(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚排水発生源から供給される汚排水を浄化処理する原水槽と，
前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する前処理部と，
前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する後処理部と，
前記後処理部で浄化処理されて得られた処理水を貯水する処理水貯水槽と，を備えた汚排水浄化システムであって，
前記前処理部は，前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する嫌気槽と，脱窒菌が投入され，前記嫌気槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する無酸素槽と，硝化菌が投入され，前記無酸素槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する好気槽と，前記好気槽で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽と，を備え，
前記後処理部は，前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する曝気槽を備え，
前記汚水集水槽には，断続的に起動する汚水ポンプが設置され，
前記汚水ポンプには，他端が前記曝気槽内に位置する垂直な第１の移送パイプの一端が接続され，
前記第１の移送パイプには，前記汚水集水槽の上端よりも上方に位置して逆流防止バルブが設けられていると共に，前記逆流防止バルブの直上に位置して第１返送管の一端が接続され，
前記第１返送管の他端は前記無酸素槽内に位置していることを特徴とする汚排水浄化システム。
【請求項２】
前記曝気槽は，曝気が断続的に行なわれ，
前記曝気槽の下端部には，循環モータを有する第２返送管の一端が接続され，前記第２返送管の他端は前記前処理部内に位置している，請求項１に記載の汚排水浄化システム。
【請求項３】
前記後処理部は，前記曝気槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する複数の反応槽をさらに備え，
前記曝気槽，前記複数の反応槽及び前記処理水貯水槽は，第２の移送パイプによって直列に接続され，
各槽を接続する前記第２の移送パイプの高さは，下流側ほど低くなっている，請求項１又は２に記載の汚排水浄化システム。
【請求項４】
前記原水槽にはトイレットペーパー分解菌が投入されている，請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚排水浄化システム。
【請求項５】
前記第１の移送パイプの前記他端にはマイクロバブル発生器が取り付けられている，請求項１〜４のいずれか１項に記載の汚排水浄化システム。
【請求項６】
前記曝気槽には，複数の接触材個体からなる接触材が充填され，
前記接触材個体は，円筒状のプラスチック製網体と，前記プラスチック製網体に挿通され，中心に汚排水が通る孔が形成された円柱状の多孔質スポンジと，からなる，請求項１〜５のいずれか１項に記載の汚排水浄化システム。
【請求項７】
さらに，前記嫌気槽，無酸素槽，好気槽の各槽のいずれか又は複数の槽に，接触材が投入される，請求項１〜６のいずれか１項に記載の汚排水浄化システム。
【請求項８】
前記反応槽には，杉木材チップ，セラミックス担体及び生物活性炭からなる群から選択される１つが充填されている，請求項３に記載の汚排水浄化システム。
【請求項９】
さらに，前処理部の各槽や曝気槽のいずれか又は複数の槽に，セラミックス担体が充填される，請求項１〜８のいずれか１項に記載の汚排水浄化システム。
【請求項１０】
前記処理水貯水槽内の処理水が注入される金魚鉢をさらに備えた，請求項１〜９のいずれか１項に記載の汚排水浄化システム。
【請求項１１】
前記汚排水発生源は，トイレ室の汚水槽である，請求項１〜１０のいずれか１項に記載の汚排水浄化システム。
【請求項１２】
前記汚排水発生源は，洗濯機や浴槽，流し台である，請求項１〜１０のいずれか１項に記載の汚排水浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，汚排水浄化システムに関する。さらに詳細に本発明は，汚排水発生源から供給される汚排水を，微生物学的に分解して再利用し得るように浄化することが可能な，循環式の汚排水浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，この種の汚排水浄化システムとしては，原水槽，嫌気槽，無酸素槽，好気槽，曝気槽，流量調整槽，反応槽，沈殿槽，貯水槽等を備えたＡ２Ｏ方式のものが知られている（特許文献１）。特許文献１においては，この汚排水浄化システムを，トイレ室の汚水槽（汚排水発生源）から供給される汚排水の浄化処理に適用した例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２１３２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし，上記従来の汚排水浄化システムでは，構成が複雑で構成部材も多いため，製作コストが高くつき，必ずしも経済的とはいえない。加えて，従来の汚排水浄化システムは，システム自体が比較的大きなものとなっており，設置場所にも制限が生じていた。また，従来の汚排水浄化システムでは，無給水循環式トイレ装置を実現することができないという問題もあった。
【０００５】
本発明は，従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり，従来の複雑なシステムを改良しながら不必要な部分を省略又は統合するとともに，新たな工夫により汎用性を向上させ，経済的かつコンパクト汚排水浄化システムの開発を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため，本発明に係る汚排水浄化システムの構成は，
（１）汚排水発生源から供給される汚排水を浄化処理する原水槽と，
前記原水槽で浄化処理された汚廃水を浄化処理する前処理部と，
前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する後処理部と，
前記後処理部で浄化処理されて得られた処理水を貯水する処理水貯水槽と，を備えた汚排水浄化システムであって，
前記後処理部は，曝気が断続的に行なわれ，前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する曝気槽を備え，
前記曝気槽の下端部には，循環モータを有する第１返送管の一端が接続され，前記第１返送管の他端は前記前処理部内に位置していることを特徴とする。
【０００７】
本発明の汚排水浄化システムの上記（１）の構成によれば，曝気が止まっている時間を利用して，曝気槽の底部に沈殿した沈殿物を前処理部に返送することができる。そして，かかる構成を採用することにより，沈殿槽を別途設ける必要がないので，汚排水浄化システムのコンパクト化を図り，経済的な無給水循環式トイレ装置を実現し得る汚排水浄化システムを提供することができる。また，上記のように曝気槽内での曝気を断続的に行なうようにすれば，曝気が止まっている間に好気性菌，嫌気性菌を活性化させて，汚排水の浄化の質を高めることができる。
【０００８】
本発明の汚排水浄化システムの上記（１）の構成においては，以下の（２）〜（１５）のような構成にすることが好ましい。
【０００９】
（２）前記後処理部は，前記曝気槽で浄化処理された汚排水を高度処理する複数の反応槽をさらに備え，
前記曝気槽，前記複数の反応槽及び前記処理水貯水槽は，第１の移送パイプによって直列に接続され，
各槽を接続する前記第１の移送パイプの高さは，下流側ほど低くなっている。
【００１０】
上記（２）の好ましい構成によれば，前処理部から送られてくる汚排水を，曝気槽，複数の反応槽，処理水貯水槽の順に自然に移動させることができるので，ポンプの数を減らすことができる。また，流量調整槽を別途設けなくても，汚排水の流れに如何なる問題も発生することはない。従って，上記（２）の好ましい構成によれば，汚排水浄化システムのコンパクト化を図り，経済的な無給水循環式トイレ装置を実現し得る汚排水浄化システムを提供することができる。
【００１１】
（３）前記前処理部は，前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する嫌気槽と，前記嫌気槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する無酸素槽と，前記無酸素槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する好気槽と，前記好気槽で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽と，を備え，
前記汚水集水槽には，断続的に起動する汚水ポンプが設置され，
前記汚水ポンプには，他端が前記曝気槽内に位置する垂直な第２の移送パイプの一端が接続され，
前記第２の移送パイプには，前記汚水集水槽の上端よりも上方に位置して逆流防止バルブが設けられていると共に，前記逆流防止バルブの直上に位置して第２返送管の一端が接続され，
前記第２返送管の他端は前記無酸素槽内に位置している。
【００１２】
上記（３）の好ましい構成によれば，汚水集水槽内の汚排水を，汚水ポンプによって曝気槽に汲み上げている途中で，前記汚水ポンプの起動がオフになれば，移送パイプ内に残った汚排水が自動的に前記汚水集水槽側に戻る現像を利用して，好気槽で増殖された硝化菌を，第２返送管を介して無酸素槽へ自動返送することができる。
【００１３】
（４）上記（３）の構成において，前記原水槽にはトイレットペーパー分解のために白色腐朽菌，褐色腐朽菌などが投入され，前記無酸素槽には脱窒菌が投入され，前記好気槽には硝化菌が投入されている。
【００１４】
上記（４）の好ましい構成によれば，本発明の汚排水浄化システムを，例えば，トイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用することができる。
【００１５】
（５）前記前処理部は，前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する油分分解槽と，前記油分分解槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する界面活性剤分解槽と，前記界面活性剤分解槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する好気槽と，前記好気槽で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽と，を備える。
【００１６】
上記（５）の好ましい構成によれば，本発明の汚排水浄化システムを，例えば，洗車機の洗車汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用することができる。
【００１７】
（６）上記（５）の構成において，前記油分分解槽には油分分解菌(Alcanivorax属菌やRhodococcus属菌)が投入され，前記界面活性剤分解槽に界面活性剤分解菌(Psuedomonas putidaなど)が投入される。
【００１８】
（７）前記前処理部は，前記原水槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する第１の油分分解槽と，前記第１の油分分解槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する第２の油分分解槽と，前記第２の油分分解槽で浄化処理された汚排水を浄化処理する第３の油分分解槽と，前記第３の油分分解槽で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽と，を備える。
【００１９】
上記（７）の好ましい構成によれば，本発明の汚排水浄化システムを，例えば，船舶の船底に溜まった油分汚排水（ビルジ）の浄化処理に適用することができる。
【００２０】
（８）上記（７）の構成において，前記第１〜第３の油分分解槽にはそれぞれ油分分解菌が投入されている。
【００２１】
（９）上記（３）の構成において，前記第２の移送パイプの前記他端にはマイクロバブル発生器が取り付けられている。
【００２２】
上記（９）の好ましい構成によれば，曝気槽内，汚水の溶存酸素の濃度が高まるので，好気性微生物の活性化を図るとともに，曝気が止まっている間にも好気性微生物の活性に支障がないし，発生したマイナスイオンの微細気泡がプラスイオンである浮遊物質（ＳＳ）を効果的に除去することができる。
【００２３】
（１０）前記曝気槽には，複数の接触材個体からなる接触材が充填され，前記接触材個体は，円筒状のプラスチック製網体と，前記プラスチック製網体に挿通され，中心に汚排水が通る孔が形成された円柱状の多孔質スポンジと，からなる。
（１１）さらに，嫌気槽，無酸素槽，好気槽，油分分解槽，界面活性剤分解槽などの各槽のいずれか又は複数の槽に，接触材が投入される。
【００２４】
上記（１０）ないし（１１）の好ましい構成によれば，比表面積を増やして汚排水と微生物との接触を多くすると共に，好気性環境下でも嫌気性菌を生き残らせ，嫌気性環境下でも好気性菌を生き残こらせることができる。従って，上記（１０）ないし（１１）の好ましい構成によれば，曝気槽内もしくは嫌気槽，無酸素槽，好気槽，油分分解槽，界面活性剤分解槽などの各槽で，好気性菌による酸化反応で汚排水の浄化処理を行わせ，同時に，嫌気性菌による還元反応で汚排水の浄化処理を行わせることができる。
【００２５】
（１２）前記反応槽には，杉木材チップ，セラミックス担体及び生物活性炭からなる群から選択される１つが充填されている。
（１３）さらに，前処理部の各槽や曝気槽のいずれか又は複数の槽に，セラミックス担体が充填される。
【００２６】
杉木材チップは多孔質であり，その孔の外部では空気との接触により好気性菌が繁殖するので，当該好気性菌による酸化反応で汚排水の浄化処理を行わせることができる。これと同時に，その孔の内部では空気と接触し難く嫌気性菌が繁殖するので，当該嫌気性菌による還元反応で汚排水の浄化処理を行なわせることができる。
【００２７】
セラミックス担体は，吸着性が高い天然ゼオライトに遠赤外線の放射性が強いイライトと，活性白土などを粉状に混合して直径３〜８ｍｍの球状に成形し，比表面積を極大化させる工程を経て，９００℃〜１３００℃の温度で焼成する。このため，多孔質セラミックス担体の孔内で好気性菌を繁殖させ，有機物を分解させると共に，高い吸着力で汚排水中のアンモニアを効果的に除去することができる。
【００２８】
生物活性炭は，その孔内に好気性菌を繁殖させることにより，３年程度交換せずに使い続けることができる。
【００２９】
（１４）前記汚排水浄化システムは，前記処理水貯水槽内の処理水が注入される金魚鉢をさらに備える。
【００３０】
上記（１４）の好ましい構成によれば，金魚鉢に処理水貯水槽内の処理水を注入することにより，処理水の臭い，色度，濁度等を観察することができる。また，処理水が注入された金魚鉢内での金魚の生死如何でＢＯＤ，Ｔ−Ｎなど間接的な水質確認を行なうことができる。
【００３１】
（１５）前記汚排水発生源は，トイレ室の汚水槽である。
（１６）前記汚排水発生源は，洗濯機や浴槽，流し台などからの家庭用合併浄化槽である。
（１７）前記汚排水発生源は，洗車機の洗車汚水槽である。
（１８）前記汚排水発生源は，船舶に設置された油水分離器である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により，従来の複雑なシステムを改良しながら不必要な部分を省略又は統合するとともに，新たな工夫により汎用性を向上させ，経済的かつコンパクト汚排水浄化システムを提供することが可能となった。加えて，コンパクト汚排水浄化システムを種々の構成に合わせて用いることにより，無給水循環式トイレ装置やし尿処理船舶などを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムの全体構成を示す側面図
【図２】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する機械室の下部構造を示す平面図
【図３】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する機械室の上部構造を示す平面図
【図４】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムの返送機構の構成を示す側面図
【図５】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する反応槽を示す側面図
【図６】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する曝気槽に充填される接触材を示す斜視図
【図７】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを構成する曝気槽に充填される接触材個体を示す斜視図
【図８】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを，トイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図
【図９】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムとポセ式トイレ装置とを組み合わせてモジュール化した例を示す側面図
【図１０】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムと水洗式トイレ装置とを組み合わせてモジュール化した例を示す側面図
【図１１】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムとトイレ装置，洗濯機，浴槽及び流し台とを組み合わせた家庭用合併浄化槽の例を示す側面図
【図１２】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを，洗車機の洗車汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図
【図１３】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを，船舶内のトイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図
【図１４】本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを，船舶の船底に溜まった汚排水（ビルジ）の浄化処理に適用した例を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下，好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し，下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず，本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
［汚排水浄化システムの構成］
まず，本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムの構成について，図１〜図７を参照しながら説明する。
【００３６】
図１は，本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムの全体構成を示す側面図，図２は，当該汚排水浄化システムを構成する機械室の下部構造を示す平面図，図３は，当該汚排水浄化システムを構成する機械室の上部構造を示す平面図，図４は，当該汚排水浄化システムの返送機構の構成を示す側面図，図５は，当該汚排水浄化システムを構成する反応槽を示す側面図，図６は，当該汚排水浄化システムを構成する曝気槽に充填される接触材を示す斜視図，図７は，当該汚排水浄化システムを構成する曝気槽に充填される接触材個体を示す斜視図である。
【００３７】
図１に示すように，本実施の形態の汚排水浄化システム１は，汚水流入管２ａ又は２ｂを介して汚排水発生源から供給される汚排水を，嫌気性菌による嫌気性分解で浄化処理する嫌気槽４等を有する機械室Ｒ１を備えている。
【００３８】
図１，図２に示すように，機械室Ｒ１の下部には，上流側（汚水流入管２ａ，２ｂ側）から順に，汚排水発生源から供給される汚排水を浄化処理する原水槽３と，原水槽３で浄化処理された汚排水を浄化処理する嫌気槽４と，嫌気槽４で浄化処理された汚排水を浄化処理する無酸素槽５と，無酸素槽５で浄化処理された汚排水を浄化処理する好気槽６と，好気槽６で浄化処理された汚排水が供給される汚水集水槽７と，が配置されている。
原水槽３，嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６，汚水集水槽７は，それぞれ，ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製の４００ｍｍφ円筒タンクからなり，原水槽３及び汚水集水槽７は縦置きにされ，嫌気槽４，無酸素槽５及び好気槽６は横置きにされている。嫌気槽４と無酸素槽５とは，下端部で連通管８を介して連通されている。また，無酸素槽５と好気槽６とは，下端部で連通管９を介して連通されている。さらに，好気槽６と汚水集水槽７とは，上端部で連通管１０を介して連通されている。
例えば水洗式トイレ装置を備えたトイレ室の汚水槽（汚排水発生源）から供給される汚排水は，原水槽３の下端部の周面に斜め上方を向いた状態で接続された汚水流入管２ａを介して一旦原水槽３に溜められた後，汚水ポンプ１１によって嫌気槽４に汲み上げられる。ここでは，原水槽３に汚排水が一定量溜まると，汚水ポンプ１１が自動的に起動して，原水槽３内の汚排水が移送パイプ１２を介して嫌気槽４へ圧送されるように構成されている。そして，嫌気槽４に汲み上げられた汚排水は，連通管８，９，１０を介して無酸素槽５，好気槽６，汚水集水槽７の順に移動する。このように，原水槽３内の汚排水の水位が上がると，当該汚排水が自動的に嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６，汚水集水槽７の順に移動するので，流量調整槽を別途設けなくても，汚排水の流れに如何なる問題も発生することはない。その結果，汚排水浄化システム１のコンパクト化を図ることができる。
なお，例えばポセ式トイレ装置を備えたトイレ室の汚水槽（汚排水発生源）から供給される汚排水は，原水槽３の上端部の周面に水平な状態で接続された汚水流入管２ｂを介して原水槽３に溜められる。そして，この場合には，原水槽３と嫌気槽４を，上端部で連通管を介して連通させることにより，原水槽３に溜まった汚排水を，自動的に嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６，汚水集水槽７の順に移動させることができる。従って，この場合には，汚水ポンプ１１が不要となるため，汚排水浄化システム１のさらなるコンパクト化を図ることができる。また，原水槽３の上面には，メンテナンスのための（及び，トイレットペーパー分解菌等の微生物を投入するための）蓋付き開口３ａが形成されており，好気槽６内には，散気管１３，１４が設けられている。
【００３９】
原水槽３は，汚排水発生源から供給される汚排水から粗大固形物及びし渣を除去するスクリーン機能を有している。また，原水槽３には，リグニン，セルロース，フェミセルロースを分解する菌であるトイレットペーパー分解菌(Psuedomonas
putidaなど)や，油分分解菌(Alcanivorax属菌やRhodococcus属菌)等が投入され，原水槽３内でトイレットペーパー，油分等を分解することができるようにされている。そして，粗大固形物及びし渣が除去され，トイレットペーパー，油分等が分解された後の汚排水は，嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６において嫌気性菌による嫌気性分解，好気性菌による好気性分解等を受けて浄化処理される。
【００４０】
嫌気槽４には嫌気性菌が投入されている。そして，原水槽３から嫌気槽４に汲み上げられた汚排水は，当該嫌気槽４内において，嫌気性菌による嫌気性分解（還元反応）を受けて浄化処理される。
【００４１】
嫌気槽４で浄化処理された汚排水は，連通管８を介して無酸素槽５に移動される。この無酸素槽５には，後段の好気槽６で増殖された硝化菌も返送され，嫌気槽４で浄化処理された汚排水と硝化菌とが無酸素状態で接触する。そして，嫌気槽４で浄化処理された汚排水に含まれる脱窒菌が汚排水中の有機物成分を水素供与体として脱窒を行うことにより，汚排水中の硝酸態窒素が窒素ガスに変化して除去される。
【００４２】
無酸素槽５で浄化処理された汚排水は，連通管９を介して好気槽６に移動される。この好気槽６には，好気性菌である硝化菌が投入されている。そして，無酸素槽５で浄化処理された汚排水は，好気槽６内で曝気処理され，好気槽６に投入培養された好気菌による有機物の酸化分解が行われると共に，アンモニアはアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌によって硝酸，亜硝酸になる硝化反応が行われる。
【００４３】
好気槽６で浄化処理された汚排水は，連通管１０を介して汚水集水槽７に移動されて，当該汚水集水槽７に溜められる。汚水集水槽７内には汚水ポンプ１５が設置されている。
【００４４】
本実施の形態の汚排水浄化システム１においては，機械室Ｒ１の下部タンク室６８の外板と原水槽３，嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６，汚水集水槽７との隙間に保温断熱材として遠赤外線の照射能が優れる珪藻土が詰められており，これにより，冬期における微生物の保護と微生物の活性化が図られている。
【００４５】
図１，図３に示すように，機械室Ｒ１の上部には，上流側（汚水ポンプ１５側）から順に，好気槽６で浄化処理された汚排水を浄化処理する曝気槽１６と，曝気槽１６で浄化処理された汚排水を浄化処理する第１反応槽１７と，第１反応槽１７で浄化処理された汚排水を浄化処理する第２反応槽１８と，第２反応槽１８で浄化処理された汚排水を浄化処理する第３反応槽１９と，第３反応槽１９で浄化処理されて得られた処理水を貯水する処理水貯水槽２０と，が配置されている。曝気槽１６，第１反応槽１７，第２反応槽１８，第３反応槽１９，処理水貯水槽２０は，それぞれ，ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製の４００ｍｍφ円筒タンクからなり，これらは縦置きにされている。
【００４６】
図１，図４に示すように，汚水集水槽７に溜められた汚排水は，汚水ポンプ１５によって曝気槽１６に汲み上げられる。ここでは，汚水集水槽７に汚排水が一定量溜まると，汚水ポンプ１５が自動的に起動して，汚水集水槽７内の汚排水が垂直な移送パイプ２１を介して曝気槽１６へ圧送されるように構成されている。移送パイプ２１は，曝気槽１６の上端よりも上方で直角に折り曲げられ，その先端は曝気槽１６内に位置している。移送パイプ２１の曝気槽側先端には，マイナスイオンであるマイクロバブル（微細気泡）を発生させるマイクロバブル発生器２２が取り付けられており，これにより，
プラスイオンである浮遊物質（ＳＳ）を効果的に除去することができるようにされている。また，微細気泡は水中で１m上昇するに３時間もがかるので，曝気槽内の溶存酸素の濃度が高まって，好気性微生物の活性化を図るとともに，曝気が止まっている間（断続曝気）にも好気性微生物の活性に支障がない。しかし，通常のマイクロバブル発生器を設置稼働に伴う電気消耗量が多く，マイクロバブル発生器の値段も高いため，経済性が必ずしも優れないことから，集水槽の汚水ポップからの汚水移送管の曝気槽側の先端に小型マイクロバブル発生器を備え付けることで，ポンプから汚水を送る際の水圧を利用することができ，マイクロバブル発生器に一定以上の水圧が要求される条件をクリヤーし，動力なしでマイクロバブルの発生ができる。その結果，汚排水浄化システム１の
省エネ化を図ることができる。
また，移送パイプ２１には，汚水集水槽７の上端よりも上方に位置して，汚水集水槽７から汲み上げられる汚排水の逆流を防止する逆流防止バルブ２３が設けられている。また，移送パイプ２１には，逆流防止バルブ２３の直上に位置して返送管２４の一端が接続されており，当該返送管２４の他端は無酸素槽５内に位置している。さらに，汚水集水槽７内には水位調節センサ２５が設けられており，汚水集水槽７内の汚排水の水位によって汚水ポンプ１５の起動をオン／オフすることができるようにされている。そして，汚水集水槽７内の汚排水を，汚水ポンプ１５によって曝気槽１６に汲み上げている途中で，汚水集水槽の水位が下がれば汚水ポンプ１５の起動がオフになるため，移送パイプ２１内に残った汚排水が自動的に汚水集水槽７側に戻る現像を利用して，好気槽６で増殖された硝化菌を，返送管２４を介して無酸素槽５へ自動返送することができるようにされている。この硝化菌は，上述したように，無酸素槽５での窒素成分の除去に用いられる。
【００４７】
図１，図６，図７に示すように，曝気槽１６内には，好気槽６で浄化処理された汚排水が接触する接触材２６が充填されている。
この接触材２６は，複数の接触材個体３５からなり，当該接触材個体３５は，外径が３０〜７０ｍｍ，高さが７０〜２００ｍｍの円筒状のプラスチック製網体３５ａと，プラスチック製網体３５ａに挿通され，中心に汚排水が通る孔３５ｃが形成された円柱状の多孔質スポンジ３５ｂとにより構成されている。この接触材２６は，比表面積を増やして汚排水と微生物との接触を多くすると共に，好気性環境下でも嫌気性菌を生き残らせ，嫌気性環境下でも好気性菌を生き残らせるために工夫されたものである。
曝気槽１６には，好気性菌類と嫌気性菌類とが投入されている。このため，曝気槽１６内では，好気性菌による酸化反応で汚排水の浄化処理が行なわれると同時に，嫌気性菌による還元反応で汚排水の浄化処理が行なわれる。
好気槽６で浄化処理された汚排水は，曝気槽１６において，接触材２６に接触しながら下方に流れていく。汚排水が接触材２６に接触している間は，上述の酸化反応と還元反応による汚排水の浄化処理が繰返し行なわれるので，汚排水の浄化は，好気槽６での浄化後に比べて，より一層完全なものになる。
曝気槽１６内には，接触材２６の下方に位置して散気管２７が設けられており，接触材２６に向ってエアーを噴射供給することにより，接触材２６において繁殖する好気性菌に対して，その生命維持に必要なエアーが十分に与えられるようにされている。
本実施の形態においては，図３に示すように，３個の曝気槽１６ａ，１６ｂ，１６ｃが移送パイプ３１，３２を介して直列に接続された構成となっている。但し，曝気槽の個数は３個に限定されるものではなく，汚水処理量と処理装置の設計に従い,１個であっても２個であっても４個以上であってもよい。
【００４８】
曝気槽で曝気された後，最終的に分解しきれなかった有機物質や浮遊物質は，通常，沈殿槽に送られ，沈殿槽で沈殿された沈殿物を汚水槽に返送するようにされている。
本発明の汚排水処理方式においては，従来の活性汚泥法とは違って，各槽の役目を果たせる優占菌を培養固定したセラミックス担体と嫌気性菌と好気性菌が共存できる前記の接触材を充填して，酸化還元反応による有機物の完全分解を目指すことであるため，殆どスラッジは発生しないが，一部分解しきれなく沈殿されるスラッジを，タイマ（不図示）を設けて，曝気槽１６内での曝気を断続的に行ない，曝気が止まっている時間を利用して，曝気槽１６の底部に沈殿した沈殿物を嫌気槽４に返送するようにされている。より具体的には，図１，図４に示すように，曝気槽１６内には，散気管２７の下方に位置して，ロート状のスラッジ収集部材２８が設けられており，これにより，スラッジが一箇所に集められるようにされている。また，曝気槽１６の下端部の周面には，循環モータ２９を有する返送管３０の一端が接続されており，当該返送管３０の他端は嫌気槽４内に位置している。以上のような構成を採用することにより，沈殿槽を別途設ける必要がないので，汚排水浄化システム１のコンパクト化を図ることができる。また，上記のように曝気槽１６内での曝気を断続的に行なうようにすれば，曝気が止まっている間を利用して，曝気槽で過剰摂取したリンを嫌気槽で放出し,ポリリン酸蓄積細菌の性質を利用して，ポリリン酸蓄積細菌を曝気槽から嫌気槽に返送させ，リンが除去される高度処理が行われることになる。
【００４９】
図１，図３，図５に示すように，曝気槽１６（１６ｃ）の上部の周面には，水平な移送パイプ３３の一端が接続されており，当該移送パイプ３３の他端は第１反応槽１７内に位置している。これにより，曝気槽１６内に溜められた曝気処理後の汚排水を，自然に第１反応槽１７に移動させることができるようにされている。
第１反応槽１７内には，多孔板３４が設けられており，当該多孔板３４上には，大きさが平均２ｍｍ〜７ｍｍの杉木材チップ３６が充填されている。この杉木材チップ３６は多孔質であり，その孔の外部では空気との接触により好気性菌が繁殖し，当該好気性菌による酸化反応で汚排水の浄化処理が行なわれる。これと同時に，その孔の内部では空気と接触し難いので嫌気性菌が繁殖し，当該嫌気性菌による還元反応で汚排水の浄化処理が行なわれる。また，生の杉木材チップままでは，殆ど浄化処理が望めないことから，杉木材チップから出る茶色のリグニン除去工程と殺菌，乾燥工程を終えた後，好気性微生物や嫌気性微生物を優占培養し，固定されたものが望ましい（スーパバイオチップ）。この杉木材チップとしては，例えば，日本国特許４２７６６９６号記載の杉木材チップを用いればよい。
曝気槽１６で浄化処理された汚排水は，第１反応槽１７において，杉木材チップ（スーパバイオチップ：SBC）３６に接触しながら下方に流れていく。汚排水がスーパバイオチップ３６に接触している間は，上述の酸化反応と還元反応による汚排水の浄化処理が繰返し行なわれるので，汚排水の浄化は，曝気槽１６での浄化後に比べて，より一層完全なものになる。第１反応槽１７内には，多孔板３４の上方に位置して散気管３７が設けられており，スーパバイオチップ３６に向ってエアーを噴射供給することにより，スーパバイオチップ３６において繁殖する好気性菌に対してその生命維持に必要なエアーが十分に与えられるようにされている。
【００５０】
第１反応槽１７には，多孔板３４の下方に位置して集水槽３８が設けられている。集水槽３８内の汚排水は，汚水ポンプ３９によって第２反応槽１８に汲み上げられる。集水槽３８に汚排水が一定量溜まると，汚水ポンプ３９が自動的に起動して，集水槽３８内の汚排水が垂直な移送パイプ４０を介して第２反応槽１８へ圧送されるように構成されている。
移送パイプ４０は，第１反応槽１７の上端辺りで直角に折り曲げられ，その先端は第２反応槽１８内に位置している。また，集水槽３８内には水位調節センサ４１が設けられており，集水槽３８内の汚排水の水位によって汚水ポンプ３９の起動がオン／オフされるようにされている。
この第１反応槽１７は，固状濾過処理の場合に用いられる反応槽の構造を示すためのことであって，水に極めて強い杉木材チップの物性を利用して，スーパバイオチップ３６を不織布製の袋に入れた状態で第１反応槽１７内に充填し，移送パイプ４０の水平部分を，移送パイプ３３よりも下方に位置させれば，水の水位差と自然水圧の原理を利用して，第１反応槽１７から第２反応槽１８へ汚排水を自然に移動させることができる。この構成を採用すれば，汚水ポンプ３９が不要となるので，汚排水浄化システム１のさらなるコンパクト化を図ることができる。
【００５１】
第２反応槽１８内には，多孔板４２が設けられており，当該多孔板４２上には多孔質セラミックス担体（スーパバイオボール）４３が充填され，スーパバイオボールの生成原料であるゼオライト，イライトからなる高いイオン置換能力（CEC）やゼオライトのアムモニア吸着力と共に，その多孔質の中が好気状態下でも脱窒反応を行う好気性脱窒菌（Thiosphaera pantotrophaなど）を固定して更なる脱窒を果たす。
この多孔質セラミックス担体（スーパバイオボール）４３は，吸着性が高い天然ゼオライト５０％に遠赤外線の放射性が強いイライト３０％，ベントナイト（活性白土）２０％，を粉状に混合して直径３〜８ｍｍの球状に成形し，比表面積を極大化させる工程を経て，これを９００℃〜１３００℃の温度で焼成することにより形成されたものである。これに，用度に合した適合微生物を固定させ，微生物担体として各槽に充填することで，より完全な汚水処理が図れる。
スーパバイオボール４３の孔内では好気性菌と嫌気性菌が繁殖している。第１反応槽１７で浄化処理された汚排水は，第２反応槽１８において，スーパバイオボール４３に接触しながら下方に流れていく。そして，スーパバイオボール４３の上端辺りまで汚排水が溜められ，これにより，汚排水中のアンモニアが効果的に除去される。第２反応槽１８内には，多孔板４２の上方に位置して散気管４４が設けられており，スーパバイオボール４３に向ってエアーを噴射供給することにより，スーパバイオボール４３の孔内において繁殖する好気性菌に対してその生命維持に必要なエアーが十分に与えられるようにされている。
第２反応槽１８内には，垂直な移送パイプ４５が設けられている。移送パイプ４５の下端は第２反応槽１８の底部に位置し，移送パイプ４５の上部は，スーパバイオボール４３の上端辺りで直角に折り曲げられて，その先端が第３反応槽１９内に位置している。ここで，移送パイプ４５の水平部分は，移送パイプ４０の水平部分よりも下方に位置している。このため，水の水位差と自然水圧の原理を利用して，第２反応槽１８から第３反応槽１９へ汚排水を自然に移動させることができる。その結果，ポンプの数を減らして，汚排水浄化システム１のコンパクト化を図ることができる。
上記に加え多孔質セラミックス担体において使用される菌として，例えば，パチルス属菌，好気性真正細菌，脱窒菌，界面活性剤分解菌，アンモニア酸化菌，亜硝酸酸化菌，古細菌，好気性脱窒菌，白色腐朽菌，褐色腐朽菌，糸状菌トリコデルマ，紅色非硫黄細菌，ポリリン酸蓄積細菌，シアノバクテリアなどが挙げられ，適宜，組み合わせて用いることができる。
【００５２】
第３反応槽１９内には，多孔板４６が設けられており，当該多孔板４６上には脱色用と脱臭用の生物活性炭４７が充填されている。この生物活性炭４７の孔内では好気性菌が繁殖している。
第２反応槽１８で浄化処理された汚排水は，第３反応槽１９において，生物活性炭４７に接触しながら下方に流れていく。そして，生物活性炭４７の上端辺りまで汚排水が溜められ，これにより，汚排水に対して脱色と脱臭が行なわれる。
第３反応槽１９内には，多孔板４６の上方に位置して散気管４８が設けられており，生物活性炭４７に向ってエアーを噴射供給することにより，生物活性炭４７の孔内において繁殖する好気性菌（Pseudomonas Flavobacterium，Β-Proteobacteria，Thaumarchaeotaなど）に対してその生命維持に必要なエアーが十分に与えられるようにされている。第３反応槽１９内には，垂直な移送パイプ４９が設けられている。
移送パイプ４９の下端は第３反応槽１９の底部に位置し，移送パイプ４９の上部は，生物活性炭４７の上端辺りで直角に折り曲げられて，その先端がＵＶ殺菌装置５０内に位置している。ここで，移送パイプ４９の水平部分は，移送パイプ４５の水平部分よりも下方に位置している。このため，水の水位差と自然水圧の原理を利用して，第３反応槽１９からＵＶ殺菌装置５０へ汚排水を自然に移動させることができる。その結果，ポンプの数を減らして，汚排水浄化システム１のコンパクト化を図ることができる。
【００５３】
以上の構成によれば，汚水槽の水位が上がれば嫌気槽，無酸素槽，好気槽，汚水槽集水槽まで汚水は自然水位で流れるし，汚水集水槽７から曝気槽１６に汲み上げられた汚排水は，曝気槽１６→第１反応槽１７，第２反応槽１８，第３反応槽１９，ＵＶ殺菌装置５０（処理水貯水槽２０）の順に自然に移動させることができるので，流量調整槽を別途設けなくても，汚排水の流れに如何なる問題も発生することはない。その結果，汚排水浄化システム１のさらなるコンパクト化を図ることができる。
【００５４】
第２反応槽１８には，上端部の周面に洗浄水注入口５１が設けられ，下端部の周面に洗浄水排出口５２が設けられている。また，第３反応槽１９には，上端部の周面に洗浄水注入口５３が設けられ，下端部の周面に洗浄水排出口５４が設けられている。
そして，この構成によれば，洗浄水注入口５１から５％程度の塩水などの洗浄水を注入し，洗浄水排出口５２から当該洗浄水を排出することにより，第２反応槽１８内に充填されたスーパバイオボール４３の機能を回復することができるし，及び，
洗浄水注入口５３から沸湯した洗浄水を注入し，洗浄水排出口５４から当該洗浄水を排出することにより，第３反応槽の洗浄水第３反応槽１９内に充填された生物活性炭４７を洗浄し，これらの機能を回復することができるので，スーパバイオボール４３及び生物活性炭４７を継続して数年程度の長期間使用することができる。しかも活性炭にβ-proteobacteriaなどの好気性菌を繁殖させることで難分解性物質である色や臭いなどを分解し，活性炭の孔口に詰まって活性炭の吸着機能を落とすのを防ぎ，その使用期間をもっと長くすることができるので，汚排水浄化システム１の省エネを図ることができる。
【００５５】
図１に示すように，ＵＶ殺菌装置５０の下方には処理水貯水槽２０が設置されており，ＵＶ殺菌装置５０と処理水貯水槽２０とは，連通管５５を介して連通されている。これにより，ＵＶ殺菌された汚排水を，処理水として処理水貯水槽２０に貯めておくことができるようにされている。
処理水貯水槽２０は架台５６に載せられており，処理水貯水槽２０の下端部の周面には処理水給水管５７の一端が接続されている。ここで，処理水貯水槽２０は，原水槽３の上端よりも７００ｍｍ以上の上方に設置されている。このため，循環モータを設けることなく，処理水貯水槽２０内の処理水を，処理水給水管５７を介して例えば水洗式のトイレ装置の貯水箱へ自然水位差で流入することができる。その結果，汚排水浄化システム１のコンパクト化を図ることができる。
また，処理水給水管５７の近傍には小型金魚鉢（不図示）を備え付けることが可能であり，当該小型金魚鉢に処理水貯水槽２０内の処理水を注入することにより，処理水の臭い，色度，濁度等を観察することができるようにされている。また，処理水が注入された小型金魚鉢内で飼育される金魚が正常に生きている限り，汚排水の適切な処理がなされていることが確認でき，ＢＯＤ，Ｔ−Ｎなど間接的な水質確認を行なうことができる。
【００５６】
処理水貯水槽２０内には，垂直なオーバーフロー管５８が設けられており，当該オーバーフロー管５８の下端には処理水放流管５９が接続されている。これにより，処理水貯水槽２０に一定水位以上貯まった処理水を処理水放流管５９から放流することができるようにされている。
【００５７】
ＵＶ殺菌装置５０の上方には，セラミックス担体（スーパバイオボール），活性炭等の濾材６０ａが充填された雨水浄化槽６０が設けられており，当該雨水浄化槽６０には雨水集水器６１が取り付けられている。そして，雨水浄化槽６０は連通管６２を介してＵＶ殺菌装置５０と連通されている。これにより，雨水を，浄化し，ＵＶ殺菌した後，処理水貯水槽２０に貯めておくことができるようにされている。
【００５８】
上記したように，本実施の形態の汚排水浄化システム１においては，原水槽３，嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６，汚水集水槽７，曝気槽１６，第１反応槽１７，第２反応槽１８，第３反応槽１９，処理水貯水槽２０として，ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製の円筒タンクが用いられている。このＰＶＣ製の円筒タンクは，水密性に優れ，各槽内部の保温性を確保する上でも有用である。また，ＰＶＣ製の円筒タンクは軽量で安価であるため，汚排水浄化システム１の製作が容易であると共に，製作費用を低減できるという効果も得られる。
【００５９】
［汚排水浄化システムの適用例］
以下，上記した汚排水浄化システムの適用例について説明する。
（適用例１−トイレ装置）
まず，上記した汚排水浄化システムを，トイレ室の汚水槽（汚排水発生源）から供給される汚排水の浄化処理に適用した例について，図８，図９を参照しながら説明する。なお，図１〜図７に示す構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し，その詳細な説明は省略する。
【００６０】
図８は，本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを，トイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図，図９は，当該汚排水浄化システムとポセ式トイレ装置とを組み合わせてモジュール化した例を示す側面図である。
【００６１】
図８，図９に示すように，機械室Ｒ１に隣接してトイレ室Ｒ２が設けられており，汚排水浄化システム１とポセ式のトイレ装置６４とを組み合わせてモジュール化されている。
機械室Ｒ１の下部タンク室６８の高さは４５０ｍｍである。トイレ室Ｒ２の下部には，高さ５００ｍｍの汚水槽６７が設けられており，汚水槽６７の上にはトイレ装置６４が設置されている。汚水槽６７の上部と原水槽３の上部とは，内径７５ｍｍφの水平な汚水流入管２ｂを介して連通されている。汚水流入管２ｂは，高さ３００ｍｍの箇所に設けられている。また，原水槽３と嫌気槽４とは，汚水流入管２ｂと同じ高さの位置に設けられた連通管６３を介して連通されている。このため，汚水槽６７内の汚排水の水位が汚水流入管２ｂの高さまで上がると，汚水槽６７内の汚排水は，自然に原水槽３に移動され，原水槽３→嫌気槽４→無酸素槽５→好気槽６→汚水集水槽７の順に移動される。そして，トイレ室Ｒ２の汚水槽（汚排水発生源）６７から供給される汚排水は，上記と同様にして浄化され，処理水として処理水貯水槽２０に貯められる。
【００６２】
処理水貯水槽２０の下端部の周面には，内径２０ｍｍφの処理水給水管５７の一端が接続されており，当該処理水給水管５７の他端はトイレ装置６４の貯水箱９２に接続されている。これにより，処理水貯水槽２０に貯められた処理水を，トイレ装置６４の貯水箱９２に貯めておき，排便後のトイレ装置６４の洗浄に再利用することができる。
【００６３】
雨水浄化槽６０の下端部の周面には，移送パイプ６５の一端が接続されており，当該移送パイプ６５の他端は，トイレ室Ｒ２に設置された手洗い６６に連結されている。また，手洗い６６には，排水パイプ９３の一端が接続されており，当該排水パイプ９３の他端は汚水槽６７内に位置している。これにより，浄化された雨水を使用して手を洗い，使用後の雨水を汚水槽６７に流すことができるようにされている。
【００６４】
なお，汚排水浄化システム１と水洗式のトイレ装置６４とを組み合わせてモジュール化する場合には，図１０に示すように，高さ２００ｍｍの汚水槽６７を設け，汚水槽６７の上部と原水槽３の下部とを，内径７５ｍｍφの傾斜した汚水流入管２ａを介して連通すればよい。そして，この場合には，原水槽３内に汚水ポンプ１１が設置され，原水槽３内の汚排水が移送パイプ１２を介して嫌気槽４に汲み上げられる。嫌気槽４に汲み上げられた汚排水は，嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６，汚水集水槽７の順に移動される。そして，トイレ室Ｒ２の汚水槽（汚排水発生源）６７から供給される汚排水は，上記と同様にして浄化され，処理水として処理水貯水槽２０に貯められる。
【００６５】
また，図１１に示すように，汚水流入管２ａを介して洗濯機６９，浴槽７０，流し台７１からの汚排水を家庭用合併浄化槽として原水槽３に供給するようにすれば，洗濯機６９，浴槽７０，流し台７１からの汚排水を浄化処理して，トイレ装置６４の貯水箱９２に貯めておき，排便後のトイレ装置６４の洗浄に再利用することができる。
【００６６】
（適用例２−洗車機）
次に，上記した汚排水浄化システムを，洗車機の洗車汚水槽（汚排水発生源）から供給される汚排水の浄化処理に適用した例について，図１２を参照しながら説明する。なお，図１〜図７に示す構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し，その詳細な説明は省略する。
【００６７】
図１２は，本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを，洗車機の洗車汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図である。
【００６８】
図１２に示すように，機械室Ｒ１に隣接して洗車機７２が設置されており，洗車機７２の下には，地中に埋められた状態で洗車汚水槽７３が設けられている。処理水給水管５７には，洗車機７２の洗車ノズル９６が接続されており，処理水貯水槽２０内の処理水によって洗車機７２内の自動車９７を洗車することができるようにされている。そして，洗車によって発生した汚排水は洗車汚水槽７３に流し込まれる。洗車汚水槽７３内には汚水ポンプ７４が設置されており，洗車汚水槽７３に溜められた汚排水は，汚水ポンプ７４によって原水槽３に汲み上げられる。ここでは，洗車汚水槽７３に汚排水が一定量溜まると，汚水ポンプ７４が自動的に起動し，洗車汚水槽７３内の汚排水が汚水流入管２ｂを介して原水槽３へ圧送されるように構成されている。嫌気槽４，無酸素槽５の代わりに，油分分解菌が投入された油分分解槽９４，界面活性剤分解菌が投入された界面活性剤分解槽９５が設けられており，原水槽３と油分分解槽９４とは，汚水流入管２ｂと同じ高さの位置に設けられた連通管６３を介して連通されている。また，油分分解槽９４と界面活性剤分解槽９５とは，下端部で連通管８を介して連通されている。さらに，界面活性剤分解槽９５と好気槽６とは，下端部で連通管９を介して連通されている。このため，原水槽３内の汚排水の水位が連通管６３の高さまで上がると，原水槽３内の汚排水は，自然に油分分解槽９４に移動され，原水槽３，油分分解槽９４，界面活性剤分解槽９５，好気槽６，汚水集水槽７の順に移動される。そして，洗車機７２の洗車汚水槽（汚排水発生源）７３から供給される汚排水は，油分と界面活性剤が分解された後，上記と同様にして浄化され，処理水として処理水貯水槽２０に貯められて，再び洗車に利用される。
【００６９】
原水槽３内にはロート状のスラリ収集部材７６が設けられており，これにより，洗車後の汚排水中に含まれている泥などのスラリを原水槽３の底部に沈殿させることができるようにされている。図１２中，参照符号７５はスラリ排出管を示しており，原水槽３の底部に沈殿したスラリを，当該スラリ排出管７５を介して外に排出することができるようにされている。
【００７０】
（適用例３−し尿処理船舶）
次に，上記した汚排水浄化システムを，船舶内のトイレ室の汚水槽（汚排水発生源）から供給される汚排水の浄化処理に適用した例について，図１３を参照しながら説明する。なお，図１〜図７に示す構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し，その詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１３は，本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを，船舶内のトイレ室の汚水槽から供給される汚排水の浄化処理に適用した例を示す側面図である。
【００７２】
図１３に示すように，船舶９８には機械室Ｒ１が搭載されている。図１３中，参照符号８０はバキュームポンプを示している。そして，当該バキュームポンプ８０を起動させ，船舶内のトイレ室の汚水槽（汚排水発生源）から供給される汚排水を，汚水流入ホース７９を介して原水槽３の上部から当該原水槽３に流入することができるようにされている。原水槽３と嫌気槽４とは，汚水流入ホース７９と同じ高さの位置に設けられた連通管６３を介して連通されている。このため，原水槽３内の汚排水の水位が連通管６３の高さまで上がると，原水槽３内の汚排水は，自然に嫌気槽４に移動され，原水槽３→嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６，汚水集水槽７の順に移動される。そして，船舶内のトイレ室の汚水槽（汚排水発生源）から供給される汚排水は，上記と同様にして浄化され，処理水として処理水貯水槽２０に貯められる。
【００７３】
処理水貯水槽２０の下端には処理水原水槽移送管７８の一端が接続されており，当該処理水原水槽移送管７８の他端は原水槽３内に位置している。これにより，一旦浄化されて得られた処理水を数回にわたって浄化処理して，浄化の質を高めることができるようにされている。また，処理水貯水槽２０の下端部の周面には，処理水放流管９９の一端が接続されており，数回にわたって浄化処理された後の処理水を，当該処理水放流管９９を介して海上に放流することができるようにされている。また，処理水放流管９９の途中には，２つのバルブ９９ａ，９９ｂに挟まれた位置にオーバーフロー管７７の一端が接続されており，当該オーバーフロー管７７の他端は処理水貯水槽２０の上端部の周面に接続されている。これにより，一方のバルブ９９ａを閉め，他方のバルブ９９ｂを開けて，処理水貯水槽２０に一定水位以上貯まった処理水を，処理水放流管９９を介して海上に放流することができるようにされている。
【００７４】
以上の構成によれば，船舶９８上でし尿処理を行なうことができ，船舶内のトイレ室の汚水槽（汚排水発生源）に溜められた汚排水が，そのまま海上に投棄されることを防止することができる。
【００７５】
（適用例４−ビルジ処理船舶）
次に，上記した汚排水浄化システムを，船舶の船底に溜まった汚排水（ビルジ）の浄化処理に適用した例について，図１４を参照しながら説明する。なお，図１〜図７に示す構成部材と同じ構成部材には同一の参照符号を付し，その詳細な説明は省略する。
【００７６】
図１４は，本発明の一実施の形態における汚排水浄化システムを，船舶の船底に溜まった汚排水（ビルジ）の浄化処理に適用した例を示す側面図である。
【００７７】
図１４に示すように，船舶９８には機械室Ｒ１が搭載されている。さらに，船舶９８には，機械室Ｒ１に隣接して油水分離器８５が設置されている。図１４中，参照符号１００はバキュームポンプを示している。そして，当該バキュームポンプ１００を起動させ，船舶９８の船底に溜まった汚排水（ビルジ）を，ビルジ流入管８２を介して油水分離器８５の上端から当該油水分離器８５に流入することができるようにされている。油水分離器８５は，上槽８５ａと下槽８５ｂとからなり，ビルジは上槽８５ａ内でバンカー油と油分廃水とに分離される。上槽８５ａと下槽８５ｂとは，油分廃水移送管８３を介して連通されており，上槽８５ａ内で分離された油分廃水だけを，当該油分廃水移送管８３を介して下槽８５ｂに移動させることができるようにされている。油水分離器８５の下槽８５ｂの下端部の周面には水平な移送パイプ８１の一端が接続されており，当該移送パイプ８１の他端は原水槽３内に位置している。これにより，油水分離器８５の下槽８５ｂ内の油分廃水を，移送パイプ８１を介して原水槽３に流入することができるようにされている。嫌気槽４，無酸素槽５，好気槽６の代わりに，それぞれ油分分解菌が投入された第１の油分分解槽８６，第２の油分分解槽８７，第３の油分分解槽８８が設けられており，原水槽３と第１の油分分解槽８６とは，移送パイプ８１と同じ高さの位置に設けられた連通管６３を介して連通されている。また，第１の油分分解槽８６と第２の油分分解槽８７とは，下端部で連通管８を介して連通され，第２の油分分解槽８７と第３の油分分解槽８８とは，下端部で連通管９を介して連通されている。さらに，第３の油分分解槽８８と汚水集水槽７とは，上端部で連通管１０を介して連通されている。このため，原水槽３内の汚排水の水位が連通管６３の高さまで上がると，原水槽３内の汚排水は，自然に第１の油分分解槽８６に移動され，原水槽３，第１の油分分解槽８６，第２の油分分解槽８７，第３の油分分解槽８８，汚水集水槽７の順に移動される。そして，油水分離器８５の下槽８５ｂ（汚排水発生源）から供給される油分廃水は，油分が分解された後，上記と同様にして浄化され，処理水として処理水貯水槽２０に貯められる。尚，第１の油分分解槽８６，第２の油分分解槽８７，第３の油分分解槽８８には，それぞれ，散気管８９，９０，９１が設けられている。
【００７８】
処理水貯水槽２０の下端には処理水原水槽移送管７８の一端が接続されており，当該処理水原水槽移送管７８の他端は原水槽３内に位置している。これにより，一旦浄化されて得られた処理水を数回にわたって浄化処理して，浄化の質を高めることができるようにされている。また，処理水貯水槽２０の下端部の周面には，処理水放流管９９の一端が接続されており，数回にわたって浄化処理された後の処理水を，当該処理水放流管９９を介して海上に放流することができるようにされている。また，処理水放流管９９の途中には，２つのバルブ９９ａ，９９ｂに挟まれた位置にオーバーフロー管７７の一端が接続されており，当該オーバーフロー管７７の他端は処理水貯水槽２０の上端部の周面に接続されている。これにより，一方のバルブ９９ａを閉め，他方のバルブ９９ｂを開けて，処理水貯水槽２０に一定水位以上貯まった処理水を，処理水放流管９９を介して海上に放流することができるようにされている。
【００７９】
以上の構成によれば，船舶９８の船底（汚排水発生源）に溜まったビルジを船舶９８上で浄化処理することができ，当該ビルジが，そのまま海上に投棄されることを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明によれば，従来の複雑なシステムを改良しながら不必要な部分を省略又は統合してシステムのコンパクト化を図り，経済的な無給水循環式トイレ装置を実現し得る汚排水浄化システムを提供することができる。従って，本発明の汚排水浄化システムは，電気設備のない海辺，小島，高山地域，被災地などにトイレ装置を設置する場合に有用である。
【符号の説明】
【００８１】
１  汚排水浄化システム
Ｒ１  機械室
Ｒ２  トイレ室
２ａ，２ｂ  汚水流入管
３  原水槽
４  嫌気槽
５  無酸素槽
６  好気槽
７  汚水集水槽
８，９，１０，５５，６２，６３  連通管
１１，１５，３９，７４  汚水ポンプ
１２，２１，３１，３２，３３，４０，４５，４９，６５，８１  移送パイプ
１３，１４，２７，３７，４４，４８，８９，９０，９１  散気管
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  曝気槽
１７  第１反応槽
１８  第２反応槽
１９  第３反応槽
２０  処理水貯水槽
２２  マイクロバブル発生器
２３  逆流防止バルブ
２４，３０  返送管
２５，４１  水位調節センサ
２６  接触材
２８  スラッジ収集部材
２９  循環モータ
３４，４２，４６  多孔板
３５  接触材個体
３５ａ  プラスチック製網体
３５ｂ  多孔質スポンジ
３５ｃ  孔
３６  杉木材チップ
３８  集水槽
４３  セラミックス担体
４７  生物活性炭
５０  ＵＶ殺菌装置
５１，５３  洗浄水注入口
５２，５４  洗浄水排出口
５６  架台
５７  処理水給水管
５８，７７  オーバーフロー管
５９，９９  処理水放流管
６０  雨水浄化槽
６０ａ  濾材
６１  雨水集水器
６４  トイレ装置
６６  手洗い
６７  汚水槽
６８  下部タンク室
６９  洗濯機
７０  浴槽
７１  流し台
７２  洗車機
７３  洗車汚水槽
７５  スラリ排出管
７６  スラリ収集部材
７８  処理水原水槽移送管
７９  汚水流入ホース
８０，１００  バキュームポンプ
８３  油分廃水移送管
８５  油水分離器
８５ａ  上槽
８５ｂ  下槽
８６  第１の油分分解槽
８７  第２の油分分解槽
８８  第３の油分分解槽
９２  貯水箱
９３  排水パイプ
９４  油分分解槽
９５  界面活性剤分解槽
９６  洗車ノズル
９７  自動車
９８  船舶
９９ａ，９９ｂ  バルブ
【要約】
【課題】  システムのコンパクト化を図り，経済的な無給水循環式トイレ装置を実現し得る汚排水浄化システムを提供する。
【解決手段】  汚排水浄化システムは，トイレ室の汚水槽から供給される汚排水を浄化処理する原水槽３と，原水槽３で浄化処理された汚排水を浄化処理する前処理部と，前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する後処理部と，前記後処理部で浄化処理されて得られた処理水を貯水する処理水貯水槽と，を備えている。前記後処理部は，曝気が断続的に行なわれ，前記前処理部で浄化処理された汚排水を浄化処理する曝気槽１６を備えている。そして，曝気槽１６の下端部には，循環モータ２９を有する返送管３０の一端が接続され，返送管３０の他端は前記前処理部の嫌気槽４内に位置している。
【選択図】  図４【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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【図６】
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【図７】
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【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】
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【図１３】
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【図１４】
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