(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量調整槽であって、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位の水平面によってこの流量調整槽を有効な上部と有効な下部に二分するとき、前記有効な下部の容積は前記有効な上部の容積より小さい流量調整槽と、嫌気処理槽であって、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位の水平面によってこの嫌気処理槽を有効な上部と有効な下部とに二分するとき、前記有効な上部の容積に比べて前記有効な下部の容積が大きい嫌気処理槽とが、上流側から任意の順に並設されているとともに、前記流量調整槽と前記嫌気処理槽とが共通の仕切壁で隔てられ隣接され、前記流量調整槽の槽内の最高水位と最低水位との間に充填材を充填した濾床が形成されている、汚水浄化槽。
【請求項２】
流量調整槽であって、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位の水平面によってこの流量調整槽を有効な上部と有効な下部に二分するとき、前記有効な下部の容積は前記有効な上部の容積より小さい流量調整槽と、嫌気処理槽であって、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位の水平面によってこの嫌気処理槽を有効な上部と有効な下部とに二分するとき、前記有効な上部の容積に比べて前記有効な下部の容積が大きい嫌気処理槽とが、上流側から任意の順に並設されているとともに、前記流量調整槽と前記嫌気処理槽とが共通の仕切壁で隔てられ隣接され、前記嫌気処理槽の槽内の上部の一画には沈降分離室が設置されてなる汚水浄化槽。
【請求項３】
前記流量調整槽の四周は汚水浄化槽の外壁と一又は二以上の仕切壁とによって囲われ、前記仕切壁の少なくとも一は途中に屈曲部を有し、屈曲部よりも上の流量調整槽の部分は嫌気処理槽側に向かって張り出し屈曲部よりも下の部分で嫌気処理槽が流量調整槽側に向かって張り出すように立設してなるものである、請求項１または２に記載の汚水浄化槽。
【請求項４】
前記屈曲部は最低水位（ＬＷＬ）又はその近傍の高さに形成されている、請求項３の汚水浄化槽。
【請求項５】
前記流量調整槽における流量調整装置は、流量調整槽の最低水位（ＬＷＬ）より下の汚水を揚水して次槽に送るエアリフトポンプ及び移送管からなるものである、請求項４の汚水浄化槽。
【請求項６】
前記嫌気処理槽の四周は汚水浄化槽の外壁と一又は二以上の仕切壁とによって囲われ、前記仕切壁の少なくとも一は途中に屈曲部を有して立設してなるものである、請求項１〜５のいずれかの汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量調整槽、嫌気処理槽及び汚水浄化槽に関する。更に詳しくは、し尿や雑排水などの汚水又は排水を処理する汚水浄化槽の槽内に設けられ、特にその形状に特徴がある流量調整槽及び嫌気処理槽並びにこの流量調整槽及び嫌気処理槽を槽内に組み込んだ汚水浄化槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚水浄化槽は、従来から種々知られている。これらのうちの一例は、図５に示すように上流側から順に、嫌気濾床槽（第１室）、嫌気濾床槽（第２室）、好気処理槽、沈殿槽及び消毒槽が配置され、かつ、嫌気処理槽の上方部に流量調整部（図５のＨ．Ｗ．Ｌ．とＬ．Ｗ．Ｌ．とで挟まれる部分）が設けられた汚水浄化槽である（特開平４−３６７７９３号公報）。
【０００３】
ここで、流量調整部の目的は、槽内へ多量の汚水が流入した場合であっても汚水処理を安定に行うこと、すなわち、槽内へ流入した多量の汚水を一時的に貯留しながら、これを下流側の処理槽へ所定の流速で供給（送液）して、汚水浄化槽における汚水処理を安定に行うことである。また、汚水の液面は、通常、最高水位（ＨＷＬ）と最低水位（ＬＷＬ）との間の流量調整域を上下する。ここで、最低水位よりも下の空間を無駄にすることは、高効率化・小型化を狙った汚水浄化槽の設計では避けなければならない。
上記の特開平４−３６７７９３号公報の例では、流量調整部の下方を嫌気処理槽とすることでこの問題に対処している。
【０００４】
図６に、他の従来例の汚水浄化槽を示す。上流側から、嫌気濾床槽２、好気処理槽４、沈殿槽５及び消毒槽６が配置され、かつ、嫌気処理槽２内の上部の一画に沈降分離室１４が設けられた汚水浄化槽である（実開昭５４−１２０１６５号公報）。
【０００５】
ここで、嫌気処理槽の目的は、汚水浄化槽に流入した汚水の固液分離を行ない、上澄液を次槽に送液し、沈降した固体分（堆積汚泥）を嫌気処理することである。
この嫌気処理を効率よく進行させるためには、堆積汚泥に酸素を供給させない、すなわち流入水を堆積汚泥に接触させないようにしなければならない。また、流入水ショックによる堆積汚泥の流出を防止しなければならない。
【０００６】
上記の実開昭５４−１２０１６５号公報の例では、嫌気処理槽の上部に沈降分離室を設けることでこの問題に対処している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、流量調整槽又は嫌気処理槽を備える汚水浄化槽であって、従来の汚水浄化槽よりも更にその性能を向上させ、コンパクトで、汚水を安定に処理できる汚水浄化槽を提供すること、あるいはそのような汚水浄化槽に好適に使用される流量調整槽又は嫌気処理槽を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明の汚水浄化槽では次の構成をとった。
【０００９】
すなわち、本発明は、先ず、流量調整槽であって、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位（以下、ＨＷＬ／２と略す）の水平面によってこの流量調整槽を有効な上部と有効な下部とに二分するとき、前記有効な下部の容積は前記有効な上部の容積より小さい流量調整槽を備え、更に、嫌気処理槽であって、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位の水平面によってこの嫌気処理槽を有効な上部と有効な下部とに二分するとき、前記有効な上部の容積に比べて前記有効な下部の容積が大きい嫌気処理槽とが、上流側から任意の順に並設されているとともに、前記流量調整槽と前記嫌気処理槽とが共通の仕切壁で隔てられ隣接され、前記流量調整槽の槽内の最高水位と最低水位との間に充填材を充填した濾床が形成されている、汚水浄化槽に関する。
また、本発明は、流量調整槽であって、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位の水平面によってこの流量調整槽を有効な上部と有効な下部に二分するとき、前記有効な下部の容積は前記有効な上部の容積より小さい流量調整槽と、嫌気処理槽であって、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位の水平面によってこの嫌気処理槽を有効な上部と有効な下部とに二分するとき、前記有効な上部の容積に比べて前記有効な下部の容積が大きい嫌気処理槽とが、上流側から任意の順に並設されているとともに、前記流量調整槽と前記嫌気処理槽とが共通の仕切壁で隔てられ隣接され、前記嫌気処理槽の槽内の上部の一画には沈降分離室が設置されてなる汚水浄化槽に関する。
【００１０】
言い換えれば、ＨＷＬ／２の水平面によって槽を上部と下部に二分するとき、前記下部（底面からＨＷＬ／２まで）の容積は前記上部（ＨＷＬ／２からＨＷＬまで）の容積の１０％〜９０％（好ましくは１５％〜７５％、更に好ましくは２０％〜６０％）となるように、その形状を下に絞り込んだ構造（頭でっかち又は逆Ｌ字状の構造）とした流量調整槽３を備えている。なお、前記下部の容積が前記上部の容積の１０％未満の場合は、エアリフトポンプ等の送液ポンプの揚水管を配するスペースが狭すぎて、好ましくない。
【００１１】
ここで、流量調整槽３の四周は、通常、汚水浄化槽の外壁８と一又は二以上の仕切壁９とによって囲い、その仕切壁９の少なくとも一は途中に屈曲部（絞り部）９ｂを有して立設してなる仕切壁が好ましい。
【００１２】
その場合、前記屈曲部９ｂは、好ましくは、最低水位（ＬＷＬ）又はその近傍の高さに形成する。ここで「近傍」とは流量調整槽の最高水位（ＨＷＬ）時の水深の概ね２０％以内を意味する。
【００１３】
また、この流量調整槽３における流量調整装置は、好ましくは、流量調整槽の最低水位（ＬＷＬ）より下の汚水を揚水して次槽に送るエアリフトポンプ及び移送管からなるものである。
【００１４】
また、最高水位（ＨＷＬ）と最低水位（ＬＷＬ）との間の槽内には、好ましくは、充填材を充填した濾床１３を形成させる。
【００１５】
本発明は、また、汚水浄化槽内に設けられる嫌気処理槽、すなわち、その最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位の水平面によってこの嫌気処理槽を有効な上部と有効な下部とに二分するとき、前記有効な上部の容積は前記有効な下部の容積（これを１００とする。）に対して２０％〜９０％（好ましくは３０％〜８０％、更に好ましくは４０％〜７０％）であることを特徴とする嫌気処理槽２にも関する。
なお、上記有効な上部の容積が、有効な下部の容積の２０％未満では、堆積汚泥がスカム化して浮上した場合、このスカムを貯留するスペースが狭すぎて好ましくない。
【００１６】
ここで、嫌気処理槽２の四周は、通常、汚水浄化槽の外壁８と一又は二以上の仕切壁９とによって囲われ、仕切壁９の少なくとも一は、好ましくは、前記仕切壁の少なくとも一は途中に屈曲部９ｂを有して立設してなる仕切壁である。
【００１７】
また、上記嫌気処理槽２の槽内の上部の一画には沈降分離室を設置し、汚水をこの沈降分離室で受け、受けた沈降性固形物を沈降分離室の下部から嫌気処理槽の底部へ落として堆積させる構造が好ましい。
【００２０】
また、上記流量調整槽３及び嫌気処理槽２の下流側には、更に好気処理槽及び消毒槽を配置することが好ましい。
【００２１】
【作用】
本発明の流量調整槽３においては、その有効な下部の容積は、有効な上部の容積よりも小さく、また最低水位は、通常、屈曲部（絞り部）又はその近傍に存在するため、最低水位以下の空間、つまり送液不能な無駄な空間は小さい。そのため流量調整槽がコンパクトになる。
【００２２】
本発明の嫌気処理槽２においては、その有効な上部の容積は、有効な下部の容積よりも小さいので、汚水の流入時に堆積汚泥に接触する確率が低いままに、上澄液を次槽に送液できる。また、流入水ショックによる堆積汚泥の流出も少ない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を添付図面により更に具体的に説明する。図１は本発明の第一形態の汚水浄化槽の構成略図である。上流側から、流量調整槽３、嫌気処理槽２、好気処理槽４、沈殿槽５及び消毒槽６の順に配列されている。流量調整槽３の仕切はその３面が汚水浄化槽の外壁（外槽）８で兼用され、残る１面が嫌気処理槽２との間の仕切壁９（９ａ／９ｂ／９ｃ）が使われている。流量調整槽３に流入した汚水は、流量調整槽３に配置された流量調整装置によって、下流側の嫌気処理槽２に送液される。
【００２４】
流量調整槽３の仕切壁９は垂直部９ａ／９ｃと屈曲部（絞り部）９ｂとからなり、その屈曲部（絞り部）９ｂのレベルにＬＷＬが形成されている。図には示さなかったが、最高水位（ＨＷＬ）の半分の水位（ＨＷＬ／２）も屈曲部（絞り部）９ｂ又はその近傍にある。また、図１から分かるように、屈曲部（絞り部）９ｂよりも上の部分は嫌気処理槽２側に向かって張り出しており（言い換えれば、屈曲部９ｂよりも下の部分で嫌気処理槽２が流量調整槽３側に向かって張り出しており）、流量調整槽３におけるＬＷＬ以下の容積は小さい（逆に、隣接する嫌気処理槽２の下部の容積が大きい）。
【００２５】
また、流量調整槽３の最高水位（ＨＷＬ）と最低水位（ＬＷＬ）の間には充填材を充填した濾床１３が形成されている。使用される充填材としては、網様円筒状、骨格様球状、板状ヘチマ様、小円筒状、波板状等がある。
流量調整槽３に濾床１３を設けることは必須ではないが、濾床１３があれば、これが汚水中への水没と空気中への露出とを繰り返し、流量調整槽３中においても好気生物反応を進行させうるので好ましい。この好気生物反応には、特別な部材及び装置（例えば、散気部材からの曝気）を必要としない。
【００２６】
ここで、流量調整装置は、汚水揚水用のエアリフトポンプ１０と移送管１１とで構成され、分水計量マス１２も付設されているものである。エアリフトポンプの代わりに、汎用の電動ポンプを使うこともできる。
【００２７】
次に、汚水の流れを図１で説明する。汚水は、先ず、流入口１から流量調整槽３に入り、エアリフトポンプ１０により揚水され、分水計量マス１２によって分水計量後、移送管１１を経て嫌気処理槽２へ送液される。嫌気処理槽２では、夾雑物の除去と共に汚水は嫌気分解を受け、次に好気処理槽４へ移流する。好気処理槽４では、曝気により有機物の酸化・分解とアンモニアの硝化が行われ、沈殿槽５へと移流する。そして、消毒槽６で滅菌され、流出口７から放流される。
【００２８】
図２は本発明の第二形態の汚水浄化槽の構成略図である。図１の汚水浄化槽と異なる点は、流量調整槽３と嫌気処理槽２との順序を逆に配置させた点である。すなわち、第１槽を嫌気処理槽２とし、第２槽を流量調整槽３とし、第３槽以降は図１と同様で、好気処理槽４、沈殿槽５及び消毒槽６の順で配列されている。嫌気処理槽２の仕切はその３面が汚水浄化槽の外壁８（外槽）で兼用され、残る１面が流量調整槽３との間の仕切壁９（９ａ／９ｂ／９ｃ）である。
【００２９】
嫌気処理槽２の上部に比べて下部の容積が大きいと、嫌気処理槽２の底部に堆積される汚泥（堆積汚泥）は液の流れの影響を受けにくく、堆積汚泥が次槽へ流出することなくそこで嫌気生物反応が進行しやすい。堆積汚泥の嫌気生物反応が進行すると堆積汚泥が消化されるため、堆積汚泥の貯留に必要な容量は小さくてすむ。
【００３０】
図２における汚水の流れは、先ず、汚水原水が流入口１から嫌気処理槽２に入り、固液分離され、嫌気処理を受けて流量調整槽３へ移流する。流量調整槽３に入った汚水は、エアリフトポンプ１０により揚水され、移送管１１を経て好気処理槽４へ送液される。好気処理槽４以降は、図１の説明と同様である。
【００３１】
図３は、本発明の実施形態の汚水浄化槽の構成略図である。図２の汚水浄化槽と異なる点は、嫌気処理槽２の上部に沈降分離室１４が設置されている点である。
【００３２】
沈降分離室１４は２枚の区画板１５（１５ａ／１５ｂ）から構成されており、側面から見ると、この区画板１５の一方の１５ａが「く」の字型、他方の１５ｂが逆「く」の字型であり、互いに向き合って下方が上方より狭まっている漏斗形状をなしている。そして、他方の１５ｂの下端は、一方の１５ａの下端よりも下側に入り込む形状になっているため、堆積汚泥がスカム化して浮上しても、この沈降分離室１４内に浮上することはない。
【００３３】
嫌気処理槽２の上部に沈降分離室１４を設置することにより、さらに、堆積汚泥は液の流れの影響を受けにくくなり、堆積汚泥が次槽へ流出することなくそこで嫌気生物反応が進行する。
【００３４】
なお、図１〜図３の例では、流量調整槽３を囲う四周の仕切壁の少なくとも一を垂直に立ち上がる垂直部と斜めに立ち上がる屈曲部とからなるものとしたが、これに代わり、図４のように、平板状又は略平板状の仕切を斜めに配置して（断面形状は略台形となる）、下部の容積を上部の容積の１０％〜９０％とすることもできる。この場合、上記したような明確な垂直部及び屈曲部（絞り部）は存在しない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に備えた流量調整槽によれば、有効な下部の容積が前記有効な上部の容積より小さい流量調整槽を備えているので、最低水位よりも下の空間を無駄なく有効に利用できる。最高水位と最低水位の間に濾床を設ければ、特別な部材及び装置（例えば、散気部材からの曝気）を設けることなく、そこで好気生物反応も促進させることができる。また、最低水位以下の空間が小さいので、流量調整槽をコンパクトにできる。
本発明に備えた嫌気処理槽によれば、有効な上部の容積に比べて前記有効な下部の容積が大きいので、槽底の堆積汚泥が汚水の流入による液乱れの影響を受けにくく、また次槽に流出しにくく、嫌気生物反応も進みやすいとともに、汚水の流入時に堆積汚泥に接触する確率が低いままに、上澄水を次槽に送液できる。また、嫌気処理槽の上部に沈降分離室を設置すれば、更に、槽底の堆積汚泥は液流の影響を受けにくく、次槽に流出しにくく、嫌気生物反応も進みやすい。
本発明の汚水浄化槽によれば、その性能は更に向上し、コンパクトで、汚水を安定に処理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一形態の汚水浄化槽の構成略図（正面から見た図）である。
【図２】本発明の第二形態の汚水浄化槽の構成略図（正面から見た図）である。
【図３】本発明の実施形態の汚水浄化槽の構成略図で、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は嫌気処理槽部を側面から見た図である。
【図４】本発明の第四形態の汚水浄化槽の構成略図（正面から見た図）である。
【図５】従来例の汚水浄化槽の構成略図である。
【図６】他の従来例の汚水浄化槽の構成略図である。
【符号の説明】
１：流入口 ２：嫌気処理槽３：流量調整槽 ４：好気処理槽５：沈殿槽 ６：消毒槽７：流出口 ８：汚水浄化槽の外壁（外槽）９：仕切壁 ９ａ，９ｃ：仕切壁の垂直部９ｂ：仕切壁の屈曲部（絞り部）１０：エアリフトポンプ１１：移送管 １２：分水計量マス１３：濾床 １４：沈降分離室１５ａ，１５ｂ：区画板１６： 散気部材（散気管）１７：濾床
【図１】
0004712953.tif 000002
【図２】
0004712953.tif 000003
【図３】
0004712953.tif 000004
【図４】
0004712953.tif 000005
【図５】
0004712953.tif 000006
【図６】
0004712953.tif 000007