JP6697288B2 - Circulating toilet system and circulating toilet wastewater treatment method - Google Patents

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憲二 那須
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高島　伴治
伴治 高島
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Description

本発明は、水洗式便器の排水を浄化処理して循環利用する循環式トイレシステムと、この循環式トイレシステムを用いて実施することができる循環式トイレ排水処理方法とに関する。   The present invention relates to a circulating toilet system that purifies and circulates the wastewater of a flush toilet, and a circulating toilet wastewater treatment method that can be implemented using this circulating toilet system.

地震等の災害が発生した場合において、衛生的な排泄環境を確保することは、感染症の予防や被災者の精神的ストレスの軽減等の観点から非常に重要である。災害時においては上下水道や電気といったライフラインが断絶していることが多いため、これまでは工事現場等で使用される汲み取り式の仮設トイレが避難所に設置されることが多かった。しかし、汲み取り式仮設トイレには、（１）避難所に設置されるまでに一定の時間を要する、（２）頻繁に汲み取り作業を行う必要があり、道路が機能しないこと等によって汲み取りが間に合わない場合には、衛生的に使用し続けることができなくなる、（３）気温の高い季節には強い臭気を発生させる、等の問題点があった。   In the event of a disaster such as an earthquake, ensuring a sanitary excretion environment is extremely important from the viewpoint of preventing infectious diseases and reducing the mental stress of the victims. In the event of a disaster, lifelines such as water and sewerage and electricity are often disconnected, so until now, pump-up type temporary toilets used at construction sites were often installed in evacuation centers. However, the pumping-type temporary toilet requires (1) a certain amount of time to be installed in an evacuation center, (2) frequent pumping work, and the pumping cannot be done in time because the road does not function. In this case, there are problems that it cannot be used hygienically and that (3) a strong odor is generated in a season when the temperature is high.

一方、水洗式便器の排水を浄化処理して循環利用することができる循環式トイレも提案されている。例えば、特許文献１には、屎尿を腐敗室２ａ，２ｂにおいて一次処理したのち、土壌処理槽３に浸透させることによって浄化し、水洗便器１の洗浄水として循環利用する屎尿処理装置が開示されている。特許文献１に記載の屎尿処理装置は、運転に必要な電力をソーラーパネル１３によって供給されるため、商用電源を利用できない場合にも運転可能なものとなっている。しかし、特許文献１に記載の屎尿処理装置のような従来の循環式トイレシステムは、主に水源地涵養林等の無放流を求められる地域において設置するためのものとなっており、都市部や住宅街での設置には不向きなものであった。というのも、従来の循環式トイレシステムは、固液分離処理（特許文献１においては、第１腐敗室２ａ及び第２腐敗室２ｂにおける腐敗処理）後の一次処理水を土壌処理槽へ送水するための汚水ポンプ（同文献の図１における水中ポンプ２ｃ）の始動電流が大きいために、大規模な太陽光発電装置を備える必要があり、スペースに制限のある都市部で設置することが難しかったからである。また、仮に設置できたとしても、太陽光発電装置の設置コストが高くなるという問題もあった。   On the other hand, there is also proposed a circulation type toilet which can circulate and reuse the waste water of the flush toilet. For example, Patent Document 1 discloses an excrement treatment apparatus that performs primary treatment of excrement in the septic chambers 2a and 2b, then purifies the excrement by permeating it into the soil treatment tank 3, and circulates it as wash water for the flush toilet 1. There is. The human waste treatment device described in Patent Document 1 is operable even when a commercial power source cannot be used because the solar panel 13 supplies electric power required for operation. However, the conventional circulation type toilet system such as the human waste treatment device described in Patent Document 1 is mainly intended for installation in an area such as a water source recharge forest where non-release is required. It was unsuitable for installation in a residential area. This is because the conventional circulation type toilet system sends the primary treated water after the solid-liquid separation treatment (in Patent Document 1, the decay treatment in the first septic chamber 2a and the second septic chamber 2b) to the soil treatment tank. Since the starting current of the sewage pump (for the submersible pump 2c in FIG. 1 of the document) is large, it is necessary to provide a large-scale solar power generation device, and it was difficult to install it in an urban area where space is limited. Is. Moreover, even if it could be installed, there was a problem that the installation cost of the solar power generation device would be high.

特開２００５−２６２０７７号公報JP, 2005-262077, A

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、災害時等において電気や上下水道等のライフラインが正常に機能しなくなった場合においても使用することができ、小規模な太陽光発電装置のみで稼働に必要な電力をまかなうことができる循環式トイレシステムを提供する。本発明はまた、この循環式トイレシステムを用いて実施することができる循環式トイレ排水処理方法も提供する。   The present invention has been made to solve the above problems, and can be used even when a lifeline such as electricity or water and sewage system does not function normally in the event of a disaster, etc. (EN) Provided is a circulating toilet system capable of supplying electric power required for operation only with a power generator. The present invention also provides a circulating toilet wastewater treatment method that can be implemented using this circulating toilet system.

上記課題は、
水洗式便器と、
水洗式便器から排出された汚水を固液分離する固液分離槽と、
固液分離槽で処理された一次処理水を貯留する一次貯留槽と、
非水平方向に延びる外筒と、外筒内に配されたスクリューとを備えて、一次貯留槽に貯留された一次処理水を揚水するためのスクリュー式揚水ポンプと、
内部を土壌で充填されるとともに、土壌中に埋設された散水管と、土壌の下端部に設けられた集水部とを備えて、スクリュー式揚水ポンプで揚水された一次処理水を散水管に通水して土壌中に浸透させ、集水部より回収して二次処理水とする土壌処理槽と、
二次処理水を水洗式便器へ送水するための加圧ポンプと、
スクリュー式揚水ポンプ及び加圧ポンプを稼働する電力を供給する太陽光発電装置と、
を備えた循環式トイレシステム
を提供することによって解決される。 The above problems are
A flush toilet,
A solid-liquid separation tank for solid-liquid separation of the waste water discharged from the flush toilet,
A primary storage tank for storing the primary treated water treated in the solid-liquid separation tank,
An outer cylinder extending in a non-horizontal direction and a screw arranged in the outer cylinder, and a screw-type pumping pump for pumping the primary treated water stored in the primary storage tank,
The inside is filled with soil, and it is equipped with a sprinkler pipe buried in the soil and a water collecting part provided at the lower end of the soil, and the primary treated water pumped by a screw type pump is used as a sprinkler pipe. A soil treatment tank that allows water to permeate into the soil and collect it from the water collection section for secondary treatment.
A pressure pump for sending the secondary treated water to the flush toilet,
A solar power generation device that supplies electric power to operate the screw type pumping pump and the pressurizing pump,
It is solved by providing a circulating toilet system with a.

本発明の循環式トイレシステムにおいては、一次処理水を揚水する汚水ポンプとしてスクリュー式揚水ポンプを採用しているため、一般的に汚水ポンプとして使用されるノンクロッグポンプや渦流ポンプを採用した場合に比べて、ポンプの始動時に流れる始動電流を大幅に抑えることが可能となっている。このため、本発明の循環式トイレシステムは、小規模な太陽光発電装置のみでその稼働に必要な電力をまかなうことができるため、設置場所を問わないだけでなく、設置コストを抑えることもできるものとなっている。本発明の循環式トイレシステムにおけるスクリュー式揚水ポンプは、非水平方向に延びる外筒と、外筒内に配されたスクリューとを備えたものであり、スクリューを回転させることで、外筒内に一次処理水の流れを生じさせ、外筒の下端部付近の一次処理水を外筒の上端部付近まで揚水することができるものとなっている。なお、ここで言う「土壌」とは、赤玉土や黒土等の所謂「土」だけでなく、各種の礫類や、粒状の多孔性材料等も含むものとする。   In the circulation type toilet system of the present invention, since the screw type pumping pump is adopted as the sewage pump for pumping the primary treated water, when the non-clog pump or the vortex pump generally used as the sewage pump is adopted. In comparison, it is possible to significantly reduce the starting current that flows when the pump is started. Therefore, the circulating toilet system of the present invention can supply the electric power required for its operation with only a small-scale solar power generation device, so that it can be installed at any place and the installation cost can be suppressed. It has become a thing. The screw type pumping pump in the circulating toilet system of the present invention includes an outer cylinder extending in a non-horizontal direction and a screw arranged in the outer cylinder, and by rotating the screw, The flow of the primary treated water is generated so that the primary treated water near the lower end of the outer cylinder can be pumped up to near the upper end of the outer cylinder. The term "soil" used here includes not only so-called "soil" such as red clay and black soil, but also various gravel and granular porous materials.

本発明の循環式トイレシステムにおいては、スクリュー式揚水ポンプを駆動するためのインバーター装置を更に備えることもできる。これによって、周波数と電圧をコントロールしながらスクリュー式揚水ポンプを始動することができるため、始動電流が大きくならないよう調節しながらポンプを始動することができ、循環式トイレシステムの稼働に必要な電力を更に低く抑えることができる。   The circulating toilet system of the present invention may further include an inverter device for driving the screw pump. As a result, the screw type pumping pump can be started while controlling the frequency and voltage, so that the pump can be started while adjusting the starting current so that it does not increase, and the power required for operating the circulating toilet system is supplied. It can be kept even lower.

本発明の循環式トイレシステムにおいて、スクリュー式揚水ポンプのスクリューの外半径と外筒の内半径との差を大きくしすぎると、その隙間から一次処理水が漏れ落ちやすくなり、効率的に揚水することができない虞がある。このため、スクリュー式揚水ポンプにおけるスクリューの外半径と外筒の内半径との差は、１０ｍｍ以下とすると好ましい。スクリューの外半径と外筒の内半径との差は、７ｍｍ以下とするとより好ましく、５ｍｍ以下とすると更に好ましい。一方、スクリューの外半径と外筒の内半径との差を小さくしすぎると、スクリューの回転抵抗が大きくなり、電力を余分に消費しやすくなる。このため、スクリュー式揚水ポンプにおけるスクリューの外半径と外筒の内半径との差は、１ｍｍ以上とすると好ましい。スクリューの外半径と外筒の内半径との差は、２ｍｍ以上とするとより好ましく、２．５ｍｍ以上とすると更に好ましい。これにより、少ない電力で効率的に一次処理水を揚水することができる。   In the circulation type toilet system of the present invention, if the difference between the outer radius of the screw of the screw type pump and the inner radius of the outer cylinder is made too large, the primary treated water easily leaks from the gap and pumps efficiently. It may not be possible. For this reason, it is preferable that the difference between the outer radius of the screw and the inner radius of the outer cylinder in the screw pump is 10 mm or less. The difference between the outer radius of the screw and the inner radius of the outer cylinder is more preferably 7 mm or less, and further preferably 5 mm or less. On the other hand, if the difference between the outer radius of the screw and the inner radius of the outer cylinder is made too small, the rotation resistance of the screw becomes large, and it becomes easy to consume extra power. Therefore, it is preferable that the difference between the outer radius of the screw and the inner radius of the outer cylinder in the screw pump is 1 mm or more. The difference between the outer radius of the screw and the inner radius of the outer cylinder is more preferably 2 mm or more, further preferably 2.5 mm or more. As a result, the primary treated water can be efficiently pumped with a small amount of electric power.

本発明の循環式トイレシステムにおいては、土壌処理槽に充填される土壌の表層に、植栽可能な土質を有する植栽層を設けると好ましい。というのも、土壌処理槽においては、好気性微生物による一次処理水の好気性処理が行われるため、その表層に植栽を行うと、植栽層に植物の根が張り巡らされて土壌中に微細な空間ができ、土壌の深い位置までが好気的環境となって、一次処理水の好気性処理が効率的に行われるようになるからである。一般的な汚水処理における好気性処理としては、曝気を行う活性汚泥法が挙げられるが、連続的に曝気を行うためには相当の電力を要する。この点、表層に植栽を施した土壌処理槽による好気性処理は、電力を使用することなく効率的な好気性処理を実現することができる。また、土壌中に浸透した一次処理水の一部が毛細管現象によって植栽層に移動し、植物の成長に利用されることによって、土壌処理槽における一次処理水の処理速度を上昇させることもできる。   In the circulating toilet system of the present invention, it is preferable to provide a planting layer having a soil quality capable of being planted on the surface layer of the soil filled in the soil treatment tank. This is because in the soil treatment tank, aerobic treatment of primary treated water by aerobic microorganisms is performed, so planting on the surface layer spreads the roots of the plant in the planting layer and leaves it in the soil. This is because a fine space is created and an aerobic environment extends to a deep position of the soil so that the aerobic treatment of the primary treated water can be efficiently performed. As an aerobic treatment in general sewage treatment, an activated sludge method of aeration can be mentioned, but a considerable amount of electric power is required for continuous aeration. In this respect, the aerobic treatment with the soil treatment tank having the surface planted can realize the efficient aerobic treatment without using electric power. Further, a part of the primary treated water that has penetrated into the soil moves to the planting layer by the capillary phenomenon and is used for plant growth, so that the treatment rate of the primary treated water in the soil treatment tank can be increased. ..

本発明の循環式トイレシステムにおいては、土壌処理槽に充填される土壌を、散水管を含む散水層と、散水層の下方に隣接して配された透過層とを備えた層構造を有するものとし、散水層の透水係数Ｐｄと透過層の透水係数Ｐｐとの比Ｐｄ／Ｐｐが１０〜１０４となるようにすると好ましい。これによって、散水管から散水層中へ浸透した一次処理水が、すぐに透過層へ移動するのではなく、散水層中で水平方向に広がったのちに透過層へ降下するようにすることができる。このため、一次処理水が透過層の広い範囲を満遍なく通過するようにして、透過層における一次処理水の浄化処理をより効率的なものとすることができる。 In the circulation type toilet system of the present invention, the soil filled in the soil treatment tank has a layered structure including a water sprinkling layer including a water sprinkling pipe and a permeable layer arranged below and adjacent to the water sprinkling layer. It is preferable that the ratio P d / P p between the water permeability coefficient P d of the water-dispersing layer and the water permeability coefficient P p of the permeable layer is 10 to 10 4 . This allows the primary treated water that has permeated from the sprinkling pipe into the sprinkling layer to spread horizontally in the sprinkling layer and then descend to the permeable layer instead of immediately moving to the permeable layer. .. For this reason, the primary treated water can be evenly passed through a wide range of the permeable layer, and the purification treatment of the primary treated water in the permeable layer can be made more efficient.

上記課題はまた、
水洗式便器から排出された汚水を固液分離する固液分離工程と、
固液分離工程で処理された一次処理水を貯留する一次貯留工程と、
一次貯留工程で貯留された一次処理水をスクリュー式揚水ポンプによって揚水する揚水工程と、
スクリュー式揚水ポンプで揚水された一次処理水を土壌中に埋設された散水管に通水して土壌中に浸透させ、下端の集水部より回収して二次処理水とする土壌処理工程と、
二次処理水を水洗式便器へ送水する加圧工程と、
スクリュー式揚水ポンプ及び加圧ポンプを稼働する電力を供給する太陽光発電工程と、
を備えた循環式トイレ排水処理方法
を提供することによっても解決される。 The above problems also
A solid-liquid separation step of solid-liquid separating the wastewater discharged from the flush toilet,
A primary storage step of storing the primary treated water treated in the solid-liquid separation step,
A pumping step of pumping the primary treated water stored in the primary storage step by a screw type pump,
Soil treatment process in which the primary treated water pumped by the screw pump is passed through the sprinkling pipe embedded in the soil to penetrate into the soil and is collected from the lower water collecting section to be the secondary treated water. ,
A pressurizing step of sending the secondary treated water to the flush toilet,
A solar power generation process for supplying electric power to operate the screw type pumping pump and the pressurizing pump,
It is also solved by providing a circulating toilet wastewater treatment method comprising

これにより、少ない電力でトイレ排水の浄化処理を行って循環利用することが可能になる。このため、小規模な太陽光発電装置のみでその稼働に必要な電力をまかなうことができ、設置場所を問わないだけでなく、設置コストも抑えた循環式トイレシステムを提供することが可能になる。   As a result, it becomes possible to purify the wastewater from the toilet with a small amount of electric power for recycling. For this reason, it is possible to provide the circulating toilet system that requires only a small-scale solar power generation device to supply the electric power required for its operation, and does not matter where it is installed, and also that installation costs are kept low. ..

以上のように、本発明によって、災害時等において電気や上下水道等のライフラインが正常に機能しなくなった場合においても使用することができ、小規模な太陽光発電装置のみで稼働に必要な電力をまかなうことができる循環式トイレシステムを提供することが可能になる。また、この循環式トイレシステムを用いて実施することができる循環式トイレ排水処理方法も提供することができるようになる。   As described above, according to the present invention, it can be used even when lifelines such as electricity and water and sewage systems do not function normally in the event of a disaster, etc., and is required for operation only with a small-scale solar power generation device. It becomes possible to provide a circulating toilet system that can supply electric power. Further, it becomes possible to provide a circulating toilet wastewater treatment method that can be implemented using this circulating toilet system.

本実施態様の循環式トイレシステムの全体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole circulation type toilet system of this embodiment. 本実施態様の循環式トイレシステムにおけるスクリュー式揚水ポンプの側面図である。It is a side view of the screw type pumping pump in the circulating toilet system of this embodiment. 本実施態様の循環式トイレシステムにおけるスクリュー式揚水ポンプにおける、スクリューと外筒とを、揚水方向に垂直な面で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the screw and the outer cylinder in the screw type pumping pump in the circulating toilet system of this embodiment by the surface perpendicular | vertical to a pumping direction. 本実施態様の循環式トイレシステムにおける土壌処理槽を、散水管に略垂直な鉛直面で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the soil treatment tank in the circulation type | system | group toilet system of this embodiment by the vertical surface substantially vertical to a water sprinkling pipe.

本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながらより詳しく説明する。ただし、本発明の循環式トイレシステムは以下に記述する形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能なものとする。   A preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the circulation type toilet system of the present invention is not limited to the mode described below, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

１． 循環式トイレシステム
図１は、本実施態様の循環式トイレシステム１０の全体を示す模式図である。図１においては、一次貯留槽３００の一部を破断させて、中に設置されたスクリュー式揚水ポンプ４００を露出させている。本実施態様の循環式トイレシステム１０は、図１に示すように、水洗式便器１００と、固液分離槽２００と、一次貯留槽３００と、スクリュー式揚水ポンプ４００と、流量調整槽５００と、土壌処理槽６００と、二次貯留槽７００と、余剰槽７１０と、加圧ポンプ８００と、太陽光発電装置９００と、インバーター装置９１０とを備えたものとなっている。固液分離槽２００は、第一分離槽２１０と、第二分離槽２２０と、第三分離槽２３０とを備えた三槽式となっている。 1. Circulating Toilet System FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire circulating toilet system 10 of the present embodiment. In FIG. 1, a part of the primary storage tank 300 is broken to expose the screw-type pumping pump 400 installed therein. As shown in FIG. 1, the circulation type toilet system 10 according to the present embodiment includes a flush toilet 100, a solid-liquid separation tank 200, a primary storage tank 300, a screw type pumping pump 400, a flow rate adjusting tank 500, The soil treatment tank 600, the secondary storage tank 700, the surplus tank 710, the pressurizing pump 800, the solar power generation device 900, and the inverter device 910 are provided. The solid-liquid separation tank 200 is a three-tank type including a first separation tank 210, a second separation tank 220, and a third separation tank 230.

水洗式便器１００から排出された汚水は、固液分離槽２００の第一分離槽２１０へと流れ落ち、固液分離槽２００において嫌気性処理を受けながら多段階に固液分離されて一次処理水となる。一次処理水は、一次貯留槽３００に貯留され、日に数回程度スクリュー式揚水ポンプ４００によって土壌処理槽６００へと揚水圧送される。本実施態様の循環式トイレシステム１０においては、一次貯留槽３００と土壌処理槽６００との間に、土壌処理槽６００への送水量を調節するための流量調整槽５００が設けられている。土壌処理槽６００に送水された一次処理水は、土壌処理槽６００に充填された土壌内を通過することによって土壌処理され、二次処理水として回収される。回収された二次処理水は二次貯留槽７００に貯留され、加圧ポンプ８００によって水洗式便器１００の洗浄水を貯留しておくための先浄水タンク１１０へと圧送されて、水洗式便器１００を洗浄するために使われる。   The sewage discharged from the flush toilet 100 flows down into the first separation tank 210 of the solid-liquid separation tank 200, and is subjected to anaerobic treatment in the solid-liquid separation tank 200 to undergo solid-liquid separation in multiple stages to form primary treated water. Become. The primary treated water is stored in the primary storage tank 300 and pumped to the soil treatment tank 600 by the screw type pumping pump 400 several times a day. In the circulation type toilet system 10 of the present embodiment, a flow rate adjusting tank 500 for adjusting the amount of water supplied to the soil treatment tank 600 is provided between the primary storage tank 300 and the soil treatment tank 600. The primary treated water sent to the soil treatment tank 600 is soil-treated by passing through the soil filled in the soil treatment tank 600, and is recovered as secondary treated water. The collected secondary treated water is stored in the secondary storage tank 700 and is pressure-fed by the pressurizing pump 800 to the pre-cleaning water tank 110 for storing the flush water of the flush toilet 100, and the flush toilet 100 Used for cleaning.

本実施態様の循環式トイレシステム１０の稼働に必要な電力は、平常時においては、商用電源からの供給電量と太陽光発電装置９００によって発電される電力とを組み合わせてまかなわれるが、災害時等において商用電源からの電力供給が停止した際には、そのすべてを太陽光発電装置９００による電力でまかなうことができるようになっている。太陽光発電装置９００とスクリュー式揚水ポンプ４００とを繋ぐ送電回路にはインバーター装置９１０が設けられており、スクリュー式揚水ポンプ４００に送電される電気の周波数と電圧をコントロールすることができるようになっている。   The electric power required to operate the circulating toilet system 10 of the present embodiment is provided by combining the amount of electric power supplied from the commercial power source and the electric power generated by the solar power generation device 900 in normal times. In this case, when the power supply from the commercial power supply is stopped, all of the power can be supplied by the power from the solar power generation device 900. An inverter device 910 is provided in a power transmission circuit that connects the solar power generation device 900 and the screw-type pumping pump 400, so that the frequency and voltage of electricity transmitted to the screw-type pumping pump 400 can be controlled. ing.

本実施態様の循環式トイレシステム１０においては、図１に示すように、固液分離槽２００と、一次貯留槽３００と、流量調整槽５００と、土壌処理槽６００と、二次貯留槽７００と、余剰槽７１０とが地面に埋められた状態で設置されている。固液分離槽２００、一次貯留槽３００、流量調整槽５００、二次貯留槽７００及び余剰槽７１０には、メンテナンスのための点検口が、地表に露出するように設けられ、蓋でふさがれている。しかし、本発明の循環式トイレシステム１０は、その各構成の設置場所を特に限定されない。本発明の循環式トイレシステム１０においては、土壌処理槽６００を含むすべての構成を、地上や建物内部や屋上等に設置することもできるが、本実施態様に示すように、その一部の構成を地面に埋まった状態で設置すると、地震や火事等の災害時にも破損しにくくなるため好ましい。また、景観上の観点からも、循環式トイレシステム１０の一部構成を地面に埋まった状態で設けると好ましい。   In the circulation type toilet system 10 of this embodiment, as shown in FIG. 1, a solid-liquid separation tank 200, a primary storage tank 300, a flow rate adjustment tank 500, a soil treatment tank 600, and a secondary storage tank 700. The surplus tank 710 is installed so as to be buried in the ground. The solid-liquid separation tank 200, the primary storage tank 300, the flow rate adjustment tank 500, the secondary storage tank 700, and the surplus tank 710 are provided with inspection ports for maintenance so as to be exposed on the ground surface and are covered with a lid. There is. However, the circulating toilet system 10 of the present invention is not particularly limited in the installation location of each component thereof. In the circulating toilet system 10 of the present invention, all the configurations including the soil treatment tank 600 can be installed on the ground, inside the building, or on the rooftop, but as shown in the present embodiment, a part of the configuration. It is preferable to install it in a state of being buried in the ground because it is less likely to be damaged even in the event of a disaster such as an earthquake or fire. Also, from the viewpoint of landscape, it is preferable to provide a part of the configuration of the circulation type toilet system 10 in a state of being buried in the ground.

このように、本発明の循環式トイレシステム１０は、汚水を浄化循環させて便器の洗浄水として再利用することができるとともに、災害時等において商用電源の電力供給が断たれた場合でも、太陽光発電装置９００による電力だけで稼働し続けることができるものとなっている。加えて、本発明の循環式トイレシステム１０は、大規模な太陽光発電装置を必要とせず、小規模な太陽光発電装置９００だけでその稼働電力をまかなうことができるものとなっているため、その設置箇所を問わず、コスト的にも優れたものとなっている。というのも、本発明の循環式トイレシステム１０は、一次貯留槽３００から一次処理水を揚水するポンプとしてスクリュー式揚水ポンプ４００を採用するとともに、太陽光発電装置９００からスクリュー式揚水ポンプ４００への送電回路にインバーター装置９１０を備えているため、従来大きな電力を必要としていた汚水ポンプの始動を、低電力で行うことができるようになっているからである。以下、本発明の循環式トイレシステム１０の各構成について、具体的に説明する。   As described above, the circulating toilet system 10 of the present invention can purify and circulate sewage and reuse it as toilet flush water, and even when the power supply from the commercial power supply is cut off in the event of a disaster, It is possible to continue operating with only the electric power from the photovoltaic device 900. In addition, the circulating toilet system 10 of the present invention does not require a large-scale solar power generation device, and its operating power can be covered only by the small-scale solar power generation device 900. Regardless of where it is installed, the cost is excellent. This is because the circulation type toilet system 10 of the present invention adopts the screw type pumping pump 400 as a pump for pumping the primary treated water from the primary storage tank 300, and changes from the solar power generation device 900 to the screw type pumping pump 400. Since the power transmission circuit is provided with the inverter device 910, the sewage pump, which conventionally requires a large amount of power, can be started with low power. Hereinafter, each component of the circulating toilet system 10 of the present invention will be specifically described.

２． 水洗式便器
水洗式便器１００は、その種類や形状を特に限定されず、一般的な水洗式便器を採用することができる。しかし、災害時等に利用者が多くなった場合にも対応可能とするためには、水洗式便器１００は、少量の水で洗浄可能なタイプの便器とすると好ましい。本実施態様においては、土壌処理槽６００で土壌処理され、加圧ポンプ８００によって圧送された二次処理水を、水洗式便器１００の洗浄に利用するまでの間貯留しておく洗浄水タンク１１０を設けている。 2. The flush toilet bowl 100 is not particularly limited in its type and shape, and a general flush toilet bowl can be adopted. However, it is preferable that the flush toilet bowl 100 be a toilet bowl of a type that can be washed with a small amount of water in order to be able to cope with a large number of users in the event of a disaster. In the present embodiment, the wash water tank 110 that stores the secondary treated water that has been soil-treated in the soil treatment tank 600 and is pressure-fed by the pressure pump 800 until it is used for washing the flush toilet 100. It is provided.

３． 固液分離槽及び一次貯留槽
本実施態様の循環式トイレシステム１０における固液分離槽２００は、図１に示すように、第一分離槽２１０と、第二分離槽２２０と、第三分離槽２３０とを備えたものとなっており、水洗式便器１００からの汚水を３段階で固液分離するものとなっている。一次貯留槽３００は、固液分離槽２００において処理された一次処理水を貯留しておくためのものとなっている。第一分離槽２１０から第二分離槽２２０、第二分離槽２２０から第三分離槽２３０、及び、第三分離槽２３０から一次貯留槽３００への処理水の移動は、オーバーフローした処理水が自然流入することによって行われる。 3. Solid-Liquid Separation Tank and Primary Storage Tank As shown in FIG. 1, the solid-liquid separation tank 200 in the circulation type toilet system 10 of the present embodiment has a first separation tank 210, a second separation tank 220, and a third separation tank. 230 is provided, and the sewage from the flush toilet 100 is solid-liquid separated in three stages. The primary storage tank 300 is for storing the primary treated water processed in the solid-liquid separation tank 200. When the treated water moves from the first separation tank 210 to the second separation tank 220, from the second separation tank 220 to the third separation tank 230, and from the third separation tank 230 to the primary storage tank 300, the overflowed treated water is natural. It is done by inflow.

汚水の固液分離処理は、一般的に、固体成分と液体成分とを分ける物理学的処理と、微生物による生物学的処理とを組み合わせたものとされることが多い。生物学的処理には、大きく分けて好気性処理と嫌気性処理とがあるが、本発明の循環式トイレシステム１０における固液分離槽２００は、嫌気性処理を行うものとなっている。というのも、固液分離処理と同時に好気性処理を行う場合には、一般的には曝気を必要とするため、連続的に曝気を行うための相当の電力を要し、本発明の目的に反するからである。この点、本発明において採用している嫌気性処理は、曝気を必要としない。また、汚水のＢＯＤ値がばらついても処理能力が低下しにくいため、利用者数が大幅に変化しがちな災害時にも安定的に処理を行うことが可能となっている。   The solid-liquid separation treatment of sewage is generally a combination of a physical treatment for separating a solid component and a liquid component and a biological treatment by a microorganism. Biological treatment is roughly divided into aerobic treatment and anaerobic treatment, but the solid-liquid separation tank 200 in the circulating toilet system 10 of the present invention performs anaerobic treatment. This is because, when solid-liquid separation treatment and aerobic treatment are performed at the same time, aeration is generally required, and therefore a considerable amount of power for continuous aeration is required. Because it is against. In this respect, the anaerobic treatment adopted in the present invention does not require aeration. Further, even if the BOD value of sewage varies, the treatment capacity is not likely to decrease, so that it is possible to perform stable treatment even in the event of a disaster in which the number of users tends to change significantly.

固液分離槽２００は、建築基準法の「屎尿浄化槽構造基準」及び浄化槽法に準拠するものであって、水洗式便器１００からの汚水を嫌気性環境下において固液分離できるものであれば、その固液分離方式や構造を限定されない。本実施態様における固液分離槽２００は、第一分離槽２１０と、第二分離槽２２０と、第三分離槽２３０とを備えた三槽式となっているが、固液分離槽２００は一槽式や二槽式としてもよく、４つ以上の分離槽を備えたものとしてもよい。また、固液分離槽２００は、本実施態様のように各分離槽間を通水管で接続するようにしてもよいが、固液分離槽２００の内部に分離壁を設けて段階的に固液分離するようにしてもよい。固液分離槽２００で処理された一次処理水を、次の処理工程である土壌処理槽６００で効率的に処理するためには、固液分離槽２００は、一次処理水のＢＯＤを１００〜１５０ｍｇ／Ｌ程度まで低下させることができるものとすると好ましい。ただし、一次処理水のＢＯＤが低くなりすぎると、後述する土壌処理槽６００における一次処理水の好気性処理が効率的に行われなくなる虞があるため、固液分離槽２００は、一次処理水のＢＯＤを５０〜７０ｍｇ／Ｌ程度よりは低下させないものとすると好ましい。   The solid-liquid separation tank 200 complies with the “standard of human waste septic tank structure” and the septic tank method of the Building Standards Act, and is capable of solid-liquid separation of sewage from the flush toilet 100 under anaerobic environment, The solid-liquid separation method and structure are not limited. The solid-liquid separation tank 200 in this embodiment is a three-tank type including a first separation tank 210, a second separation tank 220, and a third separation tank 230. It may be of a tank type or a two-tank type, and may have four or more separation tanks. Further, the solid-liquid separation tank 200 may be connected by a water pipe between the respective separation tanks as in the present embodiment, but a separation wall is provided inside the solid-liquid separation tank 200 so that the solid-liquid separation step is performed stepwise. You may make it separate. In order to efficiently process the primary treated water treated in the solid-liquid separation tank 200 in the soil treatment tank 600 which is the next treatment step, the solid-liquid separation tank 200 has a BOD of 100 to 150 mg of the primary treated water. It is preferable that the amount can be lowered to about / L. However, if the BOD of the primary treated water becomes too low, the aerobic treatment of the primary treated water in the soil treatment tank 600 described later may not be efficiently performed. It is preferable that the BOD is not lowered below about 50 to 70 mg / L.

４． スクリュー式揚水ポンプ
図２は、本実施態様の循環式トイレシステム１０におけるスクリュー式揚水ポンプ４００の側面図である。図２においては、外筒４３０の一部を破断させてスクリュー４２０を露出させている。また、スクリュー式揚水ポンプ４００と一次貯留槽３００との位置的関係を示すために、一次貯留槽３００を破線で表示している。本実施態様において、スクリュー式揚水ポンプ４００は、図２に示すように、スクリュー４２０と、スクリュー４２０の周囲を覆う外筒４３０と、スクリュー４２０を回転させるための駆動手段４４０と、駆動手段４４０の駆動力をスクリュー４２０に伝達するためのシャフト４５０とを備えたものとなっており、一次貯留槽３００の内部に設けられている。 4. Screw Type Pumping Pump FIG. 2 is a side view of the screw type pumping pump 400 in the circulating toilet system 10 of the present embodiment. In FIG. 2, the screw 420 is exposed by breaking a part of the outer cylinder 430. Further, in order to show the positional relationship between the screw type pumping pump 400 and the primary storage tank 300, the primary storage tank 300 is shown by a broken line. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the screw-type pumping pump 400 includes a screw 420, an outer cylinder 430 that covers the periphery of the screw 420, a driving unit 440 for rotating the screw 420, and a driving unit 440. It is provided with a shaft 450 for transmitting the driving force to the screw 420, and is provided inside the primary storage tank 300.

スクリュー式揚水ポンプ４００は、駆動手段４４０によってスクリュー４２０を一の方向に回転することで、外筒４３０の下部に設けられた開口部（図示省略）から外筒４３０内に一次処理水を吸入して外筒４３０の上端付近まで揚水することができるものとなっている。揚水された一次処理水は、流量調整槽５００（図１を参照）を経て土壌処理槽６００（図１を参照）へと送られる。流量調整槽５００は、スクリュー式揚水ポンプ４００による揚水速度と、土壌処理槽６００への一次処理水の取り込み速度に差があった場合に、これを緩衝するために一次処理水を一時的に貯留するためのものとなっている。スクリュー式揚水ポンプ４００による一次処理水の揚水は、連続的に行ってもよいが、断続的に行うと好ましい。具体的には、日に数回程度、一度に大量に一次処理水を土壌処理槽６００へと送水するようにすると好ましい。これにより、後述するように、土壌処理槽６００における好気性処理を効率的なものとすることができるからである。   The screw type pumping pump 400 sucks the primary treated water into the outer cylinder 430 through an opening (not shown) provided in the lower portion of the outer cylinder 430 by rotating the screw 420 in one direction by the driving means 440. As a result, water can be pumped up to near the upper end of the outer cylinder 430. The pumped-up primary treated water is sent to the soil treatment tank 600 (see FIG. 1) via the flow rate adjusting tank 500 (see FIG. 1). When there is a difference between the pumping speed of the screw type pumping pump 400 and the intake speed of the primary treated water to the soil treatment tank 600, the flow rate adjusting tank 500 temporarily stores the primary treated water to buffer the difference. It is meant to be done. The pumping of the primary treated water by the screw-type pumping pump 400 may be carried out continuously, but it is preferable to carry out the pumping intermittently. Specifically, it is preferable to send a large amount of the primary treated water to the soil treatment tank 600 several times a day at a time. This is because, as described later, the aerobic treatment in the soil treatment tank 600 can be made efficient.

本実施態様におけるスクリュー式揚水ポンプ４００は、一次貯留槽３００の内部に設けられているが、スクリュー式揚水ポンプ４００は、一次貯留槽３００に貯留された一次処理水を揚水して土壌処理槽６００に送ることができるようになっていれば、その設置箇所を特に限定されない。本実施態様において、スクリュー式揚水ポンプ４００による揚水高さＬ１は、０．５〜１ｍ程度となっているが、揚水高さＬ１は、循環式トイレシステム１０の設計に応じて適宜変更することができる。しかし、揚水高さＬ１が高すぎると、スクリュー４２０にかかる負荷が増大しやすい。このため、揚水高さＬ１は、４ｍ以下とすると好ましく、２ｍ以下とすると更に好ましい。 Although the screw type pumping pump 400 in the present embodiment is provided inside the primary storage tank 300, the screw type pumping pump 400 pumps the primary treated water stored in the primary storage tank 300 to make the soil treatment tank 600. The installation location is not particularly limited as long as it can be sent to. In this embodiment, the pumping height L 1 by the screw type pumping pump 400 is about 0.5 to 1 m, but the pumping height L 1 is appropriately changed according to the design of the circulating toilet system 10. be able to. However, if the pumping height L 1 is too high, the load on the screw 420 tends to increase. Therefore, the pumping height L 1 is preferably 4 m or less, more preferably 2 m or less.

本実施態様におけるスクリュー式揚水ポンプ４００は、一次処理水を略鉛直に揚水するものとなっているが、所望の揚水高さＬ１を実現でき、非水平であれば、スクリュー式揚水ポンプ４００の揚水方向は特に限定されず、鉛直方向に対して傾斜させてもよい。外筒４３０は、通常スクリュー４２０の外面全体を覆う円筒状とされるが、外筒４３０を鉛直方向に対して傾斜させる場合には、スクリュー４２０の下側のみを覆う半筒状とすることもできる。スクリュー４２０は、外筒４３０の中心軸に対して偏心して設けてもよい。本実施態様において、外筒４３０は、スクリュー４２０の回転軸と、外筒４３０の中心軸とが略一致する円筒状に形成されている。 The screw-type pumping pump 400 according to the present embodiment pumps the primary treated water substantially vertically. However, the screw-type pumping pump 400 of the screw-type pumping pump 400 can achieve a desired pumping height L 1 and is non-horizontal. The pumping direction is not particularly limited and may be inclined with respect to the vertical direction. The outer cylinder 430 is usually in a cylindrical shape that covers the entire outer surface of the screw 420, but when the outer cylinder 430 is inclined with respect to the vertical direction, it may be in a semi-cylindrical shape that covers only the lower side of the screw 420. it can. The screw 420 may be eccentrically provided with respect to the central axis of the outer cylinder 430. In this embodiment, the outer cylinder 430 is formed in a cylindrical shape in which the rotation axis of the screw 420 and the central axis of the outer cylinder 430 are substantially aligned.

図３は、本実施態様の循環式トイレシステム１０におけるスクリュー式揚水ポンプ４００における、スクリュー４２０と外筒４３０とを、揚水方向に垂直な面で切断した断面図である。本実施態様において、スクリュー４２０の外半径と外筒４３０の内半径との差Ｌ２は、約３ｍｍとなるように調節されており、これによって、一次処理水を効率的に揚水できるようになっている。 FIG. 3 is a cross-sectional view in which the screw 420 and the outer cylinder 430 in the screw-type pumping pump 400 in the circulating toilet system 10 of the present embodiment are cut along a plane perpendicular to the pumping direction. In this embodiment, the difference L 2 between the outer radius of the screw 420 and the inner radius of the outer cylinder 430 is adjusted to be about 3 mm, which enables the primary treated water to be efficiently pumped. ing.

本発明の循環式トイレシステム１０において、スクリュー４２０の外半径と外筒４３０の内半径との差Ｌ２は、特に限定されない。しかし、スクリュー４２０の外半径と外筒４３０の内半径との差Ｌ２を大きくしすぎると、その隙間から一次処理水が漏れ落ちやすくなり、効率的に揚水することができなくなる虞がある。このため、スクリュー４２０の外半径と外筒４３０の内半径との差Ｌ２は、１０ｍｍ以下とすると好ましく、７ｍｍ以下とするとより好ましく、５ｍｍ以下とすると更に好ましい。一方、スクリュー４２０の外半径と外筒４３０の内半径との差Ｌ２を小さくしすぎると、スクリュー４２０の回転抵抗が大きくなって、電力を余分に消費してしまう虞がある。このため、スクリュー４２０の外半径と外筒４３０の内半径との差Ｌ２は、１ｍｍ以上とすると好ましく、２ｍｍ以上とするとより好ましく、２．５ｍｍ以上とすると更に好ましい。 In the circulating toilet system 10 of the present invention, the difference L 2 between the outer radius of the screw 420 and the inner radius of the outer cylinder 430 is not particularly limited. However, if the difference L 2 between the outer radius of the screw 420 and the inner radius of the outer cylinder 430 is made too large, the primary treated water tends to leak from the gap, and efficient pumping may not be possible. Therefore, the difference L 2 between the outer radius of the screw 420 and the inner radius of the outer cylinder 430 is preferably 10 mm or less, more preferably 7 mm or less, and further preferably 5 mm or less. On the other hand, if the difference L 2 between the outer radius of the screw 420 and the inner radius of the outer cylinder 430 is made too small, the rotational resistance of the screw 420 becomes large, and there is a risk that power will be consumed excessively. Therefore, the difference L 2 between the outer radius of the screw 420 and the inner radius of the outer cylinder 430 is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and further preferably 2.5 mm or more.

スクリュー４２０の内径Ｌ３は、スクリュー４２０の強度を保つことができるのであれば特に限定されない。スクリュー４２０の外径Ｌ４も特に限定されないが、スクリュー４２０の外径Ｌ４を大きくしすぎると、スクリュー４２０を回転させるために大きな力が必要となって、電力を多く消費してしまう虞がある。このため、スクリュー４２０の外径Ｌ４は、１５０ｍｍ以下とすると好ましく、１３０ｍｍ以下とするとより好ましい。一方、スクリュー４２０の外径Ｌ４を小さくしすぎると、効率よく一次処理水を揚水することができない虞がある。このため、スクリュー４２０の外径Ｌ４は、５０ｍｍ以上とすると好ましく、７０ｍｍ以上とするとより好ましい。本実施態様において、スクリュー４２０の外径Ｌ４は、約１００ｍｍとなっている。 The inner diameter L 3 of the screw 420 is not particularly limited as long as the strength of the screw 420 can be maintained. The outer diameter L 4 of the screw 420 is not particularly limited, but if the outer diameter L 4 of the screw 420 is too large, a large force is required to rotate the screw 420, which may consume a large amount of power. is there. Therefore, the outer diameter L 4 of the screw 420 is preferably 150 mm or less, and more preferably 130 mm or less. On the other hand, if the outer diameter L 4 of the screw 420 is too small, the primary treated water may not be pumped efficiently. Therefore, the outer diameter L 4 of the screw 420 is preferably 50 mm or more, and more preferably 70 mm or more. In this embodiment, the outer diameter L 4 of the screw 420 is about 100 mm.

スクリュー式揚水ポンプ４００における、スクリュー４２０のブレード４２１のピッチＬ５（図２を参照）は、特に限定されない。しかし、ブレード４２１のピッチＬ５が広すぎると、効率よく一次処理水を揚水することができない虞がある。このため、ブレード４２１のピッチＬ５の、スクリュー４２０の外径Ｌ４に対する比Ｌ５／Ｌ４は、２．０以下とすると好ましく、１．５以下とするとより好ましい。一方、ブレード４２１のピッチＬ５が狭すぎても、効率よく一次処理水を揚水することができない虞がある。このため、ブレード４２１のピッチＬ５の、スクリュー４２０の外径Ｌ４に対する比Ｌ５／Ｌ４は、０．５以上とすると好ましく、０．７以上とするとより好ましい。本実施態様において、ブレード４２１のピッチＬ５の、スクリュー４２０の外径Ｌ４に対する比Ｌ５／Ｌ４は、約１．０となっている。スクリュー４２０は、図２においては右巻きに描かれているが、左巻きとしてもよい。 The pitch L 5 (see FIG. 2) of the blades 421 of the screw 420 in the screw-type pumping pump 400 is not particularly limited. However, if the pitch L 5 of the blades 421 is too wide, the primary treated water may not be pumped efficiently. Therefore, the ratio L 5 / L 4 of the pitch L 5 of the blades 421 to the outer diameter L 4 of the screw 420 is preferably 2.0 or less, and more preferably 1.5 or less. On the other hand, if the pitch L 5 of the blades 421 is too narrow, the primary treated water may not be pumped efficiently. Therefore, the ratio L 5 / L 4 of the pitch L 5 of the blades 421 to the outer diameter L 4 of the screw 420 is preferably 0.5 or more, more preferably 0.7 or more. In this embodiment, the ratio L 5 / L 4 of the pitch L 5 of the blades 421 to the outer diameter L 4 of the screw 420 is about 1.0. Although the screw 420 is depicted as a right-handed screw in FIG. 2, it may be a left-handed screw.

本発明におけるスクリュー式揚水ポンプ４００は、災害時などにおいて商用電源からの電力供給が停止した場合にも、太陽光発電装置９００から供給される電力だけで始動し、稼働することができるものとなっている。しかし、悪天候が続く等すると、太陽光発電装置９００が十分な電力を供給できない虞がある。このため、本実施態様の循環式トイレシステム１０には、図１に示すように、一次貯留槽３００に貯留された一次処理水を手動で揚水するための手動ポンプ４６０も備えている。手動ポンプ４６０は、電力を使用せずに一次処理水を揚水することができるものであれば、その種類を限定されず、手以外の体の部位で操作するものであってもよい。   The screw-type pumping pump 400 according to the present invention can be started and operated only by the power supplied from the solar power generation device 900 even when the power supply from the commercial power supply is stopped in the event of a disaster. ing. However, if bad weather continues, the solar power generation device 900 may not be able to supply sufficient power. Therefore, the circulation type toilet system 10 of the present embodiment is also provided with a manual pump 460 for manually pumping the primary treated water stored in the primary storage tank 300, as shown in FIG. 1. The type of the manual pump 460 is not limited as long as it can pump the primary treated water without using electric power, and may be operated by a part of the body other than the hand.

５． 土壌処理槽
図４は、本実施態様の循環式トイレシステム１０における土壌処理槽６００を、散水管６２１に略垂直な鉛直面で切断した断面図である。本実施態様における土壌処理槽６００は、図４に示すように、土壌処理槽６００の表層に配されて植栽可能な土質を有する植栽層６１０と、散水管６２１を埋設された散水層６２０と、散水層６２０の下方に配された透過層６３０と、透過層６３０の下方に配されて陽イオン交換性の多孔性材料を含有する吸着層６４０と、集水管６５１を備え、土壌内を通過してきた処理水を集水する集水部として機能する集水層６５０と、から成る層構造を有している。土壌処理槽６００の地中部分の外壁面には、処理水が外部に漏れないようにするための遮水シート６０１が備えられている。図４においては、植栽層６１０に植えることのできる植物の例として葉物野菜を破線で示している。 5. Soil Treatment Tank FIG. 4 is a cross-sectional view of the soil treatment tank 600 in the circulating toilet system 10 of the present embodiment, taken along a vertical plane that is substantially vertical to the sprinkler pipe 621. As shown in FIG. 4, the soil treatment tank 600 in the present embodiment has a planting layer 610 that is arranged on the surface layer of the soil treatment tank 600 and has a soil quality that enables planting, and a sprinkling layer 620 in which a sprinkling pipe 621 is buried. A permeable layer 630 arranged below the water sprinkling layer 620, an adsorption layer 640 arranged below the permeable layer 630 and containing a cation-exchangeable porous material, and a water collecting pipe 651, It has a layered structure including a water collecting layer 650 that functions as a water collecting portion that collects the treated water that has passed through. A water impervious sheet 601 for preventing treated water from leaking to the outside is provided on the outer wall surface of the underground portion of the soil treatment tank 600. In FIG. 4, leafy vegetables are shown by broken lines as an example of plants that can be planted in the planting layer 610.

本発明の循環式トイレシステム１０における土壌処理槽６００は、土壌を通過させることによって、一次処理水を浄化処理するためのものとなっている。すなわち、スクリュー式揚水ポンプ４００で揚水圧送されて、土壌処理槽６００に埋設された散水管６２１に通水された一次処理水は、その側壁が透水性とされた散水管６２１から散水層６２０に滲出する。散水層６２０に滲出した処理水は、その一部が毛細管現象によって散水層６２０の上方に設けられた植栽層６１０へ移動するとともに、残りの部分は重力に従って透過層６３０へと浸透降下する。透過層６３０を通過した処理水は、更に吸着層６４０を通過したのち、集水層６５０に設けられた集水管６５１によって集水されて、二次処理水として二次貯留槽７００（図１を参照）に貯留される。   The soil treatment tank 600 in the circulating toilet system 10 of the present invention is for purifying the primary treated water by passing the soil. That is, the primary treated water pumped by the screw-type pumping pump 400 and passed through the sprinkling pipe 621 embedded in the soil treatment tank 600 is transferred from the sprinkling pipe 621 whose side wall is permeable to the sprinkling layer 620. It exudes. A part of the treated water that has exuded to the water sprinkling layer 620 moves to the planting layer 610 provided above the water sprinkling layer 620 by a capillary phenomenon, and the remaining part permeates and descends to the permeable layer 630 according to gravity. The treated water that has passed through the permeable layer 630 further passes through the adsorption layer 640, and then is collected by the water collecting pipe 651 provided in the water collecting layer 650 to be the secondary treated water as the secondary treated water (see FIG. 1). Stored).

散水層６２０、植栽層６１０及び透過層６３０において、処理水は、土壌中に生息する微生物によって好気的に生物処理されるとともに、土壌を通過することによって物理的にろ過される。また、処理水に含まれるリン酸が土壌に吸着除去される。処理水に含まれていたアンモニア態窒素は、微生物による好気性処理によって硝酸態窒素となり、処理水に含まれるカリウムと、土壌に吸着されたリン酸と共に、植栽層６１０に植えられた植物の根から吸収されて、肥料として植物の成長に利用される。吸着層６４０は、ゼオライトを含んでおり、処理水に含まれるアンモニア等の臭気性物質や色素性成分を吸着して、処理水の脱臭と脱色を行うことができるものとなっている。このように、土壌処理槽６００における土壌処理によって、一次処理水に含まれる有機物や窒素やリン酸や不溶物等を取り除いて、一次処理水を多面的に浄化することができるようになっている。本実施態様の循環式トイレシステム１０において、土壌処理槽６００での土壌処理を経て得られる二次処理水のＢＯＤは、５ｍｇ／Ｌ程度かそれ以下となっている。   In the water sprinkling layer 620, the planting layer 610, and the permeable layer 630, the treated water is aerobically biologically treated by microorganisms inhabiting the soil, and is physically filtered by passing through the soil. In addition, phosphoric acid contained in the treated water is adsorbed and removed by the soil. Ammonia nitrogen contained in the treated water is transformed into nitrate nitrogen by aerobic treatment by microorganisms, and potassium contained in the treated water and phosphoric acid adsorbed to the soil are used for the plants planted in the planting layer 610. It is absorbed from the roots and used as a fertilizer for plant growth. The adsorption layer 640 contains zeolite and can adsorb odorous substances such as ammonia and pigment components contained in the treated water to deodorize and decolorize the treated water. As described above, the soil treatment in the soil treatment tank 600 can remove the organic substances, nitrogen, phosphoric acid, insoluble matters, and the like contained in the primary treatment water to purify the primary treatment water in multiple ways. .. In the circulating toilet system 10 of this embodiment, the BOD of the secondary treated water obtained through the soil treatment in the soil treatment tank 600 is about 5 mg / L or less.

植栽層６１０は、土壌処理槽６００の表層に位置しており、植栽に適した土質を有している。本実施態様においては、図４に示すように、植栽層６１０に葉物野菜を植えている。というのも、植栽層６１０に植物を植えると、土壌処理槽６００における好気性処理を効率的なものとすることができるからである。すなわち、植栽層６１０に植物の根が張り巡らされることによって、植栽層６１０の土壌中に微細な空間を生じさせることができ、微生物による好気性処理に必要な酸素を、土壌中に豊富に供給することができるようになる。このため、植栽層６１０に植える植物は、特に限定されないが、地中深くまで根を張り、好硝酸性である野菜類とすると好ましい。具体的には、法蓮草や小松菜が適している。加えて、一次処理水が土壌処理槽６００に送られると、窒素やリン酸、カリウム等といった肥料成分と水が植栽層６１０に供給されるため、植栽層６１０に植物を植えると、水やりや追肥を行わなくとも、植物を元気に育てることができ、災害時等には食料として役立てることもできる。   The planting layer 610 is located on the surface layer of the soil treatment tank 600 and has a soil quality suitable for planting. In this embodiment, as shown in FIG. 4, leafy vegetables are planted in the planting layer 610. This is because planting a plant in the planting layer 610 enables efficient aerobic treatment in the soil treatment tank 600. That is, by spreading the roots of the plant in the planting layer 610, a fine space can be generated in the soil of the planting layer 610, and the soil is rich in oxygen necessary for aerobic treatment by microorganisms. Will be able to supply. For this reason, the plant to be planted in the planting layer 610 is not particularly limited, but it is preferable to use vegetables that are rooted deep in the ground and have nitric acid. Specifically, lotus root and Japanese mustard spinach are suitable. In addition, when the primary treated water is sent to the soil treatment tank 600, fertilizer components such as nitrogen, phosphoric acid, and potassium and water are supplied to the planting layer 610. Without spearing or topdressing, plants can be grown up vigorously and can be used as food in times of disaster.

植栽層６１０の土壌は、所望の植物を植えるのに適したものであれば特に限定されない。本実施態様においては、植栽層６１０に、もみ殻粉炭を混在させた土を用いている。というのも、もみ殻粉炭は、好気性処理に適した微生物を多く含有するとともに、土壌の通気性を向上させ、処理水の脱臭や脱色も行うことができるからである。植栽層６１０の鉛直方向厚みは、通常１５０〜３００ｍｍとされ、本実施態様においては、約２２０ｍｍとなっている。   The soil of the planting layer 610 is not particularly limited as long as it is suitable for planting a desired plant. In the present embodiment, the planting layer 610 uses soil mixed with rice husk pulverized coal. This is because the rice husk pulverized coal contains a large amount of microorganisms suitable for aerobic treatment, improves the air permeability of the soil, and can deodorize and decolorize the treated water. The vertical thickness of the planting layer 610 is usually 150 to 300 mm, and is about 220 mm in this embodiment.

散水層６２０は、埋設した散水管６２１から滲出する一次処理水を土壌処理槽６００の水平方向へ広く行き渡らせるためのものとなっている。このため、散水管６２１から散水層６２０へ滲出した一次処理水は、すぐに透過層６３０へ降下するのではなく、散水層６２０内を水平方向へ広がってから徐々に透過層６３０へ移動するようにすると好ましい。具体的には、散水層６２０の透水係数Ｐｄと、透過層６３０の透水係数Ｐｐとの比Ｐｄ／Ｐｐが、１０以上となるようにすると好ましい。比Ｐｄ／Ｐｐは、１０２以上とするとより好ましい。しかし、比Ｐｄ／Ｐｐを大きくしすぎると、処理水が散水層６２０から透過層６３０へなかなか浸透せず、散水層６２０が水浸しの状態となって嫌気的環境となり、好気性処理の効率が低下する虞がある。このため、比Ｐｄ／Ｐｐは、１０４以下となるようにすると好ましい。比Ｐｄ／Ｐｐは、５ｘ１０３以下とするとより好ましい。本実施態様において、比Ｐｄ／Ｐｐは、約１０３となっている。 The water sprinkling layer 620 is for spreading the primary treated water exuding from the buried sprinkler pipe 621 widely in the horizontal direction of the soil treatment tank 600. Therefore, the primary treated water that has exuded from the sprinkling pipe 621 to the sprinkling layer 620 does not immediately fall to the permeable layer 630, but spreads horizontally in the sprinkling layer 620 and then gradually moves to the permeable layer 630. Is preferable. Specifically, it is preferable that the ratio P d / P p between the water permeability coefficient P d of the water sprinkling layer 620 and the water permeability coefficient P p of the permeable layer 630 be 10 or more. The ratio P d / P p is more preferably 10 2 or more. However, if the ratio P d / P p is too large, the treated water does not easily permeate from the water sprinkling layer 620 to the permeation layer 630, and the water sprinkling layer 620 becomes flooded, resulting in an anaerobic environment, and the efficiency of aerobic treatment is increased. May decrease. Therefore, it is preferable to set the ratio P d / P p to 10 4 or less. The ratio P d / P p is more preferably 5 × 10 3 or less. In the present embodiment, the ratio P d / P p is about 10 3 .

散水層６２０の土壌は、所望の透水係数Ｐｄを有するものであれば特に限定されないが、本実施態様においては、腐葉土又は枯葉を含んだものとしている。これらは好気性処理に適した微生物を多く含むため、散水層６２０における好気性処理を効率的なものとすることができる。散水層６２０の鉛直方向厚みは、通常８０〜２００ｍｍとされ、本実施態様においては、約１２０ｍｍとなっている。散水管６２１は、その上端が、土壌処理槽６００の植栽層６１０の上端から鉛直方向に３００ｍｍ〜３５０ｍｍの位置となるように埋設すると好ましい。というのも、散水管６２１の埋設位置が浅すぎると、散水管６２１から滲出した一次処理水が直接植物の根に当たってしまい、植物が根腐れを起こす虞があり、散水管６２１の埋設位置が深すぎると、散水管６２１から滲出した一次処理水が植物の根に十分供給されない虞があるからである。 The soil of the watering layer 620 is not particularly limited as long as it has a desired hydraulic conductivity P d , but in the present embodiment, it is assumed that it contains mulch or dead leaves. Since these contain many microorganisms suitable for aerobic treatment, the aerobic treatment in the water sprinkling layer 620 can be made efficient. The vertical thickness of the water sprinkling layer 620 is usually 80 to 200 mm, and is approximately 120 mm in this embodiment. It is preferable that the sprinkling pipe 621 be embedded so that its upper end is located at a position of 300 mm to 350 mm in the vertical direction from the upper end of the planting layer 610 of the soil treatment tank 600. This is because, if the sprinkling pipe 621 is located too shallow, the primary treated water that has exuded from the sprinkling pipe 621 may directly hit the roots of the plants, causing root rot of the plants. If too much, the primary treated water that has exuded from the sprinkling pipe 621 may not be sufficiently supplied to the roots of the plant.

散水管６２１は、通水させた一次処理水を散水層６２０に滲出させることができるようになっていれば、その構造や素材を特に限定されない。本実施態様における散水管６２１は、可撓性の樹脂を螺旋状に配した骨格を備えた管であって、透水性の不織布でその骨格を裏打ちした構造を有することにより、その側面の全方向へ一次処理水を滲出させることができるものとなっている。一次処理水は、散水管６２１から滲出したのち、散水管６２１の直下に下降するのではなく、散水層６２０内において水平方向に広く浸透してから、植栽層６１０や透過層６３０へ移動するようにすると好ましい。このため、本実施態様においては、図４に示すように、散水管６２１を受けるようにして散水管６２１の下部に配された非透水性の樋状部材６２２と、散水管６２１に接触して水平方向に広がるように配された導水部材６２３とを設けている。   The sprinkling pipe 621 is not particularly limited in its structure and material as long as it can exude the treated primary treated water to the sprinkling layer 620. The sprinkling pipe 621 in the present embodiment is a pipe having a skeleton in which a flexible resin is spirally arranged, and has a structure in which the skeleton is lined with a water-permeable non-woven fabric, so that the side surfaces of the sprinkling pipe 621 are omnidirectional. The primary treated water can be exuded. After the primary treated water seeps out from the sprinkling pipe 621, it does not descend directly below the sprinkling pipe 621 but widely permeates horizontally in the sprinkling layer 620, and then moves to the planting layer 610 and the permeable layer 630. It is preferable to do so. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the water-impermeable trough-shaped member 622 arranged below the water spray pipe 621 and the water spray pipe 621 are contacted with each other. And a water guiding member 623 arranged so as to spread in the horizontal direction.

導水部材６２３は、散水管６２１の上部に接触して設けられた上側導水部材６２３ａと、散水管６２１と樋状部材６２２との間に挟まれて設けられた下側導水部材６２３ｂとで構成されている。上側導水部材６２３ａは、一次処理水が植栽層６１０の広い範囲に移動しやすくするためのものとなっており、下側導水部材６２３ｂは、一次処理水が散水層６２０内において水平方向に広がりやすくするためのものとなっている。下側導水部材６２３ｂは、樋状部材６２２の内底部付近にある一次処理水を吸い上げるという、サイフォンのような機能も有している。樋状部材６２２は、散水管６２１の直下へ一次処理水が移動することを防ぐことができるものであれば、その素材や形状を限定されない。導水部材６２３は、散水管６２１から滲出した一次処理水を水平方向に広がるように導水することができれば、どのような素材で形成してもよいが、本実施態様においては、厚手の不織布で形成している。   The water guiding member 623 includes an upper water guiding member 623a provided in contact with an upper portion of the water spraying pipe 621 and a lower water guiding member 623b provided between the water spraying pipe 621 and the gutter-shaped member 622. ing. The upper water guiding member 623a is for facilitating the movement of the primary treated water to a wide area of the planting layer 610, and the lower water guiding member 623b spreads the primary treated water horizontally in the sprinkling layer 620. It is meant to be easier. The lower water guide member 623b also has a siphon-like function of sucking up the primary treated water in the vicinity of the inner bottom portion of the gutter-shaped member 622. The trough-shaped member 622 is not limited in its material and shape as long as it can prevent the primary treated water from moving directly below the sprinkling pipe 621. The water guide member 623 may be formed of any material as long as it can guide the primary treated water that has exuded from the sprinkler pipe 621 so as to spread in the horizontal direction, but in the present embodiment, it is formed of a thick non-woven fabric. is doing.

スクリュー式揚水ポンプ４００によって一次処理水を揚水し、散水管６２１へ通水させる工程は、低速で連続的に行うこともできるが、日に数回程度、一度に大量の一次処理水を揚水して散水管６２１へ通水するようにすると好ましい。というのも、一度に大量の一次処理水を散水管６２１へ通水すると、土壌処理槽６００の土壌の全域に渡って処理水が浸透したのち、集水層６５０へ向かって一気に降下するため、これに伴って表層から土壌中に空気が引き込まれ、土壌をより好気的な環境にして、好気性処理を効率的なものとすることができるからである。   The step of pumping the primary treated water by the screw type pumping pump 400 and passing the water through the sprinkling pipe 621 can be continuously performed at a low speed, but a large amount of the primary treated water is pumped at once at several times a day. It is preferable that the water is supplied to the water spray pipe 621. Because, when a large amount of primary treated water is passed through the sprinkling pipe 621 at a time, the treated water permeates the entire area of the soil in the soil treatment tank 600, and then drops at once toward the water collecting layer 650. Along with this, air is drawn from the surface layer into the soil, making the soil a more aerobic environment and making the aerobic treatment efficient.

透過層６３０の土壌は、所望の透水係数Ｐｐを有し、好気性処理を行う微生物の生育に適したものであればその種類を特に限定されない。本実施態様においては、透過層６３０の土壌を、アルミニウム成分を豊富に含み、リン酸の吸着能を有する黒ボク土と、ろ過性能に優れた真砂土と、好気性微生物を多く含み、土壌の通気性を向上させるとともに脱臭や脱色を行うことができるもみ殻粉炭とを含むものとしている。透過層６３０の鉛直方向厚みは、通常２００〜４５０ｍｍとされ、本実施態様においては、約３４０ｍｍとなっている。 The type of the soil of the permeable layer 630 is not particularly limited as long as it has a desired water permeability coefficient P p and is suitable for the growth of microorganisms that undergo aerobic treatment. In the present embodiment, the soil of the permeable layer 630 contains abundant aluminum components and has a black absent soil having a phosphoric acid adsorption capacity, a sand sand soil excellent in filtration performance, and a large amount of aerobic microorganisms. It also contains rice husk pulverized coal that can improve the air permeability and can also deodorize and decolorize. The thickness of the transmission layer 630 in the vertical direction is usually 200 to 450 mm, and in this embodiment, it is about 340 mm.

本実施態様においては、透過層６３０と集水層６５０との間に、陽イオン交換性の多孔性材料であるゼオライトを含有する吸着層６４０を設けている。これによって、吸着層を通過する処理水に含まれる臭気性物質を多孔性材料に吸着させて、処理水の脱臭を行うことができる。また、処理水に含まれる色素性物質も吸着させて、処理水の脱色も行うことができる。吸着層６４０に含有させる多孔性材料は、陽イオン交換性ものに限定されないが、陽イオン交換性ものとすると、アンモニア等の陽イオン性の臭気性物質を効率的に吸着することができる。吸着層６４０の下端部には、高い透水性を有しながらも多孔性材料等は通過させない割布６４１を設けており、集水層６５０に多孔性材料等が侵入するのを防いでいる。吸着層６４０の鉛直方向厚みは、通常５０〜１５０ｍｍとされ、本実施態様においては、約１２０ｍｍとなっている。   In this embodiment, an adsorption layer 640 containing zeolite, which is a cation-exchangeable porous material, is provided between the permeable layer 630 and the water collection layer 650. Thus, the odorous substance contained in the treated water passing through the adsorption layer can be adsorbed on the porous material to deodorize the treated water. Further, the treated water can also be decolorized by adsorbing a pigmentary substance contained in the treated water. The porous material contained in the adsorption layer 640 is not limited to a cation exchange material, but if it is a cation exchange material, a cationic odorous substance such as ammonia can be efficiently adsorbed. At the lower end of the adsorption layer 640, a split cloth 641 that has high water permeability but does not allow passage of a porous material or the like is provided to prevent the porous material or the like from entering the water collecting layer 650. The vertical thickness of the adsorption layer 640 is usually 50 to 150 mm, and is approximately 120 mm in this embodiment.

本実施態様において、集水管６５１は透水性の素材で形成されており、集水層６５０における集水管６５１以外の部分には砂利等が充填されている。集水層６５０の構造は、土壌処理槽６００の下端部に位置して処理水を漏れなく回収できるものであれば、特に限定されない。土壌処理槽６００の底部の形状は、図４に示すように平らなものとしてもよいが、集水管６５１に向かって狭くなる断面略Ｖ字状としてもよい。   In this embodiment, the water collecting pipe 651 is formed of a water-permeable material, and the portion of the water collecting layer 650 other than the water collecting pipe 651 is filled with gravel or the like. The structure of the water collection layer 650 is not particularly limited as long as it is located at the lower end of the soil treatment tank 600 and can collect the treated water without leakage. The bottom of the soil treatment tank 600 may have a flat shape as shown in FIG. 4, but may have a substantially V-shaped cross section that narrows toward the water collection pipe 651.

６． 二次貯留槽及び加圧ポンプ
土壌処理槽６００において土壌処理された二次処理水は、二次貯留槽７００に貯留される（図１を参照）。二次貯留槽７００は、土壌処理槽６００において処理された二次処理水を貯留することができれば、その具体的な大きさや構造を問わない。本実施態様においては、大雨などによって二次貯留槽７００がオーバーフローした際に備えて、余剰の二次処理水を一時的に貯留するための余剰槽７１０を設けている。二次貯留槽７００に貯留された二次処理水は、加圧ポンプ８００によって圧送されて、再び水洗式便器１００の洗浄水として循環利用される。本実施態様においては、加圧ポンプ８００も、スクリュー式揚水ポンプ４００の手動ポンプ４６０と同様の手動ポンプ（図示省略）を備えており、太陽光発電装置９００から十分な電力が供給されないときにも、二次処理水を圧送して水洗式便器１００の洗浄に利用できるようになっている。 6. Secondary Storage Tank and Pressurizing Pump The secondary treated water that has been soil-treated in the soil treatment tank 600 is stored in the secondary storage tank 700 (see FIG. 1). The secondary storage tank 700 may have any specific size or structure as long as it can store the secondary treated water treated in the soil treatment tank 600. In this embodiment, a surplus tank 710 for temporarily storing surplus secondary treated water is provided in case the secondary storage tank 700 overflows due to heavy rain or the like. The secondary treated water stored in the secondary storage tank 700 is pressure-fed by the pressurizing pump 800, and is circulated and used again as flush water for the flush toilet 100. In the present embodiment, the pressurizing pump 800 also includes a manual pump (not shown) similar to the manual pump 460 of the screw type pumping pump 400, and even when sufficient power is not supplied from the solar power generation device 900. The secondary treated water is pressure-fed and can be used for cleaning the flush toilet 100.

７． 太陽光発電装置
本実施態様の循環式トイレシステム１０は、災害時等において商用電源からの電力供給が停止した際にも、その全ての必要電力をまかなうことができる太陽光発電装置９００を備えている。太陽光発電装置９００は、循環式トイレシステム１０の規模や設置箇所に応じて、所望の電力量を供給することができるものであれば、その大きさや種類を特に限定されない。本実施態様の循環式トイレシステム１０においては、水洗式便器１００一つあたりの太陽光発電装置９００の発電電力は、約０．０７５ｋＷもあればよい。図には示していないが、循環式トイレシステム１０には、太陽光発電装置９００で発電された電気を蓄電可能な蓄電装置を備えてもよい。 7. Solar Power Generation Device The circulating toilet system 10 of the present embodiment includes a solar power generation device 900 that can cover all the required power even when the power supply from the commercial power supply is stopped in the event of a disaster or the like. There is. The size and type of the solar power generation device 900 are not particularly limited as long as the solar power generation device 900 can supply a desired amount of power according to the scale and installation location of the circulation toilet system 10. In the circulating toilet system 10 of the present embodiment, the power generated by the solar power generation device 900 per flush toilet 100 may be about 0.075 kW. Although not shown in the figure, the circulating toilet system 10 may include a power storage device capable of storing the electricity generated by the solar power generation device 900.

本実施態様においては、太陽光発電装置９００によって発電された電力をスクリュー式揚水ポンプ４００へ送電する送電回路において、電気の周波数と電圧をコントロールすることができるインバーター装置９１０を設けている。これによって、スクリュー式揚水ポンプ４００を、より省電力で稼働することができるようになっている。すなわち、スクリュー式揚水ポンプ４００を稼働させるうえで、最も大きな電力を必要とするのは始動時であるところ、本実施態様においては、インバーター装置９１０によって、太陽光発電装置９００の供給電力の周波数と電圧とを最適化しながら徐々にスクリュー式揚水ポンプ４００を始動させることによって、スクリュー式揚水ポンプ４００の始動電流を大幅に抑えることができる。このため、太陽光発電装置９００を小規模なものとしても、スクリュー式揚水ポンプ４００を始動させることができるようになっている。インバーター装置９１０は、上記の目的を達成することができるものであれば、その種類や容量を特に限定されない。   In this embodiment, an inverter device 910 that can control the frequency and voltage of electricity is provided in a power transmission circuit that transmits the electric power generated by the solar power generation device 900 to the screw pump pump 400. As a result, the screw-type pumping pump 400 can be operated with less power consumption. That is, in operating the screw-type pumping pump 400, the largest electric power is required at the time of starting. In the present embodiment, the inverter device 910 controls the frequency of the electric power supplied to the solar power generation device 900 and By gradually starting the screw-type pumping pump 400 while optimizing the voltage, the starting current of the screw-type pumping pump 400 can be greatly suppressed. Therefore, the screw type pumping pump 400 can be started even if the solar power generation device 900 is small. The inverter device 910 is not particularly limited in type and capacity as long as it can achieve the above object.

８． その他
本実施態様の循環式トイレシステム１０においては、図１に示すように、処理槽間の継手にゴム製の耐震用継手１１を使用している。本発明において、処理槽間を連結する継手の素材は特に限定されないが、ゴム製の耐震用継手１１とすると、地震等によって地面が変形して処理槽の位置関係がずれたとしても、継手が外れたり破損したりすることを防ぐことができるため好ましい。また、循環式トイレシステム１０における固液分離槽２００、一次貯留槽３００、流量調整槽５００、二次貯留槽７００及び余剰槽７１０は、その素材を特に限定されないが、震災時等に多少撓んだりゆがんだりした場合でも破損しにくいものとするため、本実施態様においては樹脂製としている。 8. Others In the circulation type toilet system 10 of this embodiment, as shown in FIG. 1, a seismic resistant joint 11 made of rubber is used as a joint between treatment tanks. In the present invention, the material of the joint for connecting the treatment tanks is not particularly limited, but if the rubber seismic coupling 11 is used, even if the ground is deformed due to an earthquake or the like and the positional relation of the treatment tanks is displaced, the joint will not It is preferable because it can be prevented from coming off or being damaged. Further, the solid-liquid separation tank 200, the primary storage tank 300, the flow rate adjustment tank 500, the secondary storage tank 700, and the surplus tank 710 in the circulation type toilet system 10 are not particularly limited in their materials, but they are slightly bent in the event of an earthquake or the like. In the present embodiment, it is made of resin so that it is not easily damaged even when it is distorted.

１０ 循環式トイレシステム
１１ 耐震用継手
１００ 水洗式便器
１１０ 先浄水タンク
２００ 固液分離槽
２１０ 第一分離槽
２２０ 第二分離槽
２３０ 第三分離槽
３００ 一次貯留槽
４００ スクリュー式揚水ポンプ
４２０ スクリュー
４２１ ブレード
４２２ 軸
４３０ 外筒
４４０ 駆動手段
４５０ シャフト
４６０ 手動ポンプ
５００ 流量調整槽
６００ 土壌処理槽
６０１ 遮水シート
６１０ 植栽層
６２０ 散水層
６２１ 散水管
６２２ 樋状部材
６２３ 導水部材
６２３ａ 上側導水部材
６２３ｂ 下側導水部材
６３０ 透過層
６４０ 吸着層
６４１ 割布
６５０ 集水層
６５１ 集水管
７００ 二次貯留槽
７１０ 余剰槽
８００ 加圧ポンプ
９００ 太陽光発電装置
９１０ インバーター装置
Ｌ１ 揚水高さ
Ｌ２ スクリューの外半径と外筒の内半径との差
Ｌ３ スクリューの内径
Ｌ４ スクリューの外径
Ｌ５ ブレードのピッチ 10 Circulating Toilet System 11 Seismic Joint 100 Flush Toilet 110 Preclean Water Tank 200 Solid-Liquid Separation Tank 210 First Separation Tank 220 Second Separation Tank 230 Third Separation Tank 300 Primary Storage Tank 400 Screw Pump Pump 420 Screw 421 Blade 422 Shaft 430 Outer cylinder 440 Driving means 450 Shaft 460 Manual pump 500 Flow rate adjusting tank 600 Soil treatment tank 601 Impermeable sheet 610 Planting layer 620 Water sprinkling layer 621 Water sprinkling pipe 622 Trough member 623 Water guiding member 623a Upper water guiding member 623b Bottoming member Member 630 Permeable layer 640 Adsorption layer 641 Split cloth 650 Water collecting layer 651 Water collecting pipe 700 Secondary storage tank 710 Surplus tank 800 Pressurizing pump 900 Solar power generator 910 Inverter device L 1 Pumping height L 2 Outer radius and outside of screw Difference from inner radius of cylinder L 3 Inner diameter of screw L 4 Outer diameter of screw L 5 Blade pitch

Claims (5)

水洗式便器と、
水洗式便器から排出された汚水を固液分離する固液分離槽と、
固液分離槽で処理された一次処理水を貯留する一次貯留槽と、
非水平方向に延びる外筒と、外筒内に配されたスクリューとを備えて、一次貯留槽に貯留された一次処理水を揚水するためのスクリュー式揚水ポンプと、
内部を土壌で充填されるとともに、土壌中に埋設された散水管と、土壌の下端部に設けられた集水部とを備えて、スクリュー式揚水ポンプで揚水された一次処理水を散水管に通水して土壌中に浸透させ、集水部より回収して二次処理水とする土壌処理槽と、
二次処理水を水洗式便器へ送水するための加圧ポンプと、
スクリュー式揚水ポンプ及び加圧ポンプを稼働する電力を供給する太陽光発電装置と、
を備え、
スクリュー式揚水ポンプの揚水高さが４ｍ以下とされて、水洗式便器１台当たりの太陽光発電装置の発電電力が７５Ｗ以下とされるとともに、
土壌処理槽に充填される土壌が、散水管を埋設した散水層と、散水層の下方に隣接して配した透過層とを備えた層構造を有し、散水層の透水係数Ｐ ｄ と透過層の透水係数Ｐ ｐ との比Ｐ ｄ ／Ｐ ｐ を１０〜１０ ４ とされ、
スクリュー式揚水ポンプによる揚水が、断続的に実行されるようにした
循環式トイレシステム。
A flush toilet,
A solid-liquid separation tank for solid-liquid separation of the waste water discharged from the flush toilet,
A primary storage tank for storing the primary treated water treated in the solid-liquid separation tank,
An outer cylinder extending in a non-horizontal direction and a screw arranged in the outer cylinder, and a screw-type pumping pump for pumping the primary treated water stored in the primary storage tank,
The inside is filled with soil, and it is equipped with a sprinkler pipe buried in the soil and a water collecting part provided at the lower end of the soil, and the primary treated water pumped by a screw type pump is used as a sprinkler pipe. A soil treatment tank that allows water to permeate into the soil and collect it from the water collection section for secondary treatment.
A pressure pump for sending the secondary treated water to the flush toilet,
A solar power generation device that supplies electric power to operate the screw type pumping pump and the pressurizing pump,
Equipped with
The pumping height of the screw-type pumping pump is set to 4 m or less, and the generated power of the solar power generation device per flush toilet is set to 75 W or less,
The soil filled in the soil treatment tank has a layered structure including a water sprinkling layer in which a water sprinkling tube is embedded and a permeable layer disposed below and adjacent to the water sprinkling layer, and has a permeability coefficient P d and a permeability of the water sprinkling layer. The ratio P d / P p to the hydraulic conductivity P p of the layer is set to 10 to 10 4 ,
A circulating toilet system in which pumping by a screw pump is performed intermittently .
スクリュー式揚水ポンプを駆動するためのインバーター装置を更に備えた請求項１の循環式トイレシステム。
The circulating toilet system according to claim 1, further comprising an inverter device for driving the screw type pumping pump.
スクリュー式揚水ポンプにおける、スクリューの外半径と外筒の内半径との差が１〜１０ｍｍである請求項１又は２に記載の循環式トイレシステム。
The circulating toilet system according to claim 1 or 2, wherein the difference between the outer radius of the screw and the inner radius of the outer cylinder in the screw type water pump is 1 to 10 mm.
土壌処理槽に充填される土壌の表層に、植栽可能な土質を有する植栽層を設けた請求項１〜３に記載の循環式トイレシステム。
The circulating toilet system according to any one of claims 1 to 3, wherein a planting layer having a soil quality capable of being planted is provided on a surface layer of the soil filled in the soil treatment tank.
水洗式便器から排出された汚水を固液分離する固液分離工程と、
固液分離工程で処理された一次処理水を貯留する一次貯留工程と、
一次貯留工程で貯留された一次処理水をスクリュー式揚水ポンプによって揚水する揚水工程と、
スクリュー式揚水ポンプで揚水された一次処理水を土壌中に埋設された散水管に通水して土壌中に浸透させ、下端の集水部より回収して二次処理水とする土壌処理工程と、
二次処理水を水洗式便器へ送水する加圧工程と、
スクリュー式揚水ポンプ及び加圧ポンプを稼働する電力を供給する太陽光発電工程と、
を備え、
スクリュー式揚水ポンプの揚水高さを４ｍ以下として、水洗式便器１台当たりの太陽光発電装置の発電電力を７５Ｗ以下とするとともに、
土壌処理槽に充填される土壌を、散水管を埋設した散水層と、散水層の下方に隣接して配した透過層とを備えた層構造として、散水層の透水係数Ｐ ｄ と透過層の透水係数Ｐ ｐ との比Ｐ ｄ ／Ｐ ｐ を１０〜１０ ４ とし、
スクリュー式揚水ポンプによる揚水を、断続的に実行する
循環式トイレ排水処理方法。 A solid-liquid separation step of solid-liquid separating the wastewater discharged from the flush toilet,
A primary storage step of storing the primary treated water treated in the solid-liquid separation step,
A pumping step of pumping the primary treated water stored in the primary storage step by a screw type pump,
Soil treatment process in which the primary treated water pumped by the screw pump is passed through the sprinkling pipe embedded in the soil to penetrate into the soil and is collected from the lower water collecting section to be the secondary treated water. ,
A pressurizing step of sending the secondary treated water to the flush toilet,
A solar power generation process for supplying electric power to operate the screw type pumping pump and the pressurizing pump,
Equipped with
The pumping height of the screw-type pumping pump is 4 m or less, and the power generated by the solar power generation device per flush toilet is 75 W or less.
The soil is filled into soil treatment tank, and a sprinkling layer buried sprinkling pipe, as a layer structure that includes a transparent layer disposed adjacent to the lower side of the watering layer, the permeability P d and the transmissive layer sprinkling layer The ratio P d / P p to the water permeability coefficient P p is set to 10 to 10 4 ,
Circulating toilet wastewater treatment method for intermittently pumping water with a screw pump . <br />
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