(57)【要約】【課題】被処理水の処理経路を合理化するとともに、省スペース化に資することが可能な汚水処理槽の構成技術を提供する。【解決手段】ハウジング１１０内に流入する被処理水の処理流路１１１の上流側から順に、被処理水の流量調整槽１１５と、被処理水中の夾雑物を当該被処理水から分離する夾雑物除去槽１１９と、好気性処理槽１２１とを有し、流量調整槽１１５と夾雑物除去槽１１９とを流量調整手段１１７、１１８とで接続するとともに、被処理水の処理流路１１１に対し独立して設定されて、好気性処理槽１２１の上流側に配置されるとともに夾雑物除去槽１１９から移送された夾雑物を収容する夾雑物貯留手段１２７を有する汚水処理槽１０１を構成する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の処理槽をハウジング内に有する汚水処理槽であって、
前記複数の処理槽は、流入する被処理水の処理流路の上流側から順に、少なくとも被処理水の流量調整槽と、前記被処理水中の夾雑物を当該被処理水から分離する夾雑物除去槽と、好気処理槽とを有し、
前記流量調整槽と前記夾雑物除去槽とは流量調整手段を介して接続され、
前記複数の処理槽による被処理水の処理流路に対し独立して設定されて、前記好気処理槽の上流側に配置されるとともに前記夾雑物除去槽から移送された夾雑物を収容する夾雑物貯留手段をさらに有することを特徴とする汚水処理槽。
【請求項２】
請求項１に記載の汚水処理槽であって、前記複数の処理槽は、前記ハウジングに流入する被処理水の処理流路の上流側から、流量調整槽、夾雑物除去槽、好気処理槽の順に設定され、前記夾雑物除去槽において被処理水から分離された夾雑物は、処理流路から独立して設定された前記夾雑物貯留槽に対し水中ポンプないしエアリフトポンプによって移送されて貯留されることを特徴とする汚水処理槽。
【請求項３】
請求項２に記載の汚水処理槽であって、前記好気処理槽の下流側に固液分離槽を有し、前記夾雑物貯留槽は、前記固液分離槽において被処理水から分離されて移送された固形成分をさらに貯留する汚泥濃縮貯留槽を構成することを特徴とする汚水処理槽。
【請求項４】
ハウジング内に形成された複数の処理槽として、当該ハウジングへ流入する被処理水の処理流路の上流側から順に、被処理水の流量調整槽と、流量調整手段によって前記流量調整槽と接続されて、前記被処理水中の夾雑物を当該被処理水から分離除去する夾雑物除去槽と、好気処理槽とを有するよう構成された汚水処理槽による汚水の処理方法であって、
前記流量調整手段を介して前記夾雑物除去槽への被処理水の流量を調整しつつ、前記複数の処理槽による被処理水の処理流路に対し独立して設定されるとともに、前記好気処理槽の上流側に配置された夾雑物貯留手段に対し、前記夾雑物除去槽から夾雑物を移送して収容するステップを有することを特徴とする汚水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は汚水処理槽の構築技術に関し、詳しくは汚水処理槽につき、被処理水の処理流路を合理化するとともに、省スペース化に資するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚水処理槽構築技術の一例として、特開平１０−１９２８３２号では、厨芥排水を一度貯留槽に収容するとともに当該厨芥排水から固形成分を沈殿分離し、当該固形成分については好気性可溶化槽に移送し減容化処理を経た上で貯留槽に還流し、固形成分を取り除いた排水については接触曝気槽に移送して好気性処理を遂行するといったように、厨芥排水から固形成分を分離するとともに、当該固形成分と分離排水のそれぞれにつき、好気性可溶化槽および接触曝気槽という個別に準備された処理系統で処理する手法が開示されている。
【０００３】
かかる従来の手法によれば、汚水を処理するに際し、分離した固形成分と排水とをそれぞれ異なる処理系統で処理するため、汚水処理槽の構造をコンパクト化する際の阻害要因となりやすい。かといって汚水処理槽のコンパクト化のため、固形成分専用の可溶化槽を省略して固形成分を含有した汚水を単一の処理系統で処理するには、好気処理の際のＢＯＤ負荷を低減する等の理由により、処理槽の上流領域に微細目の（ないし、その予備の細目の）スクリーンを配置し、当該スクリーンで夾雑物を捕捉する等の措置が必要となってくる。夾雑物をスクリーンで捕捉する場合、被処理水の流量をきめ細かくコントロールする必要もなくなるため、相応の合理的な処理槽構造が得られることになる。しかしながら、このようなスクリーンによる夾雑物の捕捉では、定期的なスクリーンの清掃を怠ると目詰まりで処理流路への干渉が生じ得る等、処理構造の合理化要請に背反する場合が生じ得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被処理水の処理経路を合理化するとともに、省スペース化に資することが可能な汚水処理槽の構成技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。請求項１に記載の発明では、複数の処理槽をハウジング内に有する汚水処理槽が構成される。かかる複数の処理槽は、流入する被処理水の処理流路の上流側から順に、少なくとも被処理水の流量調整槽と、被処理水中の夾雑物を当該被処理水から分離除去する夾雑物除去槽と、好気処理槽とを有するよう構成される。流量調整槽と夾雑物除去槽とは流量調整手段によって接続される。流量調整手段は、夾雑物除去槽へ流入される被処理水の流量を調整するための手段を広く包含する趣旨であり、例えば定量移送ポンプを採用する態様、枡式の計量装置を採用する態様、あるいは定量移送ポンプと計量装置を組み合わせて採用する等、様々な構成態様が可能である。各処理槽は処理流路上において直列かつ他の処理槽を介在することなく直接的に接続されてもよいし、直列状に接続されるものの各処理槽間に他の処理槽等が介在して配置される態様であってもよい。また本発明における好気処理槽としては、例えば好気性微生物を多数着床させた流動担体が充填された担体流動槽で構成する態様、被処理水に散気エアを送り込む曝気槽で構成する態様、あるいはその双方をそれぞれ配置する態様などを広く包含することができる。
【０００６】
本発明では、さらに複数の処理槽による被処理水の処理流路に対し独立して設定されて、好気処理槽の上流側に配置されるとともに、夾雑物除去槽から移送された夾雑物を収容する夾雑物貯留手段を有するよう構成される。処理の過程で生じた夾雑物を処理流路とは独立して貯留するので、各処理槽における処理負荷を軽減することが可能となる。とりわけ好気処理槽の上流側で夾雑物を処理流路外で貯留することができるので、当該好気処理槽に夾雑物が投入されることを極力防止し、好気処理槽におけるＢＯＤ負荷の軽減を図ることが可能となる。「処理流路に対し独立」とは、ハウジング内に流入した被処理水が汚水処理槽から外部に放流されるに至るまでの処理流路とは別に夾雑物貯留手段を設定する形態を広く含む趣旨であり、例えばハウジング内において被処理水の処理流路とは別に夾雑物貯留槽を設け、夾雑物除去槽と当該夾雑物貯留槽とを移送ポンプで連絡する等といった構成が可能である。この例の場合には「夾雑物貯留槽」と「移送ポンプ」とが「夾雑物貯留手段」に対応することとなる。
【０００７】
請求項１に記載の汚水処理槽によれば、被処理水の流量を適宜調整するとともに、さらに当該被処理水中の夾雑物を分離除去して、当該夾雑物を被処理水の処理流路とは独立して貯留する特徴を有する。換言すれば、処理に供する被処理水の流量を適宜コントロールする流量調整手段と、被処理水の処理流路とは独立して設けられる夾雑物貯留手段とが相互に協働することにより、単位時間あたりの被処理水の投入量を調整しつつ、しかも夾雑物を好気性処理する前に処理流路外へ送り出すことで、被処理水の処理経路を合理化するとともに、被処理水処理ユニットのコンパクト化に資する構成が得られることになる。
【０００８】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、上記請求項１に記載の発明における夾雑物貯留手段につき、処理流路から独立して設定された夾雑物貯留槽、および夾雑物除去槽と当該夾雑物貯留槽との間を結ぶ水中ポンプないしエアリフトポンプとで構成する。これにより夾雑物除去槽において被処理水から分離された夾雑物を確実に処理流路外の夾雑物貯留槽に移送して貯留し、汚水処理槽のコンパクト化に一層資することが可能となる。
【０００９】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、上記請求項２に記載の発明における好気処理槽の下流側に固液分離槽が配置されるとともに、当該固液分離槽において被処理水から分離された固形成分につき、処理流路から独立して夾雑物貯留槽（汚泥濃縮貯留槽）で貯留するため、さらに被処理水の処理流路の合理化に資することが可能となる。
【００１０】
（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明によれば、上記請求項１に記載した汚水処理槽における被処理水の処理手順と実質的に同等の要素を有する汚水処理方法が構成され、流量調整手段を介して被処理水の流入量をコントロールするとともに、被処理水の処理流路とは独立して設けられる夾雑物貯留手段への夾雑物の移送貯留とを相互に協働させることにより、被処理水の処理経路を合理化するとともに、被処理水中の固形成分を可溶化するための専用の好気処理手段を省略することが可能となる。被処理水中の固形成分を専用の処理槽で処理する必要がないため、その分コンパクト化された汚水処理槽によって合理的な汚水処理を遂行することが可能となる。とりわけ流量調整手段を介して処理流路における被処理水の流量を調整しつつ、夾雑物を処理流路と独立して貯留することで、適正な処理流量を確保しつつ夾雑物の除去を合理的に遂行することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である汚水処理槽１０１および汚水処理槽１０１を用いた汚水の処理方法につき、図面を参照しつつ説明する。図１に模式的に示すように、本実施の形態に係る汚水処理槽１０１は、処理槽ハウジング１１０内に形成された流量調整槽１１５、夾雑物除去槽１１９、担体流動槽１２１、固液分離槽１２３、消毒槽１２５、汚泥濃縮貯留槽１２７の各処理槽を有する。
【００１２】
また各処理槽のうち流量調整槽１１５、夾雑物除去槽１１９、担体流動槽１２１、固液分離槽１２３、消毒槽１２５は、処理槽ハウジング１１０に設けられた流入部１１３から流出部１３３に至る処理流路１１１上に、この順で配置される。そして流入部１１３から処理槽ハウジング１１０内に流入した被処理水は、各処理槽において適宜汚水処理を受けた後、処理流路１１１の終端側に設けられた流出部１３３から汚水処理槽１０１外へ放流される。
【００１３】
一方、汚泥濃縮貯留槽１２７は処理流路１１１とは独立して配置され、夾雑物移送用エアリフトポンプ１２９が配置された移送流路１２８を介して夾雑物除去槽１１９と接続されるとともに、さらに汚泥移送用エアリフトポンプ１３１が配置された移送流路１３２を介して固液分離槽１２３と接続される。汚泥濃縮貯留槽１２７、ないし当該汚泥濃縮貯留槽１２７と夾雑物移送用エアリフトポンプ１２９と移送流路１２８とは、本発明における「夾雑物貯留手段」に対応している。
【００１４】
上記のように流入部１１３から流出部１３３に至るまでの各処理槽の間は処理流路１１１によって接続され、上流側の処理槽から順次被処理水が移送可能に構成される。流量調整槽１１５は、固形成分を含有する被処理水を一時的に貯留して、後述する流量調整用ポンプ１１７および計量装置１１８とを介して夾雑物除去槽１１９へ被処理水を送るためのリザーバタンクとしての機能を果たす。夾雑物除去槽１１９は、投入された被処理水が含有する固形成分を、夾雑物として被処理水から分離させるための処理槽であり、被処理水の固液分離機能を果たす。
【００１５】
本実施の形態においては、流量調整槽１１５と夾雑物除去槽１１９との間の処理流路１１１には流量調整用ポンプ１１７および計量装置１１８が配置されている。流量調整用ポンプ１１７は、本実施の形態では、流量調整槽１１５内の被処理水中に水没して設置されるよう設定された、いわゆる水中ポンプとして構成されている。そして当該流量調整用ポンプ１１７は、単位時間当たり所定の流量の被処理水を流量調整槽１１５から計量装置１１８に送り、計量装置１１８は夾雑物除去槽１１９へ投入される被処理水の流量がコンスタントになるように適宜流量調整を行うよう構成されている。流量調整用ポンプ１１７と計量装置１１８とは、本発明における「流量調整手段」に対応する要素であり、夾雑物除去槽１１９以降の各処理槽に供給される被処理水の流量を調整することにより被処理水の供給過剰状態を未然に防止する機能を果たすものである。なお、例えば流量調整用ポンプ１１７の駆動制御等を通じて当該流量調整用ポンプ１１７の設定流量値を適宜変更することにより、計量装置１１８を省略しつつ夾雑物除去槽１１９への単位時間当たりの被処理水供給量を適宜変更可能に構成してもよい。あるいは計量装置１１８に流量調整機能および設定流量変更機能を付与することで、流量調整用ポンプ１１７を省略して構成することも可能である。また流量調整用ポンプ１１７を水中ポンプではなくエアリフトポンプによって構成することも可能である。
【００１６】
担体流動槽１２１は、特に詳細を図示しないものの、その内部に多数の粒状担体が流動可能に充填された好気性処理領域を有する。粒状担体は、例えば中空円筒状に形成されて被処理水中の有機汚濁物を好気性処理するための好気性微生物を多数着床させている。また担体流動槽１２１にはエア供給装置が配置され、当該エア供給装置から散気用エアが好気性処理領域に適宜供給される。そして汚水処理槽１０１の通常運転時においては、好気性処理領域に供給された散気用エアにより流動担体と被処理水とが相対的に攪拌されつつ、当該流動担体に付着した好気性微生物が被処理水に対する好気性処理を遂行する。担体流動槽１２１は、本発明における「好気処理槽」に対応する要素である。
【００１７】
担体流動槽１２１において好気性処理を受けた被処理水は固液分離槽１２３に送られる。固液分離槽１２３では、被処理水が含有していた固形成分、および上記担体流動槽１２１における好気性処理で生じたＳＳ等の固形生成物とが、被処理水から分離沈降される。すなわち固液分離槽１２３は被処理水に対する固液分離機能と濾過処理機能を併有する要素である。また消毒槽１２５では、投入された被処理水に適宜消毒処理を施して放流に備える。
【００１８】
汚泥濃縮貯留槽１２７は、上記した夾雑物除去槽１１９および固液分離槽１２３において被処理水から分離された固形成分を汚泥として貯留する。汚泥濃縮貯留槽１２７内に貯留された固形成分を主体とする汚泥は、処理流路１１１側に還流されることなく汚水処理槽１０１外へ適宜引き抜かれて別途処理される。
【００１９】
上記のように構成される本実施の形態に係る汚水処理槽１０１の作用および被処理水の処理方法の具体的手順について説明する。流入部１１３から処理槽ハウジング１１０内に流入した被処理水は、処理流路１１１を通じて流量調整槽１１５に送られる。流量調整槽１１５内の被処理水は、単位時間当たり所定の設定量だけ被処理水を引き抜いて移送するよう構成された流量調整用ポンプ１１７および計量装置１１８を介して夾雑物除去槽１１９に送られる。従って、当該流量調整用ポンプ１１７および計量装置１１８により、夾雑物除去槽１１９および以降の各処理槽に対し被処理水が過剰に供給されるのを効果的に規制することが可能である。
【００２０】
夾雑物除去槽１１９では、被処理水の固液分離処理が行われる。そして夾雑物除去槽１１９において被処理水から分離された固形成分は、夾雑物として夾雑物移送用エアリフトポンプ１２９が配置された移送流路１２８を通じて汚泥濃縮貯留槽１２７に移送される。なお便宜上特に図示しないものの、夾雑物移送用エアリフトポンプ１２９によって固形成分を効率よく引き抜いて汚泥濃縮貯留槽１２７へ送るべく、移送流路１２８は夾雑物除去槽１１９の下部側、すなわち固形成分が沈降して集積される箇所に接続するのが好ましい。さらに被処理水の表層側のスカムを引き抜いて汚泥濃縮貯留槽１２７へ移送する構成を、上記固形成分引き抜きの構成と適宜組み合わせて、あるいは単独で設定することも可能である。
【００２１】
夾雑物除去槽１１９における固液分離処理により固形成分の分離が行われた被処理水は、続いて担体流動槽１２１に送られる。担体流動槽１２１内の好気性処理領域における被処理水は、散気用エアによる散気状態の下、特に図示しない流動担体に着床した好気性微生物による好気性処理を受け、有機汚濁成分の酸化処理が行われる。本実施の形態に係る汚水処理槽１０１では、被処理水中の固形成分は、担体流動槽１２１に移送されることなく、上流側の夾雑物除去槽１１９から夾雑物として汚泥濃縮貯留槽１２７に送られているため、担体流動槽１２１におけるＢＯＤ負荷が減少し、効率よく被処理水に対する好気性処理を実施することが可能である。
【００２２】
好気処理槽の一態様である担体流動槽１２１において好気性処理を受けた被処理水は、続いて固液分離槽１２３に送られ、好気性処理において生じたＳＳ等の固形生成物を含めて、被処理水中の固形成分の分離沈降が遂行されることとなる。固液分離槽１２３において被処理水から分離沈降した固形成分は、汚泥として、汚泥移送用エアリフトポンプ１３１が配置された移送流路１３２を通じて汚泥濃縮貯留槽１２７に送られる。なお固液分離槽１２３内の固形成分を汚泥濃縮貯留槽１２７へ効率よく引き抜くため、移送流路１３２は、固液分離槽１２３内の例えば下部側、すなわち被処理水から分離する固形成分の滞留箇所に接続するよう構成するのが好ましい。さらに上記夾雑物除去槽１１９と同様に、被処理水の表層側のスカムを引き抜いて汚泥濃縮貯留槽１２７へ移送する構成を、上記固形成分引き抜きの構成と適宜組み合わせて、あるいは単独で設定することも可能である。
【００２３】
固液分離槽１２３において固形成分が分離された被処理水は、処理流路１１１を通じて消毒槽１２５に送られて適宜消毒処理を受けた後、流出部１３３から汚水処理槽１０１外へと放流される。
【００２４】
本実施の形態に係る汚水処理槽１０１によれば、流量調整槽１１５と夾雑物除去槽１１９とを流量調整用ポンプ１１７および計量装置１１８を介して接続することによって、被処理水の流量を適宜調整し被処理水が過剰に供給されるのを防止しつつ、当該被処理水中の固形成分を夾雑物除去槽１１９において分離除去することが可能である。しかも夾雑物除去槽１１９で分離された固形成分は、夾雑物として、被処理水の処理流路１１１とは別に独立して設定された汚泥濃縮貯留槽１２７に貯留される構成とされているので、例えば担体流動槽１２１におけるＢＯＤ負荷の上昇を抑制する等、汚水処理槽１０１における汚水処理系統に対する負荷を軽減することが可能とされている。
【００２５】
すなわち、汚水処理槽１０１へ投入され汚水処理に供されるべき被処理水の流量を流量調整用ポンプ１１７および計量装置１１８によって適宜コントロールする構成と、被処理水の処理流路１１１とは独立して設けられた汚泥濃縮貯留槽１２７の構成とを相互に協働させることにより、汚水処理槽１０１における被処理水の処理流路１１１を合理的に構成し、かつ被処理水中の固形成分を独自に可溶化処理するための専用の処理槽を省略することが可能となり、汚水処理槽１０１の省スペース化に資することが可能となった。もちろん、担体流動槽１２１の上流側に夾雑物を捕捉するためのスクリーンを配置する必要もなく、従ってスクリーンを頻繁に清掃する等の措置を講じる必要もなく、実用性に優れた汚水処理槽１０１が提供されることとなる。かかるスクリーン配置を必要としない構成により、スクリーン設置のための処理槽ハウジング１１０上部側のスペースが不要となり、制御手段等といったスクリーン駆動のための設備が不要となり、かつスクリーンのフィルタ能力に起因する固形成分の除去限度の制約もなく、しかもスクリーンでは除去できなかった被処理水中の油分にも本実施の形態では対応が可能となる。
【００２６】
本実施の形態では、被処理水を流量調整槽１１５から夾雑物除去槽１１９へ流量調整しつつ移送するのにいわゆる水中ポンプを用いて構成したが、これを適宜エアリフトポンプ等に代替することが可能である。また上記した処理流路１１１上の処理槽間に他の処理槽を追加配置してもよい。一例として、担体流動槽１２１の上流側、例えば夾雑物除去槽１１９と担体流動槽１２１の間に、一ないし複数の嫌気処理槽を配置する構成としてもよい。あるいは担体流動槽１２１以外に、曝気槽等といった他の好気処理槽、あるいは沈殿槽を増設することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、被処理水の処理経路を簡素化するとともに、省スペース化に資することができる汚水処理槽の構成技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る汚水処理槽の構成を概略的に示す。
【符号の説明】
１０１　汚水処理槽
１１０　処理槽ハウジング
１１１　処理流路
１１３　流入部
１１５　流量調整槽
１１７　流量調整用ポンプ（流量調整手段）
１１８　計量装置（流量調整手段）
１１９　夾雑物除去槽
１２１　担体流動槽（好気処理槽）
１２３　固液分離槽
１２５　消毒槽
１２７　汚泥濃縮貯留槽（夾雑物貯留手段）
１２８　移送流路
１２９　夾雑物移送用エアリフトポンプ
１３１　汚泥移送用エアリフトポンプ
１３２　移送流路
１３３　流出部
【図１】
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