(57)【要約】【課題】  小型でメンテナンスが容易な水洗トイレで分離された主に液体を処理する装置を提供する。【解決手段】  フィルタで濾過することにより、液体の浄化処理を行う液体処理装置において、フィルタを含むフィルタユニットを重ねることにより、フィルタシークエンスを作り、１又はそれ以上のシークエンスを用いて浄化をさらに行う。また、垂直に延びる矩形の浄水濾過室を、仕切り板で左右にジグザグに区切り、それぞれの側で濾過処理を独立に行うようにしてもよい。このようにしてコンパクトで、効率的な液体処理装置を提供する。【選択図】    図１
2007021389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に液体を浄化処理するフィルタユニットであって、
処理すべき液体を導入する導入開口と、
該開口の下側に配置される処理液体貯水室と、
処理液体貯水室の実質的な底面の少なくとも一部に配置されるフィルタと、
該フィルタの下に配置される処理液体排出室と、
該処理液体排出室の実質的な底部の少なくとも一部に配置される排出口と、を含むフィルタユニットにおいて、
前記導入開口から前記排出口までが、実質的に密封されており、
前記処理液体貯水室は、密封可能なメンテナンス開口を備えることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項２】
該フィルタユニットは、側面視においてほぼ三角形形状をした外殻を有し、
該外殻が、その三角形形状の一辺に相当する面に、前記メンテナンス開口を備えることを特徴とする請求項１記載のフィルタユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフィルタユニットを複数用いたことを特徴とする液体処理装置。
【請求項４】
該フィルタユニットは、側面視においてほぼ垂直な面の側面視であるほぼ垂直な一辺と、上向きの斜面の側面視である一辺と、下向きの斜面の側面視である一辺とからなるほぼ三角形形状をしたプリズム形状であり、
前記ほぼ垂直な一辺の上下にある上側コーナー及び下側コーナー近傍に、前記導入開口及び排出口をそれぞれ備え、
前記複数のフィルタユニットは、少なくとも上下に配置された２つのフィルタユニット対を含み、
上方のフィルタユニットの前記排出口と、下方のフィルタユニットの前記導入開口とが水密的に接続されていることを特徴とする請求項３記載の液体処理装置。
【請求項５】
前記上下に配置された２つのフィルタユニット対を少なくとも２対含み、これらのフィルタユニット対が対向するように配置されることを特徴とする請求項４記載の液体処理装置。
【請求項６】
前記フィルタユニット対の数と対応する数のタンクをそれぞれの前記フィルタユニット対の下方に備えることを特徴とする請求項５記載の液体処理装置。
【請求項７】
フィルタを透過させることにより、浄化処理を行う液体処理装置において、
該液体処理装置は、垂直に延びる矩形の浄水濾過室を含み、
該浄水濾過室は、断面が「く」の字状の仕切り板で縦に仕切られ、「く」の字の左側に断面形状が三角で上下に連なる上左房室及び下左房室と、「く」の字の右側に断面形状が三角形の右房室と、を含み、
前記上左房室には、上下を仕切る第１のフィルタがほぼ水平に配置され、
前記右房室には、上下を仕切る第2のフィルタが、該右房室の下方にほぼ水平に配置され、
該浄水濾過室は、前記下左房室の下に右側とは隔離された左側液体貯留部と、前記右房室の下に前記左側液体貯留部から隔離された右側液体貯留部とを備え、
前記液体処理装置は、前記左側液体貯留部若しくは前記右側液体貯留部から貯留した液体を汲み上げる上方に延びる管を含み、該管は、汲み上げた液体を逆側の房室の上方から落下することを特徴とする液体処理装置。
【請求項８】
前記仕切り板は、２重以上の「く」の字状の形状を有し、その屈曲の数だけ、前記上左房室及び下左房室並びに前記右房室の組を縦に連なって形成し、各組は夫々に対応するフィルタが同様に配置され、
前記左側液体貯留部及び前記右側液体貯留部は、それぞれの形成された最下の房室の下に設けられることを特徴とする請求項７記載の液体処理装置。
【請求項９】
前記上左房室又は前記右房室であって最上に配置された房室に、固液分離装置により分離された液体が落下される場合は、前記左側液体貯留部又は前記右側液体貯留部から前記管が上方に延び、汲み上げた液体を前記右房室又は前記上左房室に落下させ、
前記右側液体貯留部又は前記左側液体貯留部に貯留された液体は、更に別の管により前記浄水濾過室外に排出されることを特徴とする請求項８記載の液体処理装置。
【請求項１０】
前記フィルタは、活性炭を含むことを特徴とする請求項３から９いずれか記載の液体処理装置。
【請求項１１】
前記右側液体貯留部又は前記左側液体貯留部に貯留された液体は、更に、透析フィルタを透過することを特徴とする請求項３から１０いずれか記載の液体処理装置。
【請求項１２】
更に、光触媒フィルタ室を有することを特徴とする請求項３から１１いずれか記載の液体処理装置。
【請求項１３】
更に、オゾン発生器を含むことを特徴とする請求項３から１２いずれか記載の液体処理装置。
【請求項１４】
更に、逆浸透膜による処理を行う装置を含むことを特徴とする請求項３から１０に記載の液体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屎尿等を固液分離し、分離された液体（汚水）を処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年トイレ は、住宅では自家用浄化槽で浄化した後一般下水へ流す形式から公共下水道の整備によって本格的な水洗トイレ が普及している。一方、レジャーキャンプや屋外作業などにおいて、特別なメンテナンスを必要とする事もなく、糞尿（又は屎尿）をバイオ処理するトイレが開発されている（例えば、特許文献１から３）。この様な簡易トイレは、手軽に運搬できしかも携帯できる利点からレジャーボートや屋外作業などにおいて、多く使用される傾向にある。
【０００３】
一方、簡易型の水洗トイレでは、処理槽を複数設け、沈殿等により固液分離を行った後、液体成分を適宜処理して、更に水洗用の水として再利用している（例えば、特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０８５９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１２０４６０号公報
【特許文献３】特開２００１−２０４６５１号公報
【特許文献４】特開２０００−２５７１３３号公報
【０００５】
しかしながら、バイオ処理する簡易トイレ等では、使用後の毎回水洗できるほどの洗浄水を使用することができず、また、簡易型の水洗トイレでは、屎尿等の処理装置が大きくなる欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような問題点に鑑みて、本発明では、屎尿等の汚水の処理を行う装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明において、汚水など主に液体を処理する液体処理装置は、フィルタを通過させることにより、汚水などの液体を浄化するものである。このような汚水は、バイオ処理槽を含む水洗トイレにおいて生じ得る。該水洗トイレは、例えば、便器と、便器から屎尿及び洗浄水を排出する該便器に接続された管と、該管の排出口に接続された分離ユニットと、該分離ユニットに接続されるバイオ処理槽を備えてよい。また、前記管は、管中の屎尿又は洗浄水を検出するセンサを含むことができる。前記分離ユニットは、前記管から排出された屎尿及び洗浄水の混合物を受け入れるチャンバーと、該チャンバーに入った屎尿及び洗浄水の混合物を主に液体及び主に固体に分離するフィルタと、該フィルタにより分離された主に固体を排出する第１の排出口と、該フィルタにより分離された主に液体を排出する第２の排出口を含むことができる。そして、トイレの使用により、水栓を開ければ、前記センサが屎尿又は洗浄水を検出し、信号を発し、この信号に応じて、前記チャンバーの容積を変化させることができる。
【０００８】
より具体的には、以下のものを提供する。
【０００９】
（１）  主に液体を浄化処理するフィルタユニットであって、  処理すべき液体を導入する導入開口と、  該開口の下側に配置される処理液体貯水室と、  処理液体貯水室の実質的な底面の少なくとも一部に配置されるフィルタと、  該フィルタの下に配置される処理液体排出室と、  該処理液体排出室の実質的な底部の少なくとも一部に配置される排出口と、を含むフィルタユニットにおいて、  前記導入開口から前記排出口までが、実質的に密封されており、  前記処理液体貯水室は、密封可能なメンテナンス開口を備えることを特徴とするフィルタユニット。
【００１０】
ここで、上記フィルタユニットは、重力を利用したフィルタ処理装置であるが、非加圧の水圧若しくはポンプ等による加圧下でのフィルタ処理に適用することもできる。前記処理液体貯水室の実質的な底面とは、処理される液体が通常の水圧によりフィルタを通過できる構造であることを意味してよい。従って、物理的に底面に配置されることは必ずしも必要ではないが、底面に配置された場合、重力による通常の水圧を利用することができより好ましい。同様なことが、前記排出口についても言える。
【００１１】
また、前記処理液体貯水室は、前記処理液体排出室よりも大きいことがより望ましい。処理のための圧力をかけやすくなるからである。従って、記フィルタユニットの内部空間を仕切るようにフィルタが設けられている場合は、フィルタは中央よりやや下方に位置することがより好ましい。
【００１２】
（２）  該フィルタユニットは、側面視においてほぼ三角形形状をした外殻を有し、  該外殻が、その三角形形状の一辺に相当する面に、前記メンテナンス開口を備えることを特徴とする上記（１）記載のフィルタユニット。
【００１３】
前記フィルタユニットは、これらを用いた処理装置をコンパクトにするために、三角おにぎり形状（又はプリズム形状）をしていることがより好ましい。即ち、側面視で三角形となるように配置したフィルタユニットにおいて、該三角形の２つの頂点が更に最頂部及び最下部に配置されるように、フィルタユニットが備えられるのがより好ましい。更により好ましくは、側面視で三角形の１つの辺を実質的に鉛直に立て、三角形の１の角に導入開口を設け、反対側の角に排出口を設ける。さらに、側面視の三角形形状が横に突き出る二等辺三角形形状をしていることがより好ましい。このようにすると、フィルタの位置を中央よりやや下方にすることが容易となり、かつ、メンテナンス開口から行われるメンテナンスもより容易になる。
【００１４】
（３）  上記（１）又は（２）に記載のフィルタユニットを複数用いたことを特徴とする液体処理装置。
【００１５】
これらのフィルタユニットは、外形を全て等しくすることが可能であり、また、三角おにぎり形状（若しくは、低い三角柱の形状）は、空間充填性に優れ、運搬に便利である。更に、外形が同じであっても中のフィルタ等を変えることにより、それぞれ特有な機能を有することができ、組み合わせにより、より効率的な処理装置を構成することができる。
【００１６】
（４）  該フィルタユニットは、側面視においてほぼ垂直な面の側面視であるほぼ垂直な一辺と、上向きの斜面の側面視である一辺と、下向きの斜面の側面視である一辺とからなるほぼ三角形形状をしたプリズム形状であり、  前記ほぼ垂直な一辺の上下にある上側コーナー及び下側コーナー近傍に、前記導入開口及び排出口をそれぞれ備え、  前記複数のフィルタユニットは、少なくとも上下に配置された２つのフィルタユニット対を含み、  上方のフィルタユニットの前記排出口と、下方のフィルタユニットの前記導入開口とが水密的に接続されていることを特徴とする上記（３）記載の液体処理装置。
【００１７】
フィルタユニットを組み合わせることにより、水頭による水圧を活用することができ、ポンプがなくても自重だけにより、フィルタ処理を加速することができる。従って、フィルタユニットを接続する配管は、水密的に接続されることがより好ましい。
【００１８】
（５）  前記上下に配置された２つのフィルタユニット対を少なくとも２つ含み、これらのフィルタユニット対が対向するように配置されることを特徴とする上記（４）記載の液体処理装置。
【００１９】
ここで、対抗するとは、上記フィルタユニットの凸部が互い違いにかみ合うことにより、これらのフィルタユニット対が、近接して配置されることが可能な状態をいうことができる。ここでは、例として三角形形状をあげ、それぞれの頂角が凸部に相当するが、これに限られない。
【００２０】
（６）  前記フィルタユニット対の数と対応する数のタンクをそれぞれの前記フィルタユニット対の下方に備えることを特徴とする上記（５）記載の液体処理装置。
【００２１】
（７）  フィルタを透過させることにより、浄化処理を行う液体処理装置において、
該液体処理装置は、垂直に延びる矩形の浄水濾過室を含み、  該浄水濾過室は、断面が「く」の字状の仕切り板で縦に仕切られ、「く」の字の左側に断面形状が三角で上下に連なる上左房室及び下左房室と、「く」の字の右側に断面形状が三角形の右房室と、を含み、  前記上左房室には、上下を仕切る第１のフィルタがほぼ水平に配置され、  前記右房室には、上下を仕切る第2のフィルタが、該右房室の下方にほぼ水平に配置され、  該浄水濾過室は、前記下左房室の下に右側とは隔離された左側液体貯留部と、前記右房室の下に前記左側液体貯留部から隔離された右側液体貯留部とを備え、  前記液体処理装置は、前記左側液体貯留部若しくは前記右側液体貯留部から貯留した液体を汲み上げる上方に延びる管を含み、該管は、汲み上げた液体を逆側の房室の上方から落下することを特徴とする液体処理装置。
【００２２】
（８）  前記仕切り板は、２重以上の「く」の字状の形状を有し、その屈曲の数だけ、前記上左房室及び下左房室並びに前記右房室の組を縦に連なって形成し、各組は夫々に対応するフィルタが同様に配置され、  前記左側液体貯留部及び前記右側液体貯留部は、それぞれの形成された最下の房室の下に設けられることを特徴とする上記（７）記載の液体処理装置。
【００２３】
（９）  前記上左房室又は前記右房室であって最上に配置された房室に、固液分離装置により分離された液体が落下される場合は、前記左側液体貯留部又は前記右側液体貯留部から前記管が上方に延び、汲み上げた液体を前記右房室又は前記上左房室に落下させ、
前記右側液体貯留部又は前記左側液体貯留部に貯留された液体は、更に別の管により前記浄水濾過室外に排出されることを特徴とする上記（８）記載の液体処理装置。
【００２４】
（１０）  前記フィルタは、活性炭を含むことを特徴とする上記（３）から（９）いずれか記載の液体処理装置。
【００２５】
（１１）  前記右側液体貯留部又は前記左側液体貯留部に貯留された液体は、更に、透析フィルタを透過することを特徴とする上記（３）から（１０）いずれか記載の液体処理装置。
【００２６】
（１２）  更に、光触媒フィルタ室を有することを特徴とする上記（３）から（１１）いずれか記載の液体処理装置。
【００２７】
（１３）  更に、オゾン発生器を含むことを特徴とする上記（３）から（１２）いずれか記載の液体処理装置。
【００２８】
（１４）  更に、逆浸透膜による処理を行う装置を含むことを特徴とする上記（３）から（１３）に記載の液体処理装置。
【００２９】
ここで、逆浸透膜による処理を行う装置は、その処理速度が遅いことから、多くの処理水を蓄えることが好ましく、他の処理装置よりも高く及び／又は幅広く場所をとるのが望ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、小型でメンテナンスが容易な液体処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に本発明の実施例について、図面に基づいてより詳しく説明する。
【００３２】
図１は、本発明の１つの実施例である屎尿等のうち主に液体を処理する液体処理装置３１０の概要を模式的に説明する。図の液体処理装置３１０は、左側に浄水濾過室３００を備え、その右横に光触媒フィルタ室３８９を備え、更にその右横に貯水タンク３９０を備え、更にその右横に蒸発室３９０ｄを備える。左側の浄水濾過室３００は、４つのほぼ垂直な矩形の濾過室から構成され、左から２番目の濾過室の下部には透析フィルタ３２０が備えられている。一番左の濾過室は、ほぼ中央に断面が「く」の字状の仕切り板が、二重「く」の字状に2枚ずつ配置され、左側と右側を隔てている。この一番左の濾過室の左横には、固液分離装置２２（図１０参照）から汚水が導かれる配水管３０８aが上方に延びており、左側の左房室に汚水を落下（又は滴下）している。この汚水は、仕切り板３１２と左側側壁の間を通って、最上の左房室に投下されたものであるが、ほぼ水平に配置されたフィルタ３１４において濾過される。このフィルタ３１４は、特殊な活性炭を含むもので、汚水の脱臭、脱色を同時に行うことができる。以下、図中のフィルタ３１４は特に断わらない限りは、同じ種類のフィルタである。このフィルタ３１４は、断面三角形の左房室にほぼ水平に配置されているが、左房室の下半分側に配置されている。このことにより、より多くの汚水を該左房室に投入することができ、水圧を利用して行う濾過の場合は、特に濾過速度が速くなる利点がある。
【００３３】
最上段のフィルタ３１４を透過した液体は、仕切り板３１２を伝いながら、若しくは、仕切り板３１２と側壁の間の隙間を直接落下し、次の段のフィルタ３１４を透過する。同様にして、順次液体は濾過され、最終的には、左側の最下段にある、左側液体貯留部に蓄えられる。この貯留した液体は、配水管３０８ｂにより、上方に汲み上げられ、右側の断面が三角形の上右房室に落下される。このとき、最上の上右房室には、フィルタが設置されていないが、次の上右房室（若しくは、断面三角形の右房室の下半分）の下方に備えられたフィルタ３１４によって濾過される。この濾液は、次の段の上右房室（若しくは、断面三角形の右房室の下半分）の下方に備えられたフィルタ３１４へと導かれ、そこでも同様に濾過される。最終的に濾液は最下端のフィルタ３１４により濾過され、右側貯留部に貯留され、再び、上方に延びる配水管３０８ｃによって汲み上げられ、右隣の矩形の濾過室へと導かれる。
【００３４】
配水管３０８ｃによって汲み上げられた濾液は、右隣の矩形の濾過室の左側の断面三角形の左房室に落下され、該左房室の下方にほぼ水平に配置されたフィルタ３１４によって再度濾過される。この濾液は、上述と同様に更に下段の左房室に落下し、フィルタ３１４によって濾過される。そして、透析フィルタ３２０の上側にあるトレー状の左側液体貯留部に貯留される。この濾液は、配水管３０８ｄにより再び汲み上げられ、左から２番目の濾過室の上右房室に落下され、フィルタ３１４により濾過される。上述するように、この液体は、更に下段のフィルタ３１４によって濾過されて、透析フィルタ３２０の受け口に透過される。
【００３５】
透析フィルタ３２０で透析された液体は、再び配水管３０８ｅにより汲み上げられ、その右横の矩形の濾過室へと導かれる。
【００３６】
この右横の矩形の濾過室の断面三角形の左房室に、上記汲み上げられた液体が落下され、フィルタ３１４により濾過される。後は、上述と同じく、左側液体貯留部にいたるまで濾過され、該貯留部にたまった液体は、配水管３０８ｆにより汲み上げられて、右側の一連のフィルタにより濾過される。この濾過された液体は、同様に右側液体貯留部に蓄えられるが、配水管３０８ｇにより再度汲み上げられ、その右横の矩形の濾過室へと導かれる。
【００３７】
全く同様にして、濾液は、この右横の矩形の濾過室の左側液体貯留部、配水管３０８ｈ、右側液体貯留部へと濾過される。右側液体貯留部に貯留された液体は、右隣の光触媒フィルタ室３８９へと導かれる。
【００３８】
この光触媒フィルタ室３８９では、ブラックライトによる紫外線で活性化された光触媒により、落下された液体が、適宜酸化される。この処理された液体は再度配水管により汲み上げられ、その下の槽のオゾン発生器により更に酸化される。この液体は、再び配水管により汲み上げられ、更に下槽のバクハン石３８９ｃが配置された貯留部に導かれる。バクハン石３８９ｃは、これまで浄水のために液体を酸化してきた活性酸素を除去することができる。
【００３９】
このように処理が終了した液は、配水管により汲み上げられ、右横の貯水タンク３９０に導かれる。この貯水タンク３９０の底部には、開閉可能なバルブ（図示せず）を備える配水管３９０ａが備えられている。この配水管３９０ａから、処理後の水が循環されて、再度トイレの洗浄などに用いられることになる。
【００４０】
尚、貯水タンク３９０から蒸発した水蒸気は、蒸発室３９０ｄで一旦水となって底部にたまっても、備えられるヒータ３９０ｃにより加熱され、再び水蒸気となり、大気中に放出される。
【００４１】
図２は、図１において、「く」の字状の仕切り板３１２で仕切られていた断面三角形の右若しくは左房室（上左房室及び下左房室を結合させたもの）の外観を斜視図において示すものである。三角柱状のフィルタユニット３１１は、その上面にヒンジ部により固定した蓋部３１３を備えている。この蓋部３１３を開けることにより、中にあるフィルタ３１４を交換することができる。このフィルタユニット３１１の上方に角のように突き出た配水管３１１ａ、３１１ｂは、左側液体貯留部から汲み上げられる配水管３１１ａと、上（若しくは上段）からの濾液を該フィルタユニット３１１内に導く配水管３１１ｂである。このフィルタユニット３１１の下側に足のように延びる２つの配水管３１１ｃと３１１ｄも同様に、汲み上げるための配水管と更なる濾過のために液体を降下させる配水管である。
【００４２】
図３は、図２のフィルタユニット３１１を側面図である。図４は、図２のフィルタユニット３１１の簡易的な断面図である（蓋部３１３については、ほぼ中央部での断面であるが、配水管３１１ｂ、３１１ｄに関しては、右側端近くの断面である）。浄水フィルタ３１４上に、配水管３１１ｂから投下された液体が乗り、浄水フィルタ３１４によって濾過され、濾液が配水管３１１ｄから下方に落下できることがわかる。
【００４３】
図５は、矩形形状のフィルタユニット３１５の側面図を示すものである。図６はその縦断面図を示すものである。ここでもフィルタ３１４が、右側及び左側に、「く」の字状の仕切り板で仕切られた両濾過室に、ほぼ水平に配置されていることがわかる。共に上方角部の隙間から液体が導入され、濾液が下方の角部の隙間から投下されることがわかる。このようなフィルタユニット３１５を積み重ねることにより、図１の濾過室のような一連のフィルタ構造を形成することもでき、また、図７又は８に示す濾過室の一連のフィルタ構造を形成することもできる。
【００４４】
図７は、左右に配置された縦長の２つの浄水濾過室を、左側が正面図で、右側が濾過ユニット室のドア３００ａを取った状態で示すものである。仕切り板３１２及びフィルタ３１４の基本構造は、図１の場合とほぼ同一であるので、詳細な説明は省略するが、ドア３００ａをとれば、容易にフィルタ３１４が交換できることがわかる。
【００４５】
図８は、図７に示す濾過ユニットを２つ隣り合わせに配置したものである。その構成は、図１の場合とほぼ同一であるが、簡単に以下説明する。
【００４６】
固液分離装置２２（図１０）から排出管３６を経由して排出された液体は、配水管３０８ｊにより一番左側の濾過室に導かれる。より詳しくは、「く」の字状の仕切り板３１２に仕切られた左及び右側において、左側の断面形状が三角形の上左房室の下方に配置されたフィルタ３１４に、上記液体が導入される。この液体はフィルタ３１４により濾過され、更に下段のフィルタ３１４により濾過されて、最下段の左側液体貯留部に溜まる。この貯留部から配水管３０８ｋにより汲み上げられ、右側の断面形状三角形の右房室に導入され、順次濾過されて、右側液体貯留部に溜まる。ここから配水管３０８Ｌによりその右隣の濾過室に導かれ、その左側液体貯留部に溜まり、再度配水管３０８ｍにより汲み上げられて、右房室に導かれ、右側液体貯留部に溜まる。そして、配水管３０８ｎによりその右隣の濾過室に導かれ、その左側液体貯留部に溜まり、再度配水管３０８ｏにより汲み上げられて、右房室に導かれ、右側液体貯留部に溜まる。そして、配水管３０８ｐによりその右隣の濾過室に導かれ、その左側液体貯留部に溜まり、再度配水管３０８ｑにより汲み上げられて、右房室に導かれ、右側液体貯留部に溜まる。そして配水管３０８ｒにより汲み上げられて、光触媒フィルタ室へと導かれる。
【００４７】
図９は、本発明の汚水処理装置をバイオ処理型の水洗トイレに適用した場合を、簡単に図解するものである。ロータンク４０２には、循環水及び水道水が導入され常に所定の量の水が確保される。トイレ本体１１で洗浄水を流すと、固液分離装置２２において、主に固形物が所定量の液体と共にバイオ処理装置（バイオタンク）１５０に導かれる。バイオ処理装置１５０では、約１／２の有機物を処理する。ここで、主に固形物とは大便、トイレットペーパ等であり、主に液体とは、小便や洗浄水である。同装置で分離された主に液体は、実際は小便や洗浄水の約半分であり、これを以下の汚水処理装置で処理することにある。汚水は、第１のバッキ槽（爆気槽）３０１ａに導かれ、二酸化炭素などを放出させる。次に、第２のバッキ槽（爆気槽）３０１ｂに導き、約１／２の有機物のバッキ処理を行う（エアーレーション法等）。次に脱色・脱臭を行う３０１ｃ。そして、殺菌処理を行い３０１ｄ、ＢＯＤ１０以下の処理水をえる。この処理水は、蒸発室３０１ｅに繋がりつつ、ロータンク４０２へと循環されるが、ヒータ３９０ｃにより、水蒸気が蒸発、大気中に開放される。
【００４８】
図１０は、トイレ主要部１０を含む、トイレシステム全体２００を図解する。トイレ主要部１０は、トイレ本体１１、及びそこに設置される便器１２、便器１２から延びる配水管１４、配水管１４中の排水等を検知するセンサ１６、配水管１４の端部に配置されるフランジ１８、このフランジで接続される固液分離装置２２から構成される。固液分離装置２２は、フィルタ３０及び奥壁３２により囲まれた空間を、奥壁３２の位置を変えることにより、拡大・縮小して、円滑に固液分離を行う。固液分離装置２２の下には、排出管３１が配置され、開口に備えられた蓋２８を開けることにより、バイオ処理装置１５０に接続される。バイオ処理装置１５０は、主に固体成分を受けるが、適量の水分も同時に受けることが好ましい。バイオ処理装置１５０内には、攪拌手段としての大径及び小径のリボンスクリュー１９０及び１９２が設けられ、それぞれ回転することにより内容物を攪拌する。固液分離装置２２で分離された液体は、排出管３６を通り、更に管３０２を経由して、バッファとしての貯留槽３０４に蓄えられる。上述の汚水処理装置では、このような貯留槽はなかったが、備えたものも本発明の実施例に含むことができる。
【００４９】
貯留槽３０４に一旦蓄えられた液体は、ポンプ３０６により最適量ずつ汲み上げられ、供給管３０８から、液体浄化装置３００へと投入される。左側の一連のフィルタユニットで濾された液体は、ポンプ（図示せず）により再度汲み上げられ、右側の一連のフィルタユニットで処理される。右側の処理済液は、配管３８０を通って、光触媒等による更なる浄化槽３９０へと導かれる。この浄化槽３９０で処理された液体は、ポンプ３９２により汲み上げられ、トイレ本体１１を洗浄する洗浄水のタンク４０２に投入される。
【００５０】
タンク４０２には、洗浄水を含む屎尿等の処理により減少した液体を補うための水のタンク４００が接続され、常時不足した水をタンク４０２に補うようにしている。タンク４０２の洗浄水は、バルブ４５０の開閉により、適宜、便器１２の洗浄用に用いられる。
【００５１】
図１１に、フィルタユニット３１１の別の実施例を示す。図４と同様に、三角柱を横倒ししたようなフィルタユニット３１１の中央縦断面を図示している。図１２は、図１１のフィルタユニット３１１を側面から見た図である。図１２において、蓋部３１３については、ほぼ中央部での断面であり、配水管３１１ａに関しても、同様である。フィルタユニット３１１は、図４のものと同様に高さでほぼ中央より下のところにほぼ水平に遮蔽板３１８が、支持部材（図示せず）により支持されている。この遮蔽板３１８の上部に、フィルタ３１４が乗っている。このフィルタ３１４は、フィルタユニット３１１が濾過ユニットの中で配置される場所により、適宜最適なものにすることができる。例えば、濾過ユニットの第１の処理ユニットとされるならば、そのフィルタ３１４としては、目の粗い金網のようなもの、ガーゼのような布、脱脂綿等の綿を用いることができる。濾過ユニットの次の処理ユニットとされるならば、より目の細かいメッシュのようなもの、やや厚手の布、不職布や紙製のフィルタ等を用いることができる。更に、濾過ユニットの次の処理ユニットとされるならば、活性炭等を含んだ厚手のフィルタ等を用いることができる。以上は、単なる例示に過ぎず、これらに限られることはなく、更に、このような順にフィルタを重ねることに限られるものではない。従って、活性炭等を含んだ厚手のフィルタ等を濾過ユニットの第１の処理ユニットとしてもよい。
【００５２】
中央よりやや下にフィルタ３１４が配置されているため、配管３１１ａから導入される処理すべき汚水等をフィルタ３１４の上により多く貯めておくことができる。多くの汚水等が貯まるとその水圧により、フィルタ３１４を通過させる力が大きくなり、処理速度を速めることが可能である。更に、フィルタ交換ベイの蓋３１３を開けてフィルタ３１４の洗浄若しくは交換を行うのに適している。フィルタ３１４を透過した濾液が配水管３１１ｄから下方に落下される。尚、メンテナンス時等では、不要な汚水等の導入を避けるため、バルブ３１１ｅを閉じることができる。
【００５３】
図１３（ａ）及び（ｂ）は、フィルタユニットの別の実施形態を示す。活性炭３２４を用いたフィルタユニット３２１は、同様に上部で幅方向ほぼ中央に汚水等の導入配管３２１ａ及びそこに備えられたバルブ３２１ｅを有している。また、メンテナンス用のフィルタ交換ベイ（ここでは活性炭交換ベイ）の蓋３２３があり、フィルタユニット３２１内の作業が可能である。汚水等の導入配管３２１ａから投下される汚水等は、バッフルプレート３２６によって、まず受け止められ、次にバッフルプレート３２６を伝って、下部の活性炭３２４の貯留部に導かれる。ここで、十分活性炭３２４と接触した後、オーバーフロー用の配管３２８の管壁を越えて、配管３２８に流れ込み、出口３２１ｄから排出される。
【００５４】
図１３（ｂ）は、更に別のフィルタユニットを示す断面図である。同様に上部で幅方向ほぼ中央に汚水等の導入配管３２１ａ及びそこに備えられたバルブ３２１ｅを有しているが、メンテナンス用のフィルタ交換ベイ（ここでは活性炭交換ベイ）はない。フィルタユニット３２１内には、特にフィルタが配置されておらず、このフィルタユニット３３０は、処理水を貯めておくタンクとして機能することができる。このようなフィルタユニット３３０を配置することにより、フィルタで圧損をさせることなく、有効に水圧をかけることができる。配管３３０ｄには、浄水フィルタ３３０ｆが配置され、排出される処理水を簡単に濾過する。以上のように述べてきたフィルタユニット３１１、３２１、３３０を適宜配置することにより、所望の浄水処理槽を設計することができる。
【００５５】
図１４は、図１１及び１３に示すフィルタユニットを組み合わせた別の実施例である液体処理装置３４０を示す。ほぼ直立した２つの板の間に、上から３つのフィルタユニット３１１がその側壁を左の板に当接させて固定され、同様に、上から３つのフィルタユニット３３０、３３０、３１１がその側壁を右の板に当接させて固定されて、互いに向い合っている。このような配置となっているため、液体処理装置３４０を小さくすることができるのである。これらのフィルタユニット３１１、３３０には、配管３０８がその導入口に接続されている。例えば、固液分離装置から分離された汚水等がポンプ３０６によって配管３０８内を押し上げられて、一番上のフィルタユニット３１１に導入される。このフィルタユニット３１１を通過した液体は、配管を通ってその下のフィルタユニット３１１へと導かれる。ここで、これらのフィルタユニット３１１間の配管は、多少圧力がかかっても液体が漏れないように接続されているのが好ましい。２番目のフィルタユニット３１１を通過した液体は、配管を通ってその下のフィルタユニットへと導かれる。
【００５６】
ここで、各フィルタユニット３１１に用いられるフィルタ３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃは、それぞれ同一のものであってもよく、異なるものであってもよい。処理する処理水に最も適したフィルタの組み合わせが選択されてよい。
【００５７】
第３のフィルタユニット３１１を通過した液体は、その下のタンク３４２の底部へと配管により導かれる。ここで、処理水は、第１のフィルタユニットから水頭があるので、かなりの圧力で液体は、タンク３４２の底部の配管から押し出される。従って、タンク３４２の底部にある活性炭３４８が水流により巻き上げられ、適宜混合されて、液体が活性炭３４８によって処理される。この巻き上げる水流は、バッフルプレート３４４によって、再度底部へと戻され、液体はタンク３４２の底部で回転することとなる。このようにして活性炭３４８が不必要に舞い上がるのを防ぎ、かつ、十分処理水に接することができるようにしている。このバッフルプレート３４４の隙間から出てきた水流は、再び第２のバッフルプレート３４６によって、再度下向きに向きを変えられ、ここでも水流の回転が行われる。これらのバッフルプレート３４４、３４６は、活性炭を不必要に巻き上げないように、水流との関係で適宜その傾斜角度は調整されるが、下向きであることが望ましい。このようにして攪拌された液体は、一緒に巻き上げた活性炭をその密度差により、沈降させ、オーバーフロー開口３５０を越え難くする。開口３５０から第２のタンク３５２へとやってきた液体は、第２のポンプ３５４によって再び別の配管３０８内を押し上げられ、右側に縦に並んだ３つのフィルタユニット３３０、３３０、３１１からなる濾過シークエンスへと導入される。
【００５８】
左側の濾過シークエンスと同様、各フィルタユニット３３０、３３０、３１１間は、配管に密封状態で接続され、また、上の２つのユニット３３０では、フィルタがないため、フィルタの圧損もなく、一番上のユニット３３０からの水頭を利用して、第３番目のフィルタユニット３１１のフィルタ３１４ｄを透過させる圧力として機能する。第３のユニット３１１を通過した液体は第３のタンク３５６に貯められ、第３のポンプ３５８によって再び配管３０８内を押し上げられて、次の液体処理装置３４０へと導かれる。なお、各フィルタユニット３３０、３３０、３１１は、ユニット支持部材３４１によって固定されている。
【００５９】
図１５Ａは、図１４にあるような液体処理装置３４０の組み立て若しくは分解或いはメンテナンスに関して図解する。実線で描かれた液体処理装置３４０の側面（若しくは筐体を取り除いた分解図）が示されている。基本構造は、すべてのフィルタユニット３１１が同一であり、下方に位置するタンク３４２が１個２つに仕切られていることを除けば図１４とほぼ同じであるので、説明は省略する。
【００６０】
右側のフィルタユニットのシークエンスは、破線で示すように、下部の回転軸３４１ｂにおいて回動して、本体から外すことが可能である。このとき３つのフィルタユニット３１１は、支持部材３４１に保持されて、右側フレーム３４３とともに図の破線のように回動されて、本体から外すことができる。このようにすると、左側の３つのフィルタユニット３１１もそのフィルタ交換ベイの蓋３１３を開けて、フィルタ交換などのメンテナンスを行うことができる。
【００６１】
図１５Ｂは、図１５Ａのような液体処理装置３４０を上方より見た見取り図である。この図で、右側フィルタユニット３１１の支持部材はないが、右側フレーム３４１ｄによりそれぞれ支持されている。この液体処理装置３４０は、右側及び左側のフレーム３４１ｄは、ほぼ垂直に、下方の左右のタンク３４２、３５６の上に延びており、それぞれのフレーム３４１ｄの内側ほぼ中央にある溝３４１ａを有しており、タンク３４２等に配置されたポンプからの処理水が押し上げられる配管３０８が配置される。この配管はフレーム３４１ｄの頂上部近傍でＵ字に曲げられて、左側又は右側の一連のフィルタユニット３１１に接続される。各フィルタユニット３１１は、メンテナンス用のフィルタ交換ベイの蓋３１３を有しており、内部に配置された仕切り板３１８の上に置かれたフィルタ３１４の交換や清掃が可能である。
【００６２】
右側のフレーム３４１ｄの下部には、回動用の回動軸３４１ｂが配置される。この回動軸は、最初にスライド溝３４１ｃを左側にスライドすることにより、液体処理装置３４０から右側のフィルタユニットのシークエンスを係合から解除し、次にスライド溝３４１ｃの左端で回動することにより右側のシークエンスが取り外される。
【００６３】
図１に示すような浄水システムの別の実施例の概念図を図１６に示す。同システムは、左から、５つの縦型のブロックに分けられている。左から、第１の処理槽３４０ａ、第２の処理槽３４０ｂ、逆浸透膜処理槽３６０、３６１、３６２、第３の処理槽３４０ｃ、殺菌槽３８９である。このように配置すると、一番大きくなりがちな、逆浸透膜処理槽３６０、３６１、３６２がほぼ中央に位置することができ、後に述べるように、球形をしたトイレにおいて、好ましい形となる。
【００６４】
第１から３の処理槽３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃにおいては、上述したような浄化処理が行われる。処理水は、これら第１から３の処理槽３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃの順に順次フィルタ処理される。
【００６５】
逆浸透膜処理槽３６０、３６１、３６２は、上方タンク３６０、下方タンク３６１及び間に挟まれた処理装置３６２から構成される。第３の処理槽３４０ｃで処理された処理水は、上方タンク３６０に蓄えられる。このタンクは、液体処理装置３４０において最も大きいものであり、ここに貯めた処理水の水頭による圧力を利用して、逆浸透膜処理装置３６１の処理圧力とする。上方タンク３６０は、処理水がオーバーフローしてしまう場合は、図示しないオーバーフロー開口から処理水を逃がし、下方タンク３６１に一時的に貯水することができる。下方タンク３６１に蓄えられた処理水は、随時上方タンク３６０へ図示しないポンプによりくみ上げられる。
【００６６】
逆浸透膜処理装置３６２よって処理された浄化された水は、隣の第３の処理槽３４０ｃの下部にあるタンクに貯水され、ポンプにより、配管３０８を押し上げられ、殺菌槽３８９へと運ばれる。殺菌槽３８９では、まず、光触媒等で殺菌が行われる。具体的にはブラックライト３８９ａによって発せられた紫外線を受け、主に酸化チタンからなる光触媒により処理水が殺菌処理される。この処理された液体は再度配水管により汲み上げられ、その下の槽３８９ｅのオゾン発生器３８９ｂにより更に殺菌処理される。この液体は、再び配水管により汲み上げられ、更に下槽のバクハン石３８９ｃが配置された貯留部３８９ｆに導かれる。バクハン石３８９ｃは、これまで殺菌のために液体を酸化してきた活性酸素を除去することができる。
【００６７】
図１６に示すような浄水システムの別の実施例の概念図を図１７に示す。同システムは、左から、７つの縦型のブロックに分けられており、左から、第１の処理槽３４０ａ、第２の処理槽３４０ｂ、第３の処理槽３４０ｃ、第４の処理槽３４０ｄ、光触媒フィルタ室である殺菌槽３８９、貯水タンク３９０、蒸発室３９０ｄから構成される。このように配置すると、処理水の流れが左から右へと順次進み、処理がわかりやすく、メンテナンスがより容易になる。
【００６８】
第１から４の処理槽３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄにおいては、上述したような浄化処理が行われる。処理水は、これら第１から４の処理槽３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄの順に順次フィルタ処理される。
【００６９】
このように処理された水は、その右隣の殺菌槽３８９へと運ばれる。殺菌槽３８９では、まず、光触媒等で殺菌が行われる。具体的にはブラックライト３８９ａによって発せられた紫外線を受け、主に酸化チタンからなる光触媒により処理水が殺菌処理される。この処理された液体は再度配水管により汲み上げられ、その下の槽３８９ｅのオゾン発生器３８９ｂにより更に殺菌処理される。この液体は、再び配水管により汲み上げられ、更に下槽のバクハン石３８９ｃが配置された貯留部３８９ｆに導かれる。バクハン石３８９ｃは、これまで殺菌のために液体を酸化してきた活性酸素を除去することができる。
【００７０】
このように処理が終了した液は、配水管により汲み上げられ、右横の貯水タンク３９０に導かれる。この貯水タンク３９０の底部には、開閉可能なバルブ（図示せず）を備える配水管３９０ａが備えられている。この配水管３９０ａから、処理後の水が循環されて、再度トイレの洗浄などに用いられることになる。
【００７１】
尚、貯水タンク３９０から蒸発した水蒸気は、蒸発室３９０ｄで一旦水となって底部にたまっても、備えられるヒータ３９０ｃにより加熱され、再び水蒸気となり、大気中に放出される。
【００７２】
次に、上述してきたような、汚水処理システムを適用したトイレシステム２０２を図１８から２１により説明する。図１８は右から見た断面図で、図１９は、上面図（内部透視図）である。また、図２０は、汚水処理装置を用いたトイレシステムの一部透過正面図である。さらに、図２１は、左から見た断面図である。
【００７３】
トイレシステム２０２は、左横側に浄水装置３４０を縦型で備え、その右横（奥側）に光触媒フィルタ室３８９が配置される。その更に右側（図においては、トイレシステム２０２の背面側）には、貯水タンク３９０や蒸発室３９０ｄが配置される。このような配置とすることにより、狭い空間を有効に活用することができる。
【００７４】
トイレシステム２０２は、上面からの内部が見える図（図１９）に示すように、トイレ本体２０２の下部に車椅子等のスロープを設けるための基底部２５０が所定の高さのある円盤若しくは円筒形状で配置される。ほぼ中央に、ほぼ球形をしたトイレ本体２０２が設置される。トイレ本体２０２の正面には、利用者が出入りできるドア２０６が配置され、室内には、やや前方にターンテーブルが配置される。その後方に便座を乗せた便器１１が配置される。この便器１１の上方に証明装置５０２が配置され、室内を照らすことができる。便器１１の左側には、エアコン２８０が配置され、その下方に、水素発生装置２６２を備える燃料電池２６０が配置される。この燃料電池により、トイレシステム２０２の動力（エアコン、照明など）をまかなうことができる。燃料電池２６０の前方、外からドアに向かった場合の右側には、ほぼ球形をしたトイレシステムの一部をくりぬいた部分があり、外側に開放された男性用小便器２１４が配置される。この小便器２１４を使用するためには、小便器用スロープを登り、小便器２１４の前に立つ必要がある。
【００７５】
便器１１の下方には、固液分離装置２２及びバイオ処理槽１５０が配置され、し尿が処理される。このバイオ処理槽１５０の背面には内部点検口があり、各機器の点検を行うことができる。尚、このトイレシステム２０２は水洗であるため、洗浄用の水は、貯水タンク３９０に蓄えられたものを用い、固液分離装置２２により分離された汚水が、浄水装置３４０や光触媒フィルタ室３８９によって、浄化されて再利用される。
【００７６】
室内には、エアコン用ダクト２８０があり、また、水洗用の洗浄ボタン２０３が備えられ、ペーパーホルダー２０４が配置される。バイオ処理装置１５０には、モータ１６４が備えられ、内容物を攪拌する。スロープ格納スペース２１２ａよりスロープ２１２を格納することができる。
【００７７】
以上説明してきたように、本発明では、小型の屎尿等の汚水処理装置を提供する。これを適用することにより効率的に屎尿等を処理できる水洗トイレを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例の汚水処理装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例に関し、フィルタユニットを示す斜視図である。
【図３】図２のフィルタユニットの側面図である。
【図４】図２のフィルタユニットの略式断面図である。
【図５】別の種類のフィルタユニットの側面図である。
【図６】図５のフィルタユニットの略式断面図である。
【図７】別の実施例に関する濾過室を示す図である。
【図８】更に別の実施例に関する濾過室を示す図である。
【図９】本発明の実施例に関する汚水処理装置を用いたトイレシステムを説明する概略図である。
【図１０】本発明の実施例の汚水処理装置を用いた水洗トイレシステムを示す概略図である。
【図１１】本発明の別の実施例に関し、フィルタユニットを示す断面図である。
【図１２】本発明の別の実施例に関し、フィルタユニットを示す側面図である。
【図１３】本発明の更に別の実施例（ａ）（ｂ）に関し、フィルタユニットを示す断面図である。
【図１４】本発明の別の実施例に関し、液体処理装置を示す断面図である。
【図１５Ａ】図１４の実施例に関し、液体処理装置を分解するようすを示す断面図である。
【図１５Ｂ】本発明の別の実施例に関し、液体処理装置を上から見た見取り図である。
【図１６】本発明の別の実施例に関し、汚水処理装置を説明する概略図である。る。
【図１７】本発明の更に別の実施例に関し、汚水処理装置を説明する概略図である。
【図１８】本発明の実施例に関し、汚水処理装置を用いたトイレシステムを図解する右から見た断面図である。
【図１９】本発明の実施例に関し、汚水処理装置を用いたトイレシステムを図解する上面図（内部透視図）である。
【図２０】本発明の実施例に関し、汚水処理装置を用いたトイレシステムの一部透過正面図である。
【図２１】発明の実施例に関し、汚水処理装置を用いたトイレシステムを図解する左から見た断面図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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