(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨水を浄化処理する浄化槽部を有し浄化された浄化雨水を中水用水として貯留する雨水貯留槽と、
この雨水貯留槽に貯留された浄化雨水を中水利用箇所に対し供給する第１供給管及び第１ポンプと、
上記中水利用箇所及び上水利用箇所の内の一方又は双方からの排水を浄化処理し浄化排水を貯留する合併浄化槽と、
この合併浄化槽に貯留された浄化排水を上記雨水貯留槽に対し補給する第２供給管及び第２ポンプと、
上記雨水貯留槽の浄化雨水の貯留水位を検出する水位検出手段と、
この水位検出手段により検出された検出貯留水位に基づいて上記第２ポンプの作動を制御する制御手段と
を備え、
上記制御手段は、上記雨水貯留槽の貯留水位を設定貯留水位に保つよう上記第２ポンプを作動制御するように構成されている
ことを特徴とする雨水及び中水の循環利用装置。
【請求項２】
請求項１において、
雨水貯留槽の浄化槽部にｐＨ調整剤が付加されている
ことを特徴とする雨水及び中水の循環利用装置。
【請求項３】
請求項１において、
第１ポンプの吐出側の第１供給管が分岐され、その一方が開閉弁を介して中水利用箇所に接続され、上記分岐の他方が開閉弁を介して消火栓に接続されていることを特徴とする雨水及び中水の循環利用装置。
【請求項４】
請求項１において、
第１ポンプと第２ポンプとに対し、通常の電源に並行して非常用電源が接続されている
ことを特徴とする雨水及び中水の循環利用装置。
【請求項５】
請求項１において、
雨水貯留槽と合併浄化槽とが一体に形成されている
ことを特徴とする雨水及び中水の循環利用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨水を浄化して中水として利用し、さらに、中水等を使用した後の排水を浄化して再利用するために用いられる雨水及び中水の循環利用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、中水の循環システムとして、家庭等で使用した後の排水を中水として再利用すると共に、雨水をも中水として利用可能にしたものが知られている（（例えば、特開平８−２２９５９０号公報参照）。このものでは、排水に含まれる汚物を微細化する手段を備えた撹拌槽と、嫌気菌槽と好気菌槽とを交互に連結した浄化槽群と、複数の貯水槽体を連結した貯水槽群と、貯水槽群に接続され雨水を流入させる雨水流入管と、上記撹拌槽、浄化槽群、貯水槽群及び中水利用箇所を結ぶ循環回路とを備えている。そして、家庭内の排水を回収して撹拌槽に送り込み、浄化槽群で浄化した後に貯水槽群に貯水し、貯水槽群の貯水を中水利用箇所に送給し、使用した中水を再び排水として回収し撹拌槽に戻すようにしている。また、雨水流入管を通して雨水を上記貯水槽群に流入させて貯水量の確保を図る一方、多量降雨時には上記貯留槽群内の浄水を排水することにより雨水と入れ換え、この雨水を貯留するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の中水の循環システムにおいては、雨水を貯留するための貯留槽がないため、多量降雨時以外の通常時には雨水を利用することなく下水に排出させてしまうことになり、雨水を十分に利用することができないという不都合がある。一方、雨水のみを浄化して利用することも考えられるが、この場合には必要な水量を確保することができないという不都合がある。
【０００４】
また、貯水槽群に流入させた雨水をそのまま中水として利用するようにしているため、酸性雨である場合には錆発生等の問題が生じる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、雨水の利用率を向上させるとともに、中水として利用可能な水量を十分に確保することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、雨水を浄化処理する浄化槽部を有し浄化された浄化雨水を中水用水として貯留する雨水貯留槽と、この雨水貯留槽に貯留された浄化雨水を中水利用箇所に対し供給する第１供給管及び第１ポンプと、上記中水利用箇所及び上水利用箇所の内の一方又は双方からの排水を浄化処理し浄化排水を貯留する合併浄化槽と、この合併浄化槽に貯留された浄化排水を上記雨水貯留槽に対し補給する第２供給管及び第２ポンプと、上記雨水貯留槽の浄化雨水の貯留水位を検出する水位検出手段と、この水位検出手段により検出された検出貯留水位に基づいて上記第２ポンプの作動を制御する制御手段とを備えたものとする。そして、上記制御手段を、上記雨水貯留槽の貯留水位を設定貯留水位に保つよう上記第２ポンプを作動制御するように構成するものである。
【０００７】
上記の構成の場合、雨水貯留槽内の中水源の水位が低下すると、水位検出手段からの信号に基づき制御手段により第２ポンプが作動されて合併浄化槽で浄化された浄化排水が雨水貯留槽に補給されるため、雨水貯留槽の水量が常に一定に保たれ、中水として利用可能な水量を十分に確保することが可能になる。そして、雨水貯留槽により雨水を中水用水として貯留するため、雨水を利用せずに下水に排出することがなく、雨水の利用率を向上させて水資源の有効利用が図られる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、雨水貯留槽の浄化槽部にｐＨ調整剤を付加する構成とするものである。
【０００９】
上記の構成の場合、ｐＨ調整剤が付加されていることで雨水が酸性雨によるものであっても中和されるため、その中水を洗車に使用しても錆発生の問題は生じず、また、庭木に散水しても立ち枯れになることはない。このため、中水の利用可能箇所が増えて雨水の利用率をより一層向上させることが可能になる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、第１ポンプの吐出側の第１供給管を分岐させ、その一方を開閉弁を介して中水利用箇所に接続し、上記分岐の他方を開閉弁を介して消火栓に接続する構成とするものである。
【００１１】
上記の構成の場合、火災等の非常時において、雨水貯留槽及び合併浄化槽の水を消火用水等の非常用水として利用することが可能になる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、第１ポンプと第２ポンプとに対し、通常の電源と並行して非常用電源を接続する構成とするものである。ここで、非常用電源としてはエンジン発電機等を用いればよい。
【００１３】
上記の構成の場合、停電時においても、非常用電源を用いることで第１ポンプ及び第２ポンプを作動させることが可能になり、これにより、雨水貯留槽及び合併浄化槽の水を利用することが可能になる。
【００１４】
さらに、請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、雨水貯留槽と合併浄化槽とを一体に形成する構成とするものである。
【００１５】
上記の構成の場合、雨水貯留槽及び合併浄化槽の設置場所を節約することが可能になるとともに、設置作業の容易化が図られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る雨水及び中水の循環利用装置を示し、１は雨水貯留槽、２は合併浄化槽、３は送水回路、４は循環回路である。
【００１８】
上記雨水貯留槽１は、雨水を浄化する浄化槽部１１と、浄化した水を貯留する処理水槽部１２とにより構成されて地中に埋設されている。そして、上記浄化槽部１１の導入口１３には雨水導入管１４が接続されて、雨水がこの雨水導入管１４を通って上記浄化槽部１１に流入するようになっている。上記導入口１３にはフィルタ１５が取り付けられており、このフィルタ１５は雨水に混入した石、塵、及び木片等を除去するようになっている。また、上記浄化槽部１１の側壁の上部には放出管１６が接続されており、上記浄化槽部１１の水位が上記放出管１６の接続位置を超えた場合には、雨水を下水に排出することでこの浄化槽部１１から溢流するのを防止している。
【００１９】
上記浄化槽部１１は、区画壁１１ａにより２つの領域に分けられて、その２つの領域が下部で互いに連通されている。そして、上記浄化槽部１１の上流側の領域には浄化材１１ｂが収容されており、下流側の領域には雨水のｐＨを所定の中性状態に調整するためのｐＨ調整剤１１ｃが収容されている。上記上流側及び下流側の領域の各上部と下部とには、例えば金網等の網状材料もしくはパンチングメタル等の多数の貫通孔を有する壁材により形成された上板１１ｄ，１１ｄと下板１１ｅ，１１ｅとが取り付けられている。これにより、上記浄化材１１ｂと上記ｐＨ調整剤１１ｃとを上記各領域内に保持しかつ水を容易に通過させ得るようにしている。上記浄化材１１ｂは、例えば、木炭を用いればよく、また、上記ｐＨ調整剤１１ｃは、例えば、石灰石を用いればよい。
【００２０】
上記処理水槽部１２は、上記浄化槽部１１に隣接して配設されている。そして、上記浄化材１１ｂが収容された上流側領域と上記ｐＨ調整剤１１ｃが収容された下流側領域とを通過して浄化された雨水が上板１１ｄを通してオーバーフローすることにより流入するようになっている。そして、上記処理水槽部１２においては、上記の浄化処理された雨水が中水として貯留されるようになっている。
【００２１】
上記合併浄化槽２は、沈殿漕部２１と浄化槽部２２と処理水槽部２３とにより構成されて地中に埋設されている。そして、上記沈殿漕２１の導入口２４には排水導入管２５が接続されて、中水利用箇所としての洗車・散水３１ａ、トイレ３１ｂ及び風呂・洗濯機３１ｃ、並びに、上水利用箇所としての調理場３１ｄからの各排水が上記排水導入管２５を通って上記沈殿漕部２１の上方の導入口２４に流入するようになっている。この導入口２４にはフィルタ２６が取り付けられており、このフィルタ２６により排水に含まれる汚物等を除去することができるようになっている。
【００２２】
上記浄化槽部２２は、上記沈殿槽部２１に隣接しており、上記雨水貯留槽１の浄化槽部１１と同様に、区画壁２２ａにより２つの領域に分けられて、その２つの領域が下部で互いに連通されている。そして、上記浄化槽部２２の上流側の領域には浄化材２２ｂが収容されており、下流側の領域には消毒・殺菌剤２２ｃが収容されている。上記上流側及び下流側の領域の各上部と下部とには、例えば金網等の網状材料もしくはパンチングメタル等の多数の貫通孔を有する壁材により形成された上板２２ｄ，２２ｄと下板２２ｅ，２２ｅとが取り付けられている。これにより、上記浄化材２２ｂと上記消毒・殺菌剤２２ｃとを上記各領域内に保持しかつ水を容易に通過させ得るようにしている。
【００２３】
上記処理水槽部２３は、上記浄化槽部２２に隣接しており、上記浄化材２２ｂが収容された上流側領域と上記殺菌剤２２ｃが収容された下流側領域とを通過して浄化された後の排水（以下、浄化排水という）を貯留するようになっている。そして、上記処理水槽部２３の側壁には放出管２７が接続されており、上記処理水槽部２３の水位が上記放出管２７の接続位置を越えた場合には、上記の浄化排水を下水に排出することでこの処理水槽２３から溢流するのを防止している。
【００２４】
上記送水回路３は、第１供給管としての送水管３２と第１ポンプとしての送水ポンプ３３とにより構成されている。上記送水管３２は、その上流端が上記雨水貯留槽１の処理水槽部１２の下方位置で開口するように配設され、下流端が各中水利用箇所等に延ばされており、その途中に上記送水ポンプ３３が介装されている。そして、上記送水管３２の下流は分岐しており、その一方は、開閉弁３４を介して上記各中水利用箇所３１ａ，３１ｂ，３１ｃに接続され、他方は、開閉弁３５を介して消火栓３６に接続されている。また、上水管３７が調理場３１ｄと、開閉弁３８を介して洗車・散水３１ａ、トイレ３１ｂ及び風呂・洗濯機３１ｃとに接続されている。
【００２５】
上記循環回路４は、上記雨水貯留槽の処理水槽部１２に貯留された中水源の貯留水位を検出する水位検出手段４１と、この水位検出手段４１からの信号が入力される制御手段４２と、この制御手段４２により作動が制御される第２ポンプとしての循環ポンプ４３と、上記合併浄化槽の処理水槽２３内の浄化排水を雨水貯留槽１の側に補給する第２供給管としての戻し管４４とにより構成されている。上記水位検出手段４１は、例えば、図示の如く貯留水位の変動に従って揺動するフロートを用いればよく、この場合には、上記処理水槽部１２内の側壁の所定の上下方向位置に取り付けて上記フロートが設定貯留水位（下限水位）よりも下がれば作動信号を出力するように設定すればよい。この水位検出手段４１の作動信号が上記制御手段４２に入力されると、この制御手段４２により戻し管４４に介設された循環ポンプ４３が作動されるようになっている。また、上記戻し管４４は、その上流端が上記合併貯留槽２の処理水槽部２３の下方位置に開口され、下流端が上記雨水導入管１４に連通するように配設されており、上記循環ポンプ４３の作動により上記処理水槽部２３内の浄化排水が雨水導入管１４を通して上記雨水貯留槽１の浄化槽部１１に供給されるようになっている。
【００２６】
また、上記送水ポンプ３３と循環ポンプ４３とには平常時の作動電源として図示省略の通常電源が接続されている一方、非常用電源としてエンジン発電機５が上記通常電源と並行して接続されている。
【００２７】
つぎに、上記実施形態の作用・効果を説明する。
【００２８】
まず、建物の屋根等に降った雨水が集められ、その集められた雨水が雨水導入管１４を通って導入口１３から雨水貯留槽１に導入される。この際、フィルタ１５により雨水に混入した石、塵、及び木片等が除去され、この後に雨水貯留槽１の浄化槽部１１に流入する。次いで、上記雨水は、上記浄化槽部１１の上流側領域内の浄化材１１ｂにより浄化された後に上記浄化槽部１１の下部を通って下流側領域に流入してその内部のｐＨ調整剤１１ｃによって中和され、上記浄化材１１ｂ及びｐＨ調整剤１１ｃにより浄化処理された雨水が上板１１ｄを通して処理水槽部１２に流入して中水として貯留される。そして、開閉弁３４を開状態にし、開閉弁３５及び開閉弁３８を閉状態にそれぞれ設定して送水ポンプ３３を作動させることにより、上記中水は、送水管３２と上記開閉弁３４とを通過して、中水利用箇所としての洗車・散水３１ａ、トイレ３１ｂ及び風呂・洗濯機３１ｃにそれぞれ送水される。ここで、上記の導入口１３に導入された雨水が酸性雨でよるものであっても、上記処理水槽部１２内の中水は中和されているため、この中水を洗車もしくは庭の放水に利用しても錆もしくは立ち枯れになることがない。
【００２９】
そして、上記洗車・散水３１ａ、トイレ３１ｂ及び風呂・洗濯機３１ｃ、並びに、上水利用箇所としての調理場３１ｄからの排水は、排水導入管２５を通って合併浄化槽２の導入口２４まで導かれ、フィルタ２６により比較的大きい汚物が除去されて合併浄化槽２の沈殿漕部２１に流入する。この沈殿漕部２１においてフィルタ２６を通過した微細な汚物を沈殿させるとともに、この沈殿漕部２１をオーバーフローした上澄みの排水が浄化槽部２２の上流側領域に流入する。次いで、上記排水は、上記浄化槽部２２の上流側領域において、浄化材２２ｂにより浄化された後に、上記浄化槽部２２の下部を通って下流側領域に流入し、ここで消毒・殺菌剤２２ｃにより殺菌されて浄化排水となって処理水槽部２３に貯留される。
【００３０】
一方、上記雨水導入管１４からの雨水の導入が滞りがちになると、上記雨水貯留槽１の処理水槽部１２内の浄化雨水が中水として消費され続けることにより貯留量が減少することになる。そして、貯留水位が設定貯留水位以下になると、水位検出手段４１から作動信号が上記制御手段４２に出力され、この制御手段４２により循環ポンプ４３が作動されることになる。これにより、上記合併浄化槽２の処理水槽部２３内の浄化排水が戻し管４４を通って雨水導入管１４に流入して上記雨水貯留槽１の浄化槽部１１に補給される。この浄化排水は浄化材１１ｂ及びｐＨ調整剤１１ｃにより浄化処理された後に上記処理水槽部１２に流入し、この処理水槽部１２内の貯留水位が上昇する。そして、設定貯留水位まで回復すると、上記水位検出手段４１からの作動信号の出力が停止して上記循環ポンプ４３の作動が停止される。このような、浄化排水の補給が上記処理水槽部１２の貯留水位の低下の度に繰り返されるため、雨水貯留槽１の処理水槽部１２内の貯留水量を一定水位に保持することができることになる。このように排水を浄化して再利用するため、渇水期においても利用可能な中水の水量を十分に確保することができ、中水利用箇所３１ａ，３１ｂ，３１ｃに対し中水を安定して供給することが可能になる。
【００３１】
また、このような浄化排水の雨水貯留槽１に対する補給の際に中水利用箇所３１ａ，３１ｂ，３１ｃにおいて大量の中水消費があり、上記雨水貯留槽１の処理水槽部１２内の中水源が一時的に不足する場合には開閉弁３４を閉状態に、開閉弁３８を開状態にそれぞれ一時的に変換すればよい。これにより、上水管３７を通って上水が上記の中水利用箇所３１ａ，３１ｂ，３１ｃに送水される。つまり、水供給源を上水又は中水のいずれかに変更することができ、より確実に水の安定供給を行うことが可能になる。
【００３２】
さらに、火災等の非常時には開閉弁３５を開けることで、上記雨水貯留槽１内の中水を消火用水として消火栓３６から得ることができる。また、上記消火栓３６に対し例えば簡易浄水設備を接続すれば、災害等により上水道が断水になった場合等に飲料用の給水設備として用いることも可能になる。加えて、停電の場合であっても、送水ポンプ３３及び循環ポンプ４３はエンジン発電機５により作動可能であるため、上記雨水貯留槽１及び合併浄化槽２の水を継続して利用することができる。
【００３３】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、雨水貯留槽１及び合併浄化槽２としてそれぞれ独立に形成したものを用いているが、これに限らず、両者を例えば区画壁などで区切ることにより一体に形成してもよい。これにより、設備のコンパクト化、設置工事の省力化が図られる。
【００３４】
上記実施形態では、雨水貯留槽１及び合併貯留槽２を地中に埋設しているが、これに限らず、例えば地上に設置するようにしてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、ｐＨ調整剤として石灰石を用いるようにしているが、これに限らず、例えば薬液・薬剤などを注入するようにしてもよい。
【００３６】
さらに、上記実施形態では、中水利用箇所としての洗車・散水３１ａ、トイレ３１ｂ及び風呂・洗濯機３１ｃ、並びに、上水利用箇所としての調理場３１ｄの双方からの排水を浄化処理して雨水貯留槽１に対する補給用水源としているが、これに限らず、合併浄化槽２に導入する排水を例えば中水利用箇所３１ａ，３１ｂ，３１ｃのみからのもの、又は上水利用箇所３１ｄのみからのものにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明における雨水及び中水の循環利用装置によれば、雨水貯留槽の処理水槽部内の水量を常に一定に保つことができ中水として利用可能な水量を十分に確保することができる。加えて、雨水貯留槽により雨水を貯留するようにしているため、雨水を十分に活用して雨水の利用率を向上させることができる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明による効果に加えて、たとえ雨水が酸性雨であっても雨水が中和されるため、庭木に散水しても立ち枯れになることがないため、雨水の利用可能箇所が増えて雨水の利用率を向上させることができる。
【００３９】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明による効果に加えて、火災等の非常時において、消火用等の非常用水を確保することができる。
【００４０】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明による効果に加えて、停電時においても中水を安定して供給することができ、中水を継続して利用することができる。
【００４１】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明による効果に加えて、雨水貯留槽及び合併貯留槽の設置場所について省スペース化を図ることができるとともに、設置作業の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１                      雨水貯留槽
２                      合併浄化槽
５                      エンジン発電機（非常用電源）
１１                    浄化槽部
１１ｃ                  ｐＨ調整剤
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  中水利用箇所
３１ｄ                  上水利用箇所
３２                    送水管（第１供給管）
３３                    送水ポンプ（第１ポンプ）
３４，３５              開閉弁
３６                    消火栓
４１                    水位検出手段
４２                    制御手段
４３                    循環ポンプ（第２ポンプ）
４４                    戻し管（第２供給管）
【図１】
0004035201.tif 000002