(57)【要約】【課題】下水道や汚水処理設備を必要としない、熱効率のよい、離島や災害時向きの自己完結型屎尿処理施設で、処理水を排出しうるように高度処理した自己完結型屎尿処理施設を提供する。【解決手段】屎尿貯留層２１からの原水前処理設備Ａ２と、ボイラ−設備Ｃ２に連結した蒸留釜２３と冷却塔設備Ｄ２に連結したコンデンサ２６とを減圧化で行なうための真空ポンプ２８を備えた減圧蒸留設備Ｂ２にて屎尿を粉末状汚泥と回収水に分離し、該回収水に活性炭３４とオゾン発生器３２とイオン交換樹脂３３との組合せによる高度処理設備Ｅ２をシステム化した自己完結型屎尿処理施設を構成するものである。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
屎尿貯留層と混和槽とからなる原水前処理設備と、ボイラ−設備に連結した蒸留釜と冷却塔設備に連結したコンデンサと真空ポンプとを備えた減圧蒸留設備と活性炭とオゾン発生器とイオン交換樹脂との組合せによる処理設備とからなり、屎尿を粉末状汚泥と回収水に分離し、該回収水にオゾン発生器とイオン交換樹脂とによりシステム化したことを特徴とする自己完結型屎尿処理施設。
【請求項２】
屎尿貯留層と混和槽とからなる原水前処理設備と、ボイラ−設備に連結した蒸留釜と冷却塔設備に連結したコンデンサと真空ポンプとを備えた減圧蒸留設備とオゾン発生器とイオン交換樹脂との組合せによる処理設備とからなり、活性炭とオゾン発生器とイオン交換樹脂との組合せによりシステム化したことを特徴とする自己完結型屎尿処理施設。
【請求項３】
前記屎尿処理施設が、離島用のものである請求項１または請求項２記載の自己完結型屎尿処理施設。
【請求項４】
前記屎尿処理施設が、被災時用のものである請求項１または請求項２記載の自己完結型屎尿処理施設。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、離島などで下水道のない場所向きや、災害時に設置する自己完結型屎尿処理施設に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水道のない屎尿処理施設には汲み取りを必要とし、これが大変な災いとなっている。そのために汚水の固液を分離し、液体を循環して再利用し、固体を脱水して無害化する、自己完結型の屎尿処理施設が望まれている。
【０００３】
自己完結型屎尿処理施設の先行技術としては、貯留槽を設け、分解槽の能力に合わせるようにしたものがある（例えば、特許文献１）。
また、生物化学的な殺菌で、固液分離は濾過法によるものもある（例えば、特許文献２）。更に、フィルタで分離し、雨水を利用した節水に関する先行技術もある（例えば、特許文献３）。
そして、加熱汚物室で水分を蒸発させ、低温汚物室で凝縮させて、衛生水として排出するというものであるが、常圧下で行なうものである（例えば、特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５２５１０号公報
【特許文献２】特開２０００−２０４６２９号公報
【特許文献３】特開２０００−１４４８４５号公報
【特許文献４】特公平５−２７７３０号公報
【０００５】
この点、水の沸点が下がる大気圧以下にして、脱水乾燥する減圧脱水法は、原理的に高いエネルギ−効率が可能になり、汚泥スラッジは微粉状の乾燥物にすることができ、凝縮水は再利用が可能になるため期待が持てる方式である。減圧脱水法の先行技術としては、当社の出願したものがある（実用新案文献１）。
【０００６】
【特許文献５】実用新案登録第３０７６１４６号
【０００７】
しかし、屎尿を処理する場合には、減圧脱水法だけでは不完全で、これに高度処理を併用する必要がある。減圧脱水法に高度処理を併用した自己完結型屎尿処理施設としては、当社の出願したものがある（特許文献６）。
【０００８】
【特許文献６】特開２００４−３３７５８１号公報
【０００９】
しかし、特許文献５は、車載用を含む逆浸透膜装置を用いた処理を主体としたものである。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の事情に鑑み本考案は、下水道や汚水処理設備を必要としない、熱効率のよい、離島や災害時向きの自己完結型屎尿処理施設で、処理水を排出しうるように高度処理した自己完結型屎尿処理施設の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本考案は上記課題を達成するために、屎尿貯留層と混和槽とからなる原水前処理設備と、ボイラ−設備に連結した蒸留釜と冷却塔設備に連結したコンデンサと真空ポンプとを備えた減圧蒸留設備と活性炭とオゾン発生器とイオン交換樹脂との組合せによる処理設備とからなり、屎尿を粉末状汚泥と回収水に分離し、該回収水にオゾン発生器とイオン交換樹脂とによりシステム化したこと自己完結型屎尿処理施設を構成するものである。
【００１２】
また本考案は、屎尿貯留層と混和槽とからなる原水前処理設備と、ボイラ−設備に連結した蒸留釜と冷却塔設備に連結したコンデンサと真空ポンプとを備えた減圧蒸留設備とオゾン発生器とイオン交換樹脂との組合せによる処理設備とからなり、活性炭とオゾン発生器とイオン交換樹脂との組合せによりシステム化したを構成するものである。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の自己完結型屎尿処理施設は、下水道のない離島や僻地、あるいは災害時に臨時に設置すれば、糞尿の汲み取りを必要としない。
【００１４】
本考案の自己完結型屎尿処理施設を設置すると、回収水を高度処理しているので、これをリサイクルして再使用することもできるし、あるいは排水することもできる。
【００１５】
本考案の自己完結型屎尿処理施設は、熱効率がよく、汚泥は無害な完全乾燥域まで脱水可能であり、後処理の手間が大幅に削減できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本考案の実施形態を図に基づいて詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本考案の自己完結型屎尿処理施設の一実施例を示すフロ−シ−トである。
【００１８】
図１において、原水は屎尿貯留層１が混和槽２に連結する原水前処理設備Ａ１によって減圧蒸留設備Ｂ１の蒸留釜３に送られる。蒸留釜３は、灯油タンク４で加熱されるボイラ−５によるボイラ−設備Ｃ１に連結されている。なお、１５は薬液タンク、１６は計量タンク、１７はドレンタンク、１８は自動軟化槽である。  
【００１９】
蒸留釜３は、加熱機構により、原水を所定温度に加熱乾燥される構造になっている。但し、加熱は、スチ−ムに限るものではなく、電熱あるいはフッソ系不活性液体等からなる熱媒体でも差し支えない。また、蒸留釜３の内部には羽根９…９が、そして一方の端には撹拌機モ−タ−１０が取り付けられている。
【００２０】
また、真空蒸留釜３内の移送用羽根８…８を、逆回転させて残渣排出口１１から排出する。そして真空蒸留釜３は、加熱し所望の減圧度（４０〜２５０ｍｍＨｇ）に減圧して操業することにより、粉末状汚泥は、含水率が１〜１０％にまで乾燥することができる。このように、本考案の自己完結型屎尿処理施設は、原水から再利用水を抽出するとともに、残渣物を乾燥脱水した粉末状汚泥として分離しうるようになっている。
【００２１】
蒸気化した原水は、減圧蒸留設備Ｂ１のコンデンサ６に送られる。コンデンサ６は、ク−リングタワ−７を有する冷却塔設備Ｄ１に連結されている。これ等の蒸留釜３とコンデンサ６は、減圧蒸留設備Ｂ１の真空ポンプ８によって減圧化で行なわれる。このようにして屎尿の原水は、粉末状汚泥と回収水に分離される。
【００２２】
なおこの際に、真空蒸留釜３中の汚泥を含む原水は、供給部に近い含水率の高い領域では、撹拌が充分行なわれておれば、加熱用ジャケット温度は飽和水蒸気を供給し加熱しているため１００℃になっているので、ジャケット温度近くまで上がることはない。従って操業圧（減圧度）条件に匹敵する水の沸点温度にしかならず低温で脱水が進行し、含有水分率が低くなった容器後部では、温度上昇可能状態にあるが、乾燥汚泥自体の含水率低下による熱伝達率低下と、雰囲気の（減圧状態の）熱伝達低下のため、ジャケット壁温近くの高温域にまで温度が上昇することなく脱水することができる。
【００２３】
このようにして回収された回収水は、次にオゾン発生器１２とイオン交換樹脂１３との組合せによる高度処理設備Ｅ１に送られて、処理される。本考案の自己完結型屎尿処理施設は、これ等をシステム化したものからなっている。なお、１９はバッファタンク、２０は回収水脱オゾン槽である。
【００２４】
オゾン発生器１２はポンプＰを経て回収水脱オゾン槽を経てレシーバタンクに貯留された回収水に混合され消臭とれる。オゾン処理は、回収水の酸化に有効である。更に、消臭された回収水はイオン交換樹脂１３槽に導入され清浄水にされる。ここでイオン交換樹脂のｐＨ及び電気伝導率を測定しながら処理を行う。イオン交換樹脂には、強酸性カチオン樹脂を使用して通水処理する。このようにして高度処理した蒸留水は、清浄水として大気中に放出することも可能になる。
【００２５】
次の表１は、ＪＩＳ Ｋ ０１０２：１９９８「工業排水試験方法」による分析結果（ｍｇ／ｌ）を示す一例で、ｐＨ調整前の原水と、オゾン添加後の蒸留水と、イオン交換樹脂を通した後の蒸留水とを比較したものである。
【表１】
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【００２６】
この表１の結果によると、本発明の自己完結型屎尿処理施設で、オゾン添加とイオン交換樹脂の高度処理をした蒸留水は、化学的酸素要求量ＣＯＤmnが２２４０から１．７に、生物化学的酸素要求量ＢＯＤ５ が１０２０から１未満に、浮遊物質量ＳＳが５２９０から１未満に、全窒素Ｔ−Ｎが１０５０から０．２未満に、全りんＴ−Ｐが１９０から０．０５未満に減少し、大腸菌群数が４２００から０になっていることが分かる。
【実施例２】
【００２７】
図２は、本考案の自己完結型屎尿処理施設の他の実施例を示すフロ−シ−トである。
【００２８】
図２においても、原水は屎尿貯留層２１が混和槽２２に連結する原水前処理設備Ａ２によって減圧蒸留設備Ｂ２の蒸留釜２３に送られる。蒸留釜２３は、灯油タンク２４で加熱されるボイラ−２５によるボイラ−設備Ｃ２に連結されている。なお、３５は薬液タンク、３６は計量タンク、３７はドレンタンク、３８は自動軟化槽である。
【００２９】
蒸留釜２３は、加熱機構により、原水を所定温度に加熱乾燥される構造になっている。但し、加熱は、スチ−ムに限るものではなく、電熱あるいはフッソ系不活性液体等からなる熱媒体でも差し支えない。また、蒸留釜２３の内部には羽根２９…２９が、そして一方の端には撹拌機モ−タ−３０が取り付けられている。
【００３０】
また、真空蒸留釜２３内の移送用羽根２９…２９を、逆回転させて残渣排出口３１から排出する。そして真空蒸留釜２３は、加熱し所望の減圧度（４０〜２５０ｍｍＨｇ）に減圧して操業することにより、粉末状汚泥は、含水率が１〜１０％にまで乾燥することができる。このように、本考案の自己完結型屎尿処理施設は、原水から再利用水を抽出するとともに、残渣物を乾燥脱水した粉末状汚泥として分離しうるようになっている。
【００３１】
蒸気化した原水は、減圧蒸留設備Ｂ２のコンデンサ２６に送られる。コンデンサ２６は、ク−リングタワ−２７を有する冷却塔設備Ｄ２に連結されている。これ等の蒸留釜２３とコンデンサ２６は、減圧蒸留設備Ｂ２の真空ポンプ２８によって減圧化で行なわれる。このようにして屎尿の原水は、粉末状汚泥と回収水に分離される。
【００３２】
なおこの際に、真空蒸留釜３中の汚泥を含む原水は、供給部に近い含水率の高い領域では、撹拌が充分行なわれておれば、加熱用ジャケット温度は飽和水蒸気を供給し加熱しているため１００℃になっているので、ジャケット温度近くまで上がることはない。従って操業圧（減圧度）条件に匹敵する水の沸点温度にしかならず低温で脱水が進行し、含有水分率が低くなった容器後部では、温度上昇可能状態にあるが、乾燥汚泥自体の含水率低下による熱伝達率低下と、雰囲気の（減圧状態の）熱伝達低下のため、ジャケット壁温近くの高温域にまで温度が上昇することなく脱水することができる。
【００３３】
このようにして回収された回収水は、次に活性炭３４とオゾン発生器３２とイオン交換樹脂３３との組合せによる高度処理設備Ｅ２に送られて、処理される。本考案の自己完結型屎尿処理施設は、これ等をシステム化したものからなっている。なお、３９はバッファタンク、４０は回収水脱オゾン槽である。
【００３４】
本実施例の場合は、活性炭によって、蒸留水は完全に脱臭される。また、オゾン発生器３２によるオゾン処理は、回収水の酸化に有効である。更に、消臭された回収水はイオン交換樹脂３３槽に導入され清浄水にされる。ここでイオン交換樹脂のｐＨ及び電気伝導率を測定しながら処理を行う。イオン交換樹脂には、強酸性カチオン樹脂を使用して通水処理する。このようにして高度処理した蒸留水は、清浄水として大気中に放出することも可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本考案は、下水道のない離島や僻地に、また災害時や山岳用の自己完結型屎尿処理施設として広く利用しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本考案の自己完結型屎尿処理施設の一実施例を示すフロ−シ−トである。
【図２】本考案の自己完結型屎尿処理施設の別な実施例を示すフロ−シ−トである。
【符号の説明】
【００３７】
１，２１      屎尿貯留層
２，２２      混和槽
３，２３      蒸留釜
４，２４      灯油タンク
５，２５      ボイラ−
６，２６      コンデンサ
７，２７      ク−リングタワ−
８，２８      真空ポンプ
９，２９      蒸留釜の羽根
１０，３０   
撹拌機モ−タ−
１１，３１   
残渣排出口
１２，３２   
オゾン発生器
１３，３３   
イオン交換樹脂
３４          活性炭
Ａ１，Ａ２   
原水前処理設備
Ｂ１，Ｂ２   
減圧蒸留設備
Ｃ１，Ｃ２   
ボイラ−設備
Ｄ１，Ｄ２   
冷却塔設備
Ｅ１，Ｅ２   
高度処理設備
【図１】
0003114039.tif 000004
【図２】
0003114039.tif 000005