(57)【要約】【課題】生活排水を化学薬剤（凝集剤）を使用しないで安全且つ廉価に飲用に適するまで高度に浄化し、繰り返し再利用する生活排水高度浄化処理循環システム及び生活排水高度浄化処理循環方法を提供する。【解決手段】複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽１０と、高度曝気槽３０に流入する複合有効微生物群量を調整する処理水量調整槽２０と、処理水量調整槽２０から流入した汚水中の汚れを吸着分解処理する高度曝気槽３０と、高度曝気槽３０にて処理された汚水を固相と液相に分離する直列配置の第一分離沈殿槽４０及び第二分離沈殿槽５０と、第一分離沈殿槽４０と第二分離沈殿槽５０にて沈殿した汚泥を回収し貯留する汚泥貯留槽６０と、最後尾の分離沈殿槽である第二分離沈殿槽５０にて分離された液相である浄化水を滅菌処理する滅菌器７０とから成る生活排水高度浄化処理循環システム及び生活排水高度浄化処理循環方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生活排水中の汚濁物を分解する複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽と、
生活排水と複合有効微生物群培養槽中の複合有効微生物群と汚泥貯留槽中の汚泥とを混合して曝気し高度曝気槽に流入する複合有効微生物群量を調整する処理水量調整槽と、
処理水量調整槽から流入した複合有効微生物群同士を衝突させて汚水中の汚れを吸着分解処理する高度曝気槽と、
高度曝気槽にて処理された汚水を固相と液相に分離する直列配置の複数の分離沈殿槽と、
複数の分離沈殿槽にて沈殿した汚泥を回収して貯留する汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項２】
請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を曝気することで有機物を沈殿分離する沈殿貯水槽と、
沈殿貯水槽にて処理された浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項３】
請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を貯留する第一貯水槽と、
第一貯水槽より流入する浄化水を曝気することで有機物を沈殿分離する沈殿貯水槽と、
沈殿貯水槽にて分離処理された浄化水を貯留する第二貯水槽と、
第二貯水槽の浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項４】
生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して飲用に適した生活水として再利用し、その生活排水を更に同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し飲用に適した生活水として繰り返し再利用することを特徴とする生活排水高度浄化処理循環方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生活排水を飲用に適するほどに高度に浄化処理し、再利用したのち、さらに高度に浄化処理して再利用することを繰り返し行うことができる生活排水高度浄化処理循環システム及びこれを利用した生活排水高度浄化処理循環方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バクテリアなどの有効微生物を利用して排水を浄化処理する装置及び方法としては、産業排水及び工業排水を対象として、オゾン集積供給装置、オゾン反応沈殿槽、ろ過装置及び紫外線照射装置を設けた排水処理装置や水処理方法が提案されている（特許文献１）。また手洗いでの使用済みの排水や床排水や便器からの生活排水を浄化する装置及び方法としては、有効微生物着床用網状構造体と遠赤外線放射セラミック層により、有効微生物群を十分活動させることにより浄水化し、その浄水を再利用し得る排水処理再利用装置及び方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７４０９３号公報
【特許文献２】特開平９−１０７８４号公報
【０００４】
しかし、特許文献１において提案されている排水処理装置や水処理方法は、排水の浄化に主としてオゾンを使用するため装置が大掛かりであると共に高価であり、また装置のメンテナンスが頻繁に必要であるという課題があった。また特許文献２において提案されている排水処理再利用装置及び方法は、生活排水の浄化ではあるが、あくまで便器用あるいは洗浄用として再利用が可能なまでに浄化する程度に留まり、生活排水を飲用に適するまでに高度に浄化する装置や方法ではないという課題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、大掛かりなオゾン集積供給装置を使用することなしに、生活排水を飲用に適するまでに高度に浄化し、浄化した水を再度生活水として再利用すると共に、その排水をさらに本発明によって高度に浄化して再利用するということを、繰り返し行うことができる生活排水高度浄化処理循環システム及びこれを利用した生活排水高度浄化処理循環方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、生活排水中の汚濁物を分解する複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽と、生活排水と複合有効微生物群培養槽中の複合有効微生物群と汚泥貯留槽中の汚泥とを混合して曝気し高度曝気槽に流入する複合有効微生物群量を調整する処理水量調整槽と、処理水量調整槽から流入した複合有効微生物群同士を衝突させて汚水中の汚れを吸着分解処理する高度曝気槽と、高度曝気槽にて処理された汚水を固相と液相に分離する直列配置の複数の分離沈殿槽と、複数の分離沈殿槽にて沈殿した汚泥を回収し貯留する汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を曝気することで有機物を沈殿分離する沈殿貯水槽と、沈殿貯水槽にて処理された浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を貯留する第一貯水槽と、第一貯水槽より流入する浄化水を曝気することで有機物を沈殿分離する沈殿貯水槽と、沈殿貯水槽にて分離処理された浄化水を貯留する第二貯水槽と、第二貯水槽の浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。  
【０００９】
請求項４記載の発明は、生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して飲用に適した生活水として再利用し、その生活排水を更に同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し飲用に適した生活水として繰り返し再利用することを特徴とする生活排水高度浄化処理循環方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、オゾン集積供給装置のような大掛かりな装置は使用せず、一般に入手可能な複合有効微生物群を培養して使用するため、極めて廉価であるという効果がある。また汚水を固相と液相に分離する際には硫酸アルミニウム等の化学薬剤（凝集剤）を一切使用しないため、生活排水を安全に飲用に適するまで浄化処理することができる効果がある。さらには、浄化された水は再び生活水として使用され生活排水となるが、当該生活排水は本発明によって繰り返し高度に浄化され生活水として使用することができる。
【００１１】
このように、本発明の生活排水高度浄化処理循環システム及びこれを利用した生活排水高度浄化処理循環方法によれば、限りある水を繰り返し浄化し、飲用に適した生活水として使用することができ、特に砂漠化等で水不足にある国や地域において利用価値が高く、また本発明の構成をユニット化し現場で組み立てられるようにすれば、地震、火災、戦争等での避難生活における生活水の確保に、極めて有効であるという効果がある。
【００１２】
また複数の分離沈殿槽で分離沈殿した固相である汚泥は、有機肥料として畑や樹木の栽培に使用することができ、また滅菌処理する前の高度に浄化された水は池等に供給して魚の養殖に使用し、また水耕栽培用の水としても利用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】請求項１に係る発明の一実施例である生活排水高度浄化処理循環システムの全体を示した状態図である。
【図２】本発明に係る生活排水高度浄化処理循環システムを構成する高度曝気槽内に設けられた一組の散気管と逆洗管を示した状態斜視図である。
【図３】請求項３に係る発明の一実施例である生活排水高度浄化処理循環システムの全体を示した状態図である。
【図４】本発明に係る生活排水高度浄化処理循環システムを構成する高度曝気槽内に設けられた一組の網状体の間に投入された多数の接触材と、散気管と、逆洗管との関係を示す状態斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、生活排水中の汚濁物を分解する複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽を備え、該複合有効微生物群培養槽に連接して、汚濁物が含まれた生活排水と、複合有効微生物群培養槽にて培養された複合有効微生物群と、汚泥貯留槽に貯留された汚泥を混合し曝気することで複合有効微生物群が汚水中の汚れを分解しながら増殖する処理水量調整槽が設けられている。
【００１５】
ここで言う複合有効微生物群とは、乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体であり、一般に市販され入手可能な有効微生物群であるＥＭ・1（商品名、（有）サン興産業製）やＥＭ・アーゼロン（商品名、日本ライフ株式会社製）等と、油分解微生物バクテリアＧＴ１０００−ＨＣ（商品名、米国バイオジェネシス社製）が含まれているスノムワイドＮ（商品名、（有）アセンティ製）とを混合したものを言うが、生活排水を飲用に適するまで浄化できるという本発明と同じ効果が得られるのであれば、どのような複合有効微生物群の構成であっても良い。
【００１６】
処理水量調整槽で増殖した複合有効微生物群は汚水と共に水中ポンプによって隣接した高度曝気槽内に送り込まれるが、高度曝気槽内に送り込まれる複合有効微生物群量がより多くなるように、例えば処理水量調整槽と高度曝気槽の縦長さと横長さが同一であれば処理水量調整槽の深さを高度曝気槽の深さより深くして処理水量調整槽の容量を高度曝気槽の容量より大きくし、より多くの複合有効微生物群を処理水量調整槽内で増殖させることが望ましい。
【００１７】
より多くの複合有効微生物群が高度曝気槽に送られることで、高度曝気槽内での汚水の汚れを吸着分解処理する能力が増加する。
【００１８】
また処理水量調整槽は、これに連設された高度曝気槽に流入する複合有効微生物群量を調整する役割も有し、処理水量調整槽中に設けた例えば水中ポンプの適宜な作動により、高度曝気槽に送り込む汚水の量を調整する。
【００１９】
高度曝気槽内では、汚水が高度曝気槽内に複数本設置された散気管から排出される空気によって曝気されるとともに、散気管の上方に近設した複数本の逆洗管からも同時に空気を勢いよく排出することで、汚水が高度曝気槽内でぶつかりあい、その結果、汚水中の有効微生物同士が高度曝気槽内で勢いよく衝突する。この衝突の際、有効微生物の一部はその細胞壁が壊れ、その中にある細胞質が浸出すると考えられる。浸出した細胞質はコロイド状で粘性、弾性を有するため、当該細胞質に汚水中の汚れが効率よく吸着されるものと判断される。
【００２０】
高度曝気槽にて処理された汚水は、汚れが有効微生物の細胞質を略中心として高度に凝集した状態と成っていると考えられ、当該汚水はその状態で、高度曝気槽に連設された分離沈殿槽に送り込まれる。分離沈殿槽では、有効微生物の細胞質に効率よく吸着した汚れが高度に凝集した状態にあると考えられるため、該凝集物の単位当たりの重量が大きく、このため自重による沈殿速度も比較的早くなり、効率良く分離沈殿槽内の底部に沈殿する。また、これらと分離した液相である浄化水が上方に滞留する。
【００２１】
分離沈殿槽は少なくとも２個直列配置で連接されていて、高度曝気槽に連設した第一分離沈殿槽では、有効微生物の細胞質に吸着した汚れが一部分解途中にあるため、分解時に発生したガスによって、上記凝集状態にある汚れの一部は上方に持ち上げられ浮遊することがある。上方に浮遊した凝集物は通常スカムと呼称されているが、当該スカムは連接している第二分離沈殿槽に流入しないように処理されるように成っている。
【００２２】
該処理は、まず固相である汚泥をエアーリフトによって吸い上げることによって汚泥貯留槽に送り、第一分離沈殿槽内の水位を下げる。その後、第一分離沈殿槽内に設けられた散気管から空気を排出し曝気する。該曝気によって、スカムに吸着したガスが払い除かれていわゆる脱窒が行われ、該スカムは再び第一分離沈殿槽の底部に沈殿し液相と分離する。このような処理により第二分離沈殿槽にはスカムが流入しない。
【００２３】
一方、第一分離沈殿槽や第二分離沈殿槽である複数の分離沈殿槽内の内壁は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂のように表面が平滑な仕上げとなっていることが望ましく、十分に表面が平滑である場合は汚水中の凝集状態にある汚れが内壁面に付着することが無く、より高速で固相と液相の分離が行われる。
【００２４】
次に、第一分離沈殿槽で分離された液相は越流堰を越えて第二分離沈殿槽に送り込まれ、第一分離沈殿槽で分離沈殿された固相である汚泥は、エアーリフトによって吸い上げられることにより回収され、汚泥貯留槽に送り込まれるように成っている。
【００２５】
第二分離沈殿槽では流入してくる液相である水は、高度に浄化されているため、上記第一分離沈殿槽のように、スカムが発生することがなく、したがって第二分離沈殿槽内には、原則として空気を排出して曝気を行う散気管を設ける必要はない。しかし、より高度に浄化する目的で散気管を設けてもよく、さらにはより多くの数の分離沈殿槽を直列に連設しても良い。
【００２６】
第二分離沈殿槽で分離された水は高度に浄化されていて、当該浄化水は最後尾となる第二分離沈殿槽に連設された滅菌器で塩素や紫外線等を利用して細菌等が滅菌処理され、飲用に適した生活水として再利用される。
【００２７】
また第二分離沈殿槽で分離された水の一部は前記複合有効微生物群培養槽内に滅菌器を通さずに供給され、複合有効微生物群の培養に利用される。
【００２８】
次に本発明に係る請求項２記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、上記請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムにおいて、直列配置の複数の分離沈殿槽のうち最後尾の分離沈殿槽に連接して沈殿貯水槽が設けられていて、該沈殿貯水槽では最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を、沈殿貯水槽内に設けられた散気管及び逆洗管から排出される空気によって同時に曝気し、万が一にも含まれる微量の有機物を沈殿分離する。
【００２９】
有機物が沈殿分離された後の浄化水は、滅菌器に送られて滅菌処理され、飲用に適した生活水として再利用される。また沈殿貯水槽で分離された浄化水の一部は前記複合有効微生物群培養槽内に滅菌器を通さずに供給され、複合有効微生物群の培養に利用される。
【００３０】
また本発明に係る請求項３記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、上記請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムにおいて、直列配置の複数の分離沈殿槽のうち、最後尾の分離沈殿槽に連接して第一貯水槽を設け、最後尾の分離沈殿槽にて分離された浄化水を一時貯留する。第一貯水槽には沈殿貯水槽が連設されていて、第一貯水槽より流入する浄化水は、沈殿貯水槽内に設けられた散気管及び逆洗管から排出される空気によって同時に曝気され、万が一にも含まれる微量の有機物を沈殿分離する。
【００３１】
沈殿貯水槽には第二貯水槽が連設されていて、沈殿貯水槽から排出される高度に浄化された水は一時的に該第二貯水槽に貯留する。第二貯水槽から排出される浄化水は滅菌器を通して飲用に適した生活水として再利用される。また第二貯水槽から排出される浄化水の一部は複合有効微生物群培養槽内に滅菌器を通さずに供給され、複合有効微生物群の培養に利用される。
【００３２】
また本発明に係る請求項４記載の生活排水高度浄化処理循環方法は、生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理することにより浄化して飲用に適した生活水として再利用し、その汚濁物を含んだ生活排水をさらに同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し飲用に適した生活水として繰り返し再利用するように成っている。
【００３３】
以下図１乃至図４に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００３４】
図１は請求項１に係る発明の一実施例である生活排水高度浄化処理循環システムの全体を示した状態図である。１は人々が生活をする家屋であって、台所、風呂、洗面所、便所などからの排水をすべて回収し、回収された該生活排水は図１において処理水量調整槽２０の左端上部に流れ込むように排水回収管２が家屋１と処理水量調整槽２０に連設されている。
【００３５】
処理水量調整槽２０の左端上部には排水回収管２のほかに、生活排水中の汚濁物を分解するための複合有効微生物群を投入する複合有効微生物群投入管１１が連設されると共に、汚水を処理した後の汚泥を貯留する汚泥貯留槽６０中の汚泥を再度分解処理するために、該汚泥の一部が流下する汚泥流下管６１が連設されている。
【００３６】
複合有効微生物群投入管１１の他端は前記複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽１０の底部に連設され、複合有効微生物群培養槽１０の上部には浄化水投入管５９が連設されている。浄化水投入管５９からは後述の第二分離沈殿槽にて分離された浄化水が流入するように成っている。
【００３７】
また、複合有効微生物群培養槽１０内には、散気管１２が配設されていて、浄化水投入管５１から流下した浄化水中で複合有効微生物群が効率よく培養されるように、適宜送気ポンプ１３から送られる空気が、散気管１２の先端にＴ字状に固着されたノズル１２ａ、１２ｂから空気泡となって排出され曝気されるように成している。
【００３８】
複合有効微生物群は、ＥＭ・１（商品名、（有）サン興産業製）とスノムワイドＮ（商品名、（有）アセンティ製）の混合物であり、複合有効微生物群培養槽１０には、水１００リットルに対してＥＭ・１を５００ｃｃとスノムワイドＮを５００ｇ投入し、さらには破砕した野菜屑と天ぷら油等の植物性廃油を各々５００ｇ投入して約３日間曝気し培養した複合有効微生物群を貯留している。当該複合有効微生物群は、処理する生活排水の量にもよるが月に１回程度、新たに培養することで十分な量を確保することができる。
【００３９】
一方、前記処理水量調整槽２０内には複数本の散気管２１が上方から下方に向かって配設されていて、散気管２１の上部は水平送気管２２と連設され、水平送気管２２は空気を送り込む送気ポンプ２３と連設している。散気管２１の先端にはＴ字状にノズル２１ａ、２１ｂが固着され、送気ポンプ２３から送られる空気は水平送気管２２及び散気管２１を通ってノズル２１ａ、２１ｂから空気泡となって排出し、処理水量調整槽２０中の汚水を曝気するように成している。
【００４０】
処理水量調整槽２０中の汚水は図１において左から右へと徐々に流下移動するように成っていて、該処理水量調整槽２０の右端には、処理水量調整槽２０中の汚水を高度曝気槽３０内に送り込む汚水送流管２４が連設され、汚水送流管２４の入口端部は処理水量調整槽２０内の汚水中に埋設するように配置されると共に、その先端部には水中ポンプ２５が固着されている。また汚水送流管２４の他端は高度曝気槽３０の左端に連設され、前記水中ポンプ２５の駆動により送られる汚水が高度曝気槽３０内に流入するよう成っている。
【００４１】
処理水量調整槽２０内では複合有効微生物群が汚水と混合されながら曝気されるため、汚水中の汚れは複合有効微生物群によって分解されながら、複合有効微生物群は逆に増殖する状態と成っている。複合有効微生物群が含まれた汚水は汚水送流管２４によって高度曝気槽３０に送られるが、高度曝気槽３０に送られる複合有効微生物群の量はより多いほうが好ましく、そのため図１においては処理水量調整槽２０の容量は高度曝気槽３０の容量より大きくなるように処理水量調整槽２０の深さが高度曝気槽３０の深さより深く成っている。
【００４２】
また水中ポンプ２５にはフロートスイッチ（図示せず）が連設されていて、処理水量調整槽２０中の水量が規定以上になった際に自動的にフロートスイッチが作動して水中ポンプ２５が駆動し、処理水量調整槽２０内の汚水が高度曝気槽３０内に汚水送流管２４を通して流下するように成っている。
【００４３】
高度曝気槽３０内には図２に示すように先端部にＴ字状にノズル３１ａ、３１ｂが固着された散気管３１と、同じく先端部にノズル３２ａ、３２ｂが固着された逆洗管３２が、そのノズル部分において９０度の角度を持ってクロスするように設けられ、図２に示す散気管３１と逆洗管３２をそれぞれ２本（合計４本）を一組として、図１の実施例では２組が高度曝気槽３０内に配設されている。なお該散気管３１と逆洗管３２の配設本数は、曝気処理する汚水量に応じて増減させることができる。
【００４４】
散気管３１と逆洗管３２の上部端部は水平送気管３３と連設され、水平送気管３３は空気を送り込む送気ポンプ３４と連設している。送気ポンプ３４から送り込まれる空気は水平送気管３３、散気管３１、逆洗管３２を通ってノズル３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂから空気泡となって同時に排出し、高度曝気槽３０内の汚水を曝気する。ここで散気管３１のノズル３１ａ、３１ｂは逆洗管３２のノズル３２ａ、３２ｂに対して９０度の角度を持って配設されているため、曝気される汚水は高度曝気槽３０内で激しくぶつかり合う状態と成る。このため汚水中に含まれる有効微生物は、前述のように互いに勢いよく衝突し、衝突した有効微生物の一部はその細胞壁が壊れ、その中にある細胞質が浸出するものと考えられる。浸出した細胞質はコロイド状で粘性、弾性を有するため、当該細胞質に排水中の汚れが効率よく吸着されるものと判断される。
【００４５】
高度曝気槽３０には、曝気水送流管３５が連設されていて、前記水中ポンプ２５の駆動により処理水量調整槽２０内の汚水が高度曝気槽３０内に送り込まれて、該高度曝気槽３０内の水量が一定以上となると、自然に、隣接されている第一分離沈殿槽４０内に設けられた下部が開放された円筒形状である第一縦流入管４１内の略上部に流入するように成っている。
【００４６】
第一縦流入管４１内に流入する汚水は、高度曝気槽３０にて高度に曝気処理された結果、汚れが有効微生物の細胞質を略中心として高度に凝集した状態と成っていると考えられるため、該凝集した汚れは第一縦流入管４１内で緩やかな流下により第一分離沈殿槽４０の底部に沈殿する。
【００４７】
第一縦流入管４１の下端部は、高度曝気槽３０にて高度に曝気処理された汚水が第一縦流入管４１内の上部に流入する際、すでに第一分離沈殿槽４０の底部に沈殿している固相である沈殿物を舞い上がらせることがないように、第一沈殿分離槽４０の底面より上方に配設されている。
【００４８】
このように第一分離沈殿槽４０の底面には、汚れが凝集した沈殿物が滞留し、一方、第一分離沈殿槽４０の上部には汚れと分離した浄化水が滞留する。
【００４９】
滞留した浄化水は順次越流堰４２を越え、分離浄化水送流管４３を通って、第一分離沈殿槽４０に対して直列配置されている第二分離沈殿槽５０内に設けられ下部が開放された円筒形状である第二縦流入管５１内の略上部に流入する。第二縦流入管５１内に流入する浄化水は浄化されているため、ほとんど凝集した汚れを含まないが、第二縦流入管５１内を緩やかに流下することにより、微量含まれることがあるかもしれない凝集した汚れが第二分離沈殿槽５０の底部に沈殿し、第二分離沈殿槽５０の上部には高度に浄化された浄化水が滞留する。
【００５０】
なお、第二分離沈殿槽５０内に設けられた第二縦流入管５１の下端部は、前記第一縦流入管４１と同様に、第一分離沈殿槽４０にて汚れと分離された浄化水が第二縦流入管５１内の上部に流入する際、万が一にも第二分離沈殿槽５０の底部に沈殿している固相である沈殿物を舞い上がらせることがないように、第二沈殿分離槽５０の底面より上方に配設されている。
【００５１】
第一分離沈殿槽４０内にはスカム散気管４４が上下に配設されていて、スカム散気管４４の下部先端にはノズル４４ａ、４４ｂがＴ字状に固着されている。スカム散気管４４の上部は送気ポンプ４５と連設されていて、第一分離沈殿槽４０の上部に前記スカムが浮遊した場合に、送気ポンプ４５から空気を送り込み、ノズル４４ａ、４４ｂから空気泡を排出し曝気することで、浮遊しているスカムに付着したガスを払い除き脱窒処理するように成っている。
【００５２】
図１においては、第二分離沈殿槽５０内にも、スカム散気管５４が上下に配設されていて、万が一にも第二分離沈殿槽５０内にスカムが浮遊した際には、スカム散気管５４の下部先端にＴ字状に固着されたノズル５４ａ、５４ｂより、送気ポンプ５５から送り込まれた空気が排出され空気泡となって曝気されるように成っている。
【００５３】
第一縦流入管４１及び第二縦流入管５１の中央部にはエアーリフト４６、５６が設けられていて、それぞれ第一分離沈殿槽４０の底部に沈殿した汚泥又は第二分離沈殿槽５０の底部に沈殿した汚泥を吸い上げ、汚泥回収管４７、５７を通って汚泥貯留槽回収管６２を経て、汚泥貯留槽６０内に回収されるように成っている。
【００５４】
第二分離沈殿槽５０の上部に滞留している高度に浄化された浄化水は、順次越流堰５２を超え、高度浄化水送流管５８を流下して滅菌器７０で塩素により滅菌され、飲用に適した生活水として家屋１内で再利用されるように成っている。滅菌器７０は塩素による滅菌のほか、紫外線照射によって滅菌するもの、またはこれらを併用したものであっても良い。なお高度浄化水送流管５８の滅菌器７０の手前位置（図１においては滅菌器７０の右側）には着脱自在のスクリーンを内蔵したスクリーンボックスが設けられ（図示せず）、高度浄化水送流管５８内を流下する浄化水中の浮遊ゴミを該スクリーンにて除去するように成している。このため滅菌器７０には浮遊ゴミは流入しない。
【００５５】
表１乃至表３に滅菌器７０で滅菌された水の水質検査結果を示す。該水質検査は、（株）ミズラボ（計量証明事業登録  東京都第１２９０号）で行ったものである。
【００５６】
表１は平成１５年度厚生労働省令１０１号水質基準に関する省令による検査方法による１５項目の検査結果を、表２は全窒素、全りん、及びアンモニア性窒素の検査結果を、表３は５項目の検査結果を示しており、例えばＢＯＤは１と成っていて飲用に適するほどに高度に浄化されている。
【００５７】
【表１】
2011011175.tif 000003
【００５８】
【表２】
2011011175.tif 000004
【００５９】
【表３】
2011011175.tif 000005
【００６０】
越流堰５２を超えた高度に浄化された浄化水の一部は滅菌器７０を通さずに浄化水投入管５９を通って複合有効微生物群培養槽１０に送られ再利用される。なお滅菌器７０を通過した浄化水を家屋１内に安定して供給するため滅菌器７０に連設して、該浄化水を一時的に貯留する貯留水槽を設けることができ、貯留水槽の容量を超える量の浄化水は排水回収管２に直接流下させるように形成することもできる。
【００６１】
汚泥貯留槽６０内には散気管６３が上下方向に配設されていて、その先端にはＴ字状にノズル６３ａ、６３ｂが固着され、散気管６３の上部は送気ポンプ６４に連設されている。
【００６２】
汚泥貯留槽６０内に貯留されている汚泥は、徐々に固化していくため、適宜空気ポンプ６４より空気を送り、散気管６３のノズル６３ａ、６３ｂより空気泡を排出し曝気することで汚泥を軟化させ、汚泥流下管６１から処理水量調整槽２０に該汚泥が流下可能に成している。
【００６３】
なお、上記実施例１に係る生活排水高度浄化処理循環システムによって生活排水を繰り返し再利用した結果、浄化処理するための水量が不足する場合は、生活排水と共に河川や池等の水や雨水を排水回収管２を介して補給するように形成することができる。
【実施例２】
【００６４】
次に実施例２について説明する。図３は請求項３に係る発明の一実施例である生活排水高度浄化処理循環システムの全体を示した状態図である。家屋１、複合有効微生物群培養槽１０、処理水量調整槽２０、高度曝気槽３０、第一分離沈殿槽４０、第二分離沈殿槽５０、汚泥貯留槽６０、滅菌器７０の構成は前記実施例１と同様であるため説明を省略し、ここでは第二沈殿分離槽５０に連設した第一貯水槽８０と、これに連設した沈殿貯水槽９０及びこれに連設した第二貯水槽８５の構成について説明する。
【００６５】
第二沈殿分離槽５０内の越流堰５２を超えて流下する高度に浄化された浄化水は、第一貯留水配送管８１を通って第一貯水槽８０内の中央部に設けられ下部が開放された円筒形状である第一貯水槽縦流入管８２内の略上部に流入する。
【００６６】
第一貯水槽８０内に貯留された浄化水は、エアーリフト８３によって吸い込まれて、沈殿貯水槽配水管８４を通り、該沈殿貯水槽配水管８４が連設されている沈殿貯水槽９０に投入されるように成っている。なお本実施例ではエアーリフト８３により送水しているが、これに替えて水中ポンプにより送水してもよい。
【００６７】
沈殿貯水槽９０内は浄化水が図３において左から右へと順次流下可能なように、４枚の開放隔壁９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄで仕切られている。沈殿貯水槽配水管８４より流下する浄化水は、まず第一室９２に入る。第一室９２、第二室９３、第三室９４には、図２で示すような散気管９６及び逆洗管９７が配設されていて、その先端にはノズルがＴ字状に固着され、他端は水平送気管９９に連設されている。水平送気管９９には送気ポンプ１００が連設されていて、浄化水の状態により送気ポンプ１００から空気が送られて、ノズルから同時に空気泡を排出して曝気処理が可能なように成している。
【００６８】
当該曝気処理により、第一室９２、第二室９３、第三室９４内の浄化水に万が一にも含まれる有機物を沈殿分離することができる。
【００６９】
第三室９４より流下した浄化水は第四室９５の上部に移動するように成っていて、第四室９５には活性炭若しくはこれに準ずるろ材で作製されたろ過材９８が配設されている。第四室９５の上部の浄化水は該ろ過材９８を透過して第四室９５の下部に移動する。その際浄化水はろ過材９８によってさらに浄化される。ろ過材９８を通過した浄化水は開放隔壁９１ｄの下部を通過して第二貯留水配送管８６を通って第二貯水槽８５内に流下する。
【００７０】
第二貯水槽８５内の中央部には、下部が開放された円筒形状である第二貯水槽縦流入管８７が縦状に設けられていて、その中心位置にはエアーリフト８８が配設されている。第二貯留水配水管８６を通って第二貯水槽８５内に貯留された浄化水は、該エアーリフト８８によって吸い上げられ、高度浄化水送流管５８内を流下して滅菌器７０を通って滅菌され、飲用に適した生活水として家屋１内で再利用されるように成っている。滅菌器７０は塩素による滅菌のほか、紫外線照射によって滅菌するもの、またはこれらを併用したものであっても良い。なお本実施例ではエアーリフト８８により送水しているが、これに替えて水中ポンプにより送水してもよい。
【００７１】
第二貯水槽８５内の浄化水の一部は滅菌器７０を通さずに浄化水投入管５９を通って複合有効微生物群培養槽１０に送られ再利用される。なお滅菌器７０を通過した浄化水を家屋１内に安定して供給するため滅菌器７０に連設して、該浄化水を一時的に貯留する貯留水槽を設けることもでき、貯留水槽の容量を超える量の浄化水は排水回収管２に直接流下させるように形成することができることは実施例１と同様である。
【００７２】
加えて、上記実施例２に係る生活排水高度浄化処理循環システムによって生活排水を繰り返し再利用した結果、浄化処理するための水量が不足する場合は、生活排水と共に河川や池等の水や雨水を排水回収管２を介して補給するように形成することができることも上記実施例１と同様である。
【００７３】
次に図４について説明する。図４は上記実施例１及び実施例２における高度曝気槽３０の他の実施例を示している。図４において、上記散気管３１が散気管１０１に当たり、上記逆洗管３２は逆洗管１０２に当たる。
【００７４】
図４における高度曝気槽１３０の中央部を挟むように網状体１０３ａ、１０３ｂがそれぞれ左右に張設されていて、その中央部には多数のプラスチック製の接触材１０４が浮遊状態に配設されている。接触材１０４は種々の形状とすることができるが、該接触材１０４は網状体１０３ａ、１０３ｂの一つの升目よりも大きく形成され、このため網状体１０３ａの上方には通過することが無く、また網状体１０３ｂの下方にも通過することが無い。
【００７５】
散気管１０１、逆洗管１０２の先端部には図２と同様にノズル１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂがそれぞれＴ字状に固着されていて、送気ポンプ１０５から送られる空気は水平送気管１０６を経て散気管１０１、逆洗管１０２に達し、それぞれのノズル１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂから空気泡となって同時に排出され、高度曝気槽１３０内の汚水は勢いよくかき混ぜられ曝気されるように成している。
【００７６】
高度曝気槽１３０内の汚水がかき混ぜられると接触材１０４同士も衝突し、汚水中に存在する有効微生物も接触材１０４との衝突によって、死滅する機会が増加すると考えられる。死滅した有効微生物量が増加すると、上述のように汚水中の汚れが、有効微生物の壊れた細胞壁から浸出する細胞質により多く吸着し、より高度に凝集すると思われる。
【００７７】
なお、実施例２において沈殿貯水槽９０の底部には、沈殿貯水槽９０内の底部に汚れが沈殿した場合に備えて、該沈殿物を回収する沈殿回収管（図示せず）を回収バルブ（図示せず）を介して連設し、該沈殿回収管の他端を前記汚泥貯留槽回収管６２に連設して、沈殿貯水槽９０内の沈殿物を、回収バルブを開放することによって汚泥貯留槽６０に回収する如く構成することもできる。
【符号の説明】
【００７８】
１  家屋
２  排水回収管
１０  複合有効微生物群培養槽
１１  複合有効微生物群投入管
１２  散気管
１２ａ、１２ｂ  ノズル
１３  送気ポンプ
２０  処理水量調整槽
２１  散気管
２１ａ、２１ｂ  ノズル
２２  水平送気管
２３  送気ポンプ
２４  汚水送流管
２５  水中ポンプ
３０  高度曝気槽
３１  散気管
３１ａ、３１ｂ  ノズル
３２  逆洗管
３２ａ、３２ｂ  ノズル
３３  水平送気管
３４  送気ポンプ
３５  曝気水送流管
４０  第一分離沈殿槽
４１  第一縦流入管
４２  越流堰
４３  分離浄化水送流管
４４  スカム散気管
４４ａ、４４ｂ  ノズル
４５  送気ポンプ
４６  エアーリフト
４７  汚泥回収管
５０  第二分離沈殿槽
５１  第二縦流入管
５２  越流堰
５４  スカム散気管
５４ａ、５４ｂ  ノズル
５５  送気ポンプ
５６  エアーリフト
５７  汚泥回収管
５８  高度浄化水送流管
５９  浄化水投入管
６０  汚泥貯留槽
６１  汚泥流下管
６２  汚泥貯留槽回収管
６３  散気管
６３ａ、６３ｂ  ノズル
６４  送気ポンプ
７０  滅菌器
８０  第一貯水槽
８１  第一貯留水配送管
８２  第一貯水槽縦流入管
８３  エアーリフト
８４  沈殿貯水槽配水管
８５  第二貯水槽
８６  第二貯留水配送管
８７  第二貯水槽縦流入管
８８  エアーリフト
９０  沈殿貯水槽
９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ  開放隔壁
９２  第一室
９３  第二室
９４  第三室
９５  第四室
９６  散気管
９７  逆洗管
９８  ろ過材
９９  水平送気管
１００  送気ポンプ
１０１  散気管
１０１ａ、１０１ｂ  ノズル
１０２  逆洗管
１０２ａ、１０２ｂ  ノズル
１０３ａ、１０３ｂ  網状体
１０４  接触材
１０５  送気ポンプ
１０６  水平送気管
１３０  高度曝気槽
【図１】
2011011175.tif 000006
【図２】
2011011175.tif 000007
【図３】
2011011175.tif 000008
【図４】
2011011175.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月9日(2009.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体と、油分解微生物とから成る複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽と
生活排水と複合有効微生物群培養槽中の複合有効微生物群と汚泥貯留槽中の汚泥とを混合して曝気し複合有効微生物群を増殖させると共に高度曝気槽に流入する複合有効微生物群量を調整する処理水量調整槽と、
散気管と逆洗管から同時に空気を排出することで、処理水量調整槽から流入した複合有効微生物群同士を衝突させて汚水中の汚れを吸着分解処理する高度曝気槽と、
高度曝気槽にて処理された汚水を固相と液相に分離する直列配置の複数の分離沈殿槽と、
複数の分離沈殿槽に沈殿した汚泥を回収して貯留する汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項２】
請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を曝気することで有機物を分離する沈殿貯水槽と、
沈殿貯水槽にて処理された浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項３】
請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を貯留する第一貯水槽と、
第一貯水槽より流入する浄化水を曝気することで有機物を分離する沈殿貯水槽と、
沈殿貯水槽にて分離処理された浄化水を貯留する第二貯水槽と、
第二貯水槽の浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項４】
生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して生活水として再利用し、その生活排水を更に同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し生活水として繰り返し再利用することを特徴とする生活排水高度浄化処理循環方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項１記載の発明は、乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体と、油分解微生物とから成る複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽と、生活排水と複合有効微生物群培養槽中の複合有効微生物群と汚泥貯留槽中の汚泥とを混合して曝気し複合有効微生物群を増殖させると共に高度曝気槽に流入する複合有効微生物群量を調整する処理水量調整槽と、散気管と逆洗管から同時に空気を排出することで、処理水量調整槽から流入した複合有効微生物群同士を衝突させて汚水中の汚れを吸着分解処理する高度曝気槽と、高度曝気槽にて処理された汚水を固相と液相に分離する直列配置の複数の分離沈殿槽と、複数の分離沈殿槽に沈殿した汚泥を回収して貯留する汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を曝気することで有機物を分離する沈殿貯水槽と、沈殿貯水槽にて処理された浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を貯留する第一貯水槽と、第一貯水槽より流入する浄化水を曝気することで有機物を分離する沈殿貯水槽と、沈殿貯水槽にて分離処理された浄化水を貯留する第二貯水槽と、第二貯水槽の浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項４記載の発明は、生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して生活水として再利用し、その生活排水を更に同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し生活水として繰り返し再利用することを特徴とする生活排水高度浄化処理循環方法を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
このように、本発明の生活排水高度浄化処理循環システム及びこれを利用した生活排水高度浄化処理循環方法によれば、限りある水を繰り返し浄化し、生活水として使用することができ、特に砂漠化等で水不足にある国や地域において利用価値が高く、また本発明の構成をユニット化し現場で組み立てられるようにすれば、地震、火災、戦争等での避難生活における生活水の確保に、極めて有効であるという効果がある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係る請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体と、油分解微生物とから成る複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽を備え、該複合有効微生物群培養槽に連接して、汚濁物が含まれた生活排水と、複合有効微生物群培養槽にて培養された複合有効微生物群と、汚泥貯留槽に貯留された汚泥を混合し曝気することで複合有効微生物群が汚水中の汚れを分解しながら増殖する処理水量調整槽が設けられている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ここで言う複合有効微生物群の中で、乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体とは、例えば、一般に市販され入手可能な有効微生物であるＥＭ・１（商品名、（有）サン興産業製）やＥＭ・アーゼロン（商品名、日本ライフ株式会社製）等をいい、油分解微生物とは、例えば油分解微生物バクテリアＧＴ１０００−ＨＣ（商品名、米国バイオジェネシス社製）が含まれているスノムワイドＮ（商品名、（有）アセンティ製）を言う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
該処理は、まず固相である汚泥をエアーリフトによって吸い上げることによって汚泥貯留槽に送り、第一分離沈殿槽内の水位を下げる。その後、第一分離沈殿槽内に設けられた散気管から空気を排出し曝気する。該曝気によって、スカムに吸着したガスが払い除かれて、該スカムは第一分離沈殿槽の底部に沈殿し液相と分離する。このような処理により第二分離沈殿槽にはスカムが流入しない。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
第二分離沈殿槽で分離された水は高度に浄化されていて、当該浄化水は最後尾となる第二分離沈殿槽に連設された滅菌器で塩素や紫外線等を利用して細菌等が滅菌処理され、生活水として再利用される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
次に本発明に係る請求項２記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、上記請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムにおいて、直列配置の複数の分離沈殿槽のうち最後尾の分離沈殿槽に連接して沈殿貯水槽が設けられていて、該沈殿貯水槽では最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を、沈殿貯水槽内に設けられた散気管及び逆洗管から排出される空気によって同時に曝気し、万が一にも含まれる微量の有機物を分離する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
有機物が分離された後の浄化水は、滅菌器に送られて滅菌処理され、生活水として再利用される。また沈殿貯水槽で分離された浄化水の一部は前記複合有効微生物群培養槽内に滅菌器を通さずに供給され、複合有効微生物群の培養に利用される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また本発明に係る請求項３記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、上記請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムにおいて、直列配置の複数の分離沈殿槽のうち、最後尾の分離沈殿槽に連接して第一貯水槽を設け、最後尾の分離沈殿槽にて分離された浄化水を一時貯留する。第一貯水槽には沈殿貯水槽が連設されていて、第一貯水槽より流入する浄化水は、沈殿貯水槽内に設けられた散気管及び逆洗管から排出される空気によって同時に曝気され、万が一にも含まれる微量の有機物を分離する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
沈殿貯水槽には第二貯水槽が連設されていて、沈殿貯水槽から排出される高度に浄化された水は一時的に該第二貯水槽に貯留する。第二貯水槽から排出される浄化水は滅菌器を通して生活水として再利用される。また第二貯水槽から排出される浄化水の一部は複合有効微生物群培養槽内に滅菌器を通さずに供給され、複合有効微生物群の培養に利用される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また本発明に係る請求項４記載の生活排水高度浄化処理循環方法は、生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理することにより浄化して生活水として再利用し、その汚濁物を含んだ生活排水をさらに同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し生活水として繰り返し再利用するように成っている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
第一分離沈殿槽４０内にはスカム散気管４４が上下に配設されていて、スカム散気管４４の下部先端にはノズル４４ａ、４４ｂがＴ字状に固着されている。スカム散気管４４の上部は送気ポンプ４５と連設されていて、第一分離沈殿槽４０の上部に前記スカムが浮遊した場合に、送気ポンプ４５から空気を送り込み、ノズル４４ａ、４４ｂから空気泡を排出し曝気することで、浮遊しているスカムに付着したガスを払い除くように成っている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
第二分離沈殿槽５０の上部に滞留している高度に浄化された浄化水は、順次越流堰５２を超え、高度浄化水送流管５８を流下して滅菌器７０で塩素により滅菌され、生活水として家屋１内で再利用されるように成っている。滅菌器７０は塩素による滅菌のほか、紫外線照射によって滅菌するもの、またはこれらを併用したものであっても良い。なお高度浄化水送流管５８の滅菌器７０の手前位置（図１においては滅菌器７０の右側）には着脱自在のスクリーンを内蔵したスクリーンボックスが設けられ（図示せず）、高度浄化水送流管５８内を流下する浄化水中の浮遊ゴミを該スクリーンにて除去するように成している。このため滅菌器７０には浮遊ゴミは流入しない。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
当該曝気処理により、第一室９２、第二室９３、第三室９４内の浄化水に万が一にも含まれる有機物を分離することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
第二貯水槽８５内の中央部には、下部が開放された円筒形状である第二貯水槽縦流入管８７が縦状に設けられていて、その中心位置にはエアーリフト８８が配設されている。第二貯留水配水管８６を通って第二貯水槽８５内に貯留された浄化水は、該エアーリフト８８によって吸い上げられ、高度浄化水送流管５８内を流下して滅菌器７０を通って滅菌され、生活水として家屋１内で再利用されるように成っている。滅菌器７０は塩素による滅菌のほか、紫外線照射によって滅菌するもの、またはこれらを併用したものであっても良い。なお本実施例ではエアーリフト８８により送水しているが、これに替えて水中ポンプにより送水してもよい。
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月19日(2010.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体と、油分解微生物とから成る複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽と
生活排水と複合有効微生物群培養槽中の複合有効微生物群と汚泥貯留槽中の汚泥とを混合して曝気し複合有効微生物群を増殖させると共に高度曝気槽に流入する複合有効微生物群量を調整する処理水量調整槽と、
槽内中央部に接触材を浮遊状態に配設すると共に、散気管と逆洗管を９０度の角度を持って配設し、散気管と逆洗管から同時に空気を排出して曝気することで、処理水量調整槽から流入した複合有効微生物群同士を衝突させて汚水中の汚れを吸着分解処理する高度曝気槽と、
高度曝気槽にて処理された汚水を固相と液相に分離する直列配置の複数の分離沈殿槽と、
複数の分離沈殿槽に沈殿した汚泥を回収して貯留する汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項２】
請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を曝気することで有機物を分離する沈殿貯水槽と、
沈殿貯水槽にて処理された浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項３】
請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、
最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を貯留する第一貯水槽と、
第一貯水槽より流入する浄化水を曝気することで有機物を分離する沈殿貯水槽と、
沈殿貯水槽にて分離処理された浄化水を貯留する第二貯水槽と、
第二貯水槽の浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システム。
【請求項４】
生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して生活水として再利用し、その生活排水を更に同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し生活水として繰り返し再利用することを特徴とする生活排水高度浄化処理循環方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生活排水を飲用に適するほどに高度に浄化処理し、再利用したのち、さらに高度に浄化処理して再利用することを繰り返し行うことができる生活排水高度浄化処理循環システム及びこれを利用した生活排水高度浄化処理循環方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バクテリアなどの有効微生物を利用して排水を浄化処理する装置及び方法としては、産業排水及び工業排水を対象として、オゾン集積供給装置、オゾン反応沈殿槽、ろ過装置及び紫外線照射装置を設けた排水処理装置や水処理方法が提案されている（特許文献１）。また手洗いでの使用済みの排水や床排水や便器からの生活排水を浄化する装置及び方法としては、有効微生物着床用網状構造体と遠赤外線放射セラミック層により、有効微生物群を十分活動させることにより浄水化し、その浄水を再利用し得る排水処理再利用装置及び方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７４０９３号公報
【特許文献２】特開平９−１０７８４号公報
【０００４】
しかし、特許文献１において提案されている排水処理装置や水処理方法は、排水の浄化に主としてオゾンを使用するため装置が大掛かりであると共に高価であり、また装置のメンテナンスが頻繁に必要であるという課題があった。また特許文献２において提案されている排水処理再利用装置及び方法は、生活排水の浄化ではあるが、あくまで便器用あるいは洗浄用として再利用が可能なまでに浄化する程度に留まり、生活排水を飲用に適するまでに高度に浄化する装置や方法ではないという課題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、大掛かりなオゾン集積供給装置を使用することなしに、生活排水を飲用に適するまでに高度に浄化し、浄化した水を再度生活水として再利用すると共に、その排水をさらに本発明によって高度に浄化して再利用するということを、繰り返し行うことができる生活排水高度浄化処理循環システム及びこれを利用した生活排水高度浄化処理循環方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体と、油分解微生物とから成る複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽と、生活排水と複合有効微生物群培養槽中の複合有効微生物群と汚泥貯留槽中の汚泥とを混合して曝気し複合有効微生物群を増殖させると共に高度曝気槽に流入する複合有効微生物群量を調整する処理水量調整槽と、槽内中央部に接触材を浮遊状態に配設すると共に、散気管と逆洗管を９０度の角度を持って配設し、散気管と逆洗管から同時に空気を排出して曝気することで、処理水量調整槽から流入した複合有効微生物群同士を衝突させて汚水中の汚れを吸着分解処理する高度曝気槽と、高度曝気槽にて処理された汚水を固相と液相に分離する直列配置の複数の分離沈殿槽と、複数の分離沈殿槽に沈殿した汚泥を回収して貯留する汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を曝気することで有機物を分離する沈殿貯水槽と、沈殿貯水槽にて処理された浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の複合有効微生物群培養槽、処理水量調整槽、高度曝気槽、直列配置の複数の分離沈殿槽、及び汚泥貯留槽と、最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を貯留する第一貯水槽と、第一貯水槽より流入する浄化水を曝気することで有機物を分離する沈殿貯水槽と、沈殿貯水槽にて分離処理された浄化水を貯留する第二貯水槽と、第二貯水槽の浄化水を滅菌処理する滅菌器とから成ることを特徴とする生活排水高度浄化処理循環システムを提供する。  
【０００９】
請求項４記載の発明は、生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して生活水として再利用し、その生活排水を更に同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し生活水として繰り返し再利用することを特徴とする生活排水高度浄化処理循環方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、オゾン集積供給装置のような大掛かりな装置は使用せず、一般に入手可能な複合有効微生物群を培養して使用するため、極めて廉価であるという効果がある。また汚水を固相と液相に分離する際には硫酸アルミニウム等の化学薬剤（凝集剤）を一切使用しないため、生活排水を安全に飲用に適するまで浄化処理することができる効果がある。さらには、浄化された水は再び生活水として使用され生活排水となるが、当該生活排水は本発明によって繰り返し高度に浄化され生活水として使用することができる。
【００１１】
このように、本発明の生活排水高度浄化処理循環システム及びこれを利用した生活排水高度浄化処理循環方法によれば、限りある水を繰り返し浄化し、生活水として使用することができ、特に砂漠化等で水不足にある国や地域において利用価値が高く、また本発明の構成をユニット化し現場で組み立てられるようにすれば、地震、火災、戦争等での避難生活における生活水の確保に、極めて有効であるという効果がある。
【００１２】
また複数の分離沈殿槽で分離沈殿した固相である汚泥は、有機肥料として畑や樹木の栽培に使用することができ、また滅菌処理する前の高度に浄化された水は池等に供給して魚の養殖に使用し、また水耕栽培用の水としても利用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】請求項１に係る発明の一実施例である生活排水高度浄化処理循環システムであって高度曝気槽の槽内中央部に浮遊状態に配設した接触材を省略した、全体状態図である。
【図２】本発明に係る生活排水高度浄化処理循環システムを構成する高度曝気槽内に設けられた一組の散気管と逆洗管を示した状態斜視図である。
【図３】請求項３に係る発明の一実施例である生活排水高度浄化処理循環システムであって高度曝気槽の槽内中央部に浮遊状態に配設した接触材を省略した、全体状態図である。
【図４】本発明に係る生活排水高度浄化処理循環システムを構成する高度曝気槽内の槽内中央部に浮遊状態に配設した接触材と、散気管と、逆洗管との関係を示す状態斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体と、油分解微生物とから成る複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽を備え、該複合有効微生物群培養槽に連接して、汚濁物が含まれた生活排水と、複合有効微生物群培養槽にて培養された複合有効微生物群と、汚泥貯留槽に貯留された汚泥を混合し曝気することで複合有効微生物群が汚水中の汚れを分解しながら増殖する処理水量調整槽が設けられている。
【００１５】
ここで言う複合有効微生物群の中で、乳酸菌、酵母、光合成細菌を主体とする有用な微生物の共生体とは、例えば、一般に市販され入手可能な有効微生物であるＥＭ・１（商品名、（有）サン興産業製）やＥＭ・アーゼロン（商品名、日本ライフ株式会社製）等をいい、油分解微生物とは、例えば油分解微生物バクテリアＧＴ１０００−ＨＣ（商品名、米国バイオジェネシス社製）が含まれているスノムワイドＮ（商品名、（有）アセンティ製）を言う。
【００１６】
処理水量調整槽で増殖した複合有効微生物群は汚水と共に水中ポンプによって隣接した高度曝気槽内に送り込まれるが、高度曝気槽内に送り込まれる複合有効微生物群量がより多くなるように、例えば処理水量調整槽と高度曝気槽の縦長さと横長さが同一であれば処理水量調整槽の深さを高度曝気槽の深さより深くして処理水量調整槽の容量を高度曝気槽の容量より大きくし、より多くの複合有効微生物群を処理水量調整槽内で増殖させることが望ましい。
【００１７】
より多くの複合有効微生物群が高度曝気槽に送られることで、高度曝気槽内での汚水の汚れを吸着分解処理する能力が増加する。
【００１８】
また処理水量調整槽は、これに連設された高度曝気槽に流入する複合有効微生物群量を調整する役割も有し、処理水量調整槽中に設けた例えば水中ポンプの適宜な作動により、高度曝気槽に送り込む汚水の量を調整する。
【００１９】
高度曝気槽内では、汚水が高度曝気槽内に複数本設置された散気管から排出される空気によって曝気されるとともに、散気管の上方に近設し、散気管と９０度の角度を持って配設された複数本の逆洗管からも同時に空気を勢いよく排出することで、汚水が高度曝気槽内でぶつかりあい、その結果、汚水中の有効微生物同士が高度曝気槽内で勢いよく衝突する。この衝突の際、有効微生物の一部はその細胞壁が壊れ、その中にある細胞質が浸出すると考えられる。浸出した細胞質はコロイド状で粘性、弾性を有するため、当該細胞質に汚水中の汚れが効率よく吸着されるものと判断される。
【００２０】
高度曝気槽にて処理された汚水は、汚れが有効微生物の細胞質を略中心として高度に凝集した状態と成っていると考えられ、当該汚水はその状態で、高度曝気槽に連設された分離沈殿槽に送り込まれる。分離沈殿槽では、有効微生物の細胞質に効率よく吸着した汚れが高度に凝集した状態にあると考えられるため、該凝集物の単位当たりの重量が大きく、このため自重による沈殿速度も比較的早くなり、効率良く分離沈殿槽内の底部に沈殿する。また、これらと分離した液相である浄化水が上方に滞留する。
【００２１】
分離沈殿槽は少なくとも２個直列配置で連接されていて、高度曝気槽に連設した第一分離沈殿槽では、有効微生物の細胞質に吸着した汚れが一部分解途中にあるため、分解時に発生したガスによって、上記凝集状態にある汚れの一部は上方に持ち上げられ浮遊することがある。上方に浮遊した凝集物は通常スカムと呼称されているが、当該スカムは連接している第二分離沈殿槽に流入しないように処理されるように成っている。
【００２２】
該処理は、まず固相である汚泥をエアーリフトによって吸い上げることによって汚泥貯留槽に送り、第一分離沈殿槽内の水位を下げる。その後、第一分離沈殿槽内に設けられた散気管から空気を排出し曝気する。該曝気によって、スカムに吸着したガスが払い除かれて、該スカムは第一分離沈殿槽の底部に沈殿し液相と分離する。このような処理により第二分離沈殿槽にはスカムが流入しない。
【００２３】
一方、第一分離沈殿槽や第二分離沈殿槽である複数の分離沈殿槽内の内壁は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂のように表面が平滑な仕上げとなっていることが望ましく、十分に表面が平滑である場合は汚水中の凝集状態にある汚れが内壁面に付着することが無く、より高速で固相と液相の分離が行われる。
【００２４】
次に、第一分離沈殿槽で分離された液相は越流堰を越えて第二分離沈殿槽に送り込まれ、第一分離沈殿槽で分離沈殿された固相である汚泥は、エアーリフトによって吸い上げられることにより回収され、汚泥貯留槽に送り込まれるように成っている。
【００２５】
第二分離沈殿槽では流入してくる液相である水は、高度に浄化されているため、上記第一分離沈殿槽のように、スカムが発生することがなく、したがって第二分離沈殿槽内には、原則として空気を排出して曝気を行う散気管を設ける必要はない。しかし、より高度に浄化する目的で散気管を設けてもよく、さらにはより多くの数の分離沈殿槽を直列に連設しても良い。
【００２６】
第二分離沈殿槽で分離された水は高度に浄化されていて、当該浄化水は最後尾となる第二分離沈殿槽に連設された滅菌器で塩素や紫外線等を利用して細菌等が滅菌処理され、生活水として再利用される。
【００２７】
また第二分離沈殿槽で分離された水の一部は前記複合有効微生物群培養槽内に滅菌器を通さずに供給され、複合有効微生物群の培養に利用される。
【００２８】
次に本発明に係る請求項２記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、上記請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムにおいて、直列配置の複数の分離沈殿槽のうち最後尾の分離沈殿槽に連接して沈殿貯水槽が設けられていて、該沈殿貯水槽では最後尾の分離沈殿槽にて分離された液相である浄化水を、沈殿貯水槽内に設けられた散気管及び逆洗管から排出される空気によって同時に曝気し、万が一にも含まれる微量の有機物を分離する。
【００２９】
有機物が分離された後の浄化水は、滅菌器に送られて滅菌処理され、生活水として再利用される。また沈殿貯水槽で分離された浄化水の一部は前記複合有効微生物群培養槽内に滅菌器を通さずに供給され、複合有効微生物群の培養に利用される。
【００３０】
また本発明に係る請求項３記載の生活排水高度浄化処理循環システムは、上記請求項１記載の生活排水高度浄化処理循環システムにおいて、直列配置の複数の分離沈殿槽のうち、最後尾の分離沈殿槽に連接して第一貯水槽を設け、最後尾の分離沈殿槽にて分離された浄化水を一時貯留する。第一貯水槽には沈殿貯水槽が連設されていて、第一貯水槽より流入する浄化水は、沈殿貯水槽内に設けられた散気管及び逆洗管から排出される空気によって同時に曝気され、万が一にも含まれる微量の有機物を分離する。
【００３１】
沈殿貯水槽には第二貯水槽が連設されていて、沈殿貯水槽から排出される高度に浄化された水は一時的に該第二貯水槽に貯留する。第二貯水槽から排出される浄化水は滅菌器を通して生活水として再利用される。また第二貯水槽から排出される浄化水の一部は複合有効微生物群培養槽内に滅菌器を通さずに供給され、複合有効微生物群の培養に利用される。
【００３２】
また本発明に係る請求項４記載の生活排水高度浄化処理循環方法は、生活排水を請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理することにより浄化して生活水として再利用し、その汚濁物を含んだ生活排水をさらに同一の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生活排水高度浄化処理循環システムにより処理して浄化し生活水として繰り返し再利用するように成っている。
【００３３】
以下図１乃至図４に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００３４】
図１は請求項１に係る発明の一実施例である生活排水高度浄化処理循環システムであって高度曝気槽の槽内中央部に浮遊状態に配設した接触材を省略した、全体状態図である。槽内中央部に接触材を浮遊状態に配設した高度曝気槽の一実施例は図４に示している。１は人々が生活をする家屋であって、台所、風呂、洗面所、便所などからの排水をすべて回収し、回収された該生活排水は図１において処理水量調整槽２０の左端上部に流れ込むように排水回収管２が家屋１と処理水量調整槽２０に連設されている。
【００３５】
処理水量調整槽２０の左端上部には排水回収管２のほかに、生活排水中の汚濁物を分解するための複合有効微生物群を投入する複合有効微生物群投入管１１が連設されると共に、汚水を処理した後の汚泥を貯留する汚泥貯留槽６０中の汚泥を再度分解処理するために、該汚泥の一部が流下する汚泥流下管６１が連設されている。
【００３６】
複合有効微生物群投入管１１の他端は前記複合有効微生物群を貯留し培養する複合有効微生物群培養槽１０の底部に連設され、複合有効微生物群培養槽１０の上部には浄化水投入管５９が連設されている。浄化水投入管５９からは後述の第二分離沈殿槽５０にて分離された浄化水が流入するように成っている。
【００３７】
また、複合有効微生物群培養槽１０内には、散気エアー管１２が配設されていて、浄化水投入管５９から流下した浄化水中で複合有効微生物群が効率よく培養されるように、適宜送気ポンプ１３から送られる空気が、散気エアー管１２の先端にＴ字状に固着された散気管１２ａ、１２ｂから空気泡となって排出され曝気されるように成している。
【００３８】
複合有効微生物群は、ＥＭ・１（商品名、（有）サン興産業製）とスノムワイドＮ（商品名、（有）アセンティ製）の混合物であり、複合有効微生物群培養槽１０には、水１００リットルに対してＥＭ・１を５００ｃｃとスノムワイドＮを５００ｇ投入し、さらには破砕した野菜屑と天ぷら油等の植物性廃油を各々５００ｇ投入して約３日間曝気し培養した複合有効微生物群を貯留している。当該複合有効微生物群は、処理する生活排水の量にもよるが月に１回程度、新たに培養することで十分な量を確保することができる。
【００３９】
一方、前記処理水量調整槽２０内には複数本の散気エアー管２１が上方から下方に向かって配設されていて、散気エアー管２１の上部は水平送気管２２と連設され、水平送気管２２は空気を送り込む送気ポンプ２３と連設している。散気エアー管２１の先端にはＴ字状に散気管２１ａ、２１ｂが固着され、送気ポンプ２３から送られる空気は水平送気管２２及び散気エアー管２１を通って散気管２１ａ、２１ｂから空気泡となって排出し、処理水量調整槽２０中の汚水を曝気するように成している。
【００４０】
処理水量調整槽２０中の汚水は図１において左から右へと徐々に流下移動するように成っていて、該処理水量調整槽２０の右端には、処理水量調整槽２０中の汚水を高度曝気槽３０内に送り込む汚水送流管２４が連設され、汚水送流管２４の入口端部は処理水量調整槽２０内の汚水中に埋設するように配置されると共に、その先端部には水中ポンプ２５が固着されている。また汚水送流管２４の他端は高度曝気槽３０の左端に連設され、前記水中ポンプ２５の駆動により送られる汚水が高度曝気槽３０内に流入するよう成っている。
【００４１】
処理水量調整槽２０内では複合有効微生物群が汚水と混合されながら曝気されるため、汚水中の汚れは複合有効微生物群によって分解されながら、複合有効微生物群は逆に増殖する状態と成っている。複合有効微生物群が含まれた汚水は汚水送流管２４によって高度曝気槽３０に送られるが、高度曝気槽３０に送られる複合有効微生物群の量はより多いほうが好ましく、そのため図１においては処理水量調整槽２０の容量は高度曝気槽３０の容量より大きくなるように処理水量調整槽２０の深さが高度曝気槽３０の深さより深く成っている。
【００４２】
また水中ポンプ２５にはフロートスイッチ（図示せず）が連設されていて、処理水量調整槽２０中の水量が規定以上になった際に自動的にフロートスイッチが作動して水中ポンプ２５が駆動し、処理水量調整槽２０内の汚水が高度曝気槽３０内に汚水送流管２４を通して流下するように成っている。
【００４３】
高度曝気槽３０内には図２に示すように先端部にＴ字状に散気管３１ａ、３１ｂが固着された散気エアー管３１と、同じく先端部に逆洗管３２ａ、３２ｂが固着された逆洗エアー管３２が、その散気管３１ａ、３１ｂと逆洗管３２ａ、３２ｂにおいて９０度の角度を持ってクロスするように設けられ、図２に示す散気エアー管３１と逆洗エアー管３２をそれぞれ２本（合計４本）を一組として、図１の実施例では２組が高度曝気槽３０内に配設されている。なお散気エアー管３１と逆洗エアー管３２の配設本数は、曝気処理する汚水量に応じて増減させることができる。
【００４４】
散気エアー管３１と逆洗エアー管３２の上部端部は水平送気管３３と連設され、水平送気管３３は空気を送り込む送気ポンプ３４と連設している。送気ポンプ３４から送り込まれる空気は水平送気管３３、散気エアー管３１、逆洗エアー管３２を通って散気管３１ａ、３１ｂ、逆洗管３２ａ、３２ｂから空気泡となって同時に排出し、高度曝気槽３０内の汚水を曝気する。ここで散気エアー管３１の散気管３１ａ、３１ｂは逆洗エアー管３２の逆洗管３２ａ、３２ｂに対して９０度の角度を持って配設されているため、曝気される汚水は高度曝気槽３０内で激しくぶつかり合う状態と成る。このため汚水中に含まれる有効微生物は、前述のように互いに勢いよく衝突し、衝突した有効微生物の一部はその細胞壁が壊れ、その中にある細胞質が浸出するものと考えられる。浸出した細胞質はコロイド状で粘性、弾性を有するため、当該細胞質に排水中の汚れが効率よく吸着されるものと判断される。
【００４５】
高度曝気槽３０には、曝気水送流管３５が連設されていて、前記水中ポンプ２５の駆動により処理水量調整槽２０内の汚水が高度曝気槽３０内に送り込まれて、該高度曝気槽３０内の水量が一定以上となると、自然に、隣接されている第一分離沈殿槽４０内に設けられた下部が開放された円筒形状である第一縦流入管４１内の略上部に流入するように成っている。
【００４６】
第一縦流入管４１内に流入する汚水は、高度曝気槽３０にて高度に曝気処理された結果、汚れが有効微生物の細胞質を略中心として高度に凝集した状態と成っていると考えられるため、該凝集した汚れは第一縦流入管４１内で緩やかな流下により第一分離沈殿槽４０の底部に沈殿する。
【００４７】
第一縦流入管４１の下端部は、高度曝気槽３０にて高度に曝気処理された汚水が第一縦流入管４１内の上部に流入する際、すでに第一分離沈殿槽４０の底部に沈殿している固相である沈殿物を舞い上がらせることがないように、第一沈殿分離槽４０の底面より上方に配設されている。
【００４８】
このように第一分離沈殿槽４０の底面には、汚れが凝集した沈殿物が滞留し、一方、第一分離沈殿槽４０の上部には汚れと分離した浄化水が滞留する。
【００４９】
滞留した浄化水は順次越流堰４２を越え、分離浄化水送流管４３を通って、第一分離沈殿槽４０に対して直列配置されている第二分離沈殿槽５０内に設けられ下部が開放された円筒形状である第二縦流入管５１内の略上部に流入する。第二縦流入管５１内に流入する浄化水は浄化されているため、ほとんど凝集した汚れを含まないが、第二縦流入管５１内を緩やかに流下することにより、微量含まれることがあるかもしれない凝集した汚れが第二分離沈殿槽５０の底部に沈殿し、第二分離沈殿槽５０の上部には高度に浄化された浄化水が滞留する。
【００５０】
なお、第二分離沈殿槽５０内に設けられた第二縦流入管５１の下端部は、前記第一縦流入管４１と同様に、第一分離沈殿槽４０にて汚れと分離された浄化水が第二縦流入管５１内の上部に流入する際、万が一にも第二分離沈殿槽５０の底部に沈殿している固相である沈殿物を舞い上がらせることがないように、第二沈殿分離槽５０の底面より上方に配設されている。
【００５１】
第一分離沈殿槽４０内にはスカム散気エアー管４４が上下に配設されていて、スカム散気エアー管４４の下部先端には散気管４４ａ、４４ｂがＴ字状に固着されている。スカム散気エアー管４４の上部は送気ポンプ４５と連設されていて、第一分離沈殿槽４０の上部に前記スカムが浮遊した場合に、送気ポンプ４５から空気を送り込み、散気管４４ａ、４４ｂから空気泡を排出し曝気することで、浮遊しているスカムに付着したガスを払い除くように成っている。
【００５２】
図１においては、第二分離沈殿槽５０内にも、スカム散気エアー管５４が上下に配設されていて、万が一にも第二分離沈殿槽５０内にスカムが浮遊した際には、スカム散気エアー管５４の下部先端にＴ字状に固着されたスカム散気管５４ａ、５４ｂより、送気ポンプ５５から送り込まれた空気が排出され空気泡となって曝気されるように成っている。
【００５３】
第一縦流入管４１及び第二縦流入管５１の中央部にはエアーリフト４６、５６が設けられていて、それぞれ第一分離沈殿槽４０の底部に沈殿した汚泥又は第二分離沈殿槽５０の底部に沈殿した汚泥を吸い上げ、汚泥回収管４７、５７を通って汚泥貯留槽回収管６２を経て、汚泥貯留槽６０内に回収されるように成っている。
【００５４】
第二分離沈殿槽５０の上部に滞留している高度に浄化された浄化水は、順次越流堰５２を超え、高度浄化水送流管５８を流下して滅菌器７０で塩素により滅菌され、生活水として家屋１内で再利用されるように成っている。滅菌器７０は塩素による滅菌のほか、紫外線照射によって滅菌するもの、またはこれらを併用したものであっても良い。なお高度浄化水送流管５８の滅菌器７０の手前位置（図１においては滅菌器７０の右側）には着脱自在のスクリーンを内蔵したスクリーンボックスが設けられ（図示せず）、高度浄化水送流管５８内を流下する浄化水中の浮遊ゴミを該スクリーンにて除去するように成している。このため滅菌器７０には浮遊ゴミは流入しない。
【００５５】
表１乃至表３に滅菌器７０で滅菌された水の水質検査結果を示す。該水質検査は、（株）ミズラボ（計量証明事業登録  東京都第１２９０号）で行ったものである。
【００５６】
表１は平成１５年度厚生労働省令１０１号水質基準に関する省令による検査方法による１５項目の検査結果を、表２は全窒素、全りん、及びアンモニア性窒素の検査結果を、表３は５項目の検査結果を示しており、例えばＢＯＤは１と成っていて飲用に適するほどに高度に浄化されている。
【００５７】
【表１】
2011011175.tif 000010
【００５８】
【表２】
2011011175.tif 000011
【００５９】
【表３】
2011011175.tif 000012
【００６０】
越流堰５２を超えた高度に浄化された浄化水の一部は滅菌器７０を通さずに浄化水投入管５９を通って複合有効微生物群培養槽１０に送られ再利用される。なお滅菌器７０を通過した浄化水を家屋１内に安定して供給するため滅菌器７０に連設して、該浄化水を一時的に貯留する貯留水槽を設けることができ、貯留水槽の容量を超える量の浄化水は排水回収管２に直接流下させるように形成することもできる。
【００６１】
汚泥貯留槽６０内には散気エアー管６３が上下方向に配設されていて、その先端にはＴ字状に散気管６３ａ、６３ｂが固着され、散気エアー管６３の上部は送気ポンプ６４に連設されている。
【００６２】
汚泥貯留槽６０内に貯留されている汚泥は、徐々に固化していくため、適宜空気ポンプ６４より空気を送り、散気エアー管６３の散気管６３ａ、６３ｂより空気泡を排出し曝気することで汚泥を軟化させ、汚泥流下管６１から処理水量調整槽２０に該汚泥が流下可能に成している。
【００６３】
なお、上記実施例１に係る生活排水高度浄化処理循環システムによって生活排水を繰り返し再利用した結果、浄化処理するための水量が不足する場合は、生活排水と共に河川や池等の水や雨水を排水回収管２を介して補給するように形成することができる。
【実施例２】
【００６４】
次に実施例２について説明する。図３は請求項３に係る発明の一実施例である生活排水高度浄化処理循環システムであって高度曝気槽の槽内中央部に浮遊状態に配設した接触材を省略した、全体状態図である。家屋１、複合有効微生物群培養槽１０、処理水量調整槽２０、高度曝気槽３０、第一分離沈殿槽４０、第二分離沈殿槽５０、汚泥貯留槽６０、滅菌器７０の構成は前記実施例１と同様であるため説明を省略し、ここでは第二沈殿分離槽５０に連設した第一貯水槽８０と、これに連設した沈殿貯水槽９０及びこれに連設した第二貯水槽８５の構成について説明する。
【００６５】
第二沈殿分離槽５０内の越流堰５２を超えて流下する高度に浄化された浄化水は、第一貯留水配送管８１を通って第一貯水槽８０内の中央部に設けられ下部が開放された円筒形状である第一貯水槽縦流入管８２内の略上部に流入する。
【００６６】
第一貯水槽８０内に貯留された浄化水は、エアーリフト８３によって吸い込まれて、沈殿貯水槽配水管８４を通り、該沈殿貯水槽配水管８４が連設されている沈殿貯水槽９０に投入されるように成っている。なお本実施例ではエアーリフト８３により送水しているが、これに替えて水中ポンプにより送水してもよい。
【００６７】
沈殿貯水槽９０内は浄化水が図３において左から右へと順次流下可能なように、４枚の開放隔壁９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄで仕切られている。沈殿貯水槽配水管８４より流下する浄化水は、まず第一室９２に入る。第一室９２、第二室９３、第三室９４には、図２で示すような散気エアー管９６及び逆洗エアー管９７が配設されていて、散気エアー管９６の先端には散気管がＴ字状に固着され、逆洗エアー管９７の先端には逆洗管がＴ字状に固着され、他端は水平送気管９９に連設されている。水平送気管９９には送気ポンプ１００が連設されていて、浄化水の状態により送気ポンプ１００から空気が送られて、散気管及び逆洗管から同時に空気泡を排出して曝気処理が可能なように成している。
【００６８】
当該曝気処理により、第一室９２、第二室９３、第三室９４内の浄化水に万が一にも含まれる有機物を分離することができる。
【００６９】
第三室９４より流下した浄化水は第四室９５の上部に移動するように成っていて、第四室９５には活性炭若しくはこれに準ずるろ材で作製されたろ過材９８が配設されている。第四室９５の上部の浄化水は該ろ過材９８を透過して第四室９５の下部に移動する。その際浄化水はろ過材９８によってさらに浄化される。ろ過材９８を通過した浄化水は開放隔壁９１ｄの下部を通過して第二貯留水配送管８６を通って第二貯水槽８５内に流下する。
【００７０】
第二貯水槽８５内の中央部には、下部が開放された円筒形状である第二貯水槽縦流入管８７が縦状に設けられていて、その中心位置にはエアーリフト８８が配設されている。第二貯留水配水管８６を通って第二貯水槽８５内に貯留された浄化水は、該エアーリフト８８によって吸い上げられ、高度浄化水送流管５８内を流下して滅菌器７０を通って滅菌され、生活水として家屋１内で再利用されるように成っている。滅菌器７０は塩素による滅菌のほか、紫外線照射によって滅菌するもの、またはこれらを併用したものであっても良い。なお本実施例ではエアーリフト８８により送水しているが、これに替えて水中ポンプにより送水してもよい。
【００７１】
第二貯水槽８５内の浄化水の一部は滅菌器７０を通さずに浄化水投入管５９を通って複合有効微生物群培養槽１０に送られ再利用される。なお滅菌器７０を通過した浄化水を家屋１内に安定して供給するため滅菌器７０に連設して、該浄化水を一時的に貯留する貯留水槽を設けることもでき、貯留水槽の容量を超える量の浄化水は排水回収管２に直接流下させるように形成することができることは実施例１と同様である。
【００７２】
加えて、上記実施例２に係る生活排水高度浄化処理循環システムによって生活排水を繰り返し再利用した結果、浄化処理するための水量が不足する場合は、生活排水と共に河川や池等の水や雨水を排水回収管２を介して補給するように形成することができることも上記実施例１と同様である。
【００７３】
次に図４について説明する。図４は上記実施例１及び実施例２における高度曝気槽３０の槽内を示している。
【００７４】
図４における高度曝気槽３０の中央部を挟むように網状体３６ａ、３６ｂがそれぞれ左右に張設されていて、その中央部には多数のプラスチック製の接触材３７が浮遊状態に配設されている。接触材３７は種々の形状とすることができるが、該接触材３７は網状体３６ａ、３６ｂの一つの升目よりも大きく形成され、このため網状体３６ａの上方には通過することが無く、また網状体３６ｂの下方にも通過することが無い。
【００７５】
散気エアー管３１、逆洗エアー管３２の先端部には図２と同様に散気管３１ａ、３１ｂ、逆洗管３２ａ、３２ｂがそれぞれＴ字状に固着されていて、送気ポンプ３４から送られる空気は水平送気管３３を経て散気エアー管３１、逆洗エアー管３２に達し、それぞれの散気管３１ａ、３１ｂ、逆洗管３２ａ、３２ｂから空気泡となって同時に排出され、高度曝気槽３０内の汚水は勢いよくかき混ぜられ曝気されるように成している。
【００７６】
高度曝気槽３０内の汚水がかき混ぜられると接触材３７同士も衝突し、汚水中に存在する有効微生物も接触材３７との衝突によって、死滅する機会が増加すると考えられる。死滅した有効微生物量が増加すると、上述のように汚水中の汚れが、有効微生物の壊れた細胞壁から浸出する細胞質により多く吸着し、より高度に凝集すると思われる。
【００７７】
なお、実施例２において沈殿貯水槽９０の底部には、沈殿貯水槽９０内の底部に汚れが沈殿した場合に備えて、該沈殿物を回収する沈殿回収管（図示せず）を回収バルブ（図示せず）を介して連設し、該沈殿回収管の他端を前記汚泥貯留槽回収管６２に連設して、沈殿貯水槽９０内の沈殿物を、回収バルブを開放することによって汚泥貯留槽６０に回収する如く構成することもできる。
【符号の説明】
【００７８】
１  家屋
２  排水回収管
１０  複合有効微生物群培養槽
１１  複合有効微生物群投入管
１２  散気エアー管
１２ａ、１２ｂ  散気管
１３  送気ポンプ
２０  処理水量調整槽
２１  散気エアー管
２１ａ、２１ｂ  散気管
２２  水平送気管
２３  送気ポンプ
２４  汚水送流管
２５  水中ポンプ
３０  高度曝気槽
３１  散気エアー管
３１ａ、３１ｂ  散気管
３２  逆洗エアー管
３２ａ、３２ｂ  逆洗管
３３  水平送気管
３４  送気ポンプ
３５  曝気水送流管
３６ａ、３６ｂ  網状体
３７  接触材
４０  第一分離沈殿槽
４１  第一縦流入管
４２  越流堰
４３  分離浄化水送流管
４４  スカム散気エアー管
４４ａ、４４ｂ  スカム散気管
４５  送気ポンプ
４６  エアーリフト
４７  汚泥回収管
５０  第二分離沈殿槽
５１  第二縦流入管
５２  越流堰
５４  スカム散気エアー管
５４ａ、５４ｂ  スカム散気管
５５  送気ポンプ
５６  エアーリフト
５７  汚泥回収管
５８  高度浄化水送流管
５９  浄化水投入管
６０  汚泥貯留槽
６１  汚泥流下管
６２  汚泥貯留槽回収管
６３  散気エアー管
６３ａ、６３ｂ  散気管
６４  送気ポンプ
７０  滅菌器
８０  第一貯水槽
８１  第一貯留水配送管
８２  第一貯水槽縦流入管
８３  エアーリフト
８４  沈殿貯水槽配水管
８５  第二貯水槽
８６  第二貯留水配送管
８７  第二貯水槽縦流入管
８８  エアーリフト
９０  沈殿貯水槽
９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ  開放隔壁
９２  第一室
９３  第二室
９４  第三室
９５  第四室
９６  散気エアー管
９７  逆洗エアー管
９８  ろ過材
９９  水平送気管
１００  送気ポンプ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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