JP4565118B2 - 屎尿処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、排泄された屎尿を固形分と液状分とに分離し、固形分を微生物分解して堆肥化し、液状分を分解・濾過して浄化し、さらに蒸留・殺菌して再利用可能にした屎尿処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
屎尿処理装置としては、好気性、嫌気性分解菌の活動を利用して分解処理するもの、あるいは土壌中に生息する微生物を培養し、この微生物の活動を利用して屎尿を分解する装置が提供されている。
【０００３】
また、本出願人は屎尿を固形分と液状分とに分離し、固形分を微生物の活動により分解し、液状分を火山灰土や腐食植物堆積土を主材とする多孔質濾材を通過させて溶存アンモニア、蛋白質等の有機部分を分解処理する装置を提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案は、多くの顧客から好評を得たが、さらに高機能で浄化水を再利用できる屎尿処理装置の開発に期待がよせられている。
【０００５】
この発明は、上記多くの顧客からの期待に応え、排泄された屎尿を固形分と液状分に分離し、固形分を効率よく微生物の活動により分解し、液状分を多孔質濾材を通過させて浄化し、浄化した中間汚水をさらに蒸留・殺菌して再利用するようにした屎尿処理装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明は、屎尿を固形分と液状分に分離する手段と、上記分離した固形分を分解するための攪拌機能を備えた微生物分解手段と、上記分離した液状分を浄化するための内部に濾材を配した複数基の分解・濾過槽および上記分解・濾過槽を通過した中間汚水を蒸留・殺菌する手段を順次設けてなる構成を採用したものである。
【０００７】
上記の如く構成することにより屎尿は、適度の水分をもった固形分と液状分とに分離され、固形分は微生物分解槽で適度に加熱されて効率よく微生物分解し、液状分は濾材を通過する間に効果的に分解・浄化され、浄化された中間汚水は更に蒸留・殺菌されて水洗用として再利用される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次にこの発明を図面を参照しながら説明する。便器１０に排泄された屎尿は、屎尿移送ポンプ１１により屎尿移送管１２を経て固・液分離手段１３の上部に送給され、ここで固形分と液状分に分離される。
【０００９】
上記固・液分離手段１３は、円形外筒１４の内側に多数のパンチホールを穿設した円形内筒１５が同心状に配置され、その内筒１５の中にはその内径とほぼ同一または僅かに小さい外径の螺旋状回転ブラシ１６が垂直に回転可能に取り付けられ、上記外筒と内筒が囲む領域の下端には環状の樋１７が取り付けられて分離された液状分が集められ移送管１８a を経て分解・濾過槽１９に送られる。
【００１０】
一方、固形分は螺旋状回転ブラシ１６によって次第に下方に送られ、固・液分離手段１３の下に設けられた微生物分解槽２０に落下し、ここで４０℃から７０℃に加温され攪拌翼２１で攪拌されて微生物の活動により分解されて水蒸気と分解ガスおよび分解残渣になる。
【００１１】
微生物分解槽２０では、ゆっくりした速さで攪拌される。早く攪拌すると微生物の活動による分解が追いつかず、攪拌が不十分なときはデッドコーナーができて分解されない部分ができる。従って、一定時間帯で攪拌と停止を繰り返すようにすれば微生物の分解能力が有効に働き、デッドコーナーができず均等に分解が進む。また、デッドコーナーができないようにするために分解槽の底を、回転する攪拌翼の軌跡にあわせて形成する。
【００１２】
固・液分離手段１３により分離された液状分は、分解・濾過槽１９に流入する。分解・濾過槽１９の内部は、第１から第５ゾーン１９a 〜１９ｅに区画され、第一区画壁２２a は分解・濾過槽１９の上から下まで通っており、第二区画壁２２b は天板２３から下方にほぼ４／５まで延び、第三区画壁２２c は底２４から上方にほぼ４／５まで延び、第四区画壁２２d は上から下へほぼ４／５延びている。
【００１３】
第１ゾーン１９a は液状分に溶存または混在しているスラッジあるいはフロックを沈降させる作用をし、第一区画壁２２a には上流側の脚を長くしたＨ形の移流管２５a が配設されて第１ゾーン１９a のスラッジが第２ゾーン１９b に流入しないようになっており、第２と第３ゾーン１９b ，１９c には火山灰土または腐食植物堆積土を主材とする多孔質のブロック状濾材２６が積み上げられ、濾材中に着生している微生物の活動により分解が進み、かつ、混在しているフロックが除去される。
【００１４】
ここで多孔質濾材の素材としては、上記の他、石灰石、ドロマイト、パーライト、バーミキュライト、ゼオライト、けいそう土、炭、甲殻類の殻等の粉粒体を採用することができる。
【００１５】
第４と第５ゾーン１９d ，１９e は、第四区隔壁２２d で仕切って汚水の滞留時間を長くし、この間で溶存または混在しているフロックを更に沈降させるようにしている。
【００１６】
分解・濾過槽１９の第５ゾーン１９e と次の濾過槽２７との間にはＨ形の移流管２５b が亘設され下流側の下端は濾過槽２７の下部に設けた多孔質セラミックフィルター２８の下側まで延び、この多孔質セラミックフィルター２８により、再度溶存または混在しているフロックが除去される。なお、上記多孔質セラミックフィルター２８に代えて上記濾材を採用してもよい。
【００１７】
ここで、必要ならば図２のように上記多孔質セラミックフィルター２８の下側に噴水ノズルＮを配設した給水管Ｐ1 を導入し、濾過槽２７の開口４０に制御バルブＶ3 を介して還流管Ｐ2 を分解・濾過槽１９a に向けて延長する。
【００１８】
このような機構を付加することにより、一定時間ごとに移流管２５b に設けた制御バルブＶ1 を閉じて給水管の制御バルブＶ2 と還流管Ｐ2 の制御バルブＶ3 開いて噴水ノズルＮから噴水することによりフィルター２８に堆積したフロックを除去することができる。
【００１９】
濾過槽２７を通過して浄化された中間汚水は移送管１８b をへて定量ポンプ２９により、断熱壁３０を設けた蒸発缶３１に供給され、ここで発生する蒸気はコンデンサ３２を経てオゾン水槽３３に滴下し、殺菌されて移流管２５c を経て再生水タンク３４に蓄積され、該タンクに設置されたポンプＰにより還流管３５を経て水洗便器１０に供給される。なお、４２はオゾン発生装置である。
【００２０】
ここで、図３のように蒸発缶３１から絞り弁Ｖ4 を介して吸引管Ｐ3 を減圧ポンプ４３に接続すると蒸発缶３１内が減圧されて蒸留効率を上げることができる。
【００２１】
定量ポンプ２９は蒸発缶３１の蒸留能力に連動し、蒸発缶３１の水位センサー３６の信号を受けて起動・停止し、蒸発缶３１の温度は温度センサ３７の信号を受けてヒーター３８の電源を制御して所定の温度に保たれる。
【００２２】
なお、固・液分離手段１３と再生水タンク３４内のポンプＰの運転は、排泄ごとに使用者がスイッチ３９をオンオフしてもよく、光センサ、体温感知センサあるいは便座に組み込んだ感圧センサ（図示せず）など公知の方法で用便終了を検知して連動させるようにしてもよい。
【００２３】
なお、濾過槽２７の下部左右に、キャップ４０を被せた開口４１が設けられている。これは、濾過槽２７の容量を大きくしたいとき、この開口４１を利用して同形の濾過槽を繋ぎ増設するためのものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明した如くこの発明によれば固形分と液状分を分離して、それぞれを別個に分解または分解・浄化するので、分解・浄化効率が向上する。とくに、液状分の分解・浄化については、液状分に溶存または混在しているスラッジとフロックが少なくなり、その結果、分解・濾過槽の処理能力が向上して処理装置全体を小型化できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る屎尿処理装置の構成図
【図２】堆積フロック除去手段を付加した濾過槽詳細図
【図３】減圧蒸発缶の詳細図
【符号の説明】
１０ 水洗便器
１１ 屎尿移送ポンプ
１２ 屎尿移送管
１３ 固・液分離手段
１４ 円形外筒
１５ 円形内筒
１６ 回転ブラシ
１７ 樋
１８a ，１８b 移送管
１９ 分解・濾過槽
１９a ，１９b ，１９c ，１９d ，１９e 分解・濾過槽の第１〜第５ゾーン
２０ 微生物分解槽
２１ 攪拌翼
２２a ，２２b ，２２c ，２２d 第一〜第四区画壁
２３ 天板
２４ 底
２５a ，２５b ，２５c 移流管
２６ 濾材
２７ 濾過槽
２８ フィルター
２９ 定量ポンプ
３０ 断熱壁
３１ 蒸発缶
３２ コンデンサ
３３ オゾン水槽
３４ 再生水タンク
３５ 還流管（再生水タンクの）
３６ 水位センサー
３７ 温度センサー
３８ ヒーター
３９ スイッチ
４０ キャップ
４１ 開口
４２ オゾン発生装置
４３ 減圧ポンプ
Ｎ 噴水ポンプ
Ｐ ポンプ
Ｐ1 給水管
Ｐ2 還流管（濾過槽の）
Ｐ3 吸引管
Ｖ1 制御バルブ（移流管の）
Ｖ2 制御バルブ（給水管の）
Ｖ3 制御バルブ（還流管の）
Ｖ4 絞り弁
【発明の属する技術分野】
この発明は、排泄された屎尿を固形分と液状分とに分離し、固形分を微生物分解して堆肥化し、液状分を分解・濾過して浄化し、さらに蒸留・殺菌して再利用可能にした屎尿処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
屎尿処理装置としては、好気性、嫌気性分解菌の活動を利用して分解処理するもの、あるいは土壌中に生息する微生物を培養し、この微生物の活動を利用して屎尿を分解する装置が提供されている。
【０００３】
また、本出願人は屎尿を固形分と液状分とに分離し、固形分を微生物の活動により分解し、液状分を火山灰土や腐食植物堆積土を主材とする多孔質濾材を通過させて溶存アンモニア、蛋白質等の有機部分を分解処理する装置を提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案は、多くの顧客から好評を得たが、さらに高機能で浄化水を再利用できる屎尿処理装置の開発に期待がよせられている。
【０００５】
この発明は、上記多くの顧客からの期待に応え、排泄された屎尿を固形分と液状分に分離し、固形分を効率よく微生物の活動により分解し、液状分を多孔質濾材を通過させて浄化し、浄化した中間汚水をさらに蒸留・殺菌して再利用するようにした屎尿処理装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明は、屎尿を固形分と液状分に分離する手段と、上記分離した固形分を分解するための攪拌機能を備えた微生物分解手段と、上記分離した液状分を浄化するための内部に濾材を配した複数基の分解・濾過槽および上記分解・濾過槽を通過した中間汚水を蒸留・殺菌する手段を順次設けてなる構成を採用したものである。
【０００７】
上記の如く構成することにより屎尿は、適度の水分をもった固形分と液状分とに分離され、固形分は微生物分解槽で適度に加熱されて効率よく微生物分解し、液状分は濾材を通過する間に効果的に分解・浄化され、浄化された中間汚水は更に蒸留・殺菌されて水洗用として再利用される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次にこの発明を図面を参照しながら説明する。便器１０に排泄された屎尿は、屎尿移送ポンプ１１により屎尿移送管１２を経て固・液分離手段１３の上部に送給され、ここで固形分と液状分に分離される。
【０００９】
上記固・液分離手段１３は、円形外筒１４の内側に多数のパンチホールを穿設した円形内筒１５が同心状に配置され、その内筒１５の中にはその内径とほぼ同一または僅かに小さい外径の螺旋状回転ブラシ１６が垂直に回転可能に取り付けられ、上記外筒と内筒が囲む領域の下端には環状の樋１７が取り付けられて分離された液状分が集められ移送管１８a を経て分解・濾過槽１９に送られる。
【００１０】
一方、固形分は螺旋状回転ブラシ１６によって次第に下方に送られ、固・液分離手段１３の下に設けられた微生物分解槽２０に落下し、ここで４０℃から７０℃に加温され攪拌翼２１で攪拌されて微生物の活動により分解されて水蒸気と分解ガスおよび分解残渣になる。
【００１１】
微生物分解槽２０では、ゆっくりした速さで攪拌される。早く攪拌すると微生物の活動による分解が追いつかず、攪拌が不十分なときはデッドコーナーができて分解されない部分ができる。従って、一定時間帯で攪拌と停止を繰り返すようにすれば微生物の分解能力が有効に働き、デッドコーナーができず均等に分解が進む。また、デッドコーナーができないようにするために分解槽の底を、回転する攪拌翼の軌跡にあわせて形成する。
【００１２】
固・液分離手段１３により分離された液状分は、分解・濾過槽１９に流入する。分解・濾過槽１９の内部は、第１から第５ゾーン１９a 〜１９ｅに区画され、第一区画壁２２a は分解・濾過槽１９の上から下まで通っており、第二区画壁２２b は天板２３から下方にほぼ４／５まで延び、第三区画壁２２c は底２４から上方にほぼ４／５まで延び、第四区画壁２２d は上から下へほぼ４／５延びている。
【００１３】
第１ゾーン１９a は液状分に溶存または混在しているスラッジあるいはフロックを沈降させる作用をし、第一区画壁２２a には上流側の脚を長くしたＨ形の移流管２５a が配設されて第１ゾーン１９a のスラッジが第２ゾーン１９b に流入しないようになっており、第２と第３ゾーン１９b ，１９c には火山灰土または腐食植物堆積土を主材とする多孔質のブロック状濾材２６が積み上げられ、濾材中に着生している微生物の活動により分解が進み、かつ、混在しているフロックが除去される。
【００１４】
ここで多孔質濾材の素材としては、上記の他、石灰石、ドロマイト、パーライト、バーミキュライト、ゼオライト、けいそう土、炭、甲殻類の殻等の粉粒体を採用することができる。
【００１５】
第４と第５ゾーン１９d ，１９e は、第四区隔壁２２d で仕切って汚水の滞留時間を長くし、この間で溶存または混在しているフロックを更に沈降させるようにしている。
【００１６】
分解・濾過槽１９の第５ゾーン１９e と次の濾過槽２７との間にはＨ形の移流管２５b が亘設され下流側の下端は濾過槽２７の下部に設けた多孔質セラミックフィルター２８の下側まで延び、この多孔質セラミックフィルター２８により、再度溶存または混在しているフロックが除去される。なお、上記多孔質セラミックフィルター２８に代えて上記濾材を採用してもよい。
【００１７】
ここで、必要ならば図２のように上記多孔質セラミックフィルター２８の下側に噴水ノズルＮを配設した給水管Ｐ1 を導入し、濾過槽２７の開口４０に制御バルブＶ3 を介して還流管Ｐ2 を分解・濾過槽１９a に向けて延長する。
【００１８】
このような機構を付加することにより、一定時間ごとに移流管２５b に設けた制御バルブＶ1 を閉じて給水管の制御バルブＶ2 と還流管Ｐ2 の制御バルブＶ3 開いて噴水ノズルＮから噴水することによりフィルター２８に堆積したフロックを除去することができる。
【００１９】
濾過槽２７を通過して浄化された中間汚水は移送管１８b をへて定量ポンプ２９により、断熱壁３０を設けた蒸発缶３１に供給され、ここで発生する蒸気はコンデンサ３２を経てオゾン水槽３３に滴下し、殺菌されて移流管２５c を経て再生水タンク３４に蓄積され、該タンクに設置されたポンプＰにより還流管３５を経て水洗便器１０に供給される。なお、４２はオゾン発生装置である。
【００２０】
ここで、図３のように蒸発缶３１から絞り弁Ｖ4 を介して吸引管Ｐ3 を減圧ポンプ４３に接続すると蒸発缶３１内が減圧されて蒸留効率を上げることができる。
【００２１】
定量ポンプ２９は蒸発缶３１の蒸留能力に連動し、蒸発缶３１の水位センサー３６の信号を受けて起動・停止し、蒸発缶３１の温度は温度センサ３７の信号を受けてヒーター３８の電源を制御して所定の温度に保たれる。
【００２２】
なお、固・液分離手段１３と再生水タンク３４内のポンプＰの運転は、排泄ごとに使用者がスイッチ３９をオンオフしてもよく、光センサ、体温感知センサあるいは便座に組み込んだ感圧センサ（図示せず）など公知の方法で用便終了を検知して連動させるようにしてもよい。
【００２３】
なお、濾過槽２７の下部左右に、キャップ４０を被せた開口４１が設けられている。これは、濾過槽２７の容量を大きくしたいとき、この開口４１を利用して同形の濾過槽を繋ぎ増設するためのものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明した如くこの発明によれば固形分と液状分を分離して、それぞれを別個に分解または分解・浄化するので、分解・浄化効率が向上する。とくに、液状分の分解・浄化については、液状分に溶存または混在しているスラッジとフロックが少なくなり、その結果、分解・濾過槽の処理能力が向上して処理装置全体を小型化できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る屎尿処理装置の構成図
【図２】堆積フロック除去手段を付加した濾過槽詳細図
【図３】減圧蒸発缶の詳細図
【符号の説明】
１０ 水洗便器
１１ 屎尿移送ポンプ
１２ 屎尿移送管
１３ 固・液分離手段
１４ 円形外筒
１５ 円形内筒
１６ 回転ブラシ
１７ 樋
１８a ，１８b 移送管
１９ 分解・濾過槽
１９a ，１９b ，１９c ，１９d ，１９e 分解・濾過槽の第１〜第５ゾーン
２０ 微生物分解槽
２１ 攪拌翼
２２a ，２２b ，２２c ，２２d 第一〜第四区画壁
２３ 天板
２４ 底
２５a ，２５b ，２５c 移流管
２６ 濾材
２７ 濾過槽
２８ フィルター
２９ 定量ポンプ
３０ 断熱壁
３１ 蒸発缶
３２ コンデンサ
３３ オゾン水槽
３４ 再生水タンク
３５ 還流管（再生水タンクの）
３６ 水位センサー
３７ 温度センサー
３８ ヒーター
３９ スイッチ
４０ キャップ
４１ 開口
４２ オゾン発生装置
４３ 減圧ポンプ
Ｎ 噴水ポンプ
Ｐ ポンプ
Ｐ1 給水管
Ｐ2 還流管（濾過槽の）
Ｐ3 吸引管
Ｖ1 制御バルブ（移流管の）
Ｖ2 制御バルブ（給水管の）
Ｖ3 制御バルブ（還流管の）
Ｖ4 絞り弁
Claims (4)
- 屎尿を固形分と液状分に分離する手段と、上記分離した固形分を分解するための攪拌機能を備えた微生物分解手段と、上記分離した液状分を浄化するための内部に濾材を配した複数基の分解・濾過槽および上記分解・濾過槽を通過した中間汚水を蒸留・殺菌する手段を順次設けてなる汚水浄化手段とからなり、上記殺菌する手段はオゾン発生装置を備えたオゾン水槽にて上記殺菌を行うものであり、上記のオゾン水槽にて殺菌された中間汚水を再生水タンクに蓄積した後、上記屎尿が排泄される水洗便器に供給する屎尿処理装置。
- 上記濾材は、石灰石、ドロマイト、パーライト、バーミキュライト、ゼオライト、けいそう土、炭、甲殻類の殻、火山灰土、植物腐食堆積土の粉粒体を素材とする多孔質形成体である請求項１に記載の屎尿処理装置。
- 上記多孔質形成体からなる濾材に微生物を着生させてなる請求項１又は２に記載の屎尿処理装置。
- 上記分解・濾過槽の内、後段の分解・濾過槽内の濾材として多孔質セラミックフィルターを採用してなる請求項１に記載の屎尿処理装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379888A JP4565118B2 (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 屎尿処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379888A JP4565118B2 (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 屎尿処理装置 |
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|---|---|
| JP2002177989A JP2002177989A (ja) | 2002-06-25 |
| JP4565118B2 true JP4565118B2 (ja) | 2010-10-20 |
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ID=18848173
Family Applications (1)
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| JP2000379888A Expired - Fee Related JP4565118B2 (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 屎尿処理装置 |
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| CN107754390A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-06 | 温州绿水青市政园林工程有限公司 | 一种环保的园林污水处理系统 |
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-
2000
- 2000-12-14 JP JP2000379888A patent/JP4565118B2/ja not_active Expired - Fee Related
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