(57)【要約】【課題】固形物を処理し液体を循環させる循環式固形物分離装置において、各槽の機能を活用しながら再利用時の液体の透明度を初期状態に近い状態に戻させる。【解決手段】取入口槽Ａと分解槽Ｂと沈殿槽Ｃと濾過槽Ｅを配置し、沈殿槽Ｃと濾過槽Ｅの間に分離槽Ｄを設け、濾過槽Ｅと取入口槽Ａとの間に除去槽Ｆを設けることにより、固形物と液体を確実に分離して、液体を浄化液体に変えていく。その際、分離槽Ｄの構成を、上部が略円筒管形状を成す本体３０と、下部が下方に向かって径が徐々に細くなる円錐形状を成す突出部３１とし、第１連結管８を本体３０に連結させ、液体を高速で本体３０に送り込む。これにより、短時間で固形物との分離が可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取入口槽と分解槽と沈殿槽と濾過槽とからなる固形物を処理し浄化液体を再利用する循環式固形物処理装置に置いて、沈殿槽と濾過槽の間に分離槽を設け、濾過槽と取入口槽との間に除去槽を設けたことを特徴とする循環式固形物分離処理装置。
【請求項２】
上記分離槽は、液体を高速で槽内に送り込ませる連結管が連結され、分離槽内で高速回転させ固形物を分離させる手段からなることを特徴とする請求項１記載の循環式固形物分離処理装置。
【請求項３】
上記分離槽は、円筒形状の本体と下方に向かって径の細くなる突出部から成り、上記突出部の下方中央部には一槽または分解槽に向かって開口する開口部が形成され上記本体の上部には一槽または濾過槽と連結する連結管が連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の循環式固形物分離処理装置。
【請求項４】
上記除去槽は、液体を高速で槽内に送り込ませる連結管が連結され、除去槽内で高速回転させ固形物を分離させる手段からなることを特徴とする請求項１記載の循環式固形物分離処理装置。
【請求項５】
上記除去槽は、円筒形状の本体と下方に向かって径の細くなる突出部から成り、上記突出部の下方中央部には一槽または沈殿槽に向かって開口する開口部が形成され上記本体の上部には取入口槽と連結する連結管が連結されていることを特徴とする請求項１または４記載の循環式固形物分離処理装置。
【請求項６】
上記分離槽と上記除去槽は、ほぼ同一形状と構成からなることを特徴とする請求項１記載の循環式固形物分離処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本願発明は、液体中に浮遊する固形物を分解処理し、浄化された液体を再利用する循環式固形物分離処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、固形物を機械的化学的に分解し、分解された固形物を沈殿させ、固形物の除去された浄化水を再利用する装置が出願されている。【０００３】  例えば「特許文献１」には、第１処理槽で固形物を分解し、第２処理槽で残留物の大きさを選別し、第３処理槽で液体を濾過する循環式固形物処理装置が記載されている。【０００４】  一方「特許文献２」には、上記第２処理槽に相当する分離槽で浄化液体を選別するために分別機構に取水口を形成した分別機構を備えた処理装置が記載されている。【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３５２０９２号公報
【特許文献２】特開２００１−１７０６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上記特許文献１に記載された固形物処理装置では、一定時間内の一定量の固形物処理を可能としているが、短時間で装置を利用すると再利用の浄化液体に濁りが出てしまう欠点がある。【０００７】  また、上記特許文献２に記載された装置では、ある程度固形物と浄化液体とを分離はできるが、災害等の緊急時には使用頻度が高まるため、安定した固形物処理が行われず、結果として濾過装置の目詰まり等がひどくなるという欠点がある。【０００８】  本願発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、分解された固形物と浄化液体とが装置内を通過して行くに従って確実に分離し、濾過装置の負荷を極力押さえ、浄化液体に残留する固形物の量を極めて少なくし、再利用の浄化液体の透明度を初期状態に近い状態に戻す循環式固形物分離処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本願発明は、沈殿槽と処理槽の間に分離槽を設け、濾過槽と取入口槽との間に除去槽を設け、分離槽と除去槽との構造および配置場所を工夫することによって上記目的を図るようにしたものである。【００１０】  すなわち、本願発明に係わる循環式固形物分離処理装置は、
取入口槽と分解槽と沈殿槽と濾過槽とからなる固形物を処理し浄化液体を再利用する循環式固形物処理装置に置いて、沈殿槽と濾過槽の間に分離槽を設け、濾過槽と取入口槽との間に除去槽を設けたことを特徴とするものである。【００１１】  上記「固形物」は、固体、液体、気体の物質３要素において固体に属するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば化学的処理等によって分解される生物の排出される汚物等が採用可能である。【００１２】  上記「浄化液体」は、固形物が含まれる汚れた水溶液から不溶となった固形物を除去した結果、透明度が順次各槽を通過するにしたがって基の水溶液に近い状態になっていく過程の説明上で使用されている。【００１３】  本願発明では、主として固形物の分解手段の一例として化学的処理を中心に記載したが、微生物等の生物学的固形物分解の採用も可能である。
【発明の効果】
【００１４】  上記構成に示すように、本願発明に係わる循環式固形物分離処理装置は、沈殿槽で静止状態中にある程度固形物が除去された浄化液体を濾過槽に送り込む前に分離槽で更に不溶解した固形物を分離し、浄化液体の透明度を高くして濾過槽の濾過負荷を低減することができる。また、濾過槽から取入口の間に除去槽を設け、さらに浄化液体に残留する不溶解固形物を分離して、液体の初期の透明度の近い状態にすることができる。【００１５】  さらに、上記分離槽に液体を高速で槽内に送り込ませる連結管が連結させ、分離槽内で高速回転させ固形物を分離させる手段を設けることによって、不溶解となった固形物を積極的にかつ短時間で分離させることができる。【００１６】  また上記分離槽は、円筒形状の本体と下方に向かって径の細くなる突出部から成り、上記突出部の下方中央部には一槽または分解槽に向かって開口する開口部が形成され上記本体の上部には一槽または濾過槽と連結する連結管が連結されている。従って、本体内部で固形物と浄化液体が確実に分離でき、不溶解となった固形物は的確に分離槽から落下して取り除くことができる。そして固形物と共に処理液も一槽または分解槽に戻るため、一槽または分解槽の化学的促進を高めることができる。【００１７】  一方、上記除去槽にも、液体を高速で槽内に送り込ませる連結管を連結させ、除去槽内で高速回転させ固形物を分離させる手段を設けることによって、除去槽でも不溶解となった固形物をより積極的にかつ短時間で分離させることができる。【００１８】  そして上記除去槽を、円筒形状の本体と下方に向かって径の細くなる突出部から形成させ、上記突出部の下方中央部に、一槽または沈殿槽に向かって開口する開口部を形成させ、上記本体の上部に取入口槽と連結する連結管を連結させる構成とすることによって、本体内部で固形物と浄化液体がますます確実に分離でき、不溶解となった固形物はほぼ確実に分離槽から落下させて取り除くことができる。そして固形物と共に処理液も一槽または沈殿槽に戻るため、一槽または沈殿槽の化学的促進と撹拌をより高めることができる。【００１９】  上記分離槽と上記除去槽は、ほぼ同一形状と構成からなることを特徴とすることによって、装置全体の保守が容易になり、安価な装置として提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  以下に、本願発明の循環式固形物分離処理装置の詳細を図示した実施例に従って説明する。【００２１】  図１は、本願発明の循環式固形物分離処理装置の基本概念である各槽への流れを示すフロー図である。【００２２】  循環式固形物分離処理装置１は、固形物分解用液体（処理液）を投入または補充し、固形物を取り入れるための取入口槽Ａと、固形物を機械的に破壊すると共に分解用液体と粉砕された固形物とを化学的に反応させるための分解槽Ｂと、反応してコロイド状になった固形物と固形物が取り除かれた浄化液体とを分離する沈殿槽Ｃと、浄化液体に混ざる不純物をさらに分離させる分離槽Ｄと、浄化液体の不純物を確実に取り除く濾過槽Ｅと、濾過された液体中に残留浮遊する不純物を徹底的に取り除くための除去槽Ｆから成る。【００２３】  また、沈殿槽Ｃの底に溜まった固形物は、沈殿槽Ｃから排泄される。分離槽Ｄで分離された不純物は分解槽Ｂに戻り、除去槽Ｅで取り除かれた不純物は沈殿槽Ｃに戻るように設定されている。
さらに、除去槽Ｆで不純物の取り除かれた浄化液体は、再び取入口槽Ａに戻り再利用される。【００２４】  図２は、本願発明の循環式固形物分離装置１を家庭用トイレや工事現場で利用されている簡易トイレ等に応用した実施例を上部から見た各構成の概略配置図である。【００２５】  図２を正面からみて上側にトイレの便座２が配置され、本装置の取入口槽Ａになる。便座２の中央には固形物を分解槽Ｂに液体の流れを利用して落下させる開口部３が設けられている。また、開口部３から固形物を化学的に分解する処理液が投入されたり補充されたりする。【００２６】  分解槽Ｂの一側壁には固形物を機械的に分解する粉砕装置４が設置されている。分解槽Ｂに隣接して沈殿槽Ｃが設けられている（図２の正面から見て右下部）。沈殿槽Ｃ内には、沈殿槽Ｃ内にある液体を汲み上げる第１管５が配置され、その上部には沈殿物と浄化液との流れの方向を変える接続管６が設けられている。接続管６の一側方には、沈殿物を排水する排水管７が設けられ、他側方には、浄化液体を分離槽Ｄに送り込むための分離槽Ｄに連結した第１連結管８が設けられている。汚物を化学的に分解しているため、分離槽Ｄに送り込まれる液体はある程度浄化されてはいるが汚物の残留したものであり、この分離層Ｄでさらにより浄化された液体を分離している。【００２７】  分離槽Ｄは、分解槽Ｂ内に設置されている。分離槽Ｄの上部に設けられた突出管９は、濾過槽Ｅに排出口１０が位置するように配置されている。また、排出口１０は、濾過槽Ｅに設けられた濾過装置１１の上部に配置されている。濾過装置１１を通過した浄化液体は、濾過槽Ｅで一旦蓄水される。濾過槽Ｅには、濾過槽Ｅに蓄水された浄化水を汲み上げる第２管１２が設けられ、第２管１２で汲み上げられた浄化水は、第２連結管１３を通って除去槽Ｆに送り込まれる。除去槽Ｆは、沈殿槽Ｃ内に配置され、除去槽Ｆを通った浄化水は、第３連結管１４を通って再び取水口槽Ａに戻り固形物を分解槽Ｂに流すための水として再利用される。【００２８】  図３は、分解槽Ｂ、沈殿槽Ｃ、分離槽Ｄと濾過槽Ｅをより詳細に説明するための分解配置図である。【００２９】  図３では、図面を横にして、中央に分解槽Ｂと分離槽Ｄ、左側に沈殿槽Ｃ、右側に濾過槽Ｅが配置されている。【００３０】  本実施例では、固形物は主として人の汚物であるが、使用する紙（トイレットペーパー等）も含まれる。またペットの汚物や餌なども含まれている。また、処理液は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、等を主成分とする硫酸水溶液である。例えば特公昭５２−１１９５７号公報、特開昭６３−４４９９３号公報に記載されている。
また、液体は本実施例に於いては、処理液と水の混合である。【００３１】  分解槽Ｂに浄化液体により流されてきた固形物は、分解槽Ｂの底部の一側壁に設置された粉砕装置４によって機械的に破壊される。この粉砕装置４の具体的構成は、特開平１０年３７８５７１号公報および特開２０００−２３７７７４号公報に記載されている。【００３２】  粉砕装置４からは、気泡（図示せず）がいきよい良く放出され、容器状の分解槽Ｂ内で処理液と固形物が撹拌され、固形物は粉砕装置４によって細かく裁断され、気泡の力をかりて、処理液による固形物の化学的分解を促進させている。即ち、処理液であるミネラル液の遊泳イオンにより固形物ある有機物の分子結合の分解や塩基化や分子結合の切断を起こしながら、塩基結合された無機化合物として固形物は凝集する。同時に還元作用を利用して液体中でミネラル群と遠心結合させて臭いを極力抑えている。【００３３】  分解処理がある程度進んだのち、溶液は分解槽Ｂから粉砕装置４内を通って（矢印１００）沈殿槽Ｃに送り込まれる。沈殿槽Ｃに移動した溶液は、一定の時間内での静止状態となり、沈殿槽Ｃ内での固形物の化学的分解が進み、無機化合物化された固形物の沈殿が促進されると共に沈殿槽Ｃの上部には、徐々に浄化された液体が集まってくる。【００３４】  第１管５は、沈殿槽Ｃの中央やや上部に第１取水口２０が設けられ、沈殿槽Ｃ内のある程度浄化された液体を取り入れるようになっている。第１管５の下部には、沈殿槽Ｃに沈殿した汚物や汚水を吸い上げる第２取水口２１が設けられている。第１取水口２０から浄化水を第１管５内に取り入れるか、第２取水口２１から汚水等を取り入れるかは、第１管５内に開閉自在に設けられたそれぞれの第１弁２２、第２弁２３を開閉することによって行われる。また、第１管５内に液体を取り入れる手段としては、ポンプ等が一般的である。【００３５】  沈殿槽Ｃに静置された液体は、濾過槽Ｅ内の浄化液体が取入口槽Ａで再利用された後、その補充水として送り込まれるため、再利用をきっかけとして浄化液体は、沈殿槽Ｃから分離槽Ｄに移動させられる。【００３６】  浄化液体は、第１取水口２０から取り入れられ（矢印１０１）、開放された第１弁２２を通過し（矢印１０２）、第１管５内の上部に上方から下方に向かって突出した吸上管２４を通り（矢印１０４）、接続管６から図３右手方向に流れ、第１連結管８を通り第１連結管８の出口２５から分離槽Ｄに送り込こまれる（矢印１０５）。【００３７】  一方、汚水等は、第２取水口２１から開放された第２弁２３を通って第１管５内に送り込まれる（矢印１０３）。その際、第１弁２２は閉鎖されている。送り込まれた汚水等は、吸上管２４を通って（矢印１０４）、接続管６から図３左手方向に流れ、排水管７から排出される（矢印１０６）。【００３８】  図４は、分離槽Ｄの原理を説明するための概要図である。【００３９】  分離層Ｄは、上部が略円筒管形状を成す本体３０と、下部が下方に向かって径が徐々に細くなる円錐形状を成す突出部３１とから略々構成されている。浄化液体は、連結管８内を通って高速水として分離槽Ｄの本体３０に送り込まれる。この高速水をさらに高速化するために、本体と連結している第１連結管８の出口２５の分離槽Ｄに近いところに、第１連結管８内部に突出した突起３２が形成されている。高速化された浄化液体は、本体３０の内壁３３にぶつかり一定方向に高速で回転させられる。酸性ミネラル溶液によって汚物を分解し、その結果としての浄化液体はイオン化されているため、浄化液体に残留する汚物等Ｍ、Ｍ、・・は分離しやすい状態となり、高速回転によって本体の内壁３３面近くに容易く分離され、突出部３２の内壁３４に沿って下方に沈下していく。【００４０】  すなわち、分離槽Ｄの壁面近くには、分解された汚物が溜まり、本体３０の中心部にはより浄化された液体が集中することになる。そして、固形物であり不溶化した汚物等は、突出部３２の開口部３５から分解槽Ｂに再び戻される（図３および図４矢印１０７）。【００４１】  図５は、分離槽Ｄと第１連結管８の具体的接続を示す概略図である。【００４２】  図５に示す通り、第１連結管８の出口２５が分離槽Ｄの本体３０の一外側壁で連結されていれば、本体３０内に送り込まれる浄化液体が本体３０内で高速回転し易くなる。また、上記出口２５の向きが本体３０の内壁３３に向かっていても同様の効果が得られる。【００４３】  より浄化の進んだ液体は、図３に示すように、分離槽Ｄの本体３０の中央部に上方から突出した突出管９から吸い上げられ（矢印１０８）、突出管９を通って濾過槽Ｅに送り込まれる。さらに浄化液体は、濾過槽Ｅの上部に配置された排出口１０を通り、セラミックスや金属や樹脂のフィルターで形成され濾過部３２を備えた濾過槽Ｅに設けられた濾過装置１１を通って（矢印１０９）より透明度の高い浄化液体として濾過槽Ｅ内に蓄水される。【００４４】  図６は、取入口槽Ａ、分解槽Ｂ、沈殿槽Ｃ、濾過槽Ｅと除去槽Ｆをより詳細に説明するための分解配置図である。【００４５】  図６では、図面を横にして、中央に取入口槽Ａと分解槽Ｂが、右側に濾過槽Ｅが、左側に沈殿槽Ｃ内に配置された除去槽Ｆがそれぞれ配置されている。【００４６】  濾過槽Ｅ内の濾過装置１１を通過した（矢印１０９）浄化液体は、一旦濾過槽Ｅ内に蓄水され、取入口槽Ａ内の汚物等を流すために、濾過槽Ｅ内の浄化液体が使用される。なお、化学反応処理であるため、浄化液体内に残留する固形物の分解はこの段階でも進んでいる。【００４７】  取入口槽Ａで浄化液体が再利用のために必要となった場合、浄化液体は、濾過槽Ｅ内の下方まで延在した第２管１２を通って（矢印２００）、第２連結管１３を通過し（矢印２０１）除去槽Ｆに送り込まれる（矢印２０２）。そして、除去槽Ｆの中央部に設置された第３連結管１４を通って（矢印２０３）、取水口槽Ａに送り込まれ（矢印２０４）、固形物を流すために再利用される（矢印２０５）。【００４８】  除去槽Ｆの形状を、分離槽Ｄとほぼ同一の形状とした場合、浄化液体をさらに浄化させるための原理もまた図４に示すと同じ高速水の送り込みと回転によるものとなる。すなわち、浄化液体内に残留する不溶化された固形物は、除去槽Ｆの壁面に集められ、中央部に集まったより浄化液体（ほぼ水に近い状態）を、第３連結管１４に送り込むようになっている。同一箇所には、括弧内にその符号を記載してある。例えば、除去槽Ｆの上部には第３連結管１４が、側部には第２連結管１３が、それぞれ連結されている。また、液体の流れもそれぞれ図５を参酌して各符号を括弧書きで示している
一方、除去槽Ｆ内の固形物は、落下して（矢印２０６）沈殿槽Ｃに戻される。これによって、処理液もある程度戻されるため、沈殿槽Ｃ内の処理液濃度が増大し、沈殿槽Ｃ内の化学的処理促進を助けている。【００４９】  以上記載したように、トイレに流れ込む固形物処理を実例として述べたが、本願発明の目的、効果を生じるものであれば、本実施例に左右されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本願発明の基本概念を説明するフロー図である。
【図２】本願発明の実施例を示す配置図である。
【図３】分解槽Ｂ、沈殿槽Ｃ、分離槽Ｄと濾過槽Ｅの分解配置図である。
【図４】分離槽Ｄの原理を説明するための概要図である。
【図５】分離槽Ｄと第１連結管８の具体的接続を示す概略図である。
【図６】取入口槽Ａ、分解槽Ｂ、沈殿槽Ｃ、濾過槽Ｅと除去槽Ｆの分解配置図である。
【符号の説明】
【００５１】Ａ  取入口槽
Ｂ  分解槽
Ｃ  沈殿槽
Ｄ  分離槽
Ｅ  濾過槽
Ｆ  除去槽
１  循環式固形物分離処理装置
２  便座
３  開口部
４  粉砕装置
５  第１管
８  第１連結管
９  突出管
１１  濾過装置
１２  第２管
１３  第２連結管
１４  第３連結管
２５  出口
３０  本体
３１  突出部
３５  開口部
【図１】
2006212609.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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