(57)【要約】【課題】従来の合併処理槽及びグリストラップ槽は、第１、２沈殿槽、接触バッキ槽、沈澱室、消毒槽などの各槽を通過して浄化するが、各槽に分離されているため、広いスペースが必要であり、接触バッキ槽内の濾材のメンテナンス、また、各槽内の汚泥等の沈殿物の処理に問題があった。【解決手段】間伐材をチップ状に加工した濾材を接触濾材とし、チップ濾材を合併槽内に充填し、また、合併槽内部に円筒形状のパイプを固定設置することにより、間伐チップ状に加工した濾材が、好気、中気及び嫌気性菌による生物処理が効率よく行われるため、単独槽による合併処理方式が可能になる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間伐材をチップ状に破砕し、好気性、中気性及び嫌気性微生物の繁殖を促進させるための濾床とすることを特徴とする接触濾材。
【請求項２】
円筒形状のパイプに複数個の穴を設け、円筒形状のパイプの下部に請求項１の接触濾材を充填し、汚水及び雑排水が透過することにより、汚水及び雑排水の分解処理効率を向上させることを特徴とした円筒形状のパイプ。
【請求項３】
請求項２のパイプを合併槽内部に並列に複数本６本〜１０本を固定設置し、汚水及び雑排水がパイプを透過し、また合併槽内部に請求項１の接触濾材を充填し、汚水及び雑排水が透過することにより、汚水及び雑排水の分解処理効率を向上させることを特徴とした合併処理浄化装置。
【請求項４】
請求項２のパイプをグリストラップ槽内部に並列に複数本６本〜１０本を固定設置し、食品関連施設から排出されるスラリー性が高くまた油分を多量に含んだ食品廃水がパイプを透過し、またグリストラップ槽内部に請求項１の接触濾材を充填し、食品廃水汚水及び雑排水が透過することにより、分解処理効率を向上させることを特徴としたグリストラップ槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は合併処理浄化槽及びグリストラップ槽内に間伐材を利用した木材チップを接触濾材として使用することにより、好気性、中気性、嫌気性バクテリアの繁殖を促進するための濾床として利用することで各排水の浄化効率を向上させることが可能な接触濾材及び合併処理浄化槽、グリストラップ槽。
【背景技術】
【０００２】  汚水の放流先となる河川等が隣接地域になく、また広域にわたる下水道設備等が完備、整理されていない地域においての浄化設備として、家庭、病院、及び事業所等から排出される屎尿、生活排水の処理においては単独処理浄化槽を埋設使用するのが一般的であったが、最近はこの生活排水が汚染源という環境汚染問題等を鑑み屎尿排水及び生活雑排水を処理する合併処理浄化槽の設置が義務づけられている。しかし河川または地下水の汚染問題が数多く発生していることは周知の事実である。各種排水の悪臭の原因は排水中に含まれる有機物等が嫌気性菌による分解の働きによって変化し腐敗して発生する。この悪臭物質を分解し消臭していくことが必要である。【０００３】  合併浄化処理槽として現在使用されている槽は直方体状を形成した槽内部に第１沈澱分離槽、第２沈澱分離槽、接触バッキ槽、沈澱室、消毒槽などの各層を通過することにより浄化を進めている。また、第１、第２沈澱分離槽においては嫌気性菌の増殖による働きで有機物の分解浄化を促進し、固液分離され沈澱物質と液化された水溶物が、槽内部中央下部より形成されたフロックの流入を防ぐため上部から接触バッキ槽へ汚水が送水されていく。接触バッキ槽内部には好気性菌の濾床となるべき濾材が充填されている。【０００４】  第１、第２沈澱分離槽内において、嫌気性菌の繁殖により有機物が分解され液化された汚水が接触バッキ槽内に送水され、プラスチック、不織布、合成繊維、ひも状の接触濾材等を使用して、好気性菌によりスラリー性状の物質が形成され濾床として有機物を分解し繁殖していく。またその接触濾材の下部位置に散気管を配置し外部設置のブロワーにより空気を送り好気性菌の繁殖を促進させる。この濾材間を通過することにより、汚水中の有機物を分解浄化させ、さらに沈澱室にて浮上フロックと沈澱フロックに分離し仕切板の下部から消毒槽へと送られ、塩素により滅菌され放流される。しかし、ＢＯＤの約４０％〜６０％は微生物の細胞の形態で固定され、ＳＳ（浮遊物質）に変化しないので、スラッジの分離分解処理が大変であった。【０００５】  また食品関連施設から排出されるＢＯＤ、ＣＯＤ値の高い油分を多量に含んでいるとされる飲食業等を営む店舗からの排水に対しての濾過槽の役割を担うグリストラップ槽の設置も業として営む店舗等に義務づけられている。【０００６】  またグリストラップ槽においても直方体状を形成した槽内部に３槽及び４槽になるような仕切板を設定し、不織布また網状に形成された濾材を槽内中間位置に配置し油分を多量に含んだ汚水を濾材に通過させることにより汚水排水中の油分を減少させている。しかし物理的な濾過方法のため濾材が目詰まりをおこし、また槽内部に油分が積層されていくため清掃や交換を頻繁に行わなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  一般家庭では１日約２００リットル／人〜２５０リットル／人の生活排水が排出されている。今後もこの排水量はほとんど変化を起こさないで推移していくと思われる。このように大量の排水を広域下水道が完備された地域と同等に汚染を伴うことなく浄化し排水するためには、広いスペース等が必要であり工事が大がかりになってしまうという問題が発生する。【０００８】  また、従来の接触濾材はヒモ状の繊維を編み込んだ物やプラスチックによる接触濾材、不織布、合成纎維等で加工された接触濾材等が使用されている。しかし脱着式のため水圧の変化等による変形してしまったり、接触濾材の目詰まりが発生してしまうため交換等の不便さが生じたりするので、メンテナンスが度合いが高くなる。【０００９】  第１、第２沈澱分離槽内及び接触バッキ槽内おいて、沈澱フロックが発生する。しかし、ＢＯＤの約４０％〜６０％は微生物の細胞の形態で固定され、ＳＳ（浮遊物質）に変化し、スラッジの残滓物となり、分離分解処理が大変であった。【００１０】  有害金属等が含まれない一般生活排水及び食品関連施設にて排出される有機物ＢＯＤ、ＣＯＤ及び洗浄水に含まれるスラリー性の高い排水ならびにＴ−Ｎ（全窒素）、Ｔ−Ｐ（全リン）、ＳＳ（浮遊物質）、油分等を分解し、環境に悪影響を及ぼすことなく、省スペース、低コストで実現することが可能な自然環境型の合併処理浄化槽、グリストラップ槽を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  そこで本発明は上記問題に鑑み、従来のプラスチック、不織布、合成繊維、ひも状の接触濾材等を使用することなく、間伐材を５ｃｍ〜７ｃｍに破砕しチップ状に加工した濾材を使用する。チップ状に加工した接触濾材の容積は、チップの厚みの３乗に比例し、接触濾材の面積を大幅に増大させ、濾過の役割を果たすことに至った。以上のことから従来の無機、有機の濾材との比較として嫌気、中気、好気性の濾床の面積が大幅に増大することでバクテリアの繁殖が促進されより一層浄化効率が高まる。【００１２】  この間伐チップ濾材を使用することにより従来の第１、２沈澱分離槽による嫌気処理、嫌気濾床、接触バッキ槽による好気処理が不要となる。また好気性処理に使用するブロワー散気管、好気濾床、嫌気濾床等を使用せず、単独槽による嫌気、中気、好気性菌による処理方式が可能となり、発生汚泥の処理が必要なくなる。【００１３】  合併槽内に円筒管を縦方向に設置することにより流入する汚水や有機物を合併槽下部に順次、流入することができ槽全体の分解処理効率を向上することができる。【００１４】  有機物が微生物によって分解されていく行程のなかでは、ＢＯＤの約４０％〜６０％は微生物の細胞の形態で固定され、懸濁物質ＳＳに変化し、スラッジの分離分解処理をしなくてはならないが、間伐チップ濾材を使用することにより、次のようになる。このチップ濾材に繁殖し、増殖していく過程の中で、スクロース（ショ糖）、グルコース（ブドウ糖）等が分解陽性であり、またいずれも栄養細胞内の菌体偏央部に芽胞を持ち、菌が活発に動き回ることができる。また、栄養、温度、水分の条件があえば発芽して分裂増殖を行う。このような菌の働きとともに分裂増殖を繰り返しながら有機物を分解するので、含水率の高い汚泥を排出発生することなく分解浄化され、また、スカムの発生を抑制するとともに悪臭に対しても消臭浄化が可能になる。そして、間伐チップ材の補充をすることの他は、メンテナンスのほぼかからない合併処理浄化槽及びグリストラップ槽の提供が可能となった。
【発明の効果】
【００１５】  通常の接触濾材を利用するにはそれぞれ設置場所の選定に問題があると共に微生物の繁殖と有機物の分解作用については考えておらず単に充填材また接触材として活用しているのにすぎない。【００１６】  しかし、本発明は上述の実状に対応すべきチップ材の多孔室性に着目し、かつ従来の接触濾材と比較した場合に濾床面積の増大化を図り、なおかつチップ濾材の大きさの設定により使用形態を任意に選択可能な接触濾材である。また、合併処理浄化槽、グリストラップ槽の直方体の槽内部すみずみまで充填活用することにより、容積を有効に活用し、接触面積の増大を図ることができるとともに、微生物群を接触濾材内外部において繁殖させるのに適し、有機物、油分等の分解作用を高め汚水排水に対して、効率よく浄化することが可能である。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１７】  以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００１８】  図１は本発明の実施形態にかかる間伐材を濾材とした合併処理浄化槽及びグリストラップ槽の概略構成図を示したものである。
図１、２に示すように本実施形態にかかる合併処理浄化槽は、生活雑排水及び油分の多い食品排水を流入させる流量調整槽１に設置された破砕式水中ポンプ２により送水管３を通して合併槽本体４に流入する。送水管３を通して流入した排水は、インバート７を介して、順次送水連結管１６、１７、１９、２０、２２、２３、２５、２６、２８、２９より円筒管１５へと流入する。円筒管１５を通して間伐チップ濾材８に透過していく。また図３の円筒管４５に設けられた流入孔３０より排水はチップ濾材３８を透過して下部に貯留され、浄化が促進される。浄化された排水は仕切板９の下部にある排水孔１０を通り貯留槽１２へと流入し排水ポンプ１１より消毒槽１３へと送水されるよう構成している。
【００１９】  図２は本実施形態において用いられる合併処理浄化槽及びグリストラップ槽の平面図を示したものである。
水液量点検口５は水液量の点検及びチップ濾材の投入口であり、チップ投入口６は合併槽、グリストラップ槽へのチップ濾材の投入口である。接触濾材の経年変化によるチップ濾材の補充を行うために排水側送水連結管２９方向へ左右１０ヶ所に設置されている。
【００２０】  図３は本実施形態において用いられる円筒管図である。
図２の合併槽４内部に１０本設置した。図３の円筒管４５内部にチップ濾材３８を下部から約１ｍ充填させる。この円筒管４５は日量の排水量により直径１００ｍｍ〜２００ｍｍの管を使用することが望ましい。また、円筒管４５内部には水液量点検口３５から３００ｍｍ下部より直径２０ｍｍ〜３０ｍｍの流出孔３０を設けている。
【００２１】  図４は本実施形態において用いられるチップ濾材３８の平面図である。
【００２２】  図５は本実施形態において用いられるチップ濾材３８の断面図である。
【００２３】  図４、図５のチップ濾材３８は、間伐材を長さ１ｍ程度に切断をし、木材の破砕機を通して、厚さ１．５ｃｍ、長さ５〜７ｃｍのチップ状に破砕したものである。
【実施例】
【００２４】  本実施形態にかかる合併処理浄化槽及びグリストラップ槽は図１、図２、図３に示すように構成され次のように機能する。
本実施形態においてまず、一般生活排水及び食品関連施設より排出された雑排水及びスラリー性、油分濃度の高い排水が１の流量調整槽内に設置された破砕式水中ポンプ２より圧送され、送水管３を通してインバート７を介して順次送水連結管１６から２９よりそれぞれの円筒管１５へ排水が流入されることを特徴とする。この時送水管３側のインバート７に接続されている左右１０本の円筒管１５のチップ濾材８に排水が冠水された後、順次排水側へと移行し浄化が進行される。【００２５】  合併槽４内部に充填されたチップ濾材８及び円筒管１５に貯留されている水位は、ほぼ同位量となる。排水が冠水されている下部位が嫌気濾材となり固液分離を促進する。界面及び界面上部においては嫌気、好気の濾床となる。このバクテリアの繁殖により浄化効率機能を向上させる。合併槽本体４に充填するチップ濾材８の容積は従来活用されているプラスチック、不織布、合成繊維等で加工された濾材の表面積に対して数倍の接触面積を持つこととなる。合併槽及びグリストラップ槽内部における滞留時間及び接触時間も同等となり、ＢＯＤ、ＣＯＤ、油分の分解を促進させることが可能となる。【００２６】  各種排水の悪臭の原因は排水中に含まれる有機物等が嫌気性菌による分解の働きによって変化し腐敗して発生する。この時に発生する硫黄化合物であるメチルカプタン類や窒素化合物であるアンモニア、アミン類等の悪臭物質をＮ（窒素）、Ｓ（硫黄）、ＣＯ２（二酸化炭素）、Ｈ２Ｏ（水）に分解される。またバクテリアの繁殖の過程で酸素を必要とするが、生活雑排水等が合併処理槽に圧送、流入する中でチップ濾材間を通過し、チップ濾材の内部は嫌気性となり汚水排水が通過して行くに従い、汚水と置換されることにより内部に酸素が取り込まれ好気性へと変化していく。この嫌気、好気の繰り返しにより発酵、分解、消化、消滅の行程を繰り返すことにより浄化、消臭処理が可能となる。【００２７】  臭気濃度、アンモニア、硫化水素について、ポンプアップの前後の値を
【表１】
のように測定した。
【表１】
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【００２８】  また、５人槽から２０人槽の合併処理浄化槽において、間伐チップ濾材を５ｍ３〜２０ｍ３の数量で変化をさせた結果（ＪＩＳＫ０１０２−２１）、ＢＯＤ２５０ｐｐｍの基礎数値の約９８％が除去された。
【００２９】  本発明は、地場資源である間伐材を利用した、間伐チップ材を濾材とし、槽内部に円筒形状のパイプを使うことにより、酸素、温度、水分等の働きによりバクテリアに最適な濾床空間を与えることができ、最も自然環境に優しい合併処理浄化槽及びグリストラップ槽である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】  一般生活排水及び食品関連施設からの排水に対して、沈澱分離槽、接触バッキ槽、沈澱室等を設けず、一体化された槽内部において従来成し得なかった自然界の働きにより、嫌気、中気、好気性バクテリアの分解を行い、消臭効果、浄化効率の高い合併槽及びグリストラップ槽の提供が可能となる。また、間伐材の有効利用と成り得る。そして一般生活排水、食品関連施設、また畜産関連等の各種排水の各処理に組み合わせることより、より効果的な排水浄化処理を効率よくおこなうことが可能となる。この処理水を放流することにより、現在河川、湖沼での汚染の要因である、水の富栄養化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】合併処理浄化槽、グリストラップ槽の構成図
【図２】合併処理浄化槽、グリストラップ槽の平面図
【図３】円筒管図
【図４】チップ濾材の平面図
【図５】チップ濾材の断面図
【符号の説明】
【００３２】１  流量調整槽
２  破砕式水中ポンプ
３  送水管
４  合併槽本体
５、３５  水液量点検口
６  チップ投入口
７  インバート
８、３８  チップ濾材
９  仕切板
１０  排水孔
１１  排水ポンプ
１２  貯留槽
１３  消毒槽
１４  排水管
１５、４５  円筒管
１６、１７、１８、１９、２０、
２１、２２、２３、２４、２６、
２６、２７、２８、２９  連結送水管
３０  流出孔
【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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