JP2003010070A - 生物分解型トイレ及び水回収方法 - Google Patents

生物分解型トイレ及び水回収方法

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JP2003010070A
JP2003010070A JP2001195513A JP2001195513A JP2003010070A JP 2003010070 A JP2003010070 A JP 2003010070A JP 2001195513 A JP2001195513 A JP 2001195513A JP 2001195513 A JP2001195513 A JP 2001195513A JP 2003010070 A JP2003010070 A JP 2003010070A
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tank
water
decomposition tank
decomposition
evaporation
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Toshiyuki Sato
敏幸 佐藤
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MUGEN KK
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MUGEN KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Non-Flushing Toilets (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】汚水を蒸発処理することによって装置をコンパ
クト化し、製造コスト及び維持コストを低減し、洗浄水
の補給をせずに長期間の運転を可能とする。 【解決手段】水洗便器1から投入された固形分と水分を
含む屎尿は二重壁の分解槽2内で撹拌され、微生物を付
着させた菌床21と混合され分解処理される。底面に設
けたシリコンラバーヒータ5によって二重壁間に充填し
た熱媒体の不凍液を介して分解槽2を均一に加熱する。
蒸発槽3の底面に設けた多孔質セラミックスの蒸発板3
5の毛細管現象によって水分の蒸発が加速される。水蒸
気はダクト36を通って凝縮槽4に送られ、冷却されて
液体となる。得られた清浄な水分は洗浄水タンク60に
送られ、再利用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、環境汚染が許され
ない自然保護区内、水の供給が制限される山岳地帯、ま
た、イベント会場、河川敷、工事現場など水道や下水設
備のない場所に臨時に設けたり、車両や航空機、船舶な
どの移動体に設置する生物分解型トイレに関する。
【0002】
【従来の技術】水道や下水設備のインフラがない場所で
も使用できる水洗トイレが特開平10−131258号
に開示されている。このシステムは、図4及び図5に示
すように、洗浄水と共に水洗便器1から排出された屎尿
を固形分と汚水に分離し、固形分を分解槽2で菌床に付
着させた微生物を利用して分解し、汚水を吸着フィルタ
ーなどの浄水装置で浄化処理して水洗便器1の洗浄水と
して循環利用するものである。
【0003】水洗便器1から屎尿と洗浄水は分解槽2に
送られ、固形分の汚物は分解槽2内の微生物が生息して
いる菌床21(汚物分解基材)によって好気的に分解さ
れる。撹拌装置22によって汚物は細分化され、微生物
に酸素が供給され、好気状態が維持される。分離された
汚水は沈澱槽30に送られ、固形分が沈澱除去され、活
性炭、セラミック、土壌、蛎殻などを充填した浄水装置
で浄化され、浄水槽40に一旦貯留され、清水タンク5
0を経て洗浄水タンク60に送られて水洗便器1の洗浄
水として使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】屎尿の固形分と水分を
分離して処理すると、汚水中の固形分を除去するための
沈澱槽が必要であり、スペースを多く必要とする。そし
て、汚水を静置して沈澱させるだけでは微細固形分や溶
解性有機物が除去されず、処理水を循環利用しているう
ちに色が付いたり、臭いがするようになる。溶解性成分
を除去するためには、木炭や活性炭、多孔質セラミッ
ク、蛎殻などを充填した浄水装置を装備する必要があ
り、また、それらのメンテナンスが必要となり管理費用
が上昇する。そこで、固形分と水分を汚物分解槽に一緒
に投入して菌床で分解処理し、洗浄水と尿からなる水分
を蒸発させて処理するようにし、装置をコンパクト化す
ると共に製造コスト及び維持コストを低減しようとする
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】分解槽、及び分解槽に併
設してある蒸発槽及び凝縮槽からなり、分解槽及び蒸発
槽には加熱装置が設けてあり、分解槽内の水分は蒸発槽
に導入されて蒸発させ、蒸発槽及び分解槽で生成された
水蒸気を凝縮槽に導くダクトを設けることによって、装
置全体をコンパクト化し、水蒸気を凝縮槽で液体に戻し
再利用するものである。 分解槽を二重壁構造とし、
二重壁間には熱媒体が充填してあって槽全体を均一に加
熱するようにしてあり、蒸発槽及び分解槽内の水を蒸発
させ、水蒸気を凝縮槽に送って液体に戻すことにより装
置のコンパクト化を達成したものである。更に、蒸発槽
には、多孔質の蒸発板を設け、水分の蒸発を加速し、蒸
発槽及び分解槽で生成された水蒸気を吸引ファンによっ
て凝縮槽に導き、冷却して凝縮させて液体に戻し、洗浄
水等として利用する。
【0006】
【実施例】本発明の生物分解型トイレの基本構成は、図
1及び図2に示すように、水洗便器1、分解槽2、蒸発
槽3、凝縮槽4からなる。水洗便器1は、通常使用され
る便器である。分解槽2は、ステンレス製で船底型の二
重壁の槽であり、内壁23、と外壁24の間には内外壁
の間隔を保持し、槽に強度を与えるリブ25が適宜間隔
で設けてある。内外二重壁の間にはエチレングリコール
等を含む不凍液が熱媒体として充填してあり、分解槽2
の底部に設けた加熱装置の熱が熱媒体を介して分解槽2
全体に均一に伝達される。リブ25には穴26が形成し
てあり、熱媒体がリブ25を通って移動できるようにし
てある。熱媒体は不凍液に限らず、冬期においても凍結
せず、発熱体の熱を効率的に分解槽2全体に伝達できる
ものであればよい。
【0007】分解槽2は、固形分の汚物(大便、トイレ
ットペーパー等)を分解する微生物を付着させた菌床2
1が充填してある。菌床21は、セラミックスなどの無
機質の多孔性物質、有機質多孔性物質、例えば、杉チッ
プ、竹片、竹炭、木片、木炭、おがくず等を使用する。
竹片は軽量であり、比較的安価に入手できるのでランニ
ングコストを抑制することができる。
【0008】分解槽2の外壁24にはシート状のシリコ
ンラバーヒータ5が外壁24に密着させて取り付けてあ
り、シリコンラバーヒータ5の熱が熱媒体を介して分解
槽2全体に伝達される。シリコンラバーヒータ5の発熱
量はトイレに装備できる電源の容量等を考慮して決め
る。山岳地帯に設置する場合は、太陽電池と大容量の蓄
電池によって電力供給をおこなうので、発熱効率のよい
加熱装置を選択する必要がある。
【0009】分解槽2の上部開口部にはシールを介して
カバー27が取り付けてある。カバー27の中央部には
開口が形成されており、水洗便器1の排出口が連結され
て屎尿及び洗浄水が開口を通じて分解槽2に投入され
る。カバー27は、中央部から側面に向かって傾斜が付
けてあって屋根型となっており、分解槽2で発生した水
蒸気は、カバー27内面に凝縮して付着して分解槽2の
側壁側にカバーの傾斜に沿って流下し、分解槽側壁に設
けた樋(図示しない)で集水され、洗浄水として再利用
される。分解槽2からの熱の放散を防止し、低電力で効
率よく分解槽2を加熱するため、外壁24及びカバー2
7には厚さ50ミリメートルのグラスウールの断熱材を
貼り付けてある。
【0010】分解槽2には、杉チップなどの菌床21に
酸素を供給して分解槽2を好気状態に維持すると共に、
便器1から投入された汚物を細かく粉砕し、菌床21に
付着する微生物との接触回数を増大させるための回転式
の撹拌装置22が設けてある。
【0011】撹拌装置22は、2軸の撹拌装置であり、
分解槽2の両端の壁に回転軸が固定してあり、水洗便器
を固定する基台上に固定した電動モータによって駆動さ
れる。両軸は内向きに互いに逆方向に回転するようにし
てあり、分解槽2内に充填してある菌床21は内壁側か
ら分解槽中心に向かって撹拌される。回転軸から撹拌腕
が延びており、撹拌腕の先端には角度を付けて撹拌棒が
取り付けてある。撹拌装置22が回転することにより菌
床21が撹拌され、菌床21に付着している微生物に空
気が送られ、菌床21と汚物が混合され、汚物の分解が
進行する。撹拌装置22の回転軸及び撹拌腕を中空にし
て孔を設け、空気を噴出するようにして菌床21に空気
を供給して、分解槽2内を好気性に維持し、微生物の分
解作用を促進する。
【0012】分解槽2の底部は長手方向に僅かに傾斜さ
せて配置してあり、底面が高い側に蒸発槽3が併設して
ある。蒸発槽3の上面は、分解槽2と同様にシールを介
して屋根型のカバー27が固定してある。蒸発槽3は、
ステンレス製で分解槽2と同様に船底型であり、分解槽
2の外壁25に合致させてあるので、内部底面は分解槽
2の底面より二重壁の分だけ低くなっている。蒸発槽3
と分解槽2は底部が全幅に渡って連通してある。連通部
にはステンレス製のメッシュが仕切として設置してあ
り、菌床21が分解槽2から蒸発槽3に流入するのを防
止してあり、水分のみが蒸発槽3に流入する。水洗便器
1から分解槽2に投入された洗浄水と尿は分解槽2に投
入され、ある程度の水位になると分解槽2底面の逆傾斜
を越えて蒸発槽3に流入する。蒸発槽の3の外壁面には
シリコンラバーヒータ5が密着して取り付けてあり、更
に、外壁及びカバーには、分解槽2と同様に厚さ50ミ
リメートルのグラスウール断熱材が貼り付けてある。
【0013】蒸発槽3の内底部には、多孔質セラミック
ス製の蒸発板35が並列して取り付けてあり、蒸発槽3
に流入した水分は毛細管現象で蒸発板35を上昇し、底
部外面に取り付けてあるシリコンラバーヒータ5の熱に
よって効率よく蒸発する。
【0014】蒸発槽3と凝縮槽4は、蒸発槽3のカバー
27に取り付けたダクト36で連結されており、ダクト
36の凝縮槽4側に吸引ファン37が設置されており、
蒸発槽3で発生した水蒸気は凝縮槽4に吸引される。ま
た、分解槽2と凝縮槽3を連結するダクト(図示しな
い)が設けてあり、分解槽2と蒸発槽3を結ぶダクト3
6に接続してある。分解槽2のカバー27には送風ファ
ン38が設置してあり、外気が分解槽2内に送り込ま
れ、分解槽2内の水蒸気を凝縮槽4に送り込むと共に、
分解槽2内において水分の蒸発を加速する。水蒸気はダ
クト36によって凝縮槽4に吸引され、凝縮槽4で冷却
されて凝縮し液体となる。外気を分解槽2内に送り込む
ことにより、水分の回収効率が上がり、雨水を集水して
補給する量が少なくて済むことが判明した。
【0015】凝縮された水分は蒸留水であり、汚物を含
まない清浄水なので、この水を雨水タンク50に送水ポ
ンプ(図示しない)で送水し、水洗便器1の洗浄水とし
て利用する。送水ポンプは、凝縮槽4の水位が設定値を
越えたら作動するように、水位センサーを設けて自動運
転する。洗浄水が蒸発して不足するのを補うため、便器
を設置した建家に雨水集水装置を設け、フィルターを通
して固形分を除去し、雨水タンク50に貯留し、必要に
応じて、清浄水タンク60に送水するようにする。雨水
を洗浄水として利用することにより、山岳地帯など、ト
イレを設置した後で洗浄水を補給することが困難な場所
であっても継続的に運転することが可能である。
【0016】
【発明の効果】汚水を加熱手段によって蒸発させ、凝縮
槽で液体に戻すことによって汚水を浄化・回収している
ので、汚水を清浄化するための吸着フィルターなどの装
置を必要とせず、生物分解型トイレ全体をコンパクトに
することができ、また、低コストで製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生物分解型トイレのブロック図。
【図2】生物分解型トイレの正面図。
【図3】生物分解型トイレの側面図。
【図4】従来の生物分解型トイレのブロック図。
【図5】従来の水洗分解型トイレの正面図。
【符号の説明】
1 水洗便器 2 分解槽 22 撹拌装置 3 蒸発槽 4 凝縮槽 5 加熱装置(シリコンラバーヒータ)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分解槽、及び分解槽に併設してある蒸発槽
    及び凝縮槽からなり、分解槽及び蒸発槽には加熱装置が
    設けてあり、分解槽内の水分は蒸発槽に流入するように
    してあり、蒸発槽及び分解槽で生成された水蒸気を凝縮
    槽に導くダクトが設けてある生物分解型トイレ。
  2. 【請求項2】請求項1において、分解槽が二重壁構造
    で、二重壁間には熱媒体が充填してある生物分解型トイ
    レ。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、蒸発槽には多
    孔質の蒸発板が設けてある生物分解型トイレ。
  4. 【請求項4】請求項3において、蒸発板はセラミックス
    である生物分解型トイレ。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかにおいて、分解槽
    に外気導入手段が設けてある生物分解型トイレ。
  6. 【請求項6】生物分解型トイレにおいて、汚水を加熱蒸
    発させ、凝縮させて洗浄水として再利用する水回収方
    法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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