JP7258836B2 - Recycled bio-toilet - Google Patents
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Description
本発明は、有機物及び、し尿の分解が確実に達成され処理水の有効活用が可能なリサイクル型バイオ式トイレに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a recycling bio-toilet capable of reliably decomposing organic matter and night soil and effectively utilizing treated water.
従来のリサイクルトイレによる生屎尿の処理方法に大別して二種類ある。加熱乾燥処理と微生物利用処理である。加熱乾燥処理方式では、高額の電気代コストがかかること、乾燥した生屎尿を別途廃棄物として廃棄物処理業者に有料で引き取ってもらう必要がある。 There are two main methods of treating raw sewage using conventional recycling toilets. They are heat drying treatment and microbial utilization treatment. In the heating and drying method, it is necessary to have a waste treatment company take over the dried raw sewage as a separate waste for a fee, as well as the cost of electricity is high.
さらに悪臭の発生を抑制することは不可能で、プラチナ脱臭装置や活性炭などの物理的処理か化学薬品、芳香剤などで悪臭の抑制を図っているのが現状であるが、多少の抑制はできても、悪臭を根本的に除去することは成功していない。 Furthermore, it is impossible to suppress the generation of bad odors, and although physical treatments such as platinum deodorizing equipment and activated carbon, or chemicals and air fresheners are currently being used to suppress bad odors, it is possible to suppress them to some extent. However, it has not succeeded in fundamentally removing the odor.
一方、微生物利用処理のバイオ式トイレは、便所の方式の一つで、「コンポストトイレ」「コンポスティングトイレ」(Composting toilet)とも呼ばれ、水洗式でないために、どんな場所にでも設置できるという利点がある。 On the other hand, the bio-toilet that uses microorganisms is one of the toilet methods, and is also called "composting toilet" or "composting toilet". There is
また、汲取り作業を必要としないため、屎尿汲取り車両の立ち入れない場所への設置も可能。排泄物を垂れ流す事も無いため、近年問題になっている登山愛好者の排泄物問題解決の糸口としても注目されている。 In addition, since there is no need for scavenging work, it can be installed in places inaccessible to excrement scavenging vehicles. Since it does not discharge excrement, it is also attracting attention as a clue to solving the excrement problem of mountaineering enthusiasts, which has become a problem in recent years.
このようなバイオ式トイレには、チップ(おが屑)式と特定の菌(微生物)による液体処理方式があり、好気性微生物の活動によって排泄物を分解する。水を全く使わないか、使う場合であっても水洗トイレ等に比べて少量で済む。 Such bio-toilets include a chip (sawdust) type and a liquid treatment method using specific bacteria (microorganisms), and excrement is decomposed by the action of aerobic microorganisms. It does not use water at all, or even if it does, it uses less water than a flush toilet or the like.
下記非特許文献1にもあるが、チップ(おが屑)式は、排泄物を木質材(おがくず、ヤシ皮繊維、ピートモスなど)と混ぜ合わることによって、(1)好気性微生物による分解、(2)水分吸収、(3)悪臭の軽減を行う。
As described in
おかくず等を便槽の中に詰め込んであり、排泄された糞尿を、おがくず等とともに攪拌して好気性微生物を活発化させ、分解・堆肥化させる。
微生物を利用したリサイクルトイレでは、発酵菌、酵母、乳酸菌、耐熱土壌菌等を曝気槽に投入し、発酵させることで生屎尿の減容と悪臭の抑制、及び処理水の循環利用を行なっているが、通常1ヶ月~3ヶ月、長いものでも6ヶ月を経過すると、空中浮遊菌、落下菌などの自然に存在する微生物との間で拮抗を起こし、投入した菌が死滅してしまい、腐敗に転じてメタンガス等の有毒、引火性ガスが発生し、爆発、火災等の危険が生じると共に、循環している処理水が腐敗し、黒く濁ってしまい、かつ悪臭が発生するため、腐敗した汚泥を取り出して別途廃棄物として廃棄物処理業者に有料で引き取ってもらい、装置全体を洗浄して再度注水してやり直すのが通例である。 Recycled toilets that use microorganisms put fermentative bacteria, yeast, lactic acid bacteria, heat-resistant soil bacteria, etc. into an aeration tank and ferment them to reduce the volume of raw human waste, suppress bad odors, and recycle treated water. However, usually after 1 to 3 months, 6 months at the longest, antagonism occurs between naturally existing microorganisms such as airborne bacteria and fallen bacteria, and the introduced bacteria die and spoil. In turn, toxic and flammable gases such as methane gas are generated, creating dangers such as explosions and fires. It is customary to take it out and have it collected by a waste disposal company as a separate waste for a fee, wash the entire device, and re-pour water to start over.
また、先に、出願人は下記特許文献に示すように、複合発酵法を用いて、屎尿処理槽における腐敗を完全に抑制し、屎尿を水と炭素とガスに分解するサイクルを起す微生物を利用したリサイクルトイレを提案している。
この特許文献1のリサイクルトイレは、ジェット水洗式トイレを二つ使用し、1日30人~60人の使用を条件とし、図6、図7に示すようにトイレ101の下部及び背後に屎尿を処理して水をリサイクルするリサイクルトイレシステムを配置し、4tトラックで移送可能としたものである。
The recycling toilet of this
27m3の発酵液状化槽102にブロワー104とエアー配管105を通じ、散気管103でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。
A
それに糖蜜を発酵液状化槽102の容量の0.05%投入し、15分間曝気し、EMBC(複合発酵)固形バイオを水の量に対し重量比0.01%の割合で混合して、1時間曝気し、MLSS菌床を発酵液状化槽102内の濃度500ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。
Add molasses to the
発酵液状化槽102をオーバーフローした水が移流管116を通じて底部に入るように設置された0.65m3の第一発酵槽106にブロワー104とエアー配管105を通じ、散気管103でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。
The
それに糖蜜を第一発酵槽106の容量の0.05%投入し、15分間曝気し、EMBC(複合発酵)固形バイオを水の量に対し重量比0.01%の割合で混合して、1時間曝気し、MLSS菌床を第一発酵槽106内の濃度300ppmになるように投入し、30分曝気する。
Add 0.05% of molasses to the volume of the
EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。 0.1% of the volume of the EMBC culture solution is sprinkled to provide strong aeration.
第一発酵槽106をオーバーフローした水が移流管116を通じて底部に入るように設置された0.65m3の第二発酵槽107にブロワー104とエアー配管105を通じ、散気管103でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。
A
それに糖蜜を第二発酵槽107の容量の0.05%投入し、1時間曝気し、MLSS菌床を第二発酵槽107内の濃度100ppmになるように投入し、30分曝気する。
0.05% of the volume of the
EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。 0.1% of the volume of the EMBC culture solution is sprinkled to provide strong aeration.
第二発酵槽107をオーバーフローした水がマテリアル触媒槽108を通じて入るように設置された0.38m3の固型発酵槽109にブロワー104とエアー配管105を通じ、散気管103でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。EMBC培養液を容量の0.1%散布して微弱曝気とする。
A
固型発酵槽109からポンプ110で汲み上げた水が移送管111を通じて入るように設置された第一発酵合成槽112にブロワー104とエアー配管105を通じ、散気管103でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。
Water is introduced into the first fermentation/
MLSS菌床を第一発酵合成槽112内の濃度1000ppmになるように投入し、30分曝気する。
The MLSS fungal bed is put into the first fermentation/
EMBC培養液を容量の0.1%散布して曝気し、DOが8.0~8.5となるようにエアー量を調整する。 0.1% of the volume of the EMBC culture solution is sprayed and aerated, and the amount of air is adjusted so that DO becomes 8.0 to 8.5.
第一発酵合成槽112をオーバーフローした水が移流管116を通じて底部に入るように設置された第二発酵合成槽113、及び第二発酵合成槽113の次に同様に設置された第三発酵合成槽114をいずれも第一発酵合成槽112と同じように準備する。
A second fermentation/
第三発酵合成槽114から移流管117を通じて沈澱槽115の満水時の水面と同じ高さに水が入るように設置された沈澱槽115に水を注入し、満水状態とする。
Water is injected from the third fermentation/
沈澱槽115からオーバーフローした水が溜まるように設置された貯水槽119、及びトイレ101内の給水タンク(水と空気を高圧で流出させ、屎尿を便器から第一発酵液状化槽に水洗投入する為のもの)に沈澱槽115と同様に満水にしてEMBC培養液を散布して準備する。
A
このすべての準備が終了した後、エアーレーションを維持し、72時間放置した後、通常のトイレとして使用する。 After all this preparation is done, keep the aeration and let it sit for 72 hours before using it as a regular toilet.
使用開始後のエアーレーションは、発酵液状化槽102を中、第一発酵槽106を強、第二発酵槽107を中、固型発酵槽109を微弱、第一発酵合成槽112を強、第二発酵合成槽113を中、第三発酵合成槽114を中とする。
Aeration after the start of use is moderate in the
使用開始後一週間は、朝と晩にEMBC培養液を発酵液状化槽102の容量の0.02%をトイレの排水口から投入する。
For one week after the start of use, 0.02% of the volume of the EMBC culture solution in the
各槽の状態を見ながら、合成を強くしたい場合は、EMBC培養液を投入し、発酵を強くする場合は、EMBC(複合発酵)固形バイオを投入し、沈澱槽115内に菌床が溜まってきた場合に、手動で第一発酵合成槽112に、さらに溜まる量が増えてきた場合に、手動で発酵液状化槽102に移送する。
While observing the state of each tank, if it is desired to strengthen the synthesis, the EMBC culture solution is added, and if the fermentation is to be strengthened, the EMBC (multiple fermentation) solid bio is added, and the fungal bed accumulates in the
この状態でトイレを使用することによって、発酵液状化槽102で発酵が始まり、有機物の液状化が起こり、第一発酵槽106、第二発酵槽107で完全発酵が起き、固型発酵槽109で嫌気発酵、固形発酵を起こさせ、分解菌並びに分解酵素を現生させ、第一発酵合成槽112、第二発酵合成槽113、第三発酵合成槽114で複合発酵、発酵合成を起こさせ、沈殿槽115で嫌気発酵、固形発酵を起こさせ、さらに分解菌、分解酵素を原生させて、屎尿を水と炭素とガスに分解消失させ、水の減少を補給するのみで、処理水をリサイクルし、汚泥を発生させない。
By using the toilet in this state, fermentation starts in the
前記EMBC固形バイオは、米糠90重量%、水5重量%、籾殻2.5重量%、藁2.5重量%からなる材料に、複合発酵状態にある微生物が出す酵素を材料の全体量の3重量%を添加混合し、加湿し、材料の上下切り返しを数回繰り返し、空気中から微生物を混入させて、1ccあたりの微生物数(生菌数)が、107~108から109に増加させ、菌の死滅を無くし、それによって、1020~1030へと生菌数が飛躍的に増大し、微生物の高密度化がおき、この状態でしばらく寝かせた後、乾燥させて粉砕したものである。 The EMBC solid bio is a material consisting of 90% by weight of rice bran, 5% by weight of water, 2.5% by weight of rice husk, and 2.5% by weight of straw. % by weight is added, mixed , humidified , and the material is repeatedly turned upside down several times to mix microorganisms from the air. As a result, the number of viable bacteria increased dramatically to 10 20 to 10 30 , causing a high density of microorganisms, left for a while in this state, dried and pulverized is.
前記EMBC酵素液は、水90重量%、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿の葉から抽出した抽出液6重量%、オカラ3重量%、糖蜜1重量%からなる原液に、空気中から微生物を混入させて、1ccあたりの微生物数(生菌数)が、107~108から109に増加すると菌の死滅がなくなり、それによって、1020~1030へと飛躍的に増大し、微生物の高密度化がおき、さらにこの水溶液内で微生物酵素の高濃度化が起き、前記松、笹、無花果、栗、桃、柿の葉に含まれる植物酵素とともに結合結晶化(合成融合)し、誘導体たる抗酸化物質が生成される。この抗酸化物質を含む溶液を濾過して前記酵素液を得るのである。 The EMBC enzyme solution is a stock solution consisting of 90% by weight of water, 6% by weight of extracts extracted from pine, bamboo, plum, fig, chestnut, peach, and persimmon leaves, 3% by weight of bean curd refuse, and 1% by weight of molasses. When the number of microorganisms per 1 cc (viable count) increases from 10 7 to 10 8 to 10 9 by mixing microorganisms from inside, the number of bacteria disappears, thereby dramatically increasing to 10 20 to 10 30 . Microorganisms increase in density, and microbial enzymes in this aqueous solution become highly concentrated, and bound crystallization (synthetic fusion) to produce a derivative antioxidant. This antioxidant-containing solution is filtered to obtain the enzyme solution.
前記MLSS菌床は、屎尿あるいは生活排水を複合発酵技術で処理し、沈澱槽等で嫌気発酵、固形発酵を起こし、MLSSに複合発酵状態にある微生物が付着(着子)し、嫌気性菌類が根付く(着床)ようにし、さらに嫌気性菌類がコロニー化(菌床)したものである。 The MLSS fungal bed is produced by treating human waste or domestic wastewater with a complex fermentation technology, causing anaerobic fermentation and solid fermentation in a sedimentation tank or the like, and microorganisms in a complex fermentation state adhere to the MLSS, and anaerobic fungi are formed. It takes root (implantation) and is colonized (fungal bed) by anaerobic fungi.
前記バイオ式トイレでチップ(おが屑)式のものは、オガクズの量は、その処理能力によって様々であるが、1日当たり処理数×0.01m3程度が必要である。処理能力相応の使用状態での、おがくずの寿命は6ヶ月程度であるが、処理能力を上回る使用下での寿命は著しく低下してしまう。 The chip (sawdust) bio-toilet requires about 0.01 m 3 per day, although the amount of sawdust varies depending on its processing capacity. The lifespan of sawdust is about 6 months under conditions of use corresponding to the processing capacity, but the lifespan is significantly reduced under conditions of use exceeding the processing capacity.
さらに、限られた処理槽の中では、発酵分解出来る量は微量である。そのため、連続して能力以上に使用すると、分解しきれない汚泥が溜まり悪臭が発生して、菌床の交換をせざるをえない状態になる。年に何回かと言っても、それは人力で行うしかない。大変な負担であり、ベタベタした状態でのコンポスト使用は、環境衛生上問題になる。また、災害時やイベント等で1日の使用限度を超えた使用を続けると、溜の状態になり汲み取りが必要となる。 Furthermore, in the limited treatment tank, the amount that can be fermented and decomposed is very small. Therefore, if it is continuously used beyond its capacity, sludge that cannot be completely decomposed accumulates, generating a foul odor, and the fungal bed must be replaced. Even if you say a few times a year, it has to be done manually. It is a heavy burden, and using compost in a sticky state poses a problem in terms of environmental hygiene. Also, if you continue to use it beyond the daily usage limit during a disaster or event, it will become a pool and need to be drained.
このようにチップ(おが屑)式のものは維持・管理としてチップの補充・交換が必要であり、水道は原則的に使用不可で、トイレツトペーパーは分別回収または投入可だが、環境負荷としては交換されたチップ(おが屑)の焼却などにより大気を汚染するおそれがある。 In this way, chip (sawdust) type products require chip replenishment and replacement for maintenance and management, tap water is basically unusable, and toilet paper can be collected or thrown in separately, but replacement is an environmental burden. There is a risk of polluting the atmosphere by incinerating chips (sawdust) that have been removed.
さらに、好気性微生物の活性化のため、便槽の撹拌が必要であり、手動ハンドルなどによって撹拌するものと、電気モーターで撹拌するものとに分類される。 Furthermore, agitation of the feces tank is required for activation of aerobic microorganisms, and is classified into those that are agitated by a manual handle or the like and those that are agitated by an electric motor.
悪臭発生については、使用頻度や時間の経過による。 Odor generation depends on the frequency of use and the passage of time.
特定の菌(微生物)による液体処理方式でも、同じく悪臭発生については、使用頻度や時間の経過による。 Even in the liquid treatment method using specific bacteria (microorganisms), the generation of offensive odors also depends on the frequency of use and the passage of time.
また、特定の菌(微生物)による液体処理方式では維持・管理として汚泥の引き抜きが必要となり、引抜かれた汚泥は尿処理場等へ運ばれ、汲み取り式と岡様の汚染を引き起こすおそれがある。さらに、トイレツトペーパーは分別回収しなければならない。 In addition, the liquid treatment method using specific bacteria (microorganisms) requires sludge removal for maintenance and management, and the sludge that is removed is transported to a urine treatment plant, etc., and may cause contamination of the scavenging method and Oka-sama. Furthermore, toilet paper must be collected separately.
前記特許文献1のリサイクルトイレシステムでは、EMBC培養液なるものが使用され、強曝気とする場合にこのEMBC培養液が散布されるが、EMBC培養液がいかなるものであるかの説明はなされていない。
In the recycling toilet system of
また、最終段階として処理水をリサイクルし、汚泥を発生させないとしているが、リサイクルの具体的内容や処理水がどのようなものであり、どのように用いるかは示されていない。 In addition, although it states that the treated water will be recycled as the final stage and will not generate sludge, the details of the recycling, what the treated water is like, and how it will be used are not indicated.
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、有機物及び、し尿の分解が確実に達成され、かつ、処理水を洗浄水として便器洗浄に用いることの有効活用が可能なリサイクル型バイオ式トイレを提供することにある。 An object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the above-mentioned conventional examples, to achieve the decomposition of organic matter and night soil without fail, and to make effective use of the treated water as flush water for flushing toilet bowls. is to provide
前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、 一次処理として、便器からの糞尿を受け入れる複合発酵液化便槽に下記複合発酵培養液を加え、複合発酵液化便槽は、複合発酵培養液を加える槽である発酵液化槽、複合発酵がおこなわれる発酵槽、砕石フィルターを有する固形発酵槽、流量調整槽からなり、これらに順次送ることで液化を行い、二次処理として、合併浄化槽、合成槽、処理水槽に順次導き、複合発酵による浄化を行い、処理水槽からの処理水を洗浄水として便器洗浄に用いることを要旨とするものである。特徴とするリサイクル型バイオ式トイレ。
複合発酵培養液:複合発酵を誘導するもので、水に、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿のいずれかから選択された葉から抽出した抽出液とオカラと糖蜜を加え、ここに好気性菌と嫌気性菌、および通性嫌気性菌を植付けて、好気性菌と嫌気性菌とを通性嫌気性菌を介して共存・共栄・共生を可能とし、その上澄液である複合発酵モルトを製造し、該複合発酵モルトに仕込み水および、好気発酵をする糖蜜、嫌気発酵をする鶏糞と乾燥オカラ及び米糠を加えてなる。
In order to achieve the above object, the present invention according to
Complex Fermentation Culture Solution: A product that induces complex fermentation. To water, add the extract extracted from leaves selected from pine, bamboo, plum, fig, chestnut, peach, or persimmon, bean curd refuse, and molasses. aerobic bacteria, anaerobic bacteria, and facultative anaerobes are planted in the fermented water to enable coexistence, co-prosperity, and symbiosis between the aerobic and anaerobic bacteria through the facultative anaerobes. A compound fermented malt is produced, and the compound fermented malt is added with water, molasses for aerobic fermentation, poultry droppings for anaerobic fermentation, dried okara and rice bran .
請求項1記載の本発明によれば、処理を固体から液化する第1次処理と、液化したものを浄化してきれいにする第2次処理を明確に分けたものであり、一次処理として合発酵培養液を便器からの糞尿を受け入れる発酵槽に加えることで、複合発酵による微生物の働きで汚泥の消失が得られ、二次処理としてさらに複合発酵による微生物の働きで汚水が浄化され、洗浄水として便器洗浄に用いる処理水が得られる。
According to the present invention described in
完全循環型なので、上下水道不要・汲み取り不要であり、腐敗しないので悪臭も発生せず、さらに、大腸菌・雑菌・病原菌が発生しないので、薬剤による殺菌も不要である。 Since it is a complete circulation type, there is no need for water supply and sewage, nor is it necessary to pump it.
また、エアーレーション用プロワーと、移送用ポンプのための電気は必要だが、停電になっても小型発電機で充分対応できる。 Also, electricity is necessary for the aeration blower and transfer pump, but even in the event of a power outage, a small generator will suffice.
避難所、公園などに備えて、普段は公共トイレとして使用し、災害時にもそのまま使用可能なトイレとして常備することも可能である。 It is also possible to prepare for evacuation centers, parks, etc. and use it as a public toilet normally, and it is also possible to keep it as a toilet that can be used as it is even in the event of a disaster.
複合発酵培養液を作成する複合発酵モルトは、複合発酵をおこさせる種となるものであり、ここには炭素の高分子結合結晶が含まれている。複合発酵モルトは、水に、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿のいずれかから選択された葉から抽出した抽出液は自然の素材として培地媒体として使用され、水に、これと糖蜜を加えたものは菌床となり、ここに好気性菌と嫌気性菌、および通性嫌気性菌を植付け、その上澄液であることで、好気性菌と嫌気性菌が通性嫌気性菌を介して共存、共栄、共生する複合発酵をおこさせる下地を作ることができる。 The complex fermented malts that make up the complex fermented broth are the seeds for the complex fermentation and contain macromolecularly bonded crystals of carbon. The compound fermented malt is mixed with water, and the extract extracted from leaves selected from pine, bamboo, plum, fig, chestnut, peach, and persimmon is used as a medium as a natural material. Addition of molasses becomes a fungal bed, on which aerobic and anaerobic bacteria and facultative anaerobe are planted. It is possible to create a foundation that allows coexistence, co-prosperity, and symbiotic complex fermentation to occur through bacteria.
好気性菌と嫌気性菌、および通性嫌気性菌を同時に植付けることで、通性嫌気性菌を介して好気性菌と嫌気性菌が共存できるが、共存・共栄・共生とは拮抗しないこと(殺し合わないこと)であり、微生物(菌)が10分の1のサイズになり、1ccあたりの微生物数が増加すると微生物の仮死状態を作ることでお互いに殺し合わなくなり、菌の死滅を減少させることができる。 By planting aerobic bacteria, anaerobic bacteria, and facultative anaerobes at the same time, aerobes and anaerobes can coexist through facultative anaerobes, but they do not compete with coexistence, co-prosperity, and symbiosis. When the size of microorganisms (bacteria) becomes 1/10 and the number of microorganisms per 1 cc increases, the microorganisms will not kill each other by creating a suspended state, and the bacteria will not die. can be reduced.
この状態では、微生物酵素は、前記松、笹、無花果、栗、桃、柿の葉に含まれる植物酵素とともに結合結晶化して誘導体たる抗酸化物質が生成される。抗酸化物質は酵素、ビタミン、ミネラル、アミノ酸などの生理活性物質であり、炭素の高分子結合結晶となるものである。これを水中に戻すと微生物に戻る。その姿をたんぱく質で見ることができる。 In this state, the microbial enzyme is bound and crystallized together with the plant enzyme contained in the pine, bamboo, fig, chestnut, peach, and persimmon leaves to produce a derivative antioxidant substance. Antioxidants are physiologically active substances such as enzymes, vitamins, minerals, amino acids, etc., which form macromolecular crystals of carbon. When this is returned to water, it returns to microorganisms. You can see it in protein.
通性嫌気性菌を介して好気性菌と嫌気性菌が共存・共栄・共生する複合発酵は、酵母、乳酸菌類等の好気性発酵微生物が働き出すことから始まり、好気性発酵微生物がアミノ酸、糖類、ビタミン、ミネラル等の生理活性物質を造り、大腸菌、糸状菌、雑菌類等の好気性有害菌を浄菌し、次に好気性発酵微生物の乳酸菌が通性嫌気性乳酸菌及び通性嫌気性菌類へとリレーし、それによって放線菌が現れて抗菌性物質を造り、これが細菌、病原菌、ウイルス、リケッチャ等の嫌気性有害菌を浄菌し、前記二つの浄菌作用が連動することで、アゾトバクター、アミロバクター、根瘤菌等が空気中から窒素を取り込み固定する働きをし(窒素固定菌)、最後に光合成細菌、藻菌類、化学光合成微生物が炭酸ガス、窒素ガスを取り込んで光合成等、エネルギー・置換と交換を行うことで可能となる。 Complex fermentation, in which aerobic and anaerobic bacteria coexist, co-prosper, and coexist via facultative anaerobic bacteria, begins with the action of aerobic fermentation microorganisms such as yeast and lactic acid bacteria. It produces physiologically active substances such as sugars, vitamins, and minerals, purifies harmful aerobic bacteria such as E. coli, filamentous fungi, and miscellaneous fungi. By relaying to fungi, actinomycetes appear and produce antibacterial substances, which purify anaerobic harmful bacteria such as bacteria, pathogens, viruses, and rickettsia. Azotobacter, amylobacter, root nodules, etc. take in nitrogen from the air and fix it (nitrogen-fixing bacteria). It is possible by permuting and exchanging.
この抗酸化物質を含む溶液の上澄液として沈殿物(微生物の凝固固形物)を取り除いたものが複合発酵モルトである。 Complex fermented malt is obtained by removing the sediment (coagulated solid matter of microorganisms) as the supernatant liquid of the solution containing this antioxidant substance.
複合発酵培養液は、複合発酵の種となる複合発酵モルトに仕込み水および、好気発酵をする糖蜜、嫌気発酵をする嫌気基礎を加えてなり、複合発酵を惹起させるものである。 The complex fermentation culture solution is prepared by adding water, molasses for aerobic fermentation, and anaerobic basal for anaerobic fermentation to complex fermentation malt, which is the seed of complex fermentation, to induce complex fermentation.
ここで嫌気基礎とは、鶏糞と乾燥オカラと米糠をいう。鶏糞は、酸化・変敗・腐敗する前の状態で乾燥させたものである。乾燥オカラは、豆腐製造の際に豆乳を絞った後の残りの大豆かすで、これを酸化・変敗・腐敗する前の新鮮な状態で乾燥させたものである。米糠は、精米の際出る米糠である。 Here, the anaerobic foundation means poultry manure, dried bean curd refuse and rice bran. Chicken manure is dried in a state before it is oxidized, spoiled, and putrefied. Dried bean curd lees are the remaining soybean residue left over after squeezing soymilk during the production of tofu. Rice bran is the rice bran that comes out when rice is polished.
一次処理として、便器からの糞尿を受け入れる便器からの糞尿を受け入れる複合発酵液化便槽に複合発酵を誘発する複合発酵培養液を加えると発酵が始まり、乳酸発酵によって、有機物を分子結合レベルでばらばらになる。 As a primary treatment, fermentation starts when a complex fermentation culture solution that induces complex fermentation is added to the complex fermentation liquefaction tank that receives excrement from the toilet bowl, and organic matter is separated at the molecular bond level by lactic acid fermentation. Become.
発酵槽ではさらに複合発酵が進行し、分解菌並びに分解酵素を現生させ、屎尿による汚泥を水と炭素とガスに分解消失させる。SS除去層を有する固形発酵槽では複合発酵MLSS菌床を採取して最初の発酵液化槽に戻すことで、より酵、または合成あるいは増殖させて複合発酵を発酵液化槽で起こし易くなる。 In the fermenter, complex fermentation further progresses, causing decomposing bacteria and decomposing enzymes to grow, and sludge from night soil is decomposed and eliminated into water, carbon and gas. In a solid fermenter having an SS-removing layer, the MLSS fungal bed for complex fermentation is collected and returned to the first fermentation liquefaction tank, so that it is more fermented, synthesized, or multiplied to facilitate complex fermentation in the fermentation liquefaction tank.
なお、MLSS菌床は、屎尿を複合発酵技術で処理し、嫌気発酵、固形発酵を起こし、MLSSに複合発酵状態にある微生物が付着(着子)し、嫌気性菌類が根付く(着床)ようにし、さらに嫌気性菌類がコロニー化(菌床)したものである。 In the MLSS fungal bed, human waste is treated with a complex fermentation technology, causing anaerobic fermentation and solid fermentation. anaerobic fungi colonized (fungal bed).
二次処理では、前記汚泥を消失させた汚水を浄化する処理であり合併浄化槽、合成槽、処理水槽に順次導き、合併浄化槽では複合発酵を継続させる。 In the secondary treatment, the sewage from which the sludge has been removed is purified, and the sewage is successively led to a combined septic tank, a synthesis tank, and a treated water tank, and combined fermentation is continued in the combined septic tank.
請求項2記載の本発明は、二次処理の合成槽には、集積した複合発酵モルトを沁み込ませたバイオ触媒布を所定間隔を置いて吊り下げ配設して複合発酵による浄化を行うことを要旨とするものである。 According to the second aspect of the present invention, in the secondary treatment synthesis tank, biocatalyst cloth impregnated with accumulated composite fermentation malt is suspended at predetermined intervals to perform purification by composite fermentation. is the gist of it.
請求項2記載の本発明によれば、合成槽では集積した複合発酵モルトを沁み込ませたバイオ触媒布を配設することで、さらに複合発酵を助長させる。 According to the second aspect of the present invention, in the synthesis tank, the biocatalyst cloth impregnated with the accumulated complex fermentation malt is arranged, thereby further promoting the complex fermentation.
バイオ触媒布に現生・発現した光合成菌、藻菌類が、光によって、炭酸ガス、窒素ガスを取り込んで光合成処理によるエネルギー置換及び交換を行い、生活性物質及びタンパク質結晶が生成される。 Photosynthetic bacteria and algae fungi living and expressed on the biocatalyst cloth take in carbon dioxide gas and nitrogen gas by light and perform energy replacement and exchange by photosynthetic processing, producing bioactive substances and protein crystals.
このように、バイオ処理と光合成処理とによって、被処理水のほぼ完全な酸化、変敗、腐敗を断ち切り、細菌類を消滅させ、微生物の全ての有害作用を有効作用に導く。換言すれば、前記バイオ処理及び光合成処理によって、前記各菌の共存、共栄、共生を可能とし、微生物の有効作用を引き出して、酸化、変敗、腐敗を断ち切り、洗浄水として便器洗浄に用いる処理水が得られる。 Thus, the bio-treatment and the photosynthetic treatment almost completely cut off the oxidation, putrefaction and putrefaction of the water to be treated, destroying the bacteria and converting all harmful effects of microorganisms into beneficial effects. In other words, the biotreatment and photosynthesis treatment enable the coexistence, co-prosperity, and symbiosis of the above-mentioned bacteria, bring out the effective action of the microorganisms, cut off oxidation, spoilage, and putrefaction, and use the water as flush water for flushing toilet bowls. water is obtained.
以上述べたように本発明のリサイクル型バイオ式トイレは、有機物及び、し尿の分解が確実に達成され、かつ、処理水を洗浄水として便器洗浄に用いることの有効活用が可能なものである。 As described above, the recyclable bio-toilet of the present invention can reliably decompose organic matter and night soil, and can effectively utilize the treated water as flush water for flushing toilet bowls.
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明のリサイクル型バイオ式トイレの1形態を示すフロー図で、図中1は便器2(男子トイレの場合は小便器、大便器、女性トイレの場合は大便器のみ、その他手洗い、洗面施設等)を設置したトイレである。トイレ1は、ジェット水洗式トイレを二つ使用し、男子用トイレ2棟では小便器2台×2、大便器2台×2を1セットし、これに便器2からの糞尿を受け入れる複合発酵液化便槽3を付設した。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow diagram showing one form of the recycling bio-toilet of the present invention. In the figure, 1 is a toilet 2 (a urinal and a toilet in the case of men's toilet, only a toilet in the case of women's toilet, other hand washing, It is a toilet with a washing facility, etc.). The
複合発酵液化便槽3はデスクタイプのデフューザー10を有するエアーレーション用のブロアー設備(0.2m3/min)4を備えた発酵槽として、発酵液化槽5、発酵槽6、固形発酵槽7および流量調整槽8とからなり、これらに順次送り込むものとする。送り込みの方式はオーバーフローでよい。発酵液化槽5、発酵槽6は2.1m3、固形発酵槽7、流量調整槽8は0.8m3である。
The composite fermentation liquefaction waste tank 3 is a fermenter equipped with an aeration blower facility (0.2 m 3 /min) 4 having a desk-
図3、図4に複合発酵液化便槽3の詳細を示すが、深さ660mm程度の浅いものですみ、トイレ1の下部構造として形成することができる。また、トイレ1とともにトレーラーに載置して移動可能とすることもできる。
3 and 4 show the details of the composite fermentation liquefaction waste tank 3, which can be formed as a lower structure of the
固形発酵槽7には砕石フィルターによるSS除去層11を設け、流量調整槽8には中継ポンプ9としての水中ポンプを設置する。
The
発酵液化槽5には汚水流入エリア5aを設け、また、発酵槽6へ送るための流出部バッフル23を形成した。
The
発酵槽6には固形発酵槽7に送るための流出部バッフル23を形成し、固形発酵槽7と流量調整槽8との間には流入開口24を設ける。
The
以上が一次処理のための装置であり、このように一次処理として、便器2からの糞尿を受け入れる発酵液化槽5に複合発酵を誘発する複合発酵培養液を加える。
The above is the equipment for the primary treatment, and as the primary treatment, a complex fermentation culture solution that induces complex fermentation is added to the
また、二次処理用の装置は、合併浄化槽(発酵合成槽)12、合成槽13、14、16、カーボンフィルター18を備えたサンド・カーボン触媒タンク(マテリアルカーボン濾過槽)21,21、処理水槽15で構成し、合併浄化槽(発酵合成槽)12、合成槽13、14、16にもそれぞれブロアー設備4を設置してあり、また、次の槽に送り込むためのポンプ20を配設している。
The equipment for secondary treatment includes a combined septic tank (fermentation synthesis tank) 12,
合併浄化槽(発酵合成槽)は第1処理槽としての合併浄化槽(発酵合成槽)12aと第2処理槽としての合併浄化槽(発酵合成槽)12bがあるものとし、合成槽も合成槽13、14の他に合成槽16を加えて3個とした。合成槽13、14、16は1m3の容量である。
The combined septic tank (fermentation/synthesis tank) has a combined septic tank (fermentation/synthesis tank) 12a as the first treatment tank and a combined septic tank (fermentation/synthesis tank) 12b as the second treatment tank. In addition, a
合成槽13、14、16には集積した酵素水である複合発酵モルトを沁み込ませた帯状の不織布によるバイオ触媒布25を所定間隔を置いて吊り下げ配設して、合成触媒槽として形成した。バイオ触媒布25は微生物を発酵合成に誘導し、次に合成に誘導する情報の触媒の役割を果たす。
In the
最後の合成槽16からの処理水はカーボンフィルター18を設けたサンド・カーボン触媒タンク(マテリアルカーボン濾過槽)21におくり、さらに処理水槽15に貯め、全自動給水ポンプ20で便器2の洗浄に用いるように送水する。
The treated water from the
前記一次処理は複合発酵液化便槽システムとして、複合発酵培養液を添加し、複合発酵を惹起させるものであり、二次処理は複合発酵バイオシステムとして複合発酵を継続させて分解酵素水としての処理水(浄水)を得て、100%のリサイクルを実現するものある。 The primary treatment is a complex fermentation liquefaction waste tank system in which a complex fermentation culture solution is added to induce complex fermentation, and the secondary treatment is a complex fermentation biosystem in which complex fermentation is continued to produce decomposing enzyme water. Some obtain water (purified water) and achieve 100% recycling.
次に使用法について説明する。発酵液化槽5は屎尿が最初に流入する槽であるが、エアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。それに複合発酵培養液を水の量に対し重量比0.01%の割合で投入する。
Next, how to use it will be explained. The
発酵液化槽5からオーバーフローした水が移流管を経て底部に入るように設置された発酵槽6にエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。
Water is poured into the
なお、この発酵槽6に前記複合発酵培養液を投入してもよいし、後述の複合発酵MLSS菌床を濃度1000ppmになるように投入してもよい。
In addition, the complex fermentation culture broth may be put into the
このすべての準備が終了した後、エアーレーションを維持し、72時間放置した後、通常のトイレとして使用する。 After all this preparation is done, keep the aeration and let it sit for 72 hours before using it as a regular toilet.
以上が準備段階であり、使用開始後一週間は、朝と晩に前記複合発酵培養液を発酵液化槽5の容量の0.02%をトイレの排水口から投入する。
The above is the preparatory stage, and for one week after the start of use, 0.02% of the capacity of the
各槽の状態を見ながら、合成を強くしたい場合は、複合発酵培養液を投入する。この状態でトイレを使用することによって、発酵液化槽5で発酵が始まり、乳酸発酵によって、有機物を分子結合レベルでばらばらになり、液状化が起こり、発酵槽6で完全発酵が起き、発酵合成を起こさせ、分解菌並びに分解酵素を現生させ、嫌気発酵、固形発酵を起こさせ、さらに分解菌、分解酵素を原生させて、屎尿を水と炭素とガスに分解消失させ、汚泥を発生させない。
While watching the condition of each tank, if you want to strengthen the synthesis, add the complex fermentation broth. By using the toilet in this state, fermentation starts in the
また、固形発酵槽7ではSS除去層11に複合発酵MLSS菌床が蓄積されるが、定期的にこのSS除去層11での複合発酵MLSS菌床を採取して最初の槽である発酵液化槽5に戻してやる。
In addition, in the
MLSSとは、Mixed Liquor Suspended Solidsの略称で、活性汚泥処理におけるばっ気槽(エアレーションタンク)内の汚泥混合液の浮遊物質のことをいうが、この菌床のもつ高度な情報とエネルギーを、初めの槽に戻すことで、終わりと始まりが、生と死がつながる。 MLSS is an abbreviation for Mixed Liquor Suspended Solids, which refers to suspended solids in the sludge mixture in the aeration tank in activated sludge treatment. By returning to the tank, the end and beginning, life and death are connected.
微生物が得た最大限のエネルギーをが、新しい物質、新しい微細物に生まれかわり、情報が進化する。複合発酵MLSS菌床は、菌が腐敗を起こさせないもので、これは時間が経てば経つほど、進化成長して賢くなる。 The maximum energy obtained by microorganisms is reborn as new substances and new microscopic substances, and information evolves. The MLSS fungal bed for complex fermentation does not allow bacteria to putrefy, and it evolves and grows smarter as time goes by.
汚泥を発生させない処理水は流量調整槽8から合併浄化槽(発酵合成槽)12aへと送られ、二次処理としての浄化が始まる。
Treated water that does not generate sludge is sent from the
合併浄化槽12a,12bでは、エアーを供給されて、複合発酵が行われ、好気性菌類の乳酸菌、酵母菌等により、アミノ酸、糖類、ビタミン、ミネラル等の生理生活物質が創られ、大腸菌、雑菌、一般細菌類を抑制し、抗酸化作用による酸化、変敗、腐敗を防ぐ。また、好気性菌類及び嫌気性菌類の乳酸菌、放線菌により、ストレプトマイセス、ペニシリウム等の抗生物質が創られ、病原菌、ウイルス、リケッチャ等を抑制する。また、嫌気性菌のアゾトバクター、アミロバクター、根瘤菌等がエアーの窒素を固定する。
In the combined
合成槽13、14、16には複合発酵モルトを沁み込ませた帯状の不織布によるバイオ触媒布25を所定間隔を置いて吊り下げ配設してあり、バイオ触媒布25に現生・発現した光合成菌、藻菌類が、光によって、炭酸ガス、窒素ガスを取り込んで光合成処理によるエネルギー置換及び交換を行い、生活性物質及びタンパク質結晶が生成される。
In the
この合成槽13、14、16からの処理水は、シリカ触媒層、カーボン触媒層、マテリアル触媒層を積層してなるカーボンフィルター18を有するサンド・カーボン触媒タンク21に送られるが、処理水に含まれる有機性エネルギー培地を、無機性媒体(C・SiO2,Ti,Fe,Al,Cu,Mg,Li,Be,etc)により、消失させる作用を発揮する。
The treated water from the
具体的には、タンパク高分子結晶の衝突により、残留したすべての水素基(H+)をカーボンフィルター18のカーボン触媒に含まれる無機性触媒体である炭素(C)に吸着させる。
Specifically, all the remaining hydrogen groups (H+) are adsorbed to carbon (C), which is an inorganic catalyst contained in the carbon catalyst of the
カーボンフィルター18をシリカ触媒層、カーボン触媒層、マテリアル触媒層を積層してなるものとした場合は、マテリアル触媒層では、エネルギー酵素を獲得して、処理された処理水をより浄化する作用を発揮する。
When the
さらにシリカ触媒層では、被処理水中の窒素(N)、生理活性物質、タンパク高分子結晶(酵素結合結晶)が、シリカ触媒に含まれる無機性触媒体であるイオン(C・SiO2)に衝突することにより、+化したものを炭素イオン(C)に吸着させ、有機性エネルギー培地とタンパク高分子結晶のみを残す。 Furthermore, in the silica catalyst layer, nitrogen (N), physiologically active substances, and protein polymer crystals (enzyme-bound crystals) in the water to be treated collide with ions (C.SiO 2 ), which are inorganic catalysts contained in the silica catalyst. By doing so, the positive ones are adsorbed to the carbon ions (C), leaving only the organic energy medium and the protein polymer crystals.
このようにして得られた処理水は洗浄水として便器洗浄に用いる。 The treated water thus obtained is used as flush water for flushing the toilet bowl.
図4、図5は処理の状況を示す写真で、図4は本発明のリサイクル型バイオ式トイレでの運転開始後1週間程度経過後の各槽の処理状態を示すもので、汲み上げ直後のもの、図5は図4の汲み上げ直後から60分程度置いた各槽の処理状態を示すものである。 4 and 5 are photographs showing the state of treatment, and FIG. 4 shows the state of treatment in each tank about one week after the start of operation of the recycling-type bio-toilet of the present invention, immediately after pumping up. , and FIG. 5 shows the state of treatment in each tank after about 60 minutes from immediately after pumping in FIG.
シリンダーは左から発酵液化槽5内の状態、固形発酵槽7内の状態、第1処理層である合併浄化槽(発酵合成槽)12a内の状態、第2処理層である合併浄化槽(発酵合成槽)12b内の状態、合成触媒槽である合成槽16内の状態、マテリアルカーボン濾過槽であるサンド・カーボン触媒タンク21内の状態である。
From the left, the cylinder shows the state inside the
図4の状態では合併浄化槽(発酵合成槽)12aではまだ汚泥が完全に液化されていないが、図4の状態ではほとんど液化されたおり、最後のサンド・カーボン触媒タンク21ではほぼ完全に浄化されている。 In the state of FIG. 4, the sludge is not completely liquefied in the combined septic tank (fermentation synthesis tank) 12a, but in the state of FIG. ing.
図4と図5の差は、60分経過すると、複合発酵MLSS菌床が沈下する。 The difference between FIG. 4 and FIG. 5 is that the composite fermentation MLSS fungal bed settles after 60 minutes.
前記のように各槽ではエアーレーション用のブロアー設備(0.2m3/min)4を備えてブロアーを行うものであるが、このブロアー設備4の運転は、20時間の継続運転の後、4時間運転を止める。図5の複合発酵MLSS菌床の沈下はこのようなブロアー停止で生じるものであり、複合発酵MLSS菌床は微生物が凝集されており、止めた状態で上澄みのみ次の槽に移動させると、複合発酵MLSS菌床、微生物を含まないで移動させることができる。
As described above, each tank is provided with a blower equipment (0.2 m 3 /min) 4 for aeration, and the
これにより、微生物を凝集させるための凝集剤は不要である。
示すものである。
This eliminates the need for a flocculating agent for flocculating the microorganisms.
is shown.
1…トイレ 2…便器
3…複合発酵液化便槽 4…ブロアー設備
5…発酵液化槽 5a…汚水流入エリア
6…発酵槽 7…固形発酵槽
8…流量調整槽 9…中継ポンプ
10…デフューザー 11…SS除去層
12a,12b…合併浄化槽 13、14、16…合成槽
15…処理水槽 18…カーボンフィルター
20…ポンプ 21…サンド・カーボン触媒タンク
23…流出部バッフル 24…流入開口
25…バイオ触媒布
101…トイレ 102…発酵液状化槽
103…散気管 104…ブロワー
105…エアー配管 106…第一発酵槽
107…第二発酵槽 108…マテリアル触媒槽
109…固形発酵槽 110…ポンプ
111…移送管 112…第一発酵合成槽
113…第二発酵合成槽 114…第三発酵合成槽
115…沈澱槽 116…移流管
117…移流管 119…貯水槽
DESCRIPTION OF
Claims (2)
複合発酵培養液:複合発酵を誘導するもので、水に、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿のいずれかから選択された葉から抽出した抽出液とオカラと糖蜜を加え、ここに好気性菌と嫌気性菌、および通性嫌気性菌を植付けて、好気性菌と嫌気性菌とを通性嫌気性菌を介して共存・共栄・共生を可能とし、その上澄液である複合発酵モルトを製造し、該複合発酵モルトに仕込み水および、好気発酵をする糖蜜、嫌気発酵をする鶏糞と乾燥オカラ及び米糠を加えてなる。 As a primary treatment, the following complex fermentation culture medium is added to the complex fermentation liquefaction tank that receives excrement from the toilet bowl, and the complex fermentation liquefaction tank is a tank to which the complex fermentation culture medium is added, and the fermentation where the complex fermentation is performed. It consists of a tank, a solid fermentation tank with a crushed stone filter , and a flow control tank, and is liquefied by sequentially sending it to these tanks. A recycling-type bio-toilet characterized by using treated water from a treated water tank as washing water for washing a toilet bowl.
Complex Fermentation Culture Solution: A product that induces complex fermentation. To water, add the extract extracted from leaves selected from pine, bamboo, plum, fig, chestnut, peach, or persimmon, bean curd refuse, and molasses. aerobic bacteria, anaerobic bacteria, and facultative anaerobes are planted in the soil, and the aerobic and anaerobe coexistence, co-prosperity, and symbiosis are possible through the facultative anaerobes, and the supernatant is A compound fermented malt is produced, and the compound fermented malt is added with water, aerobic fermentation molasses, anaerobic fermented poultry manure, dried okara and rice bran .
2. The recycling-type bio-toilet according to claim 1, wherein biocatalyst cloth impregnated with accumulated composite fermentation malt is suspended at predetermined intervals in the synthesis tank for secondary treatment to perform purification by composite fermentation. .
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