特許 7157463 発電機能付き汚水浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-12

(45)【発行日】2022-10-20

(54)【発明の名称】発電機能付き汚水浄化装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/00 20060101AFI20221013BHJP

   H02S 10/00 20140101ALI20221013BHJP

【ＦＩ】

C02F3/00 B

C02F3/00 E

H02S10/00

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019556494

(86)(22)【出願日】2017-11-30

(86)【国際出願番号】 JP2017043169

(87)【国際公開番号】W WO2019106807

(87)【国際公開日】2019-06-06

【審査請求日】2020-11-27

(73)【特許権者】

【識別番号】517232969

【氏名又は名称】株式会社那須クリエイト

(74)【代理人】

【識別番号】100143546

【弁理士】

【氏名又は名称】押久保 政彦

(72)【発明者】

【氏名】三浦 洋一

【審査官】佐々木 典子

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０７７６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２８９９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４３２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６４４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９７７８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ ３／００

Ｅ０３Ｄ １／００－ ７／００、

１１／００－１３／００

Ｂ６５Ｄ ８８／００－９０／６６

Ｅ０４Ｈ １５／００

Ｈ０２Ｓ １０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地上に設置された複数の浄化槽と、前記複数の浄化槽の上方を覆う屋根と、前記屋根に設置される複数の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電すると共に商用電源に接続される電源設備とを備えた発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記浄化槽は、円筒状又は角筒状の本体を備え、前記本体内で微生物によって汚水を浄化する浄化槽であり、
前記太陽電池パネルの発電面が向いている方向を基準方向としたときに、前記複数の浄化槽のうち、前記基準方向の最前列に設置された浄化槽の前記本体の中心軸が前記基準方向と９０°プラスマイナス１０°の範囲となるように設置されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項2】

請求項１に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記屋根は、前記複数の浄化槽と前記電源設備の上方を全て覆うものであることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記電源設備は、前記複数の浄化槽の内の少なくとも前記基準方向の最前列に設置された浄化槽に対して前記基準方向とは反対側に設置されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項4】

請求項３に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記電源設備は、前記基準方向と直交する方向の両側に前記浄化槽が配置されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記電源設備から前記複数の浄化槽への電源を供給する電源用配線は、前記屋根の裏面に設けられた配線ラックを介して設置され、
前記浄化槽に接続されている浄化槽配線と前記電源用配線とは前記配線ラックで保持されて接続されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項6】

請求項３に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記電源設備から前記複数の浄化槽への電源を供給する電源用配線は、前記屋根の裏面に設けられた配線ラックを介して設置され、
前記浄化槽に接続されている浄化槽配線と前記電源用配線とは前記配線ラックで保持されて接続されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項7】

請求項１又は２に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記複数の浄化槽は、微生物により汚水の浄化を行う微生物槽と、前記微生物槽の温度調節を行う温度調節部とを有し、
前記基準方向の最前列に設置された第１浄化槽と、前記第１浄化槽よりも前記基準方向の背面側に設置された第２～第ｎ浄化槽（ｎは３以上の整数）を備えており、
前記温度調節部により、前記第１浄化槽における前記微生物槽の温度が、前記第２～第ｎ浄化槽と同一となるように調整されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項8】

前記微生物槽は、好気性微生物により汚水の浄化を行うものであり、
前記温度調節部は、前記微生物槽内に温度調節がなされた空気を送風するブロワを備えていることを特徴とする請求項７に記載の発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項9】

請求項１又は２に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記複数の浄化槽は、微生物により汚水の浄化を行う微生物槽と、前記微生物槽の微生物濃度の調節を行う濃度調節部とを有し、
前記基準方向の最前列に設置された第１浄化槽と、前記第１浄化槽よりも前記基準方向の背面側に設置された第２～第ｎ浄化槽（ｎは３以上の整数）を備えており、
前記第１浄化槽における前記微生物槽の微生物濃度が、前記第２～第ｎ浄化槽の前記微生物槽とは異なるように調整されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項10】

地上に設置された複数の浄化槽と、前記複数の浄化槽の上方を覆う屋根と、前記屋根に設置される複数の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電すると共に商用電源に接続される電源設備とを備えた発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記浄化槽は、円筒状又は角筒状の本体を備え、前記本体内で微生物によって汚水を浄化する浄化槽であり、
前記太陽電池パネルの発電面が向いている方向を基準方向としたときに、前記複数の浄化槽が、前記本体の中心軸が前記基準方向と同一方向又はプラスマイナス１０°の範囲となるように設置されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記屋根は、前記複数の浄化槽と前記電源設備の上方を全て覆うものであることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項12】

請求項１０又は１１に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記電源設備は、前記複数の浄化槽の内の少なくとも前記基準方向の最前列に設置された浄化槽に対して前記基準方向とは反対側に設置されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の発電機能付き汚水浄化装置であって、
前記電源設備は、前記基準方向と直交する方向の両側に前記浄化槽が配置されていることを特徴とする発電機能付き汚水浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電機能を有する汚水浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の汚水浄化装置として、特許文献１（実公平６－２６３９５号、実開平１－２５３９号）に記載の装置が知られている。特許文献１に記載の装置は、円筒状の浄化槽を地下に設置する際の架台に関する技術を開示している。

【0003】

この種の浄化槽は地下に埋められて設置されることが多く、特許文献１においても、地表を切削して穴を設け、その穴の中に浄化槽を設置し、浄化槽の周囲を土で埋める構造となっている。

【0004】

また、浄化槽は、一般に沈殿槽、濾過槽、及び曝気槽等を備え、微生物を用いて汚水の浄化を行うことが一般的である。微生物を用いた汚水の浄化の場合、浄化槽内の温度は、ヒーター等の温度調節手段を用いて当該微生物が活性化する温度に保たれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実公平６－２６３９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このような地中に埋めるタイプの浄化槽においては、地中浄化槽が地中に埋められているため外気温度の変化の影響を受けにくい。このため、浄化槽内に設けられている温度調節手段に高い性能を必要としていない。

【0007】

一方で、このような浄化槽を地上に設置する場合もある。この場合、浄化槽の外壁は大気に接することとなり、降雨の影響も受けると共に、日中は日光の影響も受けることになる。大気中においては、地中の場合と比べて外気温度の変化及び日光の影響を直接受けることになる。

【0008】

この場合、浄化槽を建物内に設置することも考えられるが、大規模な汚水浄化装置の場合、建物を建設するには多くのコストが必要となる。また、このような浄化槽は、地中においても腐食等が生じないような構成となっているため、必ずしも建物内に設置する必要がないという事情もある。

【0009】

さらに、このような浄化槽は、水を循環させるためのポンプや、温度調節手段等を稼働させるために電力が必要である。近年では、太陽光発電装置を利用して電力を確保することが行われているが、多くの電力を必要とする場合、数多くの太陽電池パネルが必要となり、設置場所の確保が必要となる。

【0010】

本発明は、このような諸事情を考慮して、コストの上昇を抑えながら、浄化槽が外気温度及び日光の影響を受けにくい汚水浄化装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、浄化槽等で必要な電力について発電装置を利用して供給することができる汚水浄化装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、本発明の発電機能付き汚水浄化装置は、地上に設置された複数の浄化槽と、前記複数の浄化槽の上方を覆う屋根と、前記屋根に設置される複数の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電すると共に商用電源に接続される電源設備とを備えた発電機能付き汚水浄化装置であって、前記浄化槽は、円筒状又は角筒状の本体を備え、前記本体内で微生物によって汚水を浄化する浄化槽であり、前記太陽電池パネルの発電面が向いている方向を基準方向としたときに、前記複数の浄化槽のうち、前記基準方向の最前列に設置された浄化槽の前記本体の中心軸が前記基準方向と９０°プラスマイナス１０°の範囲となるように設置されていることを特徴とする。

【0012】

本発明の発電機能付き汚水浄化装置によれば、複数の浄化槽の上方を屋根で覆うことにより、浄化槽に対する日光や降雨の影響を軽減させることができる。また、この屋根によって、浄化槽の周囲の外気温度の変化を小さくすることができる。また、単に屋根を設置するだけでなく、この屋根に太陽電池パネルを設置している。このため、太陽電池パネルの設置場所の問題も解消することができる。

【0013】

また、浄化槽の上方に屋根を設置した場合、太陽電池パネルの発電面が向いている基準方向の最前列に設置された浄化槽には、太陽の傾斜角によって日光が当たることがある。また、複数の浄化槽が設置されている場合、最前列に設置されている浄化槽は、これらの浄化槽の内側に設置されている浄化槽に比べて、外部からの風の影響を受けやすいため、その周囲の外気温の変化が大きくなる。

【0014】

本発明によれば、基準方向の最前列に設置された浄化槽の本体の中心軸が基準方向と９０°プラスマイナス１０°の範囲となるように設置することにより、日光の影響を最前列に設置された浄化槽に限定することができる。

【0015】

基準方向と浄化槽の本体の角度を上記範囲とすることにより、屋根の上方からの投影面内に効率よく浄化槽を配置することができると共に、最前列以外の浄化槽への日光の影響を小さくすることができる。よって、浄化槽の設置場所によって、日光の影響が大きい場合は、当該最前列の浄化槽に対して日光対策を行えばよい。

【0016】

また、本発明の発電機能付き汚水浄化装置においては、前記屋根は、前記複数の浄化槽と前記電源設備の上方を全て覆うものであることが好ましい。当該構成により、複数の浄化槽及び電源設備への日光や降雨等の影響を小さくすることができる。

【0017】

また、本発明の発電機能付き汚水浄化装置においては、前記電源設備は、前記複数の浄化槽の内の少なくとも前記基準方向の最前列に設置された浄化槽に対して前記基準方向とは反対側に設置されていることが好ましい。当該構成により、電源設備に対する日光や降雨の影響を小さくすることができる。

【0018】

また、本発明の発電機能付き汚水浄化装置においては、前記電源設備は、前記基準方向と直交する方向の両側に前記浄化槽が配置されていることが好ましい。当該構成によれば、電源設備の両側に配置された浄化槽によって、電源設備に対する風雨の影響を低減させることができる。これにより、電源設備の長寿命化、およびメンテナンスの容易化を実現することができる。

【0019】

また、本発明の発電機能付き汚水浄化装置においては、前記電源設備から前記複数の浄化槽への電源を供給する電源用配線は、前記屋根の裏面に設けられた配線ラックを介して設置され、前記浄化槽に接続されている浄化槽配線と前記電源用配線とは前記配線ラックで保持されて接続されていることが好ましい。

【0020】

浄化槽及び電源設備を地上に設置する場合、降雨の状況によっては、これらの設備の設置面が浸水するおそれがある。本発明によれば、電源用配線が配線ラックに保持されており、浄化槽配線と電源用配線との接続部も配線ラックに保持されることになる。よって、仮に設備の設置面が浸水した場合であっても、これらの配線への被害を防止することができる。

【0021】

また、本発明の発電機能付き汚水浄化装置においては、前記複数の浄化槽は、微生物により汚水の浄化を行う微生物槽と、前記微生物槽の温度調節を行う温度調節部とを有し、前記基準方向の最前列に設置された第１浄化槽と、前記第１浄化槽よりも前記基準方向の背面側に設置された第２～第ｎ浄化槽（ｎは３以上の整数）を備えており、前記温度調節部により、前記第１浄化槽における前記微生物槽の温度が、前記第２～第ｎ浄化槽と同一となるように調整されていることが好ましい。

【0022】

当該構成によれば、第1浄化槽が日光等の影響で他の第２～第ｎ浄化槽と温度が異なる状況になった場合であっても、温度調節部により微生物槽の温度が他の浄化槽と同一に保たれるため、日光等の影響によって浄化能力が不均一になることがない。

【0023】

また、前記微生物槽が、好気性微生物により汚水の浄化を行うものであるときは、前記温度調節部が、前記微生物槽内に温度調節がなされた空気を送風するブロワを備えるものとすることが好ましい。当該構成によれば、好気性微生物が収容された微生物槽内に温度調節された空気がブロワにより送られるため、空気により微生物槽内を攪拌しながら迅速に温度調節ができ、第１浄化槽と他の第２～第ｎ浄化槽の浄化能力を均一に保つことができる。

【0024】

また、本発明の発電機能付き汚水浄化装置においては、前記複数の浄化槽は、微生物により汚水の浄化を行う微生物槽と、前記微生物槽の微生物濃度の調節を行う濃度調節部とを有し、前記基準方向の最前列に設置された第１浄化槽と、前記第１浄化槽よりも前記基準方向の背面側に設置された第２～第ｎ浄化槽（ｎは３以上の整数）を備えており、前記第１浄化槽における前記微生物槽の微生物濃度が、前記第２～第ｎ浄化槽の前記微生物槽とは異なるように調整されていることが好ましい。

【0025】

当該構成によれば、第２～第ｎ浄化槽とは異なり、外気温や日光の影響を受けやすい第１浄化槽における微生物槽の微生物濃度を変更することにより、各浄化槽における浄化能力を均一にすることができる。例えば、第１浄化槽が日光の影響を受けやすく、温度が他の浄化槽よりも高くなる場合は、微生物濃度を下げても他の浄化槽と同等の浄化能力とすることができる。逆に、第１浄化槽が他の浄化槽に比べて温度が低い場合は、微生物濃度を上げることもできる。

【0026】

一方で、本発明の発電機能付き汚水浄化装置においては、地上に設置された複数の浄化槽と、前記複数の浄化槽の上方を覆う屋根と、前記屋根に設置される複数の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルにより発電された電力を蓄電すると共に商用電源に接続される電源設備とを備えた発電機能付き汚水浄化装置であって、前記浄化槽は、円筒状又は角筒状の本体を備え、前記本体内で微生物によって汚水を浄化する浄化槽であり、前記太陽電池パネルの発電面が向いている方向を基準方向としたときに、前記複数の浄化槽が、前記本体の中心軸が前記基準方向と同一方向又はプラスマイナス１０°の範囲となるように設置するようにしてもよい。

【0027】

当該構成によれば、各浄化槽に対する日光の影響を均一化することができる。具体的には、円筒状又は角筒状の浄化槽に対しては、中心軸が基準方向と同一か所定範囲内に設置されているので、基準方向から日光が照射された場合、各浄化槽には主に中心軸の向きに日光が照射される。この場合、各浄化槽には均一に日光が照射されるので、各浄化槽における日光による温度上昇が均一となる。よって、各浄化槽における浄化能力の均一化を図ることができる。

【0028】

上記構成の場合も、前記屋根は、前記複数の浄化槽と前記電源設備の上方を全て覆うものであることが好ましい。また、前記電源設備は、前記複数の浄化槽の内の少なくとも前記基準方向の最前列に設置された浄化槽に対して前記基準方向とは反対側に設置されていることが好ましい。また、前記電源設備は、前記基準方向と直交する方向の両側に前記浄化槽が配置されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0029】

以上のように、本発明の発電機能付き汚水浄化装置によれば、地上に設置することにより工事費等のコストを削減することができると共に、安定した電源等のインフラのない地域においても安定して汚水を浄化してきれいな水を生成することができる。このため、インフラの整っていない地域においても設置が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施形態の一例である発電機能付き汚水浄化装置を示す説明図。

【図2】図１の装置において、屋根と太陽電池パネルを除いた状態を示す説明図。

【図3】本発明における装置の機能的構成を示す説明図。

【図4】電源装置の外観を示す説明図。

【図5】浄化槽の内部構造を示す説明図。

【図6】屋根と、浄化槽及び電源装置の配置を示す説明図。

【図7】屋根と、浄化槽及び電源装置の他の配置を示す説明図。

【図8】屋根と、浄化槽及び電源装置の他の配置を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0031】

次に、図１～図８を参照して、本発明の実施形態の一例である発電機能付き汚水浄化装置（以下「本件装置１」と省略することがある。）について説明する。本件装置１は、図１に示すように、太陽光発電装置１０と汚水浄化装置３０とを備えており、太陽光発電機能付きの汚水浄化装置となっている。

【0032】

太陽光発電装置１０は、汚水浄化装置３０の上方を覆うように設けられた屋根５０の上に設置された複数の太陽電池パネル１１を備えている。また、汚水浄化装置３０は、屋根５０の下方で、地上に設置された複数の浄化槽３１を備えている。これらの太陽光発電装置１０と汚水浄化装置３０は、図２に示すように、屋根５０の下方に設けられた電源設備１７に接続されている。

【0033】

太陽光発電装置１０は、図１及び図３に示すように、屋根５０の表面に並行して設置された複数の太陽電池パネル１１と、これらの複数の太陽電池パネル１１に接続された充放電制御部１２と、充放電制御部１２に接続されたバッテリ１３と、ＤＣ－ＡＣコンバータ（以下単に「コンバータ１４」という。）と、商用電源１５に接続された電源制御部１６とを備えている。本実施形態では、充放電制御部１２、コンバータ１４、及び電源制御部１６は、電源設備１７内に設置されている。

【0034】

太陽電池パネル１１は、図１に示すように、基準方向Ａに向けて配置されている。この基準方向Ａは、太陽光発電装置１０が設置される場所において、太陽電池パネル１１の発電面が１日を通じて長く太陽光を受けることができる方向である。

【0035】

本件装置１における屋根５０は、地表面から立ち上がる複数の縦フレーム５１と、この縦フレーム５１の上端部に掛け渡された横フレーム５２とを備え、縦フレーム５１及び横フレーム５２により天板５３を支持することにより構成されている。本件装置１では、屋根５０は、汚水浄化装置３０と電源設備１７の上方の全てを覆うように形成されている。

【0036】

縦フレーム５１の下端部は、地中に設けられた基礎（図示省略）に接続されている。また、天板５３の裏面には、横フレーム５２同士を接続する補強材（図示省略）も設けられている。また、屋根５０の裏面には、天板５３から下方につり下げられた配線ラック５４が設けられている（図２参照）。これらの縦フレーム５１、横フレーム５２、天板５３及び配線ラック５４の材質は特に限定されず、鉄材の表面に塗料を塗布したものとしてもよく、アルミ材を用いたものとしてもよい。

【0037】

図３は、本件装置１の機能的構成を示す説明図である。図３において、複数設置された太陽電池パネル１１は、電源設備１７内の充放電制御部１２に接続されている。この充放電制御部１２は、バッテリ１３及びコンバータ１４に接続されている。コンバータ１４は電源制御部１６に接続されている。電源制御部１６は、商用電源１５と複数の汚水浄化装置３０に接続されている。

【0038】

図３において、太陽電池パネル１１と充放電制御部１２は充電用配線１８により接続されている。また、電源制御部１６と複数の浄化槽３１とは電源用配線１９により接続され、電源設備１７から複数の浄化槽３１へ電源が供給されている。電源用配線１９の先端部には、浄化槽３１に設けられた浄化槽配線２０に接続されるコネクタ２１が設けられている。

【0039】

充放電制御部１２は、太陽電池パネル１１による発電量、及びバッテリ１３の残容量に応じて、バッテリ１３への充電を行うか否かを決定する。電源制御部１６は、太陽電池パネル１１による発電量、或いはバッテリ１３の残容量によって、浄化槽３１の使用電力を太陽光発電による電力とするか、バッテリ１３からの電力とするか、或いは商用電源１５からの電力とするかの切り替えを行う。

【0040】

充電用配線１８は、図１において図示を省略しているが、太陽電池パネル１１の下端部から屋根５０に設けられた穴を介して屋根５０の裏面に導出され、屋根５０の裏面に沿って取り付けられて電源設備１７に接続されている。

【0041】

電源設備１７は、図４に示すように、充放電制御部１２等が収納されたケース２２と、ケース２２の下方に固定される設置台２３とを有している。電源設備１７は、太陽電池パネル１１により発電された電力を蓄電すると共に商用電源１５に接続されている。

【0042】

ケース２２はアルミフレーム及びパネル等から形成されており、各装置の状態を示すモニタ２４、ケース２２内の換気を行う２つの通気口２５、商用電源１５が接続される電源用コネクタ２６、充電用配線１８及び電源用配線１９が挿通される配線口２７が設けられている。

【0043】

設置台２３は、ケース２２を接地面から離して固定するものであり、設置場所において浸水等の生じた際に、ケース２２内に水が入り込まないようにするものである。この設置台２３は、設置場所の状況に応じて高さを変更するようにすることが好ましく、運搬用のパレット等の板状の部材を複数積み重ねるものとしてもよい。また、設置台２３の下方にキャスター（図示省略）を設けることにより、電源設備１７を移動可能としてもよい。

【0044】

また、図２に示すように、電源用配線１９は、屋根５０の裏面に設けられている配線ラック５４の上に配置されており、コネクタ２１は配線ラック５４の上に保持されている。このように、上記充電用配線１８の取り付け構造及び配線ラック５４により、充電用配線１８、電源用配線１９及びコネクタ２１が地上から離れた位置に配置されるので、仮に洪水等の被害があった場合であっても、被害を最小限に食い止めることができる。

【0045】

浄化槽３１は、図１及び図２に示すように、本実施形態では円筒状に形成された本体３２を有している。本実施形態では、この本体３２は矢印で示す軸方向３２Ａに長い横型のタンクを用いている。本体３２の上方には、本体３２のメンテナンス時に人が歩けるように足場３３が設けられている。なお、各図においては、実際には本体３２に設けられているメンテナンス用のハッチや、足場３３、及びその他の付属機器の記載を必要に応じて省略している。

【0046】

本実施形態においては、図１及び図２に示すように、浄化槽３１は、基準方向Ａに向けて最前列に設けられた第１浄化槽３１（１）から、最後列に設けられた第４浄化槽３１（４）まで、４行２列の配置となっている。第１浄化槽３１（１）を含む浄化槽３１は、本体３２の中心軸の方向である軸方向３２Ａが基準方向Ａに対して角度が９０°となるように設置されている。

【0047】

この行と列の数は任意であり、本件装置１に求められる処理能力や設置される敷地の広さ等に応じて決められる。また、本体３２の軸方向３２Ａの基準方向Ａに対する角度は、正確に９０°でなくともよく、プラスマイナス１０°以内の範囲であればよい。

【0048】

図５は浄化槽３１の本体３２の内部構造を示す模式図である。汚水浄化装置３０を構成する浄化槽３１は、内部に好気性微生物により汚水の浄化を行う接触曝気槽３４（微生物槽）を備えている。浄化槽３１は、この接触曝気槽３４において、本体３２内で微生物によって汚水を浄化するものである。

【0049】

接触曝気槽３４には、このエリア内の微生物濃度を変化させる微生物濃度調節部３５が設けられている。また、浄化槽３１には、接触曝気槽３４内の温度を検出する温度センサ３６と、接触曝気槽３４内に温度調節が行われた空気を供給する温度調節機能付きブロワ３７（温度調節部）及び曝気パネル３８が設けられている。

【0050】

本件装置１におけるブロワ３７は、好気性微生物が活性化する温度まで空気の温度を調節することができ、接触曝気槽３４内の温度を一定温度に保つことができる。曝気パネル３８は、ブロワ３７から送られてくる温度調節がなされた空気を接触曝気槽３４内に均一に供給する。当該構成により、本件装置１では、接触曝気槽３４内の好気性微生物を活性を変化させて汚水の浄化能力を調節することができる。

【0051】

複数の浄化槽３１は、いずれも同一の構成を有しているが、微生物濃度調節部３５によって接触曝気槽３４内の微生物濃度をそれぞれ異なるように調整することができる。また、ブロワ３７及び曝気パネル３８により、複数の浄化槽３１の浄化能力を同一にすることもでき、浄化能力をそれぞれ異なるようにすることもできる。なお、浄化槽３１は、接触曝気槽３４以外に、微生物槽として嫌気性微生物により浄化を行う浄化槽等を備えているが、詳細な説明は省略する。

【0052】

次に、図６を参照して、本件装置１における浄化槽３１及び電源設備１７の配置について説明する。図６は、本件装置１を上方から見た状態を示しており、浄化槽３１及び電源設備１７を囲む四角形は、屋根５０の輪郭を示している。

【0053】

図６に示す本件装置１においては、屋根５０の輪郭を示す四角形内に、８台の浄化槽３１が、本体３２の軸方向３２Ａが基準方向Ａに対して９０°の角度となるように向けられている。また、８台の浄化槽３１が４行２列に配置されている。

【0054】

図６においては、基準方向Ａの最前列の浄化槽３１である第１浄化槽３１（１）が２台設置され、その背面側（基準方向Ａとは反対方向）に並列して第２浄化槽３１（２）が２台、同様に第３浄化槽３１（３）が２台、第４浄化槽３１（４）が２台となっている。即ち、図６においては、第ｎ浄化槽（ｎは３以上の整数）のｎは４となる。

【0055】

第１浄化槽３１（１）は、基準方向Ａの最前列に設置されているため、太陽の照射角度によっては日光の照射を受ける場合がある。しかしながら、太陽の照射角度が大きい（９０°に近い）と、日光が屋根５０に遮られる量が増えるため、第１浄化槽３１（１）に対する日光の照射量は少なくなる。太陽の照射角度が大きい場合は、設置場所の緯度の小さい（赤道に近い）か夏季となる状態であるが、このような状態のときには屋根５０によって第１浄化槽３１（１）に対する太陽の照射を少なくすることができる。

【0056】

一方で、太陽の照射角度が小さい（９０°から０°に近づく）と、日光が屋根５０に遮られる量が減り、第１浄化槽３１（１）に対する日光の照射量が多くなる。この場合は、設置場所の緯度が大きいか冬季となる状態であるが、このような状態のときには第１浄化槽３１（１）に対して太陽の照射を多くすることができる。これにより、第１浄化槽３１（１）の微生物濃度調節部３５により接触曝気槽３４内の微生物濃度を第２浄化槽３１（２）等より低くしても、これらの第２浄化槽３１（２）等と同様の浄化能力とすることも可能となる。

【0057】

第２浄化槽３１（２）から第４浄化槽３１（４）においては、ほとんどの日光の照射を屋根５０によって遮ることができる。従って、第２浄化槽３１（２）から第４浄化槽３１（４）は日光の照射による温度変化を最小限に抑えることができる。

【0058】

本件装置１においては、浄化槽３１は、内部に微生物により汚水の浄化を行う接触曝気槽３４と、このエリア内の微生物濃度を変化させる微生物濃度調節部３５と、このエリア内の温度の調節を行うブロワ３７が設けられている。

【0059】

第１浄化槽３１（１）において、日光の影響等により他の第２浄化槽３１（２）から第４浄化槽３１（４）と比較して温度が上昇した場合、この温度上昇が温度センサ３６により検知される。この場合、微生物濃度調節部３５が、温度と微生物濃度と汚水の浄化能力との関係を記録した調節テーブル等を参照して微生物濃度を下げることにより、他の浄化槽と同様の汚水の浄化能力を確保することが可能となる。

【0060】

なお、ブロワ３７は、単なる送風のみならず、温熱器（図示省略）と共に用いて送風する空気の温度を自在に調節することができる。従って、第１浄化槽３１（１）におけるブロワ３７で接触曝気槽３４内の温度を上下させることができるので、第１浄化槽３１（１）の接触曝気槽３４の温度を他の浄化槽と同様にすることも可能となる。

【0061】

電源設備１７は、２台の第４浄化槽３１に挟まれる位置に設置されている。即ち、第１浄化槽３１（１）に対して基準方向Ａの反対側の位置に設置されており、基準方向Ａと直交する方向の両側に第４浄化槽３１（４）が配置される配置となっている。

【0062】

当該配置により、電源設備１７に対しては、屋根５０によって日光が照射されるのを防止することができる。また、図６において、電源設備１７の左右両側に第４浄化槽３１（４）が設けられているため、図６における左右方向からの風等の影響も軽減することができる。また、電源設備１７は、ケース２２のモニタ２４を基準方向Ａとは反対方向に向けて設置することにより、作業員によるモニタ２４の確認を容易にすることができる。

【0063】

次に、図７を参照して、本件装置１における浄化槽３１及び電源設備１７の他の配置について説明する。図７に示す本件装置１においては、第１浄化槽３１（１）は図６の場合と同様に、本体３２の軸方向３２Ａが基準方向Ａに対して９０°の角度となるように向けられている。

【0064】

一方で、第２浄化槽３１（２）から第６浄化槽３１（６）は、本体３２の軸方向３２Ｂが基準方向Ａと同一方向に向けられている。このように浄化槽３１を配置した場合であっても、日光による影響を受けるのが第１浄化槽３１（１）となり、他の第２浄化槽３１（２）から第６浄化槽３１（６）には影響は及ばない。

【0065】

また、図７に示す例においては、電源設備１７は第６浄化槽３１（６）に隣接して設けられている。一方で、図７に示す浄化槽３１の配置においては、第２浄化槽３１（２）から第６浄化槽３１（６）のいずれの浄化槽に隣接する位置に設置してもよい。

【0066】

次に、図８を参照して、本件装置１おける浄化槽３１及び電源設備１７の他の配置について説明する。図８に示す本件装置１においては、１１台の浄化槽３１が２行６列（６列目は１台のみ）に配置された構造となっている。

【0067】

各浄化槽３１は、本体３２の軸方向３２Ｂが基準方向Ａと同一方向となるように配置されている。これにより、各列における最前列の浄化槽３１（Ｆ）についても、本体３２の軸方向３２Ｂが基準方向Ａと同一となるので、これらの浄化槽３１（Ｆ）に対する日光の影響は、各浄化槽３１（Ｆ）において均一となる。

【0068】

また、基準方向Ａから日光が照射している際には、各浄化槽３１（Ｆ）に日光が照射された場合であっても、各浄化槽３１（Ｆ）の前面のみに日光が照射される。このように、浄化槽３１（Ｆ）を配置することにより、図６や図７で示した第１浄化槽３１（１）のように浄化槽の側面に日光が照射される場合に比べて、日光の照射による浄化槽３１（Ｆ）への影響が抑制される。

【0069】

よって、図８における配置の場合、最前列に配置される浄化槽３１（Ｆ）と、その背面側に配置される各浄化槽３１について、微生物濃度調節部３５による調節を必要としない状況も可能となる。

【0070】

また、本件装置１によれば、太陽電池パネル１１による発電によって、汚水の浄化に必要な電力以上の電力が発生した場合、或いはバッテリ１３に蓄電された電力が十分ある場合は、汚水の浄化以外に、近隣設備に電力を供給することも可能となる。

【0071】

このように、本件装置１によれば、地上に設置することにより、従来のように設備を地下に埋設する必要がないため工事費等のコストを削減することができる。また、安定した電源等のインフラのない地域においても安定して汚水を浄化してきれいな水を生成することができる。さらには、近隣設備に対して安定して電力を供給することができる。

【0072】

なお、上記実施形態において、本発明の発電機能付き汚水浄化装置の一例を示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、浄化槽３１は、円筒状の浄化槽を用いて説明しているが、形状は角筒状であってもよい。また、純粋な円筒状または角筒状の形状に限られず、太さが異なるものや形状が異なるものも含まれる。

【0073】

また、発電機能を有する装置として、太陽電池パネル１１を用いているが、この太陽電池パネル１１は、一般に用いられている結晶シリコンの板状のものの他に、薄膜系の太陽電池、塗布型の太陽電池等の他のタイプの太陽電池を用いてもよい。さらに、発電機能を有する装置として、太陽電池パネル１１に代えて、屋根５０の上に地熱発電装置や風力発電装置等の発電装置を設置してもよい。

【0074】

また、上記実施形態においては、屋根５０は浄化槽３１及び電源設備１７の上方を全て覆っているが、設置場所やコストの関係で、これらの一部を覆うものとしてもよい。また、電源設備１７は、第１浄化槽３１（１）の裏面側に設けられているが、この電源設備１７の設置場所も任意である。また、配線ラック５４は、屋根５０の裏面に設けられているが、地上から柱を立てて屋根５０の裏面に配置するようにしてもよい。

【0075】

また、上記実施形態においては、接触曝気槽３４において、温度調節機能付きのブロワ３７と曝気パネル３８により温度調節を行っているが、これに限らず、ヒーター等の温度調節手段を用いてもよい。また、浄化槽３１の本体３２の周囲を断熱材等で覆って、断熱効果を高めてもよい。

【0076】

また、上記実施形態においては、接触曝気槽３４において、微生物濃度調節部３５と温度調節機能付きブロワ３７を併用しているが、これに限らず、どちらか一方の設備により接触曝気槽３４内の浄化能力を調節してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１…本件装置、１０…太陽光発電装置、１１…太陽電池パネル、１２…充放電制御部、１５…商用電源、１６…電源制御部、１７…電源設備、２６…電源用コネクタ、２７…配線口、３０…汚水浄化装置、３１…浄化槽、３２…本体、３４…接触曝気槽、３５…微生物濃度調節部、３７…ブロワ、３８…曝気パネル、５０…屋根、５４…配線ラック。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】