(57)【要約】【解決手段】汚水処理装置は、汚水流入口６から流入した流入汚水３１に対し微生物を働かせることによりその流入汚水３１を分解処理する嫌気処理を行って処理汚水出口７から処理汚水３３を排出する嫌気処理部１と、この嫌気処理部１で処理された処理汚水３３に対し酸素供給条件下で微生物を働かせることによりその処理汚水３３を分解処理する好気処理部２とを備えている。この好気処理部２で前記嫌気処理部１からの処理汚水３３を処理汚泥３２と処理水３４とに分離し、この好気処理部２からの処理汚泥３２をこの嫌気処理部１に返送する。【効果】好気処理部２内の処理汚泥３２を有効利用して嫌気処理部１で汚水の分解処理能力を高めることができる。また、好気処理部２を固液分離部としても機能させて汚水処理装置を簡略化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水流入口から流入した流入汚水に対し微生物を働かせることによりその流入汚水を分解処理する嫌気処理を行って処理汚水出口から処理汚水を排出する嫌気処理部と、この嫌気処理部で処理された処理汚水に対し酸素供給条件下で微生物を働かせることによりその処理汚水を分解処理する好気処理部とを備え、
この好気処理部で前記嫌気処理部からの処理汚水を処理汚泥と処理水とに分離し、この好気処理部からの処理汚泥をこの嫌気処理部に返送する
ことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
汚水流入口から流入した流入汚水に対し微生物を働かせることによりその流入汚水を分解処理する嫌気処理を行って処理汚水出口から処理汚水を排出する嫌気処理部と、この嫌気処理部で処理された処理汚水に対し酸素供給条件下で微生物を働かせることによりその処理汚水を分解処理する好気処理部と、この好気処理部で処理された処理汚水を処理汚泥と処理水とに分離する固液分離部とを備え、
前記好気処理部からの処理汚泥を前記嫌気処理部に返送する
ことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項３】
前記固液分離部から処理汚泥を前記嫌気処理部に返送することを特徴とする請求項２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、微生物を利用した汚水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１にかかる汚水処理装置においては、汚水流入口（５）から流入した流入汚水（１７）と固液分離部（３）からの汚泥返送管（１６）により汚泥混合口（１４，１５）から入った汚泥（１８）との混合液（１９，２０）に対し微生物を働かせることによりこの混合液（１９，２０）を分解処理する嫌気処理を行って処理汚水出口（６）から処理汚水（２０）を排出する嫌気処理部（１）と、この嫌気処理部（１）で処理された処理汚水（２０）に対し酸素供給条件下で微生物を働かせることによりその処理汚水（２０）を分解処理する好気処理部（２）と、この好気処理部（２）で処理された処理汚水（２１）を処理汚泥（１８）と処理水（２２）とに分離する固液分離部（３）とを備えている。
【特許文献１】特開２００３−３０００９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記汚水処理装置よれば、固液分離部（３）から活性化汚泥（１８）が嫌気処理部（１）に供給されるため、この嫌気処理部（１）で流入汚水（１７）の分解処理がある程度進行し、この嫌気処理部（１）で処理された処理汚水（２０）は好気処理部（２）でさらに分解処理される。そのため、好気処理部（２）内の処理汚泥は固液分離部（３）内の処理汚泥（１８）と比較して同等に分解処理されたものとなる。
【０００４】
かかる点に鑑み、この発明は、好気処理部内の処理汚泥も固液分離部内の処理汚泥と同様に有効利用して嫌気処理部で汚水の分解処理能力を高めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
後記実施形態の図面（図１，３に示す第１実施形態、図２，３に示す第２実施形態）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明にかかる汚水処理装置は、第１実施形態に対応し、下記のように構成されている。
【０００６】
この汚水処理装置は、汚水流入口６から流入した流入汚水３１に対し微生物を働かせることによりその流入汚水３１を分解処理する嫌気処理を行って処理汚水出口７から処理汚水３３を排出する嫌気処理部１と、この嫌気処理部１で処理された処理汚水３３に対し酸素供給条件下で微生物を働かせることによりその処理汚水３３を分解処理する好気処理部２とを備えている。この好気処理部２で前記嫌気処理部１からの処理汚水３３を処理汚泥３２と処理水３４とに分離し、この好気処理部２からの処理汚泥３２をこの嫌気処理部１に返送する。
【０００７】
請求項１の発明では、好気処理部２内の処理汚泥３２を有効利用して嫌気処理部１で汚水の分解処理能力を高めることができる。また、好気処理部２を固液分離部としても機能させて汚水処理装置を簡略化することができる。
【０００８】
請求項２の発明にかかる汚水処理装置は、第２実施形態に対応し、下記のように構成されている。
この汚水処理装置は、汚水流入口６から流入した流入汚水３１に対し微生物を働かせることによりその流入汚水３１を分解処理する嫌気処理を行って処理汚水出口７から処理汚水３３を排出する嫌気処理部１と、この嫌気処理部１で処理された処理汚水３３に対し酸素供給条件下で微生物を働かせることによりその処理汚水３３を分解処理する好気処理部２と、この好気処理部２で処理された処理汚水４４を処理汚泥４５と処理水４６とに分離する固液分離部３５とを備えている。この好気処理部２からの処理汚泥３２をこの嫌気処理部１に返送する。
【０００９】
請求項２の発明では、好気処理部２内の処理汚泥３２を有効利用して嫌気処理部１で汚水の分解処理能力を高めることができる。
請求項２の発明を前提とする請求項３の発明（第２実施形態に対応）においては、前記固液分離部３５からの処理汚泥４５を前記嫌気処理部１に返送する。請求項３の発明では、固液分離部３５内の処理汚泥４５も好気処理部２内の処理汚泥３２とともに有効利用して嫌気処理部１で汚水の分解処理能力をより一層高めることができる。
【００１０】
請求項１または請求項２または請求項３の発明を前提とする第４の発明（第１〜２実施形態に対応）において、前記嫌気処理部１内には汚水流入口６と処理汚水出口７との間で汚水滞留路８を設けている。第４の発明では、この汚水滞留路８により、嫌気処理部１で汚水の分解処理能力をより一層高めることができる。
【００１１】
第４の発明を前提とする第５の発明（第１〜２実施形態に対応）においては、前記嫌気処理部１として汚水流入口６と処理汚水出口７との間に接続した下水管などの嫌気処理管５を採用し、この嫌気処理管５内の汚水滞留路８で複数段の流量規制手段１９を汚水流入口６と処理汚水出口７との間に並設し、汚水流入口６と一段目の流量規制手段１９との間の処理室２０と、一段目の流量規制手段１９と最終段目の流量規制手段１９との間で互いに隣接する両流量規制手段１９間の処理室２１と、最終段目の流量規制手段１９と処理汚水出口７との間の処理室２２とにこの汚水滞留路８を区画した。
【００１２】
第５の発明を前提とする第６の発明（第１〜２実施形態に対応）においては、前記汚水滞留路８の各処理室２０，２１，２２のうちいずれかの特定処理室２０，２１，２２に前記好気処理部２からの処理汚泥３２を返送する。例えば、請求項３の発明では、前記汚水滞留路８の各処理室２０，２１，２２のうちいずれかの特定処理室２０，２１，２２に前記固液分離部３５からの処理汚泥４５を返送する。
【００１３】
第５〜６の発明では、嫌気処理管５において、各流量規制手段１９を流入汚水３１の量に応じて調節すると、流入汚水３１は、まず、汚水流入口６に至り、各流量規制手段１９を通って各処理室２０，２１，２２を滞留しながら、処理汚水出口７へ順次流れ、流入汚水３１に対する分解処理能力をより一層高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、好気処理部２内の処理汚泥３２を有効利用して嫌気処理部１で汚水の分解能力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、本発明の第１実施形態にかかる汚水処理装置について図１を参照して説明する。
この汚水処理装置は嫌気処理部１と好気処理部２とからなる。
この嫌気処理部１は、耐気性部３（一次処理部）及び絶対嫌気性部４（二次処理部）を有する断面円筒状の嫌気処理管５（下水管等）を備えている。この嫌気処理管５は、汚水流入口６と処理汚水出口７との間で汚水滞留路８を有し、汚水流入口６から所定長さだけ所定形態で延設された断面円筒状の主管である耐気性管９（前記耐気性部）と、この耐気性管９から処理汚水出口７まで所定長さだけ所定形態で延設された断面円筒状の主管である絶対嫌気性管１０（前記絶対嫌気性部）とを備えている。この耐気性管９や絶対嫌気性管１０として、柔軟性を有するゴムホース等の可撓ホース（撓み管）や、柔軟性のない鋼管や樹脂管等を利用することができる。なお、管については、断面凹状の通路なども含むように広義の意味に解釈する。この嫌気処理管５（耐気性管９や絶対嫌気性管１０）の形態については、設置場所に応じて適宜決定され、例えば、渦巻き状に延設したりコイルばね状に延設したり蛇行状に延設したりして設置スペースを節約する。この嫌気処理管５（耐気性管９や絶対嫌気性管１０）の長さや内外径は、一般家庭の住宅やマンション等の集合住宅や工場などの設置場所により異なり、必要な処理能力に応じて決定される。また、既存の汚水配管内に可撓ホースを通してもよい。
【００１６】
前記好気処理部２は曝気槽１１を備えている。この曝気槽１１においては、沈澱槽１２の上端部に環状の溢水路１３が設けられているとともにこの溢水路１３の内側で処理汚水流入口１４が設けられ、この処理汚水流入口１４と前記嫌気処理管５の処理汚水出口７とが搬送管１５により堰またはポンプ（図示せず）を介して接続されている。この沈澱槽１２の下端部に設けられた処理汚泥排出口１６は前記嫌気処理管５に対し汚泥返送管１７により後述するように接続されている。この沈澱槽１２内にはエア供給口１８ａを有する複数のエア供給管１８が上下方向へ移動調節可能に支持されている。
【００１７】
前記嫌気処理管５（耐気性管９や絶対嫌気性管１０）においては、汚水流入口６と処理汚水出口７との間で汚水滞留路８に複数段の流量規制手段としての堰１９が並設されている。この汚水滞留路８は、汚水流入口６と一段目の堰１９との間の処理室２０と、一段目の堰１９と最終段目の堰１９との間で互いに隣接する両堰１９間の処理室２１と、最終段目の堰１９と処理汚水出口７との間の処理室２２とに区画されている。前記嫌気処理管５（耐気性管９や絶対嫌気性管１０）には、処理室２０において汚泥混合口２３（下水管の場合マンホール）が設けられているとともに、各処理室２１，２２において堰１９よりも下流側で堰１９に隣接して複数の汚泥混合口２３，２４（下水管の場合マンホール）が設けられている。前記曝気槽１１の処理汚泥排出口１６は、汚泥返送経路としての汚泥返送管１７によりタイマー式ポンプ２５と分配弁２６とを介して耐気性管９の各汚泥混合口２３と絶対嫌気性管１０の各汚泥混合口２４とに対し接続されている。なお、各処理室２０，２１，２２のうち一部のものに汚泥混合口を設けてもよい。
【００１８】
図３に示すように、前記各堰１９において、汚水滞留路８を上流側と下流側とに仕切る仕切部材２７は、複数に分割されて互いに並設された各可動部材２８を有している。この各可動部材２８は支持台２９に対し雌雄ねじ機構３０により上下動操作可能に支持されて汚水滞留路８の底面８ａに対し接近離間する。
【００１９】
前記各堰１９においては、流入汚水３１の量に応じて各可動部材２８の上下動位置を決めて開度を調節する。流入汚水３１は、まず、前記耐気性管９の汚水流入口６に至り、各堰１９を通ってこの耐気性管９の各処理室２０，２１を滞留しながら順次流れる。その際、この耐気性管９の各処理室２０，２１では、後述するように前記曝気槽１１から汚泥返送管１７により返送された処理汚泥３２（活性汚泥）が、汚泥混合口２３から取り込まれ、酸素が少ない状態にある流入汚水３１に混合されるとともに、この処理汚泥３２から酸素が流入汚水３１に補充される。そのため、前記処理汚泥３２内の微生物が、流入汚水３１への処理汚泥３２の取り込み位置で、混合液（各汚泥混合口２３において取り込み位置よりも上流側の汚水に対し処理汚泥３２が混合された下流側の汚水）に接触する。ちなみに、流入汚水３１（上流側汚水）は、汚水流入口６に最も近い汚泥混合口２３から、前記絶対嫌気性管１０に最も近い汚泥混合口２３に至るほど、処理汚泥３２との混合に伴い微生物との接触が促進されて順次改善処理された混合液（下流側汚水）となる。
【００２０】
次に、前述したように耐気性管９で処理汚泥３２との混合に伴い順次改善処理された混合液は、前記絶対嫌気性管１０に至り、各堰１９を通ってこの絶対嫌気性管１０の各処理室２１，２２を滞留しながら順次流れる。この混合液が耐気性管９の汚水流入口６から絶対嫌気性管１０の処理汚水出口７に至るまでの間に、混合液に対し微生物が働くと、酸素の供給が極めて少ない状態で、混合液は、有機酸やアルコールなどの代謝生産物を経て、二酸化炭素や水や硫化水素やメタンや窒素ガスなどに分解処理される。その場合、悪臭発生源となる脂肪及び油を吸着及び酸化して悪臭を除去する。この絶対嫌気性管１０の各処理室２１，２２においても、後述するように前記曝気槽１１から汚泥返送管１７により返送された処理汚泥３２（活性汚泥）が、汚泥混合口２４から取り込まれて混合液（各汚泥混合口２４において取り込み位置よりも上流側の汚水）に混合される。そのため、前記処理汚泥３２内の微生物が、混合液への処理汚泥３２の取り込み位置で、混合液に補充されて処理汚水３３（各汚泥混合口２４において取り込み位置よりも下流側の汚水）となる。ちなみに、混合液（上流側汚水）は、耐気性管９に最も近い汚泥混合口２４から、絶対嫌気性管１０の処理汚水出口７に最も近い汚泥混合口２４に至るほど、処理汚泥３２との混合に伴い微生物による分解処理が促進されて順次改善処理された処理汚水３３（下流側汚水）となる。
【００２１】
次に、前記絶対嫌気性管１０で処理された処理汚水３３は、前記搬送管１５により処理汚水流入口１４から曝気槽１１に至る。この処理汚水３３に対し酸素供給条件下で微生物が働くと、この処理汚水３３において、窒素化合物がアンモニアや硝酸塩などに、一部の有機化合物が二酸化炭素や水になどに、それぞれ分解処理される。その場合、この微生物は曝気槽１１でスカム発泡を抑制する。
【００２２】
次に、前記曝気槽１１で処理された処理汚水３３は、前記処理汚泥排出口１６から排出される処理汚泥３２と、前記溢水路１３から排出される処理水３４とに分離される。この処理水３４は例えば河川などに放流される。この処理汚泥３２は、前述したように、前記耐気性管９で流入汚水３１と混合される汚泥として前記汚泥返送管１７により強制的に返送されるとともに、前記絶対嫌気性管１０で混合液と混合される汚泥として前記汚泥返送管１７により強制的に返送される。
【００２３】
次に、本発明の第２実施形態にかかる汚水処理装置について第１実施形態との相違点を中心に図２を参照して説明する。
この汚水処理装置は、前述した嫌気処理部１及び好気処理部２のほかに、固液分離部３５（固液分離槽）も備えている。
【００２４】
この固液分離部３５においては、沈澱槽３６の上端部に環状の溢水路３７が設けられているとともにこの溢水路３７の内側で処理汚水流入口３８が設けられ、この処理汚水流入口３８と後記曝気槽１１の処理汚水排出口４３とが搬送管３９により堰またはポンプ（図示せず）を介して接続されている。この沈澱槽３６の下端部に設けられた処理汚泥排出口４０は、汚泥返送経路としての汚泥返送管４１によりタイマー式ポンプ４２と分配弁２６とを介して耐気性管９の各汚泥混合口２３と絶対嫌気性管１０の各汚泥混合口２４とに対し接続されている。
【００２５】
前記曝気槽１１の下端部には前記処理汚泥排出口１６が設けられているとともに、この曝気槽１１の上端部には処理汚水排出口４３が設けられ、前記嫌気処理部１で処理された処理汚水３３は、この処理汚泥排出口１６から処理汚泥３２として排出されるとともに、この処理汚水排出口４３から処理汚水４４として排出される。
【００２６】
この処理汚水４４は搬送管３９により処理汚水流入口３８から固液分離部３５の沈澱槽３６に至る。この沈澱槽３６で処理された処理汚水４４は、前記処理汚泥排出口４０から排出される処理汚泥４５と、前記溢水路３７から排出される処理水４６とに分離される。この処理水４６は例えば河川などに放流される。この処理汚泥４５は、前述したように、前記耐気性管９で流入汚水３１と混合される汚泥として前記汚泥返送管４１により強制的に返送されるとともに、前記絶対嫌気性管１０で混合液と混合される汚泥として前記汚泥返送管４１により強制的に返送される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１実施形態にかかる汚水処理装置を概略的に示すシステム図である。
【図２】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第２実施形態にかかる汚水処理装置を概略的に示すシステム図である。
【図３】（ａ）は第１，２実施形態にかかる堰において汚水滞留路に設置した状態を示す一部切欠正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ１線において堰を側面側から見た断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ２−Ａ２線において堰を平面側から見た断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…嫌気処理部、２…好気処理部、６…汚水流入口、７…処理汚水出口、３１…流入汚水、３２…処理汚泥、３３…処理汚水、３４…処理水、３５…固液分離部、４４…処理汚水、４５…処理汚泥、４６…処理水。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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