示している。
【００２１】
汚水槽２は、便器１より導入されるし尿が一時的に貯溜される槽であり、その底部には汚水ポンプ８ａへと繋がる流出口２１が設けられている。図９〜１１に示すように、汚水槽２は、し尿が流出口２１の方向に流れるように、流出口２１に向けて勾配を有するように形成されている。
【００２２】
反応槽５は、円筒形の槽であり、図１０に示すように、分解処理部Ｂにおいて最も容積を占めている。嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ及び曝気槽４ａ〜４ｄは、反応槽５と筐体７ｂの四隅との間に設置されている。嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ及び曝気槽４ａ〜４ｄは、図９及び図１２に示すような搭状の槽であって、この内３ａと４ａ、３ｂと４ｂ、３ｃと４ｃ、３ｄと４ｄは一側面が接合しており一体に形成されている。貯水槽６は、図９〜１０及び図１２に示すように、反応槽５の下部に設置された方形の槽である。
【００２３】
嫌気性分解槽３ａ〜３ｄは、曝気槽４ａ〜４ｄよりも幅及び奥行きが小さい槽である。本実施例では、嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ及び曝気槽４ａ〜４ｄは、図１０に示すように、嫌気性分解槽３ａ〜３ｄが取付けられている面を筐体７ｂの四隅の方向に向けるように配置している。このような配置とした理由は、イベント会場や建築現場等に設置される仮設トイレでは、設置スペースに制限のあることも多いので、分解処理部Ｂのスペースを有効に使うことにより、装置の小型化を図るためである。
【００２４】
各部の寸法を詳述すると、筐体７ａ及び７ｂを合わせた全体の寸法は、幅２６０ｃｍ×高さ２８０ｃｍ×奥行き１３０ｃｍであり、この内、トイレ部Ｔの筐体７ａは幅１１０ｃｍを、分解処理部Ｂの筐体７ｂは幅１５０ｃｍを占めている。また、曝気槽４ａ〜４ｄの寸法は、幅３０ｃｍ×奥行き２０ｃｍ×高さ２００ｃｍ、嫌気性分解槽３ａ〜３ｄの幅及び奥行きは１０ｃｍであり、貯水槽６の寸法は、幅８５ｃｍ×奥行き１００ｃｍ×高さ４０ｃｍである。
【００２５】
次に、本実施例におけるし尿処理の流れを図１３を用いて説明する。し尿は、水洗式の便器１より汚水槽２に導入され、ここで一時的に貯溜される。汚水槽２と嫌気性分解槽３ａは連結管９ａで繋がっており、汚水槽２に貯溜されたし尿は連結管９ａの途中に設けた汚水ポンプ８ａの作用によって嫌気性分解槽３ａに導入される。なお、１０は、嫌気性分解槽３ａが満杯の場合に、し尿を汚水槽２の方へ戻すために設けた流量調整器を示している。
【００２６】
嫌気性分解槽３ａ〜３ｄ及び曝気槽４ａ〜４ｄには、それぞれ流入口又は流出口が設けられており、図１３に示すように、連結管９ｂ〜９ｄにより勾配を設けて連結されている。よって、嫌気性分解槽３ａに導入された処理液は、重力の作用によって各槽を順に通過する。
【００２７】
嫌気性分解槽３ａ〜３ｄは、導入されたし尿又は処理液が空気と接触しない密閉された構造であり、嫌気性微生物が活発に活動できる環境となっている。したがって、導入されたし尿又は処理液中の蛋白質、脂肪、炭水化物等の有機物は、嫌気性微生物の代謝作用により、低級脂肪酸、アルコール等の中間生成物に分解される。
【００２８】
曝気槽４ａ〜４ｄは、底部に曝気口４１ａ〜４４ｄが設けられており、この曝気口４１ａ〜４４ｄには、曝気ポンプ８ｂから空気が送り込まれる。すなわち、曝気槽４ａ〜４ｄは、下方からの曝気により空気が豊富に存在するので、好気性微生物が活発に活動できる環境となっている。よって、導入された処理液中の蛋白質、脂肪、炭水化物等の有機物は、好気性微生物の代謝作用によって、低級脂肪酸、アルコール等の中間生成物や、メタン、二酸化炭素等の生物ガス、水に分解される。
【００２９】
曝気槽４ｄの流出口は、連結管９ｅを介して、反応槽５の内部に取付けた散水器５１と勾配を設けて連結されている。よって、曝気槽４ｄの流出口より流出される処理液は、重力の作用により散水器５１へと導入される。なお、５２は、反応槽５の内部に充填された濾材を示しており、本実施例では杉チップが用いられている。
【００３０】
本発明では、濾材５２の材質は、特に限定するものではないが、本発明者が試験を行ったところによると、本実施例のように杉チップを用いるのが有効であることが判明している。これは、杉チップの場合、例えば欅等の他の樹木のチップと比較すると多孔質であり、チップ表面に微細な孔が多数存在するので、生物膜が付着し易いためと考えられている。
【００３１】
なお、本実施例のし尿処理装置Ｓでは、処理水に不快な臭いが残存することはなく、洗浄水として再利用することについて何ら支障はないが、処理水に杉チップの色素が薄い褐色の色として付着することがある。しかし、濾材５２としてボイルされた杉チップを用いた場合には、処理水に色が付着することはなくなり、最も望ましいことが判明している。
【００３２】
散水器５１から散水された処理液は、濾材５２の表面に付着した生物膜と接触しながら反応槽５内を下降し、ここで生物学的処理がなされる。反応槽５を通過した処理水は、貯水槽６に導入され一時的に貯溜される。この貯水槽６と便器１の洗浄水を溜めておく水槽１２は、連結管９ｆにより繋がっており、貯水槽６に貯溜された処理水は、加圧ポンプ８ｃの作用によって水槽１２に送られて、洗浄水として再利用される。
【００３３】
なお、反応槽５は生物学的処理がなされる槽であるが、冬期になって気温が低下すると、微生物の活動が低下するおそれがある。この問題点を回避するには、貯水槽６内の処理水をヒーターによって３０〜３５℃の温度を保つように構成すると共に、反応槽５の周囲に温水コイルを螺旋状に巻き付け、ポンプを用いて貯水槽６内の温められた処理水を温水コイルに循環させ、反応槽５の温度の低下を防ぐ方法が有効である。
【００３４】
次に、嫌気性分解槽３ａ及び曝気槽４ａを表した図１〜３を用いて、本発明の主要部である曝気槽４ａについて説明する。本実施例の曝気槽４ａには、図１に示すように、板部材４２ａ及び４３ａが取付けられている。板部材４２ａは、曝気口４１ａより曝気される空気が上昇する位置に取付けられ、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きになるように配置されている。また、この板部材４２ａの上方には、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して直下の板部材４２ａ又は４３ａとは逆向きの斜め方向に配置された板部材４３ａが、計５枚取付けられている。なお、４４ａは、外部から処理液の水位を確認するために設けた水位確認器を、４５ａは、連結管９ｂを介して曝気槽４ｂへと繋がる曝気槽４ａの流出口を示している。
【００３５】
嫌気性分解槽３ａは、図２に示すように、曝気槽４ａよりも幅及び奥行きが小さい槽であり、その一側面は、図３に示すように、曝気槽４ａに接着しており曝気槽４ａと一体に構成されている。なお、３１ａは、連結管９ａを介して汚水槽２からし尿が導入される嫌気性分解槽３ａの流入口を、３２ａは、嫌気性分解槽３ａと曝気槽４ａを繋ぐ接続口を示している。
【００３６】
本実施例のし尿処理装置Ｓは、上記のように構成した板部材４２ａ及び４３ａを曝気槽４ａ内に取付けることにより、曝気口４１ａから曝気される空気が、板部材４２ａ及び４３ａと接触しながら迂回して上昇するので、空気が処理液と十分に接触せずに上昇してしまうことはなくなる。よって、処理液と微生物と空気の接触時間が十分に確保できるので、好気性微生物の代謝作用による有機物の分解性能は可及的に向上する。
【００３７】
本発明では、板部材４２ａ及び４３ａの形状や配置を特に限定するものではないが、本実施例では、板部材４２ａは、曝気口４１ａより曝気される空気と接触する面がこの空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部４２ａ１と、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部４２ａ２で形成している。また、板部材４３ａも板部材４２ａと同様に、誘導部４３ａ１と仕切部４３ａ２で形成している。
【００３８】
そして、板部材４３ａは、仕切部４３ａ２の下端の位置が、直下の板部材４２ａの誘導部４２ａ１、あるいは直下の板部材４３ａの誘導部４３ａ１の上端の位置よりも、曝気槽４の内周面寄りでかつ下方となるように配置している。
【００３９】
板部材４２ａ及び４３ａを上記のように構成し配置した理由は、直下の板部材４２ａの誘導部４２ａ１、あるいは直下の板部材４３ａの誘導部４３ａ１の上端から上昇する空気を、板部材４３ａの仕切部４３ａ２によって確実に受けとめることができるからである。すなわち、板部材４２ａ及び４３ａ間で空気を引き継ぐ際に、空気が板部材４２ａ及び４３ａから外れて上昇してしまうことを防ぐことができるので、板部材４２ａ及び板部材４３ａは、本実施例のように構成し配置するのが望ましい。
【００４０】
なお、本実施例では、図１に示すように、板状の部材をくの字状に形成して、誘導部４２ａ１及び４３ａ１と、仕切部４２ａ２及び４３ａ２を一体に構成したものを開示しているが、これらの部材は別体に構成しても良い。
【００４１】
本実施例では、板部材４２ａ及び４３ａを取付ける方法は、図３に示すように仕切部４２ａ２及び４３ａ２を曝気槽４ａの奥行き方向に延長し、曝気槽４ａの内周面に固定する方法を採用している。また、板部材４３ａは、板部材４２ａの上方に計５枚取付ける例を開示している。しかし、板部材４２ａ及び４３ａの取付け方法や、板部材４３ａの取付け枚数については、曝気槽４ａの形状や大きさ等にも応じて適宜決定すれば良く、特に限定するものではない。
【００４２】
また、本実施例では、曝気槽４ａにおいて、曝気口４１ａ付近の底部４６ａの形状は、曝気口４１ａを頂点とする逆向きの錘状としている。底部４６ａをこのような形状とした理由は、例えばこの部分を柱状に構成して、その底面に曝気口４１ａを設けると、曝気口４１ａの周辺に、空気と処理液が十分に接触しない澱みが生じてヘドロ化し、曝気処理の効率が低下するのを回避するためである。本実施例のように底部４６ａを曝気口４１ａを頂点とする逆向きの錘状に構成しておけば、処理液は空気と十分に接触し、曝気槽４ａにヘドロが溜まることはないので、曝気処理の効率は向上する。
【００４３】
次に、図４〜５を用いて嫌気性分解槽３ｂ及び曝気槽４ｂについて説明する。図４〜５において、４５ｂは、連結管９ｂを介して曝気槽４ａから処理液が導入される曝気槽４ｂの流入口を、３１ｂは、連結管９ｃを介して嫌気性分解槽３ｃへと繋がる嫌気性分解槽３ｂの流出口である。図４〜５に示すように、流入口４５ｂを設ける位置は、流出口４５ａよりも低く、流出口３１ｂよりも高い位置としている。
【００４４】
すなわち、嫌気性分解槽３ｂ及び曝気槽４ｂでは、曝気処理と嫌気性微生物による分解処理の順番を逆転している点が、嫌気性分解槽３ａ及び曝気槽４ａとは異なっている。なお、４１ｂは曝気口を、４２ｂは誘導部４２ｂ１と仕切部４２ｂ２で形成される板部材を、４３ｂは誘導部４３ｂ１と仕切部４３ｂ２で形成される板部材を、４４ｂは水位確認器を、４６ｂは曝気槽４ｂの底部を、３２ｂは嫌気性分解槽３ｂと曝気槽４ｂを繋ぐ接続口を示しているが、これらの構成については、既に説明した図１〜３における構成と特に変るところはない。
【００４５】
次に、図６〜８を用いて、反応槽５及び散水器５１について説明する。本実施例の反応槽５は、図６に示すように、上面の中央には、連結管９ｅを介して曝気槽４ｄから処理水が導入される流入口５３を有し、この流入口５３の下部には散水器５１を取付け、反応槽５の内周面には、斜め下方向に突出した水切りガイド５４を計４箇所周設した構成である。なお、５２は、反応槽５内に充填された濾材を示している。
【００４６】
本実施例のし尿処理装置Ｓでは、上記のように構成した反応槽５を採用したので、散水器５１より散水された処理液が反応槽５の内周面を伝って落下することがあるとしても、水切りガイド５４の作用によって、処理液を反応槽５の中心方向に誘導することができる。よって、処理液が反応槽５の内周面を伝って、濾材５２と十分接触することなく貯水槽６に流出してしまうことはなくなり、反応槽５における生物学的処理の処理効率を可及的に向上することができる。
【００４７】
なお、本実施例では、図６に示す位置に水切りガイド５４を計４箇所周設した例を開示しているが、水切りガイド５４を設ける数及び位置は、反応槽５の形状及び大きさ等にも応じて適宜決定すれば良く、特に限定するものではない。
【００４８】
本実施例の散水器５１は、図７〜８に示すように、分配部５７の底面の周縁付近に大内径ノズル５５と小内径ノズル５６を各４本ずつ、交互かつ放射状に取付けた構成である。分配部５７は、図８に示すような円筒状の部材であり、その底面には、図７に示すように、大内径ノズル５５に繋がる流出口５７ａと、小内径ノズル５６に繋がる流出口が５７ｂが開口している。
【００４９】
大内径ノズル５５のノズルの長さは、図７に示すように、反応槽５の中心と反応槽５の内周面の中間付近から反応槽５の内周面寄りの位置に散水し得る長さである。また、本実施例では、内径１００ｃｍの反応槽５に対して、大内径ノズル５５の内径は２ｃｍとしている。
【００５０】
大内径ノズル５５の内径を２ｃｍとした理由は、上記の条件の場合には、大内径ノズル５５より散水される処理液が濾材５２中に沁み込む範囲は、概ね図７の５５ａに示す範囲となり、流出口５７ａから反応槽５の内周面までの距離を直径とする略円形となるからである。但し、大内径ノズル５５の内径の最適値は、反応槽５の内径との比率により変るので、大内径ノズル５５の内径に応じて最適なものを選択する必要がある。
【００５１】
そして、本実施例では、小内径ノズル５６の内径は１．５ｃｍとし、そのノズルの長さは、図７に示すように、大内径ノズル５５の散水位置よりもさらに反応槽の内周面寄りの位置に散水し得る長さとしている。
【００５２】
上記の条件の場合には、小内径ノズル５６より散水される処理液が、濾材５２中に沁み込む範囲は、概ね図７の５６ａに示す範囲となり、大内径ノズル５５の沁み込み範囲５５ａと重複することはない。また、大内径ノズル５５では処理液を沁み込ませることが出来ない反応槽５の内周面寄りの箇所に、効率的に処理液を染み込ませることができる。このような最適な沁み込み範囲５５ａ及び５６ａを得るためには、小内径ノズル５６の内径は、大内径ノズルの３０〜８０％の範囲とする必要がある。
【００５３】
本実施例のし尿処理装置Ｓでは、分配部５７の底面の周縁付近に上記のように構成した大内径ノズル５５と小内径ノズル５６を各４本ずつ、交互かつ放射状に取付けた散水器５１を採用したので、濾材５２に散水される処理液の沁み込み範囲５５ａ及び５６ａに重複が生じることはなくなり、処理液が浸透しない箇所の面積も減らせるので、反応槽５における生物学的処理の処理効率を可及的に向上することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るし尿処理装置は、曝気槽において、曝気口より曝気される空気が上昇する位置に、この空気と接触する面が空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された板部材を取付け、この板部材の上方には、空気と接触する面が空気の上昇方向に対して直下の板部材とは逆向きの斜め方向に配置された板部材を少なくとも一以上取付け、さらに、前記板部材は、曝気口より曝気される空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、前記空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部からなり、この仕切部の下端の位置は、直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるように配置したので、処理液と微生物と空気の接触時間が十分に確保でき、有機物の分解性能を可及的に向上することができるという効果を有する。
【００５５】
また、反応槽の内周面に水切りガイドを周設したし尿処理装置を用いた場合には、反応槽中に散水された処理液が、反応槽の内周面を伝って、濾材と十分接触することなく貯水槽に流出してしまうことはなくなる。さらに、散水器のノズルを、大内径ノズルと小内径ノズルで構成したし尿処理装置を用いた場合には、濾材に散水される処理液の沁み込み範囲に重複が生じることはなくなり、処理液が浸透しない箇所の面積も減らせるので、有機物の分解性能をさらに向上することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の嫌気性分解槽及び曝気槽の部分断面図である。
【図２】図１を上面から見た状態の説明図である。
【図３】図１を左側面から見た状態の部分断面図である。
【図４】本実施例の曝気槽及び嫌気性分解槽の部分断面図である。
【図５】図４を左側面から見た状態の部分断面図である。
【図６】本実施例の反応槽の部分断面図である。
【図７】本実施例の反応槽及び散水器の断面図である。
【図８】本実施例の散水器の説明図である。
【図９】本実施例を正面から見た状態の断面図である。
【図１０】本実施例を平面から見た状態の断面図である。
【図１１】本実施例を左側面から見た状態の断面図である。
【図１２】本実施例を右側面から見た状態の断面図である。
【図１３】本実施例の模式図である。
【図１４】従来のし尿処理装置の模式図である。
【符号の説明】
Ｓ し尿処理装置
１ 便器
２ 汚水槽
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 嫌気性分解槽
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 曝気槽
４１ａ、４１ｂ 曝気口
４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ 板部材
４２ａ１、４３ａ１ 誘導部
４２ａ２、４３ａ２ 仕切部
５ 反応槽
５１ 散水器
５２ 濾材
５４ 水切りガイド
５５ 大内径ノズル
５６ 小内径ノズル
５７ 分配部
６ 貯水槽
Claims (3)
- 処理水を便器の洗浄水として再利用できる循環型のし尿処理装置であって、水洗式の便器と、し尿を一時的に貯溜する汚水槽と、この汚水槽から導入されるし尿中の有機物を嫌気性微生物の代謝作用により分解する嫌気性分解槽と、この嫌気性分解槽で処理された処理液を導入し下方から曝気して好気性微生物の代謝作用により分解する曝気槽と、この曝気槽で処理された処理液を導入し散水する散水器と、内部には濾材が充填されており前記散水器により上方から散水される処理液と前記濾材とを接触させて生物学的処理を行う反応槽と、この反応槽で処理されて得られる処理水を貯溜しておく貯水槽からなり、前記曝気槽内には、曝気口より曝気される空気が上昇する位置に、この空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された板部材を取付け、この板部材の上方には、前記空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して直下の板部材とは逆向きの斜め方向に配置された板部材を少なくとも一以上取付け、さらに、前記板部材は、曝気口より曝気される空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して斜め向きに配置された誘導部と、前記空気と接触する面が前記空気の上昇方向に対して平行に配置された仕切部からなり、この仕切部の下端の位置は、直下の板部材の誘導部の上端よりも曝気槽の内周面寄りでかつ下方となるように配置したことを特徴とするし尿処理装置。
- 反応槽の内周面に、斜め下方向に突出した水切りガイドを周設したことを特徴とする請求項１記載のし尿処理装置。
- 散水器のノズルは、反応槽の中心と反応槽の内周面の中間付近から反応槽の内周面寄りの位置に散水し得る大内径ノズルと、ノズルの内径を前記大内径ノズルの内径の３０〜８０％の範囲とし、前記大内径ノズルの散水位置よりもさらに反応槽の内周面寄りの位置に散水し得る小内径ノズルからなり、この小内径ノズルと前記大内径ノズルを分配部に交互かつ放射状に取付けたことを特徴とする請求項１又は２記載のし尿処理装置。
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-
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