(57)【要約】【課題】臭気が発生し難く、頻繁な洗浄水の補給は不必要であり、厳寒期の洗浄水の凍結対策も不必要であり、処理システムが簡単で、無色透明な処理水を得ることができる無放流型水循環式簡易水洗トイレの提供。【解決手段】水を用いて便器中の汚物を洗浄する手段と、汚水を受け入れる受入槽と、分解菌を定植した多孔質材と曝気手段とを内側の底部に備え、受入槽から流れ込む汚水を分解菌の作用によって分解する曝気槽と、曝気槽からオーバーフローした汚水を、多孔質材の中を通過させてろ過するろ過槽と、ろ過された後の汚水を滅菌して処理水を得る滅菌槽と、得られた処理水を貯留する給水槽とを有し、さらに、受入槽、曝気槽およびろ過槽からなる群から選ばれる少なくとも１つの槽に、その内部の汚水を加温する加温手段を備える無放流型水循環式簡易水洗トイレ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚物を含む汚水を分解菌の作用によって分解し、得られた水を再利用する、無放流型水循環式簡易水洗トイレであって、
水を用いて便器中の汚物を洗浄する洗浄手段と、
前記洗浄手段によって便器を洗浄することで発生する前記水と前記汚物との混合物である汚水を受け入れる受入槽と、
分解菌を定植した多孔質材と曝気手段とを内部に備え、前記受入槽から流れ込む汚水を分解菌の作用によって分解する曝気槽と、
前記曝気槽からオーバーフローした汚水を、分解菌を定植した多孔質材の中を通過させてろ過するろ過槽と、
前記ろ過槽にて、ろ過された後の汚水を滅菌して処理水を得る滅菌槽と、
得られた処理水を、必要時に前記洗浄手段による洗浄に用いるために貯留する給水槽とを具備し、
前記受入槽、前記曝気槽および前記ろ過槽からなる群から選ばれる少なくとも１つの槽に、その内部の水を加温する加温手段とを備えたことを特徴とする無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項２】
前記受入槽の内側底部に分解菌を定植した多孔質材と曝気手段を設け、汚水を分解菌によって分解するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項３】
前記受入槽および／または前記曝気槽の内部に、分解し難い汚物を貯留するし渣籠を設け、前記受入槽および／または前記曝気槽の内部に長時間滞留させることで、該分解し難い汚物を分解するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項４】
前記し渣籠に分解菌を定植した多孔質材を設置したことを特徴とする請求項３に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項５】
前記し渣籠は開口部を有し、前記受入槽および／または前記曝気槽内の汚水を、前記し渣籠付近にて、その開口部から内部へ向かう方向へ対流させるように、前記曝気手段を、該受入槽および／または前記曝気槽内に設置したことを特徴とする請求項３または４に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項６】
前記曝気槽が複数の槽に分かれており、各々に曝気手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のうち、いずれか１項に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項７】
前記複数の曝気槽は各々し渣籠を備えたことを特徴とする請求項６に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項８】
前記分解菌として、耐熱放線菌、リグニン分解菌、セルロース分解菌、繊維素分解菌、脂肪分解菌、枯草菌および乳酸菌を含むことを特徴とする請求項１〜７のうち、いずれか１項に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項９】
前記貯留槽の内部の処理水の塩素濃度が０．１〜０．７ｐｐｍとなるように、前記滅菌槽にて汚水に塩素を添加して滅菌することを特徴とする請求項１〜８のうち、いずれか１項に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項１０】
前記受入槽と前記曝気槽とがスクリーンで仕切られており、前記スクリーンを介して、前記受入槽から前記曝気槽へ前記汚水が流れ込むようにしたことを特徴とする請求項１〜９のうち、いずれか１項に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項１１】
雨水を集めて前記給水槽へ雨水を流し込む集水手段を有することを特徴とする請求項１〜１０のうち、いずれか１項に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項１２】
前記多孔質材が活性炭であることを特徴とする請求項１〜１１のうち、いずれか１項に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項１３】
前記受入槽および前記ろ過槽のうち、少なくともひとつの槽に、その内部の汚水を加温する加温手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１２のうち、いずれか１項に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
【請求項１４】
汚物を含む汚水を分解菌の作用によって分解する無放流型水循環式簡易水洗トイレにおける汚水の浄化方法であって、
水を用いて便器中の汚物を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程によって便器を洗浄することで発生する前記水と前記汚物との混合物である汚水を受け入れ、その汚水を加温手段により加温する受入工程と、
分解菌を定植した多孔質材と曝気手段とを内部に備え、前記受入工程にて前記受入槽に導入された汚水を分解菌の作用によって分解する曝気工程と、
前記曝気槽内の汚水を加温手段により加温しつつ、ろ材を通過させてろ過するろ過工程と、
前記ろ過工程によってろ過された後の水を滅菌して処理水を得る滅菌工程と、
前記処理水を、必要時に前記洗浄工程による洗浄に用いるために給水槽に貯留する給水工程とを具備することを特徴とする無放流型水循環式簡易水洗トイレにおける汚水の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器等を洗浄した糞尿やトイレットペーパー等を含む汚水を、特定の分解菌を用いて処理することで浄化するとともに、当該処理水を循環させることによって便器等を洗浄するための洗浄水として再利用するようにした無放流型水循環式簡易水洗トイレ、及び無放流型水循環式簡易水洗トイレにおける汚水の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の簡易水洗式トイレは、糞尿を少量の洗浄水により、直接便器の下部に設置した便槽に貯留しておき、頻繁な汲取り処理を行うもの、または水循環式水洗トイレと称されるものについては予め固液分離を行い、それぞれ異なった処理槽で分解・洗浄を行うものであった（特許文献１〜３参照）。
このうち、特許文献１記載の発明は、いわゆるＢＳＫ菌によって、し尿を分解するともに、被処理水の水量を適正化する処理槽等を具備している。
また、特許文献２記載の発明では汚水を曝気槽内で好気性の菌によって分解した後、さらに杉チップなどのバイオチップを充填した槽を通過させながら、固形有機物を微生物により分解するように構成されている。
さらに、特許文献３記載の発明は、し尿の固液分離を行った後に、固形物を分解槽内に投入し、その内部に設置されたスクリューコンベアによって固形物と菌床とを攪拌することにより分解処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３３６６９号公報
【特許文献２】特開２００３−０７４１０４号公報
【特許文献３】特開平１１−２９３７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の仮設トイレは便槽に貯留された糞尿が臭気を発生し、周囲の環境に悪影響を及ぼす問題点があった。また、頻繁に洗浄水の補給が必要であり、保守・点検など維持管理に労力を要するという課題があった。
特に、特許文献１及び２記載の発明は処理システムが複雑であるとともに、処理水の脱色を行うための脱色槽を別途設ける必要があり、構造が複雑化する難点があった。
また、特許文献３記載の発明は、し尿の分解を行う分解槽に、菌床を攪拌するスクリューコンベアの設置が必要であり、多くの電力を消費するなどの問題点を有していた。
【０００５】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、保守・点検に要する作業手間を軽減するとともに、電力消費量、水使用量等を削減することが可能であり、トイレの使用者にとっても快適な使用感をもたらす無放流型水循環式簡易水洗トイレ等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は鋭意検討し、上記課題を解決する方法を見出し、本発明を完成させた。
本発明は次の（１）〜（１４）である。
（１）汚物を含む汚水を分解菌の作用によって分解し、得られた水を再利用する無放流型水循環式簡易水洗トイレであって、
水を用いて便器中の汚物を洗浄する洗浄手段と、
前記洗浄手段によって便器を洗浄することで発生する前記水と前記汚物との混合物である汚水を受け入れる受入槽と、
分解菌を定植した多孔質材と曝気手段とを内部に備え、前記受入槽から流れ込む汚水を分解菌の作用によって分解する曝気槽と、
前記曝気槽からオーバーフローした汚水を、分解菌を定植した多孔質材の中を通過させてろ過するろ過槽と、
前記ろ過槽にて、ろ過された後の汚水を滅菌して処理水を得る滅菌槽と、
得られた処理水を、必要時に前記洗浄手段による洗浄に用いるために貯留する給水槽とを具備し、
前記受入槽、前記曝気槽および前記ろ過槽からなる群から選ばれる少なくとも１つの槽に、その内部の水を加温する加温手段とを備える無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（２）前記受入槽の内側底部に分解菌を定植した多孔質材と曝気手段を設け、汚水を分解菌によって分解するようにした上記（１）に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（３）前記受入槽および／または前記曝気槽の内部に、分解し難い汚物を貯留するし渣籠を設け、前記受入槽および／または前記曝気槽の内部に長時間滞留させることで、該分解し難い汚物を分解するようにした上記（１）または（２）に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（４）前記し渣籠に分解菌を定植した多孔質材を設置した上記（３）に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（５）前記し渣籠は開口部を有し、前記受入槽および／または前記曝気槽内の汚水を、前記し渣籠付近にて、その開口部から内部へ向かう方向へ対流させるように、前記曝気手段を、該受入槽および／または前記曝気槽内に設置した上記（３）または（４）に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（６）前記曝気槽が複数の槽に分かれており、各々に曝気手段を備えた上記（１）〜（５）のうち、いずれかに記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（７）前記複数の曝気槽は各々し渣籠を備えた上記（６）に記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（８）前記分解菌として、耐熱放線菌、リグニン分解菌、セルロース分解菌、繊維素分解菌、脂肪分解菌、枯草菌および乳酸菌を含む上記（１）〜（７）のうち、いずれかに記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（９）前記貯留槽の内部の水の塩素濃度を０．１〜０．７ｐｐｍとなるように、前記滅菌槽内の汚水に塩素を添加して滅菌するようにした上記（１）〜（８）のうち、いずれかに記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（１０）前記受入槽と前記曝気槽とがスクリーンで仕切られており、前記スクリーンを介して、前記受入槽から前記曝気槽へ前記汚水が流れ込むようにした上記（１）〜（９）のうち、いずれかに記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（１１）雨水を集めて前記給水槽へ雨水を流し込む集水手段を有する上記（１）〜（１０）のうち、いずれかに記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（１２）前記多孔質材が活性炭である上記（１）〜（１１）のうち、いずれかに記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（１３）前記受入槽および前記ろ過槽のうち、少なくともひとつの槽に、その内部の汚水を加温する加温手段を備えた上記（１）〜（１２）のうち、いずれかに記載の無放流型水循環式簡易水洗トイレ。
（１４）汚物を含む汚水を分解菌の作用によって分解する無放流型水循環式簡易水洗トイレにおける汚水の浄化方法であって、
水を用いて便器中の汚物を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程によって便器を洗浄することで発生する前記水と前記汚物との混合物である汚水を受け入れ、その汚水を加温手段により加温する受入工程と、
分解菌を定植した多孔質材と曝気手段とを内部に備え、前記受入工程にて前記受入槽に導入された汚水を分解菌の作用によって分解する曝気工程と、
前記曝気槽内の汚水を加温手段により加温しつつ、ろ材を通過させてろ過するろ過工程と、
前記ろ過工程によってろ過された後の水を滅菌して処理水を得る滅菌工程と、
前記処理水を、必要時に前記洗浄工程による洗浄に用いるために給水槽に貯留する給水工程とを具備することを特徴とする無放流型水循環式簡易水洗トイレにおける汚水の浄化方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、臭気が発生し難く快適な使用感を備えているとともに、頻繁な洗浄水の補給が必要なく保守・点検に要する手間を大幅に削減することが可能である。また、従来のように多くの電力を消費する洗浄水の凍結対策を簡素化することができ、無色透明な処理水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレの好適実施例の系統図である。
【図２】本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレの好適実施例の概略斜視図である。
【図３】図２に示した本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレの概略正面図である。
【図４】図２に示した本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレのＡ−Ａ線における概略断面図である。
【図５】図２に示した本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレのＢ−Ｂ線における概略断面図である。
【図６】図２に示した本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレのＣ−Ｃ線における概略断面図である。
【図７】図２に示した本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレのＤ−Ｄ線における概略断面図である。
【図８】本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレの好適実施例の別の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面に従って本発明に係る無放流型水循環式簡易水洗トイレ、及び無放流型水循環式簡易水洗トイレにおける汚水の浄化方法ついて説明する。
【００１０】
本発明は、汚物を含む汚水を分解菌の作用によって分解し、得られた処理水を再利用する、無放流型水循環式簡易水洗トイレ１であって、水を用いて便器中の汚物を洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段によって便器を洗浄することで発生する前記水と前記汚物との混合物である汚水を受け入れる受入槽１０と、分解菌を定植した多孔質材６と曝気手段７とを内部に備え、前記受入槽１０から流れ込む汚水を分解菌の作用によって分解する曝気槽２０と、前記曝気槽２０からオーバーフローした汚水を、分解菌を定植した多孔質材６の中を通過させてろ過するろ過槽３０と、前記ろ過槽３０においてろ過された後の汚水を滅菌して処理水を得る滅菌槽４０と、得られた処理水を前記洗浄手段による洗浄に用いるために貯留する給水槽５０とを有し、さらに、前記受入槽１０、前記曝気槽２０および前記ろ過槽３０からなる群から選ばれる少なくとも１つの槽に、その内部の水を加温する加温器を備えて構成されている。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る無放流型水循環式簡易水洗トイレにおける汚水処理の流れを示した系統図である。図２は本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレの好適実施例の前面側から見た概略斜視図である。図３は、図２に示した本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレの概略正面図である。そして、図４は図２に示した本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレのＡ−Ａ線における概略断面図であり、図５はＢ−Ｂ線における概略断面図であり、図６はＣ−Ｃ線における概略断面図であり、図７はＤ−Ｄ線における概略断面図である。
【００１２】
図１及び図２に示されるように、本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレ１における受入槽１０、曝気槽２０、ろ過槽３０、滅菌槽４０、および給水槽５０の各々は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などを素材として箱状に形成され、上部から見ると矩形になっている。
【００１３】
＜洗浄手段＞
図１において、本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレ１（以下「水洗トイレ１」ともいう）は、水を用いて便器２の中の汚物を洗浄するとともに、水とともに受入槽１０内へ導入する洗浄手段を有する。洗浄手段は、通常の水洗トイレが有する公知の洗浄手段と同様であってよい。
【００１４】
＜受入槽１０＞
水洗トイレ１は、前記洗浄手段によって便器２を洗浄することで発生する水と汚物との混合物である汚水４を受け入れる受入槽１０を有する。受入槽１０は便器２の下部に設置されており、便器２を洗浄することで発生した水と汚物は、図示しない配管を通って受入槽１０の内部に導入されるようになっている。受入槽１０の内側の底部には後述する曝気槽２０と同様に、多孔質材６および曝気手段７が備えられていることが好ましい。汚水４の分解をより促進することができるからである。
【００１５】
また、受入槽１０の内部には汚水４を加熱する加温手段として、加温器１２が設置されており、加温器１２によって汚水４を一定温度範囲に維持することにより、分解菌による汚水４の処理をより促進することができるからである。加温器１２は汚水を加熱し、所望の温度に保持することができるものであれば特に限定されないが、例えば棒状のヒータを用いることができる。また、加温器１２は、受入槽１０の他、後述する曝気槽２０や、ろ過槽３０に設置されていても良い。
図１に示される水洗トイレ１では、受入槽１０と、ろ過槽３０とに、加温器１２，３２とに設置している。受入槽１０、曝気槽２０およびろ過槽３０からなる群から選ばれる少なくとも１つの槽に、その内部の汚水を加温する加温手段を備えると、冬季に汚水が凍結することを防止できる点で好ましい。
【００１６】
＜曝気槽２０＞
水洗トイレ１は、受入槽１０に対し、スクリーン５を介して連通している曝気槽２０を有する。受入槽１０の中の汚水４は、スクリーン５を通り曝気槽２０へ流れ込む。受入槽１０と曝気槽２０とがスクリーン５で仕切られていることにより、ある程度分解が進んだ汚物を含む汚水が曝気槽２０へ流れ込む。スクリーン５は網状のものであり、例えばカーボン繊維製のもの、ステンレス製などの素材が好適に用いられる。また、スクリーン５の目的は固液分離が目的であるので、網目の大きさ（目開き）は０．５ｍｍ以下が望ましい一方、細かくし過ぎると目詰まりが生じやすくなるため、大きさの設定には注意を要する。本実施形態では、曝気ブロワ７１から、パイプ７２を介して送り込まれる空気量を図示しない調整弁によって調整することによって、汚水が受入槽１０から曝気槽２０へ流れ易くしており、スクリーン５の大きさを細かくすることが可能になっている。
【００１７】
また、図１に示されるように、曝気槽２０は、第１の曝気槽２０１と第２の曝気槽２０２との２つに分かれている。このように、複数の曝気槽を設けることにより、汚水の分解処理をより促進することができる。第１の曝気槽２０１と第２の曝気槽２０２とは、壁によって仕切られており、第１の曝気槽２０１にて、ある程度以上分解された汚水が、オーバーフローすることによって第２の曝気槽２０２へ流れ込むようになっている。
【００１８】
第１の曝気槽２０１および第２の曝気槽２０２の内側底部には、分解菌を定植した多孔質材６と、曝気手段７とが備えられている。多孔質材６に定植された分解菌の作用によって、受入槽１０から流れ込む汚水４を分解することができる。
ここで、多孔質材６は、分解菌を定植することができる多孔質な材料であれば特に限定されないが、活性炭であることが好ましい。分解菌については後述する。
また、曝気手段７は、曝気槽２０の底部から泡状の空気を発生させ、曝気槽２０の汚水を対流させることができるものであれば特に限定されない。例えば側面に多数の穴が形成された散気筒７０並びに曝気ブロワ７１を、パイプ７２を介して繋げ、曝気ブロワ７１によって発生する空気を曝気槽２０内に送り込むようにした装置が好適である。
図１に示されるように、曝気槽２０が複数存在するトイレ１の場合は、各曝気槽に曝気手段７を設置することが好ましい。
【００１９】
また、受入槽１０および／または曝気槽２０の内部の側壁に、分解し難い汚物を貯留できるし渣籠（しさかご）８を備えることが好ましい。し渣籠８とは、受入槽１０、曝気槽２０内に浮遊するトイレットペーパーや便などの固形物を留めるに、各槽内の壁面に設置されるものである。し渣籠８に、分解し難い半固体状、固体状の汚物など収容することによって、受入槽１０および／または曝気槽２０の内部に長時間滞留（概ね１０日間程度）させることができ、短時間では分解が困難なトイレットペーパーや汚物を、時間をかけて分解するようになっている。
【００２０】
また、し渣籠８の下部には、曝気槽２０の底部に配置するものと同様に、分解菌を定植した多孔質材６を配置することが好ましい。し渣籠８の中に貯留する汚物の分解を、より促進することができるからである。さらに、複数の曝気槽２０（すなわち、第１の曝気槽２０１および第２の曝気槽２０２）は各々し渣籠を備えることが好ましい。
【００２１】
図３にも示されるように、し渣籠８は、その上部が開口しており、その開口部分から内部に汚物等を収容することができるようになっている。さらに、受入槽１０および／または曝気槽２０には、曝気手段７が設置され、この曝気手段７によって槽内部の汚水は、し渣籠８の上部の開口付近から底部へ向かう方向へ対流させるようにすることが好ましい。し渣籠８の中に分解し難い汚物を導入し、し渣籠８の内部に留めることができるからである。
【００２２】
具体的には、図１に示されるように、受入槽１０の中の散気筒７０は、第１の曝気槽２０１との境界であるスクリーン５の近くの壁側に配置されており、これに対してし渣籠８は、受入槽１０におけるスクリーン５と最も遠くに位置する壁側に配置されている。散気筒７０およびし渣籠８がこのように配置されていると、受入槽１０の中の汚水４は対流して、し渣籠８の方向に移動しつつ、し渣籠８の付近においては上部の開口から底部へ向かう方向へ流れる。同様に、第１の曝気槽２０１の中の散気筒７０は、受入槽１０との境界であるスクリーン５の近くの壁側に配置されており、これに対して、し渣籠８は、受入槽１０におけるスクリーン５と、最も遠くの壁側に位置する壁に配置されている。
【００２３】
また、第２の曝気槽２０２の中の散気筒７０は、第１曝気槽２０１との境界である近くの壁側に配置されており、これに対してし渣籠８は、当該壁と最も遠くに位置する壁側に配置されている。散気筒７０およびし渣籠８がこのように配置されていると、第１の曝気槽２０１および第２曝気槽２０２の中の汚水４は対流し、各々のし渣籠８の付近においては、し渣籠８の上部から底部へ向かう方向へ汚水が流れる。
さらに、受入槽１０および第１の曝気槽２０１の各々の散気筒７０は、スクリーン５の近くにも配置されている。この場合、スクリーン５の目詰まりを防止する効果も奏する。
【００２４】
＜ろ過槽３０＞
水洗トイレ１は、第２の曝気槽２０２からオーバーフローした汚水４を、ろ材の中を通過させて、浮遊物をろ過するろ過槽３０を有する。このろ材にも、分解菌が定植されており、ろ過中にも、汚水の分解を行うようになっている。
図１に示されるように、水洗トイレ１は、第２曝気槽２０２からオーバーフローした汚水４が、ろ過槽３０へ上部から導入され、ろ過槽３０の内部に敷き詰められたろ材３３を通り下方へ導かれる。ろ過槽３０を通過した汚水は、ろ過槽３０の内部の分解菌および多孔質材（活性炭）の作用によって浄化されるとともに、分解不可能な浮遊物が補足される。また、前述のように、ろ過槽３０は底部に加温器３２を有している。この加温器３２によって、汚水を加温し所望の温度に保持することができ、これによって、分解菌の働きを促進することができる。
【００２５】
なお、ろ材３３としては、受入槽１０、曝気槽２０に設置されている多孔質材６を用いることができる。また、他には砂、木材チップ、セラミック担体、活性炭を使用することができる。このうち、活性炭が最も好適であるが、活性炭の場合は４〜６メッシュの造粒炭を使用することにより、ろ材としてろ過槽３０へ敷き詰めたときに、砂よりも大きく木材チップよりも少ない空隙率となるので、浮遊物の補足性、透過性に優れ、最も適している。さらに、活性炭の場合は、ろ過と同時に有機物を吸着し、吸着された該有機物が分解菌のエネルギー源となるので、分解菌を活性化するという点でも優れている。
【００２６】
＜滅菌槽４０＞
水洗トイレ１は、ろ過槽３０においてろ過された後の汚水４を滅菌して処理水３を得る滅菌槽４０を有する。
滅菌槽４０の内部には滅菌器４１が備えられており、この滅菌器４１によって滅菌槽４０内の汚水の塩素濃度を調整することができる。滅菌槽４０の内部の汚水を滅菌する手段は特に限定されず、紫外線を照射して滅菌してもよいが、塩素を添加する手段であることが好ましい。塩素濃度は、後述する貯留槽５０内の処理水３の塩素濃度が好ましくは０．１〜０．７ｐｐｍ、より好ましくは０．３〜０．５ｐｐｍ程度となるように、滅菌槽４０において汚水に塩素を添加して滅菌することが好ましい。塩素濃度が０．１ｐｐｍ未満の場合は大腸菌群が残る可能性がある一方、０．７ｐｐｍを超えると分解菌に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
【００２７】
＜給水槽５０＞
水洗トイレ１は、得られた処理水３を、必要時に前記洗浄手段による洗浄に用いるために貯留する給水槽５０を有する。
給水槽５０の内部にも、曝気槽２０と同様に、曝気手段７（散気筒７０、曝気ブロワ７１、パイプ７２）が配置されていることが好ましい。給水槽５０に限らず、槽内の水分中の塩素濃度を適正な値に常時調節することは極めて困難であり、高濃度の塩素を含む水が槽内に流れ込んだ場合に、曝気することによって余分な塩素を飛散させることが可能となるからである。
給水槽５０に貯留された処理水３は、給水ポンプ５１によって組み上げられ、便器２を洗浄するために必要時に用いられる。
【００２８】
＜分解菌＞
次に分解菌について説明する。
分解菌は、活性炭等の多孔質材に定植することができ、汚水中の汚物やトイレットペーパーなどの有機物を水、炭酸ガス、窒素化合物に分解する好気性発酵分解菌を主とする集合体であれば特に限定されないが、耐熱放線菌、リグニン分解菌、セルロース分解菌、繊維素分解菌、脂肪分解菌、枯草菌および乳酸菌を含むものであることが好ましい。汚水をより分解することができるからである。
耐熱放線菌としては、高温域から中温域の菌であるstreptomyces
avermitillis、好酸性古畑菌であるsulfolobus shibatae、saccharopolyspola rectivrgulaが挙げられる。
リグニン分解菌としては、白色腐朽性の担子菌、放線菌であるstreptomyces nocordia、細菌類であるpseudomonas、bacillusが挙げられる。
セルロース分解菌および繊維素分解菌としては、滑走細菌であるcytophaga、spotocytophaga、pseudomonas、bacillus、cellulomonas、streptomyces、nocordia、嫌気性有芽胞桿菌類であるclostridumが挙げられる。
脂肪分解菌としては、リパーゼを生産分泌する菌である糸状菌aspergillus、penicillium、rhizopusが挙げられる。
枯草菌としては、アミラーゼやプロテアーゼの生産菌であるbacillus subtilisが挙げられる。
乳酸菌としては、lactobacillus
plantarumが挙げられる。
【００２９】
分解菌を多孔質材に定植する方法については特に限定されないが、例えば、以下の方法によって行うことが可能である。具体的には各槽の水温を３０°Ｃ前後に保持しながら、水に分解菌を、所定の分量添加するとともに活性液を少量添加し、その後、毎分１０リットル程度の流量で１２時間循環させるという方法で分解菌を多孔質材に定植することができる。
【００３０】
本実施形態の無放流型水循環式簡易水洗トイレ１の具体的な構成は以下の通りである。
図２、図４に示されるように、本実施形態の水洗トイレ１は前面側に便器２を備える個室を２つ有し、背面側にろ過槽３０、滅菌槽４０、給水タンク８０、給水ポンプ５１、曝気ブロワ７１を有する。また、図３、図５、図６、図７に示すように、前面側に便器２を２つ有し、便器２の下側に受入槽１０、曝気槽２０および貯留槽５０を有する。
【００３１】
図２〜図７に示した水洗トイレ１にて、洗浄手段によって便器２を洗浄することで発生する汚水４は下部の受入槽１０に受け入れられる。そして、汚水４は背面側にあるスクリーン５から第１曝気槽２０１へ流れ込み、さらに第２曝気槽２０２へと流れ込む。そして、第２曝気槽２０２からオーバーフローした汚水は背面側に存するろ過槽３０へ流れろ過された後、隣接する滅菌槽４０へ流れて滅菌され、その後、正面側の給水槽５０に貯留される。給水槽５０に貯留された処理水３は、給水ポンプ５１によって組み上げられ、便器２を洗浄するために必要時に用いられる。
【００３２】
本実施形態の無放流型水循環式簡易水洗トイレ１は、図８に示すように、さらに、雨水を集めて給水槽へ雨水を流し込む集水手段を有している。図８は本発明の無放流型水循環式簡易水洗トイレ１を背面側から見た概略斜視図である。
本実施形態の無放流型水循環式簡易水洗トイレ１は、原則的には処理水の補給は必要ないが、長期の使用に際し、温度条件、季節によっては処理水が蒸発して減少することも想定されるので、水の補給が必要となる場合がある。そこで、雨水を集めて貯めておくタンクを有すれば、処理水を容易に補給できるので好ましい。
【００３３】
雨水を集める集水手段は特に限定されないが、例えば図８に示すように、水洗トイレ１の建屋の屋根の一部を利用し、集水手段９０として用いることができる。具体的には、屋根９２は、端方向の孔９４にいくにしたがって徐々に傾斜するように形成されている。孔９４は、補給水タンク８０を経て給水槽５０へパイプなどによって接続されており、屋根９２上の雨水は孔９４へ導かれるようになっている。
雨水が溜まっている補給水タンク８０からは、必要に応じて、雨水を給水槽５０に供給することができる。
【００３４】
本実施形態の無放流型水循環式簡易水洗トイレ１は、各槽から発生する気体を排気する排気手段を有することが好ましい。図２〜８に示した水洗トイレ１は、各槽の上部と水洗トイレ１の外部とを繋ぐパイプ９８と排気ファン９６とを有している。これらによって、各槽から発生した二酸化炭素等の気体を外部へ排気することができる。
【００３５】
なお、以上の実施形態では具体的なトイレの発明として説明したが、トイレにおける汚水を浄化する方法の発明として捉えることも可能である。
具体的には、水を用いて便器中の汚物を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程によって便器を洗浄することで発生する、前記処理水と前記汚物との混合物である汚水を受け入れ、その汚水を加温手段により加温する受入工程と、分解菌を定植した多孔質材と曝気手段とを内部に備え、前記受入工程に供した汚水を分解菌の作用によって分解する曝気工程と、前記曝気工程に供した汚水を、加温手段により加温しつつ、分解菌を定植した多孔質材の中を通過させてろ過するろ過工程と、前記ろ過工程によってろ過された後の汚水を滅菌して処理水を得る滅菌工程と、前記処理水を、必要時に前記洗浄工程による洗浄に用いるために貯留する給水工程とを具備する汚水の浄化方法である。
このような本発明の汚水の浄化方法は、図２〜７を用いて説明した水洗トイレ１によって、実現することができる。
【実施例】
【００３６】
図１に示した水洗トイレ１を２カ月間使用し、処理水の成分などを分析した。２カ月の間には１日平均１５人が約５０回使用した。
【００３７】
具体的には、図１の受入槽１０においてサンプリングした汚水（表１においては「原水」と記す）および図１の給水槽５０においてサンプリングした処理水（表１においては「処理水」と記す）について、水素イオン濃度（ｐＨ）、浮遊物質量（ｓｓ、ｍｇ／Ｌ）、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ、ｍｇ／Ｌ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ、ｍｇ／Ｌ）、大腸菌群数（個／ｃｍ3）、および水温（℃）を測定した。
測定結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2011190629.tif 000003
【００３９】
表１に示すように、処理水の測定値は、いずれも下水道排除基準値および水質汚濁防止法による基準値を満たすものであることを確認できた。
【符号の説明】
【００４０】
１    水洗トイレ
２    便器
３    処理水
４    汚水
５    スクリーン
６    多孔質材
７    曝気手段
７０  散気筒
７１  曝気ブロワ
７２  パイプ
８    し渣籠
１０    受入槽
１２    加温器
２０    曝気槽
２１    壁
２０１  第１の曝気槽
２０２  第２の曝気槽
３０    ろ過槽
３２    加温器
３３    ろ材
４０    滅菌槽
４１    滅菌器
５０    給水槽
５１    給水ポンプ
８０    補給水タンク
９０    集水手段
９２    屋根
９４    孔
９６    排気ファン
９８    パイプ
【図１】
2011190629.tif 000004
【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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【図７】
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【図８】
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