(57)【要約】 【課題】  本発明は、手間や費用を抑えつつ効率的にし尿等を浄化できる装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】  本発明は、投入されたし尿等をパイプへと送り出す原水ポンプ槽と、前記原水ポンプ槽から送り出されたし尿等を固形物と汚水に分離する傾斜式スクリーンと、前記傾斜式スクリーンから戻された汚水を浄化する浄化槽及びタンクと、前記浄化槽及びタンクからの汚水を地下へ浸透させる地下浸透槽と、前記地下浸透槽を通過した汚水を貯める貯水槽と、前記貯水槽の汚水を蒸発させる複数の蒸発散槽群とからなり、貯水槽に残った水を原水ポンプ槽へ環流させて再利用することを特徴とするし尿浄化装置の構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入されたし尿等をパイプへと送り出す原水ポンプ槽と、前記原水ポンプ槽から送り出されたし尿等を固形物と汚水に分離する傾斜式スクリーンと、前記傾斜式スクリーンから戻された汚水を浄化する浄化槽及びタンクと、前記浄化槽及びタンクからの汚水を地下へ浸透させる地下浸透槽と、前記地下浸透槽を通過した汚水を貯める貯水槽と、前記貯水槽の汚水を蒸発させる複数の蒸発散槽群とからなることを特徴とするし尿浄化装置。
【請求項２】
貯水槽に残った水を原水ポンプ槽へ環流させて再利用することを特徴とする請求項１に記載のし尿浄化装置。
【請求項３】
原水ポンプ槽の内部に汚水を分離させるための回転羽を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のし尿浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水や家畜汚水などを無害な状態で廃棄するためのし尿浄化装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来において、浄化装置等の設備がない場所では、河川などに流し込んだり、空地などに穴を掘って埋めたり、山林などに捨てたりしていたため、環境的又は衛生的に問題があり、無害な状態で廃棄する方法が求められていた。
【０００３】
浄化装置に関しては、特許文献１記載の発明のように、排水処理槽を用いて汚水の水分を地表より拡散蒸発させる発明も公開されている。また、特許文献２記載の発明のように、複数の処理装置間を循環させながら汚水を浄化していく発明も公開されている。
【特許文献１】特告昭５０−１３７号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１０００号公報
【０００４】
図１８は、従来の排水処理槽の斜視図である。排水処理槽１１は、処理槽１１ａ、空間保有体１１ｂ及び通気筒１１ｄからなる。処理槽１１ａは、合成樹脂等を上部を空けた箱形に成形したもので、正面側に排水流入口１１ｃが設けられる。
【０００５】
空間保有体１１ｂは、合成樹脂等で断面が略半円形となるように成形したもので、処理槽１１ａの内部に設置される。汚水は排水流入口１１ｃを通じて空間保有体１１ｂの中にに入れられる。
【０００６】
通気筒１１ｄは、空気を流通させるための円筒状のもので、空間保有体１１ｂの上部に高さを変えて２本取り付けられる。上端部には蓋１１ｆが被せられており、上部側面に通気孔１１ｅが複数設けられる。
【０００７】
空間保有体１１ｂの外側には、外形に沿ってリブ１１ｇが複数本形成されており、通気筒１１ｄから入る気を空間保有体１１ｂへ流通させる。尚、高い方の通気筒１１ｄは、掃除管兼用である。
【０００８】
排水処理槽１１は土中に埋められ、排水流入口１１ｃに繋がれたパイプより内部に入ってきた汚水は、空間保有体１１ｂの側面下部の滲出孔から水分のみが濾過され、地表より拡散蒸発することで浄化される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、排水処理槽だけであると、どんな汚水も完全に浄化できるとは限らず、汚水の状態によって適した装置を組み合わせて利用していく方が効率良く汚水を浄化することができる。
【００１０】
また、大規模な施設であれば、様々な汚水などに対応できるが、設置に掛かる手間や費用なども大きくなってしまうため、目的に応じて最適な処理装置を組み合わせることが、低コストで高い効果を得るには重要である。
【００１１】
そこで、本発明は、手間や費用を抑えつつ効率的にし尿等を浄化できる装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するために、投入されたし尿等をパイプへと送り出す原水ポンプ槽と、前記原水ポンプ槽から送り出されたし尿等を固形物と汚水に分離する傾斜式スクリーンと、前記傾斜式スクリーンから戻された汚水を浄化する浄化槽及びタンクと、前記浄化槽及びタンクからの汚水を地下へ浸透させる地下浸透槽と、前記地下浸透槽を通過した汚水を貯める貯水槽と、前記貯水槽の汚水を蒸発させる複数の蒸発散槽群とからなり、貯水槽に残った水を原水ポンプ槽へ環流させて再利用することを特徴とするし尿浄化装置の構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第１に、浄化に適した装置を組み合わせて、原水ポンプ槽からし尿等の汚水を送り出し、各装置で順次処理していくことで、非常に高い浄化効果を得ることができる。
【００１４】
第２に、傾斜式スクリーンを利用することで、糞などの固形物と水分とに分離することができ、し尿等の汚水からあらかじめ固形物を除去しておくことができる。また、固形物は集めて肥料などとして利用できる。
【００１５】
第３に、浄化槽及びタンクを組み合わせて利用することで、し尿等の汚水に対し、濾過、細菌や微生物による分解及び沈殿物生成による分離など様々な処理を施して、無害な状態にまですることができる。
【００１６】
第４に、地下浸透槽において、地層を３つに分けて別々のバクテリアを生じさせることで、し尿等の汚水をバクテリアによって分解しながら、無害な状態でし尿等の汚水を処分することができる。
【００１７】
第５に、蒸発散槽が硝子繊維強化ポリエステル製であるため、強度が大きく腐蝕することがなく、半永久的に使用することができる。蒸発散槽を利用すると汚濁物質量を約３分の１から６分の１に減らすことができる。
【００１８】
第６に、蒸発散槽は軽量であるため、大量に使用する場合であっても簡単に設置することができる。また、蒸発散槽を別の場所へ移動させたい場合には、掘り起こして再使用することが容易にできる。
【００１９】
第７に、蒸発散槽では、表土や砂層の毛細管現象及び表示の蒸発作用を組み合わせて、汚水を無害な状態で蒸発させるが、水分を蒸発させるのに動力は必要とせず、また、水分は蒸発するので、排水溝などを設ける必要もない。
【００２０】
第８に、貯水槽に蓄えられたし尿等の汚水のうち、蒸発散槽で処理しないで、残っているものについては、原水ポンプ槽に環流させることで、水分を補充するとともに再処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明であるし尿浄化装置を構成する各装置については、し尿等の汚水の状態に応じて、組み合わせる装置を追加したり除外したりすることで、より高い浄化効果が得られるように調整する。
【実施例１】
【００２２】
以下に、添付図面に基づいて、本発明であるし尿浄化装置について詳細に説明する。図１は、本発明であるし尿浄化装置の全体図である。し尿等の汚水は流入管９を通ってし尿浄化装置１に投入される。
【００２３】
し尿浄化装置１は、投入されたし尿等をパイプへと送り出す原水ポンプ槽２と、前記原水ポンプ槽２から送り出されたし尿等を固形物と汚水に分離する傾斜式スクリーン３と、前記傾斜式スクリーン３から戻された汚水を浄化する浄化槽４、１２及びタンク５と、前記浄化槽４、１２及びタンク５からの汚水を地下へ浸透させる地下浸透槽６と、前記地下浸透槽６を通過した汚水を貯める貯水槽７と、前記貯水槽７の汚水を蒸発させる複数の蒸発散槽群８とからなり、貯水槽７に残った水を原水ポンプ槽２へ環流させて再利用することを特徴とする。
【００２４】
原水ポンプ槽２は、流入管９より槽内に流入１０したし尿等の汚水を次の装置に移すための装置である。汚水はポンプによりパイプ９ａへ送り出され、流れ１０ａのように傾斜式スクリーン３に送られる。
【００２５】
傾斜式スクリーン３は、糞などの固形物と水分を分離させる装置である。処理後の汚水は返送１０ｂのように原水ポンプ槽２へと戻され、ポンプにより流れ１０ｃのようにパイプ９ｃを介して浄化槽４へ送られる。
【００２６】
第１浄化槽４は、し尿等の汚水を汚泥として沈殿させるなどして浄化する装置である。一般的には、嫌気濾床接触曝気方式のものが使用される。処理後の汚水はパイプ９ｄを通じて、流れ１０ｄのようにタンク５へ送られる。また、発生した汚泥はパイプ９ｐ、９ｑを通って、原水ポンプ槽２へ汚泥返送１０ｐ、１０ｑされる。
【００２７】
タンク５は、第１接触曝気槽５ａ、第２接触曝気槽５ｂ及び第３接触曝気槽５ｃからなり、別々の容器の場合もあれば、１つの容器を仕切る場合もある。中にバクテリアを入れることによって分解を促す。処理後の汚水はパイプ９ｎを通じて、流れ１０ｎのように第２浄化槽１２へ送られる。
【００２８】
第２浄化槽１２は、第１浄化槽４と同じくし尿等の汚水を浄化する装置である。処理後の汚水は放流管９ｅを通じて、地下浸透槽６へ放流１０ｅされる。また、発生した汚泥はパイプ９ｏを通って、第１浄化槽４へ汚泥返送１０ｏされる。
【００２９】
地下浸透槽６は、し尿等の汚水を地下に浸透させる装置である。放流管９ｅから第１パイプ９ｆ、第２パイプ９ｇ、第３パイプ９ｈ、第４パイプ９ｉに分岐し、地下浸透槽６通過中は分流１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉする。それぞれ通過した後は、パイプ９ｊの１つにまとまり、合流１０ｊして貯水槽７へ送られる。
【００３０】
貯水槽７は、処理された汚水が貯められる装置である。汚水は第１パイプ９ｋ及び第２パイプ９ｌから蒸発散槽群８に送られるが、第１パイプ９ｋは途中で第２パイプ９ｌへ分岐し、分流１０ｋと分流１０ｌとに分かれる。残った水はパイプ９ｍより原水ポンプ槽２へ環流１０ｍさせる。
【００３１】
蒸発散槽群８は、水分を地表から蒸発させる装置である。各蒸発散槽８ａ、８ｂは地中８ｔに埋め込んで使用するが、複数準備した場合は第１パイプ９ｋ及び第２パイプ９ｌの先を分岐させてそれぞれ繋ぐ。各蒸発散槽８ａ、８ｂ内に送り込まれた汚水は濾過され、水分のみが地中８ｔに滲出し、地表から蒸発する。
【００３２】
符号９から９ｒまでのパイプ等は、塩化ビニール等の管で、各装置間を繋ぎ、し尿等の汚水を通す。傾斜式スクリーン３から原水ポンプ槽２への返送１０ｂしたり、貯水槽７から原水ポンプ槽２へ環流１０ｍさせることで、水が循環する。
【００３３】
符号１０から１０ｒまでの流れ等は、し尿等の汚水の通り道を示しており、装置を経由する度に徐々に浄化される。また、返送１０ｂや環流１０ｍなどのように、水分等を循環させて再利用する。
【００３４】
図２は、本発明であるし尿浄化装置の原水ポンプ槽の平面図である。原水ポンプ槽２は、投入され貯められたし尿等の汚水を次の装置に送り出す装置で、容器２ａ、原水ポンプ２ｂ、移送ポンプ２ｃ及び複数のパイプからなる。
【００３５】
容器２ａは、略円柱状で内部が中空であり、上面にある正方形状の孔には蓋２ｅがされる。内底には原水ポンプ２ｂと移送ポンプ２ｃがあり、上面には複数のパイプが取り付けられる。
【００３６】
原水ポンプ槽２には、中へ投入するためのパイプと、外へ排出するためのパイプが存在する。中へ投入するためのパイプとして、流入管９、パイプ９ｂ、パイプ９ｐ、パイプ９ｑ及びパイプ９ｍがあり、外へ排出するためのパイプとして、パイプ９ａ及びパイプ９ｃがある。
【００３７】
流入管９は、新たにし尿等の汚水が流入１０される箇所である。し尿等の汚水は一旦、原水ポンプ槽２に貯められ、原水ポンプ２ｂにより傾斜式スクリーン３へ送り出され、移送ポンプ２ｃにより第１浄化槽４へ送り出される。
【００３８】
原水ポンプ２ｂは、パイプ９ａを通じてし尿等の汚水を傾斜式スクリーン３へ送るためのポンプである。傾斜式スクリーン３へ送られたし尿等の汚水は、処理された後、パイプ９ｂを通じて再び原水ポンプ槽２に返送１０ｂされる。また、原水ポンプ２ｂの周りには送気管２ｄがあり、空気が送られる。
【００３９】
移送ポンプ２ｃは、パイプ９ｃを通じてし尿等の汚水を第１浄化槽４へ送るためのポンプである。第１浄化槽４へ送られたし尿等の汚水は、浄化処理が行われ、発生した汚泥等がパイプ９ｐ又はパイプ９ｑを通じて汚泥返送１０ｐ、１０ｑされる。
【００４０】
また、し尿浄化装置１の各装置を巡って貯水槽７に貯められた水分は、パイプ９ｍを通じて原水ポンプ槽２に戻される。水分を環流１０ｍさせることで、水分を補充できるとともに、再処理により更に浄化することができる。
【００４１】
図３は、本発明であるし尿浄化装置の原水ポンプ槽のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。原水ポンプ槽２は、上部を細くした上面に孔が空いており、蓋２ｅで栓がされる。図２で示したもの以外では攪拌ブロワー２ｆが設けられる。
【００４２】
原水ポンプ槽２の容器２ａの側面上部には流入管９が設けられ、し尿等の汚水が流入１０する。また、容器２ａの上面にはパイプ９ｂ、９ｍ、９ｐ、９ｑが取り付けられ、それぞれ符号１０ｂ、１０ｍ、１０ｐ、１０ｑのように流れ込む。
【００４３】
原水ポンプ槽２の容器２ａ内には、底に原水ポンプ２ｂ及び移送ポンプ２ｃが設けられ、それぞれパイプ９ａ及びパイプ９ｃが上方に延びている。ポンプが下にあることで、底に溜まりやすいものでも送り出すことができる。
【００４４】
攪拌ブロワー２ｆは、原水ポンプ槽２内のし尿等の汚水を静置しておくと固形物等が底に沈んでしまうので、原水ポンプ槽２内に空気を送ることで攪拌し、固形物等も浮遊した状態でポンプから送り出すことができるようにする装置である。
【００４５】
攪拌ブロワー２ｆから送り込まれた空気は送気管２ｄを通って原水ポンプ槽２の中に出され、空気の出る勢いによりし尿等の汚水を攪拌する。固形物等があっても均等に散らばるので、パイプ等に詰まったりすることもなくなる。
【００４６】
図４は、本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンの斜視図、図５は、本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンの正面図、図６は、本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンの平面図である。
【００４７】
傾斜式スクリーン３は、本体３ａがステンレス等の材質で出来ており、箱型の形状をしている。送られてきたし尿等の汚水を糞などの固形物と水分とに分け、水分は原水ポンプ槽２に送り返す。
【００４８】
傾斜式スクリーン３では、原水ポンプ槽２から送られてきたし尿等の汚水が、上部の投入口３ｃからスクリーン３ｂへ流され、水分を除去しながら残ったものが排出板３ｄから固形物置場３ｅへ落とされる。
【００４９】
スクリーン３ｂの上を流れながら除去された水分は、排水溝３ｆへ流れ込み、パイプ９ｂを通じて原水ポンプ槽２に返送１０ｂされる。傾斜式スクリーン３は固形物を取り除くだけで、汚水の処理は浄化槽４等で行う。
【００５０】
処理する量が多い場合には、傾斜式スクリーン３は２台以上並べて設置しても良い。また、いきなり許容量以上のし尿等の汚水が来ても問題ないように、傾斜式スクリーン３の上側に計量槽３ｇを設置して、し尿等の汚水を一旦蓄えておき、徐々に各傾斜式スクリーン３へ流していく。
【００５１】
図７は、本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンのＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。傾斜式スクリーン３の上側には計量槽３ｇを設けて、原水ポンプ槽２から出たパイプ９ａを繋ぐ。
【００５２】
流れ１０ａにより、原水ポンプ槽２からのし尿等の汚水は計量槽３ｇに入る。計量槽３ｇからはパイプ９ｒが出ており、流れ１０ｒが傾斜式スクリーン３の許容量を超えないように調節しながらし尿等の汚水を送り出す。
【００５３】
計量槽３ｇに入ってくるし尿等の量より出ていくし尿等の量が少ない場合は、計量槽３ｇの容量を超える可能性もあるので、貯留量が多くなった際は、原水ポンプ槽２へ送り返し、溢れないように制御する。
【００５４】
パイプ９ｒから傾斜式スクリーン３に流されたし尿等の汚水は、傾斜したスクリーン３ｂ上を滑り落ちていく。スクリーン３ｂの上を移動中、し尿等から水分が分離され、脱水された汚物のみが排出板３ｄから出て、固形物置場３ｅに貯められる。
【００５５】
分離された汚水は排水溝３ｆに貯まり、パイプ９ｂによって原水ポンプ槽２に戻され、別の装置に送られ浄化される。固形物置場３ｅに蓄えられた汚物は肥料として利用するなど別の方法で処分される。
【００５６】
図８は、本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンのスクリーン断面の拡大図である。傾斜式スクリーン３のスクリーン３ｂは１枚の板ではなく、水分３ｍを除去するため多くの隙間が存在する。
【００５７】
スクリーン３ｂは、略三角柱状のウェッジワイヤー３ｈを並べることで斜面が構成される。各ウェッジワイヤー３ｈ同士の間にはスリット３ｉがあり、水分３ｍが除去される。スリット３ｉの幅は約０．３から２．０ミリメートルで調整が可能である。
【００５８】
ウェッジワイヤー３ｈの面が一直線上に並ぶようにすれば、スリット３ｉは狭くなり、ウェッジワイヤー３ｈを傾けていけば、スリット３ｉは広くなる。スリット３ｉが広くなると、微少な固形物３ｌも一緒に除去されるようになる。
【００５９】
ウェッジワイヤー３ｈの内側には、目詰まりを防止するためにブラシ３ｊが設けられる。ブラシ３ｊが回転等することで、スリット３ｉに詰まったゴミを取り除き、水分３ｍが除去されづらくなるのを防ぐ。
【００６０】
し尿等３ｋが上方からスクリーン３ｂのウェッジワイヤー３ｈ上を流れてくると、大きな固形物３ｌはスリット３ｉを通過できず、水分３ｍのみがスリット３ｉを通過して分離される。
【００６１】
一度に水分３ｍを分離できなかったとしても、スクリーン３ｂ上を移動しながら徐々に分離することができる。スリット３ｉを通過できない大きな固形物３ｌのみが、そのままスクリーン３ｂ上を流れ落ちる。
【００６２】
浄化槽４等では、主に液体に対する処理となるので、予め固形物３ｌを分離しておくことは、効率良く浄化を行うには好ましい。浄化槽等からは汚泥なども返送されてくるので、傾斜式スクリーン３によって分けることも可能である。
【００６３】
図９は、本発明であるし尿浄化装置の第１浄化槽を示す図である。第１浄化槽４は、原水ポンプ槽２から送られて来たし尿等の汚水を無害な状態で捨てられるように処理する装置である。
【００６４】
第１浄化槽４は、最初沈殿槽４ａ、嫌気濾床槽４ｂ及び予備曝気槽４ｃからなり、１つの水槽を各槽ごとに仕切って順に処理していくが、各槽は別々の水槽に分けてしまっても構わない。
【００６５】
原水ポンプ槽２から流れ１０ｃのように送られてきたし尿等の汚水は、第１浄化槽４に入る前に一旦計量ＢＯＸ４ｌに蓄えられる。原水ポンプ槽２から直接第１浄化槽４に送ってしまうと、第１浄化槽４の許容量を超えてしまう可能性もある。
【００６６】
計量ＢＯＸ４ｌは、第１浄化槽４の水面４ｏの高さから投入できる量を判断し、し尿等の汚水を流入４ｍさせる。計量ＢＯＸ４ｌに蓄えたし尿等が一定量を超え、容量を超えるおそれがある場合には、原水ポンプ槽２へ返送４ｎする。
【００６７】
パイプ９ｃから第１浄化槽４に入ってきたし尿等の汚水はまず最初沈殿槽４ａで処理される。最初沈殿槽４ａには第１汚泥引抜ポンプ４ｄ及びスカム破砕装置４ｇがあり、し尿等の汚水に薬剤を添加するなどして沈殿させ、有害物質等を取り除く。
【００６８】
第１汚泥引抜ポンプ４ｄは、発生した汚泥を原水ポンプ槽２に汚泥返送１０ｐするための装置である。第１浄化槽４内の汚泥の量が多くなると、処理効率が悪くなるため取り除き、原水ポンプ槽２へ戻す。
【００６９】
スカム破砕装置４ｇは、最初沈殿槽４ａ内にスカムが発生しないように、曝気ブロワー４ｉより空気４ｊを送ることでし尿等の汚水を攪拌する。スカムが発生すると汚泥が水中に浮遊することになるので、沈殿させた意味がなくなる。
【００７０】
尚、スカムとは、し尿等の汚水が分解することにより発生したガスが、汚泥と混合することによって比重が小さくなり、水面４ｏ付近に浮遊するスポンジ質の物体のことをいう。スカムは放っておくと腐敗するので、取り除く必要がある。
【００７１】
最初沈殿槽４ａには、第２浄化槽１２の沈殿槽１２ｂで発生した沈殿物を汚泥返送１０ｏし、し尿等の汚水に添加する。汚泥を返送して循環利用することで、第１浄化槽４内の汚泥濃度を調整することができ、処理が活性化する。
【００７２】
嫌気濾床槽４ｂでは、酸素のないところで働く微生物の力を利用して、し尿等の汚水を分解する。また、嫌気濾床槽４ｂ内に濾材４ｐを設けて、分解などで発生した浮遊物を濾すことによって分離する。
【００７３】
第２汚泥引抜ポンプ４ｅは、第１汚泥引抜ポンプ４ｄ同様に、発生した汚泥を原水ポンプ槽２に汚泥返送１０ｑするための装置である。濾材４ｐにより分離された汚泥を収集して、原水ポンプ槽２へ戻す。
【００７４】
スカム破砕装置４ｈも、嫌気濾床槽４ｂ内にスカムが発生しないように、曝気ブロワー４ｉより空気４ｊを送ることでし尿等の汚水を攪拌する。分離した汚泥が水中に浮遊してしまうと収集しづらくなる。
【００７５】
予備曝気槽４ｃでは、曝気ブロワー４ｉより空気４ｊを送ることで酸素を供給する。予備曝気槽４ｃの底付近には散気装置４ｆがあり、送られた空気４ｊが散気装置４ｆによって水中に分散される。
【００７６】
予備曝気槽４ｃには、希釈水４ｋを添加することによって濃度を薄める。第１浄化槽４で一通り処理されたし尿等の汚水は、パイプ９ｄから流れ１０ｄのように排出され、次の装置へ移送される。
【００７７】
図１０は、本発明であるし尿浄化装置のタンクを示す図である。タンク５は、第１接触曝気槽５ａ、第２接触曝気槽５ｂ及び第３接触曝気槽５ｃからなり、各接触曝気槽５ａ、５ｂ、５ｃには曝気ブロワー４ｉにより空気４ｊが供給される。
【００７８】
流れ１０ｄのように第１接触曝気槽５ａに送られてきたし尿等の汚水は、第１接触曝気槽５ａで処理された後、第２接触曝気槽５ｂに移送５ｇされ、第２接触曝気槽５ｂで処理された後、第３接触曝気槽５ｃに移送され、第３接触曝気槽５ｃで処理された後は、流れ１０ｎのように送り出される。
【００７９】
第１接触曝気槽５ａは、水面５ｈまでし尿等の汚水が入っており、水槽内には逆洗装置５ｄ、散気装置５ｅ及び接触材５ｉが存在する。第２接触曝気槽５ｂ及び第３接触曝気槽５ｃについても同様である。
【００８０】
各接触曝気槽５ａ、５ｂ、５ｃでは、水槽内に酸素を供給することで、バクテリア等の好気性細菌やプランクトン等の好気性微生物などの働きを活発化させ、し尿等の汚水の分解を行う。
【００８１】
接触材５ｉは、好気性細菌や好気性微生物を繁殖させるための板である。好気性細菌又は好気性微生物が増えてくると、接触材５ｉの隙間が狭くなり目詰まりにより浄化能力が落ちてくる。
【００８２】
逆洗装置５ｄは、好気性細菌又は好気性微生物が増え過ぎたり、し尿等の分解により汚泥が増え過ぎたりして接触材５ｉが目詰まりを起こした場合に、逆の流れを発生させることによって、汚泥等を分離させて洗浄する。
【００８３】
散気装置５ｅは、曝気ブロワー４ｉにより供給された空気４ｊを水槽内に分散させる。空気に含まれる酸素を供給し続けることで、好気性細菌や好気性微生物などによるし尿等の分解が促進される。
【００８４】
第１接触曝気槽５ａにおいて、し尿等の分解により泡が発生した場合には、消泡剤５ｆを添加する。尚、第２接触曝気槽５ｂ及び第３接触曝気槽５ｃについても泡が発生した場合には消泡剤５ｆを添加する。
【００８５】
図１１は、本発明であるし尿浄化装置の第２浄化槽を示す図である。第２浄化槽１２は、凝集槽１２ａ、沈殿槽１２ｂ、消毒槽１２ｃ及び放流槽１２ｄからなり、第１浄化槽４同様、し尿等の汚水を浄化する。
【００８６】
第２浄化槽１２では、流れ１０ｎにより送られてきたし尿等の汚水は、まず凝集槽１２ａで処理された後、移送１２ｑにより沈殿槽１２ｂに送られ処理された後、移送１２ｑにより消毒槽１２ｃ及び放流槽１２ｄに送られ、消毒槽１２ｃで処理された後、放流槽１２ｄから放流１０ｅされる。
【００８７】
凝集槽１２ａ、沈殿槽１２ｂ、消毒槽１２ｃ及び放流槽１２ｄには、それぞれ水面１２ｍ、水面１２ｎ、水面１２ｏ及び水面１２ｐまでし尿等の汚水が入っており、凝集槽１２ａ及び沈殿槽１２ｂに関しては、曝気ブロワー４ｉにより空気４ｊが送り込まれる。
【００８８】
凝集槽１２ａは、し尿等の汚水に凝集剤１２ｆを加えて、浄化に利用した好気性細菌や好気性微生物などを集める。沈殿槽１２ｂで沈殿物を発生させる前処理的な役割をする。また、スカムが発生しないように散気装置１２ｅにより攪拌する。
【００８９】
凝集剤１２ｆは、し尿等の汚水から濁りを除去するために添加する薬剤で、水中に浮遊する汚物同士を集めて塊とし、濾過や沈降によって分離除去するのを容易にするために添加する。
【００９０】
沈殿槽１２ｂでは、第１浄化槽４の最初沈殿槽４ａと同様、し尿等の汚水に薬剤を添加するなどして沈殿させ、有害物質等を取り除く。沈殿槽１２ｂは、スカムバッフル１２ｇ、越流堰１２ｈ、センターウェル１２ｉ、エアーリフト１２ｊ及び汚泥破砕装置１２ｋからなる。
【００９１】
沈殿槽１２ｂでし尿等の汚水を沈殿させると沈殿汚泥は底に沈むが、水槽内で発生したガスと混合し、スカムとなって浮上する。水面１２ｎ付近に越流堰１２ｈ及びスカムバッフル１２ｇを設けることで、スカムの越流を防止することができる。
【００９２】
越流堰１２ｈの前にスカムバッフル１２ｇを設置するが、越流堰１２ｈとスカムバッフル１２ｇの間に入ったスカムはシャワーを当てたりして沈殿させる。スカムは放置しておくと腐敗するので取り除く。
【００９３】
センターウェル１２ｉは、中空の円筒状をしており、沈殿槽１２ｂの中央に設けられる。内部には、エアーリフト１２ｊが通っており、沈殿槽１２ｂ内の上澄液が溢れ出さないように制御する。
【００９４】
エアーリフト１２ｊは、沈殿槽１２ｂの底に沈殿した汚泥を移送するためのポンプで、曝気ブロワー４ｉからの空気４ｊを利用して、第１浄化槽４の最初沈殿槽４ａへ汚泥返送１０ｏする。
【００９５】
汚泥破砕装置１２ｋは、沈殿した汚泥を曝気ブロワー４ｉから空気４ｊを送ることで攪拌し、汚泥の塊が大きくなるのを防ぐ。汚泥の塊が大きくなると、汚泥返送１０ｏする際にパイプ９ｏを通らなくなるので砕いておく。
【００９６】
消毒槽１２ｃは、沈殿槽１２ｂで処理された後の上澄液を放流１０ｅする前に消毒を行う。薬剤筒１２ｌに塩素剤などの消毒薬が入っており、消毒槽１２ｃ内に添加することでし尿等の汚水を消毒する。
【００９７】
消毒槽１２ｃにおいて消毒が済んだら、放流槽１２ｄの放流管９ｅから、浄化処理済みのし尿等の汚水を放流１０ｅする。浄化が済むと、し尿等に多く含まれていた大腸菌もほとんど無くなる。
【００９８】
図１２は、本発明であるし尿浄化装置の地下浸透槽の断面図である。地下浸透槽６では、地面６ｄを掘って、上から砂６ａ、パーライト６ｂ及び砕石６ｃの三層によってし尿等の汚水の処理を行う。
【００９９】
図１で示したように、放流管９ｅは、第１パイプ９ｆ、第２パイプ９ｇ、第３パイプ９ｈ及び第４パイプ９ｉに分岐し、各パイプ９ｆ、９ｇ、９ｈ、９ｉは、地下浸透槽６のパーライト６ｂの層を通っている。
【０１００】
各パイプ９ｆ、９ｇ、９ｈ、９ｉから土中にしみ出したし尿等の汚水は、まず砂６ａ及びパーライト６ｂの層に存在するバクテリアによって処理される。バクテリアの働きによりし尿等に含まれるヘドロ状の油分を分解することができる。
【０１０１】
尚、パーライトは、真珠岩又は黒曜石などを粉砕し、１０００度前後の高温で焼成発泡させた無機質かつ超軽量の土壌改良材である。高い透水性及び通気性を有し、バクテリアも寄りやすい。
【０１０２】
更に、砕石６ｃの層まで達したし尿等の汚水は、砂６ａ及びパーライト６ｂの層のバクテリアとは別のバクテリアによって分解される。出来るだけ有害物質を分解し、無害な状態にまで処理する。
【０１０３】
地下浸透槽６で処理されたし尿等の汚水は、１本のパイプ９ｊに合流１０ｊされ、貯水槽７に送られる。貯水槽７は一時的に汚水を貯めておく場所で、汚水を処分するための別の装置へと送り出す。
【０１０４】
貯水槽７に蓄えられた汚水の一部は、蒸発散槽群８に送られ、水分を蒸発させることで処分される。残った汚水は原水ポンプ槽２へ水分を補充するためにパイプ９ｍを通じて環流１０ｍする。
【０１０５】
図１３は、本発明であるし尿浄化装置の蒸発散槽の斜視図、図１４は、本発明であるし尿浄化装置の蒸発散槽を正面図、図１５は、本発明であるし尿浄化装置の蒸発散槽を平面図、図１６は、本発明であるし尿浄化装置の蒸発散槽を側面図である。
【０１０６】
蒸発散槽群８は、図１に示すように、上側の蒸発散槽８ａの集まりと、下側の蒸発散槽８ｂの集まりをまとめたものである。貯水槽７からは、蒸発散槽８ａに対して第１パイプ９ｋ、蒸発散槽８ｂに対して第２パイプ９ｌが伸びている。尚、各蒸発散槽８ａと各蒸発散槽８ｂは同じものである。
【０１０７】
蒸発散槽８ａ又は蒸発散槽８ｂは、外槽８ｃ、内槽８ｄ、掃除管８ｅからなり、耐酸性の硝子繊維強化ポリエステル製であるため、強度が大きく腐蝕するようなことはなく、半永久的に使用することができる。また、軽量であるため設置工事は簡単に行うことができ、廃棄水量と土壌の性質に応じて個数を調整する。
【０１０８】
外槽８ｃは、図１３に示すように、略直方体状の上部の空いた箱形であり、前面に連結孔８ｆが空いている。縦が１．８から２．７メートル、横が約１．２メートルの大きさで、深さが約４０センチメートルである。
【０１０９】
連結孔８ｆは、第１パイプ９ｋ又は第２パイプ９ｌの先を繋ぐための孔で、し尿などの汚水を内槽８ｄの内部へ送り込む。貯水槽７から出た第１パイプ９ｋ及び第２パイプ９ｌは、先端が枝分かれし、それぞれの連結孔８ｆに繋げられる。
【０１１０】
内槽８ｄは、図１４に示すように、断面が略半円形のカマボコ型であり、外槽８ｃの中に取り付けられている。外側上部には、外形に沿って数本のリブ８ｇが設けられ、側面下部には水分を濾過するための滲出孔８ｈがある。
【０１１１】
リブ８ｇは、図１３に示すように、空気を流通させるためのアーチ状の管で、内槽８ｄの外周に沿って取り付けられている。内槽８ｄ内の空気の流通を良くすることで、好気性菌類などの活動が活発になり、し尿などの汚水の分解を促進する。
【０１１２】
滲出孔８ｈは、図１４に示すように、し尿などの汚水を濾過し、水分のみを外部に出すための孔である。滲出した水分は表土から蒸発されるが、滲出孔８ｈを通過できない汚泥は内槽８ｄ内に蓄積される。
【０１１３】
掃除管８ｅは、直径が１３センチメートル、高さが６５センチメートルの筒型で、接続部８ｉにおいて内槽８ｄの上部に取り付けられる。掃除管８ｅの上側は口蓋８ｊで押さえられ、側面にはオーバーブロー８ｋが設けられる。
【０１１４】
口蓋８ｊは、掃除管８ｅの上端に被せられている蓋である。通常は閉めておくが、内槽８ｄ内に溜まった汚泥をバキュームなどを用いて汲み上げる際には、口蓋８ｊを開けて作業を行う。
【０１１５】
オーバーブロー８ｋは、掃除管８ｅにある排水ピットに接続されており、し尿等の汚水が逆流しないように制御する。汚水が許容量を超えても、掃除管８ｅを昇っていかないようにオーバーブロー８ｋから排出する。
【０１１６】
設置する際は、まず地面８ｓに対して、図１５に示すように、穴を縦が３．８から４．７メートル、横が約３．２メートルの広さで、地表から１０から３０センチメートルの深さに掘る。穴の側面及び底面は、コンクリートブロック８ｌをモルタル塗又はビニールシートで覆ったもので、枠を形成する。
【０１１７】
図１６に示すように、穴の中心付近は蒸発散槽８ａ又は蒸発散槽８ｂの形に空けておき、更に約４０センチメートルの深さの地中８ｔまで掘り下げ、穴の底面を平らにならしておく。蒸発散槽８ａ又は蒸発散槽８ｂの外槽８ｃの縁をコンクリートブロック８ｌに掛けるような形で嵌め込み、蒸発散槽８ａ又は蒸発散槽８ｂを置く。
【０１１８】
各蒸発散槽８ａ又は各蒸発散槽８ｂの連結孔８ｆには、貯水槽７から延びた第１パイプ９ｋ又は第２パイプ９ｌを、コンクリートブロック８ｌの下の地中８ｔを通してそれぞれ接続する。
【０１１９】
図１４に示すように、蒸発散槽８ａ又は蒸発散槽８ｂの外槽８ｃの内部で内槽８ｄの両側に砕石や瓦片等である礫８ｍを約２０センチメートルの高さまで敷き詰める。上にサラン網８ｑを被せ、更に上側に砂８ｎを約２０センチメートルの高さで外槽８ｃの縁付近まで入れる。砂８ｎの上にもサラン網８ｒを被せておく。
【０１２０】
コンクリートブロック８ｌの内側の深さ１０から３０センチメートルを表土に近い盛土８ｏで盛る。更に、蒸発散槽８ａ又は蒸発散槽８ｂの周囲約１メートルの範囲内の地面８ｓを約１０から２０センチメートルの深さに渡り掘り返して軟らかくし、盛土８ｐとする。蒸発散槽８ａ又は蒸発散槽８ｂを埋めた後は掃除管８ｅの先端のみが地表に出る。
【０１２１】
土壌が粘土質の場合は、籾殻、大鋸屑又は完熟堆肥を混合し、砂質の場合は、籾殻を混ぜた畑土と入れ替える。軽く土を握って、掌を開いたときに容易に崩れるような状態であることが望ましい。
【０１２２】
連結孔８ｆを通じて内槽８ｄに入ってきたし尿などの汚水は、滲出孔８ｈにおいて水分のみが濾過され、礫８ｍに滲出する。水分は礫８ｍ、砂８ｎ及び盛土８ｏ、８ｐにより更に濾され、無害な状態で蒸発させることができる。
【実施例２】
【０１２３】
図１７は、本発明であるし尿浄化装置の原水ポンプ槽の汚水を分離するための羽を設けた場合の断面図である。原水ポンプ槽２から傾斜式スクリーン３にし尿等に汚水を送る前にあらかじめ固形物と水分を分離しておく。
【０１２４】
傾斜式スクリーン３でし尿等の汚水を糞などの固形物と水分とに分ける際、糞などの繊維分は軟らかいので水分を含んでしまい、水分が分離されることなくそのまま糞などと一緒に流れ落ちてしまうことがある。
【０１２５】
傾斜式スクリーン３に流す前に浮遊する固形物を集めた状態にしておけば、水分は傾斜式スクリーン３のスリット３ｉから除去されやすくなり、固形物と水分とを分離する効果が大きくなる。
【０１２６】
原水ポンプ槽２の内部には、原水ポンプ２ｂ及び移送ポンプ２ｃの邪魔とならないように、上から下まで支持棒２ｇを通す。支持棒２ｇには、上寄りの上羽２ｉと下寄りの下羽２ｊを有する回転羽を取り付け、下端又は上端にモーター２ｈを設け、前記回転羽を回転させる。
【０１２７】
原水ポンプ槽２にし尿等の汚水がある状態で、モーター２ｈを起動し、上下羽２ｉ、２ｊを回転させると、汚水が攪拌される。汚水中に漂っている繊維等の固形物は集められ、分離しやすい状態にすることができる。
【０１２８】
約１０〜１５分間、上下羽２ｉ、２ｊからなる回転羽を回転させることで、繊維等の固形物を含む層と含まない層に分離されるので、傾斜式スクリーン３に送った際に固形物と水分とに効率良く分けることができる。
【０１２９】
以上のように、本発明であるし尿浄化装置１は、浄化に適した装置を組み合わせて、原水ポンプ槽２からし尿等の汚水を送り出し、各装置で順次処理していくことで、非常に高い浄化効果を得ることができる。
【０１３０】
傾斜式スクリーン３を利用することで、糞などの固形物３ｌと水分３ｍとに分離することができ、し尿等３ｋ等の汚水からあらかじめ固形物３ｌを除去しておくことができる。また、固形物３ｌは集めて肥料などとして利用できる。
【０１３１】
浄化槽４、１２及びタンク５を組み合わせて利用することで、し尿等の汚水に対し、濾過、細菌や微生物による分解及び沈殿物生成による分離など様々な処理を施して、無害な状態にまですることができる。
【０１３２】
地下浸透槽６において、地層を３つに分けて別々のバクテリアを生じさせることで、し尿等の汚水をバクテリアによって分解しながら、無害な状態でし尿等の汚水を処分することができる。
【０１３３】
各蒸発散槽８ａ、８ｂが硝子繊維強化ポリエステル製であるため、強度が大きく腐蝕することがなく、半永久的に使用することができる。蒸発散槽８ａ、８ｂを利用すると汚濁物質量を約３分の１から６分の１に減らすことができる。
【０１３４】
蒸発散槽８ａ、８ｂは軽量であるため、大量に使用する場合であっても簡単に設置することができる。また、蒸発散槽８ａ、８ｂを別の場所へ移動させたい場合には、掘り起こして再使用することが容易にできる。
【０１３５】
蒸発散槽８ａ、８ｂでは、表土や砂層の毛細管現象及び表示の蒸発作用を組み合わせて、汚水を無害な状態で蒸発させるが、水分を蒸発させるのに動力は必要とせず、また、水分は蒸発するので、排水溝などを設ける必要もない。
【０１３６】
貯水槽７に蓄えられたし尿等の汚水のうち、蒸発散槽８ａ、８ｂで処理しないで、残っているものについては、原水ポンプ槽２に環流１０ｍさせることで、水分を補充するとともに再処理することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
家畜のし尿以外にも、家庭や工場等から排出される汚水などを浄化する場合にも応用可能である。し尿浄化装置内の１つの装置を単独で利用したり、また別の装置と組み合わせたりして効果の高い浄化設備を構築することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明であるし尿浄化装置の全体図である。
【図２】本発明であるし尿浄化装置の原水ポンプ槽の平面図である。
【図３】本発明であるし尿浄化装置の原水ポンプ槽のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図４】本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンの斜視図である。
【図５】本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンの正面図である。
【図６】本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンの平面図である。
【図７】本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンのＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図８】本発明であるし尿浄化装置の傾斜式スクリーンのスクリーン断面の拡大図である。
【図９】本発明であるし尿浄化装置の第１浄化槽を示す図である。
【図１０】本発明であるし尿浄化装置のタンクを示す図である。
【図１１】本発明であるし尿浄化装置の第２浄化槽を示す図である。
【図１２】本発明であるし尿浄化装置の地下浸透槽の断面図である。
【図１３】本発明であるし尿浄化装置の蒸発散槽の斜視図である。
【図１４】本発明であるし尿浄化装置の蒸発散槽を正面図である。
【図１５】本発明であるし尿浄化装置の蒸発散槽を平面図である。
【図１６】本発明であるし尿浄化装置の蒸発散槽を側面図である。
【図１７】本発明であるし尿浄化装置の原水ポンプ槽の汚水を分離するための羽を設けた場合の断面図である。
【図１８】従来の排水処理槽の斜視図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１        し尿浄化装置
２        原水ポンプ槽
２ａ      容器
２ｂ      原水ポンプ
２ｃ      移送ポンプ
２ｄ      送気管
２ｅ      蓋
２ｆ      攪拌ブロワー
２ｇ      支持棒
２ｈ      モーター
２ｉ      上羽
２ｊ      下羽
３        傾斜式スクリーン
３ａ      本体
３ｂ      スクリーン
３ｃ      投入口
３ｄ      排出板
３ｅ      固形物置場
３ｆ      排水溝
３ｇ      計量槽
３ｈ      ウェッジワイヤー
３ｉ      スリット
３ｊ      ブラシ
３ｋ      し尿等
３ｌ      固形物
３ｍ      水分
４        第１浄化槽
４ａ      最初沈殿槽
４ｂ      嫌気濾床槽
４ｃ      予備曝気槽
４ｄ      第１汚泥引抜ポンプ
４ｅ      第２汚泥引抜ポンプ
４ｆ      散気装置
４ｇ      スカム破砕装置
４ｈ      スカム破砕装置
４ｉ      曝気ブロワー
４ｊ      空気
４ｋ      希釈水
４ｌ      計量ＢＯＸ
４ｍ      流入
４ｎ      返送
４ｏ      水面
４ｐ      濾材
５        タンク
５ａ      第１接触曝気槽
５ｂ      第２接触曝気槽
５ｃ      第３接触曝気槽
５ｄ      逆洗装置
５ｅ      散気装置
５ｆ      消泡剤
５ｇ      移送
５ｈ      水面
５ｉ      接触材
６        地下浸透槽
６ａ      砂
６ｂ      パーライト
６ｃ      砕石
６ｄ      地面
７        貯水槽
８        蒸発散槽群
８ａ      蒸発散槽
８ｂ      蒸発散槽
８ｃ      外槽
８ｄ      内槽
８ｅ      掃除管
８ｆ      連結孔
８ｇ      リブ
８ｈ      滲出孔
８ｉ      接続部
８ｊ      口蓋
８ｋ      オーバーブロー
８ｌ      コンクリートブロック
８ｍ      礫
８ｎ      砂
８ｏ      盛土
８ｐ      盛土
８ｑ      サラン網
８ｒ      サラン網
８ｓ      地面
８ｔ      地中
９        流入管
９ａ      パイプ
９ｂ      パイプ
９ｃ      パイプ
９ｄ      パイプ
９ｅ      放流管
９ｆ      第１パイプ
９ｇ      第２パイプ
９ｈ      第３パイプ
９ｉ      第４パイプ
９ｊ      パイプ
９ｋ      第１パイプ
９ｌ      第２パイプ
９ｍ      パイプ
９ｎ      パイプ
９ｏ      パイプ
９ｐ      パイプ
９ｑ      パイプ
９ｒ      パイプ
１０        流入
１０ａ      流れ
１０ｂ      返送
１０ｃ      流れ
１０ｄ      流れ
１０ｅ      放流
１０ｆ      分流
１０ｇ      分流
１０ｈ      分流
１０ｉ      分流
１０ｊ      合流
１０ｋ      分流
１０ｌ      分流
１０ｍ      環流
１０ｎ      流れ
１０ｏ      汚泥返送
１０ｐ      汚泥返送
１０ｑ      汚泥返送
１０ｒ      流れ
１１        排水処理槽
１１ａ      処理槽
１１ｂ      空間保有体
１１ｃ      排水流入口
１１ｄ      通気筒
１１ｅ      通気孔
１１ｆ      蓋
１１ｇ      リブ
１２        第２浄化槽
１２ａ      凝集槽
１２ｂ      沈殿槽
１２ｃ      消毒槽
１２ｄ      放流槽
１２ｅ      散気装置
１２ｆ      凝集剤
１２ｇ      スカムバッフル
１２ｈ      越流堰
１２ｉ      センターウェル
１２ｊ      エアーリフト
１２ｋ      汚泥破砕装置
１２ｌ      薬剤筒
１２ｍ      水面
１２ｎ      水面
１２ｏ      水面
１２ｐ      水面
１２ｑ      移送
【図１】
2005342613.tif 000003
【図２】
2005342613.tif 000004
【図３】
2005342613.tif 000005
【図４】
2005342613.tif 000006
【図５】
2005342613.tif 000007
【図６】
2005342613.tif 000008
【図７】
2005342613.tif 000009
【図８】
2005342613.tif 000010
【図９】
2005342613.tif 000011
【図１０】
2005342613.tif 000012
【図１１】
2005342613.tif 000013
【図１２】
2005342613.tif 000014
【図１３】
2005342613.tif 000015
【図１４】
2005342613.tif 000016
【図１５】
2005342613.tif 000017
【図１６】
2005342613.tif 000018
【図１７】
2005342613.tif 000019
【図１８】
2005342613.tif 000020