(57)【要約】      （修正有）【課題】配管の目詰まりが発生しにくいコンパクトな処理槽を持ち、低いランニングコストで高い浄水能力を発揮する廃水浄化処理装置を提供する。【解決手段】処理槽内には、廃水を受け入れる集水管３４と、集水管の中空内に同芯状に配され集水管下部に連通する連通口３５ａを有する揚水管３５とを立設する。さらに、処理層の空間に、樹脂から成る多空隙質部材３８ａを充填した微生物反応層３８を形成し、ブロアに連結される送気管５１を、集水管の中空内の揚水管外側から連通口を通して揚水管下部内に導入して開口端が上方へ向くように配置する。送気管から噴出する空気の作用により処理槽上部へ移送された揚水管内の被処理廃水を微生物反応層上部に均等散水するための散水管系３６を配置し、処理層の下部に、砕石充填層へ連通する放出孔３１を複数設けた。【選択図】図２
0003178799.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一次的な浄化処理が施された廃水に対して微生物反応処理を行う処理槽（３０）と、地中に埋設され前記処理槽の処理水が流入する砕石充填層（４０）とを有する廃水浄化処理装置（２０）であって、
前記処理槽を構成するケーシング内部は、
前記廃水を受け入れる集水管（３４）と、前記集水管の中空内に同芯状に配され前記集水管下部に連通する連通口（３５ａ）を有する揚水管（３５）とを中央部に立設し、且つ前記集水管の外壁とケーシング内壁との間の空間に、樹脂から成る多空隙質部材（３８ａ）を充填した微生物反応層（３８）を形成し、
ブロア（５０）に連結される送気管（５１）を、前記集水管の中空内の前記揚水管外側から前記連通口を通して前記揚水管下部の内部に導入して開口端（５１ａ）が上方へ向くように配置するとともに、
前記送気管の開口端から噴出する空気の作用により前記処理槽上部へ移送された前記揚水管内の被処理廃水を前記微生物反応層上部に散水するための散水管系（３６）を配置し、
前記ケーシングの下部に、前記砕石充填層へ連通する放出孔（３１）を複数設けたことを特徴とする廃水浄化処理装置。
【請求項２】
前記処理槽は、前記砕石充填層の中央上部内に埋設状に配備され、
前記砕石充填層の底部に止水シート（４１）を敷設し、前記砕石充填層の側周面を地中面に直に接触するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の廃水浄化処理装置。
【請求項３】
前記散水管系は、前記揚水管内の被処理廃水が前記微生物反応層上部に均等に散水されるように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の廃水浄化処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、合併浄化槽等により一次的な浄化処理が施された廃水に対して再処理を行う廃水浄化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記のような分野の技術としては、例えば特許文献１に記載されるものがあった。
図５は、特許文献１に記載された廃水浄化処理装置の概要を示す断面図である。
この廃水浄化処理装置は、図５に示すように、剛性棒状の枠体に透水性材を取り付けて形成した有底筒状の処理槽１００が地中に埋設される。処理槽１００内には、細小片から成る多孔質の木片１０１を所定の深さまで充填させた木片層が形成され、さらにその中央部に略垂直状に外筒管１０２が立設されている。外筒管１０２には、外部の合併浄化槽で処理された廃水を導入するための送水管１０３が連結されている。
【０００３】
また、外筒管１０２内には、揚水管１０４が同芯状に内挿され、さらに揚水管１０４内には、ブロア２００に連結された送気管２０１が同芯状に内挿されている。揚水管１０４の下部開口端１０５は、外筒管１０２の下部と連通されるとともに、その上部開口端が複数個の散水ノズル１２０に連通されている。送気管２０１の下部開口端２０２は、揚水管１０４の下部開口端１０５よりも上側に所定空隙をもって位置づけされ、下向きに開口している。
【０００４】
このようなエアーリフトポンプの構成により、送水管１０３より外筒管１０２に導入された廃水は、揚水管１０４の下部開口端１０５から揚水管１０４内へ引き込まれ、エアーリフト作用により揚水管１０４内を上昇する。散水ノズル１２０は、揚水管１０４の上部開口端を木片層の上表面から露出させた部分に配設され、揚水管１０４を上昇した被処理廃水を木片層の上表面に散布する。
【０００５】
散布された廃水は、木片層に浸透して、内部に生息する微生物により分解処理された後、透水性の処理槽１００の側周面から地中内へ浸透するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８７８１８６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の廃水浄化処理装置では次のような問題点があった。
【０００８】
（１）送気管２０１を揚水管１０４内に同芯的に内挿配置しているので、揚水管１０４内の有効面積が縮小し、揚水管１０４内や散水ノズル１２０付近において汚泥などの固形物が付着しやすくなる。さらに、送気管２０１が揚水管１０４内において下向きに開口しているので、揚水管１０４を上昇する水流の勢いを強めることができない。したがって、揚水管１０４や散水ノズル１２０の目詰まりが発生しやすくなり、清掃作業を頻繁に行う必要がある。
【０００９】
（２）微生物反応用の木片層として、細小片から成る木片１０１を充填しているので、１年程度の使用で木片層全体の体積が大きく自然減少し、その分、被処理廃水の分解能力が低下する。これを防ぐために追加的に木片を補う必要があり、ランニングコストが高くなる。
【００１０】
（３）被処理廃水の分解、処理水の貯留、並びに処理水の地中への浸透を、剛性棒状の枠体から成る木片層だけで行っているため、装置が大型化して運搬性が良くない。
【００１１】
そこで、本考案は、係る問題を解決するためになされたもので、配管の目詰まりが発生しにくいコンパクトな処理槽を持ち、低いランニングコストで高い浄水能力を発揮する廃水浄化処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本考案の廃水浄化処理装置は、一次的な浄化処理が施された廃水に対して微生物反応処理を行う処理槽（３０）と、地中に埋設され前記処理槽の処理水が流入する砕石充填層（４０）とを有する廃水浄化処理装置（２０）であって、前記処理槽を構成するケーシング内部は、前記廃水を受け入れる集水管（３４）と、前記集水管の中空内に同芯状に配され前記集水管下部に連通する連通口（３５ａ）を有する揚水管（３５）とを中央部に立設し、且つ前記集水管の外壁とケーシング内壁との間の空間に、樹脂から成る多空隙質部材（３８ａ）を充填した微生物反応層（３８）を形成し、ブロア（５０）に連結される送気管（５１）を、前記集水管の中空内の前記揚水管外側から前記連通口を通して前記揚水管下部の内部に導入して開口端（５１ａ）が上方へ向くように配置するとともに、前記送気管の開口端から噴出する空気の作用により前記処理槽上部へ移送された前記揚水管内の被処理廃水を前記微生物反応層上部に散水するための散水管系（３６）を配置し、前記ケーシングの下部に、前記砕石充填層へ連通する放出孔（３１）を複数設けたことを特徴とする。
【００１３】
この考案によれば、送気管は、揚水管外側から連通口を通して揚水管下部の内部に導入してある。これにより、従来のように送気管を揚水管内に同芯的に内挿配置している構成と比べて、揚水管内の有効面積が大幅に拡大するため、揚水管内に汚泥などの固形物が付着しずらい状況になる。加えて、送気管は、その開口端が上方へ向くように揚水管下部の内部に配置してあるので、ブロアから供給された空気は送気管の開口端から揚水管内の上方へ直噴式で勢いよく噴出し、廃水に含まれる汚泥等の固形物も、空気の気泡の強い流体圧により撹拌細分される。したがって、揚水管や散水管系の目詰まりを確実に回避することが可能となり、管内の清掃作業が大幅に減少する。
【００１４】
さらに、この考案によれば、微生物反応層として、樹脂から成る多空隙質部材を充填したものを使用しているので、従来のように木片を使用したものと異なり、微生物反応層全体の体積が自然減少することがなく、充填物を補う必要がない。また、樹脂から成る多空隙質部材は、洗浄することにより繰り返し使用可能である。これにより、低いランニングコストで、安定した微生物反応処理を行うことができる。
【００１５】
また、本考案の廃水浄化処理装置では、上記考案において、前記処理槽は、前記砕石充填層の中央上部内に埋設状に配備され、前記砕石充填層の底部に止水シート（４１）を敷設し、前記砕石充填層の側周面を地中面に直に接触するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
この考案によれば、微生物反応層内の処理水は、処理槽下部の複数の放出孔を通って砕石充填層に流入する。砕石充填層に流入した処理水は、砕石充填層を浸透下降して砕石充填層の下部に貯留しつつ、砕石充填層の側面から地中に浸透していく。これにより、微生物反応層内における水量は、微生物反応層に滞留する微生物の住環境として最適な量にまで減少し、しかも被処理廃水は送気管から噴出された空気により溶存酸素が豊富である。そのため、微生物反応層に滞留する微生物による好気性処理が活発に促進され、被処理廃水の分解能力が大幅に向上する。
【００１７】
さらに、この考案によれば、処理槽は、砕石充填層の中央上部内に埋設状に配備される。すなわち、砕石充填層は、単に砕石を処理槽の底面下側及び側面周囲部に充填することで構成することができる。したがって、本考案の廃水浄化処理装置は、従来の地中浸透能力を維持させたまま処理槽をコンパクト化することが可能であり、廃水浄化処理装置の運搬性が向上する。
【００１８】
また、本考案の廃水浄化処理装置では、上記考案において、前記散水管系は、前記揚水管内の被処理廃水が前記微生物反応層上部に均等に散水されるように構成されたことを特徴とする。
【００１９】
この考案によれば、微生物反応層に滞留する微生物による好気性処理が効率的に促進され、被処理廃水の分解能力が向上する。
【考案の効果】
【００２０】
本考案の廃水浄化処理装置によれば、配管の目詰まりが発生しにくいコンパクトな処理槽を実現することができ、しかも低いランニングコストで高い浄水能力を発揮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例に係る廃水浄化処理システムの概要を示す断面図である。
【図２】実施例に係る廃水浄化処理装置内の処理槽の構造を示す断面図である。
【図３】実施例に係る処理槽の配管系拡大図である。
【図４】実施例に係る処理層の上面図である。
【図５】従来の廃水浄化処理装置の概要を示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２２】
以下、図に示す実施の形態により本考案をさらに詳細に説明する。なお、これにより本考案が限定されるものではない。
【実施例】
【００２３】
図１は、本考案の実施例に係る廃水浄化処理装置を含む廃水浄化処理システムの概要を示す断面図であり、図２は、本考案に係る廃水浄化処理装置内の処理槽の構造を示す断面図である。
図１に示すように、この廃水浄化処理システムは、地中に埋設された、例えば５人槽用の合併浄化槽１０と、この合併浄化槽１０に流入管１５によって連結された本考案に係る廃水浄化処理装置２０とで構成されている。
【００２４】
廃水浄化処理装置２０は、合併浄化槽１０により一次的な浄化処理が施された廃水を流入管１５を通して取り込み微生物反応処理を行う処理槽３０と、処理槽３０で処理された処理水が流入する砕石充填層４０とを備えている。さらに、地表面１上にはブロア５０が設置され、このブロア５０により、送気管５１を介して強制的に空気を処理槽３０内に供給する（４０リットル／分）。
【００２５】
処理槽３０のケーシングは、例えば外寸６００ｍｍφ、高さ９００ｍｍの有底円筒形状の樹脂製（例えば超高密度ポリエチレン製）である。その下部側周面には、砕石充填層４０へ連通する放出孔３１が複数個開穿され、その上部は、嵩上げ部材３２を介して地表面１の位置でマンホール蓋３３が取り付けられる。
【００２６】
処理槽３０のケーシング内部の中央には、図２に示すように、合併浄化槽１０から流入管１５を介して送られてくる廃水を導入する集水管３４（例えば直径１００ｍｍ）と、この集水管３４の中空内に同芯状に配された揚水管３５とが立設されている。揚水管３５の下部には、集水管３４の下部に連通する連通口３５ａが設けてある。揚水管３５は、例えば直径５０ｍｍの下部管の端が先細り形状となりその先に直径４０ｍｍの本体管が一体的に延設されている。
【００２７】
そして、ブロア５０に連結された送気管５１が、処理槽３０のケーシング上部サイド側から処理槽３０内に引き込まれている。この送気管５１は、図３の配管系拡大図に示すように、集水管３４の中空内において揚水管３５の外側から処理槽３０の底部へ下り、連通口３５ａを通して揚水管３５内に導入されて、その開口端５１ａが揚水管３５の下部管内において上方へ向くように配置してある。ブロア５０と送気管５１とによる上記のような構成により、直噴式ポンプが構築される。
【００２８】
また、図４の処理層上面図に示すように、揚水管３５の上部には、見下ろし形状が略環状の散水管系３６（４０ｍｍφ）が取り外し自在に連結されている。この散水管系３６は、送気管５１の開口端５１ａから噴出する空気の作用により処理槽３０上部へ移送された被処理廃水を、スカム除去フィルタ３７を通して微生物反応層３８上部に散水するための配管である。そして、散水管系３６には、被処理廃水が微生物反応層３８上部に均等に散水されるように、複数の散水孔３６ａが開穿されている。なお、図４中の３９は、水位検水管である。
【００２９】
微生物反応層３８は、集水管３４の外壁と、処理槽３０のケーシング内壁との間の空間に、ポリウレタンフォーム等の樹脂から成る多空隙質部材３８ａ（例えばバイオフロンティアスポンジ：関西加工（株）の登録商標）を充填して形成されている。このバイオフロンティアスポンジ３８ａは、２ｃｍ角のサイコロ状で空隙率が９５％以上の発泡材であるため、前述した従来の多孔質の木片よりも、浄化処理を担う微生物の滞留時間を大幅に増やすことができる。
【００３０】
かかる構成の処理槽３０は、砕石充填層４０の中央上部内に埋設状に配備される。砕石充填層４０の底部には止水シート４１、上部には土砂流入防止用シート４２がそれぞれ敷設され、砕石充填層４０の側周面が地中面に直に接触するようにしてある。
【００３１】
次に、上記のように構成される本実施例の廃水浄化処理装置２０の施工手順について説明する。
まず、地表面１の所定の場所に位置出しを行って、縦横の長さ各１ｍ、深さが１．５ｍの穴を掘削し、その穴の底面に止水シート４１を敷設する。次に、穴の底面から６０ｃｍ程度の高さまで、砕石（サイズ：２０ｍｍ−３０ｍｍ）を充填する。その後、上述した構成の処理槽３０が据え付けられ、流入管１５が接続される。
【００３２】
続いて、処理槽３０の天端まで砕石（サイズ：２０ｍｍ−４０ｍｍ）を充填した後、その砕石の上に土砂流入防止用シート４２を敷設し、上部を埋め戻して完成する。
【００３３】
次に、本実施例に係る廃水浄化処理装置２０の浄水処理について説明する。
被処理廃水は、合併浄化槽１０から流入管１５を通して処理槽３０内の集水管３４へ流入した後、下降して揚水管３５内の連通口３５ａから揚水管３５内に入る。ここで、揚水管３５の下部管内においては、直噴式ポンプにより送気管５１の開口端５１ａから上向きに空気が勢いよく噴き出しているため、揚水管３５内に入った被処理廃水は、管内を勢いよく上昇する。このとき、廃水に含まれる汚泥等の固形物も、空気の気泡の強い流体圧により撹拌細分されて、揚水管３５の内壁などに付着することなく、散水管系３６へ押し上げられる。
【００３４】
そして、揚水管３５から散水管系３６へ移送された被処理廃水は、複数の散水孔３６ａから、微生物反応層３８上部に均等に散水される。その際、スカム除去フィルタ３７を通して散水されるので、被処理廃水中の汚泥等から成る固形物（スカム）がほとんど除去される。
【００３５】
微生物反応層３８に取り込まれた被処理廃水は、多数のバイオフロンティアスポンジ３８ａを通過しつつ下降し、その過程において、微生物反応層３８内に滞留する微生物により好気性処理が行われて浄化される。そして、微生物反応層３８で処理された処理水は、処理槽３０下部の複数の放出孔３１から砕石充填層４０へと放出される。
【００３６】
砕石充填層４０に流入した処理水は、砕石充填層４０を浸透下降して砕石充填層４０の下部に貯留しつつ、砕石充填層４０の側面から地中に浸透していくことになる。
次に、本実施例の利点について説明する。
【００３７】
（１）送気管５１は、揚水管３５の外側から連通口３５ａを通して揚水管３５の下部管に導入してある。これにより、前述した従来技術のように送気管を揚水管内に同芯的に挿入配置している構成と比べて、揚水管３５内の有効面積が大幅に拡大するため、被処理廃水の汲み上げ能力が大幅に向上する（実験では前述の従来技術と比べて２割増加の結果を得ている）。その結果、揚水管３５や散水管系３６内に汚泥などの固形物が付着しずらい状況になる。
【００３８】
加えて、送気管５１は、その開口端５１ａが上方へ向くように揚水管３５の下部管内に配置してあるので、ブロア５０から供給された空気は、送気管５１の開口端５１ａから揚水管３５内の上方へ直噴式で勢いよく噴出し、廃水に含まれる汚泥等の固形物も、空気の気泡の強い流体圧により撹拌細分される。したがって、揚水管３５や散水管系３６内の目詰まりを確実に回避することが可能となり、管内の清掃作業が大幅に減少する。
【００３９】
（２）微生物反応層３８として、ポリウレタンフォーム等の多空隙質発泡部材であるバイオフロンティアスポンジ３８ａを充填したものを使用しているので、従来のように木片を使用したものと異なり、微生物反応層全体の体積が自然減少することがなく、充填物を補う必要がない。また、バイオフロンティアスポンジ３８ａは、洗浄することにより繰り返し使用可能である。これにより、低いランニングコストで、安定した微生物反応処理を行うことができる。
【００４０】
（３）処理槽３０は砕石充填層４０の中央上部内に埋設状に配備され、砕石充填層４０の底部に止水シート４１を敷設し、砕石充填層４０の側周面を地中面に直に接触するようにした。これにより、微生物反応層３８内の処理水は、処理槽３０下部の複数の放出孔３１を通って砕石充填層４０に流入する。砕石充填層４０に流入した処理水は、砕石充填層４０を浸透下降して砕石充填層４０の下部に貯留しつつ、砕石充填層４０の側面から地中に浸透していく。この結果、微生物反応層３８内における水量は、微生物反応層３８に滞留する微生物の住環境として最適な量にまで減少し、しかも被処理廃水は送気管５１から噴出された空気により溶存酸素が豊富である。そのため、微生物反応層３８に滞留する微生物による好気性処理が活発に促進され、被処理廃水の分解能力が大幅に向上する。
【００４１】
（４）砕石充填層４０は、単に砕石を処理槽３０の底面下側及び側面周囲部に充填することで構成することができるので、従来の地中浸透能力を維持させたまま処理槽３０をコンパクト化することが可能である。その結果、トラック等で廃水浄化処理装置２０を運搬する際には、コンパクトな処理槽３０と必要な量の砕石だけ運搬すれば良くなり、廃水浄化処理装置２０の運搬性が向上する。
【００４２】
（５）散水管系３６は、揚水管３５から移送された被処理廃水が微生物反応層３８上部に均等に散水されるように、略環状に構成して複数個の散水孔３６ａを設けたので、微生物反応層３８に滞留する微生物による好気性処理が効率的に促進され、被処理廃水の分解能力が大幅に向上する。
【００４３】
なお、上記実施例では、５人槽用の合併浄化槽に対応する廃水浄化処理装置を説明したが、例えば、５人槽用〜５０人槽用の合併浄化槽に対応する廃水浄化処理装置を実現することも可能である。この場合、複数の廃水浄化処理装置２０を上位連通管を介して連設配置することになる。
【符号の説明】
【００４４】
１５  流入管
２０  廃水浄化処理装置
３０  処理層
３１  放出孔
３４  集水管
３５  揚水管
３５ａ  連通口
３６  散水管系
３８  微生物反応層
３８ａ  バイオフロンティアスポンジ
４０  砕石充填層
４１  止水シート
５０  ブロア
５１  送気管
【図１】
0003178799.tif 000003
【図２】
0003178799.tif 000004
【図３】
0003178799.tif 000005
【図４】
0003178799.tif 000006
【図５】
0003178799.tif 000007