(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に微生物保持材および発泡器を有し、流入する汚水を処理する第１槽と、
前記第１槽に隣接して設けられ、内部に微生物保持材および発泡器を有し、前記第１槽で処理された処理水に対してさらに処理を行う第２槽と、
前記第２槽に隣接して設けられ、前記第２槽で処理された処理水に対して消毒を行って外部へ放流する第３槽とを含み、
前記第１槽および第２槽の有する前記発泡器の上部に設けられ、前記発泡器により発生した空気を水面近くに送るガイドパイプを有し、
前記第１槽の発泡器の発泡容量は、前記第２槽の発泡器の発泡容量より大きく、
前記第１槽から第３槽は同一の幅を有し、その長さは前記第１槽から第３槽にかけて順に短くなり、
前記第１槽から第３槽の長さの比は、５：４：１である、
汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、合併浄化槽および下水処理装置等に使用される汚水処理装置に関し、特に、汚泥の発生量を削減できる汚水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の汚水処理装置の一例としての合併浄化槽においては、活性汚泥法に基づいて処理が行われているため、一般的には、「嫌気濾床槽」、「担体流動槽」、「生物濾過槽」、「処理水槽」、「消毒槽」等が設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の、合併浄化槽は、上記のように構成されていた。活性汚泥法によって処理が行われるため、発生汚泥が貯留され、この汚泥を適宜に除去する必要があると共に、微生物の再利用のために発生汚泥の一部を循環させる必要があり、それらの汚泥の処理コストが高くつくという問題があった。
【０００４】
この発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、発生汚泥を削減することにより、コストダウンの可能な合併浄化槽および下水処理装置に使用される汚水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】
【０００５】
この発明に係る汚水処理装置は、内部に微生物保持材および発泡器を有し、流入する汚水を処理する第１槽と、第１槽に隣接して設けられ、内部に微生物保持材および発泡器を有し、第１槽で処理された処理水に対してさらに処理を行う第２槽と、第２槽に隣接して設けられ、第２槽で処理された処理水に対して消毒を行って外部へ放流する第３槽とを含み、第１槽の発泡器の発泡容量は、第２槽の発泡器の発泡容量より大きい。
【０００６】
内部に微生物保持材および発泡器を有する連続する２つの槽で汚水を処理する時に、第１槽で大きな発泡容量で発泡して処理能力を高め、第２槽で小さな発泡容量で発泡することにより、確実に微生物保持材に汚水を付着するため、汚水中の汚物は微生物によって２段階で分解され、汚泥の発生が少なくなり、汚泥の処理量を減らすことができる。
【０００７】
その結果、コストダウンの可能な汚水処理装置を提供できる。
【０００８】
好ましくは、第１槽から第３槽は同一の幅を有し、その長さは第１槽から第３槽にかけて順に短くなる。
【０００９】
さらに好ましくは、第１槽から第３槽の長さの比は、５：４：１である。
【００１０】
この発明の他の局面によれば、汚水処理装置は、汚水を受け入れる第１沈殿槽と、第１沈殿槽で処理された処理水を曝気するためのエアレーション槽と、エアレーション槽で処理された処理水を処理する第２沈殿槽とを含み、第２沈殿槽で処理された処理水外部へ放流する。エアレーション槽は、内部に微生物保持材を有する。
【００１１】
処理水を曝気するためのエアレーション槽には、内部に微生物保持材が設けられるため処理水中の汚物は微生物によって分解され、汚泥の発生量が削減される。
【００１２】
その結果、コストダウンの可能な汚水処理装置を提供できる。
【００１３】
この発明のさらに他の局面においては、汚水処理装置は、汚水を受け入れる第１沈殿槽と、第１沈殿槽で処理された処理水を曝気するためのエアレーション槽と、エアレーション槽で処理された処理水を処理する第２沈殿槽とを含み、第２沈殿槽で処理された処理水外部へ放流する。下水処理装置のエアレーション槽には、内部に微生物保持材および曝気装置を有する微生物処理装置が接続される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施の形態に係る汚水処理装置の一例としての、合併浄化槽を示す図である。（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）において、矢印Ｂ-Ｂで示す部分の断面図である。
【００１５】
図１を参照して、この実施の形態に係る合併浄化槽は１０は、ほぼ直方体の形状を有し、その中が３つの槽に分かれている。それらの槽は、相互に壁１４，１８で分離された第１、第２および第３槽１１，１５，１９を含む。第１〜第３槽１１，１５，１９のそれぞれは、その幅方向寸法は同じであり、その長手方向の寸法は、５：４：１から６：３：１程度に分割されているのが好ましい。
【００１６】
第１槽は、図１（Ａ）に示すようにマトリックス状に配置された複数の微生物保持材１２と、その中央部に設けられた発泡器１３とを含み、入口１１ａから流入された汚水を処理して、孔１４ａを介して、処理された汚水を第２槽へ送る。汚水中の大小粒子からなる汚物は、微生物保持材１２に付着し、微生物が付着した汚物等を処理する（分解する）。発泡器（曝気装置）１３は微細な泡を噴出し、この勢いで水流が発生するとともに微生物に酸素が供給され、これによって、微生物の分解作用が加速される。
【００１７】
第２槽１５も、第１槽１１と同様にマトリックス状に配置された複数の微生物保持材１２と、その中央部に設けられた発泡器１７とを含み、第１槽から送られた処理水に対してさらに処理を行い、孔１８ａを介して処理水を第３槽に送る。ここでは、第１槽で完全に浄化されなかった「微細スカム」が浄化される。また、第２槽１５に設けられた発泡器１７の曝気量（発泡容量）は、第１槽１１に設けられた発泡器１３の曝気量より小さい。すなわち、第１槽では、曝気量を多くして、処理量を上げ、第２槽では、曝気を緩やかにして、微細なスカムを微生物保持材の緯糸に付着させ、確実に微生物で処理している。
【００１８】
第３槽１９は、消毒液を保持する消毒槽２０を有し、第２槽で浄化された処理水を殺菌する。殺菌後の処理水は、出口１９ａを介して外部へ放流される。
【００１９】
第１槽および第２槽に設けられた微生物保持材１２は、特開２００１−１９１０９０号公報などで公知の排水処理用の接触材で、その表面に保持された微生物の働きによって汚泥処理する。微生物保持材１２は、芯材となる経糸と、その経糸から螺旋放射状にかつ揺動可能に突出された多数の緯糸とによって構成されている。この緯糸が辺材となって処理範囲を広げている。また、緯糸の先端は固定されていないので、処理水の流れ等によって先端部に揺らぎが与えられる。すなわち、接触材が水中で揺動することにより、付着汚泥が先端部から徐々に剥離し、そのため接触材は安定した付着汚泥量を維持できる。
【００２０】
図２は、図１に示した第１および第２槽の発泡器１３周りの詳細を示す図である。図２に示すように、発泡器１３の上部には、円筒状のガイドパイプ１３ａが設けられ、これによって、発泡された空気が水面近くへ送られ、汚物が有効に攪拌され、その周囲に設けられた微生物保持材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ等に付着する。
【００２１】
次に各槽における浄化度合いについて説明する。浄化度合いは通常ＢＯＤ（Biological Oxygen Demand)等で測定されるが、その値は、第１槽で８５％〜９０％が除去され、第２槽で９５％以上除去され、１０mg／Ｌ（リットル）以下となる。なお、汚泥も微生物によって分解され、ＳＳ値で１０ｍｇ／Ｌ以下となる。
【００２２】
このように構成された合併浄化槽１０においては、汚泥が各槽内で微生物によって処理され（食され）てしまうため、従来のように、定期的に汚泥を取り出して処理する必要がない。たとえ、汚泥が残留したとしても、年１回程度の排出処理で十分である。また、定期的な汚泥の循環も不要である。さらに、富栄養化の原因となる「りん」も微生物保持材１２に付着するため、りんの軽減や回収も可能である。
【００２３】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図３はこの発明に係る汚水処理装置を下水処理装置に適応した場合の下水処理装置の全体構成を示す模式図である。図３を参照して、下水処理装置３０は、下水が流入される最初沈殿池３１と、最初沈殿池からの上澄み液を受けるエアレーションタンク３２と、エアレーションタンク３２によって処理された処理水を受ける最終沈殿池３７と、最終沈殿池３７で処理された処理水の上澄み液を処理する砂濾過器３８とを含み、砂濾過器３８で処理された処理水が管３９を介して放流される。
【００２４】
エアレーションタンク３２には、微生物保持材３３と、曝気を行うためのブロワ３４と、エアレーションタンク３２内の溶存酸素量（ＢＯＤ等）を測定するための溶存酸素計３６が設けられている。ブロワ３４からの空気は、散気管３５を介してエアレーションタンク３２内に供給される。また、これらのブロワ３４および溶存酸素計３６は制御装置３８で制御される。なお、曝気は、ブロワに接続された散気管に限らず、エアレーションタンク内に複数のブロワを設け、ブロワから直接行ってもよい。
【００２５】
また、最終沈殿池３７の下部からは、一部の汚泥がエアレーションタンク３２に汚泥返送路４２を介して戻されてもよい。また、余剰汚泥は最終沈殿池３７の下部から経路４１を経て取り出されてもよい。砂濾過器３８からエアレーションタンク３２に洗浄水が逆洗水返流管４０を介して戻されてもよい。
【００２６】
次に、エアレーションタンク３２の詳細について説明する。図４はエアレーションタンク３２の詳細を示す図である。図４（Ｂ）はエアレーションタンク３２の長手方向の断面図であり、図４（Ａ）は、ブロワ４３が設けられた位置における、図４（Ｂ）に直交する方向の断面図である。図４（Ａ）および（Ｂ）を参照して、エアレーションタンク３２は、上記したように、複数の微生物保持材３３と、ブロワ４３とが設けられている。ここでも、ブロワ４３の上部には、図２と同様に、円筒状のガイドパイプ４３ａが設けられる。
【００２７】
以上のように、この実施の形態においては、エアレーションタンク３２に曝気が行われると共に、微生物保持材３３に保持された微生物によって下水中の汚物等が分解されるため、汚泥の発生量が削減される。その結果、下水処理装置においてコストダウンが図れる。
【００２８】
次に、この実施の形態の変形例について説明する。図５は、この実施の形態の変形例を示す図である。図５を参照して、この実施の形態においては、従来の下水処理装置５０に微生物処理装置４５が接続される。
【００２９】
図５の上段部分は基本的に図３に示した下水処理装置３０とエアレーションタンク４４のみが異なっている。すなわち、図５の下水処理装置においては、エアレーションタンク４４は、従来のものと同様の構成を有し、散気管３５のみが設けられ、微生物保持材は設けられていない。それ以外の構成については、図２と同様であるので、その説明を省略する。
【００３０】
この実施の形態においては、従来のエアレーションタンク４４に微生物処理装置４５が接続され、この微生物処理装置４５でエアレーションタンク４４内の汚水が処理される。ここで、微生物処理装置４５は、図４に示したものと同じ構成を有している。すなわち、微生物処理装置４５は、３次元のタンク状であって、ブロワ（曝気装置）４３と、複数の微生物保持材３３とを有している。
【００３１】
微生物保持材３３に保持された微生物によって汚水中の汚物等が処理されるため、従来のエアレーションタンク４４内の汚水をこの微生物処理装置４５で処理することにより、汚泥の発生量を減らすことができる。
【００３２】
この実施の形態は、既設の下水処理場に追加できるため、既設の下水処理場の処理コストを削減できる。
【００３３】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明に係る合併浄化槽は、発生汚泥の量を削減できるため、コストダウンの可能な合併浄化槽として、有利に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施の形態に係る合併浄化槽の構成を示す図である。
【図２】発泡器周りの詳細を示す斜視図である。
【図３】この発明の他の実施の形態に係る下水処理装置の構成を示す図である。
【図４】エアレーションタンクの構成を示す図である。
【図５】この発明のさらに他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  合併浄化槽、１１  第１槽、１２，３３  微生物保持材、１３，１７  発泡器、１４，１８  壁、１５  第２槽、１７  １９  第３槽、３２  エアレーションタンク、３５  散気管、４３  ブロワ、４５  微生物処理装置。
【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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