(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水洗式或いは簡易水洗式の仮設便所や既設の便所に設置される循環式浄化装置であって、バクテリアによる汚物の分解と分解された汚泥と水との沈降分離とを行う分解沈降槽と、第１の汲上げ装置により分解沈降槽から供給する上澄み水を槽内に配置した膜分離装置で濾過する膜分離槽と、膜分離槽で処理した水を貯水する貯留槽と、貯留槽の水を水洗水として供給する第２の汲上げ装置とで循環系を形成し、膜分離装置が分解沈降槽から供給する上澄み水を膜分離槽内の水頭を駆動力として濾過する膜浸漬体と、膜浸漬体の下方に設置する曝気装置とを有し、第２の汲上げ装置に貯留槽の水を洗浄水として取り出す分水手段を設けたことを特徴とする循環式浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水洗式又は簡易水洗式の仮設便所や既設の便所に設置されて、生物処理と膜分離とを使用して汚水を浄化し、浄化された水を再び水洗に使用されるように循環させる循環式浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工事現場や各種イベント会場、或いは、海水浴場等に設置されている仮設便所は、最近は環境衛生の問題から便尿貯槽式に替わって水洗式又は簡易水洗式のものが主流になっている。こうした水洗式の仮設便所には、その下部に汚水を貯留しておく便槽が設置されており、ある程度汚水が留ると汲取ってし尿処理場に運んだり、又、浄化槽等を設置してあるものは水処理後放水していた。
【０００３】
ところが、このような水洗式や簡易水洗式の仮設便所の場合も旧来の貯槽式便所と同様に留まった汚水から悪臭が発生するため、脱臭装置等の付属設備を設けなければならず、又、水で流すものであるため、便槽は相当に大きなものを設置しなければならなかった。
【０００４】
また、浄化槽を設置するものにあっては、型式認定品を使用しなければ放流することはできなかった。そのため、設置スペースの問題や設置コストの問題が多く、水洗化の普及は難しいのが現状である。
【０００５】
その後、こうした欠点を解消すべく、実開平７−９４９４号に開示されているもののごとく、バクテリアを使用して汚物を分解することで汚水を浄化しながら、垂下壁と立設壁とからなる区画壁の間を複数回通水させる間に分解された汚泥と上澄み水とに沈降させて分離し、その上澄み水を再び水洗に使用されるように循環させることで、水洗の水を再利用できるようにし、使用する水を節減し、悪臭の発生をなくした循環式浄化槽が提供されるようになった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような循環式浄化槽では、汚泥と上澄み水との沈降による分離によってのみ固液分離を行っているため、十分に分離がなされず、未だ不純物が混入した状態の水が水洗タンクに流入してしまうという欠点があった。また、工事現場や各種イベント会場、或いは、海水浴場等においては水源が確保できないので、仮設便所の清掃時や仮設便所の撤去時に必要な洗浄水を十分に確保することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点等に鑑み、バクテリアによって分解された汚水を完全に固液分離して、不純物を含まない澄んだ水に浄化し、その水を循環させて水洗の水として再利用できるようにし、かつ便所の清掃や循環式浄化槽の洗浄時の洗浄水として利用できるようにした循環式浄化装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る本発明の循環式浄化装置は、水洗式或いは簡易水洗式の仮設便所や既設の便所に設置される循環式浄化装置であって、バクテリアによる汚物の分解と分解された汚泥と水との沈降分離とを行う分解沈降槽と、第１の汲上げ装置により分解沈降槽から供給する上澄み水を槽内に配置した膜分離装置で濾過する膜分離槽と、膜分離槽で処理した水を貯水する貯留槽と、貯留槽の水を水洗水として供給する第２の汲上げ装置とで循環系を形成し、膜分離装置が分解沈降槽から供給する上澄み水を膜分離槽内の水頭を駆動力として濾過する膜浸漬体と、膜浸漬体の下方に設置する曝気装置とを有し、第２の汲上げ装置に貯留槽の水を洗浄水として取り出す分水手段を設けたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４において、循環式浄化装置１は仮設便所Ａの下部及び背面部に取付けたり、又は分離して設置している。循環式浄化装置１は主に分解沈降槽２と貯留槽３、膜分離槽４により構成している。分解沈降槽２と貯留槽３とは、合成樹脂等からなる一体の槽に組み込むと共に、夫々密閉された槽として区画壁２９により隔絶した状態に形成している。
【００１１】
分解沈降槽２の槽内は、区画壁によって複数の区画室５に区画しており、区画室５は、便所からの汚水が最初に流入する第１の区画室５ａ、これに隣接して次に水が流入する第２の区画室５ｂ、これに隣接して最後に水が流入する第３の区画室５ｃの３つに構成している。第１、第２の区画室５ａ、５ｂにはバクテリアを付着させた菌付着床材６を充填している。尚、区画室５ａ、５ｂを省略し、区画室５ｃに直接汚水を流入させることも可能である。
【００１２】
前記区画壁は、分解沈降槽２の天板７から垂下した垂下壁８と分解沈降槽２の底板９に立設した立設壁１０とを適宜間隔をあけて並設すると共に、垂下壁８と底板９との間、及び立設壁１０と天板７との間に適宜隙間を持たせている。
【００１３】
この分解沈降槽２では第１の区画室５ａに流入した汚水を菌付着床材６のバクテリアによって分解し、分解した汚泥が第１の区画室５ａの底に沈降し、区画室５ａの水位が増加して立設壁１０を越えると隣接する第２の区画室５ｂに上澄み水が流れ込む。第２の区画室５ｂにおいてもこれと同じく分解と沈降が生じて第３の区画室５ｃに上澄み水が至る。
【００１４】
ここで、分解沈降槽２の区画の一例を図４及び図５に示すと、平面形状長方形の分解沈降槽２内の略中央部に平面形状長方形の第１の区画室５ａを配置し、この第１の区画室５ａの図面上の右側面及び下側面に接してこれを取り囲む部分に平面形状略Ｌ字形の第２の区画室５ｂを配置し、残る部分に平面形状略Ｌ字形の第３の区画室５ｃを配置している。前記垂下壁８と立設壁１０とにより第１の区画室５ａと第２の区画室５ｂとの間及び第２の区画室５ｂと第３の区画室５ｃとを区画し、第１の区画室５ａと第３の区画室５ｃとの間は水が移動しないように完全に区切っている。
【００１５】
したがって、分解沈降槽２内の中央の第１の区画室５ａに流入した水は、図面上右側の第２の区画室５ｂに流れ込み、次いで分解沈降槽２の右下角隅部を曲がって左側の第３の区画室５ｃに流れ込むことになる。尚、上記区画室５の配列、及び水の移動経路は、あくまでも一例であるのでそれに限定されることはない。
【００１６】
第３の区画室５ｃには、第２の区画室５ｂとの間の立設壁１０から最も遠い位置に第１の汲上げ装置１１を設置している。この第１の汲上げ装置１１は、第３の区画室５ｃ内に配置する第１の水中ポンプ１２とこの水中ポンプ１２によって汲上げる水を膜分離槽４に送る送水パイプ１３とからなる。水中ポンプ１２は液面制御スイッチを有しており、液面制御スイッチは第３の区画室５ｃ内の水位が第２の区画室５ｂとの間の立設壁１０を越えないように水中ポンプ１２の起動を制御するのと同時に、水位が所定位置まで下がった際に汲上げを停止する。
【００１７】
膜分離槽４は送水パイプ１３を通って分解沈降槽２から送られた水が適宜量まで貯留可能な縦長の密閉された水槽であり、内部に膜分離装置１４を設置している。
膜分離装置１４は、水等の小さな分子のみが透過できる膜を枠材の両面に張設して形成された複数の膜浸漬体１５を膜分離槽４内の中央に垂直に設置し、膜分離槽４の水頭を駆動力として膜浸漬体１５を透過した水を集水して貯留槽３に送水する集水装置１６を各膜浸漬体１５の上部に取り付ており、各膜浸漬体１５から出た膜透過水は各膜浸漬体上部ノズルからチューブを経て集水装置１６に集まる。膜浸漬体１５の下方には曝気装置１７を設置している。本実施の形態では膜濾過の駆動力は水頭（正圧）濾過で行っているが、ポンプによる吸引（負圧）濾過でもよい。
【００１８】
膜分離装置１４は、集水装置１６によって膜浸漬体１５を透過した水のみを集水し、送水パイプ３０の途中に設けた滅菌装置３１を通過して貯留槽３に送水することにより、被処理水を完全に生物処理及び固液分離するものである。曝気装置１７、２８は振動しながら上昇する散気によって膜浸漬体１５を洗浄して膜の目詰まりを防ぐと共に、生物処理のための酸素を供給する。
【００１９】
本実施の形態の膜分離装置１４では、最大容量３７０リットルの膜分離槽４に対し有効濾過面積０．４平方メートル膜浸漬体を５枚設置しており、その処理能力は１時間当たり４２リットル程度である。
【００２０】
また、膜分離槽４の上部側壁には水量が適宜量を越えると越流させて放出する越流パイプ１８を設けており、底部にはコック２０によって開閉可能で撤去時や清掃時に槽内の水を排出する排水パイプ１９を設けており、これらは一本の放水パイプ２１に合流して分解沈降槽２に至る。
【００２１】
貯留槽３は膜分離槽４で浄化再生された水を貯留するものであり、貯留槽３の槽内には内部の水を仮設便所Ａの水洗水に使用すべく水洗タンク２２に汲上げる第２の汲上げ装置２３を配置している。第２の汲上げ装置２３は貯留槽３内に配置する第２の水中ポンプ２４とこの水中ポンプ２４によって汲上げる水を水洗タンク２２に送水する送水パイプ２５とからなる。
【００２２】
水洗タンク２２にはタンク内の水位を検知する給水検知機構を設置しており、この給水検知機構と水中ポンプ２４の作動が連動することで、水洗タンク内２２の水がなくなると水中ポンプ２４が作動し、自動的に水洗タンク２２に水を汲上げる。
【００２３】
送水パイプ２５は途中で分解沈降槽２に至るリターンパイプ２６が分岐し、分岐部に設けた切替コック２７とリターンパイプ２６とで分水手段を構成している。仮設便所Ａの撤去時や清掃時には切替コック２７を操作することで槽内の水を分解沈降槽２に排出し、洗浄水として利用する。分水手段のリターンパイプ２６の先端を仮設便所Ａの付近に設けることで、槽内の水を便所の清掃時の洗浄水として供給することもできる。
【００２４】
本実施の形態の貯留槽３の容量は膜分離槽４の処理能力が１時間当たり４２リットルであるのに対し、その約６倍に設定している。一方、水洗タンク２２の容量は約１０リットルに設定しているので、貯留槽３は膜分離装置４の固液処理の処理スピードを補って、水洗に使用する水が十分に間に合うようにしている。また、簡易水洗式便所にあっては使用水量は更に下がるので追従して装置をコンパクトにすることが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、水洗に使用された汚物を含む水を生物分解と沈降分離と膜分離によって処理して不純物を含まない澄んだ水に浄化して循環させて水洗の水として再利用することで、水源のない場所においても水洗式或いは簡易水洗式の仮設便所を設置でき、あるいは便所の清掃や循環式浄化槽の洗浄時の洗浄水として利用することで、水源のない場所においても便所の清掃や循環式浄化槽の洗浄を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における仮設便所に設置した状態の概略図である。
【図２】同実施の形態の側面図である。
【図３】同実施の形態の背面図である。
【図４】同実施の形態の分解沈降槽及び貯留槽の横断面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ矢視線断面図である。
【符号の説明】
１  循環式浄化装置
２  分解沈降槽
３  貯留槽
４  膜分離槽
５  区画室
５ａ第１の区画室
５ｂ  第２の区画室
５ｃ  第３の区画室
６  菌付着床材
７  天板
８  垂下壁
９  底板
１０  立設壁
１１  汲上げ装置
１２  水中ポンプ
１３  送水パイプ
１４  膜分離装置
１５  膜浸漬体
１６  集水装置
１７  曝気装置
１８  越流パイプ
１９  排水パイプ
２０  コック
２１  放水パイプ
２２  水洗タンク
２３  汲上げ装置
２４  水中ポンプ
２５  送水パイプ
２６  リターンパイプ
２７  切替コック
２８  曝気装置モーター
２９  区画壁
３０  送水パイプ
３１  滅菌装置
３２  曝気パイプ
Ａ  仮設便所
【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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