(57)【要約】【課題】微生物による分解処理を効率よく行うと共に、処理槽をコンパクトに纏めることで、小型で完全循環式のバイオトイレシステム等を提供する。【解決手段】好気処理と嫌気処理とを行う生物処理槽５を含むバイオトイレシステム１において、生物処理槽５内に、好気性菌による好気処理を行うための好気処理領域５１ａ，５２ａと、嫌気性菌による嫌気処理を行うための嫌気処理領域５１ｂ，５２ｂと、好気処理領域５１ａ，５２ａと嫌気処理領域５１ｂ，５２ｂとを区画する隔壁５１ｃ，５２ｃとを備え、隔壁５１ｃ，５２ｃの下部において好気処理領域５１ａ，５２ａと嫌気処理領域５１ｂ，５２ｂとが連通しているものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気処理と嫌気処理とを行う生物処理槽を含むバイオトイレシステムにおいて、
前記生物処理槽内に、
好気性菌による前記好気処理を行うための好気処理領域と、
嫌気性菌による前記嫌気処理を行うための嫌気処理領域と、
前記好気処理領域と前記嫌気処理領域とを区画する隔壁とを備え、
前記隔壁の下部において前記好気処理領域と前記嫌気処理領域とが連通していることを特徴とするバイオトイレシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のバイオトイレシステムにおいて、
前記好気処理領域内に気体を供給するエアレーション手段を備え、
前記隔壁が、当該隔壁の下方に向かって前記好気処理領域の方向に湾曲していることを特徴とするバイオトイレシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバイオトイレシステムにおいて、
前記生物処理槽の上澄みが流入される沈降槽を備え、
前記沈降槽が、当該沈降槽内を槽の下方で連通する状態で複数の領域に区画する沈降槽隔壁と、前記上澄みの流入液が落下する位置に、当該流入液を前記沈降槽隔壁の下方に流し込むための誘導板とを有することを特徴とするバイオトイレシステム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のバイオトイレシステムにおいて、
前記生物処理槽の上澄みが流入される沈降槽を備え、
前記沈降槽が管状に形成され、前記上澄みの流入液が流入する位置よりも下方に前記流入液に含まれる固体を堆積させる堆積領域と、前記流入液が流入する位置よりも上方に前記管状の沈降槽の断面積を縮小する縮小領域とを有することを特徴とするバイオトイレシステム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のバイオトイレシステムにおいて、
トイレからの汚物を貯蔵すると共に、当該汚物を含む液体を前記生物処理槽に供給する原水槽と、
前記沈降槽で沈降した固体を前記原水槽に送り込む輸送手段とを備えることを特徴とするバイオトイレシステム。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれかに記載のバイオトイレシステムにおいて、
予め着床された有機液を分解する菌が投入された反応槽を備え、
当該反応槽の上方から前記沈降槽の上澄み液を散水し、前記反応槽の下方から前記着床された菌に接触しながら通過した液体を抜水することを特徴とするバイオトイレシステム。
【請求項７】
トイレからの汚物を原水槽に受け入れて貯蔵すると共に、当該汚物を曝気処理で分解する第１工程と、
エアレーションによる好気性菌による好気処理を行う第２工程と、
嫌気性菌による嫌気処理を行う第３工程と、
好気処理及び嫌気処理後の前記汚物を液体と沈降物とに分ける第４工程と、
分けられた前記沈降物を前記原水槽に送り込むと共に、分けられた前記液体を貯蔵する第５工程と、
貯蔵された前記液体を予め着床された有機液を分解する菌が投入された反応槽に散水すると共に、前記着床された菌に接触しながら通過した液体を抜水して再生する第６工程とを含む汚物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物により汚物を除去して洗浄水とするバイオトイレシステム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗浄された排泄物を微生物により分解し、洗浄液を浄化して洗浄水として再利用する循環式のバイオトイレが知られている。特に、震災による緊急時や電源の確保が困難な場所においてバイオトイレの活用が期待される。しかしながら、従来のバイオトイレは、分解しきれない排泄物を定期的に除去したり、洗浄水を所定の基準値以上に浄化するために装置が大型化してしまうといった問題があり、実用性に乏しいものとなっている
【０００３】
バイオトイレに関する技術として、例えば特許文献１〜３に示す技術が開示されている。特許文献１に示す技術は、トイレハウスと、前記トイレハウスの内部に配置された便器と、バイオチップを収納することができ前記便器からの排泄物を前記バイオチップによって消滅処理する処理槽と、前記処理槽の内部に回転可能に配置された攪拌羽根部を有する攪拌羽根部材と、前記攪拌羽根部材に相対的回転不能に連結された攪拌軸と、前記攪拌軸の一端を相対的回転不能に保持する軸受部と、前記処理槽の内部に配置された支持部材であって前記軸受部が前記バイオチップよりも上方の位置に配置されるように前記軸受部を支持する支持部材と、前記攪拌軸の他端に相対的回転不能に連結した出力軸を有する攪拌駆動装置であって前記処理槽の外に配置された攪拌駆動装置と、を備えたものである。
【０００４】
特許文献２に示す技術は、便器１２の使用を検知する便器使用検知手段２２と、便器使用検知手段２２からの信号に基づき便器１２の使用頻度に応じて開閉弁３６による消化槽１３内への水の供給を制限する水分量制御手段３０ｂとを備え、便器１２の使用頻度に応じて消化槽１３内の給水が制限されるので、消化槽１３内をバイオ菌が繁殖するのに適した環境に維持することができ、長期間にわたり便器１２の継続使用ができるものである。
【０００５】
特許文献３に示す技術は、便器５１を洗浄した後の屎尿を含む洗浄水を生分解処理するとともに循環させて洗浄水として再利用するハイブリット型洗浄水浄化装置１であって、洗浄水を流入させて微生物により屎尿を分解処理する生分解処理槽２と、複数種の濾過材を上下に積層させており、上方から洗浄水を順に透過させて濾過処理する積層形濾過槽３１と、複数種の濾過材をそれぞれ個別の濾過収容部３５に収容して並置させており、端から洗浄水を順に隣接する各濾過収容部３５に透過させて濾過処理する並置形濾過槽３２と、積層形濾過槽３１および並置形濾過槽３２で濾過された洗浄水を貯留する貯水槽４と、この貯水槽４に貯留されている洗浄水を便器５１に流して洗浄する便器洗浄手段５とを有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２４６７号公報
【特許文献２】特開２００９−２９７３６３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４０７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２に示す技術は、いずれもヒータによる熱を必要とするものであり消費電力が大きく、電源の確保が難しい場所には設置することができない。特に、震災などで電力供給が不可能になった場合には、トイレとして機能することが困難になってしまう。また、特許文献３に示す技術は、複数の濾過材により洗浄液を浄化しているため、定期的に濾過材の交換や洗浄を行う必要があり、作業に手間がかかってしまう。
【０００８】
本発明は、微生物による分解処理を効率よく行うと共に、処理槽をコンパクトに纏めることで、小型で完全循環式のバイオトイレシステム等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るバイオトイレシステムは、好気処理と嫌気処理とを行う生物処理槽を含むバイオトイレシステムにおいて、前記生物処理槽内に、好気性菌による前記好気処理を行うための好気処理領域と、嫌気性菌による前記嫌気処理を行うための嫌気処理領域と、前記好気処理領域と前記嫌気処理領域とを区画する隔壁とを備え、前記隔壁の下部において前記好気処理領域と前記嫌気処理領域とが連通しているものである。
【００１０】
このように、本発明に係るバイオトイレシステムにおいては、同一の生物処理槽内に好気処理領域を嫌気処理領域とを有し、それぞれが隔壁の下部で連通しているため、好気処理と嫌気処理とを一連の処理で連続的に行うことができると共に、処理槽の数を減らして小型化することができるという効果を奏する。
【００１１】
また、好気処理領域と嫌気処理領域とが同一の生物処理槽内で連通しているため、処理対象となる流体（排泄物等の固体を含む洗浄液）を循環させることができ、嫌気処理領域の低温化を防止して処理槽内の温度を所定の温度に保つことができるという効果を奏する。
【００１２】
本発明に係るバイオトイレシステムは、前記好気処理領域内に気体を供給するエアレーション手段を備え、前記隔壁が、当該隔壁の下方に向かって前記好気処理領域の方向に湾曲しているものである。
【００１３】
このように、本発明に係るバイオトイレシステムにおいては、好気処理領域内に曝気するためのエアレーション手段を有し、隔壁が下方に向かって好気処理領域の方向に湾曲しているため、好気処理領域内の流体を隔壁に沿って効果的に流動させ、効率良くエアーを供給して好気処理を促進することができると共に、嫌気処理領域へのエアの流入を最小限に抑えて嫌気処理を促進することができるという効果を奏する。
【００１４】
本発明に係るバイオトイレシステムは、前記生物処理槽の上澄みが流入される沈降槽を備え、前記沈降槽が、当該沈降槽内を槽の下方で連通する状態で複数の領域に区画する沈降槽隔壁と、前記上澄みの流入液が落下する位置に、当該流入液を前記沈降槽隔壁の下方に流し込むための誘導板とを有するものである。
【００１５】
このように、本発明に係るバイオトイレシステムにおいては、生物処理槽の上澄みが流入される沈降槽を備え、当該沈降槽内を槽の下方で連通する状態で複数の領域に区画する沈降槽隔壁と、上澄みの流入液が落下する位置に、当該流入液を沈降槽隔壁の下方に流し込むための誘導板とを有するため、流入された上澄みに含まれる固体物を沈降槽の下方に効率よく沈降させると共に、沈降後の上澄みを、連通している他の領域に流し込んで次の処理にスムーズに移行することができるという効果を奏する。
【００１６】
本発明に係るバイオトイレシステムは、前記生物処理槽の上澄みが流入される沈降槽を備え、前記沈降槽が管状に形成され、前記上澄みの流入液が流入する位置よりも下方に前記流入液に含まれる固体を堆積させる堆積領域と、前記流入液が流入する位置よりも上方に前記管状の沈降槽の断面積を縮小する縮小領域とを有するものである。
【００１７】
このように、本発明に係るバイオトイレシステムにおいては、生物処理槽の上澄みが流入される沈降槽を備え、当該沈降槽が管状に形成され、上澄みの流入液が流入する位置よりも下方に当該流入液に含まれる固体を堆積させる堆積領域と、流入液が流入する位置よりも上方に管状の沈降槽の断面積を縮小する縮小領域とを有するため、流入された上澄みに含まれる固体物を沈降槽の下方に効率よく沈降させると共に、沈降後の上澄みを、縮小領域を通して次の処理にスムーズに移行することができるという効果を奏する。
【００１８】
本発明に係るバイオトイレシステムは、トイレからの汚物を貯蔵すると共に、当該汚物を含む液体を前記生物処理槽に供給する原水槽と、前記沈降槽で沈降した固体を前記原水槽に送り込む輸送手段とを備えるものである。
【００１９】
このように、本発明に係るバイオトイレシステムにおいては、トイレからの汚物を貯蔵すると共に、当該汚物を含む液体を生物処理槽に供給する原水槽と、沈降槽で沈降した固体を前記原水槽に送り込む輸送手段とを備えるため、沈降槽で残った固体をさらに生物処理槽の前段処理まで戻し、再度生物処理槽における好気性処理及び嫌気性処理を行うことで、汚物の固体を完全に除去し、メンテナンスの効率を格段に向上させることができるという効果を奏する。
【００２０】
本発明に係るバイオトイレシステムは、予め着床された有機液を分解する菌が投入された反応槽を備え、当該反応槽の上方から前記沈降槽の上澄み液を散水し、前記反応槽の下方から前記着床された菌に接触しながら通過した液体を抜水するものである。
【００２１】
このように、本発明に係るバイオトイレシステムにおいては、予め着床された有機液を分解する菌が投入された反応槽を備え、当該反応槽の上方から沈降槽の上澄み液を散水し、前記反応槽の下方から着床された菌に接触しながら通過した液体を抜水するため、有機液が分解されて再生可能な浄水を生成することができるという効果を奏する。
【００２２】
本発明に係る汚物処理方法は、トイレからの汚物を原水槽に受け入れて貯蔵すると共に、当該汚物を曝気処理で分解する第１工程と、エアレーションによる好気性菌による好気処理を行う第２工程と、嫌気性菌による嫌気処理を行う第３工程と、好気処理及び嫌気処理後の前記汚物を液体と沈降物とに分ける第４工程と、分けられた前記沈降物を前記原水槽に送り込むと共に、分けられた前記液体を貯蔵する第５工程と、貯蔵された前記液体を予め着床された有機液を分解する菌が投入された反応槽に散水すると共に、前記着床された菌に接触しながら通過した液体を抜水して再生する第６工程とを含むものである。
【００２３】
このように、本発明に係る汚物処理方法においては、トイレからの汚物を原水槽に受け入れて貯蔵すると共に、当該汚物を曝気処理で分解する第１工程と、エアレーションによる好気性菌による好気処理を行う第２工程と、嫌気性菌による嫌気処理を行う第３工程と、好気処理及び嫌気処理後の前記汚物を液体と沈降物とに分ける第４工程と、分けられた前記沈降物を前記原水槽に送り込むと共に、分けられた前記液体を貯蔵する第５工程と、貯蔵された前記液体を予め着床された有機液を分解する菌が投入された反応槽に散水すると共に、前記着床された菌に接触しながら通過した液体を抜水して再生する第６工程とを含むため、汚物を残さず処理して再生可能な浄水を生成することができるという効果を奏する。
【００２４】
また、ほぼ汚物を残すことなく処理することができるため、メンテナンスの手間を格段に省くことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態に係るバイオトイレシステムのシステム構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るバイオトイレシステムにおける生物処理槽の構造を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るバイオトイレシステムにおける沈降槽の第１の構造を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るバイオトイレシステムにおける沈降槽の第２の構造を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係るバイオトイレシステムにおける反応槽の構造を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係るバイオトイレシステムを利用した汚物処理方法のフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００２７】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係るバイオトイレシステムについて、図１ないし図６を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るバイオトイレシステムのシステム構成図である。本実施形態に係るバイオトイレシステム１は、トイレ２から水洗された汚物を貯蔵する原水槽３と、原水槽３から送られる汚物を曝気処理し、生物処理の前段処理である一次処理を行う受入槽４と、受入槽４から送られる処理対象物を好気性菌及び嫌気性菌による生物処理する生物処理槽５と、生物処理で残った固形物を沈降させる沈降槽６と、沈降槽６から送られる有機液を生物処理する反応槽７と、反応槽７で浄化された洗浄水を貯蔵する洗浄水槽８とを備える。
【００２８】
トイレ２で水洗された汚物は原水槽３に貯蔵され、ポンプにより受入槽４に送られる。受入槽４では、ブロア１０の曝気処理により槽内に空気を入れ込んで溶存酸素を高め、次段の生物処理の負荷を小さくすると共に、曝気処理の圧力で汚物を細かく分割する。受入槽４で処理された処理対象物は、自然流下により生物処理槽５に送られる。生物処理槽５では、好気性菌による好気処理と嫌気性菌による嫌気処理とが交互に行われる。この生物処理槽５について、以下詳細に説明する。
【００２９】
図２は、本実施形態に係るバイオトイレシステムにおける生物処理槽の構造を示す図である。生物処理槽５は、好気性菌による好気処理を行う好気処理領域５１ａ，５２ａと嫌気性菌による嫌気処理を行う嫌気処理領域５１ｂ，５２ｂとを備える。好気処理領域５１ａ，５２ａと嫌気処理領域５１ｂ，５２ｂとは隔壁５１ｃ，５２ｃにより区画されており、隔壁５１ｃ，５２ｃの下方では好気処理領域５１ａ，５２ａと嫌気処理領域５１ｂ，５２ｂとが同一の空間に連通している。好気処理領域５１ａ，５２ａにはブロア１０からのエアレーションがなされ、予め投入されているバイオチップに対して接触曝気が行われる。隔壁５１ｃ，５２ｃは下方に向かって好気処理領域５１ａ，５２ａの方向（図２における左方向）に湾曲しており、その湾曲した先から上方に向かって給気されたエアが、隔壁５１ｃ，５２ｃの湾曲に沿って好気処理領域５１ａ，５２ａ全体を循環し（エアの流れを図２の矢印ａで示す）、効率よく接触曝気を行う。
【００３０】
また、隔壁５１ｃ，５２ｃを好気処理領域５１ａの方向に湾曲することで、好気処理領域５１ａ，５２ａにおけるエアの循環や液体の流通による嫌気処理領域５１ｂ，５２ｂへの影響を最小限に抑えている。すなわち、好気処理と嫌気処理とを同一の槽内で行いつつ、互いに悪影響を与えることなく効率的に処理を行うことができる。さらに、好気処理領域５１ａ及び嫌気処理領域５１ｂ、並びに、好気処理領域５２ａ及び嫌気処理領域５２ｂが同一の空間に連通しているため、低温になりがちな嫌気処理領域５１ｂ，５２ｂを好気処理領域５１ａ，５２ａと同様の温度に保つことができ、嫌気処理をより効率よく行うことが可能となる。
【００３１】
好気処理と嫌気処理を繰り返して複数回行う場合は、図２に示すように、相互に同様の機能を備える第１生物処理槽１１及び第２生物処理槽１２を有する構造とし、第１側壁１３の高さｈ１＞第２側壁１４の高さｈ２＞第３側壁１５の高さｈ３、且つ、隔壁５１ｃの上端部が第１側壁１３の上端部よりも上の位置、且つ、隔壁５２ｃの上端部が第２側壁１４の上端部よりも上の位置となるように生物処理槽５全体を形成する。第１生物処理槽１１での処理後、その処理対象物は自然流下で第２生物処理槽１２に送り出され、好気処理と嫌気処理を複数回（図２の場合は２回）繰り返して行うことが可能となる。第２生物処理槽１２で処理された処理対象物は、自然流下で次段の処理部に送られる。
【００３２】
なお、好気処理と嫌気処理との繰り返し回数は、場所の確保やバイオトイレシステム全体のサイズに応じて任意に取り決めされる。すなわち、１回の処理（第１生物処理槽１１のみを備える構成）であってもよいし、複数回繰り返す（第１生物処理槽１１〜第ｎ生物処理槽を備える構成）ようにしてもよい。
【００３３】
図１に戻って、生物処理槽５で生物処理が行われると、残った処理対象物が沈降槽６に送り出される。沈降槽６では、生物処理槽５で処理しきれなかった固形の汚物を沈降させると共に、その上澄み液のみを次段の処理部に送り出す。この沈降槽６について、以下詳細に説明する。
【００３４】
図３は、本実施形態に係るバイオトイレシステムにおける沈降槽の第１の構造を示す図である。沈降槽６は、生物処理槽５において残留した処理対象物が流入される第１沈降領域２１ａ，２２ａと、当該処理対象物の上澄み液が主に貯蔵される第２沈降領域２１ｂ、２２ｂと、第１沈降領域２１ａ及び第２沈降領域２１ｂ、並びに、第１沈降領域２２ａ及び第２沈降領域２２ｂを槽内の下方で連通した状態で区画する沈降槽隔壁２１ｃ，２２ｃとを備える。第１沈降領域２１ａ，２２ａにおける処理対象物が流下する位置には、当該処理対象物を沈降槽隔壁２１ｃ，２２ｃの下方に流し込む誘導板２１ｄ，２２ｄを備える。この誘導板２１ｄ，２２ｄは、任意の角度で設置することが可能であるが、沈降槽６底面との角度がθ＝６３°程度であることが望ましい。処理対象物に含まれる固体物は、この誘導板２１ｄ，２２ｄに沿って第２沈降領域２１ｂ，２２ｂに流入すると共に槽内底面に沈降して堆積される。すなわち、処理対象物における固体物は槽内底面に堆積され、上澄み液が次段の処理部に送り出される。
【００３５】
槽内底面に堆積された固体物は、槽内底面に配設されたポンプ２３によって原水槽３に移送され、これまでの処理が再度行われる。つまり、沈降槽６に残った固体物に対しては、再び受入槽４、生物処理槽５及び沈降槽６を通って曝気処理や生物処理が行われるため、残留物がほとんど残らず、定期的に汚泥の処分をするといったメンテナンスは必要なくなる。
【００３６】
また、沈降処理を繰り返して複数回行う場合は、図３に示すように、相互に同様の機能を備える第１沈降槽２５及び第２沈降槽２６を有する構造とし、第１側壁２７の高さＨ１＞第２側壁２８の高さＨ２、且つ、沈降槽隔壁２１ｃの上端部が第１側壁２７の上端部よりも上の位置、且つ、沈降槽隔壁２２ｃの上端部が第２側壁２８の上端部よりも上の位置となるように沈降槽６全体を形成する。第１沈降槽２５での処理後、その上澄み液は自然流下で第２沈降槽２６に送り出され、沈降処理を複数回（図３の場合は２回）繰り返して行うことが可能となる。第２沈降槽２６に貯蔵された上澄み液は、ポンプ２４により次段の処理部に送られる。
【００３７】
図４は、本実施形態に係るバイオトイレシステムにおける沈降槽の第２の構造を示す図である。図４において、沈降槽６が管状に形成されており、処理対象物が第１流通管４１ａ，４２ａから第２流通管４１ｂ，４２ｂに流入される。第１流通管４１ａ及び第２流通管４１ｂ、並びに、第１流通管４２ａ及び第２流通管４２ｂとが合流する合流位置４１ｃ，４２ｃよりも下方には、固体物を沈降させて堆積するための堆積領域４１ｄ，４２ｄを備える。また、合流位置４１ｃ，４２ｃよりも上方には、第２流入管４１ｂ，４２ｂの断面積を縮小する縮小領域４１ｅ，４２ｅを備える。縮小領域４１ｅ，４２ｅを通過した上澄み液は、ポンプ４３により次段の処理部に送られる。処理対象物に含まれる固体物は堆積領域４１ｄ，４２ｄに沈降すると共に、縮小領域４１ｅ，４２ｅより上方には流通しにくくなり、固体物を効率よく堆積することができる。なお、縮小領域４１ｅ，４２ｅは、予め管の断面積を狭めた構成にしてもよいし、例えば、ピストン等により任意に断面積を設定できる構成にしてもよい。
【００３８】
堆積領域４１ｄ，４２ｄの下方には、当該堆積領域４１ｄ，４２ｄに堆積された固体物を原水槽３に移送するためのポンプ４４を備えており、図３で上述した場合と同様に、堆積した固体物は再び受入槽４、生物処理槽５及び沈降槽６を通って曝気処理や生物処理が行われ、残留物がほとんど残らず、定期的に汚泥の処分をするといったメンテナンスは必要なくなる。
【００３９】
また、沈降処理を繰り返して複数回行う場合は、図４に示すように、同様の機能を有する第１沈降槽４５と第２沈降槽４６とを連接し、第１沈降槽４５の上澄み液が第２沈降槽４６の第１流通管４２ａに送り出されるようにする。第２沈降槽４６で同様の沈降処理が行われ、その上澄み液が次段の処理部に送り出される（図４では２回の沈降処理を行う）。このとき、第１沈降槽４５の第１流通管４１ａの上部管が第２沈降槽４６の第１流通管４２ａの上部管よりも上方の位置となるように沈降槽６全体を形成する。第２沈降槽４６を流通した上澄み液は、ポンプ４３により次段の処理部に送られる。
【００４０】
図１に戻って、図３又は図４に示した構造の沈降槽６で沈降処理が行われると、残留した固体物は上述したように原水槽３に返送されて最終的に全て分解され、上澄み液のみがポンプにより反応槽７に送られる。反応槽７では、沈降槽６の上澄み液（＝有機液）に含まれる有機物を菌により分解して洗浄水として再利用可能なレベルに浄水する。この反応槽７について、以下詳細に説明する。
【００４１】
図５は、本実施形態に係るバイオトイレシステムにおける反応槽の構造を示す図である。反応槽７は、沈降槽６からポンプアップされた上澄み液を散布する散布部７１ａ，７２ａと、散布された上澄み液に含まれる有機物を分解する菌が着床されたバイオチップが充填されている分解領域７１ｂ，７２ｂとを備える。このバイオチップは膨大な表面積と空隙率を有しており、上澄み液が散布されることで液中に含まれる有機物が除去される。有機物が除去された液体は洗浄水として再利用可能なレベルまで浄水されており、槽の下方に設置されているポンプ７１ｃ，７２ｃにより抜水して次段の処理部に送られる。
【００４２】
洗浄レベルをより高めるために、図５に示すように反応槽の処理を複数回（図５の場合は２回）繰り返してもよい。その場合は、図５のように、第１反応槽７３で得られた浄水をポンプアップして再度第２反応槽７４に散布する。
【００４３】
図１に戻って、反応槽７で得られた洗浄水は洗浄水槽８に貯蔵され、トイレ２の洗浄水として再利用される。
【００４４】
以上のように、各処理槽を経ることでトイレ２で水洗された汚物は分解され、水は洗浄水として再利用することができる。また、汚物と共にチップなどの固体物も生物処理で分解されるため、余分な汚泥が発生することがなく、メンテナンス等で定期的に汚泥の除去等の作業を行う必要がない。
【００４５】
次に、本実施形態に係るバイオトイレシステムを利用した汚物処理方法について説明する。図６は、本実施形態に係るバイオトイレシステムを利用した汚物処理方法のフローチャートである。バイオトイレシステム１の運用が開始されトイレ２が使用されると汚物が洗浄される（Ｓ１）。洗浄された汚物には曝気処理が施され、溶存酸素を高めて次段の生物処理の負荷を小さくしつつ、曝気の圧力で汚物を細かく分割する（Ｓ２）。曝気処理が施された処理対象物に対して、好気処理（Ｓ３）及び嫌気処理（Ｓ４）が１又は複数回繰り返して実施される。
【００４６】
Ｓ３及びＳ４の生物処理が行われると、残留した固体物と液体とを分離する沈降処理を行う（Ｓ５）。沈降処理により沈降した汚泥はＳ２に返送されて、再度Ｓ５までの処理が繰り返して行われる。沈降処理による上澄み液は、中間貯蔵され（Ｓ６）、液体中の有機物を菌により分解した後に洗浄水として再生される（Ｓ７）。再生された洗浄水は再びトイレの洗浄水として再利用される。
【００４７】
このように、本実施形態に係るバイオトイレシステムを用いた汚物処理方法においては、固体物として残留した汚泥に対して、完全に分解されるまで繰り返して生物処理が行われるため、定期的に汚泥を除去するような煩わしい作業をなくすことができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  バイオトイレシステム
２  トイレ
３  原水槽
４  受入槽
５  生物処理槽
６  沈降槽
７  反応槽
８  洗浄水槽
１０  ブロア
１１  第１生物処理槽
１２  第２生物処理槽
１３  第１側壁
１４  第２側壁
１５  第３側壁
２１ａ，２２ａ  第１沈降領域
２１ｂ，２２ｂ  第２沈降領域
２１ｃ，２２ｃ  沈降槽隔壁
２１ｄ，２２ｄ  誘導板
２３  ポンプ
２４  ポンプ
２５  第１沈降槽
２６  第２沈降槽
４１ａ，４２ａ  第１流通管
４１ｂ，４２ｂ  第２流通管
４１ｃ，４２ｃ  合流位置
４１ｄ，４２ｄ  堆積領域
４１ｅ，４２ｅ  縮小領域
４３  ポンプ
４４  ポンプ
４５  第１沈降槽
４６  第２沈降槽
５１ａ，５２ａ  好気処理領域
５１ｂ，５２ｂ  嫌気処理領域
５１ｃ，５２ｃ  隔壁
７１ａ，７２ａ  散布部
７１ｂ，７２ｂ  分解領域
７１ｃ，７２ｃ  ポンプ
【図１】
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【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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