(57)【要約】【課題】  環境に無害な微生物担体チップを用いて、水洗用水と糞尿とが混濁した汚水を短時間に浄化処理を行い、便器を洗い流す水洗用水として再生し、循環利用することのできる循環型水洗式簡易トイレを提供する。【解決手段】  便器を洗い流した汚水を浄化して循環し、再度、便器を洗い流す浄水として再利用する循環型水洗式簡易トイレであって、連通された複数の汚水流通管の夫々に微生物担体チップを充填し、該連通された複数の汚水流通管に汚水を連続して流通せしめることにより、該微生物担体チップによる浄化処理を行う汚水浄化槽を備え、該汚水浄化槽に充填された微生物担体チップによって固体分の濾過処理を行うと共に、該微生物担体チップに棲息するバクテリアによって液体分の有機物消失処理を行うようにした。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器を洗い流した汚水を浄化して循環し、再度、便器を洗い流す浄水として再利用する循環型水洗式簡易トイレであって、連通された複数の汚水流通管の夫々に微生物担体チップを充填し、該連通された複数の汚水流通管に汚水を連続して流通せしめることにより、該微生物担体チップによる浄化処理を行う汚水浄化槽を備え、該汚水浄化槽に充填された微生物担体チップによって固体分の濾過処理を行うと共に、該微生物担体チップに棲息するバクテリアによって液体分の有機物消失処理を行うことを特徴とする循環型水洗式簡易トイレ。
【請求項２】
前記汚水浄化槽で浄化処理される前の汚水を予め浄化処理する前処理用汚水浄化槽であって、汚水が収容される容器本体の液中で微生物担体チップを撹拌しつつ空気を供給して微生物担体チップによる好気性処理を行う前処理用汚水浄化槽を備えることを特徴とする循環型水洗式簡易トイレ。
【請求項３】
前記汚水浄化槽で浄化処理された後の汚水を更に浄化処理する後処理用汚水浄化槽であって、ホタテ貝殻焼成粉及び／又は活性炭粉を充填し、除菌、消臭及び脱色処理を行う後処理用汚水浄化槽を備えることを特徴とする循環型水洗式簡易トイレ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器を洗い流した汚水を再生して循環し、再度、便器を洗い流す浄水として再利用する循環型水洗式簡易トイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らは、バクテリアを中心とする微生物による有機廃棄物の処理用チップとして、亜硝酸リチウム又はケイ酸リチウム溶液に浸漬処理された杉細片及び／又はセプター細片及び／又は竹細片を主成分とする有機廃棄物処理用チップ（特許文献１参照、以下、微生物担体チップという）と、この微生物担体チップを用いた廃棄装置として、有機廃棄物をバクテリアで分解し消失する廃棄装置と、液体に含まれる有機物をバクテリアで消失させる廃棄装置とを開発し、大変な好評を得ている（特許文献２及び３参照）。
【０００３】
また、本発明者らは、上記従来の廃棄装置では、大量の汚水の浄化処理に不向きであるという欠点を解消すると共に、微生物担体チップの環境に全く無害であるという大きな利点を生かすべく、汚水と希釈液と凝集剤とを撹拌して混合液を生成する撹拌手段と、該混合液中から凝集剤により凝集した固体分と、その上澄の液体分とに分離する固液分離手段と、該分離された固体分につき、バクテリアが棲息する微生物担体チップを用いて、浄化処理を行う固体浄化処理手段と、該分離された液体分につき、バクテリアが棲息する微生物担体チップを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段とを有するようにした微生物担体チップを用いた廃水浄化処理システムを既に提案している（特願２００２−２９９８１号参照）。
【０００４】
更に、本発明者らは、上記廃水浄化処理システムでは、未だ中水道水として再利用に供するのには問題があったのを解消し、微生物担体チップによって大量の汚水の浄化処理を環境に無害に行うことができると共に、凝集剤を必要としないことから低コストであって、また、中水道水として充分な除菌、消臭及び脱色を行うことができるようにすべく、管継手を介して連通された複数の汚水流通管と、該汚水流通管の夫々に充填された微生物担体チップと、該微生物担体チップに棲息するバクテリアに酸素を補給する空気供給手段とを備え、汚水を上記連通された複数の汚水流通管を連続して流通させつつ、空気供給手段で空気を供給し、微生物担体チップに棲息するバクテリアによって、汚水中の有機物を消失せしめるようにした汚水浄化槽と、これを用いた汚水浄化システムも既に提案している（特願２００２−２２９４８５号参照）。
【０００５】
従来、微生物担体チップを用いた簡易トイレ（仮設トイレ）として、汲み取りを必要とすることなく、悪臭の発生を押さえ、工場の一角に設置することのできる仮設トイレを提供することを目的とし、ドア付きのハウジングと、ハウジング内に設置された便器と、この便器の下方にこれと連通した状態で配設された便槽と、この便槽内に収容された糞尿処理用チップと、この糞尿処理用チップを撹拌するための撹拌手段と、この撹拌手段を駆動制御するための制御手段とを具備するようにした仮設トイレ（特許文献４参照）が知られており、また、これに種々の改良が施されたもの（特許文献５〜８等参照）も開発されている。
【０００６】
しかし、上記従来の微生物担体チップを用いた簡易トイレはいずれも、いわゆる乾式の簡易トイレであり、便器を水洗用水で流す水洗式のものではない。水洗式の簡易トイレでは、水洗用水と糞尿とが混濁した比較的大量の汚水を短時間に浄化処理する必要があり、しかも簡易トイレという性質上、設置面積も限られるため、特許文献２及び３のような廃棄装置による浄化処理、即ち微生物担体チップに棲息するバクテリアを中心とする微生物による有機廃棄物の分解消失処理では、処理能力の限界を遥かに超えてしまい、現実的ではないからである。
【０００７】
なお、循環型の水洗式簡易トイレとしては、特許文献９〜１１等もある。しかし、これらはいわゆる活性汚泥法を基幹技術として用いたもの（特許文献９及び１０）や、固液分離手段により液分と固分とに分離し、液分については麦飯石やセラミック等の濾過材によるフィルターで濾過し、固分については撹拌分解器で分解消失せしめるもの（特許文献１１）であり、微生物担体チップを用いる場合とは浄化処理の原理が大きく異なるため、そのまま単純に採用することはできない。
【特許文献１】特開平９−１５０１７８号公報
【特許文献２】特許第２９７８１２８号公報
【特許文献３】特許第２９７２１５９号公報
【特許文献４】特開平１０−１７９４４７号公報
【特許文献５】特開２００１−２３１７１０号公報
【特許文献６】特開２００１−２３１７１１号公報
【特許文献７】特開２００１−２３１７１２号公報
【特許文献８】特開２００１−２３１７１３号公報
【特許文献９】特開平８−４１９４５号公報
【特許文献１０】特開２００１−３０３６４７号公報
【特許文献１１】特開２００２−２５４０９８号公報
【特許文献１２】特開２００２−２５５７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、環境に無害な微生物担体チップを用いて、水洗用水と糞尿とが混濁した汚水を短時間に浄化処理を行い、便器を洗い流す水洗用水として再生し、循環利用することのできる循環型水洗式簡易トイレ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】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた処、前述した既提案の汚水浄化システム（特願２００２−２２９４８５号）の原理を応用することにより、簡易トイレという限られた設置空間であっても、微生物担体チップを用いて、水洗用水と糞尿とが混濁した汚水を短時間に浄化処理して、便器を洗い流す水洗用水として再生し、循環利用することのできる水洗式の簡易トイレを実現できることを見出し、ここに提案するものである。
【００１０】
即ち、本発明の循環型水洗式簡易トイレは、便器を洗い流した汚水を浄化して循環し、再度、便器を洗い流す浄水として再利用する循環型水洗式簡易トイレであって、連通された複数の汚水流通管の夫々に微生物担体チップを充填し、該連通された複数の汚水流通管に汚水を連続して流通せしめることにより、該微生物担体チップによる浄化処理を行う汚水浄化槽を備え、該汚水浄化槽に充填された微生物担体チップによって固体分の濾過処理を行うと共に、該微生物担体チップに棲息するバクテリアによって液体分の有機物消失処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
即ち、本発明の汚水浄化槽では、汚水流通管に微生物担体チップを充填（充塞）した微生物担体チップによって、いわば濾過フィルターの層を形成し、汚水を次々と流通させるものであり、これにより、大量の汚水を滞りなく浄化処理可能としたものである。つまり、汚水中の固形分は、微生物担体チップよる濾過フィルターの層で取り除かれる一方、液体分は流通しつつ微生物担体チップにより有機物の分解消失が図られることとなる。
【００１２】
前記汚水浄化槽で浄化処理される前の汚水を予め浄化処理する前処理用汚水浄化槽であって、汚水が収容される容器本体の液中で微生物担体チップを撹拌しつつ空気を供給して微生物担体チップによる好気性処理を行う前処理用汚水浄化槽を備えることが好ましい。
【００１３】
このような前処理用汚水浄化槽としては、特許文献３に開示される廃棄装置を利用可能である。
【００１４】
前記汚水浄化槽で浄化処理された後の汚水を更に浄化処理する後処理用汚水浄化槽であって、ホタテ貝殻焼成粉及び／又は活性炭粉を充填し、除菌、消臭及び脱色処理を行う後処理用汚水浄化槽を備えることが好ましい。
【００１５】
ホタテ貝殻焼成粉とは、ホタテ貝殻を焼成して得られた炭酸カルシウムを主成分とする粉体であり（特許文献１２参照）、除菌と制菌及び消臭の作用効果があり、窒素及びリンの低減作用もあることが知られている。活性炭粉は、一般的にいわゆる吸着剤として知られ、優れた脱色作用（色素吸着効果）があることでも知られているものである。これらを単独で或いは混ぜ合わせた混成物として、後処理用汚水浄化槽に用いることで、除菌、消臭及び脱色を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、環境に無害な微生物担体チップを用いて、水洗用水と糞尿とが混濁した汚水を短時間に浄化処理を行い、便器を洗い流す水洗用水として再生し、循環利用することのできる循環型水洗式簡易トイレを提供することができるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明の技術思想から逸脱しない限り、この実施の形態について種々の変形が可能であることはいうまでもない。なお、各図面において、同一の符号は同一又は類似の手段乃至部材を示している。
【００１８】
図１は、本発明の循環型水洗式簡易トイレにおける汚水浄化槽を構成する汚水流通管を概念的に示す概念説明図である。図中、符号１０Ａ〜１０Ｄは汚水流通管である。
【００１９】
汚水流通管１０Ａ，１０Ｂは、その下部においてＵ字形管継手１６により接合されて連通しており、また、汚水流通管１０Ｃ，１０Ｄも、その下部においてＵ字形管継手１６により接合されて連通している。汚水流通管１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの夫々の上端開口部には蓋体１２が嵌着され、夫々の内部を封止している。蓋体１２には、流通口１３が夫々設けられており、汚水流通管１０Ｂ，１０Ｃにおける流通口１３，１３はゴムホース等の可撓性管１８により継合されて連通している。
【００２０】
従って、汚水は、汚水流通管１０Ａの流通口１３から流入されると、下部のＵ字形管継手１６を介して連通する汚水流通管１０Ｂを流通し、次いで、その上部の可撓性管１８を介して連通する汚水流通管１０Ｃを流通し、次いで、その下部のＵ字形管継手１６を介して連通する汚水流通管１０Ｄを流通して、汚水流通管１０Ｄの流通口１３から流出し得るようになっている。
【００２１】
汚水流通管１０Ａ〜１０Ｄの内部には夫々に微生物担体チップＢが充填（充塞）されている。これにより、汚水流通管１０Ａ〜１０Ｄの内部は微生物担体チップＢによるいわば濾過フィルタの層が形成される。
【００２２】
微生物担体チップとしては、従来公知のものを利用すればよく、亜硝酸リチウム又はケイ酸リチウム溶液に浸漬処理された杉細片及び／又はセプター細片及び／又は竹細片を主成分としたものである。バソルト片をさらに含有することが好ましい。竹細片は油分を除去したものを用いることが好適である。また、杉細片、セプター細片又は竹細片の長さは０．３〜３０ｍｍ、好ましくは１〜２０ｍｍ、さらに好ましくは３〜１０ｍｍのサイズである。バソルト片の長さは１〜３０ｍｍ、好ましくは１〜２０ｍｍ、さらに好ましくは３〜１０ｍｍである。この杉細片及び／又はセプター細片及び／又は竹細片と、バソルト片との配合割合は７：３〜９：１の範囲であることが好適である。バソルト片に対しては、高電圧電流を用いて負極を間欠的にチャージすることにより、バソルト片に負帯電を生起せしめ、有用バクテリアの活性を促進せしめる性質を付与することが好ましい（特許文献１参照）。
【００２３】
なお、メンテナンスの際には、汚水流通管１０Ａ〜１０Ｄの夫々の上端開口部から蓋体１２を脱離し、ここから古くなった微生物担体チップＢを取り出して、新たな微生物担体チップＢを再充填する等の作業を行えばよい。
【００２４】
図２は、本発明の循環型水洗式簡易トイレにおける汚水浄化槽を示す斜視説明図である。図中、符号１０Ａ〜１０Ｌは汚水流通管であり、符号２０は汚水流通管１０Ａ〜１０Ｌから構成される汚水浄化槽である。
【００２５】
汚水浄化槽２０は、連設された汚水流通管１０Ａ〜１０Ｌが互いに連通されてなるものである。この汚水流通管１０Ａ〜１０Ｌは、上記図１の説明における汚水流通管１０Ａ〜１０Ｄと同様の構造を有するものである。但し、汚水流通管１０Ｉ，１０Ｊについては、後述するように、汚水の流通方向を切り換えるための流通方向切替弁を汚水流通管１０Ｉ，１０Ｊの間に介装する必要があるため、汚水流通管１０Ｉでは、その下部にＬ字型管継手を配して蓋体１２と流通口１３を設け、可撓性管１８により所定の配管に接続されており、また、汚水流通管１０Ｊでは、その下部に直接に蓋体１２と流通口１３を設け、可撓性管１８により所定の配管に接続されるようになっている。
【００２６】
汚水流通管１０Ａ〜１０Ｌのサイズや形状等は、循環型水洗式簡易トイレのサイズや形、使用頻度等から必要とされる処理能力等に応じて適宜変更可能であることは勿論であるが、例えば、高さ１〜２ｍ程度で直径１０〜４０ｃｍ程度の円筒形管であればよい。また、図示例では、１２本の汚水流通管１０Ａ〜１０Ｌとした場合を示したが、適宜本数の増減が可能である。
【００２７】
図３は、本発明の循環型水洗式簡易トイレの全体的な装置構成と処理の流れを示す概略構成図である。符号２は本発明の循環型水洗式簡易トイレである。本発明の循環型水洗式簡易トイレ２は、トイレ室４を備え、トイレ室４内には水洗式の便器６、便器６を洗い流す水洗用水を供給するための貯水槽７及び予備の水洗用水を貯留する予備貯水槽８とが設置されている。なお、詳細は後述するが、予備貯水槽８には水位センサＳ１が備えられている。
【００２８】
便器６から水洗用水と糞尿とが混濁した汚水Ｗ１が流出すると、まず、汚水Ｗ１は配管１００を流通して、前処理用汚水浄化槽８０ａに流入し貯留される。この際、配管１００の出口付近にはメッシュ部材３２を設け、汚水Ｗ１中に難溶性紙や生理用品等が混在していた場合にこれらを取り除くようにする。
【００２９】
前処理用汚水浄化槽８０ａとしては、従来公知の廃棄装置（特許文献３参照）を利用可能であり、前処理用汚水浄化槽８０ａには、微生物担体チップＢが液中で対流可能な程度に充填され、空気供給装置７０から空気送給パイプ７３ａを介して空気噴射管９４から空気を噴射し、空気の供給により液中に酸素を補給して好気性菌を繁殖せしめ、且つ、好気性菌の活動に最適な温度範囲となるように調節されているものである。なお、前処理用汚水浄化槽８０ａ及び空気供給装置７０の詳細については後述する。
【００３０】
前処理用汚水浄化槽８０ａからオーバーフローした汚水は、排水パイプ９０を流通して、前処理用汚水浄化槽８０ｂに流入する。前処理用汚水浄化槽８０ｂも前記前処理用汚水浄化槽８０ａと同様の構造を有するものであり、従って、汚水は前処理用汚水浄化槽８０ａに続けて、前処理用汚水浄化槽８０ｂによっても空気の供給と好気性菌の繁殖及び活動により前処理としての浄化処理（好気性処理）がなされる。
【００３１】
この前処理用汚水浄化槽８０ａ，８０ｂによる前処理は、それ自体の浄化作用（有機物の分解消失作用）もあるが、主な目的は、後述する汚水浄化槽２０での浄化処理に先立って、汚水中に充分な酸素を補給しておく点にある。簡易トイレという限られた設置空間では、汚水浄化槽２０のサイズも限られたものとなるため、汚水浄化槽２０内の微生物担体チップに直接に空気を供給する手段を設けることが困難となる一方、汚水浄化槽２０内の微生物担体チップに充分な酸素補給がなされていないと、好気性菌の繁殖及び活動が活発化せず、効率的な浄化作用が得られないからである。
【００３２】
前処理用汚水浄化槽８０ｂは、その液中に微生物担体チップＢが入り込まないようにした網枠３４が備えられ、そこに汲み上げポンプＰ１が備えられている。汲み上げポンプＰ１によって、前処理用汚水浄化槽８０ａ，８０ｂによる前処理を経た汚水（前処理水Ｗ２）を汲み上げ、配管１０１を流通して、汚水浄化槽２０へと流入せしめるようにする。
【００３３】
また、前処理用汚水浄化槽８０ｂでは、汲み上げポンプＰ１により汚水（前処理水Ｗ２）は常時汲み上げられるので、殆ど前処理用汚水浄化槽８０ｂからのオーバーフローは発生しないが、一時的に若干のオーバーフローが生じることもあるので、オーバーフロータンク３６を予備的に設けることが好ましい。この場合、オーバーフロータンク３６には蒸発器３８を具設し、オーバーフローした若干の汚水を蒸発させるようにすればよい。蒸発器３８としては、従来公知のものを用いればよい。
【００３４】
なお、前処理用汚水浄化槽としては２台（前処理用汚水浄化槽８０ａ，８０ｂ）を設けた例を説明したが、大型の簡易トイレで設置面積に余裕があれば、前処理用汚水浄化槽の設置台数を増やしてもよい。
【００３５】
汚水浄化槽２０は、前述したように、連設された汚水流通管１０Ａ〜１０Ｌが互いに連通されてなるものであり、配管１０１を通じて、汚水（前処理水Ｗ２）が汚水流通管１０Ａに流入されると、汚水流通管１０Ａ〜１０Ｉまでを連続して流通し、汚水流通管１０Ａ〜１０Ｉに充填されている微生物担体チップＢにより浄化処理がなされる。汚水流通管１０Ｉから流出した浄化処理後の処理水Ｗ３は、流通方向切替弁Ｖ１により、配管１０２の側に流通方向が切り替えられ、処理水Ｗ３は配管１０２を流通して、再度、前処理用汚水浄化槽８０ｂに流入される。
【００３６】
このようにして、浄水（処理水Ｗ３）は、前処理用汚水浄化槽８０ｂと汚水流通管１０Ａ〜１０Ｉとの間を繰り返し流通することにより、より程度の良い浄水とされる。なお、前処理用汚水浄化槽８０ｂにおいて、空気を供給することで、好気性菌が作用して汚水中の有機物を分解又は無機化し（好気性処理）、また、空気の供給をしないことで、嫌気性菌の代謝活性を利用して、窒素や燐酸等を除去する（嫌気性処理）ことができるので、適宜、繰り返し流通する途中で、好気性処理から嫌気性処理に切り替えるようにしてもよい。
【００３７】
浄水貯留槽４０は、浄水を貯留する大型容器であり、水位センサＳ２により水位が監視されている。水位センサＳ２により浄水貯留槽４０における水量が不足水位に達していることを検知すると、前述した流通方向切替弁Ｖ１が動作して、処理水Ｗ３の流通方向を配管１０３の側に切り替える。ここで、配管１０３には浄水貯留槽４０の手前に逆流防止装置５０が備えられているため、処理水Ｗ３は浄水貯留槽４０には流入することはなく、汚水流通管１０Ｊに流入される。そして、汚水流通管１０Ｊ〜１０Ｌまでを連続して流通した処理水Ｗ４は、流通方向切替弁Ｖ２により、配管１０４の側に流通方向が切り替えられ、浄水貯留槽４０に流入することとなる。これを水位センサＳ２により浄水貯留槽４０の水量が満水位に達していることが検知されるまで継続し、水位センサＳ２が満水位に達したことを検知すると、流通方向切替弁Ｖ１が動作して、処理水Ｗ３の流通方向を配管１０２の側に切り替え、再び、処理水Ｗ３が前処理用汚水浄化槽８０ｂに流入されるようにする。
【００３８】
満水状態の浄水貯留槽４０では、網枠４２内の汲み上げポンプＰ２により処理水Ｗ５を汲み上げて、配管１０３を流通せしめる。この際、配管１０３の側からは流通方向切替弁Ｖ１が閉じている（処理水Ｗ３の流通方向が配管１０２の側に切り替わっている）ので、処理水Ｗ５は汚水流通管１０Ｊに流入し、汚水流通管１０Ｊ〜１０Ｌまでを連続して流通することとなる。また、浄水貯留槽４０では、空気供給装置７０から空気送給パイプ７３ｃを介して空気噴射管４４から空気を噴射し、空気の供給により液中に酸素を補給している。汚水流通管１０Ｊ〜１０Ｌにおいて、効果的に浄化処理するためである。
【００３９】
このようにして、浄水（処理水Ｗ４）は、浄水貯留槽４０と汚水流通管１０Ｊ〜１０Ｌとの間を繰り返し流通することにより、より程度の良い浄水とされる。なお、浄水貯留槽４０において、空気を供給することで、好気性菌が作用して汚水中の有機物を分解又は無機化し（好気性処理）、また、空気の供給をしないことで、嫌気性菌の代謝活性を利用して、窒素や燐酸等を除去する（嫌気性処理）ことができるので、適宜、繰り返し流通する途中で、好気性処理から嫌気性処理に切り替えるようにしてもよい。
【００４０】
前述したように、トイレ室４内には、予備貯水槽８が設置されている。この予備貯水槽８は水位センサＳ１を備え、水位が監視されている。そして、水位センサＳ１により予備貯水槽８における水量が不足水位に達していることを検知すると、前述した流通方向切替弁Ｖ２は、処理水Ｗ４の流通方向を配管１０５の側に切り替え、処理水Ｗ４が配管１０５を流通して予備貯水槽８に流入するようにする。
【００４１】
ここで、配管１０５の途中に設置されているのは、後処理用汚水浄化槽６０である。上述した汚水浄化槽２０における微生物担体チップによる浄化処理では、空気を供給することで、好気性菌が作用して汚水中の有機物を分解又は無機化し（好気性処理）、又は、空気の供給をしないことで、嫌気性菌の代謝活性を利用して、窒素や燐酸等を除去する（嫌気性処理）ものであり、好気性菌又は嫌気性菌を必然的に利用することから、除菌が不十分となり消臭も不十分となる。また、微生物担体チップでは汚水の脱色はできず、また、チップ自体が杉細片等であるため、樹液の色素が滲み出てしまって、浄化処理後も濁水となる等、そのまま中水道水として再利用に供するのには問題がある。そこで、後処理用汚水浄化槽６０で更に後処理を行うようにする。
【００４２】
後処理用汚水浄化槽６０は、その内部にホタテ貝殻焼成粉及び活性炭粉の混成物Ｃが充填されている。ホタテ貝殻焼成粉は、ホタテ貝殻を焼成して得られた炭酸カルシウムを主成分とする粉体であり、除菌と制菌及び消臭の作用効果があり、窒素及びリンの低減作用がある（特許文献１２）。ホタテ貝殻焼成粉としては、具体的には、商品名「カルサイン５００シリーズ」〔製造販売：（株）カルテックコーワ研究所〕が利用できる。活性炭粉は、一般的な吸着剤であり、優れた脱色作用（色素吸着効果）がある。活性炭粉としては、例えば、商品名「活性炭  ホクエツＣＬ−Ｈ」〔製造販売：味の素ファインテクノ（株）〕が利用できる。
【００４３】
そして、このホタテ貝殻焼成粉及び活性炭粉を適宜必要に応じて１：９〜９：１の割合で混ぜ合わせた混成物Ｃとし、これを後処理用汚水浄化槽６０の内部に充填する。これにより、ホタテ貝殻焼成粉及び活性炭粉の混成物Ｃによる濾過フィルターの層が形成される。なお、ホタテ貝殻焼成粉及び活性炭粉は混成物Ｃとせずに夫々単独で用いてもよい。
【００４４】
このようにして、後処理用汚水浄化槽６０により、最終的に浄化処理がなされた浄水（後処理水Ｗ６）が予備貯水槽８に流入され、これを水位センサＳ１により予備貯水槽８の水量が満水位に達していることが検知されるまで継続し、水位センサＳ１が満水位に達したことを検知すると、流通方向切替弁Ｖ２が動作して、処理水Ｗ４の流通方向を配管１０４の側に切り替え、再び、処理水Ｗ４が浄水貯留槽４０に流入されるようにする。
【００４５】
図４は、本発明の循環型水洗式簡易トイレの平面的な配置を示す平面説明図である。図５は、本発明の循環型水洗式簡易トイレの斜視的な配置を示す斜視説明図である。図中、符号２は、本発明の循環型水洗式簡易トイレである。循環型水洗式簡易トイレ２は、床上の略半分程度の空間をトイレ室４とし、便器６、貯水槽６及び予備貯水槽８が設置されている。トイレ室４の床下には、前処理用汚水浄化槽８０ａ，８０ｂが備えられる。トイレ室４の背面側の略半分程度の空間には、その上段部分に汚水流通管１０Ｊ〜１０Ｌを連設した浄化槽２０と、流通方向切替弁Ｖ１，Ｖ２や後処理用汚水浄化槽６０、その他、配管や必要な電源等を収納した筐体５５とが設置され、また、その下段部分にオーバーフロータンク３６、蒸発器３８、空気供給装置７０及び浄水貯留槽４０が設置されているものである。
【００４６】
図６は、本発明の循環型水洗式簡易トイレで用いることのできる前処理用汚水浄化槽の一例を示す概念説明図である。前処理用汚水浄化槽としては、従来公知のものを利用することができ、特許文献３に開示される液体に含まれる有機物をバクテリアで消失させる廃棄装置を好適に利用可能である。
【００４７】
前述した図３〜図５においては、前処理用汚水浄化槽として、２台（前処理用汚水浄化槽８０ａ，８０ｂ）を設けた例を示したが、両者は同様の構造を有しているので、前処理用汚水浄化槽８０ａを例にとって説明する。
【００４８】
図６において、８０ａは前処理用汚水浄化槽である。前処理用汚水浄化槽８０ａは、液体（汚水）が供給されるケーシング８１と、このケーシング８１の液中に入れられて、液中を浮上する空気で液体と一緒に撹拌される比重の微生物担体チップＢと、ケーシング８１に空気を供給して、微生物担体チップＢに棲息するバクテリアに酸素を補給する空気噴射管９４とを備える。この前処理用汚水浄化槽８０ａは、空気噴射管９４で空気を供給して、微生物担体チップＢに棲息するバクテリア（好気性菌）の作用で、液体に含まれる有機物質を分解し消失させるものである。以下、具体的に説明する。
【００４９】
ケーシング８１は、全体の形状を箱形又は円筒形である。ケーシング８１の下部は、下方に向かって幅が次第に狭くなるように湾曲させるようにすると、液体と一緒に、微生物担体チップＢを淀みなく対流して均一に撹拌できる利点がある。また、ケーシング８１は、有機物を含む液体を供給する供給パイプ８５が連結されている。
【００５０】
ケーシング８１から浄化処理した液体を排出するために、ケーシング８１の底部には、流出口８７を開口しており、この流出口８７は、微生物担体チップＢの通過できない多孔質材８８で閉塞されている。ケーシング８１の底面に流出口８７を開口するために、ケーシング８１の底面には、縦割りパイプ８９を底面から離して固定してある。
【００５１】
縦割りパイプ８９は、その長手方向の中央部に排水パイプ９０を連結しており、排水パイプ９０は、ケーシング８１の液面近傍でチーズ（Ｔ字形管継手）９１を連結している。チーズ９１で分岐された一方には排水口９２が形成されており、浄化処理済みの液体をケーシング８１の外部に排出する。他方の分岐路９３は、上方に垂直に延長されて、液面よりも上方に伸びている。
【００５２】
このような構造の流出口８７、排水パイプ９０及び排水口９２によれば、供給パイプ８５から液体が供給されて、ケーシング８１内の液面レベルが高くなると、オーバーフローして、縦割りパイプ８９とケーシング８１の底面との間に形成された流出口８７から浄化処理された液体が流出し、排水口９２から排出される。
【００５３】
流出口８７を閉塞する多孔質材８８は、縦割りパイプ８９よりも大きな山型に成形されて、縦割りパイプ８９を覆うようにケーシング８１の底面に固定されている。多孔質材８８には、微生物担体チップＢを通過させない網目の金網が使用される。多孔質材８８としては、金網に代わって、プラスチックの発泡体や不織布等であってもよい。
【００５４】
空気噴射管９４は、多孔質材８８と縦割りパイプ８９との隙間で、多孔質材８８の内面に固定される。空気噴射管９４は、多数の空気孔９４Ａが開口されており、供給される加圧空気を空気孔９４Ａから液中に噴射する。液中に噴射される空気は、微細な気泡Ａとなって液中を浮上する。多孔質材８８の内面に固定された空気噴射管９４は、噴射する空気、すなわち、無数の気泡Ａを多孔質材８８の内側から外側に通過させる。
【００５５】
多孔質材８８を内側から外側に通過する気泡Ａは、多孔質材８８の表面に付着する異物を除去して、多孔質材８８の目詰まりを防止すると共に、多孔質材８８は、処理済みの液体を通過させて流出口８７から流出する役目をしている。
【００５６】
また、空気噴射管９４から噴射される空気は、ケーシング８１内の微生物担体チップＢと液体を対流させて撹拌する。即ち、ケーシング８１は、空気噴射管９４から噴射される気泡Ａで液体を上昇させる上昇ダクト９５を、空気噴射管９４の上方に配設している。上昇ダクト９５は、上下両端をケーシング８１内に開口しており、ケーシング８１内の液体を下端から吸入して上端から排出する。上昇ダクト９５内で上昇される液体は、ケーシング８１内で対流するように撹拌される。すなわち、上昇ダクト９５の内部で上昇し、上昇ダクト９５の外部で降下して、対流状態に撹拌されるのである。
【００５７】
上昇ダクト９５は、２枚の板材９６を垂直に対向して配設して、その間に設けられる。２枚の板材９６は、下端の幅を次第に広くするように、湾曲されている。下端を湾曲して次第に幅を広くした上昇ダクト９５は、微生物担体チップＢと液体を下端からスムーズに吸入して、上昇させる。
【００５８】
上昇ダクト９５の上端は、ケーシング８１内の液面レベルよりも下方に位置するようにすると、上昇ダクト９５は、上端を液中に開口させて、液体と微生物担体チップＢとを効率よく上昇できる。上昇ダクト９５の上端を、液面レベルよりも上方に位置させると、上昇ダクト９５から排出される液体は、液面よりも上方に上昇する必要があり、そのため、液体の循環量が少なくなってしまう場合がある。
【００５９】
また、空気噴射管９４からケーシング８１内に噴射される空気は、液体を撹拌すると共に、温度制御して、バクテリアの棲息する微生物担体チップＢの温度をバクテリアが活発に働く温度に調整することが好ましい。この温度調整は、適宜ヒータ等の手段で行うことができるが、空気噴射管９４から噴射される空気を温度制御して、微生物担体チップＢの温度をバクテリアの活発に働く温度に調整することもできる。即ち、空気供給装置７０から供給される空気の温度を調節することにより、空気噴射管９４から噴射される空気を温度制御すればよい。
【００６０】
空気供給装置７０は、温度制御された空気を蓄える加圧タンク７５を備え、この加圧タンク７５は、温度制御される空気を噴射する空気噴射管９４と空気送給パイプ７３ａを介して連結されている。加圧タンク７５は、送風機やコンプレッサー等の加圧空気源７８に連結されて、設定温度に加温された加圧空気を蓄える。加圧タンク７５には、たとえば、０．１〜１０ｋｇ／ｃｍ2に加圧された空気を蓄える。加圧タンク７５と空気噴射管９４との間には、流量調整弁７２が連結される。流量調整弁７２は開度を調整して、空気噴射管９４から噴射する空気量と噴射圧を調整する。
【００６１】
加圧タンク７５は、内部に蓄える空気を設定温度に加温するためのヒータ７６を外側に固定している。ヒータ７６の外側は、放熱を防止するために断熱している。加圧タンク７５を加熱するヒータ７６はスイッチ７９と電源７４に直列に接続されている。スイッチ７９がオンのとき、ヒータ７６は通電されて加圧タンク７５を加熱する。ヒータ７６の通電を制御するスイッチ７９は、微生物担体チップＢ及び流量調整弁７２の排出側の空気の温度を検出する温度センサ７１からの信号に応じて、温度制御回路７７によりオンオフされ、微生物担体チップＢ及び流量調整弁７２の排出側の空気の温度が、適正な温度となるように制御されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の循環型水洗式簡易トイレにおける汚水浄化槽を構成する汚水流通管を概念的に示す概念説明図である。
【図２】本発明の循環型水洗式簡易トイレにおける汚水浄化槽を示す斜視説明図である。
【図３】本発明の循環型水洗式簡易トイレの全体的な装置構成と処理の流れを示す概略構成図である。
【図４】本発明の循環型水洗式簡易トイレの平面的な配置を示す平面説明図である。
【図５】本発明の循環型水洗式簡易トイレの斜視的な配置を示す斜視説明図である。
【図６】本発明の循環型水洗式簡易トイレで用いることのできる前処理用汚水浄化槽の一例を示す概念説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
２：循環型水洗式簡易トイレ、４：トイレ室、６：便器、７：貯水槽、８：予備貯水槽、１０Ａ〜１０Ｌ：汚水流通管、１２：蓋体、１３：流通口、１８：可撓性管、２０：汚水浄化槽、３２：メッシュ部材、３４：網枠、３６：オーバーフロータンク、３８：蒸発器、４０：浄水貯留槽、４２：網枠、５０：逆流防止装置、５５：筐体、６０：後処理用汚水浄化槽、７０：空気供給装置、７１：温度センサ、７２：流量調整弁、７３ａ〜７３ｃ：空気送給パイプ、７４：電源、７５：加圧タンク、７６：ヒータ、７７：温度制御回路、７８：加圧空気源、７９：スイッチ、８０ａ，８０ｂ：前処理用汚水浄化槽、８１：ケーシング、８５：供給パイプ、８７：流出口、８８：多孔質材、８９：縦割りパイプ、９０：排水パイプ、９１：チーズ、９２：排水口、９３：分岐路、９４：空気噴射管、９４Ａ：空気孔、９５：上昇ダクト、９６：板材、１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５：配管、Ａ：気泡、Ｂ：微生物担体チップ、Ｃ：混成物、Ｐ１，Ｐ２：汲み上げポンプ、Ｓ１，Ｓ２：水位センサ、Ｖ１，Ｖ２：流通方向切替弁、Ｗ１：汚水、Ｗ２：前処理水、Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５：処理水、Ｗ６：後処理水。
【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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