(57)【要約】【課題】簡単に設置することができるコンパクトで汚水処理能力の優れた有機汚水処理装置および爆気汚水処理装置を提供する。【解決手段】内部に汚水攪拌室Ａを形成した内槽３と、該内槽３を囲んで該内槽３の外側に汚泥分解室Ｂを形成した外槽１とを備える。外槽１の上部を内槽取着口２を設けた上面部１ｂで覆うとともに内槽取着口２から内槽３の上部を突出させて内槽３を外槽１に固着する。外槽１の底部１ｃに接するように形成した底部流通口１０を内槽３の底部３ｃに設ける。内槽３の内部に、外部の送風機９により空気を圧送する送気管８を、下端開口部８ａが内槽３の底部３ｃ近くに達するように配設する。汚水を内槽３に導き入れる送水管６を、内槽３内の上部近傍に流入口６ａが開口するように配設し、外槽１の上面部１ｂに流出口４を設けて、その流出口４に外槽１から外部に処理汚水を排出させる送水管５を配着する。【選択図】    図１
2008111643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工場等から排出される産業汚水を含む原水中の固形物を除去する固形物除去装置と、
前記固形物除去装置で固形物が除去された汚水を一時貯蔵し、後段から微生物を帰還させると共に爆気によって汚水を攪拌する流量調整槽と、
前記流量調整槽から取り出した汚水を沈殿させ、沈殿した固形物をポンプで排出すると共に、上澄み水を次段に送水する第１の沈殿槽と、
前記第１の前記沈殿槽から供給された沈殿物を熱風乾燥させる第１の固形物分離槽と、
前記沈殿槽からの汚水を爆気により浄化させる爆気汚水処理装置と、
前記爆気汚水処理装置の上澄み水に含まれた固形物を底に沈殿させ、その沈殿物を排出すると共に、沈殿した微生物を前記流量調整槽に帰還させる第２の沈殿槽と、
前記第２の沈殿槽から供給された沈殿物を熱風乾燥させる第２の固形物分離槽と、
を備えたことを特徴とする有機汚水処理装置。
【請求項２】
工場等から排出される産業汚水を含む原水中の固形物を除去する固形物除去装置と、
前記固形物除去装置で固形物が除去された汚水を一時貯蔵し、後段から微生物を帰還させると共に爆気によって汚水を攪拌する流量調整槽と、
前記流量調整槽から取り出した汚水を沈殿させ、沈殿した固形物をポンプで排出すると共に、上澄み水を次段に送水する第１の沈殿槽と、
前記第１の沈殿槽から供給された沈殿物をさらに沈殿させ、底に沈殿した沈殿物を排出する第３の沈殿槽と、
前記第３の前記沈殿槽から供給された沈殿物を熱風乾燥させる第１の固形物分離槽と、
前記沈殿槽からの汚水を爆気により浄化させる爆気汚水処理装置と、
前記爆気汚水処理装置の上澄み水に含まれた固形物を底に沈殿させ、その沈殿物を排出すると共に、沈殿した微生物を前記流量調整槽に帰還させる第２の沈殿槽と、
前記第２の沈殿槽から供給された沈殿物を熱風乾燥させる第２の固形物分離槽と、
を備えたことを特徴とする有機汚水処理装置。
【請求項３】
前記流量調整槽は、
前処理段階からの汚水を供給する第１の流入口と、
底部に固形物を沈殿させる外槽と、
下端部が前記外槽の底部近くに達するように配設された送気管と、
前記外槽の底部に沈殿した沈殿物を排出する水中ポンプと、
後段の第２の沈殿槽から帰還された有機沈殿物を前記外槽中に供給する第２の流入口とを備え、
第１の流入口に供給された汚水を外槽槽内で一時貯蔵するバッファの機能を有し、前記送気管から送られた空気によって底部に沈殿した固形物を撹乱し、微生物の働きによって、固形物をさらに分解し、分解された固形物を前記水中ポンプを用いて送水管から取り出すことを特徴とする請求項１または２に記載の有機汚水処理装置。
【請求項４】
前記第１の沈殿槽は、
前段階の処理において大きな固形物が除去された汚水を供給する流入口と、
擂鉢状底部を有する外槽と、
前記外槽の途中まで延びた内槽と、
外槽の上部から上澄み水を排出する送水管と、
前記外槽の擂鉢状底部に沈殿した固形物を排出するポンプとを備え、
流入口に供給された汚水を内槽内で自然落下させることによって、汚水に含まれる固形物を前記外槽の擂鉢状底部に沈殿させ、沈殿した沈殿物をポンプで吸い出すと共に、前記外槽に溜まった汚水の上澄み水を送水管から取り出すことを特徴とする請求項１または２に記載の有機汚水処理装置。
【請求項５】
前記第３の沈殿槽は、
前段階の処理において汚水を供給する流入口と、
擂鉢状底部を有する外槽と、
前記外槽の途中まで延びた内槽と、
前記外槽の擂鉢状底部に沈殿した固形物を排出する排出管とを備え、
流入口に供給された汚水を内槽内で自然落下させることによって、汚水に含まれる固形物を前記外槽の擂鉢状底部に沈殿させ、沈殿した固形物を排水管から取り出すことを特徴とする請求項１または２に記載の有機汚水処理装置。
【請求項６】
内部に汚水攪拌室を形成した内槽と、該内槽を囲んで該内槽の外側に汚泥分解室を形成した外槽とを備え、前記外槽の上部を内槽取着口を設けた上面部で覆うとともに、該内槽取着口から前記内槽の上部を突出させて該内槽を前記外槽に固着し、前記外槽の底部に接するように形成した底部流通口を前記内槽の底部に設け、
前記内槽の内部に、外部に設けた送風機により空気を圧送する送気管を、下端開口部が前記内槽の底部近くに達するように配設し、
汚水を内槽に導き入れる送水管を前記内槽内の上部近傍に流入口が開口するように配設し、前記外槽の最上の上面部に流出口を設けて該流出口に前記外槽から外部に処理汚水を排出する送水管を配着したことを特徴とする爆気汚水処理装置。
【請求項７】
先順の爆気汚水処理装置の外槽の流出口に配設した送水管から送出される汚水を、その後順の爆気汚水処理装置の内槽に配設した流入口に導き入れるように、複数の爆気汚水処理装置を順々に接続したことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項８】
前記外槽の底部を、周囲から中央に向けて下り傾斜となる擂鉢状底部に形成したことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項９】
前記底部流通口が、外槽の底部から内槽の下端部を浮かせてできた隙間か、又は前記外槽の底部に接して閉じられた内槽の下端部の一部を切り欠いて形成した切欠口であることを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項１０】
前記内槽の側面下部に複数の流通孔を貫設したことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項１１】
前記内槽の上端の開口部に排気孔を備えた蓋を被着可能とするとともに、内槽の上面部に貫通口を設けて該貫通口に送気管を貫装させ、また内槽の上面部に流入口を設けて、該流入口に汚水を内槽に導き入れる送水管を貫装させたことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項１２】
前記外槽と内槽との間に内槽の横振れを防止する内槽振止めを設けたことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項１３】
前記内槽と送気管との間に送気管の横振れを防止する送気管振止めを設けたことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項１４】
前記送気管の下部に、上下に間隔を置いた複数の送気孔を設けたことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項１５】
最後順の外槽の流出口に配着した前記送水管を、汚水を処理又は貯留する別の汚水槽に接続し、各内槽の上部に放水口を設けて該各放水口に前記汚水槽内へと接続されたバイパス放水管を接続して成り、前記各内槽内に溢れた汚水を前記汚水槽へ放出できるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【請求項１６】
有用微生物群を含む液体を貯蔵する貯液タンクを備え、前記タンク内の底部と先頭の汚水攪拌室内又は汚泥分解室内とを可動制御装置付きのポンプを装着した送液管で接続したことを特徴とする請求項６に記載の爆気汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品加工工場や水産加工場等から排出される産業汚水や水洗便所などから排出される糞尿などの有機汚水を浄化するための有機汚水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、食品加工工場や水産加工場等から排出される産業汚水や水洗便所から排出される糞尿は、都市部では下水管を通じて大規模な下水処理場に送られて一定基準にまで浄化処理されてから河川などに放流されている。
一方、大規模な下水管設備のない過疎地域では、集落ごとに浄化合併槽を設けて処理することが促進され、各地で改良工事が行われていが、長距離の汚水管の敷設と大型化された合併槽の設備には多額の費用を要し、自治体や住民はそのような費用を負担することが困難であるために改良工事はあまり進んでない。【０００３】
他方、過疎地域では、環境汚染物質の対策として、集末処理ではなく汚染源において処理することが理想的とされ、汚水発生源である個別住宅での処理の方法として、浸透桝方式や個別浄化槽方式などが実施されているが、それらの設備の中には、設置スペースが確保できないために設備が不完全なものとなってしまい、その結果、充分な処理が行われないままに汚水が河川への放出されていることも多見される。【０００４】
また、汚水が充分に処理されたとしても、処理機能を維持するためには汚水槽の水面に発生する比重の軽い油脂分などからなる塊（スカム）の除去処理や沈殿汚泥の引き抜き処理を定期的に行わなければならず、その処理に要する手間や費用の負担も大きいものがある。特に、これまではスカムからくる悪臭は、消臭剤などで消臭する方法がなされたとしても、発生する量が大きく且つ継続して発生するために容易に防止することができなかった。また、スカムには蝿などの昆虫の幼虫である蛆虫が発生し、そのままでは不衛生なので殺虫剤で退治するなどの処理をしていた。【０００５】
図２２は、従来の一般的な有機性排水処理システムを示す図である。特開２００２−１１５００（特許文献１）に示される従来の一般的な有機性排水処理システムにおいては、対象原水３０１を最初沈殿池３０２のような固液分離装置で固形物を５０〜６０％程度除去し、固形物除去後の上澄み水３０３を活性汚泥槽、例えば生物反応槽３０５に導入してエアレーション（曝気）を施し、最終沈殿池３０７のような沈殿槽で活性汚泥３０９と処理水３０８に固液分離し、最終沈殿池３０７で沈降した活性汚泥３０９の大部分を返送汚泥３１０として生物反応槽３０５に返送し、残る一部を余剰汚泥３１１とし、最初沈殿池２で分離した初沈汚泥４と余剰汚泥３１１を混合槽３２３で混合した後に、混合汚泥３２４を凝集反応槽３２５で凝集処理し、凝集汚泥３２６を脱水機３２７により脱水し、脱水ろ液３２９は生物反応槽５に返流し、脱水ケーキ３２８は廃棄物として施設外に配送するか、施設内で焼却処理される。【０００６】
また、本発明で用いられている有機汚水処理装置に関しては、本発明の発明者は先に特許文献２に示す外縦筒の内部に内縦筒を納めた型のスカム解消型有機汚水処理装置を提案した。この装置は、悪臭や虫の発生などの原因となるスカムの発生が解消でき、且つ少規模のわりには汚水の浄化性能が極めて優れていて、汚水が澄んだ水になって排出できることが確認されている。
【特許文献１】特開２００２−１１５００
【特許文献２】特開２００３−２７５７５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の装置においては、対象原水３０１を最初沈殿池３０２のような固液分離装置で固形物を５０〜６０％程度除去した後に、固形物除去後の上澄み水３０３を生物反応槽３０５に導入してエアレーション（曝気）を施しているが、一度の固形物除去および浄化処理を行っているために、固形物が十分に除去されないという欠点があった。【０００８】
また、特許文献２の装置は製品を製作する場合、内部の内縦筒から外縦筒を貫通させて配管することが難しく、コスト高になるという難点があった。そして、複数連結して使用した場合には広いスペースを必要とし、全ての装置作業に時間と手間が多くかかるという難点があった。【０００９】
また、外縦筒の内部に汚泥が沈殿すると汚水の流れが阻害されて、流れ込む汚水が内縦筒内の底部から外縦筒に流れて行くことができずに内縦筒内の上部に滞留してしまい、最悪な場合では、上部の開口部から汚水が溢れ出てしまうことがあった。【００１０】
さらに、流入する汚泥濃度が高いために内縦筒内の上部に曝気したときの泡が発生して溜まってしまうと、空気を外に放出し難くなり、曝気を続けることが困難となる問題があった。【００１１】
また、上部が閉鎖されている外縦筒内の底に汚泥が深く沈殿した場合、汚水の流れが止まってしまうが、その汚泥を取り除くことができなかった。【００１２】
そのような状態になると、汚水処理機能は低下し、最悪な場合では処理機能が停止してしまうおそれがあった。【００１３】
そこで本発明は、まず、大きな固形物を取り除く処理をした後、固形物除去が行われた汚水を流量調整槽に一時的に貯蔵することによって、流量調整槽内で爆気による汚水の攪拌および微生物による汚水の分解を行うことによって、固形物のみならず、窒素化合物およびリン化合物までも十分に除去できる有機汚水処理装置を提供することを目的とする。【００１４】
また、新たな爆気汚水処理装置においては、先に提案した上記スカム解消型汚水処理の上記難点を解消するために、汚水の浄化処理能力を低下させずに、製造が容易で、小面積の場所でも簡単で短時間に設置することができ、且つ管理が容易となる改良型の爆気汚水処理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】
【００１５】
請求項１に記載の発明の有機汚水処理装置は、
工場等から排出される産業汚水を含む原水中の固形物を除去する固形物除去装置と、前記固形物除去装置で固形物が除去された汚水を一時貯蔵し、後段から微生物を帰還させると共に爆気によって汚水を攪拌する流量調整槽と、前記流量調整槽から取り出した汚水を沈殿させ、沈殿した固形物をポンプで排出すると共に、上澄み水を次段に送水する第１の沈殿槽と、前記第１の前記沈殿槽から供給された沈殿物を熱風乾燥させる第１の固形物分離槽と、前記沈殿槽からの汚水を爆気により浄化させる爆気汚水処理装置と、前記爆気汚水処理装置の上澄み水に含まれた固形物を底に沈殿させ、その沈殿物を排出すると共に、沈殿した微生物を前記流量調整槽に帰還させる第２の沈殿槽と、前記第２の沈殿槽から供給された沈殿物を熱風乾燥させる第２の固形物分離槽と、を備えたことを特徴とする。【００１６】
請求項２に記載の発明の有機汚水処理装置は、
工場等から排出される産業汚水を含む原水中の固形物を除去する固形物除去装置と、前記固形物除去装置で固形物が除去された汚水を一時貯蔵し、後段から微生物を帰還させると共に爆気によって汚水を攪拌する流量調整槽と、前記流量調整槽から取り出した汚水を沈殿させ、沈殿した固形物をポンプで排出すると共に、上澄み水を次段に送水する第１の沈殿槽と、前記第１の沈殿槽から供給された沈殿物をさらに沈殿させ、底に沈殿した沈殿物を排出する第３の沈殿槽と、前記第３の前記沈殿槽から供給された沈殿物を熱風乾燥させる第１の固形物分離槽と、前記沈殿槽からの汚水を爆気により浄化させる爆気汚水処理装置と、前記爆気汚水処理装置の上澄み水に含まれた固形物を底に沈殿させ、その沈殿物を排出すると共に、沈殿した微生物を前記流量調整槽に帰還させる第２の沈殿槽と、前記第２の沈殿槽から供給された沈殿物を熱風乾燥させる第２の固形物分離槽と、を備えたことを特徴とする。【００１７】
請求項３に記載の発明の有機汚水処理装置における前記流量調整槽は、
前処理段階からの汚水を供給する第１の流入口と、底部に固形物を沈殿させる外槽と、
下端部が前記外槽の底部近くに達するように配設された送気管と、前記外槽の底部に沈殿した沈殿物を排出する水中ポンプと、後段の第２の沈殿槽から帰還された有機沈殿物を前記外槽中に供給する第２の流入口とを備え、第１の流入口に供給された汚水を外槽槽内で一時貯蔵するバッファの機能を有し、前記送気管から送られた空気によって底部に沈殿した固形物を撹乱し、微生物の働きによって、固形物をさらに分解し、分解された固形物を前記水中ポンプを用いて送水管から取り出すことを特徴とする。【００１８】
請求項４に記載の発明の有機汚水処理装置における前記第１の沈殿槽は、
前段階の処理において大きな固形物が除去された汚水を供給する流入口と、擂鉢状底部を有する外槽と、前記外槽の途中まで延びた内槽と、外槽の上部から上澄み水を排出する送水管と、前記外槽の擂鉢状底部に沈殿した固形物を排出するポンプとを備え、流入口に供給された汚水を内槽内で自然落下させることによって、汚水に含まれる固形物を前記外槽の擂鉢状底部に沈殿させ、沈殿した沈殿物をポンプで吸い出すと共に、前記外槽に溜まった汚水の上澄み水を送水管から取り出すことを特徴とする。【００１９】
請求項５に記載の発明の有機汚水処理装置における前記第２の沈殿槽は、
前段階の処理において大きな固形物が除去された汚水を供給する流入口と、前段階の処理において大きな固形物が除去された汚水を供給する流入口と、擂鉢状底部を有する外槽と、
前記外槽の途中まで延びた内槽と、前記外槽の擂鉢状底部に沈殿した固形物を排出する排出管とを備え、流入口に供給された汚水を内槽内で自然落下させることによって、汚水に含まれる固形物を前記外槽の擂鉢状底部に沈殿させ、沈殿した固形物を排水管から取り出すことを特徴とする。【００２０】
請求項６に記載の発明の爆気汚水処理装置は、内部に汚水攪拌室を形成した内槽と、該内槽を囲んで該内槽の外側に汚泥分解室を形成した外槽とを備える。
そして、前記外槽の上部を内槽取着口を設けた上面部で覆うとともに、該内槽取着口から前記内槽の上部を突出させて該内槽を前記外槽に固着し、前記外槽の底部に接するように形成した底部流通口を前記内槽の底部に設ける。
前記内槽の内部に、外部に設けた送風機により空気を圧送する送気管を、下端開口部が前記内槽の底部近くに達するように配設する。
さらに、汚水を内槽に導き入れる送水管を前記内槽内の上部近傍に流入口が開口するように配設し、前記外槽の最上の上面部に流出口を設けて該流出口に前記外槽から外部に処理汚水を排出する送水管を配着したことを特徴とする。【００２１】
請求項７に記載の発明の爆気汚水処理装置は、先順の爆気汚水処理装置の外槽の流出口に配設した送水管から送出される汚水を、その後順の爆気汚水処理装置の内槽に配設した流入口に導き入れるように、複数の爆気汚水処理装置を順々に接続したことを特徴とする。【００２２】
請求項８に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、前記外槽の底部を、周囲から中央に向けて下り傾斜となる擂鉢状底部に形成したことを特徴とする。【００２３】
請求項９に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、前記底部流通口が、外槽の底部から内槽の下端部を浮かせてできた隙間か、又は前記外槽の底部に接して閉じられた内槽の下端部の一部を切り欠いて形成した切欠口であることを特徴とする。【００２４】
請求項１０に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、前記内槽の側面下部に複数の流通孔を貫設したことを特徴とする。【００２５】
請求項１１に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、前記内槽の上端の開口部に排気孔を備えた蓋を被着可能とするとともに、内槽の上面部に貫通口を設けて該貫通口に送気管を貫装させ、また内槽の上面部に流入口を設けて、該流入口に汚水を内槽に導き入れる送水管を貫装させたことを特徴とする。【００２６】
請求項１２に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、前記外槽と内槽との間に内槽の横振れを防止する内槽振止めを設けたことを特徴とする。【００２７】
請求項１３に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、前記内槽と送気管との間に送気管の横振れを防止する送気管振止めを設けたことを特徴とする。【００２８】
請求項１４に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、前記送気管の下部に、上下に間隔を置いた複数の送気孔を設けたことを特徴とする。【００２９】
請求項１５に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、前記最後順の外槽の流出口に配着した送水管を、汚水を処理又は貯留する別の汚水槽に接続し、各内槽の上部に放水口を設けて該各放水口に前記汚水槽内へと接続されたバイパス放水管を接続して成り、前記各内槽内に溢れた汚水を前記汚水槽へ放出できるようにしたことを特徴とする。【００３０】
請求項１６に記載の発明の爆気汚水処理装置は、上記各発明において、有用微生物群を含む液体を貯蔵する貯液タンクを備え、前記タンク内の底部と先頭の汚水攪拌室内又は汚泥分解室内とを可動制御装置付きのポンプを装着した送液管で接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１に記載の発明の有機汚水処理装置は、固形物除去装置で原水中の大きな固形物を完全に取り除いた後の汚水を一次蓄積する容量の大きな流量調整槽を有し、その流量調整槽で微生物による浄化を行った後、爆気汚水処理装置で汚水を浄化するという２段階の処理をしているので、汚水の浄化の程度が大きくきれいな上澄み水を得ることができる。【００３２】
請求項２に記載の有機汚水処理装置では、請求項１の有機汚水処理装置にさらに第３の沈殿槽を設け、前記第３の沈殿槽から排出された沈殿物を前記第１の固形物分離槽で熱風乾燥させることによって沈殿物の回収を迅速にできる。【００３３】
請求項３に記載の流量調整槽では、前段の処理において固形物がある程度除去された汚水を外槽に一時貯蔵し、外槽の下部の送気管から供給される空気によって固形物を撹乱すると共に、後段の第２の沈殿槽から帰還される固形物による微生物の働きによって固形物をさらに分解した後に、分解された固形物を水中ポンプを用いて送水管から取り出すように構成されるので、後段の爆気汚水処理装置を通過した後の汚水のＢＯＤ値をより小さくできる。【００３４】
請求項４に記載の第１の沈殿槽では、前段階の処理において大きな固形物が除去された汚水が流入口から供給され、その汚水中の固形物は外槽の擂鉢状底部に沈殿し、外槽の上部の流出口から上澄み水が排出され、一方、外槽の擂鉢状底部に沈殿した固形物は水中ポンプによって取り出され、熱風乾燥される。このような沈殿槽を用いることによって、後段の爆気汚水処理装置に行くまでの間に汚水中の固形物は十分に除去されるので、爆気汚水処理装置を通過した後の汚水のＢＯＤ値をより小さくできる。【００３５】
請求項５に記載の第３の沈殿槽では、前段階の第１の沈殿槽において底に溜まった沈殿物が流入口から供給され、外槽の擂鉢状底部に沈殿した固形物は下部に設けられた排水管によって取り出され、熱風乾燥される。このように、第１の沈殿槽に加えて第３の沈殿槽を用いることによって、第３の沈殿槽に溜まった沈殿物をまとめて排出できるので、排出回数が減り作業の効率化がはかれる。【００３６】
さらに、請求項６に記載の爆気汚水処理装置では、汚水攪拌室から汚泥分解室に汚水が流入すると、汚水は汚泥分解室の最上部から排出されるため、汚泥分解室内の上部にはスカムが形成される空間が形成されず、また流入が止まって安静状態となっているときには、浮上した比重の軽い浮遊物質が最上部に集合して浮いたまま停止し、この浮遊物質の集合体にいわば微生物の多く集まった微生物担体としての機能が発生し、ここでも有機汚泥の分解が効果的に行われる。【００３７】
また、請求項７に記載の発明の爆気汚水処理装置では、複数の爆気汚水処理装置が順々に接続されるので、その浄化の程度が高くなり、汚水のＢＯＤ値などの数値をより低下させ、汚水を一層浄化させることが可能となる。【００３８】
さらに、請求項８に記載の発明の爆気汚水処理装置では、前記外槽の底部の擂鉢状底部の中央に比重の重い汚泥が集まりやすくなり、汚水攪拌室から汚泥分解室への移動の流れにそのような沈殿してきた汚泥が晒されようになり、その底部に溜まる汚泥の分解を促進させることが可能となる。【００３９】
また、請求項９に記載の発明の爆気汚水処理装置では、内槽の下端部を浮かせた隙間又は切欠口である前記底部流通口によって、内槽の沈んだ汚泥が外槽の底部へすみやかに移動できるようになる。
そして、請求項１０に記載の発明では、前記内槽の側面下部の複数の流通孔により、たとえ汚泥が汚水攪拌室の底に堆積して底部流通口が塞がってしまう事態となったとしても、その上にある流通孔から汚泥分解室内へ汚水の移動ができるので、汚泥の過剰堆積による稼動停止に追い込まれることがしばらく防止できるようになる。【００４０】
また、請求項１１に記載の発明の爆気汚水処理装置では、地下に埋設した前記内槽の開口を地上に露出させた場合に、汚水を内槽に導き入れるかめの各送水管と送気管を地下に隠して装着することができ、送水管などが地上に突出することがなくすっきりした地表の状態にできる。
そのさい、蓋には排気孔があるので送気管から送り込まれた空気の逃げ道が確保され、送気が支障なくできる。【００４１】
さらに、請求項１２に記載の発明の爆気汚水処理装置では、内槽振止めによって前記外槽と内槽とが固定され横振れが防止でき、汚水攪拌室から汚泥分解室の空間の安定と、内槽の振れによる装置の故障が防止できる。
また、請求項１１に記載の発明では、送気管振止めによって、送気管を内槽の中心位置に安定させて保持させることができ、前記内槽内部に対して気泡による攪拌流の影響で前記送気管の下端部が振れて衝突することで生じる損傷を防ぐことができる。【００４２】
また、請求項１３に記載の発明の爆気汚水処理装置では、送気管に空気の送気孔が上下に間隔を置いて設けられているので、内槽低部に汚泥の過剰堆積が起きて送気管の下側の方から目詰まりが起き事態となってしまっても、その上の送気孔から空気の放出が継続できるので、しばらくは汚水の空気による攪拌機能が停止してしまうことはなくなる。【００４３】
さらに、請求項１４に記載の発明の爆気汚水処理装置では、前記内槽内の汚水攪拌室に過剰に汚水が流入したり、汚泥分解室内の底に汚泥が詰まったりして前記内槽内の汚水が上部まで満杯に溜まってしまった場合に、前記内槽の上端開口から溢れようとする汚水を前記内槽内の上部の放水口からバイパス放水管を介して別の汚水槽へ緊急に放出できるので、前記内槽の上部の開口部から蓋を押し上げて汚水が外へ溢れ出してしまうのを防止することが可能となる。【００４４】
また、請求項１５に記載の発明の爆気汚水処理装置では、一旦処理された汚水を、流量調整槽の内槽に返送することによって、その浄化槽に流入する汚水のＢＯＤ値などの数値をより低下させ汚水を一層浄化させることが可能となる。【００４５】
さらに、請求項１６に記載の発明の爆気汚水処理装置では、ポンプの可動を制御して、有用微生物群を含む液体を貯液タンクから先頭の汚水攪拌室内又は汚泥分解室内に随時送り出すことが可能となる。爆気汚水処理装置は設置直後の稼動初期には汚泥分解室内に汚泥を分解する微生物が少ない状態がしばらく続くが、その際、先頭の汚水攪拌室内又は汚泥分解室内に貯液タンクから送られた多くの有用微生物群を含む液体を投入することによって、複数の汚泥分解室に微生物を供給できるので、その有用微生物群が早期に繁殖し、装置の設置直後からその有用微生物で汚水中の汚泥分を効率良く分解できるようになる。
また、稼動中でも、随時有用微生物群を含む液体を送り出すことによって、含まれる有用微生物群により汚泥分解効率をさらに高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
実施形態１．
先ず、本発明の有機汚水処理装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態１の有機汚水処理装置１００のシステム構成を示す図である。図１において、原水槽１１０は、工場等から排出される産業汚水を含む原水が流入する流入口１１２、流入口１１２に流入した原水を送水する送水管１１３、原水が流入する流入口１１４および水中ポンプ１１１から構成され、流入した原水を一次貯蔵し、水中ポンプ１１１で加圧して固形物除去装置１２０に送水する。【００４７】
図３は、本発明の有機汚水処理装置で用いられる固形物除去装置の具体的構成を示す図である。固形物除去装置１２０は、図３に示すように、原水を送る送水管１２１、送水管１２１の出口である流入口１２３、汚水１２６と固形物１２７を分離するスクリーン１２２、分離された固形物１２７を収容する固形物容器１２４、汚水１２６を排出する送水管１２５からなり、流入した原水から汚水１２６と固形物１２７とを分離する。ここで、スクリーン１２２間の間隙Ｌは１ｍｍ程度の間隔であるので、これ以上の大きさの固形物は固形物容器１２４に落ちて、それ以下の大きさの固形物は汚水１２６と混合されたまま送水管１２５から排出され、次段に送られる。【００４８】
図４は、本発明の有機汚水処理装置で用いられる流量調整槽の具体的構成を示す図である。流量調整槽１４０は、図４に示すように、固形物除去装置１２０からの汚水を送る流入口１４２、外槽１４３、空気を外槽１４３内に供給する送気管１４４、外槽１４３中に後段の第２の沈殿槽から微生物供給を行う環流送水管１４６、外槽１４３の底部に沈殿した沈殿物を送水管１４８を介して送水する水中ポンプ１４１を備えている。流量調整槽１４０では、流入口１４２から流入した汚水と環流送水管１４６から送られた微生物とを、送気管１４４から送られた空気によって外槽１４３中で混合攪拌し、微生物による固形物分解によって、汚水の浄化を行う。外槽１４３の底部に沈殿した沈殿物は水中ポンプ１４１で汲み上げられ、送水管１４８から次段の第１の沈殿槽１５０に送られる。なお、送気管１４４は送気管９１を介して送風機９に接続されている。送風機９は微生物を活性化させるために温風の送風機が好ましい。【００４９】
図１に戻って、流量調整槽１４０から送られた汚水は、第１の沈殿槽１５０に送られる。図５は第１の沈殿槽１５０を示す図である。図５において、沈殿槽１５０は、流量調整槽１４０からの汚水が供給される流入口１５２、外槽１５３、外槽１５３中にあって外槽１５３の上下間の中間部まで延びた内槽１５７、外槽１５３内に溜まった上澄み水を次段に供給する送水管１５５、外槽１５３の底部にある擂鉢状底部１５８に沈殿した沈殿物を送水管１５４を介して送水する水中ポンプ１５１を備えている。【００５０】
流入口１５２から流入した汚水は、内槽１５７内に供給され、比重の大きい固形物１５６は内槽１５７中を下降し外槽１５３の底の擂鉢状底部１５８に沈殿する。外槽１５３内の汚水の上澄み水は送水管１５５を介して次段の爆気汚水処理装置１８０に送られる。一方、外槽１５３の底に溜まった沈殿物は、水中ポンプ１５１で吸い上げられ送水管１５４を介して、次段の固形物分離槽１７０に送られ、熱風乾燥され固形物として回収され廃棄され、または施設内で焼却処理される。なお、図示されていないが、固形物分離槽１７０で生じた汚水を爆気汚水処理装置１８０に供給して、汚水が外部に漏れることを防止するようにしても良い。【００５１】
爆気汚水処理装置１８０は、後述するように図７〜図１６に詳細に示される。爆気汚水処理装置１８０では、送気管８から内槽３中に送られた空気で開口部６ａから流入した汚水を攪拌し、汚水の浄化を行う。外槽１に滞留した汚水は送水管５から次段の第２の沈殿槽１９０に送られる。爆気汚水処理装置１８０の底部は、図７〜図１６に示されるように、フラットでも良く、擂鉢状底部の形状を持つようにしても良い。【００５２】
沈殿槽１９０は、爆気汚水処理装置１８０からの汚水を供給する流入口１９２、外槽１９３、外槽１９３の底部に沈殿した沈殿物を送水管１９５を介して送水する水中ポンプ１９１を備えている。沈殿槽１９０では、流入口１９２から供給された汚水は分離板１９４の底を矢印で示すように回り込んで沈殿槽１９０の底部に沈殿する。沈殿槽１９０に沈殿した沈殿物は、汚水と共に水中ポンプ１９１で吸引され送水管１９５および送水管１７２を介して固形物分離槽１７０に送られ、固形物分離槽１７０で乾燥され固形物として取り出され廃棄される。一方、沈殿槽１９０に沈殿した沈殿物は、送水管１９５および送水管１４６を介して流量調整槽１４０に帰還される。沈殿槽１９０に溜まった処理水は一定基準にまで浄化処理されているので、送水管１９６を介して河川などに放流される。流量調整槽１４０に帰還された沈殿物は、流量調整槽１４０のところで既に説明したように、微生物として用いられ、汚水を浄化するために使用される。【００５３】
実施形態２．
本発明の実施形態２の有機汚水処理装置の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態２の有機汚水処理装置のシステム構成を示す図である。実施形態２は、実施形態１と比べて、第３の沈殿槽１６０を追加した点が異なる。【００５４】
第３の沈殿槽１６０の詳細は図６を用いて説明する。図６において、第３の沈殿槽１６０は、第１の沈殿槽１５０からの汚水が供給される流入口１６２、外槽１６３、外槽１６３中にあって外槽１６３の上下間の中間部まで延びた内槽１６７、外槽１６３の底部に沈殿した沈殿物を次段の固形物分離槽１７０に送水する排水管１６４を備えている。また、第３の沈殿槽１６０は、底に沈んだ沈殿物を効率よく排出できるように擂鉢状に形成された擂鉢状底部１６８を有している。【００５５】
図６において、流入口１６２から流入した汚水は、内槽１６７内に供給され、比重の大きい固形物は内槽１６７中を下降し外槽１６３の底に溜まる。外槽１６３の底に溜まった沈殿物は、排水管１６４を介して、次段の固形物分離槽１７０に送られ、熱風乾燥され固形物として回収され廃棄される。第３の沈殿槽１６０を設けることによって、第１の沈殿槽から供給された沈殿物をさらに濃縮して蓄積することができるので、沈殿物の排出時期を延ばすことができ、作業の効率化ができる。なお、図示されてはいないが、固形物分離槽１７０で生じた汚水は再度爆気汚水処理装置１８０に供給して、汚水が外部に漏れることを防止するようにしても良い。その他の処理については実施形態１と同様であるので詳細な説明を省略する。【００５６】
実施形態３．
本発明の爆気汚水処理装置の概要について説明する。本発明の処理方法は、原汚水を汚水攪拌室に導き入れ、その汚水攪拌室の低層部へ空気を継続注入することによってその室内汚水の全体を常時混濁状態に攪拌してその室内の底部の汚泥沈殿物の固着と表層のスカムの発生とを抑える。次にその汚水攪拌室への原汚水流入による水位変動により攪拌混濁した汚水をその室内低部に設けた汚水流出孔から粗目濾しして、空気が溜まらないように覆われた上面の最上部に流出口を開口した汚泥分解室に底部から逃がす。【００５７】
そして、その汚泥分解室では汚水を安静状態にすることによってその室内の底部に比重の大きい汚泥分を沈降させ、さらに、その汚泥分解室へ流入する汚水の水位変動により、その室内の比重の軽い汚泥分及び室内の透明度の上がった汚水を前記流出口から外部又は次の一つ又は複数の汚水処理槽へ排出させる。前記汚泥分解室の内部では、汚水が安静状態になって室内の底部に比重の大きい汚泥分が沈降し、この沈降汚泥が汚水に拡散せずに集合し、これに微生物の担体としての機能が生じて、ここに微生物が大量に繁殖する結果、効果的な汚泥の分解が行なわれる。【００５８】
また、室内の上部には室内の比重の軽い汚泥分が上昇して集合し、これにも微生物の担体としての機能が生じて、ここに微生物が大量に繁殖する結果、この室内の上部でも効果的な汚泥の分解が行なわれる。そして室内の上部から中間部にかけた層には透明度の上がった汚水が得られる。【００５９】
次に、本発明の爆気汚水処理装置について説明する。
本発明の爆気汚水処理装置は、図７に示すように、上部の中央に直径３０ｃｍの内槽取着口２を設けた上面部１ｂで覆われた底面の縦横が７５ｃｍで深さが１ｍのＦＲＰ強化合成樹脂材製の外槽１の中に、前記内槽取着口２から同じＦＲＰ強化合成樹脂材製の直径３０ｃｍで深さがその外槽１よりも深い１．３ｍの円筒状の内槽３を入れて、前記内槽取着口２で内槽３を前記外槽１に気密状態に固着する。【００６０】
そして、前記外槽１の底部１ｃから前記内槽３の下端部３ｄを２ｃｍ浮かせて底部流通口１０を形成する。また、上部が開口されている内槽３の内部に、その開口から外部の送風機９により空気を圧送する送気管８を、下端開口部８ａが前記内槽３の底部３ｃ近くに達するように配設する。この送気管８の下部には、上下に間隔を置いた複数の送気孔１６を設ける。また、この送気管８の途中にはバルブ１３を設けて、送り込まれる空気の量を調節し攪拌の強さを調整できるようにする。【００６１】
さらに、汚水を内槽３に導き入れる送水管６を、前記内槽３内の上部近傍に流入口６ａが開口するように配設し、また前記外槽１の上面部１ｂに流出口４を設けて該流出口４に前記外槽１から外部に処理汚水を排出する送水管５を配着する。【００６２】
これにより、前記内槽３の内部には送気管８から送られる空気の気泡で汚水が攪拌される汚水攪拌室Ａが形成され、内槽３の外側となる外槽１の内部には上部が密閉されて空気が入り込めない嫌気性雰囲気が得られて微生物による汚泥の分解処理が行なわれる汚泥分解室Ｂが形成され、汚水が汚水攪拌室Ａから底部流通口１０を通過して汚泥分解室Ｂへと移動できるようになる。【００６３】
また、前記外槽１と内槽３との間には突張り棒状の内槽振止１２を挟着し、さらに、前記内槽３と送気管８の間にも前記送気管８に設けた管状の固定部１１ａから内槽３の内壁面に近接させた送気管振止め１１を固定する。【００６４】
この送気管振止め１１は、内槽３の高さ下部位置又は中間位に装着することかでき、その場合の高さ方向へはそれぞれ間隔を置いて設けると良い。【００６５】
そして、例えば２本数の振れ止め１１を取り付ける場合、図７に示すように、先端を内槽３の内壁面に近接させ２本のうち一方の先端方向が他方の先端方向とは逆向きになるように突設すると、一方だけではなく両方向への振れが止められる。【００６６】
この振れ止め１１は、前記送気管８の強度を考慮し、強度が弱い場合には途中にも配して３本以上設けても良い。その場合には３本を１２０度角度に間隔を置いて設けるなど、どの方向への振れも防止できるようバランス良く配設すると良い。【００６７】
こうすれば、前記振れ止め１１で送気管８を内槽３の中央部に安定させることができるので、送気管８の先端からの汚水攪拌室Ａ内への気泡放出が偏らずに汚水がバランス良く攪拌できる。【００６８】
実施形態４．
また、図８に示す別の形態では、上記図７に示す形態とほぼ同じサイズで材質はＦＲＰ強化合成樹脂材製の外槽１及び内槽３とする。この形態では、外槽１の底部１ｃに内槽３の下端部３ｄを接触させるとともに前記内槽３の下端部３ｄの一部を約２ｃｍの高さで幅１５ｃｍに切り欠いて切欠口１４を形成すれが、この切欠口１４が前記底部流通口１０となる。また、前記切欠口１４の上方で内槽３の側面下部３ｃに、直径約２ｃｍの複数の流通孔１５を周方向と上下に散在状態に貫設する。【００６９】
さらに、前記内槽３の上端３ｅの開口部には注入された空気を逃がすための排気孔１８を備えた蓋１７を被着可能とし、また内槽３の側面上部３ｂに貫通口１９を設けて該貫通口１９に送気管８を貫装する。また、前記内槽３の側面上部３ｂに流入口７を設けて、該流入口７に汚水を内槽に導き入れる送水管６を貫装する。このように蓋１７の下に貫通口１９と流入口７を設けたのは、地中に埋設した場合、蓋１７だけを地面から出して、他の部分はできるだけ地上に目立たないように埋設できるようにするためである。そして前記送気管８の下部には、上下に間隔を置いた複数の送気孔１６を設ける。さらに、前記内槽３と送気管８との間に送気管８の横振れを防止する送気管振止め１１を設ける。【００７０】
実施形態５．
次に、さらに図９に示した別の形態を説明する。この形態では、材質はＦＲＰ強化合成樹脂材製の外槽１及び内槽３とするが、前記外槽１は円筒形を成し、その底部１ｃは、その周囲から中央に向けて下り傾斜となる擂鉢状底部１ｄに形成したものである。【００７１】
底部を擂鉢状底部１ｂとしたのは、沈殿していく比重の重い汚泥が擂鉢状の斜面によって中央に集まりやすくなり、汚水攪拌室から汚泥分解室への移動の流れにそのような汚泥が晒されようになり、その汚泥の分解を促進させることが可能となるからである。【００７２】
また、前記外槽１の上面部１ｂには、汚泥分解室Ｂ内の汚泥の抜取り及び点検が可能な点検口２６を設ける。この点検口２６には地中に埋設した場合を考慮して蓋１７の高さと同じ高さに蓋２８を被着できるように筒部２７を取り付ける。【００７３】
この点検口２６は、ここから汚泥分解室Ｂの内部の点検をし、汚泥吸上げ管を差し込んで、汚泥分解室Ｂに異常に溜まった汚泥を適宜除去することができ、汚泥で阻害されていた汚水の流れを回復して処理機能を正常に戻すことが可能になる。【００７４】
なお、このような点検口２６は、上記形態においても設けることが可能である。さらに、この点検口２６からは、汚泥分解室Ｂ内の中層水没域に微生物担体２９を配することも可能であり、この場合、袋に入れた微生物担体２９を、その袋の吊下げ紐３０を一部前記点検口２６から出しておくと、入れ替え交換がしやすくなる。こうすると、その微生物担体２９に微生物が繁殖し、汚水中の有機物がより効果的に処理され、より汚水を清浄化できるようになる。【００７５】
実施形態６．
また、図１０は、図８の爆気汚水処理装置を複数使用した場合の形態の一例である。この形態では、使用した複数の使用した爆気汚水処理装置に、汚水が順に円滑に流れるようにするため、先順の前記爆気汚水処理装置の外槽１に設けた流出口４に送水管５を配着し、その後順の前記爆気汚水処理装置の内槽３に配した流入口６ａに汚水を導き入れる送水管６を、先順の前記爆気汚水処理装置の流出口４よりも後順の前記爆気汚水処理装置の流入口６ａが低位置となるように接続する。【００７６】
爆気汚水処理装置を複数繋げると、一個より、その数だけ順に各汚水攪拌室Ａから各汚泥分解室Ｂへと汚水が移動し、各汚水攪拌室Ａと汚泥分解室Ｂにおいて汚泥分解が繰り返し行われて順次清浄度が進んで行き、汚水がより一層綺麗に浄化される。【００７７】
実施形態７．
また、前記爆気汚水処理装置を複数使用した場合の形態では、図１１の（イ）、（ロ）、（ハ）に示すに示すように、先順の爆気汚水処理装置の外槽１側面部１ａの一部と、後順の爆気汚水処理装置の外槽１側面部１ａの一部とを当接させて複数ある各爆気汚水処理装置を一体化させコンパクト化することができる。
なお、この図１１に示す形態は、図９の形態と同様に、外槽１の底部１ｃを周囲から中央に向けて下り傾斜となる擂鉢状底部１ｄ（図１１の（ロ）と（ハ）に示す）に形成したものである。【００７８】
実施形態８．
さらに、前記爆気汚水処理装置を複数使用した場合の形態は、図１２の（イ）、（ロ）、（ハ）に示すように、当接した先順の爆気汚水処理装置の外槽１側面部１ａの一部と後順の爆気汚水処理装置の外槽１側面部１ａとを、ＦＲＰ強化合成樹脂材製縦の単層の共有側面部２１で形成して複数の各爆気汚水処理装置を一体化させ、これにより、全体をさらにコンパクト化させることが可能となる。
この場合、図１２に（イ）に示すように外槽１の上面部１ｂの全面を一枚のＦＲＰ強化合成樹脂材製で覆うことができる。【００７９】
実施形態９．
また、このような前記爆気汚水処理装置を４個以上使用した場合には、図１３に示すように、その平面的な配置を、一つの爆気汚水処理装置の外槽１の側面部１ａを他の二つ以上の爆気汚水処理装置の外槽１の側面部１ａの一部と当接又は共有側面部２１で共有するなどして全体を一体化してコンパクトにすることができる。そして、汚水の流れる順序を選ぶことで汚水の流入口と流出口の位置を、流入口側と流出口側と同じ向きにしたり逆向きにしたりできる。この図１３では、流入口側の送水管７と流出口側の送水管５が図の右方向に向けて設けた場合を示している。【００８０】
実施形態１０．
また、送気管３９から排出され気泡による攪拌室Ｃと微生物担体４０を備えた分解室Ｄを備えた前記爆気汚水処理装置とは構造が異なる別のＦＲＰ強化合成樹脂材製の浄化槽３８を、図１４に示すように、最後順の外槽１の流出口４に送水管５を介して接続した形態も可能である。【００８１】
この形態では、図１４に示すように、各内槽３の側面上部３ｂの前記送水管５の高さより上部位に放水口２２を設けるとともに、該各放水口２に前記浄化槽３８へと接続されたバイパス放水管２３を接続し、前記各内槽３内に溢れた汚水を前記汚水槽３８へ放出できるようにする。これによって、前記内槽３の底部流通口１０が汚泥の沈殿で塞がれ、前記内槽３の上部開口から汚水が外部に溢れ出るのを防止できるようになる。【００８２】
なお、この形態においては、前記別の浄化槽３８の攪拌室Ｃの汚水の中にも多少の固形物の浮遊があると、それが汚水表面に浮上し固形物同士が付着して膜状化（スカム化）する虞があるので、前記攪拌室Ｃ内においても空気を継続注入して気泡による攪拌流でその汚水上層を常時攪拌して固形物同士を分散化さることで表面にスカムが発生するのを抑えるこができる。【００８３】
また、その空気の継続注入によってその空気はその浄化槽内の分解室Ｄを含む上部に流通し、前記分解室Ｄ内の微生物担体４０に生息する好気性微生物にも酸素が供給され、すみやかに汚泥分の分解が促進されることになる。【００８４】
実施形態１１．
また、このような別の浄化槽３８が備わる場合、図１５に示すように、その別の浄化槽３８の汚水を最初順の内槽３に返送する返送管２４を返送ポンプ２５を介して接続し、前記返送ポンプ２５の稼動でその浄化槽３８内の汚水を最初順の内槽３に返送することが可能である。こうすれば、別の浄化槽３８に存在する有用微生物がそのまま外へ排出されることなく再度有効に利用することが可能となる。そして、浄化された汚水は排出管４４から外部に排出される。【００８５】
実施形態１２．
また、図１６に示すように、有用微生物群を含む液体３２を貯蔵する貯液タンク３１を備え、前記タンク３１内の底と先頭の汚水攪拌室内又は汚泥分解室内とを可動制御装置３６付きのポンプ３５を装着した送水管３３で接続とすることもできる。【００８６】
本発明の前記爆気汚水処理装置は、設置直後の稼動初期には汚泥分解室Ｂ内に汚泥を分解する微生物が少ない状態がしばらく続くことがあるが、その汚水攪拌室Ａ内又は汚泥分解室Ｂ内に貯液タンク３１に蓄えられた多くの有用微生物群を含む液体３２を随時投入することによって、汚泥を分解する微生物を積極的に供給することが可能となるので、その有用微生物群が汚泥分解室Ｂ内早期に繁殖し、設置直後からその有用微生物で汚水中の汚泥分を効率良く分解できるようになる。【００８７】
なお、図１６に示すように、前記爆気汚水処理装置の上部全体を、各蓋１７の被着面と同高面とした上面４８ａを有するカバー４８で覆うこともできる。
このカバー４８によって、地上に設置された各槽には開口部を地平面と面一にでき、前記蓋１７以外は全体を見栄えよく体裁を整えることが可能となる。【００８８】
また、さらに浄化を高めたいときには、この後にさらに別の汚水濾過槽を接続すれば、浄化された汚水をさらに濾過してより透明度を増してからその清浄となった処理水を外部に排水することが可能となる。【００８９】
そして、本発明の前記爆気汚水処理装置は、地下に埋設することも、地上に設置することも可能であるが、地上に設置した場合には、汚水発生源よりも高い位置に設置されることになり、そのままでは汚水を自然流入させることができない場合が多いので、その場合には、地下に設けた原水の汚水槽からポンプ（図省略）で汚水を揚水することが必要となる。【００９０】
（作用）
本発明は上記構造であるので、汚水が内槽３内の汚水攪拌室Ａ内に流入すると、その汚水はその室内の低層部から送気管で継続して注入される空気の気泡によりその汚水の全体が常時混濁状態に攪拌される。このとき、汚水攪拌室Ａ内の底部においても、底近くの送気管からの注入空気の気泡により常時混濁状態に攪拌されるので、滞りが起こらないので、沈殿した汚泥が底面に固着してしまうことがなくなる。【００９１】
そして、通常では、汚水中の浮遊物が水面に浮き上がり、水面で膜状になった最表面が乾燥し、さらにその下部面に浮遊物が付着して厚い層を徐々に形成して行って塊（スカム）となるが、本発明では気泡による汚水の継続攪拌によって汚水中の浮遊物が前記内槽３内の水面に浮いても、そのまま静止されることがないので硬い膜状化（スカム化）が起こらない。【００９２】
そして、その内槽３内の汚水攪拌室Ａへの新たな汚水の流入によって、その室内が増水すると、混濁汚水がその汚水攪拌室Ａの底部に設けた多数の流通孔１５や底部流通口１０から粗目濾しに通過して、汚泥分解室Ｂ内に移動して行く。このように、前記汚水攪拌室Ａから汚泥分解室Ｂへと汚水の流れが間欠的に繰り返えされる。【００９３】
また、汚泥分解室Ｂ内では前記汚水攪拌室Ａでの気泡による攪拌の影響が、底部流通出口１０を介して僅かにあるが、前記汚水攪拌室Ａと汚泥分解室Ｂとは流通孔１５と底部流通出口１０以外が完全に仕切られていて、さらに流通孔１５と底部流通出口１０の付近には流入時に流れができるが、この部分には沈殿された汚泥が栓をするように堆積し、汚水攪拌室Ａでの攪拌による乱れた水流や、汚水攪拌室Ａの曝気気泡がその汚泥分解室Ｂに進入してくることは殆どない。このため汚泥分解室Ｂ内の汚水の安静状態が保持でき、底部には比重の高い汚泥分が静かに沈殿する。【００９４】
このとき、汚泥分解室Ｂの低部における状態は、微生物により堆積生成される軟質軽量沈殿物層が発生し汚泥濃度は底に近いほど高くはなるが固まるまでには至らず、流入した汚水はその軟質軽量沈殿物層の下側からその沈殿物層の内部を通過してその上側に流れ出て行く。【００９５】
この際に、汚水の流れ出る圧力で軟質軽量沈殿物層がフアフアと少し浮き上がったり沈んだりしながら、そのままの状態で又はその表層部が噴出する汚水で破裂状態となって浮遊したりしながら上がったり下がったりを繰り返す。このフアフアな軟質軽量沈殿物層には微生物が極めて高密度で繁殖しており、この軟質軽量沈殿物層内を汚水が通過するので効率良く有機汚泥の分解が成される。【００９６】
そして、その汚水中の混濁物質は軟質軽量沈殿物層内に取り込まれ処理され、そこから流れ出た軟質軽量沈殿物層上の汚水は透明度の高い汚水となる。その汚水は、透明度が高まっていてもＢＯＤ値はまだ高い場合があり、さらに、その汚泥分解室Ｂの水位の上昇分が汚泥分解室Ｂの前記流出口から移水管を介して次ぎの汚水攪拌室Ａに送られ、そこでさらに綺麗に浄化される。【００９７】
最終的には下記実験例２に示されるように、排水規定値をクリアーできるようなＢＯＤ値の低い状態にまで処理され、河川などに安心して放水できるようになる。なお、前記内槽３を前記外槽１の中央に配した場合は、前記内槽３から周囲に満遍なく汚水を送り出せ、移動流の発生しにくい局所に比重の大きい沈殿物が底面に付着するのが防げて、前記内槽３を偏らせて設置した場合よりもより効率的となる。【００９８】
（実験例１）
某ラーメン店の厨房の油分の汚水処理について試験を行なった。この実験の前ではグリーストラップを介して浄化槽で汚水を処理して排出していたが十分な処理ができなかった。
厨房の油分が高濃度であることに鑑み、汚泥分解室Ｂを３連にした図１１の形態の本発明の装置を用い、さらに有用微生物群を含む液体を投入して油分がどの程度処理できるかを確認する実験を行った。【００９９】
その結果、図１７のグラフ図に示すデータが得られた。この図１７に示されているように、流出側送水管５の排出口で採取した処理水の油分の濃度が、６月下旬は原水が１７０ｍｇ／ｌであったが、毎月１回測定したら３ヶ月で１８ｍｇ／ｌまで低下し、これにより油分に対しても高い処理能力があることが確認された。【０１００】
（実験例２）
４人家族の住宅で糞尿汚水の処理について試験を行なった。汚泥分解室Ｂが２連の図１０の形態の本発明の装置を用いて汚水がどの程度処理できるかを確認する実験を行ったものである。【０１０１】
その結果、図１８のグラフ図に示すデータが得られた。本装置の設置前のデータを測定したら、既存の浄化槽の場合ではＢＯＤ値が１００ｍｇ／ｌ、ＳＳ値が５２ｍｇ／ｌであった。なお原水ではＢＯＤ値は１７０ｍｇ／ｌ程度であった。【０１０２】
そこで、２月５日にその浄化槽の前に汚泥分解室Ｂが２連である本発明の装置を設置し有用微生物群を含む液体を投入し、流出側送水管５の排出口で採取して処理水を測定した。
その結果、設置後急激に濃度が低下し、４月１８日にはＢＯＤ値が２２ｍｇ／ｌ、ＳＳ値が１６ｍｇ／ｌにまで大幅に濃度を低下させすることできた。その後、１０月１０日にはＢＯＤ値が６ｍｇ／ｌ、ＳＳ値が５ｍｇ／ｌと極めて清浄に澄んだ水が得られようになった。【０１０３】
これにより、個別家庭の単独浄化槽の排出基準であるＢＯＤ値の９０ｍｇ／ｌを大幅に下回わり、さらに合併浄化槽の排出基準であるＢＯＤ値が２０ｍｇ／ｌをも下回るほど綺麗に汚水が浄化されることが確認できた。【０１０４】
（実験例３）
２連の前記爆気汚水処理装置の形態による単独浄化槽での約２０日置きに６回の試験を行なった。図１９がその結果の平均値をグラフにしたものである。【０１０５】
この図１９中の番号丸１は第１番目の汚水攪拌室Ａ内で、丸２は第２番目の汚水攪拌室Ａ内で、丸３は別の２室式の単独浄化槽中での第１室内、丸４は第２室内での、それぞれ採取直前に均一になるように攪拌してから採取した汚水のＢＯＤの計測値である。【０１０６】
このグラフでは、第１番目の汚水攪拌室Ａ内ではＢＯＤ値が１１６ｍｇ／ｌであったが、第２番目の汚水攪拌室Ａ内では一気にＢＯＤ値が２８ｍｇ／ｌと下がり、さらに単独浄化槽中での第１室内ではＢＯＤ値が１４６ｇ／ｌと、浄化槽の排出基準であるＢＯＤ値が２０ｍｇ／ｌを下回るほど綺麗に汚水が浄化されることが確認できた。【０１０７】
（実験例４）
次に、上記実験３と同じ単独浄化槽を一旦洗浄してから、今度は、多くの有用微生物群を含む液体を添加した場合について、約２０日置きに６回の試験を行なった。【０１０８】
図２０がその結果の平均値をグラフにしたものである。この実験でも、図２０中の番号丸１は第１番目の汚水攪拌室Ａ内で、丸２は第２番目の汚水攪拌室Ａ内で、丸３は別の２室式の単独浄化槽中での第１室内、丸４は第２室内での、それぞれ採取直前に均一になるように攪拌してから採取した汚水のＢＯＤの計測値である。【０１０９】
このグラフでは、第１番目の汚水攪拌室Ａ内ではＢＯＤ値が２１０ｍｇ／ｌであったが、第２番目の汚水攪拌室Ａ内では一気にＢＯＤ値が１２ｍｇ／ｌと下がり、さらに単独浄化槽中での第１室内ではＢＯＤ値が９．８ｇ／ｌであり、この場合では、第２番目の汚水攪拌室Ａ内で既に浄化槽の排出基準であるＢＯＤ値は２０ｍｇ／ｌを下回るほど綺麗に汚水が浄化されることが確認できた。この実験で、有用微生物群を含む液体を添加することが有効であることが確認された。【０１１０】
（実験例５）
さらに、次に３連の前記爆気汚水処理装置の形態での合併浄化槽で、約２０日置きに６回の試験を行なった。図２１がその結果の平均値をグラフにしたものである。【０１１１】
この実験では、図２１中の番号丸１は第１番目の汚水攪拌室Ａ内で、丸２は第３番目の汚水攪拌室Ａ内で、丸３は別の３室式の単独浄化槽中での第１室内、丸４は第２室内での、それぞれ採取直前に均一になるように攪拌してから採取した汚水のＢＯＤの計測値である。【０１１２】
このグラフでは、第１番目の汚水攪拌室Ａ内ではＢＯＤ値が２１６ｍｇ／ｌであったが、第３番目の汚水攪拌室Ａ内では一気にＢＯＤ値が５９ｍｇ／ｌと下がり、さらに合併浄化槽中での第１室内ではＢＯＤ値が８．８ｇ／ｌであり、この場合では、第１室内で浄化槽の排出基準であるＢＯＤ値は２０ｍｇ／ｌを下回るほど浄化されることが確認できた。【０１１３】
上記実験では、多くの有用微生物群を含む液体を添加しない場合には、別の浄化槽を連設して浄化槽の排出基準であるＢＯＤ値は２０ｍｇ／ｌ以下することができたので、このこと考慮すると、汚水の排出量や装置の処理能力を勘案し、得たい浄化処理水にまで処理できるように浄化性能に応じた数の複数を連結した爆気汚水処理装置を用いたり、また別の浄化槽をさらに追加して使用するなど、複合的に組み合わせて使用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、主として家庭用水洗便所や畜産施設などから排出される糞尿などの汚水を浄化するための汚水処理や、終末処理するための公共下水施設に本装置を組み込みこんで利用するものであるが、この他に、山小屋のトイレの汚水処理施設や水と共に汚水として排出される台所で発生する生ゴミの家庭用や業務用のディスポイザーからの排水の処理施設など各種汚水処理においても利用することが可能である。【０１１５】
また、本発明は河川や湖沼の底や海底にある汚泥を、攪拌するなどして混濁させ、その混濁させた汚水をポンプアップし、流入側送水管を介して流入口から槽内に取り込んで浄化処理することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施形態１の有機汚水処理装置のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態２の有機汚水処理装置のシステム構成を示す図である。
【図３】本発明の有機汚水処理装置で用いられる固形物除去装置の具体的構成を示す図である。
【図４】本発明の有機汚水処理装置で用いられる流量調整槽の具体的構成を示す図である。
【図５】本発明の有機汚水処理装置で用いられる第１の沈殿槽の具体的構成を示す図である。
【図６】本発明の有機汚水処理装置で用いられる第３の沈殿槽の具体的構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態３の爆気汚水処理装置の縦断斜視図である。
【図８】本発明の実施形態４の爆気汚水処理装置の縦断斜視図である。
【図９】本発明の実施形態５の外槽が擂鉢状底部である爆気汚水処理装置の斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態６の２連の爆気汚水処理装置の縦断斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態７の３連の爆気汚水処理装置の（イ）が平面図、（ロ）のＹ−Ｙ線断面図、（ハ）Ｘ−Ｘ線断面図である。
【図１２】本発明の実施形態８の３連の爆気汚水処理装置の（イ）平面図、（ロ）Ｙ−Ｙ線断面図、（ハ）Ｘ−Ｘ線断面図である。
【図１３】本発明の実施形態９の爆気汚水処理装置の平面図である。
【図１４】本発明の実施形態１０の２連の爆気汚水処理装置の斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態１１の３連の爆気汚水処理装置の斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態１２の２連の爆気汚水処理装置の縦断斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態７の実験データのグラフ図である。
【図１８】本発明の実施形態６の２連の爆気汚水処理装置の実験データのグラフ図である。
【図１９】爆気汚水処理装置が２連である形態の実験データのグラフ図である。
【図２０】爆気汚水処理装置が２連である形態の別の実験データのグラフ図である。
【図２１】爆気汚水処理装置が３連である形態の実験データのグラフ図である。
【図２２】従来の一般的な有機性排水処理システムを示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
Ａ      汚水攪拌室
Ｂ      汚泥分解室
Ｃ      攪拌室
Ｄ      分解室
１      外槽
１ａ    外槽の側面部
１ｂ    外槽の側面上部
１ｃ    外槽の底部
１ｄ    外槽の擂鉢状底部
２      内槽取着口
３      内槽
３ａ    内槽の側面部
３ｂ    内槽の側面上部
３ｃ    内槽の下部
３ｄ    内槽の下端部
４      流出口
５      流出側送水管
５ａ    送水管の開口部
５ｂ    送水管の開口部
６      流入側送水管
６ａ    送水管の開口部
６ｂ    送水管の開口部
７      流入口
８      送気管
８ａ    下端開口部
９      送風機
１０    底部流通口
１１    送気管振止め
１１ａ  送気管振止めの固定部
１２    内槽振止め
１３    バルブ
１４    切欠口
１５    流通孔
１６    送気孔
１７    蓋
１８    排気口
１９    貫通口
２０    送水管連結部
２１    共有側面部
２２    放水口
２３    バイパス放水管
２４    返送管
２５    返送ポンプ
２６    点検口
２７    点検口の筒部
２８    点検口の蓋
２９    担体
３０    吊下げ紐
３１    貯液タンク
３２    有用微生物群を含む液体
３３    送液管
３４    送液管
３４ａ  送液管の注入口
３５    ポンプ
３６    送液制御装置
３７    貫通口
３８    浄化槽
３９    送気+9管
３９ａ  送気管の下端部
４０    微生物担体
４１    汚水誘導隔壁
４２    汚水誘導隔壁
４３    排出口
４４    排出管
４５    流入口
４６    開口筒体
４７    蓋
４８    カバー
４８ａ  カバーの上面
４８ｂ  カバーの側面
９１  送気管
１００  有機汚水処理装置
１０１  有機汚水処理装置
１１０  原水槽
１１１  水中ポンプ
１１２  流入口
１１３  送水管
１１４  流入口
１２０  固形物除去装置
１２１  送水管
１２２  スクリーン
１２３  流入口
１２４  固形物容器
１２５  送水管
１２６  汚水
１２７  固形物
１３０  ポンプ槽
１３１  水中ポンプ
１３２  流入口
１３５  送水管
１４０  流量調整槽
１４１  水中ポンプ
１４２  流入口
１４３  外槽
１４４  送気管
１４６  環流送水管
１４８  送水管
１５０  沈殿槽
１５２  流入口
１５３  外槽
１５６  固形物
１５７  内槽
１５８  擂鉢状底部
１６０  沈殿槽
１６２  流入口
１６３  外槽
１６４  排出管
１６７  内槽
１６８  擂鉢状底部
１７０  固形物分離槽
１７２  送水管
１８０  爆気汚水処理装置
１９０  沈殿槽
１９１  水中ポンプ
１９２  流入口
１９３  外槽
１９４  分離板
１９５  送水管
１９６  送水管
【図１】
2008111643.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008111643.tif 000007
【図６】
2008111643.tif 000008
【図７】
2008111643.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008111643.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2008111643.tif 000017
【図１６】
2008111643.tif 000018
【図１７】
2008111643.tif 000019
【図１８】
2008111643.tif 000020
【図１９】
2008111643.tif 000021
【図２０】
2008111643.tif 000022
【図２１】
2008111643.tif 000023
【図２２】
2008111643.tif 000024
【国際調査報告】
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2008111643.tif 000026
2008111643.tif 000027
2008111643.tif 000028
2008111643.tif 000029
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