(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
散気部材を備える好気処理槽と、その槽内の一画に配される濾過装置とからなる濾過装置付き好気処理槽であって、
前記濾過装置が、上抑止部材と下抑止部材の間に濾材を挟んで槽内に形成した濾床及びその濾床自体の下部又は槽内であって前記濾床の下抑止部材の下方に散気部材を備える濾過槽と、下部が閉じられ上部が開放されている立設された流入液導入管と、前記流入液導入管に立設される洗浄排水排出装置と、前記濾過槽の下部及び前記流入液導入管を接続する移流管とからなり、通常の濾過時においては液は濾床を上向きに流れ、濾床の洗浄時においては液は濾床を下向きに流れる構造の濾過装置である濾過装置付き好気処理槽。
【請求項２】
散気部材を備える好気処理槽と、濾過装置とからなり、好気処理槽内の一画に、濾過装置のうち流入液導入管及び洗浄排水排出装置の揚水管が配され、好気処理槽外に前記濾過装置の濾過槽が配され、
前記濾過装置が、上抑止部材と下抑止部材の間に濾材を挟んで槽内に形成した濾床及びその濾床自体の下部又は槽内であって前記濾床の下抑止部材の下方に散気部材を備える濾過槽と、下部が閉じられ上部が開放されている立設された流入液導入管と、前記流入液導入管に立設される洗浄排水排出装置と、前記濾過槽の下部及び前記流入液導入管を接続する移流管とからなり、通常の濾過時においては液は濾床を上向きに流れ、濾床の洗浄時においては液は濾床を下向きに流れる構造の濾過装置である濾過装置付き好気処理槽。
【請求項３】
前記洗浄排水排出装置は、揚水管が流入液導入管内に立設されてなるエアリフトポンプである、請求項１または請求項２の濾過装置付き好気処理槽。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の濾過装置付き好気処理槽を組み込んでなる汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上向流濾過装置、濾過装置付き好気処理槽及び汚水浄化槽に関する。更に詳しくは、し尿やその他の生活排水、これらの合併汚水（以下、汚水という）を物理的・生物化学的に処理する（上向流）濾過装置、それを備えた好気処理槽及び汚水浄化槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上向流濾過装置は、従来から種々知られている。これらのうちの一つは、図５に示すように、濾過槽内に濾材（比重１以下）を充填した濾床を形成し、流入液３を下方から供給し、上方から濾液４を流出させる上向流濾過装置１である。この濾床２の下方には、固形物を沈殿分離させるための空間部からなる沈殿ゾーン５が設けられ、その沈殿ゾーン５に沈殿した固形物を排出させるための排出管６が設けられている（特開昭６４−７９２０号）。上記濾床２の洗浄は、この濾床の下方に配置された逆洗空気管（図示はされていない）から空気を送り、濾床２の濾材を撹乱させて固形物を濾材から剥離させ、空気洗浄後、排出管６から濾過槽内の水を引き抜くことによって行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、濾床の下方に沈殿ゾーンを設けることなく、また、濾床洗浄後の槽内液のほぼ全量を簡単に引抜くことができるもので、上記した上向流濾過装置よりも更にコンパクトで、汚水浄化槽に組み込みやすい濾過装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成をとる。すなわち、本発明の濾過装置付き好気処理槽は、散気部材を備える好気処理槽と、その槽内の一画に配される濾過装置とからなる濾過装置付き好気処理槽であって、上抑止部材１９と下抑止部材２０の間に濾材１８を挟んで槽内に形成した濾床１８及びその濾床の下部又は下方に散気部材２１を備える濾過槽１２と、下部が閉じられ上部が開放されている立設された流入液導入管１１と、前記流入液導入管に立設される洗浄排水排出装置１４と、前記濾過槽の下部及び前記流入液導入管を接続する移流管１３と、から成り、通常の濾過時において液は濾床１８を上向きに流れ、濾床１８の洗浄時において液は濾床１８を下向きに流れる構造の濾過装置１０付きの好気処理槽である。
上記目的を達成するため、本発明は次の構成をとる。すなわち、本発明の濾過装置付き好気処理槽は、散気部材を備える好気処理槽と、濾過装置とからなり、好気処理槽内の一画に、濾過装置のうち流入液導入管及び洗浄排水排出装置の揚水管が配され、好気処理槽外に前記濾過装置の濾過槽が配され、前記濾過装置が、上抑止部材と下抑止部材の間に濾材を挟んで槽内に形成した濾床及びその濾床自体の下部又は槽内であって前記濾床の下抑止部材の下方に散気部材を備える濾過槽と、下部が閉じられ上部が開放されている立設された流入液導入管と、前記流入液導入管に立設される洗浄排水排出装置と、前記濾過槽の下部及び前記流入液導入管を接続する移流管とからなり、通常の濾過時においては液は濾床を上向きに流れ、濾床の洗浄時においては液は濾床を下向きに流れる構造の濾過装置である濾過装置付き好気処理槽である。
【０００５】
ここで、上記洗浄排水排出装置１４は、その揚水管１５が流入液導入管１１内に立設されてなるエアリフトポンプが好ましい。エアリフトポンプは故障が少なく、また、電動ポンプ等に比べて消費電力が小さいからである。
【０００８】
本発明は、また、上記の濾過装置付き好気処理槽を組み込んでなる汚水浄化槽にも関する。
【０００９】
【作用】
流入液の供給を止めて洗浄排水排出装置１４を稼動させると、濾床１８の洗浄排水は、濾過槽１２の下部から移流管１３を逆流し、揚水管１５から引き抜かれる。このように、洗浄排水が滞留する部分がないので、洗浄排水は効率よく引き抜かれる。また、濾過槽１２と流入液導入管１１とは移流管１３で接続させているので、流入液と洗浄排水の各々の流路は共有化される。更には、洗浄排水排出装置１４によって、洗浄排水を濾過槽１２よりも上方へ連続で吸い上げて前槽へ戻すため洗浄排水の貯留槽が不要となり、その戻し移送も容易である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を更に具体的に説明する。
図１は、本発明の一例の濾過装置である。濾過装置１０は、濾床１８及びその濾床の下方に散気部材２１を備える濾過槽１２と、下部が閉じられ上部が開放されて垂直方向に立設された流入液導入管１１と、流入液導入管１１に付設される洗浄排水排出装置１４（図では、流入液導入管１１内に揚水管１５が挿入されたエアリフトポンプ）と、濾過槽１２底部及び流入液導入管１１を接続する移流管１３とで構成されていて、散気部材２１及びエアリフトポンプへのそれぞれの空気供給はブロア２２を介して行われる。
【００１１】
濾過槽１２には、その底部に流入液の流入口１６があり、濾過槽１２の上部には濾液の流出口１７があり、槽内には濾床１８が形成され、濾床１８は液（排水）を通過させるが濾材を通過させない上抑止部材１９と下抑止部材２０の間に濾材を挟む形で形成されている。
【００１２】
濾床１８に充填されている濾材を洗浄する場合、散気部材２１から散気し、濾床１８内の濾材を撹乱させ、濾材に捕捉されている固形物を剥離させる。この散気部材２１には、ブロワ２２から空気が供給される。なお、散気部材２１は、下抑止部材２０の下方に限らず、下抑止部材２０の直上に配置させてもよい。
【００１３】
濾床１８に充填する濾材は、固形物を捕捉させるためのもので、水中で浮上する浮上性濾材でも、水中で沈降する沈降性濾材でもよい。好ましくは、浮上性濾材である。浮上性濾材には、例えば、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１以下を有する材料を粒状、塊状、筒状、網状、棒状、繊維塊状等、更には多孔質状等に成形、加工したものを用いることができる。浮上性濾材の大きさとしては、２〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは５〜１５ｍｍである。このような大きさにすることにより、必要な流入液の通過抵抗、固形物の捕捉性能、濾過継続時間等を確保できる。
【００１４】
流入液導入管１１は、その下部は閉じられ上部が開放され立てて用いられ、その平面視形状は、円形、楕円形、四角形、多角形等のいずれであってもよい。ただし、内挿させる揚水管１５と接触せず、流入液の通過に支障を及ぼさない程度の太さとする。
【００１５】
移流管１３は、流入液導入管１１と濾過槽１２の下部との間で接続する。移流管１３を接続させる濾過槽１２側の一端の位置は、濾過槽１２の下部又は底部であり、この位置は下抑止部材２０よりも下方であればよい。好ましくは、濾過槽１２の底部で略中央部分である。移流管１３を接続させる流入液導入管１１側の他の一端は、濾過槽１２の下部又は底部よりも下側であればよい。好ましくは、底部よりも下側である。
なお、移流管１３の一端は濾過槽１２の底部に繋がっておれば、濾床洗浄後の洗浄排水を効果的に（すなわち、残量少なく）引き抜くことができる。また、移流管１３は、流入液の導入路と洗浄排水の排出路とを兼用するので、配管構造は単純となる。
【００１６】
洗浄排水排出装置１４は、濾床１８の洗浄排水を排出させるためのもので、図１ではエアリフトポンプを示している。揚水管１５内には空気管が内挿され（図示省略）、この空気管にはブロワ２２から空気が供給される。なお、空気管は揚水管１５の外側に配置させることもできる。また、洗浄排水排出装置１４には、電動ポンプを用いることもできる。
【００１７】
濾過装置１０の運転方法を説明する。
（通常の運転（濾過）時）
流入液（実線矢印）は、流入液導入管１１の上部に供給され、下向して移流管１３に至る。この流入液は、濾過槽１２の流入口１６から上向流となって濾床１８を通り、上部の流出口１７から装置外へ流出する。濾床１８を通過する間に、流入液に含まれる固形物（又は浮遊懸濁物質ＳＳ）は、濾材に捕捉される。濾床１８の濾材が浮上性濾材の場合、その濾材は浮上し上抑止部材１９で押さえられる形となる。
【００１８】
（濾床洗浄時の運転）
通常の運転（濾過）を続けると、濾床１８の濾材に固形物（又は浮遊懸濁物質ＳＳ）が捕捉され、その濾過抵抗が徐々に増加するので、濾床１８を適宜洗浄する。洗浄にあたっては、先ず流入液の流入を停止する。次に、ブロワ２２からの空気を散気部材２１から吐出させる。濾床１８は、撹乱（若しくは流動）されて、捕捉されている固形物が濾材から剥離する。この際、洗浄排水排出装置１４を稼動させる（ブロワ２２からの空気を揚水管１５内の空気管に吐出させる）と、空気は揚水管１５と空気管との間を上昇し、これに伴って洗浄排水は揚水管１５の下部から吸引され、空気とともに上部へ揚水され（点線矢印、エアリフト作用）、濾過装置１０外へ排出される。
【００１９】
それと共に、濾過槽１２内の水位が徐々に下降する。洗浄排水排出装置１４の運転は、前記水位が下抑止部材２０よりも下の位置で停止させてもよく、移流管１３内がほぼ空になる位置で停止させてもよい。好ましくは、移流管１３内がほぼ空になる位置である。また、散気部材２１からの空気の吐出は、濾過槽１２内の水位が下抑止部材２０を下回ったところで停止させてもよく、洗浄排水排出装置１４の停止と合せて停止させてもよい。
【００２０】
この方法によれば、洗浄排水を滞留させる槽（又は室）は不要で、洗浄排水の全量を排出させることができ、しかも濾材を良く洗浄できる。
【００２１】
図２は上記濾過装置を利用した好気処理槽の概略図である。以下、図２により本発明に係る濾過装置付き好気処理槽を説明する。
濾過装置付き好気処理槽３０は、槽内に濾過装置１０を備えており、また、好気処理を行わせるための散気部材３１が槽の下部に配置され、散気部材３１へはブロワ２２から空気が供給される。
【００２２】
好気処理槽３０には、生物濾床３２が形成され、その生物濾床３２内には微生物付着部材が充填されている。ここで、生物濾床３２は固定床であっても流動床（いずれも浸漬濾床法）であってもよい。また、微生物付着部材のない活性汚泥法を用いることができるが、好ましくは、浸漬濾床法である。
【００２３】
汚水の処理は、次のようにして行われる。汚水は、実線矢印で示すとおり、好気処理槽３０の上部から入り、散気部材３１から吐出される空気によって好気的環境が維持される中で、微生物によって汚水中の有機物が酸化分解される。好気処理された液は濾過装置１０の流入液導入管１１の上部に入り、以降、前記した濾過装置１０の運転により処理される。
【００２４】
図３は、本発明に係る他の例の濾過装置付き好気処理槽である。この濾過装置付き好気処理槽では、好気処理槽内の一画に、濾過装置１０のうち流入液導入管１１及び洗浄排水排出装置１４の揚水管１５が配され、好気処理槽外に濾過装置１０の濾過槽１２が配されている。
【００２５】
この場合、移流管１３は、好気処理槽３０の側壁３３を貫通させ配置させている。また、濾過装置付き好気処理槽３０の運転方法は、前記と同様に行うことができる。
【００２６】
図３中の好気処理槽の槽内では、流入液導入管１１と洗浄排水排出装置１４の揚水管１５とが配されているだけであるから、槽内液や微生物付着部材の流動はこれらによって妨げられることは少なく、浸漬濾床法等の処理機能を十分に発揮させることができる。その点では、図３のものは図２のものよりも好ましい形態である。
【００２７】
図４は、本発明に係る一例の汚水浄化槽の概略図である。
汚水浄化槽４０は、上流側から沈降分離槽４１、汚泥濃縮槽４２、浮上分離槽４３、好気処理槽３０、濾過装置１０及び消毒槽４４で構成されている。浮上分離槽４３には、移流液を後段の好気処理槽３０へ定量移送させるためのエアリフトポンプ４６が設けられている。エアリフトポンプ４６には、ブロワ４７から空気が供給される。好気処理槽３０の散気部材３１には、ブロワ４７から空気が供給される。濾過槽１２から洗浄排水を引き抜く洗浄排水排出装置１４には、洗浄排水移送管４８が接続されている。この際、洗浄排水は、沈降分離槽４１の上部へ移流させるようにしている。また、通常、汚水浄化槽４０は、槽内の保守点検及び清掃を容易に行うことができるように、槽上部にはマンホールが設けてあり、通常マンホールカバー４５が取り付けられている。
【００２８】
なお、図４の汚水浄化槽４０では、好気処理槽３０の前に、上流側から沈降分離槽４１、汚泥濃縮槽４２及び浮上分離槽４３が配置されているが、沈降分離槽４１及び汚泥濃縮槽４２の代わりにこれらのうちの１つの槽だけからなる沈殿分離槽（若しくは夾雑物除去槽）又は嫌気濾床槽にすることもできる。また、浮上分離槽４３からエアリフトポンプ４６を除くこともでき、更にはこれを嫌気濾床槽にすることもできる。
【００２９】
汚水浄化槽４０を用いた汚水の処理方法について説明する。汚水は先ず固形物を沈降分離させる沈降分離槽４１に入り、ここで汚水に含まれる沈降性固形物や厨房排水中の沈降性固形物等を沈降分離させる。次に、移流液は固形物を浮上分離させる浮上分離槽４３に入り、ここで、厨房排水、浴室排水、洗濯排水中の油脂分を初めとした浮上性の固液物を浮上分離させる。
【００３０】
浮上分離槽４３からは、エアリフトポンプ４６によって定量的に移流液が好気処理槽３０へ移流される。以降の好気処理槽３０及び濾過装置１０については、既に述べている方法と同様に運転が行われる。濾過装置１０からの移流液は、最後に消毒槽４４に入る。ここで消毒された処理水は、放流水として系外に排出される。
【００３１】
汚泥濃縮槽４２では、汚水が直接流入しないので流入する液流れによって乱されることが極めて少なく、沈降分離槽４１から分離落下する固形物を高濃度に蓄積させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の濾過装置付き好気処理槽によれば、濾過槽の濾床の下方に沈殿ゾーンを設けることがないので、その分、コンパクトに設計できる。
本発明の濾過装置付き好気処理槽によれば、濾過運転時に流入液導入管から導入した流入液を上向きの流れにして濾床を通過させることができるとともに、濾床洗浄時に濾床の濾材に補足された固形物を濾材から剥離するために散気部材から空気を吐出させ、濾床を下向きに流れる洗浄水を洗浄排水排出装置により濾過槽の下部から移流管と流入液導入管を介して外部に排出する操作を行うことができる。また、濾床洗浄後の洗浄排水のほぼ全量を引抜くことができるので、洗浄を効果的に行うことができる。
また、濾過装置への移流液の移流路と濾過装置の洗浄排水の排出路とを共有させることができ、構造が簡単になる。また、汚水の好気処理槽や汚水浄化処理槽へ組み込んで、コンパクトかつ処理効率の高い好気処理槽又は汚水浄化処理槽とすることができる。
本発明の濾過装置付き好気処理槽又は汚水浄化槽によれば、汚水を安定した処理でき、また槽全体の大きさをコンパクトに設計できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例の濾過装置の概略断面図。
【図２】本発明の一例の濾過装置付き好気処理槽の概略断面図。
【図３】本発明の他の例の濾過装置付き好気処理槽の概略断面。
【図４】本発明の一例の汚水浄化槽の概略断面図。
【図５】従来例の上向流濾過装置の概略断面図。
【符号の説明】
１．上向流濾過装置    ２．濾床
３．流入液        ４．濾液
５．沈殿ゾーン    ６．排出管
１０．濾過装置    １１．流入液導入管
１２．濾過槽      １３．移流管
１４．洗浄排水排出装置    １５．揚水管
１６．流入口      １７．流出口
１８．濾床        １９．上抑止部材
２０．下抑止部材    ２１．散気部材
２２．ブロワ
３０．（濾過装置付き）好気処理槽  ３１．散気部材
３２．生物濾床        ３３．側壁
４０．汚水浄化槽      ４１．沈降分離槽
４２．汚泥濃縮槽      ４３．浮上分離槽
４４．消毒槽          ４５．マンホールカバー
４６．エアリフトポンプ    ４７．ブロワ
４８．洗浄排水移送管
【図１】
0004781510.tif 000002
【図２】
0004781510.tif 000003
【図３】
0004781510.tif 000004
【図４】
0004781510.tif 000005
【図５】
0004781510.tif 000006