(57)【要約】【課題】構造が単純で、固液分離性能の高い固液分離槽（又は嫌気処理槽）を提供する。また、この固液分離槽を汚水浄化槽へ組み込み、安定に汚水を浄化処理する。【解決手段】汚水流入口１４を有して、液水準が最高水位と最低水位との間で変動可能な流量調整部を有する第一室１１と、第一室１１の中に配置・収容され、底部には第一室１１に連通する開口部１５を有し、最低水位には移送ポンプ吸込口１８が設けられている第二室１２とを備える固液分離槽（又は嫌気処理槽）において、その第二室１２には濾床を形成させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水流入口を有して、液水準が最高水位と最低水位との間で変動可能な第一室と、
前記第一室の中に配置され、底部には前記第一室に連通する開口部を有し、前記最低水位には移送ポンプ吸込口が設けられている第二室とを備える固液分離槽であって、
前記第二室には、濾床が形成されている固液分離槽。
【請求項２】
第二室の濾床には、浮遊性固形物が通過できる程度に隙間がある、請求項１の固液分離槽。
【請求項３】
第二室の濾床は、最低水位よりも下方に形成されている、請求項１又は２の固液分離槽。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの固液分離槽を備える汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固液分離槽及びこれを嫌気処理槽として組み込んだ汚水浄化槽に関する。更に詳しくは、屎尿、その他の生活排水、又はこれらの合併汚水（以下、汚水ともいう）を物理的及び生物化学的に浄化処理する汚水浄化槽と、その汚水浄化槽に好適に組み込まれる固液分離槽（又は嫌気処理槽）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭等に設置される汚水浄化槽は、従来から種々知られている。図８は、嫌気濾床接触曝気方式又は沈殿分離接触曝気方式と呼ばれる従来の汚水浄化槽の一つで、上流側から、嫌気濾床槽第一室（沈殿分離槽第一室）５１、嫌気濾床槽第二室（沈殿分離槽第二室）５２、接触曝気槽５３、沈殿槽５４及び消毒槽５５が配置されている。槽内の嫌気濾床槽第一室５１及び嫌気濾床槽第二室５２には、短時間における汚水の多量流入を緩和するため、流量変動吸収部（流量調整部）５６を設け、嫌気濾床槽第二室５２から移流管５７に入った移流液を流量調整ポンプ５８を介して後段の接触曝気槽５３へ定量供給している（特開平４―３６７７９３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような汚水浄化槽における嫌気濾床槽第一室及び嫌気濾床槽第二室よりも構造が単純で、更に固液分離性能の高い固液分離槽（又は嫌気処理槽）を提供すること、またこの固液分離槽（又は嫌気処理槽）を汚水浄化槽へ組み込むことによって、従来よりも安定に汚水を浄化処理できる汚水浄化槽を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明では次の構成をとった。
すなわち、本発明は、汚水流入口１４を有して、液水準が最高水位と最低水位との間で変動可能な「流量調整部」を有する第一室（第一の固液分離室）１１と、
前記第一室１１の中に配置（収容）され、底部には前記第一室１１に連通する開口部１５を有し、前記最低水位には移送ポンプ吸込口１８が設けられている第二室（第二の固液分離室）１２とを備える固液分離槽（又は嫌気処理槽）であって、
前記第二室１２には、濾床が形成されている固液分離槽１０である。
【０００５】
ここで、上記濾床には、流入する浮遊性固形物（汚泥、ＳＳ、ともいう）やその濾床から剥離する浮遊性固形物を下方の第一室へ落下させるための通路（ＳＳが通過できる程度の隙間）を設けることが好ましい。
【０００６】
また、上記濾床は、常時、液中に浸るように、好ましくは、最低水位よりも下方に形成させる。
【０００７】
本発明は、また、前記した固液分離槽１０を備える汚水浄化槽にも関する。
【０００８】
【作用】
第二室１２には、濾床が形成されているので、この濾床を棲み家として嫌気的微生物が増殖し、汚水の嫌気的生物分解が向上する。
また、第二室１２の濾床に浮遊性固形物が通過できる程度の隙間（通路）を設ければ、増殖・蓄積した浮遊性固形物は下方の第一室へ落下するので、その浮遊性固形物による濾床の閉塞（閉塞が起こると、短絡流等が生じて後段へ悪影響を及ぼす）は起こりにくい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を更に具体的に説明する。
図１は、本発明の嫌気処理槽の一例で、第一室１１の中に第二室１２を配置・収容する形式の槽である。第二室１２の底部には第一室１１に連通する開口部１５が設けられていて、第一室１１と第二室１２とは連通している。また、第二室１２には、微生物を付着させる濾床を形成している。更に、第二室１２には、この第二室１２内のＬ．Ｗ．Ｌの水準から室内水を揚水する移送ポンプ１３（その吸い込み口１８）が備えられている。なお、嫌気処理槽１０又は第一室１１の全体形状は、平面視で略四角形状（箱型）に代えて、円形や楕円形等にすることもできるが、単純さから略四角形状が好ましい。
【００１０】
第一室１１には汚水流入管（垂下管）１９が汚水流入口１４から槽内に延びるように設けられていて、その下端は液が浸かるようにＬ．Ｗ．Ｌよりも下方に配置され、更に、汚水流入管１９の下端開口部の向きは汚水流入口１４がある壁側の方向である。流入汚水の撹乱によって第一室１１の底部に沈殿している汚泥（若しくは固形物）をできるだけ乱さないためである。なおこの際、下端の開口の向きを垂直方向とすることもできる。この場合には汚水流入管１９下端の下方にほぼ水平方向に邪魔板（水流抑止板）を設けるとよい。汚水流入管１９を設けず、代わりに底部が開放された水流抑止部（小室）等を汚水流入口１４付近の壁に取り付け、この水流抑止部内に汚水を流入させることもできる。
【００１１】
第二室１２は、汚水流入口１４がある壁と反対の壁近くの一画に、全幅（図１（ａ）に示した槽の上下幅いっぱい）に亘って２枚の下部に傾斜のついた仕切壁１６，１７を架け渡している。この仕切壁１６、１７は、必ずしも対向する槽壁間の全幅に亘って架け渡さなくてもよい。第二室１２の底部、すなわち、２枚の仕切壁１６及び１７の間には、図示するように、第一室１１に連通するように開口部１５が対向する槽壁間の全幅に渡って設けられている。開口部１５の隙間（Ｌ）は、第一室１１から第二室１２へ流入する液の速度を抑制させるため、あるいは第二室１２内で沈殿した汚泥（若しくは固形物）を第一室１１に落下させるため等の理由から、概ね５０〜１５０ｍｍが好ましい。仕切壁１６、１７の下部の傾斜角度は第二室１２内で沈殿した汚泥が第一室１１へ落下しやすいように３０〜７０度が好ましい。また、汚水流入口１４側の仕切壁１７の下部先端は、仕切壁１６の下部先端よりも下方に位置させ、水平方向では仕切壁１６の下部先端よりも汚水流入口１４へ遠い方向に突出させることが好ましい。
【００１２】
第一室１１と第二室１２との位置関係は、第二室１２を第一室１１の中に偏在させて配置することが好ましく、更には汚水流入口１４がある第一室の槽壁から奥行き（図１では左右の幅）の半分（１／２）以上の距離を出口側に配置させることが好ましい。このように汚水流入口１４（又は汚水流入管１９）からの距離を保つことによって、流れ込む汚水の勢い弱められ、汚水中の固形物の分離が良好となり、その後に、第二室１２に入るようになる。
【００１３】
第二室１２内には、嫌気処理又は通性嫌気処理等の生物処理を行わせる濾床を形成させている。そして、この濾床には、過剰に付着又は浮遊した微生物塊（この場合、汚泥ともいう）が室底部の開口部１５へ向かって通過できる程度の隙間を設けることが好ましい。濾床を形成する濾材４２としては、ヘチマ様、波板状、多孔質状等の板状部材、蜂の巣状（ハニカムコア）等の部材が好ましく用いられる。骨格球状、網様円筒状等の部材も用いることができる。
【００１４】
図２の例は、隙間を有して垂直に、並行に配置されたヘチマ様板状部材から成る濾材４２の場合を示している。
また、図３の例は、傾斜を持たせて配置されたヘチマ様板状部材から成る濾材４２の場合を示している。
また、図４の例は、蜂の巣状（ハニカムコア）の部材から成る濾材４２の場合を示している。
【００１５】
上記濾床（または濾材）の上端は、第二室１２の最低水位の位置より下方にすることが好ましい。最低水位の位置より上側にすることもできるが、この場合、濾材４２の一部が水面下になったり、露出したりを繰り返すことになるので、汚泥付着の安定性に影響を及ぼす。また、濾床（または濾材）の下端は、板状部材の場合には開口部１５付近まで、存在させることが好ましい（図２、図３参照）。蜂の巣状（ハニカムコア）、骨格球状、網様円筒状等のような場合には、仕切壁１６，１７の垂直部と傾斜部との境目付近まで存在させることが好ましい（図４参照）。
【００１６】
第二室１２内の移送ポンプ吸込み口１８はＬ．Ｗ．Ｌの位置に設ける。そうすると、嫌気処理槽１０の水位は、汚水の流入量が移送ポンプ１３の送液量よりも多いか少ないかによってＬ．Ｗ．ＬとＨ．Ｗ．Ｌとの間を変動する。
【００１７】
第二室１２に設ける移送ポンプ１３（図１ではエアリフトポンプ式）は、エアリフトポンプ式に代えて、密閉容器の空気圧送による間欠定量ポンプ又は電動ポンプ等を用いることもできる。この際、壁等に付着した汚泥が剥離して流れ込むのを防止するため、吸込み口１８に邪魔板等を設けることもできる（図示は省略）。
【００１８】
第一室１１と第二室１２とからなる嫌気処理槽１０では、汚水中に含まれる固形物を効果的に分離でき、且つ嫌気処理も行うことができ、後段の処理槽での負荷を低減させる。そのため、汚水浄化槽にこの嫌気処理槽１０を組み込めば、汚水浄化槽の処理性能は更に向上する。
【００１９】
なお、第二室１２は第一室１１の中ではなく、第一室１１の横に並置させることもできる。図５は、そのような嫌気処理槽の例で、第一室１１の横に第二室１２を配置した形式であり、第一室１１と第二室１２とを仕切壁１７ａを隔て、その仕切壁１７ａの下部に開口部１５を設けた例である。但し、嫌気処理槽１０を汚水浄化槽に組み込み全体としてコンパクトな汚水浄化槽とするためには、図１に示すような、第二室１２を第一室１１の内に配置させる形式が好ましい。
【００２０】
図６は、上記嫌気処理槽を組み込んだ汚水浄化槽の一例である。
汚水浄化槽は、槽内に第一室１１と第二室１２からなる嫌気処理槽を備え、この嫌気処理槽の後流に、（好気的）生物反応室３１及び濾過室３２を並置させた好気処理槽３０並びに消毒槽３３とを備えている。
【００２１】
嫌気処理槽については、上述した通りであるので説明は省略する。
好気処理槽３０を構成する（好気的）生物反応室３１には、底部から曝気するための反応用散気部材（散気管）３４を配置し、ブロワ３５からの空気を吐出させる。また、生物反応室３１には担体（微生物担体、微生物付着材、接触材）を充填させた生物反応床３１ａが形成されており、生物反応床３１ａで汚水を好気処理する。ここで生物反応床３１ａは流動床でも固定床でもよい。微生物担体の形状は、板状、網板状、ヘチマ状、多孔質状、筒状、棒状、骨格球状、紐状、更には粒状、不定形な塊状、立方体状、繊維塊状等の種々の形状に加工したものを用いることができる。また、その基材としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルフォルマール、ポリウレタン、メラミン樹脂等の合成樹脂製加工物、セラミックス、珪砂等の無機製加工物、アンスラサイト等の化石加工物、活性炭等で、比重約１又は１以上のもの、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等の比重約１又は１以下のもののいずれも用いることができる。
【００２２】
濾過室３２には、濾材が充填された濾過床３２ａが形成されていて、流れ込む液中のＳＳをそこで捕捉する。充填される濾材としては、液中で浮上するものを用いることができるが、好ましくは沈降性濾材である。沈降性濾材には、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルフォルマール、ポリウレタン、メラミン樹脂等の合成樹脂製加工物、セラミックス、珪砂等の無機製加工物、アンスラサイト等の化石加工物、活性炭等の、比重約１又は１以上のもの、又はポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等に充填剤を添加して比重約１又は１以上に調整したものがあり、これを粒状、塊状、筒状、網状、棒状、繊維塊状等、更には多孔質状等に成形、加工したものでもよい。
また、濾過室３２の底部には濾過床３２ａを逆洗するための洗浄用散気部材（散気管）３６が配され、これは空気を供給するブロワ３５に接続されている。
【００２３】
運転を続けると、濾過床３２ａは蓄積したＳＳで目詰まりするので、濾過床３２ａを定期的又は適宜に（逆）洗浄して除く。この洗浄は、ブロワ３５の空気を洗浄用散気部材３６から吐出させ、濾過床３２ａをバブリングするとともに、ブロワ３５の空気の一部を洗浄排水引抜きポンプ（エアリフトポンプ）３７にも供給する。剥離したＳＳは槽内液とともに洗浄排水となって濾過床３２ａを下降し、洗浄排水引抜きポンプ３７によって洗浄排水排出管３７ａを経て、嫌気処理槽第一室１１の汚水導入管１９へ戻る。槽内液の全てを洗浄排水として濾過室３２の底部から引き抜くことができるので、濾過床３２ａの洗浄は良好に行われる。なお、洗浄排水引抜きポンプ３７には電動ポンプ等を用いることもできる。濾過床３２ａの洗浄は、嫌気処理槽（１１，１２）の水位がＬ．Ｗ．Ｌのとき（すなわち、深夜、または汚水の流入がないとき）行うことが好ましい。一般家庭では、通常、深夜は汚水が排出されることが少なく、嫌気処理槽（１１，１２）はＬ．Ｗ．Ｌになるからである。
【００２４】
消毒槽３３は、濾過室３２からの移流液を薬筒３８と接触させて消毒又は殺菌させる槽である。汚水浄化槽は、各槽の点検清掃等の維持管理が行えるようにマンホールを設け、通常マンホールカバー３９を取り付けている。
【００２５】
図７は、本発明に係る他の例の汚水浄化槽である。図６の汚水浄化槽と異なる点は、生物反応室３１と濾過室３２との間に移流管４１が設けられている点であり、好気的に生物分解を受けた処理液がこの移流管４１を上向きに流れ、その後、濾過室３２へ入る。移流管４１は上端が開放され下端が閉じている管状のものであり、洗浄排水引抜きポンプ３７を覆うように形成されている。このような構造とすることで、微生物担体の流動性が洗浄排水引抜きポンプ３７によって妨害されるのを防ぐことができる。また、移流管４１の下端部には生物反応床３１ａ内の微生物担体が流れ込まないように通水性板状部材を配置している。また、図７では、移流管４１内に生物反応室３１の処理液を洗浄排水排出管３７ａを介して第一室１１に移送する循環水移送ポンプ４３も配置している。
【００２６】
なお、図６及び図７では、生物反応室３１と濾過室３２とはそれぞれ横並びに並置させたが、これは、上下２層の構造、すなわち、生物反応室３１を上に配し、その下に濾過室３２を配置させることもできる。この場合には、移流液の流れ方向は、通常、生物反応室３１から濾過室３２へと向かう下向流となる。
【００２７】
次に、汚水浄化槽における汚水の処理を説明する。汚水（原水）は汚水流入口１４から汚水流入管１９を経て第一室１１に入り、固形物の沈殿分離が行われる。第一室１１では、沈降した汚泥（固形物）の濃縮貯留が槽底部で行われ、嫌気化して発生したスカムの貯留が槽上部で行われる。第一室１１からの移流液は、開口部１５から第二室１２に入り、更なる固形物の沈殿分離および濾床による有機物の嫌気的生物分解が行われる。第二室１２からの移流液の移流は、移送ポンプ１３で行い、この際、移流液をＬ．Ｗ．Ｌの吸込み口１８より揚水させ、移送ポンプ１３の上部から所定量（ほぼ一定量）を生物反応室３１に移流させる。このとき、流入する原水量が移送ポンプ１３の移送量よりも多い場合には、嫌気処理槽１１，１２の水位はＬ．Ｗ．ＬからＨ．Ｗ．Ｌへと上昇するが、嫌気処理槽（流量調整部）の容量はＨ．Ｗ．Ｌを越えないように設計されているので、通常、上記水位はＨ．Ｗ．Ｌを越えて上昇しない。
【００２８】
生物反応室３１では、嫌気処理槽１０からの移流液中の有機物を好気的に生物分解させる。この際、ほぼ一定量の移流液が負荷されるので安定した処理が行われる。生物反応室３１からの移流液は、次に濾過室３２に入り、移流液に含まれるＳＳの捕捉・除去が行われ、場合によっては生物反応室３１から持ち込まれる溶存酸素によって更に好気的生物処理が行われる。濾過室３２を経た移流液は、消毒槽３３に入り消毒された後、処理水として放流口４０から放流される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の固液分離槽（すなわち、嫌気処理槽）では、上述したように、第一室と濾床を有する第二室の両室によって、流入した汚水（原水）に含まれる固形物を効果的に沈降分離させ、また有機物の嫌気的分解を良好に行わせることができる。更には流量調整も可能である。
本発明の汚水浄化槽は、従来の嫌気濾床接触曝気方式（又は沈殿分離接触曝気方式）の汚水浄化槽よりも汚水を安定に処理できる。また、固液分離槽の構造が簡単であり、したがって維持管理も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の嫌気処理槽の一例で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ矢視における概略縦断面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ矢視における概略縦断面図で、濾材が垂直に配置される一例。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視における別の概略縦断面図で、濾材が傾斜を有して配置される一例。
【図４】本発明の嫌気処理槽の他の例で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ―Ｃ矢視における概略縦断面図。
【図５】本発明の嫌気処理槽の他の例で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ―Ｄ矢視における概略縦断面図。
【図６】本発明の汚水浄化槽の一例で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視における概略縦断面図。
【図７】本発明の汚水浄化槽の他の例で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視における概略縦断面図。
【図８】従来例の汚水浄化槽の概略縦断面図。
【符号の説明】
１０：固液分離槽（嫌気処理槽）
１１：第一室（第一の固液分離室；嫌気処理槽第一室）
１２：第二室（第二の固液分離室；嫌気処理槽第二室）
１３：移送ポンプ（エアリフトポンプ）
１４：汚水流入口　　１５：開口部　　１６：（下部傾斜の）仕切壁
１７：（下部傾斜の）仕切壁　　１７ａ：仕切壁
１８：吸込み口　１９：汚水流入管（垂下管）
３０：好気処理槽（３１＋３２）
３１：（好気的）生物反応室　　３１ａ：生物反応床
３２：濾過室　　　３２ａ：濾過床　　３３：消毒槽
３４：反応用散気部材（散気管）　　３５：ブロワ
３６：洗浄用散気部材（散気管）
３７：洗浄排水引抜きポンプ（エアリフトポンプ）
３７ａ：洗浄排水排出管　　３８：薬筒
３９：マンホールカバー　　４０：放流口　　４１：移流管
４２：濾材　　　　４３：循環水移送ポンプ
５１：嫌気濾床槽第一室（又は沈殿分離槽第一室）
５２：嫌気濾床槽第二室（又は沈殿分離槽第二室）
５３：接触曝気槽　　５４：沈殿槽
５５：消毒槽　　５６：流量変動吸収部（流量調整部）
５７：移流管　　　５８：流量調整ポンプ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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