(57)【要約】【課題】生活雑排水などを中心とする汚水の浄化とともに処理中の臭気やガスを、大気中に排気することのない汚水処理装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】嫌気性処理槽１、好気性処理槽４、沈殿分離槽７からなり、汚水処理装置を形成するこれら各槽１、４、７内の臭気やガスを含んだ空気を気体分離手段１３で酸素富化処理し、この高酸素濃度空気を用いて好気性処理槽４の好気性菌を活性化するバブリングに活用する構成とする。【選択図】図１
2006075786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも供給される汚水を好気性菌で処理する好気性処理槽と、この好気性処理槽で処理された処理水を貯水し沈殿物を沈殿させた処理水の一定量以上のものを放流する沈殿分離槽を備えた汚水処理装置において、この汚水処理装置を形成する各槽の内、少なくともひとつの槽を外気と連通するようにして前記汚水処理装置を形成する槽内の気体をポンプを介して好気性処理槽に循環するように構成し、この循環経路の一部に外気を取り込んで高酸素濃度空気を生成する気体分離手段を設けて好気性処理槽の汚水中に高酸素濃度空気を加えた汚水処理装置を形成する槽内の気体をバブリングするようにした汚水処理装置。
【請求項２】
気体分離手段を沈殿分離槽と好気性処理槽を結ぶパイプの一部に設けた請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項３】
気体分離手段を沈殿分離槽の外気と連通する部分に設けた請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項４】
気体分離手段を酸素富化膜を用いて構成した請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項５】
好気性処理槽中の汚水に酸素濃度２１％以上の気体をバブリングするために供給するようにした請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項６】
好気性処理槽の前段に嫌気性菌によって供給される汚水を処理する嫌気性処理槽を設け、気体分離手段によって高酸素濃度空気とともに生成される酸素貧化空気を前記嫌気性処理槽の汚水中にバブリングするように構成した請求項１に記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は家庭などのし尿や生活雑排水を浄化する汚水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境を守るために様々な取組みが行われている。特に河川や海の汚染防止に対する取組みが注目を集めている。このような河川や海の汚染防止に大きな影響を与えるのが家庭やオフィスにおけるし尿や生活雑排水といわれている。
【０００３】
このような生活汚水に対して従来から汚水処理装置を設置して汚水を浄化し環境破壊を起さないような取組みがなされてきている。従来における汚水処理装置としては図６に示すようなものが開発されている。
【０００４】
すなわち、供給される汚水３０を貯え嫌気性菌でこの汚水３０を処理する嫌気性処理槽３１と、この嫌気性処理槽３１と隣接し、嫌気性処理槽３１で処理された汚水３２を貯え好気性菌で処理する好気性処理槽３３と、この好気性処理槽３３に隣接し、好気性処理槽３３で処理された処理水３４を貯え沈殿物を沈殿させ上澄みの処理水を外部に放流する放流口３５を設けた沈殿分離槽３６と、上記好気性処理槽３３の汚水３２中に好気性菌の死滅を防ぐための空気をポンプ３７によって送り込むパイプ３８と、上記沈殿分離槽３６の上部に排気口３９を設けた汚水処理装置である（特許文献１参照）。
【０００５】
この汚水処理装置によれば、嫌気性処理槽３１で嫌気性菌で汚水３０を処理し、その処理された上澄みの汚水３２が好気性処理槽３３に送り込まれて好気性菌で処理され、その上澄みの処理水３４が沈殿分離槽３６に送り込まれて沈殿物を沈殿させて自然界に放流しても問題のない浄化された処理水として放流口３５より外に放流することになり、河川や海を汚染しないものとなる。
【０００６】
なお、汚水処理装置としては、嫌気性処理槽のないものも実用化されているが、この場合も好気性処理槽に空気を送り込んで好気性菌の活性化を図る構成が取られている。
【特許文献１】特開平５−２１２３９０号公報
【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、従来の汚水処理装置においては、汚水の浄化は実現できてはいるが、沈殿分離槽３６からはそれまで処理されてきた汚水の臭気や処理時に発生するガスなどがそのまま外部に排気されて大気を汚染していた。また、好気性菌を活性化させるために酸素濃度２１％以上とする必要があり、かなりの空気を好気性処理槽３３に送り込むことが必要で、ポンプ３７の駆動にかなりのエネルギーを必要とし、維持コストが高くつくといった課題があった。
【０００８】
本発明は以上のような従来の欠点を除去し、大気汚染もなく維持コストも低い汚水処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の汚水処理装置は、外気と連通する汚水処理装置を形成する槽内の気体をポンプを介して好気性処理槽に循環させるように構成し、この循環経路の一部に気体分離手段を設けて好気性処理槽の汚水中に高酸素濃度空気をバブリングするようにしたものである。
【００１０】
この構成とすることにより、汚水処理装置中の臭気やガスを気体分離手段で高酸素濃度空気を生成したものを加えて好気性処理槽の好気性菌の活性化に再利用して大気中にそのまま排気することもなく、気体分離手段で高酸素濃度化した空気を好気性処理槽に供給するためポンプの駆動エネルギーも低減でき維持コストも低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明の汚水処理装置は、汚水を浄化することはもちろんのこと、その浄化処理時に発生する臭気やガスも大気中に排気することなく環境破壊に対してきわめて有効であるとともに、維持コストも低減できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の汚水処理装置における第１の発明は、少なくとも供給される汚水を好気性菌で処理する好気性処理槽と、この好気性処理槽で処理された処理水を貯水し沈殿物を沈殿させた処理水の一定量以上のものを放流する沈殿分離槽を備えた汚水処理装置において、外気と連通するようにした汚水処理装置を形成する各槽内の気体をポンプを介して好気性処理槽に循環するように構成し、この循環経路の一部に外気を取り込んで高酸素濃度空気を生成する気体分離手段を設けて好気性処理槽の汚水中に高酸素濃度空気を加えた汚水処理装置を形成する槽内の気体をバブリングするようにしたものである。
【００１３】
この構成により汚水処理装置の汚水処理中に発生する臭気やガスを大気中に排気することなく再利用して大気汚染を防ぎ、かつ、気体分離手段で生成した高酸素濃度空気を加えた気体を好気性処理槽に供給するためポンプの駆動エネルギーも低減できることになる。
【００１４】
また、上記気体分離手段を沈殿分離槽と好気性処理槽を結ぶパイプの一部に設けた構成とし、沈殿分離槽の臭気やガスの混在する気体を酸素富化したものに変えて好気性処理槽の好気性菌の活性化に役立てることができる。
【００１５】
さらに、気体分離手段を沈殿分離槽の外気と連通する部分に設けた構成とし、大気中の空気を酸素富化した状態で取込み、それを好気性処理槽に供給するとともに、この外気と連通する部分から排出される気体の臭気やガスを除去して大気汚染のない状態とすることができる。
【００１６】
また、気体分離手段は酸素富化膜を用いた構成とし、簡単な構成で上述した作用効果を得ることを実現できる。
【００１７】
さらに、好気性処理槽中の汚水に酸素濃度２１％以上の気体をバブリングするために供給するものとし、好気性菌の活性化に有効に作用させることができる。
【００１８】
また、好気性処理槽の前段に嫌気性処理槽を設け、気体分離手段によって生成される酸素貧化空気を嫌気性処理槽の汚水中にバブリングするように構成し、嫌気性菌の活性化を促進させ、処理効率を高めることができる。
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における汚水処理装置について図面を参照しながら説明する。図１は実施の形態１の汚水処理装置の概略構成図である。
【００２０】
図１において、１は汚水２が供給される流入口３を有し、一定の汚水２を貯えて嫌気性菌で嫌気性処理を行う嫌気性処理槽である。４はこの嫌気性処理槽１に隣接して設けられた好気性処理槽であり、この両槽間の壁面の上部には嫌気性処理槽１で処理された汚水２の上澄みの汚水５を好気性処理槽４に送り込む注入口６が設けられている。
【００２１】
また、７は上記好気性処理槽４に隣接して設けられた沈殿分離槽であり、この両槽間の壁面の上部にも好気性処理槽４で処理された汚水５の上澄みの処理水８を沈殿分離槽７に送り込む注入口９が設けられるとともに、この注入口９の設けられていない側の壁面には沈殿物を沈殿させた上澄みの浄化された液体のみを放流する放流口１０が設けられている。さらにこの沈殿分離槽７の天井面には外気と連通する連通口１１が設けられているとともに、上記放流口１０の上部にはパイプ１２が接続されている。
【００２２】
このパイプ１２には、外気を取り込んで高酸素濃度空気を生成する気体分離手段１３がポンプ１４を介して接続されるとともにポンプ１５が設けられ、このポンプ１５に接続されたパイプ１２は上記好気性処理槽４の汚水５の最深部近くまで引込まれ、沈殿分離槽７内の気体に気体分離手段１３で生成した高酸素濃度空気を加えて酸素濃度２１％以上の気体に変えてポンプ１５によって強制的に好気性処理槽４の汚水５中に送り込んでバブリングし、この汚水５を処理する好気性菌の活性化を行っている。
【００２３】
上記構成において、流入口３から流れ込んでくる汚水２は嫌気性処理槽１に貯えられ、この嫌気性処理槽１中で嫌気性菌によって処理され、その上澄みの汚水５は一定量に達すると注入口６を通って好気性処理槽４に送り込まれる。この好気性処理槽４に貯えられた汚水５は好気性菌で処理されるが、この好気性菌は常に沈殿分離槽７の気体にパイプ１２を介して気体分離手段１３で生成された高酸素濃度空気を加えたものとしてポンプ１４により加えて、ポンプ１５の働きで供給されてバブリングされ活性化されている。
【００２４】
このように好気性処理槽４で処理された汚水５の上澄みの処理水８は一定量に達すると注入口９を介して沈殿分離槽７に送り込まれる。この沈殿分離槽７に貯えられた処理水８は沈殿物を沈殿させ、その上澄みの浄化された液体は一定量に達すると放流口１０を通って外部に放流される。
【００２５】
このとき、沈殿分離槽７の連通口１１からこの汚水処理装置で処理された汚水の臭気や処理時に発生するＣＯ２などのガスが大気中に排気されることも考えられるが、ポンプ１５によって吸引されて好気性菌のバブリングに利用されるため殆んど排気されることはなく、外気を取入れる役割りの方が大きく、大気汚染を発生させることはない。
【００２６】
また、上記気体分離手段１３は図２に示すような構成のものを採用することができる。すなわち、枠状の支持体１６に、不織布にポリシロキサンとスチレンの共重合体を主成分とする薄膜を形成した気体分離膜１７を取付けて構成したモジュール１８を複数個所定の間隔をもって積層し、隣接するモジュール１８どうしの隙間に生じる吸気口１９と、吐出口２０とを設けた構成となっている。
【００２７】
上記構成の気体分離手段１３の作用について説明する。
まず、吸気口１９から吸気した空気より、気体分離膜１７の両面の圧力差で高酸素濃度空気を生成して吐出口２０から吐出するようになっている。
【００２８】
このような気体分離手段１３の吸気口１９は沈殿分離槽７側のパイプ１２に接続され、吐出口２０はポンプ１５側のパイプ１２に接続されて利用される。
【００２９】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２における汚水処理装置について図３を用いて説明する。図３に示す実施の形態２の汚水処理装置の基本的な構成は実施の形態１と殆んど同じであり、同じ部分については同一の符号を付して説明は省略する。
【００３０】
この実施の形態２において実施の形態１と異なる点は、気体分離手段１３を設ける位置だけであり、沈殿分離槽７の連通口１１に設けた構成としたものである。すなわち、実施の形態１における沈殿分離槽７と好気性処理槽４を結ぶパイプ１２の途中に設ける構成から、沈殿分離槽７の外気との連通する連通口１１に設けた構成に変えたものである。
【００３１】
この構成とすることにより、沈殿分離槽７に集ってきた汚水処理装置の処理中の臭気やガスが、この連通口１１より大気中に排気されるのを気体分離手段１３で処理して臭気やガスを除去して排気し大気汚染をより確実に防止するようにしたものである。
【００３２】
また、この気体分離手段１３を介して外気を吸入するため、吸入される外気は高酸素濃度化されたものとなり、パイプ１２とポンプ１５によって沈殿分離槽７中の気体を好気性処理槽４に送り込んでも酸素濃度２１％以上の酸素富化空気を供給できることになる。
【００３３】
（実施の形態３）
続いて本発明の実施の形態３における汚水処理装置について図４を用いて説明する。図４に示す実施の形態３の汚水処理装置の基本的な構成は実施の形態１と同じであり、同じ部分については同一の符号を付して説明は省略する。
【００３４】
この実施の形態３において実施の形態１と異なる点は、気体分離手段１３において高酸素濃度空気を生成すると、酸素貧化空気、言い換えると窒素富化空気が副産物として生成されるためこの酸素貧化空気を気体分離手段１３から別のパイプ２１に取出し、ポンプ２２を介して上記嫌気性処理槽１中の浄水２中にバブリングし、この汚水２中の嫌気性菌を酸素貧化空気によって活性化し、処理能力を維持あるいは高めるように構成したものである。
【００３５】
以上のように図２で説明した酸素富化膜１７を用いた気体分離手段１３によって、好気性処理槽４には好気性菌を活性化させる高酸素濃度空気を、嫌気性処理槽１には嫌気性菌を活性化させる酸素貧化空気を供給して処理能力の維持あるいは処理能力を高めることができる。
【００３６】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４における汚水処理装置について、図５を用いて説明する。
この実施の形態４の汚水処理装置は実施の形態１〜３に示した汚水処理装置の構成から嫌気性処理槽１を無くした簡易型の構成としたものであり、同じ部分については同一の符号を付して説明は省略する。
【００３７】
すなわち、汚水５の流入口３は好気性処理槽４に設けられ、汚水５はいきなり好気性菌によって処理されるようになっている。これは、処理する汚水５の種類によって、あるいは処理するレベルによって嫌気性菌で処理する必要がない場合に有効なものとなり、全体を小型化できる効果がある。
【００３８】
他の構成や動作については、実施の形態１において説明したものと同じであり、ここでの説明は省略する。
【００３９】
なお、上記各実施の形態１〜４では、いずれも連通口１１を沈殿分離槽７に設けた構成にて説明を行ったが、他の槽、例えば好気性処理槽４に連通口１１を設けても同様の効果を得ることが期待できる。
【００４０】
また、上記各実施の形態１〜４において説明した構成の気体分離手段１３の代わりに酸素ボンベを設けることも考えられるが、この構成にすると酸素ボンベの酸素量の管理が必要となるとともに、酸素ボンベの費用が余分にかかることになり経済的に不利となる。
【００４１】
最後に、嫌気性処理槽１や好気性処理槽４の前段に大きなごみを除去するごみ除去槽を設けたり、沈殿分離槽７の後段に処理水をさらに中和させたり、ｐH調整をしたりする槽を設ける構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の汚水処理装置は、処理中に発生した臭気やガスを含んだ空気に高酸素濃度空気を加えてバブリング用として活用するため、大気汚染防止に役立つものとなり、汚染気体の処理や汚物処理にも有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１における汚水処理装置の概略構成図
【図２】同汚水処理装置に用いる気体分離手段を示す概略構成図
【図３】同実施の形態２における汚水処理装置の概略構成図
【図４】同実施の形態３における汚水処理装置の概略構成図
【図５】同実施の形態４における汚水処理装置の概略構成図
【図６】従来の汚水処理装置を示す概略構成図
【符号の説明】
【００４４】
１    嫌気性処理槽
２    汚水
４    好気性処理槽
５    汚水
７    沈殿分離槽
８    処理水
１０    放流口
１１    連通口
１２    パイプ
１３    気体分離手段
１５    ポンプ
【図１】
2006075786.tif 000003
【図２】
2006075786.tif 000004
【図３】
2006075786.tif 000005
【図４】
2006075786.tif 000006
【図５】
2006075786.tif 000007
【図６】
2006075786.tif 000008