(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器の下方に複数の生物処理槽を有する汚水処理槽を配設し、該汚水処理槽にて汚水を浄化して該浄化後の処理水を循環させ、洗浄水として便器に供給する循環式トイレにおいて、
前記生物処理槽の下流側に配置され、該生物処理槽から溢れた処理水を貯留する余剰水槽と、
該余剰水槽の処理水を曝気して蒸発させるべく、前記余剰水槽の水面に浮上するフロートと、該フロートに４０〜４００ｍｍの間の任意長の間隔を隔ててその水面下に固定支持され、多数の穴が形成された曝気管と、を有する曝気蒸発手段と、
該曝気蒸発手段に空気を送り込むブロワと、を備えた、
ことを特徴とする循環式トイレ。
【請求項２】
前記余剰水槽の水位を検出するセンサと、
該センサが前記余剰水槽の所定値以上の水位を検出したことで警報を発する警報手段と、を備えた、
ことを特徴とする請求項１記載の循環式トイレ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器の下方に配設した複数の生物処理槽により汚水を浄化させ、浄化後の処理水を洗浄水として便器に送水し再利用する循環式トイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
公園やイベント会場、野営地等における屋外の常設及び仮設トイレとして、従来の移動式トイレに代わって循環式トイレが重用されるようになってきている。この種、循環式トイレでは、一度便器洗浄に使用した洗浄水を生物処理等して清浄にした後、再度洗浄水として使用するため、洗浄水としてシステムに加わる水分量の汲み取りが不要であり維持管理が容易であるという特徴を有する。
【０００３】
すなわち、処理槽内に上水を補給して使用を開始した後は、原則として一般の水洗トイレのように外部から上水を補給する必要はない。しかし、使用回数が増えると屎尿が蓄積加算されるので、汚水の総量は増していき、この余剰水を、例えばバキュームカーで汲み取る方式によると、バキューム車の利用料金や処理料金がかかるため不経済である。一方、循環式トイレは浄化槽ではないので、放流することは禁止されている。
【０００４】
また、汚水を土壌処理する方式では、余剰水を土壌に浸透させ、土壌表面及び土壌上の植栽を介して大気に蒸発させるが、この場合は土壌処理専用の敷地が必要であり、大雨時には専用土壌外に余剰水が流出するおそれがある。
【０００５】
更に、このようなトイレ装置として、例えば特許文献１には、便器を設置した便槽の下部に排水バルブを有するドレンパイプを設けた点が開示されている。これによると、ドレンパイプに連通して地中に埋設した底面のみ開放した汚泥分解筒を有し、固形分は便槽内で微生物により分解させ、汚泥状に消化された状態で年に１回又は２回程度排水バルブを開放して地中に浸透させるというものである。
【０００６】
また、特許文献２には、便器に排泄された大便と小便、及び洗浄水を固液分離する機構を設け、大便は圧送機構によって大便処理槽に導いて微生物によって発酵分解させ、小便及び便器洗浄水はリサイクル槽に導き、該リサイクル槽内の小便及び便器洗浄水を利用して便器の洗浄を行うようにした点が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−４７０３４号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開平１１−１３１５５２号公報（第４−６頁、図１）
【発明の開示】
【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では、余剰水を土壌に直に浸透させているが、前述したように、土壌処理専用の敷地が必要であり、また、土壌や地下水の汚染が懸念される。この対策として、例えば図５に示すように、トイレ室４０の地下にトイレ装置１００の生物処理槽を配設し、余剰水槽１６内に設けた水中ポンプ４１により、ホース４４を介して処理水を畑４２に供給して野菜４３の栽培に利用したものが考えられる。
【０００８】
しかし、この場合においても、土壌中の適宜箇所で浸透を防止すべくシート４５等を設ける必要があり、大雨時には専用土壌外に余剰水が流出するおそれがある。
また、特許文献２では、リサイクル槽にオーバフロー槽兼蒸散槽が接続されていて、リサイクル槽を溢れた処理水は、このオーバフロー槽兼蒸散槽に流れ込んで自然蒸発される構成を有しているが、自然蒸発のため蒸発効率が悪い。このため、余剰水が流出するおそれもある。
【０００９】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、余剰水槽内の処理水を曝気して強制的に蒸発させ大気に放散することでメンテナンスを軽減させる循環式トイレを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
便器の下方に複数の生物処理槽を有する汚水処理槽を配設し、該汚水処理槽にて汚水を浄化して該浄化後の処理水を循環させ、洗浄水として便器に供給する循環式トイレにおいて、
前記生物処理槽の下流側に配置され、該生物処理槽から溢れた処理水を貯留する余剰水槽と、
該余剰水槽の処理水を曝気して蒸発させるべく、前記余剰水槽の水面に浮上するフロートと、該フロートに４０〜４００ｍｍの間の任意長の間隔を隔ててその水面下に固定支持され、多数の穴が形成された曝気管と、を有する曝気蒸発手段と、
該曝気蒸発手段に空気を送り込むブロワと、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の循環式トイレにおいて、
前記余剰水槽の水位を検出するセンサと、
該センサが前記余剰水槽の所定値以上の水位を検出したことで警報を発する警報手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、余剰水槽に浮かして配置された曝気蒸発手段により、余剰水槽内の処理水を曝気して強制的に蒸発させ大気に放散することで、余剰水処理についての管理が半減されるので、メンテナンス面及びコスト面を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態における循環式トイレ１００の全体構成を示している。同図において、この循環式トイレ１００は、水洗式の便器１の下方に複数の生物処理槽（３〜７）と余剰水槽１６とからなる汚水処理槽２が配設され、この汚水処理槽２にて汚水を浄化し、浄化後の処理水を洗浄水として循環させて便器１に送水する方式が採用されている。
【００１５】
本実施形態では、汚水処理槽２は複数の生物処理槽（３〜７）を有していて、これら複数の生物処理槽（３〜７）に順に汚水が下流側に送られて浄化される。すなわち、汚水処理槽２は、便器１からの汚物と洗浄水を固形物と浮遊物に分離する嫌気性の沈殿分離槽３と、浮遊物等を含む中間水を生物処理する接触曝気槽４と、生物処理後の中間水から沈殿物を分離する沈殿分離槽５と、沈殿分離後の中間水にオゾンガスを接触させるオゾン接触槽６、及び水中の不要なオゾンガスを分解するオゾン分解槽７と、を有している。
【００１６】
接触曝気槽４の槽内には、微生物が住み着き易くなるように表面を凹凸にしたろ材８と、このろ材８に配管１１を介して空気を送り込む散気管９が配置されている。この散気管９には、ブロア１０から空気が送り込まれていて、この空気が、ろ材８の下方から散気管９に形成された多数の穴（図示せず）から細かい気泡となって上昇して、好気性処理が進み水質がさらによくなる。
【００１７】
また、オゾン接触槽６の槽内には、多数の穴（図示せず）が形成された散気管１２が配置されている。この散気管１２には、オゾン発生器１３により作られた高濃度のオゾンガスが配管１４を経て多数の穴から気泡として噴出する。そして、槽内の水とオゾンとが十分に接触することにより、処理水が脱臭及び脱色されて槽内の水はさらに清浄になる。
【００１８】
オゾン分解槽７では、清浄水中の不要なオゾンガスが分解された後、該清浄水は配管３１を介してポンプ３０により便器１の洗浄に使用される。なお、オゾン接触槽６の上部には、該オゾン接触槽６から発生する余剰のオゾンを除去するオゾン除去装置３２が設けられ、オゾン除去後に大気に放散している。
【００１９】
ここで、本実施の形態では、複数の生物処理槽（３〜７）の下流側に配置され、該複数の生物処理槽（３〜７）から溢れた処理水を貯留する余剰水槽１６と、この余剰水槽１６の処理水を曝気して蒸発させるべく、余剰水槽１６に浮かして配置された曝気蒸発手段２５と、この曝気蒸発手段２５に空気を送り込むブロワ２０とを備えている。
【００２０】
図２に示すように、この曝気蒸発手段２５は、余剰水槽１６の水面に浮上するフロート１８と、このフロート１８に所定間隔を隔ててその水面下に支持具１９を介して固定支持された曝気管１７とを備えている。曝気管１７には多数の穴（図示せず）が形成されていて、上述したブロワ２０から曝気管１７に送り込まれた空気は、この多数の穴から泡となって余剰水槽１６内に噴出される。
【００２１】
フロート１８としては、例えば発泡スチロールやタイヤチューブ、又は塩化ビニル等の合成樹脂が用いられる。また、フロート１８と曝気管１７との中心間の距離Ｈは一定である。この距離Ｈは、処理水を曝気して蒸発させる能力に関係していて、例えば４０〜４００ｍｍに設定されるが、本実施形態では、より好ましくは５０〜２００ｍｍに設定されている。なお、ブロア２０から空気を送り込む送風管２４には、伸縮自在なフレキシブルホースが用いられている。
【００２２】
上述した構成により、オゾン分解槽７の水位が余剰水の増加に伴って上昇し、越流面１５から水が溢れて越流すると、この水は余剰水槽１６に貯留される。こうして貯留された余剰水槽１６内の水位は、使用開始時はゼロであっても、使用されることで上昇していく。
【００２３】
本実施形態では、フロート１８と曝気管１７とは支持具１９により固定支持されているため、余剰水槽１６内の水位の変動に関係なく、水面から曝気管１７までの距離Ｈは常に一定である。このため、ブロア２０から余剰水槽１６内に大量の空気を送り込むことができ、余剰水槽１６の処理水を多量に蒸発させて水位を低下させることができる。これにより、余剰水槽１６内の水位を自動的に調節してメンテナンスを軽減することができる。
【００２４】
これに対し、若しも曝気管１７が余剰水槽１６の底部に固定されている場合は、水面から曝気管１７までの距離は水位によって変動することになる。このため、水位が高いときには、水位が低いときと比べてブロア２０の性能上、余剰水槽１６内に少量の空気しか送り込むことができず、よって余剰水槽１６からの蒸発量も減少する。これにより、余剰水槽１６内の水位が異常に上昇して、汲み取り等の必要が生じるおそれがある。
【００２５】
ところで、余剰水槽１６内には、水位監視用の電極２１（又はフロートスイッチ）が設けられていて、この電極２１により、余剰水槽１６内の水位を検出することができる。すなわち、本実施形態では、電極２１は３本の電極棒２１ａ，２１ｂ，２１ｃを有していて、余剰水槽１６内の水位が低い順から夫々Ａ点，Ｂ点，Ｃ点を越えたときに制御回路２２に検出信号を送出する。
【００２６】
制御回路２２では、この検出信号を受信して余剰水槽１６内の水位に応じてブロア２０と排気ファン２３とを連動制御するようになっている。
次に、図２〜図４に基づき本実施形態の作用について説明する。
【００２７】
図２は、余剰水槽１６内の水位が低い時の状態を示している。すなわち、余剰水槽１６内の水位はゼロからスタートし、水位が中間のＢ点に達して電極棒２１ｂがこれを検出するまでは、制御回路２２によりブロア２０と排気ファン２３は駆動されず、停止状態を保っている。
【００２８】
次に、図３は、余剰水槽１６内の水位が高くなった時の状態を示している。すなわち、余剰水槽１６内の水位がＢ点に達すると、電極棒２１ｂがこれを検出し、この検出信号に基づき、制御回路２２によりブロア２０と排気ファン２３が駆動される。こうして、ブロア２０から曝気管１７に向けて空気が送られ、その空気は余剰水槽１６内に噴出されて泡となり、処理水を曝気して蒸発させる。同時に、排気ファン２３によって蒸発気体を外部に放出する。
【００２９】
このようにして、処理水が蒸発し余剰水槽１６内の水位がＡ点まで下がると、ブロア２０と排気ファン２３は運転が停止され、以下、前述したと同様の動作が繰り返される。
更に、図４に示すように、トイレの使用回数が当初の想定の範囲を超えて多く、曝気蒸発手段２５による蒸発が追いつかず、余剰水槽１６内の水位がＣ点を越えたとする。すると、電極棒２１ｃがこれを検出し、制御回路２２を介してアラーム灯２７が点灯し、管理者に汲み取り等の必要性を知らせる。なお、このアラーム灯２７の代わりに警報音を発するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態における循環式トイレの全体構成を示す図である。
【図２】余剰水槽（低水位時）の詳細を示す図である。
【図３】余剰水槽（高水位時）の詳細を示す図である。
【図４】余剰水槽（異常高水位時）の詳細を示す図である。
【図５】トイレ装置における水処理の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      便器
２      汚水処理槽
３      沈殿分離槽
４      接触曝気槽
５      沈殿分離槽
６      オゾン接触槽
７      オゾン分解槽
８      ろ材
９      散気管
１０    ブロア
１１    配管
１２    散気管
１３    オゾン発生器
１４    配管
１５    越流面
１６    余剰水槽
１７    曝気管
１８    フロート
１９    支持具
２０    ブロア
２１    電極
２１ａ  電極棒
２１ｂ  電極棒
２１ｃ  電極棒
２２    制御回路
２３    排気ファン
２４    送風管
２５    曝気蒸発手段
２７    アラーム灯
３０    ポンプ
３１    配管
３２    オゾン除去装置
４０    トイレ室
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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