JPH08294691A

JPH08294691A - 排水循環浄化装置

Info

Publication number: JPH08294691A
Application number: JP8043445A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Kanekuni; 国伸彦兼; Toshihiro Hata; 俊博秦; Shingo Sato; 藤信吾佐; Yasutoshi Shimizu; 水康利清
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【課題】尿石の析出を有効に防止できる循環浄化装置
の提供。【解決手段】便器からのし尿を分解する処理手段と、
その処理手段から得られた処理水を便器の洗浄水として
循環させて再使用する循環手段とを備えてなる循環浄化
装置であって、洗浄水として再使用される前の前記被処
理水を電気分解する手段が設けられてなる、循環浄化装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】発明の分野本発明は、処理水を循環させて利用する循環浄化装置に
関し、さらに詳しくは列車、バスなどの移動体のトイ
レ、および建築現場、イベント会場などで利用される仮
設トイレのような、し尿排水を処理し、その処理水を循
環させて便器の洗浄水として利用する循環浄化装置に関
する。

【０００２】背景技術トイレにおいて、便器および排水が流れる配管への尿石
の付着は配管の閉塞を生ずる。また尿石を温床として微
生物が繁殖し、その分解物がしばしば悪臭の原因となる
と考えられている。とりわけ、排水を処理し、その被処
理水を循環させて再利用する循環型の浄化装置において
は、尿石の付着による弊害が顕著に現れることがある。

【０００３】尿石はし尿中の尿素が微生物によりアンモ
ニアに変換され、それによってし尿中のｐＨが上昇し
て、し尿中のカルシウムイオンがリン酸カルシウム、炭
酸カルシウムなどとして沈殿したものと考えられてい
る。つまり、その生成にはｐＨ環境、存在する微生物な
どが関連しているものと思われる。そこで、尿石の析出
を防止するために例えば塩素を生成するような殺菌剤を
投入することが考えられる。しかしながら、その継続的
投入およびその量の制御など、簡便さに欠けるなどの課
題がある。

【０００４】

【発明の概要】そこで、本発明は、尿石の析出を容易に
防止できる循環浄化装置の提供をその目的としている。

【０００５】本発明による循環浄化装置は、便器からの
し尿を分解する処理手段と、その処理手段から得られた
処理水を便器の洗浄水として循環させて再使用する循環
手段とを備えてなる循環浄化装置であって、洗浄水とし
て再使用される前の前記被処理水を電気分解する手段が
設けられてなるもの、である。

【０００６】本発明によれば、尿石の析出およびそれに
伴う悪臭などが有効に防止できる。

【０００７】

【発明の具体的説明】本発明による循環浄化装置におい
ては、し尿を処理した後、その処理水を電気分解に付
す。電気分解に付された処理水を、洗浄水として再利用
すると、便器や、その他の循環経路における尿石の析出
が効果的に抑制される。

【０００８】以下の理論に拘束されるわけではないが、
その理由は電気分解の結果、次亜塩素酸が発生し、それ
によって殺菌が行われることによると考えられる。し尿
中には、一般に塩素イオンが存在する（その量は例えば
０．６％程度との報告がある）。一般的な処理方法によ
っては、し尿中の塩素イオンは除かれることがなく、処
理水に残ることとなる。このような処理水を電気分解す
ると次亜塩素酸が生成し、これによって殺菌が行われる
ものと考えられる。尿石の生成は、し尿中の尿素が微生
物によりアンモニアに変換され、それによってし尿のｐ
Ｈが上昇して、し尿中のカルシウムイオンが塩として析
出することでおこるものと考えられている。し尿中の微
生物の殺菌は、このアンモニアの生成を阻害し、その結
果尿石の発生が抑制できるものと考えられる。また、殺
菌が行われる結果、例え尿石が析出してもそこでの微生
物の繁殖が抑制される結果、悪臭などの発生がまた有効
に防止されるものと思われる。

【０００９】電気分解する手段は、尿石の析出が有効に
防止されるのであれば、その態様は特に限定されない
が、好ましい態様によれば処理水内に電極を浸け、電圧
を印加する。電気分解の電圧、電流などの条件は尿石の
析出が有効に防止される範囲で適宜決定されてよいが、
例えば電気分解によって次亜塩素酸が０．０１〜３０ｇ
／ｍ³程度、好ましくは０．１〜１５ｇ／ｍ³程度とな
るよう電気分解の条件を選択するのが好ましい。あまり
に低い濃度の次亜塩素酸では尿石の析出が十分に抑制さ
れないおそれがある。また、あまりに高い濃度の次亜塩
素酸は、例えばし尿処理を微生物学的に行っている場
合、循環された洗浄水に残留している次亜塩素酸が、そ
の微生物の生育の障害となり、し尿の処理効率を低下さ
せてしまうおそれがあるからである。

【００１０】本発明においては、し尿は電気分解手段に
付される前にし尿分解処理手段にふされ、有機物が分
解、低分子化される。このし尿分解処理手段は、し尿を
浄化水として再利用できる程度に分解処理することがで
きれば特に限定されないが、好ましくは物理的または生
物学的処理、またはその組み合わせとするのが好まし
い。ここで、物理学的処理とは例えば紫外線を照射する
ことによる光分解が挙げられ、また微生物学的処理とは
例えば嫌気的または好気的な微生物による分解およびそ
の組み合わせが挙げられる。これらの物理学的または微
生物学的な処理は、し尿処理の分野で利用されうる処理
方法であれば、それらを本質的に改変することなく、本
発明において利用可能である。

【００１１】本発明の好ましい態様によれば、本発明に
よる循環浄化装置は、処理水が電気分解される前に、処
理水を固液分離する手段を備えてなるのが好ましい。こ
の固液分離手段によって、処理水中の微少な汚泥粒子な
どが取り除かれるのが好ましい。電気分解される際、処
理水に微少な汚泥粒子などが存在していると、電気分解
の電極表面などに付着して電気分解効率を低下させるお
それがあるからである。

【００１２】固液分離手段による汚泥粒子除去の程度
は、浮遊物質（ＭＬＳＳ）濃度が１１０℃乾燥濃度とし
て３ｋｇ／ｍ³程度以下であるのが好ましく、より好ま
しくは１ｋｇ／ｍ³程度以下である。

【００１３】また、本発明の好ましい態様によれば、本
発明による循環浄化装置は、し尿分解処理手段が微生物
学的処理による場合、その処理手段にし尿、洗浄水が導
かれる前に、洗浄水中に残留している次亜塩素酸イオン
を有機塩素化合物に変換する手段を備えてなるのが好ま
しい。循環され再利用された洗浄水に、次亜塩素酸およ
びそれ由来の次亜塩素酸イオン（一般にこれらを合わせ
たものは遊離塩素ともよばれている）が残留している場
合、そのままし尿とその洗浄水を微生物と接触させる
と、次亜塩素酸が微生物の生育を阻害し、し尿分解処理
の効率を低下させてしまうおそれがあるからである。こ
の変換は、し尿と洗浄水の混合物を、生物学的処理を行
う前、一定時間貯留することで好ましく達成することが
出来る。従って、変換手段の好ましい具体例としては、
生物学的処理によるし尿分解処理手段の前に設けられた
貯留槽が挙げられる。より好ましい態様によれば、この
貯留槽は、曝気手段を有し、次亜塩素酸の有機塩素化合
物への反応がより効率よく行われるようされていてもよ
い。

【００１４】また、本発明による循環浄化装置は、大便
器の場合にも小便器の場合にも適用可能であるが、小便
器の場合により好ましく適用することが出来る。大便器
の場合、洗浄水量が多いためし尿の希釈の程度が高い、
すなわちし尿濃度が薄くなるが、小便器の場合、洗浄水
量が大便器の場合に比較して少ないことが多く、し尿濃
度が高くなる傾向がある。その結果、小便器およびその
配管部分で尿石の析出が顕著になることがある。よっ
て、例えば、本発明による循環浄化装置において、電気
分解された処理水は小便器に対してのみ再利用されるよ
う構成されてもよい。

【００１５】また、本発明は、処理水の色度を低下させ
ることにおいても有効である。一般に排水の再利用、い
わゆる中水においては用途別に水質基準が設けられてお
り、色度もその一項目とされていることが多い。ここで
色度とは、水の色の程度を数値で示すもので、精製水１
リットル中に色度標準液中の白金１mgおよびコバルト
０．５mgを含むときの色相を色度１度とするものであ
る。例えば、ある基準に従えば散水用水では色度は５０
以下、修景用水では１０以下、洗車用水では３０以下と
されるのが好ましいとされている。

【００１６】本発明によれば処理水の色度を有効に低下
させることができ、好ましい態様によれば色度を上記基
準以下、具体的には１０以下、より好ましくは４程度に
まで低下させることができる。本発明においては、処理
水内に発生する次亜塩素酸によって発色団の分解がなさ
れるために色度を有効に低下させることができるものと
思われる。

【００１７】本発明による循環浄化装置の好ましい具体
例を、図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は、本発明による循環浄化装置の模式
図である。図中の装置において、し尿は、便器１から入
り、流入される洗浄水とともに導管２を通って第１貯留
槽３に至る。この第１貯留槽からし尿は多孔壁４によっ
て比較的大きな混入物（例えば、１０ｍｍ以上の大きさ
のもの）が除かれる。

【００１９】この第１貯留槽において、し尿と洗浄水の
混合物は、曝気装置５により攪拌混合される。その間、
洗浄水に残留している次亜塩素酸は、し尿由来の有機物
と反応するなどして、後段の生物処理槽６に存在する微
生物に悪影響を与えない程度の濃度まで低下される。

【００２０】その後、し尿は生物処理槽６に至る。この
生物処理槽６には、微生物を担持した接触濾材７が置か
れ、し尿はこの接触濾材７に存在している微生物によっ
て生物学的な分解処理を受ける。ここでは、曝気装置５
により酸素を含む空気が送られる場合、好気的に微生物
による分解を行うことが出来る。また、この曝気装置５
を作動させず、または窒素などの不活性ガスを曝気装置
５によって送り込むことで、嫌気的に微生物による分解
を行うことも可能である。

【００２１】処理水は、濾床８によって固液分離され、
第２貯留槽９に至る。この濾床８は、多孔質体からなる
粒子を充填して、濾床として構成されたものである。多
孔質体の具体例としては、スポンジ、ポリマー繊維の不
織糸、多孔質ガラス、セラミック、仮焼粘土などが挙げ
られる。第２貯留槽９に貯留された処理水はポンプ１０
によって電気分解装置１１に導入され、電気分解を受け
る。

【００２２】この電気分解装置１１の断面拡大断面図を
図２として示す。ここで、２１および２２は電極であ
る。この電極には、電源２３によって電圧が印加され
る。電気分解を受けた処理水は導管１２を介して貯水槽
１３に洗浄水として溜め置かれる。本発明の好ましい態
様によれば、この貯水槽１３に水位検出手段を設け、こ
の貯水槽の水位が低下したときにポンプ１０を作動して
処理水を移送するよう構成されてよい。

【００２３】なお、図中で１４はドレン口であり、洗浄
が行われる場合は、ここから内部の水を抜くことが出来
る。すなわち、運転開始時には清水であるが、その後運
転により装置の処理水浄化効率が低下してしまった場合
には、ドレン口１４により汚水を放出する。その後、清
水を入れることで使用を再開できる。

【００２４】

【実施例】実施例１図１に示される装置を用いてし尿排水の処理を行った。
すなわち、生物処理槽６の波板状接触濾材７には好気的
微生物を担持させ、曝気装置５から空気を送り好気的処
理を行い、また濾床８は直径２０ｍｍにまとめたナイロ
ン繊維の塊状体を充填し構成して、処理水のＭＬＳＳ濃
度が１１０℃乾燥濃度として０．５ｋｇ／ｍ³以下とな
るようにした。また、電気分解部は１０ｃｍ×５ｃｍの
Ｐｔコートチタン板を２枚を０．５ｃｍ間隔で置き構成
した。この電極に３Ｖの直流電圧を印加し、固液分離部
により固液分離された処理水を、５リットル／分で通水
し、電気分解した。電流は１０アンペアであった。

【００２５】その結果、処理水に１０ｍｇ／リットルの
量の次亜塩素酸を生成することが出来た。また、処理水
内の一般細菌数を測定したところ、電気分解前に１×１
０⁴〜１０³個／ｍｌが電気分解後には１０個以下とな
った。さらに、この処理水を室温で１時間以上放置して
も処理水中の一般細菌の増加は見られなかった。従っ
て、殺菌の効果は処理水の循環経路においても維持され
ることが期待できる。

【００２６】実施例２実施例１と同様の装置において、濾床８の構成を調整す
ることによって、処理水のＭＬＳＳ濃度が０．０１〜
３．０ｋｇ／ｍ³となるようそれぞれ調整した装置を用
いて実施例１と同様にし尿処理を行った。

【００２７】電気分解部直後から処理水を取り出し、そ
の次亜塩素酸濃度を測定した。また、その処理水を３７
℃で一日振とうして、その後のｐＨを測定し、さらに析
出物の有無について観察した。

【００２８】その結果は次の表に示される通りであっ
た。ＭＬＳＳ濃度次亜塩素酸濃度析出物ｐＨ（ｋｇ／ｍ³）（ｍｇ／ｌ）０．０１以下４５なし０．０５４０なし０．１３８なし０．５１８なし０．８１なし１．００．１なし８２．００．０５なし８３．００．０１なし８

【００２９】実施例３図３に示される装置を用いて、浄化槽処理水の電解処理
の参考実験を行った。すなわち、ＢＯＤ１０mg／リッ
トルの浄化槽処理水３１をポンプ３２にて流量調整バル
ブ３８および流量計３４を経由して電解槽３３へ送液
し、流量安定後一定の直流電源３５より供給される直流
電流で電流計３６および電圧計３７によって計測しなが
ら電解を行った。約１分後に電解処理水３９をサンプリ
ングし、次亜塩素酸濃度および色度を測定した。次亜塩
素酸濃度の測定はＤＰＤ法（ジエチル−ｐ−フェニレン
ジアンモニウム法）によって行った。色度の測定は透過
光測定法（水道公定法）によって波長３９０nmにおける
吸光度を測定して行った。

【００３０】電解条件は、浄化槽処理水の流量を０．２
リットル/minとし、電流を０．０５Ａ〜２．０Ａ（３９
Ａ／ｍ²〜１５６３Ａ／ｍ²）の範囲で９段階に変化さ
せて行った。

【００３１】図４は、その結果得られた電解処理水の次
亜塩素酸濃度と色度との相関図である。電解処理水の次
亜塩素酸濃度が０の場合、電解処理水の色度は２５度で
あった。次亜塩素酸濃度が大になるにつれ、すなわち印
加電流を大きくするにつれ色度は減少した。次亜塩素酸
濃度が約０．２mg／リットル以上では、それ以上次亜塩
素酸濃度を高めてもさらなる色度低下は認められず、色
度は５度でほぼ一定となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による循環浄化装置の模式図である。

【図２】図１の装置の電気分解部の拡大断面図である。

【図３】実施例３の電解処理の参考実験におけるフロー
図である。

【図４】実施例３の電解処理の参考実験における電解処
理水の次亜塩素酸濃度と色度との相関図である。

【符号の説明】

１便器２，１２導管３第１貯留槽４多孔壁５曝気装置６生物処理層７接触濾材８濾床９第２貯留槽１０，３２ポンプ１１電気分解部１３貯水槽１４ドレンロ２１，２２電極２３電源３１浄化槽処理水３３電解槽３４流量計３５直流電源３６電流計３７電圧計３８流量調整バルブ３９電解処理水

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０１Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０１Ｄ５０２５０２Ｍ５０２Ｎ５０３５０３Ｄ５０４５０４Ｅ５０４ＡＥ０３Ｆ 5/14 Ｅ０３Ｆ 5/14 (72)発明者佐藤信吾福岡県北九州市小倉北区中島二丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者清水康利福岡県北九州市小倉北区中島二丁目１番１号東陶機器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】便器からのし尿を分解する処理手段と、そ
の処理手段から得られた処理水を便器の洗浄水として循
環させて再使用する循環手段とを備えてなる循環浄化装
置であって、洗浄水として再使用される前の前記被処理
水を電気分解する手段が設けられてなる、循環浄化装
置。
【請求項２】電気分解手段によって処理水内に次亜塩素
酸を発生させる、請求項１記載の循環浄化装置。
【請求項３】電気分解手段によって０．０１ｇ／ｍ³以
上３０ｇ／ｍ³以下の濃度の次亜塩素酸を発生させる、
請求項２記載の循環浄化装置。
【請求項４】し尿分解処理手段が、物理的処理および／
または生物学的処理によって有機物を分解、低分子化す
るものである、請求項１記載の循環浄化装置。
【請求項５】便器が小便器である、請求項１記載の循環
浄化装置。
【請求項６】電気分解手段の前に、処理水を固液分離す
る手段が設けられてなる、請求項１記載の循環浄化装
置。
【請求項７】固液分離手段が、処理水中のＭＬＳＳ濃度
を１１０℃乾燥濃度として３ｋｇ／ｍ³以下とする、請
求項６記載の循環浄化装置。
【請求項８】し尿分解処理手段が生物学的処理によって
有機物を分解、低分子化するものであり、該し尿分解処
理手段に導かれる前の洗浄水中に存在する次亜塩素酸を
有機塩素化合物に変換する手段が設けられてなる、請求
項１記載の循環浄化装置。